专利名称：粒子检测辅助方法、粒子检测方法、粒子检测辅助装置和粒子检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状况的有机 类粒子或无机类粒子膨胀而辅助有机类粒子或无机类粒子的检测的粒子检测辅助方法、使 用该粒子检测辅助方法的粒子检测方法、实施上述各方法的粒子检测辅助装置和粒子检测 系统。
背景技术：
当从半导体制造处理室的内壁剥离的粒子附着在半导体晶片表面时，发生半导体 器件的配线的短路，半导体器件的成品率降低。因此，需要检查半导体制造工序中的粒子的 产生状况，例如粒子的数目、大小等。作为粒子的检测方法，使用对粒子照射光，根据来自该 粒子的散射光检测粒子的光散射法。另外，在半导体器件高度精细化的当前，加工配线宽度达到不足50nm。而且在不久 的将来，30nm的配线加工技术正在被实用化。但是，尚未存在能够检测出30nm以下的粒子 的光散射技术。因此，存在不能够分析成品率与粒子间的关系、半导体器件的成品率降低的 可能性。另一方面，提出下述粒子检测方法(例如，专利文献1)为提高光散射的检测精 度，通过使水滴附着于半导体晶片上的粒子，提高粒子的光散射强度，使检测出更加微小的 粒子成为可能。专利文献1 日本特开平5-340885号公报

发明内容
不过，在专利文献1的粒子检测方法中，存在下述问题当向粒子照射光散射用的 激光光束时，附着在该粒子上的水滴会立刻蒸发，从而不能够准确地检测出粒子数。本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供通过使有机类粒子发泡膨胀，从而 能够准确地检测出以现有的光散射法不能检测出的微小的有机类粒子的粒子检测辅助方 法、通过使用该粒子检测辅助方法，与现有的粒子检测方法相比能够更准确地检测出有机 类粒子的粒子检测方法、实施上述各方法的粒子检测辅助装置和粒子检测系统。本发明的另一目的在于提供通过使有机类粒子和无机类粒子发泡膨胀和氧化膨 胀，从而能够准确地检测出以现有的光散射法不能检测出的微小的有机类粒子和无机类粒 子的粒子检测辅助方法、通过使用该粒子检测辅助方法，与现有的粒子检测方法相比能够 更准确地检测出有机类粒子和无机类粒子的粒子检测方法、实施上述各方法的粒子检测辅 助装置和粒子检测系统。本发明的另一目的在于提供通过使无机类粒子氧化膨胀，从而能够准确地检测 出以现有的光散射法不能检测出的微小的无机类粒子的粒子检测辅助方法、通过使用该粒 子检测辅助方法，与现有的粒子检测方法相比能够更准确地检测出无机类粒子的粒子检测方法、实施上述各方法的粒子检测辅助装置和粒子检测系统。本发明的另一目的在于提供能够有效地使有机类粒子发泡膨胀而检测出更微小 的该有机类粒子的粒子检测方法。本发明的另一目的在于提供能够有效地使无机类粒子氧化膨胀而检测出更微小 的该无机类粒子的粒子检测方法。发明的第一方面涉及的粒子检测辅助方法，其选择性地使在半导体制造工序中导 致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀，从而辅助该有机类 粒子的检测，上述粒子检测辅助方法的特征在于，包括吸附渗透工序，通过使有机类气体 与有机类粒子接触而使有机类气体成分吸附和渗透于该有机类粒子；和发泡工序，通过将 与有机类气体接触的有机类粒子加热而使该有机类粒子发泡膨胀。发明的第二方面涉及的粒子检测辅助方法，其特征在于，在上述发泡工序之后，具 有通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并使上述无机类粒子膨胀的 氧化工序。发明的第三方面涉及的粒子检测辅助方法，其选择性地使在半导体制造工序中导 致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀，从而辅助该无机类 粒子的检测，上述粒子检测辅助方法的特征在于，包括通过使无机类粒子和有机类粒子氧 化而分解该有机类粒子并使上述无机类粒子膨胀的氧化工序。发明的第四方面涉及的粒子检测方法，其选择性地使在半导体制造工序中导致半 导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀而进行检测，该粒子检测 方法的特征在于，包括吸附渗透工序，通过使有机类气体与有机类粒子接触而使有机类气 体成分吸附和渗透于该有机类粒子；发泡工序，通过将与有机类气体接触的有机类粒子加 热而使该有机类粒子发泡膨胀；和有机类粒子检测工序，向发泡膨胀的有机类粒子照射光， 通过接受来自该有机类粒子的散射光而检测上述有机类粒子。发明的第五方面涉及的粒子检测方法，其特征在于上述发泡工序，通过使已与 有机类气体接触的有机类粒子与加热气体接触，或在氮气气氛中对该有机类粒子照射加热 光，从而加热上述有机类粒子。发明的第六方面涉及的粒子检测方法，其特征在于上述吸附渗透工序中的有机 类粒子的温度比有机类气体的沸点低。