JP4882505B2 - 異物分布パターンの照合方法及びその装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の表面に付着している異物の分布パターン(以下「異物分布パターン」とも称す)を処理チャンバに関連する部品、すなわちハードウエアの特徴的形状のパターンと比較する異物分布パターンの照合方法及びその装置に関する。
一般に、半導体デバイスを製造するためには、IC等の半導体装置の製造ラインにおいて各種の処理装置を配置し、半導体ウエハに対して、成膜処理、酸化拡散処理、エッチング処理、改質処理、アニール処理等の各種の処理を繰り返し行って所望するIC等の半導体装置を製造するようになっている(例えば特許文献1、2、3)。
ところで、IC等の半導体装置の製品の歩留まり低下の大きな原因の1つにパーティクル等を含む異物の存在があるが、ウエハ上における許容量以上の異物の存在を早期に見つけて歩留まりの低下を最小限に抑制するために、上記したような製造ラインの途中において、ウエハ表面上に存在する異物の有無及びその分布状態を適宜に測定することが行われている。そして、測定の作業者は、許容量以上の異物をウエハ上に検出した場合には、異物付着の原因となっている処理チャンバ等を特定し、異物発生防止対策を講じなければならない。
この場合、作業者は、上述のように測定により得られた異物の分布パターンと、各処理チャンバ内の部品の特徴的形状とを目視で照合し、異物の原因となる処理チャンバ等を特定するようにしている。具体的には、例えば異物分布パターンと各処理チャンバのシャワーヘッド部のガス噴射孔の設計図の配列パターンや作業者が記憶している各種の部品の特徴的パターンとを比較し、両パターンが最も一致するシャワーヘッド部等を見つけることによって、異物の発生原因となっている処理チャンバ等を特定するようにしている。
特に近年の半導体ウエハ上の異物を検査する装置の発達は目覚ましいものがあり、単にパーティクル等を検出するのみならず、ウエハ上のスクラッチ、配線のパターンショート、パターンの断線等を含めた欠陥まで異物として認識し、これを高速でモニタリングすることが可能になってきた。本願明細書中における異物とは、このような欠陥まで含めた広い概念であることに注意されたい。
特開平10−223732号公報 特開2001−338969号公報 特開2005−236094号公報
ところで、上述したように、異物発生原因の処理チャンバ等を特定する場合、作業者は異物分布パターンと処理チャンバ内の各部品や搬送途中の各部品の特徴的形状のパターンとを目視によって照合するようにしているため、作業者の部品に関する知識や経験によって照合判断の精度が左右されてしまうのみならず、両パターンが一致する程度を示す照合の確度を定量的に把握することが困難である、といった問題があった。
また、異物分布パターンと各部品の特徴的パターン毎に目視による手作業で照合を行わなければならないことから、異物原因となる処理チャンバ等を特定するまでに、長時間を要してしまう、といった問題があった。
この場合、上記特許文献3に示すように、集積回路等の製品完成後にプローブ検査を行って、その時の検査マップと異物マップをと比較して不良原因装置等を特定するようにした技術も開示されている。この従来技術にあっては、製品完成後に上記不良原因の特定を行っているため、特定するまでに長時間を要してしまい、その間に処理が進行している多くのウエハに同様の原因が混入する恐れがあり、多量の欠陥及び無駄が生ずることになる。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、異物分布パターンと半導体製造装置等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることが可能な異物分布パターンの照合方法及びその装置を提供することにある。
請求項1に係る発明は、被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合方法において、被処理体に対して所定の処理を施す複数の処理チャンバで前記所定の処理が施された前記被処理体の表面の異物を検出して異物の分布パターンを得る異物検出工程と、前記処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンと前記異物の分布パターンとを照合する照合工程と、前記照合によりパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断工程と、前記照合確度判断工程の判断結果を出力する出力工程と、を有することを特徴とする異物分布パターンの照合方法である。
