(57)【要約】【課題】「エンドポイントの誤検出」をエンドポイントの検出所要時間のばらつきで発見するようにしたエンドポイント検証方法及びエンドポイント検証システムを提供する。【解決手段】所定のロットに属する複数枚のウエーハをエンドポイント検出機能を備えたアッシング装置１を用いて１枚ずつ処理した後で、当該処理に伴いウエーハ毎に検出されたエンドポイントの検出所要時間をロット単位で検証する方法であって、ロット内で検出所要時間の最大値と最小値との差分を求め、差分に基づいてロット内でのエンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する。エンドポイントを誤検出して枚葉処理を不完全な状態で終了したウエーハがロット内に存在する場合に、その存在が明らかとなるので、当該ウエーハの次工程への流出を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のロットに属する複数枚のウエーハをエンドポイント検出機能を備えた枚葉式処理装置を用いて１枚ずつ処理した後で、当該処理に伴い前記ウエーハ毎に検出されたエンドポイントの検出所要時間を前記ロット単位で検証する方法であって、
前記ロット内で前記検出所要時間の最大値と最小値との差分を求める工程と、
前記差分に基づいて前記ロット内での前記エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とするエンドポイント検証方法。
【請求項２】
前記エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する工程では、
前記差分が前記所定の値よりも大きい場合には前記ロット内で前記エンドポイントの検出に異常が有ると判断し、そうでない場合には前記ロット内で前記エンドポイントの検出に異常は無いと判断する、ことを特徴とする請求項１に記載のエンドポイント検証方法。
【請求項３】
前記エンドポイントの検出に異常が有ると判断した場合に、異常を通知する工程、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンドポイント検証方法。
【請求項４】
所定のロットに属する複数枚のウエーハをエンドポイント検出機能を備えた枚葉式処理装置を用いて１枚ずつ処理した後で、当該処理に伴い前記ウエーハ毎に検出されたエンドポイントの検出所要時間を前記ロット単位で検証するシステムであって、
前記ロット内で前記検出所要時間の最大値と最小値との差分を求める手段と、
前記差分に基づいて前記ロット内での前記エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する手段と、を含むことを特徴とするエンドポイント検証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドポイント検証方法及びエンドポイント検証システムに関し、特に、「エンドポイントの誤検出」をエンドポイントの検出所要時間のばらつきで発見するようにした技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエーハプロセス工程においては、フォトリソグラフィー技術によるレジストパターンの形成が行われる。レジストパターンは、下地層のエッチングの際のマスクやイオン注入時のマスクとして用いられる。また、マスクして使用した後のレジストパターンは、例えば酸素プラズマなどを利用したアッシング処理によってウエーハ上から除去される。
多くの場合、アッシング処理は枚葉式で行われ、ウエーハ毎にエンドポイントを検出することによってその処理を終了するようになっている。エンドポイントの検出は、例えばウエーハからの反射光の波長変化を監視することによって行うなど種々の方法があり、それらは周知の通りである（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
また、アッシング処理を開始してからその処理を終了する（即ち、エンドポイントを検出する）までのプロセスタイムは、使用する装置のチャンバ内の状態や、ウエーハ表面を覆うレジストパターンの状態等によって異なる。例えば、レジストパターンをアッシングすると生成物が発生し、これらはチャンバ内のプラズマ生成用の電極等に付着してしまう。このため、処理数の累積に伴って電極等が徐々に劣化し、プロセスタイムは長くなる傾向がある。
【特許文献１】特開平１０−１６３１７６号公報
【特許文献２】特開平５−２９１１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レジストパターンは、ウエーハ表面の下地層上にフォトレジストを塗布するレジスト塗布工程と、塗布されたフォトレジストにフォトマスクのパターンを転写する露光工程と、露光済みのフォトレジストに現像液を滴下して潜在パターンを顕在化させる現像工程とを経て形成される。レジスト塗布工程ではフォトレジストの塗布処理にスピンコータが用いられ、その塗布方法の特徴からフォトレジストの膜厚は基本的には均一となっている。但し、下地層の凹凸を反映したり、レジスト塗布工程で突発的に異常が発生したりして、フォトレジストの膜厚が不均一となってしまう場合もある。
【０００５】
