(57)【要約】【課題】処理液を用いるエッチング装置において、リアルタイムにて基板の膜厚を測定する。【解決手段】容器２１に処理液９５を貯留し、処理液９５に基板９を浸漬して基板９にエッチングを行うエッチング装置において、照明光を出射する光源ユニット３４、照明光を基板９に向けて照射するとともに基板９からの反射光が入射する測定ヘッド３１、反射光の分光強度を取得する分光器３５、および、反射光の分光反射率を求めて基準分光反射率と比較する比較部４１１を設ける。測定に際して測定ヘッド３１の先端の入射部３１１は処理液９５に接した状態とされる。これにより、基板９からの反射光を安定して取得することができ、処理中の基板９上の膜の厚さを適切に測定することができ、処理液９５の諸条件を厳密に管理することが不要となる。【選択図】　　　　図２
2004119658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
基板に照射される光を出射する光源と、
基板からの光が入射部から入射する受光部と、
前記受光部からの出力に基づいて基板上の膜厚を検出する演算部と、
を備え、
基板と前記入射部との間が処理液で満たされていることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の膜厚測定装置であって、
基板が浸漬される処理液を貯留する容器をさらに備え、
前記入射部が前記容器内の処理液に接することを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の膜厚測定装置であって、
前記入射部と基板との間に処理液を供給する供給部をさらに備えることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の膜厚測定装置であって、
前記供給部が前記入射部に向けて処理液を吐出し、前記処理液が前記入射部から基板へと導かれることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の膜厚測定装置であって、
前記入射部が前記基板の上方に位置し、前記処理液が前記入射部から落下して前記基板へと導かれることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の膜厚測定装置であって、
前記供給部が、複数の方向から前記入射部に向けて処理液を吐出する少なくとも１つの吐出口を有することを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、
前記演算部が、
所定の厚さの膜が形成された基板の基準分光反射率を記憶する記憶部と、
前記受光部からの出力から導かれる基板の分光反射率と前記基準分光反射率とを比較する比較部と、
を有することを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、
主面の法線方向を一定に保ちつつ基板を回転する回転機構をさらに備えることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項９】
エッチング装置であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載の膜厚測定装置を有し、基板にエッチングを施す処理部と、
前記処理部に対して基板を搬送する搬送機構と、
前記膜厚測定装置からの信号に基づいて前記処理部におけるエッチングを停止する制御部と、
を備えることを特徴とするエッチング装置。
【請求項１０】
エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
基板からの光が入射する入射部と前記基板との間を処理液で満たす工程と、
前記基板に光を照射し、前記基板からの光を前記入射部を介して受光し、前記光の分光強度を取得する工程と、
前記分光強度に基づいて前記基板上の膜厚を検出する工程と、
を有することを特徴とする膜厚測定方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の膜厚測定方法であって、
前記処理液で満たす工程が、
前記基板を処理液に浸漬する工程と、
前記入射部を前記処理液に接触させる工程と、
を有することを特徴とする膜厚測定方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の膜厚測定方法であって、
前記処理液で満たす工程において前記基板と前記入射部との間に処理液が供給されることを特徴とする膜厚測定方法。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の膜厚測定方法であって、