このように、異物分布パターンと半導体製造装置等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることができる。
従って、照合確度を、作業者の経験や知識に左右されることがなく、高い精度で求めることができるのみならず、短時間で異物原因となる処理チャン等の部品を的確に特定することができる。
また、照合確度を表示するようにしたので、異物原因の解決のためのメンテナンスの優先順位付けを有効に行うことができる。
この場合、例えば請求項2に記載するように、前記照合確度判断工程では、前記照合確度の所定の閾値を基準として良否を併せて判断する。
また例えば請求項3に記載するように、前記部品は前記被処理体を載置するために前記処理チャンバ内に設けた載置台に対向させて設けられて該処理チャンバ内へガスを供給するシャワーヘッド部であり、前記特徴的形状は前記シャワーヘッド部に設けたガス噴射孔の配列パターンである。
また例えば請求項4に記載するように、前記部品は前記処理チャンバ内に設けられた載置台への前記被処理体の受け渡しの際に出没されるリフタピン機構であり、前記特徴的形状は前記リフタピン機構に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するリフトピンの配列パターンである。
また例えば請求項5に記載するように、前記部品は前記処理チャンバに対して前記被処理体を搬出入する際に用いる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンである。
また例えば請求項6に記載するように、前記部品は前記被処理体を複数枚収容するカセット容器であり、前記特徴的形状は前記カセット容器に設けられて前記被処理体を支持するために前記被処理体の裏面と直接接触する支持棚の形状パターンである。
また例えば請求項7に記載するように、前記部品は前記カセット容器を一時的に設置するカセットステージと前記処理チャンバとの間の前記被処理体の搬送経路の途中に設けられる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンである。
請求項8に係る発明は、被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合装置において、前記被処理体に所定の処理を施す処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンを記憶する基準パターン記憶部と、所定の処理が施された被処理体の表面の異物を検出するにことにより得られた異物の分布パターンと前記基準パターン記憶部に記憶された各基準パターンとを照合するパターン照合部と、前記パターン照合部での照合結果に基づいてパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断部と、前記照合確度判断部で得られた前記照合確度を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする異物分布パターンの照合装置である。
本発明に係る異物分布パターンの照合方法及びその装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
異物分布パターンと半導体製造装置等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、異物分布パターンと基準パターンの両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることができる。
従って、照合確度を、作業者の経験や知識に左右されることがなく、高い精度で求めることができるのみならず、短時間で異物原因となる処理チャン等の部品を的確に特定することができる。
また、照合確度を表示するようにしたので、異物原因の解決のためのメンテナンスの優先順位付けを有効に行うことができる。
