包含用于高溫量測的加熱源反射濾光器的設備的制作方法

專利名稱：包含用于高溫量測的加熱源反射濾光器的設備的制作方法
技術領域：
本發明是有關于基板的熱處理。特別是，本發明的具體實施方式
是有關于在半導 體的快速熱處理期間的高溫測量方法。
背景技術：
快速熱處理(rapid thermal processing, RTP)技術在制造半導體集成電路中是 一種已發展完全的技術，基板(例如，硅晶片)在RTP的腔室中被高強度的光輻射照射，以 使基板快速地加熱至相對高的溫度而熱活化基板上處理過程。當基板經過熱處理后，輻射 能量即被移除且基板會快速降溫。因僅有基板進行了加熱，基板周圍的腔室未被加熱至處 理基板所需的高溫，所以RTP技術可有效地運用能量。換句話說，在RTP工藝中，處理中的 基板并未與周圍的環境(即，腔室)達到熱平衡。用硅或其它晶片制造集成電路牽涉到許多步驟，例如沉積各層、光微影蝕刻以圖 案化各層、及蝕刻該些圖案化層。離子注入被用來在具有半導體性質的硅中摻雜主動區 (active region) 0制造程序中還包含了晶片的熱退火，此退火程序具有多種用途，包含修 補注入損害及活化摻質、結晶、熱氧化和氮化、硅化、化學氣相沉積、氣相摻雜、熱清理、和其 它種功能。雖然早期硅技術中的典型退火工序涉及在退火爐管中長時間加熱多片晶片，但隨 著特征結構逐漸小型化，與日俱增地使用RTP以滿足處理基板的迫切需求。RTP 一般在單晶 片的腔室中進行，用來自高強度加熱燈陣列的光線照射晶片，該光線是被導向集成電路要 形成的晶片正面上。至少部份的輻射能會被晶片吸收，并快速將其加熱至期望的高溫，例如 高于600°C，或在一些應用中為高于1000°C。可快速地打開或關掉此輻射熱，以在相對短的 時間中以可控制方式加熱晶片，例如1分鐘之內，或例如30秒之內，或精確為10秒之內，或 更精確為1秒之內。在快速熱處理腔室中可進行以下所述的溫度速率變化，至少約25°C /s 至50°C /s間，或更高的速率，例如至少約100°C /s或至少約150°C /s。在特定工序中可能會需要較低的溫度，例如低于約400°C。在處理腔室中的基板的 溫度可能低于約400°C，并可低至約175°C。此工序的實例為在硅晶片上形成硅化物。腔室 中的基板(例如硅晶片)處理的質量和性能，部份是取決于能否提供并保持精準的晶片或 基板設定溫度。處理腔室中基板的溫度一般以高溫計(pyrometer)進行測量，其可測量一 波長帶寬(bandwidth)中的溫度。如果高溫計偵測到由熱源中所發出的在高溫計帶寬中的 輻射，則該輻射會對高溫計信號的判讀產生干擾。即，熱源輻射的「滲漏」會對于高溫計的 測量產生一定程度的干擾。且并非所有的晶片在高溫計的帶寬中都是不透明的，特別是當 晶片在較低的溫度時。所以，需要改良的系統和方法以使高溫計能精確地測量溫度。

發明內容
依據本發明的具體實施方式
，提供了使用輻射高溫計(radiation pyrometry)測 定基板(例如，在處理腔室中的半導體基板)溫度的方法和設備。在一個具體實施方式
中，這里所述的方法和設備可增進基板溫度量測的準確性。依據一或更多個具體實施方式
，提 供介于熱源和基板之間的反射層可藉由限制從熱源中所發出的輻射到達高溫計而增進高 溫計的準確度。在一種具體實施方式
中，處理基板的系統包含熱源，適以提供第一波長范圍的輻 射；高溫計，適以通過偵測在所述第一波長范圍中的第二波長范圍的輻射，而測量位于腔室 的處理區中的基板的溫度；及窗，適以將所述熱源與所述基板隔離，其中所述窗用對所述第 一波長范圍的輻射為實質透明的材料制成，并具有覆蓋其全部表面的反射層，所述反射層 介于所述熱源與所述基板之間，且可實質反射所述第二波長范圍的輻射。在一特定的具體實施方式