发明的第七方面涉及的粒子检测方法，其特征在于，在上述有机类粒子检测工序 之后，包括氧化工序，通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并且使上 述无机类粒子膨胀；和无机类粒子检测工序，向膨胀的无机类粒子照射光，通过接受来自该 无机类粒子的散射光而检测上述无机类粒子。发明的第八方面涉及的粒子检测方法，其选择性地使在半导体制造工序中导致半 导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀而进行检测，该粒子检测 方法的特征在于，包括氧化工序，通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒 子并且使上述无机类粒子膨胀；和无机类粒子检测工序，向膨胀的无机类粒子照射光，通过 接受来自该无机类粒子的散射光而检测上述无机类粒子。发明的第九方面涉及的粒子检测方法，其特征在于上述氧化工序，通过在氧和氮 的混合气体气氛中向有机类粒子和无机类粒子照射准分子灯的紫外线，从而使该有机类粒
6子和无机类粒子氧化。发明的第十方面涉及的粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中导 致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀，从而辅助该有机类 粒子的检测，上述粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和无 机类粒子的被检测体；向处理室供给有机类气体的有机类气体供给管；开闭该有机类气体 供给管的有机类气体供给阀；向处理室供给加热气体的加热气体供给管；开闭该加热气体 供给管的加热气体供给阀；和控制部，其按照如下所述方式控制阀的开闭打开上述有机 类气体供给阀，在打开后关闭上述有机类气体供给阀，在上述有机类气体供给阀关闭后打 开上述加热气体供给阀。发明的第十一方面涉及的粒子检测辅助装置，其特征在于具有对被检测体照射 紫外线的紫外线灯，上述控制部，在上述加热气体供给阀关闭后使上述紫外线灯点亮。发明的第十二方面涉及的粒子检测辅助装置，其特征在于，具有氧化气体供给 管，其向处理室供给使有机类粒子和无机类粒子氧化的氧化气体；和开闭该氧化气体供给 管的氧化气体供给阀，上述控制部，在上述加热气体供给阀关闭后使上述氧化气体供给阀 打开。发明的第十三方面涉及的粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中 导致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀，从而辅助该有机 类粒子的检测，上述粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和 无机类粒子的被检测体；向处理室供给有机类气体的有机类气体供给管；开闭该有机类气 体供给管的有机类气体供给阀；向被检测体照射加热光的加热灯；和控制部，其按照如下 所述方式控制开闭和点亮打开上述有机类气体供给阀，在打开后关闭上述有机类气体供 给阀，在上述有机类气体供给阀关闭后使上述加热灯点亮。发明的第十四方面涉及的粒子检测辅助装置，其特征在于具有对被检测体照射 紫外线的紫外线灯，上述控制部，在上述加热灯熄灭后使上述紫外线灯点亮。发明的第十五方面涉及的粒子检测辅助装置，其特征在于，具有氧化气体供给 管，向处理室供给使有机类粒子和无机类粒子氧化的氧化气体；和开闭该氧化气体供给管 的氧化气体供给阀，上述控制部，在上述加热灯熄灭后使上述氧化气体供给阀打开。发明的第十六方面涉及的粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中 导致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀，从而辅助该无机 类粒子的检测，上述粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和 无机类粒子的被检测体；和向被收容在处理室中的被检测体照射紫外线的紫外线灯。发明的第十七方面涉及的粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中 导致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀，从而辅助该无机 类粒子的检测，上述粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和 无机类粒子的被检测体；氧化气体供给管，向处理室供给使有机类粒子和无机类粒子氧化 的氧化气体；和开闭该氧化气体供给管的氧化气体供给阀。发明的第十八方面涉及的粒子检测系统，其特征在于，包括上述任一粒子检测辅 助装置；和向有机类粒子和无机类粒子照射光，通过接受来自该有机类粒子和无机类粒子 的散射光而检测上述有机类粒子或无机类粒子的粒子检测装置。
