(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の膜に対して光を照射する投光部と、
測定対象の膜からの反射光を受光する受光部と、
測定対象の膜から上記受光部に至る受光路に介装され、上記測定対象の膜からの反射光を集束させるレンズと、
このレンズによって集束された反射光を拡散均一化して上記受光部に向けて出射するディフューザとを含み、
上記受光部は、上記ディフューザからの反射光が入射される入射端を有する受光用光ファイバを備えており、
上記ディフューザは、上記受光用光ファイバよりも大径の円柱形状を有していることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項２】
上記ディフューザは、入射端面、出射端面および周面を有する円筒状光学ガラスとしての形態を有し、上記入射端面および出射端面のうちの少なくともいずれか一方が粗面とされ、上記周面が研磨面とされており、上記レンズによって集束された反射光が上記入射端面に入射され、この反射光を上記受光部に向けて上記出射端面から出射するものであることを特徴とする請求項１記載の膜厚測定装置。
【請求項３】
上記ディフューザが上記受光路において上記受光部の直前に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の膜厚測定装置。
【請求項４】
表面に膜が形成された基板を処理するための基板処理装置であって、
上記基板を保持する基板保持機構と、
この基板保持機構を移動または回転させる駆動機構と、
この駆動機構によって移動または回転されている上記基板保持機構に保持された上記基板の表面の膜の膜厚を測定するための請求項１ないし３のいずれかに記載の膜厚測定装置とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
上記基板保持機構に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給機構をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
上記処理液供給機構は、上記基板保持機構が上記駆動機構によって移動または回転されている期間に、上記基板保持機構に保持されている基板に処理液を供給するものであることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
表面に膜が形成された基板を処理するための基板処理装置であって、
上記基板に処理液を供給する処理液供給機構と、
上記処理液供給機構によって処理液が供給されている基板の表面の膜の膜厚を測定するための請求項１ないし３のいずれかに記載の膜厚測定装置とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
上記処理液供給機構は、処理液としてエッチング液を供給するものであり、
上記基板処理装置は、基板の表面の膜を膜厚途中の目標膜厚までエッチングするためのものであり、
上記膜厚測定装置による測定値が上記目標膜厚に達した時点で上記処理液供給機構によるエッチング液の供給を停止させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、膜厚測定装置に関し、具体的には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示パネル用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの各種の被処理基板の表面に形成された膜の膜厚を測定するための装置に関する。また、この発明は、膜厚測定装置を備えた基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や液晶表示パネル等の製造工程では、基板の表面に形成された薄膜をふっ酸等のエッチング液でエッチングすることによって、薄膜の膜厚を所望の値にまで減じる処理が行われる場合がある。膜厚を制御するためには、膜厚の測定が不可欠となる。
そこで、基板処理装置の処理チャンバ内で基板表面にエッチング液を供給して基板表面の薄膜のエッチングを行う際に、たとえば、一定時間の処理後に、エッチング処理を中断し、処理チャンバから基板が取り出される。そして、別のチャンバや基板処理装置とは別に設けられた膜厚測定装置において、基板表面の薄膜の膜厚が測定される。
【０００３】
これに基づいて、エッチング条件が設定され、再び基板処理装置の処理チャンバ内に基板を搬入してエッチング処理が再開される。こうして、所望の膜厚まで薄膜がエッチングされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような処理では、エッチング処理の中断が余儀なくされるうえ、処理チャンバや膜厚測定装置に対する基板の出し入れを処理途中で行う必要があるから、処理工程に著しく長い時間を要し、生産性が悪い。
