(57)【要約】【課題】基板の量産に適した、基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる基板処理システムを提供する。【解決手段】基板処理システム１０は、ウエハＷを搬送するローダーモジュール１３と、表面処理装置１７と、表面検査装置１８とを備え、表面処理装置１７及び表面検査装置１８はそれぞれローダーモジュール１３に接続され、表面処理装置１７は、ウエハＷを収容する収容室３４と、該収容室３４内にフッ素を含むガスを供給する流体供給部３６とを有し、表面検査装置１８は、フッ素を含むガスが表面に供給されたウエハＷを収容する収容室４２と、ウエハＷの表面をレーザ光４４で照射するレーザ光照射部４５と、ウエハＷの表面からの散乱光４６の一部を受光する受光部４７と、受光した散乱光を電気信号に変換する光電変換部４８とを有する。【選択図】図１
2007273947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、
前記基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給部を有する基板表面処理装置と、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項２】
前記基板表面処理装置は前記基板を収容する収容室と、該収容室内を減圧する減圧部とを有することを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記変質物質は前記露出した物質を腐食することを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記変質物質は酸、アルカリ、他の物質と化合して酸になる物質又は他の物質と化合してアルカリになる物質であることを特徴とする請求項３記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記基板表面検査装置は、前記基板を載置し且つ該載置された基板を回転させる載置台と、前記基板の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記表面からの散乱光の少なくとも一部を受光する受光部と、該受光部が受光した散乱光を電気信号に変換する光電変換部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記基板表面検査装置は、前記基板を載置し且つ該載置された基板を回転させる載置台と、前記基板の表面にＥＢを照射するＥＢ照射部と、前記載置台に接続され且つ前記基板の表面に照射されたＥＢに起因して生じる電流を計測する電流計測部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記基板表面検査装置は、前記基板の表面における所定の領域にＥＢを照射するＥＢ照射部と、前記所定の領域の電荷分布を計測する電荷計測部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システム。
【請求項８】
表面が検査される基板の前記表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給部を備えることを特徴とする基板表面処理装置。
【請求項９】
基板の表面を検査する基板表面検査装置であって、
基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給部を備えることを特徴とする基板表面検査装置。
【請求項１０】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、
前記基板の表面を蝕刻する蝕刻部を有する基板表面処理装置と、
前記表面が蝕刻された基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項１１】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、
基板の表面に塗布されたポジ型の感光性物質を露光する露光部及び該露光された感光性物質を現像する現像部を有する基板表面処理装置と、
前記感光性物質が現像された基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項１２】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、
前記基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給ステップと、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする基板表面検査方法。
【請求項１３】
前記基板の表面に向けて前記流体を供給した後、該基板を所定の時間だけ放置する基板放置ステップをさらに有することを特徴とする請求項１２記載の基板表面検査方法。
【請求項１４】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、
前記基板の表面を蝕刻する表面蝕刻ステップと、
前記表面が蝕刻された基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする基板表面検査方法。
【請求項１５】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、
前記基板の表面に塗布された感光性物質を露光する露光ステップと、
該露光された感光性物質を現像する現像ステップと、
前記感光性物質が現像された基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする基板表面検査方法。
【請求項１６】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給モジュールと、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１７】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記基板の表面を蝕刻する表面蝕刻モジュールと、
前記表面が蝕刻された基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１８】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記基板の表面に塗布された感光性物質を露光する露光モジュールと、
該露光された感光性物質を現像する現像モジュールと、
前記感光性物質が現像された基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１９】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、
前記基板を収容する収容室と、該収容室内を減圧する減圧部と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを有する基板表面処理装置と、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項２０】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、
前記基板を載置し且つ該載置された基板を急冷する載置台と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを有する基板表面処理装置と、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項２１】
前記反応物質はシアノアクリレート（シアノアクリル酸エステル）であることを特徴とする請求項１９又は２０記載の基板処理システム。
【請求項２２】
前記載置台は前記基板の温度が０℃以下になるように該基板の急冷を行うことを特徴とする請求項２０記載の基板処理システム。
【請求項２３】
表面が検査される基板を収容する収容室と、該収容室内を減圧する減圧部と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを備えることを特徴とする基板表面処理装置。
【請求項２４】
表面が検査される基板を載置し且つ該載置された基板を急冷する載置台と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを備えることを特徴とする基板表面処理装置。
【請求項２５】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、
前記基板を収容する収容室内を減圧する減圧ステップと、
前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給ステップと、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする基板表面検査方法。
【請求項２６】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、
前記基板を急冷する急冷ステップと、
前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給ステップと、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする基板表面検査方法。
【請求項２７】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記基板を収容する収容室内を減圧する減圧モジュールと、
前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給モジュールと、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項２８】
基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記基板を急冷する急冷モジュールと、
前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給モジュールと、
