CN109585338A - 衬底处理方法及衬底处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种衬底处理方法及衬底处理设备。所述衬底处理方法包括：对进行衬底处理工艺的衬底进行加热，以使衬底的温度达到目标温度；在对衬底进行加热的同时，使用面对衬底定位的传感器来计算衬底的温度；以及根据从计算温度的步骤计算出的所述温度来控制被配置成对衬底进行加热的加热部件的操作，其中计算温度的步骤包括：使用传感器测量从衬底辐射出的总辐射能；通过应用修正值对总发射率进行修正来计算经修正总发射率，所述总发射率是总辐射能的发射率；以及使用总辐射能及经修正总发射率来计算衬底的温度。

Description

衬底处理方法及衬底处理设备
技术领域
本公开涉及一种衬底处理方法及一种衬底处理设备，且更具体来说涉及能够提高温度检测的可靠性的一种衬底处理方法及一种衬底处理设备。
背景技术
执行各种热处理工艺的设备包括炉及快速热处理(rapid thermal process，RTP)设备。其中快速热处理设备以高温热量在短时间内对衬底进行处理，因此可实现目标效果，且因此具有在热处理工艺期间产生杂质的副效应可减少到最小的优点。
快速热处理设备包括：腔室，具有对衬底的热处理空间；衬底支撑件，位于所述腔室内部且在所述衬底支撑件上支撑有将被处理的衬底；多个灯，面对所述衬底支撑件定位并提供热源以对所述衬底进行热处理；窗口，位于所述多个灯与衬底支撑件之间并传送从所述多个灯产生的热能，使得热能被传输到所述衬底；基座，位于所述衬底支撑件之下且在所述基座的上部部分上具有反射构件，所述反射构件反射光；以及温度检测单元，安装于所述基座上且设置有高温计，所述高温计对所述衬底的温度进行检测。温度检测单元包括温度控制单元，所述温度控制单元利用从所述高温计测量的数据来计算温度。
高温计对以下进行检测或测量：从衬底S辐射出的辐射光、被设置成使得从衬底S辐射出的辐射光被反射构件反射至少一次的经反射的光以及从光源发射到衬底S且被衬底S反射的经反射的光。另外，温度控制单元利用由高温计测量的辐射光及经反射的光的量，以将所述量转换成光的辐射强度及发射率，并利用这些辐射强度及发射率来计算温度。
此处，温度控制单元通过将辐射能及发射率应用于表达关于黑体辐射的普朗克定律(Planck’s law)的方程式来计算衬底的温度。另外，根据所计算的衬底的温度，对是否操作所述多个灯中的每一者的电力进行调整以将衬底调整到目标温度。
同时，参照图2，入射在高温计上的反射光的移动路径包括：其中在经反射的光中，从高温计发射的光从衬底被反射且直接入射在高温计上的情况(情况A)，以及其中从衬底辐射出的辐射光从反射构件被反射至少一次并接着入射在高温计上的情况(情况B及情况C)。因此，在通过在温度控制单元中应用发射率来计算温度时，总发射率εt包括当从高温计发射的光从衬底被反射且直接入射在高温计上时的发射率(以下，被称为衬底发射率)以及当从衬底发射的辐射光从反射构件被反射至少一次并接着入射在高温计上时得到增强的发射率。总发射率εt根据衬底发射率来变化。
当对室温下的衬底进行加热时，会出现衬底向下偏转的现象，且此时，从温度检测单元计算出的衬底发射率根据衬底的偏转程度来变化。即，存在衬底的偏转程度越接近高温计则衬底发射率越低的趋势。具体来说，在将室温下的衬底的温度升高到工艺温度的过程中，衬底发射率的变化程度为大，且此时，有时会检测到衬底发射率εs立即降为“0”，且当衬底发射率εs为“0”时，根据计算总发射率εt的方程式，总发射率εt变为“0”。然而，实际上，可不存在发射率为“0”的物体。
另外，如上所述，随着衬底发射率εs的减小，总发射率εt会减小。根据传统计算方程式，在其中衬底发射率εs不大于近似0.5、更具体来说不大于近似0.3的间隔中，总发射率εt随着衬底发射率εs变化而变化的程度为大。换句话对此进行阐述，在其中衬底发射率εs不大于近似0.5、更具体来说不大于近似0.3的间隔中，总发射率εt的灵敏度为大。
这成为当衬底发射率εs被计算为落在低温范围(不大于近似0.5，更具体来说不大于近似0.3)内时衬底的所计算的温度与所实际测量的温度值之间的温度偏差增大的成因。
因此，由于所计算的温度的误差为大，因此在根据从温度控制单元计算出的温度对所述多个灯进行控制时，衬底的温度不容易被控制到目标温度，且这造成产品品质降低且造成不稳定的工艺问题。尤其是，当将室温下的衬底的温度升高到工艺温度时，难以对衬底的温度进行控制，且无法确保工艺稳定性。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国专利公开第1389004号
发明内容
本公开提供能够减小相对于所实际测量的温度的偏差的一种衬底处理方法及一种衬底处理设备。
本公开提供能够确保工艺稳定性的一种衬底处理方法及一种衬底处理设备。
根据示例性实施例，一种衬底处理方法包括：对进行衬底处理工艺的衬底进行加热，以使所述衬底的温度达到目标温度；在对所述衬底进行加热的同时，使用面对所述衬底定位的传感器来计算所述衬底的所述温度；以及根据从所述计算所述温度的步骤计算出的所述温度来控制被配置成对所述衬底进行加热的加热部件的操作，其中所述计算所述温度的步骤包括：使用所述传感器测量从所述衬底辐射出的总辐射能Et；通过应用修正值对总发射率εt进行修正来计算经修正总发射率εt0，所述总发射率εt是所述总辐射能Et的发射率；以及使用所述总辐射能Et及所述经修正总发射率εt0来计算所述衬底的所述温度Ts。
所述温度可通过利用方程式1、使用所述总辐射能Et及所述经修正总发射率εt0计算所述衬底的所述温度Ts来计算。
[方程式1]
在方程式1中，λ是从所述传感器辐射的光的波长，
C1为近似3.7419*10-16，
且C2为近似14.387的常数。
可在面对所述衬底的位置处装设有反射构件；所述传感器可被装设成在垂直方向上穿过所述反射构件；由所述衬底及所述反射构件界定的自由空间可被称为空腔；所述经修正总发射率εt可使用发射率εs及空腔因数CF来计算；且所述空腔因数CF可包括所述反射构件的反射率ρr以及所述衬底与所述传感器之间的间隔距离H对所述衬底与所述反射构件之间的间隔空间的宽度W的比率W/H。
