JP2001208610A - 温度測定方法、温度制御方法及び熱処理装置 - Google Patents

温度測定方法、温度制御方法及び熱処理装置

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JP2001208610A JP2000016341A JP2000016341A JP2001208610A JP 2001208610 A JP2001208610 A JP 2001208610A JP 2000016341 A JP2000016341 A JP 2000016341A JP 2000016341 A JP2000016341 A JP 2000016341A JP 2001208610 A JP2001208610 A JP 2001208610A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多重反射環境において高い精度で被測定体
(被処理体)の温度を測定することができる温度測定方
法を提供する。 【解決手段】 多重反射環境に設置された被測定体54
(W)の温度を、放射率を利用した放射温度計40を用
いて測定する温度測定方法において、前記放射率として
下記式で定まる実効放射率εeff を用いる。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
−ε)] ここで、Fは形態係数(View Factor)、ε
は被測定値の放射率、rは放射温度計側の反射板の反射
率、αは多重反射の重み係数である。これにより、多重
反射環境において高い精度で被測定体(被処理体)の温
度を測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体(被測定体)の温度を測定するための温度測定
方法、温度制御方法及び熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
には、半導体ウエハ等のシリコン基板に対して成膜処
理、アニール処理、酸化拡散処理、スパッタ処理、エッ
チング処理等の各種の熱処理を複数回に亘って繰り返し
行なわれる。この場合、例えば目的とする膜厚になるよ
うに堆積膜を精度良く形成するなど、精度の良い熱処理
を行なうためには、熱処理プロセス時の半導体ウエハの
温度を厳密に管理し、これを所望のプロセス温度に安定
的に維持する必要がある。従来の一般的な枚葉式の熱処
理装置にあっては、半導体ウエハを支持する円板状、或
いは円柱状のサセプタの載置面の近傍に温度検出素子と
して例えば熱電対を埋め込み、ウエハの温度を間接的に
測定し、この測定結果に基づいて加熱ヒータをフィード
バック制御して所望の温度を維持するようになってい
る。
【0003】ところで、このような温度測定方法にあっ
ては、実際には、サセプタ温度と半導体ウエハの真の温
度とは、プロセス時の圧力にもよるが10〜40℃程度
も差があってウエハ温度が低く、ウエハ温度を正確に求
めることが困難である。そこで、プロセス中の半導体ウ
エハに直接、熱電対を接触させて温度を測定することも
考えられるが、プロセス中のウエハに熱電対を直接接触
するのは困難であり、特に、プロセス中にウエハを回転
させるような熱処理装置では、熱電対をウエハに直接接
触させて温度測定することは不可能である。そこで、最
近にあっては、被測定体に対して非接触で比較的精度の
高い温度を測定できる装置として放射温度計を用いるこ
とが行なわれている。この放射温度計は、被測定体、す
なわちこの場合には半導体ウエハからの放射輝度を測定
し、これよりウエハの熱を求めるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の半導
体ウエハを熱処理する場合には、ウエハの表面状態(ウ
エハの上面及び下面を含む)によって、その放射率がか
なり変化することが知られており、従って、ウエハ表面
の膜種によってもその放射率が変化する。一般的には、
ウエハの表面には多層に亘って異なる膜種の堆積膜が形
成されるので、熱処理装置には、種々異なった表面状態
のウエハが導入されることになり、従って、膜種に対応
させて予め求めた放射率を固定的に使用すると共に、入
射輝度を一部補正する等して温度制御を行なうようにな
っている。しかしながら、放射温度計が設置される熱処
