專利名稱：溫度測量裝置和溫度測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種溫度測量裝置和溫度測量方法。
背景技術：
從根據(jù)成膜、蝕刻等各種處理的結(jié)果來準確控制在利用等離子處理裝置處理的基板、例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板上形成的膜、孔等的形狀和物理性質(zhì)等這方面來看，準確測量半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板的溫度是極為重要的。因 此，以往例如通過利用了電阻溫度計、測量基板背面的溫度的熒光式溫度計等的測量法等各種方法來測量半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板的溫度。近年來，公知有ー種利用了低相干干涉儀的溫度測量技術，該溫度測量技術能夠直接測量難以使用上述那樣的以往的溫度測量方法測量的基板的溫度。而且，在上述的利用了低相干干涉儀的溫度測量技術中還提出了以下ー種技木，即，利用第I分束器(splitter)將來自光源的光分成溫度測量用的測量光和參照光，進ー步利用第2分束器將分成的測量光分成η個測量光并將η個測量光向η個測量點照射，對上述η個測量光的反射光與用參照光反射部件反射的參照光的反射光之間的干渉進行測量，能夠同時測量多個測量點的溫度(例如參照專利文獻I)。采用這樣的技術，能夠利用簡單的結(jié)構一次性測量多個測量點的溫度。另外，公知有ー種利用了低相干干涉儀的溫度測量技術，該溫度測量技術利用多路轉(zhuǎn)換器(multiplexer)切換測量光并供給到多個處理腔室，能夠測量多個處理腔室內(nèi)的基板等的溫度(例如參照專利文獻2)。專利文獻I :日本特開2006-112826號公報專利文獻2 :日本特開2008-216182號公報在利用多路轉(zhuǎn)換器切換上述的測量光并供給到多個處理腔室、以便能夠測量多個處理腔室內(nèi)的基板等的溫度的溫度測量技術中，由于利用多路轉(zhuǎn)換器進行切換并供給測量光，因此不能同時測量多個處理腔室內(nèi)的基板等的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了應對上述以往的情況而做成的，其提供能夠同時測量多個處理腔室內(nèi)的溫度測量對象物的溫度的溫度測量裝置和溫度測量方法。本發(fā)明的溫度測量裝置一個技術方案的特征在于，該溫度測量裝置包括光源；第I光分離部件，其用于將來自上述光源的光分成多個測量用的光；多個第2光分離部件，其用于將來自上述第I光分離部件的多個測量用的光分別分成測量光和參照光；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的第3光分離部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個測量光進ー步分成η個測量光即第I測量光 第η測量光；參照光反射部件，其用于將來自上述多個第2光分離部件的參照光分別反射；光路長度變化部件，其用于使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的參照光傳送部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個參照光傳送到向上述參照光反射部件照射的位置；第I測量光傳送部件 第η測量光傳送部件，其用于將來自上述第3光分離部件的上述第I測量光 第η測量光分別傳送到向溫度測量對象物的各測量點照射的測量光照射位置；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的光檢測器，其用于對從上述溫度測量對象物反射的上述第I測量光 第η測量光與從上述參照光反射部件反射的多個參照光之間的干渉進行測量，使上述第I測量光 第η測量光的從上述第3光分離部件到上述溫度測量對象物的各個光路長度互不相同，并且利用ー個上述光路長度變化部件使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化。