KR20060052925A - 처리 대상의 프로세싱 시스템 - Google Patents
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- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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Abstract
주문형 챔버 스펙트럼 응답은 웨이퍼 가열, 웨이퍼 냉각, 온도 측정 및 미광에 대한 맞춤식 챔버 성능에 적어도 사용될 수 있는 것으로 설명되고 있다. 일 태양에서, 시스템은 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 생성하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하는 것으로 설명되고 있다. 챔버는 가열 장치 복사 에너지에 대해 제1 방식으로 응답하고 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지에 대해 제2 방식으로 응답한다. 챔버는 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 제2 방식으로 응답할 수 있다. 챔버의 상이한 부분은 특정 챔버 성능 파라미터에 대한 목적들을 달성하도록 설계 사항을 기초로 하여 선택적 반사율을 갖도록 처리될 수 있다.
처리 대상, 복사 에너지, 방출 스펙트럼, 열원 방출 스펙트럼, 가열 장치, 챔버
Description
일반적으로, 본 발명은 예컨대 반도체 기판과 같은 처리 대상을 열 프로세싱하는 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열 프로세싱에서 사용하기 위한 선택적 반사율 프로파일을 갖는 프로세스 챔버에 관한 것이다. 일 태양에서, 본 명세서에서는 주문식 파장 반응을 갖는 선택적 반사율 프로세스 챔버 및 이와 관련된 방법을 개시하고 있다.
예컨대 반도체 기판과 같은 처리 대상의 열 프로세싱은 통상적으로 상기 프로세스가 고온에서 수행될 수 있도록 프로세스 챔버 내에서 고온까지 기판 온도를 초기에 램핑(ramping)시킬 필요가 있다. 소위 "소크(soak)" 프로세스에서, 기판은 특정 시간 동안 소정의 프로세스 온도로 유지된 뒤 프로세스 챔버로부터 언로딩하기 위한 온도에서 램프 다운(ramp down)된다.
전형적인 프로세스는 이온-주입 결함(damage)의 어닐링, 규화물 형성, 산화, 필름 침착 및 침착된 필름의 강화 또는 리플로우(reflow)를 포함한다. 몇몇 프로세스에서, 고온에서의 시간을 최소화하는 것이 바람직하다. 이것은 일반적으로 "스파이크(spike)"또는 울트라-쉘로우 정션(USJ:Ultra-Shallow Junction) 프로세스로 이 분야에 언급된 것으로 달성될 수 있고, 상기 기판은 특정 온도로 상승된 후 즉시 냉각된다. 이러한 종류의 프로세스는 주입식 도펀트와 관련된 이온-주입 결함을 어닐링 처리하기에 매우 유용하다는 것이 발견되었다. 즉, 어닐링의 하나의 목적으로는 주입된 종(species)의 전기적 활성화를 최대로 하고 다른 목적으로는 도펀트 확산을 최소화하는 기능을 한다. 일반적으로, 종래 기술에서는 이러한 목적이 인터레스트 경쟁(competing interests) 단계를 포함하고, 스파이크 어닐링 프로세스는 이러한 경쟁 목적 모두를 최적화하는 관점에서 가장 잘 공지된 절충안을 제공한다. 일 예로서, 울트라-쉘로우 p-n 정션은 스파이크 어닐링으로 저에너지 이온 주입의 조합을 통해 형성될 수 있다. 상기 정션은 그 온도에서의 최소 시간의 결과 얕은 정션 깊이(전형적으로, 약 40 nm 미만)의 양호한 특성을 갖고, 도펀트를 활성화시키는 데에 사용된 고온의 결과 낮은 시트 저항(전형적으로 800 Ω/sq. 미만)의 양호한 특성을 갖는다.
스파이크 프로세스의 특징은 피크 온도 및 스파이크의 폭의 관점에서 때때로 설명되며, 이는 종종 (피크 온도, -ΔT℃)로 한정된 한계 온도 이상에서 소비된 시간에 의해 특정되는데, 여기서 ΔT는 50, 100 또는 200℃로서 일반적으로 설정된다. 때때로, 상기 프로세스는 램프-업(ramp-up) 비율 및 냉각비에 의해 특징지워 진다. 이 램핑 및 냉각비는 전형적으로 스파이크 프로세스의 피크 폭에 영향을 준다는 점을 알 수 있다. 가장 낮은 시트 저항을 갖는 가장 얕은 정션을 부여하는 성공적인 스파이크 어닐링은 종종 높은 피크 온도 및 얕은 피크 폭을 필요로 한다. 이것은 붕소(boron) 도핑을 이용한 형성에 특히 중요하며, 이 경우 스파이크 어닐링을 통해 현저한 이점이 얻어질 수 있다. 전형적인 스파이크 프로세스는 1,050℃ 의 피크 온도 및 대략적으로 ΔT = 50℃의 경우 약 1.7초의 피크 폭을 가질 수 있다.
미래의 장치 기술은 정션 깊이 및 시트 저항에서의 더 큰 감소를 요구하며, 개선된 RTP 스파이크 프로세스를 필요로 한다는 것은 명백하다. 예상되는 경향은 현재 프로세스가 협소한 피크 폭에 수반되는 높은 프로세스 온도를 요구한다는 것이다. 본 발명은 보다 나은 이점을 제공하면서도 이러한 새로운 프로세스를 실시하는 데에 있어 아주 효과적인 접근법을 설명하고 있다.
RTP 시스템에서의 온도 측정은 이하 설명하는 바와 같이 프로세스 모니터링 및 제어에 대해 중요하다. 복사 고온계(radiation pyrometer)가 예컨대 웨이퍼 온도를 측정하는 데에 사용될 때, 상기 웨이퍼는 프로세스 챔버 벽 내의 구멍을 통해 고온계에 의해 관측된다. 몇몇 경우, 상기의 조건은 고온계 파장에서 웨이퍼의 효과적인 방출을 증가시키는 경향이 있기 때문에 상기 챔버 벽을 고온계 파장에서 아주 반사적이게 하는 것이 유용할 수 있다. 이러한 효과는 웨이퍼의 방출이 흑체 반사기의 방출에 아주 유사하게 한다. 그 결과, 고온 측정 판독은 고온계 파장에서 웨이퍼의 스펙트럼 방출의 부적절한 지식으로부터 발생하는 온도 측정 오차에 대해 덜 민감하다. 이것은 고온계에서 온도 측정 오차를 감소시키기 위해 잘 공지된 원리이다. 불행히도, 이러한 고온계에 관련된 방출 특성을 수용하는 것은 RTP 시스템 작동의 다른 중요한 태양에 불리한 영향을 줄 수 있다. 본 발명은 이하 설명한 바와 같이 보다 나은 이점을 제공하면서 상기의 단점을 해결하기 위한 것으로 고려된다.
이하 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 본 명세서에는 처리 대상 복사 에너지를 생성하도록 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템 및 관련 방법이 개시되어 있다. 이 시스템은, 열원 작동 온도에서 처리 대상의 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 열원 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치를 포함한다. 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율이 처리 챔버의 경계를 정하는 챔버 한정 수단 상에 입사되도록 처리 챔버 내에서 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 처리 대상을 노출시키는 데 사용하기 위한 챔버 한정 수단이 구비된다. 챔버 한정 수단은 그 위에 입사하는 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하고 그 위에 입사하는 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하도록 구성된다. 하나의 특징에서, 챔버 한정 수단은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 제2 방식으로 응답하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 다른 태양에서, 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템 및 관련 방법이 설명된다. 이 시스템은 프로세싱 중에 처리 대상을 수용하여 지지하기 위한 비변형식(unmodified) 챔버 장치를 본래 포함한다. 비변형식 챔버 장치는 비변형식 챔버 장치 내에서 가열된 후 처리 대상의 소정의 최대 냉각률을 제공하고, 변형식 챔버 장치는 비변형식 챔버 장치를 대체하는 데 사용된다. 변형식 챔버 장치는 처리 대상을 내부에서 지지하기 위한 챔버 한정 수단을 포함하고, 소정의 최대 냉각률보다 큰 변형 최대 냉각률을 제공하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 또 다른 태양에서, 처리 대상 복사 에너지를 생성하도록 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템 및 관련 방법이 설명된다. 이 시스템은 열원 작동 온도에서 처리 대상의 소정의 방출 스펙트럼 특성과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치를 포함한다. 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율이 처리 챔버의 경계를 정하는 챔버 한정 수단 상에 입사되도록 처리 챔버 내에서 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 처리 대상을 노출시키기 위하여 챔버 한정 수단이 사용되며, 챔버 한정 수단은 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율에 대해 선택적 반사율로 응답하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 연속적인 태양에서, 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템 및 방법이 설명된다. 가열 장치는 열원 작동 온도에서 처리 대상의 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열한다. 감지 수단은 감지 파장에서 처리 대상 복사 에너지를 감지한다. 처리 챔버 내에서 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 처리 대상을 노출시키기 위해 챔버 한정 수단이 사용된다. 챔버 한정 수단의 적어도 일부분은 (i) 그 위에 입사되는 가열 장치 복사 에너지의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하는 것과 (ii) 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하는 것과 (iii) 감지 파장에서 제3 방식으로 응답하는 것이 동시에 이루어지도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 또 다른 태양에서, 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템 및 방법이 설명된다. 가열 장치는 열원 작동 온도에서 처리 대상의 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열한다. 감지 수단은 감지 파장에서 처리 대상에 의해 방출된 처리 대상 복사 에너지를 감지한다. 챔버 한정 수단은 처리 챔버 내에서 처리 대상을 가열 장치 복사 에너지에 노출시키는 중에 처리 대상을 지지한다. 챔버 한정 수단의 적어도 제1 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 반사하도록 구성되고, 챔버 한정 수단의 상이한 제2 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 선택적으로 흡수하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 또 다른 태양에서, 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템 및 방법이 설명된다. 가열 장치 복사 에너지로 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치가 사용된다. 내부에서 처리 대상을 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 노출시키고, 가열 장치 복사 에너지의 다른 부분이 그 위에 입사되어 내부에 전체 복사 에너지가 있게 되는 챔버 한정 수단이 구비된다. 챔버 한정 수단은 가열 장치와 처리 대상 사이에서 윈도우를 포함하여 윈도우가 불투과성 온셋(onset) 파장 이상에서 적어도 대략적으로 불투과성이게 한다. 챔버 한정 수단의 적어도 일부분은 불투과성 온셋 파장보다 짧은 파장으로 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하면서 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장으로 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하는 선택적인 반사 구성을 포함한다. 웨이퍼 가열, 웨이퍼 냉각, 온도 측정 및 미광에 대해 챔버 성능을 적어도 맞춤하기 위해 사용될 수 있는 주문형 챔버 스펙트럼 응답이 설명된다. 일 태양에서, 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템이 설명된다. 이 챔버는 가열 장치 복사 에너지에 대해 제1 방식으로 그리고 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지에 대해 제2 방식으로 응답한다. 이 챔버는 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 제1 방식으로 응답하고, 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 제2 방식으로 응답할 수도 있다. 챔버의 상이한 부분들은 특정 챔버 성능 파리미터에 대해 목적을 달성하도록 디자인 고려 사항에 기초하여 선택적 반사율로 처리될 수도 있다.
본 발명은 이하 간단하게 설명한 도면과 관련지어 이루어진 상세한 설명을 참조함으로써 이해할 수 있다.
도1은 파장이 증가함에 따라 복사 램프 가열 장치의 에너지 분율을 기판으로부터의 복사 에너지의 에너지 분율과 비교하기 위해 도시된 에너지 분율 대 파장의 도면이다.
도2는 선택적 반사율 특성을 나타내는 것으로, 내부 코팅층을 갖는 본 발명 에 따라 생성된 처리 챔버의 개략 단면도이다.
도3은 본 명세서에서 교시한 내용의 관점에서 유용한 선택적 반사율 특성을 나타내는 복수의 선택 재료를 위한 파장에 대한 확산 반사율의 도면이다.
도4는 원하는 벌크 재료 특성을 나타내는 챔버 벽 설비를 갖는 본 발명에 따라 생성된 다른 처리 챔버의 개략적 단면도이다.
도5는 원하는 선택적 반사 특성을 갖는 시트 재료 부재와 정렬된 챔버 벽 부재를 갖는 본 발명에 따라 생성된 또 다른 처리 챔버의 개략적 단면도이다.
도6은 유동성 재료를 수용하기 위해 챔버 벽으로부터 이격된 적어도 반투과성 층을 포함하는 챔버 벽 설비를 갖는 본 발명에 따라 생성된 또 다른 처리 챔버의 개략적 단면도이다.
도7은 유동성 재료 층을 지지하기 위해 처리 대상과 가열 장치 사이에 개재된 윈도우 장치를 포함하는 챔버를 갖는 본 발명에 따라 생성된 또 다른 처리 챔버의 개략적 단면도이다.
도8은 오염을 피하기 위해 처리 대상으로부터 필터링 층을 격리시키도록 기능하는 코팅을 갖는 처리 대상과 가열 장치 사이에 개재된 윈도우를 포함하는 챔버를 갖는 본 발명에 따라 생성된 또 다른 처리 챔버의 개략적 단면도이다.
도9는 박막 스택의 사용을 설명하도록 도시된 것으로, 이중 층 윈도우 장치의 개략적 부분 단면도이다.
도10은 원하는 크로스오버 파장을 제공하도록 상호 작용하는 제1 및 제2 층으로 코팅된 외벽을 갖는 본 발명에 따라 생성된 챔버 벽 설비의 일부의 개략적 단 면도이다.
도11은 선택적 반사율을 위해 그 안에 램프 반사기 플레이트가 구성된 변형된 챔버에서 수행되는 것과 동일한 프로세스에 대한 피크 폭과 변형되지 않은 챔버에서 수행되는 어닐링 프로세스의 피크 폭의 형태의 예측 결과를 비교하기 위한 목적으로 도시된 온도 대 시간의 도면이다.
도12는 고온 측정을 최적화하고 동시에 웨이퍼 가열 및 냉각에 대해 향상된 시스템 성능을 제공하는 데에 사용하기 위한 선택적 반사 코팅 또는 재료의 이상적인 스펙트럼 반응의 도면이다.
도13은 도12에 도시된 스펙트럼 반응을 사용하는 상부 및 하부 램프 어레이를 갖는 시스템의 개략도이다.
도14는 고온 측정에 근사한 높은 반사 영역을 사용하거나 그렇지 않으면 선택적 반사 챔버 내부를 사용하는 상부 및 하부 램프 어레이를 갖는 다른 시스템의 개략도이다.
도15는 고온 측정기에 진입하는 미광을 감소시키고 동시에 웨이퍼 가열 및 냉각에 대한 향상된 시스템 성능을 제공함으로써 고온 측정을 최적화하는 데에 사용하기 위한 선택적 반사 코팅 또는 재료의 이상적인 스펙트럼 반응의 도면이다.
도16은 선택적 반사 챔버 내부를 사용하고 단일 측면 웨이퍼 가열을 갖는 시스템의 개략도이다.
도17은 고온 측정기에 인접한 높은 반사 영역을 사용하거나 그렇지 않으면 선택적 반사 챔버 내부를 사용할 수 있고 단일 측면 가열을 갖는 다른 시스템의 개 략도이다.
도18은 고온 측정 결과를 최적화하도록 설계된 챔버 바닥의 선택적 반사 처리를 사용하고 단일 측면 가열을 갖는 다른 시스템의 개략도이다.
도19는 고온 측정 파장에서 방출성을 형상시키는 도18에 도시된 시스템의 챔버 바닥을 처리하기에 적합한 선택적 반사 코팅의 이상적인 스펙트럼 반응의 파장를 도시한 도면이다.
도20은 고온 측정기에 인접한 높은 반사 영역을 사용하거나 그렇지 않으면 예컨대 미광 억제를 위해 구성될 수 있는 선택적 반사 챔버 바닥을 사용할 수 있는, 단일 측면 가열을 갖는 다른 시스템의 개략도이다.
도21은 챔버 바닥을 향해 본 웨이퍼와 다중 고온 측정기를 함께 도시한 개략도로서, 상기 웨이퍼가 프로세스 균일성 향상을 위해 회전되는 챔버 바닥을 도시한 도면이다.