中，所述窗位于腔室之中，以防止所述第二波長范圍的 輻射到達所述高溫計。在一具體實施方式
中，所述窗包含吸收劑材料，適以僅吸收實質為所 述第二波長范圍的輻射。在一個具體實施方式
中，所述反射涂層可有效地防止所述第二波長范圍的輻射進 入所述處理區。在一具體實施方式
中，第一波長范圍為約400-4000nm，且所述第二波長范圍 為約700-1000nm，且其中所述窗具有所述反射層以有效防止所述熱源所發出的所述第二波 長范圍的輻射在溫度低于約400°C下穿透被高溫計(the pyrometer)所量測的所述基板。 依據一特定的具體實施方式
，其中所述反射層在所述第二波長范圍中反射光對穿透光的透 射比(transmittanceratio))至少為1000。在一具體實施方式
中，基板包含硅。在一具體實施方式
中，所述窗在其第一表面和第二表面上各具有第二波長范圍的 反射層，且所述反射比率適用于從熱源所發出的以約45 °或更小角度入射的光線。在一具體實施方式
中，所述反射層進一步包含輻射吸收材料層，所述輻射吸收材 料層位于第一及第二反射層之間，且所述輻射吸收材料適以吸收所述第二波長范圍的輻 射。在至少一具體實施方式
中，所述熱源包含燈，且所述窗包含圍繞輻射源的燈罩。在一具體實施方式
中，所述系統包含第二熱源和第二窗，其中所述第二窗適以隔 離所述第二熱源與所述基板，且所述第二窗是由對于所述第一波長范圍的輻射(其是由所 述第二熱源產生)為實質透明的材料制成，且其具有覆蓋介于所述第二熱源及所述基板之 間的所述第二窗全部表面的反射層，其中所述反射層可實質反射所述第二波長范圍(從所 述第二熱源產生且在所述第一波長范圍之中)的輻射光。另一具體實施方式
為一種可用于處理基板的系統，包含熱源，適以提供第一波長 范圍的輻射；處理區，適以容納基板；處理區的第一腔壁，其是適以分隔所述熱源和所述基 板的窗，所述窗面向所述基板的第一表面并實質平行于所述第一表面；高溫計，朝向所述基 板的第二表面(在所述第一表面的對面)，適以通過偵測在第一波長范圍中的第二波長范 圍的輻射而測量位于腔室中的所述處理區中的所述基板的溫度，其中所述窗以對于第一波 長范圍為實質透明的材料制成，且所述第一腔壁的第一表面被反射層完全覆蓋，所述反射 層適以實質反射所述第一波長范圍中所述第二波長范圍的輻射；及所述處理區的第二腔 壁，其大約或實質平行于所述第一腔壁，適以讓所述處理區與外在環境隔離，且所述第二腔 壁未被所述反射層所覆蓋。在一特定具體實施方式
中，所述窗適以有效地防止輻射穿透過含有硅的基板(在 溫度低于約400°C時)到達所述高溫計。在一實施方式中，所述第二波長范圍是介于約 700nm 至 IOOOnm 間。
另一個方式關于一種測量處理腔室中的晶片溫度的方法，包含以輻射源加熱實 質平坦的基板，所述輻射源提供第一波長范圍的輻射，其中所述基板在預定的溫度范圍中， 對于所述第一波長范圍中的第二波長范圍的輻射為透明；以高溫計測量所述腔室內處理區 中的輻射；及將自所述輻射源所發出的所述第二波長范圍的輻射反射回到所述輻射源，以 防止從所述輻射源所發出的所述第二波長范圍內的輻射到達所述高溫計。在所述方法的一具體實施方式
中，所述輻射源朝向所述基板的第一表面，且所述 高溫計朝向所述基板的第二表面(其位于所述第一表面的對面)。在所述方法的另一具體實施方式
