JP3423436B2 - 半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具及び測定方法 - Google Patents
半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具及び測定方法Info
- Publication number
- JP3423436B2 JP3423436B2 JP24093894A JP24093894A JP3423436B2 JP 3423436 B2 JP3423436 B2 JP 3423436B2 JP 24093894 A JP24093894 A JP 24093894A JP 24093894 A JP24093894 A JP 24093894A JP 3423436 B2 JP3423436 B2 JP 3423436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- jig
- temperature
- infrared emissivity
- semiconductor wafer
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積装置の製造
工程でのランプアニール炉による熱処理における赤外線
放射率の測定治具及びそれを用いた測定方法に関するも
のである。
工程でのランプアニール炉による熱処理における赤外線
放射率の測定治具及びそれを用いた測定方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、以下に示すようなものがあった。
例えば、以下に示すようなものがあった。
【０００３】図３はかかる従来の赤外線放射率を測定す
るための測定治具の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面
図、図５はそのような測定治具を用いて赤外線放射率を
測定する方法の概念図であり、以下に従来の赤外線放射
率の測定方法を示す。
るための測定治具の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面
図、図５はそのような測定治具を用いて赤外線放射率を
測定する方法の概念図であり、以下に従来の赤外線放射
率の測定方法を示す。
【０００４】図３に示すように、赤外線放射率（エミッ
シビティーε）測定治具１００は、グラファイト（黒
鉛）製であり、測定するウエハのガイド１０１と中心部
の測定窓１０２と測定すべき半導体ウエハ（以下、単に
ウエハという）を固定し、かつ測定治具１００からの熱
の伝導を促進するための真空チャック溝１０３及び外部
へ真空を導く穴１０４で構成した測温テーブル１０５
と、これを測温するための熱電対を収納する測温孔１０
７、熱電対からの引き出し線１０６を有する支持台１０
８で構成されている。
シビティーε）測定治具１００は、グラファイト（黒
鉛）製であり、測定するウエハのガイド１０１と中心部
の測定窓１０２と測定すべき半導体ウエハ（以下、単に
ウエハという）を固定し、かつ測定治具１００からの熱
の伝導を促進するための真空チャック溝１０３及び外部
へ真空を導く穴１０４で構成した測温テーブル１０５
と、これを測温するための熱電対を収納する測温孔１０
７、熱電対からの引き出し線１０６を有する支持台１０
８で構成されている。
【０００５】図４に示すように、真空チャック溝１０３
は外部へ真空を導く穴１０４に接続されており、外部の
真空ポンプにより測温テーブル１０５に測温ウエハ１０
９を固定できる構造となっている。
は外部へ真空を導く穴１０４に接続されており、外部の
真空ポンプにより測温テーブル１０５に測温ウエハ１０
９を固定できる構造となっている。
【０００６】図５に示すように、石英製のチャンバー１
１０の上下には、反射鏡１１１とハロゲンランプ１１２
で構成した加熱部と、ガス導入口１１３及びガス排出口
１１４があり、チャンバーの蓋体１１５には測定治具１
００が支持されており、真空を導く穴（１０４、ここで
は図示なし）に接続された真空パイプ１１６により真空
を引いている。また、測定治具１００にはウエハ１０９
の裏面が全面現れるように真空で支持されており、中央
部には赤外線放射温度計（以後、ボロメータという）１
１８が配置されている。
１０の上下には、反射鏡１１１とハロゲンランプ１１２
で構成した加熱部と、ガス導入口１１３及びガス排出口
１１４があり、チャンバーの蓋体１１５には測定治具１
００が支持されており、真空を導く穴（１０４、ここで
は図示なし）に接続された真空パイプ１１６により真空
を引いている。また、測定治具１００にはウエハ１０９
の裏面が全面現れるように真空で支持されており、中央
部には赤外線放射温度計（以後、ボロメータという）１
１８が配置されている。
【０００７】ボロメータ１１８は赤外線光学系１１９と
赤外線センサ１２０及び温度表示計１２１で構成されて
おり、ウエハ１０９の実温である測温テーブル１０５の
温度は、熱電対１０６と温度表示計１１７に表示され
る。ボロメータ１１８の温度表示である放射温度１２３
は熱電対温度１２２より通常低く、これが赤外線放射率
εを表している。
赤外線センサ１２０及び温度表示計１２１で構成されて
おり、ウエハ１０９の実温である測温テーブル１０５の
温度は、熱電対１０６と温度表示計１１７に表示され
る。ボロメータ１１８の温度表示である放射温度１２３
は熱電対温度１２２より通常低く、これが赤外線放射率
εを表している。
【０００８】Ｓｉウエハの場合、赤外線放射率εは０．
７２であり、反射率＝１−ε→２８％の赤外線がＳｉウ
エハ表面で内部反射しているため、放射温度１２３が低
く表示されるわけである。
７２であり、反射率＝１−ε→２８％の赤外線がＳｉウ
エハ表面で内部反射しているため、放射温度１２３が低
く表示されるわけである。
【０００９】一般に、ボロメータ１１８には赤外線放射
率εの補正機能があり、この補正機能に０．７２を設定
し、実温である熱電対温度と放射温度を等しくしてお
り、これを赤外線放射率測定といっている。
率εの補正機能があり、この補正機能に０．７２を設定
