CN110391121A - 半导体基底测量设备以及使用其的等离子体处理设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种半导体基底测量设备以及使用其的等离子体处理设备，该半导体基底测量设备包括产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光的光源单元。光学单元将照射光照射到测量对象上，并且会聚反射光。分光单元将在光学单元中会聚的反射光分束到第一光路和第二光路中。第一检测单元设置在第一光路上并且检测反射光中的在第一波段中的第一干涉光。第二检测单元设置在第二光路上并且检测反射光中的在第二波段中的第二干涉光。控制单元计算测量对象的表面形状和厚度中的至少一种。控制单元计算测量对象的温度。

Description

半导体基底测量设备以及使用其的等离子体处理设备
本申请要求于2018年4月20日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0046158号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明构思的示例性实施例涉及一种半导体基底测量设备，更具体地，涉及一种使用该半导体基底测量设备的等离子体处理设备。
背景技术
通常，等离子体是包括离子、电子或原子团的电离气体状态，通过使气体经受相对高的温度、相对强的电场或相对高频的电磁场来产生等离子体。
等离子体处理设备可以是用于在半导体基底上沉积处于等离子状态的反应材料或者使用处于等离子状态的反应材料来清洗、灰化或蚀刻半导体基底的设备。等离子体处理设备可包括安装腔室内的用于将基底装配在其上的下电极以及安装在处理腔室的上部中以面对下电极的上电极。
近来，随着使用等离子的工艺特殊性增加，测量半导体基底的状态的技术的重要性已经增加，以精确地控制等离子处理工艺。因此，对用于在等离子体处理工艺期间测量半导体基底的状态的技术的研究已经继续。
发明内容
本发明构思的示例性实施例提供了一种半导体基底测量设备，所述半导体基底测量设备能够在等离子体处理工艺中同时测量半导体基底的厚度、表面形状和温度。例如，半导体基底的表面膜的厚度、形状和温度可通过根据本发明的示例性实施例的单个一体地形成的半导体基底测量设备来同时测量。
本发明构思的示例性实施例提供了一种等离子处理设备，其中，减少了通过在等离子处理工艺中测量半导体基底的状态而得到的测量误差和测量值的偏差。
根据本发明构思的示例性实施例，一种半导体基底测量设备包括产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光的光源单元。第二波段的波长比第一波段的波长长。光学单元将照射光照射在测量对象上并且会聚反射光。反射光为从测量对象的表面反射的。分光单元将在光学单元中会聚的反射光分束到第一光路和第二光路中。第一检测单元设置在第一光路上并且检测反射光中的在第一波段中的第一干涉光。第二检测单元设置在第二光路上并且检测反射光中的在第二波段中的第二干涉光。控制单元基于第一干涉光计算测量对象的表面形状和厚度中的至少一种，并且基于第二干涉光计算测量对象的温度。
根据本发明构思的示例性实施例，一种等离子体处理设备包括：处理腔室，具有内部空间，以通过产生等离子体来处理半导体基底。处理腔室具有通过其向外透射由等离子体发射的等离子体发射光的观察窗。光源单元产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光。第二波段的波长比第一波段的波长长。光学单元位于观察窗上方以通过观察窗将照射光照射到半导体基底。光学单元会聚具有从半导体基底的表面反射的反射光和等离子体发射光的测量光。分光单元将在测量光分束到第一光路和第二光路中。第一检测单元设置在第一光路上并且检测测量光中的在第一波段中的第一干涉光。第二检测单元设置在第二光路上并且检测测量光中的在第二波段中的第二干涉光。控制单元基于第一干涉光计算形成在半导体基底的表面上的膜的厚度和表面形状中的至少一种。控制单元基于第二干涉光计算半导体基底的温度。
