JPH08111441A - Method for inspecting fall or adhesion of foreign matter - Google Patents
Method for inspecting fall or adhesion of foreign matterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造装置
内又は製造装置間で、異物がウェハ上に落下ないし付着
するかどうか検査する、異物の落下又は付着検査方法に
関し、更に詳細には、異物がシリコン系か非シリコン系
かにかかわらず確実に異物の成分を分析できる異物の落
下又は付着検査方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter drop or adhesion inspection method for inspecting whether a foreign matter drops or adheres on a wafer in a semiconductor device manufacturing apparatus or between manufacturing apparatuses. The present invention relates to a foreign matter drop or adhesion inspection method capable of reliably analyzing the components of a foreign matter regardless of whether the foreign matter is a silicon type or a non-silicon type.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程は、微細加工を伴
う多数のプロセス工程から構成されており、各工程には
それぞれ必要な装置が備えてある。例えば、半導体装置
の製造工程の一部である選択酸化膜形成工程は、酸化炉
による熱酸化膜形成、ＣＶＤ装置によるシリコン窒化膜
形成、フォトレジスト装置とエッチング装置によるシリ
コン窒化膜形成のパターニング、酸化炉による熱酸化膜
形成及びエッチング装置によるシリコン窒化膜除去等を
含む工程で構成されている。ウェハは、酸化炉で熱酸化
膜を形成された後、酸化炉から次のＣＶＤ装置に搬送さ
れ、そこでシリコン窒化膜が形成され、更に後続の装置
に搬送される。また、同じ装置内でも、ウェハは搬送ロ
ボットによりロード・ロック室からプロセス室に、また
プロセス室からアンロード・ロック室に搬送される。2. Description of the Related Art A semiconductor device manufacturing process is composed of a number of process steps involving fine processing, and each step is equipped with necessary equipment. For example, the selective oxide film forming step, which is a part of the manufacturing process of a semiconductor device, includes a thermal oxide film forming by an oxidation furnace, a silicon nitride film forming by a CVD apparatus, a patterning of a silicon nitride film forming by a photoresist apparatus and an etching apparatus, and an oxidation. The process includes a thermal oxide film formation by a furnace and a silicon nitride film removal by an etching device. After the thermal oxide film is formed on the wafer in the oxidation furnace, the wafer is transferred from the oxidation furnace to the next CVD apparatus where the silicon nitride film is formed and further transferred to the subsequent apparatus. Even in the same apparatus, wafers are transferred by the transfer robot from the load / lock chamber to the process chamber and from the process chamber to the unload / lock chamber.
【０００３】ところで、上述した工程で使用される酸化
炉、ＣＶＤ装置、或いはエッチング装置等の製造装置で
は、ウェハの加工又は処理に伴い、使用するガス、薬剤
等により異なる種々の成分組成の副生物が、微細粉或い
はパーティクルとなって装置のプロセス室の壁、或いは
サセプタ、搬送アーム等の装置部品に付着する。そのた
め、装置内でのウェハの加工ないし処理中に又は装置内
或いは装置間でのウェハの搬送中に、プロセス室の壁に
付着していた微細粉又はパーティクル（以下、異物と総
称する）がウェハ上に落下したり、或いはウェハが搬送
アーム等の装置部品に接触して、異物がウェハ上に付着
することがしばしばある。ウェハ上に異物が付着してい
ると、その後の工程の支障となり、また不良品発生の原
因となる。By the way, in a manufacturing apparatus such as an oxidation furnace, a CVD apparatus, an etching apparatus or the like used in the above-mentioned steps, by-products having various component compositions which are different depending on the gas, chemicals and the like used in processing or processing the wafer. However, it becomes fine powder or particles and adheres to the walls of the process chamber of the device or to device parts such as the susceptor and the transfer arm. Therefore, during processing or processing of the wafer in the device, or during transfer of the wafer in the device or between the devices, fine powder or particles (hereinafter collectively referred to as foreign matter) attached to the wall of the process chamber are Often, foreign matter adheres to the wafer by dropping onto the wafer or contacting the equipment parts such as the transfer arm with the wafer. If foreign matter adheres to the wafer, it interferes with subsequent processes and causes defective products.
