(57)【要約】【課題】  製造ライン等を構成する製造装置群が過去にどのような欠陥を発生したかという情報に頼ることなく、欠陥の発生原因となっている製造装置を的確に特定することのできる装置、そのプログラム、及びその方法を提供することである。【解決手段】  複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ユニットと、前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ユニットと、前記外観検査結果入力ユニットから入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ユニットを具備する基板異常発生源特定装置。【選択図】    図１
2009026839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、前記半導体装置の形成を阻害する欠陥を、前記半導体基板に生じさせる前記製造装置を特定するために、
コンピュータを、
複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ユニットと、
前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ユニットと、
前記外観検査結果入力ユニットから入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ユニット
として機能させる基板異常発生源特定プログラム。        
【請求項２】
半導体装置を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、前記半導体装置の形成を阻害する欠陥を、前記半導体基板に生じさせる前記製造装置を特定するための装置であって、
複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ユニットと、
前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ユニットと、
前記外観検査結果入力ユニットから入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ユニット
を具備する基板異常発生源特定装置。                      
【請求項３】
請求項２に記載の基板異常発生源特定装置において、
前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板の裏面を検査する検査であることを特徴とする基板異常発生源特定装置。                              
【請求項４】
請求項２に記載の基板異常発生源特定装置において、
前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板のエッジを検査する検査であることを特徴とする基板異常発生源特定装置。
【請求項５】
請求項２乃至４に記載の基板異常発生源特定装置において、
前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板に形成された傷を前記欠陥として検出する検査であることを特徴とする基板異常発生源特定装置。        
【請求項６】
請求項２乃至４に記載の基板異常発生源特定装置において、
前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板に形成された欠けを前記異常として検出する検査であることを特徴とする基板異常発生源特定装置。
【請求項７】
半導体装置を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、前記半導体装置の形成を阻害する欠陥を、前記半導体基板に生じさせる前記製造装置を特定するための方法であって、
複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ステップと、
前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ステップと、
前記外観検査結果入力ステップによって入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ステップを具備する基板異常発生源特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の検査装置に関し、特に、半導体装置の製造ライン等において、半導体基板に発生する欠陥の発生源となっている製造装置を特定するためのプログラム、装置、及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路等の半導体装置は、半導体基板（シリコンウエハ等）に、酸化膜形成やエッチング等の多くの製造工程を施すことによって製造される。これらの製造工程は、夫々専用の製造装置を用いて実行される。従って、これらの製造装置に不具合があると加工中の半導体基板に欠陥が発生し、完成した半導体装置の多くが不良品となってしまう。
【０００３】
このような場合、一刻も速く欠陥の発生源となっている製造装置を特定し、その不具合を修理する必要がある。
【０００４】
欠陥の発生原因となっている製造装置（以下、欠陥発生源と呼ぶ）を特定する方法としては、一つの製造工程が終了する度に半導体基板を検査し、その検査結果に基づいて欠陥の発生原因となる製造装置を特定する方法が報告されている（特許文献１）。
【０００５】
