JP2004022980A - 電子線検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェーハへの銅汚染なく銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハを１台の電子線検査装置で処理する。
【解決手段】ウェーハ搬送機４のハンド１２Ａ，１２Ｂ等、装置内でウェーハ１と接触する全ての部分を２系統以上用意し、その接触部を銅プロセスウェーハ専用と非銅プロセスウェーハ専用とに使い分ける。
【選択図】 図２
【解決手段】ウェーハ搬送機４のハンド１２Ａ，１２Ｂ等、装置内でウェーハ１と接触する全ての部分を２系統以上用意し、その接触部を銅プロセスウェーハ専用と非銅プロセスウェーハ専用とに使い分ける。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体向け電子線検査装置に関し、特に半導体ウェーハを検査する電子線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の動作スピード高速化のために、その配線材料はアルミニウムから抵抗の小さな銅へとシフトしている。ところが、銅は、半導体や絶縁物中に存在すると、アルミニウムの約１０倍のスピードで拡散し、これが素子の特性を劣化させるという問題がある。したがって、不純物としての銅は半導体製造プロセスの中で完全に排除すべきである。このため、半導体製造装置の中にはそれ自体銅プロセス専用装置として開発されたものがある（日経マイクロデバイス１９９９、２月）。たとえば、電解メッキ装置などではウェーハ裏面を銅汚染から保護する工夫なども実施されている（日経マイクロデバイス１９９８、１１月）。これらは銅プロセス専用の装置において不純物としての銅の存在を防ぐ工夫であるが、非銅プロセスのウェーハと銅プロセスのウェーハを１台の装置で処理するものではない。
一方、特開２０００−２６０７７６号公報のように、装置側ではなく基板側で銅の拡散を防ぐアイディアもあるが、これには専用のプロセスを追加する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウェーハの検査には測長ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等の電子線検査装置が使用される。現在のところ、半導体ウェーハ用の電子線検査装置は、上述した不純物としての銅の拡散を防ぐため、銅プロセスのウェーハを検査する装置と、非銅プロセスのウェーハを検査する装置とを完全に分けて使用している。従って１種類の半導体素子を製造するにあたって銅プロセスと非銅プロセスが混在する場合には、その工程の比率にもよるが、従来のアルミニウム配線のみのプロセスに比べて台数で１．５倍程度の電子線検査装置が必要となる。
本発明は、専用プロセスを追加することなく銅汚染を防いで、銅プロセスのウェーハでも非銅プロセスのウェーハでも１台の装置で処理することのできる電子線検査装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
電子線検査装置は、その処理経路に銅雰囲気は無く、直接接触により銅が拡散することがなければ電子線検査装置における銅の拡散を防ぐことができる。すなわち、銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハの直接的、間接的な接触を防ぐことで、１台の装置で銅、非銅プロセスのウェーハを検査することができる。
【０００５】
本発明はこのような考察の下になされたもので、ウェーハ収納手段と装置本体との間にウェーハを搬送するウェーハ搬送手段と、ウェーハの向きを調整するアライナー手段と、装置本体内部でウェーハを載置して移動するウェーハ載置手段とを備える電子線検査装置において、ウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段は、それぞれ複数のウェーハ保持部を有し、複数のウェーハ保持部のうちの１つによって被検査ウェーハを接触保持することを特徴とする。
【０００６】
アライナー手段は、ウェーハのオリエンテーションフラットやノッチを検出してウェーハ方位をアライメントする。１つのウェーハ保持部は、１個所でウェーハと接触して当該ウェーハを保持してもよいし、複数個所でウェーハと接触して保持してもよい。
【０００７】
複数のウェーハ保持部は、被検査ウェーハのウェーハプロセスに応じて使い分ける。例えば、複数のウェーハ保持部の一つを銅プロセスウェーハ用とし、他の一つを非銅プロセスウェーハ用とする。あるいは、複数のウェーハ保持部の一つをシリコン半導体プロセスウェーハ用とし、他の一つを化合物半導体プロセスウェーハ用とする。
【０００８】
また、本発明の電子線検査装置は、ウェーハ収納手段の種類を判別する判別手段と、ウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段を制御する制御部とを更に備え、制御部は判別手段からの信号に基づいてウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段で被検査ウェーハに対して使用するウェーハ保持部を決定する。
【０００９】
別の形態に係る本発明の電子線検査装置は、ウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段を制御する制御部を備え、制御部は外部コンピュータから送信されてきたウェーハプロセスに関する情報に基づいてウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段で被検査ウェーハに対して使用するウェーハ保持部を決定する。
本発明によると、半導体生産における電子線検査装置の台数を必要最小限とすることができ、半導体メーカにとっては設備投資や装置設置面積を抑えることができる。特に研究開発部門においては、そのメリットは大きい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図を用いて説明する。以下の図において、同じ機能を有する部分には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本発明による電子線検査装置の一例を示す概略図である。
電子源１９から放出された電子は、電子光学系２０で縮小され、偏向器２１によってウェーハホールダ８上に保持されたウェーハ１上に走査される。ウェーハ１からは二次電子や反射電子などが放出され、それを検出器２２で検出し、二次電子像、反射電子像、電位コントラスト像などを形成する。電子光学系カラム２３、ロードロック室６、処理室１０は、真空ポンプ２４で排気して真空状態を維持することができる。また必要に応じてドライ窒素ガスをパージすることで大気圧に開放することもできる。
