TWI701425B - 用於晶圓溫度量測的腔室和光學裝置，及用於量測基板的溫度的方法 - Google Patents

Abstract

本文揭示一種用以使用輻射的光譜來決定基板的溫度的方法和設備。在一態樣中，腔室包含：光學耦接至光譜儀的燈組件。光譜儀用以決定在腔室內的基板的溫度。控制器耦接至光譜儀並控制燈組件以選擇性地加熱和冷卻基板。在另一態樣中，一種方法包含以下步驟：將基板暴露於輻射源。藉由跨越基板的光譜儀來偵測輻射的光譜。決定穿過基板的輻射的光譜並且該光譜用以決定基板的溫度。

Description

用於晶圓溫度量測的腔室和光學裝置，及用於量測基板的溫 度的方法

本文描述的實施例大體係關於處理基板的設備和方法。更特定言之，本文描述的設備和方法係關於使用光譜輻射來決定基板的溫度關係。

透射高溫測定法是評估基板的熱狀態(意即，溫度)的常用模式。熱處理腔室通常將基板暴露於強的電磁輻射以升高基板(整個基板或是基板的部分或表面區域)的溫度。

因為由基板(例如，矽基板)吸收的輻射量隨著溫度變化，電磁輻射的量測用於透射高溫測定應用以評估基板的熱狀態。因而，可以藉由監控穿過其中的電磁輻射的變化(例如，給定的波長或一範圍的波長的強度的變化)來決定基板溫度。雷射通常被用作：用於利用透射高溫測定法來決定基板的溫度的電磁輻射源(因為它們提供了選擇最適合於基板的特定的電磁能量(EM)波長的機會)。雷射產生相干的EM輻射，其中當穿過基板時，該相干的EM輻射可以指示基板的熱狀態(其可以被量化成溫 度)。藉由高溫計或其他的EM輻射感測器或陣列來偵測穿過基板的電磁輻射，並且將偵測到的輻射與由雷射發射出的源輻射作比較。然後，比較的結果用以決定基板溫度。源EM輻射在傳統上被選定為具有可容易地由EM輻射感測器(例如，高溫計)識別的小數目(例如，一個或兩個)的特定的窄波長帶。因此，僅需在小數目(例如，一個或兩個)的特定的窄波長帶處分析從雷射發射且穿過基板的EM輻射的部分。

然而，電子裝置(例如，由半導體材料製成的裝置)繼續地在其上或其中併入更為複雜的結構和增加密度的特徵。此些結構和特徵對於通常用在透射高溫測定法中的EM波長而言越來越具有吸收性。因而，降低了傳統的透射高溫測定法的量測的準確性。

因此，需要用於在更大數目的EM帶寬上進行基板的可靠的溫度量測的改進的設備和方法，其波長不容易地被形成在基板上的電子裝置，或其部分的結構和特徵吸收。

在一實施例中，一種腔室包含：一腔室主體，該腔室主體界定一處理空間，以及一燈組件，該燈組件耦接至該腔室主體。一基板支撐組件耦接至與該燈組件相對並面向該燈組件的該腔室主體，並且界定一處理平面。一輻射偵測器光學耦接至該燈組件並且跨越該處理平面與該燈組件相對地設置。該輻射偵測器具有一第一光管，該 第一光管在一第一端處耦接至該處理空間且在一第二端處耦接至一偵測空間、一第二光管，該第二光管耦接至該偵測空間，及一光譜儀，該光譜儀耦接至該第二光管。

在一實施例中，一輻射偵測裝置具有耦接至一偵測空間的一第一光管。一第二光管耦接至該偵測空間。一光譜儀和一高溫計進一步地耦接至該偵測空間。

在一實施例中，一種處理一基板的方法包含以下步驟：將一基板暴露於輻射能量。使用跨越該基板與燈相對地設置的一光譜儀來偵測光譜輻射能量。決定穿過該基板的能量的一總量並且該總量用以決定該基板的溫度。

16:燈組件

19:過濾器

20:主體

21:第一部分

22:窗口

23:第二部分

24:通道

25:腔室基部

26:轉子

27:屏蔽

28:可旋轉的支撐構件

30:邊緣支撐件

31:第一表面

32:基板

34:定子

37:通道

40:結構特徵

43:冷卻構件

45:反射器板

46:燈

48:電插座

52:開口

54:殼體

70:輻射偵測器

72:光波導

74:探針

76:功率控制器

80:入口埠

82:出口埠

84:真空幫浦

86:排氣口

88:閥門

90:第二真空幫浦

94:閥門

104:凹部

105:通道

106:氣體源

108:管道

110:處理腔室

112:輻射偵測器

114:分離器

116:電導管

120:第一表面

122:第二表面

130:開口

132:開口

134:開口

136:舉升銷

137:插座

138:開口

150:外壁

152:內壁

154:第一部分

156:第二部分

158:第三部分

160:第一部分

162:第二部分

168:偵測組件

174:電磁輻射

180:入射輻射偵測器

182:光波導

190:偵測器

192:軸

202:光波導

204:偵測空間

208:光纖纜線

210:第一端

212:第二端

214:斜面

220:軸

222:中心軸

240:處理單元

300:方法

302:操作

304:操作

306:操作

308:操作

310:操作

312:操作

400:圖形

402:曲線

404:曲線

406:曲線

408:曲線

450:圖形

452:曲線

454:曲線

456:曲線

502:點

504:點

506:點

510:線

為了使得可詳細地理解前文引述本揭露的特徵的方式，本揭露的更為特定的描述(在前文中簡短地概括者)可藉由參照實施例來獲得，該等實施例中的一些者被示例說明於隨附的圖式中。然而，應注意到：隨附的圖式僅示例說明示例性的實施例，因而不被認為是對範疇作出限制(因為本揭露可容許其他的同等有效的實施例)。

