发明名称 测量基板温度之装置及方法
摘要 揭示在一热处理室中测量一基板温度之一种装置。该室包括当基板置于该室中时,该基板形成一反射穴之反射器,该装置包括安装于适当位置以使该反射器反射之辐射极化之第一极化器;具有被安装成可接收来自该反射穴之反射及非反射辐射之一输入端之探针;以光学方式耦合于该探针输出端之一极化系统,及以光学方式耦合于该极化系统之探测器。该极化系统乃予结构配置以产生第一波束及第二波束,并包括一第二极化器,该极化器系予定向以使反射之辐射与非反射辐射之比例,在第一波束中乃高于在第二波束中者,该探测器可从第一波束产生第一强度信号及从第二波束产生第二强度信号。将此两强度信号处理以确定发射系数已修正之基板温度。
申请公布号 TW407198 申请公布日期 2000.10.01
申请号 TW088113457 申请日期 1999.08.06
申请人 应用材料公司 发明人 狄恩杰宁斯
分类号 G01K11/30 主分类号 G01K11/30
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种在一热处理室中测量一基板之温度之装置,该室包括当基板被置于该室中时与基板形成一反射穴之反射器,该装置包含:一第一极化器,乃予定位以极化该反射器反射之辐射;一探针,具有一输入端,安装于接收来自该反射穴之反射与非反射辐射之位置;一极化系统,以光学方式耦合于该探针之输出端,及经结构配置以产生第一波束及第二波束,该极化系统包括一第二极化器,经予定向以使反射之辐射与非反射辐射之比例在第一波束中乃高于在第二波束中者;以及一探测器装置,以光学方式耦合于该极化系统,俾从第一波束产生第一强度信号及从第二波束产生第二强度信号。2.根据申请专利范围第1项之装置,另包含一处理器,耦合于该探测器装置以自第一及第二强度信号计算基板温度。3.根据申请专利范围第1项之装置,其中第一极化器系位于该反射器之表面。4.根据申请专利范围第3项之装置,其中第一极化器包含一极化栅。5.根据申请专利范围第4项之装置,其中该极化栅为一规定之(ruled)栅。6.根据申请专利范围第4项之装置,其中该极化栅为一立体照相栅。7.根据申请专利范围第1项之装置,其中第一极化器将反射器所反射之具有第一极化轴之辐射予以极化。8.根据申请专利范围第7项之装置,其中第二极化器系经结构配置以排除来自第一波束及具有平行于第一极化轴之一极化轴之辐射。9.根据申请专利范围第7项之装置,其中第二极化器系经结构配置以排除来自第一波束及具有垂直于第一极化轴之一极化轴之辐射。10.根据申请专利范围第7项之装置,其中该极化系统包括位于退出该探针输出端辐射之光径中之部分反射表面,以使该辐射分裂成第一及第二波束者。11.根据申请专利范围第10项之装置,其中第二极化器包含一极化滤波器,位于第一波束之光径中,并予以定向俾其阻隔具有与第一极化轴成正交之一极化轴之辐射者。12.根据申请专利范围第10项之装置,其中第二极化器包含一极化滤波器,位于第二波束之光径中,并予以定向俾使其阻隔具有平行于第一极化轴之一极化轴之辐射者。13.根据申请专利范围第7项之装置,其中第二极化器包含一极化波束分裂器,位于退出该探针输出端之辐射光径中,用以将该辐射分裂成第一及第二波束,该极化分裂器乃予以定向,俾使具有平行于第一轴之一极化轴之辐射形成第一波束,及使具有与辐射之第一轴成正交之极化轴之辐射形成第二波束。14.根据申请专利范围第7项之装置,其中第二极化器包含位于退出该探针输出端之辐射光径中之一极化滤波器,该极化滤波器可在第一位置与第二位置间移动,在第一位置中该极化滤波器阻隔具有与第一极化轴成正交之极化轴之辐射以形成第一波束,及在第二位置中,该极化滤波器阻隔具有平行于第一极化轴之一极化轴之辐射,以形成第二波束。15.根据申请专利范围第7项之装置,其中第二极化器包含一电/光极化滤波器,位于退出该探针输出端之辐射光径中,该极化滤波器乃可在第一状态与第二状态中转换,在第一状态中,该极化滤波器阻隔具有与第一极化轴成正交之一极化轴之辐射,以形成第一波束及在一第二状态中,该极化滤波器传送具有与第一极化轴成正交之一极化轴之辐射以形成第二波束。16.根据申请专利范围第7项之装置,其中第二极化器包含一电/光极化滤波器,位于退出该探针输出端辐射之光径中,该极化滤波器乃可在其传送具有平行于第一极化轴之一极化轴之辐射以形成第一波束之第一状态,与其阻隔具有平行于第一极化轴之一极化轴之辐射以形成第二波束之第二状态间转换者。17.根据申请专利范围第1项之装置,其中该探测器装置包括位于第一波束之光径中用以产生第一强度信号之第一探测器,及位于第二波束之光径中用以产生第二强度信号之第二探测器。18.