特表 2024-534134 基板の熱処理を補正するためのシステム、方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-18

(54)【発明の名称】基板の熱処理を補正するためのシステム、方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/26 20060101AFI20240910BHJP

【ＦＩ】

H01L21/26 T

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024512084

(86)(22)【出願日】2022-07-21

(85)【翻訳文提出日】2024-04-03

(86)【国際出願番号】 US2022037813

(87)【国際公開番号】W WO2023033949

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】17/463,177

(32)【優先日】2021-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】アダーホールド， ウルフギャング アール．

(72)【発明者】

【氏名】マユール， アビラシュ ジェー．

(72)【発明者】

【氏名】ワン， イー

(57)【要約】

本開示の態様は、基板の熱処理を補正するためのシステム、方法、及び装置に関する。一態様では、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線が生成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理システムであって、
内部領域を含むチャンバと、
基板支持体と、
複数の加熱ランプと、
前記複数の加熱ランプに対して前記基板支持体の反対側に配置された１又は複数の放射線検出器と、
実行されると、複数の工程を実施させる命令を含むコントローラであって、前記複数の工程は、
前記複数の加熱ランプを使用して、複数の温度にわたって基板を加熱することであって、前記加熱は、前記複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって前記基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む、前記複数の加熱ランプを使用して、複数の温度にわたって基板を加熱することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたって前記基板の透過面から透過された複数の透過放射線値を検出することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる複数の吸収エネルギー値を決定することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる吸収エネルギー曲線を生成することと、
複数の補正吸収率を含む補正吸収率曲線を生成することと、
前記基板の分類を識別することと、
前記補正吸収率曲線を変換することであって、前記変換は、
前記補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を含む記憶された補正係数曲線と比較することと、
変換された補正係数曲線を生成するために、前記補正吸収率曲線を前記記憶された補正係数曲線と融合させることと
を含む、前記補正吸収率曲線を変換することと
を含む、コントローラと
を備えるシステム。

【請求項2】

前記補正吸収率曲線を生成することは、
前記複数の温度の各温度に対して、前記吸収エネルギー曲線の吸収積分値を決定することと、
入射放射線の入射放射線曲線の輻射積分値を決定することと、
複数の補正吸収率を決定するために、前記複数の温度の各温度に対して、前記吸収積分値を前記輻射積分値で除算することと、
前記複数の補正吸収率を前記補正吸収率曲線の一部としてプロットすることと
を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

複数の工程は更に、基板又は第２の基板を熱処理することを含み、前記基板又は前記第２の基板を熱処理することは、
処理温度と、前記処理温度に対応する放射エネルギーを選択することと、
前記処理温度における前記補正吸収率曲線に沿って配置された補正吸収率で前記放射エネルギーを除算することにより、補正放射エネルギーを決定することと、
複数の加熱ランプから前記補正放射エネルギーを輻射することにより、前記基板又は前記第２の基板を前記処理温度まで加熱することと
を含む、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記補正吸収率曲線は、多項式関数によって定義される、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記基板の加熱及び前記複数の透過放射線値の検出の間、前記基板は、前記内部領域の上面に対して距離を置いて位置決めされ、前記距離は１ｍｍ以下である、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

基板の熱処理を補正する方法であって、
複数の温度にわたって基板を加熱することであって、前記加熱は、前記複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって前記基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む、複数の温度にわたって基板を加熱することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたって前記基板の透過面から透過された複数の透過放射線値を検出することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することと、
複数の補正吸収率を含む補正吸収率曲線を生成することと、
前記補正吸収率曲線を変換することであって、前記変換は、
前記補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を含む記憶された補正係数曲線と比較することと、
変換された補正係数曲線を生成するために、前記補正吸収率曲線を前記記憶された補正係数曲線と融合させることと
を含む、前記補正吸収率曲線を変換することと
を含む方法。

【請求項7】

前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる複数の吸収エネルギー値を決定することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる吸収エネルギー曲線を生成することと
を更に含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

補正吸収率曲線を生成することは、
前記複数の温度の各温度に対して、前記吸収エネルギー曲線の吸収積分値を決定することと、
入射放射線の入射放射線曲線の輻射積分値を決定することと、
複数の補正吸収率を決定するために、前記複数の温度の各温度に対して、前記吸収積分値を前記輻射積分値で除算することと、
前記複数の補正吸収率を、前記補正吸収率曲線の一部としてプロットすることと
を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

基板又は第２の基板を熱処理することを更に含み、前記基板又は前記第２の基板を熱処理することは、
処理温度と、前記処理温度に対応する放射エネルギーを選択することと、
前記処理温度における前記補正吸収率曲線に沿って配置された補正吸収率で前記放射エネルギーを除算することにより、補正放射エネルギーを決定することと、
複数の加熱ランプから前記補正放射エネルギーを輻射することにより、前記基板又は前記第２の基板を前記処理温度まで加熱することと
を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記補正放射エネルギーは、１ミクロン未満の波長及び０．０２Ｗ／ｃｍ^２－ｎｍ以上のエネルギーを有する、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記補正吸収率曲線は、多項式関数によって定義される、請求項６に記載の方法。

【請求項12】

前記基板は、シリコン、炭素、ゲルマニウム、リン、ポリシリコン、酸化物、窒化物、金属膜、又はホウ素のうちの１又は複数で形成された透明又は半透明基板である、請求項６に記載の方法。

【請求項13】

前記複数の温度の上限は、前記基板の不透明温度である、請求項６に記載の方法。

【請求項14】

前記補正吸収率曲線を変換することは更に、前記複数の補正吸収率の各補正吸収率に対して、
同じ温度における前記記憶された補正係数曲線に対する前記補正吸収率の比率を決定することと、
前記比率が第１の許容範囲外又は前記第１の許容範囲より狭い第２の許容範囲内にある場合、それぞれの補正吸収率を無視することと
を含む、請求項６に記載の方法。

【請求項15】

前記補正吸収率曲線を前記記憶された補正係数曲線と融合させることは、前記変換された補正係数曲線を生成するために機械学習モデルを実行することを含み、前記機械学習モデルは回帰モデルである、請求項６に記載の方法。

【請求項16】

基板の熱処理を補正するための非一過性コンピュータ可読媒体であって、実行されると、複数の工程を実施させる命令を含み、前記複数の工程は、
複数の温度にわたって基板を加熱することであって、前記加熱は、前記複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって前記基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む、複数の温度にわたって基板を加熱することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたって前記基板の透過面から透過された複数の透過放射線値を検出することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することと、
複数の補正吸収率を含む補正吸収率曲線を生成することと、
前記補正吸収率曲線を変換することであって、前記変換は、
前記補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を含む記憶された補正係数曲線と比較することと、
変換された補正係数曲線を生成するために、前記補正吸収率曲線を前記記憶された補正係数曲線と融合させることと
を含む、前記補正吸収率曲線を変換することと
を含む、非一過性コンピュータ可読媒体。

