JP3905174B2

JP3905174B2 - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP3905174B2
Application number: JP11294497A
Authority: JP
Inventors: 達文楠田; 郁祥中谷
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH10303261A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板やセラミックス基板等の各種基板に対して基板表面に形成された薄膜に関連する所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から半導体製造工程においては、例えばシリコンウエハに対して酸化炉内で熱処理を行うことにより表面保護等のための酸化膜を形成する一方、この形成した酸化膜に対する評価が行われている。すなわち、シリコンウエハ表面に形成された酸化膜（ＳｉＯ₂膜）にその製造工程で侵入した電荷によってトランジスタの特性が大きく影響を受けることから、シリコンウエハのＣ−Ｖ（Capacitance-Voltage）特性等の電気特性を用いてＳｉＯ₂膜中のイオンの個数を推定することにより酸化膜に対する評価が行われる。
【０００３】
なお、上記Ｃ−Ｖ特性の測定は、例えば、光学ガラス表面に形成された電極をシリコンウエハ表面に０．３〜０．５μｍ程度のギャップ寸法を隔てて近接させ、この電極とシリコンウエハ裏面との間に直流バイアスを印加し、このバイアス電圧に対するインピーダンス（静電容量）変化を測定することにより行われる。また、上記Ｃ−Ｖ特性からイオンの数量を推定して酸化膜の評価を行うには酸化膜自身の静電容量値が必要であり、その静電容量値を求めるためにあらかじめ酸化膜の膜厚測定が行われる。
【０００４】
また、安定した特性を得るためにシリコンウエハ表面の酸化膜の厚さをあらかじめ設定された範囲内の値にする必要があることから、加熱処理されて形成されたシリコンウエハ表面の酸化膜の厚さの測定結果に応じて次回に行う処理条件が変更される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、酸化膜の膜厚測定は、酸化炉等の熱処理部で加熱処理の行われたシリコンウエハをカセットに収納し直した上で熱処理部や、酸化膜の評価を行う電気特性測定部から独立した工程にある膜厚測定部に運び込んで行われる。そして、膜厚測定の行われたシリコンウエハは、再びカセットに収納し直された上で熱処理部から独立した工程にある電気特性測定部に運び込まれてＣ−Ｖ特性等の電気特性の測定が行われることになる。
【０００６】
すなわち、従来では熱処理部、膜厚測定部及び電気特性測定部がそれぞれ独立した工程にあるため、膜厚測定部で測定した膜厚データを熱処理部や電気特性測定部で直接利用することができないという問題があった。
【０００７】
また、従来では熱処理部で加熱処理の行われたシリコンウエハを膜厚測定部に運び込み、膜厚測定の終了したシリコンウエハを電気特性測定部に運び込むことになるため、工程が煩雑化するだけでなくロスタイムが増加するという問題もあった。
【０００８】
なお、上記のような問題は、シリコンウエハだけではなく、表面に薄膜の形成されたセラミックス基板等の他の基板についても生じ得るものである。
【０００９】
従って、本発明は、膜厚測定部で測定した膜厚データを熱処理部等の前工程における処理部や電気特性測定部等の後工程における処理部で直接利用することができ、しかも、工程を簡素化することのできる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る基板処理装置は、基板表面に形成された薄膜に関連する処理を行う基板処理装置であって、上流側と下流側との間で基板を移動させる基板移動部と、前記基板移動部による移動途中で基板の薄膜の厚さを測定する膜厚測定部と、前記上流側及び前記下流側に配設され、前記膜厚測定部で得られた膜厚データを利用して基板に対して所定の処理を行う処理部であって、基板に対して表面の薄膜に関連する所定の処理を行う前記上流側の処理部と、前記上流側の処理部で処理の行われた基板に対して表面の薄膜に関連する別の処理を行う前記下流側の処理部と、前記膜厚測定部から出力される今回の膜厚データを、前記上流側の処理部における次回の処理条件の設定に直接利用し、後工程である前記下流側の処理部における処理条件に直接利用する条件変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、基板移動部により基板が移動されている途中に基板表面に形成されている薄膜の厚さが膜厚測定部により測定され、基板移動部の上流側及び下流側に配設されている処理部が膜厚測定部で得られた膜厚データを利用して基板に対して所定の処理を行う。前記膜厚測定部から出力される今回の膜厚データが、条件変更手段により、前記上流側の処理部における次回の処理条件の設定に直接利用され、後工程である前記下流側の処理部における処理条件に直接利用される。
【００１２】
また、請求項２に係る基板処理装置は、請求項１に係るものにおいて、請求項１に記載の基板処理装置において、前記上流側に配設される処理部は、基板に対して熱処理を行うことにより基板表面に酸化膜を形成する熱処理部であることを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、上流側に配設される熱処理部で、基板に対して熱処理を行うことにより基板表面に酸化膜が形成される。
【００１４】
また、請求項３に係る基板処理装置は、請求項１に係るものにおいて、前記下流側に配設される処理部は、前記膜厚測定部から出力される膜厚データに基づき前記基板の薄膜に関連する電気特性を測定する電気特性測定部であることを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、下流側に電気特性測定部が配設され、膜厚測定部から出力される膜厚データに基づき電気特性測定部が基板の薄膜に関連する電気特性の測定を行う。
【００１６】
また、請求項４に係る基板処理装置は、請求項３に係るものにおいて、前記電気特性測定部は、基板との間に所定の距離を有して対向配置されているセンサ部と、前記センサ部と基板とを相対的に移動させる駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
上記構成によれば、基板との間に所定の距離を有して対向配置されているセンサ部と基板とを駆動手段が相対的に移動させて、センサ部と基板との距離を変えている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。この図に示す基板処理装置１０は、シリコンウエハＷ表面に薄膜である酸化膜を形成する熱処理部２０と、表面に酸化膜の形成されたシリコンウエハＷの酸化膜に関連する電気特性を測定する電気特性測定部３０と、熱処理部２０と電気特性測定部３０との間でシリコンウエハＷを移動させる基板移動部４０と、シリコンウエハＷ表面の酸化膜の厚さを測定する膜厚測定器５０と、全体の動作を制御するシステム制御部６０とを備えている。
【００１９】
熱処理部２０は、シリコンウエハＷを所定の条件（例えば、１０００〜１２００℃の温度で２〜３時間）で加熱して表面に酸化膜を形成するもので、石英材料等からなる炉心管２２と、炉心管２２の周囲を取り囲むように配設された加熱部２４と、複数のシリコンウエハＷを上下方向に並べて収納する熱処理用カセット２６と、熱処理用カセット２６を炉心管２２の外部と内部との間で昇降させる昇降手段２８と、加熱部２４を駆動する電圧供給部２９とを備えている。なお、加熱部２４は、中央部の主ヒータ２４１と、主ヒータ２４１の上下に配設された補助ヒータ２４２，２４３とから構成されている。また、昇降手段２８は、上下方向に配設されたボールねじ２８１と、ボールねじ２８１を駆動するステッピングモータ２８２とから構成されている。
【００２０】
なお、炉心管２２の内部には図略の複数の温度センサが配設されており、この温度センサからの検出信号に基づき電圧供給部２９からの加熱部２４への通電量が制御され、炉心管２２の内部温度が所定の設定値になるようにされている。
【００２１】
電気特性測定部３０は、Ｃ−Ｖ特性等のシリコンウエハＷの電気特性を非接触状態で測定するもので、ハウジング３２の内部に電気特性測定器３４を配設して構成されている。
【００２２】
電気特性測定器３４は、図１の右側から見た内部構成図である図２に示すように構成されたものである。すなわち、電気特性測定器３４は、図２に示すように、測定室（筐体）３４１と、光量測定器３４２と、インピーダンスメータ３４３と、位置制御装置３４４と、真空源３４５と、測定器全体の動作を制御する測定制御部３４６とを備えている。
【００２３】
測定室３４１は、その内部に、シリコンウエハＷを真空源３４５から供給された負圧により吸着する基板載置台３４７と、基板載置台３４７を回転可能に支持する支持台３４８と、基板載置台３４７を中心軸の回りに回転させる載置台回転装置３４９と、支持台３４８を水平方向（図中の左右方向）に移動させる支持台移動装置３５０と、基板載置台３４７に真空源３４５の負圧を供給する配管３５１と、シリコンウエハＷと対向する位置に配設された電気特性を測定するための測定端子部であるセンサヘッド３５２と、センサヘッド３５２を固定する支持筒３５３と、支持筒３５３を上下方向に移動させてセンサヘッド３５２をシリコンウエハＷに対して接離させるセンサ位置調節手段３５４とを備えている。
【００２４】
