用於快速熱處理工具溫度測量系統之光學路徑改良、焦距改變補償及散射光消減 OPTICAL PATH IMPROVEMENT, FOCUS LENGTH CHANGE COMPENSATION, AND STRAY LIGHT REDUCTION FOR TEMPERATU
申請人· 艾克塞利斯科技公司 AXCELIS TECHNOLOGIES, INC. 美國


專利信息

專利名稱 用於快速熱處理工具溫度測量系統之光學路徑改良、焦距改變補償及散射光消減
公告號 I274145
公告日 2007/02/21
證書號 I274145
申請號 2003/08/21
國際專利分類號
公報卷期 34-06
發明人 道格拉斯.布朗 BROWN, DOUGLAS;羅伯特.大衛.曼斗斯 MEADOWS, ROBERT DAVID;大衛.陶 TAO, DAVID;邁西厄斯.高特 KOCH, MATHIAS
申請人 艾克塞利斯科技公司 AXCELIS TECHNOLOGIES, INC. 美國
代理人 林鎰珠
優先權 美國 10/225,590 20020822
參考文獻
審查人員

專利摘要

用於快速熱處理工具溫度測量系統之光學路徑改良、焦距改變補償及散射光消減簡圖

本發明係針對一種高溫計系統且包含一升降管。升降管包含一內管與一外管,外管係以嵌進式配置而環繞內管且延伸自其之一頂部至一底部,該配置係界定於其間的一流體通路。升降管更包含關聯於外管之一出口,其可運作以傳送一冷卻氣體為通過於其而至流體通路。一高溫計頭係耦接至內管之底部,且可運作以傳送及接收透過內管之輻射。該系統更包含一輻形套環,其耦接至內管或外管的頂部之至少一者,且可運作支撐一工件以供其之熱測量。


