JPH11297660A - 基板の評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高い再現性を有し基板の処理対象面の損傷を
包括的に解析可能な測定方法によって，処理体の接触圧
に対する基板の表面の損傷の定量的なデータを得ること
ができる基板の評価方法。 【解決手段】 ウェハＷの表面の状態を観察して評価す
る評価方法において，ウェハＷの表面に予め形成された
レジスト膜１５の表面の状態を観察する第１の工程と，
所定の接触圧で処理体１２を接触させてウェハＷの表面
をスクラブ洗浄処理する第２の工程と，スクラブ洗浄処
理後のレジスト膜１５の表面の状態を観察する第３の工
程とを有し，スクラブ洗浄処理の前後に渡って観察され
たレジスト膜１５の表面の状態変化を比較することによ
り，処理体１２の接触圧とウェハＷの表面の損傷との関
係を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，例えば半導体ウ
ェハやＬＣＤ用ガラス板等の基板の処理対象面の状態を
評価する基板の評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に，半導体デバイスの製造工程にお
いては，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」とい
う。）の表面に付着したパーティクル，有機汚染物，金
属不純物等のコンタミネーションを除去するために洗浄
処理システムが使用されている。その中の一つとして枚
葉式の洗浄処理システムには，一般にスピン型の処理装
置が備えられている。

【０００３】この処理装置には，ウェハの表面に付着し
たパーティクルを効果的に除去するために，いわゆるス
クラブ洗浄処理を行う処理装置が知られている。このス
クラブ洗浄処理は，ウェハの表面にブラシやスポンジ等
の部材を下面に備えた処理体を回転させながらウェハの
表面に押しつけて接触させ，ウェハの表面に付着したパ
ーティクル等をこすり落とすものである。

【０００４】ウェハの表面を良好に洗浄処理するため
に，ウェハの表面に処理体を接触させる際において，処
理体によってウェハの表面に加わる接触圧（単位面積当
たりの圧力）が，どの程度，ウェハの表面に損傷を与え
るかを予め認識しておかなければならない。処理体の接
触圧が過大になれば，ウェハの表面に損傷を与え，歩留
まり原因の低下を招く。そこで，従来であれば，スクラ
ブ洗浄処理されたウェハの表面の状態について観察し，
処理体の接触圧とウェハの表面の損傷との関係を評価し
ていた。そして，ウェハの表面を良好に洗浄処理できる
処理体の接触圧の範囲を設定していた。ウェハの評価に
用いられる試料は，半導体デバイスが形成された実製品
ウェハであり，これにスクラブ洗浄処理を実験的に行っ
ていた。

【０００５】また，従来のウェハの評価方法では，光学
的な測定方法を利用して，ウェハの表面の状態を観察し
ていた。これは，ウェハの表面に与えられた損傷，具体
的にはウェハの表面に形成された凹凸（マイクロラフネ
ス）を認識するものである。光ビームをウェハの表面に
照射し，ウェハの表面が平坦であれば光ビームは正反射
する。一方，ウェハの表面の損傷箇所では凹凸が形成さ
れているので光ビームは散乱する。そして，ウェハの表
面に形成された凹凸を一つ一つを測定するＬＰＤ（Ｌｉ
ｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）測定モードで設定
された表面検査装置が，ウェハの表面を走査する。表面
検査装置は，散乱光を検出することにより，個々の凹凸
を測定する。このような測定方法によって観察された結
果に基づき，ウェハの表面が損傷しているか否かを評価
していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
ウェハの評価方法では，メーカーごとに，製造される半
導体デバイスは異なるため，試料として用いられる実製
品ウェハも別個のものとなっていた。このため，従来の
スクラブ洗浄処理されたウェハの表面の評価方法は，洗
浄処理の対象となるウェハの種類毎に，オーダメイドで
行うので，良好なスクラブ洗浄処理を行うためのプロセ
スを決定し難いという欠点を有していた。また，評価中
に過大な接触圧を加えて，せっかく製造した実製品ウェ
ハが何個も不良品になれば，多大な損失が発生する。

