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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