第1圖是根據本揭露的一實施例的一處理腔室的排置的示意性的剖面圖。

第2圖是根據本揭露的一實施例的可使用在第1圖的處理腔室中的一偵測器組件的示意性的側視圖。

第3圖是示例說明根據本揭露的一實施例來處理一基板的一方法的流程圖。

第4A圖和第4B圖是穿過一種類型的基板的電磁輻射的波長相關的強度的圖形。

第5圖是針對於一種類型的基板的波長積分透射強度相對於溫度的圖形。

為了要促進理解，在可能的情況中已經使用相同的元件符號以指定給圖式共用的相同的元件。考慮到：一實施例的元件和特徵可被有利地併入其他的實施例，而無需進一步的詳述。

本揭露提供用以使用EM輻射光譜來決定基板的溫度的方法和設備。在一態樣中，腔室包含：一燈組件，該燈組件光學耦接至一光譜儀。該光譜儀用以藉由偵測穿過基板的EM輻射來決定在腔室內的基板的溫度(例如，在單個位置或在一或多個圓周帶的溫度)。控制器耦接至該光譜儀並控制燈組件以選擇性地加熱基板，或其選定區域。在另一態樣中，一種熱處理的方法包含以下步驟：將基板暴露於EM輻射源。由光譜儀來偵測已經穿過基板的EM輻射光譜。光譜是從源光譜和穿過基板的光譜中決定，且用以推論性地決定基板的溫度。

第1圖是根據一實施例的示例性的處理腔室110的示意性的剖面圖。處理腔室110包含：一腔室主體20，該腔室主體具有第一部分21，該第一部分形成主體20的側壁、第二部分23，該第二部分耦接至該第一部分且部分地界定該主體20的底部或基部、窗口22，該窗口 設置在腔室主體20的第一部分21上，及一燈組件16，該燈組件設置在窗口22上。腔室基部25耦接至與該窗口22相對的腔室主體20。燈組件16包含：殼體54，該殼體具有形成於其中的複數個開口52。複數個燈46被設置在殼體54中，並且單個燈46被設置在相對應的開口52內。燈46被設置在個別的電插座48，該個別的電插座與相對應的開口52同心地對齊。燈46藉由複數個電導管116和電插座48連接至功率控制器76。

在操作期間，經由埠口(未顯示出來)將基板32裝載至處理腔室110。基板32被設置在複數個舉升銷136上。舉升銷136致動以將基板32設置在邊緣支撐件30上。燈46將基板32加熱至所欲的處理溫度，同時在處理操作期間旋轉邊緣支撐件30以使得基板圍繞中心軸旋轉。大體使得氣體流入腔室以在基板32上沉積新的材料層或改變在基板32上的先前沉積的層。在完成處理操作之後，基板32可以在處理腔室110內經歷另一處理操作或可以從處理腔室110中移除。在處理腔室110中處理基板32之後，致動複數個舉升銷136以從邊緣支撐件30升高基板32。然後經由傳送口(未顯示出來)從處理腔室110中移除基板32。

燈46發射EM輻射，該EM輻射穿過窗口22並朝向設置在處理腔室110中的基板32以將基板32加熱至處理溫度。窗口22通常由對於處理環境具有化學抵抗性的材料製成，並且能夠允許由複數個燈46發射的一或多 個波長的EM輻射穿過窗口22，而大致上不衰減。舉例而言，石英可用以作為窗口22的材料。其他的適當的材料包含(但不限於)：藍寶石、陶瓷，及玻璃。

窗口22可以在該窗口22的一側或兩側上塗覆有抗反射塗層，或適當的過濾器。舉例而言，如果燈46具有顯著的UV輸出，可選擇的紫外光(UV)過濾器可用以避免在腔室中的離子和自由基的產生或對於在基板32上的UV敏感結構的危害。作為另一示例，可選擇的凹口濾波器可用以阻絕從燈46發射的窄頻輻射。在一些實施例中，過濾器19被設置在窗口22的內側(例如，面向處理)表面上。過濾器19阻絕具有在特定的範圍內的波長的輻射穿過其中，同時允許具有在特定的範圍之外的波長的輻射穿過。過濾器19可為複數個交替的層(例如，氧化物層)。在一實施例中，過濾器19包含：交替的二氧化矽層和二氧化鈦層。舉例而言，過濾器19可包含：總共30至50個交替的層(例如，35至45個交替的層)，該等交替的層具有位於過濾器19的相對的側(例如，外側表面和內側表面)的二氣化矽層。過濾器19可被塗覆在窗口22的外側表面(例如，面向燈組件16)上、可被塗覆在窗口22的內側表面(例如，面向邊緣支撐件30)上，或可被嵌入在窗口22內。

反射器板45設置在腔室基部25上，位於處理腔室110內的位置處。反射器板45包含：第一複數個開口130和穿過其中延伸的第二複數個開口134。複數個舉 升銷136可至少部分地在處理腔室110內延伸，並且舉升銷136中的每一者延伸穿過第二複數個開口134中的一者。腔室基部25包含：第一複數個開口132和第二複數個開口138。第一複數個開口132中的每一者與反射器板45的第一複數個開口130的相對應的開口130對齊，並且第二複數個開口138中的每一者與反射器板45的第二複數個開口134的相對應的開口134對齊。每個舉升銷136設置在插座137內，該插座耦接至處理腔室110的基部25且與開口134、138同心。舉升銷136被磁性地致動以經由開口134、138升高和降低。

第一複數個輻射偵測器70和第二複數個輻射偵測器112耦接至處理腔室110。第一複數個輻射偵測器70可為複數個高溫計。在操作期間，基板32吸收或反射由複數個燈46發射的可見的且具有較短的波長的EM輻射。基板32亦發射指示其溫度的黑體輻射。第一複數個輻射偵測器70對於從基板32發射的黑體輻射(而非從燈46發射的EM輻射)敏感。相結合地使用第一複數個輻射偵測器70與控制器或儲存基板發射的黑體波長和溫度之間的相關性的其他的裝置以決定在基板32的單個位置或一範圍的位置處(例如，圓周帶)的溫度。藉由量測由基板32發射的黑體輻射且藉由將偵測到的基板發射的黑體波長與儲存的波長來進行比較而決定溫度，從而決定與偵測的波長相關的基板溫度。

第二複數個輻射偵測器112是複數個透射偵測器，該複數個透射偵測器偵測由燈46發射和穿過基板32的EM輻射的量。在一實施例中，第二複數個EM輻射偵測器112中的每一者是光譜儀。光譜儀偵測已經穿過基板(例如，矽基板)(諸如為基板32)的EM輻射的光譜的波長相關的強度，以推論性地決定基板的溫度。

