KR20050070692A - Method for measuring accurate temperature on the rapid thermal processor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼에 급속 열 산화 공정을 실시하여 박막 상부에 실리콘 산화막을 설정된 제 1두께까지 성장시키고 이때의 웨이퍼 온도를 검출하여 검출된 온도와 설정된 제 1기준 온도를 비교하여 비교된 온도 차이에 따른 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하는 단계와, 웨이퍼에 급속 열 산화 공정을 실시하여 박막 상부에 실리콘 산화막을 설정된 제 2두께까지 성장시키고 이때의 웨이퍼 온도를 다시 검출하여 검출된 온도와 설정된 제 2기준 온도를 비교하여 비교된 온도 차이에 따른 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하는 단계를 포함하여 급속 열처리 장치의 온도 보정이 설정된 기준 온도에 정확하게 맞추어지는지를 반복해서 급속 열처리 장치의 온도 보정이 정확한지를 측정한다. 그러므로 본 발명은 급속 열처리 장치에서 열 산화 공정을 진행하는 동안 실제 달라지는 실리콘 산화막의 성장 두께에 따라 파이로미터로부터 검출된 웨이퍼 온도와 설정된 기준 온도 변화를 비교하여 급속 열처리 장치의 온도 보정이 정확하게 되는지를 측정한다. The present invention relates to a method for measuring temperature accuracy in a rapid heat treatment apparatus. In particular, a rapid thermal oxidation process is performed on a wafer to grow a silicon oxide film on a thin film to a predetermined first thickness, and the wafer temperature is detected by detecting the wafer temperature. Performing a temperature correction of the rapid heat treatment apparatus according to the compared temperature difference by comparing the set first reference temperature, and performing a rapid thermal oxidation process on the wafer to grow a silicon oxide film on the upper part of the thin film to a set second thickness. Detecting the wafer temperature again and comparing the detected temperature with the set second reference temperature to perform temperature correction of the rapid heat treatment apparatus according to the compared temperature difference, so that the temperature correction of the rapid heat treatment apparatus is accurately adjusted to the set reference temperature. Repeatedly to see if the temperature compensation of the rapid thermal Measure Therefore, the present invention compares the wafer temperature detected from the pyrometer with the set reference temperature change according to the growth thickness of the silicon oxide film which is actually changed during the thermal oxidation process in the rapid heat treatment apparatus, so that the temperature correction of the rapid heat treatment apparatus is accurate. Measure

Description

급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법{METHOD FOR MEASURING ACCURATE TEMPERATURE ON THE RAPID THERMAL PROCESSOR}METHOD FOR MEASURING ACCURATE TEMPERATURE ON THE RAPID THERMAL PROCESSOR}

본 발명은 반도체 소자의 급속 열처리 방법에 관한 것으로서, 특히 실제 달라지는 박막 두께에 따라서 정확한 온도 측정이 가능한 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rapid heat treatment method of a semiconductor device, and more particularly, to a temperature accuracy measurement method in a rapid heat treatment apparatus capable of accurate temperature measurement according to actual thin film thicknesses.

최근 반도체 고집적화와 함께 반도체 소자에 사용되는 웨이퍼의 구경이 점점 커지고 있다. 반면에, 반도체 소자의 제조시 써멀 버젯(thermal budget)은 낮아지는 관계로 반도체 소자의 제조 공정에 급속 열처리 공정(RTP : Rapid Thermal Process)이 많이 이용되고 있다.Recently, with the high integration of semiconductors, the size of wafers used in semiconductor devices is increasing. On the other hand, since the thermal budget of the semiconductor device is lowered, a rapid thermal process (RTP) is widely used in the manufacturing process of the semiconductor device.

이와 같이 급속 열처리 공정을 실시함에 있어서, 웨이퍼의 모든 면적에 걸친 온도 균일성은 웨이퍼에 주입된 불순물층의 균일한 확산과 산화막과 같은 물질막을 균일하게 성장시키기 위하여 매우 중요하다.In performing the rapid heat treatment process, temperature uniformity over all areas of the wafer is very important for uniform diffusion of the impurity layer injected into the wafer and uniform growth of a material film such as an oxide film.

도 1은 일반적인 급속 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 급속 열처리 장치에서의 온도 제어기를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view for explaining a general rapid heat treatment apparatus, Figure 2 is a schematic diagram showing a temperature controller in the rapid heat treatment apparatus shown in FIG.

