JP2002543415A - 熱処理チャンバにおけるパイロメータを較正するためのシステムおよび方法 - Google Patents

熱処理チャンバにおけるパイロメータを較正するためのシステムおよび方法

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Abstract

(57)【要約】 ここで記載されているのは、熱処理チャンバにおける放射検出装置、例えばパイロメータを較正する方法およびシステムである。このシステムには、放射検出装置に対向して配置された反射装置と、この反射装置に光エネルギーを放出する較正光源とを含む。このシステムは、各放射検出装置が、反射装置によって反射放出された光に同じ強度で曝されるように設計されている。この強度はプリセット値を有する。つぎにこの放射検出装置は、反射された光エネルギー量を測定するために使用され、この量はつぎにプリセット値と比較されて所要の調整が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は、一般的には熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正するための
システムおよび方法に関する。本発明は、殊に、半導体ウェハをより精確に処理
するために、高速熱処理チャンバにおけるパイロメータを較正する方法およびシ
ステムに関する。
【０００２】 従来の技術 ここで扱われる熱処理チャンバとは、対象物、例えば半導体ウェハを急速そい
に加熱する装置のことである。このような装置には通例、１つまたは複数の半導
体ウェハを保持する基板ホルダと、このウェハを加熱する光エネルギーを放出す
る光源とを有する。加熱処理中、半導体ウェハは、コントロールされた状況の下
で、あらかじめ設定された温度パターン（temperature regime）にしたがって加
熱される。加熱中にこの熱処理チャンバ内で様々な処理、例えば、急速熱酸化（
rapid thermal oxidation）、窒化、 アニール、 シリサイド化シンタリングお
よびメタライゼーションを行うことが可能である。
【０００３】 多くの半導体加熱処理ではウェハを高い温度に加熱して、このウェハがデバイ
スに作製されるのに連れて様々な化学的および物理的変化が行われるようにする
必要がある。急速熱処理（rapid thermal processing）中、例えば半導体ウェハ
は通例、光のアレーによって約３００℃〜約１２００℃の温度に加熱され、ここ
でこの加熱は通例、数分間よりも短い時間だけ行われる。この処理の間、題意１
の目標はウェハをできる限り均一に加熱することである。
【０００４】 半導体ウェハの急速熱処理中、ウェハの温度を監視してコントロールすること
が望ましい。殊に、現在および近い将来に関心が寄せられているすべての高温ウ
ェハ処理に対して、ウェハの真の温度を高い精度、再現性および速度で決定する
こととは重要である。ウェハ温度を高い精度で測定できる能力には、作製される
集積回路の品質およびサイズに直接的な見返りがある。例えば、所定の半導体デ
バイスに必要な最小フィーチャーサイズにより、完成したマイクロチップの計算
速度が制限される。その一方このフィーチャーサイズは、処理中のデバイスの温
度の測定およびコントロール能力に結びついている。
【０００５】 ウェハ加熱システムにおいて最も重大な課題は、基板の温度を加熱処理中に精
確に測定できる能力を備えることである。これまでに様々な手段および装置が、
熱処理チャンバにおける基板の温度を測定するために開発されて来ている。この
ような装置には、例えば、パイロメータ、基板に直接接触するかまたは基板に隣
接して配置される熱電対、およびレーザ干渉の使用が含まれる。
【０００６】 現在は上の温度検出装置のうち、一般的にパイロメータが熱処理チャンバでの
使用に対して好まれている。パイロメータは、半導体ウェハのような基板に接触
せずにこの基板の温度を測定することができる。例えば、非接触のパイロメータ
を使用することの利点は、加熱処理中に基板をゆっくり回転することができ、こ
れによって均一な温度分布が促進され、かつチャンバを流れる任意のガスと基板
との間のより均一な接触が促進されることである。ウェハを回転できることの他
のパイロメータを使用することの別の利点は、温度ゲージを基板に取り付ける必
要がないため、基板を格段に迅速に処理することができ、これによって半導体作
製中の貴重な時間を節約できることである。
【０００７】 パイロメータを熱処理チャンバにおいて使用するためには、一般にこのパイロ
メータを較正しなければならない。そのために現在様々な較正手法があり、これ
らの手法によってパイロメータの温度読み取り値が、何らかの絶対かつ精確な温
度基準値に揃えられる。熱処理チャンバにおける温度装置、例えばパイロメータ
を較正するための現在の最新の技術および最も広く使用されている方法では、熱
電対がウェハに埋め込まれた半導体ウェハをチャンバに配置する。この熱電対か
ら得られた温度測定値は、温度測定装置から得られた温度読み取り値と比較され
、差分があればこれは較正によって除去される。
【０００８】 温度検出装置、例えば熱処理チャンバ内に含まれるパイロメータの較正に以前
使用されていた別の方法では、所定の温度に加熱されると化学的または物理的変
化が発生するチャンバ内で基板が加熱される。発生する化学的または物理的変化
を観測または測定することによって基板が加熱された温度を精確に決定でき、こ
の温度をこのチャンバ内に含まれる別の温度検出装置の較正に使用することがで
きる。例えばある実施形態では、シリコン基板を加熱することによってこのチャ
ンバ内でシリコン酸化を行うことが可能である。基板が加熱することによって発
生した酸化の量または程度は、この基板が曝されている温度の指標である。シリ
コン酸化の他に、イオン注入活性化、例えばＡｓ+注入またはＢＦ２＋注入およ
び耐熱金属、例えばチタニウムとコバルトのシリサイド化を含む別の較正方法が
ある。
【０００９】 上記の方法は温度測定装置、例えばパイロメータの較正に適しているが、これ
らの方法は機器を較正するためにかなりの時間を要する。そのため現在、長い停
止期間を生じることなく極めて迅速に熱処理チャンバのパイロメータを較正する
方法に対する要求が存在する。殊に、チャンバを開ける必要がない、熱処理チャ
ンバのパイロメータの較正法に対する要求があり、これはこのチャンバの一貫性
と純度とが維持されるためである。また熱処理チャンバにおけるパイロメータを
較正する簡単な方法に対する要求もあり、ここでこの方法は定期的チェックとし
て日常的に使用でき、これによって光学的パイロメトリシステムが正常に機能し
ていることがチェックされる。
【００１０】 発明の要約 本発明は、先行技術の構成および方法の上述の欠点等を認識しかつこれを扱う
ものである。
【００１１】 したがって本発明の目的は、改良されたシステムと処理とを熱処理チャンバに
おける半導体ウェハの温度測定に対して提供することである。
【００１２】 本発明の別の目的は、熱処理チャンバ内に含まれる温度検出装置を較正する処
理を提供することである。
【００１３】 本発明の別の目的は、熱処理チャンバ内に含まれる放射検出装置、例えばパイ
ロメータを較正するシステムと処理とを提供することである。
【００１４】 本発明のさらに別の目的は、熱処理チャンバの動作が著しく妨げられることの
ない、熱処理チャンバにおけるパイロメータを較正する方法およびシステムを提
