專利名稱：包含用于高溫量測的加熱源反射濾光器的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于基板的熱處理。特別是，本發(fā)明的具體實施方式
是有關(guān)于在半導(dǎo) 體的快速熱處理期間的高溫測量方法。
背景技術(shù)：
快速熱處理(rapid thermal processing, RTP)技術(shù)在制造半導(dǎo)體集成電路中是 一種已發(fā)展完全的技術(shù)，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(jīng)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(shù)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(huán)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(dǎo)體性質(zhì)的硅中摻雜主動區(qū) (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(zhì)、結(jié)晶、熱氧化和氮化、硅化、化學(xué)氣相沉積、氣相摻雜、熱清理、和其 它種功能。雖然早期硅技術(shù)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(yīng)用中為高于1000°C?？煽焖俚卮蜷_或關(guān)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(nèi)，或例如30秒之內(nèi)，或精確為10秒之內(nèi)，或 更精確為1秒之內(nèi)。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(zhì)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(shè)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(fā)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(chǎn)生干擾。即，熱源輻射的「滲漏」會對于高溫計的 測量產(chǎn)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(tǒng)和方法以使高溫計能精確地測量溫度。
發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)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(dǎo)體基板)溫度的方法和設(shè)備。在一個具體實施方式
中，這里所述的方法和設(shè)備可增進基板溫度量測的準確性。依據(jù)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(fā)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(tǒng)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(qū)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(qū)。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(fā)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(jù)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(fā)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(tǒng)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(chǎn)生)為實質(zhì)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(zhì)反射所述第二波長范圍(從所 述第二熱源產(chǎn)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(tǒng)，包含熱源，適以提供第一波長 范圍的輻射；處理區(qū)，適以容納基板；處理區(qū)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(zhì)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(qū)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(zhì)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(zhì)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(qū)的第二腔 壁，其大約或?qū)嵸|(zhì)平行于所述第一腔壁，適以讓所述處理區(qū)與外在環(huán)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(guān)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(zhì)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(yù)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(nèi)處理區(qū) 中的輻射；及將自所述輻射源所發(fā)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(fā)出的所述第二波長范圍內(nèi)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(zhì)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(zhì)透明的材料制成，并在其上具有反射層，所述反射層可實質(zhì)反射所述第二波長范圍 的輻射。
圖1是依據(jù)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(jù)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(fā)明的一個方式的濾光器的波長穿透圖。圖4是依據(jù)本發(fā)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(fā)明的具體實施例進行描述之前，需要了解的是，本發(fā)明并不限于下 面所解釋的結(jié)構(gòu)細節(jié)或處理步驟。本發(fā)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(jù)本發(fā)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(dǎo)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(fā)射率并應(yīng)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(fā)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(chǎn)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(nèi)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(fā) 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(yīng)器和設(shè)備，在此并入這些專利的全部內(nèi)容做為參 考。進行熱處理的晶片12(例如，諸如硅晶片的半導(dǎo)體晶片)通過閥門或出入口 13進入腔 室10的處理區(qū)18。晶片12的邊緣支撐在環(huán)形邊緣環(huán)14之上，所述環(huán)形邊緣環(huán)14具有與 晶片12的角落接觸的環(huán)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(huán)和其支撐功能，在此并入此專利全部內(nèi)容做為參考。晶片放置的 方位是使得已經(jīng)形成在晶片12正面上的正在處理的特征結(jié)構(gòu)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(cè)的處理區(qū)18。與所繪示的簡圖不同 的地方在于，特征結(jié)構(gòu)16中大部份并未超過晶片12表面突出實質(zhì)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(huán)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(dǎo)輻射能量朝向晶片12并使其加熱。在反應(yīng) 器10中，輻射加熱裝置包含大量的(典型的數(shù)目為409個)高強度的鎢鹵素?zé)?6，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(shè)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(nèi)。所以，RTP腔室必需包含燈或其它合適的加熱系統(tǒng)以及加熱系統(tǒng) 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(tǒng)和加熱控制系統(tǒng))。依據(jù)本發(fā)明的具體實施例的其它方式，也可應(yīng)用于閃光式退火。這里所使用的閃 光式退火是指在5秒內(nèi)將樣品進行退火，更精確地說在1秒內(nèi)，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(nèi)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(fā)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(jù)本發(fā)明一方式，應(yīng)用反射板來改善基板(例如晶片)的表觀發(fā)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(qū)分配至其低溫區(qū)。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(guī)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(yīng)的輻射分布(通常稱為普朗克分布(Planck distribution))，而同時燈26所發(fā)出的輻射分布相應(yīng)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(yōu)選以金屬制成)上，以在特別是在降溫的時候?qū)⒕线^ 多的輻射散去。因此，處理腔室的處理區(qū)具有至少兩個實質(zhì)平行的腔壁，其中的第一腔壁 為窗20 (優(yōu)選以輻射可穿透的材料制成，例如石英)，以及實質(zhì)平行于第一腔壁的第二腔壁 53 (優(yōu)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(huán)14支撐在可旋轉(zhuǎn)圓柱30之上，圓柱30是磁 性耦接至位于腔室外的可旋轉(zhuǎn)凸緣(flange) 32之上。