TW202346814A - 溫度測定方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種可正確計算入射至放射溫度計之外亂光之強度,而高精度測定基板之溫度之溫度測定方法。
於將半導體晶圓搬入至腔室之前,使用端緣部放射溫度計進行測定。搬入半導體晶圓之後,於半導體晶圓受提升銷支持之狀態及將其載置於基座之狀態之各狀態下,使用端緣部放射溫度計進行測定。根據該等測定值計算半導體晶圓之反射率,基於該反射率及自石英窗放射之放射光之強度,來計算入射至端緣部放射溫度計之外亂光之強度。自半導體晶圓之加熱處理期間端緣部放射溫度計接收到之光之強度,減去外亂光之強度,來計算半導體晶圓之溫度。
Description
本發明係關於一種測定藉由光照射加熱之基板之溫度之溫度測定方法。成為處理對象之基板包含例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、平板顯示器(FPD:flat panel display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板或太陽電池用基板等。
於半導體器件之製造製程中,以極短時間將半導體晶圓加熱之閃光燈退火(FLA:Flash Lamp Annealing)備受矚目。閃光燈退火係使用氙閃光燈(以下,簡稱為「閃光燈」時,意指氙閃光燈),對半導體晶圓之表面照射閃光,藉此僅使半導體晶圓之表面於極短時間(數毫秒以下)升溫之熱處理技術。
氙閃光燈之放射分光分佈自紫外域至近紅外域,波長較先前之鹵素燈短,與矽半導體晶圓之基礎吸收帶大體一致。因此,自氙閃光燈對半導體晶圓照射閃光時,透過光較少,可使半導體晶圓急速升溫。又,亦判明,若為數毫秒以下之極短時間之閃光照射,則可僅將半導體晶圓之表面附近選擇性升溫。
此種閃光燈退火用於需要極短時間之加熱之處理,例如典型而言,注入至半導體晶圓之雜質之活化。若自閃光燈對藉由離子注入法注入有雜質之半導體晶圓之表面照射閃光,則可使該半導體晶圓之表面以極短時間升溫至活化溫度,且可不使雜質擴散得較深而僅執行雜質活化。
不限於閃光燈退火,於半導體晶圓之熱處理期間,晶圓溫度之管理較為重要。熱處理期間之半導體晶圓之溫度典型而言,由非接觸之放射溫度計測定。對於放射溫度計,不僅自半導體晶圓放射之紅外光,自基座或石英窗等腔室內構造物放射之紅外光亦作為外亂光入射,故溫度測定產生誤差。尤其,由於半導體晶圓之正面及背面成為鏡面,故與來自半導體晶圓之輻射相比,於晶圓正面或背面反射之外亂光成分之比例相對變高,放射溫度計之溫度測定誤差容易變大。因此,專利文獻1中,揭示有一種基於基座或石英窗等石英構造物之溫度修正放射溫度計對半導體晶圓之溫度測定之技術。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2019-087632號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,於半導體晶圓之熱處理期間,石英窗等之溫度亦不斷變動。例如,於閃光照射前,點亮用以將半導體晶圓預備加熱之鹵素燈時,石英窗升溫,熄滅該鹵素燈時,石英窗降溫。因此,自石英窗放射並由半導體晶圓之正面或背面反射之外亂光之強度亦不斷變動,謀求考慮到此種外亂光之變動之溫度測定。
本發明係鑑於上述問題而完成者,其目的在於提供一種可正確計算入射至放射溫度計之外亂光之強度,高精度測定基板之溫度之溫度測定方法。
[解決問題之技術手段]
為解決上述問題,技術方案1之發明係測定由光照射加熱之基板之溫度之溫度測定方法,其特徵在於具備:反射率測定步驟,其測定搬入至腔室內之基板之反射率;外亂光計算步驟,其基於上述反射率測定步驟中測得之上述反射率、及自設置於上述腔室之石英窗放射之放射光之強度,計算入射至測定上述基板之溫度之放射溫度計之外亂光之強度;及基板溫度計算步驟,其自藉由光照射將上述基板加熱時上述放射溫度計接收到之光之強度,減去上述外亂光之強度,來計算上述基板之溫度。
又,技術方案2之發明如技術方案1之發明之溫度測定方法,其中上述外亂光計算步驟中,基於藉由光照射將上述基板加熱時逐次變化之來自上述石英窗之放射光之強度,計算上述外亂光之強度。
又,技術方案3之發明如技術方案1或2之發明之溫度測定方法,其中來自上述石英窗之放射光之強度由測定器之測定而求得。
又,技術方案4之發明如技術方案1或2之發明之溫度測定方法,其中來自上述石英窗之放射光之強度由數理模型而求得。
又,技術方案5之發明如技術方案1之發明之溫度測定方法,其中上述反射率測定步驟中,基於搬入至上述腔室之上述基板與基座有距離地受支持時上述放射溫度計接收到之光之強度、將上述基板載置於上述基座時上述放射溫度計接收到之光之強度、及自上述基座放射之光之強度,求得上述反射率。
[發明之效果]
根據技術方案1至技術方案5之發明,測定基板之反射率,基於其反射率及自石英窗放射之放射光之強度,計算入射至放射溫度計之外亂光之強度,自藉由光照射將基板加熱時放射溫度計接收到之光之強度減去外亂光之強度,計算基板之溫度,故可正確計算入射至放射溫度計之外亂光之強度,而高精度測定基板之溫度。
尤其,根據技術方案2之發明,由於基於藉由光照射將基板加熱時逐次變化之來自石英窗之放射光之強度計算外亂光之強度,故可更適當計算逐次變化之外亂光之強度,更正確測定基板之溫度。
以下,一面參照圖式,一面對本發明之實施形態詳細說明。以下,表示相對或絕對之位置關係之表現(例如「於一個方向上」、「沿一個方向」、「平行」、「正交」、「中心」、「同心」、「同軸」等)只要無特別限制,則不僅嚴格地表示其位置關係,亦表示於公差或可獲得同程度之功能之範圍內角度或距離相對移位之狀態。又,表示相等之狀態之表現(例如「相同」、「相等」、「均質」等)只要無特別限制,則不僅定量嚴格表示相等之狀態,亦表示存在公差或可獲得同程度之功能之差之狀態。又,表示形狀之表現(例如「圓形狀」、「四方形狀」、「圓筒形狀」等)只要無特別限制,則不僅幾何上嚴格表示其形狀,亦表示可獲得同程度之效果之範圍之形狀,例如亦可具有凹凸或倒角等。又,「配備」、「具有」、「具備」、「包含」、「含有」構成要件等各表現並非排除其他構成要件之存在之排他性表現。又,「A、B及C中之至少一者」之表現包含「僅A」、「僅B」、「僅C」、「A、B及C中之任意2者」、「A、B及C之全部」。
