JPH01268120A - 半導体装置用ウェハの温度測定方法 - Google Patents
半導体装置用ウェハの温度測定方法Info
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- JPH01268120A JPH01268120A JP63097764A JP9776488A JPH01268120A JP H01268120 A JPH01268120 A JP H01268120A JP 63097764 A JP63097764 A JP 63097764A JP 9776488 A JP9776488 A JP 9776488A JP H01268120 A JPH01268120 A JP H01268120A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要]
半導体装置用ウェハの温度測定方法に関し、ウェハ温度
を止確に測定することを目的とし、半導体装置用のつL
凸表面にパターンを形成しないパターン非形成領域を設
け、アニールされている」−記つエバのF記パターン非
形成領域から輻射される光の輝度をパイロメータにより
検知するとともに、該パイロメータの検知量に対応する
温度を、予め測定したウェハの地肌又は該ウェハ上の膜
についての輝度−温度特性データから判定することによ
り構成する。
を止確に測定することを目的とし、半導体装置用のつL
凸表面にパターンを形成しないパターン非形成領域を設
け、アニールされている」−記つエバのF記パターン非
形成領域から輻射される光の輝度をパイロメータにより
検知するとともに、該パイロメータの検知量に対応する
温度を、予め測定したウェハの地肌又は該ウェハ上の膜
についての輝度−温度特性データから判定することによ
り構成する。
〔産業上の利用分野]
本発明は、半導体装置用ウェハの温度測定方法に関し、
より詳しくは半導体装置製造工程におけるウェハの温度
測定精度を高める11見度測定方法に関する。
より詳しくは半導体装置製造工程におけるウェハの温度
測定精度を高める11見度測定方法に関する。
[従来の技術]
半導体装置の製造工程において、例えば酸化膜を形成す
る際やパッシベーション膜を形成する際にレーザアニー
ルやランプアニール等によってウェハを加熱するが、膜
の形成を最適なものにするためにウェハの温度を調整す
る必要があり、ウェハの裏面に熱電対を接触させたリパ
イロメークを対向させて温度を411]定するようにし
ている。
る際やパッシベーション膜を形成する際にレーザアニー
ルやランプアニール等によってウェハを加熱するが、膜
の形成を最適なものにするためにウェハの温度を調整す
る必要があり、ウェハの裏面に熱電対を接触させたリパ
イロメークを対向させて温度を411]定するようにし
ている。
しかし、熱電対により11見度を測定する場合には応答
速度が遅く特に、ランプアニールなどにおいては温度の
微調整が困難で、均一な膜を形成できないといった不都
合がある。
速度が遅く特に、ランプアニールなどにおいては温度の
微調整が困難で、均一な膜を形成できないといった不都
合がある。
また、パイロメータし才、ウェハから輻射する光の輝度
を検知して温度を測定するものであるが、′ウェハの裏
面に形成される膜は均一ではなく、しかもウェハ毎にそ
の膜の状態が異なるために輻射率がウェハにより相違す
る結果、測定誤差が大きくなるといった問題がある。
を検知して温度を測定するものであるが、′ウェハの裏
面に形成される膜は均一ではなく、しかもウェハ毎にそ
の膜の状態が異なるために輻射率がウェハにより相違す
る結果、測定誤差が大きくなるといった問題がある。
もとより、ダミーウェハを使用して温度を測定すること
もできるが、被測定ウェハとダミーウェハとLJ初期温
度、取イマ1位置に違いがえトじるため、温度を正確に
測定することができないといった問題がある。
もできるが、被測定ウェハとダミーウェハとLJ初期温
度、取イマ1位置に違いがえトじるため、温度を正確に
測定することができないといった問題がある。
本発明はこの上・うな問題に鑑みてなされたものであっ
て、ウェハ温度を正確に測定することができる゛1′、
導体装置用ウェハの温度測定方法を堤供することを目的
とする。
て、ウェハ温度を正確に測定することができる゛1′、
導体装置用ウェハの温度測定方法を堤供することを目的
とする。
1課題を解決するための手段]
半導体装置用のウェハ1表面にパターンを形成しないパ
ターン非形成領域4を設at、アニールされている−1
−記つエバ1の」−記パターン非形成領域4から輻射さ
れる光の輝度をパイロメータ12により検知するととも
に、該パイロメータ]2の検知部に対応する温度を、予
め測定したウェハの地肌又は該ウェハ」二の膜について
の輝度−温度特性データから判定することを特徴とする
半導体装置用ウェハの温度測定方法。
ターン非形成領域4を設at、アニールされている−1
−記つエバ1の」−記パターン非形成領域4から輻射さ
れる光の輝度をパイロメータ12により検知するととも
