JP2004119658A - Film thickness measuring device, etching device and film thickness measuring method - Google Patents

Film thickness measuring device, etching device and film thickness measuring method Download PDF

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JP2004119658A
JP2004119658A JP2002280451A JP2002280451A JP2004119658A JP 2004119658 A JP2004119658 A JP 2004119658A JP 2002280451 A JP2002280451 A JP 2002280451A JP 2002280451 A JP2002280451 A JP 2002280451A JP 2004119658 A JP2004119658 A JP 2004119658A
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Toru Kuroiwa
黒岩 徹
Hiromi Fujimoto
藤本 博己
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the thickness of a film for a substrate in a real time in an etching device employing treating solution. <P>SOLUTION: In the etching device wherein the treating solution 95 is reserved in a vessel 21 to apply etching on the substrate 9 by dipping the substrate 9 into the treating solution 95, a light source unit 34 for emitting illumination light, a measuring head 31 for emitting the illumination light against the substrate 9 and inputting reflection light from the substrate 9, a spectroscope 35 for obtaining the spectral intensity of the reflection light, and a comparing unit 411 for obtaining the spectral reflection rate of the reflection light to compare the same with a reference spectral reflection rate, are provided. Upon measuring, the incidental unit 311 on the tip end of the measuring head 31 is brought into a condition that the same is contacted with the treating solution 95. According to this method, the reflection light from the substrate 9 can be stably obtained and the thickness of the film on the substrate 9 during treatment can be measured optimally whereby the strict management of various conditions of the treating solution 95 becomes unnecessary. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチングされる基板上の膜厚を測定する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、半導体基板(以下、「基板」という。)の表面に所望の厚さの膜を形成するために、基板に処理液を供給することにより基板表面にエッチング(「洗浄」とも呼ばれる)が行われている。このとき、予めエッチングの速度(いわゆる、エッチングレート)を測定しておき、エッチングに関する多数の条件を一定に保つことにより、エッチング時間に基づいて基板上の膜の厚さが処理前の既知の厚さから所望の厚さとなるように制御を行っている。
【0003】
エッチング装置の外部または内部にはエッチングが行われるチャンバに近接して、基板の膜厚を測定する膜厚測定装置が設けられており、予め、エッチングの速度が測定される際には、基板をチャンバから取り出して膜厚測定装置へと運んで測定が行われ、測定結果に基づいてエッチングの速度が求められる。
【0004】
なお、基板に研磨を施して所望の膜厚を得る手法においては、特許文献1のように研磨部材に開口を設けて基板の膜厚をリアルタイムにて確認する手法が提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−48133号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のエッチング装置では、予め測定されたエッチング速度に基づいて時間で膜厚を制御するため、処理液の温度や汚れ等のエッチングの条件を厳密に管理する必要がある。その結果、エッチングに要するコストが増加することとなる。また、予めエッチング速度を測定する必要があり、処理に要する時間も全体的に増加してしまう。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、エッチング中の基板の膜厚をリアルタイムにて確認するこにより、エッチングに要するコストを削減するとともに膜厚制御の精度を高めることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、基板に照射される光を出射する光源と、基板からの光が入射部から入射する受光部と、前記受光部からの出力に基づいて基板上の膜厚を検出する演算部とを備え、基板と前記入射部との間が処理液で満たされている。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の膜厚測定装置であって、基板が浸漬される処理液を貯留する容器をさらに備え、前記入射部が前記容器内の処理液に接する。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の膜厚測定装置であって、前記入射部と基板との間に処理液を供給する供給部をさらに備える。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の膜厚測定装置であって、前記供給部が前記入射部に向けて処理液を吐出し、前記処理液が前記入射部から基板へと導かれる。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の膜厚測定装置であって、前記入射部が前記基板の上方に位置し、前記処理液が前記入射部から落下して前記基板へと導かれる。
【0013】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の膜厚測定装置であって、前記供給部が、複数の方向から前記入射部に向けて処理液を吐出する少なくとも1つの吐出口を有する。
【0014】
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、前記演算部が、所定の厚さの膜が形成された基板の基準分光反射率を記憶する記憶部と、前記受光部からの出力から導かれる基板の分光反射率と前記基準分光反射率とを比較する比較部とを有する。
【0015】
請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、主面の法線方向を一定に保ちつつ基板を回転する回転機構をさらに備える。
【0016】
請求項9に記載の発明は、エッチング装置であって、請求項1ないし8のいずれかに記載の膜厚測定装置を有し、基板にエッチングを施す処理部と、前記処理部に対して基板を搬送する搬送機構と、前記膜厚測定装置からの信号に基づいて前記処理部におけるエッチングを停止する制御部とを備える。
【0017】
請求項10に記載の発明は、エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、基板からの光が入射する入射部と前記基板との間を処理液で満たす工程と、前記基板に光を照射し、前記基板からの光を前記入射部を介して受光し、前記光の分光強度を取得する工程と、前記分光強度に基づいて前記基板上の膜厚を検出する工程とを有する。
【0018】
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の膜厚測定方法であって、前記処理液で満たす工程が、前記基板を処理液に浸漬する工程と、前記入射部を前記処理液に接触させる工程とを有する。
【0019】
請求項12に記載の発明は、請求項10に記載の膜厚測定方法であって、前記処理液で満たす工程において前記基板と前記入射部との間に処理液が供給される。
【0020】
