JP4893414B2 - 載置台整準方法及び載置台整準装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように基板載置台を整準するための載置台整準方法及び載置台整準装置に関する。

一般に、半導体基板を基板載置台に載置して処理を施す半導体基板処理装置では、そのほとんどが前の工程の装置から半導体基板をロボットにより搬送し、装置の処理炉内にある基板載置台に載置している。このような半導体基板処理装置においては、基板が基板載置台の所定位置に載置されたときに最も良好な処理条件になるよう調整されるため、基板面内で全体に均一な処理を施すためには、基板を載置台の所定の位置に載置する必要がある。もし、基板が載置台の所定の位置からずれていた場合には、基板面内で均一に処理が施されず、処理後の半導体基板の品質悪化に直結する。

そこで、半導体基板の基板載置台上における位置ズレを軽減するために、基板を載置するためのロボットの動作精度を向上する研究がなされてきた。しかしながら、いくらロボットの動作精度を上げても、基板の位置ズレを原因とする不良品があった。これは、ロボットが半導体基板を基板載置台に載置する際、基板と基板載置台との間に挟まれた気体層が、わずかな時間ではあるが載置台上で基板を浮かせる状態にするため、基板載置台が少しでも傾斜していると基板が基板載置台の上を滑ってしまい、基板の位置ズレを起こすのである。

また、基板が基板載置台上の所定位置に収まっていたとしても、例えば、成膜の際、基板載置台が傾いていることにより、その上に載置されている基板の処理面も傾いてしまうため、基板面内で均一な処理が施せなくなる。
従って、基板面内で均一な処理を施すためには、基板載置台の傾きは管理すべき非常に重要な項目のひとつである。

従来、こういった基板載置台の傾きを整準するには、半導体基板処理装置の操業前に装置の処理炉を開放し、基板載置台上に一般的な気泡式水準器を載せて基板載置台の傾きを調節していた。しかし、軽量な水準器では基板載置台の整準に必要な精度が十分でないため、高精度の水準器を用いていたが、水準器自身の重さが重いため、水準器を外す際に載置台を傾けてしまったり変形させてしまうこともあった。そのため、水準器では載置台を整準するのに十分な精度を得ることが出来なかった。
その上、水準器を用いる整準作業は装置の処理炉を開放しなければならないので、処理炉内を汚染してしまい、処理炉内雰囲気の純度の回復のために長時間にわたり装置を空運転するなどの必要があった。

そこで、特許文献１には、ウエハを支持するチャックの側面部にデジタル式水準器を設ける方法が開示されている。しかし、デジタル式水準器を用いた場合では、処理炉内に水準器を設けているので、載置台の整準のために処理炉を開放しなくてもよいものの、基板の処理中は処理炉内が高温環境となったり腐食性ガスが充満するので、基板処理中に水準器が処理炉内にあると水準器の故障や、劣化が発生する。特に、水準器が劣化した場合には処理中の基板を汚染してしまうので、水準器を処理炉内に設置することは好ましくなかった。
これに対し、水準器に耐食性、耐熱性を持たせるコーティングを施せばよいが、チャックの側面にコーティングされたデジタル式水準器を取り付けなければならず、水準器の重量による水平度への影響があった。

そして、近年では、半導体基板に加速度センサーと無線装置のユニットを貼り付けたものを載置台に載置して、載置台の傾きを無線で受信する方法も開発されている。しかし、このような方法は、ユニット自体が非常に高価な上に、ユニットの寸法や重量による搬送上の制約があり、基板を介してユニットを基板載置台に載置するので、結局ユニット重量による基板載置台の水平度への影響があった。さらにユニットを処理炉内に入れるため、処理炉内に残るガスや熱によるユニットの腐食とそれによる処理炉内部の汚染が問題となっていた。

特開２００３−２９７７３４号公報

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように基板載置台を整準する際、半導体基板処理装置の処理炉を開放せず、さらに処理炉内に基板載置台を整準するための装置を設置することなく、簡単且つ安価で基板載置台を整準することができる載置台整準方法及び載置台整準装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように前記基板載置台を整準するための載置台整準方法であって、前記基板載置台の上方に設置してある発光器から鉛直下向きに光を出射し、該出射光を前記基板載置台に載置した基板で反射させ、該基板からの反射光と前記出射光とが一致するように前記基板載置台の傾きを調節して前記基板載置台を整準することを特徴とする載置台整準方法を提供する。

