JPH08250385A - 半導体生産方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、様々なプロセス処理装置にお
いて半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導体基板に対して
異常な付着異物の発生を低減して半導体基板を高歩留ま
りで生産できるようにした半導体生産方法及びそのシス
テムを提供することにある。 【構成】本発明は、プロセス処理装置に設置された異物
検査装置１により、プロセス処理前後のワーク（半導体
基板）への付着異物状態を計測し、処理前のワーク付着
異物状態と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算
出されるプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着
工ロット単位またはウエハ単位で管理し、この管理され
る着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの
付着異物状態に基づいて前記プロセス処理装置へのワー
クの投入を制御し、この投入が制御されたワークに対し
てプロセス処理して生産することを特徴とする半導体生
産方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、ＴＦＴ
基板等の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及び
ＣＶＤ装置、パターンを形成するエッチング装置、レジ
スト塗布装置、露光装置、洗浄装置等様々なプロセス処
理装置において半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導体基
板に対して異常な付着異物の発生を低減して半導体基板
を高歩留まりで生産できるようにした半導体生産方法及
びそのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記半導体生産方法及びそのシステムに
関する従来技術としては、特開平５−２１８１６３号公
報及び特開平３−４４０５４号公報が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には、半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導体基板
に対して成膜するスパッタ装置及びＣＶＤ装置、パター
ンを形成するエッチング装置、レジスト塗布装置、露光
装置、洗浄装置等様々なプロセス処理装置において半導
体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導体基板に対して異常な付
着異物の発生を低減して半導体基板を高歩留まりで生産
できるようにするという課題に対しては充分考慮されて
いなかった。

【０００４】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導体基板に対して成膜
するスパッタ装置及びＣＶＤ装置、パターンを形成する
エッチング装置、レジスト塗布装置、露光装置、洗浄装
置等様々なプロセス処理装置において半導体ウエハ、Ｔ
ＦＴ基板等の半導体基板に対して異常な付着異物の発生
を低減して半導体基板を高歩留まりで生産できるように
した半導体生産方法及びそのシステムを提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、プロセス装置に異物検査装置を搭載し、
プロセス処理前後のワーク（半導体基板）への付着異物
数を計測し、処理前のワーク付着異物数と処理後のワー
ク付着異物数とを比較して処理でのワークへの付着異物
数を処理することを特徴とする半導体装置の生産方法で
ある。

【０００６】また本発明は、プロセス処理装置における
清掃（クリーニング）の時期或いはサイクルを延ばし、
アラームを発することを特徴とする半導体装置の生産方
法である。

【０００７】また本発明は、製品保管棚（ウエハストッ
カ）に異物検査装置を搭載し、製品保管時にワークの付
着異物を計測することを特徴とする半導体生産方法であ
る。

【０００８】また本発明は、前記半導体生産方法におい
て、ワークへの付着異物数により次工程へのワークの払
出を管理、制御することを特徴とする。

【０００９】また本発明は、着工ロット或いはウエハの
計測に対し、時間変化により付着異物数の増加傾向或い
は異常についての変化に対するアラームを発生させるこ
とを特徴とした半導体生産方法である。

【００１０】また本発明は、既知のワーク解析事例のワ
ークの異物マップとその原因をデータベースに登録して
おき、次に計測したワークの計測結果、異常ワークに対
して既知のデータと比較し、類似の場合どういう不良モ
ードかを指示して異常発見から対策までの時間を短縮で
きることを特徴とする半導体生産方法である。

【００１１】また本発明は、前記半導体生産方法におい
て、プロセス処理装置のクリーニング方法（全掃或いは
部品のみの清掃など）を指示することを特徴とする。

【００１２】また本発明は、前記半導体生産方法におい
て、更なる検査指示をだすことを特徴とする。

【００１３】また本発明は、各種装置或いは簡易ステー
ジに共通インターフェースを持ち、これら装置に載せ換
えることにより、１つの検出ヘッドを複数の装置或いは
単独検査機として使用可能とすることを特徴とする半導
体生産方法である。

【００１４】また本発明は、特定の異物付着状況をチェ
ックし、特定モードの異物発生を検知することを特徴と
する半導体生産方法である。

【００１５】また本発明は、膜厚、ＩＤ読取り等複合機
能を持つことを特徴とする半導体生産システムである。

【００１６】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態（付着異物数または付着異物マップ（分
布））を計測し、処理前のワーク付着異物状態と処理後
のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロセス
処理におけるワークへの付着異物状態を管理して前記ワ
ークに対してプロセス処理して生産することを特徴とす
る半導体生産方法である。

【００１７】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワーク
（半導体基板）への付着異物状態（付着異物数または付
着異物マップ（分布））を計測し、処理前のワーク付着
異物状態と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算
出されるプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着
工ロット単位またはウエハ単位で管理し、この管理され
る着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの
付着異物状態に基づいて前記プロセス処理装置へのワー
クの投入を制御し、この投入が制御されたワークに対し
てプロセス処理して生産することを特徴とする半導体生
産方法である。

【００１８】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、少なくともプロセス処理前又
は後のワークへの付着異物状態（付着異物数または付着
異物マップ（分布））を計測し、この計測された少なく
ともプロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に
基づいてプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着
工ロット単位またはウエハ単位で管理し、この管理され
る着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの
付着異物状態に基づいてプロセス処理装置における清掃
の時期又はそのサイクルを制御し、この制御されたプロ
セス処理装置においてワークに対してプロセス処理して
生産することを特徴とする半導体生産方法である。

【００１９】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態（付着異物数または付着異物マップ（分
布））を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態
と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出される
プロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット
単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
状態に基づいてプロセス処理装置における清掃の時期又
はそのサイクルを制御し、この制御されたプロセス処理
装置においてワークに対してプロセス処理して生産する
ことを特徴とする半導体生産方法である。

【００２０】また本発明は、製品保管棚に設置された異
物検査装置により製品保管棚に保管されたワークへの異
物付着状態を計測し、この計測されたワークをプロセス
処理装置により生産することを特徴とする半導体生産方
法である。また本発明は、製品保管棚に設置された異物
検査装置により製品保管棚に保管されたワークへの異物
付着状態を計測し、該計測されたワークへの異物付着状
態に基づいてワークの次工程への払出を制御してワーク
を生産することを特徴とする半導体生産方法である。ま
た本発明は、着工ロット単位或いはワーク単位にワーク
への異物付着状態について計測し、該計測されたワーク
への異物付着状態が、時間変化により増加傾向にあると
きまたは管理値を超えて異常になったとき、着工ロット
単位或いはワーク単位でプロセス処理を停止してワーク
を生産することを特徴とする半導体生産方法である。ま
た本発明は、着工ロット単位或いはワーク単位にワーク
への異物付着状態について計測し、該計測されたワーク
への異物付着状態が、時間変化により増加傾向にあると
きまたは管理値を超えて異常になったとき、アラームを
発生して着工ロット単位或いはワーク単位でプロセス処
理を停止し、ワークを生産することを特徴とする半導体
生産方法である。

【００２１】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、少なくともプロセス処理前又
は後のワークへの付着異物状態（付着異物数または付着
異物マップ（分布））を計測し、この計測された少なく
ともプロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に
基づいてプロセス処理でのワークへの付着異物数を着工
ロット単位またはウエハ単位で管理し、この管理される
着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付
着異物状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは
管理値を超えて異常になったとき、着工ロット単位或い
はワーク単位でプロセス処理を停止して該プロセス処理
を制御し、この制御されたプロセス処理においてワーク
に対してプロセス処理して生産することを特徴とする半
導体生産方法である。

【００２２】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態（付着異物数または付着異物マップ（分
布））を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態
と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出される
プロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット
単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値
を超えて異常になったとき、着工ロット単位或いはワー
ク単位でプロセス処理を停止して該プロセス処理を制御
し、この制御されたプロセス処理においてワークに対し
てプロセス処理して生産することを特徴とする半導体生
産方法である。

【００２３】また本発明は、既知のワーク解析事例のワ
ークの異物マップとその原因をデータベースに登録して
おき、次に計測したワークの計測結果、異常ワークに対
して既知のデータと比較し、類似の場合どういう不良モ
ードかを指示することを特徴とする半導体生産方法であ
る。また本発明は、既知のワーク解析事例のワークの異
物マップとその原因とをデータベースに登録しておき、
次に計測したワークの計測結果、異常ワークに対して既
知のデータと比較してプロセス処理装置のクリーニング
方法を指示することを特徴とする半導体生産方法であ
る。また本発明は、既知のワーク解析事例のワークの異
物マップとその原因とをデータベースに登録しておき、
次に計測したワークの計測結果、異常ワークに対して既
知のデータと比較し、更なる検査指示をだすことを特徴
とする半導体生産方法である。

【００２４】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、少なくともプロセス処理前又
は後のワークへの付着異物状態を計測し、この計測され
た少なくともプロセス処理前又は後のワークへの付着異
物状態に基づいてプロセス処理でのワークへの付着異物
状態を着工ロット単位またはウエハ単位で管理し、この
管理される着工ロット単位またはワーク単位におけるワ
ークへの付着異物状態が時間変化により増加傾向にある
ときまたは管理値を超えて異常になったとき、前記計測
されたワークへの付着異物状態から、登録されているワ
ークの異物マップとその不良原因との対応を示すデータ
ベースに基づいて不良原因を推定して該不良原因を取り
除くようにプロセス処理を制御し、この制御されたプロ
セス処理においてワークに対してプロセス処理して生産
することを特徴とする半導体生産方法である。

【００２５】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態（付着異物数または付着異物マップ（分
布））を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態
と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出される
プロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット
単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
数が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を
超えて異常になったとき、前記計測されたワークへの付
着異物状態から、登録されているワークの異物マップと
その不良原因との対応を示すデータベースに基づいて不
良原因を推定して該不良原因を取り除くようにプロセス
処理を制御し、この制御されたプロセス処理においてワ
ークに対してプロセス処理して生産することを特徴とす
る半導体生産方法である。

【００２６】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、少なくともプロセス処理前又
は後のワークへの付着異物状態（付着異物数または付着
異物マップ（分布））を計測し、この計測された少なく
ともプロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に
基づいてプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着
工ロット単位またはウエハ単位で管理し、この管理され
る着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの
付着異物状態が時間変化により増加傾向にあるときまた
は管理値を超えて異常になったとき、前記計測されたワ
ークへの付着異物状態から、登録されているプロセス処
理装置の処理条件とワークへの異物発生状況との相関関
係を示すデータベースに基づいて不良処理条件を推定し
て該不良処理条件を取り除くようにプロセス処理の処理
条件を制御し、この制御された処理条件におけるプロセ
ス処理においてワークに対してプロセス処理して生産す
ることを特徴とする半導体生産方法である。

【００２７】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態（付着異物数または付着異物マップ（分
布））を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態
と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出される
プロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット
単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値
を超えて異常になったとき、前記計測されたワークへの
付着異物状態から、登録されているプロセス処理装置の
処理条件とワークへの異物発生状況との相関関係を示す
データベースに基づいて不良処理条件を推定して該不良
処理条件を取り除くようにプロセス処理の処理条件を制
御し、この制御された処理条件におけるプロセス処理に
おいてワークに対してプロセス処理して生産することを
特徴とする半導体生産方法。

【００２８】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、ワークへの付着異物状態（付
着異物数または付着異物マップ（分布））を計測し、こ
の計測されたワークへの付着異物状態に基づいてプロセ
ス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位ま
たはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット単
位またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態が
時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超え
て異常になったとき、前記計測されたワークへの付着異
物状態から、登録されているワークの異物マップとその
清掃条件との対応を示すデータベースに基づいて清掃条
件を推定して該清掃条件によりプロセス処理装置におけ
る清掃を実行し、この実行されたプロセス処理装置にお
いてワークに対してプロセス処理して生産することを特
徴とする半導体生産方法である。

【００２９】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態（付着異物数または付着異物マップ（分
布））を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態
と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出される
プロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット
単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
数が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を
超えて異常になったとき、前記計測されたワークへの付
着異物状態から、登録されているワークの異物マップと
その清掃条件との対応を示すデータベースに基づいて清
掃条件を推定して該清掃条件によりプロセス処理装置に
おける清掃を実行し、この実行されたプロセス処理装置
においてワークに対してプロセス処理して生産すること
を特徴とする半導体生産方法である。

【００３０】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、ワークへの付着異物状態を計
測し、この計測されたワークへの付着異物状態に基づい
てプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロッ
ト単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工
ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異
物状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理
値を超えて異常になったとき、前記計測されたワークへ
の付着異物状態から、登録されているワークの異物マッ
プとプロセス処理装置との対応を示すデータベースに基
づいてプロセス処理装置を特定して該特定されたプロセ
ス処理装置において清掃を実行し、この実行されたプロ
セス処理装置においてワークに対してプロセス処理して
生産することを特徴とする半導体生産方法である。

【００３１】また本発明は、プロセス処理装置に設置さ
れた異物検査装置により、プロセス処理前後のワークへ
の付着異物状態を計測し、この計測処理前のワーク付着
異物状態と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算
出されるプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着
工ロット単位またはウエハ単位で管理し、この管理され
る着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの
付着異物数が時間変化により増加傾向にあるときまたは
管理値を超えて異常になったとき、前記計測されたワー
クへの付着異物状態から、登録されているワークの異物
マップとプロセス処理装置との対応を示すデータベース
に基づいてプロセス処理装置を特定して該特定されたプ
ロセス処理装置において清掃を実行し、この実行された
プロセス処理装置においてワークに対してプロセス処理
して生産することを特徴とする半導体生産方法である。

【００３２】また本発明は、プロセス処理前後のワーク
への付着異物状態を計測する異物検査装置を、前記ワー
クに対してプロセス処理して生産するプロセス処理装置
に設置し、前記異物検査装置で計測される処理前のワー
ク付着異物状態と処理後のワーク付着異物状態とを比較
して算出されるプロセス処理におけるワークへの付着異
物状態を管理する管理手段を備えたことを特徴とする半
導体生産システムである。

【００３３】また本発明は、プロセス処理前後のワーク
（半導体基板）への付着異物状態を計測する異物検査装
置を、ワークに対してプロセス処理して生産するプロセ
ス処理装置に設置し、前記異物検査装置により計測され
た処理前のワーク付着異物状態と処理後のワーク付着異
物状態とを比較して算出されるプロセス処理でのワーク
への付着異物状態を着工ロット単位またはウエハ単位で
管理する管理手段を備え、該管理手段で管理される着工
ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異
物状態に基づいて前記プロセス処理装置へのワークの投
入を制御する制御手段を備えたことを特徴とする半導体
生産システムである。

【００３４】また本発明は、少なくともプロセス処理前
又は後又は前後のワークへの付着異物状態を計測する異
物検査装置を、ワークに対してプロセス処理して生産す
るプロセス処理装置に設置し、前記異物検査装置により
計測された少なくともプロセス処理前又は後又は前後の
ワークへの付着異物状態に基づいてプロセス処理でのワ
ークへの付着異物状態を着工ロット単位またはウエハ単
位で管理する管理手段を備え、該管理手段で管理される
着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付
着異物状態に基づいてプロセス処理装置における清掃の
時期又はそのサイクルを制御する制御手段を備えたこと
を特徴とする半導体生産システムである。

【００３５】また本発明は、プロセス処理前後のワーク
への付着異物状態を計測する異物検査装置を、ワークに
対してプロセス処理して生産するプロセス処理装置に設
置し、前記異物検査装置で計測された処理前のワーク付
着異物状態と処理後のワーク付着異物状態とを比較して
算出されるプロセス処理でのワークへの付着異物状態を
着工ロット単位またはウエハ単位で管理する管理手段を
備え、該管理手段で管理される着工ロット単位またはワ
ーク単位におけるワークへの付着異物状態に基づいてプ
ロセス処理装置における清掃の時期又はそのサイクルを
制御する制御手段を備えたことを特徴とする半導体生産
システムである。

【００３６】また本発明は、製品保管棚に保管されたワ
ークへの異物付着状態を計測する異物検査装置を、製品
保管棚内に設置し、該異物検査装置で計測されたワーク
をプロセス処理して生産するプロセス処理装置を備えた
ことを特徴とする半導体生産システムである。また本発
明は、製品保管棚に保管されたワークへの異物付着状態
を計測する異物検査装置を、製品保管棚内に設置し、該
異物検査装置で計測されたワークへの異物付着状態に基
づいてワークの次工程への払出を制御する制御手段を備
え、該制御手段で払出されたワークをプロセス処理して
生産するプロセス処理装置を備えたことを特徴とする半
導体生産システムである。また本発明は、着工ロット単
位或いはワーク単位にワークへの異物付着状態について
計測する異物検査装置を備え、該異物検査装置で計測さ
れたワークへの異物付着状態が、時間変化により増加傾
向にあるときまたは管理値を超えて異常になったとき、
着工ロット単位或いはワーク単位でプロセス処理を停止
してワークを生産するプロセス処理装置を備えたことを
特徴とする半導体生産システムである。

【００３７】また本発明は、着工ロット単位或いはワー
ク単位にワークへの異物付着状態について計測する異物
検査装置を備え、該異物検査装置で計測されたワークへ
の異物付着状態が、時間変化により増加傾向にあるとき
または管理値を超えて異常になったとき、アラームを発
生して着工ロット単位或いはワーク単位でプロセス処理
を停止し、ワークを生産するプロセス処理装置を備えた
ことを特徴とした半導体生産システムである。

【００３８】また本発明は、少なくともプロセス処理前
又は後又は前後のワークへの付着異物状態を計測する異
物検査装置を、ワークに対してプロセス処理して生産す
るプロセス処理装置に設置し、前記異物検査装置で計測
された少なくともプロセス処理前又は後又は前後のワー
クへの付着異物状態に基づいてプロセス処理でのワーク
への付着異物数を着工ロット単位またはウエハ単位で管
理する管理手段を備え、該管理手段で管理される着工ロ
ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値
を超えて異常になったとき、着工ロット単位或いはワー
ク単位でプロセス処理を停止して該プロセス処理を制御
する制御手段を備えたことを特徴とする半導体装置の生
産システムである。

【００３９】また本発明は、少なくともプロセス処理前
又は後又は前後のワークへの付着異物状態を計測する異
物検査装置を、ワークに対してプロセス処理するプロセ
ス処理装置に設置し、前記異物検査装置で計測された少
なくともプロセス処理前又は後又は前後のワークへの付
着異物状態に基づいてプロセス処理でのワークへの付着
異物状態を着工ロット単位またはウエハ単位で管理する
管理手段を備え、該管理手段で管理される着工ロット単
位またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態が
時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超え
て異常になったとき、前記計測されたワークへの付着異
物状態から、登録されているワークの異物マップとその
不良原因との対応を示すデータベースに基づいて不良原
因を推定して該不良原因を取り除くようにプロセス処理
を制御する制御手段を備えたことを特徴とする半導体生
産システムである。

