CN113390352A - 光干涉系统和基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光干涉系统和基板处理装置。提供通过简易的结构来测量测定对象物的物理性质的技术。在一个例示性的实施方式中，提供一种光干涉系统。光干涉系统具备：光源，其构成为产生测定光；光纤，其构成为传输测定光；以及测量部。光纤具有单模光纤、多模光纤、以及将单模光纤和多模光纤连接的连接部。光纤的顶端由多模光纤构成。光纤的顶端的端面构成为向测定对象物射出测定光并且被射入来自测定对象物的反射光。测量部构成为基于反射光来测量测定对象物的物理性质。
Description
技术领域
本公开的例示性的实施方式涉及一种光干涉系统和基板处理装置。
背景技术
专利文献1公开了一种光干涉系统。该系统具备产生测定光的光源、准直器、将光源与准直器连接的光纤以及运算装置。准直器将测定光调整为平行光线，向测定对象物射出调整后的测定光。准直器获取来自测定对象物的反射光。运算装置基于反射光测量测定对象物的厚度或温度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-242267号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种通过简易的结构来测量测定对象物的物理性质的技术。
用于解决问题的方案
在一个例示性的实施方式中，提供一种光干涉系统。光干涉系统具备：光源，其构成为产生测定光；光纤，其构成为传输测定光；以及测量部。光纤具有单模光纤、多模光纤以及将单模光纤和多模光纤连接的连接部。光纤的顶端由多模光纤构成。光纤的顶端的端面构成为向测定对象物射出测定光并且被射入来自测定对象物的反射光。测量部构成为基于反射光来测量测定对象物的物理性质。
发明的效果
根据一个例示性的实施方式，能够通过简易的结构来测量测定对象物的物理性质。
附图说明
图1是说明一个例示性的实施方式的光干涉系统的结构的图。
图2是一个例示性的实施方式所涉及的光纤的截面的局部放大图。
图3是一个例示性的实施方式所涉及的具有罩的光纤的截面的局部放大图。
图4是一个例示性的实施方式所涉及的具有罩和反射防止件的光纤的截面的局部放大图。
图5是一个例示性的实施方式所涉及的顶端的端面倾斜的光纤的截面的局部放大图。
图6是示出测定光相对于测定对象物的入射角与基于反射光的测定结果之间的关系的一例的曲线图。
图7是说明另外的例示性的实施方式的基板处理装置的结构的截面图。
图8是一个例示性的实施方式所涉及的基板处理装置中的光纤的截面的局部放大图。
图9是一个例示性的实施方式所涉及的基板处理装置中的光纤的截面的局部放大图。
附图标记说明
1：光干涉系统；2：基板处理装置；10：光源；20：光纤；21：单模光纤；22：多模光纤；23：连接部；24：罩；25：反射防止件；30：测量部；40：测定对象物；100：腔室主体。FR：聚焦环；W：半导体晶圆。
具体实施方式
下面，说明各种例示性的实施方式。
在光干涉系统具有包括准直器或聚焦器的探头的情况下，从包括准直器的探头射出的测定光被调整为平行光线，从包括聚焦器的探头射出的测定光被调整为聚焦光。平行光线是指不扩散而直线前进的光线。在测定光是平行光线的情况下，必需调整准直器的光轴，以使平行光线向测定对象物射入，然后使来自测定对象物的反射光向准直器射入。由于是平行光线，因此该调整作业的难度高。另一方面，聚焦光线是指在设计好的特定的距离聚焦的非平行的光线。在测定光是聚焦光线的情况下，必需调整聚焦器的光轴，以使聚焦光线向测定对象物射入，然后使来自测定对象物的反射光向聚焦器射入。该调整作业的难度没有平行光线那么高，但是该调整作业的角度允许性不一定大。在一般的调整作业中，准直器或聚焦器设置于光学固定架，通过光学固定架的功能来微调整射出角度。因此，需要确保光学固定架的设置空间。
