(57)【要約】【課題】  半導体装置の製造において不良が発生した場合、不良の発生原因となる処理装置または工程を迅速に特定することのできる技術を提供する。【解決手段】  処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおいてウェハを処理する際、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃごとに異なる一定の規則に基づいて、ウェハの周縁部に設けた目印（ノッチ、オリエンテーションフラット、ウェハＩＤまたはアライメントマークなど）の位置をウェハごとに変えて、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおいてウェハを処理する。処理工程を経た後、検査装置１２において、ウェハについて検査（プローブ検査、異物検査または外観検査など）を行う。不良が発見された場合に、コンピュータ１３において、目印に対するウェハの不良箇所の位置変化に基づいて、不良の発生原因である処理装置または工程を特定する。【選択図】        図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理装置においてウェハを処理する際、前記処理装置ごとに異なる一定の規則に基づいて、前記ウェハの周縁部に設けた目印の位置を前記ウェハごとに変えて前記処理装置において前記ウェハを処理する工程と、
処理工程を経た後、前記ウェハについて検査を行い、不良が発見された場合に、前記目印に対する前記ウェハの不良箇所の位置変化に基づいて、前記不良の発生原因である処理装置を特定する工程と、
を有することを特徴とする欠陥解析方法。
【請求項２】
請求項１記載の欠陥解析方法であって、
前記検査は、プローブ検査、異物検査または外観検査であることを特徴とする欠陥解析方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の欠陥解析方法であって、
前記目印は、ノッチ、オリエンテーションフラット、ウェハＩＤまたはアライメントマークであることを特徴とする欠陥解析方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の欠陥解析方法を使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
処理装置ごとに異なる一定の規則に基づいて、ウェハの周縁部に設けた目印の位置を前記ウェハごとに変えて前記ウェハを処理する複数の処理装置と、
処理工程を経た後、前記ウェハについて検査を行い、検査結果をコンピュータへ送信する手段を有する検査装置と、
前記検査結果を受信し、不良が発見された場合に、前記目印に対する前記ウェハの不良箇所の位置変化に基づいて前記不良の発生原因である処理装置を特定する手段を有するコンピュータと、
を有することを特徴とする欠陥解析システム。
【請求項６】
請求項５記載の欠陥解析システムであって、
前記検査装置は、プローブ検査装置、異物検査装置または外観検査装置であることを特徴とする欠陥解析システム。
【請求項７】
請求項５または６記載の欠陥解析システムであって、
前記目印は、ノッチ、オリエンテーションフラット、ウェハＩＤまたはアライメントマークであることを特徴とする欠陥解析システム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の欠陥解析システムであって、
前記コンピュータは、前記不良の発生原因である処理装置またはチャンバを特定した後、担当エンジニアへ連絡する手段を有することを特徴とする欠陥解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥解析方法、半導体装置の製造方法および欠陥解析システムに関し、特に半導体装置の製造において欠陥が発生した場合に、その発生原因となる処理装置およびチャンバを特定する技術に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者が検討した技術として、例えば、半導体装置の製造における欠陥解析技術については、以下の技術が考えられる。
【０００３】
半導体装置の製造工程において、不良が発生し歩留りが低下した場合、不良の発生原因となった処理装置、その処理装置内のチャンバ（以下、単に「処理装置」という場合には「チャンバ」も含むものとする。）または工程を特定して迅速に対策をとる必要がある。しかし、従来は不良の発生原因となった処理装置または工程を迅速に特定するシステムが構築されていなかった。
【０００４】
また、ウェハプロセス上の異常や不良の発生原因を追跡調査する技術として、プラズマ利用処理装置内でウェ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おいて、処理中にこの凹凸のパターンをクランプ治具からウェ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ェハのオリエンテーションフラットに対する位置から処理を施した処理装置を特定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−４１３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記のような欠陥解析技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【０００６】
例えば、不良の発生原因となった処理装置または工程を迅速に特定するシステムが構築されていないため、製造工程において不良が発生した場合、不良の発生原因の解析が終わるまで生産に与える影響が大きい。
【０００７】
また、前記特許文献１の技術は、適用できる工程はプラズマ利用処理工程に限られている。また、不良原因の追跡の中で不良を出した装置・工程を探し出すまでの時間が圧倒的に長く、時間短縮の効果が得にくい。さらにまた、エッチングなどにより処理装置ごとに識別コードを書き込む必要があり、処理工程が複雑になる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、半導体装置の製造において不良が発生した場合、不良の発生原因となる処理装置または工程を迅速に特定することのできる技術を提供するものである。
【０００９】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
（１）本発明による欠陥解析方法は、複数の処理装置においてウェハを処理する際、処理装置ごとに異なる一定の規則に基づいて、ウェハの周縁部に設けた目印（ノッチ、オリエンテーションフラット、ウェハＩＤまたはアライメントマークなど）の位置をウェハごとに変えて処理装置においてウェハを処理し、処理工程を経た後、ウェハについて検査（プローブ検査、異物検査または外観検査など）を行い、不良が発見された場合に、目印に対するウェハの不良箇所の位置変化に基づいて、不良の発生原因である処理装置を特定するものである。
【００１２】
（２）本発明による半導体装置の製造方法は、前記（１）の欠陥解析方法を使用するものである。
【００１３】
（３）本発明による欠陥解析システムは、処理装置ごとに異なる一定の規則に基づいて、ウェハの周縁部に設けた目印（ノッチ、オリエンテーションフラット、ウェハＩＤまたはアライメントマークなど）の位置をウェハごとに変えてウェハを処理する複数の処理装置と、処理工程を経た後、ウェハについて検査を行い、検査結果をコンピュータへ送信する手段を有する検査装置（プローブ検査装置、異物検査装置または外観検査装置など）と、その検査結果を受信し、不良が発見された場合に、目印に対するウェハの不良箇所の位置変化に基づいて不良の発生原因である処理装置を特定する手段を有するコンピュータと、を有するものである。