一つの製造工程が終了する度に半導体基板を検査するので、欠陥を発生させている製造工程を明らかにすることができる。通常、一つの製造工程には、複数の製造装置が係わっている。従って、欠陥の発生原因となっている製造装置は、当該製造工程で使用されている製造装置の何れかに絞り込まれる。
【０００６】
特許文献１に開示された基板異常発生源の特定方法では、過去に各製造装置が発生した欠陥と当該製造装置名を対応させて記録したデータベースを利用して基板異常発生源を特定する。すなわち、半導体基板を検査して発見された欠陥の種類（異物、パターン断線、オープンなど）や欠陥分布と、このデータベースに記録された欠陥の種類や欠陥分布を対比して、上記検査によって絞り込まれた複数の製造装置の中から、欠陥の発生原因となる製造装置を特定する（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１９７４３７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、この方法を適用するには、夫々の欠陥がどの製造装置によって発生するものであるかが、過去の経験に基づいて特定されていなければならない。従って、製造ラインが新設された場合や、製造ラインを更新（製造装置の入れ替え）した場合には、この方法を適用することができない。
【０００８】
また、製造過程で半導体基板に発生する欠陥の態様は、単に使用した製造装置にのみ依存するのではなく、例えば、欠陥が発生する以前にどのような製造工程を経ているかという履歴にも依存する。従って、同一の製造ラインを使用する場合であっても、顧客の注文に従って種々の半導体装置（カスタムＩＣ）を少量生産する場合には、製造工程が半導体装置毎に異なり、上記方法の適用は困難である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、（製造ライン等を構成する）各製造装置が過去にどのような欠陥を発生したかという情報に頼ることなく、欠陥の発生原因となっている製造装置を的確に特定することのできる装置、そのプログラム、及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（第１の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、半導体装置を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、前記半導体装置の形成を阻害する欠陥を、前記半導体基板に生じさせる前記製造装置を特定するために、コンピュータを、複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ユニットと、前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ユニットと、前記外観検査結果入力ユニットから入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ユニットとして機能させることを特徴とする。
【００１１】
第１の側面によれば、一見半導体装置の形成を阻害するとは認められない半導体基板の異常が、半導体装置の欠陥の原因になっているという知見に基づいて、半導体基板の異常発生源となっている製造装置を製造装置群の中から抽出することによって、半導体装置の欠陥発生源となっている製造装置を的確に特定することができる。
【００１２】
（第２の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面は、半導体装置を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、前記半導体装置の形成を阻害する欠陥を、前記半導体基板に生じさせる前記製造装置を特定するための装置であって、複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ユニットと、前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ユニットと、  前記外観検査結果入力ユニットから入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ユニットを具備することを特徴とする。
【００１３】
第２の側面によれば、一見半導体装置の形成を阻害するとは認められない半導体基板の異常が、半導体装置の欠陥の原因になっているという知見に基づいて、半導体基板の異常発生源となっている製造装置を製造装置群の中から抽出することによって、半導体装置の欠陥発生源となっている製造装置を的確に特定することができる。
【００１４】
（第３の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第３の側面は、第２の側面において、前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板の裏面を検査する検査であることを特徴とする。
第３の側面に寄れば、半導体装置の欠陥の原因として、特に重要な半導体基板裏面の異常を発見することができる。
【００１５】
（第４の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第４の側面は、第２の側面において、前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板のエッジを検査する検査であることを特徴とする。
【００１６】
第４の側面に寄れば、半導体装置の欠陥の原因として、特に重要な半導体基板のエッジの異常を発見することができる。