フォトレジストの膜厚が不均一であると、現像工程と露光工程とを経て形成されるレジストパターンの膜厚も不均一となる可能性が高い。そして、アッシング工程で、偶然にもレジストパターンのうちの膜厚が局所的に小さい箇所で反射光の波長変化を監視した場合には、エンドポイントを異常に早く検出（即ち、誤検出）してしまい、ウエーハ上の他の箇所でレジストパターンが残っているにも関わらず、アッシング処理を終了してしまうことがあった。
【０００６】
ここで、「エンドポイントの誤検出」はそれほど多く発生するものではなく、その発生頻度は多くても数十ロットに１ロット程度の割合、それも１ロット内でウエーハ数枚程度の割合である。発生頻度は少ないと言える。だが、「エンドポイントの誤検出」によってアッシング処理を不完全なまま終了してしまった場合には、その後のウエーハ洗浄工程で洗浄機をフォトレジストで汚染してしまう可能性がある。
【０００７】
このようなレジスト汚染の問題を解決するために、本発明者は、エンドポイントの検出所要時間に上限管理値（ＵＣＬ）と下限管理値（ＬＣＬ）とを設け、検出所要時間がＬＣＬを下回る、又はＵＣＬを上回ったときを「エンドポイントの誤検出」と判断する方法を検討した。しかし、アッシング装置には処理数の累積に伴ってプロセスタイムが徐々に長くなる傾向があり、その傾向があるがゆえに、アッシング装置にはエンドポイント検出機能を持たせている。つまり、エンドポイント検出機能を持たせた枚葉式処理装置では、通常、プロセスタイムの変動幅が大きい。それゆえ、この方法では、ＵＣＬとＬＣＬとの幅を広く設定せざるを得ず、「エンドポイントの誤検出」が生じてもその異常値はＵＣＬとＬＣＬとの間に入ることがほとんどであり、「エンドポイントの誤検出」をほとんど発見することはできなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような従来の技術における未解決の課題に着目してなされたものであって、「エンドポイントの誤検出」をエンドポイントの検出所要時間のばらつきで発見するようにしたエンドポイント検証方法及びエンドポイント検証システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
〔発明１〜３〕  上記目的を達成するために、発明１のエンドポイント検証方法は、所定のロットに属する複数枚のウエーハをエンドポイント検出機能を備えた枚葉式処理装置を用いて１枚ずつ処理した後で、当該処理に伴い前記ウエーハ毎に検出されたエンドポイントの検出所要時間を前記ロット単位で検証する方法であって、前記ロット内で前記検出所要時間の最大値と最小値との差分を求める工程と、前記差分に基づいて前記ロット内での前記エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、「エンドポイント検出機能を備えた枚葉式処理装置」としては、例えばドライエッチング装置やアッシング装置等が挙げられる。また、「エンドポイントの検出所要時間」とは、１枚のウエーハに対して枚葉式処理を開始してから当該ウエーハにおいてエンドポイント（終点）を検出するに至るまでの時間のことである。本発明者は、「エンドポイントの誤検出」はその発生頻度が少なく、発生頻度は多くてもロット内でウエーハ数枚程度の割合であるという点に着目し、「エンドポイントの誤検出」をエンドポイントの検出所要時間のばらつきで発見することを考え付いた。
【００１１】
発明２のエンドポイント検証方法は、発明１のエンドポイント検証方法において、前記エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する工程では、前記差分が前記所定の値よりも大きい場合には前記ロット内で前記エンドポイントの検出に異常が有ると判断し、そうでない場合には前記ロット内で前記エンドポイントの検出に異常は無いと判断する、ことを特徴とするものである。
【００１２】
発明３のエンドポイント検証方法は、発明１又は発明２のエンドポイント検証方法において、前記エンドポイントの検出に異常が有ると判断した場合に、異常を通知する工程、を含むことを特徴とするものである。
発明１〜３のエンドポイント検証方法によれば、エンドポイントを誤検出して枚葉処理を不完全な状態で終了したウエーハがロット内に存在する場合に、その存在が明らかとなるので、当該ウエーハの次工程への流出を防止することができる。例えば、フォトレジストが取りきれていない可能性のあるウエーハをアッシング工程で止めて、洗浄工程へ流さないようにすることができるので、洗浄機のレジスト汚染を防止することができる。
【００１３】
〔発明４〕  発明４のエンドポイント検証システムは、所定のロットに属する複数枚のウエーハをエンドポイント検出機能を備えた枚葉式処理装置を用いて１枚ずつ処理した後で、当該処理に伴い前記ウエーハ毎に検出されたエンドポイントの検出所要時間を前記ロット単位で検証するシステムであって、前記ロット内で前記検出所要時間の最大値と最小値との差分を求める手段と、前記差分に基づいて前記ロット内での前記エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する手段と、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成であれば、エンドポイントを誤検出して枚葉処理を不完全な状態で終了したウエーハがロット内に存在する場合に、その存在が明らかとなるので、当該ウエーハの次工程への流出を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（１）第１実施形態