<第1實施形態>
圖1係顯示實施本發明之溫度測定方法之熱處理裝置1之構成之縱剖視圖。圖1之熱處理裝置1係藉由對作為基板之圓板形狀之半導體晶圓W進行閃光照射而將該半導體晶圓W加熱之閃光燈退火裝置。成為處理對象之半導體晶圓W之尺寸未特別限定,例如為ϕ300 mm或ϕ450 mm(本實施形態中為ϕ300 mm)。另,圖1及之後之各圖中,為了容易理解,視需要誇大或簡化描繪各部之尺寸或數量。
熱處理裝置1具備收容半導體晶圓W之腔室6、內置複數個閃光燈FL之閃光加熱部5、及內置複數個鹵素燈HL之鹵素加熱部4。於腔室6之上側設置有閃光加熱部5,且於下側設置有鹵素加熱部4。又,熱處理裝置1於腔室6之內部,具備將半導體晶圓W以水平姿勢保持之保持部7、及於保持部7與裝置外部之間進行半導體晶圓W之交接之移載機構10。再者,熱處理裝置1具備控制部3,該控制部3控制設置於鹵素加熱部4、閃光加熱部5及腔室6之各動作機構,使之執行半導體晶圓W之熱處理。
腔室6於筒狀之腔室側部61之上下安裝有石英製之腔室窗而構成。腔室側部61具有上下開口之大致筒形狀,於上側開口安裝上側腔室窗63並封閉,於下側開口安裝下側腔室窗64並封閉。構成腔室6之頂部之上側腔室窗63為由石英形成之圓板形狀構件,作為使自閃光加熱部5出射之閃光透過腔室6內之石英窗發揮功能。又,構成腔室6之底板部之下側腔室窗64亦為由石英形成之圓板形狀構件,作為使來自鹵素加熱部4之光透過腔室6內之石英窗發揮功能。
又,於腔室側部61內側之壁面之上部安裝有反射環68,於下部安裝有反射環69。反射環68、69皆形成為圓環狀。上側之反射環68藉由自腔室側部61之上側嵌入而安裝。另一方面,下側之反射環69藉由自腔室側部61之下側嵌入,以省略圖示之螺絲固定而安裝。即,反射環68、69皆裝卸自如地安裝於腔室側部61。腔室6之內側空間,即由上側腔室窗63、下側腔室窗64、腔室側部61及反射環68、69包圍之空間規定為熱處理空間65。
藉由於腔室側部61安裝反射環68、69,於腔室6之內壁面形成凹部62。即,形成由腔室側部61之內壁面中未安裝反射環68、69之中央部分、反射環68之下端面及反射環69之上端面包圍之凹部62。凹部62於腔室6之內壁面沿水平方向圓環狀形成,圍繞保持半導體晶圓W之保持部7。腔室側部61及反射環68、69由強度與耐熱性優異之金屬材料(例如不銹鋼)形成。
又,於腔室側部61,形設有用以進行對腔室6搬入及搬出半導體晶圓W之搬送開口部(爐口)66。搬送開口部66可藉由閘閥185開閉。搬送開口部66連通連接於凹部62之外周面。因此,閘閥185打開搬送開口部66時,可進行自搬送開口部66通過凹部62向熱處理空間65搬入半導體晶圓W,及自熱處理空間65搬出半導體晶圓W。又,當閘閥185關閉搬送開口部66時,腔室6內之熱處理空間65成為密閉空間。
再者,於腔室側部61,穿設有貫通孔61a及貫通孔61b。於腔室側部61之外壁面之設置有貫通孔61a之部位,安裝有端緣部放射溫度計(邊緣高溫計)20。貫通孔61a為用以將自保持於後述基座74之半導體晶圓W之下表面放射之紅外光引導至端緣部放射溫度計20之圓筒狀之孔。另一方面,於腔室側部61之外壁面之設置有貫通孔61b之部位,安裝有中央部放射溫度計(中央高溫計)25。貫通孔61b為用以將自基座74放射之紅外光引導至中央部放射溫度計25之圓筒狀之孔。貫通孔61a及貫通孔61b以其貫通方向之軸與保持於基座74之半導體晶圓W之主面交叉之方式,相對於水平方向傾斜設置。因此,端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25設置於基座74之斜下方。於貫通孔61a及貫通孔61b之面向熱處理空間65側之端部,分別安裝有透明窗21及透明窗26,其等包含使端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25可測定之波長區域之紅外光透過之氟化鋇材料。
又,於腔室6之內壁上部,形設有對熱處理空間65供給處理氣體之氣體供給孔81。氣體供給孔81形設於較凹部62更上側位置,亦可設置於反射環68。氣體供給孔81經由於腔室6之側壁內部圓環狀形成之緩衝空間82,連通連接於氣體供給管83。氣體供給管83連接於處理氣體供給源85。又,於氣體供給管83之路徑中途,介插有閥84。當打開閥84時,自處理氣體供給源85對緩衝空間82供給處理氣體。流入至緩衝空間82之處理氣體以於流體阻力小於氣體供給孔81之緩衝空間82內擴散之方式流動,自氣體供給孔81供給至熱處理空間65內。作為處理氣體,可使用例如氮氣(N
2)、氬氣(Ar)、氦氣(He)等惰性氣體、或氫氣(H
2)、氨氣(NH
3)等反應性氣體、或混合上述氣體之混合氣體。
另一方面,於腔室6之內壁下部,形設有將熱處理空間65內之氣體排出之氣體排出孔86。氣體排出孔86形設於較凹部62更下側位置,亦可設置於反射環69。氣體排出孔86經由於腔室6之側壁內部圓環狀形成之緩衝空間87,連通連接於氣體排出管88。氣體排出管88連接於排氣部190。又,於氣體排出管88之路徑中途,介插有閥89。當打開閥89時,熱處理空間65之氣體自氣體排出孔86經過緩衝空間87排出至氣體排出管88。另,氣體供給孔81及氣體排出孔86可沿腔室6之周向設置複數個,亦可為縫隙狀。又,處理氣體供給源85及排氣部190可為設置於熱處理裝置1之機構,亦可為設置熱處理裝置1之工廠之設施。
又,於搬送開口部66之前端,亦連接有排出熱處理空間65內之氣體之氣體排出管191。氣體排出管191經由閥192連接於排氣部190。藉由打開閥192,經由搬送開口部66將腔室6內之氣體排出。
