TWI836157B - 光學感測器系統、光學感測器及電漿處理腔室 - Google Patents

光學感測器系統、光學感測器及電漿處理腔室 Download PDF

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Abstract

本文揭露的實施例包括用於電漿處理工具中的光學感測器系統。在一實施例中，光學感測器系統包括：光學透明主體，具有第一表面及背對第一表面的第二表面。在一實施例中，光學透明主體進一步包括從第二表面凹陷的第三表面。在一實施例中，光學感測器系統進一步包括靶材，在第三表面上；及第一反射器，將第一表面光學耦合至靶材。

Description

光學感測器系統、光學感測器及電漿處理腔室
實施例相關於半導體製造領域，且特定地相關於用於提供用於監視腔室表面條件和腔室處理參數的原位光學感測器的系統和方法。
腔室表面的改變影響各種處理參數。例如，在腔室壁上再沉積蝕刻副產物可變更給定處理的蝕刻率。據此，當在腔室中處理基板時，蝕刻率(或其他處理參數)可改變並導致基板之間的非均勻處理。
為了解決處理條件的改變，已在處理腔室中實行光學發射光譜法(OES)。OES涉及監視腔室中的電漿的發射光譜。沿著腔室壁放置窗部，且發射光譜可沿著光學路徑通過窗部至腔室外部的感測器。隨著電漿光譜的改變，可推斷出處理操作的定性分析。特定地，OES對於決定何時滿足處理操作的終點是有用的。為了提供最佳的測量，窗部經設計以防止沿著光學路徑發生沉積。此外，雖然終點分析是可能的，但目前尚沒有使用現有OES系統實行定量分析的處理。
本文揭露的實施例包括用於電漿處理工具中的光學感測器系統。在一實施例中，光學感測器系統包括：光學透明主體，具有第一表面及背對第一表面的第二表面。在一實施例中，光學透明主體進一步包括從第二表面凹陷的第三表面。在一實施例中，光學感測器系統進一步包括靶材，在第三表面上；及第一反射器，將第一表面光學耦合至靶材。
本文揭露的實施例也可包括光學感測器。在一實施例中，光學感測器包括光學透明主體。在一實施例中，光學透明主體包括：第一表面；第二表面，與第一表面相對；及第三表面，凹陷進入第二表面。在一實施例中，光學感測器進一步包括：靶材，在第三表面上；第一反射器，嵌入光學透明主體中；及第二反射器，嵌入光學透明主體中。在一實施例中，光學感測器進一步包括：光源，光學耦合至光學透明主體；及光學偵測器，光學耦合至光學透明主體。
本文揭露的實施例也可包括電漿處理腔室。在一實施例中，電漿處理腔室包括：光學感測系統，通過電漿處理腔室的壁。光學感測系統包括：透鏡及光學透明主體，光學透明主體相鄰於透鏡。在一實施例中，光學透明主體包括：第一表面，面對透鏡；第二表面，與第一表面相對；及第三表面，凹陷進入第二表面，其中第三表面面對處理腔室的中心。在一實施例中，光學感測系統進一步包括：靶材，在第三表面上；及第一反射器，嵌入光學透明主體中。
本文所述的系統和方法包括用於原位監視腔室條件及/或腔室中的處理條件的光學感測器。在下面的描述中，闡述了許多具體細節以便提供對實施例的透徹理解。對於熟習本領域者而言顯而易見的是，可在沒有這些具體細節的情況下實現實施例。在其他實例中，未詳細描述眾所周知的態樣，以免不必要地混淆實施例。此外，應理解，附圖中展示的各種實施例是說明性表示，且不一定按比例繪製。
如上所述，當前可用的光學發射光譜法(OES)系統可提供定性測量以達成例如終點決定之類的功能，但當前不能提供精確的定量測量。使用現有OES系統無法直接測量處理參數，例如蝕刻率。據此，本文揭露的實施例包括測量參考信號和電漿發射光譜的光學感測器系統。例如，參考信號從光源開始，通過腔室壁，並從腔室中的靶材表面反射離開並返回感測器。由於參考信號和發射光譜在相同光學感測器系統內通過，可使用參考信號以決定歸因於光學路徑的損耗，而無需開啟腔室並破壞操作。這允許對發射光譜進行精確和定量的測量。據此，可使用校準的電漿發射光譜以決定處理參數，例如蝕刻率。
