(57)【要約】【課題】被測温体の温度を測定するときに、感温部に荷重を与えて、感温部と被測温体とを密着させ、被測温体の温度を、高精度に且つ優れた応答性で測定することができる接触式温度計とその温度測定方法を提供する。【解決手段】被測温体の温度を測定するための測温部８と、被測温体に押圧されて被測温体と測温部８との間の熱伝達を行う感温部５と、を備えると共に、感温部５に密着荷重Ｎ１を与える荷重付与部１０を備え、感温部５をウエハ（被測温体）Ｗに密着可能に構成する。【選択図】図１
2014092528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測温体の温度を測定するための測温部と、被測温体と前記測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部と、を備える接触式温度計において、
前記感温部に密着荷重を与える荷重付与部を備え、前記感温部を被測温体に密着可能に構成することを特徴とする接触式温度計。
【請求項２】
前記荷重付与部をおもりで構成すると共に、前記感温部におもりによる前記密着荷重を付与可能に構成することを特徴とする請求項１に記載の接触式温度計。
【請求項３】
前記感温部を先端に有する支持部を備え、
前記荷重付与部を、前記支持部上で摺動可能な摺動部材と、前記摺動部材と前記支持部の間に介在する弾性体とから構成すると共に、
前記感温部に、前記摺動部材を前記支持部上で摺動したときに発生する前記弾性体の付勢力による前記密着荷重を付与可能に構成することを特徴とする請求項１に記載の接触式温度計。
【請求項４】
前記感温部を非熱伝導体で形成した補強材で補強することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の接触式温度計。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の接触式温度計で、真空中の被測温体を測定することを特徴とする接触式温度計の温度測定方法。
【請求項６】
被測温体の温度を測定する接触式温度計の測定方法において、
被測温体と被測温体の温度を測定するための測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部に、被測温体の温度を測定するときに、前記感温部に荷重付与部による密着荷重を与えて、前記感温部を被測温体に密着させることを特徴とする接触式温度計の温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測温体の温度を測定するための測温部と、被測温体と測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部と、を備えた接触式温度計とその温度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハを使用する半導体製造プロセスにおいては、加熱処理装置内のシリコン基板の表面温度を検知することが重要である。しかしながら、半導体製造プロセスは真空中で行われるため、正確に温度を測定することが難しい。
【０００３】
ここで、従来の接触式温度計について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７に示すように、この接触式温度計１Ｘは、真空炉２内のステージ３上に置かれたウエハ（被測温体）Ｗの温度を測定する温度計であって、ステンレスパイプなどで形成された支持部４の先端にウエハＷと接触する感温部５を設けている。
【０００４】
この感温部５は、図８に示すように、ＳＵＳ（ステンレス鋼）やニッケル基の合金などで形成された接触体６を備え、その接触体６のウエハＷに接触する接触面６ａを有する接触板６ｂに熱電対７の測温部８を接触可能に配置する。熱電対７のケーブル９は、支持部４の感温部５を設けた端部の反対側から導出される。
【０００５】
この接触式温度計１Ｘで、ウエハＷを測定する場合は、感温部５をウエハＷに押圧して、ウエハＷから感温部５に熱を伝達する。そして、測温部８が感温部５の接触板６ｂの温度を測定することで、ウエハＷの温度を測定している。
【０００６】
ところが、感温部５の接触板６ｂの接触面６ａと、ウエハＷの表面Ｗａは平坦に見えるが、実際には図８に示すように凸凹しており、接触板６ｂの接触面６ａとウエハＷの表面Ｗａとの間に隙間Ｇができてしまう。
【０００７】
よって、大気中でウエハＷの温度を測定する場合には、接触板６ｂの接触面６ａとウエハＷの表面Ｗａとが直接接触する箇所の伝熱、隙間Ｇ内の空気による伝熱、及びウエハＷの表面Ｗａからの放射による伝熱によって、感温部５はウエハＷから測温部８に伝熱している。
【０００８】
