KR20220106791A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20220106791A
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스스무 사이토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치이며, 기판을 수용하는 챔버와, 기판을 열처리하는 열원과, 상기 챔버의 외부에 마련되어, 기판으로부터 방사되는 적외선을 수광하는 열선 감지형 센서와, 상기 챔버에 마련되어, 상기 열선 감지형 센서에 대해 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 적외선 투과창을 갖는다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본 개시는, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 기판에 COR 처리를 행하는 COR 처리 장치와, 기판에 PHT 처리를 행하는 PHT 처리 장치를 구비한 처리 시스템이 개시되어 있다. PHT 처리 장치는, 기판을 2매, 수평 상태로 적재하는 적재대를 갖고, 적재대에는 히터가 마련되어 있다. 이 히터에 의해 COR 처리가 실시된 후의 기판을 가열하여, COR 처리에 의해 생성된 반응 생성물을 기화(승화)시키는 PHT 처리가 행해진다.
일본 특허 제5352103호 공보
본 개시에 따른 기술은, 기판을 챔버에 수용한 상태에서, 당해 챔버의 외부로부터 비접촉으로 기판의 온도를 적절하게 측정한다.
본 개시의 일 양태는, 기판을 처리하는 장치이며, 기판을 수용하는 챔버와, 기판을 열처리하는 열원과, 상기 챔버의 외부에 마련되어, 기판으로부터 방사되는 적외선을 수광하는 열선 감지형 센서와, 상기 챔버에 마련되어, 상기 열선 감지형 센서에 대해 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 적외선 투과창을 갖는다.
본 개시에 의하면, 기판을 챔버에 수용한 상태에서, 당해 챔버의 외부로부터 비접촉으로 기판의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.
도 1은 웨이퍼 처리 장치의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 2는 PHT 모듈의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 3는 PHT 모듈에 있어서 PHT 처리를 행하는 모습을 도시하는 설명도이다.
도 4는 온도 측정부의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 5는 광의 파장과 방사 에너지의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 광의 파장과 실리콘의 투과율 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 웨이퍼의 온도와 서모파일의 출력 관계를, 석영 창과 서모파일의 온도별로 나타낸 그래프이다.
도 8은 열전대로 측정한 웨이퍼의 온도와, 다중 회귀식(교정식)으로 산출되는 웨이퍼의 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 LED 광원의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고도 함)의 표면에 형성된 산화막을 에칭하여 제거하는 공정이 행해지고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 산화막의 에칭 공정은, COR(Chemical Oxide Removal) 처리와 PHT(Post Heat Treatment) 처리에 의해 행해진다.
COR 처리는, 웨이퍼 상에 형성된 산화막과 처리 가스를 반응시켜, 당해 산화막을 변질시켜 반응 생성물을 생성하는 처리이다. PHT 처리는, COR 처리에 있어서 생성된 반응 생성물을 가열하여 기화시키는 가열 처리이다. 그리고, 이들 COR 처리와 PHT 처리를 연속적으로 행함으로써, 웨이퍼 상에 형성된 산화막의 에칭이 행해진다.
PHT 처리에서는, 웨이퍼를 적절하게 가열하기 위해서, 당해 웨이퍼의 온도 측정이 행해진다. 이때, 히터에서 가열된 적재대의 온도를 측정하고, 이 적재대의 온도를 웨이퍼의 온도로 추정하고 있다.
여기서, PHT 처리에 있어서의 웨이퍼의 가열 온도는, 예를 들어 300℃ 정도이다. 한편, 종래의 특허문헌 1에 기재된 PHT 처리 장치에서는, 적재대에 매설된 히터에 의해 웨이퍼가 가열되지만, 이 가열 속도는 예를 들어 0.45℃/초 정도이다. 이 때문에, 웨이퍼의 가열 처리에 시간이 걸린다.
따라서 본 발명자는, 가열 시간을 단축하기 위해서, 열원으로서, 가열 속도가 빠른 LED 광원을 사용하는 것을 상도하였다. 구체적으로 LED 광원으로부터 발광된 LED 광은 웨이퍼에 조사되어, 당해 웨이퍼가 가열되지만, 그 가열 속도는 예를 들어 12℃/초이다. 따라서, 가열 처리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
그러나, PHT 처리는, 웨이퍼를 수용한 챔버의 내부를 감압 분위기로 해서 행해지기 때문에, LED 광원은 챔버의 외부에 마련할 필요가 있다. 이러한 경우, 종래와 같이 열원인 LED 광원의 온도를 측정해도, 당해 LED 광원의 온도를 웨이퍼의 온도로 추정할 수는 없다. 애당초 종래, 이렇게 LED 광원이 챔버의 외부에 설치된 경우의, 웨이퍼의 온도 측정은 상정되어 있지 않다. 따라서, 종래의 웨이퍼의 온도 측정에는 개선의 여지가 있다.
본 개시에 따른 기술은, 기판을 챔버에 수용한 상태에서, 당해 챔버의 외부로부터 비접촉으로 기판의 온도를 적절하게 측정한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 처리 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<웨이퍼 처리 장치>
우선, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 장치(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼 처리 장치(1)가 실리콘 기판으로서의 웨이퍼(W)에 COR 처리, PHT 처리, CST(Cooling Storage) 처리 및 오리엔트 처리를 행하는, 각종 처리 모듈을 구비할 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 본 개시의 웨이퍼 처리 장치(1)의 모듈 구성은 이것으로 한정되지 않으며, 임의로 선택될 수 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 처리 장치(1)는 대기부(10)와 감압부(11)가 로드 로크 모듈(20a, 20b)을 통해 일체로 접속된 구성을 갖고 있다. 대기부(10)는 대기압 분위기 하에서 웨이퍼(W)에 원하는 처리를 행하는 복수의 대기 모듈을 구비한다. 감압부(11)는 감압 분위기 하에서 웨이퍼(W)에 원하는 처리를 행하는 복수의 감압 모듈을 구비한다.
로드 로크 모듈(20a)은 대기부(10)의 후술하는 로더 모듈(30)로부터 반송된 웨이퍼(W)를 감압부(11)의 후술하는 트랜스퍼 모듈(40)에 전달하기 위해서, 웨이퍼(W)를 일시적으로 보유 지지한다. 로드 로크 모듈(20a)은 2매의 웨이퍼(W)를 연직 방향을 따라서 보유 지지하는 상부 스토커(21a)와 하부 스토커(22a)를 갖고 있다.
로드 로크 모듈(20a)은 게이트 밸브(23a)가 마련된 게이트(24a)를 통해 후술하는 로더 모듈(30)에 접속되어 있다. 또한, 로드 로크 모듈(20a)은 게이트 밸브(25a)가 마련된 게이트(26a)를 통해 후술하는 트랜스퍼 모듈(40)에 접속되어 있다.
로드 로크 모듈(20a)에는 가스를 공급하는 급기부(도시하지 않음)와 가스를 배출하는 배기부(도시하지 않음)가 접속되고, 당해 급기부와 배기부에 의해 내부가 대기압 분위기와 감압 분위기로 전환 가능하도록 구성되어 있다. 즉 로드 로크 모듈(20a)은 대기압 분위기의 대기부(10)와, 감압 분위기의 감압부(11) 사이에서, 적절하게 웨이퍼(W)의 전달이 가능해지도록 구성되어 있다.
또한, 로드 로크 모듈(20b)은 로드 로크 모듈(20a)과 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 즉, 로드 로크 모듈(20b)은 상부 스토커(21b)와 하부 스토커(22b), 로더 모듈(30)측의 게이트 밸브(23b)와 게이트(24b), 트랜스퍼 모듈(40)측의 게이트 밸브(25b)와 게이트(26b)를 갖고 있다.
또한, 로드 로크 모듈(20a, 20b)의 수나 배치는, 본 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 임의로 설정할 수 있다.
대기부(10)는 웨이퍼 반송 기구(도시하지 않음)를 구비한 로더 모듈(30)과, 복수의 웨이퍼(W)를 보관 가능한 풉(FOUP)(31)을 적재하는 로드 포트(32)와, 웨이퍼(W)를 냉각하는 CST 모듈(33)과, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향을 조절하는 오리엔터 모듈(34)을 갖고 있다.