【００１１】
通常、被検査ウェーハ１はＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）やカセット２に収納され、これらはロードポート３に搭載される。ウェーハ搬送機４は、カセット２から任意の被検査ウェーハ１を取り出し、図１には図示していないアライナーのテーブルにウェーハを置く。ロードロック室６が大気開放されバルブ７が開くと、アライナーによってアライメントを実施されたウェーハは、ウェーハ搬送機４によりロードロック室６内のウェーハホールダ８に載せられる。バルブ７が閉じられロードロック室６が真空に排気されると、バルブ９が開けられ、ウェーハ１がウェーハホールダ８に固定された状態で処理室１０内のステージ１１上にロードされる。ステージ１１はウェーハ上の任意位置が電子線光学軸１６の直下へ来るようにウェーハ１の位置を少なくとも２次元的に移動させることができ、これによりウェーハ上の所望の検査点のパターン寸法の測長、パターン外観検査、異物検出、異物観察などを実施することができる。
【００１２】
検査を終了した被検査ウェーハ１は、ウェーハホールダ８に載ったまま前記シーケンスと逆にロードロック室６にアンロードされる。ロードロック室６が大気開放されると、ウェーハ搬送機４はウェーハホールダ８上のウェーハ１をピックアップし、カセット２にアンロードする。この手順を反復することで、カセット２に収納された複数のウェーハに対する検査が自動的に実行される。
【００１３】
電子線検査装置の電子源１９は高電圧制御ＣＰＵ３１によって制御され、電子光学系２０は電子光学系制御ＣＰＵ３２によって制御される。真空ポンプ２４は真空排気系制御ＣＰＵ３４によって制御される。また、ウェーハ搬送機４やステージ１１等の駆動系はステージ・ウェーハ搬送系制御ＣＰＵ３によって制御される。これらの制御ＣＰＵ３１〜３４は、電子線検査装置のＨＯＳＴコンピュータ２５で管理される。またＨＯＳＴコンピュータ２５は、上記の一連の処理であるレシピの管理も実行する。ＨＯＳＴコンピュータ２５は生産ラインのＨＯＳＴコンピュータなどの外部コンピュータ２６と通信で接続され、被検査ウェーハに対応したレシピの指定を受けたり、測定結果などを送信したりする。
【００１４】
図２は、図１に示した電子線検査装置のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図である。
電子線検査装置の構成部分の中でウェーハと接触する部分としては、ウェーハ搬送機４、アライナー５、ウェーハホールダ８がある。カセット２にもウェーハ接触部があるが、カセット２はユーザーにより管理されるものであって、電子線検査装置の構成要素ではない。本実施の形態の電子線検査装置は、ウェーハと接触する部分であるウェーハ搬送機４、アライナー５、ウェーハホールダ８のそれぞれにウェーハを保持するための接触部位を少なくとも２つ備える。
【００１５】
ウェーハ搬送機４のウェーハ接触部としては、ウェーハ裏面に接触するハンド１２がある。本実施の形態では、図１及び図２に図示したように、ウェーハ搬送機４は２本のアーム１２Ａ，１２Ｂを有する。ここで、例えば一方のアーム１２Ａを銅プロセスウェーハ搬送用アームとし、他方のアーム１２Ｂを非銅プロセスウェーハ搬送用アームとする。このように２つのアーム１２Ａ，１２Ｂをウェーハプロセスに応じて使い分けることにより、ウェーハ搬送機４を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されることが回避される。
【００１６】
次に、アライナー５について説明する。アライナー５は、ウェーハのオリエンテーションフラットやＶノッチを検出し、ウェーハを回転させてウェーハの向きを一定にするためのものである。アライナー５のウェーハ接触部としては、ノッチまたはオリエンテーションフラットを検出するためにウェーハを載せて回転させるテーブルがある。本実施の形態では、アライナー５は、２つのテーブル１３Ａ，１３Ｂを備える。ここでも、例えば一方のテーブル１３Ａを銅プロセスウェーハ載置用のテーブルとし、他方のテーブル１３Ｂを非銅プロセスウェーハ載置用のテーブルとする。このように２つのテーブル１３Ａ，１３Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、アライナー５を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されることを回避することができる。
【００１７】
図３は、アライナー５の側面図である。図２に示したアライナーには２つのテーブル１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ水平方向に別の位置に設置されているが、そのような場合には、図３の側面図に示すようにテーブル１３Ａ，１３Ｂの高さを変えることで、アライナー５の占有面積を小さくすることができる。アライナー５のノッチ検出器１４Ａ，１４Ｂとしては、透過型の光センサやレーザセンサを使用することができる。
【００１８】
次に、ウェーハホールダについて説明する。ウェーハホールダは、ロードロック室６と処理室１０の間でウェーハ１を搬送するために使用されると共に、ステージ１１にセットされて処理室１０内でウェーハ１を移動するために使用される。本実施の形態の電子線検査装置は、独立した２つのロードロック室６Ａ，６Ｂを有する。各ロードロック室６Ａ，６Ｂは、ロードロック室６Ａ，６Ｂを外部雰囲気に対して開放・遮断するためのバルブ７Ａ，７Ｂ、及び処理室１０との間を連通・遮断するためのバルブ９Ａ，９Ｂを備える。また、それぞれのロードロック室６Ａ，６Ｂにウェーハホールダ８Ａ，８Ｂが用意されている。そして、一方のロードロック室６Ａ及びその中のウェーハホールダ８Ａを銅プロセスウェーハ用とし、他方のロードロック室６Ｂ及びその中のウェーハホールダ８Ｂ非銅プロセスウェーハ用とする等して、２つのウェーハホールダ８Ａ，８Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、ウェーハホールダを介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハに由来する銅によって汚染されることを回避することができる。
【００１９】
図４は、ウェーハ接触部位を少なくとも２つ備えるウェーハ搬送機の他の例を示す概略図である。このウェーハ搬送機４１は、１本の多関節アーム４２の先端に２つ以上のハンド４３Ａ，４３Ｂが設けられている。多関節アーム４２の先端を軸４４の回りに回転することによって、使用するハンドを選択することができる。図示の状態では、ハンド４３Ｂが使用可能状態にある。このような構造のウェーハ搬送機４１においても、例えば一方のハンド４３Ａを銅プロセスウェーハ搬送用、他方のハンド４３Ｂを非銅プロセスウェーハ搬送用とし、２つのハンド４３Ａ，４３Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、ウェーハ搬送機を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されるのを回避することができる。