전형적인 램프-가열식 RTP 시스템에서, 가열 프로파일의 피크 폭에 대한 제한이 3개의 주요 인자에 기인할 수 있다는 것을 알 수 있다. 우선, 램프-업 비율은 기판을 가열하는 데에 사용된 에너지원으로부터 얻을 수 있는 전력에 의해 제한되고 웨이퍼 표면에 이 전력이 전달되는 효율과 관련된다. 텅스텐-할로겐 램프가 복수의 종래 기술의 시스템에 사용되는 것이 공지되어 있지만, 임의의 적절한 가열 장치를 사용하여 본 발명은 실행될 수 있고 본 명세서에서의 교시가 적용되는 한 이러한 램프의 사용으로 제한되는 것은 아니라는 점을 알 수 있다. 일 예로서, 본 발명은 섬광 램프 및 아크 램프의 사용을 고려한다. 제2 제한은 에너지원의 열 반응 시간에 의해 발생된다. 예컨대, 텅스텐-할로겐 램프가 기판을 가열하기 위한 에너지원으로서 사용되는 경우, 램프의 텅스텐 필라멘트의 미세한 열량(thermal mass)은 램프가 얼마나 신속하게 냉각될 수 있는 지를 지배하고 기판에 전해지는 전력이 얼마나 신속하게 스위치 오프(switch off)되는 지를 제한한다. 제3 제한은 기판의 냉각비로부터 유도된다. 냉각비는 기판의 열 매트(matt)와 열이 기판 면으로부터 손실될 수 있는 효율의 조합에 의해, 전형적으로는 열 복사 또는 기판을 둘러싸는 프로세스 가스를 통한 대류 및 전도 열손실에 의해 제한된다. 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 열원의 작동 중에 처리 대상에 대한 열원 복사의 결합 효율을 개선시키고 열원에 대한 처리 대상 후-노출(post-exposure)에 기인한 열손실의 효율을 개선시키도록 기능하는 매우 효과적인 방식으로 제1 및 제3의 제한에 초점을 맞춘다.
프로세스 챔버 내에서의 램프에 의해 가열되는 기판으로의 열 전달은 다음의 식에 의해 근사화될 수 있다.
여기서, T는 기판의 절대 온도이고, t는 시간, P는 램프 전력 밀도, σ는 스테판-볼츠먼 상수, ρ는 밀도, c는 비열용량, D는 기판의 두께, η는 기판에 관계된 램프 전력의 분율, Heff는 유효 열손실 효율이다. 이 전력은 가열되는(프로세스 되는) 대상의 일측 또는 양측으로부터 입사될 수 있고, Heff는 대상의 양측으로부터의 열손실 가능성뿐만 아니라 대상으로의 방출 복사의 재반사의 효과를 포함한다. 용어 η 및 Heff는 기판 및 챔버 모두의 광학 특성에 따라 달라진다. 식 (1)에서, T는 열전달이 복사에 의해 지배되도록 충분하게 높고 기판으로부터의 현저한 대류 또는 전도 열 손실이 없다고 가정하는 것이 합리적이라는 것을 알 수 있다.
식 (1)은 복사열을 받을 때 기판 및 다른 처리 대상의 열반응을 예측하는 데에 사용될 수 있지만, 상기 식은 고려된 처리 환경에서 가열 및 냉각률에 대한 기본적인 제한 범위를 이해하는 데에 효과적으로 사용될 수 있다. 예컨대, 최소 램프-업 비율, 즉 Rmax는 상기 식을 재배열함으로써 얻어질 수 있다.
Pmax는 가열 시스템으로부터 얻을 수 있는 최대 램프 전력 밀도이다. 반대로, 최대 냉각비, 즉 Cmax는 다음의 식으로 얻어진다.
가열비 및 냉각비를 최대화하기 위해, Rmax 및 Cmax가 각각 가능한 한 크게 되도록 상기 시스템을 설계하는 것이 바람직하다. 결국, 식 (2)의 검사는 램프-업 가열비를 도시하고, η를 가능한 한 크게 하고 Heff를 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나, 불행히도 식 (3)은 큰 냉각비가 Heff를 최소화할 필요가 있음을 제안한다. 제1 브러시에서, 상기 식 모두를 고려하여 Rmax를 최소화하는 데 대해 직접적으로 경쟁하는 인터레스트이다.
그러나, 본 발명은 실제 빠른 열 프로세싱("RTP") 시스템으로 간주되는 것으로 고속 램프-업 중에 ηPmax가 HeffσT4의 크기보다 매우 크다는 점을 인지함으로써 이러한 경쟁 인터레스트를 해결할 수 있다. 이러한 높은 이점을 인식함으로써, 시스템 성능은 η 및 Heff를 최대화함으로써 최적화될 수 있다. 동시에, 처리 대상 특성에 의해 이러한 양은 영향받을 수 있다는 점을 알아야 한다. 예를 들면, 처리 대상의 경우, 예컨대 반도체 기판에서와 같은 대상의 광학 특성이 전형적으로 특정 제조 요구에 의해 한정되고 높은 램프-업 비율 및 냉각비의 인터레스트에서 신속하게 변형될 수 없다는 점을 알 수 있다. 이러한 변형은 예컨대 효과적으로 열에너지를 방출하거나 또는 효과적으로 램프 에너지를 흡수하는 표면 코팅의 인가 또는 기판을 얇게 제조하는 단계를 포함한다. 또한, 임의의 하나의 기판 처리가 기판이 겪을 수 있는 임의의 프로세싱 형태 중 특정한 하나에 대해 포괄적인 이점을 제공할 수 있을 것 같지 않을 것으로 생각된다. 경우에 따라, 본 발명에 의해 제공된 이점은 유용한 기판의 넓은 범위에 적용될 수 있다는 점을 이해하는 것이 중요하다. 즉, 비교적 넓은 범위의 기판에 걸쳐 본 발명의 실시 형태에 영향을 미치는 기판 파라미터는 일반적으로 본 발명의 RTP의 목표 결과에 현저한 차이를 거의 생성하지 않는 변형 범위 내에 있게 된다. 이것은 본 발명이 기판에 어떠한 변형도 필요로 하지 않고 넓은 범위의 기판에 대해 보편적인 이점을 제공하는 방식으로 처리 챔버만 변형하기 때문에 본질적으로 그리고 자발적으로 광범위한 장점(sweeping advantages)으로 고려된다.
전술한 아주 효과적인 개시 및 인지에 따라 시스템 설계를 최적화하기 위해, η 및 Heff를 결정하는 챔버 설계에 이러한 팩터를 고려하는 것이 유용하다. 대안적으로, η에 대한 높은 값은 챔버 벽이 아주 높은 반사성을 갖도록 제조함으로써 달성된다. 이 결과는 두 가지 원인으로 얻어진다. 우선, 챔버 벽의 방향으로 램프로부터 방출되는 에너지는 기판을 향해 역으로 반사될 수 있다. 높은 반사율의 벽은 에너지를 거의 흡수하지 않고 기판 방향으로 많은 램프 복사를 효과적으로 되돌린다. 두 번째, 기판 면으로부터 반사된 램프 에너지는 챔버 벽에 의해 재반사되고 기판에 의해 흡수되는 연속적인 기회를 가질 수 있다. 완전한 챔버 반사기의 제한된 경우에 있어서, 모든 램프 에너지는 기판에 의해 흡수된다.
램프 복사에 대해 전술한 이점을 제공하도록, 상기 벽이 반사성인 경우, 기판에 의해 방출된 에너지는 기판 면에 역으로 재반사되어 바람직하지 않게는 기판의 냉각과 관련하여 순 열 손실을 감소시킨다. 완전한 반사 벽의 제한된 경우에 있어서, 기판은 복사에 의한 열을 상실할 수 없게 될 것이다.
다른 대안으로, Heff의 높은 값은 높은 흡수성의 챔버 벽을 제조함으로써 달 성된다. 상기 벽이 완전하게 블랙(black)이라면, 기판 면으로부터 복사에 의한 에너지 손실은 없고 기판으로 복귀된다. 그러나, 이러한 경우 램프 복사는 바람직하지 못하게 흡수된다.
성능이 선택되지 않은 대안에 의해 절충되더라도, 종래 기술은 일반적으로 이러한 두 개의 대안 중 하나 또는 다른 것에 대해 선택된다는 것을 알아야 한다. 몇몇의 경우, 특정 처리 시스템 내의 개별적인 챔버 및 요소 표면은 관심이 되는 특정 표면에 대해 특정 목적을 달성하기 위해 이러한 대안들 중 하나에 따라 선택적으로 구성된다. 예를 들면, 감열 요소는 아주 높은 반사성이 되도록 코팅될 수 있고, 반사기 플레이트는 처리 챔버로부터 멀리 열을 전도시키기 위해 흑체일 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 이러한 2개의 본질적으로 반대되는 대안에 의해 한정된 바와 같이 이러한 명백히 상충되는 요구 조건이 이하에서 알 수 있는 바와 같이 아주 효과적인 방식으로 해결될 수 있다는 점을 알 수 있게 된다.
종래의 높은 반사성의 장치의 일 예로서, 연마 면을 포함하는 알루미늄 챔버 벽이 사용된다. 이러한 연마 면은 예컨대 금을 사용하는 도금을 수용할 수 있다. 다른 예로서, 무광택(matte) 알루미늄 표면은 금으로 도금될 수 있다(결국, 무광택 금 마감이 됨). (금을 구비하거나 또는 구비하지 않은) 연마된 알루미늄에 대해, 연마 면의 품질에서의 작은 변화가 반사율의 큰 차이로 이어지고, 이는 결국 챔버간 성능 차이를 유발한다는 것을 알 수 있다. 무광택 금 마감은 챔버간 일관성의 관점에서, 보다 일관된 결과를 제공하는 것 같다. 그러나, 알루미늄 및 금 모두는 이하 설명하는 바와 같이 이들은 에너지 스펙트럼의 근적외선 및 중적외선 영역 및 가시 영역 모두에서 높은 반사율을 갖는다는 점에서 광대역 반사기이다.
증가하는 파장에 대한 에너지 분율의 도면인 도1을 이제 참조하는데, 이는 약 3200 K 및 1373 K의 온도에서 각각 도면 부호 10 및 12로 지칭되는 흑체 복사체(blackbody radiator)의 경우 특정 파장보다 작은 파장에서 방출되는 복사 에너지의 분율을 도시한다. 선도(10)의 경우 3200 K의 높은 온도는 RTP 시스템에 사용될 수 있는 텅스텐-할로겐 램프 내의 필라멘트의 온도를 나타낸다. 선도(12)의 경우 1373 K의 낮은 온도는 1100 ℃의 스파이크 어닐링 프로세스의 피크점에서 기판의 온도를 나타낸다. 특히, 예컨대 텅스텐-할로겐 램프와 같은 가열 장치 및 기판으로부터의 방출 스펙트럼은 상당히 상이하다는 것을 알 수 있다. 이러한 인식에 부합되게, 램프 복사에 대해 높은 반사성을 가질 뿐만 아니라 기판에 의해 방출된 복사에 대한 높은 흡수성을 동시에 가지는 챔버 벽은 이제까지 알려지지 않은 장점을 제공한다는 것이 추가로 인식된다. 이와 관련하여, 해결 단서는 챔버가 "선택적 반사율"에 따라 거동하게 하는, 즉 반사율이 파장에 따라 변하도록 하는 것이다. 본질적으로, 이러한 선택적 반사율 재료의 사용으로 가열 장치 에너지에 제1 반사성 프로파일을 제공하고, 이하 더 설명하는 바와 같이 기판 복사 에너지에 이와 다른 제2 반사율 프로파일을 제공한다.
대상의 반사율은 적어도 몇몇 제한된 범위에서 그 위에 입사되는 전자기 복사의 파장(λ)의 함수이다. 파장에 따른 반사율 변동은 대상의 물리적 구조와 대상을 포함하는 재료의 광학 특성에 따라 달라지는 함수, R(λ)에 의해 설명된다. 이러한 파장에 따른 변동은 대상의 반사 스펙트럼으로서 설명된다.
임의의 열 에너지원을 포함하는 임의의 전자기 복사원은 임의의 소정의 파장에서 공급원에 의해 방출되는 전력을 설명하는 방출 스펙트럼, S(λ)을 갖는다. 파장(λ) 주위의 작은 파장 범위(Δλ)에서, 공급원은 전력, S(λ)Δλ을 방출한다. 임의의 파장 간격에서 공급원에 의해 복사된 전력은 예컨대 λ1 내지 λ2에서 관심 파장 범위에 걸쳐 방출 스펙트럼을 적분함으로써 계산될 수 있다.
상기 공급원에 의해 복사된 전체 전력은 다음의 적분으로부터 얻어진다.
불투명 대상에 상기 에너지원으로부터의 복사가 이루어질 때, 복사는 반사되거나 흡수된다. 임의의 소정의 파장으로 반사되는 전력의 양은 스펙트럼 반사율 및 입사 전력의 곱에 의해 결정된다. 여기서, λ1 내지 λ2의 파장 범위로 반사되는 전체 전력은 다음의 적분에 의해 얻어진다.
전체 반사율, Rtot ,S은 표면으로부터 반사된 전체 전력에 대한 표면에 입사되는 전체 전력의 비를 동일하게 함에 따라 공급원(S)로부터 복사에 대한 것으로 대상에 대해 정의된다.
이러한 적분 특성, Rtotal ,S은 이러한 대상 및 조명 스펙트럼 모두의 함수라는 것을 명심하여야 한다.
선택적 반사의 개념은 대상이 각각 스펙트럼, SA(λ), SB(λ)을 갖는 2개의 에너지원(A, B)으로부터의 복사와 상호 작용하는 본 발명에 의해 의도되는 것과 같은 상황에서 나타난다. 2개의 전체 반사율은 식 (7)과 유사한 방정식을 이용하여 이들 두 스펙트럼, Rtotal ,SA 및 Rtotal , SB에 대해 정의될 수 있다. 이러한 예시적인 경우에, 공급원 스펙트럼, SA(λ) 및 SB(λ)은 아주 상이할 수 있어서, 일반적으로 Rtotal,SA ≠ Rtotal , SB이다. 2개의 양 사이에 상당한 차이가 있으면, 대상은 에너지원(A, B)에 대해 선택적 반사 특성을 나타낸다고 말할 수 있다.
통상적으로, 유용한 선택적인 반사기는 파장이 변화함에 따라 반사율에 큰 변동을 포함하는 반사 스펙트럼을 갖는다. 예를 들어, 반사율은 하나의 파장 범위에서 높을 수 있고, 그 후 제2 파장 범위에서 낮은 값으로 떨어질 수 있다. 이러한 경우, 공급원(A)이 제1 파장 범위에서 주로 에너지를 복사하고 공급원(B)가 제2 파장 범위에서 주로 에너지를 복사하여, 전체 반사율이 공급원(A)에 대해서는 높고 공급원(B)에 대해서는 낮게 되어 그 대상이 본 발명에 의해 선택적인 반사기로 이해된다.
이러한 개념은 복사 흡수에 대해 동일하게 적용 가능하다. 등가의 특성은 임의의 파장에서의 흡수성과 주어진 에너지원에 의해 조명될 때 주어진 파장 범위에서 대상이 흡수하는 전체 전력을 설명하는 통합 흡수성에 대해 개발될 수 있다. 2개의 에너지원에 대해 흡수 거동의 상당한 차이를 나타내는 대상은 선택적인 흡수기이다. 통상적으로 이러한 특성은 대상이 일 파장 범위에서 매우 높은 값을 갖고 제2 파장 범위에서 낮은 값을 가질 때 발생한다.
선택적 방출 개념이 또한 채용될 수 있다. 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's law)에 따라, 임의의 주어진 파장에서 흡수성과 방출성은 동일하여야 한다. 이러한 법칙은 파장, 입사 각도 및 편광 상태를 포함하는 동일한 광학 상태에서 적용된다. 그 결과, 선택적 흡수기는 일반적으로 제2 파장 범위에서보다 일 파장 범위에서 상당히 더 큰 열 복사를 방출할 것이다. 이러한 특성은 선택적 방출로서 지칭된다.
다시 도1을 고려하면, 램프 가열 장치로부터의 75% 초과의 열 복사가 2 ㎛ 미만의 파장에서 방출되는 반면, 기판으로부터의 75% 초과의 복사가 2 ㎛ 이상의 파장에서 방출된다는 점이 명확하다. 따라서, 대략 2 ㎛ 미만의 파장에 대해 높은 반사율을 갖고 대략 2 ㎛ 초과의 파장에 대해 낮은 반사율을 갖는 반사기는 η에 대해서는 높은 값을 그리고 Heff에 대해서는 낮은 값을 동시에 제공한다. 특정 챔버 주변 장치에 대한 파장 선택 또는 항복점(breakover point)은 "크로스오버(crossover)" 파장으로 지칭될 수 있다. 이러한 예에서, 2 ㎛ 크로스오버 파장이 도면부호 '14'로 표시된다. 크로스오버 지점 아래에서, 챔버 벽(또는 적어도 소정의 부분)은 이에 입사하는 가열 장치 방출 에너지의 대부분을 반사하고 이에 입사하는 기판 방출 에너지의 대부분을 흡수한다.
