KR20220156072A

KR20220156072A - 대역 갭 흡수 방법에 의한 온도 교정

Info

Publication number: KR20220156072A
Application number: KR1020227036653A
Authority: KR
Inventors: 제펭 콩; 슈베르트 에스. 츄; 니 오. 마이오
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-11-24
Also published as: CN115516614A; US20220082445A1; US20220268634A1; US11815401B2; WO2022060452A1; US11359972B2; TW202225646A

Abstract

프로세스 챔버(process chamber) 내의 비-접촉 온도 센서들을 교정하기 위한 방법 및 장치가 본원에서 설명된다. 비-접촉 온도 센서들의 교정은 기판의 대역 에지 흡수 파장을 결정하기 위한 대역 에지 검출기의 활용을 포함한다. 대역 에지 검출기는 일정 범위의 파장들의 강도를 측정하도록 구성되고, 대역 에지 흡수 파장 및 기판의 재료를 기초로 기판의 실제 온도를 결정한다. 교정 방법은 자동화되고, 각각의 교정을 위해 사람의 개입 또는 프로세스 챔버의 분해를 필요로 하지 않는다.

Description

대역 갭 흡수 방법에 의한 온도 교정

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱(processing)을 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 개시된 장치 및 방법들은 열 프로세스 챔버(process chamber) 내의 온도 센서들의 교정(calibration)에 관한 것이다.

[0002] 반도체 기판들은 집적 디바이스들 및 마이크로 디바이스(microdevice)들의 제조를 포함하는 광범위한 애플리케이션(application)들을 위해 프로세싱된다. 프로세싱 동안, 기판은 프로세스 챔버 내의 서셉터(susceptor) 상에 포지셔닝(position)된다. 서셉터는 중심축을 중심으로 회전 가능한 지지 샤프트(shaft)에 의해 지지된다. 기판 아래에 그리고 위에 배치된 복수의 가열 램프(lamp)들과 같은 가열 소스(source)에 대한 정확한 제어는 기판이 매우 엄격한 허용 오차들 내에서 가열될 수 있게 한다. 기판의 온도는 기판 상에 증착된 재료의 균일성에 영향을 줄 수 있다.

[0003] 기판의 온도는 비-접촉 온도 센서들을 사용하여 증착 프로세스 전반에 걸쳐 측정된다. 비-접촉 온도 센서들은 열 프로세스 챔버의 리드(lid) 상에/리드를 통해 배치된다. 시간의 경과에 따라, 비-접촉 온도 센서들의 온도 판독값들은 프로세스 챔버 내의 하드웨어(hardware)의 조건들의 변화들로 인해 드리프트(drift)된다. 가열 램프들, 윈도우 코팅들, 및 서셉터의 노후화는 시간의 경과에 따라 온도 측정들에 영향을 미친다. 이전의 교정 방법들은 프로세스 챔버의 개방 및 상당한 가동 중지 시간을 활용하는 교정 키트(kit)들을 사용하였다.

[0004] 따라서, 열 프로세스 챔버들 내의 비-접촉 온도 센서들을 교정하기 위한 개선된 방법들 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.

[0005] 본 개시내용은 일반적으로 에피택셜(epitaxial) 증착 챔버 내에서 고온계들을 교정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 기판의 온도를 결정하기 위한 대역 갭 에지(band gap edge) 검출기들의 사용에 관한 것이다. 본 개시내용의 일 실시예에 따른 프로세싱 챔버 내의 고온계들을 교정하기 위한 측정 조립체는 대역 에지 교정 조립체를 포함한다. 대역 에지 교정 조립체는 광을 방출하도록 포지셔닝된 광 소스, 및 광 소스에 인접하게 배치되고 광 소스에 의해 방출된 광을 수신하도록 포지셔닝된 대역 에지 검출기를 포함한다. 프로세싱 챔버 내에서 고온계들을 교정하기 위한 측정 조립체는 대역 에지 교정 조립체에 인접하게 배치되고 방사선 측정을 수신하도록 포지셔닝된 제1 고온계, 및 광 소스, 대역 에지 검출기, 및 제1 고온계 각각에 연결된 제어기를 더 포함한다. 제어기는 대역 에지 검출기에 의해 수신된 광으로부터 대역 에지 흡수 파장을 결정하도록 구성된다.

[0006] 다른 실시예에서, 기판 프로세싱을 위한 장치는 챔버 본체, 챔버 본체 내에 배치된 기판 지지부, 기판 지지부 위에 그리고 챔버 본체 내에 배치된 제1 투과 부재, 기판 지지부 아래에 그리고 챔버 본체 내에 배치된 제2 투과 부재, 제1 투과 부재 위에 배치된 리드, 제1 투과 부재와 리드 사이에 배치된 복수의 램프들, 기판 지지부 상에 배치된 교정 기판, 교정 기판 상으로 또는 교정 기판을 통해 방사선을 지향시키도록 포지셔닝된 방사선 소스; 및 리드 상에 배치된 대역 에지 교정 조립체를 포함한다. 대역 에지 교정 조립체는 교정 기판에서 반사되거나 또는 교정 기판을 통과한 후 방사선 소스로부터의 방사선을 수신하도록 포지셔닝된 대역 에지 검출기를 포함한다. 기판 프로세싱을 위한 장치는 대역 에지 교정 조립체에 인접하게 배치된 제1 고온계, 및 제어기를 더 포함한다. 제어기는 방사선 소스를 사용하여 교정 기판의 일부를 조사(irradiate)하도록, 대역 에지 흡수 파장을 측정하도록, 제1 고온계를 사용하여 교정 기판의 제1 온도를 측정하도록, 대역 에지 흡수 파장을 사용하여 교정 기판의 실제 온도를 결정하도록, 및 교정 기판의 제1 온도와 교정 기판의 실제 온도를 비교함으로써 제1 고온계를 교정하도록 구성된다.

[0007] 또 다른 실시예에서, 프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법이 개시된다. 고온계를 교정하는 방법은 챔버 본체 내의 기판 지지부 상으로 교정 기판을 이송하는 단계, 광 소스를 사용하여 교정 기판의 일부를 조사하는 단계, 대역 에지 검출기를 사용하여 대역 에지 흡수 파장을 측정하는 단계, 제1 고온계를 사용하여 교정 기판의 제1 온도를 측정하는 단계, 및 대역 에지 흡수 파장을 사용하여 교정 기판의 실제 온도를 결정하는 단계를 포함한다. 제1 고온계는 교정 기판의 제1 온도와 교정 기판의 실제 온도를 비교함으로써 교정된다. 그런 다음, 교정 기판은 챔버 본체 외부로 이송된다.

[0008] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 일 실시예에 따른 기판 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이다.
[0010] 도 2는 일 실시예에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 단면도이다.
[0011] 도 3은 일 실시예에 따른, 도 1의 기판 프로세싱 시스템의 로드록 챔버 내에서 사용되는 카세트(cassette)의 개략적인 측면도이다.
[0012] 도 4는 일 실시예에 따른, 도 2의 프로세스 챔버 내에서 사용되는 측정 조립체의 개략적인 단면도이다.
[0013] 도 5는 일 실시예에 따른, 도 2의 프로세스 챔버 내에서 측정 조립체를 활용하는 방법이다.
[0014] 도 6은 일 실시예에 따른, 도 2의 프로세스 챔버 내의 비-접촉 온도 센서들을 교정하는 방법이다.
[0015] 도 7은 일 실시예에 따른 흡수 파장 검출을 예시하는 그래프이다.
[0016] 도 8은 일 실시예에 따른, 흡수 파장과 온도 사이의 상관관계를 예시하는 그래프이다.
[0017] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 고려된다.

[0018] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱을 위한 장치 및 방법들, 보다 구체적으로, 열 프로세스 챔버에 관한 것이다. 열 프로세스 챔버는 기판 지지부, 기판 지지부 위에 배치된 복수의 제1 가열 요소들, 및 비-접촉 온도 센서들을 교정하기 위해 열 프로세스 챔버 내에 배치된 측정 조립체를 포함한다. 교정 장치 및 방법은 대역 에지 검출기를 활용하여 교정 기판의 실제 온도를 결정한다. 교정 기판은 온도들의 범위에 대해 알려진 대역 갭을 갖는다. 흡수 에지 주파수는 교정 기판의 재료 대역 갭에만 의존하므로, 따라서 열 램프들, 윈도우 코팅들, 또는 서셉터의 노후화와 같은 프로세스 챔버의 하드웨어 내의 변화들에 의해 영향을 받지 않는다. 교정 기판의 대역 갭의 측정은 온도 측정과 상관관계가 있으며, 프로세스 챔버 내에서 고온계들과 같은 비-접촉 온도 센서들을 교정하기 위해 사용된다.

[0019] 본원에서 설명되는 방법들을 사용하여, 비-접촉 온도 센서들은 인간 개입 또는 챔버 구성요소들의 제거를 사용하지 않는 자동 프로세스를 사용하여 교정된다. 교정 프로세스의 자동화는 가동 중지 시간을 감소시키고, 인적 오류를 감소시키며, 그리고 교정의 일관성을 향상시킨다.

