JP2002208591A - Heat treatment apparatus - Google Patents

Heat treatment apparatus

Info

Publication number
JP2002208591A
JP2002208591A JP2001001541A JP2001001541A JP2002208591A JP 2002208591 A JP2002208591 A JP 2002208591A JP 2001001541 A JP2001001541 A JP 2001001541A JP 2001001541 A JP2001001541 A JP 2001001541A JP 2002208591 A JP2002208591 A JP 2002208591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
wafer
heat treatment
heater
treatment apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001001541A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tenwa Yamaguchi
天和 山口
Toshimitsu Miyata
敏光 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority to JP2001001541A priority Critical patent/JP2002208591A/en
Publication of JP2002208591A publication Critical patent/JP2002208591A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control a treatment temperature by measuring temperatures in a plurality of points inside a wafer face. SOLUTION: In a batch-system vertical hot wall-type heat treatment apparatus 10, radiation thermometers 50 which penetrate the sidewall of a process tube 11 are inserted between each upper wafer 1 and each lower wafer 1 which are held by a boat 21 in a treatment chamber 14, and central parts and peripheral parts on the rear surfaces of the wafers 1 are faced sequentially. The radiation thermometers 50 are connected to a temperature controller 33. The temperature controller 33 is constituted in such a way that a heater 32 is feedback-controlled by measuring the temperatures from the radiation thermometers 50. Consequently, the present actual temperature in the central parts and that in the peripheral parts of the wafers are measured respectively, and the heater is feedback-controlled. The temperature difference between the central parts and the peripheral parts of the wafers can be eliminated during a heat treatment or in a temperature rise and a temperature drop, and the uniformity of a treatment state distribution inside the wafer face can be enhanced.

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、熱処理装置(furn
ace )に関し、例えば、半導体集積回路装置(以下、I
Cという。)が作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエ
ハという。)に酸化処理や拡散処理および拡散だけでな
くイオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のための
リフローやアニール等の熱処理に使用される熱処理装置
に利用して有効な技術に関する。
[0001] The present invention relates to a heat treatment apparatus (furnace).
ace), for example, a semiconductor integrated circuit device (hereinafter I
Called C. ) Is a heat treatment apparatus used not only for oxidation treatment, diffusion treatment and diffusion but also for heat treatment such as reflow and annealing for carrier activation and flattening after ion implantation for a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) in which the semiconductor wafer is manufactured. About effective technology to use.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICの製造方法における酸化処理や拡散
処理等の熱処理には、バッチ式縦形ホットウオール形熱
処理装置(以下、ホットウオール形熱処理装置とい
う。)が、広く使用されている。ホットウオール形熱処
理装置は、ウエハが搬入される処理室を形成するインナ
チューブおよびこのインナチューブを取り囲むアウタチ
ューブから構成され縦形に設置されたプロセスチューブ
と、プロセスチューブの外部に敷設されてプロセスチュ
ーブ内を加熱するヒータとを備えており、複数枚のウエ
ハがボートによって長く整列されて保持された状態でイ
ンナチューブ内に下端の炉口から搬入され、ヒータによ
って処理室内が加熱されることにより、ウエハに熱処理
が施されるように構成されている。
2. Description of the Related Art A batch type vertical hot wall heat treatment apparatus (hereinafter, referred to as a hot wall heat treatment apparatus) is widely used for heat treatment such as oxidation treatment and diffusion treatment in an IC manufacturing method. The hot wall type heat treatment apparatus includes a vertically installed process tube including an inner tube that forms a processing chamber into which a wafer is loaded, and an outer tube that surrounds the inner tube. A plurality of wafers are loaded into the inner tube from the furnace port at the lower end in a state in which the wafers are long aligned and held by the boat, and the wafer is heated by heating the processing chamber by the heater. Is configured to be subjected to a heat treatment.

【0003】このようなホットウオール形熱処理装置に
おいては、インナチューブとアウタチューブとの間にカ
スケード熱電対を配置して処理室内の温度を計測し、こ
の計測結果に基づいてヒータをフィードバック制御する
ことにより、熱処理を適正に制御することが行われてい
る。この制御方法の根拠は、プロセスチューブの外部に
敷設されたヒータによってプロセスチューブの処理室内
のウエハを加熱するホットウオール形熱処理装置におい
ては処理室内の雰囲気全体が均一な温度となるため、イ
ンナチューブとアウタチューブとの間に配置されたカス
ケード熱電対であってもウエハの実際の温度を計測する
ことができ、その熱電対の計測結果によってヒータをフ
ィードバック制御することにより、ウエハに対する熱処
理を適正に制御することができるというものである。
In such a hot wall type heat treatment apparatus, a cascade thermocouple is arranged between an inner tube and an outer tube to measure the temperature in the processing chamber, and the heater is feedback-controlled based on the measurement result. Thus, the heat treatment is appropriately controlled. The basis of this control method is that in a hot wall heat treatment apparatus in which a wafer laid outside the process tube is heated by a heater laid outside the process tube, the entire atmosphere in the process chamber has a uniform temperature. The actual temperature of the wafer can be measured even with a cascade thermocouple arranged between the outer tube and the heater, and the heater is feedback-controlled based on the measurement result of the thermocouple to properly control the heat treatment on the wafer. It is possible to do.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなホットウオール形熱処理装置においては、ウエハが
大径化した場合(例えば、直径が三百mmのウエハの場
合)には、次のような問題点が発生する。すなわち、ウ
エハの側方から加熱するホットウオール形熱処理装置に
おいては、大径のウエハの場合にはヒータとの遠近差が
顕著になることにより、ウエハの中心部と周辺部との温
度差が顕著になるため、インナチューブとアウタチュー
ブとの間に配置されたカスケード熱電対による温度計測
によっては、ウエハの中心部における実際の温度を計測
したことにならない。つまり、カスケード熱電対による
温度計測結果に基づいてヒータをフィードバック制御し
たのでは、ウエハに対する熱処理を適正に制御したこと
にはならない。
However, in such a hot wall type heat treatment apparatus, when the diameter of the wafer is increased (for example, in the case of a wafer having a diameter of 300 mm), the following problem occurs. A point occurs. That is, in a hot wall type heat treatment apparatus that heats from the side of the wafer, the difference in temperature between the central portion and the peripheral portion of the wafer is remarkable because the difference in distance from the heater becomes significant in the case of a large-diameter wafer. Therefore, the actual temperature at the center of the wafer is not measured by the temperature measurement by the cascade thermocouple disposed between the inner tube and the outer tube. That is, if the heater is feedback-controlled based on the result of the temperature measurement by the cascade thermocouple, the heat treatment for the wafer is not properly controlled.

【0005】また、ホットウオール形熱処理装置におい
ては温度の上昇および降下の時間を短縮することが要求
されているが、ホットウオール形熱処理装置におけるウ
エハの周辺部の温度の上昇および温度の降下は中心部の
それよりも速いため、温度の上昇および降下を短時間で
実施すると、ウエハの中心部と周辺部との温度差が広が
ってしまう。このウエハの中心部と周辺部との温度差は
ウエハが大径になるほど顕著になる。そのため、インナ
チューブとアウタチューブとの間に配置された熱電対に
よる温度計測結果に基づいてヒータをフィードバック制
御するホットウオール形熱処理装置においては、ウエハ
の中心部と周辺部との温度差を吸収するためにマージン
(余裕)を設定する必要があることになるため、温度の
上昇および降下の時間の短縮には限界がある。
[0005] In the hot wall type heat treatment apparatus, it is required to reduce the time of temperature rise and fall. However, in the hot wall type heat treatment apparatus, the rise in temperature and the decrease in temperature at the peripheral portion of the wafer are centered. Since the temperature is higher than that of the portion, if the temperature is raised and lowered in a short time, the temperature difference between the central portion and the peripheral portion of the wafer is widened. The temperature difference between the central portion and the peripheral portion of the wafer becomes more remarkable as the diameter of the wafer increases. Therefore, in a hot wall type heat treatment apparatus that performs feedback control of a heater based on a temperature measurement result by a thermocouple disposed between an inner tube and an outer tube, a temperature difference between a central portion and a peripheral portion of a wafer is absorbed. Therefore, it is necessary to set a margin, so that there is a limit in shortening the time for raising and lowering the temperature.

