JP2021153137A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】条件に応じて代表値を決定する処理を変更することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。基板処理装置１００は、基板保持部３と、基板回転部５と、処理液供給部４１と、測定部８と、制御部１０２とを備える。基板保持部３は、基板Ｗを水平に保持する。基板回転部５は、上下方向に延びる中心軸ＡＸ１を中心として基板Ｗと基板保持部３とを一体に回転させる。処理液供給部４１は、基板Ｗに処理液を供給する。測定部８は、基板Ｗの厚みを測定し、測定結果を示す測定信号を生成する。制御部１０２は、基板保持部３と一体に回転する基板Ｗに対して処理液が供給されている際に測定部８に基板Ｗの厚みを測定させ、測定信号に基づいて複数の測定値を取得する。制御部１０２は、所定の条件に基づいて測定値のうちから代表値を取得する。【選択図】図１６

Description

本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

半導体デバイスの製造過程では、基板処理装置を用いて半導体ウエハに対し様々な処理が行われる。例えば、基板処理装置として、半導体ウエハの厚みを目標厚みにするエッチング装置が知られている。例えば、エッチング装置は、半導体ウエハに処理液を供給して、半導体ウエハをエッチングする。

エッチング装置は、厚み測定装置を備えることがある。厚み測定装置は、半導体ウエハの厚みを測定する。厚み測定装置を備えるエッチング装置は、エッチング処理中に、厚み測定装置によって測定される測定値（測定された厚み）が目標値（目標厚み）を示したことに応じて、エッチング処理を終了する。

ところで、半導体ウエハの表面にはバラツキがあり、厚み測定装置によって測定される値は、測定箇所によって異なる値を示す。したがって、半導体処理装置には、厚み測定装置によって測定される値のうちから、目標厚みと比較する対象の値（代表値）を決定する機能が要求される。

特許文献１には、半導体材料からなるスライス又はウエハの厚さを、干渉法によって光学的に測定する装置が提案されている。具体的には、特許文献１には、半導体材料のスライス又はウエハを機械的に加工する際に、半導体材料からなるスライス又はウエハの厚さを測定する装置が提案されている。特許文献１には、測定した値のうちから実際値（代表値）を決定する技術が開示されている。

特表２０１３−５３１２２７号公報

しかしながら、より十分な性能を有する半導体デバイスを製造するには、条件に応じて、代表値を決定する処理を変更する必要がある。例えば、製造対象の半導体デバイスの種類に応じて、代表値を決定する処理を変更する必要がある。これに対し、特許文献１の装置では、条件に応じて代表値を決定する処理を変更することができない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、条件に応じて代表値を決定する処理を変更することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。

本発明に係る基板処理装置は、基板を処理する。当該基板処理装置は、基板保持部と、基板回転部と、処理液供給部と、測定部と、制御部とを備える。前記基板保持部は、前記基板を水平に保持する。前記基板回転部は、上下方向に延びる中心軸を中心として前記基板と前記基板保持部とを一体に回転させる。前記処理液供給部は、前記基板に処理液を供給する。前記測定部は、前記基板の厚みを測定し、測定結果を示す測定信号を生成する。前記制御部は、前記基板保持部と一体に回転する前記基板に対して前記処理液が供給されている際に前記測定部に前記基板の厚みを測定させ、前記測定信号に基づいて複数の測定値を取得する。前記制御部は、所定の条件に基づいて前記測定値のうちから代表値を取得する。

ある実施形態において、前記制御部は、前記測定値に基づいて、前記測定値の度数を示すヒストグラムデータを生成し、前記度数のうちから、上位ｎ個（ｎは正の整数）の度数を抽出する。前記制御部は、前記上位ｎ個の度数に含まれる前記測定値のうちから、前記所定の条件に基づいて前記代表値を取得する。

ある実施形態において、上記基板処理装置は、学習済みモデルを記憶する記憶部を更に備える。前記制御部は、前記基板回転部を駆動させて、処理される前の前記基板である処理前基板を前記基板保持部と一体に回転させる。前記制御部は、前記測定部に前記処理前基板の厚みを測定させ、前記測定信号に基づいて複数の初期測定値を取得する。前記制御部は、前記初期測定値に基づいて、前記初期測定値の度数を示す初期ヒストグラムデータを生成する。前記制御部は、前記学習済みモデルを用いて、前記初期ヒストグラムデータから前記上位ｎ個を決定する。前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと前記上位ｎ個とを学習用データとして学習することにより生成される。

ある実施形態において、前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと、前記上位ｎ個と、デバイスの種別とを学習用データとして学習することにより生成される。前記デバイスの種別は、前記基板を用いて製造されるデバイスの種別を示す。

ある実施形態において、上記基板処理装置は、学習済みモデルを記憶する記憶部を更に備える。前記制御部は、前記基板回転部を駆動させて、処理される前の前記基板である処理前基板を前記基板保持部と一体に回転させる。前記制御部は、前記測定部に前記処理前基板の厚みを測定させ、前記測定信号に基づいて複数の初期測定値を取得する。前記制御部は、前記初期測定値に基づいて、前記初期測定値の度数を示す初期ヒストグラムデータを生成する。前記制御部は、前記学習済みモデルを用いて、前記初期ヒストグラムデータから前記所定の条件を決定する。前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと前記所定の条件とを学習用データとして学習することにより生成される。

ある実施形態において、前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと、前記所定の条件と、デバイスの種別とを学習用データとして学習することにより生成される。前記デバイスの種別は、前記基板を用いて製造されるデバイスの種別を示す。

ある実施形態において、上記基板処理装置は、前記所定の条件を入力する入力部を更に備える。

ある実施形態において、前記所定の条件は、第１条件と、第２条件とを含む。前記第１条件は、前記代表値として、前記測定値のうちの最大値を取得する条件を示す。前記第２条件は、前記代表値として、前記測定値のうちの最小値を取得する条件を示す。

ある実施形態において、上記基板処理装置は、デバイスの種別を入力する入力部を更に備える。前記デバイスの種別は、前記基板を用いて製造されるデバイスの種別を示す。前記制御部は、前記デバイスの種別に基づいて、前記所定の条件を決定する。

ある実施形態において、前記デバイスの種別は、第１デバイスと、第２デバイスとを含む。前記第１デバイスは、当該デバイスの両面に電極を有するデバイスを示す。前記第２デバイスは、当該デバイスの片面にのみ電極を有するデバイスを示す。前記所定の条件は、第１条件と、第２条件とを含む。前記第１条件は、前記代表値として、前記測定値のうちの最大値を取得する条件を示す。前記第２条件は、前記代表値として、前記測定値のうちの最小値を取得する条件を示す。前記制御部は、前記デバイスの種別が前記第１デバイスを示す場合、前記第１条件に基づいて前記代表値を取得する。前記制御部は、前記デバイスの種別が前記第２デバイスを示す場合、前記第２条件に基づいて前記代表値を取得する。

ある実施形態において、前記測定部は、測定した前記基板の厚みを示す各値のうちから、所定の厚み範囲に含まれる値を抽出する。

ある実施形態において、前記測定部は、一定の位置で前記基板の厚みを測定する。前記測定信号は、前記基板の周方向に沿った前記基板の厚みを示す。

ある実施形態において、前記制御部は、前記基板が１回転する度に前記複数の測定値を取得する。

本発明に係る基板処理方法は、基板保持部に基板を水平に保持させる工程と、上下方向に延びる中心軸を中心として前記基板と前記基板保持部とを一体に回転させる工程と、回転中の前記基板に処理液を供給する工程と、前記基板保持部と一体に回転する前記基板に対して前記処理液が供給されている際に測定部に基板の厚みを測定させて、前記測定部に測定信号を生成させる工程と、前記測定信号に基づいて複数の測定値を取得する工程と、所定の条件に基づいて前記測定値のうちから代表値を取得する工程とを含む。

本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法によれば、条件に応じて代表値を決定する処理を変更することができる。

本発明の実施形態１に係る基板処理装置の模式図である。 本発明の実施形態１に係る基板処理装置が備える処理ユニットの模式図である。 基板の平面図である。 （ａ）は、第１基板の側面図である。（ｂ）は、第１基板の断面を模式的に示す図である。 （ａ）は、第２基板の側面図である。（ｂ）は、第２基板の断面を模式的に示す図である。 （ａ）は、測定位置決定処理を示す平面図である。（ｂ）は、厚み測定処理を示す平面図である。 厚み測定部から基板に向けて光が出射されている状態を示す図である。 （ａ）は、第１基板において発生する反射光を模式的に示す断面図である。（ｂ）は、第２基板において発生する反射光を模式的に示す断面図である。 厚み測定器によるフィルタリング処理を示す図である。 （ａ）は、基板一回転分の測定値のデータをヒストグラム化したグラフを示す図である。（ｂ）は、基板一回転分の測定値のデータをヒストグラム化した他のグラフを示す図である。（ｃ）は、基板一回転分の測定値のデータをヒストグラム化した他のグラフを示す図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、入力画面の一例を示す図である。（ｂ）は、入力画面の他例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る基板処理装置が備える制御部による処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る基板処理装置が備える制御部による処理を示すフローチャートである。 厚み判定処理のフローを示す図である。 代表値取得処理のフローを示す図である。 厚み判定処理の変形例のフローを示す図である。 本発明の実施形態２に係る基板処理装置が備える制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係る基板処理装置が備える制御部による処理を示すフローチャートである。 条件設定処理のフローを示す図である。 本発明の実施形態３に係る基板処理装置が備える制御部による処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４に係る基板処理装置が備える制御部による処理を示すフローチャートである。 上位ｎ個の決定処理のフローを示す図である。 本発明の実施形態５に係る基板処理装置が備える制御部による処理を示すフローチャートである。 基板一回転分の測定値のデータをヒストグラム化した他のグラフを示す図である。

以下、図面（図１〜図２５）を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。また、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法が処理の対象とする「基板」には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、及び光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。以下では主として、円盤状の半導体ウエハを処理の対象とする基板処理装置及び基板処理方法を例に本実施形態を説明するが、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法は、上記した半導体ウエハ以外の各種基板に対しても同様に適用可能である。また、基板の形状についても、円盤状に限定されず、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法は、各種形状の基板に対して適用可能である。

［実施形態１］
以下、図１〜図１７を参照して本発明の実施形態１を説明する。まず、図１を参照して本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１は、本実施形態の基板処理装置１００の模式図である。詳しくは、図１は、基板処理装置１００の模式的な平面図である。基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。より具体的には、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。

図１に示すように、基板処理装置１００は、複数の処理ユニット１と、流体キャビネット１００Ａと、複数の流体ボックス１００Ｂと、複数のロードポートＬＰと、インデクサーロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御装置１０１とを備える。

