JPH085542A - 半導体装置の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移送の時間や手間を省略でき、付着異物数を
予測でき、真空処理工程全般に使用できる半導体装置の
製造方法を提供する。 【構成】 真空の処理室１１中に浮遊している塵埃数を
計測する塵埃計測装置５０と、塵埃計測装置５０で計測
された塵埃数を処理室１１中に浮遊している塵埃数とこ
の処理室１１で処理されたウエハ１に付着した異物数と
の相関関係に照合することにより、処理室１１中で処理
されるウエハ１の異物付着数を予測するデーター処理装
置７０とを備えている。 【効果】 計測された塵埃数が浮遊塵埃数−ウエハ付着
異物数の相関関係に照合されて処理後のウエハへの異物
付着数が予測される。予測された値が基準値以上である
場合に処理室の処理を中止して点検清掃できる。また、
処理済ウエハの次工程以降への投入を停止する等の対策
を迅速に講ずることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造技
術、特に、ワークに対して真空室中で処理が施される処
理工程を含む半導体装置の製造方法に関し、例えば、半
導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造に利用
して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの製造方法においては、半導体ウエ
ハ（以下、ウエハという。）に集積回路が種々の表面処
理工程を経て作り込まれて行く。そして、この表面処理
工程におけるワークであるウエハの表面に異物が存在す
ると、集積回路に様々の欠陥が作り込まれたり、電気配
線の絶縁不良や短絡不良が発生する。そこで、ＩＣの製
造方法においては、ウエハの表面に異物が規定値以上存
在しているか否かを検査することにより、異物による不
良の発生を未然に回避する対策を講ずることが実施され
ている。

【０００３】そして、ウエハの表面に付着した異物を検
出する従来の技術として、例えば、日本国特許庁公開特
許公報昭６２−８９３３６号に記載されている技術があ
る。すなわち、この技術は、ウエハにレーザーを照射し
てウエハの上に異物が付着している場合にその異物にお
いて発生する散乱光を検出し、同一品種についての前回
の検査結果と今回の検査結果とを照合して比較するもの
である。この技術によれば、同一品種についての検査結
果同士の比較によって、ウエハに作り込まれたパターン
による付着異物に対する虚報が排除されるため、高感度
かつ高信頼度の異物検査を実現することができる。

【０００４】ところで、高集積化、超微細化が進展した
今日、ウエハに集積回路を作り込む処理工程は、減圧Ｃ
ＶＤ装置やドライエッチング装置等のようにワークであ
るウエハに対して真空室中で処理が施される工程が多く
なって来ている。ここで、真空室中で処理が施される工
程に関してウエハの表面に付着する異物は、搬送装置等
の可動部や人体から発生する塵埃のように真空室外部で
発生する異物と、真空室内部で発生する異物とに大別す
ることができる。そして、真空室内部で発生する異物に
は、真空室中における処理ガスの反応によって生成され
る生成物と、真空室内の壁面から脱離する異物とがあ
る。

【０００５】そこで、真空室中で処理が施される工程に
関しては、真空室の外部においてウエハの表面について
の異物検査を実施するだけでなく、真空室の内部におい
てウエハの表面についての異物検査を実施することが必
要になる。この真空室の内部においてウエハの表面につ
いての異物検査を実施する技術が記載されている例とし
て、日本国特許庁公告実用新案公報平５−１８１３号、
日本国特許庁公開特許公報平５−１３３３０号、同平４
−１５２５４５号、がある。

【０００６】日本国特許庁公告実用新案公報平５−１８
１３号には、表面異物検査装置が記載されている。この
表面異物検査装置は、真空室に収容されたウエハに照射
窓を透過してレーザーを照射し、ウエハで反射したレー
ザーを導出用窓を透過させて検出することにより、ウエ
ハ上の異物を検出するように構成されている。

【０００７】日本国特許庁公開特許公報平５−１３３３
０号には、分子線エピタキシ装置が記載されている。こ
の分子線エピタキシ装置は、真空室である成長室に検査
室および前処理室をそれぞれ設備して成長前のウエハに
前処理および異物検査をそれぞれ実施し、異物検査にお
いて問題のないウエハだけを成長室に搬入するように構
成されている。

【０００８】日本国特許庁公開特許公報平４−１５２５
４５号には、異物検査方法が記載されている。この異物
検査方法は、反応プロセス装置内におけるウエハの搬送
途中においてウエハの表面に付着した異物を異物計測装
置によって実時間にて計測する方法である。

【０００９】また、日本国特許庁公開特許公報平５−１
８９０１号には、異物の大きさやその位置を検出するば
かりでなく、その異物がエピタキシャル工程で発生した
ものか否かも判定することができるウエハ表面検査装置
が提案されている。このウエハ表面検査装置は第１のレ
ーザーを照射する手段と、第１レーザーとは異なる第２
のレーザーをパルスとして照射する手段と、第２レーザ
ーが照射されたことによって異物から誘起される散乱光
に基づいて異物を同定する異物同定手段とを備えてい
る。そして、エピタキシャル工程後に発生した有機物の
異物は蛍光を有することを利用し、第２レーザーの照射
によって異物に蛍光を発光させることにより、エピタキ
シャル工程で発生した異物を特定するように工夫されて
いる。