所述经修正总发射率εt0可利用方程式7来计算，所述方程式7包括修正值ε0、所述衬底的所述发射率εs及所述空腔因数CF。
[方程式7]
所述衬底处理方法可包括：在所述衬底处理工艺之前，预先推导及设定所述修正值ε0及所述空腔因数CF，其中在对所述衬底处理工艺进行所述计算所述温度的步骤中，所推导的所述修正值ε0及所述空腔因数CF可应用于以上所述方程式7来计算所述衬底的所述温度Ts。
所述衬底处理方法可包括：在所述推导所述修正值ε0及所述空腔因数CF之后，将所推导的所述空腔因数CF与参考值进行比较；以及当所述空腔因数CF小于所述参考值时，更换或维修所述反射构件。
所述推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数CF的步骤可包括：制备衬底并对所述衬底进行加热，以推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数CF；以及利用方程式9来计算所述修正值(ε0)及所述空腔因数CF，所述方程式9被配置成使经修正计算温度Td成为所述衬底的实际温度Treal，所述经修正计算温度Td是通过方程式8、使用从经过加热的所述衬底测量的总辐射能Et计算出的温度。
[方程式8]
Treal＝Tc-273.15
[方程式9]
所述推导所述修正值ε0及所述空腔因数CF可包括：对具有彼此不同的发射率的多个衬底进行加热，并测量所述多个衬底中每一个衬底的所述实际温度；准备方程式，所述方程式被配置成针对所述多个衬底中的每一个衬底，将方程式9中的所述空腔因数CF及所述修正值ε0设定成未知量；以及针对所述多个衬底中的每一个衬底相关联地计算所述方程式，并推导所述修正值ε0及所述空腔因数CF。
根据另一示例性实施例，一种衬底处理设备包括：衬底支撑部件，被配置成将衬底支撑在所述衬底支撑部件的上部部分上；基座，被定位成在所述衬底支撑部件下方面对所述衬底支撑部件，且设置有反射构件，所述反射构件面对所述衬底支撑部件装设在所述基座的表面上；加热部件，定位在所述衬底支撑部件之上以面对所述衬底支撑部件，并被配置成对所述衬底进行加热；传感器，插入并装设在所述基座中以面对安装在所述基座中的所述衬底，并被配置成测量从所述衬底辐射出的总辐射能Et及反射率ρs；以及温度控制单元，被配置成利用由所述传感器测量的所述总辐射能Et及所述反射率ρs来测量所述衬底的温度，并根据所测量的所述温度来控制所述加热部件的操作，其中所述温度控制单元利用通过对总发射率εt应用修正值ε0计算出的总发射率εt0及所述总辐射能Et来计算所述衬底的所述温度Ts，所述总发射率εt是所述总辐射能Et的发射率。所述温度控制单元可利用包括所述总辐射能Et及所述经修正总发射率εt0的方程式1来计算所述衬底的所述温度Ts。
[方程式1]
在方程式1中，λ是从所述传感器辐射的光的波长，
C1为近似3.7419*10-16，
且C2为近似14.387的常数。
所述温度控制单元可利用所述衬底的所述发射率εs及所述空腔因数CF来计算所述经修正总发射率εt0，且所述空腔因数CF可包括：所述反射构件的反射率ρr以及间隔距离H对所述空腔的宽度W的比率H/W，所述空腔是所述衬底与所述反射构件之间的间隔空间。
所述温度控制单元可利用方程式7来计算所述经修正总发射率εt0，所述方程式7包括修正值ε0、所述衬底的所述发射率εs及所述空腔因数CF。
[方程式7]
所述衬底处理设备可包括修正单元，所述修正单元被配置成在衬底处理工艺之前及之后推导所述修正值ε0及所述空腔因数CF以对所述修正值ε0及所述空腔因数CF进行优化。
所述衬底处理设备可包括监测单元，所述监测单元被配置成将由所述修正单元推导出的参考值与所述空腔因数进行比较并根据比较结果来判断及显示是否更换或维修所述反射构件。
附图说明
结合附图阅读以下说明，可更详细地理解示例性实施例，在附图中：
图1是根据示例性实施例的衬底处理设备的剖视图。
图2是用于阐述根据示例性实施例的辐射光(或辐射射线)入射在衬底处理设备中的传感器上所通过的各种路径的示意图。
图3是示出根据总发射率计算模型的总发射率εt与衬底发射率εs之间的关系的曲线图。
图4是示出当衬底处于与地表面平行或不弯曲的状态时从传感器辐射出的光从衬底被反射且再次入射在传感器上的角度θ1的示意图。
图5是示出当衬底处于不与地表面平行或弯曲的状态时从传感器辐射出的光从衬底被反射且再次入射在传感器上的角度θ2的示意图。
图6是示意性地示出在衬底处理工艺期间的温度变化的图。
图7是示出通过根据示例性实施例的方法经过修正的总发射率εt0随着衬底发射率εs变化而变化的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细阐述具体实施例。然而，本公开可被实施为不同的形式，而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。确切来说，提供这些实施例是为了使此公开内容将透彻及完整，并将向所属领域的技术人员充分传达本公开的范围。在附图中，相同参考编号自始至终指代相同元件。
图1是根据示例性实施例的衬底处理设备的剖视图。图2是用于阐述根据示例性实施例的辐射光(或辐射射线)入射在衬底处理设备中的传感器上所通过的各种路径的示意图。图3是示出根据总发射率计算模型的总发射率εt与衬底发射率εs之间的关系的曲线图。图4是示出当衬底处于与地表面平行或不弯曲的状态时从传感器辐射出的光从衬底被反射且再次入射在传感器上的角度θ1的示意图。图5是示出当衬底处于不与地表面平行或弯曲的状态时从传感器辐射出的光从衬底被反射且再次入射在传感器上的角度θ2的示意图。图6是示意性地示出在衬底处理工艺期间的温度变化的图。图7是总发射率变化曲线图，且示出了通过利用根据示例性实施例的方法经过修正的总发射率εt0以及根据比较例的总发射率εt。
根据示例性实施例的一种衬底处理设备是对衬底执行热处理的设备。更具体来说，根据示例性实施例的衬底处理设备被称为快速热处理(RTP)设备，其产生高温热量并通过利用所述热量对衬底快速地执行热处理。
