JPS61251125A - 加熱処理装置 - Google Patents
加熱処理装置Info
- Publication number
- JPS61251125A JPS61251125A JP60093023A JP9302385A JPS61251125A JP S61251125 A JPS61251125 A JP S61251125A JP 60093023 A JP60093023 A JP 60093023A JP 9302385 A JP9302385 A JP 9302385A JP S61251125 A JPS61251125 A JP S61251125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- wafer
- wafer support
- holding stand
- wafer holding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
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、加熱処理装置、特に半導体工業に広く利用さ
れている半導体ウェハ等の加熱処理装置に関するもので
ある。
れている半導体ウェハ等の加熱処理装置に関するもので
ある。
、従来の技術
半導体工業において利用される加熱処理装置に気相成長
装置がある。この装置は、反応ガス分子をウェハ表面で
熱によシ分解析出させ、多結晶シリコン等の薄膜を形成
させるものであるが、こうして形成される薄膜の堆積速
度及び膜質は、ウェハの表面温度に大きく影響される。
装置がある。この装置は、反応ガス分子をウェハ表面で
熱によシ分解析出させ、多結晶シリコン等の薄膜を形成
させるものであるが、こうして形成される薄膜の堆積速
度及び膜質は、ウェハの表面温度に大きく影響される。
従って、良質な気相成長薄膜を再現性よく得るためには
、ウェハ表面の温度を均一に保持するとともに、精度の
よい温度制御が必要となる。
、ウェハ表面の温度を均一に保持するとともに、精度の
よい温度制御が必要となる。
この加熱処理装置において従来、ウェハの一定温度への
加熱は、一定パワーを負荷することだけで行なわれてお
シ、装置内の温度を検知しての温度制御は行なわれてい
なかった。そのため、温度安定化までに時間がかかシ、
一定温度になったとしても温度精度は±６〜±１０℃の
変動は普通であシ、この結果、形成した薄膜の堆積速度
、比抵抗等の再現性に問題があった。
加熱は、一定パワーを負荷することだけで行なわれてお
シ、装置内の温度を検知しての温度制御は行なわれてい
なかった。そのため、温度安定化までに時間がかかシ、
一定温度になったとしても温度精度は±６〜±１０℃の
変動は普通であシ、この結果、形成した薄膜の堆積速度
、比抵抗等の再現性に問題があった。
そこで上記の欠点を改善するものとして、ウェハ支持台
の背面に温度検知素子を挿入し、温度制御を行なう方法
が提案されている（例えば、実公昭５０−１９０１４号
）。かかる装置を第３図に示す。石英反応管１の内部に
石英支持台４を、その上に炭化シリコン被覆グラファイ
ト製のウエハ支持台３を設置し、石英反応管１の外部に
は、加熱源として高周波加熱コイル６が設けである。さ
らに前記のウェハ支持台３の背面に設けた孔６に石英保
護管８に入れた熱電対７を挿入しておシ、この熱電対７
を用いＰＩＤ制御することによシ、精密な温度制御を可
能にしている。
の背面に温度検知素子を挿入し、温度制御を行なう方法
が提案されている（例えば、実公昭５０−１９０１４号
）。かかる装置を第３図に示す。石英反応管１の内部に
石英支持台４を、その上に炭化シリコン被覆グラファイ
ト製のウエハ支持台３を設置し、石英反応管１の外部に
は、加熱源として高周波加熱コイル６が設けである。さ
らに前記のウェハ支持台３の背面に設けた孔６に石英保
護管８に入れた熱電対７を挿入しておシ、この熱電対７
を用いＰＩＤ制御することによシ、精密な温度制御を可
能にしている。
発明が解決しようとする問題点
また、気相成長薄膜の膜厚及び膜質の均一性を向上させ
ることは、重要なことである。均一性の向上をはかるた
めには、ウニ八表面の温度均一化並びに反応ガスをウェ
ハ全面に均等に接触させる必要があシ、これらを満足さ
せる手段の一つとしてウェハ支持台を回転させることが
ち考えられる。
ることは、重要なことである。均一性の向上をはかるた
めには、ウニ八表面の温度均一化並びに反応ガスをウェ
ハ全面に均等に接触させる必要があシ、これらを満足さ
せる手段の一つとしてウェハ支持台を回転させることが
