JP2012195526A - Teaching system - Google Patents

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Takeomi Izumi
武臣 伊積
Masaru Nishioka
勝 西岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems of a teaching method according to the prior art that a long time is required and the work accompanied by a change in air pressure is inefficient because the operation of adjusting the position, evacuating a process chamber, confirming the misalignment by means of a microscope, returning the process chamber to the atmospheric state, and then adjusting the position again is repeated, and that the error is large in the visual inspection by a user using the microscope.SOLUTION: A CCD camera 31 is used in place of a microscope, a first image marker A corresponding to the reference position of a heater is used, and a second image marker B provided on a corresponding adapter ring adjustment jig 17 is used in place of the center position of a shadow ring 18. The position of the adapter ring adjustment jig 17 is adjusted by measuring these two image markers A and B by means of the CCD camera 31.

Description

本発明は、CVD装置のヒーターおよびシャドウリングの位置関係を調整するティーチングを行うティーチングシステムと、このティーチングシステムを用いたティーチング方法とに係る。   The present invention relates to a teaching system that performs teaching for adjusting the positional relationship between a heater and a shadow ring of a CVD apparatus, and a teaching method using the teaching system.

半導体ウェハー上にタングステン膜を成膜する方法として、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法が知られている。例えば、「CENTURA−WXZ」と呼ばれるCVD装置の一機種では、まず、温度が450°Cに制御されたヒーター上に半導体ウェハーを搬送する。次に、SiH4(水素化ケイ素)、H2(水素分子)およびWF6(六フッ化タングステン)を含むプロセスガスを用いて、半導体ウェハー上にタングステン膜を成膜する。   As a method for forming a tungsten film on a semiconductor wafer, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method is known. For example, in one type of CVD apparatus called “CENTURA-WXZ”, a semiconductor wafer is first transferred onto a heater whose temperature is controlled to 450 ° C. Next, a tungsten film is formed on the semiconductor wafer using a process gas containing SiH4 (silicon hydride), H2 (hydrogen molecules), and WF6 (tungsten hexafluoride).

このとき、半導体ウェハーの最外周部にはタングステン膜を成膜しないことが好ましい。そのために、シャドウリングなどを用いて半導体ウェハーの最外周部をマスクする手法が知られている。   At this time, it is preferable not to form a tungsten film on the outermost peripheral portion of the semiconductor wafer. For this purpose, a technique of masking the outermost peripheral portion of the semiconductor wafer using a shadow ring or the like is known.

図1は、従来技術によるCVD装置10の構成を概略的に示す断面図である。図1のCVD装置10は、半導体ウェハー50を下面から支持して加熱するヒーター11と、半導体ウェハー50の最外周部をマスクするシャドウリング18と、半導体ウェハー50の上面に向けてプロセスガス52を吹き出すフェイスプレート19とを具備している。ここで、ヒーター11、シャドウリング18およびフェイスプレート19は、プロセスチャンバー22の内部に設けられている。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a CVD apparatus 10 according to the prior art. 1 has a heater 11 that supports and heats a semiconductor wafer 50 from the lower surface, a shadow ring 18 that masks the outermost periphery of the semiconductor wafer 50, and a process gas 52 that is directed toward the upper surface of the semiconductor wafer 50. And a face plate 19 to be blown out. Here, the heater 11, the shadow ring 18, and the face plate 19 are provided inside the process chamber 22.

図1のCVD装置10では、半導体ウェハー50の上面のうち、シャドウリングに18よってマスクされた最外周部以外の部分に、タングステン膜51が成膜される。このとき、半導体ウェハー50の中心と、シャドウリング18の中心とが一致していることが好ましい。この位置合わせを行うティーチングについて説明する。   In the CVD apparatus 10 of FIG. 1, a tungsten film 51 is formed on a portion of the upper surface of the semiconductor wafer 50 other than the outermost peripheral portion masked by the shadow ring 18. At this time, it is preferable that the center of the semiconductor wafer 50 coincides with the center of the shadow ring 18. Teaching to perform this alignment will be described.

図2Aは、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置10の構成を概略的に示す平面図である。図2Bは、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置10の構成を概略的に示す、断面A−A’による断面図である。図2Aおよび図2Bには、図1に示したCVD装置10の各構成要素に加えて、アダプターリング15、アダプターリング調整ブロック13およびポンピングプレート12をも示している。ただし、図2Aにおいて、ヒーター11、半導体ウェハー50およびフェイスプレート19は省略されている。また、図2Bにおいて、フェイスプレート19は省略されている。   FIG. 2A is a plan view schematically showing a configuration of a CVD apparatus 10 that performs a teaching method according to the prior art. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a section A-A ′ schematically showing the configuration of the CVD apparatus 10 that performs the teaching method according to the prior art. 2A and 2B also show an adapter ring 15, an adapter ring adjustment block 13, and a pumping plate 12 in addition to the components of the CVD apparatus 10 shown in FIG. However, in FIG. 2A, the heater 11, the semiconductor wafer 50, and the face plate 19 are omitted. In FIG. 2B, the face plate 19 is omitted.

シャドウリング18は、アダプターリング15およびポンピングプレート12によって保持されている。また、シャドウリング18の位置は、アダプターリング15によって決定されている。   The shadow ring 18 is held by the adapter ring 15 and the pumping plate 12. The position of the shadow ring 18 is determined by the adapter ring 15.

図2Aおよび図2BのCVD装置10で行うティーチング方法について説明する。まず、半導体ウェハー50をヒーター11上に乗せる前に、かつ、シャドウリング18を取り外した状態で、アダプターリング調整治具17をアダプターリング15に乗せる。図3は、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置10の、アダプターリング調整治具17をアダプターリング15に乗せた状態を示す、断面B−B’による断面図である。図4は、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置10の、アダプターリング調整治具をアダプターリングに乗せた状態を示す平面図である。   A teaching method performed by the CVD apparatus 10 of FIGS. 2A and 2B will be described. First, the adapter ring adjustment jig 17 is placed on the adapter ring 15 before the semiconductor wafer 50 is placed on the heater 11 and with the shadow ring 18 removed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the section B-B ′ showing a state in which the adapter ring adjustment jig 17 is placed on the adapter ring 15 in the CVD apparatus 10 that performs the teaching method according to the prior art. FIG. 4 is a plan view showing a state in which the adapter ring adjusting jig is placed on the adapter ring in the CVD apparatus 10 that performs the teaching method according to the prior art.

次に、プロセスチャンバー22の内部を真空状態にする。この状態において、アダプターリング調整治具17における、上面から見た円形部分の端部と、パージリング21の内側端部との、図3に示す距離L1〜L4を測定する。この測定は、例えば、倍率が20倍の顕微鏡などを用いて、4箇所で行う。これら4つの測定箇所は、例えば、図4に示すように、半導体ウェハー50をヒーター11上に乗せる位置の中心点から見て右上方向、右下方向、左下方向、左上方向などのように、90°ごとの等角度に配置されている。   Next, the inside of the process chamber 22 is evacuated. In this state, the distances L1 to L4 shown in FIG. 3 between the end of the circular portion of the adapter ring adjusting jig 17 viewed from the top and the inner end of the purge ring 21 are measured. This measurement is performed at four locations using, for example, a microscope with a magnification of 20 times. For example, as shown in FIG. 4, these four measurement points are 90 mm in the upper right direction, the lower right direction, the lower left direction, the upper left direction and the like when viewed from the center point of the position where the semiconductor wafer 50 is placed on the heater 11. They are arranged at the same angle every °.

4箇所での測定後、プロセスチャンバー22の内部を大気圧状態に戻す。この状態において、アダプターリング調整治具17の位置を調整する。以降、測定と調整を、ヒーターごとの基準が満たされるまで繰り返す。この基準には、例えば、これら4つの測定値における最小値および最大値の差が、0.075mm以内であること、などがある。   After the measurement at four locations, the inside of the process chamber 22 is returned to the atmospheric pressure state. In this state, the position of the adapter ring adjustment jig 17 is adjusted. Thereafter, measurement and adjustment are repeated until the standard for each heater is satisfied. The standard includes, for example, that the difference between the minimum value and the maximum value in these four measured values is within 0.075 mm.