参照图1，根据示例性实施例的一种衬底处理设备包括：腔室100，具有热处理空间；衬底支撑部件200，装设在腔室内部以支撑将被处理的衬底S；加热部件300，面对衬底支撑部件200定位并提供热源以对衬底S进行热处理；窗口400，位于加热部件300与衬底支撑部件200之间且允许从多个灯320产生的热能经由窗口进行传送并传输到衬底S；基座500，被设置成在衬底支撑部件200下方在与衬底S的延伸方向对应的方向上延伸；温度控制单元700，设置有传感器610，传感器610各自插入衬底支撑部件200中以面对被衬底支撑部件200支撑的衬底S从而测量用于计算衬底S的温度的辐射能及反射率，且温度控制单元700利用由传感器610测量的辐射能及反射率来计算衬底S的温度并根据所计算的温度控制加热部件300的操作；以及修正单元800，在衬底处理工艺之前或之后对温度控制单元700进行修正以使由温度控制单元700计算出的衬底S的温度与衬底S的实际温度之间的偏差变小。
另外，衬底处理设备包括支撑框架210，支撑框架210的一个端连接到衬底支撑部件200，且另一端在衬底支撑部件200及基座500的外围方向上延伸以由此支撑衬底支撑部件200并界定衬底支撑部件200与基座500之间的空间。
根据示例性实施例的衬底S可为半导体设备中所使用的晶片。当然，衬底S也可为(但不限于)需要热处理的将被处理的各种物体，例如应用于例如液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)及有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)等显示装置的玻璃。
腔室100假设为具有对将被处理的衬底S进行热处理的内部空间的圆柱形状，例如具有矩形水平横截面的矩形圆柱形状。更具体来说，根据示例性实施例的腔室100假设为上侧面被敞开或具有开口且被随后将阐述的窗口400及加热部件300密封的形状。另外，在腔室100中，可装设用于输入及输出衬底S的入口，且可装设用于递送衬底S的机器人。
在上述中，尽管已阐述了腔室100的形状是矩形圆柱形状，然而实施例并非仅限于此，而是可改变为具有针对衬底S的热处理空间的各种形状，例如圆形或多边形。
衬底支撑部件200定位在位于腔室100内部的基座500之上。根据示例性实施例的衬底支撑部件200可被配置成支撑衬底S的下部外围或边缘。换句话说，衬底支撑部件200可为设置有开口的中空形状，且所述开口暴露出除衬底S的外围区以外的衬底S的剩余区。
参照图1及图2，基座500包括：本体510，在衬底支撑部件200下方在与衬底S的延伸方向对应的方向上延伸；以及反射构件520，定位在面对衬底支撑部件200或衬底的表面(例如，基座的上表面)上。反射构件520优选地具有不小于近似98％的反射率。在根据示例性实施例的反射构件520中，本体510的上表面被光学涂布以具有高反射率的材料，但制造或形成反射构件520的方法并非仅限于此，且可利用各种方法。
加热部件300包括：壳体310，面对腔室100的上侧开口及窗口400定位；以及多个灯320，被装设成彼此间隔开以在壳体310的延伸方向上排列。
壳体310被装设在腔室100的上侧上以封闭或密封腔室的上侧开口，并保护腔室100免受外部环境影响。另外，在此壳体310中，所述多个灯320被装设成彼此间隔开，且为此，在壳体310中，面对窗口400或衬底支撑部件200的方向被敞开，且设置有可容置灯320的多个安装槽311。即，在壳体310中，所述多个安装槽311被设置成彼此间隔开，且安装槽311假设为面对窗口400的方向(例如下侧)被敞开且灯320被装设在壳体内部的形状。根据示例性实施例的安装槽311假设为(但不限于)下侧被敞开的圆顶形状，且可变成可插入灯320的各种形状。
如上所述，灯320中的每一者是用于提供热量以对衬底S进行热处理的器件，且装设在壳体310中所设置的所述多个安装槽311中。因此，从所述多个灯320产生的热量经由窗口400被传送到衬底S。
根据示例性实施例的灯各自包括：例如，灯体，灯体中具有灯丝以传送辐射热量；灯支撑部件，用于固定灯体；以及灯座，连接到灯支撑部件以接收外部电力。此处，灯体可使用玻璃或石英来制造，使得辐射热量可无损耗地通过，且惰性气体(例如，卤素及氩气)被有效地填充在灯体中。
所述多个灯320被设置成彼此间隔开，且所述多个灯320的排列结构或装设结构可根据衬底S的形状、大小等来进行各种变化。
传感器610接收从衬底辐射出的辐射光以及从传感器发射到衬底并再次从衬底被反射的光，且测量辐射光的能量(以下被称为辐射能)及反射率。由传感器610测量的辐射能及反射率被传送到随后阐述的温度控制单元700，且用于在温度控制单元700中计算衬底S的温度。另外，传感器610被设置为多个，被设置成在衬底S的延伸方向上排列，且测量在对应设置的衬底的区中或位置处的辐射能及反射率。
根据示例性实施例的传感器610是高温计，且包括：棒611，插入基座500中；光源612，定位在棒611下方以辐射或发射光；以及光检测器部件613，在棒611下方被设置成在棒611的宽度方向上间隔开，且检测入射在棒611上或由棒611接收的辐射光及经反射的光。
如上所述，光检测器部件613检测从衬底辐射出的辐射光的能量(辐射能)以及从传感器610的光源发射到衬底并从衬底被反射的经反射光的量，且由此测量衬底的反射率。此处，辐射能为从衬底辐射出的辐射光的量，换句话说从衬底S自身辐射出的辐射光的辐射强度。另外，衬底S的反射率可通过检测从衬底S被反射并再次入射在光检测器部件613上的光的量并与从传感器610的光源612辐射出的光的量进行比较来测量。
温度控制单元700包括：温度计算单元710，利用由传感器610测量的衬底S的辐射能及反射率来计算衬底S的温度；以及温度控制单元720，根据从温度计算单元710计算出的温度来控制所述多个灯320的操作。
温度计算单元710从多个传感器610中的每一者接收关于辐射能及反射率的信息，并计算传感器610对应地所在的衬底S的每一区或位置的温度。另外，温度控制单元720根据由温度计算单元710针对衬底S的每一区或位置计算出的温度来控制所述多个灯320中的每一者的操作，且可调整所述多个灯320中的每一者的操作、电力等。
