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KR20020000773A - 열처리 챔버내에서 온도를 측정하는 방법 - Google Patents

열처리 챔버내에서 온도를 측정하는 방법 Download PDF

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KR20020000773A
KR20020000773A KR1020017010868A KR20017010868A KR20020000773A KR 20020000773 A KR20020000773 A KR 20020000773A KR 1020017010868 A KR1020017010868 A KR 1020017010868A KR 20017010868 A KR20017010868 A KR 20017010868A KR 20020000773 A KR20020000773 A KR 20020000773A
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KR
South Korea
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substrate
temperature
heat treatment
treatment chamber
copper oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020017010868A
Other languages
English (en)
Inventor
싱 핀 테이
야오 자이 후
랜드히 타커
Original Assignee
추후제출
스티그 알티피 시스템즈, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 추후제출, 스티그 알티피 시스템즈, 인코포레이티드 filed Critical 추후제출
Publication of KR20020000773A publication Critical patent/KR20020000773A/ko
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Abstract

산화 분위기 또는 환원 분위기의 존재하에 열처리 챔버내의 기판의 온도를 측정하는 방법 및 시스템이 개시된다. 특히, 본 발명에 따라 이루어진 온도 측정은 일반적으로 열처리 챔버와 결합되어 사용되는 다른 온도 감지 장치를 교정하기 위한 것이다. 개략적으로, 본 발명의 방법은 열처리 챔버에 내장되고 반응성 피막을 포함하는 기판을 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 가열하는 것에 관한 것이다. 웨이퍼가 가열됨에 따라, 기판이 노출된 온도에 따라 반응성 피막이 챔버에 내장된 가스와 반응한다. 가열 후, 기판상에 형성된 피막의 두께를 측정하여, 기판이 가열된 온도를 측정한다. 이러한 정보는 열전쌍이나 고온계와 같은 다른 온도 감지 장치를 교정하는데 이용될 수 있다.

Description

열처리 챔버내에서 온도를 측정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING THE TEMPERATURE IN A THERMAL PROCESSING CHAMBER}
여기서 언급하는 열처리 챔버는 반도체 웨이퍼와 같은 대상물을 급속히 가열하는 장치를 참조한다. 그러한 장치는, 통상적으로, 하나 이상의 반도체 웨이퍼를 유지하기 위한 기판 유지부와, 웨이퍼를 가열하기 위해 빛 에너지를 방출하는 빛 공급원을 포함한다. 열처리 중에, 반도체 웨이퍼는 설정된 온도 변동양식에 따라 제어된 조건하에서 가열된다. 가열 중에, 신속한 열적 산화, 질화, 어닐링, 실리사이데이션(silicidation), 소결 및, 메탈라이제이션(metallization)과 같은 여러가지 처리공정이 열처리 챔버내에서 실행된다.
많은 반도체 열처리 공정에서, 웨이퍼를 높은 온도까지 가열하여, 웨이퍼가 소자로 제작되어 감에 따라 여러가지 화학적 및 물리적 변화가 일어나게 할 필요가 있다. 예를 들어, 신속한 열처리 공정 중에, 통상적으로 반도체 웨이퍼는 일련의빛에 의해 통상 몇 분 이하의 시간동안 약 300 ℃ 내지 약 1,200 ℃ 의 온도까지 가열된다. 이러한 공정중에, 하나의 주요 목표는 가능한한 균일하게 웨이퍼를 가열하는 것이다.
반도체 웨이퍼의 신속한 열처리 중에, 웨이퍼 온도를 모니터하고 제어하는 것이 바람직하다. 특히, 현재 및 가까운 장래의 모든 고온 웨이퍼 처리공정에서, 웨이퍼의 실제 온도를 높은 정밀도로, 반복적으로, 그리고 신속하게 측정할 수 있는 것이 중요하다. 웨이퍼의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 능력은 제작되는 집적회로의 품질 및 크기에 직접적인 영향을 미친다. 예를 들어, 일정 반도체 장치에 요구되는 가장 작은 최소 배선폭(feature size)은 최종 마이크로칩의 연산 속도를 제한한다. 그 최소 배선폭은 다시 처리공정중에 장치 온도의 측정 및 제어 능력과 관련된다.
웨이퍼 가열 시스템에서 가장 중요한 목표 중 하나는 열처리 중에 기판의 온도를 정확하게 측정하는 능력이다. 과거에, 열처리 챔버내에서 기판의 온도를 측정하는 여러가지 수단 및 장치가 개발되었다. 예를 들어, 그러한 장치는, 기판에 인접하게 배치되거나 또는 기판과 직접 접촉하는 열전쌍(熱電雙), 고온계 (pyrometers), 및 레이저 간섭계의 이용을 포함한다.
열처리 챔버내에서 전술한 장치들 각각을 이용하기 위해서는, 일반적으로 그 장치들을 교정할(calibrate) 필요가 있다. 따라서, 어느 정도 절대적이고 정확한 온도 기준을 가지고 장치의 온도 눈금을 정렬하기 위한 여러가지 교정 방법이 역시 존재한다. 당업계에 일반적이고 또 가장 널리 이용되는 것으로서 열처리 챔버내의온도 장치를 교정하는 방법은, 웨이퍼에 매립된 열전쌍을 가지는 반도체 웨이퍼를 챔버내에 위치시키는 것이다. 열전쌍으로부터 얻은 온도 측정치를 온도 측정 장치로부터 얻은 온도 눈금과 비교하고, 그 차이를 교정한다.