本發(fā)明的溫度測量方法的一個技術方案的特征在于，該溫度測量方法使用溫度測量裝置來測量溫度測量對象物的溫度的溫度測量方法，該溫度測量裝置包括光源;第I光分離部件，其用于將來自上述光源的光分成多個測量用的光；多個第2光分離部件，其用于將來自上述第I光分離部件的多個測量用的光分別分成測量光和參照光；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的第3光分離部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個測量光進ー步分成η個測量光即第I測量光 第η測量光；參照光反射部件，其用于將來自上述多個第2光分離部件的參照光分別反射；光路長度變化部件，其用于使從上述參照光反射部件 反射的參照光的光路長度變化；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的參照光傳送部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個參照光傳送到向上述參照光反射部件照射的位置；第I測量光傳送部件 第η測量光傳送部件，其用于將來自上述第3光分離部件的上述第I測量光 第η測量光分別傳送到向溫度測量對象物的各測量點照射的測量光照射位置；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的光檢測器，其用于對從上述溫度測量對象物反射的上述第I測量光 第η測量光與從上述參照光反射部件反射的多個參照光之間的干渉進行測量，該溫度測量裝置使上述第I測量光 第η測量光的從上述第3光分離部件到上述溫度測量對象物的各個光路長度互不相同，該溫度測量方法利用ー個上述光路長度變化部件使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化。采用本發(fā)明，能夠提供能夠同時測量多個處理腔室內(nèi)的溫度測量對象物的溫度的溫度測量裝置和溫度測量方法。


圖I是表示本發(fā)明的第I實施方式的溫度測量裝置的概略結(jié)構的圖。圖2是表示圖I的溫度測量裝置的干渉波形的例子的圖表。圖3是表示本發(fā)明的第2實施方式的溫度測量裝置的概略結(jié)構的圖。圖4是表示本發(fā)明的第3實施方式的溫度測量裝置的概略結(jié)構的圖。圖5是表示本發(fā)明的第4實施方式的溫度測量裝置的概略結(jié)構的圖。圖6是表示圖5的溫度測量裝置的干渉波形的例子的圖表。圖7是表示本發(fā)明的第5實施方式的溫度測量裝置的概略結(jié)構的圖。圖8是表示圖7的溫度測量裝置的干渉波形的例子的圖表。
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。另外，在本說明書及附圖中，對于實質(zhì)上具有相同功能結(jié)構的結(jié)構要素標注相同的附圖標記并省略重復說明。
圖I是示意性地表示第I實施方式的溫度測量裝置100的結(jié)構的圖。在圖I中，PCl PC6表示等離子蝕刻裝置的處理腔室。另外，在圖I中，考慮到圖示空間，與PC1、PC2相比，簡化了 PC3 PC6的圖示，但是，PC3 PC6與PCl、PC2具有相同的結(jié)構。在本第I實施方式中，溫度測量裝置100從配置在上述PCl PC6內(nèi)的載置臺10上所載置的半導體晶圓W的背面?zhèn)葘υ摼AW的中央部及周緣部的溫度進行測量。S卩，在本第I實施方式中，溫度測量對象物是半導體晶圓W。另外，除半導體晶圓W的溫度外，例如，也可以測量圖I中所示的聚焦環(huán)(F/R :Focus Ring) 11的溫度。溫度測量裝置100包括光源110 ;第I光分離部件120，其用于將來自該光源110的光分成多個(N個)測量用的光；多個(在本實施方式中是三個)第2光分離部件130，其用于將來自第I光分離部件120的多個測量用的光分別分成測量光和參照光；與第2光分離部件130數(shù)量相等(在本實施方式中是三個)的第3光分離部件140，其用于將來自第2光分離部件130的各個測量光進ー步分成η個測量光即(在本實施方式中η = 4)第I測量光 第η測量光(在本實施方式中是第I測量光 第4測量光)。