温度计算单元710利用由传感器610测量的衬底的辐射能及反射率来计算衬底S的温度。根据示例性实施例的温度计算单元710利用温度计算模型(以下，被称为方程式1)来计算温度，所述温度计算模型利用或依赖于关于黑体的发射率的普朗克定律。
[方程式1]
在方程式1中，Ts为通过方程式1计算出的衬底S的温度，λ为从传感器610的光源辐射出的光的波长，且λ根据示例性实施例为近似0.8μm到1.0μm。C1为近似3.7419*10-16的常数，C2为近似14.387的常数，εt为衬底的总辐射能，εt0为总发射率相对于衬底的总辐射能而经过修正的总发射率(以下，被称为经修正总发射率)。
首先，将阐述衬底S的总辐射能Et。
辐射光的能量、即辐射能E可通过由以下方程式2表达的斯特番-玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann law)来得到。
[方程式2]
E＝εσT4
在方程式2中，E为辐射能，ε为发射率，σ为斯特番-玻尔兹曼常数，且T为将被测量的物体的绝对温度。
同时，如在图2中所述，入射在传感器610上的辐射射线的入射路径包括其中辐射射线从衬底S被反射且直接入射在传感器上的情况(A)以及其中辐射射线在衬底S及反射构件520的两个表面之间经历多次反射之后入射的情况(B及C)。因此，总辐射能Et包括：直接辐射能(εsρT4)，是从衬底S辐射出且直接入射在传感器上的辐射射线A的能量；以及在衬底S及反射构件520的两个表面之间经历多次反射之后入射在传感器上的辐射射线B及C的能量(εsρT4·ρr(1-εs)1、εsρT4·ρr(1-εs)2、εsρT4·ρr(1-εs)n)。
另外，总辐射能Et可通过由传感器检测或感测直接辐射射线A的光量以及在衬底S及反射构件520的两个表面之间经历多次反射之后入射在传感器上的辐射射线B及C的量。
此处，在衬底S及反射构件520的两个表面之间经历多次反射之后入射在衬底上的辐射射线B及C的能量可被命名为因反射构件520而引起的经放大辐射能。即，当不设置反射构件520时，总辐射能Et仅包括从衬底S辐射出并直接入射在传感器610上的辐射射线A的能量。然而，由于装设有反射构件520，因此在反射构件520与衬底S之间被反射至少一次的辐射射线B及C的能量增加且被放大。
因此，在通过反映出来自衬底S的辐射能来计算衬底S的温度时，在从衬底S辐射出之后直接入射在传感器610上而不被反射的辐射射线A的能量以及在被反射构件520及衬底S中的至少一者反射至少一次之后入射在传感器610上的辐射射线B及C的能量均应得到反映。包括所有这些的辐射能被命名为总辐射能Et，且总辐射能Et是在方程式1中得到反映。
由传感器610测量的总辐射能Et可由以下方程式3来表达。
[方程式3]
此处，Et为总辐射能，σ为斯特番-玻尔兹曼常数，T为衬底的绝对温度，ρr为反射构件的反射率。另外，εs为在从衬底S辐射出之后直接入射在传感器610上的辐射射线A的能量的发射率，且为衬底自身所拥有的不被反射或放大的发射率εs，且因此以下被命名为衬底的发射率εs，并且可通过由传感器测量衬底的反射率ρs来计算衬底的发射率。
在方程式1中，总修正发射率εt0是通过利用根据示例性实施例的修正方法对总辐射能Et的发射率(以下，被称为总发射率εt)进行修正而经过修正的发射率。
首先，将阐述总发射率εt。
基本上，发射率是从物体辐射出的能量E(λ,T)对黑体的辐射能Eb(λ,T)的比率(参见以下方程式4)。
[方程式4]
总发射率εt是根据黑体的辐射量而得到的目标物体的辐射量，且是总辐射能Et的发射率。
总发射率εt包括：在从衬底S辐射出辐射能之后直接入射在传感器610上而不被反射的辐射射线A的发射率εs(即，衬底的发射率εs)；以及在被基座500及衬底S中的至少一者反射至少一次之后入射在传感器610上的经放大辐射射线B及C的发射率。在通过方程式来对此进行表达时，方程式如以下方程式5所示。
[方程式5]
此处，Eb为黑体的辐射能，εt为衬底的总辐射能，εs为衬底的发射率，且ρr为反射构件的发射率。反射构件的反射率ρr在制造反射构件时为已知的值，可通过检测在从传感器辐射出的光被衬底S反射之后直接入射在传感器上的光的反射率来测量εs。
通过对作为用于计算总发射率εt的方程式的方程式5进行检查，总发射率εt的因数除衬底的发射率εs以外还包括反射构件的反射率ρr。
同时，在由衬底S、衬底支撑部件200、支撑框架210及基座500界定的空间110中，总发射率εt除反射构件的反射率ρr以外，还受衬底S与传感器610之间的垂直间隔距离H对空间的宽度W的比率H/W影响。然而，反射构件的反射率ρr的影响或权重大于衬底S与传感器610之间的垂直间隔距离H对空间的宽度W的比率H/W的影响或权重。
以下，将由衬底S、衬底支撑部件200、支撑框架210及基座500界定的空间110命名为空腔。另外，将包括反射构件520的反射率ρr及衬底S与传感器610之间的垂直间隔距离H对空腔110的宽度W的比率H/W的因数命名为“空腔因数CF”。
为了减小衬底S的温度与衬底S的所实际测量的温度之间的偏差，除反射构件的反射率ρr以外，需要考虑衬底S与传感器610之间的垂直间隔距离H对空腔的宽度W的比率H/W。空腔因数CF是常数值，换句话说可被表达为修正因数。
另外，存在反射构件与衬底之间的间隔距离H越大，空腔因数CF的值越大的趋势。
因此，在示例性实施例中，包括反射构件的反射率ρr及衬底S与传感器610之间的垂直间隔距离H对空腔110的宽度W的比率H/W的空腔因数CF被应用于方程式5中的反射构件的反射率ρr，且此被表达为方程式6。
[方程式6]
通过以曲线图来表达衬底发射率εs与总发射率εt之间的关系，曲线图如图3所示。