また、測定室３４１は、その一端側（図中の左側）に、電気特性の測定前のシリコンウエハＷを測定室３４１の外部から内部に搬入する一方、電気特性の測定後のシリコンウエハＷを測定室３４１の内部から外部へ搬出するための窓部３５５を備え、測定室３４１内部の窓部３５５近傍には外部から搬入されたシリコンウエハＷの周縁に形成されている位置決め用ノッチ（凹み部）を検出するためのノッチセンサ３５６を備えている。なお、窓部３５５には、開閉可能に構成された図略のシャッタが配設されており、シリコンウエハＷの測定室３４１内部への搬入時、及び、シリコンウエハＷの測定室３４１外部への搬出時には窓部３５５が開けられ、電気特性測定中は窓部３５５が閉じられた状態となるようになっている。
【００２５】
基板載置台３４７は、支持台３４８に対して回転可能に支持された回転支持部３４７ａと、回転支持部３４７ａに一体に形成され、配管３５１を介して真空源３４５に接続される基台３４７ｂと、基台３４７ｂ上に配設され、上面にシリコンウエハＷが載置される試料台３４７ｃとから構成されている。なお、基台３４７ｂは金属材料で構成され、試料台３４７ｃはシリコンウエハＷと同一の半導体材料で構成される。
【００２６】
載置台回転装置３４９は、支持台３４８の下部３４８ａに取り付けられた駆動モータ３４９ａと、この駆動モータ３４９ａの回転を基板載置台３４７の回転支持部３４７ａに伝達する伝達機構３４９ｂとから構成され、駆動モータ３４９ａが回転することにより基板載置台３４７がその中心軸の回りに回転可能となっている。
【００２７】
支持台駆動装置３５０は、測定室３４１内の一端側（図中の左側）と他端側（図中の右側）との間に水平方向に沿って配設されたボールねじ３５０ａと、ボールねじ３５０ａを回転駆動する駆動モータ３５０ｂとから構成されると共に、支持台３４８がボールねじ３５０ａに連結されており、ボールねじ３５０ａが回転することにより、支持台３４８が基板載置台３４７と共にシリコンウエハＷの搬入出位置である窓部３５５とシリコンウエハＷの電気特性の測定位置であるセンサヘッド３５２の下方の位置との間を移動可能となっている。
【００２８】
配管３５１は、支持台３４８と一緒に水平方向に移動できるように少なくとも一部が伸縮可能な構成とされている。また、配管３５１には、外部と連通して基板載置台３４７に供給される負圧を大気圧等の外部気圧に戻すための電磁バルブ３５１ａが配設されている。
【００２９】
センサヘッド３５２は、レーザ光導入用の直角プリズム３５２ａと、この直角プリズム３５２ａの底面に接着されると共に、光学ガラスで形成された底面３５２ｂと斜面３５２ｃとを有するセンサ本体３５２ｄとから構成されている。このセンサ本体３５２ｄは、図示を省略しているが、その底面３５２ｂの中央部に配設されたリング状の電気特性測定用電極と、この電気特性測定用電極の外周に配設された３個の平行度調整用電極とを備えている。
【００３０】
支持筒３５３は、その下部にセンサヘッド３５２を支持すると共に、その周面にレーザ発信器３５３ａと、受光センサ３５３ｂとを備えている。この構成において、レーザ発信器３５３ａから発射されたレーザ光は直角プリズム３５２ａを通ってセンサ本体３５２ｄに導入され、センサ本体３５２ｄの底面３５２ｂで反射された後に受光センサ３５３ｂで受光されるようになっている。この受光センサ３５３ｂで受光されたレーザ光は、光量測定器３４２によりその光量が測定され、この光量に基づいてセンサ本体３５２ｄとシリコンウエハＷ表面の酸化膜との間隔（以下、ギャップ寸法と呼ぶ。）が測定されるようになっている。
【００３１】
センサ位置調節手段３５４は、センサヘッド３５２をシリコンウエハＷ表面の酸化膜に対する接離方向に移動させるもので、フランジ３５４ａの上部に配設されたステッピングモータ３５４ｂと、フランジ３５４ａと支持筒３５３との間に配設された３個の圧電アクチュエータ３５４ｃ，３５４ｄ，３５４ｅとから構成され、位置制御装置３４４によりその駆動が制御されるようになっている。すなわち、センサヘッド３５２は、センサ本体３５２ｄの底面３５２ｂで反射されたレーザ光の光量を光量測定器３４２により測定しつつステッピングモータ３５４ｂが駆動され、シリコンウエハＷ表面の酸化膜とのギャップ寸法があらかじめ設定された所定の値となる位置に移動される。
【００３２】
また、センサヘッド３５２は、ステッピングモータ３５４ｂによる位置調節が終了した後に、上記のようにレーザ光の光量を光量測定器３４２により測定しつつ圧電アクチュエータ３５４ｃ，３５４ｄ，３５４ｅが駆動されてギャップ寸法が微調整される。そして、センサ本体３５２ｄの３個の平行度調整用電極とシリコンウエハＷ裏面（基板載置台３４７側）との間の各静電容量がインピーダンスメータ３４３によって測定され、各静電容量が略同一の値になるように各圧電アクチュエータ３５４ｃ，３５４ｄ，３５４ｅが駆動されてセンサ本体３５２ｄの底面３５２ｂがシリコンウエハＷに対して平行になるように傾きが微調整されるようになっている。
【００３３】
ノッチセンサ３５６は、例えば、図３に示すように、シリコンウエハＷの一方面側から光束をシリコンウエハＷの周縁部に投光する投光部３５６ａと、シリコンウエハＷの他方面側で投光部３５６ａからの光束を受光する受光部３５６ｂとから構成されたもので、例えば、シリコンウエハＷのノッチＮＴの存在する位置と存在しない位置とで受光部３５６ｂの受光量が変化することを利用してノッチＮＴの位置を検出するようにしたものである。なお、ノッチセンサ３５６は、シリコンウエハＷのサイズに応じてシリコンウエハＷの周縁に対応した位置に移動可能とするため、位置調節部３５６ｃを備えている。
【００３４】
基板移動部４０は、中央に位置する基板搬送部４２と、熱処理部２０と基板搬送部４２との間に位置する上流側移載ロボット４４と、基板搬送部４２と電気特性測定部３０の電気特性測定器３４との間に位置する下流側移載ロボット４６とを備えている。
【００３５】
基板搬送部４２は、ハウジング３２の内部と外部とに跨って配設されており、上流側移載ロボット４４と下流側移載ロボット４６との間に水平方向に配設されたボールねじからなるガイド部材４２１と、このガイド部材４２１上に沿って上流側移載ロボット４４と下流側移載ロボット４６との間を往復移送されるカセット台４２２と、ガイド部材４２１を駆動するステッピングモータ４２３とから構成されている。
【００３６】
カセット台４２２は、上部にシリコンウエハＷを収納するカセット４２４が取り付けられている。このカセット４２４は、カセット台４２２の内部に配設されたステッピングモータ４２５によりカセット台４２２上で回転可能となっており、ハウジング３２の内部では開口部４２４ａ側が下流側移載ロボット４６側に向くようになっている。
【００３７】
上流側移載ロボット４４は、先端にシリコンウエハＷの外周面を把持するハンド４４１を有するアーム４４２と、アーム４４２を直線運動させ、ハンド４４１を駆動するモータやギア等からなる第１の駆動部４４３と、アーム４４２を回転運動させるモータやギア等からなる第２の駆動部４４４とを備えている。
【００３８】
この上流側移載ロボット４４は、熱処理部２０で処理されて表面に酸化膜の形成されたシリコンウエハＷをハンド４４１で把持して熱処理用カセット２６から取り出し、基板搬送部４２のカセット４２４内に移載する一方、電気特性測定器３４での電気特性の測定が終了したカセット４２４内のシリコンウエハＷをハンド４４１で把持して取り出し、後工程の図略のカセット等に移載するものである。
【００３９】
下流側移載ロボット４６は、電気特性測定部３０のハウジング３２内に配設されており、先端にシリコンウエハＷの外周面を把持するハンド４６１を有するアーム４６２と、アーム４６２を直線運動させると共に、ハンド４６１を駆動するモータやギア等からなる第１の駆動部４６３と、アーム４６２を回転運動させるモータやギア等からなる第２の駆動部４６４とを備えている。
【００４０】
この下流側移載ロボット４６は、ハンド４６１でカセット４２４内のシリコンウエハＷを把持して取り出すと共に、そのシリコンウエハＷを電気特性測定部３０の搬入出位置である測定室３４１の窓部３５５を介して測定室３４１内部の基板載置台３４７上に移載する一方、電気特性の測定が終了した搬入出位置にある基板載置台３４７上のシリコンウエハＷをハンド４６１で把持し、窓部３５５を介して測定室３４１外部に取り出すと共に、カセット４２４内に移載する。なお、この下流側移載ロボット４６は、電気特性測定器３４の測定制御部３４６により電気特性測定器３４の動作と同期をとって制御されるようになっている。
【００４１】
膜厚測定器５０は、光が試料表面で反射される際の偏光状態の変化を測定する偏光解析法を利用した周知の構成になるものであり、シリコンウエハＷの近傍位置においてシリコンウエハＷ表面の酸化膜の厚さを測定する測定端子部となる膜厚センサ５２を備えている。この膜厚センサ５２は、熱処理用カセット２６から基板搬送部４２のカセット台４２２上のカセット４２４に至るシリコンウエハＷの移動経路（すなわち、上流側移載ロボット４４のハンド４４１の移動経路）に対応する位置に配設されており、シリコンウエハＷ表面にレーザ光を発射する半導体レーザ発信器５２１と、シリコンウエハＷ表面で反射したレーザ光を回転可能に構成した偏光板５２２を介して受光する受光部５２３とを備えている。
【００４２】
システム制御部６０は、所定の演算処理を行うＣＰＵ６０１、所定のプログラムが記憶されているＲＯＭ６０２及び処理データを一時的に記憶するＲＡＭ６０３を備えており、所定のプログラムに従って基板処理装置１０全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ６０１は、熱処理部２０の熱処理条件を膜厚測定器５０から出力される膜厚データに応じて設定変更する条件変更手段６０１ａの機能を有している。
【００４３】
なお、電気特性測定器３４の測定制御部３４６は、所定の演算処理を行うＣＰＵ３４６ａ、所定のプログラムが記憶されているＲＯＭ３４６ｂ及び処理データを一時的に記憶するＲＡＭ３４６ｃを備えており、ＣＰＵ３４６ａは、シリコンウエハＷ表面の酸化膜とセンサヘッド３５２との間のギャップ寸法を膜厚データに応じて設定変更するギャップ変更手段３４６ｄ、及び、酸化膜の評価を行う評価算出手段３４６ｅの機能を有している。
【００４４】
次に、上記のように構成された基板処理装置１０の全体の動作について説明する。