上記に関連して、特許文献1(特開平8−255760号公報)には、ある直径を有する基板を処理する為の装置に係る記載が開示されている。この装置は、ハウジングと、サセプタと、サセプタ制限シールドと、サセプタ昇降機とを備える。ここで、ハウジングは、基板処理チャンバを画成する。サセプタは、処理の為に露出した一面を備える基板を受容および支持するために、チャンバ内に配置され、基板の直径より大きい直径を有する。サセプタ制限シールドは、本体およびサセプタの環状周辺部に突出するルーフを含む。本体は、内部にサセプタを受容する寸法で形成された第1サセプタ受容穴を画成する。ルーフは、基板の直径より大きい直径を有する第2の穴を画成する。サセプタ昇降機は、サセプタの中央に支持された基板が第2の穴を介して処理環境に露出されるように、サセプタをシールドに関して基板の露出面に対し直交する対称の軸に沿って第1の穴へと移動させて突出しているルーフに係合させる。   In relation to the above, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-255760) discloses a description relating to an apparatus for processing a substrate having a certain diameter. The apparatus includes a housing, a susceptor, a susceptor limiting shield, and a susceptor elevator. Here, the housing defines a substrate processing chamber. A susceptor is disposed in the chamber for receiving and supporting a substrate with an exposed surface for processing and has a diameter larger than the diameter of the substrate. The susceptor limiting shield includes a main body and a roof that projects to the annular periphery of the susceptor. The body defines a first susceptor receiving hole formed therein with a dimension to receive the susceptor. The roof defines a second hole having a diameter that is larger than the diameter of the substrate. The susceptor elevator includes a first susceptor along a symmetrical axis perpendicular to the exposed surface of the substrate with respect to the shield such that the substrate supported in the center of the susceptor is exposed to the processing environment through the second hole. Move to the hole and engage the protruding roof.

また、特許文献2(特開平11−80950号公報)には、真空チャンバ内でウェハをアラインメントさせる方法に係る記載が開示されている。この方法は、ウェハを真空チャンバに導入するステップと、真空チャンバ内の圧力を増加させるステップと、次いで、ウェハを移動させてアラインメントさせるステップとを含む。   Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-80950) discloses a description relating to a method for aligning wafers in a vacuum chamber. The method includes introducing the wafer into a vacuum chamber, increasing the pressure in the vacuum chamber, and then moving and aligning the wafer.

また、特許文献3(特開2000−183141号公報)には、基板を保護すると共に位置合せする装置に係る記載が開示されている。この装置は、シャドーリングと、1以上の位置合せおよび支持部材とを備えたことを特徴とする。ここで、シャドーリングは、上部保護面を有する。1以上の位置合せおよび支持部材は、少なくとも基板とシャドーリングの間で位置合せするため上部保護面の下方に配置されている。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-183141) discloses a description relating to an apparatus for protecting and aligning a substrate. The apparatus is characterized by comprising a shadow ring and one or more alignment and support members. Here, the shadow ring has an upper protective surface. One or more alignment and support members are disposed below the upper protective surface for alignment at least between the substrate and the shadow ring.

また、特許文献4(特開2002−9136号公報)には、基板処理システムにおいて、基板支持部材上のシャドウリングと基板とを同心状に整列させるための整列装置に係る記載が開示されている。この整列装置は、支持部材と、1つまたはそれ以上の共通案内部材と、シャドウリングとを備える。ここで、1つまたはそれ以上の共通案内部材は、基板の縁と、シャドウリングの案内外囲部分の両者を受入れるようになっている。シャドウリングは、1つまたはそれ以上の案内部材を受入れるための1つまたはそれ以上の下側表面を限定している。シャドウリングの案内外囲部分は、シャドウリングの上方からシャドウリングへ向かって導かれるプロセスガスから遮蔽されている。   Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-9136) discloses a description relating to an alignment device for concentrically aligning a shadow ring on a substrate support member and a substrate in a substrate processing system. . The alignment apparatus includes a support member, one or more common guide members, and a shadow ring. Here, the one or more common guide members are adapted to receive both the edge of the substrate and the guide surrounding portion of the shadow ring. The shadow ring defines one or more lower surfaces for receiving one or more guide members. The guide surrounding portion of the shadow ring is shielded from the process gas guided from above the shadow ring toward the shadow ring.

また、特許文献5(特開2004−50306号公報)には、搬送用ロボットシステムに係る記載が開示されている。この搬送用ロボットシステムは、薄型形状を呈する物体を載置する載置部を有して前記物体を搬送するロボットと前記ロボットを制御するロボットコントローラとを備える。この搬送用ロボットシステムは、治具と、画像処理部と、上位制御部と、を備えることを特徴とする。ここで、治具は、ロボットの載置部に搭載され撮像手段を有する。画像処理部は、撮像手段により撮像された画像を処理する。上位制御部は、ロボットコントローラおよび画像処理部を上位から制御する。   Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-50306) discloses a description relating to a transfer robot system. This transfer robot system includes a robot that has a placement unit on which an object having a thin shape is placed, and that transports the object, and a robot controller that controls the robot. The transfer robot system includes a jig, an image processing unit, and a host control unit. Here, the jig is mounted on the placement unit of the robot and has an imaging unit. The image processing unit processes the image captured by the imaging unit. The host control unit controls the robot controller and the image processing unit from the host.

また、特許文献6(特開2007−527628号公報)は、被加工物上に材料を化学気相堆積する方法に係る記載が開示されている。この方法は、処理チャンバ内で支持される基板のエッジ領域を覆う斜めの張り出し部を特徴とし、約0.8〜2.0mmの間の距離だけエッジ領域を越えて延び、約0.0045インチ±0.003インチのギャップだけエッジ領域から離れたシャドーリングを位置決めするステップと、処理ガスをチャンバへと流すステップと、処理ガスの反応がエッジ領域外側への材料の堆積をもたらすように、エネルギーをチャンバに印加して、その中にプラズマを生成するステップとを備える。   Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-527628) discloses a description relating to a method of chemical vapor deposition of a material on a workpiece. The method features a diagonal overhang covering the edge region of the substrate supported in the processing chamber, extending beyond the edge region by a distance between about 0.8 and 2.0 mm, and about 0.0045 inches. Energizing the shadow ring away from the edge region by a gap of ± 0.003 inches, flowing the process gas into the chamber, and the reaction of the process gas results in material deposition outside the edge region. Applying to the chamber and generating a plasma therein.

特開平8−255760号公報JP-A-8-255760 特開平11−80950号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-80950 特開2000−183141号公報JP 2000-183141 A 特開2002−9136号公報JP 2002-9136 A 特開2004−50306号公報JP 2004-50306 A 特開2007−527628号公報JP 2007-527628 A

シャドウリング18を用いて半導体ウェハー50の最外周部をマスクするにあたって、シャドウリング18の中心および半導体ウェハー50の中心を一致させるティーチングを行う必要がある。このティーチングは、当然ながら、精度良く、かつ、効率的に実施することが好ましい。   When masking the outermost peripheral portion of the semiconductor wafer 50 using the shadow ring 18, it is necessary to perform teaching that matches the center of the shadow ring 18 with the center of the semiconductor wafer 50. Needless to say, this teaching is preferably performed accurately and efficiently.

しかし、上記に説明した従来技術によるティーチング方法では、次のような問題が発生してしまう。すなわち、半導体ウェハー50の搬送位置を、ヒーター11の中心に合うようにティーチングする過程で、バックサイドプレッシャーエラーなどのエラーや、ヒーターの変形などが発生する場合がある。   However, in the teaching method according to the conventional technique described above, the following problems occur. That is, in the process of teaching the transfer position of the semiconductor wafer 50 to the center of the heater 11, an error such as a backside pressure error or a deformation of the heater may occur.