ロードポートＬＰの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサーロボットＩＲと処理ユニット１との間で基板Ｗを搬送する。なお、インデクサーロボットＩＲとセンターロボットＣＲとの間に、基板Ｗを一時的に載置する載置台（パス）を設けて、インデクサーロボットＩＲとセンターロボットＣＲとの間で載置台を介して間接的に基板Ｗを受け渡しする装置構成としてもよい。

処理ユニット１の各々は、処理液を基板Ｗの上面５０１（図４（ａ）参照）に供給して、基板Ｗの上面５０１を処理する。より具体的には、処理ユニット１の各々は、エッチング処理を実行して、基板Ｗの厚みを目標厚みにする。

複数の処理ユニット１は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置される複数のタワーＴＷ（図１では４つのタワーＴＷ）を形成している。各タワーＴＷは、上下に積層された複数の処理ユニット１（図１では３つの処理ユニット１）を含む。

流体キャビネット１００Ａは、処理液を収容する。流体ボックス１００Ｂはそれぞれ、複数のタワーＴＷのうちの１つに対応している。流体キャビネット１００Ａ内の処理液は、いずれかの流体ボックス１００Ｂを介して、流体ボックス１００Ｂに対応するタワーＴＷに含まれる全ての処理ユニット１に供給される。

本実施形態において、処理液は、薬液と、リンス液とを含む。薬液は、エッチング液である。基板Ｗの上面５０１（図４（ａ）参照）は、エッチング液によってエッチングされる。エッチング液は、例えば、フッ硝酸（フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ₃）との混合液）、フッ酸、バファードフッ酸（ＢＨＦ）、フッ化アンモニウム、ＨＦＥＧ（フッ酸とエチレングリコールとの混合液）、又は、燐酸（Ｈ₃ＰＯ₄）である。リンス液は、例えば、脱イオン水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、又は、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水である。

続いて、制御装置１０１について説明する。制御装置１０１は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。例えば、制御装置１０１は、ロードポートＬＰ、インデクサーロボットＩＲ、及びセンターロボットＣＲを制御する。制御装置１０１は、制御部１０２と、記憶部１０３とを含む。

制御部１０２は、プロセッサーを有する。制御部１０２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。あるいは、制御部１０２は、汎用演算機を有してもよい。

記憶部１０３は、データ及びコンピュータプログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容及び処理手順を規定する。

記憶部１０３は、主記憶装置を有する。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。記憶部１０３は、補助記憶装置を更に有してもよい。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリ及びハードディスクドライブの少なくも一方を含む。記憶部１０３はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１０２は、記憶部１０３に記憶されているコンピュータプログラム及びデータに基づいて、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。

続いて図１及び図２を参照して、本実施形態の基板処理装置１００について更に説明する。図２は、本実施形態の基板処理装置１００が備える処理ユニット１の模式図である。詳しくは、図２は、処理ユニット１の模式的な断面図である。

図２に示すように、処理ユニット１は、チャンバー２と、スピンチャック３と、スピンモータ部５と、ノズル移動機構６と、厚み測定部８と、プローブ移動機構９と、複数のガード１０（図２では２つのガード１０）と、第１ノズル４１と、第２ノズル７１とを備える。また、基板処理装置１００は、エッチング液供給部４と、リンス液供給部７とを備える。エッチング液供給部４は、第１供給配管４２を有し、リンス液供給部７は、第２供給配管７２を有する。制御装置１０１（制御部１０２）は、スピンチャック３、スピンモータ部５、ノズル移動機構６、厚み測定部８、及びプローブ移動機構９を制御する。

チャンバー２は略箱形状を有する。チャンバー２は、基板Ｗ、スピンチャック３、スピンモータ部５、ノズル移動機構６、複数のガード１０、厚み測定部８、プローブ移動機構９、第１ノズル４１、第２ノズル７１、第１供給配管４２の一部、及び、第２供給配管７２の一部を収容する。

スピンチャック３は、基板Ｗを水平に保持する。スピンチャック３は、基板保持部の一例である。具体的には、スピンチャック３は、スピンベース３３を有する。スピンベース３３は、略円板状であり、基板Ｗを水平に保持する。スピンチャック３は、例えば、ベルヌーイチャックである。

スピンモータ部５は、第１回転軸線ＡＸ１を中心として基板Ｗとスピンチャック３とを一体に回転させる。第１回転軸線ＡＸ１は、上下方向に延びる。本実施形態では、第１回転軸線ＡＸ１は、略鉛直方向に延びる。第１回転軸線ＡＸ１は中心軸の一例であり、スピンモータ部５は基板回転部の一例である。詳しくは、スピンモータ部５は、第１回転軸線ＡＸ１を中心としてスピンベース３３を回転させる。したがって、スピンベース３３は、第１回転軸線ＡＸ１を中心として回転する。その結果、スピンチャック３に保持された基板Ｗが、第１回転軸線ＡＸ１を中心として回転する。

具体的には、スピンモータ部５は、モータ本体５１と、シャフト５３と、エンコーダ５５とを有する。シャフト５３はスピンベース３３に結合される。モータ本体５１は、シャフト５３を回転させる。その結果、スピンベース３３が回転する。

エンコーダ５５は、基板Ｗの回転速度を検出して、基板Ｗの回転速度を示す信号（以下、「回転速度信号」と記載する。）を制御装置１０１に出力する。具体的には、回転速度信号は、制御部１０２に入力される。制御部１０２は、回転速度信号に基づいて、基板Ｗが１回転するタイミングを検出する。

第１ノズル４１は、基板Ｗに処理液を供給する。具体的には、第１ノズル４１は、基板Ｗの上方から、基板Ｗにエッチング液を供給する。詳しくは、第１ノズル４１は、回転中の基板Ｗに向けてエッチング液を吐出する。第１ノズル４１は、処理液供給部の一例である。エッチング液供給部４は、第１ノズル４１にエッチング液を供給する。詳しくは、エッチング液は、第１供給配管４２を介して第１ノズル４１に供給される。第１供給配管４２は、エッチング液が流通する管状部材である。

ノズル移動機構６は、略水平方向に第１ノズル４１を移動させる。詳しくは、ノズル移動機構６は、略鉛直方向に沿った第２回転軸線ＡＸ２を中心とする周方向に沿って第１ノズル４１を移動させる。第１ノズル４１は、移動しながら、基板Ｗに向けてエッチング液を吐出する。第１ノズル４１は、スキャンノズルと称されることがある。

具体的には、ノズル移動機構６は、ノズルアーム６１と、第１回転軸６３と、第１駆動部６５とを有する。ノズルアーム６１は略水平方向に沿って延びる。ノズルアーム６１の先端部に第１ノズル４１が配置される。ノズルアーム６１は第１回転軸６３に結合される。第１回転軸６３は、略鉛直方向に沿って延びる。第１駆動部６５は、第２回転軸線ＡＸ２を中心として第１回転軸６３を回転させて、第１回転軸６３を中心にノズルアーム６１を略水平面に沿って旋回させる。その結果、第１ノズル４１が略水平面に沿って移動する。詳しくは、第１ノズル４１は、第２回転軸線ＡＸ２を中心とする周方向に沿って、第１回転軸６３の周りを移動する。第１駆動部６５は、例えば、ステッピングモータを含む。あるいは、第１駆動部６５は、モータと、減速機とを含んでもよい。

第２ノズル７１は、基板Ｗの上方から、基板Ｗにリンス液を供給する。詳しくは、第２ノズル７１は、回転中の基板Ｗに向けてリンス液を吐出する。リンス液供給部７は、第２ノズル７１にリンス液を供給する。詳しくは、リンス液は、第２供給配管７２を介して第２ノズル７１に供給される。第２供給配管７２は、リンス液が流通する管状部材である。第２ノズル７１は、静止した状態でリンス液を吐出する。第２ノズル７１は、固定ノズルと称されることがある。なお、第２ノズル７１はスキャンノズルであってもよい。

ガード１０の各々は、略筒形状を有する。複数のガード１０は、基板Ｗから排出されたエッチング液及びリンス液を受け止める。

厚み測定部８は、基板Ｗの厚みを測定して、測定結果を示す測定信号を生成する。具体的には、測定信号（測定結果）は、基板Ｗの厚みの値を示す。厚み測定部８は、基板Ｗの厚みを非接触方式で測定する。測定信号は、制御装置１０１（制御部１０２）に入力される。厚み測定部８は、測定部の一例である。

厚み測定部８は、例えば、分光干渉法によって基板Ｗの厚みを測定する。具体的には、厚み測定部８は、光学プローブ８１と、信号線８３と、厚み測定器８５とを含む。光学プローブ８１は、レンズを有する。信号線８３は、光学プローブ８１と厚み測定器８５とを光学的に接続する。信号線８３は、例えば光ファイバーを含む。厚み測定器８５は、光源と受光素子とを有する。厚み測定器８５の光源が出射した光は、信号線８３及び光学プローブ８１を介して、基板Ｗに出射される。基板Ｗによって反射された光は、光学プローブ８１及び信号線８３を介して、厚み測定器８５の受光素子で受光される。厚み測定器８５は、受光素子が受光した光を解析して、基板Ｗの厚みの値を算出する。厚み測定器８５は、算出した厚みの値を示す測定信号を生成する。

プローブ移動機構９は、略水平方向に光学プローブ８１を移動させる。詳しくは、プローブ移動機構９は、略鉛直方向に沿った第３回転軸線ＡＸ３を中心とする周方向に沿って光学プローブ８１を移動させる。

具体的には、プローブ移動機構９は、プローブアーム９１と、第２回転軸９３と、第２駆動部９５とを有する。プローブアーム９１は略水平方向に沿って延びる。プローブアーム９１の先端部に光学プローブ８１が配置される。プローブアーム９１は第２回転軸９３に結合される。第２回転軸９３は、略鉛直方向に沿って延びる。第２駆動部９５は、第３回転軸線ＡＸ３を中心として第２回転軸９３を回転させて、第２回転軸９３を中心にプローブアーム９１を略水平面に沿って旋回させる。その結果、光学プローブ８１が略水平面に沿って移動する。詳しくは、光学プローブ８１は、第３回転軸線ＡＸ３を中心とする周方向に沿って、第２回転軸９３の周りを移動する。第２駆動部９５は、例えば、ステッピングモータを含む。あるいは、第２駆動部９５は、モータと、減速機とを含んでもよい。

