(57)【要約】【課題】ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程におけるプラズマ発生環境下において、安定した正確な温度計測が可能で、かつ高温域で温度計測する場合にも雰囲気を汚染せず、精度の良い温度計測が可能な温度計測器を提供すること。【解決手段】永久磁石と強磁性体合金との組合せからなり、計測温度感知部としての前記強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記強磁性体合金の温度が前記計測目標温度未満の場合には前記永久磁石と前記強磁性体合金とは磁界によって接着し、前記強磁性体合金の温度が前記計測目標温度に達した場合に前記永久磁石と前記強磁性体合金とが分離することによって前記計測目標温度に達したことを表示することを特徴とする温度計測器。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石と強磁性体合金との組合せからなり、計測温度感知部としての前記強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記強磁性体合金の温度が前記計測目標温度未満の場合には前記永久磁石と前記強磁性体合金とは磁界によって接着し、前記強磁性体合金の温度が前記計測目標温度に達した場合に前記永久磁石と前記強磁性体合金とが分離することによって前記計測目標温度に達したことを表示することを特徴とする温度計測器。
【請求項２】
永久磁石と第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金との組合せからなり、前記永久磁石は前記第一の強磁性体合金と前記第二の強磁性体合金との間で磁界による相互作用によって移動可能に前記第一の強磁性体合金と磁界によって接着した状態に配置され、前記第一の強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記第二の強磁性体合金は前記計測目標温度よりも高いキュリー温度を有し、前記第一の強磁性体合金が計測温度感知部とされることを特徴とする温度計測器。
【請求項３】
二つの永久磁石と第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金との組合せからなり、前記第一の強磁性体合金は前記第二の強磁性体合金と接合され前記二つの永久磁石の間で磁界による相互作用によって移動可能に前記永久磁石の一方と磁界によって接着した状態に配置され、第一の強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記第二の強磁性体合金は前記計測目標温度よりも高いキュリー温度を有し、前記第一の強磁性体合金は計測温度感知部とされることを特徴とする温度計測器。
【請求項４】
前記第二の強磁性体合金が永久磁石であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の温度計測器。
【請求項５】
計測目標温度範囲内にて格別に設定されたキュリー温度を各々有する計測温度感知部としての複数の強磁性体合金と永久磁石とからなり、前記複数の強磁性体合金はキュリー温度が一方向に上昇する位置関係で配列され、一方前記永久磁石は前記複数の強磁性体合金との磁界による相互作用によって位置決め可能に配置されることを特徴とする温度計測器。
【請求項６】
計測目標温度範囲内にて格別に設定されたキュリー温度を各々有する計測温度感知部としての複数の強磁性体合金と永久磁石とからなり、前記複数の強磁性体合金はキュリー温度が一方向に上昇する位置関係で回転体円周上に配列され、一方前記永久磁石は前記複数の強磁性体合金との磁界による相互作用によって前記複数の強磁性体合金を位置決めするように配置されることを特徴とする温度計測器。
【請求項７】
前記組合せを二以上有し、前記計測目標温度が二以上設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項８】
前記組合せのうちの少なくとも一組が、鉄系合金を介して磁気的閉回路を形成することを特徴とする請求項７に記載の温度計測器。
【請求項９】
前記計測温度感知部である強磁性体合金を保持する保持体がアルミニウム系合金製または純アルミニウム製であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項１０】
移動可能な前記強磁性体合金または移動可能な前記永久磁石がガラス、石英、または透明セラミックスからなる部材に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項１１】
前記回転体がアルミニウム系合金製または純アルミニウム製であることを特徴とする請求項６に記載の温度計測器。
【請求項１２】
前記回転体の表面にアルマイト処理が施されてなることを特徴とする請求項６または請求項１１に記載の温度計測器。
【請求項１３】
前記保持体の底面にアルマイト処理が施されてなることを特徴とする請求項９に記載の温度計測器。
【請求項１４】
前記保持体は底部と側部とからなり、前記底部には移動可能な前記強磁性体合金または移動可能な前記永久磁石を収納するケースが配置され、可視光が透過する領域である窓が前記ケースに設けられていることを特徴とする請求項９に記載の温度計測器。
【請求項１５】
前記計測目標温度が２５０℃から６００℃の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項１６】
前記計測温度感知部である強磁性体合金がＣｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、Ｍｎ系合金のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項１７】
前記永久磁石がアルニコ磁石であることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項１８】
前記強磁性体合金が急冷薄帯製造法またはメカニカルアロイング法によって製造されることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか一に記載の温度計測器。
【請求項１９】
前記強磁性体合金または前記永久磁石の少なくともいずれか一方にセラミックスのコーティングが施されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一に記載の温度計測器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度計測器に関するものでり、特に、半導体デバイス製造やディスプレイパネル製造のためのＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程における温度管理に使用される温度計測器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造やディスプレイパネル製造のためのＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の半導体基板上への薄膜形成処理、半導体基板上の薄膜加工処理は、微細な精密加工が要求される半導体デバイスやディスプレイパネルの製造工程にとっては不可欠なものである。