まず、上下方向に沿って複数のシリコンウエハＷの収納された熱処理用カセット２６が昇降手段２８により上昇されて炉心管２２の内部に収納される一方、加熱部２４に通電されて炉心管２２の内部が所定の温度に上昇される。そして、所定の時間だけ加熱処理が行われ、シリコンウエハＷ表面に酸化膜が形成される。その後、加熱部２４への通電が遮断され、熱処理用カセット２６が昇降手段２８により降下されて炉心管２２の外部に排出される。なお、加熱処理時には、酸化を促進したり、酸化状態を制御するための反応ガスが炉心管２２の内部に必要に応じて供給される。
【００４５】
次いで、熱処理用カセット２６内のシリコンウエハＷが上流側移載ロボット４４のハンド４４１で把持されて順に取り出され、熱処理部２０側に移動してきている基板搬送部４２のカセット台４２２上に取り付けられているカセット４２４内に順に移載される。このとき、膜厚測定器５０は、各シリコンウエハＷがハンド４４１で把持された状態で膜厚センサ５２の下方を通過する度に、レーザ発信器５２１からレーザ光を発射し、その反射光を受光部５２３で受光することにより各シリコンウエハＷ表面の酸化膜の複数箇所の厚さを測定する。この測定した各シリコンウエハＷの膜厚値は平均値が算出され、膜厚データとしてシステム制御部６０のＲＡＭ６０３に個別に記憶される。なお、膜厚の測定時に上流側移載ロボット４４のハンド４４１及びアーム４４２の移動を一時的に停止させるようにしてもよい。
【００４６】
なお、シリコンウエハＷの次回の熱処理にそなえ、ＲＡＭ６０３に記憶されている今回の膜厚データに基づいて熱処理部２０の熱処理条件が条件変更手段６０１ａにより設定変更されることになる。すなわち、酸化膜の膜厚は、加熱温度を高くするか加熱時間を長くすることによって厚くなり、加熱温度を低くするか加熱時間を短くすることによって薄くなるので、今回測定した膜厚データに基づいて加熱温度及び加熱時間の一方、又は、その両方の設定値が変更されることになる。炉心管２２の内部に反応ガスを供給する場合は、この反応ガスの供給量等により膜厚を制御することが可能であるので、この反応ガスの供給量等の設定値を変更するようにしてもよい。この結果、シリコンウエハＷ表面に形成される酸化膜の厚さのばらつきを可及的に抑制することができる。
【００４７】
次いで、シリコンウエハＷの移載終了と同時にカセット４２４が回転してその開口部４２４ａが電気特性測定器３４側に向くと共に、シリコンウエハＷがカセット台４２２の移動によって電気特性測定器３４側に搬送される。そして、カセット４２４内のシリコンウエハＷは、その１枚が下流側移載ロボット４６のハンド４６１で把持されて取り出される一方、窓部３５５を介して電気特性測定器３４の測定室３４１の内部に搬入され、窓部３５５側に移動してきている基板載置台３４７上に移載される。
【００４８】
このとき、同時に真空源３４５から負圧が供給されてシリコンウエハＷは基板載置台３４７上に真空保持される。そして、シリコンウエハＷを真空保持した基板載置台３４７は、載置台回転装置３４９により回転されると共に、シリコンウエハＷのノッチＮＴ（図３）がノッチセンサ３５６の位置にきたときに停止され、シリコンウエハＷの周方向における基準位置が設定される。そして、この基準位置の設定されたシリコンウエハＷは、支持台３４８が支持台駆動装置３５０によって直線方向に移動されることにより測定位置であるセンサヘッド３５２の下方の位置に移動される。
【００４９】
次いで、センサヘッド３５２がセンサ位置調節手段３５４によって下方のシリコンウエハＷ側に移動され、シリコンウエハＷ表面の酸化膜とのギャップ寸法があらかじめ設定された所定の値になるように調節される。なお、このギャップ寸法は、Ｃ−Ｖ特性等の電気特性の測定精度を高めるための実験的に求めた適切値に設定されるものであり、センサ本体３５２ｂの電気特性測定用電極とシリコンウエハＷ裏面との間の静電容量Ｃｔがあらかじめ定められた所定の範囲内の値（例えば、１２ｐＦを中心とした値）になるように設定される。
【００５０】
なお、シリコンウエハＷ表面の酸化膜の厚さが熱処理部２０の熱処理条件等の変動により設定値よりも厚くなっていると、静電容量Ｃｔを上記の所定の範囲内の値に設定できない場合が生じるので、膜厚測定器５０により得られた膜厚データが基準値を超えている場合には、測定制御部３４６の変更手段３４６ｄにより自動的に静電容量Ｃｔを上記の値よりも低い範囲内の値（例えば、１０ｐＦを中心とした値）に設定変更され、この設定変更された値になるように上記ギャップ寸法が調整される。
【００５１】
次いで、シリコンウエハＷのＣ−Ｖ特性が測定される。このＣ−Ｖ特性を測定するにあたっては、まず、図略の電圧供給源からシリコンウエハＷの表裏間に印加するバイアス電圧を変化させ、センサ本体３５２ｄの電気特性測定用電極とシリコンウエハＷ裏面との間の上記バイアス電圧に対応する静電容量Ｃｔがインピーダンスメータ３４３で測定される。このインピーダンスメータ３４３で測定された静電容量Ｃｔは、電気特性測定用電極とシリコンウエハＷ表面の酸化膜とのギャップの静電容量Ｃｇと、酸化膜の静電容量Ｃｉと、シリコンウエハＷの静電容量Ｃｓとの直列合成容量である。なお、静電容量Ｃｔは、載置台回転装置３４９と支持台駆動装置３５０とによりシリコンウエハＷのセンサヘッド３５２との対向位置を移動させ、ノッチセンサ３５６により設定された基準位置と対応づけたシリコンウエハＷの複数箇所について測定される。
【００５２】
一方、シリコンウエハＷのＣ−Ｖ特性は、酸化膜の静電容量Ｃｉと、シリコンウエハＷの静電容量Ｃｓとの直列合成容量Ｃｔａの電圧依存性を表すものであるので、上記静電容量Ｃｔの値から電気特性測定用電極とシリコンウエハＷの酸化膜とのギャップの静電容量Ｃｇを減算することにより合成容量Ｃｔａを得、それによりシリコンウエハＷのＣ−Ｖ特性を得る。そして、このＣ−Ｖ特性から、酸化膜の膜厚値を含む既知の計算式に基づき、Ｎａイオン数Ｎ_FBを算出するのに必要なフラット・バンド電圧Ｖ_FBが算出される。なお、このフラット・バンド電圧Ｖ_FBの算出時には、システム制御部６０のＲＡＭ６０３に記憶されている膜厚データが読み出される。また、このフラット・バンド電圧Ｖ_FBは、測定制御部３４６内のＲＡＭ３４６ｃに記憶される。
【００５３】
なお、電気特性測定用電極とシリコンウエハＷの酸化膜とのギャップの静電容量Ｃｇは次のようにして得ることができる。すなわち、電気特性測定用電極とシリコンウエハＷの酸化膜とのギャップ寸法がレーザ発信器３５３ａから発射されたレーザ光のセンサ本体３５２ｄの底面３５２ｂで反射された光量を測定することにより得られるので、このギャップ寸法、電気特性測定用電極の面積及び空気の誘電率から計算により得ることができる。
【００５４】
また、上流側移載ロボット４４のハンド４４１で把持したシリコンウエハＷについてシリコンウエハＷのノッチＮＴ（図３）と対応づける等して酸化膜の厚さの測定箇所が記憶されるようになっていると、その酸化膜の厚さを測定した箇所のＣ−Ｖ特性を測定することができ、より高い精度で酸化膜評価を行うことが可能となる。
【００５５】
次いで、支持台３４８が支持台駆動装置３５０により移動されることにより基板載置台３４７が測定位置から窓部３５５の位置に移動される。このとき、配管３５１の電磁バルブ３５１ａが開けられて基板載置台３４７への負圧の供給が停止されることによりシリコンウエハＷの真空保持が解除される一方、窓部３５５のシャッタが開いて下流側移載ロボット４６のハンド４６１が窓部３５５を介して内部に挿入され、シリコンウエハＷはハンド４６１により把持されて測定室３４１の外部に搬出される。この搬出されたシリコンウエハＷは、ハンド４６１によりカセット４２４内に戻される。
【００５６】
そして、上記の動作が繰り返し行われ、すべてのシリコンウエハＷのＣ−Ｖ特性の測定が終了してすべてのシリコンウエハＷがカセット４２４内に戻されると、カセット台４２２が上流側移載ロボット４４側に移動すると共に、カセット４２４が回転して開口部４２４ａが所定の方向に向けられる。そして、カセット４２４内の各シリコンウエハＷが上流側移載ロボット４４のハンド４４１により順に取り出され、後工程のカセット等に移載される。
【００５７】
図４は、本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。この基板処理装置８０は、シリコンウエハＷ表面に薄膜である酸化膜を形成する熱処理部２０と、表面に酸化膜の形成されたシリコンウエハＷの酸化膜に関連する電気特性を測定する電気特性測定部３０´と、熱処理部２０で処理されたシリコンウエハＷを電気特性測定部３０´側に移動させる基板移動部４０´と、シリコンウエハＷ表面の酸化膜の厚さを測定する膜厚測定器５０と、全体の動作を制御するシステム制御部６０とを備えている。
【００５８】
すなわち、基板処理装置８０は、図１に示す基板処理装置１０に比べ、電気特性測定部３０´が電気特性測定器３４とその近傍に配設されたカセット８２とで構成されている点、及び、基板移動部４０´が上流側移載ロボット４４（以下、図４では単に移載ロボット４４と呼ぶ。）のみで構成されている点でのみ相違しており、その他の点は図１に示す基板処理装置１０と全く同一の構成になるものである。そのため、同一の構成要素には同一の参照符号を用い、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
上記のように構成された基板処理装置８０は、熱処理部２０で加熱処理の行われた各シリコンウエハＷが移載ロボット４４のハンド４４１で把持されて熱処理部２０の熱処理用カセット２６から一旦、電気特性測定部３０´のカセット８２に移載される。
【００６０】
そして、カセット８２内の各シリコンウエハＷは、移載ロボット４４のハンド４４１で把持されて電気特性測定器３４の窓部３５５から測定室３４１内の基板載置台３４７上に移載され、Ｃ−Ｖ特性の測定が行われた後に移載ロボット４４のハンド４４１で把持されてカセット８２内に戻される。
【００６１】
