JP5703878B2

JP5703878B2 - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP5703878B2
Application number: JP2011061905A
Authority: JP
Inventors: 文彦赤星; 直弘高橋
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-03-22
Also published as: JP2012199348A

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関するものである。

半導体装置の製造プロセスにおいては、露光、現像、エッチング等の処理により、ウェハ上に回路パターンが形成される。また、回路パターンの形成後には、ウェハ上の回路パターンの剥がれ、傷、異物付着等の欠陥が検査される。例えば、従来、回路パターン形成後のウェハにレーザを照射し、それによって生じる散乱光を用いて、半導体製造基板（ウェハ）表面上の異物やパターン不良を検出する欠陥検査装置が一般的に知られている。

このような検査後、欠陥の発生原因を究明するために更に別の検査、例えば検出された欠陥の形状やサイズ等を走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）で確認することが行われる。このように上記検査で検出された欠陥をＳＥＭで観察する方法は、ＳＥＭレビューと呼ばれる。このＳＥＭレビューによって、検出された欠陥の種別、例えば下層のパターン不良、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）のスクラッチ、層間絶縁膜のスクラッチ、異物の付着、タングステンの残渣等を詳細に確認することができる。

なお、上記従来技術に関連する先行技術として、特許文献１が開示されている。

特開２０１０−１２７７４８号公報

しかしながら、本発明者らの鋭意研究によって、上述した欠陥検査工程の中で、ＳＥＭレビューを実施する欠陥検査工程がパターニング前製品ウェハでは、ストレス試験にて絶縁破壊が発生しやすいということが明らかになり、また、この絶縁破壊によって配線間短絡という問題が顕在化した。

本発明の一観点によれば、第１の製造工程後の複数のウェハの欠陥を検査する検査工程と、前記検査工程にて検出された欠陥を走査型電子顕微鏡で観察するレビュー工程と、前記複数のウェハの帯電量を測定し、前記測定した前記帯電量に基づいて前記レビューが行われたウェハを前記複数のウェハから検出する検出工程と、前記複数のウェハのうち、前記検出したウェハのみに対して有機溶剤を塗布して、前記検出したウェハ上に前記レビュー工程で付着した有機汚染物を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程後、前記複数のウェハに対して、前記第１の製造工程の次工程の製造処理を実施する第２の製造工程とを備える。

本発明の一観点によれば、ＳＥＭレビューを行いつつも、配線間短絡の発生を抑制することができるという効果を奏する。

半導体装置の製造システムを示すブロック図。検査装置の構成例を示すブロック図。評価装置の構成例を示すブロック図。洗浄装置の構成例を示す説明図。（ａ）はＦＯＵＰの側面図、（ｂ）はＦＯＵＰの正面図。ロードポートを示す側面図。ロードポートを示す正面図。ロードポートを示す平面図。半導体装置の製造方法を示すフローチャート。洗浄工程を説明するためのフローチャート。測定装置による測定結果を示すグラフ。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、上部分が配線間短絡不良の発生メカニズムを示す平面図、下部分が配線間短絡不良の発生メカニズムを示すＢ−Ｂ断面図。（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、上部分が配線間短絡不良の発生メカニズムを示す平面図、下部分が配線間短絡不良の発生メカニズムを示すＣ−Ｃ断面図。変形例の製造装置を示す平面図。

（第１実施形態）
図１に示すように、検査システム１は、欠陥の有無、個数、密度、形状、サイズ、座標等を出力する検査装置１０と、検査装置１０の検査結果を用いて欠陥についての評価、具体的にはＳＥＭレビューを行う評価装置２０とを有している。

検査装置１０は、前工程の製造装置３０ａによる所定の製造処理が施された半導体ウェハ（ウェハ）Ｗを収納したポッド（ＦＯＵＰともいう。）が搬送されると、そのポッドからウェハＷを取り出し、そのウェハＷに対して所定の検査を行う。具体的には、検査装置１０は、例えばウェハＷにレーザを照射し、その散乱光を検出するレーザ散乱測定により、欠陥の有無、個数、密度、形状、サイズ、座標等を示す検査データを取得する。検査装置１０は、取得した検査データを評価装置２０に送信する。また、検査装置１０は、検査の終了したウェハＷを、取り出した元のポッドに収納する。そして、検査終了後のウェハＷを収納したポッドは、例えば評価装置２０に搬送され、評価装置２０においてＳＥＭレビューが行われる。また、検査終了後のウェハＷを収納したポッドは、評価装置２０による評価が不要である場合には、次工程の製造装置３０ｂに搬送される。

なお、製造装置３０ａや製造装置３０ｂでは、例えばイオン注入工程、不純物活性化工程、化学気相成長工程、レジストパターン形成工程、エッチング工程、アッシング工程、化学機械研磨工程等の製造処理が行われる。本実施形態では、製造装置３０ａでエッチング工程が行われ、製造装置３０ｂでレジストパターン形成工程が行われる。

評価装置２０は、検査装置１０から検査終了後のウェハＷを収納したポッドが搬送されると、そのポッドからウェハＷを取り出し、そのウェハＷに対して上記検査データを用いてＳＥＭレビューを行う。この評価装置２０は、ＳＥＭレビューの終了したウェハＷを、取り出した元のポッドに収納する。そして、このＳＥＭレビュー終了後のウェハＷを収納したポッドは、洗浄装置４０に搬送される。