【０００４】そこで、定期的に製造装置内或いは製造装
置間でウェハに対する異物の落下検査或いは付着検査を
行い、検査の結果、ウェハに対する異物の落下或いは付
着が規定以上である場合には、製造装置及び製造装置間
でウェハを搬送する搬送装置をクリーニングして清浄に
することが必要になる。異物の落下又は付着検査では、
先ず、検査すべき製造装置或いは製造装置間をダミー・
ウェハに走行させる。次いで、異物がウェハ上に存在す
るかどうか表面検査装置によりダミー・ウェハ面を検査
する。異物がある場合には、異物分析装置により異物を
分析し、特定し、次いで異物の発塵源を探索し、その装
置をクリーニングする。従来は、異物の落下又は付着検
査に使用するダミー・ウェハとしてＳｉウェハを使用し
ていた。Therefore, a drop inspection or an adhesion inspection of foreign matter on a wafer is periodically performed in or between the production apparatuses. If the inspection result shows that the foreign matter falls or adheres to the wafer, the production apparatus is inspected. Also, it is necessary to clean and clean the transfer device that transfers the wafer between the manufacturing devices. When dropping or adhering foreign matter,
First, make a dummy
Run on wafer. Next, the surface of the dummy wafer is inspected by the surface inspection device to see if any foreign matter is present on the wafer. If there is a foreign substance, the foreign substance is analyzed and identified by a foreign substance analysis device, then a dust source of the foreign substance is searched for, and the device is cleaned. Conventionally, a Si wafer has been used as a dummy wafer used for the inspection of dropping or adhesion of foreign matter.
【０００５】異物分析装置は、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）及びエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ、以
下、簡単にＸ線分析装置と略称する）を備え、走査型電
子顕微鏡により異物の形状分析が行われ、Ｘ線分析装置
により異物の成分分析が行われる。異物分析装置では、
タングステン・フィラメントに電圧を印加し、そこから
飛び出した電子を引き出し電極によって取り出し、試料
に入射する。試料から飛び出した又は反射した２次電子
を走査型電子顕微鏡に送って試料の像を写真に撮り、ま
た同じく試料から飛び出したＸ線をＸ線分析装置に送っ
て試料の元素分析を行っている。分析装置にダミー・ウ
ェハをセットする際には、先ず図１に示すような分析用
カセット１０にダミー・ウェハ１２を取り付け、ダミー
・ウェハ１２を取り付けた分析用カセット１０を異物分
析装置のカセット挿入口から挿入して予備室にセットす
る。次いで、予備室を真空吸引した後、分析用カセット
１０を試料室に送入する。図１中、１４はカセット台、
１６は把手である。The foreign matter analyzer is a scanning electron microscope (SE
M) and an energy dispersive X-ray analyzer (EDX, hereinafter simply referred to as X-ray analyzer), the shape of the foreign matter is analyzed by a scanning electron microscope, and the component analysis of the foreign matter is performed by the X-ray analyzer. Is done. With the foreign substance analyzer,
A voltage is applied to the tungsten filament, and the electrons ejected from the filament are extracted by the extraction electrode and made incident on the sample. Secondary electrons emitted or reflected from the sample are sent to a scanning electron microscope to take an image of the sample, and X-rays emitted from the sample are also sent to an X-ray analyzer for elemental analysis of the sample. . When setting a dummy wafer in the analysis apparatus, first, the dummy wafer 12 is attached to the analysis cassette 10 as shown in FIG. 1, and the analysis cassette 10 having the dummy wafer 12 attached is inserted into the foreign matter analysis apparatus cassette. Insert it through the mouth and set it in the spare room. Then, after vacuuming the preliminary chamber, the analysis cassette 10 is fed into the sample chamber. In FIG. 1, 14 is a cassette stand,
16 is a handle.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、フィラメン
トには高電圧が印加されているため、電子線は、フィラ
メントから異物が存在しないＳｉウェハ表面に向け照射
された場合、Ｓｉウェハの表面から数ミクロンオーダー
の深さまで侵入する程度に加速されている。従って、異
物の大きさが十数ミクロンと比較的大きい場合には、電
子線がＳｉウェハまで到達せず、下地の影響を余り受け
ないが、異物の外径が十数ミクロン以下になると、下地
の影響を著しく受ける。By the way, since a high voltage is applied to the filament, when the electron beam is irradiated from the filament toward the surface of the Si wafer where there is no foreign matter, it is several microns from the surface of the Si wafer. It is accelerated to the depth of the order. Therefore, when the size of the foreign matter is relatively large, such as ten and several microns, the electron beam does not reach the Si wafer and is not significantly affected by the base. Are significantly affected by.
