JP7030772B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
縦型成膜装置等の基板処理装置では、複数の基板(以下、ウエハともいう) を搭載した基板保持具(以下、ボートともいう)を、処理室内に収容して処理ガスを供給するとともに加熱し、処理室内の圧力や温度を所定値に設定し、基板表面上に各種の処理を行う。このような基板処理装置において、例えば、ダミー基板(以下、ダミーウエハともいう)と製品基板(以下、製品ウエハともいう)が混在する状態で処理ガスを処理炉内へ導入して処理する場合に、ボートに搭載する製品基板の枚数により製品基板に堆積される膜厚が変動することが分かっている。例えば、下記特許文献１に記載されているように、製品枚数に応じた制御パラメータを用いたレシピ作成が行われている。例えば、下記特許文献２に記載されているように、基板収容位置を設定する画面を表示し、基板の種類、位置、枚数の種々の組み合わせを設定可能である。但し、製品枚数に応じてダミー基板の枚数や移載位置の変更は、都度、基板の種類、位置、枚数の組み合わせを作成しなければならず手間がかかる。
本発明の目的は、適切な基板の配置となるように、基板の移載機構を動作させる構成を提供することにある。
本発明の一態様によれば、製品基板とダミー基板を含む複数枚の基板を保持する基板保持具と、基板を基板保持具に装填する移載機構と、基板保持具に載置される製品基板の枚数と、製品基板の上下に装填されるダミー基板の枚数と、基板保持具に装填されるダミー基板のうち一番上の載置位置を示す番号と、にそれぞれ対応する設定項目に応じて、基板に対する基板載置位置を決定するよう構成されている主制御部と、該基板載置位置に応じて移載機構を動作させるよう構成されている搬送制御部と、を備えた構成が提供される。
上記の構成によれば、適切な基板の配置となるように、基板の移載機構を動作させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における基板処理装置を説明する。本実施形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ：Integrated Circuit）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理などを行うバッチ式縦型半導体製造装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明が適用される処理装置の透視図であり、斜視図として示されている。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図である。
図１や図２に示すように、本実施形態の処理装置１００は、シリコン等からなるウエハ（基板）２００を収納するキャリアとしてポッド１１０を使用し、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド搬入搬出口１１２が、筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２は、フロントシャッタ１１３によって開閉される。ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側には、ロードポート１１４が設置されており、ロードポート１１４は、ポッド１１０を載置する。ポッド１１０は、ロードポート１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１１４上から搬出される。
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転棚１０５が設置されており、回転棚１０５は、支柱１１６を中心に回転し、棚板１１７に複数個のポッド１１０を保管する。 図２に示すように、筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転棚１０５との間には、ポッド搬送装置１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ１１８ａと、水平搬送機構としてのポッド搬送機構１１８ｂとで構成されており、ロードポート１１４、回転棚１０５、ポッドオープナ１２１との間で、ポッド１１０を搬送する。