專利範圍

1.一種高溫計系統,包含:
一升降管,其包含:
一內管,延伸自其一頂部至一底部;
一外管,以嵌進配置而環繞該內管,延伸自其一頂部至一底部,且界定於該內管與外管之間的一流體通路;及
一出口,關聯於該外管,且可運作以傳送一冷卻氣體為通過於其而至該流體通路;
一高溫計頭,耦接至內管之底部,且可運作以傳送及接收透過該內管之輻射;及
一輻形套環,耦接至該內管或外管的頂部之至少一者,且可運作以支撐一工件。
2.如申請專利範圍第1項之高溫計系統,其中,該內管與外管之底部係流體密封局部至高溫計頭以流體隔離該內管之一內部與流體通路。
3.如申請專利範圍第1項之高溫計系統,更包含一透鏡,其係定位於該內管之頂部,且實質為流體隔離該內管之一內部於其頂部。
4.如申請專利範圍第1項之高溫計系統,更包含一流體方向裝置,其關聯於該內管與外管之至少一者的頂部,其中,該流體方向裝置係可運作以指引該冷卻氣體自該流體通路至工件之一預定區域。
5.如申請專利範圍第4項之高溫計系統,其中,該流體方向裝置包含一實質為輻射透明的截頭形狀圓錐部,其具有於一底部之一第一面積與於一端部之一第二面積,且其中,該底部係耦接至該輻形套環,第一面積係大於第二面積,且第一面積係足夠大以指引該冷卻氣體為自該流體通路至其關聯於該圓錐部之端部的第二面積之一晶圓面積。
6.如申請專利範圍第1項之高溫計系統,其中,該內管係流體隔離自該流體通路。
7.如申請專利範圍第6項之高溫計系統,更包含:
一出口,關聯於該內管;及
一真空泵,可運作以連接至關聯於內管之出口,且產生一真空於內管。
8.如申請專利範圍第1項之高溫計系統,其中,該輻形套環係耦接至外管之頂部,更包含:
一套筒,具有耦接至內管之頂部的一底部,且自其延伸至其一頂部;及
一透鏡,耦接至套筒之頂部,且定位一預定距離自其為由該輻形套環所支撐時之工件,
其中,該套筒具有一熱膨脹係數,其引起該套筒為隨著溫度提高而熱膨脹,藉以改變於透鏡與工件之間的預定距離,且其中,該透鏡具有隨著溫度提高而減小的一焦距,且其中,該套筒係提供歸因於溫度變動之透鏡的焦距變化之於預定距離的補償。
9.如申請專利範圍第8項之高溫計系統,其中,該套筒之頂部係實質為覆蓋該透鏡之一側部,且該套筒係對於輻射為實質不透明,藉以消減其為反射離開該透鏡而至該升降管之一散射光量。
10.如申請專利範圍第8項之高溫計系統,更包含一環密封,其為於一內同心部分而耦接於該內管的頂部與該套筒的底部之間,且為於一外同心部分而耦接於該外管的一下部與一上部之間,且具有一環形孔於其對應於該流體通路之一中央部分,以允許冷卻氣體通過該環形孔。
11.如申請專利範圍第1項之高溫計系統,更包含一處理器,耦接至該高溫計頭,其中,該處理器係可運作以接收其分別關聯於一輻射計量通道與一反射計量通道之輻射强度資料與反射率資料,且根據於其以計算一晶圓溫度。
12.如申請專利範圍第11項之高溫計系統,其中,該處理器係進而可運作自該反射率資料以取得一晶圓放射率,且運用該輻射强度資料與晶圓放射率以計算晶圓溫度。
13.一種高溫計系統,包含:
一管,具有一頂部與關聯於其之一底部;
一高溫計頭,關聯於該管之底部,且可運作以傳送及接收透過該管之輻射;
一套筒,關聯於該管之頂部;及
一透鏡,耦接至該套筒,該透鏡具有關聯於定位自其之一工件的距離之一焦距,其中,該焦距係溫度之一函數,且
其中,該套筒具有一熱膨脹係數,且其中,套筒係歸因於熱膨脹係數而改變於透鏡與工件之間的預定距離為溫度之一函數,以補償歸因於溫度變動之透鏡的焦距變化。
14.如申請專利範圍第13項之高溫計系統,其中,該管包含一升降管。
15.如申請專利範圍第14項之高溫計系統,更包含一輻形套環,其耦接至該升降管之頂部,該輻形套環包含複數個腳部,其可運作以支撐該工件於其上,且可運作以固定該透鏡於一位置,其為於一預定溫度以一預定距離而距離該工件。
16.如申請專利範圍第15項之高溫計系統,其中,該輻形套環包含一材料,其具有實質為小於該套筒者之一熱膨脹係數。
17.如申請專利範圍第16項之高溫計系統,其中,該輻形套環包含石英,該套筒包含Al2O3,且其中該套筒之熱膨脹係數係約為十倍大於該輻形套環者。
18.如申請專利範圍第17項之高溫計系統,其中,該Al2O3套筒包含結晶Al2O3與非晶Al2O3之一者。
19.如申請專利範圍第13項之高溫計系統,其中,該套筒係對於輻射為實質不透明,藉以消減其為反射離開該透鏡而至該升降管之一散射光量。
20.如申請專利範圍第14項之高溫計系統,其中,該升降管更包含:
一內管,延伸自其一頂部至一底部,且接合該套筒於其頂部;
一外管,以嵌進配置而環繞該內管與套筒,延伸自其一頂部至一底部,且界定於其之間的一流體通路;及
一出口,關聯於該外管,且可運作以傳送一冷卻氣體為通過於其而至該流體通路;
其中,該高溫計頭係耦接至內管之底部,且可運作以傳送及接收透過該內管之輻射。
21.如申請專利範圍第20項之高溫計系統,更包含一輻形套環,其耦接至該內管或外管的頂部之至少一者,且可運作以支撐一工件於透鏡之一預定距離處。
22.如申請專利範圍第20項之高溫計系統,其中,該內管與外管之底部係流體密封局部至高溫計頭以流體隔離該內管之一內部與流體通路。
23.如申請專利範圍第20項之高溫計系統,其中,該透鏡係定位於該套筒內,且實質為流體隔離該內管之一內部。
24.如申請專利範圍第23項之高溫計系統,更包含:
一出口,關聯於該內管;及
一真空泵,可運作以連接至關聯於內管之出口,且產生一真空於內管。
25.如申請專利範圍第20項之高溫計系統,更包含一流體方向裝置,其為關聯於該內管與外管之至少一者的頂部,其中,該流體方向裝置係可運作以指引該冷卻氣體自該流體通路至工件之一預定區域。
26.如申請專利範圍第25項之高溫計系統,其中,該流體方向裝置包含一實質為輻射透明的截頭形狀圓錐部,其具有於一底部之一第一面積與於一端部之一第二面積,且其中,該底部係耦接至該輻形套環,第一面積係大於第二面積,且第一面積係足夠大以指引該冷卻氣體為自該流體通路至其關聯於該圓錐部之端部的第二面積之一晶圓面積。
27.如申請專利範圍第20項之高溫計系統,更包含一環密封,其為於一內同心部分而耦接於該內管的頂部與該套筒的底部之間,且為於一外同心部分而耦接於該外管的一下部與一上部之間,且具有一環形孔於其對應於該流體通路之一中央部分,以允許冷卻氣體通過該環形孔。
圖式簡單說明:
第1圖係一種先前技藝的高溫計系統之組合的立體圖與方塊圖;
第2A圖係第1圖之先前技藝的高溫計系統之一部分的簡化橫截面,其中,來自一工件的光線係以一相當對準的方式而進入升降管;
第2B圖係第1圖之先前技藝的高溫


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專利資訊及圖示來源: 中華民國專利資訊檢索系統