洗浄装置４０は、評価装置２０から搬送されるポッド内のウェハＷに対して洗浄処理を施す。具体的には、洗浄装置４０は、評価装置２０から搬送されるポッド内の各ウェハＷの帯電量を測定装置５１にて測定し、その測定結果に基づいてＳＥＭレビューが行われたウェハＷを検出する。そして、洗浄装置４０は、上記ポッドからＳＥＭレビューの行われたウェハＷのみ取り出し、そのウェハＷに対して洗浄処理を施す。ここで、洗浄処理は、例えば上記ＳＥＭレビューが行われたウェハＷ表面に有機溶剤を塗布して、ウェハＷ表面に付着している有機汚染物を洗浄（除去）する処理である。

上記洗浄装置４０は、洗浄処理の終了したウェハＷを、取り出した元のポッドに収納する。この洗浄処理終了後のウェハＷを収納したポッドは、次工程の製造装置３０ｂに搬送される。そして、製造装置３０ｂにおいて、上記ポッドに収納されたウェハＷは所定の製造工程（例えばレジストパターン形成工程）が施される。

ここで、従来技術では、ＳＥＭレビュー終了後のウェハＷを収納したポッドは、洗浄装置４０を介さずに次工程の製造装置３０ｂに直接搬送されていた。しかし、この場合には、ＳＥＭレビューによってウェハＷ表面が有機汚染され、その有機汚染したままのウェハＷに対して例えばレジスト膜が塗布されると、有機汚染物によってレジスト膜塗布時の濡れ性が低下されるために、レジスト膜に欠陥が生じることが本発明者らによって明らかにされた。さらに、このようなレジスト膜の欠陥（例えば塗布ムラやレジスト剥離）に起因して配線間短絡といった問題が発生することについても本発明者らによって明らかにされた。以下に、上述した配線間短絡の発生メカニズムの具体例を説明する。

まず、図１２（ａ）に示すような構造体、すなわち絶縁膜９０及びその絶縁膜９０に埋め込まれた配線９１上に、ＳｉＣ膜９２と、ポーラスシリカ膜９３と、ＳｉＣ膜９４と、ＳｉＯ_２膜９５と、ＳｉＮ膜９６とが順次積層され、膜９３〜９６にビアホールＶＨが形成された構造体に上記ＳＥＭレビューが施される。すると、このＳＥＭレビュー時、ステージに使用されるグリスが揮発され、ウェハＷ表面、すなわちＳｉＮ膜９６の表面が有機汚染される。

続いて、トリレベル技術を利用して次の配線層の焼き付けを行うために、まず、図１２（ｂ）に示すように、ビアホールＶＨ内及びＳｉＮ膜９６上に下層レジスト膜９７が成膜される。しかし、このときＳｉＮ膜９６の表面に有機汚染物が付着していると、その有機汚染物によって濡れ性が悪化されるため、下層レジスト膜９７の塗布ムラが発生し、図１２（ｂ）に示すような気泡が発生する。その後、気泡が発生したまま、下層レジスト膜９７上に、無機膜であるＳＯＧ（Spin On Glass）膜９８が成膜され、そのＳＯＧ膜９８上に反射防止膜９９が成膜され、所定パターンの開口部１００Ｘを有するレジスト膜１００が反射防止膜９９上に形成される。

次に、図１２（ｃ）に示すように、レジスト膜１００をマスクとして、反射防止膜９９及びＳＯＧ膜９８をエッチングする。続いて、ＳＯＧ膜９８をマスクとして、下層レジスト膜９７をエッチングするとともに、レジスト膜１００及び反射防止膜９９を除去する。

次に、図１３（ａ）に示すように、下層レジスト膜９７をマスクとして、ＳｉＮ膜９６をエッチングするとともに、ＳＯＧ膜９８を除去する。このとき、下層レジスト膜９７に形成された気泡の下層のＳｉＮ膜９６がサイドエッチングにより一部除去される。このようにサイドエッチングされたＳｉＮ膜９６の幅は所望の幅よりも狭くなる。

次に、図１３（ｂ）に示すように、下層レジスト膜９７をアッシングにより除去する。その後、図１３（ｃ）に示すように、ＳｉＮ膜９６をマスクとして、ＳｉＯ_２膜９５をエッチングする。このとき、上記所望の幅よりも幅が狭いＳｉＮ膜９６をマスクとしてエッチングされるＳｉＯ_２膜９５の幅も、ＳｉＮ膜９６と同様に、所望の幅よりも狭くなる（破線枠参照）。

次に、図１３（ｄ）に示すように、ＳｉＯ_２膜９５をマスクとして、ＳｉＣ膜９４，９２及びポーラスシリカ膜９３をエッチングする。このような工程により、図１２（ｂ）に示す工程で発生した気泡に対応する部分が異常形状となる、具体的には、配線間に形成されることになるＳｉＯ_２膜９５に極端に幅の狭い箇所が発生することになる（矢印参照）。このような極端に幅の狭いＳｉＯ_２膜９５では、ストレス試験などで絶縁破壊が発生しやすくなる。そして、この幅の極端に狭いＳｉＯ_２膜９５が絶縁破壊されると、配線間短絡が発生する。

