本发明涉及半导体设备，具体涉及一种透过玻璃热壁进行测温的半导体设备及测温方法。
背景技术：
1、在半导体行业中，对晶圆进行批量工艺处理时，通常采用热壁设备，这类热壁设备的热壁通常是石英玻璃。这类设备包括热工艺设备和cvd(化学气相沉积)设备。常见的热工艺设备包括热氧化炉、热扩散炉、热处理炉等，常见的cvd设备包括apcvd(常压化学气相沉积)、lpcvd(低压化学气相沉积设备)、pecvd(等离子体增强化学气相沉积设备)及mocvd(金属有机化合物化学气相沉积)等。在众多半导体制造工艺过程中，温度是一个重要的参与量，对晶圆进行温度控制是保证产品质量的关键因素。因此，对晶圆或承载晶圆的晶圆载舟进行测温，是这类设备的共同需求。目前这类设备采用的测温方案包括对石英玻璃热壁的测温，通常使用热电偶，和石英玻璃热壁内部温度的测量。石英玻璃内部的测温方案是在靠近晶圆加工区域设置一个石英管，测温热电偶密封在石英管中。实际上这是一种间接测温方案，由于石英玻璃为不良导热体，这种方案测量的温度精度较低。因此，现亟需具有能准确对晶圆载舟或晶圆进行测温的半导体设备，以更好的控制工艺过程的温度。
技术实现思路
1、本发明目的是提供一种透过玻璃热壁进行测温的半导体设备及测温方法，以解决现有测温方案中，由于石英玻璃为不良导体，导致测量的温度精度较低的技术问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特殊之处在于：包括用于放置被测物的石英玻璃腔、套装在石英玻璃腔的外壁上的加热器以及设置于加热器外的测温仪；
4、所述加热器上设有至少一个贯穿其内外壁的测温孔；
5、所述测温仪包括第一测温计、第二测温计、信号处理器以及显示器；所述第一测温计为辐射测温计，其光谱工作在石英玻璃腔的透明波段内，用于在测温孔处接收被测物发出的透过石英玻璃腔的光辐射能量及石英玻璃腔自身辐射的能量，并传输至信号处理器；所述第二测温计为热电偶测温计或工作光谱在石英玻璃腔的非透明波段内的辐射测温计，用于在测温孔处对第一测温计接收的光能量通过石英玻璃腔的区域进行测温，并传输至信号处理器；所述信号处理器分别与第一测温计和第二测温计连接，用于接收第一测温计和第二测温计的测量结果，并进行处理获得被测物的温度发送至显示器显示。
6、进一步地，所述第一测温计为宽带连续光谱的辐射测温计、窄带光谱的辐射测温计或两个分离的窄带光谱的辐射测温计；
7、所述第二测温计为热电偶测温计。
8、进一步地，所述第一测温计采用工作波段为700-1600nm宽带连续光谱的使用铟镓砷探测器的单色辐射测温计、工作波段为1550nm±20nm窄带光谱的使用铟镓砷探测器的单色辐射测温计或工作波段为750nm±20nm及1064nm±20nm的使用两个硅探测器的比色辐射测温计；
9、所述第二测温计为0.5mm芯径的s型热偶测温计。
10、进一步地，还包括能量分配器；
11、所述第一测温计和第二测温计均为辐射测温计；
12、所述能量分配器设置于加热器的测温孔外，其法线与测温孔轴线呈45°，用于将从所述测温孔射出的工作光谱分为第一工作光谱和第二工作光谱；所述第一工作光谱为石英玻璃腔的透明波段，第二工作光谱为石英玻璃腔的非透明波段；
13、所述第一测温计设置于第一工作光谱路径上；
14、所述第二测温计设置于第二工作光谱路径上。
15、进一步地，还包括光学镜头；
16、所述光学镜头设置于加热器的测温孔与能量分配器之间的工作光谱路径上，其透射光谱范围同时覆盖光学玻璃至少部分非透明光谱和部分透明光谱范围；
17、所述第一测温计包括第一探测器和第一滤波片；所述第一探测器设置在第一工作光谱路径上，且与信号处理器连接；所述第一滤波片设置在第一探测器探测端；
18、所述第二测温计包括第二探测器和第二滤波片；所述第二探测器设置在第二工作光谱路径上，且与信号处理器连接；所述第二滤波片设置在第二探测器探测端。
19、进一步地，所述第一探测器和第二探测器均为双波长探测器；
20、所述第一滤波片和第二滤波片均为双波长滤波片；
21、所述能量分配器为光功率分配器或光谱分配器。
22、进一步地，还包括光学镜头；
23、所述光学镜头设置于加热器的测温孔与能量分配器之间的工作光谱路径上，其透射光谱范围同时覆盖光学玻璃至少部分非透明光谱和部分透明光谱范围；
24、所述第一测温计包括第一探测器和第一滤波片；所述第一探测器设置在第一工作光谱路径上，且与信号处理器连接；所述第一滤波片设置在第一探测器探测端；