이러한 유리한 이중 거동에 대해, 원하는 결과에 따라 임의의 적절한 파장이 크로스오버 파장으로 선택가능하게 실현하는 것이 중요하다. 소정의 응용 예에서, 단지 냉각률의 적절한 증가를 원한다면, 긴 파장, 예컨대 약 3 ㎛에서 높은 반사율과 낮은 반사율 사이에서 크로스오버를 만드는 것이 바람직할 수 있다. 다른 경우에, 냉각률의 최대화는 더 중요할 수 있고, 크로스오버 파장은 예컨대 1.5 ㎛만큼 이동될 수 있다. 예컨대 에너지원이 아크 램프이면, 방출 스펙트럼의 대부분은 아주 짧은 파장에 있고, 크로스오버는 가열률에 악영향을 미치지 않고서 1 ㎛가 될 수 있을 것이다. 보다 상세하게는, 챔버는 가열 장치가 그 에너지의 대부분을 방출하는 비교적 짧은 파장(예를 들어, 약 2 ㎛ 파장 미만)에서는 높은 반사율을 나타낼 것이고, 기판이 그 에너지의 대부분을 방출하는 비교적 긴 파장(예를 들어, 약 2 ㎛ 파장 초과)에서 낮은 반사율을 나타낼 것이다.
챔버 벽에 대해, 알루미늄 및 금이 에너지 스펙트럼의 가시 영역 및 근적외선 및 중적외선 영역 모두에서 광대역 반사기라는 것이 이해될 것이다. 또한, 통상적으로 신속한 열 프로세싱에 이용되는 온도로 웨이퍼가 가열되었을 때 이러한 영역에서의 웨이퍼 에너지량이 웨이퍼에 의해 방출되는 에너지의 10% 미만이기 때문에, 원적외선(약 8 ㎛ 초과)은 반도체 기판 또는 웨이퍼의 경우에 크게 중요하지 않다. 또한, 원적외선의 램프 에너지량은 통상적으로 전체 방출 에너지의 5% 미만 이다.
본 발명에 관한 내용에 대해 이상에 설명하였으므로, 그 실시를 위해 사용되는 다수의 상이한 실시예에 대해 이제 주목한다. 이를 위해, 본 발명에 따라 얻어지고 일반적으로 도면부호 '50'으로 표시되는 처리 시스템의 제1 실시예를 도식적으로 도시하는 도2를 먼저 주목한다. 시스템(50)은 명확히 하기 위해 하나의 램프만이 도시되었지만 복수의 텅스텐-할로겐 램프로 구성된 가열 장치(52)를 포함한다. 다시, 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있는 한 임의의 대안적인 가열 장치가 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 여겨질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일 예로서, 아크 램프 가열 장치의 이용이 고려된다. 다른 예로서, 명확히 하기 위해 도시되지 않은 다른 가열 장치가 본 도면의 단면도(elevational view)에서 볼 때 처리 대상 아래에 종종 위치된다. 램프(52)는 도1의 선도(10)에 부합하는 복사 에너지(54)를 방출한다. 이러한 가열 장치 방출 에너지는 상대적으로 짧은 파장으로 교호하는 스템(stem)을 갖는 화살표를 이용하여 도시된다. 유사한 도면 부호들은 가능하다면 다양한 도면에 걸쳐 유사한 요소들에 적용된다는 것을 알아야 한다. 또한, 예를 들어, "최전방(frontmost)", "최후방(rearmost)", "상부(upper)", "하부(lower)", "외부(outer)" 및 "내부(inner)"와 같은 하나 이상의 도면에서 참조로 사용된 용어는 설명을 명확하게 할 목적으로만 이용되었고 제한하기 위한 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 또한, 도면들은 비율에 맞춰지지 않았고 본 명세서를 읽는 이의 이해를 증진시킬 목적으로 제공되었다.
다시 도2를 참조하면, 시스템(50)은 처리 대상(64)을 수용하고 지지하기 위 한 처리 챔버(62)를 한정하는 챔버 장치(60)를 또한 포함한다. 처리 대상(64)은 예를 들어, 전술한 바와 같이 반도체 기판을 포함할 수 있다. 기판은 예컨대 종래의 받침대(도시되지 않음)에 지지될 수 있다. 처리 챔버(60)는 단면으로 도시되고, 내주를 둘러싸는 내부 층(66)을 지지하는 외벽 설비(65)를 갖는 것으로 본 발명에 따라 구성된다. 벽 설비(65)는 예를 들어, 구조 일체성을 보장하기에 충분한 두께를 갖는 알루미늄을 이용하여 형성될 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 걸쳐 사용된 "벽(wall)" 및 "벽 부재(wall member)" 뿐만 아니라 "벽 설비(wall arrangement)"는 가열 장치 및 처리 대상 사이에 개재될 수 있는 윈도우를 포함하도록 의도되지 않는다. 적절한 온도로 가열되면, 처리 대상(64)은 가열 장치(52)로부터의 복사 에너지(54)와 비해 비교적 짧은 파장을 갖는 처리 대상 복사 에너지(68)를 방출한다.
도2를 계속 참조하면, 내부 층(66)은 일 실시 형태에서 선택된 재료의 반사율의 관점에서 코팅으로서 임의의 적절한 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 코팅은 페인팅, 스프레잉, 플라즈마 스프레잉 또는 다른 증착 방법과 같은 임의의 다수의 공지된 방법에 의해 도포될 수 있다. 본 출원인은 다수의 코팅을 구성하고 시험하였다. 후보 재료들이 확산 반사율 또는 정반사율에 기초하여 선택된다. 또한, 선택된 재료를 이용하여 신속하게 코팅을 구성하는 능력은 선택 프로세스의 인자(factor)로 작용한다. 따라서, 본 명세서에서 제공된 적절한 재료의 리스트는 모두 망라한 것으로 고려되는 것이라기보다는 예시적인 것이다.
도2 및 도3을 참조하면, 후자는 ㎛ 단위의 파장에 대해 도시된, 선택되고 구 성된 코팅 재료에 대한 다양하게 코팅된 샘플의 확산 반사율을 도시한다. 확산 반사율이 도시되었지만, 확산 반사율 및 정반사율 모두는 대략 동일한 파장과 관심 영역 내에서 일반적인 강하를 나타낸다. 따라서, 파장 응답은 일반적인 반사율의 관점에서 적절하게 특징지워진다. 선도(80)는 알루미늄 산화물에 상응한다. 도3의 나머지 선도와 함께 이 선도는 적외선 반사 분광 측정(infra-red reflectance spectroscopy measurements)으로부터 얻어진다. 알루미늄 산화물은 플라즈마 스프레이를 이용하여 시험된 코팅 중 하나로서 도포될 때 많은 이유로 층(66)을 형성하는 데에 유용한 것으로 설명된다. 우선, 알루미늄 산화물 층은 기계적으로 그리고 화학적으로 하부의 알루미늄 챔버 벽에 접착된다. 이와 같이, 코팅 층은 금속 기판에 잘 접착된다. 둘째로, 알루미늄 산화물은 전체적으로 무기 산화물이고, 따라서 대기 환경에서 산화되지 않을 것이다, 즉 그 광학적 특성이 시간에 걸쳐 현저하게 드리프트 되거나 변화될 수 없다. 그러나, 알루미늄 산화물은 적어도 잠재적으로는 예컨대 할로겐 램프를 냉각시키기 위해 이용되는 공기에 존재할 수도 있는 오염물의 흡수에 기인하여 오염될 수 있다는 것을 알아야 한다. 따라서, 이러한 오염물은 냉각 공기에서 이용할 수 없는 것으로 되어야 한다. 세 번째로, 알루미늄 산화물 코팅은 후-도포 프로세싱을 필요로 하지 않는다. 네 번째로, 코팅 특성은 도포 사이클로부터 도포 사이클로 아주 반복 가능한 것으로 간주된다. 다섯째로, 코팅은 매우 얇게(약 1 ㎜ 내지 약 1.5 ㎜) 도포될 수 있고, 이와 같이 램프 장치(52)를 지지하는 예컨대 알루미늄 반사기 플레이트와 같은 요소의 코팅에 의해 흡수되는 열을 추출하기 위한 능력을 현저히 변화시키기 않는다. 따라서, 코팅은 약 120℃ 이하의 온도에서 작동하도록 허용되고, 따라서 코팅과 이 코팅이 도포되는 기판 사이의 응력을 최소화한다. 램프 반사기 플레이트는 램프 장치(52)에 가장 근접한 챔버 벽을 코팅하는 전체 층(66)의 상부 벽부(66a)로 나타날 수 있음을 알아야 한다. 이러한 관점에서, 모든 내부 챔버 벽의 코팅에 대한 요구 사항이 없다는 것을 알아야 한다. 게다가, 강하게 노출되도록 가열 장치(52)에 직면할 뿐만 아니라 처리 대상(64)의 주요/처리 표면을 가장 직접적으로 대면하기 때문에, 챔버 내부의 일부만을 코팅하는 것이 바람직한 경우 코팅(66a)이 최대화된 리턴(return)을 제공하는 것이 기대된다.
예컨대 연마된 알루미늄과 같은 연마된 표면보다 광학적 응답의 관점에서 확산 선택적 반사 코팅이 보다 균일하여야 하는 것으로 고려된다. 전체 표면에 걸쳐 충분히 광학적으로 균일한 연마된 알루미늄 표면의 획득은 어렵다. 표면 거칠기의 작은 변화도 광학적 반응에 대해 상당한 불균일성을 나타낼 수 있는 이유로 적어도 이러한 결과가 얻어질 수 있다. 노출된 연마 알루미늄 표면은 표면 오염뿐만 아니라 부식에 민감하다. 게다가, 연성 표면이고 쉽게 긁힌다. 표면에 흡수된 임의의 오염은 불균일한 방식과 유사하게 광학적인 특성에 영향을 미칠 수 있다. 이에 반해, 확산 선택적 코팅은 코팅 금속의 정확한 조성에 따라 부식과 오염 저항성에 대해 일반적으로 더 안정적이어야 한다. 플라즈마 스프레이된 알루미늄 산화물의 경우, 코팅은 기본적으로 세라믹 코팅이고 비교적 매우 안정적이고 일반적으로 오염에 대해 둔감하다. 게다가, 알루미늄 산화물 플라즈마 코팅은 긁힘 저항성을 나타낸다.
도3의 나머지 선도는 페인트로서 일반적으로 구성되고 전술한 바와 같이 시험된 재료에 대응한다. 이들 재료들은 예컨대 0.01 ㎜ 내지 1.5 ㎜의 범위의 임의의 적합한 두께를 갖고서 제공될 수 있다. 페인트가 백색을 나타낼 필요가 없음에도 불구하고 이들 특정 백색 페인트는 원하는 파장 선택 효과를 도입한다는 것이 발견되었다. 특히, 선도(82)는 이산화티타늄(TiO2)에 대응되고, 선도(84)는 규산 지르코늄(ZrSiO4)에 대응되고, 선도(86)는 이산화 지르코늄/산화 이트륨(ZrO2/Y2O3)에 대응되고, 선도(88)는 이산화 티타늄/이산화 실리콘(TiO2/SiO2)에 대응된다. 이들 다양한 재료들을 보유하는 데에 이용된 페인트는 유기 및 무기 바인더(binder)를 이용하여 구성된다. 당업자는 본 명세서의 전체적인 견지에서 코팅에 이들 재료들을 적용하기 위해 이러한 임의의 다수의 구성을 신속하게 고안할 수 있다는 것을 알 것이다. 각각의 페인트는 알루미늄 기부 플레이트에 스프레이식으로 도포된다. 유기 바인더는 약 400℃의 오븐에서 구워져서 무기 바인더의 매우 작은 중량 분율로 관심 재료들만이 남아있게 된다.
이들 다양한 재료에 대한 각각의 반사율 선도는 2 ㎛와 3 ㎛ 파장 사이의 반사율의 상당한 강하를 나타낸다는 것이 도3에서 확실히 관찰된다. 게다가, 각각의 선도에 대한 반사율은 일반적으로 파장을 더 증가시켜도 완전히 회복되지는 못한다. 따라서, 이들 재료 또는 이들의 조합은 내부 층(66)을 형성하기 위한 유용한 후보(candidate)로서 모두 고려된다. 유용한 재료들은 약 1 ㎛와 10 ㎛ 사이의 파장 범위에서의 반사율의 전반적인 강하를 나타내어야 한다. 약 2 ㎛와 3 ㎛의 좁 은 파장 범위에서 강하를 나타내는 재료들이 특히 유용한 것으로 간주된다. 약 2 ㎛에서의 크로스오버는 도1에 의해 나타낸 바와 같이 텅스텐-할로겐 램프의 이용에서 특히 유용하다.
칼륨 디-하이드로겐 오르토포스페이트(Potassium Di-hydrogen Orthophosphate), 알루미늄 오르토포스페이트 마그네슘 파이로포스페이트(Aluminum Orthophosphate Magnesium Pyrophosphate), 보론 포스페이트(Boron Phosphate) 및 이트륨 포스페이트(Yttrium Phosphate)를 포함하지만 이로 한정되지 않는 다른 재료들이 중요한 것으로 또한 간주된다. 선택적 반사기로 작용하기 위한 이들 재료를 이용한 코팅은 챔버간 매칭을 개선시키기 위해 확산성[무광택성(matt)]이 되도록 하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 유용한 코팅은 관심 파장에서 적외선 에너지의 흡수를 도입하기 위해 공지된 불순물로서 잠재적으로 도입되는 원자 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, O-H 결합으로 공지되었고, 연관된 Si-O-H 및 Al-O-H 결합은 강한 흡수 특성을 도입하여 근적외선 파장에서, 특히 1.4 내지 3 ㎛의 파장에서 낮은 반사성을 갖는다. H2O로서 직접 또는 소정의 다른 구성으로서 물과 합체된 재료는 또한 이러한 유용한 특성을 나타내기 쉽다. 수소 결합의 영향은 또한 유용한 스펙트럼 특성을 제공할 수 있다. 유용한 스펙트럼 특성을 도입하는 다른 결합기는 탄화물, 즉 CO3, 질화물, 즉 NO3 및 예컨대 C-H 결합 및 N-H 결합인 요소들과 수소 사이의 결합을 포함한다. 디하이드로겐 포타슘 포스페이트는 또한 약 2 미크론에서 매우 예리한 컷 -오프(cut-off)를 갖는다.
많은 경우에, 코팅의 백색 특성이 가시 파장에서 투명한 주 구성 재료로부터 나타난다. 이들이 광의 산란을 크게 증가시키는 미세하게 분리된 형태로 존재하기 때문에 이들 재료는 백색을 나타내는 것 같다. 가장 비슷한 것은 투명한 큰 얼음 덩어리와 순백색의 눈이다. 코팅 특성은 크로스오버 파장 미만의 파장에서 아주 투명한 재료가 되는 특성과 크로스오버 파장 이상의 파장에서 흡수하는 특성을 종종 겸비한다. 다른 재료들이 많이 있지만, 램프 복사 대역에서 본질적으로 투명한 적절한 재료의 예는 SiO2, Al2O3 및 TiO2이다. 전술한 바와 같이 다수의 이들 재료가 도입된 불순물이 존재함으로써만 유용한 흡수 특성을 나타내도록 실현하는 것이 중요하다. 많은 경우에, 이 특성은 투명한 요소들과 흡수되는 다른 요소들을 혼합함으로써 최적화될 수 있다. 이는 흡수 효과뿐만 아니라 광 산란을 생성시키는 재료의 입자(grain)의 크기 및 굴절률을 최적화하기에 또한 유용할 것이다.
도2를 참조하면, 예컨대 2 ㎛의 크로스오버 파장의 초과 및 미만에서 반사된 에너지의 비율은 또한 이하에 설명되는 선택적 반사 특성을 갖는 벌크 재료의 표면 또는 특정 코팅의 표면 거칠기를 조절함으로써 튜닝될 수 있다.
유용할 수 있는 강한 흡수 특성을 갖는 다른 재료들은 금속 산화물뿐만 아니라 다른 크리스탈, 세라믹 또는 심지어 플라스틱을 포함한다. 이들 재료들은 또한 짧은 파장 대역에서 그 반사율이 최대화되는 형태로 준비될 수 있다. 예를 들어, 중합체 층이 이용될 수 있다. 적절한 중합체들은 필러(filler) 재료를 갖거나 갖 지 않는 플루오르-중합체(fluoropolyers) 및 클로로-플루오르-중합체(chloro-fluoro-polymers)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이들 중합체들은 예컨대 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluorethylene), 에틸렌-테트라플루오르에틸렌(ethylene-tetrafluorethylene), 에틸렌-트리플루오르에틸렌(ethylene-trifluorethylene), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene), 에틸렌-클로로 트리플루오르에틸렌(ethylene-chloro trifluorethylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 폴리클로로트리플루오르에틸렌(polychlorotrifluorethylene), 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy), 관련 재료 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 중합체계 층은 산화 알루미늄 입자, 이산화 티타늄 입자, 이산화 알루미늄 및 이산화 티타늄 입자의 혼합물, 유리 입자, 유리 섬유, 및 적절한 기재 중합체의 광학 반사율을 변형시킬 수 있는 다른 필러 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 필러 재료를 포함할 수 있다.
