KR100521706B1 - 온도제어방법 및 반도체 장치의 제조방법 - Google Patents

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KR100521706B1
KR100521706B1 KR10-2002-0046090A KR20020046090A KR100521706B1 KR 100521706 B1 KR100521706 B1 KR 100521706B1 KR 20020046090 A KR20020046090 A KR 20020046090A KR 100521706 B1 KR100521706 B1 KR 100521706B1
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

(과제) 온도센서의 측정오차의 변동에 상관없이, 그 검출값에 기초한 제어 정밀도를 거의 일정하게 유지할 수 있는 온도제어방법을 제공한다.
(해결수단) 매엽장치의 열전대 온도계 (7A, 7B, 7C) 의 측정값과, 방사온도계 (6, 6A, 6B, 6C) 의 측정값을 처리경과에 따라 검출해 두고, 이 검출값의 상이에 기초하여 매엽장치의 온도제어 파라미터를 처리경과에 따라 변동시키도록 한다.

Description

온도제어방법 및 반도체 장치의 제조방법 {TEMPERATURE CONTROL METHOD AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 가열로를 구비한 반도체 제조장치에 관한 것이며, 특히 가열로의 온도를 제어하기 위한 온도제어방법 및 반도체 장치의 제조방법에 관한 것이다.
예를 들면, 매엽장치에서는, 가열로에 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 수용하고, 가열로 내를 소정의 온도로 가열하면서 반응가스를 공급하여, 기판 상에 박막을 형성한다. 반도체 제조에서, 가열로 내의 온도조건은 매우 중요하며, 이 온도제어의 정밀도가 품질에 크게 영향을 미친다. 방사온도계는 비접촉으로 피측정물의 온도를 정밀하게 측정할 수 있으며, 응답성도 우수하여, 종래부터 반도체 제조에 사용되어 왔다. 또한, 일본 공개특허공보 평5-190462 호에는, CVD 장치에서, 유리기판의 온도를 측정하기 위하여 방사온도계를 사용하고, 또한 서셉터로부터 방사되는 적외선에 의하여 방사온도계에 발생하는 오차를 보정하기 위하여, 적외선 방사온도계의 온도표시에 대한 서셉터의 온도와 유리기판의 온도와의 상관데이터를 미리 설정해 두고, 이 상관데이터에 기초하여 열전대가 검출하는 서셉터의 온도에 따라 방사온도계가 검출하는 유리기판의 온도를 보정하고, 그 보정온도에 따라 서셉터의 온도를 제어하도록 한 플라즈마 CVD 장치가 개시되어 있다.
그러나, CVD 장치 등의 성막처리장치에서는, 반응실 내에 방사온도계를 설치하면 방사온도계 자체에 막이 형성되고, 또한 챔버창을 통하여 반응실 밖으로 방사온도계를 설치하면 챔버창에 막이 형성되어, 시간이 경과함에 따라 온도측정 정밀도가 저하된다. 이 때문에, 서셉터의 온도와 유리기판의 온도와의 상관데이터에 의한 보정을 해도, 처리를 거듭해 감에 따라 방사온도계 자체의 측정오차가 진행되어, 상기 보정을 해도 정확한 온도를 검출할 수 없게 되고, 나아가서는 정밀한 온도제어를 할 수 없게 된다.
