发明名称 测量基板温度之装置及方法
摘要 本发明系关于一种测量基板温度之装置及方法,在一测量基板,尤其是半导体晶圆温度之装置中,其具至少一辐射侦测器,以测量从基板放射出之辐射,及一限制辐射侦测器视野之元件,此元件系设置在基板与辐射侦测器之间,以简单方式,以主要是直线构成之元件边缘,得到正确之基板温度,甚至在基板有振动或倾斜时亦是如此。同时也提出一相应之方法。
申请公布号 TW460685 申请公布日期 2001.10.21
申请号 TW089102058 申请日期 2000.02.08
申请人 史悌克RTP系统有限公司 发明人 马尔库斯 豪夫
分类号 G01J5/20 主分类号 G01J5/20
代理机构 代理人 李品佳 台北巿复兴北路二八八号八楼之一
主权项 1.一种测量基板,尤其是半导体晶圆温度之装置,其具至少一辐射侦测器,以测量从基板放射出之辐射,及一限制辐射侦测器视野之光圈,其被置于基板及辐射侦测器间,光圈之边缘主要是直线,其特征为,此光圈是一多边形光圈。2.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,在基板及辐射侦测器间有一成像光学元件。3.根据申请专利范围第2项所述之装置,其特征为,光圈是在成像光学元件之中间像平面内。4.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,为测量从基板放射出之辐射,设有多个辐射侦测器,且各个测量从基板放射出之辐射之辐射侦测器之视野相互平行。5.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,有一装置用以转动基板。6.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,至少设有另一辐射侦测器,以测量从至少一热源来之热辐射。7.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,用以测量从基板放射出之辐射之辐射侦测器之、由元件限制之视野系附属于用以测量热源热辐射之辐射侦测器之视野。8.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,在基板上之热源镜像与视野之边界线垂直相交,此镜像是由辐射侦测器之元件在基板表面上形成。9.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,辐射侦测器是高温计。10.一种用以测量目标物温度之装置,其具一包括至少一加热元件之加热装置,以电磁辐射加热目标物,另具至少一第一辐射侦测器,其测量从目标物来之、在第一视野内之辐射,其特征为,为得到测量装置之补正参数,量出从至少一加热元件进入第一视野之电磁辐射,直到一依强度而定之函数。11.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,各加热元件依强度而定之函数约为相同。12.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,测量装置包括加热元件之阻抗测量。13.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,测量装置包括一热元件,以测量加热元件之温度。14.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,测量装置包括一第二辐射侦测器。15.根据申请专利范围第14项所述之装置,其特征为,第二辐射侦测器测量在第二、依强度而定之函数共同决定之视野内,由加热元件放射出之辐射,并假设目标物对电磁辐射有镜反射作用,第一及第二视野至少在一空间维度几乎是相同的。16.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,从目标物来之电磁辐射由多个辐射侦测器量出,其之第一视野,就目标物表面而言是限制在目标物不同之表面范围上。17.根据申请专利范围第16项所述之装置,其特征为,第一视野至少在一空间维度,约与第二辐射侦测器之第二视野相同。18.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,目标物藉一转动装置,以可对一轴转动方式固定。19.根据申请专利范围第18项所述之装置,其特征为,量取从目标物来之辐射之辐射侦测器,测量相对转动装置之转动轴在不同径向距离之目标物表面范围。20.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,由加热装置之加热元件放出之电磁辐射,可对每一加热元件以控制装置加以控制。21.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,加热元件是棒形灯。22.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,辐射侦测器之视野与加热元件之对称性相配合。23.根据申请专利范围第15项所述之装置,其特征为,辐射侦测器至少有一视野是由一与棒形灯同轴设置之圆柱透镜共同决定。24.根据申请专利范围第15项所述之装置,其特征为,假设目标物对电磁辐射有镜像作用,第二视野之边缘是如此之设计,当视野与加热元件间有微小相对移动时,几乎不影响由辐射侦测器所决定之强度。25.根据申请专利范围第1项所述之装置,其特征为,基板或目标物被一反应室所包围,该反应室主要是由可被辐射源之电磁辐射及辐射侦测器之测量波长频谱穿透之材料组成。26.根据申请专利范围第25项所述之装置,其特征为,可穿透之材料是石英玻璃及/或蓝宝石。27.根据申请专利范围第25项所述之装置,其特征为,材料在灯频谱范围之平均吸收系数介于0.001 l/cm及0.1 l/cm间。28.根据申请专利范围第25项所述之装置,其特征为,反应室之壁厚在1mm及5cm间。29.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,加热装置或热源包括至少一具至少部份是螺旋灯丝结构之灯丝。30.根据申请专利范围第29项所述之装置,其特征为,藉由灯之灯丝结构,获得预先定义之、几何及频谱辐射特征。31.根据申请专利范围第30项所述之装置,其特征为,辐射原之灯丝有交互为螺旋及非螺旋之灯丝结构。32.根据申请专利范围第29项所述之装置,其特征为,辐射源有二可独立控制之灯丝。33.根据申请专利范围第29项所述之装置,其特征为,至少一灯丝有至少3个电接点。34.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,加热装置或热源包括至少一卤素灯。35.根据申请专利范围第29项所述之装置,其特征为,至少一灯丝结构之密度系延灯丝方向变化。36.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,加热装置或热源包括至少一电弧灯。37.根据申请专利范围第10项所述之装置,其特征为,藉设置加热装置或热源,及相互相对之管道体,辐射侦测器产生之信号不受灯丝固定装置或其他破坏辐射源辐射温度之物影响。图式简单说明:第一图显示一用于热处理晶圆装置之剖面图,用以说明根据本发明之第一实施形式装置之功能原理,第二图显示第一图中沿剖面线II-II之剖面图,第三图显示一透镜系统之示意图,可应用于本发明之装置内,第四图显示一限制晶圆高温计之视野之元件实施例,有多边形光圈形式,第五图显示用以说明本发明装置功能原理之示意图,第六图显示限制晶圆高温计之视野之元件之另一实施例,第七图显示一具多个晶圆高温计之实施形式之示意图,第八图显示一加热装置之示意图,其具棒形之、相互平行设置之灯,及由目标物之镜面作用而产生之、具虚灯像之虚加热源,第九图显示一具多个晶圆高温计示意上视图,其视野主要是由与加热装置之棒形灯同轴设置之圆柱透镜决定,第十图显示一单面加热RTP系统之示意图,根据今日之技术现况,第十一图显示一双面加热RTP系统之示意图,根据今日之技术现况,及第十二图双面加热RTP系统之示意图,其具晶圆高温计及灯高温计。
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