(57)【要約】【課題】エッチング終点を、あまりオーバーエッチングすることなく明確に判別できるようにする。【解決手段】被積層材９２に積層された珪素からなる対象膜９３をエッチングする際、Ｐ偏光を含む検査光Ｌ１を対象膜９３のブリュースター角θ１で対象膜９３に照射し、前記Ｐ偏光の反射率に基づいてエッチング終点を判定する。検査光Ｌ１の波長は、対象膜９３の所定以上の吸収係数に対応するように設定し、好ましくは５５０ｎｍ以下とし、より好ましくは４５０ｎｍ以下とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被積層材に積層された対象膜をエッチングする際、
前記対象膜の所定以上の吸収係数に対応する波長のＰ偏光を含む検査光を、前記対象膜のブリュースター角にほぼ相当する入射角にて、エッチングすべき又はエッチングされた箇所に照射し、前記Ｐ偏光の反射率に基づいてエッチングの終点に達したか否かを判定することを特徴とするエッチング終点判定方法。
【請求項２】
被積層材に積層された対象膜をエッチングする際、
前記対象膜の所定以上の吸収係数に対応する波長のＰ偏光を含む検査光を、前記対象膜上の雰囲気から前記被積層材に直接入射した場合ブリュースター角となる角度にほぼ相当する入射角にて、エッチングすべき又はエッチングされた箇所に照射し、前記Ｐ偏光の反射率に基づいてエッチングの終点に達したか否かを判定することを特徴とするエッチング終点判定方法。
【請求項３】
前記対象膜が、珪素にて構成され、
前記検査光の波長が５５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のエッチング終点判定方法。
【請求項４】
前記対象膜が、珪素にて構成され、
前記検査光の波長が５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング終点判定方法。
【請求項５】
前記対象膜が、珪素にて構成され、
前記検査光の波長が４５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング終点判定方法。
【請求項６】
前記反射率がエッチング終点近くの所定の閾値に達した後、前記対象膜を前記閾値に対応する厚さだけエッチングした時点を終点とすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のエッチング終点判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばプラズマ処理装置等を用いたエッチング処理において、エッチング終点を判定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なプラズマエッチング装置では、プラズマ発光モニターを利用したエッチング終点検出や、偏光解析（エリプソメトリー）・反射解析を利用したエッチング終点検出が行われている。
特許文献１には、レーザを基板に照射し、その反射光をフィルタリングし、分光し、分光後の干渉強度の経時変化をモニタリングし、この経時変化が周期的な変化から外れたとき、エッチングの終点に達したと判定することが記載されている。
特許文献２には、酸化物超伝導膜に絶縁膜を積層したエッチング試料に光を入射角度６５°〜７５°で当て、反射光量が増加若しくは減少して一定になった時点、又はピークを示した時点をエッチングの終点とすることが記載されている。
【特許文献１】特許第３４２７０８５号公報
【特許文献２】特許第２６０１２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プラズマ発光モニターは、発光種が基板に当たるようになっている必要があり、適用範囲が制限される。
偏光解析装置は高価であり、より廉価で簡便な方法が求められる。
特許文献１に記載の反射解析では、干渉強度の経時変化が周期的な変化から外れて来たとしても、それが周期的変化の範囲内のブレではないことを確認するため、ある程度オーバーエッチングする必要がある。
特許文献２に記載の判定方法においても、ある程度オーバーエッチングしなければ、反射光量が一定になったかどうかの判別やピークを示したかどうかの判別はできない。
