DE102018106481A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Messen einer Oberflächentemperatur von auf einem drehenden Suszeptor angeordneten Substraten - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Messen einer Oberflächentemperatur von auf einem drehenden Suszeptor angeordneten Substraten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Messen einer Oberflächentemperatur eines radial versetzt zu einer Drehachse (A) auf einem um die Drehachse (A) rotierenden Suszeptor (4) angeordneten Substrates (7), wobei an einer radial von der Drehachse (A) beabstandeten Messstelle (13) zu einem ersten Zeitpunkt (t) ein erster optischer Reflektivitätswert (Ri) der Oberfläche, danach zu einem zweiten Zeitpunkt (t) ein optischer Emissivitätswert (E) und danach zu einem dritten Zeitpunkt (t) ein zweiter optischer Reflektivitätswert (R) der Oberfläche gemessen wird, wobei aus jedem Emissivitätswert (E) und mindestens zwei Reflektivitätswerten (R, R), die zu verschiedenen Zeiten (t, t) gemessen worden sind, ein Temperatur-Messwert (T) berechnet wird.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messvorrichtung zum Messen einer Oberflächentemperatur eines insbesondere radial versetzt zu einer Drehachse auf einem um die Drehachse rotierenden Suszeptor angeordneten Substrates, wobei an einer radial von der Drehachse beabstandeten Messstelle zu einem ersten Zeitpunkt ein erster optischer Reflektivitätswert der Oberfläche, danach zu einem zweiten Zeitpunkt ein optischer Emissivitätswert und danach zu einem dritten Zeitpunkt ein zweiter optischer Reflektivitätswert der Oberfläche gemessen wird, wobei aus dem Emissivitätswert ein mit dem Reflektivitätswert korrigierter Temperatur-Messwert berechnet wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einem von einer Heizeinrichtung beheizbaren, von einer Drehantriebseinrichtung in eine Drehung um eine Drehachse bringbaren, eine Mehrzahl von insbesondere radial zur Drehachse versetzt angeordnete Substrataufnahmen zur Aufnahme von Substraten aufweisender Suszeptor, mit einer ortsfest zum Reaktorgehäuse radial versetzt zur Drehachse auf dem Suszeptor angeordneten Messstelle, mit einer optischen Emissionswert-Messeinrichtung und einer optischen Reflektionswert-Messeinrichtung, die eingerichtet sind, zu voneinander verschiedenen Zeiten an der Messstelle Emissivitätswerte und Reflektivitätswerte auf dem sich drehenden Suszeptor zu messen, und mit einer Auswerteeinrichtung, die aus dem mittels der Reflektivitätswerte korrigierten Emissivitätswerten Temperaturwerte berechnet oder die aus den unkorrigierten Emissivitätswerten Rohtemperaturen berechnet, die mittels der gemessenen Reflektivitätswerte korrigiert werden.
  • Stand der Technik
  • Bei der Herstellung von dünnen Halbleiterschichten auf Substraten, insbesondere bei der Herstellung von GaN-Halbleitertransistoren wird die Oberflächentemperatur mittels Pyrometern ermittelt. Mit den Oberflächentemperaturen kann eine Heizung geregelt werden, mit der der Suszeptor, der die Substrate trägt, auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt wird. Das Ziel besteht darin, eine möglichst gleichförmige Temperaturverteilung auf der Substratoberfläche zu erreichen, selbst wenn sich das Substrat während der thermischen Behandlung leicht verbiegt. Bei der Verbiegung kann ein radial ungleichmäßiger Kontakt des Substrates zur Auflagefläche Temperatur-Inhomogenitäten bewirken. Bei einer Mehrzonenheizung mit in Radialrichtung verschiedenen Umfangs-Heizeinrichtungen können verschiedene Radialbereiche des Suszeptors unterschiedlich beheizt werden. Bei sich drehenden Substraten auf einem sich drehenden Substratträger können so die Randbereiche des Substrates anders beheizt werden, als ein Zentralbereich des Substrates. Ein auf eine Verbiegung des Substrates zurückzuführendes unterschiedliches Wärmetransportverhalten vom Suszeptor zum Substrat kann dadurch ausgeglichen werden. Es ist aber auch möglich, bewusst ein radial nach außen ansteigendes Temperaturprofil zu erzeugen, um beispielsweise Zugspannungen in einem Siliziumwafer in Umfangsrichtung aufgrund der thermischen Ausdehnung des Wafers in der Mitte auszugleichen. Der Durchmesser eines typischen Wafers beträgt 200 mm.
