KR20220135172A - 계측 장치, 계측 시스템, 기판 처리 장치 및 계측 방법 - Google Patents

계측 장치, 계측 시스템, 기판 처리 장치 및 계측 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계측 시간을 단축하는 것이다. 계측 장치는, 입력부와, 계측부와, 출력부를 갖는다. 입력부는, 계측 대상의 상태에 따른 신호가 입력된다. 계측부는, 입력부에 입력된 신호로부터 계측 대상의 상태를 계측한다. 계측부는, 계측이 완료되면, 선택적으로 신호를 출력하는 멀티플렉서의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성한다. 출력부는, 계측부에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력한다.

Description

계측 장치, 계측 시스템, 기판 처리 장치 및 계측 방법{MEASUREMENT APPARATUS, MEASUREMENT SYSTEM, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND MEASUREMENT METHOD}
본 개시는, 계측 장치, 계측 시스템, 기판 처리 장치 및 계측 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1은, 멀티플렉서가 다수의 입력 데이터로부터 택일적으로 입력 데이터를 순서대로 계측 모듈에 출력하고, 계측 모듈이 입력되는 입력 데이터를 계측함으로써, 복수 채널의 데이터를 수집하는 방법을 개시한다.
일본 특허 공개 소 63-217483호 공보
본 개시는 계측 시간을 단축하는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 계측 장치는, 입력부와, 계측부와, 출력부를 갖는다. 입력부는, 계측 대상의 상태에 따른 신호가 입력된다. 계측부는, 입력부에 입력된 신호로부터 계측 대상의 상태를 계측한다. 계측부는, 계측이 완료되면, 선택적으로 신호를 출력하는 멀티플렉서의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성한다. 출력부는, 계측부에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력한다.
본 개시에 의하면 계측 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 플라스마 처리 시스템의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 실시 형태에 따른 기판 지지부의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 실시 형태에 따른 기판 지지면의 온도를 계측하는 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4a는 실시 형태에 따른 센서부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4b는 실시 형태에 따른 센서부의 구성의 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 실시 형태에 따른 멀티플렉서의 기능적인 구성을 개략적으로 나타낸 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 실시 형태에 따른 계측 방법의 처리 순서의 일례를 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 계측 장치, 계측 시스템, 기판 처리 장치 및 계측 방법의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해, 개시하는 계측 장치, 계측 시스템, 기판 처리 장치 및 계측 방법이 한정되는 것은 아니다.
그런데, 특허문헌 1에서는, 내부 메모리에 전환 동작 패턴이 기입된 컨트롤러가, 전환 동작 패턴에 따라서 전환 지시를 멀티플렉서에 출력한다. 멀티플렉서는, 전환 지시에 따라서, 다수의 입력 데이터로부터 택일적으로 입력 데이터를 계측 모듈에 출력한다. 이 경우, 컨트롤러는, 계측 모듈에서 입력 데이터의 계측이 행하여지는 기간에 대하여 마진을 갖고, 전환 지시를 멀티플렉서에 출력할 필요가 있다. 이 때문에, 전환 동작 패턴은, 마진을 갖고 전환 타이밍이 정해진다. 이 때문에, 특허문헌 1에서는 계측 시간이 길어진다. 특히, 다수의 입력 데이터를 계측하는 경우, 마진이 많아지기 때문에 계측 시간이 보다 길어진다.
그래서, 계측 시간을 단축하는 기술이 기대되고 있다.
[실시 형태]
[장치 구성]
본 개시의 기판 처리 장치의 일례에 대해서 설명한다. 실시 형태에서는, 본 개시의 기판 처리 장치를 시스템 구성의 플라스마 처리 시스템으로 한 경우를 예로 들어 설명한다. 실시 형태에서는, 계측 대상의 상태로서, 계측 대상의 온도를 계측하는 경우를 예로 들어 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 따른 플라스마 처리 시스템의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
이하에, 플라스마 처리 시스템의 구성예에 대해서 설명한다. 플라스마 처리 시스템은, 용량 결합 플라스마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 용량 결합 플라스마 처리 장치(1)는, 플라스마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), 전원(30) 및 배기 시스템(40)을 포함한다. 또한, 플라스마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11) 및 가스 도입부를 포함한다. 가스 도입부는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라스마 처리 챔버(10) 내에 도입하도록 구성된다. 가스 도입부는 샤워 헤드(13)를 포함한다. 기판 지지부(11)는 플라스마 처리 챔버(10) 내에 배치된다. 샤워 헤드(13)는 기판 지지부(11)의 상방에 배치된다. 일 실시 형태에 있어서, 샤워 헤드(13)는, 플라스마 처리 챔버(10)의 천장부(ceiling)의 적어도 일부를 구성한다. 플라스마 처리 챔버(10)는, 샤워 헤드(13), 플라스마 처리 챔버(10)의 측벽(10a) 및 기판 지지부(11)에 의해 규정된 플라스마 처리 공간(10s)을 갖는다. 플라스마 처리 챔버(10)는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라스마 처리 공간(10s)에 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 공급구와, 플라스마 처리 공간으로부터 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출구를 갖는다. 측벽(10a)은 접지된다. 샤워 헤드(13) 및 기판 지지부(11)는, 플라스마 처리 챔버(10) 하우징과는 전기적으로 절연된다.
기판 지지부(11)는, 본체부(111) 및 링 어셈블리(112)를 포함한다. 본체부(111)는, 기판(웨이퍼)(W)을 지지하기 위한 중앙 영역(기판 지지면)(111a)과, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 환상 영역(링 지지면)(111b)을 갖는다. 본체부(111)의 환상 영역(111b)은, 평면으로 보아 본체부(111)의 중앙 영역(111a)을 둘러싸고 있다. 기판(W)은, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상에 배치되고, 링 어셈블리(112)는, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상의 기판(W)을 둘러싸도록 본체부(111)의 환상 영역(111b) 상에 배치된다. 일 실시 형태에 있어서, 본체부(111)는 베이스 및 정전 척을 포함한다. 베이스는 도전성 부재를 포함한다. 베이스의 도전성 부재는, 하부 전극으로서 기능한다. 정전 척은 베이스 상에 배치된다. 정전 척의 상면은 기판 지지면(111a)을 갖는다. 링 어셈블리(112)는 1개 또는 복수의 환상 부재를 포함한다. 1개 또는 복수의 환상 부재 중 적어도 하나는 에지 링이다. 또한, 도시는 생략하는데, 기판 지지부(11)는, 정전 척, 링 어셈블리(112) 및 기판 중 적어도 하나를 타깃 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈을 포함해도 된다. 온도 조절 모듈은, 히터, 전열 매체, 유로, 또는 이들의 조합을 포함해도 된다. 유로에는, 브라인이나 가스와 같은 전열 유체가 흐른다. 또한, 기판 지지부(11)는, 기판(W)의 이면과 기판 지지면(111a)의 사이에 전열 가스를 공급하도록 구성된 전열 가스 공급부를 포함해도 된다.