根据本发明构思的示例性实施例，一种等离子体处理设备包括处理腔室，处理腔室具有内部空间以通过产生等离子体来处理半导体基底。处理腔室具有观察窗。光源单元设置在处理腔室的外部。光源单元产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光，第二波段的波长比第一波段的波长长。光学单元位于观察窗上方以通过观察窗将照射光照射到半导体基底。分光单元将从半导体基底反射的反射光分束到第一光路和第二光路。第一检测单元设置在第一光路上并且检测反射光中的在第一波段中的第一干涉光。第二检测单元设置在第二光路上并且检测反射光中的在第二波段中的第二干涉光。控制单元基于第一干涉光计算形成在半导体基底的表面上的膜的厚度和表面形状中的至少一种。控制单元基于第二干涉光计算半导体基底的温度。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的以上和其它特征将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明构思的示例性实施例的等离子体处理设备的示意图；
图2是图1的示例性半导体基底测量设备的视图；
图3是由等离子体产生的测量光的误差的视图；
图4是根据本发明构思的示例性实施例的等离子体处理设备的示意图；
图5是对从光学单元照射的照射光和反射光之间的示例性比较的曲线图；以及
图6是示出卡盘的设定温度与由半导体基底测量设备测量的示例性温度之间的示例性关系的曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明构思的示例性实施例。就此而言，示例性实施例可以具有不同的形式并且不应该被理解为受限于这里描述的本发明构思的示例性实施例。贯穿说明书和附图，同样的附图标号可以指同样的元件。
下面将参照图1至图2更详细地描述根据本发明构思的示例性实施例的半导体基底测量设备10和等离子体处理设备1。
图1是根据本发明构思的示例性实施例的等离子体处理设备的示意图。
图2是图1的示例性半导体基底测量设备的视图。
参照图1，根据本发明构思的示例性实施例的半导体基底测量设备10可以包括光源单元100、位于处理腔室1000的观察窗1210上方的光学单元200、使通过光学单元200会聚的反射光分束到第一光路OP1和第二光路OP2的分光单元300，以及从反射光中检测干涉光的第一检测单元400和第二检测单元500。光学单元200可以设置在观察窗1210上并且可以附着到观察窗1210。通过观察窗1210会向光学单元200透射由等离子体发射的等离子体发射光(下面将进行描述)。
根据本发明构思的示例性实施例，光源单元100可以与光学单元200分开地设置。然而，本发明的示例性实施例不限于此。例如，光源单元100和光学单元200可以根据本发明构思的示例性实施例集成为单个一体地形成的单元。
根据本发明构思的示例性实施例的等离子体处理设备1可以是通过使用半导体基底测量设备10来处理半导体基底(诸如半导体晶圆W)的设备。虽然在下面作为示例更详细地描述等离子体处理设备1蚀刻半导体晶圆W(诸如半导体基底)的情况，但是本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，等离子体处理设备1可以应用于清洁或灰化半导体基底的工艺。
参照图1，等离子体处理设备1可以包括具有反应空间的处理腔室1000、位于处理腔室1000上部中的喷头3000以及与喷头3000相对地设置的下电极2000。等离子体处理设备1还可以包括连接到喷头3000的处理气体供应单元4000和电源单元5000。
处理腔室1000可以包括作为反应空间的预定尺寸的内部空间1100，以通过产生等离子体来处理半导体晶圆W。处理腔室1000可以包括具有相对高的耐磨性和耐腐蚀性的材料。处理腔室1000可以在等离子体处理工艺中(例如，在蚀刻工艺中)使内部空间1100保持在关闭状态或真空状态，观察窗1210(例如，用于从外部观察等离子体P的状态)可以设置在处理腔室1000的外壁1200中。例如，观察窗1210可以位于处理腔室1000的与下电极2000相对的上表面中。观察窗1210可以设置为沿着与处理腔室1000的底表面正交的方向与半导体晶圆W的外边缘叠置。作为示例，观察窗1210可以沿着与处理腔室1000的底表面正交的方向与支撑平台(例如，包括卡盘2100的支撑平台)的外边缘对准。
由于喷头3000可以是使处理气体分布在处理腔室1000内的设备，所以处理气体可以通过喷头3000基本均匀地喷射到半导体晶圆W的表面上。喷头3000可以连接到供应高频电力的电源单元5000以用作上电极。
下电极2000可以在处理腔室1000内设置在喷头3000下方。下电极2000例如可以包括卡盘2100。卡盘2100可以包括铝。作为待处理的基底的半导体晶圆W可以设置在卡盘2100的上表面上。在本发明构思的示例性实施例中，卡盘2100可以是能够用静电力将半导体晶圆W固定到下电极2000的静电卡盘(ESC)。
