JPS61130834A - 光加熱装置における温度測定方法 - Google Patents

光加熱装置における温度測定方法

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JPS61130834A
JPS61130834A JP59254358A JP25435884A JPS61130834A JP S61130834 A JPS61130834 A JP S61130834A JP 59254358 A JP59254358 A JP 59254358A JP 25435884 A JP25435884 A JP 25435884A JP S61130834 A JPS61130834 A JP S61130834A
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JP
Japan
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temperature
wafer
process tube
tube
radiation thermometer
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JP59254358A
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English (en)
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Junichi Takeoka
竹岡　順一
Tetsuo Tokumura
徳村　哲夫
Tomohiko Matsushita
松下　朝彦
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KOYO RINDOBAAGU KK
Original Assignee
KOYO RINDOBAAGU KK
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Publication date
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    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、石英製プロセスチューブ内に入れられた被
加熱物を光照射により加熱する光加熱装置において被加
熱物の温度を測定する・方法に関する。
従来の技術 近年、イオン注入した半導体ウェハのアニールに、急速
加熱および冷却が可能なランプアニール装置が使用され
ている。このランプアニール装置は石英製プロセスチュ
ーブ内に入れられたウェハをハロゲンランプの光照射に
より加熱するものであり、被加熱物であるウェハの温度
管理が重要であるが、次に説明するように、プロセスチ
ューブ内のウェハの温度を処理中°に直接測定すること
は困難であり、したがって、ウェハの温度を精度良く管
理することも困難である。
温度の測定には熱電対を使用するのが一般的であるが、
熱電対を露出したままプロセスチューブ内に入れること
は、プロセスチューブが汚染されるため、不可能である
。プロセスチューブの汚染を防止するには熱電対を石英
管などで被覆して挿入すればよいが、この場合には、被
覆管の影響を受けて熱電対による測定値が実際のウェハ
の温度よりかなり低くなり、応答性も悪い。一般的に、
ウェハの温度が１０００℃程度の場合、測定値は１００
〜２００℃位低くなる。このように、熱電対では、プロ
セスチューブ内のウェハの温度を処理中に直接測定する
ことは困難である。
温度の測定には、放射温度計も使用される。
ところが、ハロゲンランプの出力波長は０．６〜４μｍ
であるから、放射温度計の温度検出波長が４μｌ以下の
場合は、ランプの出力波長の影響を受けて、測定が困難
である。また、温度検出波長が４μｍより長い場合は、
ランプの出力波長の影響はなくなるが、石英製プロセス
チューブによって放射エネルギがほとんど吸収されてし
まうため、プロセスチューブの外から温度を測定するこ
とは不可能である。このように、放射温度、計でも、プ
ロセスチューブ内のウェハの温度を処理量に直接するこ
とは困難である。
このため、従来のランプアニール装置では、次のように
してつ・への温度管理を行なってい　　　する。すなわ
ら、まず、製品となる実ウェハを処理する前に、ダミー
ウェハをプロセスチューブに入れて実ウェハの場合と同
様の処理を行なう。
このとき、プロセスチューブ内に挿入した露出状態の熱
電対をダミーウェハの表面に直接接触させて温度を測定
し、ダミーウェハが設定温度になるように温度の測定値
に基いてランプ出力を調整する。この□あと、プロセス
チューブを洗浄し、これに実ウェハを入れてダミーウェ
ハの場合と同じ条件で処理を行なう。このとき、前記の
ように処理中の実ウェハの温度を直接測定することは困
難であるから、温度測定を行なわずに、ダミーウェハの
場合と同じ条件で処理を行なうことにより、実ウェハが
設定温度になるよ゛うにしている。このため、温度制御
が開ループ制御になり、ランプの劣化による出力低下、
ランプ反銅板の反射率の変化などの外乱の影響により、
実ウェハの温度にばらつきが生じ、精度の高い温度管理
が困難である。
発明が解決しようとする問題点 上記のように、従来の光加熱装置では、熱電対や放射温
度計を使用しても、プロセスチューブ内の被加熱物の温
度を処理中に直接測定する　−ことは困難であり、した
がって、被加熱物の温度を精度良く管理することが困難
である。
この発明は、このような問題を解決し、プロセスチュー
ブ内の被加熱物の温度を処理中に直接にかつ正確に測定
できる方法を提供することを□目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明に、よる方法は、石英製プロセスチューブ内に
入れられた被加熱物を光照射により加熱する光加熱装置
において被加熱物の温度を測定する方法であって、温度
検出波長が４μｍより長い放射温度計を使用し、プロセ
スチューブの壁に穴をあけるとともに、この穴の外側に
枝管を設け、この枝管に、枝管の内部および穴を通して
プロセスチューブ内の被加熱物に面するように放射温度
計の検出部を配置することを特徴とするものである。
実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。
図面は半導体ウェハ（１０）のランプアニール装置の主
要部を示し、この装置は偏平角筒状の石英製プロセスチ
ューブ（１２）を備えている。
プロセスチューブ（１２）の一端には窒素などのガス供
給口（１４）が設けられ、同他端にはガス排出口（１６
）が設けられている。プロセスチューブ（１２）の上下
