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    • 专利摘要:
    本發明之目的在於提升波長解析度，增加能被測定的受測體範圍。為達成上述之目的，本發明提供一種量測裝置150，其特徵為包含：繞射光柵104，其將由厚度D之晶圓W表面的反射光線與晶圓W背面的反射光線所形成的入射光線分光；光二極體陣列108，其中以陣列狀設置接收由繞射光柵104所分出之光線，並偵測接收光線之能量的複數光二極體108a；以及壓電元件200，其裝置於光二極體陣列108上，將輸入之電壓轉換成力；光二極體陣列108，藉由壓電元件200所轉換的力，相對該陣列方向上的各光二極體108a之寬度d，位移至d/m(m為2以上的整數)的同時，偵測該接收光線的能量。
    公开号:TW201306150A
    申请号:TW101109918
    申请日:2012-03-22
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Tatsuo Matsudo；Hidetoshi Kimura
    申请人:Tokyo Electron Ltd；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    量測裝置及電漿處理裝置
    本發明係關於一種量測裝置及電漿處理裝置。特別是一種關於對受測體做光學量測的裝置。
    例如，對半導體晶圓(以下稱為晶圓)實施蝕刻與成膜等情況下，關於晶圓的溫度控制，晶圓的成膜速率以及蝕刻速率，會對在晶圓上形成之膜的性質以及孔洞的形狀等造成影響。因此，提高晶圓的溫度控制之精準度對提高晶圓的加工精準度、良率的優化、產能的提升是極為重要的。
    因此，以往所提出之晶圓的溫度量測方法，為使用量測晶圓背面的螢光式溫度計以及電阻式溫度計等。專利文獻1中，公開揭示一種量測裝置，其藉由量測光線及參考光線的干涉狀態來量測晶圓的溫度，其中包含：光源；將從光源入射的光線分為量測光線及參考光線的機構；使被分出之參考光線反射，同時，使該被反射之參考光線的光路徑變化之機構；以及光偵測器，其量測光線照射在晶圓上，並偵測晶圓所反射的量測光線與該參考光線的干涉狀態。
    另一方面，若使用將CCD(Charge Coupled Device；電荷耦合元件)陣列或光二極體陣列用於偵測器上的分光計，便可藉由陣列狀排列的光偵測元件，瞬間取得分光數據。分光數據能夠顯示入射到分光計中的光的特性，利用此特性便可量測晶圓的溫度。 [習知技術文獻] [專利文獻]
    [專利文獻1]日本特開2010-199526號公報
    然而，使用CCD陣列或光二極體陣列的分光計，波長解析度或是波長軸的採樣數是由元件數來決定的，要將波長解析度提升至元件數以上，在物理上是不可能的。又，波長解析度在可見光區以3648個為限，在紅外光區以512個~1024個為限，並無法將波長解析度提升至此之上。因此，特別是如果使用紅外光，與可見光相比，並無法得到高解析的分光。
    另一方面，波長解析度與能被測定的受測體厚度有關，波長解析度越低，能被測定的受測體厚度則越受到限制。因此，目前為止，使用普通的CCD陣列或光二極體陣列，能被測定的受測體厚度被限制在非常薄的狀態之下。例如，在電漿處理裝置中，若厚度如晶圓一般，則可進行量測，若是聚焦環等有相當程度之厚度的構件，則無法進行量測。
    對於上述之問題，本發明的目的在於提供一種能夠提升波長解析度，且擴大可被測定之受測體範圍的量測裝置及電漿處理裝置。
