JP2009130287A - 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】歩留まりが高く製造コストが低い半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造装置１において、欠陥検査部３がウェーハＷの表面に存在している欠陥Ｄの位置を検出して位置記憶部４に記憶させ、作用部２が欠陥Ｄに対して力を作用させ、その後、欠陥検査部３が欠陥Ｄの位置を再び検出して位置記憶部４に記憶させる。そして、位置比較部５が力の作用の前後間で欠陥Ｄの位置を比較し、位置が変化した欠陥のうち少なくとも一部の欠陥を欠陥除去部６が除去する。
【選択図】図１
【解決手段】半導体装置の製造装置１において、欠陥検査部３がウェーハＷの表面に存在している欠陥Ｄの位置を検出して位置記憶部４に記憶させ、作用部２が欠陥Ｄに対して力を作用させ、その後、欠陥検査部３が欠陥Ｄの位置を再び検出して位置記憶部４に記憶させる。そして、位置比較部５が力の作用の前後間で欠陥Ｄの位置を比較し、位置が変化した欠陥のうち少なくとも一部の欠陥を欠陥除去部６が除去する。
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法に関する。
従来より、半導体装置の製造プロセスには、ウェーハの洗浄工程及びチップの洗浄工程が設けられており、ウェーハ及びチップに付着したダスト等を除去している。洗浄工程において除去できない異常部分は、検査工程において検出され、欠陥と認識される（例えば、特許文献１参照。）。そして、欠陥が多く発生しているウェーハ又はチップは、不良品として廃棄される。このため、欠陥の発生は、半導体装置の歩留まりが低下する主要な要因となっている。
しかしながら、実際には、洗浄工程において全てのダストを除去することは困難である。例えば、洗浄工程中にウェーハ又はチップから一旦離脱したダストが、ウェーハ又はチップに再付着してしまうことが多い。また、ダストを完全に除去しようとしてウェーハ及びチップの洗浄工程を増設すると、洗浄工程は専用の設備と複雑な処理を必要とするため、半導体装置の製造コストを増加させてしまう。
本発明の目的は、歩留まりが高く製造コストが低い半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、基板の表面に存在している欠陥に対して力を作用させる作用部と、前記欠陥の位置を検出する欠陥検査部と、複数回の前記検出の結果間で前記欠陥の位置を比較する位置比較部と、前記検出の結果に基づいて前記欠陥を前記基板から除去する欠陥除去部と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造装置が提供される。
本発明の他の一態様によれば、基板の表面に存在している欠陥の位置を検出する第１検査工程と、前記第１検査工程の後に、前記欠陥に対して力を作用させる作用工程と、前記力を作用させた後の前記欠陥の位置を検出する第２検査工程と、前記第１検査工程と前記第２検査工程との間で前記欠陥の位置を比較する比較工程と、前記第１検査工程と前記第２検査工程との間で位置が変化した欠陥のうち、少なくとも一部の欠陥を除去する除去工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の更に他の一態様によれば、基板の表面に存在している欠陥の動画を取得しながら、前記欠陥に対して力を作用させる工程と、前記力を作用させたときに前記欠陥の位置が変化したか否かを検出する工程と、前記位置が変化した欠陥のうち、少なくとも一部の欠陥を除去する除去工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
本発明によれば、歩留まりが高く製造コストが低い半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法を実現することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造装置１は、例えば、半導体装置の基板となるウェーハＷに対して処理を施す装置である。ウェーハＷは例えば単結晶のシリコンウェーハである。また、ウェーハＷの表面には、欠陥Ｄが存在しているものとする。なお、以下、ウェーハの洗浄を例に挙げて説明するが、チップについても同様に適用可能である。後述する他の実施形態も同様である。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造装置１は、例えば、半導体装置の基板となるウェーハＷに対して処理を施す装置である。ウェーハＷは例えば単結晶のシリコンウェーハである。また、ウェーハＷの表面には、欠陥Ｄが存在しているものとする。なお、以下、ウェーハの洗浄を例に挙げて説明するが、チップについても同様に適用可能である。後述する他の実施形態も同様である。
本実施形態に係る製造装置１においては、欠陥Ｄに対して力を作用させる作用部２が設けられている。作用部２は、ウェーハＷの保持部を兼ねていてもよく、兼ねていなくてもよい。また、装置１には、ウェーハＷの表面を検査して欠陥Ｄの位置を検出する欠陥検査部３が設けられている。欠陥検査部３は、例えば、ウェーハＷの表面を撮像するＣＣＤ（Charge-Coupled Device：電荷結合素子）カメラである。
