JP2534193Y2 - Temperature measuring device - Google Patents
Temperature measuring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は温度測定装置、より詳細
には炉芯菅内におけるウェハ面内の温度分布を測定する
温度測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature measuring device, and more particularly, to a temperature measuring device for measuring a temperature distribution in a wafer surface in a furnace tube.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、ウェハの大口径化と素子の微細
化が進むにつれて、熱処理時のウェハの詳細な熱履歴を
把握することが重要視されている。これは、ウェハの熱
履歴がウェハ内の欠陥及び析出物の発生に影響を及ぼす
ことが明らかになってきているからである。2. Description of the Related Art In general, as the diameter of a wafer becomes larger and the elements become finer, it is important to grasp the detailed thermal history of the wafer during heat treatment. This is because it has become clear that the thermal history of the wafer affects the generation of defects and precipitates in the wafer.
【0003】従来の最も一般的な温度測定装置を図面に
基づいて説明する。図3において、19は炉芯管を示し
ており、炉芯管19の上方及び下方にそれぞれヒータ2
0、21が配設されている。炉芯管19と下方のヒータ
21との間には外部熱電対18が配設されており、炉芯
管19内部には炉芯管19内部の温度を測定するため、
数カ所に内部熱電対17が固定されている。A conventional most common temperature measuring device will be described with reference to the drawings. In FIG. 3, reference numeral 19 denotes a furnace core tube, and heaters 2 are provided above and below the furnace core tube 19 respectively.
0 and 21 are provided. An external thermocouple 18 is provided between the furnace core tube 19 and the lower heater 21, and the temperature inside the furnace core tube 19 is measured inside the furnace core tube 19.
Internal thermocouples 17 are fixed at several places.
【0004】このように構成された温度測定装置におい
て、ウェハの面内温度の測定は内部熱電対17及び外部
熱電対18により炉芯管19内部の温度及びヒータ21
の温度をそれぞれ測定することによって行われていた。In the temperature measuring apparatus thus constructed, the temperature in the furnace core tube 19 and the heater 21 are measured by the internal thermocouple 17 and the external thermocouple 18 for measuring the in-plane temperature of the wafer.
Was measured by measuring the temperature of each.
【0005】また、図4に示したように、炉芯管19の
外部に赤外線モニタ22を配設し、この赤外線モニタ2
2によってウェハ15面内の温度分布を測定する方法が
ある。この方法ではその上方及び下方にヒータ20、2
1が配設された炉芯管19内に、ウェハボード16に載
置されたウェハ15を搬入した場合、炉芯管19の外部
に配設された赤外線モニタ22によってウェハ15から
放射される赤外線をモニタして、ウェハ15面内の温度
分布を測定する。[0005] As shown in FIG. 4, an infrared monitor 22 is provided outside the furnace core tube 19,
2, there is a method of measuring the temperature distribution in the wafer 15 surface. In this method, the heaters 20, 2
When the wafer 15 mounted on the wafer board 16 is carried into the furnace core tube 19 in which the wafer 1 is provided, infrared rays emitted from the wafer 15 by the infrared monitor 22 provided outside the furnace core tube 19 Is monitored, and the temperature distribution in the surface of the wafer 15 is measured.
【0006】[0006]
【考案が解決しようとする課題】上記したウェハ15面
内の温度測定装置においては、ウェハ15を炉芯管19
内に搬入する際に炉芯管19内の熱容量が大きく変化
し、また大気の巻き込み等の影響で炉芯管19内の温度
が変化するとともに、ウェハ15面内の温度分布が変化
することが予想される。そこで、炉芯管19内の温度変
化をできるだけ短時間で回復させるために、PID制御
や内部熱電対17と外部熱電対18のフィードバックの
比率をコントロールする方法により、温度応答の改善に
努力がなされている。しかし内部熱電対17及び外部熱
電対18が炉芯管19に固定されている場合には、ウェ
ハ15の正確な熱履歴を把握することができないという
課題があった。In the above-described temperature measuring apparatus for measuring the temperature in the plane of the wafer 15, the wafer 15 is connected to the furnace core tube 19.
