(57)【要約】【課題】半導体ウェーハを固定にして、簡素でかつ小型な装置でありながら、薬液の回収率が高く、ダストおよび静電気の発生が少ない半導体ウェーハの検査装置とその検査方法および半導体装置の表面処理装置を提供する。【解決手段】半導体ウェーハの検査装置として、半導体ウェーハＷ上に薬液を滴下して半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させ、かつ金　属汚染物を分解した薬液を回収するノズル８と、このノズルから供給され、かつ半導体ウェーハ上の金属汚染物を分解した薬液の液滴を認識する認識用カメラ１０と、この認識用カメラが認識した薬液の液滴位置およびそのサイズを検出し、薬液の液滴サイズが基準値以上であるときにその液滴を直接吸引させ、液滴サイズが基準値以下であるときにその液滴に追加の薬液を供給させ、液滴サイズを基準値以上に大きくしてから吸引するようノズル等を制御する制御部１６とを具備した。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハ上に薬液を供給して、半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させ、その薬液を回収して半導体ウェーハ表面の金属汚染状態を検査する半導体ウェーハの検査装置において、
上記半導体ウェーハ上に薬液を供給して半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させ、かつ金属汚染物を分解した薬液を回収する薬液供給・回収手段と、
この薬液供給・回収手段により供給され、かつ上記半導体ウェーハ上の金属汚染物を分解した薬液の液滴を認識する認識手段と、
この認識手段が認識した薬液の液滴位置およびそのサイズを検出し、薬液の液滴サイズが基準値以上であるときにその液滴を直接吸引させ、液滴サイズが基準値以下であるときにその液滴に追加の薬液を供給させ、液滴サイズを基準値以上に大きくしてから吸引するよう上記薬液供給・回収手段を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする半導体ウェーハの検査装置。
【請求項２】
上記薬液供給・回収手段は、流通路を介して接続されるポンプおよびノズルと、上記流通路の中途部に設けられる三方弁と、この三方弁の残りのポートに接続される純水供給路とを備え、
上記制御手段は、上記ポンプには純水のみが導かれ、上記流通路およびノズルには純水と薬液の少なくともいずれか一方が導かれるよう上記三方弁とポンプを切換え制御することを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハの検査装置。
【請求項３】
上記制御手段は、金属汚染物を分解した薬液を吸収しかつ回収のため排出したあとのノズルに純水を導びいて、ノズル内を洗浄するよう上記三方弁とポンプを切換え制御することを特徴とする請求項２記載の半導体ウェーハの検査装置。
【請求項４】
上記制御手段は、ノズルに純水を吸引したあと、適宜量の空気を吸込んでから半導体ウェーハ表面に滴下するための薬液を吸引するよう上記三方弁とポンプを切換え制御することを特徴とする請求項２記載の半導体ウェーハの検査装置。
【請求項５】
上記制御手段は、ノズルに半導体ウェーハ表面に滴下するための薬液を吸引したあと、およびノズルに金属汚染物を分解した薬液を吸引したあとに、ノズル先端部に溜まる程度の量の空気を吸込むよう上記ポンプを作動制御することを特徴とする請求項３記載の半導体ウェーハの検査装置。
【請求項６】
半導体ウェーハ上に薬液を供給し、半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させ、その薬液を回収して半導体ウェーハ表面の金属汚染状態を検査する半導体ウェーハの検査装置において、
半導体ウェーハ認識位置の垂直上方に配置され、上記半導体ウェーハ上の金属汚染物を分解した薬液の液滴を視覚認識する認識手段と、
認識位置にある半導体ウェーハに対して光を当てる照明手段と、
