JP2000114194A

JP2000114194A - 基板熱処理装置の校正方法、ならびにそのための発光式校正装置および伝熱式校正装置

Info

Publication number: JP2000114194A
Application number: JP10277487A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Sasaki; 清裕佐々木; Kimihide Nozaki; 仁秀野崎
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】正確な校正を行うことができる基板熱処理装
置の発光式校正装置および伝熱式校正装置ならびに基板
熱処理装置の校正方法を提供する。【解決手段】放射率等が既知の基準基板ＳＷを保持し
た発光式校正装置３を基板熱処理装置１の反射板１４０
上に取付け、簡易型ランプ３２３を点灯する。その光は
空洞部ＣＰ下方の導光ロッド１５６ａに直接入らない。
校正処理では既知の変換テーブルにより簡易型ランプ３
２３への供給電力に応じた光の換算温度が分かり、それ
と検出器１５６ｂの出力とから基準基板ＳＷに応じた実
効反射率の温度依存性が求まる。発光式校正装置３を除
去し、基板熱処理装置１の上部に発光部を取り付けて、
基準基板ＳＷと同様の特性を有する基板の加熱処理を、
得られた実効反射率の温度依存性を基に温度計測ととも
に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光
ディスク用基板等の基板（以下、単に「基板」とい
う。）に対向する反射板と、基板の温度を計測する放射
温度計とを備える基板熱処理装置を校正する方法、なら
びにそのような校正において使用可能な発光式校正装置
および伝熱式校正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、放射温度計を用いて温度計測
しつつ基板の加熱処理を行うラピッドサーマルプロセッ
サー等の基板熱処理装置では、加熱処理に先立って放射
温度計の校正方法としては以下のような方法が知られて
いる。すなわち、上記のような基板熱処理装置には放射
温度計の検出器への導光部分は反射板に設けられたキャ
ビティと呼ばれる空洞内に設けられており、そのキャビ
ティ内に上方からＬＥＤを挿入し、そのＬＥＤを発光さ
せる。そしてその光を放射温度計で捉え、その光を黒体
からの放射光とみなして、その出力をもとに放射温度計
を校正するというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の校正
方法ではＬＥＤの光を黒体からの放射光であるとして校
正しているため、実際の処理対象である黒体ではない基
板に対しては実効反射率の計測誤差が大きくなる。ま
た、キャビティ周辺の形状や反射板と基板との間の多重
反射後にキャビティに進入する放射光の影響を反映した
ものとはなっておらず、実効反射率に誤差を含む。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、基板熱処理装置の正確な校正を
行うための新技術を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載の方法は、基板に対向し
て熱放射を反射する反射板と、反射板の反射面近傍の光
を検出手段で捉えて基板の温度を計測する放射温度計と
を備える基板熱処理装置を校正する方法であって、(a)
放射率および反射率のうちの少なくとも一方を既知特性
として有する基準基板を反射板に対向した状態で保持す
る保持工程と、(b)光源に異なる発光電力を順次に与え
ることによって光源に複数の検査光を順次に発生させ、
複数の検査光を基準基板と反射板との間に順次に供給す
る発光工程と、(c)複数の検査光に対する検出手段のそ
れぞれの出力値を複数の光検出値として取り込む検出工
程と、(d)光源の発光電力の大きさと光源の換算温度と
の既知の関係を表現した電力／温度相関情報を参照する
ことにより、異なる発光電力のそれぞれに対応する光源
の換算温度を複数の換算温度値として特定する換算温度
値特定工程と、(e)複数の換算温度値と複数の光検出値
との対応関係に基づいて、基準基板を保持した基板熱処
理装置における実効反射率の温度依存性を特定する温度
依存性特定工程と、を備える。

【０００６】また、この発明の請求項２に記載の方法
は、請求項１に記載の基板熱処理装置の校正方法であっ
て、既知特性が異なる複数の基準基板のそれぞれを順次
に選択し、複数の基準基板のそれぞれについて工程(a)
から(e)を実行することを特徴とする。

【０００７】また、この発明の請求項３に記載の方法
は、請求項２に記載の基板熱処理装置の校正方法であっ
て、複数の基準基板の既知特性が、反射率がほぼ０．５
ないし０．６の範囲内で互いに異なるものであることを
特徴とする。

【０００８】また、この発明の請求項４に記載の方法
は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板熱
処理装置の校正方法であって、(p)工程(a)から(e)に先
だって、電力／温度相関情報を、基板の実温度と基準と
なる基板熱処理装置における実効反射率との既知の関係
を表現した温度／反射率相関情報と、発光電力と検出手
段の光検出値との既知の関係を表現した電力／光検出値
相関情報と、基板の実効反射率が光検出値に及ぼす影響
を表現した所定の関係式と、を利用して求める準備工
程、をさらに備える。

【０００９】また、この発明の請求項５に記載の方法
は、請求項４に記載の基板熱処理装置の校正方法であっ
て、準備工程が、(p-1)基準基板と同一の既知特性を有
する参照基板を反射板に対向した状態で保持する参照基
板保持工程と、(p-2)参照基板を異なる温度に順次に加
熱しつつ、参照基板に取り付けられた接触式温度計によ
り参照基板の実温度を計測する温度計測工程と、(p-3)
温度／反射率相関情報を、イ)異なる温度のそれぞれにつ
いて計測された参照基板の実温度と検出手段の光検出値
との関係を示す温度／光検出値相関情報と、ロ)所定の関
係式と、を利用して求める工程と、を備える。

【００１０】また、この発明の請求項６に記載の装置
は、基板に対向して熱放射を反射する反射板と、反射板
の反射面近傍の光を検出手段で捉えて基板の温度を計測
する放射温度計とを備える基板熱処理装置を校正する際
に使用される発光式校正装置であって、(a)所定の開口
部を反射板に対向させて反射板上に着脱自在に設置可能
なケーシングと、(b)放射率および反射率のうちの少な
くとも一方を既知特性として有する基準基板を開口部に
保持可能な保持手段と、(c)ケーシング内に設けられ、
基板の実際の熱処理に使用される熱放射の光よりも低出
力の光を基準基板と反射板との間に供給する光源と、を
備える。

【００１１】また、この発明の請求項７に記載の装置
は、請求項６に記載の発光式校正装置であって、(d)光
源に異なる発光電力を順次に与えることによって光源か
ら複数の検査光を順次に発生させ、複数の検査光を基準
基板と反射板との間に順次に供給する発光制御手段と、
(e)複数の検査光に対する検出手段のそれぞれの出力値
を複数の光検出値として取り込む光検出値入力手段と、
(f)光源の発光電力の大きさと光源の換算温度との既知
の関係を表現した電力／温度相関情報を保持する電力／
温度相関情報保持手段と、(g)電力／温度相関情報を参
照することにより、異なる発光電力のそれぞれに対応す
る光源の換算温度を複数の換算温度値として特定する換
算温度値特定手段と、(h)複数の換算温度値とと複数の
光検出値との対応関係に基づいて、基準基板を保持した
基板熱処理装置における実効反射率の温度依存性を特定
する温度依存性特定手段と、をさらに備える。

