CN101542254A - 通过红外线透射进行基板温度测量 - Google Patents

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CN101542254A CNA2008800001628A CN200880000162A CN101542254A CN 101542254 A CN101542254 A CN 101542254A CN A2008800001628 A CNA2008800001628 A CN A2008800001628A CN 200880000162 A CN200880000162 A CN 200880000162A CN 101542254 A CN101542254 A CN 101542254A
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Abstract

本发明提供一种用于在一热处理过程中测量一基板温度的方法及设备。在一实施例中，一种用于在热处理过程中测量基板温度的设备包括：一可抽真空的腔室；一基板加热器，使之定位成加热位于腔室中的基板；以及一传感器，使之定位成在基板加热器加热基板的过程中，接收穿透该基板的能量，其中该传感器被配置成侦测一透射度的度量表示。在另一实施例中，系提供一种测量一基板温度的方法，包括：加热一设置在一腔室中的基板；于加热过程中侦测基板的一透射度的改变；以及基于该透射度的改变而判定基板温度。

Description

通过红外线透射进行基板温度测量
技术领域
本发明的诸多方面一般涉及一种用于测量半导体基板温度的方法与设备，特别的是，本发明的诸多方面涉及以基板红外线透射来测量半导体基板温度的方法与设备。
背景技术
超大规模集成(ULSI)电路可包括超过一百万个电子器件(例如：晶体管)，该些电子器件系形成在半导体基板上，例如硅(Si)基板，而在器件中协同执行多种功能。在处理过程中，偶尔会在基板表面上执行数种热处理步骤。热处理一般需要精确的基板温度测量以用于工艺控制。不精确的基板温度控制会造成不良的处理结果，而对器件性能造成不利影响及/或导致基板薄膜材料受损。
可在热处理过程中使用不同种类的温度测量工具以测量基板温度。举例来说，热电偶系通过在基板表面上的预定位置而与基板物理性地接触以测量基板温度。然而，针对大直径基板，由于其测量位置之间有较大的距离，因此难以判定跨越基板表面的总温度变化。再者，热电偶与基板表面的热物理性接触的可靠度难以控制，并具有污染的考虑。
可选择地，有时可使用光学高温计(optical pyrometer)来测量基板温度。利用光学高温计传感器而测量在热处理过程中由基板表面所放出的热，藉以判定基板温度。然而，来自基板表面的光学放射的测量系难以将背景噪声分离，例如：加热灯的强烈照射、来自腔室壁的光学发射及/或来自窗口的离散光线。当无法精确地测量来自基板表面的光学发射，且背景噪声可能进一步导致温度测量错误时，则难以精确地测量真实的基板表面温度，而可能造成基板温度的不正确判定及最终导致不良的处理结果。
因此，需要一种用于在热处理期间测量基板温度的改良方法与设备。
发明内容
本发明提供一种用于在一热处理过程中测量一基板温度的方法及设备。在一实施例中，一种用于在热处理过程中测量基板温度的设备包括：一可抽真空的腔室；一基板加热器，使之定位成加热位于腔室中的基板；以及一传感器，使之定位成在基板加热的过程中，接收穿透该基板的能量，其中该传感器被配置成侦测一透射度(transmittance)的度量表示。
在另一实施例中，系提供一种测量一基板温度的方法，包括：加热一设置在一腔室中的基板；于加热过程中侦测基板的透射度的改变；以及基于该透射度的改变而判定基板的一温度。
在另一实施例中，系提供一种测量一基板温度的方法，包括：在存在有一含卤素成分中处理一基板；将基板转移至一设置在一可抽真空的腔室中的底座上，该腔室具有一灯组件；以灯组件所提供的一红外光加热基板；侦测一透射该基板的红外光；以及基于所侦测的光而计算一基板温度。
附图说明
为让本发明的上述特征更明显易懂，可配合参考实施例说明，其部分乃绘示如附图式。须注意的是，虽然所附图式揭露本发明特定实施例，但其并非用以限定本发明的精神与范围，任何熟习此技艺者，当可作各种的更动与润饰而得等效实施例。
第1图，绘示适于实施本发明的示范性处理设备的简要图式；
第2图，绘示在不同基板温度下的硅基板吸收与红外光波长之间的关系图；
第3图，绘示透射能量相对于时间的图式；
