发明名称 用于快速热处理工具温度测量系统之光学路径改良、焦距改变补偿及散射光消减
摘要 本发明系针对一种高温计系统且包含一升降管。升降管包含一内管与一外管,外管系以嵌进式配置而环绕内管且延伸自其之一顶部至一底部,该配置系界定于其间的一流体通路。升降管更包含关联于外管之一出口,其可运作以传送一冷却气体为通过于其而至流体通路。一高温计头系耦接至内管之底部,且可运作以传送及接收透过内管之辐射。该系统更包含一辐形套环,其耦接至内管或外管的顶部之至少一者,且可运作支撑一工件以供其之热测量。
申请公布号 TWI274145 申请公布日期 2007.02.21
申请号 TW092122975 申请日期 2003.08.21
申请人 艾克塞利斯科技公司 发明人 道格拉斯.布朗;罗伯特.大卫.曼斗斯;大卫.陶;迈西厄斯.高特
分类号 G01J5/06(2006.01) 主分类号 G01J5/06(2006.01)
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种高温计系统,包含: 一升降管,其包含: 一内管,延伸自其一顶部至一底部; 一外管,以嵌进配置而环绕该内管,延伸自其一顶 部至一底部,且界定于该内管与外管之间的一流体 通路;及 一出口,关联于该外管,且可运作以传送一冷却气 体为通过于其而至该流体通路; 一高温计头,耦接至内管之底部,且可运作以传送 及接收透过该内管之辐射;及 一辐形套环,耦接至该内管或外管的顶部之至少一 者,且可运作以支撑一工件。 2.如申请专利范围第1项之高温计系统,其中,该内 管与外管之底部系流体密封局部至高温计头以流 体隔离该内管之一内部与流体通路。 3.如申请专利范围第1项之高温计系统,更包含一透 镜,其系定位于该内管之顶部,且实质为流体隔离 该内管之一内部于其顶部。 4.如申请专利范围第1项之高温计系统,更包含一流 体方向装置,其关联于该内管与外管之至少一者的 顶部,其中,该流体方向装置系可运作以指引该冷 却气体自该流体通路至工件之一预定区域。 5.如申请专利范围第4项之高温计系统,其中,该流 体方向装置包含一实质为辐射透明的截头形状圆 锥部,其具有于一底部之一第一面积与于一端部之 一第二面积,且其中,该底部系耦接至该辐形套环, 第一面积系大于第二面积,且第一面积系足够大以 指引该冷却气体为自该流体通路至其关联于该圆 锥部之端部的第二面积之一晶圆面积。 6.如申请专利范围第1项之高温计系统,其中,该内 管系流体隔离自该流体通路。 7.如申请专利范围第6项之高温计系统,更包含: 一出口,关联于该内管;及 一真空泵,可运作以连接至关联于内管之出口,且 产生一真空于内管。 8.如申请专利范围第1项之高温计系统,其中,该辐 形套环系耦接至外管之顶部,更包含: 一套筒,具有耦接至内管之顶部的一底部,且自其 延伸至其一顶部;及 一透镜,耦接至套筒之顶部,且定位一预定距离自 其为由该辐形套环所支撑时之工件, 其中,该套筒具有一热膨胀系数,其引起该套筒为 随着温度提高而热膨胀,藉以改变于透镜与工件之 间的预定距离,且其中,该透镜具有随着温度提高 而减小的一焦距,且其中,该套筒系提供归因于温 度变动之透镜的焦距变化之于预定距离的补偿。 9.如申请专利范围第8项之高温计系统,其中,该套 筒之顶部系实质为覆盖该透镜之一侧部,且该套筒 系对于辐射为实质不透明,藉以消减其为反射离开 该透镜而至该升降管之一散射光量。 10.如申请专利范围第8项之高温计系统,更包含一 环密封,其为于一内同心部分而耦接于该内管的顶 部与该套筒的底部之间,且为于一外同心部分而耦 接于该外管的一下部与一上部之间,且具有一环形 孔于其对应于该流体通路之一中央部分,以允许冷 却气体通过该环形孔。 11.如申请专利范围第1项之高温计系统,更包含一 处理器,耦接至该高温计头,其中,该处理器系可运 作以接收其分别关联于一辐射计量通道与一反射 计量通道之辐射强度资料与反射率资料,且根据于 其以计算一晶圆温度。 12.如申请专利范围第11项之高温计系统,其中,该处 理器系进而可运作自该反射率资料以取得一晶圆 放射率,且运用该辐射强度资料与晶圆放射率以计 算晶圆温度。 13.