JP2016213218A - Manufacturing method for epitaxial wafer and vapor growth device - Google Patents

Manufacturing method for epitaxial wafer and vapor growth device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for epitaxial wafer capable of adjusting the position of a substrate to be mounted on a susceptor appropriately.SOLUTION: A manufacturing method for epitaxial wafer includes a calculation step and an adjustment step. The calculation step measures the mounting position of a substrate W on a susceptor 3 from a plurality of substrates W mounted on the susceptor 3, respectively, and calculates the average position of the mounting position from a plurality of mounting positions thus measured. The adjustment step adjusts the stop position where a transfer robot 12 stops for transferring the substrate W from the transfer robot 12 toward the susceptor 3. The adjustment step adjusts the stop position so as to eliminate the difference between the target position for mounting the substrate W on the susceptor 3 and the average position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エピタキシャルウェーハの製造方法及び気相成長装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an epitaxial wafer and a vapor phase growth apparatus.

気相成長装置(エピタキシャル成長装置)を用いた成長させたエピタキシャル層において、膜厚分布は最も重要な特性の1つである。例えば、エピタキシャル層の膜厚分布にばらつきが生じたエピタキシャルウェーハをもとに大規模回路を有する半導体デバイスを作製しようとすると、大規模回路を転写する露光工程でデフォーカスを引き起こす原因となる。また、このような膜厚分布のエピタキシャルウェーハをパワー半導体に用いると、パワー半導体の電気特性にばらつきをもたらす原因となる。よって、膜厚の均一性が非常に高いエピタキシャル層が求められている。   In an epitaxial layer grown using a vapor phase growth apparatus (epitaxial growth apparatus), the film thickness distribution is one of the most important characteristics. For example, if a semiconductor device having a large-scale circuit is produced based on an epitaxial wafer in which the film thickness distribution of the epitaxial layer varies, it causes defocus in an exposure process for transferring the large-scale circuit. Further, when an epitaxial wafer having such a film thickness distribution is used as a power semiconductor, it causes a variation in the electrical characteristics of the power semiconductor. Therefore, an epitaxial layer having a very high film thickness uniformity is required.

エピタキシャル層の膜厚の均一を高めるには、エピタキシャル層の成長速度を均一にする必要がある。この成長速度は、エピタキシャル層の原料分子がエピタキシャル層を成長させる基板表面に供給される供給速度と、その基板表面での原料分子の反応速度により決まる。そのため、一般的な気相成長装置では、次のように構成される場合が多い。例えば、基板を加熱する加熱装置を複数の領域に分けて配置することで、基板の温度分布を調節可能にする。また、エピタキシャル層の原料ガスを供給する供給口を複数の領域に分けて配置することで、原料ガスの供給速度を領域ごとに調節可能にする。   In order to increase the uniformity of the thickness of the epitaxial layer, it is necessary to make the growth rate of the epitaxial layer uniform. This growth rate is determined by the supply rate at which the source molecule of the epitaxial layer is supplied to the substrate surface on which the epitaxial layer is grown and the reaction rate of the source molecule on the substrate surface. Therefore, a general vapor phase growth apparatus is often configured as follows. For example, the temperature distribution of the substrate can be adjusted by arranging the heating device for heating the substrate in a plurality of regions. Further, the supply port for supplying the source gas of the epitaxial layer is divided into a plurality of regions, so that the supply rate of the source gas can be adjusted for each region.

また、このような気相成長装置では、エピタキシャル層を成長する基板(被処理基板)の周辺部と周辺部以外で原料ガスの流れが同じような環境となるように基板を載置するサセプタに基板を収める凹部が形成される。この凹部は、基板とほぼ等しい形状にサセプタの表面がくり貫かれることで形成され、基板は通常その凹部に収められる。基板が凹部に収められた状態において、基板の表面とその基板を取り囲むように位置するサセプタの表面は面一状に位置し、基板の周辺部とその周辺部の内側(周辺部以外)での原料ガスの流れがほぼ等しい環境となる。   Also, in such a vapor phase growth apparatus, a susceptor on which the substrate is placed so that the flow of the source gas is in the same environment at the peripheral portion and the peripheral portion of the substrate (substrate to be processed) on which the epitaxial layer is grown. A recess for accommodating the substrate is formed. The recess is formed by cutting the surface of the susceptor into a shape substantially equal to that of the substrate, and the substrate is usually accommodated in the recess. In a state where the substrate is housed in the recess, the surface of the substrate and the surface of the susceptor located so as to surround the substrate are flush with each other, and the periphery of the substrate and the inside of the periphery (other than the periphery) The environment is such that the flow of the source gas is almost equal.

サセプタに形成される凹部は、基板と同じ寸法であることが好ましい。しかし、基板の寸法には個体差があり、サセプタの寸法にもサセプタ作製上で誤差が生じる。また、基板をサセプタの上方に搬送する搬送ロボットにおいても、サセプタの上方に停止する搬送ロボットの停止位置に誤差が生じる。更に、搬送ロボットからサセプタに基板を搬送するために基板の裏面を支持した状態で基板をサセプタに向けて下降させるリフトピン上で基板の位置がずれる場合もある。よって、このような事情を考慮し、凹部は基板の寸法より十分に大きくせざるを得ない。そのため、基板が載置された凹部を上から見ると、凹部の中央は基板で覆われる一方で、凹部が僅かに露出する基板の周囲には、例えば、環状の溝(隙間)が形成される。   The recess formed in the susceptor preferably has the same dimensions as the substrate. However, there are individual differences in the dimensions of the substrate, and errors in the susceptor fabrication also occur in the susceptor dimensions. Even in the transfer robot that transfers the substrate above the susceptor, an error occurs in the stop position of the transfer robot that stops above the susceptor. Further, there is a case where the position of the substrate is shifted on a lift pin that lowers the substrate toward the susceptor while supporting the back surface of the substrate in order to transfer the substrate from the transfer robot to the susceptor. Therefore, in consideration of such circumstances, the concave portion must be made sufficiently larger than the dimensions of the substrate. Therefore, when the concave portion on which the substrate is placed is viewed from above, the center of the concave portion is covered with the substrate, while an annular groove (gap) is formed around the substrate where the concave portion is slightly exposed. .

このような装置で、仮に基板が凹部の中心に載置されていない場合には、基板の周囲に幅が不均一な溝が形成され、この溝が原料ガスの流れを乱し、基板の周辺部におけるエピタキシャル層の成長速度を不均一にする。   In such an apparatus, if the substrate is not placed at the center of the recess, a groove having a non-uniform width is formed around the substrate, and this groove disturbs the flow of the source gas, and the periphery of the substrate. The growth rate of the epitaxial layer in the part is made non-uniform.

そこで、基板を凹部に載置する場合には、基板の周囲に幅が均一な溝ができるように所定の位置(例えば、凹部の中心)に載置させる必要がある。基板を所定の位置に載置させる方法として、特許文献1では、正常な位置に載置されてない基板を正常な位置に載置し直す方法を開示している。また、特許文献2では、基板の温度分布により基板の位置のずれを評価し、特許文献3では、基板に成長するエピタキシャル層の膜厚分布により基板の位置ずれを評価している。そして、特許文献2、3では、評価した位置ずれからサセプタの上方に停止する搬送ロボットの位置を調節した上でサセプタに基板を載置する方法を開示している。   Therefore, when placing the substrate in the recess, it is necessary to place the substrate at a predetermined position (for example, the center of the recess) so that a groove having a uniform width is formed around the substrate. As a method of placing a substrate at a predetermined position, Patent Document 1 discloses a method of placing a substrate that is not placed at a normal position on a normal position. In Patent Document 2, the displacement of the substrate position is evaluated based on the temperature distribution of the substrate, and in Patent Document 3, the displacement of the substrate position is evaluated based on the film thickness distribution of the epitaxial layer grown on the substrate. Patent Documents 2 and 3 disclose a method of placing the substrate on the susceptor after adjusting the position of the transfer robot that stops above the susceptor from the evaluated displacement.

特開平6−29224号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-29224 特開2013−84943号公報JP 2013-84943 A 特開2014−127595号公報JP 2014-127595 A

しかし、サセプタに載置した基板の位置のずれには、複数の原因がある。例えば、室温の基板が高温の反応炉内に搬入されると基板の温度が急激に変化して基板が反るため、サセプタに載置する基板の位置がずれてしまう。また、基板の熱膨張、搬送ロボットからサセプタに基板を移動させるリフトピンのぐらつき、更にはサセプタの回転開始の加速度などの複数の原因によりサセプタに載置した基板の位置がずれる。したがって、サセプタに載置した基板の位置のずれは再現性が乏しく、特許文献1のように基板を載置し直しても基板が所定の位置に近づくとは限らない。また、特許文献2及び3のようにある要素に基づき基板の位置ずれを評価して搬送ロボットの位置を調節する場合でも、基板の位置ずれの再現性が乏しいことから、載置される基板の位置が適切になるとは限らない。   However, there are a plurality of causes for the displacement of the position of the substrate placed on the susceptor. For example, when a room temperature substrate is carried into a high temperature reactor, the temperature of the substrate is rapidly changed and the substrate is warped, so that the position of the substrate placed on the susceptor is shifted. Further, the position of the substrate placed on the susceptor shifts due to a plurality of causes such as thermal expansion of the substrate, wobbling of a lift pin that moves the substrate from the transfer robot to the susceptor, and acceleration of rotation start of the susceptor. Therefore, the deviation of the position of the substrate placed on the susceptor is poorly reproducible, and even if the substrate is placed again as in Patent Document 1, the substrate does not necessarily approach a predetermined position. Further, even when adjusting the position of the transfer robot by evaluating the positional deviation of the substrate based on a certain element as in Patent Documents 2 and 3, since the reproducibility of the positional deviation of the substrate is poor, The location is not always appropriate.

本発明の課題は、サセプタに載置させる基板の位置を適切に調節可能なエピタキシャルウェーハの製造方法及び気相成長装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an epitaxial wafer manufacturing method and a vapor phase growth apparatus capable of appropriately adjusting the position of a substrate placed on a susceptor.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法は、
サセプタに基板を載置した載置位置をサセプタに載置される複数の基板からそれぞれ測定し、測定した複数の載置位置から載置位置の平均位置を算出する算出工程と、
基板を搬送する搬送ロボットからサセプタに向けて基板を搬送するために搬送ロボットが停止する停止位置を調節する調節工程と、を備え、
調節工程は、サセプタに基板を載置すべき目標位置と平均位置の差をなくすように、停止位置を調節することを特徴とする。
The method for producing an epitaxial wafer of the present invention includes:
A calculation step of measuring the mounting position of the substrate placed on the susceptor from each of the plurality of substrates placed on the susceptor, and calculating an average position of the mounting positions from the measured plurality of placement positions;
An adjustment step of adjusting a stop position where the transfer robot stops in order to transfer the substrate from the transfer robot that transfers the substrate toward the susceptor, and
The adjusting step is characterized in that the stop position is adjusted so as to eliminate the difference between the target position where the substrate is to be placed on the susceptor and the average position.