【００１０】なお、異物検査技術を述べてある例として
は、次の文献がある。日本国特許庁公開特許公報昭６２
−１２８４４号、同昭６３−１３５８４８号、同昭１４
４４０号、同昭６０−２１８８４５号、同昭６３−１７
９２４２号、同昭６３−１３３４２号、同昭６２−２６
１０４３号、同昭６２−１１１４９号、同平５−７４９
０３号、同平４−１４７６４１号、同昭６２−２６３６
４６号。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の異物検査装置は
規模が大きいため、独立した設備として構築されている
のが通例である。そのため、製造ラインで処理されたウ
エハは製造ラインから異物検査装置まで移送されて異物
検査を実施されることになる。その結果、異物検査装置
によって検出されたウエハ表面の異物が、ウエハの移送
中に付着した異物であるのか、製造ラインで付着した異
物であるのか不明になるという問題が発生する。また、
ウエハが製造ラインから異物検査装置まで移送されるた
め、時間や手間が浪費されるため、生産性が低下すると
いう問題がある。

【００１２】本発明の第１の目的は、移送の時間や手間
を省略することができるとともに、移送中の異物の付着
を防止することができる半導体装置の製造技術を提供す
ることにある。

【００１３】また、真空室の内部においてウエハの表面
についての異物検査を実施する前記した従来の技術にお
いては、検出された異物が真空室中で発生した異物であ
るのか、真空室の外部で発生した異物であるのか判定す
ることができない。ところで、ウエハの量産ラインにお
いては、異物の発生場所を特定し迅速に対策を講ずるこ
とがスループット向上のための重要な課題である。

【００１４】そこで、本発明の第２の目的は、異物がワ
ークに真空室内で付着するであろう蓋然性を予測するこ
とにより、迅速な対策を講ずることができる半導体装置
の製造技術を提供することにある。

【００１５】さらに、前記したウエハ表面検査装置にお
いては、エピタキシャル工程後に発生した蛍光を有する
有機物だけが同定されるため、それ以外の異物について
はエピタキシャル工程で発生したかものか否か判定する
ことができないし、また、エピタキシャル工程以外の工
程に適用することができない。

【００１６】そこで、本発明の第３の目的は、異物の種
類にかかわらず、真空室で処理が実施される工程全般に
使用することができる半導体装置の製造技術を提供する
ことにある。

【００１７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。すなわち、ワークに対して真空室中で処理が施
される処理工程に使用される半導体装置の製造装置は、
前記真空室中に浮遊している塵埃の数を計測する塵埃計
測装置と、前記塵埃計測装置によって計測された塵埃数
を前記真空室中に浮遊している塵埃数と前記真空中で処
理された前記ワークに付着した異物数との相関関係に照
合することにより、前記真空室中で処理されるワークの
異物付着数を予測するデーター処理装置とを備えてい
る。

【００１９】

【作用】前記した手段によれば、真空室中に浮遊してい
る塵埃数が計測され、この計測された塵埃数が浮遊塵埃
数−ワーク付着異物数の相関関係に照合されることによ
り、処理後のワーク表面への異物付着数が予測される。
つまり、真空室内において異物がワークに付着するであ
ろう蓋然性が予測されることになる。そして、予め基準
値を設定しておくことにより、予測された値が基準値以
上である場合に真空室における処理を中止することがで
きる。また、処理済のワークの次工程以降への投入を停
止する等の対策を迅速に講ずることができる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の一実施例である減圧ＣＶＤ装
置を示す模式図である。図２はそれに使用されている異
物検査装置を示す模式的正面図であり、図３はそれに使
用されている塵埃計測装置を示す模式的斜視図である。
図４は浮遊塵埃数−ウエハ付着異物数の相関関係を示す
グラフである。図５は本発明の一実施例であるＩＣの製
造方法に含まれた減圧ＣＶＤ工程を示すフロー図であ
る。図６は浮遊塵埃のウエハ付着予測の作用を示すフロ
ー図である。図７は増加異物判定の作用を説明するため
の各説明図である。

【００２１】本実施例において、本発明に係る半導体装
置の製造装置は、ウエハにＩＣを作り込むＩＣの製造方
法に使用される減圧ＣＶＤ装置として構成されている。
この減圧ＣＶＤ装置１０は、真空室である処理室１１
と、ウエハコード読取装置２０と、ワークであるウエハ
の表面に付着した異物の数を計測する異物計測装置とし
ての異物検査装置３０と、処理室１１に浮遊している塵
埃の数を計測する塵埃計測装置５０と、データー処理装
置７０とを備えている。

【００２２】本発明の真空室としての処理室１１は、ワ
ークであるウエハ１を収容し得る大きさの気密室に形成
されている。処理室１１の排気口に接続された排気路１
２にはターボ分子ポンプ等のオイルフリーの高真空ポン
プ１３が、バルブ１２ａおよび圧力計１２ｂ等を介して
接続されている。そして、処理室１１はこの高真空ポン
プ１３によって所定の真空度（例えば、１０^-3〜１０^-6
Ｔｏｏｒ）に真空排気されるようになっている。処理室
１１の内部にはウエハ１を保持するためのサセプタ１４
が配設されており、このサセプタ１４はヒーター１５に
よって加熱されるように構成されている。また、処理室
１１には処理ガス１６を供給するためのガス供給路１７
が接続されており、このガス供給路１７のガス吹き出し
口はサセプタ１４に保持されたウエハ１に対向して配置
されて、処理ガスをウエハ１上に供給するようになって
いる。