供することである。
【００１５】 本発明の上記および別の目的は、熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正
する方法を提供することによって達成される。この方法には、少なくとも１つの
放射検出装置を含む熱処理チャンバを準備するステップがあり、ここでこの放射
検出装置はチャンバに配置された半導体ウェハの温度を監視する。この放射検出
装置は、例えば、所定の波長における熱放射を検出する１つまたは複数のパイロ
メータとすることが可能である。
【００１６】 熱処理チャンバには熱源、例えば複数の光エネルギー源が接続されている。こ
の熱源によってチャンバに含まれる半導体ウェハは加熱される。本発明によれば
チャンバはさらに較正光源（calibrating light source）を含む。この較正光源
は、放射検出装置が動作する波長の光エネルギーを放射する。
【００１７】 熱処理チャンバ内には反射装置が配置されている。この反射装置は、放射検出
装置に対向しかつ較正光源が見えるように配置されている。
【００１８】 本発明の方法では、較正光源によって光エネルギーが反射装置に放射される。
この反射装置は、プリセット値を有する光エネルギー量を反射する。このプリセ
ット値は、定性的な値でも相対値でも、または定量的な値でもよい。放射検出装
置は、反射装置から反射された光エネルギーを検出する。つぎにこの放射検出装
置は、検出されたこの光エネルギー量がプリセット値に対して比較されることに
より較正される。
【００１９】 種々異なるタイプの反射装置を本発明の処理に使用可能である。一般に、反射
装置は、較正光源によって放出された光を反射可能であり、これにより熱処理チ
ャンバに含まれる各パイロメータが同じ強度の光に曝されるようにすべきである
。また必須ではないが、反射装置は有利には放射検出装置が動作する波長におい
て高反射性を有し、例えば少なくとも０．９の反射率を有する。
【００２０】 反射装置は、例えば、高反射性の表面を有する基板を含むことができる。この
基板は、例えば、水晶、シリコンカーバイド、またステンレス鋼からなることが
可能である。これに対して高反射性の表面を、高反射率を有するように設計され
た誘電体コーティングとすること、または高反射性の金属とすることができる。
較正光源によって放出された光を反射装置に表面にわたって散乱または分散させ
るため、反射装置の表面を粗くするか、または別の形状を有することができ、こ
れにより光エネルギーが分散されるようにする。
【００２１】 １実施形態では、光エネルギーが反射装置に直接放出されるように較正光源を
構成可能である。反射装置を構成して、光エネルギーが反射装置の内部全体にわ
たって分散されるようにすることができ、ここでこの分散は光エネルギーが反射
装置の表面を出る前に行われる。例えば、この実施形態では反射装置を、粗いま
たはプリズム状の表面を有する水晶プレートとすることができる。この水晶プレ
ートは、開口部または滑らかなスポットを含むことの可能な受光面を有すること
ができ、この開口部または滑らかなスポットにおいて、較正光源によって放出さ
れた光がこの装置に配向される。
【００２２】 本発明の１実施形態では、反射装置を設計して、較正が必要な時にこれが熱処
理チャンバにロードおよびアンロードされるようにすることできる。例えば、反
射装置は半導体ウェハの形状とすることができ、半導体ウェハを保持するために
設計された、チャンバに含まれる基板ホルダによってこの反射装置を保持可能で
ある。
【００２３】 本発明の上記および別の目的はまた、熱処理チャンバにおける温度検出装置を
較正するシステムを提供することによって達成される。このシステムは、半導体
ウェハを収容しかつ処理するために適合化されたチャンバを含んでいる。チャン
バには、ウェハを加熱する熱源が接続されている。チャンバは少なくとも１つの
放射検出装置を有しており、これはこのチャンバに含まれている半導体ウェハの
温度を監視する。
【００２４】 本発明によれば、反射装置もチャンバ内で放射検出装置に対向して配置されて
いる。較正光源が含まれており、これは光エネルギーを反射装置に向かって放出
する。上で説明したようにこの反射装置は、この光エネルギーを反射する。反射
されたこの光エネルギーは、プリセット値を有しており、かつ放射検出装置によ
って検出される。このシステムはさらに、放射検出装置に接続されるコントロー
ラを含む。このコントローラは、反射装置から反射された光エネルギーを検出し
た場合に、放射検出装置から情報を受信する。このコントローラは、放射検出装
置を較正し、ここでこの較正は、放射検出装置によって検出された反射光エネル
ギー量に基づき、プリセット値に対して行われる。このコントローラはプログラ
ム可能な装置、例えばマイクロプロセッサとすることが可能である。
【００２５】 本発明の他の目的、機能および様相を以下に詳しく説明する。
【００２６】 図面の簡単な説明 本明細書の残り部分では、本発明の完全かつ権利を付与する開示をその最も有
利な態様を含めて通常の知識を有する当業者向けにより詳細に示す。これは添付
の図面を参照しており、ここで 図１は、本発明にしたがって温度検出装置を較正するシステムの１実施形態の
側面図であり、 図２は、本発明の処理に使用する較正光源および反射装置の１実施形態の側面
図であり、 図３は、本発明の処理に使用し得る較正光源および反射装置の択一的な実施形
態の側面図であり、 図４は、図３に示した反射装置の平面図である。
【００２７】 本明細書および図面で繰り返して使用される参照符号は、本発明の同じまたは
類似の機能または要素を示している。
【００２８】 有利な実施形態の詳細な説明 通常の知識を有する当業者はつぎのことを理解されたい。すなわちここで示す
ことは、複数の例示的な実施形態の１つの説明にすぎず、例示的な構成形態にお
いて実施される、本発明のより広い複数の様相を制限することを意図したもので
ないことを理解されたい。
【００２９】 本発明は、熱処理チャンバにおける対象物、殊に半導体ウェハの温度を加熱処
理中に精確に決定しかつコントロールする方法とシステムとに関する。本発明は
殊に、熱処理チャンバ内に含まれる温度測定装置を較正して、この熱処理チャン
バをより精確に動作させる方法およびシステムに関する。例えば、熱処理チャン
バに含まれる温度検出装置によって、半導体ウェハの温度が加熱に伴い精確に測
定されることは重要である。この点からこの温度検出装置を較正して、これがウ
ェハの温度を精確に監視していることを保証すべきである。この温度検出装置は
、定期に監視されるだけでなく、チャンバで行われる処理のタイプが変わる度に
較正されるべきである。このような処理には例えば、アニール、 酸化、および
ウェハの表面にフィルムを追加または変更する別の処理がある。
【００３０】 一般的には温度検出装置を較正する本発明の方法、殊に放射検出装置、例えば
パイロメータを較正する本発明の方法は、熱処理チャンバにおいて反射装置を配
置するステップを含む。ここでこの反射装置は放射検出装置に対向して配置され
ている。ここでは較正光源もチャンバに接続されて配置されている。この較正光
源は、光エネルギーを反射装置に放出する。これに対してこの反射装置は、この
光エネルギーを反射して各放射検出装置が同じ強度の光に曝されるするように設
計されている。反射装置から反射される光量は、定性的または定量的に既知であ
る。この放射検出装置はつぎに、放射検出装置から得られた読み取り値と、反射
