发明名称 基材热处理设备及方法
摘要 在一制程室中对一基材进行热处理之设备及方法,其中该制程室中有一用以对基材加热之辐射源。在一样态中,一侦测系统被设计成能接收从基材传来之辐射,并能形成第一及第二侦测系统讯号,其中该两讯号分别表示所接收到之辐射不同的两部份,即第一及第二频谱部份。一处理器被耦合至该侦测系统,并被设计用以根据第二侦测系统讯号来计算一基材温度的测量值,并根据第一侦测系统讯号来计算所计算出来之基材温度测量值之相对准确度指示。在另一样态中,基材经由辐射之方式加热;接收来自基材之辐射;根据强度讯号计算基材加热速率之指示;及当基材被置于制程室之一基材支撑器上时,根据所计算出来之加热速率指示来控制之。
申请公布号 TW469486 申请公布日期 2001.12.21
申请号 TW089113448 申请日期 2000.09.14
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 亚伦汉特;马克叶姆;艾伯希拉许J 梅尔
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种在一制程室中对基材进行热处理之设备,其中该制程室中有一对该基材加热用之辐射源,该设备至少包含:一侦测系统,用以接收从该基材传来之辐射,并用以形成第一及第二侦测系统讯号,该两讯号分别代表该接收到之辐射的不同部份,即第一频谱部份及第二频谱部份;及一处理器,耦合至该侦测系统,并被用以根据该第二侦测系统讯来计算一基材温度之测量値,并用以根据该第一侦测系统讯号来对该所计算得之基材温度测量値之相对准确度进行计算。2.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该第一及第二频谱部份系根据该基材之一温度响应光传输特性来加以选定。3.如申请专利范围第2项所述之设备,其中基材具有一带隙能量,该第一频谱部份具有一第一低截止能量,而该第一截止能量小于该带隙能量;该第二频谱部份具有一第二低截止能量,该第二截止能量则大于该带隙能量。4.如申请专利范围第3项所述之设备,其侦测系统包含第一及第二高通过滤装置,该两装置分别具有该第一及第二低截止能量。5.如申请专利范围第3项所述之设备,其侦测系统包含第一及第二带通过滤装置,该两装置分别具有该第一及第二低截止能量。6.如申请专利范围第1项所述之设备,其中一光传输通道形成于用以支撑该基材之一上举插鞘中。7.如申请专利范围第1项所述之设备,其处理器被用以根据该第一侦测系统讯号随时间之改变而计算出相对准确度之指示。8.如申请专利范围第7项所述之设备,其中该相对准确指示与该第一侦测系统讯号之时间导数相关。9.如申请专利范围第1项所述之设备,其处理器用以在该计算出之相对准确度指示小于一门槛値时,在该第一侦测系统讯号之一峰値出现后提供一基材温度之指示。10.如申请专利范围第1项所述之设备,其处理器用以确认该第一侦测系统讯号在时间上之一局部最大値。11.如申请专利范围第1项所述之设备,其处理器用以确认该第一侦测系统讯号在时间上之一局部最小値。12.如申请专利范围第1项所述之设备,其处理器用以计算该基材在该制程室之内之一加热速率的指示。13.如申请专利范围第12项所述之设备,其中该加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一局部最小値之间的时间间隔而加以计算之。14.如申请专利范围第13项所述之设备,其中该加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一后续出现之局部最小値而加以计算之。15.如申请专利范围第13项所述之设备,其中该加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一之前出现的局部最小値而加以计算之。16.如申请专利范围第12项所述之设备,其中该基材加热速率指示系根据该第一侦测讯号中一局部最大値出现之后所测得之第一侦测讯号强度而决定之。17.如申请专利范围第1项所述之设备,其处理器提供一控制讯号,用以控制该基材何时当被置于该制程室中之一基材支撑器之上。18.如申请专利范围第17项所述之设备,其处理器能提供一控制讯号,以根据该基材在该制程室内部之加热速率来调整该辐射源所提供之功率。19.