JP2023100573A - Determination method and substrate processing device - Google Patents

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JP2023100573A JP2022130653A JP2022130653A JP2023100573A JP 2023100573 A JP2023100573 A JP 2023100573A JP 2022130653 A JP2022130653 A JP 2022130653A JP 2022130653 A JP2022130653 A JP 2022130653A JP 2023100573 A JP2023100573 A JP 2023100573A
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博一 上田
Hiroichi Ueda
昌史 浅野
Masashi Asano
考亘 貝塚
Takanobu Kaitsuka
友志 大槻
Yuji Otsuki
康敏 梅原
Yasutoshi Umehara
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Abstract

To detect the occurrence of embedding defects.SOLUTION: A determination method includes steps of performing spectroscopic measurement on a substrate in which a pattern including recesses is formed and an embedding material is embedded in the recesses, and measuring an absorbance spectrum of the substrate in which the embedding material is embedded, and determining the embedded state of the recess on the basis of the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the measured absorbance spectrum of the substrate.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本開示は、判定方法及び基板処理装置に関するものである。 The present disclosure relates to a determination method and a substrate processing apparatus.

特許文献１は、ウエハの表面のＳｉＯ２膜に形成された凹部を埋めるようにＳｉＮ膜を成膜するにあたって、凹部を隙間なく埋める技術を開示する。 Patent Literature 1 discloses a technique for forming a SiN film so as to fill the recesses formed in the SiO 2 film on the surface of the wafer without gaps.

特開２０１７－１７４９０２号公報JP 2017-174902 A

本開示は、埋め込み不良の発生を検出する技術を提供する。 The present disclosure provides techniques for detecting the occurrence of embedding defects.

本開示の一態様による判定方法は、凹部を含むパターンが形成され、凹部に埋め込み材料の埋め込みが行われた基板の分光計測を行い、埋め込み材料が埋め込まれた基板の吸光度スペクトルを測定する工程と、測定された基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、凹部の埋め込み状態を判定する工程と、を有する。更に、この定義の説明を詳細に述べると、上記の「吸光度スペクトル」を反射光から得られた「反射率スペクトル」の波長領域の面積積分値（差分値）と等価と考えてもよい。つまり「吸光度スペクトル」は「反射率スペクトラム」の変化量として差し支えない。 A determination method according to one aspect of the present disclosure includes a step of performing spectroscopic measurement on a substrate in which a pattern including recesses is formed and in which a embedding material is embedded in the recesses, and measuring an absorbance spectrum of the substrate in which the embedding material is embedded. and determining the embedding state of the recesses based on integrated values of intensities at a plurality of wavenumbers of the measured absorbance spectrum of the substrate. Further, to explain this definition in detail, the above "absorbance spectrum" may be considered equivalent to the area integral value (difference value) of the wavelength region of the "reflectance spectrum" obtained from the reflected light. In other words, the "absorbance spectrum" can be used as the amount of change in the "reflectance spectrum".

本開示によれば、埋め込み不良の発生を検出できる。 According to the present disclosure, occurrence of embedding failure can be detected.

図１は、第１実施形態に係る成膜装置の概略構成の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the schematic configuration of a film forming apparatus according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態に係る成膜装置において基板を載置台から上昇させた状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the substrate is lifted from the mounting table in the film forming apparatus according to the first embodiment. 図３は、第１実施形態に係る成膜装置の他の一例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of the film forming apparatus according to the first embodiment. 図４は、第１実施形態に係る成膜前の基板の一例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a substrate before film formation according to the first embodiment. 図５は、第１実施形態に係る成膜後の基板の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a substrate after film formation according to the first embodiment. 図６は、第１実施形態に係る分光計測における測定光のスポットサイズの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a spot size of measurement light in spectroscopic measurement according to the first embodiment. 図７は、第１実施形態に係る基板の吸光度スペクトルを説明する図である。FIG. 7 is a diagram explaining the absorbance spectrum of the substrate according to the first embodiment. 図８Ａは、第１実施形態に係る基板の一例を示す図である。8A is a diagram showing an example of a substrate according to the first embodiment; FIG. 図８Ｂは、第１実施形態に係る基板の一例を示す図である。8B is a diagram illustrating an example of a substrate according to the first embodiment; FIG. 図９は、第１実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the first embodiment. 図１０は、第１実施形態に係る基板の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a substrate according to the first embodiment; 図１１は、第１実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the first embodiment. 図１２は、第１実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of the substrate W according to the first embodiment. 図１３は、第１実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the first embodiment. 図１４は、第１実施形態に係る基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart showing an example of the flow of substrate processing according to the first embodiment. 図１５は、サンプルとした基板の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a sample substrate. 図１６は、各サンプルの吸光度スペクトルの強度の積分値の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of integrated values of the intensity of the absorbance spectrum of each sample. 図１７は、第２実施形態に係る基板の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of a substrate according to the second embodiment. 図１８は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. 図１９は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. 図２０は、第２実施形態に係る差分と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of the relationship between the difference and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. 図２１は、第２実施形態に係る基板の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of a substrate according to the second embodiment. 図２２は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. 図２３は、第２実施形態に係る差分と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an example of the relationship between the difference and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. 図２４は、第２実施形態に係る基板の一例を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing an example of a substrate according to the second embodiment. 図２５は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. 図２６は、第２実施形態に係る基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flow chart showing an example of the flow of substrate processing according to the second embodiment. 図２７は、実施形態に係る成膜装置の他の一例を示す概略構成図である。FIG. 27 is a schematic configuration diagram showing another example of the film forming apparatus according to the embodiment. 図２８は、実施形態に係る計測部の概略構成の一例を示す図である。28 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a measurement unit according to the embodiment; FIG. 図２９は、実施形態に係る計測部の概略構成の他の一例を示す図である。29 is a diagram illustrating another example of the schematic configuration of the measurement unit according to the embodiment; FIG. 図３０は、反射率スペクトラムの一例を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing an example of a reflectance spectrum. 図３１は、実施形態に係る反射率スペクトラムによるボイドの検出の一例を説明する図である。FIG. 31 is a diagram illustrating an example of void detection using a reflectance spectrum according to the embodiment;

以下、図面を参照して本願の開示する判定方法及び基板処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する判定方法及び基板処理装置が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the determination method and the substrate processing apparatus disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present embodiment does not limit the disclosed determination method and substrate processing apparatus.

半導体デバイスの製造では、凹部を含むパターンが形成された半導体ウエハ等の基板に対して、成膜装置によって導電性膜や絶縁膜の成膜が行われる。成膜装置は、所定の真空度にされたチャンバ内に基板を配置し、チャンバ内に成膜原料ガスを供給すると共に、熱あるいはプラズマ等の反応支援エネルギーを利用して、基板に対して成膜を行う。成膜技術として、例えば、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、熱ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）、ＰＥ－ＣＶＤ（Plasma Enhancement CVD）、ＰＥ－ＡＬＤ（Plasma Enhancement ALD）等が知られている。 2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices, a conductive film or an insulating film is formed by a film forming apparatus on a substrate such as a semiconductor wafer on which a pattern including recesses is formed. A film forming apparatus places a substrate in a chamber maintained at a predetermined degree of vacuum, supplies a film forming raw material gas into the chamber, and utilizes reaction supporting energy such as heat or plasma to form a film on the substrate. Do membrane. Thermal CVD (Chemical Vapor Deposition), thermal ALD (Atomic Layer Deposition), PE-CVD (Plasma Enhancement CVD), PE-ALD (Plasma Enhancement ALD), and the like are known as film forming techniques.

ところで、基板に形成されるパターンの微細化と共に立体（３Ｄ）化が進み、基板内の凹部に埋め込み処理を行う等の成膜を行った場合に微細化されたアスペクトパターンの凹部には、正常に導電性膜や絶縁膜が埋め込まれず、空隙が形成された状態で埋め込んでしまう埋め込み不良が発生するおそれがある。 By the way, three-dimensional (3D) patterns have progressed along with the miniaturization of patterns formed on substrates. There is a possibility that the conductive film or the insulating film is not embedded in the gaps, and there is a possibility that the gaps are embedded in the gaps.

そこで、埋め込み不良の発生を検出する技術が期待されている。 Therefore, a technique for detecting the occurrence of embedding defects is expected.

［実施形態］
［装置構成］
次に、第１実施形態について説明する。最初に、本開示の基板処理装置の一例について説明する。以下では、本開示の基板処理装置を成膜装置１００とし、成膜装置１００により、基板処理として成膜を行う場合を主な例として説明する。図１は、第１実施形態に係る成膜装置１００の概略構成の一例を示す概略断面図である。本実施形態では、成膜装置１００が本開示の基板処理装置に対応する。成膜装置１００は、１つの実施形態において、基板Ｗに対して成膜を行う装置である。図１に示す成膜装置１００は、気密に構成され、電気的に接地電位とされたチャンバ１を有している。このチャンバ１は、円筒状とされ、例えば表面に陽極酸化被膜を形成されたアルミニウム、酸化アルミニウム等から構成されている。チャンバ１内には、載置台２が設けられている。 [Embodiment]
[Device configuration]
Next, a first embodiment will be described. First, an example of the substrate processing apparatus of the present disclosure will be described. In the following description, a film forming apparatus 100 is used as the substrate processing apparatus of the present disclosure, and a case in which film formation is performed as substrate processing by the film forming apparatus 100 will be described as a main example. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of a film forming apparatus 100 according to the first embodiment. In this embodiment, the film forming apparatus 100 corresponds to the substrate processing apparatus of the present disclosure. The film forming apparatus 100 is an apparatus that forms a film on a substrate W in one embodiment. A film forming apparatus 100 shown in FIG. 1 has a chamber 1 that is airtight and electrically grounded. The chamber 1 has a cylindrical shape and is made of, for example, aluminum, aluminum oxide, or the like having an anodized film formed on its surface. A mounting table 2 is provided in the chamber 1 .

載置台２は、例えばアルミニウム、ニッケル、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の金属やセラミックスにより形成されている。載置台２の上面には、半導体ウエハ等の基板Ｗが載置される。基板Ｗは、凹部を含むパターンが形成されている。載置台２は、載置された基板Ｗを水平に支持する。載置台２の下面は、導電性材料により形成された支持部材４に電気的に接続されている。載置台２は、支持部材４によって支持されている。支持部材４は、チャンバ１の底面で支持されている。支持部材４の下端は、チャンバ１の底面に電気的に接続されており、チャンバ１を介して接地されている。支持部材４の下端は、載置台２とグランド電位との間のインピーダンスを下げるように調整された回路を介してチャンバ１の底面に電気的に接続されていてもよい。 The mounting table 2 is made of metal such as aluminum, nickel, aluminum oxide, aluminum nitride, or ceramics. A substrate W such as a semiconductor wafer is mounted on the upper surface of the mounting table 2 . The substrate W is formed with a pattern including recesses. The mounting table 2 supports the mounted substrate W horizontally. A lower surface of the mounting table 2 is electrically connected to a support member 4 made of a conductive material. The mounting table 2 is supported by a support member 4 . Support member 4 is supported on the bottom surface of chamber 1 . A lower end of the support member 4 is electrically connected to the bottom surface of the chamber 1 and grounded through the chamber 1 . The lower end of support member 4 may be electrically connected to the bottom surface of chamber 1 via a circuit adjusted to reduce the impedance between mounting table 2 and ground potential.

載置台２には、ヒータ５が内蔵されており、載置台２に載置される基板Ｗをヒータ５によって所定の温度に加熱することができる。載置台２は、冷媒を流通させるための流路（図示せず）が内部に形成され、チャンバ１の外部に設けられたチラーユニットによって温度制御された冷媒が流路内に循環供給されてもよい。ヒータ５による加熱と、チラーユニットから供給された冷媒による冷却とにより、載置台２は、基板Ｗを所定の温度に制御してもよい。なお、載置台２は、ヒータ５を搭載せず、チラーユニットから供給される冷媒のみで基板Ｗの温度制御を行ってもよい。 A heater 5 is built in the mounting table 2 , and the heater 5 can heat the substrate W mounted on the mounting table 2 to a predetermined temperature. A flow path (not shown) for circulating a coolant is formed inside the mounting table 2, and the temperature-controlled coolant is circulated in the flow path by a chiller unit provided outside the chamber 1. good. The mounting table 2 may control the substrate W to a predetermined temperature by heating with the heater 5 and cooling with the coolant supplied from the chiller unit. It should be noted that the mounting table 2 may control the temperature of the substrate W only with the coolant supplied from the chiller unit without mounting the heater 5 thereon.

なお、載置台２には、電極が埋め込まれていてもよい。この電極に供給された直流電圧によって発生した静電気力により、載置台２は、上面に載置された基板Ｗを吸着させることができる。 An electrode may be embedded in the mounting table 2 . The mounting table 2 can attract the substrate W mounted on the upper surface by electrostatic force generated by the DC voltage supplied to the electrodes.

載置台２は、基板Ｗを昇降するためのリフターピン６が設けられている。成膜装置１００では、基板Ｗを搬送する場合や、基板Ｗに対して分光計測を行う場合、載置台２からリフターピン６を突出させ、リフターピン６で基板Ｗを裏面から支持して基板Ｗを載置台２から上昇させる。図２は、第１実施形態に係る成膜装置１００において基板Ｗを載置台２から上昇させた状態を示す図である。成膜装置１００には、基板Ｗが搬送される。例えば、チャンバ１の側壁には、基板Ｗを搬入出するための不図示の搬入出口が設けられている。この搬入出口には、当該搬入出口を開閉するゲートバルブが設けられている。基板Ｗを搬入出する際、ゲートバルブは、開状態とされる。基板Ｗは、搬送室内の搬送機構（図示せず）により搬入出口からチャンバ１内に搬入される。成膜装置１００は、チャンバ１外に設けられた昇降機構（図示せず）を制御してリフターピン６を上昇させて搬送機構から基板Ｗを受け取る。成膜装置１００は、搬送機構の退出後、昇降機構を制御してリフターピン６を下降させて基板Ｗを載置台２に載置する。 The mounting table 2 is provided with lifter pins 6 for lifting the substrate W. As shown in FIG. In the film forming apparatus 100, when the substrate W is transported or when spectroscopic measurement is performed on the substrate W, the lifter pins 6 are protruded from the mounting table 2, and the substrate W is supported from the back surface by the lifter pins 6. is raised from the mounting table 2 . FIG. 2 is a diagram showing a state in which the substrate W is lifted from the mounting table 2 in the film forming apparatus 100 according to the first embodiment. A substrate W is transported to the film forming apparatus 100 . For example, a side wall of the chamber 1 is provided with a loading/unloading port (not shown) for loading/unloading the substrate W. The loading/unloading port is provided with a gate valve for opening and closing the loading/unloading port. When the substrate W is loaded/unloaded, the gate valve is opened. The substrate W is loaded into the chamber 1 through the loading/unloading port by a transport mechanism (not shown) in the transport chamber. The film forming apparatus 100 controls an elevating mechanism (not shown) provided outside the chamber 1 to raise the lifter pins 6 to receive the substrate W from the transport mechanism. After leaving the transport mechanism, the film forming apparatus 100 controls the lifting mechanism to lower the lifter pins 6 and mount the substrate W on the mounting table 2 .

載置台２の上方であってチャンバ１の内側面には、略円盤状に形成されたシャワーヘッド１６が設けられている。シャワーヘッド１６は、セラミックス等の絶縁部材４５を介して、載置台２の上部に支持されている。これにより、チャンバ１とシャワーヘッド１６とは、電気的に絶縁されている。シャワーヘッド１６は、例えばニッケル等の導電性の金属により形成されている。 Above the mounting table 2 and on the inner side surface of the chamber 1, a shower head 16 formed in a substantially disk shape is provided. The shower head 16 is supported on the mounting table 2 via an insulating member 45 such as ceramics. Thereby, the chamber 1 and the shower head 16 are electrically insulated. The showerhead 16 is made of a conductive metal such as nickel.

シャワーヘッド１６は、天板部材１６ａと、シャワープレート１６ｂとを有する。天板部材１６ａは、チャンバ１内を上側から塞ぐように設けられている。シャワープレート１６ｂは、天板部材１６ａの下方に、載置台２に対向するように設けられている。天板部材１６ａには、ガス拡散空間１６ｃが形成されている。天板部材１６ａとシャワープレート１６ｂは、ガス拡散空間１６ｃに向けて開口する多数のガス吐出孔１６ｄが分散して形成されている。 The shower head 16 has a top plate member 16a and a shower plate 16b. The top plate member 16a is provided so as to block the inside of the chamber 1 from above. The shower plate 16b is provided below the top plate member 16a so as to face the mounting table 2. As shown in FIG. A gas diffusion space 16c is formed in the top plate member 16a. The top plate member 16a and the shower plate 16b are formed with a large number of gas discharge holes 16d that open toward the gas diffusion space 16c.

天板部材１６ａには、ガス拡散空間１６ｃへ各種のガスを導入するためのガス導入口１６ｅが形成されている。ガス導入口１６ｅには、ガス供給路１５ａが接続されている。ガス供給路１５ａには、ガス供給部１５が接続されている。 A gas introduction port 16e for introducing various gases into the gas diffusion space 16c is formed in the top plate member 16a. A gas supply path 15a is connected to the gas inlet 16e. A gas supply unit 15 is connected to the gas supply path 15a.

ガス供給部１５は、成膜に用いる各種のガスのガス供給源にそれぞれ接続されたガス供給ラインを有している。各ガス供給ラインは、成膜のプロセスに対応して適宜分岐し、開閉バルブなどのバルブや、マスフローコントローラなどの流量制御器など、ガスの流量を制御する制御機器が設けられている。ガス供給部１５は、各ガス供給ラインに設けられた開閉バルブや流量制御器などの制御機器を制御することにより、各種のガスの流量の制御が可能とされている。 The gas supply unit 15 has gas supply lines connected to gas supply sources of various gases used for film formation. Each gas supply line is appropriately branched corresponding to the film formation process, and is provided with control devices for controlling the flow rate of gas, such as valves such as an open/close valve and flow rate controllers such as a mass flow controller. The gas supply unit 15 can control the flow rate of various gases by controlling control devices such as on-off valves and flow rate controllers provided in each gas supply line.

ガス供給部１５は、ガス供給路１５ａに成膜に用いる各種のガスを供給する。例えば、ガス供給部１５は、成膜の原料ガスをガス供給路１５ａに供給する。また、ガス供給部１５は、パージガスや原料ガスと反応する反応ガスをガス供給路１５ａに供給する。ガス供給路１５ａに供給されたガスは、ガス拡散空間１６ｃで拡散されて各ガス吐出孔１６ｄから吐出される。 The gas supply unit 15 supplies various gases used for film formation to the gas supply path 15a. For example, the gas supply unit 15 supplies a material gas for film formation to the gas supply path 15a. Further, the gas supply unit 15 supplies a reaction gas that reacts with the purge gas and the raw material gas to the gas supply path 15a. The gas supplied to the gas supply path 15a is diffused in the gas diffusion space 16c and discharged from each gas discharge hole 16d.