更に、装置１には、欠陥検査部３が検出した欠陥Ｄの位置情報を記憶する位置記憶部４が設けられている。位置記憶部４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）等の記憶装置である。更にまた、装置１には、欠陥検査部３による複数回の検出結果間で、欠陥Ｄの位置を比較する位置比較部５が設けられている。位置比較部５は、例えば、プログラムによって動作するＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）である。位置記憶部４及び位置比較部５は、１台のパーソナルコンピューターによって構成されていてもよい。
更にまた、装置１には、欠陥ＤをウェーハＷから除去する欠陥除去部６が設けられている。欠陥除去部６は、例えば、欠陥Ｄの近傍で大気を吸引することによって欠陥Ｄを吸い込むか、又は、欠陥Ｄに向けて気体又は液体を噴射することにより、欠陥Ｄをはじき飛ばすものであり、位置記憶部４に記憶された欠陥Ｄの位置情報に基づいて、欠陥Ｄを個別に除去する。例えば、欠陥除去部６には、ノズルと、ノズルを介して大気を吸引又は噴射するポンプと、ノズルの先端を欠陥Ｄの近傍に位置させる駆動手段とが設けられている。
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る半導体装置の製造装置の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャート図であり、
図３（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を例示する図であり、（ａ）は１回目の検査工程を示し、（ｂ）は１回目の検査結果を示し、（ｃ）は力の作用工程を示し、（ｄ）は２回目の検査工程を示し、（ｅ）は２回目の検査結果を示し、（ｆ）は除去工程を示す。
図２は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャート図であり、
図３（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を例示する図であり、（ａ）は１回目の検査工程を示し、（ｂ）は１回目の検査結果を示し、（ｃ）は力の作用工程を示し、（ｄ）は２回目の検査工程を示し、（ｅ）は２回目の検査結果を示し、（ｆ）は除去工程を示す。
先ず、図２のステップＳ１及び図３（ａ）に示すように、作用部２がウェーハＷを保持した状態で、欠陥検査部３がウェーハＷの表面を検査する。例えば、欠陥検査部３のＣＣＤカメラが、ウェーハＷを撮像し、図３（ｂ）に示すような画像を取得する。これにより、欠陥Ｄの位置が検出され、位置記憶部４がこの欠陥Ｄの位置情報を記憶する。なお、欠陥Ｄの位置情報とは、例えば、ウェーハＷ上における欠陥Ｄの座標を表す数値である。
次に、図２のステップＳ２及び図３（ｃ）に示すように、作用部２が欠陥Ｄに対して力を作用させる。このとき、力の作用は、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることなく行うことが好ましい。そして、欠陥Ｄが、ウェーハＷの凹凸、配線の欠落、ウェーハＷに固着した汚れ等、ウェーハＷと一体化又は強く結合しており実質的に除去することができない欠陥（以下、「固定欠陥」という）であれば、力が作用しても欠陥Ｄは移動しない。一方、欠陥Ｄが、ダスト等の単にウェーハＷ上に乗っているだけ又は弱く結合しているだけの欠陥（以下、「浮動欠陥」という）であれば、力が作用すると欠陥ＤはウェーハＷ上を移動する。
次に、図２のステップＳ３及び図３（ｄ）に示すように、検査欠陥部３がウェーハＷの表面を再び検査する。これにより、図３（ｅ）に示すような画像を取得する。そして、位置記憶部４が、欠陥Ｄの位置情報を記憶する。
次に、図２のステップＳ４に示すように、位置比較部５が位置記憶部４に記憶されている欠陥Ｄの位置情報を読み出して、１回目の検査工程（ステップＳ１）と２回目の検査工程（ステップＳ３）との間で、欠陥Ｄの位置を比較する。これにより、位置比較部５は、力の作用の前後における欠陥Ｄの位置を比較する。そして、力の作用の前後で位置が変化した欠陥Ｄを、浮動欠陥であると判断する。一方、力の作用の前後で位置が変化していない欠陥Ｄは、固定欠陥であると判断する。
次に、図２のステップＳ５及び図３（ｆ）に示すように、欠陥除去部６が、浮動欠陥、すなわち、力の作用の前後において位置が変化した欠陥Ｄのうち少なくとも一部の欠陥、例えば全部の欠陥を除去する。例えば、欠陥除去部６の駆動手段（図示せず）が、位置記憶部４に記憶されている欠陥Ｄの位置情報に基づいて、ノズルの先端をこの欠陥Ｄの近傍に位置させる。そして、ポンプ（図示せず）を作動させることにより、ノズルの先端から大気を吸引して欠陥Ｄを吸い込むか、又は、ノズルの先端から気体若しくは液体を噴出させて欠陥Ｄを吹き飛ばす。これにより、欠陥Ｄを除去する。
以下、本実施形態の効果について説明する。
従来の検査方法においては、ウェーハＷの表面に存在する欠陥を、実質的に除去不可能な固定欠陥と除去可能な浮動欠陥とに判別していなかったため、ダスト等の浮動欠陥のみが存在しているウェーハであっても、全て不良品と判定し、廃棄していた。これに対して、本実施形態においては、欠陥Ｄに力を作用させ、その前後で欠陥Ｄの位置を比較することにより、ウェーハＷの表面に存在する欠陥を固定欠陥と浮動欠陥とに判別し、浮動欠陥であれば個別的に除去する。これにより、浮動欠陥のみが発生しているウェーハを良品とすることができ、歩留まりを向上させることができる。
