JP2021103756A - Epitaxial wafer manufacturing system and manufacturing method - Google Patents

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Abstract

To prevent excessive etching in a reaction furnace during the operation of multi-deposition in which a plurality of wafers are continuously processed and subsequently cleaning is executed.SOLUTION: An epitaxial wafer manufacturing system 1 comprises: an epitaxial growth device 10 that deposits an epitaxial film on a principal surface of a wafer in a reaction furnace 11A; and a host computer 40 that sets an operation condition of the epitaxial growth device 10. After processing of continuously depositing two or more fixed number of wafers in the reaction furnace 11A, or after the completion of the processing of depositing all the wafers to be processed in the reaction furnace and before the start of next wafer deposition processing, the epitaxial growth device 10 executes cleaning of performing gas phase etching inside the reaction furnace to remove a residual substance. The host computer 40 calculates an etching time in the reaction furnace in accordance with the number of continuously processed wafers immediately before the start of the cleaning, and provides the control unit with a cleaning recipe including the etching time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エピタキシャルウェーハ製造システム及び製造方法に関し、特に、ウェーハを成膜処理する反応炉内をクリーニングするためのシステム及び方法に関する。 The present invention relates to an epitaxial wafer manufacturing system and a manufacturing method, and more particularly to a system and a method for cleaning the inside of a reaction furnace for forming a wafer.

半導体デバイスの基板材料としてエピタキシャルシリコンウェーハが広く使用されている。エピタキシャルシリコンウェーハは、バルクシリコンウェーハの主面にエピタキシャルシリコン膜が成膜されたものであり、結晶の完全性が高いため、高品質で信頼性が高い半導体デバイスを製造することが可能である。 Epitaxial silicon wafers are widely used as substrate materials for semiconductor devices. The epitaxial silicon wafer is obtained by forming an epitaxial silicon film on the main surface of a bulk silicon wafer, and since the crystal perfection is high, it is possible to manufacture a high-quality and highly reliable semiconductor device.

エピタキシャルシリコンウェーハは、エピタキシャル成長装置の反応炉内にシリコンウェーハを搬送した後、トリクロロシラン等のシリコン原料ガスをキャリアガスと共に導入してウェーハの主面に単結晶シリコンの膜を気相成長させることにより製造される。このとき、ウェーハの表面のみならず反応炉内にもシリコンが付着し、成膜処理を繰り返すことでシリコン残留物が徐々に堆積することから、残留物を除去するためのクリーニングが定期的に行われる。 An epitaxial silicon wafer is formed by transporting a silicon wafer into the reaction furnace of an epitaxial growth apparatus and then introducing a silicon raw material gas such as trichlorosilane together with a carrier gas to vapor-deposit a single crystal silicon film on the main surface of the wafer. Manufactured. At this time, silicon adheres not only to the surface of the wafer but also to the inside of the reaction furnace, and silicon residue is gradually deposited by repeating the film forming process. Therefore, cleaning for removing the residue is performed regularly. It is said.

エピタキシャル成長装置のクリーニング方法に関し、例えば特許文献1には、HClガスの流量比率を変更することで、反応炉内に析出したシリコンのエッチング時間・頻度を低減するクリーニング方法が記載されている。また特許文献2には、複数枚のウェーハのエピタキシャル成長処理を連続して行った後にチャンバー内のクリーニングを1回実施する操業方式(マルチデポ処理)が記載されている。 Regarding the cleaning method of the epitaxial growth apparatus, for example, Patent Document 1 describes a cleaning method for reducing the etching time and frequency of silicon precipitated in the reaction furnace by changing the flow rate ratio of HCl gas. Further, Patent Document 2 describes an operation method (multi-depot processing) in which the inside of the chamber is cleaned once after the epitaxial growth processing of a plurality of wafers is continuously performed.

特開2010−034424号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-034424 特開2013−123004号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-123004

反応炉内のクリーニングは、既定枚数のウェーハの成膜処理を連続的に行った後だけでなく、一又は複数のカセット内に収容されているすべてのウェーハの成膜処理が完了したときにも行われている。従来、クリーニングレシピは1つの反応炉に対して1つしか用意されていなかったため、各クリーニング工程には同一のエッチング条件が採用されていた。すなわち、最終クリーニングも中間クリーニングと同じエッチング時間で行われていた。 Cleaning inside the reactor is performed not only after the film formation process of a predetermined number of wafers is continuously performed, but also when the film formation process of all the wafers housed in one or more cassettes is completed. It is done. Conventionally, since only one cleaning recipe was prepared for one reaction furnace, the same etching conditions were adopted for each cleaning step. That is, the final cleaning was also performed in the same etching time as the intermediate cleaning.

しかしながら、最終クリーニングの前に連続処理されるウェーハの枚数は、中間クリーニングの前に連続処理されるウェーハの既定枚数よりも少ないことが多い。そのため、各クリーニング工程をすべて同じエッチング時間で行った場合、カセット内のウェーハの枚数とウェーハの連続処理枚数によっては、最終クリーニングにおいて反応炉内のエッチングが過剰となり、反応炉内のSiC部材や石英部材が劣化しやすいという問題がある。反応炉内の部材が劣化した場合には、エピタキシャル膜に積層欠陥(SF)等の結晶欠陥が発生する確率が高くなり、またライフタイム特性の悪化も問題となる。 However, the number of wafers continuously processed before the final cleaning is often less than the predetermined number of wafers continuously processed before the intermediate cleaning. Therefore, if all the cleaning steps are performed in the same etching time, the etching in the reaction furnace may be excessive in the final cleaning depending on the number of wafers in the cassette and the number of wafers continuously processed, and the SiC member and quartz in the reaction furnace There is a problem that the member is easily deteriorated. When the members in the reaction furnace deteriorate, the probability that crystal defects such as stacking defects (SF) will occur in the epitaxial film increases, and deterioration of lifetime characteristics also becomes a problem.

したがって、本発明の目的は、複数枚のウェーハを連続的に成膜処理した後に反応炉内のクリーニングを実施するいわゆるマルチデポ運用時に反応炉内の過剰なエッチングを抑制することが可能なエピタキシャルウェーハ製造システム及び製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to manufacture an epitaxial wafer capable of suppressing excessive etching in the reactor during so-called multi-depot operation in which the inside of the reactor is cleaned after a plurality of wafers are continuously deposited. The purpose is to provide a system and a manufacturing method.

本発明によるエピタキシャルウェーハ製造システムは、ウェーハを1枚ずつ処理する反応炉と、前記反応炉を制御する制御部とを含み、前記反応炉内で前記ウェーハの主面にエピタキシャル膜を成膜するエピタキシャル成長装置と、前記エピタキシャル成長装置の動作条件を設定するホストコンピュータとを備え、前記エピタキシャル成長装置は、前記反応炉内で2枚以上の既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後又は前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了した後であって、次のウェーハの成膜処理を開始する前に、前記反応炉内を気相エッチングして残留物を除去するクリーニングを実施し、前記ホストコンピュータは、前記クリーニングを開始する直前におけるウェーハの連続処理枚数に応じて前記反応炉内のエッチング時間を算出し、前記エッチング時間を含むクリーニングレシピを前記制御部に提供することを特徴とする。 The epitaxial wafer manufacturing system according to the present invention includes a reaction furnace that processes wafers one by one and a control unit that controls the reaction furnace, and epitaxial growth that forms an epitaxial film on the main surface of the wafer in the reaction furnace. The apparatus includes an apparatus and a host computer for setting operating conditions of the epitaxial growth apparatus, and the epitaxial growth apparatus is after continuously forming a predetermined number of wafers of two or more wafers in the reaction furnace or in the reaction furnace. After the film formation process of all the wafers to be processed in is completed and before the film formation process of the next wafer is started, the inside of the reaction furnace is subjected to vapor phase etching to remove the residue. The host computer then calculates the etching time in the reactor according to the number of wafers continuously processed immediately before the start of cleaning, and provides the control unit with a cleaning recipe including the etching time. And.

本発明によれば、ウェーハの連続処理枚数に合わせて常に適切なエッチング時間で反応炉内を気相エッチングすることができ、反応炉内の過剰エッチングを抑制することができる。したがって、クリーニング工程を繰り返すことによる反応炉内のSiC部材及び石英部材の寿命の低下を防止することができ、ピンホールの発生やライフタイム特性の悪化を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to carry out vapor phase etching in the reaction furnace at an appropriate etching time according to the number of continuously processed wafers, and it is possible to suppress excessive etching in the reaction furnace. Therefore, it is possible to prevent the life of the SiC member and the quartz member in the reaction furnace from being shortened by repeating the cleaning step, and it is possible to prevent the occurrence of pinholes and the deterioration of the lifetime characteristics.

本発明において、前記クリーニングは、前記反応炉内で前記既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後に行う少なくとも1回の中間クリーニングと、前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了した後に行う最終クリーニングを含み、前記最終クリーニングにおけるエッチング時間は、前記中間クリーニングにおけるエッチング時間以下であることが好ましい。これにより、ウェーハの連続処理枚数に合わせた適切なエッチング時間で反応炉内の最終クリーニングを実施することができ、反応炉内の過剰エッチングを抑制することができる。 In the present invention, the cleaning includes at least one intermediate cleaning performed after continuously forming a predetermined number of wafers in the reaction furnace and forming all the wafers to be processed in the reaction furnace. The etching time in the final cleaning, including the final cleaning performed after the treatment is completed, is preferably equal to or less than the etching time in the intermediate cleaning. As a result, the final cleaning in the reaction furnace can be performed with an appropriate etching time according to the number of continuously processed wafers, and excessive etching in the reaction furnace can be suppressed.

