(57)【要約】【課題】ウェーハを効率的に検査する。【解決手段】ウェーハのチップ領域の欠陥検査を行い（ステップＳ１）、その結果を基に、チップ領域のうちウェーハ周辺領域に近い所にある周辺近傍チップの欠陥密度Ｄ0pを算出し（ステップＳ３）、その欠陥密度Ｄ0pの高いものを選択して（ステップＳ６）、選択した周辺近傍チップ外側のウェーハ周辺領域に対して改めて欠陥検査を行う（ステップＳ７）。ウェーハ周辺領域については、欠陥密度Ｄ0pを基に選択した周辺近傍チップ外側の領域に対してのみ欠陥検査を行うため、ウェーハ検査の効率化を図ることが可能になる。【選択図】図１
2007294814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う工程と、
前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程と、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする検査方法。
【請求項２】
前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程においては、
前記欠陥密度が一定値を上回る前記周辺近傍チップを選択することを特徴とする請求項１記載の検査方法。
【請求項３】
前記ウェーハの前記チップ領域に対して前記第１の欠陥検査を行う工程後に、
前記第１の欠陥検査を基に前記チップ領域の全体の欠陥密度を算出する工程を有し、
前記全体の欠陥密度を算出する工程後に、
前記第１の欠陥検査を基に前記周辺近傍チップの前記欠陥密度を算出する工程を有し、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程においては、
前記欠陥密度が、前記チップ領域の前記全体の欠陥密度を上回る前記周辺近傍チップを選択することを特徴とする請求項１記載の検査方法。
【請求項４】
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して前記第２の欠陥検査を行う工程においては、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に、所定形状の検査領域を設定し、前記検査領域に対して前記第２の欠陥検査を行うことを特徴とする請求項１記載の検査方法。
【請求項５】
前記検査領域は、前記ウェーハの周端の一部を円弧とする扇形または弓形であることを特徴とする請求項４記載の検査方法。
【請求項６】
前記検査領域は、前記ウェーハの周辺領域に配置される仮想チップであることを特徴とする請求項４記載の検査方法。
【請求項７】
チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う手段と、
前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する手段と、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する手段と、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項８】
チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う工程と、
前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程と、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して前記第２の欠陥検査を行う工程後に、
前記第２の欠陥検査を基に、前記第１の欠陥検査前に前記ウェーハの処理を行ったプロセスに対して必要な処置を施す工程と、
前記処置後に前記プロセスを経た次のウェーハのチップ領域および前記次のウェーハのチップ領域外の周辺領域に対して第３の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記処置後に前記プロセスを経た前記次のウェーハのチップ領域および前記次のウェーハの周辺領域に対して前記第３の欠陥検査を行う工程後に、
前記第３の欠陥検査の結果を用いて前記プロセスの安定性が確認された場合に、前記次のウェーハの後に前記プロセスを経たさらに次のウェーハのチップ領域に対して第４の欠陥検査を行う工程と、
前記第４の欠陥検査を基に、前記さらに次のウェーハのチップ領域にあるチップのうち前記さらに次のウェーハのチップ領域外の周辺領域の近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、
算出された前記さらに次のウェーハの周辺近傍チップの欠陥密度が一定値を上回る場合のみ、前記さらに次のウェーハの周辺領域に対して第５の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検査方法、検査装置および半導体装置の製造方法に関し、特にウェーハ上のパターン欠陥や異物付着等を検査する検査方法ならびに検査装置、およびそのような検査を行う半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造プロセスにおいては、外観検査装置や表面異物検査装置等の検査装置を用い、ウェーハ上のパターン欠陥や異物付着等（単に「欠陥」という。）が検査されている。また、そのような欠陥の発生原因を究明するため、欠陥のウェーハ上の位置座標を求めたり、欠陥の形状やサイズ等を走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope，ＳＥＭ）を用いて確認したりするといったことも行われている。