在一个例示性的实施方式中，提供一种光干涉系统。光干涉系统具备：光源，其构成为产生测定光；光纤，其构成为传输测定光；以及测量部。光纤具有单模光纤、多模光纤以及将单模光纤和多模光纤连接的连接部。光纤的顶端由多模光纤构成。光纤的顶端的端面构成为向测定对象物射出测定光并且被射入来自测定对象物的反射光。测量部构成为基于反射光来测量测定对象物的物理性质。
在上述实施方式中，测定光通过连接部向具有比单模光纤的纤芯粗的纤芯的多模光纤传输。传输的测定光从多模光纤的端面向测定对象物直接射出。来自测定对象物的反射光向多模光纤的端面射入。根据上述实施方式，多模光纤的纤芯比单模光纤的纤芯粗，因此容易再耦合，即使不将测定光设为平行光线也能够充分获得反射光的光量。该光干涉系统由于不需要用于调整光轴的光学固定架，因此不需要光学固定架的设置空间。因而，该光干涉系统能够通过比以往的结构更简易的结构来测量测定对象物的物理性质。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，连接部具有将多模光纤的纤芯和单模光纤的纤芯连接的锥形形状的纤芯。在这种情况下，光干涉系统能够降低连接部中的测定光的光量的减少。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，光纤具有保护光纤的顶端的端面的罩，罩由透过测定光的材质构成，设置于光纤的顶端的端面。在这种情况下，光干涉系统能够保护光纤的顶端的端面。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，罩与光纤的顶端的端面通过透过测定光的粘接剂粘接。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，光纤具有防止罩反射测定光的反射防止件，反射防止件设置于光纤的顶端的端面与罩之间。在这种情况下，光干涉系统能够降低由光纤的顶端的端面与罩之间的界面引起的测定光的反射。另外，也可以是，反射防止件还设置于罩的测定对象物侧的端面。在这种情况下，光干涉系统还能够降低由罩的测定对象物侧的端面与处理室内的真空或者大气空间之间的界面引起的测定光的反射。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，光纤的顶端的端面以相对于多模光纤的轴方向的垂直面倾斜的方式设置。在这种情况下，光干涉系统通过端面的倾斜，能够降低在传输测定光的介质与介质之间的界面产生的反射光。
在其它例示性的实施方式中，提供一种基板处理装置，其具备：光干涉系统；以及腔室主体，其以能够进行真空排气的方式构成，构成为收容测定对象物。光干涉系统具备：光源，其构成为产生测定光；光纤，其构成为传输测定光；以及测量部。光纤具有单模光纤、多模光纤以及将单模光纤和多模光纤连接的连接部。光纤的顶端由多模光纤构成。光纤的顶端的端面构成为向测定对象物射出测定光并且被射入来自测定对象物的反射光。测量部构成为基于反射光来测量测定对象物的物理性质。
在上述实施方式中，测定光通过连接部向具有比单模光纤的纤芯粗的纤芯的多模光纤传输。传输的测定光从多模光纤的端面向测定对象物直接射出。来自测定对象物的反射光向多模光纤的端面射入。根据上述实施方式，多模光纤的纤芯比单模光纤的纤芯粗且多模光纤的端面接近测定对象物，因此即使不将测定光设为平行光线，也能够充分获得反射光的光量。该基板处理装置不进行光轴调整而获得反射光。该基板处理装置与以往的结构相比能够简易地测量测定对象物的物理性质。另外，该基板处理装置不需要准直器，因此与以往的结构相比能够小型化。