【００１２】また、この発明の請求項８に記載の装置
は、請求項６または請求項７に記載の発光式校正装置で
あって、光源は、ガラス球を有するランプであり、ガラ
ス球の検出手段に対向する部分にほぼ光を透過しない材
質によるコーティングが施されたことを特徴とする。

【００１３】また、この発明の請求項９に記載の装置
は、基板に対向して熱放射を反射する反射板と、反射板
の反射面近傍の光を検出手段で捉えて基板の温度を計測
する放射温度計とを備える基板熱処理装置を校正する際
に使用される伝熱式校正装置であって、(a)所定の開口
部を反射板に対向させて反射板上に着脱自在に設置可能
なケーシングと、(b)放射率および反射率のうちの少な
くとも一方を既知特性として有する参照基板を開口部に
保持可能な保持手段と、(c)保持手段に保持された参照
基板を加熱するヒータと、(d)参照基板の実温度を計測
する接触式温度計と、を備える。

【００１４】また、この発明の請求項１０に記載の装置
は、請求項９に記載の伝熱式校正装置であって、(e)ヒ
ータによる参照基板の加熱状態を複数の状態に変化させ
た際に接触式温度計でそれぞれ測定される参照基板の複
数の実温度と、複数の状態において検出手段から得られ
る複数の光検出値と、基板の実効反射率が光検出値に及
ぼす影響を表現した所定の関係式と、を利用して、参照
基板の実温度と基準となる基板熱処理装置における実効
反射率との関係を表現した温度／反射率相関情報を作成
する温度／反射率相関情報作成手段、をさらに備える。

【００１５】また、この発明の請求項１１に記載の装置
は、請求項１０に記載の伝熱式校正装置であって、ヒー
タが個別に電力の供給を受ける複数の領域に区分されて
いることを特徴とする。

【００１６】さらに、この発明の請求項１２に記載の装
置は、請求項１１に記載の伝熱式校正装置であって、さ
らに、(f)熱の良導体を含み、ヒータと参照基板との間
に板状部材を備える。

【００１７】なお、これらの発明における「電力」は、
狭義の電力だけでなく、電流または電圧で表現されるも
のであってもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１９】＜１．基板熱処理装置＞図１はこの発明の
校正対象の１例としての基板熱処理装置１の主要部の構
成を示す部分断面図である。

【００２０】基板熱処理装置１は主に炉体１１０、ラン
プ１２０、石英ガラス１３０、反射板１４０、温度計測
部１５０、制御部１６０を備える。

【００２１】炉体１１０は上部をリフレクタ１１１とす
る円筒形状の炉体である。炉体１１０の側面には図示し
ない基板搬出入口が設けられており、加熱処理の際には
図示しない外部搬送装置により基板Ｗの搬出入が行われ
る。また、炉体１１０には図示しないガス供給口とガス
排出口が設けられており、基板Ｗの熱処理の際に成膜等
のためのガスを炉体１１０内に供給・排出できるものと
なっている。

【００２２】ランプ１２０はリフレクタ１１１の下面に
多数設けられ（参照番号一部省略）、点灯時にはその熱
放射により基板Ｗまたは基準基板ＳＷを加熱する。

【００２３】石英ガラス１３０はランプ１２０の下方に
設けられ、それによる熱放射を透過する。なお、リフレ
クタ１１１、ランプ１２０、石英ガラス１３０が一体と
なった発光部１９０は、必要により除去、取り付けが可
能となっている。

【００２４】反射板１４０は、基板Ｗまたは後述する基
準基板ＳＷからの熱放射を反射し、それにより基板Ｗと
の間で後述する多重反射を生じさせる。なお、反射板１
４０上面には、後述する伝熱式校正装置および発光式校
正装置を取り付け、固定するための溝１４０ａが設けら
れている（図４、図６参照）。

【００２５】温度計測部１５０は、反射板を貫通する円
筒形状の穴内およびその下方に設けられている。温度計
測部１５０はケーシング１５１を備え、ケーシング１５
１の上部には穴内面に密着して円筒状の空洞部ＣＰが設
けられ、その空洞部ＣＰの底部には放射光を透過する石
英ガラス板１５２が設けられている。また、その下方に
は回転セクタ１５３がモータ１５４の回転軸に取り付け
られた状態で設けられている。

【００２６】図２は基板熱処理装置１の回転セクタ１５
３の平面図である。回転セクタ１５３は円盤のうち、直
交する２本の直径で４等分されたうちの隣り合わない２
つの扇形の鏡面となっている反射部ＲＰに弧状のスリッ
トＳＬが設けられるとともに、他の扇形部分は除去され
た切り欠き部ＮＰとなっている。そして、その中心ＣＥ
がモータ１５４の回転軸１５４ａに取り付けられている
（図１参照）。そのため、モータ１５４の回転により回
転セクタ１５３は、その板面に平行な平面内で回転自在
となっている。

【００２７】また、回転セクタ１５３の下方には放射温
度計１５６が設けられている。

【００２８】放射温度計１５６は回転セクタ１５３直下
にその先端部が位置するように導光ロッド１５６ａが設
けられ、導光ロッド１５６ａの他端には検出器１５６ｂ
が設けられている。さらに、検出器１５６ｂは内部にＣ
ＰＵおよびメモリ等（図示省略）を備えた温度演算部１
５６ｃに電気的に接続されており、導光ロッド１５５ａ
を通じて検出器が捉えた基板Ｗまたは基準基板ＳＷから
の放射光の多重反射を考慮した放射強度信号（放射エネ
ルギー信号）を温度演算部１５６ｃにて温度信号に変換
し、制御部１６０に送る。また、温度演算部１５６ｃは
後に詳述する基板熱処理装置１の校正処理における各種
演算も行う。

【００２９】また、回転セクタ１５３が図２に示す回転
位置にある場合、切り欠き部ＮＰが導光ロッド１５６ａ
上方に位置しているため、空洞部ＣＰからの放射光は妨
げられることなく導光ロッド１５６ａに進入する。

【００３０】また、回転セクタ１５３の中心ＣＥからの
距離は導光ロッド１５６ａとスリットとＳＬとでは同じ
になっている。したがって、図２の回転位置から約９０
°（または約２７０°）回転した状態では、反射部ＲＰ
が導光ロッド１５６ａ上方に位置するとともに、導光ロ
ッド１５６ａの直上にスリットＳＬが位置する。そのた
め、空洞部ＣＰからの放射光の多くは反射され、スリッ
トＳＬを通過した放射光のみ導光ロッド１５６ａに進入
する。これら２つの状態では後述する実効反射率が互い
に異なるものとなり、従って検出器１５６ｂにより出力
される放射強度信号も２種類のものとなる。