請求項13に記載の発明は、請求項10ないし12のいずれかに記載の膜厚測定方法であって、前記分光強度を取得する工程の前に、主面の法線方向を一定に保ちつつ前記基板を回転する工程をさらに有する。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の第1の実施の形態に係るエッチング装置1を示す平面図である。エッチング装置1は基板9を収納する複数のカセット91が載置されるインデクサ11、インデクサ11にアクセスする第1搬送ロボット12、第1搬送ロボット12との間で基板9の受け渡しを行う第2搬送ロボット13および基板9にエッチングを行う複数のチャンバ14を有する。
【0022】
第1搬送ロボット12は上下2段のアーム121を有し、第2搬送ロボット13も上下2段のアーム131を有する。エッチング装置1にて処理が行われる際には、インデクサ11から第1搬送ロボット12の一方のアーム121が基板9を取り出し、第2搬送ロボット13の一方のアーム131に渡される。複数のチャンバ14は第2搬送ロボット13の搬送路の両側に配置され、第2搬送ロボット13がいずれかのチャンバ14に基板9を渡す。
【0023】
チャンバ14にてエッチングが行われた基板9は、第2搬送ロボット13の他方のアーム131により取り出され、第1搬送ロボット12の他方のアーム121に渡され、第1搬送ロボット12によりインデクサ11に戻される。エッチング装置1では、複数の基板9に対する上記動作がほぼ並行して行われ(すなわち、一の基板9に対する動作と他の基板9に対する動作とが部分的に並行して行われる。)、複数のチャンバ14を利用しつつ効率よく基板9のエッチングが行われる。
【0024】
図2はチャンバ14の構成を示す図であり、機械的構成に関しては正面から示している。チャンバ14は、エッチングに用いられる希フッ酸等の処理液95を貯留する容器21(図1においても図示)、容器21内で基板9を支持する支持部材22、および、シャフトを介して支持部材22を昇降する昇降機構23を有し、第2搬送ロボット13のアーム131により基板9がチャンバ14内に搬入されると、支持部材22が上昇して基板9を受け取り、アーム131が待避した後に支持部材22が下降することにより基板9が処理液95に浸漬される。
【0025】
エッチング装置1は基板9上の膜厚を検出する測定装置として、容器21の上方に位置する測定ヘッド31(図1においても図示)、測定ヘッド31を支持する回動アーム32、回動アーム32を回動させるとともに昇降させる回動・昇降機構33、測定ヘッド31に導入される光を出射する光源を有する光源ユニット34、および、基板9から測定ヘッド31に入射する光を分光する分光器35を有する。
【0026】
測定ヘッド31の先端は、照明光を基板9に向けて出射するとともに基板9からの反射光が入射する入射部311となっており、光源ユニット34からの光は測定ヘッド31内のハーフミラー312にて反射して入射部311へと導かれ、基板9からの光は入射部311からハーフミラー312を透過して分光器35へと導かれる。そして、基板9からの光は分光器35にて受光され、分光強度が取得される。測定ヘッド31は回動・昇降機構33の回動動作により図1に示すように基板9の上方位置と側方位置との間で進退可能とされ、回動・昇降機構33の昇降動作により図2に示すように処理液95中の基板9に対して上下にも進退可能とされる。
【0027】
分光器35からの出力である基板9の反射光の分光強度は各種演算を行う制御部4に入力され、制御部4の演算部41により演算処理が施される。演算部41には後述の比較演算を行う比較部411、および、基板9に関する各種データを記憶したり、演算部41による演算結果等を記憶するメモリ412が設けられる。
【0028】
図3はエッチング装置1の動作の流れを示す図である。エッチング装置1では、エッチングの処理の前に予め基板9に形成された膜の厚さと分光反射率との関係を示すデータ(以下、「参照分光データ」という。)がメモリ412に記憶されて準備される(ステップS11)。
【0029】
参照分光データは、エッチング装置1にて取得されてもよく、別途準備されてもよい。エッチング装置1にて参照分光データが取得される際には、一時的に容器21内の処理液の温度等の諸条件が一定に管理され、膜の状態が既知の基板9を処理液に浸漬してエッチングを行いつつ基板9からの反射光の分光強度が取得されて基板9の分光反射率が繰り返し求められる。そして、処理液の諸条件からエッチングの速度を特定し、基板9上の膜(正確には、エッチング対象となる膜)の厚さと分光反射率との関係が取得される。
【0030】
なお、参照分光データが別途準備される場合には、上述の手法の他に、反射光の分光強度を測定しつつエッチングを行い、エッチングを途中で停止して処理液外の他の測定装置にて膜厚の測定が行われてもよい。この場合、厳密な温度管理を行うことなく膜厚と分光反射率との関係を取得することができる。
【0031】
図4はパターンが形成された基板9にエッチングを行った場合に、処理液に接する入射部311により取得される分光反射率の変化の様子を示す図である。エッチングが進行するにつれて分光反射率は図4中のグラフ601からグラフ606へと順次変化する。このように、膜厚(エッチング量に対応付けることができる。)と分光反射率とは互いに対応する関係となっている。なお、分光反射率は反射光の分光強度と光源の分光強度から導かれるため、実質的に、膜厚と反射光の分光強度(すなわち、分光器35からの出力)も互いに対応する関係となっている。
【0032】
図5は、基板9上に単層の酸化膜が形成されている場合に入射部311を処理液に接した状態で分光反射率を測定した結果を示す図である。図5は基板9上の膜が所定の厚さになった時点での測定を複数回行った結果を示しており、複数回の測定により得られるグラフは符号611にて示される曲線としてほぼ重なる。図5より、測定結果と膜厚との関係が安定していることが判る。また、図5では図示していないが、膜厚の変化に伴ってグラフ611のピークの位置が変化することにより、膜厚と分光反射率とが互いに対応する関係となる。
【0033】
なお、仮に、入射部311を処理液から離して単層の酸化膜が形成された基板9の反射光を測定した場合、条件を同一にしても図6中のグラフ691〜694に示すように膜厚とは無関係にグラフがばらつき、安定して測定を行うことができない。これは、液面にて照明光が複雑に反射することが原因と考えられる。すなわち、エッチング装置1の膜厚測定装置では、基板9と入射部311との間が処理液で満たされることにより、安定した分光反射率が取得可能とされる。
【0034】
メモリ412に参照分光データが準備されると容器21に処理液が注入される(予め注入されてもよい。)(図3:ステップS12)。基板9はインデクサ11から第1搬送ロボット12および第2搬送ロボット13を経由してチャンバ14まで搬送され、第2搬送ロボット13から支持部材22が基板9を受け取って下降することにより基板9が容器21内に貯留されている処理液に浸漬される(ステップS13)。これにより、基板9のエッチングが開始される。このとき、待避していた測定ヘッド31が基板9の上方へと移動し、さらに下降して先端の入射部311が処理液に接する(すなわち、処理液に部分的に浸漬される。)(ステップS14)。入射部311の先端には、処理液に耐えるサファイアレンズ等が用いられる。
【0035】
ここで、光源ユニット34が点灯し(予め点灯していてもよい。)、基板9に照明光が照射され、基板9からの反射光が入射部311を介して分光器35へと導かれる。分光器35では反射光の分光強度が取得され、制御部4へと出力される(ステップS15)。制御部4の演算部41は反射光の分光強度と照明光の分光強度とから基板9の分光反射率を求める。一方、演算部41の比較部411は、参照分光データから基板9の膜が所定の厚さであるときの分光反射率を基準分光反射率として取得する。そして、反射光の分光反射率と基準分光反射率とを比較して、相違(例えば、両分光反射率のグラフの差の面積)が所定値以下であるか否かを確認する(ステップS16)。
【0036】
反射光の分光反射率と基準分光反射率との相違が所定値以下になると、測定ヘッド31が容器21から待避し、基板9が処理液から取り出されて実質的にエッチングの処理が停止する(ステップS17)。基板9は第2搬送ロボット13および第1搬送ロボット12によりインデクサ11のカセット91に収納される。次にエッチングを施す基板9が存在する場合には、上記ステップS13〜S17が繰り返される(ステップS18)。
【0037】
以上のように、エッチング装置1では、処理液に浸漬した状態でリアルタイムに基板9上の膜厚が所定値になったか否かを検出することができる。その結果、従来のように処理液の温度や汚れ(または劣化)を厳密に管理する必要がなくなり、基板9の製造コストの削減を図ることができる。また、エッチング開始時の膜厚の影響を受けないため、精度の高い膜厚制御を行うことも実現される。さらに、参照分光データは同種の基板9に対して1回だけ取得するのみで足り、エッチングに要する時間が実質的に大幅に増加してしまうことも防止される。
【0038】
図7は第2の実施の形態に係るエッチング装置1のチャンバ14の構造を示す正面図である。なお、エッチング装置1のチャンバ14内の構造以外は、第1の実施の形態と同様である。また、図7では図2に示す光源ユニット34、分光器35および制御部4の図示を省略している。
【0039】
チャンバ14はカップ21aを有し、カップ21aの中央に基板9を吸引吸着により保持する支持部材22aを有する。支持部材22aはシャフトを介して回転・昇降機構23aに接続される。回転・昇降機構23aは基板9の搬出入時に基板9を支持部材22aと共に昇降させ、基板9にエッチングを行う際には主面の法線方向を一定に保ちつつ基板9を支持部材22aと共に高速に回転させる。
【0040】