【０００７】更に説明すると、異物の外径が十数ミクロ
ン以下である場合には、電子線が異物を透過して下のＳ
ｉウェハに到達し、そのため、Ｘ線は、異物から飛び出
すと共に下地のＳｉウェハからも飛び出すので、異物の
成分を示すピークとダミー・ウェハのＳｉ成分を示すピ
ークの両方が分析結果に出る。従って、異物がＳｉであ
る場合には、異物のＳｉのピークとダミー・ウェハのＳ
ｉのピークとが重なり、異物がＳｉであるかどうか判然
としない。逆に、異物がＳｉでない場合には、ダミー・
ウェハのＳｉのピークが出るために、異物の成分がＳｉ
であると誤認する。例えば、図２は走査型電子顕微鏡に
よる非Ｓｉ系異物の写真であって、異物の大きさが約
１．０μm であることを示す。図３は、図２に示した異
物のＸ線分析結果を示すグラフであって、下地のＳｉダ
ミー・ウェハのＳｉを示すピークが出ており、異物がＳ
ｉでないにもかかわらず、異物がＳｉであるとの誤認を
招きかねないことになる。To explain further, when the outer diameter of the foreign matter is less than ten and several microns, the electron beam penetrates the foreign matter and the S
Since it reaches the i-wafer, and the X-rays thus fly out from the foreign matter and also from the underlying Si wafer, both the peak indicating the foreign matter component and the peak indicating the Si component of the dummy wafer appear in the analysis result. Therefore, when the foreign matter is Si, the Si peak of the foreign matter and the S of the dummy wafer
The peak of i overlaps, and it is not clear whether the foreign matter is Si. Conversely, if the foreign matter is not Si, a dummy
Since the peak of Si on the wafer appears, the component of foreign matter is Si
Misidentify that. For example, FIG. 2 is a photograph of a non-Si-based foreign matter taken by a scanning electron microscope, and shows that the size of the foreign matter is about 1.0 μm. FIG. 3 is a graph showing an X-ray analysis result of the foreign matter shown in FIG. 2, in which a peak showing Si of the underlying Si dummy wafer appears, and the foreign matter is S
Although it is not i, it may lead to misunderstanding that the foreign matter is Si.
【０００８】半導体装置の製造装置においては、Ｓｉ系
のガス、Ｓｉ製の部品が多く使用されているため、Ｓｉ
系の異物が発生する割合が比較的高いので、異物にＳｉ
が含有されているかどうか確認することは、極めて重要
である。それにもかかわらず、異物の大きさが十数ミク
ロンより小さい場合には、異物がＳｉかどうか確認する
ことができない。これでは、異物の落下又は付着検査の
結果から、発塵源を誤って特定することになる。In a semiconductor device manufacturing apparatus, Si-based gas and Si-made parts are often used.
