JP2002043231A - ウェハの位置ずれ検出方法及び検出装置 - Google Patents

ウェハの位置ずれ検出方法及び検出装置

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JP2002043231A
JP2002043231A JP2000225376A JP2000225376A JP2002043231A JP 2002043231 A JP2002043231 A JP 2002043231A JP 2000225376 A JP2000225376 A JP 2000225376A JP 2000225376 A JP2000225376 A JP 2000225376A JP 2002043231 A JP2002043231 A JP 2002043231A
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wafer
temperature
radiation thermometer
radiation
detecting
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Yoko Ono
洋子 小野
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Shibaura Mechatronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ウェハ位置ずれの検出精度を向上す
ることを課題とする。 【解決手段】反応容器21内のウェハホルダー23に載
置されたウェハ22の位置ずれを検出する方法におい
て、低速回転時、ウェハ22の最外周に位置する箇所を
第1の放射温度計30で温度計測して温度変動を調べる
とともに、ウェハの他の箇所を第2の放射温度計31で
温度計測して温度変動を調べ、これらの放射温度計3
0,31から得られた温度振幅の差によりウェハの位置
ずれの有無を判断することを特徴とするウェハの位置ず
れ検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハの位置ずれ検
出方法及び検出装置に関し、特にSiウェハを回転しな
がら成膜するCVD(Chemical Vapour
Deposition)装置において、処理されるウ
ェハが正規な位置から外れた場合にその位置ずれを検出
する方法及び検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ウェハの位置ずれ検出装置は、図
5に示すものが知られている。図中の付番1は、反応容
器を示す。この反応容器1内には、Siウェハ2を支持
する例えば矢印A方向に回転可能なウェハホルダー(以
下、単にホルダーと呼ぶ)3が配置されている。このホ
ルダー3の内部には、ウェハ2を加熱するヒータ4が配
置されている。前記ヒータ4には、電源を備えたコント
ローラ5が接続されている。前記反応容器1の上部外壁
には、反応容器1内に反応性ガスを導入するためのガス
導入管6が設けられている。また、前記反応容器1の底
部には、排気管7が設けられている。
【0003】前記反応容器1の底部には、前記ホルダー
3が回転するように軸受8が設けられている。前記ウェ
ハ2の真上に位置する前記反応容器1の上部は開口され
ており、この開口部1aに透明な材質からなる窓9が設
けられている。前記窓9の上方には、ウェハ2の最外周
(半径R×97%)の任意箇所、及び中心部分の温度を
計測する放射温度計10,11が夫々配置されている。
【0004】前記放射温度計10,11には、これらの
温度計からの温度データが入力され、処理されるデータ
処理装置12が接続されている。このデータ処理装置1
2は前記コントローラ5や図示しない回転系に接続さ
れ、ヒータ4の温度を制御したりあるいは回転系の制御
を行っている。
【0005】ところで、上記検出装置を備えたCVD装
置においては、ウェハ搬送時、ウェハ2がホルダー3の
座ぐり3aから外れている(図5の点線の位置)と、ウ
ェハ面内の温度分布が不均一になったり、回転数の増加
時、完全にホルダー3から外れてしまったりして問題で
ある。そのため、従来は、前記放射温度計10によりウ
ェハ2の最外周の任意箇所を温度モニターしている。
【0006】つまり、搬送ミスによりウェハ2がホルダ
ー3の座ぐり3aから外れて乗り上げている場合、(R
×97%)の円周内で乗り上げた箇所はヒータ4から遠
ざかり、温度が低下する。従って、低速で回転している
ウェハ2のずれた位置(R×97%)の温度は上下に振
幅して、図6に示すように振幅xを有した温度−時間の
特性図が得られ、この振幅xによりウェハ2の位置ずれ
を検出することができる。しかし、従来の場合、振幅が
小さく、ウェハ2の位置ずれを十分検出することができ
なかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮してなされたもので、低速回転時、ウェハの最外周に
位置する箇所を第1の放射温度計で温度計測して温度変
動を調べるとともに、ウェハの他の箇所を第2の放射温
度計で温度計測して温度変動を調べ、これらの放射温度
計から得られた温度振幅の差によりウェハの位置ずれの
有無を判断することにより、従来と比べ、ウェハ位置ず
れの検出精度を著しく向上しえるウェハの位置ずれ検出
方法を提供することを目的とする。
【0008】また、本発明は、低速回転時ウェハの最外
周に位置する箇所を温度計測して温度変動を調べる第1
の放射温度計と、低速回転時ウェハの他の箇所を温度計
測して温度変動を調べる第2の放射温度計と、前記第1
・第2放射温度計に夫々接続され、これら放射温度計よ
り温度データが入力され、処理されるデータ処理装置を
具備した構成にすることにより、従来と比べ、ウェハ位
置ずれの検出精度を著しく向上しえるウェハの位置ずれ
検出装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、反応
容器内のウェハホルダーに載置されたウェハの位置ずれ
を検出する方法において、低速回転時、ウェハの最外周
に位置する箇所を第1の放射温度計で温度計測して温度
変動を調べるとともに、ウェハの他の箇所を第2の放射
温度計で温度計測して温度変動を調べ、これらの放射温
度計から得られた温度振幅の差によりウェハの位置ずれ
の有無を判断することを特徴とするウェハの位置ずれ検
出方法である。
【0010】本願第2の発明は、反応容器内のウェハホ
ルダーに載置されたウェハの位置ずれを検出する装置に
おいて、低速回転時ウェハの最外周に位置する箇所を温
度計測して温度変動を調べる第1の放射温度計と、低速
回転時ウェハの他の箇所を温度計測して温度変動を調べ
る第2の放射温度計と、前記第1・第2放射温度計に夫
々接続され、これら放射温度計より温度データが入力さ
れ、処理されるデータ処理装置とを具備することを特徴
とするウェハの位置ずれ検出装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明において、温度変動を調べ
るための第1の放射温度計と第2の放射温度計は、夫々
ウェハの最外周に位置する箇所の温度を夫々測定するよ
うに相対して配置することが好ましい。この理由は、2
つの放射温度計による波形の位相差を最大に生かして極
力大きい振幅を得るためである。但し、温度変動を調べ
るための放射温度計は必ずしも相対している必要はな
く、例えば図2のように第1の放射温度計とはウェハの
周方向に90度ずれたウェハ位置の温度変動を調べるよ
うに放射温度計41を配置してもよい。また、温度変動
を調べるための放射温度計も2つに限らない。なお、本
発明において、「低速回転」とは30rpm〜60rp
m程度を示す。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るウェハの位置ず
れ検出方法及び検出装置について図1を参照して説明す
る。図中の付番21は、反応容器を示す。この反応容器
21内には、Siウェハ22を支持する例えば矢印A方
向に回転可能なウェハホルダー(以下、単にホルダーと
呼ぶ)23が配置されている。このホルダー23の内部
には、ウェハ22を加熱するヒータ24が配置されてい
る。前記ヒータ24には、電源を備えたコントローラ2
5が接続されている。前記反応容器21の上部外壁に
は、反応容器21内に反応性ガスを導入するためのガス
導入管26が設けられている。また、前記反応容器21
の底部には、排気管27が設けられている。
【0013】前記反応容器21の底部には、前記ホルダ
ー23が回転するように軸受28が設けられている。前
記ウェハ22の真上に位置する前記反応容器21の上部
は開口されており、この開口部21aに透明な材質から
なる窓29が設けられている。前記窓29の上方には、
ウェハ22の最外周(半径R×97%)の任意箇所、ウ
ェハ22の最外周でかつ前記任意箇所と相対する箇所、
及び中心部分の温度を計測する第1の放射温度計30,
第2の放射温度計31及び第3の放射温度計32が夫々
配置されている。図2は、前記各放射温度計30,3
1,32のウェハ22に対する位置関係を平面的に見た
図である。
【0014】前記放射温度計30,31,32には、こ
れらの放射温度計からの温度データが入力され,処理さ
れるデータ処理装置33が接続されている。このデータ
処理装置33は前記コントローラ25や図示しない回転
系に接続され、ヒータ24の温度を上下させて制御した
り、あるいはモータ(図示せず)等回転系の止める等の
制御を行っている。
【0015】ところで、上述した構成の位置ずれ検出装
置を有したCVD装置においては、搬送後、図1の点線
で示すようにウェハ22がホルダー23の座ぐり23a
から外れている場合、低速回転した時の第1の放射温度
計30と第2の放射温度計31による温度特性は、夫々
