KR20060127860A - 다이내믹한 예측 열 모델링을 이용한 온도 상승 속도가높은 장치의 웨이퍼 온도 궤적 제어 방법 - Google Patents

다이내믹한 예측 열 모델링을 이용한 온도 상승 속도가높은 장치의 웨이퍼 온도 궤적 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060127860A
KR20060127860A KR1020067011116A KR20067011116A KR20060127860A KR 20060127860 A KR20060127860 A KR 20060127860A KR 1020067011116 A KR1020067011116 A KR 1020067011116A KR 20067011116 A KR20067011116 A KR 20067011116A KR 20060127860 A KR20060127860 A KR 20060127860A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
temperature
profile
wafer
heat
Prior art date
Application number
KR1020067011116A
Other languages
English (en)
Inventor
브라이언 매튜스
제임스 윌리스
폴 루스티버
Original Assignee
액셀리스 테크놀로지스, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 액셀리스 테크놀로지스, 인크. filed Critical 액셀리스 테크놀로지스, 인크.
Publication of KR20060127860A publication Critical patent/KR20060127860A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—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
    • 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
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016—Chamber type furnaces
    • F27B17/0025—Especially adapted for treating semiconductor wafers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

본 발명은 열 처리 시스템에 있어서 기판을 열 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 목표 기판 온도를 설정하는 단계, 및 열 처리 시스템 내에서의 기판의 이동 프로파일을 작성하는 단계를 포함한다. 제1위치에서 어느 정도의 열량을 기판에 인가하고, 또한 제1위치에서의 기판의 하나 이상의 각각의 위치에 대한 온도를 측정하여, 하나 이상의 측정 온도, 기판의 위치, 및 열 처리 시스템과 기판의 열 모델에 따라서 기판의 이론적인 위치를 생성한다. 기판의 이동 프로파일에 따라서 기판의 예측 온도 프로파일을 작성하고, 여기서, 예측 온도 프로파일은 하나 이상의 측정 온도와 기판의 이론적인 위치에 의거하며, 최대 예측 온도는 예측 온도 프로파일에 따라서 결정된다. 따라서, 상기 기판은, 최대 예측 온도가 목표 기판 온도 이상인 경우 이동 프로파일에 따라서 제2위치로 이동한다. 또한, 이론적인 위치의 오차를 보정하기 위하여 편차(offset)를 이용할 수도 있다.

Description

다이내믹한 예측 열 모델링을 이용한 온도 상승 속도가 높은 장치의 웨이퍼 온도 궤적 제어 방법{WAFER TEMPERATURE TRAJECTORY CONTROL METHOD FOR HIGH TEMPERATURE RAMP RATE APPLICATIONS USING DYNAMIC PREDICTIVE THERMAL MODELING}
본 발명은, 일반적으로 반도체 처리 시스템에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 기판의 열 처리 제어 방법에 관한 것이다.
열 처리 시스템은 널리 공지되어 있고, 또한 수년 동안 어닐링, 확산, 산화, 및 화학 증착을 포함하는 각종 반도체 제조 공정을 실행하는 데에 사용되어 왔다. 따라서, 이러한 공정은, 특히 생성되는 제품의 품질 및 균일성에 대한 공정의 변수에 관하여 잘 알려져 있다. 열 처리로서는 통상적으로 수평형 퍼니스(furnace; 爐) 또는 수직형 퍼니스를 사용한다. 어떠한 용도의 경우에는, 수직형 퍼니스가, 사용중에 생성되는 입자가 더 적어서, 오염 물질의 발생 및 가공물의 낭비가 감소하고, 용이하게 자동화할 수 있으며, 또한 차지하는 면적이 비교적 작아서 통상 필요로 하는 바닥 면적이 작으므로, 바람직하다.
일반적으로, 종래의 퍼니스는, 주입 불순물의 원하는 깊이로의 확산을 향상시키기 위하여, 또는 웨이퍼에의 산화층의 도포 또는 웨이퍼에의 화학 증착층의 도포 등, 기타의 종래의 처리 기술을 실행하기 위하여, 반도체 웨이퍼를 필요한 온도 까지 가열하도록 설계되어 있다. 일반적으로, 웨이퍼에 관련된 가열 조건은 매우 중요하고, 특히, 스파이크 어닐(spike anneal) 공정 등의 공정을 실시하는 경우에 통상 엄밀하게 감시한다.
일반적으로, 스파이크 어닐 공정은, 기판의 온도를 비교적 낮은 온도로부터 소정의 최대 온도 또는 목표 온도까지 급격하게 상승시킨 후, 웨이퍼를 가능한 한 신속하게 냉각하여, 웨이퍼에 대한 열 비용을 최소화한다. 예로서, 열 비용은, 일반적으로, 웨이퍼 온도가 소정의 온도 임계치보다 높은 경우의 시간의 길이로 정의된다. 예로서, 열 비용 온도 임계치는 목표 온도보다 약 50℃ 낮다.
스파이크 어닐 공정의 경우에 낮은 열 비용을 바람직하게 실현하기 위하여, 예로서, 고온 벽(hot wall) 열 처리 기술을 이용하였다. 고온 벽(hot wall) 열 처리 기술은, 일반적으로, 벨 자(bell jar) 퍼니스 내에서 웨이퍼를 상방으로 이동시킨 후 하방으로 이동시킴으로써, 벨 자 내의 온도 기울기(temperature gradient)에 웨이퍼를 노출하는 단계를 포함한다. 그러나, 통상적으로, 지속적인 스파이크 최대 온도 및 최소 열 비용을 실현하기 위하여 웨이퍼 위치를 제어하는 것이 문제가 되었다.
종래에는, 각종 온도 궤적 또는 프로파일(모두 간단하고 또한 시간적으로 최적화된)이 정의되었고, 여기서, 스파이크 어닐 타입 열 처리를 위하여 완전 폐쇄 루프 온도 제어를 사용하였고, 어느 정도 성공하였다. 시간-온도 곡선이 일반적으로 비적극적(non-aggressive)인 스파이크 프로파일(예로서, 1.8 이상의 열 비용)을 정의하고, 또한 평균 온도 상승 속도가 일반적으로 최적 이하이면, 일반적으로 온 도 프로파일을 신뢰성 있게 정의하여 이용할 수 있다.
대조적으로, 이동-대기-이동(Move-Wait-Move) 기술을 또한 이용하여 어느 정도 성공하였다. 이동-대기-이동 방법으로써, 온도 프로파일보다는 소정의 위치 프로파일을 이용하여 폐쇄 루프 위치 제어하에 벨 자 내에서 웨이퍼를 상방으로 이동시킨다(예로서, 더 높은 온도 환경으로 이동시킨다). 예로서, 웨이퍼를, 소정의 트리거(trigger) 온도에 도달할 때까지 상승된 위치(예로서, "대기" 위치)에 유지한다. 트리거 온도에 도달하면, 소정의 위치 프로파일에 따라서, 다시 폐쇄 루프 제어하에 웨이퍼를 하방으로 이동시킨다(예로서, 더 낮은 온도 환경으로 이동시킨다). 트리거 위치를 적절하게 선택하면, 필요한 최대 스파이크 온도를 실현할 수 있다. 이동-대기-이동 방법은, 트리거 온도가 정확하게 조정된 경우, 웨이퍼의 열 비용을 반복성 좋게 상당히 적극적이 되게 할 수 있다. 또한, 이동-대기-이동 방법은 완전 폐쇄 루프 처리를 통하여 몇 가지 이점을 제공한다. 예로서, 다이내믹한 표유(漂遊) 광 보상에 의한 인위적인 생성물이 제거되도록, 상승 장치가 이동하는 것과는 대조적으로 정지되어 있는 동안에, 임계 온도 측정을 실행한다. 또한, 간단한 위치간 이동을 이용하여 최종 스파이크 프로파일을 작성하는 동작을 실행하고, 그것으로서, 소정의 속도에 대한 진동 및 가속도 한계가 대체로 최소화된다. 그리고 또한, 침지(浸漬; presoak) 높이와, 침지 트리거 온도와 스파이크 상승 높이와의 관계, 및 동작 프로파일이 웨이퍼끼리의 반경 방향의 균일성의 조정 및 반복성에 있어서 중요하게 된다. 결과적으로, 완전 폐쇄 루프 처리에 이용되는 실제의 이동 프로파일의 변화가, 반경 방향의 불균일성의 총 범위 및 최대치를 불리하게 증가시 키는 것으로 생각된다.
그러나, 완전 폐쇄 루프 온도 제어에 의한 이점에도 불구하고, 이동-대기-이동 방법(고정된 소정의 트리거 온도를 갖는)은, 웨이퍼 변화에 대한 다이내믹한 보상이 없으므로, 특성이 변화하는 웨이퍼용으로 효율적으로 최적화될 수 없다. 웨이퍼 변화에 대한 어떠한 형태의 다이내믹한 보상이 없이는, 일반적으로 최대 스파이크 온도의 반복성은 손상된다.
따라서, 이동-대기-이동 스파이크 기술의 "대기" 부분 동안에 적용되는 트리거 온도 임계치를 자동적으로 변화시키는 방법이 필요하고, 여기서, 변화는 웨이퍼 온도의 다이내믹한 측정에 따라서 실행한다. 이러한 방법을, 특성이 변화하는 웨이퍼에 적용하면, 최대 온도의 반복성이 향상되고, 또한 열 비용이 최적화된다.