以上説明したように、配線間短絡は、ウェハＷ表面（ここでは、ＳｉＮ膜９６の表面）が有機汚染した状態のまま、そのＳｉＮ膜９６上に下層レジスト膜９７を形成したために生じた欠陥（気泡）に起因して発生する。そこで、本実施形態では、ＳＥＭレビューされたウェハＷに対して、そのウェハＷ表面に付着した有機汚染物を洗浄（除去）する洗浄処理を施してから、次工程の製造装置３０ｂに搬送するようにした。

次に、検査装置１０の内部構成例を説明する。
図２に示す欠陥検出手段１１は、例えばウェハＷにレーザを照射し、その散乱光を検出するレーザ散乱測定により上記検査データを取得する。この欠陥検出手段１１は、上記レーザ散乱測定を行うためにウェハＷを搬送し、位置合わせを行って載置する機構を有している。また、欠陥検出手段１１は、例えばウェハＷにレーザを照射するレーザ照射手段と、そのレーザ照射によって生じる散乱光を検出する散乱光検出手段と、検出結果を用いて欠陥に関するデータを処理するデータ処理手段等を有している。この欠陥検出手段１１は、取得した検査データを記憶手段１２に格納する。

出力手段１３は、記憶手段１２に記憶された検査データを、例えばウェハＷ上の欠陥の存在位置を示したマップの形式で、表示装置や印刷装置等に出力する。また、出力手段１３は、記憶手段１２に記憶された検査データを、例えばその種類に応じて適当な形式にグラフ化する等の処理を施し、表示装置や印刷装置等に出力する。

抽出手段１４は、記憶手段１２に記憶されたウェハＷの検査データのうち、評価装置２０にてＳＥＭレビューを行うべき欠陥についての検査データを抽出し、抽出した検査データを通信手段１５に出力する。

通信手段１５は、抽出手段１４によって抽出された検査データを、評価装置２０に送信する。この通信手段１５は、有線又は無線の通信手段である。
なお、欠陥検出手段１１、記憶手段１２、出力手段１３、抽出手段１４及び通信手段１５の各動作は、不図示の制御部により統括制御される。

次に、評価装置２０の内部構成例を説明する。
図３に示す通信手段２１は、検査装置１０から送信された検査データを受信する。この通信手段２１は、検査装置１０から受信した検査データを記憶手段２２に格納する。なお、通信手段２１は、有線又は無線の通信手段である。

ＳＥＭ測定手段２３は、記憶手段２２に記憶された検査データを用い、該当する欠陥をＳＥＭによって測定し、その測定結果を示すＳＥＭデータを生成する。具体的には、ＳＥＭ測定手段２３は、ウェハＷの表面を電子ビームで走査し、表面から放出される２次電子を観測することにより、２次元画像情報（ＳＥＭデータ）を生成する。このＳＥＭ測定手段２３は、生成したＳＥＭデータを欠陥判定手段２４に出力する。

欠陥判定手段２４は、ＳＥＭ測定手段２３によって生成されたＳＥＭデータを用いて、欠陥の有無及び欠陥の種別を判定し、その判定結果を示す判定データを生成する。欠陥判定手段２４は、例えば所定の欠陥として認められる典型的な形状等に基づくテンプレートを欠陥の種別毎に有し、このテンプレートとＳＥＭデータとを比較して欠陥の種別を判定し、欠陥の種別毎に分類した判定データを生成する。このような分類は、一般に、ＳＥＭ画像を用いた半導体ウェハの欠陥自動分類技術（Automatic Defect Classification：ＡＤＣ）と呼ばれている。例えば検出された異物欠陥が配線パターン形成層の表層上（膜上）及び表層下（膜下）のいずれに付着しているかが自動で分類される。そして、欠陥判定手段２４は、生成した判定データを記憶手段２２に格納する。なお、この記憶手段２２に記憶された判定データは、例えば欠陥の発生原因の追及や解析などに用いられる。これにより、欠陥の発生原因となる製造プロセスに対して適切な対策を施すことが可能になる。

抽出手段２５は、記憶手段２２に記憶された判定データのうち、特定の欠陥情報についての出力指令が入力されたときに、該当する欠陥情報を記憶手段２２から抽出し、その抽出した欠陥情報を出力手段２６に出力する。

出力手段２６は、ＳＥＭ測定手段２３によって生成されたＳＥＭデータに対し所定の処理を施し、表示装置や印刷装置等に出力する。また、出力手段２６は、抽出手段２５によって抽出された欠陥情報を、表示装置や印刷装置等に出力する。

なお、通信手段２１、記憶手段２２、ＳＥＭ測定手段２３、欠陥判定手段２４、抽出手段２５及び出力手段２６の各動作は、不図示の制御部により統括制御される。
次に、洗浄装置４０の構成例を説明する。