中，還包含提供平坦窗，將所述熱源與所述基板 隔開，其面對且實質平行于所述基板的第一表面，其中所述窗是以對于所述第一波長范圍 為實質透明的材料制成，并在其上具有反射層，所述反射層可實質反射所述第二波長范圍 的輻射。


圖1是依據一或更多個具體實施方式
所表示的快速熱處理腔室剖面圖。圖2是依據一或更多個具體實施方式
所表示的另一快速熱處理腔室剖面圖。圖3A和3B是本發明的一個方式的濾光器的波長穿透圖。圖4是依據本發明的一個方式所表示的熱源剖面圖。
具體實施例方式在對幾個本發明的具體實施例進行描述之前，需要了解的是，本發明并不限于下 面所解釋的結構細節或處理步驟。本發明也可有其它的具體實施方式
，并以各種不同的方 式實行。依據本發明的一或更多個具體實施方式
，在此提供一種用以處理基板(例如半 導體晶片)的熱處理腔室。晶片溫度是以輻射高溫計進行測量。以輻射高溫計測量晶片 溫度的方式是通過測定基板的發射率并應用已知的輻射定律去校正高溫計，藉以獲得精 確的溫度測量值。由熱源(即，燈)所發出的在高溫計帶寬或波長范圍中的輻射，若被高 溫計偵測到，則會對高溫計信號的判讀產生干擾。這可能是因為腔室中的源輻射(source radiation)的滲漏抵達高溫計，或是在晶片對于源輻射而言是「透明」時源輻射的滲漏抵 達高溫計。例如當腔室內操作中的硅晶片在低于450°C，或低至150°C時，這種情況就會發 生。圖1為快速熱處理腔室10的簡圖。在美國專利第5，848，842號和6，179，466號 中，Peuse等人詳細描述了這種類型的反應器和設備，在此并入這些專利的全部內容做為參 考。進行熱處理的晶片12(例如，諸如硅晶片的半導體晶片)通過閥門或出入口 13進入腔 室10的處理區18。晶片12的邊緣支撐在環形邊緣環14之上，所述環形邊緣環14具有與 晶片12的角落接觸的環形傾斜支架15。在美國專利第6，395，363號中，Balance等人更 詳細地敘述了這個邊緣環和其支撐功能，在此并入此專利全部內容做為參考。晶片放置的 方位是使得已經形成在晶片12正面上的正在處理的特征結構16，可面向上(相對于向下 的重力場方向)朝向由透明石英窗20界定在其上方側的處理區18。與所繪示的簡圖不同 的地方在于，特征結構16中大部份并未超過晶片12表面突出實質可見的距離，僅在表面平面之中或接近于表面平面處形成圖案。當晶片以葉片(paddle)或機器翼片(未繪示)傳 送至腔室之中并放置于邊緣環14之上時，升高及降低三個舉升銷22以支撐晶片12背面。 輻射加熱裝置24被裝在窗20的上方，以引導輻射能量朝向晶片12并使其加熱。在反應 器10中，輻射加熱裝置包含大量的(典型的數目為409個)高強度的鎢鹵素燈26，位于各 個的反射燈管27中，以六方最密堆積排列于窗20的上方。燈26的陣列有時被稱為燈頭 (Iamphead) 0然而，也可替換為其它的輻射加熱裝置。一般而言是以電阻性加熱使輻射源 的溫度快速斜線上升。合適的燈的例子包含汞蒸氣燈(在燈絲的周圍有玻璃或二氧化硅燈 罩)和閃光燈(在氣體(例如氙氣)的周圍有玻璃或二氧化硅燈罩，當氣體在充能時可作 為熱源)。這里所使用的「燈(lamp)」這個名詞，意指包含圍繞熱源的燈罩的燈。燈的「熱 源(heat source)」是指可增加基板溫度的材料或元素，例如可激化的燈絲或氣體。這里所使用的快速熱處理(或RTP)，是指可以約50°C /s以上的速率(例如100 至150°C /s和200至400°C /s)，均勻加熱晶片的設備或工藝方法。在RTP腔室中的典型線 性降溫(冷卻)速率范圍為80-150°C /s。一些在RTP腔室中所進行的工序要求基板上溫 度的變化低至幾。C之內。所以，RTP腔室必需包含燈或其它合適的加熱系統以及加熱系統 控制方式，使加熱速度提升至100至150°C /s和200至400°C /s,而使快速熱處理腔室有別 于其它類型熱處理腔室(不具備以此速度快速加熱的加熱系統和加熱控制系統)。依據本發明的具體實施例的其它方式，也可應用于閃光式退火。這里所使用的閃 光式退火是指在5秒內將樣品進行退火，更精確地說在1秒內，且在一些具體實施方式