ち考えられる。
しかしながら、上記のような構成の温度検知では、ウェ
ハ支持台を回転させた場合、回転するウェハ支持台への
熱電対の挿入機構が難しく、実現しがたい。
ハ支持台を回転させた場合、回転するウェハ支持台への
熱電対の挿入機構が難しく、実現しがたい。
また、ウェハ近傍のガス雰囲気の温度を検知し制御する
方法もとられているが、ウエノ１あるいはウェハ支持台
の温度と熱電対による検知温度に大幅な違いが生じる場
合があシ、正確な温度制御をすることは困難であった。
方法もとられているが、ウエノ１あるいはウェハ支持台
の温度と熱電対による検知温度に大幅な違いが生じる場
合があシ、正確な温度制御をすることは困難であった。
そこで本発明は、ウェハ支持台を回転させた場合でも精
度のよい温度制御を可能にし、膜厚及び膜質の均一性、
再現性のすぐれた気相成長薄膜を形成するための加熱処
理装置を提供するものである。
度のよい温度制御を可能にし、膜厚及び膜質の均一性、
再現性のすぐれた気相成長薄膜を形成するための加熱処
理装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の加熱処理装置は、
回転自在なウエノ１支持台周辺近傍に、ウェハ支持台と
同一材質の部材を設置し、その部材に熱電対を挿入した
構成にするものである。
回転自在なウエノ１支持台周辺近傍に、ウェハ支持台と
同一材質の部材を設置し、その部材に熱電対を挿入した
構成にするものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、回転しているウェハ支
持台の代シにその近傍にあって同じ材質の部材の温度を
検知することによシ、ウェハ支持台あるいはウェハ自体
と略等しい温度を知ることができ、ウェハ支持台を回転
させた場合でも、正確な温度制御を可能にするものであ
る。
持台の代シにその近傍にあって同じ材質の部材の温度を
検知することによシ、ウェハ支持台あるいはウェハ自体
と略等しい温度を知ることができ、ウェハ支持台を回転
させた場合でも、正確な温度制御を可能にするものであ
る。
実施例
以下、本発明の一実施例として加熱手段として赤外線ラ
ンプを用いた気相成長装置について図面を参照しながら
説明する。
ンプを用いた気相成長装置について図面を参照しながら
説明する。
第１図は、本発明の気相成長装置の断面図であり、第２
図は、その平面図である。図において、反応室は、石英
ベルジャ９とベース板１ｏによって、完全に外気と遮断
できるようになっていて、ベース板１ｏには図示しない
ガス供給装置と連結したガス供給ノズル１１と、図示し
ないロータリーポンプなどの真空排気装置とつながるガ
ス排気口１２が設けである。また、前記反応室の内部に
は、ウエノｚ’１３を載置する炭化シリコン被覆のグラ
フフィトよ構成るウエノ・支持台１４が駆動軸１５を介
して駆動モータ１６に取シ付けられている。さらにウェ
ハ支持台１４・の外側には、これも炭化シリコン被覆の
グラファイトから成る中空円板状の温度検知部材１７が
ウェハ支持台１４と同；じ高さになるように石英棒（図
示せず）によってベース板１０に固定されている。そし
て、温度検知部材１７のガス排気口側の背面には、り１
０メルーアルメルのシース熱電対１８が挿入してあシ、
図示していないＰＩＤ制御ユニットに接触されている。
図は、その平面図である。図において、反応室は、石英
ベルジャ９とベース板１ｏによって、完全に外気と遮断
できるようになっていて、ベース板１ｏには図示しない
ガス供給装置と連結したガス供給ノズル１１と、図示し
ないロータリーポンプなどの真空排気装置とつながるガ
ス排気口１２が設けである。また、前記反応室の内部に
は、ウエノｚ’１３を載置する炭化シリコン被覆のグラ
フフィトよ構成るウエノ・支持台１４が駆動軸１５を介
して駆動モータ１６に取シ付けられている。さらにウェ
ハ支持台１４・の外側には、これも炭化シリコン被覆の
グラファイトから成る中空円板状の温度検知部材１７が
ウェハ支持台１４と同；じ高さになるように石英棒（図
示せず）によってベース板１０に固定されている。そし
て、温度検知部材１７のガス排気口側の背面には、り１
０メルーアルメルのシース熱電対１８が挿入してあシ、
図示していないＰＩＤ制御ユニットに接触されている。
石英ベルジャ９の上方には、加熱源として赤外線ランプ
１９と、反射鏡２ｏが取シ付けられており、赤外線ラン
プ１９は、図示しないＰＩＤ制御ユニットを介して調整
した電力パワーを負荷できるようになっている。
１９と、反射鏡２ｏが取シ付けられており、赤外線ラン
プ１９は、図示しないＰＩＤ制御ユニットを介して調整