로더 모듈(30)은 내부가 직사각형인 하우징을 포함하고, 하우징의 내부는 대기압 분위기로 유지되어 있다. 로더 모듈(30)의 하우징의 긴 변을 구성하는 일측면에는, 복수, 예를 들어 3개의 로드 포트(32)가 병설되어 있다. 로더 모듈(30)의 하우징의 긴 변을 구성하는 타측면에는, 로드 로크 모듈(20a, 20b)이 병설되어 있다. 로더 모듈(30)의 하우징의 짧은 변을 구성하는 일측면에는, CST 모듈(33)이 마련되어 있다. 로더 모듈(30)의 하우징의 짧은 변을 구성하는 타측면에는, 오리엔터 모듈(34)이 마련되어 있다. 또한, 로더 모듈(30)은 하우징의 내부에 있어서 그의 길이 방향으로 이동 가능한 웨이퍼 반송 기구(도시하지 않음)를 갖고 있다. 웨이퍼 반송 기구는 로드 포트(32)에 적재된 풉(31)과 로드 로크 모듈(20a, 20b) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 또한, 웨이퍼 반송 기구의 구성은, 후술하는 웨이퍼 반송 기구(50)의 구성과 마찬가지이다.
또한, 로드 포트(32), CST 모듈(33) 및 오리엔터 모듈(34)의 수나 배치는, 본 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 임의로 설계할 수 있다.
풉(31)은 복수, 예를 들어 1 로트 25매의 웨이퍼(W)를 등간격으로 다단으로 중첩하도록 수용한다. 또한, 로드 포트(32)에 적재된 풉(31)의 내부는, 예를 들어 대기나 질소 가스 등으로 채워져 밀폐되어 있다.
CST 모듈(33)은 복수, 예를 들어 풉(31)에 수용되는 매수 이상의 웨이퍼(W)를 동등한 간격으로 다단으로 수용할 수 있고, 당해 복수의 웨이퍼(W)의 냉각 처리를 행한다.
오리엔터 모듈(34)은, 웨이퍼(W)를 회전시켜서 수평 방향의 방향 조절을 행한다. 구체적으로, 오리엔터 모듈(34)은, 복수의 웨이퍼(W)의 각각에 웨이퍼 처리를 행함에 있어서, 당해 웨이퍼 처리마다 기준 위치(예를 들어 노치 위치)로부터의 수평 방향으로부터의 방향이 동일해지도록 조절된다.
감압부(11)는 2매의 웨이퍼(W)를 동시에 반송하는 트랜스퍼 모듈(40)과, 트랜스퍼 모듈(40)로부터 반송된 웨이퍼(W)에 COR 처리를 행하는 COR 모듈(41)과, PHT 처리를 행하는 PHT 모듈(42)을 갖고 있다. 트랜스퍼 모듈(40), COR 모듈(41) 및 PHT 모듈(42)의 내부는, 각각 감압 분위기로 유지된다. 트랜스퍼 모듈(40)에 대해 COR 모듈(41) 및 PHT 모듈(42)은 복수, 예를 들어 3개씩 마련되어 있다.
트랜스퍼 모듈(40)은 내부가 직사각형인 하우징을 포함하고, 상술한 바와 같이 게이트 밸브(25a, 25b)를 통해 로드 로크 모듈(20a, 20b)에 접속되어 있다. 트랜스퍼 모듈(40)은 로드 로크 모듈(20a)에 반입된 웨이퍼(W)를 하나의 COR 모듈(41), 하나의 PHT 모듈(42)에 순차 반송하여 COR 처리와 PHT 처리를 실시한 후, 로드 로크 모듈(20b)을 통해 대기부(10)에 반출한다.
COR 모듈(41)의 내부에는, 2매의 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 나란히 적재하는 2개의 스테이지(43, 43)가 마련되어 있다. COR 모듈(41)은 스테이지(43, 43)에 웨이퍼(W)를 나란히 적재함으로써, 2매의 웨이퍼(W)에 대하여 동시에 COR 처리를 행한다. 또한, COR 모듈(41)에는, 처리 가스나 퍼지 가스 등을 공급하는 급기부(도시하지 않음)와 가스를 배출하는 배기부(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
또한, COR 모듈(41)은 게이트 밸브(44)가 마련된 게이트(45)를 통해 트랜스퍼 모듈(40)에 접속되어 있다. 이 게이트 밸브(44)에 의해, 트랜스퍼 모듈(40)과 COR 모듈(41) 사이의 기밀성 확보와 서로의 연통을 양립시킨다.
PHT 모듈(42)의 내부에는, 2매의 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 나란히 적재하는 2개의 후술하는 버퍼(101a, 101b)가 마련되어 있다. PHT 모듈(42)은 버퍼(101a, 101b)에 웨이퍼(W)를 나란히 적재함으로써, 2매의 웨이퍼(W)에 대하여 동시에 PHT 처리를 행한다. 또한, PHT 모듈(42)의 구체적인 구성은 후술한다.
또한, PHT 모듈(42)은 게이트 밸브(46)가 마련된 게이트(47)를 통해 트랜스퍼 모듈(40)에 접속되어 있다. 이 게이트 밸브(46)에 의해, 트랜스퍼 모듈(40)과 PHT 모듈(42) 사이의 기밀성 확보와 서로의 연통을 양립시킨다.
트랜스퍼 모듈(40)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(50)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(50)는 2매의 웨이퍼(W)를 보유 지지해서 이동하는 반송 암(51a, 51b)과, 반송 암(51a, 51b)을 회전 가능하도록 지지하는 회전대(52)와, 회전대(52)를 탑재한 회전 적재대(53)를 갖고 있다. 또한, 트랜스퍼 모듈(40)의 내부에는, 트랜스퍼 모듈(40)의 길이 방향으로 연신하는 가이드 레일(54)이 마련되어 있다. 회전 적재대(53)는 가이드 레일(54) 위에 마련되어, 웨이퍼 반송 기구(50)를 가이드 레일(54)을 따라 이동 가능하도록 구성되어 있다.
트랜스퍼 모듈(40)에서는, 로드 로크 모듈(20a)에 있어서 상부 스토커(21a)와 하부 스토커(22a)에 보유 지지된 2매의 웨이퍼(W)를 반송 암(51a)에서 수취하여, COR 모듈(41)로 반송한다. 또한, COR 처리가 실시된 2매의 웨이퍼(W)를 반송 암(51a)이 보유 지지하여, PHT 모듈(42)로 반송한다. 또한, PHT 처리가 실시된 2매의 웨이퍼(W)를 반송 암(51b)이 보유 지지하여, 로드 로크 모듈(20b)로 반출한다.
이상의 웨이퍼 처리 장치(1)에는, 제어부(60)가 마련되어 있다. 제어부(60)는 예를 들어 CPU와 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 모듈과 반송 기구 등의 구동계의 동작을 제어하여, 웨이퍼 처리 장치(1)에 있어서의 후술하는 웨이퍼 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체 H에 기록되어 있던 것일 수도 있고, 당해 기억 매체 H로부터 제어부(60)에 인스톨된 것일 수도 있다.
<웨이퍼 처리 장치의 동작>
본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이어서, 웨이퍼 처리 장치(1)에 있어서의 웨이퍼 처리에 대해서 설명한다.
우선, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 풉(31)이 로드 포트(32)에 적재된다.
이어서, 웨이퍼 반송 기구에 의해, 풉(31)으로부터 2매의 웨이퍼(W)가 취출되어, 오리엔터 모듈(34)에 반송된다. 오리엔터 모듈(34)에 있어서 웨이퍼(W)는, 기준 위치(예를 들어 노치 위치)로부터의 수평 방향으로부터의 방향이 조절(오리엔트 처리)된다.
이어서, 웨이퍼 반송 기구에 의해, 2매의 웨이퍼(W)가 로드 로크 모듈(20a)에 반입된다. 로드 로크 모듈(20a)에 2매의 웨이퍼(W)가 반입되면, 게이트 밸브(23a)가 폐쇄되고, 로드 로크 모듈(20a) 내가 밀폐되며, 감압된다. 그 후, 게이트 밸브(25a)가 개방되어, 로드 로크 모듈(20a)의 내부와 트랜스퍼 모듈(40)의 내부가 연통된다.
이어서, 로드 로크 모듈(20a)과 트랜스퍼 모듈(40)이 연통하면, 웨이퍼 반송 기구(50)의 반송 암(51a)에 의해 2매의 웨이퍼(W)가 보유 지지되어, 로드 로크 모듈(20a)로부터 트랜스퍼 모듈(40)에 반입된다. 계속해서, 웨이퍼 반송 기구(50)가 하나의 COR 모듈(41) 앞까지 이동한다.
이어서, 게이트 밸브(44)가 개방되고, 2매의 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 반송 암(51a)이 COR 모듈(41)에 진입한다. 그리고, 반송 암(51a)으로부터 스테이지(43, 43)의 각각에 1매씩 웨이퍼(W)가 적재된다. 그 후, 반송 암(51a)은 COR 모듈(41)로부터 퇴출된다.