以下に、本発明に係る異物分布パターンの照合方法及び照合装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る異物分布パターンの照合方法を実行する対象となる処理システム(製造ライン)の一例を示す概略図、図2は処理システム中に設けられる処理チャンバの一例を示す概略断面図、図3は処理チャンバ内のシャワーヘッド部のガス噴射孔の配列パターンの一例を示す平面図、図4はリフタピン機構のリフトピンの配列パターンの一例を示す平面図、図5は搬送アーム機構のアーム部の一例を示す平面図である。
まず、図1を参照して製造ラインの一例となるクラスタツール型の処理システムについて説明する。尚、図1中においては、処理チャンバ内の構造を模式的に示している。この処理システム2は、被処理体となる例えば半導体ウエハ(基板)Wに対して成膜処理、拡散処理、エッチング処理等の各種の処理を行なう処理ユニット4と、この処理ユニット4に対してウエハWを搬入、搬出させる搬送ユニット6とにより主に構成される。
処理ユニット4は、真空引き可能になされた共通搬送室8と、ゲートバルブ10A〜10Dを介して連結された4つの処理チャンバ12A〜12Dよりなり、各チャンバ12A〜12Dにおいて同種の或いは異種の処理をウエハWに対して施すようになっている。各チャンバ12A〜12D内には、ウエハWを載置するための載置台14A〜14Dがそれぞれ設けられる。また、共通搬送室8内には、屈伸及び旋回自在になされた第1の搬送アーム機構16が設けられ、各チャンバ12A〜12D間や後述するロードロック室間でウエハWの受け渡しを行なうようになっている。
ここでは第1の搬送アーム機構16は、部品(ハードウエア)である2つのアーム部16A、16Bを有しており、この各アーム部16A、16Bの表面には、それぞれ4つのパッド17A、17Bを設けて、このパッド17A、17B上にウエハWの裏面を直接接触させて保持するようになっている。
一方、搬送ユニット6は、カセット容器を載置するカセットステージ18とウエハWを搬送して受け渡しを行なうための第2の搬送アーム機構20を移動させる搬送ステージ22よりなる。カセットステージ18には、容器載置台24が設けられ、ここに複数、図示例にあっては最大4つのカセット容器26A〜26Dを載置できるようになっている。各カセット容器26A〜26D内の側壁にはウエハWを支持する支持棚28が多段に設けられており、このカセット容器中に最大例えば25枚のウエハWを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっている。
搬送ステージ22には、その中心部を長さ方向に沿って延びる案内レール30が設けられており、この案内レール30に上記第2の搬送アーム機構20がスライド移動可能に支持されている。この案内レール30には、移動機構として例えばボールネジ(図示せず)が並設されており、第2の搬送アーム機構20は案内レール30に沿ってX方向へ移動することになる。
ここでは第2の搬送アーム機構20は、部品(ハードウエア)である2つのアーム部20A、20Bを有しており、この各アーム部20A、20Bの表面には、それぞれ4つのパッド21A、21Bを設けて、このパッド21A、21B上にウエハの裏面を直接接触させて保持するようになっている。
また、搬送ステージ22の他端には、基板の位置決めを行なう位置決め機構としてのオリエンタ36が設けられ、更に、搬送ステージ22の途中には、上記共通搬送室8との間を連結するために真空引き可能になされた2つのロードロック室38A、38Bが設けられる。各ロードロック室38A、38B内には、ウエハWを載置する基板載置台40A、40Bが設けられると共に、各ロードロック室38A、38Bの前後には、共通搬送室8或いは搬送ステージ22へ連通するためのゲートバルブ42A、42B及び44A、44Bがそれぞれ設けられる。
上記オリエンタ36は、回転台46を有しており、この上にウエハWを載置した状態で回転するようになっている。この回転台46の外周には、ウエハWの周縁部を検出するための光学的センサ部48が設けられており、光をウエハ端部に照射してこの変動を検出してウエハWに形成されている切り欠きやノッチを認識できるようになっている。
次に、各処理チャンバ12A〜12Dの構成について説明する。ここでは本発明の理解を容易にするために、シャワーヘッド部のガス噴射孔の配列パターン等を除き、各処理チャンバ12A〜12Dの基本的構成は同じように設定しているので、代表として主に図2に示す処理チャンバ12Aを例にとって説明する。