【００３１】制御部１６０は内部にＣＰＵおよびメモリ
等（図示省略）を備え、ランプ１２０へ電力を供給する
ランプドライバ１７０にランプ１２０の温度制御信号を
送ったり、モータ１５４へ電力を供給するモータドライ
バ１８０に所定のタイミングで駆動信号を送ったりす
る。

【００３２】＜２．基板温度計測原理＞つぎに、この基
板熱処理装置１による基板熱処理時における基板温度の
計測原理について説明する。

【００３３】図３は基板Ｗ（以下、この項において特に
断らないが後述する基準基板ＳＷ、参照基板ＲＷをも含
むものとする。）と基板熱処理装置１の反射板１４０と
の間の放射光の多重反射を説明するための図である。図
示のように、基板Ｗが加熱されることにより放射された
光は、基板Ｗと反射板１４０との間で反射を繰り返す。
これを多重反射と呼び、これにより反射板１４０側で受
ける光の強度が増幅される。

【００３４】このとき反射板１４０側からこの光の強度
を計測するとした場合、下向きの光を合計したものが計
測されることになる。つまり、計測される出力を放射強
度Ｉとし反射板１４０の反射率をρr、基板の反射率を
ρW（放射率εW）とした場合、

【００３５】

【数１】

【００３６】という初項εWＬb(Ｔ)、公比ρrρWの等比
級数となる。ここでＬb(Ｔ)は温度Ｔにおける黒体の放
射強度である。ここで、基板が光を透過しないとする
式、

【００３７】

【数２】

【００３８】を用い、さらに０＜ρrρW＜１よりｎを無
限大にすると、放射温度計１５６により計測される光量
は基板Ｗの放射率εW、温度Ｔおよび反射版１４０の反
射率ρrを用いて、

【００３９】

【数３】

【００４０】という形で表される。このとき、反射板１
４０の反射率ρrは反射板１４０の形状および表面状態
に非常に依存する。そこで、こういった材質のみでなく
その形状等も含めた形での反射率を採用し、ここでは実
効反射率と呼び、数３の式のρrの代わりに用いる。そ
して、この実施の形態では上記のような装置構成によ
り、実際に温度計測をする際には２つの状態を実現し、
それぞれについて基板Ｗの放射率εWと温度Ｔを未知数
として方程式を立てて温度Ｔを求める。ここで２つの状
態というのは実効反射率が異なる状態を意味する。つま
り、それぞれの状態での実効反射率をＲ1、Ｒ2とした場
合に、数３の式から類推して、

【００４１】

【数４】

【００４２】

【数５】

【００４３】という式が成り立つ。ここでＩ1、Ｉ2はそ
れぞれの状態で放射温度計１５６により計測される放射
強度である。この関係から

【００４４】

【数６】

【００４５】という関係が成り立ち、よって基板Ｗの放
射率εWは

【００４６】

【数７】

【００４７】で表される。このようにして求めた基板Ｗ
の放射率εWを数４または数５の式に代入することで黒
体の放射強度Ｌb(Ｔ)を求めることができ、黒体の放射
強度Ｌb(Ｔ)が求まると予め求まっている、放射温度計
固有の校正式（ここでは示さない）から温度Ｔを求める
ことができる。このことから基板Ｗの放射率εWと温度
Ｔの計測精度の向上には、実効反射率Ｒ1，Ｒ2の計測精
度の向上、とりわけ、温度依存性を求めることが不可欠
であることが分かる。そこで、この実施の形態では以下
に説明する２つの校正装置によって実効反射率Ｒ1，Ｒ2
の温度依存性を求め、それらを基板Ｗの熱処理中に利用
する。

【００４８】＜３．伝熱式校正装置および発光式校正装
置＞まず、前述の基板熱処理装置１の校正（その放射温
度計１５６およびその周囲の反射板１４０および基板Ｗ
（基準基板ＳＷ，参照基板ＲＷ）下面等の状況を反映し
た校正）を行う伝熱式校正装置２および発光式校正装置
３の構造について、順に説明する。

【００４９】図４は基板熱処理装置１の反射板に伝熱式
校正装置２を取り付けた状態での部分断面図である。伝
熱式校正装置２は主に、保持部２１０、加熱部２２０、
接触式温度計２３０、制御部２４０、電力調整器２５０
を備え、基板熱処理装置１の発光部１９０を取り外した
状態で、反射板１４０の溝１４０ａに保持部２１０の脚
部２１２を嵌入させることによって取り付けることがで
きるものとなっている。

【００５０】保持部２１０は後述する参照基板ＲＷをそ
の外縁部により保持する保持板２１１と、それを支える
脚部２１２を備えている。保持板２１１は円盤状であ
り、その中心には参照基板ＲＷを着脱可能な穴２１１ａ
が設けられている。また、脚部２１２は基部２１２ａお
よびスペーサ２１２ｂを備えている。このうち、スペー
サ２１２ｂは基部２１２ａに対して着脱自在となってお
り、図示のように基部２１２ａに取り付けた状態でスペ
ーサ２１２ｂを反射板１４０の溝１４０ａに取り付けた
り、スペーサ２１２ｂを取り外して基部２１２ａを直接
反射板１４０の溝１４０ａに取り付けたりすることで脚
部２１２の高さを調節でき、それにより参照基板ＲＷの
保持高さを調節できるようになっている。

【００５１】加熱部２２０はケーシング２２１内部にヒ
ータ２２２が設けられ、さらにヒータ２２２の下面に接
触して均熱板２２３が設けられた構造となっており、そ
れらを一体として保持部２１０の上面に載置、除去可能
となっており、後述のように参照基板ＲＷの交換が可能
なものとなっている。なお、ケーシング２２１内部には
複数の冷却管２２１ａが設けられており、その内部に冷
媒を通過させることによってケーシング２２１を冷却で
きるようになっている。

【００５２】図５は伝熱式校正装置２におけるヒータ２
２２の平面図である。図示のようにヒータ２２２は平面
視で円形であり、参照基板ＲＷより（直径が）小さい内
側ゾーン２２２ａと参照基板ＲＷより（直径が）大きい
外側ゾーン２２２ｂの２つに分かれている。そして各ゾ
ーン２２２ａ，２２２ｂには、図示しないがそれぞれの
内部に別々に電熱線が設けられており、個別に電力供給
できるものとなっている。

【００５３】また、各ゾーン２２２ａ，２２２ｂには内
部に図示しない熱電対が埋設されており、それぞれは制
御部２４０に電気的に接続され、温度に応じた電気信号
を送る。制御部２４０は内部に図示しないＣＰＵおよび
メモリを備えており、熱電対からの電気信号を受けて、
ヒータ２２２の各ゾーン２２２ａ，２２２ｂの温度を算
出し、それを基に電力調整器２５０を制御して各ゾーン
２２２ａ，２２２ｂに供給する電力を調節するフィード
バック制御を行う。これは、参照基板ＲＷは内側より、
外側の方が保持部２１０等に接触したり、周縁部からの
放熱があるため、温度が低下しやすく、これを補償し
て、参照基板ＲＷ全体を均一な温度に保つためのもので
ある。なお、ヒータ２２２が上記のようなゾーン２２２
ａ，２２２ｂに分かれており、それぞれ温度制御される
ことに伴い、内側ゾーン２２２ａと外側ゾーン２２２ｂ
の境界では温度のギャップが生じる。そのため、この装
置ではヒータ２２２の下面に参照基板ＲＷより（直径
が）大きい熱の良導体（熱伝導性の良い材質を使用した
板状体としての金属板など）により形成された均熱板２
２３を設け、これを介して参照基板ＲＷに熱を与えるこ
とで、上記の温度のギャップやその他外乱による温度分
布の不均一を抑えているのである。