光に対する既知の値とが比較されることによって較正される。
【００３１】 １実施形態では、コントローラ、例えばマイクロプロセッサを使用することが
でき、これによってシステムが自動化されかつ放射検出装置が自動的に較正され
る。必要であれば補正ファクタを組み込むことができ、これによって反射面の物
理的配置、その物理的特性、または放射検出装置の物理的配置に起因する任意の
変化が補償される。
【００３２】 本発明の方法およびシステムによって様々な利点および利便性が得られる。例
えば、本発明によって、放射検出装置を迅速に較正する比較的簡単な方法が提供
される。この較正は、所望であれば自動的にウェハまたはウェハロット間で、反
射装置を熱処理チャンバに配置することにより行うことができる。例えば、反射
装置は、半導体ウェハの形状を有することができ、これによりチャンバ内で半導
体ウェハが処理されるのと同じ位置に配置可能である。さらにこの実施形態では
、ウェハを移動し搬送するのと同じ機構を使用して、反射装置をロード、熱処理
チャンバから取り出すことができる。
【００３３】 本発明により、熱処理チャンバにおける放射検出装置の較正が比較的簡単な方
法によって可能になり、ここでこの方法によりチャンバの動作が必然的に著しく
妨げられてしまうことはない。本発明は、単一またはマルチポイントのパイロメ
トリックシステムの較正に使用可能である。さらに本発明の方法およびシステム
により、従来行われていたように熱電対装着ウェハ（thermocouple instrumente
d wafer）を組み込まなくても較正が可能である。
【００３４】 図１を参照すると、ここには本発明にしたがって作製され、一般的に参照符号
１０が付されたシステムが図示されている。これは熱処理チャンバにおける放射
検出装置を較正して、半導体ウェハの温度をより精確に監視するためのものであ
る。システム１０は処理チャンバ１２を含んでおり、これは半導体ウェハのよう
な基板を収容するように適合化されており、これにより様々な処理が行なわれる
。チャンバ１２は、極めて高い速度かつ細心にコントロールされた条件下でウェ
ハを加熱するように設計されている。チャンバ１２は、所定の金属、ガラスおよ
びセラミックを含む種々の材料から作製可能である。例えば、チャンバ１２は、
ステンレス鋼または水晶から作製可能である。
【００３５】 チャンバ１２が熱伝導性材料から作製される場合、このチャンバは有利には冷
却システムを有する。例えば、図１に示したようにチャンバ１２は、チャンバの
周囲に巻かれた冷却コンジット１６を含む。コンジット１６は、冷却液、例えば
水を循環するように適合化されており、この冷却液はチャンバ１２の壁部を一定
温度に保つために使用される。
【００３６】 チャンバ１２はまたガスインレット１８およびガスアウトレット２０を含むこ
とができ、これによってガスがチャンバに導入され、および／またはチャンバが
所定の圧力レンジ内に維持される。例えば、ガスインレット１８を通してチャン
バ１２にガスを導入することができ、これによってウェハとの反応が行われる。
処理が行われると、このガスはつぎにガスアウトレット２０を使用してチャンバ
１２から排気される。
【００３７】 択一的には不活性ガスをインレット１８を通してチャンバ１２に供給すること
ができ、これによりチャンバ内での所望しないないしは好ましくない副反応の発
生が回避される。別の実施形態では、ガスインレット１８およびガスアウトレッ
ト２０を使用してチャンバ１２を加圧することができる。所望であれば真空をチ
ャンバ１２に形成することも可能であり、これはガスアウトレット２０、または
ウェハのレベルよりも下に配置されたより大きな付加的なアウトレットを使用し
て行われる。
【００３８】 １実施形態において処理中、チャンバ１２は基板ホルダ１５を含むことができ
、ここでこの基板ホルダは、ウェハ回転機構２１を使用してウェハを回転するよ
うに設計されている。ウェハを回転することは、ウェハ表面にわたる温度の均一
性を大いに促進し、かつウェハとチャンバに導入された任意のガスとの接触を大
いに促進する。しかしながらウェハの他に光学部材、フィルム、ファイバ、リボ
ン、および任意の特定の形状を有する基板が処理されるようにチャンバ１２が適
合化されることも理解されたい。
【００３９】 一般的に参照符号２２で示される熱源はチャンバ１２に接続されて含まれてお
り、この熱源は処理中にウェハを加熱する。この実施形態では熱源２２は、複数
のランプ２４、例えばタングステンハロゲンランプを含んでいる。熱源２２は、
１つの反射器または反射器のセットを含むことができ、これにより、この熱源に
よって放出される熱エネルギーを細心にウェハに配向して、極めて均一はウェハ
温度が得られるようにする。図１に示したようにランプ２４はチャンバの上部に
配置されている。しかしながらランプ２４は任意の特定の箇所に配置できると理
解されたい。さらに所望であれば付加的なランプをシステム１０内に含めること
が可能である。
【００４０】 ランプ２４を熱源２２として使用することは一般に有利である。例えば、ラン
プは、他の加熱装置、例えば電子素子または慣用の炉よりも極めて高い加熱およ
び冷却速度を有する。ランプ２４は急速等温処理システム（rapid isothermal p
rocessing system）を形成し、このシステムは瞬時にエネルギーを供給し、通例
は極めて短くかつ良好にコントロールされた始動期間しか要しない。ランプ２４
からのエネルギーの流れは任意の時点に急峻に停止することも可能である。図に
示したように、ランプ２４は段階的なパワーコントローラ２５を備えており、こ
れはランプによって放出される熱エネルギーを増減するために使用可能である。
【００４１】 チャンバ１２には、一般的に参照符号２７で示される複数の放射検出装置も含
まれている。放射検出装置２７は、光ファイバまたはライトパイプ２８を含んで
おり、これは対応する複数の光検出器３０に接続されている。光ファイバ２８は
、チャンバにあるウェハによって放出される、固有の波長の熱エネルギーを受光
する。検出された放出の量はつぎに光検出器３０に伝達され、この検出器により
、ウェハの温度決定に使用し得る電圧信号が形成される。１実施形態では、各光
ファイバ２８は、光検出器３０と共にパイロメータを形成する。
【００４２】 本発明の処理中、システム１０は、光ファイバ２８がウェハ１４によって放出
される熱放射だけを検出し、かつランプ２４から放出される放射を検出しないよ
うに設計されるべきである。この点について１実施形態においてシステム１０は
フィルタまたはウィンドウ３２を有しており、これは、ランプ２４によって放出
される、光検出器３０の動作波長を有する熱放射がチャンバ１２に進入するのを
阻止する。図１に示したフィルタ３２は、チャンバ１２と熱源２２との間に配置
されたウィンドウとすることができる。択一的な実施形態では、各ランプ２４を
別個のフィルタによってカバーすることができる。図示の実施形態ではウィンド
ウ３２はまた、ランプ２４とウェハとを分離するため、およびチャンバの汚染防
止のために使用されている。
【００４３】 図１に示したように図示の実施形態では、熱処理チャンバ１２は、反射プレー
ト２６を含んでおり、これは複数の光ファイバまたはライトパイプ２８に接続さ
れている。一般にシステムに反射プレートが設けられる場合、反射プレート２６
を設計して、半導体ウェハが加熱される間、この反射プレートがこのウェハによ