なお、シリコンウエハＷ表面の酸化膜の厚さは、シリコンウエハＷが熱処理用カセット２６からカセット８２に移載される途中、又はカセット８２から基板載置台３４７に移載される途中で膜厚測定器５０により測定され、図１に示す基板処理装置１０と同様に、熱処理部２０の処理条件の設定変更や、Ｃ−Ｖ特性測定後のフラット・バンド電圧Ｖ_FBの算出等に利用される。
【００６２】
そして、Ｃ−Ｖ特性の測定が行われてすべてのシリコンウエハＷがカセット８２内に戻されと、シリコンウエハＷは順に移載ロボット４４のハンド４４１で把持されて後工程のカセット等に移載される。
【００６３】
本発明の基板処理装置１０，８０は、以上説明したように、シリコンウエハＷ表面の酸化膜の厚さを測定するための膜厚測定器５０を一体に備えているので、測定により得られた膜厚データを前工程である熱処理部２０の処理条件の設定変更等に直接利用することができると共に、後工程である電気特性測定部３０，３０´のセンサヘッド３５２の位置調節、Ｎａイオン数Ｎ_FBの算出等に直接利用することができるようになる。
【００６４】
また、従来のように、熱処理部で処理されたシリコンウエハＷを独立した工程にある膜厚測定部に運び込み、膜厚測定の終了したシリコンウエハＷを独立した工程にある電気特性測定部に運び込む必要がないことから、熱処理部２０から電気特性測定部３０，３０´に至る工程を簡素化することができ、しかも、シリコンウエハＷの熱処理部２０から電気特性測定部３０，３０´側への移動途中で酸化膜の厚さを測定することができる結果、膜厚測定に要する時間と電気特性の測定に要する時間のトータル時間を短縮することができ、ロスタイムを可及的に削減することができるようになる。
【００６５】
なお、図１及び図４に示す実施形態では、熱処理部２０で、シリコンウエハＷに対して加熱処理を行うことによりその表面に薄膜である酸化膜を形成するようにしているが、加熱処理を行う対象はシリコンウエハＷに限るものではなく、表面に酸化膜等の薄膜を形成する必要のあるものであればセラミックス基板等の他の基板であってもよい。
【００６６】
また、図１及び図４に示す実施形態では、電気特性測定部３０，３０´で、シリコンウエハＷの酸化膜に関連する電気特性としてＣ−Ｖ特性を測定するようにしているが、Ｃ−ｔ特性等の他の電気特性を測定することも可能である。また、電気特性測定装置３０，３０´は、電気特性測定器３４のみで構成するようにしてもよい。また、電気特性を測定する対象はシリコンウエハＷだけに限るものではなく、表面に酸化膜等の薄膜の形成された基板であればセラミックス基板等の他の基板であってもよい。
【００６７】
また、図１及び図４に示す実施形態では、基板処理装置１０，８０の全体の制御をシステム制御部６０で行い、基板処理装置１０，８０の電気特性測定器３４の制御を測定制御部３４６で行うようにしているが、電気特性測定器３４の制御も含めてシステム制御部６０で制御するようにすることも可能である。
【００６８】
また、図１及び図４に示す実施形態では、上流側である膜厚測定部５０の前工程に熱処理部２０が設けられているが、この前工程に設けるものは熱処理部２０に限るものではなく、シリコンウエハＷ等の種々の基板に対して表面の薄膜に関連する所定の処理を行う処理部であればいかなるものであってもよく、さらには、処理部でなくても表面の薄膜に関連する所定の処理の行われた基板を収納するカセットであってもよい。また、下流側である膜厚測定部５０の後工程に電気特性測定部３０，３０´が設けられているが、この後工程に設けるものは電気特性測定部３０，３０´に限るものではなく、上流側の処理部で処理の行われた基板に対して表面の薄膜に関連する別の処理を行う処理部であればいかなるものであってもよく、さらには、処理部でなくても下流側の処理部にシリコンウエハＷ等の種々の基板を搬送するためのカセットであってもよい。
【００６９】
また、図１及び図４に示す実施形態では、膜厚測定器５０として偏光解析法を利用して構成したものを採用しているが、例えば、光干渉式のものを採用するようにしてもよい。なお、偏光解析法を利用したものでも、従来の膜厚測定器は大きなガスレーザ等を用いて構成したものであることから基板処理装置に一体的に組み込むことは困難であり、従来では基板処理装置と一体化するという発想は生じなかったが、近年に至ってレーザ発信器、偏光板を回転させるモータ等が小型化されるようになった結果、基板処理装置との一体化が可能となったのである。
【００７０】
また、図１に示す実施形態では、膜厚センサ５２は、上流側移載ロボット４４による熱処理用カセット２６からカセット４２４に至るシリコンウエハＷの移動経路に対応する位置に配設されているが、カセット４２４から基板載置台３４７に至るシリコンウエハＷの移動経路に対応する位置に配設することも可能である。また、基板搬送部４２がシリコンウエハＷを１枚づつ搬送するようにした場合等では、この基板搬送部４２におけるシリコンウエハＷの移動経路に対応する位置に配設することも可能である。また、基板搬送部４２でシリコンウエハＷを１枚づつ搬送する場合には、基板搬送部４２を搬送ベルトや搬送ローラ等で構成することができる。
【００７１】
また、図１に示す実施形態では、基板搬送部４２のカセット４２４は、カセット台４２２が上流側移載ロボット側に移動しているときには開口部４２４ａが上流側移載ロボット側に向き、カセット台４２２が下流側移載ロボット４６側に移動しているときには開口部４２４ａが下流側移載ロボット４６側に向くようにカセット台４２２上で回転可能となっているが、ガイド部材４２１の両端部を例えば図１の紙面手前側位置において上流側移載ロボット４４と下流側移載ロボット４６とに対向する位置にまで延設しておけばカセット台４２２上で回転不能となっていてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、基板移動部により基板が移動されている途中に基板表面に形成されている薄膜の厚さが測定され、基板移動部の上流側及び下流側に配設されている処理部が膜厚測定部で得られた膜厚データを利用して基板に対して所定の処理を行っているので、膜厚データを処理部において直接利用することができ、かつ膜厚測定処理から基板処理までの工程を簡素化することができる。また、条件変更手段が膜厚測定部から出力される膜厚データに応じて処理条件の変更を行うので、膜厚データを処理部において直接利用することができる。
【００７３】
また、請求項２に係る発明によれば、前記上流側に配設される処理部を、基板に対して熱処理を行うことにより基板表面に酸化膜を形成する熱処理部としたので、基板に対して表面に酸化膜を形成する処理を施すことができる。
【００７４】
また、請求項３に係る発明によれば、下流側に配設された電気特性測定部が、膜厚測定部から出力される膜厚データに基づき基板の薄膜に関連する電気特性の測定を行うので、膜厚データを電気特性測定部において直接利用することができる。
【００７５】
また、請求項４に係る発明によれば、基板との間に所定の距離を有して対向配置されているセンサ部と基板とを駆動手段が相対的に移動させているので、基板の薄膜に関連する電気特性が非接触で測定でき、かつセンサ部と基板とを適切な距離で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す基板処理装置における電気特性測定部の電気特性測定器の構成を説明するための図である。
【図３】図２に示す電気特性測定器に適用されるノッチセンサの構成を説明するための図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０，８０基板処理装置
２０熱処理部
３０，３０´ 電気特性測定部
４０基板移動部
４２基板搬送部
４４上流側移載ロボット
４６下流側移載ロボット
５０膜厚測定器（膜厚測定部）
５２膜厚センサ
６０システム制御部
３５２センサヘッド（センサ部）
３４６ｄギャップ変更手段
３４６ｅ評価算出手段
６０１ａ条件変更手段
Ｗシリコンウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs predetermined processing related to a thin film formed on a substrate surface on various substrates such as a semiconductor substrate and a ceramic substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a semiconductor manufacturing process, for example, an oxide film for surface protection or the like is formed by performing heat treatment on a silicon wafer in an oxidation furnace, and the formed oxide film is evaluated. That is, an oxide film (SiO2) formed on the silicon wafer surface. ₂ The characteristics of the transistor are greatly affected by the electric charge that has entered the film) during the manufacturing process. Therefore, the electrical characteristics such as the CV (Capacitance-Voltage) characteristics of the silicon wafer are used to make SiO ₂ Evaluation of the oxide film is performed by estimating the number of ions in the film.