【００２０】
図５は、２つのテーブルを有するアライナーの他の例を示す側断面図である。この例に示したアライナーは、相対的に上下する同軸の２つのテーブル４６Ａ，４６Ｂを備える。同軸配置された内側のテーブル４６Ａは、カムフォロワー機構４７などによって外側のテーブル４６Ｂに対して相対的に上下することができる。従って、図５に実線で示したように内側のテーブル４６Ａを上昇させると、ウェーハ１は内側のテーブル４６Ａに保持されて回転する。また、内側のテーブル４６Ａを下降させると、ウェーハ１は外側のテーブル４６Ｂに保持されて回転することになる。なお、テーブル回転機構は図示を省略してある。このような構造のアライナーを用いても、例えば内側のテーブル４６Ａを銅プロセスウェーハ載置用のテーブル、外側のテーブル４６Ｂを非銅プロセスウェーハ載置用テーブルとし、内外のテーブル４６Ａ，４６Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、アライナーを介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されるのを回避することができる。
【００２１】
図６は、本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハ搬送系路を説明する概略平面図であり、図２に対応する図である。本実施の形態は、ロードロック室６が一つの場合の例である。ロードロック室６にはエレベータ機構などを持つウェーハホールダ交換機構１５が設けられており、２枚のウェーハホールダ８を収容可能である。また、本実施の形態においては、独立したアライナー５Ａ，５Ｂが別々に用意されている。
【００２２】
図７は、ロードロック室６を図６のＢ−Ｂの方向から見た矢視断面図である。ロードロック室６内には、上下に配置された２つのウェーハホールダ載置台５１Ａ，５１Ｂ、ウェーハホールダ載置台５１Ａ，５１Ｂを上下動させるボールネジ５２、及びボールネジ５２を回転駆動するモータ５３からなるウェーハホールダ交換機構１５が設置されている。上面にウェーハ１Ａ，１Ｂを載置することのできるウェーハホールダ８Ａ，８Ｂは、ウェーハホールダ載置台５１Ａ，５１Ｂに載置することができる。図中の高さ位置Ｈは、ウェーハホールダのロード・アンロード高さである。
【００２３】
図７（ａ）に示すように、エレベータ機構によって下方のウェーハホールダ載置台５１Ａをウェーハホールダのロード・アンロード高さＨに位置づけると、下方のウェーハホールダ載置台５１Ａに載置されたウェーハホールダ８Ａを選択・交換することができる。また、図７（ｂ）に示すように、エレベータ機構によって上方のウェーハホールダ載置台５１Ｂをウェーハホールダのロード・アンロード高さＨに位置づけると、上方のウェーハホールダ載置台５１Ｂに載置されたウェーハホールダ８Ｂを選択・交換することができる。このように、ロードロック室６が一つであっても、ウェーハホールダ交換機構１５でロードするウェーハプロセスに適した所望のウェーハホールダを選択・交換し、処理室１０にロードすることができる。
【００２４】
図８は、本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図であり、図２に対応する図である。本実施の形態も、ロードロック室６が一つの場合の例である。
ウェーハ載置台１８にセットされたウェーハ１は、真空内で使用できるウェーハ交換機１７を使用してステージ６１上にセットされる。本実施の形態においても、ステージ６１、ウェーハ交換機１７及びウェーハ載置台１８のウェーハとの接触部は２つ以上設けてある。ウェーハ載置台１８は、高さ方向に複数段設けて図７のようなエレベータ機構を用いて昇降できるようにすれば、図８に示すように平面方向に一箇所であっても、ウェーハとの接触部を２つ以上設けることができる。ウェーハ交換機１７は２本のアーム１７Ａ，１７Ｂを備え、各アーム１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ両端部分にウェーハを支持することができる。
【００２５】
図９に、本実施の形態で用いられるステージ６１の例を示す。この例のステージ６１は、ウェーハを３点で支持する上下可動なパッド６２Ａ〜６２Ｃ、６３Ａ〜６３Ｃを２組以上備える。このような構造により、プロセスに対応したパッドでウェーハを支持し、対応しないパッドをウェーハと接触しないように下げておけば、ウェーハ接触面を２つ以上設けることができる。
【００２６】
図９（ａ）は、パッド６２Ａ〜６２Ｃを上昇させ、パッド６３Ａ〜６３Ｃを下降させた状態を示し、ウェーハは上昇したパッド６２Ａ〜６２Ｃ上に支持される。また、図９（ｂ）は、パッド６３Ａ〜６３Ｃを上昇させ、パッド６２Ａ〜６２Ｃを下降させた状態を示し、ウェーハは上昇したパッド６３Ａ〜６３Ｃ上に支持される。従って、例えばパッド６２Ａ〜６２Ｃを銅プロセスウェーハ支持用のパッド、パッド６３Ａ〜６３Ｃを非銅プロセスウェーハ支持用のパッドとし、２組のパッド６２Ａ〜６２Ｃ、６３Ａ〜６３Ｃをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、ステージ６１を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されることを回避することができる。
【００２７】
図１０は、上述のウェーハ交換機１７を用いたウェーハ交換動作の詳細を説明する図である。ウェーハ載置台１８として、図７に示すようにエレベータ機構によって昇降可能な上下２段のウェーハ載置台１８Ａ，１８Ｂを用いる例によって説明する。例えば、銅プロセスウェーハの交換に当たっては、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、上下２段のウェーハ載置台のうちの下方のウェーハ載置台１８Ａと、ウェーハ交換機１７のアーム１７Ａを使用し、非銅プロセスウェーハの交換に当たっては、図１０（ｃ）（ｄ）に示すように、上下２段のウェーハ載置台のうちの上方のウェーハ載置台１８Ｂと、ウェーハ交換機１７のアーム１７Ｂを使用する。
【００２８】