従来技術によるティーチング方法でも、半導体ウェハーの搬送位置におけるズレは確かに発見出来る。しかし、位置を調整して、プロセスチャンバーを真空状態にして、位置のずれを確認して、プロセスチャンバーを大気状態に戻して、また位置を調整する、という繰り返しは、長い時間を必要とする上、気圧の変化を伴う作業は効率が悪い。さらに、顕微鏡を用いた作業者の目視による検査は、誤差が比較的大きい。   Even with the teaching method according to the prior art, it is possible to surely detect the deviation in the transfer position of the semiconductor wafer. However, the repetition of adjusting the position, making the process chamber in a vacuum state, checking the position shift, returning the process chamber to the atmospheric state, and adjusting the position requires a long time. Work involving changes in atmospheric pressure is inefficient. Further, the visual inspection of the operator using a microscope has a relatively large error.

以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).

本発明によるティーチングシステムは、CVD装置(10)と、ヒーター部(11、A)と、CVD処理用マスク部(17、B)と、CCDカメラ(31)と、画像ティーチングユニット(40)と、調整部(13、14)とを具備する。ここで、CVD装置(10)は、半導体ウェハー(50)を乗せるヒーター(11)と、CVD処理用マスク(18)を支持するアダプターリング(15)とを有する。ヒーター部(11、A)は、ヒーター(11)における基準点である第1の位置が第1の画像マーカー(A)で示されている。CVD処理用マスク部(17、B)は、CVD処理用マスク(18)が配置される第2の位置が第2の画像マーカー(B)で示されている。CCDカメラ(31)は、第1の位置に配置された第1の画像マーカー(A)および第2の位置に配置された第2の画像マーカー(B)を個別に撮影する。画像ティーチングユニット(40)は、第1の位置を記憶し、第1の位置および第2の位置のずれを算出する。調整部(13、14)は、ずれが所定の基準から外れている場合に、アダプターリング(15)の位置を、ずれを解消する方向に調整する。   A teaching system according to the present invention includes a CVD apparatus (10), a heater unit (11, A), a CVD processing mask unit (17, B), a CCD camera (31), an image teaching unit (40), And adjustment units (13, 14). Here, the CVD apparatus (10) has a heater (11) for placing the semiconductor wafer (50) and an adapter ring (15) for supporting the CVD processing mask (18). In the heater section (11, A), a first position which is a reference point in the heater (11) is indicated by a first image marker (A). In the CVD processing mask portion (17, B), the second position where the CVD processing mask (18) is arranged is indicated by the second image marker (B). The CCD camera (31) individually captures the first image marker (A) arranged at the first position and the second image marker (B) arranged at the second position. The image teaching unit (40) stores the first position and calculates the deviation between the first position and the second position. The adjustment units (13, 14) adjust the position of the adapter ring (15) in a direction to eliminate the deviation when the deviation is deviated from a predetermined reference.

本発明によるティーチング方法は、CVD装置(10)のヒーター(11)における基準点である第1の位置を、第1の画像マーカー(A)で示すステップ(S1、S1’)と、第1の位置に配置された第1の画像マーカー(A)をCCDカメラ(31)で撮影するステップ(S2〜S4)と、第1の位置を記憶するステップ(S3)と、CVD装置(10)のアダプターリング(15)に接続されてCVD処理用マスク(18)が配置される第2の位置を、第2の画像マーカー(B)で示すステップ(S6)と、第2の位置に配置された第2の画像マーカー(B)をCCDカメラ(31)で撮影するステップ(S7)と、第1の位置および第2の位置のずれを算出するステップ(S8)と、ずれが所定の基準から外れている場合に、アダプターリング(15)の位置を、ずれを解消する方向に調整するステップ(S9、S10)とを具備する。   The teaching method according to the present invention includes a step (S1, S1 ′) in which a first position which is a reference point in the heater (11) of the CVD apparatus (10) is indicated by a first image marker (A), Steps (S2 to S4) for photographing the first image marker (A) arranged at the position with the CCD camera (31), steps for storing the first position (S3), and an adapter for the CVD apparatus (10) A step (S6) indicated by a second image marker (B) showing a second position where the CVD processing mask (18) is arranged connected to the ring (15), and a second position arranged at the second position. A step (S7) of photographing the second image marker (B) with the CCD camera (31), a step (S8) of calculating a deviation between the first position and the second position, and the deviation deviates from a predetermined reference. If you have The position of the-ring (15) comprises a step (S9, S10) for adjusting the direction to eliminate the deviation.

本発明のティーチングシステムおよびティーチング方法では、顕微鏡の代わりにCCDカメラ31を用い、ヒーター11の基準点である第1の画像マーカーAを用い、シャドウリング18の中心位置の代わりに相当するアダプターリング調整治具17に設けられた第2の画像マーカーBを用いる。これら2つの画像マーカーAおよびBをCCDカメラ31にて測定し、アダプターリング調整治具17の位置を調整することで、従来技術の課題が解消される。   In the teaching system and the teaching method of the present invention, the CCD camera 31 is used instead of the microscope, the first image marker A that is the reference point of the heater 11 is used, and the adapter ring adjustment corresponding to the center position of the shadow ring 18 is used. A second image marker B provided on the jig 17 is used. By measuring these two image markers A and B with the CCD camera 31 and adjusting the position of the adapter ring adjustment jig 17, the problems of the prior art are solved.

図1は、従来技術によるCVD装置の構成を概略的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional CVD apparatus. 図2Aは、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置の構成を概略的に示す平面図である。FIG. 2A is a plan view schematically showing the configuration of a CVD apparatus that performs a teaching method according to the prior art. 図2Bは、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置の構成を概略的に示す、断面A−A’による断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a section A-A ′ schematically showing the configuration of a CVD apparatus that performs the teaching method according to the prior art. 図3は、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置の、アダプターリング調整治具をアダプターリングに乗せた状態を示す、断面B−B’による断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a section B-B ′ showing a state in which an adapter ring adjustment jig is placed on the adapter ring in a CVD apparatus that performs the teaching method according to the prior art. 図4は、従来技術によるティーチング方法を行うCVD装置の、アダプターリング調整治具をアダプターリングに乗せた状態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a state in which an adapter ring adjustment jig is placed on an adapter ring in a CVD apparatus that performs a teaching method according to the prior art. 図5は、本発明の第1の実施形態によるティーチングシステムの、第1の状態における構成を概略的に示す全体図である。FIG. 5 is an overall view schematically showing the configuration in the first state of the teaching system according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施形態によるCVD装置の、第1の状態における構成を部分的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view partially showing the configuration in the first state of the CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第1の実施形態における、ヒーター11および基準治具の、接続方法を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a connection method of the heater 11 and the reference jig in the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1の実施形態によるティーチングシステムの、第2の状態における構成を概略的に示す全体図である。FIG. 8 is an overall view schematically showing a configuration in the second state of the teaching system according to the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第1の実施形態によるCVD装置の、第2の状態における構成を部分的に示す平面図である。FIG. 9 is a plan view partially showing the configuration of the CVD apparatus according to the first embodiment of the present invention in the second state. 図10Aは、本発明の第1の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。FIG. 10A is the first half of a flowchart showing the steps of the teaching method according to the first embodiment of the present invention. 図10Bは、本発明の第1の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。FIG. 10B is the second half of the flowchart showing the steps of the teaching method according to the first embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第1の実施形態による画像表示部の表示例を示すイメージ図である。FIG. 11 is an image diagram showing a display example of the image display unit according to the first embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第2の実施形態によるティーチングシステムの、第1の状態における構成を概略的に示す全体図である。FIG. 12 is an overall view schematically showing the configuration of the teaching system according to the second embodiment of the present invention in the first state. 図13は、本発明の第2の実施形態によるCVD装置の、第1の状態における構成を部分的に示す平面図である。FIG. 13 is a plan view partially showing the configuration in the first state of the CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図14Aは、本発明の第2の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。FIG. 14A is the first half of a flowchart showing the steps of the teaching method according to the second embodiment of the present invention. 図14Bは、本発明の第2の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。FIG. 14B is the latter half of the flowchart showing the steps of the teaching method according to the second embodiment of the present invention.

添付図面を参照して、本発明によるティーチングシステムおよびティーチング方法を実施するための形態を以下に説明する。   With reference to the accompanying drawings, a mode for carrying out a teaching system and a teaching method according to the present invention will be described below.