    為了解決上述之問題，藉由本發明的觀點，提供一種量測裝置，其特徵為包含：波長色散元件，其將由厚度D之受測體表面的反射光線與該受測體背面的反射光線所形成的入射光線分光；偵測器，其中以陣列狀設置接收該波長色散元件所分出之光線，並偵測接收之光線其能量的複數光偵測元件；以及壓電元件，其裝置於該偵測器上，將輸入之電壓轉換成力；該偵測器，藉由該壓電元件所轉換的力，相對於該陣列方向的各光偵測元件之寬度d，位移至d/m(m為2以上的整數)的同時，偵測該接收光線的能量。
    該偵測器，亦可在該偵測器之位移小於d的情況下，當該位移等於0時以及每次只以d/m(m為2以上的整數)位移時，偵測該接收光線的能量。
    本量測裝置亦更具備：量測部，其根據該光偵測元件所偵測到之光的能量的頻率分析，量測該受測體溫度。
    該壓電元件，亦可被裝設在該以陣列狀設置的複數光偵測元件之端部。
    該偵測器，亦可以為CCD陣列或者是光二極體陣列。
    該量測裝置，亦可以為Czerny-Turner(切爾尼-特納)型的分光計。
    該量測部，在該受測體的厚度小於下式所表示之最大值Xmax的情況下，能夠量測該受測體的溫度。
    其中λ0 2為光源之中心波長，nave為受測體的折射率，△w為量測裝置的波長間距，N為光偵測元件的個數(採樣數)。
    又，為了解決上述的問題，藉由本發明之另一觀點，提供一種電漿處理裝置，其特徵為包含：處理室，在其內部對被處理體實施電漿處理；載置台，其在該處理室內承載被處理體；以及量測裝置；其量測該載置台上承載之被處理體的溫度；該量測裝置包含：波長色散元件，其將由厚度D之受測體的表面的反射光線與該受測體的背面的反射光線所形成的入射光線分光；偵測器，其中以陣列狀設置接收該波長色散元件所分出的光線，並偵測接收光線的能量的複數光偵測元件；以及壓電元件，其裝置於該偵測器上，將輸入之電壓轉換成力；該偵測器，藉由該壓電元件所轉換的力，相對於該陣列方向的各光偵測元件之寬度d，位移d/m(m為2以上的整數)的同時，偵測該接收光線的能量。
    本量測裝置亦可更具備量測部，其使用該光偵測元件所偵測之光的能量的頻率分析，測定該受測體的溫度。
    如上述之說明，本發明提供一種能夠提升波長解析度的量測裝置及電漿處理裝置。
    以下，將參照附圖，詳細說明關於本發明的實施樣態。又，本說明書及圖式中，對於實質上為同一功能構造的構造元件，藉由附上同一符號，省略重複的說明。 (首先)
    首先，關於後述本實施樣態之量測系統的比較範例，就使用可動面鏡之量測系統，參照圖6來做說明。比較範例之量測系統99，提供一種著重於時域的溫度量測方法。
    首先，從光源92被輸出的光線，經由分光器94被分成量測光線Ls以及參考光線Lr。參考光線Lr在可動面鏡96上反射。量測光線Ls，照射到晶圓W上，在晶圓W上反射，接著在分光器94上反射。光二極體90(光偵測器)接收由晶圓W反射的量測光線Ls以及可動面鏡96所反射的參考光線Lr所形成的入射光線。可動面鏡96，可上下移動，並使該反射之參考光線Lr的光路徑長度產生變化。若從分光器94到可動面鏡96間的距離，與分光器94到晶圓W的距離相等，則會引起干涉。使可動面鏡96能夠移動，監控相對於移動量光二極體90所得到的光強度變化。圖7顯示，做為監控的結果，對於量測光線Ls的長度的光二極體90(光偵測器)之輸出。圖7中，顯示每一nD均可得到干涉波形。在這當中，使可動面鏡96移動，並使參考光線Lr的光路徑長度產生變化，讓在晶圓W表面及背面反射的量測光線Ls與參考光線Lr產生干涉。如此，在量測光線Ls與參考光線Lr之光路徑長度相同的位置，引起高強度之干涉，在此位置以外，干涉實質上被降低，利用這樣的性質，偵測出晶圓W表面上之干涉與背面上之干涉的間隔nD，再從偵測結果來量測晶圓W的溫度。