이어서, 반송 암(51a)이 COR 모듈(41)로부터 퇴출하면, 게이트 밸브(44)가 폐쇄되고, COR 모듈(41)에 있어서 2매의 웨이퍼(W)에 대하여 COR 처리가 행해진다. COR 처리에서는, 산화막의 표면에 처리 가스를 공급하여, 산화막과 처리 가스를 화학 반응시켜, 당해 산화막을 변질시켜서 반응 생성물을 생성한다. 이 처리 가스에는 예를 들어 불화수소 가스와 암모니아 가스가 사용되며, 반응 생성물로서 플루오로규산암모늄(AFS)이 생성된다.
이어서, COR 모듈(41)에 있어서의 COR 처리가 종료되면, 게이트 밸브(44)가 개방되고, 반송 암(51a)이 COR 모듈(41)에 진입한다. 그리고, 스테이지(43, 43)로부터 반송 암(51a)에 2매의 웨이퍼(W)가 전달되어, 반송 암(51a)에서 2매의 W가 보유 지지된다. 그 후, 반송 암(51a)은 COR 모듈(41)로부터 퇴출되고, 게이트 밸브(44)가 폐쇄된다.
이어서, 웨이퍼 반송 기구(50)가 PHT 모듈(42) 앞까지 이동한다. 계속해서, 게이트 밸브(46)가 개방되고, 2매의 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 반송 암(51a)이 PHT 모듈(42)에 진입한다. 그리고, 반송 암(51a)으로부터 버퍼(101a, 101b)의 각각에 1매씩 웨이퍼(W)가 적재된다. 그 후, 반송 암(51a)은 PHT 모듈(42)로부터 퇴출된다. 계속해서, 게이트 밸브(46)가 폐쇄되고, 2매의 웨이퍼(W)에 대하여 PHT 처리가 행해진다. 또한, 이 PHT 처리의 구체적인 처리는 후술한다.
이어서, 웨이퍼(W)의 PHT 처리가 종료되면, 게이트 밸브(46)가 개방되고, 반송 암(51b)이 PHT 모듈(42)에 진입한다. 그리고, 버퍼(101a, 101b)로부터 반송 암(51b)에 2매의 웨이퍼(W)가 전달되고, 반송 암(51b)에서 2매의 웨이퍼(W)가 보유 지지된다. 그 후, 반송 암(51b)은 PHT 모듈(42)로부터 퇴출되고, 게이트 밸브(46)가 폐쇄된다.
이어서, 게이트 밸브(25b)가 개방되고, 웨이퍼 반송 기구(50)에 의해 2매의 웨이퍼(W)가 로드 로크 모듈(20b)에 반입된다. 로드 로크 모듈(20b) 내에 웨이퍼(W)가 반입되면, 게이트 밸브(25b)가 폐쇄되고, 로드 로크 모듈(20b) 내가 밀폐되어, 대기 개방된다.
이어서, 웨이퍼 반송 기구에 의해, 2매의 웨이퍼(W)가 CST 모듈(33)에 반송된다. CST 모듈(33)에서는, 웨이퍼(W)에 CST 처리가 행해져, 당해 웨이퍼(W)가 냉각된다.
이어서, 웨이퍼 반송 기구에 의해, 2매의 웨이퍼(W)가 풉(31)으로 되돌아와 수용된다. 이렇게 해서, 웨이퍼 처리 장치(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
<PHT 모듈>
이어서, 기판 처리 장치로서의 PHT 모듈(42)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, PHT 모듈(42)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다. 또한, 본 실시 형태의 PHT 모듈(42)에서는, 2매의 웨이퍼(W)에 대하여 처리를 행한다.
PHT 모듈(42)은 기밀하게 구성된 챔버(100)와, 챔버(100)의 내부에서 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 2개의 버퍼(101a, 101b)와, 각 버퍼(101a, 101b)를 승강시키는 2개의 승강 기구(102a, 102b)와, 챔버(100)의 내부에 가스를 공급하는 급기부(103)와, 버퍼(101a, 101b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 가열하는 가열부(104)와, 챔버(100)의 내부 가스를 배출하는 배기부(105)와, 버퍼(101a, 101b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 온도를 측정하는 온도 측정부(106a, 106b)를 갖고 있다.
챔버(100)는 예를 들어 알루미늄, 스테인리스 등의 금속에 의해 형성된, 전체적으로 예를 들어 대략 직육면체상의 용기이다. 챔버(100)는 평면으로 볼 때의 형상이 예를 들어 대략 직사각형이고 상면 및 하면이 개구된 통 형상의 측벽(110)과, 측벽(110)의 상면을 기밀하게 덮는 천장판(111)과, 측벽(110)의 하면을 덮는 저판(112)을 갖고 있다. 측벽(110)의 상단면과 천장판(111) 사이에는, 챔버(100)의 내부를 기밀하게 유지하는 시일 부재(113)가 마련되어 있다. 또한, 측벽(110), 천장판(111), 저판(112)의 각각에는 히터(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 히터에 의해 측벽(110), 천장판(111), 저판(112)을 예를 들어 100℃ 이상으로 가열함으로써, 예를 들어 승화한 AFS 등의 부착물(데포지션)이 부착되는 것을 억제한다.
저판(112)의 일부는 개구되고, 당해 개구 부분에는, LED 투과창으로서의 석영 창(114a, 114b)이 끼워 넣어져 있다. 석영 창(114a, 114b)은 버퍼(101a, 101b)와 후술하는 LED 광원(150a, 150b) 사이에 마련되고, LED 광원(150a, 150b)으로부터의 LED 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 석영 창(114a, 114b)의 재료는 LED 광을 투과시키는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 석영이 사용된다. 또한, 후술하는 바와 같이 LED 광원(150a, 150b)은 2개의 버퍼(101a, 101b)에 대응해서 마련되고, 석영 창(114a, 114b)은 이들 2개의 LED 광원(150a, 150b)에 대응해서 2개 마련되어 있다.
석영 창(114a, 114b)의 하면에는, 예를 들어 히터(도시하지 않음)를 내장한 가열판(115a, 115b)이 마련되어 있다. 가열판(115a, 115b)은 LED 광원(150a, 150b)으로부터의 LED 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 가열판(115a, 115b)의 재료는 LED 광을 투과시키는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 투명한 석영에 전열선·도전성의 물질을 부착시킨 히터가 사용된다. 그리고, 가열판(115a, 115b)에서 석영 창(114a, 114b)을, 예를 들어 100℃ 이상으로 가열함으로써, 당해 석영 창(114a, 114b)에 부착물(데포지션)이 부착되는 것을 억제하여, 석영 창(114a, 114b)이 흐려지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 석영 창(114a, 114b)에는 열전대(도시하지 않음)가 마련되고, 이 열전대에 의해 석영 창(114a, 114b)의 온도가 측정된다.
석영 창(114a, 114b)은 저판(112)의 상면에 마련된 지지 부재(116)에 지지되어 있다. 저판(112)과 석영 창(114a, 114b)(가열판(115a, 115b)) 사이에는, 챔버(100)의 내부를 기밀하게 유지하는 시일 부재(117)가 마련되어 있다.
버퍼(101a, 101b)는 챔버(100)의 내부에 2개 마련되고, 각 버퍼(101a, 101b)는 웨이퍼(W)를 보유 지지한다. 버퍼(101a, 101b)는 각각, 평면으로 볼 때 대략 C자형으로 구성된 암 부재(120)를 갖고 있다. 암 부재(120)는 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 곡률 반경으로 웨이퍼(W)의 주연부를 따라서 만곡하고 있다. 암 부재(120)에는, 당해 암 부재(120)로부터 내측으로 돌출되어, 웨이퍼(W)의 이면 외주부를 보유 지지하는 보유 지지 부재(121)가 복수 개소, 예를 들어 3군데에 마련되어 있다. 각 보유 지지 부재(121)는 LED 광원(150a, 150b)으로부터의 LED 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 보유 지지 부재(121)의 재료는 LED 광을 투과시키는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 석영이 사용된다. 또한, 종래의 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 예를 들어 알루미늄으로 제작된 적재대에 웨이퍼(W)를 적재할 경우, 당해 웨이퍼(W)의 이면에 알루미늄 성분이 전사되어, 웨이퍼(W)의 이면의 금속 오염이 발생할 우려가 있다. 이 점, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 이면 외주부가 보유 지지되므로, 금속 오염을 억제할 수 있다.
3개의 보유 지지 부재(121)에는 각각, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 핀(122)이 마련된다. 지지 핀(122)은 LED 광원(150a, 150b)으로부터의 LED 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 지지 핀(122)의 재료는 LED 광을 투과시키는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 석영이 사용된다.