The heat capacity inside the furnace core tube 19 changes greatly when it is loaded into the furnace, and the temperature inside the furnace core tube 19 changes due to the influence of air entrainment and the like, and the temperature distribution in the surface of the wafer 15 changes. is expected. Therefore, in order to recover the temperature change in the furnace core tube 19 in as short a time as possible, efforts are made to improve the temperature response by a method of controlling the PID control and the feedback ratio of the internal thermocouple 17 and the external thermocouple 18. ing. However, when the internal thermocouple 17 and the external thermocouple 18 are fixed to the furnace core tube 19, there has been a problem that it is not possible to accurately grasp the thermal history of the wafer 15.
【0007】また、赤外線モニタ22によってウェハ1
5面内の温度分布を測定する方法では、搬入時における
ウェハ15面内の温度測定は可能であるが、赤外線モニ
ター22の正面の1枚のウェハ15しか温度分布を測定
することができないという課題があった。The infrared monitor 22 controls the wafer 1
According to the method of measuring the temperature distribution in five planes, the temperature in the plane of the wafer 15 at the time of loading can be measured, but only one wafer 15 in front of the infrared monitor 22 can measure the temperature distribution. was there.
【0008】本考案はこのような課題に鑑み考案された
ものであって、炉芯管を使用する熱処理工程において、
ウェハの熱履歴を正確にモニタすることができる温度測
定装置を提供することを目的としている。The present invention has been devised in view of such a problem, and in a heat treatment process using a furnace core tube,
It is an object of the present invention to provide a temperature measuring device capable of accurately monitoring the thermal history of a wafer.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案に係る温度測定装置は、炉芯菅内におけるウェ
ハ面内の温度分布を測定する温度測定装置において、ウ
ェハと同じ平面形状を有し、かつ同じ熱容量を有する治
具内部に複数個の熱電対が埋設されていることを特徴と
している。In order to achieve the above object, a temperature measuring apparatus according to the present invention is a temperature measuring apparatus for measuring a temperature distribution in a wafer plane in a furnace core tube. In addition, a plurality of thermocouples are embedded inside a jig having the same heat capacity.
【0010】[0010]
【作用】上記した構成によれば、炉芯菅内におけるウェ
ハ面内の温度分布を測定する温度測定装置において、ウ
ェハと同じ平面形状を有し、かつ同じ熱容量を有する治
具内部に複数個の熱電対が埋設されているので、前記ウ
ェハ面内の温度分布を測定する前記熱電対が前記ウェハ
とともに前記炉芯管内に搬入され、前記熱電対が埋設さ
れた前記治具が前記ウェハと同様の温度分布の変化を示
すことにより、熱処理時はもちろんのこと、前記ウェハ
を前記炉芯管内に搬入する際にも前記ウェハの熱履歴が
正確にモニタされることとなる。According to the above construction, in a temperature measuring device for measuring a temperature distribution in a wafer surface in a furnace tube, a plurality of thermoelectric devices are placed inside a jig having the same planar shape as a wafer and the same heat capacity. Since the pair is buried, the thermocouple for measuring the temperature distribution in the wafer plane is carried into the furnace core tube together with the wafer, and the jig in which the thermocouple is buried has the same temperature as the wafer. By showing the change in the distribution, the thermal history of the wafer is accurately monitored not only during the heat treatment but also when the wafer is carried into the furnace core tube.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本考案に係る温度測定装置の実施例を
図面に基づいて説明する。図1は温度測定装置10を示
す斜視図であり、図中11は石英ガラス製の治具を示し
ている。この治具11はシリコンウェハ15と同じ平面
形状を有しており、内部に複数個の熱電対12が埋設さ
れている。また熱電対12には熱電対12の出力電圧を
モニタできるように石英細管13を通してリード線14
が導出されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the temperature measuring device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a temperature measuring device 10, in which 11 indicates a jig made of quartz glass. The jig 11 has the same planar shape as the silicon wafer 15, and has a plurality of thermocouples 12 embedded therein. The thermocouple 12 has a lead wire 14 through a quartz tube 13 so that the output voltage of the thermocouple 12 can be monitored.
