JPH0845922A - ウェーハ処理方法およびウェーハ処理装置 - Google Patents
ウェーハ処理方法およびウェーハ処理装置Info
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- JPH0845922A JPH0845922A JP6177931A JP17793194A JPH0845922A JP H0845922 A JPH0845922 A JP H0845922A JP 6177931 A JP6177931 A JP 6177931A JP 17793194 A JP17793194 A JP 17793194A JP H0845922 A JPH0845922 A JP H0845922A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェーハ処理方法およびウェーハ処理装置に
関し、ＲＴＡ等のウェーハ処理方法において、ウェーハ
の面内温度分布を精密かつ迅速に測定し、あるいはその
結果によってウェーハの面内温度分布を均一化する手段
を提供する。 【構成】 ウェーハ１の面に、第１の光源２1 、第２の
光源２2 、第３の光源２ 3 、第４の光源２4 によって光
を照射し、その反射光の方向を第１の光検出器３ 1 、第
２の光検出器３2 、第３の光検出器３3 、第４の光検出
器３4 によって検出してウェーハの相対的な面内温度分
布を測定する。また、この測定結果をウェーハの加熱装
置にフィードバックすることによって、ウェーハの相対
的な温度分布を均一化する。この際、検出した反射光の
方向をコンピュータ処理することによってウェーハの相
対的な面内温度分布を数値化することができる。
関し、ＲＴＡ等のウェーハ処理方法において、ウェーハ
の面内温度分布を精密かつ迅速に測定し、あるいはその
結果によってウェーハの面内温度分布を均一化する手段
を提供する。 【構成】 ウェーハ１の面に、第１の光源２1 、第２の
光源２2 、第３の光源２ 3 、第４の光源２4 によって光
を照射し、その反射光の方向を第１の光検出器３ 1 、第
２の光検出器３2 、第３の光検出器３3 、第４の光検出
器３4 によって検出してウェーハの相対的な面内温度分
布を測定する。また、この測定結果をウェーハの加熱装
置にフィードバックすることによって、ウェーハの相対
的な温度分布を均一化する。この際、検出した反射光の
方向をコンピュータ処理することによってウェーハの相
対的な面内温度分布を数値化することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハにアニール等
の熱処理を加える場合、ウェーハの上にＣＶＤ法等によ
って成膜する場合、ウェーハの表面を熱酸化する場合等
に用いるウェーハ処理方法とウェーハ処理装置に関す
る。
の熱処理を加える場合、ウェーハの上にＣＶＤ法等によ
って成膜する場合、ウェーハの表面を熱酸化する場合等
に用いるウェーハ処理方法とウェーハ処理装置に関す
る。
【０００２】近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）装置を製
造する場合、浅い接合を形成する工程やシリサイドを形
成する工程でＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａ
ｎｎｅａｌｉｎｇ）が不可欠になっている。一方、半導
体装置の量産に使用されるウェーハの径は年々大きくな
る傾向にあるため、大口径のウェーハに対しても、均一
な面内温度分布を実現することができるＲＴＡ装置が求
められている。
造する場合、浅い接合を形成する工程やシリサイドを形
成する工程でＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａ
ｎｎｅａｌｉｎｇ）が不可欠になっている。一方、半導
体装置の量産に使用されるウェーハの径は年々大きくな
る傾向にあるため、大口径のウェーハに対しても、均一
な面内温度分布を実現することができるＲＴＡ装置が求
められている。
【０００３】
【従来の技術】図５は、従来の典型的なＲＴＡ装置の構
成説明図で、（Ａ）はパイロメータを用いてウェーハの
面内温度分布を測定するもの、（Ｂ）は熱電対を用いて
ウェーハの面内温度分布を測定するものを示している。
成説明図で、（Ａ）はパイロメータを用いてウェーハの
面内温度分布を測定するもの、（Ｂ）は熱電対を用いて
ウェーハの面内温度分布を測定するものを示している。
【０００４】この図において、２１は石英チャンバ、２
２はウェーハ、２３，２４はタングステンハロゲンラン
プ、２５はパイロメータ、２６は熱電対である。
２はウェーハ、２３，２４はタングステンハロゲンラン
プ、２５はパイロメータ、２６は熱電対である。
【０００５】〔パイロメータを用いてウェーハの面内温
度分布を測定するＲＴＡ装置〕 （図５（Ａ）参照）このＲＴＡ装置においては、石英チ
ャンバ２１の中に収容したウェーハ２２を石英チャンバ
２１の上下に配置された複数のタングステンハロゲンラ
ンプ２３，２４によって加熱し、石英チャンバ２１の中
のウェーハ２２の面内温度分布を複数のパイロメータ２
５によって測定し、その測定結果によって各タングステ
ンハロゲンランプ２３，２４に供給する電力を調節し