前記分光強度を取得する工程の前に、主面の法線方向を一定に保ちつつ前記基板を回転する工程をさらに有することを特徴とする膜厚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチングされる基板上の膜厚を測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体基板（以下、「基板」という。）の表面に所望の厚さの膜を形成するために、基板に処理液を供給することにより基板表面にエッチング（「洗浄」とも呼ばれる）が行われている。このとき、予めエッチングの速度（いわゆる、エッチングレート）を測定しておき、エッチングに関する多数の条件を一定に保つことにより、エッチング時間に基づいて基板上の膜の厚さが処理前の既知の厚さから所望の厚さとなるように制御を行っている。
【０００３】
エッチング装置の外部または内部にはエッチングが行われるチャンバに近接して、基板の膜厚を測定する膜厚測定装置が設けられており、予め、エッチングの速度が測定される際には、基板をチャンバから取り出して膜厚測定装置へと運んで測定が行われ、測定結果に基づいてエッチングの速度が求められる。
【０００４】
なお、基板に研磨を施して所望の膜厚を得る手法においては、特許文献１のように研磨部材に開口を設けて基板の膜厚をリアルタイムにて確認する手法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−４８１３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のエッチング装置では、予め測定されたエッチング速度に基づいて時間で膜厚を制御するため、処理液の温度や汚れ等のエッチングの条件を厳密に管理する必要がある。その結果、エッチングに要するコストが増加することとなる。また、予めエッチング速度を測定する必要があり、処理に要する時間も全体的に増加してしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、エッチング中の基板の膜厚をリアルタイムにて確認するこにより、エッチングに要するコストを削減するとともに膜厚制御の精度を高めることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、基板に照射される光を出射する光源と、基板からの光が入射部から入射する受光部と、前記受光部からの出力に基づいて基板上の膜厚を検出する演算部とを備え、基板と前記入射部との間が処理液で満たされている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の膜厚測定装置であって、基板が浸漬される処理液を貯留する容器をさらに備え、前記入射部が前記容器内の処理液に接する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の膜厚測定装置であって、前記入射部と基板との間に処理液を供給する供給部をさらに備える。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の膜厚測定装置であって、前記供給部が前記入射部に向けて処理液を吐出し、前記処理液が前記入射部から基板へと導かれる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の膜厚測定装置であって、前記入射部が前記基板の上方に位置し、前記処理液が前記入射部から落下して前記基板へと導かれる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の膜厚測定装置であって、前記供給部が、複数の方向から前記入射部に向けて処理液を吐出する少なくとも１つの吐出口を有する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、前記演算部が、所定の厚さの膜が形成された基板の基準分光反射率を記憶する記憶部と、前記受光部からの出力から導かれる基板の分光反射率と前記基準分光反射率とを比較する比較部とを有する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、主面の法線方向を一定に保ちつつ基板を回転する回転機構をさらに備える。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、エッチング装置であって、請求項１ないし８のいずれかに記載の膜厚測定装置を有し、基板にエッチングを施す処理部と、前記処理部に対して基板を搬送する搬送機構と、前記膜厚測定装置からの信号に基づいて前記処理部におけるエッチングを停止する制御部とを備える。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、基板からの光が入射する入射部と前記基板との間を処理液で満たす工程と、前記基板に光を照射し、前記基板からの光を前記入射部を介して受光し、前記光の分光強度を取得する工程と、前記分光強度に基づいて前記基板上の膜厚を検出する工程とを有する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の膜厚測定方法であって、前記処理液で満たす工程が、前記基板を処理液に浸漬する工程と、前記入射部を前記処理液に接触させる工程とを有する。