JP2006128559A - 基板処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 処理ガスによる測定装置内の汚染を抑制する。
【解決手段】 測定装置４の筺体３０内に，測定室Ｓを形成するための測定ブロック４０が設けられる。測定室Ｓは，ウェハＷの搬送口３３を一側面とする直方体形状に形成する。測定室Ｓ内には，載置板４２が設けられる。光学系４５は，測定室Ｓの天井面を隔てた反対側に設けられる。これにより，光学系４５と測定室Ｓとの通気が遮断される。測定室Ｓには，搬送口３３に向けて清浄なエアを供給する給気口５０が設けられる。測定室Ｓ内に，ウェハＷを搬入し，ウェハＷに対する測定を行う際には，給気口５０から搬送口３３側に向けて清浄なエアが給気され，搬送口３３から測定室Ｓ内に流入する処理ガスを希釈化したり，押し戻す。
【選択図】 図２

Description

本発明は，ガス処理装置と測定装置を有する基板処理システムに関する。

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるエッチング処理は，通常エッチング装置で行われ，当該エッチング装置は，基板処理システムに搭載されている。基板処理システムは，通常ウェハの搬入出するためのローダ・アンローダ部と，ローダ・アンローダ部からエッチング装置にウェハを搬送する搬送装置等を備えている。未処理のウェハがローダ・アンローダ部に搬入されると，当該ウェハは搬送装置によりエッチング装置に搬送されてエッチングされ，その後搬送装置によってローダ・アンローダ部に戻されていた。

ところで，上記エッチング処理が終了したウェハに対しては，エッチング後の被エッチング膜のパターンの寸法や膜厚，エッチング深さなどを検査する必要がある。従来より，これらの検査は，光学系を有する測定装置を用いて行われることが多く，この測定装置は，基板処理システムと別体に設けられていた。このため，エッチング処理が終了したウェハを基板処理システムから取り出して，各種測定装置に搬送する必要があり，この検査のための搬送に長時間を要していた。そこで，近年，ウェハＷの搬送時間を短縮しウェハの生産性を向上するため，基板処理システム内に測定装置を搭載したものが提案されている（例えば，特許文献１参照）。

しかしながら，基板処理システムで行われる上記エッチング処理では，例えばＨＣｌ，ＨＢｒなどの腐食性ガスが処理ガスとして用いられる。基板処理システムに測定装置が搭載される場合，エッチング装置から測定装置にその腐食性ガスが流れ込むことあった。また，エッチング装置においてエッチング処理の終了したウェハが測定装置に搬入される際に腐食性ガスを持ち込むことがあった。このため，測定装置の光学系が腐食性ガスで腐食され，測定装置の測定精度が低下していた。また，光学系を構成する部品の寿命が短くなっていた。さらに，光学系の腐食により測定装置の内部が汚染され，測定装置に搬入されるウェハが汚染され，不良品を増大させる結果になっていた。かかる問題を解決するために，例えば測定装置の光学系の部品を総て耐食仕様のものに変えることも考えられるが，かかる場合，膨大なコストが必要になり，現実的ではない。

特開２００２-２８０２７９号公報

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，エッチング装置などのガス処理装置で用いられる処理ガスによる測定装置の光学測定部に対する腐食と汚染を防止できる基板処理システムを提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，基板の処理システムであって，処理ガスを用いて基板を処理するガス処理装置と，前記ガス処理装置で処理された基板に対する測定を行う測定装置と，前記ガス処理装置で処理された基板を前記測定装置に搬送する搬送装置と，を一体的に有し，前記測定装置は，基板を載置する載置部と，当該載置部に載置された基板に対して光を照射して基板に対する測定を行うための光学測定部と，前記載置部を収容し，前記載置部上の基板に対する測定が行われる測定室と，有し，前記測定室には，前記搬送装置により前記載置部に基板を搬送するための基板搬送口が開口し，前記光学測定部のある空間と前記測定室とは，当該測定室を規定する壁面によって通気が遮断されていることを特徴とする。

本発明によれば，測定装置において基板に対する測定が行われる測定室と光学測定部とが，測定室の壁面によって通気が遮断されているので，基板搬送口から測定室内に流入するガスと光学測定部が接触することがない。したがって，処理ガスに含まれる腐食性ガスが例えばガス処理装置から測定装置に流入したり，基板によって測定装置内に持ち込まれたりしても，光学測定部が腐食することがない。この結果，光学測定部による基板に対する測定精度が維持され，基板に対する測定を適正に行うことができる。また，光学測定部の寿命を長くすることができる。さらに，光学測定部が腐食して測定装置内が汚染されることがないので，測定装置内に搬入される基板も汚染されることはない。この結果，不良基板を低減できる。