まず、上記各処理チャンバ12A〜12Dの側壁に、上記ゲートバルブ10A〜10Dが設けられる。そして、上記各処理チャンバ12A〜12Dは、上述のように載置台14A〜14Dをそれぞれ有しており、各処理チャンバ12A〜12Dの底部より起立させて設け、この載置台14A〜14D上にウエハWを載置できるようになっている。各載置台14A〜14D中には、加熱手段として例えば抵抗加熱ヒータ50A〜50Dが設けられる。また、各載置台14A〜14Dにはピン挿通孔52A〜52Dがそれぞれ形成され、この載置台14A〜14Dの下方には、ウエハWの受け渡しの際に昇降して出没されるリフタピン機構54A〜54Dがそれぞれ設けられる。
具体的には、各リフタピン機構54A〜54Dは、上記ピン挿通孔52A〜52Dに挿通される部品である複数、例えば3本(図4参照)のリフトピン56A〜56Dをそれぞれ有しており(図1及び図2では2本のみ記す)、各リフトピン56A〜56Dの底部は、例えば図4に示すような一部を切り欠いた円弧状のピン保持板58A〜58Dに連結される。そして、各ピン保持板58A〜58Dは、各処理チャンバ12A〜12Dの底部を貫通して設けられた昇降ロッド60(図2参照)により昇降可能になされており、これにより、ウエハWの受け渡し時に上記各リフトピン56A〜56Dが載置台14A〜14Dの上面より、それぞれ出没するようになっている。また上記昇降ロッド60の貫通部には、図2に示すようにチャンバ内の気密性を維持しつつ昇降ロッド60の昇降を許容するベローズ62が介設されている。
また各処理チャンバ12A〜12Dの底部には、チャンバ内の雰囲気を排気する排気口64(図2参照)が設けられており、これに連結される排気系によりチャンバ内の雰囲気を所定の圧力に維持しつつ例えば真空引きできるようになっている。そして、上記各処理チャンバ12A〜12Dには、載置台14A〜14Dに接近状態で対向させて、ガス供給手段として部品であるシャワーヘッド部66A〜66Dがそれぞれ設けられている。そして、シャワーヘッド部66A〜66Dのガス噴射面には複数のガス噴射孔68A〜68Dがそれぞれ形成されており、これに対向する載置台14A〜14D側に向けて処理に必要なガスを噴射できるようになっている。
ここで各シャワーヘッド部66A〜66Dの各ガス噴射孔68A〜68Dの配列パターンは異ならせて形成されており、この配列パターンを認識することにより、当該シャワーヘッド部を同定して特定することができるようになっている。例えば図3(A)はシャワーヘッド部66Aのガス噴射孔68Aの配列パターンを示し、図3(B)はシャワーヘッド部66Bのガス噴射孔68Bの配列パターンを示し、図3(C)はシャワーヘッド部66Cのガス噴射孔68Cの配列パターンを示し、図3(D)はシャワーヘッド部66Dのガス噴射孔68Dの配列パターンを示す。
上記図3(A)及び図3(B)に示す場合には、各ガス噴射孔68A〜68Bは共に格子状、或いはマトリクス状に配列されているが、図3(A)に示す各ガス噴射孔68AのピッチP1は、図3(B)に示す各ガス噴射孔68BのピッチP2よりも小さく設定されており、配列パターンを互いに相異させている。また図3(C)に示すガス噴射孔68Cの配列パターンはハニカム状になされており、上記図3(A)及び図3(B)の配列パターンとは異ならせている。また同様に、図3(D)に示すガス噴射孔68Dの配列パターンもハニカム状になされているが、このピッチP4は図3(C)に示すピッチP3よりも小さく設定されており、図3(A)〜図3(C)の配列パターンとは異ならせている。
また同様に、上記各処理チャンバ12A〜12Dに設けられた各リフタピン機構54A〜54Dの各リフトピン56A〜56Dに関しても、リフタピン機構54Aを代表して示す図4に示すように、隣接ピン間のピッチP5を各リフトピン56A〜56D間でそれぞれ僅かずつ異ならせており、この配列パターンの相異で特定のリフトピンを同定乃至特定できるようになっている。更に同様に、第1及び第2の搬送アーム機構16、20の各アーム部16A、16B、20A、20Bに設けた各パッド17A、17B、21A、21Bに関しても、第1の搬送アーム機構16の一方のアーム部16Aを代表に示す図5に示すように、パッド17A間のピッチP6を各パッド17A同士間、17B同士間、21A同士間、21B同士間で僅かずつ異ならせており、この配列パターンの相違で特定のパッドを同定できるようになっている。
さて、以上のような処理システム2の装置構成を前提として、次に本発明に係る異物分布パターンの照合装置について説明する。