열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하기 위해 종래 사용되어 왔던 또 다른 방법은, 특정 온도까지 가열되었을 때 화학적 또는 물리적 변화를 격는 기판을 챔버내에서 가열하는 것이다. 발생한 화학적 또는 물리적 변화를 관찰 또는 측정함으로써, 기판이 가열되었던 온도를 정확하게 측정할 수 있고, 그 측정된 온도를 챔버에 내장된 다른 온도 감지 장치를 교정하는데 이용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 실리콘 기판을 가열함으로써 챔버내에서 실리콘 산화를 실시할 수 있다. 기판이 가열되었을 때 발생된 산화의 정도 또는 그 양은 기판이 노출되었던 온도를 나타낸다. 실리콘 산화외에, 다른 교정 방법은 As+ 임플란트 (implant) 또는 BF2+ 임플란트 같은 이온 임플란트 활성화(ion implant activation) 및, 티탄 및 코발트와 같은 내화(耐火) 금속의 실리사이데이션 (silicidation)을 포함한다.
비록, 전술한 방법들이 온도 감지 장치를 교정하기 위해 반도체 웨이퍼내에 매립된 열전쌍을 이용하는 것보다 많은 이점을 제공하지만, 전술한 교정 방법들은 일반적으로 고온 영역에서만 유용하고 약 500 ℃ 이하의 온도에서 온도 감지 장치를 교정하는데는 이용되지 않고 있다. 현재, 보다 많은 공정들이 낮은 온도에서 실행되고 있고, 낮은 온도 범위에서 정확하고 정밀한 온도 측정에 대한 필요성이대두되고 있다. 이와 같이, 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하기 위한 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다. 특히, 저온에서 그리고 여러가지 가스들이 챔버를 통해 순환할 때, 온도 감지 장치를 교정하기 위한 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 개략적으로 열처리 챔버내에서 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 열처리 챔버내에서 온도를 측정하는 방법은 챔버에 내장된 온도 감지장치를 교정하는(calibrate)데 이용된다. 본 발명의 방법은 산화 분위기 또는 환원 분위기의 열처리 챔버에서 온도 측정을 하는데 특히 적합하다.
소위 당업자에게, 최적의 모드를 포함한 본 발명의 전반적이고도 실시가능한 개시가, 첨부 도면을 참조한 이하의 명세서에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따라 이용될 수 있는 열처리 챔버의 실시예의 단면도이다.
도 2 는 예 1 에서 얻어진 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3 은 예 1 에서 얻어진 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4 는 도 1 로부터 얻어진 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5 는 예 2 에서 얻어진 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6 는 예 2 에서 얻어진 결과를 나타낸 그래프이다.
본 명세서 및 도면에서 반복적으로 사용된 참조부호는 본 발명의 동일한 또는 유사한 특징부 또는 요소를 나타내기 위한 것이다.
본 발명은 종래 기술의 구성들 및 방법들의 전술한 단점들 및 다른 단점들을 인지하고 설명한다.
따라서, 본 발명의 목적은 열처리 챔버내에서 반도체 웨이퍼의 온도를 측정하기 위한 개선된 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 온도에서 그리고 산화 또는 환원 가스들의 존재하에서 열처리 챔버내의 온도 감지 장치를 교정하는 것이다.
가열 공정중에 증기(steam)를 포함하도록 챔버가 설계되었을 때, 열처리 챔버내의 온도 감지 장치를 교정하는 것 또한 본 발명의 다른 목적이다.
본 발명의 다른 목적은, 가열중에 구리 산화물 피막을 형성하여 그 구리 산화물 피막의 두께가 챔버내의 온도를 나타내도록 된 구리면을 구비한 기판을 이용하여, 열처리 챔버내의 온도를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적들 및 기타 목적들은 열처리 챔버내의 기판의 온도를 측정하는 방법을 제공함으로써 달성된다. 그 방법은 기판을 열처리 챔버내에 위치시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 기판은 구리를 포함하는 물질로 만들어진 표면을 포함한다. 예를 들어, 기판은 실리콘과 같은 물질로 만들어진 반도체 웨이퍼일 수도 있다. 구리 피막이 반도체 웨이퍼에 부착될 수도 있다. 예를 들어, 구리 피막의 두께는 적어도 2,000 옹스트롬 특히, 약 2,000 옹스트롬 내지 1 미크론일 수 있다.
열처리 챔버내에 일단 위치되면, 기판은 산화 분위기하에서 소정 시간 간격동안 가열된다. 특히, 기판은 소정 최대 온도까지 매우 급속히 가열되고 그 온도에서 소정 시간동안 유지된다. 기판이 가열되는 온도는 기판의 표면에 산화된 구리 피막을 형성하는데 충분한 온도이어야 한다.
본 발명에 따라, 기판이 가열되는 온도를 측정하기 위해, 산화 피막의 두께를 측정한다. 산화 피막의 두께는 분광학적 타원편광법(spectroscopic ellipsometry)의 이용과 같은 여러가지 방법으로 측정될 수 있다. 산화 구리 피막의 두께에 기초하여, 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 방법은 여러가지 상이한 형태의 열처리 챔버에 이용될 수 있다고 생각한다. 일 실시예에서, 본 발명의 방법에 따라 이용되는 열처리 챔버는 챔버내에 위치된 웨이퍼를 가열하도록 설계된 다수의 빛 에너지 공급원을 포함한다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 이러한 실시예에서, 챔버가 산화 분위기를 포함할 때 열처리 챔버내의 온도를 나타내기 위한 방법이 디자인된다. 예를 들어, 본 발명은 증기, 산소 및/또는 질소산화물과 같은 가스들이 챔버내에 있을 때 열처리 챔버내의 기판의 온도를 측정하는데 특히 적합하다. 이러한 가스들은, 집적 회로를 구성하는 중에 여러 공정을 수행하기 위해, 챔버를 통해 순환될 것이다. 그러나, 이러한 가스들은 챔버내에서 수행되는 온도 측정을 방해할 수 있다. 본 발명은 이러한 불일치를 고려하였고, 따라서 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 전술한 방법에 따라 기판의 온도를 측정함으로써, 챔버에 내장된 온도 감지 장치는 산화 피막의 두께로부터 측정된 온도를 기초로 교정될 수 있다. 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치는 예를 들어, 열전쌍 및/또는 고온계일 수 있다. 특별한 이점으로서, 본 발명의 방법이 600 ℃ 이하의 온도 특히, 약 500 ℃ 이하의 온도에서 온도 감지 장치를 교정하는데 특히 적합하다는 것을 발견하였다.