승강 기구(102a, 102b)는 2개 마련되고, 각 승강 기구(102a, 102b)는 버퍼(101a, 101b)를 승강시킨다. 승강 기구(102a, 102b)는 각각 챔버(100)의 외부에 마련된 버퍼 구동부(130)와, 버퍼(101a, 101b)의 암 부재(120)를 지지하고, 버퍼 구동부(130)에 접속되어, 챔버(100)의 저판(112)을 관통해서 챔버(100)의 내부를 연직 상방으로 연신하는 구동축(131)을 갖고 있다. 버퍼 구동부(130)에는, 예를 들어 모터 드라이버(도시하지 않음)에 의해 구동하는 액추에이터가 사용된다. 그리고 승강 기구(102a, 102b)는 버퍼 구동부(130)에 의해 구동축(131)을 승강시킴으로써, 버퍼(101a, 101b)를 임의의 높이 위치에 배치시킬 수 있다. 그 결과, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 위치와 냉각 처리를 행하는 위치를 적절하게 조정할 수 있다.
급기부(103)는 챔버(100)의 내부에 가스(냉각 가스 및 퍼지 가스)를 공급한다. 급기부(103)는 챔버(100)의 내부에 가스를 분배해서 공급하는 샤워 헤드(140a, 140b)를 갖고 있다. 샤워 헤드(140a, 140b)는 챔버(100)의 천장판(111)의 하면에, 버퍼(101a, 101b)에 대응해서 2개 마련되어 있다. 샤워 헤드(140a, 140b)는 각각, 예를 들어 하면이 개구되고, 천장판(111)의 하면에 지지된 대략 원통형의 프레임체(141)와, 당해 프레임체(141)의 내측면에 끼워 넣어진 대략 원판상의 샤워 플레이트(142)를 갖고 있다. 샤워 플레이트(142)는 프레임체(141)의 천장부와 소정의 거리를 이격해서 마련되어 있다. 이에 따라, 프레임체(141)의 천장부와 샤워 플레이트(142)의 상면 사이에는 공간(143)이 형성되어 있다. 또한, 샤워 플레이트(142)에는, 당해 샤워 플레이트(142)를 두께 방향으로 관통하는 개구(144)가 복수 마련되어 있다.
프레임체(141)의 천장부와 샤워 플레이트(142) 사이의 공간(143)에는, 가스 공급관(145)을 통해 가스 공급원(146)이 접속되어 있다. 가스 공급원(146)은 냉각 가스 또는 퍼지 가스로서 예를 들어 N2 가스나 Ar 가스 등을 공급 가능하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 가스 공급원(146)으로부터 공급된 가스는, 공간(143), 샤워 플레이트(142)를 통해, 버퍼(101a, 101b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 향해서 공급된다. 또한, 가스 공급관(145)에는 가스의 공급량을 조절하는 유량 조절 기구(147)가 마련되어 있어, 각 웨이퍼(W)에 공급하는 가스의 양을 개별로 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
가열부(104)는 버퍼(101a, 101b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 가열한다. 가열부(104)는 챔버(100)의 외부에 마련된 2개의 열원으로서의 LED 광원(150a, 150b)과, 각 LED 광원(150a, 150b)을 표면에 실장하는 LED 실장 기판(151a, 151b)을 갖고 있다. LED 실장 기판(151a, 151b)은 챔버(100)의 저판(112)의 하부에 끼워 넣어지도록 마련되고, LED 광원(150a, 150b)은 석영 창(114a, 114b)의 하방에 배치된다. 즉, LED 광원(150a, 150b)은 버퍼(101a, 101b), 샤워 헤드(140a, 140b) 및 석영 창(114a, 114b)의 각각에 대응해서 마련되어 있다. 그리고, LED 광원(150a, 150b)으로부터 발광된 LED 광은, 석영 창(114a, 114b)을 투과하여, 버퍼(101a, 101b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)에 조사된다. 이 LED 광에 의해, 웨이퍼(W)가 원하는 온도로 가열된다.
또한, LED 광은, 석영을 포함하는 석영 창(114a, 114b)을 투과하고, 실리콘을 포함하는 웨이퍼(W)에 흡수되는 파장을 갖는다. 구체적으로는, LED 광의 파장은, 예를 들어 400nm 내지 1100nm이고, 보다 바람직하게는 800nm 내지 1100nm이고, 본 실시 형태에서는 855nm이다.
LED 실장 기판(151a, 151b)의 이면에는, 전열 시트(152a, 152b)를 통해, LED 광원(150a, 150b)을 냉각하는 냉각판(153a, 153b)이 마련되어 있다. LED 실장 기판(151a, 151b)과 냉각판(153a, 153b) 사이에는 미소한 간극이 생기기 때문에, 전열 시트(152a, 152b)를 마련해서 열 전달을 향상시킨다. 냉각판(153a, 153b)의 내부에는, 냉각 매체로서, 예를 들어 냉각수가 유통된다. 냉각판(153a, 153b)에는 각각 냉각수 공급관(154)을 통해, 냉각수를 공급 가능하도록 구성된 냉각수 공급원(155)이 접속되어 있다.
냉각판(153a, 153b)의 하방에는, LED 광원(150a, 150b)을 제어하는 LED 제어 기판(156)이 마련되어 있다. LED 제어 기판(156)은 2개의 LED 광원(150a, 150b)에 공통으로 마련되어 있다. LED 제어 기판(156)에는, LED 전원(157)이 접속되어 있다. LED 제어 기판(156)의 표면에는, 예를 들어 FET나 다이오드 등의 냉각이 필요한 부품(158)이 실장되어 있다. 이들 부품(158)은 전열 패드(159)를 통해 냉각판(153a, 153b)에 마련되어 있다. 즉 냉각판(153a, 153b)은 상술한 LED 광원(150a, 150b) 뿐 아니라, 부품(158)도 냉각한다. 또한, LED 제어 기판(156)에 있어서 냉각이 불필요한 부품(160)은 당해 LED 제어 기판(156)의 이면에 마련된다.
배기부(105)는 챔버(100)의 내부 가스를 배출하는 배기관(170)을 갖고 있다. 배기관(170)은 저판(112)에 있어서 석영 창(114a, 114b)의 외측에 배치되어 있다. 웨이퍼(W)의 하방에는, 석영 창(114a, 114b)과 LED 광원(150a, 150b) 등이 설치되어 있기 때문에, 배기관(170)은 이들 석영 창(114a, 114b)과 LED 광원(150a, 150b) 등으로부터 오프셋한 위치에 배치된다. 배기관(170)에는, 밸브(171)를 통해 펌프(172)가 접속되어 있다. 밸브(171)에는, 예를 들어 자동 압력 제어 밸브(APC 밸브)가 사용된다. 펌프(172)에는, 예를 들어 터보 분자 펌프(TMP)가 사용된다. 그리고 펌프(172)를 사용하는 경우, 챔버(100)의 내부 가스를 큰 압력으로 강제적으로 배출할 수 있다.
온도 측정부(106a, 106b)에는 예를 들어 방사 온도계가 사용되고, 각 온도 측정부(106a, 106b)는 각각 버퍼(101a, 101b)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 온도를 측정한다. 온도 측정부(106a, 106b)는 챔버(100)의 천장판(111)을 관통해서 마련된다. 또한, 온도 측정부(106a, 106b)의 구성 및 웨이퍼(W)의 온도 측정 방법에 대해서는 후술한다.
<PHT 모듈의 동작>
본 실시 형태에 따른 PHT 모듈(42)은 이상과 같이 구성되어 있다. 이어서, PHT 모듈(42)에 있어서의 PHT 처리(가열 냉각 처리)에 대해서 설명한다. 도 3은, PHT 모듈(42)에 있어서 PHT 처리를 행하는 모습을 도시하는 설명도이다. 또한, 도 3은, 챔버(100)의 절반(예를 들어 버퍼(101a), 온도 측정부(106a), 석영 창(114a), 샤워 헤드(140a), LED 광원(150a) 등), 즉 1매의 웨이퍼(W)를 나타내고 있지만, 실제로는 2매의 웨이퍼(W)가 동시에 처리된다.
우선, 게이트 밸브(46)가 개방되고, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이 반송 포지션(P1)에 있어서, PHT 모듈(42)에 웨이퍼(W)가 반입되고, 웨이퍼 반송 기구(50)의 반송 암(51a)으로부터 버퍼(101a)에 전달된다. 그 후, 게이트 밸브(46)가 폐쇄된다.
