特許 7025146 低温の透過高温測定用検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-15

(45)【発行日】2022-02-24

(54)【発明の名称】低温の透過高温測定用検出器

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20220216BHJP

   G01J 5/00 20220101ALI20220216BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 T

G01J5/00 101C

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2017140803

(22)【出願日】2017-07-20

(65)【公開番号】P2018201004

(43)【公開日】2018-12-20

【審査請求日】2020-04-23

(31)【優先権主張番号】62/511,602

(32)【優先日】2017-05-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/514,640

(32)【優先日】2017-06-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ハウエルズ， サミュエル シー．

【審査官】西村 治郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２００９－５００８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５０７７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５４３３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５３２８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／００

Ｇ０１Ｊ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバ本体内の処理エリア付近からの放射を検出する検出器マニフォールドと、
前記検出器マニフォールドと光学的に連結された放射検出器であって、回折格子と、シリンダーレンズと、検出器アレイと、を備える放射検出器と、
スペクトルマルチバンドパスフィルタと
を備える、透過高温測定検出器。

【請求項2】

前記検出器マニフォールドは、前記チャンバ本体内の複数の高温計プローブを備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項3】

前記検出器マニフォールドは複数の光学的スイッチを備え、前記複数の高温計プローブのサブセットが、各光学的スイッチと光学的に連結されている、請求項２に記載の透過高温測定検出器。

【請求項4】

前記放射検出器が前記チャンバ本体に取り付けられている、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項5】

前記スペクトルマルチバンドパスフィルタは、それぞれ１０ｎｍと１５ｎｍの間の帯域幅を有する２つのスペクトル帯域で放射を透過する、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項6】

前記検出器アレイが、インジウム・ガリウム・砒素のリニア検出器アレイを備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項7】

前記放射検出器が走査光検出器を備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項8】

前記放射検出器が光ファイバー分光計を備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項9】

前記検出器マニフォールドは、処理エリア付近に、及び処理エリア全体に分布して複数の放射入口を有する、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項10】

前記検出器マニフォールドに光学的に連結された複数の放射検出器をさらに備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項11】

前記スペクトルマルチバンドパスフィルタは前記処理エリアと前記検出器マニフォールドの間にある、請求項１０に記載の透過高温測定検出器。

【請求項12】

前記検出器マニフォールドは、光学スプリッタ及び複数の放射検出器、又は、光学結合器及び複数の高温計プローブを備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項13】

前記検出器マニフォールドは、複数の高温計プローブと、前記高温計プローブのそれぞれのための分光計を備える、請求項１に記載の透過高温測定検出器。

【請求項14】

チャンバ本体内の基板の放射面から透過した放射を検出することと、
スペクトルマルチバンドパスフィルタによって、検出された放射の少なくとも１つのスペクトル帯域を光検出器に伝達することと、
前記検出された放射を前記少なくとも１つのスペクトル帯域で分析し、基板の推定温度を決定することと
を含み、
前記検出された放射を分析することは、スペクトル帯域の前記検出された放射の、波長の関数としてパワースペクトルを測定することを含む、方法。

【請求項15】

前記パワースペクトルを測定するために、少なくとも１つの分光計が使用される、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本書に記載の実施形態は、基板を処理するための装置及び方法に関する。具体的には、本書に記載の装置及び方法は、放射透過による温度測定に関する。

【背景技術】

【0002】

アニールにおける新たな傾向は、ランプをベースにしたアニールチャンバ内での処理を特徴としている。こうした処理は、低温における正確な温度評価を必要とする。単なる放射放出の測定による温度評価は、約４００°Ｃ未満の温度では、信号対ノイズ比が低いため、不正確なものであり得る。要求される正確さと精密さは、透過高温測定によって提供され得る。

【0003】

透過高温測定は、基板（例えば、シリコン基板）の熱状態を評価する一般的な方法である。熱処理チャンバは通常、基板を強力で非コヒーレントまたはコヒーレントな放射に曝露して、基板全体、または基板の一部もしくは基板の表面エリアの温度を上昇させる。基板の加熱に用いられる放射は、チャンバ内に強度の環境放射の環境を作り出す。