온도 감지 장치 교정에 이용하는 것 외에도, 본 발명의 방법은 챔버내에 위치된 기판이 균일하게 가열되었는지의 여부도 확인하는데 이용할 수도 있다. 예를 들어, 산화 구리 피막의 두께는 기판의 여러 위치에서 측정될 수도 있다. 만약 피막의 두께가 기판의 표면에 걸쳐서 일정하다면, 기판은 균일하게 가열된 것이다. 그러나, 만약 피막의 두께가 일정하지 않다면, 그것은 기판이 표면에 걸쳐서 균일하게 가열되지 않았다는 것을 나타낼 것이다. 만약 그러한 경우라면, 본 발명에 따라 얻어진 측정치를 기초로, 열처리 챔버와 관련하여 사용된 가열 장치를 그에 따라 조정하고 개선할 수 있을 것이다. 예를 들어, 만약 챔버내의 기판을 가열하기 위해 빛 에너지 공급원이 사용되었다면, 빛 에너지 공급원의 조사 분포(irradiance distribution)를 조절하여 기판이 보다 균일하게 가열되게 할 수 있을 것이다.
산화 분위기에서 온도를 측정하는데 이용하는 것 외에도, 본 발명의 다른 실시예는 환원 분위기에서 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 이러한 실시예에서, 구리 피막을 포함하는 대신에, 열처리 챔버내에 위치되는 기판은 산화된 구리 피막을 포함한다. 환원 분위기에서 가열될 때, 산화된 구리 피막은 구리로 환원되고, 이는 다시 그 피막의 두께를 감소시킨다. 산화된 구리 피막의 두께 감소 측정은 기판이 가열된 온도를 측정하는데 이용된다. 전술한 실시예와 유사하게, 그 방법은 약 600 ℃ 이하의 온도를 측정하는데 특히 적합하다. 공정이 수행되는 환원 분위기는 처리 챔버로 수소와 같은 환원 가스를 공급함으로써 생성될 수 있다. 반도체 웨이퍼 상에서 여러가지 공정을 수행하기 위해, 수소 가스는 대개 열처리 챔버를 통해 순환된다. 그러한 공정은, 예를 들어, 소결 및 메탈라이제이션을 포함한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 측면들을 이하에서 보다 상술한다.
소위 당업자라면, 본 설명이, 예시적인 구성으로 구현된 본 발명의 넓은 범위를 제한하고자 하는 것이 아니라, 단지 예시적인 실시예로서 설명한 것이라는 것을 이해할 것이다.
개략적으로, 본 발명은 특히 반도체 웨이퍼와 같은 대상물을 열처리 챔버내에서 열처리하는 중에 그 대상물의 온도를 측정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 약 600 ℃ 이하의 온도와 같이 상대적으로 낮은 온도에서 산화 또는 환원 분위기하의 반도체 웨이퍼의 온도를 측정하는데 특히 적합하다. 본 발명의 방법은 매우 정확한 온도 측정치를 제공한다는 것을 발견하였고, 그에 따라 그 측정치는 열처리 챔버내의 다른 온도 감지 장치를 교정하는데 이용될 수 있다. 또한 본 발명은 반도체 웨이퍼가 가열될때 달성되는 온도 균일성 정도에 고나한 정보를 제공할 수 있다. 이러한 정보는 웨이퍼 가열에 이용되는 장비를 조절 또는 변경을 하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 열처리 챔버내에서 대상물의 온도를 측정하기 위해, 반응성 피막을 가지는 기판이 챔버내에 위치된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 기판은 웨이퍼의 표면중 하나에 부착된 구리 피막을 가지는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 열처리 챔버내에 위치된 후, 피복된 기판은 구리 피막을 부분적으로 산화시키는 산화 분위기에서 가열된다. 그 후, 적절한 장치를 사용하여 구리 산화물의 두께를 측정한다. 구리 산화물의 성장이 온도에 의존하기 때문에, 구리 산화물의 두께를 기초로 온도를 측정 및 계산할 수 있으며, 그 값을 이용하여 챔버에 내장된 다른 온도 감지 장치를 교정할 수 있다. 또한, 웨이퍼를 가로지르는 구리 산화물 두께의 균일성은 웨이퍼를 가로지르는 온도 균일성으로 변환될 수 있다.
다른 실시예에서, 기판을 구리 산화물 피막으로 미리 피복하고 그 기판을 산화 분위기와는 반대되는 환원 분위기에서 가열할 수 있다. 환원 분위기에서, 구리 산화물은 구리로 변환되어 구리 산화물 피막의 두께가 감소된다. 구리 산화물 피막의 두께 감소를 측정함으로써, 기판이 가열된 온도를 정확하게 측정할 수 있다.
산화, 질화, 어닐링, 메탈라이제이션, 소결, 실리사이데이션 및, 다른 공정과 같은 여러가지 다른 공정들이 열처리 챔버내에서 실시된다. 이러한 각각의 공정에서, 작업 온도만이 변화되는 것이 아니라, 챔버를 통해 여러가지 상이한 가스들 또한 챔버를 통해 순환된다. 반응 분위기 또는 다른 말로 챔버를 통해 순환되는 특정 가스들은, 기판의 온도 및 기판이 가열되는 속도에 큰 영향을 미친다. 본 발명의 방법은 여러가지 종류의 가스들이 존재하는 열처리 챔버내에서 온도를 측정하는 것에 관한 것이다. 그 후, 그 온도 정보는, 챔버내의 웨이퍼의 온도를 모니터하는데 이용되는 챔버내의 온도 감지 장치를 교정하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 챔버내의 온도 감지 장치를 교정할 때, 가능한한 실제 공정 조건에 근접하여 본 발명의 방법을 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에서,정확하고 신뢰할 수 있는 온도 정보가 얻어지고, 그에 따라 그 정보는 특정 조건을 위한 챔버내의 온도 장치를 교정하는데 이용될 수 있다.