参照图3，衬底发射率εs越大，则总发射率εt越大。另外，衬底发射率εs越小，则总发射率εt变化的斜率越大，且相反地，衬底发射率εs越大，则总发射率εt变化的斜率越小。换句话对此进行阐述，当衬底发射率εs在低范围内变化时，总发射率εt的变化程度相对大于当衬底发射率εs在高范围内变化时的总发射率εt的变化程度。即，在衬底发射率εs的低范围内，总发射率εt随着衬底发射率εs变化而变化的灵敏度为大。具体来说，当衬底发射率εs落在小于近似0.5、更具体来说小于近似0.3的范围内时，总发射率εt随着衬底发射率εs变化而变化的灵敏度为大。总发射率εt的灵敏度大造成由温度计算单元710通过方程式1计算出的温度与衬底S的实际温度之间的偏差。即，当总发射率εt随着衬底发射率εs变化而变化的灵敏度为大时，这会造成由温度计算单元710计算出的温度的误差增大。
以下，参照图4到图6，将阐述衬底发射率εs减小以及因衬底发射率εs而引起的总发射率εt变化的原因。
为了对衬底S执行热处理，当将室温下的衬底S装载到腔室100中时，操作所述多个灯320以将衬底S加热到工艺温度。此时，温度控制单元700的温度控制单元720根据由所述多个传感器610及温度计算单元710计算出的衬底S的温度来控制所述多个灯320的操作。即，根据由温度计算单元710计算出的衬底S的温度，对是否操作所述多个灯320中的每一者的电力等进行调整。
同时，当衬底S处于室温下时，或在对衬底进行加热之前，衬底S如图4所述处于与地表面平行的状态，即处于平的状态。然而，当操作所述多个灯320以将衬底S加热到工艺温度时，如图5所述，发生衬底S向下偏转的偏转现象。
另外，随着衬底S的温度从室温升高到工艺温度，会发生偏转，使得衬底S的中心逐渐向下偏转，且接着，当衬底S的温度升高到工艺温度并得到稳定时，衬底S的中心可向下偏转预定距离。因此，室温衬底S被加热到工艺温度的加热区段的偏转程度大于在衬底S的温度达到工艺温度之后稳定区段的偏转程度。
另外，根据衬底S的形状(即，偏转程度)，衬底发射率εs发生变化，且这将参照图4及图5来阐述。
如图4所示，与当衬底S不被偏转且处于与地表面平行的状态或处于平的状态时，从传感器610辐射出的光被衬底S反射并接着再次入射在传感器610上的最大角度θ1相比，当衬底S如图5所示偏转时，从传感器610辐射出的光被衬底S反射并接着再次入射在传感器上的最大角度θ2为大。此处，大的最大角度意味着从传感器610辐射出、被衬底反射并再次入射在传感器610上的光的量增加。因此，与在衬底S如图4所示处于平的状态时的反射率相比，当衬底S如图5所示偏转时入射在传感器610上的反射率更大。另外，由于衬底的反射率及发射率彼此成反比，因此反射率越大，则衬底发射率εs越小。
另外，当衬底S偏转时，衬底S与传感器610之间的间隔距离对于每一位置是不同的。举例来说，当衬底S的中心偏转到最低高度时，越接近衬底S的中心，则衬底S与传感器610之间的间隔距离越小，且越接近外围，则间隔距离越大。因此，衬底S的发射率可对于每一位置是不同的，越接近衬底S的中心，则衬底发射率εs越小，且越接近外围，则衬底发射率εs越大。
因此，此意味着，当衬底S被加热以用于衬底处理工艺时，衬底发射率εs可变化。另外，在对衬底S进行热处理期间，衬底发射率εs也可在高范围内、例如在近似0.5或大于0.5的范围内变化，但也可在小于0.5、更具体来说小于近似0.3的范围内变化。
衬底发射率εs的变化范围可根据衬底处理设备的类型、将被热处理的衬底S的类型、形成在衬底S上的薄膜的类型及厚度、衬底S的温度等来变化。
同时，总发射率εt是根据衬底发射率εs以及空腔因数CF来变化(参见方程式6)。根据用于计算总发射率εt的模型(例如方程式6)，当衬底发射率εs在大于近似0.3的范围内、更具体来说在近似0.5或大于0.5的范围内变化时，因衬底发射率εs而引起的总发射率εt的变化的灵敏度为小，且因此在计算衬底的温度时产生的误差不大，且可不出现问题。
然而，当衬底发射率εs在小于近似0.5的范围内、更具体来说在近似0.3或小于0.3的范围内变化时，因衬底发射率εs而引起的总发射率εt的变化的灵敏度为大，且因此在计算衬底的温度时产生的误差为大。因此，当衬底发射率εs小于近似0.5、更具体来说近似0.3或小于0.3时，难以将衬底S控制到目标温度。
然而，在衬底S的热处理工艺中，衬底发射率εs可根据衬底处理设备的类型、将被热处理的衬底S的类型、形成在衬底S上的薄膜的类型及厚度、衬底S的温度等落在低发射率范围内，即，可具有小于近似0.5的值。因此，即使当衬底发射率εs小于近似0.5、更具体来说不大于近似0.3时，所计算的衬底S的温度与衬底S的实际温度之间的偏差应实现为小的。
同时，实际上不可能存在具有“0”发射率的物体。然而，当衬底S如在衬底S的加热区段中一样偏转时，偏转的程度可为大，或者通过由传感器610借助于在腔室内部的光传播路径上存在的各种设备或组件而测量的衬底的反射率ρs计算出的衬底发射率εs可立即减小为“0”，即测量为“0”。
另外，根据作为用于在衬底发射率εs为0时计算总发射率εt的传统模型的方程式6，将总发射率εt计算为0。因此，当衬底发射率εs因例如衬底S的偏转等原因而被计算为0时，总发射率εt也被计算为0，因此衬底的所计算的温度与实际温度之间的偏差变大。因此，即使当根据由温度计算单元710计算出的温度来控制灯320的操作时，仍无法将衬底加热到目标温度。更具体来说，当衬底发射率εs在衬底的温度被加热到工艺温度的加热区段以及在衬底的温度达到工艺温度之后或开始进行工艺的稳定区段中的至少任何一个区段中变为0时，或者当衬底发射率εs在小于近似0.5的范围内变化时，由于衬底的所计算的温度与实际温度之间的偏差大而难以将衬底的温度调整到目标温度。因此，在示例性实施例中，在计算总发射率εt时，尽管衬底发射率εs被计算为0，然而“经修正总发射率εt0”与在传统情况下相比更小，其中总发射率εt经过修正且利用根据示例性实施例的计算模型(方程式7)来计算，以使在总发射率εt具有预定非零发射率值的同时，因衬底发射率εs的变化而引起的总发射率εt的变化程度(即，斜率)至少处于小于近似0.5、更具体来说不大于0.3的范围内。此经修正总发射率εt0用于计算温度。即，根据示例性实施例的经修正总发射率εt0是方程式6中的总发射率εt通过应用修正值而经过修正的总发射率εt0，且在通过方程式来表达此计算模型时，所述方程式相同于以下方程式7。
[方程式7]
在方程式7中，ε0是作为常数的修正值ε0，且是在衬底处理设备中的实际衬底处理工艺之前设定的值。对修正值ε0进行优化及设定，以使得由温度计算单元710计算出的温度与衬底的实际温度之间的偏差变为最小。