Since the percentage of foreign matter generated in the system is relatively high,
It is extremely important to confirm whether or not is contained. Nevertheless, if the size of the foreign matter is smaller than ten and several microns, it cannot be confirmed whether the foreign matter is Si or not. In this case, the dust source is erroneously specified from the result of the foreign matter drop or adhesion inspection.
【０００９】そこで、本発明の目的は、ダミー・ウェハ
を使用して半導体装置の製造装置内及び製造装置間の異
物の落下又は付着検査を行う際に異物の成分を誤認しな
いような検査方法を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide an inspection method which does not erroneously recognize a component of a foreign substance when performing a drop or adhesion inspection of the foreign substance in and between the manufacturing devices of a semiconductor device using a dummy wafer. Is to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る異物の落下又は付着検査方法は、半導
体装置の製造装置内又は製造装置間で異物がウェハ上に
落下ないし付着するかどうか検査するために、検査すべ
き製造装置内又は製造装置間でダミー・ウェハを走行さ
せ、走行中に落下ないし付着した異物をＸ線分析法によ
り分析して、異物を特定する際に、ダミー・ウェハとし
て非Ｓｉウェハを使用することを特徴としている。非Ｓ
ｉウェハとは、ウェハの構成成分がＳｉ元素以外の元素
であることを意味し、例えばGaAsウェハ、GaP ウェハ、
InP ウェハ、Geウェハ等を言う。ウェハ成分が非シリコ
ンであることを除いて、形状、寸法等は全て従来のＳｉ
ダミー・ウェハと同じである。In order to achieve the above object, a method for inspecting a foreign substance falling or adhering according to the present invention is such that a foreign substance falls or adheres on a wafer within a semiconductor device manufacturing apparatus or between manufacturing apparatuses. In order to inspect whether or not to inspect whether or not a dummy wafer is moved within a manufacturing apparatus to be inspected or between manufacturing apparatuses and foreign particles that have fallen or adhered during traveling are analyzed by an X-ray analysis method, The feature is that a non-Si wafer is used as a dummy wafer. Non-S
The i-wafer means that the constituent components of the wafer are elements other than the Si element, such as a GaAs wafer, a GaP wafer,
InP wafer, Ge wafer, etc. Except that the wafer component is non-silicon, the shape, dimensions, etc. are all conventional Si.
Same as a dummy wafer.
【００１１】好適な実施態様は、ダミー・ウェハとして
GaAsウェハを使用することを特徴としている。それは、
GaAsウェハを使用した場合、異物の大きさが小さいとき
にGa及びAsのピークが出るが、半導体装置の製造工程で
はGa及びAsを使用することがないか、または使用箇所が
極めて限られているので、発塵源の特定には殆ど支障が
無い。加えて、GaAsウェハは、市場で容易に入手できる
からである。The preferred embodiment is as a dummy wafer.
It is characterized by using a GaAs wafer. that is,
When using a GaAs wafer, the peaks of Ga and As appear when the size of the foreign matter is small, but Ga and As are not used in the semiconductor device manufacturing process, or the places of use are extremely limited. Therefore, there is almost no problem in specifying the dust source. In addition, GaAs wafers are readily available on the market.