前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理システム、基板表面処理装置、基板表面検査装置、基板表面検査方法及び記憶媒体に関し、特に、異物が付着した基板表面の検査を行う基板処理システム及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板としてのウエハにプラズマ処理を施す基板処理システムは、ウエハを収容してプラズマ処理を施すプロセスモジュールと、該プロセスモジュールへウエハを搬入するロード・ロックモジュールと、複数枚のウエハを収容する容器からウエハを取り出してロード・ロックモジュールに受け渡すローダーモジュールとを備える。この基板処理システムでは、ウエハを搬送する際にパーティクルやグリス等の異物がウエハの表面に付着することがある。ウエハの表面に付着した異物は、該ウエハより製造される半導体デバイスの欠陥、例えば、配線の短絡の原因となるため除去する必要がある。
【０００３】
半導体デバイスの配線用の溝の幅等は年々狭くなっている。これに対応して、検出すべき異物の大きさの目標値が、以下の表１に示すロードマップに示すように、ＩＴＲＳ（半導体技術ロードマップ専門委員会、International Technology Roadmap for Semiconductors）によって規定されている。
【０００４】
【表１】
2007273947.tif 000003
【０００５】
上記ロードマップによれば２００８年には大きさが２９ｎｍの異物を検出する必要がある。
【０００６】
ところで、従来、ウエハの表面に付着したパーティクルの大きさを検出する装置としてレーザ散乱光法を用いる基板表面検査装置が知られている。この基板表面検査装置はウエハを載置して回転する検査ステージと、回転するウエハの表面をレーザ光で照射するレーザ光照射部と、レーザ光によって照射された表面からの散乱光の一部を受光する受光部と、該受光部からの光信号を電気信号に変換する光電変換部とを備える。ウエハの表面にパーティクルが付着している場合、該パーティクルにレーザ光を照射すると散乱光の大きさがパーティクルの大きさに応じて変化する。この基板表面検査装置は、光電変換部によって変換された電気信号の電圧や信号発生回数に基づいてウエハの表面に付着したパーティクルの大きさや個数を検出する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１−２１９５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したレーザ散乱光法を用いる基板表面検査装置が検出可能なパーティクルの大きさは光電変換部の解像度によって規定される。現在の光電変換部の解像度はせいぜい５０ｎｍ〜７０ｎｍであり、この基板表面検査装置は上記ロードマップで規定する２００４年時点の臨界異物サイズのパーティクルを検出することができない。
【０００８】
大きさが３０ｎｍ程度のパーティクルを検出できる基板表面検査装置としてＥＢ（Electron Beam）を利用してウエハの表面を走査し、さらにＳＥＭ（電子顕微鏡、Scanning Electron Microscope）で表面を観察する基板表面検査装置が知られているが、この基板表面検査装置は１日に数枚程度のウエハしか検査することができず、ウエハの量産に適していない。
【０００９】
すなわち、現在はウエハの量産に適した、大きさが３０ｎｍ程度のパーティクルを検出できる基板表面検査装置が存在しない。
【００１０】
本発明の目的は、基板の量産に適した、基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる基板処理システム、基板表面処理装置、基板表面検査装置、基板表面検査方法及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、前記基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給部を有する基板表面処理装置と、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の基板処理システムは、請求項１記載の基板処理システムにおいて、前記基板表面処理装置は前記基板を収容する収容室と、該収容室内を減圧する減圧部とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の基板処理システムは、請求項１又は２記載の基板処理システムにおいて、前記変質物質は前記露出した物質を腐食することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の基板処理システムは、請求項３記載の基板処理システムにおいて、前記変質物質は酸、アルカリ、他の物質と化合して酸になる物質又は他の物質と化合してアルカリになる物質であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の基板処理システムは、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システムにおいて、前記基板表面検査装置は、前記基板を載置し且つ該載置された基板を回転させる載置台と、前記基板の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記表面からの散乱光の少なくとも一部を受光する受光部と、該受光部が受光した散乱光を電気信号に変換する光電変換部とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の基板処理システムは、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システムにおいて、前記基板表面検査装置は、前記基板を載置し且つ該載置された基板を回転させる載置台と、前記基板の表面にＥＢを照射するＥＢ照射部と、前記載置台に接続され且つ前記基板の表面に照射されたＥＢに起因して生じる電流を計測する電流計測部とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の基板処理システムは、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システムにおいて、前記基板表面検査装置は、前記基板の表面における所定の領域にＥＢを照射するＥＢ照射部と、前記所定の領域の電荷分布を計測する電荷計測部とを有することを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項８記載の基板表面処理装置は、表面が検査される基板の前記表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給部を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項９記載の基板表面検査装置は、基板の表面を検査する基板表面検査装置であって、基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給部を備えることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１０記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、前記基板の表面を蝕刻する蝕刻部を有する基板表面処理装置と、前記表面が蝕刻された基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するために、請求項１１記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、基板の表面に塗布されたポジ型の感光性物質を露光する露光部及び該露光された感光性物質を現像する現像部を有する基板表面処理装置と、前記感光性物質が現像された基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項１２記載の基板表面検査方法は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、前記基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給ステップと、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１３記載の基板表面検査方法は、請求項１２記載の基板表面検査方法において、前記基板の表面に向けて前記流体を供給した後、該基板を所定の時間だけ放置する基板放置ステップをさらに有することを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するために、請求項１４記載の基板表面検査方法は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、前記基板の表面を蝕刻する表面蝕刻ステップと、前記表面が蝕刻された基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項１５記載の基板表面検査方法は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、前記基板の表面に塗布された感光性物質を露光する露光ステップと、該露光された感光性物質を現像する現像ステップと、前記感光性物質が現像された基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するために、請求項１６記載の記憶媒体は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、前記基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体を供給する流体供給モジュールと、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする。
【００２７】
上記目的を達成するために、請求項１７記載の記憶媒体は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、前記基板の表面を蝕刻する表面蝕刻モジュールと、前記表面が蝕刻された基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする。
【００２８】
上記目的を達成するために、請求項１８記載の記憶媒体は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、前記基板の表面に塗布された感光性物質を露光する露光モジュールと、該露光された感光性物質を現像する現像モジュールと、前記感光性物質が現像された基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする。
【００２９】