【００４０】また本発明は、少なくともプロセス処理前
又は後又は前後のワークへの付着異物状態を計測する異
物検査装置を、ワークに対してプロセス処理するプロセ
ス処理装置に設置し、前記異物検査装置で計測された少
なくともプロセス処理前又は後又は前後のワークへの付
着異物状態に基づいてプロセス処理でのワークへの付着
異物状態を着工ロット単位またはウエハ単位で管理する
管理手段を備え、該管理手段で管理される着工ロット単
位またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態が
時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超え
て異常になったとき、前記計測されたワークへの付着異
物状態から、登録されているプロセス処理装置の処理条
件とワークへの異物発生状況との相関関係を示すデータ
ベースに基づいて不良処理条件を推定して該不良処理条
件を取り除くようにプロセス処理の処理条件を制御する
制御手段を備えたことを特徴とする半導体生産システム
である。

【００４１】本発明は、ワークへの付着異物状態を計測
する異物検査装置を、ワークに対してプロセス処理して
生産するプロセス処理装置に設置し、前記異物検査装置
で計測されたワークへの付着異物状態に基づいてプロセ
ス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位ま
たはウエハ単位で管理する管理手段を備え、該管理手段
で管理される着工ロット単位またはワーク単位における
ワークへの付着異物状態が時間変化により増加傾向にあ
るときまたは管理値を超えて異常になったとき、前記計
測されたワークへの付着異物状態から、登録されている
ワークの異物マップとその清掃条件との対応を示すデー
タベースに基づいて清掃条件を推定して該清掃条件によ
りプロセス処理装置における清掃を実行する実行手段を
備えたことを特徴とする半導体生産システムである。

【００４２】本発明は、ワークへの付着異物状態を計測
する異物検査装置を、ワークに対してプロセス処理して
生産するプロセス処理装置に設置し、前記異物検査装置
で計測されたワークへの付着異物状態に基づいてプロセ
ス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位ま
たはウエハ単位で管理する管理手段を備え、該管理手段
で管理される着工ロット単位またはワーク単位における
ワークへの付着異物状態が時間変化により増加傾向にあ
るときまたは管理値を超えて異常になったとき、前記計
測されたワークへの付着異物状態から、登録されている
ワークの異物マップとプロセス処理装置との対応を示す
データベースに基づいてプロセス処理装置を特定して該
特定されたプロセス処理装置において清掃を実行する実
行手段を備えたことを特徴とする半導体生産システムで
ある。

【００４３】

【作用】前記構成により、半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等
の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及びＣＶＤ
装置、パターンを形成するエッチング装置、レジスト塗
布装置、露光装置、洗浄装置等の様々なプロセス処理装
置において半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導体基板に
対して異常な付着異物の発生を低減して半導体を高歩留
まりで生産することができる。

【００４４】また前記構成により、半導体ウエハ、ＴＦ
Ｔ基板等の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及
びＣＶＤ装置、パターンを形成するエッチング装置、レ
ジスト塗布装置、露光装置、洗浄装置等の様々なプロセ
ス処理装置において、半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半
導体基板に対して異常な付着異物の発生に対してアラー
ム等のフィードバックを行うことができ、このフィード
バックに基づいて部分的に、または全体について洗浄し
たり、供給ガスの条件、排気の条件、温度条件、印加電
圧等のプロセス条件を制御することにより異常な異物の
発生を著しく低減して半導体を高歩留まりで生産するこ
とができる。

【００４５】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明
する。

【００４６】［第１の実施例］まず、第１の実施例につ
いて図１〜図５を参照して説明する。プロセス処理装置
としては、代表的なものとして、ワーク４に対して絶縁
膜等の薄膜を成膜するＣＶＤ装置、ワーク４に対して金
属薄膜等を成膜するスパッタ装置、成膜された金属薄膜
等に対してエッチング処理して回路パターンを形成する
エッチング処理装置がある。図１は、前記プロセス処理
装置において、異物検査装置を搭載した模式図を示した
ものである。本装置は、プロセス処理室７、ローダ或い
はアンローダ付のようなワーク供給用ステーション（供
給ステーション（ローダ）８ａ、回収ステーション（ア
ンローダ））８ａ，８ｂが１つ或いは複数あり、それに
検出ヘッド１ａと、走査ステージ１ｂと、ワーク４を搭
載して少なくとも回転Θ方向に回転位置決め（回転補
正）するθステージ３（なお、θステージ３は、リニア
イメージセンサで検出される画像信号を電気的に回転補
正することができるので、必ずしも必要でない。）とを
搭載し、これら走査ステージ１ｂ及びΘステージ３を駆
動制御する検査制御装置１１及びデータ処理部（ＣＰ
Ｕ）９を備えた異物検査装置１を設置して構成したもの
である。ワーク（ウエハ）４を、ワーク供給ステーショ
ン８ａ，８ｂからハンドリングするロボット機構５によ
りバッファチャンバ６を介してプロセス処理室７へ搬送
する前に、異物検査装置１によりワーク４への異物等の
付着状態の計測を行ない、プロセス処理室７へワーク４
を、ハンドリングするロボット機構５によりバッファチ
ャンバ６を介してプロセス処理室７へ搬送する。このと
き、異物検査装置１のデータ処理部（ＣＰＵ）９は、異
物等の計測結果を算出してその値が管理規格値Ｍｐを越
えている場合には、プロセス処理室７でのプロセス処理
をしないように、プロセス処理装置を制御する制御装置
１０へアラーム信号を送信してハンドリングするロボッ
ト機構５を制御してワーク供給用ステーション８ａ，８
ｂに戻す等の方法を取ることも可能である。このように
することで、プロセス処理室７におけるワークの不良の
作り込みを少なくでき、しかもプロセス処理装置として
の稼働率も向上させることができる。一方、プロセス処
理室７へ搬送されたワーク４は、プロセス処理室７にお
いて成膜処理、またはエッチング処理が行われる。次に
処理されたワーク４を、ハンドリングするロボット機構
５によってワーク供給用ステーション８ａ，８ｂに戻す
際に、プロセス処理後のワーク４を異物検査装置１によ
りワーク４への異物等の付着状態の計測を行ない、その
後ワーク４をハンドリングするロボット機構５によりワ
ーク供給用ステーション８ａ，８ｂに収納する。このと
き、計測されたワーク４への異物等の付着状態の結果
は、図２に示すデータ処理部９のＣＰＵ９ａ等で処理さ
れ、データベースとしてメモリ９ｂ又はハードディスク
（図示せず）に保存される。そしてデータ処理部９のＣ
ＰＵ９ａは、データベースとしてメモリ９ｂ又はハード
ディスク（図示せず）に保存されたプロセス処理室７へ
供給する前（プロセス処理前）にワーク上への異物等の
付着状態を示す処理前の異物マップ（図５(ａ)に示
す。）とプロセス処理室７から処理されて排出されたと
き（プロセス処理後）にワーク上への異物等の付着状態
を示す処理後の異物マップ（図５(ｂ)に示す。）との間
において異物数或いは異物検出位置との比較処理を行な
い、プロセス処理室７におけるプロセス処理においてワ
ーク上への異物等の付着状態を示す処理による増加異物
マップ（図５(ｃ)に示す。）（増加異物数及びその位
置）をモニタ９ｅ或いはプリンタ９ｆに表示させる。そ
の表示の一例を図５に示す。この図５においては、同図
(ａ)に示す処理後の異物マップから同図(ｂ)に示す処理
前の異物マップの差をとり、同図(ａ)に示す如く処理に
よる（処理中での）増加異物の数とその位置を表したも
のである。（このように処理後の異物マップから処理前
の異物マップとの差をとることについては、特開平２−
１７０２７９号公報に記載されている。）このようにし
てプロセス処理装置においてワーク上への付着した異物
の個数、大きさ（例えば大、中、小の３段階）も含めた
異物の分布（マップ）をデータ処理部９のＣＰＵ９ａに
おいて算出し、メモリ９ｂ又はハードディスク（図示せ
ず）に格納して得ることができる。

【００４７】なお、検出ヘッド１ａの一実施例として、
特開平５−２１８１６３号公報にも記載されているよう
に、図３（ａ）（ｂ）に示す構成がある。即ち、図３
（ｂ）に拡大して示すように、照明光学系３１は、高輝
度（高強度）のレーザ光を出力する半導体レーザ３２
と、該半導体レーザ３２から出力されたレーザ光のビー
ム径を拡大するビーム径拡大光学系３３と、該ビーム径
拡大光学系３３で拡大されたレーザビームを直線状（ス
リット状）に集光する一軸方向集光レンズ（シリンドリ
カルレンズ）３４と、該一軸方向集光レンズ３４で集光
されたレーザ光を反射してワーク４上に直線状（スリッ
ト状）に照射するミラー３５とを備え、直線状のレーザ
光をワーク４の表面に対して浅い角度で照射するように
構成されている。一軸方向集光レンズ３４で直線状（ス
リット状）に集光させているが、ガルバノミラーなどの
ように走査光学系でレーザ光を直線状（スリット状）に
照射することは可能であるが、走査光学系で高速に走査
する必要があるため、光学系が複雑になる反面、ビーム
径拡大光学系が不要となり、高輝度（高強度）のレーザ
光を出力する半導体レーザを用いることができる。また
検出光学系３６は、照射された直線状のレーザ光によっ
てワーク４の表面から生じる散乱反射光を集光する広視
野（０．４〜０．６等の高ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ
Ａｐｅｒｔｕｒｅ：開口数）であるテレセントリック光
学系３７、３８と、該テレセントリック光学系３７、３
８の中のほぼフーリエ変換面に配置された可変型空間フ
ィルタ３９と、リニアイメージセンサ４０とを備え、ワ
ーク４の表面に存在する回路パターンのエッジから散乱
反射光或いは繰返し回路パターンの空間周波数を前記可
変型空間フィルタ３９で遮光し、異物からの散乱反射光
をリニアイメージセンサ４０で受光するように構成され
ている。そして、ワーク４上を制御装置１１の制御によ
りワーク４または検出ヘッド１ａを一軸方向（ｘ軸方
向）に走査ステージ１ｂで走査すれば、ワーク４のほぼ
全表面について異物等の付着状態が検査できるように、
検出ヘッド１ａは、図３（ａ）に示すように、前記照明
光学系３１と前記検出光学系３６とを対にした６個の組
を、各々千鳥状に配置して構成している。従って、ワー
ク４または検出ヘッド１ａを相対的に一軸方向（ｘ軸方
向）に一回走査すると、図４（ａ）に示すようにワーク
４の全面に亘って異物等の付着状態を検査することがで
きる。

【００４８】一方、検出ヘッド１ａとして、前記照明光
学系３１と前記検出光学系３６とを対にした３個の組を
配置して構成して、ワーク４または検出ヘッド１ａを相
対的に一軸方向（ｘ軸方向）に一回走査すると、図４
（ｂ）に示すように検査しない領域も存在するが、ワー
ク４上の概ねの領域について異物等の付着状態を検査す
ることができる。これによれば、検出ヘッド１ａを簡素
化でき、高速で検出ヘッド走査を可能にする。また、検
出ヘッド１ａとして、前記照明光学系３１と前記検出光
学系３６とを対にした２個の組を配置して構成して、制
御装置１１からの制御により、ワーク４または検出ヘッ
ド１ａを相対的にｙ軸方向にシフトしながら一軸方向
（ｘ軸方向）に三回走査すると、図４（ｃ）に示すよう
にワーク４の全面に亘って異物等の付着状態を検査する
ことができる。しかし、この場合、ワーク４または検出
ヘッド１ａを相対的にｙ軸方向にシフトしながらｘ軸方
向に三回走査することが必要となり、検出ヘッドの組数
は大幅に減らすことができる反面、走査機構が複雑にな
り、しかも検査時間が多く要することになる。

【００４９】図２には、多数の異物検査装置１及びプロ
セス処理装置の制御装置（プロセスガスの流量、プロセ
スガス圧力、ワーク（ウエハ）の温度、ワークに印加す
る電圧等の情報も入力される。）１０を接続し、異物検
査装置２２ａ及びパターン検査装置２２ｂ等からなる検
査装置２２を接続した走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）２１
ａ、２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）２１ｂ、走査
形トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）２１ｃ、分光装置（ＳＴ
Ｓ）２１ｄ等で構成された分析装置２１により異物デー
タ解析コンピュータ２０等で構成されるシステム構成の
全体を示したものである。異物データ解析コンピュータ
２０は、メモリ２０ｂを備えたＣＰＵ２０ａと、データ
を入力するキーボード２０ｃ及びマウス２０ｄと、異物
解析結果、並びにアラームを表示しなければならない異
常のプロセス装置名及び異常の着工ロットやウエハを表
示できるディスプレイ装置２０ｅと、異物解析結果、並
びにアラームを表示しなければならない異常のプロセス
装置名及び異常の着工ロットや着工ウエハを出力するプ
リンタ等の出力装置２０ｆと、各プロセス処理装置にお
ける着工ロット単位或いは着工ウエハ単位で異物の発生
状況と推定または確認された異物の発生原因との相関関
係を記憶した外部記憶装置（ハードディスク）２０ｇと
で構成している。そして、異物データ解析コンピュータ
２０には、多数の異物検査装置１およびその検査装置が
設置されたプロセス処理装置の制御装置１０からのデー
タが入力され、更に異物管理値Ｍｐ，Ｍｑを越えた着工
ロットや着工ウエハについて検査装置２２や分析装置２
１で詳細に分析された結果とその推定される不良原因
（入力手段２０ｃで入力される。）とが入力され、各プ
ロセス処理装置における着工ロット単位或いは着工ウエ
ハ単位で異物の発生状況と推定または確認された異物の
発生原因との相関関係が外部記憶装置（ハードディス
ク）２０ｇに記憶される。

【００５０】［第２の実施例］次に第２の実施例を図
６、図１及び図２を参照して説明する。ウエハ４上の計
測された検出異物数と着工ロット又は着工ウエハとの関
係を図６に示す。この図は、一実施例として、プロセス
装置の特に成膜処理装置について示したものである。成
膜処理装置は、モノシランガス（ＳｉＨ₄）、ホスフィ
ンガス（ＰＨ₃）等のガスを処理室に導入し、化学反応
によりウエハ上に膜を生成させる。その化学反応された
生成物が処理室内の壁面にも付着し、時間経過とともに
付着物が剥がれ落ち、ウエハ上に付着した場合不良とな
りうる。そのため、処理枚数により定期的なプラズマク
リーニング等を実施している。しかし、プラズマクリー
ニング等を実施すると、製品の着工ができなくなり、製
品着工能力が落ちる。そこで、製品着工能力を向上させ
るため、例えば図１に示す異物検査装置１の検出ヘッド
１ａでほぼ常時ウエハへの付着異物を検出し、図２に示
すデータ処理部９のＣＰＵ９ａが着工ロット（例えばウ
エハ２０枚）単位或いは着工ウエハ単位に付着異物数を
管理することにより、ウエハへの付着異物が管理値Ｍｐ
以内であれば通常のクリーニングサイクルを越えていて
も製品着工を続けられるようにしたものである。また、
データ処理部９のＣＰＵ９ａは、着工ロット単位或いは
着工ウエハ単位に付着異物数を管理してウエハへの付着
異物が管理値Ｍｐ以内であっても、連続した着工ロット
単位或いは着工ウエハ単位で増加傾向であれば、表示装
置９ｅ等またはプロセス処理装置を制御する制御装置１
０へ直接アラームを発し、プロセス処理装置におけるク
リーニング等の指示をできるようにしたものである。一
方、データ処理部９のＣＰＵ９ａは、着工ロット（例え
ばウエハ２０枚）単位或いはウエハ単位に付着異物数を
管理してウエハへの付着異物が管理値Ｍｐを越えていれ
ば、その時点で表示装置９ｅ等またはプロセス処理装置
を制御する制御装置１０へ直接アラームを発し、プロセ
ス処理装置におけるクリーニング等の指示を出す。こう
することにより、真に異常の場合、プロセス処理装置に
おいてクリーニング等が実施され、従来異常がなくても
定期クリーニングを実施して処理装置の着工能力を落し
ていたものに比べて、稼働率をアップすることが可能と
なる。

【００５１】上記実施例においては、異物検査装置１の
データ処理部９が、付着異物数を着工ロット単位或いは
着工ウエハ単位に管理する場合について説明したが、複
数の異物検査装置を接続した異物データ解析コンピュー
タ２０において、異物検査装置１のデータ処理部９から
得られるウエハ上に発生した異物の付着状況に基づいて
付着異物数を着工ロット単位或いはウエハ単位に管理
し、アラームを異物検査装置１のデータ処理部９または
直接プロセス処理装置を制御する制御装置１０へ送信し
ても良い。

【００５２】［第３の実施例］次に第３の実施例につい
て、図７、図１及び図２を参照して説明する。例えば、
図１及び図２に示す異物検査装置１においてウエハ（ワ
ーク）４上の計測された検出異物数（ウエハ単位の最大
値と最小値と平均値）と着工ロット単位との関係を図７
に示す。図７は、一実施例として、図６と同様、成膜処
理装置について示したものである。異物検査装置１のデ
ータ処理部９のＣＰＵ９ａが行う通常の管理において、
着工ロット（例えば２５枚のウエハ）において、ウエハ
上の最大検出異物数が異物管理値Ｍｑ以内であれば、そ
の計測した着工ロットのウエハは、成膜処理装置の例え
ばローダ８ａまたはアンローダ８ｂから次の工程へ払い
出され、着工される。また異物検査装置１のデータ処理
部９のＣＰＵ９ａが行う通常の管理において、ウエハ上
の最大検出異物数が、異物管理値Ｍｑを越えた場合は、
その計測した着工ロット或いは着工ウエハについて、成
膜処理装置の例えばローダ８ａまたはアンローダ８ｂか
ら取りだして人手により付着した異物等が歩留まりに影
響するか等の判断を行ない、問題がなければ、成膜処理
装置の例えばローダ８ａまたはアンローダ８ｂから次工
程へ払い出す。ここで問題ある着工ロット或いはウエハ
に関しては、異物データ解析コンピュータ２０におい
て、ハードディスク２０ｇに格納された過去における異
物の発生状況と不良原因との関係情報に基づいて不良解
析を行ない、異物等が付着した原因究明を行ない成膜処
理装置に対して対策を実施する。しかし、異物検査装置
１のデータ処理部９のＣＰＵ９ａが行う通常の管理にお
いて、ウエハ上の最大検出異物数または平均異物検出数
が異物管理値Ｍｑ内であっても、異物管理値Ｍｑ内の上
限ギリギリが連続している場合や、着工ロット単位にお
いて徐々に増加している場合においては、異物管理値Ｍ
ｑ内であっても多段的に異物管理値を設定し、連続数ロ
ット或いは数枚のウエハが続いた時には、その時点で異
物検査装置１のデータ処理部９は、表示装置９ｅ等また
はプロセス処理装置を制御する制御装置１０へ直接アラ
ームを発生させる。

