[go: up one dir, main page]

TWI852451B - 發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法 - Google Patents

發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI852451B
TWI852451B TW112112057A TW112112057A TWI852451B TW I852451 B TWI852451 B TW I852451B TW 112112057 A TW112112057 A TW 112112057A TW 112112057 A TW112112057 A TW 112112057A TW I852451 B TWI852451 B TW I852451B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reflector
infrared radiation
emissivity
radiation energy
energy meter
Prior art date
Application number
TW112112057A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202340688A (zh
Inventor
陳路路
趙海洋
Original Assignee
大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 filed Critical 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司
Publication of TW202340688A publication Critical patent/TW202340688A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI852451B publication Critical patent/TWI852451B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G01J5/0007Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter of wafers or semiconductor substrates, e.g. using Rapid Thermal Processing
    • H10P74/203

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

一種發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法,發射率測量裝置用於測量被測件的發射率,發射率測量裝置中,反射件支撐件用於支撐第一反射件和第二反射件,第一反射件和第二反射件均與被測件相對;第一紅外輻射能量計用於測量被測件發射的能量以及被測件發射的經過第一反射件反射的能量,第二紅外輻射能量計用於測量被測件發射的能量以及被測件發射的經過第二反射件反射的能量;第一紅外輻射能量計和第二紅外輻射能量計均與計算元件相連,計算元件用於根據第一紅外輻射能量計和第二紅外輻射能量計的測量值計算被測件的發射率。

Description

發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法
本申請涉及發射率測量設備技術領域,尤其涉及一種發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法。
在半導體加工設備中,紅外測溫計用於晶圓溫度測量。紅外測溫技術基於普朗克黑體輻射定律,其中發射率是一個物體實際發射的紅外能與其理論值的比率,是紅外測溫的關鍵參數。晶圓的發射率和晶圓表面狀況(如拋光、粗糙、氧化、噴砂等),表面幾何形狀(如平面、凹面、凸面等),表面理化結構狀態(如沉積物、氧化膜、油膜等),測量溫度以及測量角度等參數相關。實際工況下,晶圓的溫度,表面狀況等一直發生變化,所以晶圓的發射率一直發生變化,使用固定發射率的紅外高溫計測量晶圓溫度具有誤差,結果不準確。當然,採用紅外測溫技術測量其他被測件的溫度時同樣存在該問題。
本申請公開一種發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法,以解決使用固定發射率的紅外高溫計測量被測件溫度具有誤差,結果不準確的問題。
為了解決上述問題,本申請採用下述技術方案:
第一方面,本申請實施例提供了一種發射率測量裝置,用於測量被測件的發射率,包括第一反射件、第二反射件、反射件支撐件、第一紅外輻射能量計、第二紅外輻射能量計以及計算元件;該反射件支撐件用於支撐該第一反射件和該第二反射件,該第一反射件和該第二反射件均與該被測件相對;該第一紅外輻射能量計用於測量該被測件發射的能量以及該被測件發射的經過該第一反射件反射的能量,該第二紅外輻射能量計用於測量該被測件發射的能量以及該被測件發射的經過該第二反射件反射的能量;該第一紅外輻射能量計和該第二紅外輻射能量計均與該計算元件相連,該計算元件用於根據第一紅外輻射能量計和該第二紅外輻射能量計的測量值計算該被測件的發射率。
