JP6290421B2 - 基板処理装置、基板搬送方法及び半導体装置の製造方法並びにプログラム - Google Patents

基板処理装置、基板搬送方法及び半導体装置の製造方法並びにプログラム Download PDF

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Description

本発明は、基板(シリコンウェーハ、ガラス基板等)に薄膜の生成、酸化処理、不純物の拡散、アニール処理等の処理を行い、特に、基板の変形や割れの検知が可能な基板処理装置、基板搬送方法及び半導体装置の製造方法並びに状態検知プログラムが格納された記録媒体に関するものである。
基板を処理する処理装置として、縦型の反応炉と、所定数の被処理基板（以下ウェーハと称す）を水平姿勢で多段に保持する基板保持具であるボートと、該ボートにウェーハを移載する基板移載機とを具備し、前記ボートにウェーハを保持した状態で前記反応炉にてウェーハを処理するバッチ式の基板処理装置がある。
従来では、反応炉内での昇温時、該反応炉から取出された際の冷却時に、熱応力によりウェーハに割れや反り、ズレ等の異常が生じた場合、ウェーハに異常が生じた状態で基板処理が続行されない様、基板処理装置にウェーハの異常を検知する為のウェーハ割れ検知機構を設けている。
特許文献１にあるように、ウェーハ割れ検知機能では、ウェーハが移載されたボートに対し、ウェーハ端面にかかる位置に水平方向に配置した光電センサを垂直方向に一定速度で移動し、その間の光量の変化によりウェーハの状態を判定する。
また、特許文献２によれば、光量の変化は規定の閾値に対して閾値を超えた位置（微下）と閾値から外れた位置(微上)、値が最大となる位置（ピーク）を取得し、判定に用いる。ウェーハ状態の判定に用いる基準値は、正常なウェーハを配置した状態でボート上の各スロットの微上、微下、ピークのデータを取得し、マスターデータとしてシステムで保持する。ウェーハ割れ検知実行時には各スロットの微上、微下、ピークのデータを取得し、マスターデータとの差分を算出する。マスターデータとの差分がシステムに設定された許容値を超えた場合は異常ありと判断し、ウェーハ異常検知状態となる。ここで、マスターデータとの差分の許容値は全スロット共通であり、製品ウェーハを基準として使用している。
更に、プロセス性能条件向上の為、前記ボート上にリング状の保持部材を装着し、該保持部材上にウェーハを載置する基板処理装置もある。例えば、特許文献２によれば、前記ボートに保持部材を装着した状態では、該保持部材がウェーハ割れ検知機構の光軸上に存在し、前記保持部材が光量の波形に影響する為、前記ウェーハ割れ検知機構を使用できないという問題を解消するため、保持部材に対する変形やズレを事前に検知する機能が記載されている。
現状、製品ウェーハについては歪についても厳しく判定する必要がある。一方、ダミーウェーハについては多少の歪や反りが発生しても、繰り返し使用する必要がある。ここで、特許文献２でも、製品ウェーハを基準として、ダミーウェーハ等を含む他のウェーハとの許容値を設定できることが開示されている。しかしながら、特許文献２の内容では、ダミーウェーハを繰り返して使用し、ダミーウェーハの交換周期を伸ばして装置稼働率の向上を図る上記課題の解決には、十分応え切れていない。
ＷＯ２００５／３１８５１号公報 特開２０１３−２１２７２３号公報
本発明の目的は、各種基板における基板割れ検知において、基板種別による異常検知の判定に用いる許容値を個別に設定可能とし、ダミー基板の連続使用による変形を許容して処理継続を可能にすることにある。
本発明の一態様によれば、基板を保持した基板保持具と、前記基板保持具に保持された前記基板の載置状態を検知する検知部と、前記検知部により取得された前記基板の検知データと予め取得していた基準となるマスターデータとを比較して前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第一判定部と、前記基板の種別を確認する確認部と、前記基板の検知データと前記マスターデータとを比較して前記検知データが第二許容値以内かを判定する第二判定部と、前記第一判定部の判定した結果、前記第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認部により前記基板が所定種別であれば、前記第二判定部の判定結果に応じて前記基板保持具搬送部を制御する搬送制御部と、を具備する構成が提供される。
本発明によれば、基板割れ処理において、基板種別ごとに異なる範囲で異常検知を判定することが可能となり、ダミー基板を限界まで再利用することが可能となる。
本発明の実施例に係る基板処理装置を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る基板処理装置を示す断面図である。 本発明の実施例に係る基板処理装置に用いられる処理炉及びその周辺を示す断面図である。 本発明の実施例に係る基板処理装置に用いられる基板移載機を示す側面図である。 本発明の実施例に係る基板移載機に用いられる検知部による状態検知を示す平面図である。 本発明の実施例に係る基板移載機に用いられる検知部により製品基板を検知する場合を示す説明図である。 本発明の実施例に係る基板移載機に用いられる検知部により保持部に載置されたダミー基板を検知する場合を示す説明図である。 本発明の実施例に係る基板保持具のスロットの状態検知処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施例に係る基板保持具の各スロットの割れ検知処理を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