従来の検査方法においては、ウェーハＷの表面に存在する欠陥を、実質的に除去不可能な固定欠陥と除去可能な浮動欠陥とに判別していなかったため、ダスト等の浮動欠陥のみが存在しているウェーハであっても、全て不良品と判定し、廃棄していた。これに対して、本実施形態においては、欠陥Ｄに力を作用させ、その前後で欠陥Ｄの位置を比較することにより、ウェーハＷの表面に存在する欠陥を固定欠陥と浮動欠陥とに判別し、浮動欠陥であれば個別的に除去する。これにより、浮動欠陥のみが発生しているウェーハを良品とすることができ、歩留まりを向上させることができる。
また、本実施形態においては、通常の洗浄工程は実施しないため、洗浄に要する設備及び複雑な処理が不要であり、半導体装置の製造コストの増加を抑制することができる。従って、本実施形態によれば、歩留まりが高く製造コストが低い半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法を実現することができる。また、洗浄に伴うダメージをウェーハに対して与えることがない。特に、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることなく、欠陥Ｄに力を作用させれば、ウェーハＷの表面に対して損傷を与えることを確実に防止できる。
更にまた、本実施形態に係る処理は、半導体装置の製造プロセスにおける任意の工程間に配置することができるため、どの工程においてダストが多く発生しているかを調査することができる。この結果、ダストが多く発生している工程を発見し、対策を講じることができる。
以下、本実施形態の具体例について説明する。
以下に説明する第１〜第８の具体例は、欠陥に力を作用させる方法の具体例である。
欠陥に力を作用させる方法としては、例えば、機械的な力を作用させる方法と電磁気的な力を作用させる方法がある。機械的な力を作用させる方法としては、ウェーハを介して欠陥に力を伝達する方法と、周囲の雰囲気を介して欠陥に力を伝達する方法がある。電磁気的な力を作用させる方法としては、電気力を利用する方法と磁力を利用する方法がある。以下、各方法の具体例を説明する。
以下に説明する第１〜第８の具体例は、欠陥に力を作用させる方法の具体例である。
欠陥に力を作用させる方法としては、例えば、機械的な力を作用させる方法と電磁気的な力を作用させる方法がある。機械的な力を作用させる方法としては、ウェーハを介して欠陥に力を伝達する方法と、周囲の雰囲気を介して欠陥に力を伝達する方法がある。電磁気的な力を作用させる方法としては、電気力を利用する方法と磁力を利用する方法がある。以下、各方法の具体例を説明する。
先ず、第１の具体例について説明する。
本具体例は、ウェーハを介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図４は、本具体例に係る製造装置を例示する斜視図である。
図４に示すように、本具体例においては、作用部２１は、ウェーハＷを保持すると共に、振動する。振動方向は、ウェーハＷの表面に平行な一方向（Ｘ方向）であってもよく、ウェーハＷの表面に平行で且つ相互に直交する二方向（ＸＹ方向）であってもよく、作用部２１からウェーハＷに向かう垂直方向（Ｚ方向）であってもよく、上述の二方向及び垂直方向の双方（ＸＹＺ方向）であってもよい。本具体例によれば、作用部２１が振動することにより、ウェーハＷを振動させ、ウェーハＷを介して欠陥Ｄに力を作用させることができる。また、本具体例によれば、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることなく、欠陥Ｄに力を作用させることができるため、ウェーハＷに損傷を与える虞がない。
本具体例は、ウェーハを介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図４は、本具体例に係る製造装置を例示する斜視図である。
図４に示すように、本具体例においては、作用部２１は、ウェーハＷを保持すると共に、振動する。振動方向は、ウェーハＷの表面に平行な一方向（Ｘ方向）であってもよく、ウェーハＷの表面に平行で且つ相互に直交する二方向（ＸＹ方向）であってもよく、作用部２１からウェーハＷに向かう垂直方向（Ｚ方向）であってもよく、上述の二方向及び垂直方向の双方（ＸＹＺ方向）であってもよい。本具体例によれば、作用部２１が振動することにより、ウェーハＷを振動させ、ウェーハＷを介して欠陥Ｄに力を作用させることができる。また、本具体例によれば、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることなく、欠陥Ｄに力を作用させることができるため、ウェーハＷに損傷を与える虞がない。
次に、第２の具体例について説明する。
本具体例も、ウェーハを介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図５は、本具体例に係る製造装置を例示する斜視図である。