更具体来说，修正值ε0是即使在衬底发射率εs被计算或测量为0时，仍使总发射率成为预定总发射率(即，经修正总发射率εt0)的值。另外，修正值ε0是被推导出使得当衬底发射率εs至少在小于近似0.5、更具体来说不大于0.3的范围内变化时，经修正总发射率εt0随着衬底发射率εs变化而变化的灵敏度小于总发射率εt的传统灵敏度的值。即，通过利用修正值ε0，根据处于至少小于近似0.5、更具体来说不大于0.3的范围内的衬底发射率εs的经修正总发射率εt0的斜率小于传统总发射率εt的斜率。
参照图7，将根据示例性实施例的经修正总发射率εt0的曲线图与传统总发射率εt的曲线图进行比较，可以理解，根据示例性实施例的总的经修正发射率εt0的值更大，且具有至少处于小于近似0.5、更具体来说不大于0.3的范围内的更低的斜率。因此，当通过应用根据示例性实施例的方程式7来计算经修正总发射率εt0时，且当衬底发射率εs至少在小于近似0.5的范围内变化时，经修正总发射率随着衬底发射率εs变化而变化的程度(即，灵敏度)可减小。因此，即使当衬底发射率εs在衬底处理工艺期间在小于近似0.5的范围内变化时，由温度计算单元计算出的温度与衬底的实际温度之间的偏差与传统领域中的偏差相比可减小。
在温度计算单元710中将上述经修正总发射率εt0应用于作为温度计算方程式的方程式1来计算温度。即，在温度计算单元中，将从传感器610辐射出的光的波长预先应用于方程式1中的λ，将近似3.7419*10-16的常数应用于C1，且将近似14.387常数应用于C2。另外，将由传感器610测量的值应用于衬底的总辐射能Et，且将由以上方程式7计算出的值应用于经修正总发射率εt0，由此可计算出衬底的温度。
因此，由温度计算单元710计算出衬底S的温度，因此所计算的衬底的温度与衬底S的实际温度之间的偏差与传统领域中的偏差相比可减小。因此，当衬底S被加热到工艺温度时或当升高到工艺温度的温度被稳定时，易于控制所述多个灯320，以使温度控制单元720达到目标温度，且因此提高衬底处理工艺的可靠性。
修正单元800在衬底处理工艺之前或之后对修正值ε0及空腔因数CF中的至少一者进行修正，以使衬底S的在实际衬底处理工艺期间实时计算出的温度与衬底S的实际温度之间的偏差为小的。
修正单元800包括：修正单元810，推导优化的修正值ε0及空腔因数CF；以及监测单元820，将修正单元810的空腔因数CF与参考值进行比较以监测反射构件520的状态。
修正单元810优化并推到在方程式1及方程式7中使用的经修正总发射率的修正值ε0及空腔因数CF，方程式1及方程式7是用于计算衬底S在实际衬底处理工艺期间的实时温度的模型。此处，优化意味着修正值ε0及空腔因数CF的值被设定用于使衬底的在实际衬底处理工艺期间实时计算出的温度与衬底的实际温度之间的偏差最小化或使这两个温度彼此相等的目的。
以下，为了区分在衬底处理工艺期间由温度计算单元计算出的衬底的温度Ts与为了推导修正值ε0及空腔因数作为优化的值而由修正单元计算出的衬底的温度，将为了推导修正值ε0及空腔因数作为优化的值而由修正单元计算出的衬底的温度命名为“经修正计算温度Td”。
经修正计算温度Td可如方程式1的右侧所表达，且此相同于以下方程式8。
[方程式8]
为了推导修正值ε0及空腔因数CF，制备衬底并接着对衬底进行加热。另外，通过测量器件(例如热电偶)而非计算方法来测量被加热到预定温度的衬底的温度，且将此温度命名为衬底的实际温度(Treal)。
另外，修正单元计算并推导修正值ε0及空腔因数CF，以使经修正计算温度Td变为衬底的实际温度Treal或使衬底的经修正计算温度Td与实际温度Treal之间的偏差最小化。在通过方程式来对此进行表达时，所述方程式相同于以下方程式9。
[方程式9]
Treal＝Tc-273.15
在方程式9中，Treal为摄氏温度，且Tc为通过如上所述的方程式8计算出的经修正计算温度(℃)，并且是绝对温度(K)的值。
在示例性实施例中，如方程式9所示，从经修正计算温度Tc减去273.15℃的摄氏温度(Ts-273.15)相同于通过温度测量器件测量的温度。利用方程式(Treal＝Ts-273.15)推导出优化的修正值ε0及空腔因数CF。
当将方程式1应用于方程式9中的经修正计算温度Tc来推导空腔因数CF及修正值ε0时，推导出方程式10。
[方程式10]
将方程式7应用于方程式10中的经修正总发射率εt0，且因此推导出优化的修正值ε0及空腔因数CF。
在示例性实施例中，如上所述，通过将方程式8照样应用于方程式9中的经修正计算温度Tc，推导出优化的修正值ε0及空腔因数CF。
然而，实施例并非仅限于此，且可通过将方程式8中的总辐射能Et变为辐射温度Te并将结果应用于经修正计算温度Tc来推导优化的修正值及空腔因数。
方程式8中的总辐射能Et可通过方程式11表达为辐射温度Te。
[方程式11]
另外，当将方程式11应用于方程式8中的辐射能Et时，经修正计算温度Tc相同于以下方程式12。
[方程式12]
另外，当将方程式12中的经修正计算温度Tc应用于方程式9中的经修正计算温度Tc时，方程式相同于以下方程式13。
[方程式13]
在示例性实施例中，在修正单元810中利用方程式10或方程式13推导出优化的修正值ε0及空腔因数CF。此时，由于将被推导出的因数或未知量的数目为两个(即，修正值ε0及空腔因数CF)，因此利用方程式10或方程式12形成两个或更多个方程式，且通过计算作为联立方程的方程来计算优化的修正值ε0及空腔因数CF。此处，当利用方程式10或方程式13来形成多个方程式时，所述多个方程式是利用具有彼此不同的发射率的两个衬底来形成。
另外，在通过应用方程死10或方程式13来构建两个方程式时，将衬底的实际温度应用于Treal，将14.387应用于C2，且将从传感器610辐射出的光的波长(例如，近似0.000965nm)应用于λ。衬底发射率εs是由传感器610测量的值。
如此形成的多个方程式中的每一者具有两个未知量，即修正值ε0及空腔因数CF。当将这两个方程式相关联并计算时，可推导出优化的修正值ε0及空腔因数CF。