シャワープレート１６ｂの下面と載置台２の上面とによって囲まれた空間は、成膜処理が行われる処理空間をなす。また、シャワープレート１６ｂは、載置台２と対になり、処理空間に容量結合プラズマ（ＣＣＰ）を形成するための電極板として構成されている。シャワーヘッド１６には、整合器１１を介して高周波電源１０が接続されている。高周波電源１０からシャワーヘッド１６を介して処理空間４０に供給されたガスに高周波電力（ＲＦ電力）が印加されると共にシャワーヘッド１６からガスが供給されることで、処理空間にプラズマが形成される。なお、高周波電源１０は、シャワーヘッド１６に接続される代わりに載置台２に接続され、シャワーヘッド１６が接地されるようにしてもよい。 A space surrounded by the lower surface of the shower plate 16b and the upper surface of the mounting table 2 forms a processing space in which film formation processing is performed. Also, the shower plate 16b is paired with the mounting table 2 and configured as an electrode plate for forming a capacitively coupled plasma (CCP) in the processing space. A high-frequency power supply 10 is connected to the shower head 16 via a matching device 11 . Plasma is formed in the processing space by applying high frequency power (RF power) to the gas supplied from the high frequency power supply 10 to the processing space 40 through the shower head 16 and supplying the gas from the shower head 16 . . The high-frequency power supply 10 may be connected to the mounting table 2 instead of being connected to the shower head 16, and the shower head 16 may be grounded.

チャンバ１の底部には、排気口７１が形成されている。排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、真空ポンプや圧力調整バルブを有する。排気装置７３は、真空ポンプや圧力調整バルブを作動させることにより、チャンバ１内を所定の真空度まで減圧、調整できる。 An exhaust port 71 is formed at the bottom of the chamber 1 . An exhaust device 73 is connected to the exhaust port 71 via an exhaust pipe 72 . The evacuation device 73 has a vacuum pump and a pressure control valve. The exhaust device 73 can reduce and adjust the pressure in the chamber 1 to a predetermined degree of vacuum by operating a vacuum pump and a pressure regulating valve.

成膜装置１００は、チャンバ１内の基板Ｗに対して分光計測を行い、基板Ｗに成膜した膜の状態の検出が可能とされている。分光計測には、基板Ｗに光を照射し、基板Ｗを透過した光（透過光）を測定する手法（透過法）と、基板Ｗを反射した光（反射光）を測定する手法（反射法）がある。図１に示した成膜装置１００は、基板Ｗを透過した透過光を測定する構成とした場合の例を示している。チャンバ１は、載置台２を介して相対する側壁に、窓８０ａ、窓８０ｂが設けられている。窓８０ａは、側壁の高い位置に設けられている。窓８０ｂは、側壁の低い位置に設けられている。窓８０ａ、窓８０ｂは、例えば石英などの光に対して透過性を有する部材がはめ込まれ、封止されている。窓８０ａの外側には、光を照射する照射部８１が設けられている。窓８０ｂの外側には、光を検出可能な検出部８２が設けられている。 The film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the substrate W in the chamber 1 and can detect the state of the film formed on the substrate W. FIG. Spectroscopic measurement includes a method of irradiating the substrate W with light and measuring the light transmitted through the substrate W (transmission method) and a method of measuring the light reflected by the substrate W (reflected light) (reflection method). ). The film forming apparatus 100 shown in FIG. 1 shows an example in which the transmitted light transmitted through the substrate W is measured. The chamber 1 is provided with a window 80a and a window 80b on side walls facing each other with the mounting table 2 interposed therebetween. The window 80a is provided at a high position on the side wall. The window 80b is provided at a low position on the side wall. The window 80a and the window 80b are sealed by inserting a member having transparency to light, such as quartz. An irradiation unit 81 for irradiating light is provided outside the window 80a. A detection section 82 capable of detecting light is provided outside the window 80b.

透過法により分光計測を行う場合、成膜装置１００は、図２に示したように、載置台２からリフターピン６を突出させ、基板Ｗを載置台２から上昇させる。窓８０ａ及び照射部８１は、照射部８１から照射された光が窓８０ａを介して、上昇させた基板Ｗの上面に照射されるように位置が調整されている。また、窓８０ｂ及び検出部８２は、上昇させた基板Ｗを透過した光による透過光が窓８０ｂを介して検出部８２に入射するように位置が調整されている。 When spectroscopic measurement is performed by a transmission method, the film forming apparatus 100 causes the lifter pins 6 to protrude from the mounting table 2 to raise the substrate W from the mounting table 2, as shown in FIG. The positions of the window 80a and the irradiation section 81 are adjusted so that the light emitted from the irradiation section 81 is irradiated onto the upper surface of the raised substrate W through the window 80a. The positions of the window 80b and the detector 82 are adjusted so that the light transmitted through the raised substrate W enters the detector 82 through the window 80b.

分光計測では、基板Ｗに照射する測定光が、基板Ｗに対して透過性を有する光であることが好ましい。例えば、基板Ｗをシリコン基板とした場合、分光計測では、シリコン基板に対して透過性を有する赤外光を照射することが好ましい。また、例えば、ＣＶＤにより埋め込み材料としてＳｉＯ膜やＳｉＮ膜を成膜する場合、測定光の波長は、赤外光以下の短波長、例えば、可視光領域の光を用いてもよい。特に、基板Ｗに形成された凹部の深さが比較的浅い場合、測定光は、０．１ｕｍ～０．２２ｕｍ程度の短波長の光を用いてもよい。 In the spectroscopic measurement, it is preferable that the measurement light with which the substrate W is irradiated is light that is transparent to the substrate W. As shown in FIG. For example, when the substrate W is a silicon substrate, it is preferable to irradiate the silicon substrate with infrared light having transparency in the spectroscopic measurement. Further, for example, when forming a SiO film or SiN film as a filling material by CVD, the wavelength of the measurement light may be a short wavelength shorter than infrared light, for example, light in the visible light region. In particular, when the depth of the concave portion formed in the substrate W is relatively shallow, light with a short wavelength of about 0.1 μm to 0.22 μm may be used as the measurement light.

本実形態に係る成膜装置１００は、分光計測として、赤外光を用いた赤外分光法（IR：infrared spectroscopy）により分析を行い、基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する。照射部８１は、赤外光を照射する。検出部８２は、基板Ｗを透過した赤外光を検出する。照射部８１は、照射した赤外光が窓８０ａを介して、上昇させた基板Ｗの中央付近の所定の領域に当たるように配置されている。検出部８２は、基板Ｗの所定の領域を透過した透過光が窓８０ｂを介して入射するよう配置されている。 The film forming apparatus 100 according to the present embodiment performs analysis by infrared spectroscopy (IR) using infrared light as spectroscopic measurement, and detects the state of the film formed on the substrate W. FIG. The irradiation unit 81 irradiates infrared light. The detector 82 detects infrared light that has passed through the substrate W. As shown in FIG. The irradiation unit 81 is arranged so that the irradiated infrared light hits a predetermined area near the center of the raised substrate W through the window 80a. The detector 82 is arranged so that transmitted light that has passed through a predetermined area of the substrate W is incident through the window 80b.

本実形態に係る成膜装置１００は、分光計測により、基板Ｗを透過した透過光の波数毎の吸光度を求めることで、基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する。具体的には、成膜装置１００は、フーリエ変換赤外分光法により、基板Ｗを透過した透過光の波数毎の吸光度を求めることで、基板Ｗに成膜した膜の埋め込み不良を検出する。 The film forming apparatus 100 according to this embodiment detects the state of the film formed on the substrate W by obtaining the absorbance for each wavenumber of the transmitted light that has passed through the substrate W by spectroscopic measurement. Specifically, the film forming apparatus 100 detects an embedding defect of the film formed on the substrate W by obtaining the absorbance for each wavenumber of the transmitted light that has passed through the substrate W using Fourier transform infrared spectroscopy.

照射部８１は、赤外光を発する光源や、ミラー、レンズ等の光学素子を内蔵し、干渉させた赤外光を照射可能とされている。例えば、照射部８１は、光源で発生した赤外光が外部へ出射されるまでの光路の中間部分を、ハーフミラー等で２つの光路に分光し、一方の光路長を、他方の光路長に対して変動させて光路差を変えて干渉させて、光路差の異なる様々な干渉波の赤外光を照射する。なお、照射部８１は、光源を複数設け、それぞれの光源の赤外光を光学素子で制御して、光路差の異なる様々な干渉波の赤外光を照射可能としてもよい。本実施形態では、照射部８１が本開示の光源に対応する。 The irradiation unit 81 incorporates a light source that emits infrared light and optical elements such as mirrors and lenses, and is capable of irradiating interference infrared light. For example, the irradiation unit 81 divides the intermediate portion of the optical path until the infrared light generated by the light source is emitted to the outside into two optical paths with a half mirror or the like, and the optical path length of one is divided into the optical path length of the other. Infrared light of various interference waves with different optical path differences is irradiated by changing the optical path difference to cause interference. The irradiating section 81 may be provided with a plurality of light sources and control the infrared light from each light source with an optical element to irradiate infrared light of various interference waves with different optical path differences. In this embodiment, the irradiation unit 81 corresponds to the light source of the present disclosure.

検出部８２は、基板Ｗを透過した様々な干渉波の赤外光による透過光の信号強度を検出する。本実施形態では、検出部８２が本開示の受光機構に対応する。 The detection unit 82 detects the signal intensity of the infrared light of various interference waves transmitted through the substrate W. FIG. In this embodiment, the detector 82 corresponds to the light receiving mechanism of the present disclosure.

上記のように構成された成膜装置１００は、制御部６０によって、その動作が統括的に制御される。制御部６０には、ユーザインターフェース６１と、記憶部６２とが接続されている。 The operation of the film forming apparatus 100 configured as described above is centrally controlled by the control unit 60 . A user interface 61 and a storage unit 62 are connected to the control unit 60 .

ユーザインターフェース６１は、工程管理者が成膜装置１００を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボード等の操作部や、成膜装置１００の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示部から構成されている。ユーザインターフェース６１は、各種の動作を受け付ける。例えば、ユーザインターフェース６１は、プラズマ処理の開始を指示する所定操作を受け付ける。 The user interface 61 includes an operation unit such as a keyboard for inputting commands for the process manager to manage the film forming apparatus 100, and a display unit such as a display for visualizing and displaying the operating status of the film forming apparatus 100. It is configured. The user interface 61 accepts various operations. For example, the user interface 61 receives a predetermined operation instructing the start of plasma processing.

記憶部６２には、成膜装置１００で実行される各種処理を制御部６０の制御にて実現するためのプログラム（ソフトウエア）や、処理条件、プロセスパラメータ等のデータが格納されている。なお、プログラムやデータは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用してもよい。或いは、プログラムやデータは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。 The storage unit 62 stores programs (software) for realizing various processes executed in the film forming apparatus 100 under the control of the control unit 60, processing conditions, process parameters, and other data. The program and data may be stored in a computer-readable computer recording medium (for example, hard disk, CD, flexible disk, semiconductor memory, etc.). Alternatively, programs and data can be transmitted from another device, for example, via a dedicated line, and used online.

制御部６０は、例えば、プロセッサ、メモリ等を備えるコンピュータである。制御部６０は、ユーザインターフェース６１からの指示等に基づいてプログラムやデータを記憶部６２から読み出して成膜装置１００の各部を制御することで、後述する基板処理を実行する。 The control unit 60 is, for example, a computer including a processor, memory, and the like. The control unit 60 reads programs and data from the storage unit 62 based on instructions and the like from the user interface 61 and controls each unit of the film forming apparatus 100 to perform substrate processing, which will be described later.

制御部６０は、データの入出力を行う不図示のインタフェースを介して、照射部８１及び検出部８２と接続され、各種の情報を入出力する。制御部６０は、照射部８１及び検出部８２を制御する。例えば、照射部８１は、制御部６０からの制御情報に基づいて、光路差の異なる様々な干渉波を照射する。また、制御部６０は、検出部８２により検出された赤外光の信号強度のデータが入力する。 The control unit 60 is connected to the irradiation unit 81 and the detection unit 82 via an interface (not shown) for inputting/outputting data, and inputs/outputs various kinds of information. The control unit 60 controls the irradiation unit 81 and the detection unit 82 . For example, the irradiation unit 81 irradiates various interference waves having different optical path differences based on control information from the control unit 60 . In addition, data on the signal intensity of the infrared light detected by the detection unit 82 is input to the control unit 60 .

ここで、図１及び図２では、透過法の分光計測が可能なように、成膜装置１００を、基板Ｗを透過した透過光を測定する構成とした場合の例を説明した。しかし、成膜装置１００は、反射法の分光計測が可能なように構成してもよい。図３は、第１実施形態に係る成膜装置１００の他の一例を示す概略構成図である。図３に示した成膜装置１００は、基板Ｗを反射した反射光を測定する構成とした場合の例を示している。 Here, in FIGS. 1 and 2, an example in which the film forming apparatus 100 is configured to measure the transmitted light transmitted through the substrate W so as to enable the spectroscopic measurement of the transmission method has been described. However, the film forming apparatus 100 may be configured to enable spectroscopic measurement using a reflection method. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of the film forming apparatus 100 according to the first embodiment. The film forming apparatus 100 shown in FIG. 3 shows an example in which the reflected light reflected by the substrate W is measured.

図３に示す成膜装置１００では、チャンバ１の側壁の載置台２を介して対向した位置に、窓８０ａ、窓８０ｂが設けられている。窓８０ａの外側には、光を照射する照射部８１が設けられている。窓８０ｂの外側には、光を検出可能な検出部８２が設けられている。窓８０ａ及び照射部８１は、照射部８１から照射された光が窓８０ａを介して基板Ｗに照射されるように位置が調整されている。また、窓８０ｂ及び検出部８２は、基板Ｗで反射された光が窓８０ｂを介して検出部８２に入射するように位置が調整されている。また、チャンバ１の窓８０ａ、窓８０ｂと異なる側壁には、基板Ｗを搬入出するための不図示の搬入出口が設けられている。この搬入出口には、当該搬入出口を開閉するゲートバルブが設けられている。 In the film forming apparatus 100 shown in FIG. 3, windows 80a and 80b are provided on the side wall of the chamber 1 at positions opposed to each other with the mounting table 2 interposed therebetween. An irradiation unit 81 for irradiating light is provided outside the window 80a. A detection section 82 capable of detecting light is provided outside the window 80b. The positions of the window 80a and the irradiation section 81 are adjusted so that the light emitted from the irradiation section 81 is irradiated onto the substrate W through the window 80a. The positions of the window 80b and the detection section 82 are adjusted so that the light reflected by the substrate W enters the detection section 82 through the window 80b. A loading/unloading port (not shown) for loading/unloading the substrate W is provided on a side wall of the chamber 1 different from the windows 80a and 80b. The loading/unloading port is provided with a gate valve for opening and closing the loading/unloading port.

本実形態に係る成膜装置１００は、分光計測として、赤外光を用いた赤外分光法により分析を行い、基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する。照射部８１は、赤外光を照射する。検出部８２は、基板Ｗを反射した赤外光を検出する。照射部８１は、照射した赤外光が窓８０ａを介して基板Ｗの中央付近の所定の領域に当たるように配置されている。検出部８２は、基板Ｗの所定の領域で反射された赤外光が窓８０ｂを介して入射するよう配置されている。このように、図３に示す成膜装置１００は、反射法による赤外分光法の分析が可能とされている。 The film forming apparatus 100 according to the present embodiment performs analysis by infrared spectroscopy using infrared light as spectroscopic measurement, and detects the state of the film formed on the substrate W. FIG. The irradiation unit 81 irradiates infrared light. The detector 82 detects the infrared light reflected by the substrate W. As shown in FIG. The irradiation unit 81 is arranged so that the irradiated infrared light hits a predetermined region near the center of the substrate W through the window 80a. The detector 82 is arranged so that the infrared light reflected by a predetermined area of the substrate W enters through the window 80b. In this manner, the film forming apparatus 100 shown in FIG. 3 is capable of analysis by infrared spectroscopy using a reflection method.

第１実施形態に係る成膜装置１００は、照射部８１から基板Ｗに入射する光の入射角及び照射位置を変更可能に構成してもよい。例えば、図１及び図３では、不図示の駆動機構により、照射部８１を上下方向に移動可能及び回転可能に構成して、照射部８１から基板Ｗに入射する光の入射角及び照射位置を変更可能に構成している。 The film forming apparatus 100 according to the first embodiment may be configured such that the incident angle and irradiation position of the light incident on the substrate W from the irradiation section 81 can be changed. For example, in FIGS. 1 and 3, the irradiation unit 81 is vertically movable and rotatable by a driving mechanism (not shown), and the incident angle and irradiation position of the light incident on the substrate W from the irradiation unit 81 are controlled. Configured to be changeable.

次に、第１実施形態に係る成膜装置１００により、基板Ｗに対して基板処理として成膜処理を実施する流れを簡単に説明する。不図示の搬送アーム等の搬送機構により基板Ｗが載置台２に載置される。基板Ｗは、凹部を含むパターンが形成されている。成膜装置１００は、基板Ｗに対して成膜処理を実施する場合、排気装置７３により、チャンバ１内を減圧する。成膜装置１００は、ガス供給部１５から成膜に用いる各種のガスを供給してシャワーヘッド１６からチャンバ１内に処理ガスを導入する。そして、成膜装置１００は、高周波電源１０から高周波電力を供給して処理空間にプラズマを生成し、基板Ｗに対して、成膜を実施する。 Next, a brief description will be given of a flow of performing film formation processing as substrate processing on the substrate W by the film formation apparatus 100 according to the first embodiment. The substrate W is mounted on the mounting table 2 by a transport mechanism such as a transport arm (not shown). The substrate W is formed with a pattern including recesses. When the film forming apparatus 100 performs the film forming process on the substrate W, the pressure inside the chamber 1 is reduced by the exhaust device 73 . The film forming apparatus 100 supplies various gases used for film formation from the gas supply unit 15 and introduces processing gases into the chamber 1 from the shower head 16 . Then, the film forming apparatus 100 supplies high frequency power from the high frequency power source 10 to generate plasma in the processing space, and performs film formation on the substrate W. FIG.

ところで、半導体デバイスは、微細化が進み、基板Ｗに形成されるパターンもナノスケールの複雑な形状を有する。例えば、ＶＬＳＩ（very large scale integration）の半導体の製造プロセスでは、微細化が既にｎｍ(ナノメートル）の領域まで進み、さらに高集積化の市場要求により微細化のみならず３Ｄ化が進んでいる。プラズマを用いた成膜では、微細なパターンに含まれる凹部を空隙が形成された状態で埋め込んでしまう埋め込み不良が発生するおそれがある。このような空隙は、ボイドやシームなどと呼ばれる。以下では、凹部内に形成される空隙をボイドとも称する。 By the way, semiconductor devices have been miniaturized, and the patterns formed on the substrate W have complex nanoscale shapes. For example, in the manufacturing process of VLSI (very large scale integration) semiconductors, miniaturization has already progressed to the nm (nanometer) range, and market demand for higher integration has led not only to miniaturization but also to 3D. In the film formation using plasma, there is a possibility that an embedding failure occurs in which recesses included in a fine pattern are embedded in a state in which voids are formed. Such voids are called voids or seams. Below, the voids formed in the recesses are also referred to as voids.