本発明によれば、サセプタに載置した基板の載置位置の平均である平均位置を算出し、その平均位置とサセプタに基板を載置すべき目標位置との差をなくすように搬送ロボットが停止する停止位置を調節する。つまり、基板の載置位置の平均を算出することで、再現性のない基板の位置ずれに一定の指標を持たせることができる。そのため、この指標に基づいて搬送ロボットの位置を調節することで、搬送ロボットの位置を適切に調節することが可能となる。   According to the present invention, the transfer robot calculates an average position, which is an average of the placement positions of the substrates placed on the susceptor, and eliminates the difference between the average position and the target position on which the substrate is placed on the susceptor. Adjust the stop position to stop. In other words, by calculating the average of the substrate placement positions, it is possible to give a certain index to the positional deviation of the substrate with no reproducibility. Therefore, by adjusting the position of the transfer robot based on this index, the position of the transfer robot can be adjusted appropriately.

本発明の実施態様では、
算出工程は、基板がサセプタに載置される毎に載置位置を測定して平均位置を算出する。
In an embodiment of the present invention,
The calculation step calculates the average position by measuring the mounting position each time the substrate is mounted on the susceptor.

これによれば、載置位置の平均である平均位置を算出するための母集団の数を多くでき、平均位置の精度を高めることができる。   According to this, the number of populations for calculating the average position that is the average of the placement positions can be increased, and the accuracy of the average position can be increased.

本発明の実施態様では、目標位置は、サセプタと基板の中心が一致する位置である。より具体的には、サセプタは軸線回りに回転可能であり、基板が載置されるザグリ部を有し、目標位置は、ザグリ部と基板の中心が一致する位置である。   In the embodiment of the present invention, the target position is a position where the center of the susceptor and the substrate coincide. More specifically, the susceptor is rotatable about an axis, has a counterbore part on which the substrate is placed, and the target position is a position where the center of the counterbore part and the substrate coincide.

このような目標位置に載置される基板に対してエピタキシャル層を成長すると、その基板の周辺部で成長するエピタキシャル層の膜厚分布を良好にすることが可能となる。よって、この目標位置を目指して搬送ロボットの停止位置が調節されると、搬送ロボットから搬送される基板を目標位置に載置させることが可能となる。その結果、サセプタ上に搬送された基板に膜厚分布の良好なエピタキシャル層を成長することが可能となる。   When an epitaxial layer is grown on a substrate placed at such a target position, it is possible to improve the film thickness distribution of the epitaxial layer grown on the periphery of the substrate. Therefore, when the stop position of the transport robot is adjusted aiming at the target position, the substrate transported from the transport robot can be placed at the target position. As a result, an epitaxial layer having a good film thickness distribution can be grown on the substrate transported on the susceptor.

本発明の実施態様では、
算出工程は、
ザグリ部に載置した基板の中心から外周に向かう方向に位置するザグリ部と基板との隙間を含む領域を撮像領域とし、サセプタを軸線回りに少なくとも1回転させて撮像領域を通過する隙間の撮像画像を撮像する撮像工程と、
撮像画像から基板の周方向における隙間の幅の変動を取得し、変動に基づき載置位置を測定する測定工程と、
を備える。
In an embodiment of the present invention,
The calculation process is
Imaging an area including the gap between the counterbore part and the substrate positioned in the direction from the center of the substrate placed on the counterbore part to the outer periphery as an imaging area, and imaging the gap passing through the imaging area by rotating the susceptor at least once around the axis. An imaging process for capturing an image;
A measurement process for obtaining a variation in the width of the gap in the circumferential direction of the substrate from the captured image and measuring the mounting position based on the variation;
Is provided.

これによれば、基板を載置したサセプタを少なくとも1回転させることで、基板の周囲に位置する隙間を撮像でき、撮像した隙間から基板の周方向における隙間の幅の変動を取得できる。例えば、基板とザグリ部の中心が一致する場合は基板の周方向で隙間の幅は変動しない。よって、基板の周方向で隙間の幅が変動する大きさと周期等からザグリ部の中心に対する基板の中心位置を算出でき、ザグリ部に載置される基板の載置位置を測定できる。   According to this, by rotating at least one rotation of the susceptor on which the substrate is placed, it is possible to capture an image of the gap located around the substrate, and it is possible to acquire a variation in the width of the gap in the circumferential direction of the substrate from the captured gap. For example, when the center of the substrate coincides with the counterbore part, the width of the gap does not vary in the circumferential direction of the substrate. Therefore, the center position of the substrate relative to the center of the counterbore part can be calculated from the size and period of the gap width varying in the circumferential direction of the substrate, and the mounting position of the substrate placed on the counterbore part can be measured.

本発明の実施態様では、
撮像工程は、サセプタを複数回回転させて隙間を撮像し、
測定工程は、サセプタが1回回転する毎に変動を取得し、取得した複数の変動の平均に基づき載置位置を測定する。
In an embodiment of the present invention,
The imaging process rotates the susceptor multiple times to image the gap,
In the measurement step, the variation is acquired every time the susceptor rotates once, and the mounting position is measured based on the average of the plurality of acquired variations.

これによれば、幅の変動の平均から載置位置を測定するため、載置位置の測定精度を高めることができる。   According to this, since the placement position is measured from the average of the fluctuations in the width, the measurement accuracy of the placement position can be improved.

本発明の実施態様では、
調節工程は、差(平均位置と目標位置との差)が予め設定した閾値以上の場合は停止位置を調節し、差が閾値に満たない場合は停止位置を調節しない。
In an embodiment of the present invention,
The adjustment step adjusts the stop position when the difference (difference between the average position and the target position) is greater than or equal to a preset threshold value, and does not adjust the stop position when the difference is less than the threshold value.

これによれば、閾値を設定することで調節が必要な場合に搬送ロボットの停止位置を調節することが可能となる。   According to this, it becomes possible to adjust the stop position of the transfer robot when adjustment is necessary by setting the threshold value.

また、本発明の気相成長装置は、
基板を載置するサセプタと、
基板を搬送する搬送ロボットと、
搬送ロボットからサセプタに基板を搬送するために搬送ロボットが停止する停止位置を制御する制御部と、を備え、
制御部は、
サセプタに基板を載置した載置位置をサセプタに載置された複数の基板からそれぞれ測定し、測定した複数の載置位置から載置位置の平均位置を算出する算出手段と、
サセプタに基板を載置すべき目標位置と平均位置の差をなくすように、停止位置を調節する調節手段と、
を有することを特徴とする。
Moreover, the vapor phase growth apparatus of the present invention comprises:
A susceptor on which a substrate is placed;
A transfer robot for transferring substrates;
A control unit that controls a stop position at which the transfer robot stops in order to transfer the substrate from the transfer robot to the susceptor,
The control unit
A calculating means for measuring a mounting position at which the substrate is mounted on the susceptor from each of the plurality of substrates mounted on the susceptor, and calculating an average position of the mounting positions from the plurality of measured mounting positions;
Adjusting means for adjusting the stop position so as to eliminate the difference between the target position where the substrate should be placed on the susceptor and the average position;
It is characterized by having.

本発明は、気相成長装置として構成した発明である(前述の発明はエピタキシャルウェーハの製造方法として構成した発明である)。前述のエピタキシャルウェーハの製造方法の発明と同様に、再現性のない基板の位置ずれの指標に平均位置を採用し、平均位置に基づいて搬送ロボットの位置を調節することで、搬送ロボットを適切に調節することが可能となる。   The present invention is an invention configured as a vapor phase growth apparatus (the above-described invention is an invention configured as an epitaxial wafer manufacturing method). Similar to the above-described invention of the epitaxial wafer manufacturing method, the average position is adopted as an index of the positional deviation of the non-reproducible substrate, and the position of the transfer robot is adjusted based on the average position. It becomes possible to adjust.

本発明の実施態様では、
算出手段は、基板がサセプタに載置される毎に載置位置を測定して平均位置を算出する。
In an embodiment of the present invention,
The calculating means measures the mounting position each time the substrate is mounted on the susceptor and calculates the average position.

これによれば、基板がサセプタに載置される毎に載置位置が測定され、載置位置の平均である平均位置を算出するための母集団の数を多くでき、平均位置の精度を高めることができる。   According to this, each time the substrate is placed on the susceptor, the placement position is measured, the number of populations for calculating the average position that is the average of the placement positions can be increased, and the accuracy of the average position is increased. be able to.

本発明の実施態様では、目標位置は、サセプタと基板の中心が一致する位置である。より具体的には、サセプタは軸線回りに回転可能であり、サセプタと中心が一致するザグリ部を有し、ザグリ部には基板が載置され、目標位置は、ザグリ部と基板の中心が一致する位置である。   In the embodiment of the present invention, the target position is a position where the center of the susceptor and the substrate coincide. More specifically, the susceptor can rotate around the axis, has a counterbore part whose center coincides with the susceptor, the substrate is placed on the counterbore part, and the target position matches the center of the counterbore part and the substrate It is a position to do.

これによれば、この目標位置を目指して搬送ロボットの停止位置が調節されると、搬送ロボットから搬送される基板が目標位置に載置可能となり、膜厚分布の良好なエピタキシャル層を成長することが可能となる。   According to this, when the stop position of the transfer robot is adjusted aiming at the target position, the substrate transferred from the transfer robot can be placed at the target position, and an epitaxial layer having a good film thickness distribution can be grown. Is possible.

本発明の実施態様では、
ザグリ部に載置した基板の中心から外周に向かう方向に位置するザグリ部と基板との隙間を含む領域を撮像領域とする撮像装置を備え、
算出手段は、
サセプタを軸線回りに少なくとも1回転させて撮像領域を通過する隙間の撮像画像を撮像装置から取得する撮像手段と、
撮像画像から隙間の幅の変動を取得し、変動に基づき載置位置を測定する測定手段と、
を備える。
In an embodiment of the present invention,
An imaging apparatus including an imaging region that includes a gap between the counterbore portion and the substrate located in a direction from the center of the substrate placed on the counterbore portion toward the outer periphery,
The calculation means is
Imaging means for acquiring from the imaging device a captured image of a gap passing through the imaging region by rotating the susceptor at least once around the axis;
Measuring means for obtaining a variation in the width of the gap from the captured image and measuring the mounting position based on the variation;
Is provided.

