(57)【要約】【課題】異物分布パターンと半導体製造装置の基準パターンの両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることが可能な異物分布パターンの照合方法を提供する。【解決手段】被処理体Ｗの表面の異物の分布パターンを照合する照合方法において、複数の処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄで所定の処理が施された被処理体の表面の異物を検出して異物の分布パターンを得る異物検出工程と、処理チャンバに関連する部品であって被処理体に直接的に接触する、或いは被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンと異物の分布パターンとを照合する照合工程と、照合によりパターンの一致の程度を示す照合確度を各基準パターン毎に求める照合確度判断工程と、照合確度判断工程の判断結果を出力する出力工程とを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合方法において、
被処理体に対して所定の処理を施す複数の処理チャンバで前記所定の処理が施された前記被処理体の表面の異物を検出して異物の分布パターンを得る異物検出工程と、
前記処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンと前記異物の分布パターンとを照合する照合工程と、
前記照合によりパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断工程と、
前記照合確度判断工程の判断結果を出力する出力工程と、
を有することを特徴とする異物分布パターンの照合方法。
【請求項２】
前記照合確度判断工程では、前記照合確度の所定の閾値を基準として良否を併せて判断することを特徴とする請求項１記載の異物分布パターンの照合方法。
【請求項３】
前記部品は前記被処理体を載置するために前記処理チャンバ内に設けた載置台に対向させて設けられて該処理チャンバ内へガスを供給するシャワーヘッド部であり、前記特徴的形状は前記シャワーヘッド部に設けたガス噴射孔の配列パターンであることを特徴とする請求項１又は２記載の異物分布パターンの照合方法。
【請求項４】
前記部品は前記処理チャンバ内に設けられた載置台への前記被処理体の受け渡しの際に出没されるリフタピン機構であり、前記特徴的形状は前記リフタピン機構に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するリフトピンの配列パターンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の異物分布パターンの照合方法。
【請求項５】
前記部品は前記処理チャンバに対して前記被処理体を搬出入する際に用いる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の異物分布パターンの照合方法。
【請求項６】
前記部品は前記被処理体を複数枚収容するカセット容器であり、前記特徴的形状は前記カセット容器に設けられて前記被処理体を支持するために前記被処理体の裏面と直接接触する支持棚の形状パターンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の異物分布パターンの照合方法。
【請求項７】
前記部品は前記カセット容器を一時的に設置するカセットステージと前記処理チャンバとの間の前記被処理体の搬送経路の途中に設けられる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンであることを特徴とする請求項６記載の異物分布パターンの照合方法。
【請求項８】
被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合装置において、
前記被処理体に所定の処理を施す処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンを記憶する基準パターン記憶部と、
所定の処理が施された被処理体の表面の異物を検出するにことにより得られた異物の分布パターンと前記基準パターン記憶部に記憶された各基準パターンとを照合するパターン照合部と、
前記パターン照合部での照合結果に基づいてパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断部と、