本発明において、前記エピタキシャル成長装置は、複数のカセットを収容可能なロードポートと、前記ロードポート内に収容されたカセット内のウェーハの枚数を数えるウェーハ収容枚数検出部と、前記ロードポート内に収容されたカセットからウェーハを1枚ずつ取り出して前記反応炉内に搬送するウェーハ搬送機構とをさらに含み、前記制御部は、現在処理中のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後、前記ロードポート内に次に処理すべき他のカセットが待機していない場合に、前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了したものと判断して前記反応炉内のクリーニングを開始することが好ましい。これにより、前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了したか否かを判断することができ、一連の成膜処理が完了した後のクリーニングを開始することができる。 In the present invention, the epitaxial growth apparatus is accommodated in the load port, a load port capable of accommodating a plurality of cassettes, a wafer accommodating number detection unit for counting the number of wafers in the cassette accommodated in the load port, and a wafer accommodating number detection unit. The control unit further includes a wafer transfer mechanism that takes out wafers one by one from the cassette and transfers them into the reaction furnace, and the control unit performs the film formation process of all the wafers in the cassette currently being processed. When another cassette to be processed next is not waiting in the load port, it is judged that the film formation processing of all the wafers to be processed in the reaction furnace is completed, and the inside of the reaction furnace is cleaned. It is preferable to start. Thereby, it is possible to determine whether or not the film forming process of all the wafers to be processed in the reaction furnace is completed, and the cleaning after the series of film forming process is completed can be started.

本発明において、前記制御部は、現在処理中のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後、前記ロードポート内に次に処理すべき他のカセットが待機している場合に、前記反応炉内で処理すべきウェーハの成膜処理を継続することが好ましい。これにより、カセットを跨いでウェーハが連続処理される場合でも既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後のクリーニングを定期的に実施して反応炉内の残留物を除去することができる。 In the present invention, when the control unit waits in the load port for another cassette to be processed next after the film formation processing of all the wafers in the cassette currently being processed is completed. It is preferable to continue the film forming process of the wafer to be processed in the reaction furnace. As a result, even when wafers are continuously processed across cassettes, it is possible to periodically perform cleaning after continuously forming a predetermined number of wafers to remove residues in the reactor.

本発明において、前記エピタキシャル成長装置は、複数の反応炉を有し、前記ロードポート内の現在処理中のカセットから取り出されたウェーハは、前記複数の反応炉のいずれかに搬送されて成膜処理されることが好ましい。これにより、ウェーハを並列処理することができ、ウェーハの並列処理時における複数の反応炉内のクリーニングを定期的に実施することができる。 In the present invention, the epitaxial growth apparatus has a plurality of reactors, and the wafer taken out from the cassette currently being processed in the load port is transported to one of the plurality of reactors for film formation processing. Is preferable. As a result, the wafers can be processed in parallel, and the inside of a plurality of reactors can be regularly cleaned during the parallel processing of the wafers.

本発明において、前記複数の反応炉は、第1及び第2の反応炉を含み、前記ロードポートは、第1及び第2のカセットを有し、前記制御部は、前記ロードポート内の前記第1のカセット内のすべてのウェーハを前記第1の反応炉内で成膜処理し、且つ、前記ロードポート内の前記第2のカセット内のすべてのウェーハを前記第2の反応炉内で処理するように制御し、前記第1のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了したときに前記第1の反応炉の前記最終クリーニングを開始し、前記第2のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了したときに前記第2の反応炉内の前記最終クリーニングを開始することが好ましい。 In the present invention, the plurality of reactors include first and second reactors, the load port has first and second cassettes, and the control unit is the first in the load port. All the wafers in the cassette 1 are processed in the first reaction furnace, and all the wafers in the second cassette in the load port are processed in the second reaction furnace. When the film formation process of all the wafers in the first cassette is completed, the final cleaning of the first reactor is started, and all the wafers in the second cassette are formed. It is preferable to start the final cleaning in the second reactor when the film treatment is completed.

本発明において、前記エピタキシャル成長装置は、前記ウェーハの成膜処理時に前記反応炉内にエピタキシャル原料ガスを供給するエピタキシャル原料ガス供給部と、前記反応炉内のクリーニング時に前記反応炉内にエッチャントガスを供給するエッチャントガス供給部と、前記制御部は、前記ホストコンピュータからの指示に従って、前記エッチャントガスの供給時間を制御することが好ましい。 In the present invention, the epitaxial growth apparatus supplies an epitaxial raw material gas supply unit that supplies an epitaxial raw material gas into the reaction furnace during the film forming process of the wafer, and supplies etchant gas into the reaction furnace at the time of cleaning the inside of the reaction furnace. It is preferable that the etchant gas supply unit and the control unit control the supply time of the etchant gas according to an instruction from the host computer.

本発明において、前記エッチング時間は、ウェーハ一枚当たりのエピタキシャル膜の膜厚に前記ウェーハの連続処理枚数を乗じて得られる前記エピタキシャル膜の累積膜厚に応じて設定されることが好ましい。これにより、ウェーハの連続処理枚数に合わせて常に適切なエッチング時間で反応炉内をエッチングすることができ、反応炉内の過剰エッチングを抑制することができる。 In the present invention, the etching time is preferably set according to the cumulative film thickness of the epitaxial film obtained by multiplying the film thickness of the epitaxial film per wafer by the number of continuously processed wafers. As a result, the inside of the reaction furnace can always be etched with an appropriate etching time according to the number of wafers continuously processed, and excessive etching in the reaction furnace can be suppressed.

また、本発明によるエピタキシャルウェーハの製造方法は、ロードポート内の一又は複数のカセット内に収容された複数枚のウェーハを1枚ずつ取り出して反応炉内に搬送し、前記反応炉内で前記ウェーハの主面にエピタキシャル膜を成膜する複数の成膜工程と、前記反応炉内で2枚以上の既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後又は前記ロードポート内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後であって、次のウェーハを成膜処理する前に、前記反応炉内を気相エッチングして残留物を除去するクリーニング工程とを備え、前記反応炉内のエッチング時間は、前記クリーニング工程を開始する直前におけるウェーハの連続処理枚数に応じて設定されることを特徴とする。 Further, in the method for manufacturing an epitaxial wafer according to the present invention, a plurality of wafers housed in one or a plurality of cassettes in a load port are taken out one by one and conveyed into a reaction furnace, and the wafers are conveyed in the reaction furnace. A plurality of film forming steps for forming an epitaxial film on the main surface of the wafer, and after continuously forming a predetermined number of wafers of two or more wafers in the reaction furnace or forming all the wafers in the load port. After the film treatment is completed and before the next wafer is film-formed, the reaction furnace is provided with a cleaning step of vapor-phase etching to remove the residue, and the etching time in the reaction furnace is set. It is characterized in that it is set according to the number of wafers continuously processed immediately before the start of the cleaning step.

本発明によれば、一又は複数のカセット内に収容されたウェーハの枚数が変わったとしても、ウェーハの連続処理枚数に合わせて常に適切なエッチング時間で反応炉内を気相エッチングすることができ、反応炉内の過剰エッチングを抑制することができる。したがって、クリーニング工程を繰り返すことによる反応炉内のSiC部材及び石英部材の寿命の低下を防止することができ、ピンホールの発生やライフタイム特性の悪化を防止することができる。 According to the present invention, even if the number of wafers housed in one or a plurality of cassettes changes, the inside of the reaction furnace can always be vapor-phase etched with an appropriate etching time according to the number of wafers continuously processed. , Excessive etching in the reactor can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the life of the SiC member and the quartz member in the reaction furnace from being shortened by repeating the cleaning step, and it is possible to prevent the occurrence of pinholes and the deterioration of the lifetime characteristics.

本発明において、前記エッチング時間は、ウェーハ一枚当たりの前記エピタキシャル膜の膜厚に前記ウェーハの連続処理枚数を乗じて得られる前記エピタキシャル膜の累積膜厚に応じて設定されることが好ましい。これにより、ウェーハの連続処理枚数に合わせて常に適切なエッチング時間で反応炉内をエッチングすることができ、反応炉内の過剰エッチングを抑制することができる。 In the present invention, the etching time is preferably set according to the cumulative film thickness of the epitaxial film obtained by multiplying the film thickness of the epitaxial film per wafer by the number of continuously processed wafers. As a result, the inside of the reaction furnace can always be etched with an appropriate etching time according to the number of wafers continuously processed, and excessive etching in the reaction furnace can be suppressed.

本発明において、前記クリーニング工程は、前記反応炉内で前記既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後に行う少なくとも1回の中間クリーニング工程と、前記ロードポート内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後に行う最終クリーニング工程を含み、前記最終クリーニング工程におけるエッチング時間は、前記中間クリーニング工程におけるエッチング時間以下であることが好ましい。これにより、ウェーハの連続処理枚数に合わせた適切なエッチング時間で反応炉内の最終クリーニングを実施することができ、反応炉内の過剰エッチングを抑制することができる。 In the present invention, the cleaning step includes at least one intermediate cleaning step performed after continuously forming the predetermined number of wafers in the reaction furnace, and the forming process of all the wafers in the load port. It is preferable that the etching time in the final cleaning step is equal to or less than the etching time in the intermediate cleaning step, including the final cleaning step performed after the completion of the above. As a result, the final cleaning in the reaction furnace can be performed with an appropriate etching time according to the number of continuously processed wafers, and excessive etching in the reaction furnace can be suppressed.

本発明において、前記ウェーハはバルクシリコンウェーハであり、前記残留物の主成分はシリコンであり、前記クリーニング工程は、前記反応炉内に塩酸ガスを導入して前記残留物を除去することが好ましい。これによれば、反応炉内の過剰エッチングを抑制して、反応炉内の部材の劣化を抑制し、さらにエピタキシャルシリコンウェーハの生産性を向上させることができる。 In the present invention, it is preferable that the wafer is a bulk silicon wafer, the main component of the residue is silicon, and in the cleaning step, hydrochloric acid gas is introduced into the reaction furnace to remove the residue. According to this, it is possible to suppress excessive etching in the reactor, suppress deterioration of the members in the reactor, and further improve the productivity of the epitaxial silicon wafer.

