(57)【要約】【課題】ウェハの処理に用いられる複数の出力源の出力の劣化の程度にバラツキがある場合においても、これらの出力源間の出力を均一化する。【解決手段】出力履歴記憶部１２は、計測データ入力部１１に入力された過去および現在の計測データを棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して記憶し、出力変動監視部１３は、出力履歴記憶部１２に記憶された計測データに基づいて、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動を監視し、出力制御部１４は、出力変動監視部１３にて監視された出力変動に基づいて、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を個別に制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの処理に用いられる複数の出力源と、
前記出力源からの出力を計測する出力計測部と、
前記出力計測部にて計測された計測データを入力する計測データ入力部と、
前記計測データ入力部に入力された過去および現在の計測データを前記出力源ごとに区別して記憶する出力履歴記憶部と、
前記出力履歴記憶部に記憶された計測データに基づいて、前記出力源ごとの出力変動を監視する出力変動監視部と、
前記出力変動監視部にて監視された出力変動に基づいて、前記出力源からの出力を個別に制御する出力制御部とを備えることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項２】
前記出力源の配列方向に沿って前記出力計測部を移動させる第１の駆動部と、
前記出力変動監視部からの指令に基づいて、前記第１の駆動部の駆動制御を行う第１の駆動制御部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項３】
前記出力源の配列方向および前記配列方向と直交する方向に沿って前記出力計測部を移動させる第２の駆動部と、
前記出力変動監視部からの指令に基づいて、前記第２の駆動部の駆動制御を行う第２の駆動制御部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項４】
前記ウェハとの間の距離が変化するように前記出力源を個別に移動させる第３の駆動部と、
前記出力変動監視部からの指令に基づいて、前記第３の駆動部の駆動制御を行う第３の駆動制御部とを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体処理装置。
【請求項５】
前記出力源を個別に回転させる第４の駆動部と、
前記出力変動監視部からの指令に基づいて、前記第４の駆動部の回転制御を行う回転制御部とを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体処理装置に関し、特に、半導体ウェハの熱処理に用いられるランプの出力の経時変化を監視する方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハの熱処理などでは、急速な昇温や降温を実現するために、加熱源としてハロゲンランプを用いる方法がある。
【０００３】
また、例えば、特許文献１には、被処理基板近傍の複数の点における温度を測定する複数の温度測定部を設け、各温度測定部への各加熱部の影響度を考慮し、各温度測定部から得られる測定値が目標値となるように、各加熱部を制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０００７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の熱処理方法では、加熱源としてハロゲンランプを複数用いた場合、それらのハロゲンランプ間で出力の劣化の程度にバラツキがあると、半導体ウェハ上の温度分布が不均一になるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、ウェハの処理に用いられる複数の出力源の出力の劣化の程度にバラツキがある場合においても、これらの出力源間の出力を均一化することが可能な半導体処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、ウェハの処理に用いられる複数の出力源と、前記出力源からの出力を計測する出力計測部と、前記出力計測部にて計測された計測データを入力する計測データ入力部と、前記計測データ入力部に入力された過去および現在の計測データを前記出力源ごとに区別して記憶する出力履歴記憶部と、前記出力履歴記憶部に記憶された計測データに基づいて、前記出力源ごとの出力変動を監視する出力変動監視部と、前記出力変動監視部にて監視された出力変動に基づいて、前記出力源からの出力を個別に制御する出力制御部とを備えることを特徴とする半導体処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウェハの処理に用いられる複数の出力源の出力の劣化の程度にバラツキがある場合においても、これらの出力源間の出力を均一化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】図２は、図１の放射温度計１５にて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図。
【図４】図４は、図３の放射温度計１５にて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図。
【図７】図７は、図６の出力履歴記憶装置４２に格納される出力履歴の一例を示す図。
【図８】図８は、図６の放射温度計４５ａ、４５ｂにてそれぞれ計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図。
【図９】図９は、本発明の第５実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図。
【図１０】図１０は、図９の放射温度計４５ａにて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施形態に係る半導体処理装置における球状光源部分の概略構成を示す図。