第4图，绘示根据本发明的一实施例而用于测量基板温度的方法的流程图；
第5图，绘示配置以实施本发明的示范性处理设备的概要图式；以及
第6图，绘示第5图的加载锁定室的剖面视图。
为便于了解，图式中相同的符号表示相同的元件。某一实施例采用的元件和特征当不需特别详述而可应用到其它实施例。
具体实施方式
本发明的实施例提供一种用于测量在热处理过程中的基板温度的方法及设备。在一实施例中，通过监控穿过基板的能量透射度(transmittance)的改变而判定基板的温度。
「第1图」绘示适于实施本发明的处理设备的简要概示图。简化的处理设备100系于真空下操作。设备100包括一加热源108，而加热源108系适于提供热能给设置在设备100中的基板102。在一实施例中，加热源108系为一加热模块，例如灯组件。加热源108可选择性地为一加热基板承接器、加热基板台座、电阻加热器或是其它适于使基板温度升高的加热源。信号产生器104及传感器106系设置于基板102的相对侧。信号产生器104设置于基板102上方而适于产生一信号110，而此信号110会穿过基板102。传感器106系经定位而接收来自信号产生器104且通过基板102的信号110。控制器108系连接至传感器106以分析接收自信号产生器104的信号110。信号产生器104可以为任何能量来源，其提供处于可透射基板的波长的能量，并可包括激光及宽带光源。在一实施例中，信号产生器104及加热源108为单一装置，例如加热灯。
不同的基板材料在不同温度及不同波长下可具有不同的光透射度。当加热源108提供热能至基板表面，基板的温度改变。一部分的信号110穿过基板102，而另一部分则被吸收。传送穿过基板102的信号量系取决于基板102的温度。因此，随着基板102被加热，传送穿过基板102的信号110量会改变。传感器106侦测信号110的改变，且基于所侦测的信号110的改变，而可据此判定基板温度。
在一实施例中，信号产生器104可以为具有不同波长的光产生器。举例来说，信号产生器104可提供具有窄带波长(集中在约1150nm～约1250nm之间)的激光束，而适于产生一传送穿过基板102而至传感器106的信号。在另一实施例中，信号产生器104提供具有波长介于1100nm～约1300nm之间的光能。在另一实施例中，信号产生器104可以配置为加热源108，其系适以提供光能以加热基板102，并将光能传送穿过基板102而至传感器106。举例来说，信号产生器104可以为一热模块，例如灯组件，其在波长介于400nm～1400nm之间而产生高功率，以提供红外线来加热基板102并传送通过基板102。
「第2图」绘示利用硅作为基板材料的基板在不同基板温度及不同波长下的光吸收行为。吸收迹线202、204、206绘出以波长为函数而在不同温度下的硅半导体材料的吸收。此轨迹显示出吸收系与基板温度具关联性。当基板温度增加，各个吸收迹线202、204、206的斜率216、218、220的改变于较长的波长开始。因此，针对各个波长，基板温度在一范围内的吸收改变快速。故为了确保判断欲知温度下的良好分辨度，则选择一波长，基板在此波长下而在包含欲知温度的温度范围内具有快速改变的吸收。举例来说，在给定的光波长下(例如约1100nm的波长208)，基板温度的增加会造成硅基板的吸收量在迹线202的第一点210朝向第二点212、第三点214之间快速改变，此乃因为随着来自加热器模块的IR光线的加热，则基板吸收的光增加的故。因此，当硅基板加热时，较少的光会传送穿过硅基板，而其可用于测量透射度的改变以获知温度。
「第3图」绘示传送穿过基板102的IR光能以基板温度为函数的轨迹302。能量轨迹302代表随着基板温度的增加，传送穿过基板102的光能的改变。基板102进入设备100可具有低温度T1及高透射度。因此，来自加热源108及/或信号产生器104的相当多的光能量透射穿过基板102而至传感器106。如轨迹302的点304所示，传感器106指示出在低温度T1下而在侦测时间t1具有高能量透射度。随着IR光以恒定量供应至基板102，基板102的温度升高。随着基板温度增加至较高温度T2，因为较热基板吸收较多的IR光，故穿过基板的透射度改变降低，而造成传送的IR能量的降低。如在时间t2的点306所示，由传感器106所侦测到的光能较低，此乃因为在高基板温度T2下的高吸收所致。