【０００３】
ところで、従来の欠陥検査では、ウェーハ上の、特に製品になり得るチップが形成されるチップ領域（「有効チップ領域」という。）について、重点的に検査が行われてきた。しかしながら、そのような有効チップ領域には、通常、素子や配線のパターンが多数形成されており、検査によってその領域内にパターン剥がれやパーティクル付着等の欠陥を発見できたとしても、その情報だけではその発生源を特定したり発生原因を究明したりすることができない場合があった。
【０００４】
ＳＥＭ等を使ってウェーハ上をさらに詳細に検査してみると、そのような欠陥の発生源等が有効チップ領域外のウェーハの周辺領域で発見される場合も少なくない。欠陥の発生源等を究明してプロセス条件の最適化や製造装置のメンテナンスを行ってチップの歩留まりを向上させるため、近年では、このようなウェーハの周辺領域についての検査も、その重要性を増してきている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
なお、従来、ウェーハ上に形成されるチップ、すなわち上記の有効チップ領域内のチップについては、そのチップのうち、周辺部のチップに欠陥が生じやすいことを考慮し、そのような周辺部のチップを中心部のチップよりも詳細に検査すると共に、ウェーハ検査時間を短縮化するための検査システム等も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１０５９４６号公報
【特許文献２】特開平１１−２１９９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ウェーハ検査の信頼性を高めるために、ウェーハの有効チップ領域の検査に加え、有効チップ領域外のウェーハの周辺領域についても検査を行う場合には、その分、検査装置で処理されるデータ量が増加し、また検査に要する時間が長くなってしまうことになるため、結果的に半導体装置製造プロセスのスループットを低下させてしまうようになる。
【０００７】
特に、ウェーハの有効チップ領域外の周辺領域の検査に用いることを想定していないような検査装置あるいは検査システムでは、そのような周辺領域の検査が、有効チップ領域の検査のようには自動で行えず、有効チップ領域と周辺領域をすべて検査しようとすると、その検査に多大な労力と膨大な時間を要してしまうことになる。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、チップ領域外の周辺領域を含め、ウェーハを効率的に検査することのできる検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、そのような検査を行って半導体装置を歩留まり良く効率的に製造することのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では上記課題を解決するために、チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う工程と、前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程と、選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う工程と、を有することを特徴とする検査方法が提供される。
【００１１】
このような検査方法によれば、ウェーハのチップ領域に対する第１の欠陥検査を基に、そのウェーハの周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度が算出され、その欠陥密度を用いて選択された周辺近傍チップ外側の周辺領域に対し、第２の欠陥検査が行われる。このように第２の欠陥検査は、欠陥密度を用いて選択された周辺近傍チップ外側のウェーハ周辺領域に対してのみ行われる。これにより、チップ領域外の周辺領域まで含めたウェーハ検査の効率化が図られるようになる。
【００１２】
さらに、本発明では、チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う手段と、前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する手段と、算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する手段と、選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う手段と、を有することを特徴とする検査装置が提供される。
【００１３】
このような検査装置によれば、第１の欠陥検査が、ウェーハのチップ領域に対して行われ、第２の欠陥検査が、第１の欠陥検査を基に算出した欠陥密度を用いて選択された周辺近傍チップ外側のウェーハ周辺領域に対して行われるため、チップ領域外の周辺領域まで含めたウェーハ検査の効率化が図られるようになる。
【００１４】
また、本発明では、チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う工程と、前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程と、選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１５】