用作上电极的喷头3000和下电极2000可以连接到电源单元5000，并且由处理气体形成的等离子体P可以产生在喷头3000和下电极2000之间的空间中。
此外，等离子体处理设备1还可以包括半导体基底测量设备10。半导体基底测量设备10可以包括光源单元100、光学单元200、分光单元300、第一检测单元400和第二检测单元500以及控制单元600。半导体基底测量设备10可以通过光学单元200将从光源单元100产生的光照射到处理腔室1000内的半导体晶圆W(例如，半导体晶圆W可以被称为测量对象)的表面。光学单元200可以会聚从半导体晶圆W的表面反射的反射光。光学单元200可以将通过分光单元300分束的反射光提供到第一检测单元400和第二检测单元500。所述光可以被分光单元300分束以分别沿分开的光路OP1和OP2传播到第一检测单元400和第二检测单元500。第一检测单元400和第二检测单元500可以检测包括在反射光中的干涉光，并且可以将干涉光提供到控制单元600。例如，关于干涉光的数据可以通过第一检测单元400和第二检测单元500通信到控制单元600。控制单元600可以基于分别通过第一检测单元400和第二检测单元500检测的干涉光来检测形成在半导体晶圆W的表面上的膜的厚度和表面形状以及膜的温度。因此，半导体基底测量设备10可以同时测量形成在半导体晶圆W的表面上的膜的厚度和表面形状以及半导体晶圆W的温度。因此，半导体基底测量设备10可以在等离子体处理工艺中同时测量半导体基底(例如，半导体晶圆W)的表面上的膜的厚度、表面形状和温度。例如，可以通过根据本发明的示例性实施例的单个一体地形成的半导体基底测量设备10(例如，不使用多个并且分开的测量设备)同时测量半导体基底的表面膜的厚度、形状和温度。因此，可以减少测量误差的发生，并且可以通过使用根据本发明构思的示例性实施例的半导体基底测量设备10来获得(例如，在等离子体处理设备中)更准确的测量结果。下面将更详细地描述该测量过程。
光源单元100可以同时提供包括第一波段的光和第二波段的光的相对宽的波段的光。第一波段的光可以是具有从大约200nm至大约900nm的波段的光(包括紫外光和可见光)，第二波段的光可以是具有从大约900nm至大约1800nm的波段的光(包括近红外光)。在光源单元100中，可以采用氙灯、卤钨灯或白色发光二极管。因此，光源单元100可以提供用于产生第一波段的干涉光和第二波段的干涉光(分别被第一检测单元400和第二检测单元500检测)的光源。在本发明构思的示例性实施例中，下面将以通过采用提供200nm至1800nm的光的氙灯的情况作为示例更详细地描述光源单元100。
从光源单元100产生的光(这里可以被称为“照射光”)可以通过第一光纤C1传播到光学单元200。光学单元200可以将从光源单元100传播的照射光L1照射到半导体晶圆W，并且可以会聚从半导体晶圆W的表面(例如，上表面)反射的反射光L2。半导体晶圆W的上表面可以包括膜Wa(见例如图3)，半导体基底测量设备10可以同时测量膜Wa的厚度、表面形状和温度。
参照图2，光学单元200可以包括主体单元210。主体单元210可以包括耐热材料。主体单元210可以形成光学单元200的外部形状。即使在高温下，主体单元210也无需变形。主体单元210可以防止热量传递到处理腔室1000的内部空间1100。
固定单元220可以设置在光学单元200的例如在照射照射光L1的方向上的前端处，以附着到处理腔室1000。固定单元220可以是通过诸如螺栓/螺母和螺钉的结合构件固定到处理腔室1000的外壁1200。
透镜组件250可以设置在光学单元200的前端处。透镜组件250可以照射照射光L1并会聚来自半导体晶圆W的反射光L2。例如，透镜组件250可以包括一个透镜，但是可以根据本发明构思的示例性实施例包括多个透镜。例如，可以包括用于将反射光L2会聚到光学单元200上的聚光透镜，并且可以包括相对广角的透镜，使得反射光L2以相对宽的视角会聚。
照射照射光L1的照射单元230和会聚反射光L2的光接收单元240可以设置在主体单元210的内部空间中。照射单元230可以照射照射光L1，照射光L1通过第一光纤C1传播到光学单元200的设置有透镜组件250的前端。光接收单元240可以会聚从半导体晶圆W反射的反射光L2。不仅反射光L2而且由等离子体P发射的光可以会聚在光接收单元240中。因此，反射光L2和等离子体发射光PL(下面参照图3更详细地描述)两者可以穿过透镜组件250并且可以传播到光接收单元240。
