CN1777985A - 半导体制造*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可根据半导体晶片等基板上的颗粒检查结果，自动进行半导体制造装置诊断的***。在优选实施方式中，晶片表面被分割为0.1～0.5mm的微小区域，检查在各微小区域有无颗粒。根据检查结果而作出使各微小区域中的颗粒有无与各微小区域的地址对应的数据。晶片表面可以被分割为数十～数百个大的评价区域。基于各评价区域中所包含的多个微小区域中的、检测出颗粒的微小区域数是否超过规定的基准值，将表示该评价区域的颗粒附着状态的二值数据分配给各评价区域。准备表示预先基于经验或实验而作成的二值数据的分布状况和颗粒附着主要原因的关系的对应表。通过将基于检查而作成的二值数据分配给对应表来确定颗粒的附着主要原因。

Description

半导体制造***

技术领域

本发明涉及检测附着在通过半导体制造装置进行规定处理的半导体晶片等基板上的颗粒，同时还具有根据检测结果来确定颗粒附着原因的功能的半导体制造***。

背景技术

作为在制造半导体集成电路的一系列工序中所使用的半导体制造装置，有成膜装置、蚀刻装置，涂敷抗蚀剂和显影的涂敷显影装置、以及洗净晶片的洗净装置等。当在某一个半导体制造装置中产生故障而产生不希望的处理结果(例如附着颗粒)时，由于其以后的处理都浪费，因此必须要经常监视各装置的状态。

半导体制造工序中的允许颗粒的级别极低。此外，在半导体制造装置内，由于各种原因、例如机构零件质量变差、装置内空调用的过滤器组件质量变差、薄膜等处理生成物的飞散而容易产生颗粒。因此，为了监视因装置故障而引起产生的颗粒，不论装置的种类如何，都必需检查在晶片上附着颗粒的状况。

颗粒检查装置利用在将光照射在晶片表面上时而得到的散射光的强度与颗粒尺寸对应，来进行颗粒的检测。颗粒检查装置通过使晶片回转的同时在晶片的径向方向移动光(例如激光)的光点来扫描晶片的表面，从而检查颗粒在晶片表面的附着状态。

以下，说明现有技术的检查方法的一个例子。将一片晶片表面分割为0.1mm～0.5mm的微小的大致呈正方形的区域(更详细地说是扇形区域)，在各微小领域上分配用于确定其位置的地址。表示每个微小区域的检查结果的代表值，基于各个微小区域的地址而被二维排列。为了如后所述那样多次如二维图像数据(参照图20(b))那样进行处理，将微小区域称为“像素(pixel)”，此外，将各像素的代表值与各像素的地址关连的形式数据称为“像素数据”。在本说明书中，“像素”和“像素数据”的术语是前后一致以上述的意思来使用。

颗粒检查装置具有激光照射装置，该激光照射装置依次将激光照射在多个像素上。使照射位置错开而多次(例如10次)将直径为60μm的光点尺寸的激光照射在1个像素等上，通过一次激光照射的照射区域称为“光点区域”。相邻的光点区域具有激光光点尺寸的一半面积重复部分，使得在像素内不产生没有被激光照射的区域。这样，在一个像素上可以得到10个散射光强度数据。在检查用计算机中，存储散射光的强度和颗粒尺寸的关系。计算机根据10个散射光强度数据中的最大数据而算出颗粒尺寸，将算出的颗粒尺寸作为代表该像素的颗粒尺寸来处理。

当在全部像素上同样地收取数据时，可以得到表示每一个颗粒尺寸的颗粒出现频度的图形(参照图20(a))。通过将晶片处理后的颗粒出现频度和处理前的颗粒出现频度之差，作成与对每一个颗粒尺寸测绘的图20(a)同样的图形，而可以掌握通过该处理而附着的颗粒。此外，由于各像素被附有地址，所以可以根据代表各像素的颗粒尺寸而作成用颜色来表示各像素的二维图像。图20(b)大致地表示这种图像。

操作者基于如上所述整理的检查结果来诊断半导体制造装置，评价半导体制造装置有无故障和颗粒产生的主要原因，根据需要来进行半导体制造装置的维修。

如上所述，当将晶片表面分割为微小的像素时，在12英寸尺寸的晶片的情况下，像素数可达数十万个。半导体制造装置附属的计算机的处理器能力低，而且存储器容量也小。因此，使用半导体制造装置附属的计算机而进行的原样使用庞大尺寸的检查数据来推定颗粒产生主要原因的计算处理，或者将庞大尺寸的检查数据传送给计算能力强的其它计算机，在实用上极其困难。因此，操作者实际上基于从颗粒检查装置输出的检查结果来进行诊断。