このように本発明では、基板載置台の上方に設置してある発光器から鉛直下向きに光を出射し、該出射光を基板載置台に載置した基板で反射させ、該反射光と出射光とが一致するように基板載置台の傾きを調節して基板載置台を整準する。これにより、半導体基板処理装置の処理炉にある窓から発光器の鉛直下向きの光を入射することができるので、半導体基板処理装置の処理炉を開放せずに、処理炉の外から基板載置台を整準することができる。従って、処理炉内の純度を保つことができ、操業前の装置の空運転時間を短縮することができる。また、半導体基板処理中でも基板載置台の傾きを修正することができるようになる。

さらに、発光器を半導体基板処理装置の処理炉の外に設置して基板載置台を整準することができるので、発光器が処理炉内の熱や処理炉内雰囲気に曝されることがない。そのため、基板載置台を整準するための装置の劣化による処理炉内汚染を防ぐことができ、且つ安価で簡単に基板載置台を高精度に整準することができる。

この場合、前記反射光と前記出射光とを一致させる際、前記反射光を標的板に映すことが好ましい。
このように、発光器からの出射光に反射光を一致させる際、反射光を標的板に映すことにより、容易に反射光が出射光と一致したことを確認することができる。

また本発明は、半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように前記基板載置台を整準するための載置台整準装置であって、少なくとも、前記基板載置台の上方に設置して鉛直下向きに光を出射する発光器と、該発光器からの出射光が前記基板載置台に載置した基板で反射した反射光のスポットを映すための標的板とを具備するものであることを特徴とする載置台整準装置を提供する。

このように本発明の載置台整準装置は、少なくとも、基板載置台の上方に設置して鉛直下向きに光を出射する発光器と、該発光器からの出射光が基板載置台に載置した基板で反射した反射光のスポットを映すための標的板とを具備する。これにより、半導体基板処理装置の処理炉にある窓から発光器の鉛直下向きの光を入射することができるので、半導体基板処理装置の処理炉を開放せずに、処理炉の外から基板載置台の整準することができる載置台整準装置となる。従って、処理炉内の純度を保つことができ、操業前の装置の空運転時間を短縮することができる。また、本発明の載置台整準装置は、半導体基板処理中でも基板載置台の傾きを修正することができる。

さらに、発光器を半導体基板処理装置の処理炉の外に設置して基板載置台を整準することができるので、発光器が処理炉内の熱や処理炉内雰囲気に曝されることがない。そのため、基板載置台を整準するための装置の劣化による処理炉内汚染を防ぐことができ、且つ安価で簡単に基板載置台を高精度に整準することができる載置台整準装置となる。
その上、反射光のスポットを映すための標的板を具備するので、発光器からの出射光に反射光を一致させるように基板載置台の傾きを調節する際、容易に反射光が出射光と一致させることができる。

そして、前記標的板として前記出射光が通り抜けるための貫通孔が形成されたものを前記発光器の直下に設置し、前記基板載置台の傾きを調節する際、前記貫通孔の位置と、前記反射光スポットの位置を一致させることが好ましく、また、前記標的板は、前記発光器の直下に設置されるものであり、前記出射光が通り抜けるための貫通孔が形成されたものであることが好ましい。

このように、標的板を発光器の直下に設置する場合、発光器からの鉛直下向きの出射光を通すための貫通孔が標的板に形成されていることにより、標的板が出射光の妨げとならない。また、基板載置台の傾きを調節する際、標的板に形成した出射光が通るための貫通孔の位置と、基板からの反射光が標的板の裏に映った反射光スポットの位置とを一致させることにより、標的板の裏のみ観察しながら基板載置台の傾きを簡単に調節することができる。

さらに、前記反射光と前記出射光とを一致させる際、前記出射光をビームスプリッタを用いて鉛直方向と横方向に分光し、該横方向の出射光を反射鏡を介して前記標的板に映し、該出射光スポットと前記反射光スポットとを一致させることが好ましく、また、前記出射光を鉛直方向と横方向に分光させるためのビームスプリッタと、前記横方向の出射光を前記標的板に映すための反射鏡とをさらに具備するものであるこが好ましい。