  • Ein Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Herstellung von GaN/ AlGaN-Strukturen auf Silizium. Als Anwendung kommt aber auch die Herstellung aller Arten von opto-elektronischen Bauelementen basierend auf der GaN-Technologie, wie auch GaAs oder InP-Technologie in Frage, beispielsweise die Herstellung von Lasern, Detektoren, Leuchtdioden, Solarzellen oder sonstigen dielektrischen Schichten. Wesentlich ist die Abscheidung von dünnen, relativ gleichförmigen Schichten. Während das Substrat, beispielsweise Siliziumsubstrat, für die Wellenlänge des Pyrometers intransparent ist, sind die zuvor bezeichneten Schichten für die Wellenlänge des Pyrometers in der Regel semitransparent.
  • Bei der Temperaturmessung wird die spektrale Strahlungsintensität gemessen, die vom Messobjekt, also der Substratoberfläche oder von der Oberfläche des Suszeptors ausgeht. Gemäß dem Planck'sehen Strahlungsgesetz kann jeder Strahlungsintensität eine Temperatur zugeordnet werden. Eine eindeutige Temperaturzuordnung setzt aber voraus, dass sich die Reflektivität der Schichtoberfläche nicht ändert. Letztere hängt mit der Emissivität nach dem Kirchhoff'schen Gesetz ρ=1-ε zusammen. Wegen der Semitransparenz der Schichten und einer Schichtdicke, die ungefähr in der Größenordnung der Wellenlänge zur Emissionswert-Bestimmung liegt, ändert sich jedoch die Oberflächen-Emissivität beziehungsweise die Oberflächen-Reflektivität während des Schichtwachstums stark. Um diese systematischen Änderungen zu berücksichtigen, wird nicht nur ein Emissivitäts-Messwert, sondern auch ein Reflektivitäts-Messwert bestimmt. Dies erfolgt mittels zweier voneinander verschiedener Messeinrichtungen, beispielsweise mit einem Pyrometer zur Ermittlung des Emissivitätswertes und einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor zur Ermittlung des Reflektivitätswertes. Die Lichtquelle kann eine Leuchtdiode oder ein Laser sein. Der Lichtdetektor kann ein Fotosensor oder Fototransistor sein. Die Reflektivitätsmessung erfolgt bei derselben Messwellenlänge von beispielsweise 880 nm bis 950 nm, bei der auch die Emissivitätswert-Ermittlung erfolgt. Aus dem Emissivitätswert kann ein Rohtemperaturwert bestimmt werden, der unter Verwendung des Reflektivitätswertes korrigiert wird. Auf diese Weise kann der Fabry-Perot-Effekt kompensiert werden. Die Emissivitätswert-Bestimmung und die Reflektivitätswert-Bestimmung sollen optimalerweise an derselben Stelle des Messobjektes erfolgen. In der Realität ist dies jedoch nicht möglich, da die Messungen alternierend durchgeführt werden, um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. So ist beispielsweise vorgesehen, in Pulsen von etwa 100Hz den Emissionswert an einer - bezogen auf das Reaktorgehäuse - ortsfesten Messstelle auf dem sich drehenden Suszeptor zu ermitteln. In den Pulspausen erfolgt dann phasenversetzt dazu die Ermittlung der Reflektivität der Oberfläche des Messobjektes. Da sich der Suszeptor während der Messung dreht und die Messstelle beispielsweise 200 mm versetzt zur Drehachse liegt, wandert die Messposition am Messobjekt vom Zeitpunkt der Messung des Emissivitätswertes zum Zeitpunkt der Messung des Reflektivitätswertes etwa um 1 bis 2 mm weiter. Dies hat zur Folge, dass der gemessene Emissionswert örtlich nicht mit dem gemessenen Reflektivitätswert korreliert. Gleichwohl wird beim Stand der Technik dieser Reflektivitätswert verwendet, um die aus dem Emissivitätswert gewonnene Rohtemperatur zu korrigieren. Hinsichtlich der Einzelheiten des beschriebenen Messverfahrens wird auf W. G. Breiland, „Reflectance-Correcting Pyrometry in Thin Film Deposition Applications“ 2003 (approved for public release) verwiesen.