このような半導体装置の製造方法によれば、第１の欠陥検査が、ウェーハのチップ領域に対して行われ、第２の欠陥検査が、第１の欠陥検査を基に算出した欠陥密度を用いて選択された周辺近傍チップ外側のウェーハ周辺領域に対して行われる。ウェーハ周辺領域の欠陥検査を行うことにより、半導体装置の歩留まり向上に寄与することができると共に、所定の周辺近傍チップ外側のウェーハ周辺領域に対してのみ欠陥検査を行うことにより、ウェーハ検査および半導体装置製造の効率化が図られるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ウェーハのチップ領域に対して第１の欠陥検査を行い、その第１の欠陥検査を基に算出した欠陥密度を用いて選択された周辺近傍チップ外側のウェーハ周辺領域に対して第２の欠陥検査を行うようにした。これにより、ウェーハ検査の効率化を図ることが可能になる。また、このような検査方法を用いることにより、信頼性の高い半導体装置を効率的に製造することが可能になると共に、半導体装置の歩留まり向上に寄与することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、ウェーハの検査方法の原理について説明する。
図２はウェーハの平面模式図である。
【００１８】
図２に示すウェーハ１は、多数のチップ（形成途中のものを含む。）が形成される有効チップ領域２、およびその有効チップ領域２外の周辺領域３を有している。有効チップ領域２に形成されるチップは、ここでは、周辺領域３の近傍に存在するチップ（「周辺近傍チップ」という。）２ａと、周辺近傍チップ２ａよりも内側に存在するチップ（「中央部チップ」という。）２ｂの２種類に分けられている。
【００１９】
図１はウェーハ検査の流れの一例を示す図である。
ウェーハ１の検査では、まず、所定の検査装置を用いて有効チップ領域２のみに対して、欠陥検査（第１の欠陥検査）を行う（ステップＳ１）。
【００２０】
その際、検査装置としては、例えば、外観検査装置やレーザ式表面異物検査装置を用いる。このような検査装置による検査結果のデータには、例えば、製品番号、ロット、ウェーハ１のＩＤやサイズ（径）、検査装置、日付等のほか、ウェーハ１上の各チップ（周辺近傍チップ２ａおよび中央部チップ２ｂ）の座標、チップサイズ、欠陥の数、欠陥の座標、欠陥のサイズ等が含まれる。
【００２１】
次いで、有効チップ領域２について得られた検査結果のデータを用い、有効チップ領域２全体の欠陥密度Ｄ0を算出し（ステップＳ２）、さらに、有効チップ領域２の各周辺近傍チップ２ａについて欠陥密度Ｄ0pを算出する（ステップＳ３）。
【００２２】
欠陥密度Ｄ0，Ｄ0pの算出後は、それらの値とあらかじめ設定されている欠陥密度の規格値との比較を行う（ステップＳ４）。具体的には、規格値＜Ｄ0＜Ｄ0p、となるか否かを調べる。この関係が成立する場合には、有効チップ領域２に規格外の欠陥が含まれており、特に周辺近傍チップ２ａに欠陥が多く存在しているということができる。
【００２３】
そして、所定の規格から外れたウェーハ１については、各周辺近傍チップ２ａについて算出した欠陥密度Ｄ0pの順位付けを行う（ステップＳ５）。
その後は、欠陥密度Ｄ0pの高い周辺近傍チップ２ａを選択する（ステップＳ６）。例えば、欠陥密度Ｄ0pがあらかじめ設定された一定値を上回る１または２以上の周辺近傍チップ２ａを選択したり、欠陥密度Ｄ0pが高い方から順に所定数の周辺近傍チップ２ａを選択したり、あるいは欠陥密度Ｄ0pが最も高い周辺近傍チップ２ａのみを選択したりする。なお、周辺近傍チップ２ａの選択基準とする一定値は、チップの形態、用途、要求特性等に応じて設定すればよい。
【００２４】
所定の周辺近傍チップ２ａを選択した後は、その選択した周辺近傍チップ２ａの外側（ウェーハ１周端側）の周辺領域３に対し、欠陥検査（第２の欠陥検査）を行う（ステップＳ７）。なお、選択した周辺近傍チップ２ａ外側の周辺領域３に対する欠陥検査の詳細については後述する。
【００２５】
このように、上記の検査方法によれば、有効チップ領域２の欠陥検査後、その有効チップ領域２の中で周辺領域３に近い所にある周辺近傍チップ２ａについて、その欠陥密度Ｄ0pの高いものを選択し、選択した周辺近傍チップ２ａ外側の周辺領域３に対して、改めて欠陥検査を行う。
【００２６】
周辺領域３に欠陥が多く存在している場合や大きな欠陥が存在している場合には、それが有効チップ領域２の欠陥の発生源となり、特に周辺領域３の近傍に形成されているチップ、すなわち周辺近傍チップ２ａに飛散等して、その欠陥密度Ｄ0pが高くなる傾向が強い。
【００２７】
したがって、上記のような検査方法を用いることにより、周辺領域３の中で欠陥検査を行う必要性の高い領域を選択的に検査することができるので、周辺領域３のすべてについて欠陥検査を行う場合に比べ、ウェーハ１の検査を効率的に行うことが可能になる。
【００２８】
このような検査によって得られる情報を基に、欠陥の発生源や発生原因を究明することにより、歩留まり低下の原因を明らかにすることが可能になる。さらに、歩留まり低下を引き起こしていた製造装置の修理を行った場合には、修理後に処理したウェーハについて上記のような検査方法を用いて検査を行えば、修理後の製造装置が適切に動作しているか否か、あるいは修理が適切に行われたか否かの確認を効率的に行うことが可能になる。
【００２９】
また、ウェーハ１の検査の効率化を図ることにより、検査に要する時間の短縮化に加え、検査を含む半導体装置製造プロセスのスループットを向上させることが可能になる。さらに、このようにウェーハ１の検査の効率化を図ることにより、その検査結果を半導体装置製造プロセスに迅速にフィードバックすることが可能になる。
【００３０】
続いて、前述のステップＳ７の欠陥検査について、より詳細に説明する。