上記半導体ウェーハの認識位置を中心にして半導体ウェーハを少なくとも１方向に移動付勢する移動付勢手段とを具備したことを特徴とする半導体ウェーハの検査装置。
【請求項７】
半導体ウェーハ上に薬液を供給し、半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させる薬液供給工程と、
この薬液供給工程のあと上記半導体ウェーハの重心を検出して、半導体ウェーハの外形を認識する外形認識工程と、
この外形認識工程のあと上記半導体ウェーハの外形部分にマスクをかけ、半導体ウェーハのみに対する画像処理を行う外形マスク工程とを具備したことを特徴とする半導体ウェーハの検査方法。
【請求項８】
半導体ウェーハ上に薬液を供給し、半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させる薬液供給工程と、
この薬液供給工程のあと上記半導体ウェーハの重心を検出して、半導体ウェーハの外形を認識する外形認識工程と、
この外形認識工程のあと上記半導体ウェーハの外形部分にマスクをかけ、半導体ウェーハのみに対する画像処理を行う外形マスク工程と、
上記半導体ウェーハへの光の当たり方が異なる複数の認識位置で画像を分割して取り込む分割認識工程と、
これら分割認識工程で取り込まれた半導体ウェーハの分割画像を組み合わせて合成画像を作る画像処理工程とを具備したことを特徴とする半導体ウェーハの検査方法。
【請求項９】
液送用ポンプから送られる薬液を半導体装置表面へ滴下し、薬液に半導体装置表面に付着する金属汚染物を分解させるノズルと、
金属汚染物を分解した薬液を半導体ウェーハ表面上から吸引し回収するノズルとを備え、
上記各ノズルは、同一のノズルを用いて薬液の滴下と吸引回収をなすことを特徴とする半導体装置の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液を用いて半導体ウェーハ表面の検査をなす半導体ウェーハの検査装置と、その検査方法および半導体装置の表面処理をなす半導体装置の表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハを製造するには、単結晶シリコンインゴットからスライス加工して１枚づつ切り出したあと、ベベル加工やラップ加工などの研磨をなし、さらに機械加工による破砕層を除去するエッチングや、結晶育成中に生成したドナーを分解するドナー消去熱処理などの処理工程を経る。
そして、ウェーハ表面を鏡面まで研磨するポリッシング加工をなし、洗浄性のある化学薬品と超純水でウェーハを洗浄する洗浄工程をなす。この状態から、外観目視検査と平坦度を計測し、表面に付着した金属汚染物である極微小粒子等の検査をして、合格品を出荷するようになっている。
【０００３】
上記半導体ウェーハを洗浄する洗浄装置として、たとえば特開平８−６４５６８号公報に記載されたものがあり、このあとの検査工程の例として、たとえば特開２０００−１５５０７９号公報に記載された半導体ウェーハの不純物分析方法がある。
このような半導体製造分野における高集積化とデバイスの微細化にともない、半導体ウェーハ表面の金属汚染は半導体デバイスの性能を著しく劣化させる。そのため、金属汚染の低減が重要な問題になっていて、半導体ウェーハ表面の金属汚染の状態を的確に把握する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記半導体ウェーハ表面の金属汚染の程度を検査するため、半導体ウェーハ表面に薬液を供給し、この薬液の液滴を半導体ウェーハ表面に強制的に移動させて金属汚染物を吸収させ、さらにこの液滴を回収する。そして、回収した液滴を検査して金属汚染状態を検知する手段が一般的である。
なお説明すれば、半導体ウェーハをスピンドル上に支持し、表面に薬液を滴下したあと、スピンドルを回転駆動する。半導体ウェーハ表面の薬液の液滴は遠心力を受けて転動し、この間に金属汚染物を分解し吸収する。
【０００５】
薬液の液滴は、ついには半導体ウェーハの周縁部から周囲に飛散する。この周囲には受け皿が配置されていて、飛散する薬液の液滴を全て回収する構成の検査装置がある。