馬達(未繪示)旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。另一個改善均勻度的方法為將燈26分成多區(qū)，繞著中軸34而環(huán)狀排列于其周圍。 控制電路可改變輸出至燈26的不同區(qū)域的電壓，進而可使輻射能量分布合適。一或多數(shù)個高溫計40可影響分區(qū)加熱的動態(tài)控制，該些高溫計是通過一或更多個光導(dǎo)管42 (經(jīng)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(zhuǎn)中的晶片12整體半徑上的溫 度。光導(dǎo)管42以不同結(jié)構(gòu)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(tài)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(jīng)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(shù)值轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)值。然而，晶片12中的被掃描部份的發(fā) 射率(emissivity)會影響高溫計的測量。發(fā)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(fā)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(xué)探測晶片的發(fā)射計以測量所述晶片中相關(guān)波長范圍的 部份的發(fā)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(fā)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(tài)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(dǎo)并增強冷卻處理工序。增加的冷卻速度增進了 RTP最佳的 執(zhí)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(jù)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(yīng)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(fā)明不應(yīng)被限制于熱源(或燈)朝向基板的一側(cè)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(qū)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(fā)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(chǎn)生干擾。在應(yīng)用材料公司的RTP系統(tǒng)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(zhuǎn)系統(tǒng)。 其包含圖1中所示的支撐性圓柱30，也包含支撐環(huán)(未于圖中繪示，但也適用于此類處理腔 室)。這種支撐環(huán)基本上為輔助性的邊緣環(huán)，可支撐圖1中的邊緣環(huán)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?；?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(zhì)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(jù)本發(fā)明的一具體實施例，解決熱源所發(fā)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(jù)本發(fā)明的另一方式， 在高溫計帶寬中的輻射被反射回?zé)嵩?。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(huán)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(cè)。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(cè)，如圖2所示。在另一具體實 施方式中，窗的兩側(cè)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(xù)的反射層中斷或破壞的透明區(qū)段。藉由在窗20上覆蓋能被高溫計偵測的波長范圍內(nèi)的反射涂層，實質(zhì)上不會有從 熱源直接發(fā)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(fā)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(jù)所選定的材料、涂層的數(shù)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(wù)的供貨商為已知。例如，其中 一個涂布服務(wù)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(zhì)上對于大部份由熱源所發(fā)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(qū)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(jù)本發(fā)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(fā)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?zé)嵩磿r，熱源 仍可發(fā)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(quán)利要求
1.一種處理基板的系統(tǒng)，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(qū)內(nèi)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(zhì)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(zhì)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(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述窗包含吸收劑材料，所述吸收劑材料僅吸收實 質(zhì)為所述第二波長范圍的輻射。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，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(qū)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(fā)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(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(fā)出的以約為45°或更小角度入射的光線。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述吸收劑材料包含液體。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，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(chǎn)生的第一波長范圍的輻 射為實質(zhì)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(zhì)反射由所述第二熱源產(chǎn)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(tǒng)，包含熱源，該熱源提供第一波長范圍的輻射；處理區(qū)，其用于容納所述基板；所述處理區(qū)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(zhì)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(shè)置在所述腔室的所述處理區(qū)內(nèi)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(zhì)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(zhì)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(qū)的第二腔壁，其大約或?qū)嵸|(zhì)平行于所述第一腔壁，且適以隔離所述處理區(qū) 與外在環(huán)境，其中所述第二腔壁未被所述反射層所覆蓋。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述窗有效地防止從所述熱源所發(fā)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(zhì)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(yù)設(shè)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(nèi)的處理區(qū)中的輻射；及將所述輻射源所發(fā)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(fā)出的所述第二波長范圍內(nèi)的熱源輻射到達所述高溫計。
14.如權(quán)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(cè)的第二表面。
15.如權(quán)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(zhì)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(zhì)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(zhì)反射所述第二波長范圍的輻射，而且所述預(yù)設(shè)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(fā)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(shè)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(yù)設(shè)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(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者布萊克·R·凱爾梅爾, 約瑟夫·M·拉內(nèi)什, 阿倫·M·亨特 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司