図１は本発明の実施の形態に係るエンドポイント検証方法を示すフローチャートである。この第１実施形態では、図１に示すフローチャートを、図２に示すアッシング装置１と、コントローラ３及びコンピュータ１０を用いて実行する場合について説明する。
【００１６】
まず始めに、図１のステップＳ１では、エンドポイント検出機能を備えた枚葉式のアッシング装置１において、例えば１ロット２５枚のウエーハを１枚ずつアッシング処理する。アッシング装置１における全ての処理はコントローラ３によって制御され、コントローラ３の制御下でアッシング装置１のエンドポイント検出機能がエンドポイントを検出することによって、１枚のウエーハに対するアッシング処理を終了するようになっている。ここでは最初に、例えば、ロット内でのＩＤナンバ（＃）が１であるウエーハ（以下、「ウエーハ＃１」と表記する。）に対してアッシング処理を行う。
【００１７】
次に、図１のステップＳ２では、ウエーハ＃１のエンドポイントの検出所要時間をコントローラ３が記録する。例えば、図２に示すアッシング装置１においてウエーハ＃１のアッシング処理が開始されると、コントローラ３は時間の計測を開始し、エンドポイントを検出すると時間の計測を終了する。そして、コントローラ３は、計測した時間に基づいて、エンドポイントの検出所要時間に関するデータを作成し、そのデータをコントローラ３内部の記憶装置（例えば、ＲＡＭ）に格納する。
【００１８】
次に、図１のステップＳ３で、１ロット全てのアッシング処理が終了したか否かをコントローラ３が判断する。１ロット全て（即ち、ウエーハ＃１〜２５）のアッシング処理とそのデータの記録とが終了した場合にはステップＳ４へ進む。また、そうでない場合にはステップＳ１へ戻り、ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返し行う。このようにして、１ロット全て（即ち、ウエーハ＃１〜２５）のアッシング処理と、図３に示すように、そのデータの記録とを行う。
【００１９】
ステップＳ４では、ロット内でのエンドポイントの検出所要時間の最大値と最小値とを特定し、そのレンジ（差分）を算出する。最大値及び最小値の特定と、そのレンジの計算は、例えばエンドポイント検証用のコンピュータ１０が行う。図２に示すように、このコンピュータ１０はコントローラ３と有線又は無線を介して接続している。コンピュータ１０は例えばＣＰＵと、ハードディスク等で構成されており、クリーンルーム内に配置されている。ステップＳ４では、ロット内の検出所要時間に関するデータ（図３参照。）はコントローラ３からコンピュータ１０に送られ、コンピュータ１０のハードディスクに格納される。そして、コンピュータ１０のＣＰＵが、ハードディスクに格納されたデータに基づいて、最大値及び最小値の特定と、そのレンジの計算を行う。
【００２０】
次に、図１のステップＳ５では、ロット内の検出所要時間の全てが管理値に入っており、且つレンジが所定値以下か否か（即ち、規格内か否か）をコンピュータ１０が判断する。ここで、管理値及び所定値は、ユーザが経験等に基づいて任意に設定可能な数値である。
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図１のステップＳ５で規格内と判断する場合の一例を示す図である。図４（Ａ）及び（Ｂ）の横軸はロット内でのエンドポイントの検出所要時間であり、縦軸は処理数（即ち、ウエーハの枚数）である。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この例では、エンドポイントの検出所要時間について、十分にマージンを持って上限管理値（ＵＣＬ）と下限管理値（ＬＣＬ）とがそれぞれ設定されている。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ロット内での検出所要時間の全てがＬＣＬとＵＣＬとの間にあり、且つそのレンジが所定値以下（レンジ≦所定値）の場合には、図１のステップＳ５で、検出所要時間は規格内にあり、エンドポイントの検出に異常は無いと判断して、ステップＳ６へ進む。
【００２１】
図１のステップＳ６では、コンピュータ１０がそのモニタ画面１１に、例えば、ロットＩＤと、当該ロットに属する各ウエーハ＃１〜２５の検出所要時間と、これら検出所要時間の最大値及び最小値と、そのレンジと、そして検証結果として例えば「ＯＫ」の文字とを表示する。
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、図１のステップＳ５で規格外と判断する場合の一例を示す図である。図５（Ａ）及び（Ｂ）の横軸及び縦軸と、ＵＣＬ、ＣＬ、ＬＣＬについては図４（Ａ）及び（Ｂ）と同様である。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、レンジが所定値よりも大きい（レンジ＞所定値）場合には、図１のステップＳ５で、検出所要時間は規格外にあり、エンドポイントの検出に異常があると判断して、ステップＳ７へ進む。また、ＬＣＬを下回る、又はＵＣＬを上回るデータがロット内で１つ以上存在する場合も、規格外でエンドポイントの検出に異常があると判断してステップＳ７へ進む。
【００２２】