もしくは、半導体ウェーハを固定的に支持し、ノズルの先端に薬液の液滴を突出させる。上記液滴を半導体ウェーハ表面に接触させ、金属汚染物を分解させる。ノズルを走行駆動して半導体ウェーハ全面に亘って液滴を接触させたあと、その液滴を回収する構成の検査装置がある。
【０００６】
しかしながら、前者の検査装置では、半導体ウェーハの周囲に受け皿を備える必要があり、装置の大型化が避けられない。遠心力で薬液を飛散させる間に金属汚染物を吸収させなければならないので、完全に金属汚染物を吸収するには大量の薬液を必要として、ランニングコストが嵩む。
後者の検査装置では、極く少量の薬液ですむ反面、半導体ウェーハの全面に亘って均一に、かつ隈なく薬液の液滴を接触させる必要があり、液滴が完全に金属汚染物を吸収するには長時間を必要として作業性が悪い。
【０００７】
そして、両方の検査装置に共通する不具合として、薬液の液滴の回収率の低さがあるとともに、金属汚染物吸収にともなうダストの発生および静電気の発生があるなど問題が多い。
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、半導体ウェーハを固定にして、簡素でかつ小型な装置でありながら、薬液の回収率が高く、ダストおよび静電気の発生が少ない半導体ウェーハの検査装置とその検査方法および半導体装置の表面処理装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明は、流通路を介して連通する液送用ポンプとノズル等からなる薬液供給・回収手段を使って薬液を半導体ウェーハに滴下し、かつ表面の金属汚染物を吸収した液滴の回収をなす。
上記構成により、半導体ウェーハ上の薬液を全て回収することができ、半導体ウェーハ自体を回転する必要がないため、装置の小型化と、ダストおよび静電気の発生を低減する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の半導体ウェーハの検査装置の概略の外観斜視図である。
図中１は装置本体であり、この装置本体１を構成する基台２上にはたとえばフッ酸である薬液を集溜するタンクである薬液供給部３が配置されている。基台２上における薬液供給部３の対称位置には、後述するように金属汚染物を吸収した薬液を集溜する薬液回収部４が配置されている。
上記薬液供給部３の近傍位置には、単結晶シリコンインゴットの状態からスライス加工されたあと、種々の工程を経て表面が洗浄された半導体ウェーハを段積み状態で収容するウェーハ供給部５が配置されている。
【００１０】
上記薬液回収部４の近傍位置には、薬液が回収されたあとの半導体ウェーハを収容するウェーハ排出部６が配置される。これらウェーハ供給部５とウェーハ排出部６との間には、ウェーハ搬送用ロボット７が設けられる。
上記ウェーハ搬送用ロボット７は、たとえば円筒座標型ロボットであり、上記ウェーハ供給部５から半導体ウェーハを取出して所定位置に移送し、かつ後述する工程を経たあとの半導体ウェーハを上記ウェーハ排出部６へ搬送する作用をなす。
【００１１】
所定位置の近傍部位には、後述する薬液機構（薬液供給・回収手段）Ｓの一部を構成する滴下・吸引ノズル８が取付けられる。この滴下・吸引ノズル８は、先端を所定位置上の半導体ウェーハや薬液供給部３および薬液回収部４などに対向できる。
すなわち、詳細を省略するが上記滴下・吸引ノズル８はＺ軸およびＸ軸ロボットに連結されていて、その先端を上記半導体ウェーハ等に対して任意の高さに位置決めし、かつ任意の位置に位置決め可能である。
【００１２】
さらに、上記滴下・吸引ノズル８の上方部位には、液滴認識用カメラ（認識手段）１０が取付けられていて、その撮影範囲が上記所定位置上の半導体ウェーハに設定されている。
図２は、上記半導体ウェーハＷに対する上記薬液機構Ｓの概略構成を示している。
上記滴下・吸引ノズル８は流通路１１を介して液送用ポンプ１２に接続される。上記流通路１１の中途部には三方弁１３が設けられていて、この三方弁１３の残りのポートには純水を集溜する純水タンク１５に連通する純水供給路１４が接続されている。
【００１３】
さらに、上記滴下・吸引ノズル８は上記薬液供給部３と、所定位置にセットされた半導体ウェーハＷおよび上記薬液回収部４に切換えて対向するよう制御される。