【0006】本発明の目的は、従来の技術のこれらの問
題点を解決し、基板の径方向の複数点における現在の実
際の温度を適正に計測することによって熱処理を適正に
実行することができる熱処理装置を提供することにあ
る。
[0006] It is an object of the present invention to solve these problems of the prior art and to properly perform heat treatment by appropriately measuring the current actual temperature at a plurality of points in the radial direction of the substrate. An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱処理装置
は、温度計がプロセスチューブの側壁を貫通して処理室
に挿入されており、この温度計が進退することによって
前記処理室に搬入された基板の径方向の複数点に対応し
た温度を計測するように構成されていることを特徴とす
る。
In a heat treatment apparatus according to the present invention, a thermometer is inserted into a processing chamber through a side wall of a process tube, and is moved into and out of the processing chamber as the thermometer advances and retreats. The temperature of the substrate corresponding to a plurality of points in the radial direction of the substrate is measured.

【0008】前記した手段によれば、プロセスチューブ
の処理室内の基板の径方向の複数点における現在の実際
の温度が温度計によって計測されるため、プロセスチュ
ーブの外部に敷設されて処理室を加熱するヒータを処理
室内の基板の径方向の複数点における現在の実際の温度
に即してフィードバック制御することができ、その結
果、基板に対する熱処理を適正に制御することができ
る。
According to the above-described means, since the present actual temperature at a plurality of points in the radial direction of the substrate in the processing chamber of the process tube is measured by the thermometer, it is laid outside the process tube to heat the processing chamber. The feedback control of the heater to be performed can be performed in accordance with the current actual temperature at a plurality of points in the radial direction of the substrate in the processing chamber. As a result, the heat treatment for the substrate can be appropriately controlled.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】本実施の形態において、図1に示されてい
るように、本発明に係る熱処理装置はICの製造方法に
おける熱処理工程を実施するホットウオール形熱処理装
置(バッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置)10と
して構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a heat treatment apparatus according to the present invention is a hot wall heat treatment apparatus (batch type vertical hot wall heat treatment apparatus) for performing a heat treatment step in an IC manufacturing method. And 10).

【0011】図1に示されているホットウオール形熱処
理装置10は、中心線が垂直になるように縦に配されて
固定的に支持された縦形のプロセスチューブ11を備え
ている。プロセスチューブ11はインナチューブ12と
アウタチューブ13とから構成されており、インナチュ
ーブ12は石英ガラスまたは炭化シリコン(SiC)が
使用されて円筒形状に一体成形され、アウタチューブ1
3は石英ガラスが使用されて円筒形状に一体成形されて
いる。インナチューブ12は上下両端が開口した円筒形
状に形成されており、インナチューブ12の筒中空部は
ボートによって長く整列した状態に保持された複数枚の
ウエハが搬入される処理室14を実質的に形成してい
る。インナチューブ12の下端開口はウエハを出し入れ
するための炉口15を実質的に構成している。したがっ
て、インナチューブ12の内径は取り扱うウエハの最大
外径(例えば、三百mm)よりも大きくなるように設定
されている。
The hot wall type heat treatment apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a vertical process tube 11 which is arranged vertically so that the center line is vertical and fixedly supported. The process tube 11 includes an inner tube 12 and an outer tube 13. The inner tube 12 is integrally formed into a cylindrical shape using quartz glass or silicon carbide (SiC).
Numeral 3 is integrally formed into a cylindrical shape using quartz glass. The inner tube 12 is formed in a cylindrical shape having upper and lower ends opened. The hollow portion of the inner tube 12 substantially serves as a processing chamber 14 into which a plurality of wafers held in a long and aligned state by a boat are loaded. Has formed. The lower end opening of the inner tube 12 substantially forms a furnace port 15 for taking in and out the wafer. Therefore, the inner diameter of the inner tube 12 is set to be larger than the maximum outer diameter (for example, three hundred mm) of the wafer to be handled.

【0012】アウタチューブ13は内径がインナチュー
ブ12の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した
円筒形状に形成されており、インナチューブ12にその
外側を取り囲むように同心円に被せられている。インナ
チューブ12とアウタチューブ13との間の下端部は多
段の円筒形状に構築されたマニホールド16によって気
密封止されており、マニホールド16はインナチューブ
12およびアウタチューブ13の交換等のためにインナ
チューブ12およびアウタチューブ13にそれぞれ着脱
自在に取り付けられている。マニホールド16がホット
ウオール形熱処理装置の機枠30に支持されることによ
り、プロセスチューブ11は垂直に据え付けられた状態
になっている。
The outer tube 13 is formed in a cylindrical shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the inner tube 12 and whose upper end is closed and whose lower end is opened. The outer tube 13 is concentrically covered with the inner tube 12 so as to surround the outer tube. . The lower end between the inner tube 12 and the outer tube 13 is hermetically sealed by a manifold 16 constructed in a multi-stage cylindrical shape, and the manifold 16 is used to replace the inner tube 12 and the outer tube 13. 12 and the outer tube 13 are respectively detachably attached. By supporting the manifold 16 on the machine frame 30 of the hot wall heat treatment apparatus, the process tube 11 is in a vertically installed state.

【0013】図2に示されているように、マニホールド
16の側壁の上部には排気管17が接続されており、排
気管17は排気装置(図示せず)に接続されて処理室1
4を排気し得るようになっている。排気管17はインナ
チューブ12とアウタチューブ13との間に形成された
隙間に連通した状態になっており、インナチューブ12
とアウタチューブ13との隙間によって排気路18が、
横断面形状が一定幅の円形リング形状に構成されてい
る。排気管17がマニホールド16に接続されているた
め、排気管17は円筒形状の中空体を形成されて垂直に
延在した排気路18の最下端部に配置された状態になっ
ている。
As shown in FIG. 2, an exhaust pipe 17 is connected to an upper portion of the side wall of the manifold 16, and the exhaust pipe 17 is connected to an exhaust device (not shown) to be connected to the processing chamber 1.
4 can be exhausted. The exhaust pipe 17 communicates with a gap formed between the inner tube 12 and the outer tube 13.
The exhaust path 18 is formed by the gap between the outer tube 13 and
The cross-sectional shape is configured as a circular ring having a constant width. Since the exhaust pipe 17 is connected to the manifold 16, the exhaust pipe 17 has a cylindrical hollow body and is arranged at the lowermost end of a vertically extending exhaust path 18.

