JP2002188962A - Radiation temperature measuring device and radiation temperature measuring method and semiconductor manufacturing device - Google Patents

Radiation temperature measuring device and radiation temperature measuring method and semiconductor manufacturing device

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JP2002188962A
JP2002188962A JP2000386040A JP2000386040A JP2002188962A JP 2002188962 A JP2002188962 A JP 2002188962A JP 2000386040 A JP2000386040 A JP 2000386040A JP 2000386040 A JP2000386040 A JP 2000386040A JP 2002188962 A JP2002188962 A JP 2002188962A
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JP
Japan
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light
intensity
radiation temperature
temperature measuring
reflector
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Application number
JP2000386040A
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Japanese (ja)
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Tatsuo Matsudo
龍夫 松土
Tomohiro Suzuki
智博 鈴木
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation temperature measuring device and a radiation temperature measuring method capable of realizing simple radiation temperature measurement, and a semiconductor manufacturing device. SOLUTION: This radiation temperature measuring device including a reflector 5 facing to a wafer 1 is characterized by being equipped with a floodlight 11 for irradiating the face of the wafer 1 facing to the reflector 5 with light I0 having prescribed intensity, and a pyrometer 3 for measuring the intensity of light reflected multiply between the wafer 1 and the reflector 5 before and after irradiation onto the face with light by the floodlight 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放射温度測定装置
と放射温度測定方法及び半導体製造装置に関し、さらに
詳しくは、放射温度計を用いて対象物の温度を測定する
放射温度測定装置と放射温度測定方法及び半導体製造装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation temperature measuring device, a radiation temperature measuring method and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a radiation temperature measuring device for measuring the temperature of an object using a radiation thermometer, and a radiation temperature measuring device. The present invention relates to a measurement method and a semiconductor manufacturing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、放射温度計(パイロメータ)を
用いた従来からの放射温度測定法を説明する図である。
従来においては、図1に示されるように、温度測定の対
象とされるウェーハ1と対向反射板5との間における多
重反射を利用して対象物の温度を測定する方法がある。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a view for explaining a conventional radiation temperature measuring method using a radiation thermometer (pyrometer).
Conventionally, as shown in FIG. 1, there is a method of measuring the temperature of an object using multiple reflection between a wafer 1 to be subjected to temperature measurement and an opposing reflector 5.

【0003】すなわち、対向反射板5の反射率をR、ウ
ェーハ1の放射率をε、温度の関数である輻射強度をI
とすると、パイロメータ3で測定される光の強度Iは
次の式(1)により表される。
That is, the reflectance of the opposing reflector 5 is R, the emissivity of the wafer 1 is ε, and the radiation intensity as a function of temperature is I.
Assuming that b , the light intensity I measured by the pyrometer 3 is expressed by the following equation (1).

【0004】[0004]

【数1】 ここで、多重反射した光の強度Iをパイロメータ3によ
り測定し、上記式(1)から輻射強度Iを算出するこ
とができればウェーハ1の温度を求めることができる
が、上記放射率εと輻射強度Iは共にウェーハ1の裏
面の状態及び温度に依存するため、対向反射板5の反射
率Rが1である場合にしか輻射強度Iを得ることはで
きない。
(Equation 1) Here, the light intensity I obtained by multiple reflection was measured by pyrometer 3, it is possible to determine the temperature of the wafer 1 as long as it can calculate the radiation intensity I b from the above equation (1), and the emissivity ε radiation Since the intensity Ib both depends on the state of the back surface of the wafer 1 and the temperature, the radiation intensity Ib can be obtained only when the reflectance R of the opposing reflector 5 is 1.

【0005】このことから、従来においては、異なる反
射率を有する二種類の反射板でそれぞれ多重反射した光
の強度I,Iを測定し、該強度I,Iを式
(1)へ代入することにより得られた上記放射率εと輻
射強度Iについての二元連立方程式を解くことによっ
て、輻射強度Iを算出しウェーハ1の温度を求めるこ
ととしていた。なお、上記二元連立方程式は、以下の式
(2)により示される。
[0005] Therefore, conventionally, the intensity of light multiply reflected respectively in two types of reflector having a reflectance different I 1, to measure the I 2, said intensity I 1, I 2 Equation (1) by solving a dual simultaneous equations for the emissivity ε and the radiation intensity I b obtained by substituting into, was the fact that calculating the radiation intensity I b determining the temperature of the wafer 1. In addition, the above-mentioned binary simultaneous equation is represented by the following equation (2).

