(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置において、
前記半導体ウエハを前記処理室内で処理した際、当該半導体ウエハに流れる電流、当該半導体ウエハに現れる電圧、当該半導体ウエハの温度の少なくとも１種を検出して発光する発光素子をセンサプローブとして下面に備えたウエハセンサモジュールが、前記半導体ウエハの搬送手段により前記載置台の上に載置されたとき、前記発光素子の発光を受光する受光部が前記載置台の上面に設けられ、
前記受光部から当該半導体処理装置の外部に光を導き出す導光路が前記載置台の中に設けられ、
前記電流と前記電圧及び前記温度の少なくとも１種が、前記導光路により外部に導き出された光により検出されることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記受光部は、前記ウエハセンサモジュールの発光素子の配列状態に合わせて前記載置台の上面に配置されていることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項３】
大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置において、
前記半導体ウエハを前記処理室内で処理した際、当該半導体ウエハに流れる電流、当該半導体ウエハに現れる電圧、当該半導体ウエハの温度の夫々を検出して夫々異なった色で発光する複数個の発光素子をセンサプローブとして下面の一箇所にまとめて備えたウエハセンサモジュールが、前記半導体ウエハの搬送手段により前記載置台の上に載置されたとき、前記一箇所にまとめられた複数個の発光素子の発光をまとめて受光する受光部が前記載置台の上面に設けられ、
前記受光部から当該半導体処理装置の外部に光を導き出す導光路が前記載置台の中に１本設けられ、
前記電流と前記電圧及び前記温度の少なくとも１種が、前記導光路により外部に導き出された光により検出されることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項４】
大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置において、
前記半導体ウエハを前記処理室内で処理した際、当該半導体ウエハに流れる電流、当該半導体ウエハに現れる電圧、当該半導体ウエハの温度の少なくとも１種を検出して発光する発光素子をセンサプローブとして上面に備えたウエハセンサモジュールが、前記半導体ウエハの搬送手段により前記載置台の上に載置されたとき、前記発光素子の発光を前記処理室内で受光する受光部が前記処理室の側壁部に設けられ、
前記電流と前記電圧及び前記温度の少なくとも１種が、前記受光部で受光された光により検出されることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項３のいずれかに記載の半導体処理装置に用いられるウエハセンサモジュールであって、
当該ウエハセンサモジュールが前記半導体処理装置で処理される半導体ウエハと略同一の形状のシリコン基板で作られ、前記載置台に載置されたとき下側になる面に発光素子を備えていることを特徴とするウエハセンサモジュール。
【請求項６】
請求項４に記載の半導体処理装置に用いられるウエハセンサモジュールであって、
当該ウエハセンサモジュールが前記半導体処理装置で処理される半導体ウエハと略同一の形状のシリコン基板で作られ、前記載置台に載置されたとき上側になる面に発光素子を備えていることを特徴とするウエハセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気から隔離された雰囲気中で半導体を処理する装置に係り、特に半導体ウエハのプラズマ処理に好適な半導体処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマエッチング装置や、プラズマ化学蒸着装置などのプラズマ処理半導体製造装置においては、半導体処理プロセス中での加工対象ウエハの面上に分布する複数の点における電流、電圧、ウエハの温度、更には、それらの分布が半導体製造プロセスにおける極めて重要なパラメータであり、従って、半導体を高精度で高効率且つ安定に製造するためには、これらの値が、処理を開始する際、正確に測定できるか否かが重要なファクタとなる。
【０００３】
そこで、このため、従来から種々のセンサプローブが提案され、実用に供されているが、その一種に半導体処理置内の加工対象ウエハが載置される場所に設置して使用されるウエハ形状のセンサモジュールがあり、いくつかの名称で呼ばれているが、ここでは、これを「ウエハセンサモジュール」と呼ぶことにする。
【０００４】