図6は本発明に係る異物分布パターンの照合装置を示す構成図、図7は異物測定部で得られた異物分布パターンの一例を示す平面図、図8は本発明に係る異物分布パターンの照合方法を説明するためのフローチャート、図9は基準パターン毎の照合度合と良否判断の結果の一例を示す図である。
まず、図6に示すように、この異物分布パターンの照合装置70は、特定の複数の基準パターンを予め記憶する基準パターン記憶部74と、異物測定部72で得られた異物分布パターンと上記基準パターンとを照合するパターン照合部76と、この照合の結果であるパターンの一致の程度を示す照合確度を求める照合確度判断部78と、この照合確度を出力する出力部80とにより主に構成されている。ここで、上記パターン照合部76、基準パターン記憶部74及び照合確度判断部78は、コンピュータ82に組み込まれており、例えばソフトウエア的に処理される。このコンピュータ82としては、この処理システム2の全体を制御するコンピュータ、専用のコンピュータ、汎用のコンピュータ等のどのような種類のコンピュータを用いてもよい。
上記異物測定部72は、予め定められた一連の処理が完了した半導体ウエハWの表面に付着している異物を検出してマッピングすることにより、この異物分布パターンを求める装置であり、既知の異物測定機を用いることができる。上記基準パターン記憶部74は、処理チャンバ12A〜12Dに関連する部品であって、半導体ウエハに直接的に接触する、或いは半導体ウエハに接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンが予め記憶されている。
ここでは、基準パターンとして、図3に示す各ガス噴射孔68A〜68Dの配列パターンや、図4に示すような各リフタピン機構54A〜54Dの各リフトピン56A〜56Dの配列パターンや図5に示すような各アーム部16A、16B、20A、20Bにおける各パッド17A、17B、21A、21Bの配列パターンや、図1に示すカセット容器26A〜26Dの支持棚28の形状パターン等が対応し、これらの各パターンが予め上基準パターン記憶部74に記憶されて、データベース化されている。この基準パターン記憶部74の記憶内容は、各部品の交換、修理や処理チャンバの増減に伴って基準パターンを削除したり、増加したり、更新できるようになっている。
またパターン照合部76は、上記異物測定部72で得られた異物分布パターンと上記基準パターン記憶部74に記憶されている各基準パターンとを照合するものである。また照合確度判断部78は、上記照合結果に基づいて両パターンの一致の程度を示す照合確度を各基準パターン毎に求める。このような照合確度判断部78では、周知の画像認識ソフトやパターン照合ソフトを用いることができる。上記照合確度は、例えばパーセントにより定量的に求められることになる。またこの照合確度判断部78では、上記照合確度に基づいて、所定の閾値を基準として各部品の良否の判断を行うようにしてもよい。例えば照合確度が50%以上ならば、”NG”(異物発生の恐れが高い)とし、50%よりも小さければ”OK”(異物の発生の恐れが低い)とするようにしてもよい。尚、この閾値はオペレータにより可変になされている。
また上記出力部80は、上記照合確度判断部78で得られた結果を出力するものであり、この結果を表示する例えばディスプレイ80Aやプリンタ80B等を有している。作業者は、この出力結果を参照して、該当する部品をメンテナンス等することになる。
次に、以上のように構成された異物分布パターンの照合装置70を用いて行われる異物分布パターンの照合方法について説明する。
まず、この説明に先立って、図1及び図2に示す処理システム2を用いて行われる半導体ウエハWに対する各処理について説明する。ここでは、発明の理解を容易にするために、各処理チャンバ12A〜12Dにおいてウエハに対して順次各種の処理が行われるものと仮定する。
図1において、カセット容器26A〜26Dを載置するカセットステージ18と各処理チャンバ12A〜12Dとの間の往復の搬送ラインが製造ラインとなっている。
まず、カセットステージ18の所定のカセット容器、例えばカセット容器26Cから、第2の搬送アーム機構20のいずれか一方のアーム部、例えばアーム部20Bで取り出された未処理の半導体ウエハWは、搬送ステージ22の一端に設けたオリエンタ36まで搬送され、ここで位置決めされたウエハWは第2の搬送アーム機構20のいずれか一方のアーム部で再度保持され、中央に位置される2つのロードロック室40A、40Bの内のいずれか一方のロードロック室まで搬送され、ウエハWをこのロードロック室内に収容する。