  • Das bisher betriebene Messverfahren führt insbesondere an Messpositionen, die am Rand des Substrates liegen, zu fehlerhaften Temperaturwerten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren hinsichtlich der Temperaturbestimmung zu verbessern und eine diesbezüglich ausgebildete Vorrichtung anzugeben. Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.
  • Während beim Stand der Technik zur Korrektur des Emissionswertes jeweils genau ein Reflektivitätswert verwendet wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mehrere, zu verschiedenen Zeiten gemessene Reflektivitätswerte zur Korrektur insbesondere genau eines Emissivitätswertes verwendet werden. So wird insbesondere vorgeschlagen, dass periodisch aufeinanderfolgend Emissivitätswerte und phasenversetzt dazu Reflektivitätswerte gemessen werden. Aus bevorzugt jedem Emissivitätswert wird eine Rohtemperatur berechnet. Diese wird durch die Verwendung von zumindest zwei Reflektivitätswerten, die an zwei verschiedenen Zeitpunkten gemessen werden, korrigiert. Die Korrektur kann dabei durch die Bildung eines Mittelwertes zwischen den beiden Reflektivitäts-Messwerten erfolgen. Bevorzugt wird ein erster Reflektivitäts-Messwert zeitlich vor dem Emissivitätswert und ein zweiter Reflektivitätswert zeitlich nach dem Emissivitätswert ermittelt. Es kann der Mittelwert dieser beiden Reflektivitätswerte gebildet werden, um eine aus dem Emissivitätswert, der zu einem Zeitpunkt zwischen den beiden Zeitpunkten, an denen die Reflektivitätswerte ermittelt werden, gemessen wird, gewonnene Rohtemperatur zu korrigieren. Es kann sich auch um eine gewichtete Mittelwertbildung handeln. Die beiden Zeitpunkte zur Ermittlung der zur Korrektur verwendeten Reflektivitätswerte sind dem Zeitpunkt der Emissivitätswert-Ermittlung bevorzugt unmittelbar zeitlich benachbart. Die Berechnung/Korrekturwertbildung kann durch eine lineare Interpolation oder durch eine Interpolation höherer Ordnung zwischen mehreren zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgend aufgenommenen Reflektivitäts-Messwerten erfolgen. Der mit den zuvor beschriebenen Verfahren gewonnene Temperaturwert kann zur Regelung der der Heizung verwendet werden.
  • Ein erfindungsgemäßer CVD-Reaktor besitzt einen von einer Heizeinrichtung beheizbaren Suszeptor. Der Suszeptor kann sich um eine Vertikalachse drehen. Hierzu ist eine Drehantriebseinrichtung vorgesehen, die einen Schaft des Suszeptors dreht, um den fest mit dem Schaft verbundenen Suszeptor in eine Drehung um die Antriebsachse zu bringen. Die Heizeinrichtung ist bevorzugt unterhalb des Suszeptors angeordnet. Es kann sich um eine RF-Heizung, eine IR-Heizung oder eine anderweitige Heizung handeln. Auf der von der Heizung wegweisenden Oberseite des Suszeptors sind mehrere Substrataufnahmen vorgesehen. Die Substrataufnahmen können Vertiefungen in der Oberseite des Suszeptors sein, in denen ein Substrat einliegt. Sie können aber auch Vorsprünge zur Lagejustierung sein. Die Substrataufnahmen sind bevorzugt radial versetzt zur Drehachse angeordnet, so dass die sie auf dem Suszeptor fixierenden Substrate außermittig des Substrates angeordnet sind. Oberhalb des Substrates befindet sich eine Prozesskammer, die nach oben durch eine Prozesskammerdecke begrenzt ist. Es ist ein Gaseinlassorgan vorgesehen, mit dem Prozessgase, beispielsweise Hydride der V-Hauptgruppe und metallorganische Verbindungen der III-Hauptgruppe in die Prozesskammer eingespeist werden. Das Einspeisen der Prozessgase erfolgt bevorzugt zusammen mit einem Trägergas, beispielsweise Wasserstoff. Das Gaseinlassorgan kann im Zentrum der Prozesskammer angeordnet sein. Es kann sich aber auch duschkopfartig über die gesamte Decke der Prozesskammer erstrecken. Es sind zwei Messeinrichtungen vorgesehen: Eine erste Messeinrichtung, mit der ein Emissivitätsmesswert und eine zweite Messeinrichtung, mit der ein Reflektivitätswert an einer Messposition der Oberfläche des Substrates beziehungsweise des Suszeptors ermittelt werden kann. Es handelt sich bevorzugt um optische Messeinrichtungen, beispielsweise Pyrometer, Fototransistoren