チャンバ14には第1の実施の形態と同様に膜厚定装置が配置され、基板9の上方には基板9と対向する入射部311を有する測定ヘッド31が位置する。測定ヘッド31は回動アーム32および回動・昇降機構33により基板9の主面に対して上下に進退可能であるとともに、基板9の上方位置と側方位置との間で進退可能とされる。測定ヘッド31の構造は第1の実施の形態と同様であり、光源ユニット34からの照明光を基板9に向けて出射するとともに基板9からの反射光を入射部311から分光器35へと導く。
【0041】
第2の実施の形態に係るチャンバ14では、測定ヘッド31に処理液を吐出する吐出ノズル51が取り付けられ、吐出ノズル51が供給管を介して処理液供給部52に接続される。図8は吐出ノズル51を示す断面図である。吐出ノズル51は入射部311の光軸(すなわち、基板9に垂直な軸)を中心とするリング状となっており、測定ヘッド31の本体に固定部材55を介して取り付けられる。吐出ノズル51の内部には流路511が形成されており、流路511に沿ってリング状かつスリット状の吐出口512が形成されている。
【0042】
したがって、処理液供給部52から流路511へと処理液が供給されると、吐出口512から入射部311の周囲全体に向けて処理液が吐出される。処理液は入射部311の先端から重力により基板9の上面へと落下するようにして導かれる。その結果、重力を利用して容易に基板9と入射部311との間を、空気を介在させることなく処理液95で満たすことができる。なお、入射部311と基板9との間の距離は、例えば、5〜6mmとされる。
【0043】
図9は第2の実施の形態に係るエッチング装置1の動作の流れを示す図である。まず、第1の実施の形態と同様に制御部4のメモリ412に基板9上の膜の厚さと分光反射率との関係を示す参照分光データが準備される(ステップS21)。参照分光データは、温度等の条件を一時的に管理してエッチング装置1にて取得されてもよく、別途求められてもよい。その後、基板9がインデクサ11から第1搬送ロボット12および第2搬送ロボット13によりチャンバ14へと搬送される。
【0044】
チャンバ14では回転・昇降機構23aにより支持部材22aが上昇し、基板9を第2搬送ロボット13から受け取り、下降して基板9をカップ21a内へと搬入する(ステップS22)。測定ヘッド31は基板9の上面に近接する位置まで移動し(ステップS23)、さらに、基板9が回転・昇降機構23aにより回転する(ステップS24)。この状態で処理液供給部52が能動化され、吐出ノズル51から入射部311と基板9との間の間隙に処理液が供給され、かつ、間隙が処理液で満たされる(ステップS25)。
【0045】
その後、第1の実施の形態と同様に光源ユニット34から入射部311を介して基板9に向けて照明光が照射され、反射光が入射部311を介して分光器35にて受光されて分光強度が取得される(ステップS26)。このとき、入射部311と基板9との間に介在する処理液内を伝播することにより反射光が安定して取得される。制御部4の演算部41では反射光の分光強度から基板9の分光反射率が求められ、比較部411により反射光の分光反射率と基準分光反射率との相違が所定値以下か否かが確認される(ステップS27)。
【0046】
反射光の分光反射率の算出および基準分光反射率との比較が繰り返され、反射光の分光反射率と基準分光反射率との相違が所定値以下になると、基板9の膜厚が所定の厚さになったと判断されて制御部4の制御により処理液の吐出が停止され、さらに、基板9の回転も停止され、これにより、エッチングが停止される。測定ヘッド31は基板9から待避して基板9が上昇し、基板9が第2搬送ロボット13および第1搬送ロボット12によりインデクサ11へと戻される(ステップS28)。次に処理すべき基板9が存在する場合にはその基板9に対して上記ステップS22〜S28が繰り返される(ステップS29)。
【0047】
以上のように、第2の実施の形態に係るエッチング装置1では、吐出ノズル51からの吐出により、入射部311と基板9との間が処理液で満たされる。これにより、第1の実施の形態と同様に、処理途上においてリアルタイムに基板9上の膜厚が所定値になったか否かを検出することができる。その結果、従来のように処理液の温度や汚れ等を厳密に管理する必要がなくなり、基板9の製造コストの削減を図ることができるとともに膜厚制御の精度を高めることができる。また、参照分光データは同種の基板9に対して1回だけ取得するのみで足り、エッチングに要する時間が実質的に大幅に増加してしまうことも防止される。
【0048】
さらに、測定中は基板9が回転するため、取得される分光反射率(反射光の分光強度に対応する。)は基板9上のリング状の領域の分光反射率(または分光強度)の平均となる。その結果、例えば、基板9上にパターンが形成されている場合であっても局所的な測定により測定結果がばらついてしまうことが防止され、安定した膜厚測定(すなわち、膜厚検出)が実現される。
【0049】
図10は吐出ノズルの他の例を示す図である。図10に示す吐出ノズル51aは入射部311と基板9との間に処理液を吐出する1つの吐出口512aを有する。吐出口512aからは処理液が広がって吐出され、処理液の一部は入射部311へと向かい入射部311から落下することにより入射部311と基板9との間が空気を介在させることなく処理液で満たされる。
【0050】
図11は吐出ノズルのさらに他の例を示す図である。図11に示す吐出ノズル51bは入射部311の周囲を覆うリング状となっており、図8に示す吐出ノズル51の上下を反転した構造となっている。吐出ノズル51bから下方に向かって吐出された処理液は、入射部311の側面全周を覆いながら上方から先端に向かって落下する。これにより、入射部311の先端と基板9との間の間隙に周囲から処理液が進入し、間隙が処理液で満たされる。
【0051】
以上のように吐出ノズルとしては入射部311の先端と基板9との間を、空気を介在させることなく満たすことができるのであるならば、様々な構造のものが用いられてよい。なお、入射部311と基板9との間に滑らかに処理液が進入するように入射部311の先端形状が適宜変形されてよい。また、複数の吐出口から入射部311の先端に向かって処理液が吐出されてもよい。入射部311に向けて複数の方向から処理液を吐出することにより、入射部311と基板9との間を適切に処理液で満たすことができる。
【0052】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0053】
例えば、上記第1の実施の形態では1枚の基板9に対してエッチングが行われるが、バッチ式の装置であってもよい。この場合、1枚だけ膜厚の検出が行われてもよい。また、第1の実施の形態においても第2の実施の形態と同様に基板9を回転させてもよい。
【0054】
また、上記実施の形態では基板9の分光反射率と基準分光反射率とが比較されるが、反射光の分光強度と基準となる分光強度とが比較されてもよい。すなわち、分光強度は上記実施の形態における分光反射率と等価に取り扱うことができる。なお、分光反射率や分光強度は、離散的な幾つかの波長に対して取得されるのみであってもよい。
【0055】
エッチング(または、洗浄)される基板9は、半導体基板には限定されず、液晶表示装置やその他のフラットパネル表示装置等に使用されるガラス基板に対するエッチングにも上述の膜厚を検出する測定手法を利用することができる。
【0056】
【発明の効果】
本発明によれば、処理液を厳密に管理する必要がなくなり、基板の製造コストの削減を図ることができるとともに膜厚制御の精度を高めることができる。
【0057】
また、請求項5の発明では、処理液を吐出する場合に容易に入射部と基板との間を処理液で満たすことができる。
【0058】
また、請求項6の発明では、処理液を吐出する場合に入射部と基板との間を適切に処理液で満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るエッチング装置を示す平面図である。
【図2】チャンバの構成を示す図である。
【図3】エッチング装置の動作の流れを示す図である。
【図4】パターンが形成された基板の分光反射率の変化の様子を示す図である。
【図5】単層の酸化膜が形成された基板の分光反射率を示す図である。
【図6】入射部を処理液から離して測定された基板の分光反射率を例示する図である。
【図7】第2の実施の形態に係るエッチング装置のチャンバの構造を示す正面図である。
【図8】吐出ノズルを示す断面図である。
【図9】エッチング装置の動作の流れを示す図である。
【図10】吐出ノズルの他の例を示す図である。
【図11】吐出ノズルのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
1 エッチング装置
4 制御部
9 基板
13 第2搬送ロボット
14 チャンバ
21 容器
23a 回転・昇降機構
31 測定ヘッド
34 光源ユニット
35 分光器
41 演算部
51 吐出ノズル
52 処理液供給部
95 処理液
311 入射部
411 比較部
412 メモリ
511 吐出口
S13〜S16,S24〜S27 ステップ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for measuring a film thickness on a substrate to be etched.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to form a film having a desired thickness on a surface of a semiconductor substrate (hereinafter, referred to as “substrate”), etching (also called “cleaning”) is performed on the substrate surface by supplying a processing liquid to the substrate. Is being done. At this time, the etching rate (so-called etching rate) is measured in advance, and a number of conditions relating to the etching are kept constant. Therefore, control is performed so as to have a desired thickness.
