JP2022097945A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置及び基板処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2022097945A
JP2022097945A JP2020211210A JP2020211210A JP2022097945A JP 2022097945 A JP2022097945 A JP 2022097945A JP 2020211210 A JP2020211210 A JP 2020211210A JP 2020211210 A JP2020211210 A JP 2020211210A JP 2022097945 A JP2022097945 A JP 2022097945A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
substrate
processing
treatment
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020211210A
Other languages
English (en)
Inventor
典明 谷
Noriaki Tani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP2020211210A priority Critical patent/JP2022097945A/ja
Publication of JP2022097945A publication Critical patent/JP2022097945A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】基板処理の歩留まりを向上させることが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】被処理面を有する基板の被処理面に対して、第１の処理を行う第１処理室２と、第１の処理がなされた後の基板の被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を出力する表面測定室３と、表面状態の測定後の基板に対して、第２の処理を行う第２処理室４と、表面測定室３から出力された測定結果に基づき、表面状態の測定後の基板の破棄の要否または第１処理室２における第１の処理の条件を変更する制御部５と、を備える基板処理装置１を採用する。【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
特許文献１には、基板上にｌｏｗ－ｋ膜（低誘電率の膜（例えばＳｉＣＯＨ膜））を成膜し、このｌｏｗ－ｋ膜の上にパターニングされたレジストを形成し、次いで、低エネルギーイオン束を照射してｌｏｗ－ｋ膜の最上部の炭素量を低下させ、更にフッ素含有ガスを用いたドライエッチングによりｌｏｗ－ｋ膜の最上部をエッチング除去するプロセス及びこのプロセスを実現する装置が記載されている。
特許文献１に記載された上記のプロセスは、低エネルギーイオン束を照射してｌｏｗ－ｋ膜中の炭素量を部分的に低下させ、ｌｏｗ－ｋ膜中にＳｉＯｘが豊富にある領域を形成し、このＳｉＯｘが豊富にある領域に対してＳｉＯｘを選択的に除去可能なドライエッチングを行うことで、ｌｏｗ－ｋ膜を部分的に除去するというものである。
特許第６６６３４５７号公報
ところで、特許文献１において、ドライエッチングの歩留まりを向上させるためには、ｌｏｗ－ｋ膜の炭素量の低減を確実に行い、かつ、炭素量が十分に低減された基板のみを、ドライエッチング処理に供給する必要がある。そのためには、低エネルギーイオン束が照射された領域の表面状態を測定して炭素量が十分に低減したかどうかを確認する必要がある。しかし、特許文献１では、ドライエッチング前に、低エネルギーイオン束が照射された領域の表面状態を測定することは、何ら行っていない。このように、ある特定の処理がなされた基板の被処理面に対して表面状態を測定し、その結果をフィードバックすることが、歩留まり向上のために求められている。
なお、ｌｏｗ－ｋ膜のドライエッチングに関する上記の問題は単なる一例であり、一般に、半導体の製造工程において、先行した処理が適切に行われなかった場合、その後に続く処理の歩留まりが低下する場合があることから、先行の処理を行った後に、処理が適切に行われたかどうかを確認することが求められている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、基板処理の歩留まりを向上させることが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供することを課題とする。
［１］ 基板の被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を出力する表面測定室と、
前記表面測定室における表面状態の測定前の前記基板の前記被処理面に対して第１の処理を行うとともに、前記表面測定室における表面状態の測定後の前記基板の前記被処理面に対して第２の処理を行う処理室と、
前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき、前記表面状態の測定後の前記基板の破棄の要否を判定する、または前記測定結果に基づき前記処理室における前記第１の処理の条件を変更する制御部と、
を備える基板処理装置。
［２］ 被処理面を有する基板の前記被処理面に対して、第１の処理を行う第１処理室と、
前記第１の処理がなされた後の前記基板の前記被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を出力する表面測定室と、
前記表面状態の測定後の前記基板に対して、第２の処理を行う第２処理室と、
前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき、前記表面状態の測定後の前記基板の破棄の要否または前記第１処理室における前記第１の処理の条件を変更する制御部と、
を備える基板処理装置。
［３］ 前記制御部には、
前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき評価パラメータを演算するパラメータ演算部と、
前記評価パラメータが、閾値から外れているかどうかを判定する判定部と、
前記判定部において前記評価パラメータが前記閾値から外れていると判定された場合に、前記第１の処理の処理条件を変更する条件変更部と、
前記変更後の処理条件を、前記第１処理室または前記処理室に出力する出力部と、が備えられており、
前記第１処理室または前記処理室には、
入力された処理条件に基づき前記第１の処理を制御する処理制御部が備えられている、［１］または［２］に記載の基板処理装置。
［４］ 前記制御部には、
前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき評価パラメータを演算するパラメータ演算部と、
前記評価パラメータが、閾値から外れているかどうかを判定する判定部と、
前記判定部において前記評価パラメータが前記閾値から外れていると判定された場合に、当該基板を破棄決定する決定部と、
前記破棄決定を、上位コンピュータに出力する出力部と、が備えられている、［１］または［２］に記載の基板処理装置。
［５］ 前記表面測定室における前記被処理面の表面状態の測定場所を予め設定する座標決定ユニットが、前記第１処理室、前記表面測定室及び前記第２処理室の外部、または、前記処理室及び前記表面測定室の外部、に備えられている、［１］乃至［４］の何れか一項に記載の基板処理装置。
［６］ 前記第１処理室または前記処理室には、前記第１の処理として、前記基板の被処理面の一部または全部を改質処理することにより、前記被処理面に改質部を形成する改質ユニットが備えられ、
前記表面測定室には、前記改質部の表面状態を測定する測定ユニットが備えられている、［１］乃至［５］の何れか一項に記載の基板処理装置。
［７］ 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記第１処理室において形成された前記改質部を前記被処理面からエッチング除去処理するエッチングユニットが備えられている、［６］に記載の基板処理装置。
［８］ 前記測定ユニットが、顕微赤外分光光度計である、［６］または［７］に記載の基板処理装置。
［９］ 前記測定ユニットが、顕微ラマン分光光度計である、［６］または［７］に記載の基板処理装置。
［１０］ 前記第１処理室または前記処理室には、前記第１の処理として、前記基板の被処理面の一部または全部をクリーニング処理するクリーニングユニットが備えられ、
前記表面測定室には、前記クリーニング処理後の前記被処理面の表面状態を測定する測定ユニットが備えられている、［１］乃至［５］の何れか一項に記載の基板処理装置。
［１１］ 前記第２処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部に被膜を形成する成膜ユニットが備えられている、［９］に記載の基板処理装置。
［１２］ 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部を酸化処理する酸化処理ユニットが備えられている、［１０］に記載の基板処理装置。
［１３］ 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部を窒化処理する窒化処理ユニットが備えられている、［１０］に記載の基板処理装置。
［１４］ 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部に対してイオン注入処理するイオン注入処理ユニットが備えられている、［１０］に記載の基板処理装置。
［１５］ 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面を熱処理する熱処理ユニットが備えられている、［１０］に記載の基板処理装置。
［１６］ 前記測定ユニットが、Ｘ線光電子分光測定装置である、［１０］乃至［１５］の何れか一項に記載の基板処理装置。
［１７］ ［１］乃至［１６］の何れか一項に記載の基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
被処理面を有する基板の前記被処理面に対して、第１の処理を行う第１処理工程と、
前記第１の処理がなされた後の前記基板の前記被処理面の表面状態を測定する表面測定工程と、
前記表面状態の測定後の前記基板に対して、第２の処理を行う第２処理工程と、をこの順に行い、
更に、前記表面測定工程の後に、前記表面測定工程における測定結果に基づき、前記表面状態の測定後の前記基板の破棄の要否を判定する、または前記測定結果に基づき前記第１処理工程における前記第１の処理の条件を変更する制御工程を行う、基板処理方法。