【0006】[0006]

【数2】 図2は、従来における第一の放射温度測定装置の構成を
示す図である。図2に示されるように、従来における第
一の放射温度測定装置は、反射率Rの対向反射板5
と、凹部に形成された反射率Rの対向反射板7とを備
える。そして、対向反射板5とウェーハ1との間で多重
反射された光の強度Iがパイロメータ3aにより測定
され、対向反射板7とウェーハ1との間で多重反射され
た光の強度Iがパイロメータ3bにより測定される。
(Equation 2) FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional first radiation temperature measuring device. As shown in FIG. 2, the first conventional radiation temperature measuring device includes a counter reflector 5 having a reflectance R 1.
When, and a counter reflector 7 of the reflectance R 2, which are formed in the recess. Then, the intensity I 1 of the light multiply reflected between the opposing reflecting plate 5 and the wafer 1 is measured by the pyrometer 3a, the intensity I 2 of the multiple reflected light between the opposing reflecting plate 7 and the wafer 1 It is measured by the pyrometer 3b.

【0007】しかしながら、上記のような従来の放射温
度測定装置は、二つのパイロメータ3a,3bが必要と
されるため装置規模及び製造コストが増大するという問
題がある。
However, the conventional radiation temperature measuring apparatus as described above has a problem that the apparatus scale and the manufacturing cost increase because two pyrometers 3a and 3b are required.

【0008】また、図3は、従来における第二の放射温
度測定装置の構成を示す図である。図3(a)及び図3
(b)に示されるように、従来における第二の放射温度
測定装置は、図2に示された放射温度測定装置と同様に
反射率Rの対向反射板5と、凹部に形成された反射率
の対向反射板7とを含むが、さらに該凹部に設けら
れたチョッパー9を備える。ここでチョッパー9は、例
えば図3(c)に示されるようにスリットSLが設けら
れた四分円からなり反射率がRである二枚の回転翼を
有し、該回転翼が上記凹部内において中心軸の周りを回
転する構造を持つ。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a second conventional radiation temperature measuring device. 3 (a) and 3
As shown in (b), the second radiation temperature measuring apparatus in the prior art, the opposing reflecting plate 5 of the radiation temperature measuring device as well as the reflectivity R 1 shown in FIG. 2, which is formed in the recess reflection including the opposing reflecting plate 7 rate R 2, further comprising a chopper 9 provided in the recess. Here chopper 9 has two rotor blades reflectance consists quadrant slits SL are provided is R 1 as shown for example in FIG. 3 (c), the rotary blade the recess Has a structure that rotates around the central axis.

【0009】このような構成を有する放射温度測定装置
を用いて、以下のように温度を測定する。まず、図3
(a)及び図3(c)に示されるように、チョッパー9
の回転翼を経路10の上部に位置させることにより、該
回転翼とウェーハ1との間で多重反射すると共にスリッ
トSLを介して入射される光の強度Iをパイロメータ
3により測定する。次に、回転翼を90度回転させ、図
3(b)に示されるように、反射率Rを持った対向反
射板7とウェーハ1との間で多重反射する光の強度I
をパイロメータ3により測定する。
Using the radiation temperature measuring device having such a configuration, the temperature is measured as follows. First, FIG.
(A) and FIG. 3 (c), the chopper 9
Is positioned above the path 10, the intensity I 1 of light that is multiple-reflected between the rotary blade and the wafer 1 and that enters through the slit SL is measured by the pyrometer 3. Next, the rotary wing is rotated 90 degrees, and as shown in FIG. 3B, the intensity I 2 of the light that is multiple-reflected between the opposing reflector 7 having the reflectance R 2 and the wafer 1.
Is measured by the pyrometer 3.

【0010】そして、上記反射率R,Rと測定され
た光の強度I,Iを上記式(1)にそれぞれ代入し
て得られた連立方程式を解くことにより輻射強度I
算出し、ウェーハ1の温度が求められる。
[0010] Then, the radiation intensity I b by solving the simultaneous equations obtained by the intensity I 1, I 2 of the reflectivity R 1, R 2 and measured light are substituted respectively by the above formula (1) Then, the temperature of the wafer 1 is calculated.