또한, 기판 지지부(11)는, 기판 지지면(111a)의 온도를 계측 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 기판 지지부(11)는, 기판 지지면(111a)의 온도의 계측 대상으로 하는 복수의 위치에 각각 센서부(113)가 마련되어 있다. 플라스마 처리 장치(1)는, 계측 시스템(130)이 마련되어 있다. 각 센서부(113)는, 각각 광 파이버(114)에 의해 계측 시스템(130)에 접속되어 있다. 계측 시스템(130)은, 각 센서부(113)에 의해, 기판 지지면(111a)의 온도를 계측하여, 계측한 온도 데이터를 제어부(2)에 출력한다.
샤워 헤드(13)는, 가스 공급부(20)로부터의 적어도 하나의 처리 가스를 플라스마 처리 공간(10s) 내에 도입하도록 구성된다. 샤워 헤드(13)는, 적어도 하나의 가스 공급구(13a), 적어도 하나의 가스 확산실(13b) 및 복수의 가스 도입구(13c)를 갖는다. 가스 공급구(13a)에 공급된 처리 가스는, 가스 확산실(13b)을 통과해서 복수의 가스 도입구(13c)로부터 플라스마 처리 공간(10s) 내에 도입된다. 또한, 샤워 헤드(13)는 도전성 부재를 포함한다. 샤워 헤드(13)의 도전성 부재는, 상부 전극으로서 기능한다. 또한, 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)에 더하여, 측벽(10a)에 형성된 1개 또는 복수의 개구부에 설치되는 1개 또는 복수의 사이드 가스 주입부(SGI: Side Gas Injector)를 포함해도 된다.
가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 가스 소스(21) 및 적어도 하나의 유량 제어기(22)를 포함해도 된다. 일 실시 형태에 있어서, 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스를, 각각에 대응하는 가스 소스(21)로부터 각각에 대응하는 유량 제어기(22)를 통해서 샤워 헤드(13)에 공급하도록 구성된다. 각 유량 제어기(22)는, 예를 들어 매스 플로 컨트롤러 또는 압력 제어식 유량 제어기를 포함해도 된다. 또한, 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 하나 또는 그 이상의 유량 변조 디바이스를 포함해도 된다.
전원(30)은, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해서 플라스마 처리 챔버(10)에 결합되는 RF 전원(31)을 포함한다. RF 전원(31)은, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호와 같은 적어도 하나의 RF 신호(RF 전력)를, 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 공급하도록 구성된다. 이에 의해, 플라스마 처리 공간(10s)에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라스마가 형성된다. 따라서, RF 전원(31)은, 플라스마 처리 챔버(10)에서 하나 또는 그 이상의 처리 가스로부터 플라스마를 생성하도록 구성되는 플라스마 생성부의 적어도 일부로서 기능할 수 있다. 또한, 바이어스 RF 신호를 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급함으로써, 기판(W)에 바이어스 전위가 발생하여, 형성된 플라스마 중의 이온 성분을 기판(W)에 인입할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서, RF 전원(31)은, 제1 RF 생성부(31a) 및 제2 RF 생성부(31b)를 포함한다. 제1 RF 생성부(31a)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해서 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 결합되어, 플라스마 생성용 소스 RF 신호(소스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일 실시 형태에 있어서, 소스 RF 신호는, 13MHz 내지 150MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 제1 RF 생성부(31a)는, 다른 주파수를 갖는 복수의 소스 RF 신호를 생성하도록 구성되어도 된다. 생성된 1개 또는 복수의 소스 RF 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 공급된다. 제2 RF 생성부(31b)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해서 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 결합되어, 바이어스 RF 신호(바이어스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일 실시 형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 소스 RF 신호보다도 낮은 주파수를 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 400kHz 내지 13.56MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 제2 RF 생성부(31b)는, 다른 주파수를 갖는 복수의 바이어스 RF 신호를 생성하도록 구성되어도 된다. 생성된 1개 또는 복수의 바이어스 RF 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다. 또한, 다양한 실시 형태에 있어서, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 된다.
또한, 전원(30)은, 플라스마 처리 챔버(10)에 결합되는 DC 전원(32)을 포함해도 된다. DC 전원(32)은, 제1 DC 생성부(32a) 및 제2 DC 생성부(32b)를 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 제1 DC 생성부(32a)는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 접속되어, 제1 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제1 바이어스 DC 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 인가된다. 일 실시 형태에 있어서, 제1 DC 신호가, 정전 척 내의 전극과 같은 다른 전극에 인가되어도 된다. 일 실시 형태에 있어서, 제2 DC 생성부(32b)는, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 접속되어, 제2 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제2 DC 신호는, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 인가된다. 다양한 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 DC 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 된다. 또한, 제1 및 제2 DC 생성부(32a, 32b)는, RF 전원(31)에 더하여 마련되어도 되고, 제1 DC 생성부(32a)가 제2 RF 생성부(31b) 대신에 마련되어도 된다.
배기 시스템(40)은, 예를 들어 플라스마 처리 챔버(10)의 저부에 마련된 가스 배출구(10e)에 접속될 수 있다. 배기 시스템(40)은, 압력 조정 밸브 및 진공 펌프를 포함해도 된다. 압력 조정 밸브에 의해, 플라스마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는, 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함해도 된다.
