(57)【要約】【課題】処理対象層の残存膜厚が所定値よりも小さくなった場合に正確にエッチレートを変更することができる処理終点検出方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１０は、ウエハＷにおいて貫通穴Ｈを単結晶シリコン層Ｐに形成するための第１のエッチングを開始し、終点検出装置２５が、赤色光乃至近赤外光のいずれかのレーザ光ＬをウエハＷへ照射し、ウエハＷからの反射光を受光し、受信した電気信号に基づいて反射光の波形を周波数分析し、コントローラ２９は周波数分析の結果において残層干渉光に対応する周波数帯（所定の周波数）における強度が予め設定された閾値を越えるか否かを判定し、残層干渉光に対応する周波数帯における強度が予め設定された閾値を越える場合には、貫通穴Ｈにおける単結晶シリコン層Ｐを除去してシリコン酸化層Ｏを露出させるための第２のエッチングを開始する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下地層、処理対象層、マスク層が順に積層された基板の前記処理対象層の加工穴形成における処理終点検出方法であって、
前記基板に波長の長い光を照射する照射ステップと、
前記各層の表面からの反射光を受光する受光ステップと、
前記受光した反射光の波形を周波数分析する周波数分析ステップと、
前記周波数分析の結果における所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する強度判定ステップと、
前記所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えた場合、前記処理対象層の加工速度を変更する加工速度変更ステップとを有することを特徴とする処理終点検出方法。
【請求項２】
前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回微分する微分ステップと、
前記２回微分によって得られた微分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する微分値判定ステップと、
前記微分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止ステップとを有することを特徴とする請求項１記載の処理終点検出方法。
【請求項３】
前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回差分する差分ステップと、
前記２回差分によって得られた差分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する差分値判定ステップと、
前記差分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止ステップとを有することを特徴とする請求項１記載の処理終点検出方法。
【請求項４】
前記下地層はシリコン酸化層であり、前記処理対象層は単結晶シリコン層であり、前記加工穴は貫通穴であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の処理終点検出方法。
【請求項５】
前記基板に照射される波長の長い光は赤色光乃至近赤外光のいずれかであることを特徴とする請求項４記載の処理終点検出方法。
【請求項６】
前記波長の長い光の波長は６５０ｎｍ乃至１０００ｎｍのいずれかであることを特徴とする請求項５記載の処理終点検出方法。
【請求項７】
少なくとも下地層、処理対象層、マスク層が順に積層された基板の前記処理対象層の加工穴形成における処理終点を検出する処理終点検出装置において、
前記基板に波長の長い光を照射する照射部と、
前記各層の表面からの反射光を受光する受光部と、
前記受光した反射光の波形を周波数分析する周波数分析部と、
前記周波数分析の結果における所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する強度判定部と、
前記所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えた場合、前記処理対象層の加工速度を変更する加工速度変更部とを備えることを特徴とする処理終点検出装置。
【請求項８】
前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回微分する微分部と、
前記２回微分によって得られた微分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する微分値判定部と、
前記微分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止部とを有することを特徴とする請求項７記載の処理終点検出装置。
【請求項９】
前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回差分する差分部と、
前記２回差分によって得られた差分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する差分値判定部と、
前記差分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止部とを有することを特徴とする請求項７記載の処理終点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理終点検出方法及び処理終点検出装置に関し、特に、基板に施すエッチングの終点を検出する処理終点検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスのパッケージング手法として、複数のチップを積層して実装する３次元実装が主流となりつつある。このような３次元実装では、図１０に示すような、単結晶シリコン層Ｓ、シリコン酸化層Ｏ及び単結晶シリコン層Ｐを備えるＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板が多用される。また、このＳＯＩ基板では、単結晶シリコン層Ｐ上に所定のパターンの開口部を有するレジスト層Ｒが形成される。
【０００３】
３次元実装では、ＳＯＩ基板においてエッチングによって貫通穴Ｈを形成し、該貫通穴ＨにＣｕ等を充填することで各チップ間の配線を実現する。ところが、単結晶シリコン層Ｐに貫通穴Ｈを形成する際、単結晶シリコン層Ｐのエッチングを過剰に行うと、単結晶シリコン層Ｐが完全に除去されてシリコン酸化層Ｏが露出した後、貫通穴Ｈの側面がエッチングされてノッチングＮが発生することがある。
【０００４】
ノッチングＮの発生を防止するためには、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートが低い条件でエッチングして、シリコン酸化層Ｏ露出後の貫通穴Ｈの側面エッチングを抑える必要があるが、この条件ではスループットが低下する。
【０００５】