このロードロック室内の圧力調整を行った後、共通搬送室8内の第1の搬送アーム機構16の2つのアーム部16A、16Bの内のいずれか一方のアーム部で、上記ロードロック室内のウエハWを受け取り、そして、このウエハWを4つの処理チャンバ12A〜12Dの内の所定の処理チャンバ、例えば処理チャンバ12A内へ搬入する。このウエハWは、処理チャンバ12A内のリフタピン機構54Aのリフトピン56Aを昇降させることによって受け取られ、このウエハWを載置台14A上に載置する。そして、この処理チャンバ12A内を気密状態にした後に、シャワーヘッド部66Aの各ガス噴射孔68Aから所定の処理ガスを噴射しつつ所定のプロセス圧力及びプロセス温度を維持して、所定の処理として例えば成膜処理等を施すことになる。
このように、処理チャンバ12Aにおける処理が完了したならば、上記第1の搬送アーム機構16を用いてこのウエハWを他の処理チャンバ12B〜12Dへ順次搬送し、その都度、各処理チャンバ12B〜12Dでそれぞれ所定の処理を施すことになる。
そして、予め定められた各処理が完了したならば、前述した搬送経路とは逆の経路を辿って(オリエンタ36は通る必要がない)、元のカセット容器26C内に処理済みのウエハWが収容されることになる。以下同様にして、予定される全てのウエハWが上述したように処理される。
ここで、このように処理済みになったウエハWの表面には、許容量以上の異物が存在するか否かをチェックし、許容量以上の異物が存在した場合には、その異物発生原因となる部品を特定し、そのメンテナンス作業を行わなればならない。そのために、ここで図6に示す照合装置70を用いて本発明に係る異物分布パターンの照合方法を実施することになる。
この照合方法を図6乃至図9も参照して説明する。まず、図6に示す異物測定部72において、上記処理済みの各ウエハWの表面に付着している所定の大きさ以上の異物を検出し、これをマッピングすることにより異物分布パターンを得る(図8のS1)。図7は得られた異物分布パターンの一例を示す図であり、異物(点で示される)が点在しているパターンとなっている。
次に、ここで得られた異物分布パターンをパターン照合部76へデータとして転送する。このパターン照合部76では、転送されてきた上記異物分布パターンと基準パターン記憶部74に予め記憶しておいた各種の部品の基準パターンとを照合させる(図8のS2)。この照合は、上記異物分布パターンと各基準パターンの両パターンの座標をそれぞれ突き合わせることで実行される。この基準パターンとしては、前述したように、各ガス噴射孔68A〜68Dの配列パターンや、各リフトピン56A〜56Dの配列パターンや各アーム部16A、16B、20A、20Bにおける各パッド17A、17B、21A、21Bの配列パターンやカセット容器26A〜26Dの支持棚28の形状パターン等が対応する。
次に、照合確度判断部78では、上記パターン照合の結果、両パターンの一致の程度を示す照合確度を各基準パターン毎に求める(図8のS3)。この時の各基準パターン毎の照合確度は、図9に示すように例えば%で求められ、100%の場合には両パターンが完全に一致していることを示し、0%の場合には両パターンが完全に不一致であることを示している。これと同時に、ここでは上記照合確度の所定の閾値を設定し、上記各基準パターン毎の良否を判断している(図8のS4)。
例えば照合確度の閾値を50%に設定したならば、図9に示すように、照合確度が50%以上の場合は異物発生原因である確率が高い不良を示す”NG”とし、50%よりも小さい場合には、異物発生原因である確率の低い良品を示す”OK”とする。尚、この閾値は作業者によって可変になされている。
そして、出力部80では、上記照合確度判断部78の結果を得て、この判断結果を図9に示すように出力する(図8のS5)。この出力の形態は、どのようなものでもよく、例えばディスプレイ80Aに表示したり、或いはプリンタ80Bで用紙に印刷して出力する等してもよい。
この時、図9に示すように、照合確度(%)と良否判断の表示(”NG”或いは”OK”)がなされ、例えば照合確度が高い順に配列して出力される。ここでは、照合確度に関しては、シャワーヘッド部66Bのガス噴射孔68Bの配列パターンが90%で最も高く、次がシャワーヘッド部66Aのガス噴射孔68Aの配列パターンが60%となっている。以下は、シャワーヘッド部66Cのガス噴射孔68Cの配列パターンが30%、シャワーヘッド部66Dのガス噴射孔68Dの配列パターンが20%等となって、次第に低下している。尚、リフタピンやアーム部のパッドやカセット容器の支持棚は、ウエハ裏面のエッジ部と接触する際に、この接触に伴って巻き上がる異物がその部分のウエハ表面側に飛散して付着する場合が存在するので、異物の付着状況から異物の原因となる部品を特定することが可能となる。