図４は、第１実施形態に係る成膜前の基板Ｗの一例を説明する図である。図４には、基板Ｗの概略的な断面が示されている。基板Ｗは、例えば、シリコン（Ｓｉ）により形成されている。基板Ｗには、それぞれ半導体デバイスのチップとなる領域に対応してパターン９０が形成されている。パターン９０には、様々な形状や深さの凹部９１が含まれている。図５は、第１実施形態に係る成膜後の基板Ｗの一例を示す図である。図５は、凹部９１を有するパターン９０に膜９２を成膜した状態を模式的に示している。成膜の結果、基板Ｗは、一部の凹部９１ａが膜９２で埋め込みきれておらず、凹部９１ａに空隙であるボイド９３が形成されている。図５では、内部にボイド９３が発生した凹部９１を「ＮＧ ｐｏｔｉｏｎ」として示している。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the substrate W before film formation according to the first embodiment. A schematic cross-section of the substrate W is shown in FIG. The substrate W is made of silicon (Si), for example. Patterns 90 are formed on the substrate W so as to correspond to areas that will be chips of semiconductor devices. The pattern 90 includes recesses 91 of various shapes and depths. FIG. 5 is a diagram showing an example of the substrate W after film formation according to the first embodiment. FIG. 5 schematically shows a state in which a film 92 is deposited on a pattern 90 having recesses 91 . As a result of the film formation, the substrate W has a part of the concave portion 91a that is not completely filled with the film 92, and a void 93 that is an air gap is formed in the concave portion 91a. In FIG. 5, the concave portion 91 in which the void 93 is generated is indicated as "NG position".

そこで、第１実施形態に係る成膜装置１００は、基板Ｗに対して、分光計測を行い、分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する。例えば、成膜装置１００は、照射部８１から基板Ｗに照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２により検出して分光計測を行い、埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する。そして、成膜装置１００は、測定された基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。 Therefore, the film forming apparatus 100 according to the first embodiment performs spectroscopic measurement on the substrate W, and detects the state of the film formed on the substrate W based on the result of the spectroscopic measurement. For example, the film forming apparatus 100 irradiates the substrate W from the irradiation unit 81, detects the infrared light transmitted or reflected from the substrate W by the detection unit 82, performs spectroscopic measurement, and performs spectroscopic measurement of the substrate W embedded with the embedding material. Measure the absorbance spectrum. Then, the film forming apparatus 100 determines the embedded state of the recess 91 based on the integrated value of the intensity of the measured absorbance spectrum of the substrate W at a plurality of wavenumbers.

分光計測において基板Ｗに照射する光（測定光）のスポットサイズについて説明する。図６は、第１実施形態に係る分光計測における測定光のスポットサイズの一例を示す図である。図６には、基板Ｗが概略的に示されており、また、基板Ｗの一部が拡大して示されている。図６には、基板Ｗをチップに分割する際のスクライブライン（Scribe Line）ＳＬが示されている。基板Ｗは、それぞれチップとなる領域ごとにパターン９０が形成されている。例えば、スクライブラインＳＬに囲まれた各領域９５がそれぞれチップとなる。 The spot size of the light (measurement light) with which the substrate W is irradiated in the spectroscopic measurement will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of a spot size of measurement light in spectroscopic measurement according to the first embodiment. The substrate W is shown schematically in FIG. 6, and a portion of the substrate W is shown enlarged. FIG. 6 shows scribe lines SL for dividing the substrate W into chips. A pattern 90 is formed on the substrate W for each area that will be a chip. For example, each region 95 surrounded by scribe lines SL becomes a chip.

測定光のスポットサイズ９６は、それぞれチップとなる１つの領域９５のパターン９０を包括する大きさとすることが好ましい。例えば、測定光のスポットサイズ９６は、チップよりも大きいサイズとすることが好ましい。例えば、チップが０．５ｃｍ～２．０ｃｍ角で形成される場合、測定光のスポットサイズ９６は、０．５ｃｍ～２．０ｃｍ角のエリアを包括する大きさとすることが好ましい。例えば、照射部８１から照射される測定光のスポットサイズ（面積）が直径φ１ｍｍ程度の場合、光軸ベクトルを変えずにスポットサイズのみを変化させることができる測定コリメーターを装着して利用することで、基板Ｗに照射される測定光のスポットサイズ９６を直径φ５ｍｍ～２ｃｍ程度に大きくすることができる。このように測定光のスポットサイズ９６を大きくすることにより、領域９５のパターン９０全体の埋め込み状態を検出できる。また、測定光のスポットサイズ９６を大きくすることにより、測定サイズの拡大、平均化による光学情報を取得することができる。 It is preferable that the spot size 96 of the measurement light is large enough to cover the pattern 90 of one region 95 each serving as a chip. For example, the spot size 96 of the measurement light is preferably larger than the chip. For example, when a chip is formed with a square of 0.5 cm to 2.0 cm, the spot size 96 of the measurement light is preferably a size that covers an area of 0.5 cm to 2.0 cm. For example, when the spot size (area) of the measurement light emitted from the irradiation unit 81 is about φ1 mm in diameter, a measurement collimator that can change only the spot size without changing the optical axis vector can be attached and used. , the spot size 96 of the measurement light irradiated onto the substrate W can be increased to a diameter of about 5 mm to 2 cm. By increasing the spot size 96 of the measurement light in this manner, the embedded state of the entire pattern 90 in the area 95 can be detected. Further, by enlarging the spot size 96 of the measurement light, it is possible to acquire optical information by enlarging the measurement size and averaging.

なお、測定光のスポットサイズ９６が基板Ｗの各領域９５のパターン９０をカバーできない場合、測定光を照射する測定位置をシフトさせ、複数回の測定を行って、測定後に計測されたデータを足し合わせる統合処理や平均化処理を行ってもよい。 If the spot size 96 of the measurement light cannot cover the pattern 90 in each region 95 of the substrate W, the measurement position for irradiating the measurement light is shifted, the measurement is performed a plurality of times, and the measured data is added after the measurement. Integration processing or averaging processing for matching may be performed.

ここで、基板Ｗなどの被処理試料のインライン検査する技術として、短波長レーザーを用いたＲａｍａｎ分光法による検査が一般に知られている。しかし、Ｒａｍａｎ分光法による検査では、微細パターンに埋め込んだ被測定試料の最表面付近の状態情報しか得られない。このため、凹部９１に埋め込まれた膜の良否（ボイドなどの不良穴部の有無）を判定しようとすると、パターン９０の凹部９１に対する正確な位置決めや、測定スポットサイズの調整など、基板Ｗの検査対象箇所毎に精度よくアライメントを制御する必要がある。これは、例えば、研究開発段階において任意の決められた開発用の試料パターンを有する試料のみが測定対象になるケースでは多くの問題は生じ無い。しかし、工場などの量産工程では、多種多用のLSI-Waferでかつ複数の工程が被測定試料となる可能性が多いため、運用上の課題が大きくなる。図６には、参考として、Ｒａｍａｎ分光法で一般的に利用する測定光のスポットサイズ９７が示されている。Ｒａｍａｎ分光法では、検査対象箇所の状態情報を精度よく得るため、測定光のスポットサイズ９７が小さく絞られる。このため、Ｒａｍａｎ分光法によるインライン計測を実現するには、測定光を基板Ｗ上のチップの検査対象箇所に高精度に位置決めするため、高精度カメラ付きの位置決めステージが必要になる。さらに、検査対象箇所毎に、測定結果に対する合否判定のアルゴリズムを一つ一つ設定する作業自体が大きな負荷となる。 As a technique for in-line inspection of a sample to be processed such as a substrate W, inspection by Raman spectroscopy using a short wavelength laser is generally known. However, the inspection by Raman spectroscopy can obtain only state information near the outermost surface of the sample to be measured embedded in the fine pattern. Therefore, when trying to determine the quality of the film embedded in the recess 91 (whether or not there is a defective hole such as a void), the inspection of the substrate W, such as accurate positioning of the pattern 90 with respect to the recess 91 and adjustment of the measurement spot size, is required. It is necessary to accurately control alignment for each target location. This does not cause many problems, for example, in the case where only a sample having an arbitrary determined sample pattern for development is to be measured in the research and development stage. However, in mass production processes such as factories, there is a high possibility that multiple LSI-Wafers and multiple processes will be the samples to be measured, so operational issues will increase. FIG. 6 shows, for reference, a spot size 97 of measurement light generally used in Raman spectroscopy. In the Raman spectroscopy, the spot size 97 of the measurement light is narrowed down in order to accurately obtain the state information of the inspected portion. For this reason, in order to achieve in-line measurement by Raman spectroscopy, a positioning stage with a high-precision camera is required in order to position the measurement light at the inspected portion of the chip on the substrate W with high precision. Furthermore, the task of setting the pass/fail judgment algorithm for the measurement results one by one for each location to be inspected is itself a heavy load.

一方、第１実施形態に係る成膜装置１００は、測定光のスポットサイズ９６を大きくすることにより、高精度な位置合わせを行う必要がなく、領域９５のパターン９０全体の埋め込み状態を検出できる。これにより、成膜装置１００は、インラインで基板Ｗの埋め込み不良の発生を検出できる。 On the other hand, the film forming apparatus 100 according to the first embodiment can detect the embedded state of the entire pattern 90 in the region 95 by increasing the spot size 96 of the measurement light, without the need for highly accurate alignment. Thereby, the film forming apparatus 100 can detect the occurrence of the embedding failure of the substrate W inline.

図７は、第１実施形態に係る基板Ｗの吸光度スペクトルを説明する図である。図７には、基板Ｗに成膜された膜の膜厚と吸光度スペクトルの変化の一例が示されている。吸光度スペクトルは、波数ごとに、成膜された基板Ｗによる吸光度を示している。基板Ｗに成膜された膜の膜厚が厚くなるほど、吸光度スペクトルは、波数ごとの吸光度が大きくなっている。 FIG. 7 is a diagram for explaining the absorbance spectrum of the substrate W according to the first embodiment. FIG. 7 shows an example of changes in the thickness of the film formed on the substrate W and the absorbance spectrum. The absorbance spectrum indicates the absorbance of the substrate W on which the film is formed for each wavenumber. As the film thickness of the film formed on the substrate W increases, the absorbance spectrum increases for each wavenumber.

制御部６０は、検出部８２で検出された信号強度のデータから、透過光又は反射光の波数毎の赤外光の吸光度を示す吸光度スペクトルを測定する。制御部６０は、測定された基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。例えば、制御部６０は、所定の波数範囲についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出する。制御部６０は、算出した積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。 The control unit 60 measures an absorbance spectrum indicating the absorbance of infrared light for each wavenumber of transmitted light or reflected light from the data of the signal intensity detected by the detection unit 82 . The control unit 60 determines the embedded state of the recesses 91 based on the integrated values of the intensity of the measured absorbance spectrum of the substrate W at a plurality of wavenumbers. For example, the control unit 60 calculates the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum for a predetermined wavenumber range. The control unit 60 determines the embedded state of the concave portion 91 based on the calculated integrated value.

強度を積分する所定の波数範囲は、膜９２の膜厚に応じて強度が変化する波数を含む範囲とする。所定の波数範囲は、基板Ｗの吸光度スペクトルに膜９２によるピークが生じる波数を含むことが好ましい。例えば、ＳｉＯ膜もしくはＳｉＮ膜を成膜して凹部９１を埋め込む場合、所定の波数範囲は、５００ｃｍ-1～１４００ｃｍ-1もしくは３０００ｃｍ-1～１００００ｃｍ-1の範囲の一部又は全部を含む範囲とすることが好ましい。さらに、所定の波数範囲は、８００ｃｍ-1～１１００ｃｍ-1に出現する一番大きなピーク付近を含むことが好ましい。ＳｉＯ膜を成膜して凹部９１を埋め込む場合、所定の波数範囲は、強いＳｉ－Ｏを顕すピーク１０８０ｃｍ-1付近を含むことがより好ましい。例えば、制御部６０は、ＳｉＯ膜を成膜して凹部９１を埋め込む場合、５００ｃｍ-1～１４００ｃｍ-1についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出する。 The predetermined wavenumber range for integrating the intensity is a range including the wavenumbers where the intensity varies according to the film thickness of the film 92 . The predetermined wavenumber range preferably includes the wavenumbers at which the absorbance spectrum of the substrate W peaks due to the film 92 . For example, when a SiO film or SiN film is deposited to fill the recess 91, the predetermined wave number range is a range including part or all of the range of 500 cm −1 to 1400 cm −1 or 3000 cm −1 to 10000 cm −1 . preferably. Furthermore, the predetermined wavenumber range preferably includes the vicinity of the largest peak appearing between 800 cm -1 and 1100 cm -1 . When forming a SiO film to fill the recess 91, the predetermined wave number range preferably includes a peak near 1080 cm −1 showing strong Si—O. For example, when forming a SiO film to fill the recess 91, the control unit 60 calculates the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum for 500 cm −1 to 1400 cm −1 .

図８Ａ及び図８Ｂは、第１実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。図８Ａは、成膜前の基板Ｗを示している。基板Ｗには、凹部９１を含むパターン９０が形成されている。凹部９１には、膜９４が成膜されている。図８Ｂは、基板Ｗに膜９２を成膜した状態を示している。図８Ｂは、凹部９１を膜９２で埋め込んでいる途中の状態であり、凹部９１が膜９２で埋め込まれていない。膜９２を埋め込み状態を判定する被処理ターゲット膜とする。 8A and 8B are diagrams showing an example of the substrate W according to the first embodiment. FIG. 8A shows the substrate W before film deposition. A substrate W is formed with a pattern 90 including a recess 91 . A film 94 is deposited in the recess 91 . FIG. 8B shows a state in which a film 92 is deposited on the substrate W. FIG. FIG. 8B shows a state in which the film 92 is in the process of filling the concave portion 91 , and the concave portion 91 is not yet filled with the film 92 . The film 92 is used as a target film to be processed for determining the embedding state.

図９は、第１実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図９は、凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態の基板Ｗについて、所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値と基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態では、図９に示すように、吸光度スペクトルの積分値と膜９２の膜厚には比例関係がある。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the first embodiment. FIG. 9 shows the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wave number range and the film of the target film (film 92) to be processed formed on the substrate W, with respect to the substrate W in which the concave portion 91 is not filled with the film 92. This is the result of obtaining the relationship with the thickness. When the recess 91 is not filled with the film 92, there is a proportional relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the film 92, as shown in FIG.

図１０は、第１実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。図１０は、図８Ｂの基板Ｗにさらに成膜した状態を示している。図８Ｂの基板Ｗにさらに成膜した場合、図１０に示すように凹部９１が膜９２で埋まり、基板Ｗの表面全体に膜９２が成膜される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the substrate W according to the first embodiment. FIG. 10 shows a state in which further films are formed on the substrate W of FIG. 8B. 8B, the recesses 91 are filled with the film 92 as shown in FIG.

図１１は、第１実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図１１は、図９の後、凹部９１が膜９２で埋め込まれた状態の基板Ｗについて、所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値と基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。線Ｌ１は、凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態での積分値と膜厚の関係を示している。線Ｌ２は、凹部９１が膜９２で埋め込まれた状態での積分値と膜厚の関係を示している。凹部９１が膜９２で埋め込まれた状態では、比例関係の傾きが変化する。例えば、線Ｌ１と線Ｌ２は、変化点Ｐａで傾きが変わっており、線Ｌ２は、線Ｌ１よりも傾きが小さくなっている。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the first embodiment. FIG. 11 shows, after FIG. 9, the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wavenumber range and the target film (film 92) and the film thickness. A line L1 indicates the relationship between the integrated value and the film thickness when the recess 91 is not filled with the film 92 . A line L2 indicates the relationship between the integrated value and the film thickness when the recess 91 is filled with the film 92 . The slope of the proportional relationship changes when the recess 91 is filled with the film 92 . For example, the line L1 and the line L2 have different slopes at the change point Pa, and the slope of the line L2 is smaller than that of the line L1.

図１２は、第１実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。図１２は、図８Ｂの基板Ｗにさらに成膜したが、凹部９１にボイド９３が発生した状態を示している。図１２に示すように、凹部９１にボイド９３が発生した場合、ボイド９３の空間が膜９２で埋まらないため、凹部９１の上部に膜９２が早く達し、図１０Ｂのように凹部９１を膜９２で埋める場合よりも早く、基板Ｗの表面に膜９２が成膜される。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the substrate W according to the first embodiment. FIG. 12 shows a state in which voids 93 are generated in recesses 91 after further deposition on the substrate W of FIG. 8B. As shown in FIG. 12, when a void 93 is generated in the concave portion 91, the space of the void 93 is not filled with the film 92, so the film 92 reaches the upper portion of the concave portion 91 quickly, and the concave portion 91 is covered with the film 92 as shown in FIG. 10B. A film 92 is deposited on the surface of the substrate W faster than when the substrate is filled with .

図１３は、第１実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図１３は、図１２のように凹部９１にボイド９３が発生した場合について、所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値と基板Ｗに成膜された膜９２の膜厚との関係を求めた結果である。線Ｌ１は、凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態での積分値と膜厚の関係を示している。線Ｌ２は、凹部９１が膜９２で埋め込まれた状態での積分値と膜厚の関係を示している。凹部９１にボイド９３が発生した場合、凹部９１が膜９２で速く埋まる。このため、比例関係の傾きが変化する変化点Ｐｂが、図１１に示した変化点Ｐａよりもが早く出現する。この結果、凹部９１にボイド９３が発生した場合と、凹部９１にボイド９３が発生していない場合で、吸光度スペクトルの積分値が変化する。例えば、吸光度スペクトルの積分値は、凹部９１にボイド９３が発生した場合、ボイド９３が発生しない場合よりも小さくなる。このことから、吸光度スペクトルの積分値から凹部９１にボイド９３が発生したかを判定できる。 FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the first embodiment. FIG. 13 shows the relationship between the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wave number range and the film thickness of the film 92 formed on the substrate W when voids 93 are generated in the concave portion 91 as shown in FIG. This is the result. A line L1 indicates the relationship between the integrated value and the film thickness when the recess 91 is not filled with the film 92 . A line L2 indicates the relationship between the integrated value and the film thickness when the recess 91 is filled with the film 92 . When a void 93 is generated in the concave portion 91, the concave portion 91 is filled with the film 92 quickly. Therefore, the change point Pb at which the slope of the proportional relationship changes appears earlier than the change point Pa shown in FIG. As a result, the integrated value of the absorbance spectrum changes depending on whether the void 93 is generated in the recess 91 or not. For example, the integrated value of the absorbance spectrum is smaller when the void 93 is generated in the concave portion 91 than when the void 93 is not generated. From this, it can be determined from the integrated value of the absorbance spectrum whether the void 93 has occurred in the concave portion 91 .

制御部６０は、算出した積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。例えば、制御部６０は、算出した積分値が所定の許容範囲内であるか否かにより、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定する。図１１及び図１３には、許容範囲αを示している。図１１の場合、積分値が許容範囲α内であるため、ボイド９３が発生しておらず、埋め込み不良の発生していないと判定する。一方、図１３の場合、積分値が許容範囲αよりも小さいため、ボイド９３が発生しており、埋め込み不良が発生したと判定する。 The control unit 60 determines the embedded state of the concave portion 91 based on the calculated integrated value. For example, the control unit 60 determines whether a void 93 has occurred in the concave portion 91 based on whether the calculated integrated value is within a predetermined allowable range. 11 and 13 show the allowable range α. In the case of FIG. 11, since the integrated value is within the allowable range α, it is determined that the void 93 has not occurred and that the filling failure has not occurred. On the other hand, in the case of FIG. 13, since the integrated value is smaller than the allowable range α, it is determined that voids 93 have occurred and that an embedding failure has occurred.