[0020] 본원에서 설명되는 바와 같은 "기판" 또는 "기판 표면"은 일반적으로 프로세싱이 수행되는 임의의 기판 표면을 지칭한다. 프로세싱에는 증착, 에칭, 및 반도체 프로세싱 중에 활용되는 다른 방법들이 포함된다. 예를 들어, 프로세싱될 수 있는 기판 표면은, 애플리케이션에 따라, 실리콘, 실리콘 산화물, 도핑된(doped) 실리콘, 실리콘 게르마늄, 게르마늄, 갈륨 비소, 유리, 사파이어, 및 금속들, 금속 질화물들, 금속 합금들, 및 다른 도전성 또는 반-도전성 재료들과 같은 임의의 다른 재료들을 포함한다. 프로세싱될 수 있는 기판 또는 기판 표면은 또한 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 유기 실리케이트(organosilicate)들, 및 탄소 도핑된 실리콘 산화물 또는 질화물 재료들과 같은 유전 재료들을 포함한다. 기판 자체는 임의의 특정 크기 또는 형상으로 제한되지 않는다. 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로 원형 200 mm 또는 300 mm 기판을 참조하여 제조되지만, 다각형, 정사각형, 직사각형, 곡선형, 또는 그렇지 않으면 비-원형 워크피스(workpiece)들과 같은 다른 형상들이 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 활용될 수 있다.

[0021] 도 1은 일 실시예에 따른, 본원에서 설명되는 프로세스 챔버(130a-130d)를 포함하는 기판 프로세싱 시스템(100)의 개략적인 평면도이다. 기판 프로세싱 시스템(100)은 기판들 상에 다양한 프로세스들을 수행함으로써 반도체 기판들을 프로세싱하기 위해 사용된다. 본원에서 설명되는 기판 프로세싱 시스템(100)은 이송 챔버(110), 복수의 프로세스 챔버들(130a-130d), 로드록 챔버들(120a, 120b), 팩토리 인터페이스(factory interface)(FI)(140), 및 FOUP(front opening universal pod)들(150a, 150b)을 포함한다. 프로세스 챔버들(130a-130d) 및 로드록 챔버들(120a, 120b)은 이송 챔버(110)에 결합된다. 로드록 챔버들(120a, 120b)은 추가적으로 FI(140)에 결합된다. FI(140)는 로드록 챔버들(120a, 120b)에 대향하여 그에 결합된 FOUP들(150a, 150b)을 수용한다. 로드록 챔버들(120a, 120b)은 내부에 배치된 카세트들(135)을 포함하며, 이 카세트들은 프로세싱 동작들 사이에 기판들을 저장하기 위해 사용된다. 이송 챔버(110)는 내부에 배치된 이송 로봇(115)을 포함한다. 이송 로봇(115)은 프로세스 챔버들(130a-130d)과 로드록 챔버들(120a, 120b) 사이에서 기판들을 이송하기 위해 사용된다.

[0022] 프로세스 챔버들(130a-130d) 각각은 기판들이 프로세스 챔버들(130a-130d)에 들어가거나 또는 나가는, 이송 챔버(110)에 인접하게 배치된 로딩 포트(loading port)(125)를 포함한다. 프로세스 챔버들(130a-130d)은 도 2에 더 자세히 설명되어 있다. 일부 실시예들에서, 제1 프로세싱 챔버(130a), 제2 프로세싱 챔버(130b), 제3 프로세싱 챔버(130c), 및 제4 프로세싱 챔버(130d)가 존재하도록 4 개의 프로세스 챔버들(130a-130d)이 존재한다. 이송 챔버(110)는 제어된 환경 내에서 기판들을 이송하도록 구성된 중앙 챔버이다. 이송 챔버(110)는 일정한 온도 및 압력으로 유지된다. 이송 챔버(110)는 기판들이 프로세스 챔버들(130a-130d) 내에서 프로세싱되는 동안 각각의 프로세스 챔버들(130a-130d)로부터 진공 격리될 수 있다.

[0023] 로드록 챔버들(120a, 120b)은 제1 로드록 챔버(120a) 및 제2 로드록 챔버(120b)를 포함한다. 로드록 챔버들(120a, 120b)은 이송 챔버(110)와 FI(140) 사이에 배치되고 이들 둘 모두에 결합된다. 로드록 챔버들(120a, 120b) 각각은 카세트(135)를 포함한다. 카세트(135)는 도 3에 더 상세하게 도시되어 있고 본원에서 설명된다. 카세트(135)는 복수의 기판들을 보유한다. 기판들은 프로세싱 동작들 사이에 카세트(135)에 저장되고, 이송 로봇(115)에 의해 이동될 수 있다.

[0024] FI(140)는 내부에 배치된 하나 이상의 로봇들(도시되지 않음)을 포함한다. 기판들은 FOUP들(150a, 150b)과 로드록 챔버들(120a, 120b) 사이의 FI(140) 내에서 이송된다. FI(140)는 클린(clean) 환경이며, 이송 챔버(110)와 상이한 일정한 온도 및 압력으로 유지될 수 있다.

[0025] FOUP들(150a, 150b)은 제1 FOUP(150a) 및 제2 FOUP(150b)를 포함한다. 도시되지 않은 추가적인 FOUP들이 있을 수 있다. FOUP들(150a, 150b)은 프로세스 챔버들(130a-130d) 내에서 프로세싱되기 전에 또는 후에 기판들을 저장하기 위해 사용된다.

[0026] 도 2는 일 실시예에 따른, 본원에서 설명되는 측정 조립체(270)를 포함하는 프로세스 챔버(130a)의 개략적인 단면도이다. 프로세스 챔버(130a)는 제1 프로세스 챔버이지만, 그러나 제2 프로세스 챔버(130b), 제3 프로세스 챔버(130c) 및 제4 프로세스 챔버(130d)는 제1 프로세스 챔버(130a)와 유사하거나 또는 동일할 수 있다. 프로세스 챔버(130a)는 에피택셜 증착 챔버, 급속 열 프로세스 챔버, 또는 다른 열처리 챔버로서 사용될 수 있다. 프로세스 챔버(130a)는 기판(202)의 상부 표면 상의 재료의 증착, 기판(202)의 가열, 기판(202)의 에칭, 또는 이들의 조합들을 포함하여, 하나 이상의 기판들을 프로세싱하기 위해 사용될 수 있다. 기판(202)은 디바이스 기판이고, 그 위에 형성된 복수의 부분적으로 형성된 반도체 디바이스들을 포함한다. 기판(202)은 기판(202) 대신에 사용되는 교정 기판(350)과 유사할 수 있다.

[0027] 프로세스 챔버(130a)는 일반적으로 챔버 본체(248), 가열을 위한 방사 가열 램프들(204)의 어레이(array), 및 프로세스 챔버(130a) 내에 배치된 서셉터(206)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 방사 가열 램프들(204)의 어레이는 서셉터(206) 아래에, 서셉터(206) 위에, 또는 서셉터(206) 위 및 아래 모두에 배치될 수 있다. 방사 가열 램프들(204)은 약 2 KW 내지 약 150 KW의 총 램프 전력을 제공할 수 있다. 방사 가열 램프들(204)은 약 섭씨 350 도 내지 약 섭씨 1150 도의 온도로 기판(202)을 가열할 수 있다. 서셉터(206)는 도시된 바와 같이 디스크형 기판 지지부일 수 있거나, 또는 기판(202)의 후면을 방사 가열 램프들(204)로부터의 열에 노출시키는, 기판의 에지로부터 기판을 지지하는 링형 기판 지지부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 서셉터(206)는 실리콘 탄화물 또는 실리콘 탄화물로 코팅된 흑연으로 형성되어, 램프들(204)로부터 방사 에너지를 흡수하고 방사 에너지를 기판(202)으로 전도하여, 기판(202)을 가열할 수 있다. 일부 실시예들에서, 서셉터(206)는 상승된 온도로 가열된 후 방사선 소스로서 기능한다. 이러한 예에서, 서셉터(206)는 광대역 방사선 소스로서 기능하고, 광범위한 파장들을 방출한다. 서셉터(206)는 350 ℃ 초과, 이를테면 약 350 ℃ 내지 약 1200 ℃의 온도에 있을 수 있다.

[0028] 서셉터(206)는 돔(dome)일 수 있는 제1 투과 부재(208)와, 돔일 수 있는 제2 투과 부재(210) 사이에 프로세스 챔버(130a) 내에 위치된다. 제1 투과 부재(208) 및 제2 투과 부재(210)는, 제1 투과 부재(208)와 제2 투과 부재(210) 사이에 배치된 베이스 링(base ring)(212)과 함께, 일반적으로 프로세스 챔버(130a)의 내부 영역(211)을 정의한다. 제1 투과 부재(208) 및/또는 제2 투과 부재(210) 각각은 볼록하고 그리고/또는 오목하고 그리고/또는 평면일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 투과 부재(208) 및/또는 제2 투과 부재(210) 각각은 투명하다. 제1 투과 부재(208)는 챔버 리드(254)와 서셉터(206) 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 방사 가열 램프들(204)의 어레이는 프로세스 챔버(130a)의 내부 영역(211)의 외부에 그리고/또는 제1 투과 부재(208) 위에, 예를 들어, 제1 투과 부재(208)와 챔버 리드(254) 사이에 정의된 영역(201)에 배치될 수 있다. 기판(202)은 프로세스 챔버(130a) 내로 이송되고, 베이스 링(212)에 형성된 로딩 포트(125)를 통해 서셉터(206) 상으로 포지셔닝될 수 있다. 프로세스 가스 입구(214) 및 가스 출구(216)가 베이스 링(212)에 제공된다.