上記目的を達成するために、請求項１９記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、前記基板を収容する収容室と、該収容室内を減圧する減圧部と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを有する基板表面処理装置と、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする。
【００３０】
上記目的を達成するために、請求項２０記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムであって、前記基板を載置し且つ該載置された基板を急冷する載置台と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを有する基板表面処理装置と、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査装置とを備えることを特徴とする。
【００３１】
請求項２１記載の基板処理システムは、請求項１９又は２０記載の基板処理システムにおいて、前記反応物質はシアノアクリレート（シアノアクリル酸エステル）であることを特徴とする。
【００３２】
請求項２２記載の基板処理システムは、請求項２０記載の基板処理システムにおいて、前記載置台は前記基板の温度が０℃以下になるように該基板の急冷を行うことを特徴とする。
【００３３】
上記目的を達成するために、請求項２３記載の基板表面処理装置は、表面が検査される基板を収容する収容室と、該収容室内を減圧する減圧部と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを備えることを特徴とする。
【００３４】
上記目的を達成するために、請求項２４記載の基板表面処理装置は、表面が検査される基板を載置し且つ該載置された基板を急冷する載置台と、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給部とを備えることを特徴とする。
【００３５】
上記目的を達成するために、請求項２５記載の基板表面検査方法は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、前記基板を収容する収容室内を減圧する減圧ステップと、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給ステップと、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする。
【００３６】
上記目的を達成するために、請求項２６記載の基板表面検査方法は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法であって、前記基板を急冷する急冷ステップと、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給ステップと、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査ステップとを有することを特徴とする。
【００３７】
上記目的を達成するために、請求項２７記載の記憶媒体は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、前記基板を収容する収容室内を減圧する減圧モジュールと、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給モジュールと、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする。
【００３８】
上記目的を達成するために、請求項２８記載の記憶媒体は、基板に所定の処理を施す基板処理装置を備える基板処理システムにおける基板表面検査方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、前記基板を急冷する急冷モジュールと、前記基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体を供給する流体供給モジュールと、前記流体が供給された前記基板の表面を検査する基板表面検査モジュールとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１記載の基板処理システム、請求項８記載の基板表面処理装置、請求項９記載の基板表面検査装置、請求項１２記載の基板表面検査方法及び請求項１６記載の記憶媒体によれば、基板の表面に向けて、該基板の表面に露出した物質を変質させる変質物質を含む流体が供給され、該流体が供給された基板の表面が検査される。基板の表面に微細な異物が付着している場合、異物及び基板の表面の間に流体が捕捉され、該流体の変質物質は基板の表面に露出した物質を変質させる。その結果、異物の周りに変質の痕跡が形成され、該痕跡は異物より大きくなるため、容易に検出することができる。したがって、変質の痕跡を検出することによって基板の表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法で基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる。
【００４０】
請求項２記載の基板処理システムによれば、基板が収容される収容室内が減圧されるので、断熱膨張によって異物及び基板の表面の間に捕捉された流体が凝固し、確実に異物の周りに留まる。その結果、異物の周りに変質の痕跡を確実に形成することができ、もって、より容易に基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる。
【００４１】
請求項３記載の基板処理システムによれば、変質物質は露出した物質を腐食するので、異物の周りに変質の痕跡をさらに確実に形成することができる。
【００４２】
請求項４記載の基板処理システムによれば、変質物質は酸、アルカリ、他の物質と化合して酸になる物質又は他の物質と化合してアルカリになる物質であるので、変質物質は露出した物質を容易に腐食することができる。
【００４３】
請求項５記載の基板処理システムによれば、基板が回転し、該基板の表面にレーザ光が照射され、該表面からの散乱光の少なくとも一部が電気信号に変換される。これにより、変質の痕跡が周りに形成された微細な異物を効率よく検出することができる。
【００４４】
請求項６記載の基板処理システムによれば、基板の表面にＥＢが照射され、基板の表面に照射されたＥＢに起因して生じる電流が計測される。基板の表面に付着した異物や該異物の周りに形成された変質の痕跡は電子を捕捉するため、ＥＢが異物や変質の痕跡に照射されるとき、該電流の値は小さくなる。したがって、変質の痕跡が周りに形成された微細な異物を精度よく検出することができる。また、電流を計測するだけで微細な異物を検出できるので、該異物をさらに効率よく検出することができる。
【００４５】
請求項７記載の基板処理システムによれば、基板の表面における所定の領域にＥＢが照射され、所定の領域の電荷分布が計測される。基板の表面に付着した異物や変質の痕跡は電子を捕捉するため、異物や変質の痕跡が存在する箇所は電荷が大きくなる。したがって、表面の電荷分布を計測することによって変質の痕跡が周りに形成された微細な異物を精度よく検出することができる。また、電荷分布を計測するだけで微細な異物を検出できるので、該異物をさらに効率よく検出することができる。
【００４６】
請求項１０記載の基板処理システム、請求項１４記載の基板表面検査方法及び請求項１７記載の記憶媒体によれば、基板の表面が蝕刻され、該蝕刻された基板の表面が検査される。基板の表面に微細な異物が付着している場合、該表面を蝕刻すると、異物がマイクロマスクとなって異物の下方の物質は蝕刻されない。すなわち、基板の表面において異物を頂点に有する突起が形成される。該突起はレーザ光等をよく散乱するため、容易に検出することができる。したがって、基板の表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法で基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる。
【００４７】
請求項１１記載の基板処理システム、請求項１５記載の基板表面検査方法及び請求項１８記載の記憶媒体によれば、基板の表面に塗布されたポジ型の感光性物質が露光され、該露光された感光性物質が現像され、該感光性物質が現像された基板の表面が検査される。感光性物質が表面に塗布された基板の表面に微細な異物が付着している場合、該表面を露光すると、異物がマスクとなって異物の下方に存在する感光性物質は露光されず、光化学反応によって変質しない。すなわち、異物の下方に存在する感光性物質は現像処理において溶解せず、その結果、基板の表面において異物を頂点に有する丘陵状の突出部が形成される。該突出部はレーザ光等をよく散乱するため、容易に検出することができる。したがって、基板の表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法で基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる。
【００４８】
請求項１３記載の基板表面検査方法によれば、基板の表面に向けて流体が供給された後、基板が所定の時間だけ放置される。基板が放置されている間、流体の変質物質は基板の表面に露出した物質を充分に変質させる。その結果、異物の周りに変質の痕跡が確実に形成され、微細な異物をより容易に検出することができる。
【００４９】
請求項１９記載の基板処理システム、請求項２３記載の基板表面処理装置、請求項２５記載の基板表面検査方法及び請求項２７記載の記憶媒体によれば、基板が収容される収容室内が減圧され、基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体が供給され、該流体が供給された基板の表面が検査される。基板の表面に微細な異物が付着している場合、異物及び基板の表面の間に水分が捕捉され、該捕捉された水分は断熱膨張によって凝固し、該凝固した水分は異物の周りにおいて雪の結晶状に成長する。該雪の結晶状に成長した水分は供給された流体と反応して固形物となる。その結果、異物の周りに雪の結晶状の固形物が形成され、該固形物は異物より大きくなるため、容易に検出することができる。したがって、雪の結晶状の固形物を検出することによって基板の表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法で基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる。
【００５０】