このように、ビームスプリッタで出射光を鉛直方向と横方向に分光し、反射鏡で横方向の出射光を標的板に映し、該出射光スポットと反射光スポットとを一致させることにより、標的板に映った出射光スポットと反射光スポットとを楽な姿勢で観察することができ、さらに簡単に基板載置台を整準することができる。

また本発明は、前記反射鏡として回帰反射鏡を使用することが好ましく、前記反射鏡は、回帰反射鏡であることが好ましい。
このように、横方向の出射光を反射させる反射鏡として回帰反射鏡を使用することにより、反射鏡の向き及び位置を簡単に決定することができる。

この場合、前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるように、前記発光器、前記ビームスプリッタ、及び前記回帰反射鏡をジンバル機構で一体的に固定することが好ましく、前記発光器、前記ビームスプリッタ、及び前記回帰反射鏡は、前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるようにジンバル機構で一体的に固定されるものであることが好ましい。

このように、ビームスプリッタで分光した横方向の出射光が回帰反射鏡の頂点で反射されるように、発光器、ビームスプリッタ、及び回帰反射鏡が、ジンバル機構で一体的に固定されることにより、発光器から出射される光を鉛直方向になるように調整する際に、ジンバル機構ごと水平に調整すれば、発光器、ビームスプリッタ、及び回帰反射鏡が所望の角度に調整されることになり、これを用いて基板載置台を整準することができる。従って、ジンバル機構を水平に調節したときに、発光器、ビームスプリッタ、及び回帰反射鏡が所望の角度になるように一体的に固定されているので、個々の要素を個別に調整する必要がなくなる。

また、前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるように、前記ビームスプリッタ及び前記回帰反射鏡を保持している分光機構の位置を調整することがより好ましく、また、前記発光器は、ジンバル機構で固定されるものであり、前記ビームスプリッタ及び前記回帰反射鏡は、前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるように位置の調整ができる分光機構で保持されるものであることが好ましい。

このように、発光器は、ジンバル機構で固定され、ビームスプリッタ及び回帰反射鏡は、ビームスプリッタで分光した横方向の出射光が回帰反射鏡の頂点で反射されるように位置の調整ができる分光機構で保持されているものであることによって、出射光スポット及び反射光スポットを標的板の設置位置に合わせて自由な位置に映し出すことができる。

さらに本発明は、前記発光器として半導体レーザー発信器を使用することが好ましく、また、前記発光器は、半導体レーザー発信器であることが好ましい。
このように、発光器として半導体レーザー発信器を使用することにより、出射光と反射光または標的板に映った出射光スポットや反射光スポットが観察しやすくなり、さらに簡単に基板載置台の傾きを調節でき高精度に基板載置台を整準することができる。

以上説明したように、本発明の載置台整準方法及び載置台整準装置であれば、半導体基板処理装置の処理炉を開放せずに、処理炉の外から基板載置台の整準することができ、半導体基板処理装置の空運転時間を短縮することができる。また、発光器等が処理炉内の熱や処理炉内雰囲気に曝されることがないため、基板載置台を整準するための装置の劣化による処理炉内汚染を防ぐことができ、且つ安価で簡単に基板載置台を高精度に整準することができる。

さらに、本発明の載置台整準方法及び載置台整準装置により、半導体基板処理装置の基板載置台を整準すれば、半導体基板の位置ズレを抑制でき、半導体基板処理装置において基板面内で均一に基板を処理することができるので、不良品の発生頻度を減少させることができる。

前述したように、従来から、基板の位置ズレ防止や基板面内で均一な処理を施すためには基板載置台の整準が重要な項目であった。そして、半導体基板処理装置の操業前に水準器を基板載置台上に載せたり、基板載置台を支持する支持軸に水準器を取り付けたりといった工夫がなされたきたが、水準器の重量によって基板載置台の水平度を脅かしたり、処理炉を開放する必要があったり、水準器等を処理炉内に設置することにより処理炉内雰囲気が水準器等の劣化により汚染されたりといった問題が発生していた。

そこで本発明者らは、このような問題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。
ある平面が水平であるとは、その法線が鉛直であることに他ならない。また、ある平面の法線とある方向から入射した光の入射角は、入射光がある平面で反射した反射光と入射光のなす角の２分の１として知ることが出来る。従って、ある平面に鉛直方向からレーザー等の細い光束をあて反射光の方向を知ることが出来れば、ある平面が水平方向からどれだけずれているかを容易に知ることが出来る。