なお、制御部６０は、算出した積分値が所定の閾値以上であるか否かにより、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定してもよい。 Note that the control unit 60 may determine whether the void 93 has occurred in the concave portion 91 based on whether the calculated integrated value is equal to or greater than a predetermined threshold.

許容範囲や閾値は、実験あるいはシミュレーション等により事前に特定する。例えば、第１実施形態に係る成膜装置１００は、実際の基板Ｗに対して凹部９１を埋め込む成膜を行う。成膜装置１００は、成膜後の基板Ｗに対して分光計測を行い、凹部９１を埋め込まれた成膜後の基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する。そして、成膜装置１００は、測定された基板Ｗの吸光度スペクトルの所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値を求める。また、成膜装置１００から成膜後の基板Ｗを取り出して基板Ｗを分析し、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定して、凹部９１にボイド９３が発生した場合と、凹部９１にボイド９３が発生しない場合の吸光度スペクトルの積分値を特定する。そして、凹部９１にボイド９３が発生しない場合の積分値が範囲に含まれ、凹部９１にボイド９３が発生した場合の積分値が範囲から外れるように許容範囲や閾値を定める。 The permissible range and threshold are specified in advance through experiments, simulations, or the like. For example, the film deposition apparatus 100 according to the first embodiment performs film deposition on the actual substrate W so as to fill the concave portion 91 . The film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the substrate W after film formation, and measures the absorbance spectrum of the substrate W after film formation in which the concave portion 91 is embedded. Then, the film forming apparatus 100 obtains an integral value of the intensity of the absorbance spectrum of the measured absorbance spectrum of the substrate W in a predetermined wavenumber range. Further, the substrate W on which the film is formed is taken out from the film forming apparatus 100 and analyzed to determine whether the void 93 is generated in the recess 91 . Identify the integrated value of the absorbance spectrum when voids 93 do not occur. Then, the allowable range and the threshold value are determined so that the integrated value when the void 93 does not occur in the concave portion 91 is included in the range and the integrated value when the void 93 occurs in the concave portion 91 is out of the range.

なお、上記の第１実施形態では、成膜後の基板Ｗに分光計測を行い、成膜後の基板Ｗの分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。第１実施形態に係る成膜装置１００は、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗに分光計測を行い、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗの分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出してもよい。例えば、成膜装置１００は、成膜前の基板Ｗに対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込む前の基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する。成膜装置１００は、基板Ｗに成膜を行い、凹部９１に埋め込み材料を埋め込む。埋め込み材料のＳｉＯ膜やＳｉＮ膜は、不純物として、例えばカーボンあるいはボロン、フッ素、を含んだ膜とすることもできる。成膜装置１００は、成膜後の基板Ｗに対して分光計測を行い、埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する。成膜装置１００は、凹部９１に埋め込み材料が埋め込まれる前の基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と、凹部９１に埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定してもよい。 In the above-described first embodiment, spectroscopic measurement is performed on the substrate W after film formation, and the state of the film formed on the substrate W is detected based on the result of the spectroscopic measurement of the substrate W after film formation. explained in the example. However, it is not limited to this. The film forming apparatus 100 according to the first embodiment performs spectroscopic measurement on the substrate W before film formation and the substrate W after film formation, and the result of the spectroscopic measurement on the substrate W before film formation and the substrate W after film formation is The state of the film formed on the substrate W may be detected based on this. For example, the film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the substrate W before film formation, and measures the absorbance spectrum of the substrate W before embedding the embedding material. The film forming apparatus 100 forms a film on the substrate W and fills the recess 91 with a filling material. The SiO film or SiN film as the filling material may be a film containing, for example, carbon, boron, or fluorine as an impurity. The film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the substrate W after film formation, and measures the absorbance spectrum of the substrate W embedded with the embedding material. The film forming apparatus 100 integrates the intensity of the absorbance spectrum of the substrate W before the embedding material is embedded in the recess 91 at a plurality of wavenumbers, and a plurality of absorbance spectra of the substrate W with the embedding material embedded in the recess 91. The embedded state of the concave portion 91 may be determined based on the difference from the integrated value of the intensity at the wavenumber.

次に、第１実施形態に係る判定方法を含む基板処理の流れを説明する。以下では、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗに分光計測を行い、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗの分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する場合の流れを説明する。図１４は、第１実施形態に係る基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, the flow of substrate processing including the determination method according to the first embodiment will be described. In the following, the substrate W before film formation and the substrate W after film formation are subjected to spectroscopic measurement, and the film formed on the substrate W is based on the results of the spectroscopic measurement of the substrate W before film formation and the substrate W after film formation. A flow for detecting the state of is explained. FIG. 14 is a flow chart showing an example of the flow of substrate processing according to the first embodiment.

最初に、成膜前の基板Ｗに対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込む前の基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する（ステップＳ１０）。例えば、凹部９１を含むパターン９０が表面に形成された基板Ｗが載置台２に載置される。成膜装置１００では、制御部６０が、照射部８１を制御し、成膜前に、照射部８１から基板Ｗに対して赤外光を照射し、基板Ｗを透過した透過光を検出部８２で検出する。 First, spectroscopic measurement is performed on the substrate W before film formation, and the absorbance spectrum of the substrate W before embedding the embedding material is measured (step S10). For example, a substrate W having a surface formed with a pattern 90 including recesses 91 is mounted on the mounting table 2 . In the film deposition apparatus 100, the control unit 60 controls the irradiation unit 81, irradiates the substrate W with infrared light from the irradiation unit 81 before film formation, and transmits light transmitted through the substrate W to the detection unit 82. to detect.

次に、熱ＣＶＤ、熱ＡＬＤ、ＰＥ－ＣＶＤ、ＰＥ－ＡＬＤなどを用いて基板Ｗに膜を成膜する（ステップＳ１１）。例えば、制御部６０は、ガス供給部１５、高周波電源１０を制御し、基板Ｗの表面に膜９２を成膜する。 Next, a film is formed on the substrate W using thermal CVD, thermal ALD, PE-CVD, PE-ALD, or the like (step S11). For example, the control unit 60 controls the gas supply unit 15 and the high frequency power supply 10 to form the film 92 on the surface of the substrate W. FIG.

次に、成膜後の基板Ｗに対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込んだ基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する（ステップＳ１２）。例えば、成膜装置１００では、制御部６０が、照射部８１を制御し、成膜後に、照射部８１から基板Ｗに対して赤外光を照射し、基板Ｗを透過した透過光又は反射した反射光を検出部８２で検出する。 Next, spectroscopic measurement is performed on the substrate W after film formation, and the absorbance spectrum of the substrate W embedded with the embedding material is measured (step S12). For example, in the film forming apparatus 100, the control unit 60 controls the irradiation unit 81, and after the film formation, the irradiation unit 81 irradiates the substrate W with infrared light, and transmitted light transmitted through the substrate W or reflected infrared light. A detector 82 detects the reflected light.

次に、ステップＳ１０で測定した成膜前の基板Ｗの透過光又は反射光の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と、ステップＳ１２で測定した成膜後の基板Ｗの透過光又は反射光の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分を算出する（ステップＳ１３）。例えば、制御部６０は、ステップＳ１０で検出部８２により検出したデータから、成膜前の基板Ｗの透過光又は反射光の吸光度スペクトルを求め、所定の波数範囲についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出する。また、制御部６０は、ステップＳ１２で検出部８２により検出したデータから、成膜後の基板Ｗの透過光又は反射光の吸光度スペクトルを求め、所定の波数範囲についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出する。制御部６０は、成膜後の基板Ｗの積分値から成膜前の基板Ｗの積分値を減算して、差分の積分値を算出する。成膜後の透過光又は反射光のスペクトルの積分値から成膜前の透過光又は反射光のスペクトルの積分値を減算することで、差分として膜９２の吸光度スペクトルの積分値を抽出できる。 Next, the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum of the transmitted light or reflected light of the substrate W before film formation measured in step S10 at a plurality of wavenumbers, and the transmitted light of the substrate W after film formation measured in step S12 or A difference between the absorbance spectrum of the reflected light and the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers is calculated (step S13). For example, the control unit 60 obtains the absorbance spectrum of the transmitted light or the reflected light of the substrate W before film formation from the data detected by the detection unit 82 in step S10, and the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum for a predetermined wavenumber range. Calculate Further, the control unit 60 obtains the absorbance spectrum of the transmitted light or the reflected light of the substrate W after film formation from the data detected by the detection unit 82 in step S12, and the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum for a predetermined wavenumber range. Calculate The control unit 60 subtracts the integral value of the substrate W before film formation from the integral value of the substrate W after film formation to calculate the integral value of the difference. By subtracting the integrated value of the spectrum of transmitted light or reflected light before film formation from the integrated value of the spectrum of transmitted light or reflected light after film formation, the integrated value of the absorbance spectrum of the film 92 can be extracted as the difference.

次に、算出された差分の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する（ステップＳ１４）。例えば、制御部６０は、差分の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。例えば、制御部６０は、差分の積分値が所定の許容範囲内又は所定の閾値以上であるか否かにより、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定する。 Next, based on the calculated integrated value of the difference, the embedded state of the concave portion 91 is determined (step S14). For example, the control unit 60 determines the embedded state of the concave portion 91 based on the integrated value of the difference. For example, the control unit 60 determines whether a void 93 has occurred in the concave portion 91 based on whether the integrated value of the difference is within a predetermined allowable range or is equal to or greater than a predetermined threshold.

判定結果を出力し（ステップＳ１５）、処理を終了する。例えば、制御部６０は、判定結果のデータを不図示のネットワークを介して通信可能とされた管理装置などの外部の装置へ送信する。また、制御部６０は、判定結果をユーザインターフェース６１の表示部に表示する。これにより、工程管理者は、成膜した基板Ｗに埋め込み不良が発生したかを把握できる。工程管理者は、埋め込み不良の発生が発生した場合、埋め込み不良が発生した工程の処理を停止し、埋め込み不良が発生した基板Ｗを含むロットの基板Ｗのスクラップや、装置不具合の調査を指示する。 The determination result is output (step S15), and the process is terminated. For example, the control unit 60 transmits the determination result data to an external device such as a management device that can communicate via a network (not shown). Also, the control unit 60 displays the determination result on the display unit of the user interface 61 . Thereby, the process manager can grasp whether the embedding defect has occurred in the substrate W on which the film has been formed. When an embedding defect occurs, the process manager stops the process of the process in which the embedding defect occurred, and instructs the scrapping of the substrates W in the lot containing the substrate W in which the embedding defect has occurred, and the inspection of the device failure. .

ここで、具体的な判定結果の一例を説明する。実施例として、Line and Space などの段差形状のパターンが形成された複数の基板にそれぞれＡＬＤ法でＳｉＮ膜を埋め込んだサンプルの吸光度スペクトルの強度の積分値を求めた。図１５は、サンプルとした基板Ｗの一例を示す図である。基板Ｗは、凹部９１を含むパターン９０が形成されており、凹部９１がＳｉＮ膜９２ａで埋め込まれている。凹部９１は、例えば、開口スペース幅が５０ｎｍとし、深さが２９０ｎｍとする。 Here, an example of a specific determination result will be described. As an example, the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum of a sample in which a SiN film was embedded by the ALD method on each of a plurality of substrates on which stepped patterns such as Line and Space were formed was obtained. FIG. 15 is a diagram showing an example of the substrate W used as a sample. A pattern 90 including a recess 91 is formed on the substrate W, and the recess 91 is filled with a SiN film 92a. For example, the recess 91 has an opening space width of 50 nm and a depth of 290 nm.

図１６は、各サンプルの吸光度スペクトルの強度の積分値の一例を示す図である。図１６には、サンプルとしたそれぞれの基板Ｗを「Ｓａｍｐｌｅ１」～「Ｓａｍｐｌｅ６」として示されている。また、図１６には、埋め込み状況として、「Ｓａｍｐｌｅ１」～「Ｓａｍｐｌｅ６」のボイド９３などの埋め込み不良の発生の状況が示されている。また、図１６には、「Ｓａｍｐｌｅ１」～「Ｓａｍｐｌｅ６」の波長領域（１）、（２）についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出した結果がされている。波長領域（１）は、１０００～２６００ｎｍ（３８４６～１００００ｃｍ-1）の範囲とする。波長領域（２）は、１２００～２２００ｎｍ（４５４１～８３３３ｃｍ-1）の範囲とする。「Ｓａｍｐｌｅ１」～「Ｓａｍｐｌｅ３」は、ボイド９３などの埋め込み不良の発生しておらず、埋め込みが良好な状態である。一方、「Ｓａｍｐｌｅ４」～「Ｓａｍｐｌｅ６」は、ボイド９３などの埋め込み不良の発生しており、埋め込みが不良な状態である。波長領域（１）、（２）の積分値は、埋め込みが良好な状態の「Ｓａｍｐｌｅ１」～「Ｓａｍｐｌｅ３」よりも、埋め込みが不良な状態の「Ｓａｍｐｌｅ４」～「Ｓａｍｐｌｅ６」が小さくなっている。よって、例えば、波長領域（１）については、閾値を９４．０とすることにより、波長領域（１）の積分値で埋め込みが良否を判定できる。また、例えば、波長領域（２）については、閾値を１４９．０とすることにより、波長領域（２）の積分値で埋め込みが良否を判定できる。 FIG. 16 is a diagram showing an example of integrated values of the intensity of the absorbance spectrum of each sample. In FIG. 16, the respective substrates W used as samples are shown as "Sample1" to "Sample6". FIG. 16 also shows, as the embedding status, the status of occurrence of embedding defects such as voids 93 in "Sample1" to "Sample6". Also, FIG. 16 shows the results of calculating the integrated values of the intensity of the absorbance spectra for the wavelength regions (1) and (2) of “Sample1” to “Sample6”. The wavelength region (1) is in the range from 1000 to 2600 nm (3846 to 10000 cm -1 ). The wavelength region (2) is in the range of 1200-2200 nm (4541-8333 cm -1 ). In "Sample 1" to "Sample 3", filling defects such as voids 93 do not occur, and the filling is good. On the other hand, in "Sample 4" to "Sample 6", an embedding defect such as a void 93 occurs, and the embedding is in a defective state. The integral values of the wavelength regions (1) and (2) are smaller in "Sample 4" to "Sample 6" in which the embedding is poor than in "Sample 1" to "Sample 3" in which the embedding is good. Therefore, for example, by setting the threshold value to 94.0 for the wavelength region (1), it is possible to determine whether the embedding is good or bad based on the integrated value of the wavelength region (1). Further, for example, for wavelength region (2), by setting the threshold to 149.0, it is possible to determine whether the embedding is good or bad based on the integrated value of wavelength region (2).

このように、第１実施形態に係る判定方法は、凹部９１を含むパターン９０が形成され、凹部９１に埋め込み材料の埋め込みが行われた基板Ｗの分光計測を行い、埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する埋込後測定工程（ステップＳ１２）と、測定された基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する判定工程（ステップＳ１３、Ｓ１４）と、を有する。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、埋め込み不良の発生を検出できる。 As described above, in the determination method according to the first embodiment, the pattern 90 including the recess 91 is formed, the substrate W having the embedding material embedded in the recess 91 is subjected to spectroscopic measurement, and the substrate W having the embedding material embedded is measured. A post-embedding measurement step (step S12) of measuring the absorbance spectrum of W, and a determination step ( Steps S13 and S14). As a result, the determination method according to the first embodiment can detect the occurrence of embedding defects.

また、基板Ｗは、それぞれチップとなる領域９５ごとにパターン９０が形成されている。分光計測における測定光のスポットサイズは、チップよりも大きくされている。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、高精度な位置合わせを行う必要がなく、領域９５のパターン９０全体の埋め込み状態を検出できる。 Also, the substrate W has a pattern 90 formed in each area 95 that will be a chip. The spot size of the measurement light in spectroscopic measurement is made larger than the chip. As a result, the determination method according to the first embodiment can detect the embedded state of the entire pattern 90 in the area 95 without the need for highly accurate alignment.

第１実施形態に係る判定方法は、基板Ｗの吸光度スペクトルに埋め込み材料によるピークが生じる波数を含む所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、埋め込み材料の埋め込み不良の発生を検出できる。 The determination method according to the first embodiment determines the embedding state of the recesses 91 based on the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wavenumber range including the wavenumber at which the embedding material causes a peak in the absorbance spectrum of the substrate W. As a result, the determination method according to the first embodiment can detect the occurrence of a filling failure of the filling material.

第１実施形態に係る判定方法は、積分値が所定の範囲内又は所定の閾値以上であるかに基づき、埋め込み材料が埋め込まれた凹部９１内の空隙の有無を判定する。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、凹部９１内の空隙の有無を検出できる。 The determination method according to the first embodiment determines whether there is a void in the recess 91 filled with the filling material, based on whether the integrated value is within a predetermined range or equal to or greater than a predetermined threshold. As a result, the determination method according to the first embodiment can detect the presence or absence of voids in the recess 91 .

第１実施形態に係る判定方法は、分光計測において、基板Ｗに対して光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した光を検出する。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、凹部９１が深い場合でも、凹部９１の埋め込み不良の発生を検出できる。 The determination method according to the first embodiment irradiates the substrate W with light and detects the light transmitted or reflected by the substrate W in the spectroscopic measurement. As a result, the determination method according to the first embodiment can detect the occurrence of poor filling in the recess 91 even when the recess 91 is deep.

基板Ｗは、シリコン基板とすることができる。分光計測は、基板Ｗに対して赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出する。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、シリコン基板に形成された凹部９１の埋め込み不良の発生を検出できる。 The substrate W can be a silicon substrate. In the spectroscopic measurement, the substrate W is irradiated with infrared light, and the infrared light transmitted or reflected by the substrate W is detected. As a result, the determination method according to the first embodiment can detect the occurrence of filling defects in the recesses 91 formed in the silicon substrate.

第１実施形態に係る判定方法は、埋め込み材料を凹部９１に埋め込む前の基板Ｗに対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込む前の基板Ｗの吸光度スペクトルを測定する工程（ステップＳ１０）と、凹部９１に埋め込み材料を埋め込む工程（ステップＳ１１）と、をさらに有する。第１実施形態に係る判定方法は、凹部９１に埋め込み材料が埋め込まれる前の基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と、凹部９１に埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。これにより、第１実施形態に係る判定方法は、差分として埋め込み材料の吸光度スペクトルの積分値を抽出できるため、埋め込み材料の埋め込み不良の発生を精度良く検出できる。 The determination method according to the first embodiment includes a step of performing spectroscopic measurement on the substrate W before embedding the embedding material in the recess 91 to measure the absorbance spectrum of the substrate W before embedding the embedding material (step S10); and a step of embedding an embedding material in the concave portion 91 (step S11). In the determination method according to the first embodiment, the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the substrate W before the embedding material is embedded in the recess 91 and the absorbance of the substrate W with the embedding material embedded in the recess 91 The embedded state of the concave portion 91 is determined based on the difference from the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the spectrum. As a result, the determination method according to the first embodiment can extract the integrated value of the absorbance spectrum of the embedding material as the difference, so that the occurrence of embedding failure of the embedding material can be accurately detected.

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。 [Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described.

ところで、分光計測では、環境因子などにより、測定誤差が発生する場合がある。例えば、照射部８１が照射する赤外光の光量が変化した場合、分光計測の測定結果に測定誤差が発生する。 By the way, in spectroscopic measurement, measurement errors may occur due to environmental factors and the like. For example, when the amount of infrared light emitted by the irradiation unit 81 changes, a measurement error occurs in the measurement result of the spectroscopic measurement.

