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Dokumentenidentifikation DE69730371T2 08.09.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000801292
Titel Selbstkalibrierende Temperatursonde
Anmelder Applied Materials, Inc., Santa Clara, Calif., US
Erfinder Yam, Mark, San Jose, California 95124, US
Vertreter v. Füner Ebbinghaus Finck Hano, 81541 München
DE-Aktenzeichen 69730371
Vertragsstaaten DE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.04.1997
EP-Aktenzeichen 973024086
EP-Offenlegungsdatum 15.10.1997
EP date of grant 25.08.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.09.2005
IPC-Hauptklasse G01J 5/00
IPC-Nebenklasse H01L 21/00   C23C 16/46   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf selbstkalibrierende Temperatursonden, die in Wärmebehandlungssystemen verwendet werden.

Bei einer schnellen thermischen Behandlung (RTP*) Rapid Thermal Processing wird ein Substrat schnell und gleichförmig auf eine hohe Temperatur von beispielsweise 400°C bis 1200°C erhitzt, um einen Herstellungsschritt auszuführen, beispielsweise eine Glühbehandlung, ein Reinigen, eine chemische Gasphasenabscheidung, eine Oxidation oder eine Nitrierung. Beispielsweise kann ein thermisches Behandlungssystem, wie das RTP-Gerät, welches von Applied Materials unter dem Handelsnamen "Centura" zur Verfügung gestellt wird, dazu verwendet werden, eine Metallglühbehandlung bei Temperaturen von 400°C bis 500°C, eine Titansilizidbildung bei Temperaturen um 650°C oder eine Oxidation oder Implantierglühbehandlung bei Temperaturen um 1000°C auszuführen.

Die Temperatur des Substrats muss während dieser thermischen Behandlungsschritte genau gesteuert werden, um hohe Ausbeuten und eine Prozessbetriebssicherheit zu erhalten, insbesondere bei den Submikron-Abmessungen der gegenwärtigen Vorrichtungen. Beispielsweise kann zur Herstellung einer dielektrischen Schicht mit einer Dicke von 60 bis 80 Å mit einer Gleichförmigkeit von ±2 Å (eine typische Anforderung bei gegenwärtigen Vorrichtungsstrukturen) die Temperatur in aufeinander folgenden Prozessabläufen sich nicht um mehr als einige °C von der Zieltemperatur unterscheiden. Um dieses Niveau einer Temperatursteuerung zu erhalten, wird die Temperatur des Substrats in Realzeit und in situ gemessen.

Die optische Pyrometrie ist eine Technologie, die zum Messen von Substrattemperaturen in RTP-Systemen verwendet wird. Bei der optischen Pyrometrie nimmt ein Lichtleitkabel einer Temperatursonde die Strahlung auf, die von dem Substrat emittiert wird, während ein Pyrometer die Temperatur des Substrats basierend auf der Stärke der aufgenommenen Strahlung des spektralen Emissionsvermögens des Substrats und der Strahlungs-Temperatur-Beziehung des idealen schwarzen Körpers berechnet.

Nimmt man an, dass die Temperatursonde anfänglich kalibriert ist, um einen genauen Temperaturwert zu erzeugen, kann der wiederholte Einsatz dazu führen, dass die von der Sonde erfasste Temperatur sich mit der Zeit ändert. Beispielsweise kann das Lichtleitkabel schmutzig oder verkratzt werden, können die elektronischen Bauteile in dem Pyrometer "driften" oder es können sich die Verbindungen auf dem optischen Weg von dem Lichtleitkabel zum Pyrometer lockern. Dadurch wird es erforderlich, die Sonde neu zu kalibrieren oder wenigstens die Änderung festzustellen, die sich eingestellt hat, so dass eine Korrekturaktion vorgenommen werden kann.

Auch wenn die Temperatursonde kalibriert bleibt, kann sich die Behandlungskammer verändern und einen Fehler in die gemessene Temperatur des Substrats einführen. Eine gemeinsame Komponente der Behandlungskammer ist eine Reflektorplatte, die unter dem Substrat angeordnet ist, um dazwischen einen reflektierenden Hohlraum zu bilden. Diese Reflektorplatte führt dazu, dass Strahlung von dem Substrat zurück zum Substrat reflektiert wird. Es kann gezeigt werden, dass, wenn die Reflektorplatte ein idealer Reflektor wäre, die gesamte von dem Substrat emittierte Strahlung zurück zum Substrat reflektiert würde und dass der reflektierende Hohlraum wie ein idealer schwarzer Körper wirken würde. D. h., dass die Reflektorplatte das effektive Emissionsvermögen des Substrats beeinflusst.

Als Folge der Behandlungsvorgänge kann die Reflektorplatte schmutzig werden oder korrodieren, so dass sie weniger reflektiert. Wenn sich das Reflexionsvermögen der Reflektorplatte ändert, ändert sich auch das effektive Emissionsvermögen des Substrats. Die Änderung im effektiven Emissionsvermögen des Substrats ändert die Stärke der Strahlung, die die Temperatursonde nimmt, und erzeugt einen Fehler in der gemessenen Temperatur. Ein Verfahren zum Erfassen von Änderungen in der Reflektorplatte ist eine optische Inspektion (entweder mit dem menschlichen Auge oder unter dem Mikroskop). Um einen Zugang zur optischen Inspektion der Reflektorplatte zu haben, wird die Behandlungskammer geöffnet.

Ein weiteres Hindernis für das genaue Messen von Substrattemperaturen sind die Unterschiede in den Rauigkeiten zwischen Substraten. Die Rauigkeit des Substrats kann die Lichtstärke beeinträchtigen, die von der Temperatursonde aufgenommen wird. Da eine Insitu-Bestimmung der Rauigkeit eines Substrats bis jetzt unpraktisch war, berechnet das Pyrometer die Substrattemperatur so, als ob jedes Substrat die gleiche Rauigkeit hätte.

Die US-A-5,293,216 offenbart eine Lichtleitsensorvorrichtung für die Steuerung des Herstellungsprozesses einer Halbleitervorrichtung. Die Vorrichtung bestimmt die Halbleiterwafer-Oberflächenrauigkeit und Spektralemissionsvermögenswerte unter Verwendung der gemessenen optischen Leistungen von einfallenden, spiegelreflektierten, streureflektierten, spiegeldurchgelassenen und streudurchgelassenen Strahlen. Eine solche Bestimmung erfolgt auf dem Halbleiterwafer, bevor er in die Behandlungskammer eintritt.

