JP2002003294A - 熱処理装置 - Google Patents
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/023—Industrial applications
- H05B1/0233—Industrial applications for semiconductors manufacturing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エピタキシャル成長やエッチング処理を施す
際、ウェ−ハを所定温度に維持することが難しく、品質
がばらつくおそれがあった。 【解決手段】 放射温度計３７からの出力ｓ1 、加熱手
段３４への電力供給量Ｐ及び放射温度計１１からの出力
ｓ2 に基づいて放射温度計３７からの出力ｓ 1 を学習・
修正させる学習・修正部１２ａを制御手段１２に装備す
る。
際、ウェ−ハを所定温度に維持することが難しく、品質
がばらつくおそれがあった。 【解決手段】 放射温度計３７からの出力ｓ1 、加熱手
段３４への電力供給量Ｐ及び放射温度計１１からの出力
ｓ2 に基づいて放射温度計３７からの出力ｓ 1 を学習・
修正させる学習・修正部１２ａを制御手段１２に装備す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱処理装置に関し、
より詳細には、例えばウェ−ハにエピタキシャル成長処
理、エッチング処理等を施す際に用いられる熱処理装置
に関する。
より詳細には、例えばウェ−ハにエピタキシャル成長処
理、エッチング処理等を施す際に用いられる熱処理装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウェ−ハの表面を傷付けず、かつチャン
バ内の雰囲気を汚染することなくウェ−ハ等の表面温度
を非接触で測定し得るため、従来より熱処理装置には放
射温度計がよく用いられている。図７は放射温度計が設
置された従来のこの種熱処理装置を模式的に示した断面
図であり、図中３１ａはチャンバを示している。チャン
バ３１ａは赤外線を透過する例えば石英ガラス等の材料
を用いて断面視略長円形状に形成されている。チャンバ
３１ａの左右端部にはガスの供給口３１ｂ、排出口３１
ｃがそれぞれ形成されており、供給口３１ｂより供給さ
れた所定のガス３２はチャンバ３１ａ内を通ってウェ−
ハ３３に至り、排出口３１ｃより排出されるようになっ
ている。チャンバ３１ａ内の所定箇所には支持台３１ｄ
が配設されており、支持台３１ｄは駆動手段（図示せ
ず）により回転させられるようになっている。また支持
台３１ｄ上にはワークとしての略円板形状をしたウェ−
ハ３３が載置されている。これらチャンバ３１ａ、供給
口３１ｂ、排出口３１ｃ、支持台３１ｄ等を含んで装置
本体３１が構成されている。
バ内の雰囲気を汚染することなくウェ−ハ等の表面温度
を非接触で測定し得るため、従来より熱処理装置には放
射温度計がよく用いられている。図７は放射温度計が設
置された従来のこの種熱処理装置を模式的に示した断面
図であり、図中３１ａはチャンバを示している。チャン
バ３１ａは赤外線を透過する例えば石英ガラス等の材料
を用いて断面視略長円形状に形成されている。チャンバ
３１ａの左右端部にはガスの供給口３１ｂ、排出口３１
ｃがそれぞれ形成されており、供給口３１ｂより供給さ
れた所定のガス３２はチャンバ３１ａ内を通ってウェ−
ハ３３に至り、排出口３１ｃより排出されるようになっ
ている。チャンバ３１ａ内の所定箇所には支持台３１ｄ
が配設されており、支持台３１ｄは駆動手段（図示せ
ず）により回転させられるようになっている。また支持
台３１ｄ上にはワークとしての略円板形状をしたウェ−
ハ３３が載置されている。これらチャンバ３１ａ、供給
口３１ｂ、排出口３１ｃ、支持台３１ｄ等を含んで装置
本体３１が構成されている。
【０００３】チャンバ３１ａ外側の上方及び下方には、
加熱手段３４としての赤外線ランプ３４ａ、３４ｂがそ
れぞれ設置されており、これら赤外線ランプ３４ａ、３
４ｂは配線３５ａ、３５ｂを介して電力供給手段３５に
それぞれ接続されている。この電力供給手段３５は信号
線３６ｂを介し、電力供給制御部３６ａを含んで構成さ
れた制御手段３６に接続されている。一方、チャンバ３
１ａ外側におけるウェ−ハ３３上方の所定箇所には、温
度測定手段としての放射温度計３７が配設されており、
この放射温度計３７は信号線３７ａを介して制御手段３
６に接続されている。
加熱手段３４としての赤外線ランプ３４ａ、３４ｂがそ
れぞれ設置されており、これら赤外線ランプ３４ａ、３
４ｂは配線３５ａ、３５ｂを介して電力供給手段３５に
それぞれ接続されている。この電力供給手段３５は信号
線３６ｂを介し、電力供給制御部３６ａを含んで構成さ
れた制御手段３６に接続されている。一方、チャンバ３
１ａ外側におけるウェ−ハ３３上方の所定箇所には、温
度測定手段としての放射温度計３７が配設されており、
この放射温度計３７は信号線３７ａを介して制御手段３
６に接続されている。
【０００４】ウェ−ハ３３の上面より放射された放射光
３３ａがチャンバ３１ａ（透過部位３１ｅ）を透過して
放射温度計３７に入射されると、放射光３３ａの輝度信
号、ウェ−ハ３３の放射率等に基づき、放射温度計３７
によりウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔm が求められ、こ
の信号ｓ1 が信号線３７ａを通って制御手段３６に伝送
される。そして制御手段３６における電力供給制御部３
６ａにより、この測定温度Ｔm と予め設定しておいた目
標温度ＴM との偏差に基づいて必要電力量Ｐが演算さ
れ、この信号Ｐが信号線３６ｂを介して電力供給手段３
５に伝送される。するとこの信号Ｐに基づき、電力供給
手段３５より所定の電力量Ｐ1 、Ｐ2 （ただし、Ｐ1 ＋
Ｐ2 ＝Ｐ）が配線３５ａ、３５ｂを介して赤外線ランプ
３４ａ、３４ｂにそれぞれ分配・供給されるようになっ
ている。これら装置本体３１、加熱手段３４、電力供給
手段３５、制御手段３６、放射温度計３７等を含んで熱
処理装置３０が構成されている。
３３ａがチャンバ３１ａ（透過部位３１ｅ）を透過して
放射温度計３７に入射されると、放射光３３ａの輝度信
号、ウェ−ハ３３の放射率等に基づき、放射温度計３７
によりウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔm が求められ、こ
の信号ｓ1 が信号線３７ａを通って制御手段３６に伝送
される。そして制御手段３６における電力供給制御部３
６ａにより、この測定温度Ｔm と予め設定しておいた目
標温度ＴM との偏差に基づいて必要電力量Ｐが演算さ
れ、この信号Ｐが信号線３６ｂを介して電力供給手段３
５に伝送される。するとこの信号Ｐに基づき、電力供給
手段３５より所定の電力量Ｐ1 、Ｐ2 （ただし、Ｐ1 ＋
Ｐ2 ＝Ｐ）が配線３５ａ、３５ｂを介して赤外線ランプ
３４ａ、３４ｂにそれぞれ分配・供給されるようになっ
ている。これら装置本体３１、加熱手段３４、電力供給
手段３５、制御手段３６、放射温度計３７等を含んで熱
処理装置３０が構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図８は従来の熱処理装
置３０を用い、支持台３１ｄを完全に水平に調整し、同
一の加熱パターンにより、１枚ずつ合計７枚のウェ−ハ
３３（共に図７）にエピタキシャル成長処理を施した
後、チャンバクリーニングを施す（以下、同一の操業条
件により所定枚数のウェ−ハ３３に連続的に熱処理を施
した後、チャンバクリーニングを施すまでの１工程を１
チャンスと定義する）。そしてこれらの工程を繰り返し
連続的に行った際における測定温度の変化を示したグラ
フである。図中×印はウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔ
m 、○印は別に設けた熱電対温度計（図示せず）により
計測した支持台３１ｄ下面の測定温度Ｔp を示してい
る。
置３０を用い、支持台３１ｄを完全に水平に調整し、同
一の加熱パターンにより、１枚ずつ合計７枚のウェ−ハ