【0011】しかしながら、図3に示された従来の放射
温度測定装置では、チョッパー9の駆動やパイロメータ
3による強度測定において複雑な制御機構が必要となる
ため、装置規模及び製造コストが増大するという問題が
ある。
However, the conventional radiation temperature measuring device shown in FIG. 3 requires a complicated control mechanism for driving the chopper 9 and measuring the intensity with the pyrometer 3, which increases the size of the device and the manufacturing cost. There is.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたもので、簡易な放射温度測定
を実現する放射温度測定装置と放射温度測定方法及び半
導体製造装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a radiation temperature measuring apparatus, a radiation temperature measuring method, and a semiconductor manufacturing apparatus which realize simple radiation temperature measurement. The purpose is to:

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、対象物と
対向した反射板と対象物との間において多重反射した光
の強度を測定することにより、対象物の温度を測定する
放射温度測定において、対象物の反射板に対向する面へ
光を照射する前後で、上記多重反射した光の強度を測定
することにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to measure the temperature of an object by measuring the intensity of light multiply reflected between the object and the reflector facing the object. In the method described above, the measurement is performed by measuring the intensity of the multiple reflected light before and after irradiating light to the surface of the object facing the reflector.

【0014】このような手段によれば、上記面へ光を照
射することによって、擬似的に反射板の反射率が変化し
た状態において、上記多重反射した光の強度を測定する
ことができる。
According to such means, by irradiating the surface with light, it is possible to measure the intensity of the multiple-reflected light in a state where the reflectance of the reflector changes in a pseudo manner.

【0015】ここで、対象物の上記面へ照射する光の強
度と、反射板の対象物に対向する面における反射率と、
測定された光の強度とに応じて容易に対象物の温度を算
出することができる。
Here, the intensity of the light radiated to the surface of the object, the reflectance of the surface of the reflector facing the object, and
The temperature of the object can be easily calculated according to the measured light intensity.

【0016】また、本発明の目的は、光を照射すること
により対象物を加熱する加熱手段を含み、対象物に所定
の熱処理を施す半導体製造装置であって、対象物に対向
するよう配設された反射板と、対象物の反射板に対向す
る面に所定の強度を有する光を照射する光照射手段と、
光照射手段が上記面へ光を照射する前後において、対象
物と反射板の間で多重反射した光の強度を測定する光強
度測定手段と、光強度測定手段により測定された光の強
度に応じて、加熱手段を制御する加熱制御手段とを備え
たことを特徴とする半導体製造装置を提供することによ
り達成される。
Another object of the present invention is a semiconductor manufacturing apparatus which includes a heating means for heating an object by irradiating light, and performs a predetermined heat treatment on the object, wherein the apparatus is provided so as to face the object. Reflected plate, light irradiation means for irradiating light having a predetermined intensity on the surface of the object facing the reflector,
Before and after the light irradiating unit irradiates the surface with light, a light intensity measuring unit that measures the intensity of light that is multiple-reflected between the object and the reflecting plate, and according to the intensity of the light measured by the light intensity measuring unit, The present invention is attained by providing a semiconductor manufacturing apparatus characterized by comprising a heating control means for controlling a heating means.

【0017】このような手段によれば、光強度測定手段
により測定された光の強度に応じて簡易に対象物の温度
を算出することができるため、対象物に対して容易に所
定の温度における熱処理を施すことができる。
According to such a means, the temperature of the object can be easily calculated in accordance with the light intensity measured by the light intensity measuring means. Heat treatment can be performed.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0019】図4は、本発明の実施の形態に係る放射温
度測定装置の構成を示す図である。図4に示されるよう
に、本実施の形態に係る放射温度測定装置は、反射率R
を有する対向反射板5と光源11、サファイア・ロッ
ド13、ハーフミラー14及び制御部15を備える。こ
こで、制御部15はサファイア・ロッド13に入射され
た光の強度を測定するパイロメータ3を内蔵すると共
に、光源11を制御することによりハーフミラー14及
びサファイア・ロッド13を介してウェーハ1へ照射す
る光の強度Iを調整する。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a radiation temperature measuring device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the radiation temperature measuring device according to the present embodiment has a reflectance R
1 , a light source 11, a sapphire rod 13, a half mirror 14, and a control unit 15. Here, the control unit 15 incorporates the pyrometer 3 for measuring the intensity of light incident on the sapphire rod 13 and controls the light source 11 to irradiate the wafer 1 via the half mirror 14 and the sapphire rod 13. The intensity I 0 of the light to be emitted is adjusted.