Hernandez et al., "Reflektometer und Pyroreflektometer mit Lichtleitfasersonden für Messungen in schwierigen Bedingungen", High Temperatures – High Pressures, 1995/1996, Band 27/28, S. 423–428, offenbart einen Zwei-Farben-Pyroreflektometer. Die Vorrichtung bestimmt das Emissionsvermögen von lichtundurchlässigen und diffusen Materialien, und demzufolge die wahre Oberflächentemperatur.

Die EP-A-0,612,862 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen der Temperatur eines Halbleiterwafers in einer Behandlungskammer. In der Kammer wird von dem Wafer und einem Reflektor ein reflektierender Hohlraum gebildet, und eine Leitung fängt reflektierte Wärmestrahlung aus dem Hohlraum ein und koppelt sie in ein strahlungsempfindliches Pyrometer ein, das die Wafertemperatur bestimmt.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Behandlungssystems bereitgestellt, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines Behandlungssystems bereitgestellt, wie es im Anspruch 14 beschrieben ist.

Die Erfindung hat u. a. die folgenden Vorteile. Die Temperatursonde kann genau kalibriert werden, d. h. Änderungen in dem Lichtleitkabel, in dem Lichtweg von dem Lichtleitkabel zum Pyrometer und in dem Pyrometer können leicht erfasst werden. Die Kalibrierung kann schnell ohne Verwendung eines Wafers mit einem eingebetteten Thermoelement und ohne Entfernen des Lichtleitkabels aus der Kammer ausgeführt werden. Änderungen der Reflektorplatte können leicht festgestellt werden, ohne die Behandlungskammer zu öffnen, und zwar genauer als bei einer optischen Inspektion. Sowohl das Emissionsvermögen als auch die Rauigkeit eines Substrats können bestimmt und bei der Berechnung der Substrattemperatur verwendet werden.

Im Folgenden werden spezifische Ausgestaltungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen

1 ein schnelles thermisches Behandlungssystems zeigt,

2 eine selbstkalibrierende Temperaturerfassungsvorrichtung zeigt,

3 eine Vorrichtung zeigt, die Änderungen für eine schnelle thermische Behandlung erfasst,

4 eine Vorrichtung zum Messen des Emissionsvermögens eines Substrats zeigt,

5 eine Vorrichtung zum Messen sowohl des Emissionsvermögens als auch der Rauigkeit des Substrats zeigt, und

6 ein Diagramm ist, das die Differenz in den Temperaturmessungen von zwei Temperatursonden als Funktion der Rauigkeit eines Substrats zeigt.

1 zeigt ein RTP-System 10 mit einer Behandlungskammer 12 zum Behandeln eines scheibenförmigen Siliziumsubstrats 14 mit einem Durchmesser von 20 cm (acht Zoll). Innerhalb der Kammer 12 wird das Substrat 14 schnell und gleichförmig auf eine erhöhte Temperatur (beispielsweise etwa 1000°C) erhitzt und kann verschiedenen Behandlungsschritten unterworfen werden, beispielsweise einer Glühbehandlung, einem Reinigungsprozess, einer chemischen Gasphasenabscheidung, einer Ätzung, Oxidation oder Nitrierung.

Das Substrat 14 wird von einem drehenden Haltering 16 etwa 1,3 cm (ein halber Zoll) über einer Reflektorplatte 20 gehalten. Die Reflektorplatte 20 hat einen Aluminiumkörper, der mit einer dünnen, hochreflektierenden Schicht (beispielsweise Gold) beschichtet ist. Die Reflektorplatte 20 ist auf einer Basis 22 aus rostfreiem Stahl angebracht. Durch Kanäle 24 in der Basis 22 zirkuliert Kühlflüssigkeit, um die Temperatur der Basis und der Reflektorplatte zu steuern.

Das Substrat 14 wird von einem Heizelement 30, beispielsweise einer wassergekühlten Reihenanordnung von Wolframhalogenlampen, erhitzt. Die Strahlungsenergie aus dem Heizelement 30 geht durch ein Quarzfenster 32, das etwa 2,5 cm (1 Zoll) direkt über dem Substrat angeordnet ist, um das Substrat schnell und gleichförmig auf eine erhöhte Temperatur zu erhitzen. Das Heizelement kann so gebaut sein, wie es in dem US-Patent 5,155,336 beschrieben ist.

Bei dem Substrat ist eine Vielzahl von selbstkalibrierenden Temperatursonden 40 (beispielsweise acht, obwohl in 1 nur drei gezeigt sind) angeordnet, um seine Temperatur auf verschiedenen Substratradien während des Behandlungsvorgangs genau zu messen.

Jede selbstkalibrierende Temperatursonde 40 (von denen eine von einer gestrichelten Linie in 1 umschlossen ist) hat ein Saphir-Lichtleitkabel 42 mit einem Durchmesser von etwa 1,3 bis 3,2 mm (0,05 bis 0,125 Zoll), das sich durch eine Leitung 44 von der Rückseite der Basis 22 zur Oberseite der Reflektorplatte 20 erstreckt. Das Saphir-Lichtleitkabel wirkt als Eingang eines Temperaturfühlsystems sowie auch, wenn die Sonde 40 eine Eigenkalibrierung durchführt, als der Ausgang einer Lichtquelle. Ein Ende des Lichtleitkabels 42 befindet sich nahe an, beispielsweise bündig zu, der Oberseite der Reflektorplatte 20, um Strahlung aus der Kammer 12 aufzunehmen oder Licht in die Kammer 12 einzustrahlen. Das andere Ende des Lichtleitkabels ist optisch mit einer geteilten Lichtleitfaser gekoppelt, beispielsweise in engem Kontakt damit gehalten. Die geteilte Lichtleitfaser hat einen "Stamm"-Abschnitt, eine Quellenzweigleitung 50 und eine Aufnahmezweigleitung 52. Die Stammleitung der geteilten Lichtleitfaser 46 ist mit dem Lichtleitkabel 42 durch eine Verbindung 48 gekoppelt, beispielsweise eine Kabelverbindung, die von 3 M Inc., Minneapolis, Minnesota, geliefert wird. Die geteilte Lichtleitfaser 46 kann aus zwei getrennten Lichtleitfasern aufgebaut sein, die einzeln in die Verbindung eingeführt werden. Alternativ kann die geteilte Lichtleitfaser 46 ein im Handel verfügbares Faserbündel sein, das in zwei Zweigleitungen aufgeteilt worden ist.

Mit der Quellenzweigleitung 50 ist eine Lichtquelle 54 verbunden, die eine äußerst stabile Stärke hat, während ein Temperaturfühlsystem 56 mit der Aufnahmezweigleitung 52 verbunden ist. Die Lichtquelle 54 kann ein 100-mW-Laser sein, der eine Ausgangsstärke hat, die von einer Photodiode gesteuert wird. Die Lichtquelle erzeugt Strahlung in dem Spektralbereich, der von dem Temperaturfühlsystem erfasst wird. Das Temperaturfühlsystem 56 kann ein Pyrometer sein, beispielsweise ein Luxtron Accufiber Model #100. Eine Steuereinrichtung 58, beispielsweise ein programmierter digitaler Rechner, aktiviert die Lichtquelle 54 und speichert Messungen vom Pyrometer 56. Bei einer Ausführungsform sind jede Lichtquelle und jeder Sensor mit einer einzelnen Steuereinrichtung 58 (siehe 5) verbunden.

Wenn die Lichtquelle 54 aktiviert ist, geht Licht durch die Quellenzweigleitung 50 hindurch und wird durch das Lichtleitkabel 42 in die Behandlungskammer 12 eingestrahlt. Wenn sich in der Behandlungskammer ein reflektierender Gegenstand, beispielsweise ein Wafer, befindet, wird ein Teil des eingestrahlten Lichtes zurück in das Lichtleitkabel 42 reflektiert. Obwohl ein Teil des reflektierten Lichts durch die Quellenzweigleitung 50 an der Verbindung 48 zurückkehrt, tritt der Rest, beispielsweise die Hälfte, des reflektierten Lichts in die Aufnahmezweigleitung 52 ein. Das Pyrometer 56 misst die Stärke des reflektierten Lichts in der Aufnahmezweigleitung 52 und wandelt die gemessene Stärke in eine äquivalente Schwarzkörpertemperatur um.

Wenn sich andererseits kein Gegenstand in der Behandlungskammer 12 befindet, wird das eingestrahlte Licht nicht direkt zurück in das Lichtleitkabel 42 reflektiert. Stattdessen prallt das eingestrahlte Licht in der Kammer herum, bis es von den nicht reflektierenden Oberflächen darin absorbiert wird. Ein kleiner Betrag dieses Abpralllichts kann von dem Lichtleitkabel 42 aufgenommen werden. Wenn sich kein Gegenstand in der Behandlungskammer befindet, sollte deshalb das Pyrometer 56 die Lichtstärke von nahezu null messen, wenn die Lichtquelle 54 aktiviert ist.

Das RTP-System 10 hat einen Hubmechanismus zum Absenken des Substrats auf den Haltering 16 vor der Behandlung und zum Abheben des Substrats von dem Haltering nach der Behandlung. Der Hubmechanismus hat drei oder mehr Hubstifte 60, die durch vertikale Hubstiftlöcher 62 in der Basis 22 und der Reflektorplatte 20 hindurchgehen, um mit dem Substrat in Kontakt zu kommen (in 1 ist aufgrund der Schnittansicht nur ein Hubstift gezeigt). Die Hubstifte 60 bewegen sich vertikal und erstrecken sich an dem Haltering 16 vorbei oder sind bündig zur Reflektorplatte 20 eingezogen.

In einem typischen schnellen thermischen Behandlungsvorgang wird das Substrat 14 in die Kammer 12 von einem Blatt (nicht gezeigt) eingebracht, das Substrat wird von dem Blatt durch die Hubstifte 60 angehoben, das Blatt zieht sich zurück, und das Substrat wird durch die Hubstifte auf den Haltering 16 abgesenkt. Wenn sich das Substrat 14 auf dem Haltering 16 an Ort und Stelle befindet, bilden die Unterseite des Substrats und die Oberseite der Reflektorplatte 20 einen reflektierenden Hohlraum 66, der das Substrat ähnlich einem idealen schwarzen Körper erscheinen lässt, d. h. er erzeugt ein erhöhtes effektives Emissionsvermögen für das Substrat in dem Spektralbereich, in welchem ein schwarzer Körper Energie abstrahlen würde.

Die selbstkalibrierende Temperatursonde des RTP-Systems 10 wird zum Messen der Temperatur des Substrats während des Behandlungsvorgangs verwendet, d. h. während das Heizelement 30 aktiv ist und sich das Substrat 14 auf einer erhöhten Temperatur befindet. Das heiße Substrat erzeugt Strahlung, beispielsweise Infrarotstrahlung, die von dem Lichtleitkabel einer jeden selbstkalibrierenden Temperatursonde aufgenommen wird. Ein Teil des von dem Lichtleitkabel 42 aufgenommenen Lichts geht durch die Aufnahmezweigleitung 52 der geteilten Lichtleitfaser 46 und in das Pyrometer 56. Das Pyrometer berechnet die Temperatur des Substrats 14 aus der Strahlungsstärke, die von dem Lichtleitkabel 42 aufgenommen wird. Eine vollständigere Erläuterung eines RTP-Systems zusammen mit einer Erklärung, wie der reflektierende Hohlraum 66 zur Erzeugung eines virtuellen schwarzen Körpers wirkt, findet sich in der US-Patentanmeldung Serial No. 08/359,302, eingereicht am 19. Dezember 1994. Zur Messung der Temperatur des Substrats ist die Lichtquelle 94 nicht aktiviert.

Um zu gewährleisten, dass die selbstkalibrierende Temperatursonde 40 eine genaue Temperaturmessung erzeugt, wird eine Anfangsabsolutkalibrierung ausgeführt, wie es in der US-Patentanmeldung Serial No. 08/506,902, eingereicht am 26. Juli 1995, beschrieben ist. Kurz gesagt, ein Kalibrierinstrument strahlt mit einer stabilen Lichtquelle eine bekannte Strahlungsmenge in das Lichtleitkabel 42 ein und simuliert dadurch einen schwarzen Körper mit einer vorgegebenen Temperatur. Ein Teil, beispielsweise die Hälfte, des in das Lichtleitkabel 42 eingestrahlten Lichts geht durch die Aufnahmezweigleitung 52 der geteilten Lichtleitfaser 46 hindurch und tritt in das Pyrometer 56 ein. Das Pyrometer 56 wird dann so abgestimmt, dass es der vorgegebenen simulierten Temperatur des Kalibrierinstruments angepasst ist.

Die selbstkalibrierende Temperatursonde kalibriert sich selbst, d. h. stellt Änderungen in den Systemkomponenten fest, beispielsweise dem Pyrometer 56, der geteilten Lichtleitfaser 46 und dem Lichtleitkabel 42 der oben beschriebenen anfänglichen Absolutkalibrierung folgend. Gemäß 2 wird jedes Mal dann, wenn eine Sonde 40 selbstkalibriert werden muss, beispielsweise einmal oder zweimal im Monat oder gewünschtenfalls öfter, ein reflektierendes Objekt 80 mit einem stabilen Reflexionsvermögen, beispielsweise ein mit Gold plattierter Wafer, in der Kammer 12 platziert. Der reflektierende Gegenstand 80 ist teilweise diffus, d. h. er streut etwas von dem einfallenden Licht. Die Hubstifte 60 ziehen sich zurück, so dass das reflektierende Objekt direkt auf der Reflektorplatte 20 liegt. Die Lichtquelle 54 wird aktiviert und Licht geht durch die Quellenzweigleitung 50 in das Lichtleitkabel 42. Anstatt in die Kammer 12 hindurchzugehen, wird jedoch das Licht von dem reflektierenden Objekt 80 direkt zurück in das Lichtleitkabel 42 reflektiert. Ein Teil des Lichts geht dann durch die Aufnahmezweigleitung 52 hindurch und in das Pyrometer 56.

Die Stärkemessung durch das Pyrometer 56 wird mit früheren Messungen verglichen, die in einer Steuereinrichtung 58 gespeichert werden können. Da das reflektierende Objekt 80 und die Lichtquelle 54 stabil sind, müssen alle Änderungen der Stärke des reflektierten Lichts das Ergebnis von Änderungen in dem Lichtleitkabel 42, der geteilten Lichtleitfaser 46 oder in dem Pyrometer 56 sein. Wenn Änderungen festgestellt werden, kann eine Korrekturmaßnahme getroffen werden, beispielsweise kann das Lichtleitkabel gereinigt werden, kann die Verbindung zwischen dem Leitleitkabel und der geteilten Lichtleitfaser festgezogen werden usw. oder kann das Pyrometer 56 neu kalibriert werden. Obwohl die Kalibrierung von Hand ausgeführt werden kann, ist die Steuereinrichtung 58 so programmiert, dass sie vorherige Messungen speichert und die neuen Messungen mit den gespeicherten Messungen vergleicht, um Änderungen festzustellen.

Wie oben beschrieben, erfordert die Selbstkalibrierung die Erfassung und das Messen von Änderungen der Lichtmenge, die von dem reflektierenden Objekt 80 reflektiert wird. Fremdlicht, d. h. Licht, das in das Pyrometer 56 von anderen Quellen, also nicht als Reflexion vom reflektierenden Gegenstand 80 eintritt, stört die Erfassung von kleinen Änderungen der Menge des reflektierten Lichts durch das Pyrometer 56. Beispielsweise kann Fremdlicht das reflektierte Licht "verblassen lassen", d. h. das Fremdlicht kann so stark sein, das es die Erfassung von kleinen Änderungen im reflektierten Licht schwierig oder unmöglich macht.

Eine Quelle für Fremdlicht ist die Signalkoppelung. So kann Licht von der Quelle 54 an der Verbindung 48 direkt von der Quellenzweigleitung 50 in die Aufnahmezweigleitung 52 reflektiert werden. Wenn beispielsweise zwischen der geteilten Lichtleitfaser 46 und dem Lichtleitkabel 42 ein kleiner Luftspalt besteht, wird Licht, das aus der geteilten Lichtleitfaser herauskommt, zurück in die Faser an der Luft-Glas-Trennfläche reflektiert. Etwas von dem an der Luft-Glas-Trennfläche reflektierten Licht kann durch die Aufnahmezweigleitung 52 hindurchgehen und in das Pyrometer 56 gelangen. Die Signalkoppelung erhöht das in das Pyrometer 56 eintretende Fremdlicht, was die Kalibrierung der Temperatursonde 40 durch Selbstkalibrieren weniger zuverlässig macht. Zur Reduzierung der Signalkoppelung an der Verbindung 48 müssen die optischen Fasern der Quellenzweigleitung 50 und der Aufnahmezweigleitung 52 sorgfältig ausgerichtet werden, so dass sie parallel zu dem Lichtleitkabel sind, und an der Verbindung 48 physikalisch getrennt gehalten werden. Mit dieser oder ähnlichen Vorkehrungen wird Licht, das an der Luft-Glas-Trennfläche reflektiert wird, nur in die Quellenzweigleitung 50 und nicht in die Aufnahmezweigleitung 52 reflektiert.

Die selbstkalibrierende Temperatursonde kann auch kalibrieren, d. h. Änderungen in der Reflektorplatte 20 durch "Sehen" erfassen, d. h. durch Empfangen von Licht von der Reflektorplatte. Gemäß 3 heben die Hufstifte, nachdem die selbstkalibrierende Temperatursonde 40 kalibriert worden ist, den reflektierenden Gegenstand 80 auf die gleiche Höhe, auf der ein Substrat durch den Haltering 16 während der Behandlung gehalten wurde. Die Lichtquelle 54 wird aktiviert, und es wird Licht aus dem Lichtleitkabel 42 in die Kammer 12 eingestrahlt. Da der reflektierende Gegenstand 80 über die Reflektorplatte 20 angehoben worden ist, wird ein Teil des Lichts (beispielsweise das durch den Lichtstrahl 82 gezeigte) direkt zurück in das Lichtleitkabel 42 reflektiert, während der Rest des Lichts (beispielsweise das durch den Lichtstrahl 83 gezeigte) an einem kreisförmigen Bereich 84, der das Lichtleitkabel umgibt, zurückreflektiert wird. Wie vorher erörtert, ist der reflektierende Gegenstand teilweise diffus, d. h. er streut Licht. Etwas von dem von dem Bereich 84 der Reflektorplatte reflektierten Licht (beispielsweise das durch den Lichtstrahl 85 in 3 gezeigte) wird durch den Gegenstand 80 zurück in das Lichtleitkabel 42 gestreut. Deshalb hängt die gesamte, vom Pyrometer 56 gemessene Lichtstärke von dem Reflexionsvermögen des Bereichs der Reflektorplatte ab, der das Lichtleitkabel 42 umgibt. Das von dem Bereich 84 reflektierte und in das Lichtleitkabel 42 zurückgestreute Licht wird zur Erfassung von Änderungen in der Reflektorplatte gemessen.

Zur Kalibrierung der Reflektorplatte 20 wird die Stärkemessung durch das Pyrometer 56 mit vorherigen Messungen verglichen. Da man weiß, dass die Lichtquelle, der reflektierende Gegenstand und die Temperatursonde stabil sind, müssen sich alle Änderungen im gemessenen Signal aus den Änderungen in der Reflektorplatte 20 ergeben. Wenn Änderungen im Reflexionsvermögen der Reflektorplatte erfasst werden, kann eine Korrekturmaßnahme durchgeführt werden, beispielsweise kann die Reflektorplatte gereinigt, poliert oder ausgetauscht werden.

Zusätzlich zur eigenen Kalibrierung und zur Kalibrierung der Reflektorplatte können die selbstkalibrierenden Temperatursonden dazu verwendet werden, das Emissionsvermögen und die Rauigkeit eines nicht bekannten Substrats während der Behandlung zu messen. Die Messungen des Emissionsvermögens und der Rauigkeit können dazu verwendet werden, Ungenauigkeiten bei den Temperaturmessungen zu korrigieren, die durch die Differenz zwischen dem Substrat und einer perfekten Schwarzköper-Strahlungsquelle verursacht werden.

Gemäß 4 können, wenn die Lichtquellen 54a und 54b inaktiv sind, zwei benachbarte selbstkalibrierende Temperatursonden 40a und 40b, wenn sie nahe genug sind, dazu verwendet werden, unabhängige Messungen der Temperatur des gleichen Bereichs des Substrats 14 vorzunehmen. Wie in der vorstehend erwähnten US-Patentanmeldung Serial No. 08/359,302 beschrieben ist, kann die Oberfläche der Reflektorplatte 20, die das Lichtleitkabel 42a umgibt, eben sein, während das Lichtleitkabel 42b am Boden einer Vertiefung 90 positioniert sein kann. Diese unterschiedlichen physikalischen Strukturen bringen die Lichtleitkabel 42a und 42b dazu, unterschiedliche Lichtmengen von dem Substrat 14 zu empfangen. Obwohl die Lichtleitkabel 42a und 42b Licht von dem gleichen Bereich des Substrats sammeln, erzeugt deshalb das Pyrometer 56b der selbstkalibrierenden Temperatursonde 40b eine Temperaturmessung T2, während das Pyrometer 56a der selbstkalibrierenden Temperatursonde 40a eine unterschiedliche Temperaturmessung T1 erzeugt. Die Differenz zwischen T1 und T2, d. h. &Dgr;TSonde, wird dazu verwendet, das tatsächliche Emissionsvermögen des Substrats zu berechnen und dadurch die Differenzen des Emissionsvermögens zwischen dem Substrat und einem schwarzen Körper zu korrigieren. Die korrigierte Temperatur Tkorr des Substrats lässt sich durch die Gleichung angeben: Tkorr = T + Kkorr·&Dgr;TSonde(1) wobei T die von dem Pyrometer gemessene Temperatur ist, das die gleiche Ausgestaltung wie das Pyrometer 40a hat, und Kkorr ein Korrekturfaktor ist, der so berechnet wird, wie es in der US-Patentanmeldung Serial No. 08/359,302 beschrieben ist. Obwohl das darin beschriebene Verfahren zum Berechnen des Korrekturfaktors Kkorr Differenzen des Emissionsvermögens zwischen den Substraten korrigiert, geht es davon aus, dass alle Substrate die gleiche Rauigkeit haben.

In der Praxis gibt es jedoch Substrate, die das gleiche Emissionsvermögen, jedoch unterschiedliche Rauigkeit haben. Der Unterschied im effektiven Emissionsvermögen, der durch die physikalischen Strukturen in der Reflektorplatte 20 verursacht wird, die die Lichtleitkabel umgeben, hängen von der Rauigkeit des Substrats ab. Insbesondere tritt mehr Licht in ein in einer Vertiefung positioniertes Lichtleitkabel, beispielsweise das Lichtleitkabel 42b, von einem diffusen, d. h. rauen Substrat aus ein als von einem spiegelnden, d. h. glatten Substrat aus. Deshalb ist das gemessene &Dgr;TSonde für ein spiegelndes Substrat größer als das gemessene &Dgr;TSonde für ein diffuses Substrat. Wenn die Rauigkeit des Substrats nicht bekannt ist, wird in &Dgr;TSonde eine kleine Unsicherheit eingeführt, und somit in die gemessene Temperatur des Substrats. Wie nachstehend beschrieben wird, können jedoch die selbstkalibrierenden Temperatursonden in dem RTP-System 10 dazu verwendet werden, die Rauigkeit des Substrats zu bestimmen und diese Unsicherheit zu beseitigen.

Gemäß 5 wird die Lichtquelle 54c der selbstkalibrierenden Temperatursonde 40c aktiviert und strahlt Licht durch das emittierende Lichtleitkabel 42c in den Reflexionshohlraum 66 ein. Etwas von dem eingestrahlten Licht (beispielsweise das durch den Lichtstrahl 94 gezeigte) wird in das emittierende Lichtleitkabel 42c zurückreflektiert. Ein Teil des Lichts, das von dem Lichtleitkabel 42c aufgenommen wird, geht durch die Aufnahmezweigleitung 52c hindurch und wird von dem Pyrometer 56c gemessen.

Etwas von dem eingestrahlten Licht (beispielsweise das durch einen Lichtstrahl 96 gezeigte) wird jedoch hin und her zwischen dem Substrat und der Reflektorplatte reflektiert, bis es das Lichtleitkabel 42d der selbstkalibrierenden Temperatursonde 40d erreicht. Ein Teil des Lichts, das von dem Lichtleitkabel 42d aufgenommen wird, geht durch die Aufnahmezweigleitung 42d der geteilten Lichtleitfaser 46d hindurch und tritt in das Pyrometer 56d ein. Die Pyrometer 56c und 56d machen jeweils Stärkemessungen I1 und I2. Die Lichtquelle 54d der selbstkalibrierenden Temperatursonde 40d bleibt aus. Die Lichtleitkabel 42a und 42b (in 5 gezeigt) müssen nahe beieinander positioniert sein, um Strahlung aus dem gleichen Bereich des Substrats aufzunehmen, während die Lichtleitkabel 42c und 42d getrennt sein sollten. Somit kann eine der selbstkalibrierenden Temperatursonden 40c und 40d, nicht jedoch beide, auch als selbstkalibrierende Temperatursonde 40a oder 40b verwendet werden, um &Dgr;TSonde, wie oben beschrieben, zu messen.

Da die Messung der Rauigkeit des Substrats 14 während des schnellen thermischen Behandlungsvorgangs erfolgt, befindet sich das Substrat auf einer erhöhten Temperatur und strahlt Energie ab. Deshalb wird eine ausreichend kräftige Lichtquelle 54c ausgewählt, damit die Strahlung, die das Lichtleitkabel 42d von der Lichtquelle aus erreicht, nicht durch die Strahlung von dem Substrat verblasst. Wie oben erwähnt, kann die Lichtquelle 54c ein Hundert-mW-Laser sein.

Die Steuereinrichtung 58 vergleicht die Zeit, zu der die Pyrometer 56c und 56d Messungen vornehmen, mit der Zeit, zu der die Lichtquelle 54c aktiv ist. Die Messungen, die gemacht werden, wenn die Lichtquelle aktiv ist, werden dazu verwendet, die Rauigkeit des Substrats zu berechnen, während die Messungen, die gemacht werden, wenn die Lichtquelle inaktiv ist, dazu verwendet werden, die Temperatur des Substrats zu berechnen. Wesentlich ist, dass die Lichtquelle 54c nicht aktiviert ist, wenn die Pyrometer gerade die Temperatur des Substrats 14 messen, da sonst die Pyrometer die kombinierte Gesamtstrahlung von dem Substrat und der Lichtquelle aufnehmen und ungenaue Temperaturmessungen erzeugen würden.

Es ist möglich, die Lichtstärkemessungen I1 und I2 zum Berechnen des Emissionsvermögens und der Rauigkeit eines Substrats zu verwenden. Die von dem emittierenden Lichtleitkabel 42c aufgenommene Lichtstärke I1 hängt stärker von dem Emissionsvermögen des Substrats 14 ab, während die Lichtstärke I2, die von dem nicht emittierenden Lichtleitkabel 42d aufgenommen wird, stärker von der Rauigkeit des Substrats abhängt. Deshalb ist es möglich, sowohl das Emissionsvermögen als auch die Rauigkeit des Substrats aufgrund der folgenden Gleichungen zu bestimmen: Emissionsvermögen (E) = f1(I1, I2)(2) Rauigkeit (R) = f2(I1, I2)(3)

Die Funktionen f1 und f2 hängen von der spezifischen Kammerform und den Pyrometerpositionen ab und müssen experimentell bestimmt werden.

Die Funktionen f1 und f2, von denen jede durch eine zweidimensionale Matrix dargestellt werden kann, wandeln die gemessenen Stärken I1 und I2 in ein Emissionsvermögen E oder in eine Rauigkeit R um. Die Funktionen werden experimentell bestimmt, indem die Stärken I'1 und I'2 der Substrate mit dem bekannten Emissionsvermögen E' und der Rauigkeit R' gemessen werden. Jedes Substrat hat eine andere Kombination von Emissionsvermögen und Rauigkeit. Die Werte I'1, I'2, E' und R' für jedes Substrat werden gespeichert, beispielsweise in einem Rechnerspeicher. Während eines Behandlungsvorgangs wird der unbekannte Wert, beispielsweise die Rauigkeit R, durch Interpolation erzeugt, d. h. R wird als ein gewichtetes Mittel der Werte von R' bei den drei oder vier Stärkepaaren I'1 und I'2 berechnet, die am nächsten bei dem gemessenen Stärkepaar I1 und I2 liegen.

Man kann die gemessene Rauigkeit und das gemessene Emissionsvermögen dazu verwenden, eine Kartierungsfunktion zu erzeugen, die dazu verwendet wird, &Dgr;TSonde zu korrigieren, wobei der korrigierte Wert von &Dgr;TSonde in Gleichung (1) verwendet werden kann, um eine genaue Messung der Substrattemperatur zu erzeugen. 6 ist ein Diagramm, das &Dgr;TSonde (durch die ausgezogene Linie 98 gezeigt) als Funktion der Substratrauigkeit R zeigt. Dieses Diagramm wurde empirisch dadurch bestimmt, dass &Dgr;TSonde für drei Substrate gemessen wurde, die das gleiche Emissionsvermögen, jedoch unterschiedliche Rauigkeiten haben, und kann dazu verwendet werden, einen Korrekturwert für &Dgr;TSonde zu berechnen. Insbesondere kann &Dgr;TSonde mit einem Korrekturwert VC multipliziert werden, so dass er dem &Dgr;TSonde entspricht, das von einem Substrat mit "normaler" Rauigkeit erzeugt wurde, d. h. mit der Rauigkeit, die für das Berechnen des Korrekturfaktors Kkorr angenommen wurde. Der Korrekturwert VC wird dadurch erzeugt, dass das empirisch gemessene &Dgr;TSonde eines Substrats mit "normaler" Rauigkeit durch das empirisch gemessene &Dgr;TSonde eines Substrats geteilt wird, das die gemessene Rauigkeit R hat. Zur Approximierung des Korrekturwerts VC an ein Substrat mit einer dazwischen liegenden Rauigkeit kann eine lineare Maßstabsfunktion verwendet werden. Somit lässt sich die korrigierte Temperatur des Substrats Tkorr durch die Gleichung angeben: Tkorr = T + Kkorr·&Dgr;TSonde·VC(4)

Wenn beispielsweise das Substrat 14 rauer als normal ist, ist das gemessene &Dgr;TSonde kleiner als normal, und deshalb muss das gemessene &Dgr;TSonde angehoben werden, um das genaue &Dgr;TSonde zu erzeugen. Wenn die Rauigkeit des Substrats 14 "groß" ist, wird speziell &Dgr;TSonde mit einem Korrekturwert VC von 25/17 zur Bestimmung des richtigen &Dgr;TSonde multipliziert, das zur Berechnung der korrigierten Temperatur Tkorr verwendet wird.

Die Steuereinrichtung 58 wird zum Erzeugen einer genauen Messung der Substrattemperatur verwendet, die die Rauigkeit des Substrats berücksichtigt. Gemäß 5 ist die Steuereinrichtung 58 ein programmierbarer digitaler Rechner für Allgemeinzwecke mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 70 und einem Speicher 72. Das Programm der Steuereinrichtung 58 kann als Rechnerprogramm 74 implementiert werden, das von der CPU 70 aus dem Speicher 72 ausgeführt wird, wie es in 5 gezeigt wird, oder mit einer Hardware-Struktur, beispielsweise einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ein ASIC), oder mit einer Hybridstruktur.