そこで、第２実施形態では、測定誤差を抑制する技術を説明する。第２実施形態に係る成膜装置１００は、図１～図３に示した第１実施形態と同様の構成であるため、同一部分の説明を省略し、主に異なる点を説明する。 Therefore, in the second embodiment, a technique for suppressing measurement errors will be described. Since the film forming apparatus 100 according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the description of the same parts will be omitted and mainly the different points will be described.

第２実形態に係る成膜装置１００は、照射部８１から基板Ｗに入射する光の照射位置を変更可能に構成されている。例えば、第２実形態に係る成膜装置１００は、照射部８１及び検出部８２が不図示の駆動機構により、移動可能及び回転可能に構成して、基板Ｗに入射する光の照射位置を変更可能に構成されている。なお、例えば、第２実形態に係る成膜装置１００は、載置台２又は基板Ｗを不図示の駆動機構により、移動可能に構成することで、基板Ｗに入射する光の照射位置を変更可能に構成してもよい。 The film forming apparatus 100 according to the second embodiment is configured such that the irradiation position of light incident on the substrate W from the irradiation unit 81 can be changed. For example, in the film forming apparatus 100 according to the second embodiment, the irradiation unit 81 and the detection unit 82 are configured to be movable and rotatable by a driving mechanism (not shown), and the irradiation position of the light incident on the substrate W can be changed. configured as possible. Note that, for example, in the film forming apparatus 100 according to the second embodiment, the mounting table 2 or the substrate W is configured to be movable by a driving mechanism (not shown), so that the irradiation position of the light incident on the substrate W can be changed. can be configured to

第２実施形態では、基板Ｗのパターン９０が形成された第１領域と基板Ｗの第１領域よりも凹部９１の少ない第２領域に対してそれぞれ分光計測を行い、基板Ｗの第１領域の吸光度スペクトルと第２領域の吸光度スペクトルを測定する。そして、第２実施形態では、第１領域の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と第２領域の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、第１領域の凹部９１の埋め込み状態を判定する。 In the second embodiment, spectroscopic measurement is performed on a first region of the substrate W where the pattern 90 is formed and a second region of the substrate W having fewer concave portions 91 than the first region of the substrate W. The absorbance spectrum and the absorbance spectrum of the second region are measured. Then, in the second embodiment, based on the difference between the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region and the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region, the first region determines the embedded state of the concave portion 91 of .

第２領域は、基板Ｗのフラットと見なせる領域とする。例えば、第２領域は、凹部９１の領域の比率が５０％以下であることが好ましく、凹部９１の領域の比率が３０％以下の領域であることがより好ましい。あるいは、第２領域は、第１領域と比較して、凹部９１の領域が５０％以下であることが好ましく、第１領域と比較して、凹部９１の領域が３０％以下であることがより好ましい。 The second area is an area of the substrate W that can be regarded as flat. For example, the second region preferably has a ratio of the area of the concave portions 91 of 50% or less, and more preferably has a ratio of the area of the concave portions 91 of 30% or less. Alternatively, the second region preferably has 50% or less of the recesses 91 as compared to the first region, and more preferably 30% or less of the recesses 91 as compared to the first region. preferable.

第２領域は、基板Ｗのそれぞれチップとなる領域の境界の領域を用いてもよい。例えば、基板Ｗは、それぞれ半導体デバイスのチップとなる領域に対応してパターン９０が形成され、チップとなる領域の周囲に基板Ｗをチップに分割する際のスクライブライン（Scribe Line）ＳＬの領域が形成される。第２領域は、スクライブラインＳＬの領域としてもよい。 For the second area, the area on the boundary between the areas of the substrate W that will become chips may be used. For example, on the substrate W, patterns 90 are formed corresponding to regions to be chips of semiconductor devices, respectively, and regions of scribe lines SL for dividing the substrate W into chips are formed around the regions to be chips. It is formed. The second area may be the area of the scribe line SL.

第２領域は、第１領域の近傍にあることが好ましい。例えば、第２領域は、第１領域の近傍のスクライブラインＳＬの領域とする。これにより、第２領域と第１領域を同じような成膜状態として吸光度スペクトルを測定できる。 Preferably, the second area is in the vicinity of the first area. For example, the second area is the area of the scribe line SL in the vicinity of the first area. Thereby, the absorbance spectrum can be measured with the second region and the first region having similar film formation states.

なお、第２領域は、基板Ｗに専用の領域として設けてもよい。例えば、第２領域は、基板Ｗの外縁部などチップが形成されない領域に設けられてもよい。 Note that the second region may be provided on the substrate W as a dedicated region. For example, the second region may be provided in a region such as the outer edge of the substrate W where no chips are formed.

第２実形態に係る成膜装置１００は、照射部８１から基板Ｗの第１領域に赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２で検出する。成膜装置１００は、検出部８２で検出した赤外光から基板Ｗの第１領域の赤外光の吸光度を示す吸光度スペクトルを測定する。例えば、制御部６０は、検出部８２で検出された信号強度のデータから、波数毎の吸光度を求めることで、基板Ｗの第１領域の吸光度スペクトルを測定する。 The film forming apparatus 100 according to the second embodiment irradiates the first region of the substrate W with infrared light from the irradiation unit 81 , and detects the infrared light transmitted or reflected by the substrate W with the detection unit 82 . The film forming apparatus 100 measures an absorbance spectrum indicating the absorbance of the infrared light in the first region of the substrate W from the infrared light detected by the detection unit 82 . For example, the control unit 60 measures the absorbance spectrum of the first region of the substrate W by obtaining the absorbance for each wavenumber from the signal intensity data detected by the detection unit 82 .

また、成膜装置１００は、赤外光が基板Ｗの第２領域に入射する照射位置に変更し、照射部８１から基板Ｗの第２領域に赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２で検出する。成膜装置１００は、検出部８２で検出した赤外光から波数毎の吸光度を求めることで、基板Ｗの第２領域の赤外光の吸光度を示す吸光度スペクトルを測定する。例えば、制御部６０は、検出部８２で検出された信号強度のデータから、波数毎の吸光度を求めることで、基板Ｗの第２領域の吸光度スペクトルを測定する。 Further, the film forming apparatus 100 changes the irradiation position so that the infrared light is incident on the second region of the substrate W, irradiates the second region of the substrate W with the infrared light from the irradiation unit 81, and transmits or passes through the substrate W. The detector 82 detects the reflected infrared light. The film forming apparatus 100 obtains the absorbance for each wave number from the infrared light detected by the detection unit 82, thereby measuring the absorbance spectrum indicating the absorbance of the infrared light in the second region of the substrate W. For example, the control unit 60 measures the absorbance spectrum of the second region of the substrate W by obtaining the absorbance for each wavenumber from the signal intensity data detected by the detection unit 82 .

成膜装置１００は、基板Ｗの第１領域の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と基板Ｗの第２領域の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。例えば、制御部６０は、基板Ｗの第１領域の吸光度スペクトルと基板Ｗの第２領域の吸光度スペクトルから、同一の所定の波数範囲についての強度の積分値をそれぞれ算出する。制御部６０は、基板Ｗの第１領域の吸光度スペクトルから算出した積分値と、基板Ｗの第２領域の吸光度スペクトルから算出した積分値との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。 The film forming apparatus 100 determines the difference between the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region of the substrate W and the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region of the substrate W. , determines the embedded state of the recess 91 . For example, from the absorbance spectrum of the first region of the substrate W and the absorbance spectrum of the second region of the substrate W, the controller 60 calculates integral values of intensity for the same predetermined wavenumber range. The control unit 60 determines the filling state of the recesses 91 based on the difference between the integrated value calculated from the absorbance spectrum of the first region of the substrate W and the integrated value calculated from the absorbance spectrum of the second region of the substrate W.

図１７は、第２実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。図１７には、基板Ｗのパターン９０が形成された第１領域１２１と、第１領域１２１よりも凹部９１の少ない第２領域１２２が示されている。基板Ｗの第１領域１２１は、凹部９１を含むパターン９０が形成されている。凹部９１には、膜９４が形成され、膜９２が成膜されている。凹部９１は、膜９２で埋め込まれていない状態である。基板Ｗの第２領域１２２は、凹部９１が無い表面がフラットな状態とされ、表面に膜９２が成膜されている。 FIG. 17 is a diagram showing an example of the substrate W according to the second embodiment. FIG. 17 shows a first region 121 in which the pattern 90 of the substrate W is formed, and a second region 122 having fewer recesses 91 than the first region 121 . A first region 121 of the substrate W is formed with a pattern 90 including recesses 91 . A film 94 is formed in the concave portion 91 and a film 92 is formed thereon. The concave portion 91 is not filled with the film 92 . The second region 122 of the substrate W has a flat surface without the concave portion 91, and a film 92 is formed on the surface.

図１８は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図１８は、凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態の基板Ｗについて、所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値と基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。線Ｌ３は、第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）の変化を示している。線Ｌ４は、第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）の変化を示している。線Ｌ３は、第１領域１２１の凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態では、線Ｌ４と傾きが異なる。 FIG. 18 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. FIG. 18 shows the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wave number range and the film of the target film (film 92) to be processed formed on the substrate W, with respect to the substrate W in which the concave portion 91 is not filled with the film 92. This is the result of obtaining the relationship with the thickness. A line L3 indicates changes in the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 . A line L4 indicates a change in the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122. FIG. The line L3 has a different inclination than the line L4 when the recess 91 of the first region 121 is not filled with the film 92 .

ここで、分光計測では、環境因子などにより、測定誤差が発生する場合がある。測定誤差が発生する環境因子としては、例えば、気温、湿度、光源の光量、測定位置のずれが挙げられる。例えば、照射部８１が照射する赤外光の光量が変化した場合、分光計測の測定結果に測定誤差が発生する。 Here, in spectrometry, measurement errors may occur due to environmental factors and the like. Environmental factors that cause measurement errors include, for example, temperature, humidity, amount of light from a light source, and deviation in measurement position. For example, when the amount of infrared light emitted by the irradiation unit 81 changes, a measurement error occurs in the measurement result of the spectroscopic measurement.

図１９は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図１９は、環境因子による、吸光度スペクトルの積分値と膜の膜厚の関係の変化の一例を示している。線Ｌ３は、第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）の変化を示している。線Ｌ４は、第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）の変化を示している。線Ｌ３及び線Ｌ４は、環境誤差因子の変化により、全体的にシフトする変化が発生する。例えば、照射部８１が照射する赤外光の光量などの環境誤差因子の変化により、線Ｌ３及び線Ｌ４は、ある第１時点（＠Ｔｉｍｅ１）では、線Ｌ３´及び線Ｌ４´に変化する。また、線Ｌ３及び線Ｌ４は、ある第２時点（＠Ｔｉｍｅ２）では、線Ｌ３´´及び線Ｌ４´´に変化する。ここで、環境誤差因子の変化は、線Ｌ３及び線Ｌ４が主に全体的にシフトの成分である。線Ｌ３と線Ｌ４の差分Ｄ０や差分Ｄ１は、環境誤差因子の変化の影響が小さい。 FIG. 19 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. FIG. 19 shows an example of changes in the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness due to environmental factors. A line L3 indicates changes in the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 . A line L4 indicates a change in the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122. FIG. Lines L3 and L4 undergo overall shifting changes due to changes in environmental error factors. For example, the lines L3 and L4 change to lines L3' and L4' at a certain first time (@Time1) due to changes in environmental error factors such as the amount of infrared light emitted by the irradiation unit 81. FIG. Also, the lines L3 and L4 change to lines L3'' and L4'' at a certain second time (@Time2). Here, the change in the environmental error factor is mainly the components of the overall shift of the lines L3 and L4. Differences D0 and D1 between lines L3 and L4 are less affected by changes in environmental error factors.

そこで、第２実施形態では、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値（Ａ）と基板Ｗの第２領域１２２の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値（Ｂ）との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。例えば、制御部６０は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルと基板Ｗの第２領域１２２の吸光度スペクトルから、同一の所定の波数範囲についての強度の積分値（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ算出する。制御部６０は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。 Therefore, in the second embodiment, the integrated value (A) of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W Based on the difference from the integrated value (B), the embedded state of the concave portion 91 is determined. For example, from the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W, the control unit 60 calculates integral values (A) and (B) of the intensity for the same predetermined wavenumber range. Calculate each. The control unit 60 determines the embedded state of the recesses 91 based on the difference between the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W.

図２０は、第２実施形態に係る差分と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図２０は、凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態の基板Ｗについて、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）との差分（積分値（Ａ）－積分値（Ｂ））と、基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。線Ｌ５は、差分（積分値（Ａ）－積分値（Ｂ））の変化を示している。凹部９１が膜９２で埋め込まれていない状態では、線Ｌ５に示すように、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分と、膜９２の膜厚には比例関係がある。 FIG. 20 is a diagram showing an example of the relationship between the difference and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. FIG. 20 shows the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 and the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W in which the concave portion 91 is not filled with the film 92. and the film thickness of the target film (film 92) deposited on the substrate W. A line L5 indicates a change in the difference (integral value (A)-integral value (B)). When the recess 91 is not filled with the film 92, there is a proportional relationship between the difference between the integral value (A) and the integral value (B) and the film thickness of the film 92, as indicated by the line L5.

図２１は、第２実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。図２１は、図１７の基板Ｗにさらに成膜した状態を示している。図２１には、基板Ｗのパターン９０が形成された第１領域１２１と、第２領域１２２が示されている。図１７の基板Ｗにさらに成膜した場合、図２１に示すように凹部９１が膜９２で埋まり、基板Ｗの第１領域１２１及び第２領域１２２の表面に膜９２が成膜される。 FIG. 21 is a diagram showing an example of the substrate W according to the second embodiment. FIG. 21 shows a state in which further films are formed on the substrate W of FIG. FIG. 21 shows a first area 121 and a second area 122 on which the pattern 90 of the substrate W is formed. When further films are formed on the substrate W of FIG. 17, the recesses 91 are filled with the film 92 as shown in FIG.

図２２は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図２２は、図１８の後、凹部９１が膜９２で埋め込まれた状態の基板Ｗについて、所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値と基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。線Ｌ３は、第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）の変化を示している。線Ｌ４は、第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）の変化を示している。線Ｌ３は、凹部９１が膜９２で埋め込まれると、第２領域１２２も表面に膜９２が成膜されるため、線Ｌ４と同程度の傾きに傾きが変化する。 FIG. 22 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. FIG. 22 shows, after FIG. 18, the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wave number range and the target film (film 92) and the film thickness. A line L3 indicates changes in the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 . A line L4 indicates a change in the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122. FIG. When the recess 91 is filled with the film 92, the film 92 is also formed on the surface of the second region 122, so that the slope of the line L3 changes to the same degree as the slope of the line L4.

図２３は、第２実施形態に係る差分と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図２３は、凹部９１が膜９２で埋め込まれた状態の基板Ｗについて、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分と、基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。線Ｌ５は、差分（積分値（Ａ）－積分値（Ｂ））の変化を示している。図２２に示したように、凹部９１が膜９２で埋め込まれると、線Ｌ３は、線Ｌ４と同程度の傾きに傾きが変化する。このため、凹部９１が膜９２で埋め込まれると、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分は、略一定の値となる。例えば、線Ｌ５に示すように、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分は、変化点Ｐｃで傾きが変わっており、略一定の値となる。 FIG. 23 is a diagram showing an example of the relationship between the difference and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. FIG. 23 shows the difference between the integrated value (A) and the integrated value (B) for the substrate W in which the recess 91 is filled with the film 92, and the target film to be processed (film 92) formed on the substrate W. This is the result of obtaining the relationship with the film thickness. A line L5 indicates a change in the difference (integral value (A)-integral value (B)). As shown in FIG. 22, when the concave portion 91 is filled with the film 92, the slope of the line L3 changes to the same extent as the slope of the line L4. Therefore, when the recess 91 is filled with the film 92, the difference between the integrated value (A) and the integrated value (B) becomes a substantially constant value. For example, as shown by the line L5, the difference between the integral value (A) and the integral value (B) changes in slope at the change point Pc, and becomes a substantially constant value.

図２４は、第２実施形態に係る基板Ｗの一例を示す図である。図２４には、基板Ｗのパターン９０が形成された第１領域１２１と、第２領域１２２が示されている。図２４は、図１７の基板Ｗにさらに成膜したが、凹部９１にボイド９３が発生した状態を示している。図２４に示すように、凹部９１にボイド９３が発生した場合、ボイド９３の空間が膜９２で埋まらないため、凹部９１の上部における膜９２の成膜開始が早くなり、第１領域１２１は、図２１のように凹部９１を膜９２で埋める場合よりも早く、基板Ｗの表面に膜９２が成膜される。 FIG. 24 is a diagram showing an example of the substrate W according to the second embodiment. FIG. 24 shows a first area 121 and a second area 122 on which the pattern 90 of the substrate W is formed. FIG. 24 shows a state in which voids 93 are generated in the concave portions 91 after further film formation on the substrate W of FIG. 17 . As shown in FIG. 24, when a void 93 is generated in the concave portion 91, the film 92 does not fill the void 93 space. The film 92 is formed on the surface of the substrate W earlier than when the concave portion 91 is filled with the film 92 as shown in FIG.

図２５は、第２実施形態に係る吸光度スペクトルの積分値と成膜された膜の膜厚との関係の一例を示す図である。図２５は、図２４のように凹部９１にボイド９３が発生した状態の基板Ｗについて、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分と、基板Ｗに成膜された被処理ターゲット膜（膜９２）の膜厚との関係を求めた結果である。凹部９１にボイド９３が発生した場合、凹部９１が膜９２で速く埋まる。このため、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の傾きが変化する変化点Ｐｄが、図２３に示した変化点Ｐｃよりもが早く出現する。この結果、凹部９１にボイド９３が発生した場合と、凹部９１にボイド９３が発生していない場合で、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が変化する。例えば、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値は、凹部９１にボイド９３が発生した場合、ボイド９３が発生しない場合よりも小さくなる。このことから、吸光度スペクトルの積分値から凹部９１にボイド９３が発生したかを判定できる。 FIG. 25 is a diagram showing an example of the relationship between the integrated value of the absorbance spectrum and the film thickness of the deposited film according to the second embodiment. FIG. 25 shows the difference between the integrated value (A) and the integrated value (B) and the target film to be processed formed on the substrate W ( This is the result of obtaining the relationship with the film thickness of the film 92). When a void 93 is generated in the concave portion 91, the concave portion 91 is filled with the film 92 quickly. Therefore, the change point Pd at which the slope of the difference between the integral value (A) and the integral value (B) changes appears earlier than the change point Pc shown in FIG. As a result, the value of the difference between the integral value (A) and the integral value (B) changes depending on whether the void 93 is generated in the recess 91 or not. For example, the value of the difference between the integral value (A) and the integral value (B) is smaller when the void 93 is generated in the concave portion 91 than when the void 93 is not generated. From this, it can be determined from the integrated value of the absorbance spectrum whether the void 93 has occurred in the concave portion 91 .

