JP3187759B2 - Organic contamination detection / removal device, organic contamination detection / removal method, and chemical contamination detection / removal device and chemical contamination detection / removal method - Google Patents

Organic contamination detection / removal device, organic contamination detection / removal method, and chemical contamination detection / removal device and chemical contamination detection / removal method

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機汚染検出・除
去装置及びその有機汚染検出・除去方法並びに化学汚染
検出・除去装置及びその化学汚染検出・除去方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic contamination detection / removal device, an organic contamination detection / removal method thereof, a chemical contamination detection / removal device, and a chemical contamination detection / removal method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAM(Dynamic Randa
m Acess Memory)などの半導体集積回路
の集積度が向上するにつれ、ゲート酸化膜の厚さが薄く
なり、MOS(Meta1 Oxide Semico
nductor)FET(Field Effect
Transistor)の動作中の電界(約4×106
V/cm)を絶縁する機能のマージンが少ない設計にな
る。ここで、熱酸化によりゲート酸化膜を形成する際に
金属汚染および有機汚染が存在すると絶縁破壊を起こ
す。有機汚染については、ゲート酸化膜形成後に付着し
た場合にも絶縁性の劣化をもたらすことが知られてい
る。
2. Description of the Related Art A DRAM (Dynamic Randa)
As the degree of integration of a semiconductor integrated circuit such as a m Access Memory increases, the thickness of a gate oxide film decreases, and a MOS (Meta1 Oxide Semico) is formed.
nector) FET (Field Effect)
Electric field during the operation of the Transistor (about 4 × 10 6)
(V / cm). Here, when metal contamination and organic contamination exist when forming a gate oxide film by thermal oxidation, dielectric breakdown occurs. It is known that the organic contamination also causes the deterioration of the insulating property even if it adheres after the gate oxide film is formed.

【0003】従来の技術では有機汚染を検出すること、
あるいは有機汚染検出しその組成を分析することと電子
回路動作上障害になると判定された有機汚染を除去する
ことは全く別々の工程であった。一般には、汚染有機分
子の分子振動に相当する波長を有する光線を当番箇所に
照射すると、その分子振動に相当する波長成分が吸収さ
れるのでウエハ(半導体基板)の当該箇所から反射した
光をスペクトル分析することにより有機汚染の有無が検
出できる。光をスペクトル分析する方法として、FTI
R(赤外フーリエ分光)法が知られている。
[0003] In the prior art, detecting organic contaminants;
Alternatively, detecting organic contamination and analyzing the composition thereof and removing the organic contamination determined to be an obstacle to the operation of the electronic circuit were completely separate steps. Generally, when a light beam having a wavelength corresponding to the molecular vibration of a contaminating organic molecule is applied to the duty position, a wavelength component corresponding to the molecular vibration is absorbed, so that light reflected from the relevant position on the wafer (semiconductor substrate) is spectrally reflected. The presence or absence of organic contamination can be detected by the analysis. As a method of spectral analysis of light, FTI
The R (infrared Fourier spectroscopy) method is known.

【0004】半導体生産工程において、有機汚染が懸念
されるウエハは、FTIR装置により有機汚染を検査す
る。しかる後別の洗浄装置に半導体基板を搭載しなお
し、洗浄し、再度FTIR装置により半導体基板上の有
機汚染の有無をチェックするという工程をふむ。すなわ
ち、従来の技術は生産工程の中の一貫したin−1in
e装置という考え方ではなくて、問題が起こった時にo
ff−lineで分析するという考え方であった。
[0004] In a semiconductor production process, an organic contamination is inspected by a FTIR apparatus for a wafer having a concern about organic contamination. Thereafter, the semiconductor substrate is mounted again in another cleaning apparatus, washed, and the presence or absence of organic contamination on the semiconductor substrate is checked again by the FTIR apparatus. That is, the conventional technology has a consistent in-1 in
It is not the concept of e-equipment, but o
The idea was to analyze with ff-line.

【0005】なお、一般にウエハを汚染する有機物の膜
の厚さは数ナノメートル(nm)から数十nmと極めて
うすく、ウエハ表面の1回の反射では汚染検出のための
感度が不足するので、ウエハ端面にテーパをつけてそこ
からプロービング光を入射し、う一方の端面から出射
し、それをFTIRする方法が学会で発表されている
(多重内部反射赤外吸収分光法)。
In general, the thickness of a film of an organic substance contaminating a wafer is extremely thin, from several nanometers (nm) to several tens of nm, and a single reflection on the wafer surface is insufficient in sensitivity for detecting contamination. A method of tapering the end face of a wafer, entering probing light from the end face, emitting from the other end face, and performing FTIR on the probing light has been reported at a conference (multiple internal reflection infrared absorption spectroscopy).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】金属汚染の検出と除去
に関しては別途に提案(異物汚染除去方式および装置)
済であるので、本発明が解決しようとする課題は検査対
象物(たとえば半導体基板)における有機汚染検出を行
い、あるいはそれに加えて有機汚染物質成分分析を行う
ことによって判定した電子回路動作上障害になる汚染を
除去し鏡面半導体基板(Bare wafer)あるい
は製造途中の半導体集積回路の歩留りを向上させること
である。
The detection and removal of metal contamination is separately proposed (method and apparatus for removing foreign matter contamination).
Thus, the problem to be solved by the present invention is to detect an organic contamination in an inspection object (for example, a semiconductor substrate) or to perform a failure in an electronic circuit operation determined by performing an organic contaminant component analysis in addition thereto. An object of the present invention is to improve the yield of a mirror-finished semiconductor substrate (bar wafer) or a semiconductor integrated circuit in the course of manufacture by removing such contamination.

【0007】上記課題を解決するために、本発明は高集
積度の半導体製造の段階で歩留り低下の原因になってい
る有機汚染を高速で検出し、あるいはそれに加えて当該
汚染の物質成分を同時に分析し、汚染を除去する手段を
有することを特徴とする異物除去方式および装置であ
る。
[0007] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention detects organic contamination causing a decrease in yield at the stage of manufacturing a highly integrated semiconductor at a high speed, or simultaneously detects a substance component of the contamination. A method and an apparatus for removing foreign matter, comprising means for analyzing and removing contamination.

【0008】MOSFETに用いるゲート酸化膜は、高
集積度化、高性能化にともなうスケーリングの要請から
数nmの膜厚にまで薄くなると予測されている。本発明
は、それらの高集積度の半導体製造の段階で歩留り低下
の原因になっている有機汚染を検出し、除去するin−
1ine装置にかかわるものである。
[0008] The gate oxide film used for the MOSFET is expected to be as thin as several nm due to the demand for scaling accompanying higher integration and higher performance. The present invention detects and removes organic contaminants that cause a reduction in yield at the stage of manufacturing these highly integrated semiconductors.
1ine device.

【0009】上記課題を解決するために、本発明の目的
は、高集積度の半導体製造の段階で歩留り低下の原因に
なっている有機汚染を高速で検出し、あるいはそれに加
えて当該汚染の物質成分を同時に分析し、汚染を除去す
る手段を有する有機汚染検出・除去装置及びその有機汚
染検出・除去方法並びに化学汚染検出・除去装置及びそ
の化学汚染検出・除去方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to detect, at a high speed, organic contamination causing a decrease in yield at the stage of manufacturing a highly integrated semiconductor, or to additionally detect the contamination. An object of the present invention is to provide an organic contamination detection / removal device having means for simultaneously analyzing components and removing contamination, an organic contamination detection / removal method thereof, a chemical contamination detection / removal device, and a chemical contamination detection / removal method thereof.

【0010】[0010]

【課題を解決する手段】本発明の有機汚染検出・除去装
置は、半導体シリコンウエハの生産工程における有機汚
染検出・除去装置において、検査対象物としての半導体
シリコンウエハ上に形成した向かい合う一対の対トレ
ンチと、一方の対トレンチの端面から赤外線を入射し
半導体シリコンウエハ内部で多重反射した後に、他方の
トレンチの端面から出射した赤外線からスペクトル
分析により有機汚染を検出する有機汚染検出手段と、有
機汚染が有ると判定した場合には有機汚染を除去する光
学的ドライ洗浄機構と、有機汚染を除去できたかどうか
を再び有機汚染検出手段でチェックする手段とを同一装
置内に具備している。
Organic contamination detection and removal apparatus of the present invention means to solve the above-mentioned object, the organic pollution detection and removal apparatus in step of production semiconductor silicon wafer, the inspection object as a semiconductor silicon pair of pairs facing formed on the wafer toward the organic and Torre <br/> inches, after multiple reflection inside the semiconductor silicon wafer to incident infrared radiation from the end face of one of the pair towards the trench, by spectral analysis from the infrared rays emitted from the end face of the other <br/> pair countercurrent trench Organic contamination detection means for detecting contamination, an optical dry cleaning mechanism for removing organic contamination when it is determined that organic contamination is present, and means for again checking whether or not organic contamination has been removed by the organic contamination detection means. Are provided in the same device.

【0011】また、赤外線に替えて、倍音(第2高調
波)や3倍音(第3高調波)を有する基本共鳴スペクト
ルの波長領域をカバーする近赤外線を入射し、有機汚染
を検出する有機汚染検出手段を有してもよい。
In addition, instead of infrared rays, near-infrared rays covering the wavelength region of the fundamental resonance spectrum having harmonics (second harmonics) and third harmonics (third harmonics) are incident, and organic contamination is detected. You may have a detection means.