第二方面,本申請實施例提供了一種半導體加工設備,包括製程腔室以及上述發射率測量裝置,該製程腔室包括基座組件,該基座組件用於承載晶圓,該發射率測量裝置用於測量該晶圓的發射率;該第一反射件、該第二反射件、該反射件支撐件、該第一紅外輻射能量計的探頭和該第二紅外輻射能量計的探頭均設置在該製程腔室內;並且該第一反射件、該第二反射件、該第一紅外輻射能量計的探頭和該第二紅外輻射能量計的探頭均與該晶圓的背面相對設置。
第三方面,本申請實施例提供了一種發射率測量方法,應用於上述的發射率測量裝置,該方法包括:獲取該第一紅外輻射能量計的測量值;獲取該第二紅外輻射能量計的測量值;根據該第一紅外輻射能量計的測量值和該第二紅外輻射能量計的測量值,計算該被測件的發射率。
第四方面,本申請實施例提供了一種紅外測溫方法,應用上述的發射率測量方法,該紅外測溫方法包括:獲取該被測件的發射率ɛ;獲取該被測件的紅外輻射能量W;根據該發射率ɛ和該紅外輻射能量W得到實時溫度。
本申請採用的技術方案能夠達到以下有益效果:
本申請的發射率測量裝置包括第一反射件、第二反射件、反射件支撐件、第一紅外輻射能量計、第二紅外輻射能量計以及計算元件,第一紅外輻射能量計可以實時測量被測件發射的能量以及被測件發射的經過第一反射件反射的能量,第二紅外輻射能量計可以實時測量被測件發射的能量以及被測件發射的經過第二反射件反射的能量,通過計算元件可以實時計算被測件的發射率,從而可以實時測量被測件的溫度。該發射率測量裝置可以實時測量被測件的發射率,由於第一紅外輻射能量計和第二紅外輻射能量計所處的環境相近,無論被測件本身以及其所處的環境如何變化,都可以準確獲得被測件在當前條件下的發射率,因此該裝置可以提升發射率測量的準確性。
以下揭露提供用於實施本揭露之不同構件之許多不同實施例或實例。下文描述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然,此等僅為實例且非意欲限制。舉例而言,在以下描述中之一第一構件形成於一第二構件上方或上可包含其中該第一構件及該第二構件經形成為直接接觸之實施例,且亦可包含其中額外構件可形成在該第一構件與該第二構件之間,使得該第一構件及該第二構件可不直接接觸之實施例。另外,本揭露可在各個實例中重複參考數字及/或字母。此重複出於簡化及清楚之目的且本身不指示所論述之各個實施例及/或組態之間的關係。
此外,為便於描述,諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」及類似者之空間相對術語可在本文中用於描述一個元件或構件與另一(些)元件或構件之關係,如圖中圖解說明。空間相對術語意欲涵蓋除在圖中描繪之定向以外之使用或操作中之裝置之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或按其他定向)且因此可同樣解釋本文中使用之空間相對描述詞。
儘管陳述本揭露之寬泛範疇之數值範圍及參數係近似值,然儘可能精確地報告特定實例中陳述之數值。然而,任何數值固有地含有必然由於見於各自測試量測中之標準偏差所致之某些誤差。再者,如本文中使用,術語「大約」通常意謂在一給定值或範圍之10%、5%、1%或0.5%內。替代地,術語「大約」意謂在由此項技術之一般技術者考量時處於平均值之一可接受標準誤差內。除在操作/工作實例中以外,或除非以其他方式明確指定,否則諸如針對本文中揭露之材料之數量、時間之持續時間、溫度、操作條件、數量之比率及其類似者之全部數值範圍、數量、值及百分比應被理解為在全部例項中由術語「大約」修飾。相應地,除非相反地指示,否則本揭露及隨附發明申請專利範圍中陳述之數值參數係可根據需要變化之近似值。至少,應至少鑑於所報告有效數位之數目且藉由應用普通捨入技術解釋各數值參數。範圍可在本文中表達為從一個端點至另一端點或在兩個端點之間。本文中揭露之全部範圍包含端點,除非另有指定。
以下結合附圖,詳細說明本申請各個實施例公開的技術方案。
如圖1至圖4所示,本申請實施例提供一種發射率測量裝置,該發射率測量裝置用於測量被測件800的發射率,包括第一反射件300、第二反射件400、反射件支撐件500、第一紅外輻射能量計600、第二紅外輻射能量計700以及計算元件。可選地,發射率測量裝置可以應用於半導體加工設備,此時發射率測量裝置可以安裝於半導體加工設備的製程腔室100,用於測量製程腔室100之內的晶圓810的發射率。
需要說明的是,此處的晶圓810是被測件800的一種具體被測結構件,在發射率測量裝置應用到半導體加工設備的情況下,被測件800可以是晶圓810。當然,在發射率測量裝置應用到其他設備的情況下,被測件800可以是其他被測結構件。