另外，溫度測量裝置100包括參照光反射部件150，其用于使來自多個第2光分離部件130的參照光分別反射；光路長度變化部件160，其用于使從參照光反射部件150反射的參照光的光路長度變化；與第2光分離部件130數(shù)量相等(在本實施方式中是三個)的參照光傳送部件170，其用于將來自第2光分離部件130的各個參照光傳送到向參照光反射部件150照射的位置；第I測量光傳送部件180a 第4測量光傳送部件180d，其用于將來自第3光分離部件140的第I測量光 第4測量光分別傳送到向溫度測量對象物的各測量點照射的測量光照射位置；與第2光分離部件130數(shù)量相等的光檢測器190，其用于對從溫度測量對象物反射的第I測量光 第4測量光與從參照光反射部件150反射的多個參照光之間的干渉進行測量。另外，在溫度測量裝置100中，將第I測量光 第4測量光的從第3光分離部件140到作為溫度測量對象物的半導體晶圓W的各個光路長度設定得互不相同。并且，在溫度測量裝置100中，利用ー個光路長度變化部件160使從參照光反射部件150反射的三個參照光的光路長度變化。只要能對測量光與參照光之間的干渉進行測量，就能夠使用任意的光源作為光源110。在對半導體晶圓W進行溫度測量的情況下，優(yōu)選至少來自半導體晶圓W的表面的反射光與來自半導體晶圓W的背面的反射光之間不會因半導體晶圓W的表面與背面之間的距離(通常為SOOym 1500μπι左右)產(chǎn)生干渉的程度的光(優(yōu)選從晶圓表面反射的測量光不會與從晶圓的底面(背面)反射的測量光彼此干渉的程度的光)。具體而言，例如，優(yōu)選使用低相干光。低相干光是指相干長度較短的光。低相干光的中心波長例如優(yōu)選O. 3 μ m 20 μ m,進一步優(yōu)選O. 5 μ m 5 μ m。另外，作為相干長度，例如優(yōu)選O. I μ m 100 μ m,進一步優(yōu)選3μπι以下。通過將這樣的低相干光的光源用作光源110，能夠避免多余的干涉所導致的妨礙，從而夠容易地測量基于來自半導體晶圓W的表面或內(nèi)部層的反射光的測量光與參照光之間的干渉。作為使用了上述低相干光的光源，例如能夠使用SLD(Super Luminescent Diode 超輻射發(fā)光二極管)、LED、高亮度燈(鎢絲燈、氙氣燈等)、超寬頻帶波長光源等。在這些低相干光光源中，優(yōu)選使用圖I所示的亮度較高的SLD(波長例如為1300nm)作為光源110。
作為第I光分離部件120，能夠使用例如光纖耦合器。但是，并不限定于此，只要能夠分成多個(N個)測量用的光，就可以使用任何光分離部件。另外，對于第2光分離部件130，同樣也能夠使用例如光纖耦合器。但是，并不限定于此，只要能夠分成參照光和測量光，就可以使用任何光分離部件。作為第3光分離部件140，能夠使用例如光纖耦合器。但是，并不限定于此，只要能夠分成多個(在本實施方式中為四個)測量光，就可以使用任何光分離部件。作為第I光分離部件120、第2光分離部件130、第3光分離部件140，例如也可以使用光波導路型分波器、半透鏡等。參照光反射部件150例如由參照反射鏡構成。作為參照反射鏡，例如能夠使用角形棱鏡、平面鏡等。在本實施方式中采用利用ー個平面鏡來反射三個參照光的結(jié)構。光路長度變化部件160是用于使上述的參照光反射部件150向與參照光的入射方向平行的方向移動的部件。如上所述，在本實施方式中，利用由ー個平面鏡構成的參照光反射部件150反射三個參照光，利用ー個光路長度變化部件160使該參照光反射部件150向與參照光的入射方向平行的方向移動。這樣，通過向單方向驅(qū)動參照光反射部件150,能夠使從參照光反射部件150反射的參照光的光路長度變化。光路長度變化部件160由線性載 置臺161、伺服電機162和激光干涉儀163等構成。由計算機等構成的控制器200借助電機控制器165及電機驅(qū)動器166控制伺服電機162。另外,來自激光干涉儀163的信號被A/D轉(zhuǎn)換器201轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并被輸入到控制器200。作為光檢測器190，若考慮低價格性和緊湊性，則優(yōu)選例如使用光電ニ極管來構成。具體而言，例如由使用了 Si光電ニ極管、InGaAs光電ニ極管、Ge光電ニ極管等的PD (Photo Detector :光檢測器)構成。