に、複数の水平棒状のハロゲンランプ（１８）が平行に
配置されている。なお、これらのランプ（１８）は、反
射板（２０）を備えたランプハウス（２２）に収容され
ている。つエバ（１０）は、プロセスチューブ（１２）
内の中央部に収容された石英製サセプタ（２４）の上に
配置される。そして、このような状態で、ランプ（１８
）の光照射によりウェハ（１０）が加熱される。
プロセスチューブ（１２〉の下１ｔ（２Ｂ）の中央部に
たとえば直径１０ＩＩＩＩＩｌ程度の小さい穴（２８）
があけられ、この穴（２８）の下側に垂直な石英製枝管
（３０）が接合されている。枝管（３０）は下側のラン
プハウス（２２）を貫通しており、枝管（３０）の下端
部のランプハウス（２２）の下面に、集光レンズ（３２
）を備えた放射温度計の検出部（３４）が枝管（３０）
の内部および穴（２８）を通してプロセスチューブ（１
２〉内のウェハ（１０）の下面中央部に面するように取
付けられている。放射温度計の温度検出波長は、４μｍ
より長く、好ましくは５〜１０μｍである。
ウェハ（１０）の処理中、ウェハ（１０）からの放射エ
ネルギが穴（２８）および枝管（３０）の内部を通って
放射温度計の検出部（３４）に入射し、これによりウェ
ハ（１０〉の温度が直接測定される。このとき、検出部
（３４）に入射するエネルギは、穴（２８）および枝管
（３０）の内部を通るため、プロセスチューブ（１２）
や枝管（３０）によって吸収されることはない。また、
放射温度計の温度検出波長が４μｍより長いから、ハロ
ゲンランプ（１８）の出力波長（０，６〜４μｍ）の影
響を受けることがない。したがって、ウェハ（１０）の
温度を正確に測定することができる。
そして、このようにプロセスチューブ（１２）内のウェ
ハ（１０）の温度を処理中に直接にかつ正確に測定でき
るから、この測定値に基いてウェハ（１０）が設定温度
になるようにランプ（１８）の出力を制御する閉ループ
の温度制御が可能になり、高精度の温度管理が行なえる
。　　・発明の効果 この発明によれば、温度検出波長が４μｍより長い放射
温度計を使用し、プロセスチューブの壁に穴をあけると
ともに、この穴の外側に枝管を設け、この枝管に、枝管
の内部および穴を通してプロセスチューブ内の被加熱物
に面するように放射温度計の検出部を配置するので、上
述のように、ハロゲンランプの出力波長の影響を受けた
り放射温度計に入射するエネルギがプロセスチューブに
よって吸収されたりする゛ことがなく、プロセスチュー
ブ内の被加熱物の温度を処理中に直接にかつ正確に測定
することができる。したがって、閉ループの温度制御が
可能になり、精度の高い温度管理を行なうことができる
。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示す半導体ウェハのランプア
ニール装置の主要部の部分切欠き側面図である。 （１０）・・・半導体つＩハ、（１２）・・・プロセス
チューブ、（２６）・・・壁、（３０）・・・枝管、（
３４）・・・放射温度計の検出部。 以上 外４名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　石英製プロセスチューブ内に入れられた被加熱物を光
    照射により加熱する光加熱装置において被加熱物の温度
    を測定する方法であつて、温度検出波長が４μｍより長
    い放射温度計を使用し、プロセスチューブの壁に穴をあ
    けるとともに、この穴の外側に枝管を設け、この枝管に
    、枝管の内部および穴を通してプロセスチューブ内の被
    加熱物に面するように放射温度計の検出部を配置するこ
    とを特徴とする光加熱装置における温度測定方法。
JP59254358A 1984-11-30 1984-11-30 光加熱装置における温度測定方法 Pending JPS61130834A (ja)

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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160327A (ja) * 1986-12-24 1988-07-04 Mitsubishi Monsanto Chem Co ３―５族化合物半導体ウェハーのアニール方法
US4919542A (en) * 1988-04-27 1990-04-24 Ag Processing Technologies, Inc. Emissivity correction apparatus and method
US4969748A (en) * 1989-04-13 1990-11-13 Peak Systems, Inc. Apparatus and method for compensating for errors in temperature measurement of semiconductor wafers during rapid thermal processing
US4984902A (en) * 1989-04-13 1991-01-15 Peak Systems, Inc. Apparatus and method for compensating for errors in temperature measurement of semiconductor wafers during rapid thermal processing
US4989991A (en) * 1987-10-26 1991-02-05 Ag Processing Technologies, Inc. Emissivity calibration apparatus and method
US5029117A (en) * 1989-04-24 1991-07-02 Tektronix, Inc. Method and apparatus for active pyrometry
US5061084A (en) * 1988-04-27 1991-10-29 Ag Processing Technologies, Inc. Pyrometer apparatus and method
US5114242A (en) * 1990-12-07 1992-05-19 Ag Processing Technologies, Inc. Bichannel radiation detection method
FR2672984A1 (fr) * 1991-02-14 1992-08-21 Bertin & Cie Procede de controle d'un traitement de surface realise par balayage d'un faisceau radiatif, en particulier d'un faisceau laser.