[0003]
The CV characteristic is measured by, for example, bringing an electrode formed on the optical glass surface close to the silicon wafer surface with a gap dimension of about 0.3 to 0.5 μm, and the electrode and the back surface of the silicon wafer. A DC bias is applied between the two, and an impedance (capacitance) change with respect to the bias voltage is measured. Further, in order to estimate the number of ions from the CV characteristics and evaluate the oxide film, the capacitance value of the oxide film itself is required. A thickness measurement is made.
[0004]
In addition, in order to obtain stable characteristics, it is necessary to set the thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer to a value within a preset range. Therefore, the thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer formed by heat treatment The processing conditions to be performed next time are changed according to the measurement result.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the film thickness measurement of the oxide film is independent of the heat treatment part and the electrical property measurement part that evaluates the oxide film after the silicon wafer that has been heat-treated in the heat treatment part such as an oxidation furnace is stored in the cassette. It is carried by carrying it to the film thickness measuring part in the process. The silicon wafer on which the film thickness has been measured is stored again in the cassette and then brought into the electrical property measurement unit in a process independent of the heat treatment unit, where measurement of electrical characteristics such as CV characteristics is performed. Will be done.
[0006]
That is, conventionally, the heat treatment part, the film thickness measurement part, and the electrical property measurement part are in independent processes, so the film thickness data measured by the film thickness measurement part cannot be directly used by the heat treatment part or the electrical property measurement part. There was a problem.
[0007]
Conventionally, the silicon wafer that has been heat-treated in the heat treatment section is brought into the film thickness measurement section, and the silicon wafer that has been subjected to the film thickness measurement is brought into the electrical characteristic measurement section. There was also a problem of increased loss time.
[0008]
The above-described problem can occur not only on a silicon wafer but also on other substrates such as a ceramic substrate having a thin film formed on the surface.
[0009]
Therefore, the present invention can directly use the film thickness data measured by the film thickness measuring section in the processing section in the previous process such as the heat treatment section and the processing section in the subsequent process such as the electrical property measuring section. It is an object to provide a substrate processing apparatus that can be simplified.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to claim 1 is a substrate processing apparatus that performs processing related to a thin film formed on a substrate surface, and moves the substrate between an upstream side and a downstream side. Obtained by the film thickness measuring unit, the film thickness measuring unit for measuring the thickness of the thin film of the substrate during the movement by the substrate moving unit, the upstream side and the downstream side. A processing unit that performs predetermined processing on a substrate using film thickness data, the upstream processing unit that performs predetermined processing related to a thin film on the surface of the substrate, and the upstream processing The downstream processing unit that performs another processing related to the thin film on the surface of the substrate processed in the unit, and the current film thickness data output from the film thickness measurement unit, Directly used for setting the next processing condition in the processing unit, It is characterized by comprising: a condition change means for utilizing directly the processing conditions in the processing unit side, the.
[0011]
According to the above configuration, the thickness of the thin film formed on the substrate surface is measured by the film thickness measuring unit while the substrate is being moved by the substrate moving unit, and is disposed upstream and downstream of the substrate moving unit. The processing unit that has been used performs predetermined processing on the substrate using the film thickness data obtained by the film thickness measurement unit. The current film thickness data output from the film thickness measurement unit is directly used for setting the next processing condition in the upstream processing unit by the condition changing unit, and in the downstream processing unit which is a subsequent process. Used directly for processing conditions.
[0012]
The substrate processing apparatus according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the processing unit disposed on the upstream side heat-treats the substrate. This is a heat treatment part for forming an oxide film on the surface of the substrate.
[0013]
According to the above configuration, the oxide film is formed on the substrate surface by performing heat treatment on the substrate in the heat treatment portion disposed on the upstream side.
[0014]
The substrate processing apparatus according to claim 3 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the processing unit disposed on the downstream side is a thin film of the substrate based on film thickness data output from the film thickness measurement unit. It is characterized by being an electrical property measuring unit that measures electrical properties related to.
[0015]
According to the above configuration, the electrical property measurement unit is disposed on the downstream side, and the electrical property measurement unit measures electrical properties related to the thin film on the substrate based on the film thickness data output from the film thickness measurement unit.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the third aspect, wherein the electrical characteristic measuring unit includes a sensor unit disposed opposite to the substrate at a predetermined distance, and the sensor. And a driving means for relatively moving the part and the substrate.
[0017]
According to the above configuration, the driving unit relatively moves the sensor unit and the substrate that are opposed to each other with a predetermined distance between the substrate and the distance between the sensor unit and the substrate is changed. .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 10 shown in this figure measures a heat treatment unit 20 that forms a thin oxide film on the surface of the silicon wafer W and electrical characteristics related to the oxide film of the silicon wafer W on which the oxide film is formed. The electrical property measuring unit 30, the substrate moving unit 40 for moving the silicon wafer W between the heat treatment unit 20 and the electrical property measuring unit 30, and the film thickness measuring device 50 for measuring the thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer W. And a system control unit 60 for controlling the overall operation.
[0019]
The heat treatment unit 20 heats the silicon wafer W under a predetermined condition (for example, at a temperature of 1000 to 1200 ° C. for 2 to 3 hours) to form an oxide film on the surface, and the furnace tube 22 made of a quartz material or the like The heating unit 24 disposed so as to surround the periphery of the core tube 22, the heat treatment cassette 26 that stores a plurality of silicon wafers W arranged in the vertical direction, and the heat treatment cassette 26 are arranged outside and inside the core tube 22. And a voltage supply unit 29 for driving the heating unit 24. The heating unit 24 includes a central main heater 241 and auxiliary heaters 242 and 243 disposed above and below the main heater 241. The elevating means 28 includes a ball screw 281 arranged in the vertical direction and a stepping motor 282 that drives the ball screw 281.
[0020]
A plurality of temperature sensors (not shown) are arranged inside the core tube 22, and the amount of current supplied from the voltage supply unit 29 to the heating unit 24 is controlled based on a detection signal from the temperature sensor, so that the core The internal temperature of the tube 22 is set to a predetermined set value.
[0021]
The electrical characteristic measuring unit 30 measures electrical characteristics of the silicon wafer W such as CV characteristics in a non-contact state, and is configured by disposing an electrical characteristic measuring instrument 34 inside the housing 32.
[0022]
The electrical property measuring instrument 34 is configured as shown in FIG. 2, which is an internal configuration diagram seen from the right side of FIG. That is, as shown in FIG. 2, the electrical property measuring instrument 34 includes a measuring chamber (housing) 341, a light quantity measuring instrument 342, an impedance meter 343, a position control device 344, a vacuum source 345, and the entire measuring instrument. And a measurement control unit 346 for controlling the operation of.
[0023]
The measurement chamber 341 includes therein a substrate mounting table 347 for adsorbing the silicon wafer W by a negative pressure supplied from a vacuum source 345, a support table 348 for rotatably supporting the substrate mounting table 347, and a substrate mounting table 347. Is rotated around the central axis, a support table moving device 350 that moves the support table 348 in the horizontal direction (left and right in the figure), and a negative pressure of the vacuum source 345 is applied to the substrate table 347. A pipe 351 to be supplied, a sensor head 352 which is a measurement terminal unit for measuring electrical characteristics disposed at a position facing the silicon wafer W, a support cylinder 353 for fixing the sensor head 352, and a support cylinder 353 are provided. Sensor position adjusting means 354 for moving the sensor head 352 in contact with and away from the silicon wafer W by moving in the vertical direction is provided.
[0024]
In addition, the measurement chamber 341 carries the silicon wafer W before the measurement of electrical characteristics from the outside of the measurement chamber 341 to one end side (left side in the drawing), while the silicon wafer W after the measurement of electrical characteristics is loaded. A window portion 355 for carrying out from the inside of the measurement chamber 341 to the outside is provided, and a positioning notch (concave portion) formed on the periphery of the silicon wafer W carried in from the outside in the vicinity of the window portion 355 inside the measurement chamber 341. ) Is provided. Note that the window 355 is provided with a shutter (not shown) configured to be openable and closable. When the silicon wafer W is loaded into the measurement chamber 341 and to the outside of the measurement chamber 341 of the silicon wafer W, The window portion 355 is opened during unloading, and the window portion 355 is closed during the measurement of electrical characteristics.
