(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の処理対象面の状態を観察して評価する評価方法において，
基板の処理対象面に予め形成された樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第１の工程と，
所定の接触圧で処理体を接触させて前記基板の処理対象面を処理する第２の工程と，
処理後の樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第３の工程とを有し，
前記第１の工程で観察された処理前の樹脂膜の表面の状態と前記第３の工程で観察された処理後の樹脂膜の表面の状態とを比較することにより，前記処理体の接触圧と前記基板の処理対象面の損傷との関係を評価することを特徴とする，基板の評価方法。
【請求項２】
前記膜の表面の状態を観察する第１及び第３の工程は，前記樹脂膜の表面に光ビームを照射し，その散乱光の強度を検出することにより，前記樹脂膜表面の凹凸分布を測定する方法によって行われることを特徴とする，請求項１に記載の基板の評価方法。
【請求項３】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ測定モードに設定された表面検査装置によって行うことを特徴とする，請求項２に記載の基板の評価方法。
【請求項４】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，所定の凹凸レベルに応じて階層別に区分して，視覚的に認識できるように表示することを特徴とする，請求項２又は３に記載の基板の評価方法。
【請求項５】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，表示装置に表示された前記基板の処理対象面に対する画像上に出力表示することを特徴とする，請求項２，３又は４に記載の基板の評価方法。
【請求項６】
基板の処理対象面に予め形成された樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第１の工程と，
所定の接触圧で処理体を接触させて前記基板の処理対象面を洗浄処理する第２の工程と，
洗浄処理後の樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第３の工程とを有し，
前記第１の工程で観察された処理前の樹脂膜の表面の状態と前記第３の工程で観察された洗浄処理後の樹脂膜の表面の状態とを比較することにより，前記処理体の接触圧と前記基板の処理対象面の損傷との関係を評価し，さらに，処理体の接触圧の変化に伴って，樹脂膜の表面荒さの度合いがどのように変化するかを調べ，処理の最適なプロセスを決定することを特徴とする，基板の洗浄方法。
【請求項７】
前記膜の表面の状態を観察する第１及び第３の工程は，前記樹脂膜の表面に光ビームを照射し，その散乱光の強度を検出することにより，前記樹脂膜の表面の凹凸分布を測定する方法によって行われることを特徴とする，請求項６に記載の基板の洗浄方法。
【請求項８】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ測定モードに設定された表面検査装置によって行うことを特徴とする，請求項７に記載の基板の洗浄方法。
【請求項９】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，所定の凹凸レベルに応じて階層別に区分して，視覚的に認識できるように表示することを特徴とする，請求項７又は８に記載の基板の洗浄方法。
【請求項１０】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，表示装置に表示された前記基板の処理対象面に対する画面上に出力表示することを特徴とする，請求項７，８又は９に記載の基板の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば半導体ウェハやＬＣＤ用ガラス板等の基板の処理対象面の状態を評価する基板の評価方法と洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，半導体デバイスの製造工程においては，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）の表面に付着したパーティクル，有機汚染物，金属不純物等のコンタミネーションを除去するために洗浄処理システムが使用されている。その中の一つとして枚葉式の洗浄処理システムには，一般にスピン型の処理装置が備えられている。