ここで、ＰＶＤ、ＣＶＤ工程における成膜速度、膜質、およびドライエッチング工程におけるエッチング速度、エッチング形状は、チャンバー内の雰囲気温度に影響を受けることが知られている。
したがって、半導体デバイスやディスプレイパネルの品質向上を図るためには、チャンバー内の温度管理は重要な因子となる。
従来のＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程におけるチャンバー内の温度管理には、２種類の金属線の接合点間の温度差によって生じる熱起電力を利用して温度計測をする熱電対や被測定物が発する赤外線をとらえて温度に変換する放射温度計が使用されている。
【０００３】
しかし、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程においてこれらの温度計測器を使用する場合、プラズマ発生の環境下での使用となるため、以下のような問題があった。
熱電対をプラズマが発生する環境下で使用する場合には、プラズマ発生のための高周波が補償導線上に乗り、それがノイズとなり正確な温度計測ができない。
また、放射温度計をプラズマが発生する環境下で使用する場合には、熱電対のように補償導線を必要としないため、上記熱電対を使用する場合の問題はないが、放射温度計は、被測定物表面が発する赤外線をとらえて温度計測をするものであり、被測定物と放射温度計との間でプラズマがノイズとなり正確な温度計測ができない。
【０００４】
ところで、特許文献１には、強磁性から常磁性への転移が生ずる温度、すなわちキュリー温度を利用し、被測定部位の温度をリモート状態で計測可能とする温度計測素子の発明が開示されている。この温度計測素子は、温度計測素子からの漏洩磁束を磁気センサで検出し、その出力に基づいて被測定部位の温度を計測するものである。
したがって、プラズマが発生する環境下で使用する場合には、プラズマ発生のための高周波が磁気センサに影響を及ぼし、正確な温度計測ができない。
【０００５】
ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程において使用できる温度計測器、すなわちプラズマが発生する環境下においても使用できる温度計測器として、感温ラベル（例えば、特許文献２参照。）やサーモペイント（例えば、特許文献３参照。）がある。これらは、感熱性の素子（顔料）を耐熱性フィルムの中に密閉し、規定温度に達した場合、感温物質が変色することを利用して、温度計測を行うものであり、前述した熱電対や放射温度計のように、プラズマが発生する環境下においても温度計測が可能である。
しかし、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等を雰囲気温度が２５０℃〜６００℃という高温において行う場合には、有機物を多用しているこれらの温度計測器は、焼損や昇華によってチャンバー内の雰囲気を汚染するという問題があった。
また、上述したように、半導体デバイスやディスプレイパネルの品質向上のためには、成膜速度、膜質、エッチング速度、エッチング形状等の面からチャンバーの雰囲気温度管理は重要であるが、これらの温度計測器は、ある規定の温度を超えた場合に、感温物質の変色によってだいたいの温度を推定するものであり、精度の良い温度管理はすることができないという問題もあった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３３１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１４４４５４号公報
【特許文献３】特開２００２−１１７７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程におけるプラズマ発生環境下において、安定した正確な温度計測が可能で、かつ高温域で温度計測する場合にも雰囲気を汚染せず、精度の良い温度計測が可能な温度計測器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る温度計測器は、永久磁石と強磁性体合金との組合せからなり、計測温度感知部としての前記強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記強磁性体合金の温度が前記計測目標温度未満の場合には前記永久磁石と前記強磁性体合金とは磁界によって接着し、前記強磁性体合金の温度が前記計測目標温度に達した場合に前記永久磁石と前記強磁性体合金とが分離することによって前記計測目標温度に達したことを表示することを特徴とする。
ここで、強磁性体合金とは、強磁性を有する合金である。強磁性とは、外から加えた磁場の向きに強く磁化し、磁場を取り去っても磁化を残す性質である。また、永久磁石とは、残留磁化および保磁力が大で、外部からの磁気的攪乱によっても残留磁化の強さが容易に変わらない強磁性体をいう。また、キュリー温度とは、強磁性体が常磁性体に転移するときの温度をいう。
【０００９】
本発明に係る温度計測器は、永久磁石と第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金との組合せからなり、前記永久磁石は前記第一の強磁性体合金と前記第二の強磁性体合金との間で磁界による相互作用によって移動可能に前記第一の強磁性体合金と磁界によって接着した状態に配置され、前記第一の強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記第二の強磁性体合金は前記計測目標温度よりも高いキュリー温度を有し、前記第一の強磁性体合金が計測温度感知部とされることを特徴とする。
係る構成を有することによって、第一の強磁性体合金の温度が計測目標温度未満の場合には、永久磁石と第一の強磁性体合金とは磁界により接着した状態であり、第一の強磁性体合金の温度が計測目標温度に達した場合には、第一の強磁性体合金は常磁性へと転移するので、永久磁石は第二の強磁性体合金との磁界によって第一の強磁性体合金とは分離し、第二の強磁性体合金側へと移動する。このように、永久磁石は第一の強磁性体合金と前記第二の強磁性体合金との磁界による相互作用によって両者の間を移動する。したがって、本発明によれば、永久磁石の移動によって、計測目標温度に達したことが確認できる。
また、本発明に係る温度計測器は、前記第二の強磁性体合金が永久磁石であることを特徴とする。本構成でも、上述した温度計測器と同様の作用効果が発揮される。
【００１０】
本発明に係る温度計測器は、二つの永久磁石と第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金との組合せからなり、前記第一の強磁性体合金は前記第二の強磁性体合金と接合され前記二つの永久磁石の間で磁界による相互作用によって移動可能に前記永久磁石の一方と磁界によって接着した状態に配置され、第一の強磁性体合金はキュリー温度が計測目標温度となるように設定され、前記第二の強磁性体合金は前記計測目標温度よりも高いキュリー温度を有し、前記第一の強磁性体合金は計測温度感知部とされることを特徴とする。