前記照合確度判断部で得られた前記照合確度を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする異物分布パターンの照合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の表面に付着している異物の分布パターン（以下「異物分布パターン」とも称す）を処理チャンバに関連する部品、すなわちハードウエアの特徴的形状のパターンと比較する異物分布パターンの照合方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスを製造するためには、ＩＣ等の半導体装置の製造ラインにおいて各種の処理装置を配置し、半導体ウエハに対して、成膜処理、酸化拡散処理、エッチング処理、改質処理、アニール処理等の各種の処理を繰り返し行って所望するＩＣ等の半導体装置を製造するようになっている（例えば特許文献１、２、３）。
【０００３】
ところで、ＩＣ等の半導体装置の製品の歩留まり低下の大きな原因の１つにパーティクル等を含む異物の存在があるが、ウエハ上における許容量以上の異物の存在を早期に見つけて歩留まりの低下を最小限に抑制するために、上記したような製造ラインの途中において、ウエハ表面上に存在する異物の有無及びその分布状態を適宜に測定することが行われている。そして、測定の作業者は、許容量以上の異物をウエハ上に検出した場合には、異物付着の原因となっている処理チャンバ等を特定し、異物発生防止対策を講じなければならない。
【０００４】
この場合、作業者は、上述のように測定により得られた異物の分布パターンと、各処理チャンバ内の部品の特徴的形状とを目視で照合し、異物の原因となる処理チャンバ等を特定するようにしている。具体的には、例えば異物分布パターンと各処理チャンバのシャワーヘッド部のガス噴射孔の設計図の配列パターンや作業者が記憶している各種の部品の特徴的パターンとを比較し、両パターンが最も一致するシャワーヘッド部等を見つけることによって、異物の発生原因となっている処理チャンバ等を特定するようにしている。
特に近年の半導体ウエハ上の異物を検査する装置の発達は目覚ましいものがあり、単にパーティクル等を検出するのみならず、ウエハ上のスクラッチ、配線のパターンショート、パターンの断線等を含めた欠陥まで異物として認識し、これを高速でモニタリングすることが可能になってきた。本願明細書中における異物とは、このような欠陥まで含めた広い概念であることに注意されたい。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２３７３２号公報
【特許文献２】特開２００１−３３８９６９号公報
【特許文献３】特開２００５−２３６０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したように、異物発生原因の処理チャンバ等を特定する場合、作業者は異物分布パターンと処理チャンバ内の各部品や搬送途中の各部品の特徴的形状のパターンとを目視によって照合するようにしているため、作業者の部品に関する知識や経験によって照合判断の精度が左右されてしまうのみならず、両パターンが一致する程度を示す照合の確度を定量的に把握することが困難である、といった問題があった。
【０００７】
また、異物分布パターンと各部品の特徴的パターン毎に目視による手作業で照合を行わなければならないことから、異物原因となる処理チャンバ等を特定するまでに、長時間を要してしまう、といった問題があった。
この場合、上記特許文献３に示すように、集積回路等の製品完成後にプローブ検査を行って、その時の検査マップと異物マップをと比較して不良原因装置等を特定するようにした技術も開示されている。この従来技術にあっては、製品完成後に上記不良原因の特定を行っているため、特定するまでに長時間を要してしまい、その間に処理が進行している多くのウエハに同様の原因が混入する恐れがあり、多量の欠陥及び無駄が生ずることになる。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、異物分布パターンと半導体製造装置等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることが可能な異物分布パターンの照合方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合方法において、被処理体に対して所定の処理を施す複数の処理チャンバで前記所定の処理が施された前記被処理体の表面の異物を検出して異物の分布パターンを得る異物検出工程と、前記処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンと前記異物の分布パターンとを照合する照合工程と、前記照合によりパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断工程と、前記照合確度判断工程の判断結果を出力する出力工程と、を有することを特徴とする異物分布パターンの照合方法である。
【００１０】
このように、異物分布パターンと半導体製造装置等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることができる。
従って、照合確度を、作業者の経験や知識に左右されることがなく、高い精度で求めることができるのみならず、短時間で異物原因となる処理チャン等の部品を的確に特定することができる。