図５に示すように、本具体例においては、作用部２２がウェーハＷの保持部を兼ねており、且つ回転する。この回転は自転であり、回転軸はウェーハＷの中心軸と一致する。本具体例によれば、作用部２２が回転することにより、ウェーハＷを回転させ、欠陥Ｄに遠心力を加えることができる。本具体例においても、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることがないため、ウェーハＷに損傷を与える虞がない。
本具体例も、ウェーハを介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図５は、本具体例に係る製造装置を例示する斜視図である。
図５に示すように、本具体例においては、作用部２２がウェーハＷの保持部を兼ねており、且つ回転する。この回転は自転であり、回転軸はウェーハＷの中心軸と一致する。本具体例によれば、作用部２２が回転することにより、ウェーハＷを回転させ、欠陥Ｄに遠心力を加えることができる。本具体例においても、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることがないため、ウェーハＷに損傷を与える虞がない。
次に、第３の具体例について説明する。
本具体例は、ウェーハＷの周囲を液体Ｌで満たした状態で、ウェーハに振動を与える例である。
図６は、本具体例に係る製造装置を例示する断面図である。
図６に示すように、本具体例においては、液体保持部７が設けられている。液体保持部７は液体Ｌを保持する容器であり、ウェーハＷを収納できる大きさである。また、ウェーハＷを液体保持部７内に吊り下げて保持する１対の作用部２３が設けられている。作用部２３は振動することができる。
本具体例は、ウェーハＷの周囲を液体Ｌで満たした状態で、ウェーハに振動を与える例である。
図６は、本具体例に係る製造装置を例示する断面図である。
図６に示すように、本具体例においては、液体保持部７が設けられている。液体保持部７は液体Ｌを保持する容器であり、ウェーハＷを収納できる大きさである。また、ウェーハＷを液体保持部７内に吊り下げて保持する１対の作用部２３が設けられている。作用部２３は振動することができる。
本具体例においては、液体保持部７内を、例えばＤＩＷ（Deionized Water：脱イオン水）等の液体Ｌによって満たした状態で、１対の作用部２３によりウェーハＷを吊り下げ、ウェーハＷを液体Ｌ内で保持する。そして、作用部２３により、ウェーハＷに対して振動を与える。これにより、ウェーハＷを介して欠陥Ｄに力が作用する。
本具体例においては、欠陥Ｄの雰囲気を液体としているが、一般に液体の粘性係数は大気の粘性係数の１００倍程度と高いため、欠陥Ｄに周囲の液体からの反力を与えることができる。また、ウェーハＷと欠陥Ｄとの間に液体が侵入することにより、欠陥ＤをウェーハＷから浮かせて、ウェーハＷと欠陥Ｄとの間の摩擦係数を低減することができる。これにより、本具体例によれば、ウェーハＷの表面に液体を接触させる必要はあるものの、欠陥Ｄを効果的に移動させることができ、前述の第１及び第２の具体例では移動しない欠陥の一部についても、移動させることができる。なお、液体の替わりに、大気よりも粘性係数が高い気体、例えば、アルゴンを使用してもよい。
次に、第４の具体例について説明する。
本具体例は、雰囲気である大気を介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図７は、本具体例に係る製造装置を例示する側面図である。
図７に示すように、本具体例に係る製造装置おいては、ウェーハＷを保持する保持部８が設けられている。保持部８はウェーハＷを保持するだけであり、能動的には作用しない。また、この製造装置においては、ウェーハＷから一定の距離だけ離隔した位置に、所定の音波を発振する音波発生部９が設けられている。本具体例によれば、音波発生部９が音波を発振することにより、ウェーハＷの周囲の大気を振動させ、この振動が欠陥Ｄに伝わる。すなわち、欠陥Ｄには、大気を介して力が伝達される。このとき、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることがないため、ウェーハＷに損傷を与える虞がない。なお、音波の印加は、大気よりも粘性係数が高い気体又は液体を介して行ってもよい。
本具体例は、雰囲気である大気を介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図７は、本具体例に係る製造装置を例示する側面図である。
図７に示すように、本具体例に係る製造装置おいては、ウェーハＷを保持する保持部８が設けられている。保持部８はウェーハＷを保持するだけであり、能動的には作用しない。また、この製造装置においては、ウェーハＷから一定の距離だけ離隔した位置に、所定の音波を発振する音波発生部９が設けられている。本具体例によれば、音波発生部９が音波を発振することにより、ウェーハＷの周囲の大気を振動させ、この振動が欠陥Ｄに伝わる。すなわち、欠陥Ｄには、大気を介して力が伝達される。このとき、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることがないため、ウェーハＷに損傷を与える虞がない。なお、音波の印加は、大気よりも粘性係数が高い気体又は液体を介して行ってもよい。
次に、第５の具体例について説明する。
