温度测量方法和热处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种温度测量方法和热处理装置。温度测量方法是利用放射温度测量部来测量半导体制造装置中的处理容器内的温度的温度测量方法，其中，该放射温度测量部检测从对象物放射的红外线来测量温度，在该温度测量方法中，利用所述放射温度测量部来检测从室温(20℃)下的电阻率为0.02Ω·cm以下的低电阻硅晶圆放射的红外线。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术基于在2015年6月30日申请的日本专利申请第2015-130756号以及在2016年4月20日申请的日本专利申请第2016-084733号的优先权，该日本申请的全部内容作为参照文献被引入本专利技术。
本专利技术涉及一种温度测量方法和热处理装置。
技术介绍
以往，已知在设置在处理容器内的旋转台的旋转方向上载置多个作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)的热处理装置。该热处理装置具备：气体供给部，其沿旋转台的径向设置，对处理气体进行供给；以及加热器，其设置在旋转台的下部，对晶圆进行加热。而且，一边利用气体供给部进行气体的喷出以及利用加热器进行晶圆的加热，一边使旋转台旋转，由此对晶圆进行成膜处理。在该热处理装置中，进行用于确认晶圆是否被加热至适当的温度的温度测量。作为温度测量的方法，在将具备热电偶的温度测量用晶圆载置于旋转台后，使加热器的温度上升并利用热电偶对温度测量用晶圆的温度进行测量。在该方法中，由于将热电偶连接于温度测量用晶圆，因此无法在旋转台正在旋转的状态下进行温度测量。因此，公开了一种具备放射温度测量部的温度测量装置，该放射温度测量部在设置在处理容器内的旋转台正在旋转的状态下对旋转台的一面侧沿径向重复进行扫描，来测量多个点区域的温度(例如参照专利文献1)。在该温度测量装置中，将由SiC(碳化硅)构成的晶圆(以下称作“SiC晶圆”)载置于旋转台，对从SiC晶圆的表面放射的红外线进行检测，由此进行温度测量。另外，以往，作为由放射温度测量部测量温度时的目标，除了SiC以外，还使用硅、石英等。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述的装置中，存在如下问题：即使在处理容器内的温度已稳定的状态下对载置于旋转台的多个SiC晶圆的温度进行测量的情况下，多个SiC晶圆各自示出的温度也互不相同，从而难以进行准确的温度测量。可以认为这是由于在多个SiC晶圆分别由互不相同的铸锭制造而成等、晶圆的制造历程互不相同的情况下，各个晶圆的放射率存在偏差。另外，在使用硅来作为由放射温度测量部测量温度时的目标的情况下，难以在低温区域(例如200℃～400℃的范围)进行详细的温度测量。这是由于在低温区域内硅使红外线透过。另外，SiC及石英与硅的热容量、热行为是不同的，因此难以代替硅而使用SiC和石英来估计硅的温度。本专利技术提供一种即使在使用制造历程互不相同的晶圆的情况下也能够以高精度测量晶圆的温度的温度测量方法。用于解决问题的方案在一个实施方式中，在温度测量方法中，利用放射温度测量部来测量半导体制造装置中的处理容器内的温度，该放射温度测量部通过检测从对象物放射的红外线来测量温度，其中，利用所述放射温度测量部来检测从室温(20℃)下的电阻率为0.02Ω·cm以下的低电阻硅晶圆放射的红外线。在一个其它实施方式中，温度测量方法使用于热处理装置，该热处理装置将多个基板载置于设置在处理容器内的旋转台的表面，一边使旋转台旋转一边对多个基板进行热处理，该温度测量方法包括：载置步骤，将室温(20℃)下的电阻率为0.02Ω·cm以下的多个低电阻硅晶圆载置于所述旋转台的表面；旋转步骤，使载置有所述多个低电阻硅晶圆的所述旋转台旋转；以及测量步骤，在所述旋转台正在旋转的状态下，检测从所述多个低电阻硅晶圆中的每个低电阻硅晶圆的表面放射的红外线，由此测量所述低电阻硅晶圆的温度。在一个其它实施方式中，在热处理装置中，将多个基板载置于设置在处理容器内的旋转台的表面，一边使旋转台旋转一边对多个基板进行热处理，该热处理装置具备控制部，该控制部按顺序执行以下的步骤：载置步骤，将室温(20℃)下的电阻率为0.02Ω·cm以下的多个低电阻硅晶圆载置于所述旋转台的表面；旋转步骤，使载置有所述多个低电阻硅晶圆的所述旋转台旋转；以及测量步骤，在所述旋转台正在旋转的状态下，检测从所述多个低电阻硅晶圆中的每个低电阻硅晶圆的表面放射的红外线，由此测量所述低电阻硅晶圆的温度。附图说明添加的附图作为本专利技术的说明书的一部分而被引入，用于表示本专利技术的实施方式，并与上述的一般的说明和后述的实施方式的详细说明一同说明本专利技术的概念。图1是第一实施方式所涉及的热处理装置的纵向概要截面图。图2是第一实施方式所涉及的热处理装置的概要立体图。