(57)【要約】【課題】温度プローブの提供。【解決手段】チャンバ内で使用するための温度プローブを提供する。該温度プローブは、上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する中空スタンドオフを有する。上記温度プローブは、上記スタンドオフの上部に固定されたキャップを更に有する。該キャップの底面は被膜を有する。また、上記温度プローブは、上記スタンドオフに対して垂直に配置された光導波管と、該光導波管の周囲に配置されたシールドとを有する。上記キャップの上面は、温度測定対象である物体の底面と同一平面上にある。上記光導波管の検出末端は、上記スタンドオフの側孔内に挿入されている。上記シールドの開口部により、上記光導波管の検出末端と上記被膜との間で光を伝達できる。上記光導波管及び上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内で使用するための温度プローブであって、
上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する不透明の中空絶縁スタンドオフと；
上記スタンドオフの上部に固定されており、且つ底面が被膜で被覆されているキャップと；
上記スタンドオフに対して垂直に配置された光導波管と；
上記光導波管の周囲に同軸上に配置されたシールドとを有しており、
上記キャップの上面は、温度測定対象である物体の底面と同一平面上にあり、
上記光導波管の検出末端は、上記スタンドオフの側孔内に挿入されており、
上記シールドは不透明であり、且つ上記光導波管の検出末端と上記被膜との間で光を伝達できる開口部を有しており、該開口部は、上記光導波管の検出末端と一直線に配置されており、上記光導波管の検出末端は、上記光導波管の軸に対して４５度の角度で研磨されており、
上記光導波管及び上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過している、
温度プローブ。
【請求項２】
上記キャップはアルミニウムで構成されている、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項３】
上記光導波管は、シリカ、石英、及びサファイアからなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項４】
上記光導波管は中空管である、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項５】
上記シールドは複数の同軸層を有している、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項６】
上記複数の同軸層の最内層は金属シースであり、該金属シースの半径方向外側に石英の層が配置されている、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項７】
上記金属シースはステンレス鋼で構成されている、請求項６に記載の温度プローブ。
【請求項８】
上記フィードスルーにより、上記シールドとの気密シールが形成されている、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項９】
上記被膜はリン光体を含む、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項１０】
上記リン光体は、紫外〜近赤外範囲の光によって励起可能なリン光体からなる群の一種である、請求項９に記載の温度プローブ。
【請求項１１】
請求項９に記載の温度プローブと、
光源及び光検出器を有する光ファイバー温度計と、
上記温度プローブと上記光ファイバー温度計との間に光学的に配置された光ファイバーケーブルと
を有する光ファイバー温度測定システム。
【請求項１２】
上記被膜は、放射率が公知の黒体被膜を含む、請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の温度プローブと、
上記放射率が公知の黒体被膜から放出された放射線を測定する検出器と
を有する高温測定システム。
【請求項１４】
チャンバ内で使用するための熱電対温度プローブであって、
上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する不透明の中空絶縁スタンドオフと；
熱電対と；
上記スタンドオフの上部に固定されており、且つ底面に上記熱電対が固定されているキャップと；
上記スタンドオフに対して垂直に配置されたシールドとを有しており、
上記キャップの上面は、温度測定対象である物体の底面と同一平面上にあり、
上記シールドは、上記スタンドオフの側孔内に挿入されており、
上記熱電対のリード線は、上記スタンドオフを介して上記シールドを通過しており、