中為 毫秒(millisecond)級。將整個基板12的溫度控制于理想的均勻度范圍內是重要的。一種被動式地改善 溫度均勻度的裝置包含反射器28，其與晶片12平行且在超過晶片12的面積上延伸并面向 晶片12背面。此反射器28可有效地將晶片12所發出的熱輻射反射回晶片12。晶片12 和反射器28之間的間隔范圍較佳為3至9mm，且空腔(cavity)的寬度對厚度的深寬比較 佳為大于20。依據本發明一方式，應用反射板來改善基板(例如晶片)的表觀發射率。反 射器28以涂布金或多層介電干涉鏡(interference mirror)方式形成，可有效地在晶片 12的背面形成黑體空腔，并將熱從晶片12上的高溫區分配至其低溫區。在另一具體實施 方式中，例如在美國專利第6，839，507號和第7，041，931號中所揭示(在此全部引入做為 參考)，反射器28可具有更不規則的表面，或具有黑色或其它顏色表面，以更近似于黑體 腔壁。黑體空腔中具與晶片12的溫度相對應的輻射分布(通常稱為普朗克分布(Planck distribution))，而同時燈26所發出的輻射分布相應于燈26的更高溫度。較佳的情況下， 反射器28置于水冷式基座53 (優選以金屬制成)上，以在特別是在降溫的時候將晶片上過 多的輻射散去。因此，處理腔室的處理區具有至少兩個實質平行的腔壁，其中的第一腔壁 為窗20 (優選以輻射可穿透的材料制成，例如石英)，以及實質平行于第一腔壁的第二腔壁 53 (優選以金屬制成，且顯然不透明)。一個改善均勻度的方式包含將邊緣環14支撐在可旋轉圓柱30之上，圓柱30是磁 性耦接至位于腔室外的可旋轉凸緣(flange) 32之上。馬達(未繪示)旋轉凸緣32并帶動 晶片圍繞著中心34(同時也是大致對稱的腔室的中心線)旋轉。另一個改善均勻度的方法為將燈26分成多區，繞著中軸34而環狀排列于其周圍。 控制電路可改變輸出至燈26的不同區域的電壓，進而可使輻射能量分布合適。一或多數個高溫計40可影響分區加熱的動態控制，該些高溫計是通過一或更多個光導管42 (經由反 射器28上的洞朝向晶片12的背面放置)耦接，以測量旋轉中的晶片12整體半徑上的溫 度。光導管42以不同結構形成，包含藍寶石、金屬、和二氧化硅光纖。計算機化的控制器 44接收高溫計40的輸出信號，且依此控制提供至不同圈的燈26的電壓，以在處理過程中 動態控制輻射加熱強度和模式。高溫計一般測量在窄波長帶寬中的光強度，例如，在700至 IOOOnm的范圍中測量40nm。控制器44和其它的儀器，經由已知的那溫度的黑體輻射光強 度的光譜普朗克分布，將光強度數值轉換成溫度數值。然而，晶片12中的被掃描部份的發 射率(emissivity)會影響高溫計的測量。發射率ε的值系介于0和1之間，1代表黑體， 0代表完全反射體，因此其為晶片背面反射率R= 1-ε的相反測量值。因晶片的背面通常 為均勻，所以可期待其具有均勻的發射性。因此，晶片背面的組成則取決于先前工藝種類而 有所變化。通過進一步包括用于光學探測晶片的發射計以測量所述晶片中相關波長范圍的 部份的發射率或反射率和包括控制器44中的控制算法來納入所測得的發射率，進而改善 高溫計的效能。圖1所示的具體方式中，基板12和反射器28之間的間距，是視給定基板12的期 望熱流形態而定。在一具體實施方式
