JP4578315B2 - ウエーハ位置決め用治具及びウエーハ固定用スタンド並びにウエーハ分析方法 - Google Patents
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そこで、パーティクルカウンタで輝点の座標を測定した後、他の分析装置の座標に変換し、変換された座標に基づいて分析すべき輝点の位置を特定して分析を行う方法が提案されている(特許文献1、2参照)。
しかし、本来、分析対象であるフォトマスク基板が四角形状であるのに対し、半導体ウエーハは円形状であり、また、フォトマスク基板よりも厚さが薄いなどの相違があるため、ウエーハをステージ上に位置決めすることができない。そのため、シリコンウエーハや円形状の石英ウエーハの分析を行う場合、パーティクルカウンタでウエーハの表面の輝点を測定し、測定された輝点について上記のようなフォトマスク基板専用の顕微ラマン分光装置を用いて詳細に分析を行おうとしても、測定された輝点の座標に対応させた分析ができないという問題がある。
また、ウエーハ分析用の装置を別途用意するとなると、装置コストや管理コストが2倍になるなどの問題が生じる。
すなわち、可動支持手段が弾性体を介して固定手段と連結されていれば、固定手段により弾性体の張力を調整することで、可動支持手段によってウエーハを一定の押圧で支持することができ、より確実にかつ容易に所定の位置に固定することができる。
固定手段の位置をフック又はネジ部により調整することができれば、固定手段により可動支持手段を一層容易に制御することができる。
上記位置決め治具がラマン分光器に対応したものであれば、ラマン分光器のステージにウエーハを直接位置決めすることができない場合でも、本発明に係る治具を介してウエーハを位置決めすることができる。従って、例えばフォトマスク基板専用のラマン分光器であっても、フォトマスク基板だけでなく、半導体ウエーハ等の表面に付着している有機物や金属酸化物等の異物について詳細に分析することが可能となる。
選択した輝点に基づいて装置間の座標を整合させることで、座標変換の精度を向上させることができ、分析をより容易にかつ確実に行うことが可能となる。
分析すべき輝点の周囲にマーキングを施せば、他の装置で分析する際、輝点を見つけ易くなり、分析を一層容易に行うことが可能となる。
例えばフォトマスク基板専用のラマン分光器であっても、本発明に係るウエーハ位置決め治具を用いることで、ウエーハの表面に付着している有機物や金属酸化物等の異物についても詳細に分析を行うことができる。
図1は、本発明に係るウエーハ位置決め用治具の一例の概略を示している。この治具1は、オリエンテーションフラット部(オリフラ部)9が形成された円形状のウエーハWが載置される台座2を有し、この台座2はウエーハの表面上のパーティクル等について分析を行う装置の試料ステージに装着できるように対応した形状に形成されている。また、台座2の側面には、運搬等を容易にするため取っ手6が設けられている。
また、台座上には、ウエーハWの外周部を支持する手段として、切り欠き部(オリフラ部)支持手段(切り欠き部支持ピン)3a,3bと、円弧部支持手段(円弧部支持ピン)4と、可動支持手段(可動支持ピン)5とが設けられている。
切り欠き部支持手段3a,3bはウエーハWのオリフラ部9の二点を支持し、円弧部支持手段4はウエーハWの円弧部の一点を支持し、さらに可動支持手段5は台座2に対して可動してウエーハWの円弧部の他の一点を支持することができるように構成されている。
また、各支持手段3a,3b,4,5はウエーハWと接触することになるため、少なくとも接触部をプラスチック材料、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂で構成することにより金属汚染を防止することが好ましい。
まず、パーティクルカウンタによりシリコンウエーハの表面上の輝点の座標を測定する。なお、パーティクルカウンタでは、表面に付着しているパーティクルのほか、表面に存在する欠陥等も輝点として検出される。ここで分析すべき輝点の周囲にマーキングを施してもよい。例えばレーザマーキング機能付きのパーティクルカウンタ若しくはビッカースマーキング機能付きのパーティクルカウンタを用いることで、分析すべき輝点の周囲にマークを付すことができる。このようなマーキングを施しておけば、WPAで分析する際、WPAに付属する顕微鏡で分析すべき輝点を認識し易くなる。
また、ウエーハWを治具1に固定する際に使用する連結手段16はスタンド11に設けられているので、分析の際、連結手段16が邪魔になることもない。
そしてウエーハWが固定されたウエーハ位置決め用治具1を、WPAの試料ステージにセットする。治具1の台座2はステージに対応した形状となっているため、所定の位置に確実にセットすることができ、ステージ上でウエーハWが位置決めされることになる。
まず、いわゆる粗アライメント(粗リンク)として、オリフラ部の左右2点の角を含むウエーハの外周の5点の座標のうち、オリフラ部以外の3点の座標(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)の値を下記の式(1)に代入してα、β、rを決定する。これによりウエーハ(円)の中心点の座標が決定され、さらに、オリフラ部の位置からX軸とY軸の方向を決定することで、新たな座標を決定することができる。
(実施例1)
パーティクル検査装置を用いてシリコンウエーハ上の輝点の座標を測定し、測定した座標をCSV形式のデータで保存した。この座標データをWPAに取り込み、ウエーハ上のパーティクルのマップをWPAに認識させた。また、座標対応の精度を高めるため、ウエーハ上の輝点のうち任意の3点に基づいてアライメントを行った。