이하의 설명에서 분명해지는 바와 같이, 본 발명의 시스템은 종래 구성에 비해 많은 이점을 제공한다. 본 발명의 방법은 넓은 범위의 온도를 측정하는데 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 약 600 ℃ 이하와 같이 상대적으로 낮은 온도를 모니터링하는데 특히 적합하다. 또한, 그 방법은 매우 신뢰할 수 있고 단순하며 정확하다. 마지막으로, 전술한 바와 같이, 본 발명의 시스템은, 열처리 챔버내의 온도를 측정하는데 이용되는 것 외에도, 챔버내의 대상물이 균일하게 가열되는지의 여부를 측정하는데도 또한 적합하다.
도 1 에는, 단지 예시적인 목적을 위해, 실리콘과 같은 반도체 물질로부터 하나 이상의 웨이퍼를 열처리하기 위한 열처리 시스템(10)의 일 실시예를 도시하였다. 시스템(10)은 여러가지 공정을 수행하기 위해 웨이퍼(14)와 같은 기판을 수납하는 처리 챔버(12)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 웨이퍼(14)는 석영과 같은 단열 물질로 만들어진 기판 유지부(15)상에 위치된다. 챔버(12)는 매우 빠른 속도와 철저하게 통제된 조건하에서 웨이퍼(14)를 가열하도록 설계된다. 챔버(12)는 금속 및 세라믹을 포함한 여러가지 재료로 만들어 질 수 있다. 예를 들어, 챔버(12)는 스테인레스 강 또는 석영으로 만들어 질 수도 있다.
챔버(12)가 열전도성 물질로 만들어졌을 때, 챔버는 냉각 시스템을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1 에 도시한 바와 같이, 챔버(12)는 챔버 주위를 둘러싸는 냉각 도관(16)을 포함한다. 도관(16)은 물과 같은 냉각 유체를 순환시키며, 그 냉각 유체는 챔버(12) 벽을 일정 온도로 유지시키는데 사용된다.
챔버(12)는 또한, 가스를 챔버내로 도입하기 위해 및/또는 챔버를 설정 압력 범위에서 유지하기 위해, 가스 유입구(18) 및 가스 출구(20)를 포함한다. 예를 들어, 가스가 가스 유입구(18)를 통해 챔버(12)내로 도입되어 웨이퍼(14)와 반응하게 할 수도 있다. 공정이 이루어지면, 그 후 가스는 가스 출구(20)를 이용하여 챔버로부터 배출될 수 있다.
그 대신에, 원하지 않는 또는 바람직하지 못한 부가적인 반응이 챔버내에서 발생하는 것을 방지하기 위해, 가스 유입구(18)를 통해 불활성 가스를 공급할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 가스 유입구(18) 및 가스 출구(20)는 챔버(12)르 가압하기 위해 사용될수도 있다. 필요한 경우, 웨이퍼 높이 아래쪽에 위치하는 부가적인 큰 출구 또는 가스 출구(20)를 이용하여, 챔버(12)내를 진공으로 할 수도 있다.
공정중에, 일 실시예에서, 기판 유지부(15)가 웨이퍼 회전 기구(21)를 이용하여 웨이퍼(14)를 회전시키도록 할 수 있다. 웨이퍼의 회전은 웨이퍼 표면에 걸쳐 온도 균일성을 보다 향상시키고 챔버내로 도입된 가스와 웨이퍼(14) 간의 접촉을 보다 향상시킨다. 그러나, 웨이퍼 외에도, 광학부품, 필름, 섬유, 리본(ribbons) 및, 여타 특정 형상을 가지는 다른 기판들도 챔버(12)가 처리할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
전체적으로 도면부호 22 로 나타낸 열 공급원 또는 가열장치는 처리공정중에 웨이퍼(14)를 가열하기 위해 챔버(12)와 열전도 가능하다. 가열장치(22)는 텅스텐-할로겐 램프와 같은 다수의 램프(24)를 포함한다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 램프(24)는 웨이퍼(14) 위쪽에 배치된다. 그러나, 램프(24)는 어떠한 특정위치에도 배치될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 필요한 경우, 웨이퍼(14) 아래쪽과 같은 곳에서 시스템(10)내에 부가적인 램프들을 포함 할 수도 있다.
열 공급원으로서 램프(24)를 사용하는 것은 대체적으로 바람직하다. 예를 들어, 램프는 전기 장치 또는 통상적인 로(爐)와 같은 다른 가열장치 보다 높은 가열 및 냉각 속도를 가진다. 램프(24)는, 통상적으로 매우 짧은 시간의 그리고 양호하게 제어할 수 있는 시동 시간(start up period)을 요구하는 즉각적인 에너지를 제공하는 신속한 등온 처리공정 시스템을 제공한다. 램프(24)로부터의 에너지 유동 또한 언제든지 즉각적으로 정지시킬 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 램프(24)는, 램프에서 방출되는 열 에너지를 증가 또는 감소시키는데 사용되는 단계적인(gradual) 전력 제어부(25)를 갖추고 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 이러한 실시예에서, 시스템(10)은 램프(24)와 열처리 챔버(12) 사이에 위치하는 윈도(window)(32)를 포함한다. 윈도(32)는 램프(24)를 웨이퍼(14)로부터 격리시키는 역할을 하고 챔버의 오염을 방지한다.
가열 공정중에 웨이퍼(14)의 온도를 모니터하기 위해, 열처리 챔버(12)는 여러가지 상이한 다수의 온도 감지장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 도시한 바와 같이, 열처리 챔버(12)는 열전쌍 유지부(62)에 내장된 열전쌍(60)을 포함할 수 있다. 열전쌍(60)은 반도체 웨이퍼(14)에 근접하여 배치되거나, 그 대신에 그 웨이퍼와 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 열전쌍(60)은 가열중에 웨이퍼의 온도를 직접적으로 측정한다.