【0012】また、有機汚染を検出するための赤外線ま
たは近赤外線として有機物の共鳴スペクトルのある波長
帯域全域の波長成分をもつ光線をプロービング光線とな
し、被測定対象を通過後のプロービング光をフーリエ変
換することにより有機汚染を検出する有機汚染検出手段
を有してもよい。
In addition, a light beam having a wavelength component in the entire wavelength band of a resonance spectrum of an organic substance as infrared light or near infrared light for detecting organic contamination is defined as a probing light beam, and the probing light after passing through the object to be measured is subjected to Fourier transform. The organic contamination detecting means for detecting the organic contamination.

【0013】また、有機汚染を検出するための赤外線ま
たは近赤外線として有機物の共鳴スペクトルのある波長
帯域を光源側で波長掃引し、被測定対象を通過後のプロ
ービング光の強弱を検出することにより有機汚染を検出
する有機汚染検出手段を有してもよい。
In addition, a wavelength band having a resonance spectrum of an organic substance is swept on the light source side as infrared light or near infrared light for detecting organic contamination, and the intensity of the probing light after passing through the object to be measured is detected. An organic contamination detecting means for detecting contamination may be provided.

【0014】また、プロービング光をp波またはs波に
偏光分離し、偏光分離したp波またはs波を検査対象物
としての半導体シリコンウエハに照射して、前記被測定
対象を通過後の前記プロービング光をフーリエ変挽する
ことにより有機汚染を検出する有機汚染検出手段を有し
てもよい。
Further, the probing light is polarized and separated into p-waves or s-waves, and the p- or s-waves subjected to polarization separation are irradiated onto a semiconductor silicon wafer as an inspection object, and the probing after passing through the object to be measured is performed. It may have an organic contamination detecting means for detecting organic contamination by Fourier turning the light.

【0015】また、半導体シリコンウエハ上の一対の対
トレンチは、(100)面または(110)面をケミ
カルエッチングにより形成され、形成されたトレンチの
角度に応じた臨界角以下でプロービング光線を入射する
ことにより有機汚染を検出する有機汚染検出手段を有し
てもよい。
Also, a pair of pairs on a semiconductor silicon wafer
The oriented trench is formed by chemical etching of the (100) plane or the (110) plane, and is provided with an organic contamination detecting means for detecting an organic contamination by irradiating a probing ray at a critical angle or less according to the angle of the formed trench. May have.

【0016】また、半導体シリコンウエハ上の一対の対
トレンチは、どの面であれイオンミリングにより形成
されてもよい。
Also, a pair of pairs on a semiconductor silicon wafer
The orientation trench may be formed by ion milling on any surface.

【0017】また、半導体シリコンウエハは、両面研磨
されてもよい。
Further, the semiconductor silicon wafer may be polished on both sides.

【0018】また、半導体シリコンウエハ上の一対の対
トレンチは、半導体シリコンウエハ上の、端部の領域
のみならず半導体集積回路と半導集積回路との間を含
む、半導体集積回路を形成しない捨て領域に形成されて
もよい。
Also, a pair of pairs on a semiconductor silicon wafer
The orientation trench may be formed not only in the edge region but also in a discarded region where the semiconductor integrated circuit is not formed, including between the semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuit, on the semiconductor silicon wafer.

【0019】また、半導体シリコンウエハ上の一対の対
トレンチは、半導体シリコンウエハ上の、端部の領域
のみならず半導体集積回路と半導体集積回路との間を含
む、半導体集積回路を形成しない捨て領域の複数の縦列
と横列と斜列とに複数対形成され、赤外線または近赤外
線が、同一列の隣り合う一対の対トレンチに入射され
ることにより有機汚染を検出する有機汚染検出手段を有
してもよい。
Also, a pair of pairs on a semiconductor silicon wafer
The direction trench is formed in a plurality of columns, rows, and diagonals of a discarded area where a semiconductor integrated circuit is not formed, including not only an end area but also a semiconductor integrated circuit and a semiconductor integrated circuit, on a semiconductor silicon wafer. are paired, infrared or near infrared may have the organic contamination detection means for detecting organic contaminants by being incident on a pair of pairs towards the neighboring trenches in the same column.

【0020】また、半導体製造プロセスの途中にある半
導体シリコンウエハ上の、端部の領域のみならず半導体
集積回路と半導体集積回路との間を含む、半導体集積回
路を形成しない捨て領域に、半導体シリコンウエハの端
面においてトレンチの半分の状態であるテーパ状の端面
も含む、多重反射検出用のシリコンウエハ片を有機汚染
検出センサとして貼りつけてもよい。
In addition, the semiconductor silicon wafer is disposed not only in the end region but also in the discarded region where the semiconductor integrated circuit is not formed, including the region between the semiconductor integrated circuits, on the semiconductor silicon wafer in the middle of the semiconductor manufacturing process. A silicon wafer piece for multiple reflection detection, including a tapered end face that is half of the trench at the wafer end face, may be attached as an organic contamination detection sensor.

【0021】また、半導体シリコンウエハ上の一対の対
トレンチの、一方の対トレンチと他方の対トレン
チとの間の半導体シリコンウエハ表面である観測面を、
各半導体製造プロセスのすすむ間は保護膜で保護し、被
観測スタート時に保護膜を剥離して表面をむきだしに
し、さらに光学的ドライ洗浄機構により被観測スタート
時以前の有機物を除去していることにより有機汚染を検
出する有機汚染検出手段を有してもよい。
Also, a pair of pairs on a semiconductor silicon wafer
Countercurrent trench, the observation surface is a semiconductor silicon wafer surface between the one pair toward the trench and the other pair countercurrent train <br/> Ji,
By protecting with a protective film during the progress of each semiconductor manufacturing process, peeling off the protective film at the start of observation and exposing the surface, and removing organic matter before the start of observation by the optical dry cleaning mechanism. An organic contamination detecting means for detecting organic contamination may be provided.

【0022】また、光学的ドライ洗浄機構は、有機物を
除去するための照射光源がパルス発光し、かつ半導体シ
リコンウエハ全面を同時に照射する手段と、パルス発光
の持続時間とパルス発光数の制御により、総合的な照射
エネルギーを制御する手段とを有してもよい。
The optical dry cleaning mechanism includes means for irradiating the pulsed light from the irradiation light source for removing organic substances and simultaneously irradiating the entire surface of the semiconductor silicon wafer, and controlling the duration of pulsed light emission and the number of pulsed light emission. Means for controlling the total irradiation energy.

【0023】また、光学的ドライ洗浄機構は、有機物を
除去するための照射光源がパルス発光し、かつ半導体シ
リコンウエハ面を部分照射する手段と、各一対の対
レンチの有機汚染検出結果に応じて、パルス発光の持続
時間とパルス発光数の制御により、各一対の対トレン
チの領域に最適な総合的な照射エネルギーを制御する手
段とを有してもよい。
Further, the optical dry cleaning mechanism, the irradiation light source for removing organic matter and pulse emission, and means for irradiating the portion of the semiconductor silicon wafer surface, organic each pair of pairs directed preparative <br/> wrench depending on the contamination detection result, the duration and the control of the pulse emission number of pulse emission, and means for controlling the optimum overall irradiation energy in the region of each pair of pairs countercurrent train <br/> Ji Is also good.

【0024】また、連続的に検査対象物としての半導体
シリコンウエハを供給する装置を有してもよい。
Further, an apparatus for continuously supplying a semiconductor silicon wafer as an inspection object may be provided.

【0025】また、有機汚染検出・除去装置装置全体を
真空雰囲気に封入する真空容器と、真空容器内を真空に
ひく時に、除去された有機物または異物を外部に排除す
る手段とを有してもよい。
Further, the apparatus may have a vacuum vessel for enclosing the entire organic pollution detecting / removing apparatus in a vacuum atmosphere, and means for removing the removed organic substances or foreign substances to the outside when the vacuum vessel is evacuated. Good.

【0026】また、有機汚染検出・除去装置装置内に、
有機物が分解された微小粒子を集めて外部に排除する静
電気電極を有してもよい。
Further, in the organic contamination detecting / removing device,
It may have an electrostatic electrode that collects fine particles in which organic substances are decomposed and removes them to the outside.

【0027】本発明の有機汚染検出・除去装置の有機汚
染検出・除去方法は、有機汚染検出手段により、一方の
トレンチの端面から赤外線を入射し半導体シリコン
ウエハ内部で多重反射した後に、他方の対向トレンチの
端面から出射した赤外線からスペクトル分析により有機
汚染を検出する段階と、光学的ドライ洗浄機構により、
有機汚染が有ると判定した場合には有機汚染を除去する
段階と、を有する。
[0027] Organic contamination detection and removal method of the organic contamination detection and removal apparatus of the present invention, the organic contamination detection means, the multiple reflection inside the semiconductor silicon wafer to incident infrared radiation from the end surface of one <br/> pair countercurrent trench After that, a step of detecting organic contamination by spectral analysis from infrared light emitted from the end face of the other opposed trench, and an optical dry cleaning mechanism,
Removing organic contamination when it is determined that organic contamination exists.

【0028】また、有機汚染検出手段により、赤外線に
替えて、倍音(第2高調波)や3倍音(第3高調波)を
有する基本共鳴スペクトルの波長領域をカバーする近赤
外線を入射し、有機汚染を検出する段階を有してもよ
い。
In addition, the organic contamination detecting means enters near infrared rays covering the wavelength region of the fundamental resonance spectrum having overtones (second harmonics) and third harmonics (third harmonics) instead of infrared rays. There may be a step of detecting contamination.

