JP2000306963A - 半導体装置及びその製造方法並びに半導体製造装置及び製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置の歩留りを高めることができる半
導体装置の製造方法並びにその製造方法が適用される製
造システム及び半導体製造装置、そして、それらによっ
て製造された半導体装置を得る。 【解決手段】 製造システムＭＳは、半導体製造装置Ｐ
Ａが半導体基板Ｗ上から感知した異物の情報と選択基準
とを比較することによって、複数の半導体製造装置ＰＡ
のうち、異物の情報に対応した最適な半導体製造装置Ｐ
Ａを選択し、半導体基板Ｗに処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば集積回路あ
るいはディスクリート素子を有する半導体装置とその製
造方法並びにその製造方法が適用される製造システム及
び半導体製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２７は従来の製造システムを示す概念
図である。製造システムＭＳａは半導体基板Ｗから半導
体装置ＤＶａを製造する。

【０００３】製造システムＭＳａはｎ台の半導体製造装
置ＰＡａ、制御装置ＣＡａ、データベースＤＢａを含
む。半導体製造装置ＰＡａには、それぞれ１番からｎ番
までの固有の番号が付されている。

【０００４】次に従来の製造システムＭＳａの動作につ
いて説明する。制御装置ＣＡａは、各半導体製造装置Ｐ
Ａａを制御し、例えば、図２８に示すような順番で、半
導体製造装置ＰＡａに半導体基板Ｗを処理させる。この
順番は、データベースＤＢａに予め格納されている。

【０００５】ここで、もし、図２８の３番の半導体製造
装置ＰＡａによって処理された半導体基板Ｗに大きな異
物が付着しているのが分かると、この情報はデータベー
スＤＢａに格納される。その後、データベースＤＢａに
蓄積された情報から、大きな異物を生じさせた原因が３
番の半導体製造装置ＰＡａにあると分かれば、大きな異
物が生じないようにするため、３番の半導体製造装置Ｐ
Ａａを点検する。あるいは、例えば特開平１０−２３３
３７４号公報のように、３番の半導体製造装置ＰＡａの
動作を修正する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２８
に示す３番の半導体製造装置ＰＡａによって処理された
半導体基板Ｗは、従来では、データベースＤＢａに格納
されている順番通り、１番、２番、……の半導体製造装
置ＰＡａによって大きな異物が付着したまま処理され、
半導体装置ＤＶａになる。これによって、大きな異物が
原因で半導体装置ＤＶａの歩留りは小さくなるという問
題点がある。

【０００７】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであり、半導体装置の歩留りを高めること
ができる半導体装置の製造方法並びにその製造方法が適
用される製造システム及び半導体製造装置、そして、そ
れらによって製造された半導体装置を得ることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
課題解決手段は、複数の半導体製造装置を用いて、半導
体基板から半導体装置を製造する方法であって、（ａ）
前記半導体製造装置が前記半導体基板上から感知した情
報と選択基準とを比較することによって、前記複数の半
導体製造装置のうち、前記情報に対応した前記半導体製
造装置を選択するステップと、（ｂ）前記ステップ
（ａ）によって選択された前記半導体製造装置を用いて
前記半導体基板に処理を施すステップとを含む。

【０００９】本発明の請求項２に係る課題解決手段にお
いて、前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）前記ステップ
（ａ）によって選択された前記半導体製造装置が前記半
導体基板上の前記情報を変更するステップと、（ｂ−
２）前記ステップ（ｂ−１）の後、前記ステップ（ａ）
によって選択された前記半導体製造装置が前記半導体基
板上から情報を感知するステップとを含み、（ｃ）前記
ステップ（ｂ−２）によって感知した前記情報から前記
選択基準を更新するステップをさらに含む。

【００１０】本発明の請求項３に係る課題解決手段は、
（ｄ）前記半導体装置を検査するステップと、（ｅ）前
記ステップ（ｄ）によって得られた検査結果から前記選
択基準を更新するステップとをさらに含む。

【００１１】本発明の請求項４に係る課題解決手段にお
いて、前記情報は異物又は欠陥である。

【００１２】本発明の請求項５に係る課題解決手段にお
いて、前記情報は異物であって、前記ステップ（ｂ−
１）は、（ｂ−１−１）前記ステップ（ａ）によって選
択された前記半導体製造装置が前記異物を除去するステ
ップを含む。

【００１３】本発明の請求項６に係る課題解決手段は、
請求項１から５までのいずれかに記載の半導体装置の製
造方法に用いられる半導体製造装置であって、前記半導
体基板上から情報を感知する機能を備える。

【００１４】本発明の請求項７に係る課題解決手段にお
いて、製造システムは、請求項１から５までのいずれか
に記載の半導体装置の製造方法によって、前記半導体基
板から前記半導体装置を製造する。