[0025]
The substrate mounting table 347 includes a rotation support unit 347a that is rotatably supported by the support table 348, and a base 347b that is integrally formed with the rotation support unit 347a and connected to the vacuum source 345 through a pipe 351. And a sample table 347c which is disposed on the base 347b and on which the silicon wafer W is placed. The base 347b is made of a metal material, and the sample base 347c is made of the same semiconductor material as the silicon wafer W.
[0026]
The mounting table rotating device 349 includes a drive motor 349a attached to the lower portion 348a of the support table 348, and a transmission mechanism 349b that transmits the rotation of the drive motor 349a to the rotation support part 347a of the substrate mounting table 347. By rotating the motor 349a, the substrate mounting table 347 can rotate around its central axis.
[0027]
The support base driving device 350 includes a ball screw 350a disposed in the horizontal direction between one end side (left side in the figure) and the other end side (right side in the figure) in the measurement chamber 341, and a ball screw. The support base 348 is connected to the ball screw 350a, and the support base 348 is rotated together with the substrate mounting base 347 to form the silicon wafer W. It is movable between a window portion 355 that is a loading / unloading position and a position below the sensor head 352 that is a measurement position of electrical characteristics of the silicon wafer W.
[0028]
The pipe 351 is configured such that at least a part thereof can be expanded and contracted so that it can move in the horizontal direction together with the support base 348. The pipe 351 is provided with an electromagnetic valve 351a that communicates with the outside to return the negative pressure supplied to the substrate mounting table 347 to an external atmospheric pressure such as atmospheric pressure.
[0029]
The sensor head 352 includes a right-angle prism 352a for introducing laser light, and a sensor body 352d having a bottom surface 352b and an inclined surface 352c formed of optical glass while being bonded to the bottom surface of the right-angle prism 352a. . Although not shown, the sensor main body 352d has a ring-shaped electrical characteristic measurement electrode disposed at the center of the bottom surface 352b, and three sensors disposed on the outer periphery of the electrical characteristic measurement electrode. The parallelism adjusting electrode is provided.
[0030]
The support cylinder 353 supports the sensor head 352 at the lower portion thereof, and includes a laser transmitter 353a and a light receiving sensor 353b on the peripheral surface thereof. In this configuration, the laser light emitted from the laser transmitter 353a is introduced into the sensor body 352d through the right-angle prism 352a, reflected by the bottom surface 352b of the sensor body 352d, and then received by the light receiving sensor 353b. Yes. The light amount of the laser light received by the light receiving sensor 353b is measured by a light amount measuring device 342, and the distance between the sensor main body 352d and the oxide film on the surface of the silicon wafer W (hereinafter referred to as a gap dimension) based on the light amount. ) Is measured.
[0031]
The sensor position adjusting means 354 moves the sensor head 352 in the contact / separation direction with respect to the oxide film on the surface of the silicon wafer W, and includes a stepping motor 354b disposed above the flange 354a, a flange 354a, and a support cylinder 353. It is composed of three piezoelectric actuators 354c, 354d, and 354e disposed between them, and its position is controlled by a position control device 344. That is, the sensor head 352 is driven by the stepping motor 354b while measuring the light amount of the laser light reflected by the bottom surface 352b of the sensor main body 352d by the light amount measuring device 342, and the gap dimension with the oxide film on the surface of the silicon wafer W is set in advance. It is moved to a position where the predetermined value is set.
[0032]
In addition, after the position adjustment by the stepping motor 354b is completed, the sensor head 352 is driven by the piezoelectric actuators 354c, 354d, and 354e while measuring the light amount of the laser light by the light amount measuring device 342 as described above, so that the gap dimension is small. Adjusted. Then, each capacitance between the three parallelism adjusting electrodes of the sensor main body 352d and the back surface of the silicon wafer W (on the substrate mounting table 347 side) is measured by the impedance meter 343, and each capacitance is substantially the same. Each of the piezoelectric actuators 354c, 354d, and 354e is driven to have a value, and the inclination is finely adjusted so that the bottom surface 352b of the sensor main body 352d is parallel to the silicon wafer W.
[0033]
For example, as shown in FIG. 3, the notch sensor 356 includes a light projecting unit 356 a that projects a light beam from one surface side of the silicon wafer W to the peripheral portion of the silicon wafer W and a light projecting on the other surface side of the silicon wafer W. The light receiving portion 356b that receives the light beam from the portion 356a is used. For example, the amount of light received by the light receiving portion 356b changes between the position where the notch NT is present and the position where the notch NT is not present on the silicon wafer W. Thus, the position of the notch NT is detected. Note that the notch sensor 356 includes a position adjusting unit 356c so that the notch sensor 356 can move to a position corresponding to the periphery of the silicon wafer W according to the size of the silicon wafer W.
[0034]
The substrate moving unit 40 includes a substrate transfer unit 42 located at the center, an upstream transfer robot 44 positioned between the heat treatment unit 20 and the substrate transfer unit 42, and the electrical properties of the substrate transfer unit 42 and the electrical property measurement unit 30. A downstream transfer robot 46 positioned between the characteristic measuring device 34 and the characteristic measuring device 34 is provided.
[0035]
The substrate transfer unit 42 is disposed across the inside and the outside of the housing 32, and includes a ball screw disposed in the horizontal direction between the upstream transfer robot 44 and the downstream transfer robot 46. A guide member 421, a cassette base 422 reciprocated between the upstream transfer robot 44 and the downstream transfer robot 46 along the guide member 421, and a stepping motor 423 that drives the guide member 421. It is configured.
[0036]
A cassette 424 for storing a silicon wafer W is attached to the cassette table 422 at the top. The cassette 424 can be rotated on the cassette table 422 by a stepping motor 425 disposed inside the cassette table 422 so that the opening 424a side faces the downstream transfer robot 46 side inside the housing 32. It has become.
[0037]
The upstream transfer robot 44 includes an arm 442 having a hand 441 that grips the outer peripheral surface of the silicon wafer W at the tip, and a first drive unit including a motor, a gear, and the like that drives the hand 441 by linearly moving the arm 442. 443 and a second drive unit 444 made of a motor, a gear, or the like that rotates the arm 442.
[0038]
The upstream transfer robot 44 grips the silicon wafer W processed by the heat treatment unit 20 and having an oxide film formed on the surface with the hand 441 and takes it out of the heat treatment cassette 26 and puts it in the cassette 424 of the substrate transfer unit 42. On the other hand, the silicon wafer W in the cassette 424 for which the measurement of the electrical characteristics by the electrical property measuring instrument 34 has been completed is grasped and taken out by the hand 441 and transferred to a cassette or the like (not shown) in the subsequent process. .
[0039]
The downstream transfer robot 46 is disposed in the housing 32 of the electrical property measuring unit 30, and has an arm 462 having a hand 461 that grips the outer peripheral surface of the silicon wafer W at the tip, and linearly moves the arm 462. The first drive unit 463 including a motor and a gear for driving the hand 461 and the second drive unit 464 including a motor and a gear for rotating the arm 462 are provided.
[0040]
The downstream transfer robot 46 grips and takes out the silicon wafer W in the cassette 424 with the hand 461, and removes the silicon wafer W through the window 355 of the measurement chamber 341 that is the loading / unloading position of the electrical characteristic measurement unit 30. The silicon wafer W on the substrate mounting table 347 at the loading / unloading position where the measurement of the electrical characteristics has been completed is held by the hand 461 while the window portion 355 is moved on the substrate mounting table 347 inside the measurement chamber 341. Through the measurement chamber 341 and transferred to the cassette 424. The downstream transfer robot 46 is controlled by the measurement control unit 346 of the electrical property measuring instrument 34 in synchronization with the operation of the electrical property measuring instrument 34.
[0041]
The film thickness measuring device 50 has a well-known configuration using a polarization analysis method for measuring a change in polarization state when light is reflected by the sample surface. The surface of the silicon wafer W is positioned near the silicon wafer W. A film thickness sensor 52 serving as a measurement terminal portion for measuring the thickness of the oxide film is provided. The film thickness sensor 52 corresponds to the movement path of the silicon wafer W from the heat treatment cassette 26 to the cassette 424 on the cassette table 422 of the substrate transfer section 42 (that is, the movement path of the hand 441 of the upstream transfer robot 44). Light receiving through a semiconductor laser transmitter 521 that emits laser light onto the surface of the silicon wafer W and a polarizing plate 522 that is configured to rotate the laser light reflected from the surface of the silicon wafer W. Part 523.
[0042]
The system control unit 60 includes a CPU 601 that performs predetermined arithmetic processing, a ROM 602 that stores a predetermined program, and a RAM 603 that temporarily stores processing data. The system control unit 60 operates the entire substrate processing apparatus 10 according to the predetermined program. Control. In addition, the CPU 601 has a function of a condition changing unit 601 a that changes the setting of the heat treatment condition of the heat treatment unit 20 according to the film thickness data output from the film thickness measuring device 50.
[0043]
The measurement control unit 346 of the electrical property measuring instrument 34 includes a CPU 346a that performs predetermined arithmetic processing, a ROM 346b that stores predetermined programs, and a RAM 346c that temporarily stores processing data. The CPU 346a includes silicon. It has functions of a gap changing means 346d for changing the setting of the gap dimension between the oxide film on the surface of the wafer W and the sensor head 352 according to the film thickness data, and an evaluation calculating means 346e for evaluating the oxide film. .