도4를 참조하면, 본 발명에 따라 생성되고 도면부호 '90'으로 주로 지시되는 시스템의 다른 실시예는 도포된 코팅을 이용하기보다는 원하는 특성을 갖는 벌크 재료로 형성된 챔버 장치를 포함한다. 일 예는 고농도의 OH 결합을 포함하는 불투명 수정(quartz)(용융된 실리카) 벽 설비(92)를 이용하는 것이다. 불투명 수정은 광을 강하게 산란시켜서 백색의 외관을 갖게 하는 매우 높은 밀도의 미세 기포를 포함하는 수정이다. 이는 수정과 같은 본질적으로 투명한 재료를 백색으로 보이는 고반사성 대상으로 튜닝하기 위한 대안적인 접근법이다. OH 결합 또는 다른 불순 물을 합체함으로써, 강한 흡수 특성이 약 2 ㎛ 초과의 파장에서 생성될 수 있다. 다른 예로서, 챔버 벽은 기본적으로 벌크 세라믹 재료를 포함하는 알루미나를 이용하여 형성될 수 있다.
도5로 돌아가서, 본 발명에 따라 생성되고 일반적으로 도면부호 '98'로 지시되는 시스템의 다른 실시예는 외부 벽 설비(65)의 하나 이상의 내주면에 라이닝하도록 시트 재료의 하나 이상의 부재의 배열을 이용한다. 이러한 예에서, 5개의 시트 부재의 배열은 도면부호 '100a' 내지 '100e'를 이용하여 지시되고[시트 부재(100)로서 집합적으로 지칭될 수 있음], 여기서 시트(100e)는 도면에 볼 때 챔버의 후방 벽에 대해 지지된다. 처리 챔버의 최전방 벽은 본 도면에서는 보이지 않지만, 시트 재료 부재를 이와 유사하게 지지할 수 있다. 이러한 실시예의 접근법은 전체적인 냉각 절연 배리어를 형성하는 데에 있어서 하부 금속 구조 벽의 이용을 허용하는 점에서 장점이 있다. 다시, 본 명세서에서 설명된 임의의 실시예에 따라 모든 내부 챔버 표면을 처리하거나 라이닝할 필요가 없다. 예를 들어, 상부 면만이 처리될 수 있다. 또한, 임의의 일 표면의 전체를 커버할 필요가 없다. 예를 들면, 가열 장치에 바로 인접한 상부 면의 일부분만이 코팅되거나 아니면 처리될 수 있다. 일 유용한 실시예가 선택적 반사를 제공하도록 구성된 20% 또는 그 이상의 챔버 내부 면을 갖는 임의의 챔버를 구현함으로써 제공되는 것으로 고려된다. 이러한 관점에서, 처리 대상의 주 표면에 대해 적어도 일반적으로 평행하고 특별하게는 이에 대면하는 선택적 반사 챔버 표면은 본 발명의 실시 형태에 의해 실현되는 효과에 대해 개선된 응답성을 제공할 수 있다. 게다가, 본 명세서에서 설명된 다양한 실시예들은 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
도5를 계속 참조하면, 직전에 설명된 실시예와 외관이 기본적으로 동일한 또 다른 실시예는 단파장 반사기로서 금속을 이용하여 형성된 외부 챔버 벽(65)을 이용하는 것으로 존재한다. 이러한 경우, 시트 부재(100a 내지 100e)로 형성되는 재료는 단파장에서 기본적으로 투명하지만 적절한 크로스오버 파장을 제공하는 방식으로 긴 파장에서 불투명하게 되도록 선택된다. 본 발명에서 투명한 것으로 지칭된 재료들은 고려된 파장 범위에서 적어도 허용할 만한 근사치로 광을 전달하는 것으로 이해된다는 것을 알아야 한다. 시트 부재(100)는 장파장 복사를 흡수하는 필터로서 작용하고 아울러 챔버 벽이 램프 복사용으로 우수한 고반사성 반사기로서 작용하는 것을 허용한다. 유용하지만 본 명세서에서 설명된 임의의 실시예를 제한하는 것으로 의도되지 않는 하나의 가능한 값으로서 크로스오버 파장이 선택되는 것으로 이해될 수 있지만, 시트 부재들이 예컨대 약 2 ㎛ 미만의 파장에서는 투명하고 2 ㎛ 초과의 파장에서는 불투명한 것이 바람직하다. 어떤 유리는 이러한 요구에 적어도 허용할 만큼 부합되고 낮은 표면 반사율의 이점을 또한 제공할 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 소정의 희토류(rare-earth) 도핑 유리는 적합한 흡수 특성을 제공할 수 있는 근적외선에서 강한 흡수 대역을 갖는다. 2.5 ㎛ 초과의 파장에서 대부분의 복사를 컷-오프하는 예컨대 파이렉스(Pyrex)와 같은 유리가 적절할 수 있다. 적절한 희토류 도핑된 유리들과 이에 관련된 방법들은 본 출원과 함께 양도되고 전체 내용이 본 발명에 합체되어 참조되는 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제10/288,272호[발명의 명칭이 기판 처리 챔버 내의 미광을 감소시 키기 위한 장치 및 방법(APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING STRAY LIGHT IN SUBSTRATE PROCESSING CHAMBERS)이고 2002년 11월 5일자로 출원됨]에 개시되어 있다.
본 발명에 따라 제조되고 일반적으로 도면부호 '120'으로 지시된 처리 시스템을 도식적으로 도시한 도6을 이제 참조한다. 시스템(120)은 처리 챔버(62)를 한정하도록 기능하는 전체 챔버 벽 설비의 일부로서의 챔버 벽(122)을 포함한다. 본 실시예에서, 명확하게 도시하기 위해 챔버 벽(122)만이 도시되었지만, 이러한 벽은 이전의 도면에서 도시된 바와 같이 처리 챔버를 둘러싸는 방식으로 배열된다는 것이 이해될 것이다. 챔버 벽(122)은 또한 가열 장치(52)용의 반사기 플레이트로서 기능한다. 적어도 반투명인 층(124)은 챔버 벽(122)으로부터 이격된 관계로 지지되어 그 사이에 공극 또는 채널(126)을 한정하게 된다. 본 실시예의 층(124)이 투명하지만, 소정의 실시예에서는 이러한 층은 일정 정도의 선택적인 반사율 또는 흡수율을 갖는다. 스페이서(도시되지 않음) 또는 해당 기술 분야에 공지된 다수의 임의의 다른 적절한 기구는 이러한 이격 관계를 유지하기 위해 이용될 수 있다. 채널(126)은 채널 내의 화살표의 수로 표시된 유동성 재료(128)의 유동을 수용한다. 이러한 유동성 재료는 유체와 호환성 있게 지칭될 수 있고, 열 전달 역할을 효과적으로 제공할 수 있어서, 시스템(120)은 냉각된다. 유동성 재료는 바람직하게는 액체 또는 가스를 포함할 수 있다.
그러나, 더욱 더 유리하게는, 유동성 재료(128)는 램프 복사(52) 및 기판 방출 복사(68) 중 적어도 하나에 대해 필터링 요소로써 작용한다. 이러한 관점에서, 가열 장치 복사 에너지는 유동성 재료(128)를 통해 챔버 벽(122)으로부터 반사되는 것으로 도시되었지만, 처리 대상 복사 에너지(68)는 유동성 재료(128)에 의해 흡수되는 것을 도시된다. 일 특징에 따르면, 유체는 물을 포함할 수 있다. 이러한 특징의 하나의 장점은 물이 약 1.4 ㎛ 초과의 파장에서 적외선 복사의 매우 강력한 흡수기이고, 따라서 예컨대 챔버 벽으로서 기능하는 임의의 광대역 반사기와 함께 유용한 선택적 반사기를 형성할 수 있다는 사실이다. 물론, 챔버 벽은 부가로 전술한 바와 같이 라이닝 또는 코팅될 수 있고, 반사기 플레이트로서 가능하여 가열 장치를 지지할 수 있다. 라이닝 챔버 벽 구성은 라이닝 챔버와 이격된 관계로 하나 이상의 반투명 층(124)(도6)에 수반되는 도5의 라이닝 챔버와 유사하게 보일 수 있다. 다시, (예를 들어, 반사기 플레이트로서) 가열 장치를 지지하는 선택적 반사는 예컨대 시스템 비용과 같은 챔버의 전체 내주를 커버하거나 또는 처리하지 않는 소정의 동기가 될 수 있는 큰 이점을 제공하는 것으로 고려된다는 것을 알아야 한다. 처리 대상 아래에 가열 장치를 두는 실시 형태에서, 처리 대상 아래의 유사한 물 층 지지 설비를 이용함으로써 상당한 이점이 또한 예상된다.
많은 종래 기술의 RTP 시스템에서, 처리 대상은 가열 램프로부터 절연되는 수정 윈도우와 대면한다. 이러한 윈도우 자체는 일반적으로 약 3.7 ㎛ 초과의 파장에서 불투명하고, 그보다 짧은 파장에서는 투명하기 때문에 어느 정도의 스펙트럼 선택성을 제공한다는 것이 이해될 것이다. 또한, 윈도우는 실질적인 투명도로부터 실질적인 불투명도로 연장되는 전이 영역을 나타낸다. 전이 영역의 중심은 불투명 온셋 파장(opacity onset wavelength)으로서 고려될 수 있다. 따라서, 윈 도우는 도5의 실시예의 라이닝과는 달리 선택적인 반사 특성을 도입하는 방식으로 필터로서 작용한다. 그러나, 윈도우가 웨이퍼에 궁극적으로 도달하는 가열 장치 방출 복사선의 전체를 또한 필터링하기 때문에 챔버 표면, 벽 또는 라이닝에 비해 중요한 차이가 있다. 따라서, 윈도우는 처리 대상으로부터 가열 장치의 에너지 전달 효율에 상당히 영향을 줄 수 있다. 윈도우가 수냉식인 경우에, 전술한 바와 같이 물이 1.4 ㎛ 초과의 파장에 대해 IR 에너지의 아주 강한 흡수기이기 때문에 비교적 큰 에너지 손실이 적어도 소정의 공급원에서 예상된다. 따라서, 수냉식 윈도우는 주로 예컨대 이러한 파장 미만에서 에너지의 대부분을 방출하는 아크 램프 공급원과 같은 단파장 가열 공급원에 대해 유용한 것으로 예측된다. 이러한 인식된 제한을 이해함으로써, 윈도우 장치가 소정의 이점을 갖고서 실시되고 이용될 수 있다. 예를 들어, 윈도우가 2 ㎛ 초과의 파장에서 강한 흡수성을 갖는 재료로 형성되면, 유용하다는 것으로 생각된다. 물 층을 지지하는 윈도우의 대안으로서, 근적외선에서 강한 흡수 대역을 갖는 전술한 희토류 도핑된 유리가 하나 이상의 층으로 제조된 윈도우 장치에 채용될 수 있다는 것이 이해된다. 게다가, 예를 들어 2.5 ㎛ 초과의 파장에 대해 대부분의 복사를 컷-오프하는 파이렉스와 같은 유리들이 적절할 수 있다.
윈도우에 대한 논의에 관련하여, 소정의 재료들이 매우 바람직한 특성을 나타낼 수 있더라도 이들 재료들이 화학적으로 안정하거나 또는 공통 처리 챔버 내에서 기판과 직접 대면하고 그리고/또는 기판과 함께 잔류하기에 바람직할 만큼 순수하지 않기 때문에, 이들 재료들은 챔버 벽 또는 그 코팅을 형성하는 데에 적합하지 않을 수 있다는 것을 아는 것이 이러한 시점에서 적절하다.
이제 도7로 돌아가서, 본 발명에 따라 생성되고 도면부호 140으로 지시된 다른 시스템이 논의된다. 시스템(140)은 전체 챔버 장치의 일부로서 챔버 벽(141)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 명확하게 하기 위해 챔버 벽(141)만이 도시되었지만, 이러한 벽은 챔버 장치를 형성하는 방식으로 배열된다는 것이 이해될 것이다. 챔버 벽(141)은 또한 가열 장치(52)용의 반사기 플레이트로서 작용하고 일반적으로 가열 장치 복사 에너지(54)를 반사하는 한편 일반적으로 처리 대상 복사 에너지를 흡수하기 위해 전술한 바와 같이 선택적 반사 특성을 선택적으로 포함할 수 있다. 물론, 다른 벽들이 본 발명에 따라 선택적 반사를 위해 부분적으로 또는 전체적으로 구성될 수 있다. 윈도우 장치(142)는 가열 장치(52)와 처리 대상(64) 사이에 개재된다. 이러한 경우, 윈도우 장치(142)는 필터링 요소(144)가 가열 장치(52)에 가장 근접하여 위치되는 이중 윈도우 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 투명 윈도우(146)는 필터링 요소(144)로부터 이격되어 그 자신과 필터링 요소 사이에 통로(148)를 형성한다. 통로(148)는 화살표를 이용하여 지시된 가스 또는 액체인 냉매(150)의 유동을 허용한다. 전술한 바와 같이, 물은 예컨대 가열 장치의 파장 특성에 따라 냉각제로서 이용될 수 있다. 적절한 유체 특성의 또 다른 논의가 이하의 적절한 지점에서 주어진다. 선택적 반사 벽(141)으로부터의 반사에 추가하여 가열 장치 복사 에너지(54)는 윈도우 장치(142)를 통과하는 것으로 도시되는 반면, 처리 대상 복사 에너지(68)는 유동성 재료(150)에 의해 흡수되는 것으로 도시된 것으로 관측되어야 한다. 전술한 임의의 윈도우 장치와 유사하게 윈도우 장치 의 전체 응답은 파장이 증가함에 따라 투명도가 감소하는 특성을 가질 수 있다. 또한, 일반적으로 벽에 도달하고 처리 대상 복사 에너지를 포함하는 파장 범위 내에 있는 임의의 에너지는 필수적인 구성이 아니라 선택적인 구성이지만 반사기 플레이트로서 작용하는 중에 벽(141)에 의해 흡수될 수 있다. 에너지(151)는 예컨대 가열 공급원 복사 에너지의 작은 부분과, 윈도우 장치(142) 내에서 흡수되어 새어 나오는 처리 대상 복사 에너지의 일부와, 및/또는 가열될 때 윈도우 장치(142)와 같은 윈도우 장치에 의해 복사되는 에너지의 일부로서 발생된다. 단일 플레이트 부재가 윈도우 장치로서 채용되고 그에 대한 내용이 본 발명에 적용된다는 것이 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 대해, 명확하게 하기 위해 도시되지 않은 추가의 가열 장치와 처리 대상 사이에서 지지된 추가의 윈도우 장치를 채용할 수 있는 추가의 가열 장치가 처리 대상 아래에 위치될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도7에서 쉽게 보이는 다른 실시 형태에서, 필터 요소(144)는 적어도 실용적인 관점에서 통로(148)를 제거하기 위해 투명 윈도우(146)와 직접 접촉하도록 이동된다. 투명 윈도우의 기능은 필터링 층의 임의의 요소가 기판을 잠재적으로 오염시키는 것을 방지하기 위한 보호 배리어로서 작용한다는 것이다. 즉, 필터링 요소는 처리 챔버의 기판 처리 환경과 접촉하지 않는다. 투명 윈도우(146)와 필터 요소(144) 사이의 열 전달은 가스 또는 부착 목적으로 이용될 수 있는 투명 시멘트의 층을 통해 주로 전도에 의해 일어난다.
전술한 실시 형태에서의 투명 윈도우는 예컨대 용융 수정으로부터 형성될 수 있다. 필터 요소(144)에 대해서는, 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합이 선택적인 반사성을 나타내는 본 발명에 기재된 특정 재료로 제한되지 않고 이들 실시 형태에 또는 본 명세서의 전체에 개시된 임의의 실시예에 이용될 수 있다.
도8을 참조하면, 도면부호 '160'으로 지시된 본 발명의 또 다른 실시예에서, 필터링 요소(144)는 투명 윈도우(146)와 기능적으로 동일한 보호/투명층(162)으로서 작용하는 코팅을 수용할 수 있다. 투명/보호층으로서 이용될 수 있는 다수의 재료들은 SiO2, Al2O3 및 YAG를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 보호층은 예컨대 증발, 스퍼터링, 이온 도금 및 딥 코팅과 같은 임의의 개수의 적절한 기술에 의해 필터층(144)에 도포될 수 있다. 본 명세서에서 기술된 임의의 윈도우 장치는 소정의 선택 사항으로서 본 명세서에 기술된 임의의 선택적 반사성 벽 설비와 함께 이용될 수 있다.
도6 및 도7과 관련하여, 일반적인 물보다 D2O(중수)를 이용하는 것이 유리할 수 있다. D2O는 긴 파장 쪽으로 이동되어 있다는 것을 제외하고는 H2O 흡수 스펙트럼과 유사한 특성을 갖는 적외선 흡수 스펙트럼을 갖는다. 이는 약 2.0 ㎛를 초과하는 파장으로 강한 흡수 컷-오프를 이동시킨다. 따라서, 이러한 실시 형태는 램프 복사의 흡수에서의 부가적인 감소 때문에 유리한 것으로 여겨진다. 또한, HDO, 중수 종류의 이용은 H2O의 스펙트럼과 D2O의 스펙트럼 사이에 위치하는 흡수 스펙트럼을 갖는 것으로 고려된다. 전술한 바와 같이, H2O는 에너지원이 W-할로겐 램프 어레이일 때, 예컨대 윈도우 냉각 유체로서 이상적이지 않을 수 있다. 그러나, D2O는 에너지 손실이 훨씬 적은 상태로 이러한 응용예에 이용될 수 있다.
