JP4912333B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置(または半導体集積回路装置)の製造方法における熱処理技術その他のウエハ処理技術、特にその搬送技術に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a heat treatment technique and other wafer processing techniques in a method for manufacturing a semiconductor device (or a semiconductor integrated circuit device), and particularly to a technique that is effective when applied to its transfer technique.

日本特開平7−142553号公報(特許文献1)には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート上のウエハの位置ずれをウエハ搬送機上のセンサにより検出する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-142553 (Patent Document 1) discloses a technique for detecting a wafer position shift on a boat using a sensor on a wafer transfer device in relation to wafer transfer in a vertical heat treatment furnace.

日本特開2005−142244号公報(特許文献2)には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート上にウエハを載せた後、搬送アームを移動させることによって、ボート上のウエハの位置ずれをウエハ搬送機上のセンサにより検出する技術が開示されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2005-142244 (Patent Document 2), regarding wafer transfer in a vertical heat treatment furnace, after a wafer is placed on a boat, the transfer arm is moved, thereby shifting the wafer position on the boat. A technique for detecting by a sensor on a wafer transfer machine is disclosed.

日本特開2005−142245号公報(特許文献3)には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート内を水平に透過した光を検出することによって、ボート上のウエハの収納状態をモニタする技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-142245 (Patent Document 3) discloses a technique for monitoring the state of accommodation of wafers on a boat by detecting light transmitted horizontally through the boat with respect to wafer transfer in a vertical heat treatment furnace. Is disclosed.

日本特開平6−20981号公報(特許文献4)には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート上のウエハの収納状態を処理室の出口付近に設置したセンサにより検出する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-20981 (Patent Document 4) discloses a technique for detecting a wafer storage state on a boat by a sensor installed near the exit of a processing chamber, regarding wafer conveyance in a vertical heat treatment furnace. Yes.

日本特開2007−227781号公報(特許文献5)には、LCD基板等をマルチ・チャンバ型処理装置により処理する際の搬送ミス等を回避するために、搬送アームに保持された状態のウエハの搬送アーム上の水平位置が正しいか否かを検出する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-227781 (Patent Document 5) describes a wafer held in a transfer arm in order to avoid a transfer mistake or the like when an LCD substrate or the like is processed by a multi-chamber processing apparatus. A technique for detecting whether or not the horizontal position on the transfer arm is correct is disclosed.

特開平7−142553号公報JP-A-7-142553 特開2005−142244号公報JP 2005-142244 A 特開2005−142245号公報JP 2005-142245 A 特開平6−20981号公報JP-A-6-20981 特開2007−227781号公報JP 2007-227781 A

バッチ処理の縦型炉(酸化,拡散,CVD、エッチング)は,1枚あるいは複数枚のウェハを搬送ロボットアームによって、縦型のボート(ウェハ収納治具)に搬送した後、ボートを炉体に挿入し、プロセス処理を行う。処理終了後は,逆の動作によって、ウェハを搬出する。このような縦型炉では、ボートへのウェハ搬送位置及びボートからのウェハ搬出位置に関して、一旦、人手で調整(初期調整)が行われた後には、定量的な状態監視と位置補正等は組織的には行われていなかった。   In batch processing vertical furnaces (oxidation, diffusion, CVD, etching), one or more wafers are transferred to a vertical boat (wafer storage jig) by a transfer robot arm, and then the boat is used as the furnace body. Insert and process. After the processing is completed, the wafer is unloaded by the reverse operation. In such a vertical furnace, once manual adjustment (initial adjustment) has been performed on the wafer transfer position to the boat and the wafer unloading position from the boat, quantitative state monitoring and position correction are performed. Was not done.

その理由は、縦型炉はウェハを収納するボートの劣化(薬液エッチング洗浄、熱変形)によるウェハ収納位置の変化や搬送機構部のウェハ搬送位置の経時変化に対する適切な監視・補正機能を持っていないからである。このため、ウェハ搬送ロボットによるウェハ搬送を行う際、ウェハとボート(ウェハ収納部)間あるいはウェハ搬送アームとボート内ウェハ間で衝突(接触)が起こり、ウェハにキズ、パーティクル付着等の致命的な欠陥をもたらしていた。また、前記致命的な欠陥は衝突(接触)するウェハに留まらず、発塵物の飛散、落下によって、ボート内の複数枚のウェハ(最大150枚程度)に拡大していた。   The reason for this is that the vertical furnace has an appropriate monitoring and correction function for changes in the wafer storage position due to deterioration of the boat that stores the wafers (chemical solution etching cleaning, thermal deformation) and changes over time in the wafer transfer position of the transfer mechanism. Because there is no. For this reason, when wafer transfer is performed by the wafer transfer robot, collision (contact) occurs between the wafer and the boat (wafer storage unit) or between the wafer transfer arm and the wafer in the boat, and the wafer is fatal such as scratches and particle adhesion. Was causing flaws. Further, the fatal defects are not limited to the wafers that collide (contact), but have spread to a plurality of wafers (about 150 at the maximum) in the boat due to the scattering and dropping of dust.

このような課題を解決するために、本願発明者らが検討したところによると、ウェハ搬送アームとボート内ウェハ間やウェハとボート(ウエハ・フォルダ等のウェハ収納部)間で衝突が起こるのは、ウェハ搬送アームや搬送系(制御系を含む)の経時変化または熱処理炉特にウエハ・ボート(熱処理用ウエハ・フォルダ)の経時変化により基準位置(基準座標)が、初期調整時と比較して、ずれるためであることが明らかとなった。   In order to solve such a problem, the inventors of the present application have examined that a collision occurs between a wafer transfer arm and a wafer in a boat or between a wafer and a boat (a wafer storage unit such as a wafer folder). The reference position (reference coordinate) is changed by the time-dependent change of the wafer transfer arm and transfer system (including the control system) or the time-dependent change of the heat treatment furnace, particularly the wafer boat (heat treatment wafer folder). It became clear that it was to shift.

本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a manufacturing process of a highly reliable semiconductor device.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。   The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

すなわち、本願発明はバッチ式の縦型ウエハ処理炉により、複数のウエハを一括して処理する半導体の製造方法において、ウエハ処理ボートへのウエハのロードまたはウエハ処理ボートからのウエハのアンロードの際に、ウエハを搬送機構に保持した状態で、ウエハ処理ボート上の基準高さとウエハを搬送機構に保持したウエハの高さの関係をモニタし、その結果に基づいて、ウエハ、ボート、及び搬送機構のいずれか二つの間の不所望な衝突又は接触等を起こす可能性をあらかじめ自動検出するものである。   That is, the present invention relates to a semiconductor manufacturing method in which a plurality of wafers are processed at once by a batch type vertical wafer processing furnace, in the case of loading a wafer into a wafer processing boat or unloading a wafer from a wafer processing boat. In addition, with the wafer held in the transfer mechanism, the relationship between the reference height on the wafer processing boat and the height of the wafer holding the wafer in the transfer mechanism is monitored, and based on the result, the wafer, boat, and transfer mechanism are monitored. The possibility of causing an undesired collision or contact between any two of these is automatically detected in advance.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、ウエハ処理ボートへのウエハのロードまたはウエハ処理ボートからのウエハのアンロードの際に、ウエハを搬送機構に保持した状態で、ウエハ処理ボート上の基準高さとウエハを搬送機構に保持したウエハの高さの関係をモニタし、その結果に基づいて、ウエハ、ボート、及び搬送機構のいずれか二つの間の不所望な衝突又は接触等を起こす可能性をあらかじめ自動検出するので、ボート、搬送ロボット、又はウエハ処理装置(制御装置を含む)等の各部の経時変化やオフセットのずれの蓄積等によるトラブルを回避でき、信頼性の高い処理プロセスを提供することができる。   That is, when a wafer is loaded into the wafer processing boat or unloaded from the wafer processing boat, the reference height on the wafer processing boat and the wafer held in the transfer mechanism are held in the transfer mechanism. The height relationship between the two is monitored automatically and the possibility of undesired collision or contact between any two of the wafer, boat, and transfer mechanism is automatically detected in advance. Troubles due to changes with time of each part such as a robot or a wafer processing apparatus (including a control apparatus) or accumulation of offset deviation can be avoided, and a highly reliable processing process can be provided.

〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
[Outline of Embodiment]
First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described.

1.以下の工程を含む半導体装置の製造方法:
(a)多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを複数のウエハ・ツィーザを有するウエハ搬送ロボットまたは複数のウエハ・ツィーザを有する他のウエハ搬送ロボットにより保持して(使用する装置が単一のウエハ搬送ロボットのみを有する場合を含む)、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程;
(b)前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程;
(c)前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、前記ウエハ処理用ボートの前記主軸がほぼ垂直の状態で、ウエハ処理を施す工程;
(d)前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程;
(e)前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む:
(x1)前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の前記主軸に直交する基準面と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
1. A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(A) In a batch type vertical wafer processing apparatus that batch-processes a large number of wafers to be processed, a plurality of wafers to be processed among the wafers to be processed have a plurality of wafer tweezers. Held by a robot or other wafer transfer robot having a plurality of wafer tweezers (including the case where the apparatus to be used has only a single wafer transfer robot), on the wafer processing boat, along the main axis, By repeating a plurality of wafer loading operation cycles in which each main surface of a large number of wafers to be processed is loaded so as to be substantially orthogonal to the main axis of the wafer processing boat, the large number of wafers to be processed are used for the wafer processing. Transfer to the boat;
(B) inserting the wafer processing boat containing the wafers to be processed into a wafer processing chamber;
(C) performing wafer processing on the multiple processing wafers in the wafer processing chamber in a state where the main shaft of the wafer processing boat is substantially vertical;
(D) discharging the wafer processing boat containing the wafers to be processed that have undergone the wafer processing from the wafer processing chamber;
(E) A plurality of wafers to be processed among the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat discharged from the wafer processing chamber are held by the wafer transfer robot or the other wafer transfer robots, and the wafers A step of carrying out the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat out of the wafer processing boat by repeating a plurality of wafer unloading operation cycles to be carried out of the processing boat;
Here, at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e) includes the following sub-steps: :
(X1) a plurality of wafer tweezers of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and a reference plane orthogonal to the main axis on the wafer processing boat in a state where a plurality of wafers to be processed are held Detecting a relative distance from at least one of a plurality of wafers to be processed.

2.前記1項の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように自動的に回避処理を実行する工程。
2. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to 1 above, wherein at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in (e). Further includes the following substeps:
(X2) Based on the result of the sub-process (x1), when necessary, the wafer processing boat, a plurality of wafer tweezers of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and the multiple objects A step of automatically performing avoidance processing so as to avoid occurrence of undesired contact between any two of the processing wafers.

3.前記1または2項の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットを自動的に停止させる工程。
3. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to 1 or 2, wherein at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e). One further includes the following substeps:
(X2) A step of automatically stopping the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot when necessary based on the result of the substep (x1).

4.前記1から3項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、アラームを発生させる工程。
4). 4. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the plurality of wafer loading operation cycles in the step (a) or the plurality of wafer unloading in the step (e). At least one of the operation cycles further includes the following sub-steps:
(X2) A step of generating an alarm when necessary based on the result of the substep (x1).

5.前記1から4項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの動作条件を自動的に修正する工程。
5. 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 4, wherein at least one of the plurality of wafer loading operation cycles in the step (a) or the plurality of wafer unloading in the step (e). At least one of the operation cycles further includes the following sub-steps:
(X2) Based on the result of the sub-process (x1), when necessary, the wafer processing boat, a plurality of wafer tweezers of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and the multiple objects Automatically correcting the operating conditions of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot so as to avoid the occurrence of undesired contact between any two of the processed wafers.

6.前記1から5項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上のダミー・ウエハ上に設定される。   6). 6. In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of items 1 to 5, the reference plane is set on a dummy wafer on the wafer processing boat.

7.前記1から6項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。   7). 7. In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 6, the detection of the relative distance is performed in a first cycle of the plurality of wafer load operation cycles.

8.前記1から7項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。   8). 8. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 7, wherein the semiconductor device is executed in a first cycle among the plurality of wafer unload operation cycles.

9.前記1から8項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、光学的に検出する。   9. 9. In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 8, the relative distance is detected optically.

10.前記1から9項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも二つ以上について実行する。   10. 10. In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 9, the relative distance is detected for at least two of a plurality of wafers to be processed that are held.

11.前記1から10項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、検出しようとするウエハを保持しているウエハ・ツィーザの延在方向の前記ウエハ上の異なる2点又はそれ以上について、実行する。   11. 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 10, wherein the relative distance is detected by two different points on the wafer in an extending direction of a wafer tweezer holding the wafer to be detected or Run for more.

12.前記1から11項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、および、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つにおいて行われる。   12 12. In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 11, the relative distance is detected by detecting at least one of the plurality of wafer load operation cycles and the plurality of wafer unload operation cycles. In at least one of the following.

13.前記1から12項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。   13. 13. In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of items 1 to 12, the relative distance is detected in a cycle other than the first cycle among the plurality of wafer load operation cycles.

14.前記1から5、および7から13項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の一つのウエハ上に設定される。   14 14. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 5 and 7 to 13, wherein the reference surface is set on one of the wafers to be processed on the wafer processing boat. The

15.前記1から14項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。   15. 15. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 14, wherein the semiconductor device is executed in a cycle other than a first cycle among the plurality of wafer unload operation cycles.

16.前記1から15項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。   16. 16. In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 15, the relative distance is detected in two or more cycles among the plurality of wafer load operation cycles.

17.前記1から16項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。   17. 17. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 1 to 16, wherein the semiconductor device is executed in two or more cycles among the plurality of wafer unload operation cycles.

18.前記1から17項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間のピッチを検出する。   18. 18. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 1 to 17, in the substep (x1), a pitch between the plurality of wafers to be processed that are held is further detected.

19.前記1から18項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間の傾きを検出する。   19. 19. In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of items 1 to 18, further, in the sub-step (x1), an inclination between the plurality of wafers to be processed being held is detected.

20.前記1から19項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)は、保持している前記複数の被処理ウエハの全てが、前記ウエハ処理用ボートと非接触の状態で行われる。   20. 20. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 1 to 19, in the lower step (x1), the plurality of wafers to be processed that are held are all in contact with the wafer processing boat. Done.

21.以下の工程を含む半導体装置の製造方法:
(a)多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハをウエハ搬送ロボットまたは他のウエハ搬送ロボットにより保持して(使用する装置が単一のウエハ搬送ロボットのみを有する場合を含む)、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程;
(b)前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程;
(c)前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、ウエハ処理を施す工程;
(d)前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程;
(e)前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む:
(x1)前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の基準位置と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
21. A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(A) In a batch processing type vertical wafer processing apparatus that batch-processes a large number of wafers to be processed, a plurality of wafers to be processed among the wafers to be processed are transferred to a wafer transfer robot or another wafer transfer robot. (Including the case where the apparatus to be used has only a single wafer transfer robot), and each main surface of the multiple wafers to be processed along the main axis is on the wafer processing boat. Transferring a plurality of wafers to be processed onto the wafer processing boat by repeating a plurality of wafer loading operation cycles in which the wafer is loaded so as to be substantially orthogonal to the main axis of the boat;
(B) inserting the wafer processing boat containing the wafers to be processed into a wafer processing chamber;
(C) performing a wafer process on the multiple wafers to be processed in the wafer processing chamber;
(D) discharging the wafer processing boat containing the wafers to be processed that have undergone the wafer processing from the wafer processing chamber;
(E) A plurality of wafers to be processed among the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat discharged from the wafer processing chamber are held by the wafer transfer robot or the other wafer transfer robots, and the wafers A step of carrying out the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat out of the wafer processing boat by repeating a plurality of wafer unloading operation cycles to be carried out of the processing boat;
Here, at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e) includes the following sub-steps: :
(X1) In a state where a plurality of wafers to be processed are held by the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, a reference position on the wafer processing boat and a plurality of wafers to be processed are held. Detecting a relative distance to at least one wafer;

22.前記21項の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボット、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように自動的に回避処理を実行する工程。
22. 24. In the method of manufacturing a semiconductor device according to item 21, at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in (e). Further includes the following substeps:
(X2) Based on the result of the sub-process (x1), if necessary, any of the wafer processing boat, the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and the multiple wafers to be processed A step of automatically performing avoidance processing so as to avoid occurrence of undesired contact between the two.

