DE4012615C2

DE4012615C2 -

Info

Publication number: DE4012615C2
Application number: DE4012615A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 7936 Allmendingen De Walk
Original assignee: Ast Elektronik 7900 Ulm De GmbH
Current assignee: Ast Elektronik 7900 Ulm De GmbH
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-07-16
Also published as: DE4012615A1

Description

Die Erfindung betrifft die berührungslose Prozeßtemperaturmessung.

Es ist bekannt, daß die Prozeßtemperatur von mit Halogenlampen erhitzten Wafern berührungs los durch Messung der Photonenemission mit einem Infrarotdetektor bestimmt werden kann.

Schwierigkeiten treten auf bei der Unterscheidung zwischen Halogenlampenstörstrahlung und Waferemissionsstrahlung, besonders, wenn sich der Wafer in einem gasdicht abgeschlossenen Quarzreaktor befindet. Zwar werden Versuche unternommen, die Halogenlampenstörstrahlung durch Messung der von einem Wafer emittierten Strahlung oberhalb der Infrarottransmissions kante von Quarz (ca. 3,5 µm) (JP 60-2 53 939 (A)), oder durch andere spezielle Anordnungen des Detektors (JP 60-1 31 430 (A)) weitgehend auszuschließen, doch führen die in diesem Fall notwendigen Modifikationen an dem den Wafer umhüllenden Quarzreaktor häufig entweder zu Strahlungsinhomogenitäten oder zum Einbringen von Materialien in den Quarzreaktor, die ihrerseits den Wafer verunreinigen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Halogenlampenstörstrahlung bei der Bestimmung der Wafertemperatur auszuschließen, ins besondere bei doppelseitiger Bestrahlung des Wafers mit Halogenlampen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Der von den Halogenlampen ausgehende schmale Frequenzbereich zwischen 2,7 µm und 2,8 µm Wellenlänge wird durch Verwendung einer Reaktor kammer aus künstlichem Doppel-OH-Band Quarz von den Reaktorwänden absorbiert, so daß die vom Halbleiterwafer emittierte Strahlung zwischen 2,7 µm und 2,8 µm Wellenlänge von einem Infrarotdetektor detektiert werden kann, vor dem zwei hintereinander angeordnete sehr steilflankige optische Filter einen so schmalen Bandpaß bilden, daß dessen Transmissionsver halten genau in die Notch-Sperre des OH-Bandes von künstlichem Quarzglas fällt. Befindet sich der Wafer in einer gasdicht abgeschlossenen Kammer, so kann die Waferemissionsstrahlung zwischen 2,7 µm und 2,8 µm Wellenlänge durch eine in die Quarzreaktorkammer eingeschmolzene Linse aus OH-freiem Quarzglas ausgekoppelt werden.

Aus der Intensität dieser Strahlung kann die Temperatur des Wafers berechnet werden.

Anhand der folgenden Zeichnungen wird die Erfindung erläutert:

Fig. 1 zeigt den Aufbau der Vorrichtung für beidseitige Erhitzung des Halbleiterwafers mit Halogenlampen. Die Quarzlampen (1) erhitzen durch den Quarzreaktor aus künstlichem OH- Band Quarzglas (2) den Wafer (3). Die vom Wafer emittierte Temperaturstrahlung (5) wird durch eine in den Quarzreaktor eingeschmolzene Linse aus OH-freiem Quarzglas (4) ausgekoppelt. Der Brennpunkt der Quarzlinse liegt genau zwischen zwei Halogenlampen. Der ausgekoppelte Teilstrahl (5) wird durch das schmalbandige optische Notch-Filter (6) in den Infrarotdetektor (7) geleitet. Die von den unteren Quarzlampen ausgehende Störstrahlung wird durch eine Blende (8) vom Infrarotdetektor ferngehalten.

Fig. 2 zeigt die Lösung des Problems bei einseitiger Heizung des Wafers mit Halogenlampen (1). Hier kann die Halogenlampenstörstrahlung mit einer einfachen Quarzplatte (2) aus künstlichem OH-haltigem Quarz ausgefiltert werden. Aus der vom Wafer (3) emittierten Temperaturstrahlung wird mit dem Filter (4) der Frequenzbereich zwischen 2,7 µm und 2,8 µm ausgesondert und vom Infrarotdetektor detektiert.

Claims

1. Vorrichtung zur berührungslosen Temperaturmessung eines in einer Prozeßkammer mit Strahlungsquellen, insbesondere Halogenlampen, Bogenlampen oder Widerstandsheizern, aufheizbaren Meßobjekts aufgrund der Messung der von dem Meßobjekt ausgesandten Infrarot- Strahlung mittels eines Infrarotdetektors und eines zwischen Meßobjekt und Infrarotdetektor angeordneten optischen Bandpaßfilters, dadurch gekennzeichnet,

- daß im Strahlungsbereich zwischen den Strahlungsquellen und dem Meßobjekt OH-haltiges Quarzglas angeordnet ist zur Absorption optischer Strahlungsanteile im Wellenlängenbereich zwischen 2,6 µm und 2,8 µm der von den Strahlungsquellen erzeugten Strahlung und
- daß der Durchlässigkeitsbereich des optischen Bandpaßfilters im Wellenlängenbereich zwischen 2,5 µm und 2,9 µm liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Quarzglassorten, die eine Absorptionsbande zwischen 2,7 µm und 2,8 µm haben, zwischen Strahlungsquelle und Meßobjekt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Quarzglassorten, die mit anderen Quarzglassorten, welche eine Absorptionsbande zwischen 2,7 µm und 2,8 µm haben, verschmolzen sind, zwischen Strahlungsquelle und Meßobjekt angeordnet sind.