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JP2001345271A - ウェハの加熱制御方法 - Google Patents

ウェハの加熱制御方法

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Publication number
JP2001345271A
JP2001345271A JP2000162511A JP2000162511A JP2001345271A JP 2001345271 A JP2001345271 A JP 2001345271A JP 2000162511 A JP2000162511 A JP 2000162511A JP 2000162511 A JP2000162511 A JP 2000162511A JP 2001345271 A JP2001345271 A JP 2001345271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
temperature
heater
holder
controller
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
Application number
JP2000162511A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoko Ono
洋子 小野
Nagaki Furukawa
長樹 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP2000162511A priority Critical patent/JP2001345271A/ja
Publication of JP2001345271A publication Critical patent/JP2001345271A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ウェハの面内温度均一性を速やかに
向上することを課題とする。 【解決手段】反応容器1と、ウェハを支持するホルダー
3と、該ホルダー内に中心部より半径方向に少なくとも
3つのゾーンに分れて配置され、中心部に対応する第1
ヒータ部、該第1ヒータ部より外側の第2ヒータ部、及
びホルダーに対応する第3ヒータ部とを有するヒータ4
と、各ヒータ部に夫々接続するコントローラ5と、コン
トローラ5に接続され、ヒータの中心から半径方向に沿
う各ゾーンのウェハ温度を計測する放射温度計10〜1
2とを具備した半導体処理装置においてウェハの加熱制
御を行う方法であり、放射温度計で各ゾーンのウェハ温
度が所定の温度になるように各ヒータ部の温度制御を行
い、温度安定後得られた温度分布のピーク値を示すウェ
ハ半径位置を読み取り、更に得られたウェハ半径位置に
放射温度計を移動させ、以後この位置で温度制御を行う
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハの加熱制御方
法に関し、特にSiウェハを回転しながら成膜するCV
D(Chemical Vapour Deposit
ion)装置において使用されるウェハの加熱制御方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上記CVD装置としては、図1及
び図2に示す構成のものが知られている。ここで、図1
は同CVD装置の全体を示す概略図、図2は同CVD装
置の一構成であるヒータの概略的な平面図を示す。
【0003】図中の付番1は、反応容器を示す。この反
応容器1内には、Siウェハ2を支持する例えば矢印A
方向に回転可能なホルダー3が配置されている。このホ
ルダー3の内部には、ウェハ2を加熱するヒータ4が配
置されている。ここで、ヒータ4は、ウェハ2の中心
部、その外縁部、ホルダー3の上部を夫々加熱するよう
に少なくとも3つのゾーンZ1,Z2,Z3に配置され
たヒータ部4a,4b,4cから構成されている。これ
らヒータ部4a,4b,4cには、電源を備えたコント
ローラ5が接続されている。前記反応容器1の上部外壁
には、反応容器1内に反応性ガスを導入するためのガス
導入管6が設けられている。また、前記反応容器1の底
部には、排気管7が設けられている。
【0004】前記反応容器1の底部には、前記ホルダー
3が回転するように軸受8が設けられている。前記ウェ
ハ2の真上に位置する前記反応容器1の上部は開口され
ており、この開口部1aに透明な材質からなる窓9が設
けられている。前記窓9の上方には、前記各ゾーンZ
1,Z2,Z3に対応するウェハ2の中心部、その外縁
部及びホルダー3の温度を計測する放射温度計10,1
1,12が夫々配置されている。これらの放射温度計1
0,11,12は、前記コントローラ5に接続してお
り、各温度測定値に基き、対応するヒータゾーンのパワ
ーをフィードバック制御し、所定温度に制御可能であ
る。
【0005】ところで、こうした構成のCVD装置にお
いて、前記各ヒータ部4a,4b,4cには、最初例え
ばパワーW1,W2,W3が夫々印加されている。前記