23.前記21または22項の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットを自動的に停止させる工程。
23. 23. In the method of manufacturing a semiconductor device according to item 21 or 22, at least one of the plurality of wafer load operation cycles in step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in (e). One further includes the following substeps:
(X2) A step of automatically stopping the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot when necessary based on the result of the substep (x1).

24.前記21から23項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、アラームを発生させる工程。
24. 24. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 23, at least one of the plurality of wafer loading operation cycles in the step (a) or the plurality of wafer unloading in the step (e). At least one of the operation cycles further includes the following sub-steps:
(X2) A step of generating an alarm when necessary based on the result of the substep (x1).

25.前記21から24項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボット、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの動作条件を自動的に修正する工程。
25. 25. In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 21 to 24, at least one of the plurality of wafer loading operation cycles in the step (a), or the plurality of wafer unloading in (e). At least one of the operation cycles further includes the following sub-steps:
(X2) Based on the result of the sub-process (x1), if necessary, any of the wafer processing boat, the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and the multiple wafers to be processed Automatically correcting the operating conditions of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot so as to avoid the occurrence of undesired contact between the two.

26.前記21から25項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上のダミー・ウエハ上に設定される。   26. 26. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 25, the reference plane is set on a dummy wafer on the wafer processing boat.

27.前記21から26項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。   27. 27. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 26, the detection of the relative distance is executed in a first cycle of the plurality of wafer load operation cycles.

28.前記21から27項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。   28. 28. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 27, the semiconductor device is executed in a first cycle of the plurality of wafer unload operation cycles.

29.前記21から28項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、光学的に検出する。   29. 29. In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 21 to 28, the relative distance is detected optically.

30.前記21から29項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも二つ以上について実行する。   30. 30. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 29, the relative distance is detected for at least two of a plurality of wafers to be processed that are held.

31.前記21から30項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、検出しようとするウエハを保持している前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットのウエハ・ツィーザの延在方向の前記ウエハ上の異なる2点又はそれ以上について、実行する。   31. 31. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 30, the relative distance is detected by a wafer tweezer of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot holding the wafer to be detected. Run on two or more different points on the wafer in the extending direction.

32.前記21から31項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、および、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つにおいて行われる。   32. 32. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 31, the relative distance is detected by detecting at least one of the plurality of wafer load operation cycles and the plurality of wafer unload operation cycles. In at least one of the following.

33.前記21から32項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。   33. 33. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 32, the detection of the relative distance is executed in a cycle other than the first cycle among the plurality of wafer load operation cycles.

34.前記21から25、および27から33項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の一つのウエハ上に設定される。   34. 34. In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 21 to 25 and 27 to 33, the reference plane is set on one of the multiple wafers to be processed on the wafer processing boat. The

35.前記21から34項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。   35. 35. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 34, the semiconductor device is executed in a cycle other than the first cycle among the plurality of wafer unload operation cycles.

36.前記21から35項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。   36. 36. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 35, the detection of the relative distance is performed in two or more cycles among the plurality of wafer load operation cycles.

37.前記21から36項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。   37. 37. In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 21 to 36, the semiconductor device is executed in two or more cycles among the plurality of wafer unload operation cycles.

38.前記21から37項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間のピッチを検出する。   38. 38. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 37, in the substep (x1), a pitch between the plurality of wafers to be processed that are held is further detected.

39.前記21から38項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間の傾きを検出する。   39. 39. In the method for manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 38, in the substep (x1), an inclination between the plurality of wafers to be processed that are held is further detected.

40.前記21から39項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)は、保持している前記複数の被処理ウエハの全てが、前記ウエハ処理用ボートと非接触の状態で行われる。   40. 40. In the method of manufacturing a semiconductor device as described above in any one of 21 to 39, in the lower step (x1), all of the plurality of wafers to be processed held are in a non-contact state with the wafer processing boat. Done.

〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
[Description format, basic terms, usage in this application]
1. In the present application, the description of the embodiment may be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Each part of a single example, one part is the other part of the details, or part or all of the modifications. Moreover, as a general rule, the same part is not repeated. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.

2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG(Fluorosilicate Glass)、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノ・クラスタリング・シリカ(Nano-Clustering Silica:NSC)等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜(ポーラス系絶縁膜)、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。   2. Similarly, in the description of the embodiment, etc., regarding the material, composition, etc., “X consisting of A” etc. is an element other than A unless specifically stated otherwise and clearly not in context. It is not excluded that one of the main components. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but also includes SiGe alloys, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and members containing other additives. Needless to say. Similarly, the term “silicon oxide film” refers not only to relatively pure undoped silicon oxide, but also to FSG (Fluorosilicate Glass), TEOS-based silicon oxide, and SiOC ( Silicon Oxicarbide) or Carbon-doped Silicon oxide (OSG) (Organosilicate glass), PSG (Phosphorus Silicate Glass), BPSG (Borophosphosilicate Glass) and other thermal oxide films, CVD oxide films, SOG (Spin ON Glass) , Nano-clustering silica (NSC) -coated silicon oxide, silica-based low-k insulating film (porous insulating film) with pores introduced in the same material, and these Needless to say, it includes a composite film with another silicon-based insulating film as an essential component.

3.同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。   3. Similarly, suitable examples of graphics, positions, attributes, and the like are given, but it is needless to say that the present invention is not strictly limited to those cases unless explicitly stated otherwise, and unless otherwise apparent from the context.

4.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。   4). In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.

5.「ウエハ」というときは、通常は半導体装置(半導体集積回路装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、SOIウエハ等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。   5. “Wafer” usually refers to a single crystal silicon wafer on which a semiconductor device (same as a semiconductor integrated circuit device and an electronic device) is formed, but an insulating substrate such as an epitaxial wafer or an SOI wafer, and a semiconductor layer or the like. Needless to say, composite wafers are also included.

〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
[Details of the embodiment]
The embodiment will be further described in detail. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar symbols or reference numerals, and description thereof will not be repeated in principle.

1.本実施の形態における半導体の製造方法のアウトラインの説明(主に図1)
図1は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するブロック図である。図1に基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法のアウトラインを説明する。
1. Outline of semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIG. 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. Based on FIG. 1, the outline of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described.

図1に示すように、熱処理炉等の縦型バッチ式ウエハ処理炉51内において、フープ等のウエハ搬送容器52(通常ロード・ポートには複数のウエハ搬送容器はセットされている)からウエハ搬送部53内の搬送機構64の搬送具がウエハ1(1枚ずつでもよいが、移送時間短縮のため通常一度に5枚程度を一度に運ぶ)を搬出して、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54(ウエハ処理用ウエハ・ボート)にロードする。たとえば、このロードの直前で搬送具上にウエハ1が保持されてウエハ処理用ウエハ・ホルダ54の近傍55にあり、且つ、ウエハ1とウエハ処理用ウエハ・ホルダ54が非接触の状態で、搬送具上のウエハ1とウエハ処理用ウエハ・ホルダ54上の所定の基準面(通常、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54は常にほぼ垂直にされているので、基準高さ)の相対位置を検出する(ロード時ウエハ位置検査)。その後、特に問題がなければウエハ1をウエハ処理用ウエハ・ホルダ54上に置く。ウエハ1をウエハ処理用ウエハ・ホルダ54上に載せた状態で、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54はボート・エレベータによって、上昇し、ウエハ処理室56でウエハ処理が施される。処理が終わると、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54はボート・エレベータによって、降下して、ウエハ処理室56の外に出る。そうすると、搬送具が処理済のウエハ1を持ち上げてウエハ処理用ウエハ・ホルダ54の外に搬出する。ここで、処理済のウエハ1を、搬送具が持ち上げて、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54と非接触の状態で、且つ、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54の近傍55にあるときに、搬送具上のウエハ1とウエハ処理用ウエハ・ホルダ54上の所定の基準面の相対位置を検出する(アンロード時ウエハ位置検査)。その後、特に問題がなければウエハ1を元のウエハ搬送容器52(他のウエハ搬送容器でもよい)の元のスロットに戻す(他のスロットでもよい)。   As shown in FIG. 1, in a vertical batch type wafer processing furnace 51 such as a heat treatment furnace, a wafer is transferred from a wafer transfer container 52 such as a hoop (normally, a plurality of wafer transfer containers are set in a load port). The transfer tool of the transfer mechanism 64 in the section 53 unloads the wafers 1 (one at a time, but usually carries about 5 at a time for shortening the transfer time), and a wafer processing wafer holder 54 ( The wafer is loaded into a wafer processing wafer boat. For example, immediately before this loading, the wafer 1 is held on the transfer tool and is in the vicinity 55 of the wafer processing wafer holder 54, and the wafer 1 and the wafer processing wafer holder 54 are not in contact with each other. The relative position of the wafer 1 on the tool and a predetermined reference surface on the wafer processing wafer holder 54 (usually, the reference height of the wafer processing wafer holder 54 is always almost vertical) is detected ( Wafer position inspection during loading). Thereafter, if there is no problem, the wafer 1 is placed on the wafer holder 54 for wafer processing. With the wafer 1 placed on the wafer processing wafer holder 54, the wafer processing wafer holder 54 is raised by the boat elevator and is subjected to wafer processing in the wafer processing chamber 56. When the processing is completed, the wafer processing wafer holder 54 is lowered by the boat elevator and goes out of the wafer processing chamber 56. Then, the transfer tool lifts the processed wafer 1 and carries it out of the wafer processing wafer holder 54. Here, when the processed wafer 1 is lifted by the transfer tool and is not in contact with the wafer processing wafer holder 54 and in the vicinity 55 of the wafer processing wafer holder 54, The relative position between a predetermined reference plane on the wafer 1 and the wafer processing wafer holder 54 is detected (wafer position inspection during unloading). Thereafter, if there is no particular problem, the wafer 1 is returned to the original slot of the original wafer transfer container 52 (which may be another wafer transfer container) (or may be another slot).

ここで、ロード時ウエハ位置検査またはアンロード時ウエハ位置検査等のウエハ位置検査は、ロード時またはアンロード時の少なくとも、いずれか一方で行えばよい。また、繰り返し動作により、多数のウエハを移し変える場合には、そのうちの少なくとも一回行えばよい。また、装置が安定している場合には、数回のウエハ処理に一回実施するようにしてもよい。   Here, the wafer position inspection such as the wafer position inspection at the time of loading or the wafer position inspection at the time of unloading may be performed at least one of the time of loading or unloading. Further, when a large number of wafers are transferred by a repetitive operation, it may be performed at least once. Further, when the apparatus is stable, it may be carried out once for several wafer processes.

また、ウエハ位置検査により、異常が発見された場合には、適宜、搬送具、ウエハ1、およびウエハ処理用ウエハ・ホルダ54のいずれか二つの間の不所望な接触を回避する処理(回避処理又は回避動作)が自動的に行われる。この回避処理は、搬送の停止(通常アラームの表示が伴う。一般に、搬送の停止は、通常の対応によっては衝突等の危険が回避できない場合にとられる処置である)、搬送機構64の基準位置やウエハ・ピッチ等の設定の補正・変更(これは、比較的軽微な搬送条件修正で自己が回避できる場合である)、(搬送の停止を伴わない)アラームの表示(基準値からのずれ量が比較的小さいので当面重大な衝突等が起きる可能性は少ないが、比較的軽微な搬送条件修正では問題が解決しない場合である)等である。   In addition, when an abnormality is found by the wafer position inspection, a process for avoiding an undesired contact between any two of the transfer tool, the wafer 1 and the wafer processing wafer holder 54 (avoidance process). (Or avoidance operation) is automatically performed. This avoidance process is a conveyance stop (usually accompanied by an alarm display. Generally, a conveyance stop is a measure taken when a danger such as a collision cannot be avoided by a normal response), and a reference position of the conveyance mechanism 64 Correction and change of settings such as wafer pitch, etc. (This is a case where self can be avoided by relatively minor transfer condition correction), alarm display (without stop of transfer) (deviation from reference value) Is relatively small, so there is little possibility of a serious collision for the time being, but a relatively minor correction of the transport conditions does not solve the problem).

ここで、ウエハ1がウエハ処理用ウエハ・ホルダ54と非接触状態でウエハ位置検査をするのは、衝突等の不所望な接触は、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54と非接触状態でのウエハ位置(またはウエハ搬送具の位置)がそのまま進行すると衝突すべき位置関係にあるからである。したがって、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54上に置かれたウエハ1と基準面との位置関係を検査しても、実質的意義は少ないと考えられえる。それは、単に個々のウエハ1の反りやロードのされ方のばらつきを見ているに過ぎず、搬送機構64とウエハ処理用ウエハ・ホルダ54の間の全体としての位置のオフセットを評価するものではない。   Here, the wafer 1 is in contact with the wafer processing wafer holder 54 in a non-contact state because the undesired contact such as a collision occurs when the wafer 1 is not in contact with the wafer processing wafer holder 54. This is because (or the position of the wafer transfer tool) is in a positional relationship where it should collide as it proceeds. Therefore, even if the positional relationship between the wafer 1 placed on the wafer processing wafer holder 54 and the reference plane is inspected, it can be considered that there is little substantial significance. It merely looks at the variation of how the individual wafers 1 are warped and loaded, and does not evaluate the overall position offset between the transfer mechanism 64 and the wafer processing wafer holder 54. .

なお、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54上の所定の基準面は通常、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ54の両端に常時置かれているダミー・ウエハの内、製品ウエハに最も近い位置にあるものの上面等が選ばれる。   The predetermined reference surface on the wafer processing wafer holder 54 is usually the upper surface of the dummy wafer that is always placed at both ends of the wafer processing wafer holder 54 and that is closest to the product wafer. Is selected.

このように、通常の量産のウエハ処理の間に定期的にウエハの位置をモニタする(量産工程に埋め込まれた検査工程)ことによって、一般に行われている定期検査(量産工程とは別の検査工程)等の場合と比較して、基準位置関係との差異が小さいうちに修正がかけられるので、個々のウエハの持つ不可避的なばらつきや突発的な変位等が相乗的に作用した場合等の稀な事象を別とすれば、衝突等の装置稼働率を下げる要因を大幅に低減できる。   In this way, the regular inspection (separate from the mass production process) is generally performed by monitoring the wafer position periodically (inspection process embedded in the mass production process) during normal mass production wafer processing. Since the correction can be made while the difference from the reference position relationship is small compared to the case of (Process) etc., inevitable variations or sudden displacements of individual wafers act synergistically Aside from rare events, factors that lower the device availability such as collisions can be greatly reduced.

