JPS63306622A - 拡散装置 - Google Patents

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〕 本発明は、半導体製造用の拡散装置に係り、特に、ウェ
ハの温度測定を的確に行うためのウェハとプリズムの位
置決めに好適な拡散装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、拡散装置内のウェハ温度制御技術としては、例え
ば特開昭６１−２７９１２１号公報記載のものがある。

当該技術は、隣りあうウェハとウェハのすきまに、レン
ズ、プリズム、ならびに導光体を備えた第１の輻射光ガ
イドを設け、ウェハからの輻射光をウェハの外周よりも
外側へ導びき、さらにプリズム、導光体を備えた第２の
輻射光ガイドの一方の端を拡散装置外へ導びき、コネク
タで光ファイバと接続し、ウェハからの幅射光を輻射光
一温度変換器へ導びくことによりウェハ温度を直接測定
するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、ウェハ面とプリズムの所定の面とを
平行にする配慮がなされておらず、ウェハからの輻射信
号に誤差が入る問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、ウェハ面とプリズムの所定の面とを平行に
するのが容易であり、ウェハの輻射温度測定の誤差を低
減しうる拡散装置を提供することを、その目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明に係る拡散装置の構
成は、石英管内の複数枚のウェハを石英管外のヒータに
よって加熱し、隣りあうウェハとウェハとのすきまにプ
リズムを備え、ウェハからの輻射光をウェハの外周より
も外へ導びき、第２のプリズムで輻射光を石英管の軸方
向に曲げ、ウェハからの輻射光を輻射光一温度変換器へ
導びくことによりウェハ温度を測定するようにした拡散
装置において、前記プリズムを支持する支持部材と前記
ウェハを支持する支持部材とのそれぞれに、前記ウェハ
の面と前記プリズムの所定の面とを平行に調節する調節
ねじを具備したものである。

〔作用〕

プリズム支持部材の調節ねじはプリズム面の傾きを調節
する。一方、ボートから立ち上げたウェハ支持部材に取
付けた調節ねじは、温度測定すべきウェハ面の傾きを調
節する。これによって、ウェハ面とプリズムの所定の面
とは平行に保つことができるのでウェハの輻射信号を輻
射光一温度変換器へ誤差少なく導びくことができ、輻射
温度測定に必要な信号のみを取り出すことができる。

（実施例〕 以下１本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る拡散装置の一部開被
斜視図、第２図は、第１図の温度測定プローブ部の拡大
斜視図、第３図は、その温度測定プローブ部の側面図で
ある。

第１図に示すように、石英管１の内部に複数枚（例えば
５０〜２００枚）のウェハ２がボート３上に配列されて
いる。ボート３はフォーク４により石英管１内に出し入
れされる１石英管１内のウェハ２は、石英管外のヒータ
５によって加熱される。ヒータ５と石英管１との間には
均一加熱に好適なるよう壁温分布を一様にする均熱管６
が設けられている（均熱管は使用しない場合もある）。

石英管１内のウェハ２を酸化、拡散処理する場合には、
処理ガス入ロアから処理ガスを石英管１内へ供給する。

第１図において、８は温度測定プローブ部を示し、第２
図および第３図に、その詳細を示す。

第２，３図において、１５．１５’は、隣りあうウェハ
２間に設けられたプリズムである。１６゜１６′は、第
１のプリズム支持部材に係る柱状のプリズムサポート、
１７．’１７’は、第２のプリズム支持部材に係るプリ
ズムサポート、１８゜１８′は、プリズムサポート１７
．１７’に具備された調節ねじ、１９，１９’は、ボー
ト３から立ち上げたウェハ支持部材に係る柱状のウェハ
サポート、２０．２０’は、ウェハサポート１９゜１９
′に具備された調節ねじである。

これら部品は、すべて石英ガラス製のものである。それ
は、ウェハ２を処理する石英管１内にはウェハ２内への
不純物侵入を防止するための石英以外の材料を使用でき
るためである。

ウェハ２からの幅射光は、第２図に示すようにプリズム
１５．１５’により曲げられて二点鎖線のように進み、
ウェハ２外周より外側の位置を石英管１内の軸方向に進
み１石英管１の外部へ出るものである。