先ず、図１、図２に於いて、本発明の実施例に係る基板処理装置１について説明する。
尚、以下の説明では、基板処理装置として基板に拡散処理やＣＶＤ処理等を行う縦型炉を具備する縦型基板処理装置を適用した場合について述べる。
シリコン等からなるウェーハ２等の基板を収納した密閉式の基板収納容器（ＦＯＵＰ）（以下カセット３）を、外部から筐体４内へ搬入する為、及びその逆に該筐体４内から外部へ搬出する為のＩ／Ｏステージ（基板収納容器授受部）５が前記筐体４の前面に設けられ、該筐体４内には搬入された前記カセット３を保管する為のカセット棚（保管手段）６が設けられている。
又、ウェーハ２の搬送エリアであり、後述のボート（基板保持具）７のローディング、アンローディング空間となる気密室８が設けられている。
ウェーハ２に処理を行う時の前記気密室８の内部は、ウェーハ２の自然酸化膜を防止する為にＮ2 ガス等の不活性ガスが充満される様になっている。
前記カセット３としては、現在ＦＯＵＰというタイプが主流で使用されており、前記カセット３の一側面に設けられた開口部を蓋体（図示せず）で塞ぐことで大気からウェーハ２を隔離して搬送でき、前記蓋体を取去ることで前記カセット３内へウェーハ２を入出させることができる。前記カセット３の蓋体を取外し、該カセット３内と前記気密室８とを連通させる為に、該気密室８の前面側には、カセット載置ステージ（基板収納容器載置手段）９，１１が複数組（図示では２組）設けられ、前記気密室８の前記カセット載置ステージ９，１１対峙部分にはそれぞれカセットオープナ１２，１３（開閉手段）が設けられている。該カセットオープナ１２，１３は独立して駆動可能となっており、前記カセット載置ステージ９，１１に載置された前記カセット３を個別に開閉可能となっている。
前記カセット載置ステージ９，１１、前記カセット棚６、及び前記Ｉ／Ｏステージ５間の前記カセット３の搬送は、カセット搬送機１４(キャリア搬送部)によって行われる。前記カセット搬送機１４による前記カセット３の搬送空間１５には、前記筐体４に設けられたクリーンユニット（図示せず）によって清浄化した空気をフローさせる様にしている。
前記気密室８の内部には、複数のウェーハ２を水平多段に積載する前記ボート７と、ウェーハ２のノッチ（又はオリエンテーションフラット）の位置を任意の位置に合せる基板位置合せ装置１６が設けられ、又前記カセット載置ステージ９，１１上の前記カセット３と前記基板位置合せ装置１６と前記ボート７との間でウェーハ２の搬送を行うウェーハ移載機（基板搬送部）１７が１組設けられている。又、前記気密室８の上部にはウェーハ２を処理する為の処理炉１８が設けられており、該処理炉１８の下端開口部である炉口は炉口ゲートバルブ１９によって開閉される。該炉口ゲートバルブ１９の開状態で、前記ボート７はボートエレベータ（昇降部）２１によって前記処理炉１８へローディング、又は該処理炉１８からアンローディングされ、前記ボート７へのウェーハ２移載時には前記炉口ゲートバルブ１９が閉じられる様になっている。
図３は、前記処理炉１８の周辺構成を示している。該処理炉１８は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料からなるアウタチューブ３１を有している。該アウタチューブ３１は有天筒状であり、該アウタチューブ３１内には上端及び下端が開放されたインナチューブ３２が同心に配置されている。又、前記アウタチューブ３１の外周には、加熱手段としてのヒータ３３が同心に配置され、該ヒータ３３はヒータベース３４を介して前記筐体４上に保持されている。
次に、図３に基づいて、上述の基板処理装置１を用い、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に膜を形成する処理（以下、成膜処理ともいう）について、以下簡単に説明する。
（ウエハチャージおよびボートロード） 複数枚のウェーハ２がボート７に装填（ウエハチャージ）されると、ボート７は、ボートエレベータ２１によって処理炉１８内に搬入（ボートロード）される。このとき、シールキャップは、Ｏリングを介してアウタチューブ(以後、反応管ともいう)３１の下端を気密に閉塞（シール）した状態となる。尚、後述するウェーハ割れ検知(若しくは状態検知)プログラムがボートロード前に実行されるよう構成されている。
（圧力調整および温度調整） 処理炉１８内、すなわち、ウェーハ２が存在する空間が所定の圧力（真空度）となるように、真空ポンプによって真空排気（減圧排気）される。この際、処理炉１８内の圧力は、圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブが、フィードバック制御される。真空ポンプは、少なくともウェーハ２に対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。