2.本実施の形態において使用する半導体製造装置の説明(主に図2から図7)
図2は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置(非ウエハ処理期間)の正面図である。図3は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置(ウエハ処理期間)の正面図である。図4は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスa)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。なお、図4は図2のボート54の周辺部の拡大斜視図である。図5は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位検出部の内部構成を示す内部構造説明図である。図6は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構の構造およびボートの要部詳細を示す装置正面図(図6(a))および装置下面図(図6(b))である。図7は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構全体の構造を示す装置正面図である。これらに基づいて、本実施の形態において使用する半導体製造装置を説明する。
2. Description of semiconductor manufacturing apparatus used in this embodiment (mainly FIGS. 2 to 7)
FIG. 2 is a front view of the wafer processing apparatus (non-wafer processing period) showing the structure of the wafer processing apparatus used in the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view of the wafer processing apparatus (wafer processing period) showing the structure of the wafer processing apparatus used in the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the periphery of the wafer boat showing the arrangement (apparatus process a) of the optical displacement sensor in the wafer processing apparatus used in the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the periphery of the boat 54 of FIG. FIG. 5 is an internal structure explanatory view showing the internal configuration of the optical displacement detector in the wafer processing apparatus used in the method of manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a front view of the apparatus showing the structure of the transfer mechanism of the wafer transfer unit in the wafer processing apparatus used in the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention and the details of the main part of the boat (FIG. 6A). And FIG. 6B is a bottom view of the device (FIG. 6B). FIG. 7 is a front view of the apparatus showing the structure of the entire transfer mechanism of the wafer transfer unit in the wafer processing apparatus used in the method of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. Based on these, the semiconductor manufacturing apparatus used in the present embodiment will be described.

図2、図4、および図7に示すように、バッチ方式のウエハ処理装置51(熱酸化装置、熱窒化装置、アニール装置等の摂氏350度から1200度程度の間の熱処理、CVD装置、ドライ・エッチング装置等の気相表面処理装置など)のロード・ポートには複数のフープ等(通常、300φウエハの場合、1フープあたり12枚のウエハを収容している。ウエハピッチは、12.5mm程度である。一方、200φウエハのウエハ・カセットでは通常25枚のウエハが収容される。)のウエハ搬送容器68がセットされる。通常、300ファイのウエハではチャージ枚数は25枚から100枚程度(200φその他のウエハの事情を考慮すると、通常のバッチ処理は、25枚から250枚程度の範囲と見られる)であるから、搬送のロットを25枚とするとセットされるフープの数は4台、1ロット12枚では、9から10台ということになる。搬送部53は通常ダウンフローによる清浄環境に(ドライエアまたは窒素ガス雰囲気)保持されており、内部に搬送ロボット65が設けられている。搬送ロボット65は搬送制御系67によって制御されており、それとあわせて、ウエハ搬送機構64を構成している。ウエハ搬送機構64内には通常、1台の搬送ロボット65が設けられているが、複数台の搬送ロボット65を用意して、それらを同時に稼動させるようにすれば、搬送効率をアップすることができる。もちろん、搬送ロボットは単数の方が装置のスペースを小さくすることができるメリットがある。なお、搬送ロボットはウエハの裏面を吸着して保持するものでもよいし、吸着せずに保持するものでもよい。ここでは、吸着するもので説明する。搬送ロボット65には、直接ウエハ1の裏面を真空吸着して保持するために、通常5本のツィーザ66(ウエハ保持アーム)が設けられている。ツィーザ66はツィーザ・ホルダ91(図7)によって1本ずつ搬送ロボット65に保持されている。被処理ウエハ1は5枚ずつ5本のツィーザ66に保持されて、ボート54へのロードおよびボート54からのアンロードが行われる。ただし、搬送ロボット65が一度に運ぶウエハ1の数は、ツィーザ66の数と同じか、それ以下である。たとえば、搬送ロットの切れ目では、1枚のみ搬送することもある。ウエハ位置検出は搬送部53内に設けられた位置検出光学系61(図4に示すように投光部61aと受光部61bからなる。両部の間を帯状の光ビーム71が介在する)からの出力信号を位置検出解析・制御部62で解析され、必要な処理が決定され、必要に応じて、搬送制御系67に指示が出される。ボート54(通常主に石英、SiC製)はボート・エレベータ基台121上に設置されており、ボート下部基板103、ボート上部基板、および、それらを連結する3本又は4本のピラー101a(図4)等からなる。ボート54は通常、その長手方向の主軸185がほぼ垂直になるように保持されている。ウエハ処理部57はヒータ59、その内部の反応管58(通常石英管またはSiCチューブ等)、その内部のウエハ処理室56等からなる。反応管58も同様にほぼ垂直に設置されている。被処理ウエハ1は、ボート54内に多数のウエハ1の主面1aがほぼ水平になるように、その主軸に沿って、ウエハ1間で相互に近接して(ウエハ間で相互に間隔を置いている。これをウエハ・ピッチという)収納される。ここで、「垂直」または「水平」といっても、完全に「垂直」または「水平」というわけではなく、数度程度傾けてもよい(スロット自体を若干水平から傾けてもよい)。また、ウエハは振動で落下しないように、数度程度傾けて保持されることが多い。同様に、ボート54や反応管58の主軸等も若干傾けてもよい。更に、字句どおりの垂直から30度程度傾斜(基本的にほぼ垂直の範囲)させてもよい。   As shown in FIG. 2, FIG. 4, and FIG. 7, a batch type wafer processing apparatus 51 (thermal treatment between 350 ° C. and 1200 ° C. such as a thermal oxidation apparatus, thermal nitridation apparatus, annealing apparatus, CVD apparatus, A load port of a vapor phase surface processing apparatus such as an etching apparatus or the like contains a plurality of hoops (typically, in the case of a 300φ wafer, 12 wafers are accommodated per hoop. The wafer pitch is about 12.5 mm. On the other hand, a wafer cassette of 68 wafers is usually set in a wafer cassette of 200φ wafers. Normally, 300-phi wafers have a charge of about 25 to 100 sheets (considering 200φ and other wafer conditions, a normal batch process is considered to be in the range of about 25 to 250 sheets). If the number of lots is 25, the number of hoops to be set is 4 and 1 to 12 is 9 to 10. The transport unit 53 is normally maintained in a clean environment (dry air or nitrogen gas atmosphere) by downflow, and a transport robot 65 is provided inside. The transfer robot 65 is controlled by a transfer control system 67, and together with this, a wafer transfer mechanism 64 is configured. Usually, a single transfer robot 65 is provided in the wafer transfer mechanism 64. However, if a plurality of transfer robots 65 are prepared and operated simultaneously, transfer efficiency can be improved. it can. Of course, a single transfer robot has an advantage that the space of the apparatus can be reduced. Note that the transfer robot may hold and hold the back surface of the wafer without being sucked. Here, the description will be made on what is adsorbed. The transfer robot 65 is usually provided with five tweezers 66 (wafer holding arms) for directly holding the back surface of the wafer 1 by vacuum suction. The tweezers 66 are held by the transfer robot 65 one by one by a tweezer holder 91 (FIG. 7). The wafers 1 to be processed are held by five tweezers 66 by five, and loading to the boat 54 and unloading from the boat 54 are performed. However, the number of wafers 1 that the transfer robot 65 carries at one time is the same as or less than the number of tweezers 66. For example, only one sheet may be conveyed at a break of a conveyance lot. Wafer position detection is performed from a position detection optical system 61 (consisting of a light projecting part 61a and a light receiving part 61b as shown in FIG. 4 with a belt-like light beam 71 interposed between the two parts). The output detection signal is analyzed by the position detection analysis / control unit 62, necessary processing is determined, and an instruction is issued to the transport control system 67 as necessary. A boat 54 (usually mainly made of quartz or SiC) is installed on a boat / elevator base 121, a boat lower substrate 103, a boat upper substrate, and three or four pillars 101a (see FIG. 4) etc. The boat 54 is normally held so that the main shaft 185 in the longitudinal direction is substantially vertical. The wafer processing unit 57 includes a heater 59, a reaction tube 58 (usually a quartz tube or a SiC tube) therein, a wafer processing chamber 56 and the like therein. Similarly, the reaction tube 58 is installed almost vertically. The wafers 1 to be processed are close to each other between the wafers 1 along the main axis thereof so that the main surfaces 1a of the many wafers 1 are almost horizontal in the boat 54 (the wafers are spaced from each other). This is called the wafer pitch. Here, “vertical” or “horizontal” is not completely “vertical” or “horizontal”, but may be tilted by several degrees (the slot itself may be tilted slightly from the horizontal). In addition, the wafer is often held at an angle of about several degrees so as not to drop by vibration. Similarly, the main axis of the boat 54 and the reaction tube 58 may be slightly inclined. Further, it may be inclined by about 30 degrees from the vertical as it is literally (basically a substantially vertical range).

また、ウエハ処理時のボートの姿勢は、ほぼ垂直であっても、ウエハのロード又はアンロード時は、ほぼ垂直であっても、そうでなくてもよい。たとえば、数十度(場合によっては水平に近い程度、ただ、完全に水平では、ウエハの位置が定まらなくなる問題ある)傾けた方が、ロード又はアンロードが実行しやすい場合もある。ただし、フープのスロットは、ほぼ垂直(スロット面はほぼ水平)に並んでいるので、ボートの姿勢もほぼ垂直にした方が、ツィーザ66の制御の面から有利である。   Further, the posture of the boat at the time of wafer processing may or may not be substantially vertical when the wafer is loaded or unloaded. For example, there are cases where loading or unloading is easier to perform if tilted by several tens of degrees (sometimes close to horizontal, but there is a problem that the position of the wafer cannot be determined when completely horizontal). However, since the slots of the hoop are arranged substantially vertically (the slot surface is substantially horizontal), it is advantageous from the aspect of controlling the tweezers 66 that the posture of the boat is also substantially vertical.

図3に示すように、ウエハ処理の際には、ボート54はボート・エレベータによってウエハ処理室56内に収納される。このとき、ウエハ処理室56には、必要に応じて、種々のガスが供給される。また、ウエハ処理室56は必要に応じて、減圧、加圧、または真空状態にできるようにされている。また、プラズマ励起系を持つ場合もある。   As shown in FIG. 3, during wafer processing, the boat 54 is housed in a wafer processing chamber 56 by a boat elevator. At this time, various gases are supplied to the wafer processing chamber 56 as necessary. Further, the wafer processing chamber 56 can be decompressed, pressurized, or vacuumed as necessary. There may also be a plasma excitation system.

次に、位置検出光学系61および位置検出解析・制御部62の内部構成について、簡単に説明する。図5に示すように、位置検出光学系61は薄くて幅の広い位置検出光ビーム71(可視光)を放出する投光部61aとそれを受光する受光部61bからなる。それらの間に被観測物76(ウエハ)が置かれる。光源73から出た光は拡散版74を透過して、レンズ75で平行光線化され、光ビーム71となる。もと一本の帯であった光ビーム71は途中で被観測物76に遮られて、多数の帯に分岐して、受光部61b内のレンズ77で集光され、ビームスプリッタで2分割され、一部はモニタ系へ、他の一部は観測系へ送られる。観測系では、再度、レンズ81によって平行化され、ライン上のセンサ81によって検出され、位置検出解析・制御部62へ送られる(観測系検出光信号)。一方、一部はモニタ系へ送られたモニタ系検出光信号は、同様にレンズで平行化され、ライン上のセンサ79によって検出され、位置検出解析・制御部62へ送られる。位置検出解析・制御部62において、モニタ系検出光信号は先ず、A/D変換回路83aによりA/D変換され、フレームメモリ84に送られ、モニタ表示画面85に表示される。一方、観測系検出光信号は同様にA/D変換回路83bによりA/D変換され、デジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)86と中央処理装置(CPU)87でモニタ系の画像データを参照しつつ、分析され、必要な衝突回避処理が決定され、搬送制御系67に指示が出される。   Next, the internal configuration of the position detection optical system 61 and the position detection analysis / control unit 62 will be briefly described. As shown in FIG. 5, the position detection optical system 61 includes a light projecting unit 61a that emits a thin and wide position detection light beam 71 (visible light) and a light receiving unit 61b that receives the light projecting unit 61b. An object to be observed 76 (wafer) is placed between them. The light emitted from the light source 73 passes through the diffusion plate 74 and is converted into a parallel beam by the lens 75 to become a light beam 71. The light beam 71 that was originally a single band is intercepted by the object to be observed 76 on the way, branches into a large number of bands, is condensed by the lens 77 in the light receiving unit 61b, and is divided into two by the beam splitter. , Some are sent to the monitor system and some are sent to the observation system. In the observation system, it is collimated again by the lens 81, detected by the sensor 81 on the line, and sent to the position detection analysis / control unit 62 (observation system detection light signal). On the other hand, the monitor system detection light signal partially sent to the monitor system is similarly collimated by the lens, detected by the sensor 79 on the line, and sent to the position detection analysis / control unit 62. In the position detection analysis / control unit 62, the monitor detection light signal is first A / D converted by the A / D conversion circuit 83 a, sent to the frame memory 84, and displayed on the monitor display screen 85. On the other hand, the observation system detection light signal is similarly A / D converted by the A / D conversion circuit 83b, and the digital signal processor (DSP) 86 and the central processing unit (CPU) 87 refer to the monitor system image data. Are analyzed, a necessary collision avoidance process is determined, and an instruction is issued to the transport control system 67.

次に、ツィーザ66によるウエハ1の保持状態及びボート54とウエハ1の関係の詳細を説明する。図6(a)および(b)に示すように、ツィーザ66には真空供給通路92が設けられ、先端部に真空吸着開口93が開口されている。ウエハ1およびその主面1aを上にして、その裏面を真空吸着したツィーザ66は、ボート54の一対のサイド・ピラー101aとセンタ・ピラー101bのそれぞれに設けられた上下のウエハ・ハンガ107a,107bの間の空間、すなわち、スロット106に非接触状態で侵入する(ボート54の近傍領域)。この状態で、単一の又は複数の帯状の観測ビーム71によりウエハ1を観察する。   Next, details of the holding state of the wafer 1 by the tweezer 66 and the relationship between the boat 54 and the wafer 1 will be described. As shown in FIGS. 6A and 6B, the tweezer 66 is provided with a vacuum supply passage 92, and a vacuum suction opening 93 is opened at the tip. The tweezers 66 with the wafer 1 and its main surface 1a facing up and vacuum-sucked on its back surface are upper and lower wafer hangers 107a and 107b provided on the pair of side pillars 101a and center pillars 101b of the boat 54, respectively. , That is, the slot 106 is entered in a non-contact state (region near the boat 54). In this state, the wafer 1 is observed with a single or a plurality of strip-shaped observation beams 71.

なお、これより後の図では、センタ・ピラー101bの形状は図示の都合上、簡素化して描いている。従って、センタ・ピラー101bとそのウエハ・ハンガ107bの関係は、図6のものが実際のものに近い。なお、4本ピラー方式ではセンタ・ピラーは分割され、間隔をおいて2本配置される。ピラーは、通常、石英製で、円柱状その他の柱状部材に溝を切削形成して、ウエハ・ハンガ部とピラー本体部を一体的に形成している。   In the subsequent drawings, the shape of the center pillar 101b is simplified for convenience of illustration. Accordingly, the relationship between the center pillar 101b and its wafer hanger 107b is similar to that shown in FIG. In the four-pillar system, the center pillars are divided and two are arranged at intervals. The pillar is usually made of quartz, and a groove is cut and formed in a columnar or other columnar member to integrally form the wafer / hanger portion and the pillar main body portion.

