JPH11297582A - 微粒子発生診断システムおよびその方法 - Google Patents
微粒子発生診断システムおよびその方法Info
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- JPH11297582A JPH11297582A JP10299598A JP10299598A JPH11297582A JP H11297582 A JPH11297582 A JP H11297582A JP 10299598 A JP10299598 A JP 10299598A JP 10299598 A JP10299598 A JP 10299598A JP H11297582 A JPH11297582 A JP H11297582A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造ライン等において高集積回路を量
産する際の歩留りを向上させるための微粒子発生診断シ
ステムおよびその方法を提供する。 【解決手段】 各反応室１に取り付けられた圧力測定器
２ａ等により得られたデータと、各反応室１に取り付け
られた微分型電気移動度測定器３により得られたデータ
とに基づいて、各反応室１内の温度、圧力またはガスの
供給状態等の操作条件と、各反応室１内における微粒子
の発生状況とがオンラインで監視される。コンピュータ
システム４の操作履歴記録部４ａにおいては、各反応室
１内の温度、圧力またはガスの供給状態等の操作条件が
変化したときに各反応室１の操作条件と微粒子の発生量
との関係を記録し、所定の予備実験期間の経過後に、操
作条件決定部４ｂにおいて、操作履歴記録部４ａにより
記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する最
適な操作条件を決定する。
産する際の歩留りを向上させるための微粒子発生診断シ
ステムおよびその方法を提供する。 【解決手段】 各反応室１に取り付けられた圧力測定器
２ａ等により得られたデータと、各反応室１に取り付け
られた微分型電気移動度測定器３により得られたデータ
とに基づいて、各反応室１内の温度、圧力またはガスの
供給状態等の操作条件と、各反応室１内における微粒子
の発生状況とがオンラインで監視される。コンピュータ
システム４の操作履歴記録部４ａにおいては、各反応室
１内の温度、圧力またはガスの供給状態等の操作条件が
変化したときに各反応室１の操作条件と微粒子の発生量
との関係を記録し、所定の予備実験期間の経過後に、操
作条件決定部４ｂにおいて、操作履歴記録部４ａにより
記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する最
適な操作条件を決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＶＬＳＩ（very lar
ge scale integration）やＵＬＳＩ（ultra large scal
e integration ）等の高集積回路を製造するための半導
体製造プロセスに係り、とりわけ高集積回路を量産する
際の歩留りを向上させるための微粒子発生診断システム
およびその方法に関する。
ge scale integration）やＵＬＳＩ（ultra large scal
e integration ）等の高集積回路を製造するための半導
体製造プロセスに係り、とりわけ高集積回路を量産する
際の歩留りを向上させるための微粒子発生診断システム
およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＶＬＳＩやＵＬＳＩ等の高集積回路を製
造するための半導体製造プロセスにおいては、洗浄、酸
化、不純物導入（イオン打込みおよびアニール）、薄膜
形成、リソグラフィおよびエッチング等の要素技術を利
用した多数の工程を経て、シリコン基板上に集積回路が
形成される。
造するための半導体製造プロセスにおいては、洗浄、酸
化、不純物導入（イオン打込みおよびアニール）、薄膜
形成、リソグラフィおよびエッチング等の要素技術を利
用した多数の工程を経て、シリコン基板上に集積回路が
形成される。
【０００３】上述したような各工程で利用される要素技
術のうち、洗浄とはアニールやエッチング等により生じ
たシリコン基板表面の汚染を除去する技術であり、酸化
とはシリコン基板表面にマスクや絶縁等のための薄膜を
形成する技術である。また、不純物導入とはシリコン基
板内に不純物を導入して様々な素子機能を実現する技術
である。さらに、薄膜形成とはリソグラフィの前段階と
してシリコン基板表面に薄膜を形成する技術であり、熱
反応、光化学反応またはプラズマ反応等を利用したＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition ）法に加えて、ＰＶＤ
（Physical Vapor Deposition ）またはスパッタ（Sput
ter ）法等が用いられる。さらにまた、リソグラフィと
はシリコン基板表面に塗布されたレジスト膜に回路パタ
ーンを転写する技術であり、エッチングとはシリコン基
板表面に形成された薄膜のうちレジスト膜が除去された