続いて図３〜図５を参照して、本実施形態の基板処理装置１００が処理の対象とする基板Ｗについて説明する。図３は、基板Ｗの平面図である。図４（ａ）は、第１基板Ｗ１の側面図である。図４（ａ）は更に、第１基板Ｗ１の側面の一部を拡大して示す。図４（ｂ）は、第１基板Ｗ１の断面を模式的に示す図である。図５（ａ）は、第２基板Ｗ２の側面図である。図５（ａ）は更に、第２基板Ｗ２の側面の一部を拡大して示す。図５（ｂ）は、第２基板Ｗ２の断面を模式的に示す図である。図３〜図５に示すように、基板Ｗは、第１基板Ｗ１と、第２基板Ｗ２とを含む。

図３に示すように、基板Ｗは、複数のチップ領域ＲＳを含む。チップ領域ＲＳの各々には、半導体デバイスとなる構造が設けられる。具体的には、基板Ｗに対し、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理を実行した後に、更に幾つかの後処理を実行することにより、半導体製品（デバイス）を得ることができる。後処理は、基板Ｗをダイシングすることによって各チップ領域ＲＳを切り出す処理を含む。

続いて図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、第１基板Ｗ１を説明する。図４（ａ）に示すように、第１基板Ｗ１は、上面５０１及び下面６０１を有する。第１基板Ｗ１の下面６０１は、複数のトレンチ６２０を含む。換言すると、第１基板Ｗ１の下面６０１には、複数の段差が形成されている。複数のトレンチ６２０は、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理の実行前に、第１基板Ｗ１に対して前処理を実行することによって、第１基板Ｗ１に形成される。

図４（ｂ）に示すように、第１基板Ｗ１は、処理対象膜ＴＧと、デバイス構造層６３０とを有する。処理対象膜ＴＧは、基板本体である。例えば、処理対象膜ＴＧは、半導体基板である。半導体基板は、例えば、シリコン基板である。デバイス構造層６３０は、処理対象膜ＴＧの下側に位置する。換言すると、デバイス構造層６３０は、第１基板Ｗ１の下面６０１側に形成される。デバイス構造層６３０は、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理の実行前に、第１基板Ｗ１に対して他の前処理を実行することによって、第１基板Ｗ１に形成される。

第１基板Ｗ１の上面５０１は、処理対象膜ＴＧの上面によって構成される。処理対象膜ＴＧは、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理の対象である。なお、第１基板Ｗ１の上面５０１は、半導体製品の裏面に対応する。第１基板Ｗ１の下面６０１は、半導体製品の表面に対応する。したがって、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法は、半導体製品の製造工程において、半導体製品の裏面をエッチングする工程を担う。

処理対象膜ＴＧは、下面５０２を有する。デバイス構造層６３０は、第１基板Ｗ１において、処理対象膜ＴＧの下面５０２よりも下側の部位である。処理対象膜ＴＧの下面５０２は、処理対象膜ＴＧとデバイス構造層６３０との界面に相当する。

第１基板Ｗ１の下面６０１は、デバイス構造層６３０の下面によって構成される。トレンチ６２０は、第１基板Ｗ１の下面６０１から上面５０１に向けて深くなる溝である。トレンチ６２０は、底面６２１を有する。トレンチ６２０の底面６２１は、デバイス構造層６３０と処理対象膜ＴＧとの界面（処理対象膜ＴＧの下面５０２）よりも第１基板Ｗ１の上面５０１に近い。つまり、トレンチ６２０の底面６２１側の部分は、処理対象膜ＴＧに形成されている。

図２を参照して説明した厚み測定部８は、処理対象膜ＴＧの厚みｄを測定する。処理対象膜ＴＧの厚みｄは、第１厚みｄ１と、第２厚みｄ２とを含む。第１厚みｄ１は、第１基板Ｗ１の上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）から処理対象膜ＴＧの下面５０２までの厚みである。第２厚みｄ２は、第１基板Ｗ１の上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）からトレンチ６２０の底面６２１までの厚みである。第１厚みｄ１は、第２厚みｄ２よりも大きい。

図１を参照して説明した制御部１０２は、エッチング処理中に、測定信号に基づいて、第１厚みｄ１の値を示す測定値（以下、「第１測定値」と記載する場合がある。）と、第２厚みｄ２の値を示す測定値（以下、「第２測定値」と記載する場合がある。）とを取得する。そして、制御部１０２は、所定の条件に基づいて、第１測定値及び第２測定値の一方から代表値を取得して、代表値が目標値ｄｔｇと一致するか否かを判定する。制御部１０２は、代表値が目標値ｄｔｇと一致すると、現在処理している第１基板Ｗ１に対するエッチング処理を終了させる。

続いて図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、第２基板Ｗ２を説明する。図５（ａ）に示すように、第２基板Ｗ２は、第１基板Ｗ１と同様に、上面５０１及び下面６０１を有する。第２基板Ｗ２には、第１基板Ｗ１と異なり、トレンチ６２０が形成されていない。

図５（ｂ）に示すように、第２基板Ｗ２は、第１基板Ｗ１と同様に、処理対象膜ＴＧと、デバイス構造層６３０とを有する。第２基板Ｗ２には、第１基板Ｗ１と異なり、トレンチ６２０が形成されていないため、第２基板Ｗ２の処理対象膜ＴＧの厚みｄは、第１基板Ｗ１と異なり、１種類である。具体的には、第２基板Ｗ２の処理対象膜ＴＧの厚みｄは、第１基板Ｗ１の上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）から処理対象膜ＴＧの下面５０２までの厚み（第１厚みｄ１）を示す。

図１を参照して説明した制御部１０２は、エッチング処理中に、測定信号に基づいて、第１厚みｄ１の値を示す測定値（第１測定値）を取得する。そして、制御部１０２は、所定の条件に基づいて、第１測定値から代表値を取得して、代表値が目標値ｄｔｇと一致するか否かを判定する。制御部１０２は、代表値が目標値ｄｔｇと一致すると、現在処理している第２基板Ｗ２に対するエッチング処理を終了させる。

なお、処理対象膜ＴＧの上面（基板Ｗの上面５０１）は、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理の実行前に、グラインドされていてもよい。この場合、処理対象膜ＴＧの上面（上面５０１）に、ダメージ層が発生する。本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法は、エッチング処理により、処理対象膜ＴＧの上面（上面５０１）に発生したダメージ層を除去することができる。

ここで、基板Ｗから製造される半導体製品について説明する。半導体製品は、第１デバイスと、第２デバイスとを含む。第１デバイスは、その両面に電極を有するデバイスである。第２デバイスは、その両面のうちの一方の面にのみ電極を有するデバイスである。

第１デバイスは、例えば、パワーデバイスである。パワーデバイスは、一対の電極を有する。例えば、パワーデバイスは、一対の電極として、ソース電極とドレイン電極との対、エミッタ電極とコレクタ電極との対、又は、アノード電極とカソード電極との対を有する。図４（ｂ）及び図５（ｂ）を参照して説明したデバイス構造層６３０には、一対の電極のうちの一方が形成されている。一対の電極のうちの他方は、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によって、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚み（目標値ｄｔｇ）へ低減された後、基板Ｗの上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）上に形成される。目標値ｄｔｇが過大でないことによって、パワーデバイスの電気抵抗が過大となることを避けることができる。また、目標値ｄｔｇが過小でないことによって、パワーデバイスの耐電圧が不足することを避けることができる。

第２デバイスは、非パワーデバイスである。非パワーデバイスは、例えば、イメージセンサデバイス、メモリデバイス、及びロジックデバイスを含む。イメージセンサデバイス、メモリデバイス、及びロジックデバイスは、片面にのみ電極を有する。

続いて図６（ａ）、及び図６（ｂ）を参照して、測定位置決定処理と、厚み測定処理とを説明する。図６（ａ）は、測定位置決定処理を示す平面図である。図６（ｂ）は、厚み測定処理を示す平面図である。

まず、図６（ａ）を参照して測定位置決定処理を説明する。測定位置決定処理は、基板Ｗ（処理対象膜ＴＧ）に対する厚みの測定位置Ｐを決定する処理である。図１を参照して説明した制御部１０２は、エッチング処理の実行前に、厚み測定部８及びプローブ移動機構９を制御して、測定位置Ｐを決定する。測定位置決定処理は、基板Ｗの回転中に実行される。

具体的には、図６（ａ）に示すように、光学プローブ８１は、測定位置Ｐを決定する際に、平面視において光学プローブ８１の移動軌跡が円弧状の軌跡ＴＪを形成するように移動する。軌跡ＴＪは、基板Ｗのエッジ部ＥＧと基板Ｗの中心部ＣＴとを通る。エッジ部ＥＧは、基板Ｗの周縁部を示す。光学プローブ８１は、平面視において、基板Ｗの中心部ＣＴとエッジ部ＥＧとの間を移動しながら、基板Ｗ（処理対象膜ＴＧ）に向けて光を出射する。この結果、基板Ｗの径方向ＲＤにおける処理対象膜ＴＧの厚みｄの分布（プロファイル）が測定される。以下、基板Ｗの径方向ＲＤにおける処理対象膜ＴＧの厚みｄを、「径方向ＲＤの厚み」と記載する場合がある。

図１を参照して説明した制御部１０２は、径方向ＲＤの厚みの分布に基づいて、測定位置Ｐを決定する。例えば、制御部１０２は、径方向ＲＤの厚みの平均値を算出して、径方向ＲＤの厚みのうちから、その平均値に対応する厚みを特定する。そして、制御部１０２は、特定した厚みを測定した径方向ＲＤの位置を、測定位置Ｐに決定する。あるいは、制御部１０２は、平均値に代えて、径方向ＲＤの厚みの分布から最低値、中央値、又は最大値を抽出してよい。

続いて、図６（ｂ）を参照して厚み測定処理を説明する。厚み測定処理は、エッチング処理時に実行される。図６（ｂ）に示すように、光学プローブ８１は、厚み測定処理の実行中に、測定位置Ｐに配置される。換言すると、厚み測定処理の実行中に、光学プローブ８１の位置は測定位置Ｐに固定される。

厚み測定部８は、エッチング処理中に、測定位置Ｐ（一定の位置）で基板Ｗ厚み（処理対象膜ＴＧの厚みｄ）を測定する。基板Ｗは、エッチング処理中に回転する。したがって、厚み測定部８は、基板Ｗの周方向ＣＤに沿った基板Ｗの厚み（処理対象膜ＴＧの厚みｄ）を測定する。その結果、測定信号は、基板Ｗの周方向ＣＤにおける基板Ｗの厚み（処理対象膜ＴＧの厚みｄ）の分布プロファイル（分布）を示す。以下、基板Ｗの周方向ＣＤにおける処理対象膜ＴＧの厚みｄを、「周方向ＣＤの厚み」と記載する場合がある。