【0029】また、有機汚染検出手段により、有機汚染
を検出するための赤外線または近赤外線として有機物の
共鳴スペクトルのある波長帯域全域の波長成分をもつ光
線をプロービング光線となし、被測定対象を通過後のプ
ロービング光をフーリエ変換することにより有機汚染を
検出する段階を有してもよい。
Further, the light having the wavelength component in the entire wavelength band of the resonance spectrum of the organic substance as infrared light or near infrared light for detecting the organic contamination is determined as the probing light by the organic contamination detection means, and after passing through the object to be measured. Detecting the organic contamination by performing a Fourier transform on the probing light.

【0030】また、有機汚染検出手段により、有機汚染
を検出するための赤外線または近赤外線として有機物の
共鳴スペクトルのある波長帯域を光源側で波長掃引し、
被測定対象を通過後のプロービング光の強弱を検出する
ことにより有機汚染を検出する段階を有してもよい。
In addition, the organic contaminant detection means sweeps a wavelength band having a resonance spectrum of an organic substance on the light source side as infrared rays or near infrared rays for detecting organic contaminants,
The method may include a step of detecting organic contamination by detecting the intensity of the probing light after passing through the object to be measured.

【0031】また、有機汚染検出手段により、プロービ
ング光をp波またはs波に偏光分離し、偏光分離したp
波またはs波を検査対象物としての半導体シリコンウエ
ハに照射して、被測定対象を通過後のプロービング光を
フーリエ変挽することにより有機汚染を検出する段階を
有してもよい。
Further, the probing light is polarized and separated into p-waves or s-waves by the organic contamination detection means, and the p-polarized light is separated.
The method may further include a step of irradiating a semiconductor silicon wafer as a test object with a wave or an s-wave, and Fourier-modulating the probing light after passing through the object to be measured to detect organic contamination.

【0032】また、有機汚染検出手段により、形成され
たトレンチの角度に応じた臨界角以下でプロービング光
線を入射することにより有機汚染を検出する段階を有し
てもよい。
Further, the method may include a step of detecting organic contamination by injecting a probing light beam at a critical angle or less according to the angle of the formed trench by the organic contamination detecting means.

【0033】また、有機汚染検出手段により、赤外線ま
たは近赤外線が、同一列の隣り合う一対の対トレンチ
に入射されることにより有機汚染を検出する段階を有し
てもよい。
Further, the organic contamination detection means, infrared or near infrared may have the step of detecting organic contamination by being incident on a pair of pairs towards the neighboring trenches in the same column.

【0034】また、半導体シリコンウエハ上の一対の対
トレンチの、一方の対トレンチと他方の対トレン
チとの間の半導体シリコンウエハ表面である観測面を、
各半導体製造プロセスのすすむ間は保護膜で保護する段
階と、光学的ドライ洗浄機構により、被観測スタート時
以前の有機物を除去する段階と、被観測スタート時に保
護膜を剥離して表面をむきだしにする段階とを有しても
よい。
A pair of pairs on a semiconductor silicon wafer
Countercurrent trench, the observation surface is a semiconductor silicon wafer surface between the one pair toward the trench and the other pair countercurrent train <br/> Ji,
During the course of each semiconductor manufacturing process, a step of protecting with a protective film, a step of removing organic substances before the start of observation by an optical dry cleaning mechanism, and a step of peeling off the protective film at the start of observation to expose the surface And the step of performing.

【0035】また、有機物を除去するための照射光源に
より、パルス発光し、かつ半導体シリコンウエハ全面を
同時に照射する段階と、パルス発光の持続時間とパルス
発光数の制御により、総合的な照射エネルギーを制御す
る段階とを有してもよい。
In addition, the total irradiation energy can be reduced by controlling the duration of pulse emission and the number of pulse emissions by simultaneously irradiating the entire surface of the semiconductor silicon wafer with pulse emission using an irradiation light source for removing organic substances. And controlling.

【0036】また、有機物を除去するための照射光源に
より、パルス発光し、かつ半導体シリコンウエハ面を部
分照射する段階と、各一対の対トレンチの有機汚染検
出結果に応じて、パルス発光の持続時間とパルス発光数
の制御により、各一対の対トレンチの領域に最適な総
合的な照射エネルギーを制御する段階とを有してもよ
い。
Further, the irradiation source to remove organics, and pulse emission, and the step of irradiating portions of the semiconductor silicon wafer surface, depending on the organic contamination detection result of each pair of pairs towards the trench, the duration of the pulse emission by controlling the time and the pulse emission number may include a step of controlling the optimum overall irradiation energy in the region of each pair of pairs toward the trench.

【0037】また、連続的に検査対象物としての半導体
シリコンウエハを供給する段階を有してもよい。
Further, the method may include a step of continuously supplying a semiconductor silicon wafer as an inspection object.

【0038】また、真空容器内を真空にひく時に、除去
された有機物または異物を外部に排除する段階を有して
もよい。
Further, the method may include a step of removing removed organic substances or foreign substances to the outside when the inside of the vacuum vessel is evacuated.

【0039】また、静電気電極により、有機物が分解さ
れた微小粒子を集めて外部に排除する段階を有してもよ
い。
Further, the method may include a step of collecting fine particles in which organic substances are decomposed by an electrostatic electrode and excluding them to the outside.

【0040】従って、高集積度の半導体製造の段階で歩
留り低下の原因になっている有機汚染を高速で検出し、
あるいはそれに加えて当該汚染の物質成分を同時に分析
し、汚染を除去することができる。
Therefore, at the stage of manufacturing a highly integrated semiconductor, organic contamination causing a decrease in yield is detected at high speed.
Alternatively, in addition, the substance components of the contaminants can be simultaneously analyzed to remove the contaminants.

【0041】本発明の化学汚染検出・除去装置は、半導
体シリコンウエハの生産工程における化学汚染検出・除
去装置において、検査対象物としての半導体シリコンウ
エハ上に形成した向かい合う一対の対トレンチと、一
方の対トレンチの端面から赤外線を入射し半導体シリ
コンウエハ内部で多重反射した後に、他方の対トレン
チの端面から出射した赤外線からスペクトル分析により
化学汚染を検出する化学汚染検出手段と、化学汚染が有
ると判定した場合には化学汚染を除去する光学的ドライ
洗浄機構と、化学汚染を除去できたかどうかを再び化学
汚染検出手段でチェックする手段とを同一装置内に具備
している。
The chemical contamination detection and removal apparatus of the present invention, the chemical contamination detection and removal device in the production process of a semiconductor silicon wafer, and a pair of pair toward the trench facing formed on a semiconductor silicon wafer as an inspection object, whereas from the end surface of the pair toward trench after multiple reflection inside the semiconductor silicon wafer to incident infrared radiation, chemical contamination detection means for detecting the chemical contamination by spectral analysis from the infrared rays emitted from the end face of the other pair countercurrent train <br/> Ji And an optical dry cleaning mechanism for removing chemical contamination when it is determined that there is chemical contamination, and a means for again checking whether or not chemical contamination has been removed by means of chemical contamination detection in the same apparatus. I have.

【0042】本発明の化学汚染検出・除去装置の化学汚
染検出・除去方法は、化学汚染検出手段により、一方の
トレンチの端面から赤外線を入射し半導体シリコン
ウエハ内部で多重反射した後に、他方の対トレンチの
端面から出射した赤外線からスペクトル分析により化学
汚染を検出する段階と、光学的ドライ洗浄機構により、
化学汚染が有ると判定した場合には化学汚染を除去する
段階と、を有する。
[0042] Chemical contamination detection and removal methods of chemical contamination detection and removal apparatus of the present invention, the chemical contamination detection means, incident infrared from the end surface of one <br/> pair toward trench multiple reflection inside the semiconductor silicon wafer after the steps of detecting a chemical contamination by spectral analysis from the infrared rays emitted from the end face of the other pair towards the trench, the optical dry cleaning mechanism,
Removing the chemical contamination when it is determined that there is chemical contamination.

【0043】従って、化学汚染を高速で検出し、あるい
はそれに加えて当該汚染の物質成分を同時に分析し、汚
染を除去することができる。
Therefore, chemical contamination can be detected at high speed, or, in addition, the substance components of the contamination can be simultaneously analyzed to remove the contamination.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】まず、(100)面をもつ半導体
シリコンウエハにトレンチを形成し、ウエハ多重内部反
射赤外吸収分光法による有機汚染検出について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a description will be given of a method of forming a trench in a semiconductor silicon wafer having a (100) plane and detecting organic contamination by wafer multiple internal reflection infrared absorption spectroscopy.