[0003]
A film thickness measurement device for measuring the film thickness of the substrate is provided outside or inside the etching device in the vicinity of the chamber where the etching is performed, and when the etching speed is measured in advance, the substrate is removed. It is taken out of the chamber and transported to a film thickness measuring device for measurement, and an etching rate is obtained based on the measurement result.
[0004]
As a method of obtaining a desired film thickness by polishing a substrate, a method of providing an opening in a polishing member and confirming the film thickness of the substrate in real time has been proposed as in Patent Document 1.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-48133
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional etching apparatus, since the film thickness is controlled by time based on the etching rate measured in advance, it is necessary to strictly control the etching conditions such as the temperature of the processing liquid and the contamination. As a result, the cost required for etching increases. Further, it is necessary to measure the etching rate in advance, and the time required for the processing is also increased as a whole.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the cost required for etching and increase the accuracy of film thickness control by checking the film thickness of a substrate during etching in real time. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An invention according to claim 1 is a film thickness measuring device for measuring a film thickness on a substrate to be etched, wherein a light source for emitting light irradiated to the substrate and light from the substrate are incident from an incident portion. A light-receiving unit; and a calculation unit for detecting a film thickness on the substrate based on an output from the light-receiving unit, wherein a space between the substrate and the incident unit is filled with a processing liquid.
[0009]
The invention according to claim 2 is the film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising a container for storing a processing liquid in which the substrate is immersed, wherein the incident portion is in contact with the processing liquid in the container. .
[0010]
The invention according to claim 3 is the film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising a supply unit that supplies a processing liquid between the incident unit and the substrate.
[0011]
The invention according to claim 4 is the film thickness measuring device according to claim 3, wherein the supply unit discharges the processing liquid toward the incident unit, and the processing liquid flows from the incident unit to the substrate. Be guided.
[0012]
The invention according to claim 5 is the film thickness measuring device according to claim 4, wherein the incident part is located above the substrate, and the processing liquid falls from the incident part to the substrate. Be guided.
[0013]
The invention according to claim 6 is the film thickness measuring apparatus according to claim 5, wherein the supply unit has at least one discharge port that discharges the processing liquid from a plurality of directions toward the incident unit. .
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the film thickness measuring apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the arithmetic unit calculates a reference spectral reflectance of a substrate on which a film having a predetermined thickness is formed. A storage unit for storing; and a comparing unit for comparing the spectral reflectance of the substrate derived from the output from the light receiving unit with the reference spectral reflectance.
[0015]
The invention according to claim 8 is the film thickness measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a rotation mechanism that rotates the substrate while keeping the normal direction of the main surface constant.