Is derived.
【0012】石英ガラス製の治具11は炉芯管内に搬入
された際に、シリコンウェハ15と同様の温度変化を示
すことによってシリコンウェハ15面内の温度として測
定される。従って、治具11とシリコンウェハ15との
熱容量を等しくする必要があり表1に示したデータに基
づいて、熱容量=比熱×体積×密度の関係から治具の厚
みを計算する必要がある。When the jig 11 made of quartz glass is carried into the furnace core tube, it exhibits a temperature change similar to that of the silicon wafer 15 and is measured as the temperature within the surface of the silicon wafer 15. Therefore, it is necessary to make the heat capacity of the jig 11 and the silicon wafer 15 equal, and it is necessary to calculate the thickness of the jig from the relationship of heat capacity = specific heat × volume × density based on the data shown in Table 1.
【0013】[0013]
【表1】 [Table 1]
【0014】ここで、6インチウェハの面積をS、石英
ガラス製治具11の厚みをdSiO2、シリコンウェハ15
の厚みをdSiとすると下記の数1が成立する。Here, the area of the 6-inch wafer is S, the thickness of the quartz glass jig 11 is d SiO2 , and the silicon wafer 15 is
The following equation 1 is established when the thickness of the substrate is d Si .
【0015】[0015]
【数1】 (Equation 1)
【0016】ここで、dSi=625μmとするとdSiO2
=482μmとなる。つまり、シリコンウェハ15の厚
みが625μmの場合には、治具11の厚みを482μ
mにすればよいことになる。Here, if d Si = 625 μm, d SiO2
= 482 μm. That is, when the thickness of the silicon wafer 15 is 625 μm, the thickness of the jig 11 is set to 482 μm.
m.
【0017】図2に温度測定装置10を石英ボード16
上に配置した例を示す。シリコンウェハ15の熱履歴を
より正確に測定しようとする場合には、温度測定装置1
0をシリコンウェハ15の前後に配置してシリコンウェ
ハ15を挟むように配置すれば良い。また、シリコンウ
ェハ15の搬入速度、昇温レート及び処理枚数等を変化
させない場合には、石英ボード16上のすべての位置に
温度測定装置10を載置して、あらかじめ熱履歴を測定
することも可能である。FIG. 2 shows a temperature measuring device 10 mounted on a quartz board 16.
An example is shown above. In order to more accurately measure the thermal history of the silicon wafer 15, the temperature measurement device 1
0 may be arranged before and after the silicon wafer 15 so as to sandwich the silicon wafer 15. In addition, when the carrying-in speed of the silicon wafer 15, the temperature rising rate, the number of processed wafers, and the like are not changed, the temperature history may be measured in advance by mounting the temperature measuring devices 10 at all positions on the quartz board 16. It is possible.
【0018】なお、本実施例において、治具11として
石英ガラス製のものについて説明しているが、シリコン
ウェハ15と同じ平面形状を有し、シリコンウェハ15
と同等の熱容量を示す形態に治具11を加工することが
でき、ウェハ15の汚染源とならなければ、石英ガラス
製のものに限定されるものではない。In this embodiment, the jig 11 made of quartz glass is described. However, the jig 11 has the same planar shape as the silicon wafer 15 and
The jig 11 can be processed into a form having the same heat capacity as that of the quartz glass, and the jig 11 is not limited to quartz glass as long as it does not become a contamination source of the wafer 15.
【0019】このように上記実施例によれば、シリコン
ウェハ15面内の温度分布を測定するための熱電対12
をシリコンウェハ15とともに炉芯管内に搬入すること
ができるとともに、熱電対12が埋設された治具11が
シリコンウェハ15と同様の温度変化を示すので、シリ
コンウェハ15を炉芯管内に搬入する際にもシリコンウ
ェハ15の熱履歴を正確にモニタすることができ、欠陥
や析出物の予測及び制御等を正確に行うことが可能とな
る。As described above, according to the above embodiment, the thermocouple 12 for measuring the temperature distribution in the surface of the silicon wafer 15 is used.