図１０（ａ）は、ステージ６１のパッド６２上に支持されていた例えば検査済みの銅プロセスウェーハ１ＵＬと、上下２段のうちの下方のウェーハ載置台１８Ａに載置されていた次に検査すべき銅プロセスウェーハ１Ｌをウェーハ交換機１７のアーム１７Ａに保持した状態を示す。この状態からアーム１７Ａを回転して、図１０（ｂ）に示すように、検査済みの銅プロセスウェーハ１ＵＬをウェーハ載置台１８Ａで受け取り、次に検査すべき銅プロセスウェーハ１Ｌをステージ６１のパッド６２上に受け取る。また、図１０（ｃ）は、ステージ６１のパッド６３上に支持されていた検査済みの非銅プロセスウェーハ１′ＵＬと、上下２段のうちの上方のウェーハ載置台１８Ｂに載置されていた次に検査すべき非銅プロセスウェーハ１′Ｌをウェーハ交換機１７のアーム１７Ｂに保持した状態を示す。この状態からアーム１７Ｂを回転して、図１０（ｄ）に示すように、検査済みの非銅プロセスウェーハ１′ＵＬをウェーハ載置台１８Ｂで受け取り、次に検査すべき非銅プロセスウェーハ１′Ｌをステージ６１のパッド６３上に受け取る。
【００２９】
このように、取り扱うウェーハが銅プロセスウェーハであるか非銅プロセスウェーハであるかによって、ウェーハ載置台１８Ａ，１８Ｂ、ウェーハ交換機１７のアーム１７Ａ，１７Ｂ、ステージ６１上でウェーハを支持するパッド６２，６３を使い分けることにより、非銅プロセスウェーハの銅プロセスウェーハ由来の銅による汚染を回避することができる。
【００３０】
次に、被検査ウェーハ１が銅プロセスウェーハであるか非銅プロセスウェーハであるかを判別して電子線検査装置に設定する方法について説明する。ウェーハの種類の判別は、オペレータが被検査ウェーハがどのプロセスのウェーハであるかを判別して装置に登録しても良いが、ヒューマンエラーをなくすためにはウェーハの種類を自動で判別し、装置がその判別情報を元にウェーハとの接触部を自動的に使い分ける仕組みを用意するのが望ましい。
【００３１】
ウェーハのプロセスの判別は、例えばロードポート３でカセット２が銅プロセス用か非銅プロセス用かを判別することによって行うことができる。カセット２はユーザーにより通常、銅プロセス用と非銅プロセス用で区別されており、ロードポート３でこれを検出することで装置は自動的にどのポートのカセットが銅プロセス用か非銅プロセス用かを判別し、ウェーハとの接触部を使い分けることができる。
【００３２】
例えば、図１のＡ部詳細を示した図１１のように、現在はロードポート上の誤設置防止ピン２７がカセット２の凹部に入るか入らないかで銅プロセス用のカセットやＦＯＵＰが非銅プロセス用のものと混在しないようにしているが、ロードポート上の誤設置防止ピン２７の代わりにマイクロスイッチなどを使用すれば、マイクロスイッチ２８が押下されるかどうかでどちらのプロセスのカセットかを検出することができる。従って、図１に示したように、その検出情報をカセットのプロセス判別情報としてステージ・ウェーハ搬送系制御ＣＰＵ３３に送ると、ステージ・ウェーハ搬送系制御ＣＰＵ３３はその判別情報に従ってステージ及び各搬送部のウェーハ接触部として銅プロセスウェーハ用を使用するか非銅プロセスウェーハ用を使用するかの使い分けを行うことができる。
【００３３】
同様に、半導体生産ラインなどの外部コンピュータ２６から電子線検査装置のＨＯＳＴコンピュータ２５へ銅プロセスのカセットまたはウェーハか非銅プロセスのカセットまたはウェーハかの情報を通信で送ることで、電子線検査装置はその情報を元に接触部を銅プロセスウェーハ用と非銅プロセスウェーハ用とに使い分けることができる。
【００３４】
図１２は、電子線検査装置による処理内容の設定例を示す図である。生産ラインの自動化により、装置における各ロットやウェーハの処理内容を通信で個別に設定することは既に実施されており、この情報に銅プロセスか否かの情報を含めることで、上記制御は容易に実行できる。ここで言う外部コンピュータとは、各装置を管理するものでも、生産ラインを管理するものでもかまわない。
【００３５】
以上、銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハによって複数のウェーハ接触部を使い分ける例について説明した。しかし、本発明は銅プロセスと非銅プロセスだけでなく、シリコン半導体プロセスと化合物半導体プロセスなど異なる複数のプロセスのウェーハを処理する他の場合にも適用することができる。例えば、ガリウム砒素半導体などは人体に害のある砒素を用いており、取り扱いに注意を要するため、接触部をシリコン半導体プロセス用のウェーハと別にしておけば取り扱い上の管理が容易である。また、銅の非銅プロセスウェーハへの拡散を防げるように、シリコン半導体と化合物半導体の化合物や原子の拡散を相互に防ぐことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば１台の装置で銅汚染を生じることなく銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハを処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子線検査装置の一例を示す概略図。
【図２】電子線検査装置のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図。
【図３】アライナーの側面図。
【図４】ウェーハ搬送機の他の例を示す概略図。
【図５】２つのテーブルを有するアライナーの他の例を示す側断面図。
【図６】本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図８】本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図。
【図９】ステージのウェーハ接触面の例を示す図。
【図１０】ウェーハ交換機の動作説明図。
【図１１】図１のＡ部詳細図。
【図１２】電子線検査装置による処理内容の設定例を示す図。
【符号の説明】
１…被検査ウェーハ、２…ＦＯＵＰ・カセット、３…ロードポート、４…ウェーハ搬送機、５…アライナー、６…ロードロック室、７…バルブ、８…ウェーハホールダ、９…バルブ、１０…処理室、１１…ステージ、１２…ハンド、１３…テーブル、１４…ノッチ検出器、１５…ウェーハホールダ交換機構、１６…電子線光学軸、１７…ウェーハ交換機、１８…ウェーハ載置台、１９…電子源、２０…電子光学系、２１…偏向器、２２…検出器、２３…電子光学系カラム、２４…真空ポンプ、２５…電子線検査装置のＨＯＳＴコンピュータ、２６…外部コンピュータ、２７…誤設置防止ピン、２８…マイクロスイッチ、６２，６３…パッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体向け電子線検査装置に関し、特に半導体ウェーハを検査する電子線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の動作スピード高速化のために、その配線材料はアルミニウムから抵抗の小さな銅へとシフトしている。ところが、銅は、半導体や絶縁物中に存在すると、アルミニウムの約１０倍のスピードで拡散し、これが素子の特性を劣化させるという問題がある。したがって、不純物としての銅は半導体製造プロセスの中で完全に排除すべきである。このため、半導体製造装置の中にはそれ自体銅プロセス専用装置として開発されたものがある（日経マイクロデバイス１９９９、２月）。たとえば、電解メッキ装置などではウェーハ裏面を銅汚染から保護する工夫なども実施されている（日経マイクロデバイス１９９８、１１月）。これらは銅プロセス専用の装置において不純物としての銅の存在を防ぐ工夫であるが、非銅プロセスのウェーハと銅プロセスのウェーハを１台の装置で処理するものではない。