【請求項17】

前記複数の工程は更に、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる複数の吸収エネルギー値を決定することと、
前記複数の温度の各温度に対して、前記複数の波長にわたる吸収エネルギー曲線を生成することと
を含む、請求項１６に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

【請求項18】

補正吸収率曲線を生成することは、
前記複数の温度の各温度に対して、前記吸収エネルギー曲線の吸収積分値を決定することと、
入射放射線の入射放射線曲線の輻射積分値を決定することと、
複数の補正吸収率を決定するために、前記複数の温度の各温度に対して、前記吸収積分値を前記輻射積分値で除算することと、
前記複数の補正吸収率を前記補正吸収率曲線の一部としてプロットすることと
を含む、請求項１７に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

【請求項19】

複数の工程は更に、基板又は第２の基板を熱処理することを含み、前記基板又は前記第２の基板を熱処理することは、
処理温度と、前記処理温度に対応する放射エネルギーを選択することと、
前記処理温度における前記補正吸収率曲線に沿って配置された補正吸収率で前記放射エネルギーを除算することにより、補正放射エネルギーを決定することと、
複数の加熱ランプから前記補正放射エネルギーを輻射することにより、前記基板又は前記第２の基板を前記処理温度まで加熱することと
を含む、請求項１８に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記補正吸収率曲線は、多項式関数によって定義される、請求項１６に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の態様は、基板の熱処理を補正するためのシステム、方法、及び装置に関する。一態様では、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線が生成される。

【背景技術】

【0002】

［０００２］基板を熱処理するときに、幾つかの処理上の支障が生じ得る。例えば、基板の加熱には時間がかかり、その結果スループットが低下し、コストと遅延が増加する。別の例として、基板の加熱は不均一であることがあり、基板の欠陥及び処理の遅延を引き起こすことがある。別の例として、基板は、処理中に基板が適切に熱を吸収するのに十分な不透明度に達する必要がある。

【0003】

［０００３］基板間のばらつきは、上述の支障を悪化させる可能性がある。例えば、ドーピングの差により、異なる基板を加熱するのに要する時間にばらつきが生じることがある。

【0004】

［０００４］したがって、様々な異なる分類を有する基板の熱処理を補正することを容易にする、改良されたシステム、方法、及び装置が必要である。

【発明の概要】

【0005】

［０００５］本開示の態様は、基板の熱処理を補正するためのシステム、方法、及び装置に関する。一態様では、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線が生成される。

【0006】

［０００６］一実装態様では、基板処理システムは、内部領域を含むチャンバと、基板支持体と、複数の加熱ランプと、複数の加熱ランプに対して基板支持体の反対側に配置された１又は複数の放射線検出器とを含む。本システムは、実行されると、複数の工程を実施させる命令を含むコントローラを含む。複数の工程は、複数の加熱ランプを使用して、複数の温度にわたって基板を加熱することを含む。加熱は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む。複数の工程は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって基板の透過面から透過された複数の透過放射線値を検出することを含む。複数の工程は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することと、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる複数の吸収エネルギー値を決定することと、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる吸収エネルギー曲線を生成することとを含む。複数の工程は、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線を生成することを含む。複数の工程は、基板の分類を識別することと、補正吸収率曲線を変換することとを含む。変換は、補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を有する記憶された補正係数曲線と比較することと、変換された補正係数曲線を生成するために、補正吸収率曲線を記憶された補正係数曲線と融合させることとを含む。

【0007】

［０００７］一実装態様では、基板の熱処理を補正する方法は、複数の温度にわたって基板を加熱することを含み、加熱は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む。本方法は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって基板の透過面から透過された複数の透過放射線値を検出することを含む。本方法は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することと、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線を生成することとを含む。本方法は、補正吸収率曲線を変換することを含む。変換は、補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を含む記憶された補正係数曲線と比較することと、変換された補正係数曲線を生成するために、補正吸収率曲線を記憶された補正係数曲線と融合させることとを含む。

【0008】

［０００８］一実装態様では、基板の熱処理を補正するための非一過性コンピュータ可読媒体は、実行されると、複数の工程を実施させる命令を含む。複数の工程は、複数の温度にわたって基板を加熱することを含み、加熱は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む。複数の工程は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたって基板の透過面から透過された複数の透過放射線値を検出することを含む。複数の工程は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することと、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線を生成することとを含む。複数の工程は、補正吸収率曲線を変換することを含む。変換は、補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を有する記憶された補正係数曲線と比較することと、変換された補正係数曲線を生成するために、補正吸収率曲線を記憶された補正係数曲線と融合させることとを含む。

【0009】

［０００９］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示された実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより具体的に説明する。しかし、添付の図面は例示的な実施形態を示すものに過ぎず、したがって、その範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】一実装態様に係るチャンバの部分概略斜視図である。

【図1B】一実装態様に係る図１Ａに示すチャンバの内部領域に配置された基板の部分概略図である。

【図2】一実装態様に係る基板の熱処理を補正する方法の概略的なグラフ図である。

【図3】一実装態様に係る放射線源のエネルギー対波長を示すグラフの概略図である。

【図4】一実装態様に係る透過放射線対波長を示すグラフの概略図である。

【図5】一実装態様に係る吸収エネルギー対波長を示すグラフの概略図である。

【図6】一実装態様に係る吸収積分値対温度を示すグラフの概略図である。

【図7】一実装態様に係る補正吸収率対温度を示すグラフの概略図である。

【図8】一実装態様に係る検出信号対ドーピングレベルを示すグラフの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［００１９］理解を容易にするために、可能な限り、図面に共通の同一要素を示すのに同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び特徴は、更に詳述することなく、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。

【0012】

［００２０］本開示の態様は、基板の熱処理を補正するためのシステム、方法、及び装置に関する。一態様では、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線が生成される。補正吸収率曲線を使用して、選択された処理温度において、選択された放射エネルギーを補正吸収率曲線に沿って配置された補正吸収率で除算することによって、補正放射エネルギーが決定される。選択された放射エネルギーは、選択された処理温度に対応する。補正放射エネルギーを使用して、熱処理中のある分類の基板を加熱する。

【0013】

［００２１］図１Ａは、一実装態様に係るチャンバ１００の部分概略斜視図である。チャンバ１００は、基板を熱処理するためのシステムの一部である。チャンバ１００は、急速熱処理（ＲＴＰ）チャンバであり得る。チャンバ１００は、ある波長範囲（例えば、１又は２を超える主波長）において基板（例えば、シリコン基板）を透過した放射線のスペクトルを測定して基板の温度を推測する、連続スペクトル透過型高温測定（「ＣＳＴＰ」）を実施するように構成され得る。

