TW401510B - Measurement method for electromagnetic radiation - Google Patents

Measurement method for electromagnetic radiation Download PDF

Info

Publication number
TW401510B
TW401510B TW087120318A TW87120318A TW401510B TW 401510 B TW401510 B TW 401510B TW 087120318 A TW087120318 A TW 087120318A TW 87120318 A TW87120318 A TW 87120318A TW 401510 B TW401510 B TW 401510B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
radiation
item
patent application
scope
lamp
Prior art date
Application number
TW087120318A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Hauf
Thomas Knarr
Heinrich Walk
Horst Balthasar
Uwe Muller
Original Assignee
Steag Rtp Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steag Rtp Systems Gmbh filed Critical Steag Rtp Systems Gmbh
Application granted granted Critical
Publication of TW401510B publication Critical patent/TW401510B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0022Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/58Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using absorption; using extinction effect
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/80Calibration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/58Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using absorption; using extinction effect
    • G01J2005/583Interferences, i.e. fringe variation with temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

401510 笫87丨2〇318號專利案修正本 μ ---------- B7 五、發明說明(1.) 本發明係關於一種測量電磁輻射之
Km 補充 由-物件麵,=== :上的無射源所放射出來的電购射所照射著, ,由輻射源所放射出來的籍射,至少是一筮 … 閲 =偵:,而由被照射的物件所放射出^ y疋由個用來_其鱗的第二偵測器來加_測的。
舉例來說’從US-5 490 728 A中,卽可俨& L 即可件知此類和半 裝 =基板献應讀加功。由翻源所放射出 來的電磁她,將會自然而朗和其他的㈣_在_起 ’這些波動是㈣源電壓的肋、或是由於相位切除控制 的緣故’而意外出現的。我們對於這些波動束手無策,其 也無法有意識的被加以選擇W此,若要有意的利用這些 波動’來做為#射_釋放_的—姆性時,即使其& :源的確會把這個特性放出來,也只有在某些條件下適 此外要參考的是DE-A-26 27 753,其展示了一種裝置 ’此種裝置能夠在真空鍍層裝置内,在製造一層具光化作 用的薄層時,用來測量及控制其厚度。此種測量和控制的 方式’是透過折射部份元件間的反射及穿透比例之測量來 完成’之後其將會和我們所採用的、基本上為單色光的測 量光線,再進行多次比較。當其到達一個預定的厚度時, 再中止其覆膜的程序。此種裝置是由一個用來聚焦的測量 光束之測量光源、一個斬波器裝置、一個在測量光線的軸 上以45度角來放置的分光器、一個前面設有單色光轉換器 本紙張尺度適用·?^家標準(CNS)A4規格咖χ挪公餐)_ -7- 401510 笫87丨2〇318號專利案修正本 μ ---------- B7 五、發明說明(1.) 本發明係關於一種測量電磁輻射之
Km 補充 由-物件麵,=== :上的無射源所放射出來的電购射所照射著, ,由輻射源所放射出來的籍射,至少是一筮 … 閲 =偵:,而由被照射的物件所放射出^ y疋由個用來_其鱗的第二偵測器來加_測的。
