JPH02132824A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH02132824A JPH02132824A JP28641288A JP28641288A JPH02132824A JP H02132824 A JPH02132824 A JP H02132824A JP 28641288 A JP28641288 A JP 28641288A JP 28641288 A JP28641288 A JP 28641288A JP H02132824 A JPH02132824 A JP H02132824A
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- wafer
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- silicon wafer
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- radiation thermometer
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Links
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体製造装置に関し、特にランプアニール装
置の温度制御に関するものである。
置の温度制御に関するものである。
第２図ａ）， ｂ）は従来の赤外線ランブアニール装置
の断面図，及び平面図を示し、図において１はシリコン
ウェハ、２はシリコンウェハ１をアニール処理するため
の石英チャンバ、３は赤外線を発生する夕冫グステンハ
ロゲンランプ、４はタングステンハロゲンランブ３より
発生する赤外線を効率よくシリコンウェハ１に照射する
ための反射板、５はシリコンウェハ１より発生する数μ
ｍの波長における光の強度を測定し、温度を読み取る放
射温度計である。
の断面図，及び平面図を示し、図において１はシリコン
ウェハ、２はシリコンウェハ１をアニール処理するため
の石英チャンバ、３は赤外線を発生する夕冫グステンハ
ロゲンランプ、４はタングステンハロゲンランブ３より
発生する赤外線を効率よくシリコンウェハ１に照射する
ための反射板、５はシリコンウェハ１より発生する数μ
ｍの波長における光の強度を測定し、温度を読み取る放
射温度計である。
第３図はドープされている不純物等により比抵抗が異な
ること、また、裏面の面粗度の相違，薄膜の付着の有無
等の種々の相違を有する各状態Ａ〜Ｅのシリコンウェハ
１を１１００゜Ｃ以上で６０秒間酸素雰囲気中でランプ
アニール装置を用いて熱処理したものであり、横軸にシ
リコンウェハ１の状態、縦軸にシリコンウェハ１表面に
形成されたシリコン酸化膜の厚さを示す。ＯＬＣとはオ
ーブンループコントロールの略で、初めに温度フログラ
ムを作成し、タングステンハロゲンランブ３の制御電圧
を同一条件で繰り返す方法である。ＣＬＣとはクローズ
ループコントロールの略で、シリコンウェハ１が入って
くるごとにシリコンウェハ１からの温度を読み取り、タ
ングステンノ１ロゲンランプ３の制御電圧を変更する方
法である。
ること、また、裏面の面粗度の相違，薄膜の付着の有無
等の種々の相違を有する各状態Ａ〜Ｅのシリコンウェハ
１を１１００゜Ｃ以上で６０秒間酸素雰囲気中でランプ
アニール装置を用いて熱処理したものであり、横軸にシ
リコンウェハ１の状態、縦軸にシリコンウェハ１表面に
形成されたシリコン酸化膜の厚さを示す。ＯＬＣとはオ
ーブンループコントロールの略で、初めに温度フログラ
ムを作成し、タングステンハロゲンランブ３の制御電圧
を同一条件で繰り返す方法である。ＣＬＣとはクローズ
ループコントロールの略で、シリコンウェハ１が入って
くるごとにシリコンウェハ１からの温度を読み取り、タ
ングステンノ１ロゲンランプ３の制御電圧を変更する方
法である。
次に作用について説明する。
ランプアニール装置はシリコンウェハ１を１枚ごとに処
理を行う枚葉式装置であり、アニール処理を行うために
外部より石英チャンバ２中央にシリコンウェハ１を運び
入れる。次にタングステンハロゲンランブ３に所定電圧
が入力され、タングステンハロゲンランプ３より赤外線
を発生サセル。
理を行う枚葉式装置であり、アニール処理を行うために
外部より石英チャンバ２中央にシリコンウェハ１を運び
入れる。次にタングステンハロゲンランブ３に所定電圧
が入力され、タングステンハロゲンランプ３より赤外線
を発生サセル。
発生した赤外線は直接又は反射板４に反射されて石英チ
ャンバ２を透過してシリコンウエノＸ１に照射される。
ャンバ２を透過してシリコンウエノＸ１に照射される。
赤外線が照射されたシリコンウェハ１は赤外線の強度に
より所定の温度に熱せられる。
より所定の温度に熱せられる。
この時にシリコンウェハ１裏面側より発生した光は放射
温度計５で感知され、ＯＬＣでは単に熱処理モニタとし
て、ＣＬＣではタングステンハロゲンランプへの温度補
正用として用いられる。
温度計５で感知され、ＯＬＣでは単に熱処理モニタとし
て、ＣＬＣではタングステンハロゲンランプへの温度補