oder Fotodioden. Zur Emissivitätsmessung kann darüber hinaus eine Lichtquelle verwendet werden. Über beispielsweise einen Strahlteiler kann erreicht werden, dass beide optische Messeinrichtungen denselben Strahlengang besitzen, der bevorzugt parallel zur Drehachse gerichtet ist. Die Messung kann durch die Prozesskammerdecke hindurch erfolgen. Letztere besitzt hierzu bevorzugt eine Öffnung. Der „Messstrahl“, der durch den Strahlengang bestimmt ist, trifft bevorzugt senkrecht an einer zum Reaktorgehäuse ortsfesten Messstelle auf den sich während der Messung drehenden Suszeptor, so dass, bezogen auf das sich drehende Bezugssystem des Suszeptors, die Messstelle auf einer Kreisbahn um das Drehzentrum des Suszeptors wandert. Mit den Messeinrichtungen werden somit mehrere, auf einer Kreisbogenlinie um das Drehzentrum des Suszeptors in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Messpositionen Messwerte ermittelt, wobei jeweils eine Emissivitäts-Messwertposition zwischen zwei Reflektivitäts-Messwertpositionen angeordnet sind. Die Messstelle kann um mehr als die Hälfte des Radius des Suszeptors in der Drehachse beabstandet sein. Die Kreisbogenlinie (auf der sich die Messpositionen befinden) kann durch die Zentren der bevorzugt kreisrunden Substrate verlaufen. Die Kreisbogenlinie kann aber auch außerhalb der Zentren der Substrate verlaufen und insbesondere durch die Ränder der Substrate hindurchgehen. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Sensorpaare in unterschiedlichen Radialabständen vorgesehen sind, wobei jedes Sensorpaar einen Sensor zur Emissivitätswertbestimmung und einen Sensor zur Reflektivitätswertbestimmung aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Auswerteeinrichtung auf, mit der aus den Emissivitätswerten Rohtemperatur-Messwerte ermittelt werden. Zu jedem Emissivitätswert wird eine Rohtemperatur ermittelt. Diese wird unter Verwendung zumindest zweier Reflektivitäts-Messwerte, die an voneinander verschiedenen Messpositionen auf dem sich drehenden Suszeptor ermittelt worden sind, ein Korrekturwert gebildet, mit dem die Rohtemperatur zu einem Temperaturwert korrigiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere eine Messvorrichtung zur Messung einer Oberflächentemperatur mit einer Auswerteeinrichtung, die zur Ermittlung eines Temperaturwertes einen Emissivitätswert und zumindest zwei Reflektivitätswerte verwendet.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 schematisch in einer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines CVD-Reaktors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 2 etwa gemäß der Schnittlinie II-II in 1 eine Draufsicht auf den Suszeptor 4 darauf angeordneten Substraten 7,
    • 3 eine Darstellung gemäß 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels,
    • 4 eine Darstellung gemäß 2 des zweiten Ausführungsbeispiels,
    • 5 in Form einer Kurve die über die Winkelposition gemessenen Reflektivitätswerte R entlang einer Linie L in den 2 und 4,
    • 6 die zeitliche Abfolge der Messungen der Emissivitätswerte E und der Reflektivitätswerte R und
    • 7 schematisch die zu verschiedenen Zeiten t1 bis t7 gemessenen Reflektivitätswerte R, Emissivitätswerte E und daraus berechneten Temperaturen T.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die in den 1 bis 4 dargestellten CVD-Reaktoren besitzen jeweils ein Reaktorgehäuse 1, eine darin angeordnete Heizung 5, einem oberhalb der Heizung 5 angeordneten Suszeptor 4 und ein Gaseinlassorgan 2 zum Einleiten von beispielsweise TMGa, TMA1, NH3, AsH3, PH3 und H2. Der Suszeptor 4 wird mit Hilfe einer Drehantriebseinrichtung 14 um eine vertikale Drehachse A drehangetrieben. Eine Antriebswelle 9 ist hierzu einerseits mit der Drehantriebseinrichtung 14 und andererseits mit der Unterseite des Suszeptors 4 verbunden.
  • Auf der von der Heizung 5 wegweisenden horizontalen Oberfläche des Suszeptors 4 liegen Substrate 7 auf. Die Substrate 7 liegen radial außerhalb der Drehachse A und werden von Substrataufnahmen in Position gehalten, die von einer Abdeckung 8 oder von einem Substrathalter 6 gebildet sind.
