KR960013995B1

KR960013995B1 - 반도체 웨이퍼 기판의 표면온도 측정 방법 및 열처리 장치

Info

Publication number: KR960013995B1
Application number: KR1019890009928A
Authority: KR
Inventors: 지로오 아리마; 히로지 츠지무라; 도모노리 나리타; 히로키 다케부치
Original assignee: 도오교오 에레구토론 가부시끼가이샤; 고다까 토시오
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1996-10-11
Also published as: US4979134A; JPH02256254A; KR900002064A

Abstract

내용없음.

Description

반도체 웨이퍼 기판의 표면온도 측정 방법 및 열처리 장치

제1도는, 본 발명의 1실시예인 램프 어니일 장치를 나타낸 개략도.

제2도는, 제1도에 도시한 장치에서 사용되고 있는 온도 측정 기구를 나타낸 도면.

제3도는, 본 발명의 다른 실시예로서 다른 형식의 램프 어니일 장치를 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 챔버(Chember) 14 : 통형상체

16 : 덮개체 18 : 조사창

22 : 플래톤 24 : 핀

26 : 웨이퍼 기판 28 : 적외선 램프

34 : 구동기구 36 : 검사구멍

38 : 검사창 42 : 광학 헤드

44,46 : 광 파이버 52 : 온도 측정 장치 본체

54 : 조정계 56 : 전원

62 : 광원부 64 : 수광부

66 : 신호 처리부 68 : 광원

72 : 모우터 74 : 원판

76a,76b,76c : 필터 78a,78b,78c : 광센서

80,82 : 반사거울 84 : 렌즈

86a,86b,86c : 필터 88a,88b,88c : 광센서

92 : 반사신호/방사신호 분리 증폭기 94 : 광원 보정기

96 : 필터·A/D 변환부 98 : 연산 표시부

112 : 챔버 114 : 통형상 덮개체

116 : 기판을 얹어놓는대 118 : 조사창

124 : 핀 128 : 적외선 램프

132 : 반사거울 136 : 검사구멍

138 : 검사창 142 : 광학헤드

본 발명은 반도체 웨이퍼 기판의 표면 온도 측정 방법 및 열처리 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 기판을 가열처리하여 반도체 디바이스를 제조하는 장치에서는, 처리온도에 의하여 기판의 처리상태가 크게 변화되기 때문에, 소정의 특성의 디바이스를 얻기 위한 온도의 제어는 중요한 요소로 된다.

특히 기판의 주요면쪽 표면(박막 등이 형성되는 쪽의 표면을 의미하며, 이하 주표면이라 한다. 또한, 주표면과 반대쪽의 표면을 종(從) 표면이라 한다.)은 반도체 디바이스의 요부로 되기 때문에, 온도 제어를 위한 정보로 되는 기판 주표면의 정확한 온도측정 방법의 선행 기술의 1형식으로서, 기판이 얹어놓여지는 플래톤에 열전대로 이루어진 접촉형의 온도계를 배치한 것이 제안되어 있다.

이 선행 기술의 문제점은, 열전대로 플래톤의 온도를 측정하지만, 피처리기판, 특히 기판의 앞쪽에 존재하는 주표면과 플래톤과의 사이에는 큰 온도차가 있기 때문에, 정확한 기판 주표면의 온도를 알수가 없다는 문제가 있다.

반대로 열전대를 기판 주표면쪽에 연이어 존재하도록 배치하게 하면, 열전대는 피막형상의 물리적인 장해물로 된다는 문제가 발생하고 있다. 또한 열전대는 온도 변화에 대한 대응이 늦어진다는 문제도 있다. 한편, 비접촉형의 온도 측정 방법도 제안되어 있으며, 이것은 기판으로부터 방사되는 예를 들면 5㎛ 정도의 적외선을 측정하여 온도를 검출하는 방사 온도계를 사용한 구조이다.