【０００３】
この処理装置には，ウェハの表面に付着したパーティクルを効果的に除去するために，いわゆるスクラブ洗浄処理を行う処理装置が知られている。このスクラブ洗浄処理は，ウェハの表面にブラシやスポンジ等の部材を下面に備えた処理体を回転させながらウェハの表面に押しつけて接触させ，ウェハの表面に付着したパーティクル等をこすり落とすものである。
【０００４】
ウェハの表面を良好に洗浄処理するために，ウェハの表面に処理体を接触させる際において，処理体によってウェハの表面に加わる接触圧（単位面積当たりの圧力）が，どの程度，ウェハの表面に損傷を与えるかを予め認識しておかなければならない。処理体の接触圧が過大になれば，ウェハの表面に損傷を与え，歩留まり原因の低下を招く。そこで，従来であれば，スクラブ洗浄処理されたウェハの表面の状態について観察し，処理体の接触圧とウェハの表面の損傷との関係を評価していた。そして，ウェハの表面を良好に洗浄処理できる処理体の接触圧の範囲を設定していた。ウェハの評価に用いられる試料は，半導体デバイスが形成された実製品ウェハであり，これにスクラブ洗浄処理を実験的に行っていた。
【０００５】
また，従来のウェハの評価方法では，光学的な測定方法を利用して，ウェハの表面の状態を観察していた。これは，ウェハの表面に与えられた損傷，具体的にはウェハの表面に形成された凹凸（マイクロラフネス）を認識するものである。光ビームをウェハの表面に照射し，ウェハの表面が平坦であれば光ビームは正反射する。一方，ウェハの表面の損傷箇所では凹凸が形成されているので光ビームは散乱する。そして，ウェハの表面に形成された凹凸を一つ一つを測定するＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄｅｆｅｃｔ）測定モードで設定された表面検査装置が，ウェハの表面を走査する。表面検査装置は，散乱光を検出することにより，個々の凹凸を測定する。このような測定方法によって観察された結果に基づき，ウェハの表面が損傷しているか否かを評価していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来のウェハの評価方法では，メーカーごとに，製造される半導体デバイスは異なるため，試料として用いられる実製品ウェハも別個のものとなっていた。このため，従来のスクラブ洗浄処理されたウェハの表面の評価方法は，洗浄処理の対象となるウェハの種類毎に，オーダメイドで行うので，良好なスクラブ洗浄処理を行うためのプロセスを決定し難いという欠点を有していた。また，評価中に過大な接触圧を加えて，せっかく製造した実製品ウェハが何個も不良品になれば，多大な損失が発生する。
【０００７】
また，ウェハの表面の損傷は，ヘイズと呼ばれるウェハの表面の凹凸の集合体から形成されているので，ウェハの表面に形成された凹凸を一つ一つを検出するＬＰＤ測定モードで行われるウェハの処理対象面の評価方法では，誤差が生じ易い。例えば，一回目の測定結果と２回目の測定結果とでは，凹凸の個数等が一致しないことがあり，再現性に乏しかった。さらに，ＬＰＤ測定モードでは，個々の凹凸を測定する反面，ウェハの表面の全体像を捉えにくい。
【０００８】
本発明はそのような問題点に鑑みてなされたものであり，その目的は，高い再現性を有し基板の処理対象面の損傷を包括的に解析可能な測定方法によって，処理体の接触圧に対する基板の処理対象面の損傷の定量的なデータを得ることができる基板の評価方法と洗浄方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために，本発明は，基板の処理対象面の状態を観察して評価する評価方法において，基板の処理対象面に予め形成された樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第１の工程と，所定の接触圧で処理体を接触させて前記基板の処理対象面を処理する第２の工程と，処理後の樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第３の工程とを有し，前記第１の工程で観察された処理前の樹脂膜の表面の状態と前記第３の工程で観察された処理後の樹脂膜の表面の状態とを比較することにより，前記処理体の接触圧と前記基板の処理対象面の損傷との関係を評価することを特徴とする。
【００１０】