ウェハ2の温度制御は、従来、図2に示すようにヒータ
の中心部Oから半径方向に沿うヒータ部の中心点P1,
P2,P3に対応するように放射温度計10〜12を夫
々配置して、ウェハ2及びホルダー3の温度を測定し、
その後これらの温度が所定の温度となるようフィードバ
ック制御により各ヒータ部のパワーを変えることにより
ウェハの温度制御を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように放射温度計10〜12の位置を変えずにヒータ部
4a,4b,4cのパワーを変えることによりウェハ2
の温度制御を行うので、ウェハ面内温度差が最小となる
最適なパワーを求めるまでに多くの時間を要するという
問題があった。
【0007】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、放射温度計で複数のゾーンのウェハ温度が所定の温
度になるように各ヒータ部の温度制御を行った後、温度
安定してから得られた温度分布のピーク値を示すウェハ
半径位置を読み取り、得られたウェハ半径位置に放射温
度計を移動させ、以後この位置で温度制御を行うことに
より、各ヒータ部のウェハ面内温度差が最小となる最適
なパワーを従来と比べて短時間で求めうるウェハの加熱
制御方法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】本発明は、反応容器と、
この反応容器内に配置され、ウェハを支持する回転可能
なホルダーと、前記ホルダー内に中心部より半径方向に
少なくとも3つのゾーンに分れて配置され、中心部に対
応する第1ヒータ部、該第1ヒータ部より外側の第2ヒ
ータ部、及び前記ホルダーに対応する第3ヒータ部とを
有するヒータと、前記各ヒータ部に夫々接続するコント
ローラと、このコントローラに接続され、前記ヒータの
中心から半径方向に沿う前記各ゾーンのウェハ温度を計
測する放射温度計とを具備した半導体処理装置において
ウェハの加熱制御を行う方法であり、前記放射温度計で
各ゾーンのウェハ温度が所定の温度になるように各ヒー
タ部の温度制御を行う工程と、温度安定後、得られた温
度分布のピーク値を示すウェハ半径位置を読み取る工程
と、得られたウェハ半径位置に放射温度計を移動させ、
以後この位置で温度制御を行う工程とを具備することを
特徴とするウェハの加熱制御方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において、ヒータを構成するヒータ部の数
はウェハの中心部、外縁部及びホルダーを少なくとも別
々に加熱できればその数は特に限定されないが、ウェハ
の中心部、外縁部及びホルダーの各ゾーンに対応する部
分を加熱できるようにヒータを配置することが最小限の
ヒータでウェハの全域を均一に加熱できるので、効率の
点で好ましい。但し、ヒータ部とともに放射温度計の数
を増やしてウェハの温度制御をすることにより、より一
層精度の高い温度制御が可能となる。また、放射温度計
は、一般に前記ヒータ部の数に対応させて設置させれば
よいが、これに限らない。なお、各ゾーンごとのヒータ
部のパワーは、ゾーンごとに電流及び電圧を変えること
により設定することができ、これによりウェハやホルダ
ーの温度を任意に設定できる。
【0010】本発明によれば、放射温度計で複数のゾー
ンのウェハ温度が所定の温度になるように各ヒータ部の
温度制御を行った後、温度安定してから得られた温度分
布のピーク値を示すウェハ半径位置を読み取り、得られ
たウェハ半径位置に放射温度計を移動させ、以後この位
置で温度制御を行うので、各ヒータ部のウェハ面内温度
差が最小となる最適なパワーを従来と比べて短時間で求
めることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るウェハの加熱制
御方法について説明する。但し、本発明は従来のCVD
装置をそのまま用いるので、図1及び図2の付番はその
まま使用する。
【0012】即ち、本実施例では、まず、ヒータ4の各
ヒータ部4a,4b,4cの領域をゾーンZ1,Z2,
Z3の3つの領域に分け、前記放射温度計10〜12
を、図3に示すようにヒータ4の中心Oから半径方向の
中心位置P1,P2,P3に対応するように配置した。
つまり、放射温度計10〜12は、ウェハ2の中心から
半径方向に沿う中心部、外縁部及びホルダー3の真上に
位置するように窓9の上方に配置した。この状態で、コ
ントローラ5によりウェハ2の温度が所定の温度になる
ようにヒータ4の各ヒータ部4a,4b,4cのパワー
を変え、各ヒータ部4a〜4cの温度制御を行った。
【0013】次に、前記ウェハ2の中心部、外縁部及び
ホルダー3の温度が安定した後、図4(A)(温度初期
設定位置)より得られた温度分布のピーク値を示すウェ
ハ半径位置を読み取った。このときの前記ピーク値の位
置を、図3に示すようにヒータ4の中心Oから半径方向
に位置Q1,Q2,Q3とする。つづいて、この得られ
たウェハ半径位置Q1,Q2,Q3に前記放射温度計1
0〜12を移動させ、図4(B)(放射温度計移動後の
位置)の状態に変更し、以後この位置で温度制御を行っ
た。
【0014】このように、上記実施例によれば、放射温