図１を参照して説明した制御部１０２は、周方向ＣＤの厚みの分布に基づいて代表値を取得し、代表値が目標値ｄｔｇと一致するか否かを判定する。より具体的には、制御部１０２は、図２を参照して説明した回転速度信号に基づいて、基板Ｗが一回転する度に、測定信号に基づいて周方向ＣＤの厚みの分布を取得する。そして、制御部１０２は、周方向ＣＤの厚みの分布のうちから代表値を取得する。換言すると、制御部１０２は、基板Ｗ一回転分の測定値のうちから代表値を取得する。

なお、本実施形態では、制御部１０２は、径方向ＲＤの厚みの分布に基づいて、測定位置Ｐを決定するが、測定位置Ｐは、予め定められた位置であってもよい。この場合、図６（ａ）を参照して説明した測定位置決定処理は省略される。

続いて、図７〜図９を参照して厚み測定部８を説明する。図７は、厚み測定部８から基板Ｗに向けて光Ｌが出射されている状態を示す図である。図８（ａ）は、第１基板Ｗ１において発生する反射光（第１反射光Ｒ１〜第４反射光Ｒ４）を模式的に示す断面図である。図８（ｂ）は、第２基板Ｗ２において発生する反射光（第１反射光Ｒ１、第２反射光Ｒ２、及び第４反射光Ｒ４）を模式的に示す断面図である。

図７に示すように、光学プローブ８１から基板Ｗの上面５０１に向けて光Ｌが出射される。この結果、基板Ｗの上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）に光Ｌが入射する。

図８（ａ）に示すように、第１基板Ｗ１の上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）に光Ｌが入射することにより、第１基板Ｗ１において反射光が発生する。反射光は、第１反射光Ｒ１〜第４反射光Ｒ４を含む。

第１反射光Ｒ１は、処理対象膜ＴＧの上面（基板Ｗの上面５０１）から反射する光を示す。第２反射光Ｒ２は、処理対象膜ＴＧの下面５０２（処理対象膜ＴＧとデバイス構造層６３０との界面）から反射する光を示す。第３反射光Ｒ３は、トレンチ６２０の底面６２１から反射する光を示す。厚み測定処理はエッチング処理中に行われるため、第１基板Ｗ１の上面５０１にエッチング液の液膜ＥＦが形成される。第４反射光Ｒ４は、液膜ＥＦの液面からの反射する光を示す。なお、デバイス構造層６３０が半導体層を含む場合、半導体層は、処理対象膜ＴＧの下面５０２上に形成されたエピタキシャル層であってもよい。処理対象膜ＴＧ（半導体層）と、エピタキシャル層（半導体層）とは、互いに屈折率等が異なるため、処理対象膜ＴＧとデバイス構造層６３０との界面において反射光（第２反射光Ｒ２）が発生する。

図２を参照して説明した厚み測定器８５は、第１基板Ｗ１からの反射光に基づいて、第１厚みｄ１及び第２厚みｄ２に加えて、第３厚みｄ３及び第４厚みｄ４を測定する。更に、厚み測定器８５は、第５厚みを測定する。

具体的には、厚み測定器８５は、第１反射光Ｒ１と第２反射光Ｒ２とに基づいて第１厚みｄ１を測定する。厚み測定器８５は、第１反射光Ｒ１と第３反射光Ｒ３とに基づいて第２厚みｄ２を測定する。

第３厚みｄ３は、液膜ＥＦの液面から第１基板Ｗ１の上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）までの厚みである。厚み測定器８５は、第１反射光Ｒ１と第４反射光Ｒ４とに基づいて第３厚みｄ３を測定する。第４厚みｄ４は、液膜ＥＦの液面から処理対象膜ＴＧの下面５０２までの厚みである。厚み測定器８５は、第２反射光Ｒ２と第４反射光Ｒ４とに基づいて第４厚みｄ４を測定する。第５厚みは、液膜ＥＦの液面からトレンチ６２０の底面６２１までの厚みである。厚み測定器８５は、第３反射光Ｒ３と第４反射光Ｒ４とに基づいて第５厚みを測定する。

図８（ｂ）に示すように、第２基板Ｗ２の上面５０１（処理対象膜ＴＧの上面）に光Ｌが入射することにより、第２基板Ｗ２において反射光が発生する。反射光は、図８（ａ）を参照して説明した第１反射光Ｒ１、第２反射光Ｒ２、及び第４反射光Ｒ４を含む。図２を参照して説明した厚み測定器８５は、第２基板Ｗ２からの反射光に基づいて、第１厚みｄ１に加えて、第３厚みｄ３及び第４厚みｄ４を測定する。第１厚みｄ１、第３厚みｄ３、及び第４厚みｄ４の測定については、図８（ａ）を参照して説明しているため、ここでの説明は割愛する。

図９は、厚み測定部８（厚み測定器８５）によるフィルタリング処理を示す図である。詳しくは、図９は、図２を参照して説明した厚み測定器８５が測定した厚みのデータをヒストグラム化したグラフＨＧ１を示す。グラフＨＧ１は、棒グラフである。図９において、横軸は厚みの測定値を示す。換言すると、横軸は、厚み測定器８５が測定した厚みの値を示す。縦軸は度数（発生頻度）を示す。

図９に示すように、厚みの測定値は、処理対象膜ＴＧの厚みｄの値に加えて、処理対象膜ＴＧ以外の厚みの値を含む。処理対象膜ＴＧ以外の厚みの値は、例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して説明した第３厚みｄ３、第４厚みｄ４、及び第５厚みを含む。

本実施形態において、図２を参照して説明した厚み測定器８５は、厚みの測定値のうちから、有効範囲（特定の厚み範囲）内の測定値を抽出して、測定信号を生成する。有効範囲は、基板Ｗの厚みに基づいて予め設定されている。あるいは、厚み測定器８５が、測定した厚みの値に基づいて、有効範囲を決定してもよい。例えば、厚み測定器８５は、測定値のうちから、度数が最も大きい測定値を抽出して、その測定値を中心とする所定の範囲を有効範囲に決定する。なお、厚み測定器８５は、測定した厚みの値を全て示す測定信号を生成してもよい。この場合、制御部１０２が、測定信号に基づいて有効範囲に決定する。そして、制御部１０２は、測定信号が示す厚みの値のうちから、有効範囲（特定の厚み範囲）内の測定値を抽出する。

続いて図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を参照して、制御部１０２が実行する代表値取得処理を説明する。代表値取得処理は、厚み測定部８が測定した厚みの値（測定値）のうちから代表値を取得する処理である。

制御部１０２は、測定信号に基づいて複数の測定値（処理対象膜ＴＧの厚みｄの値）を取得する。具体的には、測定信号に基づいて、基板Ｗ一回転分の測定値を取得する。そして、制御部１０２は、基板Ｗ一回転分の測定値のうちから、目標値ｄｔｇと比較する対象である代表値を取得する。より詳しくは、制御部１０２は、基板Ｗ一回転分の測定値をヒストグラム化して、測定値の度数を示すヒストグラムデータを生成する。そして、制御部１０２は、ヒストグラムデータによって示される度数のうちから、上位ｎ個（ｎは正の整数）の度数を抽出し、上位ｎ個の度数に含まれる測定値のうちから、所定の条件に基づいて代表値を取得する。以下、上位ｎ個の度数に含まれる測定値を、「選定対象の測定値」と記載する場合がある。

図１０（ａ）は、基板Ｗ一回転分の測定値のデータをヒストグラム化したグラフ（グラフＨＧ２）を示す図である。図１０（ｂ）は、基板Ｗ一回転分の測定値のデータをヒストグラム化した他のグラフ（グラフＨＧ３）を示す図である。図１０（ｃ）は、基板Ｗ一回転分の測定値のデータをヒストグラム化した他のグラフ（グラフＨＧ４）を示す図である。

グラフＨＧ２〜グラフＨＧ４は、折れ線グラフである。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）において、横軸は厚みの測定値を示す。具体的には、横軸は、基板Ｗ一回転分の測定値を示す。縦軸は度数（発生頻度）を示す。

詳しくは、図１０（ａ）は、第１基板Ｗ１の測定結果を示す。図１０（ａ）に示すヒストグラムデータ（グラフＨＧ２）は、第１厚みｄ１の度数が、第２厚みｄ２の度数よりも小さいことを示す。すなわち、トレンチ６２０の底面６２１から反射した光（第３反射光Ｒ３）の割合が、処理対象膜ＴＧの下面５０２から反射した光（第１反射光Ｒ１）の割合に対して大きいことを示す。換言すると、第１基板Ｗ１の下面６０１の面積に占めるトレンチ６２０の開口面積の割合が比較的高いことを示す。

図１０（ｂ）は、第１基板Ｗ１の測定結果を示す。図１０（ｂ）に示すヒストグラムデータ（グラフＨＧ３）は、第１厚みｄ１の度数が、第２厚みｄ２の度数よりも大きいことを示す。すなわち、トレンチ６２０の底面６２１から反射した光（第３反射光Ｒ３）の割合が、処理対象膜ＴＧの下面５０２から反射した光（第１反射光Ｒ１）の割合に対して小さいことを示す。換言すると、第１基板Ｗ１の下面６０１の面積に占めるトレンチ６２０の開口面積の割合が比較的低いことを示す。

図１０（ｃ）は、第２基板Ｗ２の測定結果を示す。したがって、図１０（ｃ）に示すヒストグラムデータ（グラフＨＧ４）は、第１厚みｄ１の度数のみを示す。

制御部１０２は、ヒストグラムデータによって示される度数のうちから、上位ｎ個（ｎは正の整数）の度数を抽出する。上位ｎ個は、予め定められている。具体的には、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すように、上位ｎ個は、上位ｎ個の度数に第１厚みｄ１及び第２厚みｄ２の測定値が含まれるように、エッチング処理前の基板Ｗの状態に応じて予め定められている。

制御部１０２は、上位ｎ個の度数に含まれる測定値（選定対象の測定値）のうちから、所定の条件に基づいて代表値を取得する。具体的には、所定の条件は、第１条件、及び第２条件を含む。第１条件は、代表値として、選定対象の測定値のうちの最大値を取得する条件を示す。第２条件は、代表値として、選定対象の測定値のうちの最小値を取得する条件を示す。所定の条件が第１条件である場合、制御部１０２は、代表値として、第１厚みｄ１のうちの最大値を取得する。所定の条件が第２条件である場合、制御部１０２は、代表値として、第２厚みｄ２のうちの最小値を取得する。

