半導体材料のin-situ放射測温とキャリブレーションシステムの構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560403
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 東洋大学
• 研究代表者: 井内 徹 東洋大学, 理工学部, 教授 (20232142)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 放射測温 / 放射率 / 偏光 / 半導体 / 酸化膜 / 窒化膜 / バンドギャップ

研究概要

シリコンウエハを対象とした放射測温法として、偏光輝度比による放射率と温度の同時計測法と放射率不変条件による手法が、幅広い比抵抗域、温度域、波長域で成立することを実証した。さらにウエハが半透明体の条件下で、吸収端波長および透過率測定による有望な非接触測温法を見出した。また、エッチング技術により信頼性、精度の高いキャリブレーション用ハイブリッド表面温度センサを開発した。これらの成果により、背光雑音を回避するin-situ 測温システムの構築の準備が完了した。

研究成果

• [雑誌論文] Radiation thermometry of silicon wafers based on emissivity-invariant condition (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Iuchi, T.Seo
  • 雑誌名: Applied Optics Vol.50, No.3 ページ: 323-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature measurement of semitransparent silicon wafer based upon absorption edge wavelength shift (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Iuchi, T.Seo
  • 雑誌名: International Journal of Thermodynamics Vol.31, No.8 ページ: 1533-1544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous measurement of emissivity and temperature of silicon wafers using a polarization technique (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Iuchi, A.Gogami
  • 雑誌名: Measurement Vol.43, No.5 ページ: 645-651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uncertainty of a hybrid surface temperature sensor for silicon thermocouple (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Iuchi, A.Gogami
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments Vol.80, No.12 ページ: 1261091-1261093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid response hybrid-type surface temperature sensor (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Hiraka, R.Shinagawa, A.Gogami, T.Iuchi
  • 雑誌名: International Journal of Thermophysics Vol.29, No.2 ページ: 1166-1173
  • 査読あり
• [雑誌論文] シリコン半導体ウエハのin situ温度計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井内徹
  • 雑誌名: 計測と制御 Vol.47, No.5 ページ: 395-402
• [学会発表] 背光雑音を分離したシリコンウエハのin-situ放射測温の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 瀬尾朋博、岩崎友幸、井内徹
  • 学会等名: 第58回応用物理学連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Temperature measurement of semitransparent silicon wafers based upon absorption edge wavelength shift (2010)
  • 著者名/発表者名: 井内徹, 瀬尾朋博
  • 学会等名: TEMPMEKO $ ISHM 2010, Portrose (Slovenia)
  • 発表場所: Portoroz, Slovenia
  • 年月日: 20100531-20100604
• [学会発表] シリコンウエハのin-situ放射測温法の考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬尾朋博、井内徹
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Uncertainty in the temperature of silicon wafers measured by radiation thermometry based upon a polarization technique (2009)
  • 著者名/発表者名: 井内徹, 後上敦史
  • 学会等名: XIX IMEKO WORLD CONGRESS
  • 発表場所: Lisbon (Portugal)
  • 年月日: 20090906-20090911
• [学会発表] An emissivity-invariant condition of silicon wafers and its application to radiation thermometry (2009)
  • 著者名/発表者名: 井内徹, 後上敦史
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 20090818-20090821
• [学会発表] 鉄鋼プロセスにおける放射測温技術の温故知新 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井内徹
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 加古川(兵庫)
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] 偏光放射率不変条件を利用したシリコンウエハの放射測温法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩崎友幸、角谷聡、井内徹
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Emissivity compensated radiation thermometry of silicon wafers during the growth of oxide film (2008)
  • 著者名/発表者名: 井内徹, 後上敦史
  • 学会等名: International Conference on Temperature and Thermal Measurements
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] A hybrid-type surface temperature sensor and its application to the development of emissivity compensated radiation thermometry (2008)
  • 著者名/発表者名: 後上敦史, 井内徹
  • 学会等名: ICCAS 2008
  • 発表場所: Seoul (Korea)
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] A non-contact temperature measurement of semitransparent silicon wafers with absorption edge wavelength (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Iuchi, R. Shinagawa
  • 学会等名: ICCAS 2008
  • 発表場所: Seoul (Korea)
  • 年月日: 2008-10-15
• [学会発表] シリコンウエハの放射率自動補正による非接触測温法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後上敦史、井内徹
  • 学会等名: 第25回センシングフォーラム
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 真空加熱炉内におけるハイブリッド型表面温度センサの適用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後上敦史、井内徹
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学(春日井キャンパス)
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Comparison of surface temperature readings between an embedded thermocouple in a silicon wafer and a hybrid-type temperature sensor (2008)
  • 著者名/発表者名: 後上敦史, 井内徹
  • 学会等名: SICE 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] 偏光放射率補正シリコンウエハの温度計測法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後上敦史、井内徹
  • 学会等名: 第33回光学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-07-05
• [図書] Radiometric Temperature Measurements(edited by Z. M. Zhang, B.K. Tsai and G. Machin)(Thermomettry in Steel Production, in Chapter 4, Experimental Methods in the Physical Sciences, Vol.43) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Iuchi, Y.Yamada, M.Sugiura, A.Torao
  • 総ページ数: 217-277
  • 出版者: The Netherlands, Academic Press
• [産業財産権] Radiation thermometry and radiation thermometry system (2010)
  • 発明者名: 井内徹、平加健介
  • 権利者名: 学校法人東洋大学
  • 産業財産権番号: 特許,12/808754
  • 出願年月日: 2010-06-17
  • 外国