基板をエッチング液で処理しているときに、膜厚測定を並行して行うことができれば上記の問題は生じないが、従来からの膜厚測定装置は、静止した基板上の乾いた薄膜の膜厚を測定するように設計されているから、処理中には、膜厚の測定ができない。
【０００５】
すなわち、処理チャンバ内では、スピンチャックによって基板がほぼ水平に保持されて高速回転され、この状態で基板表面にエッチング液が供給される。したがって、基板表面はエッチング液で濡れているうえ、このエッチング液は、図７に示すように、遠心力およびコリオリ力を受けて複雑に波打った状態となっている。しかも、スピンチャックは機械的な組立精度や部品の精度により、０．３mm程度の傾きを持っているのが通常であるから、基板は一定の水平面内で安定に回転しているのではなく、図８に示すような歳差運動を伴っている。
【０００６】
一方、膜厚測定装置は、基板表面から順にアクロマティックレンズ、ハーフミラーおよび全反射ミラーを配列した膜厚光学系を有している。そして、投光器から投光用光ファイバを通してハーフミラーへと一定光量の光を投光するとともに、全反射ミラーからの反射光を受光用光ファイバを通して受光器へと導く構成となっている。すなわち、ハーフミラーで反射された光が基板表面に向かい、基板表面の膜によって反射された光が、アクロマティックレンズおよびハーフミラーを透過し、全反射ミラーで反射されて受光用光ファイバの入射端に導かれる。
【０００７】
したがって、基板が回転されていたり、基板表面に処理液（とくに波打った状態の処理液）が存在していたりすると、基板表面からの反射光を受光用光ファイバの入射端に入射させることができなくなり、結果として、膜厚の測定を行うことができない。
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、測定対象の膜が静止していなくともその膜厚の測定が可能な膜厚測定装置を提供することである。
【０００８】
また、この発明の他の目的は、測定対象の膜の表面に処理液が存在している状態でも膜厚の測定が可能な膜厚測定装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、基板が移動または回転されている状態でその表面の膜の膜厚を測定することによって、生産性を向上した基板処理装置を提供することである。
また、この発明のさらに他の目的は、基板が処理液で処理されている状態でその表面の膜の膜厚を測定することによって、生産性を向上した基板処理装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、測定対象の膜に対して光を照射する投光部（５２，５３）と、測定対象の膜からの反射光を受光する受光部（５４，５５）と、測定対象の膜から上記受光部に至る受光路に介装され、上記測定対象の膜からの反射光を集束させるレンズ（７２）と、このレンズによって集束された反射光を拡散均一化して上記受光部に向けて出射するディフューザ（７５）とを含み、上記受光部は、上記ディフューザからの反射光が入射される入射端（５４ａ）を有する受光用光ファイバ（５４）を備えており、上記ディフューザは、上記受光用光ファイバよりも大径の円柱形状を有していることを特徴とする膜厚測定装置（５０）である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【００１０】
この構成によれば、測定対象の膜からの反射光が、レンズによって集束された後、ディフューザによって拡散されかつ均一化されるので、測定対象の膜の表面が運動していたり、測定対象の膜から受光部に至る受光路が不安定な場合であっても、受光部に安定な光を入射させることができる。これによって、測定対象の膜が移動または回転している場合や、測定対象の膜上に不安定な（たとえば波打った状態の）液体層等が存在する場合であっても、膜厚の測定を良好に行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記ディフューザは、入射端面(７５ａ)、出射端面(７５ｂ)および周面(７５ｃ)を有する円筒状光学ガラスとしての形態を有し、上記入射端面および出射端面のうちの少なくともいずれか一方が粗面とされ、上記周面が研磨面とされており、上記レンズによって集束された反射光が上記入射端面に入射され、この反射光を上記受光部に向けて上記出射端面から出射するものであることを特徴とする請求項１記載の膜厚測定装置である。
また、請求項３記載の発明は、上記ディフューザが上記受光路において上記受光部の直前に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の膜厚測定装置である。
この構成により、拡散均一化された安定な光を確実に受光部に入射することができる。