【００１５】本発明の請求項８に係る課題解決手段にお
いて、半導体装置は、請求項１から５までのいずれかに
記載の半導体装置の製造方法によって製造される。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１の製造システムを示す。製造システムＭＳは
半導体基板Ｗから半導体装置ＤＶを製造する。

【００１７】製造システムＭＳは、ｎ台の半導体製造装
置ＰＡ、半導体装置ＤＶの生産を管理する生産管理シス
テムＭＣＳを含む。生産管理システムＭＣＳは、ｎ台の
半導体製造装置ＰＡを制御する制御装置ＣＡと、ｎ台の
半導体製造装置ＰＡを制御するための情報や、半導体装
置ＤＶの歩留りに関わる情報などを格納するためのデー
タベースＤＢ１とを含む。半導体製造装置ＰＡには、そ
れぞれ１番からｎ番までの固有の番号が付されている。

【００１８】次に、実施の形態１の製造システムＭＳの
動作を図１〜図３及び図２８を用いて説明する。制御装
置ＣＡは、各半導体製造装置ＰＡを制御し、例えば、図
２８に示すような順番で、半導体製造装置ＰＡに半導体
基板Ｗを処理させる。なお、この順番は、データベース
ＤＢ１に予め格納されている。

【００１９】製造プロセスの途中で、装置、人為あるい
は環境の原因によって半導体基板Ｗ上に異物が付着する
ことがある。ここで、もし、図２８の３番の半導体製造
装置ＰＡが半導体基板Ｗを処理した直後において、半導
体基板Ｗから大きな異物（情報）を半導体製造装置ＰＡ
が感知すると（ステップＳＴ１）、図３に示すように、
ｎ番の半導体製造装置ＰＡを用いて大きな異物を除去す
る（ステップＳＴ２）。一方、図２８の３番の半導体製
造装置ＰＡが半導体基板Ｗを処理した直後において、半
導体基板Ｗから大きな異物がないという情報を半導体製
造装置ＰＡが感知すると（ステップＳＴ１）、図２８に
示す順番通り、１番の半導体製造装置ＰＡを用いて半導
体基板Ｗを処理することになる（ステップＳＴ２）。

【００２０】なお、前工程（例えば図３では、３番の半
導体製造装置ＰＡを用いた工程）の内容はトレンチ分離
（絶縁膜の埋込み）や多層配線層の形成（ダマシンプロ
セス）などの半導体基板Ｗの平坦化を行う必要のある工
程でもよいし、半導体基板Ｗの平坦化を行う必要のない
工程であってもよいし、エッチバックや絶縁膜のリフロ
ーであってもよい。

【００２１】以上のように、半導体基板Ｗから大きい異
物を感知すると、データベースＤＢ１で予め設定された
半導体製造装置を用いる順序によらずに、１番からｎ番
までの半導体製造装置ＰＡのうち、大きい異物に対応し
たｎ番の半導体製造装置ＰＡを選択して用いて半導体基
板Ｗに付着した大きな異物を除去する。この結果、半導
体装置ＤＶの歩留りは向上する。

【００２２】また、半導体装置ＤＶは最適な半導体製造
装置を用いて異物が除去されて製造されたので、故障が
生じにくい。

【００２３】実施の形態２．実施の形態２では、ｎ番の
半導体製造装置ＰＡが異物除去装置ＰＡｎであって、半
導体基板Ｗから情報を感知する機能を有する場合を説明
する。

【００２４】図４は異物除去装置ＰＡｎを示す概念図で
ある。異物除去装置ＰＡｎは、半導体基板Ｗをローディ
ングする機能を司るウェハハンドラ部Ａ、半導体基板Ｗ
上から情報を感知する機能を司る情報感知部Ｂ、半導体
基板Ｗ上の異物を除去する機能を司る異物除去部Ｃ及び
それらを制御する機能を司る制御部Ｄを含む。

【００２５】制御部Ｄは、光源制御部Ｄ１、ハンドラ制
御部Ｄ２、異物検出制御部Ｄ３、ステージ制御部Ｄ４、
高さ測定制御部Ｄ５、平坦化制御部Ｄ６、ノズル制御部
Ｄ７及びデータベースＤＢ２を含む。データベースＤＢ
２内のデータは集計されてデータベースＤＢ１（図１）
にも格納される。

【００２６】ウェハハンドラ部Ａは、ウェハハンドラＷ
Ｈ、前工程の半導体製造装置ＰＡから搬送されてきたウ
ェハ収納ケースＷＣを載置する装着台ＷＰ及び装着台Ｗ
Ｐ上を移動するウェハステージＷＳを含む。