본 발명은, 다이내믹한 예측 모델링을 이용함으로써, 또한 웨이퍼 온도의 1차 미분 계수와, 지속적인 최대 온도를 생성하는 데에 필요한 트리거 온도의 변화와의 관계를 설정함으로써, 종래 기술의 한계를 극복하고, 또한 완전 폐쇄 위치 제어의 적극적인 열 비용 능력을 유지한다.
따라서, 본 발명의 특징을 기본적으로 이해할 수 있도록 본 발명의 간략화된 개요를 이하에 설명한다. 본 개요는 본 발명의 상세한 전체적인 설명이 아니다. 또한, 이것은 본 발명의 요지 또는 중요한 요소를 확인하거나 본 발명의 범위를 정확하게 서술하려고 하는 것이 아니다. 그 목적은 이후의 더욱 상세한 설명의 서두로서 본 발명의 개념을 간단한 형태로 제공하는 것이다.
본 발명은, 일반적으로, 열 처리 시스템에 있어서 기판을 열 처리하는 방법으로서, 열 처리에서의 오차량을 대체로 최소화하는 방법에 관한 것이다. 본 웨이퍼 처리 방법은 다이내믹한 예측 모델을 이용하여 예측 온도 파일을 작성하는 방법으로서, 예측 온도 파일은 소정의 처리 방법, 기판의 측정 온도, 및 열 처리 시스템에서의 기판의 열 모델을 기초로 작성되고, 기판의 가열은 최소한 부분적으로 예측 온도 프로파일에 따라서 제어된다. 또한, 제어에 의해서 의도하는 온도 프로파일 또는 목표 온도를 달성한다.
또한, 본 발명은, 예측 온도가 기판의 소정의 목표 온도 이상으로 높아지는 경우, 소정의 조치를 실행함으로써 열 처리 시스템 내에서의 기판의 온도를 제어하는 단계를 포함한다. 예로서, 예측 온도가 소정의 최대 스파이크 어닐 온도 이상으로 높아지는 것에 응답하여 소정의 이동 프로파일에 따라서 수직형 열 처리 퍼니스 내에서 기판을 이동시킨다. 예측 온도는, 예로서, 기판의 예측 최대 온도를 포함하고, 또한 예측 온도는 예측 온도 프로파일의 보간(補間)에 의해서 결정할 수 있다. 본 발명의 특징의 또 다른 예에 의하면, 소정의 이동 프로파일에 대한 편차(offset)를 확인하고, 또한 편차를 이용하여 소정의 이동 프로파일에 따른 이동시의 기판의 온도를 예측한다. 예로서, 열 모델로써, 열 처리 시스템 내에서의 기판의 측정 온도와 실제 위치를 이용하여, 편차를 결정하고, 또한 상기 편차를 이용하여 기판의 온도를 예측한다. 따라서, 본 발명은, 처리시의 기판 온도를 예측하여, 최소한 부분적으로, 실제 측정 온도에 따라서 기판의 가열을 제어하는 적합한 처리 방법이다.
상기의 목적 및 관련 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하에서 충분히 설명하고 또한 청구 범위에서 상세하게 지적한 특징을 포함한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 특정 실시형태를 상세하게 나타낸다. 그러나, 이들 실시형태는 본 발명의 원리를 적용할 수 있는 다양한 방법의 몇 가지를 나타내는 것이다. 본 발명의 기타 목적, 이점, 및 참신한 특징은 도면과 함께 이하의 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 형태에 의한 열 처리 시스템의 일례의 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 형태에 의한 웨이퍼 처리 시스템의 실시예를 나타내는 기능 블록도.
도 3A는 본 발명의 하나의 형태에 의한 스파이크 어닐 웨이퍼 이동 및 온도 프로파일의 일례를 나타내는 차트.
도 3B는 본 발명의 다른 형태에 의한 웨이퍼 이동 프로파일의 일례를 나타내는 차트.
도 4는 본 발명의 다른 형태의 예에 의한 편차가 변화하는 여러 개의 예측 웨이퍼 이동 프로파일의 차트.
도 5는 본 발명의 다른 형태의 예에 의한 2개의 편차의 예 사이의 비교 차트.
도 6은 본 발명에 의한 기판의 열 처리 방법의 일례를 설명하는 플로차트.
본 발명은 일반적으로 기판의 열 처리 방법에 관한 것이다. 특히, 시간에 대한 기판의 온도 프로파일을 예측하고, 또한 상기 예측을 목표 값 또는 프로파일과 비교함으로써 기판에 조사(照射)되는 열량을 제어한다. 따라서, 본 발명을 도면을 참조하여 이하에 설명하고, 여기서, 도면 전체에 걸쳐서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙인다. 이들 형태의 설명은 다만 설명을 위한 것이고 한정하는 의미로 취급해서는 안 되는 것을 이해하여야 한다. 이하의 설명에서, 설명의 목적으로, 본 발명을 철저하게 이해하게 하기 위하여 수많은 특정한 상세가 기재되어 있다. 그러나, 당업자에게는, 이러한 특정한 상세 없이도 본 발명을 실시할 수도 있는 것은 명백할 것이다.
본 발명의 하나의 형태에 따라서, 열 처리 시스템에 있어서 기판을 열 처리하는 방법으로서, 열 처리의 제어에 다이내믹한 예측 열 모델을 이용하는 방법이 제공된다. 상기 처리 방법은, 소정의 처리 방법 및 기판의 측정 온도를 기초로 예측 온도 프로파일을 작성하고, 의도하는 온도 프로파일을 실현하기 위하여 기판의 가열을 제어한다. 또한, 상기 방법은, 예측 온도가 기판의 소정의 목표 온도 이상으로 높아지는 경우 소정의 조치를 실행함으로써 열 처리 시스템 내에서의 기판의 온도를 제어하는 단계를 포함한다. 예로서, 예측 온도가 소정의 최대 스파이크 어닐 온도 이상으로 높아지는 경우 측정된 웨이퍼 온도에 응답하여 수직형 열 처리 퍼니스 내에서 기판을 이동시킨다. 따라서, 본 발명은 처리시의 기판 온도를 예측하는 적합한 처리 방법으로서, 예측은 열 처리 시스템과 기판의 열 모델에 따라서 실행하는 방법이고, 또한 상기 방법은, 최소한 부분적으로, 실제 측정 온도에 따라 서 기판의 가열을 제어한다.
이어서, 도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 하나의 형태에 따라서 기판(예로서, 실리콘 기판)을 열 처리하는 열 처리 시스템(10)의 일례를 나타낸다. 상기 일례에 의하면, 상기 열 처리 시스템(10)은 웨이퍼 W를 열 처리 퍼니스(14)의 내부에 장착하고 또한 반대로 열 처리 퍼니스(14)로부터 제거하기에 적합한 웨이퍼 운반 시스템(12)을 구비하고 있다. 상기 열 처리 퍼니스(14)는, 예로서, 폐쇄단(閉鎖端)(18A) 및 그것에 대향하는 개방단(開放端)(18B)을 갖는 원통형 처리 튜브(18)를 포함하는 수직형 퍼니스를 둘러싸는 주 외부 하우징(16)을 구비하고 있다. 원통형 튜브(18)는, 일반적으로 가열 또는 처리 챔버(20)를 구성한다. 처리 튜브(18)는, 예로서, 일정하거나 또는 지속적인 열원으로서 사용될 수 있다. 여기서 사용한 "지속적"이라는 용어는 온도와 가열 표면적 모두의 용어에 대한 지속성을 포함시키려고 하는 것이다. 처리 튜브(18)는, 예로서, 알루미나, 실리콘 카바이드, 및 기타 적절한 세라믹 재료 등, 고온 재료이면 어떠한 것으로도 형성할 수 있다.
하나의 예에 의하면, 상기 처리 튜브(18)는 3개의 적절한 가열 소자(22A, 22B 및 22C)를 포함하는 3개 존(zone)의 저항성 가열 모듈로 둘러싸여 있다. 가열 소자(22A, 22B 및 22C)는, 예로서, 1차 열원으로서 저항 가열 소자 또는 RF 가열 흑체(黑體; black body) 캐비티 서셉터(susceptor)를 포함한다. 이러한 특정한 타입의 열원은 일반적으로 설치하기가 간단하고, 특성이 좋으며, 퍼니스 온도의 안정적이고 균일한 제어를 위한 신뢰성 있는 기술로서 널리 인정되고 있다. 본 발명의 형태의 일례에 의하면, 상기 가열 소자(22A, 22B 및 22C)는 수직으로 배향(配向)된 3개 존의 저항성 히터 모듈(23) 부분을 형성한다. 또한, 상기 가열 소자(22A, 22B 및 22C)는, 예로서, 질량이 적은 고온 금속선(도시되어 있지 않음)으로 구성할 수 있다. 각각의 가열 소자(22A, 22B 및 22C)를 둘러싸는 절연체(도시되어 있지 않음)는 절연 값이 크고 열 질량(thermal mass)이 낮은 세라믹 파이버로 구성할 수 있다. 또한, 가열 소자(22A, 22B 및 22C)는, 예로서, 온도 변화에 대하여 신속하게 응답하도록 설계되어 있다. 또한, 히터 모듈(23)은, 예로서, 처리 챔버(20)의 냉각에 도움이 되도록 공기 냉각 시스템(도시되어 있지 않음)을 포함할 수도 있다. 또한, 처리 튜브(18)의 직경, 및 그로 인한 수직형 퍼니스(14)의 크기를, 다양한 크기의 웨이퍼 W를 수용하는 치수로 용이하게 설계할 수 있다.
