本公开的实施方式涉及：用于测量温度的方法和一种用于校正在处理腔室中的基板支撑件的温度控制而不与所述基板支撑件的表面相接触的工具。在一个实施方式中，具有温度传感器的测试夹具可移除地被安装至所述处理腔室的腔室主体的上表面，以使得所述温度传感器具有视场，所述视场包含所述基板支撑件的与被设置在所述基板支撑件中的电阻性线圈相邻的区域。所述基板支撑件的所述区域的一或多个校正温度测量由所述温度传感器来获取并且对应于每一校正温度测量的所述电阻性线圈的一或多个校正电阻测量被同时地获取。被设置在所述基板支撑件中的加热元件的温度控制基于所述校正温度测量和所述校正电阻测量来校正。
A non-contact temperature correction tool for a substrate support and a method for using the temperature correction tool
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基板支撑件的非接触式温度校正工具和使用所述温度校正工具的方法背景领域本公开的实施方式一般性地涉及用于测量温度的方法和一种用于校正在处理腔室中的基板支撑件的温度控制的工具。现有技术的描述在进行对温度灵敏的半导体工艺(诸如退火)期间，当在处理腔室中对于基板进行处理时，继续地测量半导体基板的温度。用于测量半导体基板的温度的现有的解决方案涉及到校正被设置在基板支撑件内的加热元件的温度控制，其中在所述基板支撑件上对所述基板进行处理，而同时接触到基板或基板支撑件的表面。此些解决方案可导致：将污染物引入处理腔室中。举例而言，用于校正加热元件的解决方案中的一个为：使用具有一些热电偶的校正基板。然而，可能会不理想地将作为污染物的在热电偶内的铜引入腔室中。虽然可能会有用于减低具有污染物的风险的临时的权变方案，在校正基板上使用热电偶通常是不理想的。用于测量半导体基板或基板支撑件的温度的另一现有的解决方案涉及到：装载弹簧的热电偶的使用。然而，已经发现到装载弹簧的热电偶具有与基板或基板支撑件之间的不佳的或不一致的接触，因此产生不准确的温度测量。因而，需要用于测量温度的改善的方法和用于校正基板支撑件的温度控制的改善的设备。
技术实现思路
本公开的实施方式一般性地涉及：用于测量温度的方法和一种用于校正在处理腔室中的基板支撑件的温度控制而不与所述基板支撑件的表面相接触的工具。在一个实施方式中，公开一种用于测量被设置在处理腔室中的第一基板支撑件的温度的方法。具有第一温度传感器的测试夹具可移除地被安装至所述处理腔室的腔室主体的上表面，以使得被安装至所述测试夹具的所述第一温度传感器具有视场，所述视场包含所述第一基板支撑件的与被设置在所述第一基板支撑件中的第一电阻性线圈相邻的第一区域。所述第一基板支撑件的所述第一区域的一或多个校正温度测量由所述第一温度传感器获取并且对应于每一校正温度测量的所述第一电阻性线圈的一或多个校正电阻测量同时地被获取。被设置在所述第一基板支撑件中的第一加热元件的温度控制基于所述校正温度测量和所述校正电阻测量来校正。本公开的另一实施方式提供：一种用于测量被设置在处理腔室中的基板支撑件的温度的测试夹具。所述测试夹具包含：覆盖板、一或多个冷却通道，所述冷却通道与所述覆盖板进行热接触、穿过所述覆盖板形成的第一开口和第二开口，以及安装在所述第一开口之上的第一非接触式温度传感器和安装在所述第二开口之上的第二非接触式温度传感器，以使得所述第一非接触式温度传感器和所述第二非接触式温度传感器经配置以穿过所述覆盖板的所述开口来测量在所述覆盖板下方的表面的温度。所述覆盖板的尺寸被设定为：当所述处理腔室的盖子为打开时覆盖所述处理腔室的腔室主体的上表面。附图说明为了使得可详细地理解前文引述本公开的特征的方式，本公开的更为特定的描述(在前文中简短地概括)可通过参照实施方式来获得，所述实施方式中的一些被示例说明于附图中。然而，应注意到：附图仅示例说明示例性的实施方式，因而不被认为是对本公开的范围作出限制(因为本公开可容许其他的同等有效的实施方式)。图1为处理腔室的前视图的示意性表示，所述处理腔室具有安装于所述处理腔室上的测试夹具，所述测试夹具用于测量被设置在所述处理腔室中的基板支撑件的温度。图2为所述处理腔室的侧视图的示意性表示，所述处理腔室具有安装于所述处理腔室上的所述测试夹具。图3为测试夹具的覆盖板的一个实施方式的俯视图。图4为用于测量在处理腔室中的基板支撑件的温度而不与基板支撑件的表面相接触的方法的流程图。图5为用于同时地测量被设置在处理腔室中的二个基板支撑件的温度的方法的流程图。为了要促进理解，在可能的情况中已经使用相同的参考符号以指定给图共享的相同的元件。考虑到：一个实施方式的元件和特征可被有利地并入其他的实施方式中，而无需进一步的详述。具体实施方式本公开的实施方式一般性地涉及：用于校正在处理腔室中的基板支撑件的温度测量而不与所述基板支撑件的表面相接触的方法和工具。特定地，温度传感器(诸如(但不限于)：高温计)被使用以校正温度的测量。高温计允许温度的测量而不与基板支撑件相接触(即使是在处于低温的情况下)，因此降低具有污染的任何的风险而同时保持了测量的准确度和精确度。然后利用所述测量以校正被设置在基板支撑件中的加热元件的控制。虽然在被描述于本公开中的特定的实施方式中选择高温计以作为温度传感器，理解到：亦可选择其他的非接触式温度传感器(诸如：红外线温度计、红外线扫描系统、红外线热像仪和类似物)。被描述于此公开中的方法和工具的基础原理可经调适以校正：被嵌入在基板支撑件中的各种各样的加热元件。图1为被设置在处理腔室100上的测试夹具110的前视图的示意性表示，所述测试夹具用于测量被设置于所述处理腔室中的基板支撑件的温度。