ところで、従来のウエハセンサモジュールの一例に、特開平８−２１３３７４号公報に開示の「診断ウエハ」があるが、これは、基本的に陽極処理されたアルミニウムの円板から形成され、主要部がウエハ上に載置されたイオン電流プローブとイオンエネルギーアナライザで構成されているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、半導体処理置に対するウエハセンサモジュールの設置と当該装置からの撤去について配慮がされておらず、半導体処理置による処理内容の変更と設定に伴うスループットの低下に問題があった。
【０００６】
従来技術によるウエハセンサモジュール、例えば「上記診断ウエハ」は、半導体製造装置内で電気的に接続され、更に外部に接続されているため、その設置と撤去に際しては電気配線の接続作業や取外作業が必要になる。
【０００７】
ここで、半導体製造装置の内部は大気から隔離されており、従って、ウエハセンサモジュールの使用に際しては、装置から外部に電気信号を取出す必要があるが、このとき、従来技術では、電気信号の伝達に電気配線(導線)が用いられているので、大気から隔離された場所からの配線の取出しが必要になる。
【０００８】
ところで、この大気から隔離された場所からの電気配線の取出しには、一般的に次の方法、すなわち、電流導入端子(又は貫通端子)と呼ばれている部品を真空隔壁に設けた貫通孔に装着し、この電流導入端子の真空側と大気側の端子部に夫々電気配線を接続する方法と、電気配線が真空隔壁の貫通孔を通過する部分の周囲をエラストマ(シリコンゴムのシール材など)で塞ぎ、封止する方法が使用されていた。
【０００９】
しかして、この結果、これら何れの方法を採用した場合でも、従来技術では、ウエハセンサモジュールの設置と撤去に際して電気配線の付替えや再封止処理が不可欠になり、このため、半導体処理造装置を一時的に停止させた上で処理室を開放する必要があり、従って、スループットが低下してしまうのである。
【００１０】
ここで、このウエハセンサモジュールによる測定は、半導体製造装置の使用を開始する前に行うが、さらに必要に応じで、例えば半導体ウエハの処理枚数が所定値に達する毎など、所定の頻度で行う必要があり、従って、従来技術では、上記したように、スループットの低下がもたらされてしまうのである。
【００１１】
本発明の目的は、処理室を開放しないでウエハセンサモジュールの設置と撤去に対応することができ、常に高いスループットが保持できるようにした半導体処理装置とウエハセンサモジュールを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置において、前記半導体ウエハを前記処理室内で処理した際、当該半導体ウエハに流れる電流、当該半導体ウエハに現れる電圧、当該半導体ウエハの温度の少なくとも１種を検出して発光する発光素子をセンサプローブとして下面に備えたウエハセンサモジュールが、前記半導体ウエハの搬送手段により前記載置台の上に載置されたとき、前記発光素子の発光を受光する受光部が前記載置台の上面に設けられ、前記受光部から当該半導体処理装置の外部に光を導き出す導光路が前記載置台の中に設けられ、前記電流と前記電圧及び前記温度の少なくとも１種が、前記導光路により外部に導き出された光により検出されるようにして達成される。
【００１３】
このとき、前記受光部は、前記ウエハセンサモジュールの発光素子の配列状態に合わせて前記載置台の上面に配置されているようにようにしても、上記目的が達成される。
【００１４】
また、上記目的は、大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置において、前記半導体ウエハを前記処理室内で処理した際、当該半導体ウエハに流れる電流、当該半導体ウエハに現れる電圧、当該半導体ウエハの温度の夫々を検出して夫々異なった色で発光する複数個の発光素子をセンサプローブとして下面の一箇所にまとめて備えたウエハセンサモジュールが、前記半導体ウエハの搬送手段により前記載置台の上に載置されたとき、前記一箇所にまとめられた複数個の発光素子の発光をまとめて受光する受光部が前記載置台の上面に設けられ、前記受光部から当該半導体処理装置の外部に光を導き出す導光路が前記載置台の中に１本設けられ、前記電流と前記電圧及び前記温度の少なくとも１種が、前記導光路により外部に導き出された光により検出されるようにしても達成される。
【００１５】
更に、上記目的は、大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置において、前記半導体ウエハを前記処理室内で処理した際、当該半導体ウエハに流れる電流、当該半導体ウエハに現れる電圧、当該半導体ウエハの温度の少なくとも１種を検出して発光する発光素子をセンサプローブとして上面に備えたウエハセンサモジュールが、前記半導体ウエハの搬送手段により前記載置台の上に載置されたとき、前記発光素子の発光を前記処理室内で受光する受光部が前記処理室の側壁部に設けられ、前記電流と前記電圧及び前記温度の少なくとも１種が、前記受光部で受光された光により検出されるようにしても達成される。
【００１６】