理装置内は一般的に多重反射環境となっており、このた
め系内で多重反射した光が外乱となって放射温度計に入
射することになるので、従来の温度測定方法では、十分
に高い精度でウエハの真の温度を検出することが困難で
あるという、問題があった。
【0005】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、多重反射環境において高い精度で被測定体
(被処理体)の温度を測定することができる温度測定方
法を提供することにある。本発明の他の目的は、被処理
体の真の温度を精度良く求めることにより、複数の被処
理体間に亘って熱処理の再現性を高めることができる温
度制御方法及び熱処理装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に規定する発明
は、多重反射環境に設置された被測定体の温度を、放射
率を利用した放射温度計を用いて測定する温度測定方法
において、前記放射率として下記式で定まる実効放射率
εeff を用いるようにしたことを特徴とする温度測定方
法である。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
−ε)] ここでFは形態係数(View Factor)、εは
被測定値の放射率、rは放射温度計側の反射板の反射
率、αは多重反射の重み係数である。上述のように、多
重反射の重みを考慮することにより、被測定体の真の温
度を精度良く求めることが可能となる。
【0007】請求項2に規定する発明は、処理容器内で
被処理体支持具により支持された被処理体に所定の熱処
理を施すために前記被処理体を加熱手段により所定の温
度に加熱し、前記被処理体の温度を放射温度計により測
定して前記加熱手段をフィードバック制御するようにし
た温度制御方法において、前記被処理体の温度を求める
ために下記式により定まる実効放射率εeff を用いるよ
うにしたことを特徴とする温度制御方法である。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
−ε)] ここでFは形態係数(View Factor)、εは
被処理体の放射率、rは放射温度計側の反射板の反射
率、αは多重反射の重み係数である。上述のように、多
重反射の重みを考慮することにより、被処理体の真の温
度を精度良く求めることができるので、複数の被処理体
間に亘って熱処理の再現性を向上させることができる。
【0008】請求項3に規定する発明は、被処理体に所
定の熱処理を施す熱処理装置において、前記被処理体を
収容する処理容器と、前記被処理体を支持する被処理体
支持具と、前記被処理体を加熱する加熱手段と、前記被
処理体の温度を非接触で測定するために下記式で定まる
実効放射率εeff を用いる放射温度計と、この放射温度
計で得られる結果に基づいて前記加熱手段を制御する温
度制御部とを備えたことを特徴とする熱処理装置であ
る。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
−ε)] ここでFは形態係数(View Factor)、εは
被処理体の放射率、rは放射温度計側の反射板の反射
率、αは多重反射の重み係数である。上述のように、多
重反射の重みを考慮することにより、被処理体の真の温
度を精度良く求めることができるので、複数の被処理体
間に亘って熱処理の再現性を向上させることができる。
【0009】この場合、請求項4に規定するように、前
記被処理体支持具は、前記被処理体を回転するように構
成してもよい。また、請求項5に規定するように、例え
ば前記処理容器には、処理ガスを導入するための処理ガ
ス導入手段が設けられる。また、請求項6に規定するよ
うに、例えば前記処理容器には、前記被処理体の放射率
を測定してその結果を前記放射温度計へ与えるための放
射率測定手段が設けられるようにしてもよい。これによ
れば、熱処理中においてリアルタイムで被処理体の放射
率を求めることができるので、膜種などの放射率を予め
記憶するなどの操作を不要にでき、しかも、この放射率
を制御パラメータとして用いることにより、被処理体の
真の温度を一層精度良く求めることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る温度測定方
法、温度制御方法及び熱処理装置の一実施例を添付図面