て、ウェーハ２２の面内温度分布を均一化する仕組みに
なっている。
度分布を測定するＲＴＡ装置〕 （図５（Ａ）参照）このＲＴＡ装置においては、石英チ
ャンバ２１の中に収容したウェーハ２２を石英チャンバ
２１の上下に配置された複数のタングステンハロゲンラ
ンプ２３，２４によって加熱し、石英チャンバ２１の中
のウェーハ２２の面内温度分布を複数のパイロメータ２
５によって測定し、その測定結果によって各タングステ
ンハロゲンランプ２３，２４に供給する電力を調節し
て、ウェーハ２２の面内温度分布を均一化する仕組みに
なっている。
【０００６】しかし、パイロメータ２５による温度測定
には、ウェーハ２２の表面状態による輻射線の変動、タ
ングステンハロゲンランプ２３，２４の放射の影響、石
英チャンバ２１のバックグランド放射の影響等によって
充分に高い測定精度が得られないという問題がある。
には、ウェーハ２２の表面状態による輻射線の変動、タ
ングステンハロゲンランプ２３，２４の放射の影響、石
英チャンバ２１のバックグランド放射の影響等によって
充分に高い測定精度が得られないという問題がある。
【０００７】したがって、パイロメータ２５を用いて、
今後、要求されることが予想される厳しいウェーハの均
一な面内温度分布を達成できるＲＴＡ装置を実現するこ
とは困難である。
今後、要求されることが予想される厳しいウェーハの均
一な面内温度分布を達成できるＲＴＡ装置を実現するこ
とは困難である。
【０００８】〔熱電対を用いてウェーハの面内温度分布
を測定するＲＴＡ装置〕 （図５（Ｂ）参照）このＲＴＡ装置においては、石英チ
ャンバ２１の中にウェーハ２２を収容し、このウェーハ
２２を、石英チャンバ２１の上下に設置されたタングス
テンハロゲンランプ２３，２４によって加熱し、石英チ
ャンバ２１の中のウェーハ２２の面内温度分布を、ウェ
ーハ２２に接触させた複数の熱電対２６によって測定
し、その測定結果によって、各タングステンハロゲンラ
ンプ２３，２４に供給する電力を調節して、ウェーハ２
２の面内温度分布を均一化する仕組みになっている。
を測定するＲＴＡ装置〕 （図５（Ｂ）参照）このＲＴＡ装置においては、石英チ
ャンバ２１の中にウェーハ２２を収容し、このウェーハ
２２を、石英チャンバ２１の上下に設置されたタングス
テンハロゲンランプ２３，２４によって加熱し、石英チ
ャンバ２１の中のウェーハ２２の面内温度分布を、ウェ
ーハ２２に接触させた複数の熱電対２６によって測定
し、その測定結果によって、各タングステンハロゲンラ
ンプ２３，２４に供給する電力を調節して、ウェーハ２
２の面内温度分布を均一化する仕組みになっている。
【０００９】この場合、パイロメータ２５を用いる場合
よりも精度が上がるが、熱電対の熱容量によって応答速
度が低くなる。したがって、昇降温中のようにウェーハ
２２の温度が急変している場合には、正確にウェーハ２
２の温度を測定することは不可能である。昇降温中に温
度分布が生じると、ウェーハ２２にスリップラインが発
生することはよく知られており、熱電対を用いたＲＴＡ
装置によってはスリップラインの発生を抑えて、ウェー
ハ２２面内温度分布を均一化することは困難である。
よりも精度が上がるが、熱電対の熱容量によって応答速
度が低くなる。したがって、昇降温中のようにウェーハ
２２の温度が急変している場合には、正確にウェーハ２
２の温度を測定することは不可能である。昇降温中に温
度分布が生じると、ウェーハ２２にスリップラインが発
生することはよく知られており、熱電対を用いたＲＴＡ
装置によってはスリップラインの発生を抑えて、ウェー
ハ２２面内温度分布を均一化することは困難である。
【００１０】また、ここで説明したＲＴＡ装置の他に、
通常のアニール、ウェーハ上への成膜、ウェーハ表面の
熱酸化等においても、ウェーハの面内温度分布を均一化
する手段を開発することが要求されている。
通常のアニール、ウェーハ上への成膜、ウェーハ表面の
熱酸化等においても、ウェーハの面内温度分布を均一化
する手段を開発することが要求されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
ＲＴＡ等のウェーハ処理方法あるいはウェーハ処理装置
によっては、ウェーハの面内温度分布を正確かつ迅速に
測定することは困難であり、そのため、大口径のウェー
ハを用いて半導体装置等を量産する上で大きな障害にな
っていた。本発明は、ＲＴＡ等のウェーハ処理方法ある
いはウェーハ処理装置においてウェーハの面内温度分布
を精密かつ迅速に測定し、あるいは、その結果によって
ウェーハの面内温度分布を均一化する手段を提供するこ
とを目的とする。
ＲＴＡ等のウェーハ処理方法あるいはウェーハ処理装置
によっては、ウェーハの面内温度分布を正確かつ迅速に
測定することは困難であり、そのため、大口径のウェー
ハを用いて半導体装置等を量産する上で大きな障害にな
っていた。本発明は、ＲＴＡ等のウェーハ処理方法ある
いはウェーハ処理装置においてウェーハの面内温度分布
を精密かつ迅速に測定し、あるいは、その結果によって
ウェーハの面内温度分布を均一化する手段を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるウェーハ
処理方法においては、ウェーハの面に光を照射し、その
反射光の方向を検出することによって該ウェーハの相対
