JP6114629B2 - 回転可能状態検出装置及び回転可能状態検出方法、並びにこれを用いた基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
前記基板が前記凹部上に載置されたときに、前記基板の端部の表面の高さが、前記回転テーブルを回転開始可能な所定値以下となったことを検出する回転可能状態検出手段、を有し、
前記回転可能状態検出手段は、側方から前記凹部の端部を撮像し、前記基板の端部の表面の高さを撮像により検出する撮像手段と、前記撮像手段で取得した画像から、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定する画像処理手段とを含み、
前記所定値は、前記回転テーブルの表面と同じか該表面より低い所定高さであり、
前記画像処理手段は、前記基板の端部の表面の高さが増加中であるか否かを判定し、前記基板の端部の表面の高さが増加中でなく、かつ、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定したときに、前記回転テーブルを回転開始可能と判定する。
該チャンバ内に回転可能に収容され、表面に基板載置用の凹部を有する回転テーブルと、
前記回転可能状態検出装置と、を有する。
前記基板が前記凹部上に載置されたときに、前記基板の端部の表面の高さが、前記回転テーブルを回転開始可能な所定値以下となったことを検出する回転可能状態検出工程、を有し、
前記回転可能状態検出工程は、側方から前記凹部の端部を撮像し、前記基板の端部の表面の高さを撮像により検出する撮像工程と、前記撮像手段で取得した画像から、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを検出する画像処理工程とを含み、
前記所定値は、前記回転テーブルの表面と同じか該表面より低い所定高さであり、
前記画像処理工程は、前記基板の端部の表面の高さが増加中であるか否かを判定し、前記基板の端部の表面の高さが増加中でなく、かつ、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定したときに、前記回転テーブルを回転開始可能と判定する。
前記基板高さ検出工程では、前記チャンバの外部から前記窓を介して前記基板の端部の表面の高さを検出する。
図1は、本発明の実施形態1に係る回転可能状態検出装置を含む基板処理装置の一例を示した断面図である。図1において、実施形態1に係る回転可能状態検出装置200は、カメラ180と、画像処理部190とを備える。また、実施形態1に係る基板処理装置210は、回転可能状態検出装置200に加えて、主要な構成要素として、チャンバ1と、回転テーブル2と、窓18と、回転軸22と、凹部24と、制御部100と、基板位置検出装置170とを備える。その他、基板処理装置210は、基板の処理に必要なチャンバ1内の種々の構成要素及びチャンバ1に取り付けられた種々の構成要素を、必要に応じて備えてよい。また、図1において、回転可能状態検出対象であるウェハWが示されている。
図11は、ウェハWがチャンバ1内に搬入され、回転テーブル2の凹部24上に載置されたときのウェハWの反りの変化状態の一例を詳細に示した図である。図11(A)〜図11(F)に示すように、ウェハWを凹部24上に載置したときに、上述のようにウェハWは周囲の急激な温度変化により反るが、一瞬で反る訳ではなく、数秒から数十秒、例えば、10数秒〜20秒程度の時間を経て再々反り状態に達する場合が多い。そのような場合には、最大反り状態から反り量が徐々に減少してゆき、反り量が減少傾向にあるタイミングで、実施形態2に係る回転可能状態検出装置による検出を行う。よって、実施形態1に係る回転可能状態検出装置200においては、ウェハWが凹部24上に載置されてから最大反り量に達するまで待ち、ウェハWの反り量が確実に減少に転ずると考えられる所定の時間を待機する必要があり、この時間を「反り待ち時間」と呼ぶこととする。
実施形態2に係る回転可能状態検出装置においては、反り待ち時間内であっても、ウェハWの反りが十分収まり、かつ、ウェハWがそれ以上に反ることが無い、つまり反り量増加状態に無い場合には、当該ウェハWを回転可能状態と判定し、次のウェハWの回転可能状態の検出に移行することが可能な回転可能状態検出装置について説明する。