本発明によれば、複数枚のウェーハを連続的に成膜処理した後に反応炉内のクリーニングを実施するいわゆるマルチデポ運用時に反応炉内の過剰なエッチングを抑制することが可能なエピタキシャルウェーハ製造システム及び製造方法を提供することができる。 According to the present invention, an epitaxial wafer manufacturing system capable of suppressing excessive etching in the reactor during so-called multi-depot operation in which the inside of the reactor is cleaned after a plurality of wafers are continuously deposited. A manufacturing method can be provided.

図1は、本発明の実施の形態によるエピタキシャルウェーハ製造システムの構成の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of an epitaxial wafer manufacturing system according to an embodiment of the present invention. 図2は、エピタキシャル成長装置10の反応炉11A,11Bの構成の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of the configuration of the reactors 11A and 11B of the epitaxial growth apparatus 10. 図3は、エピタキシャルウェーハ製造システム1のパラレル運転モードを説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the parallel operation mode of the epitaxial wafer manufacturing system 1. 図4は、エピタキシャルウェーハ製造システム1のシリアル運転モードを説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the serial operation mode of the epitaxial wafer manufacturing system 1. 図5は、エピタキシャルウェーハ製造システム1の動作を説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the epitaxial wafer manufacturing system 1. 図6は、エッチング必要量とエッチング時間との関係を規定したテーブルの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a table that defines the relationship between the required etching amount and the etching time. 図7(a)及び(b)は、パラレル運転モードにおいてカセット内の複数枚のウェーハに対して成膜処理を行う一連の工程を説明するための模式図であって、(a)は全スロットにウェーハがセットされている場合、(b)は一部のスロットにウェーハが収容されていない場合をそれぞれ示している。7 (a) and 7 (b) are schematic views for explaining a series of steps of performing a film forming process on a plurality of wafers in a cassette in a parallel operation mode, and FIG. 7 (a) is a schematic diagram for explaining all slots. When the wafer is set in, (b) shows the case where the wafer is not accommodated in some of the slots. 図8は、シリアル運転モードにおいて第1及び第2のカセット21A,21B内の複数枚のウェーハを成膜処理する一連の工程を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a series of steps for forming a plurality of wafers in the first and second cassettes 21A and 21B in the serial operation mode.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施の形態によるエピタキシャルウェーハ製造システムの構成の概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of an epitaxial wafer manufacturing system according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、エピタキシャルウェーハ製造システム1は、バルクシリコンウェーハ(ポリッシュドウェーハ)の主面にエピタキシャル膜を気相成長させるためのエピタキシャル成長装置10と、エピタキシャル成長装置10の動作条件を設定するホストコンピュータ40とを備えている。エピタキシャル成長装置10はデータ通信ラインを介してホストコンピュータ40に接続されており、ホストコンピュータ40から提供される製品プロセス及びエッチングのレシピに従って動作する。ホストコンピュータ40はデータベース50内に記録されているウェーハ製品の仕様からウェーハの成膜条件やクリーニング条件に関する情報(レシピ)を取得することができる。 As shown in FIG. 1, the epitaxial wafer manufacturing system 1 includes an epitaxial growth apparatus 10 for vapor phase growth of an epitaxial film on a main surface of a bulk silicon wafer (polished wafer), and a host for setting operating conditions of the epitaxial growth apparatus 10. It is equipped with a computer 40. The epitaxial growth apparatus 10 is connected to the host computer 40 via a data communication line and operates according to the product process and etching recipe provided by the host computer 40. The host computer 40 can acquire information (recipe) regarding wafer film formation conditions and cleaning conditions from the wafer product specifications recorded in the database 50.

エピタキシャル成長装置10は、ウェーハを1枚ずつ処理する第1及び第2の反応炉11A,11Bと、複数枚のウェーハが収容されたカセット21A,21Bが設置されるロードポート20と、第1及び第2の反応炉11A,11Bとロードポート20との間に設けられたウェーハ搬送機構30とを備えている。本実施形態において、エピタキシャル成長装置10は第1及び第2の反応炉11A,11Bを備えており、2枚のウェーハを並列処理することが可能な冗長構成を有している。またロードポート20は2つのカセット21A、21Bを同時に設置可能な2つのポート20A,20Bを有しており、2つのカセット21A、21Bからウェーハをそれぞれ取り出して第1及び第2の反応炉11A,11Bに送り込むことができる。ロードポート20は雰囲気の置換を行うロードロック室としての機能を有していてもよく、雰囲気を置換しない単なるカセット設置スペースであってもよい。後者の場合、ロードポート20内のウェーハは、ロードポート20とは別に用意されたロードロック室を経由して反応炉11A,11Bに送られる。 The epitaxial growth apparatus 10 includes first and second reactors 11A and 11B for processing wafers one by one, load ports 20 in which cassettes 21A and 21B containing a plurality of wafers are installed, and first and first reactors. It is provided with a wafer transfer mechanism 30 provided between the reactors 11A and 11B of No. 2 and the load port 20. In the present embodiment, the epitaxial growth apparatus 10 includes the first and second reactors 11A and 11B, and has a redundant configuration capable of processing two wafers in parallel. Further, the load port 20 has two ports 20A and 20B in which two cassettes 21A and 21B can be installed at the same time, and wafers are taken out from the two cassettes 21A and 21B, respectively, and the first and second reactors 11A, respectively. It can be sent to 11B. The load port 20 may have a function as a load lock chamber that replaces the atmosphere, or may be a mere cassette installation space that does not replace the atmosphere. In the latter case, the wafer in the load port 20 is sent to the reactors 11A and 11B via a load lock chamber prepared separately from the load port 20.

図2は、エピタキシャル成長装置10の反応炉11A,11Bの構成の概略図である。 FIG. 2 is a schematic view of the configuration of the reactors 11A and 11B of the epitaxial growth apparatus 10.

図2に示すように、エピタキシャル成長装置10は、エピタキシャルCVD法によりウェーハWを1枚ずつ処理する枚葉型の気相成長装置であって、ガス導入口11i及びガス排出口11oを有する石英製の反応炉(チャンバー)11A,11Bを有している。またエピタキシャル成長装置10は、反応炉11A,11Bの外側から内部を加熱する複数のヒーター12と、反応炉11A,11B内でウェーハWを支持するSiC製のサセプタ13と、サセプタ13を回転駆動する回転駆動機構14と、各部を制御する制御部19とを備えている。反応炉11A,11Bのガス導入口11iは、配管15及びバルブ16を介して複数の原料タンク17に接続されている。 As shown in FIG. 2, the epitaxial growth apparatus 10 is a single-wafer type vapor deposition apparatus that processes wafers W one by one by an epitaxial CVD method, and is made of quartz and has a gas introduction port 11i and a gas discharge port 11o. It has reaction furnaces (chambers) 11A and 11B. Further, the epitaxial growth apparatus 10 includes a plurality of heaters 12 that heat the inside of the reactors 11A and 11B from the outside, a SiC susceptor 13 that supports the wafer W in the reactors 11A and 11B, and a rotation that drives the susceptor 13 to rotate. It includes a drive mechanism 14 and a control unit 19 that controls each unit. The gas inlets 11i of the reactors 11A and 11B are connected to a plurality of raw material tanks 17 via pipes 15 and valves 16.

ロードポート20は、カセット21内の各スロットにウェーハWが収容されているか否かを検知する在荷センサー22を有しており、制御部19は在荷センサー22の出力に基づいてカセット21内に収容されているウェーハWの枚数を計算することができる。カセット21のスロット数(ウェーハの最大収容枚数)は例えば25であるが、25枚のウェーハが常に収容されているわけではなく、最大収容枚数に満たない場合があるため、各スロットにウェーハWが収容されているか否かを検出する必要がある。このように、制御部19及び在荷センサー22は、カセット内に収容されているウェーハの枚数を数えるウェーハ収容枚数検出部を構成している。またロードポート20はカセット21のラベルから品番を読み取る機能を有しており、品番データはウェーハの枚数データと共にホストコンピュータ40に送られる。 The load port 20 has a load sensor 22 that detects whether or not a wafer W is accommodated in each slot in the cassette 21, and the control unit 19 has a load sensor 22 in the cassette 21 based on the output of the load sensor 22. The number of wafers W housed in the can be calculated. The number of slots in the cassette 21 (maximum number of wafers that can be accommodated) is, for example, 25. However, 25 wafers are not always accommodated and may be less than the maximum number of wafers that can be accommodated. It is necessary to detect whether or not it is contained. In this way, the control unit 19 and the load sensor 22 constitute a wafer storage number detection unit that counts the number of wafers stored in the cassette. Further, the load port 20 has a function of reading the product number from the label of the cassette 21, and the product number data is sent to the host computer 40 together with the number of wafers data.

ウェーハ搬送機構30はロボットアームを有し、ウェーハWはロードポート20と反応炉11A,11Bとの間を搬送される。すなわちカセット21から取り出されたウェーハWは反応炉11A,11B内にセットされると共に、反応炉11A,11B内で成膜処理されたウェーハWは反応炉11A,11Bから取り出されてカセット21内の元のスロットに戻される。ウェーハ搬送機構30は、在荷センサー22の出力に基づいて各スロットからウェーハWを取り出す。 The wafer transfer mechanism 30 has a robot arm, and the wafer W is transferred between the load port 20 and the reactors 11A and 11B. That is, the wafer W taken out from the cassette 21 is set in the reactors 11A and 11B, and the wafer W film-formed in the reactors 11A and 11B is taken out from the reactors 11A and 11B and put in the cassette 21. Returned to the original slot. The wafer transfer mechanism 30 takes out the wafer W from each slot based on the output of the load sensor 22.