【００１７】
（第５の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第５の側面は、第２乃至４の側面において、前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板に形成された傷を前記欠陥として検出する検査であることを特徴とする。
【００１８】
第５の側面によれば、半導体装置の欠陥の原因として、特に重要な半導体基板の傷を発見することができる。            
【００１９】
（第６の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第６の側面は、第２乃至４の側面において、前記外観検査が、少なくても、前記半導体基板に形成された欠けを前記異常として検出する検査であることを特徴とする。
【００２０】
第６の側面によれば、半導体装置の欠陥の原因として、特に重要な半導体基板の欠けを発見することができる。
【００２１】
（第７の側面）
上記の目的を達成するために、本発明の第７の側面は、半導体装置を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、前記半導体装置の形成を阻害する欠陥を、前記半導体基板に生じさせる前記製造装置を特定するための方法であって、複数の前記製造装置の夫々について、前記製造装置の名称と、前記製造装置が前記半導体基板に接触する第１の領域を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ステップと、前記半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域が、入力される外観検査結果入力ステップと、  前記外観検査結果入力ステップによって入力された前記第２の領域を含む前記第１の領域を特定し、特定した前記第１の領域に対応する前記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ステップを具備することを特徴とする。
【００２２】
第７の側面によれば、一見半導体装置の形成を阻害するとは認められない半導体基板の異常が、半導体装置の欠陥の原因になっているという知見に基づいて、半導体基板の異常発生源となっている製造装置を製造装置群の中から抽出することによって、半導体装置の欠陥発生源となっている製造装置を的確に特定することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、一見半導体装置の形成を阻害するとは認められない半導体基板の異常が、半導体装置の欠陥の原因になっているという知見に基づいて、半導体基板の異常発生源となっている製造装置を製造装置群の中から抽出することによって、半導体装置の欠陥発生源となっている製造装置を的確に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。なお、図面が異なっても対応する部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】
（１）基板異常発生源特定装置
本実施の形態に係る基板異常発生源特定装置は、半導体装置（半導体集積回路等）を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、半導体装置（半導体集積回路等）の形成を阻害する欠陥を、半導体基板に生じさせる製造装置を特定するために使用される。特に、本装置は、半導体装置製造ラインの不具合調査に、特に有効である。ここで、半導体製造ラインとは、半導体装置の形成に使用される複数の製造装置によって構成され、複数の半導体基板を同時に加工して半導体装置を製造する製造装置群である。
【００２６】
半導体装置の形成を阻害する欠陥の主なものとしては、パターン断線（フォトレジスト膜や配線等の断線）と半導体基板の欠けがある。
【００２７】
パターン断線すなわちフォトレジスト膜や配線の断線があると、設計通りの半導体装置が形成されず、不良品が製造されてしまう。
【００２８】
一方、半導体基板の外縁部に欠けがあると、自動化された製造ラインでは、以後の工程において半導体基板の搬送や製造装置への装着が困難になる。
【００２９】
このように、半導体基板にパターン断線や欠けが発生すると、半導体装置の形成が阻害される。
【００３０】
図１は、本実施の形態に於ける基板異常発生源特定装置２の構成図である。基板異常発生源特定装置２は、中央処理装置（ＣＰＵ）４、メインメモリ６、例えばハードディスクからなる補助記憶装置８、入力装置１０、及び出力装置１２からなるコンピュータ２によって構成されている。
【００３１】
そして、補助記憶装置８には、製造装置の名称と、この製造装置が半導体基板１８に接触する領域２２を対応させて記録した接触領域ファイル１４が記録されている（図１３及び図１参照）。また、メインメモリ６には、基板異常発生源特定プログラム１６と後述する異常領域データ２７が記録されている。
【００３２】
ここでプログラム１６は、コンピュータ２を以下に説明するユニット（手段）として機能させるためのものである。
【００３３】
まず、プログラム１６は、コンピュータ２（特に、補助記憶装置８）を、複数の製造装置の夫々について、その製造装置の名称と、その製造装置が半導体基板１８に接触する第１の領域（以下、接触領域２２と称する）を対応づけて記録しておく接触領域データ記録ユニットとして機能させる。
【００３４】
すなわち、補助記憶装置８には、製造装置の名称と、この製造装置が半導体基板に接触する接触領域を対応させて記録した接触領域ファイル１４が記録されている。