【0014】また、マニホールド16の側壁の下部には
ガス導入管19がインナチューブ12の炉口15に連通
するように接続されており、ガス導入管19には原料ガ
ス供給装置およびキャリアガス供給装置(いずれも図示
せず)に接続されている。ガス導入管19によって炉口
15に導入されたガスは、インナチューブ12の処理室
14内を流通して排気路18を通って排気管17によっ
て排気される。
A gas introduction pipe 19 is connected to a lower portion of the side wall of the manifold 16 so as to communicate with the furnace port 15 of the inner tube 12. The gas introduction pipe 19 is connected to a raw material gas supply device and a carrier gas supply device. (Neither is shown). The gas introduced into the furnace port 15 by the gas introduction pipe 19 flows through the processing chamber 14 of the inner tube 12, passes through the exhaust path 18, and is exhausted by the exhaust pipe 17.

【0015】マニホールド16には下端開口を閉塞する
キャップ20が垂直方向下側から当接されるようになっ
ている。キャップ20はマニホールド16の外径と略等
しい円盤形状に構築されており、プロセスチューブ11
の外部に垂直に設備されたエレベータ(図示せず)によ
って垂直方向に昇降されるように構成されている。キャ
ップ20の中心線上にはボート21が垂直に立脚されて
支持されるようになっている。
A cap 20 for closing the lower end opening is brought into contact with the manifold 16 from below in the vertical direction. The cap 20 is constructed in a disk shape substantially equal to the outer diameter of the manifold 16, and
The elevator is configured to be vertically moved up and down by an elevator (not shown) installed vertically outside the car. A boat 21 is vertically supported on the center line of the cap 20 and supported.

【0016】ボート21は上下で一対の端板22、23
と、両端板22と23との間に架設されて垂直に配設さ
れた三本の保持部材24とを備えており、三本の保持部
材24には多数の保持溝25が長手方向に等間隔に配さ
れて互いに対向して開口するように刻設されている。ボ
ート21は三本の保持部材24の保持溝25間にウエハ
1を挿入されることにより、複数枚のウエハ1を水平に
かつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するよう
になっている。ボート21とキャップ20との間には内
部に断熱材27が封入された断熱キャップ部26が配置
されており、断熱キャップ部26はボート21をキャッ
プ20の上面から持ち上げた状態に支持することによ
り、ボート21の下端を炉口15の位置から適当な距離
だけ離間させるように構成されている。
The boat 21 has a pair of upper and lower end plates 22, 23.
And three holding members 24 which are provided between the end plates 22 and 23 and which are vertically arranged. A number of holding grooves 25 are formed in the three holding members 24 in the longitudinal direction. They are arranged at intervals and are engraved so as to face each other and open. The boat 21 is configured such that the wafers 1 are inserted between the holding grooves 25 of the three holding members 24 so that the plurality of wafers 1 are horizontally aligned and aligned with their centers aligned. . Between the boat 21 and the cap 20, there is disposed a heat insulating cap 26 in which a heat insulating material 27 is sealed. The heat insulating cap 26 supports the boat 21 in a state of being lifted from the upper surface of the cap 20. The lower end of the boat 21 is separated from the position of the furnace port 15 by an appropriate distance.

【0017】図1に示されているように、プロセスチュ
ーブ11の外側は断熱カバー31によって全体的に被覆
されており、断熱カバー31の内側にはプロセスチュー
ブ11の内部を加熱するヒータ32がアウタチューブ1
3の周囲を包囲するように同心円に設備されている。断
熱カバー31およびヒータ32はホットウオール形熱処
理装置の機枠30に支持されることによって垂直に据え
付けられている。ヒータ32は上側から順に、第一ヒー
タ部32a、第二ヒータ部32b、第三ヒータ部32
c、第四ヒータ部32dおよび第五ヒータ部32eに五
分割されており、これらヒータ部32a〜32eは温度
コントローラ33によって互いに連携および独立してシ
ーケンス制御されるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the outside of the process tube 11 is entirely covered with a heat insulating cover 31. Inside the heat insulating cover 31, a heater 32 for heating the inside of the process tube 11 is provided. Tube 1
It is installed concentrically so as to surround the periphery of the three. The heat insulating cover 31 and the heater 32 are vertically installed by being supported by the machine frame 30 of the hot wall heat treatment apparatus. The heater 32 includes a first heater section 32a, a second heater section 32b, and a third heater section 32 in this order from the top.
c, a fourth heater section 32d and a fifth heater section 32e. The heater section 32a to 32e are configured to be sequenced independently and independently by a temperature controller 33.

【0018】図1に示されているように、断熱カバー3
1とプロセスチューブ11との間には冷却エア40を流
通させるための冷却エア通路41が、プロセスチューブ
11を全体的に包囲するように形成されている。断熱カ
バー31の下端部には冷却エア40を冷却エア通路41
に供給する給気管42が接続されており、給気管42に
供給された冷却エア40は冷却エア通路41の全周に拡
散するようになっている。断熱カバー31の天井壁の中
央部には冷却エア40を冷却エア通路41から排出する
排気口43が開設されており、排気口43には排気路4
4が接続されている。排気路44には第一ダンパ45、
水冷ラジエータ46、第二ダンパ47およびブロア48
が介設されている。
As shown in FIG. 1, the heat insulating cover 3
A cooling air passage 41 through which the cooling air 40 flows is formed between the first tube 1 and the process tube 11 so as to entirely surround the process tube 11. Cooling air 40 is provided at the lower end of the heat insulating cover 31 through a cooling air passage 41.
The cooling air 40 supplied to the air supply pipe 42 is diffused all around the cooling air passage 41. An exhaust port 43 for discharging the cooling air 40 from the cooling air passage 41 is opened at the center of the ceiling wall of the heat insulating cover 31.
4 are connected. A first damper 45 is provided in the exhaust path 44,
Water-cooled radiator 46, second damper 47 and blower 48
Is interposed.

【0019】図1に示されているように、キャップ20
の断熱キャップ部26の外側には五台の放射温度計50
a〜50eが垂直方向に一列に並べられてそれぞれ水平
に設置されており、五台の放射温度計50a〜50eの
検出子は後述する構造をもって断熱カバー31、ヒータ
32、アウタチューブ13およびインナチューブ12の
側壁を貫通して処理室14にそれぞれ進退可能に挿入さ
れている。五台の放射温度計50a〜50eはヒータ3
2の五台のヒータ部32a〜32eにそれぞれ対応され
て配置されて、それらの検出子がボート21に保持され
た上下で隣合うウエハ1、1間にそれぞれ挿入されてい
る。
As shown in FIG.
Five radiation thermometers 50 are provided on the outside of the heat insulating cap 26.
a to 50e are arranged in a line in the vertical direction and are installed horizontally. The detectors of the five radiation thermometers 50a to 50e have a heat insulating cover 31, a heater 32, an outer tube 13, and an inner tube having a structure described later. 12 are inserted into the processing chamber 14 so as to be able to advance and retreat. Five radiation thermometers 50a to 50e are heaters 3
The two heater units 32a to 32e are arranged corresponding to the two heater units 32a to 32e, respectively, and their detectors are inserted between the vertically adjacent wafers 1 and 1 held by the boat 21, respectively.

【0020】五台の放射温度計50a〜50eは計測結
果を温度コントローラ33にそれぞれ送信するようにな
っており、温度コントローラ33はこれら放射温度計5
0a〜50eからの計測温度によってヒータ32の各ヒ
ータ部32a〜32eをフィードバック制御するように
なっている。すなわち、各ヒータ部32a〜32eの目
標温度と各放射温度計50a〜50eの計測温度との誤
差をそれぞれ求めて、誤差がある場合には誤差を解消さ
せるフィードバック制御を実行するようになっている。
The five radiation thermometers 50a to 50e transmit measurement results to the temperature controller 33, respectively.
The heater sections 32a to 32e of the heater 32 are feedback-controlled based on the measured temperatures from 0a to 50e. That is, an error between the target temperature of each of the heater sections 32a to 32e and the measured temperature of each of the radiation thermometers 50a to 50e is obtained, and if there is an error, feedback control for eliminating the error is executed. .