請求項２０記載の基板処理システム、請求項２４記載の基板表面処理装置、請求項２６記載の基板表面検査方法及び請求項２８記載の記憶媒体によれば、基板が急冷され、基板の表面に向けて、水分と反応することにより固形物となる反応物質を含む流体が供給され、該流体が供給された基板の表面が検査される。基板の表面に微細な異物が付着している場合、基板が急冷されることにより生成された過冷却状態の水分は該異物の周りに集まって凝固し、該凝固した水分は異物の周りにおいて雪の結晶状に成長する。該雪の結晶状に成長した水分は供給された流体と反応して固形物となる。その結果、異物の周りに雪の結晶状の固形物が形成され、該固形物は異物より大きくなるため、容易に検出することができる。したがって、雪の結晶状の固形物を検出することによって基板の表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法で基板の表面に付着した微細な異物を検出することができる。
【００５１】
請求項２１記載の基板処理システムによれば、反応物質はシアノアクリレート（シアノアクリル酸エステル）である。シアノアクリレートは水分と反応し、重合及び硬化してポリシアノアクリレートとなる。該ポリシアノアクリレートは大気開放の際に蒸発することはない。したがって、固形物としてのポリシアノアクリレートを異物の周りに確実に残留させることができる。
【００５２】
請求項２２記載の基板処理システムによれば、基板の温度が０℃以下になるように該基板の急冷を行う。したがって、基板の表面上における大気中の水分を確実に過冷却状態にでき、基板の表面上に過冷却水を確実に生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００５４】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【００５５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す平面図である。
【００５６】
図１において、基板処理システム１０は、半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ」という。）処理等を施す２つのプロセスシップ１１と、２つのプロセスシップ１１がそれぞれ接続された矩形状の共通搬送室としてのローダーモジュール１３とを備える。
【００５７】
ローダーモジュール１３には、上述したプロセスシップ１１の他、２５枚のウエハＷを収容する容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）１４がそれぞれ載置される少なくとも１つ、例えば、1乃至５つ（図中では３つ）のフープ載置台１５と、フープ１４から搬出されたウエハＷの位置をプリアライメントするオリエンタ１６と、表面処理装置１７と、表面検査装置１８とが接続されている。
【００５８】
２つのプロセスシップ１１は、ローダーモジュール１３の長手方向における側壁に接続されると共にローダーモジュール１３を挟んで３つのフープ載置台１５と対向するように配置され、オリエンタ１６はローダーモジュール１３の長手方向に関する一端に配置され、表面検査装置１８はローダーモジュール１３の長手方向に関する他端に配置され、表面処理装置１７は３つのフープ載置台１５と並列に配置される。
【００５９】
ローダーモジュール１３は、内部に配置された、ウエハＷを搬送するスカラ型デュアルアームタイプの搬送アーム機構１９と、各フープ載置台１５に対応するように側壁に配置されたウエハＷの投入口としての少なくとも１つ、例えば、1乃至５つ（図中では３つ）のロードポート２０とを有する。搬送アーム機構１９は、フープ載置台１５に載置されたフープ１４からウエハＷをロードポート２０経由で取り出し、該取り出したウエハＷをプロセスシップ１１、オリエンタ１６、表面処理装置１７や表面検査装置１８へ搬出入する。
【００６０】
プロセスシップ１１は、ウエハＷにＲＩＥ処理を施すプラズマ処理室としてのプロセスモジュール２５（基板処理装置）と、該プロセスモジュール２５にウエハＷを受け渡すリンク型シングルピックタイプの搬送アーム２６を内蔵するロード・ロックモジュール２７とを有する。
【００６１】
プロセスモジュール２５は、円筒状の処理室容器と、該チャンバ内に配置された上部電極及び下部電極を有し、該上部電極及び下部電極の間の距離はウエハＷにＲＩＥ処理を施すための適切な間隔に設定されている。また、下部電極はウエハＷをクーロン力等によってチャックするＥＳＣ２８をその頂部に有する。
【００６２】
プロセスモジュール２５では、チャンバ内部に処理ガス、例えば、ＣＦ４ガス及びアルゴンガスを導入し、上部電極及び下部電極間に電界を発生させることによって導入された処理ガスをプラズマ化してイオン及びラジカルを発生させ、該イオン及びラジカルによってウエハＷにＲＩＥ処理を施す。
【００６３】
プロセスシップ１１では、ローダーモジュール１３の内部の圧力は大気圧に維持される一方、プロセスモジュール２５の内部圧力は真空に維持される。そのため、ロード・ロックモジュール２７は、プロセスモジュール２５との連結部に真空ゲートバルブ２９を備えると共に、ローダーモジュール１３との連結部に大気ゲートバルブ３０を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。
【００６４】
ロード・ロックモジュール２７の内部には、略中央部に搬送アーム２６が設置され、該搬送アーム２６よりプロセスモジュール２５側に第１のバッファ３１が設置され、搬送アーム２６よりローダーモジュール１３側には第２のバッファ３２が設置される。第１のバッファ３１及び第２のバッファ３２は、搬送アーム２６の先端部に配置されたウエハＷを支持する支持部（ピック）３３が移動する軌道上に配置され、ＲＩＥ処理が施されたウエハＷを一時的に支持部３３の軌道の上方に待避させることにより、ＲＩＥ未処理のウエハＷとＲＩＥ処理済みのウエハＷとのプロセスモジュール２５における円滑な入れ換えを可能とする。
【００６５】
また、基板処理システム１０は、プロセスシップ１１、ローダーモジュール１３、オリエンタ１６、表面処理装置１７及び表面検査装置１８（以下、まとめて「各構成要素」という。）の動作を制御するシステムコントローラ（図示しない）と、ローダーモジュール１３の長手方向に関する一端に配置されたオペレーションパネル２１とを備える。
【００６６】
システムコントローラは、ＲＩＥ処理に対応するプログラムとしてのレシピに応じて各構成要素の動作を制御し、オペレーションパネル２１は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部（図示しない）を有し、該表示部は各構成要素の動作状況を表示する。
【００６７】
図２は、図１における線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。なお、図２では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００６８】
図２において、表面処理装置１７は、筐体状の収容室３４と、該収容室３４内の下側に配置され且つウエハＷを載置するウエハステージ３５と、収容室３４内の上方に配置されて該収容室３４内に所定の流体、例えば、フッ素を含むガスを供給する流体供給部３６と、収容室３４の側面に配置された開閉自在のゲートバルブ３７と、収容室３４内の流体を排出する排出ユニット３８（減圧部）とを備える。この表面処理装置１７はゲートバルブ３７を介してローダーモジュール１３と接続され、収容室３４内はゲートバルブ３７が開放されたときにローダーモジュール１３の内部と連通する。
【００６９】
ウエハステージ３５はウエハＷの載置面の下方に配された、電熱線等からなるヒータ３９を内蔵し、ウエハステージ３５が載置するウエハＷの温度を所望の温度に加熱する。また、排出ユニット３８は収容室３４内のガス等を排気するＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）４０と、ＴＭＰ４０の下側に配置されたＤＰ（Dry Pump）（図示しない）と、収容室３４及びＴＭＰ４０の間に配置された可変式バタフライバルブとしてのＡＰＣ（Automatic Pressure Control）バルブ４１とを有する。ＡＰＣバルブ４１は収容室３４内の圧力を所望の圧力に設定する。なお、収容室３４内は排出ユニット３８によってほぼ真空状態まで減圧される。
【００７０】
表面処理装置１７は少なくともローダーモジュール１３内を搬送されたウエハＷに後述する検査前表面処理をウエハＷに施す。なお、検査前表面処理では、パーティクルの周辺に選択的にガス等を吸着させるために、ウエハＷを加熱ではなく冷却する場合もあるので、ウエハステージ３５は上述したヒータ３９だけでなく、ウエハＷを冷却するための冷却機構、例えば、冷媒循環路を内蔵していてもよい。
【００７１】
図３は、図１における線II−IIに沿う断面図である。なお、図３では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００７２】
図３において、表面検査装置１８は、筐体状の収容室４２と、該収容室４２内の下側に配置され且つウエハＷを載置して回転するウエハステージ４３（載置台）と、回転するウエハＷの表面をレーザ光４４で照射するレーザ光照射部４５と、レーザ光４４によって照射された表面からの散乱光４６の一部を受光する受光部（コリメータ）４７と、該受光部４７が受光した散乱光を電気信号に変換する光電変換部（フォトマルチプライヤー）４８と、収容室４２の側面に配置された開閉自在のゲートバルブ４９とを備える。光電変換部４８はシステムコントローラに接続される。
【００７３】
この表面検査装置１８はゲートバルブ４９を介してローダーモジュール１３と接続され、収容室４２内はゲートバルブ４９が開放されたときにローダーモジュール１３の内部と連通する。
【００７４】
表面検査装置１８において、ウエハステージ４３に載置されたウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、該パーティクルＰにレーザ光４４が照射されると散乱光４６が発生する。該散乱光４６の一部は受光部４７に受光され、さらに光電変換部４８によって電気信号に変換され、該電気信号はシステムコントローラに送信される。散乱光４６の大きさはパーティクルＰの大きさに応じて変化するので、散乱光４６の大きさに対応する電気信号における電圧値に基づいて、システムコントローラはパーティクルＰの大きさを検出する。
【００７５】
ところで、本発明に先立ち、本発明者は基板処理システムにおいてローダーモジュール内を搬送されるウエハのうち、幾つかのウエハの表面に雪の結晶状の模様やアメーバ状の模様が散見されるのを発見した。模様の中心には大きさが約３００ｎｍのパーティクルやグリス等の微細な異物が存在し、模様の大きさは約２０μｍであることが確認された。