これら滴下・吸引ノズル８、流通路１１、液送用ポンプ１２、三方弁１３、純水タンク１５、純水供給路１４および薬液供給部３とで上記薬液機構Ｓが構成されている。
【００１４】
上記液滴認識用カメラ１０と上記制御部１６は電気的に接続されていて、液滴認識用カメラ１０で撮影した認識信号を制御部１６が受けて上記薬液機構Ｓを構成する各部品に対して制御信号を送り制御するようになっている。
すなわち、上記制御部１６は滴下・吸引ノズル８と、液送用ポンプ１２および三方弁１３と電気的に接続されていて、この制御信号にもとづいてノズル８の作用が変更される。
【００１５】
たとえば、滴下・吸引ノズル８を上昇・下降・移動駆動し、ノズル８から薬液を滴下、もしくはノズルに薬液を吸引させ、およびノズル８に純水を吸引させ、もしくはノズルから純水を排出させることができる。
つぎに、このようにして構成される半導体ウェーハの検査装置の作用について説明する。
ウェーハ搬送ロボット７を作動してウェーハ供給部５から半導体ウェーハＷを取出し、基台２上の所定位置に移送する。そして、滴下・吸引ノズル８を半導体ウェーハ上方部位に対向させ、かつ所定高さ位置に下降して停止する。
【００１６】
ついで、滴下・吸引ノズル８の先端から半導体ウェーハＷ上に薬液を供給する。薬液は液滴となるとともに、半導体ウェーハＷ上を転動する。この間に、薬液の液滴は半導体ウェーハＷ表面に付着する金属汚染物を分解させ、液滴自体に含浸させる。
ついには、極く自然的に薬液の液滴は転動を止めて停止状態に至る。そこで、液滴認識用カメラ１０が半導体ウェーハＷを撮影してウェーハ上の薬液の液滴を認識し、その認識信号を制御部１６へ送る。
【００１７】
制御部１６では画像処理によって半導体ウェーハＷ上の薬液の液滴位置とサイズを検知する。この結果にともなって、再び滴下・吸引ノズル８を駆動制御して停止した液滴位置に対向させるとともに、その先端部が液滴に接触する位置まで降下し停止させる。
ついで、液送用ポンプ１２を駆動して滴下・吸引ノズル８に液滴を吸引させる。そのあとノズル８を薬液回収部４に移動し、吸引した薬液を薬液回収部４に排出させる。
【００１８】
半導体ウェーハＷ上にある全ての液滴に対して上述の作用を繰り返し、全ての液滴を半導体ウェーハＷから薬液回収部４に回収する。回収された薬液は、別の検査機構に導かれて検査され、半導体ウェーハＷ表面における金属汚染状態が判明する。
なお、上記制御部１６は液滴認識用カメラ１０から送られる認識信号から液滴の位置とともに液滴のサイズも検出する。そして、薬液の液滴サイズが基準値以上であるときには、上述したように滴下・吸引ノズル８でその液滴を直接吸引させる。
【００１９】
液滴サイズが基準値以下であるときは、制御部１６は図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に順に示すような方法で液滴の吸引をなす。
図３（Ａ）に示すように、半導体ウェーハＷ上の薬液液滴のサイズを検出して、その液滴Ｅ１は液滴サイズが基準値以下であることを確認する。
図３（Ｂ）に示すように、液滴サイズが基準値以下である液滴Ｅ１に対して、滴下・吸引ノズル８を降下駆動する。そして、滴下・吸引ノズル８の先端が半導体ウェーハＷ表面と所定の隙間ｍを存する位置で、ノズル８を停止させる。
【００２０】
これは、滴下・吸引ノズル８を所定の隙間ｍ以上に半導体ウェーハＷに接近させると、ノズル８先端が半導体ウェーハＷに接触する虞れがあり、この状態で半導体ウェーハが損傷し不良品となってしまう。
そのため、必要最低限としての隙間ｍを設定しノズル８を停止するようになっているが、当然、この位置ではノズル８先端が基準値以下のサイズの薬液液滴Ｅ１に接触しない。
【００２１】
そこで、上記制御部１６は液送用ポンプ１２に駆動信号を送って、滴下・吸引ノズル８から基準値以下のサイズの薬液液滴Ｅ１に対して追加の薬液Ｅｘを供給するよう制御する。
図３（Ｃ）に示すように、液滴サイズが基準値以上に大きくなった液滴Ｅとなり、滴下・吸引ノズル８先端に接触する。上記制御部１６はタイミングをとって液送用ポンプ１２を逆作用させ、ノズル８先端から大型化した薬液の液滴Ｅを吸引させる。この液滴Ｅは何らの問題もなく円滑に吸引される。