「第4图」绘示根据本发明的一实施例而在热处理期间用于测量基板温度的方法400的流程图。方法400被配置成在「第1图」的处理设备100中执行，或是在处理系统的其它适当配置区域中执行(如下参照「第4～5图」而进一步描述者)。可预期方法400可在任何适当配置的处理系统中执行，包括来自其它制造商的处理系统。
方法400起始于步骤402，其系利用腔室中的加热器模块来加热基板。在步骤404，当加热器模块达到一稳态输出状态时，使用传感器以量测透射穿过基板而至传感器的光透射度基线。在步骤406，传感器连续地侦测及分析在加热处理过程中透射穿过基板的光透射度。在步骤408，使用所测量的透射穿过基板的分数的(fractional)光透射度来计算基板的温度。基板的温度系相应于光透射的改变(相对于传感器于初始时所侦测的基线)。在可选步骤410，当基板达到一由传感器所分析的预定温度时，则可判定此时为基板的处理终点。
「第5图」绘示示范性的处理系统500的概要上视图，处理系统500包括配置以包含「第1图」所示的设备100的至少一区域，以执行本发明的热处理方法400。在一实施例中，处理系统500可以为适当配置的
Figure A20088000016200091
整合式处理系统，其系购自加州圣克拉拉的应用材料公司。可预期其它处理系统(包括来自其它制造商)亦可适用而受益于本发明。
系统500包括真空密封的处理平台504、工厂界面502以及系统控制器544。平台504包括多个处理室510、512、520、528、532，以及至少一加载锁定室522，而加载锁定室522系耦接至真空基板传输室536。「第5图」示出二个加载锁定室522。工厂界面502系通过加载锁定室522而耦接至传输室536。
在一实施例中，工厂界面502包括至少一坞站508以及至少一工厂界面机械手臂514以协助基板的传输。坞站508被配置成承接一个或多个前开式晶片传送盒(FOUP)。「第5图」系示出二个FOUP 506A～B。工厂界面机械手臂514具有一设置在机械手臂514的一端的叶片516，而该叶片516被配置成将基板由工厂界面502传输至处理平台504的加载锁定室522。可选择地，一个或多个计量站518可连接至工厂界面502的一端526，以利对于位在工厂界面502中的基板进行测量动作。
各个加载锁定室522具有耦接至工厂界面502的第一端口以及耦接至传输室536的第二端口。加载锁定室522系耦接至压力控制系统(图中未示)，其系对加载锁定室522进行抽真空及排气的动作，以利基板于传输室536的真空环境与工厂界面502的周围(例如：大气压)环境之间通过。
传输室536具有设置于其中的真空机械手臂530。真空机械手臂530具有一叶片534，其能够将基板524于加载锁定室522与处理室510、512、520、528、532之间传输。
在一实施例中，至少一处理室510、512、520、528、532为蚀刻室。举例来说，蚀刻室可以为购自应用材料公司的去耦等离子体源(DPS)腔室。DPS蚀刻室系使用感应源以产生高密度等离子体，并包括射频(RF)功率源以偏压基板。可选择地，至少一处理室510、512、520、528、532可以为亦购自应用材料公司的HARTTM、E-
Figure A20088000016200101
DPS II、PRODUCER E或
Figure A20088000016200102
蚀刻室，或是其它包括来自其它制造商的腔室。蚀刻室(例如处理室510)可使用含卤素气体以蚀刻设置在其中的基板524。含卤素气体的实例包括溴化氢(HBr)、氯(Cl2)、四氟化碳(CF4)及其类似物。在基板524蚀刻之后，含卤素残留物会留在基板表面上，而可通过热处理来移除含卤素残留物。热处理可以在处理系统500原位(in-situ)进行，例如在处理室510、512、520、528、532其中之一，且该些处理室510、512、520、528、532配备有能量产生器，例如红外线(IR)灯组件。传感器系用于在热处理过程中监控基板，而此热处理系与基板温度具关联性。可选择地，热处理可以在处理系统500的其它区域进行，例如配备有能量产生器及透射度传感器的传输室536、加载锁定室522、计量站518或是工厂界面502。在一示范性的实施例中，热处理可以在加载锁定室522中进行，或可选择地，可以在处理系统500的适当配置区域中进行。
系统控制器544系耦接至处理系统500。系统控制器544使用对于处理系统500的处理室510、512、520、528、532的直接控制，或是可选择地，通过控制与处理室510、512、520、528、532及处理系统500相关联的计算机(或控制器)而来控制处理系统500的操作。在操作过程中，系统控制器544使得来自各腔室及系统控制器544的数据收集及反馈成为可能，以使处理系统500的性能最佳化。