３３（共に図７）にエピタキシャル成長処理を施した
後、チャンバクリーニングを施す（以下、同一の操業条
件により所定枚数のウェ−ハ３３に連続的に熱処理を施
した後、チャンバクリーニングを施すまでの１工程を１
チャンスと定義する）。そしてこれらの工程を繰り返し
連続的に行った際における測定温度の変化を示したグラ
フである。図中×印はウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔ
m 、○印は別に設けた熱電対温度計（図示せず）により
計測した支持台３１ｄ下面の測定温度Ｔp を示してい
る。
【０００６】図８より明らかなように、放射温度計３７
（図７）により計測したウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔ
m は常時所定値（約１１２５℃）近傍に維持されてい
る。一方、熱電対温度計により計測した支持台３１ｄ下
面の測定温度Ｔp は、ウェ−ハ３３の処理枚数が１枚よ
り７枚に増えるにつれて約１１２５℃より約１１２９℃
まで次第に上昇し、この後、チャンバクリーニングを施
すことにより再び元の約１１２５℃に戻っている。これ
はウェ−ハ３３を１枚処理するたびに、透過箇所３１ｅ
近傍における放射光３３ａ（共に図７）の透過率が次第
に低下し、ウェ−ハ３３上面の温度が見掛け上低くな
る。すると、目標温度（約１１２５℃）を確保するため
に余分の電力が加熱手段３４（図７）に供給され、この
結果、支持台３１ｄ下面の温度Ｔp が実質的に上昇する
ことを示している。
（図７）により計測したウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔ
m は常時所定値（約１１２５℃）近傍に維持されてい
る。一方、熱電対温度計により計測した支持台３１ｄ下
面の測定温度Ｔp は、ウェ−ハ３３の処理枚数が１枚よ
り７枚に増えるにつれて約１１２５℃より約１１２９℃
まで次第に上昇し、この後、チャンバクリーニングを施
すことにより再び元の約１１２５℃に戻っている。これ
はウェ−ハ３３を１枚処理するたびに、透過箇所３１ｅ
近傍における放射光３３ａ（共に図７）の透過率が次第
に低下し、ウェ−ハ３３上面の温度が見掛け上低くな
る。すると、目標温度（約１１２５℃）を確保するため
に余分の電力が加熱手段３４（図７）に供給され、この
結果、支持台３１ｄ下面の温度Ｔp が実質的に上昇する
ことを示している。
【０００７】図９は従来の熱処理装置３０を用い、支持
台３１ｄを完全に水平に調整し、テスト的に常時所定の
電力量Ｐを加熱手段３４に供給した状態で、１枚ずつ合
計計７枚のウェ−ハ３３（共に図７）にエピタキシャル
成長処理を施した後、チャンバクリーニングを施す。そ
してこれらの工程を繰り返し連続的に行った際における
測定温度の変化を示したグラフである。図中×印はウェ
−ハ３３上面の測定温度Ｔm 、○印は別に設けた熱電対
温度計（図示せず）により計測した支持台３１ｄ（図
７）下面の測定温度Ｔp を示している。
台３１ｄを完全に水平に調整し、テスト的に常時所定の
電力量Ｐを加熱手段３４に供給した状態で、１枚ずつ合
計計７枚のウェ−ハ３３（共に図７）にエピタキシャル
成長処理を施した後、チャンバクリーニングを施す。そ
してこれらの工程を繰り返し連続的に行った際における
測定温度の変化を示したグラフである。図中×印はウェ
−ハ３３上面の測定温度Ｔm 、○印は別に設けた熱電対
温度計（図示せず）により計測した支持台３１ｄ（図
７）下面の測定温度Ｔp を示している。
【０００８】図９より明らかなように、熱電対温度計に
より計測した支持台３１ｄ下面の測定温度Ｔp は常時略
１１２５℃になっている。一方、放射温度計３７（図
７）により計測したウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔm
は、ウェ−ハ３３の処理枚数が１枚より７枚に増えるに
つれて約１１２５℃より約１１１８℃まで次第に下降
し、この後、チャンバクリーニングを施すことにより再
び元の約１１２５℃に戻っている。これはウェ−ハ３３
を処理するたびに、透過箇所３１ｅにおける放射光３３
ａ（共に図７）の透過率が次第に低下し、ウェ−ハ３３
上面の測定温度Ｔm が見掛け上低くなることを裏付けて
いる。
より計測した支持台３１ｄ下面の測定温度Ｔp は常時略
１１２５℃になっている。一方、放射温度計３７（図
７）により計測したウェ−ハ３３上面の測定温度Ｔm
は、ウェ−ハ３３の処理枚数が１枚より７枚に増えるに
つれて約１１２５℃より約１１１８℃まで次第に下降
し、この後、チャンバクリーニングを施すことにより再
び元の約１１２５℃に戻っている。これはウェ−ハ３３
を処理するたびに、透過箇所３１ｅにおける放射光３３
ａ（共に図７）の透過率が次第に低下し、ウェ−ハ３３
上面の測定温度Ｔm が見掛け上低くなることを裏付けて
いる。
【０００９】図１０は従来の熱処理装置３０を用い、支
持台３１ｄ上にウェ−ハ３３を僅かに傾けて載置し、こ
の支持台３１ｄを回転させつつ、所定の加熱パターンに
より１枚のウェ−ハ３３（共に図７）にエピタキシャル
成長処理を施した際における温度変化を示したグラフで
ある。図中（Ａ）は目標温度ＴM 、（Ｂ）はウェ−ハ３
３上面の測定温度Ｔm 、（Ｃ）は別に設けた熱電対温度
計（図示せず）により計測した支持台３１ｄ下面の測定
温度Ｔp を示している。
持台３１ｄ上にウェ−ハ３３を僅かに傾けて載置し、こ
の支持台３１ｄを回転させつつ、所定の加熱パターンに
より１枚のウェ−ハ３３（共に図７）にエピタキシャル
成長処理を施した際における温度変化を示したグラフで
ある。図中（Ａ）は目標温度ＴM 、（Ｂ）はウェ−ハ３
３上面の測定温度Ｔm 、（Ｃ）は別に設けた熱電対温度
計（図示せず）により計測した支持台３１ｄ下面の測定
温度Ｔp を示している。
【００１０】図１０より明らかなように、ウェ−ハ３３
上面の測定温度Ｔm と、目標温度Ｔ M 、支持台３１ｄ下
面の測定温度Ｔp とは一致しておらず、またウェ−ハ３
３上面の測定温度Ｔm は周期的に小さい変動を繰り返し
ている。この周期的変動は支持台３１ｄの回転周期と同
調しており、ウェ−ハ３３が僅かに傾いていると、ウェ
−ハ３３表面が鏡面であるため、放射温度計３７による
測定温度Ｔm が周期的に変動し易いことを示している。
上面の測定温度Ｔm と、目標温度Ｔ M 、支持台３１ｄ下
面の測定温度Ｔp とは一致しておらず、またウェ−ハ３
３上面の測定温度Ｔm は周期的に小さい変動を繰り返し
ている。この周期的変動は支持台３１ｄの回転周期と同
調しており、ウェ−ハ３３が僅かに傾いていると、ウェ
−ハ３３表面が鏡面であるため、放射温度計３７による
測定温度Ｔm が周期的に変動し易いことを示している。
【００１１】上記した熱処理装置３０においては、上述
したように、エピタキシャル成長処理やエッチング処理
工程中、ガス３２やウェ−ハ３３からの分解成分がウェ
−ハ３３上面やチャンバ３１ａ内壁部に付着・積層し易
い。するとチャンバ３１ａや、鏡面状のウェ−ハ３３上
面がくもり、チャンバ３１ａの透過率やウェ−ハ３３の
放射率が低下し易い。しかもこの付着積層物（図示せ
ず）の厚さや付着箇所は、チャンバ３１ａ内壁部の温度
及び使用回数、ガス３２の種類、流速及び流通経路、あ
るいは付着積層物の除去（チャンバクリーニング）タイ
ミング等により変動し易く、ウェ−ハ３３上面の温度を
常時正確に測定することが困難である。また、支持台３
１ｄを回転させた場合、ウェ−ハ３３が僅かに傾くと、
ウェ−ハ３３上面の温度を正確に測定することが難し
く、また回転する支持台３１ｄ下面の温度を熱電対温度
計を用いて正確に計測することが困難である。これらの
結果、加熱手段３４に適正な電力量Ｐを供給することが
難しく、ウェ−ハ３３上面の温度Ｔm を目標値ＴM に近
づけることが困難となり、エピタキシャル成長やエッチ
ング処理後におけるウェ−ハ３３の品質が不安定になる
おそれがあるという課題があった。
したように、エピタキシャル成長処理やエッチング処理
工程中、ガス３２やウェ−ハ３３からの分解成分がウェ
−ハ３３上面やチャンバ３１ａ内壁部に付着・積層し易
い。するとチャンバ３１ａや、鏡面状のウェ−ハ３３上