また、照合確度を表示するようにしたので、異物原因の解決のためのメンテナンスの優先順位付けを有効に行うことができる。
【００１１】
この場合、例えば請求項２に記載するように、前記照合確度判断工程では、前記照合確度の所定の閾値を基準として良否を併せて判断する。
また例えば請求項３に記載するように、前記部品は前記被処理体を載置するために前記処理チャンバ内に設けた載置台に対向させて設けられて該処理チャンバ内へガスを供給するシャワーヘッド部であり、前記特徴的形状は前記シャワーヘッド部に設けたガス噴射孔の配列パターンである。
【００１２】
また例えば請求項４に記載するように、前記部品は前記処理チャンバ内に設けられた載置台への前記被処理体の受け渡しの際に出没されるリフタピン機構であり、前記特徴的形状は前記リフタピン機構に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するリフトピンの配列パターンである。
また例えば請求項５に記載するように、前記部品は前記処理チャンバに対して前記被処理体を搬出入する際に用いる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンである。
【００１３】
また例えば請求項６に記載するように、前記部品は前記被処理体を複数枚収容するカセット容器であり、前記特徴的形状は前記カセット容器に設けられて前記被処理体を支持するために前記被処理体の裏面と直接接触する支持棚の形状パターンである。
また例えば請求項７に記載するように、前記部品は前記カセット容器を一時的に設置するカセットステージと前記処理チャンバとの間の前記被処理体の搬送経路の途中に設けられる搬送アーム機構であり、前記特徴的形状は前記搬送アーム機構のアーム部に設けられて前記被処理体の裏面と直接接触するパッドの配列パターンである。
【００１４】
請求項８に係る発明は、被処理体の表面の異物の分布パターンを照合する照合装置において、前記被処理体に所定の処理を施す処理チャンバに関連する部品であって前記被処理体に直接的に接触する、或いは前記被処理体に接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンを記憶する基準パターン記憶部と、所定の処理が施された被処理体の表面の異物を検出するにことにより得られた異物の分布パターンと前記基準パターン記憶部に記憶された各基準パターンとを照合するパターン照合部と、前記パターン照合部での照合結果に基づいてパターンの一致の程度を示す照合確度を前記各基準パターン毎に求める照合確度判断部と、前記照合確度判断部で得られた前記照合確度を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする異物分布パターンの照合装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る異物分布パターンの照合方法及びその装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
異物分布パターンと半導体製造装置等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、異物分布パターンと基準パターンの両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることができる。
従って、照合確度を、作業者の経験や知識に左右されることがなく、高い精度で求めることができるのみならず、短時間で異物原因となる処理チャン等の部品を的確に特定することができる。
また、照合確度を表示するようにしたので、異物原因の解決のためのメンテナンスの優先順位付けを有効に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る異物分布パターンの照合方法及び照合装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る異物分布パターンの照合方法を実行する対象となる処理システム（製造ライン）の一例を示す概略図、図２は処理システム中に設けられる処理チャンバの一例を示す概略断面図、図３は処理チャンバ内のシャワーヘッド部のガス噴射孔の配列パターンの一例を示す平面図、図４はリフタピン機構のリフトピンの配列パターンの一例を示す平面図、図５は搬送アーム機構のアーム部の一例を示す平面図である。
【００１７】
まず、図１を参照して製造ラインの一例となるクラスタツール型の処理システムについて説明する。尚、図１中においては、処理チャンバ内の構造を模式的に示している。この処理システム２は、被処理体となる例えば半導体ウエハ（基板）Ｗに対して成膜処理、拡散処理、エッチング処理等の各種の処理を行なう処理ユニット４と、この処理ユニット４に対してウエハＷを搬入、搬出させる搬送ユニット６とにより主に構成される。
【００１８】