【０００７】また，ウェハの表面の損傷は，ヘイズと呼
ばれるウェハの表面の凹凸の集合体から形成されている
ので，ウェハの表面に形成された凹凸を一つ一つを検出
するＬＰＤ測定モードで行われるウェハの処理対象面の
評価方法では，誤差が生じ易い。例えば，一回目の測定
結果と２回目の測定結果とでは，凹凸の個数等が一致し
ないことがあり，再現性に乏しかった。さらに，ＬＰＤ
測定モードでは，個々の凹凸を測定する反面，ウェハの
表面の全体像を捉えにくい。

【０００８】本発明はそのような問題点に鑑みてなされ
たものであり，その目的は，高い再現性を有し基板の処
理対象面の損傷を包括的に解析可能な測定方法によっ
て，処理体の接触圧に対する基板の処理対象面の損傷の
定量的なデータを得ることができる基板の評価方法。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに，請求項１の発明は，基板の処理対象面の状態を観
察して評価する評価方法において，基板の処理対象面に
予め形成された膜の表面の状態を観察する第１の工程
と，所定の接触圧で処理体を接触させて前記基板の処理
対象面を処理する第２の工程と，処理後の前記膜の表面
の状態を観察する第３の工程とを有し，前記第１の工程
で観察された処理前の膜の表面の状態と前記第３の工程
で観察された処理後の膜の表面の状態とを比較すること
により，前記処理体の接触圧と前記基板の処理対象面の
損傷との関係を評価することを特徴とする。

【００１０】かかる方法によれば，処理の前後に渡っ
て，膜の表面の状態変化を観察する。未だ処理が行われ
ていない膜の表面の状態は，平坦になっているのが観察
される。一方，処理された膜の表面の状態は，荒くなっ
ているのが観察される。そして，膜の表面荒さを，基板
の表面の損傷と見立てることにより，ある処理体の接触
圧では，どのくらい基板の表面に損傷を与えるのか評価
することが可能となる。さらに，処理体の接触圧を変化
させ，これに伴って，膜の表面荒さの度合いがどのよう
に変化するか調べる。これにより，基板の表面の損傷の
定量的なデータを得ることができ，ある処理体の接触圧
によって，どのくらいの損傷が発生できるか予測できる
ようになる。そして，この膜での評価結果を標準的なデ
ータとして応用すれば，種々の基板に対して行われる処
理の最適なプロセスを容易に決定することが可能とな
る。また，評価試料として実製品基板を使用することが
無くなり，製品損失を回避することができる。

【００１１】この請求項１の評価方法において，請求項
２に記載したように，前記膜が樹脂膜であることが好ま
しい。かかる方法によれば，例えば，樹脂膜としてレジ
スト膜を用いる。レジスト膜は柔らかく，処理の前後に
渡って，表面の状態変化を観察し易い。基板の評価方法
においては，このようなレジスト膜が形成された基板を
評価試料の基準とするのがよい。

【００１２】請求項３に記載したように，前記膜の表面
の状態を観察する第１及び第３の工程は，前記膜の表面
に光ビームを照射し，その散乱光の強度を検出すること
により，前記膜の表面の凹凸分布を測定する方法によっ
て行われることが好ましい。この場合，請求項４に記載
したように，前記膜の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ
測定モードに設定された表面検査装置によって行うのが
よい。かかる方法によれば，膜の表面荒さを，凹凸を個
々に捉えるのではなく，ヘイズ（ウェハの表面の凹凸の
集合体）として捉えて散乱光方式によって測定する。こ
れにより，測定の誤差がなくなり，高い再現性が担保さ
れる。

【００１３】請求項５に記載したように， 前記膜の表
面の凹凸分布の測定結果を，所定の凹凸レベルに応じて
階層別に区分して，視覚的に認識できるように表示する
ことが好ましい。この場合，請求項６に記載したよう
に，表示装置に表示された前記基板の処理対象面に対す
る画像上に出力表示するのがよい。かかる方法によれ
ば，基板の処理対象面の全体を観察し，どのくらいの凹
凸レベルがどのくらい集合しているのかが視覚的に把握
できる。従って，ウェハの処理対象面の全体像を包括的
に解析することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を，基板の一例としてウェハの表面を洗浄処理するよ
うに構成された処理装置と，このウェハの表面の凹凸分
布を測定する表面検査装置に基づいて説明する。