本発明の基板処理装置によれば、表面測定室において第１の処理後の基板の被処理面の表面状態が測定され、その結果に基づき、制御部が、基板の破棄の要否または第１処理室または処理室における第１の処理の条件の変更を行うので、第１の処理の状況を確認しつつ基板に対して第２の処理を行うことが可能となり、また、第１の処理が満足できるものでなかった場合は当該基板を破棄するか第１の処理条件を調整することができ、これにより基板処理の歩留まりを向上させることができる。また、第１の処理が適切に行われなかったことを早期に検知して条件変更や基板破棄といった対処を素早く行うことができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本発明の基板処理装置によれば、パラメータ演算部によって表面測定室から出力された測定結果に基づき評価パラメータを求め、判定部及び条件変更部によって必要に応じて当該評価パラメータに基づき第１の処理条件を調整し、それを第１処理室または処理室に出力するので、第１の処理の処理条件を早期に修正することができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本発明の基板処理装置によれば、パラメータ演算部によって表面測定室から出力された測定結果に基づき評価パラメータを求め、判定部及び決定部によって必要に応じて当該評価パラメータに基づき基板を破棄することを決定し、それを上位コンピュータに出力するので、第１の処理が適切に行われなかった基板を早期に取り除くことができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本発明の基板処理装置によれば、被処理面の表面状態の測定場所を予め設定する座標決定ユニットが備えられているので、表面処理室において基板の表面状態を測定する際に、測定位置を精度よく設定することができ、これにより、第１の処理後の被処理面の表面状態を確実かつ早期に把握できるようになる。
また、本発明の基板処理装置によれば、基板の被処理面の一部または全部を改質処理して改質部を形成する改質ユニットと、改質部の表面状態を測定する測定ユニットとが、第１処理室または処理室と表面測定室とにそれぞれ備えられており、第１処理室または処理室において形成された改質部の表面状態を測定ユニットによって測定することができ、改質部の表面状態を把握できる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニット及び制御部によって改質後の表面状態に問題がないとされた改質部について、エッチングユニットによってエッチング除去処理することが可能になり、これにより、改質部に対するエッチング選択比が高い条件で改質部をエッチングできるようになる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニットを顕微赤外分光光度計とすることで、第１の処理後の被処理面においてＣＯＯ基、ＯＨ基、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ基などを検出することが可能になる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニットを顕微ラマン分光光度計とすることで、第１の処理後の被処理面においてＣ＝Ｃ結合、Ｃ－Ｈ結合、Ｃ－Ｏ結合などを検出することが可能になる。
また、本発明の基板処理装置によれば、基板の被処理面の一部または全部をクリーニング処理するクリーニングユニットと、クリーニング処理後の被処理面の表面状態を測定する測定ユニットとが、第１処理室または処理室と表面測定室とにそれぞれ備えられており、測定ユニットによってクリーニング後の被処理面の表面状態を把握することができる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニット及び制御部によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、成膜ユニットによって被膜を形成することが可能になり、これにより、密着性に優れた被膜を形成できるようになる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニット及び制御部によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、酸化処理ユニットや窒化処理ユニットによって被処理面を酸化処理や窒化処理することが可能になり、これにより、均質性の高い酸化領域や窒化領域を形成できるようになる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニット及び制御部によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、イオン注入ユニットによって被処理面にイオン注入することが可能になり、これにより、所望の元素の拡散領域を形成できるようになる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニット及び制御部によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、熱処理ユニットによって被処理面に対して熱処理することが可能になり、これにより、半導体の製造において熱処理に伴う様々な効果を享受することができる。
また、本発明の基板処理装置によれば、測定ユニットをＸ線光電子分光測定装置とすることで、被処理面に存在する元素の光電子ピークを検出することが可能になる。
次に、本発明の基板処理方法によれば、表面測定工程において第１の処理後の基板の被処理面の表面状態を測定し、その結果に基づき、制御工程において、基板の破棄の要否または第１処理工程における第１の処理の条件が変更されるので、第１の処理の状況を確認しつつ基板に対して第２の処理を行うことが可能となり、また、第１の処理が満足できるものでなかった場合は当該基板を破棄するか第１の処理条件を調整することができ、これにより基板処理の歩留まりを向上させることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の一例を示す平面模式図。 図２は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の別の例を示す平面模式図。 図３は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の第１処理室の一例を示す断面模式図。 図４は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の第２処理室の一例を示す断面模式図。 図５は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の表面測定室であって、顕微赤外分光光度計を備えた表面測定室を示す断面模式図。 図６は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の表面測定室であって、顕微ラマン分光光度計を備えた表面測定室を示す断面模式図。 図７は、本発明の第１の実施形態である基板処理装置の制御部を示すブロック図。 図８Ａは、本発明の第１の実施形態である基板処理方法を説明する工程図。 図８Ｂは、本発明の第１の実施形態である基板処理方法を説明する工程図。 図８Ｃは、本発明の第１の実施形態である基板処理方法を説明する工程図。 図９は、本発明の第１の実施形態である基板処理方法において、顕微赤外分光光度計による測定結果の一例を示す赤外吸収スペクトル図。 図１０は、本発明の第１の実施形態である基板処理方法において、顕微赤外分光光度計による測定結果の別の例を示す赤外吸収スペクトル図。 図１１は、本発明の第１の実施形態である基板処理方法において、顕微ラマン分光光度計による測定結果を示すラマンスペクトル図。 図１２は、基板処理装置によって処理中の基板の被処理面における、顕微赤外分光光度計によって測定したＳｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度の変化を示すグラフ。 図１３は、本発明の第２の実施形態である基板処理装置を示す平面模式図。 図１４は、本発明の第２の実施形態である基板処理装置の表面測定室であって、Ｘ線光電子分光測定装置を備えた表面測定室を示す断面模式図。 図１５Ａは、本発明の第２の実施形態である基板処理方法を説明する工程図。 図１５Ｂは、本発明の第２の実施形態である基板処理方法を説明する工程図。 図１６Ａは、本発明の第２の実施形態である基板処理方法において、Ｘ線光電子分光測定装置による測定結果を示す分光スペクトル図。 図１６Ｂは、本発明の第２の実施形態である基板処理方法において、Ｘ線光電子分光測定装置による測定結果を示す分光スペクトル図。
本発明の実施形態である基板処理装置及び基板処理方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る基板処理装置は、半導体装置の製造工程において、シリコン等からなる半導体基板の被処理面に対して、表面改質処理、ドライエッチング処理、被膜形成処理、酸化処理、窒化処理、イオン注入処理等を行うマルチチャンバー式の処理装置とされる。ここで、半導体装置とは、例えば、中央演算処理装置、記憶装置等に例示される、半導体基板上に各種の素子を設けることによって構成された装置を指す。
また、本実施形態に係る基板処理装置に供される基板とは、シリコンからなる半導体基板が例示されるが、本発明はこれに限らず、窒化ガリウム、炭化珪素等の所謂化合物半導体と呼ばれるものからなる基板であってもよい。また、基板の被処理面とは、基板処理装置に基板が導入された際に、表面改質処理、ドライエッチング処理、被膜形成処理、酸化処理、窒化処理、イオン注入処理等が行なわれる面である。
（第１の実施形態）
図１には、本実施形態の基板処理装置の一例を平面模式図で示す。本実施形態に係る基板処理装置は、第１処理室２、表面測定室３、第２処理室４及び制御部５を少なくとも備えた装置である。すなわち、図１に示す例おいて、符号１は、基板処理装置である。図１に示す基板処理装置１には、被処理面を有する基板の被処理面に対して、第１の処理を行う第１処理室２と、第１の処理がなされた後の基板の被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を出力する表面測定室３と、表面状態の測定後の基板に対して、第２の処理を行う第２処理室４と、表面測定室３から出力された測定結果に基づき、表面状態の測定後の基板の破棄の要否を判定する、または測定結果に基づき第１処理室２における第１の処理の条件を変更する制御部５と、が備えられている。第１処理室２、表面測定室３及び第２処理室４にはそれぞれ、これらの室内を真空引きするために、ドライポンプ、クライオポンプ、ターボ分子ポンプ等の排気装置が付設される。