此外，儘管當前可用的OES系統經設計以防止沿著光學路徑沉積，但本文揭露的實施例包括暴露於處理環境的靶材。在一些實施例中，可選擇靶材以實質匹配腔室的內部表面。另外，靶材可經定向以面對電漿。這確保了靶材經歷與腔室表面實質相同的環境條件。這樣，在靶材上的沉積實質上相似於在腔室的內部表面上看到的沉積。靶材與源發射的光子相互作用，因此可使用以決定沉積膜的特性或壁材料的轉換率。例如，光子光譜的部分的吸收可與特定的材料成分及/或膜厚度相關。
據此，本文揭露的實施例允許對處理條件、基板條件、及/或腔室條件進行定量原位測量。由於本文揭露的實施例提供了定量測量，實施例可允許腔室匹配測量(亦即，比較在不同腔室中實行的單個處理)。在一些實施例中，單個光學感測器可被包括在處理腔室中。其他實施例可包括繞著處理腔室的周邊放置的光學感測器的陣列。此些實施例可允許獲得腔室均勻性資料(例如，電漿均勻性、腔室表面均勻性、基板均勻性等)。此外，這些實施例也可提供腔室異常(例如，腔室漂移)的指示。
現在參考圖1，根據一實施例展示了處理工具100的橫截面圖。在一實施例中，處理工具100包括腔室105。例如，腔室105可適用於低壓處理操作。在一個實施例中，處理操作可包括在腔室105中產生電漿107。在一實施例中，基板支撐件108在腔室105中。基板支撐件108可為卡盤(例如，靜電卡盤、真空卡盤等)或在處理期間可在其上放置一個或更多個基板的任何其他合適的支撐件。
在一實施例中，處理工具100可包括原位光學感測器120。原位光學感測器120通過腔室105的表面，使得光學感測器120的第一部分在腔室105內部且光學感測器的第二部分在腔室105外部。在一實施例中，光學感測器120被圖示為通過腔室105的側壁。然而，應理解，可放置光學感測器120以穿過腔室105的任何表面。
在所圖示的實施例中，展示了單個光學感測器120。然而，應理解，實施例不限於此些配置，且在處理工具100中可包括一個以上的光學感測器120。此外，光學感測器120僅需要穿過腔室105的單個光學開口(亦即，窗部)。如下面將更詳細描述的，光學路徑包括沿著光學路徑的靶材121，此光學路徑將來自源137的光子反射回去而穿過相同開口。例如，沿著光學路徑可包括一個或更多個反射器123。這與需要跨腔室105空間的光學路徑且需要至少兩個穿過腔室的光學開口的現有系統相反。
在一實施例中，靶材121經定向以使靶材121面對腔室105內部。將靶材121定向以使得靶材121面對腔室105內部允許了對靶材121的表面以與處理操作期間修改腔室的內部表面實質相同的方式進行修改。例如，沉積在腔室105的內部表面上的副產物也可沉積在靶材121上。此外，靶材121的此種定向將使靶材暴露於與腔室105的內部表面實質相同的離子及/或電子轟擊。據此，靶材121上的化學反應與腔室105的內部表面上的化學反應實質相似。在特定實施例中，靶材121可包括與腔室105的內部表面相同的材料。據此，可假設靶材121的表面的改變與腔室105的內部表面的改變實質匹配。以此方式，可藉由光學感測器120來實行腔室表面監視。
在另一實施例中，靶材121可包括光柵。可製造光柵以使光柵提供入射光的已知波長相關衍射角。隨著光柵的變更(例如，藉由沉積、材料移除、或材料轉換)，可將靶材的改變偵測為光學偵測器處接收到的強度上的改變，且可用作用於監視腔室條件的附加機制。
在一實施例中，光學感測器120包括殼體。在一實施例中，殼體可包括第一殼體124和第二殼體122。在一實施例中，第一殼體124可使用任何合適的緊固件緊固到第二殼體122。在其他實施例中，殼體可為單個結構。亦即，第一殼體124和第二殼體122可組合成單個結構。此外，儘管揭露了第一殼體124和第二殼體122，應理解，殼體可包括耦合在一起的任何數量的部件。