【００３５】
図２は、接触領域ファイル１４の一例を示したものである。図２に示した表の一行が、製造装置の名称と接触領域を対応させた１組のデータ（以下、接触領域データ２６と呼ぶ）である。データの属性としては、「製造装置の名称」、「接触マップ」、及び「接触面」がある。
【００３６】
属性「製造装置の名称」として記録されるデータは、半導体装置の製造に用いられる製造装置の名称である。一方、属性「接触マップ」として記録されるデータと属性「接触面」として記録されるデータによって、接触領域２２が特定される。
【００３７】
属性「接触マップ」として記録されたデータは、製造装置が半導体基板の表面又は裏面に接触する領域を特定した画像データである。図３は、属性「接触マップ」として記録された画像データの一例である。この画像は、ハンドリング装置のチャックアームが、半導体基板１８の裏面に接触する領域（接触領域）に対応する。
【００３８】
属性「接触マップ」に記録される画像データは、半導体基板の画像を多くの細密な点（画素）に分解し、半導体基板１８の輪郭２０に相当する画素と、製造装置が半導体基板に接触する領域（接触領域２２）に相当する画素に、２進数“１”を対応させたものである。一方、半導体基板１８の輪郭２０と製造装置が接触する領域（接触領域２２）以外の画素には、２進数“０”を対応させる。半導体基板の輪郭２０は、製造装置が接触する領域２２の半導体基板内に於ける位置を特定するために使用さる。この接触マップは、所謂ビットマップ画像である。
【００３９】
図３に示された接触領域２２は、ハンドリング装置が備えているチャックアームが、半導体基板の裏面に接触する領域である。ここでハンドリング装置とは、半導体基板をウエハキャリヤから取り出して製造装置に取り付けたり、その逆に、製造装置から半導体基板を取り出してウエハキャリヤに収納するための装置である。
【００４０】
属性「接触面」に係るデータは、接触領域２２が、半導体基板の表面に対するものであるか裏面に対するものであるかを表す。
【００４１】
図３に示された接触領域２２を接触マップとする「接触領域データ」２６は、図２の第２行目に相当する。
【００４２】
次に、プログラム１６は、コンピュータ２（特に、入力装置１０）を、半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する半導体基板上の第２の領域（以後、異常領域と称する）が、入力される外観検査結果入力ユニットとして機能させる。
【００４３】
すなわち、半導体基板を外観検査して検出された異常が存在する半導体基板上の第２の領域（異常領域）を記録したデータ（以下、異常領域データ２７と呼ぶ）が、入力装置１０からコンピュータ２に入力される。そして、入力された異常領域データ２７は、メインメモリ６に記録される。
【００４４】
この異常領域データ２７は、異常が存在する半導体基板を外観検査装置で測定して得られる画像データ（以下、異常マップ２８と呼ぶ）と、当該画像データが半導体基板の表面（正面）又は裏面の何れに対応するデータであるかを記述するデータ（以下、異常面３０と呼ぶ）によって構成されている。
【００４５】
外観検査装置（図示せず）は、例えばＣＣＤを撮像素子とするカメラで検査対象の半導体基板を撮影して得られた画像と、欠陥の無い半導体基板を撮影して得られた画像の差分を求めて欠陥が形成された領域を抽出した画像データ（以下、異常マップ２８と呼ぶ）を生成する。異常マップの各画素は、接触マップと同様、２進数で表される。
【００４６】
図４は、このような欠陥マップ２８の一例である。図４に示された画像データは、半導体基板の画像を多くの細密な点（画素）に分解し、半導体基板１８の輪郭２０に相当する画素と、異常が検地された領域２４（以下、異常領域と呼ぶ）に相当する画素に、２進数“１”を対応させたものである。一方、半導体基板１８の輪郭２０と異常領域２４以外の画素には、２進数“０”を対応させる。半導体基板の輪郭２０は、半導体に於ける異常領域２４の位置を特定するために使用される。この画像データも、所謂ビットマップ画像である。
【００４７】
このような異常領域データ２７は、例えば外観検査装置で生成され、フロッピーディスク（登録商標）に格納される。そして、入力装置１０によってコンピュータ２に読み込まれ、メインメモリ６に記録される。
【００４８】
上記外観検査は、半導体装置を製造する全ての工程が終わってから行っても良いし、これらの工程の間に行っても良い。
【００４９】
更に、このプログラム１６は、コンピュータ２を、上記外観検査結果入力ユニットから入力された上記第２の領域（異常領域２４）を含む上記第１の領域（接触領域２２）を特定し、特定した上記第１の領域（接触領域２２）に対応する上記製造装置の名称を抽出する基板異常発生源検索ユニットとして機能させる（図３及び図４参照）。
【００５０】
すなわち、コンピュータ２の中央処理装置４が、メインメモリ６に記録された基板異常発生源特定プログラム１６の指令を受けて、メインメモリ６に記録された異常領域データ２７を検索キーとして、補助記憶装置８に記録されている接触領域ファイル１４を検索し、この検索キーを含む接触領域データ２６を抽出する。その結果、異常領域２４（第２の領域）を包含する接触領域２２（第１の領域）で、半導体基板１８に接触する製造装置の名称が抽出される。
【００５１】
この検索は、具体的には、例えば以下のように行われる。
【００５２】
検索は、まず、補助記録装置８に記録された接触領域ファイル１４から、メインメモリ６に記録された異常領域データ２７の「異常面」３０と補助記録装置８に記録された接触領域データ２６の属性「接触面」を有するデータ５８を順次比較し、両者が一致した場合に、その接触領域データ２６を抽出する。例えば、異常が半導体基板の裏面（又は、表面）に形成されている場合には、属性「接触面」を有するデータ５８が裏面（又は、表面）となっている接触領域データ２６を抽出する。