열전쌍(60)을 사용하는 것 외에 또는 열전쌍(60) 사용에 부가하여, 시스템(10)은 열처리 공정중에 웨이퍼(14)의 온도를 모니터링하기 위한 하나 또는 그 이상의 복사 감지 장치(27)를 또한 포함할 수 있다. 웨이퍼(14)의 온도를 모니터링하기 위한 복사 감지 장치의 사용은, 웨이퍼의 방사율(emissivity)을 알고 있고 웨이퍼가 불투명한 대개 비교적 고온인 온도에서의 용도에 특히 적합하다.
복사 감지 장치(27)는, 대응 빛 감지기(30)와 연통된 광섬유 또는 광 파이프(28)를 포함한다. 광섬유(28)는 웨이퍼(14)로부터 방사되는 특정 파장의 열 에너지를 수용하도록 제작된다. 그 후, 감지된 복사량은 빛 감지기(30)에 전달되며, 그 빛 감지기는 프랭크 법칙을 일부 기초로 계산될 수 있는 웨이퍼의 온도를 측정하기 위한 유효 전압 신호를 발생시킨다. 일 실시예에서, 빛 감지기(30)와 결합된 각 광섬유(28)는 고온계를 포함한다.
열전쌍 및 복사 감지 장치를 이용하는 것 외에, 다른 온도 감지 장치도 제한 없이 본 발명의 챔버내에 포함될 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은, 예를 들어 마이크로프로세서일 수 있는 시스템 제어부(50)를 추가로 포함할 수 있다. 제어부(50)는 열전쌍(60) 및 빛 감지기(30)와 연통되게 배치된다. 특히, 제어부(50)는 온도 감지 장치로부터 웨이퍼(14)의 온도를 나타내는 전압 신호를 받도록 구성된다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템 제어부(50)는 램프 전력 제어부(25)와 연통될 수도 있다. 이러한 배치에서, 제어부(50)는 웨이퍼(14)의 온도를 측정할 수 있고, 이러한 정보를 기초로, 램프(24)로부터 방사되는 열 에너지량을 제어할 수있다. 이러한 방법에서, 웨이퍼(14) 처리공정을 위한 반응기(12)내의 조건을 철저하게 제어된 한계내로 즉각적을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(50)는 시스템 내의 다른 요소들을 자동적으로 제어하는데도 이용될 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 가스 유입구(18)를 통해 챔버(12)내로 들어가는 가스의 유량을 제어하는데 이용될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 챔버내에서 회전되는 웨이퍼(14)의 회전속도를 제어하는데에도 이용될 수 있다.
시스템(10)을 효율적이고 정확하게 작동시키기 위해서는, 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치가 가열되는 반도체 웨이퍼의 온도를 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 이와 관련하여, 온도 감지 장치는 웨이퍼의 온도를 정확히 모니터링 하는 것을 보장하도록 교정되어야 한다. 특히, 온도 감지 장치가 챔버내에서 실행되는 각각의 상이한 형태의 처리 공정에 맞게 교정되는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 예를 들어, 챔버내에서 순환하는 상이한 가스들은 웨이퍼의 온도에 결정적인 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 방법은, 온도 감지 장치의 교정을 위해서 그리고 웨이퍼가 균일하게 가열되는 것을 보장하도록, 기판의 온도를 정확하게 측정하고자 하는 것이다. 특히, 본 발명의 방법은, 산화 분위기 또는 환원 분위기의 챔버내의 기판의 온도를 측정하기 위한 것이다.
예를 들어, 산화 분위기에서 기판의 온도를 모니터링 할 때, 본 발명의 방법은 구리로 만들어진 표면을 구비한 기판을 사용한다. 열처리 챔버내에 처리되고산화 가스의 존재하에서 가열될 때, 구리 표면은 부분적으로 산화되어 구리 산화물을 형성한다. 일정 시간에 형성되는 구리 산화물의 양은 기판이 가열되는 온도와 직접적으로 관련된다. 따라서, 본 발명에 따라, 형성되는 구리 산화물의 두께를 측정함으로써, 기판이 가열된 온도를 정확하게 측정할 수 있다. 이 온도는 열처리 챔버내에 존재하는 온도 감지 장치를 교정하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 이용되는 기판은 반도체 웨이퍼와 유사한 형상을 가지는 것이 바람직하다. 기판은 전체가 구리로 만들어 질 수도 있으나, 구리 피막만을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 실리콘과 같이, 챔버내에서 처리될 반도체 웨이퍼와 같은 물질로 기판을 만들 수도 있다. 구리 피막은 웨이퍼에 부착된다. 많은 용도에서, 구리 피막은 적어도 2,000 옹스트롬의 두께, 바람직하게는 약 2,000 옹스트롬 내지 약 1 미크론의 두께이다. 그러나, 사용되는 피막의 실제 두께는 기판이 가열되는 온도와, 챔버내에서 실행되는 처리공정과, 웨이퍼가 가열되는 시간에 따라 달라진다.
구리 피막을 반도체 웨이퍼에 부착하기 위해, 필요하다면, 접착제를 사용할 수도 있다. 일 실시예에서, 접착제는, 구리 피막이 접착되는 웨이퍼를 만드는데 이용되는 반도체 재료를 구리 피막이 오염시키는 것을 방지하기 위한, 불순물 장벽으로서의 역할도 한다. 본 발명에 따라 이용될 수 있는 접착제의 예를 들면, 질화 티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta) 및 질화 탄탈륨(TaN)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 방법에서 사용되는 구리 피복 기판은 산화 분위기에서 온도를 측정하는데 매우 적합하다는 것을 발견하였다. 그러한 산화 분위기는 일반적으로 열처리 챔버에서 반도체 웨이퍼에 대해 여러가지 처리공정을 수행하는데 이용된다. 예를 들어, 산소, 증기 또는 질소 가스와 같은 산화 가스가 가열 처리중에 챔버를 통해 순환되는 열처리 챔버에서 많은 공정들이 실시된다. 바람직하게는, 열처리 챔버내의 온도 감지 장치를 교정하기 위해 본 발명의 방법을 이용할 때, 본 발명의 방법은 반도체 웨이퍼가 처리되는 것과 같은 조건하에서 실행된다. 특히, 챔버를 통해 순환하는 상이한 가스들은 온도에 상이한 영향을 미칠 수 있다. 결과적으로, 온도 감지 장치를 교정하는데 이용되는 온도는 웨이퍼를 처리하는데 이용되는 것과 같은 분위기에서 측정하는 것이 바람직하다.