본 발명의 형태의 다른 예에 의하면, 열 처리 시스템(10)은 선택된 온도에서 실리콘 웨이퍼를 처리하기에 적합한 열 처리 장치를 구비하고 있다. 바람직한 실시형태에 의하면, 예시한 열 처리 시스템(10)은, 미합중국, 액셀리스 테크놀로지(Axcelis Technologies)사에 의해서 SummitXT의 상표명으로 판매되는 신속한 열 처리 퍼니스(14)를 구비하고 있다. 상기 SummitXT의 설계 시스템은 보수 유지의 필요성이 비교적 낮고 높은 반복성 및 균일한 결과를 실현하는 단일 웨이퍼 퍼니스로서 특히 유리하다. 상기 열 처리 퍼니스(14)는, 예로서, 복수의 램프 뱅크(lamp bank)와는 대조적으로, 단일 웨이퍼 처리용 "고온 벽" 수직형 처리 챔버(20)를 이용하여 온도 기울기를 작성하도록 조작할 수 있다. 이러한 고온 벽 챔버(20)는, 챔버(20)(예로서, 벨 자)의 상부(예로서, 폐쇄단(18A))에 히터 모듈(22)을, 챔버의 하부(예로서, 개방단(18B))에 냉각 시스템(23)을 배치함으로써 구성되고, 이에 따 라서 처리 챔버의 상부로부터 하부까지 대체로 원활한 온도 기울기를 형성하고, 또한 챔버의 상부가 실질적으로 흑체 방열기에 접근한다.
일반적으로 고정된, 열 처리 챔버(20)의 온도 프로파일에 대하여, 예로서, 처리 챔버 내에서의 웨이퍼 W의 위치 Z를 간단히 조정함으로써, 필요한 온도가 달성된다. 웨이퍼 W의 온도 상승 및 강하 속도, 및 스파이크 어닐 처리에 관한 최대 목표 온도는, 예로서, 웨이퍼가 챔버(20) 내의 온도 기울기를 통과하여 수직으로 이동하는 속도로써 제어할 수 있다. 또한, 상기 시스템(10)에 추가하여, 하나 이상의 추가적인 가열 또는 냉각 스테이지(도시되어 있지 않음)를 설치할 수도 있다. 예로서, 선택되는 온도 상승 속도, 이동 속도, 및/또는 최대 목표 온도는 일반적으로 처리 방법에 의해서 결정되고, 이에 따라서 일반적으로 웨이퍼의 전체적인 가열 및 냉각 속도를 결정한다.
하나의 예에 의하면, 예시된 열 처리 시스템(10)에서는, 퍼니스(14)의 주위에 분포된 열전대(24A~24E) 등, 일련의 열전대를 사용하여 퍼니스의 온도를 측정한다. 상기 열전대는 제어기(26)에 의한 이후의 사용을 위하여 선택된 위치에서의 온도를 측정한다. 예로서, 제어기(26)는 처리 튜브(18)를 따라서, 선택된 온도 기울기를 확립할 수 있고, 열전대(24A~24E)에 의해서 발생된, 스파이크 열전대 온도 설정 등의 출력 신호(도시되어 있지 않음)를 샘플링하여 필요한 온도 기울기가 유지되도록 보장할 수 있다. 또한, 열전대(24A~24E)로부터의 온도 측정을 이용하여 각각의 웨이퍼 W의 처리에 앞서서 시스템(10)이 특정의 선택된, 퍼니스에서의 설치 위치를 결정하는 데에 도움을 줄 수 있다. 예로서, 웨이퍼 W를 처리하기 전에, 가 열 소자(22A~22C)를, 필요로 하는 열전대 설치 위치에 도달할 때까지 조정함으로써 처리 튜브(18)를 따라서 온도 기울기를 설정한다. 통상적으로, 열전대 설치 위치는, 처리 챔버(20)의 상부(18A)가, 200℃ 등, 필요로 하는 웨이퍼 처리 온도보다 높은 온도에 배치되도록 조정한다. 예로서, 웨이퍼 처리시에 안정된 열 환경을 유지하기 위하여, 가열 소자(22A~22C)를 열전대 측정으로써 연속적으로 또한 적극적으로 제어한다.
다른 예에 의하면, 처리 챔버(20)를, 화학 증착의 경우에 400℃와 1300℃의 사이, 또는, 산화 또는 확산의 경우에 800℃와 1300℃의 사이 등 소정의 온도까지 가열하기 위하여 처리 튜브(18)의 주위에 가열 소자(22A~22C)를 배치한다. 더구나, 가열 소자(22A~22C)는, 예로서, 처리 챔버(20) 내에 등온선(等溫線)의 가열 존(도시되어 있지 않음)을 형성한다. 또한, 제어기(26)를 이용하여, 예로서, 처리 기술의 필요성에 따라서 처리 튜브(18)의 온도를 조절할 수 있다. 예로서, 하나의 예에 의하면, 광 온도계 등, 온도 센서(도시되어 있지 않음)를 제어기(26)에 연결하여, 웨이퍼 온도에 관련되는 신호를 제공하는 챔버 온도를 검출하는 데에 이용할 수 있다.
웨이퍼 운반 시스템(12)은, 예로서, 상승 장치 서브시스템(28)에 웨이퍼 W를 장착하고 또한 상승 장치 서브시스템(28)으로부터 웨이퍼 W를 탈착하는 적절한 웨이퍼 운반 어셈블리를 포함한다. 웨이퍼 운반 시스템의 하나의 예는 미합중국 특허 제5,820,366호에 기재되어 있고, 그 내용은 참조로서 여기에 포함된다. 상승 장치 서브시스템(28)은, 예로서, 웨이퍼 상승 장치 튜브(32)에 연결된 석영 웨이퍼 지지 장치(30)를 포함한다. 또한, 상승 장치 튜브(32)는, 예로서, 가이드 로드(34)를 미끄러지게 맞물고 있다. 다른 예에 의하면, 상승 장치 서브시스템(28)은, 또한, 상승 장치를 가이드 로드를 따라서 처리 챔버(20)의 내측 및 외측으로 수직으로 선택적으로 이동시켜서, 처리 챔버 내에서의 웨이퍼 W의 위치 Z를 제어하는, 가이드 로드(34) 또는 상승 장치 튜브(32)에 연결된 적절한 서보 모터(도시되어 있지 않음)를 포함한다. 또한, 서보 모터(도시되어 있지 않음)는, 예로서, 제어기(26)에 의해서 제어되고, 제어기 또는 상승 장치 서브시스템(28)은 또한 챔버(20) 내에서의 웨이퍼 W의 위치 Z를 결정하도록 조작할 수 있는 동작 제어기(도시되어 있지 않음) 또는 인코더를 포함한다. 시간 t에 대한 웨이퍼 W의 제어 위치 Z를, 예로서, 웨이퍼의 이동 프로파일 Z(i)에 저장할 수 있고, i는 시간적으로 분산된 위치 0, 1, 2,...N-1에 관한 것이고, 여기서 N은 이동 프로파일에서의 분산 위치의 총수를 나타낸다. 또한, 제어기(26)는 상승 장치 서브시스템(28)을 작동시키고, 이어서 일반적으로 목표로 하는 이동 프로파일 Z(i)을 가능한 한 가깝게 실현하거나, 달성하거나, 따르거나 또는 일치하도록 처리 챔버(20) 내에서 웨이퍼 W를 이동시키도록 조작할 수 있다. 상승 장치 서브시스템(28)은, 웨이퍼를 선택된 방법으로 가열 또는 냉각하도록 웨이퍼 W를 소정의 방법으로 처리 챔버(20) 내에서 이동시킬 수 있다. 예로서, 이동 프로파일 Z(i)는 일반적으로 처리 방법에 따라서 제어기에 의해서 결정되고, 처리 방법은, 또 다른 처리 파라미터 중에서, 웨이퍼 W의, 소정의 최대 속도 Vmax, 최대 가속도 Amax, 최대 위치 Zmax, 및 최소 위치 Zmin을 포함하고, 최대 위치 Zmax는 필요로 하는 목표 온도 Ttarget 또는 스파이크 어닐 온도에 관련된다. 일례에 의하면, 필요로 하는 목표 온도 Ttarget는 대략 1050℃이다.