複數個探針74被設置在形成於反射器板45中的開口130中。探針74延伸穿過形成於腔室基部25中的個別的開口132。探針74可被放置在與基板32的加熱區域相關的不同的徑向區域(例如，複數個同心環)中，以為了接收由基板32發射的EM輻射和穿過基板32的EM輻射並決定基板32的溫度分佈。一或多個探針74光學連接至第一複數個輻射偵測器70和第二複數個輻射偵測器112。在一實施例中，每一個探針74藉由光波導72連接至一個輻射偵測器70和一個輻射偵測器112。在一些實施例中，輻射偵測器70、112中的每一者接收來自專用的探針74(意即，用於每一對輻射偵測器70、112中的一個探針74)的輻射。在一些實施例中，輻射偵測器70、112被設置在偵測組件168中。偵測組件168可具有用以將接收的輻射的一部分引導至輻射偵測器70、112中的每一者的分離器114。

在一實施例中，探針74具有一過濾器(未顯示出來)，該過濾器允許特定的波長或特定範圍的波長穿過其中，同時防止其他的波長穿過其中。被允許穿過過濾器 的波長或波長的範圍是相關於期望由輻射偵測器70、112中的一者或二者偵測的波長來選擇。舉例而言，輻射偵測器70、112中的一者或二者可被調諧至特定的波長，該等波長經選擇以穿過過濾器。過濾器可為(例如)：一或多個反射塗層、一或多個吸收塗層，或其組合。在某些實施例中，耦接至探針74的輻射偵測器70、112或控制器具有經配置以從偵測器結果中去除非所欲的波長的軟體。

在操作期間，燈46產生從其朝向基板32發射的EM輻射。EM輻射的一部分通常穿過基板32。穿過基板32的EM輻射的強度是基板32的溫度和EM輻射的波長的函數。探針74接收穿過基板32的EM輻射。在一實施例中，探針74中的每一者的中心軸與燈46中的一者的中心軸(例如，沿著燈46的軸192)對齊。探針74將接收的EM輻射引導至輻射偵測器70、112。探針74亦接收由基板32直接地發射的EM輻射，該EM輻射亦被引導至輻射偵測器70、112。處於低溫時(例如，低於攝氏300度)，由基板32發射出可忽略不計的黑體輻射量。因而，相關於基板的處理狀態(例如，決定的溫度)，選擇使用由輻射偵測器70、112中的任一個偵測到的輻射來決定基板32的溫度。舉例而言，如果由輻射偵測器112偵測的EM輻射光譜偏離其選定的操作範圍，藉由接收的EM輻射的強度、從接收的EM輻射中決定的溫度，或是使用以決定基板溫度的接收的EM輻射的另一態樣，可以使用相對應的 輻射偵測器70來執行溫度決定，反之亦然。在一實施例中，當基板32的溫度(例如，單點或圓周帶的溫度)被決定是在第一溫度範圍(例如，從攝氏350度至攝氏1500度)中時，利用輻射偵測器70，並且當基板32的溫度(例如，在單點或圓周帶的溫度)被決定是在第二溫度範圍(例如，從攝氏20度至攝氏350度)中時，利用輻射偵測器112。決定的溫度或溫度分佈被發送至功率控制器76，該功率控制器76響應於在位於基板32上的點或圓周帶處的決定的溫度或其溫度分佈來控制供應至燈46的功率。

應注意到，儘管在前文中的描述涉及到複數個輻射偵測器112和複數個輻射偵測器70，腔室100可具有一個輻射偵測器112和一個輻射偵測器70。腔室100亦可具有一個輻射偵測器112和複數個輻射偵測器70，或一個輻射偵測器70和複數個輻射偵測器112。在一些情況中，腔室100具有多個偵測組件168和探針74，其中輻射偵測器70、輻射偵測器112，或二者可耦接至探針74。提供了多個探針74和偵測組件168，其中每個探針具有對於輻射偵測器112、70的連接，前述者允許在多個可用的配置中利用兩種類型的輻射偵測器的靈活性。

入射輻射偵測器180可選擇地耦接至燈組件16的殼體54。入射輻射偵測器180是光譜儀或高溫計。入射輻射偵測器180藉由光波導182來接收由複數個燈46發射的EM輻射。在第1圖中的光波導182具有光學耦接至開口52中的一者和在其中的相對應的燈46的一端。 在此配置中，光波導182不阻絕任何的輻射到達基板32。亦可使用光波導182的其他的位置(例如，延伸穿過主體20的第一部分21)。入射輻射偵測器180用以在發射的EM輻射與基板32相互作用之前於一位置處取樣由複數個燈46發射的EM輻射。可以將由入射輻射偵測器180偵測到的EM輻射與由輻射偵測器112偵測到的EM輻射作比較以決定在此討論的穿過基板32的EM輻射的量。在一些情況中，入射輻射偵測器180是輻射偵測器112。意即，光波導182耦接至輻射偵測器112，以使得輻射偵測器112用作入射輻射偵測器和透射的輻射偵測器二者。在其他的情況中，入射輻射偵測器180和輻射偵測器112是相同的，但為不同的偵測器。又在其他的情況中，入射輻射偵測器180和輻射偵測器112是相似的，但不為相同的偵測器。

在一實施例中，燈46以蜂窩的陣列的形式排置在殼體54中。燈46可被分成數個群組以界定在基板32上的多個加熱區域。在一實施例中，加熱區域是同心環。一個探針74，或複數個探針74的一部分可對應於區域中的一者。藉由輻射偵測器70、112的操作決定的溫度或溫度訊號(該溫度或該溫度訊號可對應於由探針74的排置的本質界定的加熱區域)被提供至功率控制器76。功率控制器76可以個別地調整供應至對應於一或多個加熱區域的燈46的功率以調整對其發射的能量。因而，可根據所需調整跨越基板32的溫度分佈。

此外，複數個偵測器190可被設置在殼體54內。在第1圖中，顯示一個偵測器190。偵測器190位在相鄰的開口52之間並靠近窗口22。偵測器190以直視的方式經由窗口22暴露於基板32的上表面。偵測器190用以決定在該區域中的基板32於其上表面處的溫度，該區域以直視的方式暴露於偵測器190。在一實施例中，多個偵測器190形成一陣列，該陣列用以決定在基板32的多個區域中的溫度。在一實施例中，偵測器190是光學感測器(例如，高溫計)，並且接收從基板32的上表面發射的EM輻射。由偵測器190從基板32接收的EM輻射的量測的參數(例如，波長或強度)用以決定基板32的溫度。在另一實施例中，偵測器190是量測基板32的反射率的反射計。將量測的反射率與已知的溫度-反射率關係作比較以決定基板32的溫度。亦理解到：偵測器190不限於在前文中描述的實施例。其他的類型的偵測器可用以決定基板32的溫度。

