特表 2022-536078 非接触式低基板温度測定法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-12

(54)【発明の名称】非接触式低基板温度測定法

(51)【国際特許分類】

   G01J 5/00 20220101AFI20220804BHJP

   G01J 5/48 20220101ALI20220804BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20220804BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20220804BHJP

   G01J 5/53 20220101ALI20220804BHJP

   H01L 21/205 20060101ALN20220804BHJP

【ＦＩ】

G01J5/00 101C

G01J5/48 A

H01L21/68 A

H01L21/66 T

G01J5/53 101

H01L21/205

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021571871

(86)(22)【出願日】2020-05-28

(85)【翻訳文提出日】2022-02-01

(86)【国際出願番号】 US2020034852

(87)【国際公開番号】W WO2020247230

(87)【国際公開日】2020-12-10

(31)【優先権主張番号】62/856,496

(32)【優先日】2019-06-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ヴェールール， キム ランクマー

(72)【発明者】

【氏名】テルティツスキー， レオニート エム．

(72)【発明者】

【氏名】スコットニー－キャッスル， マシュー ディー．

【テーマコード（参考）】

2G066

4M106

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

2G066AA06

2G066AC01

2G066AC02

2G066AC20

2G066BB20

2G066CA02

2G066CA15

4M106AA01

4M106CA25

4M106CA31

4M106DH13

4M106DJ17

5F045DQ17

5F045GB11

5F131AA02

5F131BA04

5F131BB03

5F131KA23

5F131KA55

5F131KA63

(57)【要約】

半導体処理環境に位置する基板の温度を測定する方法及び装置が開示されている。基板は、上面及びエッジ面を有し、半導体処理環境内の所定位置に配置される。基板のエッジ面の一方の側の赤外線画像を得るために、基板のエッジ面の一方の側を見るように配向された赤外線カメラがトリガされる。基板の温度プロファイルを得るために、赤外線画像が処理される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理環境に位置する基板の温度を測定する方法であって、
前記半導体処理環境内の所定位置に上面及びエッジ面を有する前記基板を配置することと、
前記基板のエッジ面の一方の側の赤外線画像を得るために、前記基板のエッジ面の前記一方の側を見るように配向された赤外線カメラをトリガすることと、
前記基板の温度プロファイルを得るために、前記赤外線画像からのデータを処理することと
を含む方法。

【請求項2】

前記赤外線カメラは、前記基板のエッジ面を前記基板の半径方向軸に沿って見るように配向される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記赤外線カメラは第１の赤外線カメラであり、前記赤外線画像は第１の赤外線画像であり、前記方法は更に、
前記基板のエッジ面の第２の側の第２の赤外線画像を得るために、前記第１の赤外線画像に含まれない前記基板のエッジ面の前記第２の側を見るように配向された第２の赤外線カメラをトリガすること
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記赤外線画像を処理することは、前記基板の前記温度プロファイルを得るために、前記第１の赤外線画像からのデータ及び前記第２の赤外線画像からのデータを処理することを含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記赤外線カメラは第１の赤外線カメラであり、前記赤外線画像は第１の赤外線画像であり、前記基板は第１の基板であり、第２の赤外線カメラは第２の基板の第２の所定位置に近接して位置し、前記方法は更に、
前記第２の基板のエッジ面の一方の側の第２の赤外線画像を得るために、前記第２の基板のエッジ面の前記一方の側を見るように配向された前記第２の赤外線カメラをトリガすることを含み、
前記赤外線画像を処理することは、前記第１の基板の第１の温度プロファイルを得るために、前記第１の赤外線画像からのデータを処理することと、前記第２の基板の第２の温度プロファイルを得るために、前記第２の赤外線画像からのデータを処理することと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記赤外線カメラは第１の赤外線カメラであり、前記赤外線画像は第１の赤外線画像であり、前記所定位置は第１の所定位置であり、前記基板は第１の基板であり、前記方法は更に、
前記第１の基板の上面の第２の赤外線画像を得るために、前記第１の基板の前記第１の所定位置に近接して配置され、前記第１の基板の上面を前記第１の基板の半径方向軸に対して垂直に見るように配向された第２の赤外線カメラをトリガすることと、
半導体製造環境内の第２の所定位置に第２の基板を配置することと、
前記第２の基板のエッジ面の一方の側の第３の赤外線画像を得るために、前記第２の基板の前記第２の所定位置に近接し、前記基板のエッジ面の前記一方の側を見るように配向された第３の赤外線カメラをトリガすることと、
前記第２の基板の上面の第４の赤外線画像を得るために、前記第２の基板の前記第２の所定位置に近接して配置され、前記第２の基板の上面を前記第２の基板の半径方向軸に対して垂直に見るように配向された第４の赤外線カメラをトリガすることと
を含み、
前記赤外線画像を処理することは、前記第１の基板及び前記第２の基板の温度プロファイルを得るために、前記第１、第２、第３、及び第４の赤外線画像からのデータを処理することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記第１の基板及び／又は前記第２の基板の上面において、前記第１の基板及び／又は前記第２の基板の酸化温度を上回る１又は複数の位置を識別するために、前記データの第２の処理を行うことを更に含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

反射黒体素子は、前記基板の底面の下に配置される、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記黒体素子から反射され、前記基板を通して見ることができる赤外光の量に基づいて前記基板の温度を決定するために、前記赤外線画像からのデータを処理する、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記黒体素子は、黒体膜ディスク及び環状膜ホルダを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記黒体素子から反射され、前記基板を通して見ることができる前記赤外光は、前記環状膜ホルダによって遮られていない前記黒体膜ディスクの露出部分のものである、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

基板の温度を測定するように構成されたファクトリインターフェースであって、
本体と、
前記本体に配置され、１又は複数のロードロックチャンバとファクトリインターフェースとの間で前記基板を移送するためのエンドエフェクタを有するファクトリインターフェースロボットであって、前記ファクトリインターフェースの所定位置に前記基板を配置するように構成された、ファクトリインターフェースロボットと、
前記ファクトリインターフェースに配置され、前記所定位置と半径方向に位置合わせされた赤外線カメラと、
コントローラであって、
前記基板の第１の赤外線画像を得るために、前記基板のエッジ面の一方の側を見るように配向された前記赤外線カメラをトリガし、
前記基板の絶対温度プロファイルのために、前記第１の赤外線画像からのデータを処理する
ように構成されたコントローラと
を備えるファクトリインターフェース。

【請求項13】

前記基板が前記ファクトリインターフェースに入ることに応答して前記赤外線カメラをトリガするように構成されたトリガとを更に備える、請求項１２に記載のファクトリインターフェース。