  • Es sind zwei Messeinrichtungen vorgesehen, eine Emissions-Messeinrichtung 10, die von einem Pyrometer gebildet wird, welches den Emissivitätswert misst. Eine zweite Messeinrichtung 11 ist ebenfalls eine optische Messeinrichtung. Sie besitzt einen Lichtdetektor und eine Lichtquelle. Die Lichtquelle kann ein Laser sein. Der Lichtdetektor ein Fototransistor. Mit dieser Reflektionswert-Messeinrichtung 11 wird der Reflektivitätswert gemessen. Mit den beiden Messeinrichtungen 10, 11 können erfindungsgemäß Emissivitätswerte und Reflektivitätswerte gewonnen werden. Über einen Strahlteiler 12 sind die „Messstrahlen“ der beiden Messeinrichtungen 10, 11 zu einem vertikalen Messstrahl zusammengefasst, der an einer - bezogen auf das Reaktorgehäuse 1 - ortsfesten Messstelle 13 auf die Oberfläche des Substrates 7 beziehungsweise des Suszeptors 4 trifft. Mit den Messeinrichtungen 10, 11 wird somit ein Emissionswert E und ein Reflektivitätswert R der Substratoberfläche gemessen.
  • Da sich der Suszeptor 4 während der Messung um die Drehachse A dreht, können mit den Messeinrichtungen 10, 11 an auf einer Kreislinie L liegenden Messpositionen Messwerte ermittelt werden.
  • Die Ermittlung des Emissivitätswertes E mittels der Emissivitätswert-Messeinrichtung 10 erfolgt zu periodisch aufeinander folgenden Zeitpunkten t2 , t4 (siehe 6). Zu den Zeitpunkten t1 , t3 , t5 , die zwischen zwei Zeitpunkten t2 , t4 liegen, an denen Emissivitätswerte bestimmt werden, werden Reflektivitätswerte R bestimmt. Als Folge dieser Phasenverschiebung zwischen Emissivitätswert-Bestimmung und Reflektivitätswert-Bestimmung liegen die Messpositionen auf der Suszeptoroberseite und insbesondere der Substratoberfläche auf der Linie L in Umfangsrichtung versetzt zueinander. Beispielsweise symbolisieren die in den 2 und 4 mit einem X dargestellten Positionen die Messpositionen für die Emissivitätswert-Bestimmung und die mit einem offenen Kreis dargestellten Positionen die Messpositionen der Reflektivitätswert-Bestimmung.
  • Bei dem in der 1 dargestellten CVD-Reaktor können sich die Substrate 7 noch um eine Substrat-Drehachse drehen. Sie liegen hierzu auf einem Substrathalter 6, der sich um diese Achse drehen kann. Die in der 2 dargestellte Linie L, auf der die Messpositionen liegen, ist demzufolge in der Realität komplizierter, als in der 2 der Einfachheit halber dargestellt ist. Die Linie bildet auf den Substratoberflächen Zykloiden aus.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Reflektivitätswerte R, wie in der 5 dargestellt ist, im Bereich des Randes des Substrates 7 in einer Radialrichtung - bezogen auf die Mitte des Substrates - stark ändern. Während die Reflektivitätswerte im Zentralbereich des Substrates 7 sich entlang einer durch das Zentrum verlaufenden Linie nur geringfügig ändert, ändern sich die Reflektivitätswerte am Rand des Substrates auf einer geraden Linie durch den Durchmesser des Substrates stärker. Die Differenzen zweier an jeweils gleich beabstandeten Messpositionen ermittelter Messwerte der Reflektivität sind im Randbereich größer als im Zentralbereich.