返回參照第1圖的腔室主體20，入口埠80和出口埠82形成在腔室主體20的第一部分21中。真空幫浦84藉由泵送穿過形成在腔室主體20的第一部分21中的排氣口86來將處理腔室110抽空。設置在排氣口86與真空幫浦84之間的閥門88用以控制在處理腔室110內的壓力。選擇性地打開、關閉，或部分地打開(意即，節流)閥門88以改變氣體從處理腔室110排出的速率。第二真空 幫浦90連接至燈組件16。在燈組件16內的壓力是由設置在第二真空幫浦90的前級管線中的閥門94控制。

環狀通道24形成在腔室主體20中，並且轉子26設置在通道24中。通道24位於腔室主體20的第二部分23的相鄰處。處理腔室110進一步包含：可旋轉的支撐構件28，該可旋轉的支撐構件設置在通道24中、邊緣支撐件30，該邊緣支撐件設置在可旋轉的支撐構件28上，及屏蔽27，該屏蔽設置在腔室主體20的第二部分23上。可旋轉的支撐構件28是從具有跨越一範圍的溫度的最小的材料特性變化(例如，抗拉強度，或熱膨脹)，或由抵抗暴露於熱導致的劣化的材料製成。示例性的材料是石英。在一實施例中，可旋轉的支撐構件28是圓柱形的。在一實施例中，邊緣支撐件30是一環狀邊緣環，其中在其處理期間基板32的圓周邊緣被支撐在該環狀邊緣環上。可旋轉的支撐構件28和邊緣支撐件30一起界定基板支撐組件。

通道24具有外壁150和內壁152。外壁150的下部的第一部分154具有一第一半徑，並且外壁150的上部的第二部分156具有大於該第一半徑的一第二半徑。將第一部分154連接至第二部分156的外壁150的第三部分158具有從第一部分154直線延伸至第二部分156的橫截面的輪廓，其中形成面向邊緣支撐件30的傾斜的表面。屏蔽27具有置放在腔室主體20的第二部分23上的第一部分160和沿著外壁150的第二部分156延伸 進入通道24的第二部分162。屏蔽27的第一部分160接觸腔室主體20的第二部分23，並且屏蔽27的第二部分162接觸外壁150的第二部分156。屏蔽27部分地在通道24上延伸。在一實施例中，屏蔽27是轉子蓋。屏蔽27可為環狀環，或在一些情況中，屏蔽27可具有從其中心處沿著徑向方向延伸的一或多個間隙。屏蔽27可從陶瓷材料(例如，氧化鋁)中製成。屏蔽27進一步包含：面向窗口22的第一表面31。第一表面31大致上是平坦的，並且不面向位於基板32上方的腔室110的基板處理區域的一部分，所以輻射能量不會從其中朝向基板32反射。在一實施例中，屏蔽27的第一表面31大致上平行於窗口22。在一實施例中，第一表面31是環狀的。

基板32(通常為半導體基板，並且在一些情況中為高電阻率的矽基板)在操作期間被設置在邊緣支撐件30上。定子34位於腔室主體20的外部，而處於與轉子26軸向對齊的位置。在一實施例中，定子34是磁性定子，且轉子26是磁性轉子。定子34在其中具有複數個電線圈，該等電線圈圍繞在通道24的周圍。在操作期間，定子34按照界定的間隔向線圈施加一系列的電流。在線圈內的電流產生一系列的磁場，該等磁場經由外壁150耦接至轉子26的磁性部分(例如，設置在其中的磁鐵)。以一順序將電流施加於線圈上，而使得形成於其中的磁場吸引轉子26的磁性部分並且偏置轉子26以圍繞一軸旋轉，而 該軸又使得與其磁耦接的可旋轉的支撐構件28、邊緣支撐件30，及基板32旋轉。

在基板32被加熱至相對低的溫度(例如，從大約攝氏20度至大約攝氏350度)的操作期間，邊緣支撐件30並不如基板32快速地將熱對流至周圍的體積。因而，基板32的靠近邊緣支撐件30(或與邊緣支撐件30接觸)的一部分(例如，基板32的邊緣)的溫度可高於在其中心處的溫度。為了要冷卻邊緣支撐件30，冷卻構件43可以設置在腔室基部25上而靠近邊緣支撐件30。當冷卻構件43設置於其上時，冷卻構件43使得來自邊緣支撐件30和基板32的熱對流。腔室基部25包含：第一表面120和與第一表面120相對的第二表面122。如在第1圖中所描繪，冷卻構件43與腔室基部25的第一表面120直接地接觸。

邊緣支撐件30的厚度可被選擇以提供所欲的熱質量(thermal mass)。因此，邊緣支撐件30可充當一散熱器，前述者有助於避免在基板32的邊緣處發生過熱的情況。在一實施例中，結構特徵40(例如，翼片)形成在邊緣支撐件30上以提供熱質量。在某些配置(例如，翼片配置)中，結構特徵40亦改善了從邊緣支撐件30至周圍的體積的熱對流。結構特徵40可為連續的(例如，圓柱形的)，或不連續的(例如，複數個離散的翼片)。當邊緣支撐件30安裝在腔室100中時，結構特徵40可形成在邊緣支撐件30的面向通道24的表面上，並且可以延伸至通 道24中(如在第1圖中顯示)。在其他的實施例中，結構特徵40形成在邊緣支撐件30的面向窗口22的表面上。又在其他的實施例中，可以使用面向通道24的一或多個結構特徵40和面向窗口22的一或多個結構特徵40的組合。如在第1圖中所描繪，結構特徵40可大致上垂直於邊緣支撐件30的主表面。在其他的實施例中，結構特徵40可從邊緣支撐件30的主表面傾斜地延伸。

腔室基部25包含：形成於其中的複數個通道37，該等通道供給冷卻劑(例如，水)流動穿過。冷卻腔室基部25的步驟亦從冷卻構件43吸取熱，並因此冷卻冷卻構件43。冷卻構件43可從具有高導熱率的材料(諸如為金屬(例如，鋁))中製成。由於冷卻構件43緊密地靠近邊緣支撐件30的緣故，冷卻構件43從而充當邊緣支撐件30的散熱器。

