本发明专利技术提供一种温度测量装置和温度测量方法，与现有技术相比能够精度良好地测量温度，能够更加精度良好地且效率良好地进行基板处理等。该温度测量装置具有：将来自光源（１１０）的光分解为测量光和参照光的第一分离器（１２０）；用于反射参照光的参照光反射单元（１４０）；用于使参照光的光路长度变化的光路长变化单元（１５０）；用于分解来自参照光反射单元（１４０）的反射参照光的第二分离器（１２１）；用于测量来自温度测定对象物（１０）的反射测量光与反射参照光的干涉的第一光检测器（１６０）；用于仅测量反射参照光的强度的第二光检测器（１６１）；从第一光检测器（１６０）的输出减去第二光检测器（１６１）的输出后计算干涉位置，计算温度的控制器（１７０）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能够准确对测量对象物例如半导体晶片、液晶基板等 的表面、背面、内部层等的温度进行测量的温度测量装置和温度测量 方法。
技术介绍
例如，准确测量通过基板处理装置处理的被处理基板例如半导体 晶片的温度，从根据成膜或蚀刻等各种处理的结果来准确控制形成在 半导体晶片上的膜和孔等的形状和物性等的方面来看是极为重要的。 因此， 一直以来就进行例如通过利用例如电阻温度计、和测量基材背 面的温度的荧光式温度计等的测量法等各种方法测量半导体晶片的温 度。近年来，已知利用能够直接测量以上述现有的温度测量方法困难的晶片的温度的低相干(coherence)干涉计的温度测量技术。在上述 利用低相干干涉计的温度测量技术中，通过分离器(splitter)将来自光 源的光分为温度测量用的测量光和参照光，对测量光的反射光和由具 有使光路长变化的驱动机构的参照光反射单元反射的参照光的反射光 之间的干涉进行测量，并测量温度(例如参照专利文献l)。专利文献l:日本特开2006—112826号公报在上述现有的技术中，能够以简单的结构直接测量晶片的温度。 但是，本专利技术人等进行了详细的调查后发现，在上述的现有技术中， 来自具有使光路长变化的驱动机构的参照光反射单元的参照信号中含 有某种噪音，由此干涉波形的重心位置的检测会存在误差，光学厚度 的测量的精度恶化，导致温度测量精度的降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种与现有技术相比能够精度良好地测量温度，能够更加精度良好地且效率良好地 进行基板处理等的。第一方面的温度测量装置，其特征在于，包括光源；用于将来 自上述光源的光分解为测量光和参照光的第一分离器；用于反射上述 参照光的参照光反射单元；用于使从上述参照光反射单元反射的反射 参照光的光路长变化的光路长变化单元；用于将上述反射参照光分解 为第一反射参照光和第二反射参照光的第二分离器；用于测量上述测 量光由温度测量对象物反射的反射测量光和上述第一反射参照光的干 涉的第一光检测器；用于测量上述第二反射参照光的强度的第二光检 测器；和根据从上述第一光检测器的输出信号减去上述第二光检测器 的输出信号所得的结果计算干涉位置，根据该干涉位置计算上述温度 测量对象物的温度的温度计算单元。第二方面的温度测量装置，其特征在于，包括光源；用于将来 自上述光源的光分解为测量光和参照光的第一分离器；用于反射上述 参照光的参照光反射单元；用于使从上述参照光反射单元反射的反射 参照光的光路长变化的光路长变化单元；用于将上述反射参照光分解 为第一反射参照光和第二反射参照光的第二分离器；用于测量上述测 量光由温度测量对象物反射的反射测量光和上述第一反射参照光的干 涉的第一光检测器；用于测量上述第二反射参照光的强度的第二光检 测器；从上述第一光检测器的输出信号减去上述第二光检测器的输出 信号的减法机构；根据上述减法机构进行减法而得的信号计算干涉位 置，根据该干涉位置计算上述温度测量对象物的温度的温度计算单元。第三方面的温度测量装置，其特征在于，包括光源；用于将来 自上述光源的光分解为测量光和参照光的分离器；用于反射上述参照 光的参照光反射单元；用于使从上述参照光反射单元反射的反射参照 光的光路长变化的光路长变化单元；用于测量上述测量光由温度测量 对象物反射的反射测量光和上述反射参照光的干涉的光检测器；能够 选择是否使上述反射测量光向上述光检测器射入的光闸机构；温度计 算单元，其存储关闭上述光闸机构、上述反射测量光不向上述光检测器射入时的上述反射参照光的强度变化作为参照信号，根据从打开上 述光闸机构、使上述反射测量光向上述光检测器射入时的上述光检测器的输出信号减去上述参照信号而得的信号计算干涉位置，根据该干 涉位置计算上述温度测量对象物的温度。