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の膜厚測定方法であって、前記処理液で満たす工程において前記基板と前記入射部との間に処理液が供給される。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の膜厚測定方法であって、前記分光強度を取得する工程の前に、主面の法線方向を一定に保ちつつ前記基板を回転する工程をさらに有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るエッチング装置１を示す平面図である。エッチング装置１は基板９を収納する複数のカセット９１が載置されるインデクサ１１、インデクサ１１にアクセスする第１搬送ロボット１２、第１搬送ロボット１２との間で基板９の受け渡しを行う第２搬送ロボット１３および基板９にエッチングを行う複数のチャンバ１４を有する。
【００２２】
第１搬送ロボット１２は上下２段のアーム１２１を有し、第２搬送ロボット１３も上下２段のアーム１３１を有する。エッチング装置１にて処理が行われる際には、インデクサ１１から第１搬送ロボット１２の一方のアーム１２１が基板９を取り出し、第２搬送ロボット１３の一方のアーム１３１に渡される。複数のチャンバ１４は第２搬送ロボット１３の搬送路の両側に配置され、第２搬送ロボット１３がいずれかのチャンバ１４に基板９を渡す。
【００２３】
チャンバ１４にてエッチングが行われた基板９は、第２搬送ロボット１３の他方のアーム１３１により取り出され、第１搬送ロボット１２の他方のアーム１２１に渡され、第１搬送ロボット１２によりインデクサ１１に戻される。エッチング装置１では、複数の基板９に対する上記動作がほぼ並行して行われ（すなわち、一の基板９に対する動作と他の基板９に対する動作とが部分的に並行して行われる。）、複数のチャンバ１４を利用しつつ効率よく基板９のエッチングが行われる。
【００２４】
図２はチャンバ１４の構成を示す図であり、機械的構成に関しては正面から示している。チャンバ１４は、エッチングに用いられる希フッ酸等の処理液９５を貯留する容器２１（図１においても図示）、容器２１内で基板９を支持する支持部材２２、および、シャフトを介して支持部材２２を昇降する昇降機構２３を有し、第２搬送ロボット１３のアーム１３１により基板９がチャンバ１４内に搬入されると、支持部材２２が上昇して基板９を受け取り、アーム１３１が待避した後に支持部材２２が下降することにより基板９が処理液９５に浸漬される。
【００２５】
エッチング装置１は基板９上の膜厚を検出する測定装置として、容器２１の上方に位置する測定ヘッド３１（図１においても図示）、測定ヘッド３１を支持する回動アーム３２、回動アーム３２を回動させるとともに昇降させる回動・昇降機構３３、測定ヘッド３１に導入される光を出射する光源を有する光源ユニット３４、および、基板９から測定ヘッド３１に入射する光を分光する分光器３５を有する。
【００２６】
測定ヘッド３１の先端は、照明光を基板９に向けて出射するとともに基板９からの反射光が入射する入射部３１１となっており、光源ユニット３４からの光は測定ヘッド３１内のハーフミラー３１２にて反射して入射部３１１へと導かれ、基板９からの光は入射部３１１からハーフミラー３１２を透過して分光器３５へと導かれる。そして、基板９からの光は分光器３５にて受光され、分光強度が取得される。測定ヘッド３１は回動・昇降機構３３の回動動作により図１に示すように基板９の上方位置と側方位置との間で進退可能とされ、回動・昇降機構３３の昇降動作により図２に示すように処理液９５中の基板９に対して上下にも進退可能とされる。
【００２７】
分光器３５からの出力である基板９の反射光の分光強度は各種演算を行う制御部４に入力され、制御部４の演算部４１により演算処理が施される。演算部４１には後述の比較演算を行う比較部４１１、および、基板９に関する各種データを記憶したり、演算部４１による演算結果等を記憶するメモリ４１２が設けられる。
【００２８】
図３はエッチング装置１の動作の流れを示す図である。エッチング装置１では、エッチングの処理の前に予め基板９に形成された膜の厚さと分光反射率との関係を示すデータ（以下、「参照分光データ」という。）がメモリ４１２に記憶されて準備される（ステップＳ１１）。
【００２９】
参照分光データは、エッチング装置１にて取得されてもよく、別途準備されてもよい。エッチング装置１にて参照分光データが取得される際には、一時的に容器２１内の処理液の温度等の諸条件が一定に管理され、膜の状態が既知の基板９を処理液に浸漬してエッチングを行いつつ基板９からの反射光の分光強度が取得されて基板９の分光反射率が繰り返し求められる。そして、処理液の諸条件からエッチングの速度を特定し、基板９上の膜（正確には、エッチング対象となる膜）の厚さと分光反射率との関係が取得される。
【００３０】