基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように基板載置台を整準する際、半導体基板処理装置の処理炉を開放せず、さらに処理炉内に基板載置台を整準するための装置を設置することなく、簡単且つ安価で基板載置台を整準するには、上記原理を利用し、発光器から鉛直下向きに光を出射し、該出射光を基板載置台に載置した基板で反射させ、該反射光と出射光とが一致するように基板載置台の傾きを調節して基板載置台を整準すれば良いことに想到し、本発明を完成させた。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明に係る載置台整準方法を説明するための図である。
まず、本発明に係る載置台整準方法について説明する。
半導体基板処理装置が具備する基板載置台４に半導体基板５を載置したときに、該基板が水平となるように基板載置台４を整準するための載置台整準装置において、基板載置台４の上方に設置してある発光器１から鉛直下向きに光を出射し、該出射光２を基板載置台４に載置した基板５で反射させ、該基板５からの反射光３と出射光２とが一致するように基板載置台４の傾きを調節して基板載置台４を整準する。

このような載置台整準方法であれば、半導体基板処理装置の処理炉６にある窓７から発光器１の鉛直下向きの光を入射することができるので、半導体基板処理装置の処理炉６を開放せず、且つ処理炉６の外から基板載置台４に基板５が載った実際の状態の水平度を、非接触で観測しながら容易に基板載置台４の整準することができる。従って、処理炉６の内部の純度を保つことができ、半導体基板処理装置の操業前に空運転をする時間を短縮することができる。また、半導体基板処理中でも基板載置台４の傾きを修正することができるようになる。

さらに、発光器１を半導体基板処理装置の処理炉６の外に設置して基板載置台４を整準することができるので、基板載置台４を整準するための装置が処理炉内の熱や処理炉内雰囲気に曝されることがない。そのため、基板載置台を整準するための装置の劣化による処理炉内汚染を防ぐことができ、且つ安価で簡単に基板載置台を高精度に整準することができる。

発光器１から鉛直方向に光を出射するには、発光器１をその重心からはずれたところで回転自由に支持し、発光器１自身の上に精度の保証された建築用の水準器等を流用することにより、鉛直方向に光が出るよう調整すればよい。また、発光器１を半導体基板処理装置に取り付けるには、発光器１から出射した鉛直方向の光が、基板載置台４の上方に設けられた窓７を介して処理炉６内に入射できるように、磁石などで半導体基板処理装置に取り付けることもできる。

基板載置台４の傾きを基板５を載せた状態で基板が水平になるように調節するには、該基板載置台４を支持する支持軸８の下に設けられた基板載置台の傾きを調節できる機構（不図示）により、出射光２と反射光３のなす角度の２分の１の角度だけ基板載置台４の傾きを調整して、鉛直方向から基板５に向かって入射する発光器１からの出射光２に、基板５で反射した反射光３が一致するようにすればよい。

本発明に係る載置台整準方法において、発光器からの出射光に基板で反射した反射光を一致させる際、容易に反射光が出射光に一致したことを確認するには、後に説明する図２や、図３、図４、図５のように反射光を標的板に映すことが好ましい。標的板の設置は、反射光が通過すると予想される範囲に設ければよい。
このように標的板に反射光や出射光を映した場合の本発明における載置台整準装置の実施形態及びその装置を利用した載置台整準方法について以下に説明する。

図２は、本発明に係る載置台整準装置の第１実施形態を示す概略図である。
第１実施形態の載置台整準装置２１は、発光器１及び標的板９を具備する。標的板９は、出射光２が通り抜けるための貫通孔１１が形成されており、発光器１の直下に設置される。このとき、発光器１と貫通孔１１が形成された標的板９は、２軸ジンバル機構１５によって保持することができる。ジンバル機構１５に発光器１を取り付ける際は、発光器１が図２のようにジンバル機構１５に懸垂されるようにする。

そして、基板載置台４の傾きを調節する際、標的板９の貫通孔１１の位置と、標的板９に映った反射光スポット３０の位置を一致させることが好ましい。
このように、発光器１からの鉛直下向きの出射光２を通すための貫通孔１１を標的板９に形成することにより、標的板が出射光の妨げとならない。また、基板載置台４の傾きを調節する際、貫通孔１１の位置に、反射光３が標的板９に映った反射光スポット３０の位置を一致させることにより、出射光２と反射光３とを一致させることができる。これにより、標的板９の裏面のみ観察しながら基板載置台の傾きを簡単に調節することができる。