본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 막이 형성되는 것 등에 의하여 온도센서의 측정오차의 변동이 발생해도, 정밀도를 저하시키지 않고 온도제어를 할 수 있는 온도제어방법 및 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제어용 온도센서의 검출값과 온도제어 파라미터에 기초하여 온도제어를 실시하도록 한 온도제어방법에 있어서, 기판처리의 경과에 따라 변동하는 온도제어 파라미터의 보정값을 미리 구해두고, 기판처리시에는 미리 구한 보정값에 따라 상기 온도제어 파라미터를 변동시키도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 온도제어방법에 있어서는, 기준 온도센서와 제어용 온도센서의 초기 온도제어 파라미터, 및 정해진 처리량을 처리한 후의 온도제어 파라미터를 미리 구해두고, 상기 초기 온도제어 파라미터와 상기 정해진 처리량을 처리한 후의 온도제어 파라미터와 상기 처리량에 의하여, 온도제어 파라미터의 변동비율을 구하고, 이 변동비율에 따라 상기 온도제어 파라미터를 변동시키도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
실시형태에 있어서는, 소정간격마다 온도제어 파라미터를 보정에 의하여 변동시켜 온도를 제어하고 있다. 여기서, 소정간격이란, 각 배치 또는 수 배치마다, 또는 소정 시간마다 중 어느 하나이다. 또한, 온도제어 파라미터란, 온도보정값 (예를 들면, 서셉터온도 측정값 (방사온도계 측정값) 과 히터온도 측정값 (열전대온도계 측정값) 과의 차), 또는 PID 정수, 또는 알람 정수 중 어느 하나이다. 이러한 보정은, 예를 들어, 온도제어 파라미터가 오차를 발생시키는 온도센서 (방사온도계) 와 기준이 되는 온도센서 (열전대 온도계) 의 측정값의 차인 경우, 소정 처리량의 전과 후 (예를 들면, 100 배치) 의 각각에 있어서의 온도제어 파라미터의 차 (각 센서의 측정온도차의 처리 전후에 있어서의 차) 를 미리 취득해 놓고, 제어시에는 처리의 경과에 따라 그 경과량의 상기 소정처리량과의 비율을 이용하여 보다 정확한 온도차를 구하도록 하고 있다. 단, 비선형근사 등 다른 보정을 해도 된다. 또한, 온도제어 파라미터의 차를 취득할 때는, 오차를 발생시키는 온도센서의 측정값이 대략 일정해지도록, 예를 들어 로의 온도를 제어하고 있으며, 제어시에는 그 온도를 기준으로 상기 보정된 온도제어 파라미터를 이용하여 오차가 발생하는 온도센서의 측정값이 소정값이 되도록 제어하고 있다.
또한, 본 발명의 온도제어방법에 있어서, 상기 제어용 온도센서는 히터를 갖는 처리장치에 설치되는 방사온도계이며, 상기 기준온도센서는 열전대 온도계로 할 수 있다.
방사온도계를 이용하면, 비접촉으로 직접 온도제어 대상물의 온도를 측정할 수 있으므로, 측정응답성이 양호하며, 단시간에 소정 온도로 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 열전대 온도계는 CVD 처리에 있어서도 시간의 경과에 따른 변화가 적으므로, 보다 정확하게 시간경과에 따라 변화하는 측정값에 기초한 제어 파라미터를 보정할 수 있다.
또한, 본 발명의 온도제어방법에 있어서, 상기 온도제어 파라미터는 정해진 간격마다 보정에 의하여 변동되도록 할 수 있고, 상기 정해진 간격으로는 각 배치 또는 수 배치마다, 또는 소정 시간마다 중 어느 하나로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 온도제어방법에 있어서, 상기 방사온도계는 상기 처리장치의 반응실내의 서셉터 근방에 설치하도록 할 수 있다. 서셉터 근방에 설치함으로써 측정 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 나아가서는 온도제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 처리장치는 CVD 장치로 할 수 있으며, CVD 처리에 있어서 상기 방사온도계에 막이 형성되더라도, 정밀하게 온도를 제어할 수 있다.
이상과 같은 구성에 의하면, 온도센서의 측정오차의 변동에 따라 이 온도제어 파라미터를 변동시킴으로써, 막이 형성되는 것 등에 의하여 온도센서의 측정오차의 변동이 발생하더라도 정밀도를 저하시키지 않고 온도제어를 할 수 있다.
