(57)【要約】高温計の温度読み取り誤差を避ける方法が提供される。上部高温計は、標準処理条件の下で試験基板上に形成された試験層からの赤外線放射を検出する為に使用される。試験層からの赤外線放射は、当該層の成長速度を示す一定の長さの周期を有する。その周期は、一般的に、成長速度と反比例する。成長速度は、直接、温度に関連する。
2005518095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内の試験基板上に形成された試験層の試験変数を測定するステップと；
前記試験変数を用いて基準処理変数に対する基準変数の、整理統合されたデータ設定内で基準処理条件を選択するステップであって、前記基準処理変数間の前記基準処理条件の配置は、前記基準変数間の前記試験変数の配置に依存する、前記ステップと；
処理チャンバ内で処理基板上に処理層を形成するステップであって、前記処理層を形成する為の処理変数は前記基準処理条件に基づく、前記ステップと；
を備える、方法。
【請求項２】
前記試験変数は、前記試験層の成長速度を表示する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記試験変数は、前記試験層からの赤外線放射を検出する高温計からの一周期の信号の長さを表示する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記試験変数は、前記試験層が形成し始めるときに開始する第１周期の信号の長さである、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記処理変数は、前記処理基板の表面を覆う熱流束に影響を与える、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記処理変数は、ヒータに提供される電力である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
コンピュータにより実行される方法において、
処理チャンバ内の試験基板上に形成された試験層の試験変数を測定するステップと；
前記試験変数を用いて基準処理変数に対する基準変数の、整理統合されたデータ設定内で基準処理条件を選択するステップであって、前記基準処理変数間の前記基準処理条件の配置は、前記基準変数間の前記試験変数の配置に依存する、前記ステップと；
処理チャンバ内で処理基板上に処理層を形成するステップであって、前記処理層を形成する為の処理変数は前記基準処理条件に基づく、前記ステップと；
を備える、前記方法。
【請求項８】
前記処理変数は、コンピュータにより選択される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
基板処理チャンバ内で試験基板を覆う試験熱流束を生成するようにヒータを設定するステップと；
前記ヒータが前記試験基板を覆う前記試験熱流束を生成する間に前記基板上に試験層を形成するステップと；
基準熱流束が基準基板の表面を覆って生成されるとき、前記試験層の成長速度を表示する試験変数を、基準層の成長速度を表示する基準変数と比較するステップと；
前記処理チャンバ内に処理基板を挿入するステップと；
前記処理基板の表面を覆う処理熱流束を生成するようにヒータを設定するステップであって、前記処理熱流束は、前記試験変数と前記基準変数との比較に基づき選択される、前記ステップと；
前記ヒータが前記処理基板の前記表面を覆う前記処理熱流束を生成する間、前記処理基板の前記表面上に処理層を形成するステップと；
前記処理層が形成された後、前記処理チャンバから前記処理基板を取り出すステップと；
を備える、前記方法。
【請求項１０】
処理チャンバ内で試験基板の表面を覆う試験熱流束を生成するようにヒータを設定するステップと；
前記ヒータが前記試験基板の表面を覆う前記試験熱流束を生成する間に前記試験基板の表面上に試験層を形成するステップと；
前記試験層が形成されている間、前記試験層からの赤外線放射を検出する為に高温計を利用するステップであって、前記高温計は、前記赤外線放射の大きさ変動により変化する信号を発生させる、前記ステップと；
前記信号の一周期の長さを表示する試験値を計算するステップと；