【0045】一般にウエハを汚染する有機物の膜の厚さ
は数ナノメートル(nm)から数十nmと極めてうす
く、ウエハ表面の1回の反射では汚染検出のための感度
が不足するので、感度よく検出するためには表面を何回
も反射することが望ましい。この目的のためには、ウエ
ハの端面を45度に研磨してそこから赤外線を入射しウ
エハ内部で多重反射した後に、中心点対象のウエハの端
面を45度に研磨した位置から出射する方法があるが、
ウエハの直径が200mmや300mmの大きさなると
プロービング光線の減衰が大きくなり検出に困難を来た
す。それゆえ、入射点と出射点の距離は検出に十分な反
射回数をもち、減衰が大きすぎない数十mmが望まし
い。また、鏡面半導体基板(Bare Wafer)の
状態のみでなく、プロセスの各段階での有機汚染を検出
できなければならない。この目的にあうように、ウエハ
上で集積回路を形成しない捨て領域にケミカルエッチン
グによりトレンチを対して形成する。
In general, the thickness of an organic substance film contaminating a wafer is extremely thin, from several nanometers (nm) to several tens of nm, and a single reflection of the wafer surface is insufficient in sensitivity for detecting contamination, so that the sensitivity is high. It is desirable to reflect the surface many times for detection. For this purpose, there is a method in which the end face of the wafer is polished to 45 degrees, infrared rays are incident therefrom and multiple reflections are performed inside the wafer, and then the light is emitted from the position where the end face of the wafer targeted for the center point is polished to 45 degrees. There is
If the diameter of the wafer is 200 mm or 300 mm, the attenuation of the probing light beam increases, which makes detection difficult. Therefore, the distance between the incident point and the outgoing point is desirably several tens of mm, which has a sufficient number of reflections for detection and does not cause excessive attenuation. In addition, not only the state of the mirror-surface semiconductor substrate (bare wafer) but also organic contamination at each stage of the process must be detected. As meet this purpose, by chemical etching in the region discarded without forming an integrated circuit on the wafer formed by pairs toward the trench.

【0046】(100)面をもつ半導体シリコンウエハ
にケミカルエッチングによりトレンチを形成することは
既知の技術であり、たとえば、論文”Silicon
asa Mechanical Material”,
Kurt E.Petersen,Proceedin
g of the IEEE,Vol.70,No.
5.May1982,pp.420−457に詳しく述
べられている。図1に、その論文から引用したトレンチ
が形成される状態を示す。
Forming a trench in a semiconductor silicon wafer having a (100) plane by chemical etching is a known technique. For example, see the article "Silicon".
asa Mechanical Material ",
Kurt E. Petersen, Proceedin
go of the IEEE, Vol. 70, no.
5. May 1982, pp. 139-143. 420-457. FIG. 1 shows a state in which a trench cited from the article is formed.

【0047】半導体シリコンウエハ上の一対の対トレ
ンチは、(100)面または(110)面をケミカルエ
ッチングにより形成され、形成されたトレンチの角度に
応じた臨界角以下でプロービング光線を入射することに
より有機汚染を検出する。
The pair of pair countercurrent tray <br/> inch on the semiconductor silicon wafer, (100) plane or (110) plane and is formed by chemical etching, probing below a critical angle corresponding to the angle of the formed trench Organic light is detected by the incidence of light.

【0048】半導体シリコンウエハ上の一対の対トレ
ンチは、どの面であれイオンミリングにより形成され
る。また、多重反射の効率を上げるために、半導体シリ
コンウエハは、両面研磨される。
The pair of pair countercurrent tray <br/> inch on the semiconductor silicon wafer is formed by ion milling whatever surface. In addition, to increase the efficiency of multiple reflection, the semiconductor silicon wafer is polished on both sides.

【0049】図2に半導体シリコンウエハ上で集積回路
を形成しない捨て領域にトレンチを対して形成した例
を示す。
[0049] An example formed by pairs toward the trench in the region discarded without forming an integrated circuit on a semiconductor silicon wafer in FIG.

【0050】図3は、半導体シリコンウエハ上に形成し
た複数対の対トレンチの例を示す。
[0050] Figure 3 shows an example of a pair countercurrent trench pairs formed on a semiconductor silicon wafer.

【0051】半導体シリコンウエハ上の一対の対トレ
ンチは、半導体シリコンウエハ上の半導体集積回路を形
成しない捨て領域(基板の端部の領域のみならず半導体
集積回路と半導体集積回路との間を含む)の複数の縦列
(n1〜n9列)と横列(m1〜m9列)と斜列(p
1、q1列)とに複数対形成されている。赤外線または
近赤外線が、同一列の隣り合う一対の対トレンチに入
射されることにより有機汚染を検出する。
The pair of pair countercurrent tray <br/> inch on the semiconductor silicon wafer, a semiconductor silicon wafer on a semiconductor integrated circuit without the formation discarded region (only the region of the edge of the substrate not without a semiconductor integrated circuit and a semiconductor integrated circuit ), A plurality of columns (rows n1 to n9), rows (rows m1 to m9), and an oblique row (p
1, q1). Infrared or near infrared rays, to detect organic contamination by being incident on a pair of pairs towards the neighboring trenches in the same column.

【0052】又、半導体製造プロセスの途中にある半導
体シリコンウエハ上の半導体集積回路を形成しない捨て
領域に(基板の端部の領域のみならず半導体集積回路と
半導体集積回路との間を含む)、多重反射検出用のシリ
コンウエハ片(シリコンウエハの端面においてトレンチ
の半分の状態、すなわちテーパ状の端面もふくむ)を有
機汚染検出センサとして貼りつける。
In the semiconductor silicon wafer in the middle of the semiconductor manufacturing process, the discarded area where the semiconductor integrated circuit is not formed (including the area between the semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuit as well as the end area of the substrate) A silicon wafer piece for detecting multiple reflections (half the state of the trench at the end face of the silicon wafer, that is, including the tapered end face) is attached as an organic contamination detection sensor.

【0053】図4に一方のトレンチの端面からプロービ
ングのための赤外線を入射しウエハ内部で多重反射した
後に他方トレンチの端面から出射する様子を示す。ま
た、トレンチとトレンチの間のシリコンウエハ表面は、
各半導体製造プロセスのすすむ間は保護膜(レジスト膜
など)で保護し、観測する時にその保護膜を剥離して新
鮮な表面をむきだしにするようにする。
FIG. 4 shows a state in which infrared light for probing is incident from one end face of one trench, is multiply reflected inside the wafer, and is emitted from the other trench end face. Also, the surface of the silicon wafer between the trenches,
During the course of each semiconductor manufacturing process, the semiconductor device is protected with a protective film (such as a resist film), and the protective film is peeled off during observation to expose a fresh surface.

【0054】1.2μmより長い波長の赤外線はシリコ
ンウエハ内でほとんど吸収されないのでプロービングに
適する。
Infrared light having a wavelength longer than 1.2 μm is hardly absorbed in the silicon wafer and is suitable for probing.

【0055】図5には一方のトレンチの端面からプロー
ビングのため赤外線2を入射し、シリコンウエハ1内部
で多重反射した後に他方のトレンチの端面から出射した
赤外線を検出し、フーリエ変換によりスペクトル分析す
る有機汚染の検出するスペクトル分析装置3と、有機汚
染が有ると判定した場合にはそれを除去する光学的ドラ
イ洗浄機構を同一装置内に具備した有機汚染検出・除去
装置の概念図を示す。
In FIG. 5, infrared rays 2 are incident from the end face of one trench for probing, and the infrared ray emitted from the end face of the other trench after multiple reflection inside the silicon wafer 1 is detected, and the spectrum is analyzed by Fourier transform. FIG. 1 is a conceptual diagram of a spectrum analyzer 3 for detecting organic contamination and an organic contamination detection / removal device including an optical dry cleaning mechanism for removing organic contamination when it is determined to be present in the same device.

【0056】赤外線に替えて、倍音(第2高調波)や3
倍音(第3高調波)を有する基本共鳴スペクトルの波長
領域をカバーする近赤外線を入射し、有機汚染を検出す
ることもできる。
Instead of infrared rays, harmonics (second harmonics) and 3
Near-infrared rays covering the wavelength region of the fundamental resonance spectrum having overtones (third harmonics) can be incident to detect organic contamination.

【0057】有機汚染を検出するための赤外線または近
赤外線として有機物の共鳴スペクトルのある波長帯域全
域の波長成分をもつ光線をプロービング光線となし、被
測定対象を通過後のプロービング光をフーリエ変換する
ことにより有機汚染を検出する。
A light beam having a wavelength component in the entire wavelength band of a resonance spectrum of an organic substance as infrared light or near infrared light for detecting organic contamination is regarded as a probing light beam, and the probing light after passing through the object to be measured is subjected to Fourier transform. To detect organic contamination.

【0058】(100)面をもつ半導体シリコンウエハ
上で集積回路を形成しない捨て領域にケミカルェッチン
グにより形成した向かい合う対トレンチを形成し、一
方のトレンチの端面から赤外線を入射しウエハ内部で多
重反射した後に他方のトレンチの端面から出射した赤外
線を検出し、有機物の分子振動により吸収されたスペク
トルをフーリエ変換によるスペクトル分析により有機汚
染を検出し、有機汚染が有ると判定した場合にはそれを
除去するために付着した有機物の結合エネルギーよりお
おきなエネルギーをもつ光を照射するそのような作用を
もつ光源としては、たとえばキセノンガスのエキシマ状
態励起光(Xeエキシマ光)などやレーザ光などがあ
る。
[0058] (100) plane to form a facing pair countercurrent trench formed by chemical E Tsu quenching in a region discarded without forming an integrated circuit on a semiconductor silicon wafer with incident infrared radiation from the end surface of one trench multiplexed within the wafer After the reflection, the infrared light emitted from the end face of the other trench is detected, and the spectrum absorbed by the molecular vibration of the organic substance is detected by the Fourier transform spectral analysis to detect the organic contamination. Examples of the light source having such an action of irradiating light having energy larger than the binding energy of the organic substance attached for removal include excimer state excitation light (Xe excimer light) of xenon gas and laser light.

