[發明專利]檢測溫度的裝置和方法以及用于處理襯底的裝置

有效

• 申請號: 201410103268.8
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN104062014B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 池尙炫
• 申請（專利權）人: AP系統股份有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;H01L21/67
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 張洋

相關申請案的交叉參考

本申請案根據35U.S.C.§119主張2013年3月19日申請的第10-2013-0029087號韓國專利申請案的優先權以及由其產生的所有權利，所述申請案的內容全部以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及通過高溫計以非接觸方式來檢測溫度的裝置和方法，以及用于使用所述裝置來處理襯底的裝置，且更明確地說，涉及精確地測量溫度而完全不受濕度影響的檢測溫度的裝置和方法，以及用于使用所述裝置來處理襯底的裝置。

背景技術

在對襯底執行熱處理工藝的熱處理裝置中，使用例如鹵素燈等加熱燈來將熱供應到硅襯底，且通過光學探針來計算襯底的溫度，且將所計算的襯底的溫度反饋到加熱控制器以便控制加熱燈。

圖1為說明低溫熱處理裝置的示意圖。如圖1所說明，在襯底20安裝在處理腔室10中的邊緣環30處的狀態下，熱處理由多個加熱燈61執行，且襯底20的溫度由長波段測量高溫計40以非接觸方式進行測量。下文中，高溫計意指測量具有約5微米到約15微米的長波長的輻射能且將其轉換為溫度，進而計算溫度的元件。

因此，高溫計40可通過透鏡41集中從襯底20輻射且具有約5微米到約15微米的長波長以及約600℃或600℃以下的低溫的輻射能，且接著基于黑體輻射溫度關系來以非接觸方式計算襯底的溫度。由高溫計40計算的溫度通過加熱控制器50而反饋到加熱部分60以便控制多個加熱燈61的溫度。

同時，約5微米到約15微米的長波長通常具有被水汽(H₂O)吸收的性質。因此，如果光波長透射區域處存在100％的水汽，那么約5微米到約7微米的光波長難以透射，如圖2所說明。

因此，從加熱燈61輻射的長波長通過處理腔室10的內部輸入到長波長測量高溫計，且輸入到高溫計的長波長的透射率因光透射區域處存在的水汽(H₂O)而改變。

舉例來說，如果長波長透射區域處存在30％的水汽(H₂O)，那么光波長的透射率為90％，且如果存在50％的水汽(H₂O)，那么光波長的透射率為60％，且如果存在70％的水汽(H₂O)，那么光波長的透射率小于10％。

因此，由高溫計測量的溫度根據光透射區域處存在的水汽(H₂O)而改變。也就是說，輸入到高溫計的長波長輻射能的強度值由于由水汽(H₂O)的差異引起的長波長透射率的改變而改變，且因此高溫計的經轉換的溫度值會出現誤差。另外，可使用大直徑的高溫計以便補償低透射率且接收大量光。然而，在這種狀況下，因為高溫計的尺寸變大，所以成本和安裝難度增大，且設備的小型化也受到妨礙。也就是說，基于約5微米到約15微米的波段，約7微米到約15微米的波段中的光的量減少到60％，且因此僅接收約7微米到約15微米的波段的高溫計的尺寸應為1.7倍于接收約5微米到約15微米的波段的高溫計的尺寸。

相關技術文獻

專利文獻

(專利文獻1)第10-2009-0130659號韓國專利公開案

發明內容

本發明提供一種檢測溫度的裝置和方法，其精確地測量溫度而完全不受濕度影響。

本發明還提供一種檢測溫度的裝置和方法，其可使經配置以測量整個長波段并計算其溫度的高溫計小型化。

本發明還提供一種用于處理襯底的裝置，其可精確地控制加熱燈的溫度而完全不受濕度影響。

根據示范性實施例，一種用于檢測溫度的裝置包含：濕度傳感器，經配置以測量濕度值；溫度補償數據庫，經配置以存儲針對每一濕度值的溫度補償值；以及高溫計，其中假設包含作為由于所述濕度而具有小于第一閾值的透射率的波段的透射率限制波段以及作為由于所述濕度而具有大于第二閾值的透射率的波段的透射率允許波段的波段為待補償的波段，通過將對應于由所述濕度傳感器檢測的濕度值的溫度補償值與通過測量從待測量的物體輻射的所述待補償的波段的波長強度而計算的待補償的溫度相加來計算非接觸溫度。

假設待補償的溫度為通過轉換從所述物體輻射的所述待補償的波段的強度而獲得的溫度，且透射率允許溫度為通過轉換所述透射率允許波段的強度而獲得的溫度，所述透射率允許溫度與所述待補償的溫度之間的差值可視為針對每一濕度值的溫度補償值且接著存儲在所述溫度補償數據庫中。

所述透射率限制波段可為在100％的濕度環境下具有10％或10％以下的透射率的波段，且所述透射率允許波段可為在100％的濕度環境下具有90％或90％以上的透射率的波段。