在一實施例中，第一殼體124可將通過腔室105的光學透明主體126固定進入腔室105的內部。在一實施例中，光學透明主體126可為石英、藍寶石等。光學透明主體126允許來自電漿107的光子進入光學感測器120。另外，來自源137的光可傳播穿過光學透明主體126，並從一個或更多個反射器123和靶材121反射離開。
在一些實施例中，透鏡125被固定在第一殼體124和第二殼體122之間。沿著源137和靶材121之間的光學路徑來放置透鏡125，以便聚焦沿著光學路徑通過的光子。在一些實施例中，透鏡125可為密封件的部分，此密封件關閉穿過腔室105的開口。例如，O形環等(未展示)可抵靠透鏡125的面向腔室105的表面。
在一實施例中，光學感測器120可進一步包括源137和光學偵測器138。源137和光學偵測器138可光學耦合到光學路徑。例如，光纖纜線132可從第二殼體122延伸出來。在一實施例中，光纖纜線132可包括分束器134，分束器134分支到光纖纜線135到源137及光纖纜線136到光學偵測器138。
在一實施例中，源137可為用於沿著光學路徑傳播光子的任何合適的源。特定地，實施例包括高精度的源137。高精度的源137提供已知的電磁光譜或特定波長和強度而可用作用於使用光學感測器120校準測量的參考基線。在一個實施例中，源137可為單波長源。例如，源137可為雷射或發光二極體(LED)。在其他實施例中，源137可為寬頻光源。例如，源137可為弧形閃光燈(例如，氙氣閃光燈)。
在一實施例中，光學偵測器138可為用於偵測光子的任何合適的感測器。在一實施例中，光學偵測器138可包括光譜儀。例如，光譜儀可具有電荷耦合裝置(CCD)陣列。在其他實施例中，光學偵測器138可具有對特定波長的光子敏感的光電二極體。
現在參考圖2A，根據一實施例展示了光學感測器220的橫截面圖。在一實施例中，光學感測器220包括第一殼體224和第二殼體222。第一殼體224可固定通過腔室壁205的光學透明主體226。在一實施例中，光學透明主體226包括第一表面251和與第一表面251相對的第二表面252。在一實施例中，光學透明主體226的第三表面253從第二表面252凹陷。
在一實施例中，靶材221設置在第三表面253上。在一些實施例中，靶材221可包括與腔室205的內部表面相同的材料。在一實施例中，靶材221暴露於處理腔室的內部。
在一實施例中，第一反射器223A 和第二反射器223B 嵌入光學透明主體226中。將反射器223A 和223B 嵌入光學透明主體226中防止了腔室內的環境變更反射器223A 和223B 。第一反射器223A 和第二反射器223B 可置於第二表面252和第三表面253之間。在圖2A中所圖示的特定實施例中，第一反射器223A 和第二反射器223B 位於光學透明主體226的角落處。在一實施例中，反射器223A 和223B 可為任何合適的反射器。例如，反射器223A 和223B 可為鏡狀表面、光柵、或適用於變更光的路徑的任何其他結構。
在一實施例中，光學路徑可通過光學感測器220。在圖2A中使用複數個射線軌跡241-244表示光學路徑。光學路徑以從光學纜線232到第一反射器223A 的射線241開始。光學路徑以從第一反射器223A 反射離開到靶材221的射線242繼續。亦即，第一反射器223A 可被視為光學耦合至靶材221。在一實施例中，光學路徑以從靶材221反射離開到第二反射器223B 的射線243繼續。亦即，第二反射器223B 可被視為光學耦合至靶材221。在一實施例中，光學路徑以從第二反射器223B 反射離開到光學纜線232的射線244繼續。
如圖2A中所展示，射線242和243可傳播穿過光學透明主體226的部分並穿過腔室205內部的部分。亦即，射線242在光學透明主體226內開始並在到達靶材221之前離開光學透明主體226(穿過側壁)。相似地，射線243在光學透明主體226外部開始並在到達第二反射器223B 之前進入光學透明主體226(穿過側壁)。據此，靶材221可在光學透明主體226的外部。這允許靶材221暴露在與腔室205的內部表面實質相同的環境條件下。