かかる方法によれば，処理の前後に渡って，樹脂膜の表面の状態変化を観察する。未だ処理が行われていない樹脂膜の表面の状態は，平坦になっているのが観察される。一方，処理された樹脂膜の表面の状態は，粗くなっているのが観察される。そして，樹脂膜の表面粗さを，基板の表面の損傷と見立てることにより，ある処理体の接触圧では，どのくらい基板の表面に損傷を与えるのか評価することが可能となる。さらに，処理体の接触圧を変化させ，これに伴って，樹脂膜の表面粗さの度合いがどのように変化するか調べる。これにより，基板の表面の損傷の定量的なデータを得ることができ，ある処理体の接触圧によって，どのくらいの損傷が発生できるか予測できるようになる。そして，この樹脂膜での評価結果を標準的なデータとして応用すれば，種々の基板に対して行われる処理の最適なプロセスを容易に決定することが可能となる。また，評価試料として実製品基板を使用することが無くなり，製品損失を回避することができる。
【００１１】
本発明において，前記膜が樹脂膜であることが好ましい。かかる方法によれば，例えば，樹脂膜としてレジスト膜を用いる。レジスト膜は柔らかく，処理の前後に渡って，表面の状態変化を観察し易い。基板の評価方法においては，このようなレジスト膜が形成された基板を評価試料の基準とするのがよい。
【００１２】
前記樹脂膜の表面の状態を観察する第１及び第３の工程は，前記樹脂膜の表面に光ビームを照射し，その散乱光の強度を検出することにより，前記樹脂膜の表面の凹凸分布を測定する方法によって行われることが好ましい。この場合，前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ測定モードに設定された表面検査装置によって行うのがよい。かかる方法によれば，樹脂膜の表面粗さを，凹凸を個々に捉えるのではなく，ヘイズ（ウェハの表面の凹凸の集合体）として捉えて散乱光方式によって測定する。これにより，測定の誤差がなくなり，高い再現性が担保される。
【００１３】
前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，所定の凹凸レベルに応じて階層別に区分して，視覚的に認識できるように表示することが好ましい。この場合，表示装置に表示された前記基板の処理対象面に対する画像上に出力表示するのがよい。かかる方法によれば，基板の処理対象面の全体を観察し，どのくらいの凹凸レベルがどのくらい集合しているのかが視覚的に把握できる。従って，ウェハの処理対象面の全体像を包括的に解析することができる。
また本発明によれば，基板の処理対象面に予め形成された樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第１の工程と，所定の接触圧で処理体を接触させて前記基板の処理対象面を洗浄処理する第２の工程と，洗浄処理後の樹脂膜の表面の状態を，凹凸分布を測定することによって観察する第３の工程とを有し，前記第１の工程で観察された処理前の樹脂膜の表面の状態と前記第３の工程で観察された洗浄処理後の樹脂膜の表面の状態とを比較することにより，前記処理体の接触圧と前記基板の処理対象面の損傷との関係を評価し，さらに，処理体の接触圧の変化に伴って，樹脂膜の表面荒さの度合いがどのように変化するかを調べ，処理の最適なプロセスを決定することを特徴とする，基板の洗浄方法が提供される。
前記樹脂膜の表面の状態を観察する第１及び第３の工程は，前記樹脂膜の表面に光ビームを照射し，その散乱光の強度を検出することにより，前記樹脂膜の表面の凹凸分布を測定する方法によって行うことができる。この場合，前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ測定モードに設定された表面検査装置によって行うことができる。また，前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，所定の凹凸レベルに応じて階層別に区分して，視覚的に認識できるように表示しても良い。また，前記樹脂膜の表面の凹凸分布の測定結果を，表示装置に表示された前記基板の処理対象面に対する画面上に出力表示しても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，基板の一例としてウェハの表面を洗浄処理するように構成された処理装置と，このウェハの表面の凹凸分布を測定する表面検査装置に基づいて説明する。
【００１５】