【0021】ここで、五台の放射温度計50a〜50e
の構成は同一であるので、その具体的な構造は放射温度
計50として図2および図3によって説明する。
Here, five radiation thermometers 50a to 50e are used.
Are the same, and the specific structure will be described as the radiation thermometer 50 with reference to FIGS.

【0022】図2および図3に示されているように、放
射温度計50は鍔付の円筒形状に形成されたホルダ51
を備えており、ホルダ51は断熱カバー31に径方向に
挿入されて固定されている。ホルダ51の中心線上には
石英ガラスまたは炭化シリコン等が使用されて円筒形の
パイプ形状に形成されたガイド筒52が嵌入されてお
り、ガイド筒52の内側先端面はインナチューブ12の
外周面に突合されている。ガイド筒52の中間部はアウ
タチューブ13の外周面に固定されたサブホルダ53に
よって保持されている。断熱カバー31の外側における
ホルダ51の後方にはリニアアクチュエータ54が水平
に配置されて機枠30に据え付けられており、リニアア
クチュエータ54は放射温度計50の本体55をプロセ
スチューブ11の径方向に往復移動させるように構成さ
れている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the radiation thermometer 50 is a holder 51 formed in a cylindrical shape with a flange.
The holder 51 is inserted and fixed to the heat insulating cover 31 in the radial direction. A guide pipe 52 made of quartz glass or silicon carbide or the like and formed into a cylindrical pipe shape is fitted on the center line of the holder 51, and the inner front end surface of the guide pipe 52 is fitted on the outer peripheral surface of the inner tube 12. Butted. An intermediate portion of the guide tube 52 is held by a sub holder 53 fixed to the outer peripheral surface of the outer tube 13. A linear actuator 54 is horizontally disposed behind the holder 51 outside the heat insulating cover 31 and is mounted on the machine frame 30. The linear actuator 54 reciprocates the main body 55 of the radiation thermometer 50 in the radial direction of the process tube 11. It is configured to be moved.

【0023】放射温度計50の本体55にはガイド筒5
2の中空部内に摺動自在に嵌入された導波棒56の後端
部が支持されており、導波棒56はリニアアクチュエー
タ54による本体55の往復移動に伴ってガイド筒52
を摺動するようになっている。導波棒56はサファイア
または石英ガラスが使用されて丸棒形状に形成されてお
り、導波棒56のガイド筒52を挿通して処理室14の
内部に挿入された先端部には全反射面57を構成する傾
斜面が形成されている。すなわち、図3に示されている
ように、全反射面57は導波棒56が先方へ行くに従っ
て細くなるように切削されることにより形成されてお
り、本実施の形態において、全反射面57は導波棒56
の中心線に対して30度の傾斜角Θを設定されている。
また、全反射面57は上向きに配置されており、上側の
ウエハ1の下面に光学的に対向されているとともに、そ
の入射側光軸が垂直であるボート21の中心線と、その
反射側光軸が水平である導波棒56の中心線と可及的に
一致するように配置されている。つまり、導波棒56の
全反射面57はウエハ1における放射線61を検出する
検出子を構成している。
The main body 55 of the radiation thermometer 50 has a guide cylinder 5
A rear end portion of a waveguide rod 56 slidably fitted into the hollow portion of the guide cylinder 52 is supported.
To slide. The waveguide rod 56 is formed in a round bar shape using sapphire or quartz glass, and has a total reflection surface at the tip inserted through the guide cylinder 52 of the waveguide rod 56 and inserted into the processing chamber 14. 57 are formed. That is, as shown in FIG. 3, the total reflection surface 57 is formed by cutting the waveguide rod 56 so as to become thinner toward the front. In the present embodiment, the total reflection surface 57 is formed. Is the waveguide rod 56
Is set at an inclination angle の of 30 degrees with respect to the center line.
The total reflection surface 57 is arranged upward, is optically opposed to the lower surface of the upper wafer 1, and has a center line of the boat 21 whose incident-side optical axis is vertical, and It is arranged so as to coincide as much as possible with the center line of the waveguide bar 56 whose axis is horizontal. That is, the total reflection surface 57 of the waveguide rod 56 constitutes a detector for detecting the radiation 61 on the wafer 1.

【0024】導波棒56の外側端は本体55の内部にお
いて熱電対や抵抗素子等の測温素子(図示せず)に光学
的に対向されており、測温素子の熱起電力に基づく出力
が放射温度計50の計測温度として温度コントローラ3
3に送信されるようになっている。なお、図3中、58
はシールリングである。
The outer end of the waveguide rod 56 is optically opposed to a temperature measuring element (not shown) such as a thermocouple or a resistance element inside the main body 55, and an output based on the thermoelectromotive force of the temperature measuring element. Is the temperature controller 3 as the measured temperature of the radiation thermometer 50.
3 is transmitted. Note that in FIG.
Is a seal ring.

【0025】次に、前記構成に係るホットウオール形熱
処理装置の作用を温度制御を主体にして説明する。
Next, the operation of the hot wall type heat treatment apparatus according to the above configuration will be described mainly with respect to temperature control.

【0026】図1に示されているように、複数枚のウエ
ハ1を整列保持したボート21はキャップ20の上にウ
エハ1群が並んだ方向が垂直になる状態で載置され、エ
レベータによって差し上げられてインナチューブ12の
炉口15から処理室14に搬入されて行き、キャップ2
0に支持されたままの状態で処理室14に存置される。
この際、図3(c)に示されているように、五台の放射
温度計50a〜50eの導波棒56の先端部はボート2
1の上下で隣合うウエハ1、1間から引き出されて、導
波棒56の全反射面57がボート21の外側に退避した
状態になっている。
As shown in FIG. 1, a boat 21 in which a plurality of wafers 1 are aligned and held is placed on a cap 20 so that the direction in which the wafers 1 are lined up is vertical, and is raised by an elevator. And is carried into the processing chamber 14 from the furnace port 15 of the inner tube 12 and the cap 2
It is placed in the processing chamber 14 while being supported by zero.
At this time, as shown in FIG. 3C, the distal ends of the waveguide rods 56 of the five radiation thermometers 50a to 50e are connected to the boat 2
The total reflection surface 57 of the waveguide rod 56 is drawn out of the boat 21 by being pulled out from between the adjacent wafers 1 and 1 above and below the wafer 1.

【0027】ボート21が所定の位置に存置されると、
図3(a)に示されているように、五台の放射温度計5
0a〜50eの検出子である導波棒56はリニアアクチ
ュエータ54によって前進され、ボート21の上下で隣
合うウエハ1、1の間にそれぞれ挿入されて、導波棒5
6の全反射面57がウエハ1の下面の中心部に対向する
位置に配される。
When the boat 21 is located at a predetermined position,
As shown in FIG. 3A, five radiation thermometers 5
The waveguide rods 0a to 50e, which are detectors, are advanced by the linear actuator 54 and inserted between the wafers 1 and 1 adjacent above and below the boat 21, respectively.
6 is disposed at a position facing the central portion of the lower surface of the wafer 1.