在一个例示性的实施方式中，在腔室本体的内部配置有载置台。载置台具有：板，其被施加高频电力；以及静电吸盘机构，其设置于板，用于吸附测定对象物，所述载置台形成有贯通板和静电吸盘机构的测定孔。光纤具有罩和筒状的包覆件。罩由透过测定光的材质构成，被使测定光通过的粘接剂粘接于光纤的顶端的端面，并且保护光纤的顶端。筒状的包覆件由导电性的材质构成，以包覆粘接剂和罩的方式沿光纤的轴方向延伸。光纤贯穿测定孔，以使载置于载置台的测定对象物与罩相向。包覆件与光纤一起贯穿测定孔，该包覆件介于光纤与载置台之间。在这种情况下，在基板处理装置中，露出的粘接剂的表面积变小并且光纤的表面被导电性的包覆件包覆，因此包覆件能够防止在光纤与载置台之间产生的异常放电。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，包覆件介于形成于静电吸盘机构的测定孔的内表面与光纤之间。在这种情况下，包覆件能够防止在静电吸盘机构与光纤之间产生的异常放电。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，包覆件包括环状的盖部，该环状的盖部在罩的与测定对象物相向的面上，以包覆粘接剂和罩的方式沿光纤的径向延伸。在这种情况下，露出的粘接剂的表面积变得更小，因此包括盖的包覆件能够有效地防止在光纤与载置台之间产生的异常放电。
在一个例示性的实施方式中，也可以是，光纤的顶端的端面与测定对象物之间的距离被配置为0.5mm以上且1.5mm以下。
下面，参照附图，来说明本公开的例示性的实施方式。此外，在下面的说明中，对于相同或相当要素赋予相同符号，不重复进行重复的说明。附图的尺寸比率不必与说明的一致。“上”“下”“左”“右”的词是基于图示的状态的，是为了便于说明。
图1是说明一个例示性的实施方式的光干涉系统1的结构的图。如图1所示，光干涉系统1是利用光干涉来测量测定对象物40的物理性质值的系统。物理性质值例如是指厚度或温度。此外，测量测定对象物40的厚度的情况和测量测定对象物40的温度的情况能够以大致同样的动作实现，因此，在下面，考虑到说明理解的容易性，以光干涉系统1测量测定对象物40的温度的情况为例进行说明。
光干涉系统1利用光干涉来测量温度。光干涉系统1具备光源10、光纤20、测量部30。
光源10产生具有透过测定对象物40的波长的测定光。作为光源10，例如使用SLD(Super Luminescent Diode：超辐射发光二极管)。此外，测定对象物40例如呈板状，具有第一主面以及与第一主面41相向的第二主面42。在下面，根据需要，将第一主面41称为表面41、将第二主面42称为背面42来进行说明。作为被设为测量对象的测定对象物40，例如除了Si(硅)以外还使用SiO2(石英)或Al2O3(蓝宝石)等。
光纤20具有单模光纤21、多模光纤22以及连接部23。单模光纤21和多模光纤22都是光纤的一例。光纤包括折射率不同的纤芯和包覆层，纤芯配置于中心部，包覆层配置为包覆在纤芯的周围。向光纤射入的光在纤芯与包覆层之间的界面被全反射来进行传输。多模光纤22的纤芯的直径比单模光纤21的纤芯的直径大。作为一例，单模光纤21的纤芯的直径是
作为一例，多模光纤22的纤芯的直径是
或
连接部23将单模光纤21和多模光纤22连接。连接部23的详情后述。
此外，多模光纤22也可以是SI(Step Index：阶跃折射率)光纤和GI(GradedIndex：渐变折射率)光纤中的任一个。GI光纤的纤芯的折射率在中心与周围之间逐渐变化。GI光纤与SI光纤相比，由于传输的测定光的相位差小，因此能够降低噪声。
光纤20的顶端由多模光纤22构成。由多模光纤22构成的光纤20的顶端的端面构成为向测定对象物40射出光源10产生的测定光，并且被射入来自测定对象物40的反射光。光纤20的顶端的详情后述。
光环行器11与光纤20连接。光环行器11向光纤20的顶端的端面传输通过光源10产生的测定光。光环行器11向测量部30射出从光纤20的顶端的端面射入的反射光。
测量部30基于反射光光谱来测量测定对象物40的温度。测量部30作为一例，可以具有测定部31和运算装置32。测定部31测定从光环行器11获得的反射光的光谱。反射光光谱表示依存于反射光的波长或频率的强度分布。