処理装置１の構成について説明する。図１は，処理装置１の内部構造の平面図であり，図２は，その側面断面図である。処理装置１は，ケース２のほぼ中央において，ウェハＷを水平に吸着保持した状態でモータ３によって回転するスピンチャック４と，このスピンチャック４及びウェハＷを包囲しウェハＷの表面に供給した処理液等が周囲に飛び散ることを防止するカップ５と，スピンチャック４によって回転させられているウェハＷの表面を洗浄処理するスクラブ洗浄機６と，ケース２の内部においてスピンチャック４を挟んでスクラブ洗浄機６と対称位置に配置された純水供給ノズル７とを備えている。
【００１６】
図２に示すように，スクラブ洗浄機６は，図示しない駆動機構によって昇降及び回転自在なシャフト１０の上端に水平姿勢で固定されてたアーム部材１１を備えている。図１に示すように，このアーム部材１１は，図示しない駆動機構の回転稼働によって，図１中のθ方向に旋回し，ウェハＷの上方を往復移動できるようになっている。
【００１７】
図２に示すように，スクラブ洗浄機６は，処理体１２をアーム部材１１の先端に装着した構成を備えている。図３に示すように，アーム部材１１の先端下方には図示しない昇降回転機構の稼働によって昇降（図３中の往復矢印Ａ方向）及び回転自在（図４中の往復回動矢印Ｂの方向）なシャフト１３が設けられており，処理体１２は，このシャフト１３の下端に固定されて，昇降及び回転駆動される構成になっている。処理体１２は，下面にブラシやスポンジなどからなる部材１４を取り付けている。そして，図２の例は，予め樹脂膜としてレジスト膜１５が均一に形成されたウェハＷの表面に，処理体１２を回転させてウェハＷの表面に接触させ，ウェハＷの表面を洗浄処理する状態を示している。
【００１８】
純水供給ノズル７は，図１中のθ’方向に旋回して，往復移動できるようになっている。これにより，処理装置１では，洗浄処理中に，純水をウェハＷの表面に供給できる構成になっている。
【００１９】
図４に示すように，表面検査装置２０は，載置台２１に載置されたウェハＷの表面に対して光ビーム２２を照射する投光器２３を備え，この投光器２３から照射された光ビーム２２は，ウェハＷの表面によって反射する。図示の例では，レジスト膜１５が表面に形成されたウェハＷが載置台２１に載置された状態となっている。このレジスト膜１５の表面全体が均一に平坦な状態であれば，投光器２３からの光ビーム２２は正反射し，反射率が一定の反射光２４となる。しかし，図５に示すように，レジスト膜１５の表面に凹凸（マイクロラフネス）２５があれば，この凹凸２５によって光ビーム２２は，ウェハＷの表面から散乱光２６として乱反射する。
【００２０】
そして，反射光２４又は散乱光２６を受光する検出カメラ２７は，ウェハＷの上方を所定の周期で図４中のＸ方向Ｙ方向に移動し，ウェハＷの表面を走査するようになっている。この検出カメラ２７は，顕微鏡やＣＣＤカメラ等を内蔵しており，ウェハＷの表面の状態を画像データとして取り込んで，モニタ２８に送信する。モニタ２８は，これをディスプレイに出力表示するようになっている。そして，どのようなレベル（形状や大きさ）の凹凸２５が，どのくらいレジスト膜１５の表面に分布しているか（以下，「凹凸分布」という。）がモニタ２８に出力表示されることにより，作業者等が，レジスト膜１５の表面粗さを観察することができるようになっている。
【００２１】
表面検査装置２０は，レジスト膜１５の表面の凹凸分布を測定する際には，凹凸２５を個々に捉えるのではなく，ヘイズ（ウェハＷの表面の凹凸２５の集合体）として捉えることができるようにヘイズ測定モードに設定されている。さらに，凹凸レベルによって，散乱光２６の強度も異なるため，この強度の違いによって，レジスト膜１５の表面の凹凸２５を階層別に区分し，その結果を視覚的に認識できるように，モニタ２８のディスプレイにマップ出力するようになっている。なお，照射された光ビーム２２との対比でヘイズによる散乱光２６の大きさを表すこととなっており，具体的には，光ビーム２２を強度１とすると，散乱光２６の強度がそれに対比して１００万分の１であれば，１ｐｐｍとして表す。
【００２２】
次に，以上のように構成された処理装置７及び表面検査装置２０で行われるウェハＷの評価方法を，図６及び図７に示すプローチャートにについて説明する。この評価方法は，ウェハＷの表面に予め形成されたレジスト膜１５の表面の状態を観察する第１の工程（図６中のＳ１）と，例えば，９０ｇｆ以下の所定の接触圧で処理体１２を接触させてウェハＷの表面をスクラブ洗浄処理する第２の工程（図６中のＳ２）と，スクラブ洗浄処理後のレジスト膜１５の表面の状態を観察する第３の工程（図６中のＳ３）とを有している。そして，第１の工程で観察されたスクラブ洗浄処理前のレジスト膜１５の表面の状態と第３の工程で観察されたスクラブ洗浄処理後のレジスト膜１５の表面の状態とを比較することにより，処理体１２の接触圧とウェハＷの表面の損傷との関係を評価する。
