(57)【要約】【課題】半導体生産工程のインライン自動検査装置として使用され、不具合検知時に検出した状態量をホストコンピュータに通知・記録するにあたって、その後の不具合管理および不良解析に有効に役立つ情報管理を行える走査型プローブ顕微鏡を提供する。【解決手段】この走査型プローブ顕微鏡は、カンチレバー１６の先端に探針１５を設け、この探針をウェハ１４の測定点に対して接近させて、当該側定点での試料表面の情報を得る測定ユニット２３を備えるものであり、試料表面で設定された測定点の座標値のデータを取得する座標値取得部（演算制御装置３１）と、測定点での少なくとも不具合に係る状態量を測定する状態量測定部（電荷移動モニタ部１７）と、記憶部（状態量記録装置３３）と、測定点に係る座標値と状態量を関連付けて記憶部に記録する記録実行部（演算制御装置３１）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カンチレバーの先端に探針を設け、この探針を試料の測定点に対して接近させて、前記側定点での試料表面の情報を得る測定ユニットを備える走査型プローブ顕微鏡において、
前記試料表面で設定された前記測定点の座標値のデータを取得する座標値取得手段と、
前記測定点での少なくとも不具合に係る状態量を測定する状態量測定手段と、
記憶手段と、
前記測定点に係る前記座標値と前記状態量を関連付けて前記記憶手段に記録する記録実行手段と、
を備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２】
前記試料はウェハであり、前記測定点の前記座標値は、前記ウェハ上の前記測定点の位置を特定する位置データであることを特徴とする請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項３】
前記状態量測定手段は電荷移動手段であることを特徴とする請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項４】
前記測定点を前記探針で測定するとき、その測定時の時刻を取得する手段とを備え、
前記記録実行手段は、前記座標値および前記状態量に関連付けて前記時刻を前記記憶手段に記録することを特徴とする請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項５】
前記記憶手段は、検査工程を管理するホストコンピュータのデータ格納手段であることを特徴とする請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は走査型プローブ顕微鏡に関し、特に、半導体製造ラインのウェハ等の検査工程で使用されるのに好適な原理間力顕微鏡等の走査型プローブ顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型プローブ顕微鏡は、従来、原子のオーダ（等級）またはサイズの微細な対象物を観察できる測定分解能を有する測定装置として知られる。近年、走査型プローブ顕微鏡は、半導体デバイスが作られた基板やウェハの表面の微細な凹凸形状の測定など各種の分野に適用されている。測定に利用する検出物理量に応じて各種のタイプの走査型プローブ顕微鏡がある。例えばトンネル電流を利用する走査型トンネル顕微鏡、原子間力を利用する原子間力顕微鏡、磁気力を利用する磁気力顕微鏡等があり、それらの応用範囲も拡大しつつある。
【０００３】
上記のうち原子間力顕微鏡は、試料表面の微細な凹凸形状を高分解能で検出するのに適し、半導体基板（ウェハ）、ディスクなどの分野で実績を上げている。最近ではインライン自動検査工程での検査装置という用途で使用されている。
【０００４】
原子間力顕微鏡は、基本的な構成として、原子間力顕微鏡の原理に基づく測定装置部分を備える。通常、圧電素子を利用して形成されたトライポッド型あるいはチューブ型のＸＹＺ微動機構を備え、このＸＹＺ微動機構の下端に、先端に探針が形成されたカンチレバーが取り付けられている。探針の先端は試料の表面に対向している。上記カンチレバーに対して例えば光てこ式光学検出装置が配備される。すなわち、カンチレバーの上方に配置されたレーザ光源（レーザ発振器）から出射されたレーザ光がカンチレバーの背面で反射され、光検出器より検出される。カンチレバーにおいて捩れや撓みが生じると、光検出器におけるレーザ光の入射位置が変化する。従って探針およびカンチレバーで変位が生じると、光検出器から出力される検出信号で当該変位の方向および量を検出できる。上記の原子間力顕微鏡の構成について、制御系として、通常、比較器、制御器が設けられる。比較器は、光検出器から出力される検出電圧信号と基準電圧とを比較し、その偏差信号を出力する。制御器は、当該偏差信号が０になるように制御信号を生成し、この制御信号をＸＹＺ微動機構内のＺ微動機構に与える。こうして、試料と探針の間の距離を一定に保持するフィードバックサーボ制御系が形成される。上記の構成によって探針を試料表面の微細凹凸に追従させながら走査し、その形状を測定することができる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
