JP3948773B2 - Wafer displacement detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェハズレ検出装置に関し、特にエッチング,スパッタ,CVDに有用なウェハズレ検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、真空容器内にウェハステージを配置し、このウェハステージ上にウェハを載せて回転処理する真空処理装置は、種々の分野、例えばエッチング,スパッタ、CVDなどに用いられている。ところで、こうした真空処理装置では、ウェハが高速で回転するため、回転を始める前にウェハが所定の場所に設置されていることを確認する必要がある。つまり、本来、図2に示すように真空容器(図示せず)に配置されたウェハステージ1の段差2にウェハ3が乗っている状態が正常の状態であるが、図3のようにウェハ3が段差2からずれて異常の状態になっていないかどうかを確認する必要がある。なお、図中の符番4は前記ウェハステージ1と嵌合する回転体、付番5はヒータを示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図3に示すようにウェハ3が段差2からずれた場合、回転時の遠心力によりウェハ3がウェハステージ1から飛び出し、ウェハ3が真空容器の内壁などに衝突し、ウェハが破損するという課題があった。なお、従来、ウェハがウェハステージの段差からずれているかどうかを確認する手段が存在しなかった。
【0004】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、ウェハの温度を測定する温度計を設けることにより、ウェハのウェハステージからのズレの有無を的確に把握し、ウェハの破損を防止し得るウェハズレ検出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部にウェハが配置される真空容器と、この真空容器内に配置され、前記ウェハを落し込む段差を有したウェハステージと、このウェハステージを回転させる回転機構と、前記ウェハを加熱するヒータと、前記ウェハの温度を測定する温度計と、この温度計に電気的に接続され、該温度計により得られたウェハの温度分布に基づいてウェハのズレを判別する演算器とを具備することを特徴とするウェハズレ検出装置である。
【0006】
本発明において、前記温度計の一例としてはウェハの表面の温度を検知する放射温度計が挙げられる。この放射温度計は、放射温度計本体と、温度計センンサーヘッドと、前記放射温度計本体と温度計センサーヘッドとを接続する光ファイバーとから構成されている。前記温度計センサーヘッドはウェハの周縁部の真上に位置するように設けることが好ましい。前記温度計センサーヘッドはウェハのズレに温度影響を受け易いウェハの周縁部を測定するのが好ましく、ウェハの周縁部の真上に位置するように1つ以上設置する。
【0007】
(作用)
本発明は、温度計を用いてウェハの周方向の温度分布によりウェハのズレを判別するものである。つまり、ウェハがウェハホルダーの段差に正しく乗っている場合は、ウェハの周方向の温度分布はほぼ一定の値となる。しかし、ウェハがウェハホルダーの段差から外れて図3のような状態になった場合は、ウェハが乗りあげた部分でウェハの温度が低く、逆にこの位置と周方向に180°ずれた位置ではウェハの温度が高くなる。従って、この異常の場合、低速で回転するウェハは、例えば図4の曲線(ロ)のように高い温度と低い温度が交互に周期的にくるような特性をもつことになる。このように、温度計によって測定したウェハの温度分布に基づいてウェハのズレを正確には把握することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図1を参照して説明する。
図中の付番11は、上部にAl製の蓋12が取り付けられたSUS製の真空容器である。前記蓋12は、後述するウェハホルダーの段差の真上に位置する部分に開口部12aを有するとともに、その上にガラス製の窓12bを有している。前記真空容器11内には、ウェハ13を載置するウェハホルダー14及びこのウェハホルダー14とともに空洞部を形成する回転体15が配置されている。前記ウェハホルダー14には、ウェハ13を落し込んで保持する段差16が設けられている。この段差16にはウェハ搬送上の都合から多少の遊びが設けられている。
【0009】
前記空洞部内には、ウェハ13を加熱するヒータ17が配置されている。前記回転体15の下部は、回転導入機構18に接続されている。前記ウェハホルダー14の段差16の真上に位置する真空容器11の外側には、前記ウェハ13の表面温度を測定する温度計センサーヘッド19が配置されている。この温度計センサーヘッド19には、光ファイバー20を介して放射温度計本体21が接続されている。ここで、前記温度計センサーヘッド19、光ファイバー20及び放射温度計本体21により放射温度計が構成されている。前記放射温度計本体21には、測定されたウェハ13の温度分布に基づいてウェハ13のズレを判別する演算器22が電気的に接続されている。前記演算器22には、該演算器22からのウェハ13のズレの有無の信号が送られる制御盤23が電気的に接続されている。
【0010】
こうした構成の装置において、まず、ウェハ13を例えば30rpm程度で低速回転する。そして、この低速回転時に、放射温度計によるウェハ13の周方向の温度分布が図4の曲線(イ)のようにほぼ一定になる場合は、放射温度計本体21から演算器22に温度のアナログ信号をアナログ信号線24を介して送り、演算器22から制御盤23に“ウェハズレ無し”の信号を送り、ウェハ13を例えば3000rpm程度の高速で回転し、例えばエッチングなどの処理を行う。
【0011】
逆に、低速回転時に、放射温度計によるウェハ13の周方向の温度分布が図4の曲線(ロ)のように大きな温度変化をとる場合は、放射温度計本体21から演算器22に温度のアナログ信号をアナログ信号線24を介して送り、演算器22から制御盤23に“ウェハズレ有り”の信号を送り、ウェハ13のズレを直してから高速回転でエッチングなどの処理を行う。
【0012】
上記実施例によれば、ウェハホルダー14の段差16の真上に位置する真空容器11の外側に前記ウェハ13の表面温度を測定する温度計センサーヘッド19が配置され、更にこの温度計センサーヘッド19に測定されたウェハ13の温度分布に基づいてウェハ13のズレを判別する演算器22が電気的に接続された構成になっているため、ウェハ13がウェハホルダー14の段差16に正常に乗っているか否かを容易に判別できる。つまり、ウェハ13がウェハホルダー14の段差16に正常に乗っている場合は、図4の曲線(イ)に示すようにウェハの周方向の表面温度がほぼ一定になる温度分布を示し、正常に乗っていない場合は図4の曲線(ロ)に示すように低回転数に周期して温度が変化する温度分布を示す。従って、図4の温度分布からウェハ13がウェハホルダー14の段差16に正常に乗っているか否かを確実に判別でき、ウェハ13が前記段差16からはみ出して真空容器の内壁などに衝突し、破損することを回避できる。
【0013】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、ウェハの温度を測定する温度計を設けることにより、ウェハのウェハステージからズレを的確に把握し、ウェハの破損を防止し得るウェハズレ検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るウェハズレ検出装置の全体図。
【図2】ウェハがウェハホルダーの段差に正常に乗っている場合の説明図。
【図3】ウェハがウェハホルダーの段差からはみ出した異常の状態の場合の説明図。
【図4】ウェハがウェハホルダーの段差に正常に乗っている場合及び段差からはみ出した異常の状態の場合の温度と時間との関係を示す特性図。
【符号の説明】
11…真空容器、
12…蓋、
13…ウェハ、
14…ウェハホルダー、
15…回転体、
16…段差、
17…ヒータ、
18…回転導入機構、
19…温度計センサーヘッド、
20…光ファイバー、
21…放射温度計本体、
22…演算器、
23…制御盤、
24…アナログ信号線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer shift detection device, and more particularly to a wafer shift detection device useful for etching, sputtering, and CVD.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, vacuum processing apparatuses that place a wafer stage in a vacuum vessel and place the wafer on the wafer stage for rotation processing are used in various fields such as etching, sputtering, and CVD. By the way, in such a vacuum processing apparatus, since the wafer rotates at a high speed, it is necessary to confirm that the wafer is installed at a predetermined place before starting the rotation. That is, the state in which the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the