これによれば、基板を載置したサセプタを少なくとも1回転させることで基板の周囲に位置する隙間を撮像でき、撮像した隙間から基板の周方向における隙間の幅の変動を取得できる。よって、基板の周方向で隙間の幅が変動する大きさと周期等から基板の中心を算出し、サセプタに載置される基板の載置位置を測定できる。   According to this, the gap located around the substrate can be imaged by rotating the susceptor on which the substrate is placed at least once, and the variation in the width of the gap in the circumferential direction of the substrate can be acquired from the imaged gap. Therefore, it is possible to calculate the center of the substrate from the magnitude and cycle of the gap width varying in the circumferential direction of the substrate, and to measure the placement position of the substrate placed on the susceptor.

本発明の気相成長装置の一例を示す模式断面図。The schematic cross section which shows an example of the vapor phase growth apparatus of this invention. 図1のサセプタに基板を載置した一例を示す模式平面図。The schematic plan view which shows an example which mounted the board | substrate in the susceptor of FIG. 図2Aに示される撮像領域の部分拡大図。FIG. 2B is a partially enlarged view of the imaging region shown in FIG. 2A. ザグリ部と基板との間の隙間を撮像した撮像画像の一例。An example of the picked-up image which imaged the clearance gap between a counterbore part and a board | substrate. 図1の気相成長装置の搬送ロボットの一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the conveyance robot of the vapor phase growth apparatus of FIG. 図1の気相成長装置の制御部の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of the control part of the vapor phase growth apparatus of FIG. 基板の中心から基板の外周に向かう方向に位置する基板外周の位置及びザグリ部の内壁位置を基板の周方向に沿って示したグラフ。The graph which showed the position of the board | substrate outer periphery located in the direction which goes to the outer periphery of a board | substrate from the center of a board | substrate, and the inner wall position of a counterbore part along the circumferential direction of a board | substrate. 実施例においてサセプタに載置した基板の中心から基板の外周に向かう方向に位置する基板外周の位置と同じ方向に位置するザグリ部の内壁位置との距離を示したグラフ。The graph which showed the distance with the inner wall position of the counterbore part located in the same direction as the position of the board | substrate outer periphery located in the direction which goes to the outer periphery of a board | substrate from the center of the board | substrate mounted in the susceptor in an Example. 図5のROMに格納された算出プログラム等の処理を示すフローチャート。6 is a flowchart showing processing of a calculation program and the like stored in the ROM of FIG. 図5のROMに格納された位置プログラム等の処理を示すフローチャート。6 is a flowchart showing processing of a position program and the like stored in the ROM of FIG. 実施例においてサセプタに基板を載置する毎に測定した基板の載置位置の測定結果を示す図(搬送ロボットの位置は調節することなく基板を載置した載置位置の測定結果)。The figure which shows the measurement result of the mounting position of the board | substrate measured every time a board | substrate is mounted in a susceptor in an Example (The measurement result of the mounting position which mounted the board | substrate, without adjusting the position of a conveyance robot). 図10Aの測定結果をもとに算出した平均位置に基づき搬送ロボットの位置を調節した後、サセプタに基板を載置する毎に測定した基板の載置位置の測定結果を示す実施例の図。The figure of the Example which shows the measurement result of the mounting position of the board | substrate measured every time it mounts a board | substrate on a susceptor after adjusting the position of a conveyance robot based on the average position calculated based on the measurement result of FIG. 10A. 直前にサセプタに基板を載置した基板の載置位置に基づき次に基板を搬入する際の搬送ロボットの位置を調節してサセプタに基板を載置した基板の載置位置の測定結果を示す比較例1の図。Comparison showing the measurement result of the placement position of the substrate placed on the susceptor by adjusting the position of the transfer robot when the substrate is next loaded based on the placement position of the substrate placed on the susceptor immediately before The figure of Example 1. サセプタに基板を載置する載置位置を目標位置から意図的にずらした状態でサセプタに載置した基板の載置位置の測定結果と、測定した載置位置の中で目標位置から大きく離れたものに対して大きく離れた載置位置に基づき搬送ロボットの位置を調節して基板を載置し直した載置位置の測定結果を示す比較例2の図。The measurement result of the placement position of the substrate placed on the susceptor in a state where the placement position for placing the substrate on the susceptor is intentionally shifted from the target position, and the measured placement position is far from the target position The figure of the comparative example 2 which shows the measurement result of the mounting position which adjusted the position of the conveyance robot based on the mounting position far away from the thing, and mounted the board | substrate again.

図1は本発明の気相成長装置1の一例を示す。気相成長装置1により、例えば、成長用基板となるシリコン単結晶ウェーハ(基板W)にシリコン単結晶膜(エピタキシャル層)を気相成長させ、シリコンエピタキシャルウェーハが製造される。   FIG. 1 shows an example of a vapor phase growth apparatus 1 of the present invention. By the vapor phase growth apparatus 1, for example, a silicon single crystal film (epitaxial layer) is vapor-phase grown on a silicon single crystal wafer (substrate W) serving as a growth substrate, and a silicon epitaxial wafer is manufactured.

気相成長装置1は、透明石英製の天板2aを有する反応炉2を備える。反応炉2の内部には、サセプタ3とサセプタ3を支持する支持部4が配置され、支持部4にはサセプタ3を駆動させる駆動部5が接続する。   The vapor phase growth apparatus 1 includes a reaction furnace 2 having a top plate 2a made of transparent quartz. A susceptor 3 and a support portion 4 that supports the susceptor 3 are arranged inside the reaction furnace 2, and a drive portion 5 that drives the susceptor 3 is connected to the support portion 4.

サセプタ3は円盤状に形成され、サセプタ3の表面には基板Wの直径より大きな円盤状に窪むザグリ部3aが備わり、鉛直方向に伸びる軸線O回りに回転可能に反応炉2内に配置される。サセプタ3を上から見た図2Aに示すようにサセプタ3とザグリ部3aは中心Cを軸とするように同心円状に位置する。ザグリ部3aには基板Wが載置され、ザグリ部3aは、載置された基板Wの外周Waに対向する環状の内壁3a1を有する。ザグリ部3aに基板Wが載置された状態で基板Wの中心C1から外周Waに向かう方向に位置する外周Waと内壁3a1の間には幅W1の隙間Sが形成される。図2Aでは、隙間Sは、基板Wの周囲において幅W1が不均一となる環状に形成される。サセプタ3は、ザグリ部3aと基板Wとの間に隙間Sを有した状態で基板Wを水平又は略水平に支持する。   The susceptor 3 is formed in a disc shape, and the surface of the susceptor 3 is provided with a counterbore portion 3a that is recessed in a disc shape larger than the diameter of the substrate W, and is disposed in the reaction furnace 2 so as to be rotatable around an axis O extending in the vertical direction. The As shown in FIG. 2A when the susceptor 3 is viewed from above, the susceptor 3 and the counterbore portion 3a are concentrically positioned with the center C as an axis. The substrate W is placed on the counterbore 3a, and the counterbore 3a has an annular inner wall 3a1 that faces the outer periphery Wa of the substrate W placed. A gap S having a width W1 is formed between the outer periphery Wa and the inner wall 3a1 located in the direction from the center C1 of the substrate W toward the outer periphery Wa in a state where the substrate W is placed on the counterbore 3a. In FIG. 2A, the gap S is formed in an annular shape having a non-uniform width W1 around the substrate W. The susceptor 3 supports the substrate W horizontally or substantially horizontally with a gap S between the counterbore part 3a and the substrate W.

図1に戻って、支持部4はサセプタ3の裏面側からサセプタ3を水平又は略水平に支持するように配置される。支持部4は、鉛直方向に伸びて先端がサセプタ3に接続する支柱4aと、支柱4aに取り付けられ、軸線O回りに回転するサセプタ3の回転角を検出する角度センサー4bが備わる。角度センサー4bとしては、例えば、軸線O上に中心が位置して外周部にスリットを有する円板を支柱4aに取り付け、その円板の表裏から円板の外周部を挟むように発光部と受光部を配置して構成される。そして、光がスリットを通過した時間を基準にサセプタ3の回転角を検出する。受光部と発光部には、例えば、フォトインタラプタを用いればよい。他にも角度センサー4bとしては、例えば、ロータリーエンコーダを用いてサセプタ3の回転角をより正確に検出してもよい。   Returning to FIG. 1, the support portion 4 is disposed so as to support the susceptor 3 horizontally or substantially horizontally from the back side of the susceptor 3. The support unit 4 includes a support column 4 a that extends in the vertical direction and has a tip connected to the susceptor 3, and an angle sensor 4 b that is attached to the support column 4 a and detects the rotation angle of the susceptor 3 that rotates about the axis O. As the angle sensor 4b, for example, a disc having a center located on the axis O and having a slit in the outer peripheral portion is attached to the support column 4a, and the light emitting portion and the light receiving portion are received so as to sandwich the outer peripheral portion of the disc from the front and back of the disc. The parts are arranged. Then, the rotation angle of the susceptor 3 is detected based on the time when the light passes through the slit. For example, a photo interrupter may be used for the light receiving unit and the light emitting unit. In addition, as the angle sensor 4b, for example, the rotation angle of the susceptor 3 may be detected more accurately using a rotary encoder.

また、駆動部5は支柱4aの下部に接続し、支柱4aを上下動及び支柱4aを軸線O回りに回転駆動させることが可能な駆動手段(例えば、モーター)として構成される。軸線O上には、例えば、サセプタ3及びザグリ部3aの中心Cが位置し、駆動部5が軸線O回りに支柱4aを回転させると、支柱4aと一緒にサセプタ3が軸線O回りに回転する。   The drive unit 5 is connected to the lower portion of the support column 4a, and is configured as a drive means (for example, a motor) that can move the support column 4a up and down and rotate the support column 4a around the axis O. On the axis O, for example, the center C of the susceptor 3 and the counterbore 3a is located. When the drive unit 5 rotates the support 4a around the axis O, the susceptor 3 rotates around the axis O together with the support 4a. .

次に反応炉2の外部には、反応炉2の左右にガス供給管6及びガス排出管7が配置されるとともに、反応炉2を収容するように反応炉2を覆うケース8が配置される。   Next, outside the reaction furnace 2, a gas supply pipe 6 and a gas discharge pipe 7 are disposed on the left and right of the reaction furnace 2, and a case 8 that covers the reaction furnace 2 is disposed so as to accommodate the reaction furnace 2. .