【図１２】図１２は、本発明の第７実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す図。
【図１３】図１３は、本発明の第７実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る半導体処理装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下の第１実施形態から第６実施形態では、半導体処理装置としてランプアニール装置を例にとって説明し、第７実施形態では、半導体処理装置として超音波洗浄装置を例にとって説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図である。
図１において、半導体処理装置には、ウェハＷの処理に用いられる複数の出力源として棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が設けられているとともに、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を計測する出力計測部として放射温度計１５が設けられている。ここで、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０にはフィラメントＦ１〜Ｆ１０がそれぞれ設けられ、フィラメントＦ１〜Ｆ１０は石英管に収容されている。なお、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０としては、例えば、棒状のハロゲンランプを用いることができる。また、ウェハＷとしては、例えば、Ｓｉなどの半導体ウェハを用いることができる。
【００１２】
また、半導体処理装置には、ウェハＷを収容するチャンバ１６が設けられている。なお、チャンバ１６の材料は、例えば、石英を用いることができる。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０はチャンバ１６上に水平に並べて配置されるとともに、放射温度計１５はチャンバ１６下に配置されている。
【００１３】
また、半導体処理装置には、計測データ入力部１１、出力履歴記憶部１２、出力変動監視部１３および出力制御部１４が設けられている。ここで、計測データ入力部１１は、放射温度計１５にて計測された計測データを入力することができる。出力履歴記憶部１２は、計測データ入力部１１に入力された過去および現在の計測データを棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して記憶することができる。出力変動監視部１３は、出力履歴記憶部１２に記憶された計測データに基づいて、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動を監視することができる。出力制御部１４は、出力変動監視部１３にて監視された出力変動に基づいて、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を個別に制御することができる。なお、出力制御部１４は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を順次点灯させることができる。また、出力制御部１４は、ウェハＷの熱処理を行う場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を一括して点灯させることができる。
【００１４】
ここで、ウェハＷの熱処理を行う場合、図１の半導体処理装置をスパイク・ラピットサーマルアニール装置として動作させるようにしてもよい。このスパイク・ラピットサーマルアニール装置では、ウェハＷに注入された不純物の活性化を行う際に、１０００℃以上の温度が得られるように棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を調整しつつ、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を１〜２秒間だけ一括して点灯させることで、不純物の拡散を抑制することができる。
【００１５】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、出力制御部１４にて棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯される。なお、各棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の点灯時間は、例えば、１秒に設定することができる。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力は、ウェハＷを介して放射温度計１５にて順次計測され、放射温度計１５にて計測された計測データが計測データ入力部１１に入力される。なお、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を放射温度計１５にて計測させる場合、ウェハＷを介することなく直接計測させるようにしてもよい。そして、放射温度計１５にて計測された計測データが計測データ入力部１１に入力されると、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して出力履歴記憶部１２に記憶される。なお、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力は、定期的にまたは所定の事象の発生に従って放射温度計１５にて計測させることができ、その計測データが、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して出力履歴記憶部１２に記憶される。
【００１６】
そして、出力変動監視部１３において、出力履歴記憶部１２に記憶された過去および現在の計測データが参照されることにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動が監視される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかに出力変動が検出された場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が出力制御部１４にて個別に制御される。