【００７６】
また、本発明者が模様が生じたウエハと模様が生じなかったウエハとの搬送履歴を調査したところ、ウエハがロード・ロックモジュールに搬入されたものの、真空ゲートバルブが閉鎖したままでロード・ロックモジュールとプロセスモジュールの処理室容器とが連通しない場合にはウエハの表面に模様が発生しないことを確認した。また、ウエハがロード・ロックモジュールに搬入され、真空ゲートバルブが開閉してロード・ロックモジュールとプロセスモジュールの処理室容器とが連通した場合にはウエハの表面に模様が発生することがあるのを確認した。以上より、模様の発生には処理室容器内のガスが関係していることが類推された。
【００７７】
また、ウエハの表面に発生した模様にＥＢを照射すると、該模様は消失することが確認された。すなわち、該模様は極弱いエネルギーの照射で消失することから、ウエハの最表部のみの変質、例えば、腐食によって発生することが類推された。さらに、模様の多くは雪の結晶状であることから、模様の発生には水の凝固が関係していることが類推された。
【００７８】
本発明者は、以上の観察・確認の結果、ウエハの表面における模様の発生メカニズムについて、以下に説明する仮説を類推するに至った。
（１）ウエハ５０がローダーモジュール内を搬送される際、又は大気開放されたロード・ロックモジュール内に搬入される際、ウエハ５０の表面にパーティクル５１が付着する。また、パーティクル５１の表面には大気中の水分が付着するが、このとき、パーティクル５１及びウエハ５０の表面の間には大気中の水分５２が捕捉される（図４（Ａ））。
（２）ウエハ５０がロード・ロックモジュールに搬入され、大気ゲートバルブが閉鎖され、ロード・ロックモジュール内が真空引きされると、ロード・ロックモジュール内は急激な圧力低下によって断熱膨張状態になり、パーティクル５１及びウエハ５０の表面の間に捕捉された水分が凝固する。このとき、凝固した水分５２は雪の結晶状に成長する（図４（Ｂ））。ここで、「雪の結晶状」とは水分子同士が水素結合することに起因する６回対称性を有する樹枝状の特徴を備える形状（六華状）をいう。
（３）その後、真空ゲートバルブが開くとプロセスモジュールの処理室容器内から他のウエハのＲＩＥ処理に使用された処理ガスの残留ガス５３、例えば、フッ素等のハロゲンを含むガスがロード・ロックモジュール内へ流入する。残留ガス５３のフッ素は凝固した水分５２に付着する。
（４）次いで、ロード・ロックモジュール内に窒素ガス等が導入されて大気開放が行われると、凝固した水分５２が融解する。このとき、水分５２に付着したフッ素は水と化合して弗化水素となる。弗化水素はウエハの表面の露出した物質、例えば、シリコンを腐食し、ウエハの表面には腐食の痕跡が形成される。また、融解によって水分５２はウエハの表面上において広がるので、弗化水素による腐食の痕跡である腐食部５４も拡大する。すなわち、腐食部５４はパーティクル５１より大きくなる。これにより、パーティクル５１の存在が腐食部５４によって強調される。
【００７９】
以上より、ウエハの表面に付着したパーティクル及びウエハの表面の間にウエハの表面に露出した物質を変質、例えば、腐食させる物質を捕捉させることより、パーティクルの周りに変質部、例えば、腐食部を形成させてパーティクルの存在を強調することが可能であるという知見を得た。
【００８０】
本発明は以上得られた知見に基づくものである。
【００８１】
次に、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理について説明する。ここで検査前表面処理はウエハの表面に露出した物質の変質を利用する。これらの処理は、所定のプログラムに応じて上記システムコントローラが実行する。
【００８２】
図５は、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【００８３】
図５において、まず、ローダーモジュール１３内を搬送されるか、又は大気開放されたロード・ロックモジュール２７内に搬入されることにより、大きさが約３０ｎｍのパーティクルＰが表面に付着したウエハＷを表面処理装置１７の収容室３４内に搬入する。次いで、流体供給部３６からＣＦ系のガスが分解されて生成されたフッ素を含むガス５５を収容室３４内に供給する（図５（Ａ））。このとき、ガス５５は結果としてウエハＷの表面に向けて供給されて該表面にはフッ素が付着する。
【００８４】
次いで、収容室３４内に水分を含むガスを供給する。なお、流体供給部３６において弗化水素が発生するのを防止するために、水分を含むガスは流体供給部３６以外の供給手段（図示しない）によって供給するのが好ましい。このときも、水分を含むガスは結果としてウエハＷの表面に向けて供給され、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に水分５６が捕捉される。また、この水分５６はウエハＷの表面に付着したフッ素と化合し、弗化水素が生成される（図５（Ｂ））。
【００８５】
次いで、ゲートバルブ３７を閉じ、排出ユニット３８によって収容室３４内を減圧する。このとき、収容室３４内は断熱膨張状態になり、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に捕捉された水分５６は凝固し、雪の結晶状に成長する（図５（Ｃ））。
【００８６】
次いで、ゲートバルブ３７を開き収容室３４内を大気圧にすると、凝固した水分５６が溶解してウエハＷの表面上を広がる。そして、所定の時間、例えば、1秒〜１０分、好ましくは、１秒〜６０秒の間に亘ってウエハＷを収容室３４内において放置する。このとき、水分５６に含まれる弗化水素がウエハＷの表面に露出するシリコンを充分に腐食する。その結果、パーティクルＰよりも大きい腐食の痕跡（腐食部）５７がパーティクルＰの周りに形成される（図５（Ｄ））。なお、ウエハＷを上面から眺めたとき、腐食部５７は雪の結晶状の模様を呈する。また、腐食部５７の表面は荒れている。
【００８７】
次いで、ウエハＷを表面処理装置１７から搬出し、表面検査装置１８の収容室４２内に搬入してウエハステージ４３上に載置する。そして、該ウエハステージ４３はウエハＷを回転させる。また、レーザ光照射部４５はレーザ光４４をウエハＷの表面に照射する。ここで腐食部５７の表面は荒れているので、レーザ光４４はパーティクルＰだけでなく腐食部５７によっても散乱し、大きな散乱光４６が発生する（図５（Ｅ））。これにより、受光部４７に受光される光量も多くなり、光電変換部４８によって変換された電気信号の電圧値も大きくなる。その結果、腐食部５７の存在、引いてはパーティクルＰの存在を容易に検出することができる。
【００８８】
なお、図５（Ａ）〜５（Ｄ）が検査前表面処理に該当し、図５（Ｅ）が基板表面検査処理に該当する。
【００８９】
上述した図５の処理によれば、ウエハＷの表面に向けてフッ素を含むガス５５及び水分を含むガスが供給され、ガス５５及び水分を含むガスが供給されたウエハＷの表面が検査される。ウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に弗化水素を含む水分５６が捕捉され、水分５６に含まれる弗化水素はウエハＷの表面に露出したシリコンを腐食する。その結果、パーティクルＰの周りに腐食部５７が形成され、該腐食部５７はパーティクルＰより大きくなる。また、パーティクルＰだけでなく腐食部５７もレーザ光４４を散乱するため、腐食部５７を検出することにより、パーティクルＰを容易に検出することができる。したがって、ウエハＷの表面をＳＥＭで観察する必要なく、ウエハＷの量産に適した方法でウエハＷの表面に付着した微細なパーティクルＰを検出することができる。
【００９０】
上述した図５の処理では、ウエハＷが収容される収容室３４内が減圧されるので、断熱膨張によってパーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に捕捉された、弗化水素を含む水分５６が凝固し、確実にパーティクルＰの周りに留まる。その結果、パーティクルＰの周りに腐食部５７を確実に形成することができる。
【００９１】
上述した図５の処理では、ウエハＷの表面に向けてガス５５及び水分を含むガスが供給された後、ウエハＷが収容室３４内において所定の時間だけ放置される。ウエハＷが放置されている間、水分５６に含まれる弗化水素はウエハＷの表面に露出したシリコンを充分に腐食する。その結果、パーティクルＰの周りに腐食部５７が確実に形成され、パーティクルＰをより容易に検出することができる。
【００９２】
また、上述した基板処理システム１０における表面検査装置１８では、ウエハＷが回転し、該ウエハＷの表面にレーザ光４４が照射され、該表面からの散乱光の一部が電気信号に変換される。これにより、腐食部５７が周りに形成されたパーティクルＰを効率よく検出することができる。また、表面検査装置１８は従来のレーザ散乱光法を用いる基板表面検査装置と構成が同一なので、基板処理システム１０のコストを削減することができる。
【００９３】
上述した図５の処理では、収容室３４内に供給される流体が、フッ素を含むガス５５及び水分を含むガスであったが、収容室３４内に供給される流体はこれに限られず、酸、アルカリ、他の物質と化合して酸になる物質又は他の物質と化合してアルカリになる物質を含む流体であればよい。このような流体としては、弗化アンモン、熱リン酸、硝酸、氷酢酸、水酸化アンモニウム、過酸化水素、オゾン、塩素、硫化水素、塩化水素、臭化水素、水酸化カリウム、弗化キセノン、六弗素硫黄又は水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）を含む溶液、ガス、超臨界流体、若しくはＣＦ系のガス等が該当する。これらの物質もウエハＷの表面に露出した物質を変質、例えば、腐食や侵食することができ、もってパーティクルＰの周りに該パーティクルＰよりも大きい腐食や侵食の痕跡を形成することができる。
【００９４】
また、収容室３４内に供給される流体に含まれるべき物質はウエハＷの表面に露出した物質を変質（腐食）させるものに限られず、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に捕捉され、大気開放時に蒸発する際に残渣をパーティクルＰの周りに形成する物質であってもよく、例えば、メタノール、エタノール、グリコールエーテル（ＩＰＡ）、アセトン、トルエン又は不揮発性の不純物を含む水等が該当する。これらの物質は大気開放の際に、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間からパーティクルＰの周りに溶け出し、さらに蒸発する際に、パーティクルＰの周りにパーティクルＰよりも大きい残渣を形成する。該残渣もレーザ光４４を散乱するので、散乱光４６を大きくすることができる。したがって、残渣を検出することによってパーティクルＰを容易に検出することができる。