【0028】プロセスチューブ11の内部が排気管17
によって排気されるとともに、プロセスチューブ11の
内部がヒータ32の各ヒータ部32a〜32eによって
温度コントローラ33のシーケンス制御の目標温度(例
えば、600〜1200℃)に加熱される。この際、各
ヒータ部32a〜32eの加熱によるプロセスチューブ
11の内部の実際の上昇温度と各ヒータ部32a〜32
eのシーケンス制御の目標温度との誤差は、各放射温度
計50a〜50eの計測結果に基づくフィードバック制
御によって補正される。
The inside of the process tube 11 is an exhaust pipe 17.
And the inside of the process tube 11 is heated to the target temperature (for example, 600 to 1200 ° C.) of the sequence control of the temperature controller 33 by the heater units 32 a to 32 e of the heater 32. At this time, the actual temperature rise inside the process tube 11 due to the heating of the heaters 32a to 32e and the respective heaters 32a to 32e
The error of the sequence control e from the target temperature is corrected by feedback control based on the measurement results of the radiation thermometers 50a to 50e.

【0029】ところで、ボート21に保持されたウエハ
1の直径が三百mmである場合には、インナチューブと
アウタチューブとの間に設置されたカスケード熱電対に
よる温度計測によってはウエハ1の中心部における実際
の温度を計測したことにならないため、カスケード熱電
対による温度計測結果に基づいてヒータ32をフィード
バック制御しただけでは、ウエハ1に対する熱処理を適
正に制御することができない。
When the diameter of the wafer 1 held by the boat 21 is 300 mm, the central portion of the wafer 1 may be measured by a cascade thermocouple installed between the inner tube and the outer tube. Since the actual temperature is not measured, only the feedback control of the heater 32 based on the temperature measurement result by the cascade thermocouple cannot control the heat treatment on the wafer 1 properly.

【0030】そこで、本実施の形態においては、ウエハ
1の中心部における現在の実際の温度を五台の放射温度
計50a〜50eによって計測し、この計測結果に基づ
いて五台のヒータ部32a〜30eをフィードバック制
御することにより、ウエハ1に対する熱処理を適正に制
御するものとしている。
Therefore, in the present embodiment, the current actual temperature at the center of the wafer 1 is measured by five radiation thermometers 50a to 50e, and based on the measurement results, the five heater sections 32a to 32e are measured. By performing feedback control of 30e, the heat treatment on the wafer 1 is appropriately controlled.

【0031】すなわち、図3(a)に示されているよう
に、放射温度計50の導波棒56の全反射面57はウエ
ハ1の中心部に対向されているため、高温に加熱された
ウエハ1の中心部からの放射線(熱線)61は放射温度
計50の導波棒56に垂直方向から入射して、全反射面
57に入射する。導波棒56の全反射面57に垂直方向
から入射した放射線61は全反射面57で水平方向に反
射されて向きを変換される。水平方向に向きを変換され
た放射線61は導波棒56の界面で全反射を繰り返すこ
とにより伝播して本体55に配置された測温素子に照射
する。放射温度計50は測温素子に照射した放射線61
に対応した測温値を温度コントローラ33に送信する。
なお、図3(a)に示されているように、下側のウエハ
1からの放射線62等の迷光は全反射面57において外
側に全反射するため、導波棒56には入射しない。
That is, as shown in FIG. 3A, since the total reflection surface 57 of the waveguide rod 56 of the radiation thermometer 50 is opposed to the center of the wafer 1, it is heated to a high temperature. Radiation (heat ray) 61 from the center of the wafer 1 is incident on the waveguide rod 56 of the radiation thermometer 50 from the vertical direction, and is incident on the total reflection surface 57. Radiation 61 that is incident on the total reflection surface 57 of the waveguide rod 56 from the vertical direction is reflected in the horizontal direction by the total reflection surface 57 and is converted in direction. The radiation 61 whose direction has been changed in the horizontal direction propagates by repeating total reflection at the interface of the waveguide rod 56 and irradiates the temperature measuring element arranged on the main body 55. The radiation thermometer 50 emits radiation 61 to the temperature measuring element.
Is transmitted to the temperature controller 33.
As shown in FIG. 3A, stray light such as radiation 62 from the lower wafer 1 is totally reflected outward on the total reflection surface 57 and does not enter the waveguide rod 56.

【0032】放射温度計50から送信されて来たウエハ
1の中心部の計測温度と、シーケンス制御の目標温度と
の間に差がある場合には、温度コントローラ33は放射
温度計50からの計測温度とヒータ32のシーケンス制
御の目標温度との誤差を求め、その誤差を解消させるフ
ィードバック制御を実行する。
If there is a difference between the measured temperature of the central portion of the wafer 1 transmitted from the radiation thermometer 50 and the target temperature for the sequence control, the temperature controller 33 performs measurement from the radiation thermometer 50. An error between the temperature and the target temperature of the sequence control of the heater 32 is obtained, and feedback control for eliminating the error is executed.

【0033】ところで、直径が三百mmのウエハ1にお
いては、ヒータ32に対するウエハ1の中心部と周辺部
とでは、遠近差によって温度差や温度上昇速度差が発生
する。これらの差があるままの状態で熱処理を実行する
と、ウエハ1の熱処理状態の分布(例えば、酸化膜の膜
厚分布や不純物の拡散分布)が中心部と周辺部との間で
不均一になってしまう。そこで、直径が三百mmのウエ
ハ1の場合の温度差や温度上昇速度差を吸収するため
に、従来例においてはヒータ32の加熱によるプロセス
チューブ11の内部の温度上昇速度を低く抑制するシー
ケンス制御が実行されている。
Incidentally, in the case of the wafer 1 having a diameter of 300 mm, a temperature difference and a temperature rise speed difference occur between the central portion and the peripheral portion of the wafer 1 with respect to the heater 32 due to the difference in perspective. If the heat treatment is performed with these differences remaining, the distribution of the heat treatment state of the wafer 1 (for example, the oxide film thickness distribution and the impurity diffusion distribution) becomes non-uniform between the central part and the peripheral part. Would. Therefore, in order to absorb the temperature difference and the temperature rise speed difference in the case of the wafer 1 having a diameter of 300 mm, in the conventional example, the sequence control for suppressing the temperature rise speed inside the process tube 11 by heating the heater 32 to be low. Is running.

【0034】しかし、本実施の形態においては、放射温
度計50によってウエハ1の周辺部における現在の実際
の温度を計測してフィードバック制御を実行することに
より、ウエハ1の中心部と周辺部との温度差を解消する
ことができるため、ヒータ32の加熱によるプロセスチ
ューブ11の内部の温度上昇速度を従来例に比べて速く
設定することができる。すなわち、放射温度計50によ
ってウエハの周辺部における現在の実際の温度を計測し
てフィードバック制御を実行したい場合には、図3
(b)に示されているように、放射温度計50の検出子
としての導波棒56をリニアアクチュエータ54によっ
て後退させて全反射面57をウエハ1の周辺部に配置す
ればよい。
However, in the present embodiment, the feedback control is performed by measuring the current actual temperature in the peripheral portion of the wafer 1 by the radiation thermometer 50, so that the central portion and the peripheral portion of the wafer 1 can be controlled. Since the temperature difference can be eliminated, the rate of temperature rise inside the process tube 11 due to the heating of the heater 32 can be set faster than in the conventional example. That is, when it is desired to measure the current actual temperature at the peripheral portion of the wafer by the radiation thermometer 50 and execute the feedback control, FIG.
As shown in (b), the waveguide rod 56 as a detector of the radiation thermometer 50 may be retracted by the linear actuator 54 and the total reflection surface 57 may be arranged on the periphery of the wafer 1.