이어서, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이 버퍼(101a)를 하강시켜, 가열 포지션(P2)에 웨이퍼(W)를 배치한다. 가열 포지션(P2)은, 가능한 한 LED 광원(150a)에 가까운 위치이며, 예를 들어 웨이퍼(W)와 LED 광원(150a) 사이는 200mm 이하이다. 그 후, 온도 측정부(106a)에 의해 웨이퍼(W)의 온도를 측정한다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 기준 온도를 확인한다.
이어서, LED 광원(150a)을 온으로 한다. LED 광원(150a)으로부터 발광된 LED 광은, 석영 창(114a)을 투과하여, 웨이퍼(W)에 조사된다. 그 결과, 웨이퍼(W)가 원하는 가열 온도, 예를 들어 300℃까지 가열된다(가열 처리 공정). 이 가열 온도인 300℃는, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W) 상의 AFS의 승화 온도 이상의 온도이다. 가열 속도는, 예를 들어 12℃/초이다. 그렇게 하면 본 실시 형태의 가열 속도는, 종래 사용되고 있는 히터에 의한 가열 속도(0.45℃/초)보다 빨라, 웨이퍼(W)의 가열 처리를 단시간에 효율적으로 행할 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한 LED 광원(150a)은 온도가 일정 범위 내가 되도록, LED 광의 펄스 제어를 행한다. 스위치 주파수의 주기를 예를 들어 1KHz 내지 500KHz로 하는, PWM 제어를 행한다.
이때, 급기부(103)의 샤워 헤드(140a)로부터 퍼지 가스로서의 N2 가스를 공급한다. 그리고, 챔버(100)의 내부 압력을 예를 들어 0.1Torr 내지 10Torr로 조정한다. 샤워 헤드(140a)로부터의 N2 가스는 복수의 개구(144)로부터 균일하게 공급되므로, 챔버(100)의 내부 가스 흐름을 정류할 수 있다.
또한 이때, 온도 측정부(106a)에 의해 웨이퍼(W)의 온도를 측정하여, LED 광원(150a)이 피드백 제어된다. 구체적으로는, 온도 측정 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)가 원하는 가열 온도가 되도록, LED 광원(150a)으로부터 발광되는 LED 광을 제어한다.
그리고, 웨이퍼(W)의 온도를 300℃로 유지하고, 원하는 시간 경과 후, 웨이퍼(W) 상의 AFS를 가열하여 기화(승화)시킨다. 그 후, LED 광원(150a)을 오프로 한다. 이때의 종점 검출 방법은 임의이지만, 예를 들어 가스 분석기(예를 들어 OES, QMS, FT-IR 등)나 막 두께 측정기 등으로 모니터할 수도 있다.
이어서, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이 버퍼(101a)를 상승시켜, 냉각 포지션(P3)에 웨이퍼(W)를 배치한다. 냉각 포지션(P3)은, 가능한 한 샤워 헤드(140a)에 가까운 위치이며, 예를 들어 웨이퍼(W)와 샤워 헤드(140a) 사이는 200mm 이하이다.
계속해서, 샤워 헤드(140a)로부터 냉각 가스로서의 N2 가스를 공급하여, 웨이퍼(W)가 원하는 냉각 온도, 예를 들어 180℃까지 냉각된다(냉각 처리 공정). 이 냉각 온도인 180℃는, 웨이퍼 반송 기구(50)의 반송 암(51b)이 웨이퍼(W)를 보유 지지 가능한 온도이다. 냉각 속도는, 예를 들어 11℃/초이다. 그렇게 하면 본 실시 형태의 냉각 속도는, 종래의 자연 냉각의 냉각 속도(0.5℃/초)보다 빨라, 웨이퍼(W)의 냉각 처리를 단시간에 효율적으로 행할 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 샤워 헤드(140a)로부터의 N2 가스는 복수의 개구(144)로부터 균일하게 공급되므로, 웨이퍼(W)를 균일하게 냉각할 수 있다.
가열 처리 공정부터 냉각 처리 공정에 걸쳐서, 샤워 헤드(140a)로부터의 N2 가스의 공급은 계속된다. 단, 냉각 처리 공정에서의 N2 가스의 공급량은, 예를 들어 40L/분으로, 가열 처리 공정의 N2 가스의 공급량보다도 많다. 단, N2 가스의 공급량은 챔버(100)의 용적에 의존한다. 또한, 냉각 처리 공정에서의 챔버(100)의 내부 압력은 1Torr 내지 100Torr로, 가열 처리 공정에서의 챔버(100)의 내부 압력보다 높다.
그 후, 웨이퍼(W)가 원하는 냉각 온도에 도달하면, 냉각 처리 공정에서의 N2 가스의 공급량을 원래대로 되돌린다. 이때의 종점 검출 방법은 임의이지만, 예를 들어 냉각 시간 동안 제어할 수도 있고, 온도 측정부(106a)에서 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수도 있다.
이어서, 버퍼(101a)를 하강시켜, 재차 도 3(a)에 도시한 바와 같이 반송 포지션(P1)에 웨이퍼(W)를 배치한다. 그 후, 게이트 밸브(46)가 개방되고, 버퍼(101a)로부터 웨이퍼 반송 기구(50)의 반송 암(51b)에 웨이퍼(W)가 전달된다. 그리고, PHT 모듈(42)로부터 웨이퍼(W)가 반출된다.
또한, PHT 모듈(42)에 있어서의 PHT 처리(가열 냉각 처리)에서는, 배기부(105)에 의해 챔버(100)의 내부가 배기된다. 이때, 통상의 조업에서는, 샤워 헤드(140a)로부터의 N2 가스에 의해 배기한다. 단, 펌프(172)를 작동시켜 고속 배기를 행하여, 배기 시간을 단축할 수도 있다.
<온도 측정부>
이어서, 온도 측정부(106a, 106b)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는, 온도 측정부(106a, 106b)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
온도 측정부(106a, 106b)는 열선 감지형 센서로서의 서모파일(180)과, 적외선 투과창으로서의 다이아몬드창(181)과, 서모파일(180)과 다이아몬드창(181)을 접속하는 광학 조리개(182)를 갖고 있다. 서모파일(180)은 챔버(100)의 외부에 있어서, 광학 조리개(182)의 기단부에 마련되어 있다. 다이아몬드창(181)은 천장판(111)에 있어서 광학 조리개(182)의 선단부에 마련되고, 챔버(100)의 내부를 밀봉하고 있다. 또한, 광학 조리개(182)와 챔버(100)의 외측면 사이에는, 챔버(100)의 내부를 기밀하게 유지하는 시일 부재(183)가 마련되어 있다.
서모파일(180)은 예를 들어 금속의 패키지에 수용되어, 복수의 열전대(도시하지 않음)를 갖고 있다. 서모파일(180)은 열 에너지(방사 에너지)를 전기 에너지로 변환하는 것으로, 구체적으로는 웨이퍼(W)로부터 방사되는 적외선을 수광하고, 수광 결과에 기초하여 전기 신호를 출력한다. 또한, 서모파일(180)은 서미스터(온도 센서)를 가지며, 이 서미스터에 의해 서모파일(180)의 온도가 측정된다.
여기서, 본 실시 형태의 PHT 모듈(42)에서는, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)는 원하는 가열 온도, 예를 들어 300℃까지 가열된다. 따라서, 온도 측정부(106a, 106b)에 있어서 측정하는 웨이퍼(W)의 온도는, 상온 이상 300℃ 이하이다.
도 5는, 광의 파장(횡축)과 방사 에너지(종축)의 관계를 나타내는 그래프이다. 일반적으로, 대상 물체의 온도가 높으면 방사 에너지의 변화가 커 높은 분해능이 얻어지지만, 대상 물체의 온도가 낮으면 방사 에너지의 변화가 작아 분해능은 낮아진다.
도 6은, 광의 파장(횡축)과 실리콘의 투과율(종축)의 관계를 나타내는 그래프이다. 일반적인 서모파일을 사용한 방사 온도계는, 예를 들어 2㎛ 내지 10㎛ 파장의 광을 측정하는 경우가 많다. 이 서모파일은 방사 에너지가 커 고감도이지만, 실리콘은 상기 파장대의 광을 투과시키므로 온도 측정을 행할 수 없다. 한편, 실리콘의 온도 측정용으로서, 포토 다이오드를 사용한 방사 온도계는, 예를 들어 1.1㎛ 이하의 파장 광을 측정하는 경우가 있다. 이 포토 다이오드는, 실리콘을 투과하지 않는 파장을 측정할 수 있지만, 방사 에너지가 작으므로 저온, 예를 들어 300℃ 이하는 측정할 수 없다.