制御部６０は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。例えば、制御部６０は、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が所定の許容範囲内であるか否かにより、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定する。図２５には、許容範囲βを示している。制御部６０は、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が許容範囲β内である場合、ボイド９３が発生しておらず、埋め込み不良の発生していないと判定する。一方、制御部６０は、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が許容範囲βよりも小さい場合、ボイド９３が発生しており、埋め込み不良が発生したと判定する。 The control unit 60 determines the embedded state of the recesses 91 based on the difference between the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W. For example, the control unit 60 determines whether a void 93 has occurred in the concave portion 91 based on whether the difference between the integral value (A) and the integral value (B) is within a predetermined allowable range. FIG. 25 shows the allowable range β. When the value of the difference between the integral value (A) and the integral value (B) is within the allowable range β, the control unit 60 determines that the void 93 has not occurred and that the filling failure has not occurred. On the other hand, when the value of the difference between the integral value (A) and the integral value (B) is smaller than the allowable range β, the control unit 60 determines that the void 93 has occurred and that the filling failure has occurred.

なお、制御部６０は、積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が所定の閾値以上であるか否かにより、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定してもよい。 Note that the control unit 60 may determine whether the void 93 has occurred in the concave portion 91 based on whether or not the value of the difference between the integral value (A) and the integral value (B) is equal to or greater than a predetermined threshold.

許容範囲や閾値は、実験あるいはシミュレーション等により事前に特定する。例えば、第２実施形態に係る成膜装置１００は、実際の基板Ｗに対して凹部９１を埋め込む成膜を行う。成膜装置１００は、成膜後の基板Ｗのパターン９０が形成された第１領域１２１と、第１領域１２１よりも凹部９１の少ない第２領域１２２に対して分光計測を行い、凹部９１を埋め込まれた成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルをそれぞれ測定する。そして、成膜装置１００は、測定された基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルの所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ求める。また、成膜装置１００から成膜後の基板Ｗを取り出して基板Ｗを分析し、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定して、凹部９１にボイド９３が発生した場合と、凹部９１にボイド９３が発生しない場合の吸光度スペクトルの積分値を特定する。そして、凹部９１にボイド９３が発生しない場合の積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が範囲に含まれ、凹部９１にボイド９３が発生した場合の積分値（Ａ）と積分値（Ｂ）の差分の値が範囲から外れるように許容範囲や閾値を定める。 The permissible range and threshold are specified in advance through experiments, simulations, or the like. For example, the film deposition apparatus 100 according to the second embodiment performs film deposition on the actual substrate W so as to fill the concave portion 91 . The film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the first region 121 in which the pattern 90 of the substrate W after film formation is formed, and the second region 122 in which the recessed portions 91 are smaller than the first region 121 . The absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the embedded substrate W after film formation are respectively measured. Then, the film forming apparatus 100 obtains integrated values (A) and (B) of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wave number range of the measured absorbance spectrum of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W. Further, the substrate W on which the film is formed is taken out from the film forming apparatus 100 and analyzed to determine whether the void 93 is generated in the recess 91 . Identify the integrated value of the absorbance spectrum when voids 93 do not occur. The range includes the difference between the integral value (A) and the integral value (B) when the void 93 does not occur in the recess 91, and the integral value (A) and the integral when the void 93 occurs in the recess 91. A permissible range and a threshold value are determined so that the value of the difference of the value (B) is outside the range.

なお、上記の第２実施形態では、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２に分光計測を行い、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。第２実施形態に係る成膜装置１００は、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗでそれぞれ第１領域１２１と第２領域１２２に分光計測を行い、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗの分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出してもよい。例えば、成膜装置１００は、成膜前の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２に対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込む前の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルを測定する。成膜装置１００は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルと基板Ｗの第２領域１２２の吸光度スペクトルから、同一の所定の波数範囲についての強度の積分値（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ算出する。成膜装置１００は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）との差分である第１差分を求める。成膜装置１００は、基板Ｗに成膜を行い、凹部９１に埋め込み材料を埋め込む。成膜装置１００は、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２に対して分光計測を行い、埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルを測定する。成膜装置１００は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルと基板Ｗの第２領域１２２の吸光度スペクトルから、成膜前と同じ所定の波数範囲についての強度の積分値（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ算出する。成膜装置１００は、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）との差分である第２差分を求める。成膜装置１００は、凹部９１に埋め込み材料が埋め込まれる前の基板Ｗから求めた第１差分と、凹部９１に埋め込み材料が埋め込まれた基板Ｗから求めた第２差分との差に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定してもよい。 In the above-described second embodiment, the spectroscopic measurement is performed on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W after film formation, and the spectroscopic measurement of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W after film formation is performed. The case where the state of the film formed on the substrate W is detected based on the measurement results has been described as an example. However, it is not limited to this. The film forming apparatus 100 according to the second embodiment performs spectroscopic measurement on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation and the substrate W after film formation, respectively. The state of the film formed on the substrate W may be detected based on the result of spectroscopic measurement of the substrate W after the film has been formed. For example, the film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation, and the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before embedding the embedding material. Measure the absorbance spectrum of From the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W, the film forming apparatus 100 obtains integral values (A) and (B) of the intensity for the same predetermined wavenumber range, respectively. calculate. The film forming apparatus 100 obtains a first difference between the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122 . The film forming apparatus 100 forms a film on the substrate W and fills the recess 91 with a filling material. The film forming apparatus 100 performs spectroscopic measurement on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W after film formation, and measures the absorbance of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W embedded with the embedding material. Measure the spectrum. From the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W, the film forming apparatus 100 obtains integral values (A) and (B ) are calculated respectively. The film forming apparatus 100 obtains a second difference between the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W and the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W. The film forming apparatus 100 determines the recess based on the difference between the first difference obtained from the substrate W before the recess 91 is filled with the embedding material and the second difference obtained from the substrate W in which the recess 91 is filled with the embedding material. 91 embedding status may be determined.

次に、第２実施形態に係る判定方法を含む基板処理の流れを説明する。以下では、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗでそれぞれ第１領域１２１と第２領域１２２に分光計測を行い、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗの分光計測の結果に基づいて基板Ｗに成膜した膜の状態を検出する場合の流れを説明する。図２６は、第２実施形態に係る基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, the flow of substrate processing including the determination method according to the second embodiment will be described. Spectroscopic measurement is performed on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation and the substrate W after film formation, respectively. A flow of detecting the state of the film formed on the substrate W based on the results will be described. FIG. 26 is a flow chart showing an example of the flow of substrate processing according to the second embodiment.

最初に、成膜前の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２に対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込む前の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルを測定する（ステップＳ２０）。例えば、凹部９１を含むパターン９０が表面に形成された基板Ｗが載置台２に載置される。成膜装置１００は、照射部８１から基板Ｗの第１領域に赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２で検出する。また、成膜装置１００は、赤外光が基板Ｗの第２領域に入射する照射位置に変更し、照射部８１から基板Ｗの第２領域に赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２で検出する。 First, spectroscopic measurement is performed on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation, and absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before embedding the embedding material are measured. (step S20). For example, a substrate W having a surface formed with a pattern 90 including recesses 91 is mounted on the mounting table 2 . The film forming apparatus 100 irradiates the first region of the substrate W with infrared light from the irradiation unit 81 , and detects the infrared light transmitted or reflected by the substrate W with the detection unit 82 . Further, the film forming apparatus 100 changes the irradiation position so that the infrared light is incident on the second region of the substrate W, irradiates the second region of the substrate W with the infrared light from the irradiation unit 81, and transmits or passes through the substrate W. The detector 82 detects the reflected infrared light.

次に、ステップＳ２０で測定した成膜前の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値をそれぞれ算出する（ステップＳ２１）。例えば、制御部６０は、ステップＳ２０で検出部８２により検出したデータから、成膜前の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルをそれぞれ求める。制御部６０は、第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルから、それぞれ所定の波数範囲についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出する。 Next, integrated values of intensities at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation measured in step S20 are calculated (step S21). For example, the control unit 60 obtains the absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation from the data detected by the detection unit 82 in step S20. The control unit 60 calculates the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum for each predetermined wave number range from the absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 .

そして、成膜前の基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値との第１差分を算出する（ステップＳ２２）。例えば、制御部６０は、第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値から第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値を減算して、第１差分として、差分の値を算出する。 Then, a first difference between the integrated value of the absorbance spectrum of the first region 121 and the integrated value of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W before film formation is calculated (step S22). For example, the control unit 60 subtracts the integrated value of the absorbance spectrum of the second region 122 from the integrated value of the absorbance spectrum of the first region 121 to calculate the value of the difference as the first difference.

次に、熱ＣＶＤ、熱ＡＬＤ、ＰＥ－ＣＶＤ、ＰＥ－ＡＬＤなどを用いて基板Ｗに膜を成膜する（ステップＳ２３）。例えば、制御部６０は、ガス供給部１５、高周波電源１０を制御し、基板Ｗの表面に膜９２を成膜する。 Next, a film is formed on the substrate W using thermal CVD, thermal ALD, PE-CVD, PE-ALD, or the like (step S23). For example, the control unit 60 controls the gas supply unit 15 and the high frequency power supply 10 to form the film 92 on the surface of the substrate W. FIG.

次に、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２に対して分光計測を行い、埋め込み材料を埋め込んだ基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルを測定する（ステップＳ２４）。例えば、成膜装置１００は、照射部８１から基板Ｗの第１領域に赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２で検出する。また、成膜装置１００は、赤外光が基板Ｗの第２領域に入射する照射位置に変更し、照射部８１から基板Ｗの第２領域に赤外光を照射し、基板Ｗを透過又は反射した赤外光を検出部８２で検出する。 Next, spectrometry is performed on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W after film formation, and absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W embedded with the embedding material are measured. (Step S24). For example, the film forming apparatus 100 irradiates the first region of the substrate W with infrared light from the irradiation unit 81 , and detects the infrared light transmitted or reflected by the substrate W with the detection unit 82 . Further, the film forming apparatus 100 changes the irradiation position so that the infrared light is incident on the second region of the substrate W, irradiates the second region of the substrate W with the infrared light from the irradiation unit 81, and transmits or passes through the substrate W. The detector 82 detects the reflected infrared light.

次に、ステップＳ２４で測定した成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値をそれぞれ算出する（ステップＳ２５）。例えば、制御部６０は、ステップＳ２４で検出部８２により検出したデータから、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルをそれぞれ求める。制御部６０は、第１領域１２１と第２領域１２２の吸光度スペクトルから、それぞれ成膜前と同じ所定の波数範囲についての吸光度スペクトルの強度の積分値を算出する。 Next, integrated values of intensities at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W after film formation measured in step S24 are calculated (step S25). For example, the control unit 60 obtains absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122 of the substrate W after film formation from the data detected by the detection unit 82 in step S24. From the absorbance spectra of the first region 121 and the second region 122, the control unit 60 calculates the integrated value of the intensity of the absorbance spectrum for the same predetermined wavenumber range as before film formation.

そして、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値と第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値との第２差分を算出する（ステップＳ２６）。例えば、制御部６０は、第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値から第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値を減算して、第２差分として、差分の値を算出する。 Then, a second difference between the integrated value of the absorbance spectrum of the first region 121 and the integrated value of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W after film formation is calculated (step S26). For example, the control unit 60 subtracts the integrated value of the absorbance spectrum of the second region 122 from the integrated value of the absorbance spectrum of the first region 121 to calculate the value of the difference as the second difference.

次に、ステップＳ２２で算出した第１差分と、ステップＳ２６で算出した第２差分との差を算出する（ステップＳ２７）。例えば、制御部６０は、第２差分の値から、第１差分の値を減算して、差の値を算出する。成膜後の差分である第２差分の値から、成膜前の差分である第１差分の値を減算することで、ステップＳ２３の処理で成膜した膜９２による積分値の増加分が、差として、抽出される。 Next, the difference between the first difference calculated in step S22 and the second difference calculated in step S26 is calculated (step S27). For example, the control unit 60 subtracts the value of the first difference from the value of the second difference to calculate the difference value. By subtracting the value of the first difference, which is the difference before film formation, from the value of the second difference, which is the difference after film formation, the increase in the integrated value due to the film 92 formed in the process of step S23 is extracted as the difference.

例えば、図１９に示したように、第１領域１２１の吸光度スペクトルの積分値（Ａ）が線Ｌ３のように変化し、第２領域１２２の吸光度スペクトルの積分値（Ｂ）が線Ｌ４のように変化するものとする。例えば、第１差分として、差分Ｄ０の値が算出される。また、第２差分として、差分Ｄ１の値が算出される。線Ｌ３及び線Ｌ４は、環境誤差因子の変化により、例えば、線Ｌ３´及び線Ｌ４´や、線Ｌ３´´及び線Ｌ４´´のように、全体的にシフトするように変化する。よって、線Ｌ３と線Ｌ４の差分を求めることで、差分Ｄ０、差分Ｄ１は、シフトの成分の誤差を含まない値とすることができる。そして、差分Ｄ１の値から差分Ｄ０の値を減算して差を求めることで、ステップＳ２３の処理で成膜した膜９２による積分値の増加分を抽出できる。 For example, as shown in FIG. 19, the integrated value (A) of the absorbance spectrum of the first region 121 changes like line L3, and the integrated value (B) of the absorbance spectrum of the second region 122 changes like line L4. shall change to For example, the value of the difference D0 is calculated as the first difference. Also, the value of the difference D1 is calculated as the second difference. Lines L3 and L4 change so as to shift as a whole, such as lines L3′ and L4′ and lines L3″ and L4″, due to changes in environmental error factors. Therefore, by obtaining the difference between the line L3 and the line L4, the difference D0 and the difference D1 can be values that do not include the error of the shift component. Then, by subtracting the value of the difference D0 from the value of the difference D1 to obtain the difference, it is possible to extract the increment of the integrated value due to the film 92 formed in the process of step S23.

次に、算出された差の値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する（ステップＳ２８）。例えば、制御部６０は、差の値が所定の許容範囲内又は所定の閾値以上であるか否かにより、凹部９１にボイド９３が発生したかを判定する。 Next, based on the calculated difference value, the embedded state of the concave portion 91 is determined (step S28). For example, the control unit 60 determines whether a void 93 has occurred in the concave portion 91 based on whether the value of the difference is within a predetermined allowable range or equal to or greater than a predetermined threshold.

判定結果を出力し（ステップＳ２９）、処理を終了する。例えば、制御部６０は、判定結果のデータを不図示のネットワークを介して通信可能とされた管理装置などの外部の装置へ送信する。また、制御部６０は、判定結果をユーザインターフェース６１の表示部に表示する。 The determination result is output (step S29), and the process is terminated. For example, the control unit 60 transmits the determination result data to an external device such as a management device that can communicate via a network (not shown). Also, the control unit 60 displays the determination result on the display unit of the user interface 61 .

このように、第２実施形態に係る判定方法は、基板Ｗのパターン９０が形成された第１領域１２１と、基板Ｗの第１領域１２１よりも凹部９１の少ない第２領域１２２とに対してそれぞれ分光計測を行い、基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルと第２領域１２２の吸光度スペクトルを測定する。第２実施形態に係る判定方法は、第１領域１２１の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と第２領域１２２の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。これにより、第２実施形態に係る判定方法は、環境誤差因子の変化による誤差の影響を抑えて、埋め込み不良の発生を検出できる。 As described above, the determination method according to the second embodiment is applied to the first region 121 on which the pattern 90 of the substrate W is formed and the second region 122 having fewer recesses 91 than the first region 121 of the substrate W. Spectroscopic measurement is performed for each, and the absorbance spectrum of the first region 121 and the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W are measured. The determination method according to the second embodiment is based on the difference between the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region 121 and the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region 122. , determines the embedded state of the recess 91 . As a result, the determination method according to the second embodiment can detect the occurrence of embedding defects while suppressing the influence of errors due to changes in environmental error factors.

また、第２実施形態に係る判定方法は、第２領域１２２を、第１領域１２１の近傍の領域とする。これにより、第２実施形態に係る判定方法は、第２領域と第１領域を同じような成膜状態として、吸光度スペクトルを測定できる。 Also, the determination method according to the second embodiment sets the second region 122 as a region in the vicinity of the first region 121 . As a result, the determination method according to the second embodiment can measure absorbance spectra with the second region and the first region having similar film formation states.

また、第２実施形態に係る判定方法は、第２領域１２２を、基板Ｗのそれぞれチップとなる領域の境界の領域とする。これにより、第２実施形態に係る判定方法は、基板Ｗに第２領域１２２を専用に設けることなく、境界の領域を用いて、埋め込み不良の発生を検出できる。 Further, in the determination method according to the second embodiment, the second region 122 is defined as a boundary region between regions of the substrate W that are to be chips. As a result, the determination method according to the second embodiment can detect the occurrence of an embedding defect using the boundary region without providing the second region 122 exclusively on the substrate W. FIG.

また、第２実施形態に係る判定方法は、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗでそれぞれ第１領域１２１と第２領域１２２に分光計測を行い、成膜前の基板Ｗと成膜後の基板Ｗでそれぞれ第１領域１２１の吸光度スペクトルと第２領域１２２の吸光度スペクトルを測定する。第２実施形態に係る判定方法は、成膜前の基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と第２領域１２２の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との第１差分を求める。また、第２実施形態に係る判定方法は、成膜後の基板Ｗの第１領域１２１の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値と第２領域１２２の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との第２差分とを求める。第２実施形態に係る判定方法は、第１差分と第２差分との差に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。これにより、第２実施形態に係る判定方法は、基板Ｗに成膜した膜９２による凹部９１の埋め込み不良の発生を精度良く検出できる。 In addition, the determination method according to the second embodiment performs spectroscopic measurement on the first region 121 and the second region 122 of the substrate W before film formation and the substrate W after film formation, respectively. The absorbance spectrum of the first region 121 and the absorbance spectrum of the second region 122 are measured on the substrate W after the film is formed. The determination method according to the second embodiment is based on the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W before film formation and the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W. A first difference from the integrated value is obtained. In addition, the determination method according to the second embodiment is based on the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region 121 of the substrate W after film formation and the intensity at a plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region 122 of the substrate W. A second difference from the integral value of the intensity is obtained. The determination method according to the second embodiment determines the embedded state of the recess 91 based on the difference between the first difference and the second difference. As a result, the determination method according to the second embodiment can accurately detect the occurrence of poor filling of the concave portion 91 by the film 92 formed on the substrate W. FIG.

以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上述した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上述した実施形態は、請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 Although the embodiments have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in many different forms. Moreover, the embodiments described above may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the claims.

例えば、上記の実施形態では、照射部８１を上下方向に移動可能及び回転可能に構成して、基板Ｗに入射する光の入射角及び照射位置を変更可能に構成した場合を説明したが、これに限定されない。例えば、照射部８１から照射される光の光路や、検出部８２に入射する光の光路にミラー、レンズ等の光学素子を設け、光学素子により基板Ｗに入射する光の入射角及び照射位置を変更可能に構成してもよい。 For example, in the above embodiment, the irradiation unit 81 is configured to be vertically movable and rotatable so that the incident angle and irradiation position of the light incident on the substrate W can be changed. is not limited to For example, an optical element such as a mirror or a lens is provided in the optical path of the light emitted from the irradiation unit 81 or the optical path of the light incident on the detection unit 82, and the incident angle and irradiation position of the light incident on the substrate W are determined by the optical element. It may be configured to be changeable.