に、該パイロメータ]2の検知部に対応する温度を、予
め測定したウェハの地肌又は該ウェハ」二の膜について
の輝度−温度特性データから判定することを特徴とする
半導体装置用ウェハの温度測定方法。
(作 川〕
ウェハ1表面のチップ形成領域には、第4図に見られる
ように半導体装置の各層がパターン化されるが、パター
ン非形成1JQ域4+にはパターンが形成されないので
、パターン非形成領域4にSiO2膜やPSC膜が形成
さ托てもその膜は手用であり、しかも予め形成される膜
厚がわかっているため、ウェハ1がアニールされた場合
に、パターン非形成領域4から輻射される光の輝度とウ
ェハ温度との関係は、予め測定した温度時11に皓づい
て容易に測定でき、その精度を高くすることができる。
ように半導体装置の各層がパターン化されるが、パター
ン非形成1JQ域4+にはパターンが形成されないので
、パターン非形成領域4にSiO2膜やPSC膜が形成
さ托てもその膜は手用であり、しかも予め形成される膜
厚がわかっているため、ウェハ1がアニールされた場合
に、パターン非形成領域4から輻射される光の輝度とウ
ェハ温度との関係は、予め測定した温度時11に皓づい
て容易に測定でき、その精度を高くすることができる。
第1〜3図は、本発明を実施する場合に使用する装置の
一例を示すものであって、図中符号1は′シリコンより
なるウェハで、その表面には格子状のスクライブライン
2により囲まれる複数のチップ領域3が設けられ、その
・うちの1つはパターン非形成領域4として構成されて
いる。
一例を示すものであって、図中符号1は′シリコンより
なるウェハで、その表面には格子状のスクライブライン
2により囲まれる複数のチップ領域3が設けられ、その
・うちの1つはパターン非形成領域4として構成されて
いる。
上述したチップ領域3には、−マスク5のパターンにし
たがってSiO2膜形成、不純物拡散等を形成すること
によりトランジスタやICなどの個りのデイバイスが形
成される。
たがってSiO2膜形成、不純物拡散等を形成すること
によりトランジスタやICなどの個りのデイバイスが形
成される。
またマスク5は、図示しないクロJ、膜をバターニング
したもので、ウェハ1のパターン非形成領域4を覆う部
分に己、11、パターン非形成領域6が同様に形成され
ている。
したもので、ウェハ1のパターン非形成領域4を覆う部
分に己、11、パターン非形成領域6が同様に形成され
ている。
このマスク5のパターン非形成領域6は、ウェハ1に塗
布するレジスI・にポジ型を使用する場合には透明に形
成され、また、ネガ型を使用する場合にはクロム膜によ
り覆われていて、ウェハ6のパターン非形成領域4に半
導体装置用のパターンを形成しないように構成されてい
る。
布するレジスI・にポジ型を使用する場合には透明に形
成され、また、ネガ型を使用する場合にはクロム膜によ
り覆われていて、ウェハ6のパターン非形成領域4に半
導体装置用のパターンを形成しないように構成されてい
る。
これにより、ウェハ1」二に形成した各種の膜をパター
ン化する場合に、常にパターン非形成領域4がエツチン
グされてウェハ1の地肌を露出するように構成されてい
る。
ン化する場合に、常にパターン非形成領域4がエツチン
グされてウェハ1の地肌を露出するように構成されてい
る。
第1図において、図中符号7はウェハ1を熱処理するラ
ンプアニール装置で、ハロゲンランプや赤外線ランプの
ような加熱用ランプ8によって上下を挟まれたヂャンハ
9の上面には、はたる石(caF2)よりなる透過窓1
0が設けられ、また、ランプアニール’!b’F7のヂ
ャンハ9内底部には、ウェハ1を支持する支持ピン11
が取伺けられている。
ンプアニール装置で、ハロゲンランプや赤外線ランプの
ような加熱用ランプ8によって上下を挟まれたヂャンハ
9の上面には、はたる石(caF2)よりなる透過窓1
0が設けられ、また、ランプアニール’!b’F7のヂ
ャンハ9内底部には、ウェハ1を支持する支持ピン11
が取伺けられている。
さらに、このランプアニール装置7の上方には、放射計
型のパイロメータ12が取4=1けられていて、ウェハ
1のパターン非形成領域4から輻射した赤外線等を透過
窓10を通して受光し、赤外線等の輝度を測定するよう
に構成されている。
型のパイロメータ12が取4=1けられていて、ウェハ
1のパターン非形成領域4から輻射した赤外線等を透過
窓10を通して受光し、赤外線等の輝度を測定するよう
に構成されている。
13は、輝度−温度特性データ記憶回路で、ウェハ1の
地肌やウェハ1トの膜の輝度−温度の特性を予め測定し
たデータを保持するもので、そのデータは温度判定量F
tPt14に出力してパイロメータ12の出力計と比較
され、この温度判定回路14によりウェハ1の温度が定
められる。
地肌やウェハ1トの膜の輝度−温度の特性を予め測定し
たデータを保持するもので、そのデータは温度判定量F
tPt14に出力してパイロメータ12の出力計と比較
され、この温度判定回路14によりウェハ1の温度が定
められる。