【００５４】また、接触式温度計２３０は均熱板２２３
の下面の参照基板ＲＷに接触する位置に設けられた熱電
対２３１と、熱電対２３１から送られる参照基板ＲＷの
温度に応じた電気信号を基に参照基板ＲＷの温度を求め
る温度算出部２３２とを備えており、温度算出部２３２
は得られた参照基板ＲＷの温度信号を制御部２４０に送
る。そして、制御部２４０は得られた温度信号等を用い
て後述の図８に示す各関係を求める演算をソフトウェア
的に行う。

【００５５】また、この装置には、参照基板ＲＷとし
て、様々に異なる既知の特性（以下「既知特性」とい
う）として、放射率ε1，ε2，ε3，…を有するものが
用意されており、それら複数の参照基板ＲＷを選択的に
保持部２１０に載置して使用することができるものとな
っている。なお、放射率εWが既知であるということは
数２の式より反射率ρWも既知である。また、放射率εW
は表面粗度ｓｒと一対一に対応しており、したがって、
放射率ε1，ε2，ε3，…は表面粗度ｓｒ1，ｓｒ2，ｓ
ｒ3，…に対応している。そして、保持部２１０にいず
れかの参照基板ＲＷを載置し、さらに保持部２１０およ
び参照基板ＲＷの上に加熱部２２０を載置した状態で上
記のようなヒータ２２２の電力制御を行いつつ参照基板
ＲＷを加熱して、後述する基板熱処理装置１の校正処理
を行うことができるものとなっている。

【００５６】つぎに、発光式校正装置３について説明す
る。図６は基板熱処理装置１の反射板１４０に発光式校
正装置３を取り付けた状態での部分断面図である。発光
式校正装置３は主に、保持部３１０、光照射部３２０、
ランプドライバ３３０、制御部３４０を備え、伝熱式校
正装置２と同様に基板熱処理装置１の発光部１９０を取
り外した状態で、反射板１４０の溝１４０ａに保持部３
１０の脚部３１２を嵌入させることによって取り付ける
ことができるものとなっている。なお、発光式校正装置
３はメーカーにおいては前述の参照基板ＲＷを用い、使
用者においては実際に熱処理を行う基板Ｗと同じ特性
で、かつ、複数の参照基板ＲＷのいずれかと同じ既知特
性として放射率εW（表面粗度ｓｒ）を有する基準基板
ＳＷを用いる。すなわち、発光式校正装置３は参照基板
ＲＷ、基準基板ＳＷともに用いることができる。したが
って、以下の説明においては参照基板ＲＷと基準基板Ｓ
Ｗを併記する。

【００５７】保持部３１０は保持板３１１、脚部３１２
を備えており、保持板３１１が伝熱式校正装置２の保持
板２１１と異なる以外は、伝熱式校正装置２の保持部２
１０とほぼ同様の構造となっている。したがって、基準
基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）の保持高さを脚部３１２の基
部３１２ａへのスペーサ３１２ｂの着脱により調節でき
る点も同様である。

【００５８】図７は基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）を取
り付けた状態での発光式校正装置３における保持板３１
１の平面図である。保持板３１１は光透過性の材質（石
英等）で形成された円盤状の部材であり、上方の簡易型
ランプ３２３からの光を下方に透過する。また、保持板
３１１の中心には基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）を着脱
可能な穴３１１ａが設けられている。

【００５９】光照射部３２０は開口部３１２ａを有する
ケーシング３２１内部に逆向けのお椀型のリフレクタ３
２２を備え、さらにリフレクタ３２２中央（頂点部）に
は豆ランプである形成された簡易型ランプ３２３が設け
られた構造となっている。そして、リフレクタ３２２は
簡易型ランプ３２３からの光を保持部３１０の基準基板
ＳＷ（参照基板ＲＷ）の周り（保持板３１１の穴３１１
ａ以外）の位置に多く集める形状となっている。この簡
易型ランプ３２３は、図１の基板熱処理装置１において
基板の実際の熱処理に使用されるランプ１２０よりも低
出力のランプである。

【００６０】なお、発光式校正装置３を反射板１４０に
取り付けた状態では、基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）は
基板熱処理装置１の温度計測部１５０の空洞部ＣＰ上方
に位置するものとなっており、さらに、発光式校正装置
３の簡易型ランプ３２３は基準基板ＳＷ（参照基板Ｒ
Ｗ）を挟んで、その空洞部ＣＰの上方に位置するものと
なっている。ところで、基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）
は空洞部ＣＰの内径より大きな直径を有している。これ
により、簡易型ランプ３２３からの光は直接、空洞部Ｃ
Ｐに至ることはなく、直接放射温度計１５６の導光ロッ
ド１５６ａの受光端に至ることもない。つまり、その導
光ロッド１５６ａに至る放射光の大部分は保持板３１１
を透過して反射板１４０と基準基板ＳＷ（参照基板Ｒ
Ｗ）間で多重反射した後のものとなっている。

【００６１】また、簡易型ランプ３２３には、入力とし
て定常電力を供給するランプドライバ３３０が電気的に
接続されており、さらに、ランプドライバ３３０には簡
易型ランプ３２３に供給する電力を所望の値に定常に保
つよう制御する制御部３４０が接続されている。このよ
うに、発光式校正装置３では簡易型ランプ３２３に任意
の定常電力を供給して安定した発光が行えるものとなっ
ている。

【００６２】また、制御部３４０は内部に図示しないＣ
ＰＵおよびメモリを備えており、ランプドライバ３３０
の制御や後述する図８に示す各関係を求める演算や校正
処理をソフトウエア的に行う。

【００６３】以上のような構成の伝熱式校正装置２およ
び発光式校正装置３を用いて、次に示す校正処理手順に
従って基板熱処理装置１の校正が行われるのである。

【００６４】＜４．校正処理＞図８は基板熱処理装置１
における放射温度計の実施の形態にかかる校正処理手順
を示す図である。この実施の形態に係る校正処理の概要
は以下の通りである。基板熱処理装置１、伝熱式校正装
置２および発光式校正装置３を製造、販売するメーカー
において、基準となる基板熱処理装置１に伝熱式校正装
置２または発光式校正装置３を取り付け、前述の様々な
既知特性を有する参照基板ＲＷを保持して各種の計測を
行う。それにより発光式校正装置３の簡易型ランプ３２
３の発する光が参照基板ＲＷと反射板１４０との間にお
いて多重反射した黒体の放射光に相当する場合に、その
黒体の温度としての換算温度Ｔtと簡易型ランプ３２３
に供給する供給電力Ｐとの関係を示す変換テーブル（図
８（ｄ））を求める。そして、その基板熱処理装置１の
販売の際には使用者にその変換テーブルの情報も提供す
る。