본 발명의 형태의 다른 예에 의하면, 상기 열 처리 시스템(10)은 열 처리 챔버(20) 내에서의 웨이퍼 W의 하나 이상의 실제 온도 T를 검출, 측정 및/또는 결정하는 온도 측정 시스템(36)을 구비하고 있다. 상기 온도 측정 시스템(36)은, 예로서, 웨이퍼상의 하나 이상의 위치에서, 온도 등 웨이퍼 W의 하나 이상의 파라미터를 검출하는 1개 이상의 온도계(도시되어 있지 않음)를 포함한다. 예로서, 1개 이상의 온도계(도시되어 있지 않음)가 웨이퍼 W로부터 방출되고 반사되는 광량을 검출하여, 제어기(26)에 전송되는 하나 이상의 각각의 신호를 발생할 수 있다. 또한, 제어기(26)는 1개 이상의 온도계로부터의 하나 이상의 신호에 따라서, 예로서, 웨이퍼 W의 하나 이상의 방사율 및 온도 T를 판단할 수 있다. 온도 측정 시스템(36)의 적절한 예는 미합중국 특허 제6,375,348호, 제6,461,036호 및 제6,183,137호 공보에 기재되어 있고, 상기 특허의 내용은 여기에 참조로서 포함된다. 또한, 1개 이상의 온도계(도시되어 있지 않음)를 이용하여 웨이퍼의 중심(도시되어 있지 않음) 또는 그 부근의 온도 등, 웨이퍼 W상의 하나 이상의 위치에 대한 실제의 웨이퍼 온도를 직접적으로 또한 비간섭적(non-invasively)으로 측정할 수 있다.
제어기(26)는, 예로서, 열 처리 시스템(10)에 관한 선택된 처리 데이터를 축적하도록 조작할 수 있고, 또한 선택된 정보를, 시스템(10)에 입력하거나 시스템과 사용자와의 사이에 교환할 수 있게 하는 사용자 인터페이스(도시되어 있지 않음)를 포함할 수도 있다. 사용자 인터페이스는 하나 이상의 키보드, 모니터, 마우스, 및 터치 스크린 등, 적절한 입력 장치이면 어느 것이라도 될 수 있다. 또한, 제어기(26)는, 통상, 도 1의 처리 챔버(20) 내의 온도 기울기를 조절할 수 있고, 또한 열전대(24A~24E)를 사용하여 적절한 온도 기울기를 실현하는 것을 보장한다.
이어서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 형태의 하나의 총괄적인 예로서 열 처리 시스템(10)의 기능 불록도가 도시되어 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제어기(26)는, 적절한 기억 소자 및 처리 소자를 포함하는 컴퓨터 또는 데이터 처리부 등, 적절한 연산 장치를 구비하고 있다. 바람직하게는, 제어기(26)는, 의도된 웨이퍼 온도 프로파일, 궤적, 또는 웨이퍼의 목표 온도에 따라서 웨이퍼 W를 가열하기 위하여 열 처리 시스템(10)의 동작을 제어하는 적절한 온도 제어 프로그램을 저장한다. 제어 프로그램은, 예로서, 온도 측정 시스템(36)에 의해서 제공된 실제의 웨이퍼 온도 T 신호, 상승 장치 서브시스템(28)에 의해서 제공된 실제의 웨이퍼 위치 Zactual, 열처리 시스템과 기판의 열 모델(40)에 의해서 제공된 모델화 웨이퍼 위치 편차 ZmodelOffset, 및 제어기(26)에 의해서 처리 방법 파라미터에 따라서 작성된 이동 프로파일 Z(i)를 이용하여, 이하에 설명하는 바와 같이, 웨이퍼 W의 처리 챔버(20) 내의 변동 위치 Z에서의 온도 프로파일 T(Z(i))를 예측한다. 열 모델(40)은, 예로서, 여기에 전체적으로 참조로서 포함되는 미합중국 특허 제6,610,968호에 기재된 바와 같은 열 모델을 포함한다. '968 특허에 기재된 열 모델은 예로서의 열처리 시스템의 열 모델(40)의 일례일 뿐이고, 각종의 기타 열 처리 시스템에 대응 하는 기타의 열 모델은 발명자에 의해서 의도된 것이며, 이러한 모든 열 모델과 열 처리 시스템은 본 발명의 범위 내에 들어가는 것으로 이해되는 것을 주목해야 한다.
본 발명의 형태의 하나의 예에 의하면, 도 1의 처리 챔버(20) 내의 웨이퍼 W에 입사하는 파워(power) Wincident의 총량은, 예로서, 함수 Wincident(Zwafer)에 의하여 웨이퍼 위치 Zwafer의 함수로서 표시할 수 있다. 본 예에서, 웨이퍼 W에의 입사 파워 Wincident는 '968 특허를 참조로 한 열 모델에 의해서 모델화될 수 있고, 여기서, 본 발명의 총 입사 파워 Wincident는 참조 특허의 식 (11) 및 (12)에서의 열원 항(項) qt(z) 및 qb(z)의 합이다. 따라서, 웨이퍼 W에 흡수되는 입사 파워 [watt] 부분은 이하와 같이 정의할 수 있다.
Wabsorbed=ε(T)Wincident(Zwafer) (1)
이 경우, ε(T)≡소정의 온도 T[°K]에서의 웨이퍼 W의 방사율이다. 온도 T에서 웨이퍼 W로부터 방출되는 파워는 스테판-볼츠만의 법칙에 의해서 정의된다.
Wemitted=2ε(T)σAwafer T4 (2)
이 경우, σ≡스테판-볼츠만 상수 [watt/㎡ °K4], Awafer≡웨이퍼의 한 면의 표면적 [㎡]
따라서, 어떠한 소정의 시간에 웨이퍼에 입력되어서 웨이퍼로부터 방출되는 순(純) 파워는,
Wnet=Wabsorbed-Wemitted (3)
그러므로, 순 파워 Wnet는 웨이퍼 W에 대한 온도 T의 변화를 일으킨다. 본 발명의 형태의 하나의 예에 의하면, 모델화된 온도 변화의 속도 TdotModel을 이용하여 온도 프로파일 T(Z(i))를 작성하거나 또는 예측한다. 또한, TdotModel은 웨이퍼 W의 열 질량에 의해서 순 파워 Wnet와 이하와 같은 관계가 있다.
TdotModel=Wnet/Mthermal [°K/sec] (4)
여기서,
Mthermal=Mwafer Cp(T) [watt sec/°K] (5)
또한, 이 경우, Mwafer≡웨이퍼 W의 질량 [㎏], Cp≡웨이퍼 W의 온도 T에서의 고유 열 [watt sec/°K ㎏]이다. 따라서, 식 (1) 및 (2)를 식 (3)에 대입하고, 식 (3) 및 (5)를 식 (4)에 대입하면, 이하의 식이 된다.
TdotModel(T,Z)=[ε(T)Wincident(Zwafer)-2ε(T)σAwafer T4]/[Mwafer Cp(T)] (6)
여기서, 모델화된 온도 변화의 속도 TdotModel은 측정 온도 T와 웨이퍼 위치 Z의 함수로 기술되어 있다.
또한, 본 발명은, 또 다른 형태의 예에 의하면, 웨이퍼에 입사하는 열 파워 의 양(예로서, Wincident(Zwafer)) 및 입사 파워의 결과로서의 웨이퍼 온도의 순간적인 변화 속도 TdotModel을 추정하기 위하여 처리 챔버의 온도 기울기(예로서, 벨 자 내의) 및 웨이퍼 모두의 열 모델을 이용한다. 또한, 시간 i에서의 모델화된 온도의 시간 미분 계수의 추정치를 TdotModel(i)로서 정의할 수 있다. TdotModel(i)은, 예로서, 웨이퍼 온도 T(i) 및 조정된 웨이퍼 위치 Zadjusted(i)의 함수로서 추정할 수 있고, 이 경우, 웨이퍼 위치는, 이후에 설명하는 바와 같이, 모델 편차에 대하여 조정된다. 따라서, 이하와 같이 된다.
TdotModel(i)=f(T(i), Zadjusted(i)) (7)
초기 온도 측정치 T(0)이 주어지면, 온도 변화의 속도를 이용하여 미래의 시점에서의 온도를 측정할 수 있다. 예로서, 3번의 반복 추정 방법을 실행할 수 있고, 여기서, 다음의 프로파일 시점 i+1에서의, 온도의 제1추정치는 이하와 같이 된다.
TEst1(i+1)=T(i)+(dt)(TdotModel(i)) (8)
이 경우, dt는 프로파일 시점 i와 i+1의 사이의 시간 간격 [sec]이다. 이어서, 프로파일 시점 i+1에서의 모델화된 온도의 시간 미분 계수의 제1추정치는 이하와 같이 된다.
TdotModel _ Est1(i+1)=f(TEst1(i+1), Zadjusted(i+1)) (9)
이어서, 프로파일 시점 i+1에서, 온도의 제2추정치는 이하의 식과 같이 된다.
TEst2(i+1)=T(i)+(dt)(TdotModel(i)+TdotModel _ Est1(i+1))/2 (10)
또한, 프로파일 시점 i+1에서의 모델화된 온도의 시간 미분 계수의 제2추정치는 이하와 같이 된다.
TdotModel _ Est2(i+1)=f(TEst2(i+1), Zadjusted(i+1)) (11)
또한, T(i+1)은 다음의 프로파일 시점 i+1에서의 최종 온도 값인 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 다음의 프로파일 시점 i+1에서의 온도는 이하의 식과 같이 된다.
