[发明专利]传输温度测定中的激光噪声消除

说明书

揭露了用于测量基板的温度的装置与方法。所述装置包含：指示温度的辐射的源；关于指示温度的辐射的检测器；以及解相关器，所述解相关器设置于在所述指示温度的辐射的源与所述关于指示温度的辐射的检测器之间的光路中。所述解相关器可以是宽带放大器和/或搅模器。宽带放大器可以是宽带激光器、布拉格光栅、光纤布拉格光栅、拉曼放大器、布里渊放大器或这些装置的组合。所述解相关器被选择以发出辐射，所述辐射至少部分地通过正被监测的基板传输。若所述解相关器是增益驱动装置，则所述源与所述解相关器被匹配，以使得所述源的发射光谱在所述解相关器的增益带宽内。

技术领域

本文描述的实施方式涉及退火基板的装置与方法。更特定而言，本文描述的装置和方法涉及利用辐射传输的温度测量。

背景技术

传输高温测量(transmission pyrometry)是检测基板的热状态的常见方式。热处理腔室通常会使基板暴露至激烈、非相干或相干辐射以提升所述基板的温度，所述基板的升温范围是整个基板或者是所述基板的表面区域或者部分。用来加热基板的辐射在腔室中产生强的背景辐射环境。

因为高功率辐射能从腔室中的背景辐射被区分出来，所以使用高功率辐射来检测基板的热状态。通常使用激光器，因为激光器提供高功率，并且因为激光器提供选择最适合基板的特定波长的机会。激光器会产生相干辐射，且当相干辐射传输穿过基板时，相干辐射能指示所述基板的热状态，所述热状态可被记录为温度。传输的辐射可被高温计检测，且所述传输的辐射可与入射辐射比较，所述传输与所述基板热状态相关。

由激光器产生的辐射通常具有很窄的光谱宽度，且当激光器操作时，辐射的精确波长能检测地变化。发射激光的(lasing)介质的温度会影响由激光器发出的波长，但即使是温度受控的激光器也会因为例如模态跳动(mode-hopping)而显出噪声。当此变动的辐射撞到(impact)基板时，所述辐射的一些辐射在所述基板的相对表面之间反射，而产生干涉效应。当激光的波长改变时，激光和所述干涉的复合作用会在传输的光中产生大量噪声，所述噪声降低高温计准确检测所述基板的热状态的能力。

与激光辐射内固有的噪声结合的是在基板上的温度效应。当所述基板温度变化时，所述基板的折射率可变化，且所述基板的厚度可变化，这些变化改变了被观察的干涉图案。因为根据改变的干涉效应来调节传输的辐射的强度，所以这些结合的噪声源大大地降低使所述传输的辐射和热状态相互关联的能力。

因此，有对低噪声的传输测量的装置和方法的需要。

发明内容

揭露了用于测量基板的温度的装置与方法。所述装置包含指示温度的辐射的源、关于指示温度的辐射的检测器以及解相关器，所述解相关器设置于光路中，所述光路在所述指示温度的辐射的源与所述关于指示温度的辐射的检测器之间。所述解相关器可以是宽带放大器和/或搅模器(mode scrambler)。宽带放大器可以是宽带激光器、布拉格光栅、光纤布拉格光栅、拉曼放大器、布里渊放大器或这些装置的组合。所述解相关器被选择以发出辐射，所述辐射至少部分地通过正被监测的基板传输。若所述解相关器是增益驱动装置(gain-driven device)，则使所述源与所述解相关器相匹配，以使得所述源的发射光谱在所述解相关器的增益带宽内。

热处理腔室可有如本文描述的传输热分析仪。所述腔室具有：在外壳中的基板支撑件；邻近所述基板支撑件的热源，所述热源用于加热设置于基板支撑件上的基板；和传输组件，所述传输组件包含相干辐射源、解相关器和检测器，所述检测器被放置以使得由所述解相关器发出的辐射经过所述基板支撑件行进至所述检测器。所述解相关器可增加辐射中模态的数量，或所述解相关器可加宽辐射的光谱以防止噪声信号到达检测器。

附图说明

为了能够详细了解上述的本发明的特征，可通过参考实施方式获得上文简要概述的本发明的更具体的描述，所述实施方式的一些实施方式图示于附图中。然而需要注意的是，这些附图仅图示本发明的典型实施方式，因此不应视为本发明的范围的限制，因为本发明可允许其他等同有效的实施方式。