但是，只要能夠?qū)碜詼囟葴y量對象物的測量光與來自參照光反射部件150的參照光之間的干渉進行測量，則不限于上述的光檢測器，例如也可以使用雪崩光電ニ極管、光電倍增管等來構成光檢測器190。光檢測器190的檢測信號經(jīng)由放大器191被輸入A/D轉(zhuǎn)換器201，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并由控制器200進行處理。利用與第2光分離部件130數(shù)量相等(在本實施方式中是三個)的參照光傳送部件170使來自第2光分離部件130的參照光傳送到向參照光反射部件150照射的參照光照射位置。參照光傳送部件170分別由光纖及準直器等構成。另外，利用第I測量光傳送部件180a 第4測量光傳送部件180d使來自第3光分離部件140的第I測量光 第4測量光分別傳送到向溫度測度對象物(在本實施方式中是半導體晶圓W)照射的測量光照射位置。第I測量光傳送部件180a 第4測量光傳送部件180d分別由光纖及準直器等構成。在上述溫度測量裝置100中，第I測量光 第4測量光的從第3光分離部件140到溫度測量對象物的各個光路長度互不相同。具體而言，例如，在第I測量光傳送部件180a 第4測量光傳送部件180d的光纖的長度分別相同的情況下，例如，準直器的頂端面、即測量光照射位置是以在與照射方向大致平行的方向上分別與溫度測量對象物錯開的方式設置的。另外，也可以不錯開準直器的頂端面，而是通過改變光纖的長度而使上述第I測量光 第4測量光的從第3光分離部件140到溫度測量對象物的各光路長度不相同。另外，第I測量光 第4測量光的從第3光分離部件140到溫度測量對象物的各個光路長度的差至少需要使在每個測量點測量的第I測量光 第4測量光與參照光之間的干渉波分別不會疊加。例如，在使用低相干光源作為光源110的情況下，若各光路長度的差至少為干渉波的相干長度以上，則能夠防止干渉波的疊加。另外，優(yōu)選這樣的各光路長度的差是考慮到溫度測量對象物的厚度、厚度的變化率、測量的溫度范圍、參照光反射部件150的移動距離等來決定的。具體而言，例如在厚度為O. 7mm的硅晶圓中，由于參照光反射部件150在從常溫到200°C左右的溫度范圍內(nèi)的移動距離是O. 04mm左右，因此若將第I測量光 第4測量光的光路長度的差分別設為O. Imm左右，則能夠使各個測量點的干渉波不發(fā)生疊加。由此，僅對參照光反射部件150進行一次掃描就能夠一次性地對照射有各第I測量光 第4測量光的測量點的干涉波進行檢測。另外，在本實施方式中，參照光反射部件150將來自三個第2光分離部件130的三個參照光分別反射。因而，僅對參照光反射部件150進行一次掃描就能夠?qū)κ褂昧松鲜龅娜齻€參照光的6個各處理腔室PCl PC6中的溫度進行測量。因此，能夠盡可能地縮短溫度測量所花費的時間。如上所述，在溫度測量裝置100中，來自光源110的光入射到第I光分離部件120，被分成多個(三個以上)測量用的光。上述測量用的光分別入射到多個(在本實施方式中是三個)第2光分離部件130，被分成測量光和參照光。其中，測量光被第3光分離部件140 分成第I測量光 第4測量光，在各處理腔室PCl PC6中，第I測量光 第4測量光從測量光照射位置朝向作為溫度測量對象物的半導體晶圓W的各測量點照射，并在半導體晶圓W的背面、各層的邊界面、表面反射。另ー方面，參照光被參照光反射部件150反射。然后,第I測量光 第4測量光的各反射光經(jīng)由第3光分離部件140入射到第2光分離部件130，并與參照光的反射光一同被光檢測器190檢測。然后，通過利用光路長度變化部件160對參照光反射部件150進行掃描而得到干涉波形。此處，使用上述那樣的低相干光源作為光源HO。采用低相干光源，由于來自光源110的光的相干長度較短，因此具有如下這樣的特性通常在測量光的光路長度與參照光的光路長度相同的場所引起較強的干渉，在其它場所，干涉實質(zhì)上降低。因此，通過使參照光反射部件150移動并使參照光的光路長度變化，除溫度測量對象物的表面及背面之外，若在內(nèi)部也存在層，則對于其各層，由上述各層的折射率差導致的反射的測量光也與參照光發(fā)生干渉?？v軸是干涉強度(V)、橫軸是參照反射鏡移動距離(μ m)的圖2的圖形表示上述干涉波的波形的例子。