【0004】

基板の熱状態の評価には、高出力の放射が用いられる。チャンバ内の環境放射から識別され得るからである。通常、レーザが用いられる。なぜなら、レーザは高出力であるし、その基板に最適な特定の波長を選択する機会を提供するからである。レーザは、基板を透過した際にその基板の熱状態を示し得る、コヒーレントな放射を生成し、この熱状態は、温度として検出され得る。透過した放射は、高温計によって検出され、放射源の放射と比較され得る。この結果は、基板の熱状態を推定するために相互に関連付けられる。従来、放射源の放射は概して、少数の（例えば１または２の）狭波長帯域となるように選択されてきた。同様に、透過した放射も、少数の（例えば１または２の）狭波長帯域においてのみ分析されてきた。

【0005】

信頼できる透過高温測定方法が必要とされている。検出器は、放射ノイズが高い環境下で動作可能でなくてはならない。

【発明の概要】

【0006】

本書に記載の実施形態は、基板を処理するための装置及び方法に関する。具体的には、本書に記載の装置及び方法は、放射透過による温度測定に関する。

【0007】

一実施形態では、透過高温測定検出器は、チャンバ本体内の処理エリア付近からの放射を検出する検出器マニフォールドと、検出器マニフォールドと光学的に連結された放射検出器と、スペクトルマルチノッチフィルタとを含む。

【0008】

一実施形態では、方法は、チャンバ本体内の基板の放射面から透過した放射を検出することと、検出された放射の少なくとも１つのスペクトル帯域を光検出器に伝達することと、検出された放射を少なくとも１つのスペクトル帯域で分析し、基板の推定温度を決定することとを含む。

【0009】

本開示の上記の特徴を詳細に理解し得るように、上記で簡単に要約されている本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって得ることができる。一部の実施形態は、付随する図面に示されている。しかし、付随する図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、従って、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに、留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】急速熱処理チャンバの部分斜視図である。

【図2】シリコン基板が透過した放射量の、放射源の放射の波長及び基板の温度に対する、例示的なグラフを示す。

【図3A】本書に開示する実施形態による、例示的な処理チャンバ及び検出器を示す。

【図3B】本書に開示する実施形態による、検出アセンブリを示す。

【図4】本書に開示する実施形態による、例示的な検出器を示す。

【図5】図４の検出器によって生成された、例示的なパワースペクトルを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記載がなくても、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。

【0012】

透過高温測定検出器（ＴＰＤ）は一般的に、（１つまたは２つの一次波長にとどまらず）ある範囲の波長において基板（例えばシリコン基板）の放射スペクトルを測定して、基板の温度を推定する。ＴＰＤは、透過した放射を、少なくとも２つのスペクトル帯域で確実に検出し得る。スペクトル帯域は通常、それぞれにおける放射強度をより正確に解像するため、互いに分離していてよい（例えば、スペクトル帯域間が少なくとも１０ｎｍ分離しているか、または中心波長間が少なくとも２５ｎｍ分離していてよい）。ＴＰＤは、選択されたスペクトル帯域内の放射を感知可能であってよく、一方で他の波長の放射はフィルタリングしてよい。例えば、ＴＰＤは、１０３０ｎｍ付近を中心とする約１０ｎｍ～１５ｎｍの幅のスペクトル帯域を検出してよく、１０８０ｎｍ付近を中心とする約１０ｎｍ～１５ｎｍの幅のスペクトル帯域も検出してよい。ＴＰＤは、例えば約３．０の光学濃度（ＯＤ３）まで、他の波長はフィルタリングしてよい。ある実施形態では、スペクトル帯域は、より長い波長のもの（例えば１０８０ｎｍ超）であってもよい。