15は、加熱用ランプ8の発熱量を調整するアニール温
度制御回路で、温度判定回路14によって判別した温度
に基づいてランプ8の発熱量を制御するように構成され
ている。
度制御回路で、温度判定回路14によって判別した温度
に基づいてランプ8の発熱量を制御するように構成され
ている。
次に本発明の一実施例を上記した装置を使用して説明す
る。
る。
うエバ1のチップ形成領域には第4.5図に見られるよ
うに半導体装置の各層19がパターン化されるが、パタ
ーン非形成領域4−上の膜は、エツチング工程の際に除
去されるようにマスク5を設計しているため、パターン
非形成領域4に5iO71220やPSG膜21が形成
されても、その膜は平10で、しかも予め形成される膜
厚がわかっているため、ウェハ1が加熱ランプ8により
アニールされた場合に、パターン非形成領域4から輻射
される光の輝度とウェハ温度との関係は、予め測定した
輝度−温度特性に基づいて精度良くウェハ1の温度が測
定される。
うに半導体装置の各層19がパターン化されるが、パタ
ーン非形成領域4−上の膜は、エツチング工程の際に除
去されるようにマスク5を設計しているため、パターン
非形成領域4に5iO71220やPSG膜21が形成
されても、その膜は平10で、しかも予め形成される膜
厚がわかっているため、ウェハ1が加熱ランプ8により
アニールされた場合に、パターン非形成領域4から輻射
される光の輝度とウェハ温度との関係は、予め測定した
輝度−温度特性に基づいて精度良くウェハ1の温度が測
定される。
次に、アニールによってシリコンウェハ1とSi0,4
膜20の界面性を向上する場合を例に揚げてさらに詳細
に説明する(第5図)。
膜20の界面性を向上する場合を例に揚げてさらに詳細
に説明する(第5図)。
シリコン性うエバ1上に形成される5i02膜20は、
ドライ0□酸化、ウェット0□酸化等によって設計通り
の厚さ、例えば1000人に形成することができる。
ドライ0□酸化、ウェット0□酸化等によって設計通り
の厚さ、例えば1000人に形成することができる。
そこで、試験用のウェハにSiO□膜を所定の厚さに形
成して予め輻射率を測定し、そのデータを輝度−温度特
性データ記憶回路13に記憶しておく。
成して予め輻射率を測定し、そのデータを輝度−温度特
性データ記憶回路13に記憶しておく。
そして、半導体装置の作成工程において、ウェハ1にS
iO□膜20膜形0した後、ランプアニール装置7のチ
ャンバ9内にウェハ1を装着してアニールすると、パイ
ロメータ12は、ウェハ1のパターン非形成領域4から
輻射された光の輝度を受光し、検出量を温度判定回路1
4に出力するため、この温度判定回路14によって輝度
−温度特性データ記憶回路13内のデータと、lt、較
されて、ウェハ1の正確な温度が求められる。
iO□膜20膜形0した後、ランプアニール装置7のチ
ャンバ9内にウェハ1を装着してアニールすると、パイ
ロメータ12は、ウェハ1のパターン非形成領域4から
輻射された光の輝度を受光し、検出量を温度判定回路1
4に出力するため、この温度判定回路14によって輝度
−温度特性データ記憶回路13内のデータと、lt、較
されて、ウェハ1の正確な温度が求められる。
さらに、ウェハ1上に形成したPSG膜21を平坦化す
る場合を例にあげて説明する(第4図)。
る場合を例にあげて説明する(第4図)。
CVD法によりウェハ1にPSG膜21を形成・する際
、ウェハ1のパターン非形成領域4には前工程のエツチ
ングによりウェハ1の地肌が表れているため、パターン
非形成領域4には直接PSG膜21が形成される。
、ウェハ1のパターン非形成領域4には前工程のエツチ
ングによりウェハ1の地肌が表れているため、パターン
非形成領域4には直接PSG膜21が形成される。
この場合にも、CVD法によりPSG膜21を設計通り
の厚さ(例えば4000人)に形成することができるた
め、予め輝度−温度特性データを測定して特性データ記
憶回路13に保存しておりば、パターン非形成領域4か
ら輻射される輝度によりウェハ1の正確な温度が求まる
。
の厚さ(例えば4000人)に形成することができるた
め、予め輝度−温度特性データを測定して特性データ記
憶回路13に保存しておりば、パターン非形成領域4か
ら輻射される輝度によりウェハ1の正確な温度が求まる
。
なお、上述した実施例は、ウェハ1に設けた複数のチッ
プ形成領域3のうちの1つをパターン井形・底領域4と
し、これを温度測定専用領域に使用したものであるが、
チップ形成領域3内の一部を温度測定領域にすることも
可能である。
プ形成領域3のうちの1つをパターン井形・底領域4と
し、これを温度測定専用領域に使用したものであるが、
チップ形成領域3内の一部を温度測定領域にすることも
可能である。
以上述べたように本発明によれば、ウェハ表面にパター
ン非形成領域を設け、この領域から輻射される光の輝度
をパイロメータにより測定して温度を測定するようにし
たので、平坦かつ均一な膜から輻射した光を測定するこ
とができ、予め測定したン晶度特性に基づいて正確かつ
容易に温度を測定することができる。