在一實施例中，來自腔室205內部的處理環境的光子245可穿過光學透明主體226的側壁進入光學透明主體226。在一實施例中，光子245通過光學透明主體226且進入光學纜線232。光子245的圖示展示為彎曲而不接觸任何反射表面。然而，這僅是為了說明，且應理解，光子245可在到達光學纜線232之前從任何數量的表面反射離開。
在一實施例中，光學感測器220可進一步包括透鏡225。在一實施例中，透鏡可用於聚焦通過光學感測器220的光子(例如，射線241、射線244、或射線245)。在一實施例中，光學感測器220可相鄰於光學透明主體226的第一表面251。如所展示，第一表面251符合透鏡225的形狀。在其他實施例中，第一表面251可為實質平坦的表面。
現在參考圖2B，根據另一實施例展示了光學感測器220的橫截面圖。在一實施例中，除了反射器223A 和223B 的定位之外，圖2B中的光學感測器220可相似於圖2A中的光學感測器220。此外，凹陷的第三表面253可具有與圖2A中的凹陷的第三表面253不同的配置。
如所展示，凹陷的第三表面253導致光學透明主體226僅有單個突出部延伸超過靶材221。在一實施例中，第一反射器223A 可置於光學透明主體226的突出部中。亦即，第一反射器223A 可置於第二表面252和第三表面253之間。在一實施例中，第二反射器223B 可置於第三表面253和第一表面251之間。
第二反射器223B 位置的改變導致穿過光學透明主體226的光學路徑不同。如所展示，第一射線241通過光學透明主體226並與第一反射器223A 相交。隨後，反射的第二射線242A 通過光學透明主體226外部並與靶材221相交。在一實施例中，光學路徑繼續穿過靶材221。亦即，第二射線242A 的一部分通過靶材221返回進入光學透明主體226(亦即，第三射線242B )。第三射線242B 與第二反射器223B 相交。第二射線242A 的一部分可反射離開靶材221(亦即，第四射線242C )。在一實施例中，光學路徑接著以繼續到光學纜線232的第五射線243繼續。
此種光學路徑與圖2A中的光學路徑的不同之處在於，光學路徑通過靶材221。據此，隨著靶材221改變(例如，由於材料的沉積、材料的蝕刻等)，射線242B 的強度及/或射線242B 的波長改變。
現在參考圖2C，根據另一實施例展示了光學感測器220的橫截面圖。在圖2C中，將靶材221放置於第二表面252上方。亦即，在一些實施例中，不存在凹陷的第三表面。在此種實施例中，光學路徑保留在光學透明主體226內。例如，第一射線241通過光學透明主體226並與靶材221的背側表面相交。一部分(亦即，射線242B )通過靶材221，且一部分(亦即，射線242A )反射回到光學纜線232。相似於圖2B中的實施例，當靶材221改變時(例如，由於材料的沉積、材料的蝕刻等)，射線242A 的強度及/或射線242A 的波長改變。然而，圖2C中的實施例與圖2B中的實施例的不同之處在於，圖2B中感興趣的光是通過靶材221的光，而圖2C中感興趣的光是從靶材221反射離開的光。
現在參考圖2D，根據另一實施例展示了光學感測器220的橫截面圖。在一實施例中，除了包括另外的反射器之外，圖2D中的光學感測器220與圖2A中的光學感測器220實質相似。特定地，圖2D中所圖示的實施例還包括圍繞光學透明主體226的一部分的周邊的反射器261。例如，反射器261可覆蓋光學透明主體226在腔室開口內且被殼體224環繞的表面。此種反射器可增加從射線245從處理環境中提取的光的量。
現在參考圖2E，根據另一實施例展示了光學感測器220的橫截面圖。除了移除了分離的透鏡225之外，圖2E中的光學感測器220與圖2A中的光學感測器220實質相似。亦即，本文揭露的實施例可包括不包括聚焦透鏡的光學感測器220。在其他實施例中(如圖2E中所展示)，光學透明主體226可包括被塑形以提供透鏡的第一表面251。據此，光學透明主體226可具有整合透鏡。