半透明の標的板を用いて上方から観測することも出来るが、反射光スポットは発光器の真下にある貫通孔付近に出来るので、発光器が邪魔となるので、下から見上げる形で反射光スポットを観測することになる。

次に、図３は、本発明に係る載置台整準装置の第２実施形態を示す概略図である。
第２実施形態の載置台整準装置３１は、発光器１、標的板１０、ビームスプリッタ１２、及び平面反射鏡１３を具備する。発光器１、ビームスプリッタ１２、及び平面反射鏡１３は、２軸ジンバル機構１５によって図３のように保持することができる。ジンバル機構１５に発光器１及び平面反射鏡１３を取り付ける際は、図３のようにジンバル機構１５に懸垂されるようにする。水平方向の出射光２ｂを平面反射鏡１３で標的板１０に映すには、水平方向に反射させる必要があるからである。従って、反射鏡の反射面は正確に鉛直方向と平行でなければならないので、図３のように発光器１、ビームスプリッタ１２、及び反射鏡１３を一体的に支持することが好ましい。

そして、反射光３と出射光２とを一致させる際、出射光２をビームスプリッタ１２を用いて鉛直方向の出射光２ａと水平方向の出射光２ｂに分光させる。
水平方向の出射光２ｂは、反射鏡１３を介して出射光スポット２０として標的板１０に映り、鉛直方向の出射光２ａは、基板５で反射し、該反射光３が再びビームスプリッタ１２で反射し（３ｂ）、標的板１０に反射光スポット３０として映る。このような方法により、標的板１０に出射光スポット２０と反射光スポット３０とを映し、出射光スポット２０に反射光スポット３０を一致させ、反射光３と出射光２とを一致させることが好ましい。

このように、ビームスプリッタ１２と反射鏡１３を用いて出射光スポット２０と反射光スポット３０を図３のような位置に設置された標的板１０に映し出すことにより、楽な姿勢で標的板１０に映った出射光スポット２０と反射光スポット３０とを観察することができ、さらに簡単に基板載置台４を整準することができる。

この第２の実施形態において、反射鏡の位置決めをさらに簡単にするには、図４、図５のように、反射鏡として回帰反射鏡を使用することが好ましい。
横方向の出射光を反射させる反射鏡として回帰反射鏡を使用することにより、反射鏡の向き及び位置を簡単に決定することができる。その具体的な実施形態を図４、図５を参照しながら第３、第４の実施形態について説明する。

図４は、本発明に係る載置台整準装置の第３実施形態を示す概略図である。
第３実施形態の載置台整準装置４１は、発光器１、回帰反射鏡１４、ビームスプリッタ１２、及び標的板１０を具備するものである。
図４のように、発光器１、ビームスプリッタ１２、及び回帰反射鏡１４は、ビームスプリッタ１２で分光した横方向の出射光２ｂが回帰反射鏡１４の頂点で反射されるように、ジンバル機構１５で一体的に固定することが好ましい。

このようにジンバル機構１５で一体的に固定することにより、発光器１から出射される光を鉛直方向に調整する際に、ジンバル機構１５に水準器を載せて水平に調整するといった簡単な初期設定で発光器、ビームスプリッタ、及び回帰反射鏡が所望の角度に調整される。
発光器の所望の角度は、発光器からの出射光が鉛直方向に平行となる角度である。
ビームスプリッタ、及び回帰反射鏡の所望の角度は、ビームスプリッタで分光した横方向の出射光が回帰反射鏡の頂点で反射されるような角度である。
これにより、ジンバル機構を水平に調節したときに、発光器、ビームスプリッタ、及び回帰反射鏡が所望の角度になるように一体的に固定されているので、個々の要素を個別に調整する必要がない。従って、ジンバル機構を水平に調節し、ビームスプリッタで分光されて回帰反射鏡で反射された出射光が、出射光スポットとして映る位置に標的板を設置するだけで、基板載置台４を整準する準備ができる。