信号（ウェハからの輻射光）は、石英管１の外へ導びか
れ、外部にて第１図に示すように対物レンズ９を経由し
て光ファイバ１０により輻射光一温度変換器１１へ伝え
られる６輻射光一温度変換器１１からの温度信号は、拡
散装置制御部１２で処理されてヒータの発熱量制御部１
３へ伝えられてヒータの発熱量を制御し、ウェハ２の温
度を所定の温度に制御する。

以上の説明では、ボート３およびウェハ２が石英管１内
にある場合を想定して説明したが、実際にはウェハ２が
石英管１内に挿入する段階で、ボート３およびのウェハ
２が石英管１外にある場合がある。この場合には、均熱
管６の管壁あるいはその近傍に設けた熱電対１４の指示
値を用いて温度制御を行う、なお、ここで均熱管壁ある
いはその近傍に熱電対を設けることは公知の技術的手段
である。

このような温度測定にあたっては、プリズム１５とウェ
ハ２との面を平行にすることが温度測定誤差を小さくす
る上で重要である。プリズムサポート１７．１７’の調
節ねじ１８．１８’はボート３の両側に２個づつ具備さ
れており、これら４個の調節ねじ１８．１８’　を調節
することにより、プリズム１５の面のうち、ウェハ２に
対向した面１５ａの傾きを変えることができる。

一方、ウェハサポート１９．１９’はボート３に固定し
てあり、それぞれ調節ねじ２０．２０’が具備されてい
る。この調節ねじ２０．２０’　を調節することにより
ウェハ面２ａの傾きを調節できる。

このように、各サポートの調節ねじにより、プリズム１
５およびウェハ２の傾きを調節できるので、プリズム１
５の、ウェハ２に対向する面１５ａすなわち所定の面と
、ウェハ２の面２ａとを平行に保持することができるの
で、ウェハ温度測定誤差を小さくすることが可能である
。

前述のプリズムの所定の面とウェハ面とを平行にする作
業は、次のようにすると容易となる。

すなわち、輻射光一温度変換器１１内にレーザ光源を内
蔵しておき、そのレーザ光を光ファイバ１０、対物レン
ズ９を経由してプリズム１５．１５’へと導びく、ウェ
ハ２の面とプリズム１５の所定の面とが平行であれば、
ウェハ２で反射したレーザ光は逆方向に進み、輻射光一
温度変換器１１へ戻る。このとき、レーザ光の戻ってき
た量を計測し、その量が最大になるよう、つまり戻って
きたレーザ光の強度が最も強くなるように上記調節ねじ
を調節すればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ウェハ面とプリズ
ムの所定の面とを平行にするのが容易であり、ウェハの
輻射温度測定の誤差を低減しつる拡散装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例に係る拡散装置の一部開被
斜視図、第２図は、第１図の温度測定プローブ部の拡大
斜視図、第３図は、その温度測定プローブ部の側面図で
ある。 １・・・石英管、２・・・ウェハ、３・・・ボート、５
・・・ヒータ、１０・・・光ファイバ、１１・・・輻射
光一温度変換器、１５．１５’・・・プリズム、１６．
１６’　。 １７．１７’・・・プリズムサポート、１９．１９’・
・・ウェハサポート、１８．１８’　、２０，２０’・
・・ｖＲｍねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石英管内の複数枚のウェハを石英管外のヒータによ
   つて加熱し、隣りあうウェハとウェハとのすきまにプリ
   ズムを備え、ウェハからの輻射光をウェハの外周よりも
   外へ導びき、第２のプリズムで輻射光を石英管の軸方向
   に曲げ、ウェハからの輻射光を輻射光−温度変換器へ導
   びくことによりウェハ温度を測定するようにした拡散装
   置において、前記プリズムを支持する支持部材と前記ウ
   ェハを支持する支持部材とのそれぞれに、前記ウェハの
   面と前記プリズムの所定の面とを平行に調節する調節ね
   じを具備したことを特徴とする拡散装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、輻射光
   −温度変換器内に、ウェハの輻射光を輻射光−温度変換
   器へ導びく経路と逆方向にレーザ光を進ませてウェハ表
   面へ導びき、そのレーザ光の前記ウェハ表面からの反射
   光を上記経路に沿つて輻射光−温度変換器へ導びき、こ
   の戻つてきたレーザ光の強度が最も強くなるようにプリ
   ズムおよびウェハの支持部材に具備された調節ねじを調
   節するためのレーザ光源を設けたことを特徴とする拡散
   装置。