係る構成を有することによって、第一の強磁性体合金の温度が計測目標温度未満の場合には、一方の永久磁石と第一の強磁性体合金とは磁界により接着した状態であり、第一の強磁性体合金の温度が計測目標温度に達した場合には、第一の強磁性体合金は常磁性へと転移するので、第二の強磁性体合金と他方の永久磁石との磁界によって第一の強磁性体合金は一方の永久磁石と分離し、接合された第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金は他方の永久磁石側へと移動する。このように、接合された第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金は二つの永久磁石との磁界による相互作用によって両者の間を移動する。したがって、本発明によれば、接合された第一の強磁性体合金と第二の強磁性体合金の移動によって、計測目標温度に達したことが確認できる。
また、本発明に係る温度計測器は、前記第二の強磁性体合金が永久磁石であることを特徴とする。本構成でも、上述した温度計測器と同様の作用効果が発揮される。
【００１１】
本発明に係る温度計測器は、計測目標温度範囲内にて格別に設定されたキュリー温度を各々有する計測温度感知部としての複数の強磁性体合金と永久磁石とからなり、前記複数の強磁性体合金はキュリー温度が一方向に上昇する位置関係で配列され、一方前記永久磁石は前記複数の強磁性体合金との磁界による相互作用によって位置決め可能に配置されることを特徴とする。
係る構成を有することによって、強磁性体合金の温度が計測目標温度範囲内にて上昇または下降した場合、強磁性体合金の強磁性から常時性への転移は配列に従って連続的に移動する。したがって、永久磁石は強磁性体合金との磁界によって強磁性体合金に対して相対的に移動する。このように、強磁性体合金と永久磁石との磁界による相互作用によって永久磁石は強磁性体合金に対して相対的に移動し位置決めされる。
以上のように、本発明によれば、強磁性体合金に対する永久磁石の位置を確認することによって温度計測を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る温度計測器は、計測目標温度範囲内にて格別に設定されたキュリー温度を各々有する計測温度感知部としての複数の強磁性体合金と永久磁石とからなり、前記複数の強磁性体合金はキュリー温度が一方向に上昇する位置関係で回転体円周上に配列され、一方前記永久磁石は前記複数の強磁性体合金との磁界による相互作用によって前記複数の強磁性体合金を位置決めするように配置されることを特徴とする。
係る構成を有することによって、強磁性体合金の温度が計測目標温度範囲内にて上昇または下降した場合、強磁性体合金の強磁性から常時性への転移は回転体円周上の配列に従って連続的に移動する。したがって、強磁性体合金を円周上に有する回転体は、永久磁石との磁界によって永久磁石に対して相対的に回転する。このように、強磁性体合金と永久磁石との磁界による相互作用によって回転体は永久磁石に対して相対的に移動し位置決めされる。
以上のように、本発明によれば、永久磁石に対する回転周上の強磁性体合金の位置を確認することによって温度計測を行うことができる。
【００１３】
以上の発明によれば、計測温度感知部である強磁性体合金のキュリー温度が計測目標温度または計測目標温度範囲内となるように設定されるため、強磁性体合金または永久磁石の移動を目視することによって、温度計測を行うことができる。したがって、従来の温度計測器のように補償導線等を使用せずに温度計測ができるため、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程におけるチャンバー内雰囲気温度を計測する場合でもプラズマ発生のための高周波やプラズマ中の電子、イオン、ラジカル等の影響は受けず、正確な温度計測ができる。
また、温度計測器を構成する材料が金属であるため、高温域での使用が可能であり、焼損や昇華によるチャンバー内雰囲気の汚染がない。
【００１４】
本発明に係る温度計測器は、前記組合せを二以上有し、前記計測目標温度が二以上設定されることを特徴とする。
複数の強磁性体合金の組成を調整し、キュリー温度を設定することによって、計測目標温度を二以上有する温度計測器が構成される。したがって、本発明によれば、計測目標温度を一定の温度間隔となるように設定することも可能となるため、高温域でも精度良く温度管理ができ、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程におけるチャンバー内雰囲気温度管理に本発明に係る温度計測器を使用すれば、半導体デバイスやディスプレイパネルの品質向上に寄与することとなる。
なお、複数の強磁性体合金の計測目標温度（キュリー温度）間隔は、強磁性体合金の組成を調整することによって、最小で１℃が可能である。
【００１５】
本発明に係る温度計測器は、前記組合せのうち少なくとも一組が、鉄系合金を介して磁気的閉回路を形成することを特徴とする。
本発明によれば、強磁性体合金の温度が計測目標温度（キュリー温度）未満の場合、強磁性体合金と永久磁石との組合せが、鉄系金属を介して磁気的閉回路を形成するので、漏洩磁束が少なく隣の強磁性体合金および永久磁石への影響が抑えられる。したがって、正確な温度計測が可能となり、信頼性のある温度計測器が実現される。
【００１６】
本発明に係る温度計測器は、前記計測温度感知部である強磁性体合金を保持する保持体がアルミニウム系合金製または純アルミニウム製であることを特徴とする。
また、本発明に係る温度計測器は、前記回転体がアルミニウム系合金製または純アルミニウム製であることを特徴とする。
本発明によれば、計測温度感知部である強磁性体合金が熱伝導率の大きいアルミニウム系合金または純アルミニウムの保持体に接して配置されるため、強磁性体合金が正確に温度を感知し、信頼性のある温度計測器が実現される。
また、アルミニウムは、ＣＶＤ、エッチャー等におけるフッ素系ガスに対して安定であるという利点もある。
【００１７】
本発明に係る温度計測器は、移動可能な前記強磁性体合金または移動可能な前記永久磁石がガラス、石英、または透明セラミックスからなる部材に配置されることを特徴とする。
本発明によれば、永久磁石または強磁性体合金がガラス、石英、または透明セラミックスからなる部材上を移動するため、摩擦が少なく、スムーズに移動することができる。したがって、正確な温度計測が可能となり、信頼性のある温度計測器が実現される。ここで、部材とは円筒管や平板等の形状を有するものである。
【００１８】
本発明に係る温度計測器は、前記回転体の表面にアルマイト処理が施されてなることを特徴とする。
また、本発明に係る温度計測器は、前記保持体の底面にアルマイト処理が施されてなることを特徴とする。
本発明によれば、熱の吸収を促進するためのアルマイト処理が回転体または保持体の底面に施されるため、計測温度感知部である強磁性体合金が被測定物の温度をより正確に感知できる。
【００１９】
本発明に係る温度計測器は、前記保持体は底部と側部とからなり、前記底部には移動可能な前記強磁性体合金または移動可能な前記永久磁石を収納するケースが配置され、可視光が透過する領域である窓が前記ケースに設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、従来の温度計測器のように補償導線等を用いずとも、窓から強磁性体合金または永久磁石の移動を視認することによって、容易に温度計測をすることができる。
【００２０】
本発明に係る温度計測器は、前記計測目標温度が２５０℃から６００℃の範囲内であることを特徴とする。