【００２３】
即ち，図４に示したように，レジスト膜１５の表面の凹凸分布の測定を，ヘイズ測定モードに設定された表面検査装置２０によって行う。まず，予めレジスト膜１５が形成されたウェハＷを載置台２１に載置されたウェハＷの表面に投光器２３から光ビーム２２を照射する（図７中のＳ４）。そして，ウェハＷの表面に対して，検出カメラ２７の走査を開始し（図７中のＳ５），検出カメラ２７は，ウェハＷからの反射光２４を検出する（図７中のＳ６）。この測定結果はモニタ２８に送信され，画像表示される。これにより，スクラブ洗浄処理前のレジスト膜１５の表面の状態を観察できる（図６中のＳ１）。
【００２４】
そして，図１及び図２に示したように，処理装置１にウェハＷが搬入され，スピンチャック４にウェハＷが保持されスピンチャック４の回転が開始する。そして，アーム部材１１を旋回させ，処理体１２をウェハＷの上方，例えばウェハＷの中心付近にまで移動させる。そして，図示しない昇降回転機構の回転稼働によって，処理体１２を高速回転させた後に，処理体１２を下降移動させてウェハＷの表面に接触させる。なお，真空吸着するスピンチャック４の代わりに，ウェハＷの周縁部を爪やリングを用いて保持するメカニカルチャックを用いて，ウェハＷを水平に保持するようにしてもよい。
【００２５】
その後，シャフト１２に下向きの推力を付与し，この推力が処理体１２に働き，処理体１２をウェハＷの表面に押圧させる。こうして，ウェハＷの表面に，所定の接触圧（単位面積当たりの圧力）を加える。この状態で，アーム部材１１を少なくともウェハＷの中心から周縁部まで回動移動させて，ウェハＷの表面を均一に洗浄処理する（図６中のＳ２）。一方，純水供給ノズル７もウェハＷの上方に移動し，純水をウェハＷの表面に供給する。
【００２６】
所定の時間が経過後，スクラブ洗浄及び純水洗浄が共に終了する。アーム部材１１を旋回退避させ元の状態に戻す。同様に，純水供給ノズル７もウェハＷの表面から旋回退避させ元の状態に戻す。処理装置１からウェハＷを搬出する。
【００２７】
そして，スクラブ洗浄処理前のレジスト膜１５の表面の状態を観察した時と同様に，図４に示したように，スクラブ洗浄処理されたウェハＷを載置台２１に載置し，このウェハＷの表面に投光器２３から光ビーム２２を照射する。そして，ウェハＷの表面に対して，検出カメラ２７の走査を開始し（図７中のＳ５），検出カメラ２７は，ウェハＷからの反射光２４若しくは散乱光２６を検出する（図７中のＳ６）。この場合，凹凸（マイクロラフネス）２５を個々に捉えるのではなく，ヘイズ（ウェハＷの表面の凹凸２５の集合体）として捉えて，レジスト膜１５の表面の損傷を散乱光方式によって測定する。これにより，測定の誤差がなくなり，高い再現性が担保される。
【００２８】
その測定結果はモニタ２８に送信され，モニタ２８に画像表示される。この場合には，レジスト膜１５の表面の凹凸分布の測定結果を，モニタ２８に表示されたウェハＷの表面の画像上に，所定の凹凸レベルに応じて階層別に区分して，視覚的に理解できるように出力表示する。スクラブ洗浄処理後のレジスト膜１５の表面の状態を観察できる（図６中のＳ３）。これにより，ウェハＷの表面の全体を観察し，その全体像を容易に解析することができる。さらに，従来に比べて，どのくらいの凹凸レベルが，どのくらい集合しているのかが視覚的に把握でき，ウェハＷの表面の状態を包括的に捉えることができる。
【００２９】
こうして，スクラブ洗浄処理の前後に渡って，レジスト膜１５の表面の状態変化を観察する。スクラブ洗浄処理が未だ行われていないレジスト膜１５の表面の状態は，平坦になっているのが観察される。一方，スクラブ洗浄処理されたレジスト膜１５の表面には凹凸分布が観測され，その表面が粗くなっているのが観察される。そして，レジスト膜１５の表面粗さをウェハＷの表面の損傷と見立てることにより，ある処理体１２の接触圧では，どのくらいウェハＷの表面に損傷を与えるのか評価することが可能となる。
【００３０】
さらに，処理体１２の接触圧を変化させ，これに伴って，レジスト膜１５の表面粗さの度合いがどのように変化するか調べる。これにより，ウェハＷの表面の損傷の定量的なデータを得ることができる。そして，このレジスト膜１５での評価結果を標準的なデータとして応用すれば，例えば半導体デバイスが形成された実製品ウェハの表面において，ある処理体１２の接触圧によって発生する損傷を予測できるようになる。これにより，スクラブ洗浄処理の最適なプロセスを容易に決定することが可能となる。また，評価試料として実製品ウェハを使用することが無くなり，製品損失を回避することができる。