특별한 이점으로서, 본 발명의 방법은, 약 600 ℃ 이하, 바람직하게는 약 400 ℃ 내지 약 550 ℃ 와 같은 저온 영역에서 열처리 챔버내의 기판의 온도를 측정하는데 매우 적합하다. 과거에는, 저온 웨이퍼의 온도를 모니터링하는데 어려움이 있었다. 예를 들어, 고온계는 통상적으로 500 ℃ 이하의 온도에서는 잘 작동하지 않는데, 이는 웨이퍼들이 전자기 복사에 대하여 부분적으로 투과성이어서 웨이퍼의 온도를 측정하기 어렵기 때문이다.
약 600 ℃ 이하의 온도에서 기판의 온도를 측정하는데 매우 적합한 것 외에도, 본 발명의 방법은 증기를 포함하는 분위기에서 기판의 온도를 측정하는데도 역시 매우 적합하다. 최근에, 증기를 사용한 산화 공정이 중요하다. 그러나, 증기는 웨이퍼가 가열되는 양식 및 온도가 모니터 되는 양식에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 발명의 방법은 증기 산화중에 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하기 위한 매우 정밀하고 정확한 온도 기준점을 제공한다.
본 발명에 따라, 구리 피막을 포함하는 기판이 열처리 챔버내에 배치되고 가열된 후, 기판이 가열되었던 온도를 측정하기 위해 최종 구리 산화물의 두께를 측정한다. 최종 구리 산화물 피막의 두께를 측정하는 방식은 특정 용도에 따라 달라질 것이다. 기판이 열처리 챔버내에 있을 때 두께 측정을 하거나, 그 대신에 기판이 챔버로부터 제거된 후에 측정할 수도 있다.
대부분의 용도에서, 구리 산화물 피막의 두께는 분광학적(spectroscopic) 기술을 이용하여 측정될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 구리 산화물 피막의 두께는 분광학적 타원편광법(spectroscopic ellipsometry)을 이용하여 측정될 수 있다. 타원편광법은 재료의 표면으로부터 반사된 선형 편광 입사광의 편광 특성으로부터 재료의 성질을 결정하는 기술이다. 특히 5,000 옹스트롬 이상의 파장에서 그리고 보다 특별히 7,000 옹스트롬 이상의 파장에서 제 2 구리 산화물(CuO) 및 제 1 구리 산화물(Cu2O)과 같은 구리 산화물과 비교할 때 구리는 매우 상이한 반사율 특성을 가지기 때문에, 타원편광법은 본 발명의 방법에 이용하기에 매우 적합하다. 구리와 구리 산화물간의 굴절율(n) 및 흡광 계수(extinction coefficient; k)를 비교할 때, 유사한 차이점이 역시 발견된다. 이러한 차이점 및 특성들을 기초로, 구리 표면에 형성된 구리 산화물 피막의 두께를 측정하기 위해 구리와 구리 산화물을 구별하는데 타원편광법이 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라 구리 산화물 피막의 두께를 측정하는데 적합한 다른 방법들도 이용할 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.
구리 산화물 피막의 두께가 측정되면, 기판이 챔버내에 있던 시간을 기초로 기판이 가열된 온도를 쉽게 계산할 수 있다. 대부분의 용도에서, 본 발명의 기판은 열처리 챔버내에 배치되고 최대 온도에 도달할 때까지 빠른 속도로 가열되어야 한다. 최대 온도까지 도달한 후, 냉각되기 전까지 약 10 분 이하와 같은 소정 시간 간격동안 그 온도에서 유지되는 것이 바람직하다.
기판이 가열된 후, 이어서 웨이퍼가 가열된 온도를 측정하기 위해, 구리 산화물 피막의 두께가 측정된다. 특히, 소정의 시간대 온도의 교정 곡선을 작성하여 온도 측정에 이용할 수 있다. 예를 들어, 구리 산화물 피막이 두께와 기판의 가열 시간을 알면, 소정 곡선으로부터 온도를 구할 수 있다.
산화물 박막의 두께를 기초로 기판의 온도를 측정한 후, 그 측정된 온도를 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치 교정에 이용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법에 따라 측정된 온도는 도 1 에 도시된 바와 같이 열전쌍(60) 및/또는 복사 감지 장치(27)를 교정하는데 이용할 수 있다.
여러 위치에서 구리 산화물 박막의 두께를 측정함으로써, 열처리 챔버가 기판을 균일하게 가열하는 능력 역시 측정할 수 있다. 예를 들어, 구리 산화물 피막의 두께가 균일하다면, 챔버가 기판을 균일하게 가열하는 것이다. 그러나, 구리 산화물 피막의 두께가 불균일하다면, 그것은 기판 가열에 이용되는 가열기를 조정할 필요가 있다는 것을 나타내는 것이다. 예를 들어, 도 1 에 도시된 바와 같은 빛 에너지 공급원을 이용할 때, 온도 균일성을 보다 향상시키기 위해 빛 에너지 공급원에 의한 조도(照度) 분포를 변경할 수 있다.
산화 분위기에서 온도를 측정하는 것 외에도, 본원 발명은 환원 분위기에서 기판의 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 이러한 실시예에서, 구리 표면을 가지는 기판을 사용하는 대신에, 구리 산화물 표면을 가지는 기판이 이용된다. 기판이 환원 분위기에 놓이고 가열되었을 때, 구리 산화물이 구리로 환원되어 구리 산화물 피막 두께가 감소한다. 기판이 가열된 시간을 기초로, 피막 두께의 감소는 기판이 가열된 온도로 변환될 수 있다. 이 온도는 열전쌍 및 고온계와 같이 열처리 챔버내에 존재하는 다른 온도 감지 장치를 교정하는데 이용될 수 있다.