Insgesamt kann die Steuereinrichtung 58 für jede Sonde 40 die Lichtquelle 56 aktivieren und deaktivieren, Temperaturanzeigen vom Sensor 56 empfangen und speichern und eine korrigierte Temperaturmessung berechnen. Die Steuereinrichtung 58 beginnt damit, dass Temperaturanzeigen T1 und T2 von den Sonden 40a und 40b empfangen werden. Die Steuereinrichtung 58 berechnet &Dgr;TSonde und speichert T1, T2 sowie &Dgr;TSonde im Speicher 72. Dann aktiviert die Speichereinrichtung 58 die Lichtquelle 59c und speichert die Stärkemessungen I1 und I2 von den Sonden 40c und 40d. Die Steuereinrichtung 58 berechnet die Rauigkeit R des Substrats aus den Stärkemessungen I1 und I2 und berechnet aus der Rauigkeit R und der vorher gemessenen Kartierungsfunktion 98 den Korrekturwert VC. Dann deaktiviert die Steuereinrichtung 58 die Lichtquelle 54c und ruft eine Temperaturmessung T ab. Die Temperaturmessung T kann die Temperaturanzeige T, von der Sonde 40a oder eine Temperaturanzeige von einer anderen Sonde sein. Schließlich verwendet die Steuereinrichtung 58 T, &Dgr;TSonde, Kkorr und VC zur Berechnung der korrigierten Temperatur Tkorr nach Gleichung (4).


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Kalibrieren eines Behandlungssystems

    – mit einem Lichtleitkabel (42), das ein Einlassende und ein Auslassende hat, wobei das Einlassende an einer Stelle zum Prüfen von Licht aus einer Behandlungskammer (12), die ferner eine Reflektorplatte (20) aufweist, und

    – mit einem Sensor (56), der für den Empfang von Licht aus dem Lichtleitkabel (42) angeordnet ist,

    gekennzeichnet ferner

    – durch eine geteilte Lichtleitfaser (46), die eine Stammleitung und eine erste und eine zweite Zweigleitung (50, 52) aufweist, wobei die Stammleitung optisch mit dem Ausgangsende des Lichtleitkabels (42) und die zweite Zweigleitung (52) optisch mit dem Sensor (56) gekoppelt ist, und

    – mit einer Lichtquelle (54), die optisch mit der ersten Zweigleitung (50) der geteilten Lichtleitfaser (46) gekoppelt und so angeordnet ist, dass Licht in die Behandlungskammer (12) emittiert wird und

    – mit einer Steuereinrichtung, die zum Speichern und Vergleichen der Messungen vorgesehen ist,

    – wobei, wenn ein erster Körper (80) mit einem bekannten Reflexionsvermögen in der Behandlungskammer (12) angeordnet ist und die Lichtquelle (54) aktiviert ist, die Vorrichtung sich selbst oder die Reflektorplatte (20) kalibrieren kann und, wenn ein zweiter zu behandelnder Körper (14) in der Behandlungskammer angeordnet und die Lichtquelle nicht aktiviert ist, die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, eine Temperatur (T) des zweiten Körpers zu messen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die dazu ausgelegt ist, sich selbst zu kalibrieren, wenn der erste Körper (80) mit bekanntem Reflexionsvermögen auf der Reflektorplatte (20) liegt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, die für die Kalibrierung der Reflektorplatte (20) ausgelegt ist, wenn der erste Körper (20) mit bekanntem Reflexionsvermögen über der Reflektorplatte (20) gehalten wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Steuereinrichtung (58) aufweist, die so programmiert ist, dass sie eine Temperaturmessung (T) aus dem Sensor (56) ableitet.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, welche weiterhin eine Steuereinrichtung (58) aufweist, die so programmiert ist, dass sie die Lichtquelle (54) aktiviert und eine Temperaturmessung aus dem Sensor (56) ableitet, wenn die Lichtquelle aktiviert ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Steuereinrichtung (58) weiterhin so programmiert ist, dass sie die abgeleitete Temperaturmessung (T) mit einer gespeicherten Temperaturmessung zur Kalibrierung der Vorrichtung vergleicht.
  7. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, welche weiterhin

    – einen zweiten Lichtleitkabel (42b, 42d) mit einem Einlassende und einem Auslassende, wobei das Einlassende an einer zweiten Stelle für das Prüfen von Licht aus der Behandlungskammer (12) angeordnet ist, und

    – einen zweiten Sensor (56b, 56d) aufweist, der optisch mit dem zweiten Lichtleitkabel (42b, 42d) gekoppelt ist, um Licht aus der Behandlungskammer (12) über das zweite Lichtleitkabel (42b, 42d) zu empfangen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, welche weiterhin

    – eine zweite geteilte Lichtleitfaser (46b, 46d), die eine Stammleitung und eine erste und eine zweite Zweigleitung (50b, 52b; 50d, 52d) aufweist, wobei die Stammleitung der zweiten geteilten Lichtleitfaser optisch mit dem Ausgangsende des zweiten Lichtleitkabels (42b, 42d) gekoppelt ist, und

    – eine zweite Lichtquelle (54b, 54d) aufweist, die optisch mit der ersten Zweigleitung (50b, 50d) der zweiten geteilten Lichtleitfaser gekoppelt ist,

    – wobei der zweite Sensor (56b, 56d) mit der zweiten Zweigleitung (52b, 52d) der zweiten geteilten Lichtleitfaser gekoppelt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die zweite Stelle sich in der Nähe der ersten Stelle befindet, und, wenn der zweite zu behandelnde Körper (14) in der Behandlungskammer (12) angeordnet und die Lichtquelle (54a) abgeschaltet ist, die Vorrichtung so ausgelegt ist, dass sie das Emissionsvermögen des zweiten Körpers misst.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der Sensor (56a) so ausgelegt ist, dass er eine Anzeige einer ersten Temperatur (T1) erzeugt, während der zweite Sensor (56b) so ausgelegt ist, dass er eine Anzeige einer zweiten Temperatur (T2) erzeugt, wobei die Differenz (&Dgr;TSonde) zwischen den Temperaturen für das Emissionsvermögen des zweiten Körpers (14) repräsentativ ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welchem die zweite Stelle entfernt von der ersten Stelle liegt und, wenn sich der zweite zu behandelnde Körper (14) in der Behandlungskammer (12) befindet und die Lichtquelle (54c) aktiviert ist, die Vorrichtung so ausgelegt ist, dass sie die Rauhigkeit des zweiten Körpers misst.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher der Sensor (56c) so ausgelegt ist, dass er eine erste Intensitätsmessung (I1) erzeugt, und der zweite Sensor (56d) so ausgelegt ist, dass er eine zweite Intensitätsmessung (I2) erzeugt, wobei die Übereinstimmung der ersten und zweiten Messung mit einer ersten bzw. zweiten Referenzmessung eine Anzeige für die Rauhigkeit des zweiten Körpers (14) ist.
  13. Behandlungssystem