【００６５】ところで、使用者が基板熱処理装置１を購
入した直後には、その基板熱処理装置１はメーカーにお
ける基準となる基板熱処理装置１とほぼ同じ校正状態で
ある。しかし、使用者がしばらくその基板熱処理装置１
を使用した後には熱処理の際に供給されるガス等の影響
により反射板１４０の反射面が曇るなどして反射率ρr
が変化する。すると、その装置の実効反射率Ｒ1，Ｒ2が
変化し、それに伴い温度計測の精度が低下し、ひいては
基板処理の品質を悪化させることになる。そのため、使
用者は発光式校正装置３を用いて定期的または必要に応
じて基板熱処理装置１の校正を行う。

【００６６】具体的には、使用者は発光式校正装置３を
使用者の基板熱処理装置１に取り付けて、複数の参照基
板ＲＷのうちのいずれかと同じ既知特性（使用者が実際
に熱処理を行おうとする基板Ｗと同じ特性）を有する基
準基板ＳＷを保持して簡易型ランプ３２３を点灯させ
る。その際、発せられる光は使用者の基板熱処理装置１
が保持した基準基板ＳＷと反射板１４０との間で多重反
射した後、導光ロッド１５６ａを通じて検出器１５６ｂ
に捉えられるのであるが、このときの簡易型ランプ３２
３への供給電力Ｐに対して、それが発した光が多重反射
して検出器１５６ｂに捉えられたときに、その光が相当
する黒体の温度は、メーカーにおける基準の基板熱処理
装置１において同じ既知特性の参照基板ＲＷを保持した
状態での簡易型ランプ３２３の多重反射した光が相当す
る黒体の温度（換算温度Ｔｔ）とそれほど大きく異なる
ことはないものと考えられる。そこで、その換算温度Ｔ
tをその使用者の基板熱処理装置１における光が相当す
る黒体の温度Ｔとし（この温度Ｔは実際の基板Ｗの熱処
理では基板温度Ｔに相当する）、その温度Ｔとその基板
熱処理装置１における実効反射率Ｒ1，Ｒ2との関係とし
て実効反射率の温度依存性（図８（ｅ））を求め、それ
を基板熱処理装置１の温度演算部１５６ｃ内のメモリに
記憶しておき、実際の基板Ｗの熱処理の際に利用すると
いうものである。

【００６７】以下、この校正処理手順の詳細について説
明する。まず、基板熱処理装置１、伝熱式校正装置２お
よび発光式校正装置３のメーカーにおいて以下の処理を
行う。基板熱処理装置１に伝熱式校正装置２を取り付
け、さらに参照基板ＲＷを伝熱式校正装置２の保持部２
１０に取り付けて、参照基板ＲＷを加熱してその温度を
異なる複数の温度に順次に変化させつつ、接触式温度計
２３０で参照基板ＲＷの温度Ｔrefを計測するととも
に、放射温度計１５６における検出器１５６ｂの出力電
圧である検出器出力（光検出値）Ｖ1，Ｖ2を計測する。
そして、この計測結果をもとに参照基板ＲＷの実温度Ｔ
refと検出器出力Ｖ1，Ｖ2との関係を求める。なお、２
つの検出器出力Ｖ1，Ｖ2を計測していることから分かる
ように、当然、この処理は回転セクタ１５３を回転させ
ながら行う。そして、このような計測を実際に基板熱処
理装置１により使用者が熱処理を行うであろうと想定さ
れる基板の特性の全てを網羅した既知特性としての放射
率ε1（表面粗度ｓｒ1），ε2（表面粗度ｓｒ2），ε3
（表面粗度ｓｒ3）…の異なる参照基板ＲＷ（金属板、
メッキ、膜付ウェハ等）を交換しつつ、繰り返し行うこ
とで各既知特性に対する参照基板ＲＷの実温度Ｔrefと
検出器出力Ｖ1，Ｖ2との関係（図８（ａ）：温度／光検
出値相関情報）が求まる。そして、それらを数４および
数５の式から得られる式

【００６８】

【数８】

【００６９】

【数９】

【００７０】に用いることで実効反射率Ｒ1，Ｒ2と温度
Ｔrefとの関係（図８（ｂ）：温度／反射率相関情報）
が求まる。ただし、数８および数９において参照基板Ｒ
Ｗの放射率εrefは対応する参照基板ＲＷの放射率ε1，
ε2，ε3…を用い、さらに参照基板ＲＷを黒体と見なし
たときの温度Ｔrefにおける黒体の放射強度Ｌb（Ｔｒｅ
ｆ）は予め与えられていた黒体の放射強度Ｌｂと温度Ｔ
との関係を表す校正式を用いる。これで、実効反射率Ｒ
１，Ｒ2が既知特性について、各実温度Ｔrefに対して求
められたので、これを基板熱処理装置１の初期設定とし
て、温度変換部１５６ｃ内のメモリに記憶させる。

【００７１】つぎに、メーカーでは伝熱式校正装置２を
基板熱処理装置１から取り外し、代わりに発光式校正装
置３を取り付ける。そして、簡易型ランプ３２３への入
力電気信号としての供給電力Ｐを変化させ、各電力での
検出器出力Ｖ1、Ｖ2を計測して、供給電力Ｐと検出器出
力Ｖ1、Ｖ2との関係（図８（ｃ）：電力／光検出値相関
情報）を求める。なお、この関係も各既知特性の参照基
板ＲＷを交換して、それぞれについて求めておく。そし
て、その関係の検出器出力Ｖ1，Ｖ2を放射強度Ｉ1，Ｉ2
に変換した関係と予め求めておいた実温度Ｔrefと実効
反射率Ｒ1，Ｒ2との関係（図８（ｂ））とを、さらに数
４および数５の式（「所定の関係式」に相当）に用い
て、供給電力Ｐと換算温度Ｔtとの関係（図８（ｄ）：
電力／温度相関情報）に変換する。なお、この関係にお
ける換算温度Ｔtは演算では実温度Ｔrefとして登場する
が、後の利用の際には放射温度計１５６により検出され
る光を黒体放射の放射光と見なしたときの黒体の温度に
相当するので換算温度Ｔtとして表わしている。また、
この関係も各既知特性について求まる。

【００７２】つぎに、メーカーはこの各既知特性におけ
る供給電力Ｐと換算温度Ｔtとの関係（図８（ｄ））を
変換テーブルとして制御部３４０内のメモリに記憶させ
た後に発光式校正装置３を取り外し、発光部１９０を取
り付けた状態の基板熱処理装置１と発光式校正装置３を
出荷する。