面がくもり、チャンバ３１ａの透過率やウェ−ハ３３の
放射率が低下し易い。しかもこの付着積層物（図示せ
ず）の厚さや付着箇所は、チャンバ３１ａ内壁部の温度
及び使用回数、ガス３２の種類、流速及び流通経路、あ
るいは付着積層物の除去（チャンバクリーニング）タイ
ミング等により変動し易く、ウェ−ハ３３上面の温度を
常時正確に測定することが困難である。また、支持台３
１ｄを回転させた場合、ウェ−ハ３３が僅かに傾くと、
ウェ−ハ３３上面の温度を正確に測定することが難し
く、また回転する支持台３１ｄ下面の温度を熱電対温度
計を用いて正確に計測することが困難である。これらの
結果、加熱手段３４に適正な電力量Ｐを供給することが
難しく、ウェ−ハ３３上面の温度Ｔm を目標値ＴM に近
づけることが困難となり、エピタキシャル成長やエッチ
ング処理後におけるウェ−ハ３３の品質が不安定になる
おそれがあるという課題があった。
【００１２】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、ウェ−ハの温度を常時正確に測定することができ、
ウェ−ハを所定温度に維持しつつ、ウェ−ハにエピタキ
シャル成長やエッチング処理を施すことができ、この結
果、ウェ−ハの半導体としての品質を確保することがで
きる熱処理装置を提供することを目的としている。
り、ウェ−ハの温度を常時正確に測定することができ、
ウェ−ハを所定温度に維持しつつ、ウェ−ハにエピタキ
シャル成長やエッチング処理を施すことができ、この結
果、ウェ−ハの半導体としての品質を確保することがで
きる熱処理装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段及びその効果】図７に示し
た装置本体３１では、支持台３１ｄの下面側よりも、ウ
ェ−ハ３３の上面側を流れるガス３２の流量を比較的に
多く設定する一方、赤外線ランプ３４ｂよりも、赤外線
ランプ３４ａへの供給電力量Ｐ1 を比較的に多く設定す
ると、チャンバ３１ａ下面側への分解物の付着・積層を
比較的抑制し得ることとなる。
た装置本体３１では、支持台３１ｄの下面側よりも、ウ
ェ−ハ３３の上面側を流れるガス３２の流量を比較的に
多く設定する一方、赤外線ランプ３４ｂよりも、赤外線
ランプ３４ａへの供給電力量Ｐ1 を比較的に多く設定す
ると、チャンバ３１ａ下面側への分解物の付着・積層を
比較的抑制し得ることとなる。
【００１４】又図１１は、図１０に示したウェ−ハ上面
の測定温度Ｔm における２サイクル部分を詳細に示した
部分拡大曲線図である。これより明らかなように、支持
台３１ｄの回転につれて生じるウェ−ハ３３（共に図
７）上面の測定温度Ｔm は略ｓｉｎ曲線となっている。
したがってこれを打ち消す補正を行うと、回転する支持
台３１ｄ上にウェ−ハ３３が水平に取り付けられていな
い場合であっても、ウェ−ハ３３上面の温度を正確に測
定し得ることとなる。本発明者等は上記知見に基づき、
本発明を完成するに至った。
の測定温度Ｔm における２サイクル部分を詳細に示した
部分拡大曲線図である。これより明らかなように、支持
台３１ｄの回転につれて生じるウェ−ハ３３（共に図
７）上面の測定温度Ｔm は略ｓｉｎ曲線となっている。
したがってこれを打ち消す補正を行うと、回転する支持
台３１ｄ上にウェ−ハ３３が水平に取り付けられていな
い場合であっても、ウェ−ハ３３上面の温度を正確に測
定し得ることとなる。本発明者等は上記知見に基づき、
本発明を完成するに至った。
【００１５】上記目的を達成するために本発明に係る熱
処理装置（１）は、加熱手段と、該加熱手段へ電力を供
給する電力供給手段と、前記加熱手段への電力供給量を
制御する制御手段と、赤外線を透過する部材を通してワ
ークの温度を測定する第１の温度測定手段とを含んで構
成された熱処理装置において、前記制御手段が、前記第
１の温度測定手段からの出力、前記加熱手段への電力供
給量及び／又は前記第１の温度測定手段とは異なる第２
の温度測定手段からの出力に基づいて、前記第１の温度
測定手段からの出力を学習・修正させる学習・修正部を
備えていることを特徴としている。
処理装置（１）は、加熱手段と、該加熱手段へ電力を供
給する電力供給手段と、前記加熱手段への電力供給量を
制御する制御手段と、赤外線を透過する部材を通してワ
ークの温度を測定する第１の温度測定手段とを含んで構
成された熱処理装置において、前記制御手段が、前記第
１の温度測定手段からの出力、前記加熱手段への電力供
給量及び／又は前記第１の温度測定手段とは異なる第２
の温度測定手段からの出力に基づいて、前記第１の温度
測定手段からの出力を学習・修正させる学習・修正部を
備えていることを特徴としている。
【００１６】上記した熱処理装置（１）によれば、前記
制御手段が、前記第１の温度測定手段からの出力、前記
加熱手段への電力供給量及び／又は前記第１の温度測定
手段とは異なる第２の温度測定手段からの出力に基づい
て、前記第１の温度測定手段からの出力を学習・修正さ
せる学習・修正部を備えているので、前記部材に付着・
積層物が付着したり、あるいは前記部材の赤外線透過性
能が劣化した場合においても、前記ワークの温度を常時
正確に測定することができ、前記ワークがウェ−ハであ
っても、該ウェ−ハの温度を目標温度に維持しつつ、こ
れにエピタキシャル成長やエッチング処理を確実に施す
ことができ、この結果、ウェ−ハの半導体品質を確保す
ることができる。
制御手段が、前記第１の温度測定手段からの出力、前記
加熱手段への電力供給量及び／又は前記第１の温度測定
手段とは異なる第２の温度測定手段からの出力に基づい
て、前記第１の温度測定手段からの出力を学習・修正さ
せる学習・修正部を備えているので、前記部材に付着・
積層物が付着したり、あるいは前記部材の赤外線透過性
能が劣化した場合においても、前記ワークの温度を常時
正確に測定することができ、前記ワークがウェ−ハであ
っても、該ウェ−ハの温度を目標温度に維持しつつ、こ
れにエピタキシャル成長やエッチング処理を確実に施す
ことができ、この結果、ウェ−ハの半導体品質を確保す
ることができる。
【００１７】また本発明に係る熱処理装置（２）は、加
熱手段と、該加熱手段へ電力を供給する電力供給手段
と、前記加熱手段への電力供給量を制御する制御手段
と、赤外線を透過する部材を通してワークの温度を測定
する第１の温度測定手段とを含んで構成された熱処理装
置において、前記制御手段が、ワークの回転に伴って前
記第１の温度測定手段の出力に現れる周期的変動信号成
分を打ち消すように制御する回転成分打消部を備えてい
ることを特徴としている。上記した熱処理装置（２）に
よれば、前記制御手段が、ワークの回転に伴って前記第
１の温度測定手段の出力に現れる周期的変動信号成分を
打ち消すように制御する回転成分打消部を備えているの
で、前記ワークを回転させる場合においても、該ワーク
の温度を常時正確に測定することができ、上記熱処理装
置（１）と略同様の効果を得ることができる。
熱手段と、該加熱手段へ電力を供給する電力供給手段
と、前記加熱手段への電力供給量を制御する制御手段
と、赤外線を透過する部材を通してワークの温度を測定
する第１の温度測定手段とを含んで構成された熱処理装
置において、前記制御手段が、ワークの回転に伴って前
記第１の温度測定手段の出力に現れる周期的変動信号成
分を打ち消すように制御する回転成分打消部を備えてい
ることを特徴としている。上記した熱処理装置（２）に
よれば、前記制御手段が、ワークの回転に伴って前記第
１の温度測定手段の出力に現れる周期的変動信号成分を
打ち消すように制御する回転成分打消部を備えているの
で、前記ワークを回転させる場合においても、該ワーク
の温度を常時正確に測定することができ、上記熱処理装
置（１）と略同様の効果を得ることができる。
【００１８】また本発明に係る熱処理装置（３）は、加
熱手段と、該加熱手段へ電力を供給する電力供給手段
と、前記加熱手段への電力供給量を制御する制御手段
と、赤外線を透過する部材を通してワークの温度を測定
する第１の温度測定手段とを含んで構成された熱処理装
置において、前記制御手段が、前記第１の温度測定手段
からの出力、前記加熱手段への電力供給量及び／又は前