処理ユニット４は、真空引き可能になされた共通搬送室８と、ゲートバルブ１０Ａ〜１０Ｄを介して連結された４つの処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄよりなり、各チャンバ１２Ａ〜１２Ｄにおいて同種の或いは異種の処理をウエハＷに対して施すようになっている。各チャンバ１２Ａ〜１２Ｄ内には、ウエハＷを載置するための載置台１４Ａ〜１４Ｄがそれぞれ設けられる。また、共通搬送室８内には、屈伸及び旋回自在になされた第１の搬送アーム機構１６が設けられ、各チャンバ１２Ａ〜１２Ｄ間や後述するロードロック室間でウエハＷの受け渡しを行なうようになっている。
【００１９】
ここでは第１の搬送アーム機構１６は、部品（ハードウエア）である２つのアーム部１６Ａ、１６Ｂを有しており、この各アーム部１６Ａ、１６Ｂの表面には、それぞれ４つのパッド１７Ａ、１７Ｂを設けて、このパッド１７Ａ、１７Ｂ上にウエハＷの裏面を直接接触させて保持するようになっている。                                                  
【００２０】
一方、搬送ユニット６は、カセット容器を載置するカセットステージ１８とウエハＷを搬送して受け渡しを行なうための第２の搬送アーム機構２０を移動させる搬送ステージ２２よりなる。カセットステージ１８には、容器載置台２４が設けられ、ここに複数、図示例にあっては最大４つのカセット容器２６Ａ〜２６Ｄを載置できるようになっている。各カセット容器２６Ａ〜２６Ｄ内の側壁にはウエハＷを支持する支持棚２８が多段に設けられており、このカセット容器中に最大例えば２５枚のウエハＷを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっている。
【００２１】
搬送ステージ２２には、その中心部を長さ方向に沿って延びる案内レール３０が設けられており、この案内レール３０に上記第２の搬送アーム機構２０がスライド移動可能に支持されている。この案内レール３０には、移動機構として例えばボールネジ（図示せず）が並設されており、第２の搬送アーム機構２０は案内レール３０に沿ってＸ方向へ移動することになる。
ここでは第２の搬送アーム機構２０は、部品（ハードウエア）である２つのアーム部２０Ａ、２０Ｂを有しており、この各アーム部２０Ａ、２０Ｂの表面には、それぞれ４つのパッド２１Ａ、２１Ｂを設けて、このパッド２１Ａ、２１Ｂ上にウエハの裏面を直接接触させて保持するようになっている。
【００２２】
また、搬送ステージ２２の他端には、基板の位置決めを行なう位置決め機構としてのオリエンタ３６が設けられ、更に、搬送ステージ２２の途中には、上記共通搬送室８との間を連結するために真空引き可能になされた２つのロードロック室３８Ａ、３８Ｂが設けられる。各ロードロック室３８Ａ、３８Ｂ内には、ウエハＷを載置する基板載置台４０Ａ、４０Ｂが設けられると共に、各ロードロック室３８Ａ、３８Ｂの前後には、共通搬送室８或いは搬送ステージ２２へ連通するためのゲートバルブ４２Ａ、４２Ｂ及び４４Ａ、４４Ｂがそれぞれ設けられる。
【００２３】
上記オリエンタ３６は、回転台４６を有しており、この上にウエハＷを載置した状態で回転するようになっている。この回転台４６の外周には、ウエハＷの周縁部を検出するための光学的センサ部４８が設けられており、光をウエハ端部に照射してこの変動を検出してウエハＷに形成されている切り欠きやノッチを認識できるようになっている。
【００２４】
次に、各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの構成について説明する。ここでは本発明の理解を容易にするために、シャワーヘッド部のガス噴射孔の配列パターン等を除き、各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの基本的構成は同じように設定しているので、代表として主に図２に示す処理チャンバ１２Ａを例にとって説明する。
【００２５】
まず、上記各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの側壁に、上記ゲートバルブ１０Ａ〜１０Ｄが設けられる。そして、上記各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄは、上述のように載置台１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ有しており、各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの底部より起立させて設け、この載置台１４Ａ〜１４Ｄ上にウエハＷを載置できるようになっている。各載置台１４Ａ〜１４Ｄ中には、加熱手段として例えば抵抗加熱ヒータ５０Ａ〜５０Ｄが設けられる。また、各載置台１４Ａ〜１４Ｄにはピン挿通孔５２Ａ〜５２Ｄがそれぞれ形成され、この載置台１４Ａ〜１４Ｄの下方には、ウエハＷの受け渡しの際に昇降して出没されるリフタピン機構５４Ａ〜５４Ｄがそれぞれ設けられる。