本具体例は、雰囲気である気体を介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図８は、本具体例に係る製造装置を例示する斜視図である。
図８に示すように、本具体例に係る製造装置おいては、ウェーハＷを保持する保持部８が設けられており、また、気体ＧをウェーハＷに向けて噴射する気体噴射部１０が設けられている。本具体例によれば、気体噴射部１０がウェーハＷに向けて気体Ｇを噴射することにより、欠陥Ｄに力を印加する。気体噴射部１０が噴射する気体Ｇは、大気又は大気よりも粘性係数が大きい気体、例えばアルゴンとする。本具体例においても、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることがない。なお、本具体例において、前述の第４の具体例において説明した音波の印加を併用してもよい。
本具体例は、雰囲気である気体を介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図８は、本具体例に係る製造装置を例示する斜視図である。
図８に示すように、本具体例に係る製造装置おいては、ウェーハＷを保持する保持部８が設けられており、また、気体ＧをウェーハＷに向けて噴射する気体噴射部１０が設けられている。本具体例によれば、気体噴射部１０がウェーハＷに向けて気体Ｇを噴射することにより、欠陥Ｄに力を印加する。気体噴射部１０が噴射する気体Ｇは、大気又は大気よりも粘性係数が大きい気体、例えばアルゴンとする。本具体例においても、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることがない。なお、本具体例において、前述の第４の具体例において説明した音波の印加を併用してもよい。
次に、第６の具体例について説明する。
本具体例は、雰囲気である液体を介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図９は、本具体例に係る製造装置を例示する断面図である。
図９に示すように、本具体例に係る製造装置においては、液体保持部７が設けられている。前述の如く、液体保持部７は液体Ｌを保持する容器であり、ウェーハＷを収納できる大きさである。また、液体保持部７内には保持部８が設けられており、ウェーハＷを液体Ｌ中で保持することができる。更に、液体保持部７には、液体噴射部１１が取り付けられている。液体噴射部１１は、液体保持部７内に向けて液体Ｌを噴射するものである。
本具体例は、雰囲気である液体を介して欠陥に機械的な力を作用させる例である。
図９は、本具体例に係る製造装置を例示する断面図である。
図９に示すように、本具体例に係る製造装置においては、液体保持部７が設けられている。前述の如く、液体保持部７は液体Ｌを保持する容器であり、ウェーハＷを収納できる大きさである。また、液体保持部７内には保持部８が設けられており、ウェーハＷを液体Ｌ中で保持することができる。更に、液体保持部７には、液体噴射部１１が取り付けられている。液体噴射部１１は、液体保持部７内に向けて液体Ｌを噴射するものである。
本具体例においては、液体保持部７内に液体Ｌを入れ、ウェーハＷを液体Ｌに浸漬させた状態で、液体噴射部１１がウェーハＷの表面に向けて液体Ｌを噴射する。これにより、液体Ｌを介して、欠陥Ｄに力を加えることができる。前述の如く、液体の粘性係数は大気の粘性係数の１００倍程度であるため、大気を噴射する場合よりも欠陥Ｄに大きな力を加えることができる。また、液体は欠陥ＤとウェーハＷとの間に侵入し、欠陥ＤとウェーハＷとの間の摩擦係数を低減すると共に、欠陥ＤをウェーハＷから浮き上がらせる効果もあるため、欠陥Ｄがより一層移動しやすくなる。このように、本具体例によれば、ウェーハＷの表面に液体を接触させる必要はあるものの、欠陥Ｄを効果的に移動させることができ、前述の第４及び第５の具体例では移動しない欠陥の一部についても、移動させることができる。液体Ｌは、例えば、ＤＩＷとする。なお、本具体例においても、音波の印加を併用することができる。
次に、第７の具体例について説明する。
本具体例は、電気力を利用して欠陥に力を作用させる例である。
図１０は、本具体例に係る製造装置を例示する側面図である。
図１０に示すように、本具体例に係る製造装置においては、ウェーハＷは保持部８によって保持されており、ウェーハＷの表面側に、正又は負の電荷を発生させる電荷発生部１２が設けられている。電荷発生部１２は、例えば、静電気を発生させる装置であってもよく、電荷を帯びた粒子をウェーハＷに対して照射する装置であってもよい。本具体例によれば、電荷を帯びて電気的にウェーハＷに吸着しており、振動等の機械的な力では移動しにくい欠陥Ｄを、効果的に移動させることができる。また、本具体例においては、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることなく、欠陥Ｄに力を作用させることができる。
本具体例は、電気力を利用して欠陥に力を作用させる例である。
図１０は、本具体例に係る製造装置を例示する側面図である。