洗浄装置４０は、複数のロードポート５０と、搬送部４１と、クーリングユニット４３と、有機溶剤塗布ユニット４４と、データ処理部４５とを有している。
複数のロードポート５０には、評価装置２０にてＳＥＭレビューされたウェハＷが収納されるポッド（Front Opening Unified Pod：ＦＯＵＰ）６０が載置される。このＦＯＵＰ６０は、図５（ａ）に示すように、その内側壁にウェハを保持するための棚６１が一体的に形成されている。この棚６１には、複数段のスロット６１ａが形成され、そのスロット６１ａにウェハＷが保持される。ＦＯＵＰ６０は、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格に準拠したフロントオープンタイプのポッドであり、前面に設けられた蓋６２を開けることで、スロット６１ａに保持されたウェハＷを出し入れが可能になっている。この蓋６２の前面には、図５（ｂ）に示すように、円形状の被吸着部６３ａが一対形成されるとともに、長方形状の係止穴６３ｂが一対形成されている。

続いて、ロードポート５０の構成例を説明する。
図６に示すように、ロードポート５０は、略鉛直姿勢で配置される略矩形板状のフレーム５２と、このフレーム５２の前面側（図６において右側）に設けられた支持台５３と、その支持台５３に固定され上記ＦＯＵＰ６０が載置される載置台５４とを有している。また、フレーム５２の背面側（図６において左側、すなわち搬送部４１（図４参照）側）には、ＦＯＵＰ６０の蓋６２を開閉するためのＦＯＵＰオープナ５５が設けられている。ＦＯＵＰオープナ５５は、駆動モータ５６を備え、同駆動モータ５６の駆動により、範囲Ａにおいて上下方向に移動可能に構成されている。

また、図７に示すように、ＦＯＵＰオープナ５５のＦＯＵＰ６０（図６参照）に対向する面（対向面）には、ＦＯＵＰ６０の蓋６２に吸着する円形状の吸着部５７ａがその対向面の対角となる位置に一対形成されている。また、ＦＯＵＰオープナ５５の対向面には、上下方向略中央の左右両側部に一対の係止レバー５７ｂが形成されている。具体的には、これら吸着部５７ａ及び係止レバー５７ｂは、ＦＯＵＰ６０（図５（ｂ）参照）の蓋６２に形成された被吸着部６３ａ及び係止穴６３ｂに対応した位置に形成されている。

ＦＯＵＰ６０の蓋６２を開ける際には、ＦＯＵＰオープナ５５の吸着部５７ａがＦＯＵＰ６０の蓋６２の被吸着部６３ａに吸着することで、ＦＯＵＰオープナ５５とＦＯＵＰ６０の蓋６２とが位置合わせされる。なお、この吸着は、例えば真空吸着にて行われる。そして、ＦＯＵＰオープナ５５の係止レバー５７ｂがＦＯＵＰ６０の蓋６２の係止穴６３ｂに挿入されてロックされた後に、ＦＯＵＰオープナ５５を下方向に移動させることで、蓋６２がＦＯＵＰ６０から取り外される。

また、図８に示すように、ＦＯＵＰオープナ５５の上部には、ウェハ検出センサ５８及び上記測定装置５１が設けられている。ウェハ検出センサ５８は、レーザビームＢ１を照射する照射部５８ａと、該レーザビームＢ１を受光する受光部５８ｂとを有している。これら照射部５８ａ及び受光部５８ｂは、ＦＯＵＰ６０上面における長手方向の端部となる位置にそれぞれ設けられている。また、これら照射部５８ａ及び受光部５８ｂは、センサケース５８ｃ，５８ｄ内にそれぞれ収納されており、ＦＯＵＰオープナ５５がＦＯＵＰ６０の蓋６２を吸着して下方向に移動する際に基端（内側の端部）を支点として略９０度回動する。これにより、ウェハ検出センサ５８は、照射部５８ａから照射されたレーザビームＢ１を受光部５８ｂにて受光するために、その先端がウェハＷ側を向くように突出する。このウェハ検出センサ５８は、例えば透過型センサである。

すなわち、上記ＦＯＵＰ６０のスロット６１ａ上にウェハＷが保持されている（ウェハＷが有る）場合には、ウェハＷによりレーザビームＢ１が遮られるため、レーザビームＢ１は受光部５８ｂに照射されない。一方、ＦＯＵＰ６０のスロット６１ａ上にウェハＷが無い場合には、レーザビームＢ１が遮られることなく受光部５８ｂに照射される。そして、受光部５８ｂにて、レーザビームＢ１の照射の有無を電気信号に変換することにより、ウェハＷの有無を検出できるようになっている。また、このウェハ検出（ウェハマッピング）時にはＦＯＵＰオープナ５５が下方に移動することにより、ＦＯＵＰ６０における最上段のスロット６１ａから最下段のスロット６１ａについて、それらスロット６１ａにセットされているウェハＷの有無が検出される。そして、ウェハ検出センサ５８は、ウェハＷの有無を示す検出データを上記データ処理部４５（図４参照）に出力する。