测定部31例如具备光色散元件和受光部。光色散元件例如是衍射光栅等，是使光按照每个波长以规定的色散角色散的元件。受光部获取被光色散元件色散后的光。作为受光部，例如使用将多个受光元件呈格子状排列而成的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)。受光元件的数量为采样数量。另外，基于光色散元件的色散角以及光色散元件与受光元件之间的距离，来规定波长跨度。由此，反射光按照每个波长或频率被进行色散，并按照每个波长或者频率被获取强度。测定部31向运算装置32输出反射光光谱。
运算装置32基于反射光光谱测量测定对象物40的温度。运算装置32具备光路长度计算部、温度计算部以及温度校准数据。光路长度计算部对反射光光谱进行傅里叶变换、数据插值以及重心位置计算，来计算测定对象物40的光路长度。温度计算部基于光路长度计算测定对象物40的温度。温度计算部参照温度校准数据计算测定对象物40的温度。温度校准数据是预先测定出的数据，表示温度与光路长度之间的关系。通过上述结构，光干涉系统1利用测定对象物40的表面41与背面42之间的光干涉来测定温度(FFT频域法)。
图2是一个例示性的实施方式所涉及的光纤20的截面的局部放大图。图2示出从光纤20的顶端的端面22a射出的测定光被测定对象物40反射并且作为反射光向端面22a射入的动作。多模光纤22的纤芯22b与单模光纤21的纤芯21b通过连接部23的纤芯23b连接。纤芯21b、纤芯22b以及纤芯23b的周围分别被包覆层20a包覆。
在图2的例子中，连接部23具有锥形形状的纤芯23b。连接部23通过锥形形状的纤芯23b将多模光纤22的纤芯22b和单模光纤21的纤芯21b连接。锥形形状的纤芯23b是从多模光纤22朝向单模光纤21直径缓慢变小形状。纤芯23b的直径的变化缓慢，因此抑制传输光时的耦合损失。因此，锥形形状的纤芯23b抑制连接部23中的光量的下降。
连接部23不限于与单模光纤21和多模光纤22作为整体形成的构件。例如，连接部23也可以是与单模光纤21和多模光纤22中的任一方作为整体形成的构件。连接部23也可以是与单模光纤21和多模光纤22独立的构件。
图3是一个例示性的实施方式所涉及的具有罩24的光纤20的截面的局部放大图。罩24设置于光纤20的顶端的端面22a。罩24由透过测定光和反射光的材质构成。罩24的材质例如是Si、SiO2、Al2O3以及YAG(Yttrium Aluminium Garnet：钇铝石榴石晶体)等。罩24例如可以以1.0mm左右的厚度构成。罩24的厚度不限于1.0mm左右，设计为基于罩24的光路长度和罩24与测定对象物40之间的空隙的光学界面的、高速傅里叶变换后的信号产生位置不与测定对象物40的高速傅里叶变换后的信号重叠。罩24保护光纤20的顶端的端面22a避免其被等离子体消耗、污染。罩24与端面22a作为一例，可以通过透过测定光的粘接剂被粘接。粘接剂的种类例如是丙烯酸系、环氧系以及硅系，通过紫外线的照射、加热或者固化剂而固化。
图4是一个例示性的实施方式所涉及的具有罩24和反射防止件25的光纤20的截面的局部放大图。反射防止件25设置于光纤20的顶端的端面22a与罩24之间。反射防止件25例如由被涂覆在罩24上的Al2O3或MgF2(氟化镁)等的薄膜构成。反射防止件25抑制在罩24与纤芯22b的界面处的反射。具体的是，抑制在折射率不同的多模光纤22的纤芯22b与罩24的界面处的菲涅尔反射。反射防止件25也可以还设置于罩24的测定对象物侧的端面24a。在这种情况下，反射防止件25选择具有等离子体耐性且不成为处理室102内的污染的主要原因的材质。在反射防止件25设置于罩24与纤芯22b的界面以及罩24的测定对象物侧的端面24a这两方的情况下，抑制由罩24的界面引起的反射。来自罩24的反射光使来自测定对象物40的反射光的S/N比下降，因此测量部30测定出的温度的偏差变大。因此，反射防止件25通过抑制罩24对测定光的反射，来使测量部30测定出的温度的偏差变小。