部分を化学反応を用いてエッチングする技術である。
術のうち、洗浄とはアニールやエッチング等により生じ
たシリコン基板表面の汚染を除去する技術であり、酸化
とはシリコン基板表面にマスクや絶縁等のための薄膜を
形成する技術である。また、不純物導入とはシリコン基
板内に不純物を導入して様々な素子機能を実現する技術
である。さらに、薄膜形成とはリソグラフィの前段階と
してシリコン基板表面に薄膜を形成する技術であり、熱
反応、光化学反応またはプラズマ反応等を利用したＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition ）法に加えて、ＰＶＤ
（Physical Vapor Deposition ）またはスパッタ（Sput
ter ）法等が用いられる。さらにまた、リソグラフィと
はシリコン基板表面に塗布されたレジスト膜に回路パタ
ーンを転写する技術であり、エッチングとはシリコン基
板表面に形成された薄膜のうちレジスト膜が除去された
部分を化学反応を用いてエッチングする技術である。
【０００４】ところで、このような要素技術を利用した
半導体製造プロセスは一般に、洗浄装置、熱酸化装置、
イオン打込み装置、ＣＶＤ装置、露光装置およびエッチ
ング装置等の反応室が直列に連結された半導体製造ライ
ンにより実現されている（本発明を示す図１参照）。図
１において、半導体製造ラインの入口側から供給された
円盤状のシリコン基板１０は各反応室１内を通過するよ
う搬送され、各反応室１内にて所定の処理が施されるこ
とにより、シリコン基板１０上に多数の集積回路１０ａ
が形成される。
半導体製造プロセスは一般に、洗浄装置、熱酸化装置、
イオン打込み装置、ＣＶＤ装置、露光装置およびエッチ
ング装置等の反応室が直列に連結された半導体製造ライ
ンにより実現されている（本発明を示す図１参照）。図
１において、半導体製造ラインの入口側から供給された
円盤状のシリコン基板１０は各反応室１内を通過するよ
う搬送され、各反応室１内にて所定の処理が施されるこ
とにより、シリコン基板１０上に多数の集積回路１０ａ
が形成される。
【０００５】なお、このような半導体製造ラインの良否
は、スループット（処理量）、工期および歩留り（製造
された集積回路数に対する良品数の割合）等により評価
される。このうち歩留りは、製造プロセスの経済性に直
結する重要な問題である。図３は一般的な半導体製造プ
ロセスにおける歩留りの変化を説明するための図であ
る。図３において、集積回路の集積度は数年（約３年）
ごとに約４倍に増加し、このような数年単位のサイクル
で次世代の製造プロセスの開発、建設および運転が行わ
れる。また、各世代の製造プロセスにおいては、製造プ
ロセスの立上げ期間Ａで歩留りが低い状態にて回路設計
や製造方法等の改良が行われ、量産期間Ｂで本格的な量
産が行われる。なお、立上げ期間Ａでは、符号Ａ１のよ
うに突発的に歩留りの低下が生じたり、符号Ａ２のよう
に緩やかに歩留りの低下が生じることがある。また、量
産期間Ｂでは、立上げ期間Ａに比べて安定して集積回路
の製造が行われるが、歩留りは約８０〜９０％程度に留
まることが多く、また符号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のように一
時的に不具合が生じて歩留りが低下することがある。
は、スループット（処理量）、工期および歩留り（製造
された集積回路数に対する良品数の割合）等により評価
される。このうち歩留りは、製造プロセスの経済性に直
結する重要な問題である。図３は一般的な半導体製造プ
ロセスにおける歩留りの変化を説明するための図であ
る。図３において、集積回路の集積度は数年（約３年）
ごとに約４倍に増加し、このような数年単位のサイクル
で次世代の製造プロセスの開発、建設および運転が行わ
れる。また、各世代の製造プロセスにおいては、製造プ
ロセスの立上げ期間Ａで歩留りが低い状態にて回路設計
や製造方法等の改良が行われ、量産期間Ｂで本格的な量
産が行われる。なお、立上げ期間Ａでは、符号Ａ１のよ
うに突発的に歩留りの低下が生じたり、符号Ａ２のよう
に緩やかに歩留りの低下が生じることがある。また、量
産期間Ｂでは、立上げ期間Ａに比べて安定して集積回路
の製造が行われるが、歩留りは約８０〜９０％程度に留
まることが多く、また符号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のように一
時的に不具合が生じて歩留りが低下することがある。
【０００６】歩留りを低下させる原因には非常に多くの
ものがあるが、特に主要な原因としては微粒子汚染（Ｐ
Ｃ：Particle Contamination）がある。微粒子汚染は、
反応室内の壁または作業者等に付着した微粒子が再発散
するか、反応室内の気相中で発生した直径数μｍ〜１ｎ
ｍの範囲にある微粒子が生成することにより発生する。
このような微粒子がシリコン基板表面に付着すると、シ
リコン基板表面にピンホール、クラックまたは突起等の
欠陥が作られ、このような欠陥により集積回路の断線、
短絡または劣化等の不具合が生じて集積回路が正常に作
動しなくなる。
ものがあるが、特に主要な原因としては微粒子汚染（Ｐ
Ｃ：Particle Contamination）がある。微粒子汚染は、