수소로의 결합으로부터 발생하는 흡수에 의존하는 임의의 흡수 시스템은 중수에 의해 변형될 수 있어서 수소로의 결합이 중수로의 결합으로 대체될 수 있다는 것을 알아야 한다. 비제한적인 실시예에서, 실리카 유리의 흡수 스펙트럼은 OH 결합보다는 O-D 결합의 도입을 통해 변형될 수 있고, C-H 결합을 포함하는 유기 재료는 C-D 결합으로 대체될 수 있다.
상기 수정 윈도우의 전술한 파장 응답을 설명하였으므로, 본 발명의 선택적 반사 표면 챔버 구성이 또한 웨이퍼 프로세스 환경으로부터 텅스텐 램프를 일반적으로 분리시키는 수정 윈도우를 달리 가열하는 다른 열을 흡수할 수 있다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 즉, 흡수되는 파장에서 윈도우를 통과하도록 의도되는 복사량은 감소된다. 다른 효과로서, 선택적인 반사 표면 구성은 [약 3.7 ㎛ 초과의 파장에서, 즉 윈도우가 일반적으로 불투명하여 램프 또는 웨이퍼 복사를 투과시키지 않는 영역에 해당되는] 윈도우 자체에 의해 방출되는 열 복사를 흡수할 수 있다. 이러한 경우, 가열된 후에 윈도우에 의해 방출된 복사는 챔버 벽에 의해 윈도우 상으로 재반사되지 못하여 윈도우 온도를 낮게 한다. 윈도우 냉각 작용에 효과적인 일 파장이 적어도 대략적으로 불투명 시작 파장, 예컨대 수정 윈도우에 대해 통상적으로 약 3.7 ㎛ 초과의 파장에 의해 정의되므로, 이러한 방식으로만 wkryd하는 선택적 반사기가 2 ㎛에서 반사/흡수 특성의 크로스오버를 필요로 하지 않는 다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 따라서, 이러한 방식으로 이용되는 선택적 반사기에 대한 크로스오버 파장은 윈도우의 불투명 영역에 대해 선택된 임의의 적절한 파장으로서 선택될 수 있다. 일 예로서, 윈도우의 불투명 전이 영역에 대한 높거나 낮은 도면은 선택적 반사기의 기능이 윈도우 냉각을 위해 본 명세서의 내용과 부합되는 한 유용한 것으로 여겨진다. 물론, 개선된 웨이퍼 냉각과 개선된 윈도우 냉각의 2개의 이점은 본 발명에서 교시된 바와 같이 조합될 수 있고, 각각의 이점이 독립적으로 채용될 필요는 없다.
전술한 관점에서, 선택적 반사기 구성의 이용은 예컨대 수정 윈도우와 같은 윈도우가 연속 웨이퍼들이 처리되는 바와 같이 경험하는 온도 변화의 크기를 감소시키는 것에 대해서는 매우 유리하다. 본질적으로 그리고 자발적으로, 윈도우 온도의 점진적인 증가는 상반되는 프로세싱 결과를 야기한다. 본 발명은 윈도우 온도 변화의 크기를 감소시켜, "제1 웨이퍼 효과(first wafer effect)"를 감소시키고 윈도우가 가열되는 동안의 프로세스 균일성을 개선시키는 것이다. 동시에, 웨이퍼 온도 균일성에 대한 윈도우의 영향은 감소되어 웨이퍼 온도에 있어서의 높은 균일성을 제공한다. 즉, 윈도우 폭에 측방향으로 걸친 온도 차는 감소된다. 개선된 윈도우 냉각의 이점으로는, (a) 더 낮은 제1 웨이퍼 효과, (b) 더 냉각된 윈도우로부터 열이 덜 재복사됨으로써 개선된 웨이퍼 균일성, (c) 비교적 저온의 윈도우의 존재로 인해 (임의의 복사, 전도 및 대류에 의해) 웨이퍼로 다시 전달되는 열이 적어짐으로써 웨이퍼의 더 신속한 냉각이 포함된다. 후자의 지점은 높은 온도에서 일부 이점이 제공되더라도 웨이퍼가 윈도우 온도에 상대적으로 근접한 온도까지 냉 각될 때 특히 적절하다.
도2를 다시 참조하면, 선택적인 반사기를 생성하도록 이용될 수 있는 다른 부류의 코팅이 단일 또는 다중층 박막 코팅으로부터 형성된다. 따라서, 내부 층(66)은 바람직한 전체 응답을 제공하도록 벽 설비(65)와 상호 작용할 수 있는 박막 코팅 설비(65)를 포함할 수 있다. 박막 코팅은 선택된 파장(들)에서 또는 파장 대역을 넘어 반사율의 최대화 또는 최소화를 위한 설계를 허용하는 광학적인 원리에 따라 설계되고, 이는 종종 광학적인 필터링 응용예에 이용된다. 이러한 코팅은 1 ㎚ 정도로 얇게 형성될 수 있다는 것이 알 수 있다. 따라서, 벽 설비(65)는 이러한 실시예에서 적어도 반사되지 않는 파장을 흡수하도록 구성된다. 다중 층 박막 적층체는 바람직하게는 파장의 증가에 따라 반사율이 감소하는 것과 같은 특정 목적에 기초하여 생성될 수 있고, 일반적으로 물리적 증착 또는 화학적 증착 방법에 의해 형성된다. 본 발명에 따르면, 본 명세서의 전체 내용의 관점에서, 바람직한 크로스오버 파장 미만의 파장에서 높은 반사율을 달성하고 바람직한 크로스오버 파장 초과의 파장에서 낮은 반사율을 달성하기 위해 당업자는 이러한 설계에 맞출 수 있는 것으로 여겨진다. 박막 코팅은 바람직하게는 금속 표면, 윈도우 및 프로세싱 설비의 다른 부품을 포함하는 대부분의 재료들에 적용될 수 있다. 이러한 코팅은 종종 "콜드 미러(cold mirror)"의 구성으로 이용된다. 후자는 투영 시스템의 열을 절연하기 위해 종종 이용되는 코팅 요소이다. 이러한 대표적인 코팅은 적외선 에너지를 투과 및/또는 흡수하면서 가시광을 반사하는 특성을 갖는다. 그러나, 본 발명은 가시 스펙트럼의 가장자리(edge)보다는 IR의 크로스오버 파장을 필요로 한 다. 즉, 콜드 미러의 변형된 형상은 에너지가 미러를 통해 재반사되지 않도록 하부의 흡수 표면과 함께 이용될 수 있다.
박막 적층체가 상당한 정도의 가요성을 갖는 윈도우 장치에 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이를 위해, 도9는 일반적으로 도면부호 '170'으로 지시되고 가열 장치(52)와 처리 챔버 내의 처리 대상(미도시) 사이에 윈도우 장치를 갖는 단면으로 도시된 이중 층 윈도우 장치의 일부를 도시하고 있다. 윈도우 장치(170)는 제1 윈도우 층(172)과 제2 윈도우 층(174)을 포함한다. 통로(176)가 바람직하게는 이들 윈도우 층들 사이에 형성될 수 있고, 유동성 재료(미도시)를 지지할 수 있다. 따라서, 윈도우 장치(170)는 도면부호 '178a' 내지 '178d'로 지시되는 4개의 윈도우 표면을 한정한다. 이들 표면들 중 적어도 하나의 임의의 선택된 표면은 박막 적층체를 지지할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 실시예에서, 박막 적층체(180)는 윈도우 표면(178d)에 의해 지지된다.
도10을 참조하고 반사율 응답성 튜닝의 요지를 다시 고려하여, 본 발명에 따라 생성된 챔버 벽의 섹션(190)을 설명한다. 벽 섹션(190)은 예컨대 알루미늄으로 형성된 외부 구조 벽 부재(192)를 포함한다. 선택적 반사율을 "튜닝(tune)"할 수 있도록 적외선 흡수 대역 에지를 제어하는 방식으로 층들이 벽 부재(172)에 도포될 수 있다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 이러한 견지에서, "튜닝(tuning)"은 선택적 반사 벽 구성의 적외선 흡수 대역 에지를 길거나 짧은 파장으로 이동시킬 수 있는 능력을 말한다.
전술한 것은 선택적 반사 표면을 생성하는 것이 바람직한 챔버 표면에 도포 될 때 선택적인 광학적 응답을 나타내는 제1 적합 층(194)에 의해 달성된다. 본 실시예의 목적을 달성하기 위해, 층(194)에 의해 생성된 대역 에지가 바람직한 것보다 더 긴 파장이라고 가정한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 제1 층(194)은 제1 층을 형성하는 재료와 상이한 재료를 이용하여 짧은 파장에서 적외선 흡수 대역 에지를 갖는 제2 층(196)으로 오버 코팅될 수 있다. 제2 층(196)의 두께를 적절하게 선택함으로써, 이동된 흡수 대역 에지는 제1 및 제2 층의 상호 작용의 결과로부터 얻어진다. 즉, 전체 흡수 대역 에지는 개별적으로 고려될 때 제1 및 제2 층이 기여하는 "진성(intrinsic)" 파장들 사이의 파장을 갖는 것으로 제공된다. 따라서, 제2 층(196)은 짧은 파장 영역(바람직한 크로스오버 파장 미만)에서는 반투명하고 긴 파장 영역(바람직한 크로스오버 파장 초과)에서는 흡수성이다. 이러한 실시 형태는 박막 영향에 대해서는 생각할 수 없지만 상이한 층의 벌크 특성으로부터 발생하는 조합된 응답으로서 생각되어야 한다는 것을 이해할 것이다. 2개의 제1 층의 조합된 응답은 제3 층을 추가하기 위해 단일 층의 응답으로 생각될 수 있다.
다수의 시스템 실시예뿐만 아니라 상기에서 상세히 설명한 본 발명의 장점을 설명하였으므로, 300 ㎜ 반도체 웨이퍼에 대한 USJ(Ultra Shallow Junction) 스파이크 어닐링 프로세스(Spike Anneal process)의 관점에서 그 이용에 대해 수반되는 예측 효과에 대해 보다 상세히 설명하는 것이 적절하다.
도11은 시간에 따라 도시된 온도, 즉 각각 제1 및 제2 온도 USJ 어닐링 프로파일(200, 202)을 도시한다. 도11의 결과는 USJ "스파이크(spike)" 프로세스 동안 웨이퍼 온도 응답을 나타내는 컴퓨터 모델에서 일 조의 방정식을 이용하여 얻어진 다. 이 모델은 웨이퍼의 위 및 아래의 가열 장치(예를 들어, 텅스텐-할로겐 램프)에 의해 조명될 때 웨이퍼가 일정한 속도로 가열되는 것을 가정하여 개발되었다. 또한, 에너지원이 꺼질때(즉, 램프로의 전력이 중단될 때) 웨이퍼 냉각 속도는 에너지원으로부터의 잔여 열의 함수이고 램프는 그 고온 필라멘트에 잔여 에너지를 저장하고 소량의 에너지는 수정 램프 외피에 저장되고 복사되는 것으로 가정한다. 열 손실은 웨이퍼 표면으로부터의 복사 및 대류를 통한 것으로 추정된다. 냉각기간 동안 웨이퍼 표면으로부터의 복사 열 손실은 챔버 공동의 표면 반사율의 함수이다. 이들 예측을 위해, 램프 반사기 플레이트는 해당 챔버 표면 영역의 대부분을 나타낸다고 가정한다. 따라서, 본 실시예는 선택적 반사율이 램프 반사기 표면에만 적용되는 것으로 고려된다.
계속 도11을 참조하면, 제1 온도 프로파일(170)이 점선으로 도시된 종래 기술의 온도 프로파일을 도시하고, 연마된 알루미늄으로 형성된 내부 처리 챔버를 갖는 텅스텐-할로겐 램프를 이용하는 표준 RTP 시스템에 대한 전술한 모델을 이용하여 얻어진다. 제2 온도 프로파일(202)은 램프 반사기 표면, 이 경우 웨이퍼에 대해 램프 뒤의 표면만이 확산 산화 알루미늄으로 코팅된다는 것을 제외하고는 처리 챔버와 웨이퍼가 동일한 것으로 고려된다. 제1 프로파일(200)의 경우, 피크 폭(△T1)은 100℃의 온도 강하에 대해 약 1.93초의 기간을 갖는 것으로 도시된다. 그러나, 제2 프로파일(202)의 경우, 100℃의 동일한 온도 강하에 대해 대응 피크 폭(△T2)은 약 1.71초일 뿐이다. 중요하게도, 약 11.3%의 개선이 나타난다. 약 15%만큼 냉각기간이 단축되는 정도로 웨이퍼의 냉각은 크게 개선된다.
복사 고온 측정(pyrometry)의 이용에 대한 논의로 돌아가면, 본 발명의 배경에서의 서론적 논의의 관점에서, 요구 사항의 있을 수 있는 모순은 예컨대 반도체 웨이퍼와 같은 처리 대상의 유효 방출성을 증가시킬 목적으로 높은 반사성 표면을 제공하는 것이 바람직할 때 일어날 수 있다. 이러한 관점에서, 고온계 파장에서 크게 반사되는 챔버를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 이러한 요구는 웨이퍼에 의해 방출된 열 복사의 대부분을 우수하게 흡수하는 챔버를 제조하기 위한 요구와 조화되지 않을 수 있다.
도12를 참조하면, 본 발명은 고온계 파장에서 높은 반사율을 나타내는 반사 스펙트럼을 가지면서 내부가 웨이퍼의 열 복사 스펙트럼에 대해 낮은 전체 반사율을 나타내는 챔버 내부를 이용하여 이들 경쟁하는 요구를 아주 효과적인 방식으로 해결한다. 이를 위해, 도12는 적절한 특성을 제공하는 선택적 반사 코팅 또는 재료의 이상적인 스펙트럼 응답(220)의 선도를 도시한다. 이러한 코팅은 예컨대 다중 층 박막 적층체를 설계하는 것과 같이 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 박막 적층체는 바람직한 특정 반사 스펙트럼의 관점에서 당업자에 의해 제조 가능하다. 게다가, 벌크 재료의 선택 또는 제조는 고온계 파장에서 최대인 반사율을 나타내지만 낮은 전체 반사율을 갖는 것으로 의도된다. 현재 활용 가능하거나 개발될 적절한 스펙트럼 응답을 제공하는 임의의 재료는 본 발명에서의 이용을 위한 것으로 의도된다. 응답(220)은 약 2 ㎛에서의 반사율의 전반적인 강하(222)를 포함한다. 반사율 피크(224)는 적어도 부분적으로 고온계 파장에 집중된 좁은 파장 대역에서 복사를 반사하도록 고온계 파장에 집중되어 있다. 주지된 바와 같이, 피크(224)의 존재가 없는 스펙트럼 응답이 효과적인 램프 가열을 위해 높은 반사율을 제공하면서 웨이퍼 냉각을 개선시키기에 적합한 재료의 이상적인 반사 스펙트럼을 나타내는 것을 알아야 한다(또한 도3 참조).
고온계용으로 이용되는 특정 측정 파장의 선택은 적절한 재료 또는 박막 적층체의 활용성에 적어도 부분적으로 기초한다. 용어 "고온계 파장(pyrometer wavelength)"은 고온계가 하나의 파장에서만 응답하는 것으로 본 발명에서 이용되지만, 이러한 용어는 고온계가 응답하는 비교적 좁은 파장 대역의 중심을 가리키는 것으로 여겨진다.
도12와 관련하여 도13을 참조하면, 도13은 예컨대 반도체 웨이퍼(64)와 같은 처리 대상(64)의 대향 표면을 조명하기 위해 그 내부에 각각 위치된 상부 및 하부 램프 어레이(52a, 52b)를 갖는 처리 챔버(242)를 구비한 시스템(240)을 도식적으로 도시하고 있다. 고온계 또는 일 조의 고온계 광 수집 광학 설비(250)는 웨이퍼의 관점에서 웨이퍼 온도를 감지하기 위해 챔버를 통과하여 인접한 램프들 사이에 구비된다. 단순화하기 위해 하나의 고온계 장치만이 본 실시예에서 도시되어 있지만, 임의의 적절한 개수가 후술하는 바와 같이 웨이퍼의 일측 또는 양측에서 보이도록 채용될 수 있다. 또한, 도12에 도시된 스펙트럼 응답을 구현하는 선택적 반사기 내부(252)는 챔버(242) 내에 구비된다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 가열 및 냉각 특성에 대한 전술한 장점을 제공하면서 챔버 내부의 반사율은 고온계 파장에서 높게 된다.