在发明的第一、四、五、十、十三、十八方面，在吸附渗透工序中使有机类气体与有 机类粒子接触。因为与有机类粒子接触的有机类气体成分吸附和渗透于该有机类粒子，所 以该有机类粒子发泡膨胀。在接下来的发泡工序中，加热有机类粒子。例如，通过使加热气 体接触有机类粒子而加热有机类粒子。另外，通过在氮气气氛中向有机类粒子照射加热光 而加热有机类粒子。当有机类粒子被加热时，吸附和渗透于该有机类粒子的有机类气体成 分作为发泡剂起作用，使上述有机类粒子进一步发泡膨胀。因为在发泡工序中发泡膨胀的 有机类粒子自身的形状产生变形，所以即使在粒子检测时被照射光而引起有机类气体成分 挥发，有机类粒子的大小也仍维持在发泡膨胀后的状态。因而，在光散射检测时有机类粒子 不收缩而能够辅助有机类粒子的准确的检测。另外，因为无机类粒子不发泡膨胀，所以能够 选择性地使有机类粒子发泡膨胀。特别地，在发明的第十方面涉及的粒子检测辅助装置中，控制部通过控制有机类 气体供给阀和加热气体供给阀的开闭，从而实施粒子检测辅助方法。控制部首先通过打开 有机类气体供给阀而向处理室导入有机类气体，使有机类气体与处理室内的被检测体所具 有的有机类粒子接触。接着，控制部关闭有机类气体供给阀，打开加热气体供给阀，从而向 处理室导入加热气体，使有机类粒子进一步发泡膨胀。另外，在发明的第十三方面涉及的粒子检测辅助装置中，控制部通过控制有机类 气体供给阀的开闭、加热灯的点亮，从而实施上述粒子检测辅助方法。控制部首先通过打开 有机类气体供给阀而向处理室导入有机类气体，使有机类气体与处理室内的被检测体所具 有的有机类粒子接触。接着，控制部关闭有机类气体供给阀，通过使加热灯点亮而加热有机 类粒子，使有机类粒子进一步发泡膨胀。另外，在发明的第四、五、十八方面涉及的粒子检测方法、粒子检测系统中，向发泡 膨胀的有机类粒子照射光，通过接受来自该有机类粒子的散射光而检测上述有机类粒子。 如上所述，因为即使照射光，有机类粒子也不收缩，所以能够有效地检测出有机类粒子。另外，被检测体并不只是像半导体晶片那样的固体，还包括具有有机类粒子和无 机类粒子的气体。在发明的第六方面，吸附渗透工序中的有机类粒子的温度比有机类气体的沸点 低。于是，能够使有机类气体成分作为液体吸附和渗透于有机类粒子，能够在发泡工序中有 效地使有机类粒子发泡膨胀。在发明的第二、七、十一、十二、十四、十五、十八方面，通过氧化工序使无机类粒子 和有机类粒子氧化。有机类粒子因氧化作用而分解，无机类粒子因氧化而膨胀。特别地，在 发明的第十一、十四方面涉及的粒子检测辅助装置中，控制部在关闭加热气体供给阀后使 紫外线灯点亮，从而分解有机类粒子，使无机类粒子氧化膨胀。另外，在发明的第十二、十五 方面涉及的粒子检测辅助装置中，控制部在关闭加热气体供给阀后打开氧化气体供给阀， 从而向处理室导入氧化气体，使无机类粒子氧化膨胀。因为在氧化工序中膨胀的无机类粒 子自身的形状产生变形，所以即使在粒子检测时被照射光，无机类粒子的大小也仍维持在 膨胀后的状态。因此，在光散射检测时无机类粒子不收缩，能够辅助无机类粒子的准确的检 测。另外，因为有机类粒子因氧化作用而被分解，所以能够选择性地使无机类粒子膨胀。另外，在发明的第七、十八方面涉及的粒子检测方法、粒子检测系统中，向膨胀的 无机类粒子照射光，通过接受来自该无机类粒子的散射光而检测上述无机类粒子。如上所述，因为即使照射光，无机类粒子也不收缩，所以能够有效地检测出无机类粒子。在发明的第三、八、十六、十七、十八方面，通过氧化工序使无机类粒子和有机类粒 子氧化。有机类粒子因氧化作用而分解，无机类粒子因氧化而膨胀。特别地，在发明的第 十六方面涉及的粒子检测辅助装置中，控制部通过点亮紫外线灯而将有机类粒子分解，使 无机类粒子膨胀。另外，在发明的第十七方面涉及的粒子检测辅助装置中，控制部通过打开 氧化气体供给阀，向处理室导入氧化气体，使无机类粒子膨胀。因为在氧化工序中膨胀的无 机类粒子自身的形状产生变形，所以即使在粒子检测时被光照射，无机类粒子的大小也仍 维持在膨胀后的状态。因此，在光散射检测时无机类粒子不收缩，能够辅助无机类粒子的准 确的检测。另外，因为有机类粒子不因氧化作用而分解，所以能够选择性地使无机类粒子膨 胀。另外，在发明的第八、十八方面，向膨胀的无机类粒子照射光，通过接受来自该无 机类粒子的散射光而检测上述无机类粒子。如上所述，因为即使照射光，无机类粒子也不收 缩，所以能够有效地检测出无机类粒子。在发明的第九方面，通过在氧和氮的混合气体气氛中向无机类粒子照射准分子灯 的紫外线，从而使该无机类粒子氧化。上述紫外线的波长是172nm的高能量短波长，因为能 够产生氧自由基，所以与使用臭氧气体等的氧化方法相比，能够高效地使无机类粒子氧化 膨胀。