JPH097965A - 半導体製造装置の温度制御装置 - Google Patents
半導体製造装置の温度制御装置Info
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- JPH097965A JPH097965A JP17796195A JP17796195A JPH097965A JP H097965 A JPH097965 A JP H097965A JP 17796195 A JP17796195 A JP 17796195A JP 17796195 A JP17796195 A JP 17796195A JP H097965 A JPH097965 A JP H097965A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェーハ近傍の温度を測定して、半導体製造
における最適な温度制御を実現する。 【構成】 加熱炉１内に反応管４を納め、この反応管４
内にウェーハ６を収納したボート５を装填して、ヒータ
２によって反応管４内を所定の温度に加熱してウェーハ
６に処理を施す半導体製造装置において、熱電対１１を
ボート５に取り付け、この熱電対１１からの測定温度に
基づいて、温度制御手段１２がヒータ２に供給する電力
を制御し、反応管４の加熱温度を制御する。すなわち、
温度制御をウェーハ６の近傍温度に基づいて行う。
における最適な温度制御を実現する。 【構成】 加熱炉１内に反応管４を納め、この反応管４
内にウェーハ６を収納したボート５を装填して、ヒータ
２によって反応管４内を所定の温度に加熱してウェーハ
６に処理を施す半導体製造装置において、熱電対１１を
ボート５に取り付け、この熱電対１１からの測定温度に
基づいて、温度制御手段１２がヒータ２に供給する電力
を制御し、反応管４の加熱温度を制御する。すなわち、
温度制御をウェーハ６の近傍温度に基づいて行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱炉を備えたＣＶＤ
装置等の半導体製造装置に関し、特に、加熱炉の温度を
制御する装置に関する。
装置等の半導体製造装置に関し、特に、加熱炉の温度を
制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＣＶＤ装置にあっては、加熱炉
にシリコンウェーハ等の基板を収容し、加熱炉内を所定
の温度に加熱しつつ反応ガスを供給して、基板上に薄膜
を形成する。半導体製造においては加熱炉内の温度条件
が極めて重要であり、この温度制御の精度が品質に大き
く影響する。このため、半導体製造装置において温度制
御は重要な要素であり、従来より種々な温度制御方式が
採用されている。
にシリコンウェーハ等の基板を収容し、加熱炉内を所定
の温度に加熱しつつ反応ガスを供給して、基板上に薄膜
を形成する。半導体製造においては加熱炉内の温度条件
が極めて重要であり、この温度制御の精度が品質に大き
く影響する。このため、半導体製造装置において温度制
御は重要な要素であり、従来より種々な温度制御方式が
採用されている。
【０００３】図３にはＣＶＤ装置に適用された従来の温
度制御装置の一例を示してある。加熱炉１にはヒータ
２、及び、このヒータ２の温度を測定するヒータ熱電対
３が備えられている。加熱炉１内には石英等から成る反
応管４が納められており、この反応管４内にはボート５
に収納された状態で多数のウェーハ６が装填される。ま
た、反応管４の近傍にはカスケード熱電対７が設けられ
ており、このカスケード熱電対７によって反応管４の温
度を測定する。すなわち、このＣＶＤ装置では、ヒータ
熱電対３によりヒータ２の温度を測定しつつヒータ２に
供給する電力を増減させて、カスケード熱電対７によっ
て測定される温度を目標値となるようにし、これによっ
て、反応炉４が所定温度となるようにしている。
度制御装置の一例を示してある。加熱炉１にはヒータ
２、及び、このヒータ２の温度を測定するヒータ熱電対
３が備えられている。加熱炉１内には石英等から成る反
応管４が納められており、この反応管４内にはボート５
に収納された状態で多数のウェーハ６が装填される。ま
た、反応管４の近傍にはカスケード熱電対７が設けられ
ており、このカスケード熱電対７によって反応管４の温
度を測定する。すなわち、このＣＶＤ装置では、ヒータ
熱電対３によりヒータ２の温度を測定しつつヒータ２に
供給する電力を増減させて、カスケード熱電対７によっ
て測定される温度を目標値となるようにし、これによっ
て、反応炉４が所定温度となるようにしている。
【０００４】また、図４にはＣＶＤ装置に適用された従
来の温度制御装置の他の一例を示してある。この温度制
御装置は、カスケード熱電対７に代えて、プロファイル
熱電対８を用いるものであり、このプロファイル熱電対
８の測定温度に基づいてヒータ熱電対３の測定温度を補
正して、反応管４の温度制御を行う。すなわち、ＣＶＤ
装置によるプロセス実行の準備として、プロファイル熱
電対８を反応管４内に挿入させ、プロファイル熱電対８
とヒータ熱電対３との測定温度差を補正値として得てお
