TWI515820B - A substrate stage and a substrate processing device - Google Patents

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Tatsuo Matsudo
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Tokyo Electron Ltd
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Description

基板載置台及基板處理裝置
本發明關於一種具有基板舉升單元之基板載置台，以及基板處理裝置。
對以半導體晶圓(以下僅稱為「晶圓」)為首之各種基板施予電漿處理等各種處理之基板處理裝置中，從謀求處理的確實之觀點來看，為了校正用以保持晶圓之靜電夾具等的溫度轉移，便對晶圓溫度進行監控，例如已被提出有一種使用利用螢光之螢光溫度計來測量處理容器(處理室)內的晶圓溫度之技術(參酌例如專利文獻：日本特開2001-358121號公報)。
然而，由於螢光溫度計的探針為接觸式，因此在低壓或真空氛圍下的熱傳導性不佳，而不一定能夠正確地測量溫度。又，將螢光塗料塗佈在晶圓，而根據螢光的反射光來測量晶圓溫度之方法中，螢光塗料已成為處理室內的污染源。再者，由於螢光的反射光為等方向性發散，因此為了有效率地感受反射光，便於基板載置台新設置貫穿孔，而透過該貫穿孔來使感光纖的前端部接近晶圓，此情況下，會因基板載置台所新設置之貫穿孔的影響，而亦有基板載置台的溫度均勻性降低之問題。
本發明之目的在於提供一種不會污染處理室內，且不需在基板載置台設置多餘的孔洞，便可正確地測量基 板載置台所支撐之晶圓的溫度之基板載置台，以及基板處理裝置。
為達成上述目的，申請專利範圍第1項之基板載置台具有：載置面，係用以載置基板；基板舉升單元，係藉由舉升銷來將該基板從該載置面舉升；光照射/感光單元，係以該舉升銷內部作為光線路徑而將低同調光所構成的測量光照射在該基板，並分別感受來自該基板表面的反射光及來自內面的反射光；其中該舉升銷為棒狀銷；該棒狀銷可供低同調光穿過，並且兩端面為相互平行且分別經鏡面研磨。
申請專利範圍第2項之基板載置台係依據申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該棒狀銷的前端面之至少照射有該測量光之部分係與對向於該前端面的另一端面呈平行
申請專利範圍第3項之基板載置台係依據申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的基底板，該測量光係經過直線光線路徑而照射在該基板。
申請專利範圍第4項之基板載置台係依據申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的舉升臂，該測量光係經過直線光線路徑而照射在該基板。
申請專利範圍第5項之基板載置台係依據申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元 係固定在該基板舉升單元的基底板，該測量光係經過以稜鏡或鏡子反射、曲折之光線路徑而照射在該基板。
申請專利範圍第6項之基板載置台係依據申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的舉升臂，該測量光係經過以稜鏡或鏡子反射、曲折之光線路徑而照射在該基板。
申請專利範圍第7項之基板載置台係依據申請專利範圍第3至6項中任一項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係具有該測量光的照射角調整機構。
申請專利範圍第8項之基板載置台係依據申請專利範圍第1或2項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係光學性地連接於具有該低同調光之光學系統所構成的感光裝置之低同調光干涉溫度測量系統中的該感光裝置。