【0013】

図１は、先行技術による急速熱処理（ＲＴＰ）チャンバ３００の部分斜視図である。チャンバ３００は、概して、ランプアセンブリ３１０、チャンバ本体３２０、及び基板支持体アセンブリ３３０を備える。明確にするため、図１ではチャンバ３００は断面が示されており、チャンバ本体３２０の上部のみが示されている。

【0014】

図１を参照すると、ランプアセンブリ３１０は複数のランプ３１１を含み、ランプ３１１のそれぞれは、反射光パイプ３１２内に位置している。これらのランプは、タングステンハロゲン電球といった白熱電球、または、放電ランプといった他の高出力ランプであってよい。各反射光パイプ３１２は、合わせて、水冷ハウジング３１４内のハニカムアレイ３１３を形成する。極薄石英ウインドウ３１５がランプアセンブリ３１０の底面を形成し、ランプアセンブリ３１０を、チャンバ３００内に通常存在する真空から分離している。石英は赤外線を透過するため、石英ウインドウ３１５には通常、石英が使用される。ランプアセンブリ３１０は、チャンバ本体３２０の上表面に真空気密に取り付けられている。

【0015】

図１を参照すると、チャンバ本体３２０は、チャンバ３００の壁及び床、並びに基板開口部３２１及び排出口３２２を含む。基板は、基板開口部３２１を通ってチャンバ３００へ、及びチャンバ３００から送達される。真空ポンプ（図示せず）が、排出口３２２を通じてチャンバ３００を排気する。必要な場合、基板開口部３２１及び排出口３２２を封止するために、スリットバルブまたはゲートバルブ（図示せず）が用いられ得る。

【0016】

図１を参照すると、基板支持体アセンブリ３３０は、チャンバ本体３２０の内部に包含されており、エッジリング３３１、回転石英シリンダ３３２、リフレクタプレート３３３、及び光プローブ３３４（例えば光ファイバー）の列を含んでいる。エッジリング３３１は、回転石英シリンダ３３２上に載っている。基板処理中、エッジリング３３１は、石英ウインドウ３１５よりも約２５ｍｍ下で、基板（明確にするため図示せず）を支持する。回転石英ウインドウ３３２は、基板処理中、約５０ｒｐｍと約３００ｒｐｍの間で回転し、チャンバ３００内における熱非対称性の基板に対する影響を最小化することによって、処理中の基板温度の均一性を最大化する。リフレクタプレート３３３は、基板の下方約５ｍｍに位置している。熱処理中、光プローブ３３４はリフレクタプレート３３３を貫通し、基板の底部に向けられる。熱処理中の基板温度、基板前面の放射率、及び／または反射率を判定するため、光プローブ３３４は、放射エネルギーを基板から１つ以上の光検出器３３７へと透過する。ランプ３１１が白熱電球の場合、高温計は通常、基板の裏面からの広帯域放射を、選択された範囲の波長（例えば、約２００ｎｍから約５０００ｎｍの間の波長）で測定するように適合している。

【0017】

図１を参照すると、光検出器３３７は、約１００°Ｃと約３５０°Ｃの間の基板温度において、吸収ギャップの波長を感知可能なスペクトル応答を提供し得る、フィルタを含み得る。光検出器３３７は、約３５０°Ｃ未満の温度では、シリコン光検出器であってよい。なぜならば、シリコンの吸収ギャップは、室温から３５０°Ｃまでの温度で、約１０００ｎｍ～約１２００ｎｍの幅に及ぶからである。シリコン光検出器は、約１１００ｎｍを上回る波長を有する放射は、感知不可能であってよい。約３５０°Ｃを上回る温度では、吸収端はシリコン光検出器の検出限界を超える可能性があり、吸収端波長がさらに少しでも増大すると、容易には検出されない可能性がある。