更に、図１に示す基板処理装置１には、基板を基板処理装置１内に搬入／搬出する第１ロード・アンロード室６Ａ及び第２ロード・アンロード室６Ｂが備えられている。例えば、第１ロード・アンロード室６Ａは、外部から基板処理装置１の内部に向けて基板１００を搬入するロード室であり、第２ロード・アンロード室６Ｂは、基板処理装置１の内部から外部に基板１００を搬出するアンロード室である。第１、第２ロード・アンロード室６Ａ、６Ｂには、この室内を粗真空引きするドライポンプ等の粗引き排気装置（粗引き排気手段、低真空排気装置）およびクライオポンプ、ターボ分子ポンプ等の高真空排気装置が設けられる。
また、図１に示す基板処理装置１には、搬送室７が備えられている。搬送室７は、第１処理室２、表面測定室３、第２処理室４、第１ロード・アンロード室６Ａ及び第２ロード・アンロード室６Ｂの間に備えられている。搬送室７は、その周囲が、第１処理室２、表面測定室３、第２処理室４、第１ロード・アンロード室６Ａ及び第２ロード・アンロード室６Ｂによって囲まれている。また、第１処理室２、表面測定室３、第２処理室４、第１ロード・アンロード室６Ａ及び第２ロード・アンロード室６Ｂと、搬送室７との間には、仕切りバルブ８が設けられている。また、搬送室７には、室内を真空引きするために、ドライポンプ、クライオポンプ、ターボ分子ポンプ等の排気装置が付設される。
搬送室７の内部には、図１に示すように、搬送装置７ａ（搬送ロボット）が配置されている。搬送装置７ａは、図示しない回転軸と、この回転軸に取り付けられたロボットアーム７ｂと、ロボットアーム７ｂの一端に形成されたロボットハンド７ｃと、ロボットハンド７ｃを上下動させる図示しない上下動装置とを有している。ロボットアーム７ｂは、互いに屈曲可能な第一、第二の能動アームと、第一、第二の従動アームとから構成されている。搬送装置７ａは、被搬送物である基板を、第１処理室２、表面測定室３、第２処理室４、第１ロード・アンロード室６Ａ及び第２ロード・アンロード室６Ｂと搬送室７との間で移動させる。
また、図２には、本実施形態の基板処理装置１の別の例を平面模式図で示す。図２に示す基板処理装置１１には、図１に示す基板処理装置１と同様に、第１処理室２、表面測定室３、第２処理室４、第１ロード・アンロード室６Ａ、第２ロード・アンロード室６Ｂ、搬送室７及び制御部５が備えられており、更に、表面測定室３における被処理面の表面状態の測定場所を予め設定する座標決定ユニット９が備えられている。座標決定ユニット９は、図２に示すように、第１ロード・アンロード室６Ａ、第２ロード・アンロード室６Ｂの外部に配置されており、大気圧下で作動するようになっている。
図３は、本実施形態の基板処理装置１、１１の第１処理室２の一例を示す断面模式図である。図１及び図３に示すように、基板の被処理面に対して第１の処理を行う第１処理室２は、基板を収容する第１チャンバ２１と、第１チャンバ２１に取り付けられた改質ユニット２２とを備えている。改質ユニット２２は、第１の処理として、基板の被処理面の一部または全部を改質処理することにより、基板の被処理面に改質部を形成するものである。
第１チャンバ２１は、内部空間が減圧可能で、内部空間において基板の被処理面に対して改質処理されるように構成されている。第１チャンバ２１は基板搬送入口２１ａが設けられている。基板搬送入口２１ａには、図示しない搬送室７仕切りバルブ８が接続されている。仕切りバルブ８を介して、第１チャンバ２１が搬送室７に接続されている。また、第１チャンバ２１には、第１チャンバ２１の内部にプロセスガスを導入するガス導入路２３と、第１チャンバ２１の内部を減圧する図示略の排気手段とが備えられている。プロセスガスとしては、例えば酸素を用いることができる。
図３に示すように、第１チャンバ２１の内部の下方には、改質ユニット２２として、第１電源２４と、第１電源２４に電気的に接続された第１マッチングボックス２５と、第１マッチングボックス２５に電気的に接続され、かつ、基板を載置する第１電極２６（支持台）と、が備えられている。第１電源２４は、第１マッチングボックス２５を介して、第１電極２６に負電位のバイアス電圧を印加する。また、第１電極２６上には基板ヒータ２７及びカバー２８が載せられており、これらも改質ユニット２２を構成する。カバーの上に基板１００が載置される。
また、図３に示すように、第１チャンバ２１の内部の上方には、改質ユニット２２として、第２電源２９と、第２電源２９に電気的に接続された第２マッチングボックス３０と、第１チャンバ２１内に設置されたリアクタ３１と、第２マッチングボックス３０とリアクタ３１とを接続する流路３２と、が備えられている。流路３２には、プロセスガスを導入するガス導入路２３が接続されている。リアクタ３１は、第２電極３３と、第２電極３３に対して離間して配置された多孔質板３４とから構成されている。第２電極３３は、第２マッチングボックス３０に電気的に接続されている。第２電極３３と多孔質板３４との間に形成された空間は、プラズマの形成空間とされている。
図３に示す第１処理室２において、プロセスガスは、ガス導入路２３及び流路３２を経てリアクタ３１に供給される。リアクタ３１のプラズマ形成空間では、第２電源２９から第２マッチングボックス３０を介して第２電極３３に供給された高周波電力によりプラズマが形成される。リアクタ３１に供給されたプロセスガスは、形成されたプラズマによって励起状態となり、多孔質板３４を通過して基板１００の被処理面に到達する。プロセスガスとしては酸素が用いられ、酸素がプラズマによって励起されることによって酸素ラジカルが形成される。酸素ラジカルが基板１００の被処理面に作用することで被処理面に改質部が形成される。
図４には、本実施形態の基板処理装置１、１１の第２処理室４の一例を示す断面模式図を示す。基板の被処理面に対して第２の処理を行う第２処理室４は、基板１００を収容する第２チャンバ４１と、第２チャンバ４１に取り付けられたエッチングユニット４２とを備えている。エッチングユニット４２は、第１処理室２において形成された基板の改質部を被処理面からエッチング除去処理するものである。
第２チャンバ４１は、内部空間が減圧可能で、内部空間において基板の被処理面に対してエッチング除去処理されるように構成されている。第２チャンバ４１には、基板搬送入口４１ａが設けられている。基板搬送入口４１ａには、図示しない仕切りバルブ８が接続されている。仕切りバルブ８を介して、第２チャンバ４１が搬送室７に接続されている。また、第２チャンバ４１には、図示略の反応ガスの供給流路と、内部を減圧する図示略の排気手段とが備えられている。反応ガスとしては、ドライエッチング用の反応ガスとして適用可能なガスを用いることができ、例えば、酸化シリコンに対する反応ガスとしてＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、Ｃ３Ｈ８等を用いることができる。
図４に示すように、第２チャンバ４１の内部の下方には、エッチングユニット４２として、第３電源４３と、第３電源４３に電気的に接続された第３マッチングボックス４４と、第３マッチングボックス４４に電気的に接続され、かつ、基板１００を載置する第３電極４５（支持台）と、が備えられている。第３電源４３は、第３マッチングボックス４４を介して、第３電極４５に負電位のバイアス電圧を印加する。また、第３電極４５上には基板ヒータ４６及びカバー４７が載せられており、これらもエッチングユニット４２を構成する。カバー４７の上に基板１００が載置される。
また、図４に示すように、第２チャンバ４１の上方には、エッチングユニットとして、第４電源４８と、第４電源４８に電気的に接続された第１コイル４９ａ及び第２コイル４９ｂと、第４電源４８と第１コイル４９ａとの間に挿入された可変コンデンサ５０と、が備えられている。また、第２チャンバ４１の上部には、誘電体からなる窓部５１が設けられている。誘電体からなる窓部５１は、第１コイル４９ａ及び第２コイル４９ｂに対抗する位置に設置されている。誘電体からなる窓部５１の下方の第２チャンバ４１内の空間は、プラズマの形成空間とされている。
図４に示す第２処理室４において、反応ガスは、図示略の供給流路を経て第２チャンバ４１内に供給される。第２チャンバ４１内のプラズマ形成空間には、第４電源４８から第１コイル４９ａ及び第２コイル４９ｂに供給された高周波電力によりプラズマが形成される。第２チャンバ４１内に供給された反応ガスは、形成されたプラズマによって励起状態となり、基板１００の被処理面に到達する。励起状態の反応ガスが基板１００の被処理面に作用することで選択的にエッチングが行われる。
次に、図１に示すように、表面測定室３は、第１の処理がなされた後の基板の被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を制御部５に出力する。表面測定室３は、図５にその一例で示すように、基板を収容する第３チャンバ１３１と、第３チャンバ１３１に取り付けられた測定ユニット１３２とを備えている。測定ユニット１３２としては、顕微赤外分光光度計１３２Ａまたは顕微ラマン分光光度計１３２Ｂを例示できる。第３チャンバ１３１は、内部空間が減圧可能とされ、減圧下で表面状態の測定ができるように構成されている。
図５には、測定ユニット１３２として顕微赤外分光光度計１３２Ａを備えた表面測定室３の断面模式図を示す。図５に示す表面測定室３には、第３チャンバ１３１が備えられている。第３チャンバ１３１には基板搬送入口１３１ａが設けられ、基板搬送入口１３１ａには仕切りバルブ８が接続されている。仕切りバルブ８を介して、第３チャンバ１３１が搬送室７に接続されている。また、第３チャンバ１３１には、測定ユニット１３２として、第３チャンバ１３１内に配置された試料ステージ１３３と、試料ステージ１３３を移動可能にする図示略の駆動手段とが備えられている。移動手段は、第１水平方向、第１水平方向と直交する第２水平方向、及び回転方向、並びに、第１水平方向及び第２水平方向に直交する第３垂直方向に試料ステージ１３３を移動可能にする。
また、図５に示す表面測定室３には、測定ユニット１３２として、赤外光を発する赤外光源部１３４と、赤外光源部１３４から発せられた赤外光を透過させて第３チャンバ１３１内に導入させるために第３チャンバ１３１に設けられた入射窓部１３５と、第３チャンバ１３１内において基板１００の被処理面上にて反射した赤外光を透過させて第３チャンバ１３１外に導出させるために第３チャンバ１３１に設けられた出射窓部１３６と、出射窓部１３６を介して出射された赤外光を受光する受光部１３７とが備えられている。赤外光源部１３４、入射窓部１３５、試料ステージ１３３、駆動手段、出射窓部１３６及び受光部１３７によって、顕微赤外分光光度計が構成されている。第３チャンバ１３１において、入射窓部１３５から入射された赤外光は、基板１００の被処理面で反射され、出射窓部１３６を介して受光部１３７に入射される。受光部１３７では、出射光に基づき赤外吸収スペクトルを得るようになっている。この顕微赤外分光光度計は、出射光をフーリエ変換処理することによって赤外吸収スペクトルを得るフーリエ変換顕微赤外分光光度計であることが好ましい。赤外光源部１３４から発せられる赤外光は、図示略のスリットやレンズ等によってその光束の幅がビーム状に狭められており、微小な領域のみに赤外光を照射できるように構成されている。測定ユニット１３２によって測定された測定結果（赤外吸収スペクトル）は、制御部５に出力されるように構成されている。