した電力パワーを負荷できるようになっている。
上記構成による気相成長装置にういて、その動作を多結
晶シリコンの成長を例にとって説明する。
晶シリコンの成長を例にとって説明する。
まず、シリコンのウェハ１３をウェハ支持台１４の上面
に載置し、これらを駆動モータ１６によ多回転させる。
に載置し、これらを駆動モータ１６によ多回転させる。
次に内部の空気を排気した後、モノシラン等の反応ガス
を所定の圧力でガス供給ノズル１１から反応室に導入す
る。この際、ウェハを６００℃以上の所望の温度に加熱
するため、温度検知部材１７に挿入した熱電対１８で検
知した温度によシ、赤外線ランプ１９に供給する電力パ
ワーを制御する。この場合、温度検知部材１７とウェハ
支持台１４が同じ材質であるため、赤外光に対する吸収
率が等しく、さらに、ウェハ１３よシウェハ支持台１４
の方が熱容量が大きければ、検知した温度は、ウェハの
温度を示していることになる。以上のことより精密な温
度制御が可能になシ、膜厚さらに膜質の再現性のすぐれ
た多結晶シリコンを成長させることができるのである。
を所定の圧力でガス供給ノズル１１から反応室に導入す
る。この際、ウェハを６００℃以上の所望の温度に加熱
するため、温度検知部材１７に挿入した熱電対１８で検
知した温度によシ、赤外線ランプ１９に供給する電力パ
ワーを制御する。この場合、温度検知部材１７とウェハ
支持台１４が同じ材質であるため、赤外光に対する吸収
率が等しく、さらに、ウェハ１３よシウェハ支持台１４
の方が熱容量が大きければ、検知した温度は、ウェハの
温度を示していることになる。以上のことより精密な温
度制御が可能になシ、膜厚さらに膜質の再現性のすぐれ
た多結晶シリコンを成長させることができるのである。
事実、ウェハ支持台を回転させない場合の多結晶シリコ
ンの膜厚均一性が±２０％以上であったのに対し、ウェ
ハ支持台を回転することによシ、これを±６チに改善す
ることができ、さらに、従来の一定パワーを負荷した加
熱方式での膜厚再現性（連続４回成長時）が±１２チで
あったものが、本発明の温度検知用の部材を用いてＰＩ
Ｄ制御する方式にすることにより±５％という結果を得
ることができた。また、温度安定化に要する時間も大幅
に改善できた。
ンの膜厚均一性が±２０％以上であったのに対し、ウェ
ハ支持台を回転することによシ、これを±６チに改善す
ることができ、さらに、従来の一定パワーを負荷した加
熱方式での膜厚再現性（連続４回成長時）が±１２チで
あったものが、本発明の温度検知用の部材を用いてＰＩ
Ｄ制御する方式にすることにより±５％という結果を得
ることができた。また、温度安定化に要する時間も大幅
に改善できた。
なお、本実施例では、ウェハ支持台及び部材に炭化シリ
コン被覆グラファイト製を用いたが、これに限定される
ものでなくシリコン、石英等任意に選ぶことができ、そ
の形状についても円板状に限定されないことは勿論であ
る。また、熱電対の取付位置もガス排気口側に限られず
、さらに、複数本の熱電対を適当な場所に取シ付け、ゾ
ーン制御することも可能である。
コン被覆グラファイト製を用いたが、これに限定される
ものでなくシリコン、石英等任意に選ぶことができ、そ
の形状についても円板状に限定されないことは勿論であ
る。また、熱電対の取付位置もガス排気口側に限られず
、さらに、複数本の熱電対を適当な場所に取シ付け、ゾ
ーン制御することも可能である。
また本実施例では、赤外線ランプを加熱源とする装置に
適用したが、高周波加熱等の他の加熱源の装置にも適用
できることは言うまでもない。
適用したが、高周波加熱等の他の加熱源の装置にも適用
できることは言うまでもない。
発明の効果
以上のように本発明は、回転するウェハ支持台の近くに
ウェハ支持台と同一材料の温度検知部材を設置し、その
温度を検知し温度制御を行なうことによって、精密な温
度制御ができ、例えば気相成長装置に適用した場合、ウ
ェハ上に均一な膜を再現性よく成長させることができ、
その実用的効果は非常に大きいものである。
ウェハ支持台と同一材料の温度検知部材を設置し、その
温度を検知し温度制御を行なうことによって、精密な温
度制御ができ、例えば気相成長装置に適用した場合、ウ
ェハ上に均一な膜を再現性よく成長させることができ、
その実用的効果は非常に大きいものである。
第１図は本発明の一実施例の気相成長装置の断面図、第
２図はその平面図、第３図は従来の気相成長装置の一例
の断面図である。 １３・・・・・・ウェハ、１４・・・・・・ウェハ支持
台、１６・・・・・・駆動モータ、１７・・・・・・温
度検知部材、１８・・・・・・熱電対、１９・・・・・
・赤外線ランプ。
２図はその平面図、第３図は従来の気相成長装置の一例