反応室内の壁または作業者等に付着した微粒子が再発散
するか、反応室内の気相中で発生した直径数μｍ〜１ｎ
ｍの範囲にある微粒子が生成することにより発生する。
このような微粒子がシリコン基板表面に付着すると、シ
リコン基板表面にピンホール、クラックまたは突起等の
欠陥が作られ、このような欠陥により集積回路の断線、
短絡または劣化等の不具合が生じて集積回路が正常に作
動しなくなる。
【０００７】このような問題点を解消するため従来にお
いては、半導体製造ラインから半完成品の集積回路が形
成されたシリコン基板を抜き取り、シリコン基板表面に
付着している微粒子を顕微鏡等により検査することが一
般的に行われている。
いては、半導体製造ラインから半完成品の集積回路が形
成されたシリコン基板を抜き取り、シリコン基板表面に
付着している微粒子を顕微鏡等により検査することが一
般的に行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
においては、半導体製造ラインから半完成品の集積回路
が形成されたシリコン基板を抜き取り、シリコン基板表
面に付着している微粒子を顕微鏡等により検査すること
により、半導体製造ラインにおける微粒子汚染の発生を
検出している。そして、このような検査により微粒子汚
染の発生が検出された場合には、半導体製造ラインを一
旦停止し、シリコン基板が抜き取られた箇所よりも前段
に位置する全ての反応室内を清掃することにより、集積
回路の不具合の発生を回避している。
においては、半導体製造ラインから半完成品の集積回路
が形成されたシリコン基板を抜き取り、シリコン基板表
面に付着している微粒子を顕微鏡等により検査すること
により、半導体製造ラインにおける微粒子汚染の発生を
検出している。そして、このような検査により微粒子汚
染の発生が検出された場合には、半導体製造ラインを一
旦停止し、シリコン基板が抜き取られた箇所よりも前段
に位置する全ての反応室内を清掃することにより、集積
回路の不具合の発生を回避している。
【０００９】しかしながら、上述した従来の方法では、
微粒子の発生源や発生原因等を特定することができない
ので、微粒子汚染の発生していない反応室をも清掃しな
ければならず、また清掃では除去できない微粒子汚染に
対しては有効な対策とならないという問題がある。
微粒子の発生源や発生原因等を特定することができない
ので、微粒子汚染の発生していない反応室をも清掃しな
ければならず、また清掃では除去できない微粒子汚染に
対しては有効な対策とならないという問題がある。
【００１０】また、量産中の半導体製造ラインを停止さ
せることとなるので、半導体製造ラインの復旧に多大な
労力を要し、また稼働率が一時的に０となるので生産性
が低下するという問題がある。
せることとなるので、半導体製造ラインの復旧に多大な
労力を要し、また稼働率が一時的に０となるので生産性
が低下するという問題がある。
【００１１】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、微粒子汚染を確実かつ容易に除去すること
により、半導体製造ライン等において高集積回路を量産
する際の歩留りを向上させる微粒子発生診断システムお
よびその方法を提供することを目的とする。
ものであり、微粒子汚染を確実かつ容易に除去すること
により、半導体製造ライン等において高集積回路を量産
する際の歩留りを向上させる微粒子発生診断システムお
よびその方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
反応室の操作条件を監視する操作条件監視装置と、前記
反応室内における微粒子の発生状況を監視する微粒子分
析装置と、前記操作条件監視装置および前記微粒子分析
装置に接続されたコンピュータシステムとを備え、前記
コンピュータシステムは、前記反応室の操作条件と微粒
子の発生量との関係を記録する操作履歴記録手段と、こ
の操作履歴記録手段により記録された記録内容に基づい
て微粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定する操作
条件決定手段とを有することを特徴とする微粒子発生診
断システムである。
反応室の操作条件を監視する操作条件監視装置と、前記
反応室内における微粒子の発生状況を監視する微粒子分
析装置と、前記操作条件監視装置および前記微粒子分析
装置に接続されたコンピュータシステムとを備え、前記
コンピュータシステムは、前記反応室の操作条件と微粒
子の発生量との関係を記録する操作履歴記録手段と、こ
の操作履歴記録手段により記録された記録内容に基づい
て微粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定する操作
条件決定手段とを有することを特徴とする微粒子発生診
断システムである。
【００１３】ここで、本発明の第１の特徴においては、
前記操作条件監視装置は前記反応室内の温度、圧力また
はガスの供給状態等の操作条件を監視することが好まし
い。また、前記微粒子分析装置は前記反応室から引き出
された微粒子を常圧または低圧条件下で分析する微分型
電気移動度測定器であることが好ましい。さらに、前記