【００１２】[0012]
【作用】本発明では、ダミー・ウェハが従来の場合と異
なってＳｉウェハではないので、仮に異物の大きさが十
数μm 以下であっても、Ｘ線分析の際ダミー・ウェハを
構成するＳｉのＸ線ピークが発生せず、異物の成分がＳ
ｉか非Ｓｉかにかかわらず、その成分を示すＸ線ピーク
を示す。よって、異物の成分を正確に分析できるので、
異物がＳｉ系、非Ｓｉにかかわらず、発塵源を確実に特
定できる。In the present invention, unlike the conventional case, the dummy wafer is not a Si wafer, so even if the size of the foreign matter is less than 10 μm, the Si that constitutes the dummy wafer during X-ray analysis is X-ray peak does not occur and the foreign matter component is S
An X-ray peak showing the component is shown regardless of whether it is i or non-Si. Therefore, it is possible to accurately analyze the components of the foreign matter,
Whether the foreign matter is Si-based or non-Si-based, the dust source can be reliably identified.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明方法をより詳細に説明する。図４は、本発明に係
る異物の落下又は付着検査方法を実施する反応性イオン
エッチング装置（平行平板型）２０の構成を示す概略図
である。先ず、本エッチング装置２０で通常処理される
ウェハと同じ大きさのGaAsダミー・ウェハを用意する。
次いで、通常のウェハ移動経路に従って、鏡面を上にし
た状態でGaAsダミー・ウェハをロード側カセット２２か
らエッチング装置２０のロード室２４に、次にエッチン
グ室２６に、更にアンロード室２８に、続いてアンロー
ド側カセット３０に順次移送する。アンロード側カセッ
ト３０からGaAsダミー・ウェハを取り出し、異物の落下
又は付着検査の試料とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method of the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a reactive ion etching apparatus (parallel plate type) 20 for carrying out the method of inspecting falling or adhesion of foreign matter according to the present invention. First, a GaAs dummy wafer having the same size as the wafer normally processed by the etching apparatus 20 is prepared.
Then, in accordance with a normal wafer moving path, the GaAs dummy wafer with the mirror surface facing upward is transferred from the load side cassette 22 to the load chamber 24 of the etching apparatus 20, then to the etching chamber 26, and then to the unload chamber 28. And sequentially transfers it to the unload-side cassette 30. The GaAs dummy wafer is taken out from the unload-side cassette 30 and used as a sample for inspecting foreign substances to drop or adhere.
【００１４】次いで、鏡面を上にした状態でGaAsダミー
・ウェハを図１に示す分析用カッセト１０に取り付け、
従来の方法と同様にして分析用カセットを異物分析装置
のカセット挿入口から異物分析装置の予備室に挿入して
セットする。次いで、予備室を真空吸引した後、分析用
カセットを試料室に送入し、分析を行う。Then, the GaAs dummy wafer was attached to the analytical cassette 10 shown in FIG.
In the same manner as the conventional method, the analysis cassette is inserted and set in the spare chamber of the foreign matter analyzer through the cassette insertion port of the foreign matter analyzer. Then, after vacuum suction of the preliminary chamber, the analysis cassette is fed into the sample chamber for analysis.
【００１５】本実施例方法で使用したダミー・ウェハ
は、Ｓｉウェハではないので、異物の大きさが十数ミク
ロンと小さくても、異物の成分がＳｉか非Ｓｉかにかか
わらずその成分を示すＸ線のピークが出る。よって、異
物の成分を確実に分析でき、異物の成分から異物の発生
源を突き止めることが可能となる。本実施例において異
物の落下又は付着検査を行ったエッチング装置は、一つ
の例示であって、例えばエッチング装置と前のパタニー
グ装置との間でダミー・ウェハを搬送して、その間の発
塵を検査しても良い。Since the dummy wafer used in the method of the present embodiment is not a Si wafer, even if the size of the foreign matter is as small as ten and several microns, it shows that ingredient regardless of whether it is Si or non-Si. X-ray peak appears. Therefore, the component of the foreign matter can be reliably analyzed, and the source of the foreign matter can be determined from the component of the foreign matter. The etching apparatus for inspecting falling or adhesion of foreign matter in the present embodiment is one example, and for example, a dummy wafer is transferred between the etching apparatus and the previous patterning apparatus, and dust generation during that period is inspected. You may.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、半導体装置の製造装置
内又は製造装置間で異物がウェハ上に落下ないし付着す
るかどうか検査するために、検査すべき製造装置内又は
製造装置間でダミー・ウェハを走行させ、走行中に落下
ないし付着した異物をＸ線分析により分析して、異物を
特定する際に、ダミー・ウェハとして非Ｓｉウェハを使
用することにより、異物の大きさが十数ミクロン以下で
あって異物の成分がＳｉか非Ｓｉかにかかわらず確実に
分析できる。よって、異物の成分から異物の発生源を確
実に突き止めることができる。According to the present invention, in order to inspect whether or not a foreign substance drops or adheres to a wafer in a semiconductor device manufacturing apparatus or between manufacturing apparatuses, a dummy is to be inspected in the manufacturing apparatus or between manufacturing apparatuses.・ When a wafer is run and foreign particles that have fallen or adhered during running are analyzed by X-ray analysis and a foreign particle is specified, a non-Si wafer is used as a dummy wafer, so that the size of the foreign material is more than 10 It can be reliably analyzed regardless of whether the foreign matter component is micron or less and the component of Si is non-Si. Therefore, the source of the foreign matter can be reliably identified from the components of the foreign matter.