また、処理炉１８内のウェーハ２が所定の温度となるように、ヒータ３３によって加熱される。この際、処理炉１８が所定の温度分布となるように、温度センサが検出した温度情報に基づきヒータ３３への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ３３による処理炉１８内の加熱は、少なくともウェーハ２に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。また、回転機構によるボート２０およびウェーハ２の回転を開始する。回転機構により、ボート７が回転されることで、ウェーハ２が回転される。回転機構によるボート７およびウェーハ２の回転は、少なくとも、ウェーハ２に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
（基板処理） 処理炉１８内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、処理炉１８内のウェーハ２に対し、所定のガスが供給されて、所定の処理が施される。
（パージおよび大気圧復帰） 基板処理が完了した後、Ｎ２ガスを処理炉１８内へ供給し、排気管から排気する。Ｎ２ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理炉１８内がパージされ、処理炉１８内に残留するガスや反応副生成物が処理炉１８内から除去される（パージ）。その後、処理炉１８内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理炉１８内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ） ボートエレベータ２１によりシールキャップが下降され、反応管３１の下端が開口される。そして、処理済のウェーハ２が、ボート７に支持された状態で、反応管３１の下端から反応管３１の外部に搬出される（ボートアンロード）。処理済のウェーハ２は、ボート７より取出される（ウエハディスチャージ）。尚、後述するウェーハ割れ検知(若しくは状態検知)プログラムがボートアンロード後に実行されるよう構成されている。
また、後述するウェーハ割れ検知(若しくは状態検知)プログラムは、ボートロード前及びボートアンロード後の両方で行われるのが好ましい。但し、基板処理装置１の運用上、後述するウェーハ割れ検知(若しくは状態検知)プログラムの実行は予め選択できるようにするのが好ましい。
図４にも示す様に、前記ボート７は、保持部(スロットともいう)でウェーハ２を保持する。前記ウェーハ移載機１７は、上下方向に移動し、回転する移載機本体３５と、該移載機本体３５上で往復動する主ツイーザ本体３６とを有している。該主ツイーザ本体３６には、例えば板状の４つのツイーザ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが平行に延びる様に固定されている。又、前記移載機本体３５上には、副ツイーザ本体３８が前記主ツイーザ本体３６と一体に往復動できると共に、該主ツイーザ本体３６とは独立して往復動できる様に設けられている。前記副ツイーザ本体３８には、ツイーザ３７ｅが前述した４つのツイーザ３７ａ〜３７ｄの下位置で平行に固定されている。この為、図４に示す様に、前記ウェーハ移載機１７は５つのツイーザ３７ａ〜３７ｅにより５枚のウェーハ２を一括移載することができ、又最下段の前記ツイーザ３７ｅを用いて１枚のモニタウェーハを移載（枚葉移載）することもできる。モニタウェーハを移載する場合には、図６に示す様に、一括移載した５枚のウェーハ２との間を１スロット分開け、通常のウェーハ２とは異なるカセット３からモニタウェーハを取出し、５枚のウェーハセット間に挿入する。
前記カセット３には、例えば２５枚のウェーハ２が収納されており、前記ウェーハ移載機１７によりウェーハ２を前記ボート７に移載する、又はボート７から回収する場合、ウェーハ２が載置された５つの保持部（スロット群）の中にウェーハ２がない時には、５つのツイーザ３７ａ〜３７ｅにより５枚のウェーハ２を一括移載又は回収し、スロット群の中に異常状態のウェーハ２がある時には、正常状態のウェーハ２のみを最下段の前記ツイーザ３７ｅを用いて回収できる。尚、前記モニタウェーハについては、挿入時と同様に１枚ずつ回収してもよい。
ウェーハ２を検出する検知部４１は、前記移載機本体３５に設けられている。又、図５に示される様に、一方が投光素子、他方が受光素子からなる透過型のフォトセンサ４３ａ，４３ｂが前記ボート７の前面側に配置される様に設けられており、該フォトセンサ４３ａ，４３ｂにより前記ボート７上に載置されたウェーハ２の状態が検知される様になっている。
又、ウェーハ２の状態を検知する場合、前記フォトセンサ４３ａ，４３ｂの光軸が前記ウェーハ２を通過する様にし、前記ウェーハ移載機１７を前記ボート７の下端から上端迄移動させ、前記フォトセンサ４３ａ，４３ｂの検知出力をモニタする。
図３に示される様に、前記フォトセンサ４３ａ，４３ｂから出力されるアナログ信号は、例えばＰＣ等のコンピュータからなる制御装置４４に出力される。前記制御装置４４はＣＰＵ等の演算制御部４５と、メモリやＨＤＤ等からなる記憶部４６と、前記検知部４１により検知されたデータをＡ／Ｄ変換する等の信号処理をして後述する検出値を取得すると共に、該検出値と前記記憶部４６に格納されたデータを比較する判定部４７と、前記判定部４７の判定結果に基づき、例えばモータ等からなる駆動部４８を介して前記ウェーハ移載機１７(基板搬送部)を制御する搬送制御部４９とを有している。