一方、特開２０００−２６０７７６号公報のように、装置側ではなく基板側で銅の拡散を防ぐアイディアもあるが、これには専用のプロセスを追加する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウェーハの検査には測長ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等の電子線検査装置が使用される。現在のところ、半導体ウェーハ用の電子線検査装置は、上述した不純物としての銅の拡散を防ぐため、銅プロセスのウェーハを検査する装置と、非銅プロセスのウェーハを検査する装置とを完全に分けて使用している。従って１種類の半導体素子を製造するにあたって銅プロセスと非銅プロセスが混在する場合には、その工程の比率にもよるが、従来のアルミニウム配線のみのプロセスに比べて台数で１．５倍程度の電子線検査装置が必要となる。
本発明は、専用プロセスを追加することなく銅汚染を防いで、銅プロセスのウェーハでも非銅プロセスのウェーハでも１台の装置で処理することのできる電子線検査装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
電子線検査装置は、その処理経路に銅雰囲気は無く、直接接触により銅が拡散することがなければ電子線検査装置における銅の拡散を防ぐことができる。すなわち、銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハの直接的、間接的な接触を防ぐことで、１台の装置で銅、非銅プロセスのウェーハを検査することができる。
【０００５】
本発明はこのような考察の下になされたもので、ウェーハ収納手段と装置本体との間にウェーハを搬送するウェーハ搬送手段と、ウェーハの向きを調整するアライナー手段と、装置本体内部でウェーハを載置して移動するウェーハ載置手段とを備える電子線検査装置において、ウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段は、それぞれ複数のウェーハ保持部を有し、複数のウェーハ保持部のうちの１つによって被検査ウェーハを接触保持することを特徴とする。
【０００６】
アライナー手段は、ウェーハのオリエンテーションフラットやノッチを検出してウェーハ方位をアライメントする。１つのウェーハ保持部は、１個所でウェーハと接触して当該ウェーハを保持してもよいし、複数個所でウェーハと接触して保持してもよい。
【０００７】
複数のウェーハ保持部は、被検査ウェーハのウェーハプロセスに応じて使い分ける。例えば、複数のウェーハ保持部の一つを銅プロセスウェーハ用とし、他の一つを非銅プロセスウェーハ用とする。あるいは、複数のウェーハ保持部の一つをシリコン半導体プロセスウェーハ用とし、他の一つを化合物半導体プロセスウェーハ用とする。
【０００８】
また、本発明の電子線検査装置は、ウェーハ収納手段の種類を判別する判別手段と、ウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段を制御する制御部とを更に備え、制御部は判別手段からの信号に基づいてウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段で被検査ウェーハに対して使用するウェーハ保持部を決定する。
【０００９】
別の形態に係る本発明の電子線検査装置は、ウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段を制御する制御部を備え、制御部は外部コンピュータから送信されてきたウェーハプロセスに関する情報に基づいてウェーハ搬送手段、アライナー手段及びウェーハ載置手段で被検査ウェーハに対して使用するウェーハ保持部を決定する。
本発明によると、半導体生産における電子線検査装置の台数を必要最小限とすることができ、半導体メーカにとっては設備投資や装置設置面積を抑えることができる。特に研究開発部門においては、そのメリットは大きい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図を用いて説明する。以下の図において、同じ機能を有する部分には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本発明による電子線検査装置の一例を示す概略図である。
電子源１９から放出された電子は、電子光学系２０で縮小され、偏向器２１によってウェーハホールダ８上に保持されたウェーハ１上に走査される。ウェーハ１からは二次電子や反射電子などが放出され、それを検出器２２で検出し、二次電子像、反射電子像、電位コントラスト像などを形成する。電子光学系カラム２３、ロードロック室６、処理室１０は、真空ポンプ２４で排気して真空状態を維持することができる。また必要に応じてドライ窒素ガスをパージすることで大気圧に開放することもできる。
【００１１】
通常、被検査ウェーハ１はＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）やカセット２に収納され、これらはロードポート３に搭載される。ウェーハ搬送機４は、カセット２から任意の被検査ウェーハ１を取り出し、図１には図示していないアライナーのテーブルにウェーハを置く。ロードロック室６が大気開放されバルブ７が開くと、アライナーによってアライメントを実施されたウェーハは、ウェーハ搬送機４によりロードロック室６内のウェーハホールダ８に載せられる。バルブ７が閉じられロードロック室６が真空に排気されると、バルブ９が開けられ、ウェーハ１がウェーハホールダ８に固定された状態で処理室１０内のステージ１１上にロードされる。ステージ１１はウェーハ上の任意位置が電子線光学軸１６の直下へ来るようにウェーハ１の位置を少なくとも２次元的に移動させることができ、これによりウェーハ上の所望の検査点のパターン寸法の測長、パターン外観検査、異物検出、異物観察などを実施することができる。
【００１２】
検査を終了した被検査ウェーハ１は、ウェーハホールダ８に載ったまま前記シーケンスと逆にロードロック室６にアンロードされる。ロードロック室６が大気開放されると、ウェーハ搬送機４はウェーハホールダ８上のウェーハ１をピックアップし、カセット２にアンロードする。この手順を反復することで、カセット２に収納された複数のウェーハに対する検査が自動的に実行される。