然而，当从颗粒的附着状态来判定颗粒的附着主要原因时，熟练的操作者的能力是不可欠缺的。在熟练的操作者不在等情况下，由于试行错误而不得不寻求原因，因而其负担较大。在依赖对应的半导体制造装置制造厂家的服务人员的情况下，服务人员也比较麻烦，此外，服务人员根据检查结果而需要依次将维修用的机件器材取回至制造厂，从而，使用者的费用和时间的负担较大。

近年来，发展成采用自动运转***，其利用计算机来分折挂满半导体制造装置内四周的各种传感器的检测结果，基于分析结果来变更过程参数并进行装置的清洁。但是，由于如上所述，寻找颗粒产生的原因还不得不依赖熟练的操作者，因此还不能将颗粒对策功能组合在上述自动运转***中。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种基于颗粒的检查结果而能够自动进行半导体制造装置的诊断的半导体制造***。

本发明的一种半导体制造***，其特征在于，包括：半导体制造装置；颗粒检测部，检测附着在由上述半导体制造装置进行规定处理的基板上的颗粒；评价数据作成部，作成基于由上述颗粒检测部检测的检测结果来评价颗粒附着状态的评价数据；存储部，存储表示预先求出的上述评价数据和颗粒附着在基板上的主要原因之间成立的对应关系的对应数据；和判断部根据上述评价数据作成部作成的评价数据以及存储在上述存储部中的对应数据来判断颗粒附着在基板上的主要原因。

上述评价数据可以基于由半导体制造装置进行规定处理前的检测结果和进行该规定处理后的检测结果的比较来作成，或者可以不考虑处理前的检测结果而只基于处理后的检测结果来作成。选择哪一个可根据上述规定处理前的工序的种别来决定。

在典型的一个实施方式中，上述颗粒检测部，将表示通过将基板表面分割为多个定义的多个微小区域(例如0.1mm～0.5mm程度的正方形区域)中的颗粒附着状态的代表值，以与各微小区域的地址对应的形式的数据而输出。此外，上述评价数据是使表示通过将基板表示分割为多个而得到的多个评价区域的颗粒为附着状态的评价值，与评价区域的地址对应形式的数据；上述各个评价值可通过在规定的函数中使用对应的评价区域中包含的多个检测单位区域的代表值得到和输出。定义上述评价区域时的基板表面的分割数在100以下较好，50以下更好。由于评价数量的数据尺寸小，将评价数据往另一台计算机传送或根据评价数据的颗粒附着主要原因的推断处理等容易进行。

评价值可以根据颗粒尺寸和个数中的任何一个或两个来决定。评价值可以是二值数据。在这种情况下，二值数据可以是与由颗粒检测部检测的颗粒个数是否比预先设定的数大相应的值。此外，上述评价数据作成部可以只在基板表面的特定区域作出评价数据。

在本发明中，通过使用上述对应的数据而能够自动诊断颗粒附着的主要原因。该诊断结果可以在显示部上显示。此外，可根据诊断结果而将控制信息输出至半导体制造装置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的半导体制造***的整体结构的方框图。