前記記憶部４６は、データ格納領域５１とプログラム格納領域５２とを有し、前記データ格納領域５１には後述するマスターデータ等の各種データが格納される様になっている。又、前記プログラム格納領域５２には前記判定部４７にマスターデータと検出値の比較を行わせることで前記保持部上に載置されたウェーハ２の状態検知を行う為の基板状態検知プログラム５４とが格納されている。尚、図示しないが、ウェーハ２の基板処理を行うための各種データ及び各種プログラムもそれぞれ前記データ格納領域５１及び前記プログラム格納領域５２に格納されている。また、判定部４７は、後述するように第一判定部４３ａと第二判定部４３ｂとを有する。また、データ格納領域５１には、前記ボート７のスロット毎のウェーハ２情報が格納されており、確認部５０は少なくともウェーハ２情報を元にウェーハ種別を判別できるように構成されている。
先ず、ウェーハ２の状態検知を行う為のマスターデータ(第一のマスターデータ)の取得について説明する。前記ボート７の保持部にウェーハ２を載置した状態で、前記フォトセンサ４３ａ，４３ｂを下から上へと移動させ、図６に示される様な波形データ（検出波形データ）を保持部としてのスロット毎に取得し、前記スロットに関連付けられて前記データ格納領域５１に格納する。又、前記判定部４７は各載置波形データから、ウェーハの下端、即ち光量が減少し始める点の光量をウェーハ下基準値(微下値)として取得し、ウェーハ２の上端、即ち減少した光量が回復した点の光量をウェーハ上基準値(微上値)として取得し、ウェーハの中心、即ち光量が最も大きい点の光量を波形データが最も大きな値(ピーク値)として取得し、それぞれを前記データ格納領域５１に格納する。尚、実際のマスターデータ取得には、製品基板としてのウェーハ２ではなく、モニタウェーハと呼ばれる基板品質チェック用の基板若しくは新品のダミーウェーハを用いてもよい。
次に、ウェーハ有無情報、前記ウェーハ下基準値、前記ウェーハ上基準値、前記ウェーハズレ許容範囲(±許容値)により、マスターデータ(第一のマスターデータ)が構成される。尚、図６に示すように、ウェーハ下基準値(微下値)やウェーハ上基準値(微上値)には、それぞれ幅(許容値)が無いように見えているが、許容値は設定されている。つまり、ウェーハ２のずれは厳しくチェックする必要があるので、極力小さい値であることを示している。
次に、ダミーウェーハ２３の状態検知を行う為のマスターデータ(第二のマスターデータ)の取得について説明する。前記ボート７の保持部に新品のダミーウェーハ２３を載置した状態で、前記フォトセンサ４３ａ，４３ｂを下から上へと移動させ、図７に示される様な波形データ（載置波形データ）５５を保持部としてのスロット毎に取得し、前記スロットに関連付けられて前記データ格納領域５１に格納する。又、前記判定部４７は各載置波形データ５５から、ウェーハの下端、即ち光量が減少し始める点の光量をウェーハ下基準値５６として取得し、ウェーハ２の上端、即ち減少した光量が回復した点の光量をウェーハ上基準値５７として取得し、前記データ格納領域５１に格納する。
又、ダミーウェーハ２３の状態が正常であるとみなす範囲、即ち許容できるズレの許容範囲（±対象種別許容値）５８を設定し、前記データ格納領域５１に格納する。ここで、上述のようにマスターデータの取得には、新品のダミーウェーハが好ましい。また、ダミーウェーハ２３の状態検知を行う為のマスターデータも同様に上述のモニタウェーハの値をそのまま利用してもよい。更に、ウェーハ下基準値５６、ウェーハ上基準値５７については、累積膜厚に応じて設定を変更するようにしてもよい。
そして、ウェーハ有無情報、前記ウェーハ下基準値５６、前記ウェーハ上基準値５７、前記ウェーハズレ許容範囲５８により、ウェーハ２及びダミーウェーハ２３の有無や割れ、落下等の状態検知に用いるマスターデータが構成され、該マスターデータは前記ボート７の各段のスロットに関連付けられて前記データ格納領域５１に格納される。
(実施例１) 次に、本発明の実施形態(実施例１)について、図８及び図９のフローチャートを用いて説明する。図８は本発明の実施例に係る前記基板保持具のスロットの状態検知処理を説明するフローチャートである。図９は、本発明の実施例に係る前記基板保持具の各スロットの割れ検知処理を説明するフローチャートである。尚、本実施形態における前記スロットの状態検知処理及び基板保持具の各スロットの割れ検知処理は、前記プログラム格納領域５２に格納された基板状態検知プログラム５４及び割れ検知プログラム５３を演算制御部４５により実行される。
図８のフローチャートについて説明する。図８は、ボート７の保持部(スロット)における異常を管理する処理が行われる。具体的には、ボート７の各スロットの状態が、正常、異常、警告(アラート)のどれに設定されるかを判定するものである。
第一の工程として、ウェーハの有無を確認する工程(Step1)で、ウェーハ無し(Yes)と判定すると、次に検知データの有無を確認する工程(Step2)に移行させる。そして、検知データ有(Yes)と判定すると、対象のスロットは、正常である(正常スロット設定)と判定する(Step11)。一方、検知データ無し(No)と判定すると、対象のスロットは、異常である(異常スロット設定)と判定する(Step12)。また、Step1でウェーハ有(No)と判定すると、次に検知データの有無を確認する工程(Step3)に移行させる。そして、検知データ無し(No)と判定すると、対象のスロットは、異常である(異常スロット設定)と判定する(Step12)。一方、検知データ有(Yes)と判定すると、次に、マスターデータと検知データとを比較し、検知データが所定の範囲に収まっているかにより、ウェーハずれや歪みなどが無いか確認する第一の判定工程(Step4)へ移行する。