図１０に示すように、本具体例に係る製造装置においては、ウェーハＷは保持部８によって保持されており、ウェーハＷの表面側に、正又は負の電荷を発生させる電荷発生部１２が設けられている。電荷発生部１２は、例えば、静電気を発生させる装置であってもよく、電荷を帯びた粒子をウェーハＷに対して照射する装置であってもよい。本具体例によれば、電荷を帯びて電気的にウェーハＷに吸着しており、振動等の機械的な力では移動しにくい欠陥Ｄを、効果的に移動させることができる。また、本具体例においては、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させることなく、欠陥Ｄに力を作用させることができる。
次に、第８の具体例について説明する。
本具体例は、磁気力を利用して欠陥に力を作用させる例である。
図１１は、本具体例に係る製造装置を例示する側面図である。
図１１に示すように、本具体例に係る製造装置においては、ウェーハＷは保持部８によって保持されており、例えばウェーハＷの両側に、１対の電磁石１３が設けられている。これにより、ウェーハＷが置かれている位置に磁界を発生させることができる。また、電磁石１３に流す電流を変化させることにより、磁界の磁束密度及び方向を変化させることができる。本具体例によれば、欠陥が鉄等の磁性体である場合には、磁力によって力を印加することができる。また、このとき、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させる必要がない。
本具体例は、磁気力を利用して欠陥に力を作用させる例である。
図１１は、本具体例に係る製造装置を例示する側面図である。
図１１に示すように、本具体例に係る製造装置においては、ウェーハＷは保持部８によって保持されており、例えばウェーハＷの両側に、１対の電磁石１３が設けられている。これにより、ウェーハＷが置かれている位置に磁界を発生させることができる。また、電磁石１３に流す電流を変化させることにより、磁界の磁束密度及び方向を変化させることができる。本具体例によれば、欠陥が鉄等の磁性体である場合には、磁力によって力を印加することができる。また、このとき、ウェーハＷの表面に対して固体及び液体を接触させる必要がない。
次に、本実施形態の第９の具体例について説明する。
本具体例は、前述の第１の実施形態を、半導体装置の製造プロセスにおける各工程のダスト分析に利用する例である。
図１２（ａ）は、本具体例に係る製造方法を例示する図であり、（ｂ）は、横軸に工程をとり、縦軸にダスト数をとって、本具体例におけるダスト分析の結果を例示するグラフ図である。
本具体例は、前述の第１の実施形態を、半導体装置の製造プロセスにおける各工程のダスト分析に利用する例である。
図１２（ａ）は、本具体例に係る製造方法を例示する図であり、（ｂ）は、横軸に工程をとり、縦軸にダスト数をとって、本具体例におけるダスト分析の結果を例示するグラフ図である。
図１２（ａ）に示すように、本具体例においては、半導体装置を製造する一連の工程間に、本実施形態に係る製造方法を実施する工程Ｐ、すなわち、図２に示すステップＳ１〜Ｓ５からなる工程Ｐを挿入する。図１２（ａ）に示す例では、半導体装置を製造する一連の工程Ｍｋ〜工程Ｍｋ＋３の直後に、それぞれ本実施形態の工程Ｐｋ〜Ｐｋ＋３を設ける。そして、各工程Ｐにおいて検出された浮動欠陥の数を計測し、この計測結果をダスト数とする。なお、工程Ｍｋ〜工程Ｍｋ＋３はウェーハＷに対する加工工程、例えば、酸化工程、窒化膜形成工程、リソグラフィ工程、エッチング工程等である。
図１２（ｂ）に示すように、処理Ｐｋ＋２において他の処理Ｐよりも多くのダストが検出されたとすると、その直前の工程Ｍｋ＋２において、多量のダストが発生していることが推測される。これにより、工程Ｍｋ＋２に対して集中的にダスト対策を講じることができる。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１３は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る製造装置３１においては、前述の第１の実施形態に係る製造装置１（図１参照）と比較して、欠陥検査部３（図１参照）の替わりに動画取得部３３が設けられている。また、位置記憶部４（図１参照）の替わりに動画記憶部３４が設けられている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
図１３は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る製造装置３１においては、前述の第１の実施形態に係る製造装置１（図１参照）と比較して、欠陥検査部３（図１参照）の替わりに動画取得部３３が設けられている。また、位置記憶部４（図１参照）の替わりに動画記憶部３４が設けられている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る半導体装置の製造装置の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
図１４は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャート図である。
図１４は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャート図である。