的な温度分布を測定する工程を採用した。
処理方法においては、ウェーハの面に光を照射し、その
反射光の方向を検出することによって該ウェーハの相対
的な温度分布を測定する工程を採用した。
【００１３】また、本発明にかかる他のウェーハ処理方
法においては、ウェーハの面に光を照射し、その反射光
の方向を検出して該ウェーハの相対的な温度分布を測定
し、その測定結果をウェーハ加熱装置にフィードバック
することによって、該ウェーハの相対的な温度分布を均
一化する工程を採用した。
法においては、ウェーハの面に光を照射し、その反射光
の方向を検出して該ウェーハの相対的な温度分布を測定
し、その測定結果をウェーハ加熱装置にフィードバック
することによって、該ウェーハの相対的な温度分布を均
一化する工程を採用した。
【００１４】また、本発明にかかるウェーハ処理装置に
おいては、ウェーハの面に光を照射する手段と、その反
射光の方向を検出する手段と、反射光の方向によって該
ウェーハの相対的な温度分布を測定する手段を有する構
成を採用した。
おいては、ウェーハの面に光を照射する手段と、その反
射光の方向を検出する手段と、反射光の方向によって該
ウェーハの相対的な温度分布を測定する手段を有する構
成を採用した。
【００１５】また、本発明にかかる他のウェーハ処理装
置においては、ウェーハの面に光を照射する手段と、そ
の反射光の方向を検出する手段と、反射光の方向によっ
て該ウェーハの相対的な温度分布を測定する手段と、そ
の測定結果をウェーハ加熱装置にフィードバックする手
段を有する構成を採用した。
置においては、ウェーハの面に光を照射する手段と、そ
の反射光の方向を検出する手段と、反射光の方向によっ
て該ウェーハの相対的な温度分布を測定する手段と、そ
の測定結果をウェーハ加熱装置にフィードバックする手
段を有する構成を採用した。
【００１６】これらの場合、反射光の方向を検出した結
果を演算処理することによってウェーハの相対的な温度
分布を測定することができる。
果を演算処理することによってウェーハの相対的な温度
分布を測定することができる。
【００１７】
【作用】一般に、ウェーハに面内温度分布が生じると、
熱膨張の差によって、ウェーハが湾曲変形することが知
られている。例えば、ウェーハの周辺部の温度が中央部
に比較して低くなると、ウェーハの周辺部が収縮するた
め、ウェーハは凹状または凸状に反る。また、逆に、ウ
ェーハの周辺部の温度が中央部に比較して高くなると、
ウェーハの周辺部が伸びるため、ウェーハの周辺部が波
打つことになる。
熱膨張の差によって、ウェーハが湾曲変形することが知
られている。例えば、ウェーハの周辺部の温度が中央部
に比較して低くなると、ウェーハの周辺部が収縮するた
め、ウェーハは凹状または凸状に反る。また、逆に、ウ
ェーハの周辺部の温度が中央部に比較して高くなると、
ウェーハの周辺部が伸びるため、ウェーハの周辺部が波
打つことになる。
【００１８】このように温度分布によって湾曲変形する
ウェーハの面に光を照射し、その反射光の方向を検出す
ると、ウェーハの相対的な面内温度分布によって反射光
が特有のパターンでシフトすることがわかる。したがっ
て、反射光のシフトパターンによって、また、反射光の
シフトパターンをコンピュータ処理することによってウ
ェーハの面内温度分布を知ることが可能になる。
ウェーハの面に光を照射し、その反射光の方向を検出す
ると、ウェーハの相対的な面内温度分布によって反射光
が特有のパターンでシフトすることがわかる。したがっ
て、反射光のシフトパターンによって、また、反射光の
シフトパターンをコンピュータ処理することによってウ
ェーハの面内温度分布を知ることが可能になる。
【００１９】図１は、本発明のウェーハ処理方法の原理
説明図であり、（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は平面を示
している。この図において、１はウェーハ、２1 は第１
の光源、２2 は第２の光源、２3は第３の光源、２4 は
第４の光源、３1 は第１の光検出器、３2 は第２の光検
出器、３3 は第３の光検出器、３4 は第４の光検出器で
ある。
説明図であり、（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は平面を示
している。この図において、１はウェーハ、２1 は第１
の光源、２2 は第２の光源、２3は第３の光源、２4 は
第４の光源、３1 は第１の光検出器、３2 は第２の光検
出器、３3 は第３の光検出器、３4 は第４の光検出器で
ある。
【００２０】本発明のウェーハ処理方法の原理は、ウェ
ーハ１の上の複数箇所（この場合は４箇所）に第１の光
源２1 、第２の光源２2 、第３の光源２3 、第４の光源
２4によって光を照射し、ウェーハ１の湾曲状態に起因
する反射光の方向を、第１の光検出器３1 、第２の光検
出器３2 、第３の光検出器３3 、第４の光検出器３4に
よって検出し、その検出信号を必要に応じてコンピュー
タ処理することによって、ウェーハ１の湾曲状態の原因
となったウェーハ１の面内温度分布を測定するというも
のである。
ーハ１の上の複数箇所（この場合は４箇所）に第１の光
源２1 、第２の光源２2 、第３の光源２3 、第４の光源
２4によって光を照射し、ウェーハ１の湾曲状態に起因