【００１７】
なお、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を出力制御部１４にて個別に制御させる方法としては、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が均一化されるように棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を制御させることができる。例えば、棒状光源Ｒ１の出力が１０％だけ低下し、棒状光源Ｒ２の出力が２０％だけ低下し、棒状光源Ｒ３〜Ｒ１０の出力変動がないものとすると、棒状光源Ｒ１の出力を１０％だけ増大させ、棒状光源Ｒ２の出力を２０％だけ増大させ、棒状光源Ｒ３〜Ｒ１０の出力をそのまま維持させることができる。
【００１８】
また、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかの出力変動が出力変動監視部１３にて検出され、その出力変動が規定値を超えた場合、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の交換を促すメッセージを出力させるようにしてもよい。例えば、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０間の出力差が１５％以上の場合、劣化した棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の交換を促すことができる。
【００１９】
これにより、ウェハＷの熱処理に用いられる棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力の劣化の程度にバラツキがある場合においても、これらの棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を均一化することができ、ウェハＷ上の温度分布を均一化することが可能になる。
【００２０】
図２は、図１の放射温度計１５にて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図である。
図２において、放射温度計１５が棒状光源Ｒ１の直下に設置されているものとする。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯され、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が放射温度計１５にて計測される。
【００２１】
ここで、放射温度計１５の位置が棒状光源Ｒ１の直下に固定されている場合、棒状光源Ｒ１は、棒状光源Ｒ１に最も近く、棒状光源Ｒ１０に最も遠くなる。このため、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０に劣化がない場合においても、放射温度計１５にて計測された発光強度は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０との間の距離が遠くなるに従って低下する。
【００２２】
そして、所定の時間だけ棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を使用した後、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が再び順次点灯され、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が放射温度計１５にて再び計測される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかが劣化している場合には、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度が低下するため、過去および現在の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を個別に比較することにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を個別に検出することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図である。
図３において、この半導体処理装置には、図１の半導体処理装置の構成に加え、駆動部２２および駆動制御部２１が設けられている。ここで、駆動部２２は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の配列方向に沿って放射温度計１５を水平に移動することができる。なお、駆動部２２としては、例えば、リニアガイドまたはロボットアームなどを用いることができる。駆動制御部２１は、出力変動監視部１３からの指令に基づいて、駆動部２２の駆動制御を行うことができる。
【００２４】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、駆動部２２にて放射温度計１５が水平に移動されつつ、出力制御部１４にて棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯される。ここで、出力変動監視部１３は、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計１５がくるように、放射温度計１５の駆動を駆動制御部２１に制御させることができる。
【００２５】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力は、ウェハＷを介して放射温度計１５にて順次計測され、放射温度計１５にて計測された計測データが計測データ入力部１１に入力される。そして、放射温度計１５にて計測された計測データが計測データ入力部１１に入力されると、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して出力履歴記憶部１２に記憶される。
【００２６】