異なる基準処理値のデータから所望の処理値を選択するステップと；
前記所望の処理値に対応するが、前記処理値の他の値に対応する基準値と異なるデータから所望の基準値をアクセスするステップと；
前記所望の基準値と前記試験値とを比較するステップと；
前記比較に基づき、前記ヒータを調節するステップと；
前記処理チャンバ内に処理基板を挿入するステップであって、前記ヒータは前記調節の後に前記処理基板を加熱する、前記ステップと；
前記ヒータにより加熱されている間、前記処理基板上に処理層を形成するステップと；
前記処理基板が挿入される前記処理チャンバから前記処理基板を取り出すステップと；
を備える、前記方法。
【請求項１１】
前記試験層が一定レベルで形成される材料のガス濃度と、試験圧力とを維持する間に、前記試験層が形成される、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記試験層を形成する間、前記試験基板の前記表面を覆う前記熱流束の大きさが一定に維持される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記試験層を形成する間、前記試験基板の前記表面の温度は、一定になっており、前記試験層は、前記試験層が形成されている間に変化する、放射率を有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記高温計は、前記チャンバの外側に配置されるが、前記チャンバ内で、前記試験層が形成されているときに前記基板が配置され、前記チャンバは、赤外線放射が貫通して放射する材料の壁を有する、前記請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記試験値は、信号が２度、初期値に戻るのにかかる時間の長さである、請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
前記試験値は、前記試験層が形成し始めるときに開始する前記試験信号の、第１周期の時間の長さである、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記信号の大きさは、赤外線放射の程度が増加するときに増加し、前記赤外線放射の程度が減少するときに減少する、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記データの異なる処理値は、異なる電力レベル設定である、請求項１０記載の方法。
【請求項１９】
前記試験値と前記基準値は、比較され、それぞれの間の差異を決定する、請求項１０記載の方法。
【請求項２０】
前記試験値は、前記信号の一周期の長さであり、前記試験値が所望の基準値を超える場合には前記ヒータからの熱流束を増加し、前記試験値が前記所望の基準値未満の場合には前記ヒータからの熱流束を減少することのいずれか一方により、前記ヒータが調節される、請求項１０記載の方法。
【請求項２１】
前記試験基板上に前記試験層を形成する前に前記データをコンパイルするステップを更に備える、請求項１０記載の方法。
【請求項２２】
前記データは、繰り返して、
(i)  処理チャンバ内に基準基板を挿入すること、
(ii)  基準処理値に対し処理変数を調節すること、
(iii)  前記基準基板上に基準層を形成すること、
(iv)  前記基準層の基準値を計算すること、
(v)  基準処理変数と前記基準値の両方を互いに関連する方式で記録すること、
によりコンパイルされる、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
処理チャンバ内で試験基板上に形成される試験層の温度以外の変数を検出する為に温度検出器を使用するステップと；
処理チャンバ内で処理基板上に処理層を形成するステップであって、前記処理層を形成する為の少なくとも一つの処理条件は、前記変数に基づき設定されている、前記ステップと；
を備える、前記方法。
【請求項２４】
前記温度検出器は、前記処理層の温度を検出しない、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記変数は、前記試験層により放射された赤外線放射の一周期を表示する、請求項２３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