图5是一个例示性的实施方式所涉及的顶端的端面22a倾斜的光纤20的截面的局部放大图。在图5中，光纤20具有罩24。罩24设置于倾斜的端面22a。光纤20的顶端的端面22a以相对于多模光纤22的轴方向的垂直面倾斜的方式设置。
在多模光纤22的纤芯22b中沿轴方向传输的测定光L1以入射角θ1向罩24射出。罩24的倾斜度θ1与测定光L1的入射角θ1在几何关系上一致。测定光L1在端面22a与罩24的界面处折射，向测定光L2变化。端面22a与罩24的界面反射测定光L1的一部分，向纤芯22b射入反射光R1。
在罩24的内部传输的测定光L2以入射角θ2向外部空间射出。外部空间是真空或被任意的气体填满的空间。测定光L2在端面24a与外部空间的界面处折射，向测定光L3变化。在外部空间传输的测定光L3以入射角θ3向测定对象物40射出。表面41和背面42(未图示)反射测定光L3，向罩24射入反射光R3。端面24a与外部空间的界面反射测定光L2的一部分，向罩24射入反射光R2。反射光R2还向纤芯22b射入。
在端面22a的相对于多模光纤22的轴方向的垂直面的倾斜度θ1为0度而端面22a未倾斜的情况下，向纤芯22b射入的反射光R1和反射光R2使来自测定对象物40的反射光R3的S/N比下降。在端面22a倾斜的情况下，向纤芯22b射入的反射光R1和反射光R2相对于纤芯22b与包覆层20a的界面的入射角变大而未达到测量部30，因此对反射光R3的S/N比没有影响。因此，倾斜的端面22a抑制到达测量部30的反射光R1和反射光R2，使测量部30测定的温度的精度提高。
图6是示出测定光L3相对于测定对象物40的入射角θ3与从测量部30获得的测定结果之间的关系的一例的曲线图。图6所示的信号强度和温度稳定性3σ是基于对测定对象物40照射入射角θ3的测定光L3而获得的反射光R3得到的。在图6中，白色圆是表示信号强度的标记，通过右侧的纵轴表示数值。黑色圆是表示温度稳定性3σ的标记，通过左侧的纵轴表示数值。信号强度和温度稳定性3σ都与入射角θ3相应地变化。
信号强度是通过测量部30基于反射光R3数值化后的值，是随着反射光R3的光量变大而变大的值。当入射角θ3变大时，反射光R3的一部分在端面24a和端面22a再次反射，因此信号强度下降。信号强度在入射角θ3为0度而端面22a不倾斜的情况下示出最大值。信号强度与入射角θ3的增加相应地呈指数下降。在入射角θ3超过4度的情况下，信号强度下降到10a.u.左右。至少若入射角θ3在大于0度且2度以下的范围内，则光干涉系统1能够以充足的精度对测定对象物40的温度进行测定。
温度稳定性3σ表示测量部30基于反射光R3计算的测定对象物40的温度的误差的范围。3σ是指包含在标准偏差的3σ区间内的数据。例如测量部30测量的温度在每次测定时产生偏差。该偏差包括极大偏差和极小偏差。因此，温度稳定性3σ基于3σ的范围的测定结果显示测定结果的偏差。在入射角θ3为0度而端面22a不倾斜的情况下，温度稳定性3σ示出最小值±0.5℃。信号强度与入射角θ3的增加相应地下降，因此温度稳定性3σ与入射角θ3的增加相应地劣化。在入射角θ3为2度的情况下，温度稳定性3σ变化为±1.0℃。在入射角θ3大于2度的情况下，温度稳定性3σ呈指数劣化。例如，在入射角θ3为4度的情况下，温度稳定性3σ变化为±2.0℃。在使入射角θ3处于大于0度且2度以下的范围的情况下，能够降低温度稳定性3σ的劣化的比例。
入射角θ1、入射角θ2以及入射角θ3的关系作为一例如以下所示。在端面22a相对于多模光纤22的轴方向的垂直面的倾斜度θ1为4.0度的情况下，入射角θ1为4.0度。在这种情况下，测定光L2在端面22a的界面处折射，因此入射角θ2为3.3度。测定光L3在端面24a的界面处折射，入射角θ3变为2.0度。入射角θ3示出入射角θ1的1/2左右的值。因此，在使入射角θ3在4.0度以内的情况下，倾斜度θ1在大于0度且8.0度以内的范围。在使入射角θ3在2.0度以内的情况下，倾斜度θ1在大于0度且4.0度以内的范围。
