JPH11220004A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スループットを向上するとともに不良基板の
発生を抑えることができる基板処理装置を提供する。 【解決手段】 基板９の膜にエッチング処理部３０にて
エッチング処理を施す装置であって、各処理部が搬送部
６０の周囲に放射状に接続されている基板処理装置１に
おいて、搬送部６０の上部に膜厚計測部７０を設ける。
そして、搬送部６０内部の基板９の搬送途上においてエ
ッチング処理前の基板９の膜厚およびエッチング処理後
の基板９の膜厚を膜厚計測部７０により計測する。これ
により、エッチング処理ごとに迅速にエッチング量を求
めることができる。その結果、スループットを向上させ
るとともに不良基板の発生を最小限に抑えることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置製造
用の半導体基板や液晶パネル製造用等のガラス基板（以
下、「基板」と総称する。）の表面に形成された膜の厚
さを変化させる処理を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板にはパターン等を形成するために様
々な処理が施される。これらの処理の中には、例えばエ
ッチング処理のように基板に形成されている膜の厚さを
変化させる処理がある。ところが、基板上のパターンの
微細化の要請が近年高まってきており、このような微細
パターンの形成には膜厚を変化させる処理における膜厚
の変化量の管理が不可欠となってきた。

【０００３】そこで、例えばエッチング処理を行う場合
には基板処理装置に基板を投入する前に作業者が別途設
置されている膜厚計にて基板の膜の厚さを計測し、さら
にエッチング処理後の基板を再び膜厚計まで運搬して基
板の膜の厚さを計測するようにしている。そして、処理
前後の膜厚の差から基板に対するエッチング量を求め、
このエッチング量が適正な値となっていない場合には処
理条件を調整し直すという作業を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】エッチング量すなわち
膜厚変化量の上述のような管理では、処理される基板を
別途設けられた膜厚計まで作業者が運搬する必要がある
ことや計測対象となる基板やダミー基板を投入したり抜
き取ったりする必要があるために基板処理装置の運転を
停止する必要が生じる。

【０００５】また、運転の停止によるスループットの低
下を防止するために膜厚変化量の検査は１日に数回程度
の頻度でしか行われない。したがって、膜厚変化量の検
査で異常が認められた場合には前回の検査から今回の検
査までの間の多数の基板のうち、いずれの基板から不良
基板となっているのかを時間をかけて確認する必要が生
じる。

【０００６】さらに、膜厚変化量を適切に維持するには
基板の表面に形成された膜の膜厚や膜質によって基板処
理装置の条件設定を変更する必要があるが、上記のよう
な事情により膜厚変化量の検査を頻繁に行うことができ
ないので、ある検査から次の検査までの間に処理される
基板の膜厚等は一定のものでなければならないという制
限が加えられる。その結果、異なった膜厚等の基板が誤
って処理されてしまうとその種類の基板が全て不良基板
となってしまうという問題が生じていた。

【０００７】そこで、この発明は以上のような様々な問
題を解決することができる、すなわち基板の表面に形成
された膜の厚さの変化量を適切に管理等することができ
る基板処理装置を提供す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の発明は、基板
に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、基板
の搬送を行う基板搬送手段を有する搬送部と、基板の表
面に形成された膜の厚さを処理液を用いて変化させる膜
厚変化処理部を含み、前記搬送部の周囲に配置された複
数の処理部と、前記膜厚変化処理部の処理前後における
膜の厚さを計測する膜厚計測手段とを備え、前記基板搬
送手段は、前記複数の処理部に対して基板の搬送を行
う。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の基板処
理装置であって、前記膜厚変化処理部は、基板の表面に
形成された酸化膜の厚さを変化させるエッチング処理を
行う。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の基板処理装置であって、前記膜厚計測手段からの計測
結果に基づいて前記膜厚変化処理部の処理前後における
膜の厚さの変化量を求める手段をさらに備える。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３記載の基板処
理装置であって、求められた膜の厚さの変化量に基づい
て前記膜厚変化処理部における基板の処理条件を変更す
る変更手段をさらに備える。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記膜厚計測手
段による前記膜厚変化処理部の処理前における膜の厚さ
の計測結果に基づいて膜の種類を確認する確認手段をさ
らに備える。