【００２３】他方、処理室１１のワーク出し入れ口１８
Ａの外側には、気密室に構成されたロードロック室１９
が連設されており、このロードロック室１９も高真空ポ
ンプ（図示せず）によって真空排気されるようになっい
る。ロードロック室１９の処理室側ワーク出し入れ口１
８Ａと反対側には大気側ワーク出し入れ口１８Ｂが開設
されている。そして、ロードロック室１９にはハンドリ
ング装置（図示せず）が設備されており、このハンドリ
ング装置はワークであるウエハ１を各出し入れ口１８Ａ
および１８Ｂに対して出し入れ操作するように構成され
ている。

【００２４】ところで、生産管理や品質管理および不良
原因の究明等を合理的に実行する目的で、ＩＣの製造方
法におけるワークであるウエハ１には、個々のウエハを
識別するために各ウエハ固有の識別コード（以下、ウエ
ハコードという。）がそれぞれ表示されている。ちなみ
に、ウエハコードは英文字や数字等で構成されており、
写真食刻法によってウエハの表面に表示される。そこ
で、本実施例においては、このウエハコード（図示せ
ず）をウエハ読取装置２０によって読み取ることによ
り、後述する各データーの照合に利用するものとしてい
る。

【００２５】ウエハコード読取装置２０は大気側ワーク
出し入れ口１８Ｂの外側に設備されており、読取対象物
であるウエハ１を保持するステージ装置２１を備えてい
る。ステージ装置２１の上方には照明装置２２およびテ
レビカメラ２３が設備されている。照明装置２２はステ
ージ装置２１に保持されたウエハ１のウエハコードを照
明し得るように構成されている。テレビカメラ２３は照
明されたウエハコードを撮映してその画像を電気信号と
して取り込むように構成されている。テレビカメラ２３
にはコード認識装置２４が接続されており、コード認識
装置２４はテレビカメラ２３からの画像信号を処理する
ことにより、ウエハ１に表示されたウエハコードを認識
するように構成されている。ウエハコード読取装置２０
はその読み取り結果としてのウエハコードをコード認識
装置２４から電気信号としてデーター処理装置７０に送
信するようになっいる。

【００２６】ここで、前記構成に係るウエハコード読取
装置２０の作用を説明する。読取対象物であるウエハ１
がステージ装置２１に保持されると、ウエハ１のウエハ
コード表示領域が照明装置２２によって照明される。続
いて、照明された領域がテレビカメラ２３によって撮映
され、その画像信号がコード認識装置２４に送信され
る。コード認識装置２４は画像信号を処理することによ
り、読取対象物であるウエハ１に表示されたウエハコー
ドを読み取り、読み取ったウエハコードをデーター処理
装置７０に送信する。

【００２７】異物計測装置としての異物検査装置３０は
大気側ワーク出し入れ口１８Ｂの外側に、ウエハコード
読取装置２０と隣接して設備されており、図２に示され
ているように構成されている。すなわち、この異物検査
装置３０はステージ装置３１を備えており、このステー
ジ装置３１は被検査物としてのウエハ１を走査させるた
めのＸステージおよびＹステージと、θ方向に回転させ
るθステージと、自動焦点合わせ機構（図示せず）と、
これらを制御するコントローラ３２とを備えている。そ
して、ウエハ１の表面全体を検査するために、ステージ
装置３１によってウエハ１のＸ・Ｙ走査が実行される。
この走査中、コントローラ３２からは被検査物としての
ウエハ１についての座標位置情報が後記する異物判定装
置へ逐次入力されるようになっている。

【００２８】ステージ装置３１の上方には検査光照射装
置３３が設備されている。この検査光照射装置３３はウ
エハ１に検査光としてのレーザー３４を照射するレーザ
ー照射器３５と、レーザー３４を集光する集光レンズ３
６とを備えており、集光したレーザー３４をステージ装
置３１上に保持された被検査物としてのウエハ１に照射
するようになっている。

【００２９】ステージ装置１１の真上には散乱光検出装
置３７が設備されている。この散乱光検出装置３７は、
レーザー３４がウエハ１の表面に照射されるのに伴って
ウエハ１の表面において乱反射された散乱光３８を集光
する対物レンズ３９と、対物レンズ３９で集光された散
乱光３８を散乱光検出器４１の受光面に結像させるリレ
ーレンズ４０と、散乱光３８を検出する散乱光検出器４
１とを備えている。本実施例においては、散乱光検出器
４１は固体撮像光電変換素子によって構成されている。

【００３０】散乱光検出器４１には異物判定装置４２が
接続されており、この異物判定装置４２は散乱光検出器
４１からの検出データーに基づいてウエハ１の異物の有
無および大きさ等を判定するとともに、この判定したデ
ーターと、ステージ装置３１のコントローラ３２からの
座標位置データーと照合することにより、異物の座標位
置を特定するように構成されている。そして、異物判定
装置４２は異物の座標位置データーをデーター処理装置
７０に送信するようになっている。

【００３１】ここで、前記構成に係る異物検査装置３０
の作用を説明する。検査対象物であるウエハ１がステー
ジ装置３１に保持されると、ウエハ１上に検査光照射装
置３３より検査光としてのレーザー３４が照射される。
このレーザー３４の照射により、ウエハ１上の異物２お
よび回路パターン（図示せず）から散乱光３８が発生
し、この散乱光３８が対物レンズ３９によって集光され
るとともに、リレーレンズ４０を通して散乱光検出器４
１上に結像される。

【００３２】このとき、回路パターンからの散乱光３８
は規則性があるため、ウエハ１におけるパターン面のフ
ーリエ変換面に設けられた空間フィルタあるいは検光子
から成る遮光素子（図示せず）により、回路パターンか
らの散乱光３８は遮光されることになる。他方、異物２
からの散乱光３８は不規則性であるため、空間フィルタ
あるいは検光子を通過して散乱光検出器４１上に結像さ
れることになる。したがって、異物２のみの検出が可能
となる。