[0016]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an etching apparatus comprising the film thickness measuring apparatus according to any one of the first to eighth aspects, a processing unit for etching a substrate, and a processing unit for the processing unit. And a control unit that stops etching in the processing unit based on a signal from the film thickness measurement device.
[0017]
The invention according to claim 10 is a film thickness measuring method for measuring a film thickness on a substrate to be etched, wherein a step of filling a space between an incident portion on which light from the substrate is incident and the substrate with a processing liquid; Irradiating the substrate with light, receiving light from the substrate via the incident portion, obtaining a spectral intensity of the light, and detecting a film thickness on the substrate based on the spectral intensity And a process.
[0018]
The invention according to claim 11 is the film thickness measuring method according to claim 10, wherein the step of filling with the processing liquid includes the step of immersing the substrate in the processing liquid, and the step of: Contacting.
[0019]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the film thickness measuring method according to the tenth aspect, the processing liquid is supplied between the substrate and the incident part in the step of filling with the processing liquid.
[0020]
A thirteenth aspect of the present invention is the film thickness measuring method according to any one of the tenth to twelfth aspects, wherein the normal direction of the main surface is kept constant before the step of obtaining the spectral intensity. The method further includes the step of rotating the substrate.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view showing an etching apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The etching apparatus 1 includes an indexer 11 on which a plurality of cassettes 91 accommodating the substrates 9 are placed, a first transport robot 12 that accesses the indexers 11, and a second transport that transfers the substrates 9 to and from the first transport robot 12. It has a robot 13 and a plurality of chambers 14 for etching the substrate 9.
[0022]
The first transfer robot 12 has upper and lower two-stage arms 121, and the second transfer robot 13 also has upper and lower two-stage arms 131. When the processing is performed in the etching apparatus 1, one arm 121 of the first transfer robot 12 takes out the substrate 9 from the indexer 11 and transfers the substrate 9 to one arm 131 of the second transfer robot 13. The plurality of chambers 14 are arranged on both sides of the transfer path of the second transfer robot 13, and the second transfer robot 13 transfers the substrate 9 to one of the chambers 14.
[0023]
The substrate 9 that has been etched in the chamber 14 is taken out by the other arm 131 of the second transfer robot 13, passed to the other arm 121 of the first transfer robot 12, and sent to the indexer 11 by the first transfer robot 12. Will be returned. In the etching apparatus 1, the above operations on the plurality of substrates 9 are performed substantially in parallel (that is, the operations on one substrate 9 and the operations on the other substrates 9 are performed partially in parallel), and a plurality of operations are performed. The etching of the substrate 9 is efficiently performed using the chamber 14.
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the chamber 14, and the mechanical configuration is shown from the front. The chamber 14 includes a container 21 (also shown in FIG. 1) for storing a processing liquid 95 such as dilute hydrofluoric acid used for etching, a support member 22 for supporting the substrate 9 in the container 21, and a support member via a shaft. When the substrate 9 is carried into the chamber 14 by the arm 131 of the second transfer robot 13, the support member 22 rises to receive the substrate 9, and after the arm 131 is evacuated. The substrate 9 is immersed in the processing liquid 95 by lowering the support member 22.
[0025]
The etching device 1 is a measuring device for detecting a film thickness on the substrate 9, a measuring head 31 (also shown in FIG. 1) located above the container 21, a rotating arm 32 supporting the measuring head 31, and a rotating arm 32. , A light source unit having a light source for emitting light to be introduced into the measurement head 31, and a spectroscope 35 for dispersing light incident on the measurement head 31 from the substrate 9. Having.
[0026]
The distal end of the measuring head 31 is an incident part 311 for emitting illumination light toward the substrate 9 and receiving reflected light from the substrate 9. Light from the light source unit 34 is transmitted to the half mirror 312 in the measuring head 31. The light from the substrate 9 passes through the half mirror 312 from the incidence unit 311 and is guided to the spectroscope 35. Then, the light from the substrate 9 is received by the spectroscope 35, and the spectral intensity is obtained. As shown in FIG. 1, the measuring head 31 can be moved back and forth between the upper position and the side position of the substrate 9 by the turning operation of the turning / elevating mechanism 33. As shown in FIG. 2, the substrate 9 can be moved up and down with respect to the substrate 9 in the processing liquid 95.
[0027]
The spectral intensity of the reflected light from the substrate 9, which is the output from the spectroscope 35, is input to the control unit 4 that performs various calculations, and is processed by the calculation unit 41 of the control unit 4. The calculation unit 41 includes a comparison unit 411 that performs a comparison calculation described later, and a memory 412 that stores various data related to the substrate 9 and stores a calculation result of the calculation unit 41 and the like.
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing a flow of the operation of the etching apparatus 1. In the etching apparatus 1, data (hereinafter, referred to as “reference spectral data”) indicating the relationship between the thickness of the film formed on the substrate 9 and the spectral reflectance before the etching process is stored in the memory 412 and prepared. Is performed (step S11).
[0029]
The reference spectral data may be acquired by the etching apparatus 1 or may be separately prepared. When the reference spectral data is acquired by the etching apparatus 1, various conditions such as the temperature of the processing liquid in the container 21 are temporarily controlled to be constant, and the substrate 9 having a known film state is immersed in the processing liquid. While performing etching, the spectral intensity of the reflected light from the substrate 9 is obtained, and the spectral reflectance of the substrate 9 is repeatedly obtained. Then, the etching rate is specified from various conditions of the processing liquid, and the relationship between the thickness of the film on the substrate 9 (more precisely, the film to be etched) and the spectral reflectance is obtained.
[0030]
When reference spectral data is separately prepared, in addition to the above-described method, etching is performed while measuring the spectral intensity of the reflected light, and the etching is stopped halfway, and the measurement is performed by another measuring apparatus outside the processing liquid. The measurement of the film thickness may be performed. In this case, the relationship between the film thickness and the spectral reflectance can be obtained without strict temperature control.
[0031]
FIG. 4 is a diagram showing a state of a change in the spectral reflectance obtained by the incident unit 311 in contact with the processing liquid when the substrate 9 on which the pattern is formed is etched. As the etching progresses, the spectral reflectance changes sequentially from a graph 601 to a graph 606 in FIG. As described above, the film thickness (which can be associated with the etching amount) and the spectral reflectance have a relationship corresponding to each other. Since the spectral reflectance is derived from the spectral intensity of the reflected light and the spectral intensity of the light source, the film thickness and the spectral intensity of the reflected light (that is, the output from the spectroscope 35) substantially correspond to each other. ing.