【００１３】請求項６の発明は、請求項５記載の基板処
理装置であって、前記確認手段による確認結果に基づい
て前記膜厚変化処理部における基板の処理条件を変更す
る。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記膜厚計測手
段は、前記搬送部に配置されており、前記膜厚変化処理
部の処理前後の双方における膜の厚さを計測する単一の
膜厚計測部として構成されている。

【００１５】請求項８の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記搬送部の周
囲に配置され、前記膜厚変化処理部による処理前の基板
を格納する搬入部と、前記搬送部の周囲に配置され、前
記膜厚変化処理部による処理後の基板を格納する搬出部
とをさらに備え、前記膜厚計測手段は、前記搬入部に配
置され、前記膜厚変化処理部による処理前の膜の厚さを
計測する第１膜厚計測部と、前記搬出部に配置され、前
記膜厚変化処理部による処理後の膜の厚さを計測する第
２膜厚計測部とを備える。

【００１６】請求項９の発明は、請求項１ないし８のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記膜厚計測手
段が、基板の膜の厚さを計測する計測端と、計測の際に
基板に対して前記計測端が位置すべき位置情報を格納す
る位置情報格納手段と、前記位置情報に基づいて前記計
測端を移動する移動手段とを有する。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項１ないし８の
いずれかに記載の基板処理装置であって、前記膜厚計測
手段が、基板の所定範囲の画像を取得するエリアセンサ
と、前記画像から基板上の計測すべき領域を決定する領
域決定手段と、前記計測すべき領域における膜の厚さを
求める膜厚算出手段とを有する。

【００１８】

【発明の実施の形態】＜１． 第１の実施の形態＞図１
はこの発明の第１の実施の形態である基板処理装置１の
構成を示す平面図である。この基板処理装置１は半導体
の基板９に対して基板９の表面に予め形成されている酸
化膜等の膜を枚葉式にてエッチング処理するものであ
る。これにより、膜厚を適正な値にまで減少させる。

【００１９】基板処理装置１は基板９を搬送する搬送ロ
ボット６１を有する搬送部６０を中心に有しており、装
置外部から搬入されるエッチング処理前（未処理）の基
板９を格納する搬入部１０、装置外部へと搬出されるエ
ッチング処理後（処理済）の基板を格納する搬出部２
０、基板９にエッチング処理を施すエッチング処理部３
０、基板９に洗浄処理を施す洗浄処理部４０、および基
板９に乾燥処理を施す乾燥処理部５０を搬送部６０に接
続するようにして有している。すなわち、各処理部等は
搬送部６０を中心として水平方向の周囲に放射状に配置
されている。

【００２０】基板処理装置１ではさらに、搬送ロボット
６１の上方に搬送ロボット６１が保持する基板９の表面
に形成されている膜の厚みを計測する膜厚計測部７０が
設けられている。

【００２１】図２はこの基板処理装置１における基板９
の搬送経路を示す模式図である。以下、図２を参照しな
がらこの基板処理装置１の構成および処理動作について
さらに説明する。

【００２２】搬入部１０にはキャリア９１が装置外部か
ら搬入されて載置できるようになっており、未処理の基
板９はこのキャリア９１に所定枚数収容された状態で基
板処理装置１に搬入される。

【００２３】搬入部１０に搬入された基板９は搬送ロボ
ット６１により図２に示す搬送経路Ｃａに沿って搬入部
１０から１枚ずつ搬送部６０を経由してエッチング処理
部３０に投入される。なお、搬入部１０と搬送ロボット
６１とが基板９の受け渡しができるように、搬入部１０
ではキャリア９１が上下に昇降するようになっており、
搬送ロボット６１は水平方向に移動するハンドが回転台
６１ａ上で水平面内にて回転するようになっている（図
１参照）。

【００２４】エッチング処理部３０に投入された基板９
は所定の薬液を付与されてエッチング処理が施される。

【００２５】エッチング処理が完了すると、基板９は搬
送ロボット６１によりエッチング処理部３０から取り出
されて搬送経路Ｃｂに沿って洗浄処理部４０に投入され
る。そして、基板９に純水等を用いた洗浄処理が施され
る。

【００２６】洗浄処理が完了した基板９は搬送ロボット
６１により洗浄処理部４０から取り出されて搬送経路Ｃ
ｃに沿って乾燥処理部５０に投入され、乾燥処理が施さ
れる。