本実施形態において、所定の条件は、第３条件を更に含む。制御部１０２は、所定の条件が第３条件である場合、選定対象の測定値のうちの最大値を抽出し、その最大値を中心とする所定の範囲を設定し、その所定の範囲に含まれる測定値のうちの中央値を、代表値として取得する。したがって、第３条件も、第１条件と同様に、第１厚みｄ１のうちから代表値が選定される。所定の範囲は、予め定められている。なお、中央値を取得する際に、制御部１０２は、所定の範囲に含まれる測定値を降順にして中央値を取得してもよい。

続いて図１１、図１２（ａ）、及び図１２（ｂ）を参照して、制御装置１０１を説明する。図１１は、制御装置１０１の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、制御装置１０１は、入力部１０４と、表示部１０５を更に含む。

入力部１０４は、作業者による入力操作を受け付けて、入力内容を示す情報を制御部１０２に出力する。入力部１０４は、例えば、タッチパネル及びポインティングデバイスを含む。タッチパネルは、例えば、表示部１０５の表示面に配置される。入力部１０４と表示部１０５とは、例えば、グラフィカルユーザーインターフェースを構成する。

本実施形態において、入力部１０４は、所定の条件を入力する入力操作を受け付ける。具体的には、作業者は、入力部１０４を用いて、第１条件〜第３条件のうちの任意の一つを選択する操作を行う。この結果、第１条件〜第３条件のうちの一つが所定の条件として選択されたことを示す情報が制御部１０２に入力される。制御部１０２は、選択された条件（入力された条件）に基づいて代表値を取得する。

表示部１０５は各種情報を表示する。本実施形態において、表示部１０５は、作業者による所定の条件の入力操作を受け付ける入力画面Ｇを表示する。表示部１０５は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを有する。

続いて、図１２（ａ）を参照して、表示部１０５が表示する入力画面Ｇを説明する。図１２（ａ）は、入力画面Ｇの一例を示す図である。図１２（ｂ）は、入力画面Ｇの他例を示す図である。入力画面Ｇは、代表値を選定するための条件の入力操作に用いられる。以下、図１２（ａ）に示す入力画面Ｇを、「第１入力画面Ｇ１」と記載し、図１２（ｂ）に示す入力画面Ｇを「第２入力画面Ｇ２」と記載する。

図１２（ａ）に示すように、第１入力画面Ｇ１は、ラジオボタン７００、及びＯＫボタン７０４を表示する。ＯＫボタン７０４は、第１入力画面Ｇ１に登録された情報を確定するためのボタンであり、作業者が入力部１０４を操作してＯＫボタン７０４を押下する指示を入力すると、第１入力画面Ｇ１に登録された情報が確定して制御部１０２に入力される。

ラジオボタン７００は、第１条件選択欄７０１、第２条件選択欄７０２、及び第３条件選択欄７０３を含む。作業者は入力部１０４を操作して、第１条件（最大値）、第２条件（最小値）、第３条件（中央値）のうちの１つを選択することができる。

第１条件（最大値）が選択された状態で、作業者がＯＫボタン７０４を押下する指示を入力した場合、所定の条件として第１条件が設定される。その結果、制御部１０２は、エッチング処理中に、基板Ｗが１回転する度に、代表値として、選定対象の測定値のうちから最大値を取得する。

第２条件（最小値）が選択された状態で、作業者がＯＫボタン７０４を押下する指示を入力した場合、所定の条件として第２条件が設定される。その結果、制御部１０２は、エッチング処理中に、基板Ｗが１回転する度に、代表値として、選定対象の測定値のうちから最小値を取得する。

第３条件（中央値）が選択された状態で、作業者がＯＫボタン７０４を押下する指示を入力した場合、所定の条件として第３条件が設定される。その結果、制御部１０２は、エッチング処理中に、基板Ｗが１回転する度に、選定対象の測定値のうちの最大値を抽出し、その最大値を中心とする所定の範囲を設定し、その所定の範囲に含まれる測定値のうちの中央値を、代表値として取得する。

例えば、作業者は、基板Ｗから製造する半導体製品がパワーデバイスである場合、所定の条件として第１条件を設定する。所定の条件として第１条件を設定することにより、選定対象の測定値のうちの最大値が代表値となるため、パワーデバイスの耐電圧が不足することを避けることができる。また、本実施形態によれば、所定の条件として第１条件を設定することによって、第１厚みｄ１の中から代表値が取得される。したがって、処理対象膜ＴＧの下面５０２からの厚みを目標厚み（目標値ｄｔｇ）にすることができる。その結果、トレンチ６２０の底面６２１からの厚みを目標厚み（目標値ｄｔｇ）にする場合に比べて、処理対象膜ＴＧの厚みｄが過大となり難い。よって、処理対象膜ＴＧの過大な厚みに起因して、パワーデバイスの電気抵抗が過大となることを避けることができる。

あるいは、作業者は、基板Ｗから製造する半導体製品がパワーデバイスである場合、所定の条件として第３条件を設定してもよい。所定の条件として第３条件を設定することにより、第１厚みｄ１の中から代表値が取得されるため、第１条件と同様に、パワーデバイスの耐電圧が不足することや、処理対象膜ＴＧの過大な厚みに起因して、パワーデバイスの電気抵抗が過大となることを避けることができる。

作業者は、基板Ｗから製造する半導体製品が非パワーデバイスである場合、所定の条件として第２条件を設定する。所定の条件として第２条件を設定することにより、選定対象の測定値のうちの最小値が代表値となるため、非パワーデバイスの電気抵抗が過大となることを避けることができる。また、本実施形態によれば、所定の条件として第２条件を設定することによって、第２厚みｄ２の中から代表値が取得される。したがって、トレンチ６２０の底面６２１からの厚みを目標厚み（目標値ｄｔｇ）にすることができる。その結果、処理対象膜ＴＧの下面５０２からの厚みを目標厚み（目標値ｄｔｇ）にする場合に比べて、処理対象膜ＴＧの厚みｄが過小となり難い。よって、処理対象膜ＴＧの過小な厚みに起因して、非パワーデバイスの耐電圧が不足することを避けることができる。

続いて、図１２（ｂ）を参照して第２入力画面Ｇ２を説明する。表示部１０５は、図１２（ａ）を参照して説明した第１入力画面Ｇ１に代えて、図１２（ｂ）に示す第２入力画面Ｇ２を表示してもよい。

図１２（ｂ）に示すように、第２入力画面Ｇ２は、ラジオボタン７１０、及びＯＫボタン７０４を表示する。ＯＫボタン７０４に割り当てられた機能は、図１２（ａ）を参照して説明したＯＫボタン７０４と同様であるため、その説明は割愛する。

ラジオボタン７１０は、パワーデバイス選択欄７１１、及び非パワーデバイス選択欄７１２を含む。作業者は入力部１０４を操作して、基板Ｗから製造される半導体製品（デバイス）の種別を入力することができる。具体的には、デバイスの種別として、パワーデバイスと非パワーデバイスとのうちの一方を選択することができる。

デバイスの種別としてパワーデバイスが選択された状態で、作業者がＯＫボタン７０４を押下する指示を入力した場合、制御部１０２は、所定の条件を第１条件に決定する。その結果、制御部１０２は、エッチング処理中に、基板Ｗが１回転する度に、代表値として、選定対象の測定値のうちから最大値を取得する。

デバイスの種別として非パワーデバイスが選択された状態で、作業者がＯＫボタン７０４を押下する指示を入力した場合、制御部１０２は、所定の条件を第２条件に決定する。その結果、制御部１０２は、エッチング処理中に、基板Ｗが１回転する度に、代表値として、選定対象の測定値のうちから最小値を取得する。

なお、デバイスの種別としてパワーデバイスが選択された状態で、作業者がＯＫボタン７０４を押下する指示を入力した場合、制御部１０２は、所定の条件を第３条件に設定してもよい。

続いて図１〜図１７を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。本実施形態の基板処理方法は、図１〜図１２を参照して説明した基板処理装置１００によって実行される。図１３〜図１６は、本実施形態の基板処理装置１００が備える制御部１０２による処理を示すフローチャートである。

図１３〜図１６に示す処理は、作業者が入力部１０４を操作して基板Ｗのエッチング処理の開始を指示することにより、開始される。作業者が入力部１０４を操作して基板Ｗのエッチング処理の開始を指示すると、表示部１０５が、図１１、図１２（ａ）、及び図１２（ｂ）を参照して説明した入力画面Ｇを表示する。具体的には、表示部１０５は、図１２（ａ）を参照して説明した第１入力画面Ｇ１、又は図１２（ｂ）を参照して説明した第２入力画面Ｇ２を表示する。作業者は、第１入力画面Ｇ１又は第２入力画面Ｇ２を介して所定の所条件を設定する（ステップＳ１）。

例えば、第１入力画面Ｇ１が表示された場合、作業者は、入力部１０４を操作することにより、第１条件〜第３条件のうちの１つを選択する。この結果、制御部１０２は、所定の条件として、第１条件〜第３条件のうちの１つを設定する。第２入力画面Ｇ２が表示された場合、作業者は、入力部１０４を操作することにより、デバイスの種別として、パワーデバイス又は非パワーデバイスを選択する。この結果、制御部１０２は、所定の条件として、第１条件又は第２条件を設定する。あるいは、所定の条件として、第３条件又は第２条件を設定する。

所定の条得を設定すると、制御部１０２は、インデクサーロボットＩＲ及びセンターロボットＣＲを制御して、処理ユニット１のチャンバー２内へ基板Ｗを搬入させる（ステップＳ２）。搬入された基板Ｗは、スピンチャック３によって保持される。

スピンチャック３が基板Ｗを保持すると、制御部１０２は、スピンモータ部５を制御して、スピンチャック３と一体に基板Ｗを回転させる（ステップＳ３）。

制御部１０２は、回転速度信号に基づいて、基板Ｗの回転速度が所定値で安定しているか否かを判定する。基板Ｗの回転速度が所定値で安定すると、制御部１０２は、図６（ａ）を参照して説明したように、厚み測定部８及びプローブ移動機構９を制御して、測定位置Ｐを決定する（ステップＳ４）。

測定位置Ｐが決定すると、制御部１０２は、光学プローブ８１の位置を測定位置Ｐに固定させた後、エッチング液供給部４を制御して、第１ノズル４１から基板Ｗの上面５０１へ向けてエッチング液を供給させる（ステップＳ５）。具体的には、制御部１０２は、第１供給配管４２に設けられたバルブを開く。

エッチング液の供給が開始すると、制御部１０２は、厚み測定部８からの測定信号に基づいて、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚みに到達したか否かを判定する（ステップＳ６）。

制御部１０２は、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚みに到達したと判定すると、図１４に示すように、エッチング液供給部４を制御して、第１ノズル４１から基板Ｗの上面５０１へのエッチング液の供給を停止させる（ステップＳ７）。具体的には、制御部１０２は、第１供給配管４２に設けられたバルブを閉じる。