し、実温である熱電対温度と放射温度を等しくしてお
り、これを赤外線放射率測定といっている。
【００１０】しかし、この赤外線放射率εは固定された
定数ではなく、例えば、Ｓｉウエハ表面に成膜すると、
赤外線放射率εは膜厚に周期的に変化することが知られ
ており、熱処理ウエハを必要に応じて赤外線放射率εを
測定している。
定数ではなく、例えば、Ｓｉウエハ表面に成膜すると、
赤外線放射率εは膜厚に周期的に変化することが知られ
ており、熱処理ウエハを必要に応じて赤外線放射率εを
測定している。
【００１１】図６はＳｉウエハ表面へのシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2 膜）と多結晶シリコン膜を形成した場合の赤
外線放射率εであり、シリコン酸化膜が厚い場合、赤外
線放射率εはほぼ１〜０．２まで変化している。そこで
測温テーブル１０５は赤外線放射率εがほぼ１であるグ
ラファイトが使用されている。その他の材質であると赤
外線放射率εは１より小さい値を取り、測定窓１０２部
分の測温ウエハ１０９が測温テーブル１０５より高温化
する可能性があり、汎用性を保つため、グラファイトが
使用されている。
（ＳｉＯ2 膜）と多結晶シリコン膜を形成した場合の赤
外線放射率εであり、シリコン酸化膜が厚い場合、赤外
線放射率εはほぼ１〜０．２まで変化している。そこで
測温テーブル１０５は赤外線放射率εがほぼ１であるグ
ラファイトが使用されている。その他の材質であると赤
外線放射率εは１より小さい値を取り、測定窓１０２部
分の測温ウエハ１０９が測温テーブル１０５より高温化
する可能性があり、汎用性を保つため、グラファイトが
使用されている。
【００１２】また、測定窓１０２はボロメータ１１８の
測定波長が３〜１０μｍであり、この波長ではＳｉウエ
ハが光学的に透明なため測温テーブル１０５の赤外線に
妨害されることを防止するために設けられたものであ
る。
測定波長が３〜１０μｍであり、この波長ではＳｉウエ
ハが光学的に透明なため測温テーブル１０５の赤外線に
妨害されることを防止するために設けられたものであ
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の測定治具の構造または測定方法では、 （１）真空チャックによる固定であり、真空中では測温
できない。
た従来の測定治具の構造または測定方法では、 （１）真空チャックによる固定であり、真空中では測温
できない。
【００１４】（２）極度に低い赤外線放射率εのウエハ
の場合、裏面が雰囲気ガスにより冷却され、赤外線放射
率εがより低く測定される。
の場合、裏面が雰囲気ガスにより冷却され、赤外線放射
率εがより低く測定される。
【００１５】（３）熱処理は６００℃〜１２００℃と高
温であり、測温テーブルと支持台を別の材質にすること
は熱膨張が異なることにより困難であり、熱負荷の大き
いグラファイト一体物となり、昇温降温に時間が必要で
ある。
温であり、測温テーブルと支持台を別の材質にすること
は熱膨張が異なることにより困難であり、熱負荷の大き
いグラファイト一体物となり、昇温降温に時間が必要で
ある。
【００１６】（４）測定治具は蓋に支持されており、蓋
の気密を保つのが困難であることから、一般にＮＨ3 な
ど毒ガス雰囲気での赤外線放射率εの測定ができない。
の気密を保つのが困難であることから、一般にＮＨ3 な
ど毒ガス雰囲気での赤外線放射率εの測定ができない。
【００１７】など生産技術的改善では解決できない問題
があり、技術的に満足できるものは得られなかった。
があり、技術的に満足できるものは得られなかった。
【００１８】本発明は、上記問題を除去し、短時間で、
いかなる雰囲気でもパーティクル発生なしで、赤外線放
射率εの測定が可能な優れた半導体ウエハの赤外線放射
率の測定治具及び測定方法を提供することを目的とす
る。
いかなる雰囲気でもパーティクル発生なしで、赤外線放
射率εの測定が可能な優れた半導体ウエハの赤外線放射
率の測定治具及び測定方法を提供することを目的とす
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）ランプによる加熱にて熱処理を行う半導体集積回
路装置の製造装置における半導体ウエハの赤外線放射率
の測定治具において、前記半導体ウエハを収納する収納
部を有する本体と、前記本体の収納部の底面に設けられ
た、赤外線放射温度計の測温領域より大きい測温窓と、
該本体の前記収納部に嵌合され、前記測温窓の上方に同
様の寸法で形成される開口を有する治具蓋と、前記本体
に設けられる熱電対を収納する測温孔を設けるようにし
たものである。
成するために、 （１）ランプによる加熱にて熱処理を行う半導体集積回
路装置の製造装置における半導体ウエハの赤外線放射率
の測定治具において、前記半導体ウエハを収納する収納
部を有する本体と、前記本体の収納部の底面に設けられ
た、赤外線放射温度計の測温領域より大きい測温窓と、
該本体の前記収納部に嵌合され、前記測温窓の上方に同
様の寸法で形成される開口を有する治具蓋と、前記本体
に設けられる熱電対を収納する測温孔を設けるようにし
たものである。
【００２０】（２）上記（１）記載の半導体ウエハの赤
外線放射率の測定治具において、前記治具蓋及び本体が
ＳｉＣを被覆したグラファイト製である。
外線放射率の測定治具において、前記治具蓋及び本体が
ＳｉＣを被覆したグラファイト製である。
【００２１】（３）上記（１）記載の半導体ウエハの赤
外線放射率の測定治具において、前記治具蓋及び本体の
表面にシリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を被覆し、赤
外線放射率を１〜０．９とした多結晶シリコン製であ
る。
外線放射率の測定治具において、前記治具蓋及び本体の
表面にシリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を被覆し、赤
外線放射率を１〜０．９とした多結晶シリコン製であ
る。
【００２２】（４）上記（１）記載の半導体ウエハの赤
外線放射率の測定治具において、前記治具蓋と本体の表
面に多結晶シリコン膜とシリコン酸化膜及び多結晶シリ