前記測定室内の露出面には，前記処理ガスに対する耐食加工が施されていてもよい。かかる場合，測定室内が処理ガスによって腐食されることを防止できるので，腐食によって測定室内や基板が汚染されることを防止できる。

前記測定室は，前記載置部のみを収容するように形成されていてもよい。かかる場合，測定室の容積を最小限に抑えられるので，処理ガスによる測定室内の腐食や汚染を最低限に抑えることができる。また，かかる測定室に耐食加工を施す場合には，その面積を最小限に抑えることができるので，耐食加工に必要なコストを低減できる。なお，前記測定室は，前記基板搬送口を一側面とする直方体形状に形成されていてもよい。

前記測定装置は，筺体と，当該筺体内に設けられ前記測定室を形成するための測定ブロックと，をさらに有し，前記測定ブロックは，外形が直方体形状に形成され，前記測定室は，測定ブロックの側壁面に凹状に形成されていてもよい。

前記光学測定部は，前記測定ブロックの内であって，前記測定室を規定する内壁面と前記測定ブロックの外形を規定する外壁面との間の中空部に設けられていてもよい。

前記光学測定部との間を遮断する前記測定室の壁面には，前記光学測定部から照射される光が透過する透過部が形成されていてもよい。また，前記透過部には，前記処理ガスから透過部を保護するための透過部保護用シャッタが設けられていてもよい。かかる場合，例えば光学測定部により測定を行わない場合に，透過部保護用シャッタを閉じて，透過部を測定室に対して閉鎖することができるので，測定室内の処理ガスによる透過部の腐食や汚染を抑制できる。この結果，光学測定部からの光が適正に透過部を透過するので，光学測定部による測定精度が維持される。

前記基板搬送口に対向する位置の前記測定室の側壁面には，前記基板搬送口に向けて清浄なガスを給気する給気口が形成されていてもよい。かかる場合，前記測定室の側壁面から基板搬送口に向けて清浄なガスが給気されるので，その清浄なガス流によって，基板搬入口から測定室内に流入する処理ガスを希釈化したり，押し戻すことができる。この結果，処理ガスによる測定室内の腐食や汚染をさらに抑制できる。

前記測定室には，前記給気口から給気された清浄なガスを前記載置部よりも下流側の前記基板搬送口付近から排気する排気口が形成されていてもよい。かかる場合，給気口から給気された清浄なガスを測定室内を通過させて排気できるので，例えば測定室内を清浄化することができる。

前記排気口は，前記測定室の底面に形成されていてもよい。かかる場合，空気よりも比較的重く測定室の底面に溜まる腐食性ガスを効果的に排気できる。

前記基板処理システムは，前記基板搬送口を開閉するシャッタと，前記シャッタの開放時には，前記給気口からの給気を行い，前記排気口からの排気を停止し，前記シャッタの閉鎖時には，前記給気口からの給気と前記排気口からの排気を行う制御装置と，をさらに有していてもよい。かかる場合，シャッタが開いたときに給気を行い，測定室内への処理ガスの流入を抑制できる。またシャッタが閉じたときには，給気と排気を行い，測定室内を清浄化しその清浄な状態を維持できる。

前記基板処理システムは，前記測定装置の外側のエアを導入するエア導入口と，前記エア導入口から前記給気口に通じる給気ダクトと，前記給気ダクト内を通過するエアから不純物を除去するフィルタと，をさらに有していてもよい。

前記基板搬入出口の外側には，ダウンフローが形成されており，前記給気口からの給気流量は，前記ダウンフローの流量よりも少なくなるように設定されていてもよい。かかる場合，発明者の検証によれば，前記測定室内の前記清浄なガスの流れとダウンフローとの合流部において気流が乱れて塵埃などが巻き上げられることがない。この結果，基板搬入口に対して搬送される基板が巻き上げられた塵埃によって汚染されることがない。

前記基板搬送口には，前記測定室内の前記清浄なガスの流れと前記ダウンフローとの合流部における気流を整流する整流板が設けられていてもよい。かかる場合も，基板搬送口付近の塵埃の巻上げが防止できるので，基板搬入口に対して搬送される基板が塵埃によって汚れることがない。