[0029] 서셉터(206)는 모션(motion) 조립체(220)에 결합된 샤프트 또는 스템(stem)(218)을 포함한다. 모션 조립체(220)는 내부 영역(211) 내에서 스템(218) 및/또는 서셉터(206)의 이동 및/또는 조정을 제공하는 하나 이상의 액추에이터들 및/또는 조정 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 모션 조립체(220)는 프로세스 챔버(130a)의 종축(A)을 중심으로 서셉터(206)를 회전시키는 회전식 액추에이터(222)를 포함할 수 있다. 종축(A)은 프로세스 챔버(130a)의 X-Y 평면의 중심을 포함할 수 있다. 모션 조립체(220)는 Z 방향으로 서셉터(206)를 상승시키고 그리고 하강시키기 위한 수직 액추에이터(224)를 포함할 수 있다. 모션 조립체(220)는 내부 영역(211)에서 서셉터(206)의 평면 배향을 조정하기 위해 사용되는 틸트(tilt) 조정 디바이스(226)를 포함할 수 있다. 모션 조립체(220)는 또한 내부 영역(211) 내에서 좌우로(side to side) 스템(218) 및/또는 서셉터(206)의 포지셔닝을 조정하기 위해 활용되는 측방향 조정 디바이스(228)를 포함할 수 있다. 측방향 조정 디바이스(228) 및 틸트 조정 디바이스(226)를 포함하는 실시예들에서, 측방향 조정 디바이스(228)는 X 및/또는 Y 방향으로 스템(218) 및/또는 서셉터(206)의 포지셔닝을 조정하기 위해 활용되는 반면, 틸트 조정 디바이스(226)는 스템(218) 및/또는 서셉터(206)의 각도 배향(α)을 조정한다. 일 실시예에서, 모션 조립체(220)는 피벗 기구(230)를 포함한다. 제2 투과 부재(210)가 베이스 링(212)에 의해 프로세스 챔버(130a)에 부착될 때, 피벗 기구(230)를 활용하여, 모션 조립체(220)가 스템(218) 및/또는 서셉터(206)를 적어도 각도 배향(α)으로 이동시켜 제2 투과 부재(210)에 대한 응력들을 감소시킬 수 있게 한다.

[0030] 서셉터(206)는 상승된 프로세싱 포지션으로 도시되어 있지만, 그러나 위에서 설명된 바와 같이 모션 조립체(220)에 의해 수직으로 상승되거나 또는 하강될 수 있다. 서셉터(206)는 리프트 핀들(232)이 제2 투과 부재(210)와 접촉하는 것을 허용하도록 이송 포지션(프로세싱 포지션 아래)으로 하강될 수 있다. 리프트 핀(232)은 서셉터(206)가 하강됨에 따라 서셉터(206)의 구멍들(207)을 통해 연장되고, 리프트 핀들(232)은 서셉터(206)로부터 기판(202)을 상승시킨다. 그런 다음, 로봇(115)과 같은 로봇은 로딩 포트(125)를 통해 기판에 맞물려 기판을 이로부터 제거하기 위해 프로세스 챔버(130a)에 들어갈 수 있다. 새로운 기판(202)이 로봇에 의해 리프트 핀들(232) 상에 로딩될 수 있고, 그런 다음, 서셉터(206)는 기판(202)을 배치하기 위해 그 디바이스 측(258)이 위를 향하는 상태로 프로세싱 포지션까지 작동될 수 있다. 리프트 핀들(232)은 리프트 핀들(232)이 프로세싱 포지션에서 서셉터(206)에 의해 개구들에 현수될 수 있게 하는 확장된 헤드(head)를 포함한다. 일 실시예에서, 제2 투과 부재(210)에 결합된 스탠드오프(stand-off)들(234)은 리프트 핀들(232)이 접촉하기 위한 평평한 표면을 제공하도록 활용된다. 스탠드오프들은 프로세스 챔버(130a)의 X-Y 평면에 평행한 하나 이상의 표면들을 제공하고, 그 단부가 제2 투과 부재(210)의 곡선형 표면에 접촉하도록 허용되는 경우 발생할 수 있는 리프트 핀들(232)의 결속을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 스탠드오프들(234)은 램프들(204)로부터의 에너지가 이를 통해 통과할 수 있도록 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 제조될 수 있다.

[0031] 서셉터(206)는, 프로세싱 포지션에 위치되는 동안, 프로세싱 챔버(130a)의 내부 체적을 서셉터(206) 위에 있는 프로세스 가스 영역(236), 및 서셉터(206) 아래에 있는 퍼지(purge) 가스 영역(238)으로 나눈다. 서셉터(206)는 프로세스 챔버(130a) 내에서 열 및 프로세스 가스 흐름 공간 이상 현상들의 영향을 최소화하기 위해 회전식 액추에이터(222)에 의한 프로세싱 동안 회전되며, 이에 따라 기판(202)의 균일한 프로세싱을 용이하게 한다. 서셉터(206)는 약 5 RPM 내지 약 100 RPM, 예를 들어, 약 10 RPM 내지 약 50 RPM에서 회전할 수 있다. 서셉터(206)는, 일반적으로 서셉터(206)의 중심에 있고 기판 이송 및 일부 경우들에서 기판(202)의 프로세싱 동안 수직 방향(Z 방향)으로 서셉터(206) 기판(202)의 이동을 용이하게 하는 스템(218)에 의해 지지된다.

[0032] 일반적으로, 제1 투과 부재(208)의 중앙 부분 및 제2 투과 부재(210)의 중앙 부분은 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 형성된다. 제1 투과 부재(208)의 두께 및 곡률 정도는 프로세스 챔버에서 균일한 흐름을 위해 더 평평한 기하학적 구조를 제공하도록 선택될 수 있다.

[0033] 방사 가열 램프들(204)의 어레이와 같은 하나 이상의 램프들은 스템(218) 주위에 지정된 방식으로 제2 투과 부재(210)에 인접하여 그 아래에 배치될 수 있다. 방사 가열 램프들(204)은 프로세스 가스가 그 위를 지나갈 때 기판(202)의 다양한 영역들의 온도를 제어하기 위해 존(zone)들에서 독립적으로 제어될 수 있으며, 따라서 기판(202)의 상부 표면 상에 재료의 증착을 용이하게 한다. 여기서 상세하게 논의되지는 않았지만, 증착된 재료는 실리콘, 도핑된 실리콘, 게르마늄, 도핑된 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 도핑된 실리콘 게르마늄, 갈륨 비소, 갈륨 질화물, 또는 알루미늄 갈륨 질화물을 포함할 수 있다.

[0034] 방사 가열 램프들(204)은 여기에서 램프 전구(241)로 묘사되는 방사 열 소스를 포함할 수 있고, 기판(202)을 약 섭씨 200 도 내지 약 섭씨 1,600 도 범위 내의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다. 각각의 램프 전구(241)는 제어기(250)에 결합될 수 있다. 제어기(250)는 전력 분배 보드(board), 이를테면 인쇄 회로 기판(PCB)(252), 메모리(255), 및 지원 회로들(257)을 포함한다. 제어기(250)는 각각의 램프 전구(241)에 전력을 공급하고, 프로세스 가스 소스(251)를 제어하고, 퍼지 가스 소스(262)를 제어하고, 진공 펌프(257)를 제어하고, 측정 조립체(270)를 제어할 수 있다. 램프 전구(241)를 전력 분배 보드에 결합하기 위해 스탠드오프가 사용되어, 필요한 경우, 램프들의 배열을 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 방사 가열 램프들(204)은 예를 들어, 방사 가열 램프들(204) 사이에 위치된 채널들(249) 내로 도입된 냉각 유체에 의해 프로세싱되는 동안 또는 프로세싱된 후에 냉각될 수 있는 램프헤드(lamphead)(245) 내에 포지셔닝된다.

[0035] 일부 실시예들에서, 라이너(liner)(263)가 베이스 링(212) 내에 배치되고 서셉터(206)를 둘러싼다. 라이너(263)는 베이스 링(212)에 결합되고, 기판 프로세싱 동안 베이스 링(212)의 내부 표면을 보호한다. 프로세스 가스 입구(214), 가스 출구(216), 및 퍼지 가스 입구(264)는 모두 라이너(263)를 통해 배치된다. 일부 실시예들에서, 라이너(263)는 반사 라이너이다.

[0036] 프로세스 가스 공급 소스(251)로부터 공급된 프로세스 가스는 베이스 링(212)의 측벽에 형성된 프로세스 가스 입구(214)를 통해 프로세스 가스 영역(236) 내로 도입된다. 프로세스 가스 입구(214)는 일반적으로 반경방향 내측 방향으로 프로세스 가스를 지향시키도록 구성된다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 프로세스 가스 입구(214)는 직교류 가스 주입기일 수 있다. 직교류 가스 주입기는 서셉터(206) 및/또는 기판(202)의 표면을 가로질러 프로세스 가스를 지향시키도록 포지셔닝된다. 막 형성 프로세스 동안, 서셉터(206)는 프로세스 가스 입구(214)에 인접하고 프로세스 가스 입구(214)와 거의 동일한 높이에 있는 프로세싱 포지션에 위치되고, 따라서 프로세스 가스가 일반적으로 서셉터(206) 및/또는 기판(202)의 상부 표면을 가로질러 흐를 수 있게 한다. 프로세스 가스는 프로세스 챔버(130a)의 프로세스 가스 입구(214) 반대측에 위치된 가스 출구(216)를 통해 프로세스 가스 영역(236)을 빠져나간다. 가스 출구(216)를 통한 프로세스 가스의 제거는 가스 출구(216)에 결합된 진공 펌프(257)에 의해 촉진될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 프로세스 가스 입구들(214) 및 다수의 가스 출구들(216)이 존재한다. 일부 실시예들에서, 베이스 링(212)의 내부 둘레를 따라 배치된 5 개 이상의 프로세스 가스 입구들(214) 및 베이스 링(212)의 내부 둘레를 따라 배치된 3 개 이상의 가스 출구들(216)이 존재한다. 프로세스 가스 입구들(214) 및 가스 출구들(216) 각각은 서로 평행하고, 기판(202)의 상이한 부분들을 따라 흐르는 프로세스 가스를 지향시키거나 또는 수용하도록 구성된다.