이 선행 기술의 문제점은, 측정에 앞서, 기판의 방사율(Emissirity)을 설정할 필요가 있지만, 방사율이 미지인 기판이나, 예를 들면 박막형성등에 의한 표면상태의 변화에 따라 방사율이 변화하는 경우등은, 정확한 온도를 측정할 수가 없다는 문제가 있다. 또한 온도계가 측정하는 적외선은, 기판 표면, 즉, 피막에서 보다도 기판의 벌크(bulk)에서의 것쪽이 우세하게 되므로, 순수한 표면 온도를 검지할 수가 없다는 문제도 있다. 따라서 본 발명의 목적은, 반도체 디바이스의 제조에 있어서 가장 중요한 요소의 하나인 피처리 기판의 처리온도를 정확하게 측정하는 것이 가능한 온도 측정 방법과, 이 온도 측정 방법에 의하여 조립한 열처리 장치를 제공하는데에 있다. 또한 본 발명의 다른 목적은, 열처리 작업에 지장을 주는 일이 없는 온도 측정 방법과, 이 온도 측정 방법에 의하여 조립한 열처리 장치를 제공하는데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 온도 측정 방법에 있어서는, 처리중인 반도체 웨이퍼 기판에 적외선을 포함한 참조광(參照光)을 단속적으로 조사하는 공정과, 상기 조사 참조광에 포함된 적외선 중 파장이 1㎛ 이하이고, 파장이 다른 여러가지 종류의 적외선을 선택적으로 측광(測光)하는 공정과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광인 반사광에 포함된 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체에서 방사되는 적외선중, 상기 선택된 파장과 동일한 각 파장의 적외선을 측광하는 공정과, 상기 웨이퍼기판으로부터의 참조광인 반사광에 포함된 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체에서 방사되는 적외선을 식별하는 공정과, 상기 조사 참조광 및 반사 참조광의 측광 결과에서, 참조광을 조사하는 상기 웨이퍼 기판 부분의 표면온도를 산출하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 열처리 장치에서는, 상기 웨이퍼 기판을 가열하는 수단과, 상기 웨이퍼 기판에 적외선을 포함한 참조광을 단속적으로 조사하는 수단과, 상기 조사 참조광에 포함된 적외선 중에서 파장이 1㎛ 이하이고, 파장이 다른 여러가지 종류의 적외선을 선택적으로 측광하는 수단과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광의 반사광에 포함된 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체에서 방사되는 적외선중, 상기 선택된 파장과 동일한 각 파장의 적외선을 측광하는 수단과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광의 반사광에 포함된 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체에서 방사되는 적외선을 식별하는 수단과, 상기 조사 참조광 및 반사 참조광의 측광 결과에서, 참조광을 조사하는 상기 웨이퍼 기판부의 표면온도를 산출하는 수단과, 상기 산출 온도 정보에 따라 상기 가열 수단을 제어하는 수단과로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 참조광이 적외선에서 이루어지며, 상기 온도의 산출을 위하여 적어도 3종류의 파장의 적외선이 선택된다.

상기 참조광을 기판 표면의 특정영역 전체에 걸쳐서 주사시키면, 소망하는 부분 전체에서의 표면온도 분포를 알 수가 있게 된다.

상기 웨이퍼 기판의 주요면과 세로 표면과의 가열 조건이 실질적으로 동일한 것을 조건으로 하여, 세로 표면의 온도를 측정하여 상기 가열 수단을 제어하기 위한 온도 정보로 할 수가 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여서 행하여지는 다음의 설명에 의하여 명백하게 된다.

(실시예)

제1도에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 관한 램프 어니일 장치는, 기밀공간을 형성하기 위한 챔버(chamber)(12)를 포함하며, 이 챔버에는 열처리시에 필요한 분위기의 조정을 적정하게 행할 수 있도록, 감압용 배관, 가스 공급관(도시 안됨)이 접속된다.

챔버(12)는, 가로로 절단한 면이 거의 원형 상태인 통형상체(14)와, 이 통형상태의 아래쪽 개구를 기밀하게 폐쇄하는 원판 형상의 덮개체(16)로 이루어진다.