欠陥密度Ｄ0pに基づいて選択された周辺近傍チップ２ａ外側の周辺領域３に対して欠陥検査を行う場合には、周辺領域３内の検査領域を所定の領域に限定し、その領域のみを検査するようにする。
【００３１】
図３は欠陥検査前のウェーハ周辺部の一例の部分拡大平面模式図、図４は欠陥検査後のウェーハ周辺部の一例の部分拡大平面模式図である。
例えば、検査領域として、図３に示すように、周辺領域３に扇形領域３ａ，３ｂや弓形領域３ｃをあらかじめ設定しておき、それらの領域のうち、欠陥４の欠陥密度Ｄ0pに基づいて選択された周辺近傍チップ２ａ外側の領域について、あるいはさらにその領域に近い領域について、欠陥検査を行うようにする。
【００３２】
周辺領域３に設定する扇形領域３ａ，３ｂや弓形領域３ｃは、周辺近傍チップ２ａに重ならないように、周辺近傍チップ２ａの縁部からウェーハ１周端までの領域に設定される。すなわち、周辺近傍チップ２ａに重ならず、かつ、ウェーハ１周端の一部が扇形領域３ａ，３ｂや弓形領域３ｃの円弧部分となるように、それらの領域が設定される。なお、このようにして設定される検査領域は、異なる検査領域同士が部分的にオーバーラップしていても構わない。また、このような検査領域の設定は、例えば、有効チップ領域２のウェーハ１上での位置座標や、そこに含まれる周辺近傍チップ２ａのウェーハ１上での位置座標を用い、有効チップ領域２を避けて、周辺領域３全体を扇形や弓形に区画することによって行うことができる。検査領域の設定処理は、例えば、有効チップ領域２の欠陥検査に使用した検査装置によって行う。
【００３３】
そして、図３に示した例では、欠陥密度Ｄ0pに基づき、欠陥４を含む特定の周辺近傍チップ２ａを選択した後、その直近の外側の検査領域、すなわち、扇形領域３ｂを選択し、そこの欠陥検査を行う。
【００３４】
それにより、例えば図４に示すように、扇形領域３ｂに存在していた欠陥４ａを検出することができるようになる。したがって、周辺領域３に存在する欠陥４ａを効率的に検出することができる。
【００３５】
また、図４に示したように、この欠陥検査の結果、扇形領域３ｂに存在する欠陥４ａが、扇形領域３ａ，３ｂがオーバーラップする部分に存在する場合には、扇形領域３ａについても同様に欠陥検査を行うようにする。このように、欠陥密度Ｄ0pに基づいて選択される周辺近傍チップ２ａに直近の扇形領域３ｂに限らず、欠陥４ａを含む近傍の扇形領域３ａの欠陥検査を行うことにより、ウェーハ１上での欠陥４，４ａの分布等、欠陥４，４ａに関するより詳細な情報を得ることも可能になる。
【００３６】
ここでは、周辺領域３に設定する検査領域を、その形状が扇形や弓形になるようにしたが、別の形状とした場合にも、同様の作用および効果を得ることが可能である。
図５は欠陥検査前のウェーハ周辺部の別の例の部分拡大平面模式図、図６は欠陥検査後のウェーハ周辺部の別の例の部分拡大平面模式図である。
【００３７】
周辺領域３に設定する検査領域は、図５に示すように、周辺近傍チップ２ａと同形状、同サイズの複数の仮想チップ３ｄとすることもできる。なお、このような検査領域の設定は、例えば、有効チップ領域２に含まれる周辺近傍チップ２ａや中央部チップ２ｂのウェーハ１上での位置座標を用い、それらと同じ配列で仮想チップ３ｄを周辺領域３全体に配列させることによって行うことができる。検査領域の設定処理は、例えば、有効チップ領域２の欠陥検査に使用した検査装置によって行う。
【００３８】
図５に示した例では、欠陥密度Ｄ0pに基づき、欠陥４を含む特定の周辺近傍チップ２ａを選択した後、その近傍の仮想チップ３ｄを選択する。選択する仮想チップ３ｄの数は、例えば、欠陥密度Ｄ0pに基づいて選択された周辺近傍チップ２ａに直近の１つ、あるいは直近の１つとその周囲のものから選択される複数とする。
【００３９】
それにより、例えば図６に示すように、仮想チップ３ｄの領域に存在していた欠陥４ａを検出することができるようになり、その結果、周辺領域３に存在する欠陥４ａを効率的に検出することができるようになる。
【００４０】
なお、検査領域となる仮想チップ３ｄを複数選択する場合には、欠陥密度Ｄ0pに基づいて選択された周辺近傍チップ２ａに直近の１つを基準にして、その選択範囲や選択個数をあらかじめ適当に設定しておけばよい。選択する仮想チップ３ｄの個数は多いほど、周辺領域３に存在する欠陥４に関し、より広範囲にわたり、より詳細な情報を得ることができ、検査の信頼性を向上させることが可能になる。ただし、選択する仮想チップ３ｄの個数が多くなるほど、検査に伴うデータ量や検査に要する時間が増加する点に留意する。
【００４１】
以上述べたような検査は、例えば、前述のように外観検査装置やレーザ式表面異物検査装置等の検査装置を用いて行うことができる。検査装置は、所定の検査機構のほか、その検査機構の制御および検査データの処理等を行うためのコンピュータを備える。さらに、検査装置は、これと協働するソフトウェアを備え、そのソフトウェアが有するアルゴリズムに従って検査に関する所定の処理を実行する。次に、上記のような検査に用いる検査装置の処理について説明する。
【００４２】
図７は検査装置の処理フローの一例を示す図である。
検査装置は、まず、ウェーハ１上の有効チップ領域２の欠陥検査を行う（ステップＳ１０）。欠陥検査後、検査装置は、その検査結果のデータを用い、有効チップ領域２全体の欠陥密度Ｄ0、および有効チップ領域２の各周辺近傍チップ２ａについての欠陥密度Ｄ0pを算出する（ステップＳ１１）。
【００４３】