ン非形成領域を設け、この領域から輻射される光の輝度
をパイロメータにより測定して温度を測定するようにし
たので、平坦かつ均一な膜から輻射した光を測定するこ
とができ、予め測定したン晶度特性に基づいて正確かつ
容易に温度を測定することができる。
第1図は、本発明に使用する装置の一例を示す概要構成
図、 第2図は、本発明に使用するウェハの一例を示す平面図
、 第3図は、本発明に使用するマスクの一例を示ず平面図
、 第4図は、本発明により測定するウェハの一例を示す断
面図、 第5図は、本発明により測定するウェハの他の例を示す
断面図である。 (符号の説明) 1・・・ウェハ、 3・・・ヂンプ領域、 4・・・パターン非形成領域、 5・・・マスク、 6・・パターン非形成領域、 7・・・ランプアニール装置、 8・・・加熱用ランプ、 9・・チャンバ、 10・・・透過窓、 13・・・輝度−温度時111′データ記憶回路。
図、 第2図は、本発明に使用するウェハの一例を示す平面図
、 第3図は、本発明に使用するマスクの一例を示ず平面図
、 第4図は、本発明により測定するウェハの一例を示す断
面図、 第5図は、本発明により測定するウェハの他の例を示す
断面図である。 (符号の説明) 1・・・ウェハ、 3・・・ヂンプ領域、 4・・・パターン非形成領域、 5・・・マスク、 6・・パターン非形成領域、 7・・・ランプアニール装置、 8・・・加熱用ランプ、 9・・チャンバ、 10・・・透過窓、 13・・・輝度−温度時111′データ記憶回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体装置用のウェハ(1)表面にパターンを形成し
ないパターン非形成領域(4)を設け、アニールされて
いる上記ウェハ(1)の上記パターン非形成領域(4)
から輻射される光の輝度をパイロメータ(12)により
検知し、 該パイロメータ(12)の検知量に対応する温度を、予
め測定したウェハの地肌又は該ウェハ上の膜についての
輝度−温度特性データから判定することを特徴とする半
導体装置用ウェハの温度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63097764A JPH01268120A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 半導体装置用ウェハの温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63097764A JPH01268120A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 半導体装置用ウェハの温度測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01268120A true JPH01268120A (ja) | 1989-10-25 |
Family
ID=14200935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63097764A Pending JPH01268120A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 半導体装置用ウェハの温度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01268120A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04297054A (ja) * | 1990-04-09 | 1992-10-21 | Anelva Corp | 半導体ウエハーの処理方法および装置 |
JP2014192277A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 半導体アニール装置及び温度測定方法 |
JP2015502055A (ja) * | 2011-12-15 | 2015-01-19 | ソイテック | その場でのメトロロジ用に構成された反応チャンバを有する堆積システムおよび関連の方法 |
US9070590B2 (en) | 2008-05-16 | 2015-06-30 | Mattson Technology, Inc. | Workpiece breakage prevention method and apparatus |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPH01105530A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63097764A patent/JPH01268120A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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