く。そして、プロセス実行時にはプロファイル熱電対８
を取り去り、ヒータ熱電対３による測定値を補正値で補
正して、ヒータ２に供給する電力を増減させて反応炉４
が所定温度となるようにしている。
来の温度制御装置の他の一例を示してある。この温度制
御装置は、カスケード熱電対７に代えて、プロファイル
熱電対８を用いるものであり、このプロファイル熱電対
８の測定温度に基づいてヒータ熱電対３の測定温度を補
正して、反応管４の温度制御を行う。すなわち、ＣＶＤ
装置によるプロセス実行の準備として、プロファイル熱
電対８を反応管４内に挿入させ、プロファイル熱電対８
とヒータ熱電対３との測定温度差を補正値として得てお
く。そして、プロセス実行時にはプロファイル熱電対８
を取り去り、ヒータ熱電対３による測定値を補正値で補
正して、ヒータ２に供給する電力を増減させて反応炉４
が所定温度となるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、カスケ
ード熱電対７やプロファイル熱電対８を用いた温度制御
装置は、ヒータ熱電対３のみで温度を測定してヒータ２
による加熱温度を制御する装置に比べて、反応管４の内
部温度をより正確に測定した温度制御を行うことができ
る。
ード熱電対７やプロファイル熱電対８を用いた温度制御
装置は、ヒータ熱電対３のみで温度を測定してヒータ２
による加熱温度を制御する装置に比べて、反応管４の内
部温度をより正確に測定した温度制御を行うことができ
る。
【０００６】しかしながら、前者にあっては反応管４の
外部の温度を測定するものであり、また、後者にあって
は実際のプロセス実行時の温度を測定するものではない
ため、プロセス実行時における正確な反応管４の内部温
度に基づいた制御を行えるものではなかった。また、温
度制御を最適化するためには、ウェーハ６の近傍の温度
を測定することが望まれるが、従来ではこのような温度
測定は実現されていなかった。
外部の温度を測定するものであり、また、後者にあって
は実際のプロセス実行時の温度を測定するものではない
ため、プロセス実行時における正確な反応管４の内部温
度に基づいた制御を行えるものではなかった。また、温
度制御を最適化するためには、ウェーハ６の近傍の温度
を測定することが望まれるが、従来ではこのような温度
測定は実現されていなかった。
【０００７】本発明は上記従来の事情に鑑みなされたも
ので、処理対象となる基板近傍の温度を測定して、最適
な温度制御を実現する半導体製造装置の温度制御装置を
提供することを目的とする。
ので、処理対象となる基板近傍の温度を測定して、最適
な温度制御を実現する半導体製造装置の温度制御装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体製造装置の温度制御装置は、加
熱炉内に処理対象の基板を収納したボートを装填し、ヒ
ータによって加熱炉内を所定の温度に加熱して基板に処
理を施す半導体製造装置において、前記ボートに取り付
けられた温度センサと、前記温度センサからの測定温度
に基づいて前記ヒータによる加熱温度を制御する制御手
段と、を備えたことを特徴とする。なお、温度センサは
熱電対を用いることが一般的ではあるが、比較的高温に
耐え得る他の形式の温度センサを用いることもできる。
め、本発明に係る半導体製造装置の温度制御装置は、加
熱炉内に処理対象の基板を収納したボートを装填し、ヒ
ータによって加熱炉内を所定の温度に加熱して基板に処
理を施す半導体製造装置において、前記ボートに取り付
けられた温度センサと、前記温度センサからの測定温度
に基づいて前記ヒータによる加熱温度を制御する制御手
段と、を備えたことを特徴とする。なお、温度センサは
熱電対を用いることが一般的ではあるが、比較的高温に
耐え得る他の形式の温度センサを用いることもできる。
【０００９】
【作用】本発明では、温度センサがボートに取り付けら
れていることから、プロセス実行中には加熱炉（特に、
反応管）内に位置し、更に、ボートに収納された処理対
象の基板の近傍に位置することとなる。したがって、こ
の温度センサによって、プロセス実行中における基板近
傍の温度を測定し、この測定温度に基づいて制御手段が
ヒータに供給する電力を増減させ、加熱炉内の基板近傍
の温度を正確に所定値となるように制御する。
れていることから、プロセス実行中には加熱炉（特に、
反応管）内に位置し、更に、ボートに収納された処理対
象の基板の近傍に位置することとなる。したがって、こ
の温度センサによって、プロセス実行中における基板近
傍の温度を測定し、この測定温度に基づいて制御手段が
ヒータに供給する電力を増減させ、加熱炉内の基板近傍
の温度を正確に所定値となるように制御する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例に係る温度制御装置を図面
を参照して説明する。本実施例は従来例で示したと同様
にＣＶＤ装置に適用したものであり、従来例と同一部分
には同一符号を付して説明する。加熱炉１にはヒータ
２、及び、このヒータ２の温度を測定するヒータ熱電対
３が備えられており、加熱炉１内には石英等から成る反