そして、出力変動監視部１３において、出力履歴記憶部１２に記憶された過去および現在の計測データが参照されることにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動が監視される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかに出力変動が検出された場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が出力制御部１４にて個別に制御される。
【００２７】
ここで、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計１５を移動させながら棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を計測することにより、１個の放射温度計１５を用いた場合においても、計測時の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０と放射温度計１５との間の距離を等しくすることができる。このため、放射温度計１５にて計測される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を均一化することができ、計測精度を向上させることができる。
【００２８】
図４は、図３の放射温度計１５にて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図である。
図４において、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計１５が移動されながら、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯され、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が放射温度計１５にて計測される。そして、所定の時間だけ棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を使用した後、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計１５が移動されながら、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が再び順次点灯され、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が放射温度計１５にて再び計測される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかが劣化している場合には、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度が低下する。このため、過去および現在の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を個別に比較することにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を個別に検出することができる。
【００２９】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図である。
図５において、この半導体処理装置には、図３の半導体処理装置の構成に加え、駆動部３２および駆動制御部３１が設けられている。ここで、駆動部３２は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を個別に上下に移動することができる。なお、駆動部３２としては、例えば、昇降機またはロボットアームなどを用いることができる。駆動制御部３１は、出力変動監視部１３からの指令に基づいて、駆動部３２の駆動制御を行うことができる。
【００３０】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、駆動部２２にて放射温度計１５が水平に移動されつつ、出力制御部１４にて棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯される。ここで、出力変動監視部１３は、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計１５がくるように、駆動制御部２１に放射温度計１５の駆動を制御させることができる。
【００３１】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力は、ウェハＷを介して放射温度計１５にて順次計測され、放射温度計１５にて計測された計測データが計測データ入力部１１に入力される。そして、放射温度計１５にて計測された計測データが計測データ入力部１１に入力されると、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して出力履歴記憶部１２に記憶される。
【００３２】
そして、出力変動監視部１３において、出力履歴記憶部１２に記憶された過去および現在の計測データが参照されることにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動が監視される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかの出力の低下が検出された場合、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力の低下が補償されるように、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が駆動部３２にて下降される。例えば、棒状光源Ｒ３、Ｒ４の出力が１０％だけ低下したものとすると、その１０％分の出力の低下が補償されるように、棒状光源Ｒ３、Ｒ４が駆動部３２にて下降される。なお、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力の低下量と、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の下降量との関係は予め求めておき、例えば、それらの関係を駆動制御部３１に保持させることができる。