一方、図3に示したようなウエーハ固定用スタンドを用い、図1に示したようなウエーハ位置決め用治具にウエーハを固定した。治具をスタンドから取り外し、WPAのステージにセットしてウエーハを位置決めした。
上記のように変換した座標に基づいて分析すべき輝点の位置に合わせてラマン分光により分析を行ったところ、パーティクルカウンタで測定した座標に対応した輝点の分析を行うことができた。
マーキング機能付きのパーティクル検査装置(MAGICS)を用いてシリコンウエーハ上の輝点の座標を測定し、分析すべき輝点の周囲に4点のマーキングを施した。MAGICSで測定したCSV形式の座標ファイルをWPAで読み込んでWPAの座標に変換した。
一方、実施例1と同様にウエーハを図1の治具に固定した後、WPAのステージにセットしてウエーハを位置決めした。
上記のように変換された座標に基づいてウエーハに付されたマークを容易に認識することができ、マークに囲まれたパーティクルについてラマン分光による分析を行うことができた。
例えば、実施形態及び実施例では、分析装置としてラマン分光装置を使用したが、本発明に係るウエーハ位置決め用治具は、座標に基づいて分析することができる分析装置であれば特に限定されずに適用することができる。
さらに、ウエーハ固定用スタンドを用いてウエーハをウエーハ位置決め用治具に固定する場合について説明したが、必ずしも上記のようなスタンドを用いる必要はなく、ウエーハ位置決め用治具で直接ウエーハを固定してもよい。
Claims (7)
- ノッチ部又はオリエンテーションフラット部が形成された円形状のウエーハについて、座標に基づいて分析することができる分析装置を用いて分析する場合に前記ウエーハを前記分析装置の試料ステージに位置決めするための治具であって、少なくとも、前記ウエーハが載置される台座と、該台座上において、前記ウエーハのノッチ部の一点又はオリエンテーションフラット部の二点を支持する切り欠き部支持手段と、前記ウエーハの円弧部の一点を支持する円弧部支持手段と、前記台座に対して可動し、前記ウエーハの円弧部の他の一点を支持する可動支持手段とを有し、前記台座は中心部が外周部よりも低く形成されていることにより前記ウエーハの外周と接触して支持するものであり、前記台座に載置されたウエーハを前記切り欠き部支持手段及び円弧部支持手段で支持し、さらに前記可動支持手段で該ウエーハを支持することにより該ウエーハが前記台座上の所定の位置で固定され、該ウエーハが固定された治具を前記分析装置の試料ステージにセットすることにより該ウエーハが位置決めされるものであり、さらに、前記可動支持手段に連結する弾性体と、該弾性体を介して前記可動支持手段に対向配置されている固定手段とをさらに有し、該固定手段により前記弾性体の張力を調整することで前記可動支持手段が前記台座上に載置されたウエーハを一定の押圧で支持するもので、前記固定手段がフック又はネジ部を含み、該フック又はネジ部を介して該固定手段の位置が調整されるものであることを特徴とするウエーハ位置決め用治具。
- 前記分析装置が、ラマン分光器であることを特徴とする請求項1に記載のウエーハ位置決め用治具。
- 前記請求項1又は請求項2に記載のウエーハ位置決め用治具にウエーハを固定するためのウエーハ固定用スタンドであって、少なくとも、前記ウエーハ位置決め用治具が載置されるスタンド本体と、該スタンド本体に載置された前記ウエーハ位置決め用治具の周囲の三点を支持する支持部及び一点を支持する可動部と、前記ウエーハ位置決め用治具の固定手段と連結される連結手段とを有し、前記ウエーハ位置決め用治具を前記支持部及び可動部によりスタンド本体に固定し、該ウエーハ位置決め用治具の台座に分析すべきウエーハを載置し、前記連結手段を前記ウエーハ位置決め用治具の固定手段に連結させて該固定手段を調整することにより前記ウエーハを前記ウエーハ位置決め用治具の可動支持手段で支持して該治具に固定することができるものであることを特徴とするウエーハ固定用スタンド。
- ノッチ部又はオリエンテーションフラット部が形成された円形状のウエーハを分析する方法であって、パーティクルカウンターにより前記ウエーハ上の輝点の座標を測定する工程と、前記ウエーハを前記請求項1又は請求項2に記載のウエーハ位置決め用治具に固定する工程と、前記ウエーハが固定されたウエーハ位置決め用治具を、座標に基づいて分析することができる他の装置の試料ステージにセットする工程と、前記パーティクルカウンターで測定した座標を前記他の装置の座標に変換する工程と、前記変換された座標に基づいて前記ウエーハ上の輝点の分析を行う工程を含むことを特徴とするウエーハ分析方法。
- 前記パーティクルカウンターにより測定されたウエーハ上の輝点のうち、少なくとも2点に基づいて、前記パーティクルカウンタの座標と前記他の装置の座標を整合させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のウエーハ分析方法。
- 前記パーティクルカウンターにより測定されたウエーハ上の輝点のうち、分析すべき輝点の周囲にマーキングを施す工程をさらに含むことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のウエーハ分析方法。
- 前記他の装置として、ラマン分光器を用いることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載のウエーハ分析方法。
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