【００２７】その後、基板９は搬送ロボット６１により
乾燥処理部５０から取り出されて搬送経路Ｃｄに沿って
搬出部２０へと収容される。なお、搬出部２０において
もキャリア９１が昇降するようになっている。

【００２８】以上の一連の動作により、未処理の基板９
は搬入部１０から取り出された後、エッチング処理、洗
浄処理および乾燥処理が順に施されて搬出部２０へと戻
される。

【００２９】以上、この発明に係る基板処理装置１の構
成および処理動作について説明したが、次にこの基板処
理装置１における基板９の表面に形成されている膜（酸
化膜等）の厚さの計測のための構成および動作について
説明する。

【００３０】図３は基板処理装置１の搬送部６０に取り
付けられた膜厚計測部７０の様子を示す斜視図である。
膜厚計測部７０は計測端部７１と膜厚計７２とが光ファ
イバで接続されるようにして構成されており、計測端部
７１は搬送ロボット６１の上方に位置するように搬送部
６０に取り付けられ、搬送ロボット６１により保持され
た状態の基板９の膜の厚さを計測する。また、膜厚計７
２は計測端部７１から離れた位置に配置されている。

【００３１】この計測端部７１が配置されている位置
は、図２に示すように基板９が搬入部１０から搬送ロボ
ット６１により取り出される搬送経路Ｃａと乾燥処理部
５０からの基板９が搬送ロボット６１により搬出部２０
に収容される搬送経路Ｃｄとの共通経由位置Ｐにおける
基板９の膜の厚さを計測できる位置となっている。した
がって、この基板処理装置１ではエッチング処理前後の
双方の基板９の膜の厚さが計測できる。

【００３２】図４は膜厚計測部７０からの情報を処理す
る構成を示すブロック図である。図４に示すようにこの
基板処理装置１は膜厚計測部７０に接続されたエッチン
グ量演算部８１を有しており、このエッチング量演算部
８１には膜厚の変化量であるエッチング量を表示する表
示部８２、およびエッチング処理部３０での処理条件で
あるエッチング条件を補正するエッチング条件補正部８
３が接続されている。さらにこのエッチング条件補正部
８３はエッチング処理部３０の動作を制御する制御部３
３のエッチング条件記憶手段３３ａに接続されている。

【００３３】図４に示すように膜厚計測部７０の計測端
部７１はレンズ部７３を有しておりこのレンズ部７３と
膜厚計７２とは光ファイバ７４にて接続されている。レ
ンズ部７３は計測時、すなわち基板９が既述の共通経由
位置Ｐにある際に膜が形成されている基板９の主面９ｆ
と対向するようになっており、光ファイバ７４からの計
測用光を主面９ｆに向けて出射するとともに主面９ｆか
らの反射光を光ファイバ７４に戻す役割を果たす。ま
た、レンズ部７３は駆動機構７５により水平方向に自在
に移動することができるようになっている。これによ
り、主面９ｆの任意の部位に対して計測用光の照射およ
び反射光の取得が可能とされている。さらに、駆動機構
７５は樹脂製のベローズ７６により搬送部６０内部と隔
離されている。

【００３４】光ファイバ７４に接続される膜厚計７２は
光ファイバ７４に計測用光を供給するとともに主面９ｆ
からの反射光を光ファイバ７４から取得し、取得された
反射光を波長解析することにより主面９ｆ上の膜の厚さ
を求める。

【００３５】以上説明してきたように膜厚計測部７０が
搬送部６０に設けられていることにより、エッチング処
理前の基板９の膜の厚さとエッチング処理後の基板９の
膜の厚さとを単一の膜厚計測部で計測することができる
ようになっている。

【００３６】次に、膜厚計測部７０における計測動作に
ついて説明する。

【００３７】図５は膜厚計測部７０の動作を制御する構
成を示すブロック図であり、図６は動作の流れを示す流
れ図である。

【００３８】駆動機構７５はレンズ部７３を基板９の主
面９ｆに平行な水平面に沿って移動させることができる
２軸の駆動機構となっている。そして、この駆動機構７
５は位置制御部８４により制御される。

【００３９】位置制御部８４は基板９上の特定の領域の
位置である膜厚管理位置を記憶する膜厚管理位置記憶部
８４ａを有しており、膜厚計測の動作の開始の際に位置
制御部８４が膜厚管理位置記憶部８４ａからレンズ部７
３が位置すべき位置情報を読み出す（ステップＳ１
１）。