の断面図である。 １３・・・・・・ウェハ、１４・・・・・・ウェハ支持
台、１６・・・・・・駆動モータ、１７・・・・・・温
度検知部材、１８・・・・・・熱電対、１９・・・・・
・赤外線ランプ。
Claims (1)
- 半導体ウェハを載置する回転機構を有したウェハ支持
台と、前記ウェハ支持台の周辺近傍にあって、前記ウェ
ハ支持台と同一材料からなる温度検知部材と、これらを
加熱するための加熱手段とからなり、前記温度検知部材
に温度検知素子を挿入し、この温度検知素子を用いて温
度制御を行なうことを特徴とする加熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093023A JPS61251125A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 加熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093023A JPS61251125A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 加熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251125A true JPS61251125A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14070886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093023A Pending JPS61251125A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 加熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251125A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474531B1 (ko) * | 1997-12-16 | 2005-05-18 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자제조용베이크챔버 |
| JP2011002242A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Ulvac Japan Ltd | 温度センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151791U (ja) * | 1975-05-27 | 1976-12-03 | ||
| JPS57111894U (ja) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | ||
| JPS59160593U (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-27 | 丸山 静子 | 衣服の毛玉取器 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60093023A patent/JPS61251125A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151791U (ja) * | 1975-05-27 | 1976-12-03 | ||
| JPS57111894U (ja) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | ||
| JPS59160593U (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-27 | 丸山 静子 | 衣服の毛玉取器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474531B1 (ko) * | 1997-12-16 | 2005-05-18 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자제조용베이크챔버 |
| JP2011002242A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Ulvac Japan Ltd | 温度センサ |
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