[0032]
FIG. 5 is a diagram illustrating a result of measuring a spectral reflectance in a state where the incident part 311 is in contact with the processing liquid when a single-layer oxide film is formed on the substrate 9. FIG. 5 shows the result of performing a plurality of measurements when the film on the substrate 9 has a predetermined thickness, and the graph obtained by the plurality of measurements substantially overlaps as a curve indicated by reference numeral 611. . FIG. 5 shows that the relationship between the measurement result and the film thickness is stable. Although not shown in FIG. 5, the peak position in the graph 611 changes as the film thickness changes, so that the film thickness and the spectral reflectance correspond to each other.
[0033]
In addition, if the incident portion 311 is separated from the processing liquid and the reflected light of the substrate 9 on which the single-layer oxide film is formed is measured, as shown in the graphs 691 to 694 in FIG. The graph fluctuates irrespective of the film thickness, and stable measurement cannot be performed. This is considered to be due to the complex reflection of the illumination light on the liquid surface. That is, in the film thickness measuring device of the etching device 1, a stable spectral reflectance can be obtained by filling the space between the substrate 9 and the incident part 311 with the processing liquid.
[0034]
When the reference spectral data is prepared in the memory 412, the processing liquid is injected into the container 21 (may be injected in advance) (FIG. 3: Step S12). The substrate 9 is transferred from the indexer 11 to the chamber 14 via the first transfer robot 12 and the second transfer robot 13, and the support member 22 receives the substrate 9 from the second transfer robot 13 and descends, so that the substrate 9 It is immersed in the processing liquid stored in 21 (step S13). Thereby, the etching of the substrate 9 is started. At this time, the evacuated measurement head 31 moves above the substrate 9 and further descends, and the incident part 311 at the tip comes into contact with the processing liquid (that is, is partially immersed in the processing liquid) (step). S14). A sapphire lens or the like that can withstand the processing liquid is used at the tip of the entrance 311.
[0035]
Here, the light source unit 34 is turned on (it may be turned on in advance), the substrate 9 is irradiated with illumination light, and the reflected light from the substrate 9 is guided to the spectroscope 35 via the incident part 311. The spectroscope 35 acquires the spectral intensity of the reflected light and outputs it to the control unit 4 (Step S15). The calculation unit 41 of the control unit 4 obtains the spectral reflectance of the substrate 9 from the spectral intensity of the reflected light and the spectral intensity of the illumination light. On the other hand, the comparison unit 411 of the calculation unit 41 acquires the spectral reflectance when the film of the substrate 9 has a predetermined thickness from the reference spectral data as the reference spectral reflectance. Then, by comparing the spectral reflectance of the reflected light with the reference spectral reflectance, it is confirmed whether or not the difference (for example, the area of the difference between the graphs of the two spectral reflectances) is equal to or smaller than a predetermined value (step S16). .
[0036]
When the difference between the spectral reflectance of the reflected light and the reference spectral reflectance becomes equal to or less than a predetermined value, the measuring head 31 is retracted from the container 21, the substrate 9 is removed from the processing liquid, and the etching process is substantially stopped ( Step S17). The substrate 9 is stored in the cassette 91 of the indexer 11 by the second transfer robot 13 and the first transfer robot 12. If there is a substrate 9 to be etched next, steps S13 to S17 are repeated (step S18).
[0037]
As described above, the etching apparatus 1 can detect in real time whether or not the film thickness on the substrate 9 has reached the predetermined value while immersed in the processing liquid. As a result, there is no need to strictly control the temperature and dirt (or deterioration) of the processing liquid as in the related art, and the manufacturing cost of the substrate 9 can be reduced. Further, since the film thickness is not affected by the film thickness at the start of etching, highly accurate film thickness control can be performed. Furthermore, it is sufficient to acquire the reference spectral data only once for the same type of substrate 9, and it is possible to prevent the time required for etching from substantially increasing substantially.
[0038]
FIG. 7 is a front view showing the structure of the chamber 14 of the etching apparatus 1 according to the second embodiment. Except for the structure inside the chamber 14 of the etching apparatus 1, it is the same as the first embodiment. In FIG. 7, the illustration of the light source unit 34, the spectroscope 35, and the control unit 4 shown in FIG. 2 is omitted.
[0039]
The chamber 14 has a cup 21a, and has a support member 22a that holds the substrate 9 by suction at the center of the cup 21a. The support member 22a is connected to the rotating / elevating mechanism 23a via a shaft. The rotating / elevating mechanism 23a raises and lowers the substrate 9 together with the support member 22a when loading and unloading the substrate 9, and when etching the substrate 9, moves the substrate 9 together with the support member 22a at a high speed while keeping the normal direction of the main surface constant. Rotate to.
[0040]
As in the first embodiment, a film thickness determining device is disposed in the chamber 14, and a measuring head 31 having an incident part 311 facing the substrate 9 is located above the substrate 9. The measuring head 31 can be moved up and down with respect to the main surface of the substrate 9 by the rotating arm 32 and the rotating / elevating mechanism 33, and can be moved between the upper position and the side position of the substrate 9. . The structure of the measuring head 31 is the same as that of the first embodiment. The measuring head 31 emits the illumination light from the light source unit 34 toward the substrate 9 and guides the reflected light from the substrate 9 from the incident part 311 to the spectroscope 35. .
[0041]
In the chamber 14 according to the second embodiment, a discharge nozzle 51 for discharging a processing liquid is attached to the measuring head 31, and the discharge nozzle 51 is connected to a processing liquid supply unit 52 via a supply pipe. FIG. 8 is a sectional view showing the discharge nozzle 51. The discharge nozzle 51 has a ring shape centered on the optical axis of the incident portion 311 (that is, the axis perpendicular to the substrate 9), and is attached to the main body of the measuring head 31 via a fixing member 55. A flow path 511 is formed inside the discharge nozzle 51, and a ring-shaped and slit-shaped discharge port 512 is formed along the flow path 511.
[0042]
Therefore, when the processing liquid is supplied from the processing liquid supply unit 52 to the flow path 511, the processing liquid is discharged from the discharge port 512 toward the entire periphery of the incident unit 311. The treatment liquid is guided so as to fall from the tip of the incident part 311 to the upper surface of the substrate 9 by gravity. As a result, the space between the substrate 9 and the incident part 311 can be easily filled with the processing liquid 95 without using air by utilizing gravity. The distance between the incident part 311 and the substrate 9 is, for example, 5 to 6 mm.