１）発明の分野
[0001]本発明は、半導体処理システムを較正して使用する方法に関する。
【０００２】
２）関連技術の説明
[0002]集積回路は、一般的に半導体ウエハ基板内またはその上部で製造される。ウエハ基板は、その後、個々のダイスに切断され、個々のダイスがそれぞれ集積回路を載せる。
【０００３】
[0003]ウエハ基板を処理する為に様々なシステムが存在する。そのようなシステムの一つは、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社によるEpi Centura（登録商標）システムである。Epi Centura（登録商標）システムは、多数の単一ウエハ処理チャンバを備えた移送チャンバを有し、これらの単一ウエハ処理チャンバは、移送チャンバに通じている。各ウエハ処理チャンバは、上部石英ウインドウと下部石英ウインドウにより形成されている。チャンバの外にある赤外線ランプは、その石英ウインドウを貫通して赤外線放熱を放射する。サセプタは、チャンバ内に配置され、その上部にウエハ基板が配置可能である。ウエハ基板は、上方から加熱可能であり、サセプタは下方から加熱可能である。サセプタとウエハ基板は、両方とも、比較的に薄いので、これらは、ほぼ同一温度である。
【０００４】
[0004]上部高温計は、上部石英ウインドウの上方に配置されており、下部高温計は、下部石英ウインドウの下方に配置されている。赤外線放射は、ウエハ基板上に形成された層から、上部石英ウインドウを通り、上部高温計に放たれる。また、赤外線放射は、サセプタの下面から、下部石英ウインドウを通り、下部高温計に放たれる。高温計は、赤外線の大きさ変動に応じて大きさを変化する信号を発生させる。よって、赤外線は、基板の下面及び層の温度を大まかに表示する。
【０００５】
[0005]温度値の誤差は、多くの要因で生じる。温度値の誤差が生じる理由の一つは、反復使用の後、チャンバ内に堆積された膜の為である。層は、サセプタの下面上、或いは石英ウインドウの内面上で形づくる。サセプタ上の層は、放射率を変化させ、たとえ温度が一定であっても、そこからの赤外線放射量に変化が生じる。石英ウインドウ上の層は、同様に、赤外線放射を減衰させ、たとえ同一温度であっても、高温計に達する赤外線放射の大きさは減少する。温度値の誤差が生じる更なる理由は、ある種のウエハ基板上に形成された層の、放射率の変化の為である。層の放射率は、通常、それが形成されるときに変化し得る。層の放射率の変化は、たとえ、一定温度であっても、上部高温計により検出される赤外線放射における変動を引き起こす。
【発明の簡単な概要】
【０００６】
[0006]高温計の温度誤差がバイパスされる方法が提供される。上部高温計は、標準処理条件下で試験基板上に形成された試験層からの赤外線放射を検出する為に使用される。試験層からの赤外線放射は、その層の成長を表示する一定の長さを有する周期を有する。その周期は、通常、成長速度と反比例する。成長速度は、温度に直接、関係する。そのため、周期は、温度に反比例する。真の温度に対する基準周期の、一連の基準データは、コンピュータに保存される。試験層を形成するとき、赤外線の放射周期は、真の温度を決定する為に基準データと比較される。その後、真の温度は、所望の温度と比較され、真の温度と所望温度との温度差を決定する。温度差は、その後、汚染の為の有効修正放射率を計算する為に使用される。その後、処理基板上に実際の処理層を形成するとき、所望の温度と修正放射率は、サセプタの加熱を制御する為に使用される。
【０００７】
[0007]以下、本発明を、添付図面を参照して、実施例により説明する。
【発明の詳細な説明】
【０００８】
装置
[0013]添付図面の図１は、半導体処理システム（８）であり、本発明による方法を実行する為に使用される。当該システム（８）は、半導体処理チャンバ（１０）、そのチャンバ（１０）内のサセプタ（１２）、電源（１４）、電力制御装置（１６）、赤外線ランプ（１８）、下部高温計（２０）、上部高温計（２２）、コンピュータ（２４）を含む。
【０００９】