制御部１０２は、エッチング液の供給を停止させた後、リンス液供給部７を制御して、第２ノズル７１から基板Ｗの上面５０１へ向けてリンス液を供給させる（ステップＳ８）。具体的には、制御部１０２は、第２供給配管７２に設けられたバルブを開く。基板Ｗの上面５０１にリンス液が供給されることにより、基板Ｗの上面５０１からエッチング液が除去される。具体的には、エッチング液はリンス液によって基板Ｗの外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。この結果、基板Ｗ上のエッチング液の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜に置換される。

基板Ｗ上のエッチング液をリンス液に置換した後、制御部１０２は、スピンモータ部５の回転速度を増加させて、基板Ｗを乾燥させる（ステップＳ９）。具体的には、基板Ｗの回転速度を、エッチング処理時及びリンス処理時の回転速度よりも増大させる。この結果、基板Ｗ上のリンス液に大きな遠心力が付与され、基板Ｗに付着しているリンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗからリンス液を除去し、基板Ｗを乾燥させる。

制御部１０２は、基板Ｗの高速回転を開始してから所定時間が経過した後、スピンモータ部５の動作を停止させることにより、基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ１０）。この結果、乾燥処理が終了する。乾燥処理が終了すると、スピンチャック３による基板Ｗの保持が解除され、センターロボットＣＲがチャンバー２の外へ基板Ｗを搬出する。

制御部１０２は、乾燥処理が終了すると、予め設定されている予定枚数の基板Ｗの処理が終わったか否かを判定する（ステップＳ１１）。予定枚数の基板Ｗの処理が終わったと制御部１０２が判定した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、図１３及び図１４に示す処理が終了する。一方、予定枚数の基板Ｗの処理が終わっていないと制御部１０２が判定した場合（ステップＳ１１のＮｏ）、図１３に示すステップＳ２以降の処理が再度実行される。

続いて、図１５を参照して厚み判定処理（ステップＳ６）を説明する。図１５は、厚み判定処理（ステップＳ６）のフローを示す図である。

図１５に示すように、厚み判定処理を開始すると、制御部１０２は、基板Ｗの一回転分の測定値のうちから代表値を取得する（ステップＳ６１）。

制御部１０２は、代表値を取得すると、取得した代表値が目標値ｄｔｇ以下か否かを判定する（ステップＳ６２）。代表値が目標値ｄｔｇ以下であると制御部１０２が判定すると（ステップＳ６２のＹｅｓ）、処理は、図１４に示すステップＳ７に移行する。

一方、制御部１０２は、代表値が目標値ｄｔｇ以下でないと判定すると（ステップＳ６２のＮｏ）、基板Ｗの次の一回転分の測定値のうちから、代表値を取得する（ステップＳ６１）。したがって、制御部１０２は、代表値が目標値ｄｔｇ以下となるまで、基板Ｗが一回転する度に、代表値を取得して目標値ｄｔｇと比較する。

続いて、図１６を参照して代表値取得処理（ステップＳ６１）を説明する。図１６は、代表値取得処理（ステップＳ６１）のフローを示す図である。

図１６に示すように、代表値取得処理を開始すると、制御部１０２は、厚み測定部８から入力される測定信号（測定結果）に基づいて、基板一回転分の測定値（複数の測定値）を取得する（ステップＳ６１１）。

制御部１０２は、基板一回転分の測定値（複数の測定値）を取得すると、取得した複数の測定値をヒストグラム化して、ヒストグラムデータを生成する（ステップＳ６１２）。

制御部１０２は、ヒストグラムデータを生成すると、ヒストグラムデータが示す度数分布に基づいて、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を参照して説明したように、上位ｎ個の度数を抽出する（ステップＳ６１３）。

制御部１０２は、上位ｎ個の度数を抽出すると、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を参照して説明したように、条件設定工程（ステップＳ１）において設定された条件に基づいて、上位ｎ個の度数に含まれる測定値のうちから代表値を取得する（ステップＳ６１４）。

制御部１０２が代表値を取得すると、制御部１０２の処理は、図１５に示すステップＳ６２の処理に移る。

続いて、図１７を参照して厚み判定処理（ステップＳ６）の変形例を説明する。但し、図１５を参照して説明した処理と同じ処理については、その詳しい説明を割愛する。

図１７は、厚み判定処理（ステップＳ６）の変形例のフローを示す図である。制御部１０２は、図１５を参照して厚み判定処理に代えて、図１７に示す厚み判定処理を実行してもよい。

図１７に示すように、厚み判定処理を開始すると、制御部１０２は、今回の代表値Ｘ１を取得する（ステップＳ６１）。制御部１０２は、今回の代表値Ｘ１を取得すると、前回の代表値Ｘ０から今回の代表値Ｘ１を引いた値（以下、「差分値」と記載する。）がゼロより小さいか否かを判定する（ステップＳ６３）。なお、前回の代表値Ｘ０は、記憶部１０３に記憶されている。

制御部１０２は、差分値がゼロより小さくない判定すると（ステップＳ６３のＮｏ）、すなわち、差分値がゼロ以上である場合、再度、今回の代表値Ｘ１を取得する（ステップＳ６１）。

制御部１０２は、差分値がゼロより小さいと判定すると（ステップＳ６３のＹｅｓ）、差分値が所定値Ｄより大きいか否かを判定する（ステップＳ６４）。制御部１０２は、差分値が所定値Ｄより大きくないと判定すると（ステップＳ６３のＮｏ）、すなわち、差分値が所定値Ｄ以下である場合、再度、今回の代表値Ｘ１を取得する（ステップＳ６１）。

制御部１０２は、差分値が所定値Ｄより大きいと判定すると（ステップＳ６４のＹｅｓ）、今回取得した代表値Ｘ１を、前回の代表値Ｘ０として設定する（ステップＳ６５）。具体的には、制御部１０２は、今回取得した代表値Ｘ１を、前回の代表値Ｘ０として記憶部１０３に記憶させる。

制御部１０２は、今回の代表値Ｘ１を、前回の代表値Ｘ０として設定すると、今回の代表値Ｘ１が目標値ｄｔｇ以下か否かを判定する（ステップＳ６２）。

以上、図１７を参照して厚み判定処理の変形例を説明した。図１７に示す厚み判定処理によれば、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚みに到達していない状態でエッチング処理が停止する可能性を減じることができる。換言すると、処理対象膜ＴＧの厚みｄを目標厚みにできる可能性を高めることができる。

具体的には、エッチング処理では、処理対象膜ＴＧの厚みｄは時系列に沿って減少する。これに対し、差分値がゼロ以上であることは（ステップＳ６３のＮｏ）、処理対象膜ＴＧの厚みｄが減少していないことを示す。したがって、差分値がゼロ以上である場合、代表値の選定が適当でなかった可能性がある。また、差分値が所定値Ｄよりも小さいことは（ステップＳ６４のＮｏ）、処理対象膜ＴＧの厚みｄの減少量が、想定している減少量よりも少ないことを示す。したがって、差分値が所定値Ｄよりも小さい場合、代表値の選定が適当でなかった可能性がある。

よって、差分値をゼロ以上にする代表値、あるいは、差分値を所定値Ｄよりも小さくする代表値を用いて、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚みに到達したか否かを判定した場合、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚みに到達していない状態で、エッチング処理を停止させる可能性がある。

これに対し、図１７に示す厚み判定処理によれば、制御部１０２は、差分値をゼロ以上にする代表値、あるいは、差分値を所定値Ｄよりも小さくする代表値を取得した場合、再度、今回の代表値Ｘ１を取得する。よって、処理対象膜ＴＧの厚みｄが目標厚みに到達していない状態でエッチング処理が停止する可能性を減じることができる。

以上、図１〜図１７を参照して本発明の実施形態１を説明した。本実施形態によれば、条件に応じて代表値を決定する処理を変更することができる。具体的には、条件が第１条件である場合、制御部１０２は、選定対象の測定値のうちの最大値を代表値として取得する。条件が第２条件である場合、制御部１０２は、選定対象の測定値のうちの最小値を代表値として取得する。更に、条件が第３条件である場合、制御部１０２は、選定対象の測定値のうちの最大値を抽出し、その最大値を中心とする所定の範囲を設定し、その所定の範囲に含まれる測定値のうちの中央値を、代表値として取得する。よって、本実施形態によれば、基板Ｗから製造される半導体製品の種別や特性、並びに、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理よりも前に基板Ｗに実行された処理の内容（前処理の内容）や、本実施形態の基板処理装置１００及び基板処理方法によるエッチング処理よりも後に基板Ｗに実行される処理の内容（後処理の内容）に応じて、処理対象膜ＴＧの厚みｄをより適切な厚みにすることができる。

［実施形態２］
続いて図１８〜図２０を参照して本発明の実施形態２について説明する。但し、実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態２は、制御部１１２が学習済みモデル２００を用いて所定の条件を決定することが実施形態１と異なる。

図１８は、本実施形態２の基板処理装置１００が備える制御装置１０１の構成を示すブロック図である。図１８に示すように制御装置１０１は、制御部１１２と、記憶部１１３と、入力部１０４と、表示部１０５とを含む。

制御部１１２は、プロセッサーを有する。制御部１１２は、例えば、ＣＰＵ、又は、ＭＰＵを有する。あるいは、制御部１１２は、汎用演算機を有する。制御部１１２は、ＮＣＵ（Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を更に有し得る。

記憶部１１３は、主記憶装置を有する。記憶部１１３は、補助記憶装置を更に有してもよい。記憶部１１３はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１１２は、記憶部１１３に記憶されているコンピュータプログラム及びデータに基づいて、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。

本実施形態において、記憶部１１３は、学習済みモデル２００を記憶する。学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、所定の条件とを学習用データとして学習することにより生成される。ここで、初期ヒストグラムデータは、エッチング処理前の基板Ｗの厚み（処理対象膜ＴＧの厚みｄ）の分布（プロファイル）をヒストグラム化したデータである。具体的には、エッチング処理中に生成されるヒストグラムデータと同様に、周方向ＣＤの厚みの分布をヒストグラム化したデータである。

より詳しくは、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、その初期ヒストグラムデータに対して実際に設定された所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）とを学習することにより生成される。具体的には、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータを特徴量とし、所定の条件を目的変数とする学習用データセットを学習して、その学習用データセットの中から一定の規則を見出し、その規則を表現するモデルを生成することにより生成される。なお、学習方法は、例えば、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、強化学習、及び深層学習のうちのいずれかである。

制御部１１２は、エッチング処理の実行前に、厚み測定部８を制御して、初期ヒストグラムデータを生成し、その初期ヒストグラムデータを説明変数として学習済みモデル２００に入力して、学習済みモデル２００から、目的変数である所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）を出力させる。