コン膜を被覆し、赤外線放射率を１〜０．９とした石英
ガラス製である。
外線放射率の測定治具において、前記治具蓋と本体の表
面に多結晶シリコン膜とシリコン酸化膜及び多結晶シリ
コン膜を被覆し、赤外線放射率を１〜０．９とした石英
ガラス製である。
【００２３】（５）ランプによる加熱にて熱処理を行う
半導体集積回路装置の製造装置における半導体ウエハの
赤外線放射率の測定方法において、上記（１）、
（２）、（３）又は（４）記載の半導体ウエハの赤外線
放射率の測定治具の本体の測温窓を介して前記測温ウエ
ハの裏面の温度を測定する。
半導体集積回路装置の製造装置における半導体ウエハの
赤外線放射率の測定方法において、上記（１）、
（２）、（３）又は（４）記載の半導体ウエハの赤外線
放射率の測定治具の本体の測温窓を介して前記測温ウエ
ハの裏面の温度を測定する。
【００２４】
【作用】本発明によれば、
（１）上記（１）又は（５）記載の半導体ウエハの赤外
線放射率の測定治具又はその赤外線放射率の測定方法に
よれば、測定ウエハを収納方式としたので真空雰囲気で
の測温が可能である。
線放射率の測定治具又はその赤外線放射率の測定方法に
よれば、測定ウエハを収納方式としたので真空雰囲気で
の測温が可能である。
【００２５】また、極度に低い赤外線放射率の半導体ウ
エハの場合でも、ほぼ全面が加熱用の治具に被覆されて
おり、雰囲気ガスによる冷却効果は無視できるレベルに
することができる。
エハの場合でも、ほぼ全面が加熱用の治具に被覆されて
おり、雰囲気ガスによる冷却効果は無視できるレベルに
することができる。
【００２６】更に、測定治具と支持台は別に製作でき、
熱負荷を小さくできるので、昇温降温を高レートで実施
可能である。
熱負荷を小さくできるので、昇温降温を高レートで実施
可能である。
【００２７】また、真空パイプがないこと、小型軽量の
治具が製作可能なため、ＮＨ3 ガス雰囲気で測温でき
る。
治具が製作可能なため、ＮＨ3 ガス雰囲気で測温でき
る。
【００２８】（２）上記（２）記載の半導体ウエハの赤
外線放射率の測定治具によれば、上記（１）に加え、測
定治具の表面をＳｉＣでコートしたので、パーティクル
の発生を皆無にできる。また、ＳｉＣが耐酸化性の性質
に富むので、あらゆるガス雰囲気での測温が可能であ
る。
外線放射率の測定治具によれば、上記（１）に加え、測
定治具の表面をＳｉＣでコートしたので、パーティクル
の発生を皆無にできる。また、ＳｉＣが耐酸化性の性質
に富むので、あらゆるガス雰囲気での測温が可能であ
る。
【００２９】（３）上記（３）記載の半導体ウエハの赤
外線放射率の測定治具によれば、多結晶シリコン表面に
シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を生成し、かつ赤外
線放射率εがほぼ１となる積層構造としたので、上記
（１）に加え、パーティクルの発生を皆無にできる。ま
た、赤外線放射率εが１に近いウエハの測温においても
誤差を極めて小さくできる。
外線放射率の測定治具によれば、多結晶シリコン表面に
シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を生成し、かつ赤外
線放射率εがほぼ１となる積層構造としたので、上記
（１）に加え、パーティクルの発生を皆無にできる。ま
た、赤外線放射率εが１に近いウエハの測温においても
誤差を極めて小さくできる。
【００３０】（４）上記（４）記載の半導体ウエハの赤
外線放射率の測定治具によれば、上記（１）に加え、測
定治具を石英で製作したので、安価であるとともに、製
作形状の自由度が大きく、また、破損の場合の修理が可
能となった。更に、ＳｉＣより不純物濃度が低く汚染が
少ない特徴をも有する。また、赤外線放射率εをほぼ１
となる積層構造としたので、赤外線放射率εが１に近い
ウエハの測定でも誤差を小さくできる。
外線放射率の測定治具によれば、上記（１）に加え、測
定治具を石英で製作したので、安価であるとともに、製
作形状の自由度が大きく、また、破損の場合の修理が可
能となった。更に、ＳｉＣより不純物濃度が低く汚染が
少ない特徴をも有する。また、赤外線放射率εをほぼ１
となる積層構造としたので、赤外線放射率εが１に近い
ウエハの測定でも誤差を小さくできる。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００３２】図１は本発明の第１実施例を示す測定治具
の構成図であり、図１（ａ）はその測温治具の上面図、
図１（ｂ）はその測定治具の一部破断側面図である。図
２はその測定治具を用いた赤外線放射率の測定方法の概
念図である。なお、従来例と同一部分については、同じ
符号を付与している。
の構成図であり、図１（ａ）はその測温治具の上面図、
図１（ｂ）はその測定治具の一部破断側面図である。図
２はその測定治具を用いた赤外線放射率の測定方法の概
念図である。なお、従来例と同一部分については、同じ
符号を付与している。
【００３３】図１に示すように、測定治具１０は、測温
窓１３が開口している測定治具本体１１と、開口１４を
有している治具蓋１２とで構成されており、開口寸法
は、測温エリアの倍程度で１０〜２０ｍｍφである。材
質はグラファイトであり、治具蓋１２の板厚は１〜２ｍ
ｍである。
窓１３が開口している測定治具本体１１と、開口１４を
有している治具蓋１２とで構成されており、開口寸法
は、測温エリアの倍程度で１０〜２０ｍｍφである。材
質はグラファイトであり、治具蓋１２の板厚は１〜２ｍ
ｍである。
【００３４】測定治具本体１１の内部は、半導体ウエハ
（測温ウエハ）１０９が収納できる大きさで、底板には
実温測定のための熱電対収納用の測温孔１５が設けられ
ている。治具蓋１２と測定治具本体１１は嵌め合い構造
とし、互いにずれない構造にしている。
（測温ウエハ）１０９が収納できる大きさで、底板には
実温測定のための熱電対収納用の測温孔１５が設けられ
ている。治具蓋１２と測定治具本体１１は嵌め合い構造
とし、互いにずれない構造にしている。
【００３５】図２に示すように、石英製のチャンバー１
１０の上下には、反射鏡１１１とハロゲンランプ１１２
で構成した加熱部と、ガス導入口１１３及びガス排出口