上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過している、
熱電対温度プローブ。
【請求項１５】
上記キャップはアルミニウムで構成されている、請求項１４に記載の熱電対温度プローブ。
【請求項１６】
上記シールドは複数の同軸層を有している、請求項１４に記載の熱電対温度プローブ。
【請求項１７】
上記複数の同軸層の最内層は金属シースであり、該金属シースの半径方向外側に石英の層が配置されている、請求項１６に記載の熱電対温度プローブ。
【請求項１８】
上記金属シースはステンレス鋼で構成されている、請求項１７に記載の熱電対温度プローブ。
【請求項１９】
上記フィードスルーにより、上記シールドとの気密シールが形成されている、請求項１４に記載の熱電対温度プローブ。
【請求項２０】
光ファイバー温度測定システムを用いてチャンバ内にある物体の温度を測定する方法であって、該システムは、リン光体温度プローブと、光ファイバー温度計と、光ファイバーケーブルとを有しており、
上記プローブは、
上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する不透明の中空絶縁スタンドオフと；
上記スタンドオフの上部に固定されており、且つ底面がリン光体で被覆されているキャップと；
上記スタンドオフに対して垂直に配置された光導波管と；
上記光導波管の周囲に同軸上に配置されたシールドとを有しており、
上記キャップの上面は、温度測定対象である上記物体の底面と同一平面上にあり、
上記光導波管の検出末端は、上記スタンドオフの側孔内に挿入されており、
上記シールドは不透明であり、且つ上記光導波管の検出末端と上記リン光体との間で光を伝達できる開口部を有しており、該開口部は、上記光導波管の検出末端と一直線に配置されており、上記光導波管の検出末端は、上記光導波管の軸に対して４５度の角度で研磨されており、
上記光導波管及び上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過しており、
上記光ファイバー温度計は、光源と光検出器とを有しており、
上記光ファイバーケーブルは、上記リン光体温度プローブと上記光ファイバー温度計との間に光学的に配置されており、
上記方法は、
上記光源から光パルスを生成する工程と；
上記光導波管により、上記光パルスを上記リン光体へ伝播させる工程と；
上記光パルスで上記リン光体を励起させる工程と；
上記光導波管により、励起した上記リン光体から放出された光を上記光検出器へ伝播させる工程と；
励起した上記リン光体から放出された光の強度を時間の関数として測定する工程と；
時間の関数として測定した上記強度を温度に変換する工程と
を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、アメリカ合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）に基づき、２０１６年９月２０日に出願された「温度プローブ」と題された米国仮特許出願第６２／３９７，１３５号に対して優先権を主張するものであり、上記特許出願の内容はその全体を明示的に本明細書に参照により援用する。
【背景技術】
【０００２】
温度の測定は、産業用途を含む多くの環境において重要な役割を果たす。例えば、半導体産業では、シリコンで形成されることが多い半導体ウェハにアッシング工程（プラズマアッシングとしても知られている）を施して、ウェハのエッチングで使用したフォトレジストを除去することが行われている。この工程はアッシングチャンバで実施でき、そこではプラズマを発生させて、ウェハを３５０℃以上の温度にまで加熱し得る。更に、温度測定は、プラズマの存在、高又は低処理装置、極端な温度等による厳しい環境下でも実施される。従って、これらの環境条件に適合できる温度センサが求められる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概して、一態様によれば、本発明は、チャンバ内で使用するための温度プローブに関する。該温度プローブは、上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する不透明の中空絶縁スタンドオフと；上記スタンドオフの上部に固定されており、且つ底面が被膜で被覆されているキャップと；上記スタンドオフに対して垂直に配置された光導波管と；上記光導波管の周囲に同軸上に配置されたシールドとを有しており、上記キャップの上面は、温度測定対象である物体の底面と同一平面上にあり、上記光導波管の検出末端は、上記スタンドオフの側孔内に挿入されており、上記シールドは不透明であり、且つ上記光導波管の検出末端と上記被膜との間で光を伝達できる開口部を有しており、該開口部は、上記光導波管の検出末端と一直線に配置されており、上記光導波管の検出末端は、上記光導波管の軸に対して４５度の角度で研磨されており、上記光導波管及び上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過している。