【0035】以上の温度制御によってプロセスチューブ
11の内部の温度が全体的に一定の安定した状態になる
と、図3(c)に示されているように、放射温度計50
の検出子としての導波棒56がリニアアクチュエータ5
4によって所定の距離だけ後退されることにより、導波
棒56の先端部がボート21の外側に配置される。この
ようにして導波棒56がボート21の外側に退避される
と、プロセスチューブ11の処理室14に原料ガスが供
給されてウエハ1、1間に原料ガスが流通する場合であ
っても、その原料ガスの流れが導波棒56の存在によっ
て乱されるのを未然に防止することができる。
When the temperature inside the process tube 11 becomes a stable state as a whole by the above temperature control, as shown in FIG.
The waveguide rod 56 as a detector of the linear actuator 5
By being retracted by a predetermined distance by 4, the tip of the waveguide rod 56 is arranged outside the boat 21. When the waveguide rod 56 is retracted outside the boat 21 in this manner, even when the source gas is supplied to the processing chamber 14 of the process tube 11 and the source gas flows between the wafers 1 and 1, The flow of the source gas can be prevented from being disturbed by the existence of the waveguide rod 56.

【0036】以上の温度制御による熱処理が実施されて
予め設定された熱処理時間が経過すると、ヒータ32の
加熱が温度コントローラ33のシーケンス制御によって
停止されるとともに、冷却エア40が冷却エア通路41
を流通される。すなわち、冷却エア40は給気管42か
ら供給されるとともに、排気口43から排気路44によ
る排気力によって排気される。冷却エア40は冷却エア
通路41を流通する間にプロセスチューブ11のアウタ
チューブ13に接触して熱を奪うことにより、プロセス
チューブ11の内部を強制的に冷却する。この冷却エア
40による強制冷却によってプロセスチューブ11の内
部の温度は自然冷却の場合に比べて急速に降下して行
く。
When the heat treatment under the above-described temperature control is performed and a preset heat treatment time has elapsed, the heating of the heater 32 is stopped by the sequence control of the temperature controller 33, and the cooling air 40 is supplied to the cooling air passage 41.
Will be distributed. That is, the cooling air 40 is supplied from the air supply pipe 42 and is exhausted from the exhaust port 43 by the exhaust force of the exhaust path 44. The cooling air 40 forcibly cools the inside of the process tube 11 by contacting the outer tube 13 of the process tube 11 and removing heat while flowing through the cooling air passage 41. Due to the forced cooling by the cooling air 40, the temperature inside the process tube 11 falls more rapidly than in the case of natural cooling.

【0037】ところで、この冷却エア40による強制冷
却もプロセスチューブ11の外側からの冷却であるた
め、直径が三百mmのウエハ1においてはウエハ1の中
心部と周辺部とでは遠近差による温度差や温度降下速度
差が発生する。これらの差があるままの状態で強制冷却
を継続すると、ウエハ面内の温度分布が不均一になるた
め、ウエハ1に反りが発生してしまう。そこで、直径が
三百mmのウエハ1の場合の温度差や温度降下速度差を
吸収するために、従来例においては強制冷却による温度
降下速度は低く設定されている。
Since the forced cooling by the cooling air 40 is also cooling from the outside of the process tube 11, the temperature difference between the central portion and the peripheral portion of the wafer 1 having a diameter of 300 mm due to the perspective difference is obtained. Or a difference in temperature drop rate. If forced cooling is continued with these differences remaining, the temperature distribution in the wafer surface becomes non-uniform, and the wafer 1 will be warped. Therefore, in order to absorb the temperature difference and the temperature drop rate difference in the case of the wafer 1 having a diameter of 300 mm, the temperature drop rate by the forced cooling is set low in the conventional example.

【0038】しかし、本実施の形態においては、強制冷
却に際して、放射温度計50の導波棒56を図3(a)
および(b)に示された測温状態にそれぞれ配置するこ
とにより、放射温度計50の測温結果に基づくフィード
バック制御によってウエハ1の中心部と周辺部との温度
差を解消させることができるため、強制冷却によるプロ
セスチューブ11の内部の温度降下速度を従来例に比べ
て速く設定することができる。すなわち、放射温度計5
0から送信されて来たウエハ1の中心部の計測温度とウ
エハ1の周辺部の計測温度との間の差が所定の範囲内に
ある場合には、温度コントローラ33は冷却エア40の
冷却エア通路41での流通速度を増速させて行き、所定
の範囲外の場合には流通速度の増速を中止する。所定の
温度差の範囲とは、ウエハ1に反りが発生するのを防止
可能な範囲である。
However, in the present embodiment, during forced cooling, the waveguide rod 56 of the radiation thermometer 50 is moved to the position shown in FIG.
And (b), the temperature difference between the central portion and the peripheral portion of the wafer 1 can be eliminated by feedback control based on the temperature measurement result of the radiation thermometer 50. In addition, the rate of temperature decrease inside the process tube 11 due to forced cooling can be set faster than in the conventional example. That is, the radiation thermometer 5
When the difference between the measured temperature at the center of the wafer 1 and the measured temperature at the periphery of the wafer 1 transmitted from 0 is within a predetermined range, the temperature controller 33 controls the cooling air of the cooling air 40. The flow speed in the passage 41 is increased, and if the flow speed is out of the predetermined range, the increase in the flow speed is stopped. The range of the predetermined temperature difference is a range in which warpage of the wafer 1 can be prevented.

【0039】以上のようにしてプロセスチューブ11の
内部の温度が降下されて行き予め設定された降下時間が
経過すると、キャップ20が降下されて炉口15が開口
されるとともに、ボート21に保持された状態でウエハ
1群が炉口15からプロセスチューブ11の外部に搬出
される。この際、図3(c)に示されているように、放
射温度計50の導波棒56の先端部はボート21の外側
に配置される。これにより、導波棒56がボート21の
搬出の障害になることを防止することができる。
As described above, when the temperature inside the process tube 11 has been lowered and a predetermined descent time has elapsed, the cap 20 is lowered to open the furnace port 15 and to be held by the boat 21. In this state, the group of wafers 1 is carried out of the process tube 11 from the furnace port 15. At this time, as shown in FIG. 3C, the tip of the waveguide rod 56 of the radiation thermometer 50 is disposed outside the boat 21. Thus, it is possible to prevent the waveguide rod 56 from becoming an obstacle for carrying out the boat 21.

【0040】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.

【0041】1) 放射温度計をプロセスチューブの側壁
を貫通して処理室に挿入しボートに保持されたウエハの
温度を処理中に計測することにより、インシチュー(In
−situ)でウエハの温度を直接計測することができるた
め、プロセスチューブを加熱するヒータを放射温度計の
計測結果によってリアルタイムでフィードバック制御す
ることができ、ホットウオール形熱処理装置の性能およ
び信頼性を高めることができる。
1) A radiation thermometer is inserted into the processing chamber through the side wall of the process tube, and the temperature of the wafer held by the boat is measured during the processing, so that the in-situ (In-situ) is measured.
-Situ), the temperature of the wafer can be directly measured, so the heater for heating the process tube can be feedback controlled in real time based on the measurement result of the radiation thermometer, and the performance and reliability of the hot wall type heat treatment equipment can be improved. Can be enhanced.