ガス供給管6は、反応炉2の水平方向の一端側(図示左側)に位置し、反応炉2内に各種のガスを略水平に供給する。ガス供給管6は、反応炉2に供給されるガスの入口となるガス供給口6aを有する。気相成長時にはガス供給口6aから反応炉2内に気相成長ガスGが供給される。気相成長ガスGは、シリコン単結晶膜(エピタキシャル層)の原料となる原料ガスと、原料ガスを希釈するキャリアガスと、単結晶膜に導電型を付与するドーパントガスを含む。原料ガスとしてはトリクロロシラン(TCS)等のシラン系ガス、キャリアガスとしては水素ガス、ドーパントガスとしては、例えば、ボロンやリン等を含むガスが気相成長中に供給される。   The gas supply pipe 6 is located on one end side (the left side in the figure) of the reaction furnace 2 in the horizontal direction, and supplies various gases into the reaction furnace 2 substantially horizontally. The gas supply pipe 6 has a gas supply port 6 a that serves as an inlet for the gas supplied to the reaction furnace 2. At the time of vapor phase growth, the vapor phase growth gas G is supplied into the reaction furnace 2 from the gas supply port 6a. The vapor growth gas G includes a source gas that is a raw material of the silicon single crystal film (epitaxial layer), a carrier gas that dilutes the source gas, and a dopant gas that imparts conductivity to the single crystal film. A silane-based gas such as trichlorosilane (TCS) is used as a source gas, a hydrogen gas is used as a carrier gas, and a gas containing, for example, boron or phosphorus is supplied as a dopant gas during vapor phase growth.

ガス排出管7は反応炉2の水平方向の他端側(図示右側)に位置し、反応炉2に供給されたガス等の出口となるガス排出口7aを有する。基板Wを通過した気相成長ガスGとパージガス等がガス排出口7aから反応炉2の外に排出される。   The gas discharge pipe 7 is located on the other end side (the right side in the drawing) of the reaction furnace 2 in the horizontal direction, and has a gas discharge port 7 a serving as an outlet for the gas supplied to the reaction furnace 2. Vapor growth gas G, purge gas, and the like that have passed through the substrate W are discharged out of the reaction furnace 2 through the gas discharge port 7a.

ケース8は、内部に反応炉2を収容するように反応炉2を覆って位置し、ケース8と反応炉2の間に形成される空間にランプ9とリフレクタ10と撮像装置11を備える。   The case 8 is positioned so as to cover the reaction furnace 2 so as to accommodate the reaction furnace 2 therein, and includes a lamp 9, a reflector 10, and an imaging device 11 in a space formed between the case 8 and the reaction furnace 2.

ランプ9は反応炉2の上下に複数配置され、気相成長時に反応炉2内を加熱して反応炉2内に位置する基板W等の温度を調節する熱源である。   A plurality of lamps 9 are arranged above and below the reaction furnace 2 and are heat sources that adjust the temperature of the substrate W and the like located in the reaction furnace 2 by heating the inside of the reaction furnace 2 during vapor phase growth.

リフレクタ10はランプ9と反応炉2を取り囲むように反応炉2の上下に位置し、ランプ9からの光を反応炉2内に導く。反応炉2の下部に位置するリフレクタ10は図示逆さM字状に配置され、反応炉2の上部に位置するリフレクタ10は、図示M字状に配置されるとともに、そのM字状の中央部から図示上方に突出するように配置される。また、逆さM字状及びM字状のリフレクタ10には表裏を貫通する開口10aが形成される。   The reflector 10 is positioned above and below the reaction furnace 2 so as to surround the lamp 9 and the reaction furnace 2, and guides light from the lamp 9 into the reaction furnace 2. The reflector 10 located in the lower part of the reaction furnace 2 is arranged in an inverted M shape in the figure, and the reflector 10 located in the upper part of the reaction furnace 2 is arranged in an M shape in the figure and from the central part of the M shape. It arrange | positions so that it may protrude above illustration. Further, the inverted M-shaped and M-shaped reflector 10 is formed with an opening 10a penetrating the front and back.

撮像装置11は、図示M字状のリフレクタ10の上方に位置し、反応炉2内を撮像するカメラ11aとカメラ11aを保護する保護管11bを備える。カメラ11aは、リフレクタ10の開口10aと反応炉2の透明な天板2aを通して反応炉2内を撮像する。具体的には、図2Aに示すようにザグリ部3aに載置した基板Wの中心C1から外周Waに向かう方向に位置する隙間Sがカメラ11aにより撮像される。図2Aにおいて、四角で囲まれた領域Rがカメラ11aにより撮像される撮像領域Rの一例であり、図2Bには撮像領域Rの拡大図が示され、カメラ11aにより隙間Sの幅W1を測定可能な撮像画像(動画等)を撮像する。図3には撮像画像の一例が示され、図示左側が基板W、図示右側がサセプタ3であり、基板Wとサセプタ3の間に隙間S(ザグリ部3aが露出した部分)が位置する。隙間Sの幅W1の距離を測定する精度を確保するため、撮像領域Rにおける隙間Sの幅W1の平均距離が10ピクセル以上となるように設定して撮像するとよい。また、カメラ11aのレンズの前には過剰な光がカメラ11aに入らないように反射型のNDフィルタと赤外線吸収フィルタを設けてもよい。   The imaging device 11 includes a camera 11a that images the inside of the reaction furnace 2 and a protective tube 11b that protects the camera 11a, which is positioned above the illustrated M-shaped reflector 10. The camera 11 a images the inside of the reaction furnace 2 through the opening 10 a of the reflector 10 and the transparent top plate 2 a of the reaction furnace 2. Specifically, as shown in FIG. 2A, a gap S located in the direction from the center C1 of the substrate W placed on the counterbore 3a toward the outer periphery Wa is imaged by the camera 11a. In FIG. 2A, a region R surrounded by a square is an example of an imaging region R imaged by the camera 11a. FIG. 2B shows an enlarged view of the imaging region R, and the width W1 of the gap S is measured by the camera 11a. A possible captured image (moving image or the like) is captured. FIG. 3 shows an example of a captured image. The left side in the figure is the substrate W, the right side in the figure is the susceptor 3, and a gap S (a portion where the counterbore portion 3 a is exposed) is located between the substrate W and the susceptor 3. In order to ensure the accuracy of measuring the distance of the width S1 of the gap S, it is preferable to take an image while setting the average distance of the width W1 of the gap S in the imaging region R to be 10 pixels or more. In addition, a reflective ND filter and an infrared absorption filter may be provided in front of the lens of the camera 11a so that excessive light does not enter the camera 11a.

図1に戻って、保護管11bは筒状に形成され、カメラ11aを囲むように位置する。保護管11bは、反応炉2を加熱する熱等からカメラ11aを保護する。反応炉2を加熱する熱等によりカメラ11aの温度が上昇しないように保護管11b内には冷却用の空気又は窒素を常に流通させるとよい。   Returning to FIG. 1, the protective tube 11b is formed in a cylindrical shape and is positioned so as to surround the camera 11a. The protective tube 11b protects the camera 11a from heat that heats the reaction furnace 2 or the like. In order to prevent the temperature of the camera 11a from rising due to heat or the like that heats the reaction furnace 2, cooling air or nitrogen may be circulated in the protective tube 11b at all times.

また、図4に示すように気相成長装置1には、反応炉2内に基板Wを搬入する搬送ロボット12が備わる。搬送ロボット12は、例えば、基板Wを載置するブレード12aと、ブレード12aに接続するアーム12bと、アーム12bを伸縮させる可動機構12cと、アーム12bを回転させる回転機構12dを備える。ブレード12aは、例えば、二股状に形成され、ブレード12aの上面に基板Wが載置される。アーム12bは、伸縮機構12cにより水平方向に伸縮可能となるとともに、回転機構12dにより軸線O1回りに回転可能となる。搬送ロボット12は、アーム12bの伸縮、回転を駆使してブレード12aに載置した基板Wをサセプタ3の上方に搬送する。   Further, as shown in FIG. 4, the vapor phase growth apparatus 1 includes a transfer robot 12 that loads the substrate W into the reaction furnace 2. The transfer robot 12 includes, for example, a blade 12a on which the substrate W is placed, an arm 12b connected to the blade 12a, a movable mechanism 12c that expands and contracts the arm 12b, and a rotation mechanism 12d that rotates the arm 12b. The blade 12a is formed, for example, in a bifurcated shape, and the substrate W is placed on the upper surface of the blade 12a. The arm 12b can be expanded and contracted in the horizontal direction by the expansion / contraction mechanism 12c, and can be rotated around the axis O1 by the rotation mechanism 12d. The transport robot 12 transports the substrate W placed on the blade 12 a to the upper side of the susceptor 3 by making full use of expansion and contraction and rotation of the arm 12 b.

図5に示すように角度センサー4b、駆動部5、カメラ11a及び搬送ロボット12は、それらを各々制御する制御部13に電気的に接続される。制御部13は、例えば、上記各部を制御する制御用のコンピュータ13aとして構成される。図5に示すようにコンピュータ13aは、CPU14、RAM15、ROM16を備え、それらがバス17でI/Oポート18(入出力インターフェース)に接続される。また、I/Oポート18には、角度センサー4b、駆動部5、カメラ11a及び搬送ロボット12が接続される。   As shown in FIG. 5, the angle sensor 4b, the drive unit 5, the camera 11a, and the transport robot 12 are electrically connected to a control unit 13 that controls them. The control part 13 is comprised as the computer 13a for control which controls each said part, for example. As shown in FIG. 5, the computer 13 a includes a CPU 14, a RAM 15, and a ROM 16, which are connected to an I / O port 18 (input / output interface) via a bus 17. Further, the angle sensor 4b, the drive unit 5, the camera 11a, and the transport robot 12 are connected to the I / O port 18.

CPU14は、角度センサー4b、駆動部5、カメラ11a及び搬送ロボット12等とのデータ通信及びデータ通信で取得したデータ等の情報処理の全般を司る。CPU14には、例えば、サセプタ3が所定角回転する毎にサセプタ3の回転角(位置)を示す位置信号が角度センサー4bから出力される。RAM15はCPU14の作業領域として機能する揮発性の記憶部である。ROM16は、角度センサー4b、駆動部5、カメラ11a及び搬送ロボット12等とのデータ通信及び通信したデータを処理するために必要なデータやソフトウェア(プログラム)を記憶する不揮発性の記憶部である。   The CPU 14 performs overall data processing with the angle sensor 4b, the drive unit 5, the camera 11a, the transport robot 12, and the like, and information processing such as data acquired by data communication. For example, a position signal indicating the rotation angle (position) of the susceptor 3 is output from the angle sensor 4b to the CPU 14 every time the susceptor 3 rotates by a predetermined angle. The RAM 15 is a volatile storage unit that functions as a work area for the CPU 14. The ROM 16 is a nonvolatile storage unit that stores data communication with the angle sensor 4b, the drive unit 5, the camera 11a, the transport robot 12, and the like and data and software (program) necessary for processing the communicated data.