【0014】

［００２２］チャンバ１００は、ランプアセンブリ１１０、チャンバ本体１２０及び基板支持体１８２を含む。図１Ａに示す実装態様では、基板支持体１８２はアセンブリである。明瞭化のため、チャンバ１００は断面化されており、図１Ａにはチャンバ本体１２０の上部のみが図示されている。ランプアセンブリ１１０は複数の加熱ランプ１１１を含み、各ランプ１１１はそれぞれの反射管１１２内に位置決めされている。加熱ランプ１１１は、タングステンハロゲン等の白熱ランプ、又は放電ランプ等の他の高出力ランプであってよい。反射管１１２は、水冷ハウジング１１４内にハニカム配列１１３で配置されている。薄い窓１１５がランプアセンブリ１１０の底面を形成し、ランプアセンブリ１１０をチャンバ１００の内部領域１１８にしばしば存在する真空環境から分離している。石英は赤外光に対して透明であるため、石英を窓１８１に使用することができる。ランプアセンブリ１１０は、チャンバ本体１２０の上面に真空気密状態で取り付けられている。

【0015】

［００２３］チャンバ本体１２０は、チャンバ１００の壁及び床、ならびに基板開口部１２１及び排気開口部１２２を含む。基板は、基板開口部１２１を通してチャンバ１００の内部領域１１８に供給され、そこから取り出される。ガス回路の一部等の真空ポンプ（図示せず）は、排気開口部１２２を通してチャンバ１００からガスを排気する。基板開口部１２１と排気開口部１２２を密閉するために、スリットバルブ又はゲートバルブ（図示せず）が使用され得る。

【0016】

［００２４］基板支持体１８２は、チャンバ本体１２０内及び内部領域１１８に配置される。基板支持体１８２は、エッジリング１３１、回転可能な石英シリンダ１３２、反射板１３３、及びフォトプローブ１３４（例えば、光ファイバ）のアレイを含む。エッジリング１３１は回転可能な石英シリンダ１３２の上に載っている。回転可能な石英シリンダ１３２は、基板処理中にオプションで回転して、チャンバ１００の熱の非対称性の基板への影響を最小限に抑えやすくすることによって、熱処理中の基板温度の均一性の最大化を促進することができる。反射板１３３は、基板の約５ｍｍ下に位置決めすることができる。フォトプローブ１３４は、反射板１３３を貫通して延在し、熱処理中に基板の底部に向けられる。フォトプローブ１３４は、熱処理中に基板温度、基板吸収率（複数可）、基板の表側輻射率、及び／又は反射率を決定するために、基板からの放射エネルギーを１又は複数の放射線検出器（例えば、放射線検出器１３７）に伝送する。放射線検出器１３７は透過型高温計であってよい。放射線検出器は、選択された波長範囲（例えば、約２００ｎｍから約５０００ｎｍの波長）の基板裏側からの広帯域輻射を測定する。フォトプローブ１３４は、チャンバ１００内及び内部領域１１８に配置されている。

【0017】

［００２５］放射線検出器１３７は、約１００℃から約６００℃、例えば約４００℃の基板温度において吸収ギャップの波長に高感度なスペクトル応答を提供し得るフィルタを含み得る。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、放射線検出器１３７は光検出器を含む。光検出器は、シリコン（Ｓｉ）光検出器、ゲルマニウム（Ｇｅ）光検出器、硫化鉛（ＰｂＳ）光検出器、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）光検出器、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）光検出器、及び／又はアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）光検出器であり得る。他の実施例と組み合わせることができる一実施例では、光検出器はシリコンフォトダイオード又はＩｎＧａＡｓフォトダイオードである。フィルタは、光検出器とビームスプリッタとの間に配置することができる。本開示は、フィルタ及び／又はビームスプリッタを省略できることを想定する。シリコンフォトダイオードは、約０．４ミクロンから約１．１ミクロンの範囲内の波長検出帯域を有していてよい。ＩｎＧａＡｓフォトダイオードは、約０．８ミクロン（０．９ミクロン等）から約１．８ミクロン（１．７ミクロン等）の範囲内の波長検出帯域を有していてよい。

【0018】

［００２６］チャンバ１００は、広いスペクトル（例えば、約１０００ｎｍから約１７００ｎｍの波長を含む）の中赤外放射線を生成する低発散の連続体放射線源を含み得る。連続体放射線源は、高度にコリメートされた放射線を輻射し得る、又は、高度にコリメートされた放射線を生成するための光学系を含み得る。コリメートされた放射線は、ビームガイド（例えば、シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ等）を通して、内部領域１１８に配置された基板上に伝送される。基板は、シリコン、炭素、ゲルマニウム、リン、ポリシリコン、酸化物、窒化物、金属膜、及び／又はホウ素のうちの１又は複数で形成される透明基板又は半透明基板である。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、基板はシリコン基板である。基板の金属膜は、チタン、窒化チタン（ＴｉＮ）、コバルト、ニッケル、タングステン、銅、マンガン、及び／又は他の適切な金属（複数可）のうちの１又は複数を含む。

【0019】

［００２７］コリメートされた放射線の一部は、基板を透過し得る。透過放射線の振幅は、基板の温度及び入射放射線の波長の関数であってよい。フォトプローブ１３４（例えば、ライトパイプ）は、透過放射線を受光するようにアライメントされ得る。例えば、フォトプローブ１３４はビームガイドにアライメントされ得る。

【0020】

［００２８］フォトプローブ１３４は、（基板の透過面から透過した）透過放射線を１又は複数の分光計に方向づけすることができる。例えば、フォトプローブ１３４は、透過放射線を回折格子に方向づけすることができる。回折格子は、透過放射線を波長の関数として異なる方向に分離することができる。コリメートレンズは、回折された放射線を１又は複数の集点に集光することができる。次いで、１又は複数の光検出器が、放射線を方向の関数として測定し、それによって波長の関数となる。例えば、ヒ化インジウムガリウムのリニアアレイをコリメートレンズの後方焦点面に位置決めして、エネルギーを波長の関数として測定することができる。透過放射線の（波長の関数としての）エネルギースペクトルは、入射放射線のエネルギースペクトルと比較することができる。入射放射線は、基板に入射する光源放射線である。

【0021】

［００２９］２つのエネルギースペクトルを使用して、基板の透過率を波長の関数として計算することができる。基板の透過率を使用して、基板の吸収率を決定することができる。透過率を使用して、基板の温度を推測することもできる。幾つかの実施形態では、基板のゾーンを識別することができ、各ゾーンに対してＣＳＴＰを行って、基板の温度マップを作成することができる。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、より長い波長（例えば１０８０ｎｍを超える）の光源放射線を用いることができる。