反応室は半導体製造ラインに組み込まれて用いられるも
のであることが好ましい。
前記操作条件監視装置は前記反応室内の温度、圧力また
はガスの供給状態等の操作条件を監視することが好まし
い。また、前記微粒子分析装置は前記反応室から引き出
された微粒子を常圧または低圧条件下で分析する微分型
電気移動度測定器であることが好ましい。さらに、前記
反応室は半導体製造ラインに組み込まれて用いられるも
のであることが好ましい。
【００１４】本発明の第２の特徴は、反応室の操作条件
と前記反応室内における微粒子の発生状況とを監視する
工程と、前記反応室の操作条件が変化したときに前記反
応室の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録する工
程と、記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避
する最適な操作条件を決定する工程とを含むことを特徴
とする微粒子発生診断方法である。
と前記反応室内における微粒子の発生状況とを監視する
工程と、前記反応室の操作条件が変化したときに前記反
応室の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録する工
程と、記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避
する最適な操作条件を決定する工程とを含むことを特徴
とする微粒子発生診断方法である。
【００１５】本発明の第１および第２の特徴によれば、
反応室の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録し、
この記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避す
る最適な操作条件を決定するので、反応室の本運転時に
おける微粒子汚染を確実かつ容易に除去することがで
き、このため半導体製造ライン等において高集積回路を
量産する際の歩留りを向上させることができる。
反応室の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録し、
この記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避す
る最適な操作条件を決定するので、反応室の本運転時に
おける微粒子汚染を確実かつ容易に除去することがで
き、このため半導体製造ライン等において高集積回路を
量産する際の歩留りを向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１および図２は本発明に
よる微粒子発生診断システムの一実施の形態を示す図で
ある。
施の形態について説明する。図１および図２は本発明に
よる微粒子発生診断システムの一実施の形態を示す図で
ある。
【００１７】まず、図１により、微粒子発生診断システ
ムおよびこれが適用される半導体製造プロセスについて
説明する。図１に示すように、半導体製造プロセスは、
複数の反応室１が直列に連結された半導体製造ラインに
より実現されている。図１において、半導体製造ライン
の入口側から供給された円盤状のシリコン基板１０は各
反応室１内を通過するよう搬送され、各反応室１内にて
所定の処理が施されることにより、シリコン基板１０上
に多数の集積回路１０ａが形成される。なお、各反応室
１は例えば、洗浄装置、熱酸化装置、イオン打込み装
置、ＣＶＤ装置、露光装置およびエッチング装置等から
なり、シリコン基板１０に対して洗浄、酸化、不純物導
入（イオン打込みおよびアニール）、薄膜形成、リソグ
ラフィおよびエッチング等の処理が施されるようになっ
ている。
ムおよびこれが適用される半導体製造プロセスについて
説明する。図１に示すように、半導体製造プロセスは、
複数の反応室１が直列に連結された半導体製造ラインに
より実現されている。図１において、半導体製造ライン
の入口側から供給された円盤状のシリコン基板１０は各
反応室１内を通過するよう搬送され、各反応室１内にて
所定の処理が施されることにより、シリコン基板１０上
に多数の集積回路１０ａが形成される。なお、各反応室
１は例えば、洗浄装置、熱酸化装置、イオン打込み装
置、ＣＶＤ装置、露光装置およびエッチング装置等から
なり、シリコン基板１０に対して洗浄、酸化、不純物導
入（イオン打込みおよびアニール）、薄膜形成、リソグ
ラフィおよびエッチング等の処理が施されるようになっ
ている。
【００１８】ここで反応室１には、反応室１内の温度、
圧力またはガスの供給状態等の操作条件をオンラインで
監視するための操作条件監視装置として、圧力測定器２
ａ、温度測定器２ｂ、およびガスの供給および排出用の
バルブの開閉操作等を監視する監視機器２ｃが取り付け
られている。また反応室１には、反応室１内における微
粒子の発生状況をオンラインで監視する微粒子分析装置
として、反応室１から引き出された微粒子を常圧または
低圧条件下で分析する微分型電気移動度測定器（ＤＭ
Ａ：differential mobility analyzer）３が取り付けら
れている。
圧力またはガスの供給状態等の操作条件をオンラインで
監視するための操作条件監視装置として、圧力測定器２
