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TWI618168B - 多區加熱器中的溫度測量 - Google Patents

多區加熱器中的溫度測量 Download PDF

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TWI618168B
TWI618168B TW103104448A TW103104448A TWI618168B TW I618168 B TWI618168 B TW I618168B TW 103104448 A TW103104448 A TW 103104448A TW 103104448 A TW103104448 A TW 103104448A TW I618168 B TWI618168 B TW I618168B
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sensor
tip
substrate support
protective tube
substrate
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TW103104448A
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TW201436082A (zh
Inventor
督波斯道爾R
楊博智
周建華
巴魯札桑傑夫
班莎阿米古莫
羅莎亞凡利斯君卡洛斯
Original Assignee
應用材料股份有限公司
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Publication date
Application filed by 應用材料股份有限公司 filed Critical 應用材料股份有限公司
Publication of TW201436082A publication Critical patent/TW201436082A/zh
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    • H10P72/0602
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08Protective devices, e.g. casings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • H10P72/0432
    • H10P72/7612
    • H10P72/7626
    • H10P72/78
    • H10P72/0402

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

本揭示案之實施例大體上提供用於監測各个位置處的一或更多個製程參數(諸如基板支撐件之溫度)的設備及方法。本揭示案之一個實施例提供一種用於測量處理腔室中的一或更多個參數之感測器柱。感測器柱包括:尖端,用於接觸正經測量之腔室部件;保護管,具有自第一端及第二端延伸的內容積,其中該尖端附接於保護管之第一端及在第一端處密封保護管;及感測器,安置於尖端附近。在保護管之內容積中安放感測器之連接器,及在操作期間經由處理腔室之開口將尖端安置於處理腔室中。

Description

多區加熱器中的溫度測量
本揭示案之實施例係關於用於處理半導體基板的設備及方法。更特定言之,本揭示案之實施例係關於用於監測處理腔室中各个位置處的一或更多個參數的設備及方法。
在製造半導體元件期間,通常在處理腔室中處理基板,在該處理腔室中可對基板執行沉積、蝕刻、熱處理。當製程需要正經處理之基板被加熱至某些溫度及/或維持在某些溫度下時,可使用包括一或更多個加熱器的基板支撐組件。然而,隨著所處理之基板之大小增加,維持跨越基板支撐件及基板的均勻溫度變得具有挑戰性,因為各个位置處的溫度(諸如基板支撐件之各半徑處)可各不相同。傳統上使用穿過光學窗口安置的紅外感測器測量各个位置處的溫度。然而,紅外感測器系統不僅價格高昂,而且不可靠,因為精確度严重取決於正經測量之部件之發射率,該發射率隨時間推移變化。諸如使用嵌入基板支撐件中的多個熱感測器及監測一或更多個加熱元件之電阻率的其他解決方案可為不切實際 或不適合於一些範圍的處理溫度。