【００２２】
このようにして、液滴サイズが基準値以下の液滴Ｅ１であっても何らの支障もなく吸引でき、液滴サイズの大小に係らず半導体ウェーハＷ上における全ての薬液の液滴を吸引して回収できることとなる。
図４は、薬液ばかりでなく純水の取扱いを含めた、さらに詳細な作用を説明する図である。
第１工程として、三方弁１３は滴下・吸引ノズル８と液送用ポンプ１２を流通路１１を介して連通するよう切換えられている。すなわち、先の工程で純水タンク１５と純水供給路１４が連通状態にあって滴下・吸引ノズル８に純水が導かれ、ノズルと流通路１１には純水が充満する状態にある。
【００２３】
第２工程として、上記液送用ポンプ１２を駆動してノズル８先端に０．２ｍｌ程度の微量な空気を吸引させる。このことから、ノズル８を移動してもノズル先端から純水が垂れ落ちるようなことがない。
第３工程として、滴下・吸引ノズル８を薬液供給部３へ移動し、薬液を２ｍｌ程度吸引させる。この状態で先に吸引した純水はノズル８から流通路１１途中へ移動し、新たに吸引された薬液は空気層を介して流通路１１途中および滴下・吸引ノズル８内に充満する。
【００２４】
第４工程として、滴下・吸引ノズル８先端に０．２ｍｌ程度の微量な空気を吸引させる。このことから、ノズル８を移動してもノズル先端から薬液が垂れ落ちるようなことがない。
第５工程以降については、半導体ウェーハＷ上の薬液の状態と、使条件に応じて、下記Ａ）〜Ｄ）の４通りの方法に分かれる。
Ａ）　半導体ウェーハＷに滴下した薬液が１ヶ所にまとまる場合。
【００２５】
第５工程として、滴下・吸引ノズル８を先端を半導体ウェーハＷ表面から所定の高さ位置まで降下させ、薬液を滴下する。このとき、ノズル８に吸引した全ての薬液を滴下するとともに、この薬液の前後に吸引した空気分を考慮して滴下量を決定する。
【００２６】
半導体ウェーハＷ上に供給された薬液は複数の液滴となって転動し、半導体ウェーハ表面に付着した金属汚染物を分解する。そして、複数の液滴が合体しあい、ついには１ヶ所にまとまる。
第６工程として、滴下・吸引ノズル８を一旦上昇駆動してここでは図示しない液滴認識用カメラ１０の認識視野外へ退避させる。同時に、ノズル８先端に微量の空気を吸引させ、ノズル先端からの純水の落下を防止する。
【００２７】
上記液滴認識用カメラ１０は半導体ウェーハＷ上の薬液の液滴像を取り込み、その認識信号を上記制御部１６へ送る。制御部１６では画像処理により液滴の位置とそのサイズを判定し、滴下・吸引ノズル８に対して駆動信号を送る。
第７工程として、認識した薬液の液滴の上方部位に滴下・吸引ノズル８を対向し、かつノズル先端が液滴に接触する位置まで降下させる。そして、液送用ポンプ１２を駆動して滴下・吸引ノズル８に薬液を吸引回収させる。
【００２８】
薬液が１ヶ所にまとまっているので、１度の吸引動作で半導体ウェーハＷ上の全ての薬液を回収できる。このとき、先の工程で微量の空気を滴下・吸引ノズル５に吸引しているので、純水と薬液が混合することはない。
第８工程として、滴下・吸引ノズル８を上昇駆動するとともに、ノズル先端に微量の空気を吸引させ、ノズル８先端から回収した薬液が落下するのを防止する。（次の、第９工程は後述するＢの場合に適用される）
第１０工程として、滴下・吸引ノズル８を薬液回収部４に対向させ、ノズル内に吸引した薬液のみを薬液回収部４に吐出させる。すなわち、金属汚染物を分解した薬液を回収できることとなる。
【００２９】
一方、上記ウェーハ搬送用ロボット７が駆動され、半導体ウェーハＷを所定位置から取出してウェーハ排出部６に搬送する。
第１１工程として、滴下・吸引ノズル８を排水容器１７に対向変位するとともに、三方弁１３を純水供給路１４側に切換える。そして、液送用ポンプ１２を駆動して純水タンク１５から純水供給路１４を介して純水を吸引する。吸引された純水は、純水供給路１４と三方弁１３および液送用ポンプ１２に充満する。
【００３０】