    然而，該比較範例中，可動面鏡96，因為其可動的原因，必須將其振動抑制於較小的幅度，因此只能使其緩慢的移動。如此一來，就產生量測時間內的取樣數變少，量測的間隔變長的問題。再者，此量測裝置中，光路徑長必須要符合10-1mm的數量級，因此也產生系統變大的問題。
    針對上述之問題，關於本實施樣態之量測系統，如圖1所示，並不存在可動面鏡。因此，並不會產生關於可動面鏡振動的問題。又，如圖1下方的放大圖所示，關於本實施樣態之量測系統，是量測晶圓W表面反射的光線L1與背面反射的光線L2之干涉，並非如比較範例般，係量測光路徑長的干涉。因此，關於本實施樣態之量測裝置，並不會產生因為可動面鏡造成的光路徑長偏差，所以不會有溫度量測精準度降低的問題。又，因此能小型化的製作量測裝置，故能夠降低製造成本。
    另一方面，關於本實施樣態之量測裝置，需要具有陣列狀偵測器的分光計。例如，若使用將CCD陣列或光二極體陣列用在偵測器上的分光計，便可藉由陣列狀排列的光偵測元件，瞬間取得分光數據。
    然而，使用CCD陣列或光二極體陣列的分光計，波長解析度或是波長軸的採樣數是由光偵測元件數來決定的，要將波長解析度提升至元件數以上，在物理上是不可能的。
    另一方面，波長解析度與能被量測的受測體厚度相關，波長解析度越低，則能被量測的受測體厚度就越受到限制。因此，在現今的狀況下，使用普通的CCD陣列或光二極體陣列，能被量測之受測體厚度被限制在非常薄的狀態之下。例如，在電漿處理裝置中，若厚度如晶圓一般，則可進行量測，若是聚焦環等有相當程度之厚度的構件，則無法進行量測。 [量測系統的構造]
    對於上述之情況，關於本實施樣態之量測系統，能夠使陣列狀之偵測器的波長解析度提升，並且能夠量測具有一定程度之厚度的構件。以下，將對關於本實施樣態之量測系統及量測系統內所設置的量測裝置進行說明。
    關於本實施樣態之量測系統，提供著重於頻率域的溫度量測方法。圖1顯示關於本實施樣態之量測系統10的全體構造，圖2顯示關於本實施樣態之量測裝置150的構造。
    量測系統10中，具備光源105，半鏡110以及量測裝置150。量測裝置150中，具備分光計100及控制器120。在此，量測裝置150雖被用來做為量測受測體溫度的非接觸型溫度計，但其用途並不僅限於此，根據被量測光線之特性，也可用來量測受測體的狀態。
    從光源105射出之光線，透過半鏡110，照射在做為受測體的晶圓W上，從晶圓W反射。反射光線分成晶圓W表面所反射的反射光線L1以及晶圓背面所反射的反射光線L2。反射光線L1與反射光線L2相差晶圓W之厚度D的往返長度2D。反射光線L1、L2，從半鏡110反射，入射到分光計100當中。
    分光計100如圖2所示，為Czerny-Turner(切爾尼-特納)型的分光器，其具有使用波長色散元件將量測光線做每波長的分光，求得在任意波長寬度中存在的光的能量，藉由求得的光的能量，來測定量測光線之特性的功能。
    分光計100中，具備入射狹縫101，面鏡102，繞射光柵104，面鏡106以及光二極體陣列108。面鏡102及面鏡106，是為了使反射光線反射至預期之方向所設置。由面鏡106所反射的光線，入射至光二極體陣列108。
    從入射狹縫101射入的光線，於凹狀面鏡102反射，照射至繞射光柵104。繞射光柵104將厚度為D之晶圓W的表面所反射的光與晶圓W背面所反射的光做為入射光，並將其分光。反射光或是繞射光之間，特定波長的光藉由平面狀的面鏡106反射，入射到光二極體陣列108。光二極體陣列108偵測該光線的能量。
    繞射光柵104為波長色散元件的一個例子，其將從厚度D之晶圓W表面所反射之光線與晶圓W的背面所反射之光線做為入射光線並將其分光。三菱鏡為波長色散元件的另一例子。