冷卻構件43包含：形成在其表面中的凹部104，該凹部與腔室基部25的第一表面120接觸。凹部104可用以循環冷卻流體以進一步地冷卻冷卻構件43。在一實施例中，冷卻構件43是環狀的環，且凹部104是環狀的凹部。冷卻氣體可藉由凹部104從氣體源106流動穿過冷卻構件43，以提供冷卻構件43的額外的冷卻。冷卻氣體增加在冷卻構件43與邊緣支撐件30之間的熱傳遞，從而進一步地冷卻邊緣支撐件30。冷卻氣體可為氦氣、氮氣，或其他的適當的氣體。冷卻氣體流動穿過形成 在腔室基部25中的管道108且穿過界定在凹部104與腔室基部25的第一表面120之間的通道105。

第2圖是根據一實施例的偵測組件168的示意性的側視圖。如在第2圖中所顯示，電磁輻射174(該電磁輻射是由燈46和基板32發射且穿過基板32)離開光波導72而進入偵測空間204的第一部分。光波導72具有例如為大約2毫米的直徑。輻射偵測器70設置在偵測空間204的第二部分中。在一實施例中，光波導72沿著軸220來設置，該軸220大致上垂直於輻射偵測器70的主軸。光波導202具有第一端210，該第一端被設置在位於光波導72與輻射偵測器70之間的偵測空間204內。光波導202的第二端212設置在偵測空間204的外部且耦接至光纖耦合器206。光纖纜線208將光纖耦合器206耦接至輻射偵測器112。也可以使用光波導來代替光纖纜線208。

光波導202的第一端210具有斜面214。在一實施例中，斜面214形成：相對於大致上垂直於光波導202的中心軸222的一平面的45度的角度。光波導202具有例如為大約1毫米的直徑。斜面214藉由反射電磁輻射174的一部分將電磁輻射174的一部分引向光波導202的第二端212。反射的EM輻射被光波導202引導至光纖耦合器206，該光纖耦合器206藉由光纖纜線208耦接至輻射偵測器112。如在前文中所描述，輻射偵測器112是一光譜儀，該光譜儀產生電磁輻射174的一波長相關的強度光譜，該波長相關的強度光譜與由輻射偵測器 70產生的訊號一起用以決定基板32的溫度(如結合第1圖所描述)。由於在大部分的情況中基板32在低溫(例如，低於攝氏300度)下發射的黑體輻射的量可以忽略不計，輻射偵測器112可使用電磁輻射174來決定基板32的溫度(其中藉由偵測穿過其中的EM輻射光譜的強度的方式來決定基板32的溫度)。

輻射偵測器70、112可選擇地耦接至處理單元240。處理單元240可為第1圖的功率控制器76的部分，或可為偵測組件168的一部分。處理單元240轉換來自輻射偵測器70、112的輸出以決定基板32的溫度。溫度可藉由進一步地在後文中描述的方法來決定。

第3圖是根據一實施例的處理基板的方法。方法300可利用第1圖和第2圖的設備來實施。在方法300中，基板暴露於來自EM輻射源的EM輻射(在302處)。EM輻射源是(例如)第1圖的燈46。基板吸收從EM輻射源接收的EM輻射的一部分，並且接收的EM輻射的一部分穿過基板。在304處，穿過基板的EM輻射的光譜是由光譜儀偵測。在306處，決定穿過基板的EM輻射的部分。

在一實施例中，藉由將來自EM輻射源的發射的EM輻射的光譜與由光譜儀偵測到的EM輻射的光譜相關聯，找到穿過基板的EM輻射的部分。舉例而言，藉由計算由EM輻射源發射的光譜與穿過基板並由光譜儀偵測的光譜之間的差異，找出穿過基板的EM輻射的光譜。在一些實施例中，可藉由將EM輻射源的一或多個特性 (例如，燈的類型和對其提供的功率)與發射的EM輻射光譜相關聯來預先決定由EM輻射源發射的光譜。在308處，使用穿過基板的EM輻射的光譜(如在306中所決定)來決定基板的溫度。在後文中討論決定溫度的示例性的方法。

在310處，可選擇地檢查光譜儀訊號與基板溫度之間的校準關係。也在後文中討論校準的示例性的方法。控制系統根據需要調整校準關係。然後重複操作304-308以決定穿過基板的EM輻射的量，從而決定基板的溫度。返回310，如果適當校準了光譜儀偵測結果-溫度關係，方法進行至312。在312處，基板的所決定的溫度被提供至耦接到EM輻射源的控制器。根據需要而藉由控制器來調整EM輻射源以利用所欲的方式來加熱基板，以響應於基板的決定的溫度。

第4A圖和第4B圖是在進行基板的熱處理期間的穿過該基板的EM輻射的波長相關的強度的圖解說明(其中使用從燈發射的EM輻射)。在第4A圖中，圖形400顯示：曲線402、404、406，及408，該等曲線分別代表在4個不同的溫度T1、T2、T3，及T4下的穿過基板的EM輻射的強度(作為EM輻射波長的函數)。曲線402、404、406，及408因此代表：在分別的溫度下的來自燈的穿過基板的EM輻射的光譜。在第4B圖中，圖形450顯示：曲線452、454、456，及458，該等曲線分別地代表在4個不同的溫度T1、T2、T3，及T4下的穿過 基板的EM輻射的強度(作為EM輻射波長的函數)。曲線452、454、456，及458因此代表在個別的溫度下的來自燈的穿過基板的EM輻射的光譜。

第4A圖的圖形400和第4B圖的圖形450是相同的，但是表示在用以描述於後文中決定溫度的方法的分別的曲線上的不同的點。意即，曲線452、454、456，及458與分別的曲線402、404、406，及408相同，但是表示在其上的不同的點和其相對應的斜率。在此，T1是最低溫度且代表(例如)室溫。T4是最高溫度且代表(例如)攝氏600度。T2和T3與大致上均勻地分佈在由T1和T4代表的溫度之間的溫度相關。如在第4A圖和第4B圖中所顯示，針對於給定的波長，穿過基板(例如，矽基板)的EM輻射的光譜的強度隨著基板的溫度改變而改變。換言之，由基板吸收的EM輻射的量隨著基板溫度的變化而改變。穿過基板的EM輻射與在不同的基板溫度下的不同的EM波長的透通性的差異之間的關係可用以推論性地決定基板的溫度。