系统控制器544一般包括中央处理单元(CPU)538、内存540以及支持电路542。CPU 538可以为用于工业设定的通用计算机处理器的任一形式。支持电路542系如公知般耦接至CPU 538，并可包括高速缓存(cache)、时钟电路、输入/输出子系统、功率供应器及其类似物。当由CPU 538执行软件例程(routine)(例如「第4图」中所描述用于移除含卤素残留物的方法400)时，系将CPU 538转换为专用计算机控制器544。软件例程亦可储存在远离处理系统500设置的第二控制器(图中未示)中，并由其执行的。
「第6图」绘示用于在基板上执行热处理的加载锁定室522的一实施例。加载锁定室522一般包括一腔室主体602、一第一基板承接器604、一第二基板承接器606、一温度控制底座640以及一能量来源(例如加热器模块670)。传感器698被置于温度控制底座640中。腔室主体602可以由单一材料主体制成，例如铝。腔室主体602包括界定出一腔室体积618的一第一侧壁608、一第二侧壁610、一顶部614以及一底部616。通常由石英构成的窗口650被置于腔室主体602的顶部614，并且至少部分由加热器模块670所覆盖住。在一实施例中，多个灯694被置于加热器模块670中，以产生用于基板热处理的热。在一实施例中，灯694为红外灯，其提供波长介于约1000nm～约1300nm的红外光，例如介于约1050nm～约1200nm，又例如介于约1100nm～约1150nm。由灯694所产生的红外光可提供热给基板，并使基板温度增加至高达500℃。一般来说，灯694的波长系经选择而使得穿过在欲量测的温度范围内(例如热处理终点的温度)加热的材料及/或薄膜的透射度具有大幅改变。
在一实施例中，传感器698为砷化铟镓(InGaAs)二极管传感器，其系适以测量介于约150℃～约350℃之间的基板温度范围。传感器698与光学准直仪692及滤光器678为光学对准。光学准直仪692被置于底座640中而位于光学导管676(即，光纤)的一末端674与基板696之间。光学导管676侦测通过基板696及准直仪692而至滤光器678所收集的能量。滤光器678系适以过滤从光学准直仪692处收集的信号，并仅提供具有期望波长的红外光给传感器698。
在一实施例中，光学准直仪692具有一孔洞，该孔洞系经选择以允许能量以一角度690进入光学导管676，因此排除散射能量及其它噪声。举例来说，光学准直仪692的所选角度690仅允许以角度690通过基板的光线688被收集，并防止以所选角度690的外的角度入射的光线686进入光学导管676。可防止来自腔室壁684的不期望产生的反射光以及/或由背景682、680产生的噪声对进入光学导管676的信号产生干涉，而该信号会通过准直仪692并穿过滤光器678而最终到达传感器698。接着进一步分析到达传感器698的光能，以计算基板698的温度。
可控制腔室体积618的压力，藉此，加载锁定室522可经抽真空以基本上符合传输室536的环境，以及被排气至基本上符合工厂界面502的环境。腔室主体602包括一个或多个排气通道630以及抽气通道632，以在抽真空及排气时提供腔室体积618内的层流(laminar flow)，藉以使微粒污染最小化。排气通道630可以额外耦接至气体源652，以提供气体混合物进入腔室体积618。可以由气体源652供应的气体实例包括氮气(N2)、氩气(Ar)、氢气(H2)、烷类、烯类、氦气(He)、氧气(O2)、臭氧(O3)、水蒸气(H2O)等。抽气通道632系耦接至泵636，以抽除气体并控制加载锁定室522的压力为期望值。
第一装载埠638被置于腔室主体602的第一壁608中，以允许基板524传输于加载锁定室522与工厂界面502之间。第一狭缝阀644系选择性密封第一装载埠638，以隔绝加载锁定室522与工厂界面502。第二装载埠639被置于腔室主体602的第二壁610中，以允许基板524传输于加载锁定室522与传输室536之间。第二狭缝阀646系基本上类似于第一狭缝阀644，并选择性密封第二装载埠639，以隔绝加载锁定室522与传输室536的真空环境。