図２に示すように、筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａには、ウエハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口１２０が１対、垂直方向に上下２段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口１２０には１対のポッドオープナ１２１がそれぞれ設置されている。 ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する載置台１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉する。載置台１２２は、基板を移載する際に基板収容器が載置される移載棚である。
図２に示すように、サブ筐体１１９は、ポッド搬送装置１１８や回転棚１０５の設置空間の雰囲気と隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４の前側領域には、ウエハ移載機構１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００をツイーザ１２５ｃに載置して水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１２５ａ、およびウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ボート２１７に対して、ウエハ２００を装填および脱装する。
図１に示すように、移載室１２４内には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給するよう、供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４が設置されている。 図２に示すように、ボート２１７の上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２は、内部に基板処理室（不図示、以下、処理室）を備え、該処理室の周囲には、処理室内を加熱するヒータ（不図示）を備える。処理炉２０２の下端部は、炉口ゲートバルブ１４７により開閉される。
図１に示すように、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５に連結されたアーム１２８には、シールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。 ボート２１７は、複数本の支柱を備えた基板保持具であり、支柱には、複数枚（例えば、３０枚～１２５枚程度）のウエハ２００を、装填するための溝(以後、スロットともいう)が刻設されている。ボート２１７は、ウエハ２００を、中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。 なお、ボート２１７の上端部と下端部には、それぞれ複数枚のサイドダミーウエハが搭載され、製品ウエハは、上端側のサイドダミーウエハと下端側のサイドダミーウエハの間に搭載される。製品ウエハを入れ替えながらバッチ処理が複数回行われる間、同じサイドダミーウエハが繰返し使用される。
次に、本実施形態の処理装置の動作について説明する。 図１、図２に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ポッド搬入搬出口１１２から搬入される。 搬入されたポッド１１０は、回転棚１０５の指定された棚板１１７へ、ポッド搬送装置１１８によって、自動的に搬送されて受け渡される。
ポッド１１０は回転棚１０５で一時的に保管された後、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは、ロードポート１１４から直接、ポッドオープナ１２１に搬送されて、載置台１２２に移載される。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０は、キャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。
図２に示すように、載置台１２２に載置されたポッド１１０は、そのキャップが、キャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。また、ウエハ２００は、ポッド１１０からウエハ移載機構１２５によってピックアップされ、ボート２１７へ移載されて装填される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載機構１２５は、ポッド１１０に戻り、次のウエハ１１０をボート２１７に装填する。