一般的に、半導体産業の半導体生産工程で使用される検査装置は、生産工場のホストコンピュータに接続されており、工程管理の観点で、各ウェハ等の検査データをホストコンピュータに通知するように構成されている（非特許文献１，２）。ホストコンピュータでは、検査装置から通知された検査データを蓄積し、後で不良品が発生した場合に過去の検査履歴をたどって不良解析に利用する。
【０００６】
原子間力顕微鏡においても測定の途中に不具合が検知された場合には、後々、検知した不具合情報が装置の不良解析に役立つという可能性があるため、通常的には記録されることが好ましい。従来では、例えば「ログ（LOG）」と称して不具合に係る動作記録等が記録されていた。
【特許文献１】特許第３３６４５３１号公報
【非特許文献１】宇佐美康継、外４名、「次世代半導体生産を実現するe-Manufacturingへの取り組み」、日立評論、日立評論社発行、２００２年３月１日、第８４巻、第３号、第４頁〜第８頁
【非特許文献２】江口直之、外２名、「次世代半導体歩留り向上支援ソリューション」、日立評論、日立評論社発行、２００２年３月１日、第８４巻、第３号、第３９頁〜第４４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
生産工場で検査装置が不具合検知時にホストコンピュータに通知しかつ記録させる動作記録等の上記データは、一般的に、時間軸に沿って時間の経過に従って順次に記録されているだけである。このため従来の記録の仕方によれば、検知した状態量がウェハの表面上におけるどの座標に対応しているかという判別ができないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、半導体生産工程のインライン自動検査装置として使用され、不具合検知時に検出した状態量をホストコンピュータに通知・記録するにあたって、その後の不具合管理および不良解析に有効に役立てることができる情報管理を行える走査型プローブ顕微鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る走査型プローブ顕微鏡は、上記目的を達成するために、次のように構成される。
【００１０】
第１の走査型プローブ顕微鏡（請求項１に対応）は、カンチレバーの先端に探針を設け、この探針を試料の測定点に対して接近させて、当該側定点での試料表面の情報を得る測定ユニットを備えるものであり、試料表面で設定された測定点の座標値のデータを取得する座標値取得手段と、測定点での少なくとも不具合に係る状態量を測定する状態量測定手段と、記憶手段と、測定点に係る座標値と状態量を関連付けて記憶手段に記録する記録実行手段と、を備える。
【００１１】
上記の走査型プローブ顕微鏡では、被測定物であるウェハ等の試料の表面における測定点を測定の際、少なくとも不具合検知時の状態量を測定し、これを測定点の座標データと共に記憶手段に記憶する。これにより、試料の測定点での測定における状態量を、測定点の座標データと関連付け、爾後の走査型プローブ顕微鏡の不具合管理および不良解析に有効に利用することが可能となる。各ウェハ等ごとに、状態量と座標値とが関連付けて記録されるため、試料表面に関するマップ表示が可能であり、その後に不良発生が確認された場合に不良分布を検査しやすい。
【００１２】
第２の走査型プローブ顕微鏡（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは上記試料はウェハであり、測定点の前記座標値は、ウェハ上の測定点の位置を特定する位置データであることを特徴とする。
【００１３】
第３の走査型プローブ顕微鏡（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは状態量測定手段は電荷移動手段であることを特徴とする。
【００１４】
第４の走査型プローブ顕微鏡（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは測定点を探針で測定するとき、その測定時の時刻を取得する手段とを備え、記録実行手段は、座標値および状態量に関連付けて時刻を記憶手段に記録することを特徴とする。
【００１５】