って放射される熱放射を反射するようにする。殊に反射プレート２６を設計して
、この反射プレートが、光検出器３８の動作波長を有する熱放射を反射するよう
にすべきである。反射プレート２６により、ウェハによって放出された放射は、
ウェハ表面と反射プレート２６の表面との間で複数回反射する。この結果、光フ
ァイバ２８は、ウェハによって放出された実際の放射よりも多量の熱放射を検出
する。
【００４４】 ウェハによって放出された放射が複数回反射することによって、反射プレート
は、２つの面の間の放射を加算され、またこの放射は、このウェハの温度を有す
る完全黒体の放射に近似する。これは、通例は未知でありかつ近似が困難な、ウ
ェハの放射率を１に近い値に高める効果があり、これによってより精確な温度測
定が可能になる。反射プレートの使用は、米国特許第５８７４７１１号に殊に詳
細に記載されており、これをここに文献として援用する。
【００４５】 図１および２を参照すると、本発明によればシステム１０は、放射検出装置２
７を較正するためにさらに反射装置１４と較正光源４２とを含んでいる。この実
施形態に示したように、反射装置１４は、基板ホルダ１５に配置されており、取
り除くことも、放射検出装置を較正することが望ましい場合にチャンバ１２に挿
入することも可能である。これに対して較正光源４２は、熱処理チャンバ１２内
に取り付けられている。しかしながら較正光源２２は、この光源が位置決めでき
、これによって光がチャンバ内に放出されるのであれば、チャンバの外部に配置
することも可能であることを理解されたい。
【００４６】 放射検出装置２７を較正することが望ましい場合、較正光源４２によって、所
定の量の光エネルギーが反射装置１４に放射される。反射装置１４は、これがこ
の光エネルギーを散乱および反射して、各放射検出装置が同じ光強度に曝される
ように構成されている。本発明にしたがって反射装置１４から反射される光エネ
ルギー量は、前もって計算されており、プリセット値を有する。
【００４７】 放射検出装置２７は、反射された光エネルギーの量を検出するために使用され
る。この放射検出装置によって記録された光エネルギー量はつぎにプリセット値
と比較される。測定した値とプリセット値との間に差があれば、放射検出装置は
相応に較正される。
【００４８】 本発明の処理で使用される反射装置１４は様々な形状をとることができ、かつ
様々な材料から作製可能である。一般に反射装置１４は、この放射検出装置の動
作する波長において実質的に一定の反射率を有する反射面を有するべきである。
反射装置１４の反射率は、値が簡単に決定できるのであれば、任意の値とするこ
とができる。しかしながら有利にはこの反射装置は、関心のある波長において高
い反射性を有する。例えば、１実施形態において、反射装置の反射率は、放射検
出装置の動作波長において少なくとも０．９である。
【００４９】 所望の反射率特性を有する反射装置を作製するために、反射装置１４を様々な
材料から作製可能である。例えば、１実施形態において、反射装置１４は、高反
射性コーティングを有する基板を含むことができる。高反射性コーティングは、
例えば誘電体フィルムから作製可能である。この誘電体フィルムは、所望の波長
において適切な反射率を有するように特別に設計された多層光フィルムとするこ
とができる。このようなフィルムは従来技術において公知であり、California,
Santa RosaにあるDeposition Sciences, Inc.から入手可能である。
【００５０】 誘電体フィルムの他に、反射装置を、透明保護コーティング、例えば透明誘電
体コーティングによってコーティングされた高研磨金属から作製することも可能
である。このような金属には金、銀およびニッケルが含まれる。しかしながら所
望の特定の波長に対して金属面は通例、上記の誘電体フィルムほど高反射性でな
い。
【００５１】 これに対して基板は様々な材料から作製可能であり、これには水晶、シリコン
カーバイド、ステンレス鋼が含まれる。さらに、択一的な実施形態では、反射装
置１４全体を上記の誘電体フィルムから作製可能である。
【００５２】 上に説明しかつ殊に図２において示したように本発明のシステムを構成し、こ
れにより、較正光源４２から放出される光が反射および／または散乱されて各放
射検出装置２８が同じ光強度に曝されるようにすべきである。この目的は種々の
手法にしたがって達成される。例えば１実施形態において反射装置１４を設計し
て、これが、較正光源４２によって放出される光を、その表面全体にわたって放
射検出装置に向かって散乱させるようにすることができる。この実施形態では、
光を散乱させるために反射装置１４は特有の形状または特有の表面構造を有する
ことが可能である。例えば反射装置１４の表面を粗くすることでき、これによっ
てこの表面が、実質的に較正光源４２によって放出された光に対して拡散してい
るようにする。
【００５３】 択一的な実施形態では、反射装置１４が実質的に拡散しているように設計する
代わりに、またはこれに付加的にこのシステムは、図２の点線で示したようにデ
ィフューザ５２を含むことができる。ディフューザ５２は、較正光源４２に接続
されて配置されており、またこれは、光源によって放出された光を散乱させ、均
一かつ拡散的に照射された領域が、反射装置１４の表面に、殊に放射検出装置２
８を向いた側の領域に形成されるように構成されている。ディフューザ５２は理
想的には均一な等方性の照明を形成する。
【００５４】 理想的な理論的ディフューザは拡散光の均一な光源を形成し、この拡散光は、
高い効率で完全に透過して完全にランダムな方向に横断する。しかしながら本発
明の実践的な実施形態では、ディフューザ５２はこの理想的な状態を近似するだ
けでよい。したがってディフューザは横方向の大きさが無限ではなく有限でよく
、また完全な拡散ではなく実質的な拡散でよい。
【００５５】 図２に示したディフューザ５２は様々な構造形態をとることができる。有利に
はディフューザ５２は板状であり、較正光源４２によって放出された光に対して
実質的に透過であり、また光をランダムな方向に散乱させる。１実施形態におい
てディフューザ５２を透明な耐熱性材料、例えば水晶、ガラスまたはサファイア
からなる薄いシートとすることができ、ここでこのシートの少なくとも１つの面
は粗くされている。択一的な実施形態ではディフューザ５２は、小さな透明かつ
離散的な粒子からなる材料の層とすることができ、ここでこれは、放射検出装置
の動作波長の光を散乱させる。この小さな離船的粒子は、例えば、水晶、ガラス
、サファイアまたは非晶質アルミニウム酸化物から作製可能である。
【００５６】 別の択一的な実施形態ではディフューザ５２は、光を散乱させる多数の微視的
気泡を含む透明な材料からなるシートとすることができる。この実施形態におい
ても、ディフューザを水晶、ガラスまたはサファイアから作製することができる
。
【００５７】 本発明のさらに別の実施形態では、ディフューザ５２を１つまたは複数のミラ
ーまたは別の類似の装置とすることができ、これは較正光源４２によって放出さ
れた光を分割し、この分割された光を各放射検出装置２８に向いた位置で収束さ
せる。
【００５８】 較正光源４２は、放射検出装置２８を本発明にしたがって較正する場合、所定
の量の光エネルギーを放出する。図１に示したように、較正光源４２は、光チャ
ネル４４に接続することができ、ここでこれは光エネルギーを反射装置１４の特
定の箇所に配向する。しかしながら択一的には光チャネル４４を使用せずに較正