【0020】そして、上記のような構成を有する放射温
度測定装置では、制御部15に内蔵されたパイロメータ
の測定波長と同じ波長を持ち強度Iの光を下方からウ
ェーハ1へ照射することにより、あたかも対向反射板5
の反射率が変化した状態においてパイロメータによる光
の強度測定を行うことができる。
[0020] Then, a radiation temperature measuring apparatus having the configuration as described above, by irradiating the light having an intensity I 0 has the same wavelength as the measurement wavelength pyrometer built into the control unit 15 from the bottom to the wafer 1, As if the opposing reflector 5
The light intensity can be measured with a pyrometer in a state where the reflectance of the sample has changed.

【0021】すなわち、光源11をオフしたときにパイ
ロメータにより測定された光の強度をI、光源11を
オンして上記のようにウェーハ1へ強度Iの光を投光
したときに測定された光の強度をIとすれば、上式
(1)から得られる連立方程式を解くことにより輻射強
度Iを求めることができる。
That is, when the light source 11 is turned off, the light intensity measured by the pyrometer is I 1 , and when the light source 11 is turned on, the light intensity of I 0 is projected onto the wafer 1 as described above. if the intensity of the light and I 2, can be determined radiation intensity I b by solving the simultaneous equations obtained from the above equation (1).

【0022】ここで、光源11のオンオフと、両状態に
おけるパイロメータによる強度I及び強度Iの測定
タイミングは、図4に示された制御部15により制御さ
れる。
[0022] Here, the on-off of the light source 11, measurement timing of intensity I 1 and the intensity I 2 by a pyrometer in both states are controlled by the control unit 15 shown in FIG.

【0023】また上記において、ウェーハ1へ強度I
の光を投光したときにおける対向反射板5の見かけの反
射率をR+ΔR(I)とすれば、上記光の強度I
について以下の式(3)及び式(4)が成立する。
In the above, the intensity I 0 is applied to the wafer 1.
Assuming that the apparent reflectance of the opposing reflector 5 when the light is projected is R + ΔR (I 0 ), the light intensities I 1 ,
The following equation (3) and (4) holds for I 2.

【0024】[0024]

【数3】 ここで、上記式(3)及び式(4)からなる連立方程式
を、放射率εと輻射強度Iについて解くと次の式
(5)及び式(6)が得られる。
(Equation 3) Here, the simultaneous equations consisting of the equation (3) and (4) and solving for the emissivity ε radiation intensity I b the following formula (5) and (6) is obtained.

【0025】[0025]

【数4】 従って、上記式(6)によって輻射強度Iを算出する
ことができるが、強度Iについては拘束条件を決定す
る必要がある。
(Equation 4) Therefore, it is possible to calculate the radiation intensity I b by the above formula (6), the intensity I 0 is required to determine the constraints.

【0026】ここで、ウェーハ1へ強度Iの光を投光
したときにおける対向反射板5の見かけの反射率R+Δ
R(I)については、R+ΔR=R+I/I≦1
の関係が成り立つ。しかしながら、上記式(4)に示さ
れるように、強度Iは強度I自身の関数として表さ
れるので、上記条件からは強度Iの値を決めることは
できない。
Here, the apparent reflectance R + Δ of the opposing reflector 5 when the light of intensity I 0 is projected on the wafer 1
For R (I 0 ), R + ΔR = R + I 0 / I 2 ≦ 1
Holds. However, as shown in the above expression (4), the intensity I 2 is represented as a function of the intensity I 2 itself can not determine the value of the intensity I 0 from the condition.

【0027】ここで、強度I>強度Iという関係か
ら、以下の式(7)が成り立つ。
Here, the following equation (7) is established from the relationship of intensity I 2 > intensity I 1 .