記第１の温度測定手段とは異なる第２の温度測定手段か
らの出力に基づいて、前記第１の温度測定手段からの出
力を学習・修正させる学習・修正部を備えると共に、ワ
ークの回転に伴って前記第１の温度測定手段の出力に現
れる周期的変動信号成分を打ち消すように制御する回転
成分打消部を備えていることを特徴としている。
熱手段と、該加熱手段へ電力を供給する電力供給手段
と、前記加熱手段への電力供給量を制御する制御手段
と、赤外線を透過する部材を通してワークの温度を測定
する第１の温度測定手段とを含んで構成された熱処理装
置において、前記制御手段が、前記第１の温度測定手段
からの出力、前記加熱手段への電力供給量及び／又は前
記第１の温度測定手段とは異なる第２の温度測定手段か
らの出力に基づいて、前記第１の温度測定手段からの出
力を学習・修正させる学習・修正部を備えると共に、ワ
ークの回転に伴って前記第１の温度測定手段の出力に現
れる周期的変動信号成分を打ち消すように制御する回転
成分打消部を備えていることを特徴としている。
【００１９】上記した熱処理装置（３）によれば、前記
制御手段が、前記第１の温度測定手段からの出力、前記
加熱手段への電力供給量及び／又は前記第１の温度測定
手段とは異なる第２の温度測定手段からの出力に基づい
て、前記第１の温度測定手段からの出力を学習・修正さ
せる学習・修正部を備えると共に、ワークの回転に伴っ
て前記第１の温度測定手段の出力に現れる周期的変動信
号成分を打ち消すように制御する回転成分打消部を備え
ているので、上記熱処理装置（１）及び（２）の相乗作
用により、一層の効果を得ることができる。
制御手段が、前記第１の温度測定手段からの出力、前記
加熱手段への電力供給量及び／又は前記第１の温度測定
手段とは異なる第２の温度測定手段からの出力に基づい
て、前記第１の温度測定手段からの出力を学習・修正さ
せる学習・修正部を備えると共に、ワークの回転に伴っ
て前記第１の温度測定手段の出力に現れる周期的変動信
号成分を打ち消すように制御する回転成分打消部を備え
ているので、上記熱処理装置（１）及び（２）の相乗作
用により、一層の効果を得ることができる。
【００２０】また本発明に係る熱処理装置（４）は、上
記熱処理装置（１）〜（３）において、前記加熱手段
が、赤外線を透過する部材の外側に設置されると共に、
赤外線を用いてワークを加熱するように構成されている
ことを特徴としている。上記した熱処理装置（４）によ
れば、前記加熱手段が、赤外線を透過する部材の外側に
設置されると共に、赤外線を用いてワークを加熱するよ
うに構成されているので、該ワークが前記加熱手段によ
り汚染されるのを確実に阻止することができ、熱処理後
における前記ワークの品質を確保することができる。
記熱処理装置（１）〜（３）において、前記加熱手段
が、赤外線を透過する部材の外側に設置されると共に、
赤外線を用いてワークを加熱するように構成されている
ことを特徴としている。上記した熱処理装置（４）によ
れば、前記加熱手段が、赤外線を透過する部材の外側に
設置されると共に、赤外線を用いてワークを加熱するよ
うに構成されているので、該ワークが前記加熱手段によ
り汚染されるのを確実に阻止することができ、熱処理後
における前記ワークの品質を確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る熱処理装置の
実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来例と
同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すことと
する。図１は実施の形態に係る熱処理装置を模式的に示
したブロック図であり、図中３１、３４、３５、３７は
図７に示したものと同様の装置本体、加熱手段、電力供
給手段、放射温度計をそれぞれ示している。この第１の
温度測定手段としての放射温度計３７は信号線１３ａを
介して学習・修正部１２ａに接続されている。一方、装
置本体３１における支持台３１ｄ下方の所定箇所には、
第２の温度測定手段としての放射温度計１１が配設され
ており、この放射温度計１１は信号線１３ｂを介して学
習・修正部１２ａに接続されている。また学習・修正部
１２ａは回転成分打消部１２ｂに接続され、回転成分打
消部１２ｂは電力供給制御部１２ｃに接続されている。
これら学習・修正部１２ａ、回転成分打消部１２ｂ、電
力供給制御部１２ｃ等を含んで制御手段１２が構成され
ている。制御手段１２の記憶部（図示せず）には、下記
の数１〜数３や係数ｋ1 、ｋ2 、β、γ等の設定値等が
記憶されている。また電力供給制御部１２ｃは、信号線
１３ｃを介して電力供給手段３５に接続されている。
実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来例と
同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すことと
する。図１は実施の形態に係る熱処理装置を模式的に示
したブロック図であり、図中３１、３４、３５、３７は
図７に示したものと同様の装置本体、加熱手段、電力供
給手段、放射温度計をそれぞれ示している。この第１の
温度測定手段としての放射温度計３７は信号線１３ａを
介して学習・修正部１２ａに接続されている。一方、装
置本体３１における支持台３１ｄ下方の所定箇所には、
第２の温度測定手段としての放射温度計１１が配設され
ており、この放射温度計１１は信号線１３ｂを介して学
習・修正部１２ａに接続されている。また学習・修正部
１２ａは回転成分打消部１２ｂに接続され、回転成分打
消部１２ｂは電力供給制御部１２ｃに接続されている。
これら学習・修正部１２ａ、回転成分打消部１２ｂ、電
力供給制御部１２ｃ等を含んで制御手段１２が構成され
ている。制御手段１２の記憶部（図示せず）には、下記
の数１〜数３や係数ｋ1 、ｋ2 、β、γ等の設定値等が
記憶されている。また電力供給制御部１２ｃは、信号線
１３ｃを介して電力供給手段３５に接続されている。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
【００２４】
【数３】 ウェ−ハ３３の上面より放射された放射光３３ａがチャ
ンバ３１ａ（透過部位３１ｅ）を透過して放射温度計３
７に入射すると、放射光３３ａの輝度信号、ウェ−ハ３
３の放射率等に基づき、放射温度計３７によりウェ−ハ
３３上面の測定温度Ｔmiが求められ、この信号ｓ1 が信
号線１３ａを通って学習・修正部１２ａに伝送される。
一方、支持台３１ｄの下面より放射された放射光１１ａ
がチャンバ３１ａ（部位３１ｆ）を透過して放射温度計
１１に入射すると、放射光１１ａの輝度信号、支持台３
１ｄの放射率等に基づき、放射温度計１１により支持台
３１ｄ下面の測定温度Ｔp が求められ、この信号ｓ2 が
信号線１３ｂを通って制御手段１２に伝送される。する
と制御手段１２により、信号ｓ1 、ｓ2 、数１〜数５等
に基づいてウェ−ハ３３上面の制御温度Ｔ、Ｔi が演算
され、この制御温度Ｔ、Ｔi と目標温度ＴM との偏差に
基づいて供給電力量Ｐが演算されるようになっている。
その他の構成は図７に示したものと略同様であるので、
ここではその構成の詳細な説明は省略することとする。
これら放射温度計１１、３７、制御手段１２、装置本体
３１、加熱手段３４、電力供給手段３５等を含んで熱処
理装置１０が構成されている。
ンバ３１ａ（透過部位３１ｅ）を透過して放射温度計３
７に入射すると、放射光３３ａの輝度信号、ウェ−ハ３
３の放射率等に基づき、放射温度計３７によりウェ−ハ
３３上面の測定温度Ｔmiが求められ、この信号ｓ1 が信
号線１３ａを通って学習・修正部１２ａに伝送される。
一方、支持台３１ｄの下面より放射された放射光１１ａ
がチャンバ３１ａ（部位３１ｆ）を透過して放射温度計
１１に入射すると、放射光１１ａの輝度信号、支持台３
１ｄの放射率等に基づき、放射温度計１１により支持台
３１ｄ下面の測定温度Ｔp が求められ、この信号ｓ2 が
信号線１３ｂを通って制御手段１２に伝送される。する
と制御手段１２により、信号ｓ1 、ｓ2 、数１〜数５等
に基づいてウェ−ハ３３上面の制御温度Ｔ、Ｔi が演算