一种高温计系统,包含: 一管,具有一顶部与关联于其之一底部; 一高温计头,关联于该管之底部,且可运作以传送 及接收透过该管之辐射; 一套筒,关联于该管之顶部;及 一透镜,耦接至该套筒,该透镜具有关联于定位自 其之一工件的距离之一焦距,其中,该焦距系温度 之一函数,且 其中,该套筒具有一热膨胀系数,且其中,套筒系归 因于热膨胀系数而改变于透镜与工件之间的预定 距离为温度之一函数,以补偿归因于温度变动之透 镜的焦距变化。 14.如申请专利范围第13项之高温计系统,其中,该管 包含一升降管。 15.如申请专利范围第14项之高温计系统,更包含一 辐形套环,其耦接至该升降管之顶部,该辐形套环 包含复数个脚部,其可运作以支撑该工件于其上, 且可运作以固定该透镜于一位置,其为于一预定温 度以一预定距离而距离该工件。 16.如申请专利范围第15项之高温计系统,其中,该辐 形套环包含一材料,其具有实质为小于该套筒者之 一热膨胀系数。 17.如申请专利范围第16项之高温计系统,其中,该辐 形套环包含石英,该套筒包含Al2O3,且其中该套筒之 热膨胀系数系约为十倍大于该辐形套环者。 18.如申请专利范围第17项之高温计系统,其中,该Al2 O3套筒包含结晶Al2O3与非晶Al2O3之一者。 19.如申请专利范围第13项之高温计系统,其中,该套 筒系对于辐射为实质不透明,藉以消减其为反射离 开该透镜而至该升降管之一散射光量。 20.如申请专利范围第14项之高温计系统,其中,该升 降管更包含: 一内管,延伸自其一顶部至一底部,且接合该套筒 于其顶部; 一外管,以嵌进配置而环绕该内管与套筒,延伸自 其一顶部至一底部,且界定于其之间的一流体通路 ;及 一出口,关联于该外管,且可运作以传送一冷却气 体为通过于其而至该流体通路; 其中,该高温计头系耦接至内管之底部,且可运作 以传送及接收透过该内管之辐射。 21.如申请专利范围第20项之高温计系统,更包含一 辐形套环,其耦接至该内管或外管的顶部之至少一 者,且可运作以支撑一工件于透镜之一预定距离处 。 22.如申请专利范围第20项之高温计系统,其中,该内 管与外管之底部系流体密封局部至高温计头以流 体隔离该内管之一内部与流体通路。 23.如申请专利范围第20项之高温计系统,其中,该透 镜系定位于该套筒内,且实质为流体隔离该内管之 一内部。 24.如申请专利范围第23项之高温计系统,更包含: 一出口,关联于该内管;及 一真空泵,可运作以连接至关联于内管之出口,且 产生一真空于内管。 25.如申请专利范围第20项之高温计系统,更包含一 流体方向装置,其为关联于该内管与外管之至少一 者的顶部,其中,该流体方向装置系可运作以指引 该冷却气体自该流体通路至工件之一预定区域。 26.如申请专利范围第25项之高温计系统,其中,该流 体方向装置包含一实质为辐射透明的截头形状圆 锥部,其具有于一底部之一第一面积与于一端部之 一第二面积,且其中,该底部系耦接至该辐形套环, 第一面积系大于第二面积,且第一面积系足够大以 指引该冷却气体为自该流体通路至其关联于该圆 锥部之端部的第二面积之一晶圆面积。 27.如申请专利范围第20项之高温计系统,更包含一 环密封,其为于一内同心部分而耦接于该内管的顶 部与该套筒的底部之间,且为于一外同心部分而耦 接于该外管的一下部与一上部之间,且具有一环形 孔于其对应于该流体通路之一中央部分,以允许冷 却气体通过该环形孔。 图式简单说明: 第1图系一种先前技艺的高温计系统之组合的立体 图与方块图; 第2A图系第1图之先前技艺的高温计系统之一部分 的简化横截面,其中,来自一工件的光线系以一相 当对准的方式而进入升降管; 第2B图系第1图之先前技艺的高温计系统之一部分 的简化横截面,其中,来自一工件的光线系以一相 当未对准的方式而进入升降管; 第2C图系第1图之先前技艺的高温计系统之一部分 的简化横截面,其中,来自一工件的光线系以一相 当未对准的方式而接近升降管,且随后为运用一透 镜而对准; 第3图系根据本发明的一个层面之一种高温计系统 之组合的立体图与方块图; 第4图系根据本发明的另一个层面之一种关联于高 温计系统之流体方向装置的立体图; 第5图系横截面图,说明根据本发明的又一个层面 之一种用于高温计系统的升降管结构;及 第6图系横截面图,说明根据本发明的再一个层面 之一种升降管结构与用于支撑工件的辐形套环。
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