１１４が設けられ、チャンバーの蓋体１１５には測定治
具１０が支持される支持台１７が固定されている。
１０の上下には、反射鏡１１１とハロゲンランプ１１２
で構成した加熱部と、ガス導入口１１３及びガス排出口
１１４が設けられ、チャンバーの蓋体１１５には測定治
具１０が支持される支持台１７が固定されている。
【００３６】また、測温ウエハ１０９の裏面が測定治具
本体１１の底板に接するように収納されている。
本体１１の底板に接するように収納されている。
【００３７】更に、中央部には赤外線放射温度計（ボロ
メータ）１１８が配置されている。ボロメータ１１８は
赤外線光学系１１９と赤外線センサ１２０及び温度表示
計１２１で構成されており、測温ウエハ１０９の実際の
温度である測定治具１０の温度は、測温孔１５に収納さ
れる熱電対（図示なし）からの引き出し線１０６に接続
される温度表示計１１７によって表示される。ボロメー
タ１１８の温度表示計１２１に表示される放射温度１２
３は、前記した温度表示計１１７による温度１２２よ
り、通常低くなり、赤外線放射率εが測定できる。
メータ）１１８が配置されている。ボロメータ１１８は
赤外線光学系１１９と赤外線センサ１２０及び温度表示
計１２１で構成されており、測温ウエハ１０９の実際の
温度である測定治具１０の温度は、測温孔１５に収納さ
れる熱電対（図示なし）からの引き出し線１０６に接続
される温度表示計１１７によって表示される。ボロメー
タ１１８の温度表示計１２１に表示される放射温度１２
３は、前記した温度表示計１１７による温度１２２よ
り、通常低くなり、赤外線放射率εが測定できる。
【００３８】次に、本発明の第２実施例として、図７に
示すように、グラファイト製の測定治具本体１１と治具
蓋１２の表面に、ＣＶＤ法により、ＳｉＣ膜１６を０．
１〜１μｍ被覆させるようにしている。
示すように、グラファイト製の測定治具本体１１と治具
蓋１２の表面に、ＣＶＤ法により、ＳｉＣ膜１６を０．
１〜１μｍ被覆させるようにしている。
【００３９】次いで、本発明の第３実施例として、図８
に示すように、多結晶シリコン製の測定治具本体２１の
表面に４５００ÅのＳｉＯ2 膜（以下、単に、シリコン
酸化膜）２３を生成し、その後、２００〜３００Åまた
は４８００Åの多結晶シリコン膜２４をＣＶＤ法にて生
成させ、被覆するようにしている。同様に、多結晶シリ
コン製の治具蓋２２の表面に４５００Åのシリコン酸化
膜２３を生成し、その後、２００〜３００Åまたは４８
００Åの多結晶シリコン膜２４をＣＶＤ法にて生成さ
せ、被覆するようにしている。
に示すように、多結晶シリコン製の測定治具本体２１の
表面に４５００ÅのＳｉＯ2 膜（以下、単に、シリコン
酸化膜）２３を生成し、その後、２００〜３００Åまた
は４８００Åの多結晶シリコン膜２４をＣＶＤ法にて生
成させ、被覆するようにしている。同様に、多結晶シリ
コン製の治具蓋２２の表面に４５００Åのシリコン酸化
膜２３を生成し、その後、２００〜３００Åまたは４８
００Åの多結晶シリコン膜２４をＣＶＤ法にて生成さ
せ、被覆するようにしている。
【００４０】次に、本発明の第４実施例として、図９に
示すように、石英製の測定治具本体３１の表面に、０．
５μｍ以上の多結晶シリコン膜３３をＣＶＤ法にて生成
し、その後、表面に４５００Åのシリコン酸化膜及び２
００〜３００Åまたは４８００Åの多結晶シリコン膜か
らなる被膜３４をＣＶＤ法にて生成させ、被覆する。同
様に、石英製の治具蓋３２の表面に、０．５μｍ以上の
多結晶シリコン膜３３をＣＶＤ法にて生成し、その表面
に４５００Åのシリコン酸化膜及び２００〜３００Åま
たは４８００Åの多結晶シリコン膜からなる被膜３４を
ＣＶＤ法にて生成させ、被覆するようにしている。
示すように、石英製の測定治具本体３１の表面に、０．
５μｍ以上の多結晶シリコン膜３３をＣＶＤ法にて生成
し、その後、表面に４５００Åのシリコン酸化膜及び２
００〜３００Åまたは４８００Åの多結晶シリコン膜か
らなる被膜３４をＣＶＤ法にて生成させ、被覆する。同
様に、石英製の治具蓋３２の表面に、０．５μｍ以上の
多結晶シリコン膜３３をＣＶＤ法にて生成し、その表面
に４５００Åのシリコン酸化膜及び２００〜３００Åま
たは４８００Åの多結晶シリコン膜からなる被膜３４を
ＣＶＤ法にて生成させ、被覆するようにしている。
【００４１】次に、本発明の第５実施例として、図１０
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００４２】なお、従来例と同一の部分については、同
じ番号を付して、その説明は省略する。
じ番号を付して、その説明は省略する。
【００４３】測温ウエハ１０９の裏面の一部に、グラフ
ァイトペースト「商品名 ヒタゾルＡＢ Ｍ 日立粉末
冶金（株）製」５１を被覆させ、チャンバーの蓋体４１
に固定された支持台４２に、少なくとも３箇所に形成さ
れた石英の突起４３を介して点接触状態で載置して石英
製のチャンバー１１０に挿入する。
ァイトペースト「商品名 ヒタゾルＡＢ Ｍ 日立粉末
冶金（株）製」５１を被覆させ、チャンバーの蓋体４１
に固定された支持台４２に、少なくとも３箇所に形成さ
れた石英の突起４３を介して点接触状態で載置して石英
製のチャンバー１１０に挿入する。
【００４４】図１０に示すように、ボロメータ５２は測
温ウエハ１０９の裏面を走査できる構造とし、グラファ
イトペースト５１の表面と測温ウエハ１０９の裏面の測
温を行い、温度表示計１２１に表示する。
温ウエハ１０９の裏面を走査できる構造とし、グラファ
イトペースト５１の表面と測温ウエハ１０９の裏面の測
温を行い、温度表示計１２１に表示する。
【００４５】次に、本発明の第６実施例として、図１１
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００４６】なお、従来例と同一の部分については、同
じ番号を付して、その説明は省略する。
じ番号を付して、その説明は省略する。
【００４７】図１１に示すように、測温ウエハ１０９の
裏面の一部に、グラファイトペースト「商品名 ヒタゾ
ルＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）製」５１を被覆させ、