に基づいて詳述する。図1は本発明に係る熱処理装置の
一実施例を示す構成図、図2は多重反射環境のモデルを
説明するための説明図、図3は放射温度計に対する形態
係数(View Factor)を説明するための説明
図である。まず、本発明方法である温度測定方法と温度
制御方法が実施される本発明の熱処理装置について説明
する。図示するように、この熱処理装置2は、例えばス
テンレススチール等により円筒体状に成形された処理容
器4を有している。この処理容器4の上部側壁には、こ
の処理容器4内へ必要な処理ガスを導入するための処理
ガス導入手段として処理ガスノズル6が設けられ、これ
に対向する容器側壁には排気口8が設けられており、こ
の排気口8には図示しない真空ポンプ等を介設した真空
排気系を接続して処理容器4内を真空引き可能としてい
る。
【0011】上記処理容器4の底部には、被処理体支持
具として例えばSiC製の円筒体よりなるガードリング
10が設置されている。このガードリング10の上部
は、内側へ僅かに直角に屈曲されて、その内側上端部を
断面L字状にその周方向に沿ってリング状に切り欠くこ
とによって、ウエハ保持部12を形成しており、このウ
エハ保持部12に被処理体としての半導体ウエハWの裏
面周縁部を当接させてこれを支持するようになってい
る。このガードリング10の下端部は、軸受、例えばス
ラスト軸受14を介して容器底部17に設置されてお
り、従って、このガードリング10はその周方向へ自転
可能になされている。そして、この処理容器4の下部の
外側には、処理容器4の隅部をこれより僅かに離間させ
て覆うようにして断面L字状になされた案内リング16
が設けられている。この案内リング16の下部内側端部
は、軸受、例えばスラスト軸受18を介して上記容器底
部17の下面周縁部に取り付けられており、従って、こ
の案内リング16自体もその周方向へ自転可能になされ
ている。そして、この案内リング16の上端の内側面に
は、その周方向に沿って適宜間隔ずつ離間させて例えば
永久磁石よりなる磁石手段20が設けられると共に、こ
れに対向する上記ガードリング10の上部外側面には、
上記磁石手段20と反対の極性となる永久磁石22がそ
の周方向に沿って適宜間隔ずつ離間させて設けられてい
る。尚、上記磁石手段20として電磁石コイルを用いて
もよい。
【0012】これにより、上記磁石手段20と永久磁石
22とは磁気的に結合して磁気カップリングを形成する
ようになっている。図示例ては磁石手段20のN極と永
久磁石22のS極が磁気結合している。従って、この案
内リング16を処理容器4の周方向へ回転させることに
よって、磁気カップリングされているガードリング10
もこれに追従して回転(自転)することになる。この場
合、上記案内リング16の下部側面には、その周方向に
沿ってラック22が形成されており、このラック22に
は駆動モータ26によって回転するピニオン28が歯合
されて、上述のように案内リング16を回転し得るよう
になっている。
【0013】一方、処理容器4の天井部は開放されてお
り、この部分には、例えばOリング等のシール部材30
を介して透明な石英製の透過窓32が気密に取り付けら
れている。そして、この透過窓32の外側にはランプ箱
34が設けられると共に、このランプ箱34内には、加
熱手段として複数、図示例では3個の加熱ランプ36
A、36B、36Cが設置されており、これからの熱線
により処理容器4内の半導体ウエハWを加熱するように
なっている。そして、このように形成された処理容器4
の底部に本発明の特徴とする放射温度計40が設けられ
る。具体的には、この放射温度計40は、処理容器4の
底部17にその先端を内部に露出させて設けた3つの検
出子42A、42B、42Cと、各検出子42A、42
B、42Cとそれぞれ例えばグラスファイバ43により
接続された温度計本体44とよりなる。各検出子42A
〜42Cは、例えば透明な円柱状の石英ロッドよりな
り、上記ウエハWの裏面より放射される光或いは熱線を
捕捉するようになっており、この熱線等を、各ファイバ
43を介して温度計本体44へ導入するようになってい
る。この温度計本体44では、導入された光或いは熱線
の輝度と、本発明において特徴とする後述する式によっ
て定まる有効放射率とによってウエハWの真の温度を求
めるようになっている。そして、この温度計本体44に