【図１】分析用カセットの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an analysis cassette.
【図２】走査型電子顕微鏡により写した写真である。FIG. 2 is a photograph taken by a scanning electron microscope.
【図３】図２に示す異物をＸ線分析して得たＳｉピーク
を示す写真である。FIG. 3 is a photograph showing a Si peak obtained by X-ray analysis of the foreign matter shown in FIG.
【図４】エッチング装置の構成を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an etching apparatus.
１０ 分析用カセット １２ ダミー・ウェハ １４ カセット台 １６ 把手 ２０ 反応性イオンエッチング装置（平行平板型） ２２ ロード側カセット ２４ ロード室 ２６ エッチング室 ２８ アンロード室 ３０ アンロード側カセット 10 Analysis Cassette 12 Dummy Wafer 14 Cassette Stand 16 Handle 20 Reactive Ion Etching Device (Parallel Plate Type) 22 Loading Side Cassette 24 Loading Chamber 26 Etching Chamber 28 Unloading Chamber 30 Unloading Side Cassette
Claims (2)
で異物がウェハ上に落下ないし付着するかどうか検査す
るために、検査すべき製造装置内又は製造装置間でダミ
ー・ウェハを走行させ、走行中に落下ないし付着した異
物をＸ線分析法により分析して異物を特定する際に、 ダミー・ウェハとして非Ｓｉウェハを使用することを特
徴とする異物の落下又は付着検査方法。1. In order to inspect whether or not a foreign substance drops or adheres to a wafer in a semiconductor device manufacturing apparatus or between manufacturing apparatuses, a dummy wafer is made to travel in the manufacturing apparatus to be inspected or between manufacturing apparatuses. A method for inspecting foreign substances falling or adhering, wherein a non-Si wafer is used as a dummy wafer when foreign substances falling or adhering during traveling are analyzed by an X-ray analysis method to identify the foreign substances.
することを特徴とする請求項１に記載の異物の落下又は
付着検査方法。2. The method for inspecting falling or adhesion of foreign matter according to claim 1, wherein a GaAs wafer is used as the dummy wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270388A JPH08111441A (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Method for inspecting fall or adhesion of foreign matter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270388A JPH08111441A (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Method for inspecting fall or adhesion of foreign matter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111441A true JPH08111441A (en) | 1996-04-30 |
Family
ID=17485573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6270388A Pending JPH08111441A (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Method for inspecting fall or adhesion of foreign matter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08111441A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180085070A (en) | 2013-01-30 | 2018-07-25 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | Device for dust emitting of foreign matter and dust emission cause analysis device |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP6270388A patent/JPH08111441A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180085070A (en) | 2013-01-30 | 2018-07-25 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | Device for dust emitting of foreign matter and dust emission cause analysis device |
| US10748742B2 (en) | 2013-01-30 | 2020-08-18 | Hitachi High-Tech Corporation | Device for dust emitting of foreign matter and dust emission cause analysis device |
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