메탈라이제이션 및 소결을 포함한 여러 공정을 실시하기 위해, 열처리 챔버내에 환원 분위기가 종종 요구된다. 이러한 많은 공정들은 약 600 ℃ 이하의 온도에서 실시되고, 그에 따라 본 발명의 방법이 온도 측정에 매우 적합하다. 환원 분위기는 수소와 같은 가스를 챔버내에서 순환시킴으로써 생성된다.
구리 산화물의 두께가 얼마나 감소했는지를 측정하는 방법은 산화 분위기에서 온도를 측정하는 것과 관련하여 전술한 바과 같을 것이다. 특히, 분광학적 타원편광법을 이용하여 기판이 가열되기 전 및 후에 산화물 피막의 두께를 측정할 수 있다.
이하의 실험들을 참조하면 본원 발명이 보다 잘 이해될 것이다.
실험예 1
이하의 실험은 구리를 제 2 구리 산화물(CuO) 및 제 1 구리 산화물(Cu2O)과 비교하여 광학적 특성의 차이를 나타내기 위한 것이다. 특히, 구리, 제 2 구리 산화물(CuO) 및 제 1 구리 산화물(Cu2O)에 대하여 반사율, 굴절율(n) 및 흡광 계수(k)를 상이한 파장에서 측정하였다. 분광학적 타원편광법을 이용하여 측정하였다. 그 결과를 도 2, 도 3 및 도 4 에 나타냈다.
도면들에 도시된 바와 같이, 특히, 약 5,000 이상의 파장에서, 보다 특별히 약 7,000 이상의 파장에서, 구리의 광학적 특성들은 제 2 구리 산화물 및 제 1 구리 산화물의 광학적 특성들과 많이 상이하다.
이러한 광학적 특성의 차이들은 구리 표면에 형성된 구리 산화물 피막 두께의 정확한 측정을 비교적 단순하게 하며, 피막들의 두께를 쉽고도 정확하게 측정할 수 있기 때문에, 온도 역시 본 발명에 따라 쉽고도 정확하게 측정될 수 있다.
실험예 2
이하의 실험예는 구리 산화물 두께와 관련하여 시간 및 온도 곡선을 얻기 위한 하나의 실시예에 관한 것이다. 그래프가 일단 완성되면, 그 그래프는 본 발명에 따라 피막 두께를 기초로 온도를 결정하는데 이용될 수 있다.
이러한 실험예에서, 8,000 옹스트롬의 두께를 가지는 구리 피막이 8 인치 지름의 실리콘 웨이퍼상에 배치된다. 구리가 피복된 기판들은 열처리 챔버내에 배치되고, 서로 다른 온도 및 시간으로 가열된다. 특히, 몇몇 웨이퍼들은 산소 가스 및, 그 산소를 대체하는 증기의 존재하에서 여러 온도로 60 초간 가열된다. 산소 가스 및 증기는 분당 3 리터의 체적 유량으로 챔버에 공급된다. 산소 가스 및 증기는 산화 분위기를 만든다.
다른 웨이퍼 세트(set)는 분자 산소를 포함하는 가스의 존재하에서 서로 다른 시간동안 400 ℃ 까지 가열된다.
웨이퍼들이 처리되는 동안, 웨이퍼들의 온도는 미리 교정된 제어부에 의해 측정된다.
기판들이 가열되는 동안, 구리 피막의 일부는 구리 산화물로 변환된다. 그 후, 기판상에 형성된 구리 산화물 박막의 두께를 2,000 내지 8,000 옹스트롬의 파장에서 분광학적 타원편광법을 이용하여 여러 위치에서 측정하였다.
도 5 및 도 6 에 관해 설명하면, 이 실험의 결과가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 기설정된 시간동안 가열되었을 때 구리 산화물 두께와 온도 간의 관계(도 5)와, 기설정된 온도까지 가열되었을 때 산화물 두께와 시간 간의 관계(도 5)를 나타내는 곡선들이 구성되었다. 도 5 는 또한 챔버내의 산화 분위기가 바뀌었을 때의 결과의 차이를 도시한다.
도 5 및 도 6 에 도시된 그래프들은, 다른 구리 피복 웨이퍼들이 처리될 때 온도를 결정하는데 이용될 수 있는 교정 곡선을 제공한다. 예를 들어, 구리 피복 웨이퍼가 미지의 온도까지 60 초간 가열되었다고 가정하면, 피막의 두께를 측정하고 도 5 에 도시된 그래프로부터 온도를 얻음으로서, 상기 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 이러한 실시예, 개량예 및 변형예들은, 특히 특허청구범위에 개시된 본 발명의 사상 및 범위내에서, 소위 당업자가 실시할 수 있을 것이다. 또한, 여러 실시예들의 갖가지 면들은 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교체될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 아울러, 소위 당업자는 이상의 설명이 단지 예를 든것이고, 첨부하는 특허청구범위에서 보다 상술될 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다.

Claims (35)

  1. 열처리 챔버내에서 기판의 온도를 측정하는 방법으로서:
    구리를 포함하는 물질로 만들어진 표면을 가지는 기판을 열처리 챔버내에 위치시키는 단계;
    상기 기판의 표면상에 산화 구리 피막이 형성되기에 충분한 온도까지, 산화 분위기의 존재하에서, 정해진 시간동안, 열처리 챔버내에서 상기 기판을 가열하는 단계;
    상기 기판상의 산화 구리 피막의 두께를 측정하는 단계; 및
    산화 구리 피막의 측정된 두께로부터, 기판이 가열되는 중에 열처리 챔버내의 온도를 측정하는 단계; 를 포함하는 온도 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 표면에 부착된 구리 피막을 구비한 반도체 웨이퍼를 포함하는 온도 측정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 구리 피막의 두께는 2,000 옹스트롬 이상인 온도 측정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 상기 열처리 챔버내에서 빛 에너지에 의해 가열되는 온도 측정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 약 600 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 온도 측정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 분위기는 증기를 포함하는 온도 측정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 분위기는 산소 가스를 포함하는 온도 측정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기판상에 산화 구리 피막을 형성할 때, 기판을 소정 온도까지 가열하고 그 소정 온도에서 상기 시간동안 유지하는 온도 측정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 피막의 두께는 분광학적 타원편광법을 이용하여 측정되는 온도 측정 방법.