제어부(2)는, 본 개시에서 설명되는 다양한 공정을 플라스마 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는, 여기에서 설명되는 다양한 공정을 실행하도록 플라스마 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하게 구성될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 제어부(2)의 일부 또는 모두가 플라스마 처리 장치(1)에 포함되어도 된다. 제어부(2)는 예를 들어 컴퓨터(2a)를 포함해도 된다. 컴퓨터(2a)는, 예를 들어 처리부(CPU: Central Processing Unit)(2a1), 기억부(2a2) 및 통신 인터페이스(2a3)를 포함해도 된다. 처리부(2a1)는, 기억부(2a2)에 저장된 프로그램에 기초하여 다양한 제어 동작을 행하도록 구성될 수 있다. 기억부(2a2)는, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 또는 이들의 조합을 포함해도 된다. 통신 인터페이스(2a3)는, LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통해서 플라스마 처리 장치(1)와의 사이에서 통신해도 된다.
이어서, 실시 형태에 따른 기판 지지부(11)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 실시 형태에 따른 기판 지지부(11)의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
기판 지지부(11)는 기판(W)을 지지 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 기판 지지부(11)의 본체부(111)는, 베이스(120) 상에 정전 척(121)이 배치되어 있다. 정전 척(121)은 베이스(120)에 접착제에 의해 접착되어 있다. 정전 척(121)의 상면은, 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지면(111a)으로 되어 있다.
베이스(120)는 도전성 부재를 포함한다. 예를 들어, 베이스(120)는, 예를 들어 알루미늄 등의 도전성 금속에 의해 형성되어 있다. 베이스(120)는, 기판 지지면(111a)의 하방이 되는 내부에 전열 유체가 흐르는 유로(111c)가 형성되어 있다.
정전 척(121)은, 예를 들어 세라믹 등의 절연층과, 당해 절연층 내에 마련된 막 형상의 전극을 갖고 있다. 정전 척(121)은, 내부에 마련된 전극에 도시하지 않은 전원으로부터 직류 전압이 인가됨으로써 정전 인력을 발생시켜, 기판(W)을 끌어 당겨서 보유 지지한다.
본체부(111)는, 기판 지지면(111a)의 온도의 계측 대상으로 하는 복수의 위치에 각각 센서부(113)가 마련되어 있다. 예를 들어, 베이스(120)는, 기판 지지면(111a)의 온도의 계측 대상으로 하는 복수의 위치에 형성된 구멍에 센서부(113)가 마련되어 있다. 각 센서부(113)는, 각각 광 파이버(114)에 의해 계측 시스템(130)에 접속되어 있다. 또한, 센서부(113)는, 정전 척(121)에도 구멍을 형성해서 상단이 기판 지지면(111a)에 노출되어도 되고, 상단이 기판 지지부(11)에 노출되지 않고 기판 지지부(11)로부터 소정의 두께의 위치로 되도록 마련해도 된다.
이어서, 실시 형태에 따른 기판 지지부(11)의 기판 지지면(111a)의 온도를 계측하는 구성에 대해서 설명한다. 도 3은, 실시 형태에 따른 기판 지지면(111a)의 온도를 계측하는 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 3에는, 기판 지지부(11)의 기판(W)이 적재되는 기판 지지면(111a)의 평면도가 나타내어져 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 기판 지지면(111a)은, 평면으로 보아 대략 원형의 영역으로 되어 있다. 기판 지지면(111a)은, 직경이, 기판(W)의 직경과 대략 동일하거나, 혹은 기판(W)의 직경보다도 약간 작게 형성되어 있다.
기판 지지부(11)는, 기판 지지면(111a)을 구분한 존(115)마다, 온도의 제어가 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 기판 지지면(111a)은, 복수의 존(115)으로 구분되고, 각각의 존(115)에 히터가 마련되어 있다. 실시 형태에서는, 기판 지지면(111a)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 중앙의 원형의 존(115a)과, 당해 원형의 존(115a)을 동심원상으로 둘러싸는 복수의 링 형상의 영역을 각각 둘레 방향으로 구분한 원호상의 존(115b)으로 구분되어 있다. 기판 지지면(111a)은, 원형의 존(115a) 및 원호상의 존(115b)에 히터가 마련되어, 각각의 존(115)마다 온도의 제어가 가능하게 되어 있다. 또한, 도 3에 도시하는 존(115)의 구분 방법은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판 지지면(111a)은, 보다 많은 존(115)으로 구분해도 된다. 예를 들어, 기판 지지면(111a)은, 원호상의 존(115b)이 외주에 가까울수록, 각도 폭이 작고, 직경 방향의 폭이 좁아지도록 구분해도 된다. 히터는, 도시하지 않은 히터 전원에 개별로 접속되어 있다. 히터 전원은, 제어부(2)의 제어 하에 각 히터에 개별로 조정된 전력을 공급한다. 이에 의해, 각 히터가 발하는 열이 개별로 제어되어, 기판 지지면(111a) 내의 복수의 존(115)의 온도가 개별로 조정된다.
또한, 기판 지지부(11)는, 기판 지지면(111a)의 존(115 마다 온도의 계측이 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 기판 지지부(11)는, 원형의 존(115a) 및 원호상의 존(115b)에 각각 센서부(113)가 마련되어, 각각의 존(115a, 115b)마다 온도의 계측이 가능하게 되어 있다.
도 4a는, 실시 형태에 따른 센서부(113)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 센서부(113)는 형광체(113a)가 마련되어 있다. 센서부(113)에는 광 파이버(114)가 접속되어 있다. 도 4a는, 센서부(113)와 광 파이버(114)를 일체적으로 구성한 경우를 도시하고 있다. 광 파이버(114)의 선단에는 형광체(113a)가 마련되어 있다. 형광체(113a)는, 온도를 계측하는 계측 대상물에 고정된다. 본 실시 형태에서는, 정전 척(121)의 하면의 온도의 계측 대상으로 하는 위치에 형광체(113a)가 고정된다. 또한, 도 4a에서는, 센서부(113)로서, 광 파이버(114)의 선단에 형광체(113a)를 일체적으로 마련하고 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 4b는, 실시 형태에 따른 센서부(113)의 구성의 다른 일례를 도시하는 도면이다. 도 4b는, 센서부(113)와 광 파이버(114)를 별체로서 구성한 경우를 도시하고 있다. 센서부(113)는 형광체(113a)가 마련되어 있다. 센서부(113)는, 정전 척(121)의 하면의 온도의 계측 대상으로 하는 위치에 고정된다. 센서부(113)에는 광 파이버(114)가 접속된다. 또한, 센서부(113)와 광 파이버(114)의 사이에는, 약간의 간극을 마련하고 있어도 된다.