請求項４記載の発明は、表面に膜が形成された基板を処理するための基板処理装置であって、上記基板を保持する基板保持機構（３１）と、この基板保持機構を移動または回転させる駆動機構（３５）と、この駆動機構によって移動または回転されている上記基板保持機構に保持された上記基板の表面の膜の膜厚を測定するための請求項１ないし３のいずれかに記載の膜厚測定装置（５０）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００１２】
この構成により、基板が基板保持機構に保持されて移動または回転されている過程で、基板表面の膜の膜厚が測定される。したがって、基板搬送中や基板処理中に、膜厚測定を並行して行うことができるから、基板処理装置の生産性を向上できる。
請求項５記載の発明は、上記基板保持機構に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給機構（４０〜４９）をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置である。
【００１３】
この構成によれば、処理液によって基板に処理を施す基板処理装置において、基板の移動中または回転中に膜厚を測定できる。
請求項６記載の発明は、上記処理液供給機構は、上記基板保持機構が上記駆動機構によって移動または回転されている期間に、上記基板保持機構に保持されている基板に処理液を供給するものであることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
【００１４】
この構成によれば、基板を保持している基板保持機構が移動または回転されている時に基板に処理液が供給される。膜厚測定装置は、基板上に不安定な処理液が存在していても良好に膜厚を測定することができるので、基板に処理液による処理を施しつつ同時に膜厚を測定することができる。
請求項７記載の発明は、表面に膜が形成された基板を処理するための基板処理装置であって、上記基板に処理液を供給する処理液供給機構（４０〜４９）と、上記処理液供給機構によって処理液が供給されている基板の表面の膜の膜厚を測定するための請求項１ないし３のいずれかに記載の膜厚測定装置（５０）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００１５】
この発明によれば、基板に対して処理液による処理を施している過程で膜厚の測定が並行して行われる。これによって、基板処理装置の生産性を向上できる。
上記処理液は、エッチング液であってもよく、上記膜厚測定装置の出力に基づいて、エッチング液の供給／停止を制御することによって、所望の膜厚まで膜のエッチングを行うようにしてもよい。
請求項８記載の発明は、上記処理液供給機構は、処理液としてエッチング液を供給するものであり、上記基板処理装置は、基板の表面の膜を膜厚途中の目標膜厚までエッチングするためのものであり、上記膜厚測定装置による測定値が上記目標膜厚に達した時点で上記処理液供給機構によるエッチング液の供給を停止させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この基板処理装置は、基板の一例である半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）Ｗに対して、その表面に形成された薄膜を膜厚途中までエッチングして、所定膜厚の薄膜をウエハＷの表面に残すためのエッチング処理装置である。この基板処理装置は、未処理のウエハＷおよび処理後のウエハＷを収納するためのカセットＣが所定方向に沿って複数個配列されるカセット載置部１と、ウエハＷに対してそれぞれエッチング処理を施す複数の処理部２１，２２，２３，２４とを備えている。複数の処理部２１〜２４は、直線搬送路２７の両側に沿って配列されており、直線搬送路２７には、この直線搬送路２７に沿って往復移動可能な主搬送ロボット２５が設けられている。また、カセット載置部１の近傍には、カセットＣの整列方向に沿って移動可能なインデクサロボット１１が設けられていて、このインデクサロボット１１は主搬送ロボット２５との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００１７】
未処理のウエハＷは、インデクサロボット１１によってカセットＣから１枚ずつ取り出されて、主搬送ロボット２５に受け渡される。主搬送ロボット２５は、処理部２１〜２４のいずれかに未処理のウエハＷを搬入する。一方、処理部２１〜２４によって処理された後のウエハＷは、主搬送ロボット２５によって搬出され、インデクサロボット１１に受け渡された後、カセット載置部１に載置されたカセットＣに収容される。主搬送ロボット２５は、実際には、処理部２１〜２４のいずれかでウエハＷに対する処理が終了すると、当該処理部から処理済のウエハＷを取り出し、その後、当該処理部に対して未処理のウエハＷを搬入するように動作する。