[0037] 퍼지 가스 소스(262)로부터 공급된 퍼지 가스는 베이스 링(212)의 측벽에 형성된 퍼지 가스 입구(264)를 통해 퍼지 가스 영역(238)으로 도입된다. 퍼지 가스 입구(264)는 프로세스 가스 입구(214) 아래의 높이에 배치된다. 퍼지 가스 입구(264)는 퍼지 가스를 일반적으로 반경방향 내측 방향으로 지향시키도록 구성된다. 퍼지 가스 입구(264)는 퍼지 가스를 상향 방향으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 막 형성 프로세스 동안, 서셉터(206)는 퍼지 가스가 일반적으로 서셉터(206)의 후면을 가로질러 흐르도록 하는 포지션에 위치된다. 퍼지 가스는 퍼지 가스 영역(238)을 빠져나가고, 프로세스 챔버(130a)의 퍼지 가스 입구(264) 반대측에 위치된 가스 출구(216)를 통해 프로세스 챔버(130a) 외부로 배기된다.

[0038] 측정 조립체(270)는 기판(202)의 온도의 정확한 측정을 가능하게 한다. 기판 온도는 기판(202)의 디바이스 측(258) 및 기판(202)의 최하부 측(253)에서 온도를 측정하도록 구성된 비-접촉 온도 센서들(272, 278)에 의해 측정된다. 측정 조립체(270)는 광 소스(274) 및 대역 에지 검출기(276)를 더 포함한다. 제1 비-접촉 온도 센서(272), 광 소스(274) 및 대역 에지 검출기(276) 각각은 기판(202) 위에 배치된다. 제2 비-접촉 온도 센서(278)는 기판(202) 아래 및 램프헤드(245) 내에 배치된다. 비-접촉 온도 센서들(272, 278)은 챔버 리드(254) 또는 램프헤드(245)에 형성된 포트들에 배치된 고온계들일 수 있다.

[0039] 광 소스(274)는 제어된 강도 및 파장 범위를 갖는 레이저 광 소스이다. 일부 실시예들에서, 광대역 광 소스가 활용된다. 광 소스(274)는 다이오드 레이저 또는 광 케이블일 수 있다. 광 소스(274)가 광 케이블인 경우, 광 케이블은 프로세스 챔버 근처에 배치될 수 있는 독립적인 광 소스에 연결된다. 광 소스(274)는 대안적으로 복수의 광 빔들이 제1 교정 광 빔(286)으로 포커싱되도록 레이저들 또는 광 케이블들의 번들(bundle)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 소스(274)는 변하는 파장 범위에서 방사선을 방출할 수 있다. 변하는 파장 범위는 광 소스(274)가 교정 기판의 예상되는 흡수 에지 파장의 약 200 nm 내에 있는 파장들을 방출하는 것을 허용한다. 변하는 파장 범위의 사용은 더 넓은 파장 스펙트럼의 사용으로 인해 발생할 수 있는 노이즈(noise)를 제거하고, 광 소스(274)로부터의 더 좁은 범위의 방출 강도 증가를 허용하여 대역 에지 검출기(276)에 의해 수신되는 신호 강도를 증가시킨다. 일부 실시예들에서, 방사 가열 램프들(204) 중 하나 이상이 광 소스(274)로서 활용되고, 광 소스(274)는 챔버 리드(254)와 제1 투과 부재(208) 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 광 소스(274)는 열 방사선 소스 또는 광대역 방사선 소스와 같은 방사선 소스로 분류될 수 있다. 방사선 소스는 레이저 다이오드 또는 광학 조립체일 수 있다. 광학 조립체는 레이저, 램프 또는 전구뿐만 아니라, 복수의 렌즈들, 거울들, 또는 렌즈들과 거울들의 조합도 포함할 수 있다.

[0040] 대역 에지 검출기(276)는 교정 기판(350)에서 반사되는 제2 교정 광 빔(284) 내의 상이한 파장들의 광의 강도를 측정한다. 대역 에지 검출기(276)는 교정 기판(350)이 방사선의 파장을 흡수하는 것으로부터 거의 모든 파장의 방사선을 반사하는 것으로 전환되는 파장을 발견하도록 구성된다. 대역 에지 검출기(276)는 제2 교정 광 빔(284)을 분리하고 측정하기 위해 그 안에 배치된 여러 개의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 대역 에지 검출기(276)는 스캐닝 대역 에지 검출기이고, 파장들의 범위를 통해 스캐닝하여 교정 기판(350)이 방사선 흡수로부터 반사로 전환되는 전환 파장을 결정한다. 일부 실시예들에서, 대역 에지 검출기(276)는 서셉터(206)로부터 교정 기판(350)을 통해 투과된 광의 파장들의 강도를 측정한다(아래에서 설명됨). 위에서 설명된 바와 같이, 일부 경우들에서, 서셉터(206)는 방사선 소스로서 기능한다. 서셉터(206)에 의해 방출되고 교정 기판(350) 또는 기판(202)을 통해 투과되는 방사선의 파장들의 강도는 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정될 수 있다. 그런 다음, 대역 에지 검출기(276)는 교정 기판(350)이 파장들을 흡수하는 것으로부터 파장들을 투과시키는 것으로 전환되는 파장을 결정한다. 대역 에지 검출기(276)와 서셉터 사이에 선택적인 필터가 배치될 수 있고, 램프 전구들(241)에 의해 방출되는 방사선을 필터링하도록 구성될 수 있다.

[0041] 일부 실시예들에서, 제2 대역 에지 검출기는 서셉터(206) 아래에 배치된다. 제2 대역 에지 검출기는 제2 비-접촉 온도 센서(278)와 유사한 포지션에 있을 수 있고 그리고/또는 제2 비-접촉 온도 센서(278)를 대체하거나 또는 이와 조합될 수 있다. 제2 대역 에지 검출기는 제1 대역 에지 검출기(276)와 구조가 유사하지만, 그러나 서셉터(206) 내에 배치된 하부 윈도우를 통해 교정 기판(350)을 통해 투과된 파장들의 강도를 측정함으로써 제2 비-접촉 온도 센서(278)를 교정한다. 제2 비-접촉 온도 센서(278) 및 제2 대역 에지 검출기는 둘 모두 본원에서 제2 비-접촉 온도 센서(278)로 표현되지만, 그러나 일반적으로 제2 대역 에지 검출기 및 제2 비-접촉 온도 센서(28)는 대역 에지 검출기(276)와 제1 비-접촉 온도 센서(278) 사이에 도시된 것과 유사한 공간 관계를 가질 수 있다는 것이 이해된다.

[0042] 본원에 개시된 교정 방법들 동안, 기판(202)은 교정 기판(350)으로 교체된다. 교정 기판(350)은 기판(202)과 크기 및 형상이 유사하다. 교정 기판(350)은 최상부 측(358) 및 최하부 측(353)을 포함한다. 최상부 측(358)은 기판(202)의 디바이스 측(258)과 유사하고, 최하부 측(353)은 기판(202)의 최하부 측(253)과 유사하다. 교정 기판(350)은 다양한 결정 구조 재료들로 이루어질 수 있다. 교정 기판(350)을 형성할 수 있는 예시적인 재료들 및 화합물들은 Si, Ge, SiC, GaN, GaAs, AlN, InN, 3C-SiC, 또는 InP 재료를 포함한다. 상이한 결정 구조들을 갖는 상이한 재료들은 상이한 온도 범위들에서 상이한 대역 갭들을 갖는 것으로 알려져 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에서, 결정질 SiC 재료로 형성된 교정 기판(350)이 유리한데, 왜냐하면 결정질 SiC 재료는 약 300 ℃ 내지 약 1200 ℃의 온도들에 대해 현재 대역 에지 검출 기술을 사용하여 쉽게 측정되는 흡수 에지 파장을 갖기 때문이다. 대역 갭은 방사선이 재료에 의해 흡수되는 상태로부터 재료에 의해 반사되는 상태로 전환되는 파장을 결정함으로써 측정될 수 있다.

[0043] 교정 기판(350)은 단일 재료 또는 화합물로부터 형성되는데, 왜냐하면 추가 재료들/화합물들을 도입하면 다수의 대역 갭들이 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정되게 할 수 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, 교정 기판(350)은 단일 화합물 또는 재료의 농도가 약 95 % 초과, 이를테면 98 % 초과, 이를테면 99 % 초과, 이를테면 99.9 % 초과, 이를테면 99.99 % 초과, 이를테면 99.999 % 초과이다. 교정 기판(350)은 결정질 재료로서, 비결정질 재료를 최소화하여 대역 갭 에지 검출을 향상시킨다. 단일 재료의 높은 백분율로 교정 파장을 사용하는 것은 또한 교정 기판(350) 내에서 열적 균일성을 증가시킨다. 측정된 온도들 각각이 교정 기판(350)의 표면을 따라 약간 상이한 포지션들로부터 비롯된 것들인 경우, 열 균일성은 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들(272, 278)과 대역 에지 검출기(276)의 온도 측정값들 간의 비교의 정확도를 개선하였다.