なお、参照分光データが別途準備される場合には、上述の手法の他に、反射光の分光強度を測定しつつエッチングを行い、エッチングを途中で停止して処理液外の他の測定装置にて膜厚の測定が行われてもよい。この場合、厳密な温度管理を行うことなく膜厚と分光反射率との関係を取得することができる。
【００３１】
図４はパターンが形成された基板９にエッチングを行った場合に、処理液に接する入射部３１１により取得される分光反射率の変化の様子を示す図である。エッチングが進行するにつれて分光反射率は図４中のグラフ６０１からグラフ６０６へと順次変化する。このように、膜厚（エッチング量に対応付けることができる。）と分光反射率とは互いに対応する関係となっている。なお、分光反射率は反射光の分光強度と光源の分光強度から導かれるため、実質的に、膜厚と反射光の分光強度（すなわち、分光器３５からの出力）も互いに対応する関係となっている。
【００３２】
図５は、基板９上に単層の酸化膜が形成されている場合に入射部３１１を処理液に接した状態で分光反射率を測定した結果を示す図である。図５は基板９上の膜が所定の厚さになった時点での測定を複数回行った結果を示しており、複数回の測定により得られるグラフは符号６１１にて示される曲線としてほぼ重なる。図５より、測定結果と膜厚との関係が安定していることが判る。また、図５では図示していないが、膜厚の変化に伴ってグラフ６１１のピークの位置が変化することにより、膜厚と分光反射率とが互いに対応する関係となる。
【００３３】
なお、仮に、入射部３１１を処理液から離して単層の酸化膜が形成された基板９の反射光を測定した場合、条件を同一にしても図６中のグラフ６９１〜６９４に示すように膜厚とは無関係にグラフがばらつき、安定して測定を行うことができない。これは、液面にて照明光が複雑に反射することが原因と考えられる。すなわち、エッチング装置１の膜厚測定装置では、基板９と入射部３１１との間が処理液で満たされることにより、安定した分光反射率が取得可能とされる。
【００３４】
メモリ４１２に参照分光データが準備されると容器２１に処理液が注入される（予め注入されてもよい。）（図３：ステップＳ１２）。基板９はインデクサ１１から第１搬送ロボット１２および第２搬送ロボット１３を経由してチャンバ１４まで搬送され、第２搬送ロボット１３から支持部材２２が基板９を受け取って下降することにより基板９が容器２１内に貯留されている処理液に浸漬される（ステップＳ１３）。これにより、基板９のエッチングが開始される。このとき、待避していた測定ヘッド３１が基板９の上方へと移動し、さらに下降して先端の入射部３１１が処理液に接する（すなわち、処理液に部分的に浸漬される。）（ステップＳ１４）。入射部３１１の先端には、処理液に耐えるサファイアレンズ等が用いられる。
【００３５】
ここで、光源ユニット３４が点灯し（予め点灯していてもよい。）、基板９に照明光が照射され、基板９からの反射光が入射部３１１を介して分光器３５へと導かれる。分光器３５では反射光の分光強度が取得され、制御部４へと出力される（ステップＳ１５）。制御部４の演算部４１は反射光の分光強度と照明光の分光強度とから基板９の分光反射率を求める。一方、演算部４１の比較部４１１は、参照分光データから基板９の膜が所定の厚さであるときの分光反射率を基準分光反射率として取得する。そして、反射光の分光反射率と基準分光反射率とを比較して、相違（例えば、両分光反射率のグラフの差の面積）が所定値以下であるか否かを確認する（ステップＳ１６）。
【００３６】
反射光の分光反射率と基準分光反射率との相違が所定値以下になると、測定ヘッド３１が容器２１から待避し、基板９が処理液から取り出されて実質的にエッチングの処理が停止する（ステップＳ１７）。基板９は第２搬送ロボット１３および第１搬送ロボット１２によりインデクサ１１のカセット９１に収納される。次にエッチングを施す基板９が存在する場合には、上記ステップＳ１３〜Ｓ１７が繰り返される（ステップＳ１８）。
【００３７】
以上のように、エッチング装置１では、処理液に浸漬した状態でリアルタイムに基板９上の膜厚が所定値になったか否かを検出することができる。その結果、従来のように処理液の温度や汚れ（または劣化）を厳密に管理する必要がなくなり、基板９の製造コストの削減を図ることができる。また、エッチング開始時の膜厚の影響を受けないため、精度の高い膜厚制御を行うことも実現される。さらに、参照分光データは同種の基板９に対して１回だけ取得するのみで足り、エッチングに要する時間が実質的に大幅に増加してしまうことも防止される。
【００３８】
図７は第２の実施の形態に係るエッチング装置１のチャンバ１４の構造を示す正面図である。なお、エッチング装置１のチャンバ１４内の構造以外は、第１の実施の形態と同様である。また、図７では図２に示す光源ユニット３４、分光器３５および制御部４の図示を省略している。
【００３９】
チャンバ１４はカップ２１ａを有し、カップ２１ａの中央に基板９を吸引吸着により保持する支持部材２２ａを有する。支持部材２２ａはシャフトを介して回転・昇降機構２３ａに接続される。回転・昇降機構２３ａは基板９の搬出入時に基板９を支持部材２２ａと共に昇降させ、基板９にエッチングを行う際には主面の法線方向を一定に保ちつつ基板９を支持部材２２ａと共に高速に回転させる。