【００７３】つぎに、基板熱処理装置１および発光式校
正装置３を購入した使用者は、購入した状態での基板熱
処理装置１には、校正された各温度Ｔに対する実効反射
率Ｒ1，Ｒ2が初期設定されているので、そのうちから処
理対象の基板Ｗの特性（放射率εW（表面粗度ｓｒ））
に対応するものを選択して、実際の熱処理を行う。しか
し、前述のように基板熱処理装置１の使用とともに実効
反射率Ｒ1，Ｒ2の温度依存性は変化する。そこで、使用
者は以下のようにして基板熱処理装置１の校正を行う。
まず、使用者は、実際に熱処理を行う基板と同じ既知特
性、すなわち、前述の複数の参照基板ＲＷのいずれかと
同じ既知特性を持つ基準基板ＳＷを用い、基板熱処理装
置１に発光式校正装置３を取り付け、さらに基準基板Ｓ
Ｗを保持部３１０に取り付けた状態で、簡易型ランプ３
２３への供給電力Ｐを異なる複数の電力値に順次に変化
させることによって複数の検査光を順次に発生させ、そ
れぞれの検査光に対応して放射強度Ｉ1，Ｉ2を計測す
る。そして、これらのそれぞれの計測に関して供給電力
Ｐを制御部３４０内のメモリに記憶されていた変換テー
ブル（図８（ｄ））により換算温度Ｔｔに変換し、その
換算温度Ｔｔと計測した放射強度Ｉ1，Ｉ2とを数８およ
び数９の式に用いて、基板Ｗの温度Ｔと実効反射率Ｒ
1，Ｒ2との関係、すなわち実効反射率Ｒ1，Ｒ2の基板温
度依存性（図８（ｅ））を求める。なお、使用者は複数
種類の基板Ｗ（上記特性が異なる）に対する熱処理を行
う場合には、それら各特性を既知特性とする基準基板Ｓ
Ｗを用いてこの発光式校正装置３による校正を繰り返し
行い、実効反射率Ｒ1，Ｒ2と基板Ｗの温度Ｔとの関係
（図８（ｅ））を各基準基板ＳＷに対して求める。

【００７４】これで、この基板熱処理装置１が校正でき
たので、得られた実効反射率Ｒ1，Ｒ2の基板温度依存性
（図８（ｅ））を基板熱処理装置１の温度演算部１５６
ｃ内のメモリに設定し直す。なお、実際の基板Ｗの熱処
理は基板熱処理装置１上の発光式校正装置３を取り外
し、代わりに発光部１９０を取り付けた状態で実行す
る。そして、校正後の熱処理では、得られた実効反射率
Ｒ1，Ｒ2の温度依存性（図８（ｅ））を用いて、常時、
基板の温度Ｔに対応した実効反射率Ｒ1，Ｒ2を用いて温
度計測を行うことにより、精密な温度計測を行うことが
でき、それにより良質の基板熱処理を行うことができる
のである。

【００７５】なお、ここでは基準基板ＳＷの既知特性と
して放射率εW（表面粗度ｓｒ）を用い、その具体的な
数値を挙げなかったが、実際には放射率εW＝０．４〜
０．５程度（基準基板ＳＷはほぼ光を透過しない（透過
率「０」）ことより、数２の式を用いると反射率ρW＝
０．５〜０．６程度）の基板Ｗ（校正段階では基準基板
ＳＷ）を対象とすると基板熱処理装置１による温度計測
精度が良好であることが実験により確かめられている。

【００７６】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、発光式校正装置３において、簡易型ランプ３２３
により放射温度計１５６の検出器１５６ｂに直接光を入
射させないで基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）と反射板１
４０との間に光を供給し、それにより実効反射率の温度
依存性を算出するため、検出器１５６ｂの捉える光が直
接光でなく、空洞部ＣＰ内や空洞部ＣＰ近傍の基準基板
ＳＷ（参照基板ＲＷ）と反射板１４０との間で多重反射
した後の光であるため、基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）
の既知特性、検出器１５６ｂの周囲の形状、基板Ｗ等と
の間の多重反射の効果等を反映した正確な実効反射率の
温度依存性を求めることができる。また、基準基板ＳＷ
（参照基板ＲＷ）をヒータにより加熱する必要がないの
で、装置および基準基板ＳＷ（参照基板ＲＷ）が高温に
ならないため、取り扱いが容易であるとともに、基準基
板ＳＷ（参照基板ＲＷ）の厳密な温度制御を必要とせ
ず、簡単に校正処理を行うことができ、それにもかかわ
らず、変換テーブル（図８（ｄ））を参照して、簡易型
ランプ３２３への入力電気信号（この実施の形態では供
給電力Ｐ）から得た換算温度Ｔtと検出器１５６ｂの出
力電圧である検出器出力Ｖ1，Ｖ2とから基準基板ＳＷ
（参照基板ＲＷ）に対する実効反射率Ｒ1，Ｒ2の温度依
存性を求めるため、正確な基板熱処理装置１の校正を行
うことができる。

【００７７】また、互いに異なる既知特性（この実施の
形態では放射率εW（表面粗度ｓｒ）を有する複数の基
準基板ＳＷに対して、その既知特性に対応する変換テー
ブル（図８（ｄ））を参照して基準基板ＳＷに対する実
効反射率Ｒ1，Ｒ2の温度依存性（図８（ｅ））を算出す
るため、複数の特性の異なる基準基板ＳＷに対して正確
な実効反射率Ｒ1，Ｒ2の温度依存性を求めることができ
る。

【００７８】また、伝熱式校正装置２により予め求めら
れていた参照基板ＲＷの実温度Ｔrefと参照基板ＲＷの
実効反射率Ｒ1，Ｒ2との関係を規定した温度／反射率相
関情報（図８（ｂ））と、計測により得られた検出器出
力Ｖ1，Ｖ2と簡易型ランプ３２３への電気入力信号（こ
の実施の形態では供給電力Ｐ）との関係を規定した電力
／光検出値相関情報（図８（ｃ））と、から変換テーブ
ル（図８（ｄ））を求めるため、基板熱処理装置１のメ
ーカー側で変換テーブルを求めておき、その変換テーブ
ルを装置とともに使用者に提供することによって、使用
者は変換テーブルを求める必要が無く、より簡便に正確
な校正を行うことができる。

【００７９】また、伝熱式校正装置２によれば、参照基
板ＲＷをヒータ２２２により加熱し、接触式温度計２３
０により実温度Ｔrefを計測して校正処理を行うことが
できるので、参照基板ＲＷの温度制御が容易であること
より、校正処理の精度が向上する。また、発光式校正装
置３の光による校正処理と併用することにより、光によ
る校正処理の精度を向上することができる。