圖2係顯示保持部7之全體外觀之立體圖。保持部7具備基台環71、連結部72及基座74而構成。基台環71、連結部72及基座74皆由石英形成。即,保持部7全體由石英形成。
基台環71為自圓環形狀缺失一部分之圓弧形狀之石英構件。該缺失部分係為了防止後述之移載機構10之移載臂11與基台環71之干涉而設置。基台環71藉由載置於凹部62之底面,而支持於腔室6之壁面(參照圖1)。於基台環71之上表面,沿其圓環形狀之周向立設複數個連結部72(本實施形態中為4個)。連結部72亦為石英構件,藉由焊接固著於基台環71。
基座74由設置於基台環71之4個連結部72支持。圖3係基座74之俯視圖。又,圖4係基座74之剖視圖。基座74具備保持板75、導環76及複數個基板支持銷77。保持板75為由石英形成之大致圓形之平板狀構件。保持板75之直徑大於半導體晶圓W之直徑。即,保持板75具有大於半導體晶圓W之平面尺寸。
於保持板75之上表面周緣部,設置有導環76。導環76為具有大於半導體晶圓W之直徑之內徑之圓環形狀之構件。例如,半導體晶圓W之直徑為ϕ300 mm之情形時,導環76之內徑為ϕ320 mm。導環76之內周設為如自保持板75向上方擴大之錐面。導環76由與保持板75相同之石英形成。導環76可焊接於保持板75之上表面,亦可藉由另外加工之銷等固定於保持板75。或者,亦可將保持板75與導環76作為一體構件而加工。
保持板75之上表面中較導環76更內側之區域設為保持半導體晶圓W之平面狀之保持面75a。於保持板75之保持面75a,立設有複數個基板支持銷77。本實施形態中,沿與保持面75a之外周圓(導環76之內周圓)同心之同心圓之圓周上,每隔30°立設有合計12個基板支持銷77。配置有12個基板支持銷77之圓之徑(對向之基板支持銷77之間之距離)小於半導體晶圓W之徑,若半導體晶圓W之徑為ϕ300 mm,則為ϕ270 mm~ϕ280 mm(本實施形態中為ϕ270 mm)。各個基板支持銷77由石英形成。複數個基板支持銷77可藉由焊接設置於保持板75之上表面,亦可與保持板75一體加工。
返回至圖2,立設於基台環71之4個連結部72與基座74之保持板75之周緣部藉由焊接而固著。即,基座74與基台環71藉由連結部72固定連結。藉由將此種保持部7之基台環71支持於腔室6之壁面,而將保持部7安裝於腔室6。於將保持部7安裝於腔室6之狀態下,基座74之保持板75成為水平姿勢(法線與鉛直方向一致之姿勢)。即,保持板75之保持面75a成為水平面。
搬入至腔室6之半導體晶圓W以水平姿勢載置並保持於安裝於腔室6之保持部7之基座74上。此時,半導體晶圓W由立設於保持板75上之12個基板支持銷77支持而保持於基座74。更嚴格而言,12個基板支持銷77之上端部與半導體晶圓W之下表面接觸,支持該半導體晶圓W。由於12個基板支持銷77之高度(自基板支持銷77之上端至保持板75之保持面75a之距離)均一,故可藉由12個基板支持銷77,將半導體晶圓W以水平姿勢支持。
又,半導體晶圓W由複數個基板支持銷77與保持板75之保持面75a隔出規定間隔而受支持。導環76之厚度大於基板支持銷77之高度。因此,藉由導環76防止由複數個基板支持銷77支持之半導體晶圓W之水平方向之位置偏移。
又,如圖2及圖3所示,於基座74之保持板75,上下貫通形成有開口部78。開口部78係為了接收端緣部放射溫度計20自半導體晶圓W之下表面放射之放射光(紅外光)而設置。即,端緣部放射溫度計20經由開口部78及安裝於貫通孔61a之透明窗21,接收自半導體晶圓W之下表面放射之光,並測定該半導體晶圓W之溫度。再者,於基座74之保持板75,穿設有為了由後述移載機構10之提升銷12交接半導體晶圓W而貫通之4個貫通孔79。
圖5係移載機構10之俯視圖。又,圖6係移載機構10之側視圖。移載機構10具備2條移載臂11。移載臂11設為如沿大致圓環狀之凹部62之圓弧形狀。於各移載臂11立設有2根提升銷12。移載臂11及提升銷12係由石英形成。各移載臂11可藉由水平移動機構13旋動。水平移動機構13係使一對移載臂11於進行對保持部7移載半導體晶圓W之移載動作位置(圖5之實線位置)、及與保持於保持部7之半導體晶圓W俯視時不重合之退避位置(圖5之二點鏈線位置)之間水平移動。作為水平移動機構13,可為藉由單獨之馬達使各移載臂11分別旋動者,亦可為使用連桿機構藉由1個馬達使一對移載臂11連動而旋動者。
又,一對移載臂11藉由升降機構14與水平移動機構13一起升降移動。若升降機構14使一對移載臂11上升至移載動作位置,則合計4根提升銷12通過穿設於基座74之貫通孔79(參照圖2、3),提升銷12之上端自基座74之上表面突出。另一方面,升降機構14使一對移載臂11下降至移載動作位置,自貫通孔79抽出提升銷12,若水平移動機構13以打開一對移載臂11之方式移動,則各移載臂11移動至退避位置。一對移載臂11之退避位置為保持部7之基台環71之正上方。由於基台環71載置於凹部62之底面,故移載臂11之退避位置為凹部62之內側。另,亦於設置有移載機構10之驅動部(水平移動機構13及升降機構14)之部位附近,設置有省略圖示之排氣機構,以將移載機構10之驅動部周邊之氣體排出至腔室6外部之方式構成。
返回至圖1,設置於腔室6上方之閃光加熱部5構成為於外殼51之內側,具備包含複數條(本實施形態中為30條)氙閃光燈FL之光源、及以覆蓋該光源之上方之方式設置之反射器52。又,於閃光加熱部5之外殼51之底部,安裝有燈光放射窗53。構成閃光加熱部5之底板部之燈光放射窗53為由石英形成之板狀之石英窗。藉由將閃光加熱部5設置於腔室6之上方,而使燈光放射窗53與上側腔室窗63相對向。閃光燈FL自腔室6之上方經由燈光放射窗53及上側腔室窗63對熱處理空間65照射閃光。
複數個閃光燈FL分別為具有長條圓筒形狀之棒狀燈,且以各自之長邊方向沿保持於保持部7之半導體晶圓W之主面(即沿水平方向)互相平行之方式平面狀排列。因此,藉由閃光燈FL之排列而形成之平面亦為水平面。