[0044]
Next, the overall operation of the substrate processing apparatus 10 configured as described above will be described.
First, a heat treatment cassette 26 in which a plurality of silicon wafers W are accommodated along the vertical direction is raised by the elevating means 28 and stored in the core tube 22, while the heating unit 24 is energized to The interior is raised to a predetermined temperature. Then, heat treatment is performed for a predetermined time, and an oxide film is formed on the surface of the silicon wafer W. Thereafter, the energization of the heating unit 24 is interrupted, and the heat treatment cassette 26 is lowered by the elevating means 28 and discharged to the outside of the core tube 22. During the heat treatment, a reaction gas for promoting oxidation or controlling the oxidation state is supplied into the core tube 22 as necessary.
[0045]
Next, the silicon wafers W in the heat treatment cassette 26 are gripped by the hand 441 of the upstream transfer robot 44 and sequentially taken out, and are mounted on the cassette table 422 of the substrate transfer unit 42 that has moved to the heat treatment unit 20 side. Are sequentially transferred into the cassette 424. At this time, the film thickness measuring device 50 emits a laser beam from the laser transmitter 521 each time the silicon wafer W passes under the film thickness sensor 52 while being held by the hand 441, and reflects the reflected light. The thickness of the oxide film on the surface of each silicon wafer W is measured by receiving light at the light receiving unit 523. An average value of the measured film thickness values of each silicon wafer W is calculated and individually stored in the RAM 603 of the system control unit 60 as film thickness data. The movement of the hand 441 and the arm 442 of the upstream transfer robot 44 may be temporarily stopped when measuring the film thickness.
[0046]
In preparation for the next heat treatment of the silicon wafer W, the heat treatment conditions of the heat treatment section 20 are set and changed by the condition changing means 601a based on the current film thickness data stored in the RAM 603. That is, the thickness of the oxide film is increased by increasing the heating temperature or by increasing the heating time, and is decreased by decreasing the heating temperature or by shortening the heating time. Thus, the set value of one or both of the heating temperature and the heating time is changed. When the reaction gas is supplied into the reactor core tube 22, the film thickness can be controlled by the supply amount of the reaction gas. Therefore, the set value of the supply amount of the reaction gas is changed. Also good. As a result, variation in the thickness of the oxide film formed on the surface of the silicon wafer W can be suppressed as much as possible.
[0047]
Next, at the same time as the transfer of the silicon wafer W is completed, the cassette 424 is rotated so that the opening 424a faces the electrical property measuring instrument 34 side, and the silicon wafer W is transferred to the electrical property measuring instrument 34 side by the movement of the cassette base 422. Is done. One of the silicon wafers W in the cassette 424 is gripped and taken out by the hand 461 of the downstream transfer robot 46, while being placed inside the measurement chamber 341 of the electrical property measuring instrument 34 through the window portion 355. The substrate is loaded and transferred onto the substrate mounting table 347 that has moved to the window 355 side.
[0048]
At this time, a negative pressure is simultaneously supplied from the vacuum source 345 and the silicon wafer W is vacuum-held on the substrate mounting table 347. Then, the substrate mounting table 347 holding the silicon wafer W in vacuum is rotated by the mounting table rotating device 349 and stopped when the notch NT (FIG. 3) of the silicon wafer W reaches the position of the notch sensor 356. A reference position in the circumferential direction of the wafer W is set. Then, the silicon wafer W with the reference position set is moved to a position below the sensor head 352 that is the measurement position when the support base 348 is moved in the linear direction by the support base driving device 350.
[0049]
Next, the sensor head 352 is moved to the lower silicon wafer W side by the sensor position adjusting means 354 and adjusted so that the gap dimension with the oxide film on the surface of the silicon wafer W becomes a predetermined value set in advance. This gap dimension is set to an appropriate value obtained experimentally for increasing the measurement accuracy of electrical characteristics such as CV characteristics, and the electrical characteristics measurement electrode of the sensor body 352b and the silicon wafer W. The capacitance Ct with the back surface is set to a value within a predetermined range (for example, a value centered on 12 pF).
[0050]
When the thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer W is thicker than the set value due to fluctuations in the heat treatment conditions and the like of the heat treatment section 20, the capacitance Ct cannot be set to a value within the above predetermined range. Therefore, when the film thickness data obtained by the film thickness measuring instrument 50 exceeds the reference value, the electrostatic capacity Ct is automatically lower than the above value by the changing means 346d of the measurement control unit 346. The setting is changed to a value within the range (for example, a value centered on 10 pF), and the gap dimension is adjusted so that the setting is changed.
[0051]
Next, the CV characteristic of the silicon wafer W is measured. In measuring this CV characteristic, first, the bias voltage applied between the front and back of the silicon wafer W from a voltage supply source (not shown) is changed, and the electrical characteristic measurement electrode of the sensor body 352d, the back surface of the silicon wafer W, A capacitance Ct corresponding to the bias voltage is measured by the impedance meter 343. The capacitance Ct measured by the impedance meter 343 includes a capacitance Cg of a gap between the electrode for measuring electrical characteristics and the oxide film on the surface of the silicon wafer W, a capacitance Ci of the oxide film, and a capacitance of the silicon wafer W. It is a combined capacitance in series with the capacitance Cs. The electrostatic capacitance Ct is obtained by moving the position of the silicon wafer W facing the sensor head 352 by the mounting table rotating device 349 and the support table driving device 350, and associating the capacitance Ct with the reference position set by the notch sensor 356. Measurements are made at a plurality of locations on the wafer W.
[0052]
On the other hand, the CV characteristic of the silicon wafer W represents the voltage dependency of the series composite capacitance Cta of the capacitance Ci of the oxide film and the capacitance Cs of the silicon wafer W. The composite capacitance Cta is obtained by subtracting the capacitance Cg of the gap between the electrical property measurement electrode and the oxide film of the silicon wafer W from the value of Ct, and thereby the CV characteristic of the silicon wafer W is obtained. Then, from this CV characteristic, based on a known calculation formula including the film thickness value of the oxide film, the number of Na ions N _FB Flat band voltage V required to calculate _FB Is calculated. This flat band voltage V _FB When calculating the film thickness, the film thickness data stored in the RAM 603 of the system control unit 60 is read. This flat band voltage V _FB Is stored in the RAM 346c in the measurement control unit 346.
[0053]
The capacitance Cg of the gap between the electrical property measurement electrode and the oxide film of the silicon wafer W can be obtained as follows. That is, since the gap dimension between the electrode for measuring electrical characteristics and the oxide film of the silicon wafer W is obtained by measuring the amount of light reflected from the bottom surface 352b of the sensor body 352d emitted from the laser transmitter 353a, It can be obtained by calculation from the gap size, the area of the electrode for measuring electrical characteristics, and the dielectric constant of air.
[0054]
Further, the measurement position of the thickness of the oxide film is stored by associating the silicon wafer W held by the hand 441 of the upstream transfer robot 44 with the notch NT (FIG. 3) of the silicon wafer W. If this is the case, the CV characteristics of the portion where the thickness of the oxide film is measured can be measured, and the oxide film can be evaluated with higher accuracy.
[0055]
Next, the support table 348 is moved by the support table driving device 350, so that the substrate mounting table 347 is moved from the measurement position to the position of the window portion 355. At this time, the electromagnetic valve 351a of the pipe 351 is opened and the supply of negative pressure to the substrate mounting table 347 is stopped, so that the vacuum holding of the silicon wafer W is released, while the shutter of the window 355 is opened downstream. The hand 461 of the side transfer robot 46 is inserted into the inside through the window portion 355, and the silicon wafer W is gripped by the hand 461 and carried out of the measurement chamber 341. The unloaded silicon wafer W is returned into the cassette 424 by the hand 461.
[0056]
Then, when the above operation is repeated and the measurement of the CV characteristics of all the silicon wafers W is completed and all the silicon wafers W are returned into the cassette 424, the cassette stage 422 is moved to the upstream transfer robot 44. And the cassette 424 rotates to direct the opening 424a in a predetermined direction. Then, each silicon wafer W in the cassette 424 is sequentially taken out by the hand 441 of the upstream transfer robot 44 and transferred to a cassette or the like in a later process.
[0057]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 80 includes a heat treatment unit 20 that forms a thin oxide film on the surface of the silicon wafer W and an electrical characteristic measurement that measures electrical characteristics related to the oxide film of the silicon wafer W on which the oxide film is formed. Part 30 ′, a substrate moving part 40 ′ for moving the silicon wafer W processed by the heat treatment part 20 to the electrical property measuring part 30 ′ side, and a film thickness measuring instrument for measuring the thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer W 50 and a system control unit 60 for controlling the overall operation.
[0058]
That is, in the substrate processing apparatus 80, the electrical property measuring unit 30 ′ is composed of the electrical property measuring instrument 34 and the cassette 82 disposed in the vicinity thereof, as compared with the substrate processing apparatus 10 shown in FIG. The substrate moving unit 40 ′ is different only in that it is composed only of the upstream transfer robot 44 (hereinafter simply referred to as the transfer robot 44 in FIG. 4), and the other points are shown in FIG. The configuration is exactly the same as that of the substrate processing apparatus 10. Therefore, the same reference numerals are used for the same components, and detailed description thereof is omitted.