【００３３】そして、散乱光検出器４１によって検出さ
れた異物２からの散乱光３８による検出信号は、異物判
定装置４２に入力される。異物判定装置４２はこの検出
信号に基づいて異物２の有無およびその大きさ等を判定
するとともに、この判定データと、ステージ装置３１の
コントローラ３２からの座標位置データとを照合するこ
とにより、異物２の座標位置を特定する。

【００３４】このようにして異物検査装置３０によって
判定され、かつ、座標位置が特定された異物２に関する
データ（以下、異物データーという。）は、データー処
理装置７０に送信される。データー処理装置７０におい
て、この異物データーは先に送信されたウエハコードと
照合されることにより、対応するウエハ１の異物データ
ーとして当該ウエハコードと一緒に記憶される。

【００３５】塵埃計測装置５０は処理室１１にその内部
雰囲気の一部を流体的に取り出すように設備されてお
り、図３に示されているように構成されている。すなわ
ち、この塵埃計測装置５０はサンプリングチューブ５１
を備えており、このサンプリングチューブ５１の一端は
処理室１１の内部に望まされ、他端は高真空ポンプ（図
示せず）に連通されている。サンプリングチューブ５１
の途中には透明窓５２が配設されており、この窓５２の
近傍には窓５２内に向けて検査光照射装置５３および散
乱光検出装置５７が設備されている。

【００３６】検査光照射装置５３は透明窓５２内へ検査
光としてのレーザー５４を照射するレーザー照射器５５
と、レーザー５４を集光する集光レンズ５６とを備えて
おり、レーザー５４をサンプリングチューブ５１内を流
通する塵埃６４に窓５２を透過して照射するようになっ
ている。

【００３７】散乱光検出装置５７は、レーザー５４が塵
埃に照射されたのに伴って塵埃において乱反射された散
乱光５８を集光する対物レンズ５９と、対物レンズ５９
で集光された散乱光５８を散乱光検出器６１の受光面に
結像させるリレーレンズ６０と、散乱光５８を検出する
散乱光検出器６１とを備えている。本実施例において
は、散乱光検出器６１は固体撮像光電変換素子によって
構成されている。

【００３８】散乱光検出器６１には塵埃判定装置６２が
接続されており、この塵埃判定装置６２は散乱光検出器
６１からの検出データーに基づいて塵埃の有無および大
きさ等を判定するとともに、この判定したデーターと流
量計（図示せず）等からの流量データーと照合すること
により、単位流量当たりの塵埃の個数を特定するように
構成されている。そして、塵埃判定装置６２は塵埃の個
数データーを表示装置６３およびデーター処理装置７０
に送信するようになっている。

【００３９】なお、塵埃計測装置５０は処理室１１に直
接的に設備するように構成するに限らず、図３（ｂ）に
示されているように、真空室である処理室１１の排気系
の途中に介設してもよい。すなわち、図３（ｂ）におい
て、塵埃計測装置５０は処理室１１の排気路１２に圧力
計１２ｂの下流側にて接続されている。

【００４０】ここで、前記構成に係る塵埃計測装置６０
の作用を説明する。処理室１１内で浮遊している塵埃６
４が計測されるに際して、サンプリングチューブ５１は
その真空度が処理室１１の真空度よりも高くなるように
真空排気される。この真空排気に伴って、処理室１１内
で浮遊している塵埃６４はその雰囲気と共にサンプリン
グチューブ５１に採取される。採取された塵埃６４はサ
ンプリングチューブ５１を流れ、サンプリングチューブ
５１の透明窓５２を通過する。この際、透明窓５１には
レーザー５４が照射器５３によって照射されているた
め、窓５２を通過する塵埃６４はレーザー５４を照射さ
れることになる。そして、レーザー５４が塵埃６４に照
射されると、散乱光５８が乱反射される。

【００４１】この塵埃６４で発生した散乱光５８は散乱
光検出装置５７の対物レンズ５９で集光され、リレーレ
ンズ６０によって散乱光検出器６１の受光面に結像され
る。散乱光検出器６１は検出した散乱光５８を電気信号
に変換して塵埃判定装置６２に送信する。塵埃判定装置
６２は散乱光検出器６１からの送信データーに基づいて
塵埃の有無および大きさ等を判定するとともに、この判
定したデーターと流量計（図示せず）等からの流量デー
ターと照合することにより、単位流量当たりの塵埃の個
数（以下、塵埃数という。）を特定する。そして、塵埃
判定装置６２は塵埃数をデーターとして計測表示装置６
３およびデーター処理装置７０に送信する。

【００４２】データー処理装置７０はパーソナルコンピ
ュータ等から構築されている。データー処理装置７０に
はウエハコード読取装置２０、異物検査装置３０および
塵埃計測装置５０が接続されており、これらから送信さ
れて来る各データーを適時に取り込んで後述する作用を
実行するように構成されている。また、データー処理装
置７０にはこの減圧ＣＶＤ装置１０を統括的に制御する
コントローラ７１、警報装置７２および表示装置７３が
接続されており、データー処理結果をこれらに送信する
ようになっている。

【００４３】さらに、データー処理装置７０には図４に
示されているグラフ８０の相関直線８１に相当する関係
式（後記する。）が記憶されており、データー処理装置
７０はこの関係式によって後述する判定を実行するよう
に構成されている。ここで、図４に示されているグラフ
８０について説明する。