도 1을 참조하면, 급속 열처리 장치는 열원 장치(20), 석영 챔버(30), 파이로미터(pyrometer)(41)로 이루어진 온도 측정부와, 온도 제어부 및 가스 공급부 등으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the rapid heat treatment apparatus includes a temperature measuring unit including a heat source device 20, a quartz chamber 30, and a pyrometer 41, a temperature control unit, a gas supply unit, and the like.

열원 장치(20)는 텅스텐-할로겐 램프가 주로 사용되며, 텅스텐-할로겐 램프로부터 방사되는 적외선에 의하여 웨이퍼 지지대에 놓여 있는 웨이퍼(10)를 가열하게 된다. 석영 챔버(30)는 대기로부터 워이퍼(10)를 분리시켜 급속 열처리 공정을 진행하는 동한 일정한 분위기를 유지시켜 주고 대기 중의 먼지 등의 오염 물질로부터 웨이퍼(10)를 보호하는 한편, 열원 장치(20)로부터 방사되는 적외선을 투과시켜주는 역할을 한다. The heat source device 20 mainly uses a tungsten-halogen lamp, and heats the wafer 10 placed on the wafer support by infrared rays emitted from the tungsten-halogen lamp. The quartz chamber 30 separates the wafer 10 from the atmosphere, maintains a constant atmosphere during the rapid heat treatment process, protects the wafer 10 from contaminants such as dust in the air, and the heat source device 20 It transmits infrared rays emitted from).

온도 측정부인 파이로미터(41)는 비접촉 방식으로 웨이퍼(10)의 온도를 빠르게 측정하고자 웨이퍼(10)가 가열되어 방출하는 특정 파장의 세기 검출하게 된다.The pyrometer 41, which is a temperature measuring unit, detects the intensity of a specific wavelength emitted by heating the wafer 10 in order to quickly measure the temperature of the wafer 10 in a non-contact manner.

도 2를 참조하면, 파이로미터(41)에 의하여 검출된 파장은 파이로미터 판독기(42)에 의하여 온도값으로 판독된다. 판독된 온도값은 온도 제어부(50)에 입력되고, 온도 제어부(50)는 설정된 공정 조건(recipe)에서 지정하는 온도와 웨이퍼(10)의 온도를 맞추기 위하여 비교 제어값을 출력하게 된다. 전력 제어부(60)는 온도 제어부(50)에서 출력된 신호에 따라 제어된 전력을 열원 장치(20)로 공급하게 된다.Referring to FIG. 2, the wavelength detected by the pyrometer 41 is read by the pyrometer reader 42 as a temperature value. The read temperature value is input to the temperature controller 50, and the temperature controller 50 outputs a comparison control value to match the temperature specified by the set process condition with the temperature of the wafer 10. The power control unit 60 supplies the controlled power to the heat source device 20 according to the signal output from the temperature control unit 50.

이와 같은 급속 열처리 장치에 있어서, 웨이퍼의 온도를 정확히 측정하는 것은 급속 열처리 공정의 신뢰성과 반도체 소자의 질을 결정하는 매우 중요한 요소이므로 파이로미터의 성능은 매우 중요하다. 하지만, 웨이퍼 온도를 측정하는 파이로미터는 공정을 진행하는 동안의 웨이퍼 상태 즉, 온도에 따른 방사율(emissivity), 챔버의 기하학적 특성, 파이로미터의 스펙트럼 파장, 및 웨이퍼 상에 형성된 박막의 종류 및 두께에 의하여 매우 민감하게 동작한다.In such a rapid heat treatment apparatus, accurately measuring the temperature of the wafer is a very important factor in determining the reliability of the rapid heat treatment process and the quality of the semiconductor device, so the performance of the pyrometer is very important. However, the pyrometer for measuring the wafer temperature is a condition of the wafer during the process, that is, the emissivity with temperature, the geometrical characteristics of the chamber, the spectral wavelength of the pyrometer, the type of thin film formed on the wafer, It works very sensitively by its thickness.