【０００４】
概して、一態様によれば、本発明は、チャンバ内で使用するための熱電対温度プローブに関する。該温度プローブは、上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する不透明の中空絶縁スタンドオフと；熱電対と；上記スタンドオフの上部に固定されており、且つ底面に上記熱電対が固定されているキャップと；上記スタンドオフに対して垂直に配置されたシールドとを有しており、上記キャップの上面は、温度測定対象である物体の底面と同一平面上にあり、上記シールドは、上記スタンドオフの側孔内に挿入されており、上記熱電対のリード線は、上記スタンドオフを介して上記シールドを通過しており、上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過している。
【０００５】
概して、一態様によれば、本発明は、光ファイバー温度測定システムを用いてチャンバ内にある物体の温度を測定する方法に関する。該システムは、リン光体温度プローブと、光ファイバー温度計と、光ファイバーケーブルとを有しており、上記プローブは、上記チャンバの床部に設置された、側孔を有する不透明の中空絶縁スタンドオフと；上記スタンドオフの上部に固定されており、且つ底面がリン光体で被覆されているキャップと；上記スタンドオフに対して垂直に配置された光導波管と；上記光導波管の周囲に同軸上に配置されたシールドとを有しており、上記キャップの上面は、温度測定対象である上記物体の底面と同一平面上にあり、上記光導波管の検出末端は、上記スタンドオフの側孔内に挿入されており、上記シールドは不透明であり、且つ上記光導波管の検出末端と上記リン光体との間で光を伝達できる開口部を有しており、該開口部は、上記光導波管の検出末端と一直線に配置されており、上記光導波管の検出末端は、光導波管の軸に対して４５度の角度で研磨されており、上記光導波管及び上記シールドは、上記チャンバの側壁にあるフィードスルーを通過しており、上記光ファイバー温度計は、光源と光検出器とを有しており、上記光ファイバーケーブルは、上記リン光体温度プローブと上記光ファイバー温度計との間に光学的に配置されており、上記方法は、上記光源から光パルスを生成する工程と；上記光導波管により、上記光パルスを上記リン光体へ伝播させる工程と；上記光パルスで上記リン光体を励起させる工程と；上記光導波管により、励起した上記リン光体から放出された光を上記光検出器へ伝播させる工程と；励起した上記リン光体から放出された光の強度を時間の関数として測定する工程と；時間の関数として測定した上記強度を温度に変換する工程とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の１つ以上の実施形態に係るアッシングチャンバを模式的に表す斜視図である。
【図２】本発明の１つ以上の実施形態に係るアッシングチャンバを模式的に表す平面図である。
【図３】本発明の１つ以上の実施形態に係るアッシングチャンバを模式的に表す側面図である。
【図４Ａ】本発明の１つ以上の実施形態に係る温度プローブの各部分の模式図である。
【図４Ｂ】本発明の１つ以上の実施形態に係る温度プローブの各部分の模式図である。
【図４Ｃ】本発明の１つ以上の実施形態に係る温度プローブの各部分の模式図である。
【図５】本発明の１つ以上の実施形態に係る光ファイバー温度測定システムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
添付の図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を以下に詳述する。各図面における同様の部材は、同様の参照番号で記載して一貫性を持たせている。
【０００８】
以下における本発明の実施形態の詳細な説明においては、本発明をより理解できるように多くの具体的な事項を記載している。しかしながら、当業者には明らかである通り、本発明はこれらの具体的事項を用いなくても実施できる。他の例では、説明が不必要に複雑とならないよう周知の特徴を詳しくは記載していない。
【０００９】
以下の説明及び請求の範囲において、「有する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は、非限定的な意味で使用されており、従って、「〜を有するが、これらに限定されない」という意味で解釈されるべきものである。また、「結合（ｃｏｕｐｌｅ）」という語は、間接的又は直接的な接続を意図したものである。従って、第１の構成要素が第２の構成要素に結合している場合、その接続は直接的な接続であってもよく、他の構成要素、装置又は接続部を介した間接的な接続であってもよい。更に、「軸方向の（ａｘｉａｌ）」及び「軸方向に（ａｘｉａｌｌｙ）」という語は、一般に、中心又は長手軸に沿っている又は平行であることを意味し、「半径方向の（ｒａｄｉａｌ）」及び「半径方向に（ｒａｄｉａｌｌｙ）」という語は、一般に、中心長手軸に対して垂直であることを意味する。