前記測定室内には，前記光学測定部による測定を校正するために前記光学測定部から光が照射されるリファレンス部材が設けられ，前記リファレンス部材には，前記処理ガスからリファレンス部材を保護するための保護シャッタが設けられていてもよい。かかる場合，使用時以外は，保護シャッタを閉じて，リファレンス部材を測定室に対して閉鎖できるので，処理ガスによるリファレンス部材の腐食，汚染を抑制できる。

本発明によれば，測定装置における測定精度が維持され，測定装置の寿命が延び，測定装置で測定が行われる基板の汚染を防止できる。

以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板処理システム１の構成の概略を示す平面図である。

基板処理システム１は，例えばウェハＷが収納された複数のカセットＣを載置するカセット載置部２と，ウェハＷをエッチング処理するガス処理装置としてのエッチング装置３と，エッチング処理されたウェハＷ上の被エッチング膜の膜厚を測定する測定装置４と，ウェハＷの位置あわせを行うアライメント部５と，これらのカセット載置部２，エッチング装置３，測定装置４及びアライメント部５との間でウェハＷの搬送を行う搬送装置６とを一体に接続した構成を有している。

搬送装置６は，例えばカセット載置部２，測定装置４及びアライメント部５が接続された搬送室１０と，当該搬送室１０とエッチング装置３とを連結するロードロック室１１とを備えている。カセット載置部２と測定装置４は，例えば搬送室１０のＸ方向負方向（図１中の下方向）側に並べて設けられている。アライメント部５は，例えば搬送室１０のＹ方向正方向（図１中の左方向）側に設けられている。ロードロック室１１は，例えば搬送室１０のカセット載置部２に対向する位置に設けられている。

搬送室１０内には，例えばウェハＷを搬送する搬送機構２０が設けられている。搬送機構２０は，例えばウェハＷを保持する搬送アーム２０ａを備え，この搬送アーム２０ａを進退させることによって例えばカセット載置部２，測定装置４，ロードロック室１１に対しウェハＷを搬送できる。例えば図２に示すように搬送室１０の上部には，所定の温度，湿度に調整された清浄ガスを下方に向けて給気する給気ユニットＵが設けられており，この給気ユニットＵによって搬送室１０内にダウンフローを形成して搬送室１０内を所定の清浄雰囲気に維持できる。また，図１に示すようにロードロック室１１内には，例えばロードロック室１１とエッチング装置３との間でウェハＷを搬送する搬送機構２１が設けられている。

エッチング装置３は，例えばチャンバ内に，例えばＨＣｌ，ＨＢｒなどの処理ガスを導入するとともに，ウェハＷが載置された下部電極とこれと対向する上部電極との間に高周波電力を印加してプラズマを発生させて，ウェハ表面の被エッチング膜をエッチングできる。

測定装置４は，例えば図２に示すように外形が略直方体形状の筺体３０を有し，この筺体３０は，搬送室１０に密着されている。筺体３０内は，例えば上部の測定部３１と下部の制御部３２とに区画されている。測定部３１と搬送室１０との接触部には，ウェハＷを搬送するための略四角形状の搬送口３３が形成されている。例えば制御部３２には，測定部３１内の測定に必要な制御系の機器が収容されている。

測定部３１には，ウェハＷの測定室Ｓを形成する測定ブロック４０が設けられている。測定ブロック４０は，例えば図３に示すように外形が略直方体形状に形成されている。測定ブロック４０の搬送室１０側の外壁面４１には，測定室Ｓとなる凹部が形成されている。測定室Ｓは，搬送口３３を一側面とする略直方体形状に形成されている。つまり，測定ブロック４０には，外壁面４１から水平方向に直方体形状の有底孔が形成され，当該有底孔が測定室Ｓになり，その開口部が搬送口３３になっている。

測定室Ｓ内には，例えばウェハＷを載置する円盤状の載置部としての載置板４２が設けられている。図４に示すように測定ブロック４０は，その外形を規定する外壁面４１と測定室Ｓを規定する内壁面４３との間が例えば中空になっている。測定ブロック４０の外壁面４１と測定室Ｓの天井内壁面４３ａとの間の上部中空部４０ａ内には，光の照射部や受光部などを備えた光学測定部としての光学系４５が配置されている。測定室Ｓの内壁面４３によって，光学系４５と測定室Ｓとの間の通気は遮断されており，搬送口３３から流入する例えば処理ガスが光学系４５に接触することはない。光学系４５は，例えば載置板４２上のウェハＷに対して光を照射しその反射光を受光して，その反射率を計測することによってウェハＷ上の被エッチング膜の膜厚を測定できる。