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載装置１２５ａによるウエハ２００のボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には、回転棚１０５ないしロードポート１１４から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、処理炉２０２の下端部が炉口ゲートバルブ１４７によって開放される。続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されて、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が、処理炉２０２内の処理室へ搬入されて行く。 ローディング後は、処理室内でウエハ２００に任意の処理が実施される。処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出され、その後は、概上述の逆の手順で、ウエハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
次に、図３を参照して、基板処理装置の制御部と記憶部の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る基板処理装置の制御部と記憶部の構成例である。 図３に示すように、制御部１０は、主制御部１１と、温度制御部１２と、ガス流量制御部１３と、圧力制御部１４と、搬送制御部１５とを備えている。主制御部１１には、温度制御部１２、ガス流量制御部１３、圧力制御部１４、搬送制御部１５、オペレータ（操作者）からの指示を受け付ける操作部３１、操作画面や各種データ等の情報を表示する表示部３２、基板処理装置１００の基板処理シーケンスである処理レシピを記憶する記憶部２０等、基板処理装置１００を構成する構成部が電気的に接続されている。なお、操作部３１と表示部３２は、例えばタッチパネル等の場合は、一体的に構成することができる。
温度制御部１２は、反応炉２０２を加熱するヒータの温度を制御するもので、処理炉２０２内の温度を計測する温度センサから温度データを受信し、主制御部１１に送信する。また、温度制御部１２は、主制御部１１から、例えば処理炉２０２内の温度を上昇させるヒータの加熱温度指示を受信し、指示された温度になるようヒータを加熱する。
ガス流量制御部１３は、例えば、処理炉２０２内へ処理ガスを供給する処理ガス供給管に設けられたＭＦＣ（以下、流量制御器ともいう）からガスの流量データを受信し、主制御部１１に送信する。また、主制御部１１から、例えば、処理ガス供給管に設けられた開閉バルブへのバルブ開閉指示やポンプ駆動指示等のガス制御指示を受信し、該指示に従いガス流量制御を行う。
圧力制御部１４は、処理炉２０２内からガスを排気する排気管に設けられた圧力センサから、処理炉２０２内の圧力情報を受信し、主制御部１１に送信する。また、主制御部１１から、上記排気管に設けられた圧力調整バルブやポンプ等へのバルブ開度指示やポンプ駆動指示等を受信し、該指示に従い処理炉２０２内圧力の制御を行う。こうして、制御部１０は、圧力センサにより検出された圧力に基づいて、圧力調整装置により処理室内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御する
搬送制御部１５は、ポッド搬送装置１１８やウエハ移載機構１２５やボートエレベータ１１５等の位置を制御するもので、搬送制御部１５には、フォトセンサ（不図示）やポッドセンサ（不図示）が電気的に接続され、これらのセンサから、例えば、ウエハ２００を収容するポッド１１０の有無や位置等のデータを受信し、主制御部１１に送信する。また、搬送制御部１５は、主制御部１１から、例えばポッド１１０やボート２１７やウエハ２００の搬送指示を受信し、指示された場所や位置にポッド１１０やボート２１７やウエハ２００を搬送する。
主制御部１１は、ハードウエア構成としては、ＣＰＵ（Central ProcessingUnit）と主制御部１１の動作プログラム等を格納するメモリを備えており、ＣＰＵは、例えば操作部３１からの操作者の指示に基づき、この動作プログラムに従って、記憶部２０に記憶しているレシピを上記メモリへダウンロードして実行するように動作する。このとき、主制御部１１は、温度制御部１２、ガス流量制御部１３、圧力制御部１４、搬送制御部１５等の各副制御部に対して、処理室内の温度や圧力、ガス流量等を測定させ、この測定データに基づいて、上記各副制御部に対して制御信号を出力し、上記各副制御部がレシピに従い動作するように制御する。
記憶部２０は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクなどから構成され、上記ＣＰＵの動作プログラムを記憶する記憶媒体や、レシピを記憶する記憶媒体をも含む。記憶部２０に記憶された動作プログラムは、例えば基板処理装置の立ち上がり時において、主制御部１１のメモリに転送され動作する。