ａ、温度測定器２ｂ、およびガスの供給および排出用の
バルブの開閉操作等を監視する監視機器２ｃが取り付け
られている。また反応室１には、反応室１内における微
粒子の発生状況をオンラインで監視する微粒子分析装置
として、反応室１から引き出された微粒子を常圧または
低圧条件下で分析する微分型電気移動度測定器（ＤＭ
Ａ：differential mobility analyzer）３が取り付けら
れている。
【００１９】なお、圧力測定器２ａ、温度測定器２ｂ、
監視機器２ｃおよび微分型電気移動度測定器３はモニタ
機器インタフェース５を介してコンピュータシステム４
に接続されている。ここでコンピュータシステム４は、
反応室１の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録す
る操作履歴記録部（操作履歴記録手段）４ａと、この操
作履歴記録部４ａにより記録された記録内容に基づいて
微粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定する操作条
件決定部（操作条件決定手段）４ｂとを有している。
監視機器２ｃおよび微分型電気移動度測定器３はモニタ
機器インタフェース５を介してコンピュータシステム４
に接続されている。ここでコンピュータシステム４は、
反応室１の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録す
る操作履歴記録部（操作履歴記録手段）４ａと、この操
作履歴記録部４ａにより記録された記録内容に基づいて
微粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定する操作条
件決定部（操作条件決定手段）４ｂとを有している。
【００２０】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について図１および図２により説明する。ここ
で、図２は図１に示す微粒子発生診断システムの作用を
説明するためのフローチャートである。なお、本実施の
形態においては、図１に示す半導体製造ラインに対して
各種の操作条件の下で予備的な製造実験（予備実験）を
行い、この予備実験結果に基づいて半導体製造ラインの
本運転で用いられる最適な操作条件を決定している。
態の作用について図１および図２により説明する。ここ
で、図２は図１に示す微粒子発生診断システムの作用を
説明するためのフローチャートである。なお、本実施の
形態においては、図１に示す半導体製造ラインに対して
各種の操作条件の下で予備的な製造実験（予備実験）を
行い、この予備実験結果に基づいて半導体製造ラインの
本運転で用いられる最適な操作条件を決定している。
【００２１】図１において、各反応室１に取り付けられ
た圧力測定器２ａ、温度測定器２ｂおよび監視機器２ｃ
により得られたデータはモニタ機器インタフェース５を
介してコンピュータシステム４に入力され、各反応室１
内の温度、圧力またはガスの供給状態等の操作条件がオ
ンラインで監視される。また、各反応室１に取り付けら
れた微分型電気移動度測定器３により得られたデータは
モニタ機器インタフェース５を介してコンピュータシス
テム４に入力され、各反応室１内における微粒子の発生
状況がオンラインで監視される（ステップ１０１）。
た圧力測定器２ａ、温度測定器２ｂおよび監視機器２ｃ
により得られたデータはモニタ機器インタフェース５を
介してコンピュータシステム４に入力され、各反応室１
内の温度、圧力またはガスの供給状態等の操作条件がオ
ンラインで監視される。また、各反応室１に取り付けら
れた微分型電気移動度測定器３により得られたデータは
モニタ機器インタフェース５を介してコンピュータシス
テム４に入力され、各反応室１内における微粒子の発生
状況がオンラインで監視される（ステップ１０１）。
【００２２】ここで、コンピュータシステム４の操作履
歴記録部４ａにおいては、各反応室１内の温度、圧力ま
たはガスの供給状態等の操作条件が変化したときに（ス
テップ１０２）、各反応室１の操作条件と微粒子の発生
量との関係を記録する（ステップ１０３）。
歴記録部４ａにおいては、各反応室１内の温度、圧力ま
たはガスの供給状態等の操作条件が変化したときに（ス
テップ１０２）、各反応室１の操作条件と微粒子の発生
量との関係を記録する（ステップ１０３）。
【００２３】そして、上述したステップ１０１乃至１０
３の処理を所定の予備実験期間にわたって行った後（ス
テップ１０４）、コンピュータシステム４の操作条件決
定部４ｂにおいて、操作履歴記録部４ａにより記録され
た記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する最適な操作
条件を決定する（ステップ１０５）。
３の処理を所定の予備実験期間にわたって行った後（ス
テップ１０４）、コンピュータシステム４の操作条件決
定部４ｂにおいて、操作履歴記録部４ａにより記録され
た記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する最適な操作
条件を決定する（ステップ１０５）。
【００２４】このように本実施の形態によれば、各反応