【0059】図6には、クリーンルームに放置したMO
Sトランジスタのゲート酸化膜表面が時間の経過ととも
に有機汚染(Carbon contaminatio
n=有機汚染はカーボン(炭素)系の分子の付着)がす
すむ状態を示し、図7には付着したカーボン(炭素)系
分子の例としてエチルアルコールCH3CH2OHが結合
エネルギーより大きなエネルギーをもつXeエキシマ光
照射により低減する様子を示す。照射光源はパルス発光
することが出来るものであれば、パルスの持続時間とパ
ルス数の制御により、総合的な照射エネルギーを制御で
きるのでウエハ上に形成した半導体集積回路を損傷せず
に有機汚染のみを除去あるいは蒸発させることができ
る。有機汚染除去のための光照射は必要に応じてウエハ
全面にすることも、あるいは狭い特定領域を選択的にす
ることもできる。
FIG. 6 shows an MO that was left in a clean room.
Organic contamination of the surface of the gate oxide film of the S transistor with the passage of time (Carbon contamination)
n = organic contamination indicates a state in which carbon (carbon) -based molecules are adhered). FIG. 7 shows Xe excimer light in which ethyl alcohol CH3CH2OH has an energy larger than the binding energy as an example of the adhered carbon (carbon) -based molecules. The state of reduction by irradiation is shown. As long as the irradiation light source can emit pulses, the total irradiation energy can be controlled by controlling the pulse duration and the number of pulses, so that only organic contamination can be achieved without damaging the semiconductor integrated circuit formed on the wafer. Can be removed or evaporated. Light irradiation for removing organic contamination can be performed on the entire surface of the wafer as necessary, or selectively in a narrow specific region.

【0060】次に、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0061】図5は、本発明の実施の形態を示す概念図
である。図5において、水平平面内で移動するXYテー
ブル7上には半導体基板1が置かれる。なお、XYテー
ブル7は半導体基板1を移動しつつ、その表面を検査す
る目的のもので、場合によっては回転テーブルが付与さ
れることもある。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 5, a semiconductor substrate 1 is placed on an XY table 7 that moves in a horizontal plane. Note that the XY table 7 is for the purpose of inspecting the surface of the semiconductor substrate 1 while moving the semiconductor substrate 1, and in some cases, a rotary table may be provided.

【0062】本実施形態では、XYテーブル1の斜め上
に赤外線光源2が配置され、その光源からは細く絞られ
た光線が出され、半導体基板1の上に図2のように対
した位置に形成されたトレンチの一方に入射する。トレ
ンチは(100)面をもつシリコン基板をケミカルエッ
チングすることにより図1に示すように約55度の傾き
をもつので、その角度に対してほぼ直交するように入射
する。トレンチに入射した赤外光線は、図4に示すよう
に半導体基板1の内部を何回も反射を繰り返しながら基
板表面の汚染情報を累積してプロービングし、対する
もう一方のトレンチから出射する。出射した赤外線を検
出し、有機物の分子振動により吸収をスペクトル分析装
置3によりフーリエ変換によるスペクトル分析を行って
有機汚染を検出する。有機汚染を検出するためのスペク
トル分析法はFTIRに限らない。出するものであって
もよいし、さらにその光源を偏光分離したものであって
もよい。有機汚染を検出するための赤外線または近赤外
線として有機物の共鳴スペクトルのある波長帯域を光源
側で波長掃引し、被測定対象を通過後のプロービング光
の強弱を検出することにより有機汚染を検出する方法で
ある。又は、プロービング光をp波またはs波に偏光分
離し、偏光分離したp波またはs波を検査対象物として
の半導体シリコンウエハに照射して、有機汚染を検出す
る方法である。
[0062] In this embodiment, the infrared light source 2 is disposed on the diagonal of the XY table 1, it is issued light rays narrowed from its source, versus direction as in FIG. 2 on the semiconductor substrate 1 <br Incident on one of the trenches formed at the designated position. The trench has a tilt of about 55 degrees as shown in FIG. 1 by chemical etching of a silicon substrate having a (100) plane, so that the light is incident substantially perpendicularly to the angle. Infrared light incident on the trench also probed by accumulating contamination information of the substrate surface while being repeatedly reflected many times inside of the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. 4, and is emitted from the other trench pairs countercurrent . The emitted infrared light is detected, and the absorption due to the molecular vibration of the organic substance is analyzed by the spectrum analyzer 3 by Fourier transform to detect organic contamination. Spectral analysis methods for detecting organic contamination are not limited to FTIR. Or a light source whose light source is polarized and separated. A method of detecting organic contamination by sweeping a wavelength band having a resonance spectrum of an organic substance as infrared light or near infrared light for detecting organic contamination on a light source side and detecting the intensity of probing light after passing through an object to be measured. It is. Alternatively, the method is a method in which probing light is polarized and separated into p-waves or s-waves, and the polarization-separated p-wave or s-wave is irradiated on a semiconductor silicon wafer as an inspection target to detect organic contamination.

【0063】なお、対向するトレンチ間のシリコン基板
表面には各段階のプロセスがすすむ間は保護膜(レジス
ト膜など)で覆い、その後の観測時間の間はその保護膜
を除去してシリコン基板の表面が直接有機汚染にさらさ
れるようにする。
The surface of the silicon substrate between the opposing trenches is covered with a protective film (eg, a resist film) while the process of each step proceeds, and the protective film is removed during the subsequent observation time to remove the silicon substrate. Ensure that the surface is directly exposed to organic contamination.

【0064】図6にはクリーンルームに放置したMOS
トランジスタのゲート酸化膜が時間とともに(スター
ト、1時間後、24時間後、4日後)有機汚染されてい
く状態が示されている。
FIG. 6 shows a MOS left in a clean room.
The state in which the gate oxide film of the transistor is organically contaminated with time (start, 1 hour, 24 hours, 4 days) is shown.

【0065】有機汚染が有ると判定した場合にはそれを
除去するために、付着した有機物の結合エネルギーより
おおきなエネルギーをもつ光を照射光源(Xe(キセノ
ン)エキシマ光など)6から半導体基板1に照射する。
図7には、有機汚染(ここでは、エチルアルコールCH
3CH2OHをガラス面に塗布)が185nmと254n
mの波長をもつ低圧水銀灯、あるいは172nmの波長
をもつ誘電体バリア放電エキシマランプ照射により著し
く低減することを示す(ウシオ電機のデータより)。
When it is determined that there is organic contamination, light having an energy larger than the binding energy of the attached organic substance is applied from the irradiation light source (Xe (xenon) excimer light, etc.) 6 to the semiconductor substrate 1 in order to remove it. Irradiate.
FIG. 7 shows organic contamination (here, ethyl alcohol CH
185nm and 254n
The results are shown to be significantly reduced by irradiation with a low-pressure mercury lamp having a wavelength of m or a dielectric barrier discharge excimer lamp having a wavelength of 172 nm (from USHIO data).

【0066】照射光源はパルス発光することが出来るタ
イプのものがあるので、コントローラ4により照射光源
の電源および駆動回路をパルスの持続時間とパルス数を
制御して、半導体基板1上に形成した半導体集積回路を
損傷せずに有機汚染のみを除去あるいは蒸発させること
ができる。有機汚染除去のための光の照射は、半導体基
板1全面を一度に照射することも可能であるし、特定の
スポットサイズでXYテーブル1を移動して全面あるい
は特定の箇所のみを除去することも可能である。
Since the irradiation light source is of a type capable of emitting pulses, the controller 4 controls the power source and the driving circuit of the irradiation light source on the semiconductor substrate 1 by controlling the duration and the number of pulses. Only organic contamination can be removed or evaporated without damaging the integrated circuit. Irradiation of light for removing organic contamination can be performed by irradiating the entire surface of the semiconductor substrate 1 at one time, or by moving the XY table 1 with a specific spot size to remove the entire surface or only a specific portion. It is possible.

【0067】光照射により、有機汚染が除去されたか否
かは再び赤外線のスペクトル分析によりチェックでき
る。
Whether or not organic contamination has been removed by light irradiation can be checked again by infrared spectrum analysis.

【0068】図8に実際の実施例である有機汚染検出・
除去装置の模式図を示し、説明する。
FIG. 8 shows an actual embodiment of the organic contamination detection /
A schematic diagram of the removing device is shown and described.

【0069】原理的には図5で説明したことと同じであ
るが、それに被検査対象のシリコン基板(ウエハ)21
の保管・搬送機構8を加えて連続的な検査を可能にして
いる。雰囲気によってもなされるので、その雰囲気から
隔離する意味で装置内は真空雰囲気であることが望まし
い。また、除去された有機物あるいは異物は装置内を真
空にひく時に外部に排除されるので、再度汚染されるこ
とがなくなる。
Although the principle is the same as that described with reference to FIG. 5, the silicon substrate (wafer) 21 to be inspected is
The storage / transportation mechanism 8 is added to enable continuous inspection. Since it is also performed by the atmosphere, it is preferable that the inside of the apparatus be a vacuum atmosphere in order to isolate the atmosphere. Further, the removed organic matter or foreign matter is eliminated to the outside when the inside of the apparatus is evacuated, so that it is not contaminated again.

【0070】有機物を除去する目的で短波長のエキシマ
光などを照射した結果、有機物は収用主要構成原子の炭
素は二酸化炭素になり、水素は水蒸気になって消散す
る。二酸化炭素は微小な粒子になり、半導体ウエハに付
着すると半導体の不良要因になりえる。より積極的に微
小な粒子を排除する目的で、有機汚染検出・除去装置装
置内に、有機物が分解された微小粒子を集めて外部に排
除する静電気集塵電極14を設けて静電気を印加する。
As a result of irradiating with short wavelength excimer light or the like for the purpose of removing organic substances, carbon of the main constituent atoms of the organic substances becomes carbon dioxide, and hydrogen becomes water vapor and dissipates. Carbon dioxide becomes fine particles, and if it adheres to a semiconductor wafer, it can be a cause of semiconductor failure. For the purpose of more positively removing fine particles, an electrostatic precipitating electrode 14 is provided in the organic contamination detection / removal device for collecting fine particles in which organic substances are decomposed and excluding them to the outside to apply static electricity.