如圖2所不，在將半導體晶圓W的折射率設為η,將半導體晶圓W的厚度設為d時，在離開相當于nd距離的位置上能夠檢測到在半導體晶圓W的背面反射的測量光的干渉波和在半導體晶圓W的表面?zhèn)确瓷涞臏y量光的干渉波。然后，由于距離各測量點的光路長度已被設定得不同，因此在離開相當于光路長度的差的位置上能夠檢測到各個測量點的干涉波的峰值。在利用上述溫度測量裝置100對半導體晶圓W等進行溫度測量吋，在進行溫度測量之前，先對作為溫度測量對象物的半導體晶圓W等的初始厚度進行測量。這時，得到圖2所示那樣的干渉波的波形，作為峰值的間隔，得到半導體晶圓W等的初始厚度。然后，利用相對于該初始厚度的厚度變化，即利用峰值的間隔的變化來檢測半導體晶圓W等的溫度。接著，根據(jù)測量光與參照光之間的干涉波進一步詳細地說明使用基于溫度變化的光路長度變化來測量溫度的方法。
半導體晶圓W等溫度測量對象物在等離子體等的作用下被加溫時，半導體晶圓W等發(fā)生膨脹且折射率發(fā)生變化，因此，在溫度變化前與溫度變化后，干渉波形的位置發(fā)生錯位，干渉波形的峰值間寬度發(fā)生變化。這時，若在每個測量點上有溫度變化，則在每個測量點上干渉波形的位置發(fā)生錯位，干渉波形的峰值間寬度發(fā)生變化。通過在每個這樣的測量點上測量干渉波形的峰值間寬度，能夠檢測溫度變化。例如，若采用圖I所示那樣的溫度測量裝置100，則由于涉波形的峰值間寬度與參照光反射部件150的移動距離相對應，因此，通過測量干渉波形的峰值間隔所對應的參照光反射部件150的移動距離，能夠檢測溫度變化。在將半導體晶圓W的厚度設為d、將折射率設為η的情況下，關于干渉波形的峰值位置的錯位，厚度d依賴于各層固有的線膨脹系數(shù)α，另外，折射率η的變化主要依賴于各層固有的折射率變化的溫度系數(shù)β。另外，公知折射率變化的溫度系數(shù)β也依賴于波長。因而，若將某ー測量點P的溫度變化后的半導體晶圓W的厚度d'用數(shù)學式子表 示，則如下述數(shù)學式(I)所示。另外，在數(shù)學式(I)中，AT表示測量點的溫度變化，α表示線膨脹率，β表示折射率變化的溫度系數(shù)。另外，d和η分別表示溫度變化前的測量點P處的厚度和折射率。d' = d · (1+ α Δ T)、n' = η · (1+ β Δ Τ). . . (I)如上述數(shù)學式(I)所示，由于溫度變化導致透過測量點P的測量光的光路長度發(fā)生變化。光路長度通常用厚度d與折射率η的積來表示。因此，在將透過溫度變化前的測量點P的測量光的光路長度設為L、將測量點的溫度分別變化AT后的光路長度設為L'吋，用下述數(shù)學式(2)分別表示L和L'。L = d · n, L' = d' · n/ . . . (2)因而，若利用上述數(shù)學式(I)和(2)計算并整理測量點處的測量光的光路長度的溫度變化前后的差(じ-L)，則如下述數(shù)學式(3)所示。另外，在下述數(shù)學式(3)中，考慮至Ij α · β くく α、α · β くく β，省略了微小項。V -L = d' · n' -d*n = d*n· (α+β) · AT = L* (α+β) · AT1. .. (3)在此，各測量點處的測量光的光路長度相當于測量光的反射光與參照光相干渉的干渉波形的峰值間寬度。因而，若預先查出線膨脹率α、折射率變化的溫度系數(shù)β，則通過計算各測量點處的測量光的反射光與參照光相干渉的干渉波形的峰值間寬度，能夠使用上述數(shù)學式(3)換算成各測量點的溫度。這樣，在從干涉波形的峰值間寬度換成算溫度的情況下，如上所述，由于干涉波形的峰值間所表示的光路長度根據(jù)線膨脹率α及折射率變化的溫度系數(shù)β的不同而發(fā)生變化，因此需要預先查出上述線膨脹率α及折射率變化的溫度系數(shù)β。通常，包括半導體晶圓W在內(nèi)的物質(zhì)的線膨脹率α及折射率變化的溫度系數(shù)β根據(jù)溫度區(qū)域的不同有時也會存在依賴于溫度。例如，關于線膨脹率α，通常，若物質(zhì)的溫度在0°C 100°C左右的溫度范圍，則幾乎不會發(fā)生變化，因此將線膨脹率α視為恒定也無妨，但是，在100°C以上的溫度范圍，由于物質(zhì)的不同，有時溫度越高，線膨脹率α的變化率越大，因此在那樣的情況下就不能無視溫度依賴性。關于折射率變化的溫度系數(shù)β，同樣也根據(jù)溫度范圍的不同，有時不能無視溫度依賴性。例如，公知對于構成半導體晶圓W的硅(Si)，在(TC 500°C的溫度范圍中，線膨脹率α及折射率變化的溫度系數(shù)β例如能夠用二次曲線近似。這樣，由于線膨脹率α及折射率變化的溫度系數(shù)β依賴于溫度，因此例如若預先查出基于溫度的線膨脹率α及折射率變化的溫度系數(shù)β，并考慮其值進行溫度換算，則能夠換算成更準確的溫度。接著，說明其它實施方式。圖3是表示第2實施方式的結(jié)構的圖。在圖3所示的溫度測量裝置IOOa對三個處理腔室PCl PC3分別測量4點的溫度，溫度測量裝置IOOa將利用第3光分離部件140分離的四個第I 第4測量光向處理腔室PCl PC3內(nèi)的半導體晶圓W的3點及聚焦環(huán)11的I點照射并測量這些部位的溫度。另外，圖4是表示第3實施方式的結(jié)構的圖。在圖4所示的溫度測量裝置IOOb中，作為光源110,不使用單波長的光源,而是使用SC(Supercontinuum)光源等具有連續(xù)波長的光源，并且使用將光分成不同波長的光的波長分離器等作為第I光分離部件120，將光分成不同波長的三個測量用的光，并針對各處理腔室PCl PC3利用不同波長的測量光測量
溫度。 另外，圖5是表示第4實施方式的結(jié)構的圖。在圖5所示的溫度測量裝置IOOc中，在光檢測器190與放大器191之間設置有用于從光檢測器190的輸出信號提取交流成分(AC成分)的交流成分提取部件192。這樣，通過設置交流成分提取部件192，如以干涉強度(V)為縱軸，以參照反射鏡移動距離(ym)為橫軸的圖6的圖形中的波形所示，能夠排除測量信號中的直流成分的影響，由此能夠以更高的精度進行溫度測量。另外，圖7是表示第5實施方式的結(jié)構的圖。在圖7所示的溫度測量裝置IOOd中，衰減器171介于參照光傳送部件170的途中。這樣，通過使衰減器171介于參照光傳送部件170的途中，能夠使參照光的強度接近被第3光分離部件140 —分為四而成的第I測量光 第4測量光的強度。由此，如以干涉強度(V)為縱軸，以參照反射鏡移動距離(ym)為橫軸的圖8的圖形中的波形所示，與圖2所示的沒有衰減器情況相比，能夠放大干渉波形，從而能夠以更高的精度進行溫度測量。如以上說明的那樣，在本實施方式中，對于多個處理腔室PCl PC6，不利用多路轉(zhuǎn)換器進行切換就能夠同時對設置在多個處理腔室PCl PC6的內(nèi)部的溫度測量對象物的溫度進行測量。另外，由于共用了對作為溫度測量基準的參照光進行反射的參照光反射部件150及使該參照光反射部件150移動而使參照光的光路長度變化的光路長度變化部件160，因此，能夠消除機械誤差的發(fā)生，還能夠簡化裝置結(jié)構。以上，參照

了本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明當然不限定于上述實施方式。只要是本領域的技術人員，顯然能夠在權利要求書所記載的范疇內(nèi)想到各種變更例或修正例，上述變更例或修正例當然也被認為屬于本發(fā)明的保護范圍。附圖標記說明PCl PC4、處理腔室；10、載置臺；11、聚焦環(huán)；100、溫度測量裝置；110、光源；120、第I光分離部件；130、第2光分離部件；140、第3光分離部件；150、參照光反射部件；160、光路長度變化部件；170、參照光傳送部件；180a 180d、第I 第4測量光傳送部件；190、光檢測器；200、控制器；W、半導體晶圓。
權利要求
1.ー種溫度測量裝置，其特征在干， 該溫度測量裝置包括 光源； 第I光分離部件，其用于將來自上述光源的光分成多個測量用的光； 多個第2光分離部件，其用于將來自上述第I光分離部件的多個測量用的光分別分成測量光和參照光； 與上述第2光分離部件數(shù)量相等的第3光分離部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個測量光進ー步分成η個測量光即第I測量光 第η測量光； 參照光反射部件，其用于將來自上述多個第2光分離部件的參照光分別反射； 光路長度變化部件，其用于使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的參照光傳送部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個參照光傳送到向上述參照光反射部件照射的位置； 