【００２７】次に、情報感知部Ｂは、光投影装置ＬＰ、
異物感知機ＥＤ及び高さ測定機ＨＭを含む。光投影装置
ＬＰは、光源制御部Ｄ１によって制御され、ウェハステ
ージＷＳ上に載置された半導体基板Ｗへ光Ｌを照射す
る。異物感知機ＥＤは半導体基板Ｗから反射してきた光
Ｌを感知する。異物検出制御部Ｄ３は、異物感知機ＥＤ
が出力した感知信号に応じて、半導体基板Ｗ上の異物の
数、大きさ、半導体基板Ｗ上の分布状況を感知する。異
物の高さを測定する場合、ステージ制御部Ｄ４がウェハ
ステージＷＳを制御することによって、半導体基板Ｗ上
の異物が所定のところに位置する。高さ測定機ＨＭは異
物を感知する。高さ測定制御部Ｄ５は、高さ測定機ＨＭ
が出力した感知信号に応じて、異物の高さを判断する。
以上のようにして、情報感知部Ｂは半導体基板Ｗから異
物の情報（数、大きさ、分布状況、高さ）を感知するこ
とができる。

【００２８】異物の高さ判断の原理を図５及び図６を用
いて説明する。高さ測定機ＨＭは、プローバＨＭ１、コ
イルＨＭ２、電流検出器ＨＭ３及びプローバ本体ＨＭ４
を含む。プローバＨＭ１の先端が半導体基板Ｗの表面に
接触しながら、方向Ｆへ平行移動する。異物ＥＰによっ
て、プローバＨＭ１が上下すると、プローバＨＭ１に取
り付けられたコイルＨＭ２によって電磁誘導される電流
ｉが図６のように流れる。以上のように、プローバＨＭ
１が半導体基板Ｗ上をスキャンして半導体基板Ｗに対し
て上下に移動し、この移動量に対応して電流ｉが流れ
る。電流検出器ＨＭ３は感知電流ｉの電流値を感知信号
として高さ測定制御部Ｄ５（図４）に出力する。高さ測
定制御部Ｄ５は感知信号が示す電流値と参照用のデータ
とを照合し、計算することによって異物ＥＰの高さを判
断する。

【００２９】次に、異物除去部Ｃは、図４では、ポリッ
シャーＰＲ、研磨液噴射ノズルＰＮ、気体噴射ノズルＥ
Ｎ、ブラシスクラバＢＳ及び移動装着台ＰＰを含む。移
動装着台ＰＰは、ポリッシャーＰＲ、研磨液噴射ノズル
ＰＮ、気体噴射ノズルＥＮ及びブラシスクラバＢＳを支
持する。ポリッシャーＰＲ及びブラシスクラシバＢＳは
平坦化制御部Ｄ６によって制御される。研磨液噴射ノズ
ルＰＮ及び気体噴射ノズルＥＮはノズル制御部Ｄ７によ
って制御される。ポリッシャーＰＲ、研磨液噴射ノズル
ＰＮ、気体噴射ノズルＥＮ及びブラシスクラバＢＳはウ
ェハステージＷＳ上の半導体基板Ｗから異物を除去する
ために用いられる。なお、異物除去部Ｃの詳しい動作
は、後述の実施の形態３で説明する。また、図４に示す
異物除去部Ｃの構造は一例であって、後述の実施の形態
３で説明するように、様々なデバイスを組み合わせても
よい。

【００３０】次に、ｎ番の半導体製造装置ＰＡが異物除
去装置ＰＡｎである場合の製造システムＭＳの動作を図
１〜図４、図７を用いて説明する。図７に示すように、
製造システムＭＳの動作は、ステップＳＴ０〜ＳＴ４を
含む。なお図７のステップＳＴ１，ＳＴ２は図２のそれ
らに対応している。

【００３１】まず、半導体基板Ｗは、例えば３番の半導
体製造装置ＰＡを用いて処理された後（ステップＳＴ
０）、ウェハ収納ケースＷＣに収納された状態でｎ番の
異物除去装置ＰＡｎへ搬送され、ウェハ収納ケースＷＣ
は装着台ＷＰに載置される。ウェハハンドラＷＨはハン
ドラ制御部Ｄ２によって制御され、ウェハ収納ケースＷ
ＣからウェハステージＷＳへ半導体基板Ｗを載置する
（ステップＳＴ１ａ）。

【００３２】次に、情報感知部Ｂは既述通り、まず、半
導体基板Ｗから異物の数、大きさ、分布状況を感知する
（ステップＳＴ１ｂ）。制御部Ｄは、異物の数、大き
さ、分布状況をデータベースＤＢ２に格納する（ステッ
プＳＴ５）。

【００３３】次に、制御部Ｄは、データベースＤＢ２に
格納されている異物大きさ用の選択基準と異物の大きさ
とを比較し、異物の高さが測定可能かどうかを判断する
（ステップＳＴ１ｃ）。異物の高さが測定可能であれば
ステップＳＴ１ｄへ移り、そうでなければ、異物の高さ
が測定不可能なほど異物が小さく、異物が半導体装置Ｄ
Ｖの歩留りに影響を与えないとして、１番の半導体製造
装置ＰＡを選択してステップＳＴ２ｂへ移る。