3.本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローaの説明(主に図8から図27、および図50)
図8は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザ(Tweezer)が搬送用ウエハ収納容器に進入するステップ)を示す模式上面図(図8(a))および模式正面図(図8(b))である。図8(a)は図8(b)の破線の部分から点線矢印の方向を見たものである。図9は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザが搬送用ウエハ収納容器に進入し、目的のウエハをリフトオフするステップ)の模式正面図である。図10は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザが搬送用ウエハ収納容器から、目的のウエハを搬出するステップ)の模式正面図である。図11は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザ同士の間隔を縮小するステップ)の模式正面図である。図12は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持してボートに接近するステップ)の模式正面図である。図13は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ)の模式正面図である。図14は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持して降下し、ボートの対応するスロット106のフィンガ上にウエハを着地させるステップ)の模式正面図である。図15は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがフィンガ上にウエハを着地させた後、更に降下してウエハの裏面から離れるステップ)の模式正面図である。図16は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがボート外へ退避するステップ)の模式正面図である。図17は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハが充填されたボートがウエハ処理室に向けて上昇するステップ)の模式正面図である。図18は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理ステップ)の模式正面図である。図19は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハを載せたボートがボート外へ降下するステップ)の模式正面図である。図20は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ接近するステップ)の模式正面図である。図21は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ非接触で進入するステップ)の模式正面図である。図22は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してウエハをボートからリフトオフさせた状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ)の模式正面図である。図23は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザがボートから搬出するステップ)の模式正面図である。図24は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザ同士の間隔を拡大するステップ)の模式正面図である。図25は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してもとのウエハ・フープの元のスロットへ接近するステップ)の模式正面図である。図26は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して、もとのウエハ・フープの元のスロットへ非接触状態で侵入するステップ)の模式正面図である。図27は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して降下し、もとのウエハ・フープの元の棚上に載置した後、更に降下するステップ)の模式正面図である。図50は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローの全体の流れを示すブロック・フロー図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローaを説明する。
3. Description of apparatus processing flow a of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIG. 8 to FIG. 27 and FIG. 50)
FIG. 8 is a schematic diagram showing a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer enters a transfer wafer storage container in order to unload a wafer from the transfer wafer storage container). It is a top view (FIG. 8A) and a schematic front view (FIG. 8B). FIG. 8A shows the direction of the dotted arrow from the broken line part of FIG. 8B. FIG. 9 shows a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer enters a transfer wafer storage container and lifts off a target wafer to unload the wafer from the transfer wafer storage container). Is a schematic front view. FIG. 10 is a schematic front view of a processing sequence (a step in which a tweezer carries out a target wafer from a transfer wafer storage container) of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic front view of a processing sequence (step of reducing the interval between tweezers) of the method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 12 is a schematic front view of a processing sequence (a step in which a tweezer holds a wafer and approaches a boat) of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 13 is a processing sequence of a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention (the tweezer holds a wafer and approaches the wafer mounting position of the boat, and the held wafer and the boat are in a non-contact state. FIG. 6 is a schematic front view of a step of monitoring a relationship between a held wafer and a reference position. FIG. 14 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to one embodiment of the present invention (step where the tweezer holds and lowers the wafer and places the wafer on the finger of the slot 106 corresponding to the boat). It is. FIG. 15 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to one embodiment of the present invention (step where the tweezers land on the fingers and then move down further away from the back surface of the wafers). FIG. 16 is a schematic front view of a processing sequence (a step where the tweezer retracts from the boat) of the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 17 is a schematic front view of a processing sequence (step in which a boat filled with wafers rises toward the wafer processing chamber) of the semiconductor device manufacturing method according to one embodiment of the present invention. FIG. 18 is a schematic front view of a processing sequence (wafer processing step) of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 19 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a boat on which a wafer has been processed descends). FIG. 20 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer approaches a boat to carry out a wafer after the completion of wafer processing). FIG. 21 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer enters the boat in a non-contact manner to carry out a wafer after completion of wafer processing). FIG. 22 shows a processing sequence of a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention (wafers that have been processed by the wafer are held by the tweezers and the wafers are lifted off from the boat, and the held wafers and reference positions) FIG. FIG. 23 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer carries out a wafer after completion of wafer processing from a boat). FIG. 24 is a schematic front view of a processing sequence (step of enlarging the interval between tweezers) of the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 25 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (step of approaching the original slot of the wafer hoop even if the wafer is held by the tweezers). FIG. FIG. 26 shows a processing sequence of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention (a wafer that has been subjected to wafer processing is held by a tweezer and enters the original slot of the original wafer hoop in a non-contact state. It is a schematic front view of (step). FIG. 27 shows a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a wafer that has been processed by a wafer is held by a tweezer and lowered and placed on the original shelf of the original wafer hoop. FIG. 6 is a schematic front view of the step of further descending. FIG. 50 is a block flow diagram showing an overall apparatus processing flow of the semiconductor manufacturing method according to the present embodiment. Based on these, the apparatus processing flow a of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described.

以下図50のウエハ・ロード動作サイクル181内のウエハ・フープ95へのツィーザ進入ステップ151から順次説明する。図8に示すように、フープ95(又はウエハ・カセット等のウエハ搬送容器)には、ウエハ支持板97で区切られたウエハ・スロット96が設けられており、一般に25枚程度のウエハ1(1a,1b,1c,1d,1eその他)を収容できるようになっている。ウエハ1(具体的にはウエハ群、以下同じ)をボート54(耐熱ウエハ収容具または熱処理用ウエハ治具)に移送するには、先ず、ウエハ搬送ロボット65のツィーザ66(具体的にはツィーザ群、以下同じ)が目的のフープ95内の目的とするスロット96(具体的にはスロット群、以下同じ)に、フープ95とツィーザ66およびウエハ1とツィーザ66との間が非接触の状態で侵入する。   In the following, description will be made sequentially from the step 151 of entering the tweezers into the wafer hoop 95 in the wafer load operation cycle 181 of FIG. As shown in FIG. 8, the hoop 95 (or a wafer transfer container such as a wafer cassette) is provided with a wafer slot 96 delimited by a wafer support plate 97, and generally has about 25 wafers 1 (1a). , 1b, 1c, 1d, 1e, etc.). In order to transfer the wafer 1 (specifically, a wafer group, the same applies hereinafter) to the boat 54 (heat-resistant wafer container or heat treatment wafer jig), first, a tweezer 66 (specifically, a tweezer group) of the wafer transfer robot 65. , The same applies hereinafter) enters a target slot 96 (specifically, a group of slots, the same applies hereinafter) in the target hoop 95 without contact between the hoop 95 and the tweezer 66 and between the wafer 1 and the tweezer 66. To do.

その後、図9に示すように、ツィーザ66が上昇してウエハ1をウエハ支持板97から離陸させる(図50のウエハ・リフト・ステップ152)。次に、図10に示すように、ツィーザ66がフープ95とウエハ1およびツィーザ66と非接触の状態で後退して、ウエハ1を搬出する(図50のフープ等からのウエハ搬出ステップ153)。続いて、図11に示すように、必要に応じて、ツィーザ66同士のピッチを調整する。一般に300φウエハの場合は縮小することが多いが、変更しない場合または拡大する場合もある(図50のツィーザ・ピッチ変更ステップ154)。従って、図50に示すように、このステップはピッチを変更しない場合はスキップする。その後、ツィーザ66はウエハ1を保持したまま、ボート54に接近し、その近傍領域55内にボート54とツィーザ66およびウエハ1が非接触の状態で進入する(図50のボートへの接近・進入ステップ155)。   Thereafter, as shown in FIG. 9, the tweezer 66 rises to take off the wafer 1 from the wafer support plate 97 (wafer lift step 152 in FIG. 50). Next, as shown in FIG. 10, the tweezer 66 moves backward in a non-contact state with the hoop 95, the wafer 1, and the tweezer 66, and the wafer 1 is unloaded (wafer unloading step 153 from the hoop of FIG. 50). Subsequently, as shown in FIG. 11, the pitch between the tweezers 66 is adjusted as necessary. In general, in the case of a 300φ wafer, the wafer is often reduced, but may not be changed or may be enlarged (twiser pitch changing step 154 in FIG. 50). Therefore, as shown in FIG. 50, this step is skipped if the pitch is not changed. Thereafter, the tweezer 66 approaches the boat 54 while holding the wafer 1, and the boat 54, the tweezer 66, and the wafer 1 enter the vicinity region 55 in a non-contact state (approach / entry to the boat in FIG. 50). Step 155).

次に、図13に示すように、ウエハ1の水平面での位置が、ほぼボート54上への載置位置近傍に来た状態で、且つボート54とツィーザ66およびウエハ1が非接触の状態で停止して(実質的な停止でもよいし、低速の、または通常の速度での移動中でもよい。移動中の方が停止に伴う振動を回避することができる外、時間を節約できる。一方、停止すると測定系を移動させないでよいので、測定がしやすい等のメリットがある。また、載置動作の前の停止位置で測定すると測定精度の面からも、時間の面からも有利である。)、計測光ビーム71によってボート54上に置かれたダミー・ウエハ1rの上面を基準面Hrとして、ツィーザ66に保持されているウエハ1(1a,1b,1c,1d,1e)の高さH1,H2,H3,H4,H5(たとえば中心の高さ又は位置)を計測し、それからウエハ搬送機構64の基準面高さ及びピッチ情報と現実のボート54上の基準面高さとスロット・ピッチ(ボート上ウエハ・ピッチ)との相違を算出する(図50のウエハ位置検査ステップ156)。この検査は、通常、ウエハ・ロード動作サイクル181(図50)の最初のサイクルで実施するが、検査を実施しないサイクルでは、図50に示すように、スキップする。ウエハ・ロード動作サイクル181(図50)で実施することのメリットは、搬送エラーで問題が生じたウエハやボートを使用してバッチ処理することによって、汚染等をバッチ全体および装置全体に拡散させないところにある。更に、ウエハ・ロード動作サイクル181(図50)の最初のサイクルで実施することのメリットは、搬送ずれが許容限界に近づいている際に、最初に検査せず、ロード動作を繰り返していると、ウエハの固有のばらつき等によって衝突事故が発生する可能性が高いところにある。また、多くのウエハをロード後に、搬送ずれが判明すると、すでにロード済みのウエハが搬送エラーの影響を受けている可能性が高いからである。また、後に説明するように、最初のサイクルでこの検査を実施して、別のサイクルでも実施することもできる。また、最初のサイクルでこの検査を実施せず、別のサイクルで実施することもできる。更に、ウエハ・ロード動作サイクル181(図50)では、この検査を実施せず、ウエハ・アンロード動作サイクル191(図50)やその他の部分で実施することもできる。また、同様にウエハ・ロード動作サイクル181(図50)でも、この検査を実施し、ウエハ・アンロード動作サイクル191(図50)やその他の部分で実施することもできる。ウエハ・アンロード動作サイクル191(図50)でこの検査を実施する場合、通常、ウエハ・アンロード動作サイクル191(図50)の最初のサイクルで実施するが、検査を実施しないサイクルでは、図50に示すように、スキップする。ウエハ・アンロード動作サイクル191(図50)でこの検査を実施するメリットは、ウエハ処理によってウエハがそり等の変動を受ける結果、ロード時の位置関係と異なる位置関係になる可能性があるところにある。更に、ウエハ・アンロード動作サイクル191(図50)の最初のサイクルで実施するメリットは、先のウエハ・ロード動作サイクル181(図50)の最初のサイクルで実施するものとほぼ同じである。また、後に説明するように、最初のサイクルでこの検査を実施して、別のサイクルでも実施することもできる。別のサイクルでも実施するメリットは、基準位置とのずれを複数の基準位置(ダミー・ウエハ、一つ又は複数の製品ウエハ)が得られる結果、統計的処理ができ、ここの測定に伴う誤差が排除できるところにある。また、最初のサイクルでこの検査を実施せず、別のサイクルで実施することもできる。最初のサイクルでこの検査を実施せず、別のサイクルで実施するメリットは、多数回処理を経たダミー・ウエハではなく、実際の製品ウエハ(他の被測定ウエハとおなじ)を基準とするので、ウエハの属性の相違による誤差を排除することができるところにある。   Next, as shown in FIG. 13, the position of the wafer 1 on the horizontal plane is almost in the vicinity of the mounting position on the boat 54, and the boat 54, the tweezer 66, and the wafer 1 are not in contact with each other. Stop (may be a substantial stop, or may be moving at a low speed or normal speed. While moving, the vibration associated with the stop can be avoided and time can be saved. Then, it is not necessary to move the measurement system, so there are advantages such as easy measurement, etc. Measuring at the stop position before the mounting operation is advantageous from the viewpoint of measurement accuracy and time.) The height H1 of the wafer 1 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) held by the tweezers 66 with the upper surface of the dummy wafer 1r placed on the boat 54 by the measurement light beam 71 as the reference plane Hr. H2, H3, H4 5 (for example, the height or position of the center), and then the reference surface height and pitch information of the wafer transfer mechanism 64 and the actual reference surface height and slot pitch (boat pitch on the boat) on the boat 54 are measured. The difference is calculated (wafer position inspection step 156 in FIG. 50). This inspection is normally performed in the first cycle of the wafer loading operation cycle 181 (FIG. 50), but is skipped in the cycle in which the inspection is not performed as shown in FIG. The merit of carrying out in the wafer loading operation cycle 181 (FIG. 50) is that, by performing batch processing using wafers or boats in which problems have occurred due to transfer errors, contamination or the like is not diffused throughout the batch or the entire apparatus. It is in. Further, the merit of performing in the first cycle of the wafer load operation cycle 181 (FIG. 50) is that when the transfer deviation is approaching the allowable limit, the load operation is repeated without first inspecting. There is a high possibility that a collision will occur due to variations inherent in the wafer. In addition, if a transfer deviation is found after many wafers are loaded, there is a high possibility that the already loaded wafer is affected by a transfer error. Also, as will be explained later, this test can be performed in the first cycle and performed in another cycle. It is also possible to perform this inspection in another cycle without performing this inspection in the first cycle. Further, in the wafer load operation cycle 181 (FIG. 50), this inspection is not performed, and the wafer unload operation cycle 191 (FIG. 50) and other portions can be performed. Similarly, this inspection can be performed in the wafer loading operation cycle 181 (FIG. 50), and can be performed in the wafer unloading operation cycle 191 (FIG. 50) and other portions. When this inspection is performed in the wafer unload operation cycle 191 (FIG. 50), it is normally performed in the first cycle of the wafer unload operation cycle 191 (FIG. 50). Skip as shown. The merit of carrying out this inspection in the wafer unload operation cycle 191 (FIG. 50) is that there is a possibility that the wafer is subjected to fluctuations such as warpage due to wafer processing, resulting in a positional relationship different from the positional relationship at the time of loading. is there. Further, the merit performed in the first cycle of the wafer unload operation cycle 191 (FIG. 50) is almost the same as that performed in the first cycle of the previous wafer load operation cycle 181 (FIG. 50). Also, as will be explained later, this test can be performed in the first cycle and performed in another cycle. The merit of implementing in another cycle is that statistical processing can be performed as a result of obtaining a plurality of reference positions (dummy wafers, one or more product wafers) with respect to deviation from the reference position. It is in a place where it can be eliminated. It is also possible to perform this inspection in another cycle without performing this inspection in the first cycle. The advantage of not performing this inspection in the first cycle and in another cycle is based on the actual product wafer (same as other wafers to be measured), not the dummy wafer that has been processed many times. The error due to the difference in the attributes of the wafer can be eliminated.

この検査結果に基づいて、必要があるときは、ウエハ搬送機構64の基準面高さ及びピッチ情報が修正される(図50の搬送機構設定修正ステップ157)。同時に、アラームを表示してもよい(たとえば、ずれを修正した旨の表示)。また、これに基づいて、必要があるときは、実時間的に(ほぼ同時に又はしばらく時間間隔を置いて)ツィーザ66の高さが調整される。検査と同時に修正動作を実行するメリットは、即結果を反映できることの外、同時に検査結果をフィードバックしながらツィーザ66の調整を高精度でできるところにある。一方、ツィーザ66にウエハを保持した状態で、ボート54の近傍領域55外に出たときに、修正動作を実行するメリットは、移動しながら(図50のピッチ変更ステップ154、169)できるため時間が節約できること、調整時の振動等で、不測の接触等が起こらない点等にある。また、ステップを進行させると問題が起こる場合、または、どのように設定修正すればよいか不明な場合は、ウエハ搬送ロボット65を停止させ、アラーム(たとえば、差し迫った衝突の危険がある旨の表示)を表示する。また、問題がすぐには発生しないがどのように設定修正すればよいか不明な場合には、アラーム(ずれの内容と予測されるリスク)のみを表示する。   Based on the inspection result, when necessary, the reference surface height and pitch information of the wafer transfer mechanism 64 are corrected (transfer mechanism setting correction step 157 in FIG. 50). At the same time, an alarm may be displayed (for example, an indication that the deviation has been corrected). Also, based on this, when necessary, the height of the tweezer 66 is adjusted in real time (approximately at the same time or at some time interval). The merit of executing the correction operation simultaneously with the inspection is not only that the result can be reflected immediately, but also that the tweezer 66 can be adjusted with high accuracy while simultaneously feeding back the inspection result. On the other hand, the advantage of executing the correction operation when the wafer is held in the tweezers 66 and out of the vicinity region 55 of the boat 54 is that it can move while moving (pitch change steps 154 and 169 in FIG. 50). Can be saved, and there is no unexpected contact due to vibration during adjustment. If a problem occurs when the step is advanced, or if it is unclear how to correct the setting, the wafer transfer robot 65 is stopped and an alarm (for example, an indication that there is a danger of imminent collision) ) Is displayed. If the problem does not occur immediately but it is unclear how to correct the setting, only the alarm (the content of the deviation and the predicted risk) is displayed.