【0071】なお、本発明の装置は有機汚染のみなら
ず、人体やAP(Ammonia−peroxide)
洗浄液から発生するアンモニアNH3 などの化学汚染に
も適用されうる。
It should be noted that the apparatus of the present invention can be used not only for organic contamination, but also for human bodies and AP (Ammonia-peroxide).
It can also be applied to chemical contamination such as ammonia NH3 generated from the cleaning solution.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、有機汚染
検出・除去装置及びその有機汚染検出・除去方法によ
り、高集積度の半導体製造の段階で歩留り低下の原因に
なっている有機汚染を高速で検出し、あるいはそれに加
えて当該汚染の物質成分を同時に分析し、汚染を除去す
ることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the organic contamination detecting / removing apparatus and the organic contamination detecting / removing method eliminate the organic contamination which causes a decrease in the yield at the stage of manufacturing a highly integrated semiconductor. There is an effect that the detection can be performed at a high speed, or additionally, the substance component of the contamination can be simultaneously analyzed to remove the contamination.

【0073】また、化学汚染検出・除去装置及びその化
学汚染検出・除去方法により、化学汚染を高速で検出
し、あるいはそれに加えて当該汚染の物質成分を同時に
分析し、汚染を除去することができるという効果があ
る。
Further, the chemical contamination detecting / removing apparatus and the chemical contamination detecting / removing method can detect chemical contamination at a high speed, or additionally, simultaneously analyze the substance components of the contamination to remove the contamination. This has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(100)面をもつ半導体シリコンウエハにケ
ミカルエッチングによりトレンチを形成する図である。
FIG. 1 is a view showing formation of a trench by chemical etching in a semiconductor silicon wafer having a (100) plane.

【図2】半導体シリコンウエハ上で集積回路を形成しな
い捨て領域にトレンチを対して形成した例を示す図で
ある。
2 is a diagram showing an example of forming by pairs toward the trench in the region discarded without forming an integrated circuit on a semiconductor silicon wafer.

【図3】半導体シリコンウエハ上に形成した複数対の対
トレンチの例を示す図である。
FIG. 3 shows a plurality of pairs formed on a semiconductor silicon wafer.
It is a figure which shows the example of a direction trench.

【図4】一方のトレンチの端面からプロービングのため
の赤外線を入射しウエハ内部で多重反射した後に他方ト
レンチの端面から出射する様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which infrared light for probing is incident from one end face of one trench, is multiply reflected inside the wafer, and is emitted from the other trench end face.

【図5】本発明の実施の形態の有機汚染検出・除去装置
の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of an organic contamination detection / removal device according to an embodiment of the present invention.

【図6】クリーンルームに放置したMOSトランジスタ
のゲート酸化膜が時間とともに(スタート、1時間後、
24時間後、4日後)有機汚染されていく状態を示すス
ペクトルデータを示す図である。
FIG. 6 shows that a gate oxide film of a MOS transistor left in a clean room is changed over time (start, one hour later,
It is a figure which shows the spectrum data which shows the state which is being contaminated organically after 24 hours and 4 days.

【図7】有機汚染(ここでは、エチルアルコールCH3
CH2OHをガラス面に塗布)が185nmと254n
mの波長をもつ低圧水銀灯、あるいは172nmの波長
をもつ誘電体バリア放電エキシマランプ照射により著し
く低減することを示すスペクトルデータを示す図であ
る。
FIG. 7: Organic contamination (here, ethyl alcohol CH3
185nm and 254n
FIG. 9 is a diagram showing spectrum data showing that the intensity is significantly reduced by irradiation with a low-pressure mercury lamp having a wavelength of m or a dielectric barrier discharge excimer lamp having a wavelength of 172 nm.

【図8】実際の実施例である有機汚染検出・除去装置の
模式図である。
FIG. 8 is a schematic view of an organic contamination detection / removal device as an actual embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21 シリコン基板(ウエハ) 2、22 プロービング赤外線 3、23 スペクトル分析装置 4、15 コントローラ(制御回路) 5、24 照射光源の電源および駆動回路 6、16 照射光源 7、17 載物台(X、Y、θ制御) 8 シリコン基板(ウエハ)の保管・搬送機構 9 真空容器 10 真空バルブ 11 真空ポンプ 12 不活性ガスバルブ 13 不活性ガスボンベ 14、18 静電気集塵電極 33 センサ 1, 21 Silicon substrate (wafer) 2, 22 Probing infrared ray 3, 23 Spectrum analyzer 4, 15 Controller (control circuit) 5, 24 Power supply and drive circuit of irradiation light source 6, 16 Irradiation light source 7, 17 Mount (X , Y, θ control) 8 Storage / transport mechanism of silicon substrate (wafer) 9 Vacuum container 10 Vacuum valve 11 Vacuum pump 12 Inert gas valve 13 Inert gas cylinder 14, 18 Electrostatic dust collecting electrode 33 Sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 庭野 道夫 宮城県仙台市泉区住吉台東三丁目18番12 号 (72)発明者 宮本 信雄 宮城県仙台市青葉区桜ケ丘七丁目26番15 号 (56)参考文献 特開 平8−62125(JP,A) 特開 平9−145611(JP,A) 特開 平9−283584(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 G01N 21/35 G01N 21/956 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Michio Niwano, 18-18-12 Higashi, Sumiyoshidai, Izumi-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture (72) Nobuo Miyamoto, 26-26-15, Sakuragaoka, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture (56 References JP-A-8-62125 (JP, A) JP-A-9-145611 (JP, A) JP-A-9-283584 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) H01L 21/66 G01N 21/35 G01N 21/956