【００１５】処理装置１の構成について説明する。図１
は，処理装置１の内部構造の平面図であり，図２は，そ
の側面断面図である。処理装置１は，ケース２のほぼ中
央において，ウェハＷを水平に吸着保持した状態でモー
タ３によって回転するスピンチャック４と，このスピン
チャック４及びウェハＷを包囲しウェハＷの表面に供給
した処理液等が周囲に飛び散ることを防止するカップ５
と，スピンチャック４によって回転させられているウェ
ハＷの表面を洗浄処理するスクラブ洗浄機６と，ケース
２の内部においてスピンチャック４を挟んでスクラブ洗
浄機６と対称位置に配置された純水供給ノズル７とを備
えている。

【００１６】図２に示すように，スクラブ洗浄機６は，
図示しない駆動機構によって昇降及び回転自在なシャフ
ト１０の上端に水平姿勢で固定されてたアーム部材１１
を備えている。図１に示すように，このアーム部材１１
は，図示しない駆動機構の回転稼働によって，図１中の
θ方向に旋回し，ウェハＷの上方を往復移動できるよう
になっている。

【００１７】図２に示すように，スクラブ洗浄機６は，
処理体１２をアーム部材１１の先端に装着した構成を備
えている。図３に示すように，アーム部材１１の先端下
方には図示しない昇降回転機構の稼働によって昇降（図
３中の往復矢印Ａ方向）及び回転自在（図４中の往復回
動矢印Ｂの方向）なシャフト１３が設けられており，処
理体１２は，このシャフト１３の下端に固定されて，昇
降及び回転駆動される構成になっている。処理体１２
は，下面にブラシやスポンジなどからなる部材１４を取
り付けている。そして，図２の例は，予め樹脂膜として
レジスト膜１５が均一に形成されたウェハＷの表面に，
処理体１２を回転させてウェハＷの表面に接触させ，ウ
ェハＷの表面を洗浄処理する状態を示している。

【００１８】純水供給ノズル７は，図１中のθ’方向に
旋回して，往復移動できるようになっている。これによ
り，処理装置１では，洗浄処理中に，純水をウェハＷの
表面に純水を供給できる構成になっている。

【００１９】図４に示すように，表面検査装置２０は，
載置台２１に載置されたウェハＷの表面に対して光ビー
ム２２を照射する投光器２３を備え，この投光器２３か
ら照射された光ビーム２２は，ウェハＷの表面によって
反射する。図示の例では，レジスト膜１５が表面に形成
されたウェハＷが載置台２１に載置された状態となって
いる。このレジスト膜１５の表面全体が均一に平坦な状
態であれば，投光器２３からの光ビーム２２は正反射
し，反射率が一定の反射光２４となる。しかし，図５に
示すように，レジスト膜１５の表面に凹凸（マイクロラ
フネス）２５があれば，この凹凸２５によって光ビーム
２２は，ウェハＷの表面から散乱光２６として乱反射す
る。

【００２０】そして，反射光２４又は散乱光２６を受光
する検出カメラ２７は，ウェハＷの上方を所定の周期で
図４中のＸ方向Ｙ方向に移動し，ウェハＷの表面を走査
するようになっている。この検出カメラ２７は，顕微鏡
やＣＣＤカメラ等を内蔵しており，ウェハＷの表面の状
態を画像データとして取り込んで，モニタ２８に送信す
る。モニタ２８は，これをディスプレイに出力表示する
ようになっている。そして，どのようなレベル（形状や
大きさ）の凹凸２５が，どのくらいレジスト膜１５の表
面に分布しているか（以下，「凹凸分布」という。）が
モニタ２８に出力表示されることにより，作業者等が，
レジスト膜１５の表面荒さを観察することができるよう
になっている。

【００２１】表面検査装置２０は，レジスト膜１５の表
面の凹凸分布を測定する際には，凹凸２５を個々に捉え
るのではなく，ヘイズ（ウェハＷの表面の凹凸２５の集
合体）として捉えることができるようにヘイズ測定モー
ドに設定されている。さらに，凹凸レベルによって，散
乱光２６の強度も異なるため，この強度の違いによっ
て，レジスト膜１５の表面の凹凸２５を階層別に区分
し，その結果を視覚的に認識できるように，モニタ２８
のディスプレイにマップ出力するようになっている。な
お，照射された光ビーム２２との対比でヘイズによる散
乱光２６の大きさを表すこととなっており，具体的に
は，光ビーム２２を強度１とすると，散乱光２６の強度
がそれに対比して１００万分の１であれば，１ｐｐｍと
して表す。