その後、図14に示すように、ツィーザ66が降下して、ウエハ1が載置動作の前の所定の停止位置(水平面内の位置)から降下して、対応するウエハ・ハンガ107a,107b上に載置される(図50のボートへのロード・ステップ158)。続けて、図15に示すように、ツィーザ66はウエハ1と離れて、更に降下して、ウエハ1およびボート54と非接触の状態になる(図50のツィーザ降下ステップ159)。この状態で、図16に示すように、ボート54から退避する(図50のボートからの退避ステップ160)。この時、図50に示すように、ロードすべきウエハ1が残っている場合には、フープへの進入ステップ151へ戻る。必要なすべての被処理ウエハ1のロードが完了したときは、次の処理室への搬入工程に進む。このフープへの進入ステップ151からボートからの退避ステップ160までがウエハ・ロード動作サイクル181である。   After that, as shown in FIG. 14, the tweezer 66 is lowered, and the wafer 1 is lowered from a predetermined stop position (position in the horizontal plane) before the mounting operation and is placed on the corresponding wafer hangers 107a and 107b. It is mounted (loading step 158 to the boat of FIG. 50). Subsequently, as shown in FIG. 15, the tweezer 66 is separated from the wafer 1 and further lowered to be in a non-contact state with the wafer 1 and the boat 54 (the tweezer lowering step 159 in FIG. 50). In this state, as shown in FIG. 16, the boat 54 is evacuated (evacuation step 160 from the boat of FIG. 50). At this time, as shown in FIG. 50, when there remains a wafer 1 to be loaded, the process returns to the entry step 151 into the hoop. When all necessary wafers 1 to be processed have been loaded, the process proceeds to the next process chamber. The wafer loading operation cycle 181 is from the entry step 151 to the hoop to the retreat step 160 from the boat.

その後、図17に示すように、ウエハ1が充填されたボート54はウエハ処理室56(図2及び3参照)に向けてボート・エレベータによって上昇する(図50の処理室への搬入ステップ161)。更に、図18に示すように、ウエハ処理室56内において、熱処理その他のウエハ処理162(図50)が実行される。ウエハ処理後、図19に示すように、ウエハ1が充填されたボート54はウエハ処理室56からボート・エレベータによって降下し、排出される(図50の処理室からの搬出ステップ163)。   Thereafter, as shown in FIG. 17, the boat 54 filled with the wafers 1 is lifted by the boat elevator toward the wafer processing chamber 56 (see FIGS. 2 and 3) (loading step 161 into the processing chamber of FIG. 50). . Further, as shown in FIG. 18, heat treatment and other wafer processing 162 (FIG. 50) are performed in the wafer processing chamber 56. After the wafer processing, as shown in FIG. 19, the boat 54 filled with the wafer 1 is lowered from the wafer processing chamber 56 by a boat elevator and discharged (unloading step 163 from the processing chamber in FIG. 50).

処理が完了したウエハ1がウエハ処理室56外に搬出されると、図20に示すように、ツィーザ66がボート54に接近する(図50のボートへの接近ステップ164)。更に図21に示すように、先と同様に非接触状態でツィーザ66がボート54内に進入する(図50のボートへの再進入ステップ165)。   When the processed wafer 1 is carried out of the wafer processing chamber 56, the tweezer 66 approaches the boat 54 as shown in FIG. 20 (accessing step 164 to the boat in FIG. 50). Further, as shown in FIG. 21, the tweezer 66 enters the boat 54 in a non-contact state as before (step 165 for re-entering the boat in FIG. 50).

ここで、図22に示すように、先の図13の場合と同様に、ツィーザ66がウエハ1を真空吸着(保持)した状態で、上昇して、ウエハ1とボート54が非接触の状態で、停止して(実質的な停止でもよいし、低速の、または通常の速度での移動中でもよい。移動中の方が停止に伴う振動を回避することができる外、時間を節約できる。一方、停止すると測定系を移動させないでよいので、測定がしやすい等のメリットがある。また、ボート54上の載置位置からほぼそのまま上昇した位置で測定すると測定精度の面からも、時間の面からも有利である。)、計測光ビーム71によってボート54上に置かれたダミー・ウエハ1rの上面を基準面Hrとして、ツィーザ66に保持されているウエハ1(1a,1b,1c,1d,1e)の高さH1,H2,H3,H4,H5(たとえば中心の高さ又は位置)を計測し、それからウエハ搬送機構64の基準面高さ及びピッチ情報と現実のボート54上の基準面高さとスロット・ピッチ(ボート上ウエハ・ピッチ)との相違を算出する(図50のウエハ位置検査ステップ166)。この検査ステップも先に説明したように、スキップすることができる(図50参照)。   Here, as shown in FIG. 22, as in the case of FIG. 13, the tweezer 66 is lifted in a state where the wafer 1 is vacuum-sucked (held), and the wafer 1 and the boat 54 are not in contact with each other. , Stop (it may be a substantial stop, or it may be moving at a low speed or at a normal speed. While moving, the vibration associated with the stop can be avoided and time can be saved. Since it is not necessary to move the measurement system when stopped, there are advantages such as easy measurement, etc. In addition, when measuring at a position almost ascended from the mounting position on the boat 54, the measurement accuracy and time are also considered. The wafer 1 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) held by the tweezer 66 is defined with the upper surface of the dummy wafer 1r placed on the boat 54 by the measurement light beam 71 as the reference plane Hr. ) Height 1, H 2, H 3, H 4, H 5 (for example, the height or position of the center), and then the reference surface height and pitch information of the wafer transfer mechanism 64, the actual reference surface height on the boat 54 and the slot pitch ( The difference from the wafer pitch on the boat is calculated (wafer position inspection step 166 in FIG. 50). This inspection step can also be skipped as described above (see FIG. 50).

この検査結果に基づいて、必要があるときは、ウエハ搬送機構64の基準面高さ及びピッチ情報が修正される(図50の搬送機構設定修正ステップ167)。同時に、アラームを表示してもよい(たとえば、ずれを修正した旨の表示)。また、これに基づいて、必要があるときは、実時間的に(ほぼ同時に又はしばらく時間間隔を置いて)ツィーザ66の高さが調整される。また、ステップを進行させると問題が起こる場合、または、どのように設定修正すればよいか不明な場合は、ウエハ搬送ロボット65を停止させ、アラーム(たとえば、差し迫った衝突の危険がある旨の表示)を表示する。また、問題がすぐには発生しないがどのように設定修正すればよいか不明な場合には、アラーム(ずれの内容と予測されるリスク)のみを表示する。この修正ステップも先に説明したように、必要のないときはスキップすることができる(図50参照)。   Based on the inspection result, when necessary, the reference surface height and pitch information of the wafer transfer mechanism 64 are corrected (transfer mechanism setting correction step 167 in FIG. 50). At the same time, an alarm may be displayed (for example, an indication that the deviation has been corrected). Also, based on this, when necessary, the height of the tweezer 66 is adjusted in real time (approximately at the same time or at some time interval). If a problem occurs when the step is advanced, or if it is unclear how to correct the setting, the wafer transfer robot 65 is stopped and an alarm (for example, an indication that there is a danger of imminent collision) ) Is displayed. If the problem does not occur immediately but it is unclear how to correct the setting, only the alarm (the content of the deviation and the predicted risk) is displayed. As described above, this correction step can be skipped when it is not necessary (see FIG. 50).

次に、図23に示すように、ツィーザ66がウエハ1を真空吸着(保持)した状態で、ウエハ1およびツィーザ66とボート54が非接触の状態で、ウエハ1をボート54の近傍領域55の外に運び出す(図50のボートからの搬出ステップ168)。次に、図24に示すように、必要に応じて、ツィーザ66同士のピッチを調整する。一般に拡大することが多いが、変更しない場合または縮小する場合もある(図50のツィーザ・ピッチ変更ステップ169)。従って、図50に示すように、このステップはピッチを変更しない場合はスキップする。続いて、図25に示すように、ウエハ1を保持した状態でツィーザ66がフープ95に接近する。更に、図26に示すように、その状態で、ツィーザ66が対応するフープ95のスロット96に非接触で進入する(図50のフープへの進入ステップ170)。続いて、図27に示すように、ツィーザ66が降下して、ウエハ1をウエハ支持板97上に着地させて、更に降下して、ウエハ1から離れ、ウエハおよびフープ95と非接触でフープの外部に退避する(図50のフープからの退避ステップ172)。この時、図50に示すように、アンロードすべきウエハ1がボート54に残っている場合には、ボートへの接近ステップ164へ戻る。必要なすべての処理済ウエハ1のアンロードが完了したときは、次の工程に進む。このボートへの接近ステップ164からフープからの退避ステップ172までがウエハ・アンロード動作サイクル191である。   Next, as shown in FIG. 23, the wafer 1 and the tweezer 66 are not in contact with the boat 54 while the wafer 1 and the tweezer 66 are not in contact with the boat 1 while the wafer 1 is sucked (held). It carries out outside (unloading step 168 from the boat of FIG. 50). Next, as shown in FIG. 24, the pitch between the tweezers 66 is adjusted as necessary. In general, the image is often enlarged, but may not be changed or may be reduced (Tweezer Pitch Change Step 169 in FIG. 50). Therefore, as shown in FIG. 50, this step is skipped if the pitch is not changed. Subsequently, as shown in FIG. 25, the tweezer 66 approaches the hoop 95 while holding the wafer 1. Further, as shown in FIG. 26, in that state, the tweezer 66 enters the slot 96 of the corresponding hoop 95 without contact (entry step 170 to the hoop in FIG. 50). Subsequently, as shown in FIG. 27, the tweezer 66 is lowered, the wafer 1 is landed on the wafer support plate 97, and further lowered to leave the wafer 1, so that the hoops are not contacted with the wafer and the hoop 95. Retreat to the outside (evacuation step 172 from the hoop in FIG. 50). At this time, as shown in FIG. 50, when the wafer 1 to be unloaded remains in the boat 54, the process returns to the boat approaching step 164. When unloading of all necessary processed wafers 1 is completed, the process proceeds to the next step. From the boat approaching step 164 to the evacuation step 172 from the hoop is a wafer unload operation cycle 191.

4.本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローaにおける光学モニタ方法の詳細の説明(主に図47から図49)
図47は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法の詳細を説明する光検出部要部の正面図(図47(a))および下面図(図47(b))である。図48は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法における検出光強度分布を例示する光強度分布説明図である。ここには、図47の矢印X方向から見たウエハの傾き(ウエハのそり、ウエハ・ツィーザおよびウエハを含めた湾曲または垂れ下がりを含む)および矢印Y方向から見たウエハの傾きが模式的に示されている。高強度(a)はビーム71a(ウエハの中心に近い点、以下「中央部」という)に関するもので、高強度(b)はビーム71b(ウエハの先端に近い点、以下「先端部」という)に関するものである。図49は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける位置またはピッチずれサンプリングの基本的考え方を示す概念図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法の詳細を説明する。
4). Detailed description of the optical monitoring method in the apparatus processing flow a of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIGS. 47 to 49)
FIG. 47 is a front view (FIG. 47 (a)) and a bottom view (FIG. 47 (b)) of the main part of the light detection portion for explaining the details of the optical monitoring method in the apparatus processing flow of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment. It is. FIG. 48 is an explanatory diagram of light intensity distribution illustrating the detected light intensity distribution in the optical monitoring method in the apparatus processing flow of the semiconductor manufacturing method according to the present embodiment. 47 schematically shows the tilt of the wafer as viewed from the direction of arrow X in FIG. 47 (including wafer warpage, curvature and sagging including the wafer tweezer and the wafer) and the tilt of the wafer as viewed from the direction of arrow Y. Has been. The high intensity (a) relates to the beam 71a (a point close to the center of the wafer, hereinafter referred to as “center part”), and the high intensity (b) relates to the beam 71b (a point close to the tip of the wafer, hereinafter referred to as “tip part”). It is about. FIG. 49 is a conceptual diagram showing a basic concept of position or pitch deviation sampling in the apparatus processing flow of the semiconductor manufacturing method according to the present embodiment. Based on these, the details of the optical monitoring method in the apparatus processing flow of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described.

先に図6又は図13に示したように、ウエハの位置検査は、単一のビームでも可能であるが、精度を上げるには、図47に示すように、複数のビーム71a、71bで検出しようとするウエハを保持しているウエハ・ツィーザ66の延在方向の前記ウエハ1上の異なる2点又はそれ以上(複数点)について、実行することが望ましい。これは、ウエハ・ツィーザ66は1mm程度と薄いので、ウエハ1の重みで垂れ下がるから、複数点で見て、ウエハ1の先端部の位置を予測することが重要である。すなわち、衝突する可能性の高いのは、ウエハ1の先端部下端及び前半分の下端外周だからである。もちろん、上方の接触・衝突という点では、ウエハ1の後半部(ウエハ・ツィーザ66の根元側)の外周上端が問題となる。また、比較的稀であるが、ウエハ1の外周が上側にそる場合は、全外周の上端部が問題となることがある。これらのウエハ1またはウエハ・ツィーザ66の接触が問題になる部分を総称して、最外部点(最上部点、最下部点、最先端部点、最後部点などを含む)という。   As shown in FIG. 6 or FIG. 13, the wafer position can be inspected with a single beam. However, in order to increase the accuracy, detection is performed with a plurality of beams 71a and 71b as shown in FIG. It is desirable to carry out at two or more different points (a plurality of points) on the wafer 1 in the extending direction of the wafer tweezers 66 holding the wafer to be processed. This is because the wafer tweezer 66 is as thin as about 1 mm and hangs down due to the weight of the wafer 1, so it is important to predict the position of the tip of the wafer 1 from a plurality of points. That is, the reason for the high possibility of a collision is that the outer periphery of the lower end of the front end portion of the wafer 1 and the lower end of the front half. Of course, the upper end of the outer periphery of the rear half of the wafer 1 (the base side of the wafer tweezer 66) becomes a problem in terms of upper contact and collision. Moreover, although it is relatively rare, when the outer periphery of the wafer 1 is warped upward, the upper end portion of the entire outer periphery may cause a problem. The portions where the contact of the wafer 1 or the wafer tweezer 66 is a problem are collectively referred to as the outermost points (including the uppermost point, the lowermost point, the most advanced point, the last point, etc.).