複数の原料タンク17は、トリクロロシラン等のエピタキシャル原料ガスを貯蔵するシリコン原料タンク17a、ドーパントガスを貯蔵するドーパントガスタンク17b、クリーニングに用いる塩酸(HCl)、三フッ化塩素(ClF)等のエッチャントガスの液化原料を貯蔵するクリーニング原料タンク17c、アルゴン(Ar)、水素(H)等のキャリアガスの液化原料を貯蔵するキャリア原料タンク17dを含む。これらの原料の供給の有無及び供給量は対応するバルブ16等を制御することにより行うことができる。反応炉11A,11Bのガス排出口11oは、サセプタ13を挟んでガス導入口11iと反対側に設けられており、ガス導入口11iから反応炉11A,11B内に供給されたガスは、サセプタ13の上方を通ってガス排出口11oから排出される。 The plurality of raw material tanks 17 include a silicon raw material tank 17a for storing an epitaxial raw material gas such as trichlorosilane, a dopant gas tank 17b for storing a dopant gas, and an etchant such as hydrochloric acid (HCl) used for cleaning and chlorine trifluoride (ClF 3). including cleaning material tank 17c for storing the liquefied raw material gas, argon (Ar), the carrier material tank 17d for storing the liquefied material of the carrier gas such as hydrogen (H 2). The presence / absence and supply amount of these raw materials can be determined by controlling the corresponding valve 16 or the like. The gas discharge ports 11o of the reactors 11A and 11B are provided on the opposite sides of the susceptor 13 from the gas introduction port 11i, and the gas supplied from the gas introduction ports 11i into the reactors 11A and 11B is the susceptor 13. It is discharged from the gas discharge port 11o through the upper part of the gas discharge port 11o.

制御部19は、反応炉11A,11B内のウェーハWの成膜処理及びクリーニングを制御する。そのため、成膜処理時にはキャリアガス及びドーパントガスと共にシリコン原料ガスを供給し、またクリーニング時にはキャリアガスと共にエッチャントガスを供給する。制御部19は、バルブ16等を制御してエピタキシャル膜の成膜量、クリーニング時間等を制御する。制御部19はホストコンピュータ40から送られてくる成膜レシピやクリーニングレシピをもとに反応炉11A,11Bを制御する。 The control unit 19 controls the film forming process and cleaning of the wafer W in the reactors 11A and 11B. Therefore, the silicon raw material gas is supplied together with the carrier gas and the dopant gas at the time of the film forming process, and the etchant gas is supplied together with the carrier gas at the time of cleaning. The control unit 19 controls the valve 16 and the like to control the film formation amount of the epitaxial film, the cleaning time, and the like. The control unit 19 controls the reactors 11A and 11B based on the film formation recipe and the cleaning recipe sent from the host computer 40.

ホストコンピュータ40は外部データベース50と通信可能に構成されており、ロードポート20から送られてくる品番データに基づいてウェーハの製品仕様に関する情報を取得することができる。製品仕様に関する情報は、エピタキシャル膜の膜厚、成膜レシピ番号、クリーニングレシピ番号、既定枚数(M1)等である。ホストコンピュータ40は、エッチング必要量とエッチング時間との関係を示すデータテーブルをエッチングレシピごとに有しており、ウェーハ一枚当たりのエピタキシャル膜の成膜量及びウェーハ処理枚数から求められるエッチング必要量に対応するエッチング時間は、データテーブルを参照して求めることができる。 The host computer 40 is configured to be able to communicate with the external database 50, and can acquire information on the product specifications of the wafer based on the product number data sent from the load port 20. Information on the product specifications includes the film thickness of the epitaxial film, the film formation recipe number, the cleaning recipe number, the predetermined number of sheets (M1), and the like. The host computer 40 has a data table showing the relationship between the required etching amount and the etching time for each etching recipe, and the required etching amount can be obtained from the amount of epitaxial film formed per wafer and the number of wafers processed. The corresponding etching time can be determined by referring to the data table.

図3及び図4は、エピタキシャルウェーハ製造システム1の運転モードを説明するための模式図である。 3 and 4 are schematic views for explaining the operation mode of the epitaxial wafer manufacturing system 1.

図3及び図4に示すように、本実施形態によるエピタキシャルウェーハ製造システム1は、第1及び第2の反応炉11A,11Bを備えており、ロードポート20内のウェーハを並列処理する機能を備えている。この場合、エピタキシャル成長装置10は、2つの運転モードを選択することができる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the epitaxial wafer manufacturing system 1 according to the present embodiment includes the first and second reactors 11A and 11B, and has a function of processing the wafers in the load port 20 in parallel. ing. In this case, the epitaxial growth apparatus 10 can select two operation modes.

一つは、図3に示すように、第1のポート20Aにセットされた第1のカセット21A内の複数枚のウェーハを第1の反応炉11A内で順に処理すると共に、第2のポート20Bにセットされた第2のカセット21B内の複数枚のウェーハを第2の反応炉11B内で順に処理するモードであり、これはパラレル運転モードと呼ばれる。もう一つは、図4に示すように、はじめに第1のカセット21Aからウェーハを一枚ずつ順番に取り出して第1及び第2の反応炉11A,11Bの両方で並列処理し、第1のカセット21A内のすべてのウェーハの処理が完了した後に第2のカセット21B内のウェーハの処理を開始するモードであり、これはシリアル運転モードと呼ばれる。このように、1つのカセット内に収容されたウェーハは、単一の反応炉を用いて処理されてもよく、複数の反応炉を用いて並列処理されてもよい。 One is that, as shown in FIG. 3, a plurality of wafers in the first cassette 21A set in the first port 20A are sequentially processed in the first reactor 11A, and the second port 20B is processed. This is a mode in which a plurality of wafers in the second cassette 21B set in the second cassette 21B are sequentially processed in the second reactor 11B, and this is called a parallel operation mode. The other is, as shown in FIG. 4, first, wafers are taken out one by one from the first cassette 21A in order and processed in parallel in both the first and second reactors 11A and 11B, and the first cassette is processed. This mode starts the processing of the wafers in the second cassette 21B after the processing of all the wafers in the 21A is completed, which is called the serial operation mode. As described above, the wafers housed in one cassette may be processed using a single reactor or may be processed in parallel using a plurality of reactors.

図5は、エピタキシャルウェーハ製造システム1の動作を説明するフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the epitaxial wafer manufacturing system 1.

図5に示すように、エピタキシャルウェーハ製造システム1にてウェーハ処理の開始時にはまずホストコンピュータ40による製品仕様及び運転モードの取得が行われる(ステップS1)。次に、ロードポート20内の在荷センサー22がカセット21内の各スロットをスキャンしてのウェーハの有無を検出し、その結果からカセット21内のウェーハ収容枚数Mmaxが求められる(ステップS2)。またウェーハの連続処理枚数Nが初期値(N=N=1)にリセットされる(ステップS3)。ウェーハの連続処理枚数Nは、反応炉11内のクリーニングを実施してから次のクリーニングを実施するまでの間に成膜処理されるウェーハの処理枚数のカウント値のである。 As shown in FIG. 5, at the start of wafer processing in the epitaxial wafer manufacturing system 1, the host computer 40 first acquires the product specifications and the operation mode (step S1). Next, the load sensor 22 in the load port 20 scans each slot in the cassette 21 to detect the presence or absence of wafers, and from the result, the number of wafers accommodated in the cassette 21 M max is obtained (step S2). .. Further, the number of continuously processed wafers N 1 is reset to the initial value (N 1 = N 2 = 1) (step S3). The number of continuously processed wafers N 1 is a count value of the number of wafers processed for film formation between the time when the inside of the reactor 11 is cleaned and the time when the next cleaning is performed.

初期設定では、ウェーハの積算処理枚数Nも初期値(N=1)にリセットされる。ウェーハの積算処理枚数Nは、クリーニング工程の前後を問わず処理対象の一又は二以上のカセットから順に取り出して処理されるウェーハの処理枚数のカウント値である。そのため、ロードポート20内の第1及び第2のポート20A,20Bのいずれか一方に設置された現在処理中のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後、第1及び第2のポート20A,20Bのいずれか他方に未処理のウェーハが入った新しいカセットが装填されている場合、ウェーハの成膜処理は継続し、積算処理枚数Nのカウントも継続する。 In the initial setting, the number of wafers to be integrated and N 2 is also reset to the initial value (N 2 = 1). The integrated number of wafers processed N 2 is a count value of the number of wafers processed by sequentially taking out one or two or more cassettes to be processed regardless of before or after the cleaning process. Therefore, after the film formation processing of all the wafers in the cassette currently being processed installed in one of the first and second ports 20A and 20B in the load port 20 is completed, the first and second ports 20A and 20B are used. port 20A, when a new cassette containing unprocessed wafers into the other of 20B is loaded, the film forming process of the wafer continues, counting the cumulative processing number N 2 is also continued.

次に、ロードポート20からウェーハWを取り出して反応炉11内にセットした後、ウェーハWの主面にエピタキシャル膜を形成する成膜工程を実施する(ステップS4)。この成膜処理により、ウェーハの表面のみならず反応炉内にもシリコンが付着する。 Next, after the wafer W is taken out from the load port 20 and set in the reactor 11, a film forming step of forming an epitaxial film on the main surface of the wafer W is carried out (step S4). By this film forming process, silicon adheres not only to the surface of the wafer but also to the inside of the reaction furnace.