【００５３】
次に、このようにして接触領域データ２６を抽出する毎に、その接触領域データ２６から属性「接触マップ」を有する画像データ５６を抽出し、メインメモリ６に記録した異常領域データ２７の「異常マップ」２８と比較する。図５は、このような比較の一例を説明する図である。
【００５４】
図５では、接触領域データ２６の属性「接触マップ」を有する画像データ５６（図３参照）と、異常領域データ２７を構成する異常マップ２８（図４参照）が、夫々の半導体基板の輪郭２０が一致するように重ね合わせた図である。
【００５５】
図５に示された例では、接触領域２２に異常領域２４が全て包含されている。このような場合に、上記画像データ５６（接触マップ）を有する接触領域データ２６が、検索結果として抽出される。その結果、外観検査で検出された異常領域２４（第２の領域）を包含する接触領域２２（第１の領域）を形成する製造装置の名称が抽出される。
【００５６】
以上のような比較は、属性「接触マップ」を有する画像データ５６及び異常マップ２８の双方が、ビットマップ画像として記録されているので、コンピュータ２を用いることによって容易に行うことができる。
【００５７】
以上述べた通り、本実施の形態では、メインメモリ６に記録された基板異常発生源特定プログラム１６とコンピュータ２が協働して、接触領域データ記録ユニット、外観検査結果入力ユニット、及び基板異常発生源検索ユニットからなる基板異常発生源特定装置２が構築されている。
【００５８】
（２）基板異常発生源特定方法
図６は、上記基板異常発生源特定装置を用いた基板異常発生源特定方法を説明する図である。
【００５９】
この方法は、半導体装置（集積回路等）を半導体基板に形成するために使用される複数の製造装置の中から、半導体装置の形成を阻害する欠陥（パターン断線や半導体基板の欠け等）を、半導体基板に生じさせる製造装置を特定するための方法である。
【００６０】
本方法は、以下のような工程によって構成されている。
【００６１】
まず、基板異常発生源特定プログラム１６とコンピュータ２（特に、補助記憶装置８）が協働して構築された接触領域データ記録ユニットに、複数の上記製造装置の夫々について、製造装置の名称と、製造装置が半導体基板に接触する第１の領域（接触領域２２）を対応づけて記録する（接触領域データ記録ステップ；Ｓ１）。
【００６２】
次に、基板異常発生源特定プログラム１６とコンピュータ２（特に、入力装置１０）が協働して構築された外観検査結果入力ユニットに、半導体基板を外観検査することによって検出された異常が存在する第２の領域（異常領域２４）を入力する（外観検査結果入力ステップ；Ｓ２）。
【００６３】
次に、基板異常発生源特定プログラム１６とコンピュータ２（特に、中央処理装置４、メインメモリ６、及び補助記憶装置８）が協働して構築された基板異常発生源検索ユニットを動作させて、上記外観検査ステップによって入力された上記第２の領域（異常領域２４）を含む上記第１の領域（接触領域２２）を特定し、特定した上記第１の領域（接触領域２２）に対応する上記製造装置の名称を抽出する（基板異常発生源検索ステップ；Ｓ３）。
【００６４】
最後に、基板異常発生源特定プログラム１６とコンピュータ２（特に、出力装置１２）が協働して構築された出力ユニットを動作させて、基板異常発生源検索ステップ（Ｓ３）によって抽出された製造装置名を出力する（出力ステップ；Ｓ５４）。
【００６５】
このようにして抽出された製造装置の中から、製造工程の履歴を考慮として欠陥の発生原因となった製造装置を特定する。すなわち、外観検査を行った時点より以前の工程で使用された製造装置の中に、上記基板異常発生源特定方法で抽出された製造装置が一つだけ見出すことができた場合には当該装置を基板異常発生源と特定する。
【００６６】
複数の製造装置が見出された場合には、抽出された製造装置を基板異常発生源の候補として、この候補の中から他の観点を考慮して基板異常発生源を特定する。
【００６７】
（３）原理
正常な半導体装置の形成を阻害する欠陥の発生源となる製造装置の特定が、上述した基板異常発生源特定装置（又は、基板異常発生源特定方法）によって可能となる理由について説明する。
【００６８】
半導体装置の形成を阻害する欠陥として最も重要なものの一つは、パターン断線（フォトレジスト膜や配線等の断線）である。
【００６９】
半導体装置の製造工程では、半導体基板のハンドリングや固定のため必ず製造装置の一部が半導体基板に接触する。しかし、通常、製造装置が接触する部位は、半導体装置が形成されない、半導体基板の裏面や外縁部である。従って、製造装置が半導体基板に接触することによって、パターン断線が発生するとは考えがたい。このため、上述した特許文献１に開示された技術においても、製造装置が半導体基板に接触する領域（接触領域２２）には注目していない。
【００７０】
本願発明者は、パターン断線の発生原因を鋭意検討した結果、接触領域２２に形成される傷等の異常が、これら重大欠陥の原因となっていることを突き止めた。
【００７１】
半導体製造ラインでは、半導体基板は、図７のようにウエハキャリヤ３２に格納された状態で、製造装置の間を搬送される。図７（ａ）は、半導体基板が格納された状態のウエハキャリアを上から見た図である。一方、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＡ-Ａ´における断面を矢印の方向から見た図である。尚、図７（ａ）では、半導体基板１８が見えるように、キャリヤ３２の上部は省略されている。