第一基板承接器604系同心地耦接至第二基板承接器606(即，第一基板承接器604迭置于第二基板承接器606顶端)，而第二基板承接器606系设置于腔室底部616上方。基板承接器604、606一般系安装至环箍620，而环箍620系耦接至延伸穿过腔室主体602底部616的轴杆682。各个基板承接器604、606被配置成维持一基板。轴杆682系耦接至设置在加载锁定室522外侧的一升举机构660，而升举机构660系控制基板承接器604、606在腔室主体602内的高度。第一基板承接器604系用于承接来自工厂界面502的未处理基板，而第二基板承接器606则用来承接由传输室536返回的已处理基板(例如：已蚀刻基板)。在「第6图」的实施例中，于处理室510、512、520、528、532的任一者中进行处理后的已处理基板696系位于第二基板承接器606上。
再往回参照「第4图」，方法400的实施可通过将基板提供至具有一加热器模块的腔室中，例如「第5图」所示的加载锁定室522。在一实施例中，基板可以为适于执行热处理的任何基板或材料。在一实施例中，基板可以为一硅半导体基板，其具有形成于其上并用于形成结构(例如闸极结构)的层(或多个层)。可选择地，基板可使用光罩层以做为一蚀刻光罩，及/或使用设置在基板上的蚀刻终止层以促进特征结构(feature)或结构转移至基板。在另一实施例中，使用具有多个层(例如薄膜堆栈)的硅半导体基板以形成不同图案及/或特征结构，例如双镶嵌结构等。基板可以为例如结晶硅(例如：硅<100>或硅<111>)、氧化硅、应变硅、硅锗、掺杂或未掺杂多晶硅、掺杂或未掺杂硅晶片以及图案化或未图案化的晶片、绝缘层上覆硅(SOI)、碳掺杂氧化硅、氮化硅、掺杂硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石、设置于硅上的金属层及其类似的材料。基板可为多种尺寸，例如200mm或300mm直径晶片，以及矩形或方形面板。在本发明所述的实施例中，基板可以为硅半导体基板。
在一实施例中，传输至加载锁定室522的基板可以为通过供应具有至少一含卤素气体的气体混合物而在处理室510、512、520、528、532的一腔室中被蚀刻者。含卤素气体的一适当实施例包括但不限于为溴化氢(HBr)、氯(Cl2)、四氟化碳(CF4)及其类似物。在蚀刻的过程中，基板上经处理的材料会与蚀刻化学物质的成分、光罩层的成分(若有的话)、以及蚀刻处理的副产物结合，因而在基板表面上形成含卤素残留物。加载锁定室522所提供的热处理可以加热含卤素残留物，以形成自基板表面蒸发的挥发性化合物，因而促使含卤素残留物自基板表面移除。
在一实施例中，传输进入加载锁定室522并进行热处理的基板102的温度为约80℃～约120℃。在另一实施例中，传输进入加载锁定室522的基板102的温度低于80℃。在又另一实施例中，传输进入加载锁定室522的基板102的温度为先前在基板102上进行的处理温度。
在步骤402，开启能量源(例如灯组件670)以加热基板表面。另外参照「第6图」，当基板102由传输室536传输进入加载锁定室522时，在完成传输动作之后，狭缝阀646随即关闭。一旦狭缝阀646关闭，且基板102位于第二基板承接器606上时，开启加热器模块670以对基板102进行热处理。加热器模块670的灯694产生红外光以加热基板表面。在一实施例中，灯694产生的红外光的波长系介于约400nm～约14000nm之间，且在测量波长1200nm下具有非常高的强度。
在一实施例中，于蚀刻基板的加热过程中，气体混合物由气体源652供应至加载锁定室522。经处理的基板102系暴露于气体混合物并与的反应。在示范性的实施例中，含卤素残留物系存在于经处理的基板表面，气体混合物将除气且基于卤素(outgassed halogen-based)的反应物转变为非腐蚀性的挥发性化合物，而此化合物在被抽吸至加载锁定室522外。气体混合物可包括含氧气体，例如O2、O3、水蒸气(H2O)、含氢气体(例如氢气、氮氢混合气体【forminggas】、水蒸气、烷类、烯类及其类似物)，或是惰性气体，例如氮气(N2)、氩气(Ar)、氦气(He)及其类似物。举例来说，气体混合物包括氧气、氮气、及含氢气体。在一实施例中，含氢气体为氢气及水蒸气至少其中之一。在光罩层设置在基板上的实施例中，光罩层可以与含卤素残留物一同移除，例如在加载锁定室中将光罩自光阻移除。
在步骤404，于灯组件670达到稳态输出且建立基线透射度读值之后，传感器698可用于侦测来自加热器模块670且穿透基板102的红外光。传感器698系在加热器模块670稳定之后才使用。在一实施例中，热输出在约2秒～约5秒之后归于稳定。传感器698的延迟时间提供二益处，第一，在感测透射度时，加热器模块670的输出系允许恒定量的能量提供至基板，第二，基板系允许加热至一温度范围，而在此范围内的吸收变化快速，藉以提供测量的良好分辨率。