如申请专利范围第18项所述之设备,其中该基材加热速率系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一局部最小値之间的时间间隔得知。20.如申请专利范围第18项所述之设备,其中该基材加热速率系根据该第一侦测讯号之一局部最大値出现后所测得之第一侦测讯号强度而得知。21.如申请专利范围第18项所述之设备,其中该基材加热速率系根据该第一侦测讯号之一起始时间及一局部最大値出现时间的时间间隔而得知。22.如申请专利范围第17项所述之设备,其处理器能提供一控制讯号,用以根据该基材加热至一所需温度所需之时间长度来将基材置于该基材支撑器上。23.如申请专利范围第22项所述之设备,其中所需之时间长度系从一预先计算之检查表中得知。24.如申请专利范围第22项所述之设备,其中所需之时间长度系从一方程式中得知。25.一种在一制程室中对一基材进行热处理之设备,其中该基材具有一带隙能量,而该制程室中具有一对该基材加热之辐射源,该设备至少包含:一侦测系统,用以接收从该基材传来之辐射,并产生第一及第二侦测系统讯号,而该两讯号分别代表该所接收到之辐射的不同部份,即第一及第二频谱部份,其中该第一频谱部份具有一第一上截止能量,且该第一上截止能量小于该基材之带隙能量,而该第二频谱部份具有一第二上截止能量,且该第二上截止能量大于该基材之带隙能量;及一处理器,耦合至该侦测系统,用以根据该第二侦测系统讯号来计算基材温度之测量値,并用以根据该第一侦测系统讯号来计算出该所计算出之基材温度测量値之相对准确度之指示。26.一种在一制程室中对一基材进行热处理之设备,其中该基材具有一带隙能量,而该制程室中具有一对该基材加热之辐射源,该设备至少包含:侦测装置,用以接收从该基材传来之辐射,并产生第一及第二侦测系统讯号,而该两讯号分别代表该所接收到之辐射的不同部份,即第一及第二频谱部份;及处理装置,耦合至该侦测系统,用以根据该第二侦测系统讯号来计算基材温度之测量値,并用以根据该第一侦测系统讯号来计算出该所计算出之基材温度测量値之相对准确度之指示。27.一种在一制程室中对一基材进行热处理之设备,其中该基材具有一带隙能量,而该制程室中具有一对该基材加热之辐射源,该设备至少包含:一侦测器,用以接收从该基材传来之辐射,并产生一代表该所接收到之辐射强度的强度讯号;及一处理器,耦合至该侦测系统,用以根据该强度讯号来计算该基材之加热速率的指示,并用以根据该计算出之加热速率指示控制该基材应置于一基材支撑器上之时间。28.一种在一制程室中对一基材进行热处理之方法,该方法至少包含下列步骤:对该基材以辐射方式加热;产生第一及第二讯号,其中该两讯号分别代表从该基材接收到之辐射的两不同部份,即第一及第二频谱部份;根据该第二侦测系统讯号来计算基材温度之测量値;及根据该第一侦测系统讯号来计算该计算出之基材温度测量値之相对准确度的指示。29.如申请专利范围第28项所述之方法,其中该相对准确度指示系根据该第一侦测系统讯号随时间之改变而计算得知。30.如申请专利范围第29项所述之方法,其中该计算得知之相对准确度指示与该第一侦测系统讯号之时间导数相关。31.如申请专利范围第28项所述之方法,其中更包含在该计算得知之相对准确度指示小于一门槛値时,在该第一侦测系统讯号之一峰値出现后提供一基材温度之指示的步骤。32.如申请专利范围第28项所述之方法,其中更包含确认该第一侦测系统讯号在时间上之一局部最大値的步骤。33.如申请专利范围第28项所述之方法,其中更包含确认该第一侦测系统讯号在时间上之一局部最小値的步骤。34.如申请专利范围第28项所述之方法,其中更包含计算出该基材在该制程室中加热速率之指示的步骤。35.如申请专利范围第34项所述之方法,其中该加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一局部最小値间发生的时间差而计算得知。36.如申请专利范围第35项所述之方法,其中该加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一后续出现之一局部最小値而加以计算之。37.如申请专利范围第35项所述之方法,其中该加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一之前出现的局部最小値而加以计算之。38.如申请专利范围第34项所述之方法,其中该基材加热速率指示系根据该第一侦测讯号之一局部最大値出现后测得之第一侦测讯号强度而决定之。