【００２６】
具体的には、各リフタピン機構５４Ａ〜５４Ｄは、上記ピン挿通孔５２Ａ〜５２Ｄに挿通される部品である複数、例えば３本（図４参照）のリフトピン５６Ａ〜５６Ｄをそれぞれ有しており（図１及び図２では２本のみ記す）、各リフトピン５６Ａ〜５６Ｄの底部は、例えば図４に示すような一部を切り欠いた円弧状のピン保持板５８Ａ〜５８Ｄに連結される。そして、各ピン保持板５８Ａ〜５８Ｄは、各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの底部を貫通して設けられた昇降ロッド６０（図２参照）により昇降可能になされており、これにより、ウエハＷの受け渡し時に上記各リフトピン５６Ａ〜５６Ｄが載置台１４Ａ〜１４Ｄの上面より、それぞれ出没するようになっている。また上記昇降ロッド６０の貫通部には、図２に示すようにチャンバ内の気密性を維持しつつ昇降ロッド６０の昇降を許容するベローズ６２が介設されている。
【００２７】
また各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの底部には、チャンバ内の雰囲気を排気する排気口６４（図２参照）が設けられており、これに連結される排気系によりチャンバ内の雰囲気を所定の圧力に維持しつつ例えば真空引きできるようになっている。そして、上記各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄには、載置台１４Ａ〜１４Ｄに接近状態で対向させて、ガス供給手段として部品であるシャワーヘッド部６６Ａ〜６６Ｄがそれぞれ設けられている。そして、シャワーヘッド部６６Ａ〜６６Ｄのガス噴射面には複数のガス噴射孔６８Ａ〜６８Ｄがそれぞれ形成されており、これに対向する載置台１４Ａ〜１４Ｄ側に向けて処理に必要なガスを噴射できるようになっている。
【００２８】
ここで各シャワーヘッド部６６Ａ〜６６Ｄの各ガス噴射孔６８Ａ〜６８Ｄの配列パターンは異ならせて形成されており、この配列パターンを認識することにより、当該シャワーヘッド部を同定して特定することができるようになっている。例えば図３（Ａ）はシャワーヘッド部６６Ａのガス噴射孔６８Ａの配列パターンを示し、図３（Ｂ）はシャワーヘッド部６６Ｂのガス噴射孔６８Ｂの配列パターンを示し、図３（Ｃ）はシャワーヘッド部６６Ｃのガス噴射孔６８Ｃの配列パターンを示し、図３（Ｄ）はシャワーヘッド部６６Ｄのガス噴射孔６８Ｄの配列パターンを示す。
【００２９】
上記図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す場合には、各ガス噴射孔６８Ａ〜６８Ｂは共に格子状、或いはマトリクス状に配列されているが、図３（Ａ）に示す各ガス噴射孔６８ＡのピッチＰ１は、図３（Ｂ）に示す各ガス噴射孔６８ＢのピッチＰ２よりも小さく設定されており、配列パターンを互いに相異させている。また図３（Ｃ）に示すガス噴射孔６８Ｃの配列パターンはハニカム状になされており、上記図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の配列パターンとは異ならせている。また同様に、図３（Ｄ）に示すガス噴射孔６８Ｄの配列パターンもハニカム状になされているが、このピッチＰ４は図３（Ｃ）に示すピッチＰ３よりも小さく設定されており、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の配列パターンとは異ならせている。
【００３０】
また同様に、上記各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄに設けられた各リフタピン機構５４Ａ〜５４Ｄの各リフトピン５６Ａ〜５６Ｄに関しても、リフタピン機構５４Ａを代表して示す図４に示すように、隣接ピン間のピッチＰ５を各リフトピン５６Ａ〜５６Ｄ間でそれぞれ僅かずつ異ならせており、この配列パターンの相異で特定のリフトピンを同定乃至特定できるようになっている。更に同様に、第１及び第２の搬送アーム機構１６、２０の各アーム部１６Ａ、１６Ｂ、２０Ａ、２０Ｂに設けた各パッド１７Ａ、１７Ｂ、２１Ａ、２１Ｂに関しても、第１の搬送アーム機構１６の一方のアーム部１６Ａを代表に示す図５に示すように、パッド１７Ａ間のピッチＰ６を各パッド１７Ａ同士間、１７Ｂ同士間、２１Ａ同士間、２１Ｂ同士間で僅かずつ異ならせており、この配列パターンの相違で特定のパッドを同定できるようになっている。
【００３１】
さて、以上のような処理システム２の装置構成を前提として、次に本発明に係る異物分布パターンの照合装置について説明する。
図６は本発明に係る異物分布パターンの照合装置を示す構成図、図７は異物測定部で得られた異物分布パターンの一例を示す平面図、図８は本発明に係る異物分布パターンの照合方法を説明するためのフローチャート、図９は基準パターン毎の照合度合と良否判断の結果の一例を示す図である。
【００３２】