反射件支撐件500用於支撐第一反射件300和第二反射件400。第一反射件300和第二反射件400為反射率已知的結構件,第一反射件300和第二反射件400均與被測件800相對,第一反射件300和第二反射件400均設於被測件800的上方,或者,第一反射件300和第二反射件400均設於被測件800的下方。
為了便於安裝,可以將第一反射件300和第二反射件400均設於被測件800的下方。在第一反射件300和第二反射件400均設於被測件800的下方,且發射率測量裝置應用於半導體加工設備的情況下,反射件支撐件500可以直接與發射率測量裝置所在的製程腔室100的底部相連。
第一紅外輻射能量計600用於測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700用於測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量。即,第一紅外輻射能量計600可以接收由被測件800發射且未經反射的能量以及由被測件800發射且經過第一反射件300反射的能量;第二紅外輻射能量計700可以接收由被測件800發射且未經反射的能量以及由被測件800發射且經過第二反射件400反射的能量。並且,第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計700均與計算元件相連,計算元件用於根據第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計700的測量值計算被測件800的發射率。
計算元件可以是單獨的結構件,也可以是控制裝置中的一部分。例如,在發射率測量裝置應用至半導體加工設備的情況下,計算元件可以是半導體加工設備的控制裝置的一部分,或者計算元件可以是半導體加工設備的溫控器的一部分。
採用本申請實施例的發射率測量裝置,第一紅外輻射能量計600可以實時測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700可以實時測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量,通過計算元件可以實時計算得到被測件800的發射率,從而可以實時測量被測件800的溫度。該發射率測量裝置可以實時測量被測件800的發射率,由於第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計800所處的環境相近,無論被測件800本身以及其所處的環境如何變化,都可以準確獲得被測件800在當前條件下的發射率,因此該裝置可以提升發射率測量的準確性。
可選地,參考圖3和圖4,r為被測件800的反射率,r 1為第一反射件300的反射率,r 2為第二反射件400的反射率,ɛ為發射率,W為紅外輻射能量,W 1為第一紅外輻射能量計600測量到的能量,W 1滿足以下關係: 。 W 2為第二紅外輻射能量計700測量到的能量,W 2滿足以下關係:
因此,可得到被測件800的發射率 ,可以根據該公式計算被測件800的發射率。
本申請實施例中,第一紅外輻射能量計600的探頭穿過第一反射件300與被測件800相對,第二紅外輻射能量計700的探頭穿過第二反射件400與被測件800相對,使得第一紅外輻射能量計600的探頭可以更全面地接收被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700的探頭可以更全面地接收被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量。圖1中示出的第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭與被測件800之間的“三角形區”為第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計700的可接收能量的視角。
可選地,第一紅外輻射能量計600的探頭至被測件800的中心的距離和第二紅外輻射能量計700的探頭至被測件800的中心的距離相等。這種設置方式使得第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭所對應的被測件800的位置至被測件800中心的距離相等,由於被測件800在與其中心的距離相等的位置所處的環境相近,使得被測件800在與其中心的距離相等的位置的表面狀態相類似,所以使得測量和計算更準確。
可選的實施例中,第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭沿被測件800的徑向方向對稱佈置,在保證第一紅外輻射能量計600的探頭至被測件800的中心的距離和第二紅外輻射能量計700的探頭至被測件800的中心的距離相等的基礎上,第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭沿被測件800的徑向方向對稱佈置,更便於第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭的定位和安裝,並且被測件800在沿被測件800的徑向方向對稱佈置的位置所處的環境更相近,使得被測件800在沿被測件800的徑向方向對稱佈置的位置的表面狀態更相似,所以使得測量和計算更準確。