舉例來說’從US-5 490 728 A中,卽可俨& L 即可件知此類和半 裝 =基板献應讀加功。由翻源所放射出 來的電磁她,將會自然而朗和其他的㈣_在_起 ’這些波動是㈣源電壓的肋、或是由於相位切除控制 的緣故’而意外出現的。我們對於這些波動束手無策,其 也無法有意識的被加以選擇W此,若要有意的利用這些 波動’來做為#射_釋放_的—姆性時,即使其& :源的確會把這個特性放出來,也只有在某些條件下適 此外要參考的是DE-A-26 27 753,其展示了一種裝置 ’此種裝置能夠在真空鍍層裝置内,在製造一層具光化作 用的薄層時,用來測量及控制其厚度。此種測量和控制的 方式’是透過折射部份元件間的反射及穿透比例之測量來 完成’之後其將會和我們所採用的、基本上為單色光的測 量光線,再進行多次比較。當其到達一個預定的厚度時, 再中止其覆膜的程序。此種裝置是由一個用來聚焦的測量 光束之測量光源、一個斬波器裝置、一個在測量光線的軸 上以45度角來放置的分光器、一個前面設有單色光轉換器 本紙張尺度適用·?^家標準(CNS)A4規格咖χ挪公餐)_ -7- loisio
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-
lOlSJO A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(3. 的特:有意的、主動的’因此也是以-個已知 射線所叫物件本身所放射出來的輕 精確的和軸經由物件所反射】=::加 以區别。經由此種方式,秭了 ” ;丨汉辦W术的福射線加 物件的特性,例如溫卢、更精確、即時的測量一些 覆在物件上-崎質鑛件讀顯覆縣度或特性 射出ίΐϋ個特別優艮的實施形式中’將輻射源所放 的她加以主_整,係於第二綱器所測得的輻 心進行修正時,用來彰顯其特徵。賴射騎放射出來的 ,射加以主軸整之後,絲徵、以及其和物件所放射出 來、原先所要測量的购之差異,就變得特別的簡單、可 靠且數量上十分的精確。 由輻射源所放射出來的輻射,最好是以振輕、鮮及/ 或相位來加以調整。其調整的方式,可以根據環境及需求 來加以選擇’其中,調整的方式’也必須特別根據其調整 方法,以及計算方法和檢測方法的簡易性及可靠性來加以 選擇。其中的振輻的調整,,係指其振輻的調整。最好的工 作方式,則是強度的調整,其振輻並不會被調整,只是偶 爾會有缓慢的變化而已。 除了調整方式之外’其調整也可以採用任何一種訊號 形式。有一種特別優良的方式為,在振輻調整時,採用一 個訊號之變化儘可能為恆定不變的訊號形式。其好處在於 -n n I . I--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
tSJ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -9-
401510 五、發明說明(4. ,高頻基本上並不會出現,即使是在做傅立葉轉換時亦然 ,因此,當我們在為偵测到的訊號做檢測或處理時,每一 單位時間内的取樣數量’就可以保持一個很小的值,而使 一個良好而且精確的測量,能夠以簡單的計算方式來進行 -般說來’其特徵參數的調整,可以利用_個週期性 的、或是非週期性的訊號來完成。非週期性的調整,舉 而言’可以利用如下的方式來獲得:經由一個隨機機辦 f生的、具有正或負增量的特性參數,係經由一個連結運 算(例如:加法、乘法、或是和一個對照表連結),來蒋 之連結在一起。在經過了一定的時間區間之後,其增量将 重新由一個隨機機制來決定。時間區間本身可以是一個常 數,其可以根據-個預定的函數、或是再利用一個隨機機 制來決定。赫週雛調整中很重要的—點,是那些由隨 機機麟決定的參數(增量及/或_關)係為習知之, 且旎夠被應用在一個用來分析訊號的計算裝置、或計算方 法中。經由隨機機制所決定的參(增量及/或時間區間)數 (增量及/或可以是-任意預定的分配函數。舉 例來說其了為平均分布、向斯分布㈣伽如说)、或是卜 松分布{p〇iSSOnverteilt),而其參數的個別期望值,分別也都 是預定好的。非週期性調整的優點,是其可以塵制週期性 的干擾。 、本發月另種優良的實施形式為,其籍射源係由許多 獨立的輻射源所構成’例如由許多燈管所構成,而其可以 本紙張尺錢
——.—111 — 丨! .i 間讀背面之注意事項再填寫本頁) -tr- ~ ·1 I 1 · -/ I I _ -10、
401510 :合=-傭或多個燈架。在一個由許多燈管所構成的輻射 ^優良實施形式中,至少有—個燈管,會將其鑛加以 § 軸僅來自於-瓣管的機s f ^限制之下,麵果權義,但是燈 ,,本身即足以達到本發_方法之優點。如果有兩個以
Jit ’或是所有的燈管均以相_方式來將其輻射加 WB ,其燈管就可以利甩一個猶立的功率開關,以特 別簡單的方式來加以控制。此處的優點,是其輕射的調整 縣自於—個或少贿管而已,這樣我舰可峨止不必 要的反射發生。 隨著應用情況及環境的不同,而以不同的方式來將燈 管的縣加喃整’例如燈管的輻射,傾管的位置 之不同而有所區別’或是會隨著燈管對面的另-個特殊燈 管之鱗而有賊變’歧-支不同於其他燈管的燈管時 ’這樣的調整也是有好處的〇 時硌上為不同步妁調整,雖然在某些特定的應用情形 下有其優點,但是各個燈管或輻射源的輻射調整,仍是以 |些為時間同步、或是彼此間有一個固定的時間分布,會 I 比較好。 曰 | 雖說從一個籍射源到另一個輕射源所放射出來的輻射 | ,有時也不盡相同,不過在本發明一個特別優良的組態中 鸟 ,由輻射源所放射出來的輻射之調整程度,尤其是指調整 | 冰度’係與放射出來的燈管強度無關。這種所謂的絕對調 | 整,係與那些用來控制籍射源或燈管的基礎位準或直流訊 印 “ 製丨— 本紙張尺度適时_家標準(CNS)A4規格(21ϋ x 297公愛 -------—. -11 - ίιιιι — lm — Mnjl -11 (請先閱讀背面之注意事項再填窩本頁) 訂. 401510 五、發明說明(6·) 號無關。本發明此種實施形式,具有—娜點,μ 做凡全的控制’無須受限於其強度過大的調整。