第一の判定工程(Step4)では、検知データが、マスターデータ±許容値の範囲内に収まっているか判定される。所定の許容値範囲内(Yes)であれば、対象となるスロットが正常スロットに設定される。一方、検知データがマスターデータ±許容値の範囲から外れている(No)場合、ウェーハ種別確認工程(Step5)に移行する。
ウェーハ種別確認工程(Step5)では、基板の種別が確認される。尚、この工程は、製品基板以外の種別の基板だけ実施するように構成してもよい。また、基板の種別がダミー基板の場合のみ実施するように構成してもよい。そして、基板の種別確認が終わると、第二の判定工程(Step6)に移行する。本実施の形態において、基板によらず同じ許容値ではなく、ダミー基板、モニタ基板などで許容値を変更できるようになっているため、ここでは、その許容値を使用して、検知データが、マスターデータ±基板種別許容値の範囲内に収まっているか判定される。この基板種別許容値の幅(範囲)は、図６及び図７から容易に理解されるように、許容値に比べて大きくなっている。これは、ダミー基板に関しては、搬送可能であれば、多少のずれ、歪み、撓み等は気にせずに使用可能にするためである。この第二の判定工程(Step6)においても、マスターデータ±基板種別許容値の範囲から外れている(No)と判定すると、対象となるスロットが異常スロットに設定される。
一方、第二の判定工程(Step6)において、マスターデータ±基板種別許容値の範囲内(Yes)と判定すると、警告(警告スロット設定)と判定する(Step13)。また、ボート７のウェーハ２に移載される全てのスロットについて、このフローチャートが繰り返し実施されるように構成されている。
次に、図９のフローチャートについて説明する。図９は、ボート７の保持部(スロット)におけるウェーハの割れ検知異常を管理する処理が行われる。具体的には、ボート７の各スロットの状態が、正常、異常、警告(アラート)のどれに設定されるかを判定した結果、ボート７の保持部に載置されたウェーハ２の割れ検知状態を管理する処理である。
基板割れ検知プログラムが開始されると、データ計測(割れ検知)が実行され、図６に図示されるようにデータ計測(データ検知)される(Step100)。そして、全スロットデータ確認工程(Step101)に移行され、図８に示すフローチャートが全スロットに関して繰り返し実行される。その後、異常スロット設定の有無(Step102)、警告スロット設定の有無(Step103)がそれぞれ確認する。異常スロットがある場合、異常を解除するリカバリ操作待ち工程(Step104)が実行される。また、警告スロットがある場合、対象となる警告(アラート)報告工程(Step105)が実行される。尚、アラート報告工程(Step105)では、アラートが発生したことを示す信号を通知すると共に、この警告スロットに設定されたスロットへのダミー基板の搬送は行えるように構成されている。このように構成することで、対象スロットへは、正常スロットと同様にダミー基板の搬送を可能にしても、アラート報告することで、ダミー交換の時期を事前に知ることができる。
また、本実施の形態によれば、リカバリ操作待ちをできる限り行わないように構成されているので、装置停止の時間を減少させることができる。
本発明の実施形態(実施例１)において、以下(ａ)〜(ｅ)のうち少なくとも一つ以上の効果を奏する。
(ａ)本発明の実施形態によれば、ウェーハ割れ検知処理において、ウェーハ種別毎に異なる範囲で異常検知を判定することが可能となり、製品ウェーハを従来通りの基準で監視しながら、ダミーウェーハに関しては移載可能であれば使用を継続し、ダミーウェーハの交換周期を伸ばして稼働率向上を図ることができる。
(ｂ)本発明の実施形態によれば、ウェーハ割れ検知処理において、ウェーハ種別毎に異なる範囲で異常検知を判定することが可能となり、ダミーウェーハを効率よく使用することができるので、ダミーウェーハを限界まで利用することができる。
(ｃ)本発明の実施形態では、ウェーハ２に割れや変形等の異常があれば処理を中断する様にしているので、割れ、変形をしたウェーハ２と前記ツイーザ３７ａ〜３７ｅが衝突することによる前記ボート７の転倒等を防止することができる。更に、本発明の第一の実施形態では、ウェーハ２の状態を検知できるので、ウェーハ２の状態検知の為に別途機構を追加する必要がなく、コストの低減を図ることができる。
(ｄ)本発明の実施形態によれば、ダミー基板の軽微な変形による異常検知が抑制され、復旧処理による装置停止の時間を減少させることができる。また、警告(アラート報告)することで、ダミー基板の交換の時期を事前に知ることができる。
(ｅ)本発明の実施形態によれば、ダミー基板による過度な異常検知が抑制され、リカバリ操作待ちによる無駄な装置停止の時間を減少させることができるので、装置稼働率の低下が期待できる。
尚、本発明の実施形態に於ける前記基板処理装置１は、半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ装置の様なガラス基板を処理する装置でも適用可能であり、又露光装置、リソグラフィ装置、塗布装置、プラズマを利用した処理装置等の各種装置にも適用可能であるのは言う迄もない。
更に、成膜処理には、ＣＶＤ、ＰＶＤ等の薄膜を形成する処理や酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理でも実施可能である。
本発明は以下の実施の態様を含む。