分光单元300可以使在光学单元200中会聚的反射光L2分束，并且可以将反射光提供到第一光路OP1和第二光路OP2中。在本发明构思的示例性实施例中，分光单元300可以是包括半透明镜的分束器。分光单元300可以通过划分会聚的反射光L2的光通量来将相同波长的光划分到包括第二光纤C2的第一光路OP1和包括第三光纤C3的第二光路OP2中。第二光纤C2和第三光纤C3以及第一光纤C1可以均包括多个光纤，并且可以均以光纤束的形式设置。
参照图1，光放大器700可以设置在第一光路OP1和第二光路OP2中的至少一个上，以放大提供到设置在第一光路OP1上的第一检测单元400和/或设置在第二光路OP2上的第二检测单元500的反射光L2。
光放大器700可以设置在第二检测单元500的输入端处，并且可以根据波长选择性地放大传播到第二检测单元500的光的光量。输入端可以指沿第二光路OP2传播的光传播到第二检测单元500中的点。因此，光放大器700可以结合到第二检测单元500的侧表面。根据本发明构思的示例性实施例的光放大器700可以是半导体光放大器(SOA)。
在本发明构思的示例性实施例中，由等离子体P引起的误差在紫外光波长范围内可以比在其他波长范围内引起的误差大，因此根据本发明构思的示例性实施例，光放大器700可以仅设置在第二检测单元500的输入端处。但是本发明的示例性实施例不限于此。例如，光放大器700可以设置在第一检测单元400的输入端处。例如，光放大器700可以沿传播紫外光波长范围内的光的光路定位。
光放大器700可以选择性地放大反射光L2的特定波段，以提高半导体基底测量设备10的测量精度。这将在下面参照图3至图6进行更详细地描述。
图3是由等离子体产生的测量光的误差的视图。图4是根据本发明构思的示例性实施例的等离子体处理设备的示意图。图5是比较从光学单元照射的照射光和反射光的曲线图。图6是示出卡盘的设定温度与由半导体基底测量设备测量的温度之间的关系的曲线图。
参照图3，从光学单元200照射的照射光L1可以在从半导体晶圆W的表面反射之后会聚，并且由于波长在反射过程期间改变，所以反射光中会包括干涉光。半导体基底测量设备10可以通过检测干涉光来检测半导体晶圆W的表面形状和温度。例如，当在半导体晶圆W的表面上形成膜时，可以检测半导体晶圆W上的膜的厚度和表面形状。
然而，由等离子体P发射的光(这里可以被称为“等离子体发射光PL”)以及反射光L2可以入射到光学单元200上(例如，这里反射光L2和等离子体发射光PL可以统称为“测量光L4”)。作为示例，反射光L2的一部分(这里可以被称为“等离子体吸收光L3”)可以被等离子体P吸收，使得在光学单元200中会聚的光与反射光L2不同。
因此，为了减小这种差异，可以采用去除等离子体发射光PL和等离子体吸收光L3(二者是等离子体在测量光L4中的影响)的校正。可以通过从测量光L4的光谱中减去等离子体发射光PL的光谱并加上等离子体吸收光L3的光谱来执行校正。
可以通过在等离子体P被供应到处理腔室1000的状态下关闭光源单元100并随后检测测量光L4来测量等离子体发射光PL的光谱。例如，控制单元600可以通过关闭光源单元100并仅测量由等离子体P发射的光来检测等离子体发射光PL。因此，此时的测量光L4与等离子体发射光PL相同。
可以通过在反射光的光谱中减去测量光L4的光谱并且加上等离子体发射光PL的光谱来检测等离子体吸收光L3的光谱，反射光的光谱(这里可以被称为“标准反射光”)通过在从处理腔室1000中去除等离子体P的状态下打开光源单元100来测量。例如，控制单元600可以通过打开光源单元100以测量反射光L2减去测量光L4的光谱并加上等离子体发射光PL的光谱来检测等离子体吸收光L3。
图5是从光学单元照射的照射光与反射光之间的示例性比较的曲线图。
参照图5，将反射光(例如，标准反射光)的光谱G1与通过从测量光的光谱中减去等离子体发射光PL的光谱而获得的曲线G2进行比较。虽然G1和G2可以大致相似，但是G1可以是在W1区域和W2区域中比G2大的值。区域W1和W2之间的差异对应于等离子体吸收光L3，并且反射光L2的一部分在等离子体P中被吸收，并且产生波长的峰值衰减的区域。因此，当光放大器700放大W1区域和W2区域中的波长并将衰减的峰值补偿为等于G1时，可以消除测量光中的因等离子体吸收光L3的影响。
因此，通过设置光放大器700来消除测量光中的由等离子体P引起的误差，光放大器700被设定为通过打开或关闭光源单元100的操作来检测等离子体发射光PL并放大测量光的W1区域和W2区域。
图6是示出卡盘的设定温度与由半导体基底测量设备测量的示例性温度之间的示例性关系的曲线图。
参照图6，示出了卡盘2100中的设定温度与在半导体基底测量设备10中测量的示例性温度之间的示例性关系。由卡盘2100的设定温度与由半导体基底测量设备10测量的温度之间的匹配程度可以是大约0.96，因此由半导体基底测量设备10测量的温度可以具有非常高的精度。
