用于测量温度的方法和设备与流程
本公开内容的各方面一般涉及用于测量温度的方法和设备。进一步地，本公开内容的各方面涉及用于处理腔室的非接触温度测量。
背景技术：
1、相关联于半导体装置等制造的处理期间，在基板上实现众多的热处理操作。热处理一般使用用于处理控制的温度测量。不精确的温度测量可导致糟糕的处理结果，而可不利地影响半导体装置效能和/或制造良率。
2、有时使用光学高温计以在半导体装置制造处理中测量基板温度。自基板表面所发射的电磁辐射的强度由光学高温计传感器来测量且相关于使用普朗克定律的温度以决定基板温度。在典型的热处理腔室中，光学高温计暴露于来自许多来源的电磁辐射，例如腔室内部的灯具及热表面，而遮蔽基板所发射的电磁辐射。腔室中来自电磁噪声的干扰可使得决定真实基板温度为困难的，而可导致错误的温度决定及导致糟糕的处理结果。
3、因此，具有针对改良的用于基板温度测量的设备和方法的需求。
技术实现思路
1、提供用于测量基板温度的设备和方法。在一个或多个实施方式中，用于估计温度的设备包含：多个电磁辐射来源，放置该多个电磁辐射来源以发射电磁辐射朝向反射平面；和多个电磁辐射检测器，放置每一电磁辐射检测器以对由该多个电磁辐射来源的对应电磁辐射来源所发射的电磁辐射采样。该设备也包含高温计，放置该高温计以接收源自该多个电磁辐射来源且自该反射平面反射的电磁辐射；和处理器，该处理器经配置以基于由该高温计和由所述电磁辐射检测器所接收的电磁辐射来估计温度。
2、在其他实施方式中，用于估计温度的方法包含以下步骤：由多个电磁辐射来源的每一者发射电磁辐射朝一基板；和由多个电磁辐射检测器的每一者对由该多个电磁辐射来源的对应电磁辐射来源所发射的电磁辐射采样。该方法也包含以下步骤：由高温计接收自该基板所反射的电磁辐射及由该基板所发射的电磁辐射；和使用处理器以基于该基板所发射的电磁辐射来估计该基板的温度。
技术特征：
1.一种用于估计温度的设备，包括：
2.如权利要求1所述的设备，其中每一探针头设置于至所述对应电磁辐射来源的发射元件的视线中。
3.如权利要求2所述的设备，其中每一电磁辐射来源经配置以发射圆锥发射电磁辐射朝向所述反射平面，且处于第一角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的一部分自所述反射平面反射且接着由所述高温计接收。
4.如权利要求3所述的设备，其中每一电磁辐射检测器的所述探针头被弯曲以对齐所述发射圆锥的圆锥表面，且经配置以对处于第二角度的所述发射圆锥中的电磁辐射采样。
5.如权利要求4所述的设备，其中处于所述第一角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的所述一部分具有与处于所述第二角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的另一部分实质相同的强度。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以接收由所述高温计所接收的电磁辐射的强度和由所述电磁辐射检测器所采样的电磁辐射的强度，由所述电磁辐射检测器所采样的电磁辐射的所述强度来决定来自所述反射平面的反射的辐射的强度，及从所述高温计所接收的电磁辐射的强度减去反射的辐射的所述强度来估计所述温度。
7.如权利要求6所述的设备，其中通过在所述反射平面应用已知反射率至由所述电磁辐射检测器所采样的电磁辐射的所述强度来决定来自所述反射平面的反射的辐射的所述强度。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述反射率通过以下操作来决定：
9.如权利要求1所述的设备，其中通过应用普朗克定律至由所述高温计所接收的电磁辐射的强度与自所述反射平面所反射的电磁辐射的强度之间的差异来估计所述温度。
10.一种用于估计温度的设备，包括：
11.如权利要求10所述的设备，其中每一探针头设置于至所述对应电磁辐射来源的发射元件的视线中。
12.如权利要求11所述的设备，其中处于第一角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的一部分自所述反射平面反射且接着由所述高温计接收。
13.如权利要求12所述的设备，其中每一电磁辐射检测器的所述探针头被弯曲以对齐所述发射圆锥的圆锥表面，且经配置以对处于第二角度的所述发射圆锥中的电磁辐射采样。
14.如权利要求13所述的设备，其中处于所述第一角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的所述一部分具有与处于所述第二角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的另一部分实质相同的强度。
15.如权利要求10所述的设备，其中所述处理器经配置以接收由所述高温计所接收的电磁辐射的强度和由所述电磁辐射检测器所采样的电磁辐射的强度，由所述电磁辐射检测器所采样的电磁辐射的所述强度来决定来自所述反射平面的反射的辐射的强度，及从所述高温计所接收的电磁辐射的强度减去反射的辐射的所述强度来估计所述温度。
16.如权利要求15所述的设备，其中通过在所述反射平面应用已知反射率至由所述电磁辐射检测器所采样的电磁辐射的所述强度来决定来自所述反射平面的反射的辐射的所述强度。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述反射率通过以下操作来决定：
18.如权利要求10所述的设备，其中通过应用普朗克定律至由所述高温计所接收的电磁辐射的强度与自所述反射平面所反射的电磁辐射的强度之间的差异来估计所述温度。
19.一种用于估计温度的设备，包括：
20.如权利要求19所述的设备，其中每一电磁辐射检测器的所述探针头被弯曲以对齐所述发射圆锥的圆锥表面，且经配置以对处于第二角度的所述发射圆锥中的电磁辐射采样，并且其中处于所述第一角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的所述一部分具有与处于所述第二角度的所述发射圆锥中的电磁辐射的另一部分实质相同的强度。
技术总结
提供用于测量基板温度的设备和方法。在一个或多个实施方式中，提供用于估计温度的设备且包含：多个电磁辐射来源，放置该多个电磁辐射来源以发射电磁辐射朝向反射平面；和多个电磁辐射检测器。放置每一电磁辐射检测器以对由该多个电磁辐射来源的对应电磁辐射来源所发射的电磁辐射采样。该设备也包含高温计，放置该高温计以接收该多个电磁辐射来源所发射且自设置于反射平面处的基板所反射的电磁辐射及基板所发射的电磁辐射。该设备包含处理器，该处理器经配置以基于由该基板所发射的电磁辐射来估计基板温度。也提供估计温度的方法。
技术研发人员：约瑟夫·M·拉内什
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23