图2是表示图1所示的颗粒检查装置的结构的方框图。

图3是表示在晶片上设定的评价区域与地址一起的图示意。

图4是概略地表示对应表的结构的图。

图5是表示将像素数据和基于像素数据而作成的评价数据作为基于这些数据所作出的二维图像的图。

图6是表示一个变形实施方式的颗粒评价对象区域的一个例子的图。

图7是表示图1所示的半导体制造***的应用例的方框图。

图8是表示作为半导体制造***中所包含的半导体制造装置的一个例子的热处理装置的结构的纵截面侧视图。

图9是图8所示的热处理装置的平面图。

图10是表示图8所示的热处理装置的一部分的立体图。

图11是表示将在图8～图10所示的热处理装置中产生故障情况下而得出的像素数据和评价数据的例子，作为基于些数据而作出的二维图像的图。

图12是表示将在图8～图10所示的热处理装置中产生故障情况下而得出的像素数据和评价数据的另一个例子，作为基于些数据而作出的二维图像的图。

图13是表示作为在半导体制造***中包含的半导体制造装置的一个例子的蚀刻装置的结构的大致平面图。

图14是表示图13所示的蚀刻装置中所包含的蚀刻单元的结构的截面图。

图15是表示将在图14所示的蚀刻装置中产生故障情况下而得出的像素数据，作为基于该像素数据而作出的大致的二维图像的图。

图16是表示作为半导体制造***中所包含的半导体制造装置的一个例子的抗蚀剂图案形成装置的结构的大致的平面图。

图17是表示图16所示的抗蚀剂图案形成装置中所包含的涂敷部件的结构的截面图。

图18是表示图16所示的抗蚀剂图案形成装置中所包含的加热部件的结构的截面图。

图19是表示将在图17所示的涂敷部件和图18所示的加热部件中产生故障的情况下而得出的像素数据，作为基于该像素数据而作出的大致的二维图像的图。

图20是表示利用颗粒检查装置而得到的颗粒度数分布图形和颗粒图像的图。

具体实施方式

图1是表示本发明的实施方式的半导体制造***的结构图。该半导体制造***包括半导体制造装置1。该半导体制造装置1是用于在半导体晶体和液晶显示器用的玻璃基板等基板上进行形成半导体集成电路处理的基板处理装置。在半导体制造装置1中包括热处理装置、蚀刻装置、成膜装置、飞溅装置、离子注入装置、灰化装置、进行抗蚀液涂敷以及曝光后的基板的显影的涂敷显影装置、和洗净装置等。此外，本说明书的半导体制造装置1不仅局限于直接对上述基板进行处理的装置，还包括在半导体制造工序中使用的其它装置，例如，检查基板上的半导体集成电路的检查装置，或者在当曝光时作为掩模而使用的掩模基板(刻线基板)上形成抗蚀剂图案的装置等。

在半导体制造装置1中，将收纳多块处理前的晶片W的载体C搬入，对从该载体C取出的晶片W进行规定的处理。处理后的晶片W返回原来的载体C，并从半导体制造装置1中搬出。在半导体制造装置1内设置有颗粒检查装置2，其检查附着在通过半导体制造装置1进行规定处理的晶片W上的颗粒。

为了避免误解，在阅读以下的说明前，希望再次确认在本说明前面的“背影技术”中所述的“像素”和“像素数据”的意思。

如图2所示，颗粒检查装置2包括：光照射部21，与放置在图中没有示出的回转台面上的晶片W相对，被设置成能够在晶片W的半径方向自由移动来照射激光；受光部22，接收激光的散射光而产生与散射光强度对应的信号；和信号处理部23，处理从该受光部22发出的信号。信号处理部23与总线23a连接，在该总线23a上连接有收纳像素数据作成程序24a和评价数据作成程序24b等程序的程序存储部24、存储像素数据的像素数据存储部25、存储评价数据的评价数据存储部26、以及CPU(中央处理部件)27。

如在“背景技术”项目中所述，通过光照射部21而照射在晶片W上的激光的光点尺寸(光束直径)典型的是直径为60μm，此外，像素(即微小区域)是通过将晶片的表面分割为微小的(例如0.1～0.5mm)的四方形的多个正方形区域(更详细地说为扇形区域)而定义。在各像素内部，通过以规定量(例如错开每半个激光光点尺寸)且断续地对激光照射位置照射激光(即脉冲激光)，而能够没有死角地进行扫描。

激光照射位置的变更可以通过组合光照射部21在晶片W的半径方向的移动和晶片W的回转来进行。通过重复进行在扫描一个像素的整个区域后对下一个像素进行扫描，而能够扫描晶片的全部表面。也可以代替上述方法，而首先将激光照射在晶片W的中心，(a)然后，使光照射部21向晶片W的半径方向的外侧移动微小量，(b)固定光照射部21的半径方向的位置并断续地使晶片W回转来照射脉冲激光，每在晶片W旋转一次来重复进行步骤(a)(b)。在这种情况下，一次照射得到的数据，通过以后的计算处理而分配至各像素。

每当光照射部21相对于晶片W的位置变更时，光照射部21产生脉冲激光，受光部22接收由晶片表面和/或颗粒散射的激光。受光部22将与接收的散射光的强度(拉曼(Raman)散射光的强度)相当的电压信号(即检测信号)传送至信号处理部23。

信号处理部23通过图中没有示出的模数转换器而将上述电压信号量子化。在评价颗粒尺寸的情况下，量子化位数为2以上，例如8位(256阶段的量子化级别)。在不评价颗粒尺寸而只评价有无颗粒的情况下，为1位(二阶段的量子化级别，二值数据)。

由于通过脉冲激光多次照射一个像素，在各像素的每一个中可得到多个散射光强度数据。CPU27选择各像素的最大的散射光强度数据作为该像素的代表值，将各代表值作为与对应的像素的地址有关的数据(即像素数据)放置在像素数据存储部25中。

在评价颗粒尺寸的情况下，各像素的代表值与在该像素内存在的最大尺寸的颗粒对应。在这种情况下，各像素的代表值表示在该像素内有无颗粒和颗粒的最大尺寸。在不评价颗粒尺寸的情况下，各像素的代表值为只表示该像素内有无颗粒的二值数据。

其中，利用众所周知的方法而能够容易地检测回转台面的回转角和光照射部21的半径方向的位置。此外，在晶片W上设置表示定向平面(orientation plat)和切口(notch)的结晶方向的位置重合部位。因此，各像素的地址能够以该位置重合部位为基准，使用极坐标(r，θ)和/或X-Y垂直坐标来确定。其中，在图2中，表示的是基于存储在像素数据存储部25中的像素数据而作成的二维图像，利用该图像而能够在视觉上把握晶片W上的颗粒的分布。