【００４４】図４に示されているグラフ８０は、処理室
１１内の浮遊塵埃の数Ｍと、その浮遊塵埃がウエハ１に
処理室１１内で付着して発生するウエハ付着異物の数Ｎ
との相関を示すものであり、実験や経験またはコンピュ
ータによる模擬実験等の経験的手法によって作成された
ものである。図４において、縦軸には浮遊塵埃数Ｍが単
位流量当りの個数で採られ、横軸にはウエハ付着異物数
Ｎがウエハ１枚当たりの個数で採られている。そして、
グラフ８０のうち散点は経験的手法によって実際に得ら
れた具体的なデーターを示しており、直線８１はその具
体的なデーターに基づいて求められた次式（１）の浮遊
塵埃数−ウエハ付着異物数相関関係直線（以下、相関直
線という。）である。 Ｍ＝Ｋ×Ｎ・・・（１）

【００４５】次に、本発明の一実施例であるＩＣの製造
方法に含まれた真空中で処理が施される処理工程を、前
記構成に係る減圧ＣＶＤ装置が用いられる減圧ＣＶＤ処
理工程の場合について図４ないし図７を参照にして説明
する。

【００４６】まず、減圧ＣＶＤ処理されるワークである
ウエハ１は、ウエハコード読取装置２０によってウエハ
コードを読み取られる。読み取られたウエハコードはデ
ーター処理装置７０に送信され、データー処理装置７０
に記憶される。

【００４７】ウエハコードを読み取られたウエハ１は異
物検査装置３０に、ハンドリング装置（図示せず）によ
って自動的に搬送されてそのステージ装置３１に保持さ
れる。ステージ装置３１に保持されたウエハ１は、前述
した異物検査装置３０の作用によって異物検査を実施さ
れる。この異物検査装置３０の異物データーはデーター
処理装置７０に送信される。データー処理装置７０にお
いて、この異物データーは先に送信されたウエハコード
と照合されることにより、対応するウエハ１の異物デー
ターとして当該ウエハコードと一緒に記憶される。

【００４８】また、データー処理装置７０は送信されて
来た異物データーと、予め設定された基準値とを比較す
る。この基準値はウエハに付着した異物の総数および大
きさ別の異物の数等から定められた値である。そして、
送信されて来た異物データー、すなわち、異物検査を受
けたウエハ１の異物データーが、基準値以上である場合
には不合格と判定され、基準値未満である場合には合格
と判定される。

【００４９】異物データーが合格と判定されたウエハ１
はロードロック室１９内へ、大気側ワーク出し入れ口１
８Ｂからハンドリング装置によって搬入される。他方、
異物データーが不合格と判定されたウエハ１は、ロード
ロック室１９への搬入は停止される。ちなみに、不合格
のウエハ１が続出する場合には警報が発せられ、場合に
よっては操業が中止されて異物発生源の究明等の対策が
講じられる。

【００５０】なお、前記した異物データーと基準値との
比較および合否判定は、データー処理装置７０において
実施するに限らず、異物検査装置３０において実行され
るように構成してもよい。

【００５１】また、基準値は状況に応じて変更補正し得
るように構成することが望ましい。例えば、合格が継続
している状況下における基準値が３０個である場合に、
最初の不合格が発生した場合には、基準値は２５個と厳
格な状況に変更補正される。この基準値の変更補正によ
って、計測誤差や検査誤差等によるスループットや生産
性の低下を防止することができる。

【００５２】ロードロック室１９に搬入された合格のウ
エハ１は処理室１１のサセプタ１４に、ロードロック室
１９から処理室側ワーク出し入れ口１８Ａを通じてハン
ドリング装置によって移載される。ここで、作業能率を
高めるため、処理室１１内は高真空ポンプ１３によって
常時排気されており、処理室１１内の雰囲気は所定の真
空度（例えば、１０^-3〜２×１０^-1Ｔｏｒｒ）に維持さ
れている。そこで、ロードロック室１９から処理室１１
への移載作業中に、処理室側ワーク出し入れ口１８Ａは
開放されているが、大気側ワーク出し入れ口１８Ｂは閉
鎖されている。サセプタ１４にウエハ１が保持される
と、処理室側ワーク出し入れ口１８Ａはロックされる。

【００５３】サセプタ１４に搭載されたウエハ１はサセ
プタ１４のヒーター１５によって加熱される。続いて、
処理室１１が所定の真空度（例えば、１０^-6Ｔｏｒｒ）
まで排気口により排気路１２を通じて真空排気される。
処理室１１が所定の真空度まで真空排気されると、六弗
化タングステンガスやモノシランガスが処理ガス１６と
して、マスフローコントローラ（図示せず）によって調
整された流量だけガス供給路１７を通じて処理室１１内
へ供給される。この処理ガス１６はガス供給路１９の吹
き出し口からウエハ１に向かってシャワー状に吹き出さ
れる。そして、サセプタ１４によって加熱されているウ
エハ１の上には、この吹き出されたガスのＣＶＤ反応に
よって所望のＣＶＤ膜であるタングステンシリサイド膜
が生成される。

【００５４】所定の減圧ＣＶＤ処理が終了すると、サセ
プタ１４上のウエハ１は処理室側ワーク出し入れ口１８
Ａを通してロードロック室１９へ搬出される。続いて、
ロードロック室１９に待機していた次回のウエハ１がサ
セプタ１４に移載される。以降、前記作動が繰り返えさ
れることにより、各ウエハ１について成膜処理が順次実
施されて行く。