또한, 본 발명은 제어용 온도센서로부터의 온도검출값과 온도제어에 관한 파라미터를 이용하여 반응실에 구비된 히터의 온도제어를 하고, 기판의 온도제어를 하면서 기판 상에 성막처리를 실시하여 반도체 장치를 제조하는 반도체 장치의 제조방법으로서, 기판처리의 경과에 따라 변동하는 온도제어 파라미터의 보정값을 미리 구해 두고, 기판처리에 있어서는 이 미리 구한 보정값에 따라 상기 온도제어 파라미터를 변동시키면서 온도를 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 온도제어방법을 이용한 반도체 장치의 제조방법에 의하면, 온도제어를 정밀하게 할 수 있으며, 따라서 품질이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있다.
발명의 실시형태
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1 은 발명과 관련된 가열로의 구성으로, (a) 는 전체 구성도, (b) 는 가열로를 위에서 본 도면을 나타내고 있다. 도 2 는 방사온도계를 일정온도로 제어하였을 때의 열전대 온도의 변동을 나타낸다.
도 1 에 있어서, 매엽(枚葉)장치에서는, 반응관 (1a) 을 갖는 가열로 (1) 에 실리콘 웨이퍼 등의 기판 (2) 을 수용하고, 가열로 (1) 내를 소정 온도로 가열하고, 반응가스를 공급하고 배기관 (미도시) 으로는 배기하면서, 기판 (2) 상에 박막을 형성한다. 가열원인 히터 (3 ; 가열부 (3A) ① ② ③ 의 3 존) 로부터의 열은 주로 열용량이 있는 기판 (2) 을 지지하는 서셉터 (4) 및 기판 (2), 그리고 가스관 (5) 으로부터 유입되는 반응가스에 흡수된다.
제어용 센서로는, 가열존 (① ② ③) 마다 방사온도계 (적외선 방사온도계 : 6 ; 6A', 6A~6C) 및 히터 모니터용 또는 히터 제어용으로 사용되는 열전대 (7A~7C) 가 설치된다. 온도조절기 AD 변환부 (8) 에서는 열전대 신호를 AD 변환하여, 온도조절기 제어부 (9) 로 온도 디지털 데이터를 송신한다. 방사온도계 (6) 도 마찬가지로, 센서신호를 AD 변환하여 온도조절기 제어부 (9) 로 온도 디지털 데이터를 송신한다. 온도조절기 제어부 (9) 는 수신한 온도 디지털 데이터를 사용하여, 제어 (PID 등) 연산을 실시하고, 히터 파워값 (0~100%) 을 결정한다. 사이리스터 제어기 (10) 는 온도조절기 제어부 (9) 로부터의 전기신호 (0~100%) 를 수신하고, 사이리스터를 가동시켜 히터를 가열한다. 또한, 온도조절기 제어부 (9) 에는 메인컨트롤러 (12) 를 통하여 교류전원 (11) 이 접속되는 동시에 온도조절기 표시조작부 (13) 가 접속되어 있다. 또한, 교류전원 (14) 이 방사온도계 (6) 및 온도조절기 제어부 (9) 에 접속되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 방사온도계 (6) 는 피측정물로서의 서셉터 (4) 의 온도를 정확히 측정하고, 서셉터 (4) 의 온도를 제어하기 위하여, 반응관 (1a) 내에 설치된다. 온도센서로서 방사온도계가 사용되는 것은, 비접촉으로 측정 가능하고 응답성이 양호하기 때문이다. 방사온도계를 열전대로 하면, 그 측정원리로부터, 이 열전대를 서셉터에 장착할 필요가 있으며, 따라서 이 경우에는 서셉터 (4) 를 회전시킬 수 없게 된다. 또한, 열전대는 방사온도계에 비하여 응답성이 양호하지 않기 때문에, 제어 성능이 악화된다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 열전대 (7A~7C) 는 히터 (3) 내에 삽입되어 있고, 반응실 내의 분위기와는 비접촉으로 설치되어 있어, 특성 변화가 거의 없다.
그러나, 방사온도계에서는 배치수를 거듭하는 동안 피측정물인 서셉터 (4) 로의 가스반응물의 부착 등에 의한 특성변화, 방사온도계 (6) 로의 가스반응물의 부착 등에 의한 센서능력의 저하가 나타난다. 즉, 그 측정값에 오차가 생긴다.