【0028】[0028]

【数5】 このことから、次式(8)が成り立つような強度I
光をウェーハ1へ投光すれば、上記のように強度I
を測定することによって輻射強度Iを算出するこ
とができる。
(Equation 5) From this, if light having an intensity I 0 that satisfies the following equation (8) is projected onto the wafer 1, the intensity I 1 ,
It can be calculated radiation intensity I b by measuring I 2.

【0029】[0029]

【数6】 ここで、上記式(8)の拘束条件はI≦(1−R)I
と書き換えることができる。また、光源11からウェ
ーハ1へ投光される光の強度Iは、図4に示された制
御部15によって、上記拘束条件を満足する値に設定さ
れる。
(Equation 6) Here, the constraint condition of the above equation (8) is I 0 ≦ (1-R) I
It can be rewritten as 1 . Further, the intensity I 0 of the light projected from the light source 11 to the wafer 1 is set to a value that satisfies the above-described constraint condition by the control unit 15 shown in FIG.

【0030】以下において、図4に示された放射温度測
定装置のより具体的な構造例について説明する。上記パ
イロメータにより上記光の強度I,Iを測定する場
合、サファイア・ロッド13で上記の多重反射した光を
検出し易くするため、図4に示されるように、実際的に
は反射板5側のサファイア・ロッド13を中心とした部
分に凹部を設けることが望ましい。そしてこの凹部は、
図5に示されるように、該凹部内において擬似的な多重
反射が生じるような径を持つように設けられる。
In the following, a more specific structure example of the radiation temperature measuring device shown in FIG. 4 will be described. When measuring the light intensities I 1 and I 2 with the pyrometer, as shown in FIG. 4, in order to make it easier to detect the multiple reflected light from the sapphire rod 13, actually, as shown in FIG. It is desirable to provide a concave portion in a portion centered on the sapphire rod 13 on the side. And this recess,
As shown in FIG. 5, it is provided to have a diameter such that pseudo multiple reflection occurs in the concave portion.

【0031】以下において、この凹部の半径rを決定す
る方法について、図6を参照しつつ説明する。なお、図
5に示される側壁17は反射板5と同じ材質とされ、例
えばアルミニウムなどにより形成される。また上記のよ
うに、該凹部とパイロメータを結ぶ光の経路19は、耐
熱・耐腐食性を有するサファイア・ロッドなどにより構
成することができる。
Hereinafter, a method of determining the radius r of the concave portion will be described with reference to FIG. The side wall 17 shown in FIG. 5 is made of the same material as the reflection plate 5, and is formed of, for example, aluminum. Further, as described above, the light path 19 connecting the concave portion and the pyrometer can be constituted by a sapphire rod or the like having heat and corrosion resistance.

【0032】図6に示されるように、経路19の開口数
をsinθ(=NA)、経路19の半径をa、ウェーハ
1と反射板5との距離をd、凹部の深さをδとすれば、
経路19を通してウェーハ1に照射された強度Iの光
が該凹部内で多重反射する条件は、例えば次の式(9)
により表すことができる。
As shown in FIG. 6, the numerical aperture of the path 19 is sin θ (= NA), the radius of the path 19 is a, the distance between the wafer 1 and the reflector 5 is d, and the depth of the recess is δ. If
The condition under which the light of intensity I 0 applied to the wafer 1 through the path 19 is multiple-reflected in the concave portion is, for example, the following equation (9).
Can be represented by

【0033】[0033]

【数7】 ここで、tanθは数学公式により開口数NAを用いて
次式(10)のように表すことができる。
(Equation 7) Here, tan θ can be expressed by the following formula (10) using the numerical aperture NA according to a mathematical formula.

【0034】[0034]

【数8】 これより、上式(10)を上式(9)に代入することに
より、次式(11)を得ることができる。
(Equation 8) Thus, the following equation (11) can be obtained by substituting the above equation (10) into the above equation (9).

【0035】[0035]

【数9】 従って、上式(11)を凹部の半径rについて解くと、
次の式(12)が得られる。
(Equation 9) Therefore, when the above equation (11) is solved for the radius r of the concave portion,
The following equation (12) is obtained.

【0036】[0036]

【数10】 以上より、半径rが式(12)の条件を満足するように
上記凹部を設けることによって、適切な放射温度測定装
置を構成することができる。
(Equation 10) As described above, by providing the concave portion so that the radius r satisfies the condition of the expression (12), an appropriate radiation temperature measuring device can be configured.