  10. 열처리 챔버내에서 기판의 온도를 측정하는 방법으로서:
    산화 구리를 포함하는 물질로 만들어지고 정해진 두께를 가지는 피막을 포함하는 기판을 열처리 챔버내에 위치시키는 단계;
    상기 산화 구리의 일부가 환원되어 기판상의 산화 구리 피막의 두께가 감소되기에 충분한 온도까지, 환원 분위기의 존재하에서, 정해진 시간동안, 열처리 챔버내에서 상기 기판을 가열하는 단계;
    상기 기판상의 산화 구리 피막의 두께 감소를 측정하는 단계; 및
    산화 구리 피막의 측정된 두께 감소로부터, 기판이 가열되는 중에 열처리 챔버내의 온도를 측정하는 단계; 를 포함하는 온도 측정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 환원 분위기는 수소 가스를 포함하는 온도 측정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 기판은 상기 열처리 챔버내에서 빛 에너지에 의해 가열되는 온도 측정 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 기판상의 피막에 포함된 산화 구리를 환원시킬 때, 기판을 소정 온도까지 가열하고 그 소정 온도에서 상기 시간동안 유지하는 온도 측정 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 산화 구리 피막의 두께 감소는 분광학적 타원편광법을 이용하여 측정되는 온도 측정 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 기판은 반도체 웨이퍼를 포함하는 온도 측정 방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 기판은 약 600 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 온도 측정 방법.
  17. 열처리 챔버내의 온도 감지 장치를 교정하는 방법으로서:
    챔버내에 위치된 반도체 웨이퍼의 온도를 모니터링하기 위한 온도 감지 장치를 포함하고, 챔버에 내장된 반도체 웨이퍼를 가열하기 위한 다수의 빛 에너지 공급원과 연통되는 열처리 챔버를 제공하는 단계;
    구리를 포함하는 물질로 만들어진 표면을 가지는 기판을 열처리 챔버내에 위치시키는 단계;
    상기 기판의 표면상에 산화 구리 피막이 형성되기에 충분한 온도까지, 산화 분위기의 존재하에서, 정해진 시간동안, 열처리 챔버내에서 상기 기판을 가열하는 단계;
    상기 기판상의 산화 구리 피막의 두께를 측정하는 단계;
    산화 구리 피막의 측정된 두께로부터, 기판이 가열되는 중에 열처리 챔버내의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 온도를 기초로 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하는 단계; 를 포함하는 교정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 온도 감지 장치는 열전쌍을 포함하는 교정 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 기판은 표면에 구리 피막이 부착된 반도체 웨이퍼를 포함하는 교정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 구리 피막의 두께는 2,000 옹스트롬 이상인 교정 방법.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 기판은 약 600 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 교정 방법.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 산화 분위기는 증기를 포함하는 교정 방법.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 산화 분위기는 산소 가스를 포함하는 교정 방법.
  24. 제 17 항에 있어서, 상기 온도 감지 장치는 고온계를 포함하는 교정 방법.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 산화 피막의 두께는 분광학적 타원편광법을 이용하여 측정되는 교정 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 기판이 가열되었을 때 기판의 표면에 걸친 온도 균일성을 측정하기 위해, 상기 산화 구리 피막의 두께를 다수 지점에서 측정하는 교정 방법.
  27. 열처리 챔버내의 온도 감지 장치를 교정하는 방법으로서:
    챔버내에 위치된 반도체 웨이퍼의 온도를 모니터링하기 위한 온도 감지 장치를 포함하고, 챔버에 내장된 반도체 웨이퍼를 가열하기 위한 다수의 빛 에너지 공급원과 연통되는 열처리 챔버를 제공하는 단계;
    정해진 두께의 산화 구리 피막을 포함하는 물질로 만들어진 표면을 가지는 기판을 열처리 챔버내에 위치시키는 단계;
    상기 산화 구리의 일부가 환원되어 기판상의 산화 구리 피막의 두께가 감소되기에 충분한 온도까지, 환원 분위기의 존재하에서, 정해진 시간동안, 열처리 챔버내에서 상기 기판을 가열하는 단계;
    상기 기판상의 산화 구리 피막의 두께 감소를 측정하는 단계;
    산화 구리 피막의 측정된 감소로부터, 기판이 가열되는 중에 열처리 챔버내의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 온도를 기초로 열처리 챔버에 내장된 온도 감지 장치를 교정하는 단계; 를 포함하는 교정 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 온도 감지 장치는 열전쌍을 포함하는 교정 방법.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 기판은 표면에 산화 구리 피막이 부착된 반도체 웨이퍼를 포함하는 교정 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 산화 구리 피막의 두께는 2,000 옹스트롬 이상인 교정 방법.
  31. 제 27 항에 있어서, 상기 기판은 약 600 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 교정 방법.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 환원 분위기는 수소를 포함하는 교정 방법.
  33. 제 27 항에 있어서, 상기 온도 감지 장치는 고온계를 포함하는 교정 방법.
  34. 제 27 항에 있어서, 상기 산화 구리 피막의 두께 감소는 분광학적 타원편광법을 이용하여 측정되는 교정 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 기판이 가열되었을 때 기판의 표면에 걸친 온도 균일성을 측정하기 위해, 상기 산화 구리 피막의 두께 감소를 다수 지점에서 측정하는 교정 방법.
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