[发明专利]灯泡故障检测器

说明书

发明背景

发明领域

本发明的实施例一般涉及用于检测灯泡故障的设备和方法，更为特定而言涉及检测在快速热处理(RTP)工具中的串联连接的灯泡的灯泡故障的设备和方法。

相关技术的描述

快速热处理(RTP)是允许基板（例如硅晶片）的快速加热和快速冷却的任何热处理技术。特定的峰值温度和所使用的加热时间取决于晶片处理的类型。RTP晶片处理应用包括：退火、掺杂剂活化、快速的热氧化和硅化(silicidation)等等。在快速地加热至相对为高的温度后快速地冷却(将RTP特征化)提供更为精确的晶片处理控制。将较薄的氧化物使用于MOS栅极中的趋势已导致：对于一些装置应用氧化物厚度低于100埃(Angstroms)的需要。如此薄的氧化物需要在含氧大气(oxygen atmosphere)中非常快速地加热和冷却晶片的表面以生长如此薄的氧化物层。RTP系统可提供此等级的控制，且被使用于快速的热氧化处理。

将短的加热周期使用于RTP的结果为：可横跨于晶片表面而存在的任何的温度梯度不利地影响晶片处理。因而，在RTP中期望是：在处理期间，监控横跨于晶片表面的温度，并且改善在晶片表面中和晶片表面上的温度的均匀性。结果，对个别的加热元件的放置、控制和监控进行设计，以使得热输出可被控制以有助于改善横跨于晶片表面的温度的均匀性。

然而，目前的方法通常将不产生所需要的温度均匀性。由于元件故障或不佳的效能而造成的热强度的变动可大幅地损坏期望的温度分布控制和导致不可接受的处理结果。从而，可在晶片处理期间检测故障或不可接受的元件效能的监控系统对RTP系统而言是有用的特性。

因而，具有用于加热元件的故障检测的改善的设备和方法的需要。此外，需要独立于电压和电流波形的故障检测系统。还需要可识别哪个元件已故障的故障检测系统。

发明概述

本发明的实施例一般涉及用于检测灯泡故障的设备和方法，更为特定而言涉及检测在快速热处理(RTP)工具中串联连接的灯泡的灯泡故障的设备和方法。

在一个实施例中，系统一般包括：腔室主体，所述腔室主体具有开口；灯泡头组件(lamphead assembly)，所述灯泡头组件耦接至所述腔室主体的所述开口，所述灯泡头组件包括多个灯泡，所述多个灯泡布置于阵列(array)中；和灯泡故障检测器，所述灯泡故障检测器电耦接至所述灯泡头组件。灯泡故障检测器一般包括：电压数据采集模块，所述电压数据采集模块放置为在电路路径上采样电压信号，所述电路路径由所述多个灯泡的至少两个串联连接的灯泡形成；第一电容器，所述第一电容器耦接至所述电路路径于第一节点处，所述第一节点与所述至少两个串联连接的灯泡中的第一灯泡相关联，并且所述第一电容器耦接至所述电压数据采集模块；第二电容器，所述第二电容器耦接至所述电路路径于第二节点处，所述第二节点与所述至少两个串联连接的灯泡中的所述第一灯泡相关联，并且所述第二电容器耦接至所述电压数据采集模块；和控制器，所述控制器调适为从所述电压数据采集模块接收采样电压信号的数字值，并且基于横跨于所述至少两个串联连接的灯泡中的所述第一灯泡的电压降，确定所述至少两个串联连接的灯泡中的一个或多个灯泡的状态，所述横跨于所述至少两个串联连接的灯泡中的所述第一灯泡的电压降是由所述采样电压信号确定的。