【００７２】
今、ある製造装置Ａで加工された半導体基板が、ハンドリング装置（製造装置の一種）によって取り出され、ウエハキャリア３２に格納される場合を考える。この際、ハンドリング装置のチャックアームに接触した半導体基板３４の裏面に、図８（ａ）に示すような傷３８が生じたとする。尚、図８は、半導体基板に外観上生じる代表的３な異常３種類を、その裏面から見た図である。
【００７３】
この傷３８は、半導体基板３４の表面には形成されていないので、半導体装置の形成を直接阻害するものではない。しかし、ウエハキャリア３２に格納された半導体基板３４から、上記傷から生じた微粒子が剥がれ落ちることがある。この場合、半導体基板３４の下に格納された別の半導体基板３６の表面に、この微粒子（パーティクル；particle）が付着し異物となる。このよう異物は、パターン断線（フォトレジスト膜や配線等の断線）の原因になり、半導体装置の形成を阻害する。
【００７４】
従って、半導体基板の裏面に傷（半導体基板の異常の一種）を付けた製造装置を特定することが可能になれば、パターン断線を発生させ、その結果半導体装置の形成を阻害している製造装置の特定が可能になる。
【００７５】
本実施の形態では、夫々の製造装置が半導体基板に接触する領域（接触領域２２）をデータベース化し、傷の形成された領域を検索キーとして、このデータベースの中からこのような傷を形成しうる製造装置を特定する。
【００７６】
従って、本実施の形態によれば、パターン断線の原因となっている製造装置の特定が容易になる。すなわち、本実施の形態によれば、半導体装置の形成を阻害している製造装置の特定が容易になる。
【００７７】
半導体装置の形成を阻害する半導体基板の欠陥は、パターン断線に限られない。例えば、図８（ｂ）に示した、半導体基板外縁部の欠け４０も、半導体装置の形成を阻害する重要な欠陥である。このような欠け４０が半導体基板に発生すると、以後の工程を進めることが困難になる。
【００７８】
このような欠け４０は、例えば、半導体製造装置に設けられたチャック機構が、半導体基板の外縁部を把持したことが原因となって発生する。チャック機構が半導体基板を把持した場合、把持された半導体基板外縁部に、外観検査装置でも発見できないような小さな亀裂が生じることがある。この亀裂が、その後の種々の工程を経て行くうちに成長して、最終的には半導体基板１８の欠け４０となる。
【００７９】
従って、欠け４０が発見された段階では、半導体基板４０は既に多くの工程が経ている。このため、これらの工程で使用された多くの製造装置の中から、欠け４０の原因となった製造装置を特定することは容易ではない。
【００８０】
しかし、上述したように欠け４０は、半導体基板１８の外縁部に生じた亀裂が成長したものである。そして、この亀裂は、半導体基板が製造装置によって把持等されることよって生じるものである。従って、半導体基板の外縁に亀裂（半導体基板の異常）を生じさせる製造装置を特定することが可能になれば、半導体基板に欠けを発生させ、半導体装置の形成を阻害している製造装置の特定が可能になる。
【００８１】
本実施の形態では、夫々の製造装置が半導体基板に接触する領域（接触領域２２）をデータベース化し、欠け４０の形成された領域を検索キーとして、このデータベースの中からこのような欠け４０の原因となる亀裂を形成しうる製造装置を特定する。尚、接触領域２２には、製造装置によって把持された領域も含まれる。
【００８２】
従って、本実施の形態によれば、パターン断線の原因となっている製造装置の特定が容易になる。すなわち、本実施の形態によれば、半導体装置の形成を阻害している製造装置の特定が容易になる。尚、上記欠け４０は、半導体装置の形成を阻害する欠陥でもあり、且つ外観検査によって発見される半導体基板の異常でもある。
【００８３】
半導体装置の形成を阻害する欠陥の原因となる半導体基板の異常としては、傷及び欠け以外にも種々のものがある。例えば、製造装置の加工台に載せた半導体基板を、加工終了後に、裏面を複数の支柱で突き上げて持ち上げた場合、半導体基板の裏面に打痕４２が生じることがある。このような打痕も、他の半導体基板に付着する異物の発生源となる（図８（ｃ）参照）。
【実施例】
【００８４】
本実施例は、基板異常発生源特定装置に係わるものである。
【００８５】
（１）目的
本装置は、半導体装置の製造ラインで製造中（又は、完成した）半導体装置（半導体集積回路等）にパターン断線が発生した場合や、或いは、製造途中の半導体基板に欠けが発生して製造の続行が困難になった場合に、その原因となっている製造装置を特定するためのものである。
【００８６】
（２）構成
本実施例に係わる基板異常発生源特定装置の構成は、上記実施の形態で説明した基板異常発生源特定装置と同じものである。
【００８７】
すなわち、本実施例の係わる基板異常発生源特定装置２は、図１に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）４、メインメモリ６、例えばハードディスクからなる補助記憶装置８、入力装置１０、及び出力装置１２からなるコンピュータ２によって構成されている。
【００８８】
（ｉ）メインメモリ
メインメモリ６には、コンピュータ２を、半導体基板に発生した異常（傷、欠け、パーティクル等）の発生源となっている製造装置を特定するための装置として機能させるための異常発生源特定プログラム１６が記録されている。また、メインメモリ６には、後述する異常領域データ２７が記録される。
【００８９】
（ｉｉ）補助記録装置（接触領域ファイル）