따라서, 본 실시형태에 있어서는, 이 문제를 해결하기 위하여, 방사온도계의 측정온도가 매엽장치에서 배치처리를 거듭해 가는 동안 그 특성변화가 거의 없는 열전대에 비하여 어떻게 변화해 가는지의 특성을 미리 조사해 두고, 그 특성변화 (측정오차) 에 따라 제어 파라미터 (여기서는 방사온도계와 열전대온도계의 측정값의 차) 를 변동 (보정) 시켜 가도록 하고, 따라서 특성변화가 없는 경우와 동일한 신뢰성 있는 제어를 하도록 한 것이다. 이하, 그것에 대하여 설명한다.
먼저, 초기상태에서의 온도정상상태에 있어서의 온도차 (온도보정값 : 방사온도계에 의한 서셉터 온도의 실측값과 열전대에 의한 히터온도의 실측값의 온도차) 를 취득해 두고, 다음으로 정해진 배치수 (예를 들면, 100 배치) 를 처리하여, 온도정상상태에 있어서의 온도차 (상기와 동일) 를 취득해 둔다. 도 2 의 예에서는, 온도차는 처리 전에 50℃ (①=50℃), 처리 후에 70℃ (②=70℃) 이다. 열전대는 히터 (3) 의 근방에 설치되므로 가스부착 등의 두드러진 센서열화가 없어, 열전대의 온도를 기준으로 하여 방사온도계의 온도설정값에 보정을 추가한다. 이 경우, 방사온도계와 열전대 온도계는 각각의 존에 설치된 것이 대응한다.
그리고, 예를 들어, 방사온도계의 측정온도가 일정온도 (온도설정값) 가 되도록 로를 제어하는 경우의 상기 온도설정값을 750℃ 로 한 경우
초기상태 :
(1) 정상상태에 있어서의 방사온도계 실측온도는 749.9℃
(2) 정상상태에 있어서의 열전대 실측온도는 799.9℃
(3) 온도차는 50℃
100 배치째
(1) 정상상태에 있어서의 방사온도계 실측온도는 749.9℃
(2) 정상상태에 있어서의 열전대 실측온도는 819.9℃
(3) 온도차는 70℃
이렇게 하여 얻어진 온도차 처리 전후에 있어서의 차 (20℃) 가 수득되면, 이것을 제어시에는 처리의 경과 (배치수) 에 따라 그 비율로 온도차를 구하도록 한다. 본 예의 경우에는 1 배치마다 0.2℃ 가 된다. 이와 같이, 기초 데이터를 수득하는 경우에 있어서, 하드메인터넌스 (ClF3 등의 에칭가스에 의한 반응실내의 클리닝이나 방사온도계나 서섭터 등의 부품교환) 를 수행한 후에는, 다시 온도차의 시간에 따른 변화를 취득하여 보정제어를 한다. 단, 하드메인터넌스에 의해, 초기상태의 온도차는 반드시 50℃ 가 된다고는 할 수 없으나, 특성변화는 동일한 것으로 여겨지며, 배치수에 대한 선형보간을 실시해 감으로써, 방사온도계를 제어하기 위한 온도설정값 (제어 파라미터) 을 구한다. 이하에 초기상태의 온도차를 53℃ 로 한 경우에, 그 구체예를 나타낸다.