형광체(113a)가 발광한 광은, 광 파이버(114)에 입사해서 전송된다. 또한, 광 파이버(114)를 통해서 전송된 광은 형광체(113a)에 입사한다.
도 3으로 돌아간다. 계측 시스템(130)은, 멀티플렉서(131)와, 컨버터(132)와, 전환 컨트롤러(133)와, 온도 컨트롤러(134)를 갖는다. 또한, 컨버터(132), 전환 컨트롤러(133) 및 온도 컨트롤러(134)는, 각각 별도의 장치로서 구성해도 되고, 어느 2개 또는 전부를 1개의 장치로서 구성해도 된다. 예를 들어, 컨버터(132)를 1개의 장치로 하고, 전환 컨트롤러(133) 및 온도 컨트롤러(134)를 1개의 컨트롤러로서 구성해도 된다. 실시 형태에서는, 컨버터(132)가 본 개시의 계측 장치에 대응한다.
멀티플렉서(131)는, 복수의 입력된 광으로부터 출력하는 광을 선택적으로 전환 가능한 장치이다. 멀티플렉서(131)는, 각 센서부(113)에 접속된 광 파이버(114)가 각각 접속되어 있다. 또한, 멀티플렉서(131)는, 광 파이버(135)에 의해 컨버터(132)와 접속되어 있다. 멀티플렉서(131)에는, 각 광 파이버(114)를 통해서 각 센서부(113)의 형광체(113a)의 광이 전송된다. 멀티플렉서(131)는, 각 광 파이버(114)로부터 전송되는 광을 선택적으로 광 파이버(135)에 출력한다. 또한, 멀티플렉서(131)는, 전환 컨트롤러(133)로부터 입력되는 전환 신호에 따라, 광 파이버(135)에 광을 출력하는 광 파이버(114)를 선택적으로 전환 가능하게 되어 있다.
도 5는, 실시 형태에 따른 멀티플렉서(131)의 기능적인 구성을 개략적으로 나타낸 일례를 도시하는 도면이다. 멀티플렉서(131)는, 복수의 제1 포트(131a)가 마련되고, 각 광 파이버(114)가 각각 제1 포트(131a)에 접속되어 있다. 제1 포트(131a)에는, 연속된 수치로 포트 번호가 할당되어 있다. 또한, 멀티플렉서(131)는, 제2 포트(131b)가 마련되고, 광 파이버(135)가 제2 포트(131b)에 접속되어 있다. 멀티플렉서(131)는, 전환 컨트롤러(133)로부터 입력되는 전환 신호에 출력 대상으로 하는 포트 번호가 포함되어 있다. 멀티플렉서(131)는, 내부의 광을 전송하는 전송로를 전환 가능하게 되어 있다. 멀티플렉서(131)는, 전환 지시에 따라, 전환 지시에 포함되는 포트 번호의 제1 포트(131a)와 제2 포트(131b)에서 광을 전송하도록 전송로를 전환한다. 이에 의해, 멀티플렉서(131)는, 포트 번호의 제1 포트(131a)에 접속된 광 파이버(114)와 제2 포트(131b)에 접속된 광 파이버(135)의 사이에서 서로의 광 전송이 가능하게 된다.
도 3으로 돌아간다. 컨버터(132)는, 광 파이버(135)를 통해서 전송되는 광으로부터 온도를 계측한다. 도 3에는, 실시 형태에 따른 컨버터(132)의 기능적인 구성의 일례가 개략적으로 도시되어 있다. 컨버터(132)는, 포트(132a)가 마련되고, 광 파이버(135)가 포트(132a)에 접속되어 있다. 포트(132a)에는, 광 파이버(135)를 통해서 전송되는 광이 입력된다. 또한, 컨버터(132)는, 포트(132b), 포트(132c)가 마련되어 있다. 포트(132b)는, 배선(136)을 통해서 전환 컨트롤러(133)와 접속되어 있다. 포트(132c)는, 배선(137)을 통해서 온도 컨트롤러(134)와 접속되어 있다. 실시 형태에서는, 포트(132a)가 본 개시의 입력부에 대응한다. 또한, 포트(132b)가 본 개시의 출력부에 대응한다. 또한, 포트(132c)가 본 개시의 데이터 출력부에 대응한다.
컨버터(132)는 계측부(132d)를 갖는다. 계측부(132d)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터나 수광 소자 등의 복수의 디바이스를 조합해서 구성되어도 되고, 물리적으로 1개의 디바이스로서 구성되어도 된다.
포트(132a)는, 계측 대상의 상태에 따른 신호가 입력된다. 계측부(132d)는, 포트(132a)에 입력된 신호로부터 계측 대상의 상태를 계측한다. 본 실시 형태에서는, 포트(132a)에는, 센서부(113)의 형광체(113a)가 발광한 광이 광 파이버(114, 135)를 통해서 입력된다. 계측부(132d)는, 포트(132a)에 입력된 광이 수광 소자에 입사한다. 계측부(132d)는, 수광 소자에 입사한 광으로부터 온도를 계측한다. 예를 들어, 계측부(132d)는 LED 등의 광원을 구비한다. 계측부(132d)는, 광원의 광을 빔 스플리터 등의 광학 소자에 의해, 수광 소자에 입사하는 광의 광로 상에 유도하는 것이 가능하게 되어 있다. 계측부(132d)는, 온도를 계측할 때, 광원을 점등시켜서 광 파이버(114, 135)를 통해서 형광체(113a)에 광을 조사한다. 형광체(113a)는, 광이 조사됨으로써, 가전자대로부터 전도체에 전자가 여기된다. 여기된 전자는, 일시적으로 위치 에너지를 보유하지만, 즉시 그 위치 에너지를 방출하면서 가전자대로 되돌아가는데, 에너지의 일부가 광으로서 방출된다. 이 방출되는 광은, 루미네센스 광이라고 한다. 형광체(113a)는, 온도에 따라, 루미네센스 광의 광량이 감쇠하는 기간이 변화한다. 계측부(132d)는, 광원을 소등하고 나서, 광 파이버(114, 135)를 통해서 입력되는 형광체(113a)의 루미네센스 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 계측함으로써 온도를 계측한다. 예를 들어, 계측부(132d)는, 온도마다, 루미네센스 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 저장한 데이터를 기억하고, 당해 데이터를 참조하여, 계측한 시간에 대응하는 온도를 구함으로써 온도를 계측한다. 계측부(132d)는, 계측한 온도를 나타내는 온도 데이터를 포트(132c)로부터 온도 컨트롤러(134)에 출력한다.