ここでは、図7に示す異物分布パターンの状態は、図3(B)に示すガス噴射孔68Bの配列パターンの一部に非常に近似したパターンとなっており、このガス噴射孔68Bから異物が飛散した可能性が大となっている。
従って、作業者は、図9に示す結果を参照して、照合確度が高い部品の順序に従って、すなわち優先順位に従って、或いは良否判断が”NG”の部品のみを、異物除去のためのクリーニング作業や補修作業や交換作業等のメンテナンスを行うことになる。
このように、異物分布パターンとシャワーヘッド部66A〜66Dの各ガス噴射孔68A〜68Dや各リフタピン56A〜56Dやアーム部16A、16B、20A、20Bの各パッド17A、17B、21A、21B等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることができる。
従って、照合確度を、作業者の経験や知識に左右されることがなく、高い精度で求めることができるのみならず、短時間で異物原因となる処理チャン等の部品を的確に特定することができる。
また、照合確度を表示するようにしたので、異物原因の解決のためのメンテナンスの優先順位付けを有効に行うことができる。
尚、上記実施例では、発明の理解を容易にするために、各シャワーヘッド部のガス噴射孔等が全て異なる配列パターンとなっている場合を例にとって説明したが、中には同一の配列パターンの場合もあり、このような時には、同一配列パターン同士の照合確度や良否判断は同一結果となるのは勿論である。
また、ここでは各処理チャンバ12A〜12Dは全て略同一構造になされている場合について説明したが、実際には種々の処理形態の処理チャンバが設けられ、例えば各処理チャンバ12A〜12Dにおける各処理は、成膜処理、プラズマを用いたエッチング処理、酸化拡散処理、改質処理、アニール処理等の全ての処理が対象となる。
また、処理の態様によっては、処理チャンバにシャワーヘッド部を設けていないものも含めることができるのは勿論である。
更に、ここでは図1に示す1つの処理システム2を検査対象としたが、これに限定されず、この処理システム2における前工程、或いは後工程の製造ラインの各処理チャンバについても検査の対象とするようにしてもよい。
また図6中における基準パターン記憶部74に記憶される各基準パターンデータや異物測定部72からの異物分布パターンのデータは、有線、無線を問わず、パターン照合部76へ転送するようにした場合も、本発明の範囲に含まれるものであり、更には異物分布パターンのデータは、異物の分類毎(例えば有機系の異物毎のように)のパターンと各部品の基準パターンとを照合するようにしてもよい。
また、基準パターン記憶部74に記憶する基準パターンは、上述したシャワーヘッド部等の部品に限らず、異物を発生する可能性のある全ての部品(ハードウエア)について適用することができる。
また、本実施例で説明した異物分布パターンとして欠陥検査装置からの欠陥分布パターンを用いるようにしてもよい。更には、また検出欠陥の分類毎(例えば配線パターンのショートとか)のパターンを異物分布パターンとして用いて各部品の基準パターンとを照合させるようにしてもよい。。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、LCD基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
本発明に係る異物分布パターンの照合方法を実行する対象となる処理システムの一例を示す概略図である。 処理システム中に設けられる処理チャンバの一例を示す概略断面図である。 処理チャンバ内のシャワーヘッド部のガス噴射孔の配列パターンの一例を示す平面図である。 リフタピン機構のリフトピンの配列パターンの一例を示す平面図である。 搬送アーム機構のアーム部の一例を示す平面図である。 本発明に係る異物分布パターンの照合装置を示す構成図である。 異物測定部で得られた異物分布パターンの一例を示す平面図である。 本発明に係る異物分布パターンの照合方法を説明するためのフローチャートである。 基準パターン毎の照合度合と良否判断の結果の一例を示す図である。