パラレル運転モードでは、第1のカセット21A内のすべてウェーハが第1の反応炉11Aで処理され、第2のカセット21B内のすべてウェーハが第2の反応炉11Bで処理される。第1のカセット21A内のすべてのウェーハの処理が完了したとき、第1の反応炉11Aの動作が完了となり、第2のカセット21B内のすべてのウェーハの処理が完了したとき、第2の反応炉11Bの動作が完了となる。 In the parallel operation mode, all the wafers in the first cassette 21A are processed in the first reactor 11A, and all the wafers in the second cassette 21B are processed in the second reactor 11B. When the processing of all the wafers in the first cassette 21A is completed, the operation of the first reactor 11A is completed, and when the processing of all the wafers in the second cassette 21B is completed, the second reaction is completed. The operation of the furnace 11B is completed.

一方、シリアル運転モードでは、例えば第1のカセット21A内のウェーハの処理がはじめに開始され、第1のカセット21Aの処理中において第2のカセット21Bは待機している。第1のカセット21A内のウェーハは、第1及び第2の反応炉11A,11Bの両方で処理される。そして第1のカセット21A内のすべてのウェーハの処理が完了すると、次の第2のカセット21B内のウェーハの処理が開始される。第2のカセット21B内のウェーハも第1及び第2の反応炉11A,11Bの両方で処理される。 On the other hand, in the serial operation mode, for example, the processing of the wafer in the first cassette 21A is started first, and the second cassette 21B is on standby during the processing of the first cassette 21A. The wafer in the first cassette 21A is processed in both the first and second reactors 11A and 11B. When the processing of all the wafers in the first cassette 21A is completed, the processing of the wafers in the next second cassette 21B is started. The wafer in the second cassette 21B is also processed in both the first and second reactors 11A and 11B.

第2のカセット21Bの処理中に、処理済みウェーハが収容された第1のカセット21Aが第1のポート20Aから取り出され、未処理のウェーハが収納された第1のカセット21Aが新たにセットされた場合には、第2のカセット21B内のすべてのウェーハの処理が完了した後に第1のカセット21A内のウェーハの処理が開始される。このように、処理済みカセットを取り出して未処理のカセットを新たに装填した場合、ウェーハの成膜処理は継続し、ウェーハの積算処理枚数Nのカウントも継続する。しかし、処理済みカセットが第1のポート20Aから取り出されないか、あるいは取り出されても未処理カセットが装填されず図示のように空のままである場合には、すべてのウェーハの成膜処理が完了となり、第1及び第2の反応炉11A,11Bの動作も終了する。 During the processing of the second cassette 21B, the first cassette 21A containing the processed wafer is taken out from the first port 20A, and the first cassette 21A containing the unprocessed wafer is newly set. In this case, the processing of the wafers in the first cassette 21A is started after the processing of all the wafers in the second cassette 21B is completed. In this way, when the processed cassette is taken out and the unprocessed cassette is newly loaded, the film formation process of the wafer is continued, and the counting of the total number of wafers processed N 2 is also continued. However, if the processed cassette is not ejected from the first port 20A, or if the processed cassette is ejected but the unprocessed cassette is not loaded and remains empty as shown, all wafer film formation processes are performed. When completed, the operations of the first and second reactors 11A and 11B are also completed.

成膜工程終了後、ウェーハの積算処理枚数Nがウェーハ収容枚数Mmax未満であり(残り処理枚数≠ゼロ)、且つ、ウェーハの連続処理枚数Nが既定のクリーニング開始枚数M(例えば7枚、以下同様)未満である場合(ステップS5Y,ステップS6N)には、N,Nをインクリメントした後、カセット21から次のウェーハWを取り出して再び成膜工程を実施する(ステップS7,S4)。こうして、ウェーハWの連続処理枚数Nが既定枚数M(7枚)に達するまで成膜工程を連続的に行う(ステップS4〜S7)。 After the film formation process is completed, the integrated number of wafers N 2 is less than the number of wafers accommodated M max (remaining number of wafers ≠ zero), and the number of continuous wafers N 1 is the default number of cleaning starts M 1 (for example, 7). If the number of wafers is less than (step S5Y, step S6N), N 1 and N 2 are incremented, and then the next wafer W is taken out from the cassette 21 and the film forming step is performed again (step S7, S4). In this way, the film forming process is continuously performed until the number of continuously processed wafers N 1 reaches the predetermined number M 1 (7 wafers) (steps S4 to S7).

ウェーハWの連続処理枚数Nが既定枚数M(M=7)に達した場合(ステップS6Y)、制御部19は、第1及び第2の反応炉11A,11B内の残留物(シリコンを主成分とする堆積物)を除去するためのクリーニング工程(中間クリーニング)を開始する(ステップS8)。中間クリーニングではウェーハWの連続処理枚数Nに応じて設定されたエッチング時間t=t×Nで反応炉11A,11B内を気相エッチングする。ただし、ウェーハWの連続処理枚数Nは上記のように例えば7回(N=M=7)と決まっているため、中間クリーニングにおけるエッチング時間は一定(t=t×7)である。このように、反応炉11A,11B内のクリーニングは、1枚のウェーハの成膜処理が終わる度に毎回実施するのではなく、複数枚のウェーハの成膜処理(マルチデポ処理)が終わった後に実施される。 When the number of continuously processed wafers N 1 reaches the predetermined number M 1 (M 1 = 7) (step S6Y), the control unit 19 determines the residue (silicon) in the first and second reactors 11A and 11B. A cleaning step (intermediate cleaning) for removing deposits containing (step S8) as a main component is started (step S8). In the intermediate cleaning, the insides of the reactors 11A and 11B are vapor-phase etched at the etching time t = t 0 × N 1 set according to the number of wafers W continuously processed N 1. However, since the number of continuously processed wafers N 1 is determined to be, for example, 7 times (N 1 = M 1 = 7) as described above, the etching time in the intermediate cleaning is constant (t = t 0 × 7). .. In this way, the cleaning inside the reactors 11A and 11B is not performed every time the film forming process of one wafer is completed, but is performed after the film forming process (multi-depot process) of a plurality of wafers is completed. Will be done.

カセット内のすべてのウェーハの処理が完了し、残り処理枚数がゼロになったとき、制御部19は運転モードを確認し、パラレル運転モードの場合には第1及び第2の反応炉11A,11B内の最終クリーニングを開始する(ステップS5N、S9、S12)。また運転モードがシリアル運転モードの場合には、隣ポートのカセットの有無を確認し、第2のカセット21Bがある場合には、第2のカセット21B内のウェーハの収容枚数Mmaxを取得する(ステップS9、S10、S11)。その後、第1のカセット21A内のウェーハのときと同様に、成膜工程を実施する(ステップS4〜S8)。シリアル運転モードでは、カセット内のすべてのウェーハを成膜処理した後、隣ポートに未処理ウェーハを収容したカセットがセットされている限り、ウェーハの成膜処理を継続し、隣ポートにそのようなカセットがセットされていなければすべてのウェーハの処理が完了する。そして、すべてのウェーハの処理が完了したとき、反応炉11A,11B内の最終クリーニングを実施する(ステップS12)。 When the processing of all the wafers in the cassette is completed and the remaining number of processed wafers becomes zero, the control unit 19 confirms the operation mode, and in the case of the parallel operation mode, the first and second reactors 11A and 11B. The final cleaning of the inside is started (steps S5N, S9, S12). Further, when the operation mode is the serial operation mode, the presence or absence of a cassette in the adjacent port is confirmed, and when there is a second cassette 21B, the number of wafers accommodated in the second cassette 21B M max is acquired ( Steps S9, S10, S11). After that, the film forming step is carried out in the same manner as for the wafer in the first cassette 21A (steps S4 to S8). In the serial operation mode, after all the wafers in the cassette are film-formed, as long as the cassette containing the unprocessed wafer is set in the adjacent port, the wafer film-forming process is continued, and such a wafer film-forming process is continued in the adjacent port. If no cassette is set, processing of all wafers is completed. Then, when the processing of all the wafers is completed, the final cleaning in the reactors 11A and 11B is performed (step S12).

以上のように、第1及び第2の反応炉11A,11B内のクリーニング工程は、パラレル運転モードかシリアル運転モードかを問わず、ロードポート20内の残り処理枚数がゼロになったときにも行われる。すなわち、ウェーハWの連続処理枚数Nがたとえ既定枚数M(M=7)に達する前であっても、第1及び第2のカセット21A,21B内のすべてのウェーハWの成膜処理が終了したときは反応炉11A,11B内のクリーニング工程(最終クリーニング)を実施する。最終クリーニングでもウェーハWの連続処理枚数Nに応じて設定されたエッチング時間t=N×tで反応炉11A,11B内を気相エッチングする。 As described above, the cleaning process in the first and second reactors 11A and 11B is performed even when the remaining number of processed sheets in the load port 20 becomes zero regardless of whether it is in the parallel operation mode or the serial operation mode. Will be done. That is, even before the continuous processing number N 1 of the wafer W reaches the predetermined number M 1 (M 1 = 7), the film forming processing of all the wafers W in the first and second cassettes 21A and 21B is performed. When the above is completed, a cleaning step (final cleaning) in the reactors 11A and 11B is carried out. Even in the final cleaning, the insides of the reactors 11A and 11B are vapor-phase etched at the etching time t = N 1 × t 0 set according to the number of wafers W continuously processed N 1.