第I測量光傳送部件 第η測量光傳送部件，其用于將來自上述第3光分離部件的上述第I測量光 第η測量光分別傳送到向溫度測量對象物的各測量點照射的測量光照射位置； 與上述第2光分離部件數(shù)量相等的光檢測器，其用于對從上述溫度測量對象物反射的上述第I測量光 第η測量光與從上述參照光反射部件反射的多個參照光之間的干涉進行測量， 使上述第I測量光 第η測量光的從上述第3光分離部件到上述溫度測量對象物的各個光路長度互不相同， 并且利用ー個上述光路長度變化部件使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化。
2.根據(jù)權利要求I所述的溫度測量裝置，其特征在干， 由ー個平面鏡構成上述參照光反射部件。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的溫度測量裝置，其特征在干， 上述第I光分離部件將來自上述光源的光分成不同波長范圍的多個上述測量用的光。
4.根據(jù)權利要求I 3中任意一項所述的溫度測量裝置，其特征在干， 該溫度測量裝置具有用于從來自上述光檢測器的輸出信號提取交流成分的交流成分提取部件。
5.根據(jù)權利要求I 4中任意一項所述的溫度測量裝置，其特征在干， 該溫度測量裝置具有光衰減單元，該光衰減單元用于使從上述參照光反射部件反射的參照光的強度衰減成接近從上述溫度測量對象物反射的上述第I測量光 第η測量光的強度。
6.ー種溫度測量方法，其特征在干， 該溫度測量方法使用溫度測量裝置來測量溫度測量對象物的溫度的溫度測量方法，該溫度測量裝置包括 光源； 第I光分離部件，其用于將來自上述光源的光分成多個測量用的光； 多個第2光分離部件，其用于將來自上述第I光分離部件的多個測量用的光分別分成測量光和參照光； 與上述第2光分離部件數(shù)量相等的第3光分離部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個測量光進ー步分成η個測量光即第I測量光 第η測量光； 參照光反射部件，其用于將來自上述多個第2光分離部件的參照光分別反射； 光路長度變化部件，其用于使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化；與上述第2光分離部件數(shù)量相等的參照光傳送部件，其用于將來自上述第2光分離部件的各個參照光傳送到向上述參照光反射部件照射的位置； 第I測量光傳送部件 第η測量光傳送部件，其用于將來自上述第3光分離部件的上述第I測量光 第η測量光分別傳送到向溫度測量對象物的各測量點照射的測量光照射位置； 與上述第2光分離部件數(shù)量相等的光檢測器，其用于對從上述溫度測量對象物反射的上述第I測量光 第η測量光與從上述參照光反射部件反射的多個參照光之間的干涉進行測量， 該溫度測量裝置使上述第I測量光 第η測量光的從上述第3光分離部件到上述溫度 測量對象物的各個光路長度互不相同， 該溫度測量方法利用ー個上述光路長度變化部件使從上述參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化。
全文摘要
本發(fā)明提供溫度測量裝置和溫度測量方法。能夠同時測量多個處理腔室內(nèi)的溫度測量對象物的溫度。該溫度測量裝置包括第1光分離部件，其用于將來自光源的光分成多個測量用的光；多個第2光分離部件，其用于將多個測量用的光分別分成測量光和參照光；第3光分離部件，其用于將測量光分成n個測量光即第1測量光～第n測量光；參照光反射部件，其用于將多個參照光分別反射；一個光路長度變化部件，其用于使從參照光反射部件反射的參照光的光路長度變化；多個光檢測器，其用于對從溫度測量對象物反射的第1測量光～第n測量光與從參照光反射部件反射的多個參照光之間的干涉進行測量。
文檔編號G01J5/00GK102692282SQ201210080758
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者松土龍夫, 輿水地鹽 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社