第一反射件300和第二反射件400可以各自獨立安裝,可選地,本申請實施例中,第一反射件300支撐於反射件支撐件500,第二反射件400嵌入第一反射件300,第一反射件300的反射面與第二反射件400的反射面在同一個水平面上;第二紅外輻射能量計700的探頭依次穿過第一反射件300和第二反射件400與被測件800相對。該種設置方式中,可以先將第二反射件400嵌入第一反射件300,再將第一反射件300安裝至反射件支撐件500,然後將反射件支撐件500安裝至安裝基礎,從而實現將第一反射件300和第二反射件400安裝至製程腔室100,因此,此種設置方式更便於裝配,且更易於保證第一反射件300和第二反射件400的相對位置。
在第一反射件300支撐於反射件支撐件500,第二反射件400嵌入第一反射件300的情況下,第一紅外輻射能量計600的探頭穿過第一反射件300與被測件800相對;第二紅外輻射能量計700的探頭依次穿過第一反射件300和第二反射件400與被測件800相對。
在第一反射件300和第二反射件400位於被測件800下方的情況下,第一紅外輻射能量計600的探頭可以從下向上穿過第一反射件300與被測件800相對;第二紅外輻射能量計700的探頭從下向上依次穿過第一反射件300和第二反射件400與被測件800相對,使得第一紅外輻射能量計600的探頭可以更全面地接收被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,同時第二紅外輻射能量計700的探頭可以更全面地接收被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量。
本申請實施例中,第二反射件400的發射率為1,可選地,第二反射件400為黑體。對於不透明物體,發射率+反射率=1,若第二反射件400的發射率為1,則第二反射件400的反射率為0,到達第二反射件400的能量全被吸收,第二紅外輻射能量計700的探頭接收到的能量是被測件800發射的能量,並沒有經過第二反射件400反射的能量。此時,第二紅外輻射能量計700可選擇視角較小的紅外輻射能量計(參考圖2),進一步保證第二紅外輻射能量計700接收到的能量僅是被測件800發射的能量,避免接收外周環境中反射的能量。圖2中示出的第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭與被測件800之間的“三角形區”為第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計700的可接收能量的視角,且第二紅外輻射能量計700的視角小於第一紅外輻射能量計600的視角。
可選地,第二反射件400為非透明矽基反射板。當然,第二反射件400也可以為金屬材質或者其他材質的反射件。
本申請實施例還提供一種半導體加工設備,該半導體加工設備包括製程腔室100以及發射率測量裝置,該發射率測量裝置為上述的發射率測量裝置,製程腔室100用於加工晶圓810,製程腔室100包括基座組件200,基座組件200用於承載晶圓810,發射率測量裝置用於測量晶圓810的發射率。第一反射件300、第二反射件400、反射件支撐件500、第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭均設置在製程腔室100內。可選地,第一反射件300、第二反射件400、第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭均與晶圓810的背面相對設置,以測量晶圓810的發射率,不影響對晶圓810正面的加工操作。
其中,製程腔室100是半導體加工設備的主體構件,可以為半導體加工設備的其他結構件提供安裝基礎,並且在製程腔室100之內加工晶圓810。
可選地,基座組件200包括基座210和基座支撐組件220,其中,基座210用於承載晶圓810,基座支撐組件220用於支撐基座210,基座支撐組件220包括定子221和轉子222,轉子222設置在製程腔室100內,且與基座210連接,定子221設置在製程腔室100外,定子221和轉子222通過磁性耦合以驅動基座210旋轉或升降,從而帶動晶圓810旋轉或升降。此實施例中,定子221和轉子222不需要接觸就可以傳遞作用力,因此不需要在製程腔室100上開設通孔以供傳動部件穿過,故該實施例更利於提升製程腔室100的密封性。
為了便於安裝,反射件支撐件500可以設於製程腔室100,例如,反射件支撐件500可以固定安裝製程腔室100上,以將第一反射件300和第二反射件400支撐於製程腔室100,第一反射件300和第二反射件400與晶圓810之間具有一定的距離。