度計10〜12で複数のゾーンのウェハ温度が所定の温
度になるように各ヒータ部4a,4b,4cの温度制御
を行った後、温度安定してから得られた温度分布のピー
ク値を示すウェハ半径位置を読み取り、得られたウェハ
半径位置に放射温度計10〜12を移動させ、以後この
位置で温度制御を行うので、各ヒータ部4a,4b,4
cのウェハ面内温度差が最小となる最適なパワーを従来
と比べて短時間で求めることができる。
【0015】なお、上記実施例では、放射温度計をヒー
タの中心から半径方向のゾーンZ1,Z2,Z3の中心
位置P1,P2,P3に夫々対応するように3箇所配置
した場合について述べたが、この数はこれに限定されな
い。
【0016】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、放射
温度計で複数のゾーンのウェハ温度が所定の温度になる
ように各ヒータ部の温度制御を行った後、温度安定して
から得られた温度分布のピーク値を示すウェハ半径位置
を読み取り、得られたウェハ半径位置に放射温度計を移
動させ、以後この位置で温度制御を行うことにより、各
ヒータ部のウェハ面内温度差が最小となる最適なパワー
を従来と比べて短時間で求めうるウェハの加熱制御方法
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CVD装置の全体を示す概略図。
【図2】図1の装置のホルダーにセットされるウェハの
温度測定半径位置を示す図。
【図3】本発明の実施例に係るウェハの温度制御方法に
おいて、ヒータ部に対する放射温度計初期設定位置と移
動後の位置関係を示す説明図。
【図4】温度制御後のウェハ半径位置に対する温度分布
図。
【符号の説明】
1…反応容器、 2…Siウェハ、 3…ホルダー、 4…ヒータ、 4a,4b,4c…ヒータ部、 5…コントローラ、 6…ガス導入管、 7…排気管、 8…軸受、 9…窓、 10,11,12…放射温度計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 CA04 CA12 GA06 KA23 KA39 KA41 5F031 HA37 HA59 JA01 JA15 JA17 JA46 MA28 5F045 BB02 EK08 EK22 EM02 EM09 GB05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器と、この反応容器内に配置さ
    れ、ウェハを支持する回転可能なホルダーと、前記ホル
    ダー内に中心部より半径方向に少なくとも3つのゾーン
    に分れて配置され、中心部に対応する第1ヒータ部、該
    第1ヒータ部より外側の第2ヒータ部、及び前記ホルダ
    ーに対応する第3ヒータ部とを有するヒータと、前記各
    ヒータ部に夫々接続するコントローラと、このコントロ
    ーラに接続され、前記ヒータの中心から半径方向に沿う
    前記各ゾーンのウェハ温度を計測する放射温度計とを具
    備した半導体処理装置においてウェハの加熱制御を行う
    方法であり、 前記放射温度計で各ゾーンのウェハ温度が所定の温度に
    なるように各ヒータ部の温度制御を行う工程と、温度安
    定後、得られた温度分布のピーク値を示すウェハ半径位
    置を読み取る工程と、得られたウェハ半径位置に放射温
    度計を移動させ、以後この位置で温度制御を行う工程と
    を具備することを特徴とするウェハの加熱制御方法。
  2. 【請求項2】 前記各ヒータ部のパワーを前記コントロ
    ーラにより変えることによりウェハ温度の制御を行うこ
    とを特徴とする請求項1記載のウェハの加熱制御方法。
JP2000162511A 2000-05-31 2000-05-31 ウェハの加熱制御方法 Pending JP2001345271A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006511963A (ja) * 2002-12-19 2006-04-06 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 犠牲的な膜を成長させ除去することにより材料を平坦化するための方法及び装置
US7837794B2 (en) 2007-03-29 2010-11-23 Nuflare Technology, Inc. Vapor phase growth apparatus and vapor phase growth method
KR101207234B1 (ko) * 2011-02-07 2012-12-03 엘아이지에이디피 주식회사 화학기상증착장치 및 이의 온도제어방법
US12154775B2 (en) * 2022-04-06 2024-11-26 Materials Analysis Technology Inc. Analysis system, auxiliary analysis apparatus and analysis method

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