【００３３】
ここで、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力が低下した場合、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を下降させることによって、その出力の低下を補償させることにより、劣化の発生した棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を上昇させることなく、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を均一化することができる。このため、劣化の発生した棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の寿命が短くなるのを防止することができ、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の交換にかかる費用を削減することができる。
【００３４】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図である。
図６において、半導体処理装置には、ウェハＷの処理に用いられる複数の出力源として棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が設けられているとともに、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を計測する出力計測部として放射温度計４５ａ、４５ｂが設けられている。ここで、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０にはフィラメントＦ１〜Ｆ１０がそれぞれ設けられ、フィラメントＦ１〜Ｆ１０は石英管に収容されている。また、半導体処理装置には、ウェハＷを収容するチャンバ４６が設けられている。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０はチャンバ４６上に水平に並べて配置されるとともに、放射温度計４５ａ、４５ｂはチャンバ４６下に配置されている。
【００３５】
なお、放射温度計４５ａ、４５ｂは、計測面の向きを互いに異ならせることができる。例えば、放射温度計４５ａでは、その計測面を水平に配置し、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を下から計測できるようにすることができる。また、放射温度計４５ｂでは、その計測面を水直に配置し、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を横から計測できるようにすることができる。
【００３６】
また、半導体処理装置には、計測データ入力部４１、出力履歴記憶部４２、出力変動監視部４３、出力制御部４４、駆動部４８ａ、４８ｂ、５０および駆動制御部４７、４９が設けられている。ここで、計測データ入力部４１は、放射温度計４５ａ、４５ｂにて計測された計測データを入力することができる。出力履歴記憶部４２は、計測データ入力部４１に入力された過去および現在の計測データを棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して記憶することができる。
【００３７】
図７は、図６の出力履歴記憶部４２に格納される出力履歴の一例を示す図である。
図７において、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０には、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を識別するランプＮＯ．を付与することができる。また、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の長手方向の位置をＸ座標で与えることができる。そして、計測データ入力部４１に入力された時間ｔ＝０および時間ｔ＝Ｔの計測データがランプＮＯ．ごとに記憶される。また、各ランプＮＯ．において、計測データ入力部４１に入力された時間ｔ＝０および時間ｔ＝Ｔの計測データが座標Ｘごとに記憶される。
【００３８】
また、図６において、出力変動監視部４３は、出力履歴記憶部４２に記憶された計測データに基づいて、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動を監視することができる。出力制御部４４は、出力変動監視部４３にて監視された出力変動に基づいて、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を個別に制御することができる。なお、出力制御部４４は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を順次点灯させることができる。また、出力制御部４４は、ウェハＷの熱処理を行う場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を一括して点灯させることができる。駆動部４８ａ、４８ｂは、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の配列方向に沿って放射温度計４５ａ、４５ｂをそれぞれ水平に移動させたり、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の長手方向に沿って放射温度計４５ａ、４５ｂをそれぞれ水平に移動させたりすることができる。駆動制御部４７は、出力変動監視部４３からの指令に基づいて、駆動部４８ａ、４８ｂの駆動制御を行うことができる。駆動部５０は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を個別に上下に移動することができる。駆動制御部４９は、出力変動監視部４３からの指令に基づいて、駆動部５０の駆動制御を行うことができる。