測定装置５１は、ウェハＷの帯電量を測定する測定装置であり、例えば表面電位センサである。測定装置５１は、ＦＯＵＰオープナ５５がＦＯＵＰ６０の蓋６２を吸着して下方向に移動する際に、ＦＯＵＰ６０のスロット６１ａ上に保持されたウェハＷの側面（厚み方向の面）と対向する位置に設けられている。この測定装置５１は、ＦＯＵＰ６０のスロット６１ａ上に保持されたウェハＷ表面の電位（ここでは、ウェハＷの側面の電位）を検出してウェハＷの帯電量を測定する。すなわち、帯電したウェハＷに測定装置５１（電位センサ）を近づけると、静電誘導により、測定装置５１に電界の強さに比例した電荷が誘起されるため、ウェハＷの帯電量が大きいほど測定装置５１で検出される電位が高くなる。ここで、ＳＥＭレビューでは、上述したようにウェハＷの表面に電子ビームが走査されるため、このＳＥＭレビューが行われたウェハＷの帯電量は大きくなる。このため、ウェハＷの電位を検出することでウェハＷの帯電量を測定することができ、そのウェハＷの帯電量からＳＥＭレビューが行われたか否かを検出することができる。また、帯電量測定時にはＦＯＵＰオープナ５５が下方に移動することにより、ＦＯＵＰ６０における最上段のスロット６１ａ上に保持されたウェハＷから最下段のスロット６１ａに保持されたウェハＷについて、それらウェハＷの帯電量が測定される。そして、測定装置５１は、ウェハＷの測定結果を示す測定データを上記データ処理部４５に出力する。なお、測定装置５１による帯電量測定は、上述したウェハ検出センサ５８によるウェハ検出と並行して行うことができる。

図４に示すように、ロードポート５０に載置されたＦＯＵＰ６０内のウェハＷは、多関節のアーム部４２ａを備えた搬送ロボット４２によって、搬出され、収納され、また搬送部４１内を搬送されるようになっている。

搬送ロボット４２は、上下及び左右方向に移動可能に構成されている。この搬送ロボット４２は、アーム部４２ａに設けられたハンド部４２ｂにウェハＷを載せることで、ＦＯＵＰ６０とクーリングユニット４３と有機溶剤塗布ユニット４４との間でウェハＷを移送する。

具体的には、搬送ロボット４２は、ＦＯＵＰ６０から任意のウェハＷを取り出し、そのウェハＷをクーリングユニット４３に搬送する。クーリングユニット４３では、所定の温度（例えば２３度）に温度調整されたクーリングプレート上にウェハＷが載置され、そのウェハＷが温度調整される。その後、搬送ロボット４２は、温度調整されたウェハＷを有機溶剤塗布ユニット４４に搬送する。有機溶剤塗布ユニット４４では、そのウェハＷ表面に有機溶剤が塗布され、ウェハＷ表面の有機汚染物が洗浄（除去）される（洗浄処理）。なお、有機溶剤としては、例えばシンナーを用いることができる。また、クーリングユニット４３及び有機溶剤塗布ユニット４４としては、レジスト膜等を剥離する際に使用される公知のクーリングユニット及び有機溶剤塗布ユニットを用いることができる。

そして、搬送ロボット４２は、上記洗浄処理後のウェハＷを有機溶剤塗布ユニット４４から取り出し、そのウェハＷを元のＦＯＵＰ６０に収容する。
データ処理部４５は、コントローラ４６と、入力手段４７と、出力手段４８とを有している。なお、入力手段４７は、例えばキーボード、タッチパネルやマウス等であり、出力手段４８は、例えば液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンスパネル等の表示装置やプリンタ等の印刷装置である。

コントローラ４６は、洗浄装置４０全体を制御する中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）４６ａと、通信手段４６ｂと、記憶装置４６ｃとを有している。
ＣＰＵ４６ａは、入力手段４７からの指令に基づいて、記憶装置４６ｃに記憶されている処理プログラムを実行することにより、洗浄装置４０におけるロードポート５０、搬送ロボット４２、クーリングユニット４３及び有機溶剤塗布ユニット４４等を統括的に制御する。ＣＰＵ４６ａは、ウェハ検出センサ５８から出力される検出データに基づいて、ＦＯＵＰ６０のどのスロット６１ａにウェハＷが保持されているか否かを判定する。また、ＣＰＵ４６ａは、測定装置５１から出力される測定データ（電圧値）と所定の閾値とを比較し、ＳＥＭレビューが実施されたウェハＷがＦＯＵＰ６０のどのスロット６１ａに保持されているかを検出する。具体的には、ＣＰＵ４６ａは、上記測定データが所定の閾値以上である場合に、対応するウェハＷがＳＥＭレビューの実施されたウェハＷであると検出する。なお、上記閾値は、ＳＥＭレビューの実施の有無を検出可能なように設定された値である。また、上記閾値は、シミュレーション等によって予め設定されて記憶装置４６ｃなどに記憶された値であってもよいし、入力手段４７から入力されて記憶装置４６ｃなどに記憶された値であってもよい。そして、ＣＰＵ４６ａは、前工程でＳＥＭレビューが実施されたウェハＷのみに対して上記洗浄処理が施されるように、図示しない駆動回路を介してサーボモータを駆動し、搬送ロボット４２のアーム部４２ａを駆動制御する。

なお、ＣＰＵ４６ａは、必要に応じ、ウェハ検出センサ５８から取得した検出データや、測定装置５１から取得した測定データを、出力手段４８に出力する。
通信手段４６ｂは、ロードポート５０や搬送ロボット４２等との間でデータの授受を行う。例えば通信手段４６ｂは、ＣＰＵ４６ａの指令に基づいて、ロードポート５０との間でＦＯＵＰオープナ５５の開閉制御等を行うための制御信号の送受信を行う。また、通信手段４６ｂは、ロードポート５０のウェハ検出センサ５８から出力される検出データや、測定装置５１から出力される測定データを受信し、それらのデータをＣＰＵ４６ａに出力する。