第１２工程として、三方弁１３を再び滴下・吸引ノズル８側に切換え、液送用ポンプ１２を駆動して一旦吸引した純水および先に三方弁１３から滴下・吸引ノズル８との間に吸引されていた純水を排出する。純水は液送用ポンプ１２と三方弁１３と流通路１１および滴下・吸引ノズル８に沿って流通し、それぞれの内部洗浄をなす。
以上で全ての工程を終了し、次の半導体ウェーハＷに対する検査のために先に説明した第１の工程に戻る。
【００３１】
Ｂ）　半導体ウェーハ上に供給した薬液の液滴が数箇所に分かれ、かつ全ての薬液液滴が基準サイズよりも微小な場合。
第５工程で、滴下・吸引ノズル８から半導体ウェーハＷに薬液を滴下するが、このとき少量の薬液をノズル８内に残しておく。半導体ウェーハＷ上の薬液は液滴になって転動し、半導体ウェーハ表面に付着した金属汚染物を分解する。
【００３２】
第６工程で、滴下・吸引ノズル８の先端に微量の空気を吸引させ、同時に上昇駆動して液滴認識用カメラ１０の認識視野外へ退避させる。液滴認識用カメラ１０は薬液の液滴像を取り込み、認識信号を制御部１６へ送る。制御部１６では液滴の位置とサイズを判定し、滴下・吸引ノズル８に対して駆動信号を送る。
第７工程で、滴下・吸引ノズル８を薬液の液滴に対向させ吸引しようとするが、基準サイズより小さい液滴ではノズル先端がその液滴に接触しない位置で停止され吸引できない。
【００３３】
そこで、第９工程に移って、先に図３で説明したように、一旦、滴下・吸引ノズル８からその液滴に対して少量の薬液を追加滴下し、液滴サイズを基準値以上に大きくしてから吸引する。
つぎに、第６工程に戻って、ノズル８先端から薬液が垂れ落ちるのを防ぐため、ノズル先端に０．２ｍｌ程度の微量な空気を吸引する。そして再度、液滴認識用カメラ１０で基準値以下のサイズの薬液の液滴位置を判定する。
【００３４】
滴下・吸引ノズル８をその薬液液滴に対向させて、ノズルおよび流通路１１内に一旦回収した薬液を再滴下し、液滴サイズを基準値以上に大きくしてから吸引する第７工程から第９工程を繰り返す。
このようにして、半導体ウェーハＷ上の全ての薬液液滴を吸引させ、液滴認識用カメラ１０で液滴が皆無となったことを確認したら、先にＡ）で説明した第１０工程から第１１工程に至って終了する。
【００３５】
Ｃ）　半導体ウェーハＷに供給した薬液が数箇所に分かれるが、基準値サイズ以上の大きな液滴と、基準値サイズ以下の微小な液滴ができる場合。（以下は、図４に示す工程図とは対応しない）
第５工程として、滴下・吸引ノズル８から半導体ウェーハＷに薬液を滴下するが、このとき薬液の前後に吸引した空気分も考慮し滴下量を決定する。半導体ウェーハＷ上の薬液は液滴になって転動し、半導体ウェーハ表面に付着した金属汚染物を分解する。
【００３６】
第６工程では、タイミングをとって滴下・吸引ノズル８を上昇しながらノズル先端に微量の空気を吸込み、半導体ウェーハＷ上の薬液の液滴位置を液滴認識用カメラ１０で取り込む。そして、制御部１６で演算して薬液の位置と薬液液滴の大きさを判定する。
第７工程で、滴下・吸引ノズル８で一番大きな薬液の液滴から吸引し、薬液回収部４に回収する。
【００３７】
基準サイズより小さい液滴を吸引回収する場合には、先にＢ）で第９工程として説明したように、滴下・吸引ノズル８からその液滴に対して少量の薬液を追加滴下し、液滴サイズを基準値以上に大きくしてから吸引回収する。
以上の工程で全ての薬液を回収したら、先にＡ）およびＢ）で説明した第１１工程に移り、以下、第１２工程で完了する。
【００３８】
Ｄ）　一旦、半導体ウェーハＷ上の薬液を回収したあとは、その薬液を再び滴下したくない場合。
第５工程として、滴下・吸引ノズル８を半導体ウェーハＷ上方部位に移動し、かつノズル先端が半導体ウェーハ表面と所定のギャップを保持する位置まで降下させ、全ての薬液を滴下する。このとき、薬液の前後に吸引した空気分も考慮し滴下量を決定する。
【００３９】
半導体ウェーハＷ上の薬液は液滴になって転動し、半導体ウェーハ表面に付着した金属汚染物を分解する。液滴認識用カメラ１０は半導体ウェーハ上の薬液の液滴像を取り込み、その認識信号を制御部へ送る。制御部１０では液滴の位置とサイズを判定し、液送用ポンプ１２に対して駆動信号を送る。
第６工程として、滴下・吸引ノズル８は微量の空気を先端部に吸引し、先端からの薬液の落下を防止する。
【００４０】