虽然处理腔室100被示例说明为具有二个基板支撑件150a、150b，考虑到：测试夹具110可经调适以测量可被设置在腔室100内的任何的数目的基板支撑件的温度，而不与基板支撑件的表面相接触。处理腔室100可经配置以执行半导体制造工艺(诸如，对在基板上的材料进行蚀刻、注入、退火、沉积，及等离子体处理)。在被显示于图1中的实施方式中，处理腔室100经调适以用于对基板进行退火。处理腔室100具有：腔室主体170和被耦接至主体170的盖子130。盖子130可被打开以显露出腔室主体170的内部。腔室主体170具有两个侧壁172、174和底板176。底板176将两个侧壁172和174耦接在一起。腔室主体170具有：分隔壁178，所述分隔壁将被限定在腔室主体170内的两个处理空间180a、180b分隔开来。基板支撑件150a被设置在处理空间180a中，而基板支撑件150b被设置在处理空间180b中(其中所述处理空间180b具有基板支撑件150b)。基板支撑件150a、150b中的每一个可位于分别的处理空间180a、180b内的中心处。基板支撑件150a、150b中的每一个可选择地包含：真空吸盘或静电吸盘。基板支撑件150a、150b中的每一个具有：圆柱形的基部150a0、150b0和圆形的顶表面150a1、150b1。顶表面150a1、150b1经配置以当(例如)在处于最高达到550摄氏度的温度的情况下进行处理时支撑基板。顶表面150a1、150b1可从与位于所述顶表面上的被处理的基板兼容并且与在腔室中的处理环境兼容的材料中制成。示例性的材料包含：石英和陶瓷(例如：可承受高温的氧化铝和氮化铝)。基板支撑件150a、150b中的每一个具有至少两个可控制的加热区域—圆形的内区154a、154b和被设置在内区154a、154b周围的环形的外区152a、152b。内区154a、154b中的每一个具有内嵌式加热元件153a、153b。加热元件153a、153b可为：电阻性加热元件或其他的适当的加热器。加热元件153a、153b中的每一个的温度通过从一或多个电源供应器(未被显示出)处供应电流的方式来进行控制。内区154a、154b中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量在处理腔室中的温度的方法，包含以下步骤：/n可移除地将测试夹具安装至所述处理腔室的腔室主体的上表面，所述测试夹具具有第一温度传感器，所述第一温度传感器具有视场，所述视场包含第一基板支撑件的第一区域，所述第一区域与被设置在位于所述处理腔室的所述第一基板支撑件中的第一电阻性线圈相邻；/n利用所述第一温度传感器来获得所述第一基板支撑件的所述第一区域的一或多个温度测量并且同时地获得对应于每一温度测量的所述第一电阻性线圈的一或多个校正电阻测量；及/n基于所述第一基板支撑件的所述测量的温度和被设置在所述第一基板支撑件中的所述第一电阻性线圈的所述测量的校正电阻来校正被设置在所述第一基板支撑件的加热元件的控制。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170317 US 15/461,9521.一种测量在处理腔室中的温度的方法，包含以下步骤：
可移除地将测试夹具安装至所述处理腔室的腔室主体的上表面，所述测试夹具具有第一温度传感器，所述第一温度传感器具有视场，所述视场包含第一基板支撑件的第一区域，所述第一区域与被设置在位于所述处理腔室的所述第一基板支撑件中的第一电阻性线圈相邻；
利用所述第一温度传感器来获得所述第一基板支撑件的所述第一区域的一或多个温度测量并且同时地获得对应于每一温度测量的所述第一电阻性线圈的一或多个校正电阻测量；及
基于所述第一基板支撑件的所述测量的温度和被设置在所述第一基板支撑件中的所述第一电阻性线圈的所述测量的校正电阻来校正被设置在所述第一基板支撑件的加热元件的控制。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：
移除所述测试夹具；及
将所述处理腔室的盖子盖上。
3.如权利要求1所述的方法，其中获得所述第一基板支撑件的所述第一区域的一或多个温度测量并且同时地获得所述第一电阻性线圈的一或多个校正电阻测量的步骤进一步包含以下步骤：
获得多个温度测量和校正电阻测量；
确定多个电阻参数，每一电阻参数基于所述第一基板支撑件的所述测量的温度与被设置在所述第一基板支撑件中的所述第一电阻性线圈的所述测量的校正电阻之间的关系且表示实际的温度与所述第一电阻性线圈的测量的电阻之间的关系。
4.如权利要求3所述的方法，所述方法进一步包含以步骤：
当处理在所述第一基板支撑件上的基板时，测量所述第一电阻性线圈的电阻；及
基于所述第一电阻参数和被设置在所述第一基板支撑件中的所述第一电阻性线圈的所述测量的电阻确定所述第一基板支撑件的温度。
5.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：
基于第二基板支撑件的所述测量的温度和被设置在第二基板中的第二电阻性线圈的所述测量的校正电阻，校正被设置在位于所述处理腔室中的所述第二基板支撑件中的加热元件的控制。
6.如权利要求5所述的方法，其中校正被设置在所述第二基板支撑件中的加热元件的控制的步骤包含以下步骤：
利用被固定至所述测试夹具的第二温...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼拉日·曼吉特，拉拉·霍里切克，梅兰·贝哈特，迪特里希·盖奇，克里斯托弗·道，平·阮，迈克尔·P·坎普，玛赫什·罗摩克里希纳，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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