ＰＶＤ、ＣＶＤ等の工程においては、チャンバー内雰囲気温度は、成膜速度、膜質等の面から２５０℃〜６００℃の温度範囲が最適であるが、従来ＰＶＤ、ＣＶＤ等におけるプラズマが発生する環境下では、その温度範囲でチャンバー内雰囲気温度を計測できる温度計測器は存在しなかった。しかし、本発明に係る温度計測器は、温度計測器を構成する材料が金属であるため、プラズマの影響を受けることがなく、また雰囲気の汚染という問題がない。したがって、本発明によれば、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の工程において２５０℃から６００℃の範囲内の温度管理が可能となり、半導体デバイスやディスプレイパネルの品質向上に寄与する。
【００２１】
本発明に係る温度計測器は、前記強磁性体合金がＣｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、Ｍｎ系合金のいずれかであることを特徴とする。
本発明によれば、本合金の組成を調整することによって、キュリー温度を２５０℃以上に設定することができ、高温域において使用可能な温度計測器が実現される。
Ｃｏ系合金としては、例えばＣｏ−Ｎｉ合金の場合、図１３に示すようにＣｏ：１００％ではキュリー温度は１１１５℃であり、Ｎｉ：１００％ではキュリー温度は３６０℃であるため、ＣｏとＮｉの組成を調整することによってキュリー温度を３６０℃〜１１１５℃の範囲で設定することができる。
また、Ｃｏ−Ｐｄ合金の場合、キュリー温度は０℃〜１１１９℃の範囲で設定可能であり、Ｃｏ−Ｐｔ合金の場合、キュリー温度は０℃〜１１２０℃の範囲で設定可能である。
Ｎｉ系合金としては、例えばＣｕ−Ｎｉ合金の場合、キュリー温度は−３００℃から３６８℃の範囲で設定可能である。
Ｆｅ系合金としては、例えばＦｅ−Ｐｔ合金の場合、キュリー温度は３００℃から５００℃の範囲で設定可能であり、Ｆｅ−Ｎｉ合金の場合、キュリー温度は３５４℃〜６１２℃の範囲で設定可能である。
Ｍｎ系合金としては、例えばＭｎ−Ｐｔ合金の場合、キュリー温度は−２００℃から４００℃の範囲で設定可能である。
【００２２】
本発明に係る温度計測器は、前記永久磁石がアルニコ磁石であることを特徴とする。
本発明によれば、アルニコ磁石は雰囲気温度が約６００℃まで使用可能であるため、高温域において使用可能な温度計測器が実現される。
【００２３】
本発明に係る温度計測器は、前記強磁性体合金が急冷薄帯製造法またはメカニカルアロイング法によって製造されることを特徴とする。
通常の溶解による合金の製造方法では、冷却中に成分の偏析が起こり、採取する部分によって組成が変わってしまうのに対し、本発明における急冷薄帯製造法またはメカニカルアロイング法によれば、均一な組成の合金が製造できる。したがって、正確な温度計測が可能となり、信頼性のある温度計測器が実現される。
【００２４】
本発明に係る温度計測器は、前記強磁性体合金または前記永久磁石の少なくともいずれか一方にセラミックスのコーティングが施されてなることを特徴とする。
本発明によれば、酸化による強磁性体合金の組成の変化を防止することができ、かつ高温にて強磁性体合金と永久磁石とが長時間接触した場合においても、両者の凝着・拡散を防止することができる。したがって、正確な温度計測が可能となり、信頼性のある温度計測器が実現される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る温度計測器は、計測温度感知部である強磁性体合金のキュリー温度が計測目標温度または計測目標温度範囲内となるように設定されるため、強磁性体合金または永久磁石の移動を目視することによって、温度計測を行うことができる。したがって、従来の温度計測器のように補償導線等を使用せずに温度計測ができるため、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程におけるチャンバー内雰囲気温度を計測する場合でもプラズマ発生のための高周波やプラズマ中の電子、イオン、ラジカル等の影響は受けず、正確な温度計測ができる。
また、本発明に係る温度計測器は、温度計測器を構成する材料が金属であるため、高温域での使用が可能であり、焼損や昇華によるチャンバー内雰囲気の汚染がない。したがって、従来難しかったＰＶＤ、ＣＶＤ等の工程における高温域（２５０℃以上）での温度管理が可能となり半導体デバイスやディスプレイパネルの品質向上に寄与する。
さらに、本発明に係る温度計測器における強磁性体合金の組成を調整することによって、複数の強磁性体合金のキュリー温度を一定の温度間隔となるように設定することが可能となる。これにより、高温域でも精度良く温度管理を行うことができるため、半導体デバイスやディスプレイパネルの品質向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明の実施の形態は以下に示すものに限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１〜図４を用いて、本発明の一実施の形態である温度計測器１０について説明する。図１は温度計測器１０の外観斜視図、図２は温度計測器１０を分解した状態の外観斜視図、図３（ａ）は温度計測器１０の平面図、図３（ｂ）は温度計測器１０の側面図、図４（ａ）は図３（ｂ）のａ−ａ’断面図、図４（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ’断面図である。
図１に示すように、温度計測器１０は、二つの対向する側部２５，２６と、底部２７とからなるコの字形の筐体である保持体１４と、コの字形の凹部に収納される第一のケース１８と第二のケース２０と、対向する側部２５，２６の内側の壁に形成された段差部３１，３１’に嵌合するガラスまたは石英からなる透明なカバー２３とを備え、これらによって直方体を形成する。
なお、温度計測器１０は、透明なカバー２３が配置される面の背面である底面２４を底面として配置される。
【００２７】
次に図２〜図４を用いて、温度計測器１０を詳細に説明する。
温度計測器１０は、計測温度感知部として機能する強磁性体合金１１と移動可能な永久磁石１２と固定された永久磁石１３との組合せを５組有する。強磁性体合金１１は、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、Ｍｎ系合金のいずれかで形成され、キュリー温度が計測目標温度となるように組成が調整されたものである。本実施の形態１では、５個の強磁性体合金を５００℃〜５４０℃の範囲で１０℃毎にキュリー温度を設定したものとする。また、永久磁石１２および永久磁石１３には、アルニコ磁石を用いる。
【００２８】
保持体１４の側部２５の内側の壁には５個の凹部２８が形成され、それぞれの凹部２８には強磁性体合金１１がキュリー温度が一方向に上昇する順番で保持体１４の表面に直に接して配置される。保持体１４には、強磁性体合金１１が温度計測器１０の周囲の温度を正確に感知できるように、熱伝導率の大きいアルミニウム系合金、好ましくは純アルミニウムが用いられる。また、保持体１４の底面２４には熱の吸収を促進するための黒色のアルマイト処理が施される。
また、強磁性体合金１１が配置された側部２５と対向する側部である側部２６の内側の壁には凸形状のストッパー３５が形成される。
【００２９】
第一のケース１８は、５個の円柱形状の穴１７を有し、その各穴１７の中にはガラス円筒管１５が収納され、そのガラス円筒管１５の中には円柱形状である永久磁石１２が固定されることなく移動可能に配置される。