【００２２】次に，以上のように構成された処理装置７
及び表面検査装置２０で行われるウェハＷの評価方法
を，図６及び図７に示すプローチャートにについて説明
する。この評価方法は，ウェハＷの表面に予め形成され
たレジスト膜１５の表面の状態を観察する第１の工程
（図６中のＳ１）と，例えば，９０ｇｆ以下の所定の接
触圧で処理体１２を接触させてウェハＷの表面をスクラ
ブ洗浄処理する第２の工程（図６中のＳ２）と，スクラ
ブ洗浄処理後のレジスト膜１５の表面の状態を観察する
第３の工程（図６中のＳ３）とを有している。そして，
第１の工程で観察されたスクラブ洗浄処理前のレジスト
膜１５の表面の状態と第３の工程で観察されたスクラブ
洗浄処理後のレジスト膜１５の表面の状態とを比較する
ことにより，処理体１２の接触圧とウェハＷの表面の損
傷との関係を評価する。

【００２３】即ち，図４に示したように，レジスト膜１
５の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ測定モードに設定
された表面検査装置２０によって行う。まず，予めレジ
スト膜１５が形成されたウェハＷを載置台２１に載置さ
れたウェハＷの表面に投光器２３から光ビーム２２を照
射する（図７中のＳ４）。そして，ウェハＷの表面に対
して，検出カメラ２７の走査を開始し（図７中のＳ
５），検出カメラ２７は，ウェハＷからの反射光２４を
検出する（図７中のＳ６）。この測定結果はモニタ２８
に送信され，画像表示される。これにより，スクラブ洗
浄処理前のレジスト膜１５の表面の状態を観察できる
（図６中のＳ１）。

【００２４】そして，図１及び図２に示したように，処
理装置１にウェハＷが搬入され，スピンチャック４にウ
ェハＷが保持されスピンチャック４の回転が開始する。
そして，アーム部材１１を旋回させ，処理体１２をウェ
ハＷの上方，例えばウェハＷの中心付近にまで移動させ
る。そして，図示しない昇降回転機構の回転稼働によっ
て，処理体１２を高速回転させた後に，処理体１２を下
降移動させてウェハＷの表面に接触させる。なお，真空
吸着するスピンチャック４の代わりに，ウェハＷの周縁
部を爪やリングを用いて保持するメカニカルチャックを
用いて，ウェハＷを水平に保持するようにしてもよい。

【００２５】その後，シャフト１２に下向きの推力を付
与し，この推力が処理体１２に働き，処理体１２をウェ
ハＷの表面に押圧させる。こうして，ウェハＷの表面
に，所定の接触圧（単位面積当たりの圧力）を加える。
この状態で，アーム部材１１を少なくともウェハＷの中
心から周縁部まで回動移動させて，ウェハＷの表面を均
一に洗浄処理する（図６中のＳ２）。一方，純水供給ノ
ズル７もウェハＷの上方に移動し，純水をウェハＷの表
面に供給する。

【００２６】所定の時間が経過後，スクラブ洗浄及び純
水洗浄が共に終了する。アーム部材１１を旋回退避させ
元の状態に戻す。同様に，純水供給ノズル７もウェハＷ
の表面から旋回退避させ元の状態に戻す。処理装置１か
らウェハＷを搬出する。

【００２７】そして，スクラブ洗浄処理前のレジスト膜
１５の表面の状態を観察した時と同様に，図４に示した
ように，スクラブ洗浄処理されたウェハＷを載置台２１
に載置し，このウェハＷの表面に投光器２３から光ビー
ム２２を照射する。そして，ウェハＷの表面に対して，
検出カメラ２７の走査を開始し（図７中のＳ５），検出
カメラ２７は，ウェハＷからの反射光２４若しくは散乱
光２６を検出する（図７中のＳ６）。この場合，凹凸
（マイクロラフネス）２５を個々に捉えるのではなく，
ヘイズ（ウェハＷの表面の凹凸２５の集合体）として捉
えて，レジスト膜１５の表面の損傷を散乱光方式によっ
て測定する。これにより，測定の誤差がなくなり，高い
再現性が担保される。