ROM16にはサセプタ3を回転させる駆動部5のプログラムとして、駆動部5を制御する駆動プログラム16aが格納される。カメラ11aに関するプログラムとしては、カメラ11aから入力される撮像画像から隙間Sの幅W1を算出する算出プログラム16bがROM16に格納される。また、搬送ロボット12に関するプログラムとして、搬送ロボット12の位置を制御する位置プログラム16cがROM16に格納される。   The ROM 16 stores a drive program 16 a for controlling the drive unit 5 as a program for the drive unit 5 that rotates the susceptor 3. As a program related to the camera 11a, a calculation program 16b for calculating the width W1 of the gap S from a captured image input from the camera 11a is stored in the ROM 16. A position program 16 c for controlling the position of the transfer robot 12 is stored in the ROM 16 as a program related to the transfer robot 12.

算出プログラム16bは、サセプタ3を回転させた状態で撮像領域Rを通過する隙間Sをカメラ11aが撮像した複数の撮像画像から基板Wの周方向における隙間Sの幅W1の変動(幅W1の長さの変動)を取得する。具体的には、図2B及び図3に示すような撮像画像をサセプタ3が軸線O回りに回転する間に複数撮像する。そして、撮像画像から図2B及び図3に示す距離L1、L2を算出する。距離L1は、撮像領域R(図2B参照)の図示左端の所定位置からザグリ部3aの内壁3a1までの距離であり、距離L2は、距離L1と同じ所定位置から基板Wの外周Waまでの距離である。そのため、距離L1から距離L2を減算した距離が隙間Sの幅W1となる。なお、コンピュータ13aを用いて撮像画像から距離L1、L2を算出する以外にも撮像画像の画像処理にプログラマブルロジックコントローラと専用の画像処理システムを組み合せて距離L1、L2を算出してもよい。   The calculation program 16b changes the width W1 of the gap S in the circumferential direction of the substrate W (the length of the width W1) from a plurality of captured images in which the camera 11a images the gap S passing through the imaging region R with the susceptor 3 rotated. To obtain fluctuations). Specifically, a plurality of captured images as shown in FIGS. 2B and 3 are captured while the susceptor 3 rotates around the axis O. Then, distances L1 and L2 shown in FIGS. 2B and 3 are calculated from the captured image. The distance L1 is a distance from a predetermined position at the left end of the imaging region R (see FIG. 2B) to the inner wall 3a1 of the counterbore 3a, and the distance L2 is a distance from the same predetermined position as the distance L1 to the outer periphery Wa of the substrate W. It is. Therefore, the distance obtained by subtracting the distance L2 from the distance L1 is the width W1 of the gap S. In addition to calculating the distances L1 and L2 from the captured image using the computer 13a, the distances L1 and L2 may be calculated by combining a programmable logic controller and a dedicated image processing system for image processing of the captured image.

図6は、サセプタ3が1回転する間に撮像した複数の撮像画像から距離L1、L2をプロットしたグラフを示す。図6の縦軸の距離は距離L1、L2の長さを示し、距離L1がザグリ部3aの内壁3a1位置を示し、距離L2が基板Wの外周Wa位置を示す。また、図6の横軸の回転角は、距離L1、L2を算出した基板Wの中心C1回りの外周Waと内壁3a1の位置を示す。距離L1をプロットしたグラフでは、サセプタ3の回転中心(軸線O)とサセプタ3(ザグリ部3a)の中心Cが一致すると平坦な直線のグラフになるのに対し、両者が一致しないとほぼ正確な三角関数のグラフとなる。また、距離L2をプロットしたグラフでは、サセプタ3の回転中心(軸線O)と基板Wの中心C1が一致すると平坦な直線のグラフになるのに対し、両者が位置しないとほぼ正確な三角関数のグラフとなる。   FIG. 6 shows a graph in which the distances L1 and L2 are plotted from a plurality of captured images captured while the susceptor 3 makes one rotation. 6 indicates the lengths of the distances L1 and L2, the distance L1 indicates the position of the inner wall 3a1 of the counterbore portion 3a, and the distance L2 indicates the position of the outer periphery Wa of the substrate W. In addition, the rotation angle on the horizontal axis in FIG. 6 indicates the positions of the outer circumference Wa and the inner wall 3a1 around the center C1 of the substrate W for which the distances L1 and L2 are calculated. In the graph in which the distance L1 is plotted, when the rotation center (axis O) of the susceptor 3 and the center C of the susceptor 3 (bore portion 3a) coincide with each other, a flat straight line graph is obtained. This is a trigonometric graph. In the graph in which the distance L2 is plotted, when the rotation center (axis O) of the susceptor 3 and the center C1 of the substrate W coincide with each other, a flat straight line graph is obtained. It becomes a graph.

したがって、図6に示すような基板Wの周方向において距離L1をプロットしたグラフの振幅と位相からサセプタ3の中心Cとサセプタ3の回転中心(軸線O)との位置ずれを(ずれた距離と方向)を算出できる。また、距離L2をプロットしたグラフの振幅と位相から基板Wの中心C1とサセプタ3の回転中心(軸線O)との位置ずれを算出できる。そして、図7に示すように距離L1から距離L2を減算した距離を図6と同様にプロットしたグラフから基板Wの中心C1とサセプタ3の中心Cの位置ずれを算出できる。なお、図6に示すグラフは、サセプタ3が1回転する毎に取得できるため、サセプタ3を複数回回転させて複数のグラフを取得し、複数のグラフから平均したグラフを生成等することで、位置ずれを精度よく算出できる。   Therefore, the positional deviation between the center C of the susceptor 3 and the center of rotation (axis O) of the susceptor 3 is determined from the amplitude and phase of the graph in which the distance L1 is plotted in the circumferential direction of the substrate W as shown in FIG. Direction). Further, the positional deviation between the center C1 of the substrate W and the rotation center (axis O) of the susceptor 3 can be calculated from the amplitude and phase of the graph plotting the distance L2. Then, as shown in FIG. 7, the positional deviation between the center C1 of the substrate W and the center C of the susceptor 3 can be calculated from a graph in which the distance obtained by subtracting the distance L2 from the distance L1 is plotted as in FIG. Since the graph shown in FIG. 6 can be acquired every time the susceptor 3 rotates once, the susceptor 3 is rotated a plurality of times to acquire a plurality of graphs, and an average graph is generated from the plurality of graphs. The positional deviation can be calculated with high accuracy.

算出プログラム16bでは、サセプタ3の中心Cと基板Wの中心C1が一致するように基板Wが載置される位置を目標位置として、サセプタ3に載置した基板Wの載置位置を目標位置との位置ずれにより算出する。即ち、図7に示すグラフに基づいて算出される基板Wの中心C1とサセプタ3の中心Cの位置ずれによりサセプタ3に載置された基板Wの載置位置を算出する。基板Wの載置位置は、例えば、サセプタ3に基板Wが載置される毎に測定され、算出プログラム16bにより、測定した複数の載置位置から載置位置の平均位置が算出される。なお、目標位置を分かり易くいえば、平面視でサセプタ3の中心Cと基板Wの中心C1が一致する位置である。   In the calculation program 16b, the position where the substrate W is placed so that the center C of the susceptor 3 and the center C1 of the substrate W coincide with each other as the target position, and the placement position of the substrate W placed on the susceptor 3 is set as the target position. It is calculated from the positional deviation. That is, the placement position of the substrate W placed on the susceptor 3 is calculated based on the positional deviation between the center C1 of the substrate W and the center C of the susceptor 3 calculated based on the graph shown in FIG. The placement position of the substrate W is measured, for example, every time the substrate W is placed on the susceptor 3, and the average position of the placement positions is calculated from the plurality of placement positions measured by the calculation program 16b. If the target position is easy to understand, the center C of the susceptor 3 and the center C1 of the substrate W coincide with each other in plan view.

位置プログラム16cは、基板Wを保持して反応炉2内に進入した搬送ロボット12からサセプタ3に基板Wを搬送するために搬送ロボット12が停止する停止位置を調節する。搬送ロボット12は、ブレード12aに載置した基板Wをサセプタ3に搬送する場合、サセプタ3上方に停止する。そして、停止した搬送ロボット12のブレード12aから基板Wがリフトピンに受け渡され、リフトピンにより基板Wがサセプタ3に搬送される。位置プログラム16cでは、基板Wをサセプタ3に載置すべき目標位置と算出プログラム16bで算出した平均位置との差がなくなるように、搬送ロボット12がサセプタ3の上方で停止する停止位置を調節する。   The position program 16c adjusts the stop position at which the transfer robot 12 stops in order to transfer the substrate W from the transfer robot 12 that has entered the reaction furnace 2 while holding the substrate W to the susceptor 3. The transport robot 12 stops above the susceptor 3 when transporting the substrate W placed on the blade 12 a to the susceptor 3. Then, the substrate W is transferred to the lift pin from the blade 12a of the stopped transfer robot 12, and the substrate W is transferred to the susceptor 3 by the lift pin. In the position program 16c, the stop position at which the transfer robot 12 stops above the susceptor 3 is adjusted so that there is no difference between the target position where the substrate W should be placed on the susceptor 3 and the average position calculated by the calculation program 16b. .

次に図8及び図9のフローチャートを参照して前述の各種プログラムの内容を説明する。図8の処理は、サセプタ3に載置された基板Wから基板Wの載置位置とその載置位置の平均位置を算出する処理である。CPU14がRAM15のワークメモリを作業領域として駆動プログラム16a、算出プログラム16bを実行する処理である。   Next, the contents of the aforementioned various programs will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The process of FIG. 8 is a process of calculating the placement position of the substrate W and the average position of the placement positions from the substrate W placed on the susceptor 3. This is a process in which the CPU 14 executes the drive program 16a and the calculation program 16b using the work memory of the RAM 15 as a work area.