まず、図６に示すように、この異物分布パターンの照合装置７０は、特定の複数の基準パターンを予め記憶する基準パターン記憶部７４と、異物測定部７２で得られた異物分布パターンと上記基準パターンとを照合するパターン照合部７６と、この照合の結果であるパターンの一致の程度を示す照合確度を求める照合確度判断部７８と、この照合確度を出力する出力部８０とにより主に構成されている。ここで、上記パターン照合部７６、基準パターン記憶部７４及び照合確度判断部７８は、コンピュータ８２に組み込まれており、例えばソフトウエア的に処理される。このコンピュータ８２としては、この処理システム２の全体を制御するコンピュータ、専用のコンピュータ、汎用のコンピュータ等のどのような種類のコンピュータを用いてもよい。
【００３３】
上記異物測定部７２は、予め定められた一連の処理が完了した半導体ウエハＷの表面に付着している異物を検出してマッピングすることにより、この異物分布パターンを求める装置であり、既知の異物測定機を用いることができる。上記基準パターン記憶部７４は、処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄに関連する部品であって、半導体ウエハに直接的に接触する、或いは半導体ウエハに接近する複数の部品のそれぞれの特徴的形状を示す基準パターンが予め記憶されている。
【００３４】
ここでは、基準パターンとして、図３に示す各ガス噴射孔６８Ａ〜６８Ｄの配列パターンや、図４に示すような各リフタピン機構５４Ａ〜５４Ｄの各リフトピン５６Ａ〜５６Ｄの配列パターンや図５に示すような各アーム部１６Ａ、１６Ｂ、２０Ａ、２０Ｂにおける各パッド１７Ａ、１７Ｂ、２１Ａ、２１Ｂの配列パターンや、図１に示すカセット容器２６Ａ〜２６Ｄの支持棚２８の形状パターン等が対応し、これらの各パターンが予め上基準パターン記憶部７４に記憶されて、データベース化されている。この基準パターン記憶部７４の記憶内容は、各部品の交換、修理や処理チャンバの増減に伴って基準パターンを削除したり、増加したり、更新できるようになっている。
【００３５】
またパターン照合部７６は、上記異物測定部７２で得られた異物分布パターンと上記基準パターン記憶部７４に記憶されている各基準パターンとを照合するものである。また照合確度判断部７８は、上記照合結果に基づいて両パターンの一致の程度を示す照合確度を各基準パターン毎に求める。このような照合確度判断部７８では、周知の画像認識ソフトやパターン照合ソフトを用いることができる。上記照合確度は、例えばパーセントにより定量的に求められることになる。またこの照合確度判断部７８では、上記照合確度に基づいて、所定の閾値を基準として各部品の良否の判断を行うようにしてもよい。例えば照合確度が５０％以上ならば、”ＮＧ”（異物発生の恐れが高い）とし、５０％よりも小さければ”ＯＫ”（異物の発生の恐れが低い）とするようにしてもよい。尚、この閾値はオペレータにより可変になされている。
【００３６】
また上記出力部８０は、上記照合確度判断部７８で得られた結果を出力するものであり、この結果を表示する例えばディスプレイ８０Ａやプリンタ８０Ｂ等を有している。作業者は、この出力結果を参照して、該当する部品をメンテナンス等することになる。
【００３７】
次に、以上のように構成された異物分布パターンの照合装置７０を用いて行われる異物分布パターンの照合方法について説明する。
まず、この説明に先立って、図１及び図２に示す処理システム２を用いて行われる半導体ウエハＷに対する各処理について説明する。ここでは、発明の理解を容易にするために、各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄにおいてウエハに対して順次各種の処理が行われるものと仮定する。
【００３８】
図１において、カセット容器２６Ａ〜２６Ｄを載置するカセットステージ１８と各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄとの間の往復の搬送ラインが製造ラインとなっている。
まず、カセットステージ１８の所定のカセット容器、例えばカセット容器２６Ｃから、第２の搬送アーム機構２０のいずれか一方のアーム部、例えばアーム部２０Ｂで取り出された未処理の半導体ウエハＷは、搬送ステージ２２の一端に設けたオリエンタ３６まで搬送され、ここで位置決めされたウエハＷは第２の搬送アーム機構２０のいずれか一方のアーム部で再度保持され、中央に位置される２つのロードロック室４０Ａ、４０Ｂの内のいずれか一方のロードロック室まで搬送され、ウエハＷをこのロードロック室内に収容する。
【００３９】