実際の受光パターンは図48のようになる。図48に示すように、傾きがなければ、ダミー・ウエハ1rや製品ウエハ1のように、暗部の厚みは、中央部厚みTaa,先端部厚みTabとも、ウエハの厚みとほぼ同じである。ウエハ1bはウエハ・ツィーザ66の軸と直交する方向、すなわち、ウエハ・ツィーザ66の幅方向(以下「直交方向」という)のみが傾いているので、Tbaはかなり厚くなるが、Tbbは若干厚くなるのみである。この点、ウエハ1cもほぼ同様である。すなわち、Tcaはかなり厚く、Tcbは若干厚くなるのみである。一方、ウエハ1dはウエハ・ツィーザ66の軸方向(以下「軸方向」という)のみが傾いている(先が垂れている)ので、TdaおよびTdbの厚さは、ほぼウエハと同等の厚さであるが、中心位置がずれているのがわかる。このことから逆にウエハが軸方向に垂れているのが検出される。ウエハ1eは直交方向と軸方向がともに傾いているので、TeaとTebの両方が厚くなっており、しかも中心位置がずれている。このことから逆にウエハが軸方向に垂れていて、かつ、直行方向にも傾いていることが検出される。これらの傾き情報を考慮して、最外部点の位置を予測することで、精密な制御が可能となる。   The actual light receiving pattern is as shown in FIG. As shown in FIG. 48, if there is no inclination, the thickness of the dark portion is substantially the same as the thickness of the wafer in both the central portion thickness Taa and the tip portion thickness Tab as in the dummy wafer 1r and the product wafer 1. Since the wafer 1b is inclined only in the direction perpendicular to the axis of the wafer tweezer 66, that is, the width direction of the wafer tweezer 66 (hereinafter referred to as "orthogonal direction"), Tba is considerably thick, but Tbb is slightly thick. Only. In this respect, the wafer 1c is substantially the same. That is, Tca is considerably thicker and Tcb is only slightly thicker. On the other hand, since the wafer 1d is inclined only in the axial direction of the wafer tweezer 66 (hereinafter referred to as “axial direction”), the thicknesses of Tda and Tdb are substantially the same as those of the wafer. Although it is, it can be seen that the center position is shifted. On the contrary, it is detected that the wafer hangs down in the axial direction. Since both the orthogonal direction and the axial direction of the wafer 1e are inclined, both Tea and Teb are thick, and the center position is shifted. On the contrary, it is detected that the wafer hangs down in the axial direction and is also inclined in the orthogonal direction. Predicting the position of the outermost point in consideration of the inclination information enables precise control.

セクション3等では、ボート54上のダミー・ウエハ(または製品ウエハ)を基準高さとして、ウエハ・ツィーザ66に保持している複数のウエハの位置を検出して、現実の基準位置とウエハ・ピッチを算出する例を示したが、これらのデータの処理の仕方は種々の方法が考えられる。図49に示すように、位置制御に関して、物理的許容範囲は、たとえば、ボート54のスロット・ピッチ(ウエハ・ピッチに対応)は、300φウエハでは、8mm程度が一般的である(一方、フープ内は12.5mm程度)。ここで、ウエハ・ツィーザ66の制御精度(搬送誤差)は、一般的に0.3mm程度と考えられる。また、ウエハの厚みは0.75mm程度であり、それに加えて、ウエハ・ツィーザ66の厚みが1mm程度である。これに、各ウエハの固有のばらつき(そり、傾きその他)が加算されるので、統計的に安全な範囲は、通常、理想中心値の上下の数ミリ・メートル程度ということになる。従って、検出された複数のウエハに対する相対位置を統計的に処理、すなわち、平均、直線回帰によるピッチ推定等により、ここのウエハのばらつきを排除して、基準位置とのずれ及びピッチのずれを算出すると、更に精度のよい制御が可能となる。   In section 3 and the like, the dummy wafer (or product wafer) on the boat 54 is used as a reference height, and the positions of a plurality of wafers held on the wafer tweezer 66 are detected, and the actual reference position and wafer pitch are detected. Although an example in which is calculated is shown, there are various methods for processing these data. As shown in FIG. 49, regarding the position control, the physical allowable range is, for example, that the slot pitch of the boat 54 (corresponding to the wafer pitch) is generally about 8 mm for a 300φ wafer (on the other hand, in the hoop). Is about 12.5 mm). Here, the control accuracy (conveyance error) of the wafer tweezer 66 is generally considered to be about 0.3 mm. Further, the thickness of the wafer is about 0.75 mm, and in addition, the thickness of the wafer tweezer 66 is about 1 mm. Since the inherent variation (sled, tilt, etc.) of each wafer is added to this, the statistically safe range is usually about several millimeters above and below the ideal center value. Therefore, statistically processing the detected relative positions with respect to multiple wafers, that is, calculating the deviation from the reference position and the pitch by eliminating the wafer variation by averaging, pitch estimation by linear regression, etc. Then, more accurate control is possible.

なお、順次検出される基準値との差異を、移動平均等を考慮して、統計的に誤差を排除して、真のずれ量を算出して補正することも有効である。   It is also effective to correct the difference from the sequentially detected reference value by calculating a true deviation amount by statistically eliminating an error in consideration of a moving average or the like.

5.本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローbの説明(主に図28および図29)
以下は、前記の装置処理フローaにおける検出系の配置に関する変形例でもある。
5. Description of apparatus processing flow b of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIGS. 28 and 29)
The following is also a modification regarding the arrangement of the detection system in the apparatus processing flow a.

図28は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスb)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。図28は、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローaにおける図4に対応している。図29は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法(装置プロセスb)の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ)の模式正面図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローbを説明する。なお、以下に説明する部分以外は、明らかにそうでないところを除き、セクション1から4までの説明と同じであり、それらの説明を繰り返さない。   FIG. 28 is a perspective view of the periphery of the wafer boat showing the arrangement of the optical displacement sensor (apparatus process b) in the wafer processing apparatus used in the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 28 corresponds to FIG. 4 in the apparatus processing flow a of the semiconductor manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 29 shows a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method (apparatus process b) according to an embodiment of the present invention (the tweezer holds a wafer and approaches the wafer mounting position of the boat, and the held wafer and the boat are not FIG. 6 is a schematic front view of a step of monitoring a relationship between a held wafer and a reference position in a contact state. Based on these, the apparatus processing flow b of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described. Except for the parts described below, it is the same as the description of sections 1 to 4 except where it is clearly not, and the description thereof will not be repeated.

図28に示すように、このバッチ炉の特徴は、位置検出光学系61(図2参照)の投光部61aおよび受光部61bが一体の支持アーム111によって、ウエハ搬送ロボット65と連動するようになっている点である(連動して上下動及び平面移動)。この構造の長所は、ウエハ1がどこにあっても(ボート54の近傍領域55どこでもよいし、ボート54の近傍領域55外でもよい)ウエハ位置検査156,166(図50)を比較的簡単に実行することができる。言うまでもないことであるが、位置検出光学系61はウエハ搬送ロボット65とフープ95との受け渡しの際には、後方に後退して、邪魔にならないようにされている。   As shown in FIG. 28, the feature of this batch furnace is that the light projecting unit 61a and the light receiving unit 61b of the position detection optical system 61 (see FIG. 2) are interlocked with the wafer transfer robot 65 by an integral support arm 111. (Up-and-down movement and plane movement in conjunction). The advantage of this structure is that the wafer position inspections 156 and 166 (FIG. 50) can be performed relatively easily regardless of where the wafer 1 is located (may be anywhere in the vicinity region 55 of the boat 54 or outside the vicinity region 55 of the boat 54). can do. Needless to say, the position detection optical system 61 is moved backward so as not to interfere with the transfer between the wafer transfer robot 65 and the hoop 95.

このような構成を利用すると、セクション3で説明したウエハ・ロード&アンロード動作サイクル(ウエハ・ロード動作サイクル181またはウエハ・ロード&アンロード動作サイクル191)の途中のサイクルでウエハ位置検査156,166(図50)を効率よく実施することができる。すなわち、図29に示すように、前のサイクルでロードしたウエハ1eのたとえば上面を製品ウエハ基準面高さHsとして、先と同様にビーム71でウエハ1f,1g,1h,1i,1jの高さH6,H7,H8,H9,H10を測定する。ここで、あらかじめ、ダミー・ウエハ基準高さHrを測定しておけば、実質的に、ダミー・ウエハ基準高さHr基準で測定したことになる。また、製品ウエハ基準面高さHsを基準高さとして処理してもよい。いずれにしても、製品ウエハ1を基準ウエハにするメリットは、実際のウエハであり、他の製品ウエハと同一条件である点にある。ダミー・ウエハは再三の熱処理等で変形している可能性がある。また、測定対象ウエハに比較的近い点でも測定の精度アップに寄与すると考えられる。更に、バッチのどの位置にあっても、比較的狭いビーム71で同時に測定できるメリットがある。   When such a configuration is used, wafer position inspections 156 and 166 are performed in the middle of the wafer load and unload operation cycle (wafer load operation cycle 181 or wafer load and unload operation cycle 191) described in section 3. (FIG. 50) can be implemented efficiently. That is, as shown in FIG. 29, for example, the upper surface of the wafer 1e loaded in the previous cycle is set to the product wafer reference surface height Hs, and the height of the wafers 1f, 1g, 1h, 1i, and 1j with the beam 71 as before. H6, H7, H8, H9, and H10 are measured. Here, if the dummy wafer reference height Hr is measured in advance, the measurement is substantially based on the dummy wafer reference height Hr. Further, the product wafer reference surface height Hs may be processed as the reference height. In any case, the merit of using the product wafer 1 as a reference wafer is that it is an actual wafer and has the same conditions as other product wafers. The dummy wafer may be deformed by repeated heat treatments. In addition, it is considered that a point relatively close to the measurement target wafer also contributes to an increase in measurement accuracy. Furthermore, there is an advantage that measurement can be performed simultaneously with a relatively narrow beam 71 at any position in the batch.

したがって、ウエハ・ロード&アンロード動作サイクルの複数のサイクルで、または、すべてのサイクルでウエハ位置検査を実施することが比較的容易にできる。   Therefore, it is relatively easy to perform wafer position inspection in a plurality of wafer load & unload operation cycles or in all cycles.

6.本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローcの説明(主に図30)
以下は、前記の装置処理フローaにおける検出系の配置に関する他の変形例でもある。
6). Description of apparatus processing flow c of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIG. 30)
The following is another modification regarding the arrangement of the detection system in the apparatus processing flow a.

図30は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスc)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。図30は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローaにおける図4に対応している。図30に基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローcを説明する。なお、以下に説明する部分以外は、明らかにそうでないところを除き、セクション1から4およびセクション5までの説明と同じであり、それらの説明を繰り返さない。   FIG. 30 is a perspective view of the periphery of the wafer boat showing the arrangement of the optical displacement sensor (apparatus process c) in the wafer processing apparatus used in the method of manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 30 corresponds to FIG. 4 in the apparatus processing flow a of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment. Based on FIG. 30, the apparatus processing flow c of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described. Except for the parts described below, the description is the same as the description of sections 1 to 4 and section 5 except where it is not clearly described, and the description thereof will not be repeated.

図30に示すように、このバッチ炉の特徴は、位置検出光学系61(図2参照)の投光部61aおよび受光部61bがボート54がウエハロード・アンロード位置にあるとき、ボート54の上端部近くにあることである。これは、ボート54の上の方から順にウエハ1をロードするタイプの装置に適用すると有利である(図4の装置は、ウエハ1をボート54の下から順にロードすることを前提にしている)。すなわち、比較的簡単な装置構成で、ウエハ・ロード&アンロード動作サイクルの最初のサイクルにウエハ位置検査を実行することができる。   As shown in FIG. 30, the feature of this batch furnace is that the light projecting unit 61a and the light receiving unit 61b of the position detection optical system 61 (see FIG. 2) are arranged such that when the boat 54 is at the wafer loading / unloading position, It is near the upper end. This is advantageous when applied to an apparatus of the type that loads the wafers 1 in order from the top of the boat 54 (the apparatus of FIG. 4 assumes that the wafers 1 are loaded in order from the bottom of the boat 54). . That is, the wafer position inspection can be executed in the first cycle of the wafer load & unload operation cycle with a relatively simple apparatus configuration.

7.本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローdの説明(主に図31)
以下は、前記の装置処理フローaにおける検出系の配置に関するその他の変形例でもある。
7). Description of apparatus processing flow d of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIG. 31)
The following are other modified examples regarding the arrangement of the detection system in the apparatus processing flow a.

図31は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスd)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。図30は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローaにおける図4に対応している。図31に基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローdを説明する。なお、以下に説明する部分以外は、明らかにそうでないところを除き、セクション1から4まで、およびセクション5から6までの説明と同じであり、それらの説明を繰り返さない。   FIG. 31 is a perspective view of the periphery of the wafer boat showing the arrangement of the optical displacement sensor (apparatus process d) in the wafer processing apparatus used in the method of manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 30 corresponds to FIG. 4 in the apparatus processing flow a of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment. Based on FIG. 31, an apparatus processing flow d of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described. Except for the parts described below, it is the same as the description of sections 1 to 4 and sections 5 to 6 except where it is not clearly described, and the description thereof will not be repeated.

図31に示すように、このバッチ炉の特徴は、位置検出光学系61(図2参照)の投光部61aおよび受光部61bがボート54がウエハロード・アンロード位置にあるとき、ボート54の上端部近くと下端部近くの両方にあることである。これは、ボート54の上の方から順にウエハ1をロードするタイプの装置に適用しても、下から順にウエハ1をロードするタイプの装置に適用しても、ともに有利である(図4の装置は、ウエハ1をボート54の下から順にロードすることを前提にしている)。すなわち、比較的簡単な装置構成で、ウエハ・ロード&アンロード動作サイクルの最初のサイクルにウエハ位置検査を実行することができる。   As shown in FIG. 31, the feature of this batch furnace is that the light projecting unit 61a and the light receiving unit 61b of the position detecting optical system 61 (see FIG. 2) are arranged such that when the boat 54 is at the wafer loading / unloading position, It is near both the upper end and the lower end. This is advantageous both when applied to an apparatus that loads the wafers 1 in order from the top of the boat 54 and to an apparatus that loads the wafers 1 from the bottom (see FIG. 4). The apparatus assumes that the wafers 1 are loaded in order from the bottom of the boat 54). That is, the wafer position inspection can be executed in the first cycle of the wafer load & unload operation cycle with a relatively simple apparatus configuration.

8.本実施の形態における半導体の製造方法のデバイス・プロセス・フローの説明(主に図32から図46)
図32は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STIシリコン・ナイトライドCVDステップ)を示すデバイス断面図である。図33は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(シリコン・ナイトライド・パターニング・ステップ)を示すデバイス断面図である。図34は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STIトレンチ形成ステップ)を示すデバイス断面図である。図35は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STIトレンチ埋め込みステップ)を示すデバイス断面図である。図36は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STI−CMPステップ)を示すデバイス断面図である。図37は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(nウエルイオン注入ステップ)を示すデバイス断面図である。図38は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(pウエルイオン注入ステップ)を示すデバイス断面図である図39は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ウエル拡散ステップ)を示すデバイス断面図である。図40は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ゲート酸化前洗浄ステップ)を示すデバイス断面図である。図41は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ゲート酸化ステップ)を示すデバイス断面図である。図42は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ゲート電極パターニング・ステップ)を示すデバイス断面図である。図43は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ソース・ドレイン形成ステップ)を示すデバイス断面図である。図44は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(サイド・ウォール形成ステップ)を示すデバイス断面図である。図45は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(シッリサイデーション・ステップ)を示すデバイス断面図である。図46は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(バック・エンド・ステップ)を示すデバイス断面図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法のデバイス・プロセス・フローを説明する。
8). Description of device process flow of semiconductor manufacturing method in the present embodiment (mainly FIGS. 32 to 46)
FIG. 32 is a device cross-sectional view showing a device process flow (STI silicon nitride CVD step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 33 is a device sectional view showing a device process flow (silicon nitride patterning step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 34 is a device sectional view showing a device process flow (STI trench formation step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 35 is a device sectional view showing a device process flow (STI trench embedding step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 36 is a device sectional view showing a device process flow (STI-CMP step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 37 is a device sectional view showing a device process flow (n-well ion implantation step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 38 is a device cross-sectional view showing a device process flow (p-well ion implantation step) of the method for manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 39 is a cross-sectional view of the semiconductor device in one embodiment of the present invention. It is device sectional drawing which shows the device process flow (well diffusion step) of a manufacturing method. FIG. 40 is a device sectional view showing a device process flow (cleaning step before gate oxidation) of the method for manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 41 is a device sectional view showing a device process flow (gate oxidation step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 42 is a device sectional view showing a device process flow (gate electrode patterning step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 43 is a device cross-sectional view showing a device process flow (source / drain formation step) of the method for manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 44 is a device cross-sectional view showing a device process flow (side wall forming step) of the method for manufacturing a semiconductor device in one embodiment of the present invention. FIG. 45 is a device sectional view showing a device process flow (silicidation step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 46 is a device sectional view showing a device process flow (back end step) in the method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. Based on these, the device process flow of the semiconductor manufacturing method in the present embodiment will be described.

