衬底处理设备及提高下测温计信噪比的方法技术

本发明专利技术提供一种衬底处理设备，包括：反应腔、基座、基座支撑装置、下加热装置、下反射板和下测温计，所述基座支撑装置包括轴和多个臂，所述臂的一端与轴连接，所述臂的另一端和基座连接；下加热装置置于反应腔下方；下测温计，置于下反射板下方，所述下测温计发射的检测信号到达基座的背面的检测点，用于测量基座下方的温度；下测温计发射的检测信号在基座径向所在平面上与竖轴形成一夹角，所述夹角为[

【技术实现步骤摘要】
衬底处理设备及提高下测温计信噪比的方法


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，特别涉及一种衬底处理设备及提高下测温计信噪比的方法。

技术介绍

[0002]现有的半导体薄膜设备，例如外延设备、CVD设备等，需要高温实现工艺处理，工艺处理时需要测温计(例如高温计)实时监测被加热衬底(或称晶圆)的温度，并反馈给温控系统，温控系统输出相应温度，将衬底和基座加热到所需要的工艺处理温度。测温计需具有极高的测量精度和重复精度，并且在测量过程中，测温计需要较高的信噪比，以保证高温计测量的有效性和实时性。
[0003]另外，现有的薄膜沉积的均匀性与温度和工艺气体流场分布有很大关系，为了保证薄膜沉积的均匀性，现有技术往往采用旋转基座的方式来实现。
[0004]但是，如图1所示，基座108的旋转是由基座支撑装置104驱动的，基座支撑装置104具有多个臂，所述多个臂的旋转会遮挡测温计105，降低了测温计105的信噪比。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种衬底处理设备及提高下测温计信噪比的方法，用于解决下测温计信噪比低的问题。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种衬底处理设备，包括：
[0008]反应腔，用于对衬底进行工艺处理；
[0009]基座，置于反应腔内，用于承载所述衬底；
[0010]基座支撑装置，用于支撑所述基座，所述基座支撑装置包括轴和多个臂，所述臂的一端与轴连接，所述臂的另一端和基座连接；
[0011]下加热装置，置于反应腔下方，用于在工艺处理期间向反应腔提供热辐射；
[0012]下反射板，用于将下加热装置的热辐射反射至反应腔内；
[0013]下测温计，置于下反射板下方，所述下测温计发射的检测信号到达基座的背面的检测点，用于测量基座下方的温度；下测温计发射的检测信号在基座径向所在平面上与竖轴形成一夹角，所述夹角为[
‑
15
°
，30
°
]。
[0014]可选的，所述下反射板包括环形板，所述环形板具有开口，所述检测信号穿过所述开口到达基座的背面。
[0015]可选的，所述下反射板还包括环形侧壁，所述环形侧壁的一端与环形板的一端连接，所述环形侧壁为完整的环形。
[0016]可选的，所述夹角为[
‑
10
°
，20
°
]。
[0017]可选的，所述夹角为0
°
。
[0018]可选的，所述检测点到基座中心的距离为[50mm，150mm]。
[0019]可选的，所述距离为[70mm，135mm]。
[0020]可选的，所述距离为[80mm，125mm]。
[0021]可选的，所述下加热装置包括若干个加热灯。
[0022]可选的，所述下加热装置包括下外圈加热灯组和下内圈加热灯组，所述下外圈加热灯组和下内圈加热灯组均呈环形排列，所述下外圈加热灯组用于加热基座外圈，所述下内圈加热灯组用于加热基座内圈。
[0023]可选的，所述下反射板包括下内圈反射板和下外圈反射板，所述下内圈反射板用于反射下内圈加热灯组的热辐射，所述下外圈反射板用于反射下外圈加热灯组的热辐射。
[0024]可选的，所述下测温计置于下内圈反射板下方。
[0025]可选的，所述下内圈反射板包括环形板和环形侧壁，所述环形板具有开口，所述环形侧壁的一端与环形板的一端连接，所述环形侧壁为完整的环形。
[0026]可选的，所述开口为圆形。
[0027]可选的，所述下测温计为高温计。
[0028]本专利技术还公开了一种提高下测温计信噪比的方法，所述方法包括：
[0029]步骤一，提供如上所述的衬底处理设备；
[0030]步骤二，使下测温计发射的检测信号在基座径向所在平面上与竖轴形成一夹角，所述夹角为[
‑
15
°
，30
°
]。