【００３４】ステップＳＴ１ｄでは情報感知部Ｂが異物
の高さを検出する。次に、制御部Ｄは検出した異物の高
さとデータベースＤＢ２に格納されている異物高さ用の
選択基準とを比較して、歩留り低下を防ぐために異物を
除去する必要があるかどうかを判断する（ステップＳＴ
１ｅ）。異物を除去する必要があれば異物除去装置ＰＡ
ｎ自身の異物除去部Ｃを選択してステップＳＴ２のステ
ップＳＴ２ａに移り、そうでなければ、１番の半導体製
造装置ＰＡを選択してステップＳＴ２ｂへ移る。

【００３５】ステップＳＴ２ａでは、異物除去装置ＰＡ
ｎの異物除去部Ｃが半導体基板Ｗから異物を除去する
（つまり、半導体基板Ｗ上の情報を変更する）。ステッ
プＳＴ２ａが終了すると、ステップＳＴ２ｂに移る。な
お、ステップＳＴ２ａの処理内容については、後述の実
施の形態３で説明する。

【００３６】ステップＳＴ２ｂでは、１番の半導体製造
装置ＰＡが半導体基板Ｗに例えば成膜などの処理を施
す。

【００３７】その後、半導体基板Ｗは製造プロセスを通
り抜け（ステップＳＴ３）、半導体装置ＤＶが完成す
る。

【００３８】次に、半導体装置ＤＶを検査し（ステップ
ＳＴ４）。これによって得られた検査結果をデータベー
スＤＢ１に格納する（ステップＳＴ７）。

【００３９】制御装置ＣＡはデータベースＤＢ１に格納
されている検査結果から半導体装置ＤＶの歩留りを算出
する。もし、半導体装置ＤＶの歩留りが基準値より低け
れば、ステップＳＴ１ｃ又はステップＳＴ１ｅで用いる
選択基準を厳しく更新する（例えば、ステップＳＴ１ｅ
の異物高さ用の選択基準を小さくする）。これによっ
て、次に処理されるロットの半導体基板Ｗに対して、ス
テップＳＴ１ｅでは、異物の高さが低くても、異物を除
去する必要があると判断し、異物除去装置ＰＡｎ自身の
異物除去部Ｃを選択してステップＳＴ２のステップＳＴ
２ａに移り、高さの低い異物も除去されることになる。
これによって、半導体装置ＤＶの歩留りを向上させるこ
とができる。

【００４０】実施の形態３．実施の形態２で説明したよ
うに、異物除去装置ＰＡｎの異物除去部Ｃは、いわば半
導体基板Ｗの製造プロセス途中の修復用と言える。よっ
て、異物のあらゆる付着状況に対しても、異物を歩留り
が低下しない程度にすることが望まれる。実施の形態３
では、異物除去装置ＰＡｎの異物除去部Ｃの望ましい動
作及び構成について説明する。

【００４１】異物除去装置ＰＡｎの望ましい動作：異物
除去装置ＰＡｎは図７のステップＳＴ２ａ内に示すよう
に、フィードバック制御によって異物を除去することが
望ましい。つまり、まず、半導体基板Ｗが載置されたウ
ェハステージＷＳは情報感知部Ｂから異物除去部Ｃへ移
動し、異物除去部Ｃは移動装着台ＰＰに装着されている
ポリッシャーＰＲ等を用いて、半導体基板Ｗ上の異物を
除去する（ステップＳＴ２ａａ）。次に、ステップＳＴ
１ｄ同様、情報感知部Ｂは異物の高さを検出する（ステ
ップＳＴ２ａｂ）。次に、ステップＳＴ１ｅ同様にし
て、制御部Ｄは検出した異物の高さとデータベースＤＢ
２に格納されている異物高さ用の選択基準とを比較し
て、歩留り低下を防ぐために再度、異物を除去する必要
があるかどうかを判断する（ステップＳＴ２ａｃ）。異
物を除去する必要があればステップＳＴ２ａａに戻り、
そうでなければ、異物が歩留りが低下しない程度になっ
ているとして、ステップＳＴ２ｂへ移る。

【００４２】以上のように、異物除去装置ＰＡｎはフィ
ードバック制御によって異物を除去するので、異物が半
導体基板Ｗ上に残ったまま次工程へ移るということを防
ぐことができる。特に、異物が少しでも残っていると、
次工程（ステップＳＴ２ｂ）以降において、レジストが
半導体基板Ｗ上に均一に塗布できなかったり（トラブル
ストリエーション）、異物の高さがフォーカスマージン
よりも大きいときに発生するレジストへの露光の誤差が
顕著になったり（パターンデフォーカス）、異物上に酸
化膜等の堆積処理後に、その平坦化を目的として行うエ
ッチバック処理を行うことによって不均一な導電膜の形
成が誘発されたり、パターニングの不良が生じたりす
る。これらは製造プロセスの途中で修復が不可能であ
り、半導体装置ＤＶの歩留り低下に大きな影響を及ぼす
ので、フィードバック制御によって異物を完全に除去し
ておくことが望ましいのである。