(第1の実施形態)
図5は、本発明の第1の実施形態によるティーチングシステムの、第1の状態における構成を概略的に示す全体図である。図5のティーチングシステムは、大きく分けて、CVD装置10と、CCDカメラ部30と、画像ティーチングユニット40とを具備している。CCDカメラ部30は、CCDカメラ31と、カメラスタンド32とを具備している。画像ティーチングユニット40は、出力部としての画像表示部41および数値表示部42を具備している。画像ティーチングユニット40は、さらに、図示しない入力部、演算部および記憶部などをも具備しているものとする。
(First embodiment)
FIG. 5 is an overall view schematically showing the configuration in the first state of the teaching system according to the first embodiment of the present invention. The teaching system shown in FIG. 5 roughly includes a CVD apparatus 10, a CCD camera unit 30, and an image teaching unit 40. The CCD camera unit 30 includes a CCD camera 31 and a camera stand 32. The image teaching unit 40 includes an image display unit 41 and a numerical value display unit 42 as output units. The image teaching unit 40 further includes an input unit, a calculation unit, a storage unit, and the like (not shown).

図6は、本発明の第1の実施形態によるCVD装置10の、第1の状態における構成を部分的に示す平面図である。図6のCVD装置10は、ベース部としてのポンピングプレート12と、3つのアダプターリング調整ブロック13と、3つの調整ネジ14と、アダプターリング15とを具備している。CVD装置10は、さらに、図示しないヒーター11、フェイスプレート19およびプロセスチャンバー22などをも具備しているものとする。アダプターリング15は、3つの凸部151を具備している。ヒーター11は、半導体ウェハー50を上下に動かすための4つのリフトピンと、これら4つのリフトピンが上下に動くための4つのリフトピン用穴112とを具備している。図6に示す第1の状態では、ヒーター11の上に基準治具16が設置されている。基準治具16は、これら4つのリフトピン用穴112にそれぞれ差込可能な4つの凸部161を具備している。   FIG. 6 is a plan view partially showing the configuration in the first state of the CVD apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. The CVD apparatus 10 in FIG. 6 includes a pumping plate 12 as a base portion, three adapter ring adjustment blocks 13, three adjustment screws 14, and an adapter ring 15. The CVD apparatus 10 further includes a heater 11, a face plate 19, a process chamber 22, and the like (not shown). The adapter ring 15 includes three convex portions 151. The heater 11 includes four lift pins for moving the semiconductor wafer 50 up and down, and four lift pin holes 112 for moving the four lift pins up and down. In the first state shown in FIG. 6, the reference jig 16 is installed on the heater 11. The reference jig 16 includes four convex portions 161 that can be respectively inserted into the four lift pin holes 112.

基準治具16の中心部分には、第1の画像マーカーAが設けられている。第1の画像マーカーAは、CCDカメラ31で光学的に撮影可能であれば、その素材や形状に制限は特に無い。   A first image marker A is provided at the center of the reference jig 16. As long as the first image marker A can be optically photographed by the CCD camera 31, the material and shape thereof are not particularly limited.

なお、これらの構成要素のそれぞれにおける総数は、あくまでも一例であって、本発明を限定するものではない。ただし、アダプターリング調整ブロック13、アダプターリング15の凸部151およびリフトピン用穴112の総数については、それぞれ3つ以上であることが好ましい。また、調整ネジ14の総数はアダプターリング調整ブロック13の総数に等しいことが好ましい。   Note that the total number of these components is merely an example and does not limit the present invention. However, the total number of the adapter ring adjustment block 13, the convex portion 151 of the adapter ring 15, and the lift pin holes 112 is preferably three or more. The total number of adjusting screws 14 is preferably equal to the total number of adapter ring adjusting blocks 13.

図7は、本発明の第1の実施形態における、ヒーター11および基準治具16の、接続方法を示す正面図である。基準治具16をヒーター11の上に乗せると、4つの凸部161が4つのリフトピン用穴112にそれぞれ嵌合することで、基準治具16のヒーター11に対する位置関係は一義的に決定するものとする。その結果、基準治具16に設けられた第1の画像マーカーAと、ヒーター11との位置関係も、一義的に決定する。さらに、CVD処理時にヒーター11の上に乗せられる半導体ウェハー50の位置が、所定の誤差範囲内であることがCVD装置の規格として保証されることで、第1の画像マーカーAおよび半導体ウェハー50の位置関係も別の誤差範囲内に収まることが保証される。このような条件に基づいて、本実施形態では、ヒーター11の基準点として第1の画像マーカーAを測定に用いる。なお、ヒーター11の基準点としては、その中心点を用いることが好ましい。   FIG. 7 is a front view showing a connection method of the heater 11 and the reference jig 16 in the first embodiment of the present invention. When the reference jig 16 is put on the heater 11, the positional relationship of the reference jig 16 with respect to the heater 11 is uniquely determined by fitting the four convex portions 161 into the four lift pin holes 112, respectively. And As a result, the positional relationship between the first image marker A provided on the reference jig 16 and the heater 11 is also uniquely determined. Furthermore, it is guaranteed as a standard of the CVD apparatus that the position of the semiconductor wafer 50 placed on the heater 11 during the CVD process is within a predetermined error range, so that the first image marker A and the semiconductor wafer 50 It is guaranteed that the positional relationship is within another error range. Based on such conditions, in the present embodiment, the first image marker A is used for measurement as a reference point of the heater 11. Note that the center point is preferably used as the reference point of the heater 11.

第1の画像マーカーAの位置の測定は、CCDカメラ31で行う。CCDカメラ31は、カメラスタンド32に接続されており、カメラスタンド32はプロセスチャンバー20の本体部分に直接的または間接的に固定されていることが好ましい。ここで、CCDカメラ31の位置および撮影方向は調整自在であることが好ましい。ただし、第1の画像マーカーAの位置の測定を行ってから、後述する第2の画像マーカーBの位置の測定が完了するまで、CCDカメラ31の位置および撮影方向は十分な精度で固定されるものとする。また、CCDカメラ31の出力部は画像ティーチングユニット40の入力部に接続されているものとする。   The position of the first image marker A is measured by the CCD camera 31. The CCD camera 31 is connected to a camera stand 32, and the camera stand 32 is preferably fixed directly or indirectly to the main body portion of the process chamber 20. Here, it is preferable that the position and photographing direction of the CCD camera 31 are adjustable. However, the position and shooting direction of the CCD camera 31 are fixed with sufficient accuracy until the measurement of the position of the second image marker B, which will be described later, is completed after the measurement of the position of the first image marker A. Shall. The output unit of the CCD camera 31 is connected to the input unit of the image teaching unit 40.

図8は、本発明の第1の実施形態によるティーチングシステムの、第2の状態における構成を概略的に示す全体図である。図8に示した第2の状態における構成は、図5に示した第1の状態における構成に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図5に示した基準治具16の代わりに、図8ではアダプターリング調整治具17が、CVD装置10に設置されている。図8におけるCVD装置10、CCDカメラ部30および画像ティーチングユニット40におけるその他の構成については、図5の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。   FIG. 8 is an overall view schematically showing a configuration in the second state of the teaching system according to the first embodiment of the present invention. The configuration in the second state shown in FIG. 8 is equal to the configuration in the first state shown in FIG. 5 with the following modifications. That is, instead of the reference jig 16 shown in FIG. 5, an adapter ring adjustment jig 17 is installed in the CVD apparatus 10 in FIG. 8. Since other configurations in the CVD apparatus 10, the CCD camera unit 30, and the image teaching unit 40 in FIG. 8 are the same as those in FIG. 5, further detailed description is omitted.

図9は、本発明の第1の実施形態によるCVD装置10の、第2の状態における構成を部分的に示す平面図である。図9に示した第2の状態におけるCVD装置10は、図6に示した第1の状態におけるCVD装置10に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図6ではヒーター11の上に基準治具16が設置されていたが、図9ではその代わりに、アダプターリング15の上にアダプターリング調整治具17が設置されている。   FIG. 9 is a plan view partially showing the configuration of the CVD apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention in the second state. The CVD apparatus 10 in the second state shown in FIG. 9 is equivalent to the CVD apparatus 10 in the first state shown in FIG. 6 with the following modifications. That is, in FIG. 6, the reference jig 16 is installed on the heater 11, but in FIG. 9, the adapter ring adjustment jig 17 is installed on the adapter ring 15 instead.