符号の説明
2 処理システム
12A〜12D 処理チャンバ
14A〜14D 載置台
16 第1の搬送アーム機構
16A,16B アーム部
17A,17B パッド
20 第2の搬送アーム機構
20A,20B アーム部
21A,21B パッド
26A〜26D カセット容器
28 支持棚
54A〜54D リフタピン機構
56A〜56D リフトピン
70 異物分布パターン照合装置
72 異物測定部
74 基準パターン記憶部
76 パターン照合部
78 照合確度判断部
80 出力部
W 半導体ウエハ(被処理体)

Claims (8)

  1. 被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合方法において、
    被処理体に対して所定の処理を施す複数の処理チャンバで前記所定の処理が施された前記被処理体の表面の異物を検出して異物の分布パターンを得る異物検出工程と、
    前記処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンと前記異物の分布パターンとを照合する照合工程と、
    前記照合によりパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断工程と、
    前記照合確度判断工程の判断結果を出力する出力工程と、
    を有することを特徴とする異物分布パターンの照合方法。
  2. 前記照合確度判断工程では、前記照合確度の所定の閾値を基準として良否を併せて判断することを特徴とする請求項1記載の異物分布パターンの照合方法。
  3. 前記部品は前記被処理体を載置するために前記処理チャンバ内に設けた載置台に対向させて設けられて該処理チャンバ内へガスを供給するシャワーヘッド部であり、前記特徴的形状は前記シャワーヘッド部に設けたガス噴射孔の配列パターンであることを特徴とする請求項1又は2記載の異物分布パターンの照合方法。
  4. 前記部品は前記処理チャンバ内に設けられた載置台への前記被処理体の受け渡しの際に出没されるリフタピン機構であり、前記特徴的形状は前記リフタピン機構に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するリフトピンの配列パターンであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の異物分布パターンの照合方法。
  5. 前記部品は前記処理チャンバに対して前記被処理体を搬出入する際に用いる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の異物分布パターンの照合方法。
  6. 前記部品は前記被処理体を複数枚収容するカセット容器であり、前記特徴的形状は前記カセット容器に設けられて前記被処理体を支持するために前記被処理体の裏面と直接接触する支持棚の形状パターンであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の異物分布パターンの照合方法。
  7. 前記部品は前記カセット容器を一時的に設置するカセットステージと前記処理チャンバとの間の前記被処理体の搬送経路の途中に設けられる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンであることを特徴とする請求項6記載の異物分布パターンの照合方法。
  8. 被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合装置において、
    前記被処理体に所定の処理を施す処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンを記憶する基準パターン記憶部と、
    所定の処理が施された被処理体の表面の異物を検出するにことにより得られた異物の分布パターンと前記基準パターン記憶部に記憶された各基準パターンとを照合するパターン照合部と、
    前記パターン照合部での照合結果に基づいてパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断部と、
    前記照合確度判断部で得られた前記照合確度を出力する出力部と、
    を備えたことを特徴とする異物分布パターンの照合装置。
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