そして第一のケース１８は、保持体１４の底部２７上に第一のケース１８の穴１７を有する面３８と、側部２５の内側の壁すなわち凹部２８を有する面とが接するように配置される。このとき、ガラス円筒管１５の両端部は開放された形状であるため、ガラス円筒管１５内に配置された永久磁石１２と保持体１４の凹部２８に配置された強磁性体合金１１とは磁界によって接着した状態となる。
また、保持体１４と第一のケース１８とはスポット溶接等によって固定される。
また、第一のケース１８は、保持体１４と同様にアルミニウム系合金製、または純アルミニウム製である。
【００３０】
第一のケース１８における保持体１４の底部２７と接する面の背面、すなわち、透明なカバー２３と接する面３７には、可視光が透過する領域である窓３０が５個設けられている。この窓３０は各穴１７まで貫通しており、各穴１７に収納されたガラス円筒管１５内を視認できるように形成される。
したがって、透明なカバー２３および窓３０を通して、永久磁石１２がガラス円筒管１５内を移動する様子を視認することができる。
【００３１】
第二のケース２０は、５個の円柱形状の穴１９を有し、その各穴１９の中にはガラス円筒管１６が収納され、そのガラス円筒管１６内には、円柱形状の永久磁石１３と、永久磁石１３をガラス円筒管１６内で固定するための球形のセラミックスボール２１が収納される。このセラミックスボール２１は高温接着剤等によってガラス円筒管１６内に固定される。ガラス円筒管１６の両端部は開放された形状であり、各穴１９は蓋２２によって塞がれる。
また、第二のケース２０は、保持体１４と同様にアルミニウム系合金製、または純アルミニウム製である。
【００３２】
第二のケース２０における穴１９を有する面３９の両脇には、凸部２９および２９’が形成され、第二のケース２０は、保持体１４の底部２７上に側部２６の内側の壁と、凸部２９，２９’とが接するように配置される。また、第一ケース１８と第二のケース２０とは、ケース１８の各穴１７とケース２０の各穴１９とがそれぞれ一致するように配置される。
ここで、第一ケース１８の各穴１７および第二のケース２０の各穴１９は、貫通せずそれぞれ薄肉部３２および薄肉部３３を残した状態で形成される。したがって、ガラス円筒管１５内の永久磁石１２とガラス円筒管１６内の永久磁石１３とは、直接には接着せず、薄肉部３２および薄肉部３３を介して磁界によって対向する構造となっている。
なお、ケース２０は保持体１４には固定されず、保持体１４の側部２６に添って移動可能なように配置されている。
【００３３】
強磁性体合金１１、永久磁石１２、および永久磁石１３の表面にはセラミックスのコーティングが施されている。これにより、上記のように、強磁性体合金１１と永久磁石１２とが直に接触する場合、または強磁性体１１、永久磁石１２、永久磁石１３が、それぞれ保持体１４、第一のケース１８、第二のケース２０と接触した場合においても、双方の金属の凝着や拡散を防止することができる。さらに、計測温度感知部である強磁性体合金１１の酸化も防ぐことができるため、キュリー温度の変化等を防止することができる。したがって、温度計測器の信頼性が向上する。
【００３４】
本実施の形態１では、永久磁石１２は、移動をし易くし、高温から保護するため、摩擦係数が小さく、かつ熱伝導率の小さいガラス製の円筒管内に配置し、また、永久磁石１３は、高温から保護するため熱伝導率の小さいガラス円筒管内に配置した。ここで円筒管の材料としてガラスの代わりに石英または透明セラミックスを用いても、同様の効果が得られる。
また、本実施の形態１では、第一のケース１８の穴１７および第二のケース２０の穴１９は、円柱形状としたが、円柱の代わりに四角柱等の形状としてもよい。この場合、ガラス円筒管１５、１６に代わり、永久磁石１２および永久磁石１３をガラス平板上に配置することもできる。
【００３５】
次に、図５を用いて温度計測器１０の動作について説明する。図５（ａ）は温度計測前の状態を示す模式図である。図５（ｂ）は温度計測中の状態を示す模式図である。
なお、ここで強磁性体合金１１のうち５００℃、５１０℃、５２０℃、５３０℃、５４０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金をそれぞれ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅとし、それに対応する永久磁石１２をそれぞれ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅとする。
温度計測器１０は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程においては、保持体１４の底面２４がチャンバー内のＳｉ基板上またはガラス基板上に接触するように配置される。温度計測中のチャンバー内雰囲気は真空、アルゴン、成膜ガス、またはエッチングガスである。保持体１４、第一のケース１８、および第二のケース２０はアルミニウム合金製または純アルミニウム製であり、アルミニウムはエッチングガス中のフッ素ガスに安定であるため、保持体１４、第一のケース１８、第二のケース２０に収納された強磁性体合金１１、永久磁石１２、永久磁石１３はエッチングガスから保護される。
なお、永久磁石１２と永久磁石１３とはＳ極とＮ極とが対向するように設置され、かつ隣り合う永久磁石１２の磁石の向きが逆になるように配置されている。
【００３６】
温度計測前は、全ての強磁性体合金１１の温度は、計測目標温度（キュリー温度）未満であり、図５（ａ）のように全ての強磁性体合金１１は永久磁石１２との磁界によって永久磁石１２と接着している状態である。したがって、この時、窓３０からは永久磁石１２を視認することができない。
【００３７】
雰囲気温度上昇に伴って、強磁性体合金１１の温度が計測目標温度（キュリー温度）に達した場合には、強磁性体合金１１は常磁性へと転移するため、強磁性体合金１１と永久磁石１２との間の引力は低下する。したがって、永久磁石１２は永久磁石１３との間の磁界によって強磁性体合金１１と分離し永久磁石１３側に移動し、永久磁石１３と対向する。この時、窓３０にて移動した永久磁石１２を視認することができ、その移動した永久磁石１２の組合せにおける強磁性体合金１１の計測目標温度（キュリー温度）を特定することによって、現在の温度計測器１０の周囲の温度、すなわちチャンバー内雰囲気温度を知ることができる。
図５（ｂ）の場合には、５００℃〜５２０℃の計測目標温度（キュリー温度）を有する強磁性体合金１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応する永久磁石１２ａ、１２ｂ、１２ｃが窓部３０から視認でき（永久磁石１３と対向）、５３０℃、５４０℃の計測目標温度（キュリー温度）を有する強磁性体合金１１ｄ、１１ｅに対応する永久磁石１２ｄ、１２ｅは窓部３０から視認できないため（強磁性体合金１１と接着した状態）、現状の雰囲気温度が５２０℃以上５３０℃未満であることが確認できる。
以上のように、永久磁石１２の移動を窓３０を通じて視認することにより、現状の雰囲気温度を計測することができる。
【００３８】
次に、図６（ａ）（ｂ）を用いて、温度計測終了後すなわち全ての強磁性体合金１１の温度が計測目標温度（キュリー温度）未満の状態に戻った後に行う温度計測器のリセット方法を説明する。