最後の中間クリーニングが終了してから最終クリーニングが開始されるまでの間に反応炉11A又は11Bによって処理されるウェーハの連続処理枚数Nは、中間クリーニングの開始条件となるウェーハWの既定枚数M(7枚)と必ずしも一致せず、既定枚数未満であることの方が多い。例えば、カセット内の25枚のウェーハを7枚ずつ連続処理する場合、最終グループのウェーハの連続処理枚数Nは4枚である。そして本実施形態はこのような少ないウェーハ枚数に合わせて短いエッチング時間で最終クリーニングを実施する。なお、パラレル運転モードにおいて最終クリーニングを開始する直前に連続処理されるウェーハの枚数Nは、一つの反応炉に対応する一つのカセット21内のウェーハ収容枚数Mmaxを既定枚数Mで割ったときの余りの枚数M=Mmax mod Mとして求めることができる。このウェーハWの枚数Mは、既定枚数M(7回)よりも小さい値である。 Last continuous processing number N 1 of wafers processed by the reactor 11A or 11B until the intermediate cleaning final cleaning is started from the end, the default number of wafers W to be starting condition of the intermediate cleaning M It does not always match 1 (7 sheets), and it is often less than the specified number. For example, when 25 wafers in a cassette are continuously processed 7 wafers at a time, the continuous processing number N 1 of the final group wafers is 4. Then, in this embodiment, the final cleaning is performed in a short etching time in accordance with such a small number of wafers. The number of wafers N 1 to be continuously processed immediately before the start of final cleaning in the parallel operation mode is obtained by dividing the number of wafers accommodated in one cassette 21 corresponding to one reactor M max by the predetermined number M 1. It can be obtained as the remaining number of sheets M 2 = M max mod M 1. The number of wafers W M 2 is smaller than the predetermined number of wafers M 1 (7 times).

最終クリーニング又は中間クリーニングにおけるエッチング時間は、エッチング必要量とエッチング時間との関係を規定したテーブルを参照して求めることもできる。例えば図6に示すように、エッチング必要量Xが0μm<X≦3μmのときのエッチング時間はAsec、エッチング時間が3μm<X≦6μmのときのエッチング時間はBsecといったデータテーブルを予め用意し、ウェーハの連続処理枚数Nからエッチング必要量(エピタキシャル膜の累積膜厚)を求め、エッチング必要量と上記データテーブルを使用してクリーニングレシピの一つであるエッチング時間を決定する。最終クリーニングのクリーニングレシピは、エッチング時間だけが中間クリーニングと異なるようにしてもよく、温度や濃度などのそれ以外のエッチング条件(エッチングレシピ)を異ならせることも可能である。このように、エッチング時間(t)は、中間クリーニングか最終クリーニングかによらず、ウェーハ一枚当たりのエピタキシャル膜の膜厚にウェーハの連続処理枚数(N)を乗じて得られるエピタキシャル膜の累積膜厚に応じて設定される。 The etching time in the final cleaning or the intermediate cleaning can also be obtained by referring to a table that defines the relationship between the required etching amount and the etching time. For example, as shown in FIG. 6, a data table is prepared in advance such that the etching time is Asec when the required etching amount X is 0 μm <X ≦ 3 μm and the etching time is B sec when the etching time is 3 μm <X ≦ 6 μm. the required amount of etching from a continuous process number N 1 obtains the (cumulative thickness of the epitaxial film), to determine the etch time, which is one of the cleaning recipe using etching required amount and the data table. The cleaning recipe for the final cleaning may differ only in the etching time from the intermediate cleaning, and other etching conditions (etching recipe) such as temperature and concentration may be different. As described above, the etching time (t) is the cumulative film of the epitaxial film obtained by multiplying the film thickness of the epitaxial film per wafer by the number of continuously processed wafers (N) regardless of whether the etching time (t) is intermediate cleaning or final cleaning. It is set according to the thickness.

図7(a)及び(b)は、パラレル運転モードにおいてカセット21内の複数枚のウェーハを成膜処理する一連の工程を説明するための模式図であって、(a)は全スロットにウェーハがセットされている場合、(b)は一部のスロットにウェーハが収容されていない場合をそれぞれ示している。 7 (a) and 7 (b) are schematic views for explaining a series of steps of forming a plurality of wafers in the cassette 21 in the parallel operation mode, and FIG. 7 (a) shows wafers in all slots. When is set, (b) shows the case where the wafer is not accommodated in some of the slots.

図7(a)に示すように、スロット数が25のカセット21のすべてのスロットにウェーハが収容されている場合、まずスロットNo.1からNo.7までの7枚のウェーハの成膜処理が連続的に行われた後、1回目の中間クリーニングが行われる。次に、スロットNo.8からNo.14までの7枚のウェーハWの成膜処理が連続的に行われた後、2回目の中間クリーニングが行われる。その後、スロットNo.15からNo.21までの7枚のウェーハWの成膜処理が連続的に行われた後、3回目の中間クリーニングが行われる。第1〜第3の中間クリーニングにおけるエッチング時間はいずれもt=t×7である。 As shown in FIG. 7A, when wafers are accommodated in all the slots of the cassette 21 having 25 slots, first, the slot No. 1 to No. After the film formation process of 7 wafers up to 7 is continuously performed, the first intermediate cleaning is performed. Next, slot No. No. 8 to No. After the film formation processing of the seven wafers W up to 14 is continuously performed, the second intermediate cleaning is performed. After that, the slot No. No. 15 to No. After the film formation processing of the seven wafers W up to 21 is continuously performed, the third intermediate cleaning is performed. The etching times in the first to third intermediate cleanings are all t = t 0 × 7.

最後に、スロットNo.22からNo.25までの4枚のウェーハが連続処理された後、最終クリーニングが行われる。最終クリーニングにおけるエッチング時間はt=t×4であり、中間クリーニングにおけるエッチング時間よりも短い。 Finally, slot No. No. 22 to No. After the four wafers up to 25 are continuously processed, the final cleaning is performed. The etching time in the final cleaning is t = t 0 × 4, which is shorter than the etching time in the intermediate cleaning.

図7(b)に示すように、スロット数が25のカセット21のスロットNo.2及びNo.3に空きがあり、23枚のウェーハしか収容されていない場合、まずスロットNo.1からNo.9までの7枚のウェーハが連続処理された後、1回目の中間クリーニングが行われる。次に、スロットNo.10からNo.16までの7枚のウェーハWが連続処理された後、2回目の中間クリーニングが行われる。その後、スロットNo.17からNo.23までの7枚のウェーハWが連続処理された後、3回目の中間クリーニングが行われる。第1〜第3の中間クリーニングにおけるエッチング時間はいずれもt=t×7である。 As shown in FIG. 7B, the slot No. of the cassette 21 having 25 slots. 2 and No. If there is a vacancy in 3 and only 23 wafers are accommodated, first slot No. 1 to No. After the seven wafers up to 9 are continuously processed, the first intermediate cleaning is performed. Next, slot No. No. 10 to No. After the seven wafers W up to 16 are continuously processed, the second intermediate cleaning is performed. After that, the slot No. No. 17 to No. After the seven wafers W up to 23 are continuously processed, the third intermediate cleaning is performed. The etching times in the first to third intermediate cleanings are all t = t 0 × 7.

最後に、スロットNo.24及びNo.25の2枚のウェーハが連続処理された後、最終クリーニングが行われる。最終クリーニングにおけるエッチング時間はt=t×2であり、中間クリーニングにおけるエッチング時間よりも短い。さらに図7(a)と比べると、図7(b)の1〜3回目の中間クリーニングにおけるエッチング時間は図7(a)と同じであるが、図7(b)の最終クリーニングにおけるエッチング時間は図7(a)よりもさらに短くなる。 Finally, slot No. 24 and No. After the two wafers of 25 are continuously processed, the final cleaning is performed. The etching time in the final cleaning is t = t 0 × 2, which is shorter than the etching time in the intermediate cleaning. Further, as compared with FIG. 7A, the etching time in the 1st to 3rd intermediate cleanings in FIG. 7B is the same as that in FIG. 7A, but the etching time in the final cleaning in FIG. 7B is. It is even shorter than that in FIG. 7 (a).

図示しないが、スロットNo.1〜No.25のうちのいずれか4つに空きがあり、カセット21内のウェーハWの収容枚数が21枚となる場合には、スロットNo.15からNo.21までの7枚のウェーハWが連続処理された後に最終クリーニングが行われる。この場合、最終クリーニングにおけるエッチング時間はt=t×7であり、1回目及び2回目の中間クリーニングにおけるエッチング時間と同じになる。 Although not shown, slot No. 1-No. If any four of the 25 wafers are vacant and the number of wafers W accommodated in the cassette 21 is 21, the slot No. No. 15 to No. The final cleaning is performed after the seven wafers W up to 21 are continuously processed. In this case, the etching time in the final cleaning is t = t 0 × 7, which is the same as the etching time in the first and second intermediate cleanings.

上記のように、カセット21内には最大収容枚数(例えば25枚)のウェーハが常に収容されるわけではなく、最大収容枚数未満であることも多い。また成膜工程後に毎回クリーニングを行うと生産効率が悪くなり、逆にクリーニング周期を長くし過ぎるとクリーニング効率が低下する。したがって、カセット21のスロット数に対して区切りの良い連続処理枚数を採用するよりも、生産効率及びクリーニング効率の良い連続処理枚数を採用することをできるだけ優先すべきである。 As described above, the maximum number of wafers (for example, 25) that can be accommodated is not always accommodated in the cassette 21, and it is often less than the maximum number of wafers that can be accommodated. Further, if cleaning is performed every time after the film forming process, the production efficiency deteriorates, and conversely, if the cleaning cycle is made too long, the cleaning efficiency decreases. Therefore, it should be given priority as much as possible to adopt the continuous processing number having good production efficiency and cleaning efficiency, rather than adopting the continuous processing number with good division with respect to the number of slots of the cassette 21.

図8は、シリアル運転モードにおいて第1及び第2のカセット21A,21B内の複数枚のウェーハを成膜処理する一連の工程を説明するための模式図である。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a series of steps for forming a plurality of wafers in the first and second cassettes 21A and 21B in the serial operation mode.