そこで、貫通穴Ｈの形成では、まず高エッチレートの条件で単結晶シリコン層Ｐをエッチングし（第１エッチングステップ）、シリコン酸化層Ｏ上の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚が所定値以下となった場合に、低エッチレートの条件で残りの単結晶シリコン層Ｐをエッチングする（第２エッチングステップ）ことが必要となる。さらに、シリコン酸化層Ｏが露出すると直ちにエッチングを停止することも必要である。
【０００６】
従来、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚が所定値よりも小さくなったか否かを判定するために、単結晶シリコン層Ｐのエッチングの時間を計測し、或る時間が経過すると単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚が所定値よりも小さくなったと判定する方法が用いられていた。しかしながら、単結晶シリコン層Ｐの厚さが一定ではないため、高エッチレートから低エッチレートへの切り換えが適切なタイミングで行われるとは言い難い。
【０００７】
そこで、エッチング対象層の残存膜厚が小さくなると、光がエッチング対象層を透過して下地層の表面で反射することを利用する方法が開発されている。この方法では、エッチングされるエッチング対象層の表面に向けて光を照射し、エッチング対象層の表面からの反射光と下地層の表面からの反射光との干渉光を発生させ、干渉光の強度がある強度以上になった場合にエッチング対象層の残存膜厚が所定値よりも小さくなったと判定する（例えば、特許文献１参照。）。なお、この方法はトランジスタ周辺のゲート形成に多用されている。この方法では、紫外光又は可視光であって比較的波長の短い光を用い、数１０ｎｍ〜数１００ｎｍの残存膜厚を検知している。
【特許文献１】特開２００１−８５３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したＳＯＩ基板における貫通穴Ｈの形成では、第１エッチングステップにおけるエッチング速度が１０μｍ／分〜５０μｍ／分と非常に速く、上述した残存膜厚の検知方法を貫通穴Ｈの形成に応用した場合、所定の残存膜厚（例えば、１００ｎｍ）を検知してからシリコン酸化層Ｏが露出するまでの時間が非常に短い（例えば、０．１２秒〜０．６秒）。すなわち、第１エッチングステップから第２エッチングステップへの切り換え（エッチレートの変更）を的確に行うのは困難である。具体的には、所定の残存膜厚の検知の遅れは許容できず、また、第１エッチングステップから第２エッチングステップへの切り換えを非常に迅速に行う必要があり、さらに、第１エッチングステップにおけるエッチング速度はばらつくことが往々にしてあるため、ともするとシリコン酸化層Ｏが露出してしまうことがある。したがって、検知可能な残存膜厚は数μｍ程度であることが望ましい。
【０００９】
また、貫通穴Ｈは深い穴であり、開口率が小さいため、貫通穴Ｈからの反射光を受光する際、該反射光では、貫通穴Ｈ内における単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光とシリコン酸化層Ｏの表面からの反射光との干渉光よりも、寧ろ、レジスト層Ｒの表面からの反射光と貫通穴Ｈ内における単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光との干渉光が主成分をなす。そのため、上述した特許文献１における方法では、貫通穴Ｈ内における単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光とシリコン酸化層Ｏの表面からの反射光との干渉光を正確にモニタするのが困難である。
【００１０】
以上より、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚が所定値よりも小さくなった場合に正確にエッチレートを変更することができない。
【００１１】
本発明の目的は、処理対象層の残存膜厚が所定値よりも小さくなった場合に正確にエッチレートを変更することができる処理終点検出方法及び処理終点検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の処理終点検出方法は、少なくとも下地層、処理対象層、マスク層が順に積層された基板の前記処理対象層の加工穴形成における処理終点検出方法であって、前記基板に波長の長い光を照射する照射ステップと、前記各層の表面からの反射光を受光する受光ステップと、前記受光した反射光の波形を周波数分析する周波数分析ステップと、前記周波数分析の結果における所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する強度判定ステップと、前記所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えた場合、前記処理対象層の加工速度を変更する加工速度変更ステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の処理終点検出方法は、請求項１記載の処理終点検出方法において、前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回微分する微分ステップと、前記２回微分によって得られた微分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する微分値判定ステップと、前記微分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止ステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の処理終点検出方法は、請求項１記載の処理終点検出方法において、前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回差分する差分ステップと、前記２回差分によって得られた差分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する差分値判定ステップと、前記差分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止ステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の処理終点検出方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の処理終点検出方法において、前記下地層はシリコン酸化層であり、前記処理対象層は単結晶シリコン層であり、前記加工穴は貫通穴であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の処理終点検出方法は、請求項４記載の処理終点検出方法において、前記基板に照射される波長の長い光は赤色光乃至近赤外光のいずれかであることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の処理終点検出方法は、請求項５記載の処理終点検出方法において、前記波長の長い光の波長は６５０ｎｍ乃至１０００ｎｍのいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項７記載の処理終点検出装置は、少なくとも下地層、処理対象層、マスク層が順に積層された基板の前記処理対象層の加工穴形成における処理終点を検出する処理終点検出装置において、前記基板に波長の長い光を照射する照射部と、前記各層の表面からの反射光を受光する受光部と、前記受光した反射光の波形を周波数分析する周波数分析部と、前記周波数分析の結果における所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する強度判定部と、前記所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えた場合、前記処理対象層の加工速度を変更する加工速度変更部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の処理終点検出装置は、請求項７記載の処理終点検出装置において、前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回微分する微分部と、前記２回微分によって得られた微分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する微分値判定部と、前記微分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止部とを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の処理終点検出装置は、請求項７記載の処理終点検出装置において、前記加工速度変更後に前記受光した反射光の波形を２回差分する差分部と、前記２回差分によって得られた差分値の変動量が一定範囲内であるか否かを判定する差分値判定部と、前記差分値の変動量が一定範囲内である場合、前記処理対象層の加工を停止する加工停止部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の処理終点検出方法及び請求項７記載の処理終点検出装置によれば、波長の長い光が照射された基板の各層の表面からの反射光が受光され、該受光された反射光の波形が周波数分析され、該周波数分析の結果における所定の周波数の強度が予め設定された閾値を超えた場合、処理対象層の加工速度が変更される。
【００２２】
処理対象層は照射されて透過する光（透過光）の波長が長いほど該透過光の吸収係数が小さくなる。したがって、透過光の波長が長ければ、加工穴内における処理対象層の表面からの反射光と、該処理対象層を透過して下地層の表面から反射する反射光との干渉が処理対象層の残存膜厚がある程度大きいうちから発生し、処理対象層の残存膜厚が数μｍになったときに上記干渉が発生する。これにより、処理対象層の残存膜厚が数μｍになったことを検出することができる。
【００２３】
また、各層の表面からの反射光は互いに干渉して複数の干渉光を発生するが、処理対象層やマスク層は加工穴形成において時間の経過と共に厚さが変化し、これに伴い、各反射光の光路長が変化するため、各干渉光の強度は周期的に変化する。また、処理対象層の膜厚変化速度及びマスク層の膜厚変化速度は異なるため、各干渉光の強度変化の周期（周波数）は異なる。すなわち、反射光には複数の周波数が異なる干渉光が重畳されている。したがって、反射光の波形を周波数分析することによって加工穴における処理対象層の表面からの反射光と加工穴における下地層の表面から反射光との干渉光を分離してモニタすることができる。
【００２４】
その結果、処理対象層の残存膜厚が所定値よりも小さくなった場合に正確にエッチレートを変更することができる。
【００２５】
請求項２記載の処理終点検出方法及び請求項８記載の処理終点検出装置によれば、加工速度変更後に受光された反射光の波形が２回微分され、該２回微分によって得られた微分値の変動量が一定範囲内である場合、処理対象層の加工が停止される。処理対象層が完全に除去されて処理対象層の膜厚変化速度が０になると、反射光の波形には、マスク層の表面からの反射光と該マスク層に覆われた処理対象層の表面からの反射光との干渉光の波形のみが現れる。また、該干渉光の波形はほぼ正弦波に類似する。正弦波は微少区間において２次関数で近似可能であるため、反射光の波形を２回微分すればその微分値はほぼ一定値となる。すなわち、２回微分の微分値の変動量が一定範囲内となった場合、下地層が露出したと考えられる。したがって、下地層が露出すると同時に処理対象層の加工を確実に停止することができる。
【００２６】
請求項３記載の処理終点検出方法及び請求項９記載の処理終点検出装置によれば、加工速度変更後に受光された反射光の波形が２回差分され、該２回差分によって得られた差分値の変動量が一定範囲内である場合、処理対象層の加工が停止される。処理対象層が完全に除去されて処理対象層の膜厚変化速度が０になると、反射光の波形には、マスク層の表面からの反射光と該マスク層に覆われた処理対象層の表面からの反射光との干渉光の波形のみが現れる。また、該干渉光の波形はほぼ正弦波に類似する。正弦波は微少区間において２次関数で近似可能であるため、反射光の波形を２回差分すればその差分値はほぼ一定値となる。すなわち、２回差分の差分値の変動量が一定範囲内となった場合、下地層が露出したと考えられる。したがって、下地層が露出すると同時に処理対象層の加工を確実に停止することができる。
【００２７】
請求項４記載の処理終点検出方法によれば、下地層はシリコン酸化層であり、処理対象層は単結晶シリコン層であり、加工穴は貫通穴である。したがって、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板において、単結晶シリコン層が無くなると同時に単結晶シリコン層の加工（エッチング）を確実に停止することができる。
【００２８】
請求項５記載の処理終点検出方法によれば、基板に照射される波長の長い光は赤色光乃至近赤外光のいずれかである。照射される光が赤色光乃至近赤外光のいずれかである場合、貫通穴内における単結晶シリコン層の表面からの反射光と、該単結晶シリコン層を透過してシリコン酸化層の表面から反射する反射光との干渉は、単結晶シリコン層の残存膜厚が数μｍになったときに確実に発生する。これにより、単結晶シリコン層の残存膜厚が数μｍになったことを確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
まず、本発明の実施の形態に係る処理終点検出方法が適用される基板処理装置について説明する。この基板処理装置は基板としての半導体ウエハW（以下、単に「ウエハＷ」という。）にプラズマを用いたエッチング処理を施すように構成されている。
【００３１】