【0018】

本明細書で開示されるある実施形態に関しては、透過高温測定は、概して、中赤外域放射（例えば、約１０００ｎｍから約１５００ｎｍの波長の範囲）を生成する放射源を利用する。この放射源は、高度にコリメートされた放射を生成し得る。コリメートされた放射は、ビームガイド（例えばシングルモード光ファイバー）を通ってシリコン基板上に透過されてよい。コリメートされた放射の一部は、基板を透過し得る。透過する放射の量は、基板温度及び、放射源の放射の波長に応じたものであってよい。透過した放射を受光するため、高温計プローブ（例えば光パイプ）が配列されていてよい。例えば、高温計プローブは、ビームガイドに位置合わせされていてよい。高温計プローブは、透過した放射を１つ以上の透過高温計に向かわせてよい。透過高温計は、フィルタ、回折格子、シリンダーレンズ、光検出器、及び／または分光計といった構成要素を含んでいてよい。例えば、高温計プローブは、透過した放射をスペクトル帯域フィルタへと向かわせてよい。スペクトル帯域フィルタは、選択されたスペクトル帯域においてのみ、放射の透過を許してもよい。フィルタリングされなかった放射は、回折格子へと向かわされてよい。回折格子は、透過した放射を、波長に応じて種々の方向に分離し得る。コリメート用レンズが、回折した放射を１つ以上の焦点上に合焦し得る。次に、１つ以上の光検出器が、方向に応じて（したがって波長の関数として）、放射を測定し得る。例えば、波長に応じたパワーを測定するため、インジウム・ガリウム・ヒ素のリニアアレイが、コリメート用レンズの後部焦点面に位置していてよい。選択されたスペクトル帯域における、透過した放射の（波長に応じた）パワースペクトルが、放射源の放射のパワースペクトルと比較され得る。この２つのパワースペクトルは、波長に応じた基板の透過量を計算するために使用され得る。次いでこれが、基板の温度を推定するのに使用され得る。ある実施形態では、基板のゾーンが特定されてよく、それぞれのゾーンで透過高温測定が実施され、基板の温度マップが作製されてよい。ある実施形態では、より波長の長い（例えば１０８０ｎｍ超の）放射源の放射が利用されてよい。

【0019】

図２は、シリコン基板が透過した放射量の、放射源の放射の波長及び基板の温度に対する、例示的なグラフを示す。１６本の異なる線Ｐ（λ）は、１６個の異なる放射源の波長（ｎｍ）ごとの、温度に応じた透過量を示す。温度に応じた黒体放射Ｐ（ｂｂ）もまた示されている。検出された信号は、黒体放射からのノイズが増大するのにつれて劣化するということは、理解すべきである。その結果、放射源の波長は、信号対ノイズ比が十分になるようにして選択され得る。図２に示すように、放射源の波長が約１０３０ｎｍの場合、約１０°Ｃから約２７５°Ｃの温度帯Ｔ（１０３０）において十分な信号対ノイズ比を有し得る。また放射源の波長が約１０８０ｎｍの場合、約１２５°Ｃから約３７５°Ｃの温度帯Ｔ（１０８０）において十分な信号対ノイズ比を有し得る。図２から分かるように、放射源の放射の波長が長いものほど、より高温の測定が可能になり得る。

【0020】

透過高温測定に適切なチャンバ３００が、図３Ａに示される。前述のとおり、チャンバ３００は、ランプアセンブリ３１０、チャンバ本体３２０、及び基板支持体アセンブリ３３０を含む。基板支持体アセンブリ３３０は、処理エリア３３５を画定し得る。処理中、通常はこの処理エリア３３５付近に基板が配置される。示されるように、チャンバ３００の外側に放射源４００が設置される。他の実施形態では、放射源４００はランプアセンブリ３１０の内側にあるか、ランプアセンブリ３１０に取り付けられているか、ランプアセンブリ３１０のすぐ外側にあるか、またはさもなければ作動要件に適合するような他の置き方をされていてよい。放射源４００は、放射源マニフォールド４１０に入力する放射を生成するように構成されている。放射源の放射は、放射源マニフォールド４１０を通って移動し、最終的には、基板の受光面の入射エリア（即ち、処理エリア３３５の付近）に到達してよい。例えば、放射源マニフォールド４１０は、反射光パイプ３１２が点在している複数のビームガイド４１５を含んでいてよい。ビームガイド４１５の一端には、コリメート用レンズ４２０が設置されていてよい。コリメート用レンズ４２０は、放射源の放射を基板の受光面の入射エリア（即ち、処理エリア３３５の付近）上に向かわせ得る。各ビームガイド４１５からの放射源の放射の一部は、基板の受光面から、反対側の基板の放射面へと透過され得る。例えば、放射源の放射は、入射エリアで基板の受光面に入射し得、透過した放射は、発散エリアで基板の放射面から出射し得る。このため、入射エリアは発散エリアの反対側にあってよい。