T(i+1)=T(i)+(dt)(TdotModel(i)+TdotModel _ Est2(i+1))/2 (12)
결과적으로, T(i+1) 및 Zadjusted(i+1)을 이용하여, Zadjusted(i) 이동 프로파일에 따라서 각각의 이후의 온도 T(i)를 알 수 있다. 일반적으로, 상기의 추정 기술의 예는 예측 온도 프로파일 T(Z(i))의 정확도를 향상시킨다. 그러나, 각종의 기타 추정 기술을 이용할 수 있고, 이러한 모든 기술은 본 발명의 범위 내에 들어가는 것으로 간주해야 하는 것을 염두에 두어야 한다.
본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 예측 온도 프로파일 T(Z(i))를 작성하는 데에 이용하는 이동 프로파일 (Z(i))를 미리 결정한다. 예로서, 이동 프로파일 (Z(i))는, 동작 제어기가, 처리된 모든 웨이퍼에 대하여 필요로 하는 최대 온도(예로서, 목표 온도 Ttarget)를 예측한 후에 웨이퍼 W를 이동시키기 위하여 사용하는 것과 동일한 이동 프로파일이다. 다른 예에 의하면, 이동 프로파일 (Z(i))에 따른 웨이퍼 W의 실제 이동은, 급속하고 지속적인 이동이 높은 온도 상승 속도를 실 현하는 데에 유익한 것 이외에, 특히 중요한 것은 아니다. 예로서, 이러한 프로파일 (Z(i))를 연역적으로 산출할 수 있다.
본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 도 2의 열 모델(40)을 이용하여, 각각의 온도계 및 동작 제어기의 갱신된 측정 온도 T와 실제 위치 Zactual 각각으로부터 웨이퍼의 이론적 또는 모델화 위치 Zmodel을 산출한다. 또한, 열 파워 함수 Wincident(Zwafer)를 이용하여 입사 파워 Wincident 대 위치 Zwafer의 매핑(mapping) 또는 탐색표를 작성한다. 따라서, 탐색표를, 예로서, 역으로 이용하여 소정의 Wincident에 대한 웨이퍼 위치 Zwafer를 알 수 있다. 이 역 매핑 함수를 이하의 식과 같이 정의할 수 있다.
Zwafer=f(Wincident) (13)
상기한 바와 같이, 입사, 흡수 및 방사 파워의 관계를 이용하여, 이하의 식을 유도할 수 있다.
Wincident=[2ε(T)σAwafer T4+TdotModel Mwafer Cp(T)]/ε(T) (14)
따라서, 식 (14)를 식 (13)에 대입하면, 모델화된 웨이퍼 위치를 구할 수 있다.
Zmodel=f([2ε(T)σAwafer T4+TdotModel Mwafer Cp(T)]/ε(T)) (15)
또한, 본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 상기 값을 샘플링 시간 n, n+1, n+2 등에 반복적으로 산출한다. 예로서, 제어기(26)는 온도 취득을 위하여 대 략 300 ㎐ 이상의 샘플링 주파수를 이용함으로써, 모델에 대한 높은 정밀도를 제공할 수 있다. 따라서, 모델화된 온도 변화의 시간 미분 계수를 이하의 식과 같이 분산 시간의 함수로서 표시할 수 있다.
TdotModel(n)=TdotModel(TModel(n-1),Z(n)) (16)
이 경우, TModel(n-1)≡샘플 n-1에 대한 모델화 온도 미분 계수, Z(n)≡현재의 샘플링 시간 n에서의 웨이퍼 W의 실제 위치 Zactual. 따라서, 식 (15)의 모델화 웨이퍼 위치를 이하와 같이 분산 시간의 함수로서 표시할 수 있다.
Zmodel(n)=f([2ε(T(n))σAwaferT(n)4+TdotModel(n)MwaferCp(T(n))]/ε(T(n))) (17)
여기서, T(n)≡현재의 샘플링 시간 n에서의 측정 웨이퍼 온도.
그리고 또한, 본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 식 (16)의 TdotModel(n)을 조정하여 그 정확도를 향상시킬 수 있다. 그 조정된 값을 이하와 같이 분산 시간의 함수로서 표시할 수 있다.
TdotModelAdjusted(n)=TdotModel(TModel(n-1),Z(n))+MTG*(T(n-1)-TModel(n-1)) (18)
여기서, MTG≡식 (16)의 TdotModel(n)을 시간에 대하여 적극적으로 조정하는 데에 사용하는 모델 트래킹 게인(gain). 모델 트래킹 게인 MTG는, 예로서, 소정의 값 또는 함수일 수도 있고, 또는 제어기(26)가 MTG를 적극적으로 산출하여 모델을 시간에 대하여 조정할 수 있다. 따라서, TdotModelAdjusted(n)을 시간 n에 대하여 적분함으로써 예측 모델화 온도 TModel(n)을 유도할 수 있고 이하의 식으로 표시할 수 있다.
TModel(n)=TModel(n-1)+TdotModelAdjusted(n)Δt (19)
여기서, Δt는 연속하는 샘플간의 샘플링 주기 [sec]이다. 따라서, 시간 n-1에서의 TModel은 이하의 식으로서 표시할 수 있다.
TModel(n-1)=TModel(n-2)+TdotModelAdjusted(n-1)Δt (20)
따라서, 식 (17)의 TdotModel(n)을 조정된 모델화된 온도 변화의 시간 미분 계수 TdotModelAdjusted(n)로 대체함으로써, 모델의 조정을 적극적으로 실시할 수 있고, 또한 모델화 웨이퍼 위치 Zmodel(n)을 이하의 식과 같이 연속적으로 표시할 수 있다.
Zmodel(n)=f([2ε(T(n))σAwaferT(n)4+TdotModelAdjusted(n)MwaferCp(T(n))]/ε(T(n))) (21)
본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 도 1 및 도 2의 제어기(26)는 예측 온도 프로파일을 작성하고, 또한 모델화 웨이퍼 위치 Zmodel로부터 최대 예측 온도 Tmax를 결정한다. 일례에 의하면, 최대 예측 온도 Tmax는 T(Z(i))의 위치의 배열로부터 표준의 3점 2차 보간법을 이용하여 산출된다. 예로서, T(i)가 온도 배열에서의 최대치인 경우, T(i-1), T(i) 및 T(i+1) 점은 y=ax2+bx+c의 형태의 식에 맞추어져서 y(x)의 최대치를 결정한다. 예로서, Tmax를 구하기 위하여 보간법을 이용하는 것은 다만 T(Z(i)) 배열에서의 최대 온도를 이용하는 것보다 더 높은 정밀도를 실현하는 데에 유리하다.
도 3A는 일례에 의한 웨이퍼 W의 시간에 대한 이동의 예를 나타낸다. 바람직하게는, 간단한 사다리꼴의 이동 프로파일이 작성되고, 동작 제어기에서 이용되는 이동 프로파일 Z(i)는 웨이퍼를 처리 챔버 내에서의 최초 위치 Zinitial로부터 최대 위치 Zmax까지 이동시키는 것을 포함한다. 일례에 의하면, Zinitial로부터 Zmax까지의 이동은 미리 결정되어 있고, 대체로 개방 루프로 되어 있다. 한편, Zmax 위치에서, 웨이퍼가 가열되고, 온도계 및 동작 제어기의 각각의 갱신에 따라서 예측 온도 프로파일이 작성된다. 상기한 바와 같이, 최대 온도 Tmax는 T(Z(i)) 점의 배열로부터 보간법에 의해서 산출된다. Tmax가 목표 온도 Ttarget 이상으로 커지면, 동작 제어기는 이동 프로파일 Z(i)를 다시 이용하여 처리 챔버 내에서의 Zmax에 대한 시작 위치 Zstart(예로서, 제1위치)로부터 최종 위치 Zend(예로서, 제2위치)까지 웨이퍼를 이동시킴으로써, 실제의 웨이퍼 온도를 모델화 온도 Tmodel에 근접하게 일치하게 한다. 또한, 본 예에서, Zstart로부터 Zend(예로서, Zdown(t)라고 함)까지의 이동은 미리 결정되어 있고, 그 이동은 대체로 개방 루프로 되어 있다.
도 3B는 웨이퍼의 이동의 또 다른 예로서, 그 이동 프로파일(예로서, 도 3A에 나타낸 이동 프로파일 Zdown(t))은 일반적으로 웨이퍼의 시작 위치 Zstart 및 최종 위치 Zend에 의해서 결정되고, 시작 위치 Zstart는 최대 위치 Zmax에 있다. 또한, 도 3B는 웨이퍼의 이동 프로파일 Z(i)에 대한 최대 가속도 Amax 및 최대 속도 Vmax를 갖는 가속도 A 및 속도 V를 나타내고, 이 경우 Zmax, Vmax, 및 Amax는 일반적으로 처리 방법에 의해서 결정된다. 또한, 본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, Z(i)를 작성하는 데에 이용하는 위치의 수, 또는 분산 간격은, 적절한 모델 정확도를 실현하도록 선택되어야 한다.