[0014]チャンバ（１０）は、ベースリング（２６）、上部石英ウインドウ（２８）、下部石英ウインドウ（３０）を含む。石英ウインドウ（２８）、（３０）は、ベースリング（２６）を密閉する周辺部を有する。ベースリング（２６）は、石英ウインドウ（２８）、（３０）と共に、内部容積（３２）を画成する。ガス入口（３４）は、ベースリング（２６）を介して、内部容積（３２）内に形成され、ガス出口（３６）は、内部容積（３２）の外側に、ガス入口（３４）の反対側で内部容積（３２）の側部に形成される。スリットバルブ開口（図示されず）は、ベースリング（２６）を貫通して形成されている。ウエハ基板は、スリットバルブ開口を通って内部容積内に挿入され、その後、スリットバルブ開口を通って内部容積から取り出される。サセプタ（１２）は、内部容積（３２）内部の実質的に水平な方向で取り付けられている。ウエハ基板は、サセプタ（１２）の最上部に配置可能である。
【００１０】
[0015]電源（１４）は、電源制御装置（１６）を介してヒータ（１８）に接続されている。電力は、電源（１４）から、電力制御装置（１６）を介して、ヒータ（１８）に提供可能である。電力制御装置（１６）は、ヒータ（１８）に提供された電力量を変更可能である。ヒータ（１８）は、下部石英ウインドウ（３０）を通ってサセプタ（１２）上に赤外線放射を放つ。もっと多くのヒータは、上記石英ウインドウ（２８）の上方に配置可能であり、内部容積（３２）内に放射する。
【００１１】
[0016]下部高温計（２０）は、下部石英ウインドウ（３０）の下方に配置されている。赤外線放射（４０）は、サセプタ（１２）の下面から、下部石英ウインドウ（３０）を通って放たれる。下部高温計（２０）は、赤外線放射（４０）を受け取る位置に配置されている。赤外線放射（４０）は、サセプタ（１２）の温度が増加するとき増加する傾向にあり、サセプタ（１２）の温度が減少するとき減少する傾向にある。高温計（２０）は、赤外線放射（４０）に応答して、信号（４２）を発生させる。赤外線放射（４０）が増加すると信号（４２）は増加し、赤外線放射（４０）が減少すると信号（４２）は減少する。信号（４２）が電力制御装置（１６）に提供されるように、電力制御装置（１６）は、高温計（２０）に接続されている。電力制御装置（１６）は、電源（１４）とヒータ（１８）との間に接続され、サセプタ（１２）の温度を定常かつ一定に維持する為に信号（４２）を利用可能である。
【００１２】
[0017]使用中、ウエハ基板は、内部容積（３２）内に挿入され、サセプタ（１２）の最上部に配置されている。スリットバルブは、スリットバルブ用開口を閉じるが、その開口を通して、ウエハが内部容積（３２）内に挿入される。ガス出口（３６）に接続されたポンプ（図示せず）は、内部容積（３２）が所定の一定圧力に維持されるように操作される。サセプタ（１２）は、ウエハ基板を処理ウエハ温度まで加熱する。その後、処理ガスは、ガス入口（３４）を通って導入される。一定速度で処理ガスはウエハ基板の上面を覆って流れ、その後、ガス出口（３６）から外に流れる。ガスは、互いに混合し、化学気相堆積に関する従来の原理に従ってウエハ基板の最上部に層を堆積する。この層が堆積される速度は、内部容積（３２）内の圧力、ウエハ基板の温度に依存する。
【００１３】
[0018]赤外線放射（４４）は、ウエハ基板上に形成された層から、上部石英ウインドウ（２８）を通って、放たれる。上部高温計（２２）は、赤外線放射（４４）を受ける位置に配置されている。上部高温計（２２）は、コンピュータ（２４）に接続されている。上部高温計（２２）は、赤外線放射（４４）に応答して信号（４６）を発生させる。この信号（４６）は、赤外線放射（４４）の大きさが増加すると増加し、赤外線放射（４４）の大きさが減少すると減少する。
【００１４】
[0019]赤外線放射（４４）の大きさは、２つの要因：（i）ウエハ基板上に形成される層の温度、（ii）ウエハ基板上に形成される層の放射率、に依存する。層が形成されるにつれて、放射率は変化するので、層が形成されるにつれて、一定温度であっても、赤外線放射（４４）の大きさは変化する。そのため、赤外線放射（４４）の大きさは、層の温度を表示する良好な指標ではない。しかし、本発明者達は、赤外線放射（４４）の大きさが重要であることを発見した。詳細に後述するように、赤外線放射（４４）の大きさの周期的性質が層の成長速度を決定する為に使用される。層の成長速度は、層の温度を間接的に決定する為に使用可能である。