이상으로부터 본 실시 형태의 서모파일(180)에서는, 8㎛ 이상의 광을 측정한다. 이러한 경우, 실리콘의 투과율이 저하되기 때문에, 당해 실리콘을 포함하는 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있다.
여기서, 일반적인 서모파일에서는, 복수의 열전대를 보호하기 위한 필터 창이 마련되어 있다. 필터 창은, 예를 들어 실리콘 또는 게르마늄을 포함한다. 또한 필터 창에는 원하는 파장대의 적외선을 투과시키기 위한 막이 마련되어 있으며, 즉 필터 창은, 투과시키는 적외선의 파장을 제한한다. 이에 반해, 본 실시 형태의 서모파일(180)에서는, 상기 필터 창을 제거하고 있어, 다양한 파장대의 적외선을 수광할 수 있도록 구성되어 있다. 그렇게 하면, 서모파일(180)에서는, 상술한 바와 같이 8㎛ 이상의 광을 측정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 열선 감지형 센서로서 서모파일(180)(기전력형)을 사용했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 열선 감지형 센서로서, 보로미터(저항형)나 초전 소자(전하형)를 사용할 수도 있다.
다이아몬드창(181)은 예를 들어 8㎛ 이상 100㎛ 이하의 파장을 갖는 적외선을 투과시킨다. 상술한 바와 같이 본 실시 형태의 서모파일(180)로는 8㎛ 이상의 적외선을 측정하기 때문에, 다이아몬드창(181)은 이러한 파장의 적외선을 투과시킨다. 또한, 다이아몬드창(181)에는 열전대(도시하지 않음)가 마련되고, 이 열전대에 의해 다이아몬드창(181)의 온도가 측정된다.
또한, 다이아몬드창(181)에 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 막을 마련하여, 당해 다이아몬드창(181)을 대역 통과 필터(Bandpass Filter)로서 사용할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 적외선 투과창의 재료로서 다이아몬드를 사용했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 것일 수도 있고, 예를 들어 브롬화칼륨(KBr)은 20㎛까지, 불화바륨(BaF2)은 14㎛까지의 파장의 적외선을 투과시킬 수 있어, 적외선 투과창으로서 사용할 수 있다.
광학 조리개(182)는, 예를 들어 통 형상을 갖는다. 광학 조리개(182)는, 다양한 방향으로부터의 광이 입광하는 것을 억제하고, 시야를 좁게 해서, 웨이퍼(W) 이외의 온도를 측정하지 않도록 하는 역할을 한다. 또한, 광학 조리개(182) 대신에 적외선 투과 렌즈(도시하지 않음)를 사용할 수도 있다.
본 실시 형태에 따른 온도 측정부(106a, 106b)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이어서, 온도 측정부(106a, 106b)를 사용한 웨이퍼(W)의 온도 측정 방법에 대해서 설명한다.
챔버(100)의 내부에 웨이퍼(W)가 반입되고, 당해 웨이퍼(W)에 대하여 처리가 행해지면, 웨이퍼(W)로부터 방사되는 적외선은, 다이아몬드창(181)을 투과하여, 서모파일(180)에 수광된다. 이때, 웨이퍼(W)로부터 방사되는 적외선은 8㎛ 이상의 파장을 갖지만, 다이아몬드창(181)은 당해 파장의 적외선을 적절하게 투과시킬 수 있다. 서모파일(180)에서는, 적외선을 수광하면, 수광 결과에 기초하여 전기 신호를 출력한다.
또한 이때, 서모파일(180)의 서미스터에 의해, 당해 서모파일(180)의 온도를 측정한다. 마찬가지로, 다이아몬드창(181)에 마련된 열전대에 의해, 당해 다이아몬드창(181)의 온도를 측정하고, 또한 석영 창(114a, 114b)에 마련된 열전대에 의해, 당해 석영 창(114a, 114b)의 온도를 측정한다.
그리고 온도 측정부(106a, 106b)에서는, 서모파일(180)로부터의 출력으로부터, 노이즈가 되는 온도의 영향을 제거하고, 웨이퍼(W)의 온도를 산출한다. 구체적으로 본 실시 형태에 있어서는, 하기 식 (1)을 사용하여 웨이퍼(W)의 온도를 산출한다. 또한, 식 (1)에 있어서, 서모파일(180)의 출력은 전압이고, 다른 온도의 단위는 ℃이다.
[웨이퍼(W)의 온도]=계수 A×[서모파일(180)로부터의 출력]+계수 B×[서모파일(180)의 온도]+계수 C×[다이아몬드창(181)의 온도]+계수 D×[석영 창(114a, 114b)의 온도]+절편 … (1)
웨이퍼(W)의 온도를 측정함에 있어서, 서모파일(180)의 온도는 노이즈가 될 수 있다. 따라서, 상기 식 (1)에 있어서, 서모파일(180)의 온도 영향을 제거한다.
웨이퍼(W)를 처리할 때에는, 챔버(100) 자체도 가열된다. 이 챔버(100)에 마련된 다이아몬드창(181)의 온도도 노이즈가 될 수 있다. 따라서, 상기 식 (1)에서는, 다이아몬드창(181)의 온도 영향을 제거한다.
석영 창(114a, 114b)은 2㎛까지의 광을 투과시키고, 2㎛ 이상의 광은 투과시키지 않는다. 또한, 석영 창(114a, 114b)은 가열판(115a, 115b)에 의해, 원하는 온도로 가열되어 있다. 석영 창(114a, 114b)으로부터 열 에너지에 의해, 2㎛ 이상의 광이 방사되면, 서모파일(180)에 입광한다. 그렇게 하면, 석영 창(114a, 114b)의 온도도 노이즈가 될 수 있다. 따라서, 상기 식 (1)에 있어서, 석영 창(114a, 114b)의 온도의 영향을 제거한다.
또한, 서모파일(180), 다이아몬드창(181) 및 광학 조리개(182)를 열 결합하는 경우, 이들은 동일한 온도라고 가정된다. 이러한 경우에는, 다이아몬드창(181)의 온도 영향은, 서모파일(180)의 온도 영향으로 대체할 수 있다. 따라서, 상기 식(1)에 있어서의 다이아몬드창(181)의 온도 영향의 항이 포함되지 않는, 하기 식 (2)를 사용하여 웨이퍼(W)의 온도를 산출한다.
[웨이퍼(W)의 온도]=계수 A×[서모파일(180)로부터의 출력]+계수 B×[서모파일(180)의 온도]+계수 C×[석영 창(114a, 114b)의 온도]+절편 … (2)
또한, 상기 식 (1) 또는 (2)의 선형성을 향상시키기 위해, 당해 식 (1) 또는 (2)의 우측변에 있어서 2차항(제곱의 항)을 추가할 수도 있고, 또는 식 (1) 또는 (2)를 대수 변환할 수도 있다.
또한, 광학 조리개(182) 대신에 적외선 투과 렌즈를 사용하는 경우, 상기 식 (1) 및 (2)에 있어서, [서모파일(180)의 온도]의 항은 [서모파일(180)로부터의 출력]의 항에 포함되므로, 당해 [서모파일(180)의 온도]의 항은 생략된다.
상기 식 (1) 또는 (2)는 PHT 모듈(42)에 있어서 웨이퍼(W)를 처리하기 전에 미리 도출해 둔다. 이어서, 이 식의 도출 방법에 대해서 설명한다. 이하에서는, 식 (2)의 도출 방법에 대해서 설명하지만, 식 (1)의 도출 방법도 마찬가지이다.
우선, 웨이퍼(W)를 승온시키면서, 석영 창(114a)과 서모파일(180)을 각각 독립적인 온도로 제어해서 측정한다. 웨이퍼(W)에는 열전대를 마련하여, 온도를 측정한다. 이 웨이퍼(W)는 식 (2)를 도출하기 위한 온도 측정용 웨이퍼이다. 단, 제품이 되는 웨이퍼(W)의 1매에 열전대를 마련하여, 식 (2)의 정밀도를 확인할 수도 있다.
도 7은, 웨이퍼(W)의 온도(횡축)와 서모파일(180)의 출력(종축)의 관계를, 석영 창(114a)과 서모파일(180)의 온도별로 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 웨이퍼(W)는 상온으로부터 약 90℃까지 승온시켰다. 또한, 석영 창(114a)의 온도는 27℃, 28℃, 41℃, 66℃로 변동시키고, 서모파일(180)의 온도는 29℃, 52℃, 71℃로 변동시켰다. 이들 석영 창(114a)의 온도와 서모파일(180)의 온도는, PHT 모듈(42)이 얻을 수 있는 온도의 범위이다.