【請求項14】

前記コントローラは、近接センサからの信号に応答して前記赤外線カメラをトリガするように構成される、請求項１２に記載のファクトリインターフェース。

【請求項15】

前記ファクトリインターフェースロボットは、前記ファクトリインターフェース内の中央にある、請求項１２に記載のファクトリインターフェース。

【請求項16】

前記赤外線カメラは第１の赤外線カメラであり、前記赤外線画像は第１の赤外線画像であり、前記コントローラが更に、
前記基板のエッジ面の第２の側の第２の赤外線画像を得るために、前記第１の赤外線画像に含まれない前記基板のエッジ面の前記第２の側を見るように配向された第２の赤外線カメラをトリガする
ように構成され、
前記基板の絶対温度プロファイルを得ることは、前記第１の赤外線画像からのデータを処理することと、前記第２の赤外線画像からのデータを処理することとを含む、請求項１２に記載のファクトリインターフェース。

【請求項17】

基板の温度を測定するように構成されたファクトリインターフェースであって、
本体と、
前記本体に配置され、前記ファクトリインターフェースを通して前記基板を移送するためのエンドエフェクタを有し、前記ファクトリインターフェースの所定位置に前記基板を配置するように構成されたファクトリインターフェースロボットであって、
前記ファクトリインターフェースの所定位置に前記基板を配置し、
前記基板のエッジに近接して配置され、前記基板と半径方向に位置合わせされた赤外線カメラの視野に前記基板の上面を置くように前記基板を配置し、
前記基板の底面の下に反射黒体素子を配置する
ように構成され、前記黒体素子は前記基板に覆い隠される、ファクトリインターフェースロボットと、
コントローラであって、
前記赤外線カメラが前記基板を通して見ることができる前記黒体素子を含む前記基板の上面の画像を得るために、前記赤外線カメラをトリガし、
前記黒体素子から反射され、前記基板を通して見ることができる赤外光の量に基づいて前記基板の温度を決定するために、前記画像を解析する
ように構成されたコントローラと
を備えるファクトリインターフェース。

【請求項18】

前記黒体素子は、黒体膜ディスク及び環状膜ホルダを含む、請求項１７に記載のファクトリインターフェース。

【請求項19】

前記黒体素子から反射され、前記基板を通して見ることができる前記赤外光は、前記環状膜ホルダによって遮られていない前記黒体膜ディスクの露出部分のものである、請求項１８に記載のファクトリインターフェース。

【請求項20】

所定位置は、前記黒体素子から垂直に離間している、請求項１７に記載のファクトリインターフェース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の実施形態は、概して、半導体デバイス製造に関し、より具体的には、１又は複数の赤外線（ＩＲ）カメラを用いて基板の温度を測定する装置及び方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

［０００２］超大規模集積回路（ＵＬＳＩ）は、シリコン（Ｓｉ）基板等の半導体基板上に形成され、デバイス内で様々な機能を実行するために協働する１００万個を超える電子デバイス（例えば、トランジスタ）を含み得る。処理中に、基板表面で多くの熱処理工程が実行されることがある。熱処理では、通常、プロセス制御のために正確な基板温度測定が行われる。基板温度制御が正確でないと、プロセス結果が悪くなる可能性があり、デバイスの性能に悪影響を及ぼし得る、及び／又は基板膜材料にダメージを与え得る。

【0003】

［０００３］熱処理中の基板温度を測定するために、様々なタイプの温度測定ツールが使用され得る。例えば、熱電対は、基板表面の所定位置で基板に物理的に接触することによって基板温度を測定するためにしばしば用いられる。しかし、直径の大きな基板では、測定位置間の距離が大きくなるため、基板表面全体の温度変化を決定することは困難である。更に、熱電対の基板表面への熱的物理的接触の信頼性を制御することは難しく、汚染の懸念もある。

【0004】

［０００４］光学的温度測定技法を使用して、処理中の基板の温度をリアルタイムで監視することができる。温度を監視する技法の１つは、加熱された基板の表面から放射される赤外線（ＩＲ）エネルギーを測定し、この測定されたエネルギーを温度の測定値に変換することである。

【0005】

［０００５］走査型モノクロメータ及びロックイン増幅器が、基板から反射されるＩＲエネルギーを測定するのに使用されてきた。反射されたＩＲエネルギーは、基板の温度によってスペクトルが変化するため、この測定値から基板の温度が決定され得る。モノクロメータが反射波長範囲を正確に走査できるようにするために、モノクロメータ内で一連のフィルタを回転させる。この装置は大きく、高価で、時間もかかる。

【0006】

［０００６］更に、基板を形成するために使用される材料、例えば結晶シリコンは、温度測定が所望される基板温度の範囲にわたってＩＲ波長に対して透明であり得る。このため、反射されたＩＲエネルギーを測定するために光検出器が基板の上に位置する場合、基板に向けられたＩＲエネルギーは、検出器に向かって反射される代わりにそこを通り抜けて、測定の精度に悪影響を及ぼす。また、赤外線（ＩＲ）カメラは、基板の上部又は底部を見るように配向され、基板の温度を測定するために使用されてきた。ブランク基板は、４００℃を下回る温度ではＩＲ波長に対して透明である。あらゆる種類の基板、特にブランク基板において、４００℃を下回る基板温度を測定できる非接触式測定技法は知られていない。

【0007】

［０００７］したがって、基板の低温度測定のための改良された方法及び装置が必要とされている。

【発明の概要】

【0008】

［０００８］一実施形態では、半導体処理環境に位置する基板の温度を測定する方法が開示される。基板は、上面及びエッジ面を有し、半導体処理環境内の所定位置に配置される。基板のエッジ面の一方の側の赤外線画像を得るために、基板のエッジ面の一方の側を見るように配向された赤外線カメラがトリガされる。基板の温度プロファイルを得るために、赤外線画像が処理される。

【0009】

［０００９］一実施形態では、基板の温度を測定するように構成されたファクトリインターフェースが開示される。ファクトリインターフェースは、本体を含む。ファクトリインターフェースは、本体に配置され、１又は複数のロードロックチャンバとファクトリインターフェースとの間で基板を移送するためのエンドエフェクタを有するロボットを更に含む。ファクトリインターフェースロボットは、ファクトリインターフェースの所定位置に基板を配置するように構成される。赤外線カメラは、ファクトリインターフェースに配置され、所定位置と半径方向に位置合わせされる。ファクトリインターフェースは、基板の第１の赤外線画像を得るために、基板のエッジ面の一方の側を見る赤外線カメラをトリガするように構成されたコントローラを更に含む。基板の絶対温度プロファイルを決定するために、第１の赤外線画像からのデータが処理される。