在该实施方式中，通过光照射部21、受光部22、信号处理部23、和像素数据作成程序24a而构成颗粒检测部。

由于像素的面积极小，在直径为300mm的晶片上的像素数大约有10万个，所以像素数据的尺寸庞大。当原样使用这种数据进行后述的颗粒附着主要原因的解析处理时，施加在计算处理装置上的负荷大。因此，计算处理装置必需配备具有较高处理能力的计算元件和具有较大容量的存储器。为了解决这个问题，在本实施方式中，将晶片W的表面分割为尺寸远比像素的尺寸大的区域(以下称为“评价区域”)，基于表示各评价区域的颗粒附着状况的代表值(以下称为“评价值”)，来进行颗粒产生原因的解析。其中，在本说明书中，以下，将使各评价值与评价区域的地址对应的形式的数据称为“评价数据”。

为了实现上述功能，在颗粒检查装置2中，在程序存储部24中收纳有评价数据作成程序24b。CPU27使用程序24b来将像素数据变换为评价数据。评价数据被存储在评价数据存储部26中。

在图3中表示将晶片W的表面(典型的为形成器件的表面)分割成多个评价区域的例子。在图3所示的例子中，将晶片W的表面分割成同心的多个圆环状区域，此外，在圆周方向将各圆环状区域分割成多个扇形区域，通过这样来定义多个评价区域。在各评价区域内记载的字母和数字(例如A，B1，B2，F16等)表示的是各评价区域的地址。该地址以定向平面和切口等的位置重合部位为基准，分配至各评价区域。此外，晶片W的分割数和分割方法并不仅限于图3所示，也可以根据半导体制造装置1的种类等进行适当的变更。

其中，从以后的说明中可以理解，本发明的方法可以减少在基于庞大数目的像素数据来进行颗粒附着原因解析时的处理负荷。因此，在设定评价区域时，若分割数过多，则数据处理的容易性降低。另一方面，若分割数过少，则颗粒附着原因的解析困难。当考虑这点时，优选是晶片W的表面的分割数在100以下，为了避免使附着原因解析的算法复杂化，更优选在50以下。

以下说明从像素数据至评价数据的具体的变换方法。在各评价区域中包含多个像素。当各像素的代表值为只表示有无颗粒的二值数据(不考虑颗粒尺寸)时，当在某一像素内存在颗粒的情况下，该像素的代表值为“1”，当不存在颗粒的情况下，该像素的代表值为“0”。在各评价区域中，当代表值为“1”的像素的数目超过基准数(阀值)时，取该评价区域的评价值为“1”，当在基准数以下时，取该评价区域的评价值为“0”。即，作为各评价区域的代表值的评价值表现为二值数据。通过这样而得出的各评价区域的评价值，作为与评价区域的地址对应的评价数据而存储在评价数据存储部26中。此外，由于像素的地址和评价区域的地址以定向平面或者切口为基准而决定，因此可以容易地确定属于某个评价区域的像素。

其中，实际上，允许范围内的颗粒通常从处理前开始就附着于在半导体处理装置1中处理的晶片W上。因此，只根据处理后的颗粒数据来确定由该处理而引起的附着的颗粒是比较困难的。因此，优选评价数据是基于处理前和处理后的颗粒数据而作成。

在这种情况下，作为处理前后的各像素的代表值，与二值数据不同，可以使用多位数据(例如，如上所述，散射光强度的量子化级别为256阶段的数据)。求出各像素处理前后的代表值的差，根据该差来决定成为评价数据作成基础的像素代表值(评价数据作成用代表值)。作为评价数据作成用代表值，可以使用二值数据。在某一个像素中，当在处理后的代表值比处理前的代表值大的情况下，可以得出因处理而使新的颗粒附着在该像素上的结论，将“1”分配给评价数据作成用代表值；在除此以外的情况下，得出没有新的颗粒附着的结论，将“0”分配给评价数据作成用代表值。

这种数据处理是通过像素数据作成程序来进行的，决定的各像素的评价数据作成用代表值，以与各像素的地址对应的像素数据的形式，而存储在像素数据存储部25中。然后，通过与上述顺序相同的顺序将该像素数据变换为评价数据。

其中，晶片W处理前的颗粒的检测结果，也可以在将晶片W搬入半导体制造装置1中之后，通过由安装在该半导体制造装置1内的颗粒检查装置2的检查而得到；但也可以通过在将晶片W搬入半导体制造装置1中之前进行的检查而得到。