欠陥密度Ｄ0，Ｄ0pの算出後、検査装置は、算出した欠陥密度Ｄ0，Ｄ0pを、あらかじめ設定されている規格値と比較し（ステップＳ１２）、それらの間に、規格値＜Ｄ0＜Ｄ0p、の関係が成立するか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４４】
上記ステップＳ１３で、規格値＜Ｄ0＜Ｄ0p、の関係が成立する場合には、検査装置は、そのウェーハ１が規格外であり、また、特にその周辺近傍チップ２ａに欠陥が多く存在しているとみなし、各周辺近傍チップ２ａについて算出した欠陥密度Ｄ0pの順位付けを行う（ステップＳ１４）。
【００４５】
そして、検査装置は、欠陥密度Ｄ0pの順位を基に、欠陥密度Ｄ0pの高い１または２以上の周辺近傍チップ２ａを選択する（ステップＳ１５）。その際は、前述のように、欠陥密度Ｄ0pがあらかじめ設定された一定値を上回るか否かによって周辺近傍チップ２ａを選択させたり、欠陥密度Ｄ0pが高い方から順に所定数の周辺近傍チップ２ａを選択させたり、欠陥密度Ｄ0pが最も高い周辺近傍チップ２ａのみを選択させたりするようにすればよい。
【００４６】
周辺近傍チップ２ａの選択後、検査装置は、その選択した周辺近傍チップ２ａ外側の所定の検査領域を選択する（ステップＳ１６）。例えば、周辺領域３に扇形や弓形に設定した検査領域や（図３，図４参照。）、周辺領域３に周辺近傍チップ２ａ等と同形状、同サイズに設定した仮想チップの配列から検査領域を選択する（図５，図６参照。）。
【００４７】
なお、このような検査領域は、例えば、検査装置が、有効チップ領域２のウェーハ１上での位置座標や、そこに含まれる周辺近傍チップ２ａおよび中央部チップ２ｂのウェーハ１上での位置座標を用い、有効チップ領域２外の周辺領域３全体にわたってあらかじめ設定している。検査装置は、一定の条件を満たす周辺近傍チップ２ａを選択し、周辺領域３全体に設定した検査領域の中から、その選択した周辺近傍チップ２ａ外側に該当する検査領域を選択する。
【００４８】
検査領域の選択後、検査装置は、その選択した周辺近傍チップ２ａ外側の検査領域に対し、欠陥検査を行う（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７の欠陥検査終了後、検査装置は、別の周辺近傍チップ２ａ外側の検査領域に対しても同様の欠陥検査を行うか否かを判定する（ステップＳ１８）。上記ステップＳ１５で周辺近傍チップ２ａが複数選択されている場合には、このステップＳ１８では、別の周辺近傍チップ２ａ外側の所定の検査領域に対して欠陥検査を行う判定がなされ、ステップＳ１６に進む。以後、上記ステップＳ１５で選択されたすべての周辺近傍チップ２ａについて、上記ステップＳ１６，Ｓ１７の処理を繰り返す。
【００４９】
なお、上記ステップＳ１３で、規格値＜Ｄ0＜Ｄ0p、の関係が成立しない場合には、検査装置は、そのウェーハ１を規格内とみなし、そのウェーハ１についての処理を終了する。
【００５０】
検査装置でこのような処理を行うことにより、ウェーハ１の検査を、その信頼性を確保しつつ、効率的に行うことが可能になる。また、一定の条件を満たす周辺近傍チップ２ａ外側の所定の検査領域に対して欠陥検査を行い、その検査結果を適当な製造プロセスにフィードバックすることにより、チップの歩留まり向上に寄与することが可能になる。
【００５１】
なお、このようにして周辺領域３について取得された検査結果のデータは、有効チップ領域２に対して行った欠陥検査のデータと関連付けられて処理される。例えば、これらのデータは、検査装置に備えたＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置に格納され、また、製造プロセスのＤＳＡ（Defect Source Analysis）処理解析の際やＦＩＢ（Focused Ion Beam）断面解析の際等、必要に応じて抽出される。
【００５２】
次に、上記の検査方法の半導体装置製造プロセスへの適用例について説明する。
ここでは、ＭＯＳトランジスタ製造プロセスへの適用例について説明する。ＭＯＳトランジスタは、例えば、半導体基板への素子分離領域形成プロセス、ウェル領域形成プロセス、ゲート絶縁膜形成プロセス、ゲート電極形成プロセス、ソース／ドレイン領域形成プロセスを経て、その基本構造が形成される。
【００５３】
図８は検査方法を製造プロセスに適用した場合の概念図である。また、図９は検査方法を製造プロセスに適用した場合の製造フローを示す図である。
工場内では、種々の製品用のチップが形成されるウェーハ（「製品ウェーハ」という。）が並行して、それぞれの製造ラインに流されている。図８には一例として、５種類の製品ウェーハＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅがそれぞれの製造ラインを流れている様子を概念的に図示している。いずれの製品ウェーハＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅも、所定のプロセスの終了後、例えば、前のプロセス（ゲート絶縁膜形成プロセス）を経てゲート電極形成プロセスまで終了した後に、上記のような検査装置を用いた検査を行うものとする。図８の例では、製品ウェーハＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅがこの順で検査プロセスに搬送されてくるものとする。そして、検査終了後、製品ウェーハＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、次のプロセス（ソース／ドレイン領域形成プロセス等）へと搬送される。
【００５４】