また、上記の実施形態では、基板Ｗの中央付近で赤外光を透過させて基板Ｗの中央付近の埋め込み状態を判定する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、チャンバ１内に光を反射するミラー、レンズ等の光学素子を設け、光学素子により基板Ｗの中央付近、周辺付近など複数の個所に照射し、それぞれの個所で透過光又は反射光を検出して基板Ｗの複数の個所それぞれの埋め込み状態を判定してもよい。 Further, in the above embodiment, the infrared light is transmitted near the center of the substrate W to determine the embedded state near the center of the substrate W, but the present invention is not limited to this. For example, an optical element such as a mirror or a lens that reflects light is provided in the chamber 1, and the optical element irradiates the substrate W at a plurality of locations such as the vicinity of the center and the vicinity of the periphery, and detects transmitted light or reflected light at each location. By doing so, the embedded state of each of a plurality of locations on the substrate W may be determined.

また、上記の実施形態では、本開示の基板処理装置を、チャンバを１つ有するシングルチャンバータイプの成膜装置１００とした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。本開示の基板処理装置は、チャンバを複数有するマルチチャンバタイプの成膜装置であってもよい。 Further, in the above embodiments, the substrate processing apparatus of the present disclosure is described as an example of a single chamber type film forming apparatus 100 having one chamber, but it is not limited to this. The substrate processing apparatus of the present disclosure may be a multi-chamber type deposition apparatus having a plurality of chambers.

図２７は、実施形態に係る成膜装置２００の他の一例を示す概略構成図である。図２７に示すように、成膜装置２００は、４つのチャンバ２０１～２０４を有するマルチチャンバタイプの成膜装置である。成膜装置２００では、４つのチャンバ２０１～２０４においてそれぞれ成膜処理を実施する。 FIG. 27 is a schematic configuration diagram showing another example of the film forming apparatus 200 according to the embodiment. As shown in FIG. 27, the film forming apparatus 200 is a multi-chamber type film forming apparatus having four chambers 201-204. In the film forming apparatus 200, film forming processes are performed in four chambers 201 to 204, respectively.

チャンバ２０１～チャンバ２０４は、平面形状が七角形をなす真空搬送室３０１の４つの壁部にそれぞれゲートバルブＧを介して接続されている。真空搬送室３０１内は、真空ポンプにより排気されて所定の真空度に保持される。真空搬送室３０１の他の３つの壁部には３つのロードロック室３０２がゲートバルブＧ１を介して接続されている。ロードロック室３０２を挟んで真空搬送室３０１の反対側には大気搬送室３０３が設けられている。３つのロードロック室３０２は、ゲートバルブＧ２を介して大気搬送室３０３に接続されている。ロードロック室３０２は、大気搬送室３０３と真空搬送室３０１との間で基板Ｗを搬送する際に、大気圧と真空との間で圧力を制御するものである。 The chambers 201 to 204 are connected via gate valves G to four walls of a vacuum transfer chamber 301 having a heptagonal planar shape. The inside of the vacuum transfer chamber 301 is evacuated by a vacuum pump and maintained at a predetermined degree of vacuum. Three load lock chambers 302 are connected to the other three walls of the vacuum transfer chamber 301 via gate valves G1. An atmospheric transfer chamber 303 is provided on the opposite side of the vacuum transfer chamber 301 across the load lock chamber 302 . The three load lock chambers 302 are connected to the atmospheric transfer chamber 303 via gate valves G2. The load lock chamber 302 controls the pressure between atmospheric pressure and vacuum when transferring the substrate W between the atmospheric transfer chamber 303 and the vacuum transfer chamber 301 .

大気搬送室３０３のロードロック室３０２が取り付けられた壁部とは反対側の壁部には基板Ｗを収容するキャリア（ＦＯＵＰ等）Ｃを取り付ける３つのキャリア取り付けポート３０５が設けられている。また、大気搬送室３０３の側壁には、基板Ｗのアライメントを行うアライメントチャンバ３０４が設けられている。大気搬送室３０３内には清浄空気のダウンフローが形成されるようになっている。 Three carrier mounting ports 305 for mounting carriers (such as FOUP) C containing substrates W are provided on a wall portion of the atmospheric transfer chamber 303 opposite to the wall portion to which the load lock chamber 302 is mounted. An alignment chamber 304 for alignment of the substrate W is provided on the side wall of the atmospheric transfer chamber 303 . A down flow of clean air is formed in the atmospheric transfer chamber 303 .

真空搬送室３０１内には、搬送機構３０６が設けられている。搬送機構３０６は、チャンバ２０１～チャンバ２０４、ロードロック室３０２に対して基板Ｗを搬送する。搬送機構３０６は、独立に移動可能な２つの搬送アーム３０７ａ，３０７ｂを有している。 A transfer mechanism 306 is provided in the vacuum transfer chamber 301 . The transport mechanism 306 transports the substrate W to the chambers 201 to 204 and the load lock chamber 302 . The transport mechanism 306 has two independently movable transport arms 307a and 307b.

大気搬送室３０３内には、搬送機構３０８が設けられている。搬送機構３０８は、キャリアＣ、ロードロック室３０２、アライメントチャンバ３０４に対して基板Ｗを搬送するようになっている。 A transfer mechanism 308 is provided in the atmosphere transfer chamber 303 . The transport mechanism 308 transports the substrate W to the carrier C, load lock chamber 302 and alignment chamber 304 .

成膜装置２００は、制御部３１０を有している。成膜装置２００は、制御部３１０によって、その動作が統括的に制御される。 The film forming apparatus 200 has a control section 310 . The operation of the film forming apparatus 200 is centrally controlled by the control unit 310 .

このように構成された成膜装置２００では、基板Ｗに対して分光計測を行う計測部８５をチャンバ２０１～チャンバ２０４以外に設けてもよい。例えば、成膜装置２００は、基板Ｗに対して分光計測を行う計測部８５を、真空搬送室３０１、ロードロック室３０２、大気搬送室３０３、及びアライメントチャンバ３０４の何れかに設ける。 In the film forming apparatus 200 configured as described above, the measurement unit 85 that performs spectroscopic measurement on the substrate W may be provided in addition to the chambers 201 to 204 . For example, the film forming apparatus 200 provides the measurement unit 85 that performs spectroscopic measurement on the substrate W in any one of the vacuum transfer chamber 301 , the load lock chamber 302 , the atmosphere transfer chamber 303 and the alignment chamber 304 .

図２８は、実施形態に係る計測部８５の概略構成の一例を示す図である。計測部８５は、光を照射する照射部８１と、光を検出可能な検出部８２とを有する。照射部８１及び検出部８２は、真空搬送室３０１、ロードロック室３０２、大気搬送室３０３、及びアライメントチャンバ３０４などの筐体８６の外部に配置されている。照射部８１及び検出部８２には、光ファイバなどの導光部材８７ａ、８７ｂが接続されている。導光部材８７ａ、８７ｂの端部は、筐体８６内に配置されている。照射部８１から出力された光は、導光部材８７ａの端部から出力される。導光部材８７ａの端部は、基板Ｗに対して所定の入射角（例えば、４５°）で入射するように配置されている。導光部材８７ａの端部は、基板Ｗを反射した光が入射するように配置されている。導光部材８７ｂの端部に入射した光は、導光部材８７ｂを介して検出部８２で検出される。計測部８５は、基板Ｗの分光計測を行う。制御部３１０は、検出部８２が受光した光から基板Ｗの吸光度スペクトルを測定し、測定された基板Ｗの吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、凹部９１の埋め込み状態を判定する。これにより、成膜装置２００においても、インラインで基板Ｗの埋め込み不良の発生を検出できる。なお、計測部８５は、基板Ｗに対して垂直に光を入射させて分光計測を行ってもよい。図２９は、実施形態に係る計測部８５の概略構成の他の一例を示す図である。図２９では、筐体８６内に配置された導光部材８７ａ、８７ｂの端部が、同軸２重の光ファイバとされており、基板Ｗの上部に基板Ｗに対して垂直となるように配置されている。照射部８１から出力された光は、導光部材８７ａの端部から出力されて基板Ｗに対して垂直に入射する。基板Ｗに入射した光は、反射して導光部材８７ｂの端部に入射する。導光部材８７ｂの端部に入射した光は、導光部材８７ｂを介して検出部８２で検出される。このように、計測部８５は、基板Ｗに対して垂直に光を入射させて分光計測を行ってもよい。 FIG. 28 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the measuring section 85 according to the embodiment. The measurement unit 85 has an irradiation unit 81 that irradiates light and a detection unit 82 that can detect light. The irradiation unit 81 and the detection unit 82 are arranged outside the housing 86 such as the vacuum transfer chamber 301 , the load lock chamber 302 , the atmospheric transfer chamber 303 and the alignment chamber 304 . Light guide members 87 a and 87 b such as optical fibers are connected to the irradiation section 81 and the detection section 82 . Ends of the light guide members 87 a and 87 b are arranged inside the housing 86 . The light output from the irradiation unit 81 is output from the end of the light guide member 87a. The end portion of the light guide member 87a is arranged so as to be incident on the substrate W at a predetermined incident angle (for example, 45°). The end of the light guide member 87a is arranged so that the light reflected by the substrate W is incident thereon. The light incident on the end of the light guide member 87b is detected by the detector 82 via the light guide member 87b. The measurement unit 85 performs spectroscopic measurement of the substrate W. FIG. The control unit 310 measures the absorbance spectrum of the substrate W from the light received by the detection unit 82, and determines the embedded state of the recess 91 based on the integrated value of the intensity of the measured absorbance spectrum of the substrate W at a plurality of wavenumbers. do. Accordingly, in the film forming apparatus 200 as well, the occurrence of the embedding failure of the substrate W can be detected in-line. Note that the measurement unit 85 may perform spectroscopic measurement by allowing light to enter the substrate W perpendicularly. FIG. 29 is a diagram showing another example of the schematic configuration of the measuring section 85 according to the embodiment. In FIG. 29, the ends of the light guide members 87a and 87b arranged in the housing 86 are coaxial double optical fibers, which are arranged above the substrate W so as to be perpendicular to the substrate W. It is The light output from the irradiation unit 81 is output from the end of the light guide member 87a and enters the substrate W perpendicularly. The light that has entered the substrate W is reflected and enters the end of the light guide member 87b. The light incident on the end of the light guide member 87b is detected by the detector 82 via the light guide member 87b. In this manner, the measurement unit 85 may make the light incident on the substrate W perpendicularly to perform spectroscopic measurement.

また、上記の実施形態では、赤外光を用いて分光計測を行う場合を説明したが、これに限定されない。例えば、基板Ｗに形成されたパターン９０の凹部９１の深さが比較的浅い場合（例えば、０．５ｕｍ以内の場合）、分光計測に用いる光の波長領域は、赤外光でも短波長側の光や、可視光領域である波長で２００－１０００ｕｍ程度の波長の光を利用してもよい。その場合、照射部８１及び検出部８２に角度を付ける必要はなく、例えば、図２９に示したように基板Ｗに対して垂直に光を入射させて分光計測を行ってもよい。 Also, in the above embodiment, the case of spectroscopic measurement using infrared light has been described, but the present invention is not limited to this. For example, when the depth of the concave portion 91 of the pattern 90 formed on the substrate W is relatively shallow (for example, within 0.5 μm), the wavelength region of the light used for spectroscopic measurement is on the short wavelength side even with infrared light. Light or light with a wavelength of about 200 to 1000 μm in the visible light region may be used. In that case, it is not necessary to give an angle to the irradiation unit 81 and the detection unit 82. For example, the spectroscopic measurement may be performed by allowing the light to enter the substrate W perpendicularly as shown in FIG.

また、上述の通り、本開示の基板処理装置は、基板をチャンバで一枚ずつ処理するチャンバを一つもしくは複数有するマルチチャンバタイプの枚葉式の基板処理装置を例に開示してきたが、このかぎりではない。例えば、複数枚の基板を一括で処理可能なバッチタイプの基板処理装置であってもよいし、カルーセル式のセミバッチタイプの基板処理装置であってもよい。 Further, as described above, the substrate processing apparatus of the present disclosure has been disclosed as an example of a multi-chamber type single-wafer substrate processing apparatus having one or a plurality of chambers for processing substrates one by one. It's not the end. For example, it may be a batch type substrate processing apparatus capable of processing a plurality of substrates at once, or a carousel type semi-batch type substrate processing apparatus.

また、上記の実施形態では、吸光度スペクトルを、波数ごとの吸光度を示すスペクトルとした場合を説明した。しかし、これに限定されない。吸光度スペクトルは、反射光から得られた反射率スペクトルの波長領域の面積積分値（差分値）と等価と考えられる。吸光度スペクトルは、反射率スペクトラムの変化量としてしてもよい。図３０は、反射率スペクトラムの一例を示す図である。図３０には、所定の基準サンプルの反射率スペクトラムの一例が示されている。基準サンプルは、ベアシリコンウエハとした。反射率スペクトラムは、次のように測定する。１）基準サンプルの分光計測を行い、測定器により波長領域での反射率強度の出力を取込む。２）反射率強度を反射率に変換する。具体的には、測定した基準サンプルの波長毎の反射率強度の計測値を、シミュレーションから得た理想の絶対反射率で校正し、測定波形校正に用いることで測定波長に対応する反射率スペクトラムを得る。３）以下の（１）式により、基準値との面積強度差を示す面積強度Ｓを求める。基準値は、任意の値とすることができる。例えば、基準値は、反射率スペクトラムの最大のピーク値よりも大きな値に定める。 Further, in the above embodiment, the case where the absorbance spectrum is a spectrum representing the absorbance for each wavenumber has been described. However, it is not limited to this. The absorbance spectrum is considered equivalent to the area integral value (difference value) of the wavelength region of the reflectance spectrum obtained from the reflected light. The absorbance spectrum may be the amount of change in the reflectance spectrum. FIG. 30 is a diagram showing an example of a reflectance spectrum. FIG. 30 shows an example of the reflectance spectrum of a given reference sample. The reference sample was a bare silicon wafer. A reflectance spectrum is measured as follows. 1) Spectroscopic measurement of a reference sample is performed, and the reflectance intensity output in the wavelength domain is captured by the measuring instrument. 2) Convert reflectance intensity to reflectance. Specifically, the measured values of the reflectance intensity for each wavelength of the measured reference sample are calibrated with the ideal absolute reflectance obtained from the simulation, and the reflectance spectrum corresponding to the measurement wavelength is obtained by using it to calibrate the measurement waveform. obtain. 3) Calculate the area intensity S, which indicates the area intensity difference from the reference value, by the following equation (1). The reference value can be any value. For example, the reference value is set to a value greater than the maximum peak value of the reflectance spectrum.

Figure 2023100573000002
Figure 2023100573000002

図３０に示すように、面積強度Ｓは、反射率スペクトルの波長領域の面積積分値（差分値）である。吸光度スペクトルは、面積強度Ｓと等価と考えられる。よって、上記の実施形態では、吸光度スペクトルとして、面積強度Ｓなどの反射率スペクトラムの変化量を用いてもよい。 As shown in FIG. 30, the area intensity S is an area integral value (difference value) in the wavelength region of the reflectance spectrum. The absorbance spectrum is considered equivalent to the area intensity S. Therefore, in the above embodiment, the amount of change in the reflectance spectrum such as the area intensity S may be used as the absorbance spectrum.

図３１は、実施形態に係る反射率スペクトラムによるボイド９３の検出の一例を説明する図である。図３１には、３つのサンプル１－３の反射率スペクトラムが示されている。サンプル１－３は、パターン９０の凹部９１の段差が１５０ｎｍ程度のＳｉＮで埋め込まれた基板Ｗとした。サンプルＳ１は、凹部９１にボイド９３が発生している。サンプルＳ２、Ｓ３は、凹部９１にボイド９３が発生していない。線ＬＳ１は、ボイド９３が発生したサンプル１の反射率スペクトラムを示している。線ＬＳ２、ＬＳ３は、ボイド９３が発生していないサンプル２、３の反射率スペクトラムを示している。図３１に示すように、ボイド９３が発生している線ＬＳ１の反射率スペクトラムと、ボイド９３が発生していない線ＬＳ２、ＬＳ３の反射率スペクトラムは、波長が５００ｎｍよりも大きい範囲で波形に違い発生している。よって、例えば、波長範囲５５０ｎｍ－１０００ｎｍの反射率スペクトル面積比較または反射率スペクトルの波長領域の面積積分値（差分値）を求めることでボイド９３の発生を検出できる。 FIG. 31 is a diagram illustrating an example of detection of voids 93 using reflectance spectra according to the embodiment. FIG. 31 shows the reflectance spectra of three samples 1-3. A sample 1-3 was a substrate W in which SiN was embedded such that the recesses 91 of the pattern 90 had a level difference of about 150 nm. A void 93 is generated in the concave portion 91 of the sample S1. The voids 93 are not generated in the concave portions 91 of the samples S2 and S3. Line LS1 shows the reflectance spectrum of sample 1 in which void 93 has occurred. Lines LS2 and LS3 show reflectance spectra of samples 2 and 3 in which no void 93 occurs. As shown in FIG. 31, the reflectance spectrum of the line LS1 in which the void 93 is generated and the reflectance spectrum of the lines LS2 and LS3 in which the void 93 is not generated have different waveforms in a wavelength range larger than 500 nm. It has occurred. Therefore, for example, the generation of the void 93 can be detected by comparing the area of the reflectance spectrum in the wavelength range of 550 nm to 1000 nm or by calculating the area integral value (difference value) of the wavelength region of the reflectance spectrum.

なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples in all respects and not restrictive. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in many different forms. Also, the above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 In addition, the following additional remarks are disclosed regarding the above embodiment.

（付記１）
凹部を含むパターンが形成され、前記凹部に埋め込み材料の埋め込みが行われた基板の分光計測を行い、前記埋め込み材料が埋め込まれた前記基板の吸光度スペクトルを測定する埋込後測定工程と、
測定された前記基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する判定工程と、
を有する判定方法。 (Appendix 1)
a post-embedding measurement step of performing spectroscopic measurement on a substrate in which a pattern including recesses is formed and in which an embedding material is embedded in the recesses, and measuring an absorbance spectrum of the substrate in which the embedding material is embedded;
a determining step of determining the embedded state of the recess based on the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the measured absorbance spectrum of the substrate;
A determination method having

（付記２）
前記基板は、それぞれチップとなる領域ごとに前記パターンが形成され、
前記分光計測における測定光のスポットサイズは、前記チップよりも大きい
付記１に記載の判定方法。 (Appendix 2)
The substrate is formed with the pattern for each area to be a chip,
The determination method according to appendix 1, wherein a spot size of the measurement light in the spectroscopic measurement is larger than that of the chip.

（付記３）
前記判定工程は、前記基板の吸光度スペクトルに前記埋め込み材料によるピークが生じる波数を含む所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
付記１又は２に記載の判定方法。 (Appendix 3)
In the determination step, the embedded state of the recess is determined based on an integrated value of the intensity of the absorbance spectrum in a predetermined wavenumber range including the wavenumber at which the embedding material causes a peak in the absorbance spectrum of the substrate. judgment method.

（付記４）
前記埋め込み材料は、ＳｉＯあるいはＳｉＮを含んだ膜であり、
前記ピークは、８００ｃｍ-1～１１００ｃｍ-1範囲に出現する一番大きなピークである
付記３に記載の判定方法。 (Appendix 4)
The embedding material is a film containing SiO or SiN,
The determination method according to appendix 3, wherein the peak is the largest peak appearing in the range of 800 cm -1 to 1100 cm -1 .