申請專利範圍第9項之基板處理裝置係具有收納基板之腔室及在該腔室內載置該基板之基板載置台，會對該基板載置台所載置之基板施予特定處理，該基板載置台具有：載置面，係用以載置基板；基板舉升單元，係藉由舉升銷來將該基板從該載置面舉升；光照射/感光單元，係以該舉升銷內部作為光線路徑而將低同調光所構成的測量光照射在該基板，並分別感受來自該基板表面的反射光及來自內面的反射光；其中該舉升銷為棒狀銷；該棒狀銷可供低同調光穿過，並且兩端面為相互平行且分別經鏡面研磨。
依據本發明，由於未使用螢光塗料等，因此不會污染處理室內，又，由於係將舉升銷內部作為低同調光的光線路徑使用，因此不需設置溫度測量用的特別孔洞，便可正確地測量基板載置台所支撐之晶圓的溫度。
以下，針對使用本發明實施型態之基板載置台的基板處理裝置加以說明。
圖1係顯示使用本發明基板載置台之基板處理裝置的概略結構之剖面圖。該基板處理裝置係對晶圓施予特定的電漿蝕刻處理。
圖1中，基板處理裝置10係具有用以收納晶圓W之腔室11，腔室11內係配置有用以載置晶圓W之圓柱狀晶座12。藉由腔室11的內側壁與晶座12的側面而形成有側邊排氣道13。側邊排氣道13的中途係配置有排氣板14。
排氣板14為具有多個貫穿孔之板狀組件，而具有將腔室11的內部分隔為上部與下部之分隔板功能。藉由排氣板14而被分隔之腔室11內部的上部(以下稱為「處理室」)15會如後所述地產生電漿。又，腔室11內部的下部(以下稱為「排氣室(manifold)」)16係連接有將腔室11內的氣體排出之排氣管17。排氣板14會捕集或反射處理室15所產生之電漿來防止溢漏至排氣室16。
排氣管17係連接有TMP(Turbo Molecular Pump)及 DP(Dry Pump)(皆省略圖示)，該等幫浦係將真空抽氣腔室11內以減壓至特定壓力。此外，腔室11內的壓力係藉由APC閥(省略圖示)而受到控制。
腔室11內的晶座12係透過第1匹配器19而連接有第1高頻電源18，並透過第2匹配器21而連接有第2高頻電源20，第1高頻電源18係對晶座12施加較低頻率(例如2MHz)的偏壓用高頻電功率，第2高頻電源20係對晶座12施加較高頻率(例如60MHz)的電漿產生用高頻電功率。藉此，晶座12便具有電極的功能。又，第1匹配器19及第2匹配器21會減少來自晶座12之高頻電功率的反射來使高頻電功率之對晶座12的施加效率為最大。
晶座12的上部係配置有於內部具有靜電電極板22之靜電夾具23。靜電夾具23具有段差，係由陶瓷所構成。
靜電電極板22係連接有直流電源24，當對靜電電極板22施加正的直流電壓時，晶圓W處之靜電夾具23側的面(以下稱為「內面」)便會產生負電位，並於靜電電極板22及晶圓W內面之間產生電場，而藉由該電場所造成的庫倫力或強生-拉貝克力(Johnson-Rahbek)，來將晶圓W吸附保持於靜電夾具23。
又，於靜電夾具23處係圍繞所吸附保持之晶圓W般地使聚焦環25被載置於靜電夾具23之段差處的水平部。聚焦環25係由例如矽(Si)或碳化矽(SiC)所構成。
晶座12內部係設置有延伸於例如圓周方向之環狀冷媒流道26。冷媒流道26係從冷卻單元(省略圖示)透過冷媒用配管27而循環供應有低溫的冷媒(例如冷卻水或GALDEN(註冊商標))。藉由冷媒而被冷卻之晶座12係透過靜電夾具(ESC)23來將晶圓W及聚焦環25冷卻。
靜電夾具23之吸附保持有晶圓W的部分(以下稱為「吸附面」)係開口有複數傳熱氣體供應孔28。傳熱氣體供應孔28係透過傳熱氣體供應管29而連接於傳熱氣體供應部(省略圖示)，傳熱氣體供應部係將作為傳熱氣體之He(氦)氣體，透過傳熱氣體供應孔28而供應至吸附面及晶圓W內面之間的間隙。被供應至吸附面及晶圓W內面之間的間隙之He氣體會將晶圓W的熱量有效地傳達至靜電夾具23。
腔室11的頂部係配置有介隔著處理室15的處理空間S而對向於晶座12之噴淋頭30。噴淋頭30係具有上部電極板31、可裝卸地垂掛該上部電極板31之冷卻板32、及覆蓋冷卻板32之蓋體33。上部電極板31係由具有貫穿於厚度方向的多個氣體孔34之圓板狀組件所組成，係由半導電體(SiC)所構成。又，冷卻板32內部係設置有暫存室35，暫存室35係連接有氣體導入管36。
又，噴淋頭30的上部電極板31係連接有直流電源37，而對上部電極板31施加負的直流電壓。此時，上部電極板31會放出二次電子，以防止處理室15內部之 晶圓W上的電子密度降低。被放出之二次電子會從晶圓W上流至接地電極(grounding)38，該接地電極38係由在側邊排氣道13處圍繞晶座12的側面而設置之半導電體(碳化矽(SiC)或矽(Si))所構成。