チャンバーの蓋体４１に固定された支持台４２に点接触
状態で載置して石英製のチャンバー１１０に挿入する。
裏面の一部に、グラファイトペースト「商品名 ヒタゾ
ルＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）製」５１を被覆させ、
チャンバーの蓋体４１に固定された支持台４２に点接触
状態で載置して石英製のチャンバー１１０に挿入する。
【００４８】そこで、ボロメータ６１は２個の赤外線セ
ンサ６２，６３を配置し、赤外線センサ６２はグラファ
イトペースト５１の測温を行い、赤外線センサ６３は測
温ウエハ１０９の裏面の測温を行い、温度表示計６４は
グラファイトペースト５１及び温度表示計６５は測温ウ
エハ１０９の温度をそれぞれ表示する。
ンサ６２，６３を配置し、赤外線センサ６２はグラファ
イトペースト５１の測温を行い、赤外線センサ６３は測
温ウエハ１０９の裏面の測温を行い、温度表示計６４は
グラファイトペースト５１及び温度表示計６５は測温ウ
エハ１０９の温度をそれぞれ表示する。
【００４９】次に、本発明の第７実施例として、図１２
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００５０】なお、従来例と同一の部分については、同
じ番号を付して、その説明は省略する。
じ番号を付して、その説明は省略する。
【００５１】図１２に示すように、測温ウエハ１０９の
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）製」５３を被覆させ、板
厚１００〜６００μｍのＳｉＣ片５４を接着させ、チャ
ンバーの蓋体４１に固定された支持台４２に点接触状態
で載置して石英製のチャンバー１１０に挿入する。
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）製」５３を被覆させ、板
厚１００〜６００μｍのＳｉＣ片５４を接着させ、チャ
ンバーの蓋体４１に固定された支持台４２に点接触状態
で載置して石英製のチャンバー１１０に挿入する。
【００５２】そこで、ボロメータ５２は測温ウエハ１０
９の裏面を走査できる構造とし、グラファイトペースト
５３で接着したＳｉＣ片５４の表面と測温ウエハ１０９
の裏面の測温を行う。
９の裏面を走査できる構造とし、グラファイトペースト
５３で接着したＳｉＣ片５４の表面と測温ウエハ１０９
の裏面の測温を行う。
【００５３】次に、本発明の第８実施例として、図１３
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００５４】なお、従来例と同一の部分については、同
じ番号を付して、その説明は省略する。
じ番号を付して、その説明は省略する。
【００５５】図１３に示すように、測温ウエハ１０９の
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）」５３を被覆させ、板厚
１００〜６００μｍのＳｉＣ片５４を接着させ、チャン
バーの蓋体４１に固定された支持台４２に点接触状態で
載置して石英製のチャンバー１１０に挿入する。
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）」５３を被覆させ、板厚
１００〜６００μｍのＳｉＣ片５４を接着させ、チャン
バーの蓋体４１に固定された支持台４２に点接触状態で
載置して石英製のチャンバー１１０に挿入する。
【００５６】そこで、ボロメータ６１は２個の赤外線セ
ンサ６２，６３を配置し、赤外線センサ６２はグラファ
イトペースト５３で接着したＳｉＣ片５４の測温を行
い、赤外線センサ６３は測温ウエハ１０９の裏面の測温
を行い、温度表示計６４はＳｉＣ片５４の温度を表示
し、温度表示計６５は測温ウエハ１０９の温度をそれぞ
れ表示する。
ンサ６２，６３を配置し、赤外線センサ６２はグラファ
イトペースト５３で接着したＳｉＣ片５４の測温を行
い、赤外線センサ６３は測温ウエハ１０９の裏面の測温
を行い、温度表示計６４はＳｉＣ片５４の温度を表示
し、温度表示計６５は測温ウエハ１０９の温度をそれぞ
れ表示する。
【００５７】次に、本発明の第９実施例として、図１４
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００５８】図１４に示すように、測温ウエハ１０９の
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）」５５を被着し、そこに
赤外線放射率が１〜０．９であるＳｉウエハ片５６を接
着させる。その測温ウエハ１０９を、チャンバーの蓋体
４１に固定された支持台４２に点接触状態で載置して石
英製のチャンバー１１０に挿入する。ここで、Ｓｉウエ
ハ片５６はシリコン酸化膜を４５００Å、多結晶シリコ
ン膜を２００〜３００Åまたは４８００ÅＣＶＤ法にて
生成したものである。
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）」５５を被着し、そこに
赤外線放射率が１〜０．９であるＳｉウエハ片５６を接
着させる。その測温ウエハ１０９を、チャンバーの蓋体
４１に固定された支持台４２に点接触状態で載置して石
英製のチャンバー１１０に挿入する。ここで、Ｓｉウエ
ハ片５６はシリコン酸化膜を４５００Å、多結晶シリコ
ン膜を２００〜３００Åまたは４８００ÅＣＶＤ法にて
生成したものである。
【００５９】そこで、ボロメータ５２は測温ウエハ１０
９の裏面を走査できる構造とし、グラファイトペースト
５５で接着したＳｉウエハ片５６の表面と測温ウエハ１
０９の裏面の測温を行い、温度表示計１２１に表示す
る。
９の裏面を走査できる構造とし、グラファイトペースト
５５で接着したＳｉウエハ片５６の表面と測温ウエハ１
０９の裏面の測温を行い、温度表示計１２１に表示す
る。
【００６０】次に、本発明の第１０実施例として、図１
５を用いて説明する。
５を用いて説明する。
【００６１】図１５に示すように、測温ウエハ１０９の
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）」５５を被着し、そこに