第５の走査型プローブ顕微鏡（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは記憶手段は、検査工程を管理するホストコンピュータのデータ格納手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ウェハ等のインライン自動検査工程で、不具合検知時に検出した状態量をホストコンピュータ等に通知・記録するにあたって、測定点に係る座標値と状態量とを関連付けて記録するようにしたため、爾後のウェハ等の不具合管理および不良解析に有効に役立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図５を参照して本発明の実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）を説明する。図１は走査型プローブ顕微鏡の装置全体の概略的な構成を示し、測定ユニットの基本的構成とその周辺装置とを示している。この走査型プローブ顕微鏡は代表的な例として原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を想定している。
【００１９】
この走査型プローブ顕微鏡による検査装置は、半導体製造工程におけるインライン自動検査工程に設置されている。
【００２０】
図１において、顕微鏡装置フレーム１１の基台１１ａ上にはＸＹＺステージ１２が設けられ、さらにＸＹＺステージ１２の上に試料ホルダであるチャック部１３が設けられている。チャック部１３の上には、試料である例えばウェハ１４が固定して搭載されている。
【００２１】
上記ＸＹＺステージ１２は、図１中に示されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの方向に必要に応じてウェハ１４を移動させる移動機構であり、相対的に移動距離が大きい粗動用ステージとして機能する。Ｘ軸とＹ軸は、ウェハ１４の表面に平行な水平平面であるＸＹ平面を規定する。Ｚ軸方向は、ウェハ１４の表面に対して垂直な高さ方向を意味している。チャック部１３は、機械式チャック機構、負圧吸引チャック機構、または静電チャック機構等の構成を有している。チャック部１３に固定されたウェハ１４は、図１に示すごとく好ましくは水平な姿勢で配置されている。
【００２２】
上記のウェハ１４の上側位置には、先端に探針１５を有するカンチレバー１６が配置される。探針１５とカンチレバー１６は、ウェハ１４の寸法に対して相対的に小さいものであるが、説明の便宜上、拡大し誇張して示されている。カンチレバー１６は、その基端部を、電荷移動モニタ部１７を介在させてＸＹＺ微動機構部１８の一端部に固定している。探針１５の先端は、ウェハ１４の表面に対向している。ＸＹＺ微動機構部１８は、前述したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に相対的に微小な距離で探針１５を移動させる移動機構である。
【００２３】
上記の顕微鏡装置フレーム１１は、上記の基台部１１ａと共に、支柱部１１ｂと天井部１１ｃを備えている。ＸＹＺ微動機構部１８は、支柱部１１ｂの比較的に上側の適宜な箇所に固定される。
【００２４】
カンチレバー１６の上方位置にはカンチレバー変位検出部が配置される。このカンチレバー変位検出部は、顕微鏡装置フレーム１１の天井部１１ｃ等を利用して所定の位置関係および姿勢関係により取り付けられたレーザ光源１９と４分割受光面を有する光検出器２０とによって構成される。レーザ光源１９から出射されたレーザ光２１は、カンチレバー１６の背面で反射されて光検出器２０に入射される。なお図１で、光検出器２０は、４分割受光面を正面から見た図として描かれている。当該カンチレバー変位検出部は光てこ式光学検出装置を構成する。この光てこ式光学検出装置によって、カンチレバー１６で捩れや撓み等の変形が生じると、当該変形を検出することができる。カンチレバー１６とカンチレバー変位検出部の位置関係は実質的に不変である。
【００２５】
カンチレバー１６の背面または裏面で反射されたレーザ光２１は、光検出器２０の４分割受光面上に入射し、受光面上で入射スポット２２を形成する。カンチレバー１６に原子間力が作用することにより生じるカンチレバー１６の微小な変形または変位は、光検出器２０の受光面上での入射スポット２２の動きとなって現われる。光検出器２０は、その受光面上での入射スポット２２の位置に応じて、出力信号（Ｖout）を演算制御装置３１に対して供給する。この出力信号の中には後述する和信号（Ｖｓ）が含まれる。
【００２６】
演算制御装置３１は、ＸＹＺ微動機構部１８に対して、そのＺ軸方向アクチュエータを駆動して探針１５とウェハ１４との間の距離を調整し、両者の間に作用する原子間力が一定なるように、すなわちカンチレバー１６の変位が一定になるように保ちながら、ＸＹ面内を走査させることでウェハ１４の凹凸形状を測定するように制御を行う。測定で得られウェハ１４の凹凸形状の情報は、表示装置３２に表示される。さらに、演算制御装置３１は、ＸＹＺステージ１２によるウェハ移動動作を制御すると共に、ＸＹＺ微動機構部１８のＸＹ方向における動作を制御する。