ここで、アダプターリング調整治具17は、3つのつば状の支持部171と、3つの穴部172とを具備している。これら3つの穴部172は、3つのつば状の支持部171にそれぞれ1つずつ設けられている。なお、つば状の支持部171の総数および穴部172の総数は、前述のアダプターリング15における凸部の総数に等しいことが好ましいが、本発明を限定するものではない。   Here, the adapter ring adjustment jig 17 includes three brim-shaped support portions 171 and three hole portions 172. Each of these three hole portions 172 is provided on each of the three brim-shaped support portions 171. The total number of the brim-shaped support portions 171 and the total number of the hole portions 172 are preferably equal to the total number of convex portions in the adapter ring 15, but the present invention is not limited thereto.

図9におけるCVD装置10におけるその他の構成については、図6の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。   Since the other configuration of the CVD apparatus 10 in FIG. 9 is the same as that in FIG. 6, further detailed description is omitted.

図3Bは、本発明の第1の実施形態における、アダプターリング15およびアダプターリング調整治具17の、接続方法を示す正面図である。アダプターリング調整治具17をアダプターリング15の上に乗せると、3つの凸部151が3つの穴部172にそれぞれ嵌合することで、アダプターリング調整治具17のアダプターリング15に対する位置関係は一義的に決定するものとする。その結果、アダプターリング調整治具17に設けられた第2の画像マーカーBと、アダプターリング15との位置関係も、一義的に決定する。   FIG. 3B is a front view showing a connection method of the adapter ring 15 and the adapter ring adjusting jig 17 in the first embodiment of the present invention. When the adapter ring adjustment jig 17 is placed on the adapter ring 15, the three convex portions 151 are fitted into the three holes 172, respectively, so that the positional relationship of the adapter ring adjustment jig 17 with respect to the adapter ring 15 is unambiguous. Shall be determined automatically. As a result, the positional relationship between the second image marker B provided on the adapter ring adjustment jig 17 and the adapter ring 15 is also uniquely determined.

なお、アダプターリング調整治具17におけるつば状の支持部171および穴部172は、それぞれ、CVD処理時にマスクとして用いられるシャドウリング18におけるつば状の支持部181および穴部182と、同様の形状に形成されている。したがって、第2の状態における第2の画像マーカーBおよびCVD処理時におけるシャドウリング18の位置関係も、一義的に決定する。このような条件に基づいて、本実施形態では、シャドウリング18の代わりに第2の画像マーカーBを測定に用いる。   In addition, the collar-shaped support part 171 and the hole part 172 in the adapter ring adjustment jig 17 have the same shape as the collar-shaped support part 181 and the hole part 182 in the shadow ring 18 used as a mask during the CVD process, respectively. Is formed. Therefore, the positional relationship between the second image marker B in the second state and the shadow ring 18 during the CVD process is also uniquely determined. Based on such conditions, in this embodiment, the second image marker B is used for measurement instead of the shadow ring 18.

本実施形態によるティーチングシステムの動作、すなわち本実施形態によるティーチング方法について説明する。図10Aは、本発明の第1の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。図10Bは、本発明の第1の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。図10Aおよび図10Bのフローチャートは、A点において接続されており、第1〜第10のステップS1〜S10を具備している。   The operation of the teaching system according to the present embodiment, that is, the teaching method according to the present embodiment will be described. FIG. 10A is the first half of a flowchart showing the steps of the teaching method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10B is the second half of the flowchart showing the steps of the teaching method according to the first embodiment of the present invention. The flowcharts of FIGS. 10A and 10B are connected at point A, and include first to tenth steps S1 to S10.

まず、第1のステップS1を実行する。第1のステップS1では、基準治具16をヒーター50に設置する。ここで、基準治具16には予め第1の画像マーカーAが設けられている。なお、図5、図6および図7で示した第1の状態は、第1のステップS1、および、後述する第2〜第4のステップS2〜S4に対応している。第1のステップS1の次に、第2のステップS2を実行する。   First, the first step S1 is executed. In the first step S <b> 1, the reference jig 16 is installed on the heater 50. Here, the reference jig 16 is provided with a first image marker A in advance. In addition, the 1st state shown in FIG.5, FIG6 and FIG.7 respond | corresponds to 1st step S1 and 2nd-4th step S2-S4 mentioned later. Following the first step S1, a second step S2 is performed.

第2のステップS2では、プロセスチャンバー22を真空状態にする。このとき、ヒーター11の傾きが変動する場合がある。したがって、CVD処理中におけるヒーター11における基準位置の測定精度を上げるために、プロセスチャンバー22を真空状態にするステップは省略することは好ましくない。第2のステップS2の次に、第3のステップS3を実行する。   In the second step S2, the process chamber 22 is evacuated. At this time, the inclination of the heater 11 may fluctuate. Therefore, it is not preferable to omit the step of bringing the process chamber 22 into a vacuum state in order to increase the measurement accuracy of the reference position in the heater 11 during the CVD process. After the second step S2, a third step S3 is executed.

第3のステップS3では、第1の画像マーカーAをCCDカメラ31で撮影する。このとき、CCDカメラ31の、カメラスタンド32に対する位置および撮影する方向は、前述のとおり、第2の画像マーカーBの測定が完了するまで、すなわち本実施形態によるティーチング方法が終了するまで、変更してはならない。撮影した結果は、画像ティーチングユニット40の記憶部などに記憶される。第3のステップS3の次に、第4のステップS4を実行する。   In the third step S 3, the first image marker A is photographed by the CCD camera 31. At this time, as described above, the position of the CCD camera 31 with respect to the camera stand 32 and the shooting direction are changed until the measurement of the second image marker B is completed, that is, until the teaching method according to the present embodiment is completed. must not. The photographed result is stored in the storage unit of the image teaching unit 40 or the like. Following the third step S3, a fourth step S4 is executed.

第4のステップS4では、プロセスチャンバー22を大気状態に戻す。第4のステップS4の次に、第5のステップS5を実行する。   In the fourth step S4, the process chamber 22 is returned to the atmospheric state. After the fourth step S4, a fifth step S5 is executed.

第5のステップS5では、基準治具16をヒーター11から取り除く。第5のステップS5の次に、第6のステップS6を実行する。   In the fifth step S5, the reference jig 16 is removed from the heater 11. Following the fifth step S5, a sixth step S6 is executed.

第6のステップS6では、アダプターリング調整治具17をアダプターリング15に設置する。この設置は、アダプターリング調整治具17に設けられたつば状の支持部171における穴部172が、アダプターリング15に設けられた凸部151にそれぞれ嵌合することで行われる。また、アダプターリング調整治具17には、第2の画像マーカーBが設けられている。図8および9に示した第2の状態は、第6のステップS6、および、後述する第7〜第10のステップS7〜S10に対応する。第6のステップS6の次に、第7のステップS7を実行する。   In the sixth step S <b> 6, the adapter ring adjustment jig 17 is installed on the adapter ring 15. This installation is performed by fitting the hole 172 in the collar-shaped support portion 171 provided in the adapter ring adjusting jig 17 into the convex portion 151 provided in the adapter ring 15. The adapter ring adjustment jig 17 is provided with a second image marker B. The second state shown in FIGS. 8 and 9 corresponds to a sixth step S6 and seventh to tenth steps S7 to S10 described later. After the sixth step S6, a seventh step S7 is executed.

第7のステップS7では、第2の画像マーカーBをCCDカメラ31で撮影する。このとき、前出したとおり、CCDカメラ31の、カメラスタンド32に対する位置および撮影の方向は、第3のステップS3と同じ条件で保全されているものとする。撮影して得られる画像データは、画像ティーチングユニット40の記憶部に記憶される。第7のステップS7の次に、第8のステップS8を実行する。   In the seventh step S 7, the second image marker B is photographed by the CCD camera 31. At this time, as described above, it is assumed that the position of the CCD camera 31 with respect to the camera stand 32 and the shooting direction are maintained under the same conditions as in the third step S3. Image data obtained by photographing is stored in the storage unit of the image teaching unit 40. After the seventh step S7, an eighth step S8 is executed.