【００４３】また、制御部ＤはデータベースＤＢ２に格
納されているステップＳＴ１ｄで感知した異物の高さ
と、ステップＳＴ２ａｂで感知した異物の高さとが殆ど
同じ場合（ステップＳＴ１ｄで感知した異物の高さとス
テップＳＴ２ａｂで感知した異物の高さとの差が所定値
以下の場合）、異物はステップＳＴ２ａによってもほと
んど除去されていないことを意味することになり、ステ
ップＳＴ２ａを行うだけ製造プロセスが冗長になり、製
造コストが増大する。そこで、この場合は、ステップＳ
Ｔ１ｃ又はステップＳＴ１ｅで用いる選択基準を緩めて
更新する（例えば、ステップＳＴ１ｅの異物高さ用の選
択基準を大きくする）。これによって、次に処理される
ロットの半導体基板Ｗに対して、ステップＳＴ１ｅで
は、異物の高さが高くても、異物を除去する必要がない
と判断し、１番の半導体製造装置ＰＡを選択してステッ
プＳＴ２のステップＳＴ２ｂに移る。これによって、製
造コストを抑えることができる。

【００４４】異物除去装置ＰＡｎの望ましい構成：異物
除去部Ｃは、ポリッシャーＰＲ及びブラシスクラバＢＳ
の両方を備えていることが望ましい。異物除去部Ｃは、
異物が半導体基板Ｗ上に単に付着しているだけならブラ
シスクラバＢＳを用いて異物を除去し（個別除去フロ
ー）、異物除去部Ｃは、異物が半導体基板Ｗ上に形成さ
れた膜にめり込んで付着している場合あるいは異物が半
導体基板Ｗ上に形成された膜内に存在している場合はポ
リッシャーＰＲを用いて異物を除去する（平坦化フロ
ー）。なお、異物が半導体基板Ｗ上に単に付着している
場合、異物が半導体基板Ｗ上に形成された膜にめり込ん
で付着している場合、異物が半導体基板Ｗ上に形成され
た膜内に存在している場合は、例えば図６に示す電流ｉ
の波形の特徴から判断することができる。以上のよう
に、異物除去部ＣがポリッシャーＰＲ及びブラシスクラ
バＢＳの両方を備えていることによって、異物が膜上、
膜中、膜内のいずれに存在していても除去することがで
きる。

【００４５】個別除去フロー：異物除去部Ｃは、ブラシ
スクラバＢＳを備える場合、気体噴射ノズルＥＮも備え
ることが望ましい。この場合、気体噴射ノズルＥＮから
半導体基板Ｗへ金属系の異物を除去することができる液
体（例えば、純水、稀弗酸、アンモニア水、クエン酸
等）を噴射し、回転するブラシスクラバＢＳによるＣＭ
Ｐ（Chemical Mechanical Polishing）によってスクラ
ブ洗浄する。さらには、気体噴射ノズルＥＮから噴射さ
れる液体に超音波を与えてもよい。半導体基板Ｗ上に付
着した液体は、ウェハステージＷＳを高速に回転させる
ことによって除去すればよい。

【００４６】平坦化フロー：異物除去部Ｃは、ポリッシ
ャーＰＲを備える場合、研磨液噴射ノズルＰＮも備える
ことが望ましい。この場合、研磨液噴射ノズルＰＮから
半導体基板Ｗへ研磨液（スラリー）を噴射してし、ポリ
ッシャーＰＲによるＣＭＰによって半導体基板Ｗの表面
を平坦化する。なお、研磨液は次のように使い分けるこ
とが望ましい。つまり、半導体基板Ｗ表面の研磨対象の
膜が酸化膜系であれば、シリカのアルカリ性溶液又は酸
化セリウムの中性溶液の研磨液を用いる。半導体基板Ｗ
表面の研磨対象の膜がポリシリコンであれば、シリカの
アルカリ性溶液又はシリカの無機アルカリ性溶液又はシ
リカの有機アルカリ性溶液の研磨液を用いる。半導体基
板Ｗ表面の研磨対象の膜がタングステン（Ｗ）系であれ
ば、アルミナ、純水及び酸化剤を含む研磨液を用いる。
半導体基板Ｗ表面の研磨対象の膜が銅（Ｃｕ）系であれ
ば、アルミナ、Fe(NO₃)₃、NH₄OH及びK₃Fw(CN)₆を含む研
磨液を用いる。