（付記１）本発明の一態様によれば、基板を保持した基板保持具と、前記基板保持具に保持された前記基板の載置状態を検知する検知部と、前記検知部により取得された前記基板の検知データと予め取得していた基準となるマスターデータとを比較して前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第一判定部と、前記基板の種別を確認する確認部と、前記基板の検知データと前記マスターデータとを比較して前記検知データが第二許容値以内かを判定する第二判定部と、前記第一判定部の判定した結果、前記第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認部により前記基板が所定種別であれば、前記第二判定部の判定結果に応じて前記基板保持具を制御する搬送制御部と、を具備する基板処理装置が提供される。
（付記２）付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記基板保持具は、前記基板を保持する保持部が第１所定数設けられ、前記搬送制御部は、前記第一判定部による比較を前記第１所定数だけ繰返し行わせ、前記第二判定部による比較を前記第１所定数のうち第２所定数だけ行わせるように構成される。
（付記３）付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記搬送制御部は、前記第一判定部の判定結果が異常有りであって、前記確認部による確認結果、前記基板が所定種別でなければ、前記保持部に対して前記第二判定部による比較を行わせないように構成される。
（付記４）付記1または付記３に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記確認部による確認結果が、前記所定種別の基板は、ダミー基板である場合に、前記第二判定部の比較では、前記第２許容値より前記第１許容値の範囲が狭く設定され、前記所定種別の基板は、モニタ基板である場合に、前記第二判定部の比較では、前記第２許容値より前記第１許容値の範囲が広く設定される。
（付記５）付記1乃至付記３のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記搬送制御部は、前記第１許容値の範囲を前記基板の種別によらず同じに設定するよう構成されている。
（付記６）付記２記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記搬送制御部は、前記保持部毎に前記検知部から前記基板有無データ及び前記検知データの有無を確認し、前記基板が無しで前記検知データ有りの前記保持部、及び前記基板が有りで前記検知データが無しの前記保持部を、それぞれ異常スロットに設定する請求項２記載の基板処理装置。
（付記７）付記２記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記第二判定部の判定結果が異常有りであれば、前記保持部で発生した異常を解除する処理が終了する迄前記基板保持具が待機する様に構成される。
（付記８）本発明の更に他の態様によれば、基板を保持した基板保持具に対して、前記基板の載置状態を示す前記基板の検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較して前記基板の載置状態を判定する第一判定工程と、前記基板の種別を確認する確認工程と、前記検知データと前記マスターデータとを比較する第二判定工程を有し、前記第一判定工程で前記検知データが予め設定された第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認工程により確認した結果、前記基板が所定種別であれば、前記第二判定工程の判定結果に応じて前記基板保持具を搬送する基板搬送方法が提供される。
（付記９）本発明の更に他の態様によれば、前記基板の載置状態を示す前記基板の検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較して前記基板の載置状態を判定する第一判定工程と、前記基板の種別を確認する確認工程と、前記検知データと前記マスターデータとを比較する第二判定工程を有し、前記第一判定工程で前記検知データが予め設定された第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認工程により確認した結果、前記基板が所定種別であれば、前記第二判定工程の判定結果に応じて前記基板保持具を搬送する半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１０）本発明の更に他の態様によれば、基板を保持した基板保持具と、複数枚又は一枚の基板を前記基板保持具に対して装填及び搬出する様に構成された基板搬送部と、前記基板保持具に保持された前記基板の載置状態を検知する検知部と、前記検知部により取得された前記基板の検知データと予め取得していた基準となるマスターデータとを比較して前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第一判定部と、前記基板の種別を確認する確認部と、前記基板の検知データと前記マスターデータとを比較して前記検知データが第二許容値以内かを判定する第二判定部と、前記第一判定部の判定した結果、前記第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認部により前記基板が所定種別であれば、前記第二判定部の判定結果に応じて前記基板搬送部を制御する搬送制御部と、を具備する基板処理装置が提供される。