応管４が納められている。反応管４内にはボート５に収
納された状態で多数のウェーハ６が装填され、これらウ
ェーハ６の移載は、ボート５を図外のエレベータで昇降
させて反応管４の下方からボート５を抜き出すことによ
り行われる。
を参照して説明する。本実施例は従来例で示したと同様
にＣＶＤ装置に適用したものであり、従来例と同一部分
には同一符号を付して説明する。加熱炉１にはヒータ
２、及び、このヒータ２の温度を測定するヒータ熱電対
３が備えられており、加熱炉１内には石英等から成る反
応管４が納められている。反応管４内にはボート５に収
納された状態で多数のウェーハ６が装填され、これらウ
ェーハ６の移載は、ボート５を図外のエレベータで昇降
させて反応管４の下方からボート５を抜き出すことによ
り行われる。
【００１１】ボート５には複数の熱電対１１が取り付け
られており、これら熱電対１１はボートの長手方向に沿
って配列されている。したがって、熱電対１１はボート
５の全域にわたって温度を測定し得るようになってい
る。なお、熱電対１１の取り付け位置は、ボート５を構
成する支柱部やハンガー部等いずれの部位であってもよ
いが、支柱部に埋め込んで取り付けるようにすれば、熱
電対１１が邪魔とならない態様とすることができる。反
応管４の近傍にはカスケード熱電対７が設けられてお
り、このカスケード熱電対７によって反応管４の温度を
測定する。
られており、これら熱電対１１はボートの長手方向に沿
って配列されている。したがって、熱電対１１はボート
５の全域にわたって温度を測定し得るようになってい
る。なお、熱電対１１の取り付け位置は、ボート５を構
成する支柱部やハンガー部等いずれの部位であってもよ
いが、支柱部に埋め込んで取り付けるようにすれば、熱
電対１１が邪魔とならない態様とすることができる。反
応管４の近傍にはカスケード熱電対７が設けられてお
り、このカスケード熱電対７によって反応管４の温度を
測定する。
【００１２】また、反応管４の下端（炉口）近傍にはボ
ートの挿入を検知するセンサ１３が設けられており、こ
のセンサ１３によって反応管４内にボート５が挿入され
ている状態であるか否かを検知する。なお、このセンサ
１３としては、光によって物体の移動を検知する光セン
サ、物体に接触する接片を備えた機械的なセンサ等、種
々な形式のものを用いることができ、要は、ボートの移
動を検知できればよい。上記したヒータ熱電対２、カス
ケード熱電対７、ボート熱電対１１、及び、センサ１３
の出力は温度制御手段１２に入力されており、これら入
力に基づいて、温度制御手段１２はヒータ２に供給する
電力を増減させる制御を行う。
ートの挿入を検知するセンサ１３が設けられており、こ
のセンサ１３によって反応管４内にボート５が挿入され
ている状態であるか否かを検知する。なお、このセンサ
１３としては、光によって物体の移動を検知する光セン
サ、物体に接触する接片を備えた機械的なセンサ等、種
々な形式のものを用いることができ、要は、ボートの移
動を検知できればよい。上記したヒータ熱電対２、カス
ケード熱電対７、ボート熱電対１１、及び、センサ１３
の出力は温度制御手段１２に入力されており、これら入
力に基づいて、温度制御手段１２はヒータ２に供給する
電力を増減させる制御を行う。
【００１３】本実施例では、図２に示すように、ボート
５が反応管４に挿入されているか否かによって、ボート
熱電対１１に基づいた温度制御とカスケード熱電対７に
基づいた温度制御とを切り換えるようにしている。すな
わち、温度制御手段１２がセンサ１３からの入力に基づ
いてボート５が反応管４に挿入されているか否かを判断
し（ステップＳ１）、ウェーハの移載処理等によってボ
ート５が反応管４から引き出されている場合には、カス
ケード熱電対７に基づいた温度制御を行う（ステップＳ
２）。この温度制御は、上記した従来と同様であり、温
度制御手段１２がヒータ熱電対３により測定されたヒー
タ２の温度を検知しつつヒータ２に供給する電力を増減
させて、カスケード熱電対７によって測定される温度を
目標値となるようにカスケード制御し、これによって、
反応炉４が所定温度となるようにする。
５が反応管４に挿入されているか否かによって、ボート
熱電対１１に基づいた温度制御とカスケード熱電対７に
基づいた温度制御とを切り換えるようにしている。すな
わち、温度制御手段１２がセンサ１３からの入力に基づ
いてボート５が反応管４に挿入されているか否かを判断
し（ステップＳ１）、ウェーハの移載処理等によってボ
ート５が反応管４から引き出されている場合には、カス
ケード熱電対７に基づいた温度制御を行う（ステップＳ
２）。この温度制御は、上記した従来と同様であり、温
度制御手段１２がヒータ熱電対３により測定されたヒー
タ２の温度を検知しつつヒータ２に供給する電力を増減
させて、カスケード熱電対７によって測定される温度を
目標値となるようにカスケード制御し、これによって、
反応炉４が所定温度となるようにする。
【００１４】一方、ボート５が反応管４内に挿入されて
いる場合には、ボート熱電対１１に基づいた温度制御を
行う（ステップＳ３）。この温度制御は、温度制御手段