【００５３】［第４の実施例］次に第４の実施例につい
て、図８、図１及び図２を参照して説明する。図１に示
す異物検査装置１でワーク（ウエハ）４を計測し、異常
ワークに対して過去の事例をもとに対比させて解析する
システムを図８に示す。本システムは、異物検査装置
１、データベース２０ｇを備えた異物データ解析コンピ
ュータ（ワークステーション：Ｗ／Ｓ）２０より構成さ
れる。異物検査装置１によりワーク（ウエハ）を計測
し、異常ワークに対してデータ（異物マップ、検出異物
数）をデータベース２０ｇに登録しておき、その後異常
ワークについて不良解析されたものについて、その不良
原因及び対策内容をデータ処理部９の入力手段９ｃまた
は異物データ解析コンピュータ２０の入力手段２０ｃを
用いて異物データ解析コンピュータ２０のデータベース
２０ｇに登録されている異物マップ等のデータの中に追
加登録する。このようにして異常ワークに対するデータ
を、その都度データベース２０ｇに登録していくもので
ある。これら蓄積されたデータをもとに次に計測される
ワーク（ウエハ）４が異常管理値Ｍｐ，Ｍｑを越える異
常の場合は、異常マップの分布を過去の解析事例（デー
タ（１）は異物がウエハの中央に帯状に分布、データ
（２）は異物がウエハの左端の一箇所に分布、・・・・
・・データ（Ｎ）は異物がウエハの周囲の４ヵ所に分
布）と比較して、過去の解析事例（以前のモード）に類
似するものがある場合は、その対策内容（過去の解析事
例（異物の分布）に対応させて不良原因及び対策内容が
データベースに登録されている。）等を表示手段２０ｅ
に表示させたり、出力装置２０ｆに出力したり、または
プロセス処理装置の制御装置１０にフィードバックする
システムである。ウエハ４上における異物の分布として
は、異物の集合体を半径ｒの円または各辺ａ×ｂの長方
形（矩形）で囲むようにして分離し、ウエハの中心から
の異物の集合体の重心位置までの距離と、該重心位置を
中心とした２次元的な広がりの大きさ（例えば円で囲む
ことができる場合にはその円の半径ｒ、長方形で囲むこ
とができる場合には各辺の長さの半分ａ／２×ｂ／２）
とで表すことができる。このように分類されたロット単
位或いはウエハ単位における異物の集合体に不良原因及
び対策内容を対応させることが可能となる。

【００５４】［第５の実施例］次に第５の実施例につい
て図９、図１及び図２を参照して説明する。プロセス処
理装置の装置状態の管理における模式図を図９（ａ）、
（ｂ）に示す。即ち、図９（ａ）に示すプロセス処理装
置９１は、ガス源９３から処理室９２の内部に供給する
ガスの流量を測定するガス流量測定ユニット９４、処理
室９２の内部のガス圧力または真空度を測定するガス圧
測定ユニット９５、予め既知の温度のウエハから発生す
る放射量に基づいて放射率を測定する放射率測定ユニッ
ト９６、該放射率測定ユニット９６によって測定された
放射率と処理中のウエハから発生する放射量Ｑに基づい
てウエハ実温を測定するウエハ実温測定ユニット９７等
を付加し、搬送室９７の内部において処理室９２とロー
ディング室９８又はアンローディング室９９との間にお
いて搬送アーム機構５によって搬送するウエハ４上の異
物を検査する異物検査装置１を搭載した実施例である。
一般的に、プロセス処理装置は、処理条件を入力し、そ
の条件に従い、ウエハの処理加工を行なう。その処理中
におけるプロセス処理装置の状態、例えば、ガス圧測定
ユニット９５で測定された真空度又はガス圧力、ガス流
量測定ユニット９４で測定されたガス流量、ウエハ実温
測定ユニット９７で測定されたウエハの温度等のデータ
を、制御装置１０における設備状態データ収集系９７に
送り、設備状態データ収集系９７はその時に処理された
ウエハ４に対する異物検査装置１での計測結果（異物の
発生状況、着工ロット単位または着工ウエハ単位で計測
された異物数）とを合わせ、プロセス処理が終了した後
又はプロセス処理をする前と後との間において、処理室
９２内のガス圧に変動があったとき、処理室９２内に供
給するガス流量に変動があったとき、ウエハの温度に変
化があったとき、異物の発生状況との相関を算出し、こ
れら相関のデータを蓄積することができる。そして制御
装置１０において、上記異物検査装置１において計測さ
れた異物の発生状況と蓄積された相関のデータとに基づ
いて、異物が多く発生した場合の不良原因を推定して、
その不良原因と一緒にアラームを発することができる。
このとき、異物データ解析コンピュータ２０のハードデ
ィスク２０ｇに格納されたデータを用いて不良原因を推
定しても良いことは明らかである。なお、１００はプロ
セス処理装置９１において、搬送アーム機構５も含めて
様々な制御を行う制御装置である。図９（ｂ）に示すプ
ロセス処理装置は、設備状態データ収集系９７を異物検
査装置１のデータ処理部９において処理し、メモリ９ｂ
又はハードディスク（図示せず）に相関のデータを蓄積
するように構成したものである。この場合においても、
異物検査装置１において計測された異物の発生状況とメ
モリ９ｂ又はハードディスク（図示せず）に蓄積された
相関のデータとに基づいて、異物が多く発生した場合の
不良原因を推定して、その不良原因と一緒にアラームを
発することができる。

【００５５】［第６の実施例］次に第６の実施例につい
て、図１０、図１、図２、図９を参照して説明する。即
ち、図１０（ａ）にプロセス成膜装置にオンマシン異物
検査装置（オンマシン異物モニタ）１を搭載した実施例
を示す。このプロセス成膜装置は、ローダ（Ｌ）部１０
２、アンローダ（Ｕ／Ｌ）部１０３、搬送室１０４、反
応室１０１で構成され、搬送室１０４内に搬送アーム機
構５、搬送室１０４の上側にオンマシン異物モニタ用検
出ヘッド１ａ’を有する。ローダ部１０２よりウエハ４
を受け取り、搬送アーム機構５により反応室１０１に搬
送する。反応室１０１で処理されたウエハ４は搬送アー
ム機構５によりアンローダ室１０３に戻す。その際、搬
送アーム機構５により移動途中のウエハ４の表面を搬送
室１０４上側に搭載されたオンマシン異物モニタ用検出
ヘッド１ａ’によりモニタ（検査）する。この実施例で
は、処理後のウエハ４の表面をモニタしているが、処理
前或いは処理前後においてウエハ４の表面をモニタする
ことも可能である。

【００５６】図１０（ｂ）にオンマシン異物モニタ用の
検出ヘッド部１ａ’の断面を示す。搬送室１０４内は、
真空雰囲気であり、その中を搬送アーム機構５の搬送ア
ーム５ａで移動中のウエハ４を搬送室１０４上側に搭載
した検出ヘッド１ａ’によりモニタ（検査）する。この
検出ヘッド１ａ’は、搬送室１０４の上蓋１０５に取り
付けられた真空対応標準フランジ１０６上に取り付けら
れている。検出ヘッド１ａ’は、照明光学系３１、検出
光学系３６、ウエハ回転検出系（詳細については後述す
る。）１１０で構成され、ウエハ回転検出系１１０によ
りウエハ４の回転を検出してソフト的に（画像処理によ
り）補正し、照明光学系３１で照明されたウエハ４の表
面を検出光学系３６によりモニタ（検査）する。なお、
真空対応標準フランジ１０６における検出ヘッド１ａ’
の照明部１０６ａ、検出部１０６ｂ及び検出部１０６ｃ
は透明部品で構成される。なお、ミラー３５は、真空対
応標準フランジ１０６上に取付けられてもよい。上記実
施例では、真空対応標準フランジ１０６を介してモニタ
（検査）しているが、検出ヘッド本体１ａ’を小形化す
ることによって、搬送室１０４内、即ち真空雰囲気内に
設置することも可能である。

【００５７】［第６の実施例］次に第６の実施例につい
て図１１及び図１２を参照して説明する。異物検査装置
１にウエハに印字或いはバーコード表示により製品の品
種名、或いはロットＮｏ、ウエハＮｏ等を読み取るウエ
ハコード識別装置１１１を搭載した模式図を図１１に示
す。ウエハコード識別装置１１１は、印字読取り用の光
学系（図示せず）、印字を識別処理する認識処理部（図
示せず）により構成される。異物検査装置１へのウエハ
供給或いは払出しステーションもしくは異物検査装置１
の計測ステーシュンにウエハコード識別コードを具備
し、図１２に示すように、ウエハ４に印字された、例え
ば製品の品種名、ロットＮｏ、ウエハＮｏの文字を識別
させる。一方、同じウエハ４を異物検査装置１により異
物等の計測を行なう。これら、ウエハの印字データと異
物等の計測データを一緒にデータ管理システム（データ
処理部）９に転送される。こうすることにより、どのウ
エハ４に異物等がどの程度付着しているかどうかという
ロット単位に加え、ウエハ単位で管理することができ
る。なお、これらのデータを異物データ解析コンピュー
タ２０において、ハードディスク２０ｇなどに格納し、
異物データ解析コンピュータ２０が管理し、各プロセス
処理装置Ａ〜Ｎの制御装置１０へフィードバックしても
良い。更に、同じプロセス処理装置が複数台ある場合で
も、異物検査装置１側の検査条件指示で、どのプロセス
処理装置Ａ〜Ｎで着工したウエハかを入力することで、
プロセス処理装置Ａ〜Ｎの単位で管理をすることができ
る。そのため例えば、製造装置（プロセス処理装置）Ａ
は、異物等が少ないけど、例えば製造装置Ｂが異物等が
多いということがすぐ分かるためデータ管理システム
（データ処理部）９において異常プロセス装置の絞り込
みが容易にできる。

【００５８】［第７の実施例］次に第７の実施例につい
て図１３及び図１４を参照して説明する。多数のウエハ
カセット１３２を収納するウエハストッカ１３１に異物
検査装置１を搭載した模式図を図１３に示す。本装置の
構成は、ウエハストッカ１３１、ウエハカセット搬送ロ
ボット１３３、保管棚１３４、異物検査装置１、データ
管理システム９等よりなっている。ウエハカセット（カ
セットケース含む場合も有り）１３２は、ウエハケース
取り出し入口１３５より入出庫を行なう。ウエハストッ
カ１３１に収納されたウエハ入りのウエハカセット１３
２は、保管棚１３４の上に載置される。ウエハストッカ
１３１に複数個収納されたウエハカセット１３２は、出
庫される前に、ウエハカセット搬送ロボット１３３によ
り異物検査装置１の側方に（傍らに）移し替えられる。
そこで、異物検査装置１に設置されたウエハハンドリン
グ機構（図示せず）（５と同様な機構で良い。）により
ウエハカセット１３２に収納されたウエハ４を取り出し
て該ウエハ４上の異物等の計測を行なう。これら計測さ
れた結果は、データ管理システム（データ処理部）９に
より処理され、メモリ９ｂまたはハードディスク（図示
せず）保存される。更にこれらのデータを異物データ解
析コンピュータ２０において、ハードディスク２０ｇな
どに格納することも可能である。

【００５９】一方、図１４に示すように、ウエハカセッ
ト１３２がウエハケース１３６に収納されている場合
は、カセットケース上蓋１３６ａをケースフック１３７
により引掛け、保管棚１３４が下降することによりカセ
ットケース下蓋１３６ｂに対してカセットケース上蓋１
３６ａが開く。その次に、ウエハカセット搬送ロボット
１３３によりカセットケース下蓋１３６ｂ内にある多数
のウエハ４を収納したウエハカセット１３２を取り出
し、異物検査装置１の側方に載置される。以下前記と同
様に異物等の計測を行なう。ウエハカセット１３２の入
出庫管理及び異物等の計測結果の管理は、データ管理シ
ステム（データ処理部）９により実施する。このように
プロセス処理後に計測しないウエハ４については、ウエ
ハストッカ１３１に収納された時に異物等の計測を行な
うため、製品着工時間が遅延なく行なえ、時間短縮が図
れる。また、異物等の付着が多い製品（ウエハ）につい
ては、データ管理システム（データ処理部）９がウエハ
ストッカ１３１において次工程への払い出しを制御する
ことができ、不良の作り込みを防止することができる。

【００６０】［第８の実施例］次に第８の実施例につい
て図１５乃至図２７を参照して説明する。ウエハ回転補
正について説明する。即ち、図１、図１０に示す異物検
出光学系（検出ヘッド）１ａ、１ａ’の直前に、ウエハ
回転方向検出器１１０（図１０に示す。）を設ける。ウ
エハ回転方向検出器１１０により得られたウエハ回転量
は、ウエハの回転ステージ（Θステージ）３を有する場
合、或いはウエハをハンドリングするロボット機構５の
ハンドが回転機構を有する場合、或いは異物検出光学系
（検出ヘッド）１ａが回転する場合は、それにより機構
的に補正する。回転補正機構がない場合は、電気回路或
いはソフト処理によって回転補正を行う。なお、電気回
路或いはソフト処理による回転補正の場合には、Θステ
ージまたはロボット機構のハンドまたは異物検出光学系
による回転補正機構を必要としないため、機構として簡
素化、及び小形化をはかることができると共にウエハの
寸法に変化にも容易に対応することができる。まず、ウ
エハの回転方向を検出するために、 （１）ウエハのオリフラ方向を検出する。 （２）ウエハの回路パターン方向を検出する。 回折光検出 回路パターン画像検出（特徴抽出） 厳密には、回路パターン方向とオリフラ方向がずれてい
るので、正確に回路パターンの方向を検出する必要があ
る場合には、回路パターンの方向を検出しなければなら
ない。

【００６１】ウエハ４は、ウエハ回転方向検出器１１０
の下を通過、或いは一時静止時にウエハの回転方向を検
出する。 （１）ウエハのオリフラ方向を検出する方法について具
体的に説明する。図１５より第１のウエハ回転方向検出
器１１０ａの検出方法について説明する。即ち、数個の
発光点１５２を有する照明系の下をウエハ４がウエハ移
動方向Ｖに沿って通過し、１５３の位置から１５４の位
置に移動する。図にウエハ回転方向検出器１５１の照明
系の発光点１５２から出た照明光のウエハ４上の軌跡１
５５を示す。発光点Ａの場合、照明光がウエハ４に当た
り始める時間Ａｓとウエハ４がはずれる時間Ａｅとを測
定し、これを他の発光点Ｂ〜Ｇについても行う。以上の
データとウエハ４の移動時間によりウエハ４のオリフラ
１５６の方向を求め、ウエハ４の回転ずれ量θ１を計算
する。またウエハ４の回転方向の検出方法としては、ス
クライブエリア検出、チップ検出、アライメントマーク
等の特殊マーク検出がある。

【００６２】図１６より第２のウエハ回転方向検出器１
１０ｂ及び第３のウエハ回転方向検出器１１０ｃの検出
方法について説明する。即ち、第２のウエハ回転方向検
出器１１０ｂは、（ｂ）に示すように、線状に照明する
照明光源１６２と線状に照明されたウエハ４のオリフラ
エッジも含め輪郭から反射した反射光を検出する線状に
配列されたセンサ１６３とで構成され、該センサ１６３
で検出される反射画像信号に基づいて図１５と同様にオ
リフラエッジ１５６の方向（ウエハ４の回転ずれ量θ
２）を求めることができる。ここで、このように反射光
検出の場合は、オリフラエッジを検出する以外に、ウエ
ハ４の表面上にある回路パターン（スクライブエリア検
出、チップ検出、アライメントマーク等も含む）の像の
特徴を抽出することにより、ウエハの回転ずれ量を計算
して検出することもできる。また第２のウエハ回転方向
検出器１１０ｃは、（ｃ）に示すように、線状に照明す
る照明光源１６６とウエハ４のオリフラエッジも含め輪
郭で遮蔽された光を検出する線状のセンサ１６７とで構
成され、該センサ１６７で検出される遮蔽光画像信号に
基づいて図１５と同様にオリフラエッジ１５６の方向を
求めることができる。

【００６３】（２）ウエハの回路パターン方向を検出す
る方法について具体的に説明する。

【００６４】まず、ウエハ上の回路パターンからの回折
光検出によるウエハ回転ずれ量を検出する方法について
説明する。図１７に、ウエハ回転方向を検出するため
に、ウエハ回転方向検出器１１０ｄによるウエハ４上の
回路パターンからの回折光を検出する方法を示す。レー
ザ光源等から構成された照明光源１７１から出射された
光を集光レンズ１７２で集光させてミラー１７３で反射
させて斜方照明によりウエハ４上の回路パターンを照明
し、その回折光を上方に設けた対物レンズ１７４と検出
器１７５とにより検出する。ここで、検出器１７５は対
物レンズ１７４のフーリエ変換面位置に設置し、ウエハ
４は一軸方向移動中でも、一時静止中でもよい。フーリ
エ変換面上での検出像を図１７（ｂ）（ｃ）に示す。同
図（ｂ）は、ウエハ回転無（ウエハ基準位置）の場合で
あり、ウエハ上の主たる回路パターンまたは繰返し回路
パターンからの回折光（０次光）１７７は検出器１７５
の中央（Ｙ軸方向の中心）に結像する。同図（ｃ）は、
ウエハ回転有の場合であり、ウエハ上の主たる回路パタ
ーンまたは繰返し回路パターンからの回折光（０次光）
１７８は検出器１７５の中央からΔｄずれて結像する。
このずれ量Δｄは、ウエハの回転ずれ量θ３と相関関係
にあり、ずれ量Δｄからウエハの回転ずれ量θ３を求め
られる。即ち、検出器１７５に接続されたＣＰＵ１７６
は、検出器１７５から検出される回折光に基づく画像信
号からずれ量Δｄを算出し、このずれ量Δｄからウエハ
の回転ずれ量θ３を算出することができる。ここで、照
明光源１７１から出射される光が、ウエハ４の表面上に
斜め方向から集光照射される（投影される）関係で、照
明光源１７１としては点光源ほど、回折光はシャープに
結像するため、ウエハの回転ずれ量の検出精度は高くな
る。また検出器としては、ＴＶカメラ、一次元リニアセ
ンサ、或いはポジションセンサ等を用いることができ
る。

【００６５】次に図１８に、ウエハ回転ずれ量を検出す
るために、ウエハ上の回路パターンからの回折光を検出
する方法として、図１７における斜方照明の代わりに、
垂直照明を用いた場合（ウエハ回転方向検出器１１０
ｅ）を示す。即ち、図１７における照明光源１７１、集
光レンズ１７２及びミラー１７３の代わりに、照明光源
１８１及びハーフミラー１８２によって構成した。この
場合、図１７に比べてユニット本体の小形化が可能なこ
とと、ウエハの回転ずれ角において全角度（３６０度）
が検出可能なことである。即ち、ウエハ４上に形成され
ている回路パターンには、主としてＸ方向成分とＹ方向
成分とから成り立っているため、ウエハ回転無（ウエハ
基準位置）の場合には、（ｂ）に示すように十字状の回
折光（０次光）１８３が検出器１７５のＸ，Ｙ軸方向に
結像し、ウエハ回転有の場合には、（ｃ）に示すように
回折光１８４が検出器１７５のＸ，Ｙ軸方向から角度θ
４ずれて結像される。検出器１７５に接続されたＣＰＵ
１７６は、検出器１７５から検出される十字状の回折光
に基づく画像信号から角度ずれ量θ４を算出し、この角
度ずれ量θ４からウエハの回転ずれ量θ４を算出するこ
とができる。