され、この制御温度Ｔ、Ｔi と目標温度ＴM との偏差に
基づいて供給電力量Ｐが演算されるようになっている。
その他の構成は図７に示したものと略同様であるので、
ここではその構成の詳細な説明は省略することとする。
これら放射温度計１１、３７、制御手段１２、装置本体
３１、加熱手段３４、電力供給手段３５等を含んで熱処
理装置１０が構成されている。
【００２５】図２は、図１に示した制御手段１２の行う
動作を概略的に示したフローチャートである。動作を開
始すると、ステップ（以下、Ｓと記す）１において信号
ｓ1（測定温度Ｔmi）が入力されたか否かを判断し、入
力されていないと判断すると元に戻る。一方、信号ｓ1
が入力されたと判断すると、Ｓ２において信号ｓ2 （温
度測定値Ｔp ）が入力されたか否かを判断し、入力され
たと判断すると、ｎチャンス時における操業条件（△Ｔ
p 、Ｎ、Ｔmi、Ｐ、供給ガス３２（図１）の流量等）、
記憶している信号ｓ1 、ｓ2 データ、予め設定・記憶し
た係数ｋ1 、ｋ 2 、β、γ等を呼び出した後（Ｓ３）、
Ｓ５に進む。他方、信号ｓ2 が入力されていないと判断
すると、ｎチャンス時における操業条件（△Ｔp 、Ｎ、
Ｔmi、Ｐ、供給ガス３２の流量等）、記憶している信号
ｓ1 のデータ、予め別に設定・記憶した係数ｋ1 、ｋ
2 、γ（ただし、ｋ1 ＝０、ｋ2 ＝ｋ2 ’、γ＝γ’）
を呼び出した後（Ｓ４）、Ｓ５に進む。
動作を概略的に示したフローチャートである。動作を開
始すると、ステップ（以下、Ｓと記す）１において信号
ｓ1（測定温度Ｔmi）が入力されたか否かを判断し、入
力されていないと判断すると元に戻る。一方、信号ｓ1
が入力されたと判断すると、Ｓ２において信号ｓ2 （温
度測定値Ｔp ）が入力されたか否かを判断し、入力され
たと判断すると、ｎチャンス時における操業条件（△Ｔ
p 、Ｎ、Ｔmi、Ｐ、供給ガス３２（図１）の流量等）、
記憶している信号ｓ1 、ｓ2 データ、予め設定・記憶し
た係数ｋ1 、ｋ 2 、β、γ等を呼び出した後（Ｓ３）、
Ｓ５に進む。他方、信号ｓ2 が入力されていないと判断
すると、ｎチャンス時における操業条件（△Ｔp 、Ｎ、
Ｔmi、Ｐ、供給ガス３２の流量等）、記憶している信号
ｓ1 のデータ、予め別に設定・記憶した係数ｋ1 、ｋ
2 、γ（ただし、ｋ1 ＝０、ｋ2 ＝ｋ2 ’、γ＝γ’）
を呼び出した後（Ｓ４）、Ｓ５に進む。
【００２６】次にこれらの条件、データ、係数等を数
１、数２に導入し、（ｎ＋１）チャンス時における制御
温度Ｔi を求めた後（Ｓ５）、Ｓ６において支持台３１
ｄ（図１）が回転しているか否かを判断する。そして回
転していると判断すると、数３により制御温度Ｔを求め
る（Ｓ７）。次にこの制御温度Ｔと目標温度ＴM との偏
差に基づいて必要電力量Ｐを求めた後（Ｓ８）、Ｓ１０
に進む。一方、Ｓ６において支持台３１ｄが回転してい
ないと判断すると、制御温度Ｔi と目標温度ＴMとの偏
差に基づいて必要電力量Ｐを求めた後（Ｓ９）、Ｓ１０
に進む。次にＳ１０において（ｎ＋１）チャンスの工程
が終了したか否かを判断し、終了していないと判断する
と、Ｓ１に戻る。他方、（ｎ＋１）チャンスの工程が終
了したと判断すると、ｎチャンス時における操業条件、
記憶した信号ｓ1 、ｓ2 データ等を（ｎ＋１）チャンス
のものに更新した後（Ｓ１１）、動作を終了する。
１、数２に導入し、（ｎ＋１）チャンス時における制御
温度Ｔi を求めた後（Ｓ５）、Ｓ６において支持台３１
ｄ（図１）が回転しているか否かを判断する。そして回
転していると判断すると、数３により制御温度Ｔを求め
る（Ｓ７）。次にこの制御温度Ｔと目標温度ＴM との偏
差に基づいて必要電力量Ｐを求めた後（Ｓ８）、Ｓ１０
に進む。一方、Ｓ６において支持台３１ｄが回転してい
ないと判断すると、制御温度Ｔi と目標温度ＴMとの偏
差に基づいて必要電力量Ｐを求めた後（Ｓ９）、Ｓ１０
に進む。次にＳ１０において（ｎ＋１）チャンスの工程
が終了したか否かを判断し、終了していないと判断する
と、Ｓ１に戻る。他方、（ｎ＋１）チャンスの工程が終
了したと判断すると、ｎチャンス時における操業条件、
記憶した信号ｓ1 、ｓ2 データ等を（ｎ＋１）チャンス
のものに更新した後（Ｓ１１）、動作を終了する。
【００２７】上記説明から明らかなように、実施の形態
に係る熱処理装置１０では、制御手段１２が、放射温度
計３７からの出力ｓ1 、加熱手段３４への電力供給量Ｐ
及び放射温度計１１からの出力ｓ2 に基づいて、放射温
度計３７からの出力ｓ1 を学習・修正させる学習・修正
部１２ａを備えているので、チャンバ３１ａにガス成分
等が付着・積層したり、あるいはチャンバ３１ａの赤外
線透過性能が劣化した場合においても、ウェ−ハ３３の
温度を常時正確に測定することができ、ウェ−ハ３３を
目標温度ＴM に維持しつつ、これにエピタキシャル成長
やエッチング処理を確実に施すことができ、この結果、
ウェ−ハ３３の半導体品質を確保することができる。
に係る熱処理装置１０では、制御手段１２が、放射温度
計３７からの出力ｓ1 、加熱手段３４への電力供給量Ｐ
及び放射温度計１１からの出力ｓ2 に基づいて、放射温
度計３７からの出力ｓ1 を学習・修正させる学習・修正
部１２ａを備えているので、チャンバ３１ａにガス成分
等が付着・積層したり、あるいはチャンバ３１ａの赤外
線透過性能が劣化した場合においても、ウェ−ハ３３の
温度を常時正確に測定することができ、ウェ−ハ３３を
目標温度ＴM に維持しつつ、これにエピタキシャル成長
やエッチング処理を確実に施すことができ、この結果、
ウェ−ハ３３の半導体品質を確保することができる。
【００２８】又制御手段１２が、ウェ−ハ３３の回転に
伴って放射温度計３７の出力ｓ1 に現れるｓｉｎ曲線成
分を打ち消すように制御する回転成分打消部１２ｂを備
えているので、ウェ−ハ３３を回転させる場合において
も、ウェ−ハ３３の温度を常時正確に測定することがで
き、上記したものと略同様の効果を得ることができる。
伴って放射温度計３７の出力ｓ1 に現れるｓｉｎ曲線成
分を打ち消すように制御する回転成分打消部１２ｂを備
えているので、ウェ−ハ３３を回転させる場合において
も、ウェ−ハ３３の温度を常時正確に測定することがで
き、上記したものと略同様の効果を得ることができる。
【００２９】又制御手段１２が、放射温度計３７の出力
ｓ1 、加熱手段３４への電力供給量Ｐ及び放射温度計１
１からの出力ｓ2 に基づいて、放射温度計３７からの出
力ｓ 1 を学習・修正させる学習・修正部を備えると共
に、ウェ−ハ３３の回転に伴って放射温度計３７の出力
ｓ1 に現れるｓｉｎ曲線成分を打ち消すように制御する
回転成分打消部１２ｂを備えているので、上記したもの
の相乗作用により、一層の効果を得ることができる。
ｓ1 、加熱手段３４への電力供給量Ｐ及び放射温度計１
１からの出力ｓ2 に基づいて、放射温度計３７からの出
力ｓ 1 を学習・修正させる学習・修正部を備えると共
に、ウェ−ハ３３の回転に伴って放射温度計３７の出力
ｓ1 に現れるｓｉｎ曲線成分を打ち消すように制御する
回転成分打消部１２ｂを備えているので、上記したもの
の相乗作用により、一層の効果を得ることができる。
【００３０】又加熱手段３４が、赤外線を透過するチャ
ンバ３１ａの外側に設置されると共に、赤外線ランプ３
４ａ、３４ｂによりウェ−ハ３３を加熱するように構成
されているので、ウェ−ハ３３が加熱手段３４により汚
染されるのを確実に阻止することができ、熱処理後にお
けるウェ−ハ３３の品質を確保することができる。
ンバ３１ａの外側に設置されると共に、赤外線ランプ３
４ａ、３４ｂによりウェ−ハ３３を加熱するように構成
されているので、ウェ−ハ３３が加熱手段３４により汚
染されるのを確実に阻止することができ、熱処理後にお
けるウェ−ハ３３の品質を確保することができる。
【００３１】尚、実施の形態に係る熱処理装置１０で
は、ワークとしてウェ−ハ３３を用いた場合について説
明したが、ワークは何らウェ−ハ３３に限定されるもの
ではない。
は、ワークとしてウェ−ハ３３を用いた場合について説
明したが、ワークは何らウェ−ハ３３に限定されるもの
ではない。
【００３２】又、実施の形態に係る熱処理装置１０で