因此,需要用於改良監測基板支撐件之各个位置處的溫度或其他製程參數之設備及方法。
本揭示案之實施例大體上提供用於監測各个位置處的一或更多個製程參數(諸如基板支撐件之溫度)的設備及方法。
本揭示案之一個實施例提供一種用於測量處理腔室中的一或更多個參數之感測器柱。感測器柱包括:尖端,用於接觸正經測量之腔室部件;保護管,具有自第一端及第二端延伸的內容積,其中該尖端附接於保護管之第一端及在第一端處密封保護管;及感測器,安置於尖端附近。在保護管之內容積中安放感測器之連接器,及在操作期間經由處理腔室之開口將尖端安置於處理腔室中。
本揭示案之另一實施例提供一種基板支撐組件。基板支撐組件包括:基板支撐主體,具有用於支撐基板的上表面;支撐軸,自基板支撐主體之背側延伸,其中該支撐軸可沿縱向軸移動以移動基板支撐主體;及感測器柱,具有用於接觸基板支撐主體之背側的尖端,其中該感測器柱可與支撐軸同步移動以維持尖端與基板支撐主體之背側之間的接觸。
本揭示案之另一實施例提供一種處理腔室。處理腔室包括界定處理容積的腔室主體及基板支撐組件。基板支撐組件包括:基板支撐主體,安置於處理容積中且具有用於支撐基板的上表面;支撐軸,自基板支撐主體之背側經由穿過 腔室主體所形成之軸開口延伸至腔室主體之外部,其中支撐軸可沿縱向軸移動以移動基板支撐主體;及感測器柱,具有用於接觸基板支撐主體之背側的尖端,其中該感測器柱經由穿過腔室主體所形成的感測器開口延伸至腔室主體之外部,該感測器柱與支撐軸同步移動以維持尖端與基板支撐主體之背側之間的接觸。
本揭示案之又一實施例提供一種用於處理基板之方法。該方法包括:在安置於處理腔室之處理容積中的基板支撐主體之上表面上安置基板;以同步方式將基板支撐主體與感測器柱移動至處理容積中的處理位置,其中感測器柱之尖端接觸基板支撐主體之背側;及處理處理容積中的基板,同時監測來自感測器柱中安置之感測器的感測器訊號。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧基板
104‧‧‧致動器
110‧‧‧腔室壁
112‧‧‧腔室底部
114‧‧‧蓋組件
116‧‧‧淋噴頭
118‧‧‧處理容積
120‧‧‧狭缝阀開口
122‧‧‧狭缝阀門
124‧‧‧氣體源
126‧‧‧紫外線組件
128‧‧‧真空系統
130‧‧‧基板支撐組件
132‧‧‧基板支撐主體
134‧‧‧基板支撐表面
136‧‧‧支撐軸
138‧‧‧中心軸
140‧‧‧開口
142‧‧‧感測器
144‧‧‧加熱器
146‧‧‧冷卻通道
148‧‧‧內容積
150‧‧‧真空通道
152‧‧‧冷卻流體源
154‧‧‧真空源
156‧‧‧資料收集器
158‧‧‧電源
160‧‧‧感測器柱
162‧‧‧尖端
164‧‧‧保護管
164a‧‧‧上端
164b‧‧‧下端
166‧‧‧內容積
168‧‧‧感測器
170‧‧‧連接器
172‧‧‧資料收集器
174‧‧‧波紋管
176‧‧‧托架
178‧‧‧開口
180‧‧‧背側
180a‧‧‧接觸點
180b‧‧‧點
200‧‧‧感測器柱
202‧‧‧尖端
204‧‧‧感測器孔
206‧‧‧外表面
208‧‧‧保護管
208a‧‧‧上端
208b‧‧‧下端
210‧‧‧內容積
212‧‧‧感測器
214‧‧‧連接器
216‧‧‧接合點
218‧‧‧感測器轉換件
219‧‧‧盘簧
220‧‧‧內波紋管
222‧‧‧上蓋
224‧‧‧下蓋
226‧‧‧彈簧力
228‧‧‧內管
228a‧‧‧內容積
230‧‧‧外波紋管
232‧‧‧上連接器
234‧‧‧下連接器
236‧‧‧密封件
238‧‧‧密封件
240‧‧‧鎖緊螺帽
242‧‧‧中心開口
250‧‧‧托架
304‧‧‧固定手段
402‧‧‧結合部分
500‧‧‧感測器外殼