根据发明的第一、四、五、十、十三、十八方面，能够使以现有的光散射法不能检测 出的微小的有机类粒子发泡膨胀为能够被检测出的大小，能够辅助有机类粒子的正确的检 测。另外，能够准确地检测出以现有的光散射法不能检测出的微小的有机类粒子。像这样，能够检测出以现有的光散射法不能检测出的30nm以下的有机类粒子和 无机类粒子，易于提高半导体量产的成品率。根据发明的第六方面，有效地使有机类粒子发泡膨胀，能够检测出更加微小的该 有机类粒子。根据发明的第二、七、十一、十二、十四、十五、十八方面，能够使以现有的光散射法 不能检测出的微小的有机类粒子和无机类粒子发泡膨胀和氧化膨胀为能够检测出的大小， 能够辅助有机类粒子和无机类粒子的正确的检测。另外，能够准确地检测出以现有的光散 射法不能检测出的微小的有机类粒子和无机类粒子。进一步地，因为能够选择性地使有机 类粒子和无机类粒子膨胀而进行检测，所以能够明确半导体量产的成品率降低的原因主要 是有机类粒子和无机类粒子中的哪一种。根据发明的第三、八、十六、十七、十八方面，能够使以现有的光散射法不能检测出 的微小的无机类粒子氧化膨胀为能够检测出的大小，能够辅助无机类粒子的正确的检测。 另外，能够准确地检测出以现有的光散射法不能检测出的微小的无机类粒子。根据发明的第九方面，有效地使有机类粒子氧化膨胀，能够检测出更微小的该无 机类粒子。


图1是示意地表示本发明的实施方式1涉及的粒子检测系统的平面图。图2是表示粒子检测系统的结构的框图。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的控制部的处理顺序的流程图。图4是概念地表示有机类粒子的粒子检测辅助方法和粒子检测方法的说明图。图5是概念地表示无机类粒子的粒子检测辅助方法和粒子检测方法的说明图。图6是示意地表示本发明的实施方式2涉及的粒子检测系统的平面图。图7是表示本发明的实施方式2涉及的控制部的处理顺序的流程图。图8是示意地表示本发明的实施方式3涉及的粒子检测系统的平面图。图9是表示本发明的实施方式3涉及的控制部的处理顺序的流程图。符号说明1搬送室2搬送机3被检测体收纳室4吸附渗透处理室5，305发泡处理室6，206氧化处理室7粒子检测处理室42有机类气体供给部43有机类气体供给管44有机类气体供给阀52加热气体供给部53加热气体供给管54加热气体供给阀65准分子灯(紫外线灯)72光照射部73受光部81控制部262氧化气体供给部263氧化气体供给管264氧化气体供给阀352氮气供给部353氮气供给管354氮气供给阀355加热灯P1有机类粒子P2无机类粒子W被检测体
具体实施例方式以下根据表示本发明的实施方式的附图对本发明进行详述。(实施方式1)
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图1是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的粒子检测系统的平面图，图2是 表示粒子检测系统的结构的框图。本发明涉及的粒子检测系统，是检测附着在被检测体W 例如半导体晶片上的微小的有机类粒子P1和无机类粒子P2(直径30nm以下)的装置，用 于实施本发明的实施方式1涉及的粒子检测辅助方法和粒子检测方法。粒子检测系统具有 搬送室1，其配置有搬送被检测体W的搬送机2。在搬送室1的周围配置有被检测体收纳室 3、吸附渗透处理室4、发泡处理室5、氧化处理室6和粒子检测处理室7。吸附渗透处理室4具备处理室41和向该处理室41供给有机类气体例如丁烷、戊 烷、乙醇类、丙醇、二甲苯等烃类气体的有机类气体供给部42。处理室41和有机类气体供给 部42，通过有机类气体供给管43连接，按照从有机类气体供给部42通过有机类气体供给管 43向处理室41内供给有机类气体的方式构成。在有机类气体供给管43，设置有开闭有机 类气体供给管43的有机类气体供给阀44。有机类气体供给阀44例如是电磁阀。发泡处理室5具备处理室51和向该处理室51供给加热气体例如摄氏100°以上 的高温水蒸气的加热气体供给部52。另外，加热气体中不包含使有机类粒子P1加热氧化的 气体。处理室51和加热气体供给部52通过加热气体供给管53连接，按照从加热气体供给 部52通过加热气体供给管53向处理室51内供给加热气体的方式构成。在加热气体供给 管53，设置有开闭加热气体供给管53的加热气体供给阀54。加热气体供给阀54例如是电 磁阀。氧化处理室6具备处理室61、设置在处理室61的内部顶棚部分的准分子灯65、和 向该处理室61供给氧和氮的混合气体的氧气供给部62。准分子灯65是能够照射172nm的 高能量(7. 2eV)短波长紫外线的紫外线灯。处理室61和氧气供给部62通过氧气供给管63 连接，按照从氧气供给部62通过氧气供给管63向处理室61供给氧和氮的混合气体的方式 构成。在氧气供给管63设置有开闭氧气供给管63的氧气供给阀64。