上述結構的基板處理裝置10中，從處理氣體導入管36被供應至暫存室35之處理氣體係透過上部電極板31的氣體孔34而被導入至處理室15內部，所導入之處理氣體會因從第2高頻電源20透過晶座12而被施加至處理室15內部之電漿產生用高頻電功率，而被激發成為電漿。電漿中的離子會因第1高頻電源18對晶座12所施加之偏壓用高頻電源，而朝向晶圓W被吸引，來對該晶圓W施予電漿蝕刻處理。
基板處理裝置10之各構成組件的動作係由基板處理裝置10所具備之控制部(省略圖示)的CPU配合對應於電漿蝕刻處理之程式來控制。
圖2係顯示圖1之晶座所具備的基板舉升單元的概略結構之圖式，(A)為同單元之圖1中的箭頭A之俯視圖，(B)為沿著(A)中的B-B線之剖面圖。
圖2(A)及(B)中，基板舉升單元80係具有圓環狀的銷保持部81、沿著銷保持部81的周圍方向而均等地配置之3個舉升臂83、以及插入至各舉升臂83的舉升銷孔85之圓棒狀組件(3個舉升銷84)。
銷保持部81會藉由馬達(省略圖示)的旋轉運動因滾珠螺桿而變換發生之直線運動而升降(亦即向圖2(B) 中的上下方向移動)。滾珠螺桿及馬達係配置於腔室11外側(即大氣側)。又，滾珠螺桿及馬達所產生的直線運動會傳達至用以支撐銷保持部81之基底板86，該基底板86可使銷保持部81升降。
舉升臂83為一種腕狀組件，其一端係連結於銷保持部81，而另一端係具有收納並保持舉升銷84的下端之舉升銷孔。該舉升銷孔的直徑係僅較舉升銷84的直徑要大上特定值，因此舉升銷孔會與舉升銷84可動地嵌合。亦即，實質上，舉升臂83的另一端係載置有舉升銷84。舉升臂83係介設於銷保持部81及舉升銷84之間來連動銷保持部81及舉升銷84。因此舉升臂83會隨著銷保持部81的升降而升降，並使舉升銷84升降。
本發明實施型態之基板舉升單元係於基板舉升單元80的舉升銷84附加有以載置面所支撐之晶圓W的溫度偵測功能。
圖3係顯示本發明實施型態之基板舉升單元的概略結構之剖面圖。
圖3中，基板舉升單元80的基底板86係設置有對向於舉升銷84的下端部之貫穿孔86a，該舉升銷84的下端係可動地嵌合於舉升臂83；貫穿孔86a之與對向於舉升銷84的開孔端相異之另一個開孔端係固定有會對溫度測量對象物(晶圓)W照射低同調光所構成的測量光且感受反射光之光照射/感光單元87。
光照射/感光單元87係構成了具備有低同調光光學 系統所構成的感光裝置之低同調光干涉溫度測量系統中的感光裝置的一部分。
以下，針對低同調光干涉溫度測量系統加以說明。
圖4係顯示低同調光干涉溫度測量系統的概略結構之方塊圖。
圖4中，低同調光干涉溫度測量系統46係具有將低同調光照射在溫度測量對象物60且能夠感受該低同調光的反射光之低同調光光學系統47，與根據該低同調光光學系統47所感受之反射光來計算溫度測量對象物60的溫度之溫度計算裝置48。低同調光為一種可干涉距離(同調長度)較短之光線。
低同調光光學系統47係具有作為低同調光源之SLD(Super Luminescent Diode)49、連接於該SLD49而具有2×2分割器的功能之光纖熔著耦合器50(以下稱為「耦合器」)、連接於該光耦合器50之準直儀51、52、連接於耦合器50而作為感光元件之光檢測器(PD：Photo Detector)53、及分別連接各構成要素間之光纖54a、54b、54c、54d。
SLD49係以1.5mW的最大輸出功率來照射例如中心波長為1.55μm或1.31μm，同調長度為約50μm的低同調光。耦合器50係將來自SLD49的低同調光分割為二道，並將該被分割之二道低同調光分別透過光纖54b、54c而傳送至準直儀51、52。準直儀51、52係將被耦合器50分割之低同調光(後述測量光64及參考光 65)分別照射在溫度測量對象物60及參考鏡55。PD53係由例如InGaAs光二極體所構成。
又，低同調光光學系統47係具有配置於準直儀52前方之參考鏡55、藉由伺服馬達56a來使參考鏡55沿著來自準直儀52之低同調光的照射方向水平移動之參考鏡驅動台56、用以驅動該參考鏡驅動台56的伺服馬達56a之馬達驅動器57、及連接於PD53而使來自該PD53的輸出訊號增幅之增幅器58。參考鏡55係由具有反射面之角隅稜鏡(corner cube prism)或平面鏡所構成。