통형상체(14)에는, 윗면에 석영으로 이루어진 조사창(18)이 배열 설치되고, 또한 통형상체(14)의 내부면은 거울면 상태로 형성된다.

덮개체(16)의 상부에는, 둘레쪽이 통형상체(14)의 아래쪽 개구부의 형상으로 보완한 형상을 이루는 플래톤(22)이 배열 설치되고, 이 윗면도 거울면 형상으로 형성된다.

플래톤(22)위에는, 복수개 예를 들면 3개의 핀(24)이 배열 설치되고, 이들 핀 위에서 웨이퍼 기판(26)이 주표면을 위로하여 지지된다. 따라서 기판(26)이 지지된 상태에서, 플래톤(22)과 기판(26) 의 뒷면과의 사이에 충분한 공간이 형성된다.

챔버의 조사창(18)의 윗쪽에는, 반사거울(32)을 구비한 적외선 램프(28)가 배치되어, 창(18)을 통하여 챔버(12)내로 적외선이 조사된다.

챔버(12)내로 조사된 적외선은 통형상체(14)의 내부면 및 플래톤(22)의 윗면에서 반사되어 핀위의 웨이퍼(26)를 모든 방향에서 가열한다. 또한 덮개체(16)는, 실린더등으로 이루어지는 구동기구(34)에 접속되어 상하운동이 가능하게 되어 있다. 즉, 덮개체(16)가 구동기구(34)에 의하여 가장 높은 위치에 있게 되면, 덮개체(16)에 의하여 통형상체(14)의 아래쪽 개구가 폐쇄되고, 챔버(12)내의 기밀한 공간이 형성된다.

또한 덮개체(16)가 구동기구(34)에 의하여 가장 낮은 위치에 있게 되면, 챔버(12)가 개방되어 핀(24)상에 기판(26)이 로우드 및 언로우드 가능하게 된다. 덮개체(16) 및 플래톤(22)의 거의 중앙부를 관통하여 직경수펜터 정도의 검사구멍(36)이 형성되며, 이 구멍은 석영등으로 된 검사창(38)에 의하여 밀봉된다. 검사창(38)의 아래쪽에는, 검사구멍(36)을 통하여 핀 상의 웨이퍼 기판(26)의 뒷면으로 참조광, 예를 들면 적외선을 조사하는 광학헤드(42)가 배치된다. 광학헤드(42)는, 그 방사광 및 반사광을 검지 가능하게, 2개의 광 파이버(44),(46)에 의하여 온도 측정 장치 본체(52)에 접속되어 있다.

후술하는 바와 같이 산출하는 온도 측정 장치 본체에 의한 측정 결과는 조정계(54)로 입력되어, 이 조정계에 의하여 가열용 적외선 램프(28)에 전력을 공급하는 전원(56)이 제어된다.

상술한 바와 같이 본 구조에 있어서는, 웨이퍼 기판(26)에 대하여 적외선이 모든 방향에서 조사되는 것이므로, 기판의 앞쪽표면 즉 주표면과 뒷쪽표면 즉 종표면과의 온도가 실질적으로 동일한 것으로 가정할 수 있다.

또한 이와 같이, 웨이퍼 기판(26)의 주표면쪽에 적외선 램프(28)가 배치되는 경우는, 구조상 오히려 기판의 종표면을 온도제어 하기 위한 측정 대상으로 하는 것이 바람직하게 된다.

따라서 본 실시예의 장치에 있어서는, 종표면으로부터의 측정 온도에 기초하여 가열용 적외선 램프(28)의 강도의 제어를 행하는 것으로 한다. 온도 측정 장치 본체에서 사용되고 있는 온도 산출의 처리는, 마키노등에 의하여 1988년 6월 6일자로 행하여진 미합중국 특허출원 제07-203,003호에 개시되고, 동출원의 개시 기술은 본 명세서 중에 참조로서 삽입되어 있다. 온도 측정 장치 본체(52)는, 광원부(62), 수광부(64), 신호 처리부(66)로 구성된다.