正用として用いられる。
実際に熱処理した場合、２つの温度制御を比較すると、
第３図に示すように酸素雰囲気でＯＬＣではシリコンウ
ェハ１の状態に関係なく、ほぼ一定の酸化膜が形成され
るが、ＣＬＣではシリコンウェハの状態で大きなばらつ
きが見られた。しかし、ＯＬＣでもモニタ上では実温と
して表示される値にばらつきが生じ、温度管理としては
使用上困難である。
第３図に示すように酸素雰囲気でＯＬＣではシリコンウ
ェハ１の状態に関係なく、ほぼ一定の酸化膜が形成され
るが、ＣＬＣではシリコンウェハの状態で大きなばらつ
きが見られた。しかし、ＯＬＣでもモニタ上では実温と
して表示される値にばらつきが生じ、温度管理としては
使用上困難である。
従来のランプアニール装置では以上のように温度制御を
行っており、安定に熱処理を行うためにはＯＬＣを用い
なければならないが、温度管理にばらつきが大きい，ラ
ンプ劣化等早期発見ができない，定期的に温度プログラ
ムの見直しが必要であるなどの種々の問題点があった。
行っており、安定に熱処理を行うためにはＯＬＣを用い
なければならないが、温度管理にばらつきが大きい，ラ
ンプ劣化等早期発見ができない，定期的に温度プログラ
ムの見直しが必要であるなどの種々の問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、安定なＣＬＣを行うことのできるランプアニ
ール装置，即ち半導体製造装置を得ることを目的とする
。
たもので、安定なＣＬＣを行うことのできるランプアニ
ール装置，即ち半導体製造装置を得ることを目的とする
。
この発明に係る半導体製造装置はシリコンウェハの近く
にシリコンウェハと同一の昇温，降温特性を存するモニ
タウェハを配置し、該モニタウェハの温度を放射温度計
で監視し、ＣＬＣを行うようにしたものである。
にシリコンウェハと同一の昇温，降温特性を存するモニ
タウェハを配置し、該モニタウェハの温度を放射温度計
で監視し、ＣＬＣを行うようにしたものである。
この発明においては、シリコンウェハと同一昇温，降温
特性を持ったモニタウェハを放射温度計で監視し、温度
制御を行うようにしたので、同一状態のウェハの温度を
監視することになり、再現性よ＜ＣＬＣを行うことがで
きる。
特性を持ったモニタウェハを放射温度計で監視し、温度
制御を行うようにしたので、同一状態のウェハの温度を
監視することになり、再現性よ＜ＣＬＣを行うことがで
きる。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図ａ）， ｂ）はこの発明の一実施例による半導体
製造装置であるランプアニール装置の断面図，及び平面
図を示し、図において、１はシリコンウェハ、２は石英
チャンバ、３はタングステンハロゲンランプ、４は反射
板、５′は放射温度計、６はシリコンウェハと同一の昇
温，降温特性を有するモニタウェハである。
製造装置であるランプアニール装置の断面図，及び平面
図を示し、図において、１はシリコンウェハ、２は石英
チャンバ、３はタングステンハロゲンランプ、４は反射
板、５′は放射温度計、６はシリコンウェハと同一の昇
温，降温特性を有するモニタウェハである。
シリコンウェハと同一の昇温，降温特性を持つモニタウ
ェハ６を用い、該モニタウエ／Ｘ（３を放射温度計で測
定し、ＣＬＣ（クローズループコントロール）すること
により、シリコンウエノ１１の比抵抗，裏面の而粗度，
薄膜の付着等に関係なく、同一の赤外線強度をシリコン
ウエノ１１に照射することが可能である。但し、シリコ
ンウエノ１１表面に金属薄膜がある場合はこれにより熱
吸収率が変化するので、モニタウエ／Ｘ（３にも同様に
金属薄膜を付着させたものを使用しなければならない。
ェハ６を用い、該モニタウエ／Ｘ（３を放射温度計で測
定し、ＣＬＣ（クローズループコントロール）すること
により、シリコンウエノ１１の比抵抗，裏面の而粗度，
薄膜の付着等に関係なく、同一の赤外線強度をシリコン
ウエノ１１に照射することが可能である。但し、シリコ
ンウエノ１１表面に金属薄膜がある場合はこれにより熱
吸収率が変化するので、モニタウエ／Ｘ（３にも同様に
金属薄膜を付着させたものを使用しなければならない。
又、モニタウェハによって放射率（放射温度計が感知す
る光の強度と発光体の温度の合わせ込み）を測定し、設
定する必要があるが、一度放射率を合わせておけば、後
は安定してＣＬＣを行うことが可能である。最近では放
射率を自動で合わせ込むプログラムを作成している例も
ある。
る光の強度と発光体の温度の合わせ込み）を測定し、設
定する必要があるが、一度放射率を合わせておけば、後
は安定してＣＬＣを行うことが可能である。最近では放
射率を自動で合わせ込むプログラムを作成している例も
ある。
なお上記実施例ではモニタウエ７％をシリコンウェハの
周りに設けた構造を示したが、該モニタウェハはシリコ
ンウェハと同一の昇温，降温特性を持っていれば、放射
温度計の測定可能な大きさ（１０Ｘ１０ｍｍ以上）であ
ればよく、その形状は特に限定されるものではない。
周りに設けた構造を示したが、該モニタウェハはシリコ
ンウェハと同一の昇温，降温特性を持っていれば、放射