【0022】

［００３０］図１Ａに示すように、基板支持体１８２は、処理領域１３５を画定していてよく、工程中、それに近接して基板が配置され得る。図示したように、連続体放射線源１５０はチャンバ１００の外側に配置されている。連続体放射線源１５０は、ランプアセンブリ１１０の内部に配置され得る、ランプアセンブリ１１０に取り付けられ得る、ランプアセンブリ１１０のすぐ外側にあり得る、あるいは、動作仕様に合わせて他の様式で位置していてよい。

【0023】

［００３１］連続体放射線源１５０は、光源マニホールド１７９に入力するための光源放射線を生成するように構成される。連続体放射線源１５０は、連続体レーザ又は適切に蛍光体コーティングされた発光ダイオード（「ＬＥＤ」）、又は高出力ハロゲン源等の量子輻射源であってよい。光源放射線は、光源マニホールド１７９を通って移動し、最終的に、基板の受光面の入射領域に（例えば、処理領域１３５に近接して）入射放射線として到達する。他の実施例と組み合わせることができる一実施例では、光源マニホールド１７９は、反射管１１２と共に散在する複数のビームガイド１１５を含む。コリメートレンズ１２９は、ビームガイド１１５の端部（例えば、処理領域１３５に最も近い端部）に位置していてよい。コリメートレンズ１２９は、基板の受光面の入射領域上に光源放射線を方向づけすることができる。各ビームガイド１１５から向けられた光源放射線の一部は、基板の受光面から基板の反対側の透過面に透過し得る。例えば、光源放射線は、入射領域において基板の受光面に入射することができ、透過放射線は、出射領域において基板の透過面から出射することができる。

【0024】

［００３２］複数のフォトプローブ１３４は、各フォトプローブ１３４の端部が基板の透過面に近接して配置され得る。例えば、各フォトプローブ１３４は、基板の透過面から透過した透過放射線を検出するために、それぞれのビームガイド１１５にアライメントされ得る。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、光源マニホールド１７９の各ビームガイド１１５は、アライメントされたフォトプローブ１３４を有する。本開示は、フォトプローブ１３４よりも多くのビームガイド１１５が存在し得ることを想定している。本開示は、ビームガイド１１５よりも多くのフォトプローブ１３４が存在し得ることを想定している。フォトプローブ１３４の集合体は、検出器マニホールド１３０を構成し得る。透過放射線は、検出器マニホールド１３０を通って移動し、最終的に１又は複数の放射線検出器１３７に到達し得る。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、単一の放射線検出器１３７が、全てのフォトプローブ１３４からの透過放射線を受光し得る。本開示は、複数の放射線検出器１３７を使用できることを想定している。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、検出器マニホールド１３０は、フォトプローブ１３４のサブセットを各放射線検出器１３７に接続する。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、検出器マニホールド１３０は、単一のフォトプローブ１３４を各放射線検出器１３７に接続する。検出器マニホールド１３０は、光スプリッタを使用して、１つのフォトプローブ１３４からの透過放射線を複数の放射線検出器１３７に供給することができる。検出器マニホールド１３０は、光コンバイナを使用して、複数のフォトプローブ１３４からの透過放射線を単一の放射線検出器１３７に供給することができる。

【0025】

［００３３］連続体放射線源１５０は、光源放射線がバックグラウンド放射線よりも選択され得る、及び／又はバックグラウンド放射線から区別され得るように構成され得る。例えば、連続体放射線源１５０は、いかなるバックグラウンド放射線も比較において無視できるように明るい放射線源であってよい。別の例として、校正及び／又は正規化のためのバックグラウンド放射線のサンプリングを容易にするために、連続体放射線源１５０を周期的にオフにすることができる。連続体放射線源１５０は、高出力放射源、例えばレーザ及び／又はＬＥＤ等の量子源であってよい。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、連続体放射線源１５０は、放射線検出器１３７のスペクトル特性と一致するように、又は他の方法で補完するように選択された波長の光源放射線を輻射する。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、連続体放射線源１５０は、基板を通って放射線検出器１３７によって受光されるように放射線を方向づけする、例えばコリメートされた又は部分的にコリメートされた放射線源等の指向性放射線源である。コリメーションは、放射線を放射線検出器１３７の開孔数に一致させるように選択することができる。コリメーションは、システムの信号対雑音比を改善することができる。

【0026】

［００３４］光源マニホールド１７９及び／又はビームガイド１１５は、光源放射線を処理領域１３５に近接する複数の位置に同時に又は順次に方向づけするように構成され得る。検出器マニホールド１３０及び／又はフォトプローブ１３４は、処理領域１３５に近接する複数の位置から同時に又は順次に透過放射線を受光するように構成され得る。

【0027】

［００３５］放射線検出器１３７は、透過放射線（基板から透過）を波長の関数として測定することができる。透過放射線の（波長の関数としての）エネルギースペクトルは、入射放射線のエネルギースペクトルと比較され得る。例えば、入射放射線のエネルギースペクトルを直接及び／又は同時に取得することができる。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、光源エネルギースペクトルの直接測定を提供するために、光源マニホールド１７９の一部が検出器マニホールド１３０の一部に結合される。光源エネルギースペクトルの測定は、透過放射線のエネルギースペクトルの測定と同時に、又はほぼ同時に行うことができる。

【0028】

［００３６］基板の熱処理を補正する方法の間、光源放射線は、加熱ランプ１１１及び／又は連続体放射線源１５０から基板に方向づけされる。内部領域１１８に配置された基板は、加熱ランプ１１１に面する受光面と、反射板１３３に面する透過面とを含む。光源放射線の入射放射線は、基板によって受光され、基板を透過し、基板からフォトプローブ１３４に伝送される。２つのエネルギースペクトル（入射放射線のスペクトル及び透過放射線のスペクトル）を使用して、基板の透過率を波長の関数として計算することができる。基板を通る基板からの透過放射線の透過率を使用して、基板の吸収率が決定される。計算された透過率を使用して、基板の温度が推測される。

【0029】

［００３７］測定信号の冗長性が生成され得る。冗長測定信号は、透過放射線のエネルギースペクトルを入射放射線のエネルギースペクトルと比較することによって生成され得る。より多くの冗長信号によって、基板温度、基板吸収率（複数可）、基板反射率、及び／又は基板輻射率をより正確に測定することが可能になり得る。放射線検出器１３７を既知の標準に校正することによって、透過光の測定されたエネルギースペクトルから基板の吸収率を決定すること、及び／又は温度を推測することが支援され得る。基板を既知の温度に加熱し、その既知の温度における透過放射線のエネルギースペクトルを決定し、記憶することができる。複数の既知の温度におけるエネルギースペクトルを記憶することにより、校正曲線を構築することができる。次に、この校正曲線を用いて、同じ透過率、又は好適に類似した透過率を有する後続の基板の吸収率及び／又は温度を決定することができる。記憶された値（記憶された透過放射線値及び／又は吸収率値等）を用いて、後続の基板の１又は複数の分類を識別することができる。基板の１又は複数の分類は、基板の吸収された放射線を既知の信号対ドーピングレベル曲線（グラフ８００等）と比較することによって識別することができる。１又は複数の分類の識別により、吸収された放射線を決定するための輻射率を検出するために使用される光検出器の波長にわたる光感度範囲が明らかになり得る。分類（複数可）により、後続の基板のドーピングの度合いが示され得る。平衡状態又は非平衡状態の条件を制御し、上記条件を測定されたエネルギースペクトルに関連付けることによって、平衡及び非平衡測定値を校正することができる。