    光二極體陣列108，接收被分光的光線，為以陣列狀設置偵測接收光線能量的複數光偵測元件之偵測器的一個例子。做為光二極體陣列108，例如，由使用陣列狀之矽光二極體，砷化鎵銦光二極體，鍺光二極體等的PD(Photo Detector；光偵測器)所構成。圖3之光二極體陣列108，是由12個細長方形的光二極體108a沿陣列方向所配置，亦可為點狀的光二極體108a沿陣列方向做複數的配置。做為偵測器的其他例子，例如CCD陣列，但並不以此為限，只要有陣列狀之光偵測元件的偵測器，任何一種都可使用。
    光二極體陣列108之各個光偵測元件，產生相對應於接收光線之光能量的電流(光電流)，此光電流將做為分光計的偵測結果輸出。各元件已預先被分配特定之波長。被分配給各元件的各個特定波長，與光被繞射光柵104按照每一波長分光並收斂於光二極體陣列108的位置互相對應。因此，各元件會產生與各元件被分配到之特定波長的光的能量相對應的電流(光電流)。
    光二極體陣列108的端部，設置有壓電元件200。壓電元件200，為使用2枚電極夾住壓電體之元件，其具有藉著對電極施加所需要之電壓，將其電壓轉換成力的功能。壓電元件200在既定的時機，使光二極體陣列108做既定量的振動。
    控制器120，驅動分光計100的各部，同時根據使用分光器100偵測到各波長的光的能量，來量測受測體的溫度。控制器120中具備同步部121、至動元件122、驅動部124、量測部126以及儲存部128。同步部121輸出同步信號。至動元件122，根據同步的信號，對壓電元件200施加其所需要的電壓。
    圖3為顯示對壓電元件200施加預期之電壓時，光二極體陣列108之狀態的示意圖。光二極體108a以陣列狀排列之方向(圖3中紙面上的左右方向)做為陣列方向。此處，光二極體108a其陣列方向之寬度以d表示。壓電元件200將被施加的電壓轉換成力，使光二極體陣列108在陣列方向上移動。例如，圖3中，光二極體陣列108，藉由透過壓電元件200所施加的力，使其從位移0的狀態變動到在陣列方向上位移d/2的狀態。
    驅動部124，根據同步部121輸出的同步信號，將光二極體陣列108的連接，依照順序切換成各光二極體108a，並將在各光二極體108a中被偵測到之光能量其偵測信號(光電流)，轉換成預期的電子信號並且輸出。
    量測部126，根據被偵測到的光能量，測定入射光線的特性。本實施樣態中，量測部126根據被偵測光線的能量的FFT(Fast Fourier Transform；快速傅利葉轉換)方式之頻率分析，來測定作為受測體之晶圓W的溫度。量測的結果將被儲存在儲存部128當中。以下將對溫度測定方法做具體的說明。
    藉由光二極體陣列108之偵測結果，如圖4(a)所示，將光能量(光強度)作為波長λ的函數並對其作圖，便可得到光譜(光的能量)。
    圖4(a)為顯示在圖3上方之光二極體陣列108的位置(位移0)上，在各元件中所偵測到的分光數據，以及在圖3下方之光二極體陣列108的位置(位移d/2)上，在各光二極體108a中所偵測到的分光數據之簡略圖。
    圖4(a)僅顯示在4個光二極體108a中所偵測到的光能量。位移0的情況下，4個光二極體108a偵測到波長為λ1、λ2、λ3、λ4的光線的能量。
    圖3下方的光二極體陣列108的位置(位移d/2)之中，4個光二極體108a偵測到波長為λ1-△λ/2、λ2-△λ/2、λ3-△λ/2、λ4-△λ/2之光的能量。也就是說，光二極體陣列108若偏移d/2，便可使用N個元件的光二極體陣列108採樣2N個分光數據。如此，波長解析度就等於元件數的2倍。