先ず、図１４のステップＳ１１に示すように、作用部２がウェーハＷを保持した状態で、動画取得部３３がウェーハＷの表面について動画の撮像を開始し、取得した動画を動画記憶部３４に記録する。そして、動画を取得しながら、作用部２が欠陥Ｄに対して力を印加する。このとき、欠陥Ｄが固定欠陥であれば、欠陥Ｄは移動せず、欠陥Ｄが浮動欠陥であれば、欠陥ＤはウェーハＷ上を移動する。そして、作用部２が力の印加を停止した後、動画取得部３３が動画の撮像を停止する。
次に、図１４のステップＳ１２に示すように、位置比較部５が動画記憶部３４に記憶された動画データに基づいて、欠陥Ｄの位置が変化したか否かを検出する。そして、位置が変化した欠陥Ｄを浮動欠陥であると判断し、位置が変化していない欠陥Ｄを固定欠陥であると判断する。そして、図１４のステップＳ５に示すように、欠陥除去部６が、浮動欠陥のうち少なくとも一部の欠陥を除去する。この除去方法は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態によれば、ウェーハを検査する際に、静止画像ではなく動画を取得することにより、例えば、浮動欠陥が移動した後の位置に、他の位置から移動してきた浮動欠陥が再付着した場合に、欠陥が移動していないと誤判断してしまうことを防止できる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１５は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１５に示すように、本実施形態に係る製造装置４１においては、前述の第１の実施形態に係る製造装置１（図１参照）の構成に加えて、欠陥検査部３に接続された欠陥分類部４２が設けられている。欠陥分類部４２は、欠陥検査部３の検査結果に基づいて欠陥の移動方向及び移動距離等を解析し、その解析結果から欠陥を分類するものである。欠陥の移動方向及び移動距離は、欠陥の形状及び大きさ等の物理的特性、並びにウェーハに対する吸着性等の化学的特性に依存しているため、移動方向及び移動距離を統計的に解析し、その解析結果によって欠陥を分類することにより、有意な分類を行うことができる。
図１５は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１５に示すように、本実施形態に係る製造装置４１においては、前述の第１の実施形態に係る製造装置１（図１参照）の構成に加えて、欠陥検査部３に接続された欠陥分類部４２が設けられている。欠陥分類部４２は、欠陥検査部３の検査結果に基づいて欠陥の移動方向及び移動距離等を解析し、その解析結果から欠陥を分類するものである。欠陥の移動方向及び移動距離は、欠陥の形状及び大きさ等の物理的特性、並びにウェーハに対する吸着性等の化学的特性に依存しているため、移動方向及び移動距離を統計的に解析し、その解析結果によって欠陥を分類することにより、有意な分類を行うことができる。
本実施形態によれば、欠陥を分類することにより、欠陥が生じた工程及び原因等の追求に際して、より精密な検討を行うことができる。例えば、今まで検出されていた欠陥の種類とは異なる種類の欠陥が大量に検出された場合は、新たな原因が生じたことが考えられる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、本実施形態においては、前述の第２の実施形態と同様に、静止画ではなく動画を取得してもよい。これにより、欠陥が移動する際の挙動を、より詳細に解析することができる。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図１６は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１６に示すように、本実施形態に係る製造装置５１においては、前述の第１の実施形態に係る製造装置１（図１参照）の構成に加えて、位置比較部５に接続されたデータベース５２が設けられている。データベース５２は、例えばＨＤＤ等の記憶手段により構成されている。データベース５２には、ウェーハＷの表面に形成される集積回路の設計データ、例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design ：コンピュータ支援設計）データが記憶されている。
図１６は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図１６に示すように、本実施形態に係る製造装置５１においては、前述の第１の実施形態に係る製造装置１（図１参照）の構成に加えて、位置比較部５に接続されたデータベース５２が設けられている。データベース５２は、例えばＨＤＤ等の記憶手段により構成されている。データベース５２には、ウェーハＷの表面に形成される集積回路の設計データ、例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design ：コンピュータ支援設計）データが記憶されている。
次に、本実施形態に係る製造装置の動作について説明する。
図１７（ａ）は、ウェーハを例示する上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す領域ＲのＣＡＤデータを例示する図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す領域Ｒの検査結果を例示する上面図である。