【００８０】また、ヒータ２２２が個別に電力の供給を
受ける複数のゾーン２２２ａ，２２２ｂを備えるため、
それら各ゾーンを個別に温度管理することで、面内均一
な温度分布のもとに校正処理を行うことができる。さら
に、ヒータ２２２と参照基板ＲＷとの両方に接触すると
ともに、熱伝導性のよい均熱板２２３を備えるので、ヒ
ータ２２２の複数のゾーン２２２ａと２２２ｂとの境界
での温度のギャップを緩和することができ、したがっ
て、一層面内均一な温度分布の参照基板ＲＷを用いて校
正処理を行うことができる。

【００８１】＜５．変形例＞上記実施の形態では、既知
特性として放射率εWを用いたが、前述のように放射率
εWと反射率ρWとの間には数２の関係があるため、基準
基板ＳＷの反射率ρWを既知特性として用いてもよい。

【００８２】また、伝熱式校正装置２を用いたメーカー
での校正処理で、温度／反射率相関情報（図８（ｂ））
と発光式校正装置３を用いて得られる電力／光検出値相
関情報（図８（ｃ））とから変換テーブル（図８
（ｄ））を求めたが、温度／光検出値相関情報（図８
（ａ））と電力／光検出値相関情報（図８（ｃ））とを
各既知特性を有する参照基板ＲＷについて求め、両関係
から検出器出力Ｖ1，Ｖ2を消去することで変換テーブル
（図８（ｄ））を求めてもよい。なお、その場合には実
効反射率Ｒ1，Ｒ2が求まらないので、使用者は基板熱処
理装置１の購入後、必ず校正処理を行い、得られた実効
反射率の温度依存性を基板熱処理装置１に初期設定する
必要がある。

【００８３】さらに、図９は発光式校正装置３における
簡易型ランプ３２３の変形例である簡易型ランプ３２９
を示す図である。図示のように、この変形例の簡易型ラ
ンプ３２９はガラス球３２９ａの下部（放射温度計１５
６の導光ロッド１５６ａに対向する部分）にセラミック
ス等のほぼ光を透過しない材質であるセラミックスによ
るコーティング３２９ｂ（または材質が金属の場合には
メッキ）が施されている。そのため、図６の発光式校正
装置３に用いると、真下の方向への光がそのコーティン
グ３２９ｂ（またはメッキ）により遮断されるので、放
射温度計１５６の導光ロッド１５６ａに直接光が至るの
を一層抑えることができ、より精度のよい校正を行うこ
とができる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項５の発明によれば、光源から基準基板と反射板との
間に光を供給し、それによりその基準基板を保持した基
板熱処理装置における実効反射率の温度依存性を算出す
るため、検出手段の近傍で反射した後の光であることに
なり、基準基板の特性、検出手段の周囲の形状、基板と
の間の多重反射の効果等が反映された正確な実効反射率
の温度依存性を求めることができる。

【００８５】また、基準基板をヒータにより加熱する必
要がないので、装置および基準基板が高温にならないた
め、取り扱いが容易であるとともに、基準基板の厳密な
温度制御を必要とせず、簡単に校正処理を行うことがで
き、それにもかかわらず、既知の電力／温度相関情報を
参照して、光源への発光電力から得た換算温度と検出手
段の出力とから基準基板に対する実効反射率の温度依存
性を算出するため、正確な基板熱処理装置の校正を行う
ことができる。

【００８６】また、特に請求項２の発明によれば、互い
に異なる既知特性を有する複数の基準基板に対して、実
効反射率の温度依存性を算出するため、複数の既知特性
の異なる基準基板に対して正確な実効反射率の温度依存
性を求めることができる。

【００８７】また、特に請求項３の発明によれば、複数
の基準基板の既知特性が、反射率がほぼ０．５ないし
０．６の範囲内で互いに異なるものであり、反射率がこ
のような範囲内の基板に対する温度計測精度が最も高
い。

【００８８】また、特に請求項４の発明によれば、電力
／温度相関情報を、基準となる基板熱処理装置における
既知の電力／光検出値相関情報と温度／反射率相関情報
と、基板の実効反射率が光検出値に及ぼす影響を表現し
た関係式とを利用して求めるため、基板熱処理装置のメ
ーカー側で電力／温度相関情報を求めておき、その電力
／温度相関情報を発光式校正装置とともに使用者に提供
することによって、使用者は詳しい電力／温度相関情報
を求める必要が無く、より簡便に正確な校正を行うこと
ができる。

【００８９】また、請求項６ないし請求項８の発光式校
正装置は、上記の方法の実施に適した装置となってい
る。

【００９０】特に請求項８の発明によれば、光源が、ガ
ラス球の検出手段に対向する部分にほぼ光を透過しない
材質によるコーティングが施されているため、光源の発
した光が検出手段に至るのを一層抑えて、より精度のよ
い校正を行うことができる。

【００９１】さらに、請求項９ないし請求項１２の伝熱
式校正装置は、参照基板をヒータにより加熱し、接触式
温度計により実温度を計測して校正処理を行うことがで
きるので参照基板の温度制御が容易であるため、校正処
理の精度が向上する。また、請求項６ないし請求項８の
発光式校正装置と併用することにより、光による校正処
理の精度を向上することができる。

【００９２】また、特に請求項１１の発明によれば、ヒ
ータが個別に電力の供給を受ける複数の領域に区分され
ているため、それら各領域を個別に温度管理すること
で、面内均一な温度分布での参照基板のもとに校正処理
を行うことができる。

【００９３】また、特に請求項１２の発明によれば、ヒ
ータと参照基板との両方に接触するとともに、熱の良導
体を含んだ板状部材を備えるので、ヒータの複数の領域
の境界での温度のギャップを緩和することができ、した
がって、一層、面内での温度分布が均一な参照基板を用
いて校正処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に用いられる基板熱処理装置の主要部
の構成を示す部分断面図である。

【図２】基板熱処理装置の回転セクタ５３の平面図であ
る。

【図３】基板と基板熱処理装置の反射板との間の放射光
の多重反射を説明するための図である。

【図４】基板熱処理装置の反射板に伝熱式校正装置を取
り付けた状態での部分断面図である。

【図５】伝熱式校正装置におけるヒータの平面図であ
る。

【図６】基板熱処理装置の反射板に発光式校正装置を取
り付けた状態での部分断面図である。

【図７】基準基板を取り付けた状態での発光式校正装置
における保持板の平面図である。

【図８】基板熱処理装置における放射温度計の実施の形
態にかかる校正処理手順を示す図である。

【図９】発光式校正装置におけるランプの変形例を示す
図である。

【符号の説明】

２１０保持部２２２ヒータ２２２ａ内側ゾーン（領域）２２２ｂ外側ゾーン（領域）２２３均熱板（板状部材）２３０接触式温度計２３１熱電対２４０制御部２５０電力調整器３１０保持部３２３簡易型ランプ（光源）３２９簡易型ランプ（光源）３２９ｂコーティング３４０制御部Ｒ1，Ｒ2 実効反射率ＲＷ参照基板ＳＷ基準基板Ｔｔ換算温度Ｔ実温度Ｖ1，Ｖ2 検出器出力Ｗ基板ｓｒ，ｓｒ1，ｓｒ2，ｓｒ3 表面粗度 ε，ε1，ε2，ε3 放射率