[0044] 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들(272, 278)의 교정 동안, 제1 비-접촉 온도 센서(272)의 제1 측정 방사 경로(282)는 제1 비-접촉 온도 센서(272)와 교정 기판(350)의 디바이스 측(358) 사이에 배치된다. 제2 비-접촉 온도 센서(278)의 제2 측정 방사 경로(288)는 제2 비-접촉 온도 센서(278)와 교정 기판(350)의 최하부 측(353) 사이에 배치된다. 제1 교정 광 빔(286)은 광 소스(274)에 의해 방출되고, 제2 교정 광 빔(284)으로서 반사되고 대역 에지 검출기(276)에 의해 수신되기 전에 교정 기판(350)의 최상부 측(358)에 부딪친다. 대역 에지 검출기(276)는 제2 교정 광 빔(284)의 파장들을 분석하고, 교정 기판(350)의 실제 온도를 결정한다. 교정 기판(350)의 실제 온도가 결정되는 방법이 본원에서 설명된다(도 5 및 도 6). 교정 기판(350)의 실제 온도는 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들(272, 278)의 교정을 용이하게 하기 위해, 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들(272, 278)에 의해 측정된 온도들과 비교된다.

[0045] 챔버 리드(254)는 반사기일 수 있고, 선택적으로 제1 투과 부재(208) 외부에 배치되어, 기판(202)에서 방사되는 적외선(IR) 광을 반사하고 에너지를 다시 기판(202) 상으로 재지향시킨다. 챔버 리드(254)는 클램프 링(clamp ring)(256)을 사용하여 제1 투과 부재(208) 위에 고정될 수 있다. 챔버 리드(254)는 알루미늄 또는 스테인리스강과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 측정 조립체(270)는 기판(202)의 디바이스 측(250)으로부터 방사선을 수신하기 위해 챔버 리드(254)를 통해 배치된다.

[0046] 도 3은 일 실시예에 따른, 도 1의 기판 프로세싱 시스템(100)의 로드록 챔버(120a, 120b) 내에서 사용되는 카세트(135)의 개략적인 측면도이다. 카세트(135)는 기판들이 프로세스 챔버들(130a-130d) 내에서 프로세싱되지 않는 동안 기판들(202)과 같은 기판들을 저장하기 위해 사용된다. 카세트(135)는 상부 부재(304), 하부 부재(302), 및 복수의 지지 부재들(306)을 포함한다.

[0047] 상부 부재(304) 및 하부 부재(302)는 디스크 형상이고, 동일한 직경을 갖는다. 상부 부재(304) 및 하부 부재(302)의 직경들은 300 mm 기판이 카세트(135) 내에 저장될 때 약 305 mm 내지 약 325 mm이다. 상부 부재(304) 및 하부 부재(302)의 직경들은 기판들(202)의 외경보다 약 10 mm 내지 약 25 mm, 이를테면 약 10 mm 내지 약 15 mm 더 크다.

[0048] 복수의 지지 부재들(306)은 교정 기판(350)뿐만 아니라 기판(202)과 같은 기판들도 유지하도록 수직으로 배치되고 구성된다. 지지 부재들(306)은 상부 부재(304)와 하부 부재(302) 사이에 배치된다. 지지 부재들(306)은 상부 부재(304) 및 하부 부재(302) 각각에 결합된다. 지지 부재들(306)은 제1 지지 부재(308), 제2 지지 부재(310), 및 제3 지지 부재(312)를 포함한다. 제1, 제2 및 제3 지지 부재들(308, 310, 312) 각각은 내부에 배치된 복수의 렛지(ledge)들(320)을 포함한다. 제1, 제2 및 제3 지지 부재들(308, 310, 312) 각각 내의 렛지들(320)은 카세트(135)의 중심 축(325)을 향해 반경방향 내측을 향한다.

[0049] 제1, 제2 및 제3 지지 부재들(308, 310, 312) 각각은 기판(202) 및 교정 기판(350)과 같은 기판들을 지지하기 위한 20 내지 50 개의 렛지들, 이를테면 약 25 내지 40 개의 렛지들을 갖는다. 일부 실시예들에서, 카세트(135)는 제1, 제2 및 제3 지지 부재들(308, 310, 312) 각각에 배치된 28 개의 렛지들을 갖고, 따라서 적어도 하나의 교정 기판(350)이 25 개의 디바이스 기판들(202)과 함께 카세트(135) 내에 저장될 수 있다. 기판들(202) 및 교정 기판(350)은 카세트(135)에 저장된 상태에서 수평 포지션으로 유지되고, 제1, 제2 및 제3 지지 부재들(308, 310, 312) 각각으로부터 렛지들(320)에 의해 외측 에지에서 접촉된다.

[0050] 도 4는 일 실시예에 따른, 도 2의 프로세스 챔버(130a) 내에서 사용되는 측정 조립체(270)의 개략적인 단면도이다. 도 2와 관련하여 설명된 구성요소들에 추가하여, 도 4의 측정 조립체(270)는 제1 윈도우(403), 제2 윈도우(408), 제3 윈도우(404), 제4 윈도우(407), 및 커버(cover)(420)를 더 포함한다.

[0051] 제1 윈도우(403)는 제1 개구(402) 내에 배치된다. 제1 윈도우(403)는 제1 비-접촉 온도 센서(272)와 제1 투과 부재(208) 사이에 배치된다. 따라서, 제1 윈도우(403)는 제1 비-접촉 온도 센서(272)와 교정 기판(350) 사이에 배치된다. 제1 윈도우(403)는 석영 윈도우이고, 프로세스 챔버(130a) 내부로부터의 방사선이 제1 윈도우(403)를 통과할 수 있게 한다. 제1 윈도우(403)는 제1 비-접촉 온도 센서(272)가 측정하는 파장들만을 허용하도록 교정 기판(350)에 의해 방출된 방사선을 필터링할 수 있다. 제1 측정 방사 경로(282)를 따라 이동하는 방사선은 교정 기판(350)의 최상부 측(358)과 제1 비-접촉 온도 센서(272) 사이에서 이동한다. 제1 측정 방사 경로(282)는 제1 투과 부재(208) 및 제1 윈도우(403) 모두와 교차한다. 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 측정 방사 경로(282)는 교정 기판(350)을 따른 임의의 반경방향 포지션에서 교정 기판(350)의 최상부 측(358)과 교차할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 측정 방사 경로(282)는 기판의 중심으로부터 15 mm 미만, 이를테면 기판의 중심으로부터 10 mm 미만, 이를테면 기판의 중심으로부터 5 mm 미만과 같은 특정 위치에서 교정 기판(350)의 최상부 측(358)과 교차하거나, 또는 제1 측정 방사 경로(282)는 약 110 mm 내지 약 130 mm, 이를테면 약 115 mm 내지 약 125 mm, 이를테면 약 120 mm의 반경에서 교정 기판(350)의 최상부 측(258)과 교차한다.

[0052] 제2 윈도우(408)는 제2 개구(409) 내에 배치된다. 제2 윈도우(408)는 제2 비-접촉 온도 센서(278)와 제2 투과 부재(210) 사이에 배치된다. 따라서, 제2 윈도우(408)는 제2 비-접촉 온도 센서(278)와 교정 기판(350) 사이에 배치된다. 제2 윈도우(408)는 석영 윈도우이고, 프로세스 챔버(130a) 내부로부터의 방사선이 제2 윈도우(408)를 통과할 수 있게 한다. 제2 윈도우(408)는 제2 비-접촉 온도 센서(278)가 측정하는 파장들만을 허용하도록 교정 기판(350)에 의해 방출된 방사선을 필터링할 수 있다. 제2 측정 방사 경로(288)를 따라 이동하는 방사선은 서셉터(206)의 최하부 측과 제2 비-접촉 온도 센서(278) 사이에서 이동한다. 제2 측정 방사 경로(288)는 제2 투과 부재(210) 및 제2 윈도우(408) 모두와 교차한다. 일부 예들에서, 제2 측정 방사 경로(288)는 교정 기판(350)을 따른 임의의 반경방향 포지션에서 서셉터(206)의 최하부 측과 교차할 수 있다. 다른 예들에서, 제2 측정 방사 경로(288)는 교정 기판(350) 바로 아래 그리고 기판의 중심으로부터 15 mm 미만, 이를테면 기판의 중심으로부터 10 mm 미만, 이를테면 기판의 중심으로부터 5 mm 미만의 반경방향 포지션과 같은 특정 반경방향 포지션에서 서셉터(206)의 최하부 측과 교차하거나, 또는 제2 측정 방사 경로(288)는 약 110 mm 내지 약 130 mm, 이를테면 약 115 mm 내지 약 125 mm, 이를테면 약 120 mm의 반경에서 교정 기판(350) 바로 아래의 반경방향 포지션에서 서셉터(206)의 최하부 측과 교차한다.