【0010】

［００１０］一実施形態では、基板の温度を測定するように構成されたファクトリインターフェースが開示される。ファクトリインターフェースは、本体を含む。ファクトリインターフェースは、本体に配置され、ファクトリインターフェースを通して基板を移送するためのエンドエフェクタを有するロボットを更に含む。ファクトリインターフェースロボットは、ファクトリインターフェースの所定位置に基板を配置するように構成される。ファクトリインターフェースロボットは更に、基板のエッジに近接して配置され、基板と半径方向に位置合わせされた赤外線カメラの視野に基板の上面を置くように基板を配置するように構成される。ファクトリインターフェースロボットは更に、基板の底面の下に反射黒体素子を配置するように構成される。黒体素子は、基板に覆い隠される。ファクトリインターフェースは、赤外線カメラが基板を通して見ることができる黒体素子を含む基板の上面の画像を得るために、赤外線カメラをトリガするように構成されたコントローラを更に含む。コントローラは更に、黒体素子から反射され、基板を通して見ることができる赤外光の量に基づいて基板の温度を決定するために、画像を解析するように構成される。

【0011】

［００１１］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより具体的に説明する。しかし、添付の図面は本開示の典型的な実施形態を単に示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】基板のエッジの絶対温度プロファイルを取り込むために１台の赤外線カメラを使用するように構成された統合プラットフォームを示す図である。

【図2】別の実施形態に係るファクトリインターフェースを示す図である。

【図3】別の実施形態に係るファクトリインターフェースを示す図である。

【図4】別の実施形態に係るファクトリインターフェースを示す図である。

【図5】Ａ及びＢは、基板が傾いていることを識別するための第１の温度プロファイル及び第２の温度プロファイルの一例を示す図である。

【図6】Ａ及びＢは、既知の熱源を使用して基板の温度を測定するように構成された図１の統合プラットフォームのファクトリインターフェースの実施形態を示す図である。

【図7A】本開示の一実施形態に係る、ロボットのエンドエフェクタのための黒体素子を示す図である。

【図7B-C】ロボットのエンドエフェクタに結合された黒体素子を示す図である。

【図8】半導体処理環境のファクトリインターフェースに位置する基板の温度を測定する方法を示すフロー図であり、図１に対応する図である。

【図9】半導体処理環境のファクトリインターフェースに位置する基板の温度を測定する方法を示すフロー図であり、図２に対応する図である。

【図10】半導体処理環境のファクトリインターフェースに位置する基板の温度を測定する方法を示すフロー図であり、図３に対応する図である。

【図11】半導体処理環境のファクトリインターフェースに位置する基板の温度を測定する方法を示すフロー図であり、図４に対応する図である。

【図12】半導体処理環境のファクトリインターフェースにおいて、基板が傾いているか否かを決定する方法を示すフロー図であり、図５に対応する図である。

【図13】半導体処理環境における基板の種類を決定する方法を示すフロー図であり、図６Ａ及び図６Ｂに対応する図である。

【図14】半導体処理環境のファクトリインターフェースに位置する基板の温度を測定する方法を示すフロー図であり、図７Ａ～７Ｃに対応する図である。

【0013】

［００２７］理解を容易にするために、可能な限り、図面に共通の同一要素を示すのに同一の参照番号を使用している。一実施形態に開示された要素は、それに対する具体的な詳述なしに他の実施形態に有益に用いられ得ると考えられる。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［００２８］約４００℃を下回る基板の低温度測定は、基板上面を撮像する既存の赤外線撮像技法では問題がある。４００℃を下回ると、基板は透明に見える。特に半導体基板製造のアニールプロセス中に低温度測定が必要である。以下の開示では、基板のエッジを撮像する１又は複数の赤外線カメラを使用して基板の低温度を測定するための改良された技法について説明する。基板の上面ではなく、基板のエッジの温度を測定することで、赤外線カメラに対して透明でない測定されている基板のより大きな有効距離又は厚さが得られる。基板のエッジ温度を測定することは、ベア、ドープされた基板、又は回路がその上に製造された基板等のあらゆる種類の基板に有効である。アニールプロセス終了時の低温度を測定することで、基板の酸化温度を下回る温度を測定することが可能になる。

【0015】

［００２９］図１は、１又は複数の実施形態に係る、基板１０６のエッジの絶対温度プロファイルを取り込むために１台の赤外線カメラを使用するように構成された統合プラットフォーム１００を示す図である。例えば、統合プラットフォーム１００は、基板１０６に１又は複数の金属層、半導体層、及び／又は有機材料を堆積させて又はエッチングして、半導体デバイスを作製することができる。複数の処理チャンバを含む統合プラットフォームの例には、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から市販されているものが含まれる。代替的に、他の基板処理プラットフォームを、本開示に従って変更してもよい。

【0016】

［００３０］統合プラットフォーム１００は、真空気密処理プラットフォーム１６０、ファクトリインターフェース１６２、及びコントローラ１５０を含み得る。更に、統合プラットフォーム１００は、クラスタツール又はマルチチャンバ処理システムとも呼ばれ得る。

【0017】

［００３１］処理プラットフォーム１６０は、１又は複数のプロセスチャンバを含む。例えば、処理プラットフォーム１６０は、プロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、１１８、１３２、１３４、１３８、１３６、及び１４０を含み得る。更に、処理プラットフォーム１６０は、１又は複数の移送チャンバを含む。例えば、図１に示すように、処理プラットフォーム１６０は、移送チャンバ１１０及び１３０を含む。処理プラットフォーム１６０は、基板１０６を移送チャンバ１１０、１３０の間で移送できるようにする１又は複数のパススルーチャンバも含み得る。例えば、パススルーチャンバ１２２、１２４は、基板１０６を移送チャンバ１１０、１３０の間で移送できるようにする。

【0018】

［００３２］処理プラットフォーム１６０は、１又は複数のロードロックチャンバも含み得る。例えば、図１に示すように、処理プラットフォーム１６０は、ロードロックチャンバ１０２、１０４を含む。ロードロックチャンバ１０２、１０４は、ファクトリインターフェース１６２及び移送チャンバ１１０から基板１０６を移送する前に、真空下で動作するようにポンプダウンされ得る。

【0019】

［００３３］ファクトリインターフェース１６２は、本体１８３と、１又は複数のファクトリインターフェースロボット１８５と、１又は複数の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰＳ）１８７Ａ～１８７Ｄを係合するためのインターフェースとを含む。ファクトリインターフェースロボット１８５は、矢印１８２で示すように、基板１０６の移送を容易にするために、直線運動及び回転運動が可能である。更に、ファクトリインターフェースロボット１８５は、ＦＯＵＰＳ１８７Ａ～Ｄと、ロードロックチャンバ１０２、１０４との間で、ロボット１８５のエンドエフェクタ１８８上に静止している基板１０６を移送する。基板１０６は、ロードロックチャンバ１０２、１０４から移送され、ファクトリインターフェースロボット１８５によってＦＯＵＰＳ１８７Ａ～Ｄのうちの１つに移送され得る。基板１０６がロードロックチャンバ１０２、１０４の一方又は両方から出るとすぐに、ファクトリインターフェースロボット１８５は、基板１０６を基板支持体（図示せず）に置く、又はファクトリインターフェース１６２内の１又は複数の所定位置（例えば、エンドエフェクタ１８８）に基板１０６を保持するように構成され得る。所定位置において、本明細書に記載の１又は複数の実施形態に従って、基板１０６の撮像が行われる。その後、基板１０６は、ファクトリインターフェースロボット１８５によって、基板支持体／所定位置からロードロックチャンバ１０２、１０４のうちの１又は複数、又はＦＯＵＰＳ１８７Ａ～Ｄに移送される。

【0020】

［００３４］移送チャンバ１１０は、移送ロボット１１１を含む。移送ロボット１１１は、ロードロックチャンバ１０２、１０４へ及びロードロックチャンバ１０２、１０４から、プロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、１１８へ及びプロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、及び１１８から、並びに、パススルーチャンバ１２２、１２４へ及びパススルーチャンバ１２２、１２４から基板１０６を移送する。パススルーチャンバ１２２及び１２４は、基板１０６が統合プラットフォーム１００内の移送チャンバ１１０と１３０との間で移送されるのを可能にしながら、真空条件を維持するために用いられ得る。移送ロボット１３１は、パススルーチャンバ１２２、１２４とプロセスチャンバ１３２、１３４、１３６、１３８、及び１４０との間、及びプロセスチャンバ１３２、１３４、１３６、１３８、及び１４０の間で基板１０６を移送する。

【0021】

［００３５］プロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、１１８、１３２、１３４、１３８、１３６、及び１４０は、基板１０６を処理するのに適した任意の方法で構成される。例えば、プロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、１１８、１３２、１３４、１３８、１３６、及び１４０は、光検出デバイス等の半導体デバイスを作製するために、基板１０６に１又は複数の金属層、１又は複数の半導体層、１又は複数の有機膜を堆積させ、１又は複数の洗浄プロセスを適用するように構成され得る。プロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、１１８、１３２、１３４、１３８、１３６、及び１４０は、追加的又は代替的に、エッチング、アニーリング、硬化、ガス放出、計測、又は他の工程用に構成され得る。

【0022】

［００３６］第１のプロセスチャンバの１又は複数、例えばプロセスチャンバ１１６、１１８は、別のプロセスチャンバに移送する前に、基板１０６から汚染物質を除去する及び／又は揮発性ガスをガス抜きするための前洗浄プロセスを実行するように構成される。プロセスチャンバ１１４及び１１２は、基板１０６に１又は複数の金属層を堆積させるように構成され得る。プロセスチャンバ１３８は、基板１０６に１又は複数の層の半導体材料を堆積させるように構成され得る。プロセスチャンバ１１６、１１８、１３２、１３４、１３８、１３６、及び１４０は、化学気相堆積（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）、及び物理的気相堆積（ＰＶＤ）等の化学堆積プロセスを使って材料（例えば金属層又は有機膜）を堆積させるように構成され得る。

【0023】

［００３７］コントローラ１５０は、統合プラットフォーム１００の構成要素を制御するように構成される。コントローラ１５０は、プロセスチャンバ、移送チャンバ、パススルーチャンバ、及びファクトリインターフェースのうちの１又は複数の工程を制御するための任意の適切なコントローラであってよい。例えば、コントローラ１５０は、移送ロボット１１１及び／又は移送ロボット１３１、並びにオプションとしてファクトリインターフェースロボット１８５の動作を制御するように構成され得る。コントローラ１５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１５２と、メモリ１５４と、支援回路１５６とを含む。ＣＰＵ１５２は、産業環境で用いられ得る任意の汎用コンピュータプロセッサであってよい。支援回路１５６は、ＣＰＵ１５２に結合され、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源等を含み得る。ソフトウェアルーチンは、メモリ１５４内に記憶され得る。ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１５２によって実行され得る。代替的に、又は追加的に、ソフトウェアルーチンの１又は複数が、図示していない第２のＣＰＵによって実行され得る。第２のＣＰＵは、コントローラ１５０の一部であってよい、又はコントローラ１５０から遠隔であってよい。

【0024】

［００３８］１又は複数の赤外線（ＩＲ）カメラ１６６、１又は複数のカメラトリガ１６８、及び／又はファクトリインターフェース１６２は、専用のコントローラ１６４又はコントローラ１５０に統合された又はコントローラ１５０と共に統合されたコントローラを有し得る。コントローラ１６４は、半導体処理環境（例えば、統合プラットフォーム１００）に位置する基板１０６の温度の測定を制御するように構成される。一実施形態では、コントローラ１６４は、ファクトリインターフェースロボット１８５に、ロードロックチャンバ１０２、１０４のうちの１つから基板１０６を取り出し、ファクトリインターフェース１６２に位置する基板支持体１９０に基板１０６を置くように構成される。ファクトリインターフェースロボット１８５は、ロボット１８５のエンドエフェクタ１８８上に保持された基板１０６を移動させて、上面及びエッジ面を有する基板１０６を半導体処理環境内の１又は複数の所定位置に置くことができる（例えば、基板支持体１９０上に置かれる、又は基板１０６がロードロックチャンバ１０２、１０４のうちの１つを離れて近接しているので、基板１０６はロボットのエンドエフェクタ１８８上に直接保持される）。

【0025】

［００３９］トリガ（複数可）１６８は、基板１０６のエッジ面の一方の側の赤外線画像を得るために、基板１０６の半径方向軸に沿って基板１０６のエッジ面の一方の側を見るように配向された１又は複数の赤外線カメラ（複数可）１６６をトリガするように構成される。１又は複数の赤外線カメラ１６６は、基板支持体１９０のエッジに近接して配置され、基板支持体１９０と半径方向に位置合わせされ得る。トリガ（複数可）１６８は、例えば、近接センサであり得るハードウェアトリガであってよい、又はソフトウェアトリガであってよい。トリガ（複数可）１６８は、ファクトリインターフェースロボット１８５によって基板１０６がロードロックチャンバ１０２、１０４のうちの１つから取り出されたことに応答してトリガされ得る。コントローラ１６４は、基板１０６の絶対温度プロファイル又は相対温度プロファイルを得るために、赤外線画像を処理するように構成される。基板１０６の（絶対）温度プロファイルを決定する場合、プロファイルは、基板の種類（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）に依存しない。赤外線カメラ１６６は、基板１０６の側面（例えばプロファイル）画像を取り込むので、基板１０６が約４００℃以下の温度を有したとしても、処理対象となる検出可能な赤外線画像を得ることができる。

【0026】

［００４０］図２は、ロードロックチャンバ１０２、１０４が参考のために図示されている、ファクトリインターフェース２６２の別の実施形態を示す図である。ファクトリインターフェース２６２は、基板１０６のエッジの絶対温度プロファイルを取り込むために２つの赤外線カメラ１６６を使用するように構成される。ファクトリインターフェース２６２は、図１の統合プラットフォーム１００に用いられ得る。

【0027】

［００４１］ファクトリインターフェース２６２は、コントローラ１６４（又はそれに結合されている）、赤外線カメラ１６６ａ、１６６ｂ、トリガ（複数可）１６８、及びファクトリインターフェースロボット１８５を含む。ファクトリインターフェースロボット１８５は、基板１０６を保持するため、又は基板支持体１９０の赤外線カメラ１６６ａ、１６６ｂの視野に基板１０６を配置するためのエンドエフェクタ１８８を有する。ファクトリインターフェース１６２は、エンドエフェクタ１８８上で、又はファクトリインターフェース１６２の基板支持体１９０（クールダウンステーション等）で、１又は複数の基板１０６を個別に保持する。上面及びエッジ面を有する基板１０６は、ファクトリインターフェースロボット１８５によって所定位置（例えば、基板支持体１９０）に配置される。トリガイベントの際に、トリガ（複数可）１６８は、基板１０６のエッジ面の一方の側の第１の赤外線画像を得るために、基板１０６のエッジ面の一方の側を基板１０６の半径方向軸に沿って見るように配向された第１の赤外線カメラ１６６ａをトリガするように構成される。トリガ（複数可）１６８は、基板１０６のエッジ面の第２の側の第２の赤外線画像を得るために、第１の赤外線画像に含まれない（又は第１の赤外線画像に部分的にのみ含まれる）基板１０６のエッジ面の第２の側を基板１０６の半径方向軸に沿って見るように配向された第２の赤外線カメラ１６６ｂをトリガするように構成される。コントローラ１６４は、基板１０６の絶対温度プロファイルを得るために、第１の赤外線画像及び第２の赤外線画像からのデータを処理するように構成される。基板１０６の（絶対）温度プロファイルを決定する場合、プロファイルは、基板１０６の種類（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）に依存しない。

【0028】

［００４２］図１では、画像取り込み中に基板１０６が基板支持体１９０に配置されているが、基板支持体１９０は省略され得ると考えられる。そのような例では、基板１０６は、画像取り込み中にエンドエフェクタ１８８上に残っていてよい。

【0029】

［００４３］図３は、基板１０６のエッジ及び上部の絶対温度プロファイルを取り込むために４つの赤外線カメラ１６６ａ、１６６ｂ、１７０ａ、１７０ｄを使用するように構成されたファクトリインターフェース３６２の別の実施形態を示す図である。ファクトリインターフェース３６２は、統合プラットフォーム１００で使用されてもよく、参考のためにロードロックチャンバ１０２、１０４を示す。

【0030】

［００４４］ファクトリインターフェース３６２は、コントローラ１６４に結合され、赤外線カメラ１６６ａ、１６６ｂ、１７０ａ、及び１７０ｂ、１又は複数のトリガ１６８ａ、１６８ｂ（２つを示す）、及びファクトリインターフェースロボット１８５を含む。ファクトリインターフェースロボット１８５は、基板支持体１９０のそれぞれの赤外線カメラ１６６ａ、１７０ａ又は１６６ｂ、１７０ｂの視野に基板１０６を配置するためのエンドエフェクタ１８８を有する。ファクトリインターフェース３６２は、各々がそれぞれのトリガ１６８及び赤外線カメラ１６６ａ、１６６ｂ（又は１６６ｃ、１６６ｄ）を有する２つの基板支持体１９０を含むことに留意されたい。しかしながら、ファクトリインターフェース３６２は、それぞれのトリガ１６８及びカメラ１６６ａ、１７０ａを有する単一の基板１０６のみを含む場合もあると考えられる。単一の基板支持体１９０のみが含まれる例では、基板支持体１９０は、ファクトリインターフェース内の中央に位置し得る。別の実施形態では、基板１０６が基板支持体１９０に置かれる代わりに、基板１０６は、基板１０６としてロボットのエンドエフェクタ１８８に直接保持され得る。

【0031】

［００４５］トリガ１６８ａは、第１の基板１０６のエッジ面の一方の側を基板１０６の半径方向軸に沿って見るように配向された第１の赤外線カメラ１６６ａをトリガするように構成される。第１の赤外線カメラ１６６ａは、第１の基板１０６のエッジ面の一方の側の第１の赤外線画像を得る。トリガ１６８ａはまた、第２の赤外線カメラ１７０ａを（第１の赤外線カメラ１６６ａと同時に又は順次）トリガするように構成される。カメラ１７０ａは、第１の基板１０６の上面の第２の赤外線画像を得るために、第１の基板１０６ａの上面を第１の基板１０６の半径方向軸に対して垂直に見るように配向される。明確にするために、図示した赤外線カメラ１７０ａは、基板１０６から横方向にオフセットしている。しかしながら、画像取り込みを容易にするために、赤外線カメラ１７０ａは、横方向のオフセットなしに、基板１０６の上に垂直に配置され得ることを理解されたい。

【0032】

［００４６］同様に、第２の基板１０６は、ファクトリインターフェース３６２の反対側にある第２の基板支持体１９０に配置される。第３の赤外線カメラ１６６ｂ（第１の赤外線カメラ１６６ａと同様）及び第４の赤外線カメラ１７０ｂ（第２の赤外線カメラ１７０ａと同様）は、トリガ１６８ｂからの信号に応答して、第２の基板１０６ｂのそれぞれの上部及び側面の画像を取り込む。

【0033】

［００４７］図３では、画像取り込み中に基板１０６が基板支持体１９０に配置されているが、基板支持体１９０は省略され得ると考えられる。そのような例では、基板１０６は、画像取り込み中にエンドエフェクタ１８８上に残っていてよい。

【0034】

［００４８］図３に示すように、各ロードロックチャンバ１０２、１０４は、それぞれの基板支持体１９０、トリガセンサ１６８ａ又は１６８ｂ、及びそれぞれの赤外線カメラ１６６ａ、１７０ａ又は１６６ｂ、１７０ｂと関連し、これによりスループットが向上する。

【0035】

［００４９］図４は、ファクトリインターフェース４６２の別の実施形態を示す図である。ファクトリインターフェース４６２は、統合プラットフォーム１００で使用され得る。図１のロードロックチャンバ１０２、１０４を、参考のために示す。

【0036】

［００５０］ファクトリインターフェース４６２は、ファクトリインターフェース３６２と同様であるが、赤外線カメラ１７０ａ、１７０ｂが省略されている。このような構成では、平面画像（例えば、トップダウン画像）の取り込みが省略され、基板１０６の温度決定は、側面（例えば、プロファイル）の取り込み画像のみに基づいて行われる。

【0037】

［００５１］実施形態では、図１の統合プラットフォーム１００は、基板１０６が傾いていることを決定するために、１つの赤外線カメラ１６６を使用するように用いられ得る。基板は、基板１０６の上面が基板支持面等のシステム内の基準面に対して平行でない場合に、傾いているとみなされる。別の例では、基板１０６の上面への不均一な堆積（又は他の処理）により、基板１０６の上面は、基板１０６の底面に対して非平行であり得る。傾きは、プロセスチャンバ１１２、１１４、１１６、１１８、１３２、１３４、１３８、１３６、及び１４０のうちの１又は複数を含むがこれらに限定されない、統合プラットフォーム１００の複数の場所における不均一な処理の結果として生じ得る。

【0038】

［００５２］基板が傾いているか否かを決定する場合、基板は基板支持体１９０に置かれ得る。別の実施形態では、基板１０６が基板支持体１９０に置かれる代わりに、基板１０６はロードロックチャンバ１０２、１０４のうちの１つから離れて近接する際に、ロボットのエンドエフェクタ１８８に直接保持され続け得る。そのような例では、トリガ（複数可）１６８ａ、１６８ｂは、基板１０６の上面の第１の赤外線画像を得るために、それぞれの赤外線カメラ１６６ａ、１６６ｂをトリガするように構成される。コントローラ１６４は、第１の温度プロファイルを得るために、第１の赤外線画像を処理するように構成される。コントローラ１６４は、プロファイル間の１又は複数の差に基づいて基板１０６が傾いていることを識別するために、第１の温度プロファイルを、傾いていないことが分かっている基板のメモリ１５４に記憶されている温度プロファイルと比較する。実施形態では、コントローラ１６４が、エッジ温度の差と、既知の傾いていない基板に対する上面中央の高温の位置のシフトとを検出すると、基板１０６は傾いていると識別される。

【0039】

［００５３］図示していないが、基板１０６の温度決定が、傾き決定に加えて行われ得ると考えられる。そのような例では、１又は複数の追加の赤外線カメラが、基板１０６のプロファイル画像を取り込むためにファクトリインターフェース４６２に配置され得る。

【0040】

［００５４］図５Ａは、基板１０６が傾いていることを識別するための、基板１０６に関連付けられた記憶された温度プロファイル５００ａ及び第２の温度プロファイル５００ｂの一例を示す図である。コントローラ１６４は（その上のソフトウェアプログラムの実行を通じて）、傾いていないプロファイルに対応する、記憶された温度プロファイル５００ａにおける基板の最大温度の位置５０２ａを識別する。傾いていない配向では、中心部は、傾いていないことが分かっている基板１０６の上面の他の位置よりも一般に高温である（位置５０２ａ）。コントローラ１６４は、傾いていないことが分かっている基板のエッジ５０４ａにおける温度を識別する。

【0041】

［００５５］第２の温度プロファイル５００ｂを生成するために基板１０６の画像がファクトリインターフェースで取り込まれると、コントローラ１６４は、第２の温度プロファイル５００ｂにおける基板１０６のホットスポット５０２ｂ及びエッジ５０４ｂの位置を識別する。次に、第１の温度プロファイル５００ａが、第２の温度プロファイル５００ｂと比較される。第１の温度プロファイル５００ａと第２の温度プロファイル５００ｂとの間の差（又はその欠如）は、ファクトリインターフェースの基板が傾いているか否かを示す。コントローラ１６４は、閾値を超えるエッジ温度（５０４ａ、５０４ｂ間）の差、及び／又は最大温度の位置（５０２ａ）から中心を外れた位置へのシフトを検出することによって、基板１０６が傾いていると決定する。

【0042】

［００５６］図６Ａ～６Ｂは、図１の統合プラットフォーム１００で使用するためのファクトリインターフェース６６２の一実施形態を示す図である。ファクトリインターフェース６６２は、加熱要素６３０を使用しながら基板１０６の温度を測定するように構成される。ファクトリインターフェース６６２は、ファクトリインターフェース１６２と同様であり、ファクトリインターフェース１６２の代わりに使用することができる。ファクトリインターフェース６６２はまた、明確にするために図６Ａ～６Ｂに示されていない場合があるファクトリインターフェース１６２の１又は複数のハードウェア構成要素も含み得る。

【0043】

［００５７］ファクトリインターフェース６６２において、基板１０６は、加熱要素６０６に近接して、及び／又は加熱要素６０６にまたがって配置される。基板１０６は、赤外線カメラ１７０ａと加熱要素６３０との間に配置される。予熱要素６３０の第１の部分６０４ａは、赤外線カメラ１７０ａの視野に直接入り（基板１０６に重なっていない）、予熱要素６３０の第２の部分６０４ｂは、基板１０６に重なっている。トリガ１６８は、赤外線カメラ１７０ａが直接見ることができる第１の部分６０４ａ及び赤外線カメラ１７０ａが基板１０６を通して見ることができる第２の部分６０４ｂを含む基板１０６の上面の画像を得るために、赤外線カメラ１７０ａをトリガするように構成される。コントローラ１６４は、第１の部分６０４ａの第１の温度と第２の部分６０４ｂの第２の温度との間の差を決定するために、赤外線画像を処理するように構成される。コントローラ１６４は更に、その差に基づいて基板１０６の種類を識別するように構成される。（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）。

【0044】

［００５８］図７Ａは、本開示の一実施形態に係る、ロボットのエンドエフェクタ用の黒体素子を示す図である。図７Ｂ及び図７Ｃは、ロボットのエンドエフェクタに結合された黒体素子を示す図である。

【0045】

［００５９］図７Ａは、反射黒体素子７４２の部品の一実施形態を示す図である。黒体素子７４２は、黒体膜ディスク７４６と、軸方向に整列して共に結合された環状膜ホルダ７４４とを含む。環状膜ホルダ７４４は、軸方向に貫通するように形成された中央開口部を含み、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）製である。しかしながら、他の材料も考えられる。