502‧‧‧尖端
504‧‧‧保護管
506‧‧‧內容積
508‧‧‧感測器孔
520‧‧‧感測器外殼
522‧‧‧尖端
524‧‧‧保護管
526‧‧‧內容積
528‧‧‧感測器孔
530‧‧‧結合
540‧‧‧感測器外殼
542‧‧‧尖端
544‧‧‧保護管
546‧‧‧內容積
600‧‧‧感測器柱
608a‧‧‧至少兩個保護管
608b‧‧‧至少兩個保護管
620‧‧‧內波紋管
630‧‧‧外波紋管
700‧‧‧處理腔室
700c‧‧‧處理腔室
704‧‧‧托架
760a‧‧‧至少兩個感測器柱
760b‧‧‧至少兩個感測器柱
764a‧‧‧保護管
764b‧‧‧保護管
764c‧‧‧感測器柱
774a‧‧‧波紋管
774b‧‧‧波紋管
774c‧‧‧單個波紋管
778a‧‧‧開口
778b‧‧‧開口
780a‧‧‧位置
780b‧‧‧位置
800‧‧‧處理腔室
802‧‧‧致動器
804‧‧‧控制器
860‧‧‧感測器柱
因此,為了可詳細理解本揭示案之上文所敍述的特徵,可參考實施例更具體描述上文簡要概述之本揭示案,一些實施例圖示於隨附圖式中。然而,應注意,隨附圖式僅圖示本揭示案之典型實施例,且因此該等圖式不欲視為本揭示案範疇之限制,因為本揭示案可允許其他同等有效之實施例。
第1圖係根據本揭示案之一個實施例之處理腔室之剖視示意圖。
第2圖係根據本揭示案之一個實施例之感測器柱之剖視示意圖。
第3圖係根據本揭示案之一個實施例之外波紋管之剖視示意圖。
第4圖係根據本揭示案之一個實施例之內波紋管之剖視示意圖。
第5A圖至第5C圖係根據本揭示案之實施例之感測器外殼之剖視示意圖。
第6圖係根據本揭示案之另一實施例之感測器柱之局部剖視示意圖。
第7A圖係根據本揭示案之一個實施例具有兩個或更多個感測器柱的處理腔室之剖視示意圖。
第7B圖係第7A圖之處理腔室之局部仰視示意圖。
第7C圖係根據本揭示案之另一實施例之處理腔室之局部仰視示意圖。
第8圖係根據本揭示案之另一實施例具有感測器柱的處理腔室之局部剖視示意圖。
為了促進理解,在可能的情況下,相同元件符號已用於代表諸圖共用之相同元件。應設想,在一個實施例中所揭示之元件可有利地併入其他實施例而無需贅述。
本揭示案之實施例提供用於測量處理腔室之各个位置處的一或更多個處理參數(諸如溫度)的設備及方法。本揭示案之一個實施例提供一種處理腔室,該處理腔室具有平行於基板支撐件之支撐軸安置的一或更多個感測器柱。一或更多個感測器柱與基板支撐件同步上下移動,使得一或更多個感測器柱中之各者之尖端與基板支撐件之背側維持接觸。可沿基板支撐件之各半徑安置一或更多個感測器柱以測量局 部製程溫度。藉由在一或更多個同步感測器柱中安置感測器,本揭示案之實施例提供一種對處理腔室中不同位置處的製程參數(諸如溫度)低成本且可靠的測量。
在一個實施例中,感測器柱包括雙波紋管結構,該雙波紋管結構具有用於提供真空密封的外波紋管及用於提供彈簧力以將感測器柱之尖端彈壓抵靠基板支撐件之背側的內波紋管。雙波紋管結構使得感測器柱之尖端與基板支撐件之背側之間在廣泛的溫度範圍內能夠密切接觸,而不受由熱膨脹所引起失配影響。
第1圖係根據本揭示案之一個實施例之處理腔室100之剖視示意圖。處理腔室100包括基板支撐組件130及感測器柱160,感測器柱160與基板支撐組件130同步移動以便藉由接觸基板支撐組件130測量一或更多個參數。處理腔室100可用於沉積、蝕刻或熱處理。
處理腔室100包括界定處理容積118的腔室壁110、腔室底部112及蓋組件114。在處理容積118中安置基板支撐組件130用於在該組件上支撐基板102。蓋組件114可包括淋噴頭116,該淋噴頭用於自氣體源124分配一或更多種處理氣體至處理容積118。可將真空系統128耦接至處理容積118用於泵吸處理容積118。可穿過腔室壁110形成狭缝阀開口120以允許基板通過。可將狭缝阀門122耦接至腔室壁110中之一者以選擇性打開或關閉狭缝阀開口120。視情況,蓋組件114可為紫外線透明且可將紫外線組件126安置於蓋組件114上方用於對基板102執行紫外線處理(諸如退火)。