  • Die untere Kurve in der 7 zeigt qualitativ gespreizt den Verlauf der Reflektivität der Substratoberfläche in Radialrichtung, also bei einer über das Substrat in Radialrichtung wandernden Messstelle in Abhängigkeit von der Zeit. Mit den offenen Kreisen sind die Reflektivitätswerte R1 , R2 , R3 , R4 bezeichnet, die zu den Zeiten t1 , t3 , t5 und t7 gemessen worden sind. Zwischen diesen Zeiten sind an den Zeiten t2 , t4 , t6 , t8 jeweils Emissivitätswerte E1 , E2 , E3 und E4 gemessen worden. Es ist erkennbar, dass ein zur Korrektur beispielsweise des Emissivitätswertes E1 verwendeter Reflektivitätswert R1 zu niedrig und ein zur Korrektur verwendeter Messwert der Reflektivität R2 zu hoch ist. Erfindungsgemäß wird aus den beiden benachbarten Messwerten der Reflektivität R1 , R2 ein Mittelwert R1 beziehungsweise interpolierter Wert gebildet, der in der 7 als gefülltes Quadrat dargestellt ist. Zur Ermittlung eines für die Korrektur verwendeten Reflektivitätswertes der Zeit t6 zur Korrektur des Emissivitätswertes E3 kann ebenfalls ein interpolierter Wert oder Mittelwert verwendet werden, wobei hierzu der Mittelwert der Reflektivitätswerte R3 und R4 verwendet wird. Auch der Korrekturwert R4' kann durch Mittelwertbildung berechnet werden.
  • Die Berechnung des Reflektivitäts-Korrekturwertes R2' der Zeit t4 zur Korrektur des Emissivitätswertes E2 wird durch eine quadratische Interpolation ermittelt. Hierzu werden nicht nur die den Korrekturzeitpunkt t4 unmittelbar benachbart liegenden, zu den Zeiten t3 und t5 ermittelten Reflektivitätswerte R2 und R3 verwendet, sondern auch die Reflektivitätswerte R1 und R4 , die zu den Zeiten t1 und t7 ermittelt worden sind.
  • Durch die derart interpolatorisch erfolgte Korrektur des Emissivitätswertes E1 , E2 , E3 , E4 können Temperaturwerte T1 , T2 , T3 und T4 ermittelt werden, die zur Regelung der Heizung 5 verwendet werden können.
  • Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass zur Berechnung des Temperaturwertes Ti ein Emissivitätswert Ei und mehrere zu verschiedenen Zeiten ti , ti+1 gemessene Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 verwendet werden.
  • Ein Verfahren zum Messen einer Oberflächentemperatur eines auf einem um eine Drehachse A rotierenden Suszeptors 4 angeordneten Substrates 7, wobei an einer radial von der Drehachse A beabstandeten Messstelle 13 periodisch aufeinanderfolgend optische Emissivitätswerte Ei an der Oberfläche und phasenversetzt dazu optische Reflektivitätswerte Ri der Oberfläche gemessen werden und aus jedem Emissivitätswert (Ei ) ein durch die Verwendung zumindest zweier zu verschiedenen Zeitpunkten ti , ti+1 gemessener Reflektivitätswerten Ri , Ri+1 korrigierter Temperaturwert berechnet wird.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Verwendung der Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 eine Mittelwertbildung umfasst.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Mittelwertbildung eine gewichtete Mittelwertbildung ist.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Zeitpunkte, an denen die zur Korrektur verwendeten Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 gemessen werden, zeitlich unmittelbar den Zeitpunkten benachbart sind, an denen die Messung des Emissivitätswertes Ei erfolgt.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass ein virtueller Reflektivitätswert berechnet wird, der durch eine lineare Interpolation oder eine Interpolation höherer Ordnung der Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 , ... berechnet wird.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Temperatur-Messwert Ti zur Regelung einer Heizung 5 verwendet wird.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Messeinrichtung (10) zur Messung des Emissivitätswertes Ei ein Pyrometer 10 ist und die Messeinrichtung (11) zur Messung des Reflektivitätswertes Ri eine LED und einen Lichtdetektor umfasst.
  • Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Strahlengang der beiden Messeinrichtungen 10, 11 identisch ist.
  • Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Auswerteeinrichtung 15 so eingerichtet ist, dass zur Berechnung eines Temperaturwertes Ti mindestens zwei Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 verwendet werden.
  • Ein Verfahren, eine Vorrichtung oder ein CVD-Reaktor, die dadurch gekennzeichnet sind, dass aus genau einem Emissivitätswert E1 unter Verwendung mehrerer Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 genau ein Temperaturwert berechnet wird.
  • Eine Messeinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Auswerteeinrichtung 15 so eingerichtet ist, dass zur Berechnung eines Temperaturwertes Ti mindestens zwei Reflektivitätswerte Ri , Ri+1 verwendet werden.
  • Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Reaktorgehäuse
    2
    Gaseinlassorgan
    3
    Gaszuleitung
    4
    Suszeptor
    5
    Heizung
    6
    Substrathalter
    7
    Substrat
    8
    Abdeckung
    9
    Drehachse
    10
    Emissionswert-Messeinrichtung
    11
    Reflektionswert-Messeinrichtung
    12
    Strahlleiter
    13
    Messstelle
    14
    Drehantriebseinrichtung
    A
    Drehachse
    E
    Emissivitätswert
    Ei
    Emissivitätswert
    E1
    Emissivitätswert
    E2
    Emissivitätswert
    E3
    Emissivitätswert
    E4
    Emissivitätswert
    L
    Kreislinie
    R
    Reflektivitätswert
    Ri
    Reflektivitätswert
    R1
    Reflektivitätswert
    R2
    Reflektivitätswert
    R3
    Reflektivitätswert
    R4
    Reflektivitätswert
    T
    Temperatur
    Ti
    Temperatur-Messwert
    T1
    Temperatur-Messwert
    T2
    Temperatur-Messwert
    T3
    Temperatur-Messwert
    T4
    Temperatur-Messwert
    t1
    Zeit
    t2
    Zeit
    t3
    Zeit
    t4
    Zeit
    t5
    Zeit
    t6
    Zeit
    t7
    Zeit
    t8
    Zeit

Claims (13)

  1. Verfahren oder Vorrichtung zum Messen einer Oberflächentemperatur eines auf einem um eine Drehachse (A) rotierenden Suszeptor (4) angeordneten Substrates (7), wobei an einer radial von der Drehachse (A) beabstandeten Messstelle (13) zu einem ersten Zeitpunkt (t1) ein erster optischer Reflektivitätswert (R1) der Oberfläche, danach zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) ein optischer Emissivitätswert (E1) und danach zu einem dritten Zeitpunkt (t3) ein zweiter optischer Reflektivitätswert (R2) der Oberfläche gemessen wird, wobei aus jedem Emissivitätswert (Ei) ein mit dem Reflektivitätswert (Ri) korrigierter Temperaturwert (Ti) berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung des Temperaturwertes (Ti) ein Emissivitätswert (Ei) und mehrere zu verschiedenen Zeiten (ti, ti+1) gemessene Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) verwendet werden.
  2. Verfahren oder Vorrichtung zum Messen einer Oberflächentemperatur eines auf einem um eine Drehachse (A) rotierenden Suszeptor (4) angeordneten Substrates (7), wobei an einer radial von der Drehachse (A) beabstandeten Messstelle (13) periodisch aufeinanderfolgend optische Emissivitätswerte (Ei) an der Oberfläche und phasenversetzt dazu optische Reflektivitätswerte (Ri) der Oberfläche gemessen werden und aus jedem Emissivitätswert (Ei) ein durch die Verwendung zumindest zweier zu verschiedenen Zeitpunkten (ti, ti+1) gemessener Reflektivitätswerten (Ri, Ri+1) korrigierter Temperaturwert berechnet wird.
  3. Verfahren oder Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung der Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) eine Mittelwertbildung umfasst.
  4. Verfahren oder Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelwertbildung eine gewichtete Mittelwertbildung ist.
  5. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitpunkte, an denen die zur Korrektur verwendeten Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) gemessen werden, zeitlich unmittelbar den Zeitpunkten benachbart sind, an denen die Messung des Emissivitätswertes (Ei) erfolgt.
  6. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein virtueller Reflektivitätswert berechnet wird, der durch eine lineare Interpolation oder eine Interpolation höherer Ordnung der Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1, ...) berechnet wird.
  7. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatur-Messwert (Ti) zur Regelung einer Heizung (5) verwendet wird.
  8. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (10) zur Messung des Emissivitätswertes (Ei) ein Pyrometer (10) ist und die Messeinrichtung (11) zur Messung des Reflektivitätswertes (Ri) eine LED und einen Lichtdetektor umfasst.
  9. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlengang der beiden Messeinrichtungen (10, 11) identisch ist.