図３に示すように、記憶部２０は、レシピ記憶部２１と、ＷＡＰ（Wafer Arrangement Parameter）記憶部２２と、プロセス条件記憶部２３と、ジョブ記憶部２４とを少なくとも備える。
レシピ記憶部２１は、基板処理を行うためのプロセスレシピを含む複数種類のレシピ、例えば、膜厚Ａの成膜をウエハ２００表面に行うためのレシピＡや、膜厚Ｂの成膜をウエハ２００表面に行うためのレシピＢ等を記憶する。 １つのレシピは、通常、複数の処理ステップから構成され、各処理ステップには、基板２００を処理するためのプロセスパラメータが複数含まれる。ＷＡＰ記憶部２２には、操作者により決定された、ボート２１７に移載するウエハ２００の種類（製品、ダミー等）、基板載置位置としての基板移載位置（移載開始先頭スロット番号）、基板枚数等の内容(設定項目)が少なくとも保存されている。このように、ＷＡＰ記憶部２２には、基板２００を処理する際の製品基板枚数、先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数との組み合わせを、複数含んでいる。更に、ＷＡＰ記憶部２２には、製品基板２００がボート２１７のスロット数(保持可能な数)よりも少ない場合に、補充ダミー基板の有無、及び枚数、また、モニタ基板２００の移載有無、枚数等の情報も各設定項目に含まれる。更に、サイドダミー基板の上下のそれぞれの枚数、及び位置等の情報を含むようにしてもよい。
プロセス条件記憶部２３は、これから実行するジョブにおける、ボート２１７に搭載する製品基板の枚数や、ボート２１７や処理炉２０２の炉壁やダミー基板に堆積された累積膜厚等のプロセス条件を、プロセス条件管理情報として記憶する。このプロセス条件管理情報は、例えば、操作部３１から操作者が入力し設定することができる。ジョブとは、ボート２１７に複数の製品基板を搭載して処理炉２０２内へ搬入し、処理炉２０２内で処理し、その後、処理炉２０２から搬出し、ボート２１７から製品基板を取り出す一連の処理を指す。
ジョブ記憶部２４は、これから実行するジョブにおいて使用するレシピ名と、当該ジョブの開始順序又は開始時刻等を記憶する。対応付けは、ジョブＩＤと呼ばれる自動生成されるＩＤを利用する。例えば、ジョブＩＤと、レシピ名である「Ｔｅｓｔ」と、開始順序を示す通し番号「００２」又は開始時刻「１４：００」が対応付けられた状態で、ジョブ記憶部２４が、記憶する。以後、ジョブのことをプロセスレシピともいう場合がある。
次に、本実施形態における基板配置シーケンスについて図７を用いて説明する。本実施形態ではボート２１７への基板移載まで実行されるが、基板移載後の基板処理(プロセスレシピ)も実行するように構成してもよい。
(Ｓ１)少なくとも基板処理装置１００に所定枚数の製品基板２００が投入され、上位コンピュータまたは操作部３１から製品基板２００を処理する指示を、制御部１０が受け付けると、本実施形態における基板配置シーケンスを開始するように構成される。
(Ｓ２)制御部１０は、ボート２１７へ基板を配置(レイアウト)するための各種データを記憶部２０から取得する。具体的には、ＷＡＰ記憶部２２に予め保存されたデータのうち、適切な移載条件を含むデータを取得する。または、制御部１０は、操作者から基板レイアウト作成用データを取得するため、後述する図４または図５に示す設定テーブルを表示部３２に適宜表示するよう構成してもよい。
(Ｓ３)制御部１０は、Ｓ２で各種データを取得後、製品基板２００の枚数に応じた設定項目(パラメータ)の設定テーブルが有効かどうか確認する。具体的には、後述する図４または図５に示す設定テーブル例のうちどちらの設定テーブルから基板を配置するデータを取得したかを確認するよう構成されている。
制御部１０は、Ｓ３でＮＯ(図４に示す設定テーブル例でデータを取得)の場合、(Ｓ７)へ移行する。この場合、製品基板２００の枚数に関係なく設定項目(パラメータ)の内容に応じて基板の配置を決定する。具体的には、製品基板２００を処理する際、先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数との組み合わせに応じて基板の配置を決定するよう構成されている。
(Ｓ４)制御部１０は、Ｓ３でＹＥＳ(図５に示す設定テーブル例でデータを取得)の場合、製品基板２００の枚数に応じた設定項目(パラメータ)の内容に従い基板の配置を決定する。先ずは、製品基板２００の枚数を確認する。(Ｓ５)次に、製品基板２００の枚数に応じたダミー基板枚数と先頭位置を設定テーブルから選択する。
(Ｓ６)制御部１０は、ダミー基板枚数と先頭位置を(Ｓ２)で取得した基板配置レイアウト作成用データと比較する。この場合、そのまま製品基板２００の枚数に応じた設定項目(パラメータ)の内容に従い基板の配置を決定する。具体的には、(Ｓ７)制御部１０は、製品基板２００を処理する際の製品基板枚数、先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数との組み合わせに応じて基板の配置を決定するよう構成されている。