US5165796A (en) * 1990-12-07 1992-11-24 Ag Processing Technologies, Inc. Bichannel radiation detection apparatus
US5188458A (en) * 1988-04-27 1993-02-23 A G Processing Technologies, Inc. Pyrometer apparatus and method
US5226732A (en) * 1992-04-17 1993-07-13 International Business Machines Corporation Emissivity independent temperature measurement systems
US5944422A (en) * 1997-07-11 1999-08-31 A. G. Associates (Israel) Ltd. Apparatus for measuring the processing temperature of workpieces particularly semiconductor wafers
JP2014507064A (ja) * 2010-11-24 2014-03-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 二重電球ランプヘッド制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60131430A (ja) * 1983-12-19 1985-07-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 半導体基板の温度測定装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60131430A (ja) * 1983-12-19 1985-07-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 半導体基板の温度測定装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160327A (ja) * 1986-12-24 1988-07-04 Mitsubishi Monsanto Chem Co ３―５族化合物半導体ウェハーのアニール方法
US4989991A (en) * 1987-10-26 1991-02-05 Ag Processing Technologies, Inc. Emissivity calibration apparatus and method
US5061084A (en) * 1988-04-27 1991-10-29 Ag Processing Technologies, Inc. Pyrometer apparatus and method
US4919542A (en) * 1988-04-27 1990-04-24 Ag Processing Technologies, Inc. Emissivity correction apparatus and method
US5326171A (en) * 1988-04-27 1994-07-05 A G Processing Technologies, Inc. Pyrometer apparatus and method
US5188458A (en) * 1988-04-27 1993-02-23 A G Processing Technologies, Inc. Pyrometer apparatus and method
US4984902A (en) * 1989-04-13 1991-01-15 Peak Systems, Inc. Apparatus and method for compensating for errors in temperature measurement of semiconductor wafers during rapid thermal processing
US4969748A (en) * 1989-04-13 1990-11-13 Peak Systems, Inc. Apparatus and method for compensating for errors in temperature measurement of semiconductor wafers during rapid thermal processing
US5029117A (en) * 1989-04-24 1991-07-02 Tektronix, Inc. Method and apparatus for active pyrometry
US5114242A (en) * 1990-12-07 1992-05-19 Ag Processing Technologies, Inc. Bichannel radiation detection method
US5165796A (en) * 1990-12-07 1992-11-24 Ag Processing Technologies, Inc. Bichannel radiation detection apparatus
FR2672984A1 (fr) * 1991-02-14 1992-08-21 Bertin & Cie Procede de controle d'un traitement de surface realise par balayage d'un faisceau radiatif, en particulier d'un faisceau laser.
US5226732A (en) * 1992-04-17 1993-07-13 International Business Machines Corporation Emissivity independent temperature measurement systems
US5944422A (en) * 1997-07-11 1999-08-31 A. G. Associates (Israel) Ltd. Apparatus for measuring the processing temperature of workpieces particularly semiconductor wafers
JP2014507064A (ja) * 2010-11-24 2014-03-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 二重電球ランプヘッド制御方法

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