【００１３】
電子線検査装置の電子源１９は高電圧制御ＣＰＵ３１によって制御され、電子光学系２０は電子光学系制御ＣＰＵ３２によって制御される。真空ポンプ２４は真空排気系制御ＣＰＵ３４によって制御される。また、ウェーハ搬送機４やステージ１１等の駆動系はステージ・ウェーハ搬送系制御ＣＰＵ３によって制御される。これらの制御ＣＰＵ３１〜３４は、電子線検査装置のＨＯＳＴコンピュータ２５で管理される。またＨＯＳＴコンピュータ２５は、上記の一連の処理であるレシピの管理も実行する。ＨＯＳＴコンピュータ２５は生産ラインのＨＯＳＴコンピュータなどの外部コンピュータ２６と通信で接続され、被検査ウェーハに対応したレシピの指定を受けたり、測定結果などを送信したりする。
【００１４】
図２は、図１に示した電子線検査装置のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図である。
電子線検査装置の構成部分の中でウェーハと接触する部分としては、ウェーハ搬送機４、アライナー５、ウェーハホールダ８がある。カセット２にもウェーハ接触部があるが、カセット２はユーザーにより管理されるものであって、電子線検査装置の構成要素ではない。本実施の形態の電子線検査装置は、ウェーハと接触する部分であるウェーハ搬送機４、アライナー５、ウェーハホールダ８のそれぞれにウェーハを保持するための接触部位を少なくとも２つ備える。
【００１５】
ウェーハ搬送機４のウェーハ接触部としては、ウェーハ裏面に接触するハンド１２がある。本実施の形態では、図１及び図２に図示したように、ウェーハ搬送機４は２本のアーム１２Ａ，１２Ｂを有する。ここで、例えば一方のアーム１２Ａを銅プロセスウェーハ搬送用アームとし、他方のアーム１２Ｂを非銅プロセスウェーハ搬送用アームとする。このように２つのアーム１２Ａ，１２Ｂをウェーハプロセスに応じて使い分けることにより、ウェーハ搬送機４を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されることが回避される。
【００１６】
次に、アライナー５について説明する。アライナー５は、ウェーハのオリエンテーションフラットやＶノッチを検出し、ウェーハを回転させてウェーハの向きを一定にするためのものである。アライナー５のウェーハ接触部としては、ノッチまたはオリエンテーションフラットを検出するためにウェーハを載せて回転させるテーブルがある。本実施の形態では、アライナー５は、２つのテーブル１３Ａ，１３Ｂを備える。ここでも、例えば一方のテーブル１３Ａを銅プロセスウェーハ載置用のテーブルとし、他方のテーブル１３Ｂを非銅プロセスウェーハ載置用のテーブルとする。このように２つのテーブル１３Ａ，１３Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、アライナー５を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されることを回避することができる。
【００１７】
図３は、アライナー５の側面図である。図２に示したアライナーには２つのテーブル１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ水平方向に別の位置に設置されているが、そのような場合には、図３の側面図に示すようにテーブル１３Ａ，１３Ｂの高さを変えることで、アライナー５の占有面積を小さくすることができる。アライナー５のノッチ検出器１４Ａ，１４Ｂとしては、透過型の光センサやレーザセンサを使用することができる。
【００１８】
次に、ウェーハホールダについて説明する。ウェーハホールダは、ロードロック室６と処理室１０の間でウェーハ１を搬送するために使用されると共に、ステージ１１にセットされて処理室１０内でウェーハ１を移動するために使用される。本実施の形態の電子線検査装置は、独立した２つのロードロック室６Ａ，６Ｂを有する。各ロードロック室６Ａ，６Ｂは、ロードロック室６Ａ，６Ｂを外部雰囲気に対して開放・遮断するためのバルブ７Ａ，７Ｂ、及び処理室１０との間を連通・遮断するためのバルブ９Ａ，９Ｂを備える。また、それぞれのロードロック室６Ａ，６Ｂにウェーハホールダ８Ａ，８Ｂが用意されている。そして、一方のロードロック室６Ａ及びその中のウェーハホールダ８Ａを銅プロセスウェーハ用とし、他方のロードロック室６Ｂ及びその中のウェーハホールダ８Ｂ非銅プロセスウェーハ用とする等して、２つのウェーハホールダ８Ａ，８Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、ウェーハホールダを介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハに由来する銅によって汚染されることを回避することができる。
【００１９】
図４は、ウェーハ接触部位を少なくとも２つ備えるウェーハ搬送機の他の例を示す概略図である。このウェーハ搬送機４１は、１本の多関節アーム４２の先端に２つ以上のハンド４３Ａ，４３Ｂが設けられている。多関節アーム４２の先端を軸４４の回りに回転することによって、使用するハンドを選択することができる。図示の状態では、ハンド４３Ｂが使用可能状態にある。このような構造のウェーハ搬送機４１においても、例えば一方のハンド４３Ａを銅プロセスウェーハ搬送用、他方のハンド４３Ｂを非銅プロセスウェーハ搬送用とし、２つのハンド４３Ａ，４３Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、ウェーハ搬送機を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されるのを回避することができる。
【００２０】
図５は、２つのテーブルを有するアライナーの他の例を示す側断面図である。この例に示したアライナーは、相対的に上下する同軸の２つのテーブル４６Ａ，４６Ｂを備える。同軸配置された内側のテーブル４６Ａは、カムフォロワー機構４７などによって外側のテーブル４６Ｂに対して相対的に上下することができる。従って、図５に実線で示したように内側のテーブル４６Ａを上昇させると、ウェーハ１は内側のテーブル４６Ａに保持されて回転する。また、内側のテーブル４６Ａを下降させると、ウェーハ１は外側のテーブル４６Ｂに保持されて回転することになる。なお、テーブル回転機構は図示を省略してある。このような構造のアライナーを用いても、例えば内側のテーブル４６Ａを銅プロセスウェーハ載置用のテーブル、外側のテーブル４６Ｂを非銅プロセスウェーハ載置用テーブルとし、内外のテーブル４６Ａ，４６Ｂをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、アライナーを介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されるのを回避することができる。