する反射光の方向を、第１の光検出器３1 、第２の光検
出器３2 、第３の光検出器３3 、第４の光検出器３4に
よって検出し、その検出信号を必要に応じてコンピュー
タ処理することによって、ウェーハ１の湾曲状態の原因
となったウェーハ１の面内温度分布を測定するというも
のである。
【００２１】図２は、ウェーハの周辺部の温度が中央部
に比較して低いときの反射光シフト方向の説明図であ
り、（Ａ）はウェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの
変形、（Ｃ）は反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト
方向を示している。
に比較して低いときの反射光シフト方向の説明図であ
り、（Ａ）はウェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの
変形、（Ｃ）は反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト
方向を示している。
【００２２】ウェーハの温度分布がＡ（１）に示されて
いるように、周辺部の温度が中央部に比較して低いとき
は、ウェーハの周辺部が相対的に収縮するため、ウェー
ハはＢ（１）に示されているように凸状に湾曲するか、
Ｂ（２）に示されているように凹上に湾曲することにな
る。
いるように、周辺部の温度が中央部に比較して低いとき
は、ウェーハの周辺部が相対的に収縮するため、ウェー
ハはＢ（１）に示されているように凸状に湾曲するか、
Ｂ（２）に示されているように凹上に湾曲することにな
る。
【００２３】ウェーハがＢ（１）に示されているように
凸状に湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光の反射
光の方向は、Ｃ（１）に示されているようにウェーハの
外側に偏ることになる。これを平面的にみると、Ｄ
（１）に示されているように、４点の反射光は全てウェ
ーハの外側に偏ることになる。
凸状に湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光の反射
光の方向は、Ｃ（１）に示されているようにウェーハの
外側に偏ることになる。これを平面的にみると、Ｄ
（１）に示されているように、４点の反射光は全てウェ
ーハの外側に偏ることになる。
【００２４】また、ウェーハがＢ（２）に示されている
ように凹状に湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光
の反射光の方向は、Ｃ（２）に示されているようにウェ
ーハの内側に偏ることになる。これを平面的にみると、
Ｄ（２）に示されているように、４点の反射光は全てウ
ェーハの内側に偏ることになる。
ように凹状に湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光
の反射光の方向は、Ｃ（２）に示されているようにウェ
ーハの内側に偏ることになる。これを平面的にみると、
Ｄ（２）に示されているように、４点の反射光は全てウ
ェーハの内側に偏ることになる。
【００２５】図３は、ウェーハの周辺部の温度が中央部
に比較して高いときの反射光シフト方向の説明図であ
り、（Ａ）はウェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの
変形、（Ｃ）は反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト
方向を示している。
に比較して高いときの反射光シフト方向の説明図であ
り、（Ａ）はウェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの
変形、（Ｃ）は反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト
方向を示している。
【００２６】ウェーハの温度分布がＡ（１）に示されて
いるように、周辺部の温度が中央部に比較して高いとき
は、ウェーハの周辺部が相対的に伸長するため、ウェー
ハはＢ（１）に示されているように周辺部が波打つよう
に湾曲するか、Ｂ（２）に示されているように周辺部が
波打つように湾曲することになる。
いるように、周辺部の温度が中央部に比較して高いとき
は、ウェーハの周辺部が相対的に伸長するため、ウェー
ハはＢ（１）に示されているように周辺部が波打つよう
に湾曲するか、Ｂ（２）に示されているように周辺部が
波打つように湾曲することになる。
【００２７】ウェーハがＢ（１）に示されているように
湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光の反射光の方
向は、Ｃ（１）に示されているようにウェーハの半径方
向には偏らないが、円周方向に偏ることになる。これを
平面的にみると、Ｄ（１）に示されているように、４点
の反射光は全てウェーハの円周方向に交互に偏ることに
なる。
湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光の反射光の方
向は、Ｃ（１）に示されているようにウェーハの半径方
向には偏らないが、円周方向に偏ることになる。これを
平面的にみると、Ｄ（１）に示されているように、４点
