[發(fā)明專利]在熱處理期間用于測量輻射能的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980124536.1
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN102077335A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約瑟夫·M·拉內(nèi)什;布萊克·凱爾梅爾;阿倫·亨特
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66;H01L21/324
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;王金寶

1.一種用于處理基板的腔室，其包括：

腔室外殼，其界定處理容積；

能量源，其配置以將輻射能引導(dǎo)向所述處理容積；

光譜裝置，其配置以標(biāo)記從所述能量源至所述處理容積的輻射能；

基板支座，其配置以在所述處理容積中支撐所述基板；

參考傳感器，其位于所述處理容積中以接收輻射能；

標(biāo)的傳感器，其位于所述處理容積內(nèi)以接收測量波長處的輻射能；以及

控制器，其配置以利用所述參考傳感器的測量決定來自所述能量源的輻射能的特性，并利用所述標(biāo)的傳感器的測量與所述能量源的輻射能的所述特性來決定所述基板的溫度。

2.如權(quán)利要求1所述的腔室，其中所述光譜裝置包括配置以吸收在吸收光譜內(nèi)的輻射能的吸收器、配置以反射在反射光譜內(nèi)的輻射能的反射器、配置以偏振化在預(yù)定光譜處的輻射能的偏振器或配置以給多個(gè)選擇波長處的輻射能增加標(biāo)記的灑布器中之一，且所述測量波長是落在所述吸收光譜、所述反射光譜或所述預(yù)定光譜外。

3.如權(quán)利要求1所述的腔室，其中所述光譜裝置包括吸收過濾器，其配置以吸收在吸收光譜處的輻射能。

4.如權(quán)利要求3所述的腔室，其中所述參考傳感器包括：

第一傳感器，其配置以測量所述吸收光譜內(nèi)的參考波長處的輻射能；以及

第二傳感器，其配置以測量所述吸收光譜外的比較波長處的輻射能，其中所述比較波長實(shí)質(zhì)上接近所述參考波長。

5.如權(quán)利要求4所述的腔室，其中所述特性為來自所述能量源的所述比較波長處的輻射能與來自所述基板的所述比較波長處的輻射能的比率，且所述測量波長是經(jīng)選擇使得來自所述基板的輻射能相對為高，以及所述吸收光譜是經(jīng)選擇為不同于主要加熱光譜。

6.如權(quán)利要求1所述的腔室，還包括監(jiān)視器，用于監(jiān)視提供至所述能量源的一或多個(gè)功率級(jí)，其中所述監(jiān)視器與所述控制器連接，所述控制器使用所述能量源的所述一或多個(gè)功率級(jí)和所述參考傳感器的測量來決定來自所述能量源的輻射能的特性，其中所述能量源包括多個(gè)區(qū)域，來自所述能量源的輻射能的特性包括來自各區(qū)域的輻射能的特性，且所述控制器使用所述能量源的一或多個(gè)功率級(jí)、所述參考傳感器的測量以及在所述多個(gè)區(qū)域間反映彼此的影響的影響矩陣，來決定來自各區(qū)域的輻射能的特性。

7.如權(quán)利要求1所述的腔室，還包括：

一或多個(gè)附加參考傳感器，其位于所述處理容積中以接收輻射能；以及

一或多個(gè)附加標(biāo)的傳感器，其位于所述處理容積中，各用以接收測量波長處的輻射能，且各附加標(biāo)的傳感器相應(yīng)于附加參考傳感器；

其中所述能量源包括多個(gè)加熱區(qū)，且每一對參考傳感器與標(biāo)的傳感器相應(yīng)于每個(gè)加熱區(qū)。

8.一種用于處理基板的方法，其包括：

自能量源引導(dǎo)輻射能至熱處理腔室的處理容積；

標(biāo)記從所述能量源引導(dǎo)至所述處理容積的輻射能；

在所述處理容積內(nèi)定位所述基板；

測量所述處理容積內(nèi)的輻射能；

利用所述處理容積內(nèi)所測量的輻射能以及來自所述能量源的輻射能的標(biāo)記來決定來自所述能量源的輻射能的特性；以及

利用所述處理容積內(nèi)所測量的輻射能以及所決定的來自所述能量源的輻射能的特性來決定所述基板的溫度。

9.如權(quán)利要求8的方法，其中標(biāo)記來自所述能量源的輻射能包括：吸收來自所述能量源的吸收光譜處的輻射能，以及測量所述處理容積內(nèi)的輻射能包括：

測量所述吸收光譜內(nèi)的參考波長處的輻射能；以及

測量所述吸收光譜外的比較波長處的輻射能，其中所述比較波長與所述參考波長實(shí)質(zhì)上接近。

10.如權(quán)利要求9的方法，其中測量所述處理空間內(nèi)的輻射能還包含：

測量在測量波長處的輻射能，其中所述測量波長不同于所述參考波長與所述比較波長；以及

決定來自所述能量源的輻射能的特性包括：

從所述參考波長與所述比較波長處的測量來決定來自所述能量源的所述比較波長處的輻射能與來自所述基板的所述比較波長處的輻射能的比率，及

利用所述能量源的功率級(jí)與所述參考波長與所述比較波長處的測量，來決定所述能量源的光譜特征；及

決定所述基板的所述溫度包括根據(jù)來自所述基板的所述測量波長處的輻射能的強(qiáng)度來決定所述基板的所述溫度。