そこで、本発明は、簡便で汎用的に適用でき、さらにはあまりオーバーエッチングすることなく終点判別可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明者は、上記目的を達成すべく、鋭意、研究考察を行なった。
光のＰ偏光成分の反射率は、入射角をブリュースター角にしたとき極小になる。したがって、光をエッチング対象膜のブリュースター角で入射させ、そのＰ偏光成分の反射率を測定していれば、対象膜が無くなった時点（終点）で、反射率が極小条件から外れて増大する。また、下地層や基材等の被積層材のブリュースター角で入射させることにすれば、終点において反射率が極小条件に該当し減少する。
しかし、エッチング途中の段階で、検査光が対象膜の表面で反射するだけでなく対象膜と被積層材との界面でも反射することは、特許文献１にも記載された通りである。したがって、これら２経路の反射光がエッチングの進行に伴なって周期的に干渉して反射率が大きく変動する。そのため、入射角をブリュースター角に合わせただけでは、明確な終点判別を行なうのに十分でない。
一方、対象膜の成分によっては吸収係数が波長に依存する傾向がある。そこで、波長範囲を適切に選択すれば、対象膜と被積層材との界面からの反射光成分を対象膜内で吸収でき、終点判別の明確化が図れると考えられる。
【０００５】
本発明は、かかる考察の下になされたものであり、被積層材に積層された対象膜をエッチングする際、
前記対象膜の所定以上の吸収係数に対応する波長のＰ偏光を含む検査光を、前記対象膜のブリュースター角にほぼ相当する入射角にて、エッチングすべき又はエッチングされた箇所に照射し、前記Ｐ偏光の反射率に基づいてエッチングの終点に達したか否かを判定することを第１の特徴とする。
また、前記対象膜の所定以上の吸収係数に対応する波長のＰ偏光を含む検査光を、前記対象膜上の雰囲気から前記被積層材に直接入射した場合ブリュースター角となる角度にほぼ相当する入射角にて、エッチングすべき又はエッチングされた箇所に照射し、前記Ｐ偏光の反射率に基づいてエッチングの終点に達したか否かを判定することを第２の特徴とする。
前記検査光の波長を前記所定以上の吸収係数が得られるように選択することにより、２経路の反射光の干渉を抑えるとともに、エッチング終点間際で反射率が比較的大きく変化するようにでき、終点判別を容易化することができる。
【０００６】
前記対象膜は、珪素（Ｓｉ）等のバンドギャップを有する成分からなることが好ましく、前記検査光の波長は、前記バンドギャップに対応する波長より短いことが好ましい。
前記第１特徴において珪素を対象膜とする場合、前記検査光の波長を５５０ｎｍ以下（吸収係数０．００５ｎｍ−１以上）に設定するのが好ましい。これにより、反射率が終点間際に急上昇し干渉ピークを上回る（図５参照）。この終点間際の急上昇領域の範囲内に前記閾値を設定しておくことにより、エッチング終点を干渉ピークと混同することなく判定することができる。反射率が終点間際に確実に急上昇するようにし、終点判別をより容易化するとの観点からは、前記検査光の波長を５００ｎｍ以下に設定するのが好ましい。更にエッチング途中の反射率の振動を小さく抑え、終点判別を一層容易化するとの観点からは、４５０ｎｍ以下に設定するのがより好ましい。
【０００７】
第２特徴において珪素を対象膜とする場合、前記検査光の波長を５００ｎｍ以下（吸収係数０．０１５ｎｍ−１以上）に設定するのが好ましい。これにより、反射率が終点間際に急低下し極小側の干渉ピークを下回る（図７参照）。この終点間際の急低下領域の範囲内に前記閾値を設定しておくことにより、エッチング終点を明確に判別することができる。より好ましくは、前記検査光の波長を４５０ｎｍ以下（吸収係数０．００３ｎｍ−１以上）に設定する。これにより、エッチング途中の反射率の振動を小さく抑えることができ、反射率が終点間際に極小側の干渉ピークより大きく下回るようにでき、終点判別を確実に容易化することができる。
【０００８】
前記反射率がエッチング終点近く（対象膜の厚さが極めて小さくなった時点）の所定の閾値に達した後、前記対象膜を前記閾値に対応する厚さだけエッチングした時点を終点とすることが好ましい。前記対象膜を前記閾値に対応する厚さだけエッチングするのに要する時間を設定しておき、前記反射率が前記閾値に達した後、前記所要時間が経過した時点を終点とすることにしてもよい。前記閾値は、干渉ピークと明確に区別可能であることが好ましい。第１特徴において、前記閾値は、極大側の干渉ピークより十分に大きいことが好ましい。第２特徴において、前記閾値は、極小側の干渉ピークより十分に小さいことが好ましい。これによって、エッチング終点を一層明確に判定でき、エッチングの過不足量を確実に小さくすることができる。
【０００９】
前記被積層材は、ガラス基板や半導体ウェハ等の基材でもよく、該基材に被膜された下地材でもよい。下地材としては例えば窒化珪素が用いられる。
基材に複数の膜が積層され、これら複数の膜の更に上層に前記対象膜が被膜されていてもよく、その場合、前記対象膜の直下の膜が前記被積層材を構成する。
前記反射率を複数個所で測定し、これら複数の測定結果に基づいてエッチング終点の判定を行なうことにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エッチング終点に達したか否かを、簡便かつ汎用的に、しかも明確に判別することができ、エッチングの過不足量を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を説明する。
本発明に係るエッチング終点判定方法は、例えば常圧プラズマエッチング等のエッチングプロセスにおいて適用される。常圧プラズマエッチングとは、大気圧近傍の圧力（略常圧）下でグロー放電を生成し、プロセスガスをプラズマ化してエッチング対象に接触させ、エッチング反応を起こさせるものである。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０4〜５０．６６３×１０4Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａが好ましく、９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａがより好ましい。
【００１２】
図１及び図２は、常圧プラズマエッチング装置Ｍの一例を示したものである。このエッチング装置Ｍは、プラズマ生成ユニット１０と、その下側に配置されたステージ２０とを備えている。プラズマ生成ユニット１０には、一対の電極１１，１１が設けられている。これら電極１１，１１は、各々左右に延びるとともに互いに前後に対向するように配置されている。少なくとも一方の電極１１の対向面には固体誘電体層（図示せず）が設けられている。図１に示すように、１つの電極１１Ｈは電源１に接続されて高圧電極となり、他方の電極１１Ｅは電気的に接地されて接地電極となっている。電源１からの電圧供給によって電極１１，１１どうし間に大気圧グロー放電が生成され、電極１１，１１どうし間の空間がプラズマ空間１２となる。このプラズマ空間１２にプロセスガス源２からエッチング用のプロセスガスが供給されるようになっている。プロセスガスは、例えばＣＦ４等のフッ素系ガスを主成分として含んでいる。このプロセスガスがプラズマ空間１２でプラズマ化され、フッ素系活性種等が生成されるようになっている。
【００１３】
プラズマ生成ユニット１０は、移動機構３によって水平移動されるようになっている。移動機構３がステージ２０に接続され、ステージ２０が水平移動されるようになっていてもよい。
【００１４】
ステージ２０の上面に被処理材９０が配置されている。図において厚さを誇張して示すように、被処理材９０の基材９１は、ガラス基板にて構成されている。ガラス基板９１の上面に、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる下地材９２（被積層材）を介してアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の層９３が形成されている。このアモルファスシリコン層９３に、上記プラズマ生成ユニット１０からフッ素系活性種等を含むプラズマガスが吹き付けられ、アモルファスシリコン層９３のエッチングがなされるようになっている。アモルファスシリコン層９３が、エッチングされるべき対象膜を構成している。
下地材の窒化シリコン層９２の厚さは例えば２００ｎｍである。対象膜であるアモルファスシリコン層９３のエッチング前の初期厚さは例えば２００ｎｍである。
【００１５】
アモルファスシリコン層９３は、常圧プラズマＣＶＤ等にて形成することができる。常圧プラズマＣＶＤ用の装置は、プロセスガスとしてシラン（ＳｉＨ４）等の成膜原料を用いる等の点を除き、図１及び図２に示すエッチング装置Ｍとほぼ同様の構造をなしている。
【００１６】
常圧プラズマＣＶＤで形成したアモルファスシリコンの場合、その吸収係数αは、
【数１】
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と表記できることが知られている。ここで、Ｅは光のエネルギーであり、Ｅｇは光学バンドギャップであり、Ｂは比例係数である。典型例として、
Ｅｇ＝１．６３ｅＶ
Ｂ＝０．３９
とし、吸収係数と波長の関係をグラフ化すると図４のようになる。同図に示すように、アモルファスシリコンの吸収係数は、波長が約７００ｎｍ以上ではほぼゼロであるが、７００ｎｍより小さい領域では波長依存性を有し、波長が短いほど、吸収係数が大きい。
【００１７】
図５は、アモルファスシリコンの膜厚と反射率の関係を波長ごとに示したものである。入射角は後記ブリュースター角θ１である。反射率は膜厚に応じて振動するように変化する。追って詳述するように、この振動は、図３（ａ）に示す２経路の反射光Ｌ２１，Ｌ２２の干渉によるものである。波長が短いほど（すなわち吸収係数が大きいほど）、反射率の振動が小さくなる。波長が５５０ｎｍ以下（吸収係数０．００５ｎｍ−１以上）の場合、膜厚が２０〜３０ｎｍあたりからゼロに近づくにしたがって反射率が急上昇し、干渉ピークを大幅に上回るようになる。
一方、波長が６５０ｎｍの場合、膜厚ゼロ付近の反射率が干渉ピーク時の反射率とあまり変わらず、明確な判別がしづらい。
【００１８】
図１及び図２に示すように、常圧プラズマエッチング装置Ｍには、エッチング終点判定装置３０が組み込まれている。エッチング終点判定装置３０は、発光部３１と、受光部３２を備えている。図２に示すように、発光部３１と受光部３２は、プラズマ生成ユニット１０の長手方向に互いに離れて配置されている。図では、発光部３１と受光部３２が一組しか示されていないが、プラズマ生成ユニット１０の長さ等によっては発光部３１と受光部３２の組を複数設置することにしてもよい。そうすると、エッチング終点の基板面内分布の情報をも得ることができる。
【００１９】
発光部３１は、レーザ源３１ｘと、偏光板３４を備えている。レーザ源３１ｘは、後述する所定波長（５５０ｎｍ以下、例えば４５０ｎｍ）の青色レーザを出射するようになっている。偏光板３４は、レーザ源３１ｘからのレーザをフィルタリングしてＰ偏光レーザとするようになっている。レーザー光が直線偏光である場合は、Ｐ偏光になるように光軸を調整することにより偏光板３４を省くことができる。
発光部３１の光源として、レーザ源３１ｘに代えて比較的波長分布が狭いＬＥＤ光源を使用することにしてもよい。その場合、平行光線にするためのコリメータレンズを付加するのが好ましい。
【００２０】
発光部３１から出射されたＰ偏光レーザからなる検査光Ｌ１は、被処理材９０上のエッチングすべき又はエッチングされた被検査箇所Ｐ９０に斜めに入射するようになっている。
この検査光Ｌ１の入射角θ１は、対象膜９３のブリュースター角になるように設定されている。周知の通り、ブリュースター角は、入射側の光伝播媒質の屈折率ｎ１と透過側の光伝播媒質の屈折率ｎ２とにより規定される。本実施形態の場合、入射側の光伝播媒質は、被処理材９０上の雰囲気であり、具体的には空気（屈折率ｎ１＝１）である。透過側の光伝播媒質は、対象膜９３すなわちアモルファスシリコンである。図４に示す通り、アモルファスシリコンの屈折率ｎ２は、波長依存性があり、波長が小さくなるにしたがってほぼリニアに増大する。例えば波長４５０ｎｍに対応する屈折率ｎ２は、ｎ２＝４．９である。屈折率ｎ２＝４．９におけるブリュースター角は、ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）＝ａｒｃｔａｎ（４．９）＝７８．５°である。
【００２１】
発光部３１においてさらに重要な点は、検査光Ｌ１の波長が、５５０ｎｍ以下に設定されている点である。図４に示すように、この波長範囲は、アモルファスシリコンのバンドギャップＥｇに対応する波長（８５２ｎｍ）より十分短く、十分な吸収係数が得られる。また、図５に示すように、この波長範囲では膜厚ゼロの近くで反射率が干渉ピークを十分に上回るようになる。
【００２２】
この実施形態では、検査光Ｌ１の波長は４５０ｎｍ（吸収係数０．０３ｎｍ−１）に設定されているものとする。したがって、検査光Ｌ１の入射角θ１は、波長４５０ｎｍに対応するブリュースター角７８．５°に設定されている。
【００２３】
図２に示すように、エッチング終点判定装置３０の受光部３２は、被検査箇所Ｐ９０を通る被処理材９０の法線に関して、発光部３１とほぼ左右対称をなす位置に配置され、被処理材９０からの反射光Ｌ２を受光するようになっている。これによって、検査光Ｌ１の反射率が検出される。受光部３２は、特に青色に対し感度を持ったセンサーを用いるのが望ましい。
【００２４】
さらに、エッチング終点判定装置３０は、受光部３２に接続された判定部３３を備えている。判定部３３は、常圧プラズマエッチング装置Ｍの全体を制御するコントローラに搭載されていてもよい。判定部３３には、対象膜９３の膜厚がゼロに近い所定の大きさのときの反射率（例えば１５％）が閾値として設定されている。判定部３３は、受光部３２にて検出された反射率がこの閾値に達した後、上記所定の膜厚分（数ｎｍ）をエッチングするのに要する所定時間が経過した時点をエッチング終点と判定するようになっている。
【００２５】
上記構成のエッチング終点判定装置３０によれば、被処理材９０の対象膜９３を常圧プラズマエッチング装置Ｍにてエッチングする際、波長４５０ｎｍのＰ偏光からなる検査光Ｌ１を、発光部３１から被検査箇所Ｐ９０へ対象膜９３のブリュースター角に相当する入射角θ１＝７８．５°で照射する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、エッチング途中の対象膜９３が残存している段階では、検査光Ｌ１は対象膜９３の表面に入射する。この対象膜９３の表面で入射光Ｌ１が少しだけ反射し、反射光Ｌ２１となる。この反射光Ｌ２１の反射率は極小である。入射光Ｌ１の残部は、対象膜９３の内部に屈折し、屈折光Ｌ１１になる。一方、対象膜９３は波長４５０ｎｍの検査光Ｌ１に対し比較的大きな吸収係数（０．０３ｎｍ−１）を有している。したがって、屈折光Ｌ１１の大部分は、対象膜９３内を伝播しながら吸収される。屈折光Ｌ１１のうちのごく一部が対象膜９３と下地材９２との界面で反射し、さらにそのごく一部が対象膜９３から雰囲気中へ透過し、反射光Ｌ２２となる。
これにより、図５の実線に示すように、受光部３２で計測される全体の反射率を小さく抑えることができる。
【００２７】
エッチングが進み、対象膜９３の膜厚が減少するにしたがって、反射光Ｌ２２（Ｌ１１）の対象膜９３内部での光路長が短くなる。この光路長によっては２経路の反射光Ｌ２１，Ｌ２２が干渉して強め合うことがある。図５の実線に示すように、波長４５０ｎｍにおいては対象膜９３の膜厚が約３０ｎｍのとき最も強め合う。この最大の干渉ピークにおける反射率は約１０％程度であり、判定部３３の上記閾値（１５％）とは十分な開きがある。したがって、２経路の反射光Ｌ２１，Ｌ２２の干渉ピークをエッチング終点と誤認するのを十分回避することができる。
【００２８】
図５の実線に示すように、エッチングが終点間際の領域に入ると、反射率が急激に増大し、上記干渉ピークを上回るようになる。そして、対象膜９３の膜厚が上記所定の大きさになったとき、反射率が上記閾値に達する。これにより、判定部３３によって上記閾値を干渉ピークと混同することなく明確に判別することができる。判定部３３は、この閾値到達時から上記所定時間が経過するのを待つ。この間、常圧プラズマエッチング装置Ｍによるエッチングを継続する。これにより、対象膜９３の僅かな残部を除去することができる。上記閾値到達時から上記所定時間が経過した時、判定部３３がエッチング終点に達したと判定する。これにより、対象膜９３の膜厚がゼロになった時点付近でエッチングを終了することができ、過剰なオーバーエッチングを回避することができる。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、対象膜９３がエッチングされて除去されると、検査光Ｌ１が下地材９２に直接入射する。この入射角θ１は、下地材９２のブリュースター角とは異なる。したがって、検査光Ｌ１の一部が、下地材９２の表面で比較的大きな反射率で反射し、反射光Ｌ２３となる。この反射光Ｌ２３の反射率を判定部３３の閾値として設定しておき、受光部３２による反射率検出値が上記閾値に達したとき、エッチング終点になったと判定することにしてもよい。
【００３０】
次に、第２実施形態を説明する。
図６に示すように、第２実施形態では、エッチング終点判定装置３０の発光部３１（図示省略）の出射角度、ひいては検査光Ｌ１の被処理材９０への入射角度θ２が、第１実施形態と異なっている。
【００３１】
入射角度θ２は、下地材９２のブリュースター角になるように設定されている。ここで言う下地材９２のブリュースター角とは、光が空気雰囲気から対象膜９３を経ることなく下地材９２に直接的に入射した場合のブリュースター角を意味し、対象膜９３の内部を経て下地材９２に入射にした場合を意味しない。すなわち、入射角θ２は、被処理材９０上の空気雰囲気（屈折率１）を入射側とし、下地材９２（ＳｉＮ、屈折率１．８８）を透過側としたブリュースター角に相当し、具体的には、θ２＝ａｒｃｔａｎ（１．８８）＝６２°である。
【００３２】
図７は、入射角θ２におけるアモルファスシリコンの膜厚と反射率の関係を示したものである。波長５５０ｎｍ程度では干渉による振動が大きく、極小側のピークが反射率０％に非常に近くなることもある。波長５００ｎｍでは振動幅がやや小さくなり、極小側のピークが反射率５％程度になる。波長４５０ｎｍでは振動が十分に抑制され、極小側のピークが反射率１５％程度になる。何れの波長でも対象膜９３の膜厚が２０〜３０ｎｍあたりからゼロに近づくにしたがって反射率が急低下し、膜厚ゼロ付近では、反射率がほとんど０％になる。
【００３３】
そこで、第２実施形態における検査光Ｌ１の波長は５００ｎｍ以下とする。ここでは、第１実施形態と同じ波長４５０ｎｍの検査光Ｌ１を用いるものとする。
この波長４５０ｎｍにおいて膜厚がゼロ近くの所定の大きさ（例えば１０ｎｍ）のときの反射率が、判定部３３に閾値として設定されている。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、第２実施形態によれば、エッチング途中の対象膜９３が残存している段階では、波長４５０ｎｍのＰ偏光からなる検査光Ｌ１が対象膜９３の表面に入射角θ２で入射する。この入射角θ２は対象膜９３のブリュースター角とは異なる。したがって、入射光Ｌ１の一部が比較的大きな反射率で反射し、反射光Ｌ２４となる。また、入射光Ｌ１の残部は対象膜９３の内部へ屈折し、屈折光Ｌ１２になる。この屈折光Ｌ１２の大部分は、対象膜９３内を伝播しながら吸収される。屈折光Ｌ１２のうちごく一部が、対象膜９３と下地材９２との界面で反射し、さらにそのごく一部が対象膜９３から雰囲気中へ透過し、反射光Ｌ２５となる。図７の実線に示すように、対象膜９３表面での反射が大きい分だけ、エッチング途中の反射率は第１実施形態より大きい。
【００３５】
エッチングが進むにしたがって、２経路の反射光Ｌ２４，Ｌ２５の干渉により反射率が振動してくる。しかし、極小側の干渉ピークも上記閾値に対し十分に離れている。したがって、干渉ピークを終点近傍と誤認するのを十分回避することができる。
【００３６】
エッチングが終点間際の領域に入ると、反射率が急激に低下し、上記干渉の極小側のピークを下回るようになる。そして、対象膜９３の膜厚がゼロ近くの所定の大きさになったとき、反射率が上記閾値に達する。判定部３３は、この閾値到達時から所定の短時間だけ経過した時点でエッチング終点に達したと判定する。これにより、ほとんどオーバーエッチングすることなく、対象膜９３の膜厚がゼロになった時点でエッチングを終了することができる。
【００３７】
図６（ｂ）に示すように、対象膜９３の膜厚がゼロになったとき、検査光Ｌ１が、下地材９２の表面に直接、しかも下地材９２のブリュースター角θ２で入射する。これによって、下地材９２の表面での反射光Ｌ２６の反射率が極小（ほぼ０％）になる。この反射光Ｌ２６の反射率を閾値とし、受光部３２による反射率検出値が上記閾値に達したとき、エッチング終点になったと判定することにしてもよい。
【００３８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、偏光板３４を発光部３１に代えて、受光部３２に設け、Ｐ偏光以外の成分をも含む反射光Ｌ２を受光部３２においてフィルタリングし、Ｐ偏光のみの反射率を計測することにしてもよい。
常圧プラズマエッチング装置は、被処理材をプラズマ放電空間の外部に配置し、これに向けてプラズマ化された処理ガスを吹き付ける所謂リモート式の装置であったが、被処理材をプラズマ放電空間の内部に配置し、プラズマを被処理材に直接照射する所謂ダイレクト式の装置を用いてもよい。
本終点判別方法は、常圧プラズマエッチングに限られず、減圧プラズマエッチングにも適用でき、プラズマエッチングに限られず、反応性ガスを用いたドライエッチング等、種々のエッチング方法に適用することができる。
対象膜９３を構成する成分は、珪素に限られず、吸収係数が波長依存性を有する種々の物質に適用できるが、不透明であることが望ましい。透明膜では、干渉の影響を低減するのが容易でない。
対象膜９３は、ガラス基板９１に直接被膜されていてもよい。その場合、ガラス基板９１が「被積層材」を構成する。
基材は、ガラス基板に代えて、半導体ウェハ等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等の製造においてガラス基板上のアモルファスシリコン膜をエッチングする工程に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るエッチング終点検知装置を搭載した常圧プラズマエッチング装置の側面断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う、上記常圧プラズマエッチング装置の正面断面図である。
【図３】（ａ）は、検査光の入射角を対象膜のブリュースター角とする第１実施形態において対象膜のエッチング途中における被処理材を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、エッチング終点における断面図である。
【図４】常圧プラズマＣＶＤにて生成したアモルファスシリコンの波長に対する吸収係数及び屈折率の関係を示すグラフである。
【図５】検査光の入射角を対象膜（アモルファスシリコン）のブリュースター角とした場合、対象膜の膜厚に対する反射率を検査光の波長ごとに示すグラフである。
【図６】（ａ）は、検査光の入射角を下地材のブリュースター角とする第２実施形態において対象膜のエッチング途中における被処理材を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、エッチング終点における断面図である。
【図７】検査光の入射角を下地材（窒化シリコン）のブリュースター角とした場合、対象膜（アモルファスシリコン）の膜厚に対する反射率を検査光の波長ごとに示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
Ｍ      常圧プラズマエッチング装置
９０    被処理材
９１    ガラス基板
９２    下地材（被積層材）
９３    対象膜
Ｐ９０  被検査箇所（エッチングすべき又はエッチングされた箇所）
３０    エッチング終点判定装置
３１    発光部
３１ｘ  レーザ源
３２    受光部
３３    判定部
３４    偏光板
Ｌ１    検査光
Ｌ２    反射光
Ｌ２１  対象膜表面での反射光
Ｌ２２  対象膜と下地材の界面での反射光
Ｌ２４  対象膜表面での反射光
Ｌ２５  対象膜と下地材の界面での反射光
θ１    検査光の入射角（対象膜のブリュースター角）
θ２    検査光の入射角（下地材のブリュースター角）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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