第8のステップS8では、画像ティーチングユニット40の演算部が画像データを処理するなどして、第1および第2の画像マーカーAおよびBの位置のずれを算出する。このずれの算出について、以下、詳細に説明する。   In the eighth step S8, the arithmetic unit of the image teaching unit 40 processes the image data, and calculates the displacement of the positions of the first and second image markers A and B. The calculation of this deviation will be described in detail below.

図11は、本発明の第1の実施形態による画像表示部41の表示例を示すイメージ図である。図11のイメージ図では、第3のステップS3で第1の画像マーカーAを撮影した第1の写真と、第3のステップS3と同じ条件を用いて第7のステップS7で第2の画像マーカーBを撮影した第2の写真とが、重ね合わされて表示されている。   FIG. 11 is an image diagram showing a display example of the image display unit 41 according to the first embodiment of the present invention. In the image diagram of FIG. 11, the first image obtained by photographing the first image marker A in the third step S3 and the second image marker B in the seventh step S7 using the same conditions as those in the third step S3. A second photograph taken of the image is superimposed and displayed.

ここで、第1の画像マーカーAは円形で、第2の画像マーカーBは長方形および中央部分の十字の組み合わせであるが、これらはあくまでも一例であって、本発明を限定するものではない。   Here, the first image marker A is a circular shape, and the second image marker B is a combination of a rectangle and a cross at the center. However, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto.

また、第1および第2の写真のそれぞれは、重ね合わせ処理の前に、かつ個別に、例えば2値化されている、すなわち、白黒1ビットの画像などに変換されていることが好ましい。ただし、これもあくまでも一例であって、異なる色を用いても構わないし、本発明を限定するものではない。   Further, each of the first and second photographs is preferably binarized, for example, binarized, that is, converted into a monochrome 1-bit image or the like, before the superposition process. However, this is merely an example, and different colors may be used, and the present invention is not limited thereto.

本実施形態による画像ティーチングユニット42の演算部は、第1および第2の写真を重ね合わせて得られる画像に基づいて演算処理を行い、自動的に、第1および第2の画像マーカーAおよびBの位置のずれを算出する。   The calculation unit of the image teaching unit 42 according to the present embodiment performs calculation processing based on the image obtained by superimposing the first and second photographs, and automatically performs the first and second image markers A and B. The position shift is calculated.

この演算処理では、例えば、十字部分の延長線上における、第2の画像マーカーBにおける長方形の左側の辺から、第1の画像マーカーAにおける円周までの距離を、第1の値X1と置く。同様に、第2の画像マーカーBにおける長方形の右側の辺から、第1の画像マーカーAにおける円周までの距離を、第2の値X2と置く。さらに、第2の画像マーカーBにおける長方形の下側の辺から、第1の画像マーカーAにおける円周までの距離を、第3の値Y1と置く。最後に、第2の画像マーカーBにおける長方形の上側の辺から、第1の画像マーカーAにおける円周までの距離を、第4の値Y2と置く。   In this calculation process, for example, the distance from the left side of the rectangle of the second image marker B to the circumference of the first image marker A on the extended line of the cross portion is set as the first value X1. Similarly, the distance from the right side of the rectangle in the second image marker B to the circumference in the first image marker A is set as the second value X2. Further, the distance from the lower side of the rectangle in the second image marker B to the circumference in the first image marker A is set as a third value Y1. Finally, the distance from the upper side of the rectangle in the second image marker B to the circumference in the first image marker A is set as a fourth value Y2.

このような場合に、第1および第2の距離の差分ΔX(=X1−X2)として、第1および第2の画像マーカーAおよびBの、横方向のずれを算出することが出来る。同様に、第3および第4の距離の差分ΔY(=Y1−Y2)として、第1および第2の画像マーカーAおよびBの、縦方向のずれを算出することが出来る。これら横方向および縦方向のずれΔXおよびΔYが両方ともゼロであれば、第1および第2の画像マーカーAおよびBの位置が一致していると考えることが出来る。この一致はすなわち、ヒーター11およびシャドウリング18の位置関係が理想的であることを意味する。   In such a case, the lateral displacement of the first and second image markers A and B can be calculated as the difference ΔX (= X1−X2) between the first and second distances. Similarly, the vertical shift of the first and second image markers A and B can be calculated as the difference ΔY (= Y1−Y2) between the third and fourth distances. If the horizontal and vertical deviations ΔX and ΔY are both zero, it can be considered that the positions of the first and second image markers A and B coincide. This coincidence means that the positional relationship between the heater 11 and the shadow ring 18 is ideal.

なお、ずれに係るこれらの情報は、後述するように、調整するステップにおいて直接的に用いることの出来る数値群に、画像ティーチングユニット40の演算部を用いるなどして変換することが好ましい。第8のステップS8の次に、第9のステップS9を実行する。   In addition, as described later, it is preferable to convert the information regarding the deviation into a numerical value group that can be directly used in the adjustment step by using a calculation unit of the image teaching unit 40 or the like. After the eighth step S8, a ninth step S9 is executed.

第9のステップS9では、画像ティーチングユニット40の演算部を用いるなどして、算出されたずれが許容範囲内であるかどうかを判定する。ずれが許容範囲外である場合(NO)は、第10のステップS10を実行する。ずれが許容範囲内である場合(YES)は、第11のステップS11を実行する。   In the ninth step S9, it is determined whether or not the calculated deviation is within an allowable range by using a calculation unit of the image teaching unit 40 or the like. If the deviation is outside the allowable range (NO), the tenth step S10 is executed. If the deviation is within the allowable range (YES), the eleventh step S11 is executed.

第10のステップS10では、算出されたずれを解消する方向に、アダプターリング15の位置を調整する。この調整は、アダプターリング調整ブロック13の位置を適宜移動することで行う。そしてこの移動は、それぞれのアダプターリング調整ブロック13に接続された調整ネジ14を緩め、または締めることで行う。   In the tenth step S10, the position of the adapter ring 15 is adjusted in a direction to eliminate the calculated deviation. This adjustment is performed by appropriately moving the position of the adapter ring adjustment block 13. This movement is performed by loosening or tightening the adjusting screw 14 connected to each adapter ring adjusting block 13.

このとき、どの調整ネジ14をどの方向にどれだけ緩めるか、または締めるか、に係る情報は、第8のステップS8において自動的に算出されて、かつ一義的な数値群として決定されていることが好ましい。このような数値群は、調整ネジ14のそれぞれにおける回転角度および回転軸方向の移動距離の関係式、ならびに、回転軸の方向が既知であれば、画像ティーチングユニット40の演算部が簡単なプログラムを実行することで算出可能である。画像ティーチングユニット40は、このように算出した数値群を、数値表示部42に表示するものとする。もしくは、CVD装置10が画像ティーチングユニット40からこのような数値群を受け取り、調整ネジ14による調整を自動的に行うことの出来る構成を用いても良い。   At this time, information relating to which adjustment screw 14 is loosened or tightened in which direction is tightened automatically in the eighth step S8 and determined as a unique numerical value group. Is preferred. Such a numerical value group includes a relational expression of the rotation angle and the movement distance in the rotation axis direction of each of the adjustment screws 14, and the calculation unit of the image teaching unit 40 with a simple program if the rotation axis direction is known. It can be calculated by executing. The image teaching unit 40 displays the numerical value group calculated in this way on the numerical value display unit 42. Alternatively, a configuration in which the CVD apparatus 10 receives such a numerical group from the image teaching unit 40 and can automatically perform adjustment using the adjustment screw 14 may be used.

第10のステップS10の次に、第7のステップS7に戻る。第7〜第10のステップS7〜S10は、第1および第2の画像マーカーAおよびBの位置ずれが許容範囲に収まるまで繰り返される。   After the tenth step S10, the process returns to the seventh step S7. The seventh to tenth steps S7 to S10 are repeated until the displacement of the first and second image markers A and B falls within the allowable range.

