JPH0541353A - ウエハプロセス用装置の識別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プラズマ利用プロセス装置を用いてウエハに処
理を施す工程を含むウエハプロセス上の異常や不良の発
生原因を追跡調査する際に、その製造工程に用いたプロ
セス装置をウエハごとに容易に特定できるようにする。 【構成】プラズマ利用プロセス装置内でウエハに処理を
施す際にその周縁部を抱持する環状のクランプ治具の内
周にその装置に固有なパターンの凹凸を形成して置い
て、処理中にこの凹凸のパターンをクランプ治具からウ
エハの周縁部に自動的に転写させ、この転写された凹凸
のパターンやウエハのオリフラに対する位置から処理を
施したプロセス装置を特定できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラズマ利用プロセス装
置内でウエハに処理を施す工程を含むウエハプロセスに
おいて、プロセス装置やそれを用いるプロセスの管理の
ためにウエハごとにウエハプロセスに用いた装置を識別
する上で有利な方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマエッチング装置，プラズマＣＶ
Ｄ装置，スパッタ装置等のプラズマを利用するプロセス
装置は、周知のようにいわゆるドライプロセスによって
半導体ウエハに対しエッチングや成膜等の種々な処理を
施すもので、ウエットプロセスに比べプロセス条件の管
理が容易で，処理精度を高め，しかも洗浄等の後処理を
簡単化できる利点があるため、半導体装置とくに集積回
路装置の量産時のウエハプロセスに益々広く採用される
に至っている。

【０００３】ウエハプロセスに当たっては、もちろん工
程ごとのプロセス条件を管理するとともに主な工程では
必要な測定を行ないつつプロセスを進め、全プロセスが
終了したウエハに精密な特性試験を施すが、ウエハプロ
セスの途中ないしは終了後の測定や試験の際に異常が発
見されることがあり、異常が性能や特性の不良に結び付
く場合は再発防止のためその発生原因をそれまでの工程
を遡ってよく調査する必要がある。従来から、この追跡
調査は問題のウエハに対する測定や試験の結果をそのウ
エハプロセスに用いたプロセス装置のプロセス条件の記
録とよく照らし合わせながら進めるのが通例である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体装置の
量産現場ではウエハプロセスのラインに種々なプロセス
装置が利用されており、かつ同一工程に対し複数台のプ
ロセス装置が用いられる場合も多いので、異常や不良の
発生原因の追跡調査に当たって実際にプロセス上問題が
あった工程やそれに用いたプロセス装置を正確に突き止
めるのが必ずしも容易でない場合がある。

【０００５】追跡調査が困難になる一つの理由は異常や
不良の原因が複数の工程に亘る場合があることであっ
て、この場合は要因をプロセス工程別とそれに用いたプ
ロセス装置別にできるだけ正確に分離する必要がある。
もう一つの半導体装置の製造に特有な理由は不良原因が
プロセス装置内の汚染に存する場合がかなり多いことで
あって、もちろんこの場合は汚染源であるプロセス装置
を正確に特定する必要がある。いずれの場合も異常や不
良の原因の工程別ないしプロセス装置別の分離が重要で
あるが、この分離が従来から不充分な点が追跡調査上の
隘路になっているのが現状である。

【０００６】かかる事情から本発明の目的は、ウエハプ
ロセス上の異常や不良の発生原因を追跡調査するに際
し、ウエハごとにその主な工程に用いたプラズマ利用プ
ロセス装置の特定を容易にすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は本発明のプロ
セス装置の識別方法によれば、プラズマ利用プロセス装
置内でウエハの周縁部を抱持するために用いられる環状
のクランプ治具の内周にその装置に固有な凹凸を形成し
て置くことにより、装置内のプロセス中にこの凹凸をク
ランプ治具からウエハの周縁部に転写させ、ウエハプロ
セスを経由したウエハに転写された凹凸からウエハプロ
セス内の各工程に用いたプロセス装置を特定できるよう
にすることにより達成される。

【０００８】なお、上記構成中のクランプ治具に設ける
凹凸をプロセス装置に固有なコードパターンを表す歯形
としてその歯の個数や配列ピッチを各装置ごとに異なら
せ、あるいは凹凸を溝形としてその溝の治具の内周方向
の幅を装置ごとに異ならせるのが有利である。また、ウ
エハには位置決め等のため必ずその周縁にオリフラと呼
ばれている切り欠き部があるから、各装置に固有なコー
ドパターンを表す凹凸のこのオリフラに対する周方向位
置をウエハプロセス内の工程ないしは工程種別ごとに異
ならせて置くのが、不良原因等の追跡調査に際し要因を
工程別に正確に分離する上で非常に有利である。