【００１８】
図２は、処理部２１〜２４の共通の構成を示す図解図である。処理チャンバ２０内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して鉛直軸線回りに回転するスピンチャック３１が備えられている。処理チャンバ２０内において、このスピンチャック３１の上方には、スピンチャック３１に保持されたウエハＷの表面に処理液（エッチング液または純水）を供給するためのノズル４０と、ウエハＷの表面の薄膜の膜厚を測定するための膜厚光学系５１とが配置されている。スピンチャック３１は、処理チャンバ２０内に設けられた有底筒状の処理カップ３２に収容されていて、この処理カップ３２の底部には、ウエハＷの処理に用いられた後の処理液を処理チャンバ２０外に導くための排液口３３が形成されている。
【００１９】
処理チャンバ２０の下方には、スピンチャック３１の回転軸３４に回転駆動力を与える回転駆動機構３５が設けられている。
スピンチャック３１の上方のノズル４０には、薬液タンク４１に貯留されたエッチング液（たとえば、バッファドふっ酸（ＢＨＦ））または純水供給源４２からの純水を選択的に供給することができる。より具体的には、薬液タンク４１内のエッチング液は、ポンプ４３によって汲み出され、薬液供給路４４から三方弁４５，４６を介し、さらに処理液供給路４７を介してノズル４０に供給できる。また、純水供給源４２からの純水は、純水供給路４８から、三方弁４６を介して、処理液供給路４７からノズル４０に供給できる。薬液タンク４１と三方弁４５との間には、薬液循環路４９が設けられている。ポンプ４３は、常時、駆動状態とされ、エッチング液をノズル４０に供給しないときには、ポンプ４３によって送り出されたエッチング液は、循環路４９を介して薬液タンク４１に循環されるようになっている。
【００２０】
処理カップ３２に形成された排液口３３には、排液配管３６が結合されている。この排液配管３６は、三方弁３７を介して、薬液タンク４１に向かう回収配管３８と、廃液配管３９とに接続されている。ノズル４０から純水が吐出されるときには、三方弁３７は排液配管３６を廃液配管３９に接続して、処理に用いられた後の純水を廃液する。これに対して、ノズル４０からエッチング液が供給されるときには、三方弁３７は、排液配管３６を回収配管３８に接続するように制御される。これにより、薬液タンク４１にエッチング液を回収できるので、エッチング液の消費量を抑制できる。
【００２１】
三方弁３７，４５，４６および回転駆動機構３５を制御するために、マイクロコンピュータ等を含む制御部６０が設けられている。この制御部６０は、膜厚光学系５１を含む膜厚測定装置５０の出力信号に基づいて、三方弁３７，４５，４６などの制御を行う。
膜厚測定装置５０は、上述の膜厚光学系５１と、この膜厚光学系５１に対して投光用光ファイバ５２を介して結合された投光器５３と、膜厚光学系５１に対して受光用光ファイバ５４を介して結合された分光器５５とを含む。投光器５３は、一定光量の光を発生する。この光は、膜厚光学系５１からスピンチャック３１に保持されたウエハＷの表面に向けて照射される。一方、ウエハＷからの反射光は、膜厚光学系５１を介して、受光用光ファイバ５４から分光器５５に与えられるようになっている。この分光器５５の出力信号が制御部６０に入力される。
【００２２】
図３は、膜厚光学系５１の構成を説明するための図解図である。膜厚光学系５１は、スピンチャック３１に近い側から順に、投受光窓部材７１、アクロマティックレンズ７２、ハーフミラー７３および全反射ミラー７４をほぼ鉛直方向に沿って配列し、さらに全反射ミラー７４からの反射光が向かう方向にディフューザ７５を配置して構成されている。
ハーフミラー７３は、スピンチャック３１に保持されるウエハＷに対してほぼ４５度の角度（すなわち、水平面に対してほぼ４５度の角度）をなす姿勢で設けられており、水平方向（ウエハＷの主面に沿う方向）から、投光用光ファイバ５２の出射端５２ａからの光を受け、これをスピンチャック３１に保持されたウエハＷの表面に向かう鉛直下方に向けて反射する。この光は、アクロマティックレンズ７２および投受光窓部材７１を介してウエハＷの表面に達する。
【００２３】
そして、このウエハＷの表面に形成された薄膜によって反射された反射光は、投受光窓部材７１、アクロマティックレンズ７２およびハーフミラー７３を順に透過し、全反射ミラー７４によってディフューザ７５に向けて反射された後、このディフューザ７５によって拡散均一化処理を受けて、受光用光ファイバ５４の入射端５４ａに入射する。
すなわち、ディフューザ７５は、受光ファイバ５４の入射端５４ａと全反射ミラー７４との間に介装されていて、その入射端面７５ａが全反射ミラー７４に対向し、その出射端面７５ｂが受光用光ファイバ５４の入射端５４ａに対向している。
【００２４】