中，基板12位于距離反射器28更遠的位置，以減少流 向基板的熱流。在另一具體實施方式
中，基板12位于靠近反射器28的位置，以增加流向基 板12的熱流。在基板12的加熱過程中，基板12確實的位置和在具體位置滯留時間，是視 流至基板12的理想熱流量而定。在另一具體實施方式
中，當基板12處于較低的位置時(鄰近反射器28)，會增加 從基板12至反射器28的熱傳導并增強冷卻處理工序。增加的冷卻速度增進了 RTP最佳的 執行效能。當基板12的位置越接近反射器28，曝露的熱輻射量即成比例的減少。依據圖 1所示的具體實施方式
，可使基板12的支撐更容易地懸浮在在腔室中不同的垂直方向上的 位置，以控制基板的熱暴露。應要了解的是，圖1所示的配置模式并非用以作為限制。特別 是，本發明不應被限制于熱源(或燈)朝向基板的一側或表面而高溫計朝向晶片的相對面 等這些位置的配置方式上。如前所述，一般以輻射高溫計測定在處理腔室的處理區中的晶片溫度。雖然輻射 高溫計的準確度相當高，但由熱源所發出的在輻射高溫計帶寬中的輻射若被高溫計偵測 到，則可能會對高溫計信號的判讀產生干擾。在應用材料公司的RTP系統中，這個問題可因 工藝套組(process kit)或所使用的晶片不同而最小化。工藝套組耦接晶片和旋轉系統。 其包含圖1中所示的支撐性圓柱30，也包含支撐環(未于圖中繪示，但也適用于此類處理腔 室)。這種支撐環基本上為輔助性的邊緣環，可支撐圖1中的邊緣環14。一般而言，一或更多個圖1所示的高溫計40的配置方式是基板(或晶片12)可自 高溫計屏蔽輻射源26。基板(例如晶片)，其大致對于大于或約IlOOnm的波長而言是透明 的。因此，一種避免熱源輻射到達高溫計的方法是測量對基板而言為實質不透明的波長的 輻射。對于硅晶片而言，這種波長約為IlOOnm或更低。然而，如前所述，工藝套組會「滲漏」 源輻射，且并非所有的晶片在高溫計的帶寬中皆為不透明，特別是當晶片在低溫(約450°C 或更低的溫度)時。在其它的具體實施例中，溫度為約400°C或更低。在其它的具體實施方 式中，溫度為約250°C或更低。在其它的具體實施方式
中，溫度為高溫，且可高于在腔室中進 行處理的基板(例如晶片)的熔點溫度。
依據本發明的一具體實施例，解決熱源所發出的輻射(不論是以「滲漏」或穿透過 基板的方式)的方法是防止在高溫計帶寬中的源輻射到達晶片。依據本發明的另一方式， 在高溫計帶寬中的輻射被反射回熱源。這個目的可藉由在圖1中的窗20上用材料51進行 涂布而完成；窗20隔離熱源和工藝環境18，材料51反射高溫計帶寬中的輻射，同時使足夠 的加熱用的源輻射穿過窗20。如圖1所示，反射性涂層膜50置于窗的朝向熱源的一側。在 另一具體實施方式
中，反射層51置于窗20的朝向基板的一側，如圖2所示。在另一具體實 施方式中，窗的兩側都使用了反射層。在一特別的具體實施方式
中，全部的窗20皆被反射 層覆蓋，且涂層上沒有縫隙或開口。換句話說，此窗20包含不間斷的反射層，或視為窗20 將基板與熱源分隔。在窗20上不具有將窗20上的連續的反射層中斷或破壞的透明區段。藉由在窗20上覆蓋能被高溫計偵測的波長范圍內的反射涂層，實質上不會有從 熱源直接發出的此波長范圍的輻射到達高溫計。因此，當高溫計偵測到在此波長范圍的輻 射時，此輻射是僅或基本上僅從基板上所發出，即使是當基板對于此范圍的波長為透明時 (例如，處理溫度低于約400°C的硅晶片，更精確為低于約250°C )。使用反射層可增加高溫 計的準確度。在一個具體實施方式