【０００９】

【作用】本発明は、プラズマ利用プロセス装置ではウエ
ハの保持や冷却等のためにその周縁部を把持する環状の
クランプ治具を用いており、装置内でウエハに対し所定
のプロセスを施した後にその治具の下側に隠れていた部
分と治具から露出されていた部分の間に一見しただけで
も容易に判別できる程度に明確な差が出ることに着目し
たもので、前項の構成にいうようにこの環状のクランプ
治具の内周に対し各装置に固有なコードパターンを表す
凹凸を設けて置くだけで、装置内で所定のプロセスを施
すに際しなんらの特別な処置も取らなくてもクランプ治
具からこのコードパターンをウエハの周縁部にいわば自
動的に転写することにより、ウエハプロセス内で用いた
プロセス装置とそれによって施した工程とを後で容易に
特定できるようにしたものである。

【００１０】

【実施例】以下、図を参照しながら本発明の実施例を説
明する。図１(a) は本発明方法を実施したプラズマ利用
プロセス装置を例示する断面図、同図(b) はそのクラン
プ治具とウエハの部分の上面図であり、図２(a) と(b)
は本発明方法によりウエハに転写されるコードパターン
の態様をそれぞれ示すその上面図である。

【００１１】図１(a) のプロセス装置10は例えばプラズ
マエッチング装置であって、通例のようにその真空容器
11内にウエハ１が置かれるこの実施例では下部電極12と
これに対向する上部電極13とが設けられ、上部電極13か
ら絶縁13ａを介し真空容器11の外に導出されたリードに
高周波電源20による高周波電圧を掛けることにより、両
電極12と13の相互間の減圧された空間内にプラズマを発
生させるようになっている。真空容器11はこのプラズマ
内で電離すべきプロセスガスPG用の導入管11ａと内部を
減圧するため真空Ｖと接続される排気管11ｂを備える。

【００１２】下部電極12は例えば図のように基台14を介
して真空容器11の底部に固定され、ウエハ１をその上面
の正規の位置に保持しかつそれとよく接触させて所定の
温度に維持するためにクランプ治具15が設けられる。こ
のクランプ治具15はウエハ１の周縁部を下部電極12とと
もに抱持するよう環状に形成され、かつ複数個の細いピ
ン15ａを介して基台14内に収納された図示しない操作機
構により図でUDに示す上下方向に操作される。なお、ク
ランプ機構により抱持されるウエハ１の周縁部はふつう
２〜３mm程度の範囲である。

【００１３】ウエハ１を下部電極12上に装荷するには、
クランプ治具15を上述の操作機構によりふつうは空気圧
操作でまず上方に持ち上げて置き、ウエハ１を通例のよ
うに真空容器11の窓16からウエハ装出入機等によって下
部電極12の上に載置し、次にクランプ治具15を下方に向
け空気圧操作してウエハ１をその上面に所定の圧力でク
ランプする。ウエハ１へのプロセス終了後のその真空容
器11外への取り出しはもちろんこれと逆の順序で行なわ
れる。

【００１４】本発明では、図１(b) に示すようにこのク
ランプ治具15のウエハ１の周縁部に接触する部分の内周
15ｂに凹凸SRを設け、これにプロセス装置10に固有なコ
ードパターンを表す形状をもたせる。図示の実施例では
凹凸SRを歯形として、例えば２個の歯をもつ簡単なコー
ドパターンP2を表させる。この凹凸SRの歯形は簡単に目
視できる程度の例えば１〜数mmのピッチないしサイズと
するのがよく、これをウエハ１内に作り込まれるチップ
のサイズより小に、かつチップ内の集積回路のパターン
よりもちろん大にすることにより、コードパターンP2の
見分けを容易にすることができる。

【００１５】本発明方法ではこのように凹凸SRをクラン
プ治具15に設ける点が従来と異なるのみで、プロセス装
置10の運転に従来と変わるところはなく、図１の実施例
ではウエハ１の表面の絶縁膜や金属膜を通常のふっ素系
や塩素系のプロセスガスPGの減圧下のプラズマふん囲気
内でエッチングすることでよい。このエッチング処理は
もちろんクランプ治具15により覆われていないウエハ１
の表面にのみなされるので、処理後にプロセス装置10か
ら取り出されたウエハ１の周縁部にエッチングされずに
残った絶縁膜や金属膜によりクランプ治具15の凹凸SRが
表す各プロセス装置10に固有なコードパターンP2が転写
される。