図６には、測定ユニット１３２として顕微ラマン分光光度計１３２Ｂを備えた表面測定室３の断面模式図を示す。図６に示す表面測定室３には、図５に示した表面測定室３と同様に、第３チャンバ１３１が備えられている。第３チャンバ１３１には、測定ユニット１３２として、図５に示した表面測定室３と同様に、第３チャンバ１３１内に配置された試料ステージ１３３と、試料ステージ１３３を移動可能にする図示略の駆動手段とが備えられている。移動手段は、第１水平方向、第１水平方向と直交する第２水平方向、及び回転方向、並びに、第１水平方向及び第２水平方向に直交する第３垂直方向に試料ステージ１３３を移動可能にする。
また、図６に示す表面測定室３には、測定ユニット１３２として、レーザー光を発するとともに基板の被処理面にて散乱した散乱光が入射されるラマン測定部１３８と、ビームスプリッタ１３９と、レンズ１４０と、レーザー光及び散乱光を透過させるために第３チャンバ１３１に設けられた入出射窓部１４１と、が備えられている。ラマン測定部１３８、ビームスプリッタ１３９、レンズ１４０、試料ステージ１３３、駆動手段及び入出射窓部１４１によって、顕微ラマン分光光度計１３２Ｂが構成されている。第３チャンバ１３１において、入出射窓部１４１から入射されたレーザー光は、基板１００の被処理面で散乱され、その散乱光が入出射窓部１４１を介してラマン測定部１３８に入射される。ラマン測定部１３８では、入射した散乱光に基づきラマン吸収スペクトルを得る。ラマン測定部１３８から照射されるレーザー光は、ビームスプリッタ１３９及びレンズ１４０によってその光束の幅がビーム状に狭められ、微小な領域のみにレーザー光を照射できるように構成されている。測定ユニット１３２によって測定させた測定結果（ラマンスペクトル）は、制御部５に出力されるように構成されている。
図２に示す基板処理装置１１に備えられた座標決定ユニット９は、基板の被処理面における表面状態の測定位置を予め設定し、その位置情報を表面測定室３の測定ユニット１３２に出力するものである。位置情報を受け取った測定ユニット１３２は、試料ステージの駆駆動手段を制御して、赤外光源部１３４から発せられた赤外光またはラマン測定部１３８から発せられたレーザー光の照射位置を、測定位置に合わるように試料ステージ１３３を位置合わせする。
図７には、制御部５のブロック図を示す。図７に示す制御部５は、表面測定室３から出力された測定結果に基づき、表面状態の測定後の基板の破棄の要否を判定する、または測定結果に基づき第１処理室２における第１の処理の条件を変更するものである。
制御部５は、表面測定室３から出力された測定結果に基づき評価パラメータを演算するパラメータ演算部１５１と、評価パラメータが、閾値から外れているかどうかを判定する判定部１５２と、判定部１５２において評価パラメータが閾値から外れていると判定された場合に第１の処理の処理条件を変更する条件変更部１５３と、変更後の処理条件を、第１処理室２に出力する出力部１５４と、が備えられている。一方、第１処理室２には、入力された処理条件に基づき第１の処理を制御する処理制御部３５が備えられている。
また、制御部５は、条件変更部１５３及び出力部１５４に代えて、決定部１５６及び出力部１５７が備えられたものであってもよい。すなわち、制御部５は、図７に示したパラメータ演算部１５１及び判定部１５２と、判定部１５２において評価パラメータが閾値から外れていると判定された場合に、当該基板を破棄決定する決定部１５６と、破棄決定を、上位コンピュータに出力する出力部１５７と、が備えられたものであってもよい。
更に、制御部５には、閾値の情報や、処理条件の情報を記憶する記憶部１５５が備えられていてもよい。
制御部５の動作については、基板処理方法の説明において説明する。
次に、本実施形態の基板処理方法について説明する。本実施形態の基板処理方法は、基板処理装置１、１１を用いた基板処理方法であって、被処理面を有する基板の被処理面に対して、第１処理室２において第１の処理を行う第１処理工程と、第１の処理がなされた後の基板の被処理面の表面状態を表面測定室３において測定する表面測定工程と、表面状態の測定後の基板に対して、第２処理室４において第２の処理を行う第２処理工程と、を備え、表面測定工程における測定結果に基づき、表面状態の測定後の基板の破棄の要否を判定する、または測定結果に基づき第１処理工程における第１の処理の条件を変更する制御工程を行う、基板処理方法である。
本実施形態の基板処理方法では、例えば、図８Ａ～図８Ｃに示す半導体製造工程に適用可能である。図８Ａには本実施形態の処理対象となる基板１００の一例を示す。図８Ａに示す処理対象となる基板１００は、半導体基板１００（基板）上に、低誘電率の絶縁膜１０１（ｌｏｗ－ｋ膜）が積層され、更に、絶縁膜１０１上に、所定の形状にパターニングされたマスク層１０２が形成されている。本実施形態では、マスク層１０２に覆われずに絶縁膜が露出している領域が、表面測定室３における表面状態の測定領域となる。また、処理対象の基板１００の被処理面は、厳密には、マスク層１０２に覆われずに絶縁膜１０１が露出している領域の面になるが、被処理面はこれに限定されるものではなく、マスク層１０２の表面を含めてもよい。
半導体基板１００は、単結晶シリコン基板や、窒化ガリウム基板、炭化珪素基板等の化合物半導体基板であってもよいが、本例では単結晶シリコン基板を例とする。また、低誘電率の絶縁膜１０１（ｌｏｗ－ｋ膜）は、酸化ケイ素よりも誘電率が低い膜がよく、例えば、フッ素ドープ酸化珪素、炭素ドープ酸化珪素、多孔質炭素ドープ酸化珪素などが挙げられる。本例では炭素ドープ酸化珪素を例とする。更に、マスク層１０２は、特に限定しないが、本例の場合は、酸化珪素のエッチングに対してエッチング選択性を有する材料からなることが好ましく、非晶質炭素、フォトレジスト材、シリコン、金属または金属窒化物（ＴｉＮ、ＴａＮなど）などが挙げられる。本例では非晶質炭素からなるマスク層とする。
まず、図８Ａに示す処理対象の基板１００に対して第１の処理工程を行う前に、図２に示す基板処理装置１１の座標決定ユニット９において、表面状態の測定領域を特定する操作を行ってもよい。一方、図１に示すように、座標決定ユニット９を有しない基板処理装置１の場合は、予め、別の座標決定ユニットにおいて表面状態の測定領域を特定しておき、その情報を図１に示す基板処理装置１、１１の制御部５に入力するようにしてもよい。
次に、処置対象の基板を第１ロード・アンロード室６Ａに搬送し、第１ロード・アンロード室６Ａを減圧し、仕切りバルブ８を介して搬送室７に搬送し、搬送室７から更に第１処理室２の第１チャンバ２１内に搬送する。更に、第１チャンバ２１内のカバー２８上に処理対象の基板１００を載置し、第１チャンバ２１を密閉し、第１チャンバ２１内を所定の圧力になるまで減圧する。
次いで、第１処理工程として、図３に示す改質ユニット２２を備えた第１処理室２において、処理対象の基板１００の被処理面に対して第１の処理としての改質処理を行う。改質処理として具体的には、図３に示す第１処理室２において、第１電源２４から、第１マッチングボックス２５を介して、第１電極２６に負電位のバイアス電圧を印加する。また、基板ヒータ２７によって基板１００を所定の温度になるまで加熱する。更に、第２電源２９から第２マッチングボックス３０を介して第２電極３３に高周波電力を供給し、リアクタ３１内においてプラズマを形成する。更に、ガス導入路２３及び流路３２を介して、プロセスガスである酸素ガスをリアクタ３１に供給する。
リアクタ３１内ではプラズマが形成されるため、プロセスガスは、プラズマによって励起状態となり、酸素ラジカルが生成する。生成した酸素ラジカルのうち、基板１００に対して垂直方向の速度成分を持つ酸素ラジカルが多孔質板３４を通過し、負の電位に帯電された処理対象の基板１００の表面に到達し、マスク層１０２から露出している絶縁膜１０１表面に対して酸素ラジカルが照射される。酸素ラジカルの照射によって、絶縁膜１０１表層から絶縁膜１０１の構成成分である炭素が叩き出される。その結果、絶縁膜１０１の表層には、図８Ｂに示すように、周囲の絶縁膜１０１よりも炭素濃度が低下した改質部１０３が形成される。改質部１０３は、その化学組成が、酸化珪素に近いものとなる。
第１の処理工程が終了した基板１００は、第１チャンバ２１から搬送室７に搬送し、更に、搬送室７から表面測定室３の第３チャンバ１３１内に搬送する。そして、第３チャンバ１３１内の試料ステージ１３３上に処理対象の基板１００を載置し、第３チャンバ１３１を密閉し、第３チャンバ１３１内を所定の圧力になるまで減圧する。そして、第３チャンバ１３１内において表面測定工程を行う。
なお、図２に示すような、座標決定ユニット９を有する基板処理装置１１の場合は、座標決定ユニット９においてあらかじめ設定した測定場所が赤外光またはレーザー光の照射位置に合致するように、試料ステージ１３３及び図示略の駆動手段によって、基板１００の位置を調整することが望ましい。
表面測定工程を行う表面処理室３には、測定ユニット１３２として、図５に示すような顕微赤外分光光度計１３２Ａが備えられたものであってもよく、図６に示すような顕微ラマン分光光度計１３２Ｂが備えられたものであってもよい。
測定ユニット１３２が顕微赤外分光光度計１３２Ａの場合の表面測定工程では、図５に示すように、赤外光源部１３４から発せられた赤外光を、入射窓部１３５を介して第３チャンバ１３１内に入射させ、第３チャンバ１３１内において基板１００に形成された改質部１０３に照射させる。そして、改質部１０３から反射した赤外光を、出射窓部１３７を介して第３チャンバ１３１から出射させ、受光部１３７にて受光させる。そして、受光部１３７において、改質部１０３の赤外吸収スペクトルを得る。
また、測定ユニット１３２が顕微ラマン分光光度計１３２Ｂの場合の表面測定工程では、図６に示すように、ラマン測定部１３８から発せられたレーザー光を、入出射窓部１４１を介して第３チャンバ１３１内に入射させ、第３チャンバ１３１内において基板１００に形成された改質部１０３に照射させる。そして、改質部１０３で反射した散乱光を、入出射窓部１４１を介して第３チャンバ１３１から出射させ、ラマン測定部１３８にて受光させる。そして、ラマン測定部１３８において、改質部１０３のラマンスペクトルを得る。