이에 따라, 공정 진행 중의 여러 조건에 의하여 파이로미터에서 검출되는 온도가 변화하게 될 뿐 만 아니라, 파이로미터와 웨이퍼와의 거리, 파이로미터에서 측정 부분의 오염 등으로 온도에 대한 오차 범위가 ±1℃ 이하인 정확도를 유지해야 하는 급속 열처리 공정에서 웨이퍼 상의 온도 균일도나 웨이퍼간의 온도 균일도 형성에 많은 장애를 유발하고 있다. 초기 설치시 및 챔버를 클리닝하기 위하여 파이로미터를 챔버로부터 분리한 후 다시 장착하는 등의 공정 뿐만 아니라, 정기적으로 오차 보정 절차가 필요하게 된다.As a result, not only the temperature detected by the pyrometer is changed by various conditions during the process, but also the error range of the temperature due to the distance between the pyrometer and the wafer and the contamination of the measuring part in the pyrometer In the rapid heat treatment process that must maintain the accuracy of ± 1 ℃ or less, there are many obstacles to the temperature uniformity on the wafer or the temperature uniformity between the wafers. In order to clean the chamber during the initial installation and to clean the chamber, an error correction procedure is required on a regular basis as well as a process such as detaching and remounting the pyrometer from the chamber.

그런데 파이로미터의 정기적인 오차 보정 절차를 실시함에도 불구하고 파이로미터를 사용하여 온도를 검출함에 있어서 검출되는 온도의 오차에 의하여 많은 문제점이 야기되고 있다. 이것은 급속 열처리 공정의 특성상 급속 열처리 공정 직후에 공정의 결과를 직접 확인할 수 없고 후 공정으로 넘어간 웨이퍼가 최종 완성된 다음에야 열처리 공정의 문제점을 확인할 수 있기 때문에 웨이퍼 생산 수율을 저하시키는 원인으로 작용한다. However, despite the periodic error correction procedure of the pyrometer, many problems are caused by the error of the detected temperature in detecting the temperature using the pyrometer. This is because the characteristics of the rapid heat treatment process can not directly confirm the results of the process immediately after the rapid heat treatment process, it is a cause of lowering the wafer production yield since the problem of the heat treatment process can be confirmed only after the wafer is finally completed.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 급속 열처리 공정을 진행하는 동안 실제 달라지는 박막 두께에서 따라 파이로미터로부터 검출된 웨이퍼 온도와 설정된 온도 변화를 비교하여 온도 정확도를 측정함으로써 급속 열처리 장치에서 온도 오차 보정이 정확하게 이루어지는지를 확인할 수 있는 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to rapidly measure the temperature accuracy by comparing the wafer temperature detected from the pyrometer and the set temperature change in accordance with the actual thin film thickness during the rapid heat treatment process to solve the problems of the prior art as described above. The present invention provides a method for measuring temperature accuracy in a rapid heat treatment apparatus capable of confirming accurate temperature error correction in a heat treatment apparatus.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 각 웨이퍼에 박막을 증착하는 단계와, 박막이 증착된 각 웨이퍼에서 프론트 사이드의 박막을 식각하여 제거하는 단계와, 웨이퍼에 급속 열 산화 공정을 실시하여 박막 상부에 실리콘 산화막을 설정된 제 1두께까지 성장시키고 이때의 웨이퍼 온도를 검출하여 검출된 온도와 설정된 제 1기준 온도를 비교하여 비교된 온도 차이에 따른 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하는 단계와, 웨이퍼에 급속 열 산화 공정을 실시하여 박막 상부에 실리콘 산화막을 설정된 제 2두께까지 성장시키고 이때의 웨이퍼 온도를 다시 검출하여 검출된 온도와 설정된 제 2기준 온도를 비교하여 비교된 온도 차이에 따른 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하는 단계를 포함하여 급속 열처리 장치의 온도 보정이 설정된 기준 온도에 정확하게 맞추어지는지를 반복해서 급속 열처리 장치의 온도 보정이 정확한지를 측정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of depositing a thin film on each wafer, the step of removing the thin film of the front side from each wafer on which the thin film is deposited, and performing a rapid thermal oxidation process on the wafer to the top of the thin film Growing a silicon oxide film to a first thickness, and detecting the wafer temperature at this time, comparing the detected temperature with the first reference temperature, and performing temperature correction of the rapid heat treatment apparatus according to the compared temperature difference; The thermal oxidation process is performed to grow a silicon oxide film on the upper part of the thin film to a set second thickness, and then detect the wafer temperature again, compare the detected temperature with the set second reference temperature, and then compare the temperature of the rapid heat treatment apparatus according to the temperature difference. Temperature correction of the rapid heat treatment apparatus, including the step of performing the calibration to the set reference temperature. It is characterized by repeatedly measuring whether the temperature correction of the rapid heat treatment apparatus is accurate by repeating whether it is correctly set.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of measuring temperature accuracy in a rapid heat treatment apparatus according to the present invention.