氙閃光燈FL具備:棒狀之玻璃管(放電管),其於其內部封入氙氣,於其兩端部配設有連接於電容器之陽極及陰極;及觸發電極,其附設於該玻璃管之外周面上。由於氙氣為電性絕緣體,故即使電荷累積於電容器,通常狀態下亦不會於玻璃管內流動電。然而,於對觸發電極施加高電壓而破壞絕緣之情形時,累積於電容器之電瞬間流動至玻璃管內,藉由此時之氙原子或分子之激發而放出光。此種氙閃光燈FL中,預先將累積於電容器之靜電能轉換為0.1毫秒至100毫秒之極短光脈衝,故與如鹵素燈HL般連續點亮之光源相比,具有可照射極強光之特徵。即,閃光燈FL為以未達1秒之極短時間瞬間發光之脈衝發光燈。另,閃光燈FL之發光時間可藉由對閃光燈FL進行電力供給之燈電源之線圈常數而調整。
又,反射器52以覆蓋複數個閃光燈FL整體之方式設置於該等之上方。反射器52之基本功能為將自複數個閃光燈FL出射之閃光反射至熱處理空間65側者。反射器52由鋁合金板形成,其表面(面向閃光燈FL之側之面)藉由噴砂處理實施粗面化加工。
設置於腔室6下方之鹵素加熱部4於外殼41之內側內置有複數條(本實施形態中為40條)鹵素燈HL。鹵素加熱部4藉由複數個鹵素燈HL,自腔室6之下方經由下側腔室窗64進行對熱處理空間65之光照射,而將半導體晶圓W加熱。
圖7係顯示複數個鹵素燈HL之配置之俯視圖。40條鹵素燈HL分為上下2層而配置。於靠近保持部7之上層配設有20條鹵素燈HL,且於較上層離保持部7更遠之下層亦配設有20條鹵素燈HL。各鹵素燈HL為具有長條圓筒形狀之棒狀燈。上層、下層皆為20條之鹵素燈HL以各自之長邊方向沿保持於保持部7之半導體晶圓W之主面(即沿水平方向)互相平行之方式排列。因此,上層、下層中,藉由鹵素燈HL之排列形成之平面皆為水平面。
又,如圖7所示,上層、下層中,相比於與保持於保持部7之半導體晶圓W之中央部對向之區域,與周緣部對向之區域中之鹵素燈HL之配設密度皆變高。即,上下層中,相比於燈排列之中央部,周緣部之鹵素燈HL之配設間距更短。因此,利用以自鹵素加熱部4之光照射加熱時,可對容易產生溫度降低之半導體晶圓W之周緣部進行更多光量之照射。
又,包含上層鹵素燈HL之燈群與包含下層鹵素燈HL之燈群以依格柵狀交叉之方式排列。即,以配置於上層之20條鹵素燈HL之長邊方向與配置於下層之20條鹵素燈HL之長邊方向互相正交之方式,配設有合計40條鹵素燈HL。
鹵素燈HL為藉由對配設於玻璃管內部之燈絲通電,使燈絲白熱化而發光之燈絲方式之光源。於玻璃管之內部,封入有對氮氣或氬氣等惰性氣體導入有微量鹵元素(碘、溴等)之氣體。藉由導入鹵元素,可抑制燈絲折損,且將燈絲之溫度設定為高溫。因此,鹵素燈HL與一般白熾燈相比,有壽命長且可連續照射強光之特性。即,鹵素燈HL為至少連續1秒以上發光之連續點亮燈。又,由於鹵素燈HL為棒狀燈,故壽命長,藉由將鹵素燈HL沿水平方向配置,對上方半導體晶圓W之放射效率優異。
又,於鹵素加熱部4之外殼41內,亦於2層鹵素燈HL之下側設置有反射器43(圖1)。反射器43將自複數個鹵素燈HL出射之光反射至熱處理空間65側。
如圖1所示,於腔室6,設置有端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25之2個放射溫度計。端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25之兩者皆設置於較保持於基座74之半導體晶圓W更下方。端緣部放射溫度計20接收經由設置於基座74之缺口即開口部78自半導體晶圓W之下表面放射之紅外光,並測定其下表面之溫度。即,端緣部放射溫度計20之測定區域為開口部78之內側。另一方面,中央部放射溫度計25之測定區域為基座74之保持板75之面內。中央部放射溫度計25接收自基座74放射之紅外光,並測定基座74之溫度。
控制部3控制設置於熱處理裝置1之上述各種動作機構。作為控制部3之硬體之構成與一般電腦相同。即,控制部3具備進行各種運算處理之電路即CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)、記憶基本程式之讀出專用記憶體即ROM(Read Only Memory:唯讀記憶體)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM(Random Access Memory:隨機存取記憶體)及記憶控制用軟體或資料等之記憶部(例如磁碟)。藉由控制部3之CPU執行規定處理程式而進行熱處理裝置1之處理。又,控制部3基於端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25之測定值進行各種運算處理。
為了防止於半導體晶圓W之熱處理時,因自鹵素燈HL及閃光燈FL產生之熱能引起之鹵素加熱部4、閃光加熱部5及腔室6之過度之溫度上升,熱處理裝置1除上述構成以外,亦具備各種冷卻用構造。例如,於腔室6之壁體,設置有水冷管(省略圖示)。又,鹵素加熱部4及閃光加熱部5成為於內部形成氣體流並排熱之空冷構造。又,亦對上側腔室窗63與燈光放射窗53之間隙供給空氣,將閃光加熱部5及上側腔室窗63冷卻。
接著,針對具有上述構成之熱處理裝置1之處理動作進行說明。圖8係顯示熱處理裝置1之處理動作之順序之流程圖。以下說明之熱處理裝置1之處理順序藉由由控制部3控制熱處理裝置1之各動作機構而進行。
熱處理裝置1中,將構成批次之複數塊半導體晶圓W逐塊依序搬入至腔室6內並進行加熱處理。將複數塊半導體晶圓W進行依序加熱處理時,因吸收自鹵素燈HL及閃光燈FL照射之光且來自被加熱之半導體晶圓W之熱傳導及熱對流,上側腔室窗63、下側腔室窗64及基座74等腔室內構造物亦升溫。例如,於常規處理複數塊半導體晶圓W時,上側腔室窗63及下側腔室窗64之溫度升溫至20°C~500°C左右。因此,自該等升溫之腔室內構造物放射之放射光入射至端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25。藉此,端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25持續不斷地輸出測定值。