卜健_雜或機較m鱗放射出來 的減強度有_另—種實娜式中,本發_形式,依 糊整,例如交流控制訊號 的電流強度,和輻射源之直流控制訊號的電流強度,是呈 相關或成比例的此種其具有—個優點:其調整程产 是恒定不變的’或是說僅有一微小的變化而已,如此一ς ,其調整的檢測和計算’就可以很簡單的,利用比較便宜 的儀益來完成。 根據本發㈣-種實麵式巾,其键程度或雛深 度,係採用操控方式,或是主動的來加以調節。 根據本發明另-個非常数的設計中,燈管的強度、 及/或凋整,本身就是採用脈衝寬度來加以調整的。根據本 發明個有變化的、或是附加的實施形式巾,其輻射源的 輻射’係採用-個鱗的值,和_個資料處理程式來加以 調整。在本發明另—種非常優良的輯巾,其輻射也是 由脈衝寬度調整產生器計數頻率之改變,來加以調整 燈管的功率會經由脈衝寬度的調整而產生變化。 ,輻射強度便是燈絲溫度的函數,然而其在怪定的、 的狀態下,卻是直接和燈管的功率相一致。 輕射源的輻射,最好是透過控制訊號的調整、或是運 過輕射源或燈管的控制訊號來加以調整。在訊號產生器内 意 訂 % 經 因此 休止 透 本紙張尺度過❿_冢標準(CNS)A4規格(2107^j7 -12 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
4MS1Q 五、發明說明(7·) 的控制訊號’其之調整位置,可以隨需求及環境的不同來 加以選擇,其隨後我們會進一步對此詳加說明。特別優良 的情形則是其控制訊號被產生出來之後,直接在其被輸入 到輻射源或燈管之前加以調整。 ....... . . .... 本發明極大的優點在於’其可以應用在物件的溫度、 反射性、及/或放性的測量上,例如其可以和一個差不多 像是爐子的裝置配合’來為基板進行熱處理,其中,基板 可以利用一個儘可能精確、預定的溫度變化過程,快速地 來將其加熱或冷卻。 在本發明中,其將測量至少由一個輻射源所放射出來 的輻射,例如一個加熱燈管,以及測量被加熱的物件所放 射出來的輻射,後者是由物件所放射出來的輻射,以及物 件所反射回來的輻射所组合而成。經由這兩個數值的測量 ,我們就可以將輻射源從物件所反射回來的輻射,加以修 並用來測量其輻射量,即物件的熱輻射,通常的物件 白不為黑體輻射,晶圓亦然。在得知一個物件的放射性之 後,即可推算出物件的黑體輻射。 、在本發明中’由專為物件而設的輕射偵測器,以及專 為籍射騎設的補細m者賴魏整分量之振輕 嚴係,成比例,這些分量也稱之為交流電流,或交流電 坚uc)分量4振輻比例所算出來的數值,盆第一階近 反射性成比例,例如晶圓。這個數值將會被 元使㈣次。首先,制來續物件所放射 來的切’亦_件義簡,赖_經由物件所反 I - 1 ! π請先間讀f.面么涞意事瑣存填寫本貧> '.. r --樂
-13-
Q A7 -—;—**—— -μ._____________ 五、發明說明(8.) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 射回來的輻射^這個數值在第二次則是用來衡量物件所放 射出來的輻射大小,亦即推算出一個溫度枏等的黑體所輻 射出來的熱輻射。把這裡所獲得、推算出來的溫度^: ’代 入蒲朗克的反輕射公式,就可以得到一個很明確的溫度。 由於所謂的調整振輻比,也被用來做兩次計算,所以其之 測量,忒必須要儘可能的準確,以便在計算及测量物件的 溫度時,能夠獲得一個更準確的值。本發明的方法,可以 明顯的使此種振輻比的測量,變得更加準確,因為在每一 種加熱狀態下的調整參數,都能被設定到一個最佳的值, 而且不飾整變得更解,連同其計算也變得簡單很多。 在本發明一個優良的實施形式中,其第一偵測器是一 健射偵測器’此綱器可以以一個簡單、可靠的方式, 來測量籍射源所放射出來的輻射。其中,由顧源所放射 ώ來贿射,可財獅核經姑導管或絲道,來被 導引到籍射偵測器上。輻射源和光導管或光通道之間,係 «如下來的方縣料,以雜有-鋪確綱量結果: 其第-輻射偵測器將產生一個訊號,而這個訊號並不受燈 絲的支撐裝置所影響,或是受其他會影響到輕射線、或是 I 輕射源之輕射溫度的物質所影響。 在本發明的另一種實施形式中,其第一铜器可以是 -個溫度感應器,例如電熱元件’利用此元件,即可測量 燈管的溫度,以及其所輻射出來的強度。 在本發明另-種實娜式中,其第—細器係用來測 量任何-姉糖源所鱗岭的键有關姻參數。例 本紙張尺度適射目_轉(CNS)A4祕(21G X297ϋ1---—- -14- 401510 五、發明說明(9. > 可以經由一個能夠測量燈絲之阻抗(例如電阻 」,几絲的阻抗測量裝置來測得。透過一個合適的處理單 :由哉們對於輻射源’例如加熱燈管之阻抗-強度關 、之,我們就可以獲知其所放射出來的強度、或是一 個和其成比例的參數了。 虹下文中”本發明將參照圖示,以一種半導體晶圓的加 …、裝置為例來加以說明。圖上所示為: 一個用來處理半導體晶圓的快速加熱 =裝置,其縱抽切面的示意圖;. 圖一 沿著圖一所示之虛線Π-Π切開的截面 圖, 圖三a及三b用來說明與輻射源之基礎強度有關或 播關的調整程度或調整深度之示意圖 以及 圖四 應用本發明的方法,來控制一個輻射 源或燈管的方塊圖之示意圖。 圖及圖一所示之實施形式,是一種甩來處理半導體 晶圓2的快速加熱爐,其所展示者為一種主要由石英玻璃 =構成的反應室1 ’以及置於其内部的半導體晶圓2。反應 室1由一層外殼3包圍住,其分別設有上下兩燈管4、5, 而輻射線則是指向反應室1乂 基本上,反應室1最好是由一種對燈管之輻射線為透 明的材料所製成,對於高溫計或是所採用的輻射偵測器而 5,此種材料在其測量波長、或是測量波長的頻譜上,也 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -15- 消 401S10 五、發明說明(1Q· ) . ... ........... ... .';.. 