【００２７】
図１で、破線で示したブロック２３は、前述した原子間力顕微鏡としての測定ユニットを示している。
【００２８】
また図１に示したブロック３３は状態量記録装置であり、さらにブロック３４はホストコンピュータである。状態量記録装置３３は、演算制御装置３１に供給される走査型プローブ顕微鏡の各種状態量に係るデータを記録する手段である。
【００２９】
図１で示された状態量を検出する手段の例は、例えば、上記の光検出器２０または電荷移動モニタ部１７である。光検出器２０は、入射スポット２２の入射位置の変化に基づいてカンチレバー１６で生じる微小な変形・変位を検出すると共に、入射されたレーザ光２１の光量総和の信号を取り出すことができる。電荷移動モニタ部１７は、探針１５およびカンチレバー１６を経由して流れる電流（マイクロスパーク等）を測定する手段である。
【００３０】
状態量の他の例としては、電気、熱、振動、騒音、ウェハ識別情報、時刻等である。これらの状態量を取得するためには、各状態量に対応する検出手段が装備されることになる。例えば、ウェハ識別情報についてはウェハＩＤ読取り装置が用いられ、時刻については演算制御装置３３に内蔵されるタイマが用いられる。
【００３１】
また演算制御装置３１は、ＸＹＺステージ１２に対してウェハ移動のための制御指令値、およびＸＹＺ微動機構部１８に対して探針のＸＹ方向移動のための制御指令値を生成し、出力する。これらの制御指令値に基づいて、ウェハ１４と探針１５の位置関係情報を取得でき、ウェハ１４の表面上の探針座標値に係るデータを取得することができる。
【００３２】
またホストコンピュータ３４は、最終的に、走査型プローブ顕微鏡による測定動作で得られた測定結果と関連する状態量を受信する。ホストコンピュータ３４は、受信した測定結果と状態量に係るデータを、装備された記憶装置（データ格納装置）３５に保存する。このホストコンピュータ３４は、通常では、半導体製造工程の全体を管理するコンピュータとして機能する。
【００３３】
次に図２を参照して、インライン自動検査工程としての走査型プローブ顕微鏡の構成、および搬送ユニットの説明を行う。搬送ユニットは、ロードポート４１とアライナ４２と搬送ロボット４３を備えている。なお図２では、各装置の下側部分はカットして省略して示している。
【００３４】
ロードポート４１には試料カセット４４にマークされたカセットＩＤを読み取るカセットＩＤ読取り装置４５が設けられている。
【００３５】
アライナ４２は、ウェハ１４の方向の調整を行うものである。またアライナ４２の上方位置には、各ウェハ１４にマークされたウェハＩＤ（ウェハ識別情報）を読み取るウェハＩＤ読取り装置４６が設けられる。
【００３６】
搬送ロボット４３は、ウェハ１４を１枚ごとロードポート４１からアライナ４２を経由してチャック部１３の上に搬送するものである。
【００３７】
上記搬送ユニットによる搬送動作等を説明する。ウェハ１４は試料カセット４４に入った状態でロードポート４１にセットされる。カセットＩＤ読取り装置４５で、試料カセット４４に組み込まれているＲＦタグの信号を読み出すことで、カセットＩＤを読み取ることができる。本実施形態では、試料カセット４４内のウェハ１４は全て同品種である。ロードポート４１にセットされたウェハ１４を搬送ロボット４３が先端に取り付けられたロボットハンド４３ａで、１枚のウェハ１４を試料カセット４４から取り出す。取り出されたウェハ１４は、いったんアライナ４２上に置かれ、角度およびＸＹ面内の位置合わせが行われる。このとき、ウェハＩＤ読取り装置４６によって、アライナ４２の上に置かれたウェハ１４のウェハＩＤ（ウェハ識別情報）を読み取る。以上のように、アライナ４２に載せ、ウェハ１４の位置調整等を行った後、ウェハ１４はロボットハンド４３ａで、アライナ４２上からチャック部１３上に搬送する。チャック部１３はウェハ１４を例えば空気負圧で吸着・固定する。
【００３８】
次に、上記のようにチャック部１３の上に配置されたウェハ１４を、測定ユニット２３の下方位置にセットし、原子間力顕微鏡の測定ユニット２３による測定検査に入る。
【００３９】
図３を参照して、測定ユニット２３による測定検査の例を説明する。図３では、被測定物をウェハ１４とし、ウェハ１４の表面における測定例として（Ａ）〜（Ｄ）の４つの段階での説明図を示している。図３で（Ａ）はウェハ１４の全体を示す表面図を示し、（Ｂ）はウェハ１４の表面に形成された多数のチップのうちの測定対象となる１つのチップを示し、（Ｃ）は１つのチップにおける測定ユニット２３による１ラインの測定例を示し、（Ｄ）は１つのチップにおける測定ユニット２３による１ラインの測定例であって途中でカンチレバー１６が欠損した場合の測定例を示す。図３の（Ｃ），（Ｄ）では１つのチップを表す像（ａ）と共に、凹凸像（断面像）（ｂ）と状態量（和信号：Ｖｓ）（ｃ）とが位置関係を合せた状態で示されている。