１２がヒータ熱電対３により測定されたヒータ２の温度
を検知しつつヒータ２に供給する電力を増減させて、ボ
ート熱電対１１によって測定される温度を目標値となる
ようにカスケード制御し、これによって、反応炉４が所
定温度となるようにする。
いる場合には、ボート熱電対１１に基づいた温度制御を
行う（ステップＳ３）。この温度制御は、温度制御手段
１２がヒータ熱電対３により測定されたヒータ２の温度
を検知しつつヒータ２に供給する電力を増減させて、ボ
ート熱電対１１によって測定される温度を目標値となる
ようにカスケード制御し、これによって、反応炉４が所
定温度となるようにする。
【００１５】したがって、ボート５が反応管４内に挿入
されてプロセスが実行されている状態では、ボート熱電
対１１から得られるウェーハ６の直近の温度に基づいて
制御がなされ、目標値に対してより正確な温度制御が実
現される。また、本実施例では、センサ１３による検知
結果に基づいて、ボート熱電対１１に基づいた温度制御
とカスケード熱電対７に基づいた温度制御とが自動的に
切り換えられるため、ボート熱電対１１を利用できる状
態となると迅速にこれを利用し、より最適な温度制御を
実現することができる。
されてプロセスが実行されている状態では、ボート熱電
対１１から得られるウェーハ６の直近の温度に基づいて
制御がなされ、目標値に対してより正確な温度制御が実
現される。また、本実施例では、センサ１３による検知
結果に基づいて、ボート熱電対１１に基づいた温度制御
とカスケード熱電対７に基づいた温度制御とが自動的に
切り換えられるため、ボート熱電対１１を利用できる状
態となると迅速にこれを利用し、より最適な温度制御を
実現することができる。
【００１６】なお、ヒータ２を反応管４に沿って複数に
分割するとともに各ボート熱電対１１の測定結果を温度
制御手段１２へ個々に入力し、各ボート熱電対１１で検
知する温度が目標値となるように各ヒータへの供給電力
を温度制御手段１２で制御するようにすれば、ボート５
の長手方向全域にわたってより正確に目標値を達成する
温度制御を行うことができる。また、上記実施例はＣＶ
Ｄ装置の本発明を適用したものであるが、本発明は加熱
炉を有する他の方式の半導体製造装置にも適用すること
ができる。
分割するとともに各ボート熱電対１１の測定結果を温度
制御手段１２へ個々に入力し、各ボート熱電対１１で検
知する温度が目標値となるように各ヒータへの供給電力
を温度制御手段１２で制御するようにすれば、ボート５
の長手方向全域にわたってより正確に目標値を達成する
温度制御を行うことができる。また、上記実施例はＣＶ
Ｄ装置の本発明を適用したものであるが、本発明は加熱
炉を有する他の方式の半導体製造装置にも適用すること
ができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体製造装置の温度制御装置によると、ボートに温度セン
サを取り付けて、この温度センサからの測定温度に基づ
いてヒータによる加熱温度を制御するようにしたため、
プロセス実行時における基板の近傍温度に基づいた制御
を行うことができ、半導体製造装置の最適な温度制御を
実現することができる。したがって、加熱炉内の温度条
件を正確に行って、半導体製造における品質の向上及び
安定を実現することができる。
体製造装置の温度制御装置によると、ボートに温度セン
サを取り付けて、この温度センサからの測定温度に基づ
いてヒータによる加熱温度を制御するようにしたため、
プロセス実行時における基板の近傍温度に基づいた制御
を行うことができ、半導体製造装置の最適な温度制御を
実現することができる。したがって、加熱炉内の温度条
件を正確に行って、半導体製造における品質の向上及び
安定を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る温度制御装置を示す構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る温度制御の処理手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３】従来の温度制御装置の一例を示す構成図であ
る。
る。
【図４】従来の温度制御装置の他の一例を示す構成図で
ある。
ある。
１ 加熱炉、 ２ ヒータ、 ３ ヒータ熱電対、 ４ 反応管、 ５ ボート、 ６ ウェーハ（基板）、 ７ カスケード熱電対、 １１ ボート熱電対（温度センサ）、 １２ 温度制御手段、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋田 幸男 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 加熱炉内に処理対象の基板を収納したボ
ートを装填し、ヒータによって加熱炉内を所定の温度に
加熱して基板に処理を施す半導体製造装置において、 前記ボートに取り付けられた温度センサと、前記温度セ
ンサからの測定温度に基づいて前記ヒータによる加熱温
度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする半