為了便於安裝,第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計700可以設於製程腔室100,例如,第一紅外輻射能量計600和第二紅外輻射能量計700可以固定安裝在製程腔室100上,第一紅外輻射能量計600的探頭和第二紅外輻射能量計700的探頭均伸入製程腔室100之內,以實現對晶圓810發射的能量以及晶圓810發射的經過第一反射件300反射的能量的測量,和對晶圓810發射的能量以及晶圓810發射的經過第二反射件400反射的能量的測量。
採用本申請實施例的半導體加工設備,第一紅外輻射能量計600可以實時測量晶圓810發射的能量以及晶圓810發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700可以實時測量晶圓810發射的能量以及晶圓810發射的經過第二反射件400反射的能量,通過計算元件可以實時計算得到晶圓810的發射率,從而可以實時測量晶圓810的溫度。該發射率測量裝置可以實時測量晶圓810的發射率,無論晶圓810本身以及其所處的環境如何變化,都可以準確獲得晶圓810在當前條件下的發射率,因此,可以提升發射率測量的準確性,進一步可以提升控制晶圓810加工過程的準確性。
本申請實施例還提供一種發射率測量方法,應用上述發射率測量裝置。本申請實施例中發射率測量方法包括以下步驟:
S110、獲取第一紅外輻射能量計600的測量值;
S120、獲取第二紅外輻射能量計700的測量值;
S130、根據第一紅外輻射能量計600的測量值和第二紅外輻射能量計700的測量值,計算被測件800的發射率。
本申請實施例中發射率測量方法中,可以根據公式 計算被測件800的發射率;其中,ɛ為被測件800的發射率,W 1為第一紅外輻射能量計600的測量值,W 2為第二紅外輻射能量計700的測量值,r 1為第一反射件300的反射率,r 2為第二反射件400的反射率。
其中,第一反射件300的反射率r 1和第二反射件400的反射率r 2為已知的,W 1和W 2是可以測量得到的,因此,可根據該公式 計算被測件800的發射率。並且,可實時測量第一紅外輻射能量計600測量到的能量W 1以及第二紅外輻射能量計700測量到的能量W 2,因此可計算得到被測件800的實時發射率ɛ。
本申請實施例中,第二反射件400的發射率可以為1,對於非透明物體,發射率+反射率=1,若第二反射件400的發射率為1,則第二反射件400的反射率為r 2為0,因此,可得到被測件800的發射率
因此,計算被測件800的發射率時,可根據公式 計算被測件800的發射率。
本申請實施例中,計算被測件800的發射率時,減少了對第二反射件400的反射率的依賴,使得計算公式更簡便。
採用本申請的發射率測量方法,第一紅外輻射能量計600可以測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700可以測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量,通過獲取第一紅外輻射能量計600的測量值以及獲取第二紅外輻射能量計700的測量值,可計算得到被測件800的發射率。
並且,第一紅外輻射能量計600可以實時測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700可以實時測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量,通過實時獲取第一紅外輻射能量計600的測量值以及實時獲取第二紅外輻射能量計700的測量值,可實時計算得到被測件800的發射率。無論被測件800本身以及其所處的環境如何變化,都可以準確獲得被測件800在當前條件下的發射率,因此,可以提升發射率測量的準確性。
本申請實施例還提供一種紅外測溫方法,應用上述發射率測量方法。該紅外測溫方法包括以下步驟:
S210、獲取被測件800的發射率ɛ。
例如,可根據第一紅外輻射能量計600的測量值和第二紅外輻射能量計700的測量值,計算被測件800的發射率。
S220、獲取被測件800的紅外輻射能量為W。
例如,可通過紅外測溫計測量得到紅外輻射能量為W。
S230、根據發射率ɛ和紅外輻射能量W得到實時溫度。
在該方法中,被測件800的實時溫度T、被測件800的發射率ɛ以及被測件800的紅外輻射能量W之間具有函數關係,即 。獲得被測件800的發射率ɛ以及被測件800的紅外輻射能量W之後,就可以計算得到被測件800的實時溫度T。
採用本申請的紅外測溫方法,第一紅外輻射能量計600可以實時測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第一反射件300反射的能量,第二紅外輻射能量計700可以實時測量被測件800發射的能量以及被測件800發射的經過第二反射件400反射的能量,通過計算元件可以實時計算得到被測件800的發射率,從而可以實時測量被測件800的溫度,進而根據被測件800的溫度實施後續的控制操作。