再参照图1，符号3是控制半导体制造装置1的运转的、例如作为设置每个半导体制造装置1上的装置控制器的控制部。该控制部3包括：通过总线31互相连接的CPU(中央处理部件)30、存储判定程序32a和控制信号作成程序32b的第一存储部32、存储评价数据的第二存储部33、以及存储表示评价数据和颗粒的附着主要原因的对应的对应表(参见图4)的第三存储部34。在总线31上，通过图中没有示出的输入输出口而连接有检查装置2，此外，还连接有警报发生部35和显示部36。

图4中示意性表示对应表。所谓对应表是指记载根据过去的经验和/或实验而得出的颗粒附着的主要原因和评价数据的关系的表。通过将基于检查而作成的评价数据应用在对应表中，可以确定颗粒附着的主要原因。

此外，评价数据和颗粒附着主要原因不是必需一对一对应的。例如，当由于某种主要原因引起的颗粒附着在晶片W的周边边缘的情况下，一般不限于附着颗粒的分布图形。设想这样的情况，在对应表中，将多个评价数据分配给一个颗粒附着主要原因也可以。另一方面，也有某种颗粒的分布图形是由多个颗粒附着主要原因而引起的情况。设想这种情况，在对应表中，将多个颗粒附着主要原因分配给一个评价数据也可以。

在图5的上段中，以二维图像的形式在后述的纵型热处理装置中，在晶片夹具的四根支柱被污染的情况下，由处理的晶片W而得出像素数据。可以看出，颗粒附着在由晶片W的支柱所支撑的部位及其附近。在图5的下段中，利用二维图像的形式表示基于像素数据而作出的评价数据。可以看出，在评价数据中，评价值“1”赋与代表值为“1”的像素数多的评价区域，其它评价区域的评价值为“0”。

CPU30利用存储在第一存储部32中的判定程序32a而将基于存储在第二存储部33中的测定的评价数据、与记录于存储在第三存储部34中的对应表中的多个评价数据进行对照，从该多个评价数据选择与根据测定的评价数据一致的数据，将与该选择的评价数据对应的颗粒附着主要原因确定为实际的颗粒附着主要原因。CPU30根据需要而在警报发生部35产生警报，同时，在显示部36中显示颗粒附着主要原因(发生的主要原因)，此外，由控制信号作成程序32b作成并输出与该主要原因对应的控制信号。

控制信号是指示与颗粒附着对应的信号。例如，在判断颗粒附着是晶片夹具污染而引起的情况下(参见图5)，控制信号可以是指令中止其次进行的预定的晶片处理而在反应容器内清洁晶片夹具的信号。控制信号也可以是停止装置运转的停止信号。

此外，显示部36并不仅限于半导体制造装置1的本体的操作面板的显示画面，也可以是打印机等。

其中，在图1的例子中，CPU30和判定程序32a相当于判断部，其根据基于测定的评价数据以及对应表，来判断颗粒附着的主要原因。此外，颗粒检查装置2以及控制部3构成诊断半导体制造装置1的颗粒产生状态的诊断装置。

各评价区域的面积可以设定为互相相等。在这种情况下，用于决定各评价区域的评价值的基准数(该评价区域中包含的代表值为“1”的像素数)在各评价区域可以相同。在这种情况下，当在某个评价区域中存在上述基准数以上的数的颗粒时，对该评价区域赋与评价值“1”，在不存在的情况下，赋与评价值“0”。此外，各评价区域的面积不同也可以。在这种情况下，可以确定相对于各评价区域而决定的基准数，使其与各评价区域的面积成比例。

此外，当决定评价值时，也可以不考虑评价区域中所包含的颗粒存在的像素数，而考虑颗粒的尺寸。在这种情况下，例如，即使某个评价区域内所存在的颗粒存在的像素数小于规定的基准数，如果尺寸在规定尺寸以上的颗粒存在的像素数在规定的数以上，则取该评价区域的评价值为“1”也可以。在这种情况下，各像素的代表值不是二值数据，可以使用具有多阶段(例如256阶段)的级别的代表值。

此外，也可以与评价区域中所包含的颗粒存在的像素数没有关系，而只由颗粒尺寸决定评价值。在这种情况下，例如，检测出尺寸比一个评价区域内的规定尺寸大的颗粒的像素如果存在一个，该评价区域的评价值可取为“1”，即使在该评价区域中颗粒存在的像素多，如果各个颗粒的尺寸在上述规定尺寸以下，则可以取该评价区域的评价值为“0”。

其中，评价值并不仅限于二值数据，也可以具有多个级别的数据。例如，取颗粒存在的像素数为20个和40个作为基准值，在某评价区域中存在有颗粒的像素数为0的情况下，该评价区域的评价值可以取为“0”；在该像素数在1以上而不到20的情况下，可取评价值为“1”，在该像素数为20以上而不到40的情况下，可取评价值为“2”，在该像素数为40以上的情况下，可取评价值为“3”。