なお、ＳＥＭ測定手段２３は走査型電子顕微鏡の一例、コントローラ４６は制御回路の一例、ＦＯＵＰオープナ５５は蓋開閉器の一例である。
次に、半導体装置の製造方法を図９〜図１１に従って説明する。

図９に示すように、まず、製造装置３０ａにて所定の製造処理（例えば、エッチング工程）がウェハＷに対して施される（ステップＳ１：第１の製造工程）。次に、第１の製造工程後のウェハＷが検査装置１０に搬送され、そのウェハＷの欠陥が検査される（ステップＳ２：検査工程）。続いて、検査装置１０にて検出された欠陥が評価装置２０にてＳＥＭレビューされる（ステップＳ３：レビュー工程）。次いで、ＳＥＭレビューされたウェハＷに対して有機溶剤が塗布されて、そのウェハＷが洗浄される（ステップＳ４：洗浄工程）。そして、その洗浄工程後のウェハＷが製造装置３０ｂに搬送され、上記製造装置３０ａによる製造処理の次工程の製造処理（例えば、レジストパターン形成工程）がウェハＷに対して実施される（第２の製造工程）。

次に、上記ステップＳ４の洗浄工程について、さらに詳述する。
図１０に示すように、まず、評価装置２０から搬送されてきたＦＯＵＰ６０がロードポート５０の載置台５４に搭載される（ステップＳ１１）。続いて、ＦＯＵＰ６０を載せたロードポート５０が洗浄装置４０の前面に配置された後、図示しないスタートボタンが押されると、洗浄装置４０のコントローラ４６は、そのボタン操作に応答して通信手段４６ｂからＦＯＵＰ６０の蓋６２を開けるための制御信号をロードポート５０に出力する。この制御信号によりロードポート５０が制御され、ＦＯＵＰ６０に収納されているウェハＷの搬出処理が開始される。

具体的には、ＦＯＵＰ６０を載せた載置台５４が前方に移動し、ＦＯＵＰオープナ５５がＦＯＵＰ６０側に移動してＦＯＵＰ６０とロードポート５０とがドッキングする（ステップＳ１２）。このとき、ＦＯＵＰオープナ５５の吸着部５７ａがＦＯＵＰ６０の蓋６２の被吸着部６３ａに吸着することで、ＦＯＵＰオープナ５５とＦＯＵＰ６０の蓋６２とが位置合わせされた後、ＦＯＵＰオープナ５５の係止レバー５７ｂがＦＯＵＰ６０の蓋６２の係止穴６３ｂに挿入されてロックされる。そして、ＦＯＵＰオープナ５５が装置内部側（後方）に戻り、ＦＯＵＰ６０の蓋６２を引っ張ることでその蓋６２がＦＯＵＰ６０から取り外される。その後、蓋６２と共にＦＯＵＰオープナ５５が下方に移動する。これにより、ＦＯＵＰ６０の蓋６２が開けられる。

このＦＯＵＰ６０の蓋６２を開ける際に、ＦＯＵＰ６０内に収納されているウェハＷの有無が検出されるとともに（マッピング処理）、ウェハＷの帯電量が測定される（ステップＳ１３：測定工程）。詳述すると、まず、ＦＯＵＰオープナ５５が測定開始位置に移動する。ここで、測定開始位置は、ウェハ検出センサ５８の位置がＦＯＵＰ６０における最上段のスロット６１ａに収納されたウェハＷを検出可能な位置であって、且つ測定装置５１が最上段のスロット６１ａに収納されたウェハＷの帯電量を測定可能な位置（詳しくは、ＦＯＵＰオープナ５５の下降中にそのウェハＷの帯電量を測定可能な位置）である。そして、ウェハ検出センサ５８における照射部５８ａ及び受光部５８ｂがウェハＷ側を向くように突出した後、ウェハ検出センサ５８は、その照射部５８ａからレーザビームＢ１を出力する。ウェハ検出センサ５８は、そのレーザビームＢ１を受光部５８ｂにて受光することにより、ＦＯＵＰ６０に収納されているウェハＷの有無を検出する。このウェハ検出センサ５８によるウェハ検出時には、ＦＯＵＰオープナ５５が下方向に移動することにより、最上段のスロット６１ａから最下段のスロット６１ａについて、それらスロット６１ａにセットされているウェハＷの有無が検出される。コントローラ４６は、ウェハ検出センサ５８の検出データを取り込み、その検出データに基づいて、どのスロット６１ａにウェハＷがセットされているかを示すマップデータを生成する。

一方、測定装置５１は、ＦＯＵＰオープナ５５が下方に移動する際に、スロット６１ａにセットされているウェハＷの側面と対向する位置に配置されることにより、そのウェハＷ表面の電位を検出してウェハＷの帯電量を測定する。この測定装置５１による帯電量測定時にも、ＦＯＵＰオープナ５５が下方向に移動することにより、最上段のスロット６１ａにセットされたウェハＷから最下段のスロット６１ａにセットされたウェハＷについて、それらウェハＷの帯電量が測定される。なお、この帯電量測定は、上述したウェハ検出と並行して行われる。このような測定装置５１による帯電量の測定結果の一例を図１１に示した。なお、この図１１において、横軸は、ＦＯＵＰ６０のスロット番号を表し、縦軸は、対応するスロット番号のスロット６１ａにセットされているウェハＷの帯電量を表わしている。