本申請實施例中,在半導體加工設備中,用紅外測溫計測量晶圓810的溫度,第一紅外輻射能量計600測量到的能量為W 1,第二紅外輻射能量計700測量到的能量為W 2,可以通過公式 ,計算得到晶圓810的發射率ɛ,然後將計算得到的發射率ɛ設定至紅外測溫計,紅外測溫計可輸出測量的實時溫度T,半導體加工設備基於設定溫度和測量的實時溫度T,確定半導體加工設備的燈管的功率,根據確定的半導體加工設備的燈管的功率調整半導體加工設備的燈管的功率,之後晶圓810的溫度發生變化,晶圓810的發射率ɛ隨之變化,繼續根據第一紅外輻射能量計600測量到的能量W 1和第二紅外輻射能量計700測量到的能量W 2,通過公式 計算晶圓810的實時發射率ɛ,依次循環,可以實時得到晶圓810的發射率ɛ,從而可以實時測量晶圓810的溫度,測量結果準確,並且可以提升控制晶圓810加工過程的準確性。
前述內容概括數項實施例之特徵,使得熟習此項技術者可更佳地理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應瞭解,其等可容易地使用本揭露作為用於設計或修改用於實行本文中介紹之實施例之相同目的及/或達成相同優點之其他製程及結構之一基礎。熟習此項技術者亦應瞭解,此等等效構造不背離本揭露之精神及範疇,且其等可在不背離本揭露之精神及範疇之情況下在本文中作出各種改變、置換及更改。
100:製程腔室 200:基座組件 210:基座 220:基座支撐組件 221:定子 222:轉子 300:第一反射件 400:第二反射件 500:反射件支撐件 600:第一紅外輻射能量計 700:第二紅外輻射能量計 800:被測件 810:晶圓
當結合附圖閱讀時,從以下詳細描述最佳理解本揭露之態樣。應注意,根據產業中之標準實踐,各種構件未按比例繪製。事實上,為了論述的清楚起見可任意增大或減小各種構件之尺寸。 圖1為本申請實施例中的半導體加工設備的結構示意圖; 圖2為本申請另一實施例中的半導體加工設備的結構示意圖; 圖3為本申請實施例中第一紅外輻射能量計接收被測件發射的能量以及經過第一反射件反射的能量的示意圖; 圖4為本申請實施例中第二紅外輻射能量計接收被測件發射的能量以及經過第二反射件反射的能量的示意圖。
100:製程腔室
200:基座組件
210:基座
220:基座支撐組件
221:定子
222:轉子
300:第一反射件
400:第二反射件
500:反射件支撐件
600:第一紅外輻射能量計
700:第二紅外輻射能量計
810:晶圓

Claims (12)

  1. 一種發射率測量裝置,用於測量被測件的一發射率,其中,包括一第一反射件、一第二反射件、一反射件支撐件、一第一紅外輻射能量計、一第二紅外輻射能量計以及一計算元件;該反射件支撐件用於支撐該第一反射件和該第二反射件,該第一反射件和該第二反射件均與該被測件相對;該第一紅外輻射能量計用於測量該被測件發射的能量以及該被測件發射的經過該第一反射件反射的能量,該第二紅外輻射能量計用於測量該被測件發射的能量以及該被測件發射的經過該第二反射件反射的能量;該第一紅外輻射能量計和該第二紅外輻射能量計均與該計算元件相連,該計算元件用於根據第一紅外輻射能量計和該第二紅外輻射能量計的測量值計算該被測件的發射率;其中,該第一紅外輻射能量計的探頭穿過該第一反射件與該被測件相對,該第二紅外輻射能量計的探頭穿過該第二反射件與該被測件相對。
  2. 如請求項1所述的發射率測量裝置,其中,該第一紅外輻射能量計的探頭至該被測件的中心的距離和該第二紅外輻射能量計的探頭至該被測件的中心的距離相等。
  3. 如請求項2所述的發射率測量裝置,其中,該第一紅外輻射能量計的探頭和該第二紅外輻射能量計的探頭沿該被測件的徑向方向對稱佈置。
  4. 如請求項1所述的發射率測量裝置,其中,該第一反射件支撐於該反射件支撐件,該第二反射件嵌入該第一反射件,且該第一反射件的反射面與該第二反射件的反射面在同一個水平面上;該第二紅外輻射能量計的探頭依次穿過該第一反射件和該第二反射件與該被測件相對。
  5. 如請求項4所述的發射率測量裝置,其中,該第二反射件的發射率為1。
  6. 如請求項4所述的發射率測量裝置,其中,該第二反射件為非透明矽基反射板。
  7. 一種半導體加工設備,其中,包括製程腔室以及請求項1-6中任一項所述的發射率測量裝置,該製程腔室包括一基座組件,該基座組件用於承載一晶圓,該發射率測量裝置用於測量該晶圓的發射率;該第一反射件、該第二反射件、該反射件支撐件、該第一紅外輻射能量計的探頭和該第二紅外輻射能量計的探頭均設置在該製程腔室內;並且該第一反射件、該第二反射件、該第一紅外輻射能量計的探頭和該第二紅外輻射能量計的探頭均與該晶圓的背面相對設置。
  8. 如請求項7所述的半導體加工設備,其中,該基座組件包括一基座和一基座支撐組件,其中,該基座用於承載該晶圓,該基座支撐組件用於支撐該基座,該基座支撐組件包括一定子和一轉子,該轉子設置在該製程腔室內,且與該基座連接,該定子設置在該製程腔室外,該定子和該轉子通 過磁性耦合以驅動該基座旋轉或升降。
  9. 一種發射率測量方法,其中,應用於請求項1-6中任一項所述的發射率測量裝置,該方法包括:獲取該第一紅外輻射能量計的測量值;獲取該第二紅外輻射能量計的測量值;根據該第一紅外輻射能量計的測量值和該第二紅外輻射能量計的測量值,計算該被測件的發射率。
  10. 如請求項9所述的發射率測量方法,其中,計算該被測件的發射率具體為: 根據公式