（付記１１）付記１０に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記基板保持具は、前記基板を保持する保持部が第１所定数設けられ、前記搬送制御部は、前記第一判定部による比較を前記第１所定数だけ繰返し行わせ、前記第二判定部による比較を前記第１所定数のうち第２所定数だけ行わせるように構成される。
（付記１２）付記１０又は付記１１に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記搬送制御部は、前記第１許容値の範囲を前記基板の種別によらず同じに設定するよう構成されている。
（付記１３）付記１０に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記第二判定部の判定結果が異常有りであれば、前記保持部で発生した異常を解除する処理が終了する迄前記基板搬送部が待機する様に構成される。
（付記１４）本発明の更に他の態様によれば、基板を保持した基板保持具に対して、前記基板の載置状態を示す前記基板の検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較して前記基板の載置状態を判定する第一判定工程と、前記基板の種別を確認する確認工程と、前記検知データと前記マスターデータとを比較する第二判定工程を有し、前記第一判定工程で前記検知データが予め設定された第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認工程により確認した結果、前記基板が所定種別であれば、前記第二判定工程の判定結果に応じて前記基板を前記基板保持具から搬出する基板搬送方法が提供される。
（付記１５）本発明の更に他の態様によれば、基板を保持した基板保持具に対して、前記基板の載置状態を示す前記基板の検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較して前記基板の載置状態を判定する第一判定工程と、前記基板の種別を確認する確認工程と、前記検知データと前記マスターデータとを比較する第二判定工程を有し、前記第一判定工程で前記検知データが予め設定された第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認工程により確認した結果、前記基板が所定種別であれば、前記第二判定工程の判定結果に応じて前記基板を前記基板保持具から搬出する半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１６）本発明の更に他の態様によれば、基板保持具の保持部(スロット)に基板の有無を確認する工程と、前記基板の保持状態を検知したデータの有無を確認する工程と、データが第一許容値範囲内か確認する工程と、基板の種別を確認する工程と、前記種別の基板がダミー基板であれば、前記データが第二許容値範囲内か確認する工程と、を有し、前記第二許容範囲内か確認する工程において、前記データが第二許容範囲内であれば、警告スロット設定を行い、前記データが第二許容範囲外であれば、異常スロット設定を行う 基板状態検知方法。
（付記１７）本発明の更に他の態様によれば、基板を装填される溝(保持部若しくはスロット)が刻設された基板保持具の保持状態を検知する検知データを取得する手順と、取得した各検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較することで前記基板の保持状態を判定する手順と、判定により異常が検知された際に、前記基板の種別を確認する手順と、前記基板が所定種別であれば、前記検知データと前記マスターデータとを比較し、前記所定種別に応じて設定された許容値により前記所定種別の基板の保持状態を判定する手順と、を有する状態検知プログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体。
（付記１８）付記１７記載の状態検知プログラム、及び該状態検知プログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体であって、好ましくは、前記所定種別の基板の保持状態を判定する手順で、基板種別に応じて設定された許容値から外れている場合、前記基板が保持された溝を異常設定し、基板種別に応じて設定された許容値の範囲内に収まっている場合、前記基板が保持された溝を警告設定する手順を更に有する基板処理装置の保持状態検知プログラム、及び該状態検知プログラムが格納された記録媒体が提供される。
この出願は、２０１４年７月３０日に出願された日本出願特願２０１４−１５４７５６を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
本発明は、基板(シリコンウェーハ、ガラス基板等)に薄膜の生成、酸化処理、不純物の拡散処理、アニール処理等の処理を行う装置に適用できる。
１ 基板処理装置 ２ ウェーハ ７ ボート １７ ウェーハ移載機 １８ 処理炉 ４１ 検知部 ４３ フォトセンサ ４４ 制御装置 ４６ 記憶部 ４７ 判定部 ４９ 搬送制御部 ５３ 割れ検知プログラム ５４ 基板状態検知プログラム ５５ 検出波形(波形データ) ５６ ウェーハ下基準値 ５７ ウェーハ上基準値 ５８ ウェーハズレ許容範囲

Claims (10)