図６（ａ）に示すように、第二のケース２０を外部からの作用によって、保持体１４の底部２７上を側部２６に添ってスライドさせる。このとき、保持体１４のストッパー３５に第二のケース２０の凸部２９が引っ掛かることによって第二のケース２０のスライドは停止する。この停止位置では、永久磁石１２と永久磁石１３とは永久磁石１２’すなわち永久磁石１２のうちスライド方向とは逆の端の永久磁石を除いて全てＳ極同士あるいはＮ極同士が対向する状態となる。
したがって、永久磁石１２は磁界の反発力によって永久磁石１３と離れ、永久磁石１２’を除いた全ての永久磁石１２は強磁性体合金１１との磁界によって強磁性体合金１１と接着する。
その後、図６（ｂ）に示すように、最初とは逆側に第二のケース２０をスライドさせることによって、ストッパー３５に第二のケース２０の凸部２９’が引っ掛かる。このとき、第二のケース２０は、永久磁石１２’が永久磁石１３’すなわち永久磁石１３のうち永久磁石１２’と隣の組合せにおける永久磁石と対向する位置でＳ極同士（またはＮ極同士）が向き合うように停止する。これにより、永久磁石１２’は磁界の反発力によって永久磁石１３’と離れ、永久磁石１２’の組合せにおける強磁性体合金１１’との磁界によって強磁性体合金１１’と接着する。
以上の動作によって、全ての永久磁石１２は強磁性体合金１１と接着した状態となる。そして、スライドさせたケース２０を元の位置に戻すことによって、温度計測器１０は計測前と同じ状態（図５（ａ））となる。
【００３９】
以上の実施の形態１では、強磁性体合金１１、永久磁石１２、永久磁石１３の組合せを５組とし、強磁性体合金のキュリー温度は５００℃〜５４０℃の範囲で１０℃毎に設定したが、組合せの数、キュリー温度の範囲、およびキュリー温度の間隔は本実施例に限定されるものではなく、自由に設定することができる。
また、温度計測器１０において、永久磁石１３を強磁性体合金とし、その強磁性体合金のキュリー温度を計測目標温度よりも高く設定することによって、その強磁性体合金は計測目標温度範囲内では強磁性の性質を維持するため、実施の形態１と同様の機能を有する温度計測器を構成することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図７を用いて、本発明の一実施の形態である温度計測器５０について説明する。図７は、温度計測器５０の断面図である。以下に説明する構成以外の構成については、実施の形態１における温度計測器と同様の構成である。
本発明に係る温度計測器５０は、計測温度感知部として機能する移動可能な強磁性体合金５１と、強磁性合金５１と接合された強磁性体合金５２と、固定された永久磁石５３および永久磁石５４とを備える。
強磁性体合金５１は、キュリー温度が計測目標温度となるように組成が調整されたものであり、強磁性体合金５２は、キュリー温度が計測目標温度よりも高く設定されたものである。すなわち、強磁性体合金５２は計測目標温度範囲内では強磁性の性質を維持する。
なお、強磁性体合金５１と強磁性体合金５２とは、ＥＢ溶接、レーザ溶接、高温接着剤等によって接合された一体構造を形成する。
【００４１】
計測温度感知部である強磁性体合金５１およびそれに接合された強磁性体合金５２は、実施の形態１のようにガラス円筒管内に配置してもよいが、本実施の形態では、熱伝導率の大きいアルミニウム系合金または純アルミニウムからなるケース５５の穴５６内に、ケース５５の表面に直に接触して配置するのが好ましい。これにより、強磁性体合金５１は温度計測器５０の周囲の温度を、ケース５５を通じて正確に感知することができる。
なお、強磁性体合金５１および強磁性体合金５２にセラミックスのコーティングを施すことによって、強磁性体合金５１、強磁性体合金５２とケース５５との凝着や拡散を防止することができる。さらに、計測温度感知部である強磁性体合金５１の酸化も防ぐことができるため、キュリー温度の変化等を防止することができる。したがって、温度計測器の信頼性が向上する。
【００４２】
次に、実施の形態２における温度計測器５０の動作について説明する。
温度計測前は、全ての強磁性体合金５１の温度は、計測目標温度（キュリー温度）未満であり、全ての強磁性体合金５１は永久磁石５３との磁界によって永久磁石５３と接着している状態である。
そして、雰囲気温度上昇に伴って、強磁性体合金５１の温度が計測目標温度（キュリー温度）に達した場合には、強磁性体合金５１は常磁性へと転移するため、強磁性体合金５１と永久磁石５３との間の引力は低下する。したがって、強磁性体合金５２と永久磁石５４との間の磁界によって、強磁性体合金５１と永久磁石５３とは分離し、一体構造の強磁性体合金５１と強磁性体合金５２とは永久磁石５４側に移動し、強磁性体合金５２と永久磁石５４とが対向する。
このように、一体構造の強磁性体合金５１と強磁性体合金５２との移動を窓３０から視認することによって、実施の形態１と同様に温度計測を行うことができる。
【００４３】
以上の実施の形態２において、強磁性体合金５２を永久磁石とすることによっても、実施の形態２と同様の機能を有する温度計測器を構成することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図８および図９を用いて、本発明の一実施の形態である温度計測器６０について説明する。図８（ａ）は温度計測器６０の平面図、図８（ｂ）は温度計測器６０の側面図、図９（ａ）は図８（ｂ）のａ−ａ’断面図、図９（ｂ）は図８（ａ）のｂ−ｂ’断面図、図９（ｃ）は図８（ａ）のｃ−ｃ’断面図である。
温度計測器６０は、計測温度感知部として機能するＮ個の強磁性体合金６１と、一つの移動可能な永久磁石６２と、温度計測器の筐体である保持体６３と、ガラス円筒管６４と、透明なカバー６５とを備える。
なお、温度計測器６０は、透明なカバー６５が配置される面の背面である底面６６を底面として配置される。
強磁性体合金６１は、キュリー温度が計測目標温度となるように組成が調整されたものであり、本実施の形態では２５０℃〜６００℃の範囲で１０℃毎にキュリー温度を設定したものとする。また、永久磁石６２にはアルニコ磁石を用いる。
【００４５】
保持体６３は、凹部６９を有し、その凹部６９は底部７１と周壁である側部７０とからなる。
また、側部７０の内側の壁には段差部６８が形成され、その段差部６８にガラスまたは石英からなる透明なカバー６５が嵌合される。
【００４６】
断面が半円弧形状である強磁性体合金６１は、保持体６３の底部７１に形成された断面が半円形状の溝部６７にキュリー温度が一方向に上昇する位置関係で収納され、かつ保持体６３の表面に直に接して配置される。そして、隣り合った強磁性体合金６１は、それぞれスポット溶接等によって接合された一体構造を形成している。
保持体６３には、強磁性体合金６１が温度計測器６０の周囲の温度を正確に感知できるように、熱伝導率の大きいアルミニウム系合金、好ましくは純アルミニウムが用いられる。また、保持体６３の底部７１の背面である底面６６には熱の吸収を促進するための黒色のアルマイト処理が施されている。
【００４７】
強磁性体合金６１の表面にはセラミックスのコーティングが施されている。これにより、上記のように、強磁性体合金６１と保持体６３とが直に接触する場合においても、双方の金属の拡散や凝着を防止することができる。さらに、計測温度感知部である強磁性体合金６１の酸化を防ぐことができるため、キュリー温度の変化等を防止することができる。したがって、温度計測器の信頼性が向上する。
【００４８】