準直儀51係與溫度測量對象物60表面呈對向配置，而朝向溫度測量對象物60表面照射被耦合器50分割為二道之低同調光的其中之一來作為測量光(後述測量光64)，並分別感受來自溫度測量對象物60表面及內面的反射光(後述反射光66a及反射光66b)而傳送至PD53。
準直儀52係朝參考鏡55照射被光纖耦合器50分割為二道之另一低同調光(後述參考光65)，並感受來自參考鏡55之低同調光的反射光(後述反射光68)而傳送至PD53。
參考鏡驅動台56係使參考鏡55於圖4所示之箭頭B方向(亦即參考鏡55的反射面會隨時與來自準直儀52之照射光呈垂直)水平移動。參考鏡55係可沿著箭頭的方向(來自準直儀52之低同調光的照射方向)往復移動。
溫度計算裝置48係具有控制溫度計算裝置48整體之個人電腦(以下稱為「PC」)48a；透過馬達驅動器57來控制會使參考鏡55移動的伺服馬達56a之馬達控制器61；以及，使透過低同調光光學系統47的增幅器58所輸入之PD53的輸出訊號，同步於從馬達控制器61被輸出至馬達驅動器57之控制訊號(例如驅動脈衝)，而進行類比-數位的轉換之A/D轉換器。A/D轉換器亦可為當雷射干涉儀或線性標度尺正確地測量出準直儀52至參考鏡55的距離時，會同步於對應於來自雷射干涉儀或線性標度尺的移動距離之控制訊號而進行A/D轉換者。藉此亦可高精確度地測量出溫度測量對象物60的厚度。
圖5係用以說明圖4中之低同調光光學系統的溫度測量動作之圖式。
低同調光光學系統47係利用低同調干涉儀之光學系統，該低同調干涉儀係具有以邁克森干涉儀(Michelson.Interferometer)的構造作為基本構造，如圖5所示，從SLD49所照射之低同調光會被具有分割器功能之耦合器50分割為測量光64與參考光65，測量光64係朝向溫度測量對象物60照射，參考光65係朝向參考鏡55照射。
照射在溫度測量對象物60之測量光64會分別在溫度測量對象物60的表面及內面反射，而來自溫度測量對象物60表面的反射光66a及來自溫度測量對象物60 內面的反射光66b則會以相同的光線路徑67入射至耦合器50。又，照射在參考鏡55之參考光65會在反射面反射，而使得來自該反射面之反射光68亦入射至耦合器50。此處，如上所述，由於參考鏡55會沿著參考光65的照射方向水平移動，因此低同調光光學系統47便可改變參考光65及反射光68的光線路徑長度。
當水平移動參考鏡55來改變參考光65及反射光68的光線路徑長度，以使測量光64及反射光66a的光線路徑長度與參考光65及反射光68的光線路徑長度一致時，反射光66a與反射光68會發生干涉。又，當使得測量光64及反射光66b的光線路徑長度與參考光65及反射光68的光線路徑長度一致時，反射光66b與反射光68會發生干涉。該等干涉係利用PD53來檢測。當PD53檢測出干涉時便會輸出輸出訊號。
圖6係顯示來自利用圖4之PD所檢測的溫度測量對象物60之反射光與來自參考鏡之反射光的干涉波形之圖表，(A)係顯示在溫度測量對象物60的溫度變化前所獲得之干涉波形，(B)係顯示在溫度測量對象物60的溫度變化後所獲得之干涉波形。此外，圖6(A)、(B)中，縱軸係顯示干涉強度，橫軸係顯示參考鏡55從特定的基點水平移動後之距離(以下僅稱為「參考鏡移動距離」)。
如圖6(A)之圖表所示，當來自參考鏡55之反射光68與來自溫度測量對象物60表面的反射光66a發生干 涉時，會檢測出例如以干涉位置A(干涉強度的尖峰位置：約425μm)為中心之寬度長達約80μm的干涉波形69。又，當來自參考鏡55之反射光68與來自溫度測量對象物60內面之反射光66b發生干涉時，則會檢測出例如以干涉位置B(干涉強度的尖峰位置：約3285μm)為中心之寬度長達約80μm的干涉波形70。由於干涉位置A係對應於測量光64及反射光66a的光線路徑長度，干涉位置B係對應於測量光64及反射光66b的光線路徑長度，因此干涉位置A及干涉位置B的差D便會對應於反射光66a的光線路徑長度與反射光66b的光線路徑長度的差(以下僅稱為「光線路徑長度差」)。由於反射光66a的光線路徑長度與反射光66b的光線路徑長度的差係對應於溫度測量對象物60的光學厚度，因此干涉位置A及干涉位置B的差D便會對應於溫度測量對象物60的光學厚度。亦即，藉由檢測反射光68與反射光66a，及反射光68與反射光66b的干涉便可測量溫度測量對象物60的光學厚度。
