[发明专利]经由激光衍射测量3D半导体结构的温度的设备及方法

权利要求书

1.一种设备，包括：

腔室主体；

基板支撑件，所述基板支撑件放置于所述腔室主体内；

反射测量系统，所述反射测量系统放置于所述腔室主体内，所述反射测量系统包含：

光源，所述光源经放置以将光导向所述基板支撑件的基板支撑表面；

聚焦透镜，所述聚焦透镜经放置以收集从放置于所述基板支撑表面上的基板的表面所反射的光；及

光束分光器，所述光束分光器经放置以将由所述聚焦透镜所收集的光的第一部分导向发射率计，所述发射率计确定所述基板的发射率，且所述光束分光器经放置以将由所述聚焦透镜所收集的光的第二部分导向成像装置；以及

处理单元，所述处理单元用以根据所述基板的所述发射率来确定所述基板的温度。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述光源为单色光光源。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述成像装置促使产生收集的所述光的衍射图案的放大图像。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述成像装置为CCD照相机。

5.如权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括激光，所述激光用以将光导向所述基板的所述表面。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述激光及所述光源适于同时将光导向所述基板的所述表面的相同区域。

7.如权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括放置于所述腔室主体内的基板支撑件，所述基板支撑件相对于所述反射测量系统能于X-Y方向中移动，并且其中所述反射测量系统位于所述腔室主体内的固定位置。

8.一种确定基板的温度的方法，所述方法包括以下步骤：

将基板放置于腔室主体内的基板支撑件上，所述基板上具有三维特征结构；

将来自光源的光导向所述基板的表面；

反射来自所述基板的所述表面的光；

以聚焦透镜收集反射光；

将来自所述聚焦透镜的所述反射光导向发射率计；

确定所述基板的发射率；及

根据所述基板的所述发射率来确定所述基板的温度。

9.如权利要求8所述的方法，其中导向所述基板的所述表面的光为单色光。

10.如权利要求9所述的方法，所述方法进一步包括与确定所述基板的所述温度同时执行激光退火工艺。

11.如权利要求9所述的方法，所述方法进一步包括与确定所述基板的所述温度同时执行原子层沉积工艺。

12.如权利要求8所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

推得所述基板的温度历史；以及

相对于所述光源及所述聚焦透镜移动所述基板支撑件上的所述基板。

13.一种确定基板的温度的方法，所述方法包括以下步骤：

将基板放置于腔室主体内的基板支撑件上，所述基板上具有三维特征结构；

将来自光源的光导向所述基板的表面；

反射来自所述基板的所述表面的光；

以聚焦透镜收集反射光；

将来自所述聚焦透镜的所述反射光导向光束分光器；

将所述反射光分光成第一路径及第二路径，所述第一路径导向发射率计且所述第二路径导向成像装置；

确定所述基板的发射率；及

根据所述基板的所述发射率来确定所述基板的温度。

14.如权利要求13所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

与确定所述基板的所述温度同时执行原子层沉积工艺；以及

于所述原子层沉积工艺期间监控所述基板上的所述三维特征结构的尺寸的改变，其中监控所述三维特征结构的尺寸的所述改变包括产生所述反射光的衍射图案的放大图像。

15.如权利要求13所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

与确定所述基板的所述温度同时执行激光退火工艺；以及

推得所述基板的温度历史。