本實施形態中,於將成為處理對象之半導體晶圓W搬入至腔室6之前一刻,進行端緣部放射溫度計20之測定(步驟S1)。圖9係模式性顯示腔室6內不存在半導體晶圓W時之端緣部放射溫度計20之測定之圖。於將半導體晶圓W搬入至腔室6之前,即腔室6內不存在半導體晶圓W時,自上側腔室窗63放射之放射光通過基座74之開口部78入射至端緣部放射溫度計20。另一方面,由於端緣部放射溫度計20之測定區域為開口部78之內側,故自基座74放射之放射光不入射至端緣部放射溫度計20。又,自下側腔室窗64放射之放射光亦不入射至端緣部放射溫度計20。因此,於腔室6內不存在半導體晶圓W時,入射至端緣部放射溫度計20者實質上僅為來自上側腔室窗63之放射光。因此,於將半導體晶圓W搬入至腔室6之前一刻,自端緣部放射溫度計20輸出之測定值Ip1由以下式(1)表示。
式(1)中,Iuw係自上側腔室窗63放射之放射光之強度。另,端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25係測定測定對象物之溫度之感測器,但嚴格而言,該等直接輸出之測定值係顯示入射至放射溫度計之光之強度之值,相對於此,例如控制部3藉由實施溫度換算之運算處理而求得測定對象物之溫度。
進行端緣部放射溫度計20之測定後,對腔室6內搬入成為處理對象之半導體晶圓W(步驟S2)。於搬入晶圓之前,將用以供氣之閥84打開,且將排氣用閥89、192打開,開始對腔室6內供排氣。當打開閥84時,自氣體供給孔81對熱處理空間65供給氮氣。又,當打開閥89時,將腔室6內之氣體自氣體排出孔86排出。藉此,腔室6內自熱處理空間65之上部供給之氮氣向下方流動,自熱處理空間65之下部排出。
又,藉由打開閥192,亦自搬送開口部66將腔室6內之氣體排出。再者,藉由省略圖示之排氣機構,亦將移載機構10之驅動部周邊之氣體排出。另,熱處理裝置1中,於對半導體晶圓W之熱處理時,將氮氣持續供給至熱處理空間65,其供給量根據處理步驟適當變更。
接著,閘閥185打開而打開搬送開口部66,藉由裝置外部之搬送機器人,經由搬送開口部66將成為處理對象之半導體晶圓W搬入至腔室6內之熱處理空間65。此時,有隨著半導體晶圓W之搬入而捲入裝置外部之氣體之虞,但由於對腔室6持續供給氮氣,故自搬送開口部66流出氮氣,可將此種外部氣體之捲入抑制為最小限度。
由搬送機器人搬入之半導體晶圓W直至進入到保持部7之正上方位置為止而停止。且,移載機構10之一對移載臂11自退避位置水平移動至移載動作位置並上升,藉此,提升銷12通過貫通孔79自基座74之保持板75之上表面突出,接收半導體晶圓W。此時,提升銷12上升至較基板支持銷77之上端更上方。將半導體晶圓W支持於提升銷12後,搬送機器人自熱處理空間65退出,藉由閘閥185將搬送開口部66關閉。
接著,於將半導體晶圓W支持於提升銷12之狀態下進行端緣部放射溫度計20之測定(步驟S3)。圖10係模式性顯示將半導體晶圓W支持於提升銷12時之端緣部放射溫度計20之測定之圖。於將半導體晶圓W支持於提升銷12之狀態下,半導體晶圓W保持於自基座74朝上方離開之上位置。因此,半導體晶圓W與基座74之間存在相對較大之間隔。
於藉由提升銷12將半導體晶圓W與基座74有距離地支持時,自上側腔室窗63放射而透過半導體晶圓W之透過光、自半導體晶圓W直接放射之放射光、及自基座74放射並由半導體晶圓W之背面反射之反射光入射至端緣部放射溫度計20。該等皆通過基座74之開口部78入射至端緣部放射溫度計20。將半導體晶圓W支持於提升銷12時,自端緣部放射溫度計20輸出之測定值Ip2由以下式(2)表示。測定值Ip2係將半導體晶圓W支持於提升銷12時,端緣部放射溫度計20接收到之光之強度。
式(2)中,tw及rw分別係半導體晶圓W之透過率及反射率。又,Is係自基座74放射之放射光之強度。再者,Iw係自半導體晶圓W放射之放射光之強度。由於將半導體晶圓W搬入至腔室6之時點之半導體晶圓W之溫度為大致常溫,故自半導體晶圓W放射之放射光之強度Iw可設為0。因此,根據式(1)、(2),以下式(3)成立。
接著,移載機構10之一對移載臂11下降,提升銷12自貫通孔79朝下方抽出,藉此,將半導體晶圓W自移載機構10交接至基座74,自下方將其以水平姿勢保持。半導體晶圓W由立設於保持板75上之複數個基板支持銷77支持而保持於基座74。又,半導體晶圓W將被處理面即表面作為上表面而載置於基座74。下降至基座74下方之一對移載臂11藉由水平移動機構13退避至退避位置,即凹部62之內側。且,於將半導體晶圓W載置於基座74之狀態下,再次進行端緣部放射溫度計20之測定(步驟S4)。
圖11係模式性顯示將半導體晶圓W載置於基座74時之端緣部放射溫度計20之測定之圖。於將半導體晶圓W載置於基座74之狀態下,半導體晶圓W保持於接近基座74之下位置。於半導體晶圓W與基座74之保持面75a之間,僅存在相當於基板支持銷77之高度之微小間隔。
於將半導體晶圓W載置於基座74時,自上側腔室窗63放射並透過半導體晶圓W之透過光、自半導體晶圓W直接放射之放射光、及自下側腔室窗64放射並由半導體晶圓W之背面反射之反射光入射至端緣部放射溫度計20。於將半導體晶圓W載置於基座74時,由於半導體晶圓W與基座74之間幾乎無間隔,故不存在自基座74放射並由半導體晶圓W之背面反射後通過開口部78入射至端緣部放射溫度計20之反射光。另一方面,會產生自下側腔室窗64放射通過開口部78,由半導體晶圓W之背面反射後再次通過開口部78入射至端緣部放射溫度計20之反射光。於將半導體晶圓W載置於基座74時,自端緣部放射溫度計20輸出之測定值Ip3由以下式(4)表示。測定值Ip3係將半導體晶圓W載置於基座74時,端緣部放射溫度計20接收到之光之強度。