【００３１】
また，レジスト１５膜は柔らかく，スクラブ洗浄処理の前後に渡って，表面の状態変化を観察し易い。ウェハＷの評価方法においては，このようなレジスト膜１５が形成されたウェハＷを基準の評価試料とするのがよい。
【００３２】
かくして，本実施の形態のウェハＷの評価方法によれば，スクラブ洗浄処理の前後に渡って，レジスト膜１５の表面の状態変化を，表面検査装置２０によって観察することにより，ウェハＷの表面の損傷の定量的なデータを得ることができる。さらに，表面検査装置２０をヘイズ測定モードに設定しているので，測定の高い再現性を担保でき，ウェハＷの表面の損傷を包括的に解析することが可能となる。従って，このようなレジスト膜１５での評価結果を標準的なデータとして応用すれば，種々のウェハＷに対して行われるスクラブ洗浄処理の最適なプロセスを容易に決定することが可能となる。また，評価試料として実製品ウェハを使用することが無くなり，製品損失を回避することができる。
【００３３】
なお，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限定されず種々の様態を採りうるものである。例えば，基板は上記した半導体ウェハＷに限るものでなく，ＬＣＤ基板，ガラス基板，ＣＤ基板，フォトマスク，プリント基板，セラミック基板等でもあってもよい。
【００３４】
【実施例】
次に，本発明の実施例を行った。図１及び図２で説明した処理装置を作成し，ウェハの表面検査を行った。レジスト膜が形成されたウェハの表面をスクラブ洗浄処理をし，その前後に渡るレジスト膜の表面の状態変化を観察した。
【００３５】
まず，スピンコート（スピンコーティング）方法により膜厚１ｕｍのレジスト膜を形成したウェハの表面に，処理体を押しつけて接触させた。処理体の接触圧は５０ｇｆとし，ウェハの中心から周辺部まで片道で１回，回動移動させ，１０秒間ウェハをスクラブ洗浄処理した。モニタは，検出カメラから送信されたウェハの画像データを出力表示する。この場合，レジスト膜の表面が平坦であれば，投光器から照射された光ビームは正反射され，その反射光が検出カメラによって検出される。そして，このようにレジスト膜の表面が平坦になっている領域はモニタに・印で表示される。また，レジスト膜の表面に凹凸（マイクロラフネス）が形成されると，投光器から照射された光ビームは，散乱光として散乱する。散乱光の強度が異なれば，凹凸レベルも異なり，モニタ上に領域Ａで表示された部分があれば，その部分は散乱光の強度が７．２１ｐｐｍ〜１０．８ｐｐｍの範囲内にあることを示し，凹凸レベルがレベル１にあることを示している。同様に，モニタ上に領域Ｂで表示された部分があれば，その部分は散乱光の強度が１０．８ｐｐｍ〜１４．３ｐｐｍの範囲内にあることを示しており，凹凸レベルがレベル２にあることを示している。同様に，モニタ上に領域Ｃで表示された部分があれば，その部分は散乱光の強度が１４．３ｐｐｍ〜１７．９ｐｐｍの範囲内にあることを示しており，凹凸レベルがレベル３にあることを示している。同様に，モニタ上に領域Ｄで表示された部分があれば，その部分は散乱光の強度が１７．９ｐｐｍ〜２１．４ｐｐｍの範囲内にあることを示しており，凹凸レベルがレベル４にあることを示している。同様に，モニタ上に領域Ｅで表示された部分があれば，その部分は散乱光の強度が２１．４ｐｐｍ〜２５．０ｐｐｍの範囲内にあることを示しており，凹凸レベルがレベル５にあることを示している。このように，散乱光の強度が上昇するに伴って，凹凸レベルも上昇し，高い凹凸レベル程，表面がより粗くなっていることを意味している。
【００３６】
図８に，第１の工程で観察されたスクラブ洗浄処理前のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図を示し，図９に，第３の工程で観察されたスクラブ洗浄処理後のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図を示す。図８から理解できるように，モニタの画像表示では，表面全体に渡って一様に・印が分布している。・印がウェハの表面に占める割合は１００％となっており，スクラブ洗浄処理前のレジスト膜は平坦であり，その反射率が皆等しい。一方，図９から理解できるように，ウェハの中心から同心円上に，領域Ａ，領域Ｂ，領域Ａが順に分布している（図９では，領域Ａ，Ｂに異なる方向の斜線を付して示した）。これら領域Ａ，Ｂの分布は，ウェハの中心から半径の約１／２の園内に収まっている。この園内では，ウェハの表面は粗くなっているのが観察され，凹凸分布がどのようになっているのか，包括的に捉えることができる。ここで，・印がウェハの表面に占める割合は約７３％と減少し，領域Ａがウェハの表面に占める割合は約２４％と増加し，同様に領域Ｂがウェハの表面に占める割合は約３％と増加している。