しかし、図７に示すような真空中でウエハＷの温度を測定する場合には、隙間Ｇ内の空気による伝熱が無いため、ウエハＷから感温部５に十分に伝熱されず、正確な温度を測定することができないという問題が発生する。また、仮に測定することができたとしても、時間が掛かってしまうという問題がある。
【０００９】
上記のような真空中に限らずに、熱電対を用いた接触式温度計には、正確な温度を測定するために、感温部と被測温体とを十分に密着させることが重要となる。そこで、感温部を組み込んだ保護筒を一つ以上の回動支点で揺動可能に支持すると共に保護筒先端部の一部を平坦面となし、板状体下面に加圧接触した平坦面が受ける荷重を原動力として前記保護筒を３次元複数方向に回転させて平坦面を板状体下面に面接触させる姿勢修正機構を設け、炉内の高温環境下で発現する保護筒やウエハの反りや歪みに起因して発生する平坦面とウエハ等板状体間に発生する隙間を自動的に解消して、平坦面をウエハに常に面接触させる装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、熱電対接点がシース内部でシース先端から離れた部位に設けられたシース熱電対と、前記熱電対接点を挟むようにシース熱電対の２点を固定する固定部を有するシース熱電対支持手段と、を備えることにより、シース熱電対を温度測定対象物にある程度の力で押し当ててもシース熱電対が変形することがなく安定的に接触状態を保つ装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、保護筒やウエハの反りや歪みなどの比較的大きいずれを修正する装置であり、前述した平坦に見える面の凸凹による密着不足を解消することはできず、真空中で被測温体の温度を測定するときに発生する問題を解決することはできない。
【００１２】
また、特許文献２に記載の装置は、真空中でも感温部を被測温体に密着させることができるが、そもそも感温部の位置が分かり難く、ある程度の測定技術が必要となる。また、シース部を支持手段で直接押して、被測温体と密着させるため、シース部が壊れやすく耐久性の面でも問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−０８１３５５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８５６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、被測温体の温度を測定するときに、感温部に荷重を与えて、感温部と被測温体とを密着させ、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる接触式温度計とその温度測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を解決するための本発明の接触式温度計は、被測温体の温度を測定するための測温部と、被測温体と前記測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部と、を備える接触式温度計において、前記感温部に密着荷重を与える荷重付与部を備え、前記感温部を被測温体に密着可能に構成される。
【００１６】
この構成によれば、荷重付与部による密着荷重が作用する感温部が被測温体に密着するので、被測温体から感温部への伝熱性能が低下しない。よって、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【００１７】
被測温体の表面と、その表面に接触する感温部の接触面のそれぞれは、平坦に形成しても、ミクロの視点で見ると、表面が凸凹している。被測温体の表面からの熱は、直接接触した箇所の伝熱、被測温体の表面と感温部の接触面との間の隙間にある空気による伝熱、及び被測温体の表面からの放射による伝熱によって、感温部に伝達されるが、伝熱の大部分は直接接触した箇所の伝熱である。
【００１８】
よって、本発明は、感温部に荷重付与部からの密着荷重を掛けることで、被測温体の表面と感温部の接触面との密着度合いを高め、被測温体から感温部への伝熱性能を向上することができる。
【００１９】
特に、本発明は、真空中において被測温体を測定するときに好適である。真空中では、被測温体の表面と感温部の接触面との間の隙間にある空気による伝熱が行われないため、
より感温部の表面と被測温体の接触面との密着度合いが重要となるからである。
【００２０】
なお、ここでいう密着荷重とは、真空中で被測温体を測定した場合と、大気中で被測温体を測定した場合とで、測定誤差が無視出来る範囲に収まるように、実験などにより求められた値であり、被測温体の表面と感温部の接触面とが密着するような値に設定される。この密着荷重は１．０ｋｇｆ以上で、上記の効果を奏するが、好ましくは１．０ｋｇｆ以上、３．０ｋｇｆ以下がよい。密着荷重を１．０ｋｇｆ未満にすると、感温部と被測温体との密着度合いが低く、測定誤差が大きくなる。一方、密着荷重を３．０ｋｇｆより大きくすると、感温部と被測温体の密着度合いは向上するが、密着荷重によって感温部の耐久性が低くなる。