图3是第一实施方式所涉及的热处理装置的概要俯视图。图4是说明第一实施方式所涉及的热处理装置中的温度测量部的局部截面图。图5是说明放射温度测量部的动作的图。图6是说明旋转台与温度测量区域之间的关系的图。图7是第二实施方式所涉及的热处理装置的纵向概要截面图。图8是表示第三实施方式所涉及的热处理装置的一例的纵向概要截面图。图9是表示第三实施方式所涉及的热处理装置的其它例的纵向概要截面图。图10是第四实施方式所涉及的热处理装置的纵向概要截面图。图11是第五实施方式所涉及的热处理装置的纵向概要截面图。图12是表示实施例1中的旋转台的径向上的位置与温度之间的关系的曲线图。图13是表示实施例2中的旋转台的径向上的位置与温度之间的关系的曲线图。图14是表示实施例3中的旋转台的径向上的位置与温度之间的关系的曲线图。图15是表示实施例4中的旋转台的径向上的位置与温度之间的关系的曲线图。图16是表示比较例1中的旋转台的径向上的位置与温度之间的关系的曲线图。图17是表示比较例2中的旋转台的径向上的位置与温度之间的关系的曲线图。具体实施方式下面，参照添加的附图来说明本实施方式。此外，在本专利技术的说明书和附图中，通过对实质上具有相同的功能结构的结构要素附加相同的标记来省略重复的说明。在下述的详细的说明中，为了能够充分地理解本专利技术而给出大量的具体的详细说明。然而，显而易见的是，即使没有这样的详细的说明，本领域技术人员也能够完成本专利技术。在其它例中，未详细地示出公知的方法、过程、系统以及结构要素，以避免难以理解各种各样的实施方式。本实施方式的温度测量方法利用检测从对象物放射的红外线来测量温度的放射温度测量部，来对半导体制造装置中的处理容器内的温度进行测量，在该温度测量方法中，作为由放射温度测量部测量温度的对象物，使用室温(20℃)下的电阻率为0.02Ω·cm以下的低电阻硅晶圆。由此，即使在低温区域(例如200℃至400℃的范围)，也能够以高精度测量处理容器内的温度。另外，关于低电阻硅晶圆，各个晶圆的放射率的偏差小，因此即使在晶圆的制造历程互不相同的情况下，也能够以高精度测量处理容器内的温度。下面，以将本实施方式的温度测量方法应用于作为半导体制造装置的一例的热处理装置的情况为例来进行说明，但是不限定于此，还能够应用于其它各种半导体制造装置。〔第一实施方式〕在第一实施方式中，对半批量式的热处理装置的温度测量方法进行说明，该半批量式的热处理装置通过对在设置在处理容器内的旋转台的旋转方向上载置的多个晶圆供给相互反应的多种反应气体，来对晶圆进行成膜处理。(热处理装置的结构)图1是第一实施方式所涉及的热处理装置的纵向概要截面图。图2是第一实施方式所涉及的热处理装置的概要立体图。图3是第一实施方式所涉及的热处理装置的概要俯视图。本实施方式的热处理装置1具备：大致圆形的扁平的处理容器11；以及水平地设置在处理容器11内的圆板状的旋转台12。处理容器11被设置在大气环境中，由顶板13和处理容器11的容器主体14构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度测量方法，利用放射温度测量部来测量半导体制造装置中的处理容器内的温度，该放射温度测量部检测从对象物放射的红外线来测量温度，其中，利用所述放射温度测量部来检测从20℃下的电阻率为0.02Ω·cm以下的低电阻硅晶圆放射的红外线。

【技术特征摘要】
2015.06.30 JP 2015-130756;2016.04.20 JP 2016-084731.一种温度测量方法，利用放射温度测量部来测量半导体制造装置中的处理容器内的温度，该放射温度测量部检测从对象物放射的红外线来测量温度，其中，利用所述放射温度测量部来检测从20℃下的电阻率为0.02Ω·cm以下的低电阻硅晶圆放射的红外线。2.根据权利要求1所述的温度测量方法，其特征在于，所述低电阻硅晶圆是掺入有三价元素或者五价元素来作为杂质的硅晶圆。3.根据权利要求1所述的温度测量方法，其特征在于，所述低电阻硅晶圆被保持于基板保持器具，该基板保持器具用于保持在所述处理容器内被施加处理的基板。4.根据权利要求3所述的温度测量方法，其特征在于，所述基板保持器具用于将所述基板在铅垂方向上隔开规定的间隔地保持，所述低电阻硅晶圆配置于所述基板保持器具的铅垂方向上的最上层或者最下层。5.根据权利要求1所述的温度测量方法，其特征在于，所述低电阻硅晶圆固定于所述处理容器的外壁。6.一种温度测量方法，使用于热处理装置，该热处理装置将多个基板载置于设置在处理容器内的旋转台的表面，一边使旋转台旋转一边对多个基板进行热处理，该温度测量方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田祐辉，吉井弘治，小原一辉，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP