GaN基材料的溫度控制相關(guān)申請的交叉引用本申請是申請?zhí)?3/801,357，申請日為2013年3月13日的美國專利申請的后續(xù)申請，其要求專利申請?zhí)?1/664,374，申請日為2012年6月26日的美國臨時專利申請的申請日之利益，其公開的內(nèi)容以引用的方式并入本文。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及晶圓處理裝置，在這種處理裝置當(dāng)中使用的溫度測量和控制系統(tǒng)，以及原位溫度測量和控制的方法。許多半導(dǎo)體器件是通過在基片上處理而形成的?；湫偷貫榻Y(jié)晶材料的片體，通常稱為“晶圓”。典型地，晶圓通過生長為大的晶體并且把該晶體切成圓盤形狀而形成。在這種晶圓上進(jìn)行的一種常用的處理過程為外延生長。例如，由如Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體等化合物半導(dǎo)體制成的器件，典型地通過利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積或“MOCDV”，由連續(xù)生長的化合物半導(dǎo)體的層而形成。在這個過程中，晶圓暴露在混合氣體中，混合氣體典型地包括作為Ⅲ族金屬元素來源的金屬有機(jī)化合物，還包括Ⅴ族元素的來源物質(zhì)，當(dāng)晶圓保持在較高的溫度下，混合氣體在晶片表面上方流動。典型地，金屬有機(jī)化合物和Ⅴ族元素的來源物質(zhì)與不明顯參與反應(yīng)過程的載氣相結(jié)合，所述載氣例如是氮?dú)狻＂?Ⅴ族半導(dǎo)體的一個示例為氮化鎵，其可通過有機(jī)鎵化合物和氨在具有適當(dāng)晶格間距的基片（如藍(lán)寶石晶圓）上反應(yīng)而形成。典型地，在氮化鎵及相關(guān)化合物沉積期間，晶圓保持在大約為500-1100℃的溫度。復(fù)合器件可在稍微不同的反應(yīng)條件下，通過在晶圓表面上連續(xù)沉積多個層形成，正如，為改變半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)和帶隙（bandgap）而加入其他Ⅲ族或Ⅴ族元素。在晶片表面上連續(xù)地沉積許多層而制成。例如，在氮化鎵基半導(dǎo)體內(nèi)，銦、鋁或二者能夠以不同比例使用以改變半導(dǎo)體的帶隙。還可加入p型或n型攙雜劑，以控制每層的導(dǎo)電性。在所有半導(dǎo)體層形成后，典型地在施加了適當(dāng)?shù)碾娪|點(diǎn)后，晶片被切成多個單獨(dú)的器件。如發(fā)光二極管（“LEDs”）、激光器等器件，及其他電子與光學(xué)器件，可以用這種方式制造。在典型的化學(xué)氣相沉積過程中，大量的晶圓承載于通常稱為晶圓載體的元件上，使得每個晶圓的頂面暴露在晶片載體的頂面上。然后把晶圓載體放入反應(yīng)室內(nèi)并且保持在所需的溫度，同時氣體混合物從晶片載體表面流過。在處理過程中，載體上各個晶片頂面上的所有點(diǎn)保持在一致的條件下是非常重要的。反應(yīng)氣體的組成及晶片表面溫度的細(xì)微變化，都可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件成品性能產(chǎn)生不希望有的變化。例如，在沉積鎵銦氮化物層時，晶圓表面溫度或反應(yīng)氣體濃度的改變，將導(dǎo)致沉積層的組成和帶隙的改變。因?yàn)殂熅哂邢鄬Ω叩臍庀鄩毫?，沉積層將在晶圓表面溫度較高的區(qū)域具有較低比例的銦和較大的帶隙。如果沉積層是LED結(jié)構(gòu)的活性發(fā)光層，從該晶圓上形成的LED的發(fā)射波長也將變化。因此，迄今為止本領(lǐng)域在保持條件一致性方面已投入了相當(dāng)大的努力。在工業(yè)中已廣泛接受的一種類型的CVD裝置，應(yīng)用具有大量晶圓承載區(qū)域的大圓盤形式的晶圓載體，每個區(qū)域適于承載一個晶圓。晶圓載體支撐在反應(yīng)室內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，使得具有晶圓暴露表面的晶圓載體頂面面向上方朝著氣體分配元件。當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，氣體向下引導(dǎo)至晶圓載體的頂面上，隨之流過頂面而朝向晶圓載體的外周流動。使用過的氣體通過排氣口從反應(yīng)室排出，排氣口設(shè)置在晶圓載體下方并且繞轉(zhuǎn)軸的軸線分布，典型地靠近反應(yīng)室的外周。晶圓載體通過加熱元件保持在所需的較高溫度下，典型地，電阻加熱元件設(shè)置在晶圓載體底面的下方。這些加熱元件所保持的溫度高于晶圓表面所需溫度，而氣體分配元件典型地保持在遠(yuǎn)低于反應(yīng)所需溫度的溫度，以防止氣體過早發(fā)生反應(yīng)。因而，熱量從加熱元件傳遞至晶圓載體的底面，進(jìn)而通過晶圓載體向上傳遞至單個的晶圓。在以往的晶圓處理過程中，如化學(xué)氣相沉積過程或使用旋轉(zhuǎn)圓盤反應(yīng)器以用于如蝕刻等其他目的的其他操作，在反應(yīng)室中的處理過程溫度可以通過一個或多個非接觸式高溫計進(jìn)行測定，所述非接觸式高溫計適合于在處理過程期間測定晶圓載體和/或晶圓的溫度。這樣的溫度測量信息可以用來作為輸入信息，以幫助確定在晶圓處理過程期間對加熱元件的控制。在晶圓處理周期內(nèi)，能夠確定晶圓在CVD反應(yīng)器內(nèi)的溫度是非常重要的。高溫計在不同CVD反應(yīng)器之間的高重復(fù)精度（repeatability）能夠允許在多個反應(yīng)器當(dāng)中使用單個CVD處理過程方法，大大降低了生產(chǎn)停機(jī)時間，，生產(chǎn)停機(jī)時間產(chǎn)生的原因是由于必須對每個反應(yīng)器進(jìn)行全面調(diào)節(jié)以便在多個反應(yīng)器當(dāng)中產(chǎn)生一致的晶圓特性。由于在CVD反應(yīng)器內(nèi)制造的器件對CVD處理過程溫度的高敏感特性，CVD反應(yīng)器的高溫計重復(fù)精度的一個關(guān)鍵因素是應(yīng)對多個反應(yīng)器的溫度匹配。例如，當(dāng)在反應(yīng)器中制成的器件是包括多量子阱（“MQWs”）的激光器或發(fā)光二極管時，由MQWs發(fā)射的波長對CVD處理過程溫度是高度敏感的。因此，適用于多個反應(yīng)器的高溫計使這些反應(yīng)器內(nèi)的晶圓處于相同的晶圓處理過程溫度是必要的。然而，在一個反應(yīng)器或一臺設(shè)備的多個高溫計之間，甚至在單個反應(yīng)器中的多個晶圓之間，通常會觀察到測量的溫度是變化的。即使在校準(zhǔn)之后，由于這些黑體爐的校準(zhǔn)方面的差異，以及爐體隨著時間推移的不穩(wěn)定性和變化，高溫計可具有+/-3℃的范圍誤差，這樣使得晶圓載體和在處理過程中的晶圓實(shí)際溫度變得不確定。高溫計測量溫度變化的其它來源可包括高溫計在反應(yīng)器上安裝的可變化性，這會影響高溫計的溫度讀數(shù)，以及隨著時間的推移高溫計的溫度讀數(shù)輸出的偏差。這樣的測量溫度變化可以使它很難把通用的溫度控制工藝應(yīng)用在多個MOCVD反應(yīng)器上，或者甚至是在相同反應(yīng)器內(nèi)從一個處理過程至另一個處理過程也是如此，結(jié)果的不確定性可能要求對每個反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)諧而使多個反應(yīng)器具有相同的溫度控制方式。盡管迄今為止為優(yōu)化這種系統(tǒng)已投入了相當(dāng)大的努力，但是仍然需要更進(jìn)一步的改進(jìn)。尤其是，需要提供一種能夠更加精確地控制反應(yīng)器當(dāng)中晶圓溫度的溫度測量系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：提供一種用于晶圓處理反應(yīng)器的原位溫度測量方法，以及一種用于晶圓處理反應(yīng)器的原位溫度測量系統(tǒng)。本發(fā)明的一方面提供一種用于晶圓處理反應(yīng)器例如化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器的原位溫度測定方法。該方法最好包括這樣的步驟，加熱反應(yīng)器直到反應(yīng)器達(dá)到晶圓處理溫度，并且在反應(yīng)器內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)晶圓支撐元件。該方法最好還包括，當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，使用第一工作高溫計獲得第一工作溫度，第一工作高溫計從晶圓支撐元件的第一部分接收輻射,并且利用晶圓溫度測量器件獲得第一晶圓溫度測量值，晶圓溫度測量器件從至少一個晶圓接收輻射,晶圓溫度測量器件位于第一位置。在一個具體的實(shí)施方案中，晶圓支撐元件的第一部分可以位于距離旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上。而當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，由晶圓溫度測量器件從至少一個晶圓所接收的輻射,能夠從距離旋轉(zhuǎn)軸第一徑向距離的位置接收。在一個示例中，晶圓溫度測量器件可以是短波長的高溫計。在一個示例性的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件可以是下面其中一個：基于吸收轉(zhuǎn)換（absorptionshiftbased）的器件或白色光光譜反射器。在一個示例中，第一工作高溫計可以是對第一波長帶的輻射敏感，晶圓溫度測量器件可以是對第二波長帶的輻射敏感，并且對于在第二波長帶的輻射,至少一個晶圓可以是半透明的或透明的。在一個具體的示例中，第一波長帶可以在紅外光光譜內(nèi)，而第二波長帶可以在紫外光光譜內(nèi)。在一個具體的實(shí)施例中，至少一個晶圓可以基本上由藍(lán)寶石構(gòu)成。在一個示例的實(shí)施例中，所述至少一個晶圓可以是復(fù)數(shù)個晶圓。在一個具體的示例中，獲取第一工作溫度測量值和獲取第一晶圓溫度測量值的步驟能夠同時進(jìn)行。在一個實(shí)施例中，獲取第一工作溫度測量值和獲取第一晶圓溫度測量值的步驟能夠在反應(yīng)器處理晶圓的工作期間進(jìn)行。在一個示例性的實(shí)施例中，反應(yīng)器處理晶圓的操作可包括化學(xué)氣相沉積。在一個具體的實(shí)施例中，加熱步驟能夠通過用于晶圓支撐元件的多區(qū)域加熱系統(tǒng)進(jìn)行，加熱系統(tǒng)的第一區(qū)域具有位于從旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上的一部分。該方法還可包括改變第一區(qū)域的溫度的步驟。在一個示例中，該方法還可以包括移動晶圓溫度測量器件到第二位置的步驟，以及當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，利用第二工作高溫計接收來自晶圓支撐元件的第二部分的輻射，而獲得第二工作溫度測量值。該方法還可以包括以下步驟，當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，使用晶圓溫度測量器件獲取第二晶圓溫度測量值，第二晶圓溫度測量值至少部分基于從至少一個晶圓接收的輻射。在一個具體的實(shí)施例中，晶圓支撐元件的第二部分可以位于從旋轉(zhuǎn)軸的第二徑向距離上。當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時,由晶圓溫度測量器件從至少一個晶圓所接收的輻射,可以從距離旋轉(zhuǎn)軸第二徑向距離的位置接收。在一個示例中，加熱系統(tǒng)的第二區(qū)域可以具有位于從旋轉(zhuǎn)軸的第二徑向距離上的一部分。該方法還可以包括改變第二區(qū)域的溫度的步驟。在一個示例的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件可以設(shè)置在一個徑向延伸的光學(xué)視口中，進(jìn)而可以執(zhí)行移動步驟,以使晶圓溫度測量器件沿徑向延伸的校準(zhǔn)光學(xué)視口從第一位置移動到第二位置。在一個實(shí)施例中，可以執(zhí)行移動步驟，以使晶圓溫度測量器件沿著線性滑軌移動。在一個具體的示例中，第一晶圓溫度測量值可以至少部分地基于從至少一個晶圓中的第一晶圓接收的輻射，而第二晶圓溫度測量值可以至少部分地基于從至少一個晶圓中的第二晶圓接收的輻射。在一個實(shí)施例中，晶圓處理溫度可以是第一晶圓處理溫度。該方法還可以包括加熱反應(yīng)器直到反應(yīng)器達(dá)到第二晶圓處理溫度的步驟，以及，當(dāng)在晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，使用第一工作高溫計從晶圓支撐元件的第一部分獲得第二工作溫度測量值。該方法還可以包括以下步驟，當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，使用晶圓溫度測量器件從至少一個晶圓獲得第二晶圓溫度測量值。本發(fā)明的另一個方面提供了一種原位溫度測量方法，用于晶圓處理反應(yīng)器，例如化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器。該方法最好包括以下步驟，加熱反應(yīng)器直到反應(yīng)器達(dá)到晶圓處理溫度，在反應(yīng)器內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)承載有至少一個晶圓的晶圓支撐元件，以及把材料沉積覆蓋在至少一個晶圓的頂面上，該材料形成具有頂面的層。該方法最好進(jìn)一步包括，當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，使用對第一波長帶的輻射敏感的第一工作高溫計獲得第一工作溫度測量值，第一工作高溫計接收來自至少一個晶圓的頂面的輻射，所述至少一個晶圓對在第一波長帶內(nèi)的輻射是不透明的，覆蓋在所述至少一個晶圓頂面的層對在第一波長帶內(nèi)的輻射是半透明或透明的。該方法最好還包括，當(dāng)晶圓支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，使用對第二波長帶的輻射敏感的晶圓溫度測量器件得到第一晶圓溫度測量值，晶圓溫度測量器件接收來自覆蓋在所述至少一個晶圓頂面的層的頂面的輻射，所述至少一個晶圓對第二波長帶內(nèi)的輻射是不透明的，覆蓋在所述至少一個晶圓頂面的層對第二波長帶內(nèi)的輻射是不透明的，晶圓溫度測量器件位于第一位置上。本發(fā)明的另一個方面提供了一種原位晶圓溫度測量器件校準(zhǔn)的方法，用于晶圓處理反應(yīng)器，例如化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器。該方法優(yōu)選地包括以下步驟，把校準(zhǔn)高溫計定位到校準(zhǔn)位置，以使得校準(zhǔn)高溫計適合于從距離第一晶圓支撐元件的旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上的第一晶圓支撐元件的一部分接收輻射，加熱該反應(yīng)器直到反應(yīng)器達(dá)到高溫計校準(zhǔn)溫度，以及繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)第一晶圓支撐元件。該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括，當(dāng)?shù)谝痪A支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，從安裝在工作位置的工作高溫計獲得第一工作溫度測量值，以使工作高溫計適合于從距離第一晶圓支撐元件旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上的第一晶圓支撐元件的一部分接收輻射。該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括，當(dāng)支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，從校準(zhǔn)高溫計獲得第一校準(zhǔn)溫度測量值。該方法優(yōu)選地還包括把校準(zhǔn)高溫計從校準(zhǔn)位置移除，將第一晶圓支撐元件替換為承載有至少一個晶圓的第二晶圓支撐元件，所述至少一個晶圓對工作高溫計和晶圓溫度測量器件是不透明的，把晶圓溫度測量器件定位在校準(zhǔn)位置，以使晶圓溫度測量器件適合于從距離第二晶圓支撐元件旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上的所述至少一個晶圓接收輻射，以及繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)第二晶圓支撐元件。該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括,當(dāng)?shù)诙卧@旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，從晶圓溫度測量器件獲得第二工作溫度測量值，第二工作溫度測量值包括所述至少一個晶圓的頂面的溫度。該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括，當(dāng)?shù)诙A支撐元件繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，從第一工作高溫計獲得第二校準(zhǔn)溫度測量值，第二校準(zhǔn)溫度測值量包括所述至少一個晶圓的頂面的溫度。本發(fā)明的另一個方面提供了一種原位溫度測量系統(tǒng)，用于晶圓處理反應(yīng)器，例如化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器。該系統(tǒng)優(yōu)選地包括具有旋轉(zhuǎn)軸的晶圓支撐元件、用于晶圓支撐元件的加熱元件、適合于從距離旋轉(zhuǎn)軸第一徑向距離的晶圓支撐元件的第一部分接收輻射的第一工作高溫計以及位于第一位置的晶圓溫度測量器件。在第一位置的晶圓溫度測量器件可以適合于從設(shè)置在晶圓支撐元件上的距離旋轉(zhuǎn)軸第一徑向距離的至少一個晶圓接收輻射。在一個具體的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件可以是短波長高溫計。在一個示例中，晶圓溫度測量器件可以是基于吸收轉(zhuǎn)換的器件。在一個示例的實(shí)施例中，第一工作高溫計可以對第一波長帶的輻射敏感，晶圓溫度測量器件可以對第二波長帶的輻射敏感，所述至少一個晶圓可以對第一波長帶的輻射是半透明或透明的，而對第二波長帶的輻射不透明。在一個實(shí)施例中，第一波長帶可以在紅外光光譜內(nèi)，而第二波長帶可以在紫外光光譜內(nèi)。在一個具體的示例中，第一工作高溫計和晶圓溫度測量器件可以適合于在從晶圓支撐元件的旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上同時進(jìn)行溫度測量。在一個示例的實(shí)施例中，加熱元件可以是用于晶圓支撐元件的多區(qū)域加熱系統(tǒng)，并且加熱系統(tǒng)的第一區(qū)域可以具有位于從旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向距離上的一部分。在一個具體的示例中，該系統(tǒng)還可以包括第二工作高溫計，第二工作高溫計適合于從距離旋轉(zhuǎn)軸第二徑向距離上的晶圓支撐元件的第二部分接收輻射。溫度測量器件可以適合于定位在第二位置，并且在第二位置上的晶圓溫度測量器件可以適合于從距離旋轉(zhuǎn)軸第二徑向距離上的至少一個晶圓接收輻射。在一個實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件可以安裝在徑向延伸的光學(xué)視口內(nèi)，進(jìn)而晶圓溫度測量器件可以適合于在徑向延伸的光學(xué)視口內(nèi)的第一位置與第二位置之間滑動。在一個示例的實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可以包括線性滑軌。晶圓溫度測量器件可以適合于沿線性滑軌在第一位置與第二位置之間滑動。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例描繪的化學(xué)氣相沉積裝置的剖視圖。圖2是圖1所示化學(xué)氣相沉積裝置的一個替代實(shí)施例的視口的局部剖視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例描繪了承載晶圓的支撐元件的剖視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例描繪了雙波長帶溫度測量器件的剖視圖。具體實(shí)施方式參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積裝置10包括反應(yīng)室12，反應(yīng)室12具有設(shè)置在反應(yīng)室12的一個端部的進(jìn)氣歧管14。具有進(jìn)氣歧管14的反應(yīng)室12的該端部，在本文中被稱為反應(yīng)室12的“頂”端。反應(yīng)室的該端部典型地，但不是必需地，位于反應(yīng)室的通常重力參照系的頂部。因此，本文所應(yīng)用的向下方向指的是從進(jìn)氣歧管14離開的方向；而向上方向指的是反應(yīng)室內(nèi)朝向進(jìn)氣歧管14的方向，并不考慮這些方向是否與重力的向上和向下方向一致。類似地，本文中描述的元件的“頂”和“底”面是參照反應(yīng)室12和進(jìn)氣歧管14的參照系的。反應(yīng)室12具有在反應(yīng)室頂端的頂凸緣22與反應(yīng)室底端的基板24之間延伸的圓筒壁20。壁20、凸緣22和基板24限定了一個氣密封的內(nèi)部區(qū)域26，在其間可容納從進(jìn)氣歧管14釋放的氣體。盡管所示的反應(yīng)室12是圓柱形的，其它實(shí)施例也可包括具有其他形狀的反應(yīng)室，例如，包括錐形或其它繞中心軸32旋轉(zhuǎn)的面，方形、六邊形、八邊形、或任意其它適當(dāng)?shù)男螤睢＿M(jìn)氣歧管14與用于供應(yīng)在晶圓處理過程中應(yīng)用的處理氣體的源頭連接，處理氣體如載氣和反應(yīng)氣體，如金屬有機(jī)化合物及V族金屬元素的來源物質(zhì)。在典型的化學(xué)氣相沉積處理過程中，載氣可為氮?dú)?、氫氣或氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔铮虼嗽诰A載體頂面的處理氣體可以主要由氮?dú)夂?或氫氣組成，并帶有一些量的反應(yīng)氣體成分。進(jìn)氣歧管14設(shè)置為接收各種氣體并引導(dǎo)處理氣體大致以向下的方向流動。進(jìn)氣歧管14也可與冷卻劑系統(tǒng)（未示出）連接，該冷卻劑系統(tǒng)設(shè)置為使液體循環(huán)通過氣體分配元件，以使工作過程中該元件保持在所需的溫度。為了冷卻反應(yīng)室12的壁，可設(shè)置類似的冷卻裝置（未示出）。反應(yīng)室12也可設(shè)置有引入至前室（未示出）的進(jìn)入開口（未示出），以及可移動的閘門（未示出）用于關(guān)閉和打開該進(jìn)入開口。該閘門可以設(shè)置為正如美國專利號為7,276,124中所揭示的那樣，其公開的內(nèi)容通過參考而納入本文。轉(zhuǎn)軸30設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)，以使轉(zhuǎn)軸30的中心軸32以向上和向下的方向延伸。轉(zhuǎn)軸通過常規(guī)的集成有軸承和密封件（未示出）的旋轉(zhuǎn)直通機(jī)構(gòu)而安裝至反應(yīng)室12，以使轉(zhuǎn)軸可以繞中心軸32旋轉(zhuǎn)，同時保持轉(zhuǎn)軸30和反應(yīng)室12的底板24之間的密封。在轉(zhuǎn)軸30頂部，即轉(zhuǎn)軸最接近進(jìn)氣歧管14的端部，具有接頭36。轉(zhuǎn)軸30連接至例如電機(jī)驅(qū)動器這樣的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)38，其設(shè)置為使轉(zhuǎn)軸繞中心軸32旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸30也可設(shè)置有大致沿軸向在轉(zhuǎn)軸位于氣體通道內(nèi)的部分內(nèi)延伸的內(nèi)部冷卻劑通道。內(nèi)部冷卻劑通道可與冷卻劑源連接，以使液體冷卻劑可以循環(huán)地穿過冷卻劑通道并回到冷卻劑源。晶圓載體或晶圓支撐元件40主要形式為具有頂面41和中心軸42的圓盤。在圖1所示的工作位置，支撐元件40的中心軸42與轉(zhuǎn)軸30的軸線32重合。支撐元件40可以是單片或者是復(fù)合的多片形式。例如，正如公開號為2009/0155028的美國專利申請所揭示的那樣，其公開內(nèi)容因參考而納入本文，支撐元件40可以包括一個限定了支撐元件的小部分并圍繞中心軸42的輪轂，以及限定了盤狀主體其他部分的較大部分。在其它的實(shí)施例中（未示出），支撐元件40可以具有其它形狀，例如，包括方形、六邊形或八角形。支撐元件40可由不會污染CVD處理過程的材料制成，且所述材料可耐受處理過程中遇到的溫度。例如，支撐元件40的所述較大部分可大部分地或全部地由如石墨、碳化硅、氮化硼、氮化鋁或其他耐火材料制成。支撐元件40具有大致為平面的彼此基本平行延伸的頂面和底面，且基本垂直于支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42。在一個示例中，支撐元件40可以具有約為300mm至約700mm的直徑。支撐元件40可以包括沿支撐元件的周向設(shè)置的平臺或凹槽44，每個這種平臺或凹槽設(shè)置為可移除地容納盤狀的晶圓46，并在MOCVD（金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀）處理過程中承載這些晶圓，如下文所述。每個晶圓46可由藍(lán)寶石、碳化硅、硅、氮化鎵或其他結(jié)晶基片制成。典型地，與其主平面尺寸相比，每個晶圓46具有的厚度較小。例如，直徑約為2英寸（50mm）的圓形晶圓，厚度可以是約430μm的厚度或更薄。每個晶圓46可設(shè)置在支撐元件40上或與其鄰近，支撐元件40的頂面朝上，從而晶圓的頂面暴露在支撐元件的頂面41上。一些晶圓46，如那些在CVD處理過程期間，由GaN（氮化鎵）層沉積在藍(lán)寶石基片上制成，可以是對可見光和紅外光透明的，但是它們可以是對紫外光不透明的。在一個具體的示例中，在典型的CVD處理過程溫度下，藍(lán)寶石晶圓可以是對于波長超過450納米（包括大部分可見光光譜）的光是透明的，但是它們可以是對于波長等于或小于450納米（包括紫外光光譜）的光不透明。一層或多層的氮化鎵沉積在晶圓上，對波長大于410nm（包括大部分可見光光譜）的光可以是透明的，但是它們可以是對于波長等于或小于410納米（包括紫外光譜）的光不透明。例如由硅制成的其它晶圓46，對于波長大于1100納米（包括紅外光譜的一部分）的光可以是透明的，但是對于光的波長等于或小于1100納米（包括紫外線和可見光光譜，以及紅外光譜的一部分），它們可以是不透明的。加熱元件50安裝在反應(yīng)室12內(nèi)并且圍繞在接頭36下方的轉(zhuǎn)軸30上。加熱元件50可以把熱量傳輸至支撐元件40的底面上，主要是通過熱輻射傳輸。應(yīng)用到支撐元件40底面的熱量，可以向上流動穿過支撐元件40的主體至頂面41上。熱量可以向上傳遞至由支撐元件40承載的每一個晶圓44的底面上，隨之向上穿過晶圓而至其頂面上。熱量可以從晶圓的頂面?zhèn)鬏斨撂幚磉^程反應(yīng)室12的較冷元件，例如，傳輸至處理過程反應(yīng)室的壁20以及傳輸至進(jìn)氣歧管14。熱量還可以從晶圓的頂面?zhèn)鬏斨两?jīng)過這些面的處理氣體。在一個具體的實(shí)施例中，加熱元件50可以是多區(qū)域加熱元件，由此在支撐元件40的不同部分可以有差別地加熱。在這樣的多區(qū)域的實(shí)施例的一個示例中，第一環(huán)形部分51可以位于包括從轉(zhuǎn)軸30的中心軸32的第一徑向距離D1上的位置，第二環(huán)形部分53可以位于包括從中心軸的第二徑向距離D2上的位置，以及第三環(huán)狀部分55可以位于包括從中心軸的第三徑向距離D3上的位置。雖然在圖中示出了三區(qū)域的加熱元件50，但是在其它實(shí)施例中，加熱元件具有其它數(shù)量的區(qū)域，例如一、二、四、五、六、八或十都可以使用。在一個示例的實(shí)施例中，擋熱板（未示出）可設(shè)置在加熱元件50的下方，例如，設(shè)置為平行于支撐元件40，以幫助引導(dǎo)熱量從發(fā)熱元件向上朝著支撐元件而不是向下朝著反應(yīng)室12的底端的基板24。反應(yīng)室12還配備有排氣系統(tǒng)52，排氣系統(tǒng)52布置成從反應(yīng)室的內(nèi)部區(qū)域26除去用過的氣體。排氣系統(tǒng)52可以包括在反應(yīng)室12的底部或者附近的排氣歧管（未示出）。排氣歧管可連接到泵56或其它真空源，泵56或真空源可以配置為把用過的氣體帶出反應(yīng)室12。多個光學(xué)視口60L和60R（統(tǒng)稱為光學(xué)視口60）可位于反應(yīng)室12的頂端凸緣22。每一個視口60可以適合于接納一個用于測量溫度的溫度測量器件（例如，高溫計70或溫度測量器件80），或者另一種非接觸式測量設(shè)備如用于測量晶圓46頂面曲率的彎度計，用于測量沉積在晶圓頂面上的層的生長速率的反射計，橢偏儀，或者可以橫跨支撐元件40的整個半徑而測量溫度的掃描儀。每一個視口60可以位于從轉(zhuǎn)軸30的中心軸32的任何徑向距離，并且每個視口可以位于沿反應(yīng)室12的頂部凸緣22周向的任何角度位置。在圖1所示的示例性的實(shí)施例中，有七個視口60L在圖1的左側(cè)，包括視口1L至7L，每個視口60L位于從中心軸32不同的徑向距離上，并且有七個視口60R在圖1的右側(cè)，包括視口1R至7R，每一個視口60R位于從中心軸32不同的徑向距離上。每一個左側(cè)視口1L至7L與相應(yīng)的右側(cè)視口1R至7R位于從中心軸32相同的徑向距離上。盡管在圖1中示出七個視口60L和60R，但是在其它實(shí)施例中，可以有任意數(shù)量的視口60L和60R。例如，在一個具體的實(shí)施例中，可以有單一的視口60L和單一的視口60R。在另一示例中，在圖2所示的優(yōu)選的實(shí)施例中，可以有一個或更多個徑向延伸的視口60L'，正如下文所述。多個工作高溫計70可安裝到多個視口60當(dāng)中相應(yīng)的一個內(nèi)。每一個工作高溫計70可適合于,通過支撐元件的一部分和/或從旋轉(zhuǎn)軸的特定徑向距離（例如，徑向距離D1，D3或D5）上的晶圓的頂面接收輻射,測量支撐元件40的一部分的溫度和/或在支撐元件上晶圓46的頂面的部分的溫度。這種溫度測量可以用作為輸入至控制系統(tǒng)（例如，控制系統(tǒng)90）以幫助在晶圓處理過程期間確定加熱元件50的控制。在一個示例中，每一個工作高溫計70可以是對特定波長帶的輻射是敏感的，例如，小于或等于950納米的光波長（包括紅外光譜的一部分）。因此，在CVD處理過程運(yùn)行中，當(dāng)晶圓46對可由工作高溫計70檢測的光頻率是透明的時（例如，當(dāng)處理藍(lán)寶石晶圓時），工作高溫計70可以用于測量晶圓支撐元件40的頂面41的溫度，并且晶圓支撐元件的溫度可以用在一個溫度控制反饋回路中作為晶圓46頂面溫度的度量指標(biāo)（proxy）。另外，在CVD處理過程運(yùn)行中，當(dāng)晶圓46對可由工作高溫計70檢測的光頻率是不透明的時（例如，當(dāng)處理硅晶圓時），工作高溫計70可被用來測量晶圓的頂面的溫度，所以晶圓的頂面溫度可以用在一個溫度控制反饋回路中。如示例的實(shí)施例中所示，有三個工作高溫計70安裝到三個相對應(yīng)的視口60R。例如，工作高溫計70包括安裝到相應(yīng)的視口1R、3R和5R上的工作高溫計71、73和75。在其它實(shí)施例中，可以有任意數(shù)量的工作高溫計70，并且每一個工作高溫計可安裝到任意的視口60。如圖所示，每一個工作高溫計70的安裝方向使得它可以測量從支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相應(yīng)徑向距離處的支撐元件40的溫度和/或晶圓46頂面的溫度。例如，每一個高溫計71、73和75可以測量從豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相應(yīng)徑向距離D1、D3和D5處的支撐元件40的溫度和/或晶圓46頂面的溫度。在一個具體的示例中，當(dāng)轉(zhuǎn)軸30在旋轉(zhuǎn)時，由每一個工作高溫計70測得的溫度可以是，在至少一個完整的支撐元件旋轉(zhuǎn)下，支撐元件40在特定徑向距離上的整個環(huán)形部分的測量溫度的平均值，或者這樣的溫度可以是，在至少一個完整的支撐元件旋轉(zhuǎn)中，支撐元件的頂面41上在特定徑向距離的特定位置（例如，相鄰的凹槽44之間的位置）的測量溫度的平均值。在一個示例中，由每一個工作高溫計70所測量的溫度是位于特定的徑向距離上的多個位置的測量溫度的平均值，控制系統(tǒng)90可以分析每一個工作高溫計的溫度讀數(shù)進(jìn)而可以把數(shù)據(jù)分成：(i)從支撐元件40部分的頂面41所接收的溫度信息，以及（ii）從晶圓46的頂面所接收的溫度信息。對于給定的工作高溫計70，如果需要在從中心軸32的特定徑向距離上的支撐元件40的頂面41測量出平均溫度（例如，當(dāng)處理藍(lán)寶石晶圓46時），那么，僅從支承元件的頂面所接收的溫度信息才可以計算平均值。或者，如果需要確定從中心軸32的特定徑向距離上的晶圓46的頂面的平均溫度（例如，當(dāng)處理硅晶圓46時），那么，僅從晶圓頂面所接收的溫度信息才可以計算平均值。在一個示例中，一個實(shí)施例中每一個工作高溫計用來幫助控制多區(qū)域加熱元件50的相應(yīng)部分，每一個工作高溫計70可以被用于控制從中心軸42的特定相應(yīng)徑向距離的支撐元件40的環(huán)形部分的溫度。例如，當(dāng)加熱元件50是多區(qū)域加熱元件時，每一個工作高溫計70可以控制加熱元件50的一部分的加熱，加熱元件50的所述部分可以在支撐元件40的相應(yīng)區(qū)域或者部分的下方。例如，第一工作高溫計71可以控制加熱元件50的第一環(huán)形部分51的加熱，第一環(huán)形部分51包括了從中心軸42的第一徑向距離D1，第二工作高溫計73可以控制位于其包括從中心軸的第二徑向距離D2上的加熱元件的第二環(huán)形部分53的加熱，以及第三工作高溫計75可以控制位于其包括從中心軸的第三徑向距離D5上的加熱元件50的第三環(huán)形部分55的加熱。如圖1所示的實(shí)施例，晶圓溫度測量器件80，例如，短波長高溫計或者基于吸收轉(zhuǎn)換的器件，可以是可拆卸地或永久性地安裝到一個或多個視口60。在一個實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件80可以對特定波長帶的輻射敏感，例如，光的波長小于或等于400納米（包括紫外光譜）。在一個具體的實(shí)施例中，第一工作高溫計71、73或75可以對第一波長帶的輻射是敏感的，晶圓溫度測量器件80可以對第二波長帶的輻射是敏感的，承載在晶圓支撐元件40的晶圓46可以對第一波長帶的輻射是半透明的或透明的但是對第二波長帶的輻射是不透明的。在一個示例性的實(shí)施例中，第一波長帶可以是在紅外光光譜內(nèi)，而第二波長帶可以在紫外光光譜內(nèi)。晶圓溫度測量器件80可以是任意類型的溫度測量器件，其可以直接測量晶圓46的溫度，晶圓46對于工作高溫計70（例如，藍(lán)寶石晶圓）是透明的，或者可以直接測量對于工作高溫計是透明的材料層（例如，GaN層）的溫度，該材料層沉積在對于工作高溫計不透明的晶圓（例如，硅晶圓）的頂面。例如,在示例中晶圓46基本上由藍(lán)寶石制成,晶圓在典型的處理溫度(例如700-900°C)對大于450nm的光的波長可以是透明的但是對于等于或者小于450nm光的波長可以是不透明的，對于波長小于或者等于400納米的光是敏感的短波長高溫計可以被使用，在另一個示例中，對于波長小于或等于400納米的光是敏感的基于吸收轉(zhuǎn)換的器件可以被使用。這樣的基于吸收轉(zhuǎn)換的器件可以接收晶圓46反射出的沒有被晶圓所吸收的輻射，另外晶圓的溫度可以通過反射回至基于吸收轉(zhuǎn)換器件的最長波長的光進(jìn)行測量。在另一實(shí)施例中，基本上由硅構(gòu)成的晶圓46，GaN層可以在沉積處理周期中沉積在晶圓的頂面上。這樣的GaN層對于波長大于410nm的光可以是透明的，但對于波長等于或小于410nm的光可以是不透明的，所以，對于波長小于或等于400nm的光是敏感的短波長高溫計可以被用于測量GaN層的溫度，而不是晶圓46的頂面的溫度。在另一個示例中，對于波長小于或等于400nm的光是敏感的基于吸收轉(zhuǎn)換的器件可以被使用。這樣的基于吸收轉(zhuǎn)換的器件可以接收GaN層所反射出的沒有被晶圓所吸收的輻射，而GaN層的溫度可以通過反射回至基于吸收轉(zhuǎn)換器件的最長波長的光進(jìn)行測量。在一個具體的示例中，BandiT牌的基于吸收轉(zhuǎn)換器件，通過k空間聯(lián)合公司（k-SpaceAssociatesInc.,）提供，可以用作為晶圓溫度測量器件80。在另一個示例中，一個白色光光譜反射傳感器器件，其可以在約250納米至1000納米的光波長范圍內(nèi)記錄晶圓46和晶圓支撐元件40的頂面的反射率，例如，可以用作晶圓溫度測量器件80。在一個實(shí)施例中，這樣的白色光光譜反射傳感器器件可以把由輻射所接收的信息劃分成為波長帶。例如，來自白色光光譜反射器件的信息在250納米和1000納米之間可以劃分為10納米的波長帶，而由這些波長帶所提供的信息可以用于多種處理過程的控制目的，此外還可以檢測晶圓46的頂面和晶圓支承元件40的頂面41的溫度。根據(jù)本發(fā)明的裝置10可以在CVD處理過程運(yùn)行期間提高對晶圓46的溫度控制的精度，例如，通過使用晶圓溫度測量器件80，以更準(zhǔn)確地提供對于工作高溫計70不透明的表面（例如，支撐元件40的頂面或不透明晶圓46的頂面，如硅晶圓的頂面）的溫度和對于工作高溫計是透明的晶圓的頂面（例如透明晶圓46的頂面，如藍(lán)寶石晶圓的頂面，或沉積在不透明晶圓上的透明GaN層的頂面，所述不透明晶圓例如為硅晶圓）的溫度之間的偏移。如果對于工作高溫計是透明的晶圓46的頂面溫度更加精確地被控制，那么晶圓處理過程可以以更小的誤差得到需要的晶圓層沉積結(jié)構(gòu)。當(dāng)處理晶圓時，例如，在常規(guī)的CVD處理過程中，如果由工作高溫計所記錄的晶圓支撐元件40的頂面41溫度或者不透明晶圓46（例如，硅晶圓）的頂面溫度與晶圓的溫度之間的偏移，由于晶圓溫度測量器件80的工作而更加準(zhǔn)確地獲知，由工作高溫計輸出的溫度可以用來在處理過程運(yùn)行期間更精確地估算晶圓的溫度。這個在每一個加熱元件區(qū)域估算的晶圓溫度可以用作是輸入值，以控制加熱區(qū)域，使得達(dá)到更精確的所需要的晶圓溫度。在裝置10中，通過在CVD處理運(yùn)行期間使用晶圓溫度測量器件80對透明的晶圓頂面進(jìn)行溫度測量，晶圓46的透明頂面的溫度與由工作高溫計70所記錄的不透明支撐元件40或不透明晶圓的頂面溫度之間的偏移可以更加精確地確定，其適合于直接測量透明晶圓頂面的溫度，而不是通過使用工作高溫計間接地測量支撐元件頂面的溫度或晶圓46（例如，硅晶圓）的不透明頂面的溫度。在這樣的裝置10中，晶圓的處理過程溫度可以比常規(guī)裝置更精確地得到控制。在常規(guī)的CVD裝置中，晶圓46的透明頂面的溫度與在CVD處理過程運(yùn)行期間由工作高溫計70所記錄的不透明支撐元件40的溫度或者不透明的硅晶圓頂面的溫度之間的偏移不能夠以較高的準(zhǔn)確度獲知。多個因素可能會使得難以獲知這個溫度偏移。在一個示例中，其中在對藍(lán)寶石晶圓進(jìn)行處理時，對于波長在約912至925納米之間的光是敏感的工作高溫計70可以使用。這樣的藍(lán)寶石晶圓對于波長大于450納米的光可以是透明的，例如，因此工作高溫計不能直接記錄晶圓46頂面的溫度。相反地，工作高溫計70可以記錄支撐元件40的頂面41的溫度，頂面41對工作高溫計70是不透明，并且在與晶圓46具有相同半徑的支承元件頂面記錄的這些溫度可以用作為晶圓頂面的實(shí)際溫度的度量指標(biāo)（proxy），鑒于支撐元件頂面的溫度不會正好和晶圓頂面的溫度一樣，因此還需進(jìn)行偏移調(diào)整。在一個具體的實(shí)施例中，這樣的偏移可以為大約是3°F。常規(guī)的CVD裝置的控制系統(tǒng)90可以包括這樣的固定偏移，該固定偏移在由工作高溫計70所記錄的溫度和實(shí)際的透明晶圓46的頂面溫度之間所估算。然而，這種固定的估算偏移可能是不精確的，因?yàn)樵谔幚磉^程運(yùn)行期間，對工作高溫計70透明的材料諸如GaN，可以沉積在晶圓支撐元件40的頂面41上，在處理過程運(yùn)行期間，當(dāng)沉積的GaN層變厚時，該材料可以逐漸改變晶圓支撐元件的頂面的反射率和發(fā)射率。這種晶圓支撐元件的頂面的反射率和發(fā)射率的改變可以使得固定的估算偏移不能代表實(shí)際的由工作高溫計70所記錄的支撐元件的溫度與透明晶圓46的頂面的實(shí)際溫度之間的偏移。然而，在裝置10中，鑒于由晶圓頂面所反射的例如波長小于450納米的光，將能夠通過對于在約395至425納米之間波長的光敏感的晶圓溫度測量器件80所識別，因此，該晶圓溫度測量器件80可以直接記錄透明晶圓46（例如藍(lán)寶石晶圓）的頂面的溫度。用這種裝置10，由工作高溫計70所記錄的支撐元件40的溫度與晶圓46頂面的溫度之間的偏移可以更加精確地在處理過程運(yùn)行期間及時獲知，在該期間，溫度在足夠長的時間（例如1分鐘）是穩(wěn)定的，以使晶圓溫度測量器件80能夠準(zhǔn)確地檢測晶圓頂面的溫度。在另一個實(shí)施例中，圖3所示，其中硅或其它不透明晶圓在進(jìn)行處理過程時，對光波長在約912至925納米之間是敏感的工作高溫計70可以被使用。這樣的硅晶圓對于例如波長小于1100納米的光可以是不透明的，因而該工作高溫計可以直接記錄晶圓46的頂面47的溫度。然而，在處理過程運(yùn)行期間，對于工作高溫計70是透明的諸如GaN材料，可以沉積在晶圓46的頂面47上，從而產(chǎn)生GaN層49的透明頂面48。工作高溫計70可以記錄對于工作高溫計不透明的晶圓46的頂面47的溫度，而不是直接記錄沉積的GaN層49的透明頂面48上的溫度，并且頂面47的這樣的溫度記錄可以用作是沉積在晶圓上的GaN層49的頂面48的實(shí)際溫度的度量指標(biāo)，鑒于晶圓46的頂面47上的溫度是不會完全相同于沉積在晶圓上的GaN層49的頂面48的溫度，因此還需進(jìn)行固定偏移調(diào)整。由于沉積處理過程不斷繼續(xù)而GaN層49變得更厚時，沉積可以逐漸改變在處理過程運(yùn)行期間由工作高溫計70所記錄的晶圓46的頂面47的反射率和發(fā)射率。這樣的晶圓46的頂面47的反射率和發(fā)射率的改變，使得固定的估算偏移不能代表實(shí)際的由工作高溫計70所記錄的晶圓46頂面47的溫度與沉積在晶圓上的GaN層49的頂面48的實(shí)際溫度之間的偏移。然而，在裝置10中，鑒于GaN層49的頂面48所反射的低于410納米的光將能夠由對于波長介于約395至425納米的光敏感的晶圓溫度測量器件80所識別，因此該晶圓溫度測量器件80可以直接記錄沉積在晶圓上的GaN層49的頂面48的溫度。用這種裝置10，由工作高溫計70所記錄的晶圓46頂面47的溫度與GaN層49頂面48的溫度之間的偏移可以更加精確地在處理過程運(yùn)行期間及時獲取，在該期間，溫度穩(wěn)定地持續(xù)足夠長時間（例如，1分鐘）以使得晶圓溫度測量器件80能夠精確地檢測GaN層的頂面的溫度。其它因素也可能影響由工作高溫計70所記錄的溫度與例如是藍(lán)寶石晶圓的頂面或覆蓋在硅晶圓上的GaN層的頂面這樣的所需表面的溫度之間的偏移估算的精確度。根據(jù)其測量支撐元件40的一部分或不透明晶圓46的頂面溫度的精確度，一個或多個工作高溫計70可能工作在其公差范圍的一端或另外一端，因而所記錄的溫度可能不同于工作高溫計70試圖記錄的面的實(shí)際溫度。同樣，在特定的裝置10內(nèi)組件彼此之間的位置的堆疊公差可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸30、支撐元件40、圓柱形壁20以及進(jìn)氣歧管14的位置變化，因而這些變化可能影響晶圓46和支撐元件40之間的溫度關(guān)系。另外，即使在單個的CVD反應(yīng)器中，從一個晶圓到另一晶圓，以及從一種處理過程的運(yùn)行到另一種處理過程的運(yùn)行，晶圓46的翹曲都可以變化，因此在一個特定的處理過程運(yùn)行期間，由工作高溫計70所記錄的支撐元件40的溫度與晶圓頂面的溫度之間可能不具有精確地已知關(guān)系。晶圓溫度測量器件80能夠可移除地、依次序安裝在視口60L的其中三個，包括視口1L、3L和5L。如圖1所示，晶圓溫度測量器件80能夠依次位于位置A、B和C，而安裝到相應(yīng)的視口1L、3L和5L內(nèi)。在一個具體的實(shí)施例中，一個單獨(dú)的晶圓溫度測量器件80可以永久性地安裝到每一個視口60L內(nèi)，包括視口1L、3L和5L。在一個具體的實(shí)施例，單獨(dú)的晶圓溫度測量器件80可以永久性地安裝到每個視口60L內(nèi)，包括視口1L、3L和5L或者包括視口1L和5L，其中在視口3L由溫度測量器件所記錄的溫度可以通過在視口1L和5L由器件接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。當(dāng)晶圓溫度測量器件80位于位置A而安裝到視口1L內(nèi)時，晶圓溫度測量器件可從支撐元件40的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的徑向距離D1上測量至少一個晶圓46的溫度。所述至少一個晶圓46可以是單個晶圓，也可以是復(fù)數(shù)個晶圓，所述復(fù)數(shù)個晶圓的一部分位于從豎直旋轉(zhuǎn)軸42的徑向距離D1上。這個徑向距離D1與工作高溫計71安裝到視口1R的徑向距離是相同的，適合于測量支撐元件40的溫度，或測量不透明晶圓46的頂面的溫度。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)軸30在旋轉(zhuǎn)時，安裝在視口1R內(nèi)的工作高溫計71可以測量在徑向距離D1上的支撐元件40（或晶圓46的頂面）的一個特定的環(huán)形部分的溫度，而安裝在視口1L內(nèi)的晶圓溫度測量器件80可以在相同的徑向距離D1上測量至少一個晶圓46的溫度。然后，支撐元件40在徑向距離D1處的溫度或在徑向距離D1上的不透明晶圓46的頂面溫度，與在相同徑向距離D1上由晶圓溫度測量器件80所記錄的晶圓46溫度的關(guān)系可以被確定，而用于特定的處理過程或處理過程的一部分。類似地，當(dāng)晶圓溫度測量器件80位于位置B或C而安裝到相應(yīng)的視口3L或5L時，晶圓溫度測量器件可以測量，或者從支撐元件40豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相應(yīng)徑向距離D3或D5上的至少一個晶圓46的溫度或不透明晶圓46頂面的溫度。徑向距離D3和D5與相應(yīng)的工作高溫計73和75安裝到視口3R和5R內(nèi)的徑向距離是相同的。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，三個晶圓溫度測量器件80可以安裝在相應(yīng)的視口1L、3L和5L內(nèi)（圖1的位置A、B和C），每一個溫度測量器件位于的半徑與每一個相應(yīng)的工作高溫計70安裝在相應(yīng)的視口1R、3R和5R內(nèi)的半徑相同。在另一個優(yōu)選的實(shí)施例中，兩個晶圓溫度測量器件80可以僅僅安裝在相應(yīng)的視口1L和5L內(nèi)（圖1的位置A和C）。在這個實(shí)施例中，每一個晶圓溫度測量器件80可以，與相應(yīng)的每一個工作高溫計70的半徑距離相同，其安裝在相應(yīng)的視口1R、3R和5R內(nèi)。然而，鑒于在從中心軸32的相同半徑上，在視口3R的工作高溫計73不具有相應(yīng)的晶圓溫度測量器件80，在視口1L和5L由晶圓溫度測量器件所接收的信息的加權(quán)平均值可以進(jìn)行計算，以便模擬出由位于視口3L上的晶圓溫度測量器件所接收的信息。這樣的位于視口3L的晶圓溫度測量器件的模擬是可行的，因?yàn)閺闹卧系娜郎囟葏^(qū)域當(dāng)中的每一個區(qū)域所反射和發(fā)射的輻射，存在有顯著的交叉影響（crosstalk）。在一個示例中，由溫度測量器件80所測量的溫度可以是在支撐元件的至少一個完整的旋轉(zhuǎn)周期期間，從旋轉(zhuǎn)軸42的特定的徑向距離上（例如，D1、D3或D5）的所有晶圓的頂面上的特定位置測定的溫度的平均值。在一個具體的實(shí)施例中，在從旋轉(zhuǎn)軸42特定的徑向距離上，由溫度測量器件80記錄晶圓46的溫度的期間或者之后，數(shù)據(jù)可以進(jìn)行處理過程，以使在特定周向位置的特定晶圓的平均溫度能夠獲知。在這個的實(shí)施例中，如果一個或多個特定的晶圓46所記錄的溫度相比于其余的晶圓的溫度顯著不同，其就表明了所述特定的晶片的形成過程不正常，那么不正常形成的晶圓的溫度數(shù)據(jù)可以從工作高溫計70的計算關(guān)系中排除，該計算關(guān)系是指通過工作高溫計70從旋轉(zhuǎn)軸42的特定徑向距離上所記錄的晶圓溫度與晶圓支撐元件40溫度之間的關(guān)系?？刂葡到y(tǒng)90可以設(shè)置為,適合于在裝置10的工作過程期間從工作高溫計70和晶圓溫度測量器件80接收溫度測量讀數(shù)，并且該控制系統(tǒng)可以把這些溫度測量讀數(shù)存儲在記憶卡92內(nèi)。在一個實(shí)施例中，控制系統(tǒng)90可以響應(yīng)于通過相應(yīng)的工作高溫計71、73和75和晶圓溫度測量器件80所記錄的溫度測量值，而調(diào)節(jié)加熱元件50的一個或多個區(qū)域或部分51、53和55的加熱。在工作過程中，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的溫度測量過程中，晶圓溫度測量器件80可以可拆卸地安裝在光學(xué)視口1L內(nèi)的第一位置A上（或者晶圓溫度測量器件可以永久性地安裝在徑向延伸的視口內(nèi)并且可以設(shè)置在第一位置A）。當(dāng)晶圓溫度測量器件80設(shè)置在第一位置A時，晶圓溫度測量器件適合于從一個或多個晶圓46接收輻射，所述晶圓46有一部分在從支撐元件的旋轉(zhuǎn)軸42的第一徑向距離D1上。如上所述，第一工作高溫計71可以安裝在光學(xué)視口1R內(nèi)的第一工作位置，以使工作高溫計71適合于從距離旋轉(zhuǎn)軸42第一徑向距離D1上的支撐元件40的第一部分或者不透明晶圓46的頂面接收輻射。在一個示例性的實(shí)施例中，在整個的溫度測量過程期間，工作高溫計71、73和75可以一直安裝在相應(yīng)的視口60R內(nèi)（即不從反應(yīng)器12移除）。然后，反應(yīng)室12可以由加熱元件50加熱直到反應(yīng)室達(dá)到第一典型的晶圓處理溫度，例如，在500和1100℃之間。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，使用晶圓溫度測量器件80的溫度測量過程可以在裝置10內(nèi)的晶圓46處理期間進(jìn)行（例如化學(xué)氣相沉積處理），但這不是必須的。接下來，支撐元件40可以繞旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn)。在一個實(shí)施例中，支撐元件40可以在每分鐘50至1500轉(zhuǎn)之間的速度旋轉(zhuǎn)，盡管如此，在其它實(shí)施例中，支撐元件可以以其它速率旋轉(zhuǎn)。當(dāng)支撐元件40圍繞其旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn)時，操作者或可選的控制系統(tǒng)90，利用安裝在視口1R上的工作高溫計71接收來自支撐元件的第一位置（或者來自對于工作高溫計為不透明的晶圓的頂面）的輻射，可以獲得第一工作溫度測量值；并且操作者或控制系統(tǒng)，利用安裝在視口1L（位于第一位置A）的晶圓溫度測量器件80接收來自至少一個晶圓46的輻射，可以獲得第一晶圓溫度測量值。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，來自工作高溫計71的溫度測量值和位于第一位置A的晶圓溫度測量器件80的溫度測量值可以同時獲得。當(dāng)支撐元件40在旋轉(zhuǎn)時，設(shè)置在從中心軸42相同徑向距離D1上但位于圍繞軸線的不同角度位置上的支撐元件（或者對于工作高溫計不透明的晶圓頂面）上的點(diǎn)經(jīng)過由第一工作高溫計71所監(jiān)控的位置，并且設(shè)置在從中心軸42相同徑向距離D1上但位于圍繞軸線的不同角度位置上的至少一個晶圓46上的點(diǎn)經(jīng)過由晶圓溫度測量器件80監(jiān)控的位置。在一個所示的特定結(jié)構(gòu)中，視口1L從視口1R偏移了180°或一個半圈，并且由第一工作高溫計71和晶圓溫度測量器件80所監(jiān)控的位置同樣彼此間有一個半圈的偏移。優(yōu)選地，反應(yīng)室12在穩(wěn)定的條件下進(jìn)行溫度測量，以使溫度不會隨時間變化或者所需要的溫度在可接受的公差內(nèi)浮動。在支撐元件40上沿周向隔開的位置之間的溫度差，不會顯著影響來自高溫計71和晶圓溫度測量器件80的溫度讀數(shù)，因?yàn)闇囟茸x數(shù)是覆蓋了支撐元件的數(shù)個完整旋轉(zhuǎn)周期的平均值。在一些實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件80可以記錄溫度比工作高溫計70更加緩慢。一個原因是，與對于波長小于或等于950納米的輻射敏感的工作高溫計70相比，晶圓溫度測量器件80對于波長小于或者等于400納米的輻射可以是敏感。典型地，從晶圓支撐元件40（或者對于工作高溫計70不透明的晶圓46）發(fā)出的波長小于950納米的輻射能量，比由晶圓46發(fā)出的波長小于400納米的輻射能量高得多。因而，與晶圓溫度測量器件80相比，工作高溫計70通?？梢越邮兆銐虻妮椛?，以在更短的時間內(nèi)記錄溫度。因此，在一個特定的晶圓處理過程運(yùn)行期間，為了確定溫度測量器件80所記錄的晶圓46溫度與工作高溫計70在豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相同距離上所記錄的晶圓支撐元件40或晶圓46的溫度之間的偏移，晶圓溫度測量器件80最好是在反應(yīng)室12溫度穩(wěn)定的時間段內(nèi)（即保持在加熱元件50可耐受的某個溫度）測量晶圓的溫度。在一個特定的示例中，在由晶圓溫度測量器件80記錄至少一個晶圓46的第一晶圓溫度測量值，以及由第一工作高溫計71記錄晶圓支撐元件的一部分或者一個或多個晶圓的第一工作溫度測量值之后，至少部分地基于由晶圓溫度測量器件和第一工作高溫計所記錄的溫度信息，加熱元件50的第一區(qū)域或部分51的溫度可以選擇性地改變。然后，在使用單個可移動的晶圓溫度測量器件80的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件可以移動至或者可移除地安裝在視口3L內(nèi)的第二位置B。在具有復(fù)數(shù)個晶圓測量器件80的實(shí)施例中，移除任意的晶圓測量器件或者移動任意這種器件至另一個視口的過程可以是不必要的。當(dāng)晶圓溫度測量器件80設(shè)置在第二位置B時，晶圓溫度測量器件適合于接收來自一個或多個晶圓46的輻射，所述晶圓46具有在支撐元件旋轉(zhuǎn)軸42的第二徑向距離D3上的一部分。如上所述，第二工作高溫計73可以安裝在視口3R內(nèi)的第二工作位置，以使工作高溫計73適合于接收輻射，所述輻射來自從旋轉(zhuǎn)軸42的第二徑向距離D3上的支撐元件40的第二部分或者第二組晶圓或晶圓46的一部分。當(dāng)支撐元件40繞其旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn)時，操作者或控制系統(tǒng)90，利用安裝在視口3R上的工作高溫計73接收來自支撐元件的第二部分、第二組晶圓或晶圓46一部分的輻射，可以獲得第二工作溫度測量值，并且操作者或控制系統(tǒng)利用安裝在視口3L(位于第二位置B)的晶圓溫度測量器件80接收來自至少一個晶圓46的輻射，可以獲得第二晶圓溫度測量值。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，來自工作高溫計73和位于第二位置B的晶圓溫度測量器件80的溫度測量值能夠同時獲得。在一個特定的示例中，在由晶圓溫度測量器件80記錄至少一個晶圓46的第二晶圓溫度測量值，以及由第二工作高溫計73記錄支撐元件或晶圓的一部分的第二工作溫度測量值之后，至少部分地基于由晶圓溫度測量器件和第二工作高溫計所記錄的溫度信息，加熱元件50的第二區(qū)域或部分53的溫度可以選擇性地改變。然后，在利用單個移動的晶圓溫度測量器件80的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件可以移動至或可移除地安裝在視口5L內(nèi)的第三位置C。當(dāng)晶圓溫度測量器件80設(shè)置在第三位置C時，晶圓溫度測量器件適合于接收來自一個或多個晶圓46的輻射，所述晶圓46有一部分在從支撐元件的旋轉(zhuǎn)軸42的第三徑向距離D5上。如上所述，第三工作高溫計75可以安裝在視口5R內(nèi)的第三工作位置，以使工作高溫計75適合于接收輻射，所述輻射來自從旋轉(zhuǎn)軸42的第三徑向距離D5上的支撐元件40的第三部分、或第三組晶圓、或晶圓46的一部分。當(dāng)支撐元件40繞其旋轉(zhuǎn)軸42轉(zhuǎn)動時，操作者或控制系統(tǒng)90，利用安裝在視口5R的工作高溫計75接收來自支撐元件的第三部分、第三組晶圓或晶圓46一部分的輻射，可以獲得第三工作溫度測量值，并且操作者或控制系統(tǒng)利用安裝在視口5L（位于第三位置C）的晶圓溫度測量器件80接收來自至少一個晶圓46的輻射，可以獲得第三晶圓溫度測量值。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，來自工作高溫計75和位于第三位置C的晶圓溫度測量器件80的溫度測量值可以同時獲得。在一個特定的示例中，在由晶圓溫度測量器件80記錄至少一個晶圓46的第三晶圓溫度測量值，以及由第三工作高溫計75記錄晶圓支撐元件的一部分、或第三組晶圓、或晶圓46一部分的第三工作溫度測量值之后，至少部分地基于由晶圓溫度測量器件和第三工作高溫計所記錄的溫度信息，加熱元件50的第三區(qū)域或部分55的溫度可以選擇性地改變。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)反應(yīng)室12穩(wěn)定在第一典型晶圓處理溫度時，第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以采集自工作高溫計71、73和75以及溫度測量器件80。在一個示例中，第一、第二和第三組工作溫度當(dāng)中的每一個和晶圓溫度測量值可以在一分鐘的時間段內(nèi)進(jìn)行采集，從而，為了采集三組工作溫度和晶圓溫度測量值，三分鐘的穩(wěn)定反應(yīng)室溫度將會是需要的。在一個具體的示例中，在采集第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值之后，反應(yīng)室12的溫度可以改變至第二典型的晶圓處理溫度，例如，在500和1100℃之間，這與第一典型晶圓處理溫度是不同的。一旦反應(yīng)室12的溫度恒定后，另外一組的第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以收集自工作高溫計71、73、75以及依次移動至位置A、B和C的溫度測量器件80。在一個具體的示例中，第一組的第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以在約為1050℃的第一晶圓處理溫度下進(jìn)行收集，而第二組的第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以在約為750℃的第二晶圓處理溫度下進(jìn)行收集。在獲得全部所需的溫度測量值之后，晶圓溫度測量器件80可以從反應(yīng)室12移除。雖然在上述示例中提到，第一、第二和第三工作溫度中的每一個組和晶圓溫度測量值被描述為當(dāng)反應(yīng)室12處在單個典型的晶圓處理溫度時進(jìn)行收集，但是在一些實(shí)施例中，第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以分別在反應(yīng)室處于三個不同的溫度時進(jìn)行收集。在一個示例中，利用晶圓經(jīng)過工作高溫計或者晶圓溫度測量器件下方時與晶圓支撐元件40第一表面41的一部分經(jīng)過晶圓溫度測量器件下方時所接收輻射的差異性，工作高溫計70和/或晶圓溫度測量器件80能夠分離從豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相同距離上的復(fù)數(shù)個晶圓46當(dāng)中每一個的溫度數(shù)據(jù)。如上所述，單個晶圓46的平均溫度可以用于從工作高溫計70在旋轉(zhuǎn)軸42特定徑向距離上所記錄的晶圓溫度和晶圓支撐元件40溫度之間的計算關(guān)系中識別和排除不正常形成晶圓的溫度數(shù)據(jù)。