    若對波長解析度變為2倍的分光數據利用FFT方式做頻率分析，如圖4(b)所示，則在厚度D之晶圓W的表面所反射之光線L1以及背面所反射的光線L2的在矽晶圓當中往返之光路徑長2D的整數倍n(n=1以上的整數)的位置上，能夠輸出光的振幅的光譜。
    如圖4(c)所示，晶圓W之厚度D的整數倍n與溫度Ts的關係預先被計算出來。在此，若晶圓W被加熱，因為熱膨脹，使得晶圓W之厚度D增加，折射率變大。因此，若溫度上升，矽晶圓中單程的光路徑長D之整數倍n其長度nD則會有所偏差。從該nD值的偏差量C來測定溫度T。如此，從藉由分光數據的頻率分析所求得的各光譜，便可測定晶圓W的溫度。
    又，驅動部124以及量測部126的功能，例如，能藉由CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)根據儲存部128中所儲存的程式執行動作所實現。此程式儲存於記憶媒體且被提供，亦可被寫入儲存部128，又，亦可從圖中未顯示的網路被下載，並存放於儲存部128之中。又，為了實現上述各部的功能，亦可使用代替CPU的DSP(Digital Signal Processor；數位信號處理)。儲存部128，亦可由，例如使用半導體記憶體、磁碟、光碟等的RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)或者是ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)來實現。又，驅動部124以及量測部126的功能，亦可藉由使用軟體進行運作來實現，亦可藉由使用硬體進行運作來實現。 [能被測定之厚度]
    使用上述說明的量測裝置150，對所能量測的受測體厚度做說明。使用FFT方式的頻率分析可量測的受測體的厚度其最大值Xmax，可按照以下方式被計算出來。
    首先，根據在FFT當中的時間與頻率的關係，成立下式。
    △τ=2π/△w
    在此若將W以波長λ表示，則w=2πv=2πc/λ
    △w=-2πc(△λ/λ2)
    在折射率nave的樣本中，以時間△τ移動△x’的距離為：△x’=(c/nave)×△τ=λ2/(nave△λ)
    考量到從樣本中的背面反射的光線，在樣本當中移動的距離為往返之距離，故△x’=2△x。
    承上，FFT轉換後的間隔△x為：△x=λ2/(2nave△λ)
    又，根據尼奎斯特定理，受測體厚度之最大值Xmax如下式所示。
    Xmax=(N/2)×△x=(λ2/4nave△λ)×N
    接下來，從實際測得的結果，來考慮陣列狀的偵測器其能夠測定的波長帶有限的情況下，Xmax以及△x能夠取得怎麼樣的值。在使用高斯計算系統的情況下，高斯取寬度為1/e做為基準。在將高斯分佈圖上之裙帶部分完整量測的情況下，例如，光源頻譜之高斯的1/e其半寬為△λ/(ln2)。在此，將3×1/e的寬度做為偵測的寬度(6×1/e的半寬)。
    偵測到的波長帶為△w，取樣數為N的情況下，則波長解析度表示為△w/N。
    △w=6×1/e=6σ’在寬度為一半時，若滿足Xmax的式子，則下式成立。
    △w/N=6σ’/N’
    N’=6σN/△w
    將N’代入上述Xmax之式中
    【式4】△λ：HWHM of Source Spectrum(nm)
    【式6】
    其中，λ0 2為光源之中心波長，nave為受測體的折射率，△w為量測裝置的波長間距，N為光偵測元件的各數(取樣數)。
    以上所導出之Xmax的式子當中，從△w/N所表示的波長解析度來看，知道若波長解析度高，便可量測厚的受測體。以下討論更詳細的部分：