이어서, 도 7에 도시한 서모파일(180)의 출력, 서모파일(180)의 온도, 석영 창(114a)의 온도를 사용해서 다중 회귀 분석을 행하여, 식(2)에 있어서의 각 계수와 절편을 산출하였다. 구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 열전대로 측정한 웨이퍼(W)의 온도(횡축)와, 다중 회귀식(교정식), 즉 식 (2)로 산출되는 웨이퍼(W)의 온도(종축)가 일치하도록 식 (2)를 도출하였다. 본 예에 있어서는, 식 (2)에 있어서의 각 계수와 절편은, 하기 식 (2')에 나타내는 바와 같이 도출되었다.
[웨이퍼(W)의 온도]=148.5×[서모파일(180)로부터의 출력]+2.1×[서모파일(180)의 온도]-1.1×[석영 창(114a, 114b)의 온도]-194.2 … (2')
또한, LED 광원(150a, 150b)을 작동시킬 때에는, 당해 LED 광원(150a, 150b)의 온도도 노이즈가 될 수 있다. 그러나, LED 광원(150a, 150b)의 온도를 측정하는 것은 곤란하기 때문에, LED 광원(150a, 150b)의 동작을 정지한 상태에서, 식 (2)를 도출한다. 단, LED 광원(150a, 150b)의 온도를 측정할 수 있는 경우에는, 하기 식 (3)을 사용해서 웨이퍼(W)의 온도를 산출할 수도 있다.
[웨이퍼(W)의 온도]=계수 A×[서모파일(180)로부터의 출력]+계수 B×[서모파일(180)의 온도]+계수 C×[다이아몬드창(181)의 온도]+계수 D×[석영 창(114a, 114b)의 온도]+계수 E×[LED 광원(150a, 150b)의 온도]+절편 … (3)
이상의 실시 형태에 따르면, 방사 온도계인 온도 측정부(106a, 106b)를 사용하고, 추가로 식 (1) 또는 (2)를 사용함으로써, 노이즈가 되는 온도의 영향을 제거하고, 웨이퍼(W)에 비접촉으로, 상온 이상 300℃ 이하의 온도대의 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있다. 따라서, PHT 모듈(42)과 같은 감압 분위기(진공 분위기) 하에서도, 웨이퍼(W)의 온도를 적절하게 측정할 수 있다. 그리고, 웨이퍼(W)의 온도 측정 결과에 기초하여, LED 광원(150a, 150b)을 피드백 제어할 수 있어, 웨이퍼(W)의 가열 온도를 적절하게 조정할 수 있다.
또한, PHT 모듈(42)에서 처리되는 웨이퍼(W)에는, 미리 원하는 막이 형성되어 있는 경우가 있다. 이 막이 형성된 웨이퍼(W)의 방사율은, 실리콘을 포함하는 베어 웨이퍼의 방사율과 상이하다. 이러한 경우, PHT 모듈(42)에 반입 직후의 웨이퍼(W)의 방사량을 측정하여, 방사율 보정 계수를 구하여, 상기 식 (1) 또는 (2)에 반영시키면 된다. 구체적으로는, 예를 들어 풉(31)으로부터 반출된 웨이퍼(W)가 환경 온도와 동일하다고 보고, 트랜스퍼 모듈(40) 상에 도 4에 도시한 온도 측정부(106a, 106b)와 마찬가지의 온도 측정부를 설치한다. 이 온도 측정부에서 측정된 온도와 환경 온도의 차이로부터 방사율 보정 계수를 산출할 수 있다. 또한, 이때의 웨이퍼(W) 상의 측정 장소는 PHT 모듈(42)에서의 측정 장소와 동일한 장소인 것이 바람직하다.
<다른 실시 형태>
이상의 실시 형태의 PHT 모듈(42)에 있어서, 도 9에 도시하는 바와 같이 LED 실장 기판(151a, 151b)(LED 광원(150a, 150b))은 평면으로 볼 때 복수의 존 Z1 내지 Z14로 구획되어 있을 수도 있다. LED 실장 기판(151a, 151b)은 직경 방향으로, 중앙부(Center), 중간부(Middle), 외주부(Edge)로 구획된다. 중앙부는 존 Z1 내지 Z4로 4분할되고, 중간부는 존 Z5 내지 Z8로 4분할되고, 외주부는 존 Z9 내지 Z14로 6분할된다. 또한, LED 실장 기판(151a, 151b)의 구획수는, 본 실시 형태로 한정되지 않으며, 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어 LED 광원(150a, 150b) 주위의 부재와의 거리의 관계에서, 웨이퍼 면내에서 온도 차가 발생하는 경우, 외주부는 그 온도 차에 따른 수로 분할할 수도 있다.
각 존 Z1 내지 Z14의 각각에는, LED 광원(150a, 150b)의 LED 소자가 약 200개 배치된다. 이렇게 각 존 Z1 내지 Z14에 있어서의 LED 소자의 수가 동등하기 때문에, 각 존 Z1 내지 Z14의 전압을 동등하게 할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 1개의 LED 소자의 전압이 1.8V이고, 각 존 Z1 내지 Z14의 전압을 400V로 제어하고 있다. 또한, 각 존 Z1 내지 Z14 사이에서는, 최대 약 200V의 전위차가 발생하기 때문에, 그 만큼의 절연 거리를 확보할 필요가 있다. 또한, 각 존 Z1 내지 Z14에 있어서의 LED 소자의 수는, 본 실시 형태로 한정되지 않으며, 임의로 설정할 수 있다.
이렇게 LED 광원(150a, 150b)이 복수의 존 Z1 내지 Z14로 구획될 경우, 온도 측정부(106a, 106b)에서 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 때에는, 각 존 Z1 내지 Z14의 온도를 측정할 수도 있다. 이러한 경우에도, 식 (1) 또는 (2)를 사용하여, 각 존 Z1 내지 Z14의 온도를 측정할 수 있다. 그리고 그 측정 결과에 기초하여, 각 존 Z1 내지 Z14의 LED 소자를 적절하게 피드백 제어할 수 있다.
이상의 실시 형태의 PHT 모듈(42)에서는, LED 광원(150a, 150b)을 사용하여, 감압 분위기(진공 분위기)에서 처리되는 웨이퍼(W)의 온도를 측정했지만, 본 개시의 온도 측정부(106a, 106b)는 종래의 PHT 모듈에도 적용할 수 있다. 즉, 히터가 매설된 적재대에 웨이퍼(W)를 적재해서 PHT 처리를 행하는 경우에도, PHT 모듈에 온도 측정부(106a, 106b)를 마련함으로써, 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있다.
이러한 경우, PHT 모듈에는, 상기 석영 창(114a, 114b)이 마련되지 않기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도는, 식 (1)로부터 석영 창(114a, 114b)의 온도 영향의 항을 제외한, 하기 식 (4)를 사용해서 산출된다.
[웨이퍼(W)의 온도]=계수 A×[서모파일(180)로부터의 출력]+계수 B×[서모파일(180)의 온도]+계수 C×[다이아몬드창(181)의 온도]+절편 … (4)
또한, 적재대의 히터(열원)의 온도를 측정하고 있는 경우에는, 상기 식 (4)에 대해 히터의 온도 영향의 항을 추가한 하기 식 (5)를 사용하여, 웨이퍼(W)의 온도를 산출할 수도 있다.
[웨이퍼(W)의 온도]=계수 A×[서모파일(180)로부터의 출력]+계수 B×[서모파일(180)의 온도]+계수 C×[다이아몬드창(181)의 온도]+계수 D×[적재대의 히터의 온도]+절편 … (5)
또한, 이상의 실시 형태에서는, PHT 모듈(42)에 있어서의 웨이퍼(W)의 온도를 측정했지만, 본 개시의 온도 측정부(106a, 106b)는 다른 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들어 에칭 장치 등, 다양한 장치에서 처리되는 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기한 실시 형태는, 첨부한 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경될 수도 있다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 기판을 처리하는 장치이며, 기판을 수용하는 챔버와, 기판을 열처리하는 열원과, 상기 챔버의 외부에 마련되어, 기판으로부터 방사되는 적외선을 수광하는 열선 감지형 센서와, 상기 챔버에 마련되어, 상기 열선 감지형 센서에 대해 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 적외선 투과창을 갖는 기판 처리 장치.
상기 (1)에 의하면, 기판으로부터 방사되는 적외선을 적외선 투과창을 통해 열선 감지형 센서로 수광하고, 당해 열선 감지형 센서로부터 수광 결과에 따른 전기 신호가 출력된다. 그리고, 이 출력 결과에 기초하여, 노이즈가 되는 열선 감지형 센서의 온도와 적외선 투과창의 온도 영향을 제거하여, 기판의 온도를 산출한다. 따라서, 기판에 비접촉으로, 원하는 온도대의 기판의 온도를 측정할 수 있다. 그리고, 기판의 온도 측정 결과에 기초하여, 열원을 피드백 제어할 수 있어, 기판의 열처리 온도를 적절하게 조정할 수 있다.