[0043]
FIG. 9 is a diagram showing a flow of the operation of the etching apparatus 1 according to the second embodiment. First, similarly to the first embodiment, reference spectral data indicating the relationship between the thickness of the film on the substrate 9 and the spectral reflectance is prepared in the memory 412 of the control unit 4 (step S21). The reference spectral data may be acquired by the etching apparatus 1 while temporarily managing conditions such as temperature, or may be separately obtained. Thereafter, the substrate 9 is transferred from the indexer 11 to the chamber 14 by the first transfer robot 12 and the second transfer robot 13.
[0044]
In the chamber 14, the support member 22a is raised by the rotating / elevating mechanism 23a, receives the substrate 9 from the second transport robot 13, descends and carries the substrate 9 into the cup 21a (step S22). The measuring head 31 moves to a position close to the upper surface of the substrate 9 (Step S23), and the substrate 9 is further rotated by the rotating / elevating mechanism 23a (Step S24). In this state, the processing liquid supply unit 52 is activated, the processing liquid is supplied from the discharge nozzle 51 to the gap between the incident unit 311 and the substrate 9, and the gap is filled with the processing liquid (step S25).
[0045]
Thereafter, similarly to the first embodiment, illumination light is emitted from the light source unit 34 toward the substrate 9 via the incident part 311, and the reflected light is received by the spectroscope 35 via the incident part 311 to be spectrally separated. The intensity is obtained (Step S26). At this time, the reflected light is stably acquired by propagating in the processing liquid interposed between the incident part 311 and the substrate 9. The arithmetic unit 41 of the control unit 4 calculates the spectral reflectance of the substrate 9 from the spectral intensity of the reflected light, and the comparing unit 411 determines whether the difference between the spectral reflectance of the reflected light and the reference spectral reflectance is equal to or less than a predetermined value. It is confirmed (step S27).
[0046]
The calculation of the spectral reflectance of the reflected light and the comparison with the reference spectral reflectance are repeated, and when the difference between the spectral reflectance of the reflected light and the reference spectral reflectance is equal to or less than a predetermined value, the thickness of the substrate 9 becomes a predetermined thickness. When it is determined that the process has been completed, the discharge of the processing liquid is stopped under the control of the control unit 4, and the rotation of the substrate 9 is also stopped, whereby the etching is stopped. The measurement head 31 is retracted from the substrate 9 and the substrate 9 is lifted, and the substrate 9 is returned to the indexer 11 by the second transfer robot 13 and the first transfer robot 12 (Step S28). If there is a substrate 9 to be processed next, steps S22 to S28 are repeated for that substrate 9 (step S29).
[0047]
As described above, in the etching apparatus 1 according to the second embodiment, the space between the incident portion 311 and the substrate 9 is filled with the processing liquid by the discharge from the discharge nozzle 51. Thus, similarly to the first embodiment, it is possible to detect in real time whether or not the film thickness on the substrate 9 has reached the predetermined value during the processing. As a result, it is not necessary to strictly control the temperature, dirt, and the like of the processing liquid as in the related art, so that the manufacturing cost of the substrate 9 can be reduced and the accuracy of film thickness control can be improved. Further, it is sufficient to acquire the reference spectral data only once for the same type of substrate 9, and it is possible to prevent the time required for etching from substantially increasing substantially.
[0048]
Furthermore, since the substrate 9 rotates during the measurement, the acquired spectral reflectance (corresponding to the spectral intensity of the reflected light) is equal to the average of the spectral reflectance (or spectral intensity) of the ring-shaped region on the substrate 9. Become. As a result, for example, even when a pattern is formed on the substrate 9, the measurement result is prevented from being varied due to local measurement, and stable film thickness measurement (that is, film thickness detection) is realized. Is done.
[0049]
FIG. 10 is a diagram showing another example of the discharge nozzle. The discharge nozzle 51a shown in FIG. 10 has one discharge port 512a for discharging the processing liquid between the incident part 311 and the substrate 9. The processing liquid spreads and is discharged from the discharge port 512 a, and a part of the processing liquid is directed toward the incident part 311 and drops from the incident part 311, so that the processing is performed without air between the incident part 311 and the substrate 9. Filled with liquid.
[0050]
FIG. 11 is a view showing still another example of the discharge nozzle. The discharge nozzle 51b shown in FIG. 11 has a ring shape that covers the periphery of the incident portion 311 and has a structure in which the discharge nozzle 51 shown in FIG. The processing liquid discharged downward from the discharge nozzle 51b falls from above toward the front end while covering the entire side surface of the incident portion 311. As a result, the processing liquid enters the gap between the tip of the incident part 311 and the substrate 9 from the surroundings, and the gap is filled with the processing liquid.
[0051]
As described above, various structures may be used as the discharge nozzle as long as the space between the tip of the incident portion 311 and the substrate 9 can be filled without intervening air. Note that the shape of the tip of the incident part 311 may be appropriately modified so that the processing liquid smoothly enters between the incident part 311 and the substrate 9. Further, the processing liquid may be discharged from the plurality of discharge ports toward the tip of the incident section 311. By discharging the processing liquid toward the incident part 311 from a plurality of directions, the space between the incident part 311 and the substrate 9 can be appropriately filled with the processing liquid.
[0052]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
[0053]
For example, in the first embodiment, one substrate 9 is etched, but a batch-type apparatus may be used. In this case, the detection of the film thickness of only one sheet may be performed. In the first embodiment, the substrate 9 may be rotated as in the second embodiment.
[0054]
In the above embodiment, the spectral reflectance of the substrate 9 is compared with the reference spectral reflectance, but the spectral intensity of the reflected light may be compared with the reference spectral intensity. That is, the spectral intensity can be treated equivalently to the spectral reflectance in the above embodiment. The spectral reflectance and the spectral intensity may be obtained only for some discrete wavelengths.
[0055]
The substrate 9 to be etched (or cleaned) is not limited to a semiconductor substrate, but is also a measuring method for detecting the above film thickness when etching a glass substrate used for a liquid crystal display device or other flat panel display devices. Can be used.
[0056]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes unnecessary to strictly manage a processing liquid, and it can aim at reduction of the manufacturing cost of a board | substrate, and can raise the precision of film thickness control.
[0057]
According to the fifth aspect of the present invention, the space between the incident portion and the substrate can be easily filled with the processing liquid when the processing liquid is discharged.
[0058]
According to the invention of claim 6, when the processing liquid is discharged, the space between the incident part and the substrate can be appropriately filled with the processing liquid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an etching apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a chamber.
FIG. 3 is a diagram showing a flow of an operation of the etching apparatus.
FIG. 4 is a diagram showing a state of a change in spectral reflectance of a substrate on which a pattern is formed.