【００２１】
また、上記の接触式温度計において、前記荷重付与部をおもりで構成すると共に、前記感温部におもりによる前記密着荷重を付与可能に構成すると、おもりによって感温部に密着荷重をかけることができる。
【００２２】
なお、ここでいう、おもりとは、感温部を先端に有する支持部に固定され予め定めた重さを有するものや、その支持部自体を重くしたもののことをいう。また、このおもりは、前述した密着荷重を感温部に付与することができる重さを有するものであればよい。
【００２３】
加えて、上記の接触式温度計において、前記感温部を先端に有する支持部を備え、前記荷重付与部を、前記支持部上で摺動可能な摺動部材と、該摺動部材と前記支持部の間に介在する弾性体とから構成すると共に、前記感温部に、前記摺動部材を前記支持部上で摺動したときに発生する前記弾性体の付勢力による前記密着荷重を付与可能に構成すると、被測温体を測定するときに、摺動部材を摺動して発生する弾性体の付勢力による密着荷重を感温部に与え、感温部と被測温体の密着度合いを高めることができ、正確な温度を迅速に測定することができる。
【００２４】
なお、その際の付勢力による密着荷重は、前述と同様に、１．０ｋｇｆ以上、好ましくは１．０ｋｇｆ以上、３．０ｋｇｆ以下に設定すると、感温部と被測温体とを密着させると共に、密着荷重による感温部の圧壊などを抑制することができる。
【００２５】
さらに、上記の接触式温度計において、前記感温部を非熱伝導体で形成した補強材で補強すると、密着荷重で壊れないように感温部の耐久性を向上すると共に、感温部から支持部などへ熱が伝達することを防ぐことができる。
【００２６】
なお、ここでいう非熱伝導体とは、金属やセラミックスなどの比較的熱伝導率の高い熱伝導体を除くものであり、例えば、合成樹脂などの非金属材料のことをいい、特に、耐熱性と耐久性に優れ、且つ熱伝導性の低いポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂が好ましい。
【００２７】
また、上記の目的を解決するための本発明の接触式温度計の温度測定方法は、上記に記載の接触式温度計で、真空中の被測温体を測定することを特徴とする方法である。この方法によれば、感温部と被測温体とが密着することにより、被測温体から感温部に伝熱するので、真空中でも、つまり伝熱する空気が無い状態でも、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。なお、真空中で測定される被測温体としては、半導体などのウエハを例に挙げることができる。
【００２８】
その上、上記の目的を解決するための本発明の接触式温度計の温度測定方法は、被測温体の温度を測定する接触式温度計の測定方法において、被測温体と被測温体の温度を測定するための測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部に、被測温体の温度を測定するときに、前記感温部に荷重付与部による密着荷重を与え
て、前記感温部を被測温体に密着させることを特徴とする方法である。
【００２９】
この方法によれば、感温部と被測温体との接触面に荷重付与部による密着荷重を与えることで、感温部を被測温体に密着させ、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。特に、この方法は、感温部と被測温体との間の隙間に空気がない真空中においても、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、被測温体の温度を測定するときに、感温部に荷重を与えて、感温部と被測温体とを密着させ、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【００３１】
特に、本発明は、真空中において被測温体を測定するときに好適であり、感温部と被測温体との間に伝熱する空気が無い状態であっても、感温部と被測温体とを密着させているため、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の接触式温度計で真空中の被測温体の温度を測定する様子を示す図である。
【図２】図１の接触式温度計の感温部を示す拡大図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態の接触式温度計の測定結果を示す表であり、（ａ）は被測温体の温度を１５０℃に設定し、真空中と大気下でそれぞれおもりの重さによる密着荷重を替えて測定した結果を示し、（ｂ）は被測温体の温度を３００℃に設定し、真空中と大気下でそれぞれおもりの重さによる密着荷重を替えて測定した結果を示す。