現在參考圖3，根據一實施例展示了描繪光學感測器320的使用的橫截面圖。在一實施例中，光學感測器320可實質相似於上述光學感測器220中的任一者。在特定實施例中，光學感測器320與圖2A中所圖示的光學感測器220實質相似。亦即，光學感測器320可包括第一殼體324、第二殼體322、透鏡325、和光學透明主體326。光學感測器320可被***穿過腔室305中的孔。
在一實施例中，光學透明主體326可包括第一表面351、第二表面352、和凹陷的第三表面353。在一實施例中，第一反射器323A 和第二反射器323B 可置於第三表面353和第二表面352之間。在一實施例中，靶材321可設置在第三表面353上。靶材321可包括與腔室305的內部表面實質相同的材料。
在一實施例中，膜306可設置在腔室305的表面上及靶材321的表面上。膜306可為在腔室305中實行的處理操作的副產物。例如，膜306可為蝕刻處理的副產物的再沉積。在靶材321的表面與腔室305的內部表面為相同材料的實施例中，靶材321上的膜306將代表腔室305的內部表面上的膜306。特定地，由於靶材321面對腔室305的內部，靶材321將經受與腔室表面實質相同的處理環境(例如，與腔室305的內部表面實質相同的離子及/或電子轟擊)。
在一實施例中，可使用感測器320對膜306進行光學測量。例如，來自源(未展示)的光在到達光學偵測器(未展示)之前可沿著與膜306相交的光學路徑在靶材321上傳播。光源和光學偵測器可藉由光學纜線332光學耦合到光學感測器320。在一實施例中，射線341-344描繪了與上述相關於圖2A的光學路徑實質相似的光學路徑。
由於源發射具有已知光譜和強度的光子，在沉積膜306之前由光學偵測器對射線344的測量提供了沿著光學路徑的損耗的基線。此種測量在本文中可被稱為參考信號測量。據此，射線344的測量值(例如，光譜和強度)與源的已知光譜和強度之間的差異提供了光學感測器320固有的損耗的量度。據此，可使用已知損耗以校準後續獲得的信號。
光學感測器320可用以決定膜306的一個或更多個特性。在一實施例中，可測量反射的射線344以找到相對於參考信號測量的差異。例如，在沉積膜306之後，可使用反射的射線344的特定波長上的減少(相對於參考信號測量)來決定構成膜306的材料。特定地，某些材料將優先吸收參考信號的光譜的部分。據此，識別反射的射線344在強度上降低的部分允許決定膜306的成分。另外，在沉積膜306之後對反射的射線344的改變也可識別膜的厚度。
另外，感測器可感測由電漿發射的光子。例如，電漿信號345可通過光學透明主體326的側壁且沿著光學路徑傳播到光學偵測器(未展示)。接著，可藉由加回光學感測器320固有的已知損耗來校正電漿信號345的測量。這樣，可提供對由電漿發射的光子的定量測量。
現在參考圖4A，根據另一實施例展示了光學感測器420的橫截面圖。圖4A中的光學感測器420與圖2A中的光學感測器220實質相似，除了源437和光學偵測器438直接被整合進入第二殼體422。例如，射線441可通過棱鏡439和透鏡425朝向反射器423A 和423B 及靶材421，且反射的射線444和電漿信號445可被棱鏡439重定向而朝向光學偵測器438。據此，可在沒有光纖纜線的情況下實行源437和光學偵測器438到光學路徑的光學耦合。這些實施例也可提供更緊密的光學感測器420。
現在參考圖4B，根據另一實施例展示了光學感測器420的橫截面圖。除了沿著光學路徑放置濾波器447之外，圖4B中的光學感測器420與圖2A中的光學感測器220實質相似。在一實施例中，濾波器447可提供特定的通帶以便改善信噪比，並改善光學感測器的效能。在一實施例中，將濾波器447放置於透鏡425和感測器(未展示)之間。亦即，濾波器447置於腔室空間外部，以便保護免受處理環境的影響。