【００３９】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、駆動部４８ａ、４８ｂにて放射温度計４５ａ、４５ｂが２方向に水平にそれぞれ移動されつつ、出力制御部４４にて棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯される。ここで、出力変動監視部４３は、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計４５ａ、４５ｂを移動させた状態で、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の長手方向に沿って放射温度計４５ａ、４５ｂが移動されるように、駆動制御部４７に放射温度計４５ａ、４５ｂの駆動を制御させることができる。
【００４０】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力は、ウェハＷを介して放射温度計４５ａ、４５ｂにて順次計測され、放射温度計４５ａ、４５ｂにて計測された計測データが計測データ入力部４１に入力される。そして、放射温度計４５ａ、４５ｂにて計測された計測データが計測データ入力部４１に入力されると、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して出力履歴記憶部４２に記憶される。
【００４１】
そして、出力変動監視部４３において、出力履歴記憶部４２に記憶された過去および現在の計測データが参照されることにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動が監視される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかに出力変動が検出された場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が出力制御部４４にて個別に制御される。
【００４２】
ここで、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかの出力の低下が検出された場合、その出力の低下が補償されるように棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を上昇させることができる。あるいは、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかの出力の低下が検出された場合、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力の低下が補償されるように、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を駆動部５０に下降させるように制御してもよい。
【００４３】
また、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の長手方向に沿って放射温度計４５ａ、４５ｂを移動させることにより、例えば、棒状光源Ｒ８のフィラメントＦ８に発生したサギング（フィラメントＦ８の変形）Ｓを検出することが可能となる。また、サギングＳが発生すると、そのサギングＳの程度や向きに応じて発光強度の計測データが変化することから、放射温度計４５ａ、４５ｂによる計測データからサギングＳの程度や向きを推測することが可能となる。このため、サギングＳに起因するフィラメントＦ８の断線時期を見積もることが可能となり、フィラメントＦ８が断線する前に棒状光源Ｒ８の交換を促すことが可能となることから、ウェハＷの熱処理中にフィラメントＦ８が断線し、ウェハＷを廃棄しなければならなくなるような事態を防止することができる。
【００４４】
また、放射温度計４５ａ、４５ｂにて２方向から棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を計測させることにより、サギングＳの程度や向きの定量化の精度を向上させることができ、サギングＳに起因するフィラメントＦ８の断線時期の推定精度を向上させることができる。
【００４５】
図８は、図６の放射温度計４５ａ、４５ｂにてそれぞれ計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図である。なお、図８（ａ）は、図６の放射温度計４５ａを棒状光源Ｒ８の長手方向に沿って移動させた時に放射温度計４５ａにて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ８の発光強度、図８（ｂ）は、図６の放射温度計４５ｂを棒状光源Ｒ８の長手方向に沿って移動させた時に放射温度計４５ｂにて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ８の発光強度を示す。
【００４６】
図８において、下向きに垂れ下がったサギングＳがフィラメントＦ８に発生したものとすると、サギングＳの発生位置では、フィラメントＦ８と放射温度計４５ａ、４５ｂとの間の距離が短くなる。このため、サギングＳの発生位置では、放射温度計４５ａ、４５ｂにて計測された棒状光源Ｒ８の発光強度が増大する。そして、サギングＳの垂れ下がり量が大きくなり、フィラメントＦ８を収容している石英管と接触すると、フィラメントＦ８と石英管とが反応し、フィラメントＦ８の断線が引き起こされる。このため、放射温度計４５ａ、４５ｂによる計測データからサギングＳの程度や向きを推測することが可能となり、サギングＳに起因するフィラメントＦ８の断線時期を見積もることが可能となる。
【００４７】
なお、上述した第４実施形態において、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を放射温度計４５ａ、４５ｂにてそれぞれ計測させる場合、出力変動監視部４３は、その棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を下降させるように駆動制御部４９に指示するようにしてもよい。例えば、棒状光源Ｒ８が今回点灯されるものとすると、棒状光源Ｒ８を降下させた状態で、放射温度計４５ａ、４５ｂを棒状光源Ｒ８の長手方向に沿って移動させながら、棒状光源Ｒ８からの出力を放射温度計４５ａ、４５ｂにて計測させることができる。
これにより、棒状光源Ｒ８に隣接する他の棒状光源Ｒ７、Ｒ９が邪魔になるのを防止しつつ、棒状光源Ｒ８からの出力を放射温度計４５ｂにて横から計測させることができ、棒状光源Ｒ８からの出力の計測精度を向上させることができる。