도12의 관점에서, 본 발명은 우수한 장점을 제공하고, 웨이퍼 가열, 웨이퍼 냉각 및 개선된 온도 측정을 위해 맞춤되거나 커스텀화된 이제까지 볼 수 없었던 커스텀화된 스펙트럼 응답 또는 스펙트럼 응답 시스템을 제공한다. 챔버 성능에 관련한 추가 요인은 이러한 전체적인 스펙트럼 응답 시스템에서 설명되어 지금까지 이용할 수 없었던 이점을 발생시키는 것으로 의도될 수 있다. 예를 들어, 후술하는 바와 같이, 챔버 응답은 고온계(들)에 진입할 수 있는 미광을 약화시키도록 커스텀화될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 다른 모든 챔버 장치와 유사하게 도13의 챔버 장치는 후술하는 바와 같이 임의의 적절한 방식으로 커스텀화될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 챔버 반사 스펙트럼이 고온계 정밀도와 함께 가열 및/또는 냉각 성능을 동시에 최적화하도록 설계되는 일반적인 원리를 인식하고 있다. 이러한 관점에서, 챔버(또는 챔버의 일부)를 고온계 파장에서 강한 흡수성을 갖도록 하는 것에 대해 일부 고온계 설계는 또한 장점을 가질 수 있다. 일 예로서, 가열 장치 램프로부터의 미광의 분포는 미광이 고온계 판독에 최소한으로 영향을 주도록 챔버 내에서 제어될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 고온계 파장에서 낮은 반사율이 챔버 전체에 걸쳐 제공되거나 또는 고온계 광학 설비 내로 이어지는 광 경로 내로 가열 램프로부터의 광을 안내하는 데에 도움이 되는 챔버 벽의 일부분으로 제한된다. 이들 미광 경로를 약화시키는 방식으로 챔버 벽을 설계하기 위한 이러한 인식은, 본질적으로 그리고 자발적으로, 예컨대 개선된 냉각과 같은 본 발명에 의해 알게 되는 매우 우수한 다른 장점은 차치하고 자체적인 미래의 챔버 설계에 대한 효능 있는 개념으로서 증명될 것이다. 미광의 제어는 반사기 설계에 의해 대개 영향을 받는 웨이퍼 온도 측정에 관한 관심이 적어도 진행 중이라는 이유로 중요하다. 따라서, 고온계 설계뿐만 아니라 가열/냉각 성능(예를 들어, 가열 속도 및 냉각 속도) 및 균일성의 각각의 커스텀화된 최적화를 가능하게 하는 스펙트럼식 선택적 코팅은 종래 기술에 비해 포괄적인 개선을 제공하고 자체적인 장점을 가지는 것으로 여겨진다. 동시에, 이러한 인식은 본 명세서에서 교시된 다른 우수한 개념과 조합하여 현저한 개선을 제공하는 것으로 여겨진다.
이제, 도면부호 '260'으로 일반적으로 지시된 시스템 실시예에서 고온계 응답을 최적화하기 위한 다른 가능한 해결책을 도식적으로 도시하는 도14에 대해 논의하기로 한다. 특히, 챔버 벽 표면 설비(262)는 고온계 개구 자체 둘레의 영역(264)에 국부적으로만 고 반사율을 제공한다. 이와 달리, 챔버는 굵은 선으로 도시된 선택적 반사성 내부(266)를 제공할 수도 있다. 이러한 방식으로, 특히 개선된 웨이퍼 냉각을 제공하는 것에 대한 챔버 벽의 특성의 대부분이 보존될 수 있다. 내부(266)는, 아직 설명되지 않았지만 도15를 참조하여 개념적으로 이해되는 것과 같은 미광을 억제할 목적으로 고온계 파장에서 낮은 반사율을 가짐으로써 고온계가 최적화될 수 있다는 것에 유의한다. 그러나, 웨이퍼의 불균일한 과도한 냉각을 방지하기 위해, 고 반사율을 갖는 영역(264)은 매우 작고 그리고/또한 웨이퍼가 회전되고, 이럼으로써 이러한 영역에 의해 생성된 임의의 불균일성이 챔버 불균일성으로부터 야기되는 임의의 국부적인 온도 불균일성을 방위적으로 평균하도록 웨이퍼 표면에 걸쳐 소거된다. 상당한 방출성 개선을 위한 고온계 개구 주위에서 영역 (264)이 충분히 큰 것을 보장하기 위하여 본 기술 분야에 공지된 하나의 표준은 고온계 광학 설비의 각도 수용 범위뿐만 아니라 고온계 개구와 웨이퍼 사이의 거리에 기초한다. 고 반사율의 영역이 개구와 웨이퍼 사이의 거리의 적어도 0.25배의 반경을 갖는 하나 이상의 간단한 접근법이 제안된다. 이는 영역을 작게 유지하는 균일성 조건과 상충되고, 따라서 본 발명에 의해 교시된 바와 같이 스펙트럼 선택 접근법의 이점을 강조한다. 대안적인 실시 형태에서, 영역(264)은 우수한 반사하기보다는 우수하게 흡수할 수 있다. 이러한 실시 형태는 상이한 방출 교정 체계가 이용되는 고온계에 대하여 유용할 수 있다. 그러면, 이러한 높은 흡수 실시 형태는 특히 비제한적으로 고온계 입력 광학 설비 부근의 램프로부터 유래하는 미광에 대하여, 흡수 표면 상의 미광 입사를 감쇠시키도록 채용될 수 있다. 도15는 도14의 선택 반사 내부(266)의 이상적인 스펙트럼 응답(270)의 도면이고, 고온계 파장은 1 ㎛인 것으로 가정한다. 응답(270)은 1 ㎛가 중앙인 고온계 대역에서의 미광 복사의 억제에 이용하도록 1 ㎛의 파장에서 일반적인 반사율 강하(222) 및 반사성 골(272)을 포함한다. 도15와 도12를 비교하면, 고온계 응답 대역의 위치가 선택 가능한 것으로 이해될 수 있다. 게다가, 직접적인 대상에 따라, 고온계 파장을 억제하거나 이를 반사하는 것이 바람직할 수도 있다. 일부 실시예에서, 챔버의 일부분은 고온계 파장을 선택적으로 반사할 수 있고, 한편 챔버의 다른 부분은 고온계 파장을 선택적으로 흡수할 수 있다. 예를 들어, 도14의 영역(264)은 영역(266)이 도15에 따라 응답하는 상태에서 고온계 파장만을 선택적으로 반사하도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 도15의 스펙트럼 응답은, 예를 들어 고온계가 방 출에 의한 것보다 미광에 의해 보다 교란되는 경우 도13의 시스템 장치의 내부(252)를 위해 사용될 수 있다. 또한, 도15의 스펙트럼 응답은 도14의 시스템(260)에서 또한 유용할 수 있고, 이 경우 영역(264)은 방출이 달리 처리될 때 미광을 감쇠시키는 것이 바람직하다. 이들 다양한 모든 예에 대해서, 임의의 수의 대안적이고 사용자 지정된 응답이 특정 설정에서 발생할 수 있는 설계 조건에 기초하여 공식화될 수 있음을 실현하는 것이 중요하다. 예를 들어, 하나의 설정에서 흡수 또는 선택적으로 흡수하는 영역을 선택하는 것이 바람직하며, 한편 다른 설정에서는 동일한 영역이 반사 또는 선택적으로 반사하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 교시의 견지에서, 본 발명은 챔버 응답을 지정하기 위하여 본 기술 분야의 숙련자가 직면하는 넓은 범위의 설계 목적을 극복하기 위해 이용될 수 있는 매유 유연한 설정의 설계 개념을 제공할 것이 제안된다.
도16은 챔버(282) 내의 가열 장치(52)를 이용하여 가열되는 단면 웨이퍼를 구비하는 시스템(280)을 도식적으로 도시한다. 챔버 내부(284)는 챔버의 전체에서 선택적 반사를 제공하기 위해 균일하게 처리된다. 고온계(250) 또는 그 광학 설비는 웨이퍼(64)의 하부면을 볼 수 있도록 배열된다. 내부(284)의 반사 스펙트럼은 고온계(250)를 위하여 최적화될 수 있다. 역시, 고온계의 상세에 따라, 고온계 파장에서 높거나 낮은 반사율을 갖는 것이 유리할 것이다.
도17은 고온 측정을 위해 최적화된 챔버(292) 내에서 가열 장치(52)를 이용하여 가열되는 단면 웨이퍼를 구비하는 시스템(290)을 도식적으로 도시한다. 고온계 주위의 챔버의 부분(294)은 고온계 성능을 최적화하기 위해 선택적으로 반사성 이다. 두꺼운 실선으로 나타낸 챔버 내부의 다른 부분(296)은 그 반사 스펙트럼이 고온계용으로 최적화될 필요가 없도록 고온계 광학 설비로부터 이격된다. 그러나, 부분(296)은, 예를 들어 미광의 보다 양호한 억제를 위해 고온계 파장에서 낮은 반사율을 갖도록 최적화될 수 있다(도15 참조). 고온계로 둘러싸인 부분(294)은 앞서 개술한 다수의 가능한 방식에서 직면하게 되는 설계 환경의 관점에서 부분(296)과 상이한 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다는 것에 유의한다.
도18은 챔버(302) 내의 가열 장치(52)를 이용하여 가열되는 단면 웨이퍼를 구비하는 시스템(300)을 도식적으로 도시한다. 이러한 예에서, 두꺼운 실선을 이용하여 나타낸 선택적 반사기 코팅(304)은 단면 가열 챔버를 위한 고온계 성능을 최적화하도록 설계된다. 특히, 선택적 반사율은 고온계 광학 설비를 둘러싸는 영역으로부터 배제되지 않으므로, 그 반사 스펙트럼은, 예를 들어 고온계 파장에서 높은 반사율을 유지함으로써 고온계를 위하여 최적화될 수 있다. 이러한 상황에서, 코팅은 도시되는 바와 같이 고온계 파장으로부터 이격된 모든 파장을 흡수할 수 있다. 웨이퍼와 마주하는 챔버의 저부 표면의 일부가 본 예에서 코팅(304)으로 처리되는 것에 유의한다. 코팅(304)의 존재의 결과로서, 균일한 처리 결과가 가능해진다는 것을 알 것이다. 이중선을 이용하여 나타낸 챔버 내부의 잔여 부분(306)은 효율적인 반사 램프 복사를 위하여 처리될 수 있다. 대안적으로, 코팅(304)은 예를 들어, 이에 대해 고온계 관련 사항에 따라 미광을 억제하도록 구성될 수 있다. 물론, 선택적인 반사율은 전술된 사항과 일치되게 채용될 수도 있다. 일 실시 형태에서, 챔버의 부분(306)은 웨이퍼 가열/냉각 성능을 개선하기 위해 선택적 반사율을 갖도록 처리될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 부분(306)은 도15의 반사성 골(272)로 도시된 바와 같이 고온계 파장을 흡수하도록 처리될 수 있다. 또한, 이들 실시 형태는 도15와 일치하는 방식으로 부분(306)이 응답하도록 조합될 수 있다.
이제, 도18에 관련하여 도19에 대해 논의하기로 한다. 전자는 선택적 반사성 코팅(304)의 이상적인 스펙트럼 응답(310)의 도면이고, 고온계 파장은 2.5 ㎛인 것으로 가정한다. 응답(310)은 모든 다른 파장들이 고온계 파장에 관련하여 감쇠되도록 약 2.5 ㎛가 중앙인 좁은 파장 대역 내에서 반사성 피크(312)를 포함한다. 이러한 접근법은 그 파장에서의 유효 방출의 개선을 위해 단면 가열 시스템에서 유용한 것으로 간주된다. 코팅은 웨이퍼의 아래의 반사기로 제한될 수 있다. 웨이퍼의 아래에 램프가 위치하지 않기 때문에 단파장 반사율은 높을 필요가 없다.
도20은 챔버(322) 내의 가열 장치를 이용하여 가열되는 단면 웨이퍼를 구비하는 시스템(320)을 도식적으로 도시한다. 영역(326)은 고온계 광학 설비로 둘러싸인 영역(328)을 배제하는 굵은 선으로 도시된 챔버 저부의 부분을 포함한다. 영역(328)은, 예를 들어 코팅을 이용하여 처리되어, 영역(326)의 반사 스펙트럼은 고온계를 최적화하도록 요구되지 않는다. 그러나, 영역(328)은 고온계 대역의 높은 반사율을 갖도록 구성된다. 고온 측정 성능에 대하여, 영역(326)은, 예를 들어 도15에 도시된 바와 같이 미광의 보다 양호한 억제를 위해 고온계 파장에서 낮은 반사율을 갖도록 최적화될 수 있다. 대안적인 일 실시예에서, 영역(326)은 고온계 개선 및 웨이퍼 냉각의 개선을 위한 광대역 흡수기일 수 있다.
도21은 설명을 위하여 투명하게 도시된 전술한 웨이퍼(64)로부터 취한 도식적인 평면도이다. 웨이퍼(64)는 단면 또는 양면 가열되는, 본 발명에 따라 생성된 챔버(330) 내에 있다. 웨이퍼(64)는 화살표(332)로 나타낸 바와 같이, 웨이퍼의 중앙으로부터 다양한 반경(334a 내지 334c)에서 다수의 고온계(250a 내지 250c)(또는 그 광학 설비)의 가시 영역을 지나 회전된다. 선택적인 반사기 또는 흡수기 코팅(336)은 챔버 저부 상에 도포될 수 있고, 전술한 설명과 일치되도록 고온 측정에 있어 성능의 저하를 방지하기 위하여 각각의 고온계 주위에서 영역들(338a 내지 338c) 각각으로부터 배제될 수 있다. 각각의 전술한 물리적인 실시예들이 특정한 각각의 배향을 갖는 다양한 구성요소에 대해 설명되었지만, 본 발명은 광범위한 위치 및 상호 배향으로 위치되는 각종 구성요소에 의해 다양한 구체적인 구성을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에서 설명된 방법은, 예를 들어 각종 단계의 재순서화, 변형 및 재조합에 의해 제한되지 않는 다양한 방식으로 변형될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명한 장치 및 관련 방법은 다양한 상이한 형상으로 제공될 수도 있으며 비제한적인 수의 다양한 방식으로 변형될 수도 있고, 본 발명은 본 발명의 사상 또는 범주로부터 벗어남이 없이 많은 다른 구체적인 형태로 실시될 수도 있음을 알 것이다. 따라서, 본 예 및 방법은 제한적이 아닌 예시를 윈한 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 본 명세서에 주어진 상세 사항으로 제한되지 않고 적어도 첨부된 청구의 범위의 범주 내에서 변형될 수 있다.
Claims (166)
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템에 있어서,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치와,가열 장치 복사 에너지의 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율이 챔버 한정 수단의 일부를 형성하는 벽 설비 상에 입사되도록 처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 상기 처리 대상을 노출시키는 데 사용하기 위한 챔버 한정 수단을 포함하며,상기 벽 설비의 적어도 일부분은 그 위에 입사하는 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하고 그 위에 입사하는 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하도록 구성된 시스템.
- 제1항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 제2 방식으로 응답하도록 구성된 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 챔버 한정 수단은 상기 열원 복사 에너지의 상기 제1 분율에 대해 제1 반사 스펙트럼을 나타내고, 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율에 대해 상이한 제2 반사 스펙트럼을 나타내는 시스템.
- 제2항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 약 75%보다 많이 반사하고, 처리 대상 복사 에너지의 약 75%보다 많이 흡수하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 적어도 60%를 반사하고, 처리 대상 복사 에너지의 적어도 60%를 흡수하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 벽 설비의 상기 적어도 일부분은 적어도 상기 제2 방식으로 응답하는 재료의 내부층을 포함하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 1 nm 내지 1.5 mm 범위의 두께를 포함하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 벽 설비는 상기 재료의 내부층을 지지하는 금속 벽의 배열부를 포함하는 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 금속벽은 알루미늄을 포함하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 알루미늄 산화물 및 티타늄 이산화물 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 적어도 하나의 원소의 산화물을 포함하는 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 내부층은 대략 1 nm 내지 1.5 mm의 범위의 두께를 포함하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 폴리머를 포함하는 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 폴리머는 제1 방식 및 제2 방식 중 적어도 하나의 방식으로 벽 설비의 응답에 적어도 부분적으로 기여하는 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 내부층은 상기 폴리머를 갖는 필러를 포함하는 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 폴리머는 선택적인 반사 특성을 포함하고, 상기 필러는 베이스 코팅 재료로서 폴리머의 선택적 반사 특성을 변형시키는 시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 필러는 알루미늄 산화물 입자, 티타늄 이산화물 입자, 유리 입자 및 유리 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부 주연부를 형성하도록 협력 작동하는 하나 이상의 챔버벽 부재를 포함하고, 상기 내부 주연부는 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율을 수용하고 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율을 수용하기 위한 하나 이상의 시트 부재를 지지하여 상기 시트 부재가 그 위에 입사되는 상기 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율의 대부분을 흡수함으로써 적어도 제2 방식으로 응답하게 하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부 주연부를 형성하도록 협력 작동하는 하나 이상의 챔버벽 부재를 포함하고, 상기 내부 주연부는 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율을 수용하고 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율을 수용하기 위한 하나 이상의 시트 부재를 지지하여 상기 시트 부재가 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하게 하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 벽 설비는 상기 열원 복사 에너지 및 상기 처리 대상 복사 에너지에 유동성 재료를 노출시키는 방식으로 유동성 재료의 층을 지지하도록 구성되어, 상기 유동성 재료가 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식 중 적어도 하나의 방식으로 응답하게 하는 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 벽 설비는 (i) 내부 주연부를 형성하도록 협력 작동하는 하나 이상의 챔버벽 부재와, (ii) 상기 내부 주연부의 적어도 일부분과 상기 기판 사이에 지지되는 투과성 벽 부재를 포함하며, 내부 주연부의 상기 부분과 투과성 벽 부재 사이에 통로가 형성되어 상기 유동성 재료가 상기 투과성 벽 부재를 통해 열원 복사 에너지와 처리 대상 복사 에너지에 노출되게 하는 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 유동성 재료는 챔버 한정 수단을 냉각시키는 역할을 추가로 제공하는 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 유동성 재료는 액체인 시스템.