以下，将以具体实例来阐述推导优化的修正值ε0及空腔因数CF的方法。此处，将作为实例来阐述利用方程式13的方法。
推导优化的修正值ε0及空腔因数CF的过程包括：在衬底处理工艺的实际条件下对衬底进行热处理及加热；得到经过加热的衬底的发射率εs、辐射温度Te、经修正总发射率εt0及衬底的温度Ts；以及利用上述值来推导优化的空腔因数CF及修正值ε0。
得到经过加热的衬底的发射率εs、辐射温度Te、经修正总发射率εt0及衬底的温度Ts的步骤是在计算经修正计算温度Tc时实现。即，将从方程式11计算出的辐射温度Te应用于方程式12中的Te，将近似14.387的常数应用于C2，将近似0.000965的常数应用于λ，且将方程式7应用于εt0。此处，将由传感器测量的衬底的发射率εs应用于方程式7中的εs，且将空腔因数CF及修正值ε0中的每一者设定为0。
这些工艺是利用具有彼此不同的发射率的多个衬底来执行，且使衬底的实际温度Treal彼此不同。
举例来说，对发射率εs为近似0.615的第一衬底进行加热，以使其实际温度Treal达到近似1050℃。此处，修正单元计算来自经过加热的衬底的衬底发射率εs、总辐射能Et及辐射温度Te，且此如表1所示。另外，修正单元通过将空腔因数CF及修正值ε0中的每一者设定为0来计算经修正计算温度Tc，且所计算的值为绝对温度，将273.15与这个值相加或从这个值减去273.15来计算摄氏温度形式的经修正计算温度Tc。
[表1]
参照表1，当发射率εs为近似0.615的第一衬底的实际温度Treal为近似1050℃时，所计算的辐射温度为近似1041.7℃，且经修正总发射率εt0为近似0.615。另外，在将这些值应用于方程式12时，计算出绝对温度，且当从此温度减去273.15℃时，经修正计算温度变为近似1100.6℃。此为相对于衬底的实际温度(Treal)出现近似50.6℃的偏差的值。
在另一实例中，对发射率εs为近似0.200的第二衬底进行加热以使其实际温度Treal达到近似950℃。另外，通过方程式11计算出辐射温度Te，且通过在此方程式12中对此进行反映，计算出经修正计算温度Tc。
参照表1，当发射率εs为近似0.200的第二衬底的实际温度Treal为近似1050℃时，所计算的辐射温度为近似922.8℃，且经修正总发射率εt0为近似0.200。另外，在将这些值应用于方程式12时，计算出经修正计算温度Tc，且当从此温度减去273.15℃时，经修正计算温度Tc为近似1100.1℃。此为相对于衬底的近似为950℃的实际温度(Treal)出现近似150.1℃的偏差的值。
在推导优化的空腔因数CF及修正值ε0时，通过将所得到的值及衬底的实际温度Treal应用于方程式13来推导出优化的空腔因数CF及修正值ε0。
首先，通过应用以上所述从第一衬底及第二衬底得到的值，针对第一衬底及第二衬底推导出方程式(第一方程式及第二方程式)。
首先，在对第一衬底推导方程式(第一方程式)时，对方程式12中的实际温度Treal应用近似1050℃，对辐射温度Te应用近似1041℃，对C2应用近似14.987，对波长λ应用近似0.000965，且对衬底发射率εs应用近似0.615，并且将空腔因数CF及修正值ε0设定为未知量，从而形成第一方程式。
[第一数学方程式]
在对第二衬底推导方程式(第二方程式)时，对方程式12中的实际温度Treal应用近似950℃，对辐射温度Te应用近似922.8℃，对C2应用近似14.987，对波长λ应用近似0.000965，且对衬底发射率εs应用近似0.200，并且将空腔因数CF及修正值ε0设定为未知量，从而形成第二方程式。
[第二数学方程式]
[表2]
修正单元810通过将第一方程式与第二方程式相关联来执行计算，且因此计算出修正值ε0及空腔因数CF。在以上实例中，推导出的优化的空腔因数为近似0.748，且修正值ε0为近似0.3125。
当在温度计算单元中在实际衬底处理工艺期间计算出衬底的温度时对方程式7应用优化的空腔因数CF及修正值ε0，且将此应用于方程式1以计算出温度。
因此，在对衬底执行热处理的工艺期间，由温度计算单元710计算出的温度与衬底的实际温度之间的偏差比传统领域中的偏差小或被最小化，且因此将衬底加热到目标温度变得容易。因此，存在衬底处理工艺的可靠性提高且有缺陷的产品减少的效果。
如上所述对空腔因数CF及修正值ε0进行优化的过程可在执行多次处理之后执行或也可每当一旦完成一个处理在执行下一处理之前执行。
在监测单元820中，将由修正单元810推导出的空腔因数CF与参考值进行比较，且根据比较结果，判断并显示是否更换或维修反射构件520。空腔因数CF是与反射构件520的反射率ρr及衬底S与传感器610之间的间隔距离H对空腔的宽度的比率有关。当空腔因数CF小(即，小于反射值)时，确定出反射构件520的反射率方面存在问题，且执行更换或维修反射构件520的工作。
因此，监测单元820监测空腔因数CF，使得存在更换或维修反射构件520变得容易且作为可消耗部件的反射构件520的管理效率提高的效果。
根据示例性实施例，所计算的衬底的温度与衬底的实际温度之间的偏差与所属领域中的偏差相比可减小。因此，在将衬底加热到工艺温度或将升高到工艺温度的温度稳定的同时，用于针对每一阶段将衬底控制在目标温度下的所计算温度的可靠性提高。因此，衬底处理工艺的可靠性提高，且可减少缺陷。

Claims (14)

1.一种衬底处理方法，其特征在于，包括：
对进行衬底处理工艺的衬底进行加热，以使所述衬底的温度达到目标温度；
在对所述衬底进行加热的同时，使用面对所述衬底定位的传感器来计算所述衬底的所述温度；以及
根据从所述计算所述温度的步骤计算出的所述温度来控制被配置成对所述衬底进行加热的加热部件的操作，其中所述计算所述温度的步骤包括：
使用所述传感器测量从所述衬底辐射出的总辐射能(Et)；
通过应用修正值对总发射率(εt)进行修正来计算经修正总发射率(εt0)，所述总发射率(εt)是所述总辐射能(Et)的发射率；以及
使用所述总辐射能(Et)及所述经修正总发射率(εt0)来计算所述衬底的所述温度(Ts)。