サセプタ3に基板Wが載置されると、CPU14は、駆動部5を通じてサセプタ3を軸線O回りに回転させるとともに、カメラ11aに撮像領域Rを通過する隙間Sの撮像画像を撮像させる(S1)。CPU14には、カメラ11aから撮像画像が画像データとして遂次送信され、CPU14は送信された画像データをRAM15に格納する(S2)。CPU14は格納した各画像データから図2B及び図3に示す距離L1、L2を算出し、複数の撮像画像から距離L1、L2をプロットしたグラフを生成する(図6参照)。CPU14は生成したグラフから基板Wの中心C1がサセプタ3の中心Cからずれた距離と方向を算出し、サセプタ3に載置された基板Wの載置位置を示す位置データをRAM15に格納する(S3)。RAM15に既に測定された位置データがある場合(S4:Yes)は、複数の位置データから基板Wの載置位置の平均となる平均位置を算出する。この処理は、例えば、基板Wがサセプタ3に載置される毎に繰り返し実行され、平均位置は載置位置を測定する毎に更新され、RAM15に格納される。この処理は本発明の算出手段に相当する。   When the substrate W is placed on the susceptor 3, the CPU 14 rotates the susceptor 3 around the axis O through the drive unit 5 and causes the camera 11 a to capture a captured image of the gap S passing through the imaging region R (S 1). . The captured image is sequentially transmitted as image data from the camera 11a to the CPU 14, and the CPU 14 stores the transmitted image data in the RAM 15 (S2). The CPU 14 calculates the distances L1 and L2 shown in FIGS. 2B and 3 from each stored image data, and generates a graph in which the distances L1 and L2 are plotted from a plurality of captured images (see FIG. 6). The CPU 14 calculates the distance and direction in which the center C1 of the substrate W is shifted from the center C of the susceptor 3 from the generated graph, and stores position data indicating the placement position of the substrate W placed on the susceptor 3 in the RAM 15 ( S3). When there is already measured position data in the RAM 15 (S4: Yes), an average position that is an average of the placement positions of the substrates W is calculated from the plurality of position data. This process is repeatedly executed, for example, every time the substrate W is placed on the susceptor 3, and the average position is updated each time the placement position is measured and stored in the RAM 15. This process corresponds to the calculation means of the present invention.

図9の処理は、基板Wを搬送する搬送ロボット12が反応炉2に進入し、搬送ロボット12からサセプタ3に基板Wを搬送するために搬送ロボット12が停止する停止位置を調節する処理である。CPU14がRAM15のワークメモリを作業領域として位置プログラム16c等を実行する処理である。   The process of FIG. 9 is a process of adjusting a stop position at which the transfer robot 12 stops in order to transfer the substrate W from the transfer robot 12 to the susceptor 3 when the transfer robot 12 that transfers the substrate W enters the reaction furnace 2. . In this process, the CPU 14 executes the position program 16c and the like using the work memory of the RAM 15 as a work area.

例えば、図8のS5の処理によりRAM15に平均位置を示すデータが格納、又は更新されると、CPU14は、図9のS11で平均位置を算出する母集団となる載置位置の測定回数が一定回数以上であるかを判定する。測定回数が一定回数に満たないと(S11:No)、平均を算出する際の母集団の数が少ないので処理を終える。一方、載置位置の測定回数が一定回数以上であると(S11:Yes)、S12でRAM15に格納された平均位置とサセプタ3に載置すべき基板Wの目標位置との差が予め定めた閾値以上であるかを判定する。差が閾値に満たないと(S12:No)、平均位置と目標位置が近いとして処理を終える。平均位置と目標位置の差が閾値以上である場合(S12:Yes)、S13に進む。S13では、基板Wの平均位置と目標位置との差がなくなるように、搬送ロボット12の停止位置を修正する修正量が所定量以上であるかを判定する。修正量が所定量以上である場合(S13:Yes)、修正量を異常値として処理を終える。一方、修正量が所定量未満であると(S13:No)、S14で、これまでに搬送ロボット12の停止位置を修正した修正量の積算修正量が所定の積算量以上であるかを判定する。積算修正量が所定の積算量以上の場合(S14:Yes)、積算修正量の異常として処理を終える。一方、積算修正量が所定の積算量未満であると(S14:No)、基板Wの平均位置と目標位置との差がなくなるように、搬送ロボット12の停止位置を調節し(S15)、処理を終える。   For example, when the data indicating the average position is stored or updated in the RAM 15 by the process of S5 in FIG. 8, the CPU 14 has a fixed number of times of measurement of the mounting position that is a population for calculating the average position in S11 of FIG. Judge whether it is more than the number of times. If the number of measurements is less than a certain number (S11: No), the processing is terminated because the number of populations when calculating the average is small. On the other hand, if the number of measurements of the placement position is equal to or greater than a certain number (S11: Yes), the difference between the average position stored in the RAM 15 in S12 and the target position of the substrate W to be placed on the susceptor 3 is determined in advance. It is determined whether or not the threshold value is exceeded. If the difference does not reach the threshold value (S12: No), the process is terminated assuming that the average position is close to the target position. When the difference between the average position and the target position is greater than or equal to the threshold value (S12: Yes), the process proceeds to S13. In S13, it is determined whether or not the correction amount for correcting the stop position of the transfer robot 12 is equal to or greater than a predetermined amount so that the difference between the average position of the substrate W and the target position is eliminated. If the correction amount is greater than or equal to the predetermined amount (S13: Yes), the process ends with the correction amount as an abnormal value. On the other hand, if the correction amount is less than the predetermined amount (S13: No), it is determined in S14 whether the integrated correction amount of the correction amount that has corrected the stop position of the transport robot 12 so far is equal to or greater than the predetermined integrated amount. . If the integrated correction amount is greater than or equal to the predetermined integrated amount (S14: Yes), the process ends as an abnormality of the integrated correction amount. On the other hand, if the integrated correction amount is less than the predetermined integrated amount (S14: No), the stop position of the transfer robot 12 is adjusted so that there is no difference between the average position of the substrate W and the target position (S15), and processing Finish.

図9の一連の処理は、例えば、基板Wの載置位置の平均である平均位置が更新される毎に繰り返し実行される。平均位置のもとになる載置位置の測定回数が不十分な場合には搬送ロボット12の位置を調節しないため、妥当な測定結果を元に搬送ロボット12の位置を調節できる。また、搬送ロボット12の停止位置を調節する修正量に異常値が生じる場合は、搬送ロボット12の位置の調節を回避できる。図9の処理に示すように異常値に対する保護アルゴリズムを付加することが好ましい。この処理は本発明の調節手段に相当する。   The series of processes in FIG. 9 is repeatedly executed every time the average position, which is the average of the placement positions of the substrates W, is updated, for example. Since the position of the transfer robot 12 is not adjusted when the number of times of measurement of the placement position that is the basis of the average position is insufficient, the position of the transfer robot 12 can be adjusted based on an appropriate measurement result. Further, when an abnormal value occurs in the correction amount for adjusting the stop position of the transfer robot 12, adjustment of the position of the transfer robot 12 can be avoided. It is preferable to add a protection algorithm for abnormal values as shown in the process of FIG. This process corresponds to the adjusting means of the present invention.

以上のように構成された気相成長装置1によりエピタキシャルウェーハを作製する場合には、先ず反応炉2内に基板Wを搬入してサセプタ3上に載置する。サセプタ3に基板Wが載置されると、駆動部5がサセプタ3を回転させ、回転するサセプタ3に載置した基板Wの周囲の隙間Sをカメラ11aが撮像する。カメラ11aが撮像した複数の撮像画像から基板Wの中心C1とザグリ部3aの中心Cとの位置ずれを算出し、基板Wの載置位置を算出する。そして、サセプタ3に載置された基板Wにエピタキシャル層を成長させ、エピタキシャルウェーハを作製する。作製したエピタキシャルウェーハは、リフトピンによりサセプタ3から搬送ロボット12に運ばれ、反応炉2の外に搬送される。その後、新たな基板Wが搬送ロボット12により反応炉2内に搬送され、基板Wをサセプタ3に載置すると載置位置と載置位置の平均(平均位置)を算出する。そして、先ほどと同様に基板Wにエピタキシャル層を成長する。このような工程を繰り返すことで、搬送ボックスに収納される複数の基板Wに対してエピタキシャル層を成長し、複数のエピタキシャルウェーハを作製する。   When an epitaxial wafer is manufactured by the vapor phase growth apparatus 1 configured as described above, first, the substrate W is loaded into the reaction furnace 2 and placed on the susceptor 3. When the substrate W is placed on the susceptor 3, the driving unit 5 rotates the susceptor 3, and the camera 11 a images the gap S around the substrate W placed on the rotating susceptor 3. The positional deviation between the center C1 of the substrate W and the center C of the counterbore part 3a is calculated from a plurality of captured images captured by the camera 11a, and the placement position of the substrate W is calculated. Then, an epitaxial layer is grown on the substrate W placed on the susceptor 3 to produce an epitaxial wafer. The produced epitaxial wafer is transported from the susceptor 3 to the transport robot 12 by lift pins and transported outside the reaction furnace 2. Thereafter, when a new substrate W is transported into the reaction furnace 2 by the transport robot 12 and the substrate W is placed on the susceptor 3, an average (average position) of the placement position and the placement position is calculated. Then, an epitaxial layer is grown on the substrate W as before. By repeating such a process, an epitaxial layer is grown on the plurality of substrates W accommodated in the transport box, and a plurality of epitaxial wafers are produced.

エピタキシャルウェーハを作製する際にサセプタ3に載置する基板Wは、サセプタ3上の目標位置からずれてサセプタ3に載置される場合がある。この位置ずれの原因には、基板Wの反り、基板Wの熱膨張、リフトピンのぐらつき等、種々の要因が挙げられるため、サセプタ3に載置した基板Wの位置ずれは再現性に乏しい。そのため、例えば、直前の起きた基板Wの位置ずれを目安に搬送ロボット12の停止位置を補正しても、次回の位置ずれの要因が直前に起きた位置ずれの要因と異なる場合は、搬送ロボット12の停止位置を適切に調節できない。   The substrate W placed on the susceptor 3 when producing the epitaxial wafer may be placed on the susceptor 3 with a deviation from the target position on the susceptor 3. Various causes such as warpage of the substrate W, thermal expansion of the substrate W, wobbling of the lift pins, and the like can be cited as causes of this displacement. Therefore, the displacement of the substrate W placed on the susceptor 3 has poor reproducibility. Therefore, for example, even when the stop position of the transfer robot 12 is corrected based on the position shift of the substrate W that occurred immediately before, if the cause of the next position shift differs from the cause of the position shift that occurred immediately before, the transfer robot 12 stop positions cannot be adjusted properly.

したがって、本実施態様では、サセプタ3に載置した基板Wの載置位置について載置位置の平均である平均位置を算出することで、再現性のない基板Wの位置ずれに指標をもたせた。そして、その指標となる平均位置に基づき搬送ロボット12の位置を調節することで、搬送ロボット12の位置を適切に調節することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, the average position which is the average of the placement positions of the placement positions of the substrates W placed on the susceptor 3 is calculated, so that an index is given to the positional deviation of the substrate W without reproducibility. Then, by adjusting the position of the transfer robot 12 based on the average position serving as the index, the position of the transfer robot 12 can be adjusted appropriately.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely, these do not limit this invention.