(Ｓ８) 制御部１０は、製品基板２００を処理する際の製品基板枚数、先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数との組み合わせに応じて決定された基板の配置を搬送制御部１５に送付する。搬送制御部１５は、ウエハ移載機構１２５を制御して、決定された基板載置位置に応じて基板２００をボート２１７に移載させるよう構成される。
図示されていないが、基板２００をボート２１７へ搬送する搬送工程(Ｓ８)の後に、制御部１０は、レシピ記憶部２１からプロセスレシピを取得し、該プロセスレシピを実行して基板２００を処理する工程を実行するように構成してもよい。
（第１実施例） 次に、ボート２１７に移載する基板２００の種類、基板２００の載置位置、基板２００の枚数よりなる群から少なくとも一つを選択し、選択した条件に応じてウエハ移載機構１２５を制御する第１実施例について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、上ダミー基板２００ａの載置を開始する、基板保持具に載置される上端の基板載置位置を示す番号としての先頭スロットＮｏ、該上端の基板載置位置を示す番号から載置されるダミー基板としての上ダミー基板２００ａの枚数、基板保持具に載置される下端の基板載置位置を示す番号から載置されるダミー基板としての下ダミー基板２００ｃの枚数の何れかを設定する設定テーブルの画面例である。図４（ｂ）は、図４（ａ）で設定された、上ダミー基板２００ａの載置を開始する先頭スロットＮｏ、上ダミー基板２００ａの枚数、下ダミー基板２００ｃの枚数に応じてボート２１７に上下ダミー基板(２００ａ、２００ｃ)、製品基板２００ｂを載置した例である。第１実施例に係る処理において、製品基板２００ｂは、上端側のダミー基板２００ａと下端側のダミー基板２００ｃの間に搭載される。例えば、操作者による操作により指定された製品基板の枚数と決定された基板移載位置を少なくとも含む材料情報を受付けると、主制御部１１は、基板移載位置に応じて基板２００をボート２１７に移載するよう構成されている。
まず、操作者が予め操作部３１を用いて、表示部３２に表示される基板保持具２１７に基板２００を装填するための所定条件を設定する設定画面に、上ダミー基板２００ａの載置を開始する先頭スロットＮｏ、上ダミー基板２００ａの枚数、下ダミー基板２００ｃの枚数の少なくとも一つを設定しておく。図４（ａ）は、上ダミー基板２００ａを移載開始する先頭スロットＮｏを１２０、上ダミー基板２００ａの枚数を１０枚、下ダミー基板２００ｃの枚数を５枚と設定した例である。この設定によって、制御部１０内の主制御部１１により、ウエハ移載機構１２５が設定された種類の基板を設定された位置に、設定された枚数を載置する。なお、本実施例では、製品基板の枚数に関係なく、上サイドダミー基板２００ａの載置を開始する先頭スロットＮｏ、上サイドダミー基板２００ａの枚数、下サイドダミー基板２００ｃの枚数が予め固定されているものである。
図４（ｂ）には、本実施例によって入力された設定値より、制御部１０の制御によって、基板保持具２１７が動作制御され、設定された基板移載位置に基板が移載された状態を示している。
以上説明した第１実施例によれば、製品基板枚数に関わらず、予め上ダミー基板の載置開始位置である先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数が記憶部２０(ＷＡＰ記憶部２２)に登録されているため、操作者によるパラメータの入力ミスを抑制できる。
（第２実施例） 次に、製品基板枚数に応じて、ダミー基板の載置位置、枚数が決定する第２実施例について、図５、図６を用いて説明する。図５には、製品基板枚数、上ダミー基板を載置開始する先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数が設定されたテーブルを示している。操作者は、操作部３２より、製品基板枚数を選択する。主制御部１１は、選択された製品基板枚数に応じた、ダミー基板を載置開始する先頭スロットＮｏ、上ダミー基板枚数、下ダミー基板枚数から移載機構１２５を制御することによって、ダミー基板、製品基板を載置する。図６（ａ）は、製品基板枚数を２５枚と選択した例、図６（ｂ）は、製品基板枚数を７５枚と選択した例、図６（ｃ）は、製品基板枚数を２００枚と設定した例を示したものである。実施例に係る処理においても、図６（ａ）から図６（ｃ）に示すように、製品基板２００ｂは、上端側のダミー基板２００ａと下端側のダミー基板２００ｃの間に搭載される。例えば、操作者による操作により指定された製品基板の枚数と決定された基板移載位置を少なくとも含む材料情報を受け付けると、主制御部１１は、設定画面(例えば図５)を参照し、製品基板の枚数指定の有無を確認し、指定があれば、製品枚数に応じたパラメータを選択し、基板移載位置を決定するように構成されている。