【0042】2) 処理室に挿入した放射温度計の導波棒
の先端をボートに保持された上下で隣合うウエハの間に
挿入してウエハの中心部と周辺部とにそれぞれ位置させ
ることにより、放射温度計によってウエハの中心部の温
度を直接計測し、この計測結果によってヒータをフィー
ドバック制御することができるため、熱処理中や昇温時
および降温時におけるウエハの中心部と周辺部との温度
差を解消することができる。
2) By inserting the tip of the waveguide rod of the radiation thermometer inserted into the processing chamber between the vertically adjacent wafers held by the boat and positioning them at the center and the periphery of the wafer, respectively. Since the temperature of the center of the wafer can be directly measured by a radiation thermometer and the heater can be feedback-controlled based on the measurement result, the temperature between the center and the periphery of the wafer during heat treatment, temperature rise and temperature fall, etc. The difference can be eliminated.

【0043】3) 前記1)および2)により、ウエハ面内の
温度分布の均一性を大幅に向上させることができるた
め、熱処理後のウエハにおける処理状態の面内分布の均
一性を大幅に向上させることができるとともに、ウエハ
の反りの発生を防止することができ、ひいてはICの品
質および信頼性を高めることができる。
3) According to the above 1) and 2), the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be greatly improved, so that the uniformity of the in-plane distribution of the processing state on the wafer after the heat treatment is greatly improved. In addition to this, it is possible to prevent the warpage of the wafer and to improve the quality and reliability of the IC.

【0044】4) 昇温時および降温時におけるウエハの
中心部と周辺部との温度差を解消することにより、シー
ケンス制御の温度昇降速度を速く設定することができる
とともに、シーケンス制御の目標温度への到達時間およ
び安定時間を大幅に短縮することができるため、ホット
ウオール形熱処理装置の昇温および降温性能を大幅に高
めることができる。
4) By eliminating the temperature difference between the central portion and the peripheral portion of the wafer at the time of temperature rise and temperature decrease, the temperature rise / fall speed of the sequence control can be set faster and the target temperature of the sequence control can be increased. Since the arrival time and the stabilization time of the hot wall heat treatment apparatus can be greatly reduced, the temperature raising and lowering performance of the hot wall heat treatment apparatus can be greatly improved.

【0045】5) 放射温度計の導波棒を断熱カバー、ア
ウタチューブおよびインナチューブを貫通したガイド筒
に嵌入して摺動自在に支承させることにより、ボートに
水平に支持されたウエハ間に側方から放射温度計を挿入
することができるため、ウエハの中心部および周辺部の
温度を同一の放射温度計によってそれぞれ計測すること
ができる。
5) The waveguide rod of the radiation thermometer is slidably supported by being fitted into a guide tube penetrating the heat insulating cover, the outer tube and the inner tube, so that the side between the wafers horizontally supported by the boat is provided. Since the radiation thermometer can be inserted from the side, the temperatures of the central portion and the peripheral portion of the wafer can be respectively measured by the same radiation thermometer.

【0046】6) 放射温度計の導波棒の先端部に傾斜面
を形成して全反射面を形成することにより、ウエハ間に
挿入した導波棒の検出子端をウエハの下面に光学的に対
向させることができるため、ウエハの下面の放射線を導
波棒に適正に入射させることができ、もって、ウエハの
現在の実際の温度を放射温度計によって正確に計測する
ことができる。
6) By forming an inclined surface at the tip of the waveguide rod of the radiation thermometer to form a total reflection surface, the detector end of the waveguide rod inserted between the wafers is optically attached to the lower surface of the wafer. Therefore, the radiation on the lower surface of the wafer can be properly incident on the waveguide rod, and thus the actual actual temperature of the wafer can be accurately measured by the radiation thermometer.

【0047】7) 放射温度計の導波棒の先端部に形成し
た傾斜面からなる全反射面の光軸をウエハの下面の中心
部に位置させることにより、ウエハの中心部の放射線を
導波棒に適正に入射させることができるため、ウエハの
中心部の現在の実際の温度を放射温度計によって正確に
計測することができる。
7) Radiation at the center of the wafer is guided by positioning the optical axis of the total reflection surface formed of the inclined surface formed at the tip of the waveguide rod of the radiation thermometer at the center of the lower surface of the wafer. Since the light can be properly incident on the rod, the current actual temperature at the center of the wafer can be accurately measured by the radiation thermometer.

【0048】8) ウエハの熱処理中に放射線温度計の導
波棒を径方向に後退させることにより、熱処理中の測温
対象ウエハ間における原料ガスの流れ等の熱処理条件が
変動するのを未然に防止することができる。
8) By retreating the waveguide rod of the radiation thermometer in the radial direction during the heat treatment of the wafer, it is possible to prevent the heat treatment conditions such as the flow of the source gas between the temperature measurement target wafers during the heat treatment from changing. Can be prevented.

【0049】9) また、ボートの処理室への搬入搬出時
に放射温度計の導波棒を径方向に後退させることによ
り、放射温度計がボートの搬入搬出の障害になるのを未
然に防止することができる。
9) Further, the radiation thermometer is retracted in the radial direction when the boat is carried into and out of the processing chamber, thereby preventing the radiation thermometer from obstructing the loading and unloading of the boat. be able to.

【0050】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変
更が可能であることはいうまでもない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0051】例えば、ウエハ中心部および周辺部におけ
る現在の実際の温度を計測する放射温度計とカスケード
熱電対とを併用して、ヒータをフィードバック制御する
ように構成してもよい。
For example, the heater may be feedback-controlled by using a radiation thermometer for measuring the current actual temperature at the central portion and the peripheral portion of the wafer in combination with a cascade thermocouple.

【0052】放射温度計としては前記実施の形態の構成
のものを使用するに限らず、光ファイバや他の光学系を
使用したものを使用してもよい。
The radiation thermometer is not limited to the radiation thermometer of the above embodiment, but may be a radiation thermometer using an optical fiber or another optical system.

【0053】熱処理は酸化処理や拡散処理および拡散だ
けでなくイオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化の
ためのリフローおよびアニール処理等に限らず、成膜処
理等の熱処理であってもよい。
The heat treatment is not limited to oxidation treatment, diffusion treatment and diffusion, but is not limited to reflow and annealing treatment for carrier activation and flattening after ion implantation, but may be heat treatment such as film formation treatment.

【0054】被処理基板はウエハに限らず、ホトマスク
やプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスク
および磁気ディスク等であってもよい。
The substrate to be processed is not limited to a wafer, but may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, a compact disk, a magnetic disk, or the like.

【0055】本発明は、バッチ式縦形ホットウオール形
熱処理装置に限らず、バッチ式横形ホットウオール形熱
処理装置や縦形および横形ホットウオール形減圧CVD
装置等の熱処理装置全般に適用することができる。
The present invention is not limited to the batch type vertical hot wall type heat treatment apparatus, but also the batch type horizontal hot wall type heat treatment apparatus and the vertical and horizontal hot wall type reduced pressure CVD.
The present invention can be applied to any heat treatment apparatus such as an apparatus.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によれば、現在の実際の温度を適
正に計測することによって熱処理を適正に実行すること
ができる。
According to the present invention, the heat treatment can be properly executed by appropriately measuring the current actual temperature.

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

【図1】本発明の一実施の形態であるホットウオール形
熱処理装置を示す正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing a hot wall heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】その要部を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part thereof.