계측부(132d)는, 온도의 계측이 완료되면, 멀티플렉서(131)의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성한다. 예를 들어, 계측부(132d)는, 온도의 계측이 종료된 타이밍에 전환 지시 신호를 생성한다. 계측부(132d)는, 생성한 전환 지시 신호를 포트(132b)로부터 전환 컨트롤러(133)에 출력한다. 또한, 계측부(132d)는, 광원을 소등하고 나서, 형광체(113a)의 발광이 감쇠하는 소정 기간을 경과한 타이밍에 전환 지시 신호를 생성해도 된다.
컨버터(132)는, 온도의 계측 개시, 계측 종료의 지시를 접수한다. 예를 들어, 컨버터(132)는, 온도 컨트롤러(134)로부터 온도의 계측 개시, 계측 종료의 지시를 접수한다. 온도의 계측을 개시 또는 종료하는 경우, 예를 들어 온도 컨트롤러(134)가, 컨버터(132) 및 전환 컨트롤러(133)에 온도의 계측 개시, 계측 종료의 지시를 출력한다. 컨버터(132)는, 계측 개시의 지시를 접수하면, 계측부(132d)에 의해 온도를 계측하고, 온도의 계측이 종료된 타이밍에 전환 지시 신호를 생성해서 출력하는 것을, 계측 종료의 지시를 접수할 때까지 반복한다. 전환 컨트롤러(133)는, 계측 개시의 지시가 입력되면, 전환 지시 신호의 입력에 따라, 전환 신호 및 셀렉트 정보를 출력하는 처리를 개시하여, 계측 종료의 지시를 접수할 때까지 처리를 반복한다. 또한, 컨버터(132)는, 계측 개시, 계측 종료의 지시를 전환 컨트롤러(133)로부터 접수해도 되고, 그 밖에, 장치로부터 접수해도 된다. 예를 들어, 온도 컨트롤러(134)가, 전환 컨트롤러(133)에 온도의 계측 개시, 계측 종료의 지시를 출력하고, 전환 컨트롤러(133)가, 온도 컨트롤러(134)로부터 온도의 계측 개시, 계측 종료의 지시를 수신하면, 컨버터(132)에 온도의 계측 개시, 계측 종료의 지시를 출력해도 된다.
전환 컨트롤러(133)는, 멀티플렉서(131), 컨버터(132) 및 온도 컨트롤러(134)와 접속되어 있다. 전환 컨트롤러(133)는 멀티플렉서(131)를 제어한다. 예를 들어, 멀티플렉서(131)는, 컨버터(132)로부터 전환 지시 신호가 입력되면, 출력 대상으로 하는 포트 번호를 순서대로 변경하고, 변경한 포트 번호를 포함한 전환 신호를 멀티플렉서(131)에 출력한다. 예를 들어, 전환 컨트롤러(133)에는, 멀티플렉서(131)의 각 제1 포트(131a)에 할당된 포트 번호의 범위가 설정된다. 전환 컨트롤러(133)는, 전환 지시 신호가 입력될 때마다, 출력 대상으로 하는 포트 번호를 카운트 업하고, 카운트 업한 포트 번호가 포트 번호의 범위를 초과한 경우, 출력 대상으로 하는 포트 번호를 포트 번호의 범위의 최솟값으로 초기화한다. 전환 컨트롤러(133)는, 변경한 포트 번호를 포함한 전환 신호를 멀티플렉서(131)에 출력한다. 또한, 전환 컨트롤러(133)는, 변경한 포트 번호를 포함한 셀렉트 정보를 온도 컨트롤러(134)에 출력한다.
멀티플렉서(131)는, 전환 컨트롤러(133)로부터 전환 신호가 입력되면, 전환 지시에 포함되는 포트 번호의 제1 포트(131a)와 제2 포트(131b)의 사이에서 광을 전송하도록 전송로를 전환한다. 이에 의해, 컨버터(132)가 온도를 계측하는 대상의 센서부(113)가 전환되어, 온도가 계측되는 존(115)이 전환된다.
온도 컨트롤러(134)는, 컨버터(132) 및 전환 컨트롤러(133)와 접속되어 있다. 온도 컨트롤러(134)는 컨버터(132)로부터 온도 데이터가 입력된다. 또한, 온도 컨트롤러(134)는, 전환 컨트롤러(133)로부터, 포트 번호를 포함한 셀렉트 정보가 입력된다. 셀렉트 정보의 포트 번호는, 멀티플렉서(131)가 선택 중인 포트 번호를 나타내고 있다. 온도 컨트롤러(134)는, 컨버터(132)로부터 입력된 온도 데이터에 선택 중인 포트 번호를 대응지어서 제어부(2)에 출력한다. 컨버터(132)의 제1 포트(131a)가 각각의 존(115)의 센서부(113)와 개별로 접속되기 때문에, 포트 번호에 의해, 온도를 계측한 존(115)이 정해진다. 따라서, 포트 번호로부터 온도 데이터가 어느 존(115)의 온도 데이터인지를 특정할 수 있다. 또한, 온도 컨트롤러(134)는, 포트 번호와 존(115)의 대응 정보를 기억해도 된다. 그리고, 온도 컨트롤러(134)는, 대응 정보를 참조하여, 셀렉트 정보의 포트 번호로부터 대응하는 존(115)을 특정하고, 특정한 존(115)의 정보를 입력된 온도 데이터에 대응지어서 제어부(2)에 출력해도 된다.
제어부(2)에는, 각 존(115)의 온도 데이터가 순서대로 반복해서 입력된다. 제어부(2)는, 입력된 온도 데이터에 기초하여, 각 존(115)의 온도를 제어한다. 예를 들어, 제어부(2)는, 입력된 온도 데이터에 기초하여, 각 존(115)의 온도가 처리 조건의 온도로 되도록 각 존(115)의 히터의 온도를 제어한다.