  1. 基板を保持した基板保持具と、前記基板保持具に保持された前記基板の載置状態を検知する検知部と、前記検知部により取得された前記基板の検知データと予め取得していた基準となるマスターデータとを比較して前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第一判定部と、前記基板の種別を確認する確認部と、前記基板の検知データと前記マスターデータとを比較して前記検知データが第二許容値以内かを判定する第二判定部と、前記第一判定部により判定した結果、前記第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認部により前記基板が所定種別であれば、前記第二判定部の判定結果に応じて前記基板保持具を制御する搬送制御部と、を具備し、
    前記所定種別の基板が、ダミー基板である場合に、前記第二判定部の比較では、前記第二許容値より前記第一許容値の範囲が狭く設定されるよう構成されている基板処理装置。
  2. 前記基板保持具は、前記基板を保持する保持部が第１所定数設けられ、前記搬送制御部は、前記第一判定部による比較を前記第１所定数だけ繰返し行わせ、前記第二判定部による比較を前記第１所定数のうち第２所定数だけ行わせるように構成される請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記搬送制御部は、前記第一判定部の判定結果が異常有りであって、前記確認部による確認結果、前記基板が所定種別でなければ、前記保持部に対して前記第二判定部による比較を行わせないように構成される請求項１記載の基板処理装置。
  4. 前記所定種別の基板が、モニタ基板である場合に、前記第二判定部の比較では、前記第二許容値より前記第一許容値の範囲が広く設定されるよう構成されている請求項１または請求項３記載の基板処理装置。
  5. 前記搬送制御部は、前記第一許容値の範囲を前記基板の種別によらず同じに設定するよう構成されている請求項１乃至請求項３にいずれか一つに記載の基板処理装置。
  6. 前記搬送制御部は、前記保持部毎に前記検知部から前記基板有無データ及び前記検知データの有無を確認し、前記基板が無しで前記検知データ有りの前記保持部、及び前記基板が有りで前記検知データが無しの前記保持部を、それぞれ異常スロットに設定する請求項２記載の基板処理装置。
  7. 前記第二判定部の判定結果が異常有りであれば、前記保持部で発生した異常を解除する処理が終了する迄前記基板保持具が待機する様に構成される請求項２記載の基板処理装置。
  8. 基板を保持した基板保持具に対して、前記基板の載置状態を示す前記基板の検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較して前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第一判定工程と、前記基板の種別を確認する確認工程と、前記検知データと前記マスターデータとを比較して前記検知データが第二許容値以内かを判定する第二判定工程を有し、前記第一判定工程で前記検知データが前記第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認工程により確認した結果、前記基板が所定種別であれば、前記第二判定工程の判定結果に応じて前記基板保持具を搬送する基板搬送方法であって、
    前記所定種別の基板が、ダミー基板である場合に、前記第二判定工程では、前記第二許容値より前記第一許容値の範囲が狭く設定される基板搬送方法。
  9. 基板を保持した基板保持具に対して、前記基板の載置状態を示す前記基板の検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較して前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第一判定工程と、前記基板の種別を確認する確認工程と、前記検知データと前記マスターデータとを比較して前記検知データが第二許容値以内かを判定する第二判定工程を有し、前記第一判定工程で前記検知データが前記第一許容値から外れていると判定された場合に、前記確認工程により確認した結果、前記基板が所定種別であれば、前記第二判定工程の判定結果に応じて前記基板保持具を搬送する半導体装置の製造方法であって、
    前記所定種別の基板が、ダミー基板である場合に、前記第二判定工程では、前記第二許容値より前記第一許容値の範囲が狭く設定される半導体装置の製造方法。
  10. コンピュータに、基板を装填される溝が刻設された基板保持具の保持状態を検知する検知データを取得する手順と、取得した各検知データと予め正常な状態の前記基板を検知して取得した基準となるマスターデータとを比較することで前記基板の検知データが第一許容値以内かを判定する第１判定手順と、前記第１判定手順により異常が検知された際に、前記基板の種別を確認する手順と、前記基板が所定種別であれば、前記検知データと前記マスターデータとを比較し、前記検知データが前記所定種別に応じて設定された第二許容値以内かを判定する第２判定手順と、を実行させる状態検知プログラムであって、
    前記所定種別の基板が、ダミー基板である場合に、前記第二許容値より前記第一許容値の範囲が狭く設定されるよう構成されているプログラム。

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