は、ここで得たウエハWの真の温度値に基づいて、上記
各加熱ランプ36A〜36Cの温度をフィードバック制
御する温度制御部46が接続されている。
【0014】一般的には、各加熱ランプ36A〜36C
は、ウエハ表面を複数に区分したゾーン毎にそれぞれ対
応しているので、各検出子42A〜42Cもそれに対応
させて設けてあり、各加熱ランプ36A〜36Cを個別
に制御できるようになっている。また、ここで、ウエハ
Wの裏面48と容器底部17の上面50は所定の反射率
を有する反射面となっており、従って、ウエハ裏面48
と底部上面50とで多重反射環境が形成されていること
になる。尚、図中、52は、半導体ウエハWを搬出入す
る際に開閉されるゲートバルブであり、また容器底部1
7には、ウエハWの搬入搬出時に昇降される図示しない
リフタピンも設けられる。
【0015】次に、以上のように構成された本発明装置
の動作について説明する。まず、予め真空状態に維持さ
れた処理容器4内へ、図示しないロードロック室等から
開放されたゲートバルブ52を介して半導体ウエハWを
搬入し、このウエハWを図示しないリフタピンを駆動す
ることによってガードリング10の上端のウエハ保持部
12に載置して保持させる。そして、ウエハWの搬入が
完了したならば、ゲートバルブ52を閉じて処理容器4
内を密閉すると共に、処理容器4内を真空引きしつつ処
理ガスノズル6から処理すべきプロセスに対応した所定
の処理ガスを処理容器4内へ導入し、所定のプロセス圧
力を維持する。例えば熱処理として成膜処理を行なうな
らば、成膜ガスをN2 等のキャリアガスと共に処理容器
4内の処理空間Sへ導入する。
【0016】この時、容器底部の外側に設置した案内リ
ング16の回転駆動を開始し、これにより、この案内リ
ング16の磁石手段20は容器内部の永久磁石22と磁
気的に結合されているので、案内リング16の回転に従
って、ガードリング10も回転し始めることになって、
ウエハWも回転する。このウエハWの回転は処理期間
中、継続して行なわれる。これと同時に、温度制御部4
6の制御により容器天井部に設けてある加熱ランプ36
を駆動し、これにより加熱ランプ36から放射された熱
線は天井部に設けた透過窓32を介して処理空間Sに入
射し、更に、半導体ウエハWの上面に照射されてこれを
所定の温度まで加熱昇温し、その温度に維持されること
になる。
【0017】ここでウエハWの温度制御について説明す
ると、ウエハWの裏面48から放射される熱線等の光は
容器底部17に設けた石英ロッドよりなる各検出子42
A〜42Cに入射し、各グラスファイバ43を介して温
度計本体44に導かれる。この温度計本体44では、入
射した光の輝度と、本発明の特徴とする後述するような
実効放射率εeff を用いてウエハWの温度を算出するこ
とになる。ここで算出した温度値は、後述するようにウ
エハWの真の温度に精度良く非常に近い値であり、この
算出値に基づいて温度制御部46は、各加熱ランプ36
A〜36Cへの投入電力を個別に制御する。この場合、
上記ウエハWの裏面48と容器底部17の上面50とは
共に鏡面に類似することから多重反射環境を形成してお
り、各検出子42A〜42Cには、ウエハWの裏面48
からの直接光のみならず、ウエハ裏面48と容器底部上
面50との間で複数回反射した多重反射光も外乱として
入射するが、上記実効放射率は外乱として入射する多重
な反射光の寄与率を動的に加味した放射率となっている
ので、ウエハの真の温度に非常に近い温度を算出するこ
とができ、従って、ウエハ温度を高い精度で目標とする
温度に維持することが可能となる。
【0018】ここで、図2に示す多重反射環境のモデル
を用いて実効反射率について説明する。図2において、
54は平板状の被測定体であり、図1中の半導体ウエハ
Wに対応し、この被測定体54の温度を、検出子42と
温度計本体44とを有する放射温度計40により検出す
る。この検出子42を設置した部分には、被測定体54
と平行に反射板56を設置しており、上記被測定体54
の下面と上記反射板56の上面との間で多重反射環境が
形成される。従って、検出子42には、被測定体54か
らの直接光58Aのみならず、この多重反射環境内で反
射した多重反射光56Bも入射することになる。ある物
体の輝度Eは、周知のようにその物体の放射率εと温度
(絶対温度)Tに依存して次の式のように定まる。 E=ε・f(T) … (1) 尚、f(T)は温度Tの関数を示す。ここで、本発明で