【００４８】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す斜視図である。
図９において、この半導体処理装置には、図６の半導体処理装置の駆動部５０および駆動制御部４９の代わりに、駆動部５２および回転制御部５１が設けられている。また、図６の半導体処理装置では、計測方向が互いに異なる２個の放射温度計４５ａ、４５ｂが設けられていたが、図８の半導体処理装置では、放射温度計４５ａのみが設けられ、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が１方向からのみ計測されるようにされている。
【００４９】
ここで、駆動部５２は、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を各軸の回りに個別に回転することができる。回転制御部５１は、出力変動監視部４３からの指令に基づいて、駆動部５２の回転制御を行うことができる。
【００５０】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力変動を監視する場合、駆動部４８ａにて放射温度計４５ａが２方向に水平にそれぞれ移動されつつ、出力制御部４４にて棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０が順次点灯される。ここで、出力変動監視部４３は、今回点灯される棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の直下に放射温度計４５ａを移動させた状態で、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の長手方向に沿って放射温度計４５ａが移動されるように、駆動制御部４７に放射温度計４５ａの駆動を制御させることができる。
【００５１】
また、出力変動監視部４３は、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０下で放射温度計４５ａを停止させ、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０がその軸の回りを回転するように、回転制御部５１に棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の回転を制御させることができる。
【００５２】
そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力は、ウェハＷを介して放射温度計４５ａにて順次計測され、放射温度計４５ａにて計測された計測データが計測データ入力部４１に入力される。そして、放射温度計４５ａにて計測された計測データが計測データ入力部４１に入力されると、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとに区別して出力履歴記憶部４２に記憶される。
【００５３】
そして、出力変動監視部４３において、出力履歴記憶部４２に記憶された過去および現在の計測データが参照されることにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０ごとの出力変動が監視される。そして、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかに出力変動が検出された場合、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力が出力制御部４４にて個別に制御される。
【００５４】
ここで、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかの出力の低下が検出された場合、その出力の低下が補償されるように棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の出力を上昇させることができる。
【００５５】
また、今回点灯された棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０を軸の回りに回転させながら、その出力を放射温度計４５ａにて計測させることにより、棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０からの出力を１方向から計測させた場合においても、サギングＳの程度や向きの定量化の精度を向上させることができ、サギングＳに起因するフィラメントＦ８の断線時期の推定精度を向上させることができる。
【００５６】
また、例えば、下向きに垂れ下がったサギングＳがフィラメントＦ８から検出された場合、出力変動監視部４３は、回転制御部５１を介して、サギングＳが水平方向を向くように棒状光源Ｒ８を回転させることができる。これにより、フィラメントＦ８にサギングＳが発生した場合においても、フィラメントＦ８とウェハＷとの間の距離を均一化することができ、ウェハＷ上の温度分布の均一化を図ることができる。
【００５７】
図１０は、図９の放射温度計４５ａにて計測された劣化前後の棒状光源Ｒ１〜Ｒ１０の発光強度を示す図である。
図１０において、下向きに垂れ下がったサギングＳがフィラメントＦ８に発生したものとすると、サギングＳの発生位置では、フィラメントＦ８と放射温度計４５ａとの間の距離が短くなる。このため、サギングＳの発生位置では、放射温度計４５ａにて計測された棒状光源Ｒ８の発光強度が増大する。
【００５８】
ここで、フィラメントＦ８をその軸の回りに回転させると、サギングＳが下向きに垂れ下がった状態から、水平→上向き→水平→下向きに変化する。このため、サギングＳの発生位置では、放射温度計４５ａにて計測された棒状光源Ｒ８の発光強度が増大したり減少したりする。
この結果、棒状光源Ｒ８からの出力を１方向から計測させた場合においても、サギングＳの程度や向きの定量化の精度を向上させることが可能となるとともに、フィラメントＦ８にサギングＳが発生した場合においても、ウェハＷ上での棒状光源Ｒ８からの出力を均一化することができる。
【００５９】
（第６実施形態）
図１１は、本発明の第６実施形態に係る半導体処理装置における球状光源部分の概略構成を示す図である。