- 제23항에 있어서, 상기 액체는 물을 포함하는 시스템.
- 제23항에 있어서, 상기 액체는 중수소화 물을 포함하는 시스템.
- 제23항에 있어서, 상기 액체는 산화중수소를 포함하는 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 유동성 재료는 가스 상태인 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 벽 설비는 처리 대상에 인접하게 내향으로 이격된 내부벽 및 외부벽을 포함하여 상기 유동성 재료를 수용하도록 내부벽과 외부벽 사이에 공동을 형성하며, 그 안에 상기 유동성 재료가 수용되는 시스템.
- 제28항에 있어서, 상기 내부벽은 상기 열원 복사 에너지와 상기 처리 대상 복사 에너지에 대해 대체로 투과성인 시스템.
- 제28항에 있어서, 상기 내부벽은 상기 처리 대상 복사 에너지에 대해 대체로 불투과성이고 상기 열원 복사 에너지에 대해 대체로 투과성인 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 벽 설비는 열원 복사 에너지의 대부분을 반사하도록 적어도 상기 제1 방식으로 응답하는 박막 적층체와 단일층 박막 코팅 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부층이 상기 처리 대상에 가장 인접하도록 적어도 두 개의 층으로 이루어진 층상 구성을 포함하는 시스템.
- 제32항에 있어서, 상기 내부층은 인접한 외부층에 직접 부착되는 시스템.
- 제33항에 있어서, 상기 인접층은 적어도 상기 프로세싱 중에 직접 노출에 의 해 상기 처리 대상에 오염물을 발생시키고, 상기 내부층은 상기 오염물이 처리 대상에 도달하는 것을 방지하는 시스템.
- 제34항에 있어서, 상기 인접층은 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식 모두로 응답하는 시스템.
- 제32항에 있어서, 상기 층상 구성은 상기 내부층으로부터 외향으로 이격된 부가층을 포함하여, 상기 내부층과 상기 부가층 사이에 유체층을 지지하기 위한 공동이 형성되도록 하여서, 유체층이 상기 층상 구성 내에서 제2 층으로서 제공되고 부가층이 제3 층으로서 제공되게 하는 시스템.
- 제36항에 있어서, 상기 부가층은 적어도 상기 프로세싱 중에 직접 노출에 의해 상기 처리 대상에 오염물을 발생시키고, 상기 내부층은 상기 오염물이 처리 대상에 도달하는 것을 방지하는 시스템.
- 제36항에 있어서, 상기 유체층은 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하는 시스템.
- 제36항에 있어서, 상기 부가층은 상기 제1 방식으로 응답하고, 상기 유체층은 적어도 상기 제2 방식으로 응답하는 시스템.
- 제36항에 있어서, 상기 유체층은 직접 노출에 의해 상기 처리 대상에 오염물을 발생시키고, 상기 내부층은 처리 대상에 상기 오염물이 도달하는 것을 방지하는 시스템.
- 제32항에 있어서, 상기 층상 구성은 박막 적층체를 포함하는 시스템.
- 제41항에 있어서, 상기 박막 적층체는 층상 구성에서 처리 대상에 가장 인접한 상기 내부층으로서 제공되고, 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하도록 박막 적층체와 협력 작동하는 인접층에 의해 지지되는 시스템.
- 제1항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은, 벽 설비의 상기 부분이 제1 및 제2 방식으로 응답하게 하는 가열 장치의 열원 방출 스펙트럼 및 처리 대상의 소정의 방출 스펙트럼과 협력 작동하는 적어도 반사율의 전반적인 강하를 파장이 증가함에 따라 제공하는 시스템.
- 제43항에 있어서, 상기 반사율의 전반적인 강하는 주로 대략 1 ㎛와 10 ㎛ 사이의 범위에서 발생하는 시스템.
- 제43항에 있어서, 상기 반사율의 전반적인 강하는 적어도 대략 약 2 ㎛와 3 ㎛ 사이에서 발생하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 벽 설비는 하나 이상의 벽 부재를 사용하여 형성되고, 각각의 벽 부재는 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하는 전체 두께를 포함하는 시스템.
- 제46항에 있어서, 상기 벽 부재는 불투과성 석영 및 알루미나 중 적어도 하나로 형성되는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 벽 설비는 적어도 상기 제1 및 제2 방식으로 응답하는 챔버에 기여하는 표면 거칠기를 갖는 내부면 설비를 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 챔버 한정 수단은 상기 가열 장치와 상기 기판 사이에 지지된 윈도우 장치를 포함하여, 가열 장치 복사 에너지의 상기 부분이 상기 윈도우 장치를 통과하여 상기 처리 대상에 도달하게 하고 처리 대상 복사 에너지의 일부분이 윈도우 장치에 입사하게 하는 시스템.
- 제49항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 파장이 증가함에 따라 적어도 투과율의 전반적인 강하를 제공하는 시스템.
- 제50항에 있어서, 상기 투과율의 전반적인 강하는 약 1 ㎛와 10 ㎛의 범위에서 주로 발생하는 시스템.
- 제50항에 있어서, 상기 투과율의 전반적인 강하는 적어도 대략 2 ㎛와 3 ㎛ 사이에서 발생하는 시스템.
- 제49항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 그 대부분을 흡수함으로써 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분에 대해 제2 방식으로 응답하도록 구성된 시스템.
- 제53항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 그 위로 입사하는 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분의 흡수에 적어도 부분적으로 응답하는 상기 시스템의 작동 중에 피크 온도에 도달하고, 피크 온도는 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율을 흡수하여서 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분의 크기를 감소시키는 벽 설비의 상기 부분에 의해 감소되는 시스템.
- 제53항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 그 위에 입사하는 상기 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 적어도 상기 제2 방식으로 응답하도록 구성된 박막 적층체를 포함하는 시스템.
- 제55항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 상기 처리 대상으로부터 각각 벗어나 는 그리고 이를 향하는 제1 및 제2 대향 주요면을 형성하는 윈도우 층을 포함하고, 상기 박막 적층체는 상기 제1 및 제2 주요면 중 하나에 의해 지지되는 시스템.
- 제53항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 적어도 두 개의 층을 갖는 층상 구성을 포함하는 시스템.
- 제57항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분과 열원 복사 에너지의 상기 부분에 유동성 재료를 노출시키는 방식으로 상기 층들 중 인접한 한 쌍의 층 사이에서 유동성 재료의 층을 지지하도록 구성되어, 상기 유동성 재료가 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 상기 제2 방식으로 적어도 전반적으로 응답하게 된 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 유동성 재료는 상기 챔버 한정 수단을 냉각시키는 역할을 추가로 제공하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 벽 설비의 상기 부분은 벽 설비에 의해 한정된 총 표면적의 대략 20% 이상인 처리 표면적을 커버하는 시스템.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템에서의 방법이 며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 열원 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치를 제공하는 단계와,가열 장치 복사 에너지의 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율이 챔버 한정 수단의 일부를 형성하는 벽 설비 상에 입사되도록 처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 상기 처리 대상을 노출시키는 데 사용하기 위한 챔버 한정 수단을 사용하여 처리 챔버를 형성하는 단계와,상기 벽 설비의 적어도 일부분을 그 위에 입사하는 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하고 그 위에 입사하는 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하도록 구성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제61항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 제2 방식으로 응답하도록 구성된 방법.
- 제62항에 있어서, 상기 챔버 한정 수단은 상기 열원 복사 에너지의 상기 제1 분율에 대해 제1 반사율 스펙트럼을 나타내고, 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율 에 대해 상이한 제2 반사율 프로파일을 나타내도록 구성된 방법.
- 제62항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 75%보다 많이 반사하고, 처리 대상 복사 에너지의 75%보다 많이 흡수하는 방법.
- 제62항에 있어서, 벽 설비의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 적어도 60%를 반사하고, 처리 대상 복사 에너지의 적어도 60%를 흡수하는 방법.
- 제62항에 있어서, 적어도 상기 제2 방식으로 응답하는 벽 설비의 적어도 상기 부분에 대해 재료의 내부층을 갖는 처리 챔버를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제66항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 1 nm 내지 1.5 mm 범위의 두께를 포함하는 방법.
- 제66항에 있어서, 금속 벽의 설비를 사용하여 상기 벽 설비를 형성하는 단계 및 이에 의해 상기 재료의 내부층을 지지하는 단계를 포함하는 방법.
- 제68항에 있어서, 상기 금속 벽은 알루미늄을 포함하도록 형성된 방법.
- 제66항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 알루미늄 산화물 및 티타늄 이산화물 중 적어도 하나를 포함하도록 형성된 방법.
- 제66항에 있어서, 상기 재료의 내부층은 적어도 하나의 원소의 산화물을 포함하는 방법.
- 제70항에 있어서, 상기 내부층은 대략 1 nm 내지 1.5 mm의 범위의 두께로 구성된 방법.
- 제66항에 있어서, 상기 코팅 재료의 내부층은 폴리머를 포함하는 방법.
- 제66항에 있어서, 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식 중 적어도 하나로 벽 설비의 응답에 적어도 부분적으로 기여하도록 상기 폴리머를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제73항에 있어서, 폴리머를 갖는 상기 내부층의 일부로서 필러를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제75항에 있어서, 상기 필러는 기부 코팅 재료로서 폴리머의 선택적 반사율을 변형시키는 방법.
- 제76항에 있어서, 알루미늄 산화물 입자, 티타늄 이산화물 입자, 유리 입자 및 유리 섬유 중 적어도 하나를 상기 필러에 제공하는 단계를 포함하는 방법.
- 제62항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부 주연부를 형성하도록 협력 작동하는 하나 이상의 챔버벽 부재를 사용하여 형성되고, 상기 방법은 하나 이상의 시트 부재를 상기 내부 주연부로 지지하여 챔버 한정 수단의 내부면을 형성하여서 시트 부재가 그 위에 입사하는 상기 처리 대상 복사 에너지의 제1 분율의 대부분을 흡수함으로써 적어도 제2 방식으로 응답하게 하는 단계를 포함하는 방법.
- 제62항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부 주연부를 형성하도록 협력 작동하는 하나 이상의 챔버벽 부재를 사용하여 구성되고, 상기 방법은 가열 장치 복사 에너지의 제1 분율을 수용하고 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율을 수용하기 위해 상기 내부 주연부를 사용하여 하나 이상의 시트 부재를 지지하여서 시트 부재가 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하게 하는 단계를 포함하는 방법.
- 제62항에 있어서, 상기 벽 설비는 유동성 재료를 상기 열원 복사 에너지 및 상기 처리 대상 복사 에너지에 노출시키는 방식으로 유동성 재료의 층을 지지하도록 구성되어 상기 유동성 재료가 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식 중 적어도 하나의 방식으로 응답하게 하는 방법.
- 제80항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부 주연부를 형성하도록 협력 작동하는 하나 이상의 챔버벽 부재를 포함하고, 상기 방법은 상기 기판과 상기 내부 주연부의 적어도 일부분 사이에서 투과성 벽 부재를 지지하여 투과성 벽 부재와 내부 주연부의 상기 부분 사이에서 통로를 형성하여서 상기 유동성 재료가 상기 투과성 벽 부재를 통해 처리 대상 복사 에너지 및 열원 복사 에너지에 노출되게 하는 단계를 포함하는 방법.
- 제80항에 있어서, 챔버 한정 수단을 냉각시키기 위해 상기 유동성 재료의 층을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제80항에 있어서, 상기 유동성 재료로서 액체를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제83항에 있어서, 상기 액체의 적어도 일부분으로서 물을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제83항에 있어서, 상기 액체의 적어도 일부분으로서 중수소화 물을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제83항에 있어서, 상기 액체 내에서 산화중수소를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제80항에 있어서, 상기 유동성 재료로서 가스를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제80항에 있어서, 상기 벽 설비를 처리 대상에 인접하게 내향으로 이격된 내부벽과 외부벽을 포함하도록 구성하여 상기 유동성 재료를 수용하도록 내부벽과 외부벽 사이에 공동을 형성하는 단계와, 상기 유동성 재료가 그 안에 수용되게 하는 단계를 포함하는 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 내부벽을 상기 열원 복사 에너지와 상기 처리 대상 복사 에너지에 대해 대체로 투과성이도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 내부벽을 상기 처리 대상 복사 에너지에 대해 대체로 불투과성이고 상기 열원 복사 에너지에 대해 대체로 투과성이도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제62항에 있어서, 열원 복사 에너지의 대부분을 반사하도록 적어도 상기 제1 방식으로 응답하는 상기 벽 설비의 일부로서 박막 적층체와 단일층 박막 코팅 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제62항에 있어서, 상기 챔버 한정 수단을 내부층이 상기 처리 대상에 가장 인접하도록 적어도 두 개의 층으로 이루어진 층상 구성을 포함하도록 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제92항에 있어서, 상기 내부층을 인접한 외부층에 직접 부착시키는 단계를 포함하는 방법.
- 제93항에 있어서, 상기 인접층은 적어도 상기 프로세싱 중에 상기 처리 대상에의 직접 노출에 의해 오염물을 발생시키고, 상기 내부층은 상기 오염물이 처리 대상에 도달하는 것을 방지하는 방법.
- 제94항에 있어서, 상기 인접층을 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식 모두로 응답하도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제92항에 있어서, 상기 내부층으로부터 외향으로 이격된 부가층을 층상 구성의 일부로서 제공하여 유체층을 지지하기 위한 공동을 상기 내부층과 상기 부가층 사이에 형성하여서, 유체층이 상기 층상 구성 내에서 제2 층으로서 기능하고 부가층이 제3 층으로서 역할하게 하는 단계를 포함하는 방법.
- 제96항에 있어서, 상기 부가층은 적어도 상기 프로세싱 중에 상기 처리 대상에의 직접 노출에 의해 오염물을 발생시키고, 상기 방법은 상기 내부층을 상기 오염물이 처리 대상에 도달하는 것을 방지하도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제96항에 있어서, 상기 유체층을 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제96항에 있어서, 상기 부가층은 상기 제1 방식으로 응답하도록 선택되고, 상기 유체층은 적어도 제2 방식으로 응답하도록 선택되는 방법.
- 제96항에 있어서, 상기 유체층은 직접 노출에 의해 상기 처리 대상에 오염물을 발생시키고, 상기 방법은 상기 내부층을 처리 대상에 상기 오염물이 도달하는 것을 방지하도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제92항에 있어서, 상기 층상 구성의 적어도 일부분으로서 박막 적층체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제101항에 있어서, 상기 박막 적층체를 층상 구성에서 처리 대상에 가장 인접한 상기 내부층으로서 형성하는 단계와, 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응 답하도록 일련의 박막 코팅과 협력 작동하는 인접층을 사용하여 박막 적층체를 지지하는 단계를 포함하는 방법.
- 제61항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은, 챔버 수단이 제1 및 제2 방식으로 응답하게 하는 가열 장치의 열원 방출 스펙트럼 및 처리 대상의 소정의 방출 스펙트럼과 협력 작동하는 적어도 반사율의 전반적인 강하를 파장이 증가함에 따라 제공하도록 구성된 방법.
- 제103항에 있어서, 상기 확산 반사율의 전반적인 강하는 주로 약 1 ㎛와 10 ㎛ 사이의 범위에서 발생하는 방법.
- 제43항에 있어서, 상기 확산 반사율의 전반적인 강하는 적어도 대략 2 ㎛와 3 ㎛ 사이에서 발생하는 방법.
- 제61항에 있어서, 상기 벽 설비를 하나 이상의 벽 부재를 사용하여 형성하는 단계를 포함하고, 각각의 벽 부재는 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하는 전체 두께를 포함하는 방법.