此外，在决定具有多个级别的评价值时，也可以考虑颗粒尺寸和个数两者。例如，在某个评价区域中，当分别存在最大尺寸不到3μm的颗粒存在的像素数不到5，最大尺寸为3μm以上而不到8μm的颗粒存在的像素数不到5，最大尺寸在8μm以上的颗粒存在的像素数不到5时，可取该评价区域的评价值为“1”。在最大尺寸不到3μm的颗粒存在的像素数在5以上，最大尺寸为3μm以上而不到8μm的颗粒和最大尺寸为8μm以上的颗粒存在的像素数为不到5的情况下，可取该评价区域的评价值为“2”。

如上所述，在从像素数据至评价数据的变换中，可以使用各种各样的函数(变换规则)。使用的函数可以根据处理的种类而适当地进行变更。

此外，也可以不在晶片表面的全体上设定评价区域，而在晶片表面的一部分的某个特定的区域上设定评价区域。图6为表示这种例子的图，其只在横切晶片W的中心的带状区域S内设定评价区域。即使在这样设定评价区域的情况下，也可以识别出颗粒只附着在晶片的周边边缘的状态、只附着在中心的状态、和附着在周边边缘的一部分上的状态(参照图5)。在这种情况下，由于评价数据的数据尺寸小，因此具有减小计算处理负荷的优点。

此外，颗粒的检测并不仅限于晶片的表面(被处理面)，对晶片的背面也可以进行。在这种情况下，与在晶片表面进行时相同，可以将检测结果变换为像素数据，基于像素数据而作出评价数据，并基于使用对应表的评价数据来推断颗粒附着的主要原因。

其次，说明图1所示的半导体制造***实行的一系列工序。

在半导体制造装置1中，对晶片W进行规定的处理。这时，对与制品晶片一起放置在载体C内的监视晶片进行与制品晶片同样的处理。将监视晶片搬入颗粒检查装置2内，检测其表面或背面或两个面的颗粒。在该监视晶片上的颗粒检测结果，以像素数据的形式而存储在颗粒检测装置2的像素数据存储部25中。CPU30使用评价数据作成程序24b，基于像素数据而作出评价数据，将得出的评价数据存储在评价数据存储部26中。

成为作成评价数据基础的像素数据，也可以只基于被处理的监视晶片的检测结果作成；或者也可以根据基于处理后的监视晶片的检测结果而作成的像素数据和基于处理前的监视晶片的检测结果而作成的像素数据的比较结果来作成。这样得到的评价数据，从颗粒检查装置2被传送至控制部3的第二存储部33.

接着，CPU30使用判定程序32a，对作成的评价数据和第三存储部34内的对应表中的评价数据进行对照，在对应表中不存在与作成的评价数据一致的评价数据的情况下，判断为“无异常”。在这种情况下，半导体制造装置1的运转继续。

另一方面，在对应表中存在与作成的评价数据一致的评价数据的情况下，从对应表中读出与评价数据对应的颗粒附着主要原因。CPU30使警报发生部35发生警报，同时，在显示部36上显示确定的颗粒附着主要原因，此外，向半导体制造装置1输出利用控制信号作成程序32b而作成的控制信号(例如清洗指令或装置运转停止指令等)。操作者根据产生的警报而能够把握颗粒异常产生，通过查看显示部36而能够明确颗粒附着(产生)的主要原因。

此外，例如半导体制造装置1在根据控制信号而自动进行消除颗粒附着主要原因的处理(例如清洗反应容器内部)的情况下，操作者不需要进行特别的作业。此外，在晶片表面和背面进行颗粒检测的情况下，第三存储部34内的对应表应分别是表面用和背面用的。此外，在上述例子中，只对监视晶片进行颗粒的检测，但是并不仅限于此。即，除了监视晶片以外，还可以对制品晶片进行颗粒检测，根据检测结果来判断有无异常。或者，也可以只对制品晶片进行颗粒检测来判断有无异常。

采用上述实施方式，由于使用表示评价数据和颗粒附着主要原因的关连性的对应表，判定颗粒附着的主要原因，可以迅速而正确地确定颗粒附着的主要原因，还可以减小操作者的负担。观看颗粒附着状态来判定颗粒附着的主要原因，需要相当的熟练程度，采用本实施方式，即使熟练的操作者不在，也可以很容易采取消除颗粒附着主要原因的对策。

此外，采用上述实施方式，不但根据像素数据来判定颗粒附着主要原因，而且还可以根据基于像素数据作成的评价数据来判定颗粒附着主要原因。由于评价数据是将多个像素值适用于规定的函数中而得出的单一的评价值的集合体，因此，评价数据的尺寸比像素数据的尺寸小得多。