FIG. 5 is a diagram showing the spectral reflectance of a substrate on which a single-layer oxide film is formed.
FIG. 6 is a diagram exemplifying a spectral reflectance of a substrate measured by separating an incident portion from a processing liquid.
FIG. 7 is a front view showing a structure of a chamber of an etching apparatus according to a second embodiment.
FIG. 8 is a sectional view showing a discharge nozzle.
FIG. 9 is a diagram showing a flow of the operation of the etching apparatus.
FIG. 10 is a diagram showing another example of a discharge nozzle.
FIG. 11 is a view showing still another example of a discharge nozzle.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 etching apparatus 4 control unit 9 substrate 13 second transfer robot 14 chamber 21 container 23a rotating / elevating mechanism 31 measuring head 34 light source unit 35 spectroscope 41 arithmetic unit 51 discharge nozzle 52 processing liquid supply unit 95 processing liquid 311 incident unit 411 comparison Unit 412 Memory 511 Discharge ports S13 to S16, S24 to S27 Step

Claims (13)

エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
基板に照射される光を出射する光源と、
基板からの光が入射部から入射する受光部と、
前記受光部からの出力に基づいて基板上の膜厚を検出する演算部と、
を備え、
基板と前記入射部との間が処理液で満たされていることを特徴とする膜厚測定装置。
A film thickness measuring device for measuring a film thickness on a substrate to be etched,
A light source for emitting light emitted to the substrate,
A light-receiving part into which light from the substrate is incident from an incident part,
A calculating unit for detecting a film thickness on the substrate based on an output from the light receiving unit,
With
A film thickness measuring device, wherein a space between a substrate and said incident part is filled with a processing liquid.
請求項1に記載の膜厚測定装置であって、
基板が浸漬される処理液を貯留する容器をさらに備え、
前記入射部が前記容器内の処理液に接することを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to claim 1,
Further comprising a container for storing a processing solution in which the substrate is immersed,
The film thickness measuring device, wherein the incident part is in contact with the processing liquid in the container.
請求項1に記載の膜厚測定装置であって、
前記入射部と基板との間に処理液を供給する供給部をさらに備えることを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to claim 1,
A film thickness measuring apparatus further comprising a supply unit for supplying a processing liquid between the incident unit and the substrate.
請求項3に記載の膜厚測定装置であって、
前記供給部が前記入射部に向けて処理液を吐出し、前記処理液が前記入射部から基板へと導かれることを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to claim 3,
The film thickness measuring device, wherein the supply unit discharges a processing liquid toward the incident unit, and the processing liquid is guided from the incident unit to the substrate.
請求項4に記載の膜厚測定装置であって、
前記入射部が前記基板の上方に位置し、前記処理液が前記入射部から落下して前記基板へと導かれることを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to claim 4,
The film thickness measuring device, wherein the incident part is located above the substrate, and the treatment liquid falls from the incident part and is guided to the substrate.
請求項5に記載の膜厚測定装置であって、
前記供給部が、複数の方向から前記入射部に向けて処理液を吐出する少なくとも1つの吐出口を有することを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to claim 5,
The film thickness measuring device, wherein the supply section has at least one discharge port for discharging the processing liquid from a plurality of directions toward the incident section.
請求項1ないし6のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、
前記演算部が、
所定の厚さの膜が形成された基板の基準分光反射率を記憶する記憶部と、
前記受光部からの出力から導かれる基板の分光反射率と前記基準分光反射率とを比較する比較部と、
を有することを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein
The arithmetic unit is
A storage unit that stores a reference spectral reflectance of a substrate on which a film having a predetermined thickness is formed,
A comparing unit that compares the spectral reflectance of the substrate derived from the output from the light receiving unit and the reference spectral reflectance,
A film thickness measuring device comprising:
請求項1ないし7のいずれかに記載の膜厚測定装置であって、
主面の法線方向を一定に保ちつつ基板を回転する回転機構をさらに備えることを特徴とする膜厚測定装置。
The film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 7,
A film thickness measuring apparatus further comprising a rotation mechanism for rotating a substrate while keeping a normal direction of a main surface constant.
エッチング装置であって、
請求項1ないし8のいずれかに記載の膜厚測定装置を有し、基板にエッチングを施す処理部と、
前記処理部に対して基板を搬送する搬送機構と、
前記膜厚測定装置からの信号に基づいて前記処理部におけるエッチングを停止する制御部と、
を備えることを特徴とするエッチング装置。
An etching apparatus,
A processing unit having the film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 8 and performing etching on a substrate;
A transport mechanism for transporting the substrate to the processing unit,
A control unit that stops etching in the processing unit based on a signal from the film thickness measurement device,
An etching apparatus comprising:
エッチングされる基板上の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
基板からの光が入射する入射部と前記基板との間を処理液で満たす工程と、
前記基板に光を照射し、前記基板からの光を前記入射部を介して受光し、前記光の分光強度を取得する工程と、
前記分光強度に基づいて前記基板上の膜厚を検出する工程と、
を有することを特徴とする膜厚測定方法。
A film thickness measuring method for measuring a film thickness on a substrate to be etched,
A step of filling the processing liquid between the incident portion and the substrate where light from the substrate is incident,
Irradiating the substrate with light, receiving light from the substrate through the incident portion, and acquiring a spectral intensity of the light,
Detecting a film thickness on the substrate based on the spectral intensity,
A film thickness measuring method comprising:
請求項10に記載の膜厚測定方法であって、
前記処理液で満たす工程が、
前記基板を処理液に浸漬する工程と、
前記入射部を前記処理液に接触させる工程と、
を有することを特徴とする膜厚測定方法。
The film thickness measuring method according to claim 10, wherein
The step of filling with the treatment liquid,
Immersing the substrate in a processing solution,
Contacting the incident portion with the treatment liquid,
A film thickness measuring method comprising:
請求項10に記載の膜厚測定方法であって、
前記処理液で満たす工程において前記基板と前記入射部との間に処理液が供給されることを特徴とする膜厚測定方法。
The film thickness measuring method according to claim 10, wherein
A film thickness measuring method, wherein a processing liquid is supplied between the substrate and the incident part in the step of filling with the processing liquid.
請求項10ないし12のいずれかに記載の膜厚測定方法であって、
前記分光強度を取得する工程の前に、主面の法線方向を一定に保ちつつ前記基板を回転する工程をさらに有することを特徴とする膜厚測定方法。
The film thickness measuring method according to any one of claims 10 to 12, wherein
A film thickness measuring method, further comprising, before the step of obtaining the spectral intensity, rotating the substrate while keeping the normal direction of the main surface constant.
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