【００４７】なお、ステップＳＴ２ａａでは、平坦化フ
ローのみを実行したり、個別除去フローのみを実行した
り、あるいは平坦化フロー及び個別除去フローの両方を
実行してもよい。

【００４８】ポリッシャー：ポリッシャーＰＲの材質は
発砲ポリウレタン等の多孔質を用いる。研磨速度（１秒
間で削られる膜厚）は、研磨液に含まれる研磨剤の材
質、研磨剤の堅さ及び大きさ、濃度及び研磨液に含まれ
る水分の割合や、ポリッシャーＰＲの材質、表面形状、
回転速度及びポリッシャーＰＲから研磨対象へ加わる圧
力に依存する。一例を挙げると、ポリッシャーＰＲと研
磨対象との接触面積が数十μｍ〜数ｍｍ、ポリッシャー
ＰＲから研磨対象へ加える圧力が０．１ｋｇ／ｃｍ
²（但し、研磨対象の材質に依存）の場合、数百ｒｐｍ
の回転数で数十オングストローム／秒〜数百オングスト
ローム／秒の回転速度が得られるように設定する。この
程度ならば、研磨対象にダメージを与えることなく短い
時間で異物を除去することができる。

【００４９】以上の研磨液及びポリッシャーＰＲの回転
速度や圧力は、過去の事例を参照して予め決定されたデ
ータベースＤＢ２内のデータによって基づいて設定され
る。

【００５０】なお、ポリッシャーＰＲと研磨対象との接
触面積は数十μｍ〜数ｍｍレベルのものとしたが、これ
より小さなものでもよい。また、研磨液噴射ノズルＰＮ
から研磨剤をポリッシャーＰＲへ噴射するＣＭＰを説明
したが、ポリッシャーＰＲ自体に研磨剤を塗り付けたド
ライ処理タイプでもよい。

【００５１】また、図８に示すように、ドラム型のポリ
ッシャーＰＲを先端の尖ったポリッシャーＰＢに代えて
もよい。また、図９に示すように、移動装着台ＰＰが伸
縮したり、研磨液噴射ノズルＰＮ及びポリッシャーＰＢ
（又はポリッシャーＰＲ）の角度が変えられるようにし
たりして、情報感知部Ｂが異物の高さを感知しながら、
半導体基板Ｗの表面を研磨してもよい。これによって、
ステップＳＴ２ａの処理時間を短縮することができる。
この場合、さらに、半導体基板Ｗの表面を映し出すモニ
ター（図示せず）と異物除去部Ｃとを手動で操作するた
めの操作盤（図示せず）を異物除去装置ＰＡｎに設けて
もよい。これによって、自動的に異物を除去することが
できないとき、オペレータが異物をモニターで確認しな
がら、操作盤を使って異物除去部Ｃを操作して異物を除
去することができる。

【００５２】また、図１０から図１１へのように、ポリ
ッシャーＰＲの半導体基板Ｗに対する角度が変えられる
ように構成してもよい。また、ポリッシャーＰＲの先端
の回転体ＰＲ１に設けられている溝は、回転軸に対し
て、縦（図１２）、横（図１３）、斜め（図１４）のい
ずれであってもよい。また、図１５から図１６へのよう
に、ポリッシャーＰＢの半導体基板Ｗに対する角度が変
えられるように構成してもよい。また、ポリッシャーＰ
Ｂの先端の回転体ＰＢ１に設けられている溝は、回転軸
に対して、縦（図１７）、横（図１８）、斜め（図１
９）のいずれであってもよい。また、図２０から図２１
へのように、ポリッシャーＰＢの先端は伸縮自在であっ
てもよい。また、図２０〜図２３のように、ポリッシャ
ーＰＢの半導体基板Ｗに対する角度が変えられるように
構成してもよい。さらに、ポリッシャーＰＢの先端はブ
ラシ付きの回転体ＰＢ２であってもよい。回転体ＰＢ２
を横から見た場合を図２４に示し、回転体ＰＢ２を上か
ら見た場合を図２５に示す。

【００５３】以上、図８〜図２５を用いて説明した構成
によって、異物のさらに多くの付着状況に対応できる。

【００５４】その他：また、図示しないオフライン装置
（端末装置）を設け、オフライン装置とデータベースＤ
Ｂ１，ＤＢ２との間でデータをやりとりしてもよい。

【００５５】ウェハハンドラ部Ａ、情報感知部Ｂ、異物
除去部Ｃの各々は装着台ＷＰ上に単数でも、複数でもよ
い。

【００５６】また、異物除去装置ＰＡｎはウェハ収納ケ
ースＷＣ単位で処理を行っても、半導体基板Ｗ単位で処
理を行ってもよい。ウェハステージＷＳは装着台ＷＰ上
に単数でも、複数でもよい。