【００１０】
本出願を通じて、序数（第１、第２、第３等）は、要素（すなわち、本出願における任意の名詞）の形容詞として使用している場合がある。序数の使用は、「前」、「後」、「単一」等の用語を用いるなどして明示しない限り、各要素の何らかの具体的な順序を意図又は創出するものではないし、その要素が単一の要素であると限定するものでもない。むしろ、序数の使用は、要素同士を区別するためのものである。例えば、第１の要素は第２の要素とは別個のものであり、第１の要素は、複数の要素を含み、要素の順序において第２の要素の後に続く（又は前に来る）ものであってもよい。
【００１１】
以下の図１〜図５の説明において、本発明の様々な実施形態において図面を参照して説明される構成要素はいずれも、他の図面を参照して説明される同様の名称を有する構成要素と均等なものであってもよい。簡潔にするため、これらの構成要素の説明を各図面で繰り返すことはしない。従って、各図面における構成要素の各実施形態はいずれも参照によって援用され、同様の名称を有する構成要素を１つ以上有する他の図面に存在してもよいものと見なされる。また、本発明の各種実施形態によれば、図面における構成要素の説明はいずれも、他の図面中の対応する同様の名称を有する構成要素について説明した実施形態に加えて、組み合わせて、又は代替して実施できる任意の実施形態として解釈されるべきである。
【００１２】
本開示は、温度プローブと称される装置に関する。より具体的には、本開示は、温度プローブであって、そのセンサ表面が、本発明の１つ以上の実施形態における温度測定対象である物体（半導体ウェハ等）に対する支持体としても機能する温度プローブに関する。
【００１３】
図１によれば、１つ以上の実施形態において、半導体産業において半導体ウェハ（図示せず）の製造の一部で、プラズマアッシングチャンバ１（単にアッシングチャンバともいう）を使用できる。例えば、アッシングチャンバ１を使用して、エッチングしたウェハからフォトレジストを除去できる。この工程では、ウェハ１１（図３参照）をアッシングチャンバ１内で３５０℃以上に加熱できる。アッシングチャンバ１内でプラズマを生成することで、この温度を達成でき、ウェハを洗浄できる。アッシングチャンバ１は、平面を決定する３点等でウェハを保持するよう設計された小部屋（円筒状空洞等）であるが、本発明から逸脱しない限り、アッシングチャンバ１は他の形状であってもよい。アッシングチャンバ１は蓋部８（図３参照）を有していてもよく、閉じている場合は気密シールを形成できる。上記３点は、アッシングチャンバ１の床部３に配置されて該床部に本質的に直交する２本の石英ピン２と、アッシングチャンバ１の側壁６にあるフィードスルー５を通過する温度プローブ４であってもよい。温度プローブ４は、フィードスルー５と気密シールを形成できる。気密シールは、ガスケットやＯ−リング等の当該分野において公知の手段によって形成できる。温度プローブは、床部３に設置されて該床部に本質的に直交するスタンドオフ７を有していてもよい。温度プローブ４については、図４Ａ〜図４Ｃと共に以下で更に詳しく述べる。１つ以上の実施形態において、アッシングチャンバ１には、ヘリウム、アルゴン、キセノン等の希ガスが充填されていてもよい。１つ以上の他の実施形態において、アッシングチャンバ１は真空引きされていてもよい。真空引きしたアッシングチャンバ１の作動圧は、数ｍＴｏｒｒ〜数Ｔｏｒｒの範囲のいずれの値であってもよい。あるいは、アッシングチャンバは大気圧下で作動させてもよく、加圧下であってもよい。アッシングチャンバ内の温度は、２００℃を超えてもよい。
【００１４】
図２は、アッシングチャンバ１の１つ以上の実施形態を表す平面模式図であって、石英ピン２と、スタンドオフ７を有する温度プローブ４と、フィードスルー５（これにより、温度プローブ４がアッシングチャンバ１の側壁６を通過できる）との相対位置を表している。
【００１５】
図３は、１つ以上の実施形態の側面模式図である。アッシングチャンバ１は、蓋部８から到達できるものであってもよい内部を有する。１つ以上の実施形態において、温度プローブ４は、スタンドオフ７に固定されたキャップ９と、フィードスルー５を介して側壁６を通過するシールド１０とを有する。キャップ９はセンサともいう。キャップ９は、更に図４Ａに図示するように、上面１３、底面１４、及び側面を有する円筒形状であってもよい。１つ以上の実施形態において、キャップ９の上部は半導体ウェハ１１の支持体であってもよい。更に、キャップ９の上部は、ウェハ１１の底面と同一平面上にあることで、それらの良好な熱接触を提供するものであってもよい。
【００１６】