參照第4A圖，決定基板的溫度的第一方法利用針對於已知的基板的曲線402-408中的每一者的二個點之間的斜率作為校準標準。在一示例性的方法中，首先針對於具有相同的結構(例如，層類型、厚度，及材料，以及形成於其中和其上的結構特徵)的已知的基板(作為被處理的基板)界定曲線402、404、406，及408。接著，針對於每條曲線界定最大點P，其中P是個別的曲線的最 大的量測強度。強度大體是以例如每立方米的瓦特為單位來表示，但是在第4A圖和第4B圖中顯示為以任意的單位來表示。在第4A圖中，P1是曲線402的最大的量測強度、P2是曲線404的最大的量測強度、P3是曲線406的最大的量測強度，及P4是曲線408的最大的量測強度。然後，針對於每一條曲線界定肩點。每一條曲線的第一肩點A被界定在第一橫座標值(意即，x軸位置)處，該第一橫座標值是分別的曲線的相對應的最大點P1、P2、P3，及P4的橫座標的α%(例如，80%)。每一條曲線上的位於第一橫座標值處的點(該點具有最低的縱座標值)被界定為分別的曲線的點A1、A2、A3，及A4。對於每一條曲線，第一橫座標值可以是不同的。每一條曲線的第二肩點B被界定為相對應的曲線402、404、406、408的位於第二橫座標值處的點B1-B4，該第二橫座標值是相對應的最大點P1-P4的橫座標的值的β%(例如，20%)。每一條曲線上的位於第二橫座標值的點(該點具有最低的縱座標值)被界定為點B1-B4。

接著，針對於每一條曲線402、404、406、408界定在相對應的點A與點B之間的斜率S。舉例而言，S1是連接點A1和點B1的線的斜率、S2是連接點A2和點B2的線的斜率、S3是連接點A3和點B3的線的斜率，及S4是連接點A4和點B4的線的斜率。然後，斜率S1-S4各自與對應於曲線402、404、406、408的溫度相關。然後計算曲線擬合方程式T(S)以將斜率與具有與 已知的基板相同的結構(例如，層類型、厚度，及材料，以及形成於其中和其上的結構特徵)的基板的溫度相關聯。如在前文中描述般在點A*與點B*之間找到穿過未知的基板的EM輻射的偵測到的光譜的曲線的斜率S*。如果未知的基板具有與已知的基板相同的結構，則使用曲線擬合方程式而針對於S*決定溫度T*。

參照第4B圖，決定基板的溫度的第二方法利用每一條曲線452、454、456，及458的反折點C(C1-C4)。藉由計算每一條曲線的二階導數的零點來決定每一條曲線452-458的反折點C。對於每一條曲線，點C對應於二階導數的零點，其中一階導數是正的。舉例而言，為了找到點C1(曲線452的相關的反折點)，第一函數被界定為曲線452的一階導數。然後界定一範圍的波長，其中一階導數是正的。後來，第二函數被界定為整個曲線452(或僅僅是一階導數是正的曲線452的部分)的二階導數。接著，計算出在曲線452的二階導數是零的情況下的橫座標(或數個橫座標)。點C1具有在曲線452的二階導數具有零解的情況下的橫座標值和在曲線452的一階導數是正的情況下的縱座標值。相同的程序適用於：針對於分別的曲線454、456，及458找出相對應的反折點C2、C3，及C4。反折點C1、C2、C3，及C4的曲線擬合可用以作為一校準標準，該校準標準用於將穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜與基板的溫度相關聯。此 方法亦可用以決定在一階導數為負的情況下的一範圍的波長的反折點。

藉由將穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜曲線的反折點與已知的反折點(例如，點C1-C4)作比較，針對於使用與已知的基板所用的相同的方法來決定的溫度範圍，可以決定具有與已知的基板相同的結構的未知的基板的溫度。舉例而言，如果存在二個已知的反折點C1(λ1、I1、T1)和C2(λ2、I2、T2)，其中λ1是反折點C1的波長、I1是反折點C1的強度、T1是反折點C1的溫度，以及λ2、I2，以及T2是反折點C2的對應值，可以針對於偵測的光譜的反折點C*來決定溫度T*。波長和強度值(λ*和I*)是從偵測的光譜中決定，插值常數是從3個點的波長和強度中決定，並將插值常數應用於溫度T1和T2以決定T*。

可替代性地，可以將在穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜輻射曲線的反折點處的一階導數的數值與在穿過已知的基板的EM輻射的光譜輻射曲線的反折點處的一階導數作比較以決定未知的基板的溫度。舉例而言，為了要決定曲線452在點C1處的一階導數值，首先使用在前文中描述的操作來找出點C1。然後，計算出曲線452在點C1處的一階導數的值。針對於其他的反折點C2、C3，及C4執行相同的操作。可以定義：針對於相對於溫度的反折點一階導數的曲線擬合方程式。將穿過未知的基板的偵測的光譜EM輻射的曲線的反折點一階 導數與穿過已知的基板的光譜EM輻射的曲線的溫度相關的反折點一階導數進行比較可決定未知的基板的溫度。

在另外的實施例中，特徵波長用以決定基板32的溫度。在一實施例中，特徵波長被界定為橫座標(意即，波長)，其中穿過基板的EM輻射的光譜的偵測的曲線的一特徵線截取x軸。再次地參照第4A圖，示例性的特徵線是前文中描述的在點A*與點B*之間的斜率S*。舉例而言，首先使用在前文中描述的方法來決定：已經穿過已知的基板(意即，具有已知的結構的基板)的EM輻射的偵測的光譜的曲線402、404、406，及408的斜率S1、S2、S3，及S4。然後，針對於每個斜率S1、S2、S3，及S4來決定x-截距的波長，該斜率是對應於每條曲線402、404、406，及408的特徵波長W。W1對應於斜率S1的x-截距。W2對應於斜率S2的x-截距。W3對應於斜率S3的x-截距。W4對應於斜率S4的x-截距。接著，重複程序以決定穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜的曲線的A*和B*之間的斜率S*的特徵波長W*。將斜率S*的特徵波長W*與已知的基板的各個斜率S1、S2、S3，及S4的特徵波長W1、W2、W3進行比較以推論性地決定未知的基板的溫度。

在另一實施例中，特徵波長是對於已經穿過基板的EM輻射的偵測的光譜的曲線的單個點界定的切線(例如，在反折點處與曲線相切的線)的x-截距。現在參照第4B圖，使用在前文中描述的用於已知的基板的方法 來決定線452的反折點C1。接著，決定曲線452在點C1處的斜率(意即，在點C1處的一階導數值)。然後，使用在點C1處的決定的斜率來界定切線R1。後來計算出針對於曲線452的點C1的切線R1的x-截距。x-截距是曲線452和點C1的切線R1的特徵波長X1。然後重複程序以決定：在對應於曲線454、456，及458的點C2、C3，及C4處的分別的切線R2、R3，及R4的特徵波長X2、X3，及X4。然後，在穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜的曲線的反折點C*處找到切線R*的特徵波長X*。將穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜的曲線的特徵波長與穿過已知的基板的偵測的EM輻射的光譜的曲線的特徵波長作比較以決定未知的基板的溫度。