【００４０】図７は基板９上の膜により形成されている
パターンを示す図である。一般に、基板９上には膜厚を
管理する特定の領域としてＴＥＧ(Test Element Group)
と呼ばれる領域が設けられており、符号９２はこのよう
な領域を例示している。

【００４１】膜厚管理位置記憶部８４ａから位置情報が
読み出されると位置制御部８４は駆動機構７５を駆動
し、レンズ部７３が基板９上の領域９２の膜厚を計測す
ることができる位置に配置される（ステップＳ１２）。
そして、レンズ部７３が所定の位置に配置されると配置
完了を示す信号が膜厚計７２へと伝えられ、膜厚計測部
７０が領域９２の膜厚を計測する（ステップＳ１３）。

【００４２】このように、この基板処理装置１では予め
膜厚管理位置記憶部８４ａに記憶されている膜厚管理位
置に基づいて基板９の中心や外周等の予め設定された基
板パターンの特定の領域の膜厚を駆動機構７５および位
置制御部８４を用いて適切に計測することができる。し
たがって、処理される基板９の種類に応じてこの膜厚管
理位置を変更することにより異なる種類の基板９に対し
て所定の領域を直接計測できるので、効率的で正確な膜
厚の管理ができる。なお、基板９の種類の入力は作業者
による入力であってもよく、図４に示した膜種確認部８
３ａからの入力（動作については後述）であってもよ
い。

【００４３】図８は膜厚計測部７０の他の形態を示す図
であり、図５に対応する構成のみを示している。なお、
図５と同様の構成については同符号を付している。ま
た、エッチング量を演算する構成は図４に示した構成と
同様である。図９は図８に示す膜厚計測部７０の動作の
流れを示す流れ図である。

【００４４】図８に示す膜厚計測部７０は図５に示すも
のに対して計測端部７１の先端がエリアセンサ７３ａと
なっている点で大きく相違しており、膜厚計７２へはケ
ーブル７４ａを介してエリアセンサ７３ａからの画像信
号が送られる。また、膜厚計７２は画像信号を解析する
計測領域決定部７２ａおよび画像信号に基づいて膜厚を
算出する膜厚演算部７２ｂを有している。

【００４５】図８に示す膜厚計測部７０による計測にお
いても、まず、膜厚管理位置記憶部８４ａから位置情報
が読み出され（ステップＳ２１）、位置制御部８４が駆
動機構７５を制御して基板９上の所定の領域の画像を捉
えることができる位置にエリアセンサ７３ａを移動する
（ステップＳ２２）。エリアセンサ７３ａが目的の位置
に配置されると位置制御部８４が膜厚計７２に配置完了
の信号を送り、エリアセンサ７３ａによる画像の取得が
行われる（ステップＳ２３）。

【００４６】エリアセンサ７３ａが捉える基板９上の領
域は図７に示した膜厚計測専用の領域９２に限定される
ものではなく、符号９３にて示すように実際に製品とな
るデバイス構造が形成されている領域であってもよい。
ここで、エリアセンサ７３ａが捉えた画像は膜厚計７２
へと送られ、計測領域決定部７２ａが画像をパターン解
析してエリアセンサ７３ａが所定の位置に位置している
か否かを確認する（ステップＳ２４）。

【００４７】エリアセンサ７３ａが所定の位置に位置し
ていないと判断されると、位置制御部８４は膜厚管理位
置記憶部８４ａから次候補の位置情報を読み出してエリ
アセンサ７３ａを次候補の位置に移動する（ステップＳ
２５、Ｓ２６）。その後、再度画像の取得が行われる
（ステップＳ２３）。

【００４８】エリアセンサ７３ａが所定の位置に位置し
ていることが確認された場合には、計測領域決定部７２
ａが画像中の特定のパターンを抽出して計測すべき領域
を決定する（ステップＳ２５、Ｓ２７）。図１０は図７
に示す領域９３をエリアセンサ７３ａが撮像した際の画
像９３１の例を示している。計測領域決定部７２ａは画
像９３１中の回路パターンからランド等のある程度の大
きさをもつ領域９３２を特定して計測すべき領域として
決定する。そして、膜厚演算部７２ｂは決定された領域
９３２における画素濃度等の情報から基板９上に形成さ
れている膜の厚さを算出する（ステップＳ２８）。