また、上述の実施例では、プロセス条件として製品基板の枚数を用いたが、プロセスに応じて、ダミー基板と製品基板の枚数を合計した基板の枚数をプロセス条件とすることも可能である。
以上説明した第２実施例によれば、第１実施例の効果、及び、少なくとも以下の（１）～（３）の効果のうち少なくとも一つの効果を得ることができる。 （１）レシピ実行時において、製品基板枚数に適合するプロセスパラメータを、基板処理装置が自動的に選択するようにしたので、操作者によるプロセスパラメータの設定ミスを抑制できる。また、製品基板枚数に対応する膜厚制御が容易となり、製品基板のロットアウト発生を抑制できる。 （２）処理毎に製品基板枚数が変動する場合も、適切な基板配置を指定することで製品基板枚数の変動にともなう製品基板に堆積される膜厚変動を抑制し、製品品質の安定性向上が可能となる。 （３）製品基板枚数に応じてＷＡＰを分ける必要がなくなり、操作者の作業時間短縮が可能となる。
（第３実施例） 第２実施例におけるダミー基板をパターンダミー基板に言い換えた実施形態である。以下、第２実施例と異なる点及び補足説明が必要な部分のみ説明する。ここで、パターンダミー基板とは、通常のダミー基板に表面に微細パターンが形成された製品基板のように表面に所定のパターンを設けた基板である。
第３実施例における制御部１０のフローチャートは、図７のＳ３で、製品基板の枚数に応じたパラメータの設定テーブル(図５)が有効でない場合、第１実施例と同様に(Ｓ７)へ移行し、製品基板２００の枚数に関係なく(Ｓ２)で取得した設定項目(パラメータ)の内容に応じて基板の配置を決定する。
また、制御部１０は、第３実施例におけるパターンダミー基板を図６に示す基板配置になるように、製品基板枚数、先頭スロットＮｏ、上パターンダミー基板枚数、下パターンダミー基板枚数との組み合わせに応じて基板の配置を決定するよう構成されている。尚、図５及び図６に示すダミー基板枚数は一例であり、これらの数値に限定されず適宜設定可能である。
近年の多品種小ロット化に加え、パターンの超微細化のため、これまで使用してきたダミー基板を製品基板の上下に配置しても、処理炉２０２内の基板表面の処理ガスの消費量が明らかに異なり、所望の処理が行えないが、第３実施例によれば、図６に示すような基板配置により、パターンウエハの上下をパターンダミー基板で挟み込むことにより、基板表面でのガスの消費量を一致させることができ、所望の処理を行うことができる。
また、第３実施例によれば、高価なパターンダミー基板でボート２１７の全てのスロットを保持することはない。更に、製品基板の枚数に応じて上下に装填されるパターンダミー基板の枚数を異なるようにしたり、製品基板の上側に載置されるパターンダミー基板の枚数が製品基板の下側に載置されるパターンダミー基板の枚数より多くなるようにしたりして適切な枚数のパターンダミー基板を使用することができ、コストの低減が図れる。
尚、第３実施例によれば、第１実施例及び第２実施例の効果を含むのは言うまでもない。
（第４実施例） 第４実施例は、第３実施例に更にサイドダミー基板２００ｓ及び補充ダミー基板１００ｆを移載する実施形態である。図８に示すように、ボート２１７の各スロットに補充ダミー基板２００ｆを移載し、ボート２１７の全スロットに各種基板を移載した図である。
第４実施例について、主に図７に示すフローチャートを中心に用いて説明し、また、適宜図４及び図５を用いて説明する。尚、第１実施例乃至第３実施例と同じ内容については、説明を省略する。
(Ｓ１)少なくとも基板処理装置１００に所定枚数の製品基板２００が投入され、上位コンピュータまたは操作部３１から製品基板２００を処理する指示を、制御部１０が受け付けると、本実施形態における基板配置シーケンスを開始するように構成される。
(Ｓ２)制御部１０は、ボート２１７へ基板を配置(レイアウト)するための各種データを記憶部２０から取得する。具体的には、ＷＡＰ記憶部２２に予め保存されたデータのうち、適切な条件を含むデータを取得する。また、制御部１０は、操作者から基板レイアウト作成用データを取得するため、図４と図５に示す設定テーブルの両方を表示部３２に適宜表示するよう構成してもよい。
（Ｓ３）制御部１０は、製品基板の枚数に応じたパラメータの設定テーブル(図５)が取得されていない場合(Ｓ３でＮｏの場合)、異常と判定して本フローチャートを強制的に終了させると共にアラームを発報し、異常の発生を通知するように構成されている。Ｓ３でＹＥＳの場合は、次のステップへ移行する。