アクロマティックレンズ７２は、ウエハＷからの反射光をディフューザ７５の入射端面７５ａに集束させる働きを有する。また、投受光窓部材７１は、たとえば、サファイヤ等の耐薬品性を有する透光部材で構成されていて、膜厚光学系の他の部品をエッチング液から保護する。
受光用光ファイバ５４に入射された光は、分光器５５によってスペクトル分解処理を受け、この処理結果を表わす信号が制御部６０に入力される。制御部６０は、入力された分光スペクトルに基づき、ウエハＷの表面に形成された薄膜の膜厚を検出する。
【００２５】
図４は、ディフューザ７５の構成を説明するための斜視図である。ディフューザ７５は、ガラス等の透明材料からなっていて、受光用光ファイバ５４よりも大径の円柱形状を有している。そして、その入射端面７５ａおよび出射端面７５ｂは少なくともいずれか一方がサンドブラスト処理等の粗面処理が施された粗面となっていて、その側面、すなわち周面７５ｃは、研磨された研磨面となっている。すなわち、ディフューザ７５は、円筒状光学ガラスとしての基本形態を有し、入射端面７５ａおよび出射端面７５ｂのいずれかを粗面とすることによって、入射端面７５ａから入射された光を拡散して均一化し、このような処理が施された光を出射端面７５ｂから出射する構成となっている。
【００２６】
図５(a)(b)は、ディフューザ７５の内部における光の伝搬の様子を示す図である。この図５には、ディフューザ７５の入射端面７５ａおよび出射端面７５ｂの両方に対して粗面処理が施された場合が示されている。入射端面７５ａに入射した光は、粗面処理が施された入射端面７５ａの拡散効果によって、ディフューザ７５の内方に向けて拡散される。この拡散された光のうち、ディフューザ７５の構成材料の全反射角に対応した角度Ａの範囲の光は、減衰することなく、出射端面７５ｂに達する。そして、粗面処理が施された出射端面７５ｂの拡散効果によって拡散された光のうち、受光用光ファイバ５４の開口数ＮＡで決定される角度φの範囲内の光が、受光用光ファイバ５４によって分光器５５へと伝達される。
【００２７】
図５(a)(b)の比較から理解されるように、ディフューザ７５の入射端面７５ａのいずれの位置にウエハＷからの反射光が集光されたとしても、ディフューザ７５の出射端面７５ｂに達する光量は同じである。したがって、受光ファイバ５４によって分光器５５へと伝達される光量は同じである。
これにより、スピンチャック３１の回転時に、ウエハＷが一定の水平面内で安定せず、図３に示すような歳差運動を行う場合であっても、分光器５５には安定した光量の光を伝達することができる。すなわち、図３においてウエハＷが実線で示す姿勢の時、ウエハＷの表面からの反射光は光路Ｌ１を辿ってディフューザ７５に至り、ウエハＷが一点鎖線で示す姿勢の時には、ウエハＷからの反射光は光路Ｌ２を通ってディフューザ７５に至る。しかし、いずれの場合にも、大口径のディフューザ７５はその入射端面７５ａにおいて反射光を受光することができるから、受光用光ファイバ５４に入射する光量は安定している。
【００２８】
ノズル４０から処理液を供給し、かつスピンチャック３１を回転させると、ウエハＷの表面には、複雑な形状の処理液層が存在することになる（図７参照）。この状況でも、ウエハＷの表面の薄膜からの反射光を大口径の入射端面７５ａに入射させることができるから、受光用光ファイバ５４に安定した光量の光を入射させることができる。
このようにしてこの実施形態によれば、スピンチャック３１によってウエハＷが回転されているか否か、またノズル４０から処理液がウエハＷの表面に供給されているか否かに依らずにウエハＷの表面の薄膜の膜厚を良好に検出することができる。
【００２９】
したがって、スピンチャック３１を回転させ、かつノズル４０からエッチング液をウエハＷに供給している状態で、その表面の膜厚の測定をリアルタイムで実行することができる。これにより、ウエハＷの表面の薄膜を膜厚途中までエッチングして所定膜厚の薄膜をウエハＷ上に残したい場合に、リアルタイムで測定された膜厚情報に基づいて、エッチング液および純水の供給／停止を制御することができる。これにより、高精度に制御された膜厚の薄膜をウエハＷ上に残すことができる。
【００３０】
図６は、制御部６０の動作を説明するためのフローチャートである。未処理のウエハＷが処理チャンバ２０に搬入されてスピンチャック３１に保持されると（ステップＳ１）、ウエハＷ上の薄膜の目標膜厚が設定されて（ステップＳ２）、制御部６０は、回転駆動機構３５を制御して、スピンチャック３１の回転を開始させる（ステップＳ３）。そして、スピンチャック３１の回転が安定すると、制御部６０は、三方弁４５，４６を制御することによって、薬液タンク４１からのエッチング液を処理液供給路４７からノズル４０へと導く（ステップＳ４）。これによって、スピンチャック３１に保持されて回転しているウエハＷにエッチング液が供給される。このとき、制御部６０は、三方弁３７を、排液配管３６からの処理液が回収配管３８に導かれるように制御する。
【００３１】