必須是透明的。採用石英玻璃及/或藍寶石,就可以為快速 加熱系統建立一偭合適的反應室,因為其在燈管的頻譜上 - ..... . . . 所測得的吸收係數,約在0.1 1/公分至0.001 1/公分之間, 其中,反應室的壁厚’可以在1公釐至數公分之間,例如 5公分。我們可以根據反應室之壁厚,來選擇不同吸收係 數的材料。 若反應室1需要產生一低壓(至超高真空為止)或是 要產生一高壓時,其反應室外壁的厚度,就必須到達公分 的範圍。例如反應室之直徑為300公釐左右時,就需要一 個厚度約為12至20公釐的石英玻璃,才能使反應室被抽 成真空時’能具有一個足夠的機械強度》反應室1壁厚之 尺寸,必須相應於外壁的材料、反應室的大小及所需承受 的壓力來加以設計。 一個以示意圖來表示、插入角度很大的高溫計6 (參 見圖二),其將測量半導體晶圓2所放射出來的輻射、以 及從半導體晶圓2反射回來的燈管5之輻射線,在所示的 應用實例中,其構造為一棒形的燈。此種形式之組合眾所 周知’例如在DE 44 37 361 C及同一申請人尚未公開的DE 197 37 802 A中,便已有說明,因此我們將以其為參考, 並截取目前為止所提的文件,窝到本發明的說明文中,以 免重覆。 棒形燈管最好採用鹵素燈,而且至少一部分的榉絲要 具有螺旋結構。經由至少一部分為螺旋狀的結構,便可使 燈管達成某種預定的幾何形狀及特定頻譜的輻射斷面分布 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公愛 -16- -------------f-裝· — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .SJ·
結構。此處,燈管的燈絲包括了—種例如交纽# 及沒有螺旋的燈絲段落。在此種情形下,红=旋、以 結構(包括幾何上及麵上),基本上是 決定。另一種用來定義燈管齡二 刀布結構的万式,舉例而言’是以如下的方式來完成:使 燈絲結構贩(例如職雜蚊)·燈騎改變。 如果燈管_分布、轉是可_的,聰管—尤立3 指燈管,就可以裝設許多_分別加以控制的燈ς 。特別疋在麟大麵絲之域理的贿減裝置中, 具有可控_燈管斷齡布結構有其優點,因為 燈管及一種合適的燈管控制裝置,就可以沿著基板表 得到非常均補溫度分布。將各健、_铺斷面分布結 構疊合在-起,就可以得到大範關為可調節的整體輕射 斷面分布結構。最簡單的情形,是一種例如含有兩條燈絲 的鹵素燈。例如’其分別為螺旋結構,或至少一部分為螺 旋的結構。其中,第一燈絲的螺旋密度,及/或其具有螺旋 的燈絲段落間的間距,將從燈管的第一末端至第二末端逐 漸增加,而第二燈絲的螺旋密度、及/或其具有螺旋的燈絲 段落間的間距,則是相反的,從燈管的第一末端至第二末 ^&逐漸減低。整體的輕射斷面分布結構’便可以經由兩條 燈絲内電流大小的選擇,而在一個大範園内變化。具有可 控制之輻射斷面分布結構的燈管,有另一種可行的構造方 式:燈管的燈絲至少含有三個通電的接點,而接點之間, 則是施加不同的操作電壓。經由此種方式,就可使燈絲的 本紙張尺度通用中國國豕標準(CNS)A4規袼(210 X 297公髮) _ 17 · ------------I-裝.. (諝先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -SJ. -fe. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 401510 . · . · . . - 1 A7: . -^_________ . B? 五、發明說明(12·) 溫度及燈管的輻射特性,沿著燈絲的方向,分段的來加以 控制。 除了截至目前所述的燈管之外’還可以採用電漿燈管 或是電弧燈管’且其兩者的輻射斷面分布結構,也是可以 調整的。例如燈管的頻譜,便可以經由電流密度,將其從 紫外線的範圍,調節到近紅外線的範圍。在主動調整這方 面’電弧燈管具有一個優點,即其可以利用一個較高的調 整頻率來運作。這樣一來,連同訊號處理的電子電路,以 及計算的方法’都可以被簡化。 另一種高溫計7,其是利用光導管或是光的通道8,直 接將燈管5所輻射出來的光線導引進來。在此種情況下, 輻射源及/或光的通道,最好以如下的方式來配置—也就是 將燈管的高溫訊號,從某一小段燈管或燈絲中取出,而在 廷一小段裡,其並不含燈絲的支撐裝置及其他會影響到輻 射線、或影響到我們經由光通道來觀察這一小段燈絲或燈 管乏溫度的物質。在燈管高溫計7方面,以及利甩燈管5 的光線來照紐管碰計7的設計方面,為避免重覆起見 ’我們將參照同一個申請人、同日申請之DE 197 54 385, 而其在此也構成了本案的内·容.。 高溫計6和7的輸出訊號,將傳送到一個圖上並沒有 繪出的計算電路去’其可以利用以下的方式,來測知半導 體晶圓2巧射ώ來喃縣,其會將隸冑溫計6上面 的輕射’和商溫计7上面所測得的輕射加以比較,並因此 而測得半導體晶® 2所放射出來醜練。其能夠成功的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4^~^_x ^--- -18- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40151° A7 *-:----------- B7 五、發明說明(13.) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 原因’是因為燈管5所放射出來的輻射線,係為主動且為 以一個預定的方式來加以調整的。