此處，當溫度測量對象物60發生溫度變化時，由於溫度測量對象物60的厚度會因熱膨脹(壓縮)而改變且屈折率亦會改變，因此測量光64與反射光66a的光線路徑長度，及測量光64與反射光66b的光線路徑長度亦會改變。於是，溫度測量對象物60的溫度發生變化後，便會因熱膨脹等而導致溫度測量對象物60的光學厚度發生變化，且反射光68與反射光66a的干涉位 置A，及反射光68與反射光66b的干涉位置B會自圖6(A)所示之各干涉位置改變。具體來說係如圖6(B)之圖表所示，干涉位置A及干涉位置B會自圖6(A)所示之各干涉位置移動。由於干涉位置A及干涉位置B會對應於溫度測量對象物60的溫度而移動，因此計算干涉位置A及干涉位置B的差D，進而計算光線路徑長度差，便可根據該光線路徑長度差來測量溫度測量對象物60的溫度。此外，光線路徑長度的變化原因除了該溫度測量對象物60的光學厚度變化以外，舉例有低同調光光學系統47的各構成要素之位置變化(延伸等)。
低同調光干涉溫度測量系統46在測量溫度測量對象物60的溫度前，係預先準備好賦予光線路徑長度差與溫度測量對象物60溫度的關係之溫度換算用資料庫(例如以溫度測量對象物60的溫度及光線路徑長度差為各軸之表格形式的資料庫)，或晶圓W溫度及光線路徑長度差的回歸式，並收納在溫度計算裝置48之PC48a所具備的記憶體(圖中未顯示)等。然後，測量溫度測量對象物60的溫度時，首先，低同調光光學系統47會將PD53的輸出訊號(亦即，圖6所示之干涉位置A及干涉位置B之訊號)輸入至溫度計算裝置48。接下來，溫度計算裝置48會從輸入之訊號來計算出光線路徑長度差，再進一步根據溫度換算用資料庫來將光線路徑長度差換算成溫度。藉以求得溫度測量對象物60的溫度。
具有圖3的基板舉升單元(其係具有相當於上述低 同調光干涉溫度測量系統中之低同調光光學系統47的準直儀51之光照射/感光單元87)之基板載置台90中，基板載置面90a所載置之晶圓W的溫度測量係依下述方式進行。
亦即，首先，針對與例如矽(Si)所構成的晶圓W相同種類之晶圓，製作賦予反射光的光線路徑長度差與晶圓W溫度的關係之溫度換算用資料庫，並預先記憶在低同調光干涉溫度測量系統46之溫度計算裝置48的記憶體。
接下來，從光照射/感光單元87將低同調光所構成的測量光88，以舉升銷84作為光線路徑而照射在晶圓W(參酌圖3)。接下來，藉由光照射/感光單元87來分別感受測量光74在晶圓W表面所反射之反射光及穿過晶圓W而在內面所反射之反射光。
接下來，透過光纖來將所感受之2種反射光傳送至低同調光干涉溫度測量系統46的耦合器50及PD53，根據PD53的輸出訊號而藉由溫度計算裝置48來求得光線路徑長度差，並根據該光線路徑長度差來計算出晶圓W的溫度。
依據本實施型態，由於係使用基板舉升單元80的舉升銷84來作為測量光及反射光的光線路徑，因此不需在基板載置台90設置晶圓W溫度測量用的特別貫穿孔，從而可防止因設置新的貫穿孔而導致基板載置台的溫度均勻性降低，且可正確地測量晶圓W的溫度。
又，依據本實施型態，由於不需如習知技術般地使用螢光塗料等，因此不會污染腔室內。又，由於舉升銷84未抵接於晶圓W，故可非接觸式地測量晶圓W的溫度，因此不僅可避免熱點(HOT-SPOT)的產生，且亦不需要溫度監測用的專用晶圓，而可在製程執行中測量晶圓W的溫度。又，由於為非接觸式測量，因此亦不會因接觸熱阻抗而導致測量精確度降低，從而可進行正確的溫度測量。
依據本實施型態，由於光照射/感光單元87與作為光線路徑之舉升銷84為一體成型，因此測量光及反射光不會偏移，從而可更加提高測量精確度。
本實施型態中，成為晶圓W溫度測量用之低同調光的光線路徑之舉升銷84係使用複數根(例如3根)舉升銷當中的至少其中1根。
本實施型態中，成為測量光及反射光的光線路徑之舉升銷84可為棒狀銷或中空銷。
為棒狀銷時，較佳係可供低同調光穿過之材料，例如由藍寶石、石英等所構成，並且兩端面為相互平行且分別經鏡面研磨。其係為了防止所傳送之測量光或反射光的擴散。又，此時，對向於晶圓W之前端面當中，只要照射有測量光之部分的至少1mm ψ以內的部分與另一端面平行即可。因此，藉由使照射有測量光之面的該部分與晶圓W呈平行配置，便可使測量光垂直入射至晶圓W表面。