如前所述，基板在不同的基板温度下的吸收会对通过基板696且更进一步到达传感器698的光能的量造成大幅影响。随着基板温度升高，通过基板102的光能的量会改变，因而导致透射至传感器698的光能的量的变化。藉此，传感器698在步骤406中提供吸收改变的度量表示，而此在步骤408中用于判定基板温度。
在步骤408，系解析出基板温度。波长系经选择以使得在一关注范围内的基板温度与硅基板吸收之间存在一线性反比关系，藉此，可通过测量穿过基板的红外光透射度的改变而计算基板温度。传感器698提供红外光透射度的二个度量，且表示为一比例值，而此比例与基板温度相关联。「表1」绘示基板温度与透射度比例之间的关系的示范性实施例。在示范性实施例中，比例为1系与基板温度约70℃～120℃为相关联。随着基板温度增加，基板红外光透射度下降，则通过传感器698的红外光能量因而降低。随着传感器698记录一逐渐降低的红外线能量，透射比例则降低。基于传感器698所侦测到的基板红外光透射度的逐渐改变，可据此计算基板温度。因此，通过利用硅材料的本质特性(例如：以不同温度为函数的能量吸收的改变)而测量基板红外光透射度，则可精确地测量与计算在热处理过程中的基板温度。可预测透射度比例与温度之间的关系可凭经验而计算或获得。
表1：于1200nm且带宽为10nm下所侦测到的比例与基板温度之间的关系。
比例   基板温度(单位：℃)
  1.0000   70.0000
  1.0000   100.0000
  1.0000   120.0000
  0.9850   123.7164
  0.9700   127.4328
  0.9320   136.7239
  0.8950   146.0149
  0.8580   155.3060
  0.8200   164.5970
  0.7680   177.6045
  0.7310   186.8955
  0.6710   201.7612
  0.6110   216.6269
  0.5520   231.4925
  0.5070   242.6418
  0.4470   257.5075
  0.3880   272.3731
  0.3420   283.5224
  0.2980   294.6716
  0.1000   350.0000
在一实施例中，当于基板表面执行热处理时，热会导致基板表面温度上升，藉此，造成存在于经处理基板表面的基于卤素的反应物(若有的话)释出及/或除气。利用加热器模块670而快速加热基板系允许将经处理的基板上的含卤素残留物移除，而不需增加处理循环时间(此在欲自处理室中移除残留物的情形下会遇到)。
可选择地，在步骤410中，当基板达到一期望的基板温度时，可判定关闭加热器模块670的终点。利用透射度比例则可解析出终点温度。当所计算的比例显示基板温度已达到期望温度，传感器698则传送一信号至控制器544，藉以关闭加热器模块670。
在一实施例中，当基板温度到达约250℃～400℃之间时，可关闭加热器模块670。在另一实施例中，加热器模块670可在传感器698所计算的预定时间而关闭。预定的时间可介于约5秒～约180秒，并将取决于加热器模块670的热产生能力。在含卤素残留物存在于基板表面的又另一实施例中，当经处理的基板上的含卤素残留物自基板表面移除时，加热器模块670则在预定时间关闭。移除含卤素残留物的终点时间可介于约10秒～约120秒，例如介于约30秒～约90秒。可选择地，可利用残留物气体分析器(RGA)来侦测在经蚀刻的基板表面上的剩余的含卤素残留物。
因此，本发明提供用于测量热处理过程中的基板温度的方法及设备。该方法及设备系通过侦测器来测量穿透基板的红外光透射度而有利地监控热处理过程中的基板的真实温度。基板在不同温度下的不透明度系提供通过基板的不同量的红外光透射度，藉此，协助基板判定真实的基板温度。
惟本发明虽以较佳实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，仍应属本发明的技术范畴。

Claims (25)

1.一种用于在一热处理过程中测量一基板温度的设备，包括：
一可抽真空的腔室；
一基板加热器，使之定位成加热位于该腔室中的一基板；以及