測定室Ｓの天井内壁面４３ａの光学系４５に対向する位置には，透明の透過部としての透過窓４６が形成されている。光学系４５は，この透過窓４６を通じて載置板４２上のウェハＷに対して光を照射し，その反射光を受光することができる。

例えば測定室Ｓの床内壁面４３ｂとその下方の測定ブロック４０の外壁面４１との間には，下部中空部４０ｂが形成されている。下部中空部４０ｂ内には，例えば載置板４２を搬送口３３の方向（Ｘ方向）に移動させる移動機構４７が設けられている。移動機構４７は，例えばＸ方向に向けて形成されたレール４８と，当該レール４８上を移動自在で載置板４２を下から支持するステージ４９を備えている。ステージ４９は，例えば内蔵されたモータなどの駆動部によってレール４８上を移動できる。

搬送口３３に対向する位置の測定室Ｓの内壁面４３ｃには，給気口５０が形成されている。給気口５０は，搬送口３３側に向けられて形成されている。給気口５０には，例えば図２に示すように筺体３０の上面に形成されたエア導入口５１に通じる給気ダクト５２が接続されている。給気ダクト５２は，例えば給気口５０から測定ブロック４０の内部を通り，測定ブロック４０の外側の測定部３１内を通ってエア導入口５１に連通している。給気ダクト５２には，筺体３０の外部のエアを吸入するためのファン５３と，給気ダクト５２内に吸入されたエアから塵埃などの不純物を取り除くためのフィルタ５４が設けられている。ファン５３によりエア導入口５１から導入されたエアは，フィルタ５４により清浄なガスに変えられた後，給気口５０から測定室Ｓ内に給気される。測定室Ｓ内に給気されたエアは，搬送口３３側に向かって流れ，載置板４２上を通過し搬送口３３から流出できる。このエアの給気により，搬送口３３から測定室Ｓ内に流入した処理ガスを希釈化したり，或いは押し戻して，測定室Ｓを清浄なガス雰囲気に維持できる。

なお，例えばファン５３の回転数は，制御装置６０により調整され，制御装置６０は，ファン５３の回転数を調整して，測定室Ｓ内への給気流量を制御できる。

測定室Ｓの底面である床内壁面４３ｂには，排気口６０が形成されている。排気口６０は，例えば図３に示すように給気口５０の給気に対して載置板４２よりも下流側の搬送口３３付近に二箇所に形成されている。排気口６０には，図２に示すように筺体３０の搬送室１０側の側面に形成された排出口６１に連通する排気ダクト６２が接続されている。排気ダクト６２は，例えば測定ブロック４０，制御部３２を通って排出口６１に連通している。排気口６０には，例えば水平方向にスライドする排気シャッタ６３が設けられている。この排気シャッタ６３の開閉は，シリンダなどを備えた排気シャッタ駆動部６４によって行われている。

筺体３０には，上下方向に移動して搬送口３０を開閉するシャッタ７０が設けられている。この搬送シャッタ７０は，例えばシリンダなどを備えた搬送シャッタ駆動部７１によって行われている。

排気シャッタ駆動部６４と搬送シャッタ駆動部７１の動作は，例えば制御装置６０によって制御されている。したがって，制御装置６０は，所定のタイミングで排気シャッタ６３や搬送シャッタ７０を開閉できる。

測定室Ｓ内の処理ガスに対する露出面，例えば測定室Ｓの内壁面４３と載置板４２の表面には，処理ガスに対する耐食加工が施される。耐食加工としては，例えばＡｌ_２Ｏ_３などの金属酸化膜コーティングなど，露出面を薄膜でコーティングする手法や，テフロン（デュポン社の登録商標）などのフッ素系の樹脂を焼き付けてコーティングする手法が用いられる。なお，フッ素系の樹脂をコーティングする場合には，酸や塩基と全く反応しないので，優れた耐食性が得られる。

次に，以上のように構成された基板処理システム１で行われるウェハＷの処理プロセスについて説明する。ウェハＷの処理中，例えば搬送室１０内には，給気ユニットＵによる清浄ガスによるダウンフローが形成されている。先ず，図１に示すように未処理のウェハＷが収容されたカセットＣがカセット載置部２に載置されると，搬送室１０の搬送機構２０によってカセットＣからウェハＷが取り出され，アライメント部５に搬送される。アライメント部５において位置合わせされたウェハＷは，搬送機構２０によってロードロック室１１に搬送され，搬送機構２１によってエッチング装置３に搬送される。エッチング装置３に搬送されたウェハＷは，所定の処理ガスによりエッチング処理が施される。