図９、図１０には、赤外吸収スペクトルの例を示す。図９に示す例では、１４５０ｃｍ－１付近に、酸素ラジカルを照射したことに由来するＣＯＯ基の吸収スペクトルが観察される。また、図１０に示す例では、９００～１４００ｃｍ－１の範囲において、酸素ラジカルを照射したことに由来するＯＨ基やＳｉ－Ｏ－Ｓｉ基の吸収スペクトルが観察される。
また、図１１には、ラマンスペクトルの例を示す。図１１に示す例では、酸素ラジカルを照射したことに由来するＣ－Ｏ結合のラマン吸収ピークの他、Ｃ＝Ｃ結合、Ｃ－Ｈ結合等のラマン吸収ピークが観察される。
これらの赤外吸収スペクトルやラマンスペクトルの測定結果は、表面測定室３から制御部５に出力される。制御部５では、まず、パラメータ演算部１５１において、表面測定室３から出力された測定結果に基づき評価パラメータを演算する。測定結果が赤外吸収スペクトルの場合の評価パラメータとしては、ＣＯＯ基の赤外吸収強度や、ＯＨ基の赤外吸収強度とＳｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度の合計に対するＳｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度の比を用いることができる。また、測定結果がラマンスペクトルの場合の評価パラメータとしては、Ｃ＝Ｃ結合またはＣ－Ｈ結合のラマン強度に対するＣ－Ｏ結合のラマン強度の比を用いることができる。パラメータ演算部１５１において求められた評価パラメータは、判定部１５２に送られる。
判定部１５２では、評価パラメータが、予め設定された閾値から外れているかどうかを判定する。例えば、評価パラメータがＣＯＯ基の赤外吸収強度である場合、第１の処理（改質処理）における酸素ラジカルの照射が十分であれば、ＣＯＯ基の赤外吸収強度が所定の閾値の範囲になる。一方、改質処理における酸素ラジカルの照射が不十分な場合、ＣＯＯ基の赤外吸収強度が所定の閾値の範囲よりも小さくなる。また、改質処理における酸素ラジカルの照射が過剰な場合、ＣＯＯ基の赤外吸収強度が所定の閾値の範囲よりも大きくなる。
また、評価パラメータがＯＨ基の赤外吸収強度とＳｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度の合計に対するＳｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度との比（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度／（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ基の赤外吸収強度＋ＯＨ基の赤外吸収強度）（以下、赤外強度比という））である場合、改質処理における酸素ラジカルの照射が十分であれば、赤外強度比が所定の閾値の範囲になる。一方、改質処理における酸素ラジカルの照射が不十分な場合、赤外強度比が所定の閾値の範囲よりも大きくなる。また、改質処理における酸素ラジカルの照射が過剰な場合、赤外強度比が所定の閾値の範囲よりも小さくなる。
更に、評価パラメータがＣ＝Ｃ結合のラマン強度に対するＣ－Ｏ結合のラマン強度の比（Ｃ－Ｏ結合のラマン強度／Ｃ＝Ｃ結合のラマン強度（以下、ラマン強度比１という））である場合、改質処理における酸素ラジカルの照射が十分であれば、ラマン強度比１が所定の閾値の範囲になる。一方、改質処理における酸素ラジカルの照射が不十分な場合、ラマン強度比１が所定の閾値の範囲よりも小さくなる。また、改質処理における酸素ラジカルの照射が過剰な場合、ラマン強度比１が所定の閾値の範囲よりも大きくなる。
更にまた、評価パラメータがＣ－Ｈ結合のラマン強度に対するＣ－Ｏ結合のラマン強度の比（Ｃ－Ｏ結合のラマン強度／Ｃ－Ｈ結合のラマン強度（以下、ラマン強度比２という））である場合、改質処理における酸素ラジカルの照射が十分であれば、ラマン強度比２が所定の閾値の範囲になる。一方、改質処理における酸素ラジカルの照射が不十分な場合、ラマン強度比２が所定の閾値の範囲よりも小さくなる。また、改質処理における酸素ラジカルの照射が過剰な場合、ラマン強度比２が所定の閾値の範囲よりも大きくなる。
判定部１５２において、評価パラメータが閾値から外れなかった場合は、そのまま基板１００に対する処理を続行する。
一方、判定部１５２において、評価パラメータが閾値から外れた場合は、第１の処理工程の処理条件を変更するか、当該基板１００を破棄する決定を行う。
第１の処理工程の処理条件を変更する場合は、制御部５に設けた条件変更部１５３において、第１の処理工程の処理条件を変更する。処理条件の変更項目としては、例えば、酸素ラジカルの照射時間、高周波出力、プロセスガスである酸素ガスの流量等とする。条件変更部１５３において第１の処理の処理条件を変更した場合は、その結果を、出力部１５４によって第１処理室２の処理制御部３５に出力する。第１処理室２では、変更された処理条件に基づき、後続の基板に対して第１処理工程を行う。これにより、後続の基板に対して適切な第１の処理（改質処理）が行われる。
また、当該基板を破棄決定する場合は、制御部５に設けた決定部１５６において、当該基板の破棄決定をする。また、決定部１５６において破棄決定した旨を、破棄情報として、出力部１５７から上位コンピュータに出力する。上位コンピュータは、破棄決定された基板に対して例えば電子的なマーキングを行い、基板処理装置１、１１における一連の処理が終了して当該基板が基板処理装置１、１１から取り出された後に、当該基板を取り除く等の処理を行う。
制御部５において、評価パラメータが閾値から外れた場合に、第１の処理の処理条件を変更するか、当該基板を破棄する決定を行うかは、評価パラメータの変化の推移を見て判断するとよい。例えば、図１２には、基板処理装置１、１１によって処理した基板毎に、評価パラメータである赤外強度比との関係を示している。横軸は基板番号であり、基板番号が小さいものから順に処理している。図１２に示すように、赤外強度比が徐々に高くなるような変動を示す場合は、赤外強度比が所定の範囲から外れないように、第１の処理（改質処理）の条件を、ある期間ごとに変更すればよい。
一方、図１２に示すように赤外強度比が徐々に高くなるような変動を示す中で、ある基板の赤外強度比が突発的に閾値の範囲から外れた場合は、その基板のみを破棄決定すればよい。
次に、表面測定工程が終了した基板は、第３チャンバ１３１から搬送室７に搬送し、更に、搬送室７から第２処理室４の第２チャンバ４１内に搬送する。そして、第２チャンバ４１内のカバー４７上に処理対象の基板１００を載置し、第２チャンバ４１を密閉し、第２チャンバ４１内を所定の圧力になるまで減圧する。そして、第２チャンバ４１内にて第２の処理（エッチング除去処理）を行う。
具体的なエッチング除去処理としては、図４に示す第２処理室４において、第３電源４３から、第３マッチングボックス４４を介して、第３電極４５に負電位のバイアス電圧を印加する。また、基板ヒータ４６によって基板を所定の温度になるまで加熱する。更に、第４電源４８から第１コイル４９ａ及び第２コイル４９ｂに高周波電力を供給し、第２チャンバ４１内においてプラズマを形成する。更に、図示略の供給流路を介して、反応ガスを第２チャンバ４１に供給する。第２チャンバ４１内にはプラズマが形成されているため、反応ガスは、プラズマによって励起状態となる。励起された反応ガスが、負の電位に帯電された処理対象の基板表面に到達し、改質部１０３を選択的にエッチングする。
絶縁膜１０１の改質部１０３は、第１処理室２における改質処理によって、絶縁膜１０１の改質部１０３以外の部分に比べて炭素のドープ量が少なくされた酸化珪素となっている。また、表面測定室３において改質部１０３の表面状態が測定され、かつ、制御部５によって判定されることで、改質部１０３において適切に改質処理がなされていることが確認されている。そこで、反応ガスとして、酸化珪素に対するエッチングレートが高く、炭素ドープ酸化珪素に対するエッチングレートが低いエッチング選択比を有する反応ガスを選択する。また、反応ガスは、マスク層１０２に対するエッチングレートが低い反応ガスとすることが好ましい。このような反応ガスを選択してドライエッチングを行うことにより、改質部１０３をエッチングし、改質部１０３以外の部分をエッチングストッパとすることができる。このようにして、図８Ｃに示すように、改質部１０３を選択的にエッチングできる。改質部１０３がエッチングされた絶縁膜１０１には、凹部１０４が形成される。
以上説明したように、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、表面測定室３において改質処理後の基板１００の被処理面の表面状態が測定され、その結果に基づき、制御部５が、基板１００の破棄の要否または第１処理室２における改質処理の条件の変更を行うので、改質処理の状況を確認しつつ基板１００に対してエッチング除去処理を行うことが可能となり、また、改質処理が満足できるものでなかった場合は当該基板１００を破棄するか改質処理条件を調整することができ、これにより基板処理の歩留まりを向上させることができる。また、改質処理が適切に行われなかったことを早期に検知して条件変更や基板破棄といった対処を素早く行うことができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、パラメータ演算部１５１によって表面測定室３から出力された測定結果に基づき評価パラメータを求め、判定部１５２及び条件変更部１５３によって必要に応じて当該評価パラメータに基づき改質処理条件を調整し、それを第１処理室２に出力するので、改質処理の処理条件を早期に修正することができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、パラメータ演算部１５１によって表面測定室３から出力された測定結果に基づき評価パラメータを求め、判定部１５２及び決定部１５６によって必要に応じて当該評価パラメータに基づき基板を破棄することを決定し、それを上位コンピュータに出力するので、改質処理が適切に行われなかった基板を早期に取り除くことができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、被処理面の表面状態の測定場所を予め設定する座標決定ユニット９が備えられているので、表面処理室３において基板１００の表面状態を測定する際に、測定位置を精度よく設定することができ、これにより、第１の処理後の被処理面の表面状態を確実かつ早期に把握できるようになる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、基板１００の被処理面の一部または全部を改質処理して改質部１０３を形成する改質ユニット２２と、改質部１０３の表面状態を測定する測定ユニット１３２とが、第１処理室２及び表面測定室３にそれぞれ備えられており、第１処理室２において形成された改質部１０３の表面状態を測定ユニット１３２によって測定することができ、改質部１０３の表面状態を把握できる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、測定ユニット３及び制御部５によって改質後の表面状態に問題がないとされた改質部１０３について、エッチングユニット４２によってエッチング除去処理することが可能になり、これにより、改質部１０３に対するエッチング選択比が高い条件で改質部１０３をエッチングできるようになる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、測定ユニット１３２を顕微赤外分光光度計１３２Ａとすることで、ＣＯＯ基、ＯＨ基、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ基などを検出することが可能になる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、測定ユニット１３２を顕微ラマン分光光度計１３２Ｂとすることで、Ｃ＝Ｃ結合、Ｃ－Ｈ結合、Ｃ－Ｏ結合などを検出することが可能になる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、評価パラメータを、ＣＯＯ基の赤外吸収強度や、上述の赤外強度比とすることで、基板１００の被処理面に対して酸化処理を行った場合の酸化の程度を評価できるようになる。