室１の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録し、こ
の記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する
最適な操作条件を決定するので、各反応室１の本運転時
における微粒子汚染を確実かつ容易に除去することがで
き、このため各反応室１を含む半導体製造ラインにおい
て高集積回路を量産する際の歩留りを向上させることが
できる。
室１の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録し、こ
の記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する
最適な操作条件を決定するので、各反応室１の本運転時
における微粒子汚染を確実かつ容易に除去することがで
き、このため各反応室１を含む半導体製造ラインにおい
て高集積回路を量産する際の歩留りを向上させることが
できる。
【００２５】なお、上述した実施の形態においては、反
応室１の操作条件として反応室１内の圧力、温度および
バルブの開閉操作等を対象としているが、これに限ら
ず、各種の定常または非定常操作等を対象とすることが
できる。
応室１の操作条件として反応室１内の圧力、温度および
バルブの開閉操作等を対象としているが、これに限ら
ず、各種の定常または非定常操作等を対象とすることが
できる。
【００２６】また、上述した実施の形態においては、反
応室の操作条件と微粒子の発生量との関係に基づいて微
粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定しているが、
同様の方法により、原料ガスの供給口の形状や大きさ、
位置等と微粒子の発生量との関係に基づいて微粒子汚染
を回避する最適な設計条件を決定することも可能であ
る。
応室の操作条件と微粒子の発生量との関係に基づいて微
粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定しているが、
同様の方法により、原料ガスの供給口の形状や大きさ、
位置等と微粒子の発生量との関係に基づいて微粒子汚染
を回避する最適な設計条件を決定することも可能であ
る。
【００２７】
【実施例】次に、図１および図２に示す微粒子発生診断
システムの具体的実施例につき、反応室１においてシリ
コン基板１０上に酸化物絶縁膜およびバリア層が形成さ
れる場合を例にとり説明する。
システムの具体的実施例につき、反応室１においてシリ
コン基板１０上に酸化物絶縁膜およびバリア層が形成さ
れる場合を例にとり説明する。
【００２８】まず、反応室１においてシリコン基板１０
上に酸化物絶縁膜を形成する場合について説明する。こ
の場合には例えば、シランガス（ＳｉＨ4 ）および酸素
ガス（Ｏ2 ）を含む混合ガス（原料ガス）を、圧力が１
０〜７６０Ｔｏｒｒ、温度が５００〜８００℃の反応室
１に供給する。なお、このような酸化物絶縁膜の形成工
程では、反応室１の温度を上昇させると、絶縁膜の質は
向上するが、反応室１の温度の上昇に伴って気相中に酸
化シリコン（ＳｉＯ）等の生成物前駆体が高濃度で生成
され、気相中に酸化シリコンの微粒子が発生する。ま
た、反応室１の温度が一定の場合には、原料ガスの濃度
の増大に伴って気相中に酸化シリコンの微粒子が発生す
る。
上に酸化物絶縁膜を形成する場合について説明する。こ
の場合には例えば、シランガス（ＳｉＨ4 ）および酸素
ガス（Ｏ2 ）を含む混合ガス（原料ガス）を、圧力が１
０〜７６０Ｔｏｒｒ、温度が５００〜８００℃の反応室
１に供給する。なお、このような酸化物絶縁膜の形成工
程では、反応室１の温度を上昇させると、絶縁膜の質は
向上するが、反応室１の温度の上昇に伴って気相中に酸
化シリコン（ＳｉＯ）等の生成物前駆体が高濃度で生成
され、気相中に酸化シリコンの微粒子が発生する。ま
た、反応室１の温度が一定の場合には、原料ガスの濃度
の増大に伴って気相中に酸化シリコンの微粒子が発生す
る。
【００２９】図１および図２に示す微粒子発生診断シス
テムによれば、コンピュータシステム４の操作履歴記録
部４ａにより、反応室１の温度および圧力と微粒子の発
生量との関係を記録しているので、コンピュータシステ
ム４の操作条件決定部４ｂにより、記録された温度およ
び圧力の組合せの中から微粒子汚染を回避する操作条件
（温度および圧力）を決定することができる。このた
め、半導体製造ラインの本運転時には微粒子汚染のない
最適な操作条件の下でシリコン基板１０上に酸化物絶縁
膜を形成することができる。
テムによれば、コンピュータシステム４の操作履歴記録
部４ａにより、反応室１の温度および圧力と微粒子の発
生量との関係を記録しているので、コンピュータシステ
ム４の操作条件決定部４ｂにより、記録された温度およ
び圧力の組合せの中から微粒子汚染を回避する操作条件
（温度および圧力）を決定することができる。このた
め、半導体製造ラインの本運転時には微粒子汚染のない
最適な操作条件の下でシリコン基板１０上に酸化物絶縁
膜を形成することができる。
【００３０】次に、反応室１においてシリコン基板１０
の金属膜上に窒化チタン（ＴｉＮ）のバリア層を形成す
る場合について説明する。なお、このバリア層は、上層