エッチング処理が終了したウェハＷは，搬送機構２１によってロードロック室１１に搬送され，搬送機構２０によって測定装置４に搬送される。測定装置４では，ウェハＷ上の被エッチング膜の膜厚が測定され，ウェハＷのエッチング状態が検査される。測定装置４における検査が終了したウェハＷは，搬送機構２０によってカセット載置部２のカセットＣ内に戻される。

ここで，上述した測定装置４の動作についてより詳しく説明する。基板処理システム１の稼動中，搬送室１０には，エッチング装置３から漏洩した処理ガスがロードロック室１１を通じて流入したり，ウェハＷに付着した処理ガスが当該ウェハＷによって持ち込まれたりする。

先ず，測定装置４において，ウェハＷの測定が行われておらず，ウェハＷが搬入されていない場合には，例えば図５に示すように搬送シャッタ７０が閉じられる。また，ファン５３が稼動し給気口５０から測定室Ｓ内に清浄なエアが給気される。さらに，排気シャッタ６３が開放され，測定室Ｓ内を通過した清浄なエアが排気口６０から排気される。このように，測定装置４でウェハＷの測定が行われていないときには，閉鎖された測定室Ｓ内の一端部から他端部に流れる清浄なエアの気流が形成され，測定室Ｓ内は，清浄なエア雰囲気に維持される。

図６に示すように搬送機構２０の搬送アーム２０ａによってウェハＷが測定装置４内に搬入される際には，搬送シャッタ７０が開けられる。給気口５０からの給気は維持した状態で，排気口６０の排気シャッタ６３による排気口６０が閉鎖される。こうすることによって，測定室Ｓ内には，給気口５０から流入し，搬送口３３から流出する清浄なエアの気流が形成される。この気流によって，搬送室１０側から搬送口３３を通じて測定室Ｓに流入する処理ガスが希釈化されたり，押し戻される。

また，このときの給気口５０からの給気流量は，搬送口６０の外側の搬送室１０のダウンフローの流量よりも小さくなるように設定される。こうすることにより，測定室Ｓから流出する気流とダウンフローとの合流がスムーズに行われ，搬送口６０周辺に渦流などが発生することを抑制できる。この結果，搬送室１０内の塵埃などの不純物が巻き上げられることがない。

搬送シャッタ７０により搬送口３３が開放されると，例えば載置板４２が搬送口３３側（Ｘ方向正方向側）に移動し，搬送アーム２０ａから載置板４２上にウェハＷが受け渡され載置される。載置板４２上にウェハＷが載置されると，載置板４２がＸ方向負方向側移動し，ウェハＷが光学系４５の下方の所定の測定位置まで移動する。その後，光学系４５がウェハＷに光を照射し，その反射光を受光して，例えばウェハＷ上の被エッチング膜の膜厚が測定される。この間，測定室Ｓ内には，搬送口３３側に向かって水平に流れる清浄なエアの気流が形成されており，例えばウェハＷによって持ち込まれる処理ガスは，搬送口３３側に戻される。

光学系４５による測定が終了すると，ウェハＷは，再び搬送アーム２０ａに受け渡され，測定装置４から搬出される。ウェハＷの搬出後，再び搬送シャッタ７０が閉じられ，排気口６０の排気シャッタ６３が開放されて，測定室Ｓが閉鎖された状態で，測定室Ｓ内に給気口５０から排気口６０へ向かう清浄なエアの気流が形成される。

以上の実施の形態によれば，測定装置４内に，搬送口３３に開口する測定室Ｓを形成し，当該測定室Ｓの壁面によって光学系４５と測定室Ｓとの通気を遮断したので，エッチング装置３で用いられた処理ガスが光学系４５に接触することがなく，光学系４５が処理ガス内に含まれる酸性ガス等の腐食性ガスによって腐食され，汚染されることがない。それ故，長時間使用しても光学系４５の測定精度が低下することがなく，光学系４５の寿命を長くすることができる。また，従来のように処理ガスによって光学系４５が汚染され，その汚染によって測定装置４内のウェハＷが汚染されることがない。