    – mit einer Reflektorplatte (20) in einer Behandlungskammer (12),

    – mit einem Körperträger (16, 60) zum Halten eines Körpers (14, 80) in der Behandlungskammer (12) so, dass ein Reflexionshohlraum zwischen der Reflektorplatte (20) und dem Körper gebildet wird,

    – mit einer Heizeinrichtung (30) zum Erhitzen des Körpers (14, 80) und

    – mit der Kalibriervorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch.
  14. Verfahren zum Kalibrieren eines Behandlungssystems, welches die Schritte aufweist:

    – Positionieren eines Körpers (14, 80) in einer Behandlungskammer (12), die eine Reflektorplatte (20) aufweist,

    – Prüfen von Licht aus der Behandlungskammer (12) mit einem Lichtleitkabel (42), das optisch mit einer geteilten Lichtleittaser (46) gekoppelt ist, und

    – Messen einer Intensität (I1) des Prüflichts mit einem Sensor (56), der optisch mit einer zweiten Zweigleitung (52) der geteilten Lichtleitfaser (46) gekoppelt ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass der Körper (14, 80) entweder ein erster Körper (80) mit bekanntem Reflexionsvermögen oder ein zweiter zu behandelnder Körper (14) ist, wobei, wenn der erste Körper (80) in der Kammer (12) positioniert ist, das Verfahren weiterhin die Schritte aufweist

    – Scheinenlassen von Licht aus der ersten Lichtquelle (54) in die erste Zweigleitung (50) der geteilten Lichtleitfaser (56),

    – Injizieren von Licht aus der geteilten Lichtleitfaser (46) durch das Lichtleitkabel (42) in die Behandlungskammer (12) und

    – Reflektieren des injizierten Lichts von dem ersten Körper (80) in der Behandlungskammer (12) und

    – Bereitstellen einer Steuereinrichtung, die für das Speichern und Vergleichen der Messungen angeordnet ist,

    – so dass entweder der Sensor (56), die geteilte Lichtleitfaser (46) und das Lichtleitkabel (42) oder die Reflektorplatte (20) kalibriert werden kann.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem, wenn der Sensor (56), die geteilte Lichtleittaser (46) und das Lichtleitkabel (42) kalibriert sind, das Verfahren weiterhin den Schritt aufweist, den ersten Körper (80) auf die Reflektorplatte (20) zu legen.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem, wenn die Reflektorplatte (20) kalibriert wird, das Verfahren weiterhin den Schritt aufweist, den ersten Körper (80) über der Reflektorplatte (20) zu halten.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, welches weiterhin die Schritte aufweist:

    – Prüfen von Licht aus der Behandlungskammer (12) mit einem zweiten Lichtleitkabel (42b, 42d), der optisch mit einer zweiten geteilten Lichtleitfaser (46b, 46d) gekoppelt ist, und

    – Messen einer zweiten Intensität (I2) des Prüflichts aus einem zweiten Sensor (56b, 56d), der optisch mit einer zweiten Zweigleitung (52b, 52d) der zweiten geteilten Lichtleitfaser (46b, 46d) gekoppelt ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem der zweite zu behandelnde Körper (14) in der Behandlungskammer (12) angeordnet und die Rauhigkeit des zweiten Körpers bestimmt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, welches weiterhin das Vergleichen der ersten und zweiten Intensität (I1, I2) des Lichts mit einer dritten und vierten Intensität (I3, I4) von Licht aufweist, das vorher von einem Substrat mit bekannter Rauhigkeit erzeugt worden ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem der zweite zu behandelnde Körper (14) in der Behandlungskammer (12) angeordnet und ein Emissionsvermögen des zweiten Körpers bestimmt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, welches weiterhin das Vergleichen der ersten und zweiten Intensität ((I1, I2) des Lichts mit einer dritten und vierten Intensität (I3, I4) von vorher durch ein Substrat mit bekanntem Emissionsvermögen erzeugtem Licht aufweist.
  22. Verfahren nach Anspruch 17, welches weiterhin die Schritte aufweist:

    – Erhitzen des zweiten Körpers (14) auf eine Temperatur (T),

    – Messen der Temperatur (T) des zweiten Körpers (14) mit dem Lichtleitkabel (42, 42c, 42d),

    – Messen einer Rauhigkeit des zweiten Körpers (14) mit einem ersten Paar von Lichtleitkabeln (42c, 42d) und

    – Verwenden der Rauhigkeit des zweiten Körpers (14) zum Ableiten einer korrigierten Temperaturmessung.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem das zur Messung der Temperatur (T) verwendete Lichtleitkabel (42, 42c, 42d) ein Lichtleitkabel des ersten Paars von Lichtleitkabeln (42c, 42d) ist, das zur Bestimmung der Rauhigkeit des zweiten Körpers (14) verwendet wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem das zur Messung der Temperatur (T) verwendete Lichtleitkabel (42) kein Lichtleitkabel des ersten Paars von Lichtleitkabeln (42c, 42d) ist, die zur Bestimmung der Rauhigkeit des zweiten Körpers (14) verwendet werden.
  25. Verfahren nach Anspruch 22, welches weiterhin die Schritte aufweist:

    – Erzeugen einer ersten und zweiten Temperaturanzeige von einem zweiten Paar von Lichtleitkabeln (42a, 42b) aus,

    – Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperaturanzeige,

    – Justieren der Temperaturdifferenz mit einem Korrekturwert (VC), der von der Rauhigkeit des zweiten Körpers (14) abgeleitet wird, und

    – Korrigieren der Temperatur, die mit den Lichtleitkabeln (42a, 42d) gemessen wird, durch Hinzufügen einer Korrekturgröße, die von der justierten Temperaturdifferenz abgeleitet wird.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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