用于在真空腔室中对衬底进行温度测量的方法
【专利摘要】本发明一种温度测量系统，所述温度测量系统具有温度传感器和基准体，其中，设置有用于确定所述基准体的温度变化和/或用于调节所述基准体的温度的装置，其中，当在真空中使用所述温度测量系统时，所述基准体不形成至所述温度传感器的实质性的材料热桥，并且所述基准体如此相对于周围环境屏蔽所述温度传感器，使得仅仅以下射束到达所述温度传感器的表面上：所述射束来自于所述基准的表面和其温度要被确定的表面。
【专利说明】用于在真空腔室中对衬底进行温度测量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在腔室中对衬底进行处理期间、尤其在真空腔室中在表面处理——例如加热、蚀刻、化学气相沉积法(CVD)涂覆和/或物理气相沉积法(PVD)涂覆期间非接触式地测量衬底的温度的方法。
【背景技术】
[0002]在实施CVD涂覆工艺和/或PVD涂覆工艺期间衬底温度的控制常常起着非常重要的作用。这例如是如下情形:温度敏感的衬底设有功能性涂层，或者，即使当在涂覆期间占优势的温度影响层材料的特性，这一般情况下也适用。
[0003]在涂覆期间，常常使待涂覆的部件运动，以便产生均匀的层。尤其在部件的几何形状复杂的情况下，经常实现双重转动或三重转动。这使得难以将温度传感器直接安装在待涂覆的部件上。
[0004]就此而言，经常使用下面的温度测量方法来确定衬底温度:
1.利用红外传感器从外部测量衬底温度:在此，借助红外温度测量装置通过特殊的窗测量行进经过的衬底的温度，所述窗对于红外射束是可穿透的。该温度测量方法的缺点就此而言主要是以下方面:
a)表面的发射率必须是已知的，b)在涂覆期间必须保护窗以防层沉淀物和/或定期经受去层。
[0005]2.在腔室中利用热电偶的测量
2.1 一起转动的热电偶:在此，热电偶必须一起运动地装配在衬底载体上，并且热电偶的线缆必须通过回转接头从真空容器引导。因此，测量通常非常好地反映了衬底温度，但用于回转接头的耗费是相当可观的。
[0006]2.2固定的热电偶:在此，热电偶被固定地静态地装配在真空腔室壁和运动的衬底之间的腔室中。根据现有技术，相应的测量不仅在时间变化过程方面而且在绝对温度值方面受限制地得出准确的结果。为了获得相当准确的测量结果，必须等待直到真空室和衬底处于热平衡。此外，经验表明，测量结果高度依赖于传感器的位置。
【发明内容】
[0007]因此，存在对在真空室中运动的衬底温度进行可靠测量的方法的需求。值得期望的是，在此能够使用在真空室中固定安装的热传感器。在此要说明一种测量方法，所述测量方法相对于现有技术提供更可靠的值。
[0008]根据本发明，所述任务通过以下方式解决:除了在传感器附近的固定温度传感器之外，在真空室中还设置温度已知的和/或可调节的基准。所述基准在此如此相对于周围环境屏蔽温度传感器，使得仅仅以下射束到达温度传感器的表面上:所述射束来自于基准的表面和其温度要被确定的表面。例如这可通过以下方式实现:基准杯形地实现，在所述杯的底部上温度传感器的表面彼此热绝缘地装配，并且所述杯如此定向，使得杯的开口指向要测量的衬底的方向。
[0009]为了现在更详细地解释发明，有意义的是，简短地谈及其背后的理论。在无限延展面的理论情况下，如果传感器面布置在基准面与衬底面之间并且该系统处于热平衡，则衬底面、传感器面和基准面的温度表现如下:
公式1：
【权利要求】
1.一种温度测量系统，所述温度测量系统具有温度传感器和基准体，其特征在于，设置有用于确定所述基准体的温度变化和/或用于调节所述基准体的温度的装置，其中，当在真空中使用所述温度测量系统时，所述基准体不形成至所述温度传感器的实质性的材料热桥，并且所述基准体如此相对于周围环境屏蔽所述温度传感器，使得仅仅以下射束到达所述温度传感器的表面上:所述射束来自于所述基准的表面和其温度要被确定的表面。
2.根据权利要求1所述的温度测量系统，其特征在于，所述基准体构造为具有杯底的杯，并且所述温度传感器布置在杯底附近但与杯底热绝缘。
3.一种真空处理设备，所述真空处理设备具有根据以上权利要求中任一项所述的温度测量系统，其特征在于，所述基准如此取向，使得基本上仅仅以下射束到达所述温度传感器的表面上:所述射束来自于所述基准的表面和来自于要在所述真空设备中处理的衬底的表面以及可能来自于衬底载体。
4.一种用于在真空处理腔室中对衬底进行温度测量的方法，所述方法包括以下步骤: -确定温度传感器的第一传感器测量值； -确定基准体的第一基准测量值； -借助所述传感器测量值和所述温度测量值确定衬底温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器测量值相应于所述传感器的温度，并且所述基准测量值相应于所述基准体的当前温度，并且通过反复地使所述基准体的温度接近所述传感器的温度来实现:在衬底温度稳定的情况下，所述基准体的温度稳定地等于所述传感器的温度，并且由此，所述传感器、所述基准体和所述衬底是在相同温度上的。
【文档编号】G01J5/06GK103782142SQ201280044803
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2011年9月15日
【发明者】S.克拉斯尼策尔, M.埃泽尔巴赫 申请人:欧瑞康贸易股份公司(特吕巴赫)