図１１において、半導体処理装置には、ウェハＷの処理に用いられる複数の出力源として球状光源Ｒ２１が設けられているとともに、球状光源Ｒ２１からの出力を計測する出力計測部として放射温度計５５が設けられている。ここで、球状光源Ｒ２１にはフィラメントＦ２１がそれぞれ設けられ、フィラメントＦ２１は石英管に収容されている。なお、球状光源Ｒ２１としては、例えば、球状のハロゲンランプを用いることができる。そして、球状光源Ｒ２１はウェハＷ上に水平に並べて配置されるとともに、放射温度計５５はウェハＷ下に配置されている。
【００６０】
ここで、ウェハＷの処理に用いられる複数の出力源として球状光源Ｒ２１を用いた場合においても、図１の半導体処理装置と同様の処理を行うことにより、球状光源Ｒ２１の出力変動を監視することができる。
【００６１】
また、球状光源Ｒ２１の出力変動を監視する場合、図３の半導体処理装置と同様に放射温度計５５を１方向に移動させてもよい。また、球状光源Ｒ２１の出力変動を補償する場合、図５の半導体処理装置と同様に球状光源Ｒ２１を上下に移動させてもよい。
また、球状光源Ｒ２１の出力変動を監視する場合、図６の半導体処理装置と同様に放射温度計５５を２方向に移動させてもよいし、検出方向が互いに異なる複数の放射温度計５５を用いるようにしてもよいし、球状光源Ｒ２１を上下に移動させてもよい。
【００６２】
（第７実施形態）
図１２および図１３は、本発明の第７実施形態に係る半導体処理装置の概略構成を示す図である。なお、図１２（ａ）は、ウェハＷを超音波洗浄する時の状態を側方から見た断面図、図１２（ｂ）は、ウェハＷを超音波洗浄する時の状態を正面から見た断面図、図１３は、超音波振動子６２の出力変動を監視する時の状態を正面から見た断面図である。
図１２において、半導体処理装置には、ウェハＷの処理に用いられる複数の出力源として超音波振動子６２が設けられているとともに、超音波振動子６２からの出力を計測する出力計測部として音圧計７５が設けられている。なお、超音波振動子６２には２軸方向駆動機構を組み込むことができる。また、音圧計７５には３軸方向駆動機構を組み込むことができる。
【００６３】
また、半導体処理装置には、ウェハＷが浸された状態で薬液Ｅを収容する水槽６１が設けられ、ウェハＷはウェハホルダ６３を介して薬液Ｅ内に支持されている。なお、薬液Ｅは、例えば、純水、アルコール、アセトン、ＳＣ１、ＳＣ２またはＳＰＭなどを用いることができる。そして、超音波振動子６２は水槽６１下に水平に並べて配置されている。ここで、水槽６１には、水槽６１内に薬液Ｅを供給する給水管６４および水槽６１から薬液Ｅを排出する排水管６５が設けられている。
【００６４】
また、半導体処理装置には、計測データ入力部７１、出力履歴記憶部７２、出力変動監視部７３、出力制御部７４および駆動制御部７６、７７が設けられている。ここで、計測データ入力部７１は、音圧計７５にて計測された計測データを入力することができる。出力履歴記憶部７２は、計測データ入力部７１に入力された過去および現在の計測データを超音波振動子６２ごとに区別して記憶することができる。
【００６５】
出力変動監視部７３は、出力履歴記憶部７２に記憶された計測データに基づいて、超音波振動子６２ごとの出力変動を監視することができる。出力制御部７４は、出力変動監視部７３にて監視された出力変動に基づいて、超音波振動子６２からの出力を個別に制御することができる。なお、出力制御部７４は、超音波振動子６２の出力変動を監視する場合、超音波振動子６２を順次動作させることができる。また、出力制御部７４は、ウェハＷの超音波洗浄を行う場合、超音波振動子６２を一括して動作させることができる。駆動制御部７６は、出力変動監視部７３からの指令に基づいて、超音波振動子６２の駆動制御を行うことができる。駆動制御部７７は、出力変動監視部７３からの指令に基づいて、音圧計７５の駆動制御を行うことができる。
【００６６】
そして、超音波振動子６２の出力変動を監視する場合、ウェハＷが水槽６１から除去され、音圧計７５が薬液Ｅに浸される。そして、出力制御部７４にて超音波振動子６２が順次動作される。そして、超音波振動子６２からの出力は、音圧計７５にて順次計測され、音圧計７５にて計測された計測データが計測データ入力部７１に入力される。そして、音圧計７５にて計測された計測データが計測データ入力部７１に入力されると、超音波振動子６２ごとに区別して出力履歴記憶部７２に記憶される。
【００６７】
そして、出力変動監視部７３において、出力履歴記憶部７２に記憶された過去および現在の計測データが参照されることにより、超音波振動子６２ごとの出力変動が監視される。そして、超音波振動子６２のいずれかに出力変動が検出された場合、超音波振動子６２からの出力が出力制御部７４にて個別に制御される。
【００６８】
これにより、ウェハＷの超音波洗浄に用いられる超音波振動子６２の出力の劣化の程度にバラツキがある場合においても、これらの超音波振動子６２の出力を均一化することができ、ウェハＷ上の音圧等圧線Ｌを均一化することが可能になる。
【００６９】
なお、超音波振動子６２の出力変動を監視する場合、音圧計７５は一箇所に固定したままでもよいし、１方向に移動させるようにしてもよいし、複数方向に移動させるようにしてもよい。また、超音波振動子６２の出力変動を補償する場合、１方向に移動させるようにしてもよいし、複数方向に移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
Ｒ１〜Ｒ１０  棒状光源、Ｒ２１  球状光源、Ｆ１〜Ｆ１０、Ｆ２１  フィラメント、Ｗ  ウェハ、１１、４１、７１  計測データ入力部、１２、４２、７２  出力履歴記憶部、１３、４３、７３  出力変動監視部、１４、４４、７４  出力制御部、１５、４５ａ、４５ｂ、５５  放射温度計、１６、４６  チャンバ、２１、３１、４７、４９、７６、７７  駆動制御部、２２、３２，４８ａ、４８ｂ、５０、５２  駆動部  Ｓ  サギング、５１  回転制御部、６１  水槽、６２  超音波振動子、６３  ウェハホルダ、６４  給水管、６５  排水管、７５  音圧計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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