の反射光は全てウェーハの円周方向に交互に偏ることに
なる。
【００２８】また、ウェーハがＢ（２）に示されている
ように湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光の反射
光の方向は、Ｃ（２）に示されているようにウェーハの
半径方向には偏らないが、Ｂ（１）とは逆方向に円周方
向に偏ることになる。これを平面的にみると、Ｄ（２）
に示されているように、４点の反射光は全てウェーハの
円周方向に交互に偏ることになる。
ように湾曲すると、ウェーハに垂直に照射した光の反射
光の方向は、Ｃ（２）に示されているようにウェーハの
半径方向には偏らないが、Ｂ（１）とは逆方向に円周方
向に偏ることになる。これを平面的にみると、Ｄ（２）
に示されているように、４点の反射光は全てウェーハの
円周方向に交互に偏ることになる。
【００２９】このように反射光の方向、または方向と偏
りの大きさを検出することによって、ウェーハの湾曲の
原因となったウェーハの相対的な面内温度分布を知るこ
とができる。また、この反射光の方向のパターンと温度
分布の関係を実験的に求めて数式化してコンピュータ内
に記憶させ、あるいは相関関係を示すようにテーブル化
してコンピュータに記憶させ、検出された反射光の方向
を、記憶させておいた反射光の方向と温度分布の関係を
用いて演算することによって、ウェーハの相対的な面内
温度分布を得ることができる。
りの大きさを検出することによって、ウェーハの湾曲の
原因となったウェーハの相対的な面内温度分布を知るこ
とができる。また、この反射光の方向のパターンと温度
分布の関係を実験的に求めて数式化してコンピュータ内
に記憶させ、あるいは相関関係を示すようにテーブル化
してコンピュータに記憶させ、検出された反射光の方向
を、記憶させておいた反射光の方向と温度分布の関係を
用いて演算することによって、ウェーハの相対的な面内
温度分布を得ることができる。
【００３０】演算処理は例えば次のように行う。反射光
の偏りを半径方向ΔＲと円周方向ΔＳに分解し、ベクト
ル（ΔＲ1 ，ΔＳ1 ），（ΔＲ2 ，ΔＳ2 ），・・・を
考える。ウェーハ周辺の温度が低い場合は、図１に示す
ようにすべてのベクトルは同じ方向を向き、逆にウェー
ハ温度が高い場合はベクトルは一つごとに逆向きにな
る。したがって、ベクトルの同相成分と振動成分を計算
して、同相成分が振動成分より大きければ周辺温度が低
く、逆ならば周辺温度が高いことがわかる。あらかじ
め、さまざまな温度分布でベクトルの同相成分と振動成
分を計算してコンピュータに記憶させておけば、測定し
た偏りのベクトル成分から温度分布を知ることができ
る。
の偏りを半径方向ΔＲと円周方向ΔＳに分解し、ベクト
ル（ΔＲ1 ，ΔＳ1 ），（ΔＲ2 ，ΔＳ2 ），・・・を
考える。ウェーハ周辺の温度が低い場合は、図１に示す
ようにすべてのベクトルは同じ方向を向き、逆にウェー
ハ温度が高い場合はベクトルは一つごとに逆向きにな
る。したがって、ベクトルの同相成分と振動成分を計算
して、同相成分が振動成分より大きければ周辺温度が低
く、逆ならば周辺温度が高いことがわかる。あらかじ
め、さまざまな温度分布でベクトルの同相成分と振動成
分を計算してコンピュータに記憶させておけば、測定し
た偏りのベクトル成分から温度分布を知ることができ
る。
【００３１】このような本発明の原理によると、ウェー
ハ自身の湾曲変形から温度分布を求めているため、パイ
ロメータを用いた従来のＲＴＡ装置におけるような、ウ
ェーハの表面状態、タングステンハロゲンランプの干
渉、石英チャンバのバックグランド放射等による温度測
定誤差を生じない。
ハ自身の湾曲変形から温度分布を求めているため、パイ
ロメータを用いた従来のＲＴＡ装置におけるような、ウ
ェーハの表面状態、タングステンハロゲンランプの干
渉、石英チャンバのバックグランド放射等による温度測
定誤差を生じない。
【００３２】また、ウェーハに接触することなく温度分
布を測定するため、熱電対を用いた従来のＲＴＡ装置に
おけるような応答速度の遅れは起こらず、急速昇降温中
の温度分布も測定可能である。
布を測定するため、熱電対を用いた従来のＲＴＡ装置に
おけるような応答速度の遅れは起こらず、急速昇降温中
の温度分布も測定可能である。
【００３３】
【実施例】以下、本発明の一実施例のウェーハ処理装置
をウェーハ処理方法の説明を兼ねて説明する。
をウェーハ処理方法の説明を兼ねて説明する。
【００３４】（第１実施例）図４は、本発明の一実施例
のウェーハ処理装置の説明図であり、（Ａ）は断面を示
し、（Ｂ）は平面を示している。この図において、１１
は石英チャンバ、１２はウェーハ、１３，１５は外周タ
ングステンハロゲンランプ、１４，１６は内周タングス
テンハロゲンランプ、１７1 は第１の光源、１７2 は第
２の光源、１７3 は第３の光源、１７4 は第４の光源、
１８1 は第１の光検出器、１８2 は第２の光検出器、１
８3 は第３の光検出器、１８4 は第４の光検出器、１９
はパイロメータである。
のウェーハ処理装置の説明図であり、（Ａ）は断面を示
し、（Ｂ）は平面を示している。この図において、１１
は石英チャンバ、１２はウェーハ、１３，１５は外周タ
ングステンハロゲンランプ、１４，１６は内周タングス
テンハロゲンランプ、１７1 は第１の光源、１７2 は第