補助記憶装置８には、製造装置の名称と、この製造装置が半導体基板１８に接触する領域２２を対応させて記録した接触領域ファイル１４が記録されている（図１及び図３参照）。
【００９０】
例えば、あるカスタム集積回路の製造ラインで使用される、図９に示すような装置群に対するデータが、接触領域ファイル１４に記録されている。
【００９１】
図２は、図１０に示す装置群に対する接触領域ファイル１４である（ハンドリング装置及びスパッタ装置以外の装置に関するデータは省略。）。図２に示した表の一行が、製造装置の名称と、接触領域（製造装置が上記半導体基板に接触する領域）を対応させた１組のデータ（以下、接触領域データ２６と呼ぶ）である。
【００９２】
上記実施の形態で説明したように、データの属性としては、「製造装置の名称」、「接触マップ」、及び「接触面」がある。
【００９３】
属性「製造装置の名称」として記録されたデータが、半導体基板に接触する製造装置の名称である。そして、属性「接触マップ」として記録されたデータと、属性「接触面」として記録されたデータによって、接触領域２２が特定される。
【００９４】
属性「接触マップ」として記録されたデータ（以後、接触マップと呼ぶ）は、半導体基板の表面又は裏面に製造装置が接触する領域を特定した画像データ（ビットマップ画像）である。一方、属性「接触面」として記録されたデータは、接触マップが、半導体基板の表面に対するものであるか裏面に対するものであるかを表したデータである。
【００９５】
ここで、図２に最初に記録されている、ハンドリング装置の接触領域データ２６について説明する。
【００９６】
このハンドリング装置は、半導体基板に接触する部材として、チャックアーム、クランプ、及びセンターチャックの３点を備えている。
【００９７】
図１０は、これらの部材が、半導体基板１８に接触した状態を、半導体基板の裏面側から見た図である。図１０に示すように、チャックアーム４４とセンターチャック４６は、半導体基板を裏面で吸着する。一方、クランプ４８は、半導体基板１８をその外縁で把持する。
【００９８】
接触領域データ２６は、夫々の部材について作成され、例えば図２の第２行目〜第５行目ような接触領域ファイル１４として記録される。
【００９９】
ここで、属性「製造装置の名称」として記録されるデータには、夫々の接触マップが当該製造装置のどの部材に基づく接触領域２２であるかを記録する情報を含めてもよい。例えば、ハンドリング装置のチャックアームに基づく接触領域データ２６（表２の第２目）の製造装置名として、「ハンドリング装置（チャックアーム）」を記録してもよい。同様に、ハンドリング装置のセンターチャック及びクランプに基づく接触領域データ２６（表２の第３〜４目）の製造装置名として、夫々「ハンドリング装置（センターチャック）」及び「ハンドリング装置（クランプ）」を記録してもよい。
【０１００】
（ｉｉｉ）入力装置
入力装置１０は、例えば、フロッピーディスク（登録商標）に記録された異常領域データ２７を読み込むために用いられる。入力装置１０によって読み込まれた異常領域データ２７は、メインメモリ６に記録される。
【０１０１】
異常領域データ２７は、外観検査装置で異常ありと判断された半導体基板の画像データ（外観検査装置の出力；以下、異常マップ２８と呼ぶ）と、当該画像データが半導体基板の表面又は裏面の何れに対するデータであるかを記録したデータ（以下、異常面３０と呼ぶ）によって構成される。
【０１０２】
図１１は、異常マップの例である。半導体基板１８の輪郭２０を除いた黒く塗りつぶした部分が、異常が存在する領域（異常領域２４）である。
【０１０３】
図１１（ａ）は、半導体基板１８に傷３８が存在する場合の異常マップの例である。図１１（ｂ）は、半導体基板１８に欠け４０が存在する場合の半導体基板１８の異常マップの例である。図１１（ｃ）は、半導体基板に打痕４２が存在する場合の異常マップの例である。
【０１０４】
（ｉｖ）中央処理装置
中央処理装置４は、メインメモリ６に記録された基板異常発生源特定プログラム１６の指令を受けて、メインメモリ６に記録された異常領域データ２７を検索キーとして、補助記憶装置８に記録されている接触領域ファイル１４を検索し、この検索キーを含む接触領域データ２６を抽出する。その結果、異常領域２４（第２の領域）を包含する接触領域２２（第１の領域）を持った製造装置の名称が抽出される。
【０１０５】
例えば、「異常マップ」２８として図１１（ａ）に示した画像が記録され、「異常面」３０として「裏面」が記録された異常領域データ２７を、検索キーとして、中央処理装置４が、補助記憶装置８に記録されている接触領域ファイル１４を検索する場合を考える。
【０１０６】
検索は、接触領域ファイル１４すなわち図２に示した表を、第２行目に記録された接触領域データ２６から順番に、上記異常領域データ２７と比較することによって行われる。まず、異常領域データ２７を構成する「異常面」３０を、第２行目に記録された接触領域データ２６を構成する、属性「接触面」を持つデータと比較する。
【０１０７】
両データの内容とも「裏面」なので、異常領域データ２７を構成する「異常マップ」２８を、図２の属性「接触マップ」を持つ画像データと比較する。尚、「異常面」３０と属性「接触面」を持つデータが一致しない場合には、「異常マップ」２８（図１１）と属性「接触マップ」を持つ画像データの比較は行わない。
【０１０８】
両者を比較すると、「異常マップ」２８（図１１（ａ））は、属性「接触マップ」を持つ画像データ（図２の第２行目第２列）に包含されている（図５参照）。従って、中央処理装置４は、図２（接触領域ファイル１４）の第２行目に記録された接触領域データ２６を抽出する。
【０１０９】
このような比較を、順次、接触領域ファイル１４に記録された全ての接触領域データ２６について行う。