図32に示すように、たとえば、比抵抗が10Ωcm程度のP型(必要に応じてN型でもよい)単結晶シリコン(エピタキシャル・ウエハ、SOIウエハでもよい)からなる300φウエハ1等(他のサイズのウエハでもよい)をウエハ処理して、主面に膜厚10nm程度の薄い酸化シリコン膜2(パッド酸化膜)を形成する(ウエハ処理工程A)。続いて、この酸化シリコン膜2上に膜厚100nm程度の窒化シリコン膜3をCVD法で堆積する(ウエハ処理工程B)。次に、図33に示すように、窒化シリコン膜3上に素子分離領域を開口したフォトレジスト膜4を形成し、このフォトレジスト膜4をマスクにして窒化シリコン膜3をパターニングする。   As shown in FIG. 32, for example, a 300φ wafer 1 made of P-type (may be N-type if necessary) single crystal silicon (may be an epitaxial wafer or SOI wafer) having a specific resistance of about 10 Ωcm (other sizes) The thin silicon oxide film 2 (pad oxide film) having a film thickness of about 10 nm is formed on the main surface (wafer processing step A). Subsequently, a silicon nitride film 3 having a thickness of about 100 nm is deposited on the silicon oxide film 2 by a CVD method (wafer processing step B). Next, as shown in FIG. 33, a photoresist film 4 having an element isolation region opened is formed on the silicon nitride film 3, and the silicon nitride film 3 is patterned using the photoresist film 4 as a mask.

次に、フォトレジスト膜4を除去した後、図34に示すように、窒化シリコン膜3をマスクにして酸化シリコン膜2および半導体基板1を順次エッチングして、半導体基板1に深さ350nm程度の素子分離溝5aを形成する。続いて、たとえば摂氏800から1150度程度の温度で熱酸化処理を施して素子分離溝5a等の表面に酸化シリコン膜6(ライナー酸化膜)を形成する(ウエハ処理工程C)。   Next, after removing the photoresist film 4, as shown in FIG. 34, the silicon oxide film 2 and the semiconductor substrate 1 are sequentially etched using the silicon nitride film 3 as a mask, so that the semiconductor substrate 1 has a depth of about 350 nm. Element isolation trenches 5a are formed. Subsequently, for example, a thermal oxidation process is performed at a temperature of about 800 to 1150 degrees Celsius to form a silicon oxide film 6 (liner oxide film) on the surface of the element isolation trench 5a and the like (wafer processing step C).

次に、図35に示すように、たとえば、オゾンとテトラ・エトキシ・シランとを反応ガスとして用いたCVD法(微細製品では、高密度プラズマCVD法による場合もある)で半導体基板1上に膜厚800nm程度の酸化シリコン膜7を堆積する。更に、図36に示すように、酸化シリコン膜7をCMP法等により研磨し、窒化シリコン膜3を研磨のストッパとして素子分離溝5aの内部にのみ酸化シリコン膜7を残すことにより、素子分離領域5を形成する。続いて、たとえば約摂氏1000度程度のウエハ処理を施して素子分離領域5の酸化シリコン膜7をデンシファイする(ウエハ処理工程D)。   Next, as shown in FIG. 35, for example, a film is formed on the semiconductor substrate 1 by a CVD method using ozone and tetraethoxysilane as a reaction gas (in a fine product, the high-density plasma CVD method may be used). A silicon oxide film 7 having a thickness of about 800 nm is deposited. Further, as shown in FIG. 36, the silicon oxide film 7 is polished by the CMP method or the like, and the silicon oxide film 7 is left only in the element isolation trench 5a using the silicon nitride film 3 as a polishing stopper. 5 is formed. Subsequently, for example, a wafer process of about 1000 degrees Celsius is performed to densify the silicon oxide film 7 in the element isolation region 5 (wafer processing step D).

次に、熱燐酸を用いたウエット・エッチングによって窒化シリコン膜3を除去する(このとき、ライナー酸化膜を半導体基板1の表面部分において、いったん除去して、薄い犠牲酸化膜を熱酸化で形成(ウエハ処理工程E)するのが一般的である)。続いて、図37に示すように、Pチャネル型MOSFETの形成領域を開口したフォトレジスト膜8をマスクにして半導体基板1にn型ウエルを形成するための不純物をイオン注入する。更に、Pチャネル型MOSFETの閾値電圧を調整するための不純物をイオン注入する。n型ウエル形成用の不純物は、たとえば燐を使用し、打ち込みエネルギーは360keV、ドーズ量1.5X1013/cm程度である。また、閾値電圧調整用の不純物は、たとえば燐を使用し、打ち込みエネルギーは40keV、ドーズ量2X1012/cm程度である。 Next, the silicon nitride film 3 is removed by wet etching using hot phosphoric acid (at this time, the liner oxide film is once removed on the surface portion of the semiconductor substrate 1 and a thin sacrificial oxide film is formed by thermal oxidation ( Wafer processing step E) is generally performed). Subsequently, as shown in FIG. 37, an impurity for forming an n-type well is ion-implanted in the semiconductor substrate 1 using the photoresist film 8 having an opening in the formation region of the P-channel MOSFET as a mask. Further, impurities for adjusting the threshold voltage of the P-channel MOSFET are ion-implanted. As the impurity for forming the n-type well, for example, phosphorus is used, the implantation energy is 360 keV, and the dose is about 1.5 × 10 13 / cm 2 . Further, for example, phosphorus is used as the threshold voltage adjusting impurity, the implantation energy is 40 keV, and the dose amount is about 2 × 10 12 / cm 2 .

次に、フォトレジスト膜8を除去した後、図38に示すように、Nチャネル型MOSFETの形成領域を開口したフォトレジスト膜9をマスクにして半導体基板1にp型ウエルを形成するための不純物をイオン注入する。更に、Nチャネル型MOSFETの閾値電圧を調整するための不純物をイオン注入する。p型ウエル形成用の不純物は、たとえばホウ素を使用し、うち込みエネルギーは200keV、ドーズ量1.1X1013/cm程度である。また、閾値電圧調整用の不純物は、たとえば弗化ホウ素(BF)を使用し、打ち込みエネルギーは40keV、ドーズ量2X1012/cm程度である。 Next, after removing the photoresist film 8, as shown in FIG. 38, an impurity for forming a p-type well in the semiconductor substrate 1 using the photoresist film 9 having an opening in the formation region of the N-channel MOSFET as a mask. Ion implantation. Further, an impurity for adjusting the threshold voltage of the N-channel MOSFET is ion-implanted. For example, boron is used as an impurity for forming the p-type well, and the entrapment energy is about 200 keV and the dose amount is about 1.1 × 10 13 / cm 2 . Further, for example, boron fluoride (BF 2 ) is used as the threshold voltage adjusting impurity, the implantation energy is 40 keV, and the dose amount is about 2 × 10 12 / cm 2 .

次に、フォトレジスト膜9を除去した後、図39に示すように、半導体基板1(ウエハの主面)をたとえば摂氏900度程度の温度でn型不純物およびp型不純物の引き伸ばし拡散(ウエハ処理工程F)をすることにより、Pチャネル型MOSFETの形成領域の半導体基板1にn型ウエル10を形成し、その表面近傍にp型チャネル領域12を形成する。また同時に、Nチャネル型MOSFETの形成領域の半導体基板1にp型ウエル11を形成し、その表面近傍にn型チャネル領域13を形成する。   Next, after removing the photoresist film 9, as shown in FIG. 39, the semiconductor substrate 1 (the main surface of the wafer) is stretched and diffused by n-type impurities and p-type impurities (wafer processing) at a temperature of about 900 degrees Celsius, for example. By performing step F), the n-type well 10 is formed in the semiconductor substrate 1 in the formation region of the P-channel MOSFET, and the p-type channel region 12 is formed in the vicinity of the surface thereof. At the same time, a p-type well 11 is formed in the semiconductor substrate 1 in the formation region of the N-channel MOSFET, and an n-type channel region 13 is formed in the vicinity of the surface.

次に、ここで、図40に示すように、ゲート酸化前のウエット洗浄によって、表面の薄い酸化膜(ライナー膜または犠牲酸化膜)は除去される。その後、図41に示すように、熱酸化により、たとえば膜厚4nm程度のゲート酸化膜14を形成する(ウエハ処理工程G)。   Next, as shown in FIG. 40, the thin oxide film (liner film or sacrificial oxide film) is removed by wet cleaning before gate oxidation. Thereafter, as shown in FIG. 41, a gate oxide film 14 having a thickness of, for example, about 4 nm is formed by thermal oxidation (wafer processing step G).

更に、図42に示すように、ゲート酸化膜14上にゲート電極15を形成する。ゲート電極15は、半導体基板1上にCVD法(ウエハ処理工程H)により、たとえばn型多結晶シリコン膜、ノンドープ多結晶シリコン膜、またはアモルファス・シリコン膜等を堆積した後、フォトレジスト膜をマスクとしたドライ・エッチングにより、パターニングして形成する。ゲート電極としては、一般にポリシリコン単層、ポリサイド、ポリメタル、シリサイド、高融点金属メタル等が使用される。ゲート電極15形成の後、ゲート電極周辺の形状を整える等の目的で、熱酸化(一般に「再酸化工程」という)が施されることがある(ウエハ処理工程I)。   Further, as shown in FIG. 42, a gate electrode 15 is formed on the gate oxide film 14. The gate electrode 15 is formed by depositing, for example, an n-type polycrystalline silicon film, a non-doped polycrystalline silicon film, or an amorphous silicon film on the semiconductor substrate 1 by a CVD method (wafer processing step H), and then masking the photoresist film. It is formed by patterning by dry etching. As the gate electrode, a polysilicon single layer, polycide, polymetal, silicide, refractory metal metal, or the like is generally used. After the formation of the gate electrode 15, thermal oxidation (generally referred to as “re-oxidation process”) may be performed for the purpose of adjusting the shape around the gate electrode (wafer processing process I).

次に、図43に示すように、Pチャネル型MOSFETの形成領域にp型不純物、たとえば、ホウ素をウエハ1の主面に直行する方向および斜め方向からイオン注入して、ゲート電極15の両側のn型ウエル10にp型半導体領域16およびp型半導体領域17を形成する。また、Nチャネル型MOSFETの形成領域にn型不純物、たとえば、燐をウエハ1の主面に直行する方向および斜め方向からイオン注入して、ゲート電極15の両側のp型ウエル11にn型半導体領域18およびn型半導体領域19を形成する。 Next, as shown in FIG. 43, a p-type impurity, for example, boron is ion-implanted into the formation region of the P-channel MOSFET from the direction orthogonal to the main surface of the wafer 1 and from the oblique direction. A p type semiconductor region 16 and a p type semiconductor region 17 are formed in the n type well 10. Further, an n-type impurity, for example, phosphorus is ion-implanted in a direction perpendicular to the main surface of the wafer 1 and an oblique direction into the formation region of the N-channel MOSFET, and the n -type is implanted into the p-type well 11 on both sides of the gate electrode 15. A semiconductor region 18 and an n-type semiconductor region 19 are formed.

次に、図44に示すように、半導体基板1上にCVD法(ウエハ処理工程J)により堆積した酸化シリコン膜を異方性ドライ・エッチングして、ゲート電極15の側壁にサイド・ウォール・スペーサ20を形成する。このとき、p型半導体領域17の上部のゲート酸化膜14およびn型半導体領域19の上部のゲート酸化膜14を除去する。続いて、Pチャネル型MOSFETの形成領域にp型不純物、たとえばホウ素をイオン注入して、ゲート電極15の両側のn型ウエル10にp+型半導体領域21を形成する。また、Nチャネル型MOSFETの形成領域にn型不純物、たとえば、燐をイオン注入して、ゲート電極15の両側のp型ウエル11にn+型半導体領域22を形成する。   Next, as shown in FIG. 44, the silicon oxide film deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method (wafer processing step J) is anisotropically dry etched to form side wall spacers on the side walls of the gate electrode 15. 20 is formed. At this time, the gate oxide film 14 above the p-type semiconductor region 17 and the gate oxide film 14 above the n-type semiconductor region 19 are removed. Subsequently, a p-type impurity, for example, boron is ion-implanted in the formation region of the P-channel MOSFET to form the p + -type semiconductor region 21 in the n-type well 10 on both sides of the gate electrode 15. In addition, an n-type impurity, for example, phosphorus is ion-implanted in the formation region of the N-channel MOSFET to form an n + -type semiconductor region 22 in the p-type well 11 on both sides of the gate electrode 15.

次に、図45に示すように、Pチャネル型MOSFETのゲート電極15、p+型半導体領域21(ソース・ドレイン領域)、のそれぞれの表面にコバルト・シリサイド層23(必要に応じてチタン・シリサイド層、ニッケル・シリサイド層等でもよい)を形成する。コバルト・シリサイド層23は、半導体基板1上にスパッタリング法により堆積したコバルト膜をウエハ処理して、半導体基板1およびゲート電極15の表面と反応させた後、未反応のコバルト膜をウエット・エッチングで除去することにより形成する。以上の工程により、Pチャネル型MOSFET(Qp)およびNチャネル型MOSFET(Qn)が完成する。   Next, as shown in FIG. 45, a cobalt silicide layer 23 (if necessary, a titanium silicide layer) is formed on each surface of the gate electrode 15 of the P-channel MOSFET and the p + type semiconductor region 21 (source / drain region). Or a nickel silicide layer or the like). The cobalt silicide layer 23 is obtained by performing wafer processing on a cobalt film deposited on the semiconductor substrate 1 by sputtering and reacting it with the surfaces of the semiconductor substrate 1 and the gate electrode 15, and then wet-etching the unreacted cobalt film. It is formed by removing. Through the above steps, a P-channel MOSFET (Qp) and an N-channel MOSFET (Qn) are completed.

その後、図46に示すように、半導体基板1上にプラズマCVD法により堆積した酸化シリコン膜24にコンタクト・ホール25を形成する。続いて、酸化シリコン膜24にバリアメタル等を介して、スパッタリング法により堆積したアルミニウム合金膜をドライエッチングによりパターニングして配線29から31(バックエンド・プロセス)を形成する。これにより、CMOSウエハ・プロセスがほぼ関係する。なお、バックエンド・プロセスは銅または銀配線等を用いたダマシン・プロセスでもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 46, contact holes 25 are formed in the silicon oxide film 24 deposited on the semiconductor substrate 1 by plasma CVD. Subsequently, an aluminum alloy film deposited by a sputtering method is patterned on the silicon oxide film 24 through a barrier metal or the like by dry etching to form wirings 29 to 31 (back end process). This is mostly related to the CMOS wafer process. The back-end process may be a damascene process using copper or silver wiring.