그리고 광원부(62)는, 할로겐 램프등으로된 광원(68)의 참조광을, 모우터(72)에 의하여 회전하는, 슬릿을 가지는 원판(74)에 의하여 단속시키고, 광 파이버(44),(46)를 통하여 광학헤드(42)로 송출함과 함께, 파장 1㎛ 이하인 소정 파장의 적외선을 선택적으로 투과하는 복수의 필터, 예를 들면 각각 0.8㎛, 0.9㎛, 10㎛의 적외선을 선택적으로 투과하는 3개의 필터(76a) 내지 (76c) 및 광센서(78a) 내지 (78c)에 의하여 광원의 광을 모니터한다.

상기 광학헤드(42)로 송출된 광은, 반사거울 (80),(82) 및 렌즈(84)를 통하여 피측정물 즉 웨이퍼 기판(26)으로 조사되고, 그 조사광 및 기판(26)에서 반사되는 적외선은, 상기 렌즈(84) 및 광 파이버(46)를 통하여 온도 측정 장치 본체(52)의 수광부(64)로 보내진다. 이 수광부(64)로 보내진 광은, 상술한 필터(76a) 내지 (76c)와 동일한 파장의 적외선 즉 직각 0.8㎛, 0.9㎛, 10㎛의 적외선을 선택적으로 투과하는 필터(86a) 내지 (86c)에 의하여 각각의 파장 성분으로 분리되고, 각각 광센서(88a) 내지 (88c)에 의하여 측정된다.

또한 여기서 적외선의 파장 1㎛ 이하로 하는 것은 종래와 같은 5㎛ 등의 장파장의 적외선으로는, 실리콘제의 웨이퍼 기판을 투과해 버리기 때문이다.

상기 광센서(88a) 내지 (88c)의 측정신호는, 신호 처리부(66)의 반사신호/방사신호 분리 증폭기(92)로 입력된다. 또한, 상기 광센서(78a) 내지 (78c)에 의하여 측정되는 광원(68)의 광측정 신호는, 신호 처리부(66)의 광원 보정기(94)로 입력된다. 그리고 광센서(88a) 내지 (88c)의 측정 신호로부터 광원부(62)에 있어서의 단속의 주기에 동기한 신호변화로서 반사신호 및 방사신호가 분리되며,증폭된다.

또한, 반사신호는, 광원 보정기(94)로부터의 신호에 의하여 광원(68)의 변동분이 보정된다. 그리고 반사신호/방사신호 분리 증폭기(92)의 출력은, 필터·A/D 변환부(96)에서 잡음제거 및 A/D 변환된후, 연산 표시부(98)로 입력된다.

이후, 연산 표시부(98)에서는, 다음과 같이하여 온도를 산출한다. 즉, λi(i=1,2,3)을 파장, P(λi)를 광원으로부터의 산출 광속에 대응하여 출력되는 직류전압, D(λi)를 방사광속에 대응하여 출력되는 직류전압, R(λi)을 반사광속에 대응하여 출력되는 교류 전압으로 하고, 반사율을 ε(λi), 반사율을 ρ(λi)로 한 경우, 측정대상물로 투과가 없을 때에는,

ε(λi)+ρ(λi)=1(i=1,2,3)①

로 된다.

또한, 반사율 ρ(λi)를 구하기 위하여는, 입사광과 전체 공간으로의 반사광을 전부 측정해야만 하지만, 측정에 관한 부분 반사율 L(λi)을,

L(λi)= R(λi)/P(λi)②

로 정의하면,

L(λi)=β(λi)·ρ(λi)③

로 표현된다.

여기서, β(λi)는 반사광의 각도 분포에 관한 것으로서, 전체 공간예로의 전반사광속에 대한 측정 입체각내의 반사광속의 비를 나타낸 것이다.

①식과 ③식으로부터, 방사율은,

ε(λi)=1-[1/β(λi)]L(λi)

로 된다.