【0037】ここで、上記において経路19の半径aは
上記サファイア・ロッド13の寸法により定められ、ウ
ェーハ1と反射板5との距離dはウェーハ1のたわみ等
を考慮して決定される。また、凹部の深さδはウェーハ
1の温度均一性に悪影響を与えない値とされる。そし
て、これらのパラメータを式(12)の右辺に代入する
ことによって、凹部の適切な半径rを具体的に決定する
ことができる。
Here, the radius a of the path 19 is determined by the size of the sapphire rod 13, and the distance d between the wafer 1 and the reflector 5 is determined in consideration of the deflection of the wafer 1. The depth δ of the concave portion is set to a value that does not adversely affect the temperature uniformity of the wafer 1. Then, by substituting these parameters for the right side of the equation (12), an appropriate radius r of the concave portion can be specifically determined.

【0038】なおここで、例えば上記開口数NAが0.1
で半径aが0.5mm、距離dが5mmのとき、深さδが1mmで
あるとすれば、式(12)より半径rは1.6mm以上であ
るのが望ましいことが算出される。
Here, for example, the numerical aperture NA is 0.1
If the radius a is 0.5 mm and the distance d is 5 mm and the depth δ is 1 mm, it is calculated from the equation (12) that the radius r is preferably 1.6 mm or more.

【0039】以下において、上記放射温度測定装置を備
えた半導体製造装置の一例を説明する。図7は、本発明
の実施の形態に係る急速加熱熱処理装置(RTP(Rapi
d Thermal Process)装置)の構成を示す図である。図
7に示されるように、本急速加熱熱処理装置は、ハロゲ
ンランプ116と、ハロゲンランプ116に供給する電
力を調整するハロゲンランプハウス115と、ウェーハ
1を熱処理するチャンバ117と、制御部15とを備え
る。
Hereinafter, an example of a semiconductor manufacturing apparatus provided with the above-mentioned radiation temperature measuring device will be described. FIG. 7 shows a rapid heating and heat treatment apparatus (RTP (Rapi)) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a (d Thermal Process) device). As shown in FIG. 7, the present rapid heating heat treatment apparatus includes a halogen lamp 116, a halogen lamp house 115 for adjusting electric power supplied to the halogen lamp 116, a chamber 117 for heat treating the wafer 1, and a control unit 15. Prepare.

【0040】ここで、チャンバ117はウェーハ1を支
持するガードリング121と、ガードリング121を支
持する石英サポートリング123と、ウェーハ1が装着
されたガードリング121を回転させるための回転部1
24とを備える。そして、該回転部124は磁性体12
5と、ベアリング127と、チャンバ117の外部に配
設された磁石120とを含む。
The chamber 117 includes a guard ring 121 for supporting the wafer 1, a quartz support ring 123 for supporting the guard ring 121, and a rotating unit 1 for rotating the guard ring 121 on which the wafer 1 is mounted.
24. And the rotating part 124 is
5, a bearing 127, and a magnet 120 disposed outside the chamber 117.

【0041】またチャンバ117には、ウェーハ1から
放射された光を検出すると共に光ファイバによって制御
部15に接続されるサファイア・ロッド13が具設され
ると共に、図4に示された光源11及びハーフミラー1
4を内蔵する投光部129が設けられる。そして、上記
チャンバ117の内部は真空状態とされる。
The chamber 117 is provided with a sapphire rod 13 which detects light emitted from the wafer 1 and is connected to the control unit 15 by an optical fiber. The light source 11 and the light source 11 shown in FIG. Half mirror 1
4 is provided. The inside of the chamber 117 is evacuated.

【0042】上記のような構成を有する急速加熱熱処理
装置100においては、ウェーハ1がハロゲンランプ1
16により加熱される間、ウェーハ1が装着されたガー
ドリング121が回転部124により回転される。これ
により、ハロゲンランプ116からの放射光がウェーハ
1の全面に対して偏り無く照射されることになるため、
該加熱下でのウェーハ1の温度分布は、ウェーハ1を回
転させない場合に比してその均一性が向上される。
In the rapid heating and heat treatment apparatus 100 having the above configuration, the wafer 1 is
While being heated by 16, guard ring 121 on which wafer 1 is mounted is rotated by rotating section 124. As a result, the radiated light from the halogen lamp 116 is uniformly applied to the entire surface of the wafer 1,
The uniformity of the temperature distribution of the wafer 1 under the heating is improved as compared with the case where the wafer 1 is not rotated.