    Figure 112112057-A0305-02-0020-4
    計算該被測件的發射率; 其中,ε為該被測件的發射率,W1為該第一紅外輻射能量計的測量值,W2為該第二紅外輻射能量計的測量值,r1為該第一反射件的反射率,r2為該第二反射件的反射率。
  11. 如請求項10所述的發射率測量方法,其中,該第二反射件為發射率為1的反射板,計算該被測件的發射率具體為: 根據公式
    Figure 112112057-A0305-02-0020-2
    計算該被測件的發射率。
  12. 一種紅外測溫方法,其中,應用請求項9-11中任一項所述的發射率測量方法,該紅外測溫方法包括: 獲取該被測件的發射率ε;獲取該被測件的紅外輻射能量W;根據該發射率ε和該紅外輻射能量W得到實時溫度。
TW112112057A 2022-04-07 2023-03-29 發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法 TWI852451B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210359289.0A CN114636477B (zh) 2022-04-07 2022-04-07 发射率测量装置及方法、半导体加工设备及红外测温方法
CN2022103592890 2022-04-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202340688A TW202340688A (zh) 2023-10-16
TWI852451B true TWI852451B (zh) 2024-08-11

Family

ID=81951612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112112057A TWI852451B (zh) 2022-04-07 2023-03-29 發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN114636477B (zh)
TW (1) TWI852451B (zh)
WO (1) WO2023193645A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114636477B (zh) * 2022-04-07 2025-12-12 北京北方华创微电子装备有限公司 发射率测量装置及方法、半导体加工设备及红外测温方法
US20250251285A1 (en) * 2024-02-01 2025-08-07 Applied Materials, Inc. Substrate processing systems, methods, and related apparatus and chambers, for detecting processing shifts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127000A (ja) * 1999-10-25 2001-05-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
US20190003296A1 (en) * 2016-05-10 2019-01-03 Forum Us, Inc. Apparatus and method for preventing particle interference of downhole devices
TW202001208A (zh) * 2018-06-26 2020-01-01 美商應用材料股份有限公司 用於測量溫度的方法及設備
TW202022947A (zh) * 2018-08-22 2020-06-16 美商瑪森科技公司 在低溫狀態下工件之熱處理和溫度測量之系統和方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB721147A (en) * 1950-02-07 1954-12-29 Leeds & Northrup Co Improvements in radiation temperature measurement
US6183130B1 (en) * 1998-02-20 2001-02-06 Applied Materials, Inc. Apparatus for substrate temperature measurement using a reflecting cavity and detector
JP2000114194A (ja) * 1998-09-30 2000-04-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板熱処理装置の校正方法、ならびにそのための発光式校正装置および伝熱式校正装置