여기서 1/β(λi)를 파장의 다항식의 형에 가깝게 하면,

1/β(λi)=a0+a1i¹+…anλiⁿ…④

로 되지만, β(λi)의 파장에 의한 변화는, ρ(λi)의 변화에 비하여 작으며, 또한 파장이 근접하여 있는 경우는, 거의 파장에 의존하지 않기 때문에,

1/β(λi)=a₀⑤

와 근사하게 할 수 있다. 따라서,

ε(λi)=1-a₀·L(λi)⑥

으로 된다.

또한 온도 T의 검은 물체(ε=1)를 측정한 때의 출력 전압을 D0(λi, T)라 하면,

ε(λi)·D₀(λi, T)D(λi)⑦

로 된다. 그리고 추정방사광속 ε(λi)·D₀(λi, T)와 측정방사광속 D(λi)의 오차를 평가하는 함수로서,

h(T)=｛∑[(ε(λi)·D₀(λi, T)-D(λi))/D(λi)]²/3｝^1/2

h(T)=｛∑[((1-a⁰·L(λi))·D⁰(λi, T)-D(λi))/D(λi)]²/3｝^1/2⑧

로 되고, 이 ⑧식의 h(T)를 최소로 하는 온도 T를 최소 자승법에 의하여 구함으로써, 웨이퍼 기판(26)의 온도를 구한다.

상기의 램프 어니일 장치에 있어서 웨이퍼 기판(26)의 처리 작업이 행해질때는, 먼저, 구동기구(34)에 의하여 덮개체(16)가 가장아래 위치로 배치되고, 별도로 설치한 반송기구(도시하지 않음)에 의하여 핀(24)상에 웨이퍼 기판(26)이 얹어 놓인다.

다음에 구동기구(34)에 의하여 덮개체(26)가 상승되고, 챔버(12)내가 밀폐 상태로 됨과 함께, 감압용 배관, 가스 공급관등을 통하여, 챔버내가 소정의 압력 및 가스 분위기로 된다.

그리고 조사창(18)을 통하여 적외선 램프(28)로부터의 적외선이 챔저(12)내로 조사되며, 웨이퍼 기판(26)의 어니일 처리가 행해진다. 어니일 처리시에 있어서, 광학헤드(42)로부터 참조광이 웨이퍼 기판(26)의 뒷면에 조사되고, 상술한 방식으로 기판의 종표면의 온도가 측정된다. 이 측정결과는, 조정계(54)로 입력되고, 이 조정계에 의하여, 웨이퍼 기판(26)의 온도를 소정 온도로 함으로써, 가열용 적외선 램프의 전원(56)이 제어된다. 이때, 상술한 바와 같이 웨이퍼 기판(26)의 방사율은 알 수 없어도 정확한 온도 측정을 행할 수 있다.

제3도는, 웨이퍼 기판의 주표면의 온도를 직접 측정하도록 개량한 변경예를 나타낸 부분도이다. 제1도에서 도시한 실시예에 있어서는, 웨이퍼 기판에 대하여 적외선이 모든 방향에서 조사되는 것이므로, 기판(26)의 주표면과 종표면의 온도가 실질적으로 동일한 것으로 가정하고, 종표면으로부터의 측정온도에 기초하여 가열 램프(28)의 강도의 제어를 행하는 것이다.

그러나, 공정 혹은 장치의 형태에 따라서는, 기판의 주표면의 온도를 직접 측정해야만 하는 경우도 있다. 제3도에서 도시한 실시예에 있어서는, 제1도에서 도시한 어니일 장치와 같은 원리의 어니일 장치이지만, 이러한 웨이퍼 기판의 주표면의 온도를 직접 측정하는 방법은, 오히려 웨이퍼 기판의 주표면과 종표면과의 가열 조건이 현저하게 다른, 예를 들면 서셉터 형식의 가열 장치에서 중요하게 된다.

이 변경 실시예의 램프 어니일 장치는, 기밀 공간을 형성하기 위한 챔버(112)를 포함하며, 이 챔버에는 열처리시에 필요한 분위기의 조정을 적절히 행할 수 있도록, 감압용 배관, 가스 공급관등(도시하지 않음)이 접속된다.