【００１５】
下部高温計の較正
[0020]サセプタ（１２）の放射率は、膜が上部に堆積されるにつれて変化する。下部石英ウインドウ（３０）の層も、そこを貫通する赤外線放射を減衰させる。更なる検討のため、下部石英ウインドウ（３０）上の層の影響は、サセプタ（１２）の放射率と組み合わせられる。後でサセプタ（１２）の有効放射率が参考になるので、それは、サセプタ（１２）の真の放射率と下部石英ウインドウ（３０）上の層の影響との組合せの有効放射率であることが理解されよう。
【００１６】
[0021]図２は、どのように下部高温計が較正され、初期クリーンサセプタ（１２）の初期放射率εｓが得られるかを例示する。
【００１７】
[0022]熱電対（５０）は、サセプタ（１２）内に挿入され、サセプタ（１２）は、ある温度、例えば、６６０℃まで加熱される。熱電対（５０）は、コンピュータ（２４）に信号（５１）を提供する。熱電対（５０）は、サセプタ（１２）温度の正確な表示を信号（５１）が提供するように較正される。
【００１８】
[0023]下部高温計（２０）の信号（４２）は、熱電対（５０）からの信号（５１）と比較される。信号（４２）は、赤外線放射（４０）の程度に依存する。赤外線放射（４０）の程度は、サセプタ（１２）の温度と、その放射率εｓに依存する。そのため、信号（４２）の大きさは、サセプタ（１２）の温度と、その放射率εｓとの関数である。信号（５１）は、サセプタ（１２）の温度の表示を与えるので、唯一、計算されるべき変数は、サセプタ（１２）の放射率εｓである。信号（４２）と信号（５１）は、その後、比較され（５２）、放射率εｓが計算される（５３）。その後、下部高温計（２０）は、計算された放射率εｓを用いて較正される。ε−Ｔ関係の関数も同様に、コンピュータ（２４）に保存されている。ε−Ｔ関係は、真の温度Ｔと放射率εの曲線として表示されている。真の温度は、一般的に放射率εと反比例する。サセプタ（１２）の放射率が増加し、信号（４２）の大きさが同一のままであると、サセプタ（１２）の温度は減少すると解釈するであろう。重要な注意点は、その曲線が、真の温度と、放射率εｓに近い放射率εとの勾配を提供する点である。
【００１９】
基準データの発生
[0024]多くの基準基板（５６）が、新しく、従って、放射率εｓを有する間にサセプタ（１２）上に配置される。基準基板（５６）は、サセプタ（１２）上に続々と配置され、それぞれの基準層（５７）が、それぞれの基準基板（５６）上に形成される。下部高温計（２０）は較正されることから、また、サセプタ（１２）は、まだ、当初の放射率εｓを有することから、信号（４２）は、サセプタ（１２）の下面上の真の温度を正確に決定する為に使用可能である。信号（４２）は、コンピュータ（２４）に提供される。また、信号（４２）は、ヒータ（１８）を定常電力で維持する電力制御装置（１６）にも提供されるが、ヒータ（１８）は、サセプタ（１２）を覆って定常熱流束を生成する。定常熱流束は、サセプタ（１２）を一定温度で維持する。
【００２０】
[0025]赤外線放射（４４）は、同時に上部高温計（２２）に伝えられる。基準層（５７）の放射率は、基準層（５７）が形づくるにつれて変化するので、信号（４６）も対応して変化する。基準層（５７）が形づくり始めるとき、信号（４６）は開始値から増加し、その後、開始値まで減少し、その後、更に、減少し、その後、開始値まで増加する。そのため、信号（４６）は、周期的な大きさを有する。信号（４６）の一周期の時間の長さは、信号（４６）の大きさが、その当初の値に二度目に復帰するのにかかる時間の長さである。信号（４６）の大きさが当初の値に二度目に復帰するときは常に、基準層（５７）は同一厚さであることが分かってきた。そのため、信号の周期長は、基準層（５７）の成長率の指標を提供する。長い周期は、遅い成長速度を示し、短い周期は、速い成長速度を示す。信号（４６）は、コンピュータ（２４）に提供される。
【００２１】
[0026]コンピュータ（２４）は、クロック（５８）を有する。コンピュータ（２４）は、いつ信号（４６）の大きさが２度目に当初レベルに復帰するかを決定し、その後、クロックを利用して、信号（４６）が当初のレベルに２度目に復帰する時間の長さを決定する。その後、データポイントは、コンピュータ（２４）に保存され、信号（４６）からの基準周期を信号（４２）における真の温度に関連付ける。そのため、基準基板Ｎに対し、真の温度Ｎは特定の基準周期Ｎを有する。