導体製造装置の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17796195A JPH097965A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 半導体製造装置の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17796195A JPH097965A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 半導体製造装置の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097965A true JPH097965A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=16040112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17796195A Pending JPH097965A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 半導体製造装置の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097965A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109520A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-06-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、基板処理装置の温度制御方法、及び基板処理装置の加熱方法 |
| JP2012209517A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理制御システムおよび熱処理制御方法 |
| JP2012222036A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置および熱処理方法 |
| JP2016033946A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置、熱処理方法及びその熱処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体 |
| WO2024135039A1 (ja) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | 株式会社Kokusai Electric | 温度制御システム、半導体装置の製造方法、処理装置、及び、プログラム |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP17796195A patent/JPH097965A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109520A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-06-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、基板処理装置の温度制御方法、及び基板処理装置の加熱方法 |
| JP2012209517A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理制御システムおよび熱処理制御方法 |
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| KR101482039B1 (ko) * | 2011-04-05 | 2015-01-13 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 열처리 장치 및 열처리 방법 |
| US9324591B2 (en) | 2011-04-05 | 2016-04-26 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus and heat treatment method |
| JP2016033946A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置、熱処理方法及びその熱処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体 |
| WO2024135039A1 (ja) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | 株式会社Kokusai Electric | 温度制御システム、半導体装置の製造方法、処理装置、及び、プログラム |
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