【００９５】
ウエハＷの表面に侵食又は腐食されにくい物質が露出しているときは、該物質の上に侵食又は腐食され易い物質の膜等を形成するのが好ましい。これにより、パーティクルＰの周りに容易に侵食部又は腐食部を形成することができる。
【００９６】
なお、上述した図５の処理では、ウエハＷが収容される収容室３４内が減圧されたが、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に捕捉された水分が凝固する前に、該水分に含まれる弗化水素がパーティクルＰの周りの露出した物質を腐食することができるので、腐食部を形成するために必ずしも水分を凝固させる必要はない。すなわち、収容室３４内は必ずしも減圧される必要はない。このとき、パーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に捕捉された水分は表面張力によって当該間から若干はみ出すため、腐食部はパーティクルＰよりも大きくなる。これにより、収容室３４内を減圧しなくてもパーティクルＰを容易に検出することができる。
【００９７】
また、上述した図５の処理では、まず、ウエハＷの表面に向けてガス５５が供給されたが、ガス５５を供給することなく水分を含むガスを供給し、収容室３４内を減圧することによりパーティクルＰの周りにおいて水分５６を雪の結晶状に成長させた後、流体供給部３６から水分と反応して固形物を生成するガス、例えばシアノアクリレート（シアノアクリル酸エステル）（反応物質）を含むガスを供給することによって、ウエハＷの表面上におけるパーティクルＰの周りに雪の結晶状の固形物を形成することができる。具体的には、以下の化学反応を利用する。
【００９８】
【化１】
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【００９９】
シアノアクリレートは水分と反応し、重合及び硬化してポリシアノアクリレートとなる。この形成された固形物としてのポリシアノアクリレートは大気開放の際に蒸発することはない。すなわち、雪の結晶状の固形物がパーティクルＰの周りに残留する。そして、該固形物もレーザ光４４を散乱するので、散乱光４６を大きくすることができる。したがって、固形物を検出することによってパーティクルＰを容易に検出することができる。
【０１００】
上述した水分と反応して固形物を生成するガスは、シアノアクリレート系溶剤を気化したものである。なお、シアノアクリレート系溶剤とは、アルキルシアノアクリレート類、具体的にはメチルシアノアクリレート、エチルシアノアクリレート、オクチルシアノアクリレート、ブチルシアノアクリレート及びメトキシエチルシアノアクリレート等を主剤とし、ケトン類を希釈剤とした混合物である。
【０１０１】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【０１０２】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、表面検査装置の構成が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【０１０３】
図６は、本実施の形態に係る基板処理システムにおける表面検査装置の概略構成を示す図であり、図６（Ａ）は当該表面検査装置の断面図であり、図６（Ｂ）は当該表面検査装置においてウエハの表面にＥＢが照射されたときのＥＢに起因する電流を示すグラフである。
【０１０４】
図６（Ａ）において、表面検査装置５８は、筐体状の収容室５９と、該収容室５９内の下側に配置され且つウエハＷを載置して回転するウエハステージ６０（載置台）と、回転するウエハＷの表面に向けてＥＢ６４を照射するＥＢ照射部６１と、ウエハステージ６０に接続され且つウエハステージ６０に載置されたウエハＷに照射されたＥＢ６４に起因して生じる電流を計測する電流計測部６２と、収容室５９の側面に配置された開閉自在のゲートバルブ６３とを備える。ＥＢ照射部６１はウエハステージ６０に載置されたウエハＷに対向しつつ移動することができるので、ウエハＷの全表面をＥＢ６４によって走査することができる。また、電流計測部６２はシステムコントローラに接続される。
【０１０５】
この表面検査装置５８はゲートバルブ６３を介してローダーモジュール１３と接続され、収容室５９内はゲートバルブ６３が開放されたときにローダーモジュール１３の内部と連通する。
【０１０６】
表面検査装置５８において、ウエハステージ６０に載置されたウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、該パーティクルＰにＥＢ６４が照射されると、パーティクルＰはＥＢ６４中の電子を捕捉するため、ＥＢ６４に起因して生じる、ウエハＷ及びウエハステージ６０を流れる電流（以下、単に「電流」という。）の値は小さくなる（図６（Ｂ）参照。）。電流の値は電流計測部６２によって計測されてシステムコントローラに送信される。電子の捕捉量はパーティクルＰの大きさに応じて変化するので、パーティクルＰにＥＢ６４が照射されたときの電流の値に基づいて、システムコントローラはパーティクルＰの大きさを検出する。
【０１０７】
本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理は第１の実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理（図５（Ａ）〜５（Ｄ））と同じであるので説明を省略し、以下において本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される基板表面検査処理のみを説明する。
【０１０８】
本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される基板表面検査処理では、ウエハＷを表面処理装置１７から搬出し、表面検査装置５８の収容室５９内に搬入してウエハステージ６０上に載置する。そして、該ウエハステージ６０はウエハＷを回転させる。また、ＥＢ照射部６１はウエハＷの全表面をＥＢ６４によって走査する。ここで腐食部５７は変質し導電性が低下しているので、ウエハＷではパーティクルＰだけでなく腐食部５７もＥＢ６４中の電子を捕捉し、ＥＢ６４が腐食部５７に照射されるときも電流の値は小さくなる。これにより、ＥＢ６４による走査の際、電流の値が小さくなる割合が増え、その結果、電流を測定することによって腐食部５７及びパーティクルＰの存在を容易に検出することができる。
【０１０９】
本実施の形態に係る基板処理システムによれば、表面検査装置５８において、ウエハＷの表面がＥＢ６４によって走査され、ＥＢ６４に起因して生じる、ウエハＷ及びウエハステージ６０を流れる電流が計測される。基板の表面に付着したパーティクルＰや腐食部５７は電子を捕捉するため、ＥＢ６４がパーティクルＰや腐食部５７に照射されるとき、該電流の値は小さくなる。すなわち、ＥＢ６４による走査の際、電流の値が小さくなる割合が増える。したがって、腐食部５７が周りに形成された微細なパーティクルＰを精度よく検出することができる。また、電流を計測するだけで微細なパーティクルＰを検出できるので、該パーティクルＰをさらに効率よく検出することができる。
【０１１０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【０１１１】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、表面検査装置の構成が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【０１１２】
図７は、本実施の形態に係る基板処理システムにおける表面検査装置の概略構成を示す図であり、図７（Ａ）は当該表面検査装置の断面図であり、図７（Ｂ）は当該表面検査装置においてウエハの全表面にＥＢが照射されたときのウエハの表面における電荷分布を示すグラフである。
【０１１３】
図７（Ａ）において、表面検査装置６５は、筐体状の収容室６６と、該収容室６６内の下側に配置され且つウエハＷを載置するウエハステージ６７と、載置されたウエハＷの全表面に向けてＥＢ６８を照射するＥＢ照射部６９と、ウエハステージ６７に載置されたウエハＷの電荷を計測する電荷計測部７０と、収容室６６の側面に配置された開閉自在のゲートバルブ７１とを備える。電荷計測部７０は、コイル等を有し、ウエハステージ６７に載置されたウエハＷに対向しつつ移動することができるので、ウエハＷの表面における電荷に応じて誘導電流を生じる。したがって、電荷計測部７０が移動する間において誘導電流を計測することによってウエハＷの表面における電荷分布を計測することができる。また、電荷計測部７０はシステムコントローラに接続される。
【０１１４】
この表面検査装置６５はゲートバルブ７１を介してローダーモジュール１３と接続され、収容室６６内はゲートバルブ７１が開放されたときにローダーモジュール１３の内部と連通する。
【０１１５】
表面検査装置６５において、ウエハステージ６７に載置されたウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、ウエハＷの全表面にＥＢ６８が照射されると、パーティクルＰはＥＢ６８中の電子を捕捉するため、ウエハＷの表面においてパーティクルＰが存在する箇所の電荷が大きくなる（図７（Ｂ）参照。）。電荷の大きさは電荷計測部７０によって計測されてシステムコントローラに送信される。電子の捕捉量はパーティクルＰの大きさに応じて変化するので、電荷の大きさに基づいて、システムコントローラはパーティクルＰの大きさを検出する。
【０１１６】
本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理は第１の実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理（図５（Ａ）〜５（Ｄ））と同じであるので説明を省略し、以下において本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される基板表面検査処理のみを説明する。
【０１１７】
本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される基板表面検査処理では、ウエハＷを表面処理装置１７から搬出し、表面検査装置６５の収容室６６内に搬入してウエハステージ６７上に載置する。そして、ＥＢ照射部６９はウエハＷの全表面にＥＢ６８を照射する。ここで腐食部５７は変質し導電性が低下しているので、ウエハＷではパーティクルＰだけでなく腐食部５７もＥＢ６８中の電子を捕捉し、腐食部５７が存在する箇所の電荷も大きくなる。これにより、電荷計測部７０によるウエハＷの全表面における電荷分布の計測の際、電荷が大きくなる箇所の割合が増え、その結果、電荷分布を測定することによって腐食部５７及びパーティクルＰの存在を容易に検出することができる。