図3の波形A,波形Bのように180°位相がずれた状
態で振幅xで振動する。
【0016】しかるに、本実施例に係るウェハの位置ず
れ検出方法では、低速回転時ウェハ22の最外周に位置
する箇所を第1の放射温度計30で温度計測して温度変
動を調べるとともに、ウェハ22の他の箇所を第2の放
射温度計31で温度計測して温度変動を調べ、これらの
放射温度計30、31から得られた温度振幅の差(波形
A−波形B)によりウェハの位置ずれの有無を判断す
る。つまり、上記波形Aと波形Bの差をとると、図4に
示すように振幅2xの温度振幅となり、ウェハ位置ずれ
検出の温度振幅設定値の精度が、従来のように1箇所に
設けた放射温度計による温度振幅と比べて、2倍向上す
る。
【0017】また、上記実施例に係るウェハの位置ずれ
検出装置は、ウェハ22の最外周に位置する任意箇所を
温度計測して温度変動を調べる第1の放射温度計30
と、ウェハ22の前記任意箇所に相対する他の箇所を温
度計測して温度変動を調べる第2の放射温度計31と、
前記第1・第2放射温度計30,31に夫々接続され、
これら放射温度計30,31より温度データが入力さ
れ、処理されるデータ処理装置33を具備した構成とな
っている。従って、低速回転時、第1の放射温度計30
による温度振幅(波形A)と、第2の放射温度計31か
ら得られた温度振幅(波形B)の差をとり、図4に示す
ように振幅2xの温度振幅を得ることにより、ウェハ位
置ずれ検出の温度振幅設定値の精度が、従来と比べて2
倍向上する。
【0018】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、低速
回転時ウェハの最外周に位置する箇所を第1の放射温度
計で温度計測して温度変動を調べるとともに、ウェハの
他の箇所を第2の放射温度計で温度計測して温度変動を
調べ、これらの放射温度計から得られた温度振幅の差に
よりウェハの位置ずれの有無を判断することにより、従
来と比べ、ウェハ位置ずれの検出精度を著しく向上しえ
るウェハの位置ずれ検出方法を提供できる。
【0019】また、本発明によれば、低速回転時ウェハ
の最外周に位置する箇所を温度計測して温度変動を調べ
る第1の放射温度計と、ウェハの他の箇所を温度計測し
て温度変動を調べる第2の放射温度計と、前記第1・第
2放射温度計に夫々接続され、これら放射温度計より温
度データが入力され、処理されるデータ処理装置を具備
した構成にすることにより、従来と比べ、ウェハ位置ず
れの検出精度を著しく向上しえるウェハの位置ずれ検出
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るウェハの位置ずれ検出
装置の説明図。
【図2】図1の検出装置において、各放射温度計のウェ
ハに対する位置関係を平面的に見た図。
【図3】本発明の一実施例に係る第1・第2の放射温度
計による温度と時間との関係を示す特性図。
【図4】本発明の一実施例に係る第1・第2の放射温度
計による温度差と時間との関係を示す特性図。
【図5】従来のウェハの位置ずれ検出装置の説明図。
【図6】図5の検出装置に係る放射温度計による温度と
時間との関係を示す特性図。
【符号の説明】
21…反応容器、 22…Siウェハ、 23…ウェハホルダー、 24…ヒータ、 25…コントローラ、 26…ガス導入管、 27…排気管、 28…軸受、 29…窓、 30,31,32…放射温度計、 33…データ処理装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器内のウェハホルダーに載置され
    たウェハの位置ずれを検出する方法において、 低速回転時、ウェハの最外周に位置する箇所を第1の放
    射温度計で温度計測して温度変動を調べるとともに、ウ
    ェハの他の箇所を第2の放射温度計で温度計測して温度
    変動を調べ、これらの放射温度計から得られた温度振幅
    の差によりウェハの位置ずれの有無を判断することを特
    徴とするウェハの位置ずれ検出方法。
  2. 【請求項2】 反応容器内のウェハホルダーに載置され
    たウェハの位置ずれを検出する装置において、 低速回転時ウェハの最外周に位置する箇所を温度計測し
    て温度変動を調べる第1の放射温度計と、低速回転時ウ
    ェハの他の箇所を温度計測して温度変動を調べる第2の
    放射温度計と、前記第1・第2放射温度計に夫々接続さ
    れ、これら放射温度計より温度データが入力され、処理
    されるデータ処理装置とを具備することを特徴とするウ
    ェハの位置ずれ検出装置。
  3. 【請求項3】 第1の放射温度計及び第2の放射温度計
    を、ウェハの最外周に位置しかつ相対する箇所を温度計
    測するように配置することを特徴とする請求項2記載の
    ウェハの位置ずれ検出装置。
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