このロードロック室内の圧力調整を行った後、共通搬送室８内の第１の搬送アーム機構１６の２つのアーム部１６Ａ、１６Ｂの内のいずれか一方のアーム部で、上記ロードロック室内のウエハＷを受け取り、そして、このウエハＷを４つの処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄの内の所定の処理チャンバ、例えば処理チャンバ１２Ａ内へ搬入する。このウエハＷは、処理チャンバ１２Ａ内のリフタピン機構５４Ａのリフトピン５６Ａを昇降させることによって受け取られ、このウエハＷを載置台１４Ａ上に載置する。そして、この処理チャンバ１２Ａ内を気密状態にした後に、シャワーヘッド部６６Ａの各ガス噴射孔６８Ａから所定の処理ガスを噴射しつつ所定のプロセス圧力及びプロセス温度を維持して、所定の処理として例えば成膜処理等を施すことになる。
【００４０】
このように、処理チャンバ１２Ａにおける処理が完了したならば、上記第１の搬送アーム機構１６を用いてこのウエハＷを他の処理チャンバ１２Ｂ〜１２Ｄへ順次搬送し、その都度、各処理チャンバ１２Ｂ〜１２Ｄでそれぞれ所定の処理を施すことになる。
そして、予め定められた各処理が完了したならば、前述した搬送経路とは逆の経路を辿って（オリエンタ３６は通る必要がない）、元のカセット容器２６Ｃ内に処理済みのウエハＷが収容されることになる。以下同様にして、予定される全てのウエハＷが上述したように処理される。
【００４１】
ここで、このように処理済みになったウエハＷの表面には、許容量以上の異物が存在するか否かをチェックし、許容量以上の異物が存在した場合には、その異物発生原因となる部品を特定し、そのメンテナンス作業を行わなればならない。そのために、ここで図６に示す照合装置７０を用いて本発明に係る異物分布パターンの照合方法を実施することになる。
【００４２】
この照合方法を図６乃至図９も参照して説明する。まず、図６に示す異物測定部７２において、上記処理済みの各ウエハＷの表面に付着している所定の大きさ以上の異物を検出し、これをマッピングすることにより異物分布パターンを得る（図８のＳ１）。図７は得られた異物分布パターンの一例を示す図であり、異物（点で示される）が点在しているパターンとなっている。
【００４３】
次に、ここで得られた異物分布パターンをパターン照合部７６へデータとして転送する。このパターン照合部７６では、転送されてきた上記異物分布パターンと基準パターン記憶部７４に予め記憶しておいた各種の部品の基準パターンとを照合させる（図８のＳ２）。この照合は、上記異物分布パターンと各基準パターンの両パターンの座標をそれぞれ突き合わせることで実行される。この基準パターンとしては、前述したように、各ガス噴射孔６８Ａ〜６８Ｄの配列パターンや、各リフトピン５６Ａ〜５６Ｄの配列パターンや各アーム部１６Ａ、１６Ｂ、２０Ａ、２０Ｂにおける各パッド１７Ａ、１７Ｂ、２１Ａ、２１Ｂの配列パターンやカセット容器２６Ａ〜２６Ｄの支持棚２８の形状パターン等が対応する。
【００４４】
次に、照合確度判断部７８では、上記パターン照合の結果、両パターンの一致の程度を示す照合確度を各基準パターン毎に求める（図８のＳ３）。この時の各基準パターン毎の照合確度は、図９に示すように例えば％で求められ、１００％の場合には両パターンが完全に一致していることを示し、０％の場合には両パターンが完全に不一致であることを示している。これと同時に、ここでは上記照合確度の所定の閾値を設定し、上記各基準パターン毎の良否を判断している（図８のＳ４）。
【００４５】
例えば照合確度の閾値を５０％に設定したならば、図９に示すように、照合確度が５０％以上の場合は異物発生原因である確率が高い不良を示す”ＮＧ”とし、５０％よりも小さい場合には、異物発生原因である確率の低い良品を示す”ＯＫ”とする。尚、この閾値は作業者によって可変になされている。
そして、出力部８０では、上記照合確度判断部７８の結果を得て、この判断結果を図９に示すように出力する（図８のＳ５）。この出力の形態は、どのようなものでもよく、例えばディスプレイ８０Ａに表示したり、或いはプリンタ８０Ｂで用紙に印刷して出力する等してもよい。
【００４６】
この時、図９に示すように、照合確度（％）と良否判断の表示（”ＮＧ”或いは”ＯＫ”）がなされ、例えば照合確度が高い順に配列して出力される。ここでは、照合確度に関しては、シャワーヘッド部６６Ｂのガス噴射孔６８Ｂの配列パターンが９０％で最も高く、次がシャワーヘッド部６６Ａのガス噴射孔６８Ａの配列パターンが６０％となっている。以下は、シャワーヘッド部６６Ｃのガス噴射孔６８Ｃの配列パターンが３０％、シャワーヘッド部６６Ｄのガス噴射孔６８Ｄの配列パターンが２０％等となって、次第に低下している。尚、リフタピンやアーム部のパッドやカセット容器の支持棚は、ウエハ裏面のエッジ部と接触する際に、この接触に伴って巻き上がる異物がその部分のウエハ表面側に飛散して付着する場合が存在するので、異物の付着状況から異物の原因となる部品を特定することが可能となる。
【００４７】
ここでは、図７に示す異物分布パターンの状態は、図３（Ｂ）に示すガス噴射孔６８Ｂの配列パターンの一部に非常に近似したパターンとなっており、このガス噴射孔６８Ｂから異物が飛散した可能性が大となっている。
従って、作業者は、図９に示す結果を参照して、照合確度が高い部品の順序に従って、すなわち優先順位に従って、或いは良否判断が”ＮＧ”の部品のみを、異物除去のためのクリーニング作業や補修作業や交換作業等のメンテナンスを行うことになる。