氧气供给阀64例如 是电磁阀。粒子检测处理室7具备处理室71、设置在处理室71内部的光照射部72、和接收来 自附着在被检测体W上的有机类粒子P1和无机类粒子P2的散射光的受光部73。另外，粒子检测系统具备控制搬送机2、有机类气体供给阀44、加热气体供给阀54 等的控制部81。控制部81例如是构成微型计算机的CPU，在控制部81，通过总线86连接 有R0M82、RAM83、输入装置84和输出装置85。R0M82是存储有在计算机动作时所必需的控 制程序的掩模ROM、EEPR0M等非易失性存储器，RAM83是将执行控制部81的运算处理时产 生的各种数据暂时存储的DRAM、SRAM等易失性存储器。输入装置84是受理由使用者进行 的粒子检测系统的操作的输入按钮、键盘等。输出装置85是输出粒子的检测结果的显示装 置。另外，在控制部81，通过未图示的接口连接有有机类气体供给阀44、加热气体供 给阀54、准分子灯65、氧气供给阀64、光照射部72、受光部73和搬送机2，控制部81按照通 过发送控制信号而控制各部分的动作的方式构成。另外，由吸附渗透处理室4、发泡处理室5、氧化处理室6和搬送机2，构成实施本发 明涉及的粒子检测辅助方法的粒子检测辅助装置。图3是表示本发明的实施方式1涉及的控制部81的处理顺序的流程图，图4是概 念性地表示有机类粒子P1的粒子检测辅助方法和粒子检测方法的说明图，图5是概念性地表示无机类粒子P2的粒子检测辅助方法和粒子检测方法的说明图。使用者能够通过输入装置84指示粒子检测处理的开始，控制部81通过输入装置 84受理粒子检测处理指示的开始。当通过输入装置84受理粒子检测开始指示时，控制部 81从R0M82读出涉及粒子检测辅助和粒子检测的计算机程序并在RAM83中展开，执行以下 的处理。首先，控制部81通过控制搬送机2的动作，如图4(a)所示将被检测体W向吸附渗 透处理室4中搬入(步骤S11)。然后，控制部81使有机类气体供给阀44打开(步骤S12)。当有机类气体供给阀 44打开时，有机类气体被向处理室41供给。供给到处理室41内的有机类气体与有机类粒 子P1接触而吸附和渗透，有机类粒子P1如图4(b)所示那样膨胀。优选的是，按照被检测体W的温度比有机类气体的沸点低的方式，选择有机类气 体，或者控制被检测体W的温度。当被检测体W的温度低于有机类气体的沸点时，有机类气 体有效地吸附和渗透于有机类粒子P1，该有机类粒子P1膨胀。当有机类气体供给阀44打开后经过一定时间时，控制部81关闭有机类气体供给 阀44(步骤S13)。然后，控制部81通过控制搬送机2的动作，将被检测体W从吸附渗透处 理室4搬入发泡处理室5 (步骤S14)。接着，控制部81使加热气体供给阀54打开(步骤S15)。当加热气体供给阀54打 开时，加热气体被向处理室51供给。供给到处理室51内的加热气体，与有机类粒子P1接 触而加热该有机类粒子P1。被加热的有机类粒子P1软化并如图4(c)所示那样发泡膨胀。当加热气体供给阀54打开后经过一定时间时，控制部81关闭加热气体供给阀 54 (步骤S16)。然后，控制部81通过控制搬送机2的动作，将被检测体W从发泡处理室5 搬入粒子检测处理室7 (步骤S17)。接着，控制部81通过如图4(d)所示那样使光照射部72点亮，向发泡膨胀的有机 类粒子P1照射光照射部72的光，利用受光部73接受来自有机类粒子P1的散射光，根据接 受到的光的强度检测出有机类粒子P1 (步骤S18)。接着，控制部81通过如图5 (a)所示那样控制搬送机2的动作，将被检测体W从粒 子检测处理室7搬入氧化处理室6 (步骤S19)。然后，控制部81，通过使氧气供给阀63打开而向处理室61内供给氧和氮的混合 气体同时使准分子灯65点亮，从而使附着在被检测体W上的有机类粒子P1和无机类粒子 P2氧化(步骤S20)。由于准分子灯65的紫外线，处理室61内的氧变成臭氧和氧自由基， 有机类粒子P1和无机类粒子P2发生氧化。由于氧化作用，有机类粒子P1如图5(b)所示 那样分解，无机类粒子P2膨胀。另外，向处理室61供给的合适的氧浓度为数个百分点。这是因为，当氧浓度过高 时，紫外线会被氧吸收，不能有效地使有机类粒子P1和无机类粒子P2氧化。然后，控制部81通过控制搬送机2的动作，将被检测体W从氧化处理室6搬入粒 子检测处理室7(步骤S21)。接着，控制部81通过如图5(c)所示那样使光照射部72点亮，向膨胀的无机类粒 子P2照射光照射部72的光，利用受光部73接受来自无机类粒子P2的散射光，根据接受到 的光的强度检测出无机类粒子P2 (步骤S22)，结束处理。在实施方式1涉及的粒子检测辅助方法、粒子检测方法、粒子检测辅助装置和粒