第11のステップS11では、アダプターリング調整治具17をアダプターリング15から取り外す。第11のステップS11が終了することで、本実施形態によるティーチング方法は完了する。この後、ヒーター11の上に半導体ウェハーを設置し、さらにアダプターリング15の上にシャドウリングなどのマスクを設置することで、CVD装置10は、タングステン膜51の成膜などのCVD処理を行うことが出来る。   In an eleventh step S <b> 11, the adapter ring adjustment jig 17 is removed from the adapter ring 15. When the eleventh step S11 is completed, the teaching method according to the present embodiment is completed. Thereafter, the CVD apparatus 10 performs a CVD process such as the formation of the tungsten film 51 by setting a semiconductor wafer on the heater 11 and further setting a mask such as a shadow ring on the adapter ring 15. I can do it.

本実施形態のティーチングシステムおよびティーチング方法によれば、以下の効果が得られる。すなわち、シャドウリング18の中心およびヒーター11の中心を、精度良く、かつ、効率良く、一致させることが出来る。この理由としては、まず、ヒーター11の基準点としての第1の画像マーカーAをヒーター11上に基準治具16を介して設けることが挙げられる。また、シャドウリング18の代わりに第2の画像マーカーBをアダプターリング15上にアダプターリング調整治具17を介して設けることが挙げられる。さらに、これら2つの画像マーカーAおよびBの座標を機械的に測定して各座標の差分を算出し、この差分をゼロに追い込む構成および手法が挙げられる。最後に、プロセスチャンバー22を真空状態にして行う測定が1度だけで済み、残りの測定はプロセスチャンバー22を大気状態にして行うことが出来ることが挙げられる。   According to the teaching system and teaching method of the present embodiment, the following effects can be obtained. That is, the center of the shadow ring 18 and the center of the heater 11 can be matched with high accuracy and efficiency. This is because the first image marker A as a reference point of the heater 11 is first provided on the heater 11 via the reference jig 16. In addition, the second image marker B may be provided on the adapter ring 15 via the adapter ring adjustment jig 17 instead of the shadow ring 18. Further, there is a configuration and method in which the coordinates of these two image markers A and B are mechanically measured to calculate a difference between the coordinates, and the difference is driven to zero. Finally, it can be mentioned that the measurement performed in the vacuum state of the process chamber 22 need only be performed once, and the remaining measurements can be performed in the atmospheric state of the process chamber 22.

なお、CVD処理を行うためには、上記に説明したティーチング方法に加えて、ヒーター11および半導体ウェハー50の位置合わせを別途行う必要がある。この位置合わせについては、従来技術を用いることが出来るので、さらなる詳細な説明を省略する。   In order to perform the CVD process, it is necessary to separately align the heater 11 and the semiconductor wafer 50 in addition to the teaching method described above. For this alignment, since a conventional technique can be used, further detailed description is omitted.

(第2の実施形態)
図12は、本発明の第2の実施形態によるティーチングシステムの、第1の状態における構成を概略的に示す全体図である。図13は、本発明の第2の実施形態によるCVD装置10の、第1の状態における構成を部分的に示す平面図である。図12および図13のティーチングシステムは、それぞれ図5および図6に示した本発明の第1の実施形態によるティーチングシステムおよびCVD装置10に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図5のティーチングシステムから基準治具16を取り除き、第1の画像マーカーAをヒーター11に設けることで、図12のティーチングシステムおよび図13のCVD装置が得られる。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is an overall view schematically showing the configuration of the teaching system according to the second embodiment of the present invention in the first state. FIG. 13 is a plan view partially showing the configuration in the first state of the CVD apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention. The teaching system of FIGS. 12 and 13 is equivalent to the teaching system and the CVD apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6, respectively, with the following modifications. That is, by removing the reference jig 16 from the teaching system of FIG. 5 and providing the first image marker A on the heater 11, the teaching system of FIG. 12 and the CVD apparatus of FIG. 13 are obtained.

図12のティーチングシステムにおけるその他の構成は、図5に示した本発明の第1の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。同様に、図13のCVD装置10におけるその他の構成は、図6に示した本発明の第1の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。   Other configurations in the teaching system of FIG. 12 are the same as those of the first embodiment of the present invention shown in FIG. Similarly, the other configuration of the CVD apparatus 10 of FIG. 13 is the same as that of the first embodiment of the present invention shown in FIG.

また、本実施形態によるティーチングシステムの、第2の状態における構成は、図8に示した本発明の第1の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。同様に、本実施形態によるCVD装置10の、第2の状態における構成は、図9に示した本発明の第1の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。   The configuration of the teaching system according to the present embodiment in the second state is the same as that of the first embodiment of the present invention shown in FIG. Similarly, the configuration of the CVD apparatus 10 according to the present embodiment in the second state is the same as that of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 9, and thus further detailed description is omitted.

本実施形態によるティーチングシステムの動作、すなわち本実施形態によるティーチング方法について説明する。図14Aは、本発明の第2の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。図14Bは、本発明の第2の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。図14Aおよび図14Bのフローチャートは、B点で接続されており、図10Aおよび図10Bに示した本発明の第1の実施形態によるティーチング方法のフローチャートに、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、まず、図10Aにおける第1のステップS1を、図14Aにおける第1のステップS1’に置き換える。次に、図10Aにおける第5のステップS5を省略する。   The operation of the teaching system according to the present embodiment, that is, the teaching method according to the present embodiment will be described. FIG. 14A is the first half of a flowchart showing the steps of the teaching method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 14B is the latter half of the flowchart showing the steps of the teaching method according to the second embodiment of the present invention. The flowcharts of FIGS. 14A and 14B are connected at point B, and are equivalent to the flowchart of the teaching method according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 10A and 10B with the following modifications. That is, first, the first step S1 in FIG. 10A is replaced with the first step S1 'in FIG. 14A. Next, the fifth step S5 in FIG. 10A is omitted.

本実施形態による第1のステップS1’では、第1の画像マーカーAを、基準治具16ではなくヒーター11に設ける。なお、ヒーター11に設けた第1の画像マーカーAは、取り外しが不要であるものとする。図10Aに示した本発明の第1の実施形態による第5のステップS5が省略されるのはこのためである。   In the first step S <b> 1 ′ according to the present embodiment, the first image marker A is provided on the heater 11 instead of the reference jig 16. It is assumed that the first image marker A provided on the heater 11 does not need to be removed. This is why the fifth step S5 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 10A is omitted.

その他の、図14Aにおける第2〜第4のステップS2〜S4および第5〜第10のステップS6〜S11は、図10Aにおける第2〜第4のステップS2〜S4および第6〜第11のステップS6〜S11にそれぞれ対応するので、さらなる詳細な説明を省略する。ただし、本実施形態では本発明の第1の実施形態における第5のステップS5が省略されているので、図14Aにおける第4のステップS4の次には、第5のステップS6を実行する点が異なる。   The other second to fourth steps S2 to S4 and the fifth to tenth steps S6 to S11 in FIG. 14A are the second to fourth steps S2 to S4 and the sixth to eleventh steps in FIG. 10A. Since it corresponds to S6 to S11, further detailed description is omitted. However, since the fifth step S5 in the first embodiment of the present invention is omitted in this embodiment, the fifth step S6 is executed after the fourth step S4 in FIG. 14A. Different.

本実施形態のティーチングシステムおよびティーチング方法によれば、本発明の第1の実施形態で得られた各種効果に加えて、さらなる効果が得られる。すなわち、基準治具16を設置したり取り外したりする手間が不要となる。   According to the teaching system and teaching method of the present embodiment, further effects can be obtained in addition to the various effects obtained in the first embodiment of the present invention. That is, it is not necessary to install or remove the reference jig 16.