以下では、これらの製品ウェーハＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのうち、ゲート電極形成プロセス終了後の製品ウェーハＢに規格外の欠陥が発生してしまっている場合を想定し、検査を含むＭＯＳトランジスタ製造プロセスの全体的な流れの一例について、図８および図９を参照して説明する。
【００５５】
まず、ゲート電極形成プロセスを経て、最初に検査装置に搬送されてくる製品ウェーハＡについては、例えば上記図７に示した処理フロー（ステップＳ１０〜Ｓ１３）に従い、その有効チップ領域に対してのみ欠陥検査（第１の欠陥検査）が行われる（ステップＳ２０）。そして、この欠陥検査を基に、有効チップ領域全体の欠陥密度Ｄ0、および有効チップ領域の各周辺近傍チップについての欠陥密度Ｄ0pが算出され、算出された欠陥密度Ｄ0，Ｄ0pとあらかじめ設定された規格値との比較が行われる。
【００５６】
例えば、このようなゲート電極形成プロセスであれば、ポリシリコン等のゲート電極材料をパターニングした後の０．２μｍより大きな欠陥の密度の規格値を、明視野で１個／ｃｍ2〜３個／ｃｍ2、暗視野で０．５個／ｃｍ2〜１．０個／ｃｍ2といったように、あらかじめ設定しておく。
【００５７】
そして、算出された欠陥密度Ｄ0が設定した規格内であれば（ステップＳ２１）、検査装置には、次に検査を行う製品ウェーハＢが搬入され（ステップＳ２２）、製品ウェーハＢに対してステップＳ２０以降の処理が行われる。
【００５８】
製品ウェーハＢがゲート電極形成プロセスを経て検査装置に搬入されると、製品ウェーハＡと同様にして、その有効チップ領域に対して欠陥検査（第１の欠陥検査）が行われ（ステップＳ２０）、欠陥密度Ｄ0，Ｄ0pの算出、所定の規格値との比較が行われる。
【００５９】
ここで、前述の前提のように、製品ウェーハＢが規格外であったとすると（ステップＳ２１）、検査装置では、例えば上記図７に示した処理フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１８）に従い、算出した欠陥密度Ｄ0pの順位付けを行い、その順位を基に所定の周辺近傍チップを選択し、その外側近傍の周辺領域に設定されている扇形や弓形あるいは仮想チップといった所定形状の検査領域を選択し、その検査領域に対する欠陥検査（第２の欠陥検査）を行う（ステップＳ２３）。
【００６０】
例えば、このステップＳ２３の欠陥検査で、その扇形や弓形あるいは仮想チップの検査領域に欠陥が認められない、あるいは欠陥は認められるが許容範囲内である場合（欠陥なしの場合）には（ステップＳ２４）、検査装置には、次に検査を行う製品ウェーハＣが搬入され（ステップＳ２２）、製品ウェーハＣに対してステップＳ２０以降の処理が行われる。
【００６１】
一方、ステップＳ２３の欠陥検査で、その扇形や弓形あるいは仮想チップの検査領域に許容範囲を超える欠陥が認められた場合（欠陥ありの場合）には（ステップＳ２４）、その欠陥について、製品ウェーハＣの搬入前に、過去の欠陥に関する情報（発見された欠陥の形態（個数、サイズ、ウェーハ上の位置等）、欠陥が発生したプロセスの製造装置、製造装置の稼動条件等の情報）を蓄積したデータベースとの照合が行われる（ステップＳ２５）。
【００６２】
なお、このようなデータベースは、検査装置が備えていても、あるいは別の装置が備えていても、いずれであっても構わない。データベースを検査装置とは別の装置が備える構成とした場合には、検査装置で取得された検査データを、別の装置で読み込み、データベース内に蓄積されている情報との照合を行えばよい。
【００６３】
照合の結果、データベース内に一致する情報があり（ステップＳ２６）、それによって欠陥の発生原因が究明されれば、その発生原因を解消するのに必要な処置が施される（ステップＳ２７）。例えば、ゲート電極形成プロセスのプロセス条件の変更や、不具合のある製造装置の修理等が行われる。
【００６４】
また、照合の結果、データベース内に一致する情報がなければ（ステップＳ２６）、エンジニアによる原因調査が行われ（ステップＳ２８）、必要な処置が施された後、ステップＳ２３へ戻り、再検査が行われる。また同時に、この調査によって得られた欠陥に関する情報が、新たにデータベースに追加され、データベースが更新される。
【００６５】
ステップＳ２７での処置後は、ベアウェーハ等を使って、ゲート電極形成プロセスが正常に行われるか否かが確認される（ステップＳ２９）。そのプロセスが正常に行われることが確認された場合には（ステップＳ３０）、次に検査を行う製品ウェーハＣが検査装置に搬入される（ステップＳ３１）。また、そのプロセスが正常に行われることが確認されない場合には（ステップＳ３０）、ステップＳ２７へ戻り、再度、適当な処置が施される。
【００６６】
ゲート電極形成プロセスが正常に行われることが確認されて、ステップＳ３１で次の製品ウェーハＣが検査装置へ搬入されると、この製品ウェーハＣの欠陥検査（第３の欠陥検査）が行われる（ステップＳ３２）。この欠陥検査では、製品ウェーハＡ，Ｂの場合とは異なり、はじめから製品ウェーハＣの有効チップ領域に対する欠陥検査に加えて、周辺領域に設定された扇形や弓形あるいは仮想チップの検査領域に対する欠陥検査も行われる。これにより、製品ウェーハ検査再開後のゲート電極形成プロセスの安定性が確認される。
【００６７】
なお、製品ウェーハＣについて、その有効チップ領域と共にその周辺領域に設定した所定形状の検査領域に対する欠陥検査を行う場合には、その周辺領域全体を検査してもよく、また、前の製品ウェーハＢで欠陥発生が認められた検査領域と同じ位置の検査領域のみを検査してもよい。
【００６８】