Claims (31)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体シリコンウエハの生産工程におけ
る有機汚染検出・除去装置において、 検査対象物としての半導体シリコンウエハ上に形成され
ている向かい合う一対の対向トレンチ前記対向トレ
ンチの一方の端面から赤外線を入射し前記半導体シリコ
ンウエハ内部で多重反射した後に、前記対向トレンチの
他方の端面から出射した赤外線からスペクトル分析によ
り有機汚染を検出する有機汚染検出手段と、 該有機汚染が有ると判定した場合には前記有機汚染を除
去する光学的ドライ洗浄機構と、 前記有機汚染を除去できたかどうかを再び前記有機汚染
検出手段でチェックする手段とを同一装置内に具備した
ことを特徴とする有機汚染検出・除去装置。
In the organic contamination detection and removal apparatus in claim 1 a semiconductor silicon wafer production process, it is formed on a semiconductor silicon wafer as an inspection object
And a pair of opposing trench facing is, the counter Torre
After an infrared ray is incident from one end face of the trench and is reflected multiple times inside the semiconductor silicon wafer, the
Organic contamination detection means for detecting organic contamination by spectral analysis from infrared light emitted from the other end surface, an optical dry cleaning mechanism for removing the organic contamination when it is determined that the organic contamination is present, An organic contamination detection / removal device, wherein means for checking again by the organic contamination detection means whether or not the organic contamination has been removed is provided in the same device.
【請求項2】 前記赤外線に替えて、倍音(第2高調
波)や3倍音(第3高調波)を有する基本共鳴スペクト
ルの波長領域をカバーする近赤外線を入射し、前記有機
汚染を検出する前記有機汚染検出手段を有する請求項1
に記載の有機汚染検出・除去装置。
2. The method according to claim 1, wherein near-infrared rays covering a wavelength region of a fundamental resonance spectrum having harmonics (second harmonics) and third harmonics (third harmonics) are incident instead of the infrared rays to detect the organic contamination. 2. The method according to claim 1, further comprising the organic contamination detecting means.
Organic contamination detection / removal device according to 1.
【請求項3】 前記有機汚染を検出するための前記赤外
線または前記近赤外線として有機物の共鳴スペクトルの
ある波長帯域全域の波長成分をもつ光線をプロービング
光線となし、被測定対象を通過後のプロービング光をフ
ーリエ変換することにより前記有機汚染を検出する前記
有機汚染検出手段を有する請求項1または請求項2に記
載の有機汚染検出・除去装置。
3. A probing light beam having a wavelength component in the entire wavelength band of a resonance spectrum of an organic substance as the infrared light or the near infrared light for detecting the organic contamination, and the probing light after passing through the object to be measured. The organic contamination detection / removal device according to claim 1 or 2, further comprising the organic contamination detection means for detecting the organic contamination by performing a Fourier transform on the organic contamination.
【請求項4】 前記有機汚染を検出するための前記赤外
線または前記近赤外線として有機物の共鳴スペクトルの
ある波長帯域を光源側で波長掃引し、被測定対象を通過
後のプロービング光の強弱を検出することにより前記有
機汚染を検出する前記有機汚染検出手段を有する請求項
1または請求項2に記載の有機汚染検出・除去装置。
4. A wavelength band in a light source side for a wavelength band having a resonance spectrum of an organic substance as the infrared ray or the near infrared ray for detecting the organic contamination, and detecting the intensity of the probing light after passing through an object to be measured. The organic contamination detection / removal device according to claim 1 or 2, further comprising the organic contamination detection means for detecting the organic contamination.
【請求項5】 前記プロービング光をp波またはs波に
偏光分離し、該偏光分離したp波またはs波を検査対象
物としての半導体シリコンウエハに照射して、前記有機
汚染を検出する前記有機汚染検出手段を有する請求項4
に記載の有機汚染検出・除去装置。
5. The organic light detecting device, wherein the probing light is polarization-separated into a p-wave or an s-wave, and the polarization-separated p-wave or s-wave is irradiated on a semiconductor silicon wafer as an inspection object to detect the organic contamination. 5. The method according to claim 4, further comprising a contamination detecting means.
Organic contamination detection / removal device according to 1.
【請求項6】 前記半導体シリコンウエハ上の前記一対
の対向トレンチは、 (100)面または(110)面をケミカルエッチング
により形成されているものであり、形成されたトレンチ
の角度に応じた臨界角以下で前記プロービング光線を入
射することにより前記有機汚染を検出する前記有機汚染
検出手段を有する請求項1から請求項5の何れか1項に
記載の有機汚染検出・除去装置。
6. The pair of opposed trenches on the semiconductor silicon wafer, wherein the (100) plane or the (110) plane is formed by chemical etching , and the critical angle according to the angle of the formed trench. The organic contamination detection / removal device according to any one of claims 1 to 5, further comprising the organic contamination detection means for detecting the organic contamination by making the probing light incident.
【請求項7】 前記半導体シリコンウエハ上の前記一対
の対向トレンチは、 どの面であれイオンミリングにより形成されている請求
項1から請求項6の何れか1項に記載の有機汚染検出・
除去装置。
Wherein said pair of opposing trench on the semiconductor silicon wafer, organic contamination detection, as set forth in Tei Ru claim 1 is formed by ion milling whatever plane to any one of claims 6
Removal device.
【請求項8】 前記半導体シリコンウエハは、 両面研磨されている請求項1から請求項7の何れか1項
に記載の有機汚染検出・除去装置。
Wherein said semiconductor silicon wafer, organic contamination detection and removal apparatus according to claims 1 Ru Tei is double-sided polishing to any one of claims 7.
【請求項9】 前記半導体シリコンウエハ上の前記一対
の対向トレンチは、 前記半導体シリコンウエハ上の、端部の領域のみならず
半導体集積回路と半導体集積回路との間を含む、半導体
集積回路を形成しない捨て領域に形成されている請求項
1から請求項8の何れか1項に記載の有機汚染検出・除
去装置。
9. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the pair of opposed trenches on the semiconductor silicon wafer form a semiconductor integrated circuit including not only an end region but also a semiconductor integrated circuit between the semiconductor integrated circuits. organic contamination detection and removal apparatus according to any one of claims 1 to 8 Ru Tei formed in the city abandoned areas.
【請求項10】 前記半導体シリコンウエハ上の前記一
対の対向トレンチは、 前記半導体シリコンウエハ上の、端部の領域のみならず
半導体集積回路と半導体集積回路との間を含む、半導体
集積回路を形成しない捨て領域の複数の縦列と横列と斜
列とに複数対形成されているものであり、 前記赤外線または前記近赤外線が、同一列の隣り合う前
記一対の対向トレンチに入射されることにより前記有機
汚染を検出する前記有機汚染検出手段を有する請求項9
に記載の有機汚染検出・除去装置。
10. The semiconductor integrated circuit, wherein the pair of opposed trenches on the semiconductor silicon wafer form a semiconductor integrated circuit including not only an end region but also a semiconductor integrated circuit between the semiconductor integrated circuits on the semiconductor silicon wafer. A plurality of pairs of a plurality of columns, rows, and diagonals of a discarded region that is not disposed, wherein the infrared rays or the near infrared rays are incident on the pair of opposed trenches adjacent to each other in the same row, and the organic layer is formed. 10. The organic contamination detecting means for detecting contamination.
Organic contamination detection / removal device according to 1.
【請求項11】 半導体製造プロセスの途中にある半導
体シリコンウエハ上の、端部の領域のみならず半導体集
積回路と半導体集積回路との間を含む、半導体集積回路
を形成しない捨て領域に、半導体シリコンウエハの端面
においてトレンチの半分の状態であるテーパ状の端面も
含む、多重反射検出用のシリコンウエハ片を有機汚染検
出センサとして貼りつけた請求項1から請求項8の何れ
か1項に記載の有機汚染検出・除去装置。
11. A semiconductor silicon wafer in the middle of a semiconductor manufacturing process, not only in an end region but also in a discarded region where a semiconductor integrated circuit is not formed, including a region between semiconductor integrated circuits. 9. The organic contamination detection sensor according to claim 1, wherein a silicon wafer piece for multiple reflection detection, which includes a tapered end surface that is a half of a trench at an end surface of the wafer, is attached as an organic contamination detection sensor. Organic contamination detection and removal equipment.
【請求項12】 前記光学的ドライ洗浄機構は、 有機物を除去するための照射光源がパルス発光し、かつ
前記半導体シリコンウエハ全面を同時に照射する手段
と、 前記パルス発光の持続時間とパルス発光数の制御によ
り、総合的な照射エネルギーを制御する手段とを有する
請求項1から請求項1の何れか1項に記載の有機汚染
検出・除去装置。
12. The optical dry cleaning mechanism comprises: means for irradiating a pulsed light from an irradiation light source for removing organic substances, and simultaneously irradiating the entire surface of the semiconductor silicon wafer; The organic contamination detection / removal device according to any one of claims 1 to 11, further comprising means for controlling overall irradiation energy by control.
【請求項13】 前記光学的ドライ洗浄機構は、 有機物を除去するための照射光源がパルス発光し、かつ
前記半導体シリコンウエハ面を部分照射する手段と、 前記各一対の対向トレンチの有機汚染検出結果に応じ
て、前記パルス発光の持続時間とパルス発光数の制御に
より、前記各一対の対向トレンチの領域に最適な総合的
な照射エネルギーを制御する手段とを有する請求項1か
ら請求項1の何れか1項に記載の有機汚染検出・除去
装置。
13. The optical dry cleaning mechanism, wherein an irradiation light source for removing an organic substance emits pulsed light, and the semiconductor silicon wafer surface is partially irradiated, and the organic contamination detection result of each of the pair of opposed trenches is provided. depending on, the duration and the control of the pulse emission speed of the pulsed light, of claims 1 to 1 1 and a means for controlling the optimum overall irradiation energy to the region of each pair of opposing trench The organic contamination detection / removal device according to any one of the preceding claims.
【請求項14】 連続的に前記検査対象物としての半導
体シリコンウエハを供給する装置を有する請求項1から
請求項1の何れか1項に記載の有機汚染検出・除去装
置。
14. Organic contamination detection and removal apparatus according to any one of claims 1 to 3 claim 1 having a device for supplying a semiconductor silicon wafer as continuously the inspection object.
【請求項15】 前記有機汚染検出・除去装置装置全体
を真空雰囲気に封入する真空容器と、 該真空容器内を真空にひく時に、除去された有機物また
は異物を外部に排除する手段とを有する請求項1から請
求項1の何れか1項に記載の有機汚染検出・除去装
置。
15. A vacuum container for enclosing the entire organic contamination detecting / removing device in a vacuum atmosphere, and means for removing removed organic substances or foreign substances to the outside when the vacuum container is evacuated. organic contamination detection and removal apparatus according to any one of claims 1 to 4 claim 1.
【請求項16】 前記有機汚染検出・除去装置装置内
に、有機物が分解された微小粒子を集めて外部に排除す
る静電気電極を有する請求項1から請求項1の何れか
1項に記載の有機汚染検出・除去装置。
To 16. wherein said organic contamination detection and removal device in the apparatus, organic matter according to any one of claims 1 to 4 claim 1 having the electrostatic electrode to eliminate the outside to collect fine particles decomposed Organic contamination detection and removal equipment.
【請求項17】 前記有機汚染検出手段により、一方の
前記対向トレンチの端面から赤外線を入射し前記半導体
シリコンウエハ内部で多重反射した後に、他方の前記対
向トレンチの端面から出射した赤外線からスペクトル分
析により有機汚染を検出する段階と、 前記光学的ドライ洗浄機構により、前記有機汚染が有る
と判定した場合には前記有機汚染を除去する段階と、 前記有機汚染を除去できたかどうかを再び前記有機汚染
検出手段でチェックする段階とを有することを特徴とす
る請求項1に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染
検出・除去方法。