【００２１】
図６は、本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハ搬送系路を説明する概略平面図であり、図２に対応する図である。本実施の形態は、ロードロック室６が一つの場合の例である。ロードロック室６にはエレベータ機構などを持つウェーハホールダ交換機構１５が設けられており、２枚のウェーハホールダ８を収容可能である。また、本実施の形態においては、独立したアライナー５Ａ，５Ｂが別々に用意されている。
【００２２】
図７は、ロードロック室６を図６のＢ−Ｂの方向から見た矢視断面図である。ロードロック室６内には、上下に配置された２つのウェーハホールダ載置台５１Ａ，５１Ｂ、ウェーハホールダ載置台５１Ａ，５１Ｂを上下動させるボールネジ５２、及びボールネジ５２を回転駆動するモータ５３からなるウェーハホールダ交換機構１５が設置されている。上面にウェーハ１Ａ，１Ｂを載置することのできるウェーハホールダ８Ａ，８Ｂは、ウェーハホールダ載置台５１Ａ，５１Ｂに載置することができる。図中の高さ位置Ｈは、ウェーハホールダのロード・アンロード高さである。
【００２３】
図７（ａ）に示すように、エレベータ機構によって下方のウェーハホールダ載置台５１Ａをウェーハホールダのロード・アンロード高さＨに位置づけると、下方のウェーハホールダ載置台５１Ａに載置されたウェーハホールダ８Ａを選択・交換することができる。また、図７（ｂ）に示すように、エレベータ機構によって上方のウェーハホールダ載置台５１Ｂをウェーハホールダのロード・アンロード高さＨに位置づけると、上方のウェーハホールダ載置台５１Ｂに載置されたウェーハホールダ８Ｂを選択・交換することができる。このように、ロードロック室６が一つであっても、ウェーハホールダ交換機構１５でロードするウェーハプロセスに適した所望のウェーハホールダを選択・交換し、処理室１０にロードすることができる。
【００２４】
図８は、本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図であり、図２に対応する図である。本実施の形態も、ロードロック室６が一つの場合の例である。
ウェーハ載置台１８にセットされたウェーハ１は、真空内で使用できるウェーハ交換機１７を使用してステージ６１上にセットされる。本実施の形態においても、ステージ６１、ウェーハ交換機１７及びウェーハ載置台１８のウェーハとの接触部は２つ以上設けてある。ウェーハ載置台１８は、高さ方向に複数段設けて図７のようなエレベータ機構を用いて昇降できるようにすれば、図８に示すように平面方向に一箇所であっても、ウェーハとの接触部を２つ以上設けることができる。ウェーハ交換機１７は２本のアーム１７Ａ，１７Ｂを備え、各アーム１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ両端部分にウェーハを支持することができる。
【００２５】
図９に、本実施の形態で用いられるステージ６１の例を示す。この例のステージ６１は、ウェーハを３点で支持する上下可動なパッド６２Ａ〜６２Ｃ、６３Ａ〜６３Ｃを２組以上備える。このような構造により、プロセスに対応したパッドでウェーハを支持し、対応しないパッドをウェーハと接触しないように下げておけば、ウェーハ接触面を２つ以上設けることができる。
【００２６】
図９（ａ）は、パッド６２Ａ〜６２Ｃを上昇させ、パッド６３Ａ〜６３Ｃを下降させた状態を示し、ウェーハは上昇したパッド６２Ａ〜６２Ｃ上に支持される。また、図９（ｂ）は、パッド６３Ａ〜６３Ｃを上昇させ、パッド６２Ａ〜６２Ｃを下降させた状態を示し、ウェーハは上昇したパッド６３Ａ〜６３Ｃ上に支持される。従って、例えばパッド６２Ａ〜６２Ｃを銅プロセスウェーハ支持用のパッド、パッド６３Ａ〜６３Ｃを非銅プロセスウェーハ支持用のパッドとし、２組のパッド６２Ａ〜６２Ｃ、６３Ａ〜６３Ｃをウェーハの種類に応じて使い分けることにより、ステージ６１を介して非銅プロセスウェーハが銅プロセスウェーハの銅によって汚染されることを回避することができる。
【００２７】
図１０は、上述のウェーハ交換機１７を用いたウェーハ交換動作の詳細を説明する図である。ウェーハ載置台１８として、図７に示すようにエレベータ機構によって昇降可能な上下２段のウェーハ載置台１８Ａ，１８Ｂを用いる例によって説明する。例えば、銅プロセスウェーハの交換に当たっては、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、上下２段のウェーハ載置台のうちの下方のウェーハ載置台１８Ａと、ウェーハ交換機１７のアーム１７Ａを使用し、非銅プロセスウェーハの交換に当たっては、図１０（ｃ）（ｄ）に示すように、上下２段のウェーハ載置台のうちの上方のウェーハ載置台１８Ｂと、ウェーハ交換機１７のアーム１７Ｂを使用する。
【００２８】
図１０（ａ）は、ステージ６１のパッド６２上に支持されていた例えば検査済みの銅プロセスウェーハ１ＵＬと、上下２段のうちの下方のウェーハ載置台１８Ａに載置されていた次に検査すべき銅プロセスウェーハ１Ｌをウェーハ交換機１７のアーム１７Ａに保持した状態を示す。この状態からアーム１７Ａを回転して、図１０（ｂ）に示すように、検査済みの銅プロセスウェーハ１ＵＬをウェーハ載置台１８Ａで受け取り、次に検査すべき銅プロセスウェーハ１Ｌをステージ６１のパッド６２上に受け取る。また、図１０（ｃ）は、ステージ６１のパッド６３上に支持されていた検査済みの非銅プロセスウェーハ１′ＵＬと、上下２段のうちの上方のウェーハ載置台１８Ｂに載置されていた次に検査すべき非銅プロセスウェーハ１′Ｌをウェーハ交換機１７のアーム１７Ｂに保持した状態を示す。この状態からアーム１７Ｂを回転して、図１０（ｄ）に示すように、検査済みの非銅プロセスウェーハ１′ＵＬをウェーハ載置台１８Ｂで受け取り、次に検査すべき非銅プロセスウェーハ１′Ｌをステージ６１のパッド６３上に受け取る。
【００２９】
このように、取り扱うウェーハが銅プロセスウェーハであるか非銅プロセスウェーハであるかによって、ウェーハ載置台１８Ａ，１８Ｂ、ウェーハ交換機１７のアーム１７Ａ，１７Ｂ、ステージ６１上でウェーハを支持するパッド６２，６３を使い分けることにより、非銅プロセスウェーハの銅プロセスウェーハ由来の銅による汚染を回避することができる。
【００３０】
次に、被検査ウェーハ１が銅プロセスウェーハであるか非銅プロセスウェーハであるかを判別して電子線検査装置に設定する方法について説明する。ウェーハの種類の判別は、オペレータが被検査ウェーハがどのプロセスのウェーハであるかを判別して装置に登録しても良いが、ヒューマンエラーをなくすためにはウェーハの種類を自動で判別し、装置がその判別情報を元にウェーハとの接触部を自動的に使い分ける仕組みを用意するのが望ましい。
【００３１】