【0021】

ある実施形態では、放射源４００は、放射源の放射が環境放射の中から選択され得るように、及び／または環境放射から区別され得るように、構成されていてよい。例えば、放射源４００は、比較の結果あらゆる環境放射が無視できるほどの、明るい放射源であってよい。別の例として、放射源４００は、較正及び／または正規化用に環境放射をサンプリングするため、周期的にオフにされてよい。ある実施形態では、放射源４００は、高出力放射源、例えばレーザ及び／またはＬＥＤといった量子源であってよい。ある実施形態では、放射源４００は、ＴＰＤのスペクトル特性にマッチするか、さもなければＴＰＤのスペクトル特性を補完するように選択された波長で、放射してよい。ある実施形態では、放射源４００は、放射が基板を通ってＴＰＤに受光されるように導かれる、例えばコリメートされたまたは部分的にコリメートされた放射源といった、導かれる放射の放射源であってよい。放射をＴＰＤの開口数に合わせ、それによってこのシステムのソース対ノイズ比が向上するようにして、コリメーションが選択されてよい。

【0022】

ＴＰＤ５００は、透過した放射を検出し得る。ＴＰＤ５００は、検出器マニフォールド５３０と、１つ以上の放射検出器５３７と、スペクトルマルチノッチフィルタ５３６を含み得る（図４参照）。示されるように、チャンバ３００の外側に放射検出器５３７が設置される。他の実施形態では、放射検出器５３７はチャンバ本体３２０の内側にあるか、チャンバ本体３２０に取り付けられているか、チャンバ本体３２０のすぐ外側にあるか、またはさもなければ作動要件に適合するような他の置き方をされていてよい。検出器マニフォールド５３０は、複数の高温計プローブ５３４を含み得る。例えば、高温計プローブ５３４は、透過した放射を検出するため、ビームガイド４１５に位置合わせされていてよい。ある実施形態では、放射源マニフォールド４１０の各ビームガイド４１５は、位置合わせされた高温計プローブ５３４を有し得る。他の実施形態では、高温計プローブ５３４よりも多数のビームガイド４１５が存在し得る。さらに他の実施形態では、ビームガイド４１５よりも多数の高温計プローブ５３４が存在し得る。

【0023】

透過した放射は、検出器マニフォールド５３０を通過して移動し得、最終的には１つ以上の放射検出器５３７に到達し得る。ある実施形態では、単一の放射検出器５３７が、全ての高温計プローブ５３４から透過された放射を受光し得る。ある実施形態では、複数の放射検出器５３７が利用されてよい。ある実施形態では、検出器マニフォールド５３０は、高温計プローブ５３４のサブセットを各放射検出器５３７に接続する。ある実施形態では、検出器マニフォールド５３０は、単一の高温計プローブ５３４を各放射検出器５３７に接続する。ある実施形態では、検出器マニフォールド５３０は、光学スプリッタを利用して、透過した放射を１つの高温計プローブ５３４から複数の放射検出器５３７へと送達してよい。ある実施形態では、検出器マニフォールド５３０は、光学結合器を利用して、透過した放射を複数の高温計プローブ５３４から１つの放射検出器５３７へと送達してよい。