２の光源、１７3 は第３の光源、１７4 は第４の光源、
１８1 は第１の光検出器、１８2 は第２の光検出器、１
８3 は第３の光検出器、１８4 は第４の光検出器、１９
はパイロメータである。
【００３５】このウェーハ処理装置においては、石英チ
ャンバ１１の中にウェーハ１２を収容し、このウェーハ
１２を、石英チャンバ１１の上下に設置された外周タン
グステンハロゲンランプ１３、内周タングステンハロゲ
ンランプ１４、外周タングステンハロゲンランプ１５、
内周タングステンハロゲンランプ１６によって加熱し、
石英チャンバ１１の中のウェーハ１２にレーザ等の第１
の光源１７1 、第２の光源１７2 、第３の光源１７3 、
第４の光源１７4 によって光を照射し、その反射光の方
向をＣＣＤイメージセンサ、撮像装置等の第１の光検出
器１８1 、第２の光検出器１８2 、第３の光検出器１８
3 、第４の光検出器１８4 によって検出するような仕組
みになっている。また、石英チャンバ１１の中のウェー
ハ１２の絶対温度をパイロメータ１９によって測定する
ようになっている。なお、このパイロメータ１９を熱電
対に代えることもできる。
ャンバ１１の中にウェーハ１２を収容し、このウェーハ
１２を、石英チャンバ１１の上下に設置された外周タン
グステンハロゲンランプ１３、内周タングステンハロゲ
ンランプ１４、外周タングステンハロゲンランプ１５、
内周タングステンハロゲンランプ１６によって加熱し、
石英チャンバ１１の中のウェーハ１２にレーザ等の第１
の光源１７1 、第２の光源１７2 、第３の光源１７3 、
第４の光源１７4 によって光を照射し、その反射光の方
向をＣＣＤイメージセンサ、撮像装置等の第１の光検出
器１８1 、第２の光検出器１８2 、第３の光検出器１８
3 、第４の光検出器１８4 によって検出するような仕組
みになっている。また、石英チャンバ１１の中のウェー
ハ１２の絶対温度をパイロメータ１９によって測定する
ようになっている。なお、このパイロメータ１９を熱電
対に代えることもできる。
【００３６】この実施例のウェーハ処理装置において、
第１の光検出器１８1 、第２の光検出器１８2 、第３の
光検出器１８3 、第４の光検出器１８4 の出力から、反
射光の方向が図２（Ｄ）のようになることが検出された
ときは、ウェーハの周辺部の温度が低いことを意味して
いるから、絶対温度を測定するパイロメータ１９の出力
を勘案して相対的に、外周タングステンハロゲンランプ
１３，１５に供給する電力を内周タングステンハロゲン
ランプ１４，１６に供給する電力より大きくするように
制御する。
第１の光検出器１８1 、第２の光検出器１８2 、第３の
光検出器１８3 、第４の光検出器１８4 の出力から、反
射光の方向が図２（Ｄ）のようになることが検出された
ときは、ウェーハの周辺部の温度が低いことを意味して
いるから、絶対温度を測定するパイロメータ１９の出力
を勘案して相対的に、外周タングステンハロゲンランプ
１３，１５に供給する電力を内周タングステンハロゲン
ランプ１４，１６に供給する電力より大きくするように
制御する。
【００３７】逆に、反射光の方向が図３（Ｄ）のように
なることが検出されるときは、ウェーハの周辺部の温度
が高いことを意味しているから、絶対温度を測定するパ
イロメータ１９の出力を勘案して相対的に、外周タング
ステンハロゲンランプ１３，１５に供給する電力を内周
タングステンハロゲンランプ１４，１６に供給する電力
より小さくするように制御する。
なることが検出されるときは、ウェーハの周辺部の温度
が高いことを意味しているから、絶対温度を測定するパ
イロメータ１９の出力を勘案して相対的に、外周タング
ステンハロゲンランプ１３，１５に供給する電力を内周
タングステンハロゲンランプ１４，１６に供給する電力
より小さくするように制御する。
【００３８】このように、反射光の方向によって測定し
たウェーハ１２の面内温度分布を、外周タングステンハ
ロゲンランプ１３、内周タングステンハロゲンランプ１
４、外周タングステンハロゲンランプ１５、内周タング
ステンハロゲンランプ１６に供給する電力にフィードバ
ックすることによって、ウェーハ１２の面内温度分布を
精密かつ高速に均一化することができ、その結果、アニ
ール、成膜、酸化等の処理をウェーハ面内で均一化する
ことができる。
たウェーハ１２の面内温度分布を、外周タングステンハ
ロゲンランプ１３、内周タングステンハロゲンランプ１
４、外周タングステンハロゲンランプ１５、内周タング
ステンハロゲンランプ１６に供給する電力にフィードバ
ックすることによって、ウェーハ１２の面内温度分布を
精密かつ高速に均一化することができ、その結果、アニ
ール、成膜、酸化等の処理をウェーハ面内で均一化する
ことができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のウェーハ
処理方法あるいはウェーハ処理装置によると、ＲＴＡ装
置等のウェーハ処理装置内のウェーハの面内温度分布を
精密かつ高速で測定することが可能になり、ＲＴＡ等に
おけるウェーハの処理の面内ばらつきを防ぎ、ウェーハ
に発生するスリップラインを低減し、集積回路装置等の
生産性向上に寄与するところが大きい。
処理方法あるいはウェーハ処理装置によると、ＲＴＡ装
置等のウェーハ処理装置内のウェーハの面内温度分布を