由於晶圓、高溫計6上 面所接收到的輻射’同樣也含有此些調整,所以將高溫計 6和7上面所收到的輻射,加以比較或比對其調整程度或 調整深度之後,就可以在晶圓高溫計6所接收到的輻射上 面’為半導體晶圓2所反射的燈管輻射做出補償,並因此 而能夠精確的測量出半導體晶圓2所放射出的輻射,以及 其溫度、反射率、穿透率及/或放射率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在另一個實施形式中,有另一種類似的燈管高溫計, 如圖一及圖二所示及前述那般:其也可以在外殼3的另一 侧設置一些適當的光導管、或是光隧道,用來測量上燈管 4的燈管輻射。在功能上,上方的燈管高溫計與下方的燈 管高溫計7相同’只不過上方的燈管高溫計是甩來測量上 燈管4的輻射及強度而已。如果上方燈架上的燈管,其調 整的方式或調整程度,與下方燈架上的調整程度或調整方 式不同,則又特別有其優點。在一圖上沒有繪出的計算單 元上’將晶圓高溫計6上面所接收到的光線、或其調整方 式、或調整程度,和上方的燈管高溫計所測得的強度之調 整方式或調整程度加以比較‘後,還能進一步測知半導體晶 圓2的穿透率’並因此推算出晶圓的溫度、放射率及/或反 射率。 n 1 n n . 圖三a及三b所示的,分別是其輻射源的強度〗和時 間的關係。如圖三a所示,其調整程度或調整深度,基本 上是不變的’且和輻射源所放射出來的輻射強度無關,然 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)-------- -19- 401510 A7 ":------- - B7 五、發明說明(14.) 而在圖三b中所示的實施例中,其調整程度或是調整深度 ’則是與輕射源所放射出來的強度、或是其控制訊號的大 小有關,甚至與其成正比。 在圖三a中,所謂的絕對-調整具有一個優點—也就是 當半導體晶圓2或反應室1在高溫狀態時,其經由調整而 產生的加熱效能,實際上並不明顯,所以其全部的強度, 就可以完全被用來做為快速加熱。相反的,在圖三七上所 謂的相對-調整,則具有如下的優點:當輻射源的輻射效能 .越高,.調整程度或調整深度就會越強。調整深度的控制或 主動調節,也是同樣能辦得到的。 圖四是一個用來控制輻射源或燈管的電路示意圖。其 在一個特定晶圓溫度、或是特定晶圓溫度變化的前提下, 用來產生一輻射、或是產生一輻射的變化,晶圓2將透過 其來加熱,而適當的關掉燈管,或是減少其強度,也可讓 晶圓冷卻。 在比較器11上’透過晶圓高溫計6間接測到的晶圓溫 度(接點13),將分別和一個設定-溫度14相比較,此比 較訊號將輸入到一個調節器15上’而其輸出端將會根據調 節元件16、17,來把控制訊號分配到兩個燈管或是燈架上 。然後,控制訊號將透過分配器18、19 ’來分配到燈架的 每一個燈管4、5上,其中’為了清晰起見’我們只明確繪 出一個分配器18、19 ’其會把控制訊號輸送給燈管4和5 〇 一個特別優良的方式,是讓控制訊號在到達燈管4、5 本紙張尺度適用中國國家標準_越格咖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 t) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 40151
五、發明說明(is.) 前才加以調整,因為此種方式可以避免燈管控制電路所引 起的訊號變形^在此種情形下,其調整可以設在電路的端 點20、21上’以一個沒有緣出來的調整裝置來完成,例如 可以程式控制的曲線、振輻、及/或頻率的調整。 不過調整也可以設置在圖四所示的控制電路内部的其 他t置,例如设置在凋節器23之前或之後的端點22或端 點20。但是在這種情形下’分別為每一個燈管的控制訊號 來加以調整,是不可能的,因為其共同的控制訊號,只能 統一的來加以調整。 其調整可以很簡單,利用一個資料處理程式來完成。 利用軟體的表單,就可以很實甩、自由的來為整個曲線的 形狀和頻率設計程式,表單的長度決定了頻率,因為表單 可以利在一固定的時間基準下工作(例如1 ms),且到達 表單末端時,還可以再重覆任意次數。例如表單可以以一 個28=256的基數來設計’而其調整的演算次數,舉例而言 ,則為: ctaod 、 τ(η) ^DC * 2Basis 閱 讀 背 項 再 填丄 寫裝 本5 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中,cm()d是調整程度’ cDC是沒有調整過的、或是基 礎強度或振輻的值,而T(n)則是個別的表單數值。 經由此種方式,就可以很簡單的為任意的調整程度或 深度、曲線形狀、及頻率設計程式, 例如在125Hz之下做100%的調整時,個別的表單數 值則為 256, 435, 512, 435, 256, 76, 0, 76。 木纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -21 - 40151° A7 ---—-- B7 __ 五、發明說明(16·> 表單數值的平均值,必須等於其分母,以便使其所產 生的整體效能保持不變「 在125Hz之下做1〇%的調整時,其表單數值為 . . 256, 274,282, 274, 256, 238, 230,238。 當我們採甩其他的基時,其解析度,也就是說其每 一單位時間内的表單數值的數目,也會改變。 此種控制或調整的方法’有一個好處,那就是當分母 是一個基底2的整數時,其只需位移,或是乘法的指令而 已。 在前文中,本發明係經由優良的實施例來加以說明。 專業人員可以在本發明的思維範_内,加以設計和應用。 