そして、コントローラ４６は、このような測定装置５１の測定データを取り込み、その測定データ（帯電量）と所定の閾値とを比較する。ここで、測定された帯電量が閾値以上であるウェハＷが、前工程でＳＥＭレビューの実施されたウェハＷであると判断され、洗浄装置４０による洗浄処理の対象とされる。このため、コントローラ４６は、測定された帯電量が閾値以上であるウェハＷがセットされているスロット番号（図１１の例では、スロット番号「３番」）を検出する（ステップＳ１４：検出工程）。

次に、コントローラ４６は、上記マップデータ及び上記検出したスロット番号に基づいて、その検出したスロット番号のスロット６１ａにセットされているウェハＷのみに対して洗浄処理を行うべく、搬送ロボット４２を制御する（ステップＳ１５）。すなわち、搬送ロボット４２は、上記検出されたスロット番号（ここでは、３番）のスロット６１ａにセットされているウェハＷをＦＯＵＰ６０から搬出し、そのウェハＷをクーリングユニット４３に搬送する。これにより、この搬送されたウェハＷはクーリングユニットで温度調整される。その後、搬送ロボット４２は、温度調整されたウェハＷを有機溶剤塗布ユニット４４に搬送する。これにより、有機溶剤塗布ユニット４４において、ウェハＷ表面に有機溶剤が塗布されてウェハＷ表面に付着された有機汚染物が洗浄される（塗布工程）。そして、搬送ロボット４２は、この洗浄処理後のウェハＷを元のＦＯＵＰ６０に収容する。なお、上記ステップＳ４で上記閾値未満であるウェハＷは、前工程でＳＥＭレビューが行われておらず、有機汚染されていないと考えられるため、上記洗浄処理が不要である。

上記洗浄処理が、上記ステップＳ４で検出された全てのウェハＷに対して実行され、洗浄処理後のウェハＷが元のＦＯＵＰ６０に収容されると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ＦＯＵＰオープナ５５によってＦＯＵＰ６０の蓋６２が閉じられ、そのＦＯＵＰ６０がロードポート５０から取り外される（ステップＳ１７）。なお、この取り外されたＦＯＵＰ６０が製造装置３０ｂに搬送される。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ＳＥＭレビューが実施されたウェハＷに対して、有機溶剤を塗布するようにした。これにより、ＳＥＭレビューによってウェハＷ表面に付着された有機汚染物を除去（洗浄）することができる。このため、このような有機汚染物に起因して発生する配線間短絡等の問題の発生を抑制することができる。

（２）ウェハＷの帯電量を測定し、その帯電量に基づいてＳＥＭレビューの実施の有無を検出し、ＳＥＭレビューの実施されたウェハＷのみに対して洗浄処理を実施するようにした。これにより、洗浄装置４０内で自動的にＳＥＭレビューの実施の有無を検出することができる。このため、洗浄処理の対象とするウェハＷの選択間違いといった問題の発生を抑制することができる。さらに、ＳＥＭレビューの実施されたウェハＷのみに対して洗浄処理が施されるため、評価装置２０から搬送されたＦＯＵＰ６０内の全てのウェハＷに対して洗浄処理を施す場合と比べて、洗浄処理における処理時間を短縮でき、且つ材料コストを低減することもできる。

（３）測定装置５１によるウェハＷの帯電量の測定を、ウェハ検出センサ５８によるウェハ検出と並行して行うようにした。これにより、洗浄処理の処理時間の増大を好適に抑制することができる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、製造装置３０ｂとは別に洗浄装置４０を設けるようにした。これに限らず、例えば洗浄装置４０を製造装置３０ｂ内に組み込むようにしてもよい。ここでは、上記洗浄装置４０（具体的には、測定装置５１を備えるロードポート５０、クーリングユニット４３及び有機溶剤塗布ユニット４４）を組み込んだレジスト塗布・現像装置の一例について説明する。

図１４に示すように、レジスト塗布・現像装置８０は、複数のロードポート５０と、搬送部８１と、処理システム８２と、データ処理部８６とを有している。なお、搬送部８１は、洗浄装置４０の搬送部４１と略同様に構成することができるため、説明を省略する。

処理システム８２は、クーリングユニット４３と、有機溶剤塗布ユニット４４と、レジスト塗布ユニット８３と、露光ユニット８４と、現像ユニット８５とを有している。これら各ユニット４３，４４，８３，８４，８５の間では処理システム８２内の搬送ロボット（図示略）によって矢印方向にウェハＷを搬送することが可能になっている。

詳述すると、ロードポート５０の測定装置５１によって測定された帯電量が閾値以上であるウェハＷは、搬送ロボット４２によってＦＯＵＰ６０から搬出された後、処理システム８２内で以下のように搬送される。すなわち、このウェハＷは、クーリングユニット４３に搬送されて温度調整された後、有機溶剤塗布ユニット４４に搬送されてその表面に有機溶剤が塗布される（洗浄処理）。続いて、洗浄処理後のウェハＷは、温度調整処理、アドヒージョン処理やベーク処理等の所定の処理が施された後、レジスト塗布ユニット８３に搬送され、フォトレジストが塗布される。次に、フォトレジストの塗布されたウェハＷは、露光ユニット８４に搬送され露光処理が施された後、ポストエクスポージャーベーク処理や温度調整処理等の所定の処理が施されてから、現像ユニット８５に搬送される。これにより、ウェハＷに現像処理が施され、フォトレジストがパターニングされる。そして、レジスト塗布・現像処理後のウェハＷは、元のＦＯＵＰ６０に収容される。