第一检测单元400和第二检测单元500可以检测提供到第一光路OP1和第二光路OP2的测量光L4中的干涉光以产生第一测量数据和第二测量数据，并且可以将转换为电信号的第一测量数据和第二测量数据传输到控制单元600。第一检测单元400和第二检测单元500可以是分别用于检测第一波段中的干涉光和第二波段中的干涉光的光谱仪。另外，第一检测单元400可以包括Si光电二极管电荷耦合器件(CCD)作为用于检测紫外光和/至可见光波段中的干涉光的传感器，第二检测单元500可以包括InGaAs光电二极管电荷耦合器件(CCD)作为用于检测近红外光波段中的干涉光的传感器。可选地，第二检测单元500可以包括Si光电二极管电荷耦合器件(CCD)作为用于检测紫外光和/至可见光波段中的干涉光的传感器，第一检测单元400可以包括InGaAs光电二极管电荷耦合器件(CCD)作为用于检测近红外光波段中的干涉光的传感器。
控制单元600可以基于从第一检测单元400传输的第一测量数据来计算半导体晶圆W的表面上的膜的表面形状和/或厚度，并且可以基于第二检测单元500传输的第二测量数据来计算半导体晶圆W的温度。可选地，控制单元600可以基于从第二检测单元500传输的第二测量数据来计算半导体晶圆W的表面上的膜的表面形状和/或厚度，并且可以基于从第一检测单元400传输的第一测量数据来计算半导体晶圆W的温度。例如，光的光路OP1和OP2可以颠倒。
图4是根据本发明构思的示例性实施例的等离子体处理设备的示意图。
下面参照图4描述的等离子体处理设备2可以包括与如上所述的半导体基底测量设备10基本相同的半导体基底测量设备10，因此下面可以省略重复的描述。
参照图4，等离子体处理设备2可以包括作为反应空间的具有预定尺寸的内部空间6100的处理腔室6000、窗板6300和位于处理腔室6000的上部中的ICP天线8000以及设置为与窗板6300相对的支撑构件7000。支撑构件7000可以包括卡盘7100。卡盘7100可以包括铝。等离子体处理设备2还可以包括可连接到喷头(例如，上面更详细地描述的喷头3000)的处理气体供应单元9000以及向ICP天线8000施加电力的电源单元10000。用于从外部观察等离子体P的状态的观察窗6310可以设置在处理腔室6000的外壁6200上。观察窗6310可以穿透窗板6300。
ICP天线8000可以连接到电源单元10000以在处理腔室6000的内部空间6100中形成电磁场。窗板6300可以设置在处理腔室6000的上部上并且可以密封处理腔室6000的内部空间6100。
如上所述，根据本发明构思的示例性实施例，半导体基底测量设备和使用半导体基底测量设备的等离子体处理设备可以在等离子体处理过程中同时测量半导体基底上的膜的厚度和表面形状以及半导体基底的温度。
尽管已经参照本发明构思的示例性实施例示出并描述了本发明构思，但是对于本领域普通技术人员来说明显的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以对其作出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种半导体基底测量设备，所述半导体基底测量设备包括：
光源单元，产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光，所述第二波段的波长比所述第一波段的波长长；
光学单元，将所述照射光照射到测量对象上，并且会聚从所述测量对象的表面反射的反射光；
分光单元，将在所述光学单元中会聚的所述反射光分束到第一光路和第二光路中；
第一检测单元，设置在所述第一光路上并且检测所述反射光中的在所述第一波段中的第一干涉光；
第二检测单元，设置在所述第二光路上并且检测所述反射光中的在所述第二波段中的第二干涉光；以及
控制单元，基于所述第一干涉光计算所述测量对象的表面形状和厚度中的至少一种，并且基于所述第二干涉光计算所述测量对象的温度。
2.根据权利要求1所述的半导体基底测量设备，其中，所述第一检测单元和所述第二检测单元中的至少一个包括选择性地放大沿所述第一光路或所述第二光路的所述反射光的光放大器。
3.根据权利要求2所述的半导体基底测量设备，其中，所述光放大器是半导体光放大器。
4.根据权利要求1所述的半导体基底测量设备，其中，所述第一检测单元包括Si光电二极管电荷耦合器件，所述第二检测单元包括InGaAs光电二极管电荷耦合器件。
5.根据权利要求1所述的半导体基底测量设备，其中，所述第一波段的所述光是紫外光至可见光的波段的光，所述第二波段的所述光是近红外光波段的光。