光纤20的顶端的端面22a与测定对象物40之间的距离可以配置为0.5mm以上且1.5mm以下。具体的是，测定对象物40的第一主面41与光纤20的顶端的端面22a之间的距离只要配置为0.5mm以上且1.5mm以下即可。通过这样配置，能够确保信号强度所需要的精度。
此外，在光纤20的顶端的端面22a设置罩24的情况下，设计罩的厚度，以使基于罩24的光路长和罩24与测定对象物40之间的空隙的光学界面的、高速傅里叶变化后的信号产生位置不与测定对象物40的高速傅里叶变换后的信号重叠。
图7是说明一个例示性的实施方式的基板处理装置2的结构的截面图。在此，作为等离子体蚀刻装置等的基板处理装置2中的光干涉系统1的应用例，以用于晶圆或聚焦环的温度测定的情况为例进行说明。
如图7所示，基板处理装置2具备腔室主体100，该腔室主体100收容作为基板的半导体晶圆W，用于通过等离子体来处理半导体晶圆W。
在腔室主体100的内部划分出处理室102。处理室102以能够进行真空排气的方式构成。在处理室102设置有用于载置半导体晶圆W的载置台120。该载置台120具备：RF板120a，其由导电性材料构成，被施加高频电力；以及静电吸盘机构120b，其设置于该RF板120a上，用于吸附半导体晶圆W。RF板120a的中央部与供电棒120c连接，该供电棒120c与高频电源(未图示)电连接。
在载置台120的周围以包围载置台120的周围的方式设置有形成为环状的隔板130，在隔板130的下部形成有用于从载置台120的周围均匀地进行排气的环状的排气空间140。另外，在腔室主体100的底部设置有底板150，在RF板120a与底板150之间形成有空隙101。该空隙101为用于使RF板120a与底板150绝缘的充足的宽度。另外，在该空隙101内设置有推杆销的驱动机构(未图示)，该推杆销用于从搬送臂接收半导体晶圆W并向载置台120载置半导体晶圆W，或者从载置台120抬起半导体晶圆W并向搬送臂交接。另外，该空隙101不是真空气氛而是大气气氛。
在载置台120的上方，以与载置台120设置间隔地相向的方式设置有相向电极110。该相向电极110由所谓喷淋头构成，该相向电极110构成为能够对载置于载置台120上的半导体晶圆W呈喷淋状地供给规定的处理气体。该相向电极110被设为接地电位或者被施加高频电力。另外，在载置台120上的半导体晶圆W的周围设置有聚焦环FR。该聚焦环FR用于使半导体晶圆W的等离子体处理的面内均匀性提高。
上述腔室主体100构成为载置台120的上部的空间即处理室102成为真空气氛，载置台120的下部的空隙101成为常压气氛。因而，载置台120构成将真空气氛与常压气氛隔断的隔断壁的一部分。而且，在载置台120形成有多个温度测定用孔121、122、123以及124。温度测定用孔121、122、123以及124以使光干涉系统1的光纤20能够通过载置台120的上表面和下表面的方式连通，且成为被光纤馈通器(Fiber Feedthrough)气密性密封的构造。
此外，在一个例示性的实施方式中，在温度测定用孔121、122、123以及124中的、设置于载置台120的最外周侧的位置的温度测定用孔124用于测定聚焦环FR的温度。其它温度测定用孔121、122、123用于测定半导体晶圆W的温度。
在底板150，与上述温度测定用孔121、122、123以及124相对应地设置例如贯通孔151、152、153以及154。在这些贯通孔固定有作为光干涉系统1的一部分的光纤201、202、203以及204。此外，也可以是，替代贯通孔151、152、153以及154，设置一个贯通穴，在该贯通穴集体固定光纤201、202、203以及204。另外，在底板150与载置台120(RF板120a)之间的空隙101配置有将底板150和载置台120(RF板120a)连结的连结构件160。此外，在图7仅图示出一个连结构件160，但是该连结构件160沿周向配置有多个(例如4个以上)。这些连结构件160用于抑制载置台120的变形、振动。