【００２２】
[0027]基準基板Ｎ（５６）は、その後、サセプタ（１２）から、チャンバ（１０）の外に取り出され、他の基準基板Ｎ＋１が、その後、チャンバ（１０）内、サセプタ（１２）上に挿入される。サセプタ（１２）と基準基板Ｎ＋１は、その後、前の基準基板Ｎ上に前の基準層を形成するときの真の基準温度とは異なる温度まで加熱される。真の基準温度Ｎ＋１は、その後、基準基板Ｎ＋１に対し、基準期間Ｎ＋１に関連付けられる。
【００２３】
[0028]後の基準基板に対する処理を繰り返すことにより、異なる真の温度に関連し異なる基準周期を備えた基準データの整理統合された設定が作り出される。基準周期は、一般的に、異なる基準基板の真の温度と反比例する。そのため、真の温度が高くなれば、周期は短くなる（成長速度は速くなる）。
【００２４】
試験基板上に試験層を形成
[0029]再び、図１を参照する。システム（８）の後の使用は、石英ウインドウ（２８）、（３０）の内側表面上に層を形成する。上部石英ウインドウ（２８）上の層は、更に、サセプタ（１２）上の基板上に形成された層の温度を正確に決定する為の、上部高温計（２２）の性能を低下させる。さらに、下部石英ウインドウ（３０）上の層は、赤外線放射（４０）の大きさに影響を与えるので、赤外線放射（４０）が下部高温計（２０）に達するとき、下部高温計（２０）が較正されたときより低い大きさを有する。サセプタ（１２）の下面上の膜堆積も同様に、その放射率を変更する。そのため、下部高温計（２０）は、サセプタ（１２）の下面上の温度を読み誤る。
【００２５】
[0030]しかし、上部高温計（２２）は、赤外線放射（４４）の大きさの周期を検出することができる。赤外線放射（４４）の大きさの周期は、層の成長速度の指標であり、したがって、当該層の温度の指標である。そのため、信号（４６）における周期は、基準データにおける周期と比較され、他の全ての処理条件が同一である場合には、当該層の真の温度を決定する。
【００２６】
[0031]図４は、サセプタ（１２）に提供される電力の更なる修正のため、どのようにして試験層の形成がサセプタ（１２）の温度を決定する為に使用されるか、を例示する。試験基板（１２）は、サセプタ（１２）上に配置され、試験層（６４）が試験基板（６２）上に形成される。試験層（６４）を形成する為の条件は、図３において基準層（５７）を形成する為の条件と同一である。ガスの全圧、分圧、使用されるタイプのガス、流量は、基準層（５７）を形成するときより試験層（６４）を形成するときには、基準層（５７）を形成するときと同一であり、一定レベルに維持される。唯一の違いは、サセプタ（１２）の放射率が、サセプタ（１２）の汚染の為に、修正放射率εmodに変化している点である。下部高温計（２０）からの信号（４２）は、サセプタ（１２）の正確な温度測定を提供しない。信号（４２）は、それでも電力制御装置（１６）により使用され、ヒータ（１８）を定常に維持するので、ヒータ（１８）はサセプタ（１２）を覆う定常熱流束を生成し、そのため、サセプタ（１２）を一定温度に維持する。目的は、サセプタ（１２）の温度が決定できるようにεmodを決定する点である。
【００２７】
[0032]上部高温計（２２）は、試験層（６４）からの赤外線放射（４４）を検出する。コンピュータ（２４）は、その後、上部高温計（２２）及びクロック（５８）からの信号を再び利用し、信号（４６）の試験周期（７０）を計算する。試験周期の長さは、試験層（６４）が形づくり始めるときの瞬間から、信号（４６）が２度目に当初の値に復帰するときまで、再び計算される。
【００２８】
[0033]その後、試験周期は、図３で生成された基準データと比較される。全ての基準周期は特定の真の温度に関連付けられているので、計算された試験周期（７０）は、特定の真の温度に対応する。操作者は、所望の温度（７２）をコンピュータ（２４）に入力する。その後、コンピュータ（２４）は、所望の温度（７２）を、計算された試験周期（７０）に対応する真の温度から差し引き、その温度差ΔＴは、サセプタ（１２）が所望の温度（７２）に対して調整されるべき温度差である。
【００２９】