【図４】図３の（ｂ）の結果を示した密着荷重と、真空中で測定した温度から大気下で測定した温度を引いて算出した温度差との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態の接触式温度計で真空中の被測温体の温度を測定する様子を示す図である。
【図６】図５の接触式温度計のおもりの断面を示す図であり、（ａ）はおもり荷重が作用する様子を示し、（ｂ）はおもり荷重とバネ荷重が作用する様子を示す。
【図７】従来の接触式温度計で真空中の被測温体の温度を測定する様子を示す図である。
【図８】図７の従来の接触式温度計の感温部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る実施の形態の接触式温度計とその温度計測方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、熱電対で温度を測定する接触式温度計を例に説明するが、本発明はこれに限定せず、例えば、蛍光式光ファイバー温度計などにも適用することができる。
【００３４】
また、熱電対として＋極にクロメル、−極にアルメルを用いたタイプＫを例に説明するが、本発明は、＋極にクロメル、−極にコンスタンタンを用いたタイプＥや、＋極に白金ロジウム合金（ロジウム含有量３０％）、−極に白金ロジウム合金（ロジウム含有量６％）を用いたタイプＢなどの様々な種類の熱電対に適用することができる。
【００３５】
加えて、図面に関しては、構成が分かり易いように寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。特に、図２及び図８の拡大図については、本発明の課題を説明しやすいように、感温部の接触面とウエハの表面の凸凹を誇張して記載した。
【００３６】
それでは、本発明に係る第１の実施の形態の接触式温度計について、図１と図２を参照しながら説明する。第１の実施の形態の接触式温度計１は、図７に示す従来の接触式温度計１Ｘの構成に加えて、図１に示すように、支持部４に荷重付与部１０を備え、その荷重付与部１０をおもり１１で構成し、感温部５におもり１１による密着荷重Ｎ１を与えて、感温部５をウエハ（被測温体）Ｗに密着可能に構成される。
【００３７】
加えて、図２に示すように、感温部５を耐熱性樹脂（非熱伝導体）で形成された補強材１２で補強して構成される。
【００３８】
ここで、おもり１１による密着荷重Ｎ１について、図３及び図４に示す実験結果を参照しながら説明する。この実験は、被測温体として均熱性に優れた銅ブロックをヒーターにより加熱し、その銅ブロックにネジ留めしたセンサ（ネジ留めしたことで、センサの測温部と銅ブロックとが密着し、正確な温度を測定可能なセンサ）を用いて、銅ブロックを１５０℃、又は３００℃という一定の温度にする。そして、真空中と大気中でそれぞれおもり１１の重さを替えて、接触式温度計１で温度を測定したものである。なお、真空中とは、０．６７Ｐａ前後の負圧であり、ＪＩＳ（日本工業規格）で区分される高真空という領域のことをいう。なお、本発明は高真空よりも圧力の低い中真空や低真空、あるいは圧力の低い超高真空でも適用することができる。
【００３９】
図３（ａ）及び（ｂ）と、図４から分かるように、おもり１１による密着荷重Ｎ１が１０００ｇｆの場合では、真空中と大気中での温度差（大気中の温度−真空中の温度）の変動は１．５℃未満となっている。それ未満の密着荷重Ｎ１になると真空中と大気中での温度差の変動が３〜１０℃前後になるため、正確に温度が測定できているとは言えない。よって、おもり１１による密着荷重Ｎ１を１０００ｇｆ以上とすることが好ましい。
【００４０】
また、１０００ｇｆ以上の結果を見ると、１０００ｇｆ以上の密着荷重Ｎ１をかけても数値は飽和する傾向にあるため、密着荷重Ｎ１は１０００ｇｆ以上の重さであれば、本発明の効果を得ることができる。しかし、感温部５に掛る密着荷重Ｎ１を大きくし過ぎると、感温部５が故障や破損してしまう。また、密着荷重Ｎ１を大きくすると、接触式温度計１が重くなり、温度を測定する際の操作性が悪くなる。そこで、密着荷重Ｎ１の上限を、感温部５の耐久性に影響が出ない範囲である３０００ｇｆ以下にする。
【００４１】
よって、この実施の形態のおもり１１は、前述の密着荷重Ｎ１を感温部に付与することができる重さを有するものであればよく、形状や材料は特に限定せずに、任意のものを選ぶことができる。なお、この実施の形態では、おもり１１を真鍮などの金属で形成し、支持部４に固定した。
【００４２】
感温部５は、図２に示すように、ＳＵＳ（ステンレス鋼）やニッケル基の合金などの熱伝導体で形成された接触体６内に、非熱伝導体、例えば、耐熱性及び耐久性に優れ、且つ熱伝導性の低いポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂を充填して形成した補強材１２により、接触体６の強度が補強されている。