【0030】

［００３８］チャンバ１００を有するシステムは、チャンバ１００に結合されたコントローラ１９０を含む。コントローラ１９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１９１、命令を含むメモリ１９２、及びＣＰＵ１９１の支援回路１９３を含む。コントローラ１９０は、連続体放射線源１５０、放射線検出器１３７、及び／又は加熱ランプ１１１を直接、又は他のコンピュータ及び／又はコントローラを介して制御する。コントローラ１９０は、様々なチャンバ及び機器を制御するために産業環境で使用される任意の形態の汎用コンピュータプロセッサ、及びその上又は中のサブプロセッサである。

【0031】

［００３９］メモリ１９２、又は非一過性コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、フラッシュドライブ、又はローカルもしくはリモートの任意の他の形態のデジタルストレージ等の容易に入手可能なメモリのうちの１又は複数である。支援回路１９３は、ＣＰＵ１９１（プロセッサ）を支援するためにＣＰＵ１９１に結合されている。支援回路１９３は、キャッシュ、電源、クロック回路、入出力回路及びサブシステム等を含む。基板処理パラメータ（処理温度－例えばアニール温度、基板ドーピング、基板透過率、基板表側輻射率、基板吸収率、基板厚さ、及び／又は基板反射率等）及び工程は、コントローラ１９０を、ガス回路（１又は複数のガス供給及び／又は真空ポンプを含む）及びチャンバ１００等のシステムの動作を制御する特定目的コントローラに変えるために実行又は起動されるソフトウェアルーチンとしてメモリ１９２に記憶される。基板処理パラメータは既知であり得る、又は熱処理中に測定され得る。コントローラ１９０は、本明細書に記載の方法のいずれかを実施するように構成される。メモリ１９２に記憶された命令は、実行されると、方法２００の工程２０３～２１７のうちの１又は複数を実施させる。

【0032】

［００４０］本明細書に記載の様々な工程（方法２００の工程２０３～２１７等）は、コントローラ１９０を使用して自動的に実施され得る。コントローラ１９０は、チャンバ１００で熱処理される各基板に方法２００を実施するように構成され得る。

【0033】

［００４１］コントローラ１９０は、方法２００に関連して説明する１又は複数の態様をグラフ及び／又は表の形態でディスプレイ（ユーザインターフェース等）に出力及び表示することができる。例えば、コントローラ１９０は、以下に説明するグラフ３００～７００のうちの１つと同様のグラフをディスプレイに表示することができる。

【0034】

［００４２］コントローラ１９０のメモリ１９２に記憶される命令は、本明細書に記載の工程に加えて実行され得る１又は複数の機械学習／人工知能アルゴリズム（以下に説明する回帰機械学習モデル等）を含み得る。一例として、コントローラ１９０によって実行される機械学習／人工知能アルゴリズムは、チャンバ１００で熱処理される基板の異なる分類に対して、基板処理パラメータ（処理温度－例えばアニール温度、基板ドーピング、基板透過率、基板表側輻射率、基板吸収率、基板厚さ、及び／又は基板反射率等）を考慮し、重み付けし、更新し、記憶することができる。別の例として、コントローラ１９０によって実行される機械学習／人工知能アルゴリズムは、チャンバ１００で熱処理される基板の補正吸収率曲線を連続的に生成及び変換することができる。別の例として、コントローラ１９０によって実行される機械学習／人工知能アルゴリズムは、基板の不透明度を監視して、複数の温度に対して使用する上限を決定することができる。

【0035】

［００４３］図１Ｂは、一実装態様に係る図１Ａに示すチャンバ１００の内部領域１１８に配置された基板１２８の部分概略図である。基板１２８は、図１Ｂにおいて、上昇した処理位置に図示されており、基板１２８を、リフトピン１４７（図１Ａでは２本示す）を用いてエッジリング１３１の上方に上昇させることにより、基板１２８はエッジリング１３１から間隙を置いて配置される。本開示は、基板１２８を昇降させるために３つ以上のリフトピン１４７を使用できることを想定している。基板１２８を（リフトピン１４７を用いて）下降させて、下降した処理位置でエッジリング１３１上に支持させることができる。基板１２８の温度は、下降した処理位置で測定することができ、方法２００の工程は、上昇した処理位置で実施することができる。基板１２８は、受光面１２６及び透過面１２７を含む。以下に説明する熱処理及び方法２００は、基板１２８が上昇した処理位置にある間に実施される。図１Ｂに示す上昇した処理位置において、基板１２８は、以下に説明する方法２００を実施する間、内部領域１１８の上面１３９に対して距離Ｄ１に位置決めされる。距離Ｄ１は１ｍｍ以下である。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、距離Ｄ１は０．１ｍｍから１ｍｍの範囲内である。図１Ｂに示す実装態様では、上面１３９は窓１８１の下面である。基板１２８の下降した処理位置では、距離Ｄ１は、例えば約２４ｍｍまで増加する。

【0036】

［００４４］距離Ｄ１により、光源放射線を基板１２８の周囲ではなく、入射放射線として基板１２８の方へ方向づけすることが容易になる。距離Ｄ１により、加熱ランプ１１１の電力供給中のエッジリング１３１の加熱を低減することが容易になる。距離Ｄ１により、基板１２８をアニール温度まで迅速、効率的、かつ均一に加熱し、熱処理を正確に補正することが容易になる。

【0037】

［００４５］図２は、一実装態様に係る基板の熱処理を補正する方法２００の概略図である。工程２０３は、複数の温度にわたって基板を加熱することを含む。複数の温度の上限は、基板の不透明温度（Opacity temperature）である。加熱は、複数の温度の各温度に対して複数の波長にわたって基板の受光面に入射放射線を方向づけすることを含む。入射放射線は、複数の加熱ランプ及び／又は加熱ランプに加えて使用される放射線源（連続体放射線源等）を使用して基板に方向づけされる。複数の温度の各温度は既知である、又は１又は複数の高温計を用いて測定される。工程２０５は、基板の透過面から透過された（例えば、輻射された）複数の透過放射線値を検出することを含む。複数の透過放射線値は、複数の温度の各温度に対して複数の波長にわたって検出される。吸収率が輻射率と等しいことから、透過放射線値を用いて、複数の温度の各温度に対して複数の波長にわたって複数の吸収放射線値が決定される。