偵測已經穿過已知的基板的EM輻射的光譜的程序可在具有不同的已知的結構的多個基板上執行(例如，在受控的測試中執行)。舉例而言，已知的結構可在基板材料、形成於其上的層的數目和材料、形成的層的摻雜，或層厚度方面有所不同(以及其他的差異)。在此些情況中，可以建立穿過已知的基板的EM輻射的偵測的光譜的資料庫，該等已知的基板具有不同的已知的結構。可以參考其資料(例如，斜率、反折點、切線，或特徵波長)以使用在本文中描述的方法來決定未知的基板的溫度。

在一些實施例中，可以藉由以下所述方式來決定未知的基板的溫度：在未知的基板具有與已知的基板相同的結構的情況下，針對於一範圍的溫度將穿過未知的基 板的偵測的光譜EM輻射的曲線的積分與穿過已知的基板的偵測的光譜EM輻射的曲線的積分作比較。

第5圖是針對於一種類型的基板的波長積分透射光譜相對於溫度的圖形。繪製在第5圖中的點502、504、506，及508是曲線402、404、406，及408的相應的積分的值，該等相應的積分的值是針對每條曲線402、404、406，及408而相對於相應的溫度繪製的。舉例而言，點502是曲線402在溫度T1處的積分的值。線510是點502-508的回歸。在第5圖中，在點502-508之間的關係在統計上是線性的。因此，穿過未知的基板的偵測的光譜EM輻射的曲線的積分值可用以藉由以下所述的方式來決定未知的基板的溫度：對於穿過具有與未知的基板相同的結構的已知的基板的EM輻射的曲線，將計算的積分值與已知的關係(例如，線510)作比較。

在另外的實施例中，藉由以下所述的方式來決定未知的基板的溫度：在各種溫度下將穿過未知的基板的偵測的EM輻射光譜的訊號比與穿過已知的基板的偵測的EM輻射光譜的訊號比作比較。舉例而言，訊號比可為：在提升的溫度下的穿過基板的光譜的偵測的EM輻射強度與在室溫下的穿過基板的光譜的偵測的EM輻射強度之間的比例。可替代性地，穿過基板的EM輻射光譜的訊號比的積分可用以決定其溫度。此外，已經穿過基板的EM輻射的光譜的訊號比的曲線的特徵波長可用以決定 其溫度。舉例而言，與訊號比的曲線相切的線的x-截距界定特徵波長。

又在另外的實施例中，穿過基板的EM輻射的訊號改變量用以決定其溫度。示例性的訊號改變量是在提升的溫度下的穿過基板的光譜的EM輻射強度與在室溫下的穿過基板的光譜的EM輻射強度之間的差異。再一次地，穿過基板的EM輻射的訊號改變量的積分可用以決定基板的溫度。類似地，已經穿過基板的EM輻射的光譜的訊號改變量的曲線的特徵波長可用以決定其溫度。舉例而言，與訊號改變量的曲線相切的線的x-截距界定特徵波長。

又在另外的實施例中，穿過基板的EM輻射的正規化的訊號改變量(或其積分)用以決定基板的溫度。示例性的正規化的訊號改變量是在提升的溫度下的穿過基板的偵測的EM輻射強度與在室溫下的穿過基板的偵測的EM輻射強度之間的差異相對於在室溫下的穿過基板的偵測的EM輻射強度的比例。再一次地，已經穿過基板的EM輻射的光譜的正規化的訊號改變量的曲線的特徵波長可用以決定其溫度。舉例而言，與正規化的訊號改變量的曲線相切的線的x-截距界定特徵波長。

相關於輻射偵測器的訊號輸出和所欲的訊號雜訊比來選擇決定基板的溫度的方法。在一些情況中，可以藉由使用組合的方法來改善訊號雜訊比。舉例而言，可以使用在二個反折點之間的斜率和積分二者來決定基板 的溫度。此外，如在前文中描述的過濾器可用以藉由防止非所欲的波長被輻射偵測器偵測到來改善訊號雜訊比。

在某些實施例中，入射輻射偵測器(例如，第1圖的入射輻射偵測器180)用以更準確地決定穿過基板的EM輻射的光譜的強度。在操作期間，調變EM輻射源，這將會改變穿過基板的EM輻射光譜的偵測的強度。在此些情況中，穿過基板的EM輻射光譜的偵測的強度並不完全地與基板的溫度相關。入射輻射偵測器偵測到由EM輻射源在一位置處發射的EM輻射的光譜的強度(其中在發射的EM輻射與基板相互作用之前偵測到該EM輻射的光譜的強度)。因為偵測到的入射EM輻射的光譜的強度是已知的，入射EM輻射光譜的強度可與穿過基板的EM輻射的光譜的偵測的強度相關以更準確地決定穿過基板的EM輻射的光譜的強度。

在某些實施例中，使用第1圖的偵測器190在第3圖的308處校準光譜儀偵測結果-溫度關係。(例如)使用由偵測器190偵測的輻射，且在此使用由基板發射的量測的EM輻射並將結果與基板的溫度相關聯來決定基板的溫度。將使用由偵測器190偵測的輻射來決定的基板的溫度與使用光譜儀來決定的基板的溫度作比較。如果決定的溫度之間的差異大於預先決定的容差，則重新校準光譜儀偵測結果-溫度關係，以使得可決定基板的校正溫度。在另一實施例中，關係被設置為已知的標準(例如，受控的測試的結果)。將使用光譜儀來決定的溫度與針對 於給定的一組條件(例如，晶圓類型和EM輻射源輸出)的已知的、期望的溫度值作比較。如果決定的溫度發生變化而偏離期望的溫度達到一預先決定的容差，則重新校準光譜儀偵測結果-溫度關係，從而可決定基板的校正溫度。在另一實施例中，與對於溫度的物理特性(例如，基板的反射率或導電性)相關的基板的標準溫度分佈可用以校準在本文中描述的各種偵測器。可進行(例如)反射率和在本文別處描述的其他的特性中的任何者的量測，並且溫度與反射率的已知的關係可用以將在本文別處描述的特性與溫度相關聯以界定校準曲線。然後，可使用校準曲線以決定基板的溫度。可以藉由常規地重新執行校準並將新的曲線與舊的曲線作比較來檢查校準曲線的準確性。利用此方式，可以偵測到(例如)由於輻射偵測器的光學元件的折射率或衍射率(diffractivity)隨著時間或熱歷史變化的緣故所造成的在耦接至腔室的儀器中的漂移。