【００４９】このように、図８に示す膜厚計測部７０で
は、基板９の中心や外周等の特定の膜厚を管理する領域
のみならず、基板９上に形成されている実際のデバイス
の構造であっても計測すべき領域を特定して正確に計測
することができる。これにより、効率的で正確な膜厚管
理が実現される。

【００５０】なお、エリアセンサ７３ａを利用する場合
には、基板９とエリアセンサ７３ａとの相対的な位置関
係を厳密に調整する必要がないので、駆動機構７５を設
けずに複数種類の基板９の膜厚計測を行うことも可能で
ある。この場合、エリアセンサ７３ａの移動が行われな
いため、より高速な計測が実現される。

【００５１】また、広域のエリアセンサと局所的エリア
センサとを設けて、広域のエリアセンサで局所的エリア
センサが位置すべき位置を求めた後、局所的エリアセン
サで膜厚計測を行うという方法も可能である。

【００５２】また、計測端部７１にレンズ部を設け、膜
厚計７２にエリアセンサを設けてレンズ部とエリアセン
サとを光ファイバで接続するようにしてもよい。

【００５３】次に、基板処理装置１における膜厚算出後
の動作について図４を参照しながら説明する。

【００５４】膜厚計測部７０により計測されたエッチン
グ処理前後の膜の厚さである計測結果はエッチング量演
算部８１に入力される。エッチング量演算部８１ではこ
れらの膜厚の差が求められ、エッチング処理前後におけ
る膜厚の変化量であるエッチング量が求められる。求め
られたエッチング量は基板処理装置１の操作や管理を行
っている作業者に提示するために表示部８２にて表示さ
れる。

【００５５】エッチング量演算部８１にて求められたエ
ッチング量はエッチング条件補正部８３へも送られ、エ
ッチング量が適正な値であるか否かが確認される。その
結果、エッチング量が適正であればそのまま基板処理装
置１の運転が続行されるが、もしエッチング量が適正で
ないことが明らかになった場合にはエッチング条件補正
部８３がエッチング条件の変更を行う。具体的には、薬
液の濃度、成分、温度の変更や薬液の量等の条件の変更
を行う。

【００５６】変更されたエッチング条件はエッチング処
理部３０のエッチング条件記憶手段３３ａへと送られて
記憶される。これによりエッチング処理部３０の動作を
制御する制御部３３はこの変更されたエッチング条件を
参照しながらエッチング処理を行う。具体的には、基板
９に付与される薬液の濃度、成分、温度を修正したり、
薬液の量の修正が行われる。

【００５７】以上、この発明に係る基板処理装置１の処
理動作および膜厚計測動作について説明してきたが、こ
の基板処理装置１ではエッチング前後の基板９の共通経
由位置である搬送部６０に膜厚計測部７０を設けている
ので、基板９が搬入部１０内のキャリア９１から取り出
されるごとに、また、基板９が搬出部２０内のキャリア
９１に収容されるごとに膜厚を計測することができる。
その結果、エッチング処理が行われるごとにエッチング
量の確認を行うことができ、不適切なエッチング処理が
検出された場合であっても当該処理に係る基板が不良と
なるのみであり、不良基板が多数発生するということは
ない。すなわち、薬液の寿命管理を適切に行うことがで
きるとともにロットごとに多少相違する膜質の基板が投
入されても不良基板の発生を最小限に抑えることができ
る。

【００５８】また、この基板処理装置１では膜厚計測が
基板９の搬送途上で自動的に行われるので、従来のよう
に基板処理装置を停止させて作業者が基板を膜厚計まで
運ぶという煩わしさや時間の無駄が生じない。その結
果、スループットの向上を図ることができる。

【００５９】さらに、この基板処理装置１では１つの膜
厚計測部７０によりエッチング処理前後の基板９の膜の
厚さを計測することができるので、２つ膜厚計測部を設
ける場合に比べて当然に装置価格の低減を図ることがで
きる。

【００６０】次に、この基板処理装置１の他の利用態様
について説明する。

【００６１】上述のエッチング量確認の動作では図４に
示すように膜厚計測部７０からの膜厚計測結果がエッチ
ング量演算部８１に入力されるが、さらに破線の矢印に
て示すようにエッチング条件補正部８３内の膜種確認部
８３ａに入力することにより次のような動作が可能とな
る。