도 1, 도 2, 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법은 다음과 같다.1, 2, and 3, the temperature accuracy measuring method in the rapid heat treatment apparatus according to the present invention is as follows.

우선 본 발명에서는 폴리실리콘(poly silicon), 실리콘 질화막(Si3N4), 실리콘산화막(SiO2) 등의 박막을 증착한다.(S10) 이때 박막은 각 웨이퍼마다 증착 두께가 다르게 증착하도록 한다. 예컨대 제 1웨이퍼에서는 실리콘 질화막(Si3N4)을 110Å정도 증착하고, 제 2웨이퍼에서는 동일한 박막 물질인 실리콘 질화막(Si3N4)을 770Å정도 증착한다. 그리고 제 3웨이퍼에서는 동일한 박막 물질인 실리콘 질화막(Si3N4)을 1000Å정도 증착한다.First, in the present invention, a thin film of polysilicon (poly silicon), a silicon nitride film (Si 3 N 4), a silicon oxide film (SiO 2), or the like is deposited. (S10) In this case, the thin film is deposited to have a different deposition thickness for each wafer. For example, the silicon nitride film (Si3N4) is deposited on the first wafer by about 110 GPa, and the silicon wafer (Si3N4) is deposited on the second wafer by about 770 kPa. In the third wafer, a silicon nitride film (Si 3 N 4), which is the same thin film material, is deposited at about 1000 mW.

그리고 이렇게 각기 다른 두께의 박막이 증착된 웨이퍼에서 프론트 사이드(front side)의 박막을 건식 식각으로 제거, 즉 패터닝하여 웨이퍼 표면인 실리콘 기판이 드러나도록 한다.(S20)In addition, the thin film on the front side is removed by dry etching, that is, patterned, on the wafer on which thin films of different thicknesses are deposited to expose the silicon substrate, which is the wafer surface.

그런 다음 급속 열 산화(RTO : Rapid Thermal Oxidation) 공정을 실시하여 각기 다른 두께의 박막 패터닝을 갖는 웨이퍼들에 각각 실리콘 산화막을 설정된 두께로 성장시킨다. 이때 급속 열 산화(RTO) 공정은 O2 가스를 주입하면서 1070℃∼1100℃에서 진행되며 그 공정 시간은 60∼80초로 진행한다.Then, a rapid thermal oxidation (RTO) process is performed to grow a silicon oxide film to a predetermined thickness on wafers having thin film patterning having different thicknesses. At this time, the rapid thermal oxidation (RTO) process is carried out at 1070 ℃ to 1100 ℃ while injecting O2 gas and the process time proceeds to 60 to 80 seconds.

이러한 급속 열 산화(RTO) 공정에 의해 각 웨이퍼에서 성장되는 실리콘 산화막의 두께 범위는 90Å∼120Å정도의 두께를 갖도록 한다.The thickness range of the silicon oxide film grown on each wafer by such a rapid thermal oxidation (RTO) process is to have a thickness of about 90 kPa to about 120 kPa.

그런 다음 급속 열 산화(RTO) 공정시 실리콘 산화막이 설정된 두께까지 성장될 때 도 1 및 도 2의 온도 측정부인 파이로미터(41)를 통해서 각 웨이퍼가 가열되어 방출하는 특정 파장의 세기인 방사율을 검출하여 검출된 방사율에 따른 온도 보정의 정확도를 측정한다.(S40)Then, during the rapid thermal oxidation (RTO) process, when the silicon oxide film is grown to a predetermined thickness, emissivity, which is the intensity of a specific wavelength emitted by each wafer is emitted through the pyrometer 41, which is a temperature measuring part of FIGS. 1 and 2. By detecting and measuring the accuracy of the temperature correction according to the detected emissivity (S40).