여기서, 플라스마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11)의 기판 지지면(111a)의 온도 분포를 미세하게 제어하기 위해서, 기판 지지면(111a)의 존(115)의 세분화가 진행되어 있다. 예를 들어, 도 3의 예에서는, 기판 지지면(111a)이 33개의 존(115)으로 나뉘어, 각 존(115)에서 고정밀도로 온도 측정하는 것이 요구되고 있다.
복수의 존(115)의 온도를 계측하는 경우에, 예를 들어 존(115)의 수만큼 온도를 계측하는 컨버터(132)를 마련해서, 광 파이버(114)를 개별적으로 접속하여 온도를 계측하는 구성을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 구성은, 컨버터(132)의 수가 많아져서, 비용 상승이 된다. 그래서, 본 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1)는, 각 광 파이버(114)를 멀티플렉서(131)에 접속하여, 멀티플렉서(131)에 의해, 광 파이버(114)의 광을 순서대로 컨버터(132)에 출력해서 온도를 계측한다.
종래 기술에서는, 멀티플렉서(131)에 의해 광 파이버(114)의 광을 순서대로 전환해서 컨버터(132)에 출력할 경우, 전환 컨트롤러(133)의 내부 메모리에 전환 동작 패턴이 기입된다. 전환 컨트롤러(133)는, 내부 메모리에 기억된 전환 동작 패턴에 따라서, 전환 지시를 멀티플렉서(131)에 출력한다. 이 경우, 전환 컨트롤러(133)는, 컨버터(132)에서 온도의 계측이 행하여지는 기간에 대하여 마진을 갖고, 전환 지시를 멀티플렉서(131)에 출력할 필요가 있다. 이 때문에, 전환 동작 패턴은, 컨버터(132)에서 온도의 계측이 행하여지는 기간에 대하여 마진을 갖고 전환 타이밍이 정해진다. 이 때문에, 종래 기술에서는 계측 시간이 길어진다. 상술한 바와 같이, 플라스마 처리 장치(1)는, 기판 지지면(111a)의 존(115)의 세분화가 진행되어 있어, 존(115)의 수가 많아질수록 마진이 많아지기 때문에 계측 시간이 보다 길어진다.
그래서, 본 실시 형태에 따른 컨버터(132)는, 온도의 계측이 완료되면, 멀티플렉서(131)의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성하고, 생성한 전환 지시 신호를 전환 컨트롤러(133)에 출력한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 온도의 계측이 완료되면, 빠르게 전환 지시 신호를 출력할 수 있다. 전환 컨트롤러(133)는, 컨버터(132)로부터 전환 지시 신호가 입력되면, 전환 신호를 멀티플렉서(131)에 출력한다. 이에 의해, 멀티플렉서(131)를 빠르게 전환할 수 있다. 그 결과, 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 계측부(132d)는, 온도를 1회 계측할 때마다 전환 지시 신호를 생성하여, 전환 지시 신호를 포트(132b)로부터 전환 컨트롤러(133)에 출력하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 계측부(132d)는, 온도의 계측이 소정회 완료될 때마다 전환 지시 신호를 생성하여, 전환 지시 신호를 포트(132b)로부터 전환 컨트롤러(133)에 출력해도 된다. 이 경우, 동일한 존(115)의 온도가 소정회 계측되어서 온도 데이터가 소정회 온도 컨트롤러(134)에 출력된다. 온도 컨트롤러(134)는, 예를 들어 소정회의 온도 데이터로부터 평균 온도를 구함으로써, 온도의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 이와 같이 계측부(132d)가 온도의 계측을 소정회 계측하는 경우, 종래 기술에서는, 전환 컨트롤러(133)가 소정 회분의 마진을 갖고 전환 지시를 멀티플렉서(131)에 출력할 필요가 있기 때문에, 계측 시간이 보다 길어진다. 한편, 본 실시 형태에서는, 계측부(132d)가, 온도의 계측이 소정회 완료되면, 빠르게 전환 지시 신호를 생성해서 출력하기 때문에, 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 계측부(132d)는, 온도를 1회 계측할 때마다, 계측한 온도를 나타내는 온도 데이터를 포트(132c)로부터 온도 컨트롤러(134)에 출력하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 계측부(132d)는, 온도를 소정회 계측하고, 소정회에서의 평균 온도를 계측하여, 계측한 평균 온도를 나타내는 온도 데이터를 포트(132c)로부터 온도 컨트롤러(134)에 출력해도 된다. 이와 같이, 계측부(132d)가 소정회에서의 평균 온도를 계측함으로써, 온도의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 계측 대상의 상태로서, 온도를 계측하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 계측 대상은, 온도에 한정되지 않고, 어느 것이어도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 계측부(132d)가 전환 지시 신호를 전환 컨트롤러(133)에 출력하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 멀티플렉서(131)가 전환 컨트롤러(133)의 기능을 갖는 경우, 계측부(132d)가 전환 지시 신호를 멀티플렉서(131)에 출력해도 된다. 또한, 온도 컨트롤러(134)가 전환 컨트롤러(133)의 기능을 갖는 경우, 계측부(132d)가 전환 지시 신호를 온도 컨트롤러(134)에 출력해도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 계측 대상에 마련된 형광체(113a)가 발광한 광을 멀티플렉서(131)가 선택적으로 컨버터(132)에 출력하고, 컨버터(132)가 입력된 광으로부터, 계측 대상의 상태로서 온도를 계측하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 계측 대상의 상태를 나타내는 전기 신호를 멀티플렉서(131)가 선택적으로 컨버터(132)에 출력하고, 컨버터(132)가 입력된 전기 신호로부터 계측 대상의 상태를 계측해도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 플라스마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함하는 시스템 구성의 플라스마 처리 시스템을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 제어부(2)의 일부 또는 모두가 플라스마 처리 장치(1)에 포함되어도 된다. 즉, 실시 형태의 플라스마 처리 장치(1)와 제어부(2)를 포함하는 구성을 플라스마 처리 장치(1)로 간주해도 된다.
이어서, 실시 형태에 따른 컨버터(132)가 실시하는 계측 방법의 처리의 흐름에 대해서 설명한다. 도 6은, 실시 형태에 따른 계측 방법의 처리 순서의 일례를 설명하는 도면이다. 도 6에 도시하는 계측 방법의 처리는, 컨버터(132)가 온도의 계측 개시의 지시를 접수한 경우에 실행된다.