続いて、図１８〜図２０を参照して本実施形態の基板処理装置１００の動作を説明する。図１９及び図２０は、本実施形態の基板処理装置１００が備える制御部１１２による処理を示すフローチャートである。但し、図１３〜図１７を参照して説明した処理と同じ処理については、その詳細な説明は割愛する。

図１９に示すように、実施形態２では、実施形態１と異なり、制御部１１２が実行する処理は、作業者が選択した条件を設定する処理（ステップＳ１）を含まない。その一方で、制御部１１２が実行する処理は、条件決定処理（ステップＳ１２）を含む。

制御部１１２は、測定位置Ｐを決定した後、条件決定処理を実行する（ステップＳ１２）。条件決定処理は、代表値を取得する条件を決定する処理である。制御部１１２は、代表値を取得する条件を決定すると、エッチング液供給部４を制御して、第１ノズル４１から基板Ｗの上面５０１へ向けてエッチング液を供給させる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ６以降の処理は、図１４を参照して説明した処理と同様であるため、説明を割愛する。

図２０は、条件設定処理（ステップＳ１２）のフローを示す図である。なお、条件設定処理の開始時に、光学プローブ８１は測定位置Ｐに配置されている。図２０に示すように、条件設定処理が開始すると、制御部１１２は、エッチング処理前の基板Ｗの厚み（処理対象膜ＴＧの厚み）を厚み測定部８に測定させ、厚み測定部８から入力される測定信号（測定結果）に基づいて、基板一回転分の測定値（複数の測定値）を取得する（ステップＳ１２１）。以下、エッチング処理前に制御部１１２が取得する測定値を、「初期測定値」と記載する。

制御部１１２は、複数の初期測定値を取得すると、取得した複数の初期測定値をヒストグラム化して、初期測定値の度数を示す初期ヒストグラムデータを生成する（ステップＳ１２２）。

制御部１１２は、初期ヒストグラムデータを生成すると、学習済みモデル２００を用いて、初期ヒストグラムデータから所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）を決定する（ステップＳ１２３）。具体的には、制御部１１２は、初期ヒストグラムデータを説明変数として学習済みモデル２００に入力して、学習済みモデル２００から、目的変数である所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）を出力させる。所定の条件が決定すると、処理は、図１９に示すステップＳ５に移る。

以上、図１８〜図２０を参照して本発明の実施形態２について説明した。本実施形態によれば、作業者が条件を設定する作業を省くことができる。

なお、本実施形態では、記憶部１１３は学習済みモデル２００を予め記憶したが、制御部１１２が、学習済みモデル２００を生成して記憶部１１３に記憶させてもよい。この場合、記憶部１１３は、推論プログラムと、学習用プログラムとを予め記憶する。具体的には、制御部１１２は、基板Ｗを処理する度に、学習用データセットとして、初期ヒストグラムデータと、その初期ヒストグラムデータに対して実際に設定された所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）とを取得して、学習用プログラムに学習させる。その結果、学習用プログラムから学習済みパラメータが出力される。制御部１１２は、学習済みパラメータを推論プログラムに組み込むことで、学習済みモデル２００を生成する。

［実施形態３］
続いて図１８、図２０、及び図２１を参照して本発明の実施形態３について説明する。但し、実施形態１、２と異なる事項を説明し、実施形態１、２と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態３は、説明変数として、初期ヒストグラムデータと、デバイスの種別を示す情報とを学習済みモデル２００に入力することが実施形態１、２と異なる。なお、デバイスの種別は、基板Ｗから製造される半導体製品（デバイス）の種別を示す。デバイスの種別は、パワーデバイスと、非パワーデバイスとを含む。

本実施形態において、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、デバイスの種別と、所定の条件とを学習用データとして学習することにより生成される。

より詳しくは、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、その初期ヒストグラムデータに対して実際に設定された所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）と、その初期ヒストグラムデータを取得した基板Ｗから製造されるデバイスの種別とを学習することにより生成される。具体的には、初期ヒストグラムデータ及びデバイスの種別を特徴量とし、所定の条件を目的変数とする学習用データセットを学習して、その学習用データセットの中から一定の規則を見出し、その規則を表現するモデルを生成することにより、学習済みモデル２００を生成することができる。

制御部１１２は、エッチング処理の実行前に、入力部１０４を介して、デバイスの種別を示す情報を取得する。そして、エッチング処理の実行前に、厚み測定部８を制御して、初期ヒストグラムデータを生成し、その初期ヒストグラムデータと、デバイスの種別とを説明変数として学習済みモデル２００に入力して、学習済みモデル２００から、目的変数である所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）を出力させる。

続いて、図１８、図２０、及び図２１を参照して本実施形態の基板処理装置１００の動作を説明する。図２１は、本実施形態の基板処理装置１００が備える制御部１１２による処理を示すフローチャートである。但し、図１３〜図１７、及び図１９〜図２０を参照して説明した処理と同じ処理については、その詳細な説明は割愛する。

図２１に示すように、実施形態３では、実施形態２と異なり、制御部１１２が実行する処理は、作業者が選択したデバイスの種別を設定する処理（ステップＳ１３）を含む。例えば、制御部１１２は、図１２（ｂ）を参照して説明した第２入力画面Ｇ２を表示部１０５に表示させることより、作業者にデバイスの種別を選択させる。

制御部１１２は、条件決定処理（ステップＳ１２）において、実施形態２と同様に、初期ヒストグラムデータを生成し（図２０のステップＳ１２１及びステップＳ１２２）、学習済みモデル２００を用いて、初期ヒストグラムデータ及びデバイスの種別から所定の条件（第１条件〜第３条件のいずれか）を決定する（図２０のステップＳ１２３）。

なお、ステップＳ６以降の処理は、図１４を参照して説明した処理と同様であるため、説明を割愛する。

以上、図１８、図２０、及び図２１を参照して本発明の実施形態３について説明した。本実施形態によれば、作業者が条件を設定する作業を省くことができる。

［実施形態４］
続いて図１８、図２２、及び図２３を参照して本発明の実施形態４について説明する。但し、実施形態１〜３と異なる事項を説明し、実施形態１〜３と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態４は、制御部１１２が学習済みモデル２００を用いて「上位ｎ個」を決定することが実施形態１〜３と異なる。

本実施形態において、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、上位ｎ個の値とを学習用データとして学習することにより生成される。より詳しくは、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、その初期ヒストグラムデータに対して実際に設定された上位ｎ個の値とを学習することにより生成される。具体的には、初期ヒストグラムデータを特徴量とし、上位ｎ個の値を目的変数とする学習用データセットを学習して、その学習用データセットの中から一定の規則を見出し、その規則を表現するモデルを生成することにより、学習済みモデル２００を生成することができる。なお、学習方法は、例えば、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、強化学習、及び深層学習のうちのいずれかである。

制御部１１２は、エッチング処理の実行前に、厚み測定部８を制御して、初期ヒストグラムデータを生成し、その初期ヒストグラムデータを説明変数として学習済みモデル２００に入力して、学習済みモデル２００から、目的変数である上位ｎ個の値を出力させる。

続いて、図１８、図２２、及び図２３を参照して本実施形態の基板処理装置１００の動作を説明する。図２２及び図２３は、本実施形態の基板処理装置１００が備える制御部１１２による処理を示すフローチャートである。但し、図１３〜図１７、及び図１９〜図２１を参照して説明した処理と同じ処理については、その詳細な説明は割愛する。

図２２に示すように、実施形態４では、実施形態１と同様に、制御部１１２が実行する処理は、作業者が選択した条件を設定する処理（ステップＳ１）を含む。制御部１１２が実行する処理は、上位ｎ個の決定処理（ステップＳ１４）を更に含む。

制御部１１２は、測定位置Ｐを決定した後、上位ｎ個の決定処理を実行する（ステップＳ１４）。上位ｎ個の決定処理は、初期ヒストグラムデータに基づいて、上位ｎ個の値を決定する処理である。制御部１１２は、上位ｎ個の値を決定すると、エッチング液供給部４を制御して、第１ノズル４１から基板Ｗの上面５０１へ向けてエッチング液を供給させる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ６以降の処理は、図１４を参照して説明した処理と同様であるため、説明を割愛する。

図２３は、上位ｎ個の決定処理（ステップＳ１４）のフローを示す図である。なお、上位ｎ個の決定処理の開始時に、光学プローブ８１は測定位置Ｐに配置されている。図２３に示すように、上位ｎ個の決定処理が開始すると、制御部１１２は、エッチング処理前の基板Ｗの厚み（処理対象膜ＴＧの厚みｄ）を厚み測定部８に測定させ、厚み測定部８から入力される測定信号（測定結果）に基づいて、複数の初期測定値を取得する（ステップＳ１４１）。

制御部１１２は、複数の初期測定値を取得すると、取得した複数の初期測定値をヒストグラム化して、初期ヒストグラムデータを生成する（ステップＳ１４２）。

制御部１１２は、初期ヒストグラムデータを生成すると、学習済みモデル２００を用いて、初期ヒストグラムデータから上位ｎ個の値を決定する（ステップＳ１４３）。具体的には、制御部１１２は、初期ヒストグラムデータを説明変数として学習済みモデル２００に入力して、学習済みモデル２００から、目的変数である上位ｎ個の値を出力させる。上位ｎ個の値が決定すると、処理は、図１９に示すステップＳ５に移る。

以上、図１８、図２２、及び図２３を参照して本発明の実施形態４について説明した。本実施形態によれば、作業者が上位ｎ個を決定する作業を省くことができる。

なお、本実施形態では、記憶部１１３は学習済みモデル２００を予め記憶したが、制御部１１２が、学習済みモデル２００を生成して記憶部１１３に記憶させてもよい。この場合、記憶部１１３は、推論プログラムと、学習用プログラムとを予め記憶する。具体的には、制御部１１２は、基板Ｗを処理する度に、学習用データセットとして、初期ヒストグラムデータと、その初期ヒストグラムデータに対して実際に設定された上位ｎ個の値とを取得して、学習用プログラムに学習させる。その結果、学習用プログラムから学習済みパラメータが出力される。制御部１１２は、学習済みパラメータを推論プログラムに組み込むことで、学習済みモデル２００を生成する。

［実施形態５］
続いて図１８、図２３、及び図２４を参照して本発明の実施形態５について説明する。但し、実施形態１〜４と異なる事項を説明し、実施形態１〜４と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態５は、説明変数として、初期ヒストグラムデータと、デバイスの種別を示す情報とを学習済みモデル２００に入力することが実施形態１〜４と異なる。