【0038】

［００４６］工程２０７は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる複数の吸収エネルギー値を決定することを含む。

【0039】

［００４７］工程２０９は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる吸収エネルギー曲線を生成することを含む。

【0040】

［００４８］工程２１１は、複数の温度の各温度に対して、複数の波長にわたる複数の吸収率を決定することを含む。

【0041】

［００４９］工程２１３は、複数の補正吸収率を有する補正吸収率曲線を生成することを含む。補正吸収率曲線の生成は、複数の温度の各温度に対して、（工程２０９の）吸収エネルギー曲線の吸収積分値を決定することと、基板に入射する入射放射線の入射放射線曲線の輻射積分値を決定することとを含む。補正吸収率曲線の生成は、複数の補正吸収率を決定するために、複数の温度の各温度に対して、吸収積分値を輻射積分値で除算することと、複数の補正吸収率を補正吸収率曲線の一部としてプロットすることとを含む。

【0042】

［００５０］補正吸収率曲線は、複数の補正吸収率を接続する多項式関数（２次関数等）によって定義される。複数の補正吸収率を接続し、補正吸収率曲線を生成するために、滑らかな曲線フィッティングが使用され得る。回帰機械学習モデルを使用して、複数の補正吸収率を接続し、補正吸収率曲線を生成することができる。

【0043】

［００５１］工程２１４は、基板の分類を識別することを含む。透過放射線値（輻射率は吸収率に等しいので、吸収放射線値と呼ぶことができる）、吸収エネルギー値、吸収エネルギー曲線、吸収率、及び／又は補正吸収率を使用して、基板の分類を識別することができる。一例として、基板の分類を識別するために使用できる既知のデータがなくても、基板を識別することができる。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、光検出器の検出信号対ドーピングレベルのグラフ（図８に示すグラフ８００等）を使用して、基板のドーピングレベルを識別する。基板が加熱されている間に、光検出器（グラフを作成するために使用されるものと同じもの）が透過信号を測定する。透過信号は、検出信号対ドーピングレベルのグラフ（図８に示すグラフ８００等）と比較され、基板のドーピングレベルが決定される。識別されたドーピングレベルを用いて、記憶されたグラフとしてメモリに記憶されたグラフ４００～７００を検索する等して、基板について１又は複数のグラフ４００～７００を識別することができる。グラフ４００～７００を基板について予測することができ、グラフ４００～７００を使用して基板を熱処理することができる。グラフ４００～７００は、実施されている方法２００の１又は複数の反復で決定されたグラフと融合させることができる。

【0044】

［００５２］説明したように、識別された基板の分類は、基板のドーピングの度合いを示し得る。高いドーピングレベルを有する基板は、より低いドーピングレベルを有する基板よりも、より多くの放射線をより高い割合で吸収することができるため、放射線の吸収が高いほど、基板のドーピングの度合いが高いことを示し得る。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、低い透過放射線値及び／又は高い補正吸収率は、ドーピングの度合いが高いことを示している。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、放射線吸収の増加は、１Ｅ１８以上のドーピングレベルを有する基板を示す。

【0045】

［００５３］工程２１４は、工程２０３～２１３、２１５、及び／又は２１７の工程と少なくとも部分的に同時に実施することができる。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、工程２１４の基板の分類の識別は、単一温度、例えば２０℃の単一温度において工程２０３～２１３の一部を実施することを含む。上記実施形態では、複数の温度（摂氏４００度等）の他の温度に対する工程２０３～２１３のデータ（透過放射線値等）が、工程２１４で識別された分類を用いて予測され、及び／又はメモリから検索される。

【0046】

［００５４］工程２１５は、補正吸収率曲線を変換することを含む。変換することは、補正吸収率曲線を、複数の記憶された補正係数を有する記憶された補正係数曲線と比較することを含む。記憶された補正係数曲線及び／又は複数の記憶された補正係数は、工程２１４で識別された分類を使用してメモリから予測及び／又は検索されるデータの少なくとも一部であり得る。補正吸収率曲線を変換することは、複数の補正吸収率の各補正吸収率に対して、同じ温度における記憶された補正係数曲線に対する補正吸収率の比率を決定することを含む。補正吸収率曲線を変換することは、複数の補正吸収率の各補正吸収率に対して、比率が第１の許容範囲外又は第１の許容範囲より狭い第２の許容範囲内にある場合、それぞれの補正吸収率を無視することを含む。第１の許容範囲は０．７から１．３であり、第２の許容範囲は０．９９５から１．００５である。それぞれの補正吸収率は、比率が第１の許容範囲内にあり、かつ第２の許容範囲外にある場合に受け入れられる。他の第１及び第２の許容範囲も想定される。第１及び第２の許容範囲は、ユーザによって設定することができる、及び／又は、例えば機械学習モデルによって決定することができる。第１及び第２の許容範囲は、校正工程の以前の反復からの既存の比率データに対して過去の偏差演算を実施することによって決定することができる。

【0047】

［００５５］それぞれの補正吸収率が無視される場合、それぞれの補正吸収率は補正吸収率曲線から省略される。変換することは、変換された補正係数曲線を生成するために、補正吸収率曲線を記憶された補正係数曲線と融合させることを含む。補正吸収率曲線と記憶された補正係数曲線との融合は、変換された補正係数曲線を生成するために機械学習モデルを実行することを含む。機械学習モデルは、回帰モデル及び分類モデルである。機械学習モデルを実施することは、分類を決定する（記憶されたデータを有し得る）ことと、分類において回帰を実施すること（記憶されたデータに関連して新たなデータを用いて回帰を実施することを含み得る）とを含む。機械学習モデルは、例えば、データの前処理、（分類決定のための）コンテキスト情報の入力チャネル、及び学習セットの定義を含み得る。機械学習モデルは、利用可能な新たなデータセットごとに連続的に実施することができる、又は専用の訓練期間中に実施することができる。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、融合は、複数の補正吸収率と複数の記憶された補正係数とを重み付けして平均化することを含む。

【0048】

［００５６］複数の補正吸収率及び複数の記憶された補正係数を重み付けして平均化することは、平均化を実施する前に、複数の補正吸収率及び複数の記憶された補正係数に重みを割り当てることを含む。割り当てられた重みは、複数の記憶された補正係数の継続時間及び上述の比率を考慮し得る。