は、上記放射率εに替えて下記式で定まる実効放射率ε
effを用いる。
【0019】εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−
F・r・(1−ε)] ここでF:形態係数(View Factor) ε:被測定値54(半導体ウエハ裏面48)の放射率 r:放射温度計側の反射板56(容器底部17の上面5
0)の反射率 α:多重反射の重み係数 上記形態係数Fは、図3に示すように検出子42の入射
面の直径の両端と、この入射面に直交する被測定体54
の一点とがなす角度の1/2の角度θとすると、下記式
のように定義される。 F=(1+cos2θ)/2 … (3) また、多重反射の重み係数αは、計測される全輝度に対
して多重反射光の輝度がどの程度寄与しているかを示す
寄与率を示しており、このαは0〜1の範囲内の値を取
る。例えば、反射面56の面積が大きくなれば、このα
の値は大きくなり、逆に反射面56の面積が小さくなれ
ば、このαの値も小さくなる。この多重反射の重み係数
αは、熱処理装置毎に及び検出子42の開口数(NA)
毎に依存して定まる値である。
【0020】上述のように、実効放射率εeff を定める
ことによって、被測定体54の真の温度と非常に近い温
度を算出することができる。上記した検出子42は、図
1中の各検出子42A〜42Cに対応しており、それぞ
れの対応するゾーン毎に精度の高い温度を検出すること
ができる。また、処理容器4内へ搬入されるウエハWの
裏面に付着している膜種に対応する放射率εは、予め温
度計本体44へ記憶させてこれを処理の進み具合に応じ
て順次引き出すようにしてもよいし、外部より順次入力
するようにしてもよい。ここで、本発明方法を用いて放
射温度計により温度を測定するシミュレーションを行な
ったので、その時の評価結果について説明する。図4は
被処理体(被測定体)の放射率εと実効放射率εeff
の関係を示すグラフである。ここでFは0.96、rは
0.9、αは0.66(NA=0.2)にそれぞれ設定
されている。比較例1、2としてα=1の場合と、α=
0の場合をそれぞれ示している(前記式2を参照)。
【0021】このグラフから明らかなように、α=1の
比較例1の場合及びα=0の比較例2の場合は、共に、
シミュレーション結果の実効放射率から大きくずれてお
り、好ましくない。これに対して、α=0.66に設定
した本発明の場合の実効放射率は、シミュレーション結
果の実効放射率と高い精度で一致しており、良好な結果
を示していることが判明した。図5は図4に示した測定
結果を実際のウエハ温度に反映させた時の放射率とウエ
ハ温度との関係を示すグラフである。ここでは、設定温
度としてウエハ温度を1100℃に設定している。この
グラフから明らかなように、α=1の比較例1場合は、
放射率εが小さい時は設定温度1100℃よりも100
℃以上もかなり低い値となっており、放射率εが大きく
なるに従って設定温度1100℃との差が次第に小さく
なってきている。また、α=0の比較例2の場合は、放
射率εが小さい時は設定温度1100℃よりも200℃
以上も大幅に高くなっており、放射率εが大きくなるに
従って設定温度1100℃との差が急に小さくなってき
ている。このように、両比較例1、2は、共に放射率ε
が小さい程、設定温度との温度差が大きくなり、好まし
くない。
【0022】これに対して、本発明方法の場合には、ウ
エハ温度は、放射率εの大小に関係なく、設定温度であ
る1100℃を略維持しており、高い精度でウエハ温度
を検出できることが判明した。図1に示す装置例では、
3つの加熱ランプ36A〜36Cが設けられているが、
実際には更に多数の加熱ランプを加熱ゾーン毎に対応さ
せて設けてあり、従って、検出子42もそのゾーンに対
応させた数だけ少なくとも設けるようにする。また、こ
こでは各膜種のそれぞれの放射率εを予め温度計本体4
4に記憶させるなどして、プロセスの進行に従って必要
に応じて特定の膜種の放射率εを選択して用いるように
しているが、これに限定されず、ウエハWの裏面48の
放射率εをリアルタイムで測定し、この測定結果を温度
計本体44へ導入するようにしてもよい。
【0023】図6は、上記したような本発明装置の変形
例を示す構成図である。尚、この図6において、図1中
の構成部分と同一部分については、同一符号を付してそ