一种用以在一热处理室中测量一基板之温度之装置,该室包括当基板被置于其中时,与该基板形成一反射穴之反射器,该装置包含:一第一极化器,被置于适当位置以极化来自该反射器,具有第一极化轴之辐射;一探针具有置于适当位置以将来自该反射穴之辐射取样之一输入端;一局部反射之表面,以光学方式耦合于该探针之输出端,以将取样之辐射分成为第一波束及第二波束,一第一探测器,用以接收第一波束及产生第一强度信号;一第二探测器,用以接收第二波束及产生第二强度信号;以及一第二极化器,位于第二波束之光径中,该极化器乃予定向以阻绝实质上具有与第一极化轴平行及正交两者中之一的极化轴之所有辐射。19.一种在一热处理室中测量一基板之温度之装置,该室包括当基板被置于该室中与该基板形成一反射穴之反射器,该装置包含:一第一极化器被置于适当位置以极化来自该反射器而具有第一极化轴之辐射;一探针,具有置于适当位置以将来自该反射穴之辐射取样之一输入端;一第二极化器,以光学方式耦合于该探针之输出端,该极化器乃可在第一组态及第二组态中操作者;在第一组态中,该极化器阻绝具有与第一极化轴成正交及平行两者中之一的极化轴之辐射部份及在第二组态中该极化器传送该部分之辐射;以及一探测器,以光学方式耦合于第二极化器,并于该极化器在第一组态时产生第一强度信号,及于该极化器在第二组态时产生第二强度信号。20.根据申请专利范围第19项之装置,其中第二极化器包含一可在第一及第二组态间移动之极化滤波器。21.根据申请专利范围第19项之装置,其中第二极化器包含一可在第一及第二组态间转换之电/光极化滤波器。22.一种在一热处理室中测量一基板之温度之装置,该室包括当基板被置于该室中时与该基板形成一反射穴之反射器,该装置包含:一第一极化器,被置于适当位置以极化该反射器所反射而具有第一极化轴之辐射;一探针,具有位于适当位置以将来自该反射穴之辐射取样之一输入端;一极化波束分裂器,以光学方式耦合于该探针之输出端,俾将取样之辐射分成包含具有平行于第一极化轴之极化轴的辐射之第一波束,及具有与第一极化轴成正交极化轴之第二波束;一第一探测器,用以接收第一波束及产生第一强度信号;以及一第二探测器,用以接收第二波束及产生第二强度信号。23.一种在热处理室中测量一基板温度之装置,包含:一反射器,当基板置于该室中时与该基板形成一反射穴;一第一极化器,放置于适当位置以极化该反射器所反射之辐射;一探针,具有经定位以接收来自该反射穴之反射及非反射的辐射之一输入端;一极化系统,以光学方式耦合于该探针之输出端,及经予结构配置以产生第一波束与第二波束,该极化系统包括一第二极化器,乃予以定向使反射之辐射与非反射辐射之比例,在第一波束中系高于第二波束中者;一探测器,以光学方式耦合于该极化系统,俾从第一波束产生第一强度信号及从第二波束产生第二强度信号;以及一处理器,耦合于该探测器,以从第一及第二强度信号计算基板之温度。24.一种在一热处理室中测量一基板之温度之装置,该室包括当基板被置于该室中时,与该基板形成一反射穴之反射器,该装置包括:一探针,具有经定位以接收来自该反射穴之经反射及非反射辐射之一输入端;一探测器,以光学方式耦合于该探针之输出端,用以产生第一及第二强度信号;以及一光学系统,位于该探针与探测器间之光径中,该光学系统可在第一及第二组态中操作,其中冲击该探测器之反射与非反射之辐射之比例在第一组态中系较第二组态中为高者。25.一种在一热处理室中测量一基板温度之方法,包含:将一基板放置于热处理室中,以与在该室中之一反射器形成一反射穴;以第一极化器将反射器所反射之辐射极化;用一探针将来自该反射穴之辐射取样;引导取样之辐射通过一极化系统以产生第一波束及第二波束,其中该极化系统包括一第二极化器,该极化器乃被定向而使反射之辐射与非反射辐射之比例在第一波束中乃高于在第二波束中者;产生第一电子束之第一强度信号;产生第二电子束之第二强度信号;以及从第一及第二强度信号确定基板之温度。26.一种在一热处理室中测量一基板温度之方法,包含:将一基板置于热处理室中,以与在该室中之一反射器形成一反射穴;用一探针将来自该穴之辐射取样;以一探测器产生该取样辐射之第一强度信号;修正冲击该探测器之辐射中经反射与非反射之辐射比例;产生第二波束之第二强度信号;以及从第一及第二强度信号确定基板之温度。图式简单说明:第一图为一迅速之热处理系统之简要横断面图。第二图为显示进入一温度感测器中探针之光线轨迹之一虚拟黑室孔穴简图。第三图为包括一旋转滤波器之温度感测器简图。第四图为包括一电/光滤波器之温度感测器简图。第五图为包括一极化电子束分裂器之温度感测器简图。第六图为包括位于发射波束之路径中之一极化器之温度感测器略图。
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