また、上記目的は、大気から隔離された処理室内で載置台の上に保持した半導体ウエハを処理する方式の半導体処理装置に用いられるウエハセンサモジュールであって、当該ウエハセンサモジュールが前記半導体処理装置で処理される半導体ウエハと略同一の形状のシリコン基板で作られ、前記載置台に載置されたとき下側になる面に発光素子を備えていることによっても達成され、当該ウエハセンサモジュールが前記半導体処理装置で処理される半導体ウエハと略同一の形状のシリコン基板で作られ、前記載置台に載置されたとき上側になる面に発光素子を備えていることによっても達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による半導体処理装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態で、図において、真空容器４００は、例えばプラズマ処理に必要な大気から隔離された処理室Ｃを形成するもので、その中が排気され、真空にされた後、適切なプロセスガスを流入させた上で、図示しないプラズマ発生装置を用い、処理室Ｃ内にプラズマ(図示していない)が発生するようになっている。
【００１８】
そして、この真空容器４００には、ウエハステージ２００が中に備えられ、側部には搬送システム５００が設けられている。
そして、まずウエハステージ２００には、図示しないバイアス電源からバイアス電圧が印加されており、これにより処理室Ｃ内で発生したプラズマが効率よくウエハステージ２００の方向に引き込まれるようになっている。
【００１９】
次に、搬送システム５００は、図示してない搬送機構を備え、処理室Ｃ内を外部から略隔離した状態に保持したまま、内部に処理対象となる半導体ウエハを搬入し、ウエハステージ２００の上に載置し、このウエハステージ２００の上に載置してある半導体ウエハを、同じく処理室Ｃ内を外部から略隔離した状態に保持したままで外部に搬出する働きをする。
【００２０】
この図１の実施形態において、１００がウエハセンサモジュールで、これは、処理対象となる半導体ウエハと略同じ寸法に作られ、ウエハステージ２００上に載置されている。そして、図示してないが、処理対象となる半導体ウエハは、このウエハセンサモジュール１００との交換により載置される。
【００２１】
次に、この図１において、１０１はセンサプローブ、１０２は発光素子、２０１は受光素子である。
そして、まずセンサプローブ１０１は、ウエハセンサモジュール１００の表面に、図２に示すように、複数個、所定のパターンで配置してあり、夫々はイオン電流、電圧分布、温度のうちの少なくとも一種を計測対象として測定する働きをする。
【００２２】
次に、発光素子１０２は、各々がセンサプローブ１０１の夫々に組合わされた形で、図の上から見て各センサプローブ１０１と同じ位置になるようにして、ウエハセンサモジュール１００の裏面に配置されてる。そして、各発光素子１０２は、対応するセンサプローブ１０１の夫々に接続され、夫々のセンサプローブ１０１で検知された電流、電圧分布、温度などの計測値に応じた波長の光を発生する働きをする。
【００２３】
一方、この図１で、２０１は受光部で、ウエハステージ２００の上面で、そこにウエハセンサモジュール１００が載置されたとき、各々の発光素子１０２が対向する位置に配置され、各発光素子１０２が発生した光を効率よく集光して取り込む働きをし、このため、例えば所定の大きさのレンズで構成されている。
【００２４】
次に、２０２は導光路で、各受光部２０１で取り込んだ光を夫々独立した状態で外部に導き出す働きをする。そして、このため、ウエハステージ２００の中で縦になっている部分の上端が夫々の受光部２０１に連接され、夫々独立したまま真空容器４００の外部に取り出されてくるようにして、ウエハステージ２００の中に配置した所定の太さの光ファイバなどで作られている。
【００２５】
また、この図１で、３００は変換装置で、所定のパターンで配列され、各導光路２０２の光導出端に連通された受光部を備え、各導光路２０２を介して導き出された光を、光の波長に依存した所定の電圧を出力する働きをする。
【００２６】
次に、この図１に示した本発明の一実施形態に係る半導体処理装置の動作について説明する。
この半導体処理装置では、まず、処理対処となる半導体ウエハの種別や、それに施すべき処理の種別に応じて、予めウエハセンサモジュール１００を用意しておく。ここで、このとき用意すべきウエハセンサモジュール１００は、処理対象となる半導体ウエハに必要な電流検知用、電圧検知用、温度検知用などに対応したセンサプローブ１０１を所定の個数で所定のパターンにより配置したものである。
【００２７】
そして、半導体ウエハの処理を開始する際、それに先立って、ウエハ搬送システム５００により、まずウエハセンサモジュール１００を処理室Ｃ内に搬入し、ウエハステージ２００の上に載置させる。このとき、ウエハセンサモジュール１００の下面にある発光素子１０２の夫々が、ウエハステージ２００の上面にある各々の受光部２０１に対向するように位置決めする。