現在參考圖5，根據一實施例展示了處理工具500的平面視圖橫截面圖。在一實施例中，處理工具500可包括腔室505。基板支撐件508(例如，卡盤等)可位於腔室505內。在一實施例中，複數個光學感測器520A -520E 佈置在繞著腔室505的周邊的陣列中。光學感測器520A -520E 可與上述光學感測器中的一者或更多者實質相似。在所圖示的實施例中，展示了五個光學感測器520A -520E 。然而，應理解，在處理工具500中可包括任何數量的光學感測器520。複數個光學感測器520的使用允許獲得均勻性資料。例如，可獲得電漿均勻性及/或壁條件均勻性。另外，也可決定腔室漂移。
現在參考圖6，根據一實施例圖示了處理工具的示例性電腦系統660的區塊圖。在一實施例中，電腦系統660耦合至且控制處理工具中的處理。電腦系統660可連接(例如，網路連接)至區域網路(LAN)、內聯網路、外聯網路或網際網路中的其他機器。電腦系統660可在客戶端-伺服器網路環境中以伺服器或客戶端機器的能力操作，或作為點對點(或分佈式)網路環境中的同級機器操作。電腦系統660可為個人電腦(PC)、平板電腦、機上盒(STB)、個人數位助理(PDA)、行動式電話、網路應用設備、伺服器、網路路由器、交換器或橋、或任何能夠執行指令集(依序或其他)的機器以指定機器要採取的動作。此外，雖然僅針對電腦系統660圖示了單一機器，用語「機器」也應被視為包含個別地或聯合地執行一指令集(或多個指令集)的任何機器的集合(例如，電腦)，以執行本文描述的任何一個或更多個方法。
電腦系統660可包含電腦程式產品，或軟體622，具有儲存於上的指令的非暫態機器可讀取媒體，可使用以對電腦系統660(或其他電子裝置)進行程式化以執行根據實施例的處理。機器可讀取媒體包含用於以機器(例如，電腦)可讀取的形式儲存或傳送資訊的任何機制。例如，機器可讀取(例如，電腦可讀取)媒體包含機器(例如，電腦)可讀取儲存媒體(例如，唯讀記憶體(「ROM」)、隨機存取記憶體(「RAM」)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等)、機器(例如，電腦)可讀取傳輸媒體(電、光、聲或其他形式的傳播信號(例如，紅外光信號、數位信號等))等。
在一實施例中，電腦系統660包含系統處理器602、主記憶體604(例如，唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、例如同步DRAM (SDRAM)或Rambus DRAM (RDRAM)的動態隨機存取記憶體(DRAM)等)、靜態記憶體606(例如，快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(SRAM)等)和次級記憶體618(例如，資料儲存裝置)，彼此經由匯流排630通訊。
系統處理器602表示一個或更多個一般用途處理裝置，例如微系統處理器、中央處理單元等。更特定地，系統處理器可為複雜指令集計算(CISC)微系統處理器、精簡指令集計算(RISC)微系統處理器、超長指令字(VLIW)微系統處理器、實行其他指令集的系統處理器、或實行指令集的組合的系統處理器。系統處理器602也可為一個或更多個特殊用途處理裝置，例如特定應用積體電路(ASIC)、現場可程式化閘陣列(FPGA)、數位信號系統處理器(DSP)、網路系統處理器等。系統處理器602經配置以執行處理邏輯626以用於執行本文描述的操作。
電腦系統660可進一步包含用於與其他裝置或機器通訊的系統網路介面裝置608。電腦系統660也可包含影像顯示單元610(例如，液晶顯示器(LCD)、發光二極體顯示器(LED)、或陰極射線管(CRT))、字母數字輸入裝置612(例如，鍵盤)、游標控制裝置614(例如，滑鼠)和信號產生裝置616(例如，喇叭)。
次級記憶體618可包含機器可存取儲存媒體631(或更特定地，電腦可讀取儲存媒體)，其上儲存了一個或更多個指令集(例如，軟體622)，此些指令集施行本文描述的任何一個或更多個方法或功能。軟體622也可在由電腦系統660執行期間完全或至少部分地駐留在主記憶體604內及/或系統處理器602內，主記憶體604和系統處理器602也構成機器可讀取儲存媒體。可進一步經由系統網路介面裝置608在網路620上傳送或接收軟體622。在一實施例中，網路介面裝置608可使用RF耦合、光學耦合、聲耦合或電感耦合來操作。
雖然在示例性實施例中將機器可存取儲存媒體631展示為單一媒體，但用語「機器可讀取儲存媒體」應當被視為包含單一媒體或儲存一個或更多個指令集的多個媒體(例如，集中式或分佈式資料庫及/或相關聯的快取及伺服器)。用語「機器可讀取儲存媒體」也應被視為包含能夠儲存或編碼指令集以供機器執行並且使機器執行任何一個或更多個方法的任何媒體。據此，用語「機器可讀取儲存媒體」應被視為包含但不限於固態記憶體，及光學和磁性媒體。
在前述說明書中，已描述特定示例性實施例。顯而易見的是，在不脫離以下申請專利範圍的範圍的情況下，可對其進行各種修改。據此，本說明書及圖式被視為說明性意義而非限制性意義。
100:處理工具 105:腔室 107:電漿 108:基板支撐件 120:光學感測器 121:靶材 122:第二殼體 123:反射器 124:第一殼體 125:透鏡 126:光學透明主體 132:光纖纜線 134:分束器 135:光纖纜線 136:光纖纜線 137:源 138:光學偵測器 205:腔室壁 220:光學感測器 221:靶材 222:第二殼體 223A :第一反射器 223B :第二反射器 224:第一殼體 225:透鏡 226:光學透明主體 232:光學纜線 241~244:射線軌跡 242A :第二射線 242B :第三射線 242C :第四射線 245:光子 251:第一表面 252:第二表面 253:第三表面 261:反射器 305:腔室 306:膜 320:光學感測器 321:靶材 322:第二殼體 323A :第一反射器 323B :第二反射器 324:第一殼體 325:透鏡 326:光學透明主體 332:光學纜線 341~344:射線 345:電漿信號 351:第一表面 352:第二表面 353:第三表面 420:光學感測器 421:靶材 422:第二殼體 423A :反射器 423B :反射器 425:透鏡 437:源 438:光學偵測器 439:棱鏡 441:射線 444:射線 445:電漿信號 447:濾波器 500:處理工具 505:腔室 508:基板支撐件 520A ~520E :光學感測器 602:系統處理器 604:主記憶體 606:靜態記憶體 608:系統網路介面裝置 610:影像顯示單元 612:字母數字輸入裝置 614:游標控制裝置 616:信號產生裝置 618:次級記憶體 620:網路 622:軟體 626:處理邏輯 630:匯流排 631:機器可存取儲存媒體 660:電腦系統
圖1是根據一實施例的具有光學感測器系統的處理工具的橫截面圖。
圖2A是根據一實施例的具有凹陷靶材和反射器的光學感測器系統的橫截面圖。
圖2B是根據一實施例的具有凹陷靶材的光學感測器系統的橫截面圖，其中光學路徑通過此凹陷靶材。
圖2C是根據一實施例的具有靶材的光學感測器系統的橫截面圖，其中光學路徑從靶材的背側表面反射離開。
圖2D是根據一實施例的具有包括反射塗層的光學透明主體的光學感測器系統的橫截面圖。
圖2E是根據一實施例的具有包括透鏡表面的光學透明主體的光學感測器系統的橫截面圖。
圖3是根據一實施例的在靶材上具有塗層的光學感測器系統的橫截面圖。
圖4A是根據一實施例的具有用於將光反射到光學偵測器的棱鏡的光學感測器系統的橫截面圖。
圖4B是根據一實施例的具有濾波器的光學感測器系統的橫截面圖。
圖5是根據一實施例的具有光學感測器系統的陣列的腔室的橫截面平面視圖。
圖6根據一實施例圖示了示例性電腦系統的區塊圖，此示例性電腦系統可與具有通過腔室壁的光學路徑的光學感測器一起使用。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:處理工具
105:腔室
107:電漿
108:基板支撐件
120:光學感測器
121:靶材
122:第二殼體
123:反射器
124:第一殼體
125:透鏡
126:光學透明主體
132:光纖纜線
134:分束器
135:光纖纜線
136:光纖纜線
137:源
138:光學偵測器

Claims (20)

  1. 一種光學感測器系統，包括：一光學透明主體，具有一第一表面及背對該第一表面的一第二表面，其中該光學透明主體進一步包括從該第二表面凹陷的一第三表面，其中該第三表面面對一處理腔室的一中心；一靶材，在該第三表面上；及一第一反射器，將該第一表面光學耦合至該靶材。
  2. 如請求項1所述之光學感測器系統，進一步包括：一第二反射器，將該第一表面光學耦合至該靶材，其中該第一反射器及該第二反射器在該第二表面與該第三表面之間。
  3. 如請求項1所述之光學感測器系統，其中該第一反射器及該第二反射器嵌入該光學透明主體中。
  4. 如請求項1所述之光學感測器系統，其中一光學路徑通過該靶材。
  5. 如請求項1所述之光學感測器系統，進一步包括：一殼體；及一透鏡，在該殼體內，其中該透鏡相鄰於該光學透明主體的該第一表面。
  6. 如請求項1所述之光學感測器系統，其中該光學透明主體的該第一表面為一透鏡。
  7. 如請求項1所述之光學感測器系統，進一步包括：一光源，光學耦合至該光學透明主體；及一光學偵測器，光學耦合至該光學透明主體。
  8. 如請求項7所述之光學感測器系統，其中該光源為一單波長源或一寬頻光源。
  9. 如請求項7所述之光學感測器系統，其中該光學偵測器為一單波長偵測器或一光譜儀。
  10. 一種光學感測器，包括：一光學透明主體，其中該光學透明主體包括：一第一表面；一第二表面，與該第一表面相對；及一第三表面，凹陷進入該第二表面，其中該第三表面面對一處理腔室的一中心；一靶材，在該第三表面上；一第一反射器，嵌入該光學透明主體中；一第二反射器，嵌入該光學透明主體中；一光源，光學耦合至該光學透明主體；及一光學偵測器，光學耦合至該光學透明主體。
  11. 如請求項10所述之光學感測器，其中將該第一反射器及該第二反射器放置於該第二表面與該第三表面之間。
  12. 如請求項10所述之光學感測器，其中該第一反射器在該第二表面與該第三表面之間，且其中該第 二反射器在該第一表面與該第三表面之間。
  13. 如請求項10所述之光學感測器，其中該光學透明主體包括玻璃或藍寶石。
  14. 如請求項10所述之光學感測器，其中該第一反射器為一鏡。
  15. 如請求項10所述之光學感測器，其中該第一反射器及該靶材之其中一者或兩者包括一光柵。
  16. 一種電漿處理腔室，包括：一光學感測系統，通過該電漿處理腔室的一壁，其中該光學感測系統包括：一透鏡；一光學透明主體，相鄰於該透鏡，其中該光學透明主體包括：一第一表面，面對該透鏡；一第二表面，與該第一表面相對；及一第三表面，凹陷進入該第二表面，其中該第三表面面對該處理腔室的一中心；一靶材，在該第三表面上；及一第一反射器，嵌入該光學透明主體中。
  17. 如請求項16所述之電漿處理腔室，其中該光學感測系統經配置以提供一電漿條件、一壁條件、一基板條件、或上述之任何組合。
  18. 如請求項16所述之電漿處理腔室，進一步包括複數個光學感測系統。
  19. 如請求項16所述之電漿處理腔室，進一步包括：一光源，光學耦合至該光學透明主體；及一光學偵測器，光學耦合至該光學透明主體。
  20. 如請求項16所述之電漿處理腔室，其中該靶材在該光學透明主體外部且在該電漿處理腔室內。
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