および下層の金属が直接接触して脆弱な金属間化合物が
形成されることを防止するために形成されるものであ
る。この場合には例えば、四塩化チタンガス（ＴｉＣｌ
4 ）およびアンモニアガス（ＮＨ3 ）を含む混合ガス
（原料ガス）を、圧力が数Ｔｏｒｒ、温度が４００〜５
００℃の反応室１に供給する。なお、このようなバリア
層の形成工程では、高温の反応室１に低温の原料ガスを
急激に供給すると、窒化チタンの微粒子が発生する。
の金属膜上に窒化チタン（ＴｉＮ）のバリア層を形成す
る場合について説明する。なお、このバリア層は、上層
および下層の金属が直接接触して脆弱な金属間化合物が
形成されることを防止するために形成されるものであ
る。この場合には例えば、四塩化チタンガス（ＴｉＣｌ
4 ）およびアンモニアガス（ＮＨ3 ）を含む混合ガス
（原料ガス）を、圧力が数Ｔｏｒｒ、温度が４００〜５
００℃の反応室１に供給する。なお、このようなバリア
層の形成工程では、高温の反応室１に低温の原料ガスを
急激に供給すると、窒化チタンの微粒子が発生する。
【００３１】図１および図２に示す微粒子発生診断シス
テムによれば、コンピュータシステム４の操作履歴記録
部４ａにより、ガスの供給状態を調節するバルブの開閉
操作と微粒子の発生量との関係を記録しているので、コ
ンピュータシステム４の操作条件決定部４ｂにより、記
録されたガスの供給状態の中から微粒子汚染を回避する
操作条件（原料ガスの流速等）を決定することができ
る。このため、半導体製造ラインの本運転時には微粒子
汚染のない最適な操作条件の下でシリコン基板１０の金
属膜上にバリア層を形成することができる。
テムによれば、コンピュータシステム４の操作履歴記録
部４ａにより、ガスの供給状態を調節するバルブの開閉
操作と微粒子の発生量との関係を記録しているので、コ
ンピュータシステム４の操作条件決定部４ｂにより、記
録されたガスの供給状態の中から微粒子汚染を回避する
操作条件（原料ガスの流速等）を決定することができ
る。このため、半導体製造ラインの本運転時には微粒子
汚染のない最適な操作条件の下でシリコン基板１０の金
属膜上にバリア層を形成することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
応室の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録し、こ
の記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する
最適な操作条件を決定するので、反応室の本運転時にお
ける微粒子汚染を確実かつ容易に除去することができ、
このため半導体製造ライン等において高集積回路を量産
する際の歩留りを向上させることができる。
応室の操作条件と微粒子の発生量との関係を記録し、こ
の記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する
最適な操作条件を決定するので、反応室の本運転時にお
ける微粒子汚染を確実かつ容易に除去することができ、
このため半導体製造ライン等において高集積回路を量産
する際の歩留りを向上させることができる。
【図１】本発明による微粒子発生診断システムおよびこ
れが適用される半導体製造プロセスの一実施の形態を示
す図。
れが適用される半導体製造プロセスの一実施の形態を示
す図。
【図２】図１に示す微粒子発生診断システムの作用を説
明するためのフローチャート。
明するためのフローチャート。
【図３】一般的な半導体製造プロセスにおける歩留りの
変化を説明するための図。
変化を説明するための図。
１ 反応室 ２ａ 圧力測定器 ２ｂ 温度測定器 ２ｃ 監視機器 ３ 微分型電気移動度測定器（微粒子分析装置） ４ コンピュータシステム ４ａ 操作履歴記録部（操作履歴記録手段） ４ｂ 操作条件決定部（操作条件決定手段） ５ モニタ機器インタフェース １０ シリコン基板 １０ａ 集積回路
Claims (5)
- 【請求項１】反応室の操作条件を監視する操作条件監視
装置と、 前記反応室内における微粒子の発生状況を監視する微粒
子分析装置と、 前記操作条件監視装置および前記微粒子分析装置に接続
されたコンピュータシステムとを備え、 前記コンピュータシステムは、前記反応室の操作条件と
微粒子の発生量との関係を記録する操作履歴記録手段
と、この操作履歴記録手段により記録された記録内容に
基づいて微粒子汚染を回避する最適な操作条件を決定す
る操作条件決定手段とを有することを特徴とする微粒子
発生診断システム。 - 【請求項２】前記操作条件監視装置は前記反応室内の温
度、圧力またはガスの供給状態等の操作条件を監視する
ことを特徴とする請求項１記載の微粒子発生診断システ
ム。 - 【請求項３】前記微粒子分析装置は前記反応室から引き
出された微粒子を常圧または低圧条件下で分析する微分
型電気移動度測定器であることを特徴とする請求項１記
載の微粒子発生診断システム。 - 【請求項４】前記反応室は半導体製造ラインに組み込ま
れて用いられるものであることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか記載の微粒子発生診断システム。 - 【請求項５】反応室の操作条件と前記反応室内における