CN103234917B (zh) * 2013-04-08 2015-01-28 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种冲击温度及光谱发射率的实时测量系统
CN103604504B (zh) * 2013-10-15 2016-06-29 中国人民解放军海军工程大学 一种红外辐射精确测温方法
CN104439122A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 东华理工大学 一种复合式连铸铸坯表面测温方法及测温仪
CN106505015B (zh) * 2016-09-30 2019-04-05 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种用于快速热处理设备的温度测量装置
KR101983326B1 (ko) * 2017-09-29 2019-05-29 에이피시스템 주식회사 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
CN113567419B (zh) * 2021-08-11 2022-12-23 吉林大学 一种高温目标光谱发射率实验观测方法及测量装置
CN114636477B (zh) * 2022-04-07 2025-12-12 北京北方华创微电子装备有限公司 发射率测量装置及方法、半导体加工设备及红外测温方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127000A (ja) * 1999-10-25 2001-05-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
US20190003296A1 (en) * 2016-05-10 2019-01-03 Forum Us, Inc. Apparatus and method for preventing particle interference of downhole devices
TW202001208A (zh) * 2018-06-26 2020-01-01 美商應用材料股份有限公司 用於測量溫度的方法及設備
TW202022947A (zh) * 2018-08-22 2020-06-16 美商瑪森科技公司 在低溫狀態下工件之熱處理和溫度測量之系統和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023193645A1 (zh) 2023-10-12
CN114636477A (zh) 2022-06-17
TW202340688A (zh) 2023-10-16
CN114636477B (zh) 2025-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI852451B (zh) 發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法
CN102049732B (zh) 一种硅片边缘膜厚测量方法
CN107817054B (zh) 一种用于真空腔内部件的红外成像仪测温方法
CN103698029B (zh) 一种热偶固定装置及温度测量装置
WO2018201911A1 (zh) 薄膜取向结晶生长的x射线衍射原位表征方法
CN109655015B (zh) 一种非接触式样品加工表面倾角及厚度微小变化测量方法
CN107270839B (zh) 孔内回转体同轴度测量装置及方法
CN106505015A (zh) 一种用于快速热处理设备的温度测量装置
CN103344209B (zh) 一种反射镜零重力面形测试方法
TW202303137A (zh) 一種矽片金屬含量測試方法和設備
CN207280399U (zh) 孔内回转体同轴度测量装置
CN103887204B (zh) 一种与激光退火工艺问题相关的排除硅片质量因素的方法
CN111257613A (zh) 基于手性电磁场的荧光传感器及系统
JP5470525B2 (ja) 全反射蛍光x線分析装置
JP5556090B2 (ja) ボロンドープp型シリコン中の鉄濃度分析における定量分析限界決定方法
CN102738027A (zh) 热处理设备及其温度校准方法和装置
CN115312412A (zh) 锑化铟晶片正面减薄厚度的测量方法及测量系统
TWI904630B (zh) 雷射測量校正方法
CN107063169A (zh) 一种定量评价金属材料冷热循环条件下尺寸变化量的方法
TWI539137B (zh) Measuring device and measuring method
CN221404210U (zh) 一种飞机刹车盘翘曲量测量装置
TWI480510B (zh) 晶片邊緣膜厚測量方法
CN222188602U (zh) 一种晶圆测温系统的温度测量装置
CN222912727U (zh) 一种适于晶圆承载件水平度检测的检测装置
CN108680850B (zh) 少子寿命检测装置及检测方法