12子检测系统中，能够使以现有的光散射法不能检测出的微小的有机类粒子PI和无机类粒 子P2膨胀为能够检测出的大小，能够辅助有机类粒子P1和无机类粒子P2的检测。另外，因为发泡膨胀的有机类粒子P1和氧化膨胀的无机类粒子P2自身的形状产 生变形，所以即使在照射粒子检测用的光时，有机类粒子P1和无机类粒子P2也不会收缩， 能够辅助各粒子P1、P2的准确的检测。并且，如上所述，通过使有机类粒子P1和无机类粒子P2膨胀，能够检测出以现有 的光散射法不能检测出的30nm以下的微小的有机类粒子P1和无机类粒子P2，变得易于提 高半导体的量产的成品率。另外，因为按照选择性地使有机类粒子P1和无机类粒子P2膨胀而检测各粒子P1、 P2的方式构成，所以能够选择性地检测出微小的有机类粒子P1的无机类粒子P2。另外，当有机类粒子P1的温度设定为低于有机类气体的温度时，能够有效地使有 机类粒子P1发泡膨胀，检测出更微小的该有机类粒子P1。另外，因为按照利用准分子灯65的紫外线氧化有机类粒子P1和无机类粒子P2的 方式构成，所以能够利用自由基有效地使无机类粒子P2膨胀，能够准确地检测出更加微小 的该无机类粒子P2。另外，在实施方式1中，分别设置吸附渗透室、发泡处理室、氧化处理室、粒子检测 处理室，但也可以将多个各处理室兼用。在一个处理室中进行粒子检测的辅助和粒子检测。另外，以半导体晶片作为被检测体进行了例示，但将包含有机类粒子和无机类粒 子的气体作为被检测体，也能够应用本发明。另外，在实施方式1中，以使用光散射法检测有机类粒子和无机类粒子的例子进 行了说明，但也可以构成为使用SEM(ScanningElectron Microscope 扫描电子显微镜)、 其它的装置检测膨胀的各个粒子。(实施方式2)图6是示意性地表示本发明的实施方式2涉及的粒子检测系统的平面图。实施方 式2的粒子检测系统具备与实施方式1的粒子检测系统相同的搬送室1、搬送机2、被检测 体收纳室3、吸附渗透处理室4、发泡处理室5、氧化处理室206、粒子检测处理室7和控制部 81等，只在氧化处理室206的结构和控制部81的处理顺序上与实施方式1不同，因此以下 主要对上述不同点进行说明。氧化处理室206具备处理室61、和向该处理室61供给氧化气体例如臭氧气体的 氧化气体供给部262。处理室61和氧化气体供给部262，通过氧化气体供给管263连接，按 照从氧化气体供给部262通过氧化气体供给管263向处理室61供给氧化气体的方式构成。 在氧化气体供给管263，设置有开闭氧化气体供给管263的氧化气体供给阀264。氧化气体 供给阀264例如是电磁阀。在控制部81，与实施方式1相同地，通过未图示的接口连接有R0M82、RAM83、输入 装置84、输出装置85、有机类气体供给阀44、加热气体供给阀54、光照射部72、受光部73和 搬送机2，另外，连接有氧化气体供给阀264以代替实施方式1的准分子灯65和氧气供给阀 64。图7是表示本发明的实施方式2涉及的控制部81的处理顺序的流程图。控制部 81，通过步骤S31 39执行与在实施方式1中已说明的有机类粒子P1的发泡膨胀和检测所涉及的步骤S11 19相同的处理。接着，控制部81使氧化气体供给阀264打开(步骤S40)。当氧化气体供给阀264 打开时，氧化气体被向处理室61供给。供给到处理室61内的氧化气体与有机类粒子P1和 无机类粒子P2接触而氧化各粒子P1、P2。由于氧化作用，有机类粒子P1分解，无机类粒子 P2膨胀。当氧化气体供给阀264打开后经过一定时间时，控制部81关闭氧化气体供给阀 264(步骤S41)。然后，控制部81通过步骤S42、43执行与在实施方式1中说明的无机类粒 子P2的检测所涉及的步骤S42、43相同的处理。实施方式2涉及的粒子检测辅助方法、粒子检测方法、粒子检测辅助装置和粒子 检测系统，起到与实施方式1相同的效果。实施方式2涉及的粒子检测系统的其它结构、作用和效果，因为与实施方式1涉及 的粒子检测系统的结构、作用和效果相同，所以将对应的地方标记相同的符号，省略详细说 明。(实施方式3)图8是示意性地表示本发明的实施方式3的粒子检测系统的平面图。实施方式3 的粒子检测系统具备与实施方式1的粒子检测系统相同的搬送室1、搬送机2、被检测体收 纳室3、吸附渗透室4、发泡处理室305、氧化处理室6、粒子检测处理室7和控制部81等，只 在发泡处理室305的结构和控制部81的处理顺序上与实施方式1不同，以下主要对上述不 同点进行说明。发泡处理室305具备处理室51、设置在处理室51的内部顶棚部分的加热灯355、 和向该处理室51供给氮气的氮气供给部352。加热灯355由在氮气气氛中照射加热有机 类粒子P1的红外线(加热光)的红外线灯、或照射不将有机类粒子P1分解的紫外线(加 热光)的紫外线灯等构成。处理室51和氮气供给部352通过氮气供给管353连接，按照从 氮气供给部352通过氮气供给管353向处理室51内供给氮气的方式构成。在氮气供给管 353设置有开闭氮气供给管353的氮气供给阀354。氮气供给阀354例如是电磁阀。