基板載置台４を整準する際は、発光器１から出射された出射光２をビームスプリッタ１２により鉛直方向と横方向に分光させ、横方向の出射光２ｂを回帰反射鏡１４を介して標的板１０に出射光スポット２０として映す。鉛直方向の出射光２ａは、その先にある基板（不図示）で反射し、反射光３としてビームスプリッタ１２に戻って反射し（３ｂ）、標的板３０に反射光スポット３０として映される。
そして、出射光スポット２０と反射光スポット３０を一致させるように基板載置台（不図示）の傾きを調節することにより、出射光と反射光とを一致させることができ、基板載置台を整準することができる。

図５は、本発明に係る載置台整準装置の第４実施形態を示す概略図である。
第４実施形態の載置台整準装置５１は、発光器１が固定されたジンバル機構１５と、ビームスプリッタ１２及び回帰反射鏡１４を保持する位置の調整ができる分光機構１６と、標的板１０を具備する。
発光器１は２軸ジンバル機構１５に懸垂させ、該ジンバル機構１５は、処理炉６に形成された窓７の上方に水平出しされた状態で設置する。そして、このジンバル機構１５とは別体の分光機構１６にビームスプリッタ１２及び回帰反射鏡１４を保持させ、ビームスプリッタ１２で分光した横方向の出射光が回帰反射鏡の頂点で反射されるように、該分光機構１６の位置を調整することがより好ましい。

このように、ビームスプリッタ１２で分光した横方向の出射光が回帰反射鏡１４の頂点で反射されるように、ビームスプリッタ１２及び回帰反射鏡１４を保持している分光機構１６の位置を調整することにより、出射光スポット２０及び反射光スポット３０を標的板１０の設置位置に合わせて自由な位置に映し出すことができる。
また、ジンバル機構と分光機構が別体であるので、標的板の位置を変えて、分光機構の位置を調節しても、発光器から鉛直方向に光が出射されるように調整したジンバル機構を、再度調整する必要がなくなる。

分光機構１６は、例えば図５のように、分光機構固定冶具１７を使用して、分光機構１６を自由な位置、角度に固定できるようにするとよい。分光機構１６を保持した分光機構固定冶具１７は処理炉６上に設置することができる。

以上の実施形態において、発光器１は、半導体レーザー発信器を使用することが好ましい。
発光器１として半導体レーザー発信器を使用することにより、出射光と反射光または標的板に映った出射光スポットや反射光スポットが観察しやすくなり、さらに簡単に基板載置台の傾きを調節でき高精度に基板載置台を整準することができる。

尚、本発明において、標的板１０を使用する場合には、必ずしも目視による観測でなくても、出射光や反射光のスポットの位置を感知できるセンサーを標的板として用いてもよい。このようなセンサーが出射光と反射光を区別して観測できれば、センサーにつないだ基板載置台の角度制御装置により自動的に出射光スポットと反射光スポットが一致するように基板載置台の角度を調節することができる。

以下に本発明の実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
（実施例）
半導体基板処理装置の操業前に、本発明の第４の実施形態で説明した載置台整準装置及び方法で半導体基板処理装置の基板載置台４の整準を行った。発光器１として、半導体レーザー発信器を使用し、基板載置台４上に整準用の基板を載置した状態で、標的板１０に映った出射光スポット２０と反射光スポット３０を目視により観察しながら、基板載置台の傾きを調節し、整準を行った。

このような本発明の第４実施形態で整準された半導体基板処理装置を使用し、半導体基板の成膜処理を行ったところ、基板載置台の傾きによる膜厚分布の不良品は製造されなかった。

（比較例）
比較のため、実施例で使用した半導体基板処理装置と同じ型のものを使用した。そして、操業前に処理炉を開放し、高精度の水準器を基板載置台に載せ、基板載置台を水平に整準した。

このような従来の水準器を使用した基板載置台の整準方法により整準された半導体基板処理装置を使用し、半導体基板の成膜処理を行ったところ、基板載置台の傾きによる基板の位置ズレや、基板面内で均一に成膜されていない不良品があった。また、半導体基板処理装置の処理炉を基板載置台の整準のために開放したことにより、装置の操業前に炉内雰囲気の純度を戻すために、空運転する時間が多くかかった。