【００１４】
（４）前記（３）の欠陥解析システムは、前記コンピュータが、前記不良の発生原因である処理装置またはチャンバを特定した後、担当エンジニアへ連絡する手段を有するものである。
【００１５】
よって、前記（１）の欠陥解析方法、前記（２）の半導体装置の製造方法によれば、半導体装置の製造において不良が発生した場合、プローブ検査結果の不良マップなどから不良の発生原因である処理装置または工程を迅速に特定することができる。
【００１６】
また、前記（３）、（４）の欠陥解析システムによれは、半導体装置の製造において不良が発生した場合、プローブ検査結果の不良マップなどから不良の発生原因である処理装置または工程を自動的に迅速に特定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１８】
（１）不良マップなどの検査結果の確認と同時に不良の発生原因となる処理装置または工程の特定が完了するため、特定にかかる時間が画期的に短縮され、生産性向上および歩留り向上が実現できる。
【００１９】
（２）欠陥解析にかかる費用の低減により、原価低減が可能となる。
【００２０】
（３）歩留り確認と同時に不良の発生原因である処理装置または工程の特定ができるため、常に高歩留りの維持が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
図１は本発明の一実施の形態である欠陥解析システムの構成を示す概略構成図、図２は本実施の形態の欠陥解析システム・方法において、処理装置内でのウェハの配置位置を示す図、図３は本実施の形態の欠陥解析システム・方法において、プローブ検査のウェハごとの不良マップを示す図である。
【００２３】
まず、図１により、本実施の形態の欠陥解析システムの構成の一例を説明する。本実施の形態の欠陥解析システムは、例えば半導体装置の製造に使用され、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、検査装置１２と、コンピュータ１３などから構成され、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃと検査装置１２とコンピュータ１３とは、ネットワークにより電気的に接続されている。
【００２４】
処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、エッチング装置、成膜装置、イオン注入装置、ＣＭＰ装置などの半導体装置の製造に用いられる処理装置である。処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれで異なる一定の規則に基づいて、処理対象であるウェハの周縁部に設けた目印の位置をウェハごとに変えてウェハを配置し、ウェハを処理する機能を有する。そして、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおける処理結果情報はコンピュータ１３により吸い上げられるようになっている。なお、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図１では３台であるが、複数であれば何台でもよい。
【００２５】
検査装置１２は、プローブ検査装置、異物検査装置または外観検査装置などのウェハプロセスの良否を検査する装置である。検査装置１２は、複数の処理工程を経た後、各ウェハについて検査を行い、検査結果をコンピュータ１３へ送信する機能を有する。
【００２６】
コンピュータ１３は、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃに特有なウェハ上の目印の位置情報を各処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃから受信し、検査装置１２による検査結果を検査装置１２から受信し、不良が発生した場合に、目印に対するウェハの不良箇所の位置変化に基づいて不良の発生原因である処理装置またはチャンバを特定する機能を有する。また、不良の発生原因である処理装置またはチャンバを特定した後、そのデータを担当エンジニア１４ａ，１４ｂ，１４ｃへ転送し連絡する機能を有する。
【００２７】
また、処理対象であるウェハは、まず処理装置１１ａで処理され、次に処理装置１１ｂで処理され、最後に処理装置１１ｃで処理される。そして、複数の処理工程を経た後、検査装置１２において検査が行われる。
【００２８】
次に、図１、図２および図３により、本実施の形態の欠陥解析システムを利用した欠陥解析方法を説明する。なお、図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）は、それぞれ、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内におけるウェハの配置方向を示す。また、図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｃ）は、それぞれ、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃに不良発生原因がある場合の不良箇所の位置変化を示し、図３（ｄ）は、処理装置１１ｂおよび処理装置１１ｃに不良発生原因がある場合の不良箇所の位置変化を示す。
【００２９】
ウェハプロセスでは一般に、不良の発生原因が、ほとんど、処理装置（処理装置が複数のチャンバを含む場合は、チャンバ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃに起因するものであり、不良の発生箇所は処理装置（チャンバも含む、以下同じ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃの一定の場所で発生することが多い。
【００３０】
そこで、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃごとに固有の不良パターンが出現するように、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃで着工する際、ノッチ（切欠き）などのウェハの周縁部にある目印の位置をウェハごとに変えて配置する。なお、ウェハ上の目印はノッチに限らず、オリエンテーションフラット、ウェハＩＤ、アライメントマークなどでもよい。
【００３１】
例えば、図２（ａ）に示すように、処理装置１１ａの場合は、ノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの方向を９０度ずらして処理装置１１ａにウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを配置している。なお、スロット番号は、ウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが格納されているカセットのアドレスを示し、処理されるウェハの順番を意味する。また、ウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、図２では４枚であるが、複数であれば何枚でもよく、通常は１つのカセットに格納されているウェハの枚数となる。
【００３２】