測定室Ｓ内の露出面を耐食加工したので，測定室Ｓ内に流入する腐食性ガスにより測定室Ｓ内が腐食することがない。それ故測定室Ｓ内に腐食による汚染物が堆積しウェハＷを汚染することがない。

測定装置４の筺体３０内に，測定ブロック４０を設け，当該測定ブロック４０によって載置板４２のみ収容する測定室Ｓを形成したので，搬送口３３を通じて搬送室１０側に露出する部分を最小限に抑えることができる。それ故，耐食加工を行う面積を小さくすることができ，耐食加工に要するコストを大幅に低減できる。また，測定装置４内の光学系４５以外の部分についても，処理ガスが接触しないので，腐食や汚染を低減できる。

測定ブロック４０の上部中空部４０ａ内に光学系４５を設けたので，光学系４５が測定室Ｓのみならず測定ブロック４０の外側の雰囲気にも接触することがなく，光学系４５の腐食や汚染をさらに低減できる。

測定室Ｓの天井内壁面４３ａには，透明窓４６を設けたので，光学系４５によるウェハＷに対する測定を適正に行うことができる。

搬送口３３に対向する位置の測定室Ｓの内壁面４３ｃには，搬送口３３側に向けられた給気口５０が設けられたので，搬送室１０側から測定室Ｓに流入する処理ガスを希釈化したり，押し戻すことができる。また，測定室Ｓ内に搬入されるウェハＷによって持ち込まれる腐食性ガスなどの不純物質を搬送室１０側に押し流すことができる。これにより，腐食性ガスなどによる測定室Ｓ内の汚染を抑制できる。

筺体３０の上面にエア導入口５１を形成し，エア導入口５１と給気口５０を接続する給気ダクト５２にファン５３とフィルタ５４を設けたので，筺体３０の外側のエアを清浄にした後，測定室Ｓ内に供給できる。かかる場合，筺体３０周辺の外気を利用して測定室Ｓに清浄なガスを供給できるので，清浄ガスに要するコストを低減できる。

測定室Ｓの搬送口３３付近には，排気口６０を形成したので，給気口５０から給気されたエアを載置板４２上を通過させた後，排気できる。したがって，例えばウェハＷに対する測定が行われないときに，搬送シャッタ７０を閉じて測定室Ｓ内を清浄化することができる。また，排気口６０は，測定室Ｓの床内壁面４３ｂに形成されたので，エアよりも重く床内壁面４３ｂ上に溜まり易いＨＣｌ，ＨＢｒなどの腐食性ガスを効果的に排気できる。さらに，排気口６０に通じる排出口６１を，搬送口３３より下の搬送室１０側の筺体３０に形成したので，測定室Ｓ内を通過したガスを，搬送室１０のダウンフローに合流させ当該ダウンフローによって基板処理システム１の外部に排出できる。それ故，測定室Ｓからの排気を，既存のダウンフローを利用して適正に排出できる。

以上の実施の形態では，ウェハＷの測定が行われていないときに，制御装置６０によって搬送シャッタ７０を閉じて，給気口５０からの給気と排気口６０からの排気を行っていたが，このときに例えば制御装置６０によって，搬送シャッタ７０を閉じた状態で，前記給気と排気を所定時間行い，測定室Ｓ内が清浄化された後，当該給気と排気を停止させるようにしてもよい。かかる場合も，測定室Ｓ内を清浄な状態に維持できる。

また，上記実施の形態では，ウェハＷの測定が行われるときに，制御装置６０によって搬送シャッタ７０を開いて，給気口５０からの給気を行い，排気口６０からの排気を停止させていたが，このときに例えば制御装置６０によって，搬送シャッタ７０を閉じて，前記給気と排気の両方を行ってもよい。かかる場合，ウェハＷが測定室Ｓ内に搬入された後，測定室Ｓが閉鎖され，その閉鎖された測定室Ｓ内に対して清浄なガスの給気と排気が行われる。したがって，ウェハＷの測定時に，搬送室１０から測定室Ｓへの処理ガスの流入が搬送シャッタ７０によって遮断され，給気口５０からの給気と排気口６０からの排気により測定室Ｓ内が清浄に維持される。

以上の実施の形態で記載した光学系４５には，校正用のリファレンス部材が必要になる。リファレンス部材は，例えば予め定められた既知の材質，表面形状を有するものであり，光学系４５が実際にリファレンス部材に対する測定を行うことによって，ウェハＷの測定のために必要な各測定装置固有の基準データを取得するものである。