본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 도 2의 열 모델(40)은 측정 웨이퍼 온도 T 및 웨이퍼 위치 Zactual을 입력으로서 수신하여, 웨이퍼 W의 이론적인 위치 Zmodel을 결정하고, 또한, 제어기(26)는 처리 챔버(2) 내에서의 웨이퍼의 이론적인 위치 Zmodel와 실제 측정 위치 Zactual 간의 편차 위치 ZmodelOffset를 산출할 수 있다. 이러한 ZmodelOffset의 산출은, 예로서, 가산기(42)로써 실행할 수 있다. 상기 편차 위치 ZmodelOffset는, 예로서, 소정의 온도 T 및 모델화 온도 변화의 속도 TdotModel에 대한 실제의 웨이퍼 Z 위치 및 모델화 예측 웨이퍼 Z 위치 간의 차이의 척도로서, ZmodelOffset는 이하의 식과 같이 된다.
ZmodelOffset=Zactual-Zmodel (22)
예로서, ZmodelOffset는 온도 측정 시스템(36)과 동작 제어 시스템(28)으로부터 의 각각의 갱신에 대하여 산출된다. ZmodelOffset의 정(正)의 값은, 열 모델이 실제의 측정 위치 Zactual보다 낮은 Z 위치에서 실제의 측정 온도 T를 발생할 것이라는 것을 나타낸다. 환언하면, 열 모델은 실제 측정 Z 위치에서 더 높은 온도 T를 발생한다. 마찬가지로, ZmodelOffset의 부(負)의 값에 대하여 그 역(逆)이 성립한다.
결과적으로, 이동 프로파일 Z(i)는, ZmodelOffset과 동등한 양만큼 가속되거나 지연된다. 그 결과, 통상, 예측 온도 Tmax를 필요로 하는 방향으로 이동시켜서, 정의 ZmodelOffset에 대한 실행에 대하여 Z(i)가 지연되어서 트리거 온도가 더 낮아지고, 부의 ZmodelOffset에 대한 실행에 대하여 Z(i)가 가속되어서 트리거 온도가 더 높아진다. 예로서, 이동 프로파일 Z(i)의 시작시에 ZmodelOffset의 최대치의 보정을 이용함으로써, Zend에서 ZmodelOffset는 0까지 비례적으로 감소한다. 이것은 (ZstartActual-ZmodelOffset)로부터 (ZendActual-ZmodelOffset)까지의 이동보다는 (ZstartActual-ZmodelOffset)로부터 (ZendActual-0)까지의 이동과 대체로 동일하다. 또한, 이러한 ZmodelOffset를 이용하여 Zadjusted(i)를 작성하는 예는 이하의 식으로 표시할 수 있다.
Zadjusted(i)=Z(i)-ZmodelOffset(1-(i/N-1)) (23)
여기서, N은 Z(i) 배열에서의 위치의 총수이다. 또한, 도 4에 이동 프로파일 Z(i)의 예가 도시되어 있다.
예로서, 모델화된 하측 방향으로의 이동 속도를 변화시키는 것은 열 모델에서의 오차를 보상하는 간접적인 방법이다. 하나의 예에서, 이동 프로파일 Z(i)를 ZmodelOffset에 따라서 조정하는 것보다는, ZmodelOffset의 함수인 값에 의한 치수로 된 열 질량 상수에 따라서 예측 온도 프로파일을 실행할 수 있다. 또한, 웨이퍼 W가 벨 자 내에서 대기하는 동안 ZmodelOffset의 시간당 변화 속도 ZmodelOffsetDot가 모델 오차에 대한 더욱 양호한 지표를 제공할 수도 있다. 예로서, 이 기간 동안의 ZmodelOffsetDot의 크기는, 열 모델이 실제의 측정치로부터 얼마나 신속하게 달라지는가를 나타내는 지표로서, 시정수의 차이를 더욱 잘 반영할 수도 있다. 도 5는 ZmodelOffset, ZmodelOffsetDot, 및 Tovershoot의 값이 상이한 웨이퍼 W의 2가지 실시예의 비교이고, 여기서 Tovershoot는 실제 온도와 모델화 온도와의 사이의 오버슈트(overshoot) 양이다. 예로서, ZmodelOffset의 기울기의 비는, 시정수의 차이가 ZmodelOffset 값의 비(예로서, 0.18)만큼 크지 않다는 것을 나타낼 수도 있다. 웨이퍼 2의 경우에, ZmodelOffset의 초기의 부의 값은 최종 ZmodelOffset 값을 감소시키고, 이에 따라서 보상이 감소된다.
본 발명의 형태의 또 다른 예에 의하면, 도 6은 도 1 및 2의 예로서의 열 처리 시스템(10)의 통합 동작을 설명하는 방법(100)의 예의 개략 블록도이다. 예를 든 방법은 여기서 일련의 동작 단계 또는 사건으로서 예시되고 기재되어 있지만, 본 발명은 상기 예시한 이러한 동작 단계 또는 사건의 순서에 의해서 한정되는 것 이 아니고, 어떠한 단계는 상이한 순서로, 및/또는 본 발명에 따라서 여기에 나타내어 설명한 것과는 별개의 다른 단계와 동시에 일어날 수도 있는 것을 이해할 것이다. 또한, 예시한 모든 단계가 본 발명에 의한 방법을 실시하는 데에 필요한 것은 아닐 수도 있다. 또한, 본 발명을, 여기에 예시하여 설명한 시스템, 및 예시하지 않은 기타 시스템에 대하여 실시할 수도 있는 것을 이해할 것이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 방법(100)은 단계 105로 시작되고, 여기서 열 처리 시스템의 열 특성이 결정된다. 이러한 결정은, 예로서, 열 처리 시스템의 경험적인 계산 또는 이론적인 모델링으로써 실행할 수 있다. 단계 110에서, 선택된 웨이퍼 처리 방법 및 목표 온도를 제어기에 입력하고, 여기서 처리 방법은, 예로서, 열 퍼니스 내에서의 기판의 최대 속도, 가속도, 및 시작과 종료 위치를 포함한다. 또한, 목표 온도는, 예로서, 처리시의 여러 시각에 달성되는 복수의 목표 온도를 포함하는 목표 온도 프로파일을 포함할 수 있다.
단계 115에서, 이동 프로파일이 작성되고, 여기서 이동 프로파일은 열 처리 시스템 내에서의 웨이퍼의 이동을 지시한다. 상기 이동 프로파일은, 예로서, 미리 결정되어 있고, 웨이퍼 간에 차이가 없다. 이어서, 단계 120에서, 웨이퍼를 열 처리 시스템 내에서의 최대 또는 시작 위치로 이동시키는 등, 웨이퍼를 소정의 위치에 이동시키고, 여기서 상기 위치는 처리 방법에 의해서 지시된다. 이어서, 단계 125에서, 웨이퍼는 최대 위치에서 열 처리되고, 웨이퍼 온도 및 웨이퍼 위치를 취득한다. 이어서, 단계 130에서, 웨이퍼 온도 및 위치와, 처리 챔버 및 기판의 열 모델을 이용하여, 온도 프로파일 T(Z(i))를 웨이퍼의 위치의 함수로서 예측한다.
단계 135에서, 예측 온도의 보간법 등에 의해서, 예측 온도 프로파일에 대한 최대 온도를 결정하고, 또한 단계 140에서 최대 온도를 목표 온도와 비교한다. 최대 예측 온도가 목표 온도 이상이면, 단계 145에서 이동 프로파일 Z(i)를 호출하여, 상기 소정의 이동 프로파일에 따라서 웨이퍼를 이동시킨다. 그러나, 최대 예측 온도가 목표 온도 이하이면, 단계 125에서 재차 온도 측정을 실행하고 최대 예측 온도가 대체로 목표 온도 이상이 될 때까지 처리를 계속한다.
본 발명의 중요한 이점은, 웨이퍼상에 스파이크 어닐을 실행할 때 등, 웨이퍼 W의 처리 챔버(20) 내에서의 이동 시기를 결정하기 위하여, 도 1 및 도 2의 제어기(26)가 측정 온도 T를 예측 온도 프로파일로써 처리하는 것을 염두에 두어야 한다. 상세하게는, 제어기(26)는 예측 온도 프로파일을 처리하여, 웨이퍼의 처리시에 상승 장치를 이동시키는 적절한 시간을 결정함으로써, 웨이퍼 W에서의 목표 온도 Ttarget를 오버슈트 또는 언더슈트(undershoot) 없이 실현한다. 본 발명의 또 다른 중요한 이점은, 처리 챔버(20) 내에서의 웨이퍼 W의 소정의 Z 위치 및 속도를 이용함으로써, 처리 챔버 내에서의 잘못된 모델링, 가변성 등에 의한 위치 오버슈트 및 언더슈트 위치를 개선하는 점이다. 본 발명의 지침에 의한 이러한 적응 모델에 의한 제어 알고리즘으로써 제품 웨이퍼의 흡수 특성을 변화시킨다. 또한, 제어기(26)는 상기 웨이퍼의 처리를 도입하거나 또는 영향을 줄 수 있는 기타의 시스템 구성의 동작을 제어할 필요가 없다.