초기상태
방사온도계의 측정값이 온도설정값이 되로록 로를 제어하는 경우의 상기 온도설정값은 750℃
정상상태에 있어서의 방사온도계 실측온도는 749.9℃
정상상태에 있어서의 열전대 실측온도는 802.9℃
온도차는 53℃
1 배치째
방사온도계의 실측값이 온도설정값이 되도록 로를 제어하는 경우의 온도설정값
= 750℃-((70-50)/100)×1-(53-50)
= 746.8℃
2 배치째
방사온도계의 실측값이 온도설정값이 되도록 로를 제어하는 경우의 온도설정값
= 750℃-((70-50)/100)×2-(53-50)
= 746.6℃
100 배치째
방사온도계의 실측값이 온도설정값이 되도록 로를 제어하는 경우의 온도설정값
= 750℃-((70-50)/100)×100-(53-50)
= 727.0℃
이와 같이 방사온도계가 소정의 온도설정값을 실측하도록 로를 제어하기 위한 상기 온도설정값을 배치수에 따라 초기상태와 지정회수 (예를 들면, 100회) 의 미리 취득되어 있는 온도보정값 (방사온도계와 열전대의 실측온도차) 을 기초로 하여 선형보간을 추가하여 보정해 간다.
이로써, 정상상태에 있어서의 열전대 실측온도가 배치를 거듭해도 대략 800℃ 로 거의 일정하게 되도록 온도제어를 할 수 있게 되며, 온도제어에 있어서 방사온도계를 사용하여 응답성이 양호하게 제어를 할 수 있으며, 또한 온도재현성도 확보할 수 있고, 나아가서는 배치간의 막두께 균일성을 확보할 수 있게 된다.
상기 실시형태의 설명에서는, 매엽장치의 예에 있어서 온도제어 파라미터로서의 방사온도계와 열전대 온도계의 차를 보정하고, 이에 기초하는 온도설정값을 보정하는 예를 나타내었는데, 종형장치에도 동일하게 적용가능하며, 수정 파라미터는 온도설정값 뿐만 아니라 온도제어에 사용하는 가변 파라미터를 시간에 따라 수정해 감으로써도 달성 가능하다. 특히, 종형장치에 있어서의 CVD 장치와 같이, 화학기상 성장반응에 의하여 내부 열전대에 막이 퇴적되어, 온도센싱능력의 저하가 보여지는 경우에도, 동일하게 고려할 수 있다. 예를 들면, 온도제어에 PID 제어를 사용하는 경우에는, P 정수, I 정수, D 정수를 시간에 따라 수정해 감으로써 온도이력을 똑같이 하는 방식에 대해서도, 동일하게 고려할 수 있다.
PID 제어에 대해서는, 예를 들면 히터 출력값은
히터 출력값 (0%~100%) = P 출력값 + I 출력값 + D 출력값으로 표시되며,
(1) P 출력값 (new) = 100 ÷PB ×(방사온도계 목표온도 (new) - 방사온도계 실측온도 (new))
(2) I 출력값 (new) = I 출력값 (old) + 100 ÷PB ÷Ti ×(방사온도계 목표온도 (new) - 방사온도계 실측온도 (new))
(3) D 출력 = 100 ÷PB ×Td ×(방사온도계 목표온도 (new) - 방사온도계 실측온도 (new)) - (방사온도계 목표온도 (old) - 방사온도계 실측온도 (old))
여기서, (old) 와 (new) 는 제어주기의 전후를 나타내고 있으며, 제어주기가 1 초인 경우, old 는 new 의 1 초전을 나타내고 있다. PB 는 프로포셔널밴드 (정수) 이다. 또한, Ti 와 Td 는 각각 적분 시간과 미분 시간을 나타낸다. 이상의 제어에 있어서, 방사온도계의 목표온도가 상술한 온도설정값과 동일하게 배치수에 따라 보정되도록 함으로써, 방사온도계를 사용한 응답성 및 정밀도가 우수한 제어가 가능하게 된다. 이것은, 예를 들어, 방사온도계의 측정값이 목표온도 하에서 소정의 배치수에 대하여 어떻게 변화하는지를 미리 검출해 두고, 그 소정의 배치수에 대한 제어시의 처리경과에 따른 배치수의 비율로 목표온도를 변경해가도록 하면 된다.