如同如文所述一般’本發明的方法,也可以極佳的應用在 其他裝置,或測量方法上,以便使我們能以一個簡單的方 式’來獲彳牙可靠、能重覆出現的測量結果,並以一個高精 確度’從中測量出物件的溫度、穿透性、放射性及/或反射 性。本發明的方法,也可以應用在那些與於我們所示的、 以及所描述的燈管高溫計相異的其他偵測器上。這樣一來 ,我們就可以利用一個比如說溫度計的溫度感應器,來測 1燈管所放射出來的輻射’而不是利用一偭例如燈管高溫 計。此外,我們還可以經由燈絲的阻抗測量,及後續的測 量資料處理,來測量燈絲所放射出來的輻射。根據燈管的 阻抗-強度_曲線’就可以得出燈f所放射出來的強度了 〇 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)X^^咖x 297公冗——-- -22- 401510 Α7 Β7 五、發明說明(17.) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件符號表 1 反應室 2 半導體晶圓 3 外殼 4,5 燈管 6,7 向溫計 8 光的通道 11 比較器 13 接點 14 設定-溫度 15 調節器 16?17 調節元件 18,19 分配器 20,21,22 電路的端點 23 調節器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紐H賴亂國认準(CNS)A4規格(210 χ_2!7公,)

Claims (1)

  1. 4 01 § J ο 頜: _— g 丨^---- 六、ΐ料娜® ~~ — — III - I 1 (請先聞讀背®'之注意事項再填寫本頁). 量電磁輻射之方法,其甩來測量一個由物件表面 所械出來的電萄射,场件則是被-個以上的輻射 ’該由輻射源所放^ .出來的籍射,至少是由一個第一偵測器來加以偵測,而 由被照射的物件所放射出來哺射,則至少是由一個用 來_其鱗的第二細絲加以細的,其特徵為, 由-個以上的籍射源所放射&來的籍射,至少將以一個 特f生參數’主動的來加以調整,而由第二偵測器所測得 的輻射’則是經由第一偵測器所測得的輻射來加以修正 ’以補償輕射源經由物件所反射回來的輻射量。 2.根據申請專利範圍第丨項所述之方法,其特徵為,將輻 射源所放射出來的輻射加以主動調整,係於第二偵測器 所測得的輕射進行修正時,用來彰顯其特徵。 -線· 3·根據申請專利範園第1項所述之方法,其特徵為,至少 由一個輻射源所放射出來的輻射,最好是以振輻、頻率 及/或相位來加以調整。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,在振 輻調整時,其訊號之變化為恆定不變的訊號形式。 5. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,其輻 射源係由至少一燈管所構成。 6. 根據申請專利範園第5項所述之方法,其特徵為,燈管 至少是利用一條至少部分為螺旋狀燈絲結構的燈絲,來 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -24- 401510 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 放射出輕射。 7. 根據申請專利範園第6項所述之方法,其特徵為,經由 燈管的燈絲結構,就可以讓燈管達成某種預定幾何形狀 、以及特定的頻譜分布的輻射斷面分布結構。 8. 根據申請專利範園第6項或第7項所述之方法,其特歡 為,燈管的輻射係由交互為螺旋、以及沒有螺旋的燈絲 結構之燈絲段落所輻射出來。 9. 根據申請專利範園第6項所述之方法,其特徵為,燈管 輻射是由兩條可以分別加以控制的燈絲所放射出來。 10.根據申請專利範園第6項所述之方法,其特徵為,燈管 輕射是由一條至少含有三値以上通電接點的燈絲所放射 出來。 11 根據申請專利範圍第6項所述之方法,其特徵為,燈絲 結構的密度,將延著燈絲的方向來改變。 12.根據申請專利範園第5項所述之方法,其特徵為,輻射 是由一個鹵素燈所放射出來。 13-根據申請專利範園第1項所述之方法,其特徵為,至少 有一部分的輻射,是由一個電弧燈所放射出來。 14.根據申請專利範園第5項或第13項所述之方法,其特 徵為’至少有一個燈管將其輕射加以調整。 根據申請專利範圍第5項或第13項所述之方法,其特 徵為,所有的燈管都具有相同的輻射調整。 根據申請專利範園第5項或第13項所述之方法,其特 徵為,燈管具有不同的輻射調整/ 297公釐) -25 C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂· --線_ ο 5 ο 4 8S88 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製· 六、申請專利範圍. 17. 根據申請專利範圍第丨4項所述之方法,其特徵為,至 少有一部分燈管的輻射調整,其在時間上是同步的。 18. 根據申請專利範園第5項或第13項所述之方法,其特 歡為’由輻射源所放射出來的赛射之調整程度或調整深 度,係與放射出來的燈管-強度無關、 19. 粮據申請專利範圍第5項或第13項所述之方法,其特 歡為’由輻射源所放射出來的輻射之調整程度或調整深 度,輿放射出來的燈管強度有關。 20·根據申請專利範圍第1项所述之方法,其特徵為,其調 整程度或調整深度是受到控制的。 21. 根據申請專利範圍第5項或第13項所述之方法,其特 歡為,其燈管強度係以脈衝寬度來加以調整。 22. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,其輕 射係採用一個表單的值和一個資料處理程式,來加以調 整。 