(Ｓ４)制御部１０は、Ｓ３でＹＥＳ(図５に示す設定テーブル例でデータを取得)の場合、製品基板２００の枚数に応じた設定項目(パラメータ)の内容に従い基板の配置を決定する。先ずは、製品基板２００の枚数を確認する。(Ｓ５)次に、製品基板２００の枚数に応じたパターンダミー基板枚数とパターンダミー基板の先頭位置を図５に示す設定テーブルから選択する。
(Ｓ６)制御部１０は、パターンダミー基板枚数とパターンダミー基板の先頭位置を(Ｓ２)で取得した図４に示す設定テーブルに基づいた基板配置レイアウト作成用データと比較し、製品基板２００の枚数に応じた設定項目(パラメータ)の内容に従いパターンウエハ及びパターンダミー基板の配置を決定する。
(Ｓ７)制御部１０は、図４に示す設定テーブルに規定される各種基板が載置される先頭スロットＮｏ、上下サイドダミー基板の枚数と、図５に示すパターンダミー基板の先頭スロットＮｏ、製品基板枚数、上下パターンダミー基板の枚数との組合せに応じて基板の配置を決定する。また、実施例４では、(Ｓ２)で取得したデータに補充ダミー基板を使用する情報を含まれており、図８に示すように、サイドダミー基板とパターンダミー基板の間のスロットには補充ダミー基板を配置するように決定する。
(Ｓ８) 制御部１０は、上側サイドダミーの先頭スロットＮｏ、上側サイドダミー基板の枚数(１０枚)、下側サイドダミー基板の枚数(５枚)、補充ダミー基板の有無及び枚数、製品基板２００ｂを処理する枚数、上側パターンダミー基板の先頭スロットＮｏ、上側パターンダミー基板枚数、下側パターンダミー基板枚数との組み合わせに応じて決定された基板の配置を搬送制御部１５に送付する。搬送制御部１５は、ウエハ移載機構１２５を制御して、決定された基板載置位置に応じて基板２００をボート２１７に移載させるよう構成される。
第４実施例によれば、第１実施例及び第３実施例の効果を奏することができる。
更に、第４実施例によれば、補充ダミー基板により処理炉２０２内の処理ガスの対流を発生させることなく処理ガスを第３実施例よりも安定させることができ、基板の処理品質を向上させることができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 前記実施形態で述べた第１実施例に係るＶＰ処理乃至第４実施例に係るＣＰ処理を行うための制御部や操作部や表示部や記憶部は、基板処理装置に専用のものでなくてもよく、例えばパソコン（パーソナルコンピュータ）等の一般的なコンピュータシステムを用いて実現することができる。例えば、汎用コンピュータに、上述した処理を実行するためのプログラムを格納した記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等）から当該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する制御部や操作部や表示部や記憶部を構成することができる。
また、上述の処理を実行するプログラムを供給するための手段は、任意に選択できる。上述のように所定の記録媒体を介して供給するほか、例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システムなどを介して供給することができる。この場合、例えば、通信ネットワークの掲示板に当該プログラムを掲示し、ネットワークを介して供給してもよい。そして、このようにして提供されたプログラムを起動し、基板処理装置のＯＳ（Operating System）の制御下、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
更に、第１実施例乃至第４実施例に拠れば、複数の基板が搭載された基板保持具を処理炉内に装入し、基板を処理する際、処理対象の基板枚数に応じてダミー基板を補充して基板処理が実施される処理装置１００において、例えば、ダミー基板に累積される膜が基板品質に影響を及ぼす場合であっても、処理対象の基板枚数及び処理炉２０２の内壁に堆積する累積膜厚を考慮したプロセスパラメータの管理が可能である。
本発明は、半導体製造装置だけでなく、ＬＣＤ製造装置のようなガラス基板を処理する装置や、他の基板処理装置にも適用できる。また、縦型以外の他の型式であってもよく、特に、複数の基板が載置される基板載置部（サセプタ）を備える多枚葉式の基板処理装置に適用するのが好ましい。
この出願は、２０１７年２月２４日に出願された日本出願特願２０１７－０３３２１４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。
複数の基板を搭載したボートを、処理炉内に収容して処理ガスを供給するとともに加熱し、基板に処理を行う基板処理装置に適用できる。