先に説明した本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法は、たとえば、ここに説明したウエハ処理工程AからJ等に好適に適用可能である。その他の工程であっても、バッチ処理が適切な条件においては、適用可能であることは言うまでもない。   The semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention described above can be suitably applied to, for example, the wafer processing steps A to J described here. It goes without saying that even in other processes, batch processing is applicable under appropriate conditions.

9.サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
9. Summary The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、前記実施の形態では、CMOS半導体集積回路装置の製造方法を例をとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されることなく、その他の半導体集積回路装置の製造方法、単体半導体・デバイスの製造方法等にも適用できることは言うまでもない。   For example, in the above-described embodiment, the manufacturing method of the CMOS semiconductor integrated circuit device has been specifically described by way of example. However, the present invention is not limited thereto, and other semiconductor integrated circuit device manufacturing methods, Needless to say, the present invention can also be applied to a device manufacturing method.

また、前記実施の形態では、縦型バッチ式ウエハ処理装置を例にとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されることなく、その他のバッチ式ウエハ処理装置(小バッチ式を含む)にも適用できることは言うまでもない。   In the above embodiment, the vertical batch type wafer processing apparatus has been specifically described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other batch type wafer processing apparatuses (including small batch type) are used. It goes without saying that is also applicable.

本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the outline of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置(非ウエハ処理期間)の正面図である。1 is a front view of a wafer processing apparatus (non-wafer processing period) showing a structure of a wafer processing apparatus used in a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention; 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置(ウエハ処理期間)の正面図である。It is a front view of the wafer processing apparatus (wafer processing period) which shows the structure of the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスa)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。It is a perspective view of the wafer boat periphery which shows arrangement | positioning (apparatus process a) of the optical displacement sensor in the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位検出部の内部構成を示す内部構造説明図である。It is internal structure explanatory drawing which shows the internal structure of the optical displacement detection part in the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構の構造およびボートの要部詳細を示す装置正面図(図6(a))および装置下面図(図6(b))である。FIG. 6A is a front view showing the structure of the transfer mechanism of the wafer transfer unit in the wafer processing apparatus used in the semiconductor device manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and details of the main part of the boat. It is a figure (FIG.6 (b)). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構全体の構造を示す装置正面図である。It is an apparatus front view which shows the structure of the whole conveyance mechanism of the wafer conveyance part in the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザ(Tweezer)が搬送用ウエハ収納容器に進入するステップ)を示す模式上面図(図8(a))および模式正面図(図8(b))である。FIG. 6 is a schematic top view showing a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer enters a transfer wafer storage container to unload a wafer from the transfer wafer storage container); FIG. 8A) and a schematic front view (FIG. 8B). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザが搬送用ウエハ収納容器に進入し、目的のウエハをリフトオフするステップ)の模式正面図である。Schematic of a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer enters a transfer wafer storage container and lifts off a target wafer to unload the wafer from the transfer wafer storage container) It is a front view. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザが搬送用ウエハ収納容器から、目的のウエハを搬出するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence (a step in which a tweezer carries out a target wafer from a transfer wafer storage container) of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザ同士の間隔を縮小するステップ)の模式正面図である。It is a model front view of the processing sequence (step which reduces the space | interval of tweezers) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持してボートに接近するステップ)の模式正面図である。It is a model front view of the processing sequence (the step where a tweezer holds a wafer and approaches a boat) of a manufacturing method of a semiconductor device in an embodiment of the invention of this application. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ)の模式正面図である。Processing sequence of semiconductor device manufacturing method according to one embodiment of the present invention (Tweezer holds a wafer and approaches the wafer mounting position of the boat, and the held wafer and the boat are held in a non-contact state. FIG. 6 is a schematic front view of a step of monitoring a relationship between a wafer and a reference position. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持して降下し、ボートの対応するスロットのフィンガ上にウエハを着地させるステップ)の模式正面図である。It is a schematic front view of the processing sequence (the step where the tweezer holds and lowers the wafer and landes the wafer on the finger of the corresponding slot of the boat) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of the present invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがフィンガ上にウエハを着地させた後、更に降下してウエハの裏面から離れるステップ)の模式正面図である。FIG. 5 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer moves down from the back surface of the wafer after landing the wafer on the finger). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザがボート外へ退避するステップ)の模式正面図である。It is a model front view of the processing sequence (the step where a tweezer retreats out of a boat) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of the invention of this application. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハが充填されたボートがウエハ処理室に向けて上昇するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence (step in which a boat filled with wafers rises toward a wafer processing chamber) of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理ステップ)の模式正面図である。It is a model front view of the process sequence (wafer process step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハを載せたボートがボート外へ降下するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a boat on which a wafer having been subjected to wafer processing is placed descends outside the boat). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ接近するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer approaches a boat to carry out a wafer for which wafer processing has been completed). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ非接触で進入するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer enters a boat in a non-contact manner to carry out a wafer after completion of wafer processing). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してウエハをボートからリフトオフさせ他状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ)の模式正面図である。Processing sequence of semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a relationship between a wafer held by a tweezer and a wafer being lifted off from a boat while the wafer processing is completed and the reference position) FIG. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザがボートから搬出するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence of the semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a step in which a tweezer carries out a wafer after completion of wafer processing from a boat). 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ツィーザ同士の間隔を拡大するステップ)の模式正面図である。It is a model front view of the processing sequence (step which expands the space | interval of tweezers) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してもとのウエハ・フープの元のスロットへ接近するステップ)の模式正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of a processing sequence of a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (step of approaching an original slot of a wafer hoop even when a wafer is held by a tweezer). . 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して、もとのウエハ・フープの元のスロットへ非接触状態で侵入するステップ)の模式正面図である。Processing sequence of semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention (step in which a tweezer holds a wafer after completion of wafer processing and enters the original slot of the original wafer hoop in a non-contact state) It is a model front view. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス(ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して降下し、もとのウエハ・フープの元の棚上に載置した後、更に降下するステップ)の模式正面図である。Processing sequence of manufacturing method of semiconductor device according to one embodiment of the present invention (After the wafer processing is completed, the tweezer holds the wafer down and places it on the original shelf of the original wafer hoop. It is a model front view of a step to descend. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスb)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。It is a perspective view of the wafer boat periphery which shows arrangement | positioning (apparatus process b) of the optical displacement sensor in the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法(装置プロセスb)の処理シーケンス(ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ)の模式正面図である。Processing sequence of semiconductor device manufacturing method (apparatus process b) according to an embodiment of the present invention (with tweezers holding wafers and approaching the wafer mounting position of the boat, the wafer being held and the boat are in non-contact state FIG. 9 is a schematic front view of a step of monitoring a relationship between a held wafer and a reference position. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスc)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。It is a perspective view of the wafer boat periphery which shows arrangement | positioning (apparatus process c) of the optical displacement sensor in the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置(装置プロセスd)を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。It is a perspective view of the wafer boat periphery which shows arrangement | positioning (apparatus process d) of the optical displacement sensor in the wafer processing apparatus used for the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STIシリコン・ナイトライドCVDステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (STI silicon nitride CVD step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(シリコン・ナイトライド・パターニング・ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (silicon nitride patterning step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STIトレンチ形成ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (STI trench formation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STIトレンチ埋め込みステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (STI trench embedding step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(STI−CMPステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (STI-CMP step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(nウエルイオン注入ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (n well ion implantation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(pウエルイオン注入ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (p well ion implantation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ウエル拡散ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (well diffusion step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ゲート酸化前洗浄ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (cleaning step before gate oxidation) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ゲート酸化ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (gate oxidation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ゲート電極パターニング・ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (gate electrode patterning step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(ソース・ドレイン形成ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (source / drain formation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(サイド・ウォール形成ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (side wall formation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(シッリサイデーション・ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (silicidation step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー(バック・エンド・ステップ)を示すデバイス断面図である。It is device sectional drawing which shows the device process flow (back end step) of the manufacturing method of the semiconductor device in one embodiment of this invention. 本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法の詳細を説明する光検出部要部の正面図(図47(a))および下面図(図47(b))である。It is the front view (FIG. 47 (a)) and bottom view (FIG. 47 (b)) of the principal part of the optical detection part explaining the detail of the optical monitoring method in the apparatus processing flow of the manufacturing method of the semiconductor in this Embodiment. 本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法における検出光強度分布を例示する光強度分布説明図である。It is light intensity distribution explanatory drawing which illustrates the detection light intensity distribution in the optical monitor method in the apparatus processing flow of the manufacturing method of the semiconductor in this Embodiment. 本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける位置またはピッチずれサンプリングの基本的考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the fundamental view of the position or pitch shift | offset | difference sampling in the apparatus processing flow of the manufacturing method of the semiconductor in this Embodiment. 本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローの全体の流れを示すブロック・フロー図である。It is a block flowchart which shows the whole flow of the apparatus processing flow of the semiconductor manufacturing method in this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウエハ(半導体基板)
1a ウエハの主面(表主面またはデバイス面)
51 縦型ウエハ処理装置(縦型バッチ方式ウエハ処理炉)
54 ウエハ処理用ボート(ウエハ処理用ウエハ・ホルダ)
56 ウエハ処理室
65 ウエハ搬送ロボット
66 ウエハ・ツィーザ(ウエハ吸着アーム)
162 ウエハ処理
181 ウエハ・ロード動作サイクル
185 (ウエハ搬送ロボットの長手方向の)主軸
191 ウエハ・アンロード動作サイクル
Hr (ウエハ処理用ボート上の)基準面(ダミーウエハの上面)
1 Wafer (semiconductor substrate)
1a Main surface of wafer (front surface or device surface)
51 Vertical wafer processing equipment (Vertical batch type wafer processing furnace)
54 Wafer processing boat (wafer holder for wafer processing)
56 Wafer Processing Chamber 65 Wafer Transfer Robot 66 Wafer Tweezer (Wafer Adsorption Arm)
162 Wafer processing 181 Wafer loading operation cycle 185 Main axis (in the longitudinal direction of the wafer transfer robot) 191 Wafer unloading operation cycle Hr Reference surface (on the wafer processing boat) Reference surface (upper surface of dummy wafer)

Claims (16)

以下の工程を含む半導体装置の製造方法:
(a)多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを複数のウエハ・ツィーザを有するウエハ搬送ロボットまたは複数のウエハ・ツィーザを有する他のウエハ搬送ロボットにより保持して、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程;
(b)前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程;
(c)前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、前記ウエハ処理用ボートの前記主軸がほぼ垂直の状態で、ウエハ処理を施す工程;
(d)前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程;
(e)前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む:
(x1)前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の前記主軸に直交する基準面と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(A) In a batch type vertical wafer processing apparatus that batch-processes a large number of wafers to be processed, a plurality of wafers to be processed among the wafers to be processed have a plurality of wafer tweezers. Each main surface of the multiple wafers to be processed along the main axis is held on a wafer processing boat held by a robot or another wafer transfer robot having a plurality of wafer tweezers, and the main axis of the wafer processing boat Transferring a large number of wafers to be processed onto the wafer processing boat by repeating a plurality of wafer loading operation cycles in which the wafers are loaded so as to be substantially orthogonal to each other;
(B) inserting the wafer processing boat containing the wafers to be processed into a wafer processing chamber;
(C) performing wafer processing on the multiple processing wafers in the wafer processing chamber in a state where the main shaft of the wafer processing boat is substantially vertical;
(D) discharging the wafer processing boat containing the wafers to be processed that have undergone the wafer processing from the wafer processing chamber;
(E) A plurality of wafers to be processed among the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat discharged from the wafer processing chamber are held by the wafer transfer robot or the other wafer transfer robots, and the wafers A step of carrying out the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat out of the wafer processing boat by repeating a plurality of wafer unloading operation cycles to be carried out of the processing boat;
Here, at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e) includes the following sub-steps: :
(X1) a plurality of wafer tweezers of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and a reference plane orthogonal to the main axis on the wafer processing boat in a state where a plurality of wafers to be processed are held Detecting a relative distance from at least one of a plurality of wafers to be processed.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように自動的に回避処理を実行する工程。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e). One further includes the following substeps:
(X2) Based on the result of the sub-process (x1), when necessary, the wafer processing boat, a plurality of wafer tweezers of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and the multiple objects A step of automatically performing avoidance processing so as to avoid occurrence of undesired contact between any two of the processing wafers.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットを自動的に停止させる工程。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e). One further includes the following substeps:
(X2) A step of automatically stopping the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot when necessary based on the result of the substep (x1).
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、アラームを発生させる工程。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e). One further includes the following substeps:
(X2) A step of generating an alarm when necessary based on the result of the substep (x1).
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む:
(x2)前記下位工程(x1)の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの動作条件を自動的に修正する工程。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of wafer load operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e). One further includes the following substeps:
(X2) Based on the result of the sub-process (x1), when necessary, the wafer processing boat, a plurality of wafer tweezers of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, and the multiple objects Automatically correcting the operating conditions of the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot so as to avoid the occurrence of undesired contact between any two of the processed wafers.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上のダミー・ウエハ上に設定される。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the reference plane is set on a dummy wafer on the wafer processing boat. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the detection of the relative distance is executed in a first cycle of the plurality of wafer load operation cycles. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、光学的に検出する。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the relative distance is detected optically. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも二つ以上について実行する。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the relative distance is detected for at least two or more of a plurality of wafers to be processed that are held. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、検出しようとするウエハを保持しているウエハ・ツィーザの延在方向の前記ウエハ上の異なる2点又はそれ以上について、実行する。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the relative distance is detected at two or more different points on the wafer in the extending direction of a wafer tweezer holding the wafer to be detected. Execute. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、および、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つにおいて行われる。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the relative distance is detected by at least one of the plurality of wafer load operation cycles and at least one of the plurality of wafer unload operation cycles. Done in 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the detection of the relative distance is executed in a cycle other than a first cycle among the plurality of wafer load operation cycles. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の一つのウエハ上に設定される。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the reference plane is set on one of the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the detection of the relative distance is executed in two or more cycles among the plurality of wafer loading operation cycles. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記下位工程(x1)において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間のピッチを検出する。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , further comprising detecting a pitch between the plurality of wafers to be processed being held in the sub-process (x1). 以下の工程を含む半導体装置の製造方法:  A semiconductor device manufacturing method including the following steps:
(a)多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハをウエハ搬送ロボットまたは他のウエハ搬送ロボットにより保持して、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程;(A) In a batch processing type vertical wafer processing apparatus that batch-processes a large number of wafers to be processed, a plurality of wafers to be processed among the wafers to be processed are transferred to a wafer transfer robot or another wafer transfer robot. A plurality of times of wafer loading on the wafer processing boat so that the main surfaces of the wafers to be processed are substantially perpendicular to the main shaft of the wafer processing boat along the main axis of the wafer processing boat. Transferring the plurality of wafers to be processed onto the wafer processing boat by repeating an operation cycle;
(b)前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程;(B) inserting the wafer processing boat containing the wafers to be processed into a wafer processing chamber;
(c)前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、ウエハ処理を施す工程;(C) performing a wafer process on the multiple wafers to be processed in the wafer processing chamber;
(d)前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程;(D) discharging the wafer processing boat containing the wafers to be processed that have undergone the wafer processing from the wafer processing chamber;
(e)前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、(E) A plurality of wafers to be processed among the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat discharged from the wafer processing chamber are held by the wafer transfer robot or the other wafer transfer robots, and the wafers A step of carrying out the plurality of wafers to be processed on the wafer processing boat out of the wafer processing boat by repeating a plurality of wafer unloading operation cycles to be carried out of the processing boat;
ここで、前記工程(a)の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または(e)の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む:  Here, at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (a) or at least one of the plurality of wafer unload operation cycles in the step (e) includes the following sub-steps: :
(x1)前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の基準位置と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。(X1) In a state where a plurality of wafers to be processed are held by the wafer transfer robot or the other wafer transfer robot, a reference position on the wafer processing boat and a plurality of wafers to be processed are held. Detecting a relative distance to at least one wafer;
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