【０１１８】
本実施の形態に係る基板処理システムによれば、ウエハＷの全表面にＥＢ６８が照射され、全表面の電荷分布が計測される。ウエハＷの表面に付着したパーティクルＰや腐食部５７は電子を捕捉するため、パーティクルＰや腐食部５７が存在する箇所は電荷が大きくなる。すなわち、電荷計測部７０によるウエハＷの全表面における電荷分布の計測の際、電荷が大きくなる箇所の割合が増える。したがって、ウエハＷの全表面の電荷分布を計測することによって腐食部５７が周りに形成された微細なパーティクルＰを精度よく検出することができる。また、電荷分布を計測するだけで微細なパーティクルＰを検出できるので、該パーティクルＰをさらに効率よく検出することができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態に係る基板処理システムでは、ウエハＷの表面にＥＢ６８が照射されたが、ＥＢ６８が照射される領域は全表面に限られず、所望の領域（一部の領域）であってもよい。このとき、電荷計測部７０は所望の領域の電荷分布のみを計測してもよい。
【０１２０】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【０１２１】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、表面処理装置の構成が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【０１２２】
本実施の形態に係る基板処理システムにおける表面処理装置（図示しない）は、ウエハを収容する収容室と、該収容室に収容されたウエハの表面に露出した物質をエッチングするエッチング装置とを備える。エッチング装置としては、平行平板型プラズマエッチング装置、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマエッチング装置、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）プラズマエッチング装置、ＲＬＳＡ（Radial Line Slot Antenna） マイクロ波プラズマエッチング装置、若しくはリモートプラズマエッチング装置等のプラズマを利用するエッチング装置、又は、ウエハＷの表面に露出した物質を腐食、若しくは侵食する物質を含む流体（液体、気体、超臨界流体）によってエッチングする湿式エッチング装置が該当する。なお、これら例示されたエッチング装置の構成は公知であるため、その説明を省略する。
【０１２３】
次に、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理について説明する。
【０１２４】
図８は、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【０１２５】
図８において、まず、ローダーモジュール内を搬送されるか、又は大気開放されたロード・ロックモジュール内に搬入されることにより、大きさが約３０ｎｍのパーティクルＰが表面に付着したウエハＷを表面処理装置の収容室内に搬入する（図８（Ａ））。次いで、エッチング装置によってパーティクルＰが付着したウエハＷの表面をエッチングする（図８（Ｂ））。このとき、パーティクルＰはマイクロマスクとして機能し、パーティクルＰの下方に存在する物質はエッチングされない。その結果、パーティクルＰを頂点に有する、ウエハＷの表面から突出する突起７２が形成される（図８（Ｃ））。
【０１２６】
次いで、ウエハＷを表面処理装置から搬出し、表面検査装置１８の収容室４２内に搬入してウエハステージ４３上に載置する。そして、該ウエハステージ４３はウエハＷを回転させる。また、レーザ光照射部４５はレーザ光４４をウエハＷの表面に照射する。ここで、突起７２はウエハＷの表面から突出するので、該突起７２はレーザ光４４をよく散乱する（図８（Ｄ））。これにより、受光部４７に受光される散乱光４６の光量も多くなり、光電変換部４８によって変換された電気信号の電圧値も大きくなる。その結果、パーティクルＰの存在を容易に検出することができる。
【０１２７】
本実施の形態に係る基板処理システムによれば、ウエハＷの表面がエッチングされ、該エッチングされたウエハＷの表面がレーザ散乱光法によって検査される。ウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、ウエハＷの表面をエッチングすると、パーティクルＰがマイクロマスクとなってパーティクルＰの下方の物質はエッチングされず、パーティクルＰを頂点に有する突起７２が形成される。該突起７２はレーザ光等をよく散乱するため、容易に検出することができる。したがって、ウエハＷの表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法でウエハＷの表面に付着した微細なパーティクルＰを検出することができる。
【０１２８】
上述した湿式エッチング装置で用いられる流体としては、弗化水素、弗化アンモン、熱リン酸、硝酸、塩酸、硫酸、氷酢酸、水酸化アンモニウム、過酸化水素、オゾン、塩素、硫化水素、塩化水素、臭化水素、水酸化カリウム、弗化キセノン、六弗素硫黄又は水酸化テトラメチルアンモニウムを含む溶液、ガス、超臨界流体、若しくはＣＦ系のガス等が該当する。
【０１２９】
次に、本発明の第５の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【０１３０】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、表面処理装置の構成が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【０１３１】
本実施の形態に係る基板処理システムにおける表面処理装置（図示しない）は、ウエハを収容する収容室と、該収容室に収容されたウエハの表面におけるポジ型レジストの被膜を露光するステッパー装置（露光部）と、露光されたポジ型レジストの被膜を強アルカリ性の現像液によって現像するデベロッパー装置（現像部）とを備える。ここで、ウエハの表面におけるポジ型レジストの被膜は、該ウエハがローダーモジュール１３内を搬送されるか、又は大気開放されたロード・ロックモジュール２７内に搬入される前に形成されている。なお、ステッパー装置及びデベロッパー装置の構成は公知であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
次に、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理について説明する。
【０１３３】
図９は、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【０１３４】
図９において、まず、ウエハＷの表面にポジ型レジストの被膜７４をスピンコータ等によって形成し（図９（Ａ））、該ウエハＷをローダーモジュール１３内で搬送するか、又は大気開放されたロード・ロックモジュール２７内に搬入する。このとき、大きさが約３０ｎｍのパーティクルＰがウエハＷの表面に付着することがある（図９（Ｂ））。
【０１３５】
次いで、ウエハＷを表面処理装置の収容室内に搬入し、ステッパー装置によってウエハＷの表面におけるポジ型レジストの被膜７４を露光する（図９（Ｃ））。このとき、パーティクルＰはマイクロマスクとして機能し、パーティクルＰの下方に存在するポジ型レジストは露光されず、その構造はアルカリ溶液に溶ける化学構造に変化しない（光化学反応によって変質しない）。一方、パーティクルＰの下方以外に存在するポジ型レジストは露光され、その構造はアルカリ溶液に溶ける化学構造に変化する。
【０１３６】
次いで、露光されたポジ型レジストの被膜７４に強アルカリ性の現像液を滴下することにより、該ポジ型レジストを溶解して除去するが、パーティクルＰの下方に存在するポジ型レジストは溶解しない。その結果、ウエハＷの表面には、パーティクルＰを頂点に有する、丘陵状の突出部７３が形成される（図９（Ｄ））。
【０１３７】
次いで、ウエハＷを表面処理装置から搬出し、表面検査装置１８の収容室４２内に搬入してウエハステージ４３上に載置する。そして、該ウエハステージ４３はウエハＷを回転させる。また、レーザ光照射部４５はレーザ光４４をウエハＷの表面に照射する。ここで、突出部７３はウエハＷの表面から突出するので、該突出部７３はレーザ光４４をよく散乱する（図９（Ｅ））。これにより、受光部４７に受光される散乱光４６の光量も多くなり、光電変換部４８によって変換された電気信号の電圧値も大きくなる。その結果、パーティクルＰの存在を容易に検出することができる。
【０１３８】
本実施の形態に係る基板処理システムによれば、ウエハＷの表面に形成されたポジ型レジストの被膜７４が露光され、該露光されたポジ型レジストが現像され、該ポジ型レジストが現像されたウエハＷの表面が検査される。ポジ型レジストの被膜７４が形成されたウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、該表面を露光すると、パーティクルＰがマスクとなってパーティクルＰの下方に存在するポジ型レジストは露光されず、アルカリ溶液に溶ける化学構造に変化しない。すなわち、パーティクルＰの下方に存在するポジ型レジストは強アルカリ性の現像液によって溶解せず、その結果、ウエハＷの表面においてパーティクルＰを頂点に有する丘陵状の突出部７３が形成される。該突出部７３はレーザ光等をよく散乱するため、容易に検出することができる。したがって、ウエハＷの表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法でウエハＷの表面に付着した微細なパーティクルＰを検出することができる。
【０１３９】
次に、本発明の第６の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
【０１４０】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、表面処理装置の構成が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【０１４１】
図１０は、本実施の形態に係る基板処理システムにおける表面処理装置の概略構成を示す断面図である。なお、図１０では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【０１４２】