웨이퍼에 급속 열 산화(RTO) 공정을 실시하여 박막 상부에 실리콘 산화막을 설정된 제 1두께, 예컨대 95Å으로 성장시키고 이때 파이로미터(41)에 의하여 웨이퍼 방사율 파장을 검출하고 파이로미터 판독기(42)에 의하여 웨이퍼 온도값을 판독한다. 판독된 온도값은 온도 제어부(50)에 입력된다. 이에 온도 제어부(50)는 설정된 공정 조건에서 지정하는 도 4의 그래프에서 제 1기준 온도인 1075℃에 비교하고 비교 결과, 온도 차이가 발생할 경우 웨이퍼(10)의 온도를 설정된 기준 온도에 맞추기 위하여 비교 제어값을 출력하게 된다. 전력 제어부(60)는 온도 제어부(50)에서 출력된 비교 제어값 신호에 따라 설정된 전력 신호를 열원 장치(20)로 공급하여 원하는 온도를 맞추는 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하게 된다.A rapid thermal oxidation (RTO) process is performed on the wafer to grow a silicon oxide film on the top of the thin film to a set first thickness, for example 95 Hz, at which time the pyrometer 41 detects the wafer emissivity wavelength and the pyrometer reader 42 By reading the wafer temperature value. The read temperature value is input to the temperature control part 50. Accordingly, the temperature controller 50 compares the temperature of the wafer 10 to the set reference temperature when the temperature difference occurs as compared with the first reference temperature 1075 ° C. in the graph of FIG. 4 designated under the set process conditions. Output the control value. The power control unit 60 supplies the power signal set according to the comparison control value signal output from the temperature control unit 50 to the heat source device 20 to perform temperature correction of the rapid heat treatment device to match the desired temperature.

그리고 다시 웨이퍼에 급속 열 산화(RTO) 공정을 실시하여 박막 상부에 성장된 실리콘 산화막을 다시 설정된 제 2두께, 예컨대 105Å까지 성장시키고 이때 파이로미터(41)에 의하여 웨이퍼 방사율 파장을 검출하고 파이로미터 판독기(42)에 의하여 웨이퍼 온도값을 판독한다. 온도 제어부(50)는 파이로미터에서 검출된 웨이퍼 온도가 도 4 그래프의 설정된 제 2기준 온도인 1085℃와 맞는지를 비교하고 비교 결과, 온도 차이가 발생할 경우 웨이퍼(10)의 온도를 설정된 기준 온도에 맞추기 위하여 비교 제어값을 출력하게 된다. 전력 제어부(60)는 온도 제어부(50)에서 출력된 비교 제어값 신호에 따라 설정된 전력 신호를 열원 장치(20)로 공급하여 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시한다.In addition, a rapid thermal oxidation (RTO) process is performed on the wafer to grow the silicon oxide film grown on the upper part of the thin film to a second set thickness, for example, 105Å, and at this time, the pyrometer 41 detects the wafer emissivity wavelength and The meter reader 42 reads the wafer temperature value. The temperature controller 50 compares the wafer temperature detected by the pyrometer with 1085 ° C., which is the second reference temperature set in FIG. 4, and compares the temperature of the wafer 10 with the set reference temperature when a temperature difference occurs. Outputs a comparison control value to match. The power control unit 60 supplies the power signal set according to the comparison control value signal output from the temperature control unit 50 to the heat source device 20 to perform temperature correction of the rapid heat treatment device.

그러므로 이와 같이 각기 다른 박막 두께의 패턴을 갖는 각 웨이퍼에서 급속 열 산화(RTO)에 따라 실리콘 산화막을 설정된 두께까지 각각 성장하면서 파이로미터(41)에서 검출된 각 웨이퍼의 방사율 파장에 따른 온도가 기준 온도(도 4)와 맞는지를 측정하고 온도 차이가 발생할 경우 온도 제어부(50) 및 전력 제어부(60)를 구동하여 챔버내 온도를 설정된 기준 온도에 맞추도록 한 후에, 다시 파이로미터에서 검출된 온도 값이 설정된 기준 온도에 맞는지를 비교하여 온도 보정의 오차가 있는지를 측정하는 과정을 반복해서 급속 열처리 장치의 온도 보정이 정확한지를 측정한다. 예컨대 급속 열 산화(RTO)에 따른 실리콘 산화막 성장 두께 및 온도 변화는 대략 1Å/℃로 정한다.Therefore, the temperature according to the emissivity wavelength of each wafer detected by the pyrometer 41 is grown while the silicon oxide film is grown up to a predetermined thickness according to rapid thermal oxidation (RTO) in each wafer having patterns of different thin film thicknesses. It is measured whether the temperature (Fig. 4) and the temperature difference occurs if the temperature control unit 50 and the power control unit 60 to adjust the temperature in the chamber to the set reference temperature, the temperature detected by the pyrometer again Repeat the process of measuring whether there is an error in temperature correction by comparing whether the value meets the set reference temperature, and measure whether the temperature correction of the rapid heat treatment apparatus is accurate. For example, the silicon oxide film growth thickness and temperature change due to rapid thermal oxidation (RTO) are set to approximately 1 dB / ° C.