[0004]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and by providing a thermometer for measuring the temperature of the wafer, it is possible to accurately grasp the presence or absence of deviation of the wafer from the wafer stage and prevent wafer damage. An object is to provide a detection device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a vacuum container in which a wafer is disposed, a wafer stage disposed in the vacuum container and having a step for dropping the wafer, a rotating mechanism for rotating the wafer stage, and heating the wafer A heater for measuring the temperature of the wafer, and a calculator electrically connected to the thermometer and discriminating a wafer deviation based on a temperature distribution of the wafer obtained by the thermometer. This is a wafer deviation detecting device.
[0006]
In the present invention, an example of the thermometer is a radiation thermometer that detects the temperature of the surface of the wafer. This radiation thermometer is composed of a radiation thermometer body, a thermometer sensor head, and an optical fiber connecting the radiation thermometer body and the thermometer sensor head. The thermometer sensor head is preferably provided so as to be located immediately above the peripheral edge of the wafer. The thermometer sensor head preferably measures the peripheral edge of the wafer, which is susceptible to temperature effects due to wafer misalignment, and one or more thermometer sensor heads are provided so as to be positioned directly above the peripheral edge of the wafer.
[0007]
(Function)
The present invention discriminates the deviation of the wafer from the temperature distribution in the circumferential direction of the wafer using a thermometer. In other words, when the wafer is correctly on the step of the wafer holder, the temperature distribution in the circumferential direction of the wafer has a substantially constant value. However, when the wafer moves out of the step of the wafer holder and becomes in the state as shown in FIG. 3, the temperature of the wafer is low at the portion where the wafer has traveled, and conversely at this position 180 ° shifted from the circumferential direction. The wafer temperature increases. Therefore, in the case of this abnormality, a wafer that rotates at a low speed has characteristics such that a high temperature and a low temperature alternately and periodically, as shown by a curve (b) in FIG. As described above, the wafer deviation can be accurately grasped based on the temperature distribution of the wafer measured by the thermometer.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0009]
A
[0010]
In the apparatus having such a configuration, first, the
[0011]
On the other hand, when the temperature distribution in the circumferential direction of the
[0012]
According to the above embodiment, the
[0013]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, by providing a thermometer for measuring the temperature of a wafer, it is possible to provide a wafer deviation detecting device capable of accurately grasping the deviation from the wafer stage of the wafer and preventing the wafer from being damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a wafer shift detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram when the wafer is normally on the step of the wafer holder.
FIG. 3 is an explanatory diagram in the case of an abnormal state in which the wafer protrudes from the level difference of the wafer holder.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between temperature and time when the wafer is normally on the step of the wafer holder and in an abnormal state that protrudes from the step.
[Explanation of symbols]
11 ... Vacuum container,
12 ... lid,
13 ... wafer,
14 ... Wafer holder,
15 ... Rotating body,
16 ... step,
17 ... Heater,
18 ... Rotation introduction mechanism,
19 ... Thermometer sensor head,
20 ... Optical fiber,
21 ... Radiation thermometer body,
22 ... Calculator,
23 ... Control panel,
24… Analog signal line.
Claims (2)
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JP34814796A JP3948773B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Wafer displacement detector |
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JP34814796A JP3948773B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Wafer displacement detector |
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JP34814796A Expired - Fee Related JP3948773B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Wafer displacement detector |
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