【００６２】まず、膜厚計測部７０により計測される処
理前の基板９の膜の厚さからこれから処理される基板９
の膜厚や膜質とエッチング処理部３０の処理状態とが適
合しているか否かを膜種確認部８３ａに予め確認させ
る。これにより、不適切なエッチング処理が未然に防止
され、不良基板の発生を防ぐことが可能となる。

【００６３】次に、処理前の基板９の膜の厚さ等の確認
結果から膜厚や膜質と処理条件とが適合していないと判
断され、かつ所定の他の処理条件に適合する膜種である
と判断された場合には、エッチング条件補正部８３がエ
ッチング処理部３０の処理条件を適切なものに変更す
る。これにより、複数種類の膜厚や膜質に対して自動的
に適切な処理を施すことが可能となる。

【００６４】例えば、２種類の膜厚の基板９の処理に対
応できる基板処理装置１がこれらの基板９のうちの１種
類のものについて連続処理を行っている際に、他の１種
類の基板９が誤って混入されていたとしても、膜厚計測
部７０からの膜厚計測結果から膜種確認部８３ａが現在
の処理条件で処理すべき基板９ではないと判断する。さ
らに、他の１種類の基板９であると膜厚計測結果から確
認できたときにはエッチング条件補正部８３がエッチン
グ条件記憶手段３３ａの内容を変更し、他の１種類の基
板９の処理が続行される。

【００６５】このように、この基板処理装置１は基板９
が処理されるごとにエッチング量の確認ができるのみな
らず、複数種類の膜質の基板９に対するエッチング処理
に自動的に適切に対応することもできる。

【００６６】＜２． 第２の実施の形態＞図１１はこの
発明に係る第２の実施の形態である基板処理装置１ａの
構成を示す平面図である。基板処理装置１ａは表面に予
め膜が形成されている基板９に対して枚葉式にてエッチ
ング処理を施す装置である。

【００６７】この基板処理装置１ａは膜厚計測部を２つ
有するという点を除いて装置構成および処理動作は第１
の実施の形態に係る基板処理装置１と同様である。した
がって、基板９の搬送経路は図２に示した搬送経路と同
様である。また、図１１では図１に示した構成と同様の
ものには同符号を付して示している。

【００６８】基板処理装置１ａは基板９の膜の厚さを計
測するために第１の実施の形態における膜厚計測部と同
様の構成のものを第１膜厚計測部７０ａおよび第２膜厚
計測部７０ｂとして２つ有している。また、第１膜厚計
測部７０ａは搬入部１０の搬送路１１に設けられてお
り、第２膜厚計測部７０ｂは搬出部２０の搬送路２１に
設けられている。

【００６９】したがって、第１膜厚計測部７０ａは図２
に示す搬送経路Ｃａ上における未処理の基板９の膜の厚
さを計測することができ、第２膜厚計測部７０ｂは搬送
経路Ｃｄ上における処理済の基板９の膜の厚さを計測す
ることができる。換言すれば、第１膜厚計測部７０ａは
搬入部１０から取り出された直後の段階に位置する未処
理の基板９に対して計測を行い、第２膜厚計測部７０ｂ
は搬出部２０に収容される直前の段階に位置する処理済
の基板９に対して計測を行う。

【００７０】図１２は第１膜厚計測部７０ａおよび第２
膜厚計測部７０ｂによる計測結果を処理するための構成
を示すブロック図である。なお、処理の内容は膜厚計測
部が２つ存在するという点を除いて第１の実施の形態と
同様である。すなわち、処理前後の膜厚の差からエッチ
ング量演算部８１によりエッチング量が求められ、この
エッチング量が不適切なものであった場合にはエッチン
グ条件補正部８３が処理条件の補正を行う。そして、補
正されたエッチング条件がエッチング処理部３０の制御
部３３内のエッチング条件記憶手段３３ａに記憶され
る。その結果、エッチング処理部３０にて基板９に付与
される薬液の濃度、成分、温度、量等が調節されて次に
処理される基板９に適切な処理が施される。

【００７１】また、図１２中破線の矢印にて示すように
第１膜厚計測部７０ａからの膜厚計測結果に基づいて膜
種確認部８３ａが処理条件を予め確認したり、エッチン
グ条件補正部８３が処理条件を変更したりすることがで
きるのも第１の実施の形態と同様である。