図8に示すように、第1のカセット21A内には全25枚のウェーハA1〜A25が収容されており、第2のカセット21B内には22枚のウェーハB1、B4〜B25が収容されているものとする。第2のカセット21BのスロットNo.2、No.3、No.4は空きスロットであり、ウェーハB2、B3、B4は収容されていない。シリアル運転モードでは、最初に第1のカセット21A内のウェーハを全部処理してから第2のカセット21B内のウェーハの処理を開始する。そのため、第1のカセット21A内のウェーハがスロット順に取り出されて第1の反応炉11A及び第2の反応炉11Bに対して交互に割り振られ、第1及び第2の反応炉11A,11Bは割り当てられたウェーハを順に処理する。そして、第1及び第2の反応炉11A,11Bにおいて7枚のウェーハの成膜処理が完了した時点で中間クリーニングが行われる。 As shown in FIG. 8, a total of 25 wafers A1 to A25 are housed in the first cassette 21A, and 22 wafers B1 and B4 to B25 are housed in the second cassette 21B. It is assumed that there is. The slot No. of the second cassette 21B. 2. No. 3, No. Reference numeral 4 denotes an empty slot, and wafers B2, B3, and B4 are not accommodated. In the serial operation mode, first all the wafers in the first cassette 21A are processed, and then the processing of the wafers in the second cassette 21B is started. Therefore, the wafers in the first cassette 21A are taken out in the slot order and are alternately allocated to the first reactor 11A and the second reactor 11B, and the first and second reactors 11A and 11B are allocated. The wafers are processed in order. Then, intermediate cleaning is performed when the film formation processing of the seven wafers is completed in the first and second reactors 11A and 11B.

第1のカセット21A内のすべてのウェーハA1〜A25の成膜処理が完了すると、続けて第2のカセット21B内のウェーハの成膜処理が開始される。ここでシリアル運転モードでは、第1のカセット21Aから第2のカセット21Bに切り替えたとき、すなわち先行のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了したときには最終クリーニングを行わない。これは、第1及び第2のカセット21A,21B内に収容されたすべてのウェーハの成膜処理が完了していないからであり、処理対象となっている一群のウェーハに対する成膜工程が継続中だからである。 When the film forming processes of all the wafers A1 to A25 in the first cassette 21A are completed, the film forming processes of the wafers in the second cassette 21B are subsequently started. Here, in the serial operation mode, the final cleaning is not performed when the first cassette 21A is switched to the second cassette 21B, that is, when the film formation processing of all the wafers in the preceding cassette is completed. This is because the film forming process of all the wafers housed in the first and second cassettes 21A and 21B has not been completed, and the film forming process for the group of wafers to be processed is continuing. That's why.

したがって、第1の反応炉11Aの最終クリーニングは、第2のカセット21B内のスロットNo.25のウェーハB25の成膜処理が完了した後に行われ、また第2の反応炉11Bの最終クリーニングは、第2のカセット21B内のスロットNo.24のウェーハB24の成膜処理が完了した後に行われる。この場合、第1の反応炉11Aの最終クリーニングは3枚のウェーハが連続処理された後に行われ、第2の反応炉11Bの最終クリーニングは2枚のウェーハが連続処理された後に行われる。 Therefore, the final cleaning of the first reactor 11A is performed by the slot No. 2 in the second cassette 21B. The film formation process of the wafer B25 of the 25 wafers is completed, and the final cleaning of the second reactor 11B is performed at the slot No. 2 in the second cassette 21B. This is performed after the film forming process of the wafer B24 of 24 is completed. In this case, the final cleaning of the first reactor 11A is performed after the three wafers have been continuously processed, and the final cleaning of the second reactor 11B is performed after the two wafers have been continuously processed.

シリアル運転モードにおいて、ホストコンピュータ40は、ロードポート20内にセットされた未処理カセット内のウェーハ枚数を把握したときに、当該ウェーハ枚数に応じた最終クリーニングのエッチング時間を算出し、当該エッチング時間を含むクリーニングレシピをエピタキシャル成長装置10に提供する。すなわち、ホストコンピュータ40は、ロードポート20内のウェーハの枚数から反応炉11A,11Bのクリーニングレシピを予め生成してエピタキシャル成長装置10に提供する。ホストコンピュータ40は、ロードポート20内の隣ポートに未処理カセットが新たにセットされた場合には、現在の設定されている最終クリーニングのクリーニングレシピを削除し、新たにセットされた未処理カセット内のウェーハ枚数に基づいて最終クリーニングのクリーニングレシピを算出する。したがって、エピタキシャル成長装置10は、常に最新のクリーニングレシピを生成することができ、最終クリーニングに用いる反応炉ごとに生成することができる。 In the serial operation mode, when the host computer 40 grasps the number of wafers in the unprocessed cassette set in the load port 20, it calculates the etching time for final cleaning according to the number of wafers, and sets the etching time. The including cleaning recipe is provided to the epitaxial growth apparatus 10. That is, the host computer 40 generates cleaning recipes for the reactors 11A and 11B in advance from the number of wafers in the load port 20 and provides them to the epitaxial growth apparatus 10. When an unprocessed cassette is newly set in the adjacent port in the load port 20, the host computer 40 deletes the currently set cleaning recipe for the final cleaning and in the newly set unprocessed cassette. The cleaning recipe for the final cleaning is calculated based on the number of wafers. Therefore, the epitaxial growth apparatus 10 can always generate the latest cleaning recipe, and can generate it for each reactor used for the final cleaning.

従来、反応炉11A,11Bのクリーニングは、中間クリーニングか最終クリーニングかによらず、エピタキシャル成長装置10が単独で実施していたため、固定のクリーニングレシピが用いられていた。本実施形態においては、ホストコンピュータ40がウェーハの連続処理枚数に応じてエッチング時間を算出し、当該エッチング時間を含むクリーニングレシピをエピタキシャル成長装置10に送ることにより、最終クリーニングにおける過剰エッチングを抑制したシステムを構成でき、クリーニングレシピの設定の自動化も可能である。 Conventionally, the cleaning of the reactors 11A and 11B has been carried out independently by the epitaxial growth apparatus 10 regardless of whether the cleaning is intermediate cleaning or final cleaning, so that a fixed cleaning recipe has been used. In the present embodiment, the host computer 40 calculates the etching time according to the number of wafers continuously processed, and sends a cleaning recipe including the etching time to the epitaxial growth apparatus 10, thereby suppressing excessive etching in the final cleaning. It can be configured and the cleaning recipe settings can be automated.

以上説明したように、本実施形態によるエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法は、カセット21内に収容された複数枚のウェーハWを1枚ずつ順に取り出して反応炉11A,11B内に搬送し、当該反応炉11A,11B内でウェーハWのエピタキシャル成長処理を実施する複数の成膜工程と、既定枚数のウェーハを連続的に処理した後に反応炉11A,11B内の気相エッチングを実施する中間クリーニング工程と、ロードポート20内にセットされたカセット21内のすべてのウェーハWを処理した後に反応炉11A,11B内の気相エッチングを実施する最終クリーニング工程と、中間クリーニング工程又は最終クリーニングを開始する直前におけるウェーハWの連続処理枚数(N)に応じて反応炉11A,11B内のエッチング時間(t)を算出し、前記エッチング時間を含むクリーニングレシピを予め生成するクリーニングレシピ生成工程を有し、各クリーニング工程はクリーニングレシピに従って反応炉11A,11Bのクリーニングを実施するので、過剰なチャンバーエッチングを防止してクリーニング時間を適正化することができる。 As described above, in the method for manufacturing an epitaxial silicon wafer according to the present embodiment, a plurality of wafers W housed in the cassette 21 are taken out one by one in order and conveyed into the reaction furnaces 11A and 11B, and the reaction furnace is concerned. A plurality of film forming steps for performing epitaxial growth processing of wafers W in 11A and 11B, an intermediate cleaning step for performing vapor phase etching in reactors 11A and 11B after continuously processing a predetermined number of wafers, and loading. A final cleaning step of processing all the wafers W in the cassette 21 set in the port 20 and then performing vapor phase etching in the reactors 11A and 11B, and a wafer W just before starting the intermediate cleaning step or the final cleaning. Each cleaning step has a cleaning recipe generation step of calculating the etching time (t) in the reactors 11A and 11B according to the number of continuously processed sheets (N 1) and generating a cleaning recipe including the etching time in advance. Since the reactors 11A and 11B are cleaned according to the cleaning recipe, excessive chamber etching can be prevented and the cleaning time can be optimized.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and these are also the present invention. Needless to say, it is included in the range.

例えば、上記実施形態においては、エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法を例に挙げたが、本発明はシリコンウェーハに限定されず、種々のエピタキシャルウェーハに適用することができる。 For example, in the above embodiment, the method for manufacturing an epitaxial silicon wafer has been given as an example, but the present invention is not limited to the silicon wafer and can be applied to various epitaxial wafers.