なお、ウエハＷは、後述の図２に示すように、単結晶シリコン層Ｓと単結晶シリコン層Ｐ（処理対象層）との間に絶縁層としてのシリコン酸化層Ｏ（下地層）を有し、さらに単結晶シリコン層Ｐ上には所定のパターンの開口部を有するレジスト層Ｒ（マスク層）を有する。
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る処理終点検出方法が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【００３３】
図１において、基板処理装置１０は、例えば、アルミニウム等の導電性材料からなる処理室１１と、且つ半導体ウエハＷを載置する載置台として処理室１１内の底面に配設される下部電極１２と、該下部電極１２の上方に所定の間隔を隔てて配設されたシャワーヘッド１３とを備える。
【００３４】
処理室１１の下部には真空排気装置（図示しない）が接続された排気部１４が形成され、下部電極１２には整合器１５を介して高周波電源１６が接続され、シャワーヘッド１３の内部のバッファ室１７には処理ガス導入管１８が接続され、該処理ガス導入管１８には、さらに、処理ガス供給装置１９が接続されている。シャワーヘッド１３は下部において、バッファ室１７と、シャワーヘッド１３及び下部電極１２の間の空間である処理空間ＰＳとを連通させる複数のガス穴２０を有する。シャワーヘッド１３は、処理ガス導入管１８からバッファ室１７に導入された処理ガスを、複数のガス穴２０を介して処理空間ＰＳに供給する。
【００３５】
この基板処理装置１０では、排気部１４によって処理室１１内を所定の真空度まで減圧した後、下部電極１２に高周波電力を印加した状態で、シャワーヘッド１３から処理空間ＰＳへ処理ガスを供給して処理空間ＰＳに処理ガスのプラズマを発生させる。該発生したプラズマは、ウエハＷにおいて開口部を介して単結晶シリコン層Ｐに衝突・接触して該単結晶シリコン層Ｐをエッチングし、該単結晶シリコン層Ｐに貫通穴を形成する。
【００３６】
処理室１１内のシャワーヘッド１３には下部電極１２に載置されたウエハＷを上方から観測するためのモニタ装置２１が配設されている。モニタ装置２１は円筒状の部材からなり、シャワーヘッド１３を貫通する。モニタ装置２１の上端には石英ガラス等の透明体からなる窓部材２２が設けられている。また、処理室１１の上方にはモニタ装置２１の上端と集光レンズ２３を介して対向する光ファイバ２４が配置されている。
【００３７】
光ファイバ２４は、単結晶シリコン層Ｐのエッチング処理の終点を検出する終点検出装置２５（処理終点検出装置）に接続されている。終点検出装置２５は、光ファイバ２４にそれぞれ接続されたレーザ光源２６（照射部）及び検出器２７（受光部）と、検出器２７に接続された演算部２８（周波数分析部、微分部、差分部）とを備え、基板処理装置１０のコントローラ２９の制御下で作動する。レーザ光源２６としては、例えば、半導体レーザが用いられる。また、検出器２７としては、例えば、ホトマルやフォトダイオードが用いられる。なお、コントローラ２９は基板処理装置１０の各構成要素の動作を制御する。
【００３８】
終点検出装置２５は、レーザ光源２６からのレーザ光を光ファイバ２４、集光レンズ２３及びモニタ装置２１を介して下部電極１２上のウエハＷに向けて照射するとともに、ウエハＷからの反射光を、光ファイバ２４等を介して検出器２７によって受光する。検出器２７によって受光された反射光は電気信号に変換されて演算部２８に送信される。演算部２８は受信した電気信号に基づいて反射光の波形を、後述するように、周波数分析し、または２回微分若しくは２回差分する。
【００３９】
ここで、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚と反射光の関係について図２を用いて説明する。図２は、ウエハにおける各層からの反射光の光路差を示す断面図である。
【００４０】
図２において、レジスト層Ｒの開口部によって露出する単結晶シリコン層Ｐをエッチングして貫通穴Ｈを形成する際、貫通穴Ｈに向けてレーザ光Ｌを照射すると、レーザ光Ｌは貫通穴Ｈにおける残存膜厚ｄの単結晶シリコン層Ｐの表面において反射するだけでなく、該単結晶シリコン層Ｐを透過してシリコン酸化層Ｏの表面においても反射する。単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光Ｌ１と、シリコン酸化層Ｏの表面からの反射光Ｌ２との間には、図に示すように、光路差（２ｄ）が存在し、該光路差は２つの反射光の位相差に他ならないので、該２つの反射光（Ｌ１、Ｌ２）は干渉光（以下、「残層干渉光」という。）を発生する。
【００４１】
この残層干渉光では、上記位相差が単結晶シリコン層Ｐを透過する光の波長の整数倍である場合、すなわち、２ｄ＝ｍλ１の時に残層干渉光の振幅（強度）が最も弱くなり、この場合より光路差が半波長ずれた場合、すなわち、２ｄ＝ｍλ１＋λ１／２の時に残層干渉光の振幅（強度）が最も強くなる。ここでλ１は単結晶シリコン層Ｐを透過する光の波長を表し、ｍは任意の整数を表す。
【００４２】
また、空気中の反射光の波長をλ０、単結晶シリコン層Ｐの屈折率をｎとすれば、ｎ、λ０及びλ１の間にはλ１＝λ０／ｎの関係が成立する。この関係から残層干渉光の強度が最も弱くなる残存膜厚ｄ及び最も強くなる残存膜厚ｄを求めるとそれぞれ下記式（１）式及び下記式（２）に示すようになる。
【００４３】
ｄ  ＝（ｍλ０／２ｎ） ……  （１）
ｄ  ＝  ｍλ０／２ｎ＋λ０ ／４ｎ  ……  （２）
ここで、残存膜厚ｄはエッチングによって時間の経過と共に減少するため、光路差（２ｄ）も時間の経過と共に減少する。残存膜厚ｄは減少するにしたがって上記式（１）及び上記式（２）を繰り返して満足するため、残層干渉光の強度は、残存膜厚ｄが減少するにしたがって周期的に極大値と極小値を繰り返して変動する。
【００４４】
ところで、開口率の小さい貫通穴Ｈの形成の際、レーザ光Ｌは貫通穴Ｈ内だけでなく、該貫通穴Ｈの近傍にも照射される。貫通穴Ｈの近傍に照射されるレーザ光Ｌはレジスト層Ｒの表面において反射するとともに、レジスト層Ｒを透過して該レジスト層Ｒで覆われた単結晶シリコン層Ｐ（以下、「被覆単結晶シリコン層Ｐ」という。）の表面においても反射する。レジスト層Ｒの表面からの反射光Ｌ３と、被覆単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光Ｌ４との間には、図に示すように、光路差（２ｔ：ｔはレジスト層Ｒの厚さ）が存在し、これら２つの反射光（Ｌ３、Ｌ４）は干渉光（以下、「マスク層干渉光」という。）を発生する。さらに、単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光Ｌ１と、被覆単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光Ｌ４との間にも光路差が存在するので、これら２つの反射光（Ｌ１、Ｌ４）も干渉光（以下、「貫通穴干渉光」という。）を発生する。このとき、検出器２７は残層干渉光だけでなく、マスク層干渉光や貫通穴干渉光も受光する。したがって、検出器２７が受光する反射光には残層干渉光、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光が重畳されている。
【００４５】
図１０に示すようなノッチングＮの発生を防止するためには、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが所定値より小さくなったときに、以後のエッチレートを変更する必要がある。一般に単結晶シリコン層Ｐはレーザ光を透過させにくいため、上述した反射光Ｌ２は単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが小さくなって初めて発生する。すなわち、残層干渉光は単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが小さくなって初めて発生する。したがって、残層干渉光の強度がある程度大きくなった場合、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが所定値より小さくなったと判定することができる。しかしながら、ウエハＷからの反射光には残層干渉光だけでなく、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光が重畳されているため、残層干渉光のみを観測するのは困難である。
【００４６】
本発明者は、各干渉光の重畳の実体を把握すべく、基板処理装置１０においてウエハＷの単結晶シリコン層Ｐをエッチングする際、終点検出装置２５のレーザ光源２６から３種類の波長（４１０ｎｍ、６７０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光ＬをウエハＷに照射し、検出器２７によってウエハＷからの反射光を受光し、該反射光の強度の時間変化（干渉波形）を観測した。エッチング前のウエハＷにおける単結晶シリコン層Ｐの厚さは２００μｍであり、シリコン酸化層Ｏの厚さは２μｍであり、レジスト層Ｒの厚さは４μｍであった。また、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートは２０μｍ／分であり、エッチングにおけるレジスト層Ｒに対する単結晶シリコン層Ｐの選択比は２０に設定された。なお、貫通穴Ｈの開口率は５０％とされた。
【００４７】
図３は、観測された反射光の強度の時間変化を示すグラフである。図３において、横軸は単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄを示し、縦軸は反射光の強度を示す。なお、縦軸の値は任意の単位（Arbitrary Unit）で示されている。また、図３のグラフ中における一番下の反射光の波形はレーザ光Ｌの波長が４１０ｎｍの波形であり、真ん中の反射光の波形はレーザ光Ｌの波長が６７０ｎｍの波形であり、一番上の反射光の波形はレーザ光Ｌの波長が７８０ｎｍの波形である。いずれの反射光の波形も乱れており、複数の波形が重畳されているのが分かった。
【００４８】
特に、レーザ光Ｌの波長が６７０ｎｍの反射光の波形及び同７８０ｎｍの反射光の波形は、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄがそれぞれ４μｍ（４０００ｎｍ）及び８μｍ（８０００ｎｍ）以下となった後、乱れが大きくなることが分かった。これは、反射光においてマスク層干渉光及び貫通穴干渉光に加えて残層干渉光が新たに重畳されたためと考えられた。
【００４９】
図３のグラフにおいて、反射光に残層干渉光が途中から重畳される理由は、反射光Ｌ２は単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが或る程度小さくなって初めて発生するからである。また、レーザ光Ｌの波長が７８０ｎｍの場合の方が、同６７０ｎｍの場合よりも早く残層干渉光が重畳される理由は、一般にポリシリコンは透過光の波長が長いほど該透過光の吸収係数が小さくなり、反射光Ｌ２が早く発生するからである。
【００５０】
一方、残層干渉光、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光の周波数は、光路差の変化速度によって決定され、該光路差の変化速度はそれぞれ対応する各層の膜厚変化速度（減少速度）、貫通穴の穴深さ変化速度や各層の屈折率によって決定される。ここで、通常、レジスト層Ｒのエッチレートと単結晶シリコン層Ｐのエッチレートは異なるので、レジスト層Ｒの膜厚減少速度と貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの膜厚減少速度とは異なる。また、レジスト層Ｒの屈折率と単結晶シリコン層Ｐの屈折率とは異なる。したがって、残層干渉光、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光の周波数は互いに異なる。図３のグラフにおける各反射光の波形も複数の異なる周波数の干渉光の存在を示唆しており、残層干渉光、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光の周波数が互いに異なることを立証している。
【００５１】
本実施の形態に係る処理終点検出方法は、残層干渉光、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光の周波数が互いに異なることを利用して各干渉光が重畳された反射光において残層干渉光を選別して観測する。具体的には反射光を周波数分析（例えば、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）やＭＥＭ（最大エントロピー法））する。これにより、反射光の強度を各周波数において算出することができ、特に残層干渉光に対応する周波数の強度を観測することにより、残層干渉光をマスク層干渉光や貫通穴干渉光から分離してモニタすることができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る処理終点検出方法では、反射光の周波数分析を繰り返し行い、各周波数における強度を逐次算出し、残層干渉光に対応する周波数の強度を観測し、残層干渉光に対応する周波数の強度が予め設定された閾値を超えた場合、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが所定値よりも小さくなったと判定する。
【００５３】
図４は、レーザ光の波長が６７０ｎｍの場合における反射光の周波数分析の結果（スペクトルの強度分布）を示すグラフである。図４において、横軸は周波数を示し、縦軸はスペクトルの強度を示す。なお、縦軸の値は任意の単位（Arbitrary Unit）で示されている。また、一点鎖線は単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが大きい場合であり、細線は単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが小さい場合である。さらに、[１]のピークはマスク層干渉光の強度を示し、[２]のピークは貫通穴干渉光の強度を示し、[３]はシリコン酸化層Ｏの表面からの反射光Ｌ２とレジスト層Ｒの表面からの反射光Ｌ３との干渉光の強度を示し、[４]は残層干渉光の強度を示す。
【００５４】
図４のグラフより、ウエハＷからの反射光を周波数分析することにより、残層干渉光をマスク層干渉光や貫通穴干渉光から明確に分離してモニタすることができることが分かった。また、[３]や[４]のピークが単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが小さい場合にのみ観測された理由は、反射光Ｌ２が単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが或る程度小さくなって初めて発生するためである。
【００５５】
また、図４のグラフに示すように、各ピークは１つの周波数だけに発生せず、ある幅を持った周波数帯において発生することが分かった。したがって、残層干渉光をモニタする際には、１つの周波数における強度のみを観測するのではなく、ある幅を持った周波数帯における強度を観測するのが好ましい。
【００５６】
図５は、レーザ光の波長が６７０ｎｍの場合における残存膜厚と図４のグラフにおける[４]のピークにおける強度との関係を示すグラフである。図５において、横軸は残存膜厚を示し、縦軸はスペクトルの強度を示す。なお、縦軸の値は任意の単位（Arbitrary Unit）で示されている。
【００５７】
図５において、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが小さくなるほど、[４]のピークにおける強度が大きくなり、残存膜厚ｄが４μｍ（４０００ｎｍ）より小さくなったときに、予め設定された閾値（図中の「Threshold」）を越えることが確認された。したがって、レーザ光Ｌの波長が６７０ｎｍの反射光を周波数分析することにより、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが４μｍ（４０００ｎｍ）より小さくなったか否かを正確に判定できることが分かった。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る処理終点検出方法としてのエッチレート変更処理について説明する。この処理は、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが所定値より小さくなったときに、以後のエッチレートを変更してノッチングＮの発生を防止するために終点検出装置２５やコントローラ２９によって実行される。
【００５９】
図６は、本実施の形態に係る処理終点検出方法としてのエッチレート変更処理のフローチャートである。
【００６０】
図６において、まず、ウエハＷが基板処理装置１０の下部電極１２上に載置され、レジスト層Ｒの開口部に対応する貫通穴Ｈを単結晶シリコン層Ｐに形成するための第１のエッチングを開始する（ステップＳ６１）。第１のエッチングでは、レジスト層Ｒに対する単結晶シリコン層Ｐの選択比が２０に設定され、単結晶シリコン層Ｐを迅速にエッチングする。
【００６１】
次いで、終点検出装置２５が、レーザ光源２６から赤色光乃至近赤外光のいずれかのレーザ光ＬをウエハＷへ照射し（ステップＳ６２）（照射ステップ）、検出器２７によってウエハＷからの反射光を受光し（ステップＳ６３）（受光ステップ）、該受光した反射光を電気信号に変換して演算部２８に送信する。ステップＳ６３における反射光のサンプリングの周期は５０Ｈｚ以上に設定されるのがよい。
【００６２】
次いで、演算部２８は受信した電気信号に基づいて反射光の波形をＦＦＴ等によって周波数分析し（ステップＳ６４）（周波数分析ステップ）、コントローラ２９は周波数分析の結果において反射光に重畳された各干渉光に対応する周波数帯の強度を観測する。
【００６３】
次いで、コントローラ２９は、残層干渉光に対応する周波数帯（所定の周波数）における強度（図４における[４]のピークの強度）が予め設定された閾値を越えるか否かを判定する（ステップＳ６５）（強度判定ステップ）。
【００６４】
ステップＳ６５の判定の結果、残層干渉光に対応する周波数帯における強度が予め設定された閾値を越えない場合には、ステップＳ６２に戻り、残層干渉光に対応する周波数帯における強度が予め設定された閾値を越える場合には、貫通穴Ｈにおける単結晶シリコン層Ｐを除去してシリコン酸化層Ｏを露出させるための第２のエッチングを開始し（ステップＳ６６）（加工速度変更ステップ）、その後、本処理を終了する。
【００６５】
ここで、図３のグラフに示すように、レーザ光Ｌの波長が７８０ｎｍの場合には、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが８μｍ（８０００ｎｍ）以下となった後、残層干渉光が新たに重畳される。また、同６７０ｎｍの場合には、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが４μｍ（４０００ｎｍ）以下となった後、残層干渉光が新たに重畳される。したがって、レーザ光Ｌの波長が７８０ｎｍの場合には、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが８μｍであるときの残層干渉光を予め測定し、該測定された強度をステップＳ６５における閾値として設定するのが好ましい。また、同６７０ｎｍの場合には、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが４μｍであるときの残層干渉光を予め測定し、該測定された強度をステップＳ６５における閾値として設定するのが好ましい。
【００６６】
また、第２のエッチングでは、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートが第１のエッチングと異なり、シリコン酸化層Ｏに対する単結晶シリコン層Ｐの選択比が大きく設定され、シリコン酸化層Ｏがエッチングされるのを防止する。
【００６７】
図６の処理によれば、第１のエッチングが開始された後、レーザ光Ｌが照射されたウエハＷからの反射光が受光され、該受光された反射光の波形が周波数分析され、周波数分析の結果において残層干渉光に対応する周波数帯における強度が予め設定された閾値を超えた場合、第２のエッチングが開始される。すなわち、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートが変更される。
【００６８】
ウエハＷにおける各層の表面からの反射光は互いに干渉して複数の干渉光（例えば、残層干渉光、マスク層干渉光及び貫通穴干渉光）を発生するが、単結晶シリコン層Ｐやレジスト層Ｒはエッチングによって時間の経過と共に膜厚が変化し、これに伴い、各層を透過する反射光の光路長が変化するため、各干渉光の強度は周期的に変化する。また、単結晶シリコン層Ｐの膜厚変化速度とレジスト層Ｒの膜厚変化速度とは異なるため、各干渉光の強度変化の周期（周波数）は異なる。すなわち、反射光には複数の周波数が異なる干渉光が重畳されている。したがって、反射光の波形を周波数分析することによって残層干渉光をマスク層干渉光や貫通穴干渉光から分離してモニタすることができ、その結果、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが所定値よりも小さくなった場合に正確に第１のエッチングから第２のエッチングへ移行することができる。
【００６９】
図６の処理では、レーザ光Ｌの波長は赤色光乃至近赤外光のいずれかの光の波長である。ポリシリコンは透過光の波長が長いほど該透過光の吸収係数が小さくなる。したがって、レーザ光Ｌの波長が赤色光乃至近赤外光のいずれかの光の波長である場合、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄがある程度大きいうちから該単結晶シリコン層Ｐを透過してシリコン酸化層Ｏの表面から反射する反射光Ｌ２が発生し、貫通穴Ｈ内における単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光Ｌ１と、上記反射光Ｌ２との干渉が早く発生する。具体的には、レーザ光Ｌの波長が６５０ｎｍ乃至１０００ｎｍのいずれかである場合、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが４乃至８μｍのいずれかになったときに上記干渉が発生する。これにより、単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄが４乃至８μｍのいずれかになったことを確実に検出することができる。
【００７０】
また、図６の処理では、反射光のサンプリングの周期が５０Ｈｚ以上に設定される。本発明者は、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートを５０μｍ／分に設定し、エッチングにおけるレジスト層Ｒに対する単結晶シリコン層Ｐの選択比を２０に設定した上で、レーザ光Ｌの波長を赤色光乃至近赤外光のいずれかの光の波長に設定した場合、残膜干渉光の強度変化の周期は０．１０５秒乃至０．１２７秒でのいずれかであることを確認した。したがって、サンプリングの周期を５０Ｈｚ以上とすると、強度変化（干渉）の１周期において５点以上のデータをサンプリングすることができる。これにより、受光された反射光の波形を正確に周波数分析することができる。
【００７１】
なお、上述した図６の処理では、周波数分析によって残層干渉光に対応する周波数帯の強度を観測したが、シリコン酸化層Ｏの表面からの反射光Ｌ２とレジスト層Ｒの表面からの反射光Ｌ３との干渉光に対応する周波数帯の強度（図４における[３]のピークの強度）を観測してもよく、干渉光に対応する周波数帯の強度が予め設定された閾値を越える場合に、第２のエッチングを開始してもよい。
【００７２】
開口率の大きい貫通穴の加工では、単結晶シリコン層Ｐが除去されてシリコン酸化層Ｏが露出し、シリコン酸化層Ｏも多少エッチングされると、エッチング対象膜が変わるため、貫通穴上方のプラズマの発光状態が変化する。この発光状態の変化をプラズマの分光分析によって検出することにより、シリコン酸化層Ｏの露出を検出することができる。
【００７３】
しかしながら、３次元実装では貫通穴Ｈの開口率が小さいため、シリコン酸化層Ｏが多少エッチングされても貫通穴Ｈ上方のプラズマの発光状態は変化しない。したがって、プラズマの分光分析でシリコン酸化層Ｏの露出を検知するのは困難である。そこで、本実施の形態に係る処理終点検出方法は、上述した反射光を利用してシリコン酸化層Ｏの露出を検知する。
【００７４】
第２のエッチングによってシリコン酸化層Ｏが露出すると、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄは０となり、変化することがない。したがって、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの残存膜厚ｄの変化に起因する干渉光、例えば、残層干渉光や貫通穴干渉光の強度変動が停止し、検出器２７が受光する反射光の波形にはマスク層干渉光の波形のみが現れる。
【００７５】
本発明者は、残層干渉光や貫通穴干渉光の強度変動の停止の実体を把握すべく、第２のエッチングの際、終点検出装置２５のレーザ光源２６から波長が６７０ｎｍのレーザ光ＬをウエハＷに照射し、検出器２７によってウエハＷからの反射光を受光し、該反射光の強度の時間変化（干渉波形）を観測した。ここで、ウエハＷにおけるシリコン酸化層Ｏの厚さは２μｍであり、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートは２０μｍ／分であり、エッチングにおけるレジスト層Ｒに対する単結晶シリコン層Ｐの選択比は２０に設定された。なお、貫通穴Ｈの開口率は１０％とされた。
【００７６】
図７は、観測されたウエハからの反射光の強度の時間変化を示すグラフである。図７において、横軸はエッチングの時間を示し、縦軸は反射光の強度（反射強度）を示す。
【００７７】
単結晶シリコン層Ｐが残存している間（３５秒経過前）では、反射光の波形が乱れている一方、単結晶シリコン層Ｐが無くなり、シリコン酸化層Ｏが露出した後（３５秒経過後）では、反射光の波形が乱れず、周期の大きい波形のみが現れているのが確認された。通常、単結晶シリコン層Ｐのエッチングではレジスト層Ｒのエッチレートが小さく、レジスト層Ｒの膜厚変化速度は小さいため、マスク層干渉光の強度変化の周期は大きくなる。したがって、シリコン酸化層Ｏが露出した後に観測された反射光の波形はマスク層干渉光の波形であると考えられた。すなわち、図７のグラフは、シリコン酸化層Ｏが露出した後において反射光の波形にはマスク層干渉光の波形のみが現れることを立証している。
【００７８】
また、図７のグラフに示すように、シリコン酸化層Ｏが露出した後の反射光の波形はほぼ正弦波に類似しており、微少区間において２次関数に近似することができる。したがって、シリコン酸化層Ｏが露出した後の反射光の波形を２回微分又は２回差分すれば、その２回微分値又は２回差分値はほぼ一定値となり、該２回微分値又は２回差分値の変動量は一定範囲内に収まる。
【００７９】
図８は、図７における反射光の波形を０．１秒間隔で差分した差分値の変動を示すグラフであり、図８（Ａ）は１回差分値を示し、図８（Ｂ）は２回差分値を示す。
【００８０】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）において、横軸はエッチングの時間を示し、縦軸は差分値を示す。
【００８１】
図８（Ｂ）のグラフより、シリコン酸化層Ｏが露出した後（３５秒経過後）では、２回差分値がほぼ一定値（０）となり、２回差分値の変動量もほぼ０であることが確認された。すなわち、図８（Ａ）及び８（Ｂ）のグラフは、シリコン酸化層Ｏが露出した後において反射光の波形を２回差分（２回微分）すると、２回差分値（微分値）の変動量は一定範囲内に収まることを立証している。
【００８２】
以下、本実施の形態に係る処理終点検出方法としてのエッチレート変更処理について説明する。この処理は、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐに関する第２のエッチングが開始された場合、終点検出装置２５やコントローラ２９によって実行される。
【００８３】
図９は、本実施の形態に係る処理終点検出方法としてのエッチングストップ処理のフローチャートである。
【００８４】
図９において、まず、図６のステップＳ６６で貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐに関する第２のエッチングが開始され（ステップＳ１０１）、終点検出装置２５が、レーザ光源２６から赤色光乃至近赤外光のいずれかのレーザ光ＬをウエハＷへ照射し（ステップＳ１０２）、検出器２７によってウエハＷからの反射光を受光し（ステップＳ１０３）、該受光した反射光を電気信号に変換して演算部２８に送信する。
【００８５】
次いで、演算部２８は受信した電気信号に基づいて反射光の波形を２回差分（微分）し（ステップＳ１０４）（差分ステップ、微分ステップ）、コントローラ２９は２回差分（微分）値の変動量が一定範囲内か否かを判定する（ステップＳ１０５）（微分値判定ステップ、差分値判定ステップ）。
【００８６】
ステップＳ１０５の判定の結果、２回差分（微分）値の変動量が一定範囲内でない場合には、ステップＳ１０２に戻り、２回差分（微分）値の変動量が一定範囲内である場合には、シリコン酸化層Ｏが露出したものと判定して第２のエッチングを停止し（ステップＳ１０６）（加工停止ステップ）、その後、本処理を終了する。
【００８７】
図９の処理によれば、第２のエッチングの開始後に受光した反射光の波形が２回差分（微分）され、２回差分（微分）値の変動量が一定範囲内である場合、第２のエッチングを停止する。
【００８８】
単結晶シリコン層Ｐが完全に除去されて単結晶シリコン層Ｐの膜厚変化速度が０になると、反射光の波形には、マスク層干渉光の波形のみが現れる。また、該マスク層干渉光の波形はほぼ正弦波に類似する。正弦波は微少区間において２次関数で近似可能であるため、反射光の波形を２回差分（微分）すればその２回差分値（微分値）はほぼ一定値となる。すなわち、２回差分（微分）の微分値の変動量が一定範囲内となった場合、シリコン酸化層Ｏが露出したと考えられる。したがって、シリコン酸化層Ｏが露出すると同時に第２のエッチングを停止することができ、ノッチングＮが発生するのを防止することができる。
【００８９】
なお、本発明者は、単結晶シリコン層Ｐのエッチレートを２０μｍ／分に設定し、エッチングにおけるレジスト層Ｒに対する単結晶シリコン層Ｐの選択比を２０に設定し、レーザ光Ｌの波長を６７０ｎｍに設定した上で、２回差分の間隔を０．１秒、０．３秒、０．５秒又は１．０秒とすると、２回差分の間隔が０．５秒のときに、シリコン酸化層Ｏが露出する前の２回差分値の変動量が最も大きくなることを確認した。なお、このときにおける残層干渉光の強度変化の周期は約１．０秒であることから、２回差分の間隔を残層干渉光の強度変化の周期の約半分に設定すれば、２回差分値の変動量の変化を確実に捉えることができることが分かった。
【００９０】
また、貫通穴Ｈの開口率が小さすぎると、貫通穴Ｈ内の単結晶シリコン層Ｐの表面からの反射光Ｌ１を受光するのが困難になるため、貫通穴Ｈの開口率は少なくとも１０％であるのが好ましい。具体的には、貫通穴Ｈの直径がφ３０乃至６０μｍのいずれかであれば、レーザ光Ｌを照射する範囲であるスポットの直径はφ７０乃至１００μｍのいずれかに設定するのが好ましい。
【００９１】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータ（例えば、コントローラ２９）に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００９２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９３】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。
【００９４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９５】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９６】
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態に係る処理終点検出方法が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】ウエハにおける各層からの反射光の光路差を示す断面図である。
【図３】観測されたウエハからの反射光の強度の時間変化を示すグラフである。
【図４】レーザ光の波長が６７０ｎｍの場合における反射光の周波数分析の結果を示すグラフである。
【図５】レーザ光の波長が６７０ｎｍの場合における残存膜厚と図４のグラフにおける[４]のピークにおける強度との関係を示すグラフである。
【図６】本実施の形態に係る処理終点検出方法としてのエッチレート変更処理のフローチャートである。
【図７】観測されたウエハからの反射光の強度の時間変化を示すグラフである。
【図８】図７における反射光の波形を０．１秒間隔で差分した差分値の変動を示すグラフであり、図８（Ａ）は１回差分値を示し、図８（Ｂ）は２回差分値を示す。
【図９】本実施の形態に係る処理終点検出方法としてのエッチングストップ処理のフローチャートである。
【図１０】ウエハの貫通穴における側面に発生するノッチングを示す断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
Ｌ  レーザ光
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  反射光
Ｈ  貫通穴
Ｏ  シリコン酸化層
Ｐ  単結晶シリコン層
Ｒ  レジスト層
Ｓ  シリコン層
Ｗ  ウエハ
ＰＳ  処理空間
１０  基板処理装置
１１  処理室
１２  下部電極
２４  光ファイバ
２５  終点検出装置
２６  レーザ光源
２７  検出器
２８  演算部
２９  コントローラ
【図１】
2008091673.tif 000003
【図２】
2008091673.tif 000004
【図３】
2008091673.tif 000005
【図４】
2008091673.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008091673.tif 000008
【図７】
2008091673.tif 000009
【図８】
2008091673.tif 000010
【図９】
2008091673.tif 000011
【図１０】
2008091673.tif 000012