【００６６】次に図１９に、ウエハ回転ずれ量を検出す
るために、ウエハ上の回路パターンからの回折光を検出
する方法として、図１７における上方に設置した検出器
及びレンズを斜め方向に設置した場合（ウエハ回転方向
検出器１１０ｆ）を示す。即ち、図１７における検出器
１７５及びレンズ１７４の代わりに、検出器１９２及び
レンズ１９３を斜め方向に設置して構成した。そして照
明光源１９５と集光レンズ１９６とで構成される照明光
学系１９４も、検出器１９２とレンズ１９３とで構成さ
れる検出光学系１９１とが対向するように配置されてい
る。この場合、ウエハ回転無（ウエハ基準位置）の場合
には、（ｂ）に示すように回折光（０次光）１９７が検
出器１９３の中央（Ｙ軸方向の中心）に結像し、ウエハ
回転有の場合には、（ｃ）に示すように回折光１９８が
検出器１９２の中央（Ｙ軸方向の中心）から偏位Δｄ’
と角度Δθ５とがずれて結像される。この合成されたず
れ量Δｄ’＋Δθ５は、ウエハの回転ずれ量θ５と相関
関係にあり、合成されたずれ量Δｄ’＋Δθ５からウエ
ハの回転ずれ量θ５を求められる。即ち、検出器１９３
に接続されたＣＰＵ１７６は、検出器１９２から検出さ
れる回折光に基づく画像信号から合成されたずれ量Δ
ｄ’＋Δθ５を算出し、このずれ量Δｄ’＋Δθ５から
ウエハの回転ずれ量θ５を算出することができる。

【００６７】次に図２０に、ウエハ回転ずれ量を検出す
るために、ウエハ回転方向検出器１１０ｇによるウエハ
上の回路パターン像を用いる方法を示す。即ち、照明光
源２０２と集光レンズ２０３とミラー２０４とハーフミ
ラー２０５とによって構成された上方照明光学系２０１
により、ウエハ４上の繰り返される回路パターンを照明
し、この照明されたウエハ４上の回路パターンの光像
を、対物レンズ２０７と結像レンズ２０８と検出器２０
９とから構成される検出光学系２０６によって検出す
る。検出器２０９がＴＶカメラの場合には、ウエハの一
時静止画像を、また検出器２０９がリニアセンサの場合
にはウエハは一軸走査中で、結像されたウエハ４上の回
路パターンの光像を撮像して検出することができる。同
図（ｂ）には検出画像を示す。検出器２０９に接続され
たＣＰＵ１７６は、同図（ｂ）に示す画像におけるチッ
プ２１０の傾斜角またはスクライブエリア２１１の方向
を検出することによって、ウエハ４の回転ずれ量を算出
することができる。

【００６８】次に回転合わせに関する技術について説明
する。本出願の対象は基本的には半導体であるが、微細
パターンが繰り返し形成された、たとえば、液晶表示素
子及びこの形成過程の基板、その他のパターンが形成さ
れた基板であっても良い。本出願の異物検査装置は、隣
接チップ比較が重要技術である。この隣接チップ比較技
術は、隣接チップの対応点を知り、対応点の検出出力信
号レベルを比較し同じ信号レベルで有れば、いずれのチ
ップにも欠陥や異物は存在しないと判断し、信号レベル
に違いが大きければ、信号レベルの大きい方のチップ上
に欠陥あるいは異物が存在すると判断する。この技術
は、上記説明したように隣接チップ間の対応点を見つけ
る必要がある。この対応点を見つける方法は、もちろん
何であってもかまわないわけである。一例として、全て
のデータ取得後に、チップが配列している方向と考えら
れる方向ｘ，ｙについてデータの相関関数を取り、相関
関数の周期からチップのサイズｐと配列方向θを算出す
ればよい。この方法は、データを格納する記憶装置に大
きな容量が必要になるため、以下の方法も考えられる。
すなわちチップピッチｐを設計データから取り込み、チ
ップ配列の方向をウエハ毎に検出する事で隣接チップ間
の対応点を知ることができる。（図２２） この方法では、チップ配列の方向、すなわちウエハの回
転方向を知ることが必要である。一つの方法として、ウ
エハ４に形成されたオリフラ（オリエンテーションフラ
ット）１５６の向きを測定しても良い。これは、パター
ン形成の際、オリフラの向きを基準にしていることが前
提である。また、別の方法として、ウエハ上に形成され
ているチップの方向θを直接計測しても良い。ところ
が、ウエハ上に形成されたパターンは複雑な場合が多く
パターンの形状からパターンの形成方向を測定すること
は難しい。ここで、図２１にウエハ回転方向検出器１１
０ｅで示すように、形成されたパターン上に光ビームを
照射するとパターンの形状により回折が生じ回折パター
ンが検出できる。多くのウエハ上のパターンは、ｘ及び
ｙ方向を持つ基本パターンの繰り返しで形成されている
場合が多いため、この回折パターンは主に、ｘ及びｙ方
向に射出する、言い換えれば、図２１に示すように、０
次回折光１８４がｘ及びｙ方向に回折する。そこで、検
出像（回折像）１８５から０次回折光１８４の方向を測
定すれば、ウエハ４上のパターンの方向θを正確に知る
ことができる。

【００６９】測定したチップの配列方向θは、取り込ん
だデータ上の隣接チップ間の対応点（図２３に示すａ、
ａ’の座標関係１８７）を知るため（図２１に示す電気
的処理によるウエハ回転補正１８７において回転補正オ
ペレータによるチップピッチｐに対するチップの配列方
向θ回転補正するため）に用い、リニアイメージセンサ
４０で得られる画像データ（図２４にメモリ範囲で示す
画像）を順次メモリ１８９に格納させ、比較手段１９０
は、これら対応点（図２４に示すａとａ’、ｂとｂ’）
を順次比較していくことで上記比較検査（異物等の欠陥
検査）を実現する。この方法は、取り込んだ画像データ
を一時的にメモリ１８９に格納する記憶容量が必要にな
る一方、機構部が不必要で信頼性の高いシステムを実現
できる。また、別の方法として、図２６に示すように、
上記のチップの配列方向θにリニアイメージイメージセ
ンサ（１次元検出器）４０の長手方向が平行になるよう
に検出系３６全体を回転する事で、隣接チップ上の対応
点が必ず検出器４０上にくるようにすることができる。
この方法により対応点を知るために一時的に画像データ
をメモリ１８９に格納する容量を最小にできる。逆に、
この方法は検出器３６全体を回転させる必要があるた
め、回転機構部が必要となる。

【００７０】以上の方法は、ワーク（ウエハ）上にオリ
フラあるいはノッチ等が形成されていないワーク（ウエ
ハ）のチップの配列方法を検出できるという効果があ
る。また、この方法は、ワーク（ウエハ）上のパターン
を直接測定するので、オリフラ等を用いた方法より高精
度の測定と高精度の対応点を取ることが可能となる。以
下、回転検出部１１０の具体的構成を図２１に基づいて
説明する（図１８にも同様な構成が示されている。）。
回転検出部１１０ｅは、できる限り点光源に近い光源１
８１、ハーフミラー１８２、結像光学系１７４、２次元
の検出器１７５から構成される。点光源１８１は、ハー
フミラー１８２、結像光学系１７４、ウエハ４を介し
て、検出器１７５上に結像する。ここで、ワーク（ウエ
ハ）４は、基本的にはミラーと考えて良い。

【００７１】ここで、結像光学系１７４とワーク（ウエ
ハ）４との間は、無限遠系（テレセントリック光学系）
に構成されていると良い。この部分が無限遠系に構成さ
れている場合、ワーク（ウエハ）４の光軸方向の位置が
多少の変動をしても検出結果に大きな影響を及ぼさない
という効果を持つ。検出器１７５で検出した画像（回折
像）１８５を図２１に示す。多くの半導体パターン及び
液晶表示のディスプレイパターンでは、図に示したよう
なｘ方向とｙ方向の０次回折光１８４が十字状の直線に
検出される。ここで、この回折光１８４の方向がウエハ
４上のチップ配列θの方向に対応する。ここで検出され
た画像１８５から、よく知られたＨｏｕｇｈ変換１８６
によって十字形状を形作る直線の方向が測定できる。こ
こで特徴的なのは、ワーク（ウエハ）４が光軸に対し
て、垂直あるいはほぼ垂直に載置されている場合、通常
２次元であるＨｏｕｇｈ変換を１次元に圧縮できる。次
に２つの直線の（数１）式（数２）式を示す。

【００７２】 ｘｓｉｎθ₁−ｙｃｏｓθ₁＝０ （数１） ｘｃｏｓθ₂＋ｙｓｉｎθ₂＝０ （数２） 但し、θ₂＝（π／２）＋θ_１ この直線のθ_１、θ₂は相互に直交する事がわかってい
るため、実質的に変数は一つである。ここで、光軸中心
を画像の原点として、上記の（数１）式、（数２）式の
ｘ及びｙに直線上の座標を代入すればθが算出できる。
画像上の全ての点についてこのθを算出しその際の画像
上の検出出力で重み付けしたヒストグラムを図２７
（ａ）に示すように作成する。このヒストグラムのピー
クが上記の直線のθ₁、θ₂になる。これは、直線上の画
素では信号が大きく検出されるためである。

【００７３】ここで、現実的には、θの精度を向上しよ
うとするとヒストグラムの段階を高分解能にする必要が
ある。ところが、ヒストグラムの段階を高分解能にする
と縦軸の値が小さくなり、曲線がなめらかでなくなり、
ピークを算出する時の精度が落ちることになる。そこ
で、これらのトレードオフを解決する方法として、次の
（数３）式に示した重心算出方法が良い。（数３）式
は、θ₁の算出式を示したが、θ₂についても同様に算出
することができる。

【００７４】

【数３】

【００７５】なお、Ｉ(ｘ，ｙ)は、例えば図２１に示す
検出像１８５の０次回折光１８４の強度を表す。この方
法は、回転位置θ₁又はθ₂が存在する範囲（θ₁−δ₀＜
θ＜θ₁＋δ₀又はθ₂−δ₀＜θ＜θ₂＋δ₀）を予め知っ
ている必要があり、存在範囲をより正確に予測できたと
きに検出精度が向上する。従って、事前にオリフラ合わ
せ等により各ワーク（ウエハ）の向き、つまりチップ配
列方向θをある範囲にそろえておく必要がある。また、
１次以上の回折光が存在しない場合は、加算範囲を０度
から９０度にしても理論上は完全な値が算出できる。従
って、１次以上の回折光強度は小さい方が望ましい。演
算時間が問題にならなければ、２次元のＨｏｕｇｈ変換
を用いれば良いのは言うまでもない。

【００７６】また、以上の式ではθを算出してヒストグ
ラムを求めたが、演算時間の短縮と言う観点からは、ｔ
ａｎθ、ｓｉｎθあるいはｃｏｓθを算出してヒストグ
ラムを求めても良い。微細な光軸のずれがあった場合、
θは誤差を持った状態で算出される可能性がある。この
回折光を用いた方式の場合、微細な光軸のずれは具体的
には、ヒストグラムのピークの山割れ現象（図２７
（ｃ）に示す。）となる。これは、図２７（ｂ）に示す
ように、回折パターン１８４の場合、真の直線の方向θ
に対して芯ずれの際に算出される誤差を持った角度が、
＋側と−側に存在するために生じる。従って、上記に示
したように、重心を算出する場合、光軸のずれはキャン
セルされることになる。この意味でも、（数３）式に基
づいて、重心を求める方法は高精度算出が期待できる。

【００７７】以上の１次元のＨｏｕｇｈ変換を用いた方
法は、光軸中心が、検出した画像上に無い場合も適用可
能である。具体的には、画像の外に存在する光軸中心を
画像と同一の座標系で表せばよい。この回折光を用いる
方法では、光軸中心の検出信号出力が極端に大きい場合
が多く画像上の光軸中心の周囲の広い範囲に渡って検出
器の出力が飽和してしまうことが多い。そこで、光軸中
心の適当な範囲をマスクしてしまい、θの算出に使わな
い方が検出精度が向上する場合が多い。このマスクは、
光学系上に設置された遮光板、あるいは、検出した信号
の中心部のデータを用いないと言ったソフト上のｓマス
クであっても良い。実際には、図２１の検出像１８５に
示すように、±１次あるいは±２次の回折パターン１９
２が形成、検出される。ところが、通常は、これらのパ
ターン１９２は、０次回折光１８４より微弱であるた
め、以下に示す方法で無視できる。第一に、しきい値を
用いて２値化する方法、第二に多値のデータを用いる方
法である。検出器が２次元の場合を説明したが、１次元
の検出器を用いても以下のように、回転検出系が実現で
きる。

【００７８】即ち、図２３に示す処理装置でウエハ回転
ずれを補正することができる。この処理装置（補正装
置）は、回転検出光学系１１０ｅ（検出器１７５）、回
転検出算出系１８６、隣接チップ対応点ベクトル算出系
（ａ、ａ’の座標関係）１８７、画像データを記憶する
メモリ１８９、比較手段１９０から構成される。回転検
出算出系１８６では、上記説明した方法によりチップ配
列の方向θが算出される。このθと、設計データから入
力されるチップピッチｐのデータより、隣接チップ対応
ベクトルが算出される。チップ比較手段１９０では、メ
モリ１８９に蓄積されたメモリ情報からリニアイメージ
センサ４０の長手方向に対する隣接チップ対応ベクトル
により対応点（図２４に示すａとａ’、ｂとｂ’）が取
り出され、信号出力が比較されて、不一致による異物信
号１８８が検出される。ここで、視野は、チップピッチ
の２倍より大きい必要がある。また、ワーク（ウエハ）
の許容傾き（異物検査を実施する上で許容できるワーク
の傾きの範囲）をθとすると、メモリ１８９に記憶する
メモリの範囲ｌは、リニアイメージセンサ４０の視野サ
イズにｓｉｎθを乗じた長さの範囲を記録できる容量が
必要になる。

【００７９】次にワーク走査方向比較方式での回転補正
について図２４（ｂ）に基づいて説明する。即ち、比較
する隣接チップが、図２４（ａ）に示すように、リニア
イメージセンサ４０の長手方向の場合について説明して
きたが、比較対象チップは、リニアイメージセンサ４０
の長手方向である必要はなく、以下に説明するように、
リニアイメージセンサ４０の長手方向に直角な方向、す
なわち、ワークの走査方向であっても良い。上記のリニ
アイメージセンサ４０の長手方向の比較と同様に、リニ
アイメージセンサ４０の長手方向に直角な方向に対する
隣接チップ対応ベクトルを算出することにより隣接チッ
プの対応点を求めることができる。メモリのサイズ（メ
モリ範囲ｌ）についても同様の演算により算出できる。
この場合、検出視野がチップサイズに対して十分に大き
な値を持っていない場合であってもチップ比較が実現で
きる反面、ハンドリング機構等によるワークの送り精度
を高くして、走査方向に存在する隣接チップの対応点を
正確に知る必要がある。また、この走査方向比較では、
θが０度に近い場合、照明のムラ、検出レンズのムラな
どの影響がなくなるという効果がある。

【００８０】次に回転合わせ機構による回転補正につい
て図２５及び図２６を用いて説明する。即ち、前記メモ
リを用いた処理装置による回転補正に対して、回転検出
算出系１８６で算出されるチップ配列の方向θ（図２６
に示す。）に基づいて光学系３６全体（照明系３１及び
回転検出光学系１１０も一緒にしても良い。）またはワ
ーク（ウエハ）を回転させることによって、隣接チップ
の対応点の算出を簡便にすることができる。そしてチッ
プ比較手段１９１において、メモリ１８９に蓄積された
メモリ情報から対応点が取り出され、信号出力が比較さ
れて不一致による異物信号１８８が検出される。さらに
この方法の効果として、ワーク（ウエハ）を走査する機
構の精度（送り速度のムラ、光軸方向の振動、走査方向
検出器方向の振動など）が悪い場合でも対応できる点が
ある。また、このように回転合わせ機構を用いることに
より、走査方向とチップ配列方向を垂直にする必要がな
くなる。また、空間フィルター３９を用いる場合、空間
フィルター３９の角度がチップ配列に対して正確に合う
ため、空間フィルター３９の効果を最大限に引き出すこ
とができる。

【００８１】次に０次カット空間フィルター方式＋チッ
プ比較について説明する。即ち、チップ比較方式を用い
る場合、必ずしもｎ次の回折光を遮光する空間フィルタ
ー３９を用いる必要のない場合がある。特に、ウエハ４
上に形成されたチップパターンの最小セルサイズが小さ
くなり、その１次以上の回折光が検出レンズ３７に入ら
ない場合、０次光だけを遮光すればよいことがある。こ
の場合、空間フィルター３９を用いる際に必要なウエハ
４のそりに対する対応、ウエハ４の傾きに対する対応が
不必要になるという利点がある。ウエハ上のチップ配列
方向が図３０に示すように、θの時の回折光及び検出レ
ンズの開口の様子を図２８、図２９に示す。図２８は照
明の入射角度α、検出レンズ３７の見込み角γとし、あ
る球面２８２を想定し、この球面２８２と照明の交点２
８３、検出レンズ３７の見込み角との交線２８４を図２
９に示す。なお、２８３は球面２８２上の入射点、２８
５は球面２８２上の出射点である。ここで、検出レンズ
３７に０次回折光が入射しないようにウエハ４をθ方向
に回転する事によって、ウエハ４上の主なパターンの情
報を消去することができる。これにより、ウエハ４内の
パターン上に付着した異物あるいは欠陥を強調して検出
することができる。このようにして検出した後に、上記
のチップ比較を実施すれば、上記の異物や欠陥を検出で
きる。検出光学系３８がパターンを逃げる条件の式は次
に示す（数４）式で得られるｘ０まで相対的にウエハ４
を回転する。つまり、ｘ０−θだけ相対的にウエハ４を
回転する。

【００８２】 ｓｉｎα・ｓｉｎ（ｘ０）＞ｓｉｎγ （数４） この際の回転角ｘ０の最大値ｘ０（ｍａｘ）は、上記の
（数４）式より次の（数５）式の関係で求められる。 ｓｉｎ（ｘ０（ｍａｘ））＝ｓｉｎγ／ｓｉｎα （数５） 即ち、ウエハ４と検出器４０を含めた検出光学系３６と
の間の相対的な回転ストロークは、上記のｘ０（ｍａ
ｘ）が実現できるように選定されれば十分である。具体
的には、検出光学系３６の対物レンズ３７の開口数（Ｎ
Ａ＝ｓｉｎγ）が０．１程度（焦点距離ｆ＝約７０ｍｍ
（図１０（ｂ）に示すように搬送室１０４の外側から透
明な窓１０６を通してワーク（ウエハ）４上の異物を検
出するためには焦点距離ｆとして約５０ｍｍ以上は必要
となるためである。）、焦点深度が約±６０μｍ（自動
焦点合わせをしないでワーク（ウエハ）４上の異物を検
出するために焦点深度として±４０μｍ〜±３０μｍ程
度が必要となる。）で、αが６０度の場合、ｘ０（ｍａ
ｘ）は約６．６度となり、検出光学系３６の対物レンズ
３７の開口数（ＮＡ＝ｓｉｎγ）が０．０８程度（焦点
距離ｆ＝約９０ｍｍ、焦点深度が約±６０μｍ）で、α
が８５度の場合、ｘ０（ｍａｘ）は約４．６度となり、
ｘ０（ｍａｘ）、即ち相対的な回転ストロークとして５
度から１０度程度の回転許容範囲が実現できれば十分で
ある。ワーク（ウエハ）４がθとして、θ＞ｘ０（ｍａ
ｘ）の条件で搬送されてくるのならば、ワーク（ウエ
ハ）４または検出光学系３６を回転させることが必要で
ないことは明らかである。