円柱形状である永久磁石６２は、強磁性体合金６１上に配置されたガラス円筒管６４内に固定されることなく移動可能に配置される。ガラスは、摩擦係数が小さく、熱伝導率の小さいため、永久磁石６２はガラス円筒管６４内をスムーズに移動することができ、かつ熱から保護される。
また、永久磁石６２の移動する様子は、透明なカバー６５を通して確認される。
【００４９】
次に、実施の形態３における温度計測器６０の動作について説明する。
なお、ここで、強磁性体合金６１のうち２５０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金を６１ａ、２６０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金を６１ｂとする。
温度計測器６０は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程においては、保持体６３の底面６６がチャンバー内のＳｉ基板上またはガラス基板上に接触するように配置される。温度計測中のチャンバー内雰囲気は真空、アルゴン、成膜ガス、またはエッチングガスである。保持体６３はアルミニウム合金製または純アルミニウム製であり、アルミニウムはエッチングガス中のフッ素ガスに安定であるため、保持体６３の凹部６９に収納された強磁性体合金６１、永久磁石６２はエッチングガスから保護される。
【００５０】
温度計測前は、永久磁石６２を２５０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金６１ａの上部に配置する。このとき、強磁性体合金６１ａの温度は、計測目標温度（キュリー温度：２５０℃）未満であり、永久磁石６２は強磁性体合金６１ａとの磁界によって強磁性体合金６１ａとガラス円筒管６４を介して対向した状態で配置される。
【００５１】
雰囲気温度上昇に伴い、強磁性体合金６１ａの温度が２５０℃に到達した場合には、強磁性体合金６１ａは常磁性へと転移するため、永久磁石６２と強磁性体合金６１ａとの間の引力は低下する。したがって、永久磁石６２は、強磁性体合金６１ａの隣の強磁性体合金６１ｂとの磁界によって強磁性体合金６１ｂ側に移動し、ガラス円筒管６４を介して強磁性体合金６１ｂと対向する。
このように雰囲気温度上昇に伴い、永久磁石６２は強磁性体合金６１との磁界によってガラス円筒管６４上を移動し位置決めされる。そして、永久磁石６２の移動が停止した位置での永久磁石６２に対向する強磁性体合金６１の計測目標温度（キュリー温度）を特定することによって、現在の温度計測器６０の周囲の温度、すなわちチャンバー内雰囲気温度を知ることができる。
以上のように、永久磁石６２の移動を透明なカバー６５を通じて視認することにより、現状の雰囲気温度を計測することができる。
【００５２】
実施の形態３における他の構成を図９（ｄ）を用いて説明する。図９（ｄ）は図９（ｃ）に対応する断面の図である。
以上で説明した実施の形態３では、強磁性体合金６１は断面を半円弧形状とし、ガラス円筒管６４を強磁性体合金６１上に直接配置する構成としたが、強磁性体合金６１の断面を溝部６７の断面と同一形状の半円形状とし溝部６７に収納し、保持体６３の凹部６９に、ガラス円筒管６４を収納する直方体のケース７３を配置する構成でもよい。
このとき、直方体のケース７３における保持体６３の底部７１と接する面の背面には、可視光が透過する領域である窓７４が設けられる。この窓はケース内のガラス円筒管６４まで貫通しており、ガラス円筒管６４内を視認できるように形成される。
したがって、本構成の温度計測器の場合には、透明なカバー６５および窓７４を通して、永久磁石６２がガラス円筒管６４内を移動する様子を視認することができる。
【００５３】
（実施の形態４）
図１０および図１１を用いて、本発明の一実施の形態である温度計測器８０について説明する。図１０（ａ）は温度計測器８０の平面図、図１０（ｂ）は温度計測器８０の正面図、図１１（ａ）は図１０（ｂ）のａ−ａ’断面図、図１１（ｂ）は図１０（ａ）のｂ−ｂ’断面図である。
本発明に係る温度計測器８０は、計測温度感知部として機能するＮ個の強磁性体合金８１と、一つの固定された永久磁石８２と、温度計測器の筐体である保持体８３と、永久磁石８２が収納されるガラス円筒管８４と、円周上に強磁性体合金８１を備える回転体８５と、透明なカバー８６とを備える。
なお、温度計測器８０は、透明なカバー８６が配置される面の背面である底面８７を底面として配置される。
強磁性体合金８１は、キュリー温度が計測目標温度となるように組成が調整されたものであり、本実施の形態では、２５０℃〜６００℃の範囲で１０℃毎にキュリー温度を設定したものとする。また、永久磁石８２にはアルニコ磁石を用いる。
【００５４】
各強磁性体合金８１は、スポット溶接等によって回転体８５の円周上にキュリー温度が一方向に上昇する位置関係で直に接着され、その回転体８５は、保持体８３に設けられた凹部８８に収納され、セラミックス製回転軸８９を中心に回転可能なように配置されている。
回転体８５および保持体８３は、強磁性体合金８１が温度計測器８０の周囲の温度を正確に感知できるように、熱伝導率の大きいアルミニウム系合金、好ましくは純アルミニウムが用いられる。また、回転体８５の全体および保持体８３の底面８７には、熱の吸収を促進するために黒色のアルマイト処理が施されている。
【００５５】
強磁性体合金８１の表面にはセラミックスのコーティングが施されている。これにより、上記のように、強磁性体合金８１と回転体８５とが直に接触する場合においても、双方の金属の拡散や凝着を防止することができる。さらに、計測温度感知部である強磁性体合金８１の酸化を防ぐことができるため、キュリー温度の変化等を防止することができる。したがって、温度計測器の信頼性が向上する。
【００５６】
円柱形状である永久磁石８２は、一端が開放されたガラス円筒管８４に収納され、このガラス円筒管８４は保持体８３の側面に設けられた円柱形状の穴９０内に収納される。永久磁石８２は、高温接着材等でガラス円筒管８４内に固定されたセラミックスボール９１によって固定される。
これにより、強磁性体合金８１と永久磁石８２とは、保持体８３の薄肉部９２とガラス円筒管８４の一端とを介して磁界によって対向することになる。
【００５７】
保持体８３の凹部８８の内側の壁には、段差部９３が形成され、その段差部９３にガラスまたは石英からなる透明なカバー８６が嵌合される。
したがって、透明なカバー８６を通して、回転体８５の円周上に配置された強磁性体合金８１が回転する様子を視認することができる。
【００５８】
次に、実施の形態４における温度計測器８０の動作について説明する。
なお、ここで、強磁性体合金８１のうち２５０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金を８１ａ、２６０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金を８１ｂとする。
温度計測器８０は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程においては、保持体８３の底面８７がチャンバー内のＳｉ基板上またはガラス基板上に接触するように配置される。温度計測中のチャンバー内雰囲気は真空、アルゴン、成膜ガス、またはエッチングガスである。保持体８３はアルミニウム合金製または純アルミニウム製であり、アルミニウムはエッチングガス中のフッ素ガスに安定であるため、保持体８３の凹部８８に収納された強磁性体合金８１、および保持体の側面の穴９０に収納された永久磁石８２はエッチングガスから保護される。