【００４３】
ここでいう、非熱伝導体とは、金属やセラミックスなどの熱伝導体を除くものであり、例えば、合成樹脂などの非金属材料のことをいい、特に、耐熱性と耐久性に優れ、且つ熱伝導性の低いポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂が好ましい。
【００４４】
感温部５には、少なくとも密着荷重Ｎ１が掛るため、耐久性を向上させる必要がある。例えばセラミックや金属などの熱を伝導する材料で形成した補強材で補強する場合では、感温部５から支持部４などに熱が伝熱して放熱し、あるいはその補強材から放熱し、測定温度の精度が低くなってしまう。
【００４５】
そこで、熱伝導性の低い非熱伝導体で形成した補強材１２で補強すれば、感温部５から支持部４などへの伝熱し難くし、正確な温度を測定することができると共に、感温部５の耐久性を向上することができる。この補強材１２には、耐熱性、及び耐久性に加えて、低熱伝導性の低いポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂が、高温測定下でも安定して使用することができ、工作性も良いので好ましい。
【００４６】
次に、本発明に係る第１の実施の形態の接触式温度計１の動作について説明する。この接触式温度計１で真空中のウエハＷの温度を測定するときには、おもり１１により感温部５に少なくとも密着荷重Ｎ１が作用するので、図２に示すように、感温部５の接触面６ａとウエハＷの表面Ｗａが密着する。これにより、真空中でも、ウエハＷの表面Ｗａから、感温部５に熱が素早く且つ確実に伝達されるので、測温部８がウエハＷの温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【００４７】
図２に示す本発明の接触式温度計１でウエハＷの温度を測定する場合と、図８に示す従来の接触式温度計１ＸでウエハＷの温度を測定する場合とでは、感温部５の接触面６ａとウエハＷの表面Ｗａとの間に形成される隙間Ｇの大きさや数が異なり、本発明の方がより感温部５とウエハＷとが密着していることが分かる。
【００４８】
この構成によれば、おもり１１による密着荷重Ｎ１が作用して感温部５がウエハＷに密着するので、ウエハＷから感温部５への伝熱性能が低下しない。よって、ウエハＷの温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【００４９】
ウエハＷの表面Ｗａと、その表面Ｗａに接触する感温部５の接触面６ａのそれぞれは、平坦に形成しても、ミクロの視点で見ると、表面が凸凹している。本発明は、感温部５に、おもり１１からの密着荷重Ｎ１を掛けることで、ウエハＷの表面Ｗａと感温部５の接触面６ａとの密着度合いを高め、ウエハＷから感温部５への伝熱性能を向上することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態では、真空炉２内の真空中において、ウエハＷを測定する場合を例に本発明の効果について説明したが、本発明は、大気中でもその効果を発揮することができる。
【００５１】
また、この実施の形態では、支持部４とおもり１１を別々に設けたが、おもり１１を別体で設けずに、支持部４とおもり１１を一体に形成しても、おもり１１と同等程度の重さを有する支持部４がおもりとなり、感温部５に荷重を与えて、感温部５とウエハＷとを密着させることができる。
【００５２】
加えて、接触体６をＳＵＳやニッケル基の合金などで形成したが、接触体６の形状、材質、及び構造については限定しない。例えば、接触体６を溶融状態で分子の直鎖が規則正しく並んだ液晶様性質を示す液晶ポリマーなどの芳香族ポリエステル系樹脂や、ポリイミド系樹脂で形成することもできる。
【００５３】
次に、本発明に係る第２の実施の形態について、図５及び図６を参照しながら説明する。図１に示す第１の実施の形態の接触式温度計１では、おもり１１を設けることで感温部５に、１．０ｋｇｆ以上の密着荷重Ｎ１を掛け、感温部５をウエハＷに密着させたが、図５及び図６に示す、この実施の形態の接触式温度計２０は、おもり１１の換わりに、荷重付与部２１を、支持部４上で摺動可能な摺動部材２２と、摺動部材２２と支持部４の間に介在するバネ（弾性体）２３とから構成する。
【００５４】
図６の（ａ）に示すように、摺動部材２２を筒状に刳り抜き、支持部４を挿通し、摺動部材２２を支持部４上で摺動可能に形成する。支持部４にはバネストッパー２４が接合されており、そのバネストッパー２４にバネ２３の一端を固定し、他端を摺動部材２２のバネストッパー２４の反対側に設けられた蓋２５に固定する。蓋２５と摺動部材２２をネジ２６により固定する。なお、蓋２５は、支持部４に固定しない。
【００５５】