발명의 또 다른 중요한 이점은, 상기 제어 스킴을, 웨이퍼에 인가되는 열량 을 상승 장치 이외의 다양한 방법으로 조절하는 다른 처리 챔버에 또한 이용할 수 있는 점이다. 예로서, 램프에 의한 시스템에 있어서, 상기 제어 스킴을 변경하여, 예측 온도 프로파일에 따라서 하나 이상의 램프 어레이에의 파워를 조절하거나 또는 파워의 인가를 조절함으로써, 웨이퍼의 위치를 변경하는 대신에, 기판의 의도된 온도 프로파일에 따라서 하나 이상의 램프에의 파워의 양을 변화시킬 수 있다. 또한, 본 발명을 램프가 아닌 시스템 등(예로서, 레이저 소스에 의한 열 처리 시스템 등), 다양한 기타의 열 처리 시스템에 적합하도록 적용할 수 있는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 특정한 바람직한 실시형태(들)에 대하여 예시하여 설명하였지만, 당업자에게는 본 명세서 및 첨부 도면을 판독하고 이해하면 동등한 변경 및 수정이 있을 수 있는 것은 명백하다. 특히, 상기 구성 요소(어셈블리, 장치, 회로 등)에 의해서 실행되는 각종 기능에 대해서는, 이러한 구성 요소를 설명하는 데에 사용한 용어("수단"에 대한 참조를 포함하는)는, 별도로 표시되어 있지 않은 한, 여기서 설명한 본 발명의 실시형태의 예에서의 기능을 실행하는 개시(開示)된 구조와 구조적으로 동등하지 않아도, 상기 구성 요소의 특정 기능을 실행하는(즉, 기능적으로 동등한) 어떠한 구성 요소에도 해당시키고자 한다. 또한, 본 발명의 고유한 특징이 몇몇 실시형태의 하나에 대해서만 개시되어 있지만, 이러한 특징을 필요한 대로 또한 어떠한 소정의 또는 특정 응용에 유리하게 타 실시형태의 하나 이상의 다른 특징과 조합할 수도 있다.

Claims (24)

  1. 기판을 열 처리하는 방법으로서,
    의도하는 기판 온도 프로파일을 작성하는 단계,
    열 처리 시스템 내의 기판에 열량을 인가하는 단계,
    기판상의 하나 이상의 각각의 위치에 대한 하나 이상의 온도를 측정하는 단계,
    예측 온도 프로파일을 작성하는 단계로서, 기판의 예측 온도는 인가된 열량 및 하나 이상의 측정 온도에 따라서 실행하는, 예측 온도 프로파일을 작성하는 단계, 및
    예측 온도 프로파일에 따라서 기판에 인가되는 열량을 조절하고, 기판은 통상적으로 의도하는 기판 온도 프로파일에 따라서 열 처리되는 단계를 포함하는 기판의 열 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의도하는 기판 온도 프로파일은 최대 목표 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 예측 온도가 최대 목표 온도 이상인 경우 상기 기판에 인가되는 열량이 감소하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열 처리 시스템은 열 처리 퍼니스(furnace)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 일반적으로 상기 퍼니스 내의 기판의 위치를 제어함으로써 상기 기판에 인가되는 열량을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기판의 이동 프로파일을 작성하는 단계를 추가로 포함하고, 또한
    상기 이동 프로파일은 일반적으로 상기 열 처리 시스템에 대한 소정의 처리 방법에 의해서 결정되고,
    상기 퍼니스 내에서의 상기 기판의 장래 위치는 상기 이동 프로파일에 관계되며, 또한
    상기 기판의 상기 예측 온도는 상기 이동 프로파일에 관련된 기판의 장래 위치에 의거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 예측 온도가 최대 목표 온도 이상인 경우 상기 기판을 상기 장래 위치에 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 처리 방법은, 퍼니스 내에서의 기판의 시작 위치, 종료 위치, 최대 속도, 및 최대 가속도 중, 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하 는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 목표 온도는 일반적으로 상기 처리 방법에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 기판에 인가되는 열량을 통상 상기 퍼니스로부터 상기 기판을 제거함으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제3항에 있어서, 상기 열 처리 시스템은 하나 이상의 열 램프의 어레이(array)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기판에 인가되는 열량을 통상 상기 램프의 어레이를 작동시키거나 또는 작동 중지시킴으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 위치 중 최소한 하나가 상기 기판의 중심에 또는 중심 부근에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 열 처리 시스템 내에서 기판을 열 처리하는 방법으로서,
    기판을 열 처리하는 소정의 처리 방법을 제공하는 단계,
    최소한 부분적으로, 상기 처리 방법에 따라서 의도하는 처리 프로파일을 결 정하는 단계,
    입사 열 에너지의 양을 기판에 조사(照射)하는 단계로서, 상기 입사 열 에너지의 양은, 최소한 부분적으로, 상기 처리 방법을 기본으로 하는, 입사 열 에너지의 양을 기판에 조사하는 단계,
    기판상의 하나 이상의 각각의 위치에 대한 하나 이상의 온도를 측정하는 단계,
    하나 이상의 측정 온도 및 조사된 입사 열 에너지의 양에 따라서 열 모델을 이용하여 기판에 조사되는 이론적인 입사 열 에너지의 양을 결정하는 단계,
    상기 기판의 온도 프로파일을 예측하는 단계로서, 상기 예측 온도 프로파일은, 최소한 부분적으로, 상기 의도하는 처리 프로파일, 이론적인 입사 열 에너지의 양, 및 하나 이상의 측정 온도를 기본으로 하는, 기판의 온도 프로파일의 예측 단계, 및
    입사 열 에너지의 양을 조절하는 단계로서, 상기 조절은, 최소한 부분적으로, 상기 예측 온도 프로파일과 필요로 하는 온도 프로파일과의 비교에 따라서 실행하는, 입사 열 에너지의 양의 조절 단계를 포함하는 기판의 열 처리 방법.
  15. 열 처리 시스템 내에서 기판을 열 처리하는 방법으로서,
    목표 기판 온도를 설정하는 단계,
    열 처리 시스템 내에서의 제1위치와 제2위치와의 사이의 기판의 이동 프로파일을 작성하는 단계,
    제1위치에서 기판에 열량을 인가하는 단계,
    제1위치에서 기판상의 하나 이상의 각각의 위치에 대한 하나 이상의 온도를 측정하는 단계,
    기판의 이론적인 위치를 결정하는 단계로서, 상기 이론적인 위치는 하나 이상의 측정 온도, 열 처리 시스템 내에서의 상기 기판의 위치, 및 상기 열 처리 시스템과 상기 기판의 하나 이상의 열 모델을 기본으로 하는, 기판의 이론적인 위치 결정 단계,
    상기 기판의 이동 프로파일에 따라서 상기 기판의 예측 온도 프로파일을 작성하는 단계로서, 상기 예측 온도 프로파일은 상기 기판의 하나 이상의 측정 온도 및 이론적인 위치를 기본으로 하는, 기판의 예측 온도 프로파일 작성 단계,
    상기 예측 온도 프로파일에 따라서 최대 예측 온도를 결정하는 단계, 및
    최대 예측 온도가 목표 기판 온도 이상인 경우 상기 기판을 상기 이동 프로파일에 따라서 제2위치로 이동시키는 단계를 포함하는 기판의 열 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서, 예측 온도 프로파일을 작성하는 단계는 기판의 예측 온도 변화 속도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 기판의 이론적인 위치를 결정하는 단계는 상기 기판의 제1위치로부터의 상기 기판의 이론적인 위치에 대한 편차를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 이동 프로파일을 상기 편차에 따라서 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 이동 프로파일을 상기 열 처리 시스템에 대한 처리 방법에 따라서 작성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 처리 방법은, 열 처리 시스템 내에서의 기판의, 제1위치에 관련되는 시작 위치, 제2위치에 관련되는 종료 위치, 최대 속도 및 최대 가속도 중, 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제15항에 있어서, 상기 최대 예측 온도를 상기 예측 온도 프로파일의 보간(補間)에 따라서 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제15항에 있어서, 상기 하나 이상의 위치 중 최소한 하나가 상기 기판의 중심에 또는 중심 부근에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제15항에 있어서, 상기 열 처리 시스템은 수직형 열 처리 퍼니스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제15항에 있어서, 제1위치에서 기판에 열량을 인가하기 전에 기판을 제3위치로부터 상기 제1위치에 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
KR1020067011116A 2003-12-10 2004-12-09 다이내믹한 예측 열 모델링을 이용한 온도 상승 속도가높은 장치의 웨이퍼 온도 궤적 제어 방법 KR20060127860A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/732,161 US6855916B1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Wafer temperature trajectory control method for high temperature ramp rate applications using dynamic predictive thermal modeling
US10/732,161 2003-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060127860A true KR20060127860A (ko) 2006-12-13

Family

ID=34116872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067011116A KR20060127860A (ko) 2003-12-10 2004-12-09 다이내믹한 예측 열 모델링을 이용한 온도 상승 속도가높은 장치의 웨이퍼 온도 궤적 제어 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6855916B1 (ko)
JP (1) JP2007521663A (ko)
KR (1) KR20060127860A (ko)
CN (1) CN100423184C (ko)
TW (1) TW200523997A (ko)
WO (1) WO2005062346A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010059701A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Applied Materials, Inc. Temperature uniformity measurement during thermal processing

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6594446B2 (en) * 2000-12-04 2003-07-15 Vortek Industries Ltd. Heat-treating methods and systems
KR101067901B1 (ko) * 2001-12-26 2011-09-28 맷슨 테크날러지 캐나다 인코퍼레이티드 온도 측정 및 열처리 방법과 시스템
DE10393962B4 (de) 2002-12-20 2019-03-14 Mattson Technology Inc. Verfahren und Vorrichtung zum Stützen eines Werkstücks und zur Wärmebehandlung des Werkstücks
DE10328660B3 (de) * 2003-06-26 2004-12-02 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Bestimmen der Temperatur eines Halbleiterwafers
US7026581B2 (en) * 2003-08-22 2006-04-11 Axcelis Technologies, Inc. Apparatus for positioning an elevator tube
JP5630935B2 (ja) * 2003-12-19 2014-11-26 マトソン テクノロジー、インコーポレイテッド 工作物の熱誘起運動を抑制する機器及び装置
US7205231B2 (en) * 2004-10-29 2007-04-17 Axcelis Technologies, Inc. Method for in-situ uniformity optimization in a rapid thermal processing system
