[发明专利]具有双重密封和压缩元件的光纤电缆探头

说明书

公开了用于基于荧光感测衬底的温度的温度感测探头。温度感测探头包括光纤电缆，该光纤电缆在冷端具有光接口，在热端具有用于接触衬底的温度感测元件。护套包围光纤电缆的热端的至少一部分。保持构件牢固地且可移除地将护套与支撑构件接合。护套在温度感测元件与衬底之间的接触周围形成真空密封。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月22日提交的美国临时申请No.62/674,885的优先权和权益。上述申请的公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及光学感测，并且更具体地涉及在密封环境中安装光学传感器的方法。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

温度感测探头，诸如热敏电阻、电阻式温度检测器(RTD)和电阻温度计，被用于各种各样的应用中，以提供各种衬底的温度反馈。这样的探头可以例如在工业过程中使用，并且可以进一步与响应于由温度感测探头感测到的温度来保证调节系统温度的控制器电连接。

在这样的环境中，检测温度的温度感测探头的一端通常称为热端。通常被称为冷端的通常是温度感测探头的用于将温度感测探头机械地安装到固定构件的部分。冷端可以或可以不实际上插入衬底和/或探头穿过其而安装的开口中。此外，冷端提供了到远程设备(诸如控制器或温度读数器)的电接口。如上所述，控制器可以进一步控制系统中的温度，从而提供在处理期间在系统中的预定的温度曲线，确保处理期间的温度遵循该预定的曲线等。

这样的一组温度感测探头是光纤传感器。这种探头基于荧光传感器的荧光衰减时间，荧光传感器通常位于光纤电缆的一端。光纤传感器温度感测探头即使在高射频活动、微波辐射和/或高压的环境中，也可以始终如一地可靠地准确测量温度。因此，光纤传感器温度感测探头通常与半导体应用一起使用，在该半导体应用中，半导体衬底被加工成至少一个半导体晶片。在许多这样的半导体应用中，在制造半导体晶片时，使用承受器、静电吸盘或其他支撑构件将至少半导体衬底保持在适当位置。并且许多这样的支撑构件还在其内结合有孔，通常称为通孔，其中布置了光纤传感器温度感测探头以在处理期间更准确和可靠地测量半导体衬底的温度，从而确保在可接受的温度下处理所得的半导体晶片。

尤其是考虑到操作温度、压力和环境以及布置在半导体加工设备内的其他系统，安装光纤传感器温度探头可能具有挑战性。本公开解决了在各种操作环境中可靠地安装诸如光纤传感器温度探头的设备的这些挑战。

发明内容

根据本公开的一种形式，温度感测探头包括光纤电缆，该光纤电缆在冷端具有光接口，在热端具有温度感测元件。温度感测元件用于接触衬底，并且温度感测元件包含荧光化合物。护套包围光纤电缆的热端的至少一部分。保持构件牢固地且可移除地将护套与支撑构件接合，并且在温度感测元件与衬底之间提供真空密封。

根据其他形式，光检测器与光接口光通信。

在其他形式中，光源与光接口光连通。

在进一步的形式中，温度感测探头还包括控制器，该控制器包括与光接口光通信的光检测器和与光接口通信的光源。控制器被配置为控制衬底的温度。

根据其他形式，护套包含硅树脂。

在其他形式中，温度感测探头在真空中感测衬底的温度。

在更进一步的形式中，温度感测探头在低温环境中感测衬底的温度。

在其他形式中，支撑构件是用于半导体加工的静电吸盘。