17. The method according to claim 17, wherein the organic contamination detection means causes infrared rays to enter the end face of one of the opposed trenches and be reflected multiple times within the semiconductor silicon wafer, and then be subjected to spectral analysis from infrared rays emitted from the end face of the other opposed trench. Detecting the organic contamination, and, by the optical dry cleaning mechanism, removing the organic contamination when it is determined that the organic contamination is present; and detecting the organic contamination again to determine whether the organic contamination has been removed. 2. The method for detecting and removing organic contamination of the apparatus for detecting and removing organic contamination according to claim 1, further comprising the step of checking by means.
【請求項18】 前記有機汚染検出手段により、前記赤
外線に替えて、倍音(第2高調波)や3倍音(第3高調
波)を有する基本共鳴スペクトルの波長領域をカバーす
る近赤外線を入射し、前記有機汚染を検出する段階を有
する請求項2に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚
染検出・除去方法。
18. The near-infrared ray which covers the wavelength region of the fundamental resonance spectrum having a harmonic (second harmonic) or a third harmonic (third harmonic) instead of the infrared ray by the organic contamination detecting means. 3. The method for detecting and removing organic contamination according to claim 2, further comprising the step of detecting the organic contamination.
【請求項19】 前記有機汚染検出手段により、前記有
機汚染を検出するための前記赤外線または前記近赤外線
として有機物の共鳴スペクトルのある波長帯域全域の波
長成分をもつ光線をプロービング光線となし、被測定対
象を通過後のプロービング光をフーリエ変換することに
より前記有機汚染を検出する段階を有する請求項3に記
載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染検出・除去方
法。
19. A light having a wavelength component in a whole wavelength band of a resonance spectrum of an organic substance as the infrared light or the near infrared light for detecting the organic contamination by the organic contamination detection means, is determined as a probing light, and is measured. 4. The organic contamination detection / removal method of the organic contamination detection / removal device according to claim 3, further comprising a step of performing a Fourier transform on the probing light after passing through the target to detect the organic contamination.
【請求項20】 前記有機汚染検出手段により、前記有
機汚染を検出するための前記赤外線または前記近赤外線
として有機物の共鳴スペクトルのある波長帯域を光源側
で波長掃引し、被測定対象を通過後のプロービング光の
強弱を検出することにより前記有機汚染を検出する段階
を有する請求項4に記載の有機汚染検出・除去装置の有
機汚染検出・除去方法。
20. The organic contaminant detecting means sweeps a wavelength band having a resonance spectrum of an organic substance as the infrared ray or the near infrared ray for detecting the organic contamination on the light source side, and after passing through the object to be measured. 5. The method of claim 4, further comprising the step of detecting the level of the organic contamination by detecting the intensity of the probing light.
【請求項21】 前記有機汚染検出手段により、前記プ
ロービング光をp波またはs波に偏光分離し、該偏光分
離したp波またはs波を検査対象物としての半導体シリ
コンウエハに照射して、前記被測定対象を通過後の前記
プロービング光をフーリエ変換することにより前記有機
汚染を検出する段階を有する請求項5に記載の有機汚染
検出・除去装置の有機汚染検出・除去方法。
21. The organic contamination detection means, wherein the probing light is polarization-separated into a p-wave or an s-wave, and the polarization-separated p-wave or s-wave is irradiated on a semiconductor silicon wafer as an inspection object, The organic contamination detection / removal method of the organic contamination detection / removal device according to claim 5, further comprising a step of performing a Fourier transform on the probing light after passing through the measured object to detect the organic contamination.
【請求項22】 前記有機汚染検出手段により、形成さ
れたトレンチの角度に応じた臨界角以下で前記プロービ
ング光線を入射することにより前記有機汚染を検出する
段階を有する請求項6に記載の有機汚染検出・除去装置
の有機汚染検出・除去方法。
22. The organic contamination according to claim 6, further comprising the step of detecting the organic contamination by making the probing light incident at a critical angle or less according to the angle of the formed trench by the organic contamination detection means. Organic contamination detection and removal method of the detection and removal device.
【請求項23】 前記有機汚染検出手段により、前記赤
外線または前記近赤外線が、同一列の隣り合う前記一対
の対向トレンチに入射されることにより前記有機汚染を
検出する段階を有する請求項10に記載の有機汚染検出
・除去装置の有機汚染検出・除去方法。
23. The organic contamination detecting means according to claim 10, further comprising a step of detecting the organic contamination by making the infrared ray or the near infrared ray incident on the pair of adjacent trenches in the same row. Organic pollution detection and removal method of organic pollution detection and removal equipment.
【請求項24】 前記半導体シリコンウエハ上の前記一
対の対向トレンチの、一方の前記対向トレンチと他方の
前記対向トレンチとの間の半導体シリコンウエハ表面で
ある観測面を、 各半導体製造プロセスのすすむ間は保護膜で保護する段
階と、 前記光学的ドライ洗浄機構により、被観測スタート時以
前の有機物を除去する段階と、 前記被観測スタート時に前記保護膜を剥離して表面をむ
きだしにする段階とを有する請求項1から請求項11の
何れか1項に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染
検出・除去方法。
24. The observation surface, which is the surface of the semiconductor silicon wafer between one of the pair of opposed trenches and the other of the opposed trenches on the pair of opposed trenches on the semiconductor silicon wafer, is advanced during each semiconductor manufacturing process. Is a step of protecting with a protective film, a step of removing organic matter before the start of observation by the optical dry cleaning mechanism, and a step of exfoliating the protective film at the start of observation to expose the surface. Claim 1 to Claim 11 having
An organic contamination detection / removal method of the organic contamination detection / removal device according to any one of the preceding claims .
【請求項25】 有機物を除去するための照射光源によ
り、パルス発光し、かつ前記半導体シリコンウエハ全面
を同時に照射する段階と、 前記パルス発光の持続時間とパルス発光数の制御によ
り、総合的な照射エネルギーを制御する段階とを有する
請求項1に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染
検出・除去方法。
25. A step of performing pulsed light emission by an irradiation light source for removing organic substances and simultaneously irradiating the entire surface of the semiconductor silicon wafer, and controlling the duration of the pulsed light emission and the number of pulsed light emission, thereby performing comprehensive irradiation. organic contamination detection and removal method of the organic contamination detection and removal apparatus of claim 1 2 comprising a step of controlling the energy.
【請求項26】 有機物を除去するための照射光源によ
り、パルス発光し、かつ前記半導体シリコンウエハ面を
部分照射する段階と、 前記各一対の対向トレンチの有機汚染検出結果に応じ
て、前記パルス発光の持続時間とパルス発光数の制御に
より、前記各一対の対向トレンチの領域に最適な総合的
な照射エネルギーを制御する段階とを有する請求項1
に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染検出・除去
方法。
26. A method according to claim 26, further comprising the steps of: performing pulsed light emission by an irradiation light source for removing an organic substance; and partially irradiating a surface of the semiconductor silicon wafer; the control duration and pulse emission of the number of, claims 1 to 3 and a step of controlling the optimum overall irradiation energy to the region of each pair of opposing trench
Organic contamination detection / removal method of the organic contamination detection / removal device described in (1)
【請求項27】 連続的に前記検査対象物としての半導
体シリコンウエハを供給する段階を有する請求項1
記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染検出・除去方
法。
27. Claim 1 4 Organic contamination detection and removal method of the organic contamination detection and removal system according to with supplying a semiconductor silicon wafer as continuously the inspection object.
【請求項28】 前記真空容器内を真空にひく時に、除
去された有機物または異物を外部に排除する段階を有す
る請求項1に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚
染検出・除去方法。
28. The organic contamination detection / removal method of the organic contamination detection / removal device according to claim 15 , further comprising the step of removing the removed organic matter or foreign matter to the outside when the inside of the vacuum vessel is evacuated.
【請求項29】 前記静電気電極により、有機物が分解
された微小粒子を集めて外部に排除する段階を有する請
求項1に記載の有機汚染検出・除去装置の有機汚染検
出・除去方法。
29. The organic contamination detection / removal method of the organic contamination detection / removal device according to claim 16 , further comprising the step of collecting fine particles in which organic substances are decomposed by the electrostatic electrode and removing the particles to the outside.
【請求項30】 半導体シリコンウエハの生産工程にお
ける化学汚染検出・除去装置において、 検査対象物としての半導体シリコンウエハ上に形成され
ている向かい合う一対の対向トレンチ前記対向トレ
ンチの一方の端面から赤外線を入射し前記半導体シリコ
ンウエハ内部で多重反射した後に、前記対向トレンチの
他方の端面から出射した赤外線からスペクトル分析によ
り化学汚染を検出する化学汚染検出手段と、 該化学汚染が有ると判定した場合には前記化学汚染を除
去する光学的ドライ洗浄機構と、 前記化学汚染を除去できたかどうかを再び前記化学汚染
検出手段でチェックする手段とを同一装置内に具備した
ことを特徴とする化学汚染検出・除去装置。
In the chemical contamination detection and removal apparatus in 30. semiconductor silicon wafer production process, it is formed on a semiconductor silicon wafer as an inspection object
And a pair of opposing trench facing is, the counter Torre
After an infrared ray is incident from one end face of the trench and is reflected multiple times inside the semiconductor silicon wafer, the
Chemical contamination detecting means for detecting chemical contamination by spectral analysis from infrared light emitted from the other end face, an optical dry cleaning mechanism for removing the chemical contamination when it is determined that the chemical contamination is present, A chemical contamination detection / removal device, wherein means for checking again whether or not removal has been performed by the chemical contamination detection means is provided in the same device.
【請求項31】 前記化学汚染検出手段により、一方の
前記対向トレンチの端面から赤外線を入射し前記半導体
シリコンウエハ内部で多重反射した後に、他方の前記対
向トレンチの端面から出射した赤外線からスペクトル分
析により化学汚染を検出する段階と、 前記光学的ドライ洗浄機構により、前記化学汚染が有る
と判定した場合には前記化学汚染を除去する段階と、 前記化学汚染を除去できたかどうかを再び前記化学汚染
検出手段でチェックする段階とを有することを特徴とす
る請求項3に記載の化学汚染検出・除去装置の化学汚
染検出・除去方法。
31. The chemical contamination detection means, wherein infrared rays are incident from one end face of the opposite trench and multiple-reflected inside the semiconductor silicon wafer, and then spectral analysis is performed from infrared rays emitted from the other opposite trench end face. Detecting the chemical contamination, and, if the optical dry cleaning mechanism determines that the chemical contamination is present, removing the chemical contamination; and again detecting whether the chemical contamination has been removed. chemical contamination detection and removal methods of chemical contamination detection and removal apparatus of claim 3 0, characterized in that it comprises a step of checking by means.
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