の説明を省略する。図6に示すように、ここでは、処理
容器4の容器底部17に、放射率測定手段60を設けて
いる。具体的には、この放射率測定手段60は、発光素
子と受光素子とを組み込んでなる送受光部62A、62
B、62Cをそれぞれ各検出子42A、42B、42C
に隣接させて設け、ここで得られた反射光の出力をリー
ド64を介して放射率測定部66へ入力するように構成
されている。このような構成により、各送受光部62A
〜62Cより、所定の波長の照射光68A〜68Cをウ
エハ裏面48に向けて照射し、その時の各反射光70A
〜70Cを同じ送受光部62A〜62Cで受ける。この
時、各反射光70A〜70Cと照射光68A〜68Cの
それぞれの比を認識することによってウエハ裏面の対応
する部分の各反射率rが判明し、1からこの反射率rを
引き算することでこの部分における放射率εが判明す
る。ここで得られた各放射率εは、上記温度計本体44
へ入力されて、前述したようにこの放射率εを基にして
式2に示すように実効放射率εeff が算出されることに
なる。
【0024】この場合には、予め膜種に対応する放射率
を記憶等させる必要もなく、リアルタイムでその放射率
を測定して、ウエハの温度制御に反映させることが可能
となる。また、ここでは、加熱手段として加熱ランプ3
6を設けたが、これに限定されず、抵抗加熱ヒータを用
いてもよい。図7は上記したように加熱手段として抵抗
加熱ヒータを用いた時の被処理体支持具の一例を示す構
成図である。この実施例の場合には、被処理体支持具と
して例えば窒化アルミ等よりなる円柱状のサセプタ72
を設け、この中に加熱手段として絶縁された抵抗加熱ヒ
ータ74を例えば同心円状にゾーン毎に電力制御可能に
埋め込む。そして、更に、このサセプタ72の上部に、
先端を処理容器4内へ臨ませた状態で検出子42A〜4
2Cを埋め込むようにすればよい。
【0025】また、ウエハWをプロセス中に回転させな
い形成の熱処理装置の場合には、図1に示したようなサ
イドフロー形式の処理ガス導入手段に替えて、例えば熱
線を透過する透明な石英ガラスよりなるシャワーヘッド
構造の処理ガス導入手段を容器天井部に設ければよい。
更に、図7に示すようにサセプタ72に抵抗加熱ヒータ
74を設けた場合には、透明でない例えばアルミニウム
製の通常のシャワーヘッド構造を用いることができる。
また、ここでは熱処理として成膜処理を例にとって説明
したが、これに限定されず、本発明はアニール処理、ス
パッタ処理、エッチング処理等の他の熱処理を行なう装
置にも適用できるのは勿論である。更には、被処理体と
しては、半導体ウエハに限定されず、LCD基板、ガラ
ス基板等を処理する場合にも本発明を適用することがで
きる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のように優れた作用効果を発揮することができる。請
求項1に規定する発明によれば、放射温度計により被測
定体の温度を測定する場合、本発明で規定する実効放射
率を用いることにより、被測定体の真の温度を精度良く
求めることができる。請求項2に規定する発明によれ
ば、放射温度計により被処理体の温度を測定する場合、
本発明で規定する実効放射率を用いることにより、被処
理体の真の温度を精度良く求めることができる。従っ
て、被処理体の熱処理の再現性を大幅に向上させること
ができる。請求項3、4、5に規定する発明によれば、
放射温度計により被処理体の温度を測定する場合、本発
明で規定する実効放射率を用いることにより、被処理体
の真の温度を精度良く求めることができる。従って、被
処理体の熱処理の再現性を大幅に向上させることができ
る。請求項6に規定する発明によれば、熱処理中におい
てリアルタイムで被処理体の放射率を求めることができ
るので、膜種などの放射率を予め記憶するなどの操作を
不要にでき、しかも、この放射率を制御パラメータとし
て用いることにより、被処理体の真の温度を一層精度良
く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱処理装置の一実施例を示す構成
図である。
【図2】多重反射環境のモデルを説明するための説明図
である。
【図3】放射温度計に対する形態係数を説明するための
説明図である。
【図4】被処理体(被測定体)の放射率εと実効放射率