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，工作高溫計70的校準(zhǔn)參數(shù)不是基于由晶圓溫度測量器件80所獲得的溫度測量值而進(jìn)行調(diào)節(jié)的。而是，控制系統(tǒng)90可以在記憶卡92內(nèi)存儲一個偏移的對應(yīng)關(guān)系表（mappingtable）或查找表（look-uptable），對應(yīng)關(guān)系表或查找表表示了由相應(yīng)的工作高溫計71、73和75所獲得的溫度測量值分別相對于由晶圓溫度測量器件80所獲得的第一、第二和第三晶圓溫度測量值的偏移。在這種方式中，溫度對應(yīng)關(guān)系表可以使控制系統(tǒng)90，響應(yīng)于如下所述晶圓處理過程期間所獲得的處理過程溫度測量值，而利用加熱元件50的部分51、53和55更加精確地控制晶圓的溫度。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，上述的溫度測量過程可以在反應(yīng)室12的化學(xué)氣相沉積工作期間進(jìn)行，如下所述，當(dāng)反應(yīng)室在用于處理晶圓46時。這樣一來，進(jìn)入開口（未示出）可以通過降低閘門（未示出）打開。然后，承載晶圓46的支撐元件可以從前室（未示出）載入到反應(yīng)室12內(nèi)并且可以放置在轉(zhuǎn)軸30的工作位置上。在這種條件下，晶圓的頂面可以面向上方，朝向進(jìn)氣歧管14。然后，進(jìn)入進(jìn)口可以關(guān)閉?？梢詥蛹訜嵩?0，隨之旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)38可以工作而轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸30以使得支撐元件40繞中心軸32轉(zhuǎn)動。典型地，轉(zhuǎn)軸30以每分鐘約50至1500轉(zhuǎn)的速率旋轉(zhuǎn)?？梢詥犹幚須怏w供應(yīng)單元（未示出）而通過進(jìn)氣歧管14供應(yīng)氣體。氣體可以朝向支撐元件40向下流動，經(jīng)過晶圓46的頂面上方，隨后從支撐元件的外緣周圍向下排到排氣系統(tǒng)52。這樣，晶圓46的頂面可以暴露在處理氣體下，該處理氣體包括由多種處理氣體供應(yīng)單元提供的多種氣體的混合物。最為典型地，在頂面的處理氣體主要是包括通過載氣供應(yīng)單元（未示出）所提供的載氣。在晶圓處理過程期間，工作高溫計70可以記錄溫度測量值，該溫度測量值可以作為用于控制加熱元件50的輸入信息。在具有多區(qū)域加熱元件50的實(shí)施例中，復(fù)數(shù)個高溫計71、73和75中的每一個可以在從豎直旋轉(zhuǎn)軸42的特定徑向距離上記錄溫度測量值，以控制多區(qū)域加熱元件的相應(yīng)區(qū)域或部分51、52、53。如上所述，第一組的第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以在第一穩(wěn)定晶圓處理溫度下進(jìn)行采集，如果需要，第二組的第一、第二和第三工作溫度和晶圓溫度測量值可以在第二穩(wěn)定晶圓處理溫度下進(jìn)行采集。處理過程可以一直持續(xù)直到所需的晶圓處理完成。一旦處理過程完成后，可以打開進(jìn)入開口，隨之可將晶圓46從支撐元件40移除。最后，可以用新的晶圓替代處理好的晶圓，以便進(jìn)行下一個工作周期。在所示的實(shí)施例中，工作高溫計70和晶圓溫度測量器件80是安裝在單獨(dú)視口上的單獨(dú)器件。在一個特定的實(shí)施例中，如圖4所示，一個或多個的工作高溫計70和設(shè)置在從中心軸32相同半徑上的相應(yīng)晶圓溫度測量器件80，可以集成在單一的器件77上，該器件77可以同時執(zhí)行工作高溫計70和晶圓溫度測量器件80的功能。這樣的單一的雙波長帶器件77可以具有共同的輻射采集光學(xué)件93，但是具有兩個單獨(dú)的輻射檢測機(jī)構(gòu)95和96。采集光學(xué)件可以設(shè)有與中心軸32呈斜角的過濾器94上，過濾器94允許在約400納米（例如，390-410納米）的第一波長帶的輻射穿過，但是過濾器94把在約900納米（例如，890-910納米）的第二波長帶的輻射反射。第一波長帶的輻射可以被引導(dǎo)至第一輻射檢測機(jī)構(gòu)95，機(jī)構(gòu)95對第一波長帶的輻射是敏感的，而第二波長帶的輻射可以被引導(dǎo)至第二輻射檢測機(jī)構(gòu)96，機(jī)構(gòu)96對在第二波長帶的輻射是敏感的。在所示的實(shí)施例中，工作高溫計70和晶圓溫度測量器件80適合于在從支撐元件的豎直軸42的一個徑向距離上測量支撐元件40和其承載的晶圓46的溫度，所述徑向距離與轉(zhuǎn)軸30的中心軸32到相應(yīng)的視口60之間的徑向距離是相同的，以使工作高溫計和晶圓溫度測量器件適合于接收以大約為直角（大約90℃）的角度α傳播的輻射。在其它的實(shí)施例中，工作高溫計70和晶圓溫度測量器件80可以適合于在從支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的一個徑向距離上測量支撐元件40和其承載的晶圓46的溫度，所述徑向距離與轉(zhuǎn)軸30的中心軸32到相應(yīng)的視口60之間的徑向距離不同，以使工作高溫計和晶圓溫度測量器件適合于接收以不是近似為直角的角度α傳播的輻射，該角度α例如是30°、45°、60°、75°或者任意其它角度。在特定的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件80和相應(yīng)的高溫計70的任一個可以、兩個都可以或者兩個都不可以接收以大約為直角的角度α傳播的輻射，角度α。在角度α為非近似直角的實(shí)施例中，相對于相應(yīng)的工作高溫計70，晶圓溫度測量器件80可以位于從支撐元件40的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的不同徑向距離上，只要晶圓溫度測量器件和相應(yīng)的工作高溫計可以接收來自支撐元件的從豎直旋轉(zhuǎn)軸的相同徑向距離（例如，D1）的位置傳播的輻射。如圖所示，工作高溫計70安裝在右側(cè)的視口60R，而晶圓溫度測量器件80能夠可移除地安裝在相應(yīng)的一個左側(cè)視口60L內(nèi)。在其它的實(shí)施例中，每一個工作高溫計70可以安裝在任意的視口60內(nèi)，而晶圓溫度測量器件80能夠可移除地安裝在任意一個相應(yīng)的視口60內(nèi)，其可以接收從支撐元件上距離豎直旋轉(zhuǎn)軸42一個徑向距離的位置傳播的輻射，該徑向距離與相應(yīng)的工作高溫計70所接收的輻射距離豎直旋轉(zhuǎn)軸42的徑向距離相同。在一個示例中，工作高溫計70可以安裝在一些左側(cè)的視口60L，而晶圓溫度測量器件80能夠可移除地安裝在一個相應(yīng)的右側(cè)視口60R。在另一個示例中，一些工作高溫計70(例如工作高溫計71和73)可以安裝在一些右側(cè)視口60R，而其它的工作高溫計（例如工作高溫計75）可以安裝在左側(cè)視口60L，并且晶圓溫度測量器件80能夠可移除地安裝在一個相應(yīng)的視口60內(nèi)，其可以接收從支撐元件上距離豎直旋轉(zhuǎn)軸42一個徑向距離的位置傳播的輻射，該徑向距離與相應(yīng)的工作高溫計70所接收的輻射距離豎直旋轉(zhuǎn)軸42的徑向距離相同。用于安裝晶圓溫度測量器件80的每個視口60（例如左側(cè)視口1L、3L和5L）不存在顯著的寄生沉積物（parasiticdeposition）是可取的。在將晶圓溫度測量器件80安裝至特定的視口60之前，對特定視口清潔以除去這樣的寄生沉積物是可取的。現(xiàn)在參看圖2，示出了用于圖1所示化學(xué)氣相沉積裝置10的一個優(yōu)選的視口實(shí)施例。在這個實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件80能夠可移除地或永久性地安裝在一個或多個徑向延伸的光學(xué)視口60L'上，而不是依次可移除地安裝在單獨(dú)的視口1L、3L和5L上。本文所使用的徑向延伸的視口，在沒有從視口移除高溫計的情況下，已安裝的高溫計可改變其相對于轉(zhuǎn)軸30的中心軸32的徑向位置，這樣的徑向延伸的視口可以包括線性滑軌，滑軌具有徑向延伸的軌道，其允許高溫計在軌道上從一個徑向位置滑動至另一個徑向位置而無需從視口移除。在如圖2所示的實(shí)施例中，晶圓溫度測量器件80可以安裝在徑向延伸視口60L'的導(dǎo)軌上（未示出），導(dǎo)軌基本上平行于支撐元件40的頂面41并沿支撐元件半徑的至少一部分延伸。以使晶圓溫度測量器件可以使用測微計支架（micrometermount）進(jìn)行控制。在一個示例中，晶圓溫度測量器件80可以沿支撐元件40半徑的至少一部分快速在導(dǎo)軌上移動，而形成支撐元件的徑向延伸部分的溫度測量記錄的對應(yīng)關(guān)系（map）。在另一個實(shí)施例中，徑向延伸的視口60L'可以沿支撐元件的整個半徑延伸，以使晶圓溫度測量器件80可以沿支撐元件40的整個半徑在導(dǎo)軌上移動，以進(jìn)行位于支撐元件的頂面41上的任意徑向位置的溫度測量記錄。在一個特定的實(shí)施例中，沿支撐元件40的相同半徑或沿支撐元件的不同角度位置的不同半徑，可以設(shè)有兩個或更多的徑向延伸的視口60L'，并且晶圓溫度測量器件80可以相應(yīng)地安裝在每一個徑向延伸視口，以便用于沿支撐元件的兩個或更多的徑向延伸部分而記錄溫度測量值。在一個優(yōu)選的示例中，晶圓溫度測量器件80可以在徑向延伸的視口60L'內(nèi)沿著導(dǎo)軌移動至離散的位置A、B和C，以使晶圓溫度測量器件可以測量有一部分位于徑向距離D1、D3和D5上的晶圓46的溫度，而相應(yīng)的工作高溫計71、73和75適合于記錄所述晶圓46的溫度測量值。晶圓溫度測量器件80可以僅僅在用戶需要確定關(guān)系期間可移除地安裝在視口60L'內(nèi)，所述關(guān)系是指在反應(yīng)室12內(nèi)的晶圓46的溫度與由工作高溫計70所記錄的晶圓支撐元件40的溫度之間的關(guān)系，或者晶圓溫度測量器件也可以在晶圓處理周期期間保持安裝在視口60L'內(nèi)，并且可以定期移除而針對已知的標(biāo)準(zhǔn)而重新校準(zhǔn)。