例えば，図７に示すように載置板４２の表面の所定の位置に，凹部４２ａが形成され，その凹部４２ａにリファレンス部材としてのリファレンスチップ９０が埋設される。このリファレンスチップ９０の表面には，例えば平坦なシリコン（ベアシリコン）が形成されている。

リファレンスチップ９０上には，水平方向に移動して凹部４２ａを開閉できる保護シャッタ９１が設けられる。保護シャッタ９１は，例えばシリンダなどを備えた保護シャッタ駆動部９２によって移動できる。そして，リファレンスチップ９０の使用時には，保護シャッタ９１が開けられ，リファレンスチップ９０が測定室Ｓに対して開放される。また，リファレンスチップ９０が使用されないときには，保護シャッタ９１が閉められ，リファレンスチップ９０が保護シャッタ９１により覆われる。こうすることによってリファレンスチップ９０が測定室Ｓ内の雰囲気に曝される時間が短くなり，リファレンスチップ９０に対する処理ガスによる腐食や汚染が抑制できる。この結果，光学系４５の校正が適正に行われる。

なお，上記リファレンスチップ９０は，載置板４２以外の部分，例えば測定室Ｓの床面などの設けられていてもよく，かかる場合も保護シャッタ９１を設けることによって，リファレンスチップ９０の腐食や汚染を抑制できる。

以上の実施の形態で記載した透過窓４６には，例えば図８に示すように測定室Ｓ内の処理ガスから透過窓４６を保護するための透過窓用保護シャッタ１００が設けられていてもよい。例えば透過窓４６の下面側には，板状の透過窓用保護シャッタ１００が水平方向にスライド自在に設けられる。保護シャッタ１００は，例えばシリンダなどのシャッタ駆動部１０１によりスライドできる。そして，光学系４５による測定が行われる際には，シャッタ駆動部１０１により透過窓用保護シャッタ１００が開いて透過窓４６が測定室Ｓに対して開放される。光学系４５の測定が終了すると，透過窓用保護シャッタ１００が閉じて，透過窓４６が透過窓用保護シャッタ１００により覆われる。かかる場合，透過窓４５が測定室Ｓ内に流入する処理ガスから保護されるので，光学系４５による測定精度が維持される。

図９に示すように以上の実施の形態で記載した測定室Ｓの搬送口３３には，測定室Ｓ内を通って搬送口３３から流出するエアの流れと搬送口３３の外側の搬送室１０内のダウンフローとの合流点における気流を整流する整流板１１０が設けられていてもよい。整流板１１０は，例えば測定室Ｓの床面の搬送口３３側の端部から俯角方向に向けて形成されている。この整流版１１０により，搬送口３３から流出するエアの流れとダウンフローがスムーズに合流し，その合流点で気流が乱れることがない。この結果，例えば搬送室１０内のダウンフローが乱れて例えば搬送室１０内のパーティクルが巻き上げられることがなく，搬送ウェハＷの汚染を抑制できる。

以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば本実施の形態で記載した測定装置４は，被エッチング膜の膜厚を測定するものであったが，ウェハＷに対する他の測定，例えばエッチング後のウェハ表面パターン形状などのウェハ表面に形成されたパターン構造を測定するものであってもよい。基板処理システム１には，複数の測定装置が搭載されていてもよい。また，測定装置の搭載位置は，任意に選択できる。本実施の形態で記載した基板処理システム１には，エッチング装置４が搭載されていたが，処理ガスを用いる他のガス処理装置，例えば成膜装置，アッシング装置，酸塩薬品を扱う基板表面研磨装置及び現像装置などが搭載されていてもよい。また，基板処理システム１内の搬送装置６，カセット載置部２などの構成は，本実施の形態のものに限られない。さらに，本発明は，半導体ウェハ以外に，ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用基板，フォトマスク用のガラス基板等の他の基板処理システムにも適用できる。

本発明は，ガス処理装置と測定装置を備えた基板処理システムにおいて，処理ガスによる測定装置内の汚染を抑制する際に有用である。

本実施の形態にかかる基板処理システムの概略を示す平面図である。 測定装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 測定ブロックを示す斜視図である。 測定装置の測定ブロック内の構成を示す縦断面の説明図である。 測定が行われていないときの測定装置内の状態を示す説明図である。 測定が行われているときの測定装置内の状態を示す説明図である。 リファレンスチップと，保護シャッタを取り付けた載置板を示す縦断面の説明図である。 透過窓に透過窓用保護シャッタを取り付けた場合の測定ブロック内の構成を示す縦断面の説明図である。 搬送口に整流板を取り付けた場合の測定装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 基板処理システム
３ エッチング装置
４ 測定装置
５ 測定ブロック
１０ 搬送室
３０ 筺体
３３ 搬送口
４２ 載置板
４５ 光学系
５０ 給気口
６０ 排気口
７０ 搬送シャッタ
Ｓ 測定室
Ｗ ウェハ