中，可從腔室中移除窗20，且窗20可被涂布一或更多層的 反射層。膜的反射性能會依據所選定的材料、涂層的數目和厚度而有所不同。具有反射層 的薄層、用于反射特定波長范圍的窗的制造方式和提供服務的供貨商為已知。例如，其中 一個涂布服務的供貨商為JDS Uniphase。在一個具體實施方式
中，能做為反射層的材料 為交替層膜，一般而言為實質上對于大部份由熱源所發射的輻射為透明的任何高折射率和 低折射率介電材料的組合，例如，氧化鈦_氧化硅(titania-silica)或氧化鉭-氧化硅 (tantala-silica)。在一具體實施方式
中，反射層以SiO2和Ta2O5制成，在另一個具體實施 方式中，最外層為SiO2層。在特定的具體實施方式
中，只有在做為處理區一部份的窗20上進行涂布。更進一 步地說，在特定的具體實施例中，窗完整受到涂布而在層中沒有開口。在一或更多具體實施 方式中，窗20為可拆卸式。這使得涂層膜的維修或重新使用或以另一個替換窗來替換此窗 可相對容易進行。在一特定的具體實施方式
中，腔壁53未進行涂布。依據本發明的另一方式，高溫計可藉由偵測波長的范圍約為700-1100nm的輻射 而測量相對低的溫度(低于約400°C，或低于約250°C至約175°C )。在處理腔室中，由熱源 所發出的波長范圍，通常介于低于700nm至高于5.5um之間。材料(例如，石英)對于高于 5. 5um的波長而言為不透明。當波長范圍介于約700-1100nm的輻射被反射回熱源時，熱源 仍可發出足夠的其它波長的輻射以加熱基板至低于約400°C的溫度。在一具體實施方式
中，反射層為一寬帶(broad band)反射性濾光器。在一個具體 實施方式中，其作為反射性濾光器操作的最大反射比率約100%，或在700-1000nm的范圍 時，最大的反射對穿透比率約不小于1000。這里定義相對帶寬(relative bandwidth)為
權利要求
1.一種處理基板的系統，包含熱源，所述熱源適以提供第一波長范圍的輻射；高溫計，其適以通過偵測在所述第一波長范圍中的第二波長范圍的輻射，而測量位于 所述腔室的處理區內的所述基板的溫度；及窗，其適以將所述熱源與所述基板隔離，其中所述窗以對于所述第一波長范圍的輻射 為實質透明的材料制成，并具有覆蓋全部表面的反射層，其中所述反射層介于所述熱源與 所述基板之間，且所述反射層實質反射所述第二波長范圍的輻射，其中所述窗能有效地防 止所述第二波長范圍的輻射穿透至高溫計。
2.如權利要求1所述的系統，其中所述窗位于所述腔室中以防止所述第二波長范圍的 輻射到達所述高溫計。
3.如權利要求1所述的系統，其中所述窗包含吸收劑材料，所述吸收劑材料僅吸收實 質為所述第二波長范圍的輻射。
4.如權利要求2所述的系統，其中所述反射涂層可有效地防止所述第二波長范圍的輻 射進入所述處理區。
5.如權利要求1所述的系統，其中所述第一波長范圍為約400-4000nm，且所述第二波 長范圍為約700-1000nm，且其中具有所述反射層的所述窗有效防止所述熱源所發出的所述 第二波長范圍的輻射在溫度低于約400°C時穿透基板，且所述反射層在所述第二波長范圍 中的光反射對穿透的透射比至少為1000。
6.如權利要求1所述的系統，其中所述窗的第一表面和第二表面上具有所述第二波長 范圍的反射層，且反射比率適用于從熱源所發出的以約為45°或更小角度入射的光線。