在控制部81，与实施方式1相同地，通过未图示的接口连接有R0M82、RAM83、输入 装置84、输出装置85、有机类气体供给阀44、准分子灯65、氧气供给阀64、光照射部72、受 光部73和搬送机2，另外，连接有氮气供给阀354和加热灯355以代替实施方式1的加热气 体供给阀54。图9是表示本发明的实施方式3涉及的控制部81的处理顺序的流程图。控制部 81，通过步骤S51 54执行与在实施方式1中已说明的有机类粒子P1的膨胀所涉及的步 骤S11 14相同的处理。接着，控制部81使氮气供给阀354打开(步骤S55)。当氮气供给阀354打开时， 氮气被供给到处理室51。然后，控制部81使加热灯355点亮(步骤S56)。当在氮气气氛 中对有机类粒子P1照射加热光时，有机类粒子P1被加热。被加热的有机类粒子P1软化并 且发泡膨胀。当加热灯355点亮后经过一定时间时，控制部81熄灭加热灯355，关闭氮气供给阀 354 (步骤S57)。然后，控制部81通过步骤S58 63执行与在实施方式1中说明的有机类 粒子P1和无机类粒子P2的检测所涉及的步骤S17 22相同的处理。
实施方式3涉及的粒子检测辅助方法、粒子检测方法、粒子检测辅助装置和粒子 检测系统也起到与实施方式1相同的效果。另外，本发明的加热灯的结构也可以应用于实施方式2，起到与实施方式1相同的 效果。实施方式3涉及的粒子检测系统的其它结构、作用和效果，因为与实施方式1涉及 的粒子检测系统的结构、作用和效果相同，所以将对应的地方标记相同的符号，省略详细说 明。另外，此次公开的实施方式在所有方面均为示例而非限制性内容。本发明的范围 由专利的权利要求所表示，包括在与权利要求的范围等同的意义和范围内的全部变更。
1权利要求
一种粒子检测辅助方法，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀，从而辅助该有机类粒子的检测，所述粒子检测辅助方法的特征在于，包括吸附渗透工序，通过使有机类气体与有机类粒子接触而使有机类气体成分吸附和渗透于该有机类粒子；和发泡工序，通过将与有机类气体接触的有机类粒子加热而使该有机类粒子发泡膨胀。
2.如权利要求1所述的粒子检测辅助方法，其特征在于在所述发泡工序之后，具有通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并使所述无机类粒子 膨胀的氧化工序。
3.一种粒子检测辅助方法，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状况 的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀，从而辅助该无机类粒子的检测，所述粒 子检测辅助方法的特征在于，包括通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并使所述无机类粒子膨胀 的氧化工序。
4.一种粒子检测方法，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状况的有 机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀而进行检测，该粒子检测方法的特征在于，包 括吸附渗透工序，通过使有机类气体与有机类粒子接触而使有机类气体成分吸附和渗透 于该有机类粒子；发泡工序，通过将与有机类气体接触的有机类粒子加热而使该有机类粒子发泡膨胀；禾口有机类粒子检测工序，向发泡膨胀的有机类粒子照射光，通过接受来自该有机类粒子 的散射光而检测所述有机类粒子。
5.如权利要求4所述的粒子检测方法，其特征在于所述发泡工序，通过使已与有机类气体接触的有机类粒子与加热气体接触，或在氮气 气氛中对该有机类粒子照射加热光，从而加热所述有机类粒子。
6.如权利要求4或5所述的粒子检测方法，其特征在于所述吸附渗透工序中的有机类粒子的温度比有机类气体的沸点低。
7.如权利要求4 6中任一项所述的粒子检测方法，其特征在于在所述有机类粒子检测工序之后，包括氧化工序，通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并且使所述无机 类粒子膨胀；和无机类粒子检测工序，向膨胀的无机类粒子照射光，通过接受来自该无机类粒子的散 射光而检测所述无机类粒子。
8.一种粒子检测方法，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状况的有 机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀而进行检测，该粒子检测方法的特征在于，包 括氧化工序，通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并且使所述无机类粒子膨胀；和无机类粒子检测工序，向膨胀的无机类粒子照射光，通过接受来自该无机类粒子的散 射光而检测所述无机类粒子。