赤外線放射率が１〜０．９であるＳｉウエハ片５６を接
着させる。その測温ウエハ１０９をチャンバーの蓋体４
１に固定された支持台４２に点接触状態で載置して、石
英製のチャンバー１１０に挿入する。ここで、Ｓｉウエ
ハ片５６はシリコン酸化膜を４５００Å、多結晶シリコ
ン膜を２００〜３００Åまたは４８００ÅＣＶＤ法にて
生成したものである。
裏面の一部にグラファイトペースト「商品名 ヒタゾル
ＡＢ Ｍ 日立粉末冶金（株）」５５を被着し、そこに
赤外線放射率が１〜０．９であるＳｉウエハ片５６を接
着させる。その測温ウエハ１０９をチャンバーの蓋体４
１に固定された支持台４２に点接触状態で載置して、石
英製のチャンバー１１０に挿入する。ここで、Ｓｉウエ
ハ片５６はシリコン酸化膜を４５００Å、多結晶シリコ
ン膜を２００〜３００Åまたは４８００ÅＣＶＤ法にて
生成したものである。
【００６２】そこで、ボロメータ６１は２個の赤外線セ
ンサ６２，６３を配置し、赤外線センサ６２はグラファ
イトペースト５５で接着したＳｉウエハ片５６の測温を
行い、赤外線センサ６３は測温ウエハ１０９の裏面の測
温を行い、温度表示計６４はＳｉウエハ片５６の温度を
表示し、温度表示計６５は測温ウエハ１０９の温度をそ
れぞれ表示する。
ンサ６２，６３を配置し、赤外線センサ６２はグラファ
イトペースト５５で接着したＳｉウエハ片５６の測温を
行い、赤外線センサ６３は測温ウエハ１０９の裏面の測
温を行い、温度表示計６４はＳｉウエハ片５６の温度を
表示し、温度表示計６５は測温ウエハ１０９の温度をそ
れぞれ表示する。
【００６３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００６４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。
【００６５】（１）請求項１及び５記載の発明によれ
ば、測定ウエハを収納方式としたので真空中での測温が
可能である。
ば、測定ウエハを収納方式としたので真空中での測温が
可能である。
【００６６】また、極度に低い赤外線放射率の半導体ウ
エハの場合でも、ほぼ全面が加熱用の治具に被覆されて
おり、雰囲気ガスによる冷却効果は無視できるレベルに
することができる。
エハの場合でも、ほぼ全面が加熱用の治具に被覆されて
おり、雰囲気ガスによる冷却効果は無視できるレベルに
することができる。
【００６７】更に、測定治具と支持台は別に製作でき、
熱負荷を小さくできるので、昇温降温を高レートで実施
可能である。
熱負荷を小さくできるので、昇温降温を高レートで実施
可能である。
【００６８】また、真空パイプがないこと、小型軽量の
治具が製作可能なため、ＮＨ3 ガス雰囲気で測温でき
る。
治具が製作可能なため、ＮＨ3 ガス雰囲気で測温でき
る。
【００６９】（２）請求項２記載の発明によれば、上記
（１）の効果に加え、ＳｉＣコートしたので、パーティ
クルの発生を皆無にできる。また、ＳｉＣが耐酸化性の
性質に富むので、あらゆるガス雰囲気での測温が可能で
ある。
（１）の効果に加え、ＳｉＣコートしたので、パーティ
クルの発生を皆無にできる。また、ＳｉＣが耐酸化性の
性質に富むので、あらゆるガス雰囲気での測温が可能で
ある。
【００７０】（３）請求項３記載の発明によれば、多結
晶シリコン表面にシリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を
生成し、かつ赤外線放射率εがほぼ１となる積層構造と
したので、上記（１）の効果に加え、パーティクルの発
生を皆無にできる。また、赤外線放射率εが１に近いウ
エハの測温においても誤差を極めて小さくできる。
晶シリコン表面にシリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を
生成し、かつ赤外線放射率εがほぼ１となる積層構造と
したので、上記（１）の効果に加え、パーティクルの発
生を皆無にできる。また、赤外線放射率εが１に近いウ
エハの測温においても誤差を極めて小さくできる。
【００７１】（４）請求項４記載の発明によれば、上記
（１）の効果に加え、測定治具を石英で製作したので、
安価であるとともに、製作形状の自由度が大きく、ま
た、破損の場合の修理が可能となった。更に、ＳｉＣよ
り不純物濃度が低く汚染が少ない特徴をも有する。ま
た、赤外線放射率εをほぼ１となる積層構造としたの
で、赤外線放射率εが１に近いウエハの測定でも誤差を
小さくできる。
（１）の効果に加え、測定治具を石英で製作したので、
安価であるとともに、製作形状の自由度が大きく、ま
た、破損の場合の修理が可能となった。更に、ＳｉＣよ
り不純物濃度が低く汚染が少ない特徴をも有する。ま
た、赤外線放射率εをほぼ１となる積層構造としたの
で、赤外線放射率εが１に近いウエハの測定でも誤差を
小さくできる。
【図１】本発明の第１実施例を示す測定治具の構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１実施例を示す測定治具を用いた赤
外線放射率の測定方法の概念図である。
外線放射率の測定方法の概念図である。
【図３】従来の赤外線放射率を測定するための測定治具
の平面図である。
の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線の断面図である。
【図５】従来の測定治具を用いて赤外線放射率を測定す
る方法の概念図である。
る方法の概念図である。
【図６】測温ウエハ上にシリコン酸化膜と多結晶シリコ
ン膜を形成した場合の、多結晶シリコン膜の膜厚と赤外
線放射率との関係を示す図である。
ン膜を形成した場合の、多結晶シリコン膜の膜厚と赤外
線放射率との関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す測定治具の構成図で
ある。
ある。
【図８】本発明の第３実施例を示す測定治具の構成図で
ある。
ある。
【図９】本発明の第４実施例を示す測定治具の構成図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の第５実施例を示す赤外線放射率の測
定方法の概念図である。
定方法の概念図である。