【0049】

［００５７］変換された補正係数曲線は、基板（及び同じ分類の他の基板）に対して調整され、記憶され、同じ分類の他の基板の熱処理に使用され得る。

【0050】

［００５８］工程２０３～２１５は、基板を下降処理位置に下降させる前の、基板が上昇処理位置にある間に実施することができる。工程２０３～２１５は、基板を室温から、先行する基板の処理のために到達したエッジリングの温度に対応する上昇した温度（３００℃等）まで加熱することを含み得る。基板を上昇した温度まで加熱することにより、工程の失敗を低減し、処理の非効率性を低減し、基板の欠陥を低減することが容易になる。工程２１７は、基板又は第２の基板を熱処理することを含む。基板又は第２の基板の熱処理は、処理温度及び処理温度に対応する放射エネルギーを選択することを含む。第２の基板の熱処理は、処理温度において補正吸収率曲線に沿って配置された補正吸収率で放射エネルギーを除算することによって補正放射エネルギーを決定することを含む。補正放射エネルギーは、１ミクロン未満の波長及び０．０２Ｗ／ｃｍ^２－ｎｍ以上、例えば０．０４Ｗ／ｃｍ^２－ｎｍ以上のエネルギーを有する。方法２００の工程２１７は、ランプによって輻射される放射線の波長を変更すること、及び／又は１又は複数のランプに印加されるランプ電圧を変更すること等によって、熱処理中に１又は複数のランプによって輻射される光源放射線を補正する（及び入射放射線を補正する）ことを含み得る。光源放射線（及び入射放射線）の補正により、基板を加熱するための実質的に均一（例えば、一定）で迅速な目標昇温速度の達成が容易になり得る。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、波長を下方にシフトさせる、及び／又はランプ電圧を増加させる。目標昇温速度は、基板を、事前の処理から生じるエッジリングと同じ温度（摂氏４００度から摂氏６００度の範囲内等）になるように加熱することができる。

【0051】

［００５９］（基板及びエッジリングの各々に対する）昇温速度は、基板又はエッジリングの温度、時間、基板のドーピングレベル、基板又はエッジリングの吸収率、ランプ電圧、及び基板又はエッジリングの反射率に依存する。昇温速度は、基板とエッジリングの各々に対して決定され、基板の温度が目標時間内にエッジリングの温度まで加熱されるように比較され得る。

【0052】

［００６０］工程２１７の熱処理は、上昇処理位置にある間に基板又は第２の基板を目標温度（エッジリングの温度等）まで加熱し、基板又は第２の基板をエッジリング上で回転させながら、基板又は第２の基板の追加の熱処理のために基板（又は第２の基板）をエッジリング（下降処理位置）まで下降させることを含み得る。

【0053】

［００６１］目標昇温速度を達成するための光源放射線の補正は、機械学習モデルを使用して実施することができる。

【0054】

［００６２］第２の基板の熱処理は、複数の加熱ランプから補正放射エネルギーを輻射することによって、第２の基板を処理温度まで加熱することを含む。処理温度は、１００℃から６００℃、例えば３００℃から６００℃の範囲内である。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、処理温度は４００℃である。第２の基板は、２５秒以下の時間で周囲温度（室温等）から処理温度まで加熱される。

【0055】

［００６３］本開示は、工程２０３～２１５が、工程２１７の前、工程２１７の間、又は工程２１７の後に、第２の基板に関連して実施され得ることを想定する。本開示は、工程２０３～２１７が、複数の基板（１０００枚の基板等）に関連して連続的に実施され得ることを想定する。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、複数の基板の各々に対して、機械学習モデルを使用して補正吸収率曲線を生成及び変換することができる。変換された補正係数曲線は、後続の補正吸収率曲線と融合させるために、記憶された補正係数曲線として記憶され得る。

【0056】

［００６４］本開示は、方法２００の反復中に、方法２００の１又は複数の工程２０３～２１５を省略することができることを想定する。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、工程２０３～２１１が省略され、特定の態様が既知であり、かつ／又は記憶され（吸収エネルギー値、吸収エネルギー曲線、及び複数の吸収率等）、工程２１３～２１７が方法２００の反復中に実施される。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、工程２０３～２１３は省略され、特定の態様は既知であり、かつ／又は記憶され（補正吸収率曲線及び複数の補正吸収率等）、工程２１５、２１７は方法２００の反復中に実施される。

【0057】

［００６５］図３は、一実装態様に係る放射線源のエネルギー対波長を示すグラフ３００の概略図である。グラフ３００は、１又は複数の加熱ランプである１又は複数の放射線源に対する複数の入射放射線曲線３１０～３１３を含む。各入射放射線曲線３１０～３１３は、１又は複数の加熱ランプに電力を供給するために印加される異なるランプ電圧に対応する。一例として、各入射放射線曲線３１０～３１３は、最大電圧のパーセンテージに対応し得る。グラフ３００の縦軸は、１又は複数の放射線源によって輻射された入射放射線の輻射エネルギー（単位：Ｗ／（ｃｍ^２－ｎｍ））のプロットであり、グラフ３００の横軸は、１又は複数の放射線源によって輻射された入射放射線の波長（単位：ｎｍ）のプロットである。

【0058】

［００６６］図４は、一実装態様に係る吸収放射線対波長を示すグラフ４００の概略図である。グラフ４００は、複数の線４１１～４１６を含む。線４１１～４１６の各線は、複数の温度のうちの１つの温度に対応する。温度は、基板が加熱される温度である。グラフ４００の縦軸は、基板の透過面から輻射され、１又は複数の放射線検出器によって検出された吸収放射線値（輻射率１．０を有する黒体に対するパーセンテージで、吸収率又は輻射率係数と呼ぶことができる）のプロットである。グラフ４００の横軸は、１又は複数の放射線検出器によって検出された吸収放射線の波長（ｎｍ）のプロットである。

【0059】

［００６７］線４１１～４１６の各々は、それぞれの温度に対する複数の波長にわたる複数の吸収放射線値を示している。グラフ４００において、線４１１は３５０℃に対応し、線４１２は４００℃に対応し、線４１３は４５０℃に対応し、線４１４は５００℃に対応し、線４１５は５５０℃に対応し、線４１６は６００℃に対応する。本開示は、２０℃、５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、６５０℃、７００℃、及び／又は７５０℃に対応する線もグラフ４００にプロットされ得ることを想定している。

【0060】

［００６８］図５は、一実装態様に係る吸収エネルギー対波長を示すグラフ５００の概略図である。グラフ５００は、複数の線５１１～５１６を含む。線５１１～５１６の各線は、複数の吸収エネルギー値を有する吸収エネルギー曲線である。

【0061】

［００６９］線５１１～５１６の各線は、複数の温度のうちの１つの温度に対応する。温度は、基板が加熱される温度である。グラフ５００の縦軸は、基板の吸収エネルギー値（単位：Ｗ／（ｃｍ^２－ｎｍ））のプロットである。グラフ５００の横軸は、吸収放射線の波長（単位：ｎｍ）のプロットである。各吸収エネルギー値は、グラフ３００の輻射エネルギーを、同じ波長及び同じ温度におけるグラフ４００に示す基板の輻射率で積分することによって決定される。