【００３７】
次に，処理体の接触圧とレジスト膜の表面の損傷との関係を調べる。条件は，先に述べた時と同じであり，その結果を図１０に示す。
【００３８】
処理体の接触圧を１０ｇｆ，３０ｇｆ，５０ｇｆ，７０ｇｆ，９０ｇｆと順次変化させ，その変化の毎に，スクラブ洗浄処理前のレジスト膜の表面の状態とスクラブ洗浄処理後のレジスト膜の表面の状態と比較した。図１０において，グラフ線ａは，領域Ａの変化の様子を示すものである。同様に，グラフ線ｂは，領域Ｂの変化の様子を示すものである。同様に，グラフ線ｃは，領域Ｃの変化の様子を示すものである。同様に，グラフ線ｄは，領域Ｄの変化の様子を示すものである。同様に，グラフ線ｅは，領域Ｅの変化の様子を示すものである。
【００３９】
図１０に示すように，処理体の接触圧が１０ｇｆ，３０ｇｆ，５０ｇｆ，７０ｇｆ，９０ｇｆと増加するに連れて，グラフ線ａが右上がりに上昇していく。これにより，ウェハの表面において，領域Ａの占める割合が徐々に増加していくのが理解できる。また，グラフ線ｂも，処理体の接触圧が７０ｇｆを越えた付近から徐々に上昇していき，ウェハの表面において，領域Ｂの占める割合が徐々に増加していくのが理解できる。図１０に示されていないが，他のグラフ線ｃ，グラフ線ｄ，グラフ線ｅも，処理体の接触圧が増加するに連れて，徐々に右上がりに上昇していくのが予想される。これにより，ウェハの表面において，領域Ｃ，領域Ｄ，領域Ｅの占める割合が徐々に増加していくことが予想される。
【００４０】
このように，処理体の接触圧とレジスト膜の表面の損傷との関係を調べることにより，ウェハの表面の損傷の定量的なデータを得ることができる。そして，このようなレジスト膜のデータを標準にして応用すれば，種々の基板の表面に対して行われるスクラブ洗浄処理の際に，その損傷を簡単に予測することができるようになる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば，処理の前後に渡って，膜の表面の状態変化を，表面検査装置によって観察することにより，基板の表面の損傷の定量的なデータを得ることができる。さらに，表面検査装置をヘイズ測定モードに設定しているので，測定の高い再現性を担保でき，基板の処理対象面の損傷を包括的に解析することが可能となる。従って，このような膜での評価結果を標準的なデータとして応用すれば，種々の基板に対して行われる処理の最適なプロセスを容易に決定することが可能となる。また，評価試料として実製品基板を使用することが無くなり，製品損失を回避することができる。従って，例えば，半導体デバイスにおける製造を円滑に行うことができ，その生産性を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の評価方法が適用される処理装置の内部構造の平面図である。
【図２】本実施の評価方法が適用される処理装置の内部構造の断面図である。
【図３】スクラブ洗浄機の拡大側面図である。
【図４】表面検査装置の斜視図である。
【図５】ウェハの表面の断面図である。
【図６】本実施の形態にかかる評価方法の工程を示すフローチャート図である。
【図７】凹凸分布を測定する際の工程を示すフローチャート図である。
【図８】実施例においてモニタに表示されたスクラブ洗浄処理前のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図である。
【図９】実施例においてモニタに表示されたスクラブ洗浄処理後のレジスト膜の表面の状態を観察した観察図である。
【図１０】処理体の接触圧とスクラブ洗浄処理されたレジスト膜の表面の損失との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１    処理装置
６    スクラブ洗浄機
７    表面検査装置
１５    レジスト膜
２５    凹凸
２６    散乱光
２８    モニタ
Ｗ    ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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