  10. CVD-Reaktor mit einem von einer Heizeinrichtung (5) beheizbaren, von einer Drehantriebseinrichtung (14) in eine Drehung um eine Drehachse (A) bringbaren, eine Mehrzahl von insbesondere radial zur Drehachse (A) versetzt angeordneten Substrataufnahmen zur Fixierung von Substraten (7) aufweisender Suszeptor (4), mit einer ortsfest zum Reaktorgehäuse (1) radial versetzt zur Drehachse (A) auf dem Suszeptor (4) angeordneten Messstelle (13), mit einer optischen Emissionswert-Messeinrichtung (10) und einer optischen Reflektionswert-Messeinrichtung (11), die eingerichtet sind, zu voneinander verschiedenen Zeiten (ti, ti+1) an der Messstelle (13) Emissivitätswerte (Ei) und Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) auf dem sich drehenden Suszeptor (4) zu messen, und mit einer Auswerteeinrichtung (15), die aus den Reflektivitätswerten (Ri, Ri+1) und den Emissivitätswerten (Ei) Temperaturwerte (Ti) berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (15) so eingerichtet ist, dass zur Berechnung eines Temperaturwertes (Ti) mindestens zwei Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) verwendet werden.
  11. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder CVD-Reaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus genau einem Emissivitätswert (E1) unter Verwendung mehrerer Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) genau ein Temperaturwert berechnet wird.
  12. Messeinrichtung zum Messen einer Oberflächentemperatur aufweisend eine Emissionswert-Messeinrichtung (10) zur Messung der Emissivität der Oberfläche an einer Messstelle (13), eine Reflektionswert-Messeinrichtung (11) zur Messung eines Reflektivitätswertes der Oberfläche an der Messstelle (13) und eine Auswerteeinrichtung (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (15) so eingerichtet ist, dass zur Berechnung eines Temperaturwertes (Ti) mindestens zwei Reflektivitätswerte (Ri, Ri+1) verwendet werden.
  13. Verfahren, Vorrichtung, CVD-Reaktor oder Messeinrichtung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020112569A1 (de) 2020-05-08 2021-11-11 AIXTRON Ltd. Gaseinlassorgan mit einem durch ein Einsatzrohr verlaufenden optischen Pfad
WO2022073951A1 (de) 2020-10-09 2022-04-14 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten pyrometrie
DE102022101809A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten Pyrometrie
DE102022101806A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten Pyrometrie

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326173A (en) * 1993-01-11 1994-07-05 Alcan International Limited Apparatus and method for remote temperature measurement
US6349270B1 (en) * 1999-05-27 2002-02-19 Emcore Corporation Method and apparatus for measuring the temperature of objects on a fast moving holder
US20060171442A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Veeco Instruments Inc. Calibration wafer and method of calibrating in situ temperatures
US20080036997A1 (en) * 2006-05-13 2008-02-14 Optical Reference Systems Limited Apparatus for measuring semiconductor physical characteristics
US20120293813A1 (en) * 2010-11-22 2012-11-22 Kopin Corporation Methods For Monitoring Growth Of Semiconductor Layers
US20160282188A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Nuflare Technology, Inc. Film forming apparatus and thermometry method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255286A (en) * 1991-05-17 1993-10-19 Texas Instruments Incorporated Multi-point pyrometry with real-time surface emissivity compensation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326173A (en) * 1993-01-11 1994-07-05 Alcan International Limited Apparatus and method for remote temperature measurement
US6349270B1 (en) * 1999-05-27 2002-02-19 Emcore Corporation Method and apparatus for measuring the temperature of objects on a fast moving holder
US20060171442A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Veeco Instruments Inc. Calibration wafer and method of calibrating in situ temperatures
US20080036997A1 (en) * 2006-05-13 2008-02-14 Optical Reference Systems Limited Apparatus for measuring semiconductor physical characteristics
US20120293813A1 (en) * 2010-11-22 2012-11-22 Kopin Corporation Methods For Monitoring Growth Of Semiconductor Layers
US20160282188A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Nuflare Technology, Inc. Film forming apparatus and thermometry method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020112569A1 (de) 2020-05-08 2021-11-11 AIXTRON Ltd. Gaseinlassorgan mit einem durch ein Einsatzrohr verlaufenden optischen Pfad
WO2021224446A1 (de) 2020-05-08 2021-11-11 AIXTRON Ltd. Gaseinlassorgan mit einem durch ein einsatzrohr verlaufenden optischen pfad
WO2022073951A1 (de) 2020-10-09 2022-04-14 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten pyrometrie
DE102020126597A1 (de) 2020-10-09 2022-04-14 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten Pyrometrie
DE102022101809A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten Pyrometrie
DE102022101806A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten Pyrometrie
WO2023143987A1 (de) 2022-01-26 2023-08-03 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten pyrometrie
WO2023144213A1 (de) 2022-01-26 2023-08-03 Aixtron Se Verfahren zur emissivitätskorrigierten pyrometrie

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