一传感器，使之定位成在该基板加热器加热该基板时接收穿透该基板的能量，其中该传感器被配置成侦测一透射度的度量表示。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该基板加热器为一个灯或多个灯。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该基板加热器为一个经加热的机械手臂叶片，该机械手臂叶片被配置成将该基板转移到该腔室的内部或外部。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该基板加热器为一设置在该腔室中的基板支撑件。
5.如权利要求1所述的设备，更包括：
一光学准直仪，被置于该基板与该传感器之间。
6.如权利要求5所述的设备，更包括：
一光学导管，其中该光学准直仪被定位成收集以一预定角度入射至该基板上且进入该光学导管的能量。
7.如权利要求5所述的设备，更包括：
一滤光器，设置于该光学准直仪与该传感器之间。
8.如权利要求2所述的设备，其特征在于，该灯组件提供其波长介于约400nm～约14000nm之间的红外光。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该腔室为一加载锁定室、一传输室及一处理室中的至少一种。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该腔室为一设置在一处理系统中的加载锁定室。
11.一种在一热处理过程中测量一基板温度的方法，包括：
加热一设置在一腔室中的基板；
在加热过程中侦测该基板的透射度的改变；以及
基于该透射度的改变而判定该基板的温度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，加热该基板的步骤更包括：
在一加载锁定室中加热该基板。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，加热该基板的步骤更包括：
在一经加热的机械手臂叶片上加热该基板。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，加热该基板的步骤更包括：
在一处理室中加热该基板。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，加热该基板的步骤更包括：
在一真空环境下加热该基板。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，加热该基板的步骤更包括：
在侦测过程中，向该基板提供一恒定量的能量。
17.如权利要求17所述的方法，其特征在于，侦测透射度的改变的步骤更包括：
使穿透该基板的光线通过一光线准直仪而到达一传感器。
18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，加热该基板的步骤更包括：
用光线加热该基板，而该光线的一部分被用于测量透射度的改变。
19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，侦测透射度的改变的步骤更包括：
感测通过该基板的、具有以约1200nm为中心的约10nm的波带的红外光。
20.如权利要求11所述的方法，更包括：
在加热该基板之前，用含卤素成分处理该基板。
21.一种用于在一热处理过程中测量一基板温度的方法，包括：
在存在有一含卤素成分中处理一基板；
将该基板转移至一设置在可抽真空的腔室中的底座上，该腔室具有一灯组件；
用该灯组件所提供的红外光加热该基板；
侦测一透射该基板的红外光；以及
基于该透射光而计算基板温度。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，侦测红外光的步骤更包括：
引导该透射光通过一光学导管而到达一传感器。
23.如权利要求21所述的方法，更包括：
在加热过程中从该基板表面移除该含卤素成分。
24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，侦测红外光的步骤更包括：
感测通过该基板的、具有以约1200nm为中心的约10nm的波带的红外光。
25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，该可抽真空的腔室为一设置在一处理系统中的加载锁定室。
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