[發明專利]使用紅外線攝影機的低溫快速熱處理控制

在審

• 申請號: 201480060466.9
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105706219A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 金·韋洛爾;迪內士·卡納瓦德;列昂尼德·M·特蒂特斯特;諾曼·L·塔姆;阿倫·繆爾·亨特
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

技術領域

本發明的實施方式一般關于用于處理基板(諸如半導體基板)的快速熱處 理腔室中的視覺反饋。

背景技術

快速熱處理腔室其中包含多個燈，所述燈用于在允許所述基板冷卻前， 將基板快速地加熱至所需溫度。需要橫越基板的均勻加熱，以確保基板間的 均勻性，以及橫越單個基板的均勻處理。通常，利用多個高溫計量測基板加 熱均勻性，所述高溫計被導向以在橫越所述基板表面的多個點上量測基板溫 度。然而，所述高溫計僅提供基板溫度的點量測，且加熱均勻性必須從此有 限數量的高溫計量測推斷。此外，空間上和成本上不允許將高溫計增加至足 以提供準確、整體的基板溫度均勻性指示的數量。

因此，存在對用于監控基板溫度均勻性的改進的方法及裝置的需求。

發明內容

本發明的實施方式一般關于用于在處理腔室(諸如RTP腔室)中監控基板 溫度均勻性的方法及裝置。基板溫度的監控利用耦合至具有廣角透鏡的探頭 的紅外線攝影機。所述廣角透鏡被定位于所述探頭中并利用彈簧固定，且所 述廣角透鏡能夠承受高溫處理。所述廣角透鏡促成了在單一圖像中觀察所述 基板的實質上整個表面。所述基板的所述圖像可與參考圖像比較，以促成燈 的調整，若必要的話，以產生所述基板的均勻加熱。

一個實施方式中，處理腔室包括腔室主體，設置于所述腔室主體中的燈 陣列，設置于所述腔室主體上的蓋，設置穿過所述腔室蓋中的開口的探頭， 所述探頭在所述探頭的第一端具有廣角透鏡陣列，及耦合至所述探頭的第二 端的紅外線攝影機。

另一個實施方式中，在處理腔室中監控燈性能的方法包括利用紅外線攝 影機與廣角透鏡陣列拍攝(capture)處理腔室內的基板的圖像、將所述拍攝 的圖像傳輸至控制單元，并將所述拍攝的圖像與參考圖像比較以確定所述基 板是否具有所需溫度均勻性。

另一個實施方式中，處理腔室包括腔室主體；設置于所述腔室主體中的 燈陣列；設置于所述腔室主體上的蓋；設置穿過所述腔室蓋中的開口的探頭， 所述探頭在所述探頭的第一端具有廣角陣列，其中所述探頭包括外殼及彈簧 定位于其中，且其中所述廣角透鏡陣列包括多個透鏡；及耦合至所述探頭的 第二端的攝影機。

附圖說明

通過參考實施方式(一些實施方式在附圖中說明)，可獲得在上文中簡 要總結的本發明的更具體的說明，而能詳細了解上述的本發明的特征。然而 應注意，附圖僅說明本發明的典型實施方式，因而不應將這些附圖視為限制 本發明的范圍，因為本發明可容許其它等效實施方式。

圖1A及圖1B為依據本發明的一個實施方式的處理腔室的示意圖。

圖2為依據本發明的一個實施方式的探頭的剖面示意圖。

圖3A繪示耦合至攝影機的光學組件的探頭。

圖3B繪示依據本發明的另一個實施方式的廣角透鏡組件。

圖4繪示依據本發明的一個實施方式的監控燈性能的方法的流程圖。

圖5繪示由本發明的紅外線攝影機拍攝的基板的圖像。

為了助于理解，已盡可能使用相同的附圖標記指定各圖共有的相同元件。 應考慮一個實施方式的元件與特征可有利地并入其它實施方式而無需進一步 說明。

具體實施方式

本發明的實施方式一般關于用于在處理腔室(諸如RTP腔室)中監控基板 溫度均勻性的方法及裝置。利用耦合至具有廣角透鏡的探頭的紅外線攝影機 監控基板溫度。所述廣角透鏡定位于所述探頭內并利用彈簧固定，且所述廣 角透鏡能夠承受高溫處理。所述廣角透鏡促成了在單一圖像中觀察所述基板 的實質上整個表面。所述基板的所述圖像可與參考圖像比較，以促成燈調整， 若必要的話，以產生所述基板的均勻加熱。