微粒子の発生状況とを監視する工程と、 前記反応室の操作条件が変化したときに前記反応室の操
作条件と微粒子の発生量との関係を記録する工程と、 記録された記録内容に基づいて微粒子汚染を回避する最
適な操作条件を決定する工程とを含むことを特徴とする
微粒子発生診断方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299598A JPH11297582A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 微粒子発生診断システムおよびその方法 |
| US09/288,667 US6374194B1 (en) | 1998-04-14 | 1999-04-09 | System and method of diagnosing particle formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299598A JPH11297582A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 微粒子発生診断システムおよびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297582A true JPH11297582A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14342282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10299598A Pending JPH11297582A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 微粒子発生診断システムおよびその方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6374194B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11297582A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8698076B2 (en) | 2010-02-02 | 2014-04-15 | Riken | Differential mobility analyzer, particle measuring system, and particle sorting system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2395492A (en) * | 2002-11-25 | 2004-05-26 | Thermo Electron Corp | Improvements in deposition methods for the production of semiconductors |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0151037B1 (ko) * | 1995-05-04 | 1998-12-01 | 김광호 | 표면 이물질 부착장치 및 이를 이용한 표면 이물질 부착방법 |
| US6020035A (en) * | 1996-10-29 | 2000-02-01 | Applied Materials, Inc. | Film to tie up loose fluorine in the chamber after a clean process |
| US6192287B1 (en) * | 1997-09-23 | 2001-02-20 | On-Line Technologies, Inc. | Method and apparatus for fault detection and control |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10299598A patent/JPH11297582A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-09 US US09/288,667 patent/US6374194B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8698076B2 (en) | 2010-02-02 | 2014-04-15 | Riken | Differential mobility analyzer, particle measuring system, and particle sorting system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6374194B1 (en) | 2002-04-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050328 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090217 |