図１０において、表面処理装置７５は、筐体状の収容室７６と、該収容室７６内の下側に配置され、ウエハＷを載置して且つ載置されたウエハＷを急冷する急冷ステージ７７と、収容室７６内の上方に配置されて該収容室７６内に所定の流体、例えば、上述した水分と反応して固形物を生成するガスを供給する流体供給部７８と、収容室７６の側面に配置された開閉自在のゲートバルブ７９と、収容室７６内の流体を排出する排出ユニット（図示しない）とを備える。この表面処理装置７５はゲートバルブ７９を介してローダーモジュール１３と接続され、収容室７６内はゲートバルブ７９が開放されたときにローダーモジュール１３の内部と連通する。
【０１４３】
急冷ステージ７７は急冷機構として冷媒室（図示しない）を有する。この冷媒室には所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデン液が循環供給され、当該冷媒の温度によって急冷ステージ７７の上面に載置されたウエハＷを急冷する。また、急冷ステージ７７は、冷却用のファンと、ヒートシンクと、該ヒートシンクの上面に配置された冷却プレートとを有する急冷機構を有してもよい。
【０１４４】
次に、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理について説明する。
【０１４５】
図１１は、本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【０１４６】
図１１において、まず、ローダーモジュール１３内を搬送されるか、又は大気開放されたロード・ロックモジュール２７内に搬入されることにより、大きさが約３０ｎｍのパーティクルＰが表面に付着したウエハＷ（図１１（Ａ））を表面処理装置７５の収容室７６内に搬入し、急冷ステージ７７上に載置する。次いで、急冷ステージ７７は上面に載置したウエハＷをその温度が０℃以下、好ましくは−５℃以下になるように急冷する。このとき、ウエハＷの表面上における大気中の水分が過冷却状態になり、ウエハＷの表面上に過冷却水８０が生成される（図１１（Ｂ））。また、同図（Ｂ）中に示すように過冷却水８０はパーティクルＰの周りに集まり、該集まった過冷却水８０は過冷却状態から解放されて凝固する。このとき、凝固した水分８１は上述した雪の結晶状に成長する（図１１（Ｃ））。
【０１４７】
次いで、流体供給部７８から上述した水分と反応して固形物を生成するガス８２を収容室７６内に供給する。このとき、ガス８２は結果としてウエハＷの表面に向けて供給され、該ガス８２は凝固した水分８１と反応して固形物８３を生成する。その結果、パーティクルＰよりも大きい固形物８３がパーティクルＰの周りに形成される（図１１（Ｄ））。なお、ウエハＷを上面から眺めたとき、固形物８３は雪の結晶状の模様を呈する。
【０１４８】
次いで、ウエハＷを表面処理装置７５から搬出し、表面検査装置１８の収容室４２内に搬入してウエハステージ４３上に載置する。そして、該ウエハステージ４３はウエハＷを回転させる。また、レーザ光照射部４５はレーザ光４４をウエハＷの表面に照射する。ここで、ウエハＷの表面に雪の結晶状の固形物８３が形成されているので、レーザ光４４はパーティクルＰだけでなく固形物８３によっても散乱し、大きな散乱光４６が発生する（図１１（Ｅ））。これにより、受光部４７に受光される散乱光４６の光量も多くなり、光電変換部４８によって変換された電気信号の電圧値も大きくなる。その結果、固形物８３の存在、引いてはパーティクルＰの存在を容易に検出することができる。
【０１４９】
なお、ウエハＷの洗浄処理等によって、ウエハＷの表面に微細な傷が形成された場合においても、上述したウエハＷの表面にパーティクルＰが付着した場合と同様に、傷の周りに過冷却水が雪の結晶状に凝固する。このとき、水分と反応して固形物を生成するガスを供給すると、該傷の周りに固形物が形成される。したがって、同様にウエハＷの表面に形成された微細な傷の存在を容易に検出することができる。
【０１５０】
本実施の形態に係る基板処理システムによれば、ウエハＷが急冷され、該急冷されたウエハＷの表面に向けて水分と反応して固形物を生成するガス８２が供給され、該ガス８２が供給されたウエハＷの表面が検査される。ウエハＷの表面にパーティクルＰが付着している場合、ウエハＷが急冷されることにより生成した過冷却水８０は該パーティクルＰの周りに集まって凝固し、該凝固した水分８１はウエハＷの表面に向けて供給されたガス８２と反応する。その結果、パーティクルＰの周りに固形物８３が形成され、該固形物８３はパーティクルＰより大きくなる。また、パーティクルＰだけでなく固形物８３もレーザ光４４を散乱するため、固形物８３を検出することにより、パーティクルＰを容易に検出することができる。したがって、ウエハＷの表面をＳＥＭで観察する必要なく、基板の量産に適した方法でウエハＷの表面に付着した微細なパーティクルＰを検出することができる。また、ウエハＷの表面に微細な傷が形成された場合においても同様に、該傷の周りに固形物を形成することにより、同様にウエハＷの表面に形成された微細な傷を検出することができる。
【０１５１】
上述した各実施の形態では、基板処理システムが表面処理装置と表面検査装置とを備えていたが、表面処理装置は基板処理システムから切り離されて配置されていてもよく、また、表面検査装置も基板処理システムから切り離されて配置されていてもよい。さらには、切り離されている表面検査装置が上述した各表面処理装置の構成要素を備えていてもよい。
【０１５２】
なお、上述した各実施の形態における検査前処理及び基板表面検査処理では、ウエハＷの表面からの散乱光４６の大きさ、ＥＢ６４に起因して生じる、ウエハＷ及びウエハステージ６０を流れる電流の値、又はウエハＷの表面に照射されたＥＢ６８に起因する電荷の大きさに基づいてパーティクルＰの大きさが検出されたが、パーティクルＰの大きさの検出方法はこれらに限られない。例えば、腐食部５７の成長度合いは弗化水素を含むガス５５を収容室３４内に供給する時間に関連があると類推されることから、ガス５５の供給時間に基づいてパーティクルＰの大きさを推定してもよい。具体的には、パーティクルＰの大きさが約３０ｎｍで、ガス５５を３秒間だけ供給したときには腐食部５７の成長が十分でなくパーティクルＰを検出することができず、ガス５５を５秒間だけ供給したときには腐食部５７の成長が十分であり、パーティクルＰを検出することができるという事実が確認されているような場合、ガス５５を５秒間だけ供給してもパーティクルＰを検出できないときはパーティクルＰの大きさが３０ｎｍ以下であることを推定することができる。
【０１５３】
また、パーティクルＰの成分に応じてパーティクルＰ及びウエハＷの表面の間に捕捉される流体の量が変化し、腐食部５７の大きさも異なることが推察されることから、腐食部５７の大きさを検出することによってパーティクルＰの成分を推定することができる。
【０１５４】
なお、上述した各実施の形態に係る基板処理システムにおいて表面が検査される基板は半導体デバイス用のウエハに限られず、ＬＣＤやＦＰＤ（Flat Panel Display）等に用いる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であってもよい。
【０１５５】
また、本発明の目的は、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【０１５６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１５７】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０１５８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１５９】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１における線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。
【図３】図１における線II−IIに沿う断面図である。
【図４】ウエハの表面における模様の発生メカニズムを説明するための図である。
【図５】本実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理システムにおける表面検査装置の概略構成を示す図であり、図６（Ａ）は当該表面検査装置の断面図であり、図６（Ｂ）は当該表面検査装置においてウエハの表面にＥＢが照射されたときのＥＢに起因する電流を示すグラフである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る基板処理システムにおける表面検査装置の概略構成を示す図であり、図７（Ａ）は当該表面検査装置の断面図であり、図７（Ｂ）は当該表面検査装置においてウエハの全表面にＥＢが照射されたときのウエハの表面における電荷分布を示すグラフである。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る基板処理システムにおける表面処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係る基板処理システムにおいて実行される検査前表面処理及び基板表面検査処理の工程図である。
【符号の説明】
【０１６１】
Ｐ，５１  パーティクル
Ｓ  処理空間
Ｗ，５０  ウエハ
１０  基板処理システム
１１  プロセスシップ
１３  ローダーモジュール
１７，７５  表面処理装置
１８，５８，６５  表面検査装置
１９  搬送アーム機構
２５  プロセスモジュール
２６  搬送アーム
２７  ロード・ロックモジュール
２９  真空ゲートバルブ
３０  大気ゲートバルブ
３５，４３，６０，６７  ウエハステージ
３６，７８  流体供給部
４４  レーザ光
４５  レーザ光照射部
４６  散乱光
４７  受光部
４８  光電変換部
５２，５６，８１  水分
５３  残留ガス
５４，５７  腐食部
５５，８２  ガス
６１，６９  ＥＢ照射部
６２  電流計測部
６４，６８  ＥＢ
７０  電荷計測部
７２  突起
７３  突出部
７７  急冷ステージ
８０  過冷却水
８３  固形物
【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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【図１０】
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【図１１】
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