[0059]
In the substrate processing apparatus 80 configured as described above, each silicon wafer W subjected to the heat treatment by the heat treatment unit 20 is held by the hand 441 of the transfer robot 44 and is temporarily removed from the heat treatment cassette 26 of the heat treatment unit 20. It is transferred to the cassette 82 of the electrical property measuring unit 30 '.
[0060]
Each silicon wafer W in the cassette 82 is held by the hand 441 of the transfer robot 44 and transferred from the window portion 355 of the electrical property measuring instrument 34 onto the substrate mounting table 347 in the measurement chamber 341. After the measurement of the V characteristic, it is held by the hand 441 of the transfer robot 44 and returned to the cassette 82.
[0061]
The thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer W is measured while the silicon wafer W is being transferred from the heat treatment cassette 26 to the cassette 82 or while being transferred from the cassette 82 to the substrate mounting table 347. 1 and the flat band voltage V after changing the setting of the processing conditions of the heat treatment unit 20 and measuring the CV characteristics, like the substrate processing apparatus 10 shown in FIG. _FB It is used for the calculation etc.
[0062]
When the CV characteristics are measured and all the silicon wafers W are returned to the cassette 82, the silicon wafers W are sequentially held by the hand 441 of the transfer robot 44 and transferred to a cassette or the like in a later process. Is done.
[0063]
As described above, the substrate processing apparatuses 10 and 80 of the present invention are integrally provided with the film thickness measuring device 50 for measuring the thickness of the oxide film on the surface of the silicon wafer W, and thus obtained by measurement. The film thickness data can be directly used to change the setting of the processing conditions of the heat treatment unit 20 which is the previous process, and the position adjustment of the sensor head 352 of the electrical property measurement units 30 and 30 'which is the subsequent process, the number of Na ions N _FB It can be used directly for the calculation.
[0064]
Further, as in the prior art, the silicon wafer W processed in the heat treatment unit is brought into a film thickness measurement unit in an independent process, and the silicon wafer W after the film thickness measurement is carried into an electric characteristic measurement unit in an independent process. Since there is no need, the process from the heat treatment unit 20 to the electrical property measurement units 30 and 30 ′ can be simplified, and the heat treatment unit 20 from the silicon wafer W to the electrical property measurement units 30 and 30 ′ side can be simplified. As a result of being able to measure the thickness of the oxide film in the middle of movement, the total time of the time required for film thickness measurement and the time required for measurement of electrical characteristics can be shortened, and loss time can be reduced as much as possible. become able to.
[0065]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the heat treatment unit 20 heat-treats the silicon wafer W to form a thin oxide film on the surface thereof. The target to be performed is not limited to the silicon wafer W, but may be another substrate such as a ceramic substrate as long as a thin film such as an oxide film needs to be formed on the surface.
[0066]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the CV characteristics are measured as the electrical characteristics related to the oxide film of the silicon wafer W by the electrical characteristics measuring units 30 and 30 ′. It is also possible to measure other electrical characteristics such as t-characteristics. Further, the electrical characteristic measuring devices 30 and 30 ′ may be configured by only the electrical characteristic measuring device 34. Further, the object of measuring the electrical characteristics is not limited to the silicon wafer W, and may be another substrate such as a ceramic substrate as long as the substrate has a thin film such as an oxide film formed on the surface.
[0067]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the overall control of the substrate processing apparatuses 10 and 80 is performed by the system control unit 60, and the control of the electrical property measuring instrument 34 of the substrate processing apparatuses 10 and 80 is controlled by the measurement control unit 346. However, it is also possible to control by the system control unit 60 including the control of the electrical property measuring instrument 34.
[0068]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the heat treatment unit 20 is provided in the upstream process of the film thickness measurement unit 50 on the upstream side, but what is provided in the previous process is not limited to the heat treatment part 20. In addition, any processing unit that performs a predetermined process related to the surface thin film on various substrates such as the silicon wafer W may be used. It may be a cassette that stores a substrate on which a related predetermined process has been performed. In addition, the electrical property measuring units 30 and 30 ′ are provided in the downstream process of the film thickness measuring unit 50 on the downstream side, but what is provided in the subsequent process is not limited to the electrical property measuring units 30 and 30 ′. Any processing unit that performs another process related to the thin film on the surface of the substrate processed in the upstream processing unit may be used. It may be a cassette for transporting various substrates such as a silicon wafer W to the processing section on the side.
[0069]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the film thickness measuring device 50 is configured using an ellipsometry, but for example, an optical interference type may be used. Good. Even if the ellipsometry method is used, the conventional film thickness measuring device is configured using a large gas laser or the like, so it is difficult to integrate it into the substrate processing apparatus. Although the idea of integrating with a substrate processing apparatus has become possible as a result of downsizing of laser transmitters, motors that rotate polarizing plates, etc., in recent years, it has become possible to integrate with substrate processing equipment. is there.
[0070]
In the embodiment shown in FIG. 1, the film thickness sensor 52 is disposed at a position corresponding to the movement path of the silicon wafer W from the heat treatment cassette 26 to the cassette 424 by the upstream transfer robot 44. It is also possible to arrange at a position corresponding to the movement path of the silicon wafer W from the cassette 424 to the substrate mounting table 347. Further, when the substrate transfer unit 42 transfers the silicon wafers W one by one, it can be arranged at a position corresponding to the movement path of the silicon wafer W in the substrate transfer unit 42. When the silicon wafers W are transferred one by one by the substrate transfer unit 42, the substrate transfer unit 42 can be configured by a transfer belt, a transfer roller, or the like.
[0071]
Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the cassette 424 of the substrate transport unit 42 has the opening 424 a facing the upstream transfer robot side when the cassette table 422 is moving to the upstream transfer robot side. When the 422 moves to the downstream transfer robot 46 side, it can be rotated on the cassette table 422 so that the opening 424a faces the downstream transfer robot 46 side. For example, if it is extended to a position facing the upstream transfer robot 44 and the downstream transfer robot 46 at the position on the front side in FIG.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the thickness of the thin film formed on the substrate surface is measured while the substrate is being moved by the substrate moving unit, and the upstream side of the substrate moving unit and Since the processing unit disposed on the downstream side performs predetermined processing on the substrate using the film thickness data obtained by the film thickness measurement unit, the film thickness data should be directly used in the processing unit. In addition, the process from the film thickness measurement process to the substrate process can be simplified. In addition, since the condition changing means changes the processing conditions in accordance with the film thickness data output from the film thickness measuring unit, the film thickness data can be directly used in the processing unit.
[0073]
According to the invention of claim 2, the processing portion disposed on the upstream side is a heat treatment portion that forms an oxide film on the substrate surface by performing a heat treatment on the substrate. Then, a treatment for forming an oxide film on the surface can be performed.
[0074]
According to the invention of claim 3, the electrical characteristic measurement unit disposed on the downstream side measures electrical characteristics related to the thin film on the substrate based on the film thickness data output from the film thickness measurement unit. Therefore, the film thickness data can be directly used in the electrical characteristic measurement unit.
[0075]
According to the invention of claim 4, the driving means relatively moves the sensor unit and the substrate that are arranged to face each other with a predetermined distance between the substrate and the thin film on the substrate. Can be measured without contact, and the sensor unit and the substrate can be measured at an appropriate distance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of an electrical property measuring instrument of an electrical property measuring unit in the substrate processing apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of a notch sensor applied to the electrical property measuring instrument shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10,80 substrate processing equipment
20 Heat treatment section
30, 30 'electrical property measurement unit
40 Substrate moving part
42 Substrate transport section
44 Upstream transfer robot
46 Downstream transfer robot
50 Film thickness measuring instrument (film thickness measuring part)
52 Film thickness sensor
60 System controller
352 Sensor head (sensor part)
346d Gap changing means
346e Evaluation calculation means
601a Condition changing means
W Silicon wafer

Claims

A substrate processing apparatus for performing processing related to a thin film formed on a substrate surface,
A substrate moving section for moving the substrate between the upstream side and the downstream side;
A film thickness measuring unit for measuring the thickness of the thin film of the substrate during the movement by the substrate moving unit;
A processing unit that is disposed on the upstream side and the downstream side and performs predetermined processing on the substrate using the film thickness data obtained by the film thickness measurement unit, and is a thin film on the surface of the substrate The upstream processing unit for performing a predetermined process related to the above, and the downstream processing unit for performing another process related to the thin film on the surface of the substrate processed in the upstream processing unit ; ,
The current film thickness data output from the film thickness measurement unit is directly used for setting the next processing condition in the upstream processing unit, and is directly used for the processing condition in the downstream processing unit which is a subsequent process. Condition changing means to
A substrate processing apparatus comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus, wherein the processing unit disposed on the upstream side is a heat processing unit that forms an oxide film on a substrate surface by performing heat processing on the substrate.

The substrate processing apparatus according to claim 1 ,
The substrate disposed on the downstream side is an electrical property measuring unit that measures electrical properties related to a thin film of the substrate based on film thickness data output from the film thickness measuring unit. Processing equipment.

The substrate processing apparatus according to claim 3 ,
The electrical characteristic measurement unit includes a sensor unit that is disposed to be opposed to the substrate with a predetermined distance, and a driving unit that relatively moves the distance between the sensor unit and the substrate. A substrate processing apparatus.