39.如申请专利范围第28项所述之方法,其中更包含提供一控制讯号,以控制该基材在何时该置于该制程室之一基材支撑器之上的步骤。40.如申请专利范围第39项所述之方法,其中该所提供之控制讯号能调整辐射源之功率,且该控制讯号系根据该制程室内该基材之加热速率而产生。41.如申请专利范围第40项所述之方法,其中该基材加热速率系根据该第一侦测讯号之一局部最大値及一局部最小値出现时间的时间差而决定之。42.如申请专利范围第40项所述之方法,其中该基材加热速率系根据该第一侦测讯号之一局部最大値出现后所测得之第一侦测讯号强度而决定之。43.如申请专利范围第40项所述之方法,其中该基材加热速率系根据该第一侦测讯号之一起始时间及一局部最大値出现之时间的时间差而决定之。44.如申请专利范围第39项所述之方法,其中该所提供之控制讯号能使该基材置于该基材支撑器之上,该控制讯号并为该基材加热至一所需温度所需之时间长度而决定之。45.如申请专利范围第44项所述之方法,其中该所需之时间长度系由一预先计算之检查表而得知。46.如申请专利范围第44项所述之方法,其中该所需之时间长度系由一方程式而得知。47.一种在一制程室中对一基材进行热处理之方法,该方法至少包含下列步骤:对该基材以辐射方式加热;接收从该基材传来之辐射,并形成一代表该所接收到之辐射强度的强度讯号;根据该强度讯号来计算该基材之加热速率的指示;及根据该基材之加热速率指示来控制该基材应予置于该制程室之一基材支撑器上之时间。48.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该加热速率指示系根据该强度讯号之一局部最大値及一后续出现之局部最小値而加以计算得知。49.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该加热速率指示系根据该强度讯号之一局部最大値及一先前出现的局部最小値而计算得知。50.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该基材加热速率指示系根据该强度讯号之一局部最大値出现之后所测得之强度讯号而加以决定之。51.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该基材应置于该基材支撑器之上的时间系由调整该辐射源之功率的方式加以控制之。52.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该基材加热速率系根据该强度讯号之一局部最大値及一局部最小値出现时间的时间差而决定之。53.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该基材加热速率系根据该强度讯号之一局部最大値出现后所测得之强度讯号而决定之。54.如申请专利范围第47项所述之方法,其中该基材加热速率系根据该强度讯号之一起始时间及一局部最大値出现之时间的时间差而决定之。55.如申请专利范围第47项所述之方法,其中控制该基材何时应置于该基材支撑器之上的步骤系由该基材加热至一所需温度所需之时间长度而决定之。56.如申请专利范围第54项所述之方法,其中该所需之时间长度系由一预先计算之检查表而得知。57.如申请专利范围第54项所述之方法,其中该所需之时间长度系由一方程式而得知。图式简单说明:第一图A为一基材正被送进一热处理室之示意图,其中该处理室中包含一辐射热源、一侦测系统及一处理器。第一图B为第一图A之热处理室的一边缘环支撑该基材之示意图。第二图为一上举插鞘之剖面图,一光传输通道就形成在该插鞘中。第三图为第一图A之侦测系统各零件的示意图,其中包含通道1及通道2之过滤装置及侦测器。第四图为第一图A之辐射热源产生之辐射强度相对于能量的关系图。第五图A及第五图B为第一图A之侦测系统输入处之辐射强度与能量的关系图,其中分别标示在时间t0及t1处之关系。第六图A及第六图B为通道1过滤装置之输出处的辐射强度与能量之关系图,其中分别标示在时间t0及t1处之关系。第七图A及第七图B为通道2过滤装置之输出处的辐射强度与能量之关系图,其中分别标示在时间t0及t1处之关系。第八图A及第八图B为通道1及通道2侦测器分别产生之讯号的强度与时间关系图。
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