基板支撐組件130大體上包括基板支撐主體132,該基板支撐主體具有實質平面的基板支撐表面134,基板102安置於該表面上。基板支撐主體132可為圓碟。支撐軸136自基板支撐主體132之背側沿中心軸138延伸。支撐軸136經由腔室底部112上的開口140延伸出處理容積118。將支撐軸136進一步連接至致動器104以垂直移動支撐軸136及基板支撐主體132。
支撐軸136可為中空,具有內容積148以容納電氣及/或感測器連接器。在一個實施例中,基板支撐組件130包括嵌入基板支撐主體132中的一或更多個感測器142。在一個實施例中,一或更多個感測器142可包括安置於中心軸138附近的一或更多個感測器。在一個實施例中,一或更多個感測器142可為溫度感測器,諸如熱電偶、電阻測溫計、熱阻器或任何其他适用溫度感測器。一或更多個感測器142可具有穿過支撐軸136之內容積148向資料收集器156延伸的連接器。
基板支撐組件130進一步包括嵌入基板支撐主體132中的一或更多個加熱器144。在一個實施例中,一或更多個加熱器144包括用於加熱接近中心軸138的區域之內部加熱器及用於加熱徑向远离中心軸138的區域之外部加熱器。在另一實施例中,一或更多個加熱器144可包括多個加熱器,安置每個加熱器以加熱基板支撐主體132中的一個區域。在一個實施例中,可個別控制一或更多個加熱器144中之各者。可經由安置於支撐軸136之內容積148中的電纜將一或更多 個加熱器144連接至電源158。
基板支撐主體132亦包括冷卻通道146,該冷卻通道用於使冷卻流體循環穿過基板支撐主體132以向基板支撐主體132及該基板支撐主體上的基板102提供冷卻。可穿過支撐軸136之側壁形成冷卻通道146的一部分以使該冷卻通道進一步與冷卻流體源152連接。
基板支撐主體132可包括複數個真空通道150,該等真空通道對基板支撐主體132之基板支撐表面134開口。複數個真空通道150可用於藉由真空夾盤緊固基板102於基板支撐表面134上。可穿過支撐軸136之側壁形成真空通道150的一部分以使該真空通道進一步連接至真空源154。
感測器柱160包括用於接觸待測量之部件的尖端162。將保護管164附接於尖端162。保護管164為中空,具有內容積166。將尖端162附接於保護管164之上端164a及在上端164a處密封內容積166。感測器柱160進一步包括安置於尖端162附近的感測器168。感測器168之連接器170延伸穿過保護管164之內容積166及在下端164b處退出保護管164。連接器170可進一步連接至資料收集器172。
在操作期間,尖端162及保護管164的一部分經由開口178進入處理容積118,使得尖端162可接觸處理容積118中待由感測器168測量之部件。在一個實施例中,可穿過腔室底部112形成開口178及安置尖端162以接觸基板支撐主體132之背側180。
感測器柱160進一步包括波紋管174,該波紋管耦 接於保護管164之下端164b與腔室底部112之間以在開口178周圍密封處理容積118。第1圖圖示將波紋管174安置於處理容積118外部。或者,可將波紋管174安置於處理容積118內部。
在一個實施例中,可在保護管164與基板支撐組件130之間固定耦接托架176以使該托架與基板支撐組件130垂直移動。
儘管第1圖僅圖示一個感測器168,但是感測器柱160可包括用於測量適宜參數的兩個或更多個感測器。在一個實施例中,感測器168包括溫度感測器,該溫度感測器用於在接觸點180a處測量基板支撐主體132之溫度。溫度感測器可為熱電偶、電阻測溫計、熱阻器或任何其他适用溫度感測器。尖端162可由具有高導熱性的材料形成,使得尖端162之溫度隨接觸點180a處的基板支撐主體132之溫度快速變化。接觸尖端162的感測器168可由此測量尖端162之溫度。在一個實施例中,尖端162與基板102上的點180b(其中點180b垂直對應於接觸點180a)之間的溫度偏差可藉由經驗或藉由軟體校準,使得感測器168之測量反映在點180b處基板102之溫度。
尖端162及保護管164可由具有高導熱性且可與處理化學品相容的陶瓷形成。在一個實施例中,尖端162可由氮化鋁或氧化鋁形成。保護管164可由氧化鋁形成。可整体形成尖端162及保護管164或藉由銅焊或藉由結合材料將兩者接合在一起。