계측부(132d)는, 포트(132a)에 입력된 신호로부터, 계측 대상의 상태를 계측한다(스텝 S10). 예를 들어, 계측부(132d)는, 광원을 점등시켜서 형광체(113a)에 광을 조사하고, 광원을 소등하고 나서, 입력되는 형광체(113a)의 루미네센스 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 계측함으로써, 온도를 계측한다.
계측부(132d)는, 계측이 완료되면, 전환 지시 신호를 생성하여, 생성한 전환 지시 신호를 포트(132b)로부터 전환 컨트롤러(133)에 출력한다(스텝 S11).
계측부(132d)는, 온도의 계측 종료의 지시를 접수했는지 판정한다(스텝 S12). 온도의 계측 종료의 지시를 접수하지 않았을 경우(스텝 S12: "아니오"), 상술한 스텝 S10으로 이행한다. 한편, 온도의 계측 종료의 지시를 접수한 경우(스텝 S12: "예"), 처리를 종료한다.
이상과 같이, 실시 형태에 따른 컨버터(132)(계측 장치)는, 포트(132a)(입력부)와, 계측부(132d)와, 포트(132b)(출력부)를 갖는다. 포트(132a)는, 계측 대상의 상태에 따른 신호가 입력된다. 계측부(132d)는, 포트(132a)에 입력된 신호로부터 계측 대상의 상태를 계측한다. 계측부(132d)는, 계측이 완료되면, 선택적으로 신호를 출력하는 멀티플렉서(131)의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성한다. 포트(132b)는, 계측부(132d)에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력한다. 이에 의해, 컨버터(132)는 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 포트(132a)는, 광 파이버(135)가 접속 가능하게 되어, 계측 대상에 마련된 형광체(113a)가 발광한 광이 광 파이버(114, 135)를 통해서 입력된다. 계측부(132d)는, 광원을 구비하여, 광원을 점등시켜서 광 파이버(114, 135)를 통해서 형광체(113a)에 광을 조사하고, 광원을 소등하고 나서, 광 파이버(114, 135)를 통해서 입력되는 형광체(113a)의 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 계측함으로써, 계측 대상의 온도를 계측한다. 계측부(132d)는, 온도의 계측이 완료되면, 복수의 계측 대상에 각각 마련된 복수의 형광체(113a)의 광으로부터 선택적으로 1개의 광을 광 파이버에 출력하는 멀티플렉서(131)의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 형광체(113a)의 광으로부터 온도를 계측하는 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 계측부(132d)는, 온도의 계측이 종료된 타이밍에 전환 지시 신호를 생성한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 온도의 계측이 종료된 타이밍에 전환 지시 신호를 출력할 수 있기 때문에, 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 계측부(132d)는, 광원을 소등하고 나서, 형광체(113a)의 발광이 감쇠하는 소정 기간을 경과한 타이밍에 전환 지시 신호를 생성한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 광원을 소등으로부터 형광체(113a)의 발광이 감쇠하는 소정 기간만큼 후에 전환 지시 신호를 출력할 수 있어, 종래 기술과 비교해서 마진을 저감시킬 수 있기 때문에, 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 계측부(132d)는, 온도의 계측이 소정회 완료될 때마다 전환 지시 신호를 생성한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 온도의 계측이 소정회 완료되면, 빠르게 전환 지시 신호를 생성해서 출력하기 때문에, 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 계측부(132d)는, 계측 대상의 온도를 소정회 계측하여, 소정회에서의 평균 온도를 계측한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 온도의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 컨버터(132)는, 포트(132c)(데이터 출력부)를 더 갖는다. 포트(132c)는, 계측부(132d)에 의해 계측된 계측 대상의 상태를 나타내는 데이터를 출력한다. 이에 의해, 컨버터(132)는, 계측한 계측 대상의 상태를 나타내는 데이터를 출력할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 계측 시스템(130)은, 멀티플렉서(131)와, 컨버터(132)(계측 장치)를 구비한다. 멀티플렉서(131)는, 각각 계측 대상의 상태를 나타내는 복수의 신호로부터 선택적으로 1개의 신호를 출력하고, 전환을 지시하는 전환 지시 신호의 입력에 따라, 출력하는 신호를 전환한다. 컨버터(132)는, 포트(132a)(입력부)와, 계측부(132d)와, 포트(132b)(출력부)를 갖는다. 포트(132a)는, 멀티플렉서(131)로부터 출력된 신호가 입력된다. 계측부(132d)는, 포트(132a)에 입력된 신호로부터 계측 대상의 상태를 계측한다. 계측부(132d)는, 계측이 완료되면, 전환 지시 신호를 생성한다. 포트(132b)는, 계측부(132d)에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력한다. 이에 의해, 계측 시스템(130)은, 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1)(기판 처리 장치)는, 복수의 형광체(113a)와, 멀티플렉서(131)와, 복수의 광 파이버(114)(제1 광 파이버)와, 컨버터(132)(계측 장치)를 구비한다. 복수의 형광체(113a)는, 플라스마 처리 장치(1)의 온도의 계측 대상으로 하는 복수의 위치에 각각 마련된다. 복수의 광 파이버(114)는, 복수의 형광체(113a)가 발광하는 광을 각각 전송한다. 멀티플렉서(131)는, 복수의 광 파이버(114)와 접속되어, 복수의 광 파이버(114)를 통해서 전송되는 복수의 광으로부터 선택적으로 1개의 광을 광 파이버(135)(제2 광 파이버)에 출력하고, 전환을 지시하는 전환 지시 신호의 입력에 따라, 광 파이버(135)에 출력하는 광을 전환한다. 컨버터(132)는, 포트(132a)(입력부)와, 계측부(132d)와, 포트(132b)(출력부)를 갖는다. 포트(132a)는, 광 파이버(135)가 접속되어, 멀티플렉서(131)로부터 출력된 광이 입력된다. 계측부(132d)는, 광원을 구비하여, 광원을 점등시켜서 광 파이버(114) 및 광 파이버(135)를 통해서 형광체(113a)에 광을 조사하고, 광원을 소등하고 나서, 광 파이버(114) 및 광 파이버(135)를 통해서 입력되는 형광체(113a)의 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 계측함으로써, 계측 대상의 온도를 계측한다. 계측부(132d)는, 온도의 계측이 완료되면, 전환 지시 신호를 생성한다. 포트(132b)는, 계측부(132d)에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력한다. 이에 의해, 플라스마 처리 장치(1)는, 계측 대상으로 하는 복수의 위치의 온도의 계측 시간을 단축할 수 있다.