(2) 상기 열선 감지형 센서는 서모파일인, 상기 (1)에 기재된 기판 처리 장치.
(3) 상기 적외선 투과창은 다이아몬드를 포함하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 기판 처리 장치.
(4) 상기 열선 감지형 센서와 상기 적외선 투과창을 접속하는 광학 조리개를 갖는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 기판 처리 장치.
(5) 상기 열원은, 상기 챔버의 외부에 마련된 LED 광원이고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 챔버에 마련되어, 상기 LED 광원으로부터 조사된 LED 광을 투과시키는 LED 투과창을 갖는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 기판 처리 장치.
(6) 상기 LED 투과창은 석영을 포함하는, 상기 (5)에 기재된 기판 처리 장치.
상기 (5) 또는 (6)에 의하면, LED 광원을 사용해서 기판을 가열하고, 그 가열 속도는, 종래 사용되고 있는 히터에 의한 가열 속도보다 빠르다. 따라서, 기판의 가열 처리를 단시간에 효율적으로 행할 수 있고, 그 결과, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 게다가, 이러한 기판 처리 장치에 있어서도, 기판의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.
(7) 상기 열선 감지형 센서를 사용하여 측정하는 기판의 온도는, 상온 이상 300℃ 이하인, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 기판 처리 장치.
상기 (7)에 의하면, 상온 이상 300℃ 이하의 기판의 온도를 측정할 수 있고, 예를 들어 PHT 처리에 있어서의 기판의 온도를 측정할 수 있다.
(8) 기판을 처리하는 방법이며, a) 챔버의 내부에 기판을 반입하는 공정과, b) 열원을 사용해서 기판을 열처리하는 공정과, c) 기판으로부터 방사되는 적외선을, 상기 챔버에 마련되어 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 적외선 투과창을 통해, 상기 챔버의 외부에 마련된 열선 감지형 센서로 수광하는 공정과, d) 상기 열선 감지형 센서로부터 수광 결과에 따른 전기 신호를 출력하는 공정과, e) 하기 식 (1)에 기초하여, 기판의 온도를 산출하는 공정을 갖는 기판 처리 방법.
[기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 적외선 투과창의 온도]+절편 … (1)
(9) 상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (1)에 추가로 상기 열원의 온도 영향을 고려하여, 하기 식 (2)에 기초하여, 기판의 온도를 산출하는, 상기 (8)에 기재된 기판 처리 방법.
[기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 적외선 투과창의 온도]+계수 D×[상기 열원의 온도]+절편 … (2)
(10) 상기 열선 감지형 센서와 상기 적외선 투과창은 열 결합되고, 상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (2)를 치환한 하기 식 (3)에 기초하여 기판의 온도를 산출하는, 상기 (9)에 기재된 기판 처리 방법.
[기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 열원의 온도]+절편 … (3)
(11) 상기 열원은, 상기 챔버의 외부에 마련된 LED 광원이며, 상기 b) 공정에 있어서, 상기 챔버에 마련된 LED 투과창을 통해, 상기 LED 광원으로부터 조사된 LED 광을 기판에 조사하여, 당해 기판을 가열하는, 상기 (8) 내지 (10) 중 어느 것에 기재된 기판 처리 방법.
(12) 상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (1)에 추가로 상기 LED 투과창의 온도 영향을 고려하여, 하기 식 (4)에 기초하여, 기판의 온도를 산출하는, 상기 (11)에 기재된 기판 처리 방법.
[기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 적외선 투과창의 온도]+계수 D×[상기 LED 투과창의 온도]+절편 … (4)
(13) 상기 LED 광원의 동작을 정지한 상태에서, 상기 식 (3)을 도출하는 것을 특징으로 하는, 상기 (12)에 기재된 기판 처리 방법.
(14) 상기 열선 감지형 센서와 상기 적외선 투과창은 열 결합되고, 상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (4)를 치환한 하기 식 (5)에 기초하여 기판의 온도를 산출하는, 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 기판 처리 방법.
[기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 LED 투과창의 온도]+절편 … (5)
(15) 상기 LED 광원은, 복수의 존으로 구획되고, 상기 e) 공정에 있어서, 상기 존마다 기판의 온도를 측정하는, 상기 (11) 내지 (14) 중 어느 것에 기재된 기판 처리 방법.
(16) 상기 열선 감지형 센서를 사용하여 측정하는 기판의 온도는, 상온 이상 300℃ 이하인, 상기 (8) 내지 (15) 중 어느 것에 기재된 기판 처리 방법.
42: PHT 모듈
100: 챔버
150a, 150b, LED: 광원
180: 서모파일
181: 다이아몬드창
W: 웨이퍼

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 장치이며,
    기판을 수용하는 챔버와,
    기판을 열처리하는 열원과,
    상기 챔버의 외부에 마련되어, 기판으로부터 방사되는 적외선을 수광하는 열선 감지형 센서와,
    상기 챔버에 마련되어, 상기 열선 감지형 센서에 대해 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 적외선 투과창을 갖는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열선 감지형 센서는 서모파일인 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적외선 투과창은 다이아몬드를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열선 감지형 센서와 상기 적외선 투과창을 접속하는 광학 조리개를 갖는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열원은, 상기 챔버의 외부에 마련된 LED 광원이고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 챔버에 마련되어, 상기 LED 광원으로부터 조사된 LED 광을 투과시키는 LED 투과창을 갖는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 LED 투과창은 석영을 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 있어서, 상기 열선 감지형 센서를 사용하여 측정하는 기판의 온도는, 상온 이상 300℃ 이하인 기판 처리 장치.
  8. 기판을 처리하는 방법이며,
    a) 챔버의 내부에 기판을 반입하는 공정과,
    b) 열원을 사용해서 기판을 열처리하는 공정과,
    c) 기판으로부터 방사되는 적외선을, 상기 챔버에 마련되어 8㎛ 이상의 파장을 갖는 적외선을 투과시키는 적외선 투과창을 통해, 상기 챔버의 외부에 마련된 열선 감지형 센서로 수광하는 공정과,
    d) 상기 열선 감지형 센서로부터 수광 결과에 따른 전기 신호를 출력하는 공정과,
    e) 하기 식 (1)에 기초하여, 기판의 온도를 산출하는 공정을 갖는 기판 처리 방법.
    [기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 적외선 투과창의 온도]+절편 … (1)
  9. 제8항에 있어서, 상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (1)에 추가로 상기 열원의 온도 영향을 고려하여, 하기 식 (2)에 기초하여, 기판의 온도를 산출하는 기판 처리 방법.
    [기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 적외선 투과창의 온도]+계수 D×[상기 열원의 온도]+절편 … (2)
  10. 제9항에 있어서, 상기 열선 감지형 센서와 상기 적외선 투과창은 열 결합되고,
    상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (2)를 치환한 하기 식 (3)에 기초하여 기판의 온도를 산출하는 기판 처리 방법.
    [기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 열원의 온도]+절편 … (3)
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열원은, 상기 챔버의 외부에 마련된 LED 광원이며,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 챔버에 마련된 LED 투과창을 통해, 상기 LED 광원으로부터 조사된 LED 광을 기판에 조사하고, 당해 기판을 가열하는 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (1)에 추가로 상기 LED 투과창의 온도 영향을 고려하여, 하기 식 (4)에 기초하여, 기판의 온도를 산출하는 기판 처리 방법.
    [기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 적외선 투과창의 온도]+계수 D×[상기 LED 투과창의 온도]+절편 … (4)
  13. 제12항에 있어서, 상기 LED 광원의 동작을 정지한 상태에서, 상기 식 (3)을 도출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 열선 감지형 센서와 상기 적외선 투과창은 열 결합되고,
    상기 e) 공정에 있어서, 상기 식 (4)를 치환한 하기 식 (5)에 기초하여 기판의 온도를 산출하는 기판 처리 방법.
    [기판의 온도]=계수 A×[상기 열선 감지형 센서로부터의 출력]+계수 B×[상기 열선 감지형 센서의 온도]+계수 C×[상기 LED 투과창의 온도]+절편 … (5)
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED 광원은, 복수의 존으로 구획되고,
    상기 e) 공정에 있어서, 상기 존마다 기판의 온도를 측정하는 기판 처리 방법.
  16. 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열선 감지형 센서를 사용하여 측정하는 기판의 온도는, 상온 이상 300℃ 이하인 기판 처리 방법.
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