式(4)中,Ilw係自下側腔室窗64放射之放射光之強度。與上述同樣,由於剛載置於基座74後之半導體晶圓W之溫度為大致常溫,故自半導體晶圓W放射之放射光之強度Iw可設為0。因此,根據式(1)、(4),以下式(5)成立。
藉由自式(5)減去式(3),式(6)成立。且,由式(6)導出式(7)。
式(7)中,測定值Ip2及測定值Ip3分別係將半導體晶圓W支持於提升銷12之狀態及將半導體晶圓W載置於基座74之狀態下之端緣部放射溫度計20之實測值。又,自基座74放射之放射光直接入射至中央部放射溫度計25(參照圖10)。即,自基座74放射之放射光之強度Is係中央部放射溫度計25之實測值。因此,若可求得自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw,則可由式(7)計算腔室6內之半導體晶圓W之背面之反射率。
自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw表示為下側腔室窗64之溫度之函數。下側腔室窗64藉由吸收自鹵素燈HL照射之光之一部分而升溫,下側腔室窗64之溫度主要依存於鹵素燈HL之燈功率。因此,第1實施形態中,於半導體晶圓W之處理之前,預先導出表示複數個鹵素燈HL之燈功率與自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw之關係之傳遞函數等數理模型。具體而言,例如於下側腔室窗64暫時安裝熱電偶等接觸式溫度計,一面點亮鹵素燈HL並使燈功率變化,一面測定下側腔室窗64之溫度,確認時間性變化之燈功率與溫度測定值之關係。且,藉由合成自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw與下側腔室窗64之溫度之函數,而製作傳遞函數等數理模型。
控制部3將自常溫之下側腔室窗64放射之放射光之強度作為初始值(Ilw0)提供給上述數理模型,且推定藉由輸入時間性變化之鹵素燈HL之燈功率而逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw。且,控制部3自數理模型求得將半導體晶圓W搬入至腔室6之時點之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw,使用該值與端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25之實測值,由式(7)計算半導體晶圓W之反射率(步驟S5)。
接著,開始半導體晶圓W之加熱處理(步驟S6)。具體而言,鹵素加熱部4之40條鹵素燈HL同時點亮,開始半導體晶圓W之預備加熱(輔助加熱)。自鹵素燈HL出射之鹵素光透過由石英形成之下側腔室窗64及基座74,照射至半導體晶圓W之下表面。藉由接收來自鹵素燈HL之光照射,半導體晶圓W被預備加熱,溫度上升。
由端緣部放射溫度計20測定藉由來自鹵素燈HL之光照射而升溫之半導體晶圓W之溫度。於進行半導體晶圓W之加熱處理時,自端緣部放射溫度計20輸出之測定值Ip4由以下式(8)表示。於進行半導體晶圓W之加熱處理時,由於半導體晶圓W載置於基座74,故入射至端緣部放射溫度計20之光之成分與式(4)相同。即,除了自經加熱處理之半導體晶圓W放射之放射光外,自上側腔室窗63放射並透過半導體晶圓W之透過光、及自下側腔室窗64放射並由半導體晶圓W之背面反射之反射光作為外亂光入射至端緣部放射溫度計20。
半導體晶圓W之材料即矽(Si)具有隨著溫度上升而透過率降低之性質。當半導體晶圓W之溫度變為600°C以上時,半導體晶圓W之透過率tw接近0,故可忽視外亂光中自上側腔室窗63放射並透過半導體晶圓W之透過光。即,入射至端緣部放射溫度計20之外亂光之主成分成為自下側腔室窗64放射並由半導體晶圓W之背面反射之反射光。因此,以下之式(9)成立。
即,自加熱處理期間之半導體晶圓W放射之放射光之強度Iw,作為自端緣部放射溫度計20之測定值Ip4減去外亂光即來自下側腔室窗64之反射光之強度之值求得。自下側腔室窗64放射並由半導體晶圓W之背面反射之反射光之強度係半導體晶圓W背面之反射率rw與自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw之積。半導體晶圓W背面之反射率rw於步驟S5中由式(7)求得。自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw因於半導體晶圓W之加熱處理期間亦吸收自鹵素燈HL照射之光之一部分而逐次變化。第1實施形態中,如此逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw由上述數理模型求得。
控制部3藉由對上述數理模型輸入時間性變化之鹵素燈HL之燈功率,而推定逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw。且,控制部3藉由對求得之強度Ilw乘以半導體晶圓W背面之反射率rw,而計算外亂光即來自下側腔室窗64之反射光之強度(步驟S7)。
接著,控制部3基於式(9),自端緣部放射溫度計20之測定值Ip4減去外亂光之強度,藉此計算自加熱處理期間之半導體晶圓W放射之放射光之強度Iw。由式(9)計算出之強度Iw係排除外亂光之影響之真正的自半導體晶圓W放射之放射光強度。控制部3對由式(9)計算出之放射光之強度Iw進行規定運算處理,計算半導體晶圓W之溫度(步驟S8)。控制部3亦可將計算出之半導體晶圓W之溫度記憶於記憶部,且顯示於液晶顯示器等顯示部。
半導體晶圓W之溫度隨著加熱處理進展而隨時間變化。又,引起外亂光之下側腔室窗64之溫度亦隨時間變化。因此,繼續重複半導體晶圓W之溫度計算,直至加熱處理結束為止。具體而言,重複步驟S7及步驟S8之處理,直至半導體晶圓W之加熱處理結束為止(步驟S9)。