また、本実施形態の基板処理装置１、１１によれば、評価パラメータを、Ｃ＝Ｃ結合のラマン強度や、上述のラマン強度比１またはラマン強度比２とすることで、基板１００の被処理面に対して酸化処理を行った場合の酸化の程度を評価できるようになる。
また、本実施形態の基板処理方法によれば、表面測定工程において改質処理後の基板の被処理面の表面状態を測定し、その結果に基づき、制御工程において、基板の破棄の要否または第１処理工程における第１の処理の条件が変更されるので、改質処理の状況を確認しつつ基板に対してエッチング除去処理を行うことが可能となり、また、改質処理が満足できるものでなかった場合は当該基板を破棄するか改質処理条件を調整することができ、これにより基板処理の歩留まりを向上させることができる。
（第２の実施形態）
図１３には、本実施形態の基板処理装置の一例を平面模式図で示す。図１３において、符号１２は、基板処理装置である。図１３に示す基板処理装置１２と、図１に示す基板処理装置１との相違点は、第１処理室、第２処理室及び表面測定室の構成が異なる点である。以下、これらの相違点を中心に説明する。また、図１３に示す構成要素のうち、図１に示す基板処理装置１の構成要素と同一の構成要素には、図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、図１３に示す基板処理装置１２に、図２における座標決定ユニット９を付加してもよい。
図１３に示す基板処理装置１２の第１処理室２０２は、基板を収容するチャンバ２０２Ａと、チャンバ２０２Ａに取り付けられたクリーニングユニット２０２Ｂとを備えている。クリーニングユニット２０２Ｂは、第１の処理として、基板の被処理面の一部または全部をクリーニング処理することにより、基板の被処理面を洗浄するものである。クリーニングユニット２０２Ｂは、チャンバ２０２Ａ内に配置され、基板が載置されるとともにアノード電極として機能する図示略の基板ステージと、チャンバ２０２Ａ内の基板ステージの上方に配置されて高周波電力が印加される図示略のカソード電極と、チャンバ２０２Ａにクリーニングガスを供給するための図示略の流路とを備えたものであればよい。また、基板ステージとカソード電極との間に図示略の多孔質板を備えていてもよい。クリーニングガスとしては、例えば、ＮＦ３、Ｃｌ２、ＢＣｌ３などのクリーニングガスを利用することができる。クリーニングユニット２０２Ｂ及びチャンバ２０２Ａを備えた第１処理室２０２として、例えば、図３に示すような、改質ユニット２２及び第１チャンバ２１を備えた第１成膜室２を用いてもよい。
また、図１３に示す基板処理装置１２の第２処理室２０４には、第２の処理として、クリーニング処理後の被処理面の一部又は全部に被膜を形成する成膜ユニット２０４Ａが備えられていてもよく、被処理面の一部又は全部を酸化処理する酸化処理ユニット２０４Ｂが備えられていてもよく、被処理面の一部又は全部を窒化処理する窒化処理ユニット２０４Ｃが備えられていてもよく、被処理面の一部又は全部に対してイオン注入処理するイオン注入処理ユニット２０４Ｄが備えられていてもよく、被処理面を熱処理する熱処理ユニット２０４Ｅが備えられていてもよい。
なお、成膜ユニット２０４Ａとしては、基板に対してスパッタ膜を成膜するスパッタ装置であってもよく、ＣＶＤ膜（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を成膜するＣＶＤ装置であってもよく、蒸着膜を成膜する真空蒸着装置やイオンビーム蒸着装置であってもよく、ＡＬＤ膜（ＡＬＤ：ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を成膜するＡＬＤ装置であってもよく、イオンプレーティング装置であってもよく、エピタキシャル成長装置であってもよい。
また、酸化処理ユニット２０４Ｂとしては、ラピッドサーマルプロセス酸化装置やプラズマ陽極酸化装置を用いることができる。
表面測定室２０３は、第１の処理（クリーニング処理）がなされた後の基板の被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を制御部５に出力する。表面測定室２０３は、基板を収容するチャンバ２０３Ａと、チャンバ２０３Ａに取り付けられた測定ユニット２０３Ｂとを備えている。本実施形態における測定ユニット２０３Ｂとしては、Ｘ線光電子分光装置２０３Ｃを例示できる。
図１４には、測定ユニット２０３ＢとしてＸ線光電子分光装置２０３Ｃを備えた表面測定室２０３の断面模式図を示す。図１４に示す表面測定室２０３には、チャンバ２０３Ａが備えられている。チャンバ２０３Ａには、測定ユニット２０３Ｂとして、チャンバ２０３内に配置された試料ステージ２１１と、試料ステージ２１１を移動可能にする図示略の駆動手段とが備えられている。移動手段は、第１水平方向、第１水平方向と直交する第２水平方向、及び回転方向、並びに、第１水平方向及び第２水平方向に直交する第３垂直方向に試料ステージ２１１を移動可能にする。
また、図１４に示す表面測定室２０３には、測定ユニット２０３Ｂとして、基板の被処理面にＸ線を照射するＸ線源２１２と、基板の被処理面上にてＸ線の照射により生じた光電子の飛行軌道を偏向させることにより光電子の運動エネルギーを測定する光電子分析器２１３とが備えられている。Ｘ線源２１２、試料ステージ２１１、駆動手段、光電子分析器２１３によって、Ｘ線光電子分光装置２０３Ｃが構成されている。チャンバ２０３Ａにおいて、Ｘ線源２１２から基板の被処理面に照射されたＸ線により、基板の被処理面から光電子がたたき出され、光電子分析器２１３に入射される。光電子分析器２１３では、検出した光電子に基づきＸＰＳスペクトルを得るようになっている。測定ユニット２０３Ｂによって測定された測定結果（ＸＰＳスペクトル）は、制御部５に出力されるように構成されている。
次に、本実施形態の基板処理方法について説明する。本実施形態の基板処理方法は、基板処理装置１２を用いた基板処理方法であって、被処理面を有する基板の被処理面に対して、第１処理室２０２において第１の処理としてクリーニング処理を行う第１処理工程と、第１の処理（クリーニング処理）がなされた後の基板の被処理面の表面状態を表面測定室２０３において測定する表面測定工程と、表面状態の測定後の基板に対して、第２処理室２０４にて第２の処理を行う第２処理工程と、を備え、表面測定工程における測定結果に基づき、表面状態の測定後の基板の破棄の要否を判定する、または測定結果に基づき第１処理工程における第１の処理の条件を変更する制御工程を行う、基板処理方法である。
本実施形態の基板処理方法では、例えば、図１５Ａ～図１５Ｂに示す半導体製造工程に適用可能である。図１５Ａには本実施形態の処理対象となる基板の一例を示す。図１５Ａに示す処理対象となる基板は、半導体基板３００（基板）上に、絶縁膜３０１が積層されている。本実施形態では、絶縁膜３０１の表面が、表面測定室２０３における表面状態の測定領域となる。
半導体基板３００は、第１の実施形態で例示したものであってもよく、本例では、基板３００を単結晶シリコン基板とする。また、絶縁膜３０１は、酸化珪素膜、窒化珪素膜等であってもよく、本例では絶縁膜３０１を酸化珪素膜とする。
まず、図１５Ａに示す処理対象の基板３００に対して第１の処理工程を行う前に、図示略の座標決定ユニットにおいて、表面状態の測定領域を特定する操作を行ってもよい。一方、座標決定ユニットを有しない基板処理装置１２の場合は、予め、別の座標決定ユニットにおいて表面状態の測定領域を特定しておき、その情報を図１３に示す基板処理装置１２の制御部５に入力するようにしてもよい。
次に、処置対象の基板を第１ロード・アンロード室６Ａに搬送し、第１ロード・アンロード室６Ａを減圧し、仕切りバルブ８を介して搬送室７に搬送し、搬送室７から更に第１処理室２０２のチャンバ２０２Ａ内に搬送する。更に、チャンバ２０２Ａ内に処理対象の基板を載置し、チャンバ２０２Ａを密閉し、チャンバ２０２Ａ内を所定の圧力になるまで減圧する。
次いで、第１処理工程として、クリーニングユニット２０２Ｂを備えた第１処理室２０２において、処理対象の基板の被処理面に対して第１の処理としてのクリーニング処理を行う。クリーニング処理の手順としては例えば、図示略の基板ステージに備えた図示略のアノード電極に負電位のバイアス電圧を印加する。また、図示略のカソード電極に高周波電力を供給し、チャンバ２０２Ａ内においてプラズマを形成する。そして、クリーニングガスとして例えばＣｌ２ガスをチャンバ２０２Ａ内に供給する。
チャンバ２０２Ａ内にはプラズマが形成されるため、クリーニングガスは、プラズマによって分解されてＣｌラジカルが生成する。生成したＣｌラジカルが処理対象の基板表面に到達し、絶縁膜３０１の表面に照射される。Ｃｌラジカルの照射によって、絶縁膜３０１の表面に付着する被クリーニング物質と化学反応することにより、絶縁膜３０１の表面をクリーニングする。
第１の処理工程が終了した基板３００は、チャンバ２０２Ａから搬送室７に搬送し、更に、搬送室７から表面測定室２０３のチャンバ２０３Ａ内に搬送する。そして、チャンバ２０３Ａ内に処理対象の基板を載置し、チャンバ２０３Ａを密閉し、チャンバ２０３Ａ内を所定の圧力になるまで減圧する。そして、チャンバ２０３Ａ内において表面測定工程を行う。
なお、座標決定ユニットを有する基板処理装置の場合は、座標決定ユニットにおいてあらかじめ設定した測定場所がＸ線の照射位置に合致するように、試料ステージ２１１及び図示略の駆動手段によって、基板３００の位置を調整することが望ましい。