【0024】

ある実施形態では、光検出器３３７（図１）と放射検出器５３７（図３Ａ）の両方を使用して、処理中の基板の温度が測定され、検出アセンブリを使用して、プローブ５３４（または３３４）からの放射を光検出器３３７及び放射検出器５３７へと分離する。図３Ｂは、本書に記載の実施形態による検出アセンブリ３６０の概略側面図である。図３Ｂに示すように、検出アセンブリ３６０はリフレクタ３６２と、光検出器３３７と、放射検出器５３７を含む。第１の放射３６４と第２の放射３６６が、プローブ５３４（または３３４）から出射する。第１の放射３６４は、基板から放射された放射であり、コリメートされていない。したがって、第１の放射３６４は、大きな開口数を有する。第２の放射３６６は、コリメートされた放射から透過した放射であり、コリメートされている。したがって、第２の放射３６６は、小さな開口数を有する。リフレクタ３６２は、放射を方向転換できる、任意の適切な装置であってよい。一実施形態では、リフレクタ３６２は鏡である。リフレクタ３６２は、第２の放射３６６の経路に沿って配置され、第２の放射３６６の全てまたは大部分を放射検出器５３７へと反射する。したがって、リフレクタ３６２は、プローブ５３４及び放射検出器５３７のどちらとも位置合わせされている。一実施形態では、プローブ５３４は、放射検出器５３７の主軸に対してほぼ垂直な軸に沿って、配置されている。第２の放射３６６が高度にコリメートされているので、リフレクタ３６２及び放射検出器５３７の検出面のサイズは、比較的小さいものであることができる。第１の放射３６４は、光検出器３３７へと透過される。第１の放射３６４はコリメートされていないので、光検出器３３７の検出面は、示されているように、放射検出器５３７の検出面と比べて比較的大きい。さらに、リフレクタ３６２は第１の放射３６４の経路に沿って配置されているが、リフレクタ３６２は比較的サイズが小さいので、光検出器３３７へと透過される放射の量を顕著に変えることはしない。検出アセンブリ３６０は、放射３６４、３６６の開口数に基づいて、第１の放射３６４と第２の放射３６６を分離するのに利用される。

【0025】

図４で、例示的なＴＰＤ５００が示される。透過した放射は、検出器マニフォールド５３０から放射検出器５３７に入り得る。透過した放射は、回折格子５３１及び／またはシリンダーレンズ５３２を通って移動し得、波長λによって様々な方向へと分割される。分岐した放射は、こうして焦点面５３３上に入射し得る。検出器アレイ５３５（例えばインジウム・ガリウム・ヒ素のリニア検出器アレイ）が、焦点面５３３で放射を受光し、波長Ｐ（λｎ）の関数としてパワーを測定するように構成されていてよい。

【0026】

ＴＰＤ５００は、１つ以上のスペクトルマルチノッチフィルタ５３６を含み得る。例えば、スペクトルマルチノッチフィルタ５３６が、検出器マニフォールド５３０の１つ以上の高温計プローブ５３４内に組み込まれていてよい。これによって、透過した放射は、チャンバ本体３２０内でスペクトルマルチノッチフィルタ５３６によってフィルタリングされてよい。別の例として、スペクトルマルチノッチフィルタ５３６は、検出器マニフォールド５３０と放射検出器５３７の間の光結合器に組み込まれていてよい。別の例として、スペクトルマルチノッチフィルタ５３６は、放射検出器５３７の構成要素であってよい。スペクトルマルチノッチフィルタ５３６は、複数の（例えば２、３、４、またはそれよりも多い）スペクトル帯域を、少なくとも約８０％の効率で伝達し得る。スペクトルマルチノッチフィルタ５３６は、例えばＯＤ３まで、他の波長の放射をフィルタリングし、除去し、または低減させ得る。スペクトル帯域のそれぞれは、約１０ｎｍ～１５ｎｍの幅を有していてよい。各スペクトル帯域は通常、互いに分離していてよい（例えば、スペクトル帯域間が少なくとも１０ｎｍ分離しているか、または中心波長間が少なくとも２５ｎｍ分離していてよい）。例えば、スペクトルマルチノッチフィルタ５３６は、１０３０ｎｍ付近を中心とする約１０ｎｍ～１５ｎｍの幅のスペクトル帯域を伝達してよく、１０８０ｎｍ付近を中心とする約１０ｎｍ～１５ｎｍの幅のスペクトル帯域も伝達してよい。