Can be carried into the furnace core tube together with the silicon wafer 15, and the jig 11 in which the thermocouples 12 are embedded exhibits the same temperature change as the silicon wafer 15, so that the silicon wafer 15 is carried into the furnace core tube. Also, the thermal history of the silicon wafer 15 can be accurately monitored, and the prediction and control of defects and precipitates can be performed accurately.
【0020】[0020]
【考案の効果】以上詳述したように本考案に係る温度測
定装置にあっては、炉芯菅内におけるウェハ面内の温度
分布を測定する温度測定装置において、ウェハと同じ平
面形状を有し、かつ同じ熱容量を有する治具内部に複数
個の熱電対が埋設されているので、前記ウェハ面内の温
度分布を測定するための前記熱電対を前記ウェハととも
に前記炉芯管内に搬入することができるとともに、前記
熱電対が埋設された前記治具が前記ウェハと同様の温度
分布の変化を示すことにより、熱処理時はもちろんのこ
と、前記ウェハを前記炉芯管内に搬入する際にも前記ウ
ェハの熱履歴を正確にモニタすることができ、欠陥や析
出物の予測及び制御等を正確に行うことが可能となる。As described above in detail, the temperature measuring device according to the present invention is a temperature measuring device for measuring a temperature distribution in a wafer surface in a furnace core tube, which has the same planar shape as a wafer. In addition, since a plurality of thermocouples are buried inside a jig having the same heat capacity, the thermocouple for measuring the temperature distribution in the wafer surface can be carried into the furnace core tube together with the wafer. At the same time, the jig in which the thermocouple is embedded shows the same change in temperature distribution as the wafer, so that the wafer is not only loaded during the heat treatment but also when the wafer is loaded into the furnace core tube. The thermal history can be accurately monitored, and prediction and control of defects and precipitates can be performed accurately.
【図1】本考案に係る温度測定装置の実施例を示した斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a temperature measuring device according to the present invention.
【図2】温度測定装置の配置例を示した模式的断面図で
ある。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement example of a temperature measuring device.
【図3】従来の温度測定装置を示した概略断面図であ
る。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a conventional temperature measuring device.
【図4】温度測定装置として赤外線モニタを配置した場
合の側面断面図である。FIG. 4 is a side sectional view when an infrared monitor is arranged as a temperature measuring device.
10 温度測定装置 11 治具 12 熱電対 15 ウェハ Reference Signs List 10 Temperature measuring device 11 Jig 12 Thermocouple 15 Wafer
Claims (1)
を測定する温度測定装置において、ウェハと同じ平面形
状を有し、かつ同じ熱容量を有する治具内部に複数個の
熱電対が埋設されていることを特徴とする温度測定装
置。1. A temperature measuring apparatus for measuring a temperature distribution in a wafer surface in a furnace tube, wherein a plurality of thermocouples are embedded in a jig having the same planar shape as the wafer and having the same heat capacity. A temperature measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4998491U JP2534193Y2 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Temperature measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4998491U JP2534193Y2 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Temperature measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH056340U JPH056340U (en) | 1993-01-29 |
JP2534193Y2 true JP2534193Y2 (en) | 1997-04-30 |
Family
ID=12846286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4998491U Expired - Lifetime JP2534193Y2 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Temperature measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2534193Y2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0180061U (en) * | 1987-11-17 | 1989-05-29 | ||
JP4504509B2 (en) * | 2000-05-11 | 2010-07-14 | 日本フェンオール株式会社 | Temperature measuring device |
JP4536214B2 (en) * | 2000-06-01 | 2010-09-01 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treatment apparatus and control method of heat treatment apparatus |
US12074044B2 (en) * | 2018-11-14 | 2024-08-27 | Cyberoptics Corporation | Wafer-like sensor |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP4998491U patent/JP2534193Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH056340U (en) | 1993-01-29 |
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