【００５５】ここで、本実施例においては、以上説明し
たＣＶＤ処理中に図６に示されているフロー図の浮遊塵
埃数予測の作用が実行される。まず、処理室１１内で現
実に浮遊している塵埃６４の数が前述した塵埃計測装置
５０の作用によって計測され、その塵埃数が計測データ
ーとしてデーター処理装置７０に送信される。データー
処理装置７０は塵埃計測装置５０から送信されて来た計
測データーの浮遊塵埃数Ｍを、図４に示されたグラフ８
０に基づく前式（１）に当てはめ、その減圧ＣＶＤ処理
の状況下におけるウエハ付着異物数Ｎを予測する。例え
ば、図４に示されているように、送信されて来た浮遊塵
埃数Ｍ₁ が３００個であると、ウエハ付着異物数Ｎ₁ は
４０個と予測される。また、送信されて来た浮遊塵埃数
Ｍ₂ が２００個であると、ウエハ付着異物数Ｎ₂ は２６
個と予測される。

【００５６】次に、データー処理装置７０はこの予測さ
れたウエハ付着異物数Ｎが予め設定された基準値Ｎ₀ 未
満（Ｎ＜Ｎ₀ ）であるか否かを比較する。この基準値Ｎ
₀ は、減圧ＣＶＤ処理を実施された処理済ウエハについ
て以後の工程で問題が頻発するウエハ付着異物数の最小
値に相当し、ウエハの大きさや、ウエハに作り込まれる
ＩＣの集積度、減圧ＣＶＤ装置の操業条件等の諸条件に
対応して経験則によって予め設定されて、データー処理
装置７０に記憶される。例えば、基準値Ｎ₀ が３０個と
設定されている場合には、４０個と予測されたウエハ付
着異物数Ｎ₁ は基準値以上であるので、不合格と判定さ
れ、２６個と予測されたウエハ付着異物数Ｎ₂ は基準値
未満であるので、合格と判定される。

【００５７】なお、この基準値も異物検査装置の場合と
同様に、状況に応じて変更補正し得るように構成するこ
とが望ましい。

【００５８】そして、送信されて来た計測データーの予
測ウエハ付着異物数Ｎ₂ は合格であると判定した場合に
は、データー処理装置７０はそのウエハ付着異物数の予
測対象物であるウエハ１についての次工程への投入指令
を、減圧ＣＶＤ装置１０のコントローラ７１に与える。

【００５９】しかし、送信されて来た計測データーの予
測ウエハ付着異物数Ｎ₁ は不合格であると判定した場合
には、データー処理装置７０は警報装置７２に処理室１
１内における浮遊塵埃数Ｍが増加している旨の警報を発
生させる。この警報により、減圧ＣＶＤ装置の監視作業
者は、浮遊塵埃に関する点検作業やクリーニング作業等
を実施することができる。この際、表示装置７３には浮
遊塵埃数の過去の推移等が表示される。ちなみに、警報
は１枚のウエハが不合格になった時に直ちに発生させる
のではなく、不合格が続出した時に発生させてもよい。

【００６０】また、予測ウエハ付着異物数Ｎ₁ は不合格
であると判定した場合には、データー処理装置７０はそ
のウエハ１についての次工程への投入を中止させる指令
を減圧ＣＶＤ装置１０のコントローラ７１に送信する。
また、データー処理装置７０は次回のウエハ１の処理室
１１への搬入作業を中止させる指令を、コントローラ７
１に送信する。

【００６１】そして、図５に示されているように、コン
トローラ７１は次工程への投入指令がデーター処理装置
７０から送信されているか否を調査する。投入指令が送
信されている場合には、コントローラ７１はそのウエハ
１を次工程へ投入させる。すなわち、前述したようにし
てロードロック室１９まで搬出された次工程投入可能の
ウエハ１は、ハンドリング装置によってロードロック室
１９から大気側ワーク出し入れ口１８Ｂを通じて搬出さ
れて次工程へと送られて行く。つまり、異物付着増が予
測されない限りは、後述する再度の異物検査は省略され
ることになるので、生産性の低下は免れる。

【００６２】他方、投入指令が送信されていない場合、
すなわち、投入中止指令が送信されている場合には、コ
ントローラ７１はそのウエハ１を異物検査装置３０へ送
る。すなわち、次工程投入中止を指定されたウエハ１
は、ハンドリング装置によってロードロック室１９から
大気側ワーク出し入れ口１８Ｂを通じて搬出されて異物
検査装置３０のステージ装置３１上に送られる。異物検
査装置３０のステージ装置３１上に送られた処理済のウ
エハ１は、前述した異物検査を再度実行される。そし
て、その異物検査結果は、異物検査装置３０の異物判定
装置４２から異物データーとしてデーター処理装置７０
に送信される。

【００６３】データー処理装置７０はこのウエハ１の処
理後の異物データーと、このウエハ１について先に送信
されて記憶されている処理前の異物データーとを照合し
て図７に模式的に示されている演算処理を実行する。す
なわち、図７（ａ）は処理後のウエハ付着異物データー
を示しており、図７（ｂ）は処理前のウエハ付着異物デ
ーターを示している。図７（ｃ）は（ａ）から（ｂ）を
減算した状態を示している。したがって、図７（ｃ）の
状態は、ウエハ１上に付着した異物２が前述した減圧Ｃ
ＶＤ処理によって増加した分を示していることになる。

