【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的实施例大体涉及半导体处理腔室中的温度测量，且具体地涉及通过处理腔室内或与处理腔室相关联的两个标准具对象之间的外差相干辐射而进行无接触温度测量。
技术介绍
1、温度是半导体处理的关键参数。在处理腔室中的各种位置处和在各种处理阶段中测量选定对象的温度可能具有挑战性。例如，半导体基板的原位温度测量对传统测量技术提出了重大挑战。
2、电流高温计通过检测热辐射而估计温度。然而，尽管电流高温计可避免表面接触风险，但高温计可能限于高温(例如，>380℃)。由于发射率易变性(例如，表面图案的发射率易变性)，电流高温计的准确度可能受限。具有复杂膜堆叠的许多新型低温工艺超出了准确且可重复的辐射高温计的极限。
3、当用于包括等离子体的工艺(诸如，等离子体蚀刻或等离子体沉积)中时，高温计进一步受限。等离子体通过引入不易从高温计测量中过滤的噪声和额外的光而干扰高温计的温度测量。在不存在来自处理腔室内的辐射源的发射率或噪声所引起的变化的情况下，利用接触式温度传感器获得更直接的温度测量。然而，接触式温度传感器在响应时间和准确度方面受限，且时常测量与基板相邻的基板支撑件而非基板自身的温度。
4、因此，此项技术中需要用于温度测量的改良方法和系统。
技术实现思路
1、本公开大体涉及用于测量工艺腔室内的温度的设备和装置。在一个实施例中，描述一种适用于半导体处理腔室中的感测温度的方法。所述方法包括：使第一光束通过第一标准具，以及使第一光束通过设置在处理腔室中的基板。所述基
2、在另一实施例中，描述一种适用于半导体处理腔室中的感测温度的方法。所述方法包括：使第一光束通过第一标准具，以及使第一光束通过设置在处理腔室中的基板。所述基板提供第二标准具。第一标准具或第二标准具中的一者从第一光束产生反射第二射束和透射第二射束。第一标准具和第二标准具形成标准具组件。从所述标准具组件的反射第二射束或透射第二射束中的一者内所产生的干涉图案确定条纹间距。基于所述条纹间距来确定基板的温度。在执行以下各项中的一项或多项之前将所述温度提供至处理腔室的控制器：使用所述温度校准处理腔室内的温度传感器；将温度偏移施加至所述温度传感器的一个或多个测量；调整在处理腔室中执行的工艺的模型；以及调整在处理腔室中执行的工艺的工艺参数。
3、在又另一实施例中，描述一种校准处理腔室内的温度测量的方法。所述方法包括在处理腔室内的参考基板上执行工艺操作。在执行所述工艺操作的同时，使用第一标准具组件测量设置在处理腔室内的基板的第一温度。测量基板的第一温度包括：使第一光束通过第一标准具和形成第二标准具的基板，使基板与第一光束相交，使用第一标准具或第二标准具中的一者将第一光束分裂成反射第二射束和透射第二射束，使用辐射测量设备收集反射第二射束或透射第二射束中的一者，以及分析反射第二射束或透射第二射束以确定基板的第一温度。所述方法进一步包括：使用第一温度传感器来测量所述基板或在其上设置所述基板的基板支撑件的第二温度，将第一温度和第二温度传送至控制器，以及使用第一温度和第二温度校准所述控制器内的模型。
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1.一种适用于半导体处理腔室中的感测温度的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述条纹间距与所述第一标准具或所述第二标准具中的一者的经验地导出的热光系数值相关。
3.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一光束引导穿过设置在所述处理腔室中的所述第一标准具和所述基板进一步包括：将所述第一光束引导至所述基板的远离所述处理腔室的盖的表面且在朝向所述盖的方向上引导。
4.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一光束引导穿过设置在所述处理腔室中的所述第一标准具和所述基板进一步包括：将所述第一光束引导至所述基板的面向所述处理腔室的盖的表面且在远离所述盖的方向上引导。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
6.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一光束从所述第一标准具引导至所述基板进一步包括：在设置在所述处理腔室内的所述基板上执行等离子体工艺的同时，引导所述第一光束穿过等离子体。
7.如权利要求1所述的方法，其中在确定所述条纹间距之前，将所述处理腔室和所述基板带至稳定状态温度，并使用初始基板温度测量来计算
8.如权利要求7所述的方法，其中将所述替代第一标准具放置在所述第一光束的所述路径中进一步包括：
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
10.如权利要求9所述的方法，其中引导所述第一光束和所述第三光束进一步包括：
11.如权利要求9所述的方法，其中引导进一步包括：
12.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下各项中的一项或多项：
13.一种适用于半导体处理腔室中的感测温度的方法，所述方法包括：
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
15.如权利要求13所述的方法，其中将所述第一光束从所述第一标准具引导至所述基板进一步包括：在设置在所述处理腔室内的所述基板上执行等离子体工艺的同时，引导所述第一光束穿过等离子体。
16.如权利要求13所述的方法，其中在确定所述温度之前，将所述处理腔室和所述基板带至稳定状态温度，并使用初始基板温度测量来计算所述基板的厚度，且通过将所述第一标准具移出所述第一光束的路径并将替代第一标准具放置在所述第一光束的所述路径中来将所述第一标准具的第一厚度调整至与所述基板的第二厚度相差10μm以内。
17.一种校准处理腔室内的温度测量的方法，包括：
18.如权利要求17所述的方法，其中所述工艺操作为等离子体蚀刻工艺。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述基板的折射率为约2至约6。
20.如权利要求17所述的方法，其中所述第一温度和所述第二温度是沿所述基板的第一环形部分测量的，且进一步包括：使用第二标准具组件在所述基板的第二环形部分处测量第三温度。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种适用于半导体处理腔室中的感测温度的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述条纹间距与所述第一标准具或所述第二标准具中的一者的经验地导出的热光系数值相关。
3.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一光束引导穿过设置在所述处理腔室中的所述第一标准具和所述基板进一步包括：将所述第一光束引导至所述基板的远离所述处理腔室的盖的表面且在朝向所述盖的方向上引导。
4.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一光束引导穿过设置在所述处理腔室中的所述第一标准具和所述基板进一步包括：将所述第一光束引导至所述基板的面向所述处理腔室的盖的表面且在远离所述盖的方向上引导。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
6.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一光束从所述第一标准具引导至所述基板进一步包括：在设置在所述处理腔室内的所述基板上执行等离子体工艺的同时，引导所述第一光束穿过等离子体。
7.如权利要求1所述的方法，其中在确定所述条纹间距之前，将所述处理腔室和所述基板带至稳定状态温度，并使用初始基板温度测量来计算所述基板的厚度，且通过将所述第一标准具移出所述第一光束的路径并将替代第一标准具放置在所述第一光束的所述路径中来将所述第一标准具的第一厚度调整至与所述基板的第二厚度相差10μm以内。
8.如权利要求7所述的方法，其中将所述替代第一标准具放置在所述第一光束的所述路径中进一步包括：
9.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·E·亚当斯，S·C·豪厄尔斯，A·加西亚，B·P·克拉弗，T·J·戛纳纳普拉卡萨，连磊，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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