ステップＳ７では、コンピュータ１０がそのモニタ画面１１に、例えば、ロットＩＤと、当該ロットに属する各ウエーハ＃１〜２５の検出所要時間と、これら検出所要時間の最大値及び最小値と、そのレンジと、そして検証結果として例えば「ＮＧ」の文字とを表示する。さらに、「ＮＧ」（即ち、エンドポイントの検出異常）を周囲に知らせるために、コンピュータ１０に接続しているスピーカ１３から警報音を発生させる。ステップＳ６又はステップＳ７を行った後、図１のフローチャートを終了する。
【００２３】
このように、本発明の第１実施形態によれば、エンドポイントを誤検出してアッシング処理を不完全な状態で終了したウエーハがロット内に存在する場合に、その存在をロット内におけるエンドポイントの検出所要時間のばらつきで発見する。エンドポイントの検出異常が明らかとなった場合には、当該ウエーハの進捗を止めてアッシング処理をやり直したり、或いは当該ウエーハを廃棄したりできるので、例えば次の洗浄工程で使用される洗浄機のレジスト汚染を防止することができる。
【００２４】
この第１実施形態では、アッシング装置１が本発明の「枚葉式処理装置」に対応している。また、ステップＳ４でコンピュータ１０によって実現されるレンジ算出機能（工程）が本発明の「最大値と最小値との差分を求める手段」に対応し、ステップＳ５でコンピュータ１０によって実現される規格内か否かの判断機能（工程）が本発明の「エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する手段」に対応している。
【００２５】
（２）第２実施形態
図６は、図１のフローチャートを実行するアッシング装置１と、コントローラ３及び工程管理システム５０の構成例を示す概念図である。図６において、図２と同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この第２実施形態では、工程管理システム５０が、図２に示したコンピュータ１０の代わりに、ステップＳ４〜Ｓ７の各処理を行う。
この工程管理システム５０は、例えばクリーンルーム外に配置された複数台のコンピュータ２０で構成されており、各コンピュータ２０はクリーンルーム内の各製造装置（アッシング装置１を含む）や、搬送装置等と有線又は無線で接続されている。各コンピュータ２０は、図２に示したコンピュータ１０と同様に、例えばＣＰＵと、ハードディスク等で構成されており、クリーンルーム内の各製造装置、搬送装置の稼動状況やロットの進捗状況を管理する機能を有する。
【００２６】
この第２実施形態では、図１のステップＳ６で、工程管理システム５０が少なくとも１台以上のコンピュータ２０のモニタ画面２１に、例えば、ロットＩＤと、当該ロットに属する各ウエーハ＃１〜２５の検出所要時間と、これら検出所要時間の最大値及び最小値と、そのレンジと、そして検証結果として例えば「ＯＫ」の文字とを表示させる。
一方、図１のステップＳ７では、工程管理システム５０が、少なくとも１台以上のコンピュータ２０のモニタ画面２１に、例えば、ロットＩＤと、当該ロットに属する各ウエーハ＃１〜２５の検出所要時間と、これら検出所要時間の最大値及び最小値と、そのレンジと、そして検証結果として例えば「ＮＧ」の文字とを表示させる。さらに、ステップＳ７では、工程管理システム５０が、ＮＧと判断されたロットの進捗（即ち、次工程への流動）を止めると共に、ＮＧを発生させたアッシング装置１を使用禁止の状態にする。そして、工程管理システム５０は、コンピュータ２０と接続しているスピーカ等から警報音を発生させたり、ＮＧの発生を知らせるメールを関係者（作業者、エンジニア等）へ配信したりして、エンドポイントの検出異常を知らせる。
【００２７】
このような構成であれば、フォトレジストが取りきれていない可能性のあるウエーハをアッシング工程で止めて、次の洗浄工程へ流さないようにすることができるので、洗浄機のレジスト汚染を防止することができる。
この第２実施形態では、ステップＳ４で工程管理システム５０によって実現されるレンジ算出機能（工程）が本発明の「最大値と最小値との差分を求める手段」に対応し、ステップＳ５で工程管理システム５０によって実現される規格内か否かの判断機能（工程）が本発明の「エンドポイントの検出に異常が有るか否かを判断する手段」に対応している。その他の対応関係は第１実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンドポイント検証方法を示すフローチャート。
【図２】図１のフローチャートを実現する装置の構成例（第１実施形態）を示す図。
【図３】エンドポイントの検出所要時間に関するデータの一例を示す図。
【図４】図１のステップＳ５で規格内と判断する場合の一例を示す図。
【図５】図１のステップＳ５で規格外と判断する場合の一例を示す図。
【図６】図１のフローチャートを実現する装置の構成例（第２実施形態）を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１  アッシング装置、３  コントローラ、１０、２０  コンピュータ、１１、２１  モニタ画面、１３  スピーカ、５０  工程管理システム
【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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