Claims (16)

1. 基板の処理システムであって，
   処理ガスを用いて基板を処理するガス処理装置と，
   前記ガス処理装置で処理された基板に対する測定を行う測定装置と，
   前記ガス処理装置で処理された基板を前記測定装置に搬送する搬送装置と，を一体的に有し，
   前記測定装置は，基板を載置する載置部と，当該載置部に載置された基板に対して光を照射して基板に対する測定を行うための光学測定部と，前記載置部を収容し，前記載置部上の基板に対する測定が行われる測定室と，有し，
   前記測定室には，前記搬送装置により前記載置部に基板を搬送するための基板搬送口が開口し，
   前記光学測定部のある空間と前記測定室とは，当該測定室を規定する壁面によって通気が遮断されていることを特徴とする，基板処理システム。
2. 前記測定室内の露出面には，前記処理ガスに対する耐食加工が施されていることを特徴とする，請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記測定室は，前記載置部のみを収容するように形成されていることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の基板処理システム。
4. 前記測定室は，前記基板搬送口を一側面とする直方体形状に形成されていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理システム。
5. 前記測定装置は，筺体と，当該筺体内に設けられ前記測定室を形成するための測定ブロックと，をさらに有し，
   前記測定ブロックは，外形が直方体形状に形成され，前記測定室は，測定ブロックの側壁面に凹状に形成されていることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理システム。
6. 前記光学測定部は，前記測定ブロック内であって，前記測定室を規定する内壁面と前記測定ブロックの外形を規定する外壁面との間の中空部に設けられていることを特徴とする，請求項５に記載の基板処理システム。
7. 前記光学測定部との間を遮断する前記測定室の壁面には，前記光学測定部から照射される光が透過する透過部が形成されていることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理システム。
8. 前記透過部には，前記処理ガスから透過部を保護するための透過部保護用シャッタが設けられていることを特徴とする，請求項７に記載の基板処理システム。
9. 前記基板搬送口に対向する位置の前記測定室の側壁面には，前記基板搬送口に向けて清浄なガスを給気する給気口が形成されていることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の基板処理システム。
10. 前記測定室には，前記給気口から給気された清浄なガスを前記載置部よりも下流側の前記基板搬送口付近から排気する排気口が形成されていることを特徴とする，請求項９に記載の基板処理システム。
11. 前記排気口は，前記測定室の底面に形成されていることを特徴とする，請求項１０に記載の基板処理システム。
12. 前記基板搬送口を開閉するシャッタと，
    前記シャッタの開放時には，前記給気口からの給気を行い，前記排気口からの排気を停止し，前記シャッタの閉鎖時には，前記給気口からの給気と前記排気口からの排気を行う制御装置と，をさらに有することを特徴とする，請求項１０又は１１のいずれかに記載の基板処理システム。
13. 前記測定装置の外側のエアを導入するエア導入口と，
    前記エア導入口から前記給気口に通じる給気ダクトと，
    前記給気ダクト内を通過するエアから不純物を除去するフィルタと，をさらに有することを特徴とする，請求項９〜１２のいずれかに記載の基板処理システム。
14. 前記基板搬入出口の外側には，ダウンフローが形成されており，
    前記給気口からの給気流量は，前記ダウンフローの流量よりも少なくなるように設定されていることを特徴とする，請求項９〜１３のいずれかに記載の基板処理システム。
15. 前記基板搬入出口の外側には，ダウンフローが形成されており，
    前記基板搬送口には，前記測定室内の前記清浄なガスの流れと前記ダウンフローとの合流部における気流を整流する整流板が設けられていることを特徴とする，請求項９〜１３に記載の基板処理システム。
16. 前記測定室内には，前記光学測定部による測定を校正するために前記光学測定部から光が照射されるリファレンス部材が設けられ，
    前記リファレンス部材には，前記処理ガスからリファレンス部材を保護するための保護シャッタが設けられていることを特徴とする，請求項１〜１５のいずれかに記載の基板処理システム。

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