챔버(112)는, 횡단면이 거의 원형의 통형상 덮개체(114)와, 이 덮개체의 아래쪽 개구를 기밀하게 폐쇄하는 원판형상의 기판을 얹어놓은대(116)로 구성된다. 통형상 덮개체(114)는 측면 및 윗면이 거울면 형상으로 형성된다. 기판을 얹어놓는대(116)에는, 중앙에 석영으로 된 조사창(118)이 배설된다. 조사창(118)위에는, 복수개의 예를 들면 3개의 핀(124)이 배열설치되어, 이들 핀의 위에 웨이퍼 기판(26)이 주표면을 위로하여 지지된다. 따라서, 기판(26)이 지지된 상태에서, 조사창(118)과 기판의 뒷면과의 사이에 충분한 공간이 형성된다. 챔버의 조사창(118)의 아래쪽에는, 반사경(132)을 갖춘 적외선 램프(128)가 배치되고, 창(118)을 통하여 챔저(112)내로 적외선이 조사된다.

챔버(112)내로 조사된 적외선은, 통형상 덮개체(114)의 측면 및 윗면에서 반사되어 핀상의 기판(26)을 모든 방향에서 가열한다. 또한 통형상 덮개체(114)는, 실린더 등으로 된 구동기구(도시하지 않음)에 접속되어 상하운동 가능하도록 되어 있다. 즉, 통형상 덮개체(114)가 구동기구에 의하여 가장 아래 위치에 있으면, 기판을 얹어놓는대(116)에 의하여 덮개체(114)의 아래쪽 개구가 폐쇄되어, 챔버(112) 내에 기밀 공간이 형성된다.

또한 통형상 덮개체(114)가 구동기구에 의하여 가장 위의 위치에 오게 되면, 챔버(112)가 개방되어 핀(124)상에 기판(26)이 로우드 및 언로우드 가능하게 된다. 통형상 덮개체의 위판의 거의 중앙부를 관통하여 직경수센터 정도의 검사구멍(136)이 형성되며, 이 구멍은 석영등으로 된 검사창(138)에 의하여 밀봉된다. 검사창(138)의 위쪽에는, 검사구멍(136)을 통하여 핀상의 웨이퍼 기판(26)의 앞쪽면에 참조광, 예를 들면 적외선을 조사하는 광학헤드(142)가 배열설치된다. 광학헤드(142)는, 그 반사광 및 반사광을 검지 가능하게, 2개의 파이버에 의하여 온도측정 장치본체(도시하지 않음)로 접속되어 있다.

후술하는 방식으로 산출되는 온도 측정 장치 본체에 의한 측정결과는 조정계(도시하지 않음)로 입력되며, 이 조정계에 의하여 가열용 적외선 램프(128)로 전력을 공급하는 전원(도시하지 않음)이 제어된다. 온도 측정 장치 본체의 구조 및 온도 산출 방법, 또한 측정 온도 정보에 기초한 온도제어의 방식은 제1도에서 도시한 실시예와 완전히 동이하므로, 설명을 생략한다.

이 제3도에서 도시한 실시예에 있어서는, 어니일 처리시에 있어서, 광학헤드(142)로부터의 참조광이 웨이퍼 기판(26)의 주표면이 존재하는 앞쪽면에 조사되고, 상술한 방식으로 기판의 주표면의 온도가 직접 측정된다. 기판(26)의 주표면은 형성되는 박막의 상태 변화에 의하여 방사율이 크게 변화하지만, 본 발명에 관한 장치에 있어서는, 방사율의 변화에 불구하고, 정확한 온도측정을 행할 수 있다. 서셉터 형식의 가열 장치와 같이, 기판의 주표면과 종표면과의 가열조건이 현저하게 다른 장치에 있어서는, 웨이퍼 기판의 주표면의 온도를 직접 측정하는 방법이 중요하게 된다.