【0046】

［００６０］図７Ｂ及び図７Ｃは、ロボットのエンドエフェクタ７８８に結合された黒体素子７４２を示す図である。図７Ｂでは、黒体素子７４２は、ロボットのエンドエフェクタ７８８（例えば、ファクトリインターフェースロボット１８５）の上面の対向する傾斜面７７０間の中央に配置される。図７Ｃでは、黒体素子７４２は、ロボットのエンドエフェクタ７８８の上面の対向する傾斜面７７０間でオフセットされている。対向する傾斜面７７０は、基板１０６がその上に配置されたときに、基板１０６が黒体素子７４２から間隔を置いて配置されるように、ロボットのエンドエフェクタ７８８の後のエッジで高くなっている。そのような例では、基板１０６は、基板１０６が黒体素子７４２と赤外線カメラ１７０ａとの間にあるように、黒体素子７４２の上に垂直に配置される。

【0047】

［００６１］工程中、コントローラ１６４（図１に示す）は、赤外線カメラ１７０ａが基板１０６を通して見ることができる黒体素子７４２を含む基板１０６の上面の画像を得るために、赤外線カメラ１７０ａをトリガする。コントローラ１６４は更に、黒体素子７０２から放射され、基板１０６を通して見ることができる赤外光の量に基づいて基板１０６の温度を決定するために、画像を解析するように構成される。温度と放射された放射線との間のこのような相関関係は、実験的に決定され得る。コントローラ１６４は、コントローラ１６４のメモリ１５４に記憶されたルックアップテーブルを参照して、基板１０６の温度を決定し得る。

【0048】

［００６２］図８は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境のファクトリインターフェース１６２に位置する基板１０６の温度を測定する方法８００を示すフロー図であり、図１に対応する図である。工程８０２において、半導体処理環境内の所定位置に、上面及びエッジ面を有する基板１０６が配置される。工程８０４において、基板１０６のエッジ面の一方の側の赤外線画像を得るために、基板のエッジ面の一方の側を見るように構成された配向を有する赤外線カメラ１６６がトリガされる。一例では、赤外線カメラ１６６は、基板１０６と同一平面上にある。工程８０６において、基板１０６の温度プロファイルを得るために、赤外線画像からのデータが処理される。実施形態では、温度プロファイルは、絶対温度プロファイルである。基板１０６の絶対温度プロファイルは、基板１０６の種類（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）に依存しない。

【0049】

［００６３］実施形態では、赤外線カメラ１６６は、基板１０６のエッジ面を基板１０６の半径方向軸に沿って見るように配向される。画像の取り込まれた赤外線強度と基板の温度との間の相関関係は、コントローラ１６４のメモリ１５４に記憶され、絶対温度プロファイルを得るためにアクセスされ得る。相関関係は実験的に決定され得、使用のためにメモリに記憶され得る。

【0050】

［００６４］図９は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境のファクトリインターフェース２６２に位置する基板１０６の温度を測定する方法９００を示すフロー図であり、図２に対応する図である。工程９０２において、半導体処理環境内の所定位置に、上面及びエッジ面を有する基板１０６が配置される。工程９０４において、基板１０６のエッジ面の一方の側の第１の赤外線画像を得るために、基板１０６のエッジ面の一方の側を見るように構成された配向を有する第１の赤外線カメラ１６６ａがトリガされる。工程９０６において、基板１０６のエッジ面の第２の側の第２の赤外線画像を得るために、第１の赤外線画像に含まれない（又は部分的にのみ含まれる）基板１０６のエッジ面の第２の側を見るように配向された第２の赤外線カメラ１６６ｂがトリガされる。工程９０８において、基板１０６の温度プロファイルを得るために、第１の赤外線画像からのデータ及び第２の赤外線画像からのデータが処理される。実施形態では、温度プロファイルは、絶対温度プロファイルである。基板１０６の絶対温度プロファイルは、基板１０６の種類（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）に依存しない。

【0051】

［００６５］図１０は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境のファクトリインターフェース３６２に位置する基板１０６の温度を測定する方法１０００を示すフロー図であり、図３に対応する図である。工程１００２において、半導体処理環境内の第１の所定位置に、上面及びエッジ面を有する第１の基板１０６ａが配置される。工程１００４において、第１の基板１０６のエッジ面の一方の側の第１の赤外線画像を得るために、第１の基板１０６のエッジ面の一方の側を見るように構成された配向を有する第１の赤外線カメラ１６６がトリガされる。工程１００６において、第１の基板１０６の上面の第２の赤外線画像を得るために、第１の基板１０６の第１の所定位置に近接して配置され、第１の基板１０６の上面を第１の基板１０６の半径方向軸に対して垂直に見るように構成された配向を有する第２の赤外線カメラ１７０ａがトリガされる。工程１００８において、半導体処理環境内の第２の所定位置に、第２の基板１０６が配置される。工程１０１０において、第２の基板１０６のエッジ面の第２の側の第３の赤外線画像を得るために、第２の基板１０６ｂの第２の所定位置に近接し、第２の基板１０６のエッジ面の第２の側を見るように構成された配向を有する第３の赤外線カメラ１６６ｂがトリガされる。工程１０１２において、第２の基板１０６の上面の第４の赤外線画像を得るために、第２の基板１０６の第２の所定位置に近接して配置され、第２の基板１０６ｂの上面を第２の基板１０６の半径方向軸に対して垂直に見るように構成された配向を有する第４の赤外線カメラ１７０ｂがトリガされる。工程１０１４において、第１の基板１０６の温度プロファイル及び第２の基板１０６の温度プロファイルを得るために、第１、第２、第３、及び第４の赤外線画像からのデータが処理される。実施形態では、温度プロファイルは絶対温度プロファイルである。基板１０６の絶対温度プロファイルは、基板１０６の種類（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）に依存しない。得られた絶対温度プロファイルを更に処理して、基板１０６の酸化温度を上回る基板１０６の上面の１又は複数の位置を識別することができる。