【００４０】
チャンバ１４には第１の実施の形態と同様に膜厚定装置が配置され、基板９の上方には基板９と対向する入射部３１１を有する測定ヘッド３１が位置する。測定ヘッド３１は回動アーム３２および回動・昇降機構３３により基板９の主面に対して上下に進退可能であるとともに、基板９の上方位置と側方位置との間で進退可能とされる。測定ヘッド３１の構造は第１の実施の形態と同様であり、光源ユニット３４からの照明光を基板９に向けて出射するとともに基板９からの反射光を入射部３１１から分光器３５へと導く。
【００４１】
第２の実施の形態に係るチャンバ１４では、測定ヘッド３１に処理液を吐出する吐出ノズル５１が取り付けられ、吐出ノズル５１が供給管を介して処理液供給部５２に接続される。図８は吐出ノズル５１を示す断面図である。吐出ノズル５１は入射部３１１の光軸（すなわち、基板９に垂直な軸）を中心とするリング状となっており、測定ヘッド３１の本体に固定部材５５を介して取り付けられる。吐出ノズル５１の内部には流路５１１が形成されており、流路５１１に沿ってリング状かつスリット状の吐出口５１２が形成されている。
【００４２】
したがって、処理液供給部５２から流路５１１へと処理液が供給されると、吐出口５１２から入射部３１１の周囲全体に向けて処理液が吐出される。処理液は入射部３１１の先端から重力により基板９の上面へと落下するようにして導かれる。その結果、重力を利用して容易に基板９と入射部３１１との間を、空気を介在させることなく処理液９５で満たすことができる。なお、入射部３１１と基板９との間の距離は、例えば、５〜６ｍｍとされる。
【００４３】
図９は第２の実施の形態に係るエッチング装置１の動作の流れを示す図である。まず、第１の実施の形態と同様に制御部４のメモリ４１２に基板９上の膜の厚さと分光反射率との関係を示す参照分光データが準備される（ステップＳ２１）。参照分光データは、温度等の条件を一時的に管理してエッチング装置１にて取得されてもよく、別途求められてもよい。その後、基板９がインデクサ１１から第１搬送ロボット１２および第２搬送ロボット１３によりチャンバ１４へと搬送される。
【００４４】
チャンバ１４では回転・昇降機構２３ａにより支持部材２２ａが上昇し、基板９を第２搬送ロボット１３から受け取り、下降して基板９をカップ２１ａ内へと搬入する（ステップＳ２２）。測定ヘッド３１は基板９の上面に近接する位置まで移動し（ステップＳ２３）、さらに、基板９が回転・昇降機構２３ａにより回転する（ステップＳ２４）。この状態で処理液供給部５２が能動化され、吐出ノズル５１から入射部３１１と基板９との間の間隙に処理液が供給され、かつ、間隙が処理液で満たされる（ステップＳ２５）。
【００４５】
その後、第１の実施の形態と同様に光源ユニット３４から入射部３１１を介して基板９に向けて照明光が照射され、反射光が入射部３１１を介して分光器３５にて受光されて分光強度が取得される（ステップＳ２６）。このとき、入射部３１１と基板９との間に介在する処理液内を伝播することにより反射光が安定して取得される。制御部４の演算部４１では反射光の分光強度から基板９の分光反射率が求められ、比較部４１１により反射光の分光反射率と基準分光反射率との相違が所定値以下か否かが確認される（ステップＳ２７）。
【００４６】
反射光の分光反射率の算出および基準分光反射率との比較が繰り返され、反射光の分光反射率と基準分光反射率との相違が所定値以下になると、基板９の膜厚が所定の厚さになったと判断されて制御部４の制御により処理液の吐出が停止され、さらに、基板９の回転も停止され、これにより、エッチングが停止される。測定ヘッド３１は基板９から待避して基板９が上昇し、基板９が第２搬送ロボット１３および第１搬送ロボット１２によりインデクサ１１へと戻される（ステップＳ２８）。次に処理すべき基板９が存在する場合にはその基板９に対して上記ステップＳ２２〜Ｓ２８が繰り返される（ステップＳ２９）。
【００４７】
以上のように、第２の実施の形態に係るエッチング装置１では、吐出ノズル５１からの吐出により、入射部３１１と基板９との間が処理液で満たされる。これにより、第１の実施の形態と同様に、処理途上においてリアルタイムに基板９上の膜厚が所定値になったか否かを検出することができる。その結果、従来のように処理液の温度や汚れ等を厳密に管理する必要がなくなり、基板９の製造コストの削減を図ることができるとともに膜厚制御の精度を高めることができる。また、参照分光データは同種の基板９に対して１回だけ取得するのみで足り、エッチングに要する時間が実質的に大幅に増加してしまうことも防止される。
【００４８】
さらに、測定中は基板９が回転するため、取得される分光反射率（反射光の分光強度に対応する。）は基板９上のリング状の領域の分光反射率（または分光強度）の平均となる。その結果、例えば、基板９上にパターンが形成されている場合であっても局所的な測定により測定結果がばらついてしまうことが防止され、安定した膜厚測定（すなわち、膜厚検出）が実現される。