9.如权利要求7或8所述的粒子检测方法，其特征在于所述氧化工序，通过在氧和氮的混合气体气氛中向有机类粒子和无机类粒子照射准分 子灯的紫外线，从而使该有机类粒子和无机类粒子氧化。
10.一种粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状 况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀，从而辅助该有机类粒子的检测，所述 粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和无机类粒子的被检测体； 向处理室供给有机类气体的有机类气体供给管； 开闭该有机类气体供给管的有机类气体供给阀； 向处理室供给加热气体的加热气体供给管； 开闭该加热气体供给管的加热气体供给阀；和控制部，其按照如下所述方式控制阀的开闭打开所述有机类气体供给阀，在打开后关 闭所述有机类气体供给阀，在所述有机类气体供给阀关闭后打开所述加热气体供给阀。
11.如权利要求10所述的粒子检测辅助装置，其特征在于 具有对被检测体照射紫外线的紫外线灯，所述控制部，在所述加热气体供给阀关闭后使所述紫外线灯点亮。
12.如权利要求10所述的粒子检测辅助装置，其特征在于 具有氧化气体供给管，其向处理室供给使有机类粒子和无机类粒子氧化的氧化气体；和 开闭该氧化气体供给管的氧化气体供给阀，所述控制部，在所述加热气体供给阀关闭后使所述氧化气体供给阀打开。
13.一种粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状 况的有机类粒子和无机类粒子中的有机类粒子膨胀，从而辅助该有机类粒子的检测，所述 粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和无机类粒子的被检测体； 向处理室供给有机类气体的有机类气体供给管； 开闭该有机类气体供给管的有机类气体供给阀； 向被检测体照射加热光的加热灯；和控制部，其按照如下所述方式控制开闭和点亮打开所述有机类气体供给阀，在打开后 关闭所述有机类气体供给阀，在所述有机类气体供给阀关闭后使所述加热灯点亮。
14.如权利要求13所述的粒子检测辅助装置，其特征在于 具有对被检测体照射紫外线的紫外线灯，所述控制部，在所述加热灯熄灭后使所述紫外线灯点亮。
15.如权利要求13所述的粒子检测辅助装置，其特征在于 具有氧化气体供给管，向处理室供给使有机类粒子和无机类粒子氧化的氧化气体；和开闭该氧化气体供给管的氧化气体供给阀， 所述控制部，在所述加热灯熄灭后使所述氧化气体供给阀打开。
16.一种粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状 况的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀，从而辅助该无机类粒子的检测，所述 粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和无机类粒子的被检测体；和 向被收容在处理室中的被检测体照射紫外线的紫外线灯。
17.一种粒子检测辅助装置，其选择性地使在半导体制造工序中导致半导体的不良状 况的有机类粒子和无机类粒子中的无机类粒子膨胀，从而辅助该无机类粒子的检测，所述 粒子检测辅助装置的特征在于，包括处理室，收容具有有机类粒子和无机类粒子的被检测体；氧化气体供给管，向处理室供给使有机类粒子和无机类粒子氧化的氧化气体；和开闭该氧化气体供给管的氧化气体供给阀。
18.一种粒子检测系统，其特征在于，包括如权利要求10至17中任一项所述的粒子检测辅助装置；和粒子检测装置，向有机类粒子和无机类粒子照射光，通过接受来自该有机类粒子和无 机类粒子的散射光而检测所述有机类粒子或无机类粒子。
全文摘要
本发明提供粒子检测辅助方法和粒子检测方法，能够实现以现有的光散射光不能检测出的微小的有机类粒子和无机类粒子的准确的检测。该方法包括吸附渗透工序，通过使有机类气体与半导体制造工序中的有机类粒子接触而使有机类气体成分吸附和渗透于该有机类粒子；发泡工序，通过使已与有机类气体接触的有机类粒子与加热气体接触而使该有机类粒子发泡膨胀；有机类粒子检测工序，向发泡膨胀的有机类粒子照射光，通过接受来自该有机类粒子的散射光而检测上述有机类粒子；氧化工序，通过使无机类粒子和有机类粒子氧化而分解该有机类粒子并使上述无机类粒子膨胀；和无机类粒子检测工序，向膨胀的无机类粒子照射光，通过接受来自该无机类粒子的散射光而检测上述无机类粒子。
文档编号G01N15/14GK101855535SQ20098010093
公开日2010年10月6日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年2月25日
发明者川村茂, 林辉幸 申请人:东京毅力科创株式会社