εeff との関係を示すグラフである。
【図5】図4に示した測定結果を実際のウエハ温度に反
映させた時の放射率とウエハ温度との関係を示すグラフ
である。
【図6】本発明装置の変形例を示す構成図である。
【図7】加熱手段として抵抗加熱ヒータを用いた時の被
処理体支持具の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
2 熱処理装置 4 処理容器 6 処理ガスノズル(処理ガス導入手段) 10 ガードリング(被処理体支持具) 32 透過窓 36A〜36C 加熱ランプ(加熱手段) 40 放射温度計 42A〜42C 検出子 43 グラスファイバ 44 温度計本体 46 温度制御部 54 被測定体 56 反射板 60 放射率測定手段 62 送受光部 66 放射率測定部 68A〜68C 照射光 70A〜70C 反射光 W 半導体ウエハ(被処理体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G066 AA01 AB01 AB02 AC01 AC11 BA08 BA18 BA38 BB01 BC12 CA14 CB01 4M106 AA01 BA20 CA70 DH02 DH12 DH14 DH31 DH44 DH46 DJ06 5F004 AA16 CB12 5F045 AC00 AC15 BB01 DQ10 GB05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多重反射環境に設置された被測定体の温
    度を、放射率を利用した放射温度計を用いて測定する温
    度測定方法において、前記放射率として下記式で定まる
    実効放射率εeff を用いるようにしたことを特徴とする
    温度測定方法。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
    −ε)] ここでF:形態係数(View Factor) ε:被測定値の放射率 r:放射温度計側の反射板の反射率 α:多重反射の重み係数
  2. 【請求項2】 処理容器内で被処理体支持具により支持
    された被処理体に所定の熱処理を施すために前記被処理
    体を加熱手段により所定の温度に加熱し、前記被処理体
    の温度を放射温度計により測定して前記加熱手段をフィ
    ードバック制御するようにした温度制御方法において、
    前記被処理体の温度を求めるために下記式により定まる
    実効放射率εeff を用いるようにしたことを特徴とする
    温度制御方法。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
    −ε)] ここでF:形態係数(View Factor) ε:被処理体の放射率 r:放射温度計側の反射板の反射率 α:多重反射の重み係数
  3. 【請求項3】 被処理体に所定の熱処理を施す熱処理装
    置において、前記被処理体を収容する処理容器と、前記
    被処理体を支持する被処理体支持具と、前記被処理体を
    加熱する加熱手段と、前記被処理体の温度を非接触で測
    定するために下記式で定まる実効放射率εeff を用いる
    放射温度計と、この放射温度計で得られる結果に基づい
    て前記加熱手段を制御する温度制御部とを備えたことを
    特徴とする熱処理装置。 εeff =(1−α)・ε+α・ε/[1−F・r・(1
    −ε)] ここでF:形態係数(View Factor) ε:被処理体の放射率 r:放射温度計側の反射板の反射率 α:多重反射の重み係数
  4. 【請求項4】 前記被処理体支持具は、前記被処理体を
    回転するように構成されていることを特徴とする請求項
    3記載の熱処理装置。
  5. 【請求項5】 前記処理容器には、処理ガスを導入する
    ための処理ガス導入手段が設けられることを特徴とする
    請求項3または4記載の熱処理装置。
  6. 【請求項6】 前記処理容器には、前記被処理体の放射
    率を測定してその結果を前記放射温度計へ与えるための
    放射率測定手段が設けられることを特徴とする請求項3
    乃至5のいずれかに記載の熱処理装置。
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