[0053] 제3 윈도우(404)는 제3 개구(405) 내에 배치된다. 제3 윈도우(404)는 광 소스(274)와 제1 투과 부재(208) 사이에 배치된다. 따라서, 제3 윈도우(404)는 광 소스(274)와 교정 기판(350) 사이에 배치된다. 제3 윈도우(404)는 광 소스(274)에 의해 방출된 광이 제3 윈도우(404)를 통과할 수 있게 한다. 광 소스(274)에 의해 방출되고 제1 교정 광 빔(286)을 따라 진행하는 광은 광 소스(274)와 교정 기판(350)의 최상부 측(358) 사이에 배치된다. 제1 교정 광 빔(286)은 제1 투과 부재(208)와 제3 윈도우(404) 모두를 통과한다. 제1 교정 광 빔(286)은 교정 기판(350)을 따른 임의의 반경방향 포지션에서 교정 기판(350)의 최상부 측(358)과 교차할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 교정 광 빔(286)은 기판의 중심으로부터 15 mm 미만, 이를테면 기판의 중심으로부터 10 mm 미만, 이를테면 기판의 중심으로부터 5 mm 미만에서 교정 기판(350)의 최상부 측(358)과 교차하거나, 또는 제1 교정 광 빔(286)은 약 110 mm 내지 약 130 mm, 이를테면 약 115 mm 내지 약 125 mm, 이를테면 약 120 mm의 반경에서 교정 기판(350)의 최상부 측(258)과 교차한다.

[0054] 제1 교정 광 빔(286)은 제1 측정 방사 경로(282)가 방사 경로와 교차하는 위치로부터 5 mm 미만, 이를테면 2 mm 미만, 이를테면 1 mm 미만 내에서 교정 기판(350)의 최상부 측(258)과 교차한다. 일부 실시예들에서, 제1 교정 광 빔(286)은 제1 측정 방사 경로(282)와 동일한 반경방향 포지션에서 교정 기판(350)의 최상부 측(258)과 교차한다. 동일한 위치에서 교정 기판(350)을 측정하는 것은 온도 측정들 사이의 직접적인 비교를 가능하게 하고, 교정 기판(350)의 중심으로부터 상이한 반경방향 거리들에서 이루어진 측정들과 비교할 때 오류를 감소시킨다.

[0055] 제4 윈도우(407)는 챔버 리드(254)를 통해 형성된 제4 개구(406) 내에 배치된다. 제4 윈도우(407)는 대역 에지 검출기(276)와 제1 투과 부재(208) 사이에 배치된다. 따라서, 제4 윈도우(407)도 또한 대역 에지 검출기(276)와 교정 기판(350) 사이에 배치된다.

[0056] 대역 에지 검출기(276)에 의해 수신되고 제2 교정 광 빔(284)을 따라 이동하는 광은 대역 에지 검출기(276)와 교정 기판(350)의 최상부 측(358) 사이에 배치된다. 제2 교정 광 빔(284)은 제1 투과 부재(208) 및 제4 윈도우(407)를 모두 통과한다. 제2 교정 광 빔(284)은 제1 교정 광 빔(286)과 동일한 위치에서 교정 기판(350)의 최상부 측(358)과 교차한다. 제2 교정 광 빔(284)은 교정 기판(350)의 최상부 측(258)으로부터의 제1 교정 광 빔(286)의 반사이다. 제2 교정 광 빔(286)은 교정 기판(350)을 교차함으로써 변경되고, 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정되는 감소된 파장 범위를 갖는다.

[0057] 커버(420)는 챔버 리드(254) 위에 배치되고, 제1 비-접촉 온도 센서(272), 광 소스(274), 및 대역 에지 검출기(276)를 둘러싼다. 커버(420)는 대안적으로 복수의 커버들(420)이 존재하도록 제1 비-접촉 온도 센서(272), 광 소스(274), 및 대역 에지 검출기(276) 각각의 주위에 개별적으로 배치될 수 있다. 커버(420)는 제1 비-접촉 온도 센서(272), 광 소스(274), 및 대역 에지 검출기(276) 각각을 제자리에 유지하기 위한 지지부로서의 역할을 할 수 있다. 커버(420)는 방사 에너지가 프로세스 챔버(130a)를 빠져나가 다른 장비를 간섭하는 것을 방지한다.

[0058] 서셉터(206)의 일부의 온도는 제2 비-접촉 온도 센서(278)를 사용하여 측정된다. 제2 비-접촉 온도 센서(278)를 사용하여 측정된 서셉터(206)의 일부는 최하부 표면이고, 제1 비-접촉 온도 센서에 의해 교정 기판(350)이 측정되는 위치의 반대편에 배치된다.

[0059] 도 5는 일 실시예에 따른, 도 2의 프로세스 챔버(130a) 내에서 측정 조립체(270)를 활용하는 방법(500)이다. 방법(500)은 제1 동작(502), 제2 동작(504), 제3 동작(506), 제4 동작(508), 제5 동작(510), 제6 동작(512), 및 제7 동작(514)을 포함한다. 동작들(502, 504, 506, 508, 510, 512, 514) 각각은 도 5에 도시되고 본원에서 설명되는 바와 같이 순차적으로 수행된다.

[0060] 방법(500)은 카세트(135)(도 3)와 같은 카세트로부터 교정 기판(350)과 같은 교정 기판을 이송하는 제1 동작(502)을 포함한다. 교정 기판(350)은 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들(272, 278)(도 4)의 각각의 교정 사이에 카세트 내에 저장된다. 교정 기판(350)은 이송 챔버(110)(도 1) 내의 이송 로봇(115)에 의해 카세트로부터 제거된다.

[0061] 제2 동작(504) 동안, 이송 로봇은 프로세싱 챔버, 이를테면 프로세싱 챔버(130a), 또는 다른 프로세싱 챔버들(130b, 130c, 130d)(도 1 및 도 2) 중 임의의 프로세싱 챔버 내로 교정 기판을 이송한다. 교정 기판은 로딩 포트(125)(도 2)와 같은 로딩 포트를 통해 프로세싱 챔버 내로 삽입되기 전에 이송 챔버(110)를 통과한다. 교정 기판은 서셉터 상으로 배치되고, 이송 로봇은 프로세스 챔버로부터 후퇴된다.

[0062] 제3 동작(506) 동안, 교정 프로세스가 수행된다. 교정 프로세스는 교정 기판 및 측정 조립체(270)를 활용하는 단계를 포함한다. 제3 동작(506)의 교정 프로세스는 비-접촉 온도 센서들을 교정하는 방법(600)을 참조하여 더 상세히 설명된다.

[0063] 제3 동작(506) 이후에, 제4 동작(508)에서 온도 교정 프로세스가 중지된다. 온도 교정 프로세스를 중지하는 단계는 프로세스 챔버 내로 도입되는 임의의 프로세스 가스들의 흐름을 중지하고, 교정 기판의 임의의 가열을 중지하고, 그리고 교정 기판의 온도 측정을 중단하는 단계를 포함한다.

[0064] 온도 교정 프로세스가 중단된 후, 교정 기판은 제5 동작(510) 동안 프로세스 챔버로부터 제거된다. 교정 기판은 로딩 포트를 통해 이송 로봇에 의해 제거된다. 교정 기판은 프로세스 챔버로부터 제거된 후 카세트 내로 다시 삽입된다.

[0065] 프로세스 챔버로부터 교정 기판을 제거한 후, 반도체 기판은 제6 동작(512) 동안 프로세스 챔버 내로 이송될 수 있다. 반도체 기판은 기판(202)(도 1)과 유사할 수 있다. 반도체 기판은 그 위에 배치된 부분적으로 형성된 반도체 디바이스들을 가질 수 있다. 반도체 기판은 이송 로봇에 의해 프로세스 챔버 내로 이송되고, 온도 교정 프로세스 동안 카세트 내에 저장되거나 또는 별도의 프로세스 챔버에 저장될 수 있다.

[0066] 반도체 기판을 프로세스 챔버 내로 이송하는 제6 동작(512)에 이어서, 제7 동작(514) 동안 기판 프로세싱 동작이 수행된다. 기판 프로세싱 동작은 기판의 최상부 표면 상의 증착 프로세스를 포함할 수 있다. 기판 프로세싱 동작은 기판을 가열하는 단계, 적어도 하나의 프로세스 가스를 도입하는 단계, 퍼지 가스를 도입하는 단계, 및 프로세스 및 퍼지 가스들을 진공배기(evacuatin)시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 복수의 기판들은 기판 프로세싱 동작 동안 프로세싱된다.

[0067] 제 6 및 제 7 동작들(512, 514)은 각각의 교정 프로세스 사이에 다수의 기판들이 프로세싱되도록 반복된다. 제6 및 제7 동작들(512, 514)은 각각의 교정 프로세스 사이에 프로세싱 챔버 내에서 50 개 초과의 기판들이 프로세싱되도록 반복될 수 있다. 일부 실시예들에서, 교정 프로세스는 며칠들에 한 번만 수행되고, 수백 개의 기판들이 각각의 교정 프로세스 사이에 프로세싱 챔버 내에서 프로세싱된다.

[0068] 방법(500)은 미리 설정된 양의 기판들이 프로세싱 챔버 내에서 프로세싱된 후 또는 프로세싱 챔버가 미리 설정된 실행 시간에 도달한 후에 자동으로 반복된다. 방법(500)은 자동화되고 제어기(250)와 같은 제어기에 프로그래밍된다. 방법(500)은 사람의 개입을 사용하지 않으며, 프로세스 챔버들의 분해 없이 완료된다. 방법(500)을 사용하여 비-접촉 온도 센서들을 교정하는 것은 동작들(504, 506, 508, 510)을 수행하는 데 걸리는 시간의 길이 동안만 프로세싱 동작들을 중단함으로써 시스템의 최소한의 가동 중지 시간을 필요로 한다.