【0052】

［００６６］図１１は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境のファクトリインターフェース４６２に位置する基板１０６の温度を測定する方法１１００を示すフロー図であり、図４に対応する図である。工程１１０２において、半導体処理環境内の第１の所定位置に、上面及びエッジ面を有する第１の基板１０６が配置される。工程１１０４において、第１の基板１０６のエッジ面の一方の側の第１の赤外線画像を得るために、第１の基板１０６のエッジ面の一方の側を見るように構成された配向を有する第１の赤外線カメラ１６６ａがトリガされる。工程１００６において、半導体処理環境内の第２の所定位置に、第２の基板１０６が配置される。工程１１０８において、第２の基板１０６ｂのエッジ面の第２の側の第２の赤外線画像を得るために、第２の基板１０６の第２の所定位置に近接し、第２の基板１０６のエッジ面の第２の側を見る配向を有する第２の赤外線カメラ１６６ｂがトリガされる。工程１１１０において、第１の基板１０６の相対温度プロファイル及び第２の基板１０６の相対温度プロファイルを得るために、第１及び第２の赤外線画像からのデータが処理される。相対温度プロファイルは、基板１０６の種類（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）に依存しない。

【0053】

［００６７］図１２は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境のファクトリインターフェースにおいて基板が傾いているか否かを決定する方法１２００を示すフロー図であり、図５に対応する図である。工程１２０２において、半導体処理環境内の所定位置に、上面及びエッジ面を有する基板１０６ｂが配置される。工程１２０４において、基板１０６ｂの上面及びエッジ面の一方の側の第１の赤外線画像を得るために、基板１０６ｂの上面及びエッジ面の一方の側を見るように構成された配向を有する赤外線カメラ１６６がトリガされる。工程１２０６において、第１の赤外線画像は、基板１０６ｂの第１の温度プロファイルを得るためのものである。工程１２０８において、プロファイル間の１又は複数の差に基づいて第１の基板１０６ａが傾いていることを識別するために、第１の温度プロファイルと、傾いていないことが分かっており且つメモリ１５４に記憶されている基板１０６ａの第２の温度プロファイルとが比較される。一実施形態では、第１の基板１０６ａが傾いていることを識別するために、コントローラ１６４が、エッジ温度の変化と、温度プロファイル間の基板１０６ａの上面の中心における高温の位置の、基板１０６ｂの上面の第２の位置へのシフトを検出する。

【0054】

［００６８］図１３は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境における基板の種類を決定する方法１３００を示すフロー図であり、図６Ａ及び図６Ｂに対応する図である。工程１３０２において、赤外線カメラ１７０ａの視野に基板１０６の上面を置くように、基板１０６が配置される。工程１３０４において、基板１０６のエッジにまたがって、既知の温度の加熱要素６３０が配置される。基板１０６は、赤外線カメラ１７０ａと加熱要素６３０との間に配置される。加熱要素６３０の第１の部分６０４ａは赤外線カメラ１７０ａの視野に直接入り、加熱要素６３０の第２の部分６０４ｂは基板１０６に覆い隠される。工程１３０６において、赤外線カメラ１７０ａが直接見ることができる第１の部分６０４ａ及び基板１０６を通して赤外線カメラ１７０ａが見ることができる第２の部分６０４ｂを含む基板１０６の上面の画像を得るために、赤外線カメラ１７０ａがトリガされる。工程１３０８において、第１の部分６０４ａの第１の温度と、第２の部分６０４ｂの第２の温度との間の差を決定するために、赤外線画像が処理される。工程１３１０において、この差に基づいて、基板１０６の種類が決定される。（例えば、ベア基板、ドープされた基板、その上に製造された半導体デバイスを有する基板等）。

【0055】

［００６９］図１４は、１又は複数の実施形態に係る、半導体処理環境の統合プラットフォーム１００に位置する基板１０６の温度を測定する方法１４００を示すフロー図であり、図７Ａ～７Ｃに対応する図である。工程１４０２において、赤外線カメラ１６６の視野に基板１０６の上面を置くように、基板１０６が配置される。工程１４０４において、基板１０６の底面の下に反射黒体素子７０２が配置され、黒体素子７０２は、基板１０６に覆い隠される。工程１４０６において、基板１０６を通して赤外線カメラ１６６が見ることができる黒体素子７０２を含む基板１０６の上面の画像を得るために、赤外線カメラ１６６がトリガされる。ブロック１４０８において、黒体素子７０２から放射され、基板１０６を通して見ることができる赤外光の量に基づいて基板１０６の温度を決定するために、赤外線画像が処理される。

【0056】

［００７０］本開示の実施形態は更に、以下の項のうちのいずれか１又は複数の項に関する。

【0057】

［００７１］１．半導体処理環境に位置する基板の種類を識別する方法であって、赤外線カメラの視野に基板の上面を置くように基板を配置することと、基板のエッジの隣に既知の温度に予熱された要素を配置することであって、基板は赤外線カメラと予熱要素との間に位置し、予熱要素の第１の部分は赤外線カメラの視野に直接入り、予熱要素の第２の部分は基板に覆い隠される、基板のエッジの隣に既知の温度に予熱された要素を配置することと、赤外線カメラが直接見ることができる第１の部分と、赤外線カメラが基板を通して見ることができる第２の部分とを含む基板の上面の赤外線画像を得るために、赤外線カメラをトリガすることと、第１の部分の第１の温度と第２の部分の第２の温度との間の差を決定するために、赤外線画像からのデータを処理することと、この差に基づいて基板の種類を識別することとを含む。

【0058】

［００７２］２．基板が傾いているか否かを決定する方法であって、赤外線カメラの視野に第１の基板の上面を配置することと、第１の基板の上面の第１の赤外線画像を得るために、赤外線カメラをトリガすることと、第１の温度プロファイルを得るために、第１の赤外線画像からのデータを処理することと、プロファイル間の１又は複数の差に基づいて第１の基板が傾いていることを識別するために、第１の温度プロファイルを、傾いていないことが分かっている第２の基板の記憶された温度プロファイルと比較することとを含む。

【0059】

［００７３］３．基板が傾いているか否かを決定する方法であって、赤外線カメラの視野に第１の基板の上面を配置することと、第１の基板の上面の第１の赤外線画像を得るために、赤外線カメラをトリガすることと、第１の温度プロファイルを得るために、第１の赤外線画像からのデータを処理することと、プロファイル間の１又は複数の差に基づいて第１の基板が傾いていることを識別するために、第１の温度プロファイルを、傾いていないことがわかっている第２の基板の記憶された温度プロファイルと比較することとを含み、第１の基板が傾いていることを識別することは、第１の基板と第２の基板との間のエッジ温度の第１の閾値を上回る変化を検出することと、第２の基板の上面の中心における高温の位置の、第２の基板の上面の第２の位置への第２の閾値を上回るシフトを検出することとを含む。

【0060】

［００７４］本明細書では、実施形態を説明したが、本開示の利益を有する当業者は、本願の発明範囲から逸脱しない他の実施形態が想定されることを理解するものと思われる。したがって、本請求項又は後続の関連するいかなる請求項の範囲も、本明細書に記載の実施形態の説明によって不当に限定されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B-C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】