23. 根據申請專利範園第1項所述之方法,其特徵為,其輻 射係經由脈衝寬度調整產生器的計數頻率之改變,來加 以調整。 24. 根據申凊專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,由輻 射源所放射出來的輻射,係經由輻射源的控制訊號:^調 整,來加以調整的。 25. 根據申請專利範圍第!項所述之方法,其特徵為,應甩 其來測量一個物件的溫度、反射性、穿透性及/或放射 性。 本^張尺度適用中國國家標準(CNS)A$格(21〇 X 297公愛)---:--- -26- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 訂· i線· 401510^、申請專利範圍 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 跹根據申請專利範圍第丨項所述之方法,其特徵為,配合 半導體基板熱處理之應用。 27.根據申請專利範圍第26項所述之方法,其特徵為,半 導aa基板的熱處理,是在一個反應室内完成的,其基本 上疋由種對輻射源之電磁輻射、以及對偵測器之測量 波長為透明的材料所製成。 說根據申請專利範圍第27項所述之方法,其特徵為,透 明材料係指石英玻璃及/或藍寶石。 攻根據申請專利範圍第27項或第28項所述之方法,其特 徵為’材料在燈管的頻譜上所測得的吸收係數,約在 0.001 1/公分至0.1 1/公分之間。 3〇.根據申請專利範園第27項所述之方法,其特徵為,轉 射源的輻射’可以穿透過一個壁厚在1公釐至5公分之 間的反應室。 31·根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,第一 偵測器是一個輻射偵測器。 32·根據申請專利範園第31項所述之方法,其特徵為,第 一偵測器係經由光導管或光通道,來接收輻射源所放射 出來的輻射。 33.根據申請專利範圜第32項所述之方法,其特徵為,輻 射源和光導管或光通道之間,經過設計_^後,其第一輻 射偵測器將產生一個訊號,而此訊號並不受燈絲的支撐 裝置所影響,或是受其他會影響到輻射線、或是輻射源 之輻射溫度的物質之影響。 用中國國·家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐)" '~~ -27- (請先閱讀背面之注音Ρ事項再填寫本頁) ρ 奸· --線〕 4WS1Q. as , B8 C8 D8 六、申請專利範圍 34. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,第一 偵測器是一個溫度感應器。 35. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,第一 偵測器將測量一個與輻射源所放射出來的輻射為相關的 參數。 36. 根據申請專利範圍第35項所述之方法,其特徵為,第 一偵測器所測量的是輻射源的阻抗。 37. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,特徵 參數係週期性的來加以調整。 38. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,特徵 參數係採用非週期性的調整。 ----------------- (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 訂· 線 Θ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -28 -
TW087120318A 1997-12-08 1998-12-08 Measurement method for electromagnetic radiation TW401510B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19754386 1997-12-08
DE19852320 1998-11-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW401510B true TW401510B (en) 2000-08-11

Family

ID=26042271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087120318A TW401510B (en) 1997-12-08 1998-12-08 Measurement method for electromagnetic radiation

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100326491B1 (zh)
DE (1) DE19855683A1 (zh)
TW (1) TW401510B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7514686B2 (en) 2004-08-10 2009-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Radiation detecting apparatus, scintillator panel, their manufacturing method and radiation detecting system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19905050C2 (de) * 1998-03-02 2000-08-31 Steag Rtp Systems Gmbh Vorrichtung für eine thermische Behandlung von Substraten