在一個圖2所示實(shí)施例的變化形式中，晶圓溫度測量器件80沿導(dǎo)軌安裝在徑向延伸的視口60L'內(nèi)，所述導(dǎo)軌的延伸方向基本平行于支撐元件40的頂面41，所述晶圓溫度測量器件80可以包括用于測量反射率和晶圓曲率信息的可選的機(jī)構(gòu)81（在圖2中如虛線所示）。在一個示例中，機(jī)構(gòu)81可以與晶圓溫度測量器件80結(jié)合，從而可以沿徑向延伸的視口滑動。在一個實(shí)施例中，機(jī)構(gòu)81可以對于與晶圓溫度測量器件80相同的波長帶是敏感的，例如395-425納米。當(dāng)機(jī)構(gòu)81包括在晶圓溫度測量器件80上時，當(dāng)溫度測量器件在記錄晶圓46頂面溫度的時候，額外的信息可以由機(jī)構(gòu)81所采集。例如，機(jī)構(gòu)81可以記錄曲率、溫度、反射率、沉積在晶圓上的材料濃度以及沉積在晶圓上的材料的增長速率的二維和三維的晶圓一致性的對應(yīng)關(guān)系（waferuniformitymaps）。這樣的額外信息由機(jī)構(gòu)81在CVD處理過程運(yùn)行期間記錄，該信息可以進(jìn)行監(jiān)控并且用作為控制系統(tǒng)90的反饋，以控制溫度（控制加熱元件50）和/或氣體輸送系統(tǒng)濃度和/或流動（控制進(jìn)氣歧管14）。在圖1或圖2所示實(shí)施例的另一個變化形式中，熱敏電阻可以安裝在工作高溫計70和/或晶圓溫度測量器件80的主體上，以便在CVD處理過程運(yùn)行期間監(jiān)控高溫計的環(huán)境溫度，而工作高溫計和/或晶圓溫度測量器件的溫度輸出讀數(shù)可以基于環(huán)境溫度測量值的概況進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種變化形式可以使CVD處理過程的溫度控制更加精確，因?yàn)楣ぷ鞲邷赜?0和/或晶圓溫度測量器件80的溫度輸出精確度依賴于工作高溫計和/或晶圓溫度測量器件的環(huán)境溫度而變化。如果環(huán)境溫度對工作高溫計70和/或晶圓溫度測量器件80的溫度輸出精確度的影響是已知的，那么在CVD處理過程運(yùn)行期間的過程控制反饋回路中使用由這樣的熱敏電阻所記錄的溫度信息，可以使控制系統(tǒng)90在CVD處理過程運(yùn)行期間的不同階段獲知工作高溫計70和/或晶圓溫測量器件80相對于晶圓46實(shí)際溫度的溫度偏移，從而控制系統(tǒng)可以利用這種偏移信息在處理過程運(yùn)行期間更加精確地控制晶圓溫度。工作高溫計70和晶圓溫度測量器件80可以分別從反應(yīng)室12移除，并且定期針對已知的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，例如一種可溯源至國家或者國際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)裝置，例如可溯源至NIST的黑體標(biāo)準(zhǔn)。在一個具體的示例中，工作高溫計70可以利用在共同申請和共同擁有的13/331,112號美國專利申請中所示的和所描述的原位系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，該專利因參考而納入本文。在13/331,112號申請的原位系統(tǒng)的一個變化形式實(shí)施例中，工作高溫計70和溫度測量器件80中的每一個可以分別利用由兩部分組成的原位校準(zhǔn)過程進(jìn)行校準(zhǔn)，正如下文所述。在校準(zhǔn)過程的第一部分，可以通過從反應(yīng)器10移除溫度測量器件80并且將校準(zhǔn)高溫計可移除地安裝在視口60內(nèi)進(jìn)行一個或多個工作高溫計70的校準(zhǔn)，所述校準(zhǔn)高溫計與所述一個或多個工作高溫計70具有從支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相同半徑。例如，為了校準(zhǔn)安裝在視口1R的工作高溫計71，校準(zhǔn)高溫計可以安裝在視口1L內(nèi)。在一個特定的示例中，校準(zhǔn)高溫計可以是高精度高溫計。例如，這樣的校準(zhǔn)高溫計可以具有在約±1.5°C內(nèi)的精度，并且從一個校準(zhǔn)高溫計到另一個校準(zhǔn)高溫計的重復(fù)精度（repeatability）大約在±0.25°C。當(dāng)校準(zhǔn)高溫計位于位置A而安裝在視口1L時，校準(zhǔn)高溫計可以測量支撐元件40或者一個或多個對于校準(zhǔn)高溫計和工作高溫計（例如，硅晶圓）不透明的晶圓的溫度，校準(zhǔn)高溫計位于從支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的徑向距離D1上。這種徑向距離D1與工作高溫計71安裝在視口1R的適合于測量支撐元件40或不透明晶圓46溫度的徑向距離相同。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)軸30在旋轉(zhuǎn)時，安裝在視口1L內(nèi)的校準(zhǔn)高溫計和安裝在視口1R的工作高溫計71可以測量支撐元件40在徑向距離D1上的特定周向部分的溫度，并且這樣的測量溫度值可以是支撐元件在至少一個完整旋轉(zhuǎn)周期期間的整個環(huán)形部分測量溫度的平均值。基于由校準(zhǔn)高溫計和工作高溫計71所采集的溫度測量信息，可以對工作高溫計進(jìn)行校準(zhǔn)，或者可以由控制系統(tǒng)90記錄校準(zhǔn)高溫計與工作高溫計之間的溫度偏移。類似地，當(dāng)校準(zhǔn)高溫計位于位置B或C安裝在相應(yīng)的視口3L或5L時，校準(zhǔn)高溫計可以在從支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的相應(yīng)徑向距離D3或D5上測量支撐元件40的溫度。徑向距離D3和D5與相應(yīng)的工作高溫計73和75安裝在視口3R和5R的適合于測量支撐元件40溫度的距離相同。因而，基于由校準(zhǔn)高溫計和工作高溫計73和75所采集的溫度測量信息，可以對工作高溫計進(jìn)行校準(zhǔn)，或者可以由控制系統(tǒng)90記錄校準(zhǔn)高溫計與工作高溫計之間的溫度偏移。如果需要，當(dāng)反應(yīng)器10被加熱至一系列其它溫度(例如800°C,900°C,1000°C和1100°C)時，校準(zhǔn)過程的第一部分可以重復(fù)，以使得在典型CVD處理過程所應(yīng)用的溫度范圍內(nèi)，可以對校準(zhǔn)高溫計與工作高溫計70之間的溫度偏移進(jìn)行記錄。在校準(zhǔn)過程的第二部分，可以再一次將晶圓溫度測量器件80安裝在反應(yīng)器10內(nèi)的一個視口60L內(nèi)，該晶圓溫度測量器件80距離支撐元件的豎直旋轉(zhuǎn)軸42的半徑與一個已校準(zhǔn)的工作高溫計70的半徑相同。由于工作高溫計70已經(jīng)由校準(zhǔn)高溫計所校準(zhǔn)，利用其中一個工作高溫計來校準(zhǔn)溫度測量器件80，可以具有與利用校準(zhǔn)高溫計本身相同的精度，然而其優(yōu)點(diǎn)是不必從反應(yīng)器10移除工作高溫計，以及不必把溫度測量器件80離開原位而移送至一個單獨(dú)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，利用安裝在視口1R的工作高溫計71作為校準(zhǔn)高溫計而校準(zhǔn)晶圓溫度測量器件80，晶圓溫度測量器件可以在位置A安裝在視口1L內(nèi)。然后，一個沒有凹槽44的晶圓支撐元件、一個空的晶圓支撐元件40或承載有硅晶圓46（或者對于溫度測量器件80以及工作高溫計71不透明的任意晶圓）的晶圓支撐元件40可以安裝在反應(yīng)器10內(nèi)。反應(yīng)器10可以被加熱至第一溫度（例如700°C），并且當(dāng)轉(zhuǎn)軸30在旋轉(zhuǎn)時，安裝在視口1L的溫度測量器件80以及安裝在視口1R的工作高溫計71可以在徑向距離D1上測量支撐元件40的特定環(huán)形部分和/或不透明晶圓46的溫度，并且這樣的測量溫度值可以是在支撐元件的至少一個完整旋轉(zhuǎn)周期期間整個環(huán)形部分的測量溫度的平均值。基于由工作高溫計71和溫度測量器件80所采集的溫度測量信息，可以對溫度測量器件進(jìn)行校準(zhǔn)，或者通過控制系統(tǒng)90記錄溫度測量器件與工作高溫計之間的溫度偏移。如果需要，校準(zhǔn)過程的第二部分可以重復(fù)以將反應(yīng)器10加熱至一系列的其它溫度（例如800°C、900°C、1000°C和1100°C）時，以使得在典型CVD處理過程所應(yīng)用的溫度范圍內(nèi)，可以對晶圓溫度測量器件和工作高溫計71之間的溫度偏移進(jìn)行記錄。根據(jù)本發(fā)明的原位溫度測量系統(tǒng)以及方法，如上所述，相比于常規(guī)的溫度測量方法具有多個潛在的優(yōu)點(diǎn)。例如，相比于常規(guī)的溫度測量過程，根據(jù)本發(fā)明的溫度測量過程可以補(bǔ)償與安裝在反應(yīng)室12內(nèi)的工作高溫計以及諸如視口60寄生沉積這樣的反應(yīng)室條件相關(guān)的誤差，如上面所述的那樣。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種利用旋轉(zhuǎn)圓盤反應(yīng)器的晶圓處理過程，例如化學(xué)氣相沉積、晶圓化學(xué)蝕刻等。盡管本文參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，可以理解的是，這些實(shí)施例僅為說明本發(fā)明原理和應(yīng)用的示例。因而可以理解的是，在不偏離所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍情況下，可對示例性的實(shí)施例進(jìn)行各種改變而設(shè)計出其它方案?？梢岳斫獾氖?，與存在于原始權(quán)利要求書當(dāng)中的相比，各從屬權(quán)利要求及其中所闡述的技術(shù)特征可以不同的方式結(jié)合。同樣可以理解的是，針對個別實(shí)施例而描述的技術(shù)特征也可與其他所描述的實(shí)施例共享。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明具有廣泛的工業(yè)實(shí)用性，包括但不限于，用于晶圓處理反應(yīng)器的溫度測量方法以及用于晶圓處理反應(yīng)器的溫度測量系統(tǒng)。當(dāng)前第1頁1 2 3