温度計の測定可能な大きさ（１０Ｘ１０ｍｍ以上）であ
ればよく、その形状は特に限定されるものではない。
また、放射温度計の代わりに熱電対を用いて温度測定を
行ってもよい。
行ってもよい。
以上のようにこの発明によれば、シリコンウェハと同一
昇温，降温特性を持ったモニタウェハを放射温度計で監
視し、温度制御を行うようにしたので、同一状態のウェ
ハの温度を監視することになり、再現性のある熱処理が
でき、ランプ劣化等にも対応可能になり、安定したラン
プアニール装置が得られる効果がある。
昇温，降温特性を持ったモニタウェハを放射温度計で監
視し、温度制御を行うようにしたので、同一状態のウェ
ハの温度を監視することになり、再現性のある熱処理が
でき、ランプ劣化等にも対応可能になり、安定したラン
プアニール装置が得られる効果がある。
第１図ａ）， ｂ）はこの発明の一実施例による半導体
製造装置であるランブアニール装置の断面図，及び平面
図、第２図ａ）， ｂ）は従来のランブアニール装置
の断面図，及び平面図、第３図は従来のランプアニール
装置におけるオープンループコントロールとクローズル
ーブコントロールの実験結果を示す図である。 図において、１はシリコンウェハ、２は石英チャンバ、
３はタングステンハロゲンランプ、４は反射板、５′は
放射温度計、６はシリコンウェハと同一の昇温，降温特
性を持つモニタウェハである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
製造装置であるランブアニール装置の断面図，及び平面
図、第２図ａ）， ｂ）は従来のランブアニール装置
の断面図，及び平面図、第３図は従来のランプアニール
装置におけるオープンループコントロールとクローズル
ーブコントロールの実験結果を示す図である。 図において、１はシリコンウェハ、２は石英チャンバ、
３はタングステンハロゲンランプ、４は反射板、５′は
放射温度計、６はシリコンウェハと同一の昇温，降温特
性を持つモニタウェハである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）半導体ウェハに対し枚葉毎にランプを用い急熱、急
冷の熱処理を行う半導体製造装置において、 被処理半導体ウェハ近傍に設置した、該半導体ウェハと
同一の昇温及び降温特性を有するモニタウェハと、 該モニタウェハを放射温度計もしくは熱電対もしくは放
射温度計と熱電対により測温し、該測温結果を用いて温
度制御する温度制御手段とを備えたことを特徴とする半
導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641288A JPH02132824A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641288A JPH02132824A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02132824A true JPH02132824A (ja) | 1990-05-22 |
Family
ID=17704065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28641288A Pending JPH02132824A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02132824A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121580A (en) * | 1998-04-02 | 2000-09-19 | Nec Corporation | Lamp annealer and method for annealing semiconductor wafer |
| CN103594392A (zh) * | 2012-08-17 | 2014-02-19 | 北大方正集团有限公司 | 一种晶片快速热处理机台 |
| US8809077B2 (en) | 2011-07-01 | 2014-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP28641288A patent/JPH02132824A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121580A (en) * | 1998-04-02 | 2000-09-19 | Nec Corporation | Lamp annealer and method for annealing semiconductor wafer |
| US8809077B2 (en) | 2011-07-01 | 2014-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| CN103594392A (zh) * | 2012-08-17 | 2014-02-19 | 北大方正集团有限公司 | 一种晶片快速热处理机台 |
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