【００８３】以上の方法は、検出光学系３６の中に０次
カットフィルター３９を設置する必要がなくなるため、
検出光学系３６の結像性能を落とさずに済むと言う効果
がある。ここでは、上記の０次回折光が遮光できれば良
いわけであるから、ウエハ４の回転角度θが０度になる
ように設定されても良い。この場合、図３及び図３１に
示す０次カットフィルター３９が必要になる。この場合
の０次カットフィルター３９は幅を広めに、具体的に
は、０次回折光が十分に遮光できるように実験的に求め
られるものである。この場合、前述したように、ウエハ
４の回転を検出し、回転補正を実施してチップ配列ベク
トルを算出してチップ比較を実現する方法と、ウエハの
回転検出はせずにチップ比較をしない方法が考えられ
る。しかしながら、チップ比較を実施する方法が、実施
しない方法に対して検出感度等が低くなる。特に、ウエ
ハ４上に形成されたパターンにおいては、角部の丸みの
ように様々な方向成分を有して０次カットフィルター３
９で全てを取り除くことができない。従って、チップ比
較をすることによって０次カットフィルター３９で消去
できないものも除去することができる。

【００８４】［第９実施例］次に検査ユニット（検出ヘ
ッド１ａ、ハンドリング機構５等から構成）の設置に関
して説明する。即ち、以上説明した検査ユニットを所定
の仕様でプロセス装置（図１、図９及び図１０に示
す。）、ウエハの搬送系５（図１、図９及び図１０に示
す。）、ウエハストッカ部１３１（図１３に示す。）等
に設置すればよい。検査時には、この検査ユニット（検
出ヘッド１ａ）を構成する検出光学系３６の焦点深度の
範囲内で、ワーク（ウエハ）４の検査面を通過させる。
即ち、この際、ワーク（ウエハ）４の検査面を、この焦
点深度の範囲内で通過させれば良い。また、ワーク（ウ
エハ）４を載置するステージまたは搬送するアーム等の
ハンドリング機構によっては、ウエハのそりが吸収でき
ない場合があり、このような場合、後述する自動焦点や
自動傾き合わせが必要になる。この場合であっても、ウ
エハのそりの曲率は問題になるレベルではない。

【００８５】次にワーク（ウエハ）４を搬送するための
ハンドリング機構５におけるアーム５ａについて図３３
に基づいて説明する。前記したようにワーク（ウエハ）
４の検査面を、検査ユニット（検出ヘッド）１ａの検出
光学系３６の焦点深度の範囲内にする必要がある。その
ため、ワーク（ウエハ）４を平坦なステージまたはアー
ムに吸着する必要がある。真空中においては、真空吸着
ができないため静電吸着タイプの吸着方式が望ましい。
たとえば、静電吸着タイプの搬送アームの例を図３３
（ａ）、（ｂ）に示す。この静電吸着アーム３３１（５
ａ）の電気回路３３３（図３３（ｂ）に示す。）の構成
の例を示している。ウエハ４のそりは±１０μｍ程度に
おさえる必要がある。

【００８６】図３３（ｂ）に静電チャック３３２の断面
を示す。１対の電極３３３を並べたものであり、２極に
高電圧３３５をかける。吸着開始時にスイッチング信号
３３７に基づいてスイッチング回路３３６を制御して高
電圧３３５からの電圧をかけ、吸着除去時にスイッチン
グ信号３３７に基づいてスイッチング回路３３６を制御
して２局を短絡する。このステージは、あくまで、ワー
ク（ウエハ）４の搬送用として、前述した搬送ロボット
（ハンドリング機構）５のアーム５ａとして使用される
ものであり、かつ、ワーク（ウエハ）４のそりをなくす
ものである。従って、ローダ又はアンローダ（ウエハカ
セット）８ａ、８ｂからワーク（ウエハ）４を引き抜く
に十分な薄さを有し、ワーク（ウエハ）４のそりを矯正
するに十分な厚さを有するものである。具体的には、厚
さ２ｍｍ〜６ｍｍ程度のセラミックがよい。また、大き
さも、ワーク（ウエハ）４のそりを矯正するに十分なも
のでなければならない。具体的には、ワーク（ウエハ）
４の半径の６割から１０割の半径を持つ形状が良い。も
ちろん、形状は円盤状である必要はなく、矩形、三角形
等の他の形状であってかまわない。また図３３（ｃ）、
（ｄ）に、大気中の搬送アーム３２１の断面を示す。こ
の搬送アーム３２１には、真空源（図示せず。）に接続
された排気通路３２４に連通した穴３２３につながった
真空吸着溝３２２が設けられ、ワーク（ウエハ）４を真
空吸着できるように構成されている。このように大気中
では、搬送アーム５ａにおいて図３３（ｃ）、（ｄ）に
３２１で示す真空吸着式が使用できるので、上記真空吸
着式が望ましい。もちろん前述したように静電吸着であ
っても良い。また、そのほかの形状、厚さ、材質等は、
前述した静電吸着タイプのものと基本的には同一であ
る。このような、搬送アーム５ａは、異物検査のためだ
けでなく、ワーク（ウエハ）４のそりが問題になるその
他の用途にも用いられるべきものであることは言うまで
もない。即ち、ハンドリング機構（搬送ロボット）５の
搬送アーム５ａは、プロセス装置（図１、図９及び図１
０に示す。）、ウエハの搬送系５（図１、図９及び図１
０に示す。）、ウエハストッカ部１３１（図１３に示
す。）等に設置され、ワーク（ウエハ）４を搬送するた
めのものである。

【００８７】次にワーク（ウエハ）のそり対応の装置に
ついて図３４〜図３８を参照して説明する。本発明によ
る異物検査装置１は、ワーク（ウエハ）４にそりがあっ
た場合、２つの点で問題になる。一つは、そりによる検
出光学系（対物レンズ３７）３６の焦点位置の変動であ
る。たとえば、図３４（ａ）に示すように、８インチウ
エハ４の中央が周囲に対して４００μｍ膨らんだような
形状のそりがある場合、視野３４１の３５ｍｍの範囲で
は光軸方向に最大約１４０μｍの変動となる。２つめ
は、このそりによるウエハ４の表面の傾きにより、ウエ
ハパターンのフーリエ変換像の位置が、予め設置されて
いる空間フィルター３９と位置ずれを起こしてしまい空
間フィルタリング効果が損なわれることである。上記の
程度のそりの場合、つまり（Δδ＝１４０μｍ／３５ｍ
ｍ）の傾きの場合、図３６に示すようにフーリエ変換面
３６１での位置ずれは、（１４０μｍ／３５ｍｍ）・
（ｆ＝７０ｍｍ）となり、２８０μｍの位置ずれとな
る。なお、ｆは、検出光学系（対物レンズ３７）３６の
焦点距離である。

【００８８】これら２つの問題を解決するため以下の方
法が必要となる。上記説明したように、ウエハ全体で
は、複雑な形状をしたそりも、３５ｍｍの視野３４１内
では、ほぼ平面と考えられる。従って、図３４（ａ）に
示すように、この視野３４１内の中央部での法線方向と
光軸を合わせるような調整機構を設ければよい。即ち、
図３４（ｂ）、図３５〜図３８にウエハ４のそり対応の
装置を示す。この装置は、そりの検出部３４５ａ，３４
５ｂとそりへの合わせ機構部３８１とから構成される。

【００８９】即ち、この装置（そりの検出部３４５ａ，
３４５ｂとそりへの合わせ機構部３８１とから構成され
る。）は、光源３１（図３４（ｂ）に示す。）又は光源
３４９（図３５（ｂ）に示す。）、ミラー３４８を有す
る結像光学系３４６（図３４（ｂ）に示す。）又は結像
光学系３５０（図３５（ｂ）に示す。）、２分割検出器
（１次元又は２次元のイメージセンサでも良い。）３４
７、２分割検出器３４７からの信号ａ，ｂについて処理
する信号処理系３５０、図３８に示すように該信号処理
系３５０から得られるワーク（ウエハ）の表面の傾きΔ
δを示す信号３５１を受信して駆動部を制御するコント
ローラ３８２、該コントローラ３８２からの駆動信号に
よって駆動される駆動部３８３から構成される。光源３
１、３４９から射出した光は、結像光学系３４６、３５
０により２分割検出器３５２上に結像される。信号処理
系３５０では、この２分割検出器３５２における受光部
３５２ａからの信号ａと受光部３５２ｂからの信号ｂと
により、例えば、コントラスト（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）
等の算出処理を施し、この値（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）
（図３７に示す。）が、０（合傾範囲内）になるように
検出光学系３６全体を、そりへの合わせ機構部３８１に
より光軸とリニア検出器４０を含む平面内でΔδ方向に
回転させ、そりの法線方向と光軸が重なるように調整す
る。この調整は、検出光学系３６とワーク（ウエハ）４
が相対的に走査される間、自動的、独立に調整され続け
る。図３５（ａ）に、２分割検出器３５２においてワー
ク（ウエハ）４の傾きに応じて検出する状態を示す。即
ち、ワーク（ウエハ）４の表面が傾いていない場合、２
分割検出器３５２において中心線３５６に位置する実線
で示す光束３５４を受光し、ワーク（ウエハ）４の表面
がΔδ方向に傾いている場合、２分割検出器３５２にお
いて中心線３５６から偏位した点線で示す光束３５５を
受光することになる。

【００９０】また、上記の信号処理系３５０ではコント
ラストを算出したが、差ａ−ｂ、あるいは比ａ／ｂ等の
演算であっても良い。また、この際の回転中心は、光軸
とワーク（ウエハ）４との交点あるいはその近傍である
ことが望ましい。この場合、ワーク（ウエハ）４内の視
野が、走査方向に垂直な方向で変動することがないから
である。そりへの合わせ機構部３８１の構造は、ボール
ベアリングを用いた構造、板バネを用いた構造、コイル
バネを用いた構造、リンク構造などであってかまわない
が、図３８に、コイルバネ３８８を用いた構造を一例と
して示す。この場合、傾き合わせの回転中心はコイルバ
ネの中心付近になり、光軸とワーク（ウエハ）４との交
点からやや離れることになるが、十分交点に近いと考え
られる。なぜなら、この回転中心と上記交点との距離を
ｄとすると、上記の例の傾きが存在した場合の光軸傾き
の調整結果として、視野の検出器方向のずれは、（１４
０μｍ／３５ｍｍ）・（ｄ＝たとえば３５ｍｍ）＝１４
０μｍとなり、問題になるほど大きな値ではない。さら
にリンク構造等を用いこの回転中心を上記の交点に近づ
けることができる。この際のΔδ方向の駆動系は、圧電
素子を用いても、図３８に示したように、パルスモータ
３８３の出力軸に取付けられたカム機構３８４を用いて
も良い。３８７は、枠状をした検出ヘッド１ａの基台
（ベース）である。パルスモータ３８３及びパルスモー
タ３８５は、基台（ベース）３８７に取付けられてい
る。３８９は、照明光学系３１及び検出光学系３６を取
り付けた板部材である。従って、照明光学系３１及び検
出光学系３６は、パルスモータ３８３を回転駆動するこ
とによってカム機構３８４によりコイルバネ３８８を中
心にしてΔδ方向に傾斜して補正することになる。また
パルスモータ３８５を回転駆動することによってカム機
構３８６によりＺ方向にΔｚ変位して補正することにな
る。

【００９１】次に自動焦点検出系について図３８〜図４
４を参照して説明する。即ち、ワーク（ウエハ）４のそ
りは、ワーク（ウエハ）４の傾きとなると同時に、特に
ワーク（ウエハ）４の周辺部で、焦点位置からのずれと
なって現れる。従って、この焦点位置の検出と調整機構
が必要になる。図３９に自動焦点検出系の一実施例を示
す。自動焦点検出系は、光源４０５、スリット４０６、
結像光学系４０４、スリット４０１ａ，４０１ｂ、検出
器４０２ａ，４０２ｂ、信号処理系４０３、駆動系３８
５，３８６（図３８に示す。）より構成される。光源４
０５としては、より輝度の高いものが望ましく、結像光
学系４０４を通して焦点位置測定対象物（ワーク（ウエ
ハ）４）上にスリット４０６の像が結像される。さらに
同一の結像光学系４０４により、ワーク（ウエハ）４上
に結像したスリット像が検出器４０２ａ，４０２ｂの前
に設置されたスリット４０１ａ，４０１ｂ上に結像され
る。ここで、光源４０５の後のスリット４０６と検出器
４０２ａ，４０２ｂの前のスリット４０１ａ，４０１ｂ
は完全に共役な位置にあるのが望ましい。即ち、これら
のスリット４０６、４０１ａ，４０１ｂの形状は同一で
あり、結像光学系４０４の横倍率分だけ大きさが異なっ
ている必要がある。ここで、これら検出器４０２ａ，４
０２ｂの各々の前に設置されたスリット４０１ａ，４０
１ｂは、焦点が合う位置から光軸方向にそれぞれ後方に
ΔＺ₁、前方にΔＺ₂ずらされて設置される。４０１は、
結像光学系４０４の開口数（ＮＡ）を決定する視野絞り
（フィルタ）である。４０７、４０８はハーフミラーで
ある。

【００９２】以下、焦点位置検出の作用について説明す
る。図４１にデルタ関数（スリットの短軸方向）Ｐ
（ｕ）（図４１（ｃ）に示す。）、焦点ぼけ関数（ベッ
セル関数）Ｄ（ｕ）（図４１（ｂ）に示す。）及び光学
的伝達関数（円錐状の関数）Ｍ（ｕ）（図４１（ａ）に
示す。）のフーリエ変換、つまりフーリエ変換領域での
形状を示す。検出信号は、これらの関数の積（Ｍ（ｕ）
・Ｄ（ｕ）・Ｐ（ｕ））（図４１（ｄ）に示す。）を取
り、さらにフーリエ変換して算出された形となる。図４
２（ａ）にこの形状を示す。焦点ぼけが生じたとき、像
の大きさが広がり、検出信号のレベルが下がる現象を示
す。従って、同じ大きさの開口（スリット）４０１ａ，
４０１ｂを配置し、この開口４０１ａ，４０１ｂを通過
してきた信号（図４２（ｂ）に示す。）を各検出器４０
２ａ，４０２ｂにおいて測定する。ここで、２つの検出
器４０２ａ，４０２ｂの位置をそれぞれ前後に配置して
おけば、焦点ずれが生じたとき、図４３（ａ）に示すよ
うに一方が増加し、一方が減少する。そこで、信号処理
系４０３において、この２つの信号のコントラスト（ａ
−ｂ）／（ａ＋ｂ）を算出すれば、図４３（ｂ）に示す
信号となり、これが０点（許容範囲内）を通過するのが
焦点位置になる。４０５は光源、４０６は２次光源を形
成するスリットである。

【００９３】この発明を実施する上で考慮すべきこと
は、２つの検出器４０２ａ，４０２ｂをどれだけ離す
か、結像光学系４０４の開口数（ＮＡ）をいくつにすべ
きかの２点である。これは、本発明の自動焦点系の測定
レンジ及び測定精度と密接に関わる。具体的には、一方
の検出器からの出力信号のピーク位置とこの出力信号が
ピーク位置から１／１００程度に下がる位置までが焦点
深度となり、２つの検出器４０２ａ，４０２ｂの間の距
離はこの焦点距離分だけ離すのがよい。レンズ４０４の
開口数はこの焦点深度を決めることになるため、測定レ
ンジを広げたい場合は、開口数を小さく、測定精度を向
上したい場合は、開口数を大きくする。レンジと精度の
両立は難しいため、以下に示すような工夫がいる。

【００９４】レンズ４０４の瞳上に図４０に示すような
長方形状（あるいは楕円、長円等）のマスク４１０ａを
載置し、ｘ方向、ｙ方向で開口数を変えるようにする。
さらに２次光源のスリット４０６ａを図に示すような２
つの直行するスリットを設け、それぞれを２組の検出器
４０２ａ，４０２ｂと検出器４０２ａ’，４０２ｂ’で
別々に検出する。この際、開口数の違いによりそれぞれ
のスリットの焦点深度が異なるため、検出器４０２ａ，
４０２ｂと検出器４０２ａ’，４０２ｂ’との間の距離
はそれぞれの組で異なるように設定する。具体的には、
長方形のマスク４１０ａの短い方向では、開口数が小さ
くなるため焦点深度が大きくなり検出器間の距離も離す
必要が有る。図４４（ａ）には、検出器４０２ａから出
力される信号ａ、検出器４０２ｂから出力される信号
ｂ、検出器４０２ａ’から出力される信号ａ’、検出器
４０２ｂ’から出力される信号ｂ’を示す。また図４４
（ｂ）には、信号処理系４０３で処理された（ａ−ｂ）
／（ａ＋ｂ）と、（ａ’−ｂ’）／（ａ’＋ｂ’）との
信号を示す。この２つのレンジの焦点検出系を組み合わ
せることにより、つまり、粗精度高レンジの系で高精度
低レンジの測定レンジまで調整することができるので、
総合的には、高精度、高レンジの焦点検出系が実現でき
る。ここではスリットを用いているが、複数のスリット
任意な位置に配列したものであっても、ある幅を持った
リング形状のスリットであっても、あるいはこれらの組
み合わせたものであってもかまわない。

【００９５】ここでスリットの変わりにピンホールでも
かまわないが、スリットを用いることによりスリットの
長手方向の積分効果が現れる。ワーク（ウエハ）４上に
回路パターン等のパターンが形成されており、更に２つ
の検出器４０２ａ，４０２ｂ及び４０２ａ’，４０２
ｂ’のスリットへの結像位置が多少のズレがある場合、
２つの検出器４０２ａ，４０２ｂ及び４０２ａ’，４０
２ｂ’の信号は、焦点変動に対して同一形状の変動をし
なくなる。上記の積分効果によってこのようなスリット
の位置ずれがある場合であってもその影響を軽減できる
効果がある。本実施例の自動焦点検出系では、ワーク
（ウエハ）４に傾きがあっても、無視できるという効果
を有する。また、縞パターン投影するタイプより信号処
理系が単純であると言う効果がある。また、本実施例で
は、ワーク（ウエハ）４上に結像するいわゆる２次光源
としてスリットを用いているが、スリットを用いずに点
光源を用いても、あるいは、検出器側だけにスリット
（あるいはピンホール）を用いても良い。以上説明した
実施例によれば、縞パターン投影等の煩雑な信号処理を
せずに、焦点位置が自動的に算出される。自動焦点検出
部は、ここに示したような光を用いるものでも、あるい
は、静電容量を用いるものでも、また気圧変化を検出す
るものでも良い。