이상 본 발명의 상세는, 첨부한 도면에서 나타낸 바람직한 실시예에 따라서 설명되었으나, 이들 실시예에 대하여는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 여러가지 변경, 개량이 가능함은 명백하다.

예를 들면 상기 양 실시예에 있어서는, 램프 어니일 장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 반도체 웨이퍼 기판을 가열처리하는 장치이면 어떤 장치에도 적용할 수 있다. 다만, 가열 온도에 따라서 측정을 행하는 적외선의 파장을 적절히 선택할 필요가 있다.

또한 광학헤드로부터의 참조광은, 기판의 1점만에 조사시키는 것이 아니고, 기판 표면의 소정특정 영역전체에 걸쳐서 주사시키도록 하면, 소망 부분 전체에 따른 표면 온도 분포를 아는 것도 가능하게 된다.

Claims

처리중인 반도체 웨이퍼 기판에 적외선을 포함한 참조광을 단속적으로 조사하는 공정과, 상기 조사 참조광에 포함된 적외선 중 파장이 1㎛ 이하이며, 파장이 다른 복수 종류의 적외선을 선택적으로 측광하는 공정과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광의 반사광에 포함되는 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체로부터 방사되는 적외선중, 상기 선택된 파장과 같은 각 파장의 적외선을 측정하는 공정과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광의 반사광에 포함되는 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체로부터 방사되는 적외선을 식별하는 공정과, 상기 조사 참조광 및 반사 참조광의 측광 결과에서, 참조광을 조사하는 상기 웨이퍼 기판 부분의 표면온도를 산출하는 공정으로 되는 것을 틀징으로 하는 반도체 웨이퍼 기판의 표면 온도 측정방법.
제1항에 있어서, 참조광은 적외선으로 되는 반도체 웨이퍼 기판의 표면 온도 측정방법.
제1항에 있어서, 온도의 산출을 위하여 적어도 3종류의 파장의 적외선을 측광하는 반도체 웨이퍼 기판의 표면 온도 측정방법.
제1항에 있어서, 참조광을 기판 표면의 특정 영역 전체에 걸쳐서 주사시키는 반도체 웨이퍼 기판의 표면 온도 측정방법.
반도체 웨이퍼 기판을 가열하는 수단과, 상기 웨이퍼 기판에 적외선을 포함한 참조광을 단속적으로 조사하는 수단과, 상기 조사 참조광에 포함되는 적외선중 파장이 1㎛ 이하이며, 파장이 다른 복수 종류의 적외선을 선택적으로 측광하는 수단과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광의 반사광에 포함되는 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체로부터 방사되는 적외선중, 상기 선택된 파장과 같은 각 파장의 적외선을 측광하는 수단과, 상기 웨이퍼 기판으로부터의 참조광의 반사광에 포함된 적외선 및 상기 웨이퍼 기판 자체로부터 방사되는 적외선을 식별하는 수단과, 상기 조사 참조광 및 반사 참조광의 측광 결과로부터, 참조광을 조사하는 상기 웨이퍼 기판 부분의 표면 온도를 산출하는 수단과, 상기 산출 온도 정보에 의거하여 상기 가열 수단을 제어하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 기판의 열처리 장치.
제5항에 있어서, 참조광이 적외선으로 되는 반도체 웨이퍼 기판의 열처리 장치.
제5항에 있어서, 온도의 산출을 위하여 적어도 3종류의 파장의 적외선을 측광하는 반도체 웨이퍼 기판의 열처리 장치.
제5항에 있어서, 참조광을 기판 표면의 특정 영역 전체에 걸쳐서 주사시키는 반도체 웨이퍼 기판의 열처리 장치.
제5항에 있어서, 웨이퍼 기판의 주표면과 종표면과의 가열 조건이 실질적으로 같은 것을 조건으로 하여, 종표면의 온도를 측정하여 상기 가열 수단을 제어하기 위한 온도 정보로 하는 반도체 웨이퍼 기판의 열처리 장치.