    1.量測間距△w越大，能取得較小的△x，則其峰值位置的精準度能夠提升。
    2.量測間距△w內的取樣數N越大，則能夠測定較厚的樣本。
    然而，CCD陣列或光二極體陣列之元件數，在1300nm~1500nm的波段頻率間，以1024為限。因此，若△w所取的數值太大，因為元件數變少，使波長解析度變差，造成經由FFT解析後的信號中混入太多雜訊的結果。
    因此，為了滿足上述1、2，使用光譜解析。又，宜使用波長掃描方式。在FFT方式的頻率分析中，光源並非一定需要具有低同調性。
    如以上說明一般，波長解析度與能被量測的受測體厚度相關，波長解析度越低，則受測體能被量測之厚度越受到限制。結果，到目前為止，使用普通的CCD陣列或光二極體陣列，能被量測之受測體厚度被限制在非常薄的狀態之下。例如，在電漿處理裝置中，若厚度如晶圓一般，其可進行量測，若是聚焦環等有相當程度之厚度的構件，便無法進行量測。
    對此，關於本實施樣態之量測裝置150，能夠藉由使光二極體108位移，提升波長解析度。因此，若根據本實施樣態之量測裝置150，不僅是以下所述的電漿處理裝置中所設置之晶圓，連聚焦環與上部電極(矽電極)等具有一定程度之厚度的構件也能夠進行量測。 [組裝了量測系統的電漿處理裝置]
    最後，關於裝設有本實施樣態之量測系統10的電漿處理裝置，將參照圖5並以此為一例做說明。
    圖5為裝設有量測系統10的電漿處理裝置500其左縱剖面圖。電漿處理裝置500具備收納晶圓W且利用電漿做處理的真空處理室505。在真空處理室505內設置了承載晶圓W的載置台510。載置台510由導電性材料所構成，並具備能夠施加高頻電力的射頻平板510a以及設置在射頻平板510a上吸附晶圓W用的靜電吸盤機構510b，射頻平板510a的中央部與供電棒515相連接，該供電棒515與圖中未顯示的高頻電源電性連接。
    在載置台510的周圍，以圍住載置台510的周圍的方式，設置了環狀的擋板520。又，在真空處理室505的底部設置了底板525，並在射頻平板510a與底板525之間形成空隙。
    在載置台510的上方以與載置台510隔著間隔互相對向的方式設置了對向電極530。對向電極530由噴淋頭所構成，對載置台510上所承載的晶圓W，以噴淋狀供給既定的處理氣體。對向電極530，與接地電位相接，或者被施予高頻電力。在載置台510上的晶圓W之周圍，設置聚焦環535。聚焦環535使晶圓W的電漿處理的平面均勻度能夠提升。
    在載置台510上，形成4個溫度量測窗540a~540d。溫度量測窗540a~540d，使量測光線能透過載置台510的表面以及底面，形成光學性的連通，且形成氣密封閉的構造。
    關於本實施樣態之電漿處理裝置500，在溫度量測窗540a~540d之中，設置於載置台510最外側位置的溫度量測窗540d，其用來量測聚焦環535的溫度，其他溫度量測窗540a~540c則用來量測晶圓W的溫度。
    相對應於溫度量測窗540a~540d，在底板525上設置貫通孔545a~545d，裝設在引導量測系統10射出之量測光線的光纖550a~550d之出口部分的準直光管555a~555d被固定在這些貫通孔上。
    光纖550a~550d與量測系統10相連接。量測系統10中包含：光源105；半鏡110，其使從光源105射出的光通過或是反射；多工器109；其使透過半鏡110的光線分別切換到四條光纖550a~550d。