【００９６】図４５及び図４６にワーク（ウエハ）のそ
りの対応と自動焦点合わせとの両方を行わせる実施例を
示す。即ち、照明光学系３１でワーク（ウエハ）４の表
面に集束照明された線状の光束４１を結像光学系４５１
で２分割検出器（１次元又は２次元のイメージセンサで
も良い。）４５２上に結像させ、４５２ａと４５２ｂと
の境界である中心に線状の光束４１が結像されるのを検
出することによって検出光学系３６の自動焦点合わせを
行うことができる。即ち、例えば、受光部４５２ａから
の信号ａと受光部４５２ｂからの信号ｂとに対して（ａ
−ｂ）／（ａ＋ｂ）なる演算を信号処理系４０３で施し
てその値が０になるように、例えば図３８に示すように
検出光学系３６をＺ方向に微動させることによってワー
ク（ウエハ）４の表面を自動焦点合わせを行うことがで
きる。同時に照明光学系３１でワーク（ウエハ）４の表
面に集束照明された線状の光束４１を結像光学系３４６
で２分割検出器（１次元又は２次元のイメージセンサで
も良い。）３５２上に結像させ、３５２ａと３５２ｂと
の境界である中心に線状の光束４１が結像されるのを検
出することによって検出光学系３６をワーク（ウエハ）
４の表面の傾きに合わせることができる。即ち、例え
ば、受光部３５２ａからの信号ａと受光部３５２ｂから
の信号ｂとによって（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）なる演算を
信号処理系３５０で施してその値が０になるように、例
えば図３８に示すように検出光学系３６をΔδ方向に微
動させることによってワーク（ウエハ）４の表面の傾き
に合わせることができる。即ち、図４５及び図４６に傾
き補正、自動焦点の実施例を示す。本実施例は、検出器
３５２、４５２は、前述したような、２分割素子を用い
たものであるが、検査のための照明光学系３１の光束を
用いるものである。図示するように、傾き検出は、ウエ
ハ上の検査位置（照明点）のフーリエ変換の位置にｙ方
向で２分割されるように２分割検出器３５２を置く。ま
た、自動焦点は、ウエハ上の検査位置（照明点）の結像
の位置にｘ方向で２分割されるように２分割検出器４５
２を置く。このような構成により新たな照明を必要とし
ない効果がある。

【００９７】［第１０実施例］次に検査ユニット（検出
ヘッド）１ａ，１ａ’を、プロセス装置（ウエハ４上に
Ａｌ等の金属薄膜を形成するスパッタ装置、ウエハ４上
に絶縁薄膜を形成するＣＶＤ装置、エッチングを施すエ
ッチング装置等）（図１、図９及び図１０に示す。）、
ウエハの搬送系５（図１、図９及び図１０に示す。）、
ウエハストッカ部１３１（図１３に示す。）等に設置す
る仕方について、図４７及び図４８を用いて説明する。
即ち、本発明において、２チップ比較検査をする際、図
２２〜図２４に示すように回転補正オペレータ１８７が
必要になるが、この回転補正オペレータをソフト処理
（電気的処理）で行うことができる。しかし、空間フィ
ルタ（０次カットフィルタ）３９を用いる場合（図３及
び図３１に示す。）においては、空間フィルタ３９の方
向とウエハ上に形成されたチップ格子の向きθとを合わ
せる必要があり、また空間フィルタ（０次カットフィル
タ）３９を用いない場合（図２９に示す。）において
も、ウエハ上に形成されたチップ格子の向きθをｘ０
（ｍａｘ）より大きくする必要がある。一方、プロセス
装置に搬入されてハンドリング機構５の搬送アーム５ａ
で搬送される場合、通常ウエハ４はオリフラ合わせされ
ており、±１０度以下の回転ずれが生じた状態である。
従って、この回転ずれをウエハ側か、あるいは検査ユニ
ット（検出ヘッド）１ａ，１ａ’側のどちらかで補正す
ることが必要となる。

【００９８】ウエハ４側で行おうとすると、ハンドリン
グ機構（ロボット機構）５において、搬送アーム５ａの
先端（ウエハ４の中心）を中心にして微回転させる必要
があり、搬送アーム５ａの駆動制御が複雑となる。また
搬送アーム５ａの先端に微動回転ステージを設けて、こ
の微動回転ステージを微回転駆動させて回転ずれを補正
することができるが、搬送アーム５ａの機構が複雑にな
ってしまう。また搬送アーム５ａとは、別に回転ステー
ジを設けることも考えられるが、この回転ステージを設
けるためのスペースが必要となる。このように、プロセ
ス処理装置内に設置されたハンドリング機構（ロボット
機構）５として特殊なものにしなければならなくなり、
共通性が失われることになる。

【００９９】そこで、検査ユニット（検出ヘッド）１
ａ，１ａ’側で回転ずれ補正を行うと上記課題は解決す
ることができる。しかし、検査ユニット（検出ヘッド）
１ａ，１ａ’の機構は、多少複雑になる。図４７には、
検査ユニット（検出ヘッド）１ａ，１ａ’側で回転ずれ
補正を行う実施例を示す。図４７（ａ）に示す実施例で
は、例えば３チャンネル（照明光学系３１と検出光学系
３６との組を３組）の検査ユニット（検出ヘッド）１
ａ，１ａ’をアーム部材４７１上に設置し、該アーム部
材の中心４７３を回転中心にしてアーム部材４７１全体
を、円弧状ガイド（円弧状レール）４７２に沿って摺動
自在に片持ち支持して回転できるように構成している。
なお、４７４は、円弧状ガイド（円弧状レール）４７２
上に固定された歯車である。４７５はアーム部材４７１
上に設けられたモータであり、出力軸に取り付けられた
歯車が、上記歯車４７４と噛み合っている。そしてモー
タ４７５を回転駆動させることによって、アーム部材４
７１は４７３を中心にして回転し、±１０度以下の回転
ずれを補正することができる。

【０１００】図４７（ｂ）に示す実施例では、例えば３
チャンネル（照明光学系３１と検出光学系３６との組を
３組）の検査ユニット（検出ヘッド）１ａ，１ａ’をア
ーム部材４７１上に設置し、該アーム部材の中心４７３
を回転中心にしてアーム部材４７１全体を、円弧状ガイ
ド（円弧状レール）４７２に沿って摺動自在に片持ち支
持して回転できるように構成している。なお、４７６
は、アーム部材４７１に固定された歯車である。４７７
は円弧状ガイド（円弧状レール）４７２上に設けられた
モータであり、出力軸に取り付けられた歯車が、上記歯
車４７６と噛み合っている。そしてモータ４７７を回転
駆動させることによって、アーム部材４７１は４７３を
中心にして回転し、±１０度以下の回転ずれを補正する
ことができる。上記実施例では、回転のガイド４７２と
して、中心が上記のアーム部材４７１の中心４７３にな
るような円弧状のものを用いている。しかしながら、こ
のガイドは、このような円弧状のものである必要はなく
直線状のガイドとリンク機構を用いても良い。

【０１０１】図４７（ｃ）に示す実施例では、例えば３
チャンネル（照明光学系３１と検出光学系３６との組を
３組）の検査ユニット（検出ヘッド）１ａ，１ａ’を板
状部材４７９上に設置し、該板状部材４７９を、基台
（ベース）に片持ちで固定されたアーム４７８の先端に
おいて軸心４７３に回転自在に支持して構成している。
そしてアーム４７８の先端の軸心４７３にモータ４８０
を設け、該モータ４８０の出力軸を板状部材４７９に直
結し、モータ４８０を回転駆動させることによって、板
状部材４７９は軸心４７３を中心にして回転し、±１０
度以下の回転ずれを補正することができる。このよう
に、検査ユニット（検出ヘッド）１ａ，１ａ’をアーム
部材４７１、または固定されたアーム４７８により片持
ち支持するように構成したことにより、検査ユニット
（検出ヘッド）１ａ，１ａ’を、４７３を中心にして、
±１０度以下の回転ずれを補正する機構として、必要ス
ペースを最小にすることができる。図４８には、回転ず
れを補正する機構のない検査ユニット（検出ヘッド）１
ａ，１ａ’を片持ち支持する実施例を示す。４８２は、
例えば３チャンネルを備えた検査ユニット（検出ヘッ
ド）１ａ，１ａ’を搭載した板状部材であり、この板状
部材の下側にミラー３５を取り付けている。しかし、ミ
ラー３５は、後述するように、必ずしも、板状部材４８
２に取り付ける必要はない。そしてこの板状部材４８２
は、基台４８１に対して片持ち支持で装着できるように
構成されている。このように構成することによって、検
査ユニット（検出ヘッド）１ａ，１ａ’の取り外しを容
易にすることができる。この取り外し機構は、鋼球ある
いはころ４８３を利用しているため、取り外しても再設
置の際位置が再現され、再調整の手間を省く効果があ
る。

【０１０２】次に図１、図９及び図１０に示す実施例と
同様に、更に異物検査装置１を構成する検査ユニット
（検出ヘッド）１ａ、１ａ’のプロセス成膜装置への適
用について図４９〜図５１に基づいて説明する。即ち、
半導体の生産は、効率生産を目的に大口径化が進んでい
る。また、製品完成までの日数（工完日数）の短縮が叫
ばれている。枚葉処理は上記の課題を対策する方法とし
て成膜装置、エッチング装置などの処理装置で進んでい
る。さらに、これらの装置を安定に稼働させ、かつ上記
の工完日数をのばさないようにする必要がある。本発明
は、ウエハの処理前後の搬送中に異物欠陥の検査をする
ことにより、この課題を解決するものである。具体的に
は、多くのプロセス処理装置で、図１０、図５０に示す
ような、中心搬送室１０４を中心にしたマルチチャンバ
方式が用いられている。この方式に共通した中心搬送室
１０４上に、今まで説明した検査ユニット１ａ、１ａ’
を設置する構成としている。このようにすることによ
り、異物検査装置１と、プロセス処理装置の設置上のイ
ンターフェイスを規格化することができ、異物検査装置
１の適用をなめらかにできる。ここでは、中心搬送室１
０４に設置したが、マルチチャンバの一室（予備室）５
０１に設置しても良い。さらに、これらの処理装置では
一度真空内に入れたウエハを大気に開放せずに複数の処
理を施すことがある。このような場合、真空内のウエハ
上の異物を検査する必要がある。そこで、真空内のウエ
ハを、図１０と同様に、図４９に示す真空室に設置され
た窓（ダミー・ポート）１０６ｄを介して、大気中に設
置した検査ユニット（検出ヘッド）１ａ、１ａ’を用い
て真空室内のウエハ上の異物を検出する。ここで、図４
９に示した、真空窓１０６ｄを含むフランジを規格品と
すればよい。

【０１０３】図５１（ａ）には、照明光学系３１のミラ
ー３５を真空室（搬送室）１０４内に設置すべく、真空
対応標準フランジ１０６に取り付けた実施例を示したも
のである。図５１（ｂ）には、照明光学系３１のミラー
３５を真空室（搬送室）１０４内に設置すべく、窓（ダ
ミー・ポート）１０６ｄの下側に取り付けた実施例を示
したものである。照明光をウエハ４の表面に対して角度
αが少なくとも６０度以上で照明しようとするとミラー
３５を真空室（搬送室）１０４に設置せざるを得なくな
る。即ち、透明な窓を通して斜め方向から照明したので
は、集光性が確保できなくなるからである。また、検出
光学系３６の対物レンズ３７としては、異物の検出感度
を向上させるために、ＮＡ（開口数）の大きな（例えば
０．２）、即ち焦点距離ｆの短い（例えばｆ＝４０ｍｍ
程度）小形のレンズを使用した方がよい。そうすると透
明窓１０６の下面と搬送されるウエハ４の表面との間の
間隙が（例えば２０ｍｍ程度）非常に狭くなる。従っ
て、図１０（ｂ）に示すように、ミラー３５を大気中に
おいた場合、真空対応標準フランジ１０６を標準化でき
なくなると共に該真空対応標準フランジ１０６の下面と
ウエハ４の表面との間に間隙を形成することが難しくな
る。一方、ミラー３５を真空室内に設置した方が、真空
対応標準フランジ１０６を標準化できると共に、ミラー
３５が搬送されるウエハ４の表面に余裕をもって接触し
ないようにミラー３５を設置することは可能となる。

【０１０４】検査ユニット（検出ヘッド）１ａ、１ａ’
が真空窓１０６から切り離して設置され，位置調整可能
なタイプの場合、搬送アーム５ａに対する光学系の位置
調整が容易である。つまり、検査ユニット（検出ヘッ
ド）１ａ、１ａ’を取り外し、更に取り付けるような場
合、この設置時に必要な調整は、光学系３１、３６の全
体のｚ方向と光学系３１、３６が持つ直線状の視野の傾
きとの２自由度の調整だけになる。また、先に説明した
ウエハ４のそりに追従した自動傾き補正、及び自動焦点
などの機構を用いる場合、この光学系３１、３６が真空
窓１０６から切り離して設置され、位置調整可能なタイ
プが必然である。（もちろん、照明光学系３１の光強度
が十分にあり、照明光束を十分広くできるような場合
は、自動焦点も、自動傾き補正も検出光学系３６だけで
良いため、照明用のミラー３５等の一部の部品が真空窓
１０６側に設置されていても問題ない。）また、このよ
うなタイプの検出系の場合、真空装置でない処理装置に
設置する場合もそのまま検査ユニット（検出ヘッド）１
ａ、１ａ’を設置できるという効果がある。ただし、検
出光学系３６の対物レンズ３７の開口数（ＮＡ）が大き
い（例えば０．２〜０．３）場合、対物レンズの収差が
問題になり、予め真空窓１０６を考慮に入れてレンズ系
を設計する必要があるため、大気中でもここで示したよ
うな窓を収差補正用に用いる必要がある。また、検査ユ
ニット（検出ヘッド）１ａ、１ａ’の取り外しを容易に
する構成を図４８に示す。これは、鋼球あるいはころ４
８３を利用し、取り外しても再設置の際位置が再現さ
れ、再調整の手間を省く効果がある。

【０１０５】また、図５１（ｂ）に示すように、照明用
のミラー３５を真空窓１２６ｄに接着する構造は、フラ
ンジ１０６の構造を単純にする効果を有する。この場
合、検出光学系３６とウエハ４の表面との間の間隙を多
くとることができるので、窓ガラス１０６ｄ、フランジ
１０６とも厚くできる効果がある。ウエハ４上に成膜さ
れた膜の粒径が大きいような工程の場合、照明はできる
限り大きな入射角度（αが６０度に近い角度）で入射す
るのが望ましい。逆に、ウエハ上に成膜された膜の粒径
が小さく膜質が殆ど鏡面に近い工程の場合、照明はでき
る限り小さな入射角度（αが８０〜８５度）で入射する
のが望ましい。これは、入射角が大きいと、膜の粒径か
らの反射がおさえられ、異物が強調されるからである。
また、膜質が鏡面に近い場合は、より前方散乱を検出で
きるように、入射角は小さい方がよい。従って、本発明
のオンマシン異物検査装置のような場合、各装置毎に成
膜する膜が決定されているのであるから、膜に合う入射
角度が選択されるべきである。

【０１０６】また図５２に示すように、検出光学系３６
の対物レンズ（テレセントリック光学系）３７の先に迷
光を遮光する遮光板（フィルタ）５２１、５２２を設置
する方が望ましい。即ち、前述した実施例においては、
照明光学系３１により、強力な照明を用いるためウエハ
表面あるいはレンズ表面での反射が原因になって、リニ
アイメージセンサ４０で検出する検出像に迷光が入るこ
とがある。そこで図５２に示すような遮光板５２１、５
２２を検出光学系３６の光路に設置する。これは、リニ
アイメージセンサ（検出器）４０が線状であり、レンズ
の全光束の内すべてを有効に活用していないため、活用
されない部分は遮光してしまうと言う思想である。この
効果をさらに有効にするため、この遮光板５２１、５２
２を複数段設置するのがよい。更に、検査ユニット（検
出ヘッド）１ａ、１ａ’を室内の照明が入らないように
カバーできないような場合においても、室内の照明の影
響を受けることもない。

【０１０７】

【第１１実施例】次に異物検査における走査モード（搬
送モード）について、図５３〜図５６を用いて説明す
る。図５３（ａ）（ｂ）に、一般的なウエハハンドリン
グ機構（ウエハ搬送ロボット）５を示す。このような構
成（肩部５ｃと該肩部５ｃに垂直軸回りにモータ（図示
せず）によって回転駆動される上腕のアーム５ｂと該上
腕のアーム５ｂの先端に垂直軸回りにモータ（図示せ
ず）によって回転駆動される前腕のアーム５ａとで構成
される。）のロボットでは、搬送アーム５ａの回転が等
速度の場合、ウエハ４の搬送速度は等速にならない。こ
の結果、リニアイメージセンサ４０で異物を検出すると
き、画素サイズが場所により変動したり、蓄積時間が変
わることにより検出出力が変動したりすることがある。
これは、前述したように（図２２〜図２５）、チップ比
較の対応点を算出する際に問題になる。

【０１０８】そこで、１）ロボットが直線運動になるよ
うな制御をする、２）検出した画像平面がゆがまないよ
うに検出時の蓄積時間を制御する、３）画像はゆがんだ
まま取り込んで電気回路によるウエハの回転補正時にチ
ップ比較の対応点を対応させる、等の処理を施す必要が
ある。このようなタイプのロボットでは、各時間に図５
４（ｂ）に示したようなサインカーブの速度の運動をす
る。したがって、各時間には図５４（ａ）に示したよう
なサインカーブの位置に移動する。即ち、前述したよう
に、上記のタイプのロボットでは、ウエハの位置ｘは、
次の（数６）式の関係を有し、時間ｔと共に図５４
（ａ）に示したようなサインカーブになる。 ｘ＝ｌ・ｓｉｎ（ωｔ） （数６） ここで、ωはロボットの回転軸の各速度である。従っ
て、ウエハの走査速度は、ｘを時間微分したｘドットで
表され、次の（数７）式の関係となり、図５４（ｂ）で
示される。 ｘ（ドット）＝ｌ・ω・ｃｏｓ（ωｔ） （数７） このようなステージを用いる場合の対応方法の内、３）
の電気回路によるウエハの回転補正時にチップ比較の対
応点を対応させる方法について図５６（ａ）に基づいて
説明する。この方法では、ウエハ４が載置された状態
で、まずウエハの傾きθが回転検出処理１８６において
ウエハ回転方向検出器１１０から検出される信号に基づ
いて算出され、このウエハの傾きθに応じて、参照テー
ブル５６１により比較対象のチップの座標関係（ｍpx，
ｍpy）が求められる。この座標関係（ｍpx，ｍpy）に応
じて、メモリ１８９上に格納された検出信号から、比較
演算手段１９０により比較対象チップの情報が引き出さ
れ比較される。ここで、参照テーブル５６１は、演算処
理を高速にするために用いられているものであり、必ず
しも必要なものではない。参照テーブル５６１は、ウエ
ハ走査の非等速性に対応するものである。ウエハの走査
速度（ｘ（ドット））は、ロボットアームの各位置で一
意的に決まり、ある速度で運動した際の検出画像ゆがみ
も一意的に決まるため、ロボットアーム５ａ，５ｂの各
位置で検出画像ゆがみは一意的に決まる。そこで、ロボ
ットアーム５ａ，５ｂの各位置毎にチップ比較時の対応
点の位置座標を対応させることができる。この対応関係
を参照テーブル５６１とする。