6.根据权利要求5所述的半导体基底测量设备，其中，所述光源单元包括发射所述第一波段和所述第二波段的光的氙灯。
7.一种等离子体处理设备，所述等离子体处理设备包括：
处理腔室，具有内部空间，以通过产生等离子体来处理半导体基底，所述处理腔室具有通过其向外透射由所述等离子体发射的等离子体发射光的观察窗；
光源单元，产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光，所述第二波段的波长比所述第一波段的波长长；
光学单元，位于所述观察窗上方以通过所述观察窗将所述照射光照射到所述半导体基底，并且会聚具有从所述半导体基底的表面反射的反射光和所述等离子体发射光的测量光；
分光单元，将在所述测量光分束到第一光路和第二光路中；
第一检测单元，设置在所述第一光路上并且检测所述测量光中的在所述第一波段中的第一干涉光；
第二检测单元，设置在所述第二光路上并且检测所述测量光中的在所述第二波段中的第二干涉光；以及
控制单元，基于所述第一干涉光计算形成在所述半导体基底的所述表面上的膜的厚度和表面形状中的至少一种，并且基于所述第二干涉光计算所述半导体基底的温度。
8.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述第一检测单元和所述第二检测单元中的至少一个包括根据所述反射光的波长选择性地放大输入端处的所述测量光的光放大器。
9.根据权利要求8所述的等离子体处理设备，其中，所述控制单元在所述光源单元关闭且在所述处理腔室中产生所述等离子体的状态下测量在所述光学单元中会聚的所述等离子体发射光。
10.根据权利要求9所述的等离子体处理设备，其中，所述控制单元在所述光源单元打开并且从所述处理腔室中去除所述等离子体的状态下测量在所述光学单元中会聚的标准反射光，从所述标准反射光的光谱中减去所述测量光的光谱，并且加上所述等离子体发射光的所述光谱以产生具有校正的光谱的光。
11.根据权利要求8所述的等离子体处理设备，其中，所述光放大器是半导体光放大器。
12.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述光源单元和所述光学单元是单个一体的单元。
13.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述第一检测单元包括Si光电二极管电荷耦合器件，所述第二检测单元包括InGaAs光电二极管电荷耦合器件。
14.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述第一波段的所述光是紫外光至可见光的波段的光，所述第二波段的所述光是近红外光波段的光。
15.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述光源单元包括发射所述第一波段和所述第二波段的光的氙灯，并且所述控制单元打开或关闭所述氙灯。
16.一种等离子体处理设备，所述等离子体处理设备包括：
处理腔室，具有内部空间，以通过产生等离子体来处理半导体基底，所述处理腔室具有观察窗；
光源单元，设置在所述处理腔室的外部，产生包括第一波段的光和第二波段的光的照射光，所述第二波段的波长比所述第一波段的波长长；
光学单元，位于所述观察窗上方以通过所述观察窗将所述照射光照射到所述半导体基底；
分光单元，将从所述半导体基底反射的反射光分束到第一光路和第二光路；
第一检测单元，设置在所述第一光路上并且检测所述反射光中的在所述第一波段中的第一干涉光；
第二检测单元，设置在所述第二光路上并且检测所述反射光中的在所述第二波段中的第二干涉光；以及
控制单元，基于所述第一干涉光计算形成在所述半导体基底的表面上的膜的厚度和表面形状中的至少一种，并且基于所述第二干涉光计算所述半导体基底的温度。
17.根据权利要求16所述的等离子体处理设备，其中，所述第一检测单元和所述第二检测单元中的至少一个包括根据所述反射光的波长选择性地放大所述反射光的光放大器。
18.根据权利要求16所述的等离子体处理设备，其中，所述第一波段的所述光是紫外光至可见光的波段的光，所述第二波段的所述光是近红外光波段的光。
19.根据权利要求16所述的等离子体处理设备，其中，所述光源单元包括发射所述第一波段和所述第二波段的光的氙灯，并且所述控制单元控制所述氙灯的打开或关闭。
20.根据权利要求19所述的等离子体处理设备，其中，所述光源单元和所述光学单元是单个一体的单元。
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