【００２８】その測定結果はモニタ２８に送信され，モ
ニタ２８に画像表示される。この場合には，レジスト膜
１５の表面の凹凸分布の測定結果を，モニタ２８に表示
されたウェハＷの表面の画像上に，所定の凹凸レベルに
応じて階層別に区分して，視覚的に理解できるように出
力表示する。スクラブ洗浄処理後のレジスト膜１５の表
面の状態を観察できる（図６中のＳ３）。これにより，
ウェハＷの表面の全体を観察し，その全体像を容易に解
析することができる。さらに，従来に比べて，どのくら
いの凹凸レベルが，どのくらい集合しているのかが視覚
的に把握でき，ウェハＷの表面の状態を包括的に捉える
ことができる。

【００２９】こうして，スクラブ洗浄処理の前後に渡っ
て，レジスト膜１５の表面の状態変化を観察する。スク
ラブ洗浄処理が未だ行われていないレジスト膜１５の表
面の状態は，平坦になっているのが観察される。一方，
スクラブ洗浄処理されたレジスト膜１５の表面には凹凸
分布が観測され，その表面が荒くなっているのが観察さ
れる。そして，レジスト膜１５の表面荒さをウェハＷの
表面の損傷と見立てることにより，ある処理体１２の接
触圧では，どのくらいウェハＷの表面に損傷を与えるの
か評価することが可能となる。

【００３０】さらに，処理体１２の接触圧を変化させ，
これに伴って，レジスト膜１５の表面荒さの度合いがど
のように変化するか調べる。これにより，ウェハＷの表
面の損傷の定量的なデータを得ることができる。そし
て，このレジスト膜１５での評価結果を標準的なデータ
として応用すれば，例えば半導体デバイスが形成された
実製品ウェハの表面において，ある処理体１２の接触圧
によって発生する損傷を予測できるようになる。これに
より，スクラブ洗浄処理の最適なプロセスを容易に決定
することが可能となる。また，評価試料として実製品ウ
ェハを使用することが無くなり，製品損失を回避するこ
とができる。

【００３１】また，レジスト１５膜は柔らかく，スクラ
ブ洗浄処理の前後に渡って，表面の状態変化を観察し易
い。ウェハＷの評価方法においては，このようなレジス
ト膜１５が形成されたウェハＷを基準の評価試料とする
のがよい。

【００３２】かくして，本実施の形態のウェハＷの評価
方法によれば，スクラブ洗浄処理の前後に渡って，レジ
スト膜１５の表面の状態変化を，表面検査装置２０によ
って観察することにより，ウェハＷの表面の損傷の定量
的なデータを得ることができる。さらに，表面検査装置
２０をヘイズ測定モードに設定しているので，測定の高
い再現性を担保でき，ウェハＷの表面の損傷を包括的に
解析することが可能となる。従って，このようなレジス
ト膜１５での評価結果を標準的なデータとして応用すれ
ば，種々のウェハＷに対して行われるスクラブ洗浄処理
の最適なプロセスを容易に決定することが可能となる。
また，評価試料として実製品ウェハを使用することが無
くなり，製品損失を回避することができる。

【００３３】なお，本発明の実施の形態の一例について
説明したが，本発明はこの例に限定されず種々の様態を
採りうるものである。例えば，基板は上記した半導体ウ
ェハＷに限るものでなく，ＬＣＤ基板，ガラス基板，Ｃ
Ｄ基板，フォトマスク，プリント基板，セラミック基板
等でもあってもよい。

【００３４】

【実施例】次に，本発明の実施例を行った。図１及び図
２で説明した処理装置を作成し，ウェハの表面検査を行
った。レジスト膜が形成されたウェハの表面をスクラブ
洗浄処理をし，その前後に渡るレジスト膜の表面の状態
変化を観察した。