【００６４】そして、データー処理装置７０は図７に模
式的に示されている演算によって減圧ＣＶＤ処理によっ
て増加した付着異物数を求め、この増加異物数と基準値
とを比較する。この基準値は、異物数の増加が前述した
浮遊塵埃によるものであると明らかに判定される値であ
る。この基準値も前述した各基準値と同様に、状況に応
じて補正し得るように構成することが望ましい。

【００６５】比較の結果、増加異物数が基準値未満であ
る場合には、データー処理装置７０は次工程への投入指
令を減圧ＣＶＤ装置１０のコントローラ７１へ送信す
る。コントローラ７１はこの送信に基づいて、再度異物
検査を受けたウエハ１を次工程へ送る。つまり、この増
加異物数と基準値との比較による投入中止指令の解除に
よって、計測誤差や検査誤差等によるスループットや生
産性の低下が防止されることになる。

【００６６】また、増加異物数が基準値以上である場合
には、データー処理装置７０は次工程への投入中止指令
をコントローラ７１へ再度送信する。コントローラ７１
はこの送信に基づいて、再度異物検査を受けたウエハ１
の次工程への投入を中止し、所定の待機場所に送る。そ
して、図７（ｄ）に示されているように、増加異物数が
基準値以上となるウエハ１が続出した場合には、データ
ー処理装置７０はコントローラ７１に減圧ＣＶＤ装置１
０の操業を中止させるとともに、警報装置７２に警報を
発生させる。監視作業者はこの警報により浮遊塵埃６４
の発生原因についての究明や、減圧ＣＶＤ装置１０の清
掃作業等をいち早く実行することができる。

【００６７】なお、本実施例においては、ウエハ付着異
物数予測のための現在の浮遊塵埃数と共に、処理済ウエ
ハの実際の付着異物数が異物検査装置３０によって計測
されるため、浮遊塵埃数−ウエハ付着異物数の相関関係
を随時に修正して行くことができる。つまり、浮遊塵埃
計測装置５０によって計測された浮遊塵埃数Ｍと、処理
済ウエハに対する異物検査装置３０によって計測された
ウエハ付着異物数Ｎとの関係は、図４のグラフにおける
個々の散点８２に相当するため、相関関係直線８１は散
点の増加に伴ってより一層是正させることができる。

【００６８】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） 処理室中に浮遊している塵埃数を計測し、この
計測された塵埃数を予め作成された浮遊塵埃数−ウエハ
付着異物数相関関係式に当てはめることにより、処理後
のウエハへの異物付着数を予測することができるため、
その予測に基づいて以降のウエハの取り扱いについてい
ち早く対策を講じることができる。また、異物付着数の
増加が予測されない場合には、処理後のウエハの異物検
査を省略することができるため、生産性を高めることが
できる。

【００６９】（２） 前記（１）で予測されたウエハ付
着異物数を予め設定された基準値と比較するとともに、
基準値以上である場合に警報を発生させることにより、
減圧処理システムの点検や修理作業を促すことができる
ため、減圧処理の品質および信頼性を高めることができ
る。

【００７０】（３） 処理済のウエハについて実際の付
着異物数を計測することにより、浮遊塵埃数−ウエハ付
着異物数の相関関係を随時に修正することができるた
め、前記（１）の予測精度を高めることができる。

【００７１】（４） 異物検査装置を処理室外に設備す
ることにより、異物検査装置の構成の高級化を抑制する
ことができるとともに、異物検査装置が処理室で発塵源
になるのを回避することができる。

【００７２】（５） 各基準値および浮遊塵埃数−ウエ
ハ付着異物数相関関係を変更修正することにより、測定
誤差や特殊事情および再現性が乏しい状況等を除外する
ことができるため、装置の稼動効率や生産性の低下を防
止することができる。

【００７３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００７４】例えば、異物検査装置は大気側ワーク搬入
口および搬出口にそれぞれ設備し、同一のウエハについ
て処理の前後で異物検査をそれぞれ実施するように構成
してもよい。

【００７５】また、異物検査装置は処理室内に設備し、
処理室内で異物検査を実施するように構成してもよい。

【００７６】前記実施例ではウエハの表面に付着した異
物の大きさや付着位置をも測定検査する場合について説
明したが、少なくとも付着異物の数だけを計測するよう
に構成してもよい。なぜならば、浮遊塵埃の計数によっ
て予測されるのはウエハ付着異物の数であるからであ
る。つまり、処理後のウエハ付着異物数さえ判明すれ
ば、予測に必要なデーターを収集し、それに基づいて浮
遊異物数−付着異物相関関係を随時補正することができ
るのであり、異物の大きさや付着位置は不要であるから
である。

【００７７】さらに、異物計測装置は、浮遊塵埃数−ウ
エハ付着異物数相関関係の散点が充分に蓄積されて精密
に補正可能な状況においては省略することができる。

【００７８】前記実施例では便宜上、枚葉処理の場合に
ついて説明したが、複数枚のウエハを一度に処理する所
謂バッチ処理の場合も枚葉処理の場合に準ずる。但し、
バッチ処理の場合には計測された浮遊塵埃数に基づいて
予測されるのは、１バッチ処理においてウエハに付着す
る異物の数になる。

【００７９】また、前記実施例では、減圧ＣＶＤ装置お
よびその工程について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、プラズマＣＶＤ装置やドライエッチング装置、エピ
タキシャル装置、蒸着装置等の真空室中で処理が実施さ
れる処理装置および処理工程全般に適用することができ
る。

【００８０】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＩＣの
製造方法のうちウエハの製造技術に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、ホトマ
スクの製造技術、さらには、液晶パネルの製造方法、プ
リント配線基板の製造方法等の半導体装置の製造方法お
よび製造装置全般に適用することができる。