【図１１】本発明の第６実施例を示す赤外線放射率の測
定方法の概念図である。
定方法の概念図である。
【図１２】本発明の第７実施例を示す赤外線放射率の測
定方法の概念図である。
定方法の概念図である。
【図１３】本発明の第８実施例を示す赤外線放射率の測
定方法の概念図である。
定方法の概念図である。
【図１４】本発明の第９実施例を示す赤外線放射率の測
定方法の概念図である。
定方法の概念図である。
【図１５】本発明の第１０実施例を示す赤外線放射率の
測定方法の概念図である。
測定方法の概念図である。
１０ 測定治具
１１ 測定治具本体
１２ 治具蓋
１３ 測温窓
１４ 開口
１５ 測温孔
１６ ＳｉＣ膜
１７，４２ 支持台
２１ 多結晶シリコン製の測定治具本体
２２ 多結晶シリコン製の治具蓋
２３ シリコン酸化膜
２４，３３ 多結晶シリコン膜
３１ 石英製の測定治具本体
３２ 石英製の治具蓋
３４ 被膜（シリコン酸化膜及び多結晶シリコン膜）
４１，１１５ チャンバーの蓋体４３
石英の突起
５１，５３，５５ グラファイトペースト
５２，６１，１１８ 赤外線放射温度計（ボロメー
タ） ５４ ＳｉＣ片 ５６ Ｓｉウエハ片（シリコン酸化膜及び多結晶シリ
コン膜） ６２，６３ 赤外線センサ ６４，６５，１１７，１２１ 温度表示計 １０９ 半導体ウエハ（測温ウエハ） １１０ 石英製のチャンバー １１１ 反射鏡 １１２ ハロゲンランプ １１３ ガス導入口 １１４ ガス排出口 １１９ 赤外線光学系 １２０ 赤外線センサ１２２ 熱電対温度 １２３ 放射温度
タ） ５４ ＳｉＣ片 ５６ Ｓｉウエハ片（シリコン酸化膜及び多結晶シリ
コン膜） ６２，６３ 赤外線センサ ６４，６５，１１７，１２１ 温度表示計 １０９ 半導体ウエハ（測温ウエハ） １１０ 石英製のチャンバー １１１ 反射鏡 １１２ ハロゲンランプ １１３ ガス導入口 １１４ ガス排出口 １１９ 赤外線光学系 １２０ 赤外線センサ１２２ 熱電対温度 １２３ 放射温度
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 21/26 Ｔ
(56)参考文献 特開 平７−211663（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−183862（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−48724（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−367223（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−211947（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−299428（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−259172（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−43732（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−18427（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/00
G01J 5/00
Claims (5)
- 【請求項１】 ランプによる加熱にて熱処理を行う半導
体集積回路装置の製造装置における半導体ウエハの赤外
線放射率の測定治具において、 （ａ）前記半導体ウエハを収納する収納部を有する本体
と、 （ｂ）前記本体の収納部の底面に設けられた、赤外線放
射温度計の測温領域より大きい測温窓と、 （ｃ）前記本体の前記収納部に嵌合され、前記測温窓の
上方に同様の寸法で形成される開口を有する治具蓋と、 （ｄ）前記本体に設けられる熱電対を収納する測温孔を
有することを特徴とする半導体ウエハの赤外線放射率の
測定治具。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体ウエハの赤外線放
射率の測定治具において、前記治具蓋及び本体がＳｉＣ
を被覆したグラファイト製であることを特徴とする半導
体ウエハの赤外線放射率の測定治具。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体ウエハの赤外線放
射率の測定治具において、前記治具蓋及び本体の表面に
シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜を被覆し、赤外線放
射率を１〜０．９とした多結晶シリコン製であることを
特徴とする半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体ウエハの赤外線放
射率の測定治具において、前記治具蓋と本体の表面に多
結晶シリコン膜と、シリコン酸化膜及び多結晶シリコン
膜を被覆し、赤外線放射率を１〜０．９とした石英ガラ
ス製であることを特徴とする半導体ウエハの赤外線放射
率の測定治具。 - 【請求項５】 ランプによる加熱にて熱処理を行う半導
体集積回路装置の製造装置における半導体ウエハの赤外
線放射率の測定方法において、 請求項１、２、３又は４記載の半導体ウエハの赤外線放
射率の測定治具の本体の測温窓を介して前記測温ウエハ
の裏面の温度を測定することを特徴とする半導体ウエハ