控制部3一面監視藉由來自鹵素燈HL之光照射升溫之半導體晶圓W之溫度是否達到規定之預備加熱溫度T1,一面控制鹵素燈HL之輸出。即,控制部3以步驟S8中計算出之半導體晶圓W之溫度成為預備加熱溫度T1之方式,反饋控制鹵素燈HL之輸出。
半導體晶圓W之溫度達到預備加熱溫度T1後,控制部3將半導體晶圓W暫時維持該預備加熱溫度T1。具體而言,於步驟S8中計算出之半導體晶圓W之溫度達到預備加熱溫度T1之時點,控制部3調整鹵素燈HL之輸出,將半導體晶圓W之溫度大致維持於預備加熱溫度T1。
藉由進行此種鹵素燈HL之預備加熱,將半導體晶圓W全體均一升溫至預備加熱溫度T1。於鹵素燈HL之預備加熱階段,有更易產生散熱之半導體晶圓W之周緣部之溫度較中央部降低之傾向,但鹵素加熱部4之鹵素燈HL之配設密度係相比於與半導體晶圓W之中央部對向之區域,與周緣部對向之區域更高。因此,照射至容易產生散熱之半導體晶圓W之周緣部之光量變多,可使預備加熱階段之半導體晶圓W之面內溫度分佈均一。
於半導體晶圓W之溫度達到預備加熱溫度T1,並經過規定時間之時點,閃光加熱部5之閃光燈FL對保持於基座74之半導體晶圓W之表面進行閃光照射。此時,自閃光燈FL放射之閃光之一部分直接朝向腔室6內,其他一部分暫時由反射器52反射後朝向腔室6內,藉由該等閃光之照射來進行半導體晶圓W之閃光加熱。
由於閃光加熱係藉由來自閃光燈FL之閃光(flash)照射進行,故可使半導體晶圓W之正面溫度於短時間內上升。即,自閃光燈FL照射之閃光,係將預先累積於電容器之靜電能轉換成極短光脈衝之照射時間為0.1毫秒以上100毫秒以下左右之極短且強烈之閃光。且,藉由來自閃光燈FL之閃光照射而被閃光加熱之半導體晶圓W之表面溫度,會瞬間上升至1000°C以上之處理溫度T2,之後急速下降。
閃光加熱處理結束後,經過規定時間後鹵素燈HL熄滅。藉此,半導體晶圓W自預備加熱溫度T1急速降溫。且,半導體晶圓W之溫度降溫至規定以下後,移載機構10之一對移載臂11再次自退避位置水平移動至移載動作位置並上升,藉此,提升銷12自基座74之上表面突出,自基座74接收熱處理後之半導體晶圓W。接著,將由閘閥185關閉之搬送開口部66打開,將載置於提升銷12上之半導體晶圓W由裝置外部之搬送機器人自腔室6搬出,半導體晶圓W之加熱處理完成(步驟S10)。
第1實施形態中,測定搬入至腔室6內之半導體晶圓W之反射率rw,基於該反射率rw及自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw,計算入射至端緣部放射溫度計20之外亂光之強度。且,自半導體晶圓W之加熱處理期間端緣部放射溫度計20接收到之光之強度(測定值Ip4)減去外亂光之強度,來計算半導體晶圓W之溫度。
亦考慮如下方法:於搬入至腔室6之前於另外腔室(例如,調整半導體晶圓W之方向之對準腔室)使用專用之反射率測定機構,預先測定半導體晶圓W之反射率。但,當腔室內之周邊環境(例如,放射溫度計之設置角度等)不同時,測得之反射率亦不同。本實施形態中,由於將半導體晶圓W搬入至腔室6內後,於與實際之熱處理環境相同之環境下求得半導體晶圓W之反射率,故可獲得熱處理環境下更正確之半導體晶圓W之反射率。其結果,可正確計算入射至端緣部放射溫度計20之外亂光之強度,更高精度地測定半導體晶圓W之溫度。若可正確測定半導體晶圓W之溫度,便可例如提高預備加熱時之半導體晶圓W之溫度控制之精度。
又,第1實施形態中,構築顯示複數個鹵素燈HL之燈功率與自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw之關係之數理模型,自該數理模型求得隨著經過時間而逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw。因此,連逐次變化之外亂光之強度亦可更適當地計算,更正確地測定半導體晶圓W之溫度。
<第2實施形態>
接著,針對本發明之第2實施形態進行說明。第1實施形態中,根據數理模型求得自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw,相對於此,第2實施形態中,係藉由實測來求得自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw。
圖12係顯示第2實施形態之熱處理裝置1a之構成之縱剖視圖。圖12中,對與第1實施形態之熱處理裝置1(圖1)相同之要件標註相同符號。第2實施形態之熱處理裝置1a與第1實施形態之不同點在於具備下窗放射溫度計29。下窗放射溫度計29例如設置於腔室6與鹵素加熱部4之間。下窗放射溫度計29接收自下側腔室窗64放射之放射光,測定下側腔室窗64之溫度。除下窗放射溫度計29外,熱處理裝置1a之其餘構成與第1實施形態相同。
第2實施形態之熱處理裝置1a之處理動作亦與第1實施形態(圖8)大致相同。但,第2實施形態中,步驟S5中由式(7)計算半導體晶圓W之反射率rw時,將自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw設為下窗放射溫度計29之實測值。即,控制部3使用下窗放射溫度計29、端緣部放射溫度計20及中央部放射溫度計25之實測值,由式(7)計算半導體晶圓W之反射率rw。
又,第2實施形態中,步驟S7中計算外亂光之強度時,將逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw設為下窗放射溫度計29之實測值。控制部3藉由對下窗放射溫度計29之實測值乘以半導體晶圓W背面之反射率rw,而計算外亂光即來自下側腔室窗64之反射光之強度。且,控制部3藉由自端緣部放射溫度計20之測定值Ip4減去外亂光之強度,而計算自加熱處理期間之半導體晶圓W放射之放射光之強度Iw,計算半導體晶圓W之溫度。