【0043】ここで上記回転部124は、磁性体125
を磁石120により磁化すると共に、該磁石120を磁
性体125の外周において回転させるマグネットカップ
リングにより、磁性体125が具設された石英サポート
リング123をベアリング127上で回転させる。これ
により、石英サポートリング123により支持されウェ
ーハ1が装着されたガードリング121がハロゲンラン
プ116に対向する所定の面上において回転される。
Here, the rotating part 124 is made of a magnetic material 125.
Is magnetized by the magnet 120, and the quartz support ring 123 provided with the magnetic body 125 is rotated on the bearing 127 by a magnet coupling that rotates the magnet 120 around the magnetic body 125. Thereby, the guard ring 121 supported by the quartz support ring 123 and mounted with the wafer 1 is rotated on a predetermined surface facing the halogen lamp 116.

【0044】以上より、本実施の形態に係る放射温度測
定装置によれば、一つのパイロメータにより測定対象物
であるウェーハ1の温度を精度よく測定することができ
るため、装置規模及び製造コストが低減された放射温度
測定装置を提供することができる。
As described above, according to the radiation temperature measuring apparatus according to the present embodiment, the temperature of the wafer 1 to be measured can be accurately measured by one pyrometer, so that the apparatus scale and manufacturing cost can be reduced. The radiation temperature measuring device can be provided.

【0045】また、本実施の形態に係る放射温度測定方
法によれば、光源11のオンオフを切り替え、両状態に
おける光の強度I,Iを一つのパイロメータにより
測定することによってウェーハ1の温度を求めることが
できるため、簡易な方法により対象物の温度を測定する
ことができる。
Further, according to the radiation temperature measuring method according to the present embodiment, the light source 11 is switched on and off, and the light intensities I 1 and I 2 in both states are measured by one pyrometer, whereby the temperature of the wafer 1 is increased. Can be obtained, so that the temperature of the object can be measured by a simple method.

【0046】また、本実施の形態に係る急速加熱熱処理
装置によれば、具設された放射温度測定装置によりウェ
ーハ1の温度を精度よく測定することができるため、ウ
ェーハ1に対する熱処理の精度を高めることができる。
According to the rapid heating and heat treatment apparatus according to the present embodiment, the temperature of the wafer 1 can be accurately measured by the provided radiation temperature measuring apparatus. be able to.

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る放射温度測定
装置及び放射温度測定方法及び半導体製造装置によれ
ば、対象物の反射板に対向する面へ光を照射することに
よって、擬似的に反射板の反射率が変化した状態におい
て上記多重反射した光の強度を測定することができるた
め、簡易に対象物の温度を得ることができ、ひいては対
象物を容易に所定の温度において熱処理することができ
る。
As described above, according to the radiation temperature measuring apparatus, the radiation temperature measuring method, and the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, the surface of the object facing the reflector is irradiated with light, so that the object can be simulated. Since the intensity of the multiple-reflected light can be measured in a state where the reflectance of the reflector changes, the temperature of the object can be easily obtained, and thus the object can be easily heat-treated at a predetermined temperature. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】放射温度計を用いた従来からの放射温度測定法
を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional radiation temperature measurement method using a radiation thermometer.

【図2】従来における第一の放射温度測定装置の構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a first conventional radiation temperature measuring device.

【図3】従来における第二の放射温度測定装置の構成を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a second conventional radiation temperature measuring device.

【図4】本発明の実施の形態に係る放射温度測定装置の
構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a radiation temperature measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図5】図4に示された放射温度測定装置の具体的な構
造を示す図である。
5 is a diagram showing a specific structure of the radiation temperature measuring device shown in FIG.

【図6】図5に示された放射温度測定装置の具体的な構
造を拡大した拡大図である。
FIG. 6 is an enlarged view showing a specific structure of the radiation temperature measuring device shown in FIG. 5 in an enlarged manner.