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対向して熱放射を反射する反射板
と、前記反射板の反射面近傍の光を検出手段で捉えて前
記基板の温度を計測する放射温度計とを備える基板熱処
理装置を校正する方法であって、 (a) 放射率および反射率のうちの少なくとも一方を既
知特性として有する基準基板を前記反射板に対向した状
態で保持する保持工程と、 (b) 光源に異なる発光電力を順次に与えることによっ
て前記光源に複数の検査光を順次に発生させ、前記複数
の検査光を前記基準基板と前記反射板との間に順次に供
給する発光工程と、 (c) 前記複数の検査光に対する前記検出手段のそれぞ
れの出力値を複数の光検出値として取り込む検出工程
と、 (d) 前記光源の発光電力の大きさと前記光源の換算温
度との既知の関係を表現した電力／温度相関情報を参照
することにより、前記異なる発光電力のそれぞれに対応
する前記光源の換算温度を複数の換算温度値として特定
する換算温度値特定工程と、 (e) 前記複数の換算温度値と前記複数の光検出値との
対応関係に基づいて、前記基準基板を保持した基板熱処
理装置における実効反射率の温度依存性を特定する温度
依存性特定工程と、を備えることを特徴とする基板熱処
理装置の校正方法。
【請求項２】請求項１に記載の基板熱処理装置の校正
方法であって、前記既知特性が異なる複数の基準基板のそれぞれを順次
に選択し、前記複数の基準基板のそれぞれについて前記
工程(a)から(e)を実行することを特徴とする基板熱処理
装置の校正方法。
【請求項３】請求項２に記載の基板熱処理装置の校正
方法であって、前記複数の基準基板の前記既知特性が、反射率がほぼ
０．５ないし０．６の範囲内で互いに異なるものである
ことを特徴とする基板熱処理装置の校正方法。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の基板熱処理装置の校正方法であって、 (p) 前記工程(a)から(e)に先だって、前記電力／温度
相関情報を、基板の実温度と基準となる基板熱処理装置における実効
反射率との既知の関係を表現した温度／反射率相関情報
と、前記発光電力と前記検出手段の光検出値との既知の関係
を表現した電力／光検出値相関情報と、基板の実効反射率が前記光検出値に及ぼす影響を表現し
た所定の関係式と、を利用して求める準備工程、をさらに備えることを特徴とする基板熱処理装置の校正
方法。
【請求項５】請求項４に記載の基板熱処理装置の校正
方法であって、前記準備工程が、 (p-1) 前記基準基板と同一の既知特性を有する参照基
板を前記反射板に対向した状態で保持する参照基板保持
工程と、 (p-2) 前記参照基板を異なる温度に順次に加熱しつ
つ、前記参照基板に取り付けられた接触式温度計により
前記参照基板の実温度を計測する温度計測工程と、 (p-3) 前記温度／反射率相関情報を、イ )前記異なる温度のそれぞれについて計測された前記参
照基板の実温度と前記検出手段の光検出値との関係を示
す温度／光検出値相関情報と、ロ )前記所定の関係式と、を利用して求める工程と、を備
えることを特徴とする基板熱処理装置の校正方法。
【請求項６】基板に対向して熱放射を反射する反射板
と、前記反射板の反射面近傍の光を検出手段で捉えて前
記基板の温度を計測する放射温度計とを備える基板熱処
理装置を校正する際に使用される発光式校正装置であっ
て、 (a) 所定の開口部を前記反射板に対向させて前記反射
板上に着脱自在に設置可能なケーシングと、 (b) 放射率および反射率のうちの少なくとも一方を既
知特性として有する基準基板を前記開口部に保持可能な
保持手段と、 (c) 前記ケーシング内に設けられ、基板の実際の熱処
理に使用される熱放射の光よりも低出力の光を前記基準
基板と前記反射板との間に供給する光源と、を備えるこ
とを特徴とする発光式校正装置。
【請求項７】請求項６に記載の発光式校正装置であっ
て、 (d) 前記光源に異なる発光電力を順次に与えることに
よって前記光源から複数の検査光を順次に発生させ、前
記複数の検査光を前記基準基板と前記反射板との間に順
次に供給する発光制御手段と、 (e) 前記複数の検査光に対する前記検出手段のそれぞ
れの出力値を複数の光検出値として取り込む光検出値入
力手段と、 (f) 前記光源の発光電力の大きさと前記光源の換算温
度との既知の関係を表現した電力／温度相関情報を保持
する電力／温度相関情報保持手段と、 (g) 前記電力／温度相関情報を参照することにより、
前記異なる発光電力のそれぞれに対応する前記光源の換
算温度を複数の換算温度値として特定する換算温度値特
定手段と、 (h) 前記複数の換算温度値と前記と前記複数の光検出
値との対応関係に基づいて、前記基準基板を保持した基
板熱処理装置における実効反射率の温度依存性を特定す
る温度依存性特定手段と、をさらに備えることを特徴と
する発光式校正装置。
【請求項８】請求項６または請求項７に記載の発光式
校正装置であって、前記光源は、ガラス球を有するランプであり、前記ガラ
ス球の前記検出手段に対向する部分にほぼ光を透過しな
い材質によるコーティングが施されたことを特徴とする
発光式校正装置。
【請求項９】基板に対向して熱放射を反射する反射板
と、前記反射板の反射面近傍の光を検出手段で捉えて前
記基板の温度を計測する放射温度計とを備える基板熱処
理装置を校正する際に使用される伝熱式校正装置であっ
て、 (a) 所定の開口部を前記反射板に対向させて前記反射
板上に着脱自在に設置可能なケーシングと、 (b) 放射率および反射率のうちの少なくとも一方を既
知特性として有する参照基板を前記開口部に保持可能な
保持手段と、 (c) 前記保持手段に保持された前記参照基板を加熱す
るヒータと、 (d) 前記参照基板の実温度を計測する接触式温度計
と、を備えることを特徴とする伝熱式校正装置。
【請求項１０】請求項９に記載の伝熱式校正装置であ
って、 (e) 前記ヒータによる前記参照基板の加熱状態を複数
の状態に変化させた際に前記接触式温度計でそれぞれ測
定される前記参照基板の複数の実温度と、前記複数の状態において前記検出手段から得られる複数
の光検出値と、基板の実効反射率が前記光検出値に及ぼす影響を表現し
た所定の関係式と、を利用して、前記参照基板の実温度
と基準となる基板熱処理装置における実効反射率との関
係を表現した温度／反射率相関情報を作成する温度／反
射率相関情報作成手段、をさらに備えることを特徴とす
る伝熱式校正装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の伝熱式校正装置で
あって、前記ヒータが個別に電力の供給を受ける複数の領域に区
分されていることを特徴とする伝熱式校正装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の伝熱式校正装置で
あって、さらに、 (f) 熱の良導体を含み、前記ヒータと前記参照基板と
の間に板状部材を備えることを特徴とする伝熱式校正装
置。