精密かつ高速で測定することが可能になり、ＲＴＡ等に
おけるウェーハの処理の面内ばらつきを防ぎ、ウェーハ
に発生するスリップラインを低減し、集積回路装置等の
生産性向上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明のウェーハ処理方法の原理説明図であ
り、（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は平面を示している。
り、（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は平面を示している。
【図２】ウェーハの周辺部の温度が中央部に比較して低
いときの反射光シフト方向の説明図であり、（Ａ）はウ
ェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの変形、（Ｃ）は
反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト方向を示してい
る。
いときの反射光シフト方向の説明図であり、（Ａ）はウ
ェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの変形、（Ｃ）は
反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト方向を示してい
る。
【図３】ウェーハの周辺部の温度が中央部に比較して高
いときの反射光シフト方向の説明図であり、（Ａ）はウ
ェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの変形、（Ｃ）は
反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト方向を示してい
る。
いときの反射光シフト方向の説明図であり、（Ａ）はウ
ェーハの温度分布、（Ｂ）はウェーハの変形、（Ｃ）は
反射光の経路、（Ｄ）は反射光のシフト方向を示してい
る。
【図４】本発明の一実施例のウェーハ処理装置の説明図
であり、（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は平面を示してい
る。
であり、（Ａ）は断面を示し、（Ｂ）は平面を示してい
る。
【図５】従来の典型的なＲＴＡ装置の構成説明図で、
（Ａ）はパイロメータを用いてウェーハの面内温度分布
を測定するもの、（Ｂ）は熱電対を用いてウェーハの面
内温度分布を測定するものを示している。
（Ａ）はパイロメータを用いてウェーハの面内温度分布
を測定するもの、（Ｂ）は熱電対を用いてウェーハの面
内温度分布を測定するものを示している。
１ ウェーハ ２1 第１の光源 ２2 第２の光源 ２3 第３の光源 ２4 第４の光源 ３1 第１の光検出器 ３2 第２の光検出器 ３3 第３の光検出器 ３4 第４の光検出器 １１ 石英チャンバ １２ ウェーハ １３，１５ 外周タングステンハロゲンランプ １４，１６ 内周タングステンハロゲンランプ １７1 第１の光源 １７2 第２の光源 １７3 第３の光源 １７4 第４の光源 １８1 第１の光検出器 １８2 第２の光検出器 １８3 第３の光検出器 １８4 第４の光検出器 １９ パイロメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｍ Ｇ０１Ｋ 3/00 11/12 Ｃ Ｈ０１Ｌ 21/22 ５０１ Ｎ 21/324 Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】 ウェーハの面に光を照射し、その反射光
の方向を検出することによって該ウェーハの相対的な面
内温度分布を測定することを特徴とするウェーハ処理方
法。 - 【請求項２】 ウェーハの面に光を照射し、その反射光
の方向を検出して該ウェーハの相対的な面内温度分布を
測定し、その測定結果をウェーハ加熱装置にフィードバ
ックすることによって、該ウェーハの相対的な温度分布
を均一化することを特徴とするウェーハ処理方法。 - 【請求項３】 ウェーハの面に光を照射する手段と、そ
の反射光の方向を検出する手段と、反射光の方向によっ
て該ウェーハの相対的な面内温度分布を測定する手段を
有することを特徴とするウェーハ処理装置。 - 【請求項４】 ウェーハの面に光を照射する手段と、そ
の反射光の方向を検出する手段と、反射光の方向によっ
て該ウェーハの相対的な面内温度分布を測定する手段
と、その測定結果をウェーハ加熱装置にフィードバック
する手段を有することを特徴とするウェーハ処理装置。 - 【請求項５】 反射光の方向を検出した結果を演算処理
することによってウェーハの相対的な面内温度分布を測
定することを特徴とする請求項３または請求項４に記載