【００３５】まず，スピンコート（スピンコーティン
グ）方法により膜厚１ｕｍのレジスト膜を形成したウェ
ハの表面に，処理体を押しつけて接触させた。処理体の
接触圧は５０ｇｆとし，ウェハの中心から周辺部まで片
道で１回，回動移動させ，１０秒間ウェハをスクラブ洗
浄処理した。モニタは，検出カメラから送信されたウェ
ハの画像データを出力表示する。この場合，レジスト膜
の表面が平坦であれば，投光器から照射された光ビーム
は正反射され，その反射光が検出カメラによって検出さ
れる。そして，モニタに・印で表示される。また，レジ
スト膜の表面に凹凸（マイクロラフネス）が形成される
と，投光器から照射された光ビームは，散乱光として散
乱する。散乱光の強度が異なれば，凹凸レベルも異な
り，モニタ上に領域Ａで表示された部分があれば，その
部分は散乱光の強度が７．２１ｐｐｍ〜１０．８ｐｐｍ
の範囲内にあることを示し，凹凸レベルがレベル１にあ
ることを示している。同様に，モニタ上に領域Ｂで表示
された部分があれば，その部分は散乱光の強度が１０．
８ｐｐｍ〜１４．３ｐｐｍの範囲内にあることを示して
おり，凹凸レベルがレベル２にあることを示している。
同様に，モニタ上に領域Ｃで表示された部分があれば，
その部分は散乱光の強度が１４．３ｐｐｍ〜１７．９ｐ
ｐｍの範囲内にあることを示しており，凹凸レベルがレ
ベル３にあることを示している。同様に，モニタ上に領
域Ｄで表示された部分があれば，その部分は散乱光の強
度が１７．９ｐｐｍ〜２１．４ｐｐｍの範囲内にあるこ
とを示しており，凹凸レベルがレベル４にあることを示
している。同様に，モニタ上に領域Ｅで表示された部分
があれば，その部分は散乱光の強度が２１．４ｐｐｍ〜
２５．０ｐｐｍの範囲内にあることを示しており，凹凸
レベルがレベル５にあることを示している。このよう
に，散乱光の強度が上昇するに伴って，凹凸レベルも上
昇し，高い凹凸レベル程，表面がより荒くなっているこ
とを意味している。

【００３６】図８に，第１の工程で観察されたスクラブ
洗浄処理前のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図
を示し，図９に，第３の工程で観察されたスクラブ洗浄
処理後のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図を示
す。図８から理解できるように，モニタの画像表示で
は，表面全体に渡って一様に・印が分布している。・印
がウェハの表面に占める割合は１００％となっており，
スクラブ洗浄処理前のレジスト膜は平坦であり，その反
射率が皆等しい。一方，図９から理解できるように，ウ
ェハの中心から同心円上に，領域Ａ，領域Ｂ，領域Ａが
順に分布している。この分布は，ウェハの中心から半径
の約１／２の園内に収まっている。この園内では，ウェ
ハの表面は荒れているのが観察され，凹凸分布がどのよ
うになっているのか，包括的に捉えることができる。こ
こで，・印がウェハの表面に占める割合は約７３％と減
少し，領域Ａがウェハの表面に占める割合は約２４％と
増加し，同様に領域Ｂがウェハの表面に占める割合は約
３％と増加している。

【００３７】次に，処理体の接触圧とレジスト膜の表面
の損傷との関係を調べる。条件は，先に述べた時と同じ
であり，その結果を図１０に示す。

【００３８】処理体の接触圧を１０ｇｆ，３０ｇｆ，５
０ｇｆ，７０ｇｆ，９０ｇｆと順次変化させ，その変化
の毎に，スクラブ洗浄処理前のレジスト膜の表面の状態
とスクラブ洗浄処理後のレジスト膜の表面の状態と比較
した。図１０において，グラフ線ａは，領域Ａの変化の
様子を示すものである。同様に，グラフ線ｂは，領域Ｂ
の変化の様子を示すものである。同様に，グラフ線ｃ
は，領域Ｃの変化の様子を示すものである。同様に，グ
ラフ線ｄは，領域Ｄの変化の様子を示すものである。同
様に，グラフ線ｅは，領域Ｅの変化の様子を示すもので
ある。

【００３９】図１０に示すように，処理体の接触圧が１
０ｇｆ，３０ｇｆ，５０ｇｆ，７０ｇｆ，９０ｇｆと増
加するに連れて，グラフ線ａが右上がりに上昇してい
く。これにより，ウェハの表面において，領域Ａの占め
る割合が徐々に増加していくのが理解できる。また，グ
ラフ線ｂも，処理体の接触圧が７０ｇｆを越えた付近か
ら徐々に上昇していき，ウェハの表面において，領域Ｂ
の占める割合が徐々に増加していくのが理解できる。図
１０に示されていないが，他のグラフ線ｃ，グラフ線
ｄ，グラフ線ｅも，処理体の接触圧が増加するに連れ
て，徐々に右上がりに上昇していくのが予想される。こ
れにより，ウェハの表面において，領域Ｃ，領域Ｄ，領
域Ｅの占める割合が徐々に増加していくことが予想され
る。