도 4는 본 발명에 따른 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 과정시 적용된 급속 열 산화 공정의 막 두께 및 산화 온도 관계를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the relationship between the film thickness and oxidation temperature of the rapid thermal oxidation process applied during the temperature accuracy measurement process in the rapid heat treatment apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 급속 열 산화(RTO) 공정시 웨이퍼에 성장되는 실리콘 산화막의 두께가 약 95Å∼115Å일 때 챔버내 웨이퍼의 방사율에 따른 기준 산화 온도는 1075℃∼1095℃ 범위가 된다.Referring to FIG. 4, when the thickness of the silicon oxide film grown on the wafer during the rapid thermal oxidation (RTO) process is about 95 Pa to 115 Pa, the reference oxidation temperature according to the emissivity of the wafer in the chamber is in the range of 1075 ° C to 1095 ° C.

본 발명에서는 각기 다른 박막을 갖는 웨이퍼에서 급속 열 산화(RTO) 공정으로 실리콘 산화막을 95Å으로 성장할 때 파이로미터에서 검출된 온도 값이 도 4 그래프의 설정된 기준 온도인 1075℃에 맞는지 비교하고 오차가 발생할 경우 기준 온도에 맞도록 급속 열처리 장치의 온도 제어부 및 전력 제어부를 통해서 온도 보정을 실시한다.In the present invention, when the silicon oxide film is grown to 95Å by the rapid thermal oxidation (RTO) process on the wafer having different thin films, the temperature value detected by the pyrometer is compared with the set reference temperature of 1075 ° C of FIG. If it occurs, temperature correction is performed through the temperature control unit and the power control unit of the rapid heat treatment apparatus to meet the reference temperature.

그리고, 다시 실리콘 산화막을 105Å 두께까지 성장시키고 다시 파이로미터에서 웨이퍼 온도값을 검출하여 도 4 그래프의 설정된 기준 온도인 1085℃에 맞는지 비교하여 오차가 발생할 경우 기준 온도에 맞도록 다시 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시한다.In addition, the silicon oxide film is grown to a thickness of 105Å, and the wafer temperature value is detected by a pyrometer, and compared with 1085 ° C., which is the reference temperature set in FIG. Perform temperature correction.

그리고나서 다시 실리콘 산화막을 115Å 두께까지 성장시키고 다시 파이로미터에서 웨이퍼 온도값을 검출하여 도 4 그래프의 설정된 기준 온도인 1095℃에 맞는지를 비교한다. 비교 결과, 오차가 발생할 경우 기준 온도에 맞도록 다시 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시한다.Then, the silicon oxide film is grown to 115 Å thickness again, and the wafer temperature value is detected again by a pyrometer to compare whether it meets the set reference temperature of 1095 ° C of FIG. 4 graph. As a result of the comparison, if an error occurs, the temperature of the rapid heat treatment apparatus is again corrected to meet the reference temperature.

한편, 실리콘 산화막의 95Å, 105Å, 115Å 성장시 파이로미터에서 검출된 웨이퍼 온도값이 각 설정된 기준 온도인 1075℃, 1085℃, 1095℃에 맞을 경우 온도 보정을 실시하지 않는다.On the other hand, if the wafer temperature values detected by the pyrometer during the growth of the silicon oxide film at 95Å, 105Å, and 115Å match the set reference temperatures of 1075 ° C, 1085 ° C, and 1095 ° C, no temperature correction is performed.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 급속 열처리 장치에서 열 산화 공정을 진행하는 동안 실제 달라지는 실리콘 산화막의 성장 두께에 따라 파이로미터로부터 검출된 웨이퍼 온도와 설정된 기준 온도 변화를 비교하여 급속 열처리 장치의 온도 보정이 정확하게 되는지를 측정한다.As described above, the present invention compares the wafer temperature detected from the pyrometer and the set reference temperature change according to the growth thickness of the silicon oxide film which is actually changed during the thermal oxidation process in the rapid heat treatment apparatus, thereby correcting the temperature of the rapid heat treatment apparatus. Measure if this is correct.