- 제106항에 있어서, 불투과성 석영 및 알루미나 중 적어도 하나를 사용하여 상기 벽 부재를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제61항에 있어서, 상기 벽 설비는 내부면 설비를 포함하고, 상기 방법은 적어도 상기 제1 및 제2 방식으로 응답하는 상기 챔버에 기여하는 표면 거칠기를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제61항에 있어서, 상기 가열 장치와 상기 기판 사이에서 윈도우 장치를 지지하여 가열 장치 복사 에너지의 상기 부분이 상기 윈도우 장치를 통과하여 상기 처리 대상에 도달하게 하고 처리 대상 복사 에너지의 일부분이 윈도우 장치에 입사하게 하는 단계를 포함하는 방법.
- 제109항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 그 위로 입사하는 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분의 흡수에 적어도 부분적으로 응답하는 상기 시스템의 작동 중에 피크 온도에 도달하고, 피크 온도는 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율을 흡수하여서 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분의 크기를 감소시키는 벽 설비의 상기 부분에 의해 감소되는 방법.
- 제109항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 파장이 증가함에 따라 적어도 반사율의 전반적인 강하를 제공하도록 구성된 방법.
- 제109항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 파장이 증가함에 따라 적어도 투과율 의 전반적인 강하를 제공하도록 선택된 방법.
- 제112항에 있어서, 상기 투과율의 전반적인 강하는 주로 대략 1 ㎛와 10 ㎛의 범위에서 발생하는 방법.
- 제112항에 있어서, 상기 투과율의 전반적인 강하는 적어도 대략 2 ㎛와 3 ㎛ 사이에서 발생하는 방법.
- 제109항에 있어서, 그 대부분을 흡수함으로써 처리 대상 복사 에너지의 상기 부분에 대해 제2 방식으로 응답하도록 상기 윈도우 장치를 구성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제115항에 있어서, 그 위에 입사하는 상기 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 적어도 상기 제2 방식으로 응답하도록 구성된 박막 적층체를 윈도우 장치의 일부로서 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제116항에 있어서, 상기 윈도우 장치는, 상기 처리 대상으로부터 각각 벗어나는 그리고 이를 향하는 제1 및 제2 대향 주요면을 형성하고 상기 박막 적층체를 상기 제1 및 제2 주요면 중 하나를 사용하여 지지하는 윈도우 층에 의해 구성되는 방법.
- 제53항에 있어서, 적어도 두 개의 층을 갖는 윈도우 장치를 형성하도록 층상 구성을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 제118항에 있어서, 상기 윈도우 장치는 상기 처리 대상 복사 에너지와 상기 열원 복사 에너지에 유동성 재료를 노출시키는 방식으로 상기 층들 중 인접한 한 쌍의 층 사이에서 유동성 재료의 층을 지지하도록 구성되어, 상기 유동성 재료가 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 상기 제2 방식으로 적어도 전반적으로 응답하게 된 방법.
- 제119항에 있어서, 상기 유동성 재료는 상기 챔버 한정 수단을 냉각시키는 역할을 추가로 제공하는 방법.
- 제61항에 있어서, 상기 벽 설비의 상기 부분은 벽 설비에 의해 한정된 총 표면적의 대략 20% 이상인 처리 표면적을 커버하는 방법.
- 프로세싱 중에 처리 대상을 수용하여 지지하기 위한 비변형식 챔버 장치-상기 비변형식 챔버 장치는 비변형식 챔버 장치 내에서 가열된 후 상기 처리 대상의 소정의 최대 냉각률을 제공함-와 사용가능하여 처리 대상을 프로세싱하는 시스템에서 사용되며, 비변형식 챔버 장치에 대한 대안으로서 상기 시스템에 사용가능한 변 형식 챔버 장치이며,소정의 최대 냉각률보다 큰 변형 최대 냉각률을 제공하는 데 사용하기 위해 구성된, 상기 처리 대상을 내부에서 지지하기 위한 챔버 한정 수단을 포함하는 변형식 챔버 장치.
- 제122항에 있어서, 상기 소정의 가열 장치는 작동 온도에서 가열 장치 방출 스펙트럼을 나타내고, 상기 처리 대상은 가열 장치 방출 스펙트럼과 상이한 처리 대상 방출 스펙트럼을 나타내도록 처리 대상 온도로 가열되고, 상기 챔버 한정 수단은 변형된 최대 냉각률을 제공하도록 처리 대상 방출 스펙트럼에 대해 제2 방식으로 응답하면서 가열 장치 방출 스펙트럼에 대해서 제1 방식으로 응답하도록 구성된 변형식 챔버 장치.
- 제123항에 있어서, 상기 챔버 한정 수단은 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하는 선택적 반사율을 가지고 구성된 내부 주연부를 포함하는 변형식 챔버 장치.
- 제124항에 있어서, 상기 내부 주연부는 적어도 하나의 원소의 산화물을 포함하는 내부층에 의해 형성되는 변형식 챔버 장치.
- 제125항에 있어서, 상기 내부층은 알루미늄 산화물 및 티타늄 이산화물 중 적어도 하나를 포함하는 변형식 챔버 장치.
- 제125항에 있어서, 상기 내부층은 대략 1 nm와 1.5 mm의 범위의 두께를 포함하는 변형식 챔버 장치.
- 제122항에 있어서, 상기 비변형식 챔버 장치는 처리 대상으로부터 소정의 열손실률을 생성하도록 처리 대상과 협력 작동하고, 상기 챔버 한정 수단은 처리 대상과 사용될 때 상기 비변형 열손실률보다 큰 변형 열손실률을 생성하는 변형식 챔버 장치.
- 프로세싱 중에 처리 대상을 수용하여 지지하기 위한 비변형식 챔버 장치-상기 비변형식 챔버 장치는 비변형식 챔버 장치 내에서 가열한 후 상기 처리 대상의 소정의 최대 냉각률을 제공함-와 사용가능하여 처리 대상을 프로세싱하는 시스템에서 사용되는 방법이며,상기 소정의 최대 냉각률보다 큰 상기 처리 대상의 변형 최대 냉각률을 제공하는 데 사용하기 위한 것으로 상기 처리 대상을 내부에서 지지하기 위한 변형식 챔버 한정 수단을 구성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제129항에 있어서, 상기 소정의 가열 장치는 작동 온도에서 가열 장치 방출 스펙트럼을 나타내고, 상기 처리 대상은 가열 장치 방출 스펙트럼과 상이한 처리 대상 방출 스펙트럼을 나타내도록 상기 프로세싱 중에 처리 대상 온도로 가열되고, 상기 챔버 한정 수단은 변형된 최대 냉각률을 제공하도록 처리 대상 방출 스펙트럼에 대해 제2 방식으로 응답하면서 가열 장치 방출 스펙트럼에 대해서 제1 방식으로 응답하도록 구성된 방법.
- 제130항에 있어서, 상기 제1 방식 및 상기 제2 방식으로 응답하는 선택적 반사 프로파일로 구성된 적어도 내부층을 갖는 상기 챔버 한정 수단의 내부 주연부를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제131항에 있어서, 알루미늄 산화물 및 티타늄 이산화물 중 적어도 하나를 사용하여 상기 내부층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제127항에 있어서, 상기 내부층은 대략 1 nm와 1.5 mm의 두께를 포함하도록 형성된 방법.
- 제129항에 있어서, 상기 비변형식 챔버 장치는 처리 대상으로부터 소정의 열손실률을 생성하도록 처리 대상과 협력 작동하고, 상기 비변형 열손실률보다 큰 변형 열손실률을 생성하도록 상기 챔버 한정 수단을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템이며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치와,가열 장치 복사 에너지의 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율이 챔버 한정 수단의 일부를 형성하는 벽 설비 상에 입사되도록 처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 상기 처리 대상을 노출시키는 데 사용하기 위한 챔버 한정 수단을 포함하며,상기 벽 설비의 적어도 일부분은 가열 장치 복사 에너지의 상기 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 상기 제2 분율에 대해 선택적 반사율로 응답하도록 구성된 시스템.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템에서의 방법이며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼 및 열원 복사 에너지를 갖는 가열 장치를 사용하여 처리 대상을 가열하는 단계와,챔버 한정 수단에 의해 한정된 처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 처리 대상을 노출시켜, 가열 장치 복사 에너 지의 제1 분율과 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율이 챔버 한정 수단의 일부를 형성하는 벽 설비 상에 입사되게 하는 단계와,가열 장치 복사 에너지의 상기 제1 분율 및 처리 대상 복사 에너지의 제2 분율에 대해 선택적 반사율로 응답하도록 상기 벽 설비를 구성하는 단계를 포함하는 방법.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템이며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치와,감지 파장에서 처리 대상 복사 에너지를 감지하기 위한 감지 수단과,처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 상기 처리 대상을 노출시키기 위한 챔버 한정 수단을 포함하며,상기 챔버 한정 수단의 적어도 일부분은 (i) 그 위에 입사되는 가열 장치 복사 에너지의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하는 것과 (ii) 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하는 것과 (iii) 감지 파장에서 제3 방식으로 응답하는 것이 동시에 이루어지도록 구성된 시스템.
- 제137항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 그 위에 입사되는 상기 감 지 파장의 대부분을 반사 또는 흡수 중 하나를 하도록 구성된 시스템.
- 제138항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 상기 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 상기 제2 방식으로 응답하도록 구성된 시스템.
- 제137항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 그 위에 입사되는 상기 감지 파장의 대부분을 반사하도록 구성된 시스템.
- 제140항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 상기 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 상기 제2 방식으로 응답하도록 구성된 시스템.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템에서의 방법이며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하는 단계와,감지 파장에서 처리 대상 복사 에너지를 감지하는 단계와,처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 상기 처리 대상을 노출시키기 위한 챔버 한정 수단을 구성하는 단계를 포함하며,상기 챔버 한정 수단의 적어도 일부분은 (i) 그 위에 입사되는 가열 장치 복사 에너지의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하는 것과 (ii) 그 위에 입사되는 처리 대상 복사 에너지의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하는 것과 (iii) 감지 파장에서 제3 방식으로 응답하는 것이 동시에 이루어지도록 구성된 방법.
- 제142항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 그 위에 입사되는 상기 감지 파장의 대부분을 반사 또는 흡수 중 하나를 하기 위해 구성된 방법.
- 제143항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 상기 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 상기 제2 방식으로 응답하도록 구성된 방법.
- 제142항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 반사하도록 구성된 방법.
- 제145항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 부분은 열원 복사 에너지의 대부분을 반사함으로써 상기 제1 방식으로 응답하고 처리 대상 복사 에너지의 대부분을 흡수함으로써 상기 제2 방식으로 응답하도록 구성된 방법.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템이며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치와,감지 파장에서 상기 처리 대상에 의해 방출된 처리 대상 복사 에너지를 감지하기 위한 감지 수단과,처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지에 상기 처리 대상을 노출시키기 위한 챔버 한정 수단을 포함하며,상기 챔버 한정 수단의 적어도 제1 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 반사하도록 구성되고, 챔버 한정 수단의 상이한 제2 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 선택적으로 흡수하도록 구성된 시스템.
- 제147항에 있어서, 상기 제1 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 선택적으로 반사하도록 구성된 시스템.
- 제147항에 있어서, 상기 처리 대상은 제1 및 제2 대향 주요면을 한정하고, 상기 가열 장치는 처리 대상의 제1 주요면에만 대면하여 직접 가열하고, 챔버 한정 수단의 상기 제1 및 제2 부분은 상기 가열 장치 및 처리 대상의 제2 주요면과 대면하는 챔버면의 상이한 부분들을 형성하는 시스템.
- 제149항에 있어서, 상기 감지 수단은 챔버 한정 수단의 상기 제1 부분으로부터 감지하는 시스템.
- 제150항에 있어서, 상기 감지 수단은 챔버 한정 수단의 상기 제1 부분의 중심 위치로부터 적어도 대략적으로 감지하는 시스템.
- 제150항에 있어서, 상기 감지 수단은 처리 대상의 제2 주요면과 직접 대면하는 시스템.
- 처리 대상이 처리 대상 복사 에너지를 발생시키게 하는 처리 대상 온도에서 소정의 방출 스펙트럼을 갖는 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템에서의 방법이며,열원 작동 온도에서 처리 대상의 상기 소정의 방출 스펙트럼과 상이한 열원 방출 스펙트럼을 갖는 가열 장치 복사 에너지를 발생시키는 가열 장치를 사용하여 처리 대상을 가열하는 단계와,감지 파장에서 상기 처리 대상에 의해 방출된 처리 대상 복사 에너지를 감지하기 위한 감지 수단을 제공하는 단계와,처리 챔버 내에서 상기 처리 대상을 지지하면서 가열 장치 복사 에너지에 상기 처리 대상을 노출시키기 위한 챔버 한정 수단을 구성하는 단계를 포함하며,상기 챔버 한정 수단의 적어도 제1 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 반사하도록 구성되고, 챔버 한정 수단의 상이한 제2 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 선택적으로 흡수하도록 구성된 방법.
- 제153항에 있어서, 상기 제1 부분은 그 위에 입사되는 감지 파장의 대부분을 선택적으로 반사하도록 구성된 방법.
- 제153항에 있어서, 상기 처리 대상은 제1 및 제2 대향 주요면을 한정하도록 형성되고, 상기 가열 장치는 처리 대상의 제1 주요면에만 대면하여 직접 가열하고, 상기 챔버 한정 수단의 상기 제1 및 제2 부분은 상기 가열 장치 및 처리 대상의 제2 주요면과 대면하는 챔버면의 상이한 부분들을 형성하도록 구성된 방법.
- 제155항에 있어서, 챔버 한정 수단의 상기 제1 부분으로부터 감지하도록 상기 감지 수단을 배치시키는 단계를 포함하는 방법.
- 제156항에 있어서, 상기 감지 수단은 챔버 한정 수단의 상기 제1 부분의 중심 위치로부터 적어도 대략적으로 감지하도록 배치된 방법.
- 제156항에 있어서, 상기 감지 수단은 처리 대상의 제2 주요면과 직접 대면하도록 배치된 방법.
- 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템이며,가열 장치 복사 에너지를 사용하여 처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치와,내부에서 상기 처리 대상을 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 노출시키고, 가열 장치 복사 에너지의 다른 부분이 그 위에 입사되어 내부에 전체 복사 에너지가 내부에 존재하게 되는 챔버 한정 수단을 포함하고,상기 챔버 한정 수단은 상기 가열 장치와 상기 처리 대상 사이에서 윈도우를 포함하여 윈도우가 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장에서 적어도 대략적으로 불투과성이게 하며,챔버 한정 수단의 적어도 일부분은 상기 불투과성 온셋 파장보다 짧은 파장으로 그 위에 입사되는 상기 전체 복사 에너지의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하면서 상기 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장으로 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하는 선택적인 반사 구성을 포함하는 시스템.
- 제159항에 있어서, 상기 선택적 반사 구성은 불투과성 온셋 파장보다 짧은 파장을 갖고 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분을 반사시키고, 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장을 갖고 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분을 흡 수함으로써 상기 제1 방식으로 응답하는 시스템.
- 제159항에 있어서, 상기 선택적 반사 구성은 적어도 부분적으로 상기 불투과성 온셋 파장에 기초하여 크로스오버 파장으로 구성되는 시스템.
- 제159항에 있어서, 상기 윈도우는 석영을 사용하여 형성되고, 상기 선택적 반사 구성은 대략 3.7 ㎛의 크로스오버 파장을 포함하는 시스템.
- 처리 대상을 프로세싱하기 위한 시스템에서의 방법이며,처리 대상을 가열하기 위한 가열 장치를 제공하는 단계와,내부에서 상기 처리 대상을 가열 장치 복사 에너지의 일부분에 노출시키고, 가열 장치 복사 에너지의 다른 부분이 그 위에 입사되어 내부에 전체 복사 에너지가 있게 되는 챔버 한정 수단을 구성하는 단계를 포함하고,상기 챔버 한정 수단은 상기 가열 장치와 상기 처리 대상 사이에서 윈도우를 포함하여 윈도우가 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장에서 적어도 대략적으로 불투과성이게 하며,상기 챔버 한정 수단의 적어도 일부분은 상기 불투과성 온셋 파장보다 짧은 파장으로 그 위에 입사되는 상기 전체 복사 에너지의 대부분에 대해 제1 방식으로 응답하면서 상기 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장으로 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분에 대해 제2 방식으로 응답하는 선택적인 반사 구성을 포함하는 처 리 대상을 프로세싱하기 위한 방법.
- 제163항에 있어서, 상기 선택적 반사 구성은 불투과성 온셋 파장보다 짧은 파장을 갖고 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분을 반사시키고, 불투과성 온셋 파장보다 긴 파장을 갖고 그 위에 입사되는 전체 복사 에너지의 대부분을 반사시키는 상기 제1 방식으로 응답하는 방법.
- 제163항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 불투과성 온셋 파장에 기초하여 크로스오버 파장에 의해 상기 선택적 반사 구성을 구성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제163항에 있어서, 상기 윈도우는 석영을 사용하여 형성되고, 대략 3.7 ㎛의 크로스오버 파장을 갖는 선택적 반사 구성을 구성하는 단계를 포함하는 방법.
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