    量測裝置150具備分光計100以及控制器120。分光計100在4束量測光線照射在晶圓W以及聚焦環535等的4個量測點時，測量晶圓W及聚焦環535的表面側以及背面側各別反射的反射光線L1、L2之干涉。控制器120，根據量測的結果，來測定晶圓W的溫度以及聚焦環535的溫度。如前述一般，在量測中，分光計100的光二極體陣列108，藉由壓電元件200在陣列方向上產生位移。因此，若根據本實施樣態之量測系統10，便可得到元件數兩倍以上之波長解析度的分光數據。結果，不僅是晶圓W的溫度，即使是較厚的聚焦環535，其溫度也能夠做精準度良好的量測。如此，藉由裝置本實施樣態相關的量測系統10，即使電漿處理裝置500之內部零件是厚度較厚的構件，也能夠對其溫度進行量測。
    在該實施樣態及其變化實施例當中，各部的動作互相關聯，考慮其相互的關聯，做為一系列動作以及一系列處理，能夠進行置換。因此，量測裝置的實施樣態能夠做為溫度量測方法的實施樣態。
    以上係參照圖式對本發明之較佳實施樣態做詳細的說明，但本發明並不僅限於相關之實施例。在本發明所屬的技術領域之中，若具備通常知識者，在專利請求範圍中所記載的技術思想其範疇之中，明顯能夠想到各種的變化實施例以及修正實施例，吾人了解該等實施例仍屬於本發明的技術範圍。
    例如，關於本發明之電漿處理裝置，不僅限於該實施樣態所示之蝕刻裝置，亦可為成膜裝置、微波電漿處理裝置等所有的電漿處理裝置。又，關於本發明之量測裝置，不只使用於電漿處理裝置，對內部有熱量輸入的裝置來說，皆能夠使用。
    又，關於本發明之量測裝置，在頻率領域之光同調斷層掃描中特別有用。在量測樣本中的反射光線，其在分光計中分光的情況下，是使用波長軸的取樣數N與分光器的波長間距△w，來決定量測厚度的界限，在取樣數多的情況下，則能量測較厚的受測體。
    關於本發明之電漿處理裝置，不僅限於該實施樣態所顯示的平行平板型之電漿處理裝置，對ICP(Inductively Coupled Plasma；電感式耦合電漿)電漿處理裝置，微波電漿處理裝置等任一電漿處理裝置的氣體系統來說，亦能夠使用。
    10‧‧‧量測系統
    90‧‧‧光偵測器
    92‧‧‧光源
    94‧‧‧分光器
    96‧‧‧可動面鏡
    99‧‧‧比較範例之量測系統
    100‧‧‧分光計
    101‧‧‧入射光狹縫
    102‧‧‧面鏡
    104‧‧‧繞射光柵
    105‧‧‧光源
    106‧‧‧面鏡
    108‧‧‧光二極體陣列
    108a‧‧‧光二極體
    110‧‧‧半鏡
    120‧‧‧控制器
    121‧‧‧同步部
    122‧‧‧至動元件
    124‧‧‧驅動部
    126‧‧‧量測部
    128‧‧‧儲存部
    150‧‧‧量測裝置
    200‧‧‧壓電元件
    500‧‧‧電漿處理裝置
    505‧‧‧真空處理室
    510‧‧‧載置台
    510a‧‧‧射頻基板
    510b‧‧‧靜電吸盤機構
    515‧‧‧供電棒
    520‧‧‧擋板
    525‧‧‧底板
    530‧‧‧對向電極
    535‧‧‧聚焦環
    540a、540b、540c、540d‧‧‧溫度量測窗
    545a、545b、545c、545d‧‧‧貫通孔
    550a、550b、550c、550d‧‧‧光纖
    555a、555b、555c、555d‧‧‧準直光管
    D‧‧‧晶圓厚度
    d‧‧‧光二極體在陣列方向上之寬度
    L1、L2‧‧‧反射光
    Lr‧‧‧參考光線
    Ls‧‧‧量測光線
    nD‧‧‧光路徑長中，受測體厚度之n倍的長度(n為整數)
    W‧‧‧晶圓
    【圖1】係本發明之一實施樣態的量測系統的全體構造圖。