図４Ａ〜図４Ｃにより、温度プローブ４の１つ以上の実施形態を更に詳しく説明する。１つ以上の実施形態において、温度プローブ４は、リン光体温度測定に基づく光ファイバー温度プローブであってもよい。リン光体温度測定では、リン光体を励起させる特定波長の光パルスをリン光体に照射して、光を放出させる。この放出された光の強度は時間とともに低減し、温度の関数である特徴的な減衰時間を有する。従って、リン光体１２を励起させて放出光の減衰を観察することで、リン光体の温度、ひいてはリン光体が被覆しているものの温度を決定できる。
【００１７】
図４Ａによれば、１つ以上の実施形態において、リン光体温度プローブ４は、不透明の中空絶縁スタンドオフ７を有していてもよい。本開示において、不透明とは、測定で使用される放射線の波長において不透明であることを意味する。スタンドオフ７が不透明であることは、プラズマからの放射線によって温度測定が不正確とならないようにする点で重要である。更に、スタンドオフ７の絶縁性により、スタンドオフ７の内部をプラズマの影響から隔離できる。また、絶縁されているため、スタンドオフは不良熱伝導体である。従って、ウェハ１１からの熱がスタンドオフ７中へ引き込まれることはない。その結果、スタンドオフ７が良好な絶縁体ではない場合と比較して、キャップ９がより応答性よくウェハの温度を追跡できる。スタンドオフは中空であるので、リン光体１２へ向かうパルス状の刺激放射線と、リン光体から放出される放射線との両方に対して光路を提供する。キャップ９は、スタンドオフ７の上部に固定されていてもよい。キャップ９は、セラミック接着剤等の接着剤を用いて固定されてもよい。１つ以上の実施形態において、キャップ９は、アルミニウムを含んでいる。アルミニウムは熱容量が比較的低いので、接触しているものの温度変化に迅速に応答する。半導体産業におけるアッシングチャンバ１の場合、キャップ９の上部１３は、ウェハ１１の底面と同一平面上にあることで、ウェハ１１に対して支持体として機能し、且つウェハ１１との良好な熱接触を提供するものであってもよい。キャップ９の底部１４は、リン光体１２で被覆されていてもよい。この被膜は、測定する温度範囲と適合する化合物等のバインダを用いて塗布できる。あるいは、当業者であれば、本発明から逸脱しない限り、被膜が温度感受性のフルオロフォアを含んでいてもよいことが理解できるであろう。スタンドオフ７は、光導波管を挿入するための側孔１５を備えている。
【００１８】
図４Ｂは、リン光体温度プローブ４の光導波管１６の１つ以上の実施形態を、光導波管１６に関する特徴と共に表す。１つ以上の実施形態において、光導波管１６は、シリカ、石英、又はサファイアを含んでいてもよい。あるいは、光導波管は、中空管であってもよい。光導波管１６の検出末端１７は、スタンドオフ７の側孔１５に挿入されていてもよい。１つ以上の実施形態において、光導波管１６の検出末端１７は、４５°の角度で研磨されていてもよい。中空管を光導波管１６として使用する場合、該光導波管は、検出末端１７に配置された４５°の角度の鏡を備えていてもよい。
【００１９】
１つ以上の実施形態において、キャップ９の軸１８は、光導波管１６の軸１９と直角に位置してもよい。従って、光導波管１６の研磨された検出末端１７により反射面が提供されて、光を光導波管１６からスタンドオフ７を通ってリン光体被膜１２へ、またその逆へと伝播させることができる。あるいは、鏡によって光を屈折させて、光を光導波管１６からスタンドオフを通って伝播させることができる。光導波管１６はシールド１０を備えていてもよく、これにより、光導波管１６がチャンバ内のプラズマに曝露されることで劣化するのを保護するとともに、プラズマによって引き起こされ得る測定ノイズを最小限に抑えることができる。シールド１０は、光導波管１６の周囲に同軸上に配置されていてもよい。シールド１０は複数の同軸層を有していてもよい。複数の同軸層の最内層は金属シース２０であってもよい。１つ以上の実施形態において、金属シース２０はステンレス鋼で構成されていてもよい。他の実施形態において、金属の代わりにセラミックを使用してもよい。金属シース２０は、リン光体１２と光学的に連通できる開口部２１を有していてもよい。また、シールド１０には、金属シース２０の半径方向外側に石英の層２２が配置されていてもよい。石英層２２は、アッシングチャンバ１の作動中に生じたプラズマから金属シース２０を保護できる。
【００２０】
図４Ｃは、光が光導波管１６に沿って、光導波管１６の研磨された検出末端１７で反射されてリン光体１２を刺激するという光の双方向伝播を表す。
【００２１】
上述した温度プローブ４は、わずかに改変することで高温測定に使用できる。高温測定では、物体からの熱放射を受動的に観察することで、該物体の温度を測定する。物体からの熱放射は温度の関数である。温度プローブ４が高温測定に基づく場合、リン光体被膜１２は、例えば黒体被膜等の放射率が公知である被膜に置き換えられる。
【００２２】