따라서 본 발명은 급속 열처리 장치에서 온도 오차 보정이 정확하게 이루어지는지를 확인할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect of confirming that the temperature error correction is accurate in the rapid heat treatment apparatus.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

도 1은 일반적인 급속 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도,1 is a schematic view for explaining a general rapid heat treatment apparatus,

도 2는 도 1에 도시된 급속 열처리 장치에서의 온도 제어기를 나타낸 개략도,2 is a schematic view showing a temperature controller in the rapid heat treatment apparatus shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법을 나타낸 흐름도,3 is a flowchart illustrating a method of measuring temperature accuracy in a rapid heat treatment apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 과정시 적용된 급속 열 산화 공정의 막 두께 및 산화 온도 관계를 나타낸 그래프. Figure 4 is a graph showing the relationship between the film thickness and oxidation temperature of the rapid thermal oxidation process applied during the temperature accuracy measurement process in the rapid heat treatment apparatus according to the present invention.

Claims (4)

각 웨이퍼에 박막을 증착하는 단계와,Depositing a thin film on each wafer; 상기 박막이 증착된 각 웨이퍼에서 프론트 사이드의 박막을 식각하여 제거하는 단계와,Etching and removing the thin film on the front side from each wafer on which the thin film is deposited; 상기 웨이퍼에 급속 열 산화 공정을 실시하여 상기 박막 상부에 실리콘 산화막을 설정된 제 1두께까지 성장시키고 이때의 웨이퍼 온도를 검출하여 검출된 온도와 설정된 제 1기준 온도를 비교하여 비교된 온도 차이에 따른 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하는 단계와,A rapid thermal oxidation process is performed on the wafer to grow a silicon oxide film on the thin film to a set first thickness, detect the wafer temperature at this time, and compare the detected temperature with the set first reference temperature to rapidly compare the temperature difference. Performing temperature correction of the heat treatment apparatus; 상기 웨이퍼에 급속 열 산화 공정을 실시하여 상기 박막 상부에 상기 실리콘 산화막을 설정된 제 2두께까지 성장시키고 이때의 웨이퍼 온도를 다시 검출하여 검출된 온도와 설정된 제 2기준 온도를 비교하여 비교된 온도 차이에 따른 급속 열처리 장치의 온도 보정을 실시하는 단계를 포함하여A rapid thermal oxidation process is performed on the wafer to grow the silicon oxide film on the thin film to a set second thickness, and the wafer temperature is detected again to compare the detected temperature with the set second reference temperature. Performing temperature correction of the rapid heat treatment apparatus according to 상기 급속 열처리 장치의 온도 보정이 설정된 기준 온도에 정확하게 맞추어지는지를 반복해서 급속 열처리 장치의 온도 보정이 정확한지를 측정하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법.And measuring whether the temperature correction of the rapid heat treatment device is accurate by repeating whether or not the temperature correction of the rapid heat treatment device is exactly set to the set reference temperature. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1두께 및 제 2두께의 범위는 90Å∼120Å인 것을 특징으로 하는 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법.The range of the said 1st thickness and the 2nd thickness is 90 kPa-120 kPa, The temperature accuracy measuring method in the rapid heat processing apparatus characterized by the above-mentioned. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1기준 온도 및 제 2 기준온도의 범위는 1070Å∼1100Å인 것을 특징으로 하는 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법.The range of the said 1st reference temperature and the 2nd reference temperature is 1070 Pa-1100 Pa The temperature accuracy measuring method in the rapid heat processing apparatus characterized by the above-mentioned. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급속 열 산화 공정은 1070℃∼1100℃에서 진행되며 그 공정 시간은 60∼80초로 진행하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 장치에서의 온도 정확도 측정 방법.The rapid thermal oxidation process is carried out at 1070 ℃ to 1100 ℃ and the process time is 60 to 80 seconds, the temperature accuracy measuring method in the rapid heat treatment apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101019860B1 (en) * 2007-07-10 2011-03-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 A novel method for monitoring and calibrating temperature in semiconductor processing chambers

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