此外，可以針對於要處理的多種基板類型來校準光譜儀偵測結果-溫度關係。舉例而言，在給定的一組條件(例如，燈類型和對其提供的功率)下的穿過基板的偵測的EM輻射能量的光譜用以決定晶圓類型和相對應的校準。在一示例性的方法中，未知的基板接收在給定的一組條件(例如，燈類型和EM輻射源輸出)下從EM輻射源發射的EM輻射。光譜儀偵測已經穿過未知的基板的EM輻射的光譜。在給定的條件下，將已經穿過未知的基板的EM輻射的偵測的光譜與已經穿過不同類型的已知的基 板(例如，基板材料、形成於其中或其上的結構特徵，及形成於其上的層)的EM輻射的偵測的光譜作比較以決定未知的基板的晶圓類型。已經穿過已知的基板的EM輻射的偵測的光譜是(例如)從受控的測試中得知，並且被儲存在耦接至光譜儀的控制系統中的資料庫中。可以使用在前文中描述的方法中的一者(例如(除了其他的方法之外)：斜率、與曲線相切的線的斜率，或特徵波長)來對於EM輻射的偵測的光譜進行比較。一旦決定可未知的基板的晶圓類型，對應於偵測的晶圓類型的光譜儀偵測結果-溫度關係的校準用以決定正處理的基板的溫度。

雖然前述者是關於本揭露的實施例，可以構想出本揭露的其他的和另外的實施例，而不偏離其基本範疇，並且其範疇是由後續的申請專利範圍決定。

16:燈組件

19:過濾器

20:主體

21:第一部分

22:窗口

23:第二部分

24:通道

25:腔室基部

26:轉子

27:屏蔽

28:可旋轉的支撐構件

30:邊緣支撐件

31:第一表面

32:基板

34:定子

37:通道

40:結構特徵

43:冷卻構件

45:反射器板

46:燈

48:電插座

52:開口

54:殼體

70:輻射偵測器

72:光波導

74:探針

76:功率控制器

80:入口埠

82:出口埠

84:真空幫浦

86:排氣口

88:閥門

90:第二真空幫浦

94:閥門

104:凹部

105:通道

106:氣體源

108:管道

110:處理腔室

112:輻射偵測器

114:分離器

116:電導管

120:第一表面

122:第二表面

130:開口

132:開口

134:開口

136:舉升銷

137:插座

138:開口

150:外壁

152:內壁

154:第一部分

156:第二部分

158:第三部分

160:第一部分

162:第二部分

168:偵測組件

180:入射輻射偵測器

182:光波導

190:偵測器

192:軸

Claims (15)

1. 一種用於晶圓溫度量測的腔室，包含：一腔室主體，該腔室主體界定一處理空間；一燈組件，該燈組件耦接至該腔室主體；一基板支撐組件，該基板支撐組件相對於該燈組件耦接至該腔室主體，該基板支撐組件界定一處理平面；及一輻射組件，該輻射組件光學耦接至該燈組件並且跨越該處理平面與該燈組件相對地設置，其中該輻射組件包含：一輻射偵測器；一光譜儀；一第一光波導，該第一光波導具有一第一端，該第一端耦接至該處理空間，及一第二端，該第二端耦接至該輻射偵測器的一偵測空間；及一第二光波導，該第二光波導具有一第一端，該第一端耦接至該輻射偵測器的該偵測空間，及一第二端，該第二端耦接至該光譜儀；及一或多個第二輻射偵測器，該一或多個第二輻射偵測器光學耦接至該燈組件，其中該一或多個第二輻射偵測器中之一者在輻射與一基板相互作用之前的一位置處偵測該輻射。
2. 如請求項1所述之腔室，其中該燈組件包含：複數個燈，該複數個燈以一蜂窩的陣列的形式排置。
3. 如請求項2所述之腔室，其中該複數個燈中的一個燈的軸與耦接至該輻射組件的一探針的軸同心地對齊。
4. 如請求項1所述之腔室，其中該第二光波導的該第一端包含：一傾斜端，該傾斜端設置在該輻射偵測器的該偵測空間內。
5. 如請求項1所述之腔室，進一步包含：一光纖，該光纖耦接至該第二光波導的該第二端和該光譜儀。
6. 如請求項1所述之腔室，進一步包含：一控制器，該控制器耦接至該輻射組件和該燈組件。
7. 如請求項1所述之腔室，進一步包含：一光學溫度感測器。
8. 如請求項1所述之腔室，其中該輻射組件進一步包含：一高溫計，該高溫計耦接至該輻射偵測器的該偵測空間。
9. 一種用於晶圓溫度量測的光學裝置，包含：一光譜儀；一輻射偵測器；一第一光波導，該第一光波導耦接至該輻射偵測器 的一偵測空間；及一第二光波導，該第二光波導耦接至該輻射偵測器的該偵測空間和該光譜儀，該第二光波導包含一第一端，該第一端設置在該輻射偵測器的該偵測空間中且該第一端具有一斜面，其中該斜面經量測相對於垂直於該第二光波導之一中心軸的一平面為45度，及其中該第二光波導具有1毫米的一直徑。
10. 如請求項9所述之裝置，進一步包含：一光纖，該光纖耦接至該第二光波導和該光譜儀。
11. 如請求項9所述之裝置，其中該輻射偵測器是一高溫計。
12. 一種用於量測一基板的溫度的方法，包含以下步驟：將一基板暴露於一電磁輻射源；使用相對於該電磁輻射源設置的一光譜儀來偵測穿過該基板的輻射的一光譜；決定由該光譜儀偵測的穿過該基板的一光譜，其中決定穿過該基板的該光譜的步驟進一步包含在該電磁輻射源發射的一入射輻射與該基板相互作用之前的一位置處偵測該入射輻射的一光譜；及基於穿過該基板的該光譜來決定該基板的一溫度；及 調整該電磁輻射源。
13. 如請求項12所述之方法，進一步包含以下步驟：校準偵測的該光譜與溫度的一關係。
14. 如請求項13所述之方法，其中該關係是使用一偵測器來校準。
15. 如請求項12所述之方法，其中該電磁輻射源是複數個燈。

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