【００２８】
ここで、既に説明したように、ウエハセンサモジュール１００は、何れもウエハ搬送システム５００が対象としている半導体ウエハと略同じ寸法に作られている。従って、このときのウエハ搬送システム５００によるウエハセンサモジュール１００の搬入については、半導体ウエハと同様に扱うことができ、正確に且つ容易に搬入することができる。
【００２９】
そうすると、これだけで、センサ類に対する電線の接続などの作業を要することなく、半導体ウエハの処理に必要な計測処理のための準備が整ったことになるので、ここから例えばプラズマ処理などの半導体ウエハを対象とした処理を開始する。
【００３０】
そして、この結果、ウエハセンサモジュール１００にイオン電流が流れ、電圧が発生し、温度が変化するので、それらがセンサプローブ１０１の夫々により検知され、各々の発光素子１０２が発光する。
【００３１】
こうして各発光素子１０２から発生された光信号は、夫々対向している受光部２０１に入射され、ウエハステージ２００側に伝達される。そして、各受光部２０１から導入された光による信号は、ウエハステージ２０１内の導光路２０２内を通過して真空容器４００の外に取り出され、変換装置３００内に各測定対象種別毎に設けてある受光部に導かれる。
【００３２】
そこで、この変換装置３００が出力する電圧を測定することにより、このときのイオン電流、電圧分布、温度が認識できることになり、必要とする処理条件の設定に必要な各種のデータが得られることになり、この結果、この後、半導体ウエハの的確な処理の遂行に寄与することができ、従って、この実施形態によれば、半導体ウエハの処理において常に高いスループットが確実に保てることになる。
【００３３】
次に、ウエハセンサモジュール１００の詳細について説明する。
まず、各センサプローブ１０１の配置について、図２では、十字形に配置した場合が示されている。この場合、各センサプローブ１０１の位置におけるイオン電流、電圧分布、それに温度を測定することができる。
【００３４】
しかし、このセンサプローブ１０１の設置個数と配置パターンは必要に応じて任意に設定し、変更すればよい。例えば、格子状パターンや同心円状パターンの配置も可能である。また、プラズマ処理に関しては、プラズマの分布が中心軸について対称であると見做せる場合があり、このときは、半径上に配置するだけで十分である。
【００３５】
次に、センサプローブ１０１の詳細について説明すると、ここでは、これらをウエハセンサモジュール１００の本体も含めて、単結晶シリコンウエハを原材料として製作する。
ここで、原材料として単結晶シリコンウエハを採用したた理由は、以下の通りである。
【００３６】
半導体製造用として比較的安価且つ大量に供給されており、また半導体製造プロセスで実際に加工する材料と同等であるため、ハンドリング等に際して特別の注意を払う必要がなく、しかも半導体製造プロセスに類似した、既に確立されている乾式及び湿式のエッチング工程や成膜工程で様々なデバイスが容易に形成できるため、極めて利便性が高いからである。
【００３７】
まず、図３は、各センサプローブ１０１として、ウエハセンサモジュール１００の上面に電流センサプローブ１０１１と電圧センサプローブ１０１２、それに温度センサプローブ１０１３の３種を形成した場合の一実施形態である。
【００３８】
そして、まず電圧センサプローブ１０１２は、図４に示すように、電極１０１４と、この電極１０１４に一方の端子が接続されたＬＥＤ(発光ダイオード)１０１５、それに、このＬＥＤ１０１５の他方の端子に接続された参照電極１０１６で形成されている。このとき、参照電極１０１６は、電極１０１４から所定の距離離して設けてある。
【００３９】
そして、ＬＥＤ１０１５は、しきい電圧が既知で、且つ異なっている複数のＬＥＤの集合体で作られていて、各々は発光色特性が異なっている。そして、これにより、電極１０１４と参照電極１０１６の間の電位差に依存して異なった色の光を発生する働きをする。
【００４０】
このＬＥＤ１０１５から発生された光は、対向している受光部２０１によりウエハステージ２００側で受け取られ、導光路２０２を介して半導体製造装置の外部に導出され、変換装置３００に入力される。
【００４１】
ここで、この変換装置３００は、光信号を電気信号に変換する装置で、入力された光の色に依存して、所定の電圧の信号を出力する。そこで、この信号の電圧とＬＥＤ１０１５の既知のしきい電圧との対応から、変換装置３００は、図示しない表示器に、電極１０１４と参照電極１０１６の間の電位差を表示させることができる。
【００４２】
次に、図５は、この電圧センサプローブ１０１２の他の実施形態で、これは、図示のように、ウエハステージ２００を貫通して、コンタクトピン２０３を設置し、これを参照電極１０１６に接触させることにより、コンタクトピン２０３を介して外部から任意の既知の電位が参照電極１０１６に与えられるようにしたものであり、従って、この実施形態によれば、電極１０１４の絶対電位を測定することも可能である。
【００４３】
順不同であるが、次に、図３に示した電流センサプローブ１０１１について説明すると、これは、図６に示すように、参照電極１０１６と電極１０１７、抵抗体１０１８、それにＬＥＤ１０１９で形成されている。ここで、参照電極１０１６は、図５に示した電圧センサプローブの場合と同じで、ウエハステージ２００側にあるコンタクトピン２０３に接触される。
【００４４】
抵抗体１０１８は既知の抵抗値を有し、電極１０１７と参照電極１０１６の間で、ＬＥＤ１０１９と並列に接続されている。また、参照電極１０１６は、ウエハステージ２００を貫通して設置したコンタクトピン２０３と接触しており、任意の電位が与えられている。
【００４５】
電極１０１７に流れ込んだ電流は、抵抗体１０１８を介して参照電極１０１６から流れ出る。このとき、抵抗体１０１８の端子間に、このときの電流値と抵抗体１０１８の抵抗値で決まる電位差が生じ、この電位差がＬＥＤ１０１９に印加される。
【００４６】
ここで、このＬＥＤ１０１９も、しきい電圧が既知で、且つ異なっている複数のＬＥＤの集合体で作られていて、各々は発光色特性が異なっている。そして、これにより、電極１０１４と参照電極１０１６の間の電位差、つまり、電極１０１７に流れ込んだ電流値に対応した電圧に依存して異なった色の光を発生する働きをする。
【００４７】
このＬＥＤ１０１９から発生された光も、対向している受光部２０１によりウエハステージ２００側で受け取られ、導光路２０２を介して半導体製造装置の外部に導出され、変換装置３００に入力される。そして、この結果、上記した電圧センサプローブの場合と同様にして、図示しない表示器に、電極１０１７に流れ込んだ電流値を表示させることができる。
【００４８】
次に、図３に示した温度センサ１０１３について説明すると、これは、図７に示すように、単に蛍光体１０２０をウエハセンサモジュール１００の所定の位置に埋め込んだものであるが、ここで、この蛍光体１０２０は、特定の温度で、その温度に特有な蛍光を発生する蛍光物質である。
【００４９】
従って、この蛍光体１０２０から発生される蛍光を受光部２０１と導光路２００２を介して変換装置３００に入力することにより、この蛍光体１０２０が設けてある位置の温度を、図示してない表示器に表示させることができる。
【００５０】
以上、図３から図７で説明したウエハセンサモジュール１００の何れによっても、単に、それをウエハステージ２００の上に載置するだけで、電線の接続変えなどの操作を要することなく、容易に半導体ウエハの電流と電圧、それに温度の計測を行うことができることが判る。
【００５１】
次に、本発明の他の実施形態について説明すると、まず、図８は、本発明の第２の実施形態で、図において、３０１は受光器で、真空容器４００の側壁部に設けられ、ウエハセンサモジュール１００の各センサプローブ１０１から発生される光を検出する働きをするが、真空容器４００も含めて、他の構成は図１の実施形態とおなじであるが、ここでは、ウエハ搬送システム５００は省略して描いてある。
【００５２】
そして、この実施形態でも、ウエハセンサプローブ１００自体の基本的な構成は、図１〜図７で説明した実施形態におけるウエハセンサモジュール１００と同じであるが、この図８の実施形態では、各センサプローブ１０１の発光素子が何れも上側に設けてある点で異なっており、且つ、このとき、各発光素子を構成している個々のＬＥＤと蛍光体が全て異なった色で発光するようにしてある。
【００５３】
具体的に例示すると、例えば電流センサプローブ用には可視領域の赤色領域内で個々に発光し、電圧センサプローブ用の場合は緑色領域内で個々に発光し、温度センサプローブ用では青色領域内で個々に発光するようにしてある、
そして、これに応じて、受光器３０１も、可視光領域内の各色領域で個々に光強度が検出できるようにしてあるが、このとき、図８に示されているように、ウエハセンサモジュール１００の全面から、センサプローブ１０１の夫々を個別に選択し、それからの光が重点的に取り込めるようにしてある。なお、このためには、テレビジョンカメラを用いてもよく、視野を個々のセンサプローブ１０１の大きさに限った受光器を用い、その受光軸をウエハセンサプローブ１００の全面にわたって走査するようにしてもよい。
【００５４】
各センサプローブ１０１が発生した光は受光装置３０１で受光され、変換装置３００に入力され、この結果、各センサプローブ１０１毎に検出された電流、電圧、温度を外部で認識することができ、従って、この実施形態によっても、ウエハ搬送システム５００により、単にウエハセンサモジュール１００をウエハステージ２００の上に載置するだけで、電線の接続変えなどの操作を要することなく、容易に半導体ウエハの電流と電圧、それに温度の計測を行うことができることが判る。
【００５５】
ところで、この図８の実施形態の場合、センサプローブ１０１が設置されているウエハセンサモジュール１００の上にはプラズマが直接照射されているため、このプラズマからの光が受光装置３０１にも入射されてしまう。従って、このプラズマの光による影響を除くため、図示しないバンドパスフィルタ等を用い、プラズマ光を遮断する必要がある。また、プラズマからセンサプローブ１０１が受けるダメージを最低限にするため、ウエハセンサモジュール１００にセンサプローブ１０１の保護手段を設けることが望ましい。
【００５６】
そして、この図８の実施形態の場合、ウエハステージ２００には受光部や光ケーブル等の導光路を設置する必要がなくなるので、ウエハステージの構成が複雑になる虞れがなく、設計自由度が高くなり、既設装置への導入が容易になるなどの利点がある。
【００５７】
次に、図９は、本発明の第３の実施形態で、この実施形態は、図１に示した実施形態における個々の発光素子１０２を集合させ、１枚のウエハセンサモジュール１００の一箇所にまとめて設置したものであり、これに応じてウエハステージ２００側でも、受光部２０１を一箇所にまとめ、受光した光を共通の１本の導光路２０２により変換装置３００に導くようにしたものである。
【００５８】
ここで、各センサプローブ１０１で検出した電流、電圧、温度の少なくとも一種の検出値は、各々色が異なった光の信号に変換されるので、受光部２０１でまとめられ、共通の１本の導光路２０２を介して変換装置３００に入力されても、ここでフィルタにより、各センサプローブ１０１毎に分離することができる。
【００５９】
従って、この実施形態によっても、ウエハ搬送システム５００により、単にウエハセンサモジュール１００をウエハステージ２００の上に載置するだけで、電線の接続変えなどの操作を要することなく、容易に半導体ウエハの電流と電圧、それに温度の計測を行うことができることになる。
【００６０】
そして、この図９のウエハセンサプローブ１００を用いた場合、ウエハステージ２００内に設置すべき受光部の個数と導光路の本数を最低限にすることができるので、ウエハステージの設計自由度が高くななり、既設装置への導入が容易になる上、システムとしてのコストが低減できるなどの利点がある。
【００６１】
ところで、本発明の実施形態では、センサプローブ１０１にＬＥＤや蛍光体を用いているが、電流、電圧、温度の少なくとも一つによって機械的に変位する構造体をセンサプローブに設け、その変位量を光学的な手段で認識する方法を用いても本発明を実施することができ、本発明の目的を達成することができる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体ウエハ処理装置の中の被加工物の電位と電位分布、被加工物中を流れる電流、それに被加工物の温度がスループットの低下をもたらすことなく、容易に且つ簡便に測定できるので、これにより半導体ウエハの処理に必要な条件を容易且つ短時間で充分に最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体ウエハ処理装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるウエハセンサモジュールの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるウエハセンサモジュールのセンサプローブ部の拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における電圧センサプローブの拡大断面図である。
【図５】本発明の一実施形態における電圧センサプローブの他の一例の拡大断面図である。
【図６】本発明の一実施形態における電流センサプローブの拡大断面図である。
【図７】本発明の一実施形態における温度センサプローブの拡大断面図である。
【図８】本発明による半導体ウエハ処理装置の第２の実施形態を示す説明図である。
【図９】本発明による半導体ウエハ処理装置の第３の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１００  ウエハセンサモジュール
１０１  センサプローブ
１０２  発光素子
２００  ウエハステージ
２０１  受光部
２０２  導光路
３００  変換装置
４００  真空容器
５００  ウエハ搬送システム
Ｃ  処理室
【図１】
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【図２】
0003768162.tif 000003
【図３】
0003768162.tif 000004
【図４】
0003768162.tif 000005
【図５】
0003768162.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003768162.tif 000008
【図８】
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【図９】
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