[0031]可选的，所述方法还包括：步骤三，使检测信号到达基座的背面的检测点到基座中心的距离为[50mm，150mm]；所述步骤三在步骤二之前执行，或与步骤二同时执行，或在步骤二之后执行。
[0032]可选的，所述夹角为[
‑
10
°
，20
°
]。
[0033]可选的，所述夹角为0
°
。
[0034]可选的，所述距离为[80mm，125mm]。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0036]通过特殊的夹角θ和距离S的设置，有别于现有技术中将检测点趋向于中心的设置，使检测点远离中心，减小了臂的旋转对高温计的影响，提高了信噪比，特别是无需在下反射板上设置缺口，避免了热辐射泄漏导致的加热不均匀，同时，夹角θ在[
‑5°
，5
°
]时，测温的准确度大大增加，尤其是夹角θ在0
°
时，优势更加明显。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0038]图1为现有技术中衬底处理设备的结构示意图；
[0039]图2为现有技术中检测信号路径示意图；
[0040]图3为现有技术中下测温计测试数据图；
[0041]图4为现有技术中下反射板的结构示意图；
[0042]图5为本专利技术的衬底处理设备的结构示意图；
[0043]图6为测温计与夹角θ关系示意图；
[0044]图7为本专利技术的下反射板的结构示意图；
[0045]图8为本专利技术的下测温计测试数据图。
具体实施方式
[0046]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0047]图1为现有技术中衬底处理设备的结构示意图。如图1所示，衬底处理设备包括反应腔、基座108、基座支撑装置104、加热装置102、反射板106和测温计，所述反应腔包括上穹顶103、下穹顶107、以及将上下穹顶密封固定的法兰，所述反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬底处理设备，其特征在于，包括：反应腔，用于对衬底进行工艺处理；基座，置于反应腔内，用于承载所述衬底；基座支撑装置，用于支撑所述基座，所述基座支撑装置包括轴和多个臂，所述臂的一端与轴连接，所述臂的另一端和基座连接；下加热装置，置于反应腔下方，用于在工艺处理期间向反应腔提供热辐射；下反射板，用于将下加热装置的热辐射反射至反应腔内；下测温计，置于下反射板下方，所述下测温计发射的检测信号到达基座的背面的检测点，用于测量基座下方的温度；下测温计发射的检测信号在基座径向所在平面上与竖轴形成一夹角，所述夹角为[
‑
15
°
，30
°
]。2.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述下反射板包括环形板，所述环形板具有开口，所述检测信号穿过所述开口到达基座的背面。3.如权利要求2所述的衬底处理设备，其特征在于，所述下反射板还包括环形侧壁，所述环形侧壁的一端与环形板的一端连接，所述环形侧壁为完整的环形。4.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述夹角为[
‑
10
°
，20
°
]。5.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述夹角为0
°
。6.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述检测点到基座中心的距离为[50mm，150mm]。7.如权利要求6所述的衬底处理设备，其特征在于，所述距离为[70mm，135mm]。8.如权利要求6所述的衬底处理设备，其特征在于，所述距离为[80mm，125mm]。9.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述下加热装置包括若干个加热灯。10.如权利要求9所述的衬底处理设备，其特征在于，所述下加热装置包括下外圈加热灯组和下内圈加热灯组，所述下外圈加热灯组和下内圈加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志坚，
申请(专利权)人：江苏天芯微半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：