另一方面，當舉升銷84為中空銷時，由於測量光及反射光線係在中空部分傳送，因此只要具有舉升銷功能的材質即可，其材質並未特別限定。中空部分的口徑較佳為例如3mm ψ，或其以下。又，中空銷的情況與棒狀銷不同，其兩端部並非一定要平行。其係因為在相對於舉升銷之光線的入射面或出射面，光徑軸不會改變的緣故。中空的舉升銷當溫度測量對象物所置放之氛圍為小於大氣壓之低壓氛圍或真空氛圍時，係在任意部位處(例如對向於前端部之另一端部)設置有塞住舉升銷的中空部之區隔壁。區隔壁較佳可使用例如厚度0.5~1.0mm的玻璃板。此外，中空銷亦可為於其前端部具有布魯斯特窗(Brewster window)者。
本實施型態中，係根據將舉升銷84作為光線路徑使用之低同調光干涉溫度計的晶圓W溫度測量結果，來控制在冷媒流道26流通之冷卻溫度、或被供應至靜電夾具23的吸附面與晶圓W的內面之間之傳熱氣體的壓力等，而控制晶圓W的溫度。
圖7係顯示本實施型態之基板載置台所使用之舉升銷的一例之剖面圖。
圖7中，圖7(A)之舉升銷為棒狀銷，由可供低同調光穿過之材料(例如藍寶石)所構成，係呈現外徑一定的圓柱狀，並且兩端面為相互平行且分別施有鏡面研磨處理。藉由該舉升銷，由於兩端面為平行且分別施有鏡面研磨處理，因此可使測量光垂直地照射在晶圓W表面， 且可良好地感受反射光。
圖7(B)之舉升銷亦為棒狀銷，係呈現可供低同調光穿過之材料(例如藍寶石)所構成的圓柱狀。兩端面雖為相互平行且經鏡面研磨，但銷前端部為較另一端部要細之錐狀。藉由該舉升銷亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(C)之舉升銷為中空銷，係呈現中空圓筒狀，且兩端面為相互平行。中空銷的情況，由於光線會穿過中空部分，因此材質不需為可特別供低同調光穿過之材質。該舉升銷係由例如石英、藍寶石、陶瓷或樹脂所構成。藉由該舉升銷，亦可使測量光經過中空的光線路徑而垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(D)之舉升銷亦為中空銷，係呈現中空圓筒狀，雖然兩端面為相互平行，但銷前端部為較另一端部要細之錐狀。該舉升銷的材質亦不需為可特別供低同調光穿過之材質，係例如由石英、藍寶石、陶瓷或樹脂所構成。藉由該舉升銷亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(E)之舉升銷為棒狀銷，該舉升銷與圖7(A)之舉升銷的相異點在於另一端部的口徑係較銷前端部的口徑要粗。藉由該舉升銷，由於兩端面為平行且分別施有鏡面研磨處理，因此亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(F)之舉升銷亦為棒狀銷，該舉升銷與圖7(E) 之舉升銷的相異點在於銷前端部的口徑係呈錐狀地愈來愈細。藉由該舉升銷，由於兩端面為平行且分別施有鏡面研磨處理，因此亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。又，由於未限制銷前端部的傾斜角度，因此加工公差並不嚴格而容易加工，並且，由於可使相對於晶圓W的內面之接觸面積為點，因此微塵粒子便不會附著在舉升銷的位置。
圖7(G)之舉升銷為中空銷，該舉升銷與圖7(C)之舉升銷的相異點在於另一端部的外徑係較銷前端部的口徑要粗。藉由該舉升銷，亦可使測量光經過中空的光線路徑而垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(H)之舉升銷亦為中空銷，該舉升銷與圖7(D)之舉升銷的相異點在於另一端側的外徑係較銷前端側的外徑要粗。藉由該舉升銷亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(I)之舉升銷為中空銷，該舉升銷與圖7(C)之舉升銷的相異點在於銷前端面係相對於光徑軸而呈傾斜。由於該舉升銷為中空銷，因此光照射側的面可並非一定要平行於溫度測量對象物。藉由該舉升銷亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