7.如權利要求1所述的系統，其中所述反射層還包含在第一反射層和第二反射層之間 的輻射吸收材料層，且所述輻射吸收材料適以吸收所述第二波長范圍的輻射。
8.如權利要求1所述的系統，其中所述熱源包含燈，且所述窗包含圍繞著輻射源的燈罩。
9.如權利要求3所述的系統，其中所述吸收劑材料包含液體。
10.如權利要求1所述的系統，還包含第二熱源和第二窗，其中所述第二窗適以隔離所 述第二熱源與所述基板，且所述第二窗是以對于由所述第二熱源產生的第一波長范圍的輻 射為實質透明的材料制成，且所述第二窗的介于所述第二熱源及所述基板之間的全部表面 被反射層覆蓋，其中所述反射層可實質反射由所述第二熱源產生的所述第一波長范圍中的 第二波長范圍的輻射。
11.一種處理基板的系統，包含熱源，該熱源提供第一波長范圍的輻射；處理區，其用于容納所述基板；所述處理區的第一腔壁，其是分隔所述熱源和所述基板的窗，所述窗面向且實質平行 于所述基板的第一表面；高溫計，朝向所述基板的與第一表面相對的第二表面，以通過偵測在所述第一波長范 圍中的第二波長范圍的輻射而測量設置在所述腔室的所述處理區內的所述基板的溫度，其 中所述窗是由對于所述第一波長范圍的輻射為實質透明的材料制成，且所述第一腔壁的第 一表面被反射層完全覆蓋，所述反射層適以實質反射所述第一波長范圍之中的所述第二波長范圍的輻射；及所述處理區的第二腔壁，其大約或實質平行于所述第一腔壁，且適以隔離所述處理區 與外在環境，其中所述第二腔壁未被所述反射層所覆蓋。
12.如權利要求11所述的系統，其中所述窗有效地防止從所述熱源所發出的所述第二 波長范圍的輻射在溫度低于約400°C時穿透過包含硅且被所述高溫計測量的基板，且所述 第二波長范圍在約700-1000nm間，而且所述反射層對于所述第二波長范圍的光反射對穿 透的透射比至少為1000。
13.—種測量處理腔室中的晶片的溫度的方法，包含以輻射源加熱實質平坦的基板，所述輻射源提供第一波長范圍的輻射，其中所述基板 在預設溫度范圍中對于所述第一波長范圍中的第二波長范圍的輻射為透明；用高溫計測量所述腔室內的處理區中的輻射；及將所述輻射源所發出的所述第二波長范圍的輻射反射回到所述輻射源，以防止從所述 輻射源所發出的所述第二波長范圍內的熱源輻射到達所述高溫計。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述輻射源朝向所述基板的第一表面，且所述高 溫計朝向所述基板的位于所述第一表面對側的第二表面。
15.如權利要求14所述的方法，還包含提供平坦的窗，所述窗將所述輻射源與所述基板隔開且其面對并實質平行于所述基板 的第一表面，其中所述窗是由對于所述第一波長范圍的輻射為實質透明的材料制成并在所 述窗上具有反射層，所述反射層實質反射所述第二波長范圍的輻射，而且所述預設溫度范 圍低于約400°C，以及所述基板包含硅且所述第二波長范圍是在約700-1000nm間。
全文摘要
本發明公開了用于處理基板以及使用輻射高溫計測量溫度的方法與設備。在處理腔室的窗上具有反射層。能提供第一波長范圍的輻射的輻射源加熱所述基板，所述基板在預設溫度范圍中對于所述第一波長范圍中的第二波長范圍為透明。所述反射層反射所述第二波長范圍中的輻射。
文檔編號H01L21/324GK101999161SQ200980112598
公開日2011年3月30日 申請日期2009年4月3日 優先權日2008年4月9日
發明者布萊克·R·凱爾梅爾, 約瑟夫·M·拉內什, 阿倫·M·亨特 申請人:應用材料股份有限公司