１つ以上の実施形態において、温度プローブ４は、熱電対（図示せず）を有していてもよい。光導波管１６がリン光体及び高温測定温度プローブ用である場合、熱電対はキャップ９にピーニングされ、リード線を設けてもよい。そして、リード線は、熱電対からの信号を温度に変換する適当な機器に接続してもよい。
【００２３】
本発明の１つ以上の実施形態によれば、測定経路全体が囲まれているため、キャップ９の底面１４でリン光体１２がプラズマに直接曝露されることはなく、有利である。温度プローブ４の他の利点としては、固定面、すなわち、ウェハ１１の底面と同一平面上にあるキャップ９の上面１３が得られることが挙げられる。これにより、ウェハとの再現性のある良好な熱接触を確保できるため、プロセスの一貫性を向上できる。従って、この設計によれば、厳しい環境下であっても、長期にわたって正確で信頼できる温度測定を実施できる。
【００２４】
１つ以上の実施形態において、温度プローブ４は、光ファイバー温度測定システム３０へ一体化させてもよい。図５にリン光体温度プローブ４を示す。リン光体温度プローブ４は、側孔１５を有するスタンドオフ７と、上面１３がウェハ（図示せず）を支持し、且つ該ウェハとの良好な熱接触を提供するキャップ９とを有していてもよい。リン光体温度プローブ４は、シールド１０で遮蔽された光導波管１６を更に有していてもよく、該シールド１０は、石英層２２で囲まれた開口部２１を有する金属シース２０を有する。プローブ４は、フィードスルー５を介してアッシングチャンバの側壁６で気密シールを形成する。リン光体温度プローブ４は、光ファイバーケーブル３２を介して光ファイバー温度計３１と接続していてもよい。光ファイバー温度計３１は、光源と、光検出器と、時間の関数として検出した光を温度に変換する装置とを有していてもよい。該変換は、信号の指数関数的減衰のフィッティングに基づいたものであってもよく、この場合、減衰の特徴的な時間はリン光体被膜１２の温度の関数である。
【００２５】
光ファイバー温度測定システムによれば、異なる光源及びリン光体を用いて各種所定温度範囲の温度を測定できる。レーザー又はＬＥＤを適合するリン光体と組み合わせることで、測定要件を満たすことができる。例えば、可視光のＬＥＤ又はレーザーをリン光体とマッチさせることで、４００℃までの温度をカバーできる。これらのリン光体は、紫外〜近赤外範囲に位置する特定の波長又は波長領域の光で励起可能なものであってもよい。
【００２６】
図５に開示したものと同様のシステムは、高温測定及び熱電対測定にも使用できる。
【００２７】
１つ以上の実施形態において、温度プローブ４は、高温測定システムへ一体化させてもよい。高温測定により、物体の表面からの熱放射を測定して、該物体の表面温度を決定できる。物体の表面からの熱放射は表面温度の関数として上昇し、放射率と呼ばれる物体又は物体表面の性質に正比例する。放射率は、物体又は表面がエネルギーを熱放射として放出する効果の尺度である。高温測定システムによれば、表面の放射率が分かっている場合、観察対象の物体を受動的に観察することで温度を決定できる。従って、高温測定システムでは光源は必要ない。高温計センサ（赤外放射束センサ等）を用いれば、中空管として設計された光導波管等を介して黒体被膜からの放射を直接測定できる。
【００２８】
図５に関して、１つ以上の実施形態に係るチャンバ内の温度を測定する方法が開示される。１つ以上の実施形態において、光ファイバー温度計３１の光源は、光パルスを生成できる。光パルスは、光ファイバーケーブル３２を通って温度プローブ４の光導波管１６へと伝播してもよい。光パルスは、光導波管１６の研磨された検出末端で反射されてキャップ９上のリン光体被膜１２へと向かってもよい。このパルス化させる光の色（又は波長若しくは周波数）を選択して、リン光体被膜１２を励起させることができる。光パルスに応答して、リン光体被膜１２は光を放出でき、この光の強度は時間の関数として低下する。このリン光体被膜１２からの光は、光ファイバー温度計３１へと伝播し戻り、そこで、リン光体被膜から放出された光の強度を時間の関数として光検出器で測定できる。そして、光ファイバー温度計３１は、時間の関数として検出された光を温度に変換できる。
【００２９】
限られた数の実施形態について本発明を説明したが、本開示の恩恵を受ける当業者であれば、本明細書に開示した本発明の範囲を逸脱しない他の実施形態も考えられることを理解できるであろう。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきものである。
【図１】
2018537662.tif 000003
【図２】
2018537662.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2018537662.tif 000009
【国際調査報告】
2018537662.tif 000010
2018537662.tif 000011