【０１０９】一例として、ロボットの腕の長さｌ＝１０
０ｍｍ，腕の初期位相ε０＝３０度（腕の回転位相範囲
−３０度＜ε＜３０度）、ロボットの回転パルスレート
ｆ０、画素サイズｐｓ＝７ミクロン、蓄積時間ｔｉ＝１
ｍｓｅｃ、最大速度ｖｍ＝７ｍｍ／ｓｅｃの場合、チッ
プピッチｐ＝１０ｍｍのウエハがθ＝５度の傾きを持っ
て走査される時について具体的数値を算出してみる。比
較チップの関係座標をｘ方向、ｙ方向それぞれの差画素
数（ｍpx、ｍpy）で示す。

【０１１０】ｍpx＝ｐ・ｓｉｎθ／ｐｓ＝１２４ ｍpy＝ｐ・ｃｏｓθ／ｐｓ＝１４２３ ここで、最大速度で搬送されている場合は、この値で、
検出画素は正方形となる。ここで、搬送速度ｖ＝０．８
・ｖｍの時、ｍpx＝１２４画素、ｍpy＝１４２３画素で
は、正方形にならない。この速度で搬送して、正方形に
するためには、 ｍpx＝（ｐ・ｓｉｎθ／ｐｓ）・（ｖｍ／ｖ）＝１５５ ｍpy＝（ｐ・ｃｏｓθ／ｐｓ）＝１４２３ となる。ここで、腕の回転位相範囲が−３０度＜ε＜３
０度程度の時は、上記のような近似式でも特に問題はな
いが、これより広い場合、あるいは、さらに高精度で管
理したい場合は、以下の近似を用いない方法を用いて参
照テーブル５６１を作成するのがよい。 ｘ（ｍ）＝ｖｍ・（ｆ０／２π）ｓｉｎ（２π・ｎ／ｆ
０−ε０）＋Ｃ（積分定数） ここで、ｍ＝（２・ｌ／ｐｓ）・ｎの時、 ｘ（ｍ＋ｍpx）−ｘ（ｍ）＝ｐ・ｓｉｎθ を満たすように、ｍpxを算出する。ｍpyは変化しない。
参照テーブル５６１は、ｎに対応して、ｍpx，ｍpyを算
出しておけばよい。

【０１１１】また、２）検出した画像平面がゆがまない
ように検出時の蓄積時間を制御する方法について説明す
る。この方法は、図５５に示すウエハ（搬送アーム）の
速度曲線（ｘ（ドット））を予め知っておきこの曲線に
対応してリニアイメージセンサ（検出器）４０の蓄積時
間を変化させるものである。各検出画素が正方形（リニ
アイメージセンサ（検出器）４０が正方形でない場合
は、リニアイメージセンサ（検出器）４０の画素形状に
相似な図形、たとえば長方形）になるように蓄積時間を
変化させるものである。このためには、ステージの走査
速度（ｘ（ドット））の逆数Ｔｉに比例するような蓄積
時間にすれば、各位置で縦横の倍率が一定になる。

【０１１２】即ち、図５６（ｂ）に示すように、ステー
ジパルスカウンタ５６２により搬送ロボット５のエンコ
ーダから検出されるロボットアーム５ａ，５ｂの回転角
度からウエハ（搬送アーム）の送り位置（ｘ）が計測さ
れ、この位置毎に演算手段５６３によりウエハ（搬送ア
ーム）の速度（ｘ（ドット））が算出され、この速度か
ら蓄積時間が算出される。タイミング発生手段５６４で
は、演算手段５６３で算出された蓄積時間でニリアイメ
ージセンサ４０からの信号が検出されるようにタイミン
グ信号５６５を発生する。この信号５６５を用いて検出
された画像信号ｉは、検出の時点で、ゆがみがない状態
で一時的にメモリ１８９に格納される。一方、図２３に
示すように、θ検出処理１８６でウエハの傾きθが検出
され、この値と設計データからのチップピッチｐを基に
対応点の座標を作成し、この座標を基にメモリ１８９に
格納されているデータを引き出し対応点を比較演算手段
１９０で比較することにより異物を示す信号１８８を検
出することができる。ここで、検出信号ｉは、蓄積時間
が異なるため、大きさが真の値からずれてしまう。この
検出信号ｉのずれも、上記の方法に準ずる方法で、補正
可能なのは言うまでもない。ところが、この補正によ
り、ノイズも強調されてしまうことがある。故に、機構
によりθ合わせを実施した後に信号を検出する方法が、
最も良いデータを与える。

【０１１３】［第１２実施例］次に鏡面ウエハを保有す
るプロセス装置について図５７を用いて説明する。

【０１１４】図５７に鏡面ウエハを搭載したプロセス装
置の実施例を示す。本発明に係わる異物検査システムで
は、主に表面にパターンニングされた製品ウエハの異物
を検査あるいはモニタする。ここで、表面にパターンが
ないウエハ（鏡面ウエハ）では、製品ウエハより高感度
で異物を検査できる。そこで、プロセス装置の異物管理
を鏡面ウエハを用いて実施することができる。ところ
が、この鏡面ウエハの異物検査では、装置からのウエハ
の搬送を含め時間と手間がかかっていたため、高頻度の
検査ができないのが現実であった。また、鏡面ウエハの
洗浄保管の手間も問題であった。

【０１１５】そこで、装置自体に鏡面ウエハのストッカ
５７１を設置し、特定の頻度で、この鏡面ウエハ４ａを
装置内を搬送し、本発明に係わるオンマシン異物検査装
置１の検査ユニット１ａ，１ａ’で、表面検査を実施す
る構成とした。これにより、上記の問題を解決して、高
頻度の装置異物モニタリングが実現される。本発明の装
置は、ウエハストッカ５７１、昇降システム５７２、カ
セット室１０２、１０３、搬入口５７３、異物検査ユニ
ット１ａ，１ａ’、搬送アーム５ａ、搬送ロボット５、
中央搬送室１０４、プロセス処理室１０１等構成され
る。ここで、ウエハ４は、カセット（１ロット２５枚の
ウエハが運搬されるタイプ、あるいはその他の数値の複
数枚のウエハが運搬されるもの、あるいは、枚葉のウエ
ハが運搬されるもの）１３２に載置された状態で、搬入
口５７３から搬入される。ここで、ウエハカセット１３
２の載置される位置に、載置されたウエハ４がそれぞれ
平行になる状態で、鏡面ウエハ４ａを載置するウエハス
トッカ５７２が設置されている。鏡面ウエハ４ａを載置
するウエハストッカ５７２の位置は、この位置でなくて
も搬送アーム５ａが搬送しやすい他の場所であっても良
い。ここで、通常は、ウエハカセット１３２内のウエハ
４が処理される。ここで、任意のタイミング、具体的に
は、ウエハ１ロット（１カセット）毎、あるいは数ロッ
ト毎、あるいは１日に１回等のタイミングで、ウエハス
トッカ５７２内の鏡面ウエハ４ａが搬送される。ウエハ
は、任意の搬送経路、具体的には、プロセス処理を含む
通常の搬送経路、あるいは短縮された経路等の経路で搬
送後、異物検査ユニット１ａ，１ａ’で、表面異物が検
査される。

【０１１６】さらに、この鏡面ウエハ４ａは、使用して
ウエハストッカ５７２に収納する毎に洗浄するわけでは
ないので、使用する度に鏡面ウエハ４ａ上の異物は徐々
に増えていくが、この変化が急峻でない限りは、特に問
題にならない。そこで、このモニタリングでは、搬送前
（前回の検査結果）の異物付着マップ（図５８（ａ）に
示す状態）と搬送後の異物付着マップ（図５８（ｂ）に
示す状態）の差を取り、この差（図５８（ｃ）に示す状
態）を、検査データとする。このようにして、鏡面ウエ
ハ４ａ上に付着した異物の状態を検出することができ
る。

【０１１７】次に窓部での異物付着モニタについて説明
する。ここで、鏡面ウエハ４ａの代わりに、プロセス処
理室に設置された観察窓の内面を検査ユニット１ａで直
接検査あるいはモニタリングしても良い。この場合、表
面は、鏡面であるため高感度で検査が可能である。ま
た、鏡面ウエハ４ａの搬送ストックなどの煩雑さがな
い。また、処理中、処理間、等常時モニタできる等の効
果がある。ここで、検査ユニット１ａは、前述したよう
な１次元検出器を走査して用いても良いし、２次元の検
出器を用いても良い。さらに、ウエハ表面異物との関係
を事前に把握しておき、ウエハ表面に異常が発生したよ
うなときの観察窓の様子を予めデータベースに格納して
おくと、ウエハの表面の観察をせずとも観察窓の表面検
査だけで装置の発塵状態を知ることができる。

【０１１８】ここで処理室壁面、観察窓を含む内面は、
プロセス処理と共にゆっくり汚染されていく。この様子
は、異物検出信号（異物の数あるいは検出信号強度）の
緩やかな変化として観察される。ここで、表面からの膜
離れ、あるいは、異常な異物発生が合った場合、前記の
緩やかな変化ではない、急峻な変化が観察される。この
急峻な変化は、急峻な増加だけでなく、急峻な信号減少
であっても異常とされるべきである。表面の膜のはがれ
の場合、急峻な信号減少として観察されることが多い。
このような異常を検出した場合、処理室壁面の掃除、そ
の他の対策が施される。さらに、観察窓は、異物が付着
するという点で装置内の壁面と同等の性質を持っている
のが望ましい。具体的には、温度、表面の粗さ、材質
（薄い金属膜等を蒸着し材質を同じにしておく。この場
合、薄い金属膜は光を透過する。）等を同じにしておく
のが望ましい。次にシェーディングの補正について説明
する。本発明では、隣接チップ間で信号出力を比較する
ため、照明はより均一な強度で照射されるべきである。
ところが、レーザのビームは一般的に中心が強く周辺が
弱い。結果的に、照明強度は、直線上の視野の中央付近
で強く周囲で弱くなっている。そこで、図３に示す照明
光学系３１の射出位置付近（シリンドリカルレンズ３４
の前に）にこの強度分布を逆に補正するような補正板を
挿入する。この補正板は、曲線状のスリットであっても
よく、中央付近の透過率を落としたＮＤフィルターであ
ってもよい。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば、半導体ウエハ、ＴＦＴ
基板等の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及び
ＣＶＤ装置、パターンを形成するエッチング装置、レジ
スト塗布装置、露光装置、洗浄装置等の様々なプロセス
処理装置において、半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半導
体基板に対して異常な付着異物の発生を低減して半導体
を高歩留まりで生産することができる効果を奏する。

【０１２０】また本発明によれば、半導体ウエハ、ＴＦ
Ｔ基板等の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及
びＣＶＤ装置、パターンを形成するエッチング装置、レ
ジスト塗布装置、露光装置、洗浄装置等の様々なプロセ
ス処理装置において、半導体ウエハ、ＴＦＴ基板等の半
導体基板に対して異常な付着異物の発生に対してアラー
ム等のフィードバックを行うことができ、このフィード
バックに基づいて部分的に、または全体について洗浄し
たり、供給ガスの条件、排気の条件、温度条件、印加電
圧等のプロセス条件を制御することにより異常な異物の
発生を著しく低減して半導体を高歩留まりで生産するこ
とができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるプロセス処理装置に異物検査装
置を設置した場合の実施例を示した図である。

【図２】本発明に係わる全体のシステム構成を示した図
である。

【図３】本発明に係わる検査ユニット（検出ヘッド）の
具体的構成を示す図である。

【図４】本発明に係わる検査ユニット（検出ヘッド）に
おけるチャンネル数と走査の仕方との関係を示した図で
ある。

【図５】本発明に係わる処理による増加異物マップの算
出の仕方を説明するための図である。

【図６】本発明に係わる着工ロット単位或いはウエハ単
位に検出される異物数を示す図である。

【図７】本発明に係わる着工ロット単位において、ウエ
ハ毎に最大、最小、平均値の異物数を示す図である。

【図８】本発明に係わる過去の解析事例に基づいて異常
の異物発生原因を推定する仕方を説明するための図であ
る。

【図９】本発明に係わるプロセス処理装置に異物検査装
置を設置した場合の図１とは異なる実施例を示した図で
ある。

【図１０】本発明に係わるプロセス処理装置に異物検査
装置を設置した場合の図１及び図９とは異なる実施例を
示した図である。

【図１１】本発明に係わる異物検査装置にウエハコード
識別装置を備えたシステム構成を示す図である。

【図１２】本発明に係わる識別コードが印字されたウエ
ハを示す図である。

【図１３】本発明に係わるウエハストッカに異物検査装
置を設置した場合の実施例を示した図である。

【図１４】図１３に示す保管棚の部分を示す図である。

【図１５】本発明に係わるウエハのオリフラを検出して
ウエハ回転方向を検出する実施例を説明するための図で
ある。

【図１６】本発明に係わるウエハのオリフラを検出して
ウエハ回転方向を検出する図１５と異なる実施例を説明
するための図である。

【図１７】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ
格子を検出してウエハ回転方向を検出する実施例を説明
するための図である。

【図１８】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ
格子を検出してウエハ回転方向を検出する図１７と異な
る実施例を説明するための図である。

【図１９】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ
格子を検出してウエハ回転方向を検出する図１７及び図
１８と異なる実施例を説明するための図である。

【図２０】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ
格子を検出してウエハ回転方向を検出する図１７及び図
１８及び図１９と異なる実施例を説明するための図であ
る。

【図２１】本発明に係わる検出像からウエハの回転角を
検出する仕方を説明するための図である。

【図２２】本発明に係わるチップ比較において回転補正
オペレータを施すための説明図である。

【図２３】本発明に係わるソフト処理で行うチップ比較
システムを示す図である。

【図２４】図２３の説明図である。

【図２５】本発明に係わる回転機構を用いて行うチップ
比較システムを示す図である。

【図２６】図２５の説明図である。

【図２７】本発明に係わる検出像からウエハの回転角を
検出するための説明図である。

【図２８】照明光とウエハからの回折光と対物レンズの
開口数との関係を示す正面図である。

【図２９】照明光とウエハからの回折光と対物レンズの
開口数との関係を示す平面図である。

【図３０】ウエハのチップ配列方向を示す図である。

【図３１】空間フィルタで０次回折光を遮光する説明図
である。

【図３２】本発明に係わる検査ユニットにおける検出光
学系の焦点深度とワーク検査面との関係を示す図であ
る。

【図３３】本発明に係わるハンドリング機構（搬送ロボ
ット）の搬送アームにおいて、ウエハを吸着する構成を
示す図である。

【図３４】ウエハのそりに基づいて、ウエハの傾きを検
出する光学系の実施例を示す図である。

【図３５】ウエハのそりに基づいて、ウエハの傾きを検
出する光学系の図３４と異なる実施例を示す図である。

【図３６】ウエハのそりに基づいて、空間フィルタの位
置における０次回折光のずれを示す図である。

【図３７】合傾範囲を示す図である。

【図３８】検査ユニット（検出ヘッド）を傾き合わせ、
及び自動焦点合わせさせるための機構を示す図である。

【図３９】自動焦点合わせさせるための検出光学系を示
す図である。

【図４０】精密に自動焦点合わせさせるための検出光学
系を示す図である。

【図４１】自動焦点合わせするための各種信号処理波形
を示す図である。

【図４２】自動焦点合わせするための信号波形を示す図
である。

【図４３】信号ａ，ｂ、（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）とΔＺ
との関係を示す図である。

【図４４】信号ａ，ａ’，ｂ，ｂ’、（ａ−ｂ）／（ａ
＋ｂ），（ａ’−ｂ’）／（ａ’＋ｂ’）とΔＺとの関
係を示す図である。

【図４５】照明光学系の照明光束を用いて傾き検出と焦
点検出とを行う光学系を示す正面図である。

【図４６】照明光学系の照明光束を用いて傾き検出と焦
点検出とを行う光学系を示す平面図である。

【図４７】検査ユニット（検出ヘッド）をウエハ平面内
で回転ずれ補正させる機構を示す斜視図である。

【図４８】検査ユニット（検出ヘッド）を簡単に装着さ
せる機構を示す図である。

【図４９】本発明に係わるプロセス処理装置の搬送室上
蓋に装着するダミー・ポートを示す図である。

【図５０】本発明に係わるプロセス処理装置において、
予備室に検査ユニットを設置した場合の実施例を示す図
である。

【図５１】本発明に係わるプロセス処理装置において、
検査ユニットを搬送室の外側に設置して、照明光学系の
ミラーを搬送室内に設置した実施例を示す図である。

【図５２】本発明に係わる検査ユニットにおいて迷光を
遮光する実施例を示す図である。

【図５３】本発明に係わるハンドリング機構（搬送ロボ
ット）でウエハを搬送する場合についての説明図であ
る。

【図５４】本発明に係わるハンドリング機構（搬送ロボ
ット）でウエハを搬送する場合において変位ｘとその速
度（ｘ（ドット））との関係を示す図である。

【図５５】本発明に係わるハンドリング機構（搬送ロボ
ット）でウエハを搬送する場合において速度（ｘ（ドッ
ト））とその逆数Ｔｉとの関係を示す図である。

【図５６】本発明に係わるチップ比較においてハンドリ
ング機構（搬送ロボット）でウエハを搬送する場合にお
ける速度変動を考慮して行う構成と、本発明に係わるハ
ンドリング機構（搬送ロボット）でウエハを搬送する場
合における速度変動を考慮してリニアイメージセンサに
おける蓄積時間を制御する構成を示す図である。