【００４８】
このように、異物分布パターンとシャワーヘッド部６６Ａ〜６６Ｄの各ガス噴射孔６８Ａ〜６８Ｄや各リフタピン５６Ａ〜５６Ｄやアーム部１６Ａ、１６Ｂ、２０Ａ、２０Ｂの各パッド１７Ａ、１７Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ等の各部品の特徴的形状を示す基準パターンとを比較することにより、両パターンの一致の程度を示す照合確度を迅速に且つ定量的に求めることができる。
従って、照合確度を、作業者の経験や知識に左右されることがなく、高い精度で求めることができるのみならず、短時間で異物原因となる処理チャン等の部品を的確に特定することができる。
また、照合確度を表示するようにしたので、異物原因の解決のためのメンテナンスの優先順位付けを有効に行うことができる。
【００４９】
尚、上記実施例では、発明の理解を容易にするために、各シャワーヘッド部のガス噴射孔等が全て異なる配列パターンとなっている場合を例にとって説明したが、中には同一の配列パターンの場合もあり、このような時には、同一配列パターン同士の照合確度や良否判断は同一結果となるのは勿論である。
また、ここでは各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄは全て略同一構造になされている場合について説明したが、実際には種々の処理形態の処理チャンバが設けられ、例えば各処理チャンバ１２Ａ〜１２Ｄにおける各処理は、成膜処理、プラズマを用いたエッチング処理、酸化拡散処理、改質処理、アニール処理等の全ての処理が対象となる。
【００５０】
また、処理の態様によっては、処理チャンバにシャワーヘッド部を設けていないものも含めることができるのは勿論である。
更に、ここでは図１に示す１つの処理システム２を検査対象としたが、これに限定されず、この処理システム２における前工程、或いは後工程の製造ラインの各処理チャンバについても検査の対象とするようにしてもよい。
また図６中における基準パターン記憶部７４に記憶される各基準パターンデータや異物測定部７２からの異物分布パターンのデータは、有線、無線を問わず、パターン照合部７６へ転送するようにした場合も、本発明の範囲に含まれるものであり、更には異物分布パターンのデータは、異物の分類毎（例えば有機系の異物毎のように）のパターンと各部品の基準パターンとを照合するようにしてもよい。
【００５１】
また、基準パターン記憶部７４に記憶する基準パターンは、上述したシャワーヘッド部等の部品に限らず、異物を発生する可能性のある全ての部品（ハードウエア）について適用することができる。
また、本実施例で説明した異物分布パターンとして欠陥検査装置からの欠陥分布パターンを用いるようにしてもよい。更には、また検出欠陥の分類毎（例えば配線パターンのショートとか）のパターンを異物分布パターンとして用いて各部品の基準パターンとを照合させるようにしてもよい。。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る異物分布パターンの照合方法を実行する対象となる処理システムの一例を示す概略図である。
【図２】処理システム中に設けられる処理チャンバの一例を示す概略断面図である。
【図３】処理チャンバ内のシャワーヘッド部のガス噴射孔の配列パターンの一例を示す平面図である。
【図４】リフタピン機構のリフトピンの配列パターンの一例を示す平面図である。
【図５】搬送アーム機構のアーム部の一例を示す平面図である。
【図６】本発明に係る異物分布パターンの照合装置を示す構成図である。
【図７】異物測定部で得られた異物分布パターンの一例を示す平面図である。
【図８】本発明に係る異物分布パターンの照合方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】基準パターン毎の照合度合と良否判断の結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
２  処理システム
１２Ａ〜１２Ｄ  処理チャンバ
１４Ａ〜１４Ｄ  載置台
１６  第１の搬送アーム機構
１６Ａ，１６Ｂ  アーム部
１７Ａ，１７Ｂ  パッド
２０  第２の搬送アーム機構
２０Ａ，２０Ｂ  アーム部
２１Ａ，２１Ｂ  パッド
２６Ａ〜２６Ｄ  カセット容器
２８  支持棚
５４Ａ〜５４Ｄ  リフタピン機構
５６Ａ〜５６Ｄ  リフトピン
７０  異物分布パターン照合装置
７２  異物測定部
７４  基準パターン記憶部
７６  パターン照合部
７８  照合確度判断部
８０  出力部
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【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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