表面測定工程を行う表面処理室２０３には、測定ユニット２０３Ｂとして、図１４に示すようなＸ線光電子分光装置２０３Ｃが備えられている。測定ユニット２０３ＢがＸ線光電子分光装置２０３Ｃの場合の表面測定工程では、図１４に示すように、クリーニング処理後の基板の絶縁膜３０１の表面にＸ線源２１２からＸ線を照射する。次いで、絶縁膜３０１の表面から叩き出された光電子を光電子分析器２１３にて検出させる。そして、光電子分析器２１３において、絶縁膜３０１の表面のＸＰＳスペクトルを得る。なお、Ｘ線光電子分光装置２０３Ｃによる測定は、ワイドスキャン分析モードで行うことが好ましい。
図１６Ａ及び図１６Ｂには、ＸＰＳスペクトルの例を示す。図１６Ａに示す例は、クリーニング前の絶縁膜３０１の表面のＸＰＳスペクトルであり、Ｓｉ及びＯのピーク以外に、Ｃｌ、Ｆ、Ｓｎ、Ｃｕ等の多数のピークが観察される。一方、図１６Ｂに示す例は、クリーニング後の絶縁膜の表面のＸＰＳスペクトルであり、Ｓｉ及びＯのピーク以外のピークはほぼ確認されない。
ＸＰＳスペクトルの測定結果は、表面測定室２０３から制御部５に出力される。制御部５では、まず、パラメータ演算部１５１において、表面測定室２０３から出力された測定結果から評価パラメータを演算する。評価パラメータとしては、被処理面の構成元素に由来する光電子ピーク以外の光電子ピークの強度を用いることができる。本実施形態の場合、被処理面の構成元素はＳｉ及びＯであるので、Ｓｉ及びＯ以外の光電子ピークの強度とする。パラメータ演算部１５１において求められた評価パラメータは、判定部１５２に送られる。
判定部１５２では、評価パラメータが、予め設定された閾値から外れているかどうかを判定する。クリーニング処理が適切に行われていれば、Ｓｉ及びＯ以外の光電子ピークの強度が所定の閾値の範囲になる。一方、クリーニング処理が適切に行われなかった場合、Ｓｉ及びＯ以外の光電子ピークの強度が所定の閾値の範囲よりも大きくなる。
判定部１５２において、評価パラメータが閾値から外れなかった場合は、そのまま基板に対する処理を続行し、評価パラメータが閾値から外れた場合は、第１の処理工程の処理条件（クリーニング条件）を変更するか、当該基板を破棄する決定を行う。
第１の処理工程の処理条件（クリーニング条件）を変更する場合は、制御部５に設けた条件変更部１５３において、第１の処理工程の処理条件を変更する。処理条件の変更項目としては、例えば、クリーニング処理の処理時間、高周波出力、クリーニングガスの流量等とする。判定部１５２において第１の処理の処理条件を変更した場合は、その結果を、出力部１５４によって第１処理室２０２の処理制御部３５に出力する。第１処理室２０２では、変更された処理条件に基づき、後続の基板に対して第１処理工程を行う。これにより、後続の基板に対して適切な第１の処理（クリーニング処理）が行われる。
また、当該基板を破棄決定する場合は、第１の実施形態の場合と同様に、制御部５に設けた決定部１５６において、当該基板の破棄決定し、破棄決定した旨を、出力部１５７から上位コンピュータに出力し、上位コンピュータは、例えば、破棄決定された基板に対して情報記憶処理を行い、基板処理装置１２における一連の処理が終了して当該基板が基板処理装置１２から取り出された後に、当該基板を取り除く等の処理を行う。
制御部５において、評価パラメータが閾値から外れた場合に、第１の処理の処理条件を変更するか、当該基板を破棄する決定を行うかの判断は、第１の実施形態の場合と同様である。
次に、表面測定工程が終了した基板は、２０３Ａチャンバから搬送室７に搬送し、更に、搬送室７から第２処理室２０４に搬送する。そして、第２処理室２０４にて第２の処理を行う。
第２処理工程としては、クリーニング処理後の被処理面の一部又は全部に被膜を形成する成膜処理、被処理面の一部又は全部を酸化する酸化処理、被処理面の一部又は全部を窒化する窒化処理、被処理面の一部又は全部に対してイオン注入処理するイオン注入処理、被処理面を熱処理する熱処理のいずれかであればよい。本実施形態によれば、絶縁層の表面がクリーニングされているので、不純物の影響を受けることなく、第２の処理を適切に行うことができる。
以上説明したように、本実施形態の基板処理装置１２によれば、表面測定室２０３においてクリーニング処理後の基板１００の被処理面の表面状態が測定され、その結果に基づき、制御部５が、基板１００の破棄の要否または第１処理室２０２におけるクリーニング処理の条件の変更を行うので、クリーニング処理の状況を確認しつつ基板１００に対して成膜処理等の第２の処理を行うことが可能となり、また、クリーニング処理が満足できるものでなかった場合は当該基板１００を破棄するかクリーニング処理条件を調整することができ、これにより基板処理の歩留まりを向上させることができる。また、クリーニング処理が適切に行われなかったことを早期に検知して条件変更や基板破棄といった対処を素早く行うことができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、パラメータ演算部１５１によって表面測定室２０３から出力された測定結果に基づき評価パラメータを求め、判定部１５２及び条件変更部１５３によって必要に応じて当該評価パラメータに基づきクリーニング処理条件を調整し、それを第１処理室２０２に出力するので、クリーニング処理の処理条件を早期に修正することができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、パラメータ演算部１５１によって表面測定室２０３から出力された測定結果に基づき評価パラメータを求め、判定部１５２及び決定部１５６によって必要に応じて当該評価パラメータに基づき基板を破棄することを決定し、それを上位コンピュータに出力するので、クリーニング処理が適切に行われなかった基板を早期に取り除くことができ、基板処理の生産性を向上できる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、基板の被処理面の一部または全部をクリーニング処理するクリーニングユニット２０２Ｂと、クリーニング処理後の被処理面の表面状態を測定する測定ユニット２０３Ｂとが、第１処理室２０２及び表面測定室２０３にそれぞれ備えられており、測定ユニット２０３Ｂによってクリーニング後の表面状態を把握することができる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、測定ユニット２０３Ｂ及び制御部５によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、成膜ユニット２０４Ａによって被膜を形成することが可能になり、これにより、密着性に優れた被膜を形成できるようになる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、測定ユニット２０３Ｂ及び制御部５によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、酸化処理ユニット２０４Ｂや窒化処理ユニット２０４Ｃによって被処理面を酸化処理や窒化処理することが可能になり、これにより、均質性の高い酸化領域や窒化領域を形成できるようになる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、測定ユニット２０３Ｂ及び制御部５によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、イオン注入ユニット２０４Ｄによって被処理面にイオン注入することが可能になり、これにより、所望の元素の拡散領域を形成できるようになる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、測定ユニット２０３Ｂ及び制御部５によってクリーニング後の表面状態に問題がないとされた被処理面に対して、熱処理ユニット２０４Ｅによって被処理面に対して熱処理することが可能になり、これにより、半導体の製造において熱処理に伴う様々な効果を享受することができる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、測定ユニット２０３ＢをＸ線光電子分光測定装置２０３Ｃとすることで、被処理面に存在する元素の光電子ピークを検出することが可能になる。
また、本実施形態の基板処理装置１２によれば、評価パラメータが、被処理面の構成元素に由来する光電子ピーク以外の光電子ピークの強度であるので、被処理面の構成元素以外の元素を高感度で検出でき、クリーニング処理後の被処理面の汚染状態を検知できる。
また、本実施形態の基板処理方法によれば、表面測定工程においてクリーニング処理後の基板の被処理面の表面状態を測定し、その結果に基づき、制御工程において、基板の破棄の要否またはクリーニング処理工程におけるクリーニング処理の条件が変更されるので、クリーニング処理の状況を確認しつつ基板に対して成膜処理等を行うことが可能となり、また、クリーニング処理が満足できるものでなかった場合は当該基板を破棄するかクリーニング処理条件を調整することができ、これにより基板処理の歩留まりを向上させることができる。
上記の第１実施形態及び第２実施形態では、第１処理室及び第２処理室を備えた基板処理装置について説明し、また、第１処理室及び第２処理室を備えた基板処理装置による基板処理方法を説明したが、本発明は、第１処理室及び第２処理室を一体化した処理室とし、ここの一体化した処理室において、第１の実施形態における改質処理（第１の処理）及びエッチング処理（第２の処理）を行うか、第２の実施形態におけるクリーニング処理（第１の処理）及び成膜処理等（第２の処理）を行ってもよい。
１、１１、１２…基板処理装置、２，２０２…第１処理室、３、２０３…表面測定室、４、２０４…第２処理室、５…制御部、９…座標決定ユニット、２２…改質ユニット、４２…エッチングユニット、３５…処理制御部、１００、３００…基板、１３２、２０３Ｂ…測定ユニット、１３２Ａ…顕微赤外分光光度計、１３２Ｂ…顕微ラマン分光光度計、１５１…パラメータ演算部、１５２…判定部、１５３…条件変更部、１５４，１５７…出力部、１５６…決定部、２０２Ｂ…クリーニングユニット、２０３Ｃ…Ｘ線光電子分光測定装置、２０４Ａ…成膜ユニット、２０４Ｂ…酸化処理ユニット、２０４Ｃ…窒化処理ユニット、２０４Ｄ…イオン注入処理ユニット、２０４Ｅ…熱処理ユニット。

Claims (17)

  1. 基板の被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を出力する表面測定室と、
    前記表面測定室における表面状態の測定前の前記基板の前記被処理面に対して第１の処理を行うとともに、前記表面測定室における表面状態の測定後の前記基板の前記被処理面に対して第２の処理を行う処理室と、
    前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき、前記表面状態の測定後の前記基板の破棄の要否を判定する、または前記測定結果に基づき前記処理室における前記第１の処理の条件を変更する制御部と、