【００４０】
図３の（Ａ）に示されるウェハ１４は、通常は、その直径Ｄが例えば３００ｍｍのウェハである。成膜技術等により多数の同一半導体デバイスが作りこまれたウェハ１４の表面は、領域的に、「チップ」と呼ばれる大きさの多数の矩形部分５１に分割されている。チップ５１については、図３の（Ｂ）に１つのチップ５１を拡大して示している。矩形形状のチップ５１は、通常、一辺（Ｌ１）が数ｍｍから２０ｍｍ程度の大きさを有している。この例では約２０ｍｍの寸法を有している。ウェハ１４の表面上に多数形成されたチップ５１のうちのどのチップを測定・検査するかについては、測定サイト情報として予めレシピに記述されている。ここで「レシピ」とは、インライン自動検査工程を管理するホストコンピュータ３４に用意される検査実行管理情報である。
【００４１】
測定サイト情報としての一例を図４に示す。図４では、ウェハ１４の表面において対称的な位置関係にて設定された５つのサイト６１〜６５に係るチップ５１が選択されている。図４の測定サイト例は、５つのサイトの例であったが、同様に対称的な位置関係にある９つのサイトに係るチップを５１選ぶこともできる。
【００４２】
図３の（Ｃ）は、原子間力顕微鏡による測定機能に基づくチップの測定例であり、１ライン測定の状態を示している。図３の（Ｃ）の（ａ）で、チップ５１に対して引かれたライン（線分）５２は測定ユニット２３によって実行された測定箇所を示す。通常の測定検査では、測定に要する時間を短縮化するため、すなわち測定検査工程のスループットを向上するため、面測定を行わず、代表的な箇所を１ライン分のみ測定し、その結果得られる試料表面の凹凸形状に係る断面図を得ることが多い。図３（Ｃ）の（ａ）で示した状態は１つのチップ５１のほぼ中央位置をライン５２による測定ラインで測定している。
【００４３】
図１に示した走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡）では、測定ユニット２３で得られた凹凸情報の他に、光検出器２０に入射されるレーザ光２１の光量の総和である信号Ｖｓがモニタされている。信号Ｖｓはモニタされる状態量の１つである。ウェハ１４の凹凸情報は、ライン５２に沿った凹凸像５３として図３（Ｃ）の（ｂ）に示され、状態量に係る光量総和の信号Ｖｓはライン５２に沿った信号のレベル状態として図３（Ｃ）の（ｃ）に示されている。
【００４４】
上記の凹凸情報および信号Ｖｓに関するデータは、演算制御装置３１に送られる。凹凸情報は演算制御装置３１内の記憶装置に記憶されると共に、表示装置３２に凹凸像（断面像）として表示される。状態量に係る信号Ｖｓのデータは、状態量記録装置３３に記録される。
【００４５】
次に、図３の（Ｄ）を参照して、ライン５２の測定の途中でカンチレバー１６が欠損した場合の測定例を説明する。カンチレバー１６に関しては、ウェハ検査を自動的に継続して行っていると、探針１５の摩耗状態、ウェハ１４の上に存在する異物等によって破壊され、欠損を生じる場合がある。図３（Ｄ）の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図３（Ｃ）の（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ対応している。図３（Ｄ）の例では、Ｐ１の箇所でカンチレバー１６に欠損が生じたとする。この場合には凹凸像５３は途中で消滅し、状態量に係る信号Ｖｓも低下する。このように、ライン５１の途中でカンチレバー１６に欠損が生じた場合には、光検出器２０に入射されるレーザ光２１の光量が低下（通常はゼロ）するため、この状態を演算制御装置３１が検出すると、検査装置の全体は停止することになる。
【００４６】
この停止の際において、状態量に係る信号（和信号）Ｖｓを取得して状態量記録装置３３に記録する。またＸＹＺステージ１２の動作を制御するための指令を出す演算制御装置３１から得られるＸＹＺステージ１２の座標データから知得できるウェハ１４上におけるカンチレバー１６が欠損した位置の座標を取り出し、状態量記録装置３３に記録する。
【００４７】
カンチレバー１６は、通常、シリコンで作られている。従ってカンチレバー１６が欠損すると、その時にシリコンの破片が飛散する。上記の欠損位置に係る座標付近には、欠損したカンチレバー１６本体の他に、飛散したシリコン砕片も異物として存在するはずである。このようなウェハ１４上の異物は、通常は、後段の洗浄工程で除去されるはずであり、大きな問題にならない可能性が高い。しかしながら、仮に、後々にこの近くに存在したチップ５１で不良が発見された場合に、この原因を探求するとき、上記欠損によるシリコン飛散の事実と座標データが記録されていると、不良品発生の原因解明に大いに役立つことになる。