[0034]温度差ΔＴは、その後、図２により生成されたε−Ｔ関係を用いて比較される。ε−Ｔ関係の曲線の勾配は、εｓ付近であることが知られているので、εmodが決定可能である。εmodは、ΔＴだけＹ軸下方に温度を移動させることにより決められる。例えば、ΔＴは、最初に言及されたように５℃であり、εｓにおける温度は、６６０℃であるので、温度は下方に６５５℃まで移動される。εmodは、６５５℃に対応した放射率の値である。εmodは、汚染によるサセプタ（１２）の放射率の値である。
【００３０】
処理基板上に処理層を形成
[0035]図５に示されるように、図４の試験基板（６２）は、サセプタ（１２）から取り出され、処理基板（８０）がサセプタ（１２）上に配置される。その後、処理層（８２）が、処理基板（８０）上に形成される。処理層（８２）は、図３の基準層（５７）および図４の試験層（６４）と全く異なる層でもよい。実際、処理層（８２）を形成するときの処理条件の全ては、基準層（５７）及び試験層（６４）を形成するときのものと異なってもよい。重要なことは、サセプタ（１２）の放射率の値εmodが既知である点、従って、その温度が計算できる点である。下部高温計（２０）により生成された信号（４２）は、目下、２つのファクタ：(i) サセプタの温度、(ii)サセプタ（１２）の放射率εmodに依存するが、これらは、両方とも既知である。下部高温計（２０）からの所望の信号Ｉｄと、サセプタ（１２）から放射率と、サセプタ（１２）の所望の温度との間には関係があり、これらは電力制御ボックス（１６）内に例示されている。操作者により入力されるように、所望の信号Ｉｄは、放射率の値εをεmodで置換すること、温度Ｔをサセプタ（１２）の所望の温度（７２）で置換することにより計算可能である（ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４は定数）。電力制御装置（１６）は、Ｉｄを信号（４２）と比較する。信号（４２）が数値Ｉｄより低い場合には、より多くの電力がヒータ（１８）に供給され、信号（４２）が数値Ｉｄより高い場合であれば、より少ない電力がヒータ（１８）に供給される。そのため、サセプタ（７２）は、操作者により入力された所望の温度（７２）に対応する温度で維持される。
【００３１】
[0036]一定の例示の実施形態が説明され、添付図面に示されてきたが、これらの実施形態は単に例示的なものであり、現在の発明を限定するものではないこと、更に、変形例は当業者に想起されるものなので、図示され説明された特定構造及び配列に本発明が限定されるものではないことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の方法を実行する為に使用される半導体処理システムの較正要素の横断面図である。
【図２】図２は、下部高温計を較正する為に使用されるシステムの構成要素を例示するブロック図である。
【図３】図３は、当該システムの上部高温計により受信された、真の温度の信号に対する基準周期の基準データを発生させる為に使用されるシステムの構成要素のブロック図である。
【図４】図４は、サセプタ上の汚染及び、当該システムの他の汚染の後、修正放射率の値を計算する為に使用されるシステムの構成要素のブロック図である。
【図５】図５は、処理基板上に処理層を形成するときに使用される構成要素のブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
８…半導体処理システム、１０…半導体処理チャンバ、１２…サセプタ、１４…電源、１６…電力制御装置、１８…赤外線ランプ（ヒータ）、２０…下部高温計、２２…上部高温計、２４…コンピュータ、２６…ベースリング、２８…上部石英ウインドウ、３０…下部石英ウインドウ、３２…内部容積、３４…ガス入口、３６…ガス、４０…赤外線放射、４２…信号、４４…赤外線放射、４６…信号、５０…熱電対、５１…信号、５２…比較、５３…計算、５６…基準基板、５７…基準層、５８…クロック、６２…試験基板、６４…試験層、７０…試験周期、７２…温度、８０…処理基板、８２…処理層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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