    【圖2】係一實施樣態之量測裝置的概略構造圖。
    【圖3】係一實施樣態之光二極體陣列的位移的說明圖。
    【圖4】(a)~(c)係一實施樣態之量測裝置的溫度測定方法的說明圖。
    【圖5】係組裝了一實施樣態之量測系統的電漿處理裝置的縱剖面圖。
    【圖6】係比較範例之使用可動面鏡的量測系統。
    【圖7】係比較範例之干涉波形的範例的說明圖。
    100‧‧‧分光計
    101‧‧‧入射光狹縫
    102‧‧‧面鏡
    104‧‧‧繞射光柵
    106‧‧‧面鏡
    108‧‧‧光二極體陣列
    120‧‧‧控制器
    121‧‧‧同步部
    122‧‧‧至動元件
    124‧‧‧驅動部
    126‧‧‧量測部
    128‧‧‧儲存部
    150‧‧‧量測裝置
    200‧‧‧壓電元件
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 一種量測裝置，其特徵為包含：波長色散元件，其將由厚度D之受測體表面的反射光線與該受測體背面的反射光線所形成的入射光線分光；偵測器，其以陣列狀設置複數光偵測元件，該複數光偵測元件接收該波長色散元件所分出之光線，並偵測所接收之光線的能量；以及壓電元件，其裝置於該偵測器上，將輸入之電壓轉換成力；該偵測器，在藉由該壓電元件所轉換的力相對該陣列方向的各光偵測元件之寬度d位移d/m(m為2以上的整數)的同時，偵測該接收光線的能量。
    [2] 如申請專利範圍第1項之量測裝置，其中，該偵測器，在該偵測器之位移小於d的情況下，當該位移等於0時以及每次位移d/m(m為2以上的整數)時，偵測該接收光線的能量。
    [3] 如申請專利範圍第1或2項之量測裝置，其中更包含：量測部，其根據該光偵測元件所偵測到之光能量的頻率分析，測定該受測體之溫度。
    [4] 如申請專利範圍第1至3項中任一項之量測裝置，其中，該壓電元件設置在該陣列狀配置的複數光偵測元件的端部。
    [5] 如申請專利範圍第1至4項中任一項之量測裝置，其中，該偵測器為CCD陣列或光二極體陣列。
    [6] 如申請專利範圍第1至5項中任一項之量測裝置，其中，該量測裝置為Czerny-Turner(切爾尼-特納)型分光計。
    [7] 如申請專利範圍第1至6項中任一項之量測裝置，其中，該量測部在該受測體的厚度於下式所示之最大值Xmax以內的情況下，能夠測定該受測體之溫度；【式8】 其中λ0 2為光源之中心波長，nave為受測體的折射率，△w為量測裝置的波長間距，N為光偵測元件的個數(採樣數)。
    [8] 一種電漿處理裝置，其特徵為包含：處理室，在其內部對被處理體實施電漿處理；載置台，在該處理室中承載被處理體；以及量測裝置，其測定該載置台所承載之被處理體的溫度；該量測裝置包含：波長色散元件，其將由厚度D之受測體表面的反射光線與該受測體背面的反射光線所形成的入射光線分光；偵測器，其以陣列狀設置複數光偵測元件，該複數光偵測元件接收該波長色散元件所分出之光線，並偵測所接收之光線的能量；以及壓電元件，其裝置於該偵測器上，將輸入之電壓轉換成力；該偵測器，在藉由該壓電元件所轉換的力相對於該陣列方向的各光偵測元件之寬度d位移d/m(m為2以上的整數)的同時，偵測該接收光線的能量。
    [9] 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，其中更包含：量測部，其根據該光偵測元件所偵測之光能量的頻率分析，來測定該受測體的溫度。
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