[0069] 도 6은 일 실시예에 따른 도 2의 프로세스 챔버 내에서 비-접촉 온도 센서들(272, 278)과 같은 비-접촉 온도 센서들을 교정하는 방법(600)이다. 방법(600)은 본원에서 설명되는 방법(500)의 제3 동작(506)의 일부이다. 비-접촉 온도 센서들을 교정하는 단계는 제1 동작(602), 제2 동작(604), 제3 동작(606), 제4 동작(608), 및 제5 동작(610)을 포함한다. 방법(600)과 관련하여 설명된 동작들(602, 604, 606, 608, 610)은 도 6에 도시되고 본원에서 설명되는 바와 같이 후속하여 수행된다.

[0070] 제1 동작(602)은 교정 프로세싱 동작을 수행하는 단계를 포함한다. 교정 프로세싱 동작은 일반 기판에 대해 수행되는 기판 프로세싱 동작(514)과 유사할 수 있다. 교정 프로세싱 동작은 기판을 가열하고, 프로세스 가스를 도입하고, 퍼지 가스를 도입하고, 그리고 프로세스 및 퍼지 가스들을 진공배기시키는 단계를 포함한다. 프로세스 가스는 방법(500)의 제7 동작(514)의 기판 프로세싱 동작에서 활용되는 프로세스 가스와 상이할 수 있다. 프로세스 가스는 H₂ 가스와 같은 캐리어(carrier) 가스일 수 있다. 캐리어 가스는 프로세스 조건들을 기판 프로세싱 동작(514)에서 발견되는 프로세스 조건들과 일치시키는 것을 돕는다. 캐리어 가스는 기판 프로세싱 동작(514) 동안 발견될 압력 및 가스 흐름을 일치시키는 데 도움이 된다. 그러나, 프로세스 가스는 교정 웨이퍼의 표면을 변경할 수 있는 반응 가스들 또는 증착/에칭 가스들을 포함하지 않는다. 프로세스 챔버 및 교정 기판은 방사 가열 램프들(204)(도 2) 및/또는 서셉터 히터(도시되지 않음)를 사용하여 가열될 수 있다. 프로세스 챔버 및 교정 기판의 가열은 점진적으로 수행되며, 시간의 경과에 따라 온도가 상승한다.

[0071] 제2 동작(604)은 대역 에지 검출기(276)(도 4)를 사용하여 교정 기판의 흡수 파장을 측정하는 단계를 포함한다. 제2 동작(604) 동안, 제1 교정 광 빔(286)은 광 소스(274) 또는 방사 가열 램프들(204) 중 하나에 의해 방출된다. 제1 교정 광 빔(286)이 제1 위치에서 교정 기판(350)의 최상부 측(358)에 부딪힐 때, 제1 교정 광 빔(286)의 제1 파장 범위는 교정 기판(350)에 의해 흡수되는 반면, 제1 교정 광 빔(286)의 제2 파장 범위는 제2 교정 광 빔(284)으로서 반사된다. 제2 교정 광 빔(284)은 대역 에지 검출기(276)에 진입한다. 대역 에지 검출기(276)는 제2 교정 광 빔(284)의 파장 스펙트럼 내에서 다양한 파장들의 강도를 측정한다. 대역 에지 검출기(276)는 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정된 파장 범위에 걸쳐 파장 측정들의 강도를 매핑한다. 광 소스(274)와 같은 광대역 광 소스가 제1 교정 광 빔(286)을 형성하기 위해 활용되거나, 또는 하나 이상의 방사 가열 램프들(204)이 제1 교정 광 빔(286)을 형성하기 위해 사용된다. 광 소스(274)는 측정의 정확도를 향상시키기 위해 유리하게 활용될 수 있다. 광 소스(274)는 설정된 강도 및 방향으로 정확한 범위의 파장들을 방출할 수 있다. 이것은 광 소스(274)를 고도로 조정 가능하게 하고, 개선된 측정 정밀도를 제공할 수 있다. 방사 가열 램프들(204)은 프로세스 챔버의 리드 상에 배치된 구성요소들의 개수를 감소시키도록 사용될 수 있다. 방사 가열 램프들(204)은 광 소스(274)에 의해 방출된 범위와 유사할 수 있는 광 범위를 방출한다. 방사 가열 램프들(204)은 제어된 강도를 갖는다. 방사 가열 램프들(204)은 교정 기판(350)에 의해 흡수 및 반사되는 광을 방출하도록 사용될 수 있다.

[0072] 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 방사선은 교정 기판을 통해 투과되고, 방사선 광 소스로부터 교정 기판(350)의 반대측의 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정된다. 이것은 교정 기판(350)이 배치된 서셉터가 대역 에지 검출기(276)에 의해 검출된 파장에서 광 소스에 의해 방출된 광에 대해 투명할 때 또는 서셉터 자체가 가열 후에 방사선을 방출할 때 발생할 수 있다.

[0073] 대역 에지 검출기(276)는 약 250 나노미터(nanometers)(nm) 내지 약 1350 nm, 이를테면 약 300 nm 내지 약 1300 nm의 파장들의 강도를 측정할 수 있다. 광 소스들(광 소스(274) 또는 방사 가열 램프들(204))은 약 250 nm 내지 약 1350 nm, 이를테면 약 300 nm 내지 약 1300 nm의 파장에서 광을 방출할 수 있다.

[0074] 파장 측정들의 강도에 대한 예시적인 맵이 도 7에서 발견된다. 도 7은 파장들(706)의 범위에 걸친 파장들의 강도(708)의 측정을 도시한다. 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정된 파장들(706)의 범위는 광 소스(274)에 의해 방출된, 제1 교정 광 빔(286)과 동일한 파장들의 범위일 수 있다. 파장들(706)의 범위에 걸친 파장들의 강도(708)는 강도 곡선(702)을 형성하도록 매핑된다. 강도 곡선(702)은 교정 기판(350)에 의해 흡수되는 파장 범위 ― 파장 범위는 낮은 또는 거의 0 인 측정된 강도를 가짐 ― 및 교정 기판(350)에 의해 반사되는 파장 범위 ― 파장 범위는 높은 또는 거의 1 인 측정된 강도를 가짐 ― 사이의 급격한 변화를 나타낸다. 강도는 광 소스(274)에 의해 방출된 파장의 강도의 일부로 측정된다. 흡수 에지 파장은 파장 범위의 낮은 측정 강도와 높은 측정 강도 사이의 전환의 중간점(704)에 배치된다. 흡수 에지 파장은 파장들이 재료에 의한 흡수로부터 반사로 전환되는 파장이다. 흡수 에지 파장은 재료의 대역 갭과 직접적으로 상관관계가 있으며, 재료의 대역 갭은 재료의 온도에 따라 달라진다. 교정 기판(350)과 같은 물체 내에서 온도가 변화함에 따라, 대역 갭 및 이에 따른 흡수 에지 파장도 또한 변화한다. 따라서, 재료의 온도는 흡수 에지 파장을 측정하여 측정될 수 있다.

[0075] 도 6으로 돌아가서, 제3 동작(606)에서, 대역 에지 검출기(276)는 제2 동작(604)에서 발견된 흡수 에지 파장에 기초하여 교정 기판의 온도를 결정한다. 상관 온도 그래프(800)와 같은 그래프가 흡수 에지 파장을 온도와 동일시하기 위해 활용된다. 상관 온도 그래프(800)의 상관 곡선(802)은 실험적으로 발견될 수 있고, 온도(806)를 측정된 흡수 에지 파장(804)과 상관시킨다. 흡수 에지 파장을 사용하여 대역 에지 검출기(276)에 의해 결정된 온도는, 결정된 온도가 도 2의 프로세스 챔버(130a)와 같은 프로세스 챔버 내의 임의의 구성요소들의 노후화에 의해 영향을 받지 않는다는 점에서, 유리하다. 흡수 에지 파장은 교정 기판(350)의 재료 및 온도에 의존하지만, 그러나 프로세스 챔버 내의 구성요소들의 상태에 의해 최소한으로 영향을 받는다. 따라서, 동일한 교정 기판(350)이 교정 프로세스들 각각 사이에 활용되고 저장되기 때문에, 측정 조립체(270) 및 대역 에지 검출기(276)를 사용하여 정확하고 반복 가능한 실제 온도가 수행될 수 있다. 실제 온도는 대역 에지 검출기(276)에 의해 측정된 온도이다.

[0076] 제4 동작(608)에서, 교정 기판(350)의 온도는 본원에서 설명되는 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들을 사용하여 결정된다. 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들의 온도는 교정 기판(350)에 의해 방출되는 방사선을 측정함으로써 결정된다. 일부 실시예들에서, 비-접촉 온도 센서들은 고온계들이다. 제1 비-접촉 온도 센서에 의해 측정된 온도는 제1 온도 또는 제1 측정된 온도이다. 제2 비-접촉 온도 센서에 의해 측정된 온도는 제2 온도 또는 제2 측정된 온도이다. 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들에 의해 측정되는 교정 기판(350)의 구역들은 대역 에지 검출기에 의해 측정된 구역의 반경방향 포지션의 약 5 mm 이내이다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들 각각은 대역 에지 검출기에 의해 측정된 구역과 동일한 반경을 갖는 구역을 측정한다. 일부 실시예들에서, 구역은 또한 측정 포인트(point)로도 지칭된다.