１０…制御部、１１…主制御部、１５…搬送制御部、１００…基板処理装置、１２５…ウエハ移載機構、２００…ウエハ（基板）、２０２…処理炉、２１７…ボート（基板保持具）。
Claims (11)
- 製品基板とダミー基板を含む複数枚の基板を保持する基板保持具と、
前記基板を前記基板保持具に装填する移載機構と、
前記基板保持具に載置される前記製品基板の枚数と、前記製品基板の上下に装填される前記ダミー基板の枚数と、前記基板保持具に装填される前記ダミー基板のうち一番上の載置位置を示す番号と、にそれぞれ対応する設定項目に応じて、前記基板に対する基板載置位置を決定するよう構成されている主制御部と、
決定された前記基板載置位置に応じて前記移載機構を動作させるよう構成されている搬送制御部と、
前記設定項目を有する設定テーブルを記憶する記憶部と、
を備え、
前記主制御部は、前記製品基板の枚数と前記基板載置位置を少なくとも含む材料情報を受け付けると、前記材料情報に相当する前記設定テーブルを取得するよう構成されている基板処理装置。 - 前記主制御部は、
前記製品基板の枚数を確認し、
前記製品基板の枚数に応じて前記設定テーブルに規定された前記設定項目を選択し、
前記設定項目に応じて、
前記基板に対する前記基板載置位置を決定するよう構成されている請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記設定項目は、
前記製品基板の枚数に応じて前記製品基板の上下に装填される前記ダミー基板の枚数を異なるよう構成されている請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記設定項目は、
前記製品基板の上側に載置される前記ダミー基板の枚数が前記製品基板の下側に載置される前記ダミー基板の枚数より多くなるよう構成されている請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記設定項目は、
前記記憶部に予め登録されるよう構成されている請求項１に記載の基板処理装置。 - 更に、前記製品基板の枚数に応じて前記基板を前記基板保持具に装填する前記設定項目を設定する設定画面を有し、
前記主制御部は、
前記設定画面上で前記設定項目をそれぞれ設定可能に構成されている請求項１に記載の基板処理装置。 - 更に、前記主制御部は、
前記基板保持具に載置される上端の前記基板載置位置を示す番号と、
前記上端の前記基板載置位置を示す番号から載置されるサイドダミー基板の枚数と、
前記基板保持具に載置される下端の前記基板載置位置を示す番号から載置されるサイドダミー基板の枚数と、
補充ダミー基板の有無と、
にそれぞれ対応する前記設定項目に応じて、
前記基板に対する前記基板載置位置を決定するよう構成されている請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記サイドダミー基板の枚数は固定されている請求項７に記載の基板処理装置。
- 前記ダミー基板はパターンダミー基板である請求項１に記載の基板処理装置。
- 製品基板とダミー基板を含む複数枚の基板を保持する基板保持具に載置される前記製品基板の枚数と、前記製品基板の上下に装填される前記ダミー基板の枚数と、前記基板保持具に装填される前記ダミー基板のうち一番上の載置位置を示す番号と、にそれぞれ対応する設定項目を有する設定テーブルを記憶する工程と、
前記製品基板の枚数と前記基板に対する基板載置位置を少なくとも含む材料情報に相当する前記設定テーブルを取得する工程と、
前記設定項目に応じて、前記基板に対する前記基板載置位置を決定する工程と、
決定された前記基板載置位置に応じて前記基板を前記基板保持具に移載する工程と、
前記基板保持具を処理炉に装入し、前記基板保持具に保持された前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - コンピュータに製品基板とダミー基板を含む複数枚の基板を保持する基板保持具に載置される前記製品基板の枚数と、前記製品基板の上下に装填される前記ダミー基板の枚数と、前記基板保持具に装填される前記ダミー基板のうち一番上の載置位置を示す番号と、にそれぞれ対応する設定項目を有する設定テーブルを記憶する手順と、
前記製品基板の枚数と前記基板に対する基板載置位置を少なくとも含む材料情報に相当する前記設定テーブルを取得する手順と、
前記設定項目に応じて、前記基板に対する前記基板載置位置を決定する手順と、
決定された前記基板載置位置に応じて前記基板を前記基板保持具に移載させる手順と、
前記基板保持具を処理炉に装入した状態で、前記基板保持具に保持された前記基板を処理させる手順と、
を実行させて基板処理装置を制御させるためのプログラム。
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