実施例、比較例により、本発明に係る載置台整準方法及び載置台整準装置であれば、半導体基板処理装置の処理炉を開放せずに、処理炉の外から基板載置台の整準することができ、半導体基板処理装置の空運転時間を短縮することができる。また、半導体基板の位置ズレを抑制でき、半導体基板処理装置において基板面内で均一に基板を処理することができるので、不良品の発生頻度を減少させることができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明に係る載置台整準方法を説明するための図である。 本発明に係る載置台整準装置の第１実施形態を示す概略図である。 本発明に係る載置台整準装置の第２実施形態を示す概略図である。 本発明に係る載置台整準装置の第３実施形態を示す概略図である。 本発明に係る載置台整準装置の第４実施形態を示す概略図である。

符号の説明

１…発光器（半導体レーザー発信器）、 ２、２a、２ｂ…出射光（破線）、
３、３ｂ…反射光（点線）、 ４…基板載置台、 ５…（半導体）基板、
６…処理炉、 ７…窓、 ８…支持軸、 ９…標的板（貫通孔あり）、
１０…標的板、 １１…貫通孔、 １２…ビームスプリッタ、 １３…反射鏡、
１４…回帰反射鏡、 １５…（２軸）ジンバル機構、 １６…分光機構、
１７…分光機構固定冶具、 ２０…出射光スポット、 ３０…反射光スポット、
２１、３１、４１、５１…載置台整準装置。

Claims (6)

1. 半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように前記基板載置台を整準するための載置台整準方法であって、
   前記基板載置台の上方に設置してある発光器から鉛直下向きに光を出射し、該出射光を前記基板載置台に載置した基板で反射させ、該基板からの反射光と前記出射光とを一致させる際、
   前記反射光は標的板に映し、
   前記出射光はビームスプリッタを用いて鉛直方向と横方向に分光し、該横方向の出射光を回帰反射鏡を介して前記標的板に映し、
   前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が、前記回帰反射鏡の頂点で反射されるように、前記発光器、前記ビームスプリッタ、及び前記回帰反射鏡をジンバル機構で一体的に固定し、
   前記出射光のスポットと前記反射光のスポットとを一致させるように前記基板載置台の傾きを調節して前記基板載置台を整準することを特徴とする載置台整準方法。
2. 半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように前記基板載置台を整準するための載置台整準方法であって、
   前記基板載置台の上方に設置してある発光器から鉛直下向きに光を出射し、該出射光を前記基板載置台に載置した基板で反射させ、該基板からの反射光と前記出射光とを一致させる際、
   前記反射光は標的板に映し、
   前記出射光はビームスプリッタを用いて鉛直方向と横方向に分光し、該横方向の出射光を回帰反射鏡を介して前記標的板に映し、
   前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるように、前記ビームスプリッタ及び前記回帰反射鏡を保持している分光機構の位置を調整し、
   前記出射光のスポットと前記反射光のスポットとを一致させるように前記基板載置台の傾きを調節して前記基板載置台を整準することを特徴とする載置台整準方法。
3. 前記発光器として半導体レーザー発信器を使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の載置台整準方法。
4. 半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように前記基板載置台を整準するための載置台整準装置であって、少なくとも、
   前記基板載置台の上方に設置して鉛直下向きに光を出射する発光器と、
   該発光器からの出射光が前記基板載置台に載置した基板で反射した反射光のスポットを映すための標的板と、
   前記出射光を鉛直方向と横方向に分光させるためのビームスプリッタと、前記横方向の出射光を前記標的板に映すための回帰反射鏡とを具備し、
   前記発光器、前記ビームスプリッタ、及び前記回帰反射鏡は、前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるようにジンバル機構で一体的に固定されるものであることを特徴とする載置台整準装置。
5. 半導体基板処理装置が具備する基板載置台に半導体基板を載置したときに、該基板が水平となるように前記基板載置台を整準するための載置台整準装置であって、少なくとも、
   前記基板載置台の上方に設置して鉛直下向きに光を出射する発光器と、
   該発光器からの出射光が前記基板載置台に載置した基板で反射した反射光のスポットを映すための標的板と、
   前記出射光を鉛直方向と横方向に分光させるためのビームスプリッタと、前記横方向の出射光を前記標的板に映すための回帰反射鏡とを具備し、
   前記発光器は、ジンバル機構で固定されるものであり、前記ビームスプリッタ及び前記回帰反射鏡は、前記ビームスプリッタで分光した前記横方向の出射光が前記回帰反射鏡の頂点で反射されるように位置の調整ができる分光機構で保持されるものであることを特徴とする載置台整準装置。
6. 前記発光器は、半導体レーザー発信器であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の載置台整準装置。

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