圖7(J)之舉升銷亦為中空銷，該舉升銷與圖7(I)之舉升銷的相異點在於兩端面係相對於光徑軸而呈傾 斜。由於該舉升銷為中空銷，因此兩端面可並非一定要平行於溫度測量對象物。藉由該舉升銷亦可使測量光垂直地照射在晶圓W表面，且可良好地感受反射光。
接下來，針對本實施型態之基板舉升單元的變形例加以說明。
圖8係顯示本實施型態之基板舉升單元的第1變形例概略結構之剖面圖。
圖8中，該基板舉升單元的第1變形例與圖3之基板舉升單元80的相異點在於係將光照射/感光單元87設置在舉升臂83。藉由該第1變形例，亦可使測量光88經過直線光線路徑而照射在晶圓W(省略圖示)。
依據本實施型態之第1變形例，由於光照射/感光單元87與舉升銷84的間隔很狹窄，因此可充分地降低光軸偏移的可能性，從而進行正確的溫度測量。
圖9係顯示本實施型態之基板舉升單元的第2變形例概略結構之剖面圖。
圖9中，該基板舉升單元的第2變形例與圖8之基板舉升單元的相異點在於係將光照射/感光單元87相對於舉升銷84呈直角地安裝，且測量光88係經過在鏡89反射、曲折之光線路徑而照射在晶圓W。
依據本實施型態之第2變形例，則將光照射/感光單元87安裝在舉升臂83時的配置自由度會較大。
本實施型態之第2變形例中，取代鏡89而使用稜鏡亦可獲得同樣的效果。
圖10係顯示本實施型態之基板舉升單元的第3變形例概略結構之剖面圖。
圖10中，該基板舉升單元的第3變形例與圖9之基板舉升單元的相異點在於係將光照射/感光單元87安裝在基底板86，且測量光88係經過在鏡89反射、曲折之光線路徑而照射在晶圓W。
依據本實施型態之第3變形例，則將光照射/感光單元87安裝在基底板86時的配置自由度會較大。
本實施型態之第3變形例中，取代鏡89而使用稜鏡亦可獲得同樣的效果。
圖11係顯示本實施型態之基板舉升單元的第4變形例概略結構之剖面圖。
圖11中，該基板舉升單元的第4變形例與圖3之基板舉升單元80的相異點在於係將光照射/感光單元87透過支撐組件121而安裝在基底板86。光照射/感光單元87之與支撐組件121的固定部係設置有從光照射/感光單元87所照射之測量光的照射角度的變更機構(省略圖示)。照射角度的變更機構藉由例如將光照射/感光單元87安裝在附有扇形角調整機構之保持部來進行角度調整，便可自動或手動地改變測量光的照射角度。藉由該第4變形例，亦可使測量光88經過直線光線路徑而照射在晶圓W。
依據本實施型態之第4變形例，由於係可改變測量光的照射角度，因此當測量光等的光軸自光線路徑(舉 升銷84)偏移時，便可迅速地微調成一致。
以上，針對本發明，雖已利用實施型態來加以說明，但本發明並未限定於上述實施型態。
又，上述各實施型態中，施有電漿處理之基板不限於半導體元件用晶圓，而亦可為包含LCD(Liquid Crysta Display)之FPD(Flat Panel Display)等所使用的各種基板或光罩、CD基板、印刷基板等。
W‧‧‧晶圓
S‧‧‧處理空間
10‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧晶座
13‧‧‧側邊排氣道
14‧‧‧排氣板
15‧‧‧處理室
16‧‧‧排氣室
17‧‧‧排氣管
18‧‧‧第1高頻電源
19‧‧‧第1匹配器
20‧‧‧第2高頻電源
21‧‧‧第2匹配器
22‧‧‧靜電電極板
23‧‧‧靜電夾具
24‧‧‧直流電源
25‧‧‧聚焦環
26‧‧‧冷媒流道
27‧‧‧冷媒用配管
28‧‧‧傳熱氣體供應孔
29‧‧‧傳熱氣體供應管
30‧‧‧噴淋頭
31‧‧‧上部電極板
32‧‧‧冷卻板
33‧‧‧蓋體
34‧‧‧氣體孔
35‧‧‧暫存室
36‧‧‧氣體導入管
37‧‧‧直流電源
38‧‧‧接地電極
46‧‧‧低同調光干涉溫度測量系統
47‧‧‧低同調光光學系統
48‧‧‧溫度計算裝置
48a‧‧‧個人電腦
49‧‧‧SLD
50‧‧‧耦合器
51、52‧‧‧準直儀
53‧‧‧光檢測器(PD)
54a、54b、54c、54d‧‧‧光纖
55‧‧‧參考鏡
56‧‧‧參考鏡驅動台
56a‧‧‧伺服馬達
57‧‧‧馬達驅動器
58‧‧‧增幅器
60‧‧‧溫度測量對象物
61‧‧‧馬達控制器