図15は、本発明の実施形態3に係る回転可能状態検出装置の一例を示した図である。実施形態3に係る回転可能状態検出装置202においては、カメラ180及び画像処理部190ではなく、透過型の光学的検出器を用いて回転可能状態検出手段を構成する点で、実施形態1に係る回転可能状態検出装置200と異なっている。なお、その他の構成要素については、実施形態1に係る回転可能状態検出装置と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図16は、本発明の実施形態4に係る回転可能状態検出装置の一例を示した図である。実施形態4に係る回転可能状態検出装置203においては、カメラ180及び画像処理部190ではなく、反射型の光学的検出器を用いて回転可能状態検出手段を構成する点で、実施形態1に係る回転可能状態検出装置200と異なっている。なお、その他の構成要素については、実施形態1に係る回転可能状態検出装置と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図17は、本発明の実施形態5に係る回転可能状態検出装置の一例を示した図である。実施形態5に係る回転可能状態検出装置203においては、チャンバ1の側方に設けられた回転可能状態検出手段ではなく、チャンバ1の上方に設けられた干渉計141を用いて回転可能状態検出手段を構成する点で、実施形態1乃至3に係る回転可能状態検出装置200〜203と異なっている。なお、その他の構成要素については、実施形態1に係る回転可能状態検出装置と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。
2 回転テーブル
16、17 穴
18、18a、18b、110 窓
22 回転軸
24 凹部
100 制御部
140、180、181、182 カメラ
141 干渉計
160 処理部
170 基板位置検出装置
180a 画素
183 投光器
183 受光器
185 反射型光センサ
190、191、192 画像処理部
200、201、202、203、204 回転可能状態検出装置
210、211 基板処理装置
Claims (19)
- チャンバ内に備えられた回転テーブルの表面に形成された基板載置用の凹部上に基板が載置されたときに、前記回転テーブルを回転させても前記基板が前記凹部から飛び出さない状態となったことを検出する回転可能状態検出装置であって、
前記基板が前記凹部上に載置されたときに、前記基板の端部の表面の高さが、前記回転テーブルを回転開始可能な所定値以下となったことを検出する回転可能状態検出手段、を有し、
前記回転可能状態検出手段は、側方から前記凹部の端部を撮像し、前記基板の端部の表面の高さを撮像により検出する撮像手段と、前記撮像手段で取得した画像から、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定する画像処理手段とを含み、
前記所定値は、前記回転テーブルの表面と同じか該表面より低い所定高さであり、
前記画像処理手段は、前記基板の端部の表面の高さが増加中であるか否かを判定し、前記基板の端部の表面の高さが増加中でなく、かつ、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定したときに、前記回転テーブルを回転開始可能と判定する回転可能状態検出装置。 - チャンバ内に備えられた回転テーブルの表面に形成された基板載置用の凹部上に基板が載置されたときに、前記回転テーブルを回転させても前記基板が前記凹部から飛び出さない状態となったことを検出する回転可能状態検出装置であって、
前記基板が前記凹部上に載置されたときに、前記基板の端部の表面の高さが、前記回転テーブルを回転開始可能な所定値以下となったことを検出する回転可能状態検出手段、を有し、
前記回転可能状態検出手段は、側方から前記凹部の端部を撮像し、前記基板の端部の表面の高さを撮像により検出する撮像手段をと、前記撮像手段で取得した画像から、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定する画像処理手段とを含み、
前記撮像手段は、複数箇所の前記基板の端部の表面を撮像可能であり、
前記画像処理手段は、前記基板の端部の表面の高さが増加中であるか否かを判定し、前記基板の端部の表面の高さが増加中でなく、かつ、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定したときに、前記回転テーブルを回転開始可能と判定する回転可能状態検出装置。 - 前記撮像手段は、前記複数箇所の前記基板の端部の表面の各々を撮像する複数の撮像手段を有する請求項2に記載の回転可能状態検出装置。
- 前記画像処理手段は、前記基板が前記凹部上に載置されてから所定時間経過後に前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回転可能状態検出装置。
- チャンバと、
該チャンバ内に回転可能に収容され、表面に基板載置用の凹部を有する回転テーブルと、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の回転可能状態検出装置と、を有する基板処理装置。 - 前記回転テーブルは、前記凹部を複数有する請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記凹部の深さは、前記基板の厚さよりも深い請求項5又は6に記載の基板処理装置。
- 前記チャンバは、内部が観察可能な窓を有し、