(実施例)
実施例では、気相成長装置1を用いて搬送ボックスに収納された複数の基板W(直径300mmのシリコン単結晶基板)にエピタキシャル層を気相成長した。そして、搬送ロボット12の停止位置を調節する平均位置と目標位置との差の閾値を0.1mmとした。実施例で使用したカメラ11aとしては、受光素子のサイズが4分の1インチ、画素数640×480のモノクロCMOSカメラを採用した。CMOSカメラのレンズには、サセプタ3に載置した基板Wの周辺(外周Waと内壁3a1との隙間Sの周辺)の30×20mmの範囲が撮像できるように、1/2インチフォーマット、焦点距離25mmのレンズを用いた。この時、隙間Sの幅W1は平均約20ピクセルに相当した。そして、レンズの前には透過率5%の反射型NDフィルタと赤外線吸収フィルタを設け、CMOSカメラに過剰な光が進入しないように構成した。また、CMOSカメラを保護する保護管11bとして、外側表面を金メッキの鏡面仕上げにしてランプ9からの熱をできる限り反射できるようにしてCMOSカメラ(カメラ11a)に装着した。なお、保護管11bの内部には毎分15リットルの窒素を流通させてCMOSカメラの温度上昇を防ぐとともに、赤外線吸収フィルタの熱を保護管11bの外に排出するように工夫した。
(Example)
In the example, an epitaxial layer was vapor-phase grown on a plurality of substrates W (silicon single crystal substrates having a diameter of 300 mm) housed in a transport box using the vapor phase growth apparatus 1. The threshold value of the difference between the average position for adjusting the stop position of the transfer robot 12 and the target position was set to 0.1 mm. As the camera 11a used in the example, a monochrome CMOS camera having a light receiving element size of ¼ inch and a pixel number of 640 × 480 was employed. The lens of the CMOS camera has a 1/2 inch format, focal length so that a 30 × 20 mm area around the substrate W placed on the susceptor 3 (around the gap S between the outer periphery Wa and the inner wall 3a1) can be imaged. A 25 mm lens was used. At this time, the width W1 of the gap S corresponds to an average of about 20 pixels. A reflection type ND filter having a transmittance of 5% and an infrared absorption filter are provided in front of the lens so that excessive light does not enter the CMOS camera. Further, the protective tube 11b for protecting the CMOS camera was mounted on the CMOS camera (camera 11a) so as to reflect the heat from the lamp 9 as much as possible with a gold-plated mirror-finished outer surface. It should be noted that 15 liters of nitrogen was circulated inside the protective tube 11b to prevent the temperature of the CMOS camera from rising, and the heat of the infrared absorption filter was discharged outside the protective tube 11b.

図3にはCMOSカメラで撮像した撮像画像が示される。サセプタ3が軸線O回りに1回転する間に60の撮像画像を取得し、それぞれの画像から距離L1、L2を算出した。距離L1、L2の算出には通常のコンピュータ13aを用いるとともに、独自のアルゴリズムにより基板Wの外周Waとザグリ部3aの内壁3a1を検出した。サセプタ3の回転角を検出する角度センサー4bには、スリットを設けた円板を支柱4aに取付け、スリットをフォトインタラプタで検出した位置を基準位置とし、その基準位置を検出してからの時間に基づきサセプタ3の回転角を検出した。   FIG. 3 shows a captured image captured by a CMOS camera. While the susceptor 3 made one rotation around the axis O, 60 captured images were acquired, and the distances L1 and L2 were calculated from the respective images. A normal computer 13a was used to calculate the distances L1 and L2, and the outer periphery Wa of the substrate W and the inner wall 3a1 of the counterbore part 3a were detected by a unique algorithm. In the angle sensor 4b for detecting the rotation angle of the susceptor 3, a disk provided with a slit is attached to the support column 4a, the position where the slit is detected by the photo interrupter is set as a reference position, and the time after the reference position is detected Based on this, the rotation angle of the susceptor 3 was detected.

図7は、実施例で使用した基板Wから取得した距離L1から距離L2を減算したデータを、縦軸を距離、横軸を回転角としてプロットしたグラフである。図7のグラフの振幅と位相から基板Wの中心C1(基板Wの載置位置)はサセプタ3の中心C(目標位置)から角度の基準位置から44°の方向に0.27mm離れていることが算出された。同じようにして1つの搬送ボックスに収納される全ての複数の基板Wについて載置位置を測定した結果が図10Aに示される。図10Aにおいて、破線で描かれた円の中心がサセプタ3の中心C(目標位置)であり、図10B、図11及び図12でも同様である。図10Aから基板Wの平均位置(基板Wの中心C1位置の平均)は、サセプタ3の中心C(目標位置)から角度の基準位置から45°の方向に0.59mm離れていることが検出された。   FIG. 7 is a graph in which data obtained by subtracting the distance L2 from the distance L1 acquired from the substrate W used in the example is plotted with the distance on the vertical axis and the rotation angle on the horizontal axis. From the amplitude and phase of the graph of FIG. 7, the center C1 of the substrate W (placement position of the substrate W) is 0.27 mm away from the center C (target position) of the susceptor 3 in the direction of 44 ° from the reference angle position. Was calculated. FIG. 10A shows the result of measuring the mounting positions of all the plurality of substrates W stored in one transport box in the same manner. In FIG. 10A, the center of the circle drawn with a broken line is the center C (target position) of the susceptor 3, and the same applies to FIGS. 10B, 11 and 12. From FIG. 10A, it is detected that the average position of the substrate W (average of the center C1 position of the substrate W) is 0.59 mm away from the center C (target position) of the susceptor 3 in a 45 ° direction from the reference angle position. It was.

ここで、平均位置と目標位置との距離が搬送ロボット12の停止位置を調節する閾値の0.1mmより大きくなったため、平均位置と目標位置との距離がなくなるように搬送ロボット12の停止位置を調節した。そして、停止位置を調節した搬送ロボット12を用いて、先ほどと別の1つの搬送ボックスに収納される基板Wにエピタキシャル層を成長した。図10Bは、停止位置の調節後にサセプタ3に載置した基板Wの載置位置(基板Wの中心C1位置)を測定した結果を示す。図10Bに示すように基板Wの中心C1位置のばらつきは搬送ロボット12の停止位置の調節前とほぼ変わらないのに対し、基板Wの中心C1の載置位置はサセプタ3の中心C位置(目標位置)とほぼ一致した。そのため、搬送ロボット12の位置が適切に調節されていることが分かる。   Here, since the distance between the average position and the target position is larger than the threshold value 0.1 mm for adjusting the stop position of the transfer robot 12, the stop position of the transfer robot 12 is set so that the distance between the average position and the target position disappears. Adjusted. And the epitaxial layer was grown on the board | substrate W accommodated in one conveyance box different from the previous using the conveyance robot 12 which adjusted the stop position. FIG. 10B shows the result of measuring the placement position of the substrate W placed on the susceptor 3 (position of the center C1 of the substrate W) after adjusting the stop position. As shown in FIG. 10B, the variation in the position of the center C1 of the substrate W is not substantially different from that before the stop position of the transfer robot 12 is adjusted, whereas the placement position of the center C1 of the substrate W is the position of the center C of the susceptor 3 (target Position). Therefore, it can be seen that the position of the transfer robot 12 is appropriately adjusted.

(比較例)
比較例では、実施例と同じ装置を用いて、実施例に続けて以下の実験を行った。
(Comparative example)
In the comparative example, the following experiment was performed following the example using the same apparatus as the example.

比較例1では、基板W(直径300mmのシリコン単結晶基板)を反応炉2に搬入してサセプタ3に載置した後、基板Wの中心C1とサセプタ3の中心Cとの位置ずれを(ずれた距離とずれた方向)を算出した。次にサセプタ3に載置した基板Wを反応炉2の外に取り出し、算出した位置ずれからサセプタ3の上方で停止する搬送ロボット12の停止位置を位置ずれがなくなるように調節して再び基板Wを反応炉2に搬入した。そして、再び、位置ずれを測定して搬送ロボット12の位置を調節するとの操作を計25回繰り返した。図11は、サセプタ3に載置した基板Wの載置位置(基板Wの中心C1)を示す図である。図11では、載置位置の平均位置はサセプタ3の中心にほぼ一致する。しかし、図11に示す比較例1では、基板Wの中心C1位置(基板Wの載置位置)のばらつきが載置位置の平均(平均位置)に基づいて搬送ロボット12の停止位置を調節した実施例(図10B)に比べて大きくなった。比較例1では、基板Wの載置位置(基板Wの中心C1位置)を平均化せず、基板Wを反応炉2に搬入する毎に搬送ロボット12の停止位置を調節している。比較例1のように直前の載置位置を元に搬送ロボット12の位置を調節すると、載置位置は基板Wを載置する毎にばらつくため、ばらつきが悪化して拡大する。例えば、直前の載置位置を修正した方向と同じ方向に次回の載置位置がずれる場合には、相乗的に基板Wの載置位置がずれてしまう結果、位置ずれが拡大する。   In Comparative Example 1, after the substrate W (silicon single crystal substrate having a diameter of 300 mm) is loaded into the reaction furnace 2 and placed on the susceptor 3, the positional deviation between the center C1 of the substrate W and the center C of the susceptor 3 is Distance and direction shifted). Next, the substrate W placed on the susceptor 3 is taken out of the reaction furnace 2, and the stop position of the transfer robot 12 that stops above the susceptor 3 is adjusted from the calculated displacement so that the displacement does not occur, and the substrate W is again formed. Was loaded into the reactor 2. Then, the operation of measuring the positional deviation and adjusting the position of the transfer robot 12 was repeated 25 times. FIG. 11 is a diagram illustrating a placement position of the substrate W placed on the susceptor 3 (a center C1 of the substrate W). In FIG. 11, the average position of the placement positions substantially coincides with the center of the susceptor 3. However, in Comparative Example 1 shown in FIG. 11, the stop position of the transfer robot 12 is adjusted based on the average (average position) of the placement positions of the variation in the center C1 position (placement position of the substrate W) of the substrate W. It became larger than the example (FIG. 10B). In Comparative Example 1, the stop position of the transfer robot 12 is adjusted every time the substrate W is loaded into the reaction furnace 2 without averaging the mounting position of the substrate W (the position of the center C1 of the substrate W). When the position of the transfer robot 12 is adjusted based on the immediately preceding placement position as in the comparative example 1, the placement position varies every time the substrate W is placed, and thus the dispersion becomes worse and expands. For example, when the next placement position is shifted in the same direction as the direction in which the previous placement position is corrected, the placement position of the substrate W is shifted synergistically, resulting in an increase in the position shift.