また、図２（ｂ）に示すように、処理装置１１ｂの場合は、ノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの方向を１８０度ずらして処理装置１１ｂにウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを配置している。
【００３３】
また、図２（ｃ）に示すように、処理装置１１ｃの場合は、ノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの方向を９０度往復して処理装置１１ｃにウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを配置している。
【００３４】
次に、処理装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃなどによる複数の処理工程を経た後、検査装置１２において、各ウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄについてプローブ検査、異物検査、外観検査などの検査を行う。そして、不良マップなどの検査結果を検査装置１２からコンピュータ１３へ送信する。
【００３５】
コンピュータ１３は、不良発生の確認と同時に不良箇所とノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの方向を確認し、ノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対するウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄごとの不良箇所の位置変化を分析し、不良発生の原因である処理装置または工程を特定する。その後、担当エンジニア１４ａ，１４ｂ，１４ｃへデータを転送し連絡する。担当エンジニア１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、連絡を受けて、問題のある処理装置に対して改善作業を進める。この一連の作業をネットワークにより制御し、不良確認と同時に不良の発生原因である処理装置・工程を識別する。
【００３６】
例えば、不良の発生原因が処理装置１１ａにある場合は、不良箇所の位置変化は図３（ａ）のようになる。すなわち、ウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおいて、不良箇所１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの位置がノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対して−９０度ずれている。
【００３７】
また、不良の発生原因が処理装置１１ｂにある場合は、不良箇所の位置変化は図３（ｂ）のようになる。すなわち、ウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおいて、不良箇所１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの位置がノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対して−１８０度ずれている。
【００３８】
また、不良の発生原因が処理装置１１ｃにある場合は、不良箇所の位置変化は図３（ｃ）のようになる。すなわち、ウェハ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおいて、不良箇所１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの位置がノッチ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに対して−９０度往復している。
【００３９】
また、不良が処理装置１１ｂおよび処理装置１１ｃの相関により発生する場合は、不良箇所の位置変化は図３（ｄ）のようになる。すなわち、図３（ｂ）と図３（ｃ）での不良が重なる場合のみ製品不良となり、ウェハ１６ａ，１６ｃに不良箇所２０ａ，２０ｂが出現している。複数の処理装置の相関により不良を出す場合でも映像処理により分析可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態の欠陥解析システムおよび欠陥解析方法により解析が可能な不良は、ロット内で再現性のある不良、不良発生原因が処理装置・チャンバまたは搬送系にあり目印の位置と関係のない不良、不良分布が完全な同心円状でない不良である。
【００４１】
したがって、本実施の形態の欠陥解析システムおよび欠陥解析方法によれば、不良マップなどの検査結果の確認と同時に不良の発生原因となる処理装置または工程の識別が完了する。また、不良の発生原因となる処理装置または工程の判定にかかる時間が画期的に短縮できるため、生産性向上および歩留り向上が実現できる。さらにまた、不良原因分析にかかる費用低減により原価削減が可能になる。また、歩留りの確認と同時に不良発生原因の処理装置または工程の識別と対応ができるため、常に高歩留り維持が可能である。
【００４２】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４３】
例えば、前記実施の形態においては、ウェハ上にある目印の位置を規則的に変えてウェハを処理装置に配置する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、目印の位置を不規則的に変えても、システム上で目印の位置を記憶させることが可能であれば不良発生原因である処理装置・工程の特定が可能となる。
【００４４】
以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその属する技術分野である半導体装置の製造に適用した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、例えば液晶パネルなど他の工業製品の製造に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態である欠陥解析システムの構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態である欠陥解析システム・方法において、処理装置内でのウェハの配置位置を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態である欠陥解析システム・方法において、プローブ検査のウェハごとの不良マップを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  処理装置
１２  検査装置
１３  コンピュータ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  エンジニア
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  ノッチ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  ウェハ
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，２０ａ，２０ｂ  不良箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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