【００４８】
図５に従ってインライン自動検査工程での測定動作のレシピの内容を説明する。この測定動作では、１枚のウェハ１４ごとにレシピに従って予め決められた測定箇所（図４に示したサイト６１〜６５のチップ５１）を自動測定する。図５はレシピに記載される測定動作のアルゴリズムを示している。
【００４９】
搬送ロボット４３によって試料カセット４４から１枚のウェハ１４が取り出され（ステップＳ１１）、アライナ４２等を経由して、チャック部１３の方向に搬送され、当該チャック部１３に搭載される（ステップＳ１２）。チャック部１３に搭載されたウェハ１４は、測定ユニット２３の下側位置に移動され、その後、ＸＹＺステージ１２によってウェハ１４が探針１５の先端に接近させられる。
【００５０】
上記の搬送ロボット４３によるウェハ１４の搬送で、試料カセット４４からウェハ１４を取り出す際にカセット・ウェハ間の摩擦作用でウェハ１４が帯電する場合がある。また帯電の原因は他にもある。こうして帯電したウェハ１４が最初に探針１５へ接近し、または接触するとき、マイクロスパークが発生して探針１５およびウェハ１４を損傷する可能性が生じる。このマイクロスパークの有無は、前述の電荷移動モニタ部１７により検出される。演算制御装置３１は、マイクロスパークの有無と、マイクロスパークが発生した結果損傷が生じていると予想されるウェハ１４上の座標とを取り出し、状態量記録装置３３に記録する（ステップＳ１３）。
【００５１】
ウェハ１４の測定・検査は、図４に示された５箇所のサイト６１〜６５の各々について行われる。ウェハ１４と探針１５との間の相対的な位置関係の調整は、ＸＹＺステージ１２の粗動動作とＸＹＺ微動機構部１８の微動動作を演算制御装置３１が制御することにより行われる。サイト６１〜６５の各々において、測定を行うための探針１５とウェハ１４の接近動作における状態量の記録（ステップＳ１４）と原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の測定ユニット２３による測定（ステップＳ１５）とが実行される。
【００５２】
その後、搬送ロボット４３によってウェハ１４をチャック部１３から取り出し、試料カセット４４に戻す（ステップＳ１６）。以上によって１枚のウェハ１４の測定・検査が完了する。
【００５３】
以上に基づいて、１枚のウェハ１４ごとの測定・検査において必要なタイミングで所要の状態量（マイクロスパーク）を座標値データと共に記録するようにしたため、後々においてこの近くのチップ５１で不良が発生した場合には、マイクロスパークによる損傷の有無と座標値データの記録に基づいて不良発生のメカニズムを解明するのに役立てることができる。
【００５４】
上記の例では状態量はマイクロスパークであったが、状態量はこれに限定されるものではなく、任意の状態量を座標値データと共に記録することができる。
【００５５】
上記の各実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、半導体製造工程におけるインライン自動検査工程の走査型プローブ顕微鏡のモニタに利用され、後々の不良解析に有用なデータの取得に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡の全体的な構成（装置外観と制御系）を示す構成図である。
【図２】搬送ユニットによる動作工程を説明する図である。
【図３】測定・検査の状態を説明する図である。
【図４】ウェハにおける測定サイトの一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡での測定・検査のレシピを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１      顕微鏡装置フレーム
１２      ＸＹＺステージ
１３      チャック部
１４      ウェハ
１５      探針
１６      カンチレバー
１７      電荷移動モニタ部
１８      ＸＹＺ微動機構部
１９      レーザ光源
２０      光受光器
３１      演算制御装置
３２      表示装置
３３      状態量記録装置
３４      ホストコンピュータ
【図１】
2007248418.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007248418.tif 000005
【図４】
2007248418.tif 000006
【図５】
2007248418.tif 000007