（付記５）
前記埋め込み材料は、ＳｉＯあるいはＳｉＮを含んだ膜であり、
前記波数範囲は、３０００ｃｍ-1～１００００ｃｍ-1である
付記３に記載の判定方法。 (Appendix 5)
The embedding material is a film containing SiO or SiN,
The determination method according to appendix 3, wherein the wavenumber range is from 3000 cm −1 to 10000 cm −1 .

（付記６）
前記埋め込み材料は、ＳｉＯであり、
前記ピークは、１０８０ｃｍ-1である
付記３に記載の判定方法。 (Appendix 6)
The embedding material is SiO,
The determination method according to appendix 3, wherein the peak is at 1080 cm −1 .

（付記７）
前記波数範囲は、５００ｃｍ-1～１４００ｃｍ-1である
付記３又は６に記載の判定方法。 (Appendix 7)
The determination method according to appendix 3 or 6, wherein the wavenumber range is from 500 cm −1 to 1400 cm −1 .

（付記８）
前記判定工程は、前記積分値が所定の範囲内又は所定の閾値以上であるかに基づき、前記埋め込み材料が埋め込まれた前記凹部内の空隙の有無を判定する
付記１～７の何れか１つに記載の判定方法。 (Appendix 8)
The determination step determines whether or not there is a void in the recess in which the embedding material is embedded, based on whether the integrated value is within a predetermined range or is equal to or greater than a predetermined threshold. Judgment method described in.

（付記９）
前記分光計測は、前記基板に対して透過性を有する光を照射し、前記基板を透過又は反射した光を検出する
付記１～８の何れか１つに記載の判定方法。 (Appendix 9)
9. The determination method according to any one of Appendices 1 to 8, wherein the spectroscopic measurement irradiates the substrate with light having transparency, and detects light transmitted through or reflected by the substrate.

（付記１０）
前記基板は、シリコン基板とし、
前記分光計測は、前記基板に対して赤外光を照射し、前記基板を透過又は反射した赤外光を検出する
付記１～９の何れか１つに記載の判定方法。 (Appendix 10)
The substrate is a silicon substrate,
The determination method according to any one of Appendices 1 to 9, wherein the spectroscopic measurement includes irradiating the substrate with infrared light and detecting the infrared light transmitted through or reflected by the substrate.

（付記１１）
前記埋込後測定工程は、前記基板の前記パターンが形成された第１領域と、前記基板の前記第１領域よりも前記凹部の少ない第２領域とに対してそれぞれ分光計測を行い、前記基板の前記第１領域の吸光度スペクトルと前記第２領域の吸光度スペクトルを測定し、
前記判定工程は、前記第１領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と前記第２領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
付記１～１０の何れか１つに記載の判定方法。 (Appendix 11)
In the post-embedding measurement step, spectroscopic measurement is performed on a first region of the substrate where the pattern is formed and a second region of the substrate having fewer recesses than the first region of the substrate. Measure the absorbance spectrum of the first region and the absorbance spectrum of the second region of
In the determination step, based on the difference between the integrated value of the intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region and the integrated value of the intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region, 11. The determination method according to any one of Appendices 1 to 10, wherein the embedded state of the recess is determined.

（付記１２）
前記第２領域は、前記第１領域の近傍の領域である
付記１１に記載の判定方法。 (Appendix 12)
12. The determination method according to appendix 11, wherein the second area is an area in the vicinity of the first area.

（付記１３）
前記第２領域は、前記基板のそれぞれチップとなる領域の境界の領域である
付記１１に記載の判定方法。 (Appendix 13)
12. The determination method according to appendix 11, wherein the second region is a boundary region between regions of the substrate that are to be chips.

（付記１４）
前記埋め込み材料を前記凹部に埋め込む前の前記基板に対して分光計測を行い、前記埋め込み材料を埋め込む前の前記基板の吸光度スペクトルを測定する埋込前測定工程と、
前記凹部に前記埋め込み材料を埋め込む埋込工程と、をさらに有し、
前記判定工程は、前記凹部に埋め込み材料が埋め込まれる前の前記基板の吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と、前記凹部に埋め込み材料が埋め込まれた前記基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
付記１～１３の何れか１つに記載の判定方法。 (Appendix 14)
a pre-embedding measurement step of performing spectroscopic measurement on the substrate before embedding the embedding material in the recess and measuring an absorbance spectrum of the substrate before embedding the embedding material;
an embedding step of embedding the embedding material in the recess,
The determination step includes integration values of intensities at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the substrate before the embedding material is embedded in the recess, and a plurality of absorbance spectra of the substrate with the embedding material embedded in the recess. 14. The determination method according to any one of Appendices 1 to 13, wherein the embedding state of the recess is determined based on a difference from an integrated value of intensity at wavenumbers.

（付記１５）
前記埋込前測定工程、及び前記埋込後測定工程は、前記基板の前記パターンが形成された第１領域と、前記基板の前記第１領域よりも前記凹部の少ない第２領域とに対してそれぞれ分光計測を行い、前記基板の前記第１領域の吸光度スペクトルと前記第２領域の吸光度スペクトルをそれぞれ測定し、
前記判定工程は、前記埋込前測定工程により測定された前記基板の前記第１領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と前記第２領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値との第１差分と、前記埋込後測定工程により測定された前記基板の前記第１領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と前記第２領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値との第２差分とを求め、前記第１差分と前記第２差分との差に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
付記１４に記載の判定方法。 (Appendix 15)
The pre-embedding measurement step and the post-implantation measurement step are performed on a first region of the substrate where the pattern is formed and a second region of the substrate having fewer recesses than the first region. Perform spectroscopic measurement, respectively, and measure the absorbance spectrum of the first region and the absorbance spectrum of the second region of the substrate,
In the determination step, the integrated values of the intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region of the substrate measured in the pre-implantation measurement step and the plurality of absorbance spectra of the second region of the substrate. a first difference between an integral value of intensity at wavenumbers; A second difference between the absorbance spectrum of the region and the integrated value of the intensity at the plurality of wavenumbers is obtained, and the embedded state of the recess is determined based on the difference between the first difference and the second difference. Judgment method described in.

（付記１６）
前記第２領域は、前記第１領域の近傍の領域である
付記１５に記載の判定方法。 (Appendix 16)
16. The determination method according to appendix 15, wherein the second area is an area in the vicinity of the first area.

（付記１７）
前記第２領域は、前記基板のそれぞれチップとなる領域の境界の領域である
付記１５に記載の判定方法。 (Appendix 17)
16. The determination method according to appendix 15, wherein the second region is a boundary region between regions of the substrate that are to be chips.

（付記１８）
凹部を含むパターンが形成され、前記凹部に埋め込み材料の埋め込みが行われた基板に光を放射する光源と、
前記光源から放射されて前記基板を反射した反射光又は前記基板を透過した透過光を受光する受光機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記受光機構が受光した反射光又は透過光から前記埋め込み材料が埋め込まれた前記基板の吸光度スペクトルを測定する工程と、
測定された前記基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する工程と、実施する
基板処理装置。 (Appendix 18)
a light source that emits light to a substrate in which a pattern including recesses is formed and in which a filling material is embedded in the recesses;
a light receiving mechanism for receiving reflected light emitted from the light source and reflected by the substrate or transmitted light transmitted through the substrate;
a control unit;
The control unit
measuring an absorbance spectrum of the substrate in which the embedding material is embedded from the reflected light or transmitted light received by the light receiving mechanism;
A substrate processing apparatus that performs a step of determining the embedded state of the recess based on the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the measured absorbance spectrum of the substrate.

（付記１９）
基板搬入機構と、
前記凹部に埋め込み材料を埋め込む埋め込み処理室と、をさらに備え、
前記光源及び前記受光機構は、前記基板搬入機構に設けられた
付記１８に記載の基板処理装置。 (Appendix 19)
a substrate loading mechanism;
An embedding processing chamber for embedding an embedding material in the recess,
19. The substrate processing apparatus according to appendix 18, wherein the light source and the light receiving mechanism are provided in the substrate loading mechanism.

（付記２０）
前記基板搬入機構は、真空搬送室、ロードロック室、大気搬送室を備え、
前記光源及び前記受光機構は、前記真空搬送室、前記ロードロック室、前記大気搬送室の何れかに設けられた
付記１９に記載の基板処理装置。 (Appendix 20)
The substrate loading mechanism includes a vacuum transfer chamber, a load lock chamber, and an atmospheric transfer chamber,
20. The substrate processing apparatus according to appendix 19, wherein the light source and the light receiving mechanism are provided in any one of the vacuum transfer chamber, the load lock chamber, and the atmospheric transfer chamber.

Ｗ 基板
１ チャンバ
２ 載置台
６ リフターピン
１０ 高周波電源
１５ ガス供給部
１６ シャワーヘッド
６０ 制御部
６１ ユーザインターフェース
６２ 記憶部
８０ａ 窓
８０ｂ 窓
８１ 照射部
８２ 検出部
９０ パターン
９１ 凹部
９２ 膜
９２ａ ＳｉＮ膜
９３ ボイド
９５ 領域
９６、９７ スポットサイズ
１００ 成膜装置
２００ 成膜装置
２０１～２０４ チャンバ W Substrate 1 Chamber 2 Mounting table 6 Lifter pin 10 High frequency power supply 15 Gas supply unit 16 Shower head 60 Control unit 61 User interface 62 Storage unit 80a Window 80b Window 81 Irradiation unit 82 Detection unit 90 Pattern 91 Concave portion 92 Film 92a SiN film 93 Void 95 regions 96, 97 spot size 100 film deposition apparatus 200 film deposition apparatuses 201 to 204 chamber

Claims (20)

凹部を含むパターンが形成され、前記凹部に埋め込み材料の埋め込みが行われた基板の分光計測を行い、前記埋め込み材料が埋め込まれた前記基板の吸光度スペクトルを測定する埋込後測定工程と、
測定された前記基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する判定工程と、
を有する判定方法。 a post-embedding measurement step of performing spectroscopic measurement on a substrate in which a pattern including recesses is formed and in which an embedding material is embedded in the recesses, and measuring an absorbance spectrum of the substrate in which the embedding material is embedded;
a determining step of determining the embedded state of the recess based on the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the measured absorbance spectrum of the substrate;
A determination method having 前記基板は、それぞれチップとなる領域ごとに前記パターンが形成され、
前記分光計測における測定光のスポットサイズは、前記チップよりも大きい
請求項１に記載の判定方法。 The substrate is formed with the pattern for each area to be a chip,
The determination method according to claim 1, wherein a spot size of the measurement light in the spectroscopic measurement is larger than that of the chip. 前記判定工程は、前記基板の吸光度スペクトルに前記埋め込み材料によるピークが生じる波数を含む所定の波数範囲の吸光度スペクトルの強度の積分値に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
請求項１に記載の判定方法。 2. The embedding state of the recess according to claim 1, wherein the determining step determines the embedding state of the concave portion based on an integrated value of intensity of an absorbance spectrum in a predetermined wavenumber range including a wavenumber at which a peak due to the embedding material occurs in the absorbance spectrum of the substrate. judgment method. 前記埋め込み材料は、ＳｉＯあるいはＳｉＮを含んだ膜であり、
前記ピークは、８００ｃｍ-1～１１００ｃｍ-1範囲に出現する一番大きなピークである
請求項３に記載の判定方法。 The embedding material is a film containing SiO or SiN,
The determination method according to claim 3, wherein the peak is the largest peak appearing in the range of 800 cm -1 to 1100 cm -1 . 前記埋め込み材料は、ＳｉＯあるいはＳｉＮを含んだ膜であり、
前記波数範囲は、３０００ｃｍ-1～１００００ｃｍ-1である
請求項３に記載の判定方法。 The embedding material is a film containing SiO or SiN,
The determination method according to claim 3, wherein the wavenumber range is from 3000 cm -1 to 10000 cm -1 . 前記埋め込み材料は、ＳｉＯであり、
前記ピークは、１０８０ｃｍ-1である
請求項３に記載の判定方法。 The embedding material is SiO,
The determination method according to claim 3, wherein the peak is at 1080 cm -1 . 前記波数範囲は、５００ｃｍ-1～１４００ｃｍ-1である
請求項３又は６に記載の判定方法。 The determination method according to claim 3 or 6, wherein the wavenumber range is from 500 cm -1 to 1400 cm -1 . 前記判定工程は、前記積分値が所定の範囲内又は所定の閾値以上であるかに基づき、前記埋め込み材料が埋め込まれた前記凹部内の空隙の有無を判定する
請求項１に記載の判定方法。 2. The determination method according to claim 1, wherein the determining step determines whether or not there is a void in the recess filled with the embedding material, based on whether the integrated value is within a predetermined range or equal to or greater than a predetermined threshold. 前記分光計測は、前記基板に対して透過性を有する光を照射し、前記基板を透過又は反射した光を検出する
請求項１に記載の判定方法。 2. The determination method according to claim 1, wherein the spectroscopic measurement irradiates the substrate with light having transparency and detects the light transmitted through or reflected by the substrate. 前記基板は、シリコン基板とし、
前記分光計測は、前記基板に対して赤外光を照射し、前記基板を透過又は反射した赤外光を検出する
請求項１に記載の判定方法。 The substrate is a silicon substrate,
The determination method according to claim 1, wherein the spectroscopic measurement includes irradiating the substrate with infrared light and detecting the infrared light transmitted through or reflected by the substrate. 前記埋込後測定工程は、前記基板の前記パターンが形成された第１領域と、前記基板の前記第１領域よりも前記凹部の少ない第２領域とに対してそれぞれ分光計測を行い、前記基板の前記第１領域の吸光度スペクトルと前記第２領域の吸光度スペクトルを測定し、
前記判定工程は、前記第１領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と前記第２領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
請求項１に記載の判定方法。 In the post-embedding measurement step, spectroscopic measurement is performed on a first region of the substrate where the pattern is formed and a second region of the substrate having fewer recesses than the first region of the substrate. Measure the absorbance spectrum of the first region and the absorbance spectrum of the second region of
In the determination step, based on the difference between the integrated value of the intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region and the integrated value of the intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the second region, 2. The determination method according to claim 1, further comprising determining a buried state of said concave portion. 前記第２領域は、前記第１領域の近傍の領域である
請求項１１に記載の判定方法。 The determination method according to claim 11, wherein the second area is an area in the vicinity of the first area. 前記第２領域は、前記基板のそれぞれチップとなる領域の境界の領域である
請求項１１に記載の判定方法。 12. The determination method according to claim 11, wherein the second area is a boundary area between areas of the substrate that are to be chips. 前記埋め込み材料を前記凹部に埋め込む前の前記基板に対して分光計測を行い、前記埋め込み材料を埋め込む前の前記基板の吸光度スペクトルを測定する埋込前測定工程と、
前記凹部に前記埋め込み材料を埋め込む埋込工程と、をさらに有し、
前記判定工程は、前記凹部に埋め込み材料が埋め込まれる前の前記基板の吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と、前記凹部に埋め込み材料が埋め込まれた前記基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値との差分に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
請求項１に記載の判定方法。 a pre-embedding measurement step of performing spectroscopic measurement on the substrate before embedding the embedding material in the recess and measuring an absorbance spectrum of the substrate before embedding the embedding material;
an embedding step of embedding the embedding material in the recess,
The determination step includes integration values of intensities at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the substrate before the embedding material is embedded in the recess, and a plurality of absorbance spectra of the substrate with the embedding material embedded in the recess. 2. The determination method according to claim 1, wherein the embedded state of the recess is determined based on a difference from an integrated value of intensity at wavenumbers. 前記埋込前測定工程、及び前記埋込後測定工程は、前記基板の前記パターンが形成された第１領域と、前記基板の前記第１領域よりも前記凹部の少ない第２領域とに対してそれぞれ分光計測を行い、前記基板の前記第１領域の吸光度スペクトルと前記第２領域の吸光度スペクトルをそれぞれ測定し、
前記判定工程は、前記埋込前測定工程により測定された前記基板の前記第１領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と前記第２領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値との第１差分と、前記埋込後測定工程により測定された前記基板の前記第１領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値と前記第２領域の前記吸光度スペクトルの前記複数の波数での強度の積分値との第２差分とを求め、前記第１差分と前記第２差分との差に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する
請求項１４に記載の判定方法。 The pre-embedding measurement step and the post-implantation measurement step are performed on a first region of the substrate where the pattern is formed and a second region of the substrate having fewer recesses than the first region. Perform spectroscopic measurement, respectively, and measure the absorbance spectrum of the first region and the absorbance spectrum of the second region of the substrate,
In the determination step, the integrated values of the intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the first region of the substrate measured in the pre-implantation measurement step and the plurality of absorbance spectra of the second region of the substrate. a first difference between an integral value of intensity at wavenumbers; A second difference between the integrated value of intensity at the plurality of wavenumbers of the absorbance spectrum of the region and a second difference is obtained, and the embedded state of the recess is determined based on the difference between the first difference and the second difference. 14. The determination method described in 14. 前記第２領域は、前記第１領域の近傍の領域である
請求項１５に記載の判定方法。 The determination method according to claim 15, wherein the second area is an area in the vicinity of the first area. 前記第２領域は、前記基板のそれぞれチップとなる領域の境界の領域である
請求項１５に記載の判定方法。 16. The determination method according to claim 15, wherein the second region is a boundary region between regions of the substrate that are to be chips. 凹部を含むパターンが形成され、前記凹部に埋め込み材料の埋め込みが行われた基板に光を放射する光源と、
前記光源から放射されて前記基板を反射した反射光又は前記基板を透過した透過光を受光する受光機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記受光機構が受光した反射光又は透過光から前記埋め込み材料が埋め込まれた前記基板の吸光度スペクトルを測定する工程と、
測定された前記基板の吸光度スペクトルの複数の波数での強度の積分値に基づき、前記凹部の埋め込み状態を判定する工程と、実施する
基板処理装置。 a light source that emits light to a substrate in which a pattern including recesses is formed and in which a filling material is embedded in the recesses;
a light receiving mechanism for receiving reflected light emitted from the light source and reflected by the substrate or transmitted light transmitted through the substrate;
a control unit;
The control unit
measuring an absorbance spectrum of the substrate in which the embedding material is embedded from the reflected light or transmitted light received by the light receiving mechanism;
A substrate processing apparatus that performs a step of determining the embedded state of the recess based on the integrated value of the intensity at a plurality of wavenumbers of the measured absorbance spectrum of the substrate. 基板搬入機構と、
前記凹部に埋め込み材料を埋め込む埋め込み処理室と、をさらに備え、
前記光源及び前記受光機構は、前記基板搬入機構に設けられた
請求項１８に記載の基板処理装置。 a substrate loading mechanism;
An embedding processing chamber for embedding an embedding material in the recess,
The substrate processing apparatus according to claim 18, wherein the light source and the light receiving mechanism are provided in the substrate loading mechanism. 前記基板搬入機構は、真空搬送室、ロードロック室、大気搬送室を備え、
前記光源及び前記受光機構は、前記真空搬送室、前記ロードロック室、前記大気搬送室の何れかに設けられた
請求項１９に記載の基板処理装置。 The substrate loading mechanism includes a vacuum transfer chamber, a load lock chamber, and an atmospheric transfer chamber,
The substrate processing apparatus according to claim 19, wherein the light source and the light receiving mechanism are provided in any one of the vacuum transfer chamber, the load lock chamber, and the atmospheric transfer chamber.
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