【００８１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００８２】真空室中に浮遊している塵埃数を計測し、
この計測された塵埃数を予め作成された浮遊塵埃数−ワ
ーク付着異物数相関関係に当てはめることにより、処理
後のワークへの異物付着数を予測することができるた
め、その予測に基づいて以降のワークや処理室の取り扱
いについていち早く対策を講じることができる。また、
異物付着数の増加が予測されない場合には、処理後のワ
ークの異物検査を省略することができるため、生産性を
高めることができる。

【００８３】真空室中の浮遊塵埃数を計測することによ
り、ウエハ付着異物数を予測するシステムであるため、
ウエハ付着異物数を知得するのにワークを真空室から検
査装置まで移送しなくて済む。その結果、移送の時間や
手間を省略することができるとともに、移送中の異物の
付着を防止することができ、しいては、半導体装置の製
造方法全体としての生産性を高めることができる。

【００８４】真空室中の浮遊塵埃数を計測することによ
り、ウエハ付着異物数を予測するシステムであるため、
異物の種類や性質に制限されずに、真空処理工程全般に
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である減圧ＣＶＤ装置を示す
模式図である。

【図２】それに使用されている異物検査装置を示す模式
的正面図である。

【図３】それに使用されている塵埃計測装置を示す模式
的斜視図である。

【図４】浮遊塵埃数−ウエハ付着異物数の相関関係を示
すグラフである。

【図５】本発明の一実施例であるＩＣの製造方法に含ま
れた減圧ＣＶＤ工程を示すフロー図である

【図６】浮遊塵埃のウエハ付着予測の作用を示すフロー
図である。

【図７】増加異物判定の作用を説明するための説明図で
ある。

【符合の説明】

１…ウエハ（ワーク）、１０…減圧ＣＶＤ装置（半導体
装置の製造装置）、１１…処理室（真空室）、１２…排
気路、１３…高真空ポンプ、１４…サセプタ、１５…ヒ
ーター、１６…処理ガス、１７…ガス供給路、１８Ａ…
処理室側ワーク出し入れ口、１８Ｂ…大気側ワーク出し
入れ口、１９…ロードロック室、２０…ウエハコード読
取装置、２１…ステージ装置、２２…照明装置、２３…
テレビカメラ、２４…コード認識装置、３０…異物検査
装置、３１…ステージ装置、３２…コントローラ、３３
…検査光照射装置、３４…レーザー、３５…レーザー照
射器、３６…集光レンズ、３７…散乱光検出装置、３８
…散乱光、３９…対物レンズ、４０…リレーレンズ、４
１…散乱光検出器、４２…異物判定装置、５０…塵埃計
測装置、５１…サンプリングチューブ、５２…窓、５３
…検査光照射装置、５４…レーザー、５５…レーザー照
射器、５６…集光レンズ、５７…散乱光検出装置、５８
…散乱光、５９…対物レンズ、６０…リレーレンズ、６
１…散乱光検出器、６２…塵埃判定装置、６３…表示装
置、６４…塵埃、７０…データー処理装置、７１…減圧
ＣＶＤ装置のコントローラ、７２…警報装置、７３…表
示装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/302 21/66 Ｊ 7514−4Ｍ (72)発明者 村松 公夫 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに対して真空室中で処理が施され
   る処理工程を含む半導体装置の製造方法において、 前記真空室中に浮遊している塵埃の数と、前記真空室中
   で処理された前記ワークに付着した異物数との相関関係
   が予め求められておかれ、 前記真空室中に浮遊している塵埃の数が計測されるとと
   もに、計測された塵埃数が前記浮遊塵埃数−ワーク付着
   異物数の相関関係に照合されることにより、前記真空室
   中で処理されるワークの異物付着数が予測されることを
   特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記予測されたワーク付着異物数が、予
   め設定された基準値と比較取り扱いが変更され、基準値
   以上である場合には予測されたウエハについてのそれ以
   降の処理が中止されることを特徴とする請求項１に記載
   の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記予測されたワーク付着異物数と、処
   理後のワークについて実際に計測されたワーク付着異物
   数とが比較されることを特徴とする請求項１に記載の半
   導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 ワーク付着異物数が、前記真空室外およ
   び／または前記真空室内で計測されることを特徴とする
   請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 ワークに対して真空室中で処理が施され
   る処理工程に使用される半導体装置の製造装置であっ
   て、 前記真空室中に浮遊している塵埃の数を計測する塵埃計
   測装置と、 前記塵埃計測装置によって計測された塵埃数を前記真空
   室中に浮遊している塵埃数と前記真空中で処理された前
   記ワークに付着した異物数との相関関係に照合すること
   により、前記真空室中で処理されるワークの異物付着数
   を予測するデーター処理装置と、 を備えていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
6. 【請求項６】 前記データー処理装置は、予測したワー
   ク付着異物数を予め設定された基準値と比較し、予測値
   が基準値以上である場合にはそのウエハについてそれ以
   降の取り扱いを変更させる指令を発生するように構成さ
   れていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置
   の製造装置。
7. 【請求項７】 前記ワークの表面に付着した異物の数を
   前記真空室外および／または前記真空室内で計測する異
   物数計測装置を備えていることを特徴とする請求項５に
   記載の半導体装置の製造装置。
8. 【請求項８】 データー処理装置は、予測したワーク付
   着異物数と、そのワークについて実際に計測された異物
   数とを比較するように構成されていることを特徴とする
   請求項７に記載の半導体装置の製造装置。