本実施形態においては、図２のステップＳ１〜Ｓ４に示す方法により、浮動欠陥を検出する。この結果、図１７（ａ）に示すウェーハＷの領域Ｒにおいて浮動欠陥が検出されたとする。次に、図１６及び図１７（ｂ）に示すように、データベース５２から、浮動欠陥が検出された領域ＲのＣＡＤデータを読み出す。このＣＡＤデータには、配線Ａが示されている。
図１７（ａ）は、ウェーハを例示する上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す領域ＲのＣＡＤデータを例示する図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す領域Ｒの検査結果を例示する上面図である。
本実施形態においては、図２のステップＳ１〜Ｓ４に示す方法により、浮動欠陥を検出する。この結果、図１７（ａ）に示すウェーハＷの領域Ｒにおいて浮動欠陥が検出されたとする。次に、図１６及び図１７（ｂ）に示すように、データベース５２から、浮動欠陥が検出された領域ＲのＣＡＤデータを読み出す。このＣＡＤデータには、配線Ａが示されている。
次に、図１７（ｃ）に示すように、浮動欠陥の検出結果をＣＡＤデータに重ねる。これにより、浮動欠陥と配線Ａとの位置関係が判明する。例えば、図１７（ｃ）に示すように、浮動欠陥Ｄ１は配線Ａ上に位置しており、浮動欠陥Ｄ２は配線Ａから離隔した場所に位置していたとする。この場合、浮動欠陥Ｄ１は、配線Ａを短絡させる可能性があるため除去する必要があるが、浮動欠陥Ｄ２は、配線Ａとは接触しておらず、電気的な不具合を引き起こす可能性が低いため、放置しておいてもよいと判断できる。このため、浮動欠陥を個別に除去する工程においては、浮動欠陥Ｄ１のみを除去すればよいことがわかる。
このように、本実施形態によれば、浮動欠陥の検出結果とＣＡＤデータとを照合することにより、浮動欠陥の有害性の程度を評価することができ、個別に除去する欠陥の数を減らすことができる。この結果、余分な操作を減らし、処理の効率性を向上させることができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
以上、実施形態及び具体例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態及び具体例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
例えば、欠陥に対して力を作用させる方法は前述の各方法に限定されない。また、欠陥を個別的に除去する方法も、前述の吸引又は噴出に限定されず、例えば、静電気を用いて欠陥を吸着する方法でもよい。更に、前述の各実施形態及び各具体例においては、ウェーハに対して処理を施す例を示したが、本発明はこれに限定されず、あらゆる基板に対して実施することができ、例えば、ダイシング後のチップに対して実施してもよい。更にまた、前述の各実施形態及び各具体例は、相互に組み合わせて実施することができる。
１、３１、４１、５１ 製造装置、２、２１、２２、２３ 作用部、３ 欠陥検査部、４ 位置記憶部、５ 位置比較部、６ 欠陥除去部、７ 液体保持部、８ 保持部、９ 音波発生部、１０ 気体噴射部、１１ 液体噴射部、１２ 電荷発生部、１３ 電磁石、３３ 動画取得部、３４ 動画記憶部、４２ 欠陥分類部、５２ データベース、Ａ 配線、Ｄ 欠陥、Ｄ１、Ｄ２ 浮動欠陥、Ｇ 気体、Ｌ 液体、Ｍｋ〜Ｍｋ＋３、Ｐｋ〜Ｐｋ＋３ 工程、Ｒ 領域、Ｗ ウェーハ
Claims (5)
- 基板の表面に存在している欠陥に対して力を作用させる作用部と、
前記欠陥の位置を検出する欠陥検査部と、
複数回の前記検出の結果間で前記欠陥の位置を比較する位置比較部と、
前記検出の結果に基づいて前記欠陥を前記基板から除去する欠陥除去部と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造装置。 - 基板の表面に存在している欠陥の位置を検出する第１検査工程と、
前記第１検査工程の後に、前記欠陥に対して力を作用させる作用工程と、
前記力を作用させた後の前記欠陥の位置を検出する第２検査工程と、
前記第１検査工程と前記第２検査工程との間で前記欠陥の位置を比較する比較工程と、
前記第１検査工程と前記第２検査工程との間で位置が変化した欠陥のうち、少なくとも一部の欠陥を除去する除去工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 基板の表面に存在している欠陥の動画を取得しながら、前記欠陥に対して力を作用させる工程と、
前記力を作用させたときに前記欠陥の位置が変化したか否かを検出する工程と、
前記位置が変化した欠陥のうち、少なくとも一部の欠陥を除去する除去工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記位置の変化に基づいて前記欠陥を分類する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記基板の表面に形成される集積回路の設計データに基づいて、前記位置が変化した欠陥から除去する欠陥を選択する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
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