の赤外線放射率の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24093894A JP3423436B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具及び測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24093894A JP3423436B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具及び測定方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002373347A Division JP3977244B2 (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 半導体ウエハの赤外線放射率の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107085A JPH08107085A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3423436B2 true JP3423436B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=17066884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24093894A Expired - Fee Related JP3423436B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具及び測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3423436B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072916B (zh) * | 2010-10-28 | 2013-06-05 | 清华大学 | 一种非金属材料半球向全发射率的测量方法和装置 |
| CN111725100B (zh) * | 2020-06-16 | 2023-02-10 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 预热装置及预热方法 |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP24093894A patent/JP3423436B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08107085A (ja) | 1996-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Roozeboom et al. | Rapid thermal processing systems: A review with emphasis on temperature control | |
| JP3887452B2 (ja) | 基板温度測定法及び基板温度測定装置 | |
| JP2780866B2 (ja) | 光照射加熱基板の温度測定装置 | |
| US6232580B1 (en) | Apparatus for uniform gas and radiant heat dispersion for solid state fabrication processes | |
| US5536918A (en) | Heat treatment apparatus utilizing flat heating elements for treating semiconductor wafers | |
| JP4511724B2 (ja) | 基板温度測定法及び基板温度測定装置 | |
| US6630991B2 (en) | Thermal processing apparatus | |
| US6435869B2 (en) | Quartz window having reinforcing ribs | |
| JP4033939B2 (ja) | 温度測定システムを較正する方法 | |
| US6839507B2 (en) | Black reflector plate | |
| WO1998038673A1 (fr) | Instrument et procede de mesure de la temperature d'un substrat, procede de chauffage d'un substrat et dispositif de traitement par la chaleur | |
| US20010036706A1 (en) | Thermal processing apparatus for introducing gas between a target object and a cooling unit for cooling the target object | |
| US5507639A (en) | Heat treatment apparatus and method thereof | |
| US20020190052A1 (en) | Thermal processing apparatus for introducing gas between a target object and a cooling unit for cooling the target object | |
| WO2005041284A1 (ja) | 縦型熱処理装置 | |
| JP3423436B2 (ja) | 半導体ウエハの赤外線放射率の測定治具及び測定方法 | |
| JP3977244B2 (ja) | 半導体ウエハの赤外線放射率の測定方法 | |
| US4788416A (en) | Direct wafer temperature control | |
| JP3042229B2 (ja) | 基板加熱装置 | |
| JP2002261038A (ja) | 熱処理装置 | |
| JP3325384B2 (ja) | 熱処理炉用温度測定装置 | |
| JPH05299428A (ja) | 半導体ウェーハの熱処理方法及び熱処理装置 | |
| JPH07151606A (ja) | 基板の温度測定装置 | |
| JPH08162415A (ja) | Ｃｖｄ装置 | |
| JP3451097B2 (ja) | 熱処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030415 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |