(57)【要約】【課題】より簡易な構成でより簡単に薄膜が除去できたか否かの判断を行うことができ、より低コストの薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を提供する。【解決手段】シリコンウェーハ１０上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出装置であって、光源２０からシリコンウェーハ１０に光を照射して、シリコンウェーハ１０からの反射光のうち特定波長光のみを干渉透過フィルタ２２を介して透過させ、受光センサ２４により干渉透過フィルタ２２からの透過光を受光して該透過光の光強度を測定し、情報処理装置３０の処理部３６により、特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づきシリコンウェーハ１０上の薄膜が除去されたか否かを判断する。【選択図】図１
2008235461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出装置であって、
前記母材に光を照射する光源と、
前記母材からの反射光のうち特定波長光のみを透過するフィルタと、
前記フィルタからの透過光を受光して該透過光の光強度を測定するセンサと、
前記特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づき前記母材上の薄膜が除去されたか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする薄膜除去検出装置。
【請求項２】
前記フィルタは、それぞれ前記母材からの反射光のうち特定波長光のみを透過する数個のフィルタを有し、
前記判断手段は、前記数個のフィルタからの透過光の全てについて、それぞれの特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達した時に、前記母材上の薄膜が除去されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の薄膜除去検出装置。
【請求項３】
前記フィルタの特定波長は、前記母材および前記薄膜の材質に応じて定まることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の薄膜除去検出装置。
【請求項４】
前記フィルタの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長として定められ、
前記判断手段で判断に用いる所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする請求項１または請求項３の何れか１項に記載の薄膜除去検出装置。
【請求項５】
前記数個のフィルタのそれぞれの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が大となる波長について大きい方から数点を選んで定められ、
前記判断手段で判断に用いるそれぞれの所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする請求項１または請求項４の何れか１項に記載の薄膜除去検出装置。
【請求項６】
前記判断手段により前記母材上の薄膜が除去されたと判断してから所定時間経過後に、母材上の薄膜を除去する作業を終了させることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の薄膜除去検出装置。
【請求項７】
母材上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出方法であって、
前記母材に光源から光を照射し、該母材からの反射光のうち特定波長光のみをフィルタを介して透過させ、該透過光の光強度を測定する測定ステップと、
前記特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づき前記母材上の薄膜が除去されたか否かを判断する判断ステップと、
を有することを特徴とする薄膜除去検出方法。
【請求項８】
前記フィルタは、それぞれ前記母材からの反射光のうち特定波長光のみを透過する数個のフィルタであり、
前記判断ステップは、前記数個のフィルタからの透過光の全てについて、それぞれの特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達した時に、前記母材上の薄膜が除去されたと判断することを特徴とする請求項７に記載の薄膜除去検出方法。
【請求項９】
前記フィルタの特定波長は、前記母材および前記薄膜の材質に応じて定まることを特徴とする請求項７または請求項８の何れか１項に記載の薄膜除去検出方法。
【請求項１０】
前記フィルタの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長として定められ、
前記判断ステップで判断に用いる所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする請求項７または請求項９の何れか１項に記載の薄膜除去検出方法。
【請求項１１】
前記数個のフィルタのそれぞれの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が大となる波長について大きい方から数点を選んで定められ、
前記判断ステップで判断に用いるそれぞれの所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする請求項７または請求項１０の何れか１項に記載の薄膜除去検出方法。
【請求項１２】
前記判断ステップにより前記母材上の薄膜が除去されたと判断してから所定時間経過後に、母材上の薄膜を除去する作業を終了させることを特徴とする請求項７〜請求項１１の何れか１項に記載の薄膜除去検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母材上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法に係り、特に、より簡易な構成でより簡単に薄膜が除去できたか否かの判断を行うことができ、より低コストの薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程において、半導体ウェーハ上の薄膜をエッチング等により除去する工程があるが、係る除去工程では、確実に所定の薄膜を除去するためには、該除去工程中に薄膜の膜厚を正確に測定する必要がある。ここで、非破壊的膜厚測定方法としては、干渉法や偏光解析法等を用いて光学的に膜厚を測定する方法が一般的である。
【０００３】
図６（ａ）には従来の薄膜除去検出装置の概略構成図を、また図６（ｂ）には従来の薄膜除去検出方法におけるスペクトル分析結果を例示する説明図をそれぞれ示す。図６（ａ）において、１０はシリコンウェーハ、２０は光をシリコンウェーハ１０に照射する光源、５２はシリコンウェーハ１０からの反射光を受光して光強度を測定する受光センサ、５０は反射光のスペクトル分析を行うスペクトル分析機である。
【０００４】
光源２０からシリコンウェーハ１０上に光を照射して、その反射光のスペクトルをスペクトル分析機により分析すると、例えば図６（ｂ）に示すようなスペクトル分析結果が得られる。スペクトル分析結果は、周波数と反射または吸収光強度の相関、即ち一定領域の周波数に対する反射または吸収光強度の分布であり、該スペクトル分析結果からどの周波数に反射または吸収光強度のピークがあるかにより、シリコンウェーハ１０上の薄膜の膜厚を検出する。
【０００５】
また、膜厚測定の分解能をより高めた技術として、例えば特開平９−１１３２２９号公報に開示の「膜厚管理装置及び膜厚検出方法」がある。
【特許文献１】特開平９−１１３２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術においては、高額なスペクトル分析機を常時備えておく必要があり、また、一定領域の周波数を全て測定する必要があることから分析処理に時間を要し、処理時間を短縮するためにはより高額なスペクトル分析機を用意する必要がある。
【０００７】
また、繰り返しプロセスによりプロセス条件を連続的に変化させる必要があるなど、プロセス条件を厳しく管理する必要がある用途では、上述した従来の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法は有効なものであるが、例えば、膜厚を管理しなくても薄膜が除去できたか否かを見極めるといった判断手段としてだけの用途では、オーバースペックであり、費用対効果が悪いという事情があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、より簡易な構成でより簡単に薄膜が除去できたか否かの判断を行うことができ、より低コストの薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の薄膜除去検出装置は、母材上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出装置であって、前記母材に光を照射する光源と、前記母材からの反射光のうち特定波長光のみを透過するフィルタと、前記フィルタからの透過光を受光して該透過光の光強度を測定するセンサと、前記特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づき前記母材上の薄膜が除去されたか否かを判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の薄膜除去検出装置は、前記フィルタは、それぞれ前記母材からの反射光のうち特定波長光のみを透過する数個のフィルタを有し、前記判断手段は、前記数個のフィルタからの透過光の全てについて、それぞれの特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達した時に、前記母材上の薄膜が除去されたと判断することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の薄膜除去検出装置は、前記フィルタの特定波長は、前記母材および前記薄膜の材質に応じて定まることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の薄膜除去検出装置は、前記フィルタの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長として定められ、前記判断手段で判断に用いる所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の薄膜除去検出装置は、前記数個のフィルタのそれぞれの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が大となる波長について大きい方から数点を選んで定められ、前記判断手段で判断に用いるそれぞれの所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の薄膜除去検出装置は、前記判断手段により前記母材上の薄膜が除去されたと判断してから所定時間経過後に、母材上の薄膜を除去する作業を終了させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の薄膜除去検出方法は、母材上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出方法であって、前記母材に光源から光を照射し、該母材からの反射光のうち特定波長光のみをフィルタを介して透過させ、該透過光の光強度を測定する測定ステップと、前記特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づき前記母材上の薄膜が除去されたか否かを判断する判断ステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の薄膜除去検出方法は、前記フィルタは、それぞれ前記母材からの反射光のうち特定波長光のみを透過する数個のフィルタであり、前記判断ステップは、前記数個のフィルタからの透過光の全てについて、それぞれの特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達した時に、前記母材上の薄膜が除去されたと判断することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９に記載の薄膜除去検出方法は、前記フィルタの特定波長は、前記母材および前記薄膜の材質に応じて定まることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０に記載の薄膜除去検出方法は、前記フィルタの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長として定められ、前記判断ステップで判断に用いる所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１に記載の薄膜除去検出方法は、前記数個のフィルタのそれぞれの特定波長は、予め、前記薄膜除去前と前記薄膜除去後の母材に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が大となる波長について大きい方から数点を選んで定められ、前記判断ステップで判断に用いるそれぞれの所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められることを特徴とする。
【００２０】
さらに、請求項１２に記載の薄膜除去検出方法は、前記判断ステップにより前記母材上の薄膜が除去されたと判断してから所定時間経過後に、母材上の薄膜を除去する作業を終了させることを特徴とする。
【００２１】
上記特徴の本発明の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法によれば、安価な光源、特定波長のフィルタ、センサおよび判断手段（例えばＰＣ等）という簡易な構成で、しかも、予め母材および薄膜の材質に応じて設定した特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づき母材上の薄膜が除去されたか否かを判断するという簡単な手順で薄膜除去検出を行うことができ、より低コストの薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施例は、本発明の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を、母材（半導体ウェーハ）上の薄膜（窒化膜等）を除去し、母材を露出させた時点で加工が完了する薄膜除去処理装置に適用したものである。
【００２３】
〔実施例〕
図１は本発明の一実施例に係る薄膜除去検出装置の構成図である。同図において、本実施例の薄膜除去検出装置は、シリコンウェーハ（特許請求の範囲にいう母材）１０上の薄膜（例えば窒化膜）を除去する際に、該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出装置であって、光をシリコンウェーハ１０上に照射する光源２０と、シリコンウェーハ１０からの反射光のうち特定波長光のみを透過する透過干渉フィルタ２２と、透過干渉フィルタ２２からの透過光を受光して該透過光の光強度を測定する受光センサ２４と、特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づきシリコンウェーハ１０上の薄膜が除去されたか否かを判断する情報処理装置（特許請求の範囲にいう判断手段）３０と、を備えて構成されている。
【００２４】
なお、シリコンウェーハ１０、光源２０、透過干渉フィルタ２２および受光センサ２４は、薄膜除去処理装置等の装置内にあって、シリコンウェーハ１０上の薄膜除去の作業中は、シリコンウェーハ１０は軸中心に回転しているものとし、光源２０、透過干渉フィルタ２２および受光センサ２４の測定器具は、図示しない可動機構によりシリコンウェーハ１０の半径方向に走査して随時測定を行っているものとする。
【００２５】
また、情報処理装置３０は、少なくとも、受光センサ２４からの光強度信号を入力し、光源２０、透過干渉フィルタ２２および受光センサ２４の測定器具の可動機構に対して走査指示を出力し、薄膜除去処理装置に対して薄膜除去作業の開始／終了指示を出力する入出力部３２と、薄膜除去か否かを判断するための透過干渉フィルタ２２の特定波長における所定光強度を記憶する記憶部３４と、使用者の操作指示や受光センサ２４から入力した光強度信号に基づき上記判断処理を行い、また測定器具の可動機構や薄膜除去処理装置に対する制御指示を行う処理部３６と、を備える構成であり、例えば、表示出力や音声出力機能を備えた（ＦＡ用の）ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等で実現される。
【００２６】
また、透過干渉フィルタ２２の特定波長は、母材および薄膜の材質（シリコンウェーハ１０および窒化膜）に応じて定まる。つまり、透過干渉フィルタ２２の特定波長は、予め、別途用意されるスペクトル分析機により、薄膜除去前と薄膜除去後のシリコンウェーハ１０に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析を行い、該スペクトル分析結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長として定められる。
【００２７】
窒化膜付きシリコンウェーハ１０の膜除去前と膜除去後の近赤外光の吸収スペクトルを測定したところ、図５に示すような結果が得られた。図５によれば、両者の吸収光強度の差が最大となる波長は１０３４［ｎｍ］であり、そこで本実施例では、透過干渉フィルタ２２の特定波長を１０３４［ｎｍ］とし、透過波長幅１０３４±１［ｎｍ］の透過干渉フィルタを使用することとした。
【００２８】
また、情報処理装置３０の処理部３６において、薄膜除去か否かを判断するための透過干渉フィルタ２２の特定波長における所定光強度は、反射光の反射または吸収スペクトル分析結果から定められる。ここでは、具体的数値を例示しないが、図５の吸収スペクトル分布において、波長１０３４［ｎｍ］における膜除去後の吸収光強度の値、或いは該値の８０〜９０［％］程度の値を薄膜除去か否かを判断するための閾値として、記憶部３４に設定した。なお、ここでは、吸収スペクトル分布に基づき透過干渉フィルタ２２の特定波長および判断閾値を設定したが、反射スペクトル分布により定められることはいうまでもない。
【００２９】
さらに、情報処理装置３０の処理部３６において、受光センサ２４からの吸収光強度の信号値が記憶部３４に設定した閾値に達したときにシリコンウェーハ１０上の窒化膜が除去されたと判断されるが、処理部３６では、その閾値に達した時点から所定時間経過後に、シリコンウェーハ１０上の窒化膜を除去する作業を終了させる。
【００３０】
例えば、直径３００［ｍｍ］のシリコンウェーハ１０の場合、除去処理開始から閾値に達した時点までに７［分］を要しており、この場合、上記所定時間を３［分］として、閾値に達した時点から３［分］経過後に膜除去作業を終了させることとした。
【００３１】
なお、薄膜除去か否かを判断するための閾値を膜除去後の吸収光強度の何パーセントとするか、並びに、閾値に達した時点からどの位時間が経過してから後に膜除去作業を終了させるかについては、経験的に設定するのが望ましい。つまり、これら組み合わせの柔軟な設定により、薄膜の除去量に余裕を持たせることができ、プロセス条件の変化やロットばらつきに対しても柔軟に対処することが可能となる。
【００３２】
次に、以上説明した構成を備える薄膜除去検出装置を用いてシリコンウェーハ１０上の薄膜（窒化膜）が除去されたか否かを判断する本実施例の薄膜除去検出方法について、図２および図３のフローチャートを参照しながら説明する。ここで、図２は薄膜除去作業に入る前に予め行う反射（吸収）スペクトル測定処理を説明するフローチャートであり、図３は薄膜除去作業中に薄膜除去か否かを判断する判断処理を説明するフローチャートである。
【００３３】
図２を参照して薄膜除去作業に入る前に予め行う反射（吸収）スペクトル測定処理を説明する。まず、窒化膜付きシリコンウェーハ１０について膜除去処理前と膜除去処理後のウェーハを用意し、それぞれについて、光源２０からシリコンウェーハ１０上に光を照射して、その反射光の反射または吸収スペクトルをスペクトル分析機により分析する（ステップＳ１０１）。
【００３４】
次に、反射光の反射または吸収スペクトル分布から、膜除去処理前と膜除去処理後の両者の反射（吸収）光強度の差が最大となる波長を透過干渉フィルタ２２の特定波長とし、膜除去処理後のウェーハについて、該特定波長の反射（吸収）光強度の値を、後に情報処理装置３０の処理部３６において薄膜除去か否かを判断するための閾値として記憶部３４に記憶する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
具体的には、窒化膜付きシリコンウェーハ１０の膜除去前と膜除去後の近赤外光の吸収スペクトルを測定したところ、図５に示すような結果が得られ、本実施例では、透過干渉フィルタ２２の特定波長を１０３４［ｎｍ］とし、透過波長幅１０３４±１［ｎｍ］の透過干渉フィルタを使用して薄膜除去検出装置を構成することとした。さらに、図５の吸収スペクトル分布において、波長１０３４［ｎｍ］における膜除去後の吸収光強度の値、或いは該値の８０〜９０［％］程度の値を薄膜除去か否かを判断するための閾値として、記憶部３４に設定した。なお、ここでは、吸収スペクトル分布に基づき透過干渉フィルタ２２の特定波長および判断閾値を設定したが、反射スペクトル分布により定められることはいうまでもない。
【００３６】
次に、図３を参照して、薄膜除去処理装置による薄膜除去作業中に本実施例の薄膜除去検出装置により薄膜除去が完了したか否かを判断する判断処理を説明する。  まず、光源２０からシリコンウェーハ１０上に光を照射して、シリコンウェーハ１０からの反射光のうち特定波長光のみを透過干渉フィルタ２２を介して透過させ、受光センサ２４により該透過光の反射または吸収光強度を測定する（特許請求の範囲にいう測定ステップ：ステップＳ２０１）。
【００３７】
次に、情報処理装置３０は、受光センサ２４からの光強度信号を入力し、処理部３６により、透過干渉フィルタ２２を透過した特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合（ステップＳ１０２で記憶部３４に設定した閾値）に達したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。反射または吸収光強度が閾値に達していればステップＳ２０３に進み、反射または吸収光強度が閾値に達していなければステップＳ２０１による測定を継続する。
【００３８】
さらに、反射または吸収光強度が記憶部３４に設定した閾値に達した時点から所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。すなわち、情報処理装置３０の処理部３６において、反射または吸収光強度が記憶部３４に設定した閾値に達したときにシリコンウェーハ１０上の窒化膜が除去されたと一応判断されるが、その閾値に達した時点から所定時間経過後に、シリコンウェーハ１０上の窒化膜除去が完了したとして作業を終了させる。
【００３９】
このとき、受光センサ２４からの光強度信号は加工時間の経過と共に、図４に示すような経過をたどる。薄膜除去か否かを判断するための閾値として、波長１０３４［ｎｍ］における膜除去後の吸収光強度の値αが設定された場合には、受光センサ２４からの光強度信号は時間Ｘに閾値αに達し、時間Ｘから所定時間経過後に膜除去作業を終了させることになる。なお、上記ステップＳ２０２およびステップＳ２０３の処理が特許請求の範囲にいう判断ステップに該当する。
【００４０】
以上説明したように、本実施例の薄膜除去検出装置では、シリコンウェーハ１０上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出装置であって、光源２０からシリコンウェーハ１０に光を照射して、シリコンウェーハ１０からの反射光のうち特定波長光のみを干渉透過フィルタ２２を介して透過させ、受光センサ２４により干渉透過フィルタ２２からの透過光を受光して該透過光の光強度を測定し、情報処理装置３０の処理部３６（判断手段）により、特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づきシリコンウェーハ１０上の薄膜が除去されたか否かを判断する。
【００４１】
また、本実施例の薄膜除去検出方法では、シリコンウェーハ１０上の薄膜を除去する際に該薄膜が除去されたか否かを検出する薄膜除去検出方法であって、測定ステップにより、シリコンウェーハ１０に光源から光を照射し、シリコンウェーハ１０からの反射光のうち特定波長光のみを干渉透過フィルタ２２を介して透過させ、該透過光の光強度を測定し、次に判断ステップにより、特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づきシリコンウェーハ１０の薄膜が除去されたか否かを判断する。
【００４２】
なお、干渉透過フィルタ２２の特定波長は、シリコンウェーハ１０および薄膜の材質に応じて定まり、予め、薄膜除去前と薄膜除去後のシリコンウェーハ１０に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長として定められ、判断手段または判断ステップにおける判断に用いる所定強度若しくは該所定強度の所定割合は、反射光の反射または吸収スペクトル分析の結果から定められるのが望ましい。
【００４３】
このように、安価な光源２０、特定波長の干渉透過フィルタ２２、受光センサ２４および情報処理装置（ＰＣ等）３０という簡易な構成で、しかも、予め母材および薄膜の材質に応じて設定した特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達したか否かに基づき母材上の薄膜が除去されたか否かを判断するという簡単な手順で薄膜除去検出を行うことができ、より低コストの薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を実現することができる。
【００４４】
なお、従来のように、光源２０側で特定の周波数を制御する必要がなく、受光側で一定領域全ての波長について光強度の分析をする必要もない。また、干渉透過フィルタ２２の特定波長、並びに判断手段または判断ステップにおける判断に用いる所定強度若しくは該所定強度の所定割合を設定するために、スペクトル分析機を別途用意する必要があるが、１つの作業所に少なくとも１台あれば十分であり、また、薄膜除去処理装置等の個々の装置に常備する必要もない。
【００４５】
〔変形例〕
以上説明した実施例の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法では、薄膜除去前と薄膜除去後のシリコンウェーハ１０に光を照射したときの該反射光の反射または吸収スペクトル分析結果から、両者の反射または吸収光強度の差が最大となる波長をフィルタの特定波長として、１個の透過干渉フィルタ２２による構成としたが、それぞれ特定波長の異なる数個の透過干渉フィルタを用いる構成としても良い。
【００４６】
この場合、判断手段（情報処理装置３０の処理部３６）は、判断ステップ（図３中ステップＳ２０２）において、数個の透過干渉フィルタからの透過光の全てについて、それぞれの特定波長光の反射または吸収光強度が所定強度若しくは該所定強度の所定割合に達した時に、前記母材上の薄膜が除去されたと判断することとなる。
【００４７】
なお、数個の透過干渉フィルタの特定波長は、実施例と同様に、それぞれ母材および薄膜の材質（シリコンウェーハ１０および窒化膜）に応じて定まる。つまり、数個の透過干渉フィルタのそれぞれの特定波長は、予め、別途用意されるスペクトル分析機により、薄膜除去前と薄膜除去後のシリコンウェーハ１０に光を照射したときの該反射光のスペクトル分析を行い、該スペクトル分析の結果から、両者の反射または吸収光強度の差が大となる波長について大きい方から数点を選んで定められる。
【００４８】
また、判断手段（情報処理装置３０の処理部３６）において、薄膜除去か否かを判断するための閾値（数個の透過干渉フィルタのそれぞれの特定波長における所定光強度若しくは該所定強度の所定割合）は、実施例と同様に反射光の反射または吸収スペクトル分析結果から定められる。なお、強度の割合については、閾値を数個の特定波長について一律の強度割合（８０〜１００［％］）とする手法や、或いは、反射または吸収光強度の差が最大となる波長の強度割合をそれ以外の選択波長の強度割合よりも高く設定し、差が最大となる波長については相対的に判断にかかり難くなるよう設定して、差が最大となる波長の重みをより高めて判断を行う手法など、種々の設定が考えられる。
【００４９】
本変形例の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法によれば、実施例と比較して、数個の透過干渉フィルタ分のコスト上昇を伴い、また判断ステップにおける処理も少し増えることとなるが、従来の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法に比べればその増分は微々たるものであり、低コストの薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を実現することができる。また、本変形例の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法では、実施例と比較して検出精度および確実性が向上するので、多少のコスト上昇を伴っても検出精度ならびに確実性が優先される装置に適用されることが望ましい。
【００５０】
なお、以上説明した実施例および変形例では、本発明の薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法を。母材（半導体ウェーハ）上の薄膜（窒化膜）を除去し、母材を露出させた時点で加工が完了する薄膜除去処理装置に適用した形態として説明したが、これに限定されることなく、例えば塗装等の薄膜を除去したか否かの判断など、他の種々の用途に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例に係る薄膜除去検出装置の構成図である。
【図２】図２は反射（吸収）スペクトル測定処理を説明するフローチャートである。
【図３】図３は薄膜除去作業中に薄膜除去か否かを判断する判断処理を説明するフローチャートである。
【図４】受光センサ２４からの光強度信号の時間経過を例示する説明図である。
【図５】膜除去前と膜除去後の近赤外光の吸収スペクトル分析結果を例示する説明図である。
【図６】図６（ａ）は従来の薄膜除去検出装置の概略構成図、図６（ｂ）は従来の薄膜除去検出方法におけるスペクトル分析結果を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  シリコンウェーハ（母材）
２０  光源
２２  透過干渉フィルタ（フィルタ）
２４，５２  受光センサ（センサ）
３０  情報処理装置（判断手段）
３２  入出力部
３４  記憶部
３６  処理部
５０  スペクトル分析機
【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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