【００５７】また、ウェハステージＷＳは装着台ＷＰの
表面に沿った方向のみならず、装着台ＷＰの表面に垂直
な方向に移動できるようにすれば、情報感知部Ｂによる
異物の感知及び異物除去部Ｃによる異物の除去をより精
度よく実現できる。

【００５８】また、半導体基板Ｗ上に複数の異物が存在
する場合、各々の異物ごとにステップＳＴ２ａａ，ＳＴ
２ａｂ，ＳＴ２ａｃ（図７）を行ってもよい。また、異
物の高さを一回の測定によって感知してもよいし、複数
回の測定によって感知してもよい。

【００５９】また、感知の誤差によって、例えば、半導
体基板Ｗ上の異物ＥＰの高さが実際より小さく感知され
てしまうことが考えられる。そこで、図２６に示すよう
に、ある素子形成領域Ｗ１で感知した異物ＥＰから近距
離範囲内の複数箇所Ｐの高さを感知する。さらには、他
の素子形成領域Ｗ１についても、異物ＥＰ及び箇所Ｐと
同じ位置の高さを感知してもよい。そして、これらの高
さの例えば平均値を異物ＥＰの高さとしてもよい。ま
た、電流検出器ＨＭ３は感知電流ｉを増幅する機能を持
たせることによって、異物ＥＰの高さを精度よく感知で
きるようにしてもよい。

【００６０】また、選択基準の初期値は、モニタウェハ
を試験的に製造システムＭＳに投入することによって求
めてもよいし、過去の製品用の半導体基板Ｗから求めて
おいてもよい。これによって、新製品用の半導体基板Ｗ
を初めて製造システムＭＳに投入しても、初めから歩留
りの高い半導体装置ＤＶを製造することができる。

【００６１】また、選択基準は、異物の大きさや高さの
条件を含む場合を説明したが、その他として、異物の位
置（座標）、異物の付着状況を示すマップ、異物の大き
さ別のヒストグラム、異物の画像データ、現時点までの
手順（半導体製造装置ＰＡを用いた順番）、ステップＳ
Ｔ２ａに要する許容時間などの条件をさらに含ませても
よい。これによって、より最適な半導体製造装置を選択
することができる。また、選択基準に、マニュアルによ
って選択するための条件（マニュアル条件）を含ませ、
マニュアル条件が満たされれば、生産管理システムＭＣ
Ｓがオペレータに最適な半導体製造装置を選択させるよ
うにしてもよい。

【００６２】また、異物の高さの感知方法は、プローバ
ＨＭ１の上下移動による方法の他でもよく、例えば、短
波長光（含レーザー光）又は電子ビームの照射とその反
射波を利用した非接触の方法でもよい。

【００６３】さらに、上記の他、日本国特許第１７８６
５５８号、第１８６１６１４３号、第１８８６０３２
号、第１８１７４７６号、第１８５４９２４号、第２６
０９５９４号、第２０８２７７８号、第２０４８９９５
号、第１９４２００８号、第２５２３２２５号、米国特
許ＵＳＰ−５７９８８３１号、ＵＳＰ−５７４２３８６
号の公報、特開平７−９４５６３号公報及び特開平１０
−２３３３７４号公報に開示の技術を異物除去装置ＰＡ
ｎに適用してもよい。

【００６４】以上、実施の形態３で述べたことを選択的
に組み合わせて異物除去装置ＰＡｎを構成する。組み合
わせた数が多いほど、異物除去装置ＰＡｎは異物のあら
ゆる付着状況に対応できる。

【００６５】変形例．なお、半導体基板Ｗ上から情報を
感知する機能は、ｎ台の半導体製造装置ＰＡの各々が有
していてもよいし、ｎ台の半導体製造装置ＰＡのうち、
特定の半導体製造装置ＰＡだけが有していてもよい。あ
るいは、ｎ台の半導体製造装置ＰＡのうちの少なくとも
１つが、半導体基板Ｗから情報を感知するための専用装
置であってもよい。

【００６６】また、半導体基板Ｗ上の情報や選択基準
は、異物の大きさや高さの他に、異物の位置（座標）、
異物の数、異物の画像データなどでもよいし、異物に代
えて欠陥でもよい。

【００６７】あるいは、半導体基板Ｗの裏面やスクライ
ブライン等の領域に、半導体製造装置を選択すべき情報
（例えば、文字、記号など）を付しておいてもよい。こ
れによって、データベースＤＢ１内の情報によらずに、
半導体基板Ｗ上の情報によって半導体製造装置ＰＡを選
択することが可能になり、半導体基板Ｗの各々に応じて
最適な半導体製造装置ＰＡを選択することが可能にな
る。さらにこの場合、複数の半導体製造装置のうちの少
なくとも１つに、半導体基板Ｗ上の上記の文字、記号な
どの情報を変更する（書き換える）装置にすれば、製造
プロセスの途中で、選択すべき半導体製造装置ＰＡを変
更することができる。