【００４０】このように，処理体の接触圧とレジスト膜
の表面の損傷との関係を調べることにより，ウェハの表
面の損傷の定量的なデータを得ることができる。そし
て，このようなレジスト膜のデータを標準にして応用す
れば，種々の基板の表面に対して行われるスクラブ洗浄
処理の際に，その損傷を簡単に予測することができるよ
うになる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば，処理の前後に渡って，
膜の表面の状態変化を，表面検査装置によって観察する
ことにより，基板の表面の損傷の定量的なデータを得る
ことができる。さらに，表面検査装置をヘイズ測定モー
ドに設定しているので，測定の高い再現性を担保でき，
基板の処理対象面の損傷を包括的に解析することが可能
となる。従って，このような膜での評価結果を標準的な
データとして応用すれば，種々の基板に対して行われる
処理の最適なプロセスを容易に決定することが可能とな
る。また，評価試料として実製品基板を使用することが
無くなり，製品損失を回避することができる。従って，
例えば，半導体デバイスにおける製造を円滑に行うこと
ができ，その生産性を向上させることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の評価方法が適用される処理装置の内部
構造の平面図である。

【図２】本実施の評価方法が適用される処理装置の内部
構造の断面図である。

【図３】スクラブ洗浄機の拡大側面図である。

【図４】表面検査装置の斜視図である。

【図５】ウェハの表面の断面図である。

【図６】本実施の形態にかかる評価方法の工程を示すフ
ローチャート図である。

【図７】凹凸分布を測定する際の工程を示すフローチャ
ート図である。

【図８】実施例においてモニタに表示されたスクラブ洗
浄処理前のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図で
ある。

【図９】実施例においてモニタに表示されたスクラブ洗
浄処理後のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図で
ある。

【図１０】処理体の接触圧とスクラブ洗浄処理されたレ
ジスト膜の表面の損失との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 処理装置 ６ スクラブ洗浄機 ７ 表面検査装置 １５ レジスト膜 ２５ 凹凸 ２６ 散乱光 ２８ モニタ Ｗ ウェハ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の処理対象面の状態を観察して評価
   する評価方法において，基板の処理対象面に予め形成さ
   れた膜の表面の状態を観察する第１の工程と，所定の接
   触圧で処理体を接触させて前記基板の処理対象面を処理
   する第２の工程と，処理後の前記膜の表面の状態を観察
   する第３の工程とを有し，前記第１の工程で観察された
   処理前の膜の表面の状態と前記第３の工程で観察された
   処理後の膜の表面の状態とを比較することにより，前記
   処理体の接触圧と前記基板の処理対象面の損傷との関係
   を評価することを特徴とする，基板の評価方法。
2. 【請求項２】 前記膜が樹脂膜であることを特徴とす
   る，請求項１に記載の基板の評価方法。
3. 【請求項３】 前記膜の表面の状態を観察する第１及び
   第３の工程は，前記膜の表面に光ビームを照射し，その
   散乱光の強度を検出することにより，前記膜表面の凹凸
   分布を測定する方法によって行われることを特徴とす
   る，請求項１又は２に記載の基板の評価方法。
4. 【請求項４】 前記膜の表面の凹凸分布の測定を，ヘイ
   ズ測定モードに設定された表面検査装置によって行うこ
   とを特徴とする，請求項４に記載の基板の評価方法。
5. 【請求項５】 前記膜の表面の凹凸分布の測定結果を，
   所定の凹凸レベルに応じて階層別に区分して，視覚的に
   認識できるように表示することを特徴とする，請求項３
   又は４に記載の基板の評価方法。
6. 【請求項６】 前記膜の表面の凹凸分布の測定結果を，
   表示装置に表示された前記基板の処理対象面に対する画
   像上に出力表示することを特徴とする，請求項３，４又
   は５に記載の基板の評価方法。