【００７２】以上のように、この基板処理装置１ａでは
エッチング処理部３０の前の段階と後の段階とに相当す
る位置にある基板９の膜の厚さを計測することができる
ように第１膜厚計測部７０ａおよび第２膜厚計測部７０
ｂを配置しているので、各基板９が処理されるごとにエ
ッチング量の確認をすることができ、万一不適切なエッ
チング処理が行われたとしても迅速に発見することがで
きる。そして、エッチング条件補正部８３の作用によ
り、不適切なエッチング処理が発見された場合には自動
的に迅速に処理条件の補正がなされる。

【００７３】また、これらの膜厚計測部は搬送経路上に
配置されているので、膜厚計測のためにスループットが
低下してしまうこともない。

【００７４】さらに、第１膜厚計測部７０ａからの未処
理基板の膜の厚さを確認することにより、不適切なエッ
チング処理を未然に防止したり、処理条件の自動変更が
実現される。

【００７５】＜３． 変形例＞以上、この発明に係る基
板処理装置について説明してきたが、この発明は上記実
施の形態に限定されるものではなく様々な変更が可能で
ある。

【００７６】例えば、上記実施の形態ではエッチング処
理を行う基板処理装置について説明したが、予め基板に
膜が形成されているとともにこの膜の厚さを処理液を用
いる等して変化させる処理を行う装置であるならば本発
明は利用可能である。

【００７７】また、第１の実施の形態では搬入部１０お
よび搬出部２０の出入口付近の共通経由位置Ｐに膜厚計
測部７０を配置しているが、エッチング処理前後の共通
経由位置であればどこに配置してもよい。例えば、搬送
部６０の中央上方に設けてもよいし、エッチング処理部
３０の出入口付近に設けてもよい。

【００７８】また、第２の実施の形態では、別個独立の
２つの膜厚計測部を設けているが、完全に独立なもので
ある必要はない。例えば、計測端部７１は２つ設けられ
ているが、膜厚計７２は共通して用いられるような構成
となっていてもよい。

【００７９】さらに、第１膜厚計測部７０ａは未処理の
基板９の膜の厚さを計測できるのであるならば、すなわ
ち膜厚を変化させる処理よりも前の段階に相当する位置
にある基板に対して計測できるのであるならばどこに配
置されていてもよく、第２膜厚計測部７０ｂは処理済の
基板９の膜の厚さを計測できるのであるならば、すなわ
ち膜厚を変化させる処理よりも後の段階に相当する位置
にある基板に対して計測できるのであるならばどこに配
置されていてもよい。

【００８０】

【発明の効果】請求項１ないし１０記載の発明では、搬
送部の周囲に膜厚変化処理部を含む複数の処理部が配置
された基板処理装置において膜厚変化処理部の処理前後
における基板の表面に形成された膜の厚さを計測するこ
とができる。これにより、スループットを低下させるこ
となく処理前後の膜の厚さを計測することができる。

【００８１】また、請求項３記載の発明では処理が行わ
れるごとに膜の厚さの変化量を求めることができるの
で、適切な処理が行われているかどうかを迅速に確認す
ることができる。これにより、不適切な処理条件が放置
されることはなく、不良基板の発生を最小限に抑えるこ
とができる。

【００８２】また、請求項４記載の発明では、膜の厚さ
の変化量に基づいて基板の処理条件を変更することがで
きるので、不適切な処理条件を迅速に補正することがで
きる。

【００８３】また、請求項５記載の発明では、処理前に
膜の種類を確認することができるので、不適切な処理を
未然に防止することができ、不良基板の発生を防ぐこと
ができる。

【００８４】また、請求項６記載の発明では、確認結果
に基づいて基板の処理条件を変更するので複数種類の膜
厚等の基板に対しても適切に処理を行うことができる。

【００８５】また、請求項７記載の発明では、単一の膜
厚計測部で処理前後の基板の表面に形成された膜の厚さ
を計測することができるので、基板処理装置の価格の低
減を図ることができる。

【００８６】また、請求項９記載の発明では、位置情報
に基づいて基板上の適切な位置で膜の厚さを計測するこ
とができる。

【００８７】また、請求項１０記載の発明では、画像か
ら基板上の計測すべき領域を決定するので、正確な膜厚
計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態である基板処理装
置を示す平面図である。