本実施形態において、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、デバイスの種別と、上位ｎ個の値とを学習用データとして学習することにより生成される。

より詳しくは、学習済みモデル２００は、初期ヒストグラムデータと、その初期ヒストグラムデータに対して実際に設定された上位ｎ個の値と、その初期ヒストグラムデータを取得した基板Ｗから製造されるデバイスの種別とを学習することにより生成される。具体的には、初期ヒストグラムデータ及びデバイスの種別を特徴量とし、上位ｎ個の値を目的変数とする学習用データセットを学習して、その学習用データセットの中から一定の規則を見出し、その規則を表現するモデルを生成することにより、学習済みモデル２００を生成することができる。

制御部１１２は、エッチング処理の実行前に、入力部１０４を介して、デバイスの種別を示す情報を取得する。そして、エッチング処理の実行前に、厚み測定部８を制御して、初期ヒストグラムデータを生成し、その初期ヒストグラムデータと、デバイスの種別とを説明変数として学習済みモデル２００に入力して、学習済みモデル２００から、目的変数である上位ｎ個の値を出力させる。

続いて、図１８、図２３、及び図２４を参照して本実施形態の基板処理装置１００の動作を説明する。図２４は、本実施形態の基板処理装置１００が備える制御部１１２による処理を示すフローチャートである。但し、図１３〜図１７、及び図１９〜図２３を参照して説明した処理と同じ処理については、その詳細な説明は割愛する。

図２１に示すように、実施形態５では、実施形態４と異なり、制御部１１２が実行する処理は、作業者が選択したデバイスの種別を設定する処理（ステップＳ１３）を含む。

制御部１１２は、上位ｎ個の決定処理（ステップＳ１４）において、実施形態４と同様に、初期ヒストグラムデータを生成し（図２３のステップＳ１４１及びステップＳ１４２）、学習済みモデル２００を用いて、初期ヒストグラムデータ及びデバイスの種別から上位ｎ個の値を決定する（図２３のステップＳ１４３）。

なお、ステップＳ６以降の処理は、図１４を参照して説明した処理と同様であるため、説明を割愛する。

以上、図１８、図２３、及び図２４を参照して本発明の実施形態５について説明した。本実施形態によれば、作業者が上位ｎ個を決定する作業を省くことができる。

以上、図面（図１〜図２４）を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、又は、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、図１〜図２４を参照して説明した実施形態では、スピンチャック３は、ベルヌーイチャックであったが、スピンチャック３の種類は、基板Ｗを水平に保持する構成である限り、特に限定されない。例えば、スピンチャック３は、バキュームチャックであってもよい。なお、スピンチャック３がバキュームチャックである場合、スピンベース３３の上面に保護膜が設けられてもよい。スピンベース３３の上面に保護膜が設けられる場合、スピンチャック３（バキュームチャック）は、保護膜を介して基板Ｗを吸引する。

また、図１〜図２４を参照して説明した実施形態では、処理対象膜ＴＧの厚みｄを測定する際に、光学プローブ８１は、測定位置Ｐ（一定の位置）に固定されたが、処理対象膜ＴＧの厚みｄを測定する際に、光学プローブ８１が移動してもよい。この場合、図６（ａ）に示すように、平面視において、処理対象膜ＴＧに対する厚みの測定位置が円弧状の軌跡ＴＪを形成するように光学プローブ８１が移動する。

具体的には、処理対象膜ＴＧの厚みｄを測定する際に、光学プローブ８１は、平面視において、基板Ｗの中心部ＣＴとエッジ部ＥＧとの間を移動しながら、処理対象膜ＴＧに向けて光を出射する。この結果、軌跡ＴＪに含まれる各測定位置において、処理対象膜ＴＧの厚みｄが測定される。各測定位置は、基板Ｗの各半径位置に対応している。したがって、厚み測定処理により、基板Ｗの径方向ＲＤにおける処理対象膜ＴＧの厚みｄの分布が測定される。

また、図１〜図２４を参照して説明した実施形態では、ヒストグラムデータから、上位ｎ個の度数が抽出されたが、図２５に示すように、所定値ＰＶ以上の度数が抽出されてもよい。図２５は、基板Ｗ一回転分の測定値のデータをヒストグラム化した他のグラフ（グラフＨＧ５）を示す図である。グラフＨＧ５は、棒グラフである。図２５において、横軸は厚みの測定値を示す。具体的には、横軸は、基板Ｗ一回転分の測定値を示す。縦軸は度数（発生頻度）を示す。

図２５に示すように、制御部１０２、１１２は、ヒストグラムデータによって示される度数のうちから、所定値ＰＶ以上の度数を抽出してもよい。具体的には、所定値ＰＶは、所定値ＰＶ以上の度数に第１厚みｄ１及び第２厚みｄ２の測定値が含まれるように、エッチング処理前の基板Ｗの状態に応じて予め定められる。

また、図１２（ａ）を参照して説明した第１入力画面Ｇ１は、作業者にラジオボタン（ラジオボタン７００）によって条件を選択させたが、条件を選択させるインターフェイスは、ラジオボタンに限定されない。例えば、作業者にプルダウンメニューによって条件を選択させてもよい。同様に、図１２（ｂ）を参照して説明した第２入力画面Ｇ２は、作業者にラジオボタン（ラジオボタン７１０）によってデバイスの種別を選択させたが、デバイスの種別を選択させるインターフェイスは、ラジオボタンに限定されない。例えば、作業者にプルダウンメニューによってデバイスの種別を選択させてもよい。

本発明は、基板を処理する分野に有用である。

１ 処理ユニット
３ スピンチャック
４ エッチング液供給部
５ スピンモータ部
７ リンス液供給部
８ 厚み測定部
９ プローブ移動機構
４１ 第１ノズル
７１ 第２ノズル
８１ 光学プローブ
８５ 厚み測定器
１００ 基板処理装置
１０１ 制御装置
１０２ 制御部
１０３ 記憶部
１０４ 入力部
１０５ 表示部
１１２ 制御部
１１３ 記憶部
２００ 学習済みモデル
Ｐ 測定位置
ＴＧ 処理対象膜
Ｗ 基板

Claims (14)

1. 基板を処理する基板処理装置であって、
   前記基板を水平に保持する基板保持部と、
   上下方向に延びる中心軸を中心として前記基板と前記基板保持部とを一体に回転させる基板回転部と、
   前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
   前記基板の厚みを測定し、測定結果を示す測定信号を生成する測定部と、
   前記基板保持部と一体に回転する前記基板に対して前記処理液が供給されている際に前記測定部に前記基板の厚みを測定させ、前記測定信号に基づいて複数の測定値を取得する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、所定の条件に基づいて前記測定値のうちから代表値を取得する、基板処理装置。
2. 前記制御部は、
   前記測定値に基づいて、前記測定値の度数を示すヒストグラムデータを生成し、
   前記度数のうちから、上位ｎ個（ｎは正の整数）の度数を抽出し、
   前記上位ｎ個の度数に含まれる前記測定値のうちから、前記所定の条件に基づいて前記代表値を取得する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 学習済みモデルを記憶する記憶部を更に備え、
   前記制御部は、
   前記基板回転部を駆動させて、処理される前の前記基板である処理前基板を前記基板保持部と一体に回転させ、
   前記測定部に前記処理前基板の厚みを測定させ、前記測定信号に基づいて複数の初期測定値を取得し、
   前記初期測定値に基づいて、前記初期測定値の度数を示す初期ヒストグラムデータを生成し、
   前記学習済みモデルを用いて、前記初期ヒストグラムデータから前記上位ｎ個を決定し、
   前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと前記上位ｎ個とを学習用データとして学習することにより生成される、請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと、前記上位ｎ個と、デバイスの種別とを学習用データとして学習することにより生成され、
   前記デバイスの種別は、前記基板を用いて製造されるデバイスの種別を示す、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 学習済みモデルを記憶する記憶部を更に備え、
   前記制御部は、
   前記基板回転部を駆動させて、処理される前の前記基板である処理前基板を前記基板保持部と一体に回転させ、
   前記測定部に前記処理前基板の厚みを測定させ、前記測定信号に基づいて複数の初期測定値を取得し、
   前記初期測定値に基づいて、前記初期測定値の度数を示す初期ヒストグラムデータを生成し、
   前記学習済みモデルを用いて、前記初期ヒストグラムデータから前記所定の条件を決定し、
   前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと前記所定の条件とを学習用データとして学習することにより生成される、請求項２に記載の基板処理装置。
6. 前記学習済みモデルは、前記初期ヒストグラムデータと、前記所定の条件と、デバイスの種別とを学習用データとして学習することにより生成され、
   前記デバイスの種別は、前記基板を用いて製造されるデバイスの種別を示す、請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記所定の条件を入力する入力部を更に備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 前記所定の条件は、
   前記代表値として、前記測定値のうちの最大値を取得する第１条件と、
   前記代表値として、前記測定値のうちの最小値を取得する第２条件と
   を含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
9. デバイスの種別を入力する入力部を更に備え、
   前記デバイスの種別は、前記基板を用いて製造されるデバイスの種別を示し、
   前記制御部は、前記デバイスの種別に基づいて、前記所定の条件を決定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
10. 前記デバイスの種別は、当該デバイスの両面に電極を有する第１デバイスと、当該デバイスの片面にのみ電極を有する第２デバイスとを含み、
    前記所定の条件は、
    前記代表値として、前記測定値のうちの最大値を取得する第１条件と、
    前記代表値として、前記測定値のうちの最小値を取得する第２条件と
    を含み、
    前記制御部は、前記デバイスの種別が前記第１デバイスを示す場合、前記第１条件に基づいて前記代表値を取得し、
    前記制御部は、前記デバイスの種別が前記第２デバイスを示す場合、前記第２条件に基づいて前記代表値を取得する、請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記測定部は、測定した前記基板の厚みを示す各値のうちから、所定の厚み範囲に含まれる値を抽出する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
12. 前記測定部は、一定の位置で前記基板の厚みを測定し、
    前記測定信号は、前記基板の周方向に沿った前記基板の厚みを示す、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
13. 前記制御部は、前記基板が１回転する度に前記複数の測定値を取得する、請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 基板保持部に基板を水平に保持させる工程と、
    上下方向に延びる中心軸を中心として前記基板と前記基板保持部とを一体に回転させる工程と、
    回転中の前記基板に処理液を供給する工程と、
    前記基板保持部と一体に回転する前記基板に対して前記処理液が供給されている際に測定部に前記基板の厚みを測定させて、前記測定部に測定信号を生成させる工程と、
    前記測定信号に基づいて複数の測定値を取得する工程と、
    所定の条件に基づいて前記測定値のうちから代表値を取得する工程と
    を含む、基板処理方法。

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