【００６８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、半導体
基板の情報に応じて最適な半導体製造装置を選択して半
導体基板に処理を施すことができるため、半導体装置の
歩留りを高めることができる。

【００６９】請求項２に記載の発明によると、処理した
後の半導体基板上の情報から選択基準を更新することに
よって、より最適な半導体製造装置を選択することがで
き、次に処理される半導体基板から製造された半導体装
置の歩留りを向上させることができる。

【００７０】請求項３に記載の発明によると、半導体装
置に対する検査結果から選択基準を更新することによっ
て、より最適な半導体製造装置を選択することができ、
次に処理される半導体基板から製造された半導体装置の
歩留りを向上させることができる。

【００７１】請求項４に記載の発明によると、半導体装
置の異物又は欠陥による歩留り低下を抑えることができ
る。

【００７２】請求項５に記載の発明によると、製造途中
で異物を除去することができるので、半導体装置の歩留
りが低下することを抑えることができる。

【００７３】請求項６に記載の発明によると、半導体製
造装置自らが次に用いる半導体製造装置を判断して選択
する製造システムを構成できる。

【００７４】請求項７に記載の発明によると、製造シス
テムは、半導体基板から情報を感知することによって、
最適な半導体製造装置を選択して半導体基板を処理する
ことができる。よって、例えば、データベースで予め設
定された半導体製造装置を用いる順序によらずに、半導
体基板の情報から、最適な半導体製造装置を用いる最適
な順序を自動的に決定して歩留りの高い半導体装置を製
造できる。

【００７５】請求項８に記載の発明によると、最適な半
導体製造装置を用いて製造されたので、故障が生じにく
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の製造システムを示す概
念図である。

【図２】 本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方
法を示すフローチャートである。

【図３】 本発明の実施の形態１の製造システムの動作
を示す状態遷移図である。

【図４】 本発明の実施の形態２の異物除去装置を示す
概念図である。

【図５】 本発明の実施の形態２の高さ測定機を示す概
念図である。

【図６】 本発明の実施の形態２の高さ測定機の動作を
説明するためのグラフである。

【図７】 本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方
法を示すフローチャートである。

【図８】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形例
を示す概念図である。

【図９】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形例
を示す概念図である。

【図１０】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１１】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１２】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１３】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１４】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１５】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１６】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１７】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１８】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図１９】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２０】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２１】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２２】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２３】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２４】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２５】 本発明の実施の形態３の異物除去部の変形
例を示す概念図である。

【図２６】 本発明の実施の形態３の情報感知部の動作
の変形例を示す概念図である。

【図２７】 従来の製造システムを示す概念図である。

【図２８】 製造システムの動作を示す状態遷移図であ
る。

【符号の説明】

ＰＡ 半導体製造装置、Ｗ 半導体基板、ＤＶ 半導体
装置、ＭＳ 製造システム、ＰＡｎ 異物除去装置、Ｅ
Ｐ 異物。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体製造装置を用いて、半導体
   基板から半導体装置を製造する方法であって、（ａ）前
   記半導体製造装置が前記半導体基板上から感知した情報
   と選択基準とを比較することによって、前記複数の半導
   体製造装置のうち、前記情報に対応した前記半導体製造
   装置を選択するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）
   によって選択された前記半導体製造装置を用いて前記半
   導体基板に処理を施すステップと、を含む半導体装置の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）前記
   ステップ（ａ）によって選択された前記半導体製造装置
   が前記半導体基板上の前記情報を変更するステップと、
   （ｂ−２）前記ステップ（ｂ−１）の後、前記ステップ
   （ａ）によって選択された前記半導体製造装置が前記半
   導体基板上から情報を感知するステップと、を含み、
   （ｃ）前記ステップ（ｂ−２）によって感知した前記情
   報から前記選択基準を更新するステップをさらに含む請
   求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 （ｄ） 前記半導体装置を検査するステ
   ップと、（ｅ）前記ステップ（ｄ）によって得られた検
   査結果から前記選択基準を更新するステップと、をさら
   に含む請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記情報は異物又は欠陥である請求項１
   から３までのいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記情報は異物であって、 前記ステップ（ｂ−１）は、（ｂ−１−１）前記ステッ
   プ（ａ）によって選択された前記半導体製造装置が前記
   異物を除去するステップを含む請求項１から３までのい
   ずれかに記載の半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の
   半導体装置の製造方法に用いられる半導体製造装置であ
   って、 前記半導体基板上から情報を感知する機能を備えた半導
   体製造装置。
7. 【請求項７】 請求項１から５までのいずれかに記載の
   半導体装置の製造方法によって、前記半導体基板から前
   記半導体装置を製造するための製造システム。
8. 【請求項８】 請求項１から５までのいずれかに記載の
   半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置。