    を備える基板処理装置。
  2. 被処理面を有する基板の前記被処理面に対して、第１の処理を行う第１処理室と、
    前記第１の処理がなされた後の前記基板の前記被処理面の表面状態を測定するとともに、その測定結果を出力する表面測定室と、
    前記表面状態の測定後の前記基板に対して、第２の処理を行う第２処理室と、
    前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき、前記表面状態の測定後の前記基板の破棄の要否を判定する、または前記測定結果に基づき前記第１処理室における前記第１の処理の条件を変更する制御部と、
    を備える基板処理装置。
  3. 前記制御部には、
    前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき評価パラメータを演算するパラメータ演算部と、
    前記評価パラメータが、閾値から外れているかどうかを判定する判定部と、
    前記判定部において前記評価パラメータが前記閾値から外れていると判定された場合に、前記第１の処理の処理条件を変更する条件変更部と、
    前記変更後の処理条件を、前記第１処理室または前記処理室に出力する出力部と、が備えられており、
    前記第１処理室または前記処理室には、
    入力された処理条件に基づき前記第１の処理を制御する処理制御部が備えられている、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記制御部には、
    前記表面測定室から出力された前記測定結果に基づき評価パラメータを演算するパラメータ演算部と、
    前記評価パラメータが、閾値から外れているかどうかを判定する判定部と、
    前記判定部において前記評価パラメータが前記閾値から外れていると判定された場合に、当該基板を破棄決定する決定部と、
    前記破棄決定を、上位コンピュータに出力する出力部と、が備えられている、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
  5. 前記表面測定室における前記被処理面の表面状態の測定場所を予め設定する座標決定ユニットが、前記第１処理室、前記表面測定室及び前記第２処理室の外部、または、前記処理室及び前記表面測定室の外部、に備えられている、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１処理室または前記処理室には、前記第１の処理として、前記基板の被処理面の一部または全部を改質処理することにより、前記被処理面に改質部を形成する改質ユニットが備えられ、
    前記表面測定室には、前記改質部の表面状態を測定する測定ユニットが備えられている、請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記改質部を前記被処理面からエッチング除去処理するエッチングユニットが備えられている、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記測定ユニットが、顕微赤外分光光度計である、請求項６または請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記測定ユニットが、顕微ラマン分光光度計である、請求項６または請求項７に記載の基板処理装置。
  10. 前記第１処理室または前記処理室には、前記第１の処理として、前記基板の被処理面の一部または全部をクリーニング処理するクリーニングユニットが備えられ、
    前記表面測定室には、前記クリーニング処理後の前記被処理面の表面状態を測定する測定ユニットが備えられている、請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の基板処理装置。
  11. 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部に被膜を形成する成膜ユニットが備えられている、請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部を酸化処理する酸化処理ユニットが備えられている、請求項１０に記載の基板処理装置。
  13. 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部を窒化処理する窒化処理ユニットが備えられている、請求項１０に記載の基板処理装置。
  14. 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面の一部又は全部に対してイオン注入処理するイオン注入処理ユニットが備えられている、請求項１０に記載の基板処理装置。
  15. 前記第２処理室または前記処理室には、前記第２の処理として、前記クリーニング処理後の前記被処理面を熱処理する熱処理ユニットが備えられている、請求項１０に記載の基板処理装置。
  16. 前記測定ユニットが、Ｘ線光電子分光測定装置である、請求項１０乃至請求項１５の何れか一項に記載の基板処理装置。
  17. 請求項１乃至請求項１６の何れか一項に記載の基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
    被処理面を有する基板の前記被処理面に対して、第１の処理を行う第１処理工程と、
    前記第１の処理がなされた後の前記基板の前記被処理面の表面状態を測定する表面測定工程と、
    前記表面状態の測定後の前記基板に対して、第２の処理を行う第２処理工程と、をこの順に行い、
    更に、前記表面測定工程の後に、前記表面測定工程における測定結果に基づき、前記表面状態の測定後の前記基板の破棄の要否を判定する、または前記測定結果に基づき前記第１処理工程における前記第１の処理の条件を変更する制御工程を行う、基板処理方法。
JP2020211210A 2020-12-21 2020-12-21 基板処理装置及び基板処理方法 Pending JP2022097945A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211210A JP2022097945A (ja) 2020-12-21 2020-12-21 基板処理装置及び基板処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211210A JP2022097945A (ja) 2020-12-21 2020-12-21 基板処理装置及び基板処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022097945A true JP2022097945A (ja) 2022-07-01

Family

ID=82165710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020211210A Pending JP2022097945A (ja) 2020-12-21 2020-12-21 基板処理装置及び基板処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022097945A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7989364B2 (en) Plasma oxidation processing method
US9059105B2 (en) Ashing apparatus
KR101057877B1 (ko) 플라즈마 세정 방법 및 플라즈마 ｃｖｄ 방법
KR100830749B1 (ko) 기판 처리 장치에 있어서의 처리실의 클리닝 방법, 기억매체, 플라즈마 처리 장치, 기판 처리 방법 및 클리닝의종점 검출 방법
US20070134821A1 (en) Cluster tool for advanced front-end processing
US6916396B2 (en) Etching system and etching method
US20070196011A1 (en) Integrated vacuum metrology for cluster tool
JP6882515B2 (ja) 遠隔プラズマモニタリングのための発光分光法（ｏｅｓ）
JP4624991B2 (ja) 酸窒化膜の形成方法、及び形成装置
WO2013114870A1 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2009543355A (ja) 進歩型フロントエンド処理のためのクラスターツール
US20100052040A1 (en) Method for forming silicon nitride film, method for manufacturing nonvolatile semiconductor memory device, nonvolatile semiconductor memory device and plasma apparatus
JP6963097B2 (ja) プラズマ処理方法
US6864109B2 (en) Method and system for determining a component concentration of an integrated circuit feature
US20090325388A1 (en) Method of semiconductor processing
JP2022097945A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
US7393460B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
KR20080005190A (ko) 애싱 장치, 애싱 방법 및 불순물 도핑 장치
CN113053744B (zh) 半导体装置的制造方法
JPH10335308A (ja) プラズマ処理方法
US20240047222A1 (en) Etching method
WO2023209982A1 (en) Etching method
KR20070047415A (ko) 기판 가공 공정의 종점 검출 방법 및 이를 수행하기 위한장치
KR20190119106A (ko) 공정의 실시간 모니터링 방법 및 질량 분광계
JP2006339051A (ja) 荷電粒子応用装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231010

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240628