알람정수란, 목표온도와 실측온도의 차가 알람정수 이상이 되는 경우에 경고부자를 울리거나, 레시피를 정지시키는 데 사용되며, 다음과 같이 표시된다.
if (┃목표온도-실측온도┃≥알람정수)
를 만족하는 경우에, 경고부자가 울리거나 레시피가 정지된다.
예를 들면, ┃700-800┃= 100 의 경우에 알람정수가 50 이라면 100 ≥50 을 만족하여, 상기 식이 참이 되어, 이상상태로 인정하여, 경고부자를 울리거나 레시피를 정지시키는 데 사용된다. 이와 같은 경우에도, PID 제어와 마찬가지로 방사온도계의 목표온도가 배치수에 따라 보정되도록 함으로써, 방사온도계를 사용한 응답성 및 정밀도가 우수한 제어가 가능하게 된다.
마지막으로, 본 발명의 반도체 장치의 제조방법으로서, 특히 CVD 법을 이용한 성막처리에 있어서는 다음과 같은 성막공정처리에 본 발명이 적용될 수 있다.
(1) 폴리실리콘막
이것은 사용가스로서 SiH4 를 사용하고 감압하에서 성막 온도를 550~650℃ 사이로 제어한다.
(2) 도핑 폴리실리콘막
이것은 사용가스로서 SiH4 + PH3 를 사용하는 경우에는, 감압하에서 성막온도를 550~650℃ 사이로 제어한다.
또한, 사용가스로서 Si2H6 + PH3 를 사용하는 경우에는, 감압하에서 성막온도를 450~550℃ 사이로 제어한다.
(3) 나이트라이드 (SiN4) 막
이것은 사용가스로서 Si2Cl2 + NH3 또는 SiH4 + NH3 를 사용하고, 감압하에서 성막온도를 750~850℃ 사이로 제어한다.
(4) SiO2
이것은 사용가스로서 SiH4 + N2O 를 사용하는 경우에는, 감압하에서 성막온도를 750~850℃ 사이로 제어한다.
또한, 사용가스로서 SiH2Cl2 + N2O 를 사용하는 경우에는, 감압하에서 성막온도를 800~900℃ 사이로 제어한다.
또한, 사용가스로서 Si(OC2H5)4 를 사용하는 경우에는, 감압하에서 성막온도를 700~800℃ 사이로 제어한다.
또한, 사용가스로서 SiH4 + O2 를 사용하는 경우에는, 감압하에서 성막온도를 350~450℃ 사이로 제어한다.
상기 (1) (2) 의 공정은 MOS 메모리의 게이트전극, 배선재료, SRAM 의 저항체 등에 사용된다.
또한, 상기 (3) 의 공정은 개개의 소자간의 전기적인 간섭을 없애는 소자분리기술에서 유전체 분리의 한 수법인 LOCOS 법의 산화보호막으로 이용되며, 예를 들면, DRAM 의 전하입출력 제어용 MOSFET 에 이용된다. 기타, MOS 메모리의 커패시터나 게이트용 절연막 등에 이용된다.
또한, 상기 (4) 의 공정은 MOS 메모리의 층간절연막, 패시베이션막 등에 이용된다.
이상, 본 발명의 실시형태에 의하면, 방사온도계와 열전대의 온도차가 복수회의 배치처리 (웨이퍼 증착) 를 거듭하는 동안, 로나 센서의 특성변화 (가스부착, 히터 특성변화) 에 따라 변동하고, 이들 온도차를 규정하는 온도보정값이 의미를 갖지 않게 되는 것을 최대한 방지할 수 있다. 그리고, 이로써 복수회의 배치처리 (웨이퍼 증착) 를 거듭해도, 웨이퍼면 내의 균일한 온도제어가 가능하게 되고, 나아가서는 막두께 균일성을 확보하고, 품질향상에 기여한다. 마찬가지로, 온도제어 파라미터의 PID 정수, 알람정수, 기타 온도제어를 결정짓는 파라미터가 로나 센서의 특성변화 (가스부착, 히터 특성변화) 에 따라 온도제어 파라미터의 역할을 하지 못하게 되는 것을 최대한 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 온도제어방법 및 반도체 장치의 제조방법은 CVD 법에 의한 성막처리에 한정되지 않고, 열처리장치, 즉 H2O 또는 O2 등의 산화성 가스에 의한 산화장치, 불순물 확산장치, 어닐장치에 적용하는 것도 가능하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 온도센서의 측정오차의 변동에 따라 온도제어 파라미터를 변동시킴으로써, 온도센서의 측정오차의 변동에 상관없이 그 검출값에 기초하는 제어의 정밀도를 거의 일정하게 유지할 수 있게 된다. 따라서, 온도센서가 방사온도계인 경우에는, 막이 형성되는 것 등에 의하여 방사온도계의 측정오차의 변동이 발생해도, 정밀도를 저하시키지 않고 온도제어를 할 수 있게 된다.