[0077] 일부 실시예들에서, 제2 및 제4 동작들(604, 608)은 측정된 온도들이 동등하도록 보장하기 위해 동시에 수행된다. 일부 실시예들에서, 제2, 제3 및 제4 동작들(604, 606, 608) 모두가 동시에 수행된다.

[0078] 시간의 경과에 따라, 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들의 온도 측정들은 프로세스 챔버 내의 구성요소들의 노후화 및 마모로 인해 드리프트된다. 따라서, 비-접촉 온도 센서들의 온도 측정들은 주기적으로 교정되어야 한다. 제5 동작(610)에서, 대역 에지 검출기에 의해 결정된 실제 온도를 사용하여 비-접촉 온도 센서들은 교정된다. 비-접촉 온도 센서들은 대역 에지 검출기에 의해 측정된 온도와 일치하거나 또는 (미리 결정된 정확도 이내에서) 그에 가까운 온도로 조정될 수 있다.

[0079] 일부 실시예들에서, 본원에서 설명되는 비-접촉 온도 센서들을 교정하는 방법(600)은 제1 및 제2 비-접촉 온도 센서들이 광범위한 온도들로 교정될 수 있도록 다양한 온도들에서 여러 번 수행된다. 일부 실시예들에서, 조정 알고리즘은 방법(600)이 교정 기판 온도들의 범위에 걸쳐 반복된 후에 비-접촉 온도 센서들에 대한 최적의 교정량을 결정할 수 있다. 비-접촉 온도 센서들은 각각의 측정값을 동일한 양만큼 조정함으로써 교정되거나, 또는 비-접촉 온도 센서들은 제어기에 의해 결정된 곡선에 따라 조정될 수 있다.

[0080] 본원에 개시된 실시예들은 대역 에지 검출기 및 흡수 에지 파장들을 사용하여, 에피택셜 프로세싱 챔버와 같은 열 프로세싱 챔버 내의 비-접촉 온도 센서들의 교정에 관한 것이다. 교정 기판을 활용하여, 일관된 교정 결과들을 더 잘 가능하게 하고, 교정 기판을 형성하는 재료에 대해 예상되는 흡수 에지 파장을 제공한다.

[0081] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims

프로세싱 챔버(processing chamber) 내의 적어도 하나의 고온계를 교정(calibrate)하기 위한 측정 조립체로서,
대역 에지(band edge) 교정 조립체 ― 상기 대역 에지 교정 조립체는,
광을 방출하도록 포지셔닝(position)된 광 소스(light source); 및
상기 광 소스에 인접하게 배치되고, 상기 광 소스에 의해 방출된 광을 수신하도록 포지셔닝된 대역 에지 검출기를 포함함 ―;
상기 대역 에지 교정 조립체에 인접하게 배치되고, 방사선을 수신하도록 포지셔닝된 제1 고온계; 및
제어기를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 대역 에지 검출기에 의해 수신된 광으로부터 대역 에지 흡수 파장을 결정하도록,
측정된 대역 에지 흡수 파장을 사용하여 실제 온도를 결정하도록,
상기 제1 고온계의 수신된 방사선에 기초하여 제1 측정된 온도를 결정하도록, 그리고
상기 제1 측정된 온도와 상기 실제 온도를 비교함으로써 상기 제1 고온계를 교정하도록 구성되는,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제1 항에 있어서,
커버(cover)가 상기 광 소스 및 상기 대역 에지 검출기 주위에 배치되는,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제1 항에 있어서,
제1 석영 윈도우(window)가 상기 광 소스에 인접하게 배치되는 한편 제2 석영 윈도우가 상기 제1 고온계에 인접하게 배치되는,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제1 항에 있어서,
상기 대역 에지 검출기는 스캐닝(scanning) 대역 에지 검출기인,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제4 항에 있어서,
상기 대역 에지 검출기는 파장들의 범위에 걸쳐 광의 강도를 측정하도록 구성되는,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제1 항에 있어서,
상기 광 소스는 광대역 광 소스인,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제1 항에 있어서,
상기 광의 광 경로에 배치된 교정 기판을 더 포함하고, 상기 광은 상기 대역 에지 검출기에 의해 수신되기 전에 상기 교정 기판에서 반사되는,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
제7 항에 있어서,
상기 대역 에지 교정 조립체 및 상기 제1 고온계로부터 상기 교정 기판의 반대측에 배치된 제2 고온계를 더 포함하는,
프로세싱 챔버 내의 적어도 하나의 고온계를 교정하기 위한 측정 조립체.
기판 프로세싱을 위한 장치로서,
챔버 본체;
상기 챔버 본체 내에 배치된 기판 지지부;
상기 기판 지지부 위에 그리고 상기 챔버 본체 내에 배치된 제1 투과 부재;
상기 기판 지지부 아래에 그리고 상기 챔버 본체 내에 배치된 제2 투과 부재;
상기 제1 투과 부재 위에 배치된 리드(lid);
상기 제1 투과 부재와 상기 리드 사이에 배치된 복수의 램프(lamp)들;
상기 기판 지지부 상에 배치된 교정 기판;
상기 교정 기판 상으로 또는 상기 교정 기판을 통해 방사선을 지향시키도록 포지셔닝된 방사선 소스; 및
상기 리드 상에 배치된 대역 에지 교정 조립체 ― 상기 대역 에지 교정 조립체는 상기 교정 기판에서 반사되거나 또는 상기 교정 기판을 통과한 후에 상기 방사선 소스로부터의 상기 방사선을 수신하도록 포지셔닝된 대역 에지 검출기를 포함함 ―;
상기 대역 에지 교정 조립체에 인접하게 배치된 제1 고온계; 및
제어기를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 방사선 소스를 사용하여 상기 교정 기판의 일부를 조사(irradiate)하도록,
대역 에지 흡수 파장을 측정하도록,
상기 제1 고온계를 사용하여 상기 교정 기판의 제1 온도를 측정하도록,
상기 대역 에지 흡수 파장을 사용하여 상기 교정 기판의 실제 온도를 결정하도록, 그리고
상기 교정 기판의 상기 제1 온도와 상기 교정 기판의 상기 실제 온도를 비교함으로써 상기 제1 고온계를 교정하도록 구성되는,
기판 프로세싱을 위한 장치.
제9 항에 있어서,
상기 교정 기판은 Si, Ge, SiC, GaN, GaAs, AlN, InN, 3C-SiC, 또는 InP 재료인,
기판 프로세싱을 위한 장치.
제10 항에 있어서,
상기 교정 기판은 결정질 SiC 재료인,
기판 프로세싱을 위한 장치.
제9 항에 있어서,
상기 기판 지지부 아래에 배치된 제2 고온계를 더 포함하는,
기판 프로세싱을 위한 장치.
제9 항에 있어서,
상기 방사선 소스는 상기 대역 에지 검출기에 인접하게 배치된 광 소스이고, 제1 윈도우가 상기 광 소스와 상기 교정 기판 사이에 있는 한편 제2 윈도우가 상기 제1 고온계와 상기 교정 기판 사이에 배치되는,
기판 프로세싱을 위한 장치.
제9 항에 있어서,
상기 복수의 램프들은 적외선 방사 램프들인,
기판 프로세싱을 위한 장치.
제9 항에 있어서,
상기 챔버 본체에 결합된 이송 챔버; 및
상기 이송 챔버에 결합된 로드록(load lock) 챔버 ― 상기 로드록 챔버는 기판 저장을 위한 카세트(cassette)를 더 포함함 ― 를 더 포함하는,
기판 프로세싱을 위한 장치.
프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법으로서,
챔버 본체 내의 기판 지지부 상으로 교정 기판을 이송하는 단계;
광 소스를 사용하여 상기 교정 기판의 일부를 조사하는 단계;
대역 에지 검출기를 사용하여 대역 에지 흡수 파장을 측정하는 단계;
제1 고온계를 사용하여 상기 교정 기판의 제1 온도를 측정하는 단계;
상기 대역 에지 흡수 파장을 사용하여 상기 교정 기판의 실제 온도를 결정하는 단계;
상기 교정 기판의 상기 제1 온도와 상기 교정 기판의 상기 실제 온도를 비교함으로써 상기 제1 고온계를 교정하는 단계; 및
상기 교정 기판을 상기 챔버 본체 외부로 이송하는 단계를 포함하는,
프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법.
제16 항에 있어서,
상기 조사하는 단계 전에 기판 프로세싱 동작을 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 기판 프로세싱 동작은,
복수의 램프들로 상기 교정 기판을 가열하는 단계; 및
상기 챔버 본체 내로 프로세스 가스를 도입하는 단계를 포함하는,
프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법.
제16 항에 있어서,
상기 대역 에지 흡수 파장을 측정하는 단계는 교정 광 빔의 파장 스펙트럼(spectrum) 내의 다양한 파장들의 강도를 측정하는 단계를 포함하는,
프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법.
제16 항에 있어서,
상기 교정 기판은 상기 챔버 본체 내로 이송되기 전에 그리고 상기 교정 기판을 상기 챔버 본체 외부로 이송한 후에 카세트에 저장되는,
프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법.
제19 항에 있어서,
상기 교정 기판을 상기 챔버 본체 외부로 이송한 후, 복수의 기판들이 상기 챔버 본체 내에서 프로세싱되는,
프로세스 챔버 내에서 고온계를 교정하는 방법.