【図7】図4に示された放射温度測定装置を含む急速加
熱熱処理装置の全体構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a rapid heating and heat treatment apparatus including the radiation temperature measuring apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェーハ 3,3a,3b パイロメータ 5,7 対向反射板 9 チョッパー 10,19 経路 11 光源 13 サファイア・ロッド 14 ハーフミラー 15 制御部 17 側壁 100 急速加熱熱処理装置 121 ガードリング 115 ハロゲンランプハウス 116 ハロゲンランプ 117 チャンバ 120 磁石 123 石英サポートリング 124 回転部 125 磁性体 127 ベアリング 129 投光部 SL スリット REFERENCE SIGNS LIST 1 wafer 3, 3a, 3b pyrometer 5, 7 opposed reflector 9 chopper 10, 19 path 11 light source 13 sapphire rod 14 half mirror 15 control unit 17 side wall 100 rapid heat treatment apparatus 121 guard ring 115 halogen lamp house 116 halogen lamp 117 Chamber 120 Magnet 123 Quartz support ring 124 Rotating part 125 Magnetic body 127 Bearing 129 Light emitting part SL Slit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象物に対向する反射板を含む放射温度
測定装置であって、 前記対象物の前記反射板に対向する面に所定の強度を有
する光を照射する光照射手段と、 前記光照射手段が前記面へ前記光を照射する前後におい
て、前記対象物と前記反射板の間で多重反射した光の強
度を測定する光強度測定手段とを備えたことを特徴とす
る放射温度測定装置。
1. A radiation temperature measuring device including a reflector facing an object, a light irradiating means for irradiating a surface of the object facing the reflector with light having a predetermined intensity, and the light A radiation temperature measuring device, comprising: light intensity measuring means for measuring the intensity of light multiply reflected between the object and the reflector before and after the irradiating means irradiates the surface with the light.
【請求項2】 対象物と対向した反射板と前記対象物と
の間において多重反射した光の強度を測定することによ
って、前記対象物の温度を測定する放射温度測定方法で
あって、 前記対象物の前記反射板に対向する面へ光を照射する前
後において、前記多重反射した光の強度を測定するステ
ップを有することを特徴とする放射温度測定方法。
2. A radiation temperature measurement method for measuring the temperature of an object by measuring the intensity of light reflected multiple times between the object and a reflector facing the object, the method comprising: A step of measuring the intensity of the multiple-reflected light before and after irradiating light to a surface of the object facing the reflection plate.
【請求項3】 前記対象物の前記面へ照射する光の強度
と、前記反射板の前記対象物に対向する面における反射
率と、前記ステップにおいて測定された前記光の強度と
に応じて前記対象物の温度を算出するステップをさらに
有する請求項2に記載の放射温度測定方法。
3. The method according to claim 2, wherein the intensity of light applied to the surface of the object, the reflectance of the surface of the reflector facing the object, and the intensity of the light measured in the step. The radiation temperature measuring method according to claim 2, further comprising calculating a temperature of the object.
【請求項4】 光を照射することにより対象物を加熱す
る加熱手段を含み、前記対象物に所定の熱処理を施す半
導体製造装置であって、 前記対象物に対向するよう配設された反射板と、 前記対象物の前記反射板に対向する面に所定の強度を有
する光を照射する光照射手段と、 前記光照射手段が前記面へ前記光を照射する前後におい
て、前記対象物と前記反射板の間で多重反射した光の強
度を測定する光強度測定手段と、 前記光強度測定手段により測定された前記光の強度に応
じて、前記加熱手段を制御する加熱制御手段とを備えた
ことを特徴とする半導体製造装置。
4. A semiconductor manufacturing apparatus that includes a heating unit that heats an object by irradiating light, and performs a predetermined heat treatment on the object, wherein the reflector is disposed to face the object. Light irradiation means for irradiating light having a predetermined intensity to a surface of the object facing the reflection plate; and before and after the light irradiation means irradiates the light to the surface, the object and the reflection Light intensity measuring means for measuring the intensity of light that has been multiple-reflected between the plates, and heating control means for controlling the heating means according to the intensity of the light measured by the light intensity measuring means. Semiconductor manufacturing equipment.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080002A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-29 株式会社堀場製作所 Radiation thermometer, temperature measurement method, and temperature measurement program

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