光源４２を反射装置１４の比較的に近くに位置付けることが可能である。
【００５９】 本発明のシステムに使用される光源４２は一般的に、決定可能な光エネルギー
量を放出し得る任意の装置とすることができる。
【００６０】 光源４２は、例えば白熱電球、レーザダイオードや発光ダイオードのような半
導体装置、ガスレーザ、アークランプのような非干渉性ガス源、ならびに他の種
々の装置とすることができる。
【００６１】 放射検出装置２８を本発明にしたがって較正するため、較正光源４２によって
光エネルギーを放出し、これを反射装置１４によって反射する。反射装置１４に
よって反射される、放射検出装置の動作波長を有する光エネルギーの量は、プリ
セット値を有する。放射検出装置２８はつぎに、反射装置１４で反射放出される
光エネルギー量を測定するのに使用される。測定値は、プリセット値と比較され
、必要があれば、放射検出装置は相応に調整または較正される。
【００６２】 反射装置１４で反射放出される光エネルギーに対するプリセット値は、定量的
に直接決定することができるか、または定性的に何らかの相対的基準にしたがっ
て決定することができる。このプリセット値は、較正光源４２によって放出され
る光エネルギー量を知ることによって直接決定することができ、また反射装置１
４で反射放出される光エネルギーのパーセンテージを知ることによって、例えば
反射装置の反射率を知ることによって決定することができる。これらの変数が分
かれば、放射検出装置２８によって記録されるべき光エネルギー量を簡単に計算
して測定値と比較することができる。
【００６３】 しかしながら択一的な実施形態では反射装置１４で反射放出される実際の光エ
ネルギー量は、未知のままであるが、相対的な基準を決定するために使用され、
この相対的な基準によって放射検出装置を較正可能である。例えばこの実施形態
では、放射検出装置２８をはじめは、反射装置１４で反射放出される光エネルギ
ー量を測定するために使用することができる。つぎにこの測定値は、チャンバ内
での処理実行に対する基準点になる。周期的なインターバルで反射装置１４をチ
ャンバに配置することができ、また放射検出装置２８を使用して、較正光源４２
によって放出される光に基づき、反射装置で反射放出される光エネルギー量を測
定することができる。つぎにこの測定値を、前に測定した基準値と比較すること
ができる。必要があれば、放射検出装置を調整することができ、この検出装置に
より再度基準値が検出され、さらなる処理がチャンバで実行される場合、この基
準値によって不整合性が取り除かれる。
【００６４】 本発明によれば、チャンバ内にある放射検出装置を較正する場合、有利には、
実際の処理条件にできる限り接近して較正が行われる。これによって放射検出装
置２８は、精確かつ信頼性の高い測定値を形成し、この測定値によって処理条件
をチャンバ内で精確にコントロールすることができる。
【００６５】 図１を参照すると、システム１０はさらにシステムコントローラ５０を含んで
おり、ここでこれは例えばマイクロプロセッサとすることできる。コントローラ
５０は、種々異なる箇所でサンプリングされた放射量を表す電圧信号を光検出器
３０から受信する。受信したこの信号に基づいてコントローラ５０は、チャンバ
に含まれるウェハの温度を計算する。
【００６６】 図１に示したシステムコントローラ５０はまた、ランプパワーコントローラ２
５に接続可能である。この装置においてコントローラ５０は、ウェハの温度を計
算することができ、また計算したこの情報に基づいて、ランプ２４によって放出
される熱エネルギー量をコントロールすることができる。このようにして瞬時の
調整が、ウェハの処理に対するリアクタ１２内での条件に関して、細心にコント
ロールされた制限内で行われる。
【００６７】 １実施形態ではコントローラ５０を使用して、このシステム内の別の要素を自
動的にコントロールすることも可能である。例えばコントローラ５０を使用して
、ガスインレット１８を通ってチャンバ１２に入るガスの流速をコントロールす
ることができる。図示のようにコントローラ５０はさらに、チャンバ内でウェハ
１４が回転する速度をコントロールするために使用可能である。
【００６８】 本発明によればシステムコントローラ５０を使用して、放射検出装置２７を自
動的に較正することも可能である。殊にプリセット値をコントローラ５０内に格
納することができる。この場合にこのコントローラを構成して、このプリセット
値と測定値とが比較され、必要に応じて調整が行われるようにすることができる
。
【００６９】 さらに１実施形態においてコントローラ５０を較正光源４２に接続することも
可能である。これにより較正光源４２が光を放出する場合に、コントローラ５０
を使用して、放出される光量をコントロールすることができる。例えば、１実施
形態において、較正光源４２によって放出される光エネルギー量を監視するシス
テムに放射検出装置を含めることができる。この情報はシステムコントローラ５
０に供給可能である。この場合、システムコントローラ５０は構成用光源４２に
供給される電力量を調整することができ、これにより較正光源によって放出され
る光エネルギー量が一定に維持されるようにする。
【００７０】 図３および４を参照すると、本発明による較正光源４２および反射装置１４の
択一的な実施形態が示されている。上記のように反射装置１４は、較正光源４２
によって放出された光エネルギーを反射して、各放射検出装置が動作波長におい
て同じ光量に曝されるようにすべきである。図３および４に示した実施形態では
、較正光源４２によって放出された光は、反射装置１４の内部に配向されている
。反射装置１４は、光がこの装置を出る前にこれを分散させる。殊に反射装置１
４は、これがこの光を分散および散乱させて、反射装置１４を出る光エネルギー
が放射検出装置に曝された面にわたって一定であるように構成されている。
【００７１】 この実施形態では、反射装置１４を薄い半透明のプレート、例えば水晶または
サファイア製のプレートから作製することができる。このプレートの表面は粗く
またはプリズム状にすることができ、これによってこのプレートに進入する光エ
ネルギーを分散させる。光エネルギーがこのプレートに配向されるようにするた
め、このプレートはまさに光源を向いたところに小部分を含むことができ、ここ
でこの小部分は研磨されておりかつプレートへの光エネルギーの進入を可能にす
る。択一的には、反射装置１４は、位置が較正光源４２に揃えられた小さな開口
部を含むことができる。
【００７２】 この実施形態では較正光源４２を、この光源によって放出された光エネルギー
が反射装置に配向されるの容易にする任意の箇所に配置することが可能である。
例えば図３に示した構成の他に較正光源４２を反射装置１４の側面に沿って、ま
たは反射装置１４の先端部に配置することも可能である。
【００７３】 本発明に対する上記および別の変更および変形は、通常の知識を有する当業者
によって、請求項に詳細に記載されている本発明の精神および範囲を逸脱するこ
となく実施され得るものである。これに加えて種々の実施形態の様相は全体的に
も部分的にも交替し得ると理解されたい。さらに通常の知識を有する当業者には
、上の説明は単なる例であり、請求項に記載された本発明をさらに限定するもの
ではないことが了解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にしたがって温度検出装置を較正するシステムの１実施形態の側面図で