第2實施形態中,基於下窗放射溫度計29之實測值求得逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw。且,基於由測定器之實測求得之放射光之強度Ilw與半導體晶圓W之反射率rw,計算入射至端緣部放射溫度計20之外亂光之強度,計算加熱處理期間之半導體晶圓W之溫度。因此,可正確計算逐次變化之入射至端緣部放射溫度計20之外亂光之強度,高精度測定半導體晶圓W之溫度。
<變化例>
以上,已針對本發明之實施形態進行說明,但本發明只要不脫離其主旨,則除上述以外可進行各種變更。例如,第1及第2實施形態中,求得自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw,將來自下側腔室窗64之反射光作為入射至端緣部放射溫度計20之外亂光,進行其強度計算,但並非限定於此。亦可取而代之,於較半導體晶圓W上方設置放射溫度計,將自上側腔室窗63放射,由半導體晶圓W之正面反射之反射光作為入射至該放射溫度計之外亂光進行處理。該情形時,求得自上側腔室窗63放射之放射光之強度,基於該放射光之強度與半導體晶圓W正面之反射率,計算外亂光之強度。
又,第1實施形態中,作為推定自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw之數理模型,使用傳遞函數,但並非限定於此,例如亦可使用狀態空間表現、ARX(Auto-Regressive with eXogenous:外源性自回歸)模型、非線性ARX模型、神經網路等。即,只要為可輸出逐次變化之自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw之數理模型即可。
又,第2實施形態中,除由下窗放射溫度計29實測自下側腔室窗64放射之放射光之強度Ilw外,亦可如第1實施形態般自數理模型求得,於該等之差超出預設之臨限值之情形時,控制部3判斷為異常,停止加熱處理。
本發明之技術亦可應用於在依序對2塊以上半導體晶圓W進行加熱處理時測定各半導體晶圓W之溫度時。當然,本發明之技術較適於在將構成批次之複數塊半導體晶圓W逐塊依序搬入至腔室6內而進行加熱處理時,測定第2塊之後之半導體晶圓W之溫度。其理由在於,處理第2塊之後之半導體晶圓W時,下側腔室窗64等升溫,外亂光之強度變強。
又,上述實施形態中,閃光加熱部5具備30根閃光燈FL,但並非限定於此,閃光燈FL之根數可設為任意數量。又,閃光燈FL並非限定於氙閃光燈,亦可為氪閃光燈。又,配備於鹵素加熱部4之鹵素燈HL之根數亦並非限定於40根,可設為任意數量。
又,上述實施形態中,使用燈絲方式之鹵素燈HL作為連續發光1秒以上之連續點亮燈,進行半導體晶圓W之預備加熱處理,但並非限定於此,亦可使用放電型弧光燈(例如氙弧光燈)或LED(Light Emitting Diode:發光二極體)燈取代鹵素燈HL,作為連續點亮燈,進行預備加熱處理。
1:熱處理裝置
1a:熱處理裝置
3:控制部
4:鹵素加熱部
5:閃光加熱部
6:腔室
7:保持部
10:移載機構
11:移載臂
12:提升銷
13:水平移動機構
14:升降機構
20:端緣部放射溫度計
21:透明窗
25:中央部放射溫度計
26:透明窗
29:下窗放射溫度計
41:外殼
43:反射器
51:外殼
52:反射器
53:燈光放射窗
61:腔室側部
61a:貫通孔
61b:貫通孔
62:凹部
63:上側腔室窗
64:下側腔室窗
65:熱處理空間
66:搬送開口部
68:反射環
69:反射環
71:基台環
72:連結部
74:基座
75:保持板
75a:保持面
76:導環
77:基板支持銷
78:開口部
79:貫通孔
81:氣體供給孔
82:緩衝空間
83:氣體供給管
84:閥
85:處理氣體供給源
86:氣體排出孔
87:緩衝空間
88:氣體排出管
89:閥
185:閘閥
190:排氣部
191:氣體排出管
192:閥
FL:閃光燈
HL:鹵素燈
S1~S10:步驟
W:半導體晶圓
圖1係顯示實施本發明之溫度測定方法之熱處理裝置之構成之縱剖視圖。
圖2係顯示保持部之全體外觀之立體圖。
圖3係基座之俯視圖。
圖4係基座之剖視圖。
圖5係移載機構之俯視圖。
圖6係移載機構之側視圖。
圖7係顯示複數個鹵素燈之配置之俯視圖。
圖8係顯示熱處理裝置之處理動作之順序之流程圖。
圖9係模式性顯示腔室內不存在半導體晶圓時之端緣部放射溫度計之測定之圖。
圖10係模式性顯示半導體晶圓支持於提升銷時之端緣部放射溫度計之測定之圖。
圖11係模式性顯示半導體晶圓載置於基座時之端緣部放射溫度計之測定之圖。
圖12係顯示第2實施形態之熱處理裝置之構成之縱剖視圖。
S1~S10:步驟
Claims (5)
- 一種溫度測定方法,其特徵在於其係測定由光照射加熱之基板之溫度者,且包含: 反射率測定步驟,其測定搬入至腔室內之基板之反射率; 外亂光計算步驟,其基於上述反射率測定步驟中測得之上述反射率、及自設置於上述腔室之石英窗放射之放射光之強度,計算入射至測定上述基板之溫度之放射溫度計之外亂光之強度;及 基板溫度計算步驟,其自藉由光照射將上述基板加熱時上述放射溫度計接收到之光之強度,減去上述外亂光之強度,來計算上述基板之溫度。
- 如請求項1之溫度測定方法,其中 上述外亂光計算步驟中,基於藉由光照射將上述基板加熱時,逐次變化之來自上述石英窗之放射光之強度,來計算上述外亂光之強度。
- 如請求項1或2之溫度測定方法,其中 來自上述石英窗之放射光之強度,係由測定器之測定而求得。
- 如請求項1或2之溫度測定方法,其中 來自上述石英窗之放射光之強度,係由數理模型而求得。
- 如請求項1之溫度測定方法,其中 上述反射率測定步驟中,基於搬入至上述腔室之上述基板與基座有距離地受支持時上述放射溫度計接收到之光之強度、將上述基板載置於上述基座時上述放射溫度計接收到之光之強度、及自上述基座放射之光之強度,求得上述反射率。
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