上述光纤201、202、203以及204是光纤20的一个例示性的实施方式。在这种情况下，光纤20也可以在光环行器11与光纤20的顶端之间具有光学开关。光学开关作为一例，具备1个输入端和4个输出端。输入端与光环行器11连接。另外，4个输出端分别与光纤201，202，203以及204连接。光学开关构成为能够对输出目的地进行切换。光学开关将来自光环行器11的光从输入端交替地向4个输出端传输。
上述光干涉系统1中的测定光从光纤201、202、203以及204各自的顶端的端面射出，在载置台120被作为测定对象物的半导体晶圆W以及聚焦环FR反射。半导体晶圆W和聚焦环FR的反射光向光纤201、202、203以及204各自的顶端的端面射入。光学开关将通过光纤201、202、203以及204获得的反射光交替地向光环行器11传输。
图8是一个例示性的实施方式所涉及的基板处理装置中的光纤的截面的局部放大图。图8作为一例放大了固定于温度测定用孔121的光纤201的截面。该光纤也可以是光纤201、202、203及204中的任一个，该温度测定用孔也可以是温度测定用孔121、122、123及124中的任一个。套筒240贯穿温度测定用孔121。套筒240将光纤201固定于温度测定用孔121。在光纤201能够直接固定于温度测定用孔121的情况下，也可以不设置套筒240。
光纤201具有构造件210和罩220。构造件210覆盖光纤201的周围，并且沿光纤201的轴方向延伸。构造件210的材质例如是氧化铝陶瓷或者蓝宝石。构造件210以使光纤201沿温度测定用孔121延伸的方式将光纤201固定。罩220是罩24的一个例示性的实施方式。罩220与光纤201的顶端的端面201a通过粘接剂B粘接。测定光通过粘接剂B。粘接剂B的种类例如是丙烯酸系、环氧系以及硅系，通过紫外线的照射、加热或者固化剂而固化。罩220与光纤201的顶端的端面201a粘接，并且同与端面201a位于同一平面上的构造件210的端面210a粘接。
光纤201还具有筒状的包覆件230。包覆件230由导电性的材质构成，例如由Si或SiC构成。筒状的包覆件230以包覆粘接剂B和罩220的方式沿光纤201的轴方向延伸。具体的是，包覆件230包覆将端面201a及端面210a与罩220粘接的粘接剂B。包覆件230还从罩220以包覆构造件210的方式延伸。包覆件230介于形成于静电吸盘机构120b的温度测定用孔121的内表面与光纤201之间。包覆件230也可以介于形成于RF板120a的温度测定用孔121的内表面与光纤201之间。
通过包覆件230包覆粘接剂B和罩220，来使在真空气氛的处理室102中露出的粘接剂B的面积变小。由此，抑制从粘接剂B挥发的气体的量。因此，在进行等离子体处理的情况下，包覆件230能够防止在光纤201与载置台120之间产生的异常放电。包覆件230沿贯通温度测定用孔121的静电吸盘机构120b的范围延伸，因此能够防止在光纤201与静电吸盘机构120b之间产生的异常放电。
另外，通过使导电性的包覆件230贯穿温度测定用孔121，来减少温度测定用孔121中的用于电子进行加速的空间。因此，包覆件230能够防止在光纤201与载置台之间产生的异常放电。
图9是一个例示性的实施方式所涉及的基板处理装置中的光纤的截面的局部放大图。图9作为一例，放大了固定于温度测定用孔121的具有包覆件231的光纤201的截面。包覆件231是包覆件230的变形例。
包覆件231包括盖部231a。盖部231a在罩220的与半导体晶圆W相向的面上，以包覆粘接剂B和罩220的方式沿光纤201的径向延伸。具体的是，沿罩220的端面220a向径向的内侧延伸。在盖部231a的径向的中心形成有孔，罩220的端面220a从孔中露出。孔的直径例如是0.3mm。
在这种情况下，露出的粘接剂B的表面积更小，因此包括盖部231a的包覆件231能够更有效地防止在光纤201与载置台120之间产生的异常放电。