【０１１０】
同様の検索を、「異常マップ」２８として図１１（ｂ）に示した画像が記録され、異常面３０として「裏面」が記録された異常領域データ２７を検索キーとして行うと、図２の第４行目の接触領域データ２６が抽出される。
【０１１１】
同様に、「異常マップ」２８として図１１（ｃ）に示した画像が記録され、異常面３０として「裏面」が記録された異常領域データ２７を検索キーとして、接触領域ファイル１４を検索すると、図２の第６行目の接触領域データ２６が抽出される。
【０１１２】
（ｖ）出力装置
出力装置１２は、中央処理装置４によって抽出された接触領域ファイル１４を出力する。従って、例えば、表示装置からなる出力装置の画面には、「ハンドリング装置」や「スパッタ装置」等の製造装置の名称が表示される。
【０１１３】
（３）変形例
以上の例で使用した外観検査装置は、ＣＣＤを撮像素子とするカメラで半導体基板を撮影し、半導体基板の異常を検出するものである。しかし、本発明で使用可能な外観検査装置は、このような装置に限られない。例えば、半導体基板の表面又は裏面をビーム状のレーザ光で二次元走査し、その散乱光を光検出器で検出して二次元像を構築するものであってもよい。
【０１１４】
以上の例では、半導体基板１８を表面５２と裏面５４に区別して、異常領域データ２７を作成している（図１２参照；半導体基板の外縁部近傍の断面図）。しかし、異常の発生しうる場所としては、表面５２及び裏面５４以外に、半導体基板１８のエッジ５０も存在する。従って、エッジ５０に発生した異常について、異常領域データ２７を作成してもよい。
【０１１５】
その場合には、異常領域データ２７の「異常面」３０の分類として、新たに「エッジ」が加わる。同様に、接触領域データ１４の属性「接触面」を持つデータの分類として、新たに「エッジ」が加わることになる。
【０１１６】
また、以上の例では、検索のための「異常マップ」と「接触マップ」の比較は、「異常マップ」に記録された異常領域２４が、「接触マップ」に記録された接触領域２２に完全（１００％）に含まれるか否で判断した。しかし、必ずしも１００％含まれることを判断基準とする必要はない。例えば、含まれ割合が、８０％や５０％であっても良い場合がある。
【０１１７】
例えば、半導体基板の異常が「欠け」の場合には、半導体基板の外縁に発生した亀裂が成長・拡大して最終的に「欠け」になるので、接触領域２２に含まれる「欠け」の割合は１００％になるとは限らない。
【０１１８】
従って、半導体基板の異常が「欠け」である場合には、「異常マップ」に記録された異常領域２４が、「接触マップ」に記録された接触領域２２に含まれる割合は、１００％より小さい値であることが好ましい場合もある。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、半導体装置の製造業において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施の形態に係る基板異常発生源特定装置２のハードウエア構成図である。
【図２】接触領域ファイルの一例を説明する図である。
【図３】属性「接触マップ」を有する画像データの一例を説明する図である。
【図４】異常マップの一例を説明する図である。
【図５】属性「接触マップ」を有する画像データと異常領域データを比較する動作を説明する図である。
【図６】実施の形態に係る基板異常発生源特定方法を説明する図である。
【図７】半導体基板が格納された状態のウエハキャリアを説明する図である。
【図８】半導体基板に外観上生じる代表的な異常を説明する図である。
【図９】実施例で基板異常発生源特定装置が検査対象とする半導体製造ラインを構成する製造装置群の一例を説明する図である。
【図１０】ハンドリング装置の部材が半導体基板に接触した状態を、半導体基板の裏面側から見た図である。
【図１１】実施例における異常マップの例を説明する図である。
【図１２】半導体基板のエッジを説明する図である。
【図１３】半導体基板に於ける製造装置の接触領域を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２１】
２・・・コンピュータ    ４・・・中央処理装置（ＣＰＵ）    ６・・・メインメモリ
８・・・補助記憶装置    １０・・・入力装置    １２・・・出力装置
１４・・・接触領域ファイル    １６・・・基板異常発生源特定プログラム
１８・・・半導体基板    ２０・・・半導体基板の輪郭    
２２・・・製造装置が接触する領域（接触領域）
２４・・・欠陥が存在する領域（異常領域）  ２６・・・接触領域データ
２７・・・異常領域データ    ２８・・・欠陥マップ    ３０・・・異常面
３２・・・ウエハキャリア    ３４・・・裏面に傷のついた半導体基板    
３６・・・裏面に傷のある半導体基板の下に格納された他の半導体基板  
３８・・・傷    ４０・・・欠け    ４２・・打痕  
４４・・・チャックアーム    ４６・・・センターチャック
４８・・・クランプ    ５０・・・エッジ    ５２・・・表面    ５４・・・裏面
５６・・・属性「接触面」を有するデータ    
５８・・・属性「接触マップ」を有する画像データ
【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】
2009026839.tif 000012
【図１１】
2009026839.tif 000013
【図１２】
2009026839.tif 000014
【図１３】
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