前記回転可能状態検出手段は前記チャンバの外部に設けられ、前記窓から前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下であることを検出する請求項5乃至7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記チャンバ内にガスを供給可能なガスノズルを有し、
前記チャンバ内で成膜処理を行う請求項5乃至8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記ガスノズルは、前記チャンバ内の異なる位置に複数設けられ、
各々の前記ガスノズルから、種類の異なる処理ガス又は不活性ガスを供給し、前記回転テーブルを回転させることにより、前記種類の異なる処理ガス又は前記不活性ガスが順次前記基板上に供給され、原子堆積法による成膜が可能である請求項9に記載の基板処理装置。 - チャンバ内に備えられた回転テーブルの表面に形成された基板載置用の凹部上に基板が載置されたときに、前記回転テーブルを回転させても前記基板が前記凹部から飛び出さない状態となったことを検出する回転可能状態検出方法であって、
前記基板が前記凹部上に載置されたときに、前記基板の端部の表面の高さが、前記回転テーブルを回転開始可能な所定値以下となったことを検出する回転可能状態検出工程、を有し、
前記回転可能状態検出工程は、側方から前記凹部の端部を撮像し、前記基板の端部の表面の高さを撮像により検出する撮像工程と、前記撮像工程で取得した画像から、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを検出する画像処理工程とを含み、
前記所定値は、前記回転テーブルの表面と同じか該表面より低い所定高さであり、
前記画像処理工程は、前記基板の端部の表面の高さが増加中であるか否かを判定し、前記基板の端部の表面の高さが増加中でなく、かつ、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定したときに、前記回転テーブルを回転開始可能と判定する回転可能状態検出方法。 - チャンバ内に備えられた回転テーブルの表面に形成された基板載置用の凹部上に基板が載置されたときに、前記回転テーブルを回転させても前記基板が前記凹部から飛び出さない状態となったことを検出する回転可能状態検出方法であって、
前記基板が前記凹部上に載置されたときに、前記基板の端部の表面の高さが、前記回転テーブルを回転開始可能な所定値以下となったことを検出する回転可能状態検出工程、を有し、
前記回転可能状態検出工程は、側方から前記凹部の端部を撮像し、前記基板の端部の表面の高さを撮像により検出する撮像工程と、前記撮像工程で取得した画像から、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを検出する画像処理工程とを含み、
前記撮像工程は、複数箇所の前記基板の端部の表面を撮像し、
前記画像処理工程は、前記基板の端部の表面の高さが増加中であるか否かを判定し、前記基板の端部の表面の高さが増加中でなく、かつ、前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを判定したときに、前記回転テーブルを回転開始可能と判定する回転可能状態検出方法。 - 前記撮像工程は、前記複数箇所の前記基板の端部の表面の各々を複数の撮像手段により撮像する請求項12に記載の回転可能状態検出方法。
- 前記凹部は、前記回転テーブル上に複数設けられ、
前記回転可能状態検出工程を、複数の前記基板について順次行う請求項11乃至13のいずれか一項に記載の回転可能状態検出方法。 - 前記基板が前記凹部に載置されてから、所定の時間以内に前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことが検出されない場合に、アラーム信号を発する請求項11乃至14のいずれか一項に記載の回転可能状態検出方法。
- 前記チャンバは、内部が観察可能な窓を有し、
前記チャンバの外部から、前記窓を介して前記基板の端部の表面の高さが前記所定値以下となったことを検出する請求項11乃至15のいずれか一項に記載の回転可能状態検出方法。 - 請求項11乃至16のいずれか一項に記載の回転可能状態検出方法と、
前記回転可能状態検出工程の後、前記回転テーブルの回転を開始して前記基板の処理を開始する基板処理工程と、を有する基板処理方法。 - 前記基板処理工程は、ガスを供給しながら前記回転テーブルを回転させ、前記基板の表面上に成膜を行う成膜工程である請求項17に記載の基板処理方法。
- 前記ガスは、種類の異なる複数の処理ガス又は不活性ガスを含み、前記回転テーブルを回転させることにより、前記種類の異なる処理ガス又は前記不活性ガスが順次前記基板上に供給され、原子堆積法による成膜を行う請求項18に記載の基板処理方法。
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