は、チャンバ３１ａ全体が石英ガラス等の赤外線透過材
料を用いて形成されている場合について説明したが、別
の実施の形態では、少なくともチャンバ３１ａにおける
放射光１１ａ、３３ａの透過部位３１ｅ、３１ｆや赤外
線ランプ３４ａ、３４ｂの近傍が石英ガラス等により形
成されたものであってもよい。
は、チャンバ３１ａ全体が石英ガラス等の赤外線透過材
料を用いて形成されている場合について説明したが、別
の実施の形態では、少なくともチャンバ３１ａにおける
放射光１１ａ、３３ａの透過部位３１ｅ、３１ｆや赤外
線ランプ３４ａ、３４ｂの近傍が石英ガラス等により形
成されたものであってもよい。
【００３３】又、実施の形態に係る熱処理装置１０で
は、第２の温度測定手段として放射温度計１１を用い、
支持台３１ｄ下面の温度を測定する場合について説明し
たが、別の実施の形態では、チャンバ３１ａ内に埋め込
まれた壁面温度計であってもよい。
は、第２の温度測定手段として放射温度計１１を用い、
支持台３１ｄ下面の温度を測定する場合について説明し
たが、別の実施の形態では、チャンバ３１ａ内に埋め込
まれた壁面温度計であってもよい。
【００３４】又、実施の形態に係る熱処理装置１０で
は、放射温度計１１が配設されている場合について説明
したが、別の実施の形態では放射温度計１１が配設され
ていなくともよく、この場合、図２に示したフローチャ
ートにおけるＳ４の実行により対応することができる。
は、放射温度計１１が配設されている場合について説明
したが、別の実施の形態では放射温度計１１が配設され
ていなくともよく、この場合、図２に示したフローチャ
ートにおけるＳ４の実行により対応することができる。
【００３５】又、実施の形態に係る熱処理装置１０で
は、支持台３１ｄが回転可能な場合について説明した
が、別の実施の形態では支持台３１ｄが固定されていて
もよく、この場合、図２に示したフローチャートにおけ
るＳ９の実行により対応することができる。
は、支持台３１ｄが回転可能な場合について説明した
が、別の実施の形態では支持台３１ｄが固定されていて
もよく、この場合、図２に示したフローチャートにおけ
るＳ９の実行により対応することができる。
【００３６】
【実施例及び比較例】以下、実施例に係る熱処理装置を
用いて試料にエピタキシャル成長処理を施し、測定温
度、供給電力量、ウェ−ハの比抵抗の変化を調査した結
果について説明する。装置、試料は図１に示した熱処理
装置１０、ウェ−ハ３３をそれぞれ用いた。実験条件と
しては、補正係数β＝１．２、忘却係数ｋ1 ＝１、忘却
係数ｋ2 ＝０、１チャンスにおける放射温度計１１の測
定温度変化量△Ｔｐ＝４、目標温度Ｔ M ＝１１２５℃を
選んだ。すると制御温度Ｔi は、制御手段により下記の
数４、数５にしたがって自動的に演算される。
用いて試料にエピタキシャル成長処理を施し、測定温
度、供給電力量、ウェ−ハの比抵抗の変化を調査した結
果について説明する。装置、試料は図１に示した熱処理
装置１０、ウェ−ハ３３をそれぞれ用いた。実験条件と
しては、補正係数β＝１．２、忘却係数ｋ1 ＝１、忘却
係数ｋ2 ＝０、１チャンスにおける放射温度計１１の測
定温度変化量△Ｔｐ＝４、目標温度Ｔ M ＝１１２５℃を
選んだ。すると制御温度Ｔi は、制御手段により下記の
数４、数５にしたがって自動的に演算される。
【００３７】
【数４】
【００３８】
【数５】 また支持台を固定している場合、下記の数６、数７によ
りサイクルＴｐ、振幅Ａを演算し、振幅Ａの閾値がＡ
max 以下であるときに制御温度Ｔi からＡｓｉｎ（２π
／Ｔｐ×ｔ）を差し引き、制御温度Ｔを求めた。ただ
し、図１１における温度微分値Ｔ’がゼロのときの時刻
ｔ4 から時間を計測し、ｔ4 ＋Ｔｐ／４により位相を求
めた。
りサイクルＴｐ、振幅Ａを演算し、振幅Ａの閾値がＡ
max 以下であるときに制御温度Ｔi からＡｓｉｎ（２π
／Ｔｐ×ｔ）を差し引き、制御温度Ｔを求めた。ただ
し、図１１における温度微分値Ｔ’がゼロのときの時刻
ｔ4 から時間を計測し、ｔ4 ＋Ｔｐ／４により位相を求
めた。
【００３９】
【数６】
【００４０】
【数７】 尚比較例としては、熱処理装置１０を用いて制御手段１
２（図１）を作動させない場合、あるいは図７に示した
従来の熱処理装置３０を用いた場合を選んだ。
２（図１）を作動させない場合、あるいは図７に示した
従来の熱処理装置３０を用いた場合を選んだ。
【００４１】図３は実施例に係る熱処理装置１０（支持
台３１ｄは固定）を用いて制御手段１２を作動させた場
合、あるいは作動させない場合における温度とウェ−ハ
３３の処理枚数との関係を比較して示したグラフであ
り、図中×印は放射温度計３７により計測したウェ−ハ
３３上面の測定温度Ｔmi、○印は放射温度計１１により
計測した支持台３１ｄ下面の測定温度Ｔp 、▲印は制御
手段１２（共に図１）を作動させたときの制御温度Ｔi
を示している。また図４は、図３に示した制御手段を作
動させた場合、あるいは作動させない場合における各ウ
ェ−ハの比抵抗を示したグラフである。
台３１ｄは固定）を用いて制御手段１２を作動させた場
合、あるいは作動させない場合における温度とウェ−ハ
３３の処理枚数との関係を比較して示したグラフであ
り、図中×印は放射温度計３７により計測したウェ−ハ
３３上面の測定温度Ｔmi、○印は放射温度計１１により
計測した支持台３１ｄ下面の測定温度Ｔp 、▲印は制御
手段１２（共に図１）を作動させたときの制御温度Ｔi
を示している。また図４は、図３に示した制御手段を作
動させた場合、あるいは作動させない場合における各ウ
ェ−ハの比抵抗を示したグラフである。
【００４２】図３、図４より明らかなように、制御手段
１２を作動させた実施例に係る装置の場合（ウェ−ハ処
理枚数が１５〜２８枚のとき）、ウェ−ハの測定温度Ｔ
miは各チャンネル内で右下がりとなっているが、これを
補正した制御温度Ｔi は目標温度ＴM に近似し、かつ比
抵抗のマイナス側への変動率は小さくなっている。一
方、制御手段１２を作動させない比較例に係る装置の場
合（ウェ−ハ処理枚数が１〜１４枚のとき）、ウェ−ハ
の測定温度Ｔm は目標温度ＴM に近似しているが、実際
温度に近い支持台下面の測定温度Ｔp は各チャンネル内
で右上りであり、目標温度ＴM よりオーバーしており、
かつ比抵抗のマイナス側への変動率が大きくなってい
る。
１２を作動させた実施例に係る装置の場合（ウェ−ハ処
理枚数が１５〜２８枚のとき）、ウェ−ハの測定温度Ｔ
miは各チャンネル内で右下がりとなっているが、これを
補正した制御温度Ｔi は目標温度ＴM に近似し、かつ比
抵抗のマイナス側への変動率は小さくなっている。一
方、制御手段１２を作動させない比較例に係る装置の場
合（ウェ−ハ処理枚数が１〜１４枚のとき）、ウェ−ハ
の測定温度Ｔm は目標温度ＴM に近似しているが、実際
温度に近い支持台下面の測定温度Ｔp は各チャンネル内
で右上りであり、目標温度ＴM よりオーバーしており、
かつ比抵抗のマイナス側への変動率が大きくなってい
る。
【００４３】図５は実施例に係る熱処理装置１０（図
１、支持台は回転）を用いて１枚のウェ−ハにエピタキ
シャル成長処理を施した場合における温度（ａ）、供給
電力量（ｂ）の変化をそれぞれ示したグラフである。ま
た図６は比較例に係る熱処理装置３０（図７、支持台は
回転）を用いて１枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処
理を施した場合における温度（ａ）、供給電力量（ｂ）
の変化をそれぞれ示したグラフである。
１、支持台は回転）を用いて１枚のウェ−ハにエピタキ
シャル成長処理を施した場合における温度（ａ）、供給
電力量（ｂ）の変化をそれぞれ示したグラフである。ま
た図６は比較例に係る熱処理装置３０（図７、支持台は
回転）を用いて１枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処
理を施した場合における温度（ａ）、供給電力量（ｂ）
の変化をそれぞれ示したグラフである。
【００４４】図５より明らかなように、実施例に係る装
置の場合、変動量を抽出した後において、制御温度Ｔは
ウェ−ハ支持の際の水平度の影響が小さくなっており、