【００５９】
温度計測前は、永久磁石８２の対向する位置に２５０℃のキュリー温度を有する強磁性体合金８１ａを配置する。このとき、強磁性体合金８１ａの温度は、計測目標温度（キュリー温度：２５０℃）未満であり、強磁性体合金８１ａは永久磁石８２との磁界によって永久磁石８２と薄肉部９２を介して磁界によって対向した状態で配置される。
【００６０】
雰囲気温度上昇に伴い、強磁性体合金８１ａの温度が２５０℃に到達した場合には、強磁性体合金８１ａは常磁性へ転移するため、強磁性体合金８１ａと永久磁石８２との間の引力は低下する。したがって、永久磁石８２は、強磁性体合金８１ａの隣の強磁性体合金８１ｂとの磁界によって引き合う。この強磁性体合金８１ｂと永久磁石８２との間の引力によって回転体８５は回転し（図１１（ａ）では半時計方向に回転）、強磁性体合金８１ｂと永久磁石８２とが磁界によって対向した状態となる。
このように雰囲気温度上昇に伴い、回転体８５は回転し位置決めされる。そして、回転体８５が停止した位置での永久磁石８２に対向する強磁性体合金８１の計測目標温度（キュリー温度）を特定することによって、現在の温度計測器８０の周囲の温度、すなわちチャンバー内雰囲気温度を知ることができる。
以上のように、回転体８５の移動を透明なカバー８６を通じて視認することにより、現状の雰囲気温度を計測することができる。
【００６１】
以上の実施の形態１〜４では、強磁性体合金のキュリー温度を１０℃間隔としたが、合金の組成を調整することによって、温度間隔を小さくすることが可能であり、最小１℃間隔まで可能である。そうすることにより、より精度の良い温度計測が可能となる。
また、以上の実施の形態では、半導体デバイス製造やディスプレイパネル製造におけるＰＶＤ、ＣＶＤ等を考慮し、キュリー温度を２５０℃〜６００℃の範囲で設定したが、本発明に係る温度計測器は、半導体デバイス製造やディスプレイパネル製造における使用に限るものではなく、他の広い技術分野においても使用可能である。例えば、低いキュリー温度を有する合金を使用することによって、低温域の温度計測も可能であり、一例として、Ｃｕ−Ｎｉ合金を用いれば組成を調整することによって、液体ヘリウムの沸点である−２６９℃までキュリー温度を設定することが可能となる。このように、本発明に係る温度計測器は合金を任意に選択し、その合金の組成を調整することによって任意の温度範囲で温度計測が可能となる。
【００６２】
図１２は、実施の形態１における強磁性体合金と永久磁石とが磁気的閉回路を形成する一態様を表すものであり、図４（ｂ）と同じ断面の図である。なお、本図において、図４（ｂ）における保持体、ケース、ガラス円筒管等は省略している。
強磁性体合金１０１と移動可能な永久磁石１０２と固定された永久磁石１０３との組合せにおいて、強磁性体合金１０１と永久磁石１０３とをＬ次型の鉄系金属１０４を介してつなぐ。この時、強磁性合金１０１の温度が計測目標温度（キュリー温度）未満の場合には、強磁性体合金１０１と永久磁石１０２とは磁界によって接着した状態であるため、本組合せにおける磁束は、永久磁石１０３→永久磁石１０２→強磁性体合金１０１→Ｌ字型の鉄系金属１０４→永久磁石１０３・・・いう閉回路を形成することになる。これにより本組合せから漏洩する磁束は減少するため、隣接する他の強磁性体合金および永久磁石への影響が抑制され、より正確な温度計測が可能となる。したがって、温度計測器の信頼性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る温度計測器は、半導体デバイス製造やディスプレイパネル製造のためのＰＶＤ、ＣＶＤ、ドライエッチング等の工程における温度管理に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１の温度計測器の外観斜視図である。
【図２】図１に示す実施の形態１の温度計測器を分解した状態の外観斜視図である。
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１の温度計測器の平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態１の温度計測器の側面図である。
【図４】（ａ）図３（ｂ）のａ−ａ’断面図である。（ｂ）図３（ａ）のｂ−ｂ’断面図である。
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１の温度計測器における温度計測前の状態を示す模式図である。（ｂ）本発明の実施の形態１の温度計測器における温度計測中の状態を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１の温度計測器を用いた温度計測終了後に行われるリセット方法の動作を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２の温度計測器の断面図である。
【図８】（ａ）本発明の実施の形態３の温度計測器における平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態３の温度計測器における側面図である。
【図９】（ａ）図８（ｂ）のａ−ａ’断面図である。（ｂ）図８（ａ）のｂ−ｂ’断面図である。（ｃ）図８（ａ）のｃ−ｃ’断面図である。（ｄ）本発明の実施の形態３の温度計測器における他の構成を表す断面図である。
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態４の温度計測器における平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態４の温度計測器における正面図である。
【図１１】（ａ）図１０（ｂ）のａ−ａ’断面図である。（ｂ）図１０（ａ）のｂ−ｂ’断面図である。
【図１２】強磁性体合金と永久磁石とが磁気的閉回路を形成する一態様を表す模式図である。
【図１３】Ｃｏ−Ｎｉ合金状態図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１，５１，６１，８１，１０１    計測温度感知部である強磁性体合金
１１，５１、５２、６１，８１，１０１    強磁性体合金
１２、１３、５３、５４、６２、８２，１０２，１０３    永久磁石
１４，６３，８３    保持体
１８，２０，７３    ケース
２７，６６，８７    保持体底面
１５，１６，６４，８４    ガラス円筒管
３０，７４    窓
２３，６５，８６    透明カバー
段差部    ３１，３１’，６８，９３
１０４，    鉄系金属
【図１】
2005233645.tif 000003
【図２】
2005233645.tif 000004
【図３】
2005233645.tif 000005
【図４】
2005233645.tif 000006
【図５】
2005233645.tif 000007
【図６】
2005233645.tif 000008
【図７】
2005233645.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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