【図２】図１に示す基板処理装置における基板の搬送経
路を示す図である。

【図３】膜厚計測部の設置箇所の様子を示す斜視図であ
る。

【図４】膜厚計測結果を処理する構成を示すブロック図
である。

【図５】膜厚計測部の動作を制御する構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】膜厚計測の際の動作の流れを示す流れ図であ
る。

【図７】基板上の計測領域を示す図である。

【図８】膜厚計測部の動作を制御する構成の他の例を示
すブロック図である。

【図９】膜厚計測の際の動作の流れの他の例を示す流れ
図である。

【図１０】デバイス構造の例を示す図である。

【図１１】この発明の第２の実施の形態である基板処理
装置を示す平面図である。

【図１２】膜厚計測結果を処理する構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１、１ａ 基板処理装置 ９ 基板 １０ 搬入部 ２０ 搬出部 ３０ エッチング処理部 ４０ 洗浄処理部 ５０ 乾燥処理部 ６０ 搬送部 ６１ 搬送ロボット ７０ 膜厚計測部 ７０ａ 第１膜厚計測部 ７０ｂ 第２膜厚計測部 ７２ａ 計測領域決定部 ７２ｂ 膜厚算出部 ７３ レンズ部 ７３ａ エリアセンサ ７５ 駆動機構 ８１ エッチング量演算部 ８３ エッチング条件補正部 ８３ａ 膜種確認部 ８４ 位置制御部 ８４ａ 膜厚管理位置記憶部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対して所定の処理を行う基板処理
   装置であって、 基板の搬送を行う基板搬送手段を有する搬送部と、 基板の表面に形成された膜の厚さを処理液を用いて変化
   させる膜厚変化処理部を含み、前記搬送部の周囲に配置
   された複数の処理部と、 前記膜厚変化処理部の処理前後における膜の厚さを計測
   する膜厚計測手段と、を備え、 前記基板搬送手段は、前記複数の処理部に対して基板の
   搬送を行うことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板処理装置であって、 前記膜厚変化処理部は、基板の表面に形成された酸化膜
   の厚さを変化させるエッチング処理を行うことを特徴と
   する基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の基板処理装置で
   あって、 前記膜厚計測手段からの計測結果に基づいて前記膜厚変
   化処理部の処理前後における膜の厚さの変化量を求める
   手段、をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の基板処理装置であって、 求められた膜の厚さの変化量に基づいて前記膜厚変化処
   理部における基板の処理条件を変更する変更手段、をさ
   らに備えることを特徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の基
   板処理装置であって、 前記膜厚計測手段による前記膜厚変化処理部の処理前に
   おける膜の厚さの計測結果に基づいて膜の種類を確認す
   る確認手段、をさらに備えることを特徴とする基板処理
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の基板処理装置であって、 前記確認手段による確認結果に基づいて前記膜厚変化処
   理部における基板の処理条件を変更することを特徴とす
   る基板処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の基
   板処理装置であって、 前記膜厚計測手段は、前記搬送部に配置されており、前
   記膜厚変化処理部の処理前後の双方における膜の厚さを
   計測する単一の膜厚計測部として構成されていることを
   特徴とする基板処理装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし６のいずれかに記載の基
   板処理装置であって、 前記搬送部の周囲に配置され、前記膜厚変化処理部によ
   る処理前の基板を格納する搬入部と、 前記搬送部の周囲に配置され、前記膜厚変化処理部によ
   る処理後の基板を格納する搬出部とをさらに備え、 前記膜厚計測手段は、 前記搬入部に配置され、前記膜厚変化処理部による処理
   前の膜の厚さを計測する第１膜厚計測部と、 前記搬出部に配置され、前記膜厚変化処理部による処理
   後の膜の厚さを計測する第２膜厚計測部とを備えること
   を特徴とする基板処理装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の基
   板処理装置であって、 前記膜厚計測手段が、 基板の膜の厚さを計測する計測端と、 計測の際に基板に対して前記計測端が位置すべき位置情
   報を格納する位置情報格納手段と、 前記位置情報に基づいて前記計測端を移動する移動手段
   と、を有することを特徴とする基板処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    基板処理装置であって、 前記膜厚計測手段が、 基板の所定範囲の画像を取得するエリアセンサと、 前記画像から基板上の計測すべき領域を決定する領域決
    定手段と、 前記計測すべき領域における膜の厚さを求める膜厚算出
    手段と、を有することを特徴とする基板処理装置。