2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其特征在于，所述温度是通过利用方程式1、使用所述总辐射能(Et)及所述经修正总发射率(εt0)计算所述衬底的所述温度(Ts)来计算：
[方程式1]
在方程式1中，λ是从所述传感器辐射的光的波长，
C1为3.7419*10-16，且
C2是常数14.387。
3.根据权利要求2所述的衬底处理方法，其特征在于，
在面对所述衬底的位置处装设有反射构件；
所述传感器被装设成在垂直方向上穿过所述反射构件；
由所述衬底及所述反射构件界定的自由空间被称为空腔；
所述经修正总发射率(εt)是使用发射率(εs)及空腔因数(CF)来计算；且
所述空腔因数(CF)包括所述反射构件的反射率(ρr)以及所述衬底与所述传感器之间的间隔距离(H)对所述衬底与所述反射构件之间的间隔空间的宽度(W)的比率(W/H)。
4.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其特征在于，所述经修正总发射率(εt0)是利用方程式7来计算，所述方程式7包括修正值(ε0)、所述衬底的所述发射率(εs)及所述空腔因数(CF)，
[方程式7]
5.根据权利要求3到4中任一项所述的衬底处理方法，其特征在于，包括：
在衬底处理工艺之前，预先推导及设定所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)，其中
在所述衬底处理工艺进行所述计算所述温度的步骤中，所推导的所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)被应用于以上所述方程式7来计算所述衬底的所述温度(Ts)。
6.根据权利要求5所述的衬底处理方法，其特征在于，包括：
在所述推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)之后，将所推导的所述空腔因数(CF)与参考值进行比较；以及
当所述空腔因数(CF)小于所述参考值时，更换或维修所述反射构件。
7.根据权利要求6所述的衬底处理方法，其特征在于，所述推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)的步骤包括：
制备衬底并对所述衬底进行加热，以推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)；以及
利用方程式9来计算所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)，所述方程式9被配置成使经修正计算温度(Td)成为所述衬底的实际温度(Treal)，所述经修正计算温度(Td)是通过方程式8、使用从经过加热的所述衬底测量的总辐射能(Et)计算出的温度，
[方程式8]
Treal＝Tc-273.15
[方程式9]
8.根据权利要求7所述的衬底处理方法，其特征在于，所述推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)包括：
对具有彼此不同的发射率的多个衬底进行加热，并测量所述多个衬底中每一个衬底的所述实际温度；
准备方程式，所述方程式被配置成针对所述多个衬底中的每一个衬底，将方程式9中的所述空腔因数(CF)及所述修正值(ε0)设定成未知量；以及
针对所述多个衬底中的每一个衬底相关联地计算所述方程式，并推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)。
9.一种衬底处理设备，其特征在于，包括：
衬底支撑部件，被配置成将衬底支撑在所述衬底支撑部件的上部部分上；
基座，被定位成在所述衬底支撑部件下方面对所述衬底支撑部件，且设置有反射构件，所述反射构件面对所述衬底支撑部件装设在所述基座的表面上；
加热部件，定位在所述衬底支撑部件之上以面对所述衬底支撑部件，并被配置成对所述衬底进行加热；
传感器，插入并装设在所述基座中以面对安装在所述基座中的所述衬底，并被配置成测量从所述衬底辐射出的总辐射能(Et)及反射率(ρs)；以及
温度控制单元，被配置成利用由所述传感器测量的所述总辐射能(Et)及所述反射率(ρs)来测量所述衬底的温度，并根据所测量的所述温度来控制所述加热部件的操作，其中
所述温度控制单元利用通过对总发射率(εt)应用修正值(ε0)计算出的总发射率(εt0)及所述总辐射能(Et)来计算所述衬底的温度(Ts)，所述总发射率(εt)是所述总辐射能(Et)的发射率。
10.根据权利要求9所述的衬底处理设备，其特征在于，所述温度控制单元利用包括所述总辐射能(Et)及所述经修正总发射率(εt0)的方程式1来计算所述衬底的所述温度(Ts)：
[方程式1]
在方程式1中，λ是从所述传感器辐射的光的波长，
C1为3.7419*10-16，且
C2为常数14.387。
11.根据权利要求10所述的衬底处理设备，其特征在于，
所述温度控制单元利用所述衬底的所述发射率(εs)及空腔因数(CF)来计算所述经修正总发射率(εt0)，且
所述空腔因数(CF)包括：
所述反射构件的反射率(ρr)，以及
间隔距离(H)对空腔的宽度(W)的比率(H/W)，所述空腔是所述衬底与所述反射构件之间的间隔空间。
12.根据权利要求11所述的衬底处理设备，其特征在于，所述温度控制单元利用方程式7来计算所述经修正总发射率(εt0)，所述方程式7包括所述修正值(ε0)、所述衬底的所述发射率(εs)及所述空腔因数(CF)，
[方程式7]
13.根据权利要求11到12项中任一项所述的衬底处理设备，其特征在于，包括修正单元，所述修正单元被配置成在衬底处理工艺之前及之后推导所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)以对所述修正值(ε0)及所述空腔因数(CF)进行优化。
14.根据权利要求13所述的衬底处理设备，其特征在于，包括监测单元，所述监测单元被配置成将由所述修正单元推导出的参考值与所述空腔因数进行比较并根据比较结果来判断及显示是否更换或维修所述反射构件。
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