【0062】

［００７０］基板への入射放射線Ｉの関係は、以下のアルゴリズムで示される：
Ｉ＝Ａ＋Ｔ＋Ｒ（式１）
上記式において、Ａは基板を加熱する吸収放射線、Ｔは基板を透過して１又は複数の放射線検出器によって検出された透過放射線、Ｒは受光面１２６から反射される反射放射線である。反射放射線Ｒは、基板のランプ側に配置された１又は複数の放射線検出器によって検出することができる。基板に対する透過放射線Ｔの関係は、基板を通過するある波長の光放射線に対して以下のアルゴリズムによって示される：
Ｔ（α，χ）＝ｅ^－α・χ（式２）
上記式において、αは吸収係数、χは基板の厚さである。吸収係数αは、吸収放射線Ａを、１又は複数の加熱ランプによって輻射される基板への入射放射線Ｉで除算したものである。

【0063】

［００７１］式１を用いると、吸収放射線Ａは以下のアルゴリズムで表すことができる：
Ａ＝Ｉ－Ｔ－Ｒ（式３）

【0064】

［００７２］吸収放射線Ａは、放射線の波長λ、透過放射線Ｔ、及び基板の材料（ドーピングレベルを含み得る）の関数として計算することができる。反射放射線Ｒは、放射線の波長λ、透過放射線Ｔ、及び基板の材料（ドーピングレベルを含み得る）の関数として計算することができる。反射放射線Ｒの一次値は一定であり、ゼロであると仮定することができる。他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、本開示によれば、吸収放射線Ａは、透過放射線Ｔの負の値に等しいと推定することができる。

【0065】

［００７３］線５１１～５１６の各線は、それぞれの温度に対する複数の波長にわたる吸収エネルギー値（吸収放射線Ａ）を示す。グラフ５００において、線５１１は３５０℃に対応し、線５１２は４００℃に対応し、線５１３は４５０℃に対応し、線５１４は５００℃に対応し、線５１５は５５０℃に対応し、線５１６は６００℃に対応する。本開示は、２０℃、５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、６５０℃、７００℃、及び／又は７５０℃に対応する線もグラフ５００にプロットされ得ることを想定している。

【0066】

［００７４］図６は、一実装態様に係る吸収積分値対温度を示すグラフ６００の概略図である。グラフ６００は、複数の吸収積分値６１１～６２６を含む。各吸収積分値６１１～６２６は、複数の温度のうちの１つの温度に対応する。各吸収積分値６１１～６２６は、同じ温度に対応するそれぞれの線５１１～５１６（図５に示す）の積分値をとることによって決定される。

【0067】

［００７５］グラフ６００の縦軸は、吸収積分値６１１～６２６（単位：Ｗ／ｃｍ^２）のプロットである。グラフ６００の横軸は、各吸収積分値６１１～６２６に対応する温度（単位：℃）のプロットである。

【0068】

［００７６］輻射積分値（図示せず）は、図３に示すそれぞれの入射放射線曲線３１０～３１３の積分をとることによって決定される。入射放射線曲線３１０～３１３は、図４及び図５について示した波長の同じ範囲にわたるものである。

【0069】

［００７７］図７は、一実装態様に係る補正吸収率対温度を示すグラフ７００の概略図である。グラフ７００は、複数の補正吸収率７１１～７２１を含む。各補正吸収率７１１～７２１は、複数の温度のうちの１つの温度に対応する。各補正吸収率７１１～７２１は、複数の温度の各温度に対して、吸収積分値６１１～６２６（図６に示す）を輻射積分値で除算することによって決定される。

【0070】

［００７８］グラフ７００の縦軸は、補正吸収率７１１～７２１の値のプロットである。グラフ７００の横軸は、各補正吸収率７１１～７２１に対応する温度（℃）のプロットである。複数の補正吸収率７１１～７２１は、補正吸収率曲線７３０の一部としてプロットされる。補正吸収率曲線７３０は多項式関数によって定義される。

【0071】

［００７９］補正吸収率７１１～７２１を決定する際に、基板の反射率が考慮され得る。反射率は既知であってよい、又は測定され得る。補正吸収率７１１～７２１及び補正吸収率曲線７３０は、反射率を用いて正規化される。分かりやすくするため、グラフ７００を生成するのに反射率はゼロと仮定する。

【0072】

［００８０］図８は、一実装態様に係る検出信号対ドーピングレベルを示すグラフ８００の概略図である。縦軸は、基板の熱処理中に基板を透過した透過放射線を検出している１又は複数の放射線検出器の検出信号のプロットである。検出信号は、１又は複数の放射線検出器の１又は複数の光検出器によって検出され得る。横軸は、熱処理されている基板のドーピングレベルのプロットである。

【0073】

［００８１］グラフ８００の線８１０によって示すように、１Ｅ１８以上のドーピングレベルを有する基板は、より低いドーピングレベルを有する基板よりも、より少ない放射線を透過させ、より多くの放射線を吸収する。グラフ８００の線８１０で示すように、基板は、ドーピングレベルが増加するにつれて、より高い速度でより多くの放射線を吸収する。

【0074】

［００８２］本開示の態様は、基板を迅速かつ均一に加熱しやすくする一方で、熱を迅速に吸収するための基板の不透明度を高める。本開示の態様は、ドーピングにおいて異なっていてよく、基板が加熱されるにつれて変化し得る、異なる基板におけるばらつきを考慮する。本開示の利点には、アニールにおける不均一性の補正、基板の移動及び位置ずれ（ポケットから外れる等）の確率の低減、基板の均一性の向上、基板の反りの低減、コスト及び遅延の削減、基板の欠陥の低減、及びスループットの向上が含まれる。また、様々な異なる基板を、目標時間内に目標アニール温度まで、例えば２５秒以内に４００℃まで、効率よく、正確に、均一に加熱することも利点に含まれる。また、熱処理に低放射線波長（１ミクロン未満等）及び高出力の加熱ランプを使用することも利点に含まれる。

【0075】

［００８３］熱処理における基板の不均一性に対処する他の試みは、予測不可能であり、かつ／又は時間がかかり、工程上の遅延を引き起こす。本方法２００は、オープンループ方式で実施され、基板の熱処理における正確性及び遅延の削減を促進する。

【0076】

［００８４］本明細書に開示される１又は複数の態様は、組み合わせることができると想定される。一例として、チャンバ１００、方法２００、グラフ３００、グラフ４００、グラフ５００、グラフ６００、及び／又はグラフ７００を有するシステムの１又は複数の態様、特徴、構成要素、及び／又は特性を組み合わせることができる。更に、本明細書に開示される１又は複数の態様は、前述の利点の一部又は全部を含み得ると想定される。

【0077】

［００８５］前述の内容は本開示の実施形態を対象としているが、その基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することが可能である。本開示はまた、本明細書に記載の実施形態の１又は複数の態様が、記載の他の態様の１又は複数に置換され得ることを想定する。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】