10 CVD装置
11 ヒーター
112 リフトピン用穴
12 ポンピングプレート
13 アダプターリング調整ブロック
14 調整ネジ
15 アダプターリング
151 凸部
16 基準治具
161 凸部
17 アダプターリング調整治具
171 つば状の支持部
172 穴部
173 マーカー
18 シャドウリング
181 つば状の支持部
182 穴部
19 フェイスプレート
21 パージリング
22 プロセスチャンバー(本体)
30 CCDカメラ部
31 CCDカメラ
32 カメラスタンド
40 画像ティーチングユニット
41 画像表示部
42 数値表示部
50 半導体ウェハー
51 タングステン膜
52 プロセスガス
53 オリエンテーションフラット
A (第1の)画像マーカー
B (第2の)画像マーカー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 CVD apparatus 11 Heater 112 Lift pin hole 12 Pumping plate 13 Adapter ring adjustment block 14 Adjustment screw 15 Adapter ring 151 Convex part 16 Reference jig 161 Convex part 17 Adapter ring adjustment jig 171 Brim-shaped support part 172 Hole part 173 Marker 18 Shadow ring 181 Collar-shaped support portion 182 Hole portion 19 Face plate 21 Purge ring 22 Process chamber (main body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 CCD camera part 31 CCD camera 32 Camera stand 40 Image teaching unit 41 Image display part 42 Numerical display part 50 Semiconductor wafer 51 Tungsten film 52 Process gas 53 Orientation flat A (1st) Image marker B (2nd) Image marker

Claims (9)

半導体ウェハーを乗せるヒーターと、CVD処理用マスクを支持するアダプターリングとを有するCVD装置と、
前記ヒーターの基準位置である第1の位置が第1の画像マーカーで示されたヒーター部と、
前記CVD処理用マスクが配置される第2の位置が第2の画像マーカーで示されたCVD処理用マスク部と、
前記第1の位置に配置された前記第1の画像マーカーおよび前記第2の位置に配置された前記第2の画像マーカーを個別に撮影するCCDカメラと、
前記第1の位置を記憶し、前記第1の位置および前記第2の位置のずれを算出する画像ティーチングユニットと、
前記ずれが所定の基準から外れている場合に、前記アダプターリングの位置を、前記ずれを解消する方向に調整する調整部と
を具備する
ティーチングシステム。
A CVD apparatus having a heater for placing a semiconductor wafer and an adapter ring for supporting a mask for CVD processing;
A heater portion in which a first position which is a reference position of the heater is indicated by a first image marker;
A CVD processing mask portion in which the second position where the CVD processing mask is arranged is indicated by a second image marker;
A CCD camera that individually photographs the first image marker disposed at the first position and the second image marker disposed at the second position;
An image teaching unit that stores the first position and calculates a shift between the first position and the second position;
A teaching system comprising: an adjustment unit that adjusts a position of the adapter ring in a direction to eliminate the deviation when the deviation is out of a predetermined reference.
請求項1に記載のティーチングシステムにおいて、
前記ヒーターに対して固定されたベース部と、
をさらに具備し、
前記CVD処理用マスク部は、
前記第2の画像マーカーが設けられ、かつ、前記アダプターリングの所定位置に着脱可能なアダプターリング調整治具と
前記調整部は、
前記アダプターリングを支持するアダプターリング調整ブロックと、
前記ベース部および前記アダプターリング調整ブロックの間において、接続および位置関係の調整を行う調整ネジと、
を具備する
ティーチングシステム。
The teaching system according to claim 1,
A base portion fixed to the heater;
Further comprising
The CVD processing mask portion is
The adapter ring adjustment jig provided with the second image marker and detachable at a predetermined position of the adapter ring, and the adjustment unit,
An adapter ring adjustment block for supporting the adapter ring;
Between the base part and the adapter ring adjustment block, an adjustment screw for adjusting the connection and positional relationship;
Teaching system.
請求項2に記載のティーチングシステムにおいて、
前記ヒーター部は、
前記ヒーターと、
前記第1の画像マーカーが設けられ、かつ、前記ヒーターの所定位置に着脱可能な基準治具と
をさらに具備する
ティーチングシステム。
The teaching system according to claim 2,
The heater part is
The heater;
A teaching system further comprising a reference jig provided with the first image marker and detachable at a predetermined position of the heater.
請求項2に記載のティーチングシステムにおいて、
前記ヒーター部は、
前記第1の画像マーカーが設けられた前記ヒーター
を具備する
ティーチングシステム。
The teaching system according to claim 2,
The heater part is
A teaching system comprising the heater provided with the first image marker.
請求項1〜4のいずれかに記載のティーチングシステムにおいて、
前記画像ティーチングユニットは、
前記CCDカメラが撮影する画像データを入力する入力部と、
前記画像データを記憶する記憶部と、
前記画像データを処理して前記ずれを算出する演算部と、
前記ずれを表示する出力部と
を具備する
ティーチングシステム。
In the teaching system according to any one of claims 1 to 4,
The image teaching unit is
An input unit for inputting image data captured by the CCD camera;
A storage unit for storing the image data;
An arithmetic unit that processes the image data and calculates the deviation;
A teaching system comprising: an output unit that displays the deviation.
CVD装置のヒーターにおける基準点である第1の位置を、第1の画像マーカーで示すステップと、
前記第1の位置に配置された前記第1の画像マーカーをCCDカメラで撮影するステップと、
前記第1の位置を記憶するステップと、
前記CVD装置のアダプターリングに接続されてCVD処理用マスクが配置される第2の位置を、第2の画像マーカーで示すステップと、
前記第2の位置に配置された前記第2の画像マーカーを前記CCDカメラで撮影するステップと、
前記第1の位置および前記第2の位置のずれを算出するステップと、
前記ずれが所定の基準から外れている場合に、前記アダプターリングの位置を、前記ずれを解消する方向に調整するステップと
を具備する
ティーチング方法。
A step of indicating a first position as a reference point in the heater of the CVD apparatus with a first image marker;
Photographing the first image marker arranged at the first position with a CCD camera;
Storing the first position;
A second position at which a CVD processing mask is placed connected to the adapter ring of the CVD apparatus, indicated by a second image marker;
Photographing the second image marker disposed at the second position with the CCD camera;
Calculating a shift between the first position and the second position;
And a step of adjusting the position of the adapter ring in a direction to eliminate the deviation when the deviation deviates from a predetermined reference.
請求項6に記載のティーチング方法において、
前記第1の画像マーカーを撮影するステップは、
前記CVD装置を前記撮影の前に真空状態にするステップと、
前記CVD装置を前記撮影の後に大気状態に戻すステップと
を具備し、
前記第2の位置を示すステップは、
前記アダプターリングに、前記第2の画像マーカーが設けられたアダプターリング調整治具を嵌合するステップ
を具備し、
前記ずれが前記所定の基準を満たすまで、前記第2の画像マーカーを撮影するステップ、前記ずれを算出するステップおよび調整するステップを繰り返すステップと
をさらに具備する
ティーチング方法。
The teaching method according to claim 6, wherein
The step of photographing the first image marker includes:
Vacuuming the CVD apparatus prior to the imaging;
Returning the CVD apparatus to an atmospheric state after the imaging,
The step of indicating the second position comprises:
The adapter ring comprises a step of fitting an adapter ring adjustment jig provided with the second image marker,
The teaching method further comprising: photographing the second image marker until the deviation satisfies the predetermined criterion, repeating the step of calculating the deviation, and adjusting the step.
請求項7に記載のティーチング方法において、
前記第1の位置を示すステップは、
前記第1の画像マーカーを設けた基準治具を前記ヒーターに嵌合するステップ
を具備し、
前記第2の位置を示すステップの前に、前記基準治具を前記ヒーターから取り除くステップ
をさらに具備する
ティーチング方法。
In the teaching method according to claim 7,
The step of indicating the first position comprises:
Fitting a reference jig provided with the first image marker to the heater;
A teaching method further comprising the step of removing the reference jig from the heater before the step of indicating the second position.
請求項7に記載のティーチング方法において、
前記第1の位置を示すステップは、
前記ヒーターに前記第1の画像マーカーを設けるステップ
を具備する
ティーチング方法。
In the teaching method according to claim 7,
The step of indicating the first position comprises:
A teaching method comprising the step of providing the heater with the first image marker.
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