されたウェーハ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177931A JPH0845922A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | ウェーハ処理方法およびウェーハ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177931A JPH0845922A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | ウェーハ処理方法およびウェーハ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845922A true JPH0845922A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16039578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6177931A Withdrawn JPH0845922A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | ウェーハ処理方法およびウェーハ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0845922A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009266996A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2011522400A (ja) * | 2008-05-16 | 2011-07-28 | マトソン テクノロジー カナダ インコーポレイテッド | 加工品の破壊を防止する方法および装置 |
| WO2016016972A1 (ja) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 有限会社ワイ・システムズ | 表面形状の測定方法および測定装置 |
| US9627244B2 (en) | 2002-12-20 | 2017-04-18 | Mattson Technology, Inc. | Methods and systems for supporting a workpiece and for heat-treating the workpiece |
| JP2019140268A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理方法 |
| WO2022091779A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 反り量推定装置及び反り量推定方法 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6177931A patent/JPH0845922A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9627244B2 (en) | 2002-12-20 | 2017-04-18 | Mattson Technology, Inc. | Methods and systems for supporting a workpiece and for heat-treating the workpiece |
| JP2009266996A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2011522400A (ja) * | 2008-05-16 | 2011-07-28 | マトソン テクノロジー カナダ インコーポレイテッド | 加工品の破壊を防止する方法および装置 |
| US9070590B2 (en) | 2008-05-16 | 2015-06-30 | Mattson Technology, Inc. | Workpiece breakage prevention method and apparatus |
| WO2016016972A1 (ja) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 有限会社ワイ・システムズ | 表面形状の測定方法および測定装置 |
| CN106716056A (zh) * | 2014-07-30 | 2017-05-24 | 瓦伊系统有限公司 | 表面形状的测量方法以及测量装置 |
| JPWO2016016972A1 (ja) * | 2014-07-30 | 2017-06-01 | 有限会社ワイ・システムズ | 表面形状の測定方法および測定装置 |
| US10283419B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-05-07 | Ysystems, Ltd. | Method and apparatus for measuring surface profile |
| CN106716056B (zh) * | 2014-07-30 | 2020-01-31 | 瓦伊系统有限公司 | 表面形状的测量方法以及测量装置 |
| JP2019140268A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理方法 |
| WO2022091779A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 反り量推定装置及び反り量推定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |