CN107836038A - 快速热处理设备 - Google Patents

Abstract

一种快速热处理设备包括：室，其用于快速热处理；支撑台，其布置在室的内下侧上，以支撑和旋转经受快速热处理的基板；热源装置，其布置在室的内上侧上，以使光直射在经受快速热处理的基板处，以快速加热基板；用于温度测量的基板，其与经受快速热处理的基板的一部分向上间隔开，并由与经受快速热处理的基板的材料相同的材料形成；热电偶，其用于温度测量，安装在用于温度测量的基板上，以测量用于温度测量的基板的温度；支撑部件，其由透光材料形成，支撑用于温度测量的基板；以及透光板，其布置在支撑部件与热源装置之间，以使室的相对内部空间彼此隔离，其中，由热电偶测量的用于温度测量的基板的温度被认为是经受快速热处理的基板的温度。

Description

快速热处理设备

技术领域

本发明涉及一种快速热处理设备，更具体地，涉及一种快速热处理设备，其用于测量以非接触方式进行精确快速热处理的基板的温度。

此外，本发明是在国家研究和发展项目的支持下开发的一项发明，并且支持本发明的国家研究和发展项目的信息如下：

[项目编号]10048649

[政府部门名称]贸易、工业和能源部

[研究管理局名称]韩国工业技术评估所

[研究计划名称]核心工业技术发展计划

[项目名称]具有动物纤毛结构激发的开放结网络结构的有毒气体传感器电极的低温(50℃或更低)干式表面处理技术的发展

[机构]ULTECH有限公司

[研究期间]2015年6月1日至2016年5月31日

背景技术

随着半导体器件的高度集成和基板尺寸的不断扩大，人们对降低半导体器件的生产成本的要求越来越高。为了满足要求，主要采用热处理工艺，特别是快速热处理工艺。

快速热处理工艺需要精确控制基板的温度，因为基板的温度在极短的时间内在相对较宽的温度范围内升高和降低。此外，为了在保持基板的均匀温度分布的同时执行快速热处理工艺，必须在基板的整个区域上保持恒定的热性能。为了在基板的整个区域上实现温度均匀性，必须适当地布置用于加热基板的灯，并适当地控制提供给每个灯的功率，以在基板的整个区域上形成均匀的热通量。然而，因为有许多参数(包括：引入到用于快速热处理工艺的室中的气体的流量以及基板下方和旁边的室的内部结构)并且这些参数是可变的，所以仅通过硬件型室设计的优化不容易确保大尺寸基板的整个区域上的温度均匀性。

准确测量在用于快速热处理工艺的室中的大尺寸基板的温度是公认的确定快速热处理工艺可靠性和半导体器件质量的重要因素。根据基板是否接触温度测量装置，测量在用于快速热处理工艺的室中的基板的温度的方法分为接触式和非接触式，并且为了防止由温度测量装置与基板之间的接触引起的基板损坏，主要采用非接触式温度测量方法。此外，为了在基板整个区域上获得均匀的工艺性能，主要采用旋转快速热处理设备而不是固定快速热处理设备，在快速热处理工艺过程中，旋转快速热处理设备旋转在用于快速热处理工艺的室中的基板，固定快速热处理设备不水平旋转基板而是固定基板。应用到非接触式快速热处理设备的基板温度测量方法的实例被韩国专利号10-0337107(专利文献1)、韩国专利号10-0395662(专利文献2)、韩国专利公开号10-2002-0019016(专利文献3)、韩国专利号10-0423184(专利文献4)和韩国专利号10-1097718(专利文献5)公开。

发明内容

技术问题

然而，被专利文献1至5公开的传统的非接触式基板温度测量方法使用高温计，并且在快速热处理工艺过程中，高温计的光学测量受例如基板的条件(即，作为温度的函数的辐射率、室的几何结构特征、高温计的光谱波长以及在基板上形成的膜的类型和厚度)的影响。

因此，传统的非接触式基板温度测量方法在基板的实时温度测量中具有低的精度，例如，正在旋转的晶片，不能精确地执行快速热处理工艺。另外，使用比热电偶更昂贵的高温计很难降低快速热处理设备的生产成本。

因此，本发明的目的是精确地实时测量非接触式快速热处理设备中基板的温度。

本发明进一步的目的是降低非接触式快速热处理设备的生产成本。

技术方案

根据本发明实施例的一种快速热处理设备包括：室，其用于快速热处理；支撑台，其放置在室的内下部处，并且支撑和旋转用于快速热处理的基板；热源装置，其放置在室的内上部处并辐射光，以快速加热用于快速热处理的基板；用于温度测量的基板，其在用于快速热处理的基板的一部分之上以一个距离间隔开放置，并且由与用于快速热处理的基板相同的材料制成；热电偶，其用于温度测量，安装在用于温度测量的基板处，以测量用于温度测量的基板的温度；支撑部件，其由透光材料形成，支撑用于温度测量的基板；以及透光板，其放置在支撑部件与热源装置之间，以隔离室的两个内部空间部分，其中，由热电偶测量的用于温度测量的基板的温度被认为是用于快速热处理的基板的温度。

支撑部件可以是具有中空的板，所述中空用于插入用于温度测量的基板。

支撑部件可以是具有在中空之上的开口的板，或者是具有在中空之上的开口和在中空之下的开口的板。

可以用高温粘合剂将用于温度测量的基板粘附到支撑部件。

支撑部件可以是具有中空的板，所述中空用于插入一个或多个用于温度测量的基板。

支撑部件可以是具有扇形中空的板，所述扇形中空用于插入扇形的用于温度测量的基板。

支撑部件可以具有：上水平突起和下水平突起，它们以一个距离间隔开，以使用插在它们之间的用于温度测量的基板的边缘的一部分来支撑用于温度测量的基板；以及垂直部分，其一体地连接到上水平突起和下水平突起。

热电偶可以包括一个或多个热电偶，每个热电偶具有插入用于温度测量的基板的相应通孔中的接触点和一体地连接到接触点的丝，或者热电偶可以包括一个或多个热电偶，每个热电偶具有插入用于温度测量的基板的相应槽中的接触点和一体地连接到接触点的丝。

丝可以在用于温度测量的基板的上表面之上以一个距离间隔开放置，或者可以放置在形成在用于温度测量的基板的上表面上的导槽中。

用于接收用于温度测量的基板的槽可以形成在支撑部件的上表面的中心处。

有益效果

根据本发明的快速热处理设备，可以精确地测量非接触式快速热处理设备中的用于快速热处理的基板的温度，并且降低快速热处理设备的生产成本。

附图说明

图1是示意性示出了根据本发明实施例的快速热处理设备的配置图。

图2是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的支撑部件上的一个实例的示图。

图3是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的支撑部件上的另一个实例的示图。

图4是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的通孔中的一个实例的示图。

图5是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的通孔中的另一个实例的示图。

图6是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的槽中的一个实例的示图。

图7是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的槽中的另一个实例的示图。

图8是示出了将用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的热电偶丝放置在用于温度测量的晶片上的一个实例的示图。

图9是示出了将用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的热电偶丝放置在用于温度测量的晶片上的另一个实例的示图。

图10至图12是示出了根据本发明实施例的快速热处理设备的一个支撑部件的横截面结构的各个横截面视图。

图13是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的另一个支撑部件上的实例的示图。

图14是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的又一个支撑部件上的实例的示图。

具体实施方式

下文将参考附图具体描述根据本发明的快速热处理设备。下文中所有图中相同或等同的元件给予相同的附图标记，并且在此省略重叠部分的描述。

图1是示意性示出了根据本发明实施例的快速热处理设备的配置图。

如图1所示，根据本发明实施例的快速热处理设备100包括：室10、热源装置20、晶片支撑台30、透光板40、用于温度测量的晶片50、用于温度测量的热电偶60和支撑部件70。

在此，室10是容器，例如，具有用于执行快速热处理工艺的封闭空间的近似圆柱形或矩形容器，并且将室10的内部空间与室10的外部空气隔离，以均匀地保持用于执行快速热处理工艺的气氛，并且保护室10中的用于快速热处理的晶片1远离空气中的污染物。

热源装置20是光源，其放置在例如室10的内部空间的上部的部件处，以辐射光，例如，红外线。热源装置20从例如卤钨灯辐射光，以快速加热室10中的晶片1。虽然在附图中未示出，但是热源装置20也可以安装在室10的内部空间的下部处。

晶片支撑台30是放置在室10的内部空间的下部处的部件，以机械方式、电磁方式或真空方式水平支撑晶片1。众所周知，晶片支撑台30可以使晶片1沿一个方向(例如，沿箭头方向)水平旋转，以提高对晶片1的快速热处理的均匀性。

透光板40是放置在热源装置20与晶片支撑台30之间的部件，以使室10的内部空间的两个分部彼此隔离。透光板40可以由例如石英的透光材料制成，以允许从热源装置20辐射的光通过。

支撑部件70是将用于温度测量的晶片50稳定地支撑为水平地位于距面向热源装置20的晶片1预定距离处的部件。为了垂直地抬起用于温度测量的晶片50，通用垂直提升装置(未示出)可以机械地连接到支撑部件70的两个相对侧。支撑部件70可以由例如石英的透光材料制成，以将热源装置20的光传送到晶片1，并且支撑部件70可以由例如近似圆形的绝缘板形成。

此外，支撑部件70可以安装在室10的壁或底部上，以便平行布置用于温度测量的晶片50和晶片1。即，当支撑部件70在支撑用于温度测量的晶片50的同时安装在室10的壁或底部上时，用于温度测量的晶片50和晶片1将平行布置。

此外，优选地，用于温度测量的晶片50和晶片1之间的距离尽可能地短，以精确地测量晶片1的温度。晶片50与晶片1之间的距离越小，晶片50和晶片1的温度分布越相似。因此，优选地，晶片50放置在大于或等于旋转基板1的旋转公差的距离处。相反，晶片50与晶片1之间的距离越大，晶片50与晶片1之间的温度分布差增大，但由晶片50隐藏的光损失减小。

此外，作为温度测量介质的用于温度测量的热电偶60安装在用于温度测量的晶片50处，以测量用于快速热处理的晶片1的温度。用于温度测量的热电偶60延伸，从而使其被电连接到安装在室10外部的晶片温度测量单元(未示出)。用于温度测量的晶片50可以由与用于快速热处理的晶片1相同的材料制成，例如，硅、玻璃、蓝宝石和SIC，并且晶片50可以形成为具有与晶片1相同的厚度。

热电偶60与支撑部件70电隔离，以将用于温度测量的晶片50的温度转换为电信号，并且将电信号传送到温度测量单元110。此外，因为室10内部具有真空气氛，所以支撑部件70配置为使室10的内部与外部屏蔽和分离，以保持内部与外部之间的压力差。

此外，在室10的外部，使用者可以将用于温度测量的晶片50与热电偶60和支撑部件70组合，以形成独立模块。

此外，在实际使用中，室10被制冷剂冷却，并且用于温度测量的晶片50被热源装置20加热。在这种情况下，室10的内部与外部热分离，以防止从热源装置20产生的热量通过用于温度测量的晶片50和支撑部件70而离开室10。

此外，热处理设备100可以包括安装在室10外部的温度测量单元110、温度控制单元120、热源装置驱动单元130和显示单元140。温度测量单元110通过热电偶60的介质测量晶片50的温度，并且将与晶片50的温度相对应的信号传送到温度控制单元120。温度控制单元120从温度测量单元110接收与晶片50的温度相对应的信号并控制，以驱动热源装置驱动单元130或者使显示单元140显示。热源装置驱动单元130可以通过温度控制单元120的控制来驱动热源装置20，以将功率提供给热源装置20，从而获得晶片1的希望的温度。显示单元140可以通过温度控制单元120的控制来显示包括晶片50的温度的信息。

此外，虽然在附图中未示出，但气体供应单元安装在室10的外部，以将用于快速热处理的气体供应到室10中，并且室10的本体具有进气口和出气口，通过气体供应单元提供的用于快速热处理工艺的气体通过进气口注入到室10中，在快速热处理工艺中使用的气体通过出气口排出到室10外。当然，很明显的是，中央控制单元设置为控制包括气体供应单元的快速热处理设备的每个已知元件的操作。

同时，为了便于描述，本发明使用用于温度测量的晶片50和用于快速热处理的晶片1，但本发明不限于此，并且可以使用各种材料或形状的用于温度测量的基板和用于快速热处理的基板。

配置为如上所述的本发明的快速热处理设备可以通过使热电偶60接触与晶片1相同材料的晶片50来测量晶片50的温度，并且将晶片50的测量温度值作为晶片1的测量温度值。因此，本发明可以使用热电偶60精确地测量晶片1的温度而不接触晶片1。此外，本发明使用比价格昂贵的高温计便宜的热电偶，从而降低了快速热处理设备的生产成本。

图2是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的支撑部件上的一个实例的示图，而图3是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的支撑部件上的另一个实例的示图。

如图2所示，支撑部件70的一部分具有中空，例如，近似扇形形状的中空(图10至图12中的71)，其具有在两侧之间的、从支撑部件70的中心O附近沿径向方向朝向支撑部件70的外周表面增加的宽度。具有与支撑部件70的中空大致相同尺寸的近似扇形的用于温度测量的晶片50插入中空中。同样，如图3所示，支撑部件70可以具有两个中空，这两个中空对称地形成为相距180度，并且晶片50插入到每个中空中。

此外，如图2和图3所示，多个热电偶60(例如，三个热电偶60)的接触点61在每个晶片50的上表面上从支撑部件70的中心O附近沿径向方向朝向晶片50的外周表面以预定间隔布置成一条线。每个热电偶60的丝63延伸，从而使它们被电连接到相应的接触点61。

在此，晶片50的尺寸越大，热源装置20的光被晶片50截获的晶片1的区域越宽，并且晶片1的整个区域上的温度均匀性越差，因此，考虑热电偶60的安装可能性，优选地，晶片50尽可能比晶片1小，并且晶片50的邻近中心O的内端具有尽可能小的宽度。

此外，为了防止直接放置在支撑部件70的中心O下面的晶片1的相应点总是被旋转晶片50隐藏，晶片50的内端沿径向方向向外以预定距离(例如10mm或更多)与中心O间隔开。为了减小晶片50与晶片1之间的温度差，优选地，晶片50的外端延伸到晶片1的外端。

同时，虽然示出了用于温度测量的两个晶片50安装在支撑部件70处，但是在支撑部件70处可以安装多于两个的用于温度测量的晶片50。此外，虽然示出了三个接触点61从支撑部件70的中心O沿径向方向朝向晶片50的外周表面以预定间隔布置，但是在晶片50上可以布置一个、两个或多于三个的接触点61。此外，支撑部件70的中空和晶片50可以形成为各种可行的形状(包括扇形以及矩形)。

图4是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的通孔中的一个实例的示图，而图5是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的通孔中的另一个实例的示图。

如图4和图5所示，每个热电偶60具有球形接触点61，球形接触点具有大致相同的直径。通孔51(例如，晶片50的圆形通孔)的直径与接触点61的直径大致相同。每个接触点61插入到晶片50的相应通孔51中，并且每个丝63一体地连接到相应的接触点61，并通过面向图1所示的热源装置20的通孔51的上开口向外延伸。当通孔51的深度大于接触点61的直径时，接触点61的一部分可以如图4所示地定位在比面向图1所示的晶片1的通孔51的下开口低的位置处，或者整个接触点61可以如图5所示地定位在比通孔51的下开口高的位置处。

同时，如附图中所示，接触点61的上部可以暴露，或者虽然未在附图中示出，接触点61的上部可以覆盖有高温粘合剂或具有与晶片50相同的材料的一片晶片。

图6是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的槽中的一个实例的示图，而图7是示出了将用于温度测量的热电偶的接触点放置在用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的晶片的槽中的另一个实例的示图。

如图6和图7所示，每个热电偶60具有球形接触点61，球形接触点具有大致相同的直径。槽53、55(例如，晶片50的圆形槽)的直径与接触点61的直径大致相同。接触点61各自插入到晶片50的相应槽53、55中，并且每个丝63一体地连接到相应的接触点61，并通过面向图1所示的热源装置20的槽53、55的上开口向外延伸。当面向图1所示的热源装置20的槽55的深度D2比槽53的深度D1深，并且槽53的深度D1小于接触点61的直径时，接触点61的上部可以如图6所示地定位在比槽53的入口高的位置处，或者接触点61的上部可以如图7所示地定位在比槽55的入口低的位置处。

同时，如附图中所示，接触点61的上部可以暴露，或者虽然未在附图中示出，接触点61的上部可以覆盖有高温粘合剂或具有与晶片50相同的材料的一片晶片。

图8是示出了将用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的热电偶丝放置在用于温度测量的晶片上的一个实例的示图，而图9是示出了将用于根据本发明实施例的快速热处理设备的温度测量的热电偶丝放置在用于温度测量的晶片上的另一个实例的示图。

如图8所示，热电偶的丝63可以在晶片50的上表面上方以预定距离间隔开，以防止它们直接接触晶片50的上表面。

此外，如图8所示，用于温度测量的晶片50可以形成为扇形形状。但是，用于温度测量的晶片50的形状不限于此。例如，用于温度测量的晶片50可以形成为矩形形状。

如图9所示，为了引导热电偶的丝63，丝63可以放置在晶片50的导槽57中。导槽57形成在晶片50的上表面上，以在晶片50的径向方向上沿预设延伸路径引导丝63，并且导槽延伸，从而使它们以一对一的关系与图4至图7所示的通孔51或槽53、55连通。在沿导槽57放置的丝63的一部分接触晶片50的情况下，当晶片50处于高温时，丝63的相应部分与晶片50(例如硅晶片)反应以形成合金并且可以融化和破碎。因此，优选地，用高温粘合剂(未示出)将丝63粘附到导槽57，以防止丝63与晶片50之间直接接触。

同时，为了便于描述而有助于理解描述，虽然丝63被示出为每个热电偶60一个丝，但实际上丝可以包括两个不同材料的丝，例如，铝材料的丝以及铬材料或另一种材料的丝，并且两个丝的前端部仅接合到热电偶的接触点。为了防止两个丝的部分除了接触点之外彼此接触，两个丝可以机械地间隔开，或者两个丝可以覆盖有绝缘材料(例如石英或陶瓷)的保护膜。

图10至图12是示出了根据本发明实施例的快速热处理设备的一个支撑部件的横截面结构的各个横截面视图。

如图10至图12所示，中空71形成在支撑部件70内。中空71具有空的空间，晶片50容纳在该空的空间中，并且中空71可以形成为与图2或图3中描述的晶片50相同的形状。

此外，如图10所示，与中空71连通的上开口和下开口可以全部是封闭的，如图11所示，上开口73和下开口75可以分别形成在中空71上方和下方的部分区域中，或者如图12所示，仅上开口73可以形成在中空71上方的部分区域中。

此外，为了精确地测量图1中示出的晶片1的温度，优选地，放置在晶片50下面的支撑部件70的本体形成有尽可能薄的厚度，以减小晶片50与晶片1之间的距离。

同时，虽然在附图中未示出，但为了晶片50的稳定支撑，例如可以用高温粘附剂79将晶片50的部分(例如，两个相对侧边缘)粘附到支撑部件70的相应部分。为了晶片50的稳定支撑并防止晶片50与支撑部件70之间的接触，晶片50两个相对侧的下表面可以通过凹凸结构的机械接合方法支撑在支撑部件70的相应部分上。

图13是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的另一个支撑部件上的实例的示图。

如图13所示，支撑部件80是可以代替图2和图3中示出的支撑部件70的一个支撑部件，并且支撑部件80具有垂直部分81、上水平凸起83和下水平凸起85。

在此，垂直部分81可以由例如石英的透光材料制成，并且是垂直延伸的构件。上水平突起83和下水平突起85一体地连接到垂直部分81并由例如石英的透光材料制成，并且上水平突起83和下水平突起85在更高和更低位置中以预定距离彼此面对间隔开地水平延伸，以使用插在上水平突起83与下水平突起85之间的用于温度测量的晶片50的外边缘的一部分来支撑用于温度测量的晶片50，其中，用于温度测量的晶片50的外边缘比邻近图1的中心O定位的用于温度测量的晶片50的内边缘宽。此外，为了晶片50的稳定支撑，上水平突起83和下水平突起85可以分别用高温粘合剂87粘附到晶片50的上表面和下表面。为了垂直地抬起用于温度测量的晶片50，通用垂直提升装置(未示出)可以机械地连接到垂直部分81的底部。

此外，室10的外部，使用者可以将用于温度测量的晶片50与热电偶60和支撑部件80组合，以形成独立模块。

同时，虽然在附图中未示出，但两个或更多个支撑部件80可以彼此间隔开地水平安装，并且类似于支撑部件70，为了垂直地抬起用于温度测量的晶片50，通用垂直提升装置(未示出)可以通过各种接合方法连接到支撑部件80的垂直部分81。当然，很明显的是，支撑部件80不限于所示的结构，并且如果它能够稳定地支撑晶片50，可以形成为具有各种结构。

在另一实例中，支撑部件80可以包括矩形板，该矩形板具有预定的槽，以提供用于容纳高温粘合剂87和用于温度测量的晶片50的空间。即，用于温度测量的晶片50插入从板的一个表面向内凹陷的槽中，而高温粘合剂87放置在插入槽中的用于温度测量的晶片50与板之间的间隙中。因此，高温粘合剂87可以使用于温度测量的晶片50与板热或者电屏蔽。在此情况下，板与热电偶60电隔离，并且使室10的内部与外部屏蔽，由此保持室的内部与外部之间的压力差。

用于温度测量的晶片50可以形成为扇形形状以及矩形形状。此外，高温粘合剂87可以由诸如陶瓷、玻璃或石英的材料制成，以使用于温度测量的晶片50与板热或者电屏蔽。另外，室10由SUS或Al材料制成，而板可以由与室10相同的材料制成。

图14是示出了将用于温度测量的晶片支撑在根据本发明实施例的快速热处理设备的又一个支撑部件上的实例的示图。

如图14所示，支撑部件90是可以代替图2和图3中所示的支撑部件70的一个支撑部件，并且具有比邻近图1的中心O的内边缘宽的外边缘，并且可以由例如石英的透光材料制成。用于接收用于温度测量的晶片50的槽91形成在支撑部件90的上表面的中心处。

此外，槽91具有比邻近图1的中心O的内边缘宽的外边缘，并且可以在内表面上具有台阶(未示出)，以放置用于温度测量的晶片50。为了晶片50的稳定支撑，晶片50可以例如用高温粘合剂(未示出)粘附到槽91的台阶。

同时，虽然在附图中未示出，两个或更多个支撑部件90可以彼此间隔开地水平安装。为了垂直地抬起用于温度测量的晶片50，通用垂直提升装置可以通过各种接合方法连接到支撑部件90的外边缘。当然，很明显的是，支撑部件90不限于所示的近似三角形板结构，并且如果它能够稳定地支撑晶片50，可以形成为具有各种形状的结构。

在如上所述配置的根据本发明的快速热处理设备100的情况下，晶片1支撑在晶片支撑台30上，并且用于温度测量的晶片50通过支撑部件70、80以预定距离间隔开地支撑在晶片1之上，并且通过晶片支撑台30的水平旋转，晶片1水平旋转，而当来自热源装置20的光照射到晶片1上时，晶片1和晶片50被快速加热。

在此情况下，因为晶片1和晶片50由相同材料制成，发现由热电偶60测量的晶片50的温度几乎与晶片1的实际温度相同。因此，可以以非接触方式实时地精确地测量晶片1的温度。

此外，为了使由热电偶60测量的晶片50的温度具有与晶片1的真实温度完全相同的值，控制单元可以以软件实现，以通过模拟或真实实验基于晶片50与晶片1之间的距离来确定由热电偶60测量的晶片50的温度与晶片1的实际温度之间的非常小的温度差，并且在晶片50的测量温度上反映温度差，使之有可能更精确地实时测量晶片1的温度。

此外，因为通过支撑部件70、80稳定地支撑用于温度测量的晶片50，所以也可以稳定地支撑热电偶60。因此，可以精确地测量晶片的温度。

此外，因为使用热电偶代替昂贵的高温计来测量晶片的温度，所以可以降低快速热处理设备的生产成本。

如上所述，使用根据本发明的快速热处理设备，可以确保大尺寸基板的整个区域上的温度均匀性，并且由于与先前的技术相比显著地减小了设定温度与实际基板温度之间的差，所以可以精确地实时测量基板的温度。

虽然已经在上文参考附图描述了根据本发明的实施例，但详细的配置不限于这些实施例，并且本发明覆盖在不脱离本发明本质的情况下做出的设计修改。

根据本发明，可以精确地实时测量快速热处理设备中的基板的温度，并且降低非接触式快速热处理设备的生产成本。

此外，根据本发明的快速热处理设备可以用在太阳能电池的杂质扩散工艺、背面场形成工艺和电极烧结工艺中。此外，它可以用在气体传感器电极材料的热处理工艺中。此外，它可以用在包括金属、金属氧化物薄膜、陶瓷、玻璃、石英和聚合物的各种类型的单一或复合材料的热处理工艺中。

Claims (13)

1.一种快速热处理设备，包括：

室，其用于快速热处理；

支撑台，其布置在室的内下侧上，并且支撑和旋转用于快速热处理的基板；

热源装置，其布置在室的内上侧上，并且辐射光，以快速加热用于快速热处理的基板；

用于温度测量的基板，其在用于快速热处理的基板的一部分之上以一个距离分开放置，并且由与用于快速热处理的基板相同的材料制成；

热电偶，其用于温度测量，安装在用于温度测量的基板处，以测量用于温度测量的基板的温度；

支撑部件，其由透光材料形成，支撑用于温度测量的基板；以及

透光板，其布置在支撑部件与热源装置之间，以隔离室的两个内部空间部分，

其中，由热电偶测量的用于温度测量的基板的温度被认为是用于快速热处理的基板的温度。

2.根据权利要求1所述的快速热处理设备，其中，支撑部件是具有中空的板，中空用于插入用于温度测量的基板。

3.根据权利要求2所述的快速热处理设备，其中，支撑部件是具有在中空之上的开口的板。

4.根据权利要求2所述的快速热处理设备，其中，支撑部件是具有在中空之上的开口和在中空之下的开口的板。

5.根据权利要求2所述的快速热处理设备，其中，用高温粘合剂将用于温度测量的基板粘附到支撑部件。

6.根据权利要求2所述的快速热处理设备，其中，支撑部件是具有中空的板，中空用于插入一个或多个用于温度测量的基板。

7.根据权利要求2所述的快速热处理设备，其中，支撑部件是具有扇形中空的板，扇形中空用于插入扇形的用于温度测量的基板。

8.根据权利要求1所述的快速热处理设备，其中，支撑部件包括：上水平突起和下水平突起，它们以一个距离间隔开，以使用插在它们之间的用于温度测量的基板的边缘的一部分支撑用于温度测量的基板；以及垂直部分，其一体地连接到上水平突起和下水平突起。

9.根据权利要求1所述的快速热处理设备，其中，热电偶包括一个或多个热电偶，并且每个热电偶具有插入在用于温度测量的基板的相应通孔中的接触点和一体地连接到接触点的丝。

10.根据权利要求1所述的快速热处理设备，其中，热电偶包括一个或多个热电偶，并且每个热电偶具有插入在用于温度测量的基板的相应槽中的接触点和一体地连接到接触点的丝。

11.根据权利要求9或10所述的快速热处理设备，其中，在用于温度测量的基板的上表面之上以一个距离间隔开放置丝。

12.根据权利要求9或10所述的快速热处理设备，其中，丝放置在形成在用于温度测量的基板的上表面上的导槽中。

13.根据权利要求1所述的快速热处理设备，其中，用于接收用于温度测量的基板的槽形成在支撑部件的上表面的中心处。