1 エピタキシャルウェーハ製造システム
10 エピタキシャル成長装置
11 反応炉
11i ガス導入口
11o ガス排出口
12 ヒーター
13 サセプタ
14 回転駆動機構
15 配管
16 バルブ
17 原料タンク
17a シリコン原料タンク
17b ドーパントガスタンク
17c クリーニング原料タンク
17d キャリア原料タンク
19 制御部
20 ロードポート
20A 第1のポート
20B 第2のポート
21 カセット
22 在荷センサー
30 ウェーハ搬送機構
中間クリーニングにおけるウェーハの連続処理枚数
最終クリーニングにおけるウェーハの連続処理枚数
max ウェーハ収容枚数
連続処理枚数(カウント値)
積算処理枚数(カウント値)
W ウェーハ
1 Epitaxial wafer manufacturing system 10 Epitaxial growth device 11 Reactor 11i Gas inlet 11o Gas outlet 12 Heater 13 Suceptor 14 Rotary drive mechanism 15 Piping 16 Valve 17 Raw material tank 17a Silicon raw material tank 17b Dopant gas tank 17c Cleaning raw material tank 17d Carrier raw material tank 19 Control unit 20 Load port 20A First port 20B Second port 21 Cassette 22 Load sensor 30 Wafer transfer mechanism M 1 Number of wafers continuously processed in intermediate cleaning M 2 Number of wafers continuously processed in final cleaning M max Number of wafers accommodated N 1 continuous processing number (count value)
N 2 total number of processed sheets (count value)
W wafer

Claims (12)

ウェーハを1枚ずつ処理する反応炉と、前記反応炉を制御する制御部とを含み、前記反応炉内で前記ウェーハの主面にエピタキシャル膜を成膜するエピタキシャル成長装置と、
前記エピタキシャル成長装置の動作条件を設定するホストコンピュータとを備え、
前記エピタキシャル成長装置は、前記反応炉内で2枚以上の既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後又は前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了した後であって、次のウェーハの成膜処理を開始する前に、前記反応炉内を気相エッチングして残留物を除去するクリーニングを実施し、
前記ホストコンピュータは、前記クリーニングを開始する直前におけるウェーハの連続処理枚数に応じて前記反応炉内のエッチング時間を算出し、前記エッチング時間を含むクリーニングレシピを前記制御部に提供することを特徴とするエピタキシャルウェーハ製造システム。
An epitaxial growth apparatus that includes a reaction furnace that processes wafers one by one and a control unit that controls the reaction furnace, and forms an epitaxial film on the main surface of the wafer in the reaction furnace.
A host computer for setting the operating conditions of the epitaxial growth apparatus is provided.
The epitaxial growth apparatus is after the film formation process of two or more predetermined number of wafers is continuously performed in the reaction furnace or after the film formation process of all the wafers to be processed in the reaction furnace is completed. Before starting the film formation process of the next wafer, the inside of the reaction furnace is subjected to vapor phase etching to remove the residue.
The host computer calculates the etching time in the reaction furnace according to the number of wafers continuously processed immediately before the start of cleaning, and provides the control unit with a cleaning recipe including the etching time. Epitaxial wafer manufacturing system.
前記クリーニングは、
前記反応炉内で前記既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後に行う少なくとも1回の中間クリーニングと、
前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了した後に行う最終クリーニングを含み、
前記最終クリーニングにおけるエッチング時間は、前記中間クリーニングにおけるエッチング時間以下である、請求項1に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。
The cleaning
At least one intermediate cleaning performed after the predetermined number of wafers are continuously deposited in the reactor.
Including final cleaning performed after the film formation process of all wafers to be processed in the reactor is completed.
The epitaxial wafer manufacturing system according to claim 1, wherein the etching time in the final cleaning is equal to or less than the etching time in the intermediate cleaning.
前記エピタキシャル成長装置は、
複数のカセットを収容可能なロードポートと、
前記ロードポート内に収容されたカセット内のウェーハの枚数を数えるウェーハ収容枚数検出部と、
前記ロードポート内に収容されたカセットからウェーハを1枚ずつ取り出して前記反応炉内に搬送するウェーハ搬送機構とをさらに含み、
前記制御部は、現在処理中のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後、前記ロードポート内に次に処理すべき他のカセットが待機していない場合に、前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了したものと判断して前記反応炉内の前記最終クリーニングを開始する、請求項2に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。
The epitaxial growth device is
A load port that can accommodate multiple cassettes and
A wafer storage number detection unit that counts the number of wafers in the cassette housed in the load port, and a wafer storage number detector.
It further includes a wafer transfer mechanism that takes out wafers one by one from the cassette housed in the load port and transfers them into the reaction furnace.
After the film formation process of all the wafers in the cassette currently being processed is completed, the control unit is in the reaction furnace when another cassette to be processed next is not waiting in the load port. The epitaxial wafer manufacturing system according to claim 2, wherein it is determined that the film formation processing of all the wafers to be processed has been completed, and the final cleaning in the reaction furnace is started.
前記制御部は、現在処理中のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後、前記ロードポート内に次に処理すべき他のカセットが待機している場合に、前記反応炉内で処理すべきウェーハの成膜処理を継続する、請求項3に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。 After the film formation process of all the wafers in the cassette currently being processed is completed, the control unit is in the reaction furnace when another cassette to be processed next is waiting in the load port. The epitaxial wafer manufacturing system according to claim 3, wherein the film formation process of the wafer to be processed is continued. 前記エピタキシャル成長装置は、複数の反応炉を有し、
前記ロードポート内の現在処理中のカセットから取り出されたウェーハは、前記複数の反応炉のいずれかに搬送されて成膜処理される、請求項4に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。
The epitaxial growth apparatus has a plurality of reactors and has a plurality of reactors.
The epitaxial wafer manufacturing system according to claim 4, wherein the wafer taken out from the cassette currently being processed in the load port is transferred to one of the plurality of reactors and subjected to film formation processing.
前記複数の反応炉は、第1及び第2の反応炉を含み、
前記ロードポートは、第1及び第2のカセットを有し、
前記制御部は、前記ロードポート内の前記第1のカセット内のすべてのウェーハを前記第1の反応炉内で成膜処理し、且つ、前記ロードポート内の前記第2のカセット内のすべてのウェーハを前記第2の反応炉内で処理するように制御し、
前記第1のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了したときに前記第1の反応炉の前記最終クリーニングを開始し、
前記第2のカセット内のすべてのウェーハの成膜処理が完了したときに前記第2の反応炉内の前記最終クリーニングを開始する、請求項5に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。
The plurality of reactors include a first and second reactors.
The load port has first and second cassettes.
The control unit processes all the wafers in the first cassette in the load port into a film in the first reaction furnace, and all the wafers in the second cassette in the load port. The wafer is controlled to be processed in the second reactor,
When the film forming process of all the wafers in the first cassette is completed, the final cleaning of the first reactor is started.
The epitaxial wafer manufacturing system according to claim 5, wherein when the film forming process of all the wafers in the second cassette is completed, the final cleaning in the second reactor is started.
前記エッチング時間は、ウェーハ一枚当たりのエピタキシャル膜の膜厚に前記ウェーハの連続処理枚数を乗じて得られる前記エピタキシャル膜の累積膜厚に応じて設定される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。 The etching time is set according to any one of claims 1 to 6 according to the cumulative thickness of the epitaxial film obtained by multiplying the thickness of the epitaxial film per wafer by the number of continuously processed wafers. The epitaxial wafer manufacturing system according to the section. 前記ウェーハはシリコンウェーハであり、
前記残留物の主成分はシリコンであり、
前記クリーニングは、前記反応炉内に塩酸ガスを導入して前記残留物を除去する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハ製造システム。
The wafer is a silicon wafer
The main component of the residue is silicon.
The epitaxial wafer manufacturing system according to any one of claims 1 to 7, wherein the cleaning involves introducing hydrochloric acid gas into the reaction furnace to remove the residue.
ロードポート内の一又は複数のカセット内に収容された複数枚のウェーハを1枚ずつ取り出して反応炉内に搬送し、前記反応炉内で前記ウェーハの主面にエピタキシャル膜を成膜する複数の成膜工程と、
前記反応炉内で2枚以上の既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後又は前記ロードポート内のすべてのウェーハの成膜処理が完了した後であって、次のウェーハの成膜処理を開始する前に、前記反応炉内を気相エッチングして残留物を除去するクリーニング工程とを備え、
前記反応炉内のエッチング時間は、前記クリーニング工程を開始する直前におけるウェーハの連続処理枚数に応じて設定され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 plurality of wafers housed in one or a plurality of cassettes in a load port are taken out one by one and conveyed into a reactor, and a plurality of wafers are formed into a film on the main surface of the wafers in the reactor. The film formation process and
After the film formation process of two or more predetermined number of wafers is continuously performed in the reaction furnace or after the film formation process of all the wafers in the load port is completed, the film formation process of the next wafer is performed. The inside of the reaction furnace is provided with a cleaning step of vapor-etching to remove the residue before starting.
A method for manufacturing an epitaxial wafer, wherein the etching time in the reaction furnace is set according to the number of wafers continuously processed immediately before the cleaning step is started.
前記エッチング時間は、ウェーハ一枚当たりの前記エピタキシャル膜の膜厚に前記ウェーハの連続処理枚数を乗じて得られる前記エピタキシャル膜の累積膜厚に応じて設定される、請求項9に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。 The epitaxial wafer according to claim 9, wherein the etching time is set according to the cumulative thickness of the epitaxial film obtained by multiplying the thickness of the epitaxial film per wafer by the number of continuously processed wafers. Manufacturing method. 前記クリーニング工程は、
前記反応炉内で前記既定枚数のウェーハを連続的に成膜処理した後に行う少なくとも1回の中間クリーニング工程と、
前記反応炉内で処理すべきすべてのウェーハの成膜処理が完了した後に行う最終クリーニング工程を含み、
前記最終クリーニング工程におけるエッチング時間は、前記中間クリーニング工程におけるエッチング時間以下である、請求項9又は10に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
The cleaning step is
At least one intermediate cleaning step performed after the predetermined number of wafers are continuously formed in the reaction furnace, and
Including the final cleaning step performed after the film formation process of all the wafers to be processed in the reactor is completed.
The method for manufacturing an epitaxial wafer according to claim 9 or 10, wherein the etching time in the final cleaning step is equal to or less than the etching time in the intermediate cleaning step.
前記ウェーハはバルクシリコンウェーハであり、
前記残留物の主成分はシリコンであり、
前記クリーニング工程は、前記反応炉内に塩酸ガスを導入して前記残留物を除去する、請求項9乃至11のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
The wafer is a bulk silicon wafer.
The main component of the residue is silicon.
The method for producing an epitaxial wafer according to any one of claims 9 to 11, wherein the cleaning step introduces hydrochloric acid gas into the reaction furnace to remove the residue.
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