【００１６】図２にウエハ１にこのコードパターンを賦
与する若干の態様を示す。図２(a)の態様例では、図１
と同様に歯形で表されたコードパターンP1〜P3がウエハ
１の周縁部に賦与されるが、それらの歯数が各プロセス
装置に固有な１〜３個に設定され、さらにオリフラ1aに
対するその位置がウエハプロセス中の工程順に応じて周
方向にずらされる。なお、図１(a)のプロセス装置10内
にウエハ１を装荷する際には、前述のウエハ装出入機等
はオリフラ1aを基準にしてウエハ１を位置決めするの
で、クランプ治具15の内周15ｂに凹凸SRを形成して置く
位置によりコードパターンP1〜P3のオリフラ1aに対する
周方向位置を容易に設定できる。このようにコードパタ
ーンを装置別のほか工程別にも異ならせることによっ
て、プロセス装置の特定を一層容易にすることができ
る。

【００１７】図２(b) の態様例では、コードパターンQ1
〜Q3の位置が工程別にオリフラ1aに対して互いにずらさ
れる点は同図(a) と同じであるが、それらに対してプロ
セス装置別に互いに異なる周方向の幅が例えばそれぞれ
１〜３倍の比率になるように設定される。この態様例で
もコードパターンQ1〜Q3の幅からプロセス装置を容易に
特定し、さらにそれらの位置からウエハプロセス中の工
程順をも特定することができる。

【００１８】図２のこれらの態様例からもわかるよう
に、本発明方法では各プロセス装置10のクランプ治具15
の内周15ｂに設ける凹凸SRに対し、その形状, パター
ン, 位置等について種々な選択が前述の要旨内で可能で
ある。さらに、図１の実施例ではプロセス装置をプラズ
マエッチング装置としたが、本発明方法はもちろんそれ
に限らずプラズマＣＶＤ装置やスパッタ装置等のプラズ
マ利用プロセス装置によりウエハにエッチングや成膜等
を施すプロセス全般に適用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した実施例からもわかるよう
に、本発明によるウエハプロセス用装置の識別方法で
は、プラズマ利用プロセス装置のウエハの周縁部を抱持
する環状のクランプ治具の内周にその装置に固有な凹凸
を形成して置いて装置内のプロセス中にこの凹凸をクラ
ンプ治具からウエハの周縁部に自動転写させることによ
り、ウエハプロセス中に各プロセス装置内でウエハに所
定のプロセスを施すに際してなんら特別な処置も取らな
くても、その装置に固有な凹凸ないしコードパターンを
ウエハの周縁部に自動的に賦与して、プロセス上の異常
や不良が発生した際にその原因を追跡調査する当たって
ウエハプロセス中で用いたプロセス装置を容易かつ正確
に特定することができる。

【００２０】さらに、クランプ治具に設ける凹凸のウエ
ハのオリフラに対する周方向位置を工程ごとに異ならせ
れば、ウエハプロセス内でその装置を用いた工程順も容
易に特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の識別方法の実施例を示し、同図(a) は
その実施対象としてのプロセス装置の断面図、同図(b)
はそのクランプ治具とウエハの上面図である。

【図２】本発明方法によりウエハに転写される凹凸パタ
ーンを例示し、同図(a) と(b)はそれぞれその異なる態
様を示すウエハの上面図である。

【符号の説明】

１ ウエハ 1a ウエハのオリフラ 10 プロセス装置としてのプラズマエッチング装置 15 クランプ治具 15ｂ クランプ治具の内周 SR 凹凸 P1 凹凸が表すコードパターン P2 凹凸が表すコードパターン P3 凹凸が表すコードパターン Q1 凹凸が表すコードパターン Q2 凹凸が表すコードパターン Q3 凹凸が表すコードパターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラズマ利用プロセス装置内でウエハに処
   理を施す工程を含むウエハプロセスにおいて、装置内の
   プロセス中にウエハの周縁部を抱持する環状のクランプ
   治具の内周にその装置に固有な周方向の凹凸を形成して
   置き、ウエハプロセスを経由したウエハごとにその周縁
   部にクランプ治具から転写される凹凸によってプロセス
   に用いた装置を特定できるようにしたことを特徴とする
   ウエハプロセス用装置の識別方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、クランプ
   治具に設ける凹凸が装置に固有なコードパターンを表す
   歯形であることを特徴とするウエハプロセス用装置の識
   別方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載の方法において、クランプ
   治具に設ける凹凸のウエハのオリフラに対する周方向位
   置を装置を用いた工程ごとに異ならせたことを特徴とす
   るウエハプロセス用装置の識別方法。