【００４９】
図１０は吐出ノズルの他の例を示す図である。図１０に示す吐出ノズル５１ａは入射部３１１と基板９との間に処理液を吐出する１つの吐出口５１２ａを有する。吐出口５１２ａからは処理液が広がって吐出され、処理液の一部は入射部３１１へと向かい入射部３１１から落下することにより入射部３１１と基板９との間が空気を介在させることなく処理液で満たされる。
【００５０】
図１１は吐出ノズルのさらに他の例を示す図である。図１１に示す吐出ノズル５１ｂは入射部３１１の周囲を覆うリング状となっており、図８に示す吐出ノズル５１の上下を反転した構造となっている。吐出ノズル５１ｂから下方に向かって吐出された処理液は、入射部３１１の側面全周を覆いながら上方から先端に向かって落下する。これにより、入射部３１１の先端と基板９との間の間隙に周囲から処理液が進入し、間隙が処理液で満たされる。
【００５１】
以上のように吐出ノズルとしては入射部３１１の先端と基板９との間を、空気を介在させることなく満たすことができるのであるならば、様々な構造のものが用いられてよい。なお、入射部３１１と基板９との間に滑らかに処理液が進入するように入射部３１１の先端形状が適宜変形されてよい。また、複数の吐出口から入射部３１１の先端に向かって処理液が吐出されてもよい。入射部３１１に向けて複数の方向から処理液を吐出することにより、入射部３１１と基板９との間を適切に処理液で満たすことができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記第１の実施の形態では１枚の基板９に対してエッチングが行われるが、バッチ式の装置であってもよい。この場合、１枚だけ膜厚の検出が行われてもよい。また、第１の実施の形態においても第２の実施の形態と同様に基板９を回転させてもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では基板９の分光反射率と基準分光反射率とが比較されるが、反射光の分光強度と基準となる分光強度とが比較されてもよい。すなわち、分光強度は上記実施の形態における分光反射率と等価に取り扱うことができる。なお、分光反射率や分光強度は、離散的な幾つかの波長に対して取得されるのみであってもよい。
【００５５】
エッチング（または、洗浄）される基板９は、半導体基板には限定されず、液晶表示装置やその他のフラットパネル表示装置等に使用されるガラス基板に対するエッチングにも上述の膜厚を検出する測定手法を利用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、処理液を厳密に管理する必要がなくなり、基板の製造コストの削減を図ることができるとともに膜厚制御の精度を高めることができる。
【００５７】
また、請求項５の発明では、処理液を吐出する場合に容易に入射部と基板との間を処理液で満たすことができる。
【００５８】
また、請求項６の発明では、処理液を吐出する場合に入射部と基板との間を適切に処理液で満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るエッチング装置を示す平面図である。
【図２】チャンバの構成を示す図である。
【図３】エッチング装置の動作の流れを示す図である。
【図４】パターンが形成された基板の分光反射率の変化の様子を示す図である。
【図５】単層の酸化膜が形成された基板の分光反射率を示す図である。
【図６】入射部を処理液から離して測定された基板の分光反射率を例示する図である。
【図７】第２の実施の形態に係るエッチング装置のチャンバの構造を示す正面図である。
【図８】吐出ノズルを示す断面図である。
【図９】エッチング装置の動作の流れを示す図である。
【図１０】吐出ノズルの他の例を示す図である。
【図１１】吐出ノズルのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
１　エッチング装置
４　制御部
９　基板
１３　第２搬送ロボット
１４　チャンバ
２１　容器
２３ａ　回転・昇降機構
３１　測定ヘッド
３４　光源ユニット
３５　分光器
４１　演算部
５１　吐出ノズル
５２　処理液供給部
９５　処理液
３１１　入射部
４１１　比較部
４１２　メモリ
５１１　吐出口
Ｓ１３〜Ｓ１６，Ｓ２４〜Ｓ２７　ステップ
【図１】
2004119658.tif 000003
【図２】
2004119658.tif 000004
【図３】
2004119658.tif 000005
【図４】
2004119658.tif 000006
【図５】
2004119658.tif 000007
【図６】
2004119658.tif 000008
【図７】
2004119658.tif 000009
【図８】
2004119658.tif 000010
【図９】
2004119658.tif 000011
【図１０】
2004119658.tif 000012
【図１１】
2004119658.tif 000013