(比較例2)
比較例2では、比較例1と同じ装置を用いて比較例1に続けて次の実験を行った。サセプタ3に載置した基板W(直径300mmのシリコン単結晶基板)の載置位置の平均位置(サセプタ3に載置した基板Wの中心C1位置の平均位置)がサセプタ3の中心Cに一致するように搬送ロボット12の停止位置を調節した。そこから基板Wの載置位置がサセプタ3の中心Cから右に0.3mm、上方に0.1mmずれるように搬送ロボット12の停止位置を調節した。そして、基板Wを反応炉2に搬入してサセプタ3に載置した後、基板Wの中心C1とサセプタ3の中心Cとの位置ずれ(距離とずれた方向)を算出する作業を25回繰り返した。途中、サセプタ3の中心C(目標位置)から基板Wの中心C1が0.4mm以上離れていると算出された事例が12回あった。その各12回については、基板Wを反応炉2から取り出した後、サセプタ3の中心Cに基板Wを載置するように搬送ロボット12の停止位置を変更し、反応炉2内に搬送ロボット12を再搬入させ、位置ずれを測定した。また、変更した搬送ロボット12の停止位置は、再搬入の終了後に元に戻した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the following experiment was performed following Comparative Example 1 using the same apparatus as Comparative Example 1. The average position of the substrate W (silicon single crystal substrate having a diameter of 300 mm) placed on the susceptor 3 (the average position of the center C1 position of the substrate W placed on the susceptor 3) coincides with the center C of the susceptor 3. Thus, the stop position of the transfer robot 12 was adjusted. From there, the stop position of the transfer robot 12 was adjusted so that the placement position of the substrate W was shifted 0.3 mm to the right and 0.1 mm upward from the center C of the susceptor 3. Then, after carrying the substrate W into the reaction furnace 2 and placing it on the susceptor 3, the operation of calculating the positional deviation (distance from the direction of the distance) between the center C1 of the substrate W and the center C of the susceptor 3 is repeated 25 times. It was. On the way, there were 12 cases where it was calculated that the center C1 of the substrate W was separated from the center C (target position) of the susceptor 3 by 0.4 mm or more. For each 12 times, after the substrate W is taken out of the reaction furnace 2, the stop position of the transfer robot 12 is changed so that the substrate W is placed on the center C of the susceptor 3, and the transfer robot 12 is moved into the reaction furnace 2. Was re-loaded and the displacement was measured. Further, the changed stop position of the transfer robot 12 is restored after the completion of the re-loading.

この実験は、載置位置が所定の範囲を逸脱した場合にのみ搬送ロボット12の停止位置を調節して再搬入する特許文献1に相当するものである。図12は、このときの基板Wの載置位置を示す。基板Wの中心C1位置を平均化せずに載置位置が大きくずれた場合にのみ、ずれた距離に基づいて搬送ロボット12を調節すると、距離が大きなデータばかりが選択され、搬送ロボット12の停止位置の調節が過剰となる。よって、基板Wの載置位置のばらつきがかえって拡大してしまう。   This experiment corresponds to Patent Document 1 in which the stop position of the transport robot 12 is adjusted and reloaded only when the placement position deviates from a predetermined range. FIG. 12 shows the mounting position of the substrate W at this time. Only when the placement position is largely deviated without averaging the center C1 position of the substrate W, when the transfer robot 12 is adjusted based on the deviated distance, only data with a large distance is selected, and the transfer robot 12 is stopped. Position adjustment is excessive. Therefore, the variation in the mounting position of the substrate W is enlarged.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその具体的な記載に限定されることなく、例示した構成等を技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施することも可能であるし、またある要素、処理を周知の形態に置き換えて実施することもできる。例えば、上記ではザグリ部3aが円盤状に形成される例、基板Wをランプ9で加熱するランプ加熱式の例を説明したが、これに限定されるものではない。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific description, and the illustrated configurations and the like can be appropriately combined within a technically consistent range. In addition, certain elements and processes may be replaced with known forms. For example, the example in which the counterbore part 3a is formed in a disk shape and the example of the lamp heating type in which the substrate W is heated by the lamp 9 have been described above, but the present invention is not limited to this.

1 気相成長装置 2 反応炉
3 サセプタ 3a ザグリ部
5 駆動部 6 ガス供給管
7 ガス排出管 9 ランプ
11 撮像装置 12 搬送ロボット
13 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vapor growth apparatus 2 Reactor 3 Susceptor 3a Counterbore part 5 Drive part 6 Gas supply pipe 7 Gas exhaust pipe 9 Lamp 11 Imaging device 12 Transfer robot 13 Control part

Claims (12)

サセプタに基板を載置した載置位置を前記サセプタに載置される複数の前記基板からそれぞれ測定し、測定した複数の前記載置位置から前記載置位置の平均位置を算出する算出工程と、
前記基板を搬送する搬送ロボットから前記サセプタに向けて前記基板を搬送するために前記搬送ロボットが停止する停止位置を調節する調節工程と、を備え、
前記調節工程は、前記サセプタに前記基板を載置すべき目標位置と前記平均位置の差をなくすように、前記停止位置を調節することを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
A calculation step of measuring a placement position where the substrate is placed on the susceptor from each of the plurality of substrates placed on the susceptor, and calculating an average position of the placement position from the plurality of measured placement positions;
Adjusting the stop position at which the transfer robot stops to transfer the substrate from the transfer robot that transfers the substrate toward the susceptor, and
The method of manufacturing an epitaxial wafer, wherein the adjusting step adjusts the stop position so as to eliminate a difference between a target position on which the substrate is to be placed on the susceptor and the average position.
前記算出工程は、前記基板が前記サセプタに載置される毎に前記載置位置を測定して前記平均位置を算出する請求項1に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。   2. The method for manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the calculation step calculates the average position by measuring the mounting position every time the substrate is mounted on the susceptor. 前記目標位置は、前記サセプタと前記基板の中心が一致する位置である請求項1又は2に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。   The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 1, wherein the target position is a position where a center of the susceptor and the substrate coincide. 前記サセプタは軸線回りに回転可能であり、前記基板が載置されるザグリ部を有し、
前記目標位置は、前記ザグリ部と前記基板の中心が一致する位置である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
The susceptor is rotatable about an axis, and has a counterbore part on which the substrate is placed;
The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 1, wherein the target position is a position where a center of the counterbore part and the substrate coincides.
前記算出工程は、
前記ザグリ部に載置した前記基板の中心から外周に向かう方向に位置する前記ザグリ部と前記基板との隙間を含む領域を撮像領域とし、前記サセプタを前記軸線回りに回転させて前記撮像領域を通過する前記隙間の撮像画像を撮像する撮像工程と、
前記撮像画像から前記基板の周方向における前記隙間の幅の変動を取得し、前記変動に基づき前記載置位置を測定する測定工程と、
を備える請求項4に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
The calculation step includes
An area including a gap between the counterbore part and the substrate located in a direction from the center of the substrate placed on the counterbore part toward the outer periphery is defined as an imaging area, and the susceptor is rotated about the axis to An imaging step of capturing an image of the gap passing through;
A measurement step of obtaining a variation in the width of the gap in the circumferential direction of the substrate from the captured image, and measuring the placement position based on the variation,
The manufacturing method of the epitaxial wafer of Claim 4 provided with these.
前記撮像工程は、前記サセプタを複数回回転させて前記隙間を撮像し、
前記測定工程は、前記サセプタが回転する毎に前記変動を取得し、取得した複数の前記変動の平均に基づき前記載置位置を測定する請求項5に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
In the imaging step, the gap is imaged by rotating the susceptor a plurality of times,
The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 5, wherein the measurement step acquires the variation every time the susceptor rotates, and measures the mounting position based on an average of the acquired plurality of variations.
前記調節工程は、前記差が予め設定した閾値以上の場合は前記停止位置を調節し、前記差が閾値に満たない場合は前記停止位置を調節しない請求項1ないし6のいずれか1項に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。   The adjustment step adjusts the stop position when the difference is equal to or greater than a preset threshold value, and does not adjust the stop position when the difference is less than the threshold value. Epitaxial wafer manufacturing method. 基板を載置するサセプタと、
前記基板を搬送する搬送ロボットと、
前記搬送ロボットから前記サセプタに前記基板を搬送するために前記搬送ロボットが停止する停止位置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記サセプタに前記基板を載置した載置位置を前記サセプタに載置された複数の前記基板からそれぞれ測定し、測定した複数の前記載置位置から前記載置位置の平均位置を算出する算出手段と、
前記サセプタに前記基板を載置すべき目標位置と前記平均位置の差をなくすように、前記搬送ロボットの前記停止位置を調節する調節手段と、
を有することを特徴とする気相成長装置。
A susceptor on which a substrate is placed;
A transfer robot for transferring the substrate;
A control unit that controls a stop position at which the transfer robot stops in order to transfer the substrate from the transfer robot to the susceptor,
The controller is
Calculation means for measuring a mounting position where the substrate is mounted on the susceptor from each of the plurality of substrates mounted on the susceptor, and calculating an average position of the previous mounting position from the plurality of measured mounting positions. When,
Adjusting means for adjusting the stop position of the transfer robot so as to eliminate the difference between the target position where the substrate is to be placed on the susceptor and the average position;
A vapor phase growth apparatus comprising:
前記算出手段は、前記基板が前記サセプタに載置される毎に前記載置位置を測定して前記平均位置を算出する請求項8に記載の気相成長装置。   9. The vapor phase growth apparatus according to claim 8, wherein the calculation unit measures the placement position every time the substrate is placed on the susceptor and calculates the average position. 前記目標位置は、前記サセプタと前記基板の中心が一致する位置である請求項8又は9に記載の気相成長装置。   The vapor phase growth apparatus according to claim 8 or 9, wherein the target position is a position where a center of the susceptor and the substrate coincide. 前記サセプタは軸線回りに回転可能であり、前記サセプタと中心が一致するザグリ部を有し、前記ザグリ部には前記基板が載置され、
前記目標位置は、前記ザグリ部と前記基板の中心が一致する位置である請求項10に記載の気相成長装置。
The susceptor is rotatable about an axis, and has a counterbore portion whose center coincides with the susceptor, and the substrate is placed on the counterbore portion,
The vapor phase growth apparatus according to claim 10, wherein the target position is a position where a center of the counterbore part and the substrate coincide.
前記ザグリ部に載置した前記基板の中心から外周に向かう方向に位置する前記ザグリ部と前記基板との隙間を含む領域を撮像領域とする撮像装置を備え、
前記算出手段は、
前記サセプタを前記軸線回りに回転させて前記撮像領域を通過する前記隙間の撮像画像を前記撮像装置から取得する撮像手段と、
前記撮像画像から前記隙間の幅の変動を取得し、前記変動に基づき前記載置位置を測定する測定手段と、
を備える請求項11に記載の気相成長装置。
An imaging apparatus having an imaging area that includes a gap between the counterbore part and the substrate located in a direction from the center of the substrate placed on the counterbore part toward the outer periphery;
The calculating means includes
Imaging means for rotating the susceptor around the axis to obtain a captured image of the gap passing through the imaging region from the imaging device;
Measuring means for obtaining a variation in the width of the gap from the captured image and measuring the placement position based on the variation;
The vapor phase growth apparatus according to claim 11.
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