一方、ロードポート５０の測定装置５１によって測定された帯電量が閾値未満であるウェハＷは、搬送ロボット４２によってＦＯＵＰ６０から搬出された後、処理システム８２内で以下のように搬送される。すなわち、このウェハＷは、レジスト塗布ユニット８３、露光ユニット８４及び現像ユニット８５の順に搬送され、レジスト塗布・現像処理後に元のＦＯＵＰ６０に収容される。つまり、この場合のウェハＷは、クーリングユニット４３及び有機溶剤塗布ユニット４４には搬送されず、洗浄処理が行われない。

データ処理部８６は、コントローラ８７と、入力手段８８と、出力手段８９とを有している。なお、入力手段８８及び出力手段８９は、洗浄装置４０の入力手段４７及び出力手段４８と略同様に構成することができるため、説明を省略する。

コントローラ８７は、レジスト塗布・現像装置８０全体を制御するＣＰＵ８７ａと、通信手段８７ｂと、記憶装置８７ｃとを有している。
ＣＰＵ８７ａは、入力手段８８からの指令に基づいて、記憶装置８７ｃに記憶されている処理プログラムを実行することにより、レジスト塗布・現像装置８０におけるロードポート５０、搬送ロボット４２、処理システム８２内の各ユニット４３，４４，８３，８４，８５及び搬送ロボット（図示略）等を統括的に制御する。ＣＰＵ８７ａは、上記ＣＰＵ４６ａと同様に、測定装置５１から出力される測定データ（電圧値）と所定の閾値とを比較し、ＳＥＭレビューが実施されたウェハＷがＦＯＵＰ６０のどのスロット６１ａに保持されているかを検出する。また、ＣＰＵ８７ａは、前工程でＳＥＭレビューが実施されたウェハＷのみに対して上記洗浄処理が施されるように、図示しない駆動回路を介してサーボモータを駆動し、搬送ロボット４２及び処理システム８２内の搬送ロボットを駆動制御する。

・上記実施形態では、ウェハＷの帯電量を測定する測定装置５１を、ロードポート５０のＦＯＵＰオープナ５５に設けるようにした。これに限らず、例えば搬送ロボット４２のアーム部４２ａ（ハンド部４２ｂ）に設けるようにしてもよい。具体的には、搬送ロボット４２のハンド部４２ｂをＦＯＵＰ６０内に移動させた際に、スロット６１ａに保持されているウェハＷの表面に対向するハンド部４２ｂの位置に上記測定装置５１を設けるようにしてもよい。

・上記実施形態では、測定装置５１の一例として表面電位センサを挙げたが、ウェハＷの帯電量を測定することのできる測定装置であれば、特に限定されない。
・上記実施形態では、測定装置５１による帯電量測定を、ウェハ検出センサ５８によるウェハ検出（マッピング）と並行して行うようにした。これに限らず、例えば測定装置５１による帯電量測定を行った後、ＦＯＵＰオープナ５５を測定開始位置に戻し、ウェハ検出センサ５８によるウェハ検出を行うようにしてもよい。また、逆にウェハ検出センサ５８によるウェハ検出を行った後、ＦＯＵＰオープナ５５を測定開始位置に戻し、測定装置５１による帯電量測定を行うようにしてもよい。

・上記実施形態における測定装置５１を省略するようにしてもよい。この場合には、評価装置２０でＳＥＭレビューされたウェハＷが収納されたＦＯＵＰ６０内のウェハＷ全てについて洗浄処理を施すようにしてもよい。このような構成であっても、上記実施形態の（１）と同様の効果を得ることができる。

１０検査装置
２０評価装置
２３ＳＥＭ測定手段
３０ａ製造装置
３０ｂ製造装置
４０洗浄装置
４２搬送ロボット
４４有機溶剤塗布ユニット
４６コントローラ
５０ロードポート
５１測定装置
５５ＦＯＵＰオープナ
５８ウェハ検出センサ
６０ＦＯＵＰ
６２蓋
Ｗウェハ

Claims

第１の製造工程後の複数のウェハの欠陥を検査する検査工程と、
前記検査工程にて検出された欠陥を走査型電子顕微鏡で観察するレビュー工程と、
前記複数のウェハの帯電量を測定し、前記測定した前記帯電量に基づいて前記レビューが行われたウェハを前記複数のウェハから検出する検出工程と、
前記複数のウェハのうち、前記検出したウェハのみに対して有機溶剤を塗布して、前記検出したウェハ上に前記レビュー工程で付着した有機汚染物を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程後、前記複数のウェハに対して、前記第１の製造工程の次工程の製造処理を実施する第２の製造工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記検出工程における前記複数のウェハの帯電量の測定は、ポッドに収納されている前記ウェハを検出する工程と並行して行われることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。