ウェーハのプロセスの判別は、例えばロードポート３でカセット２が銅プロセス用か非銅プロセス用かを判別することによって行うことができる。カセット２はユーザーにより通常、銅プロセス用と非銅プロセス用で区別されており、ロードポート３でこれを検出することで装置は自動的にどのポートのカセットが銅プロセス用か非銅プロセス用かを判別し、ウェーハとの接触部を使い分けることができる。
【００３２】
例えば、図１のＡ部詳細を示した図１１のように、現在はロードポート上の誤設置防止ピン２７がカセット２の凹部に入るか入らないかで銅プロセス用のカセットやＦＯＵＰが非銅プロセス用のものと混在しないようにしているが、ロードポート上の誤設置防止ピン２７の代わりにマイクロスイッチなどを使用すれば、マイクロスイッチ２８が押下されるかどうかでどちらのプロセスのカセットかを検出することができる。従って、図１に示したように、その検出情報をカセットのプロセス判別情報としてステージ・ウェーハ搬送系制御ＣＰＵ３３に送ると、ステージ・ウェーハ搬送系制御ＣＰＵ３３はその判別情報に従ってステージ及び各搬送部のウェーハ接触部として銅プロセスウェーハ用を使用するか非銅プロセスウェーハ用を使用するかの使い分けを行うことができる。
【００３３】
同様に、半導体生産ラインなどの外部コンピュータ２６から電子線検査装置のＨＯＳＴコンピュータ２５へ銅プロセスのカセットまたはウェーハか非銅プロセスのカセットまたはウェーハかの情報を通信で送ることで、電子線検査装置はその情報を元に接触部を銅プロセスウェーハ用と非銅プロセスウェーハ用とに使い分けることができる。
【００３４】
図１２は、電子線検査装置による処理内容の設定例を示す図である。生産ラインの自動化により、装置における各ロットやウェーハの処理内容を通信で個別に設定することは既に実施されており、この情報に銅プロセスか否かの情報を含めることで、上記制御は容易に実行できる。ここで言う外部コンピュータとは、各装置を管理するものでも、生産ラインを管理するものでもかまわない。
【００３５】
以上、銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハによって複数のウェーハ接触部を使い分ける例について説明した。しかし、本発明は銅プロセスと非銅プロセスだけでなく、シリコン半導体プロセスと化合物半導体プロセスなど異なる複数のプロセスのウェーハを処理する他の場合にも適用することができる。例えば、ガリウム砒素半導体などは人体に害のある砒素を用いており、取り扱いに注意を要するため、接触部をシリコン半導体プロセス用のウェーハと別にしておけば取り扱い上の管理が容易である。また、銅の非銅プロセスウェーハへの拡散を防げるように、シリコン半導体と化合物半導体の化合物や原子の拡散を相互に防ぐことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば１台の装置で銅汚染を生じることなく銅プロセスウェーハと非銅プロセスウェーハを処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子線検査装置の一例を示す概略図。
【図２】電子線検査装置のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図。
【図３】アライナーの側面図。
【図４】ウェーハ搬送機の他の例を示す概略図。
【図５】２つのテーブルを有するアライナーの他の例を示す側断面図。
【図６】本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図８】本発明による電子線検査装置の他の例のウェーハの搬送系路を説明するための概略平面図。
【図９】ステージのウェーハ接触面の例を示す図。
【図１０】ウェーハ交換機の動作説明図。
【図１１】図１のＡ部詳細図。
【図１２】電子線検査装置による処理内容の設定例を示す図。
【符号の説明】
１…被検査ウェーハ、２…ＦＯＵＰ・カセット、３…ロードポート、４…ウェーハ搬送機、５…アライナー、６…ロードロック室、７…バルブ、８…ウェーハホールダ、９…バルブ、１０…処理室、１１…ステージ、１２…ハンド、１３…テーブル、１４…ノッチ検出器、１５…ウェーハホールダ交換機構、１６…電子線光学軸、１７…ウェーハ交換機、１８…ウェーハ載置台、１９…電子源、２０…電子光学系、２１…偏向器、２２…検出器、２３…電子光学系カラム、２４…真空ポンプ、２５…電子線検査装置のＨＯＳＴコンピュータ、２６…外部コンピュータ、２７…誤設置防止ピン、２８…マイクロスイッチ、６２，６３…パッド
Claims (6)
- ウェーハ収納手段と装置本体との間にウェーハを搬送するウェーハ搬送手段と、ウェーハの向きを調整するアライナー手段と、装置本体内部でウェーハを載置して移動するウェーハ載置手段とを備える電子線検査装置において、
前記ウェーハ搬送手段、前記アライナー手段及び前記ウェーハ載置手段は、それぞれ複数のウェーハ保持部を有し、前記複数のウェーハ保持部のうちの１つによって被検査ウェーハを接触保持することを特徴とする電子線検査装置。 - 請求項１記載の電子線検査装置において、前記複数のウェーハ保持部を被検査ウェーハのウェーハプロセスに応じて使い分けることを特徴とする電子線検査装置。
- 請求項１記載の電子線検査装置において、前記複数のウェーハ保持部の一つが銅プロセスウェーハ用であり、他の一つが非銅プロセスウェーハ用であることを特徴とする電子線検査装置。
- 請求項１記載の電子線検査装置において、前記複数のウェーハ保持部の一つがシリコン半導体プロセスウェーハ用であり、他の一つが化合物半導体プロセスウェーハ用であることを特徴とする電子線検査装置。
- 請求項１〜４のいずれか１項記載の電子線検査装置において、前記ウェーハ収納手段の種類を判別する判別手段と、前記ウェーハ搬送手段、前記アライナー手段及び前記ウェーハ載置手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は前記判別手段からの信号に基づいて前記ウェーハ搬送手段、前記アライナー手段及び前記ウェーハ載置手段で被検査ウェーハに対して使用するウェーハ保持部を決定することを特徴とする電子線検査装置。
- 請求項１〜４のいずれか１項記載の電子線検査装置において、前記ウェーハ搬送手段、前記アライナー手段及び前記ウェーハ載置手段を制御する制御部を備え、前記制御部は外部コンピュータから送信されてきたウェーハプロセスに関する情報に基づいて前記ウェーハ搬送手段、前記アライナー手段及び前記ウェーハ載置手段で被検査ウェーハに対して使用するウェーハ保持部を決定することを特徴とする電子線検査装置。
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Cited By (4)
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