第７工程として、滴下・吸引ノズル８を認識した薬液の液滴の上方部位に対向し、かつ先端が液滴に接触するまで降下させる。そして、液送用ポンプ１２を駆動して滴下・吸引ノズル８に薬液を吸引回収する。
【００４１】
第８工程として、滴下・吸引ノズル８は微量の空気を先端に吸引し、先端から回収した薬液が落下するのを防止する。
第９工程として、薬液滴下・吸引ノズル８で吸引回収した薬液を薬液回収部４に回収する。
そして、液滴認識用カメラ１０は再度、半導体ウェーハＷ上の薬液の液滴位置を取り込み、その認識信号を制御部へ送る。制御部１６は、画像処理等の手段で演算し液滴の位置を判定する。
【００４２】
第１０工程として、薬液液滴位置の上方部位に薬液・吸引ノズル８を移動してノズルが薬液液滴に触れる高さまで下降させ、その薬液液滴を吸引する。
第１１工程として、ノズル８先端から薬液が垂れるのを防ぐため、ノズル先端から０．２ｍｌ程度の微量な空気を吸引する。
【００４３】
第１２工程として、滴下・吸引ノズル８で吸引した薬液を薬液回収部４に吐出し回収する。
以上の工程を繰り返して全ての薬液を回収したら、半導体ウェーハＷをウェーハ排出部６に回収する。
半導体ウェーハＷ上の薬液を回収した後は、先にＡ）およびＢ）で説明した第１１工程と第１２工程をなし、滴下・吸引ノズル８と液送用ポンプ１２および流通路１１を純水で洗浄して終了する。
【００４４】
図５は、第２の実施の形態としての半導体ウェーハＷの検査装置の概略の構成図である。
ここでは、半導体ウェーハＷの認識位置の垂直上方部位に、半導体ウェーハ上の金属汚染物を分解した薬液の液滴を視覚認識する液滴認識用カメラ（認識手段）１０が配置される。
【００４５】
また、上記認識用カメラ１０の側方部位には照明灯（照明手段）２０が配置されていて、この照明灯は上記半導体ウェーハＷに対して光を斜めに当てるようになっている。
認識位置に支持される上記半導体ウェーハＷに対して、半導体ウェーハ中心にして少なくとも１方向に半導体ウェーハを移動付勢する移動付勢機構（移動付勢手段）３０を備えている。
【００４６】
上記液滴認識用カメラ１０を用いて半導体ウェーハＷ上の薬液の液滴を認識する工程において、半導体ウェーハ周辺にハレーション等の画像ノイズが存在し、その影響で高精度の認識ができない場合がある。
このときは、はじめに半導体ウェーハＷ上に薬液を供給し、半導体ウェーハ表面に付着する金属汚染物を分解させる薬液供給工程をなす。
【００４７】
この薬液供給工程のあと、上記半導体ウェーハＷの重心を検出して、半導体ウェーハの外形を認識する外形認識工程を行う。
この外形認識工程のあと、上記半導体ウェーハＷの外形部分にマスクをかけ、半導体ウェーハのみに対する画像処理を行うマスク工程を行う。
したがって、半導体ウェーハＷ外側にあるハレーション等の画像ノイズを除去し、精度の高い認識ができる。
【００４８】
また、半導体ウェーハＷ周辺に画像ノイズが存在するばかりか、画像ノイズの一部は半導体ウェーハ上に直接存在して、その影響で精度の高い認識ができない場合がある。
このとき、移動付勢機構３０によって半導体ウェーハＷを移動し、半導体ウェーハ上のハレーションの影響を受けない場所を選択する。そして、半導体ウェーハへの光の当たり方が異なる複数の位置で画像を分割して取り込む。
【００４９】
最後に、取り込んだ分割画像を合成し、合成画像を作ることで半導体ウェーハＷ上の液滴像が取り込まれることとなる。
具体的には、図６（Ａ）〜（Ｆ）で示すマスキング工程と、この工程を説明するためのフローチャートとなる。
図の（Ａ）で示すように、半導体ウェーハＷ上に複数の薬液が供給され金属汚染物を分解した状態で複数の液滴Ｅとなって存在している。そして、半導体ウェーハ上とその周辺にはハレーション等の画像ノイズＮが存在している。
【００５０】
ステップＳ１で、上記認識用カメラ（ＣＣＤカメラ）１０を半導体ウェーハＷの外形認識位置へ移動する。
ステップＳ２で、半導体ウェーハＷの外形を認識する外形認識工程をなす。すなわち、図の（Ｂ）で示すように半導体ウェーハＷのエッジ（外周縁）を計測し、その認識信号を上記制御部１６へ送る。