DE102007035609B4 (de) 2007-07-30 2021-09-16 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur optischen Kontrolle des Verlaufs von einem auf einer Oberfläche eines Körpers erfolgenden physikalischen und/oder chemischen Prozesses

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7514686B2 (en) 2004-08-10 2009-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Radiation detecting apparatus, scintillator panel, their manufacturing method and radiation detecting system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100326491B1 (ko) 2002-09-17
DE19855683A1 (de) 1999-06-17
KR19990066834A (ko) 1999-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3403099B2 (ja) 電磁放射の測定方法
US5635093A (en) Heating plate for heating an object placed on its surface and chemical treatment reactor equipped with said plate
Beloy et al. Atomic clock with 1× 10-18 room-temperature blackbody Stark uncertainty
US3597652A (en) Apparatus for maintaining the temperature and operating a calibrated lamp in a constant resistance mode
US2785860A (en) Measuring and controlling apparatus using a radiation pyrometer
FI57181C (fi) Fastransformationsmaetare
TW460685B (en) Device and method for measuring the temperature of substrates
ATE194259T1 (de) Kochsystem
TW401510B (en) Measurement method for electromagnetic radiation
JPH05509413A (ja) 調節赤外線源
US3069893A (en) Thermal emissivity device
US2968946A (en) Radiation pyrometer
Flammersheim et al. The deconvolution of DSC-curves in the experimental time domain
US1993063A (en) Gauge
US2093103A (en) Testing apparatus
Bayly A calorimetric measurement of the disintegration rate of a P32 source
Aslan Electromagnetic leakage survey meter
Schiffmann et al. Inexpensive microwave leakage detectors-are they worth it?(A performance evaluation report)
US2435597A (en) Dissipative load and wattmeter for ultra high frequency electric power
CN109211796A (zh) 一种利用温度扰动法测量固体材料高温连续光谱发射率的方法
US3522464A (en) Standard light source
US3474249A (en) Absolute radiation calorimeter arrangement
Gupta et al. Radiometry, Photometry and Realization of Candela and Mole
JPH05507356A (ja) 物体の温度測定方法及び装置並びに加熱方法
RU2254584C1 (ru) Устройство контроля защиты от электромагнитного поля

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MK4A Expiration of patent term of an invention patent