因此，从颗粒检查装置2将数据(评价数据)传送至进行颗粒附着主要原因的判定处理的装置(本实施方式中为控制部3，即装置控制器)所需要的时间缩短。此外，在控制部3中不需要设置大容量的存储器，还可以迅速地进行颗粒附着主要原因的推断处理。此外，将各个半导体制造装置的颗粒发生履历与其原因一起自动送至集中管理计算机，容易一元化地管理管理多个半导体制造装置。根据颗粒附着主要原因的推断结果生成的控制信号为指示变更过程参数的意思的信号也可以。

在上述实施方式中，颗粒检查装置2被设置在半导体制造装置1内，也可以利用设置在半导体制造装置1内的晶片搬送装置(臂)，将晶片搬送至颗粒检查装置2内。因此，颗粒检查装置2可以为与半导体制造装置1。此外设置独立型装置。此外，在将像素数据送至控制部3后，利用设置在控制部3内的评价数据作成程序进行从像素数据至评价数据的变换也可以，但会失去上述一部分优点。

图7是表示本发明的应用例的图。图7所示的半导体制造***包括多个(例如1～3号机)半导体制造装置1A～1C；分别设置在这些半导体装置1A～1C上的颗粒检查装置2A～2C，分别与这些颗粒检查装置2A～2C连接的控制部(装置控制器)3A～3C；与这些控制部3A～3C连接，作为各半导体制造设置1A～1C的控制部的组控制器GC；和与该组控制器GC连接的通信部37。典型地，这些构成零件1A～1C、2A～2C、3A～3C、GC、37设置在使用者的半导体制造工厂的车间内。

颗粒检查装置2A～2C相当于上述的颗粒检查装置2，控制部3A～3C相当于上述的控制部3。优选存储图1所示的判定程序32a和控制信号作成程序32b的第一存储部32、存储评价数据的第二存储部33、存储对应表的第三存储部34与控制部3A～3C分离，设置在组控制器GC上。在这种情况下，来自颗粒检查装置2A～2C的评价数据分别通过控制部3A～3C而传送至组控制器GC，在组控制器GC中作成的控制信号通过控制部3A～3C而传送至各半导体制造装置1A～1C。

通信部37通过通信网络40(例如电话线路或因特网线路)，与制造厂家一侧的的监视站4连接。监视站4包括通信部41、由计算机构成的控制部42和显示部43。对于设置在使用者一侧的组控制器GC，当确认有问题级别的颗粒附着的同时判定其主要原因，将有关于该主要原因的信息从通信部37通过通信网40而传送至制造厂家的控制部42。在显示部43中显示产生异常的半导体制造装置的编号和该制造装置中颗粒附着主要原因的信息。所谓“制造厂家”不仅是指制造厂家本身，还包含制造厂家所委托的对使用者进行维修的公司。

这样，通过构筑能够将颗粒发生的主要原因传送至制造厂家的***，使得制造厂家的服务人员可以预先准备与该主要原因对应的机件和材料来出发去使用者所在地，能够容易采取迅速的对应措施。

以下，说明半导体制造装置的颗粒附着主要原因的具体例子。图8～图10是表示作为半导体制造装置的纵型热处理装置的图，符号51是密闭型载体C的搬入区域，符号52是装料区域(即移放区域)，符号53是区分各个区域的隔壁。搬入区域51是大气气氛，装料区域52是比搬入区域51清净度高的气氛(例如惰性气体气氛)。当将载体C搬入区域51中时，打开载体C的盖，利用晶片移放机构54而将载体C内部的晶片转移至晶舟(即基板夹持件)55上。然后，通过升降机构56，将晶舟55搬入热处理炉56a内，进行晶片的热处理。通过过滤单元57和吸入板57a循环的惰性气体，横断装料区域52内而流动。颗粒检查装置2在搬入区域51内气密地与隔壁53连接，此外，颗粒检查装置2的内部向装料区域52开放，在颗粒检查装置2的内部，在热处理前和热处理后来进行监视晶片和/或者制品晶片的颗粒检查。晶舟55在顶板55a和底板55b之间有四根支柱55c，在这些支柱55c上作出夹持晶片周边边缘的槽。

当晶舟55的四根支柱55c都被污染时，如上述那样，基于晶片表面的颗粒检测结果的像素数据和评价数据，成为如图5所示。在颗粒从排气管入口附近向处理区域的情况下，颗粒附着在晶片的周边边缘，像素数据和评价数据分别如图11(a)、(b)所示。在过滤单元57被污染的情况下，颗粒附着在晶片的一侧，像素数据和评价数据分别如图12(a)、(b)所示。其中，图11和图12所示的像素数据，通过附加部面线(patching)来表示颗粒附着部分而变得简单。

再对另一个例子进行说明，图13表示的是蚀刻装置(蚀刻器)。当密闭型盒C与实持上气密地形成的装置本体的正面板61的前面连接时，盒C的盖打开。然后，利用晶片移放机构62将晶片从盒C中取出，通过具有晶片移放臂的负载锁紧室63，而放置在图14所示的蚀刻单元64内的放置台65上。在放置台65的周围设置聚焦圆环67，此外，在其上部设置有供给蚀刻气体的气体喷淋头66。颗粒检查装置2设置在正面板61的前面，颗粒检查装置2的内部在装置本体内开放。