【図５７】本発明に係わるプロセス処理装置において、
検査ユニットでストックした鏡面ウエハを用いて異物検
出を行う実施例を示す図である。

【図５８】図５７に示す実施例において鏡面ウエハを用
いた場合の異物検出データを得る手法を説明するための
図である。

【符号の説明】

１…異物検査装置、１ａ，１ａ’…検査ユニット（検出
ヘッド） １ｂ…走査ステージ、３…Θステージ、４…ワーク（ウ
エハ） ５…ハンドリング機構（搬送ロボット）、５ａ…搬送ア
ーム ６…バッファチャンバ、７…プロセス処理室 ８ａ，８ｂ…ワーク供給用ステーション（ローダ、アン
ローダ） ９…データ処理部（ＣＰＵ）、１０…制御装置、１１…
検査制御装置 ２０…異物データ解析コンピュータ、２０ｇ…データベ
ース（ハードディスク） ２１…分析装置、２２…検査
装置、３１…照明光学系、３５…ミラー ３６…検出光学系、３９…空間フィルタ ３７…テレセントリック光学系（対物レンズ）、４０…
リニアイメージセンサ ４１…照明された線状の光束、９１…プロセス処理装
置、９２…処理室 ９４…ガス流量測定ユニット、９５…ガス圧測定ユニッ
ト ９６…放射率測定ユニット、設備状態データ収集、９８
…ローディング室 ９９…アンローディング室、１０１…反応室、１０２…
ローダ部 １０４…搬送室、１０５…上蓋、１０６…真空対応標準
フランジ １１０…ウエハ回転検出系、１１１…ウエハコード識別
装置 １３１…ウエハストッカ、１３２…ウエハカセット １３３…ウエハカセット搬送ロボット、１８７…回転補
正オペレータ １８９…メモリ、１９０…比較処理手段、１８６…回転
検出処理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 英利 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 土井 秀明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 野口 稔 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 執行 義春 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 松岡 一彦 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 渡辺 健二 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 大島 良正 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 谷口 雄三 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株 式会社日立製作所内 (72)発明者 遠藤 文昭 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセス処理装置に設置された異物検査装
   置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状態
   を計測し、処理前のワーク付着異物状態と処理後のワー
   ク付着異物状態とを比較して算出されるプロセス処理に
   おけるワークへの付着異物状態を管理して前記ワークに
   対してプロセス処理して生産することを特徴とする半導
   体生産方法。
2. 【請求項２】プロセス処理装置に設置された異物検査装
   置により、プロセス処理前後のワーク（半導体基板）へ
   の付着異物状態を計測し、処理前のワーク付着異物状態
   と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出される
   プロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット
   単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
   ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
   状態に基づいて前記プロセス処理装置へのワークの投入
   を制御し、この投入が制御されたワークに対してプロセ
   ス処理して生産することを特徴とする半導体生産方法。
3. 【請求項３】プロセス処理装置に設置された異物検査装
   置により、少なくともプロセス処理前又は後のワークへ
   の付着異物状態を計測し、この計測された少なくともプ
   ロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に基づい
   てプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロッ
   ト単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工
   ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異
   物状態に基づいてプロセス処理装置における清掃の時期
   又はそのサイクルを制御し、この制御されたプロセス処
   理装置においてワークに対してプロセス処理して生産す
   ることを特徴とする半導体生産方法。
4. 【請求項４】プロセス処理装置に設置された異物検査装
   置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状態
   を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態と処理
   後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロセ
   ス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位ま
   たはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット単
   位またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態に
   基づいてプロセス処理装置における清掃の時期又はその
   サイクルを制御し、この制御されたプロセス処理装置に
   おいてワークに対してプロセス処理して生産することを
   特徴とする半導体生産方法。
5. 【請求項５】製品保管棚に設置された異物検査装置によ
   り製品保管棚に保管されたワークへの異物付着状態を計
   測し、この計測されたワークをプロセス処理装置により
   生産することを特徴とする半導体生産方法。
6. 【請求項６】製品保管棚に設置された異物検査装置によ
   り製品保管棚に保管されたワークへの異物付着状態を計
   測し、該計測されたワークへの異物付着状態に基づいて
   ワークの次工程への払出を制御してワークを生産するこ
   とを特徴とする半導体生産方法。
7. 【請求項７】着工ロット単位或いはワーク単位にワーク
   への異物付着状態について計測し、該計測されたワーク
   への異物付着状態が、時間変化により増加傾向にあると
   きまたは管理値を超えて異常になったとき、着工ロット
   単位或いはワーク単位でプロセス処理を停止してワーク
   を生産することを特徴とする半導体生産方法。
8. 【請求項８】着工ロット単位或いはワーク単位にワーク
   への異物付着状態について計測し、該計測されたワーク
   への異物付着状態が、時間変化により増加傾向にあると
   きまたは管理値を超えて異常になったとき、アラームを
   発生して着工ロット単位或いはワーク単位でプロセス処
   理を停止し、ワークを生産することを特徴とする半導体
   生産方法。
9. 【請求項９】プロセス処理装置に設置された異物検査装
   置により、少なくともプロセス処理前又は後のワークへ
   の付着異物状態を計測し、この計測された少なくともプ
   ロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に基づい
   てプロセス処理でのワークへの付着異物数を着工ロット
   単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロ
   ット単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物
   状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値
   を超えて異常になったとき、着工ロット単位或いはワー
   ク単位でプロセス処理を停止して該プロセス処理を制御
   し、この制御されたプロセス処理においてワークに対し
   てプロセス処理して生産することを特徴とする半導体生
   産方法。
10. 【請求項１０】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状
    態を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態と処
    理後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロ
    セス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位
    またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット
    単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態
    が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超
    えて異常になったとき、着工ロット単位或いはワーク単
    位でプロセス処理を停止して該プロセス処理を制御し、
    この制御されたプロセス処理においてワークに対してプ
    ロセス処理して生産することを特徴とする半導体生産方
    法。
11. 【請求項１１】既知のワーク解析事例のワークの異物マ
    ップとその原因をデータベースに登録しておき、次に計
    測したワークの計測結果、異常ワークに対して既知のデ
    ータと比較し、類似の場合どういう不良モードかを指示
    することを特徴とする半導体生産方法。
12. 【請求項１２】既知のワーク解析事例のワークの異物マ
    ップとその原因とをデータベースに登録しておき、次に
    計測したワークの計測結果、異常ワークに対して既知の
    データと比較してプロセス処理装置のクリーニング方法
    を指示することを特徴とする半導体生産方法。
13. 【請求項１３】既知のワーク解析事例のワークの異物マ
    ップとその原因とをデータベースに登録しておき、次に
    計測したワークの計測結果、異常ワークに対して既知の
    データと比較し、更なる検査指示をだすことを特徴とす
    る半導体生産方法。
14. 【請求項１４】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、少なくともプロセス処理前又は後のワーク
    への付着異物状態を計測し、この計測された少なくとも
    プロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に基づ
    いてプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロ
    ット単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着
    工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付着
    異物状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管
    理値を超えて異常になったとき、前記計測されたワーク
    への付着異物状態から、登録されているワークの異物マ
    ップとその不良原因との対応を示すデータベースに基づ
    いて不良原因を推定して該不良原因を取り除くようにプ
    ロセス処理を制御し、この制御されたプロセス処理にお
    いてワークに対してプロセス処理して生産することを特
    徴とする半導体生産方法。
15. 【請求項１５】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状
    態を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態と処
    理後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロ
    セス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位
    またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット
    単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物数が
    時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超え
    て異常になったとき、前記計測されたワークへの付着異
    物状態から、登録されているワークの異物マップとその
    不良原因との対応を示すデータベースに基づいて不良原
    因を推定して該不良原因を取り除くようにプロセス処理
    を制御し、この制御されたプロセス処理においてワーク
    に対してプロセス処理して生産することを特徴とする半
    導体生産方法。
16. 【請求項１６】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、少なくともプロセス処理前又は後のワーク
    への付着異物状態を計測し、この計測された少なくとも
    プロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に基づ
    いてプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロ
    ット単位またはウエハ単位で管理し、この管理される着
    工ロット単位またはワーク単位におけるワークへの付着
    異物状態が時間変化により増加傾向にあるときまたは管
    理値を超えて異常になったとき、前記計測されたワーク
    への付着異物状態から、登録されているプロセス処理装
    置の処理条件とワークへの異物発生状況との相関関係を
    示すデータベースに基づいて不良処理条件を推定して該
    不良処理条件を取り除くようにプロセス処理の処理条件
    を制御し、この制御された処理条件におけるプロセス処
    理においてワークに対してプロセス処理して生産するこ
    とを特徴とする半導体生産方法。
17. 【請求項１７】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状
    態を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態と処
    理後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロ
    セス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位
    またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット
    単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態
    が時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超
    えて異常になったとき、前記計測されたワークへの付着
    異物状態から、登録されているプロセス処理装置の処理
    条件とワークへの異物発生状況との相関関係を示すデー
    タベースに基づいて不良処理条件を推定して該不良処理
    条件を取り除くようにプロセス処理の処理条件を制御
    し、この制御された処理条件におけるプロセス処理にお
    いてワークに対してプロセス処理して生産することを特
    徴とする半導体生産方法。
18. 【請求項１８】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、ワークへの付着異物状態を計測し、この計
    測されたワークへの付着異物状態に基づいてプロセス処
    理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位または
    ウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット単位ま
    たはワーク単位におけるワークへの付着異物状態が時間
    変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超えて異
    常になったとき、前記計測されたワークへの付着異物状
    態から、登録されているワークの異物マップとその清掃
    条件との対応を示すデータベースに基づいて清掃条件を
    推定して該清掃条件によりプロセス処理装置における清
    掃を実行し、この実行されたプロセス処理装置において
    ワークに対してプロセス処理して生産することを特徴と
    する半導体生産方法。
19. 【請求項１９】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状
    態を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態と処
    理後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロ
    セス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位
    またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット
    単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物数が
    時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超え
    て異常になったとき、前記計測されたワークへの付着異
    物状態から、登録されているワークの異物マップとその
    清掃条件との対応を示すデータベースに基づいて清掃条
    件を推定して該清掃条件によりプロセス処理装置におけ
    る清掃を実行し、この実行されたプロセス処理装置にお
    いてワークに対してプロセス処理して生産することを特
    徴とする半導体生産方法。
20. 【請求項２０】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、ワークへの付着異物状態を計測し、この計
    測されたワークへの付着異物状態に基づいてプロセス処
    理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位または
    ウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット単位ま
    たはワーク単位におけるワークへの付着異物状態が時間
    変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超えて異
    常になったとき、前記計測されたワークへの付着異物状
    態から、登録されているワークの異物マップとプロセス
    処理装置との対応を示すデータベースに基づいてプロセ
    ス処理装置を特定して該特定されたプロセス処理装置に
    おいて清掃を実行し、この実行されたプロセス処理装置
    においてワークに対してプロセス処理して生産すること
    を特徴とする半導体生産方法。
21. 【請求項２１】プロセス処理装置に設置された異物検査
    装置により、プロセス処理前後のワークへの付着異物状
    態を計測し、この計測処理前のワーク付着異物状態と処
    理後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプロ
    セス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位
    またはウエハ単位で管理し、この管理される着工ロット
    単位またはワーク単位におけるワークへの付着異物数が
    時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値を超え
    て異常になったとき、前記計測されたワークへの付着異
    物状態から、登録されているワークの異物マップとプロ
    セス処理装置との対応を示すデータベースに基づいてプ
    ロセス処理装置を特定して該特定されたプロセス処理装
    置において清掃を実行し、この実行されたプロセス処理
    装置においてワークに対してプロセス処理して生産する
    ことを特徴とする半導体生産方法。
22. 【請求項２２】プロセス処理前後のワークへの付着異物
    状態を計測する異物検査装置を、前記ワークに対してプ
    ロセス処理して生産するプロセス処理装置に設置し、前
    記異物検査装置で計測される処理前のワーク付着異物状
    態と処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出され
    るプロセス処理におけるワークへの付着異物状態を管理
    する管理手段を備えたことを特徴とする半導体生産シス
    テム。
23. 【請求項２３】プロセス処理前後のワーク（半導体基
    板）への付着異物状態を計測する異物検査装置を、ワー
    クに対してプロセス処理して生産するプロセス処理装置
    に設置し、前記異物検査装置により計測された処理前の
    ワーク付着異物状態と処理後のワーク付着異物状態とを
    比較して算出されるプロセス処理でのワークへの付着異
    物状態を着工ロット単位またはウエハ単位で管理する管
    理手段を備え、該管理手段で管理される着工ロット単位
    またはワーク単位におけるワークへの付着異物状態に基
    づいて前記プロセス処理装置へのワークの投入を制御す
    る制御手段を備えたことを特徴とする半導体生産システ
    ム。
24. 【請求項２４】少なくともプロセス処理前又は後のワー
    クへの付着異物状態を計測する異物検査装置を、ワーク
    に対してプロセス処理して生産するプロセス処理装置に
    設置し、前記異物検査装置により計測された少なくとも
    プロセス処理前又は後のワークへの付着異物状態に基づ
    いてプロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロ
    ット単位またはウエハ単位で管理する管理手段を備え、
    該管理手段で管理される着工ロット単位またはワーク単
    位におけるワークへの付着異物状態に基づいてプロセス
    処理装置における清掃の時期又はそのサイクルを制御す
    る制御手段を備えたことを特徴とする半導体生産システ
    ム。
25. 【請求項２５】プロセス処理前後のワークへの付着異物
    状態を計測する異物検査装置を、ワークに対してプロセ
    ス処理して生産するプロセス処理装置に設置し、前記異
    物検査装置で計測された処理前のワーク付着異物状態と
    処理後のワーク付着異物状態とを比較して算出されるプ
    ロセス処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単
    位またはウエハ単位で管理する管理手段を備え、該管理
    手段で管理される着工ロット単位またはワーク単位にお
    けるワークへの付着異物状態に基づいてプロセス処理装
    置における清掃の時期又はそのサイクルを制御する制御
    手段を備えたことを特徴とする半導体生産システム。
26. 【請求項２６】製品保管棚に保管されたワークへの異物
    付着状態を計測する異物検査装置を、製品保管棚内に設
    置し、該異物検査装置で計測されたワークをプロセス処
    理して生産するプロセス処理装置を備えたことを特徴と
    する半導体生産システム。
27. 【請求項２７】製品保管棚に保管されたワークへの異物
    付着状態を計測する異物検査装置を、製品保管棚内に設
    置し、該異物検査装置で計測されたワークへの異物付着
    状態に基づいてワークの次工程への払出を制御する制御
    手段を備え、該制御手段で払出されたワークをプロセス
    処理して生産するプロセス処理装置を備えたことを特徴
    とする半導体生産システム。
28. 【請求項２８】着工ロット単位或いはワーク単位にワー
    クへの異物付着状態について計測する異物検査装置を備
    え、該異物検査装置で計測されたワークへの異物付着状
    態が、時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値
    を超えて異常になったとき、着工ロット単位或いはワー
    ク単位でプロセス処理を停止してワークを生産するプロ
    セス処理装置を備えたことを特徴とする半導体生産シス
    テム。
29. 【請求項２９】着工ロット単位或いはワーク単位にワー
    クへの異物付着状態について計測する異物検査装置を備
    え、該異物検査装置で計測されたワークへの異物付着状
    態が、時間変化により増加傾向にあるときまたは管理値
    を超えて異常になったとき、アラームを発生して着工ロ
    ット単位或いはワーク単位でプロセス処理を停止し、ワ
    ークを生産するプロセス処理装置を備えたことを特徴と
    した半導体生産システム。
30. 【請求項３０】少なくともプロセス処理前又は後のワー
    クへの付着異物状態を計測する異物検査装置を、ワーク
    に対してプロセス処理して生産するプロセス処理装置に
    設置し、前記異物検査装置で計測された少なくともプロ
    セス処理前又は後のワークへの付着異物状態に基づいて
    プロセス処理でのワークへの付着異物数を着工ロット単
    位またはウエハ単位で管理する管理手段を備え、該管理
    手段で管理される着工ロット単位またはワーク単位にお
    けるワークへの付着異物状態が時間変化により増加傾向
    にあるときまたは管理値を超えて異常になったとき、着
    工ロット単位或いはワーク単位でプロセス処理を停止し
    て該プロセス処理を制御する制御手段を備えたことを特
    徴とする半導体装置の生産システム。
31. 【請求項３１】少なくともプロセス処理前又は後のワー
    クへの付着異物状態を計測する異物検査装置を、ワーク
    に対してプロセス処理するプロセス処理装置に設置し、
    前記異物検査装置で計測された少なくともプロセス処理
    前又は後のワークへの付着異物状態に基づいてプロセス
    処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位また
    はウエハ単位で管理する管理手段を備え、該管理手段で
    管理される着工ロット単位またはワーク単位におけるワ
    ークへの付着異物状態が時間変化により増加傾向にある
    ときまたは管理値を超えて異常になったとき、前記計測
    されたワークへの付着異物状態から、登録されているワ
    ークの異物マップとその不良原因との対応を示すデータ
    ベースに基づいて不良原因を推定して該不良原因を取り
    除くようにプロセス処理を制御する制御手段を備えたこ
    とを特徴とする半導体生産システム。
32. 【請求項３２】少なくともプロセス処理前又は後のワー
    クへの付着異物状態を計測する異物検査装置を、ワーク
    に対してプロセス処理するプロセス処理装置に設置し、
    前記異物検査装置で計測された少なくともプロセス処理
    前又は後のワークへの付着異物状態に基づいてプロセス
    処理でのワークへの付着異物状態を着工ロット単位また
    はウエハ単位で管理する管理手段を備え、該管理手段で
    管理される着工ロット単位またはワーク単位におけるワ
    ークへの付着異物状態が時間変化により増加傾向にある
    ときまたは管理値を超えて異常になったとき、前記計測
    されたワークへの付着異物状態から、登録されているプ
    ロセス処理装置の処理条件とワークへの異物発生状況と
    の相関関係を示すデータベースに基づいて不良処理条件
    を推定して該不良処理条件を取り除くようにプロセス処
    理の処理条件を制御する制御手段を備えたことを特徴と
    する半導体生産システム。
33. 【請求項３３】ワークへの付着異物状態を計測する異物
    検査装置を、ワークに対してプロセス処理して生産する
    プロセス処理装置に設置し、前記異物検査装置で計測さ
    れたワークへの付着異物状態に基づいてプロセス処理で
    のワークへの付着異物状態を着工ロット単位またはウエ
    ハ単位で管理する管理手段を備え、該管理手段で管理さ
    れる着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへ
    の付着異物状態が時間変化により増加傾向にあるときま
    たは管理値を超えて異常になったとき、前記計測された
    ワークへの付着異物状態から、登録されているワークの
    異物マップとその清掃条件との対応を示すデータベース
    に基づいて清掃条件を推定して該清掃条件によりプロセ
    ス処理装置における清掃を実行する実行手段を備えたこ
    とを特徴とする半導体生産システム。
34. 【請求項３４】ワークへの付着異物状態を計測する異物
    検査装置を、ワークに対してプロセス処理して生産する
    プロセス処理装置に設置し、前記異物検査装置で計測さ
    れたワークへの付着異物状態に基づいてプロセス処理で
    のワークへの付着異物状態を着工ロット単位またはウエ
    ハ単位で管理する管理手段を備え、該管理手段で管理さ
    れる着工ロット単位またはワーク単位におけるワークへ
    の付着異物状態が時間変化により増加傾向にあるときま
    たは管理値を超えて異常になったとき、前記計測された
    ワークへの付着異物状態から、登録されているワークの
    異物マップとプロセス処理装置との対応を示すデータベ
    ースに基づいてプロセス処理装置を特定して該特定され
    たプロセス処理装置において清掃を実行する実行手段を
    備えたことを特徴とする半導体生産システム。