第四方面的温度测量装置，其特征在于，包括光源；用于将来 自上述光源的光分解为测量光和参照光的分离器；用于反射上述参照 光的参照光反射单元；用于使从上述参照光反射单元反射的反射参照 光的光路长变化的光路长变化单元；用于测量上述测量光由温度测量 对象物反射的反射测量光和上述反射参照光的干涉的光检测器；通过 对上述光检测器的输出信号进行频率过滤的过滤器；根据由上述过滤 器过滤的信号计算干涉位置，根据该干涉位置计算上述温度测量对象 物的温度的温度计算单元。第五方面的温度测量装置是第四方面记载的温度测量装置，其特 征在于上述过滤器为模拟过滤器或数字过滤器。第六方面的温度测量装置是第五方面记载的温度测量装置，其特 征在于上述过滤器切除由上述光路长变化单元的动作产生的噪音的 频率以下的频率成分。第七方面的温度测量装置是第五方面记载的温度测量装置，其特 征在于上述过滤器使上述反射测量光和上述反射参照光的干涉波的 频率以上的频率成分通过。第八方面的温度测量装置是第五方面记载的温度测量装置，其特 征在于上述过滤器仅使上述反射测量光和上述反射参照光的干涉波 的频率的频带成分通过。第九方面的温度测量方法，其特征在于，包括照射步骤，使测 量光向温度测量对象物照射，并且使参照光照射在参照光反射单元上； 干涉测量步骤，使上述参照光反射单元向一个方向移动，使从上述参 照光反射单元反射的反射参照光的光路长变化，并且测量从上述参照 光反射单元反射的反射参照光和从上述温度测量对象物反射的反射测 量光的干涉；和计算步骤，从上述干涉测量步骤所得的信号减去在使 上述反射参照光的光路长变化的同时仅检测上述反射参照光时的信 号，根据该减法结果计算干涉位置，根据该干涉位置计算上述温度测 量对象物的温度。第十方面的温度测量方法，其特征在于，包括照射步骤，使测量光向温度测量对象物照射，并且使参照光照射在参照光反射单元上; 干涉测量步骤，使上述参照光反射单元向一个方向移动，使从上述参 照光反射单元反射的反射参照光的光路长变化，并且测量从上述参照 光反射单元反射的反射参照光和从上述温度测量对象物反射的反射测 量光的干涉；计算步骤，根据通过对上述干涉测量步骤所得的信号进 行频率过滤而得的信号计算干涉位置，根据该干涉位置计算上述温度 测量对象物的温度。根据本专利技术，能够提供一种与现有技术相比能够精度良好地测量 温度，能够更加精度良好地且效率良好地进行基板处理等的温度测量 装置和温度测量方法。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的温度测量装置的概略结构的 方块图。图2是表示反射测量光和反射参照光的干涉波形的照片。图3是放大表示反射测量光和反射参照光的干涉波形以及反射参照光的波形的照片。图4是表示本专利技术的第二实施方式的温度测量装置的概略结构的方块图。图5是表示本专利技术的第三实施方式的温度测量装置的概略结构的 方块图。图6是表示本专利技术的第四实施方式的温度测量装置的概略结构的 方块图。图7是表示本专利技术的第五实施方式的温度测量装置的概略结构的 方块图。符号说明10、 100温度测量装置 110 光源120第一分离器 121第二分离器 140参照光反射单元150光路长变化单元151线性平台(linear stage)152电机153He-Ne激光编码器154电机驱动器155电机控制器160第一光检测器161第二光检测器170控制器171、173放大器172A/D转换本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温度测量装置，其特征在于，包括： 光源； 用于将来自所述光源的光分解为测量光和参照光的第一分离器； 用于反射所述参照光的参照光反射单元； 用于使从所述参照光反射单元反射的反射参照光的光路长变化的光路长变化单元； 用于将所述反射参照光分解为第一反射参照光和第二反射参照光的第二分离器； 用于测量所述测量光由温度测量对象物反射的反射测量光，和所述第一反射参照光的干涉的第一光检测器； 用于测量所述第二反射参照光的强度的第二光检测器；和 根据从所述第一光检测器的输出信号减去所述第二光检测器的输出信号所得的结果计算干涉位置，根据该干涉位置计算所述温度测量对象物的温度的温度计算单元。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿部淳，松土龙夫，舆水地盐，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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