ある。
【図２】 本発明の処理に使用する較正光源および反射装置の１実施形態の側面図である
。
【図３】 発明の処理に使用し得る較正光源および反射装置の択一的な実施形態の側面図
である。
【図４】 図３に示した反射装置の平面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月１３日（２００１．６．１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項３１】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、当該反射面が較正光源（４２）によって放出された光エネルギー
を散乱させ、これにより各パイロメータ（３０）が実質的に同じ強度の光に曝さ
れるように構成されている 請求項２８に記載の装置。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月１６日（２００１．１１．１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項８】 前記反射装置（１４）は、粗い表面を有する水晶プレートを
含んでおり、 該粗い表面は、複数の放射検出装置（２７）に対向して配置されている 請求項８に記載の方法。
【請求項９】 熱処理チャンバ（１２）における温度検出装置を較正する方 法であって、 熱処理チャンバ（１２）を準備し、ここで該熱処理チャンバ（１２）は、当該 チャンバ（１２）に配置された半導体ウェハの温度を監視する複数の放射検出装 置（２７）を含み、該チャンバは（１２）はさらに較正光源（４２）を含み、 前記熱処理チャンバ（１２）内に反射装置（１４）を配置し、ここで該反射装 置は、前記の複数の放射検出装置（２７）に対向して配置されており、 前記較正光源（４２）からの光エネルギーを反射装置（１４）に放出し、該反 射装置（１４）は、プリセット値を有する光エネルギー量を反射する形式の、熱 処理チャンバ（１２）における温度検出装置を較正する方法において、 前記の反射装置（１４）から反射された光エネルギーを、前記の複数の放射検 出装置（２７）によって検出し、 該複数の放射検出装置（２７）を、当該複数の放射検出装置（２７）によって 検出した光エネルギー量に基づき、前記プリセット値に対して較正し、 前記反射装置（１４）は、当該反射装置が光エネルギーを散乱させて各放射検 出装置（２７）が実質的に同じ光強度に曝されるように構成されており、ここで 該光強度はプリセット値を有しており、 反射された光を、複数の放射検出装置（２７）により所定の波長にて検出する ことを特徴とする 熱処理チャンバ（１２）における温度検出装置を較正する方法。
【請求項１０】 前記の所定の波長は、約０．９ミクロン〜約５ミクロンで
ある 請求項９に記載の方法。
【請求項１１】 前記較正光源は赤外線光を放出する 請求項９に記載の方法。
【請求項１２】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、較正光源（４２）によって放出された光エネルギーを散乱させる
ために粗い 請求項９に記載の方法。
【請求項１３】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、少なくとも約０．９の反射率を前記の所定の波長にて有する 請求項９に記載の方法。
【請求項１４】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、誘電体組成物を含む材料からなる 請求項９に記載の方法。
【請求項１５】 前記反射装置（１４）は、ウェハのような形状を有する 請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】 前記基板は、水晶とシリコンカーバイドとからなるグルー
プから選択された材料からなり、 前記反射面は、前記基板に塗布された、誘電体組成物からなるコーティングを
含む 請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】 前記の較正光源（４２）によって放出された光エネルギー
を前記反射装置（１４）に配向し、 該反射装置（１４）は、当該光エネルギーを該反射装置（１４）全体に分散さ
せ、ここで当該分散は、該光エネルギーが出射して複数の放射検出装（２７）に
よって検出される前に行われる 請求項９に記載の方法。
【請求項１８】 前記反射装置（１４）は、粗い表面を有する水晶プレート
を含んでおり、 該粗い表面は、少なくとも１つの放射検出装置（２７）に対向して配置されて
いる 請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】 熱処理チャンバ（１２）における温度検出装置（２７）を
較正する装置であって、 半導体ウェハを収容するように適合化されたチャンバ（１２）と、 半導体ウェハが含まれている場合に当該半導体ウェハを加熱する、チャンバに
接続された熱源（２２）と、 チャンバ（１２）に含まれている半導体ウェハの温度を監視する少なくとも１
つの放射検出装置（２７）と、 該少なくとも１つの放射検出装置（２７）に対向して配置された反射装置（１
４）と、 該反射装置（１４）に向かって光エネルギーを放出する較正光源（４２）とを
有しており、 前記反射装置（１４）は、前記光エネルギーを反射するように構成されており
、 当該反射された光エネルギーはプリセット値を有している形式の、熱処理チャ
ンバ（１２）における温度検出装置（２７）を較正する装置において、 前記較正電源（４２）によって放出された光は、反射装置（１４）の内部に配
向されていることを特徴とする 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正する装置。
【請求項２０】 前記反射装置（１４）は、前記光が当該反射装置（１４）
を出射する前に当該光を分散および散乱させる 請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】 前記反射装置（１４）は、前記光エネルギーを分散させ、
これにより各放射検出装置（２７）が実質的に同じ強度の光エネルギーに曝され
るように構成されている 請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】 前記反射装置（１４）は、粗い表面を有する水晶プレート
を含んでいる 請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】 前記チャンバ（１２）はさらに、半導体ウェハを保持する
基板ホルダ（１５）を含んでおり、 前記反射装置（１４）は、ウェハのような形状を有しており、かつ前記の少な
くとも１つの放射検出装置（２７）を較正する場合に前記基板ホルダ（１５）に
載置されるように構成されている 請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】 前記熱源（２２）は、複数の光エネルギー源（２４）を含
む 請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】 前記の少なくとも１つの放射検出装置（２７）は、１つの
パイロメータ（３０）を含む 請求項１９に記載のシステム。
【請求項２６】 前記装置は、少なくとも１つの放射検出装置（２７）に接