かつ供給電力量Ｐの変動も少ない。一方、図６より明ら
かなように、比較例に係る装置の場合、測定温度Ｔm は
ウェ−ハ支持の際の水平度の影響が大きくなっており、
かつ供給電力量Ｐの変動も多い。
置の場合、変動量を抽出した後において、制御温度Ｔは
ウェ−ハ支持の際の水平度の影響が小さくなっており、
かつ供給電力量Ｐの変動も少ない。一方、図６より明ら
かなように、比較例に係る装置の場合、測定温度Ｔm は
ウェ−ハ支持の際の水平度の影響が大きくなっており、
かつ供給電力量Ｐの変動も多い。
【００４５】上記結果から明らかなように、実施例に係
る熱処理装置１０では、ウェ−ハ３３の温度を常時正確
に測定することができ、ウェ−ハ３３を目標温度ＴM に
維持しつつ、これにエピタキシャル成長処理を確実に施
すことができ、この結果、各ウェ−ハ３３ごとの比抵抗
のばらつきを減少させることができる。
る熱処理装置１０では、ウェ−ハ３３の温度を常時正確
に測定することができ、ウェ−ハ３３を目標温度ＴM に
維持しつつ、これにエピタキシャル成長処理を確実に施
すことができ、この結果、各ウェ−ハ３３ごとの比抵抗
のばらつきを減少させることができる。
【図１】本発明に係る熱処理装置の実施の形態を模式的
に示した断面図である。
に示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る熱処理装置における制御手段
の行う動作を概略的に示したフローチャートである。
の行う動作を概略的に示したフローチャートである。
【図３】実施例に係る熱処理装置（支持台は固定）を用
い、制御手段を作動させない場合、または作動させた場
合における温度とウェ−ハ処理枚数との関係を示したグ
ラフであり、図中×印は第１の放射温度計により計測し
たウェ−ハ上面の測定温度、○印は第２の放射温度計に
より計測した支持台下面の測定温度、▲印は制御手段を
作動させたときの制御温度を示している。
い、制御手段を作動させない場合、または作動させた場
合における温度とウェ−ハ処理枚数との関係を示したグ
ラフであり、図中×印は第１の放射温度計により計測し
たウェ−ハ上面の測定温度、○印は第２の放射温度計に
より計測した支持台下面の測定温度、▲印は制御手段を
作動させたときの制御温度を示している。
【図４】図３に示した制御手段を作動させた場合、ある
いは作動させない場合における各ウェ−ハの比抵抗の変
動を示したグラフである。
いは作動させない場合における各ウェ−ハの比抵抗の変
動を示したグラフである。
【図５】実施例に係る熱処理装置（支持台は回転）を用
いて１枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処理を施した
場合における温度（ａ）、供給電力量（ｂ）の変化をそ
れぞれ示したグラフである。
いて１枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処理を施した
場合における温度（ａ）、供給電力量（ｂ）の変化をそ
れぞれ示したグラフである。
【図６】比較例に係る熱処理装置（支持台は回転）を用
いて１枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処理を施した
場合における温度（ａ）、供給電力量（ｂ）の変化をそ
れぞれ示したグラフである。
いて１枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処理を施した
場合における温度（ａ）、供給電力量（ｂ）の変化をそ
れぞれ示したグラフである。
【図７】放射温度計が設置された従来の熱処理装置を模
式的に示した断面図である。
式的に示した断面図である。
【図８】従来の熱処理装置を用い、支持台を回転させる
ことなく、同一の加熱パターンにより、１枚ずつ合計７
枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処理を施した後、チ
ャンバクリーニングを施し、これらの工程を繰り返し連
続的に行った際における測定温度の変化を示したグラフ
であり、図中×印はウェ−ハ上面の測定温度、○印は別
に設けた熱電対温度計により計測した支持台下面の測定
温度を示している。
ことなく、同一の加熱パターンにより、１枚ずつ合計７
枚のウェ−ハにエピタキシャル成長処理を施した後、チ
ャンバクリーニングを施し、これらの工程を繰り返し連
続的に行った際における測定温度の変化を示したグラフ
であり、図中×印はウェ−ハ上面の測定温度、○印は別
に設けた熱電対温度計により計測した支持台下面の測定
温度を示している。
【図９】従来の熱処理装置を用い、支持台を回転させる
ことなく、テスト的に常時所定の電力量を加熱手段に供
給した状態で、１枚ずつ合計計７枚のウェ−ハにエピタ
キシャル成長処理を施した後、チャンバクリーニングを
施し、これらの工程を繰り返し連続的に行った際におけ
る測定温度の変化を示したグラフであり、図中×印はウ
ェ−ハ上面の測定温度、○印は別に設けた熱電対温度計
により計測した支持台下面の測定温度を示している。
ことなく、テスト的に常時所定の電力量を加熱手段に供
給した状態で、１枚ずつ合計計７枚のウェ−ハにエピタ
キシャル成長処理を施した後、チャンバクリーニングを
施し、これらの工程を繰り返し連続的に行った際におけ
る測定温度の変化を示したグラフであり、図中×印はウ
ェ−ハ上面の測定温度、○印は別に設けた熱電対温度計
により計測した支持台下面の測定温度を示している。
【図１０】従来の熱処理装置を用い、支持台上にウェ−
ハを僅かに傾けて載置し、この支持台を回転させつつ、
所定の加熱パターンにより１枚のウェ−ハにエピタキシ
ャル成長処理を施した際における温度変化を示したグラ
フであり、図中（Ａ）は目標温度、（Ｂ）はウェ−ハ上
面の測定温度、（Ｃ）は別に設けた熱電対温度計により
計測した支持台下面の測定温度を示している。
ハを僅かに傾けて載置し、この支持台を回転させつつ、
所定の加熱パターンにより１枚のウェ−ハにエピタキシ
ャル成長処理を施した際における温度変化を示したグラ
フであり、図中（Ａ）は目標温度、（Ｂ）はウェ−ハ上
面の測定温度、（Ｃ）は別に設けた熱電対温度計により
計測した支持台下面の測定温度を示している。
【図１１】図１０に示したウェ−ハ上面の測定温度
（Ｂ）における２サイクル部分を模式的に示した部分拡
大曲線図であり、（ａ）は温度Ｔ−時間ｔのｓｉｎ曲
線、（ｂ）は温度微分Ｔ′−時間ｔのｃｏｓ曲線を示し
ている。
（Ｂ）における２サイクル部分を模式的に示した部分拡
大曲線図であり、（ａ）は温度Ｔ−時間ｔのｓｉｎ曲
線、（ｂ）は温度微分Ｔ′−時間ｔのｃｏｓ曲線を示し
ている。
１０ 熱処理装置 １１、３７ 放射温度計 １２ 制御手段 １２ａ 学習・修正部 １２ｂ 回転成分打消部 １２ｃ 電力供給制御部 ３１ａ チャンバ ３３ ウェ−ハ ３４ 加熱手段 ３５ 電力供給手段 ｓ1 、ｓ2 信号 Ｐ 電力供給量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/3065 21/302 Ｂ Ｆターム(参考） 2G066 AC01 AC11 AC16 BA08 BC11 CB01 4G077 AA03 DA01 DB01 EA02 SA08 TJ03 TJ13 5F004 AA16 BB26 CA04 CA08 CB12 5F045 AA03 GB01 GB05 GB15 5H323 AA40 BB01 BB06 CA06 CB04 CB42 DA03 EE01 FF01 FF10 GG16 HH05 HH09 JJ02 KK05
Claims (4)
- 【請求項１】 加熱手段と、該加熱手段へ電力を供給す
る電力供給手段と、前記加熱手段への電力供給量を制御
する制御手段と、赤外線を透過する部材を通してワーク
の温度を測定する第１の温度測定手段とを含んで構成さ
れた熱処理装置において、前記制御手段が、前記第１の
温度測定手段からの出力、前記加熱手段への電力供給量
及び／又は前記第１の温度測定手段とは異なる第２の温
度測定手段からの出力に基づいて、前記第１の温度測定
手段からの出力を学習・修正させる学習・修正部を備え