当聚焦圆环67被污染时，颗粒附着在晶片周边边缘上，其像素数据如图15(a)所示。当气体喷淋头66被污染时，颗粒附着在晶片表面的大致全部表面上，其像素数据如图15(b)所示。在颗粒关于放置台65的直径方向、从夹持放置台65而设置的两个排气管中的一个向处理区域内飞散的情况下，颗粒附着在晶片的一个面上，其像素数据如图15(c)所示。

再对另一个例子进行说明，图16表示的是涂敷抗蚀剂并将曝光后的晶片表面显影的涂敷显影装置。利用交换臂72，从搬入盒站71中的开放盒C中取出晶片。晶片通过由多层层叠多个单元而构成的单元塔U1中的一个单元，交换至马蹄状的主臂73上。然后，晶片经过抗蚀剂涂敷单元74、单元塔U1或者U2中的加热单元而搬送至界面块体75中，再从那里搬入到曝光装置76中，晶片在曝光装置76中曝光后，通过界面块体75而搬入显影部分77中，进行显影处理。

如图17所示，在抗蚀剂涂敷单元74中，旋转夹头74a真空吸附晶片W高速回转，将从喷嘴74b供给的抗蚀剂液涂敷在晶片W的表面上。此外，如图18所示，在加热单元8中，通过加热板81内的三根升降销82而将晶片W从主臂73移放至加热板81上。

当主臂73被污染时，颗粒成马蹄状附着在晶片背面的周边边缘上，其像素数据如图19(a)所示，当升降销82被污染时，颗粒附着在与晶片背面的升降销82的头部相对应的区域上，其像素数据如图19(b)所示。当旋转夹头74a被污染时，颗粒附着在晶片背面的旋转夹头74a的接触区域上，其像素数据如图19(c)所示。

Claims (11)

1.一种半导体制造***，其特征在于，包括：

半导体制造装置；

颗粒检测部，检测附着在通过所述半导体制造装置进行规定处理的基板上的颗粒；

评价数据作成部，基于由所述颗粒检测部检测的检测结果来作成用于评价颗粒附着状态的评价数据；

存储部，存储表示预先求出的所述评价数据和颗粒附着在基板上的主要原因之间成立的对应关系的对应数据；和

判断部，基于所述评价数据作成部作成的评价数据以及存储在所述存储部中的对应数据，来判断颗粒附着在基板上的主要原因。

2.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于：

所述颗粒检测部构成为可以输出下述形式的数据作为所述检测结果，其中，所述形式的数据表示的是，分别表示通过将基板表面分割为多个而得到的多个检测单位区域中的颗粒附着状态的代表值，与对应的检测单位区域的地址相关连；

所述评价数据是使表示通过将基板表面分割为多个而得到的多个评价区域中的颗粒附着状态的评价值、与对应的评价区域的地址相关连的形式的数据；

所述各评价区域包含多个检测单位区域，所述各评价值可通过在规定的函数中使用对应的评价区域中所包含的多个检测单位区域的代表值而得到的输出。

3.如权利要求2所述的半导体制造***，其特征在于：

所述评价值与在对应的评价区域中所包含的检测单位区域内存在的颗粒的尺寸和/或个数相对应。

4.如权利要求2所述的半导体制造***，其特征在

所述各个评价值为二值数据。

5.如权利要求4所述的半导体制造***，其特征在于：

作为二值数据表现的所述各个评价值，根据对应的评价区域中所包含的检测单位区域内存在的颗粒数是否比规定的基准值大来决定。

6.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于：

所述评价数据作成部构成为只在基板表面的一部分区域上作成评价数据。

7.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于：

所述评价数据作成部基于通过所述半导体制造装置进行规定处理前的检测结果和进行该规定处理后的检测结果的比较来作成评价数据。

8.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于：

还包括显示由所述判断部判断的、颗粒附着在基板上的主要原因的显示部。

9.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于：

还包括基于所述判断部判断的、附着在基板上的主要原因，来将控制信号输出至所述半导体制造装置用的装置。

10.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于，包括：

颗粒检查装置，检查基板上的颗粒；和

控制部，与所述颗粒检查装置分开设置，控制所述半导体制造装置，其中，

所述颗粒检测部和所述评价数据作成部被设置所述颗粒检查装置上；

所述存储部和所述判断部被设置在所述控制部上。

11.如权利要求1所述的半导体制造***，其特征在于：

还包括通信部，将由所述判断部判断的、颗粒附着在基板上的主要原因，通过通信线路而传送至监视站。

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