ノズル４０からのエッチング液の供給が開始されると、制御部６０は、分光器５５からの出力に基づいて、膜厚測定を開始する（ステップＳ５）。この膜厚測定は、ステップＳ２において設定された目標膜厚になるまで、継続して実施される（ステップＳ６）。
分光器５５からの出力に基づいて測定される薄膜の膜厚が目標膜厚に達すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、制御部６０は、三方弁４５を制御して、ポンプ４３からの薬液を循環路４９へと導き、エッチング液の供給を停止する（ステップＳ７）。その後、制御部６０は、三方弁４６を制御することにより、純水供給源４２からの純水を処理液供給路４７からノズル４０へと導く（ステップＳ８）。これにより、ノズル４０から、所定時間にわたってウエハＷの表面に純水が供給される。こうして、ウエハＷ上のエッチング液が洗い流される。
【００３２】
こうして水洗工程が終了すると、制御部６０は、三方弁４６を制御することによって純水の供給を停止し、さらに回転駆動機構３５を制御することによって、ウエハＷ表面の水分を振り切って乾燥させるために、スピンチャック３１を高速回転させる（ステップＳ９）。このような高速回転による乾燥工程が終了すると（ステップＳ１０）、制御部６０は、回転駆動機構３５を制御してスピンチャック３１の回転を停止させる（ステップＳ１１）。こうして、ウエハＷの振り切り乾燥が完了し、その後、主搬送ロボット２５（図１参照）によって処理済のウエハＷがチャンバ２０外に搬出される（ステップＳ１２）。
【００３３】
以上のように、この実施形態によれば、エッチング液をウエハＷの表面に供給してその表面の薄膜を膜厚途中までエッチングする過程で、当該薄膜の膜厚がリアルタイムで検出される。そして、当該膜厚検出値が目標膜厚に達した時点で、エッチングを停止することとしている。これによって、目標膜厚に高精度に制御された薄膜をウエハＷ表面に残すことができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、被処理基板としてウエハを例にとったが、この発明は、液晶表示パネル用ガラス基板や光ディスク用基板等の他の種類の基板の処理に対しても適用することができる。
【００３４】
さらに、上記の実施形態では、処理部２１〜２４においてウエハＷが回転され、かつ処理液が供給されている状態においてウエハＷ表面の薄膜の膜厚の検出が行われているが、たとえば、主搬送ロボット２５によって搬送されている途中のウエハ表面の薄膜の膜厚を測定するようにしてもよい。また、スピンチャック３１の回転中であって、ノズル４０からいずれの処理液も供給されていない状態で膜厚測定装置５０による膜厚測定が行われてもよく、ノズル４０からの処理液が供給され、かつスピンチャック３１が停止されている状態で、ウエハＷの表面の薄膜の膜厚が測定されてもよい。
【００３５】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
【図２】処理部の構成を示す図解図である。
【図３】膜厚測定装置の構成を説明するための図解図である。
【図４】ディフューザの構成を説明するための斜視図である。
【図５】ディフューザの内部における光の伝搬の様子を示す図である。
【図６】エッチング処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図７】基板表面において処理液が波打っている状態を示す図解図である。
【図８】基板回転時に生じる歳差運動を説明するための図解図である。
【符号の説明】
Ｗ      ウエハ
１１    インデクサロボット
２０    処理チャンバ
２１〜２４    処理部
２５    主搬送ロボット
２７    搬送路
３１    スピンチャック
３５    回転駆動機構
４０    ノズル
４１    薬液タンク
４２    純水供給源
４７    処理液供給路
５０    膜厚測定装置
５１    膜厚光学系
５２    投光用光ファイバ
５２ａ  出射端
５３    投光器
５４    受光用光ファイバ
５４ａ  入射端
５５    分光器
７１    投受光窓部材
７２    アクロマティックレンズ
７３    ハーフミラー
７４    全反射ミラー
７５    ディフューザ
７５ａ  入射端面（粗面）
７５ｂ  出射端面（粗面）
７５ｃ  周面（研磨面）
Ａ      ディフューザの全反射角に対応した角度
φ      受光用光ファイバの開口数ＮＡに対応した角度
【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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【図８】
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