製品ウェーハＣの有効チップ領域と周辺領域の双方の欠陥検査により、許容範囲外の欠陥が認められない場合（欠陥なしの場合）には（ステップＳ３３）、次に検査を行う製品ウェーハＤが検査装置に搬入され（ステップＳ３４）、製品ウェーハＣと同様、その有効チップ領域と周辺領域の双方の欠陥検査（第３の欠陥検査）が行われる（ステップＳ３５）。そして、許容範囲外の欠陥が認められない場合（欠陥なしの場合）には（ステップＳ３６）、次に検査を行う製品ウェーハＥが搬入され（ステップＳ２２）、製品ウェーハＥに対してステップＳ２０以降の処理が行われる。
【００６９】
すなわち、製品ウェーハＥについては、製品ウェーハＡと同じく、まず有効チップ領域の欠陥検査（第４の欠陥検査）が行われ、その結果、有効チップ領域が所定の規格を外れ、かつその有効チップ領域内の周辺近傍チップに欠陥が多く含まれる場合のみ、所定の周辺近傍チップ外側の周辺領域に対して改めて欠陥検査（第５の欠陥検査）が行われる。
【００７０】
また、ステップＳ３２，Ｓ３５の欠陥検査において、許容範囲外の欠陥が認められた場合（欠陥ありの場合）には（ステップＳ３３，Ｓ３６）、いずれもステップＳ２７へ戻り、再度、適当な処置が施される。
【００７１】
このように、通常は製品ウェーハの有効チップ領域のみについて欠陥検査を行い、そこに許容範囲外の欠陥が認められたときにだけ、その欠陥に近い周辺領域の欠陥検査を行って、その欠陥の発生源や発生原因を究明し、必要に応じて、プロセス条件や製造装置等に適当な処置を施す。そして、その後に検査される製品ウェーハについては、製造プロセスの安定性を確認するため、有効チップ領域と周辺領域の双方の欠陥検査を行い、その安定性が確認されれば、再び通常の検査処理、すなわち製品ウェーハの有効チップ領域のみの欠陥検査を行う。
【００７２】
検査を含む製造プロセスをこのような流れで行うことにより、検査に要する時間の短縮化を図ることが可能になると共に、検査の信頼性を損なうことなく、製品の歩留まり向上を図ることが可能になる。
【００７３】
なお、上記の例では、欠陥のある製品ウェーハＢの処理後、製造プロセスの安定性を確認するために２種類の製品ウェーハＣ，Ｄについて、その有効チップ領域と周辺領域の欠陥検査を行うようにした。ただし、これは単なる例であって、そのような有効チップ領域と周辺領域の欠陥検査は、製品ウェーハＣについてのみ行い、それによって製造プロセスの安定性が確認されれば、その次の製品ウェーハＤ以降、有効チップ領域のみの欠陥検査を行うようにしてもよい。
【００７４】
（付記１）  チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う工程と、
前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程と、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする検査方法。
【００７５】
（付記２）  前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程においては、
前記欠陥密度が一定値を上回る前記周辺近傍チップを選択することを特徴とする付記１記載の検査方法。
【００７６】
（付記３）  前記ウェーハの前記チップ領域に対して前記第１の欠陥検査を行う工程後に、
前記第１の欠陥検査を基に前記チップ領域の全体の欠陥密度を算出する工程を有し、
前記全体の欠陥密度を算出する工程後に、
前記第１の欠陥検査を基に前記周辺近傍チップの前記欠陥密度を算出する工程を有し、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程においては、
前記欠陥密度が、前記チップ領域の前記全体の欠陥密度を上回る前記周辺近傍チップを選択することを特徴とする付記１記載の検査方法。
【００７７】
（付記４）  選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して前記第２の欠陥検査を行う工程においては、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に、所定形状の検査領域を設定し、前記検査領域に対して前記第２の欠陥検査を行うことを特徴とする付記１記載の検査方法。
【００７８】
（付記５）  前記検査領域は、前記ウェーハの周端の一部を円弧とする扇形または弓形であることを特徴とする付記４記載の検査方法。
（付記６）  前記検査領域は、前記ウェーハの周辺領域に配置される仮想チップであることを特徴とする付記４記載の検査方法。
【００７９】
（付記７）  チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う手段と、
前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する手段と、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する手段と、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【００８０】
（付記８）  前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する手段は、
前記欠陥密度が一定値を上回る前記周辺近傍チップを選択することを特徴とする付記７記載の検査装置。
【００８１】
（付記９）  前記第１の欠陥検査を基に前記チップ領域の全体の欠陥密度を算出する手段を有し、
前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する手段は、