ステップＳ３で、制御部１６は半導体ウェーハＷの重心の算出を検出して、半導体ウェーハの外形を認識する。
【００５１】
ステップＳ４で、図の（Ｃ）で示すように半導体ウェーハＷの外形部分にマスクをかける画像処理である外形マスク工程となる。この工程で、半導体ウェーハＷの外形部分に存在していた全てのハレーション等の画像ノイズＮは除去されることとなり、半導体ウェーハＷ上の画像ノイズＮのみが問題となる。
ステップＳ５で、上記移動付勢機構３０を駆動して半導体ウェーハＷを第１の認識位置へ移動する。すなわち、認識用カメラ１０と照明灯２０は固定であり、それぞれの向きが一定であるところからハレーション等の画像ノイズＮが発生する部位も一定している。
【００５２】
そこで、はじめに画像ノイズＮが存在しない範囲を選択して認識用カメラ１０の認識範囲とし、これを第１の認識位置と呼び、半導体ウェーハＷを第１の認識位置へ移動する。
ステップＳ６で、半導体ウェーハＷに対する第１の認識位置での画像取り込みをなす。図に（Ｄ）で示すように、画像ノイズＮを避けた部分である分割画像Ｔ１が取り込まれるので、何らの支障もなく部分的な画像処理がなされる。
【００５３】
ステップＳ７で、再度、移動付勢機構３０を駆動して半導体ウェーハＷを第２の認識位置へ移動する。
ステップＳ８で、図に（Ｅ）で示すように、認識用カメラ１０の認識範囲に画像ノイズＮが存在しない範囲を選択し、これを第２の認識位置と呼んで分割画像Ｔ２の取り込みをなす。
【００５４】
このようなステップＳ５からステップＳ８を分割認識工程と呼ぶ。なお、必ずしも第１〜第２の認識位置での取り込みをなすことに限定されない。条件によっては、さらに多くの分割認識を行うこととなる。
ステップＳ９で、図に（Ｆ）で示すように、制御部１６において先に認識した第１の認識位置と第２の認識位置で取り込んだ分割画像Ｔ１，Ｔ２を合成して合成画像Ｔの作成をなす。
すなわち、上記分割認識工程で取り込まれた半導体ウェーハの分割画像Ｔ１，Ｔ２を組み合わせて合成画像Ｔを作る合成画像処理工程をなして完了する。
【００５５】
このようにして、半導体ウェーハＷ上に複数の液滴が存在しているうえで、半導体ウェーハ上とその周辺にハレーション等の画像ノイズＮが存在している場合であっても、液滴像の取り込みに何らの支障もなく行われ、高精度を保持できる。
なお、実施の形態では上述のように半導体ウェーハ製造における検査工程での場合について説明したが、これに限定されるものではなく、たとえば半導体ウェーハへのデバイスパターン生成工程に用いたり、たとえばガラス基板などの部品に薬液を滴下して回収する場合などの工程にも適用可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、半導体ウェーハを固定にして、簡素でかつ小型な装置でありながら、薬液の回収率が高く、ダストおよび静電気の発生が少ない半導体ウェーハの検査装置とその検査方法および半導体装置の表面処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る、半導体ウェーハの検査装置の外観図。
【図２】同実施の形態に係る、半導体ウェーハの検査装置の概略の構成図。
【図３】同実施の形態に係る、薬液の液滴を回収する一手段を説明する図。
【図４】同実施の形態に係る、検査方法を順に説明する図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る、半導体ウェーハの検査装置要部の構成図。
【図６】同実施の形態に係る、薬液の液滴を認識する工程を説明するとともにフローチャート図。
【符号の説明】
Ｗ…半導体ウェーハ、
１０…液滴認識用カメラ（認識手段）、
Ｓ…薬液機構（薬液供給・回収手段）、
１６…制御部（制御手段）、
１１…流通路、
１２…液送用ポンプ、
８…滴下・吸収ノズル、
１３…三方弁、
１４…純水供給路、
２０…照明灯（照明手段）、
３０…移動付勢機構（移動付勢手段）。
【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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