25、所述第二测温计包括比色能量分配器、第二探测器、第二滤波片、第三探测器和第三滤波片；所述比色能量分配器设置在第二工作光谱路径上，用于将第二工作光谱分为第三工作光谱和第四工作光谱；所述第二探测器设置在第三工作光谱路径上，并与信号处理器连接；所述第二滤波片设置在第二探测器的探测端；所述第三探测器设置在第四工作光谱路径上，并与信号处理器连接；所述第三滤波片设置在第三探测器的探测端。
26、进一步地，还包括气体单元、真空单元以及控制单元；
27、所述气体单元与石英玻璃腔连通，用于向石英玻璃腔内提供所需气体；
28、所述真空单元与石英玻璃腔连通，用于向石英玻璃腔提供环境压力；
29、所述控制单元分别与气体单元、真空单元以及加热器连接。
30、进一步地，还包括等离子激发电源；
31、所述被测物包括晶圆载舟和设置在晶圆载舟内的晶圆；
32、所述等离子激发电源分别与晶圆载舟以及控制单元连接；
33、所述加热器包括套装在石英玻璃腔外的管状保温材料以及绕制在保温材料内壁上的电热丝；所述测温孔贯穿保温材料。
34、一种透过玻璃热壁进行测温的测温方法，基于上述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特殊之处在于，包括以下步骤：
35、步骤1、第一测温计于测温孔处接收被测物发出的透过石英玻璃腔的光辐射能量及石英玻璃腔自身的辐射能量，并传输至信号处理器；第二测温计于测温孔处对第一测温计接收的光辐射能量通过石英玻璃腔的区域进行测温，并传输至信号处理器；
36、步骤2、信号处理器对接收到的辐射能量进行处理；
37、2.1、根据第二测温计输入的辐射能量及第一测温计所用光谱计算石英玻璃腔在该光谱区域的辐射能量；
38、2.2、根据步骤2.1计算的辐射能量和石英玻璃腔在该光谱区域的发射率，计算第一测温计接收到的来自石英玻璃腔的辐射能量；
39、2.3、将第一测温计输入的辐射能量减去步骤2.2计算的来自石英玻璃腔的辐射能量，得到来自被测物的辐射能量；
40、2.4、根据步骤2.3计算的来自被测物的辐射能量及其工作光谱的发射系数，计算被测物的温度；
41、步骤3、显示器显示被测物的温度。
42、本发明的有益效果：
43、1、本发明提供的半导体设备能够在加热器的测温孔处近距离非接触测量，获得的温度精度更高，进而能够更为精细地进行温度反馈控制，提高设备生产效率及工艺重复性。
44、2、本发明提供的半导体设备采用辐射测温仪，相较白金材质且需要若干米长度的传统热偶方案，其成本更低，且设置于石英玻璃腔外进行非接触式测温，使用寿命更长。
45、3、本发明提供的第二测温计通过比色能量分配器、第二探测器、第二滤波片、第三探测器和第三滤波片进行测温，实现了比色测温，对于光路上的气体、脏污等生产中可能出现的影响因素增强了抗干扰性能，能够避免环境造成的光路衰减，进一步提高测温精度。
1.一种透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：包括用于放置被测物(1)的石英玻璃腔(2)、套装在石英玻璃腔(2)的外壁上的加热器(3)以及设置于加热器(3)外的测温仪(4)；
2.根据权利要求1所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：还包括能量分配器(4-1-3)；
5.根据权利要求4所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：还包括光学镜头(4-1-n)；
6.根据权利要求5所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：所述第一探测器(4-1-d1)和第二探测器(4-1-d2)均为双波长探测器；
7.根据权利要求4所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：还包括光学镜头(4-1-n)；
8.根据权利要求5或7所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：还包括气体单元(5)、真空单元(6)以及控制单元(7)；
9.根据权利要求8所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于：还包括等离子激发电源(8)；
10.一种透过玻璃热壁进行测温的测温方法，基于权利要求1-9任一所述的透过玻璃热壁进行测温的半导体设备，其特征在于，包括以下步骤：