以上，通过在基板处理装置2中搭载光干涉系统1，能够测量半导体晶圆W的厚度及温度以及聚焦环FR的厚度及温度。此外，在将收容于处理室内的聚焦环FR等的腔室内配件设为测定对象物的情况下，通过对于测定光具有透过性的材质形成腔室内配件。例如，作为腔室内配件的材质，使用Si、SiO2、SiC以及Al2O3等。
根据以上的说明，应当理解本公开的各种实施方式能够在不脱离本公开的范围及其主旨的范围内进行各种变更。因而，本说明书所公开的各种实施方式不意图限定，由附加的权利要求书示出真正的范围和主旨。
Claims (11)
1.一种光干涉系统，其特征在于，具备：
光源，其构成为产生测定光；
光纤，其构成为传输所述测定光，所述光纤具有单模光纤、多模光纤以及将所述单模光纤和所述多模光纤连接的连接部，所述光纤的顶端由所述多模光纤构成，所述光纤的顶端的端面构成为向测定对象物射出所述测定光并且被射入来自所述测定对象物的反射光；以及
测量部，其构成为基于所述反射光来测量所述测定对象物的物理性质。
2.根据权利要求1所述的光干涉系统，其特征在于，
所述连接部具有将所述多模光纤的纤芯和所述单模光纤的纤芯连接的锥形形状的纤芯。
3.根据权利要求1所述的光干涉系统，其特征在于，
所述光纤具有保护所述光纤的顶端的端面的罩，
所述罩由透过所述测定光的材质构成，设置于所述光纤的顶端的端面。
4.根据权利要求3所述的光干涉系统，其特征在于，
所述罩与所述光纤的顶端的端面通过透过所述测定光的粘接剂粘接。
5.根据权利要求3所述的光干涉系统，其特征在于，
所述光纤具有防止所述罩反射所述测定光的反射防止件，
所述反射防止件设置于所述光纤的顶端的端面与所述罩之间。
6.根据权利要求3所述的光干涉系统，其特征在于，
所述光纤的顶端的端面以相对于所述多模光纤的轴方向的垂直面倾斜的方式设置。
7.根据权利要求1所述的光干涉系统，其特征在于，
所述光纤的顶端的端面与所述测定对象物之间的距离被配置为0.5mm以上且1.5mm以下。
8.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
光干涉系统；以及
腔室主体，其以能够进行真空排气的方式构成，构成为收容测定对象物，
其中，所述光干涉系统具备：
光源，其构成为产生测定光；
光纤，其构成为传输所述测定光，所述光纤具有单模光纤、多模光纤以及将所述单模光纤和所述多模光纤连接的连接部，所述光纤的顶端由所述多模光纤构成，所述光纤的顶端的端面构成为向所述测定对象物射出所述测定光并且被射入来自所述测定对象物的反射光；以及
测量部，其构成为基于所述反射光来测量所述测定对象物的物理性质。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述腔室主体的内部配置有载置台，
所述载置台具有：板，其被施加高频电力；以及静电吸盘机构，其设置于所述板，用于吸附所述测定对象物，所述载置台形成有贯通所述板和所述静电吸盘机构的测定孔，
所述光纤具有：
罩，其由透过所述测定光的材质构成，被使所述测定光通过的粘接剂粘接于所述光纤的顶端的端面，用于保护所述光纤的顶端；以及
筒状的包覆件，其由导电性的材质构成，以包覆所述粘接剂和所述罩的方式沿所述光纤的轴方向延伸，
所述光纤贯穿所述测定孔，以使载置于所述载置台的所述测定对象物与所述罩相向，
所述包覆件与所述光纤一起贯穿所述测定孔。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
所述包覆件介于形成于所述静电吸盘机构的所述测定孔的内表面与所述光纤之间。
11.根据权利要求9或10所述的基板处理装置，其特征在于，
所述包覆件包括环状的盖部，该环状的盖部在所述罩的与所述测定对象物相向的面上，以包覆所述粘接剂和所述罩的方式沿所述光纤的径向延伸。
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