続されているコントローラ（５０）を含んでおり、 該コントローラ（５０）は、反射装置（１４）から反射された光エネルギーを
検出した場合に放射検出装置（２７）から情報を受信するように構成されており
、 前記コントローラ（５０）は、少なくとも１つの放射検出装置（２７）を、当
該少なくとも１つの放射検出装置（２７）によって検出された反射光エネルギー
量に基づいて、前記プリセット値に対して較正するように構成されている 請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】 前記の少なくとも１つの放射検出装置（２７）は、複数の
パイロメータ（３０）を含み、 該パイロメータ（３０）は、熱放射を所定の波長にて検出するように構成され
ている 請求項１９に記載のシステム。
【請求項２８】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、少なくとも０．９の反射率を前記の所定の波長にて有する 請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、誘電体組成物を含む材料からなる 請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】 前記反射装置（１４）は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、当該反射面が較正光源（４２）によって放出された光エネルギー
を散乱させ、これにより各パイロメータ（３０）が実質的に同じ強度の光に曝さ
れるように構成されている 請求項２７に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】 発明の分野 本発明は、一般的には請求項１，９および１９の上位概念に記載された熱処理
チャンバにおける温度検出装置を較正するためのシステムおよび方法に関する。
本発明は、殊に、半導体ウェハをより精確に処理するために、高速熱処理チャン
バにおけるパイロメータを較正する方法およびシステムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 パイロメータを熱処理チャンバにおいて使用するためには、一般にこのパイロ
メータを較正しなければならない。そのために現在様々な較正手法があり、これ
らの手法によってパイロメータの温度読み取り値が、何らかの絶対かつ精確な温
度基準値に揃えられる。熱処理チャンバにおける温度装置、例えばパイロメータ
を較正するための現在の最新の技術および最も広く使用されている方法では、熱
電対がウェハに埋め込まれた半導体ウェハをチャンバに配置する。この熱電対か
ら得られた温度測定値は、温度測定装置から得られた温度読み取り値と比較され
、差分があればこれは較正によって除去される。 欧州特許ＥＰ０８０１２９２Ａ２には、処理チャンバにおける基板の温度を測 定する自己較正プローブが記載されている。このプローブはライトパイプを含ん でおり、その一方の端部が処理チャンバに挿入されている。このライトパイプの 他方の端部は分岐光ファイバに接続されている。光源がこの光ファイバの１分岐 に光結合されており、パイロメータが別の分岐に光結合されている。このプロー ブが自己較正されるために、反射の安定した対象体、例えば金プレートウェハが チャンバに挿入され、光源が活性化され、この対象物から反射された光の強度が プローブによって測定される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】 発明の要約 本発明は、請求項１，９および１９にしたがい，先行技術の構成および方法の
上述の欠点等を認識しかつこれを扱うものである。本発明の付加的な実施形態は 従属請求項に記載されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】 図１および２を参照すると、本発明によればシステム１０は、放射検出装置２
７を較正するためにさらに反射装置１４と較正光源４２とを含んでいる。この実
施形態に示したように、反射装置１４は、基板ホルダ１５に配置されており、取
り除くことも、放射検出装置を較正することが望ましい場合にチャンバ１２に挿
入することも可能である。これに対して較正光源４２は、熱処理チャンバ１２内
に取り付けられている。しかしながら較正光源４２は、この光源が位置決めでき
て、これによって光がチャンバ内に放出されるのであれば、チャンバの外部に配
置することも可能であることを理解されたい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】 種々の実施形態の様相は全体的にも部分的にも交替し得ると理解されたい。さ
らに通常の知識を有する当業者には、上の説明は単なる例であり、本発明をさら
に限定するものではないことが了解されるはずである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｅ

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正する方法におい
    て、 熱処理チャンバを準備し、ここで該熱処理チャンバは、当該チャンバに配置さ
    れた半導体ウェハの温度を監視する少なくとも１つの放射検出装置を含み、該熱
    処理チャンバは、当該チャンバに含まれる半導体ウェハを加熱する複数の光エネ
    ルギー源に接続されており、該チャンバはさらに較正光源を含み、 前記熱処理チャンバ内に反射装置を配置し、ここで該反射装置は、前記の少な
    くとも１つの放射検出装置に対向して配置されており、 前記較正光源からの光エネルギーを反射装置に放出し、該反射装置は、プリセ
    ット値を有する光エネルギー量を反射し、 反射装置から反射された該光エネルギーを、前記の少なくとも１つの放射検出
    装置によって検出し、 該少なくとも１つの放射検出装置を、当該少なくとも１つの放射検出装置によ
    って検出した光エネルギー量に基づき、前記プリセット値に対して較正すること
    を特徴とする 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正する方法。
  2. 【請求項２】 前記の少なくとも１つの放射検出装置はパイロメータを含む 請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記放射検出装置は、光エネルギーを所定の波長にて検出す
    る 請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、少なくとも０．９の反射率を前記の所定の波長にて有する 請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、誘電体組成物を含む材料からなる 請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は実質的に拡散性である 請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、金属を含む材料からなる 請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記の較正光源によって放出された光エネルギーを前記反射
    装置に配向し、 該反射装置は、当該光エネルギーを当該反射装置全体に分散させ、ここで当該