【図3】放射温度計の作用を示す各平面図であり、
(a)はウエハ中心部の測温時を示し、(b)はウエハ
周辺部の測温時を示し、(c)は退避時を示している。
FIG. 3 is a plan view showing the operation of the radiation thermometer;
(A) shows the temperature measurement at the center of the wafer, (b) shows the temperature measurement at the periphery of the wafer, and (c) shows the evacuation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウエハ(基板)、10…ホットウオール形熱処理装
置(バッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置)、11
…プロセスチューブ、12…インナチューブ、13…ア
ウタチューブ、14…処理室、15…炉口、16…マニ
ホールド、17…排気管、18…排気路、19…ガス導
入管、20…キャップ、21…ボート、22、23…端
板、24…保持部材、25…保持溝、26…断熱キャッ
プ部、27…断熱材、30…機枠、31…断熱カバー、
32…ヒータ、32a〜32e…ヒータ部、33…温度
コントローラ、40…冷却エア、41…冷却エア通路、
42…給気管、43…排気口、44…排気路、45…第
一ダンパ、46…水冷ラジエータ、47…第二ダンパ、
48…ブロア、50…放射温度計、50a〜50e…放
射温度計、51…ホルダ、52…ガイド筒、53…サブ
ホルダ、54…リニアアクチュエータ、55…本体、5
6…導波棒、57…全反射面、58…シールリング、6
1…放射線(熱線)、62…放射線(迷光)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (substrate), 10 ... Hot wall type heat treatment apparatus (batch type vertical hot wall type heat treatment apparatus), 11
... process tube, 12 ... inner tube, 13 ... outer tube, 14 ... processing chamber, 15 ... furnace port, 16 ... manifold, 17 ... exhaust pipe, 18 ... exhaust path, 19 ... gas introduction pipe, 20 ... cap, 21 ... Boats, 22 and 23 end plates, 24 holding members, 25 holding grooves, 26 heat insulating caps, 27 heat insulating materials, 30 machine frames, 31 heat insulating covers,
32: heater, 32a to 32e: heater section, 33: temperature controller, 40: cooling air, 41: cooling air passage,
42 air supply pipe, 43 exhaust port, 44 exhaust path, 45 first damper, 46 water cooling radiator, 47 second damper,
48 blower, 50 radiation thermometer, 50a to 50e radiation thermometer, 51 holder, 52 guide tube, 53 sub holder, 54 linear actuator, 55 body, 5
6: waveguide rod, 57: total reflection surface, 58: seal ring, 6
1 ... radiation (heat ray), 62 ... radiation (stray light).

───────────────────────────────────────────────────── 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) G01J 5/10 G01J 5/10 C H01L 21/22 501 H01L 21/22 501N 511 511Q 21/324 21/324 T Fターム(参考) 2G066 AA06 AC01 AC11 BA42 BB01 BC11 CA01 4K056 AA09 BA01 BB06 CA18 FA12 4K061 AA01 BA11 CA08 DA05 FA07 GA06 5F045 AA06 DP19 EB02 GB01 GB15──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G01J 5/10 G01J 5/10 C H01L 21/22 501 H01L 21/22 501N 511 511Q 21/324 21/324 TF term (reference) 2G066 AA06 AC01 AC11 BA42 BB01 BC11 CA01 4K056 AA09 BA01 BB06 CA18 FA12 4K061 AA01 BA11 CA08 DA05 FA07 GA06 5F045 AA06 DP19 EB02 GB01 GB15

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度計がプロセスチューブの側壁を貫通
して処理室に挿入されており、この温度計が進退するこ
とによって前記処理室に搬入された基板の径方向の複数
点に対応した温度を計測するように構成されていること
を特徴とする熱処理装置。
1. A thermometer penetrates a side wall of a process tube and is inserted into a processing chamber. When the thermometer advances and retreats, a temperature corresponding to a plurality of points in a radial direction of the substrate carried into the processing chamber. A heat treatment apparatus characterized in that it is configured to measure the temperature.
JP2001001541A 2001-01-09 2001-01-09 Heat treatment apparatus Pending JP2002208591A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001001541A JP2002208591A (en) 2001-01-09 2001-01-09 Heat treatment apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001001541A JP2002208591A (en) 2001-01-09 2001-01-09 Heat treatment apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002208591A true JP2002208591A (en) 2002-07-26

Family

ID=18870172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001001541A Pending JP2002208591A (en) 2001-01-09 2001-01-09 Heat treatment apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002208591A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004030061A1 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 Tokyo Electron Limited Heat treatment apparatus
JP2004278940A (en) * 2003-03-17 2004-10-07 Ngk Insulators Ltd Burning furnace and temperature adjusting method
JP2008180451A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd External heating type rotary kiln and its operating method
JP2008205426A (en) * 2007-01-26 2008-09-04 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing method and semiconductor manufacturing apparatus
KR101002258B1 (en) * 2007-09-06 2010-12-20 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 Semiconductor manufacturing apparatus and substrate processing method
JP2011198832A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Semiconductor substrate heat treatment apparatus, and temperature measuring method by the same
JP2018206925A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 昭和電工株式会社 Annealing device and method of manufacturing semiconductor wafer
WO2023047552A1 (en) * 2021-09-24 2023-03-30 株式会社Kokusai Electric Substrate processing device, semiconductor device manufacturing method, and program

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004030061A1 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 Tokyo Electron Limited Heat treatment apparatus
US7311520B2 (en) 2002-09-24 2007-12-25 Tokyo Electron Limited Heat treatment apparatus
CN100433265C (en) * 2002-09-24 2008-11-12 东京毅力科创株式会社 Heat treatment apparatus
JP2004278940A (en) * 2003-03-17 2004-10-07 Ngk Insulators Ltd Burning furnace and temperature adjusting method
JP4510393B2 (en) * 2003-03-17 2010-07-21 日本碍子株式会社 Temperature adjustment method
JP2008180451A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd External heating type rotary kiln and its operating method
JP2008205426A (en) * 2007-01-26 2008-09-04 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing method and semiconductor manufacturing apparatus
KR101002258B1 (en) * 2007-09-06 2010-12-20 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 Semiconductor manufacturing apparatus and substrate processing method
JP2011198832A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Semiconductor substrate heat treatment apparatus, and temperature measuring method by the same
JP2018206925A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 昭和電工株式会社 Annealing device and method of manufacturing semiconductor wafer
WO2023047552A1 (en) * 2021-09-24 2023-03-30 株式会社Kokusai Electric Substrate processing device, semiconductor device manufacturing method, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3241401B2 (en) Rapid heat treatment equipment
JP5291965B2 (en) Heat treatment equipment
KR101855091B1 (en) Transparent reflector plate for rapid thermal processing chamber
US7977258B2 (en) Method and system for thermally processing a plurality of wafer-shaped objects
KR100221984B1 (en) Method and apparatus for heat treatment
JP5349819B2 (en) Heat treatment equipment
JP2781616B2 (en) Semiconductor wafer heat treatment equipment
US5626680A (en) Thermal processing apparatus and process
JP2002208591A (en) Heat treatment apparatus
JP2011077143A (en) Heat treatment apparatus
JP5362251B2 (en) Heat treatment equipment
JP4079582B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP4558031B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
US7921803B2 (en) Chamber components with increased pyrometry visibility
JP2002134491A (en) Heat treatment apparatus
JP3421465B2 (en) Heat treatment apparatus and method
JP2009231676A (en) Heat processing apparatus
JP2002367919A (en) Heat treatment device
JP2006019565A (en) Heat treatment apparatus
US7141765B2 (en) Heat treating device
JP4247020B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP3709359B2 (en) Substrate heat treatment equipment
JPH10150029A (en) Semiconductor manufacturing device
JP4342096B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus, vertical boat, and semiconductor manufacturing method
JP4422525B2 (en) Semiconductor manufacturing equipment