도 1 은 실시형태 1 의 전체 구성을 나타내는 도면.
도 2 는 배치 (batch) 수에 대한 열전대 온도계와 방사온도계의 실측온도의 관계를 나타내는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가열로 2 : 기판
3 : 히터 4 : 서셉터
6, 6A, 6B, 6C : 방사온도계 7A, 7B, 7C : 열전대
① ~ ③ : 존

Claims (5)

  1. 온도 제어를 수행하는 온도 제어 방법에 있어서,
    실제 배치 처리 이전에, 제어 온도 센서 및 기준 온도 센서를 이용하여 검출된 수 회의 배치의 온도 값들을 획득하는 단계;
    상기 검출된 온도 값들에 기초하여 상기 제어 온도 센서의 온도 설정 값에 대하여 상기 각각의 수 회의 배치에 대한 온도 보정값들을 결정하는 단계; 및
    실제 배치 처리시에, 상기 각각의 수 회의 배치에 대한 상기 온도 보정값들 중 하나 이상의 값과 상기 제어 온도 센서의 검출된 온도 값에 기초하여 상기 온도 제어를 수행하는 단계를 포함하는 온도 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 수 회의 배치에 대한 상기 온도 보정값들은,
    상기 기준 온도 센서의 상기 검출된 온도 값들과 상기 제어 온도 센서의 상기 검출된 온도 값들 사이의 초기 온도차;
    소정의 횟수의 상기 배치들을 처리한 이후에 상기 기준 온도 센서의 상기 검출된 온도 값들과 상기 제어 온도 센서의 상기 검출된 온도 값들 사이의 온도차; 및
    상기 처리된 배치들의 횟수에 기초하여 결정되는 온도 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 온도 센서는 처리 장치의 반응 챔버내의 대기와 접촉 관계로 배열되며, 상기 기준 온도 센서는 상기 처리 장치의 상기 반응 챔버내의 대기와 비접촉 관계로 배열되는 온도 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 처리장치는 반응 가스가 공급되는 화학적 기상 증착 (CVD) 장치를 구비하며, 사용된 가스는 기판상에 박막들을 형성하기 위하여 CVD 장치로 부터 제거되는 온도 제어 방법.
  5. 실제 배치 처리 이전에, 제어 온도 센서와 기준 온도 센서를 이용하여 수 회의 배치의 검출 온도 값들을 획득하는 단계;
    상기 검출된 온도 값들에 기초하여 상기 제어 온도 센서의 온도 설정값에 대하여 상기 각각의 수 회의 배치에 대한 온도 보정 값들을 결정하는 단계; 및
    실제 배치 처리시에, 상기 각각의 수 회의 배치에 대한 상기 온도 보정 값들 중 하나 이상의 값과 상기 제어 온도 센서의 검출된 온도 값에 기초하여 반응 챔버에 제공된 히터의 온도 제어를 수행하는 단계를 포함하며,
    반응 가스는 상기 반응 챔버에 공급되며, 사용된 가스는 상기 히터에 의해 가열된 기판상에 박막들을 형성하기 위하여 상기 반응 챔버로부터 제거되는 반도체 장치의 제조 방법.
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