또한, 복수의 형광체(113a)는, 기판(W)을 지지하는 기판 지지부(11)에 마련되어 있다. 이에 의해, 플라스마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11)의 복수의 위치의 온도를 계측할 수 있다.
이상, 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상술한 실시 형태는, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태는, 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경되어도 된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 기판(W)으로서 반도체 웨이퍼에 플라스마 처리를 행하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판(W)은 어느 것이어도 된다.
또한, 본 개시에 관한 계측 시스템(130)은, 용량 결합형 플라스마(CCP: Capacitively Coupled Plasma) 장치뿐만 아니라, 그 밖의 기판 처리 장치에도 적용 가능하다. 그 밖의 기판 처리 장치로서는, 유도 결합형 플라스마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 처리 장치, 레이디얼 라인 슬롯 안테나를 사용한 플라스마 처리 장치, 헬리콘파 여기형 플라스마(HWP: Helicon Wave Plasma) 장치, 전자 사이클로트론 공명 플라스마(ECR: Electron Cyclotron Resonance Plasma) 장치 등이어도 된다. 또한, 본 개시에 관한 계측 시스템(130)은, 플라스마 처리 장치 이외에, 성막 장치나 열처리 장치 등의 각종 기판 처리 장치에 사용해도 된다.
또한, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 형태는, 첨부의 특허 청구 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경되어도 된다.

Claims (11)

  1. 계측 대상의 상태에 따른 신호가 입력되는 입력부와,
    상기 입력부에 입력된 신호로부터, 상기 계측 대상의 상태를 계측하고, 상기 계측 대상의 상태의 계측이 완료되면, 선택적으로 상기 신호를 출력하는 멀티플렉서의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성하는 계측부와,
    상기 계측부에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력하는 출력부
    를 포함하는 계측 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력부는, 광 파이버가 접속 가능하게 되어, 상기 계측 대상에 마련된 형광체가 발광한 광이 상기 광 파이버를 통해서 입력되고,
    상기 계측부는, 광원을 포함하여, 상기 광원을 점등시켜서 상기 광 파이버를 통해서 상기 형광체에 광을 조사하고, 상기 광원을 소등하고 나서, 상기 광 파이버를 통해서 입력되는 상기 형광체의 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 계측함으로써, 상기 계측 대상의 온도를 계측하고, 상기 계측 대상의 온도의 계측이 완료되면, 복수의 상기 계측 대상에 각각 마련된 복수의 형광체의 광으로부터 선택적으로 1개의 광을 상기 광 파이버에 출력하는 상기 멀티플렉서의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성하는, 계측 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 계측부는, 온도의 계측이 종료된 타이밍에 상기 전환 지시 신호를 생성하는, 계측 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 계측부는, 상기 광원을 소등하고 나서, 상기 형광체의 발광이 감쇠하는 소정 기간을 경과한 타이밍에 상기 전환 지시 신호를 생성하는, 계측 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계측부는, 온도의 계측이 소정회 완료될 때마다 상기 전환 지시 신호를 생성하는, 계측 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 계측부는, 상기 계측 대상의 온도를 상기 소정회 계측하여, 상기 소정 회에서의 평균 온도를 계측하는, 계측 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계측부에 의해 계측된 상기 계측 대상의 상태를 나타내는 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 더 갖는, 계측 장치.
  8. 각각 계측 대상의 상태를 나타내는 복수의 신호로부터 선택적으로 1개의 신호를 출력하고, 전환을 지시하는 전환 지시 신호의 입력에 따라 출력하는 신호를 전환하는 멀티플렉서와,
    상기 멀티플렉서로부터 출력된 신호가 입력되는 입력부, 상기 입력부에 입력된 신호로부터 상기 계측 대상의 상태를 계측하고, 상기 계측 대상의 상태의 계측이 완료되면, 상기 전환 지시 신호를 생성하는 계측부 및 상기 계측부에 의해 생성된 전환 지시 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 계측 장치
    를 포함하는 계측 시스템.
  9. 기판 처리 장치의 온도의 계측 대상으로 하는 복수의 위치에 각각 마련된 복수의 형광체와,
    상기 복수의 형광체가 발광하는 광을 각각 전송하는 복수의 제1 광 파이버와,
    상기 복수의 제1 광 파이버와 접속되어, 상기 복수의 제1 광 파이버를 통해서 전송되는 복수의 광으로부터 선택적으로 1개의 광을 제2 광 파이버에 출력하고, 전환을 지시하는 전환 지시 신호의 입력에 따라, 상기 제2 광 파이버에 출력하는 광을 전환하는 멀티플렉서와,
    상기 제2 광 파이버가 접속되어, 상기 멀티플렉서로부터 출력된 광이 입력되는 입력부, 광원을 포함하여, 상기 광원을 점등시켜서 상기 제1 광 파이버 및 상기 제2 광 파이버를 통해서 상기 형광체에 광을 조사하고, 상기 광원을 소등하고 나서, 상기 제1 광 파이버 및 상기 제2 광 파이버를 통해서 입력되는 상기 형광체의 광의 광량이 소정 레벨로 감쇠할 때까지의 시간을 계측함으로써, 상기 계측 대상의 온도를 계측하고, 상기 계측 대상의 온도의 계측이 완료되면, 상기 전환 지시 신호를 생성하는 계측부 및 상기 계측부에 의해 생성된 상기 전환 지시 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 계측 장치
    를 포함한 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 형광체는, 기판을 지지하는 기판 지지부에 마련되어 있는, 기판 처리 장치.
  11. 입력부에 입력된, 계측 대상의 상태에 따른 신호로부터, 상기 계측 대상의 상태를 계측하는 공정과,
    계측이 완료되면, 선택적으로 상기 신호를 출력하는 멀티플렉서의 전환을 지시하는 전환 지시 신호를 생성하여, 생성한 전환 지시 신호를 출력하는 공정
    을 포함하는 계측 방법.
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