64、88‧‧‧測量光
65‧‧‧參考光
66a、66b、68‧‧‧反射光
67‧‧‧光線路徑
69、70‧‧‧干涉波形
80‧‧‧基板舉升單元
81‧‧‧銷保持部
83‧‧‧舉升臂
84‧‧‧舉升銷
85‧‧‧舉升銷孔
86‧‧‧基底板
86a‧‧‧貫穿孔
87‧‧‧光照射/感光單元
89‧‧‧鏡
90、100、110、120、130‧‧‧基板載置台
90a‧‧‧基板載置面
121‧‧‧支撐組件
圖1係顯示使用本發明基板載置台之基板處理裝置的概略結構之剖面圖。
圖2係顯示圖1的處理室內所配置之基板舉升單元的概略結構之圖式，(A)為同單元之圖1中的箭頭A的俯視圖，(B)為沿著(A)中的B-B線之剖面圖。
圖3係顯示本發明實施型態之基板舉升單元的概略結構之剖面圖。
圖4係顯示低同調光干涉溫度測量系統的概略結構之方塊圖。
圖5係用以說明圖4中之低同調光光學系統的溫度測量動作之圖式。
圖6(A)、(B)係顯示來自利用圖4之PD所檢測的溫度測量對象物之反射光與來自參考鏡之反射光的干涉波形之圖表。
圖7(A)~(J)係顯示本實施型態之基板舉升單元所使用之舉升銷的一例之剖面圖。
圖8係顯示本實施型態之基板舉升單元的第1變形例概略結構之剖面圖。
圖9係顯示本實施型態之基板舉升單元的第2變形例概略結構之剖面圖。
圖10係顯示本實施型態之基板舉升單元的第3變形例概略結構之剖面圖。
圖11係顯示本實施型態之基板舉升單元的第4變形例概略結構之剖面圖。
W‧‧‧晶圓
80‧‧‧基板舉升單元
81‧‧‧銷保持部
83‧‧‧舉升臂
84‧‧‧舉升銷
86‧‧‧基底板
86a‧‧‧貫穿孔
87‧‧‧光照射/感光單元
88‧‧‧測量光
90‧‧‧基板載置台
90a‧‧‧基板載置面

Claims (8)

  1. 一種基板載置台，具有：載置面，係用以載置基板；基板舉升單元，係藉由舉升銷來將該基板從該載置面舉升；光照射/感光單元，係以該舉升銷內部作為光線路徑而將低同調光所構成的測量光照射在該基板，並分別感受來自該基板表面的反射光及來自內面的反射光；其中該舉升銷為棒狀銷；該棒狀銷可供低同調光穿過，並且兩端面為相互平行且分別經鏡面研磨；該棒狀銷的前端面之至少照射有該測量光之部分係與對向於該前端面的另一端面呈平行。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的基底板，該測量光係經過直線光線路徑而照射在該基板。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的舉升臂，該測量光係經過直線光線路徑而照射在該基板。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的基底板，該測量光係經過以稜鏡或鏡子反射、曲折之光線路徑而照射在該基板。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係固定在該基板舉升單元的舉升臂，該測量光係經過以稜鏡或鏡子反射、曲折之光線路徑而照射在該基板。
  6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係具有該測量光的照射角調整機構。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板載置台，其中該光照射/感光單元係光學性地連接於具有該低同調光之光學系統所構成的感光裝置之低同調光干涉溫度測量系統中的該感光裝置。
  8. 一種基板處理裝置，係具有收納基板之腔室及在該腔室內載置該基板之基板載置台，會對該基板載置台所載置之基板施予特定處理，該基板載置台具有：載置面，係用以載置基板；基板舉升單元，係藉由舉升銷來將該基板從該載置面舉升；光照射/感光單元，係以該舉升銷內部作為光線路徑而將低同調光所構成的測量光照射在該基板，並分別感受來自該基板表面的反射光及來自內面的反射光；其中該舉升銷為棒狀銷；該棒狀銷可供低同調光穿過，並且兩端面為相 互平行且分別經鏡面研磨該棒狀銷的前端面之至少照射有該測量光之部分係與對向於該前端面的另一端面呈平行。
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