前記欠陥密度が、前記チップ領域の前記全体の欠陥密度を上回る前記周辺近傍チップを選択することを特徴とする付記７記載の検査装置。
【００８２】
（付記１０）  選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して前記第２の欠陥検査を行う手段は、
前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に、所定形状の検査領域を設定し、前記検査領域に対して前記第２の欠陥検査を行うことを特徴とする付記７記載の検査装置。
【００８３】
（付記１１）  前記検査領域は、前記ウェーハの周端の一部を円弧とする扇形または弓形であることを特徴とする付記１０記載の検査装置。
（付記１２）  前記検査領域は、前記ウェーハの周辺領域に配置される仮想チップであることを特徴とする付記１０記載の検査装置。
【００８４】
（付記１３）  チップ領域と前記チップ領域外の周辺領域とを有するウェーハの前記チップ領域に対して第１の欠陥検査を行う工程と、
前記第１の欠陥検査を基に、前記チップ領域にあるチップのうち前記周辺領域近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、
算出された前記欠陥密度を用いて前記周辺近傍チップを選択する工程と、
選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して第２の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００８５】
（付記１４）  選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して前記第２の欠陥検査を行う工程においては、
前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に、所定形状の検査領域を設定し、前記検査領域に対して前記第２の欠陥検査を行うことを特徴とする付記１３記載の半導体装置の製造方法。
【００８６】
（付記１５）  前記検査領域は、前記ウェーハの周端の一部を円弧とする扇形または弓形であることを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造方法。
（付記１６）  前記検査領域は、前記ウェーハの周辺領域に配置される仮想チップであることを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造方法。
【００８７】
（付記１７）  選択された前記周辺近傍チップ外側の前記周辺領域に対して前記第２の欠陥検査を行う工程後に、
前記第２の欠陥検査を基に、前記第１の欠陥検査前に前記ウェーハの処理を行ったプロセスに対して必要な処置を施す工程と、
前記処置後に前記プロセスを経た次のウェーハのチップ領域および前記次のウェーハのチップ領域外の周辺領域に対して第３の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする付記１３記載の半導体装置の製造方法。
【００８８】
（付記１８）  前記処置後に前記プロセスを経た前記次のウェーハのチップ領域および前記次のウェーハの周辺領域に対して前記第３の欠陥検査を行う工程後に、
前記第３の欠陥検査の結果を用いて前記プロセスの安定性が確認された場合に、前記次のウェーハの後に前記プロセスを経たさらに次のウェーハのチップ領域に対して第４の欠陥検査を行う工程と、
前記第４の欠陥検査を基に、前記さらに次のウェーハのチップ領域にあるチップのうち前記さらに次のウェーハのチップ領域外の周辺領域の近傍にある周辺近傍チップの欠陥密度を算出する工程と、
算出された前記さらに次のウェーハの周辺近傍チップの欠陥密度が一定値を上回る場合のみ、前記さらに次のウェーハの周辺領域に対して第５の欠陥検査を行う工程と、
を有することを特徴とする付記１７記載の半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】ウェーハ検査の流れの一例を示す図である。
【図２】ウェーハの平面模式図である。
【図３】欠陥検査前のウェーハ周辺部の一例の部分拡大平面模式図である。
【図４】欠陥検査後のウェーハ周辺部の一例の部分拡大平面模式図である。
【図５】欠陥検査前のウェーハ周辺部の別の例の部分拡大平面模式図である。
【図６】欠陥検査後のウェーハ周辺部の別の例の部分拡大平面模式図である。
【図７】検査装置の処理フローの一例を示す図である。
【図８】検査方法を製造プロセスに適用した場合の概念図である。
【図９】検査方法を製造プロセスに適用した場合の製造フローを示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  ウェーハ
２  有効チップ領域
２ａ  周辺近傍チップ
２ｂ  中央部チップ
３  周辺領域
３ａ，３ｂ  扇形領域
３ｃ  弓形領域
３ｄ  仮想チップ
４，４ａ  欠陥
【図１】
2007294814.tif 000003
【図２】
2007294814.tif 000004
【図３】
2007294814.tif 000005
【図４】
2007294814.tif 000006
【図５】
2007294814.tif 000007
【図６】
2007294814.tif 000008
【図７】
2007294814.tif 000009
【図８】
2007294814.tif 000010
【図９】
2007294814.tif 000011