【0027】

ある実施形態では、検出器アレイ５３５と共に、または検出器アレイ５３５の代わりに、走査光検出器が利用され得る。例えば、走査光検出器は、既知の速度で焦点面５３３に沿って移動する光学ウインドウを有していてよい。光学ウインドウが移動するのにつれて、走査光検出器は、時間Ｐ（ｔｎ）に応じたパワーを測定する。この測定値は、光学ウインドウの速度に基づく波長Ｐ（λｎ）に応じたパワーに変換され得る。

【0028】

ある実施形態では、放射検出器５３７は、１つ以上の光ファイバー分光計であってよい。

【0029】

ある実施形態では、検出器マニフォールド５３０は、１つ以上の光学スイッチを含み得る。例えば、光学スイッチは、高温計プローブ５３４のサブセットであってよい。光学スイッチが「オン」のとき、検出器マニフォールド５３０は、放射を、高温計プローブ５３４のそのサブセットから放射検出器５３７へと向かわせ得る。光学スイッチが「オフ」のとき、検出器マニフォールド５３０は、放射を、高温計プローブ５３４のそのサブセットから放射検出器５３７に到達させない。ある実施形態では、各光学スイッチとされる温度測定プローブのサブセットは、基板の各ゾーンをアイソレーションするようにして選択され得る。それによって、放射検出器５３７を追加で必要とすることなく、各ゾーンで透過高温測定が実施され得る。

【0030】

図５は、ＴＰＤ５００によって生成されたパワースペクトル６００の一例を示す。示されるように、パワースペクトル６００は２つのピーク帯域６１０、６２０を有する。ピーク帯域６１０は、約１０３３ｎｍを中心としており、一方でピーク帯域６２０は約１０８１ｎｍを中心としている。ピーク帯域６１０の幅は約１５ｎｍであり、一方でピーク帯域６２０の幅は約２０ｎｍである。ピーク帯域６１０、６２０それぞれの中の信号は、波長に応じて変動する。波長に応じた基板の透過量を計算するため、パワースペクトル６００は、放射源の放射のパワースペクトルと比較され得る。次いでこれが、基板の温度を推定するのに使用され得る。

【0031】

ある実施形態では、パワースペクトル６００は、２つよりも多いピーク帯域（例えば３つのピーク帯域）を有し得る。例えば、放射源の放射は、１０８０ｎｍよりも長い波長（例えば１１２０ｎｍ）を有し得る。このように、ＴＰＤ５００は、約１０００ｎｍと約１５００ｎｍの間の波長に対して感知可能であってよい。

【符号の説明】

【0032】

３００ チャンバ
３１０ ランプアセンブリ
３１１ ランプ
３１２ 反射光パイプ
３１３ ハニカムアレイ
３１４ 水冷ハウジング
３１５ 石英ウインドウ
３２０ チャンバ本体
３２１ 基板開口部
３２２ 排出口
３３０ 基板支持体アセンブリ
３３１ エッジリング
３３２ 回転石英シリンダ
３３３ 貫通リフレクタプレート
３３４ 光プローブ
３３５ 処理エリア
３３７ 光検出器
３６０ 検出アセンブリ
３６２ リフレクタ
３６４ 第１の放射
３６６ 放射
４００ 放射源
４１０ 放射源マニフォールド
４１５ ビームガイド
４２０ コリメート用レンズ
５００ 例示のｔｐｄ
５３０ 検出器マニフォールド
５３１ 回折格子
５３２ シリンダーレンズ
５３３ 焦点面
５３４ 位置合わせされた高温計プローブ
５３６ スペクトルマルチノッチフィルタ
５３７ マルチプル放射検出器
６００ パワースペクトル
６１０ ピーク帯域
６２０ ピーク帯域

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】