上記の構成により、図６の（ｂ）に示すように、摺動部材２２が支持部４上を摺動したときに、バネ２３に発生する付勢力Ｎ２による密着荷重Ｎ３を感温部５に付与することができる。摺動部材２２を持って、感温部５をウエハＷに当接するときに、摺動部材２２を下方（ウエハＷ側）に長さＨ１分スライドすると、感温部５には、バネ２３による付勢力Ｎ２による密着荷重Ｎ３が作用する。使用するバネ２３のバネ係数により付勢力Ｎ２は変化するが、この実施の形態では、摺動部材２２を４ｍｍ程度ストロークすると、１．３ｋｇｆ程度の密着荷重Ｎ３を感温部５に付与することができた。
【００５６】
なお、バネ２３のバネ係数は、付勢力Ｎ２による密着荷重Ｎ３が、摺動部材２２のスライドの長さＨ１が１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の場合に、第１の実施の形態と同様の値、つまり１．０ｋｇｆ以上、好ましくは１．０ｋｇｆ以上、３．０ｋｇｆ以下になるように、設定するとよい。
【００５７】
これにより、第１の実施の形態と同程度の密着荷重Ｎ３を、感温部５にかけることができるので、ウエハＷの温度を測定するときに、確実に感温部５とウエハＷを密着する。これにより、被測温体の温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【００５８】
また、図４のグラフを見ると、おもり１１をできるだけ重くして、密着荷重Ｎ１を大きくした方が、感温部５とウエハＷとの密着度合いを高くすることができることが分かる。しかしながら、おもり１１を重くしすぎると、感温部５の耐久性の問題や、接触式温度計１の操作上の問題がある。さらに、感温部５とウエハＷが密着する最適値の密着荷重Ｎ１を与えるおもり１１は体積が大きくなってしまう。よって、この実施の形態では、おもり１１の重さを大きくせずに、バネ２３の付勢力Ｎ２により感温部５に掛る密着荷重Ｎ３を大きくする構成を用いて、感温部５とウエハＷとの密着度合いを高めた。
【００５９】
加えて、摺動部材２２に、真空中で操作するアームなどに取り付けるための取り付け用孔２７を設けるとよい。さらに、支持部４に摺動部材２２が必要以上にスライドしないようにストッパー２８を設けてもよい。このストッパー２８を設けることで、摺動部材２２が必要以上にスライドしないため、感温部５に高荷重が掛ることを防止することができるので、感温部５の故障や破損を抑制することができる。
【００６０】
なお、この実施の形態では、圧縮コイルバネによる付勢力Ｎ２を付加する構成を用いたが、第１の実施の形態のおもり１１の密着荷重Ｎ１と同程度の密着荷重Ｎ３を掛けることができればよく、上記の構成に限定しない。
【００６１】
次に、この接触式温度計２０の動作について図６を参照しながら説明する。この接触式温度計２０で真空中のウエハＷの温度を測定するときには、図６の（ｂ）に示すように摺動部材２２を長さＨ１分だけ下方にスライドする。これにより、バネ２３が縮み、付勢力Ｎ２が発生する。この付勢力Ｎ２により感温部５に密着荷重Ｎ３が作用するので、図２に示すように、感温部５の接触面６ａとウエハＷの表面Ｗａが密着する。これにより、真空中でも、ウエハＷの表面Ｗａから、感温部５に熱が素早く且つ確実に伝達されるので、測温部８がウエハＷの温度を高精度に且つ優れた応答性で測定することができる。
【００６２】
なお、この実施の形態では、真空炉２内の真空中において、ウエハＷを測定する場合を
例に本発明の効果について説明したが、本発明は、大気中でもその効果を発揮することができる。
【００６３】
また、第２の実施の形態の支持部４におもりを設けて重くする、又は支持部４を重くすることもできる。この場合は、その重さによる荷重と付勢力Ｎ２による荷重を感温部５に掛けることができる。これにより、感温部５に少なくとも重さによる荷重を掛け、さらにバネ２３の付勢力Ｎ２を付加することで、確実に感温部５をウエハＷに密着させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の接触式温度計は、被測温体の温度を測定するときに、感温部に荷重を与えて、感温部と被測温体とを密着させ、被測温体の温度を、高精度に且つ優れた応答性で測定することができるので、特に真空中の被測温体の温度を測定するために利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１、２０、１Ｘ  接触式温度計
２  真空炉
３  ステージ
４  支持部
５  感温部
６  接触体
７  熱電対
８  測温部
９  ケーブル
１０、２１  荷重付与部
１１  おもり
１２  補強材
２２  摺動部材
２３  バネ（弾性体）
２４  バネストッパー
２５  蓋
２６  ネジ
２７  取り付け用孔
２８  ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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