ていることを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項２】 加熱手段と、該加熱手段へ電力を供給す
る電力供給手段と、前記加熱手段への電力供給量を制御
する制御手段と、赤外線を透過する部材を通してワーク
の温度を測定する第１の温度測定手段とを含んで構成さ
れた熱処理装置において、前記制御手段が、ワークの回
転に伴って前記第１の温度測定手段の出力に現れる周期
的変動信号成分を打ち消すように制御する回転成分打消
部を備えていることを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項３】 加熱手段と、該加熱手段へ電力を供給す
る電力供給手段と、前記加熱手段への電力供給量を制御
する制御手段と、赤外線を透過する部材を通してワーク
の温度を測定する第１の温度測定手段とを含んで構成さ
れた熱処理装置において、前記制御手段が、前記第１の
温度測定手段からの出力、前記加熱手段への電力供給量
及び／又は前記第１の温度測定手段とは異なる第２の温
度測定手段からの出力に基づいて、前記第１の温度測定
手段からの出力を学習・修正させる学習・修正部を備え
ると共に、ワークの回転に伴って前記第１の温度測定手
段の出力に現れる周期的変動信号成分を打ち消すように
制御する回転成分打消部を備えていることを特徴とする
熱処理装置。 - 【請求項４】 前記加熱手段が、赤外線を透過する部材
の外側に設置されると共に、赤外線を用いてワークを加
熱するように構成されていることを特徴とする請求項１
〜３のいずれかの項に記載の熱処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179683A JP4244501B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 熱処理装置 |
| US09/880,957 US6649885B2 (en) | 2000-06-15 | 2001-06-15 | Thermal processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179683A JP4244501B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002003294A true JP2002003294A (ja) | 2002-01-09 |
| JP4244501B2 JP4244501B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=18680911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000179683A Expired - Fee Related JP4244501B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 熱処理装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6649885B2 (ja) |
| JP (1) | JP4244501B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016129162A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
| JP2020088322A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社Sumco | エピタキシャルウェーハの製造方法および装置 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10132807C5 (de) * | 2001-07-06 | 2009-01-08 | Siemens Ag | Regelungsverfahren zum Betrieb von gekoppelten Antriebsachsen mit überlagerten Bewegungskomponenten |
| DE102007017592B4 (de) * | 2007-04-13 | 2011-11-24 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Verfahren zur Regelung eines Epitaxieaufwachsverfahrens in einem Epitaxiereaktor, Regler und Datenanlysemodul für Epitaxieaufwachsverfahren |
| US8580693B2 (en) * | 2010-08-27 | 2013-11-12 | Applied Materials, Inc. | Temperature enhanced electrostatic chucking in plasma processing apparatus |
| JP5752634B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2015-07-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理システム、熱処理方法、及び、プログラム |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| US5650082A (en) * | 1993-10-29 | 1997-07-22 | Applied Materials, Inc. | Profiled substrate heating |
| US6064799A (en) * | 1998-04-30 | 2000-05-16 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling the radial temperature gradient of a wafer while ramping the wafer temperature |
| US6034357A (en) * | 1998-06-08 | 2000-03-07 | Steag Rtp Systems Inc | Apparatus and process for measuring the temperature of semiconductor wafers in the presence of radiation absorbing gases |
| US6130415A (en) * | 1999-04-22 | 2000-10-10 | Applied Materials, Inc. | Low temperature control of rapid thermal processes |
-
2000
- 2000-06-15 JP JP2000179683A patent/JP4244501B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-15 US US09/880,957 patent/US6649885B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016129162A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
| JP2020088322A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社Sumco | エピタキシャルウェーハの製造方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4244501B2 (ja) | 2009-03-25 |
| US6649885B2 (en) | 2003-11-18 |
| US20010052517A1 (en) | 2001-12-20 |
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