儘管第1圖僅圖示一個感測器柱160,但處理腔室100可包括安置在不同位置處的複數個感測器柱160。在一個實施例中,處理腔室100可包括複數個感測器柱160,該等感測器柱經安置以各個測量對應於一或更多個加熱器144的加熱區域,以促進對一或更多個加熱器144中之各者的獨立控制。可在不打開蓋組件114的情況下經由開口178維護及/或替換感測器柱160,因此該感測器柱便於維護。
第2圖係根據本揭示案之一個實施例之感測器柱200之剖視示意圖。感測器柱200包括雙波紋管結構。可使用感測器柱200替換本揭示案之實施例中所描述之任何感測器柱。
感測器柱200包括具有外表面206的尖端202用於接觸正經測量之部件。尖端202包括與外表面206相對形成的感測器孔204。感測器孔204收纳感測器212。
將保護管208附接於尖端202。保護管208為中空,具有內容積210。將尖端202附接於保護管208之上端208a及在上端208a處密封內容積210。
感測器212可在感測器孔204中被弹簧压紧以實現尖端202與感測器212之間的可靠接觸。感測器212之連接器214延伸穿過保護管208之內容積210及在下端208b處退出保護管208。
將內波紋管220在下端208b附近附接於保護管208用於向上彈壓尖端202。將內波紋管220之上蓋222固定連接至保護管208。在一個實施例中,可藉由銅焊將上蓋222接合 至保護管208。內管228可自上蓋222延伸及形成內容積228a。可在內容積228a中安放感測器212之接合點216。可將感測器轉換件218附接於內管228。可在內管228與感測器轉換件218之間安置盘簧219用於釋放應變。
感測器柱200進一步包括安置於內波紋管220外部的外波紋管230。安置外波紋管230以提供開口周圍的真空密封,保護管208通過該開口。在一個實施例中,將外波紋管230之上連接器232附接於腔室底部112以密封開口178。藉由鎖緊螺帽240將外波紋管230之下連接器234緊固至內波紋管220之下蓋224。安置內波紋管220,使得內波紋管220施加彈簧力226向上推動尖端202以促進尖端202與待測量之組件之間的可靠接觸。
鎖緊螺帽240可具有中心開口242,內波紋管220之內管228及感測器轉換件218通過該中心開口。可在上連接器232與腔室底部112之間安置密封件236及可在下連接器234與下蓋224之間安置密封件238以實現氣密密封。在一個實施例中,密封件236、238可為O形環密封件。可將外波紋管230之下連接器234進一步連接至耦接至致動器(未圖示)的托架250,以垂直移動保護管208及尖端202。
第3圖係根據本揭示案之一個實施例之外波紋管230之剖視示意圖。下連接器234可包括將與第2圖所圖示之鎖緊螺帽耦接的內螺纹。下連接器234亦可包括將與致動器直接或間接連接的固定手段304(諸如螺纹孔)。
第4圖係根據本揭示案之一個實施例之內波紋管 220之剖視示意圖。可藉由結合部分402將上蓋222附接於保護管208。在一個實施例中,結合部分402可為銅焊接合。
第5A圖係根據本揭示案之實施例之感測器外殼500之剖視示意圖。感測器外殼500係具有尖端502及保護管504的整体主體。尖端502及保護管504形成內容積506用於安放一或更多個感測器。在尖端502中自內容積506形成感測器孔508。可穿過內容積506加工感測器孔508。可對感測器孔508定大小以允許諸如熱電偶之感測器在孔中被弹簧压紧。感測器外殼500可由諸如陶瓷及金屬之任何導熱材料形成。在一個實施例中,感測器外殼500由氮化鋁形成。在另一實施例中,感測器外殼500由氧化鋁形成。作為整体,感測器外殼500提供圍繞感測器的優良真空密封。感測器孔508允許在不替換感測器外殼500的情況下替換感測器。
第5B圖係根據本揭示案之實施例之感測器外殼520之剖視示意圖。感測器外殼520包括結合在一起的尖端522及保護管524。尖端522具有尖端中所形成之感測器孔528。感測器孔528對保護管524之內容積526開口。尖端522與保護管524之間的結合530提供圍繞安置於感測器孔528中之感測器的真空密封。結合530可為銅焊結合或其他適宜結合材料。可對感測器孔528定大小以允許諸如熱電偶之感測器在孔中被弹簧压紧。尖端522及保護管524可由不同材料形成。在一個實施例中,尖端502由具有較高導熱性的材料形成及保護管524由具有較低導熱性的材料形成。尖端522中的較高導熱性允許尖端522具有對待測量之部件中的溫度 變化的快速反應及保護管524中的較低導熱性減少了正經測量之部件接觸感測器外殼520的熱損失。在一個實施例中,尖端522由氮化鋁形成及保護管524由氧化鋁形成。
第5C圖係根據本揭示案之實施例之感測器外殼540之剖視示意圖。感測器外殼540與感測器外殼520類似,但不同之處在於將保護管544接合至尖端542。保護管544及尖端542界定內容積546。尖端542具有嵌入尖端中的一或更多個感測器。
第6圖係根據本揭示案之另一實施例之感測器柱600之局部剖視示意圖。感測器柱600與第2圖之感測器柱200類似,但不同之處在於感測器柱600包括至少兩個保護管608a、608b,每個保護管內部安置有一或更多個感測器。至少兩個保護管608a、608b可彼此平行。內波紋管620及外波紋管630圍繞至少兩個保護管608a、608b。
第7A圖係根據本揭示案之一個實施例具有至少兩個感測器柱760a、760b的處理腔室700之剖視示意圖。穿過不同開口778a對應於基板支撐組件130之不同位置780a、780b(例如,在不同半徑處)安置至少兩個感測器柱760a、760b。至少兩個感測器柱760a、760b中之各者包括由波紋管774a、774b圍繞的保護管764a、764b。可在保護管764a、764b與基板支撐組件130之間固定耦接托架704,使得感測器柱760a、760b與基板支撐組件130垂直移動。
第7B圖係第7A圖之處理腔室700之局部仰視示意圖。安置至少兩個感測器柱760a、760b以測量對應於正經處 理之基板102之不同半徑之位置的溫度。
第7C圖係根據本揭示案之另一實施例之處理腔室700C之局部仰視示意圖。處理腔室700C與處理腔室700類似,但不同之處在於處理腔室700C包括單個波紋管774c內部的複數個感測器柱764c。
第8圖係根據本揭示案之另一實施例具有感測器柱860的處理腔室800之局部剖視示意圖。處理腔室800與處理腔室100類似,但不同之處在於感測器柱860由致動器802驅動,致動器802与基板支撐組件130的致動器104不同。可將控制器804連接至致動器802及致動器104,使得致動器802從屬於致動器104或反之亦然,以實現同步。
本揭示案之實施例可用於其他處理腔室中,諸如電漿增強化學氣相沉積腔室、金屬有機化學氣相沉積腔室、原子氣相沉積腔室、紫外線處理腔室。
儘管上文所述係針對本揭示案之實施例,但是可在不脫離本揭示案之基本範疇的情況下設計出本揭示案之其他及進一步實施例,且由以下申請專利範圍決定本揭示案之範疇。

Claims (20)

  1. 一種基板支撐組件,該基板支撐組件包含:一基板支撐主體,具有用於支撐一基板的一上表面;一支撐軸,自該基板支撐主體之一背側延伸,其中該支撐軸可沿一縱向軸移動以移動該基板支撐主體;以及一感測器柱,具有用於接觸該基板支撐主體之該背側的一尖端,其中該感測器柱與該支撐軸同步移動以維持該尖端與該基板支撐主體之該背側之間的接觸,其中該感測器柱進一步包含附接於該尖端的一保護管、圍繞該保護管的一內波紋管、及圍繞該內波紋管的一外波紋管。
  2. 如請求項1所述之基板支撐組件,其中該基板支撐主體包含用於加熱該基板的在內部之一或更多個加熱器,及該感測器柱包含安置於該尖端中用於測量該基板支撐主體之一溫度的一溫度感測器。
  3. 如請求項2所述之基板支撐組件,其中該溫度感測器係一熱電偶。
  4. 如請求項1所述之基板支撐組件,其中:該感測器柱包含一感測器,安置於該尖端附近;以及該保護管具有一第一端及一第二端,其中該第一端附接於該尖端,安置該保護管以使得連接該第一端及該第二端的 一線平行於該支撐軸之該縱向軸,及在該保護管之一內容積中安放該感測器之連接器。
  5. 如請求項4所述之基板支撐組件,其中該內波紋管之一第一端在與該保護管之該第二端相鄰處附接於該保護管,及當該內波紋管之一第二端相對於該內波紋管之該第一端移動時,該內波紋管施加一力以向該基板支撐主體之該背側彈壓該保護管。
  6. 如請求項5所述之基板支撐組件,其中該內波紋管之該第二端與該外波紋管連接,及安置該外波紋管以向該內波紋管、該保護管及該尖端提供一密封環境。
  7. 如請求項6所述之基板支撐組件,進一步包含:平行於該支撐軸安置的一或更多個額外感測器柱,其中該一或更多個額外感測器柱中之各者包含:用於接觸該基板支撐主體之該背側的一尖端;安置於該尖端附近的一感測器;以及附接於該尖端的一保護管。
  8. 如請求項7所述之基板支撐組件,其中安置該等感測器柱中之各者以接觸該基板支撐主體之一不同徑向位置。
  9. 如請求項8所述之基板支撐組件,進一步包含:一或更多個額外內波紋管,且該等額外內波紋管中之各者圍繞及附接於該一或更多個額外感測器柱的該等保護管中之各者。
  10. 如請求項9所述之基板支撐組件,進一步包含:一或更多個額外外波紋管,且該等額外外波紋管中之各者圍繞該等額外內波紋管中之各者及與該等額外內波紋管中之各者連接。
  11. 如請求項4所述之基板支撐組件,其中該尖端及該保護管係一整體主體,封閉該保護管之該第一端以形成該尖端,在該尖端內部形成一感測器孔,該感測器孔對該保護管之該內容積開口以收納該感測器。
  12. 如請求項4所述之基板支撐組件,其中將尖端結合至該保護管之該第一端,該尖端由一第一材料形成,該保護管由一第二材料形成,及該第一材料比該第二材料具有一更高的導熱性。
  13. 如請求項12所述之基板支撐組件,其中該尖端包括一感測器孔,該感測器孔對該保護管之該內容積開口以收納該感測器。
  14. 如請求項1所述之基板支撐組件,進一步包含:在該支撐軸與該感測器柱之間耦接的一托架,使得該支撐軸及該感測器柱由一個單個致動器驅動。
  15. 如請求項1所述之基板支撐組件,進一步包含:耦接至該支撐軸的一第一致動器;耦接至該感測器柱的一第二致動器,其中該第一致動器與該第二致動器同步。
  16. 一種處理腔室,該處理腔室包含:一腔室主體,界定一處理容積;以及一基板支撐組件,其中該基板支撐組件包含:一基板支撐主體,安置於該處理容積中且具有用於支撐一基板的一上表面;一支撐軸,自該基板支撐主體之一背側經由穿過該腔室主體所形成之一軸開口延伸至該腔室主體之一外部,其中該支撐軸可沿一縱向軸移動以移動該基板支撐主體;以及一感測器柱,具有用於接觸該基板支撐主體之該背側的一尖端,其中該感測器柱經由穿過該腔室主體所形成的一感測器開口延伸至該腔室主體之外部,該感測器柱可與該支撐軸同步移動以維持該尖端與該基板支撐主體之該背側之間的接觸,其中該感測器柱進一步包含附接於該尖 端的一保護管、圍繞該保護管的一內波紋管、及圍繞該內波紋管的一外波紋管。
  17. 如請求項16所述之處理腔室,進一步包含:安置於該處理容積外部的一托架,其中在該支撐軸與該感測器柱之間耦接該托架,使得該支撐軸及該感測器柱由一個單個致動器驅動。
  18. 一種用於測量一處理腔室中的一或更多個參數之感測器柱,該感測器柱包含:一尖端,用於接觸正在測量之一腔室部件;一保護管,具有自一第一端及一第二端延伸的一內容積,其中該尖端附接於該保護管之該第一端及在該第一端處密封該保護管;圍繞該保護管的一內波紋管;圍繞該內波紋管的一外波紋管;以及安置於該尖端附近的一感測器,其中在該保護管之該內容積中安放該感測器之連接器,及在操作期間經由該處理腔室之一開口將該尖端安置於該處理腔室中。
  19. 如請求項18所述之感測器柱,進一步包含:其中該外波紋管係與該保護管連接,並提供圍繞該處理腔室之該開口的一真空密封。
  20. 如請求項18所述之感測器柱,進一步包含:其中該內波紋管係在該保護管之該第二端附近固定至該保護管,並經安裝以施加一彈簧力至該尖端,及該外波紋管經由該內波紋管與該保護管連接。
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