    分散は、該光エネルギーが出射して少なくとも１つの放射検出装置によって検出
    される前に行われる 請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記反射装置は、粗い表面を有する水晶プレートを含んでお
    り、 該粗い表面は、少なくとも１つの放射検出装置に対向して配置されている 請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正する方法にお
    いて、 熱処理チャンバを準備し、ここで該熱処理チャンバは、当該チャンバに配置さ
    れた半導体ウェハの温度を監視する複数のパイロメータを含み、該チャンバはさ
    らに較正光源を含み、 該熱処理チャンバ内に反射装置を配置し、ここで該反射装置は、前記の複数の
    パイロメータに対向して配置されており、 前記較正光源からの光エネルギーを反射装置に放出し、ここで該反射装置は、
    当該反射装置が当該光エネルギーを散乱させて各パイロメータが実質的に同じ光
    強度に曝されように構成されており、該光強度はプリセット値を有しており 反射装置から反射された光エネルギーを、複数のパイロメータにより所定の波
    長にて検出し、 該パイロメータを、当該パイロメータによって検出した光エネルギー量に基づ
    き、前記プリセット値に対して較正することを特徴とする 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正する方法。
  11. 【請求項１１】 前記の所定の波長は、約０．９ミクロン〜約５ミクロンで
    ある 請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記較正光源は赤外線光を放出する 請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、較正光源によって放出された光エネルギーを散乱させるために粗
    い 請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、少なくとも約０．９の反射率を前記の所定の波長にて有する 請求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、誘電体組成物を含む材料からなる 請求項１０に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記反射装置は、ウェハのような形状を有する 請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記基板は、水晶とシリコンカーバイドとからなるグルー
    プから選択された材料からなり、 前記反射面は、前記基板に塗布された、誘電体組成物からなるコーティングを
    含む 請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記の較正光源によって放出された光エネルギーを前記反
    射装置に配向し、 該反射装置は、当該光エネルギーを該反射装置全体に分散させ、ここで当該分
    散は、該光エネルギーが出射して少なくとも１つの放射検出装置によって検出さ
    れる前に行われる 請求項１０に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記反射装置は、粗い表面を有する水晶プレートを含んで
    おり、 該粗い表面は、少なくとも１つの放射検出装置に対向して配置されている 請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正するシステム
    において、 半導体ウェハを収容するように適合化されたチャンバと、 半導体ウェハが含まれている場合に当該半導体ウェハを加熱する、チャンバに
    接続された熱源と、 チャンバに含まれている半導体ウェハの温度を監視する少なくとも１つの放射
    検出装置と、 該少なくとも１つの放射検出装置に対向して配置された反射装置と、 該反射装置に向かって光エネルギーを放出する較正光源と、 少なくとも１つの放射検出装置に接続されているコントローラとを有しており
    、 前記反射装置は、前記光エネルギーを反射するように構成されており、 当該反射された光エネルギーはプリセット値を有しており、 前記コントローラは、反射装置から反射された光エネルギーを検出した場合に
    放射検出装置から情報を受信するように構成されており、 前記コントローラは、少なくとも１つの放射検出装置を、当該少なくとも１つ
    の放射検出装置によって検出した反射された光エネルギー量に基づき、前記プリ
    セット値に対して較正することを特徴とする 熱処理チャンバにおける温度検出装置を較正するシステム。
  21. 【請求項２１】 前記の少なくとも１つの放射検出装置は、１つのパイロメ
    ータを含む 請求項２０に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記の少なくとも１つの放射検出装置は、複数のパイロメ
    ータを含み、 該パイロメータは、熱放射を所定の波長にて検出するように構成されている 請求項２０に記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、少なくとも０．９の反射率を前記の所定の波長にて有する 請求項２２に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、誘電体組成物を含む材料からなる 請求項２２に記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 前記反射装置は、反射面を有する基板を含み、 該反射面は、較正光源によって放出された光エネルギーが散乱され、これによ
    り各パイロメータが実質的に同じ強度の光に曝されるように構成されている 請求項２２に記載のシステム。
  26. 【請求項２６】 前記熱源は、複数の光エネルギー源を含む 請求項２０に記載のシステム。
  27. 【請求項２７】 前記コントローラは、マイクロプロセッサを含む 請求項２６に記載のシステム。
  28. 【請求項２８】 前記較正光源は、反射装置に光エネルギーを放出するよう
    に配置されており、 該反射装置は、当該光エネルギーを当該反射装置全体に分散させるように構成
    されており、ここで当該分散は、該光エネルギーが出射してパイロメータによっ
    て検出される前に行われる 請求項２２に記載のシステム。
  29. 【請求項２９】 前記反射装置は、当該反射装置が当該光エネルギーを散乱
    させ、これにより各パイロメータが実質的に同じ光強度の光エネルギーに曝され
    ように構成されている 請求項２８に記載のシステム。
  30. 【請求項３０】 前記反射装置は、粗い表面を有する水晶プレートを含んで
    いる 請求項２９に記載のシステム。
  31. 【請求項３１】 前記チャンバはさらに、半導体ウェハを保持する基板ホル
    ダを含んでおり、 前記反射装置は、ウェハのような形状を有しており、かつ少なくとも１つの放
    射検出装置を較正する場合に基板ホルダに載置されるように構成されている 請求項２０に記載のシステム。
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