US7126092B2 (en) * 2005-01-13 2006-10-24 Watlow Electric Manufacturing Company Heater for wafer processing and methods of operating and manufacturing the same
JP4871264B2 (ja) * 2005-03-17 2012-02-08 浜松ホトニクス株式会社 顕微鏡画像撮像装置
US9482468B2 (en) * 2005-09-14 2016-11-01 Mattson Technology, Inc. Repeatable heat-treating methods and apparatus
US8104951B2 (en) 2006-07-31 2012-01-31 Applied Materials, Inc. Temperature uniformity measurements during rapid thermal processing
DE102006049848A1 (de) * 2006-10-23 2008-05-08 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zum Betrieb eines Brennofens, insbesondere für den Dentalbereich, sowie Brennofen
WO2008058397A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-22 Mattson Technology Canada, Inc. Systems and methods for supporting a workpiece during heat-treating
US9481944B2 (en) 2006-11-22 2016-11-01 Soitec Gas injectors including a funnel- or wedge-shaped channel for chemical vapor deposition (CVD) systems and CVD systems with the same
US9481943B2 (en) 2006-11-22 2016-11-01 Soitec Gallium trichloride injection scheme
US20080138178A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Axcelis Technologies,Inc. High throughput serial wafer handling end station
US7949425B2 (en) * 2006-12-06 2011-05-24 Axcelis Technologies, Inc. High throughput wafer notch aligner
CN101702950B (zh) 2007-05-01 2012-05-30 加拿大马特森技术有限公司 辐照脉冲热处理方法和设备
US20080295764A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Svensson Stefan P Substrate temperature accuracy and temperature control flexibility in a molecular beam epitaxy system
JP2009033110A (ja) * 2007-06-25 2009-02-12 Panasonic Corp 半導体装置の製造方法
WO2009135137A2 (en) 2008-05-02 2009-11-05 Applied Materials, Inc. System for non radial temperature control for rotating substrates
US9070590B2 (en) 2008-05-16 2015-06-30 Mattson Technology, Inc. Workpiece breakage prevention method and apparatus
JP5166138B2 (ja) * 2008-07-02 2013-03-21 パナソニック株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
US20110277681A1 (en) * 2009-03-03 2011-11-17 Chantal Arena Gas injectors for cvd systems with the same
US9279727B2 (en) 2010-10-15 2016-03-08 Mattson Technology, Inc. Methods, apparatus and media for determining a shape of an irradiance pulse to which a workpiece is to be exposed
EP2452651A1 (de) * 2010-11-15 2012-05-16 Ivoclar Vivadent AG Dentalofen mit Suszeptor-Behälter
CN102929133B (zh) * 2012-09-27 2017-05-24 上海华虹宏力半导体制造有限公司 热处理板判断值的设定方法
CN103970164A (zh) * 2013-02-03 2014-08-06 生阳新材料科技（宁波）有限公司 超调控制加热方法
US9378992B2 (en) 2014-06-27 2016-06-28 Axcelis Technologies, Inc. High throughput heated ion implantation system and method
US9607803B2 (en) 2015-08-04 2017-03-28 Axcelis Technologies, Inc. High throughput cooled ion implantation system and method
CN106325328B (zh) * 2016-09-30 2018-04-13 深圳春沐源控股有限公司 一种种植设备温度调节的方法及装置
US10302362B2 (en) * 2016-12-15 2019-05-28 Eurotherm Limited Sensor-less estimation of steady-state load condition
TWI617813B (zh) * 2017-02-09 2018-03-11 矽品精密工業股份有限公司 檢測設備
JP6802352B2 (ja) * 2017-02-28 2020-12-16 パイオニア株式会社 温度制御装置、温度制御方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体
KR101983326B1 (ko) * 2017-09-29 2019-05-29 에이피시스템 주식회사 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP7256034B2 (ja) * 2019-03-04 2023-04-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置および熱処理方法
US11127607B2 (en) * 2019-11-11 2021-09-21 Xia Tai Xin Semiconductor (Qing Dao) Ltd. Heat processing system
CN113944518B (zh) * 2021-09-07 2023-08-18 东南大学 一种基于循环微管路的透平叶片动态测试系统
CN114115380B (zh) * 2021-11-24 2022-07-22 广东华中科技大学工业技术研究院 一种3d玻璃热弯模具温度控制方法和系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3507548B2 (ja) * 1994-03-31 2004-03-15 東京エレクトロン株式会社 熱処理方法
JPH07283158A (ja) * 1994-04-11 1995-10-27 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置およびその温度制御方法
US5820366A (en) 1996-07-10 1998-10-13 Eaton Corporation Dual vertical thermal processing furnace
US5900177A (en) * 1997-06-11 1999-05-04 Eaton Corporation Furnace sidewall temperature control system
JP3193691B2 (ja) 1998-09-29 2001-07-30 大同メタル工業株式会社 軸受構造
US6183127B1 (en) 1999-03-29 2001-02-06 Eaton Corporation System and method for the real time determination of the in situ emissivity of a workpiece during processing
US6461036B1 (en) 1999-03-29 2002-10-08 Axcelis Technologies, Inc. System and method for determining stray light in a thermal processing system
KR100720775B1 (ko) * 2000-07-25 2007-05-22 동경 엘렉트론 주식회사 열처리조건의 결정방법
US6610968B1 (en) * 2000-09-27 2003-08-26 Axcelis Technologies System and method for controlling movement of a workpiece in a thermal processing system
JP4222461B2 (ja) * 2000-11-07 2009-02-12 東京エレクトロン株式会社 バッチ式熱処理方法
JP3802889B2 (ja) * 2003-07-01 2006-07-26 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及びその校正方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010059701A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Applied Materials, Inc. Temperature uniformity measurement during thermal processing
WO2010059701A3 (en) * 2008-11-19 2010-08-12 Applied Materials, Inc. Temperature uniformity measurement during thermal processing

Also Published As

Publication number Publication date
US6855916B1 (en) 2005-02-15
CN1890777A (zh) 2007-01-03
CN100423184C (zh) 2008-10-01
WO2005062346A1 (en) 2005-07-07
JP2007521663A (ja) 2007-08-02
TW200523997A (en) 2005-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060127860A (ko) 다이내믹한 예측 열 모델링을 이용한 온도 상승 속도가높은 장치의 웨이퍼 온도 궤적 제어 방법
US6610968B1 (en) System and method for controlling movement of a workpiece in a thermal processing system
KR100359734B1 (ko) 모델에 기초한 반도체 열 처리기용 온도제어기
US5900177A (en) Furnace sidewall temperature control system
TWI382485B (zh) 熱處理裝置、自動調整控制常數之方法及儲存媒體
JP2001257169A (ja) 加工室の温度制御方法、半導体加工装置及びセンサ較正方法
KR19980024481A (ko) 적응성 온도 제어기 및 그 동작 방법
JP2009532877A (ja) 基板の急速熱処理のための適応制御方法
JP7326344B2 (ja) 空間分解ウエハ温度制御のための仮想センサ
KR19990082210A (ko) 열처리의 모델베이스 예측제어
US4937434A (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
Cho et al. Control of rapid thermal processing: A system theoretic approach
KR101733179B1 (ko) 워크피스를 노출할 조사 펄스의 형상을 결정하는 방법, 장치 및 매체
US20230273596A1 (en) Control System For Adaptive Control Of A Thermal Processing System
JP2012222036A (ja) 熱処理装置および熱処理方法
US7205231B2 (en) Method for in-situ uniformity optimization in a rapid thermal processing system
KR20210113426A (ko) 온도 오프셋 및 구역 제어 튜닝
EP0520417B1 (en) Temperature control system for lamp annealer
KR20030026965A (ko) 물체의 열 처리를 위한 방법 및 장치
Norman Optimization of wafer temperature uniformity in rapid thermal processing systems
JPH05267200A (ja) 半導体熱処理装置
US20220392813A1 (en) Control method and control apparatus
KR20080082054A (ko) 반도체 제조 설비에서의 다중 제어 방식의 온도 조절 장치및 그 방법
CN118412298A (zh) 晶片温度控制装置、晶片温度控制方法及存储介质
JP2007079897A (ja) 温度制御方法、温度調節器および熱処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid