JPH11121593A - ウェハ検出方法および装置 - Google Patents

ウェハ検出方法および装置

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JPH11121593A
JPH11121593A JP9294840A JP29484097A JPH11121593A JP H11121593 A JPH11121593 A JP H11121593A JP 9294840 A JP9294840 A JP 9294840A JP 29484097 A JP29484097 A JP 29484097A JP H11121593 A JPH11121593 A JP H11121593A
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JP
Japan
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wafer
light
sic
light emitting
detecting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9294840A
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English (en)
Inventor
Satoshi Kawamoto
聡 川本
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ADO MAP KK
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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ADO MAP KK
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 SiCウェハを確実に検出できるようにす
る。 【解決手段】 ウェハ検出装置40は、ウェハカセット
に搭載された複数のSiCウェハ46間の間隙に差込み
可能な櫛歯状のアーム42を備えている。各アーム42
は、下面部にSiCウェハ44と同一材料からなる青色
の光50を放射するSiC発光ダイオード46が設けて
あり、上面部に受光素子48が発光ダイオード46に対
向して配設してある。ウェハ検出装置40がウェハカセ
ットと水平方向に相対移動してSiCウェハ44がSi
C発光ダイオード46と受光素子48との間の光路を遮
断すると、受光素子48が検出信号をウェハ検知部に入
力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハ検出方法およ
び装置に係り、特にSiCダミーウェハの検出に望まし
い方法とそれに用いる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコン単結晶を基板とする半導体デバ
イスは、シリコン基板(シリコンウェハ)の表面に酸化
膜を形成する酸化工程や不純物を拡散する拡散工程、さ
らには減圧下で窒化ケイ素膜、多結晶シリコン膜(ポリ
シリコン膜)などを形成する減圧CVD(LPCVD)
工程等を経て、シリコンウェハ上に微細な回路が形成さ
れる。これらの工程には、拡散装置、LPCVD装置な
どと呼ばれる半導体製造装置が使用される。そして、こ
れらの装置は、いずれも複数のシリコンウェハを炉内に
挿入し、シリコンウェハ本体を高温に加熱する炉体部分
と、反応性ガスを炉内に供給するガス導入部、排気部な
どからなっており、多数枚のシリコンウェハを同時処理
(バッチ処理)できるようになっている。図3は、縦型
LPCVD装置の一例を示したものである。
【0003】図3において、CVD装置10は、炉本体
12の内周面に図示しないヒータが配設してあって内部
を高温に加熱、維持できるようになっているとともに、
図示しない真空ポンプに接続してあり、内部を10To
rr以下に減圧できるようにしてある。また、炉本体1
2の内部には、高純度石英や炭化ケイ素(SiC)によ
って形成したプロセスチューブ14が設けてある。
【0004】プロセスチューブ14によって覆われるベ
ース16の中央部には、カセット受け18が設けてあっ
て、このカセット受け18上にSiCや石英などから形
成した縦型ラック状のウェハカセット20が配置してあ
る。そして、ウェハカセット20の上下方向には、大規
模集積回路(LSI)などの半導デバイスを形成するた
めの多数のシリコンウェハ22が適宜の間隔をあけて保
持させてある。また、ウェハカセット20の側部には、
反応ガスを炉内に導入するためのガス導入管24が配設
してあるとともに、炉内温度を測定する熱電対を内蔵し
た熱電対保護管26が設けてある。
【0005】このように構成したCVD装置10には、
ウェハカセット20を介して多数のシリコンウェハ22
が炉内に配置される。そして、炉内を100Torr以
下に減圧するとともに、例えば800〜1200℃の高
温に加熱し、ガス導入管24を介してH2 などのキャリ
アガスとともにSiCl4 などの反応性ガス(原料ガ
ス)を炉内に導入し、シリコンウェハ22の表面に多結
晶シリコン膜(ポリシリコン膜)やシリコン酸化膜(S
iO2 )の形成などが行われる。
【0006】ところで、このようなCVD装置10にお
いては、炉内全体を均一な状態にすることは困難であ
る。そこで、従来からウェハカセット20の上下部に
は、炉内のガスの流れや温度の均一性を保持すること等
を目的として、シリコンウェハ22と同一形状のサイド
ウェハ28と称するダミーウェハを数枚ずつ配置してい
る。また、シリコンウェハ22に付着するパーティクル
の状態や、シリコンウェハ22に所定の膜厚が形成され
ているか等を調べるために、ウェハカセット20の上下
方向の適宜の位置に複数枚のモニタウェハ30というダ
ミーウェハをシリコンウェハ22と混在させて配置して
いる。これらのサイドウェハ28、モニタウェハ30か
らなるダミーウェハは、従来、シリコン単結晶や高純度
石英によって形成した厚さが0.5〜1mm程度のもの
を使用してきた。
【0007】ところが、シリコン単結晶や高純度石英に
よって形成した従来のダミーウェハは、熱膨張係数がポ
リシリコン膜やSi34膜などと大きく異なるため、ダ
ミーウェハに成膜されたポリシリコン膜やSi34膜な
どが容易に剥離して炉内を汚染するばかりでなく、耐熱
性や耐蝕性の問題から短期間の使用で廃棄しなければな
らず、経済性が悪いという問題がある。
【0008】かかるところから、近年、炭化ケイ素から
なるダミーウェハが業界の注目を集めている。この炭化
ケイ素ウェハ(SiCウェハ)は、黒鉛からなる円板状
の基材の表面にLPCVDなどによってSiCの膜を厚
さ0.3〜1mm程度成膜し、その後、黒鉛基材を酸化
雰囲気中で酸化除去することによって得られる。そし
て、SiCウェハは、従来のシリコン単結晶や高純度石
英からなるダミーウェハと比較して、 (イ)硝酸などに対する耐蝕性に優れているため、エッ
チングによる付着物の除去が容易に行え、長期間の繰返
し使用が可能である。 (ロ)熱膨張係数が窒化ケイ素膜、ポリシリコン膜の熱
膨張係数に近いところから、ダミーウェハ上に付着した
これらの膜が剥離しにくく、成膜工程途中におけるパー
ティクルの大幅な増加を抑制することができる。 (ハ)高温での重金属などの不純物の拡散係数が極めて
低いため、SiCウェハに含有されている不純物による
炉内汚染の懸念が少ない。 (ニ)耐熱変形性に優れているため、ロボットによる搬
送などの自動移載が容易である。 等の多くの利点を有しており、経済的効果が大きいとこ
ろから実用化が促進されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、CVD法に
よって得られたSiCウェハは、半透明状態として形成
されるため、これが特定の波長を有する光電センサで検
出することができなくなる問題を生じてしまう。すなわ
ち、ウェハへの加工作業中において、シリコンウェハお
よびダミーウェハを搭載したウェハカセットにウェハ搭
載の有無を検出する作業が必須である。通常この検出作
業は、図4に示しているようなウェハアドレスセンサ3
2が用いられており、これはカセット20内のウェハ2
2間のピッチ隙間に入る多数のアーム34を有し、アー
ム先端部に光電センサを配置した構成となっている。ウ
ェハを搭載したカセット20もしくはウェハアドレスセ
ンサ32が矢印36のように相対的に水平移動し、前記
センサ32のアーム34の間をウェハ22が通過し、ウ
ェハ22が光電センサの光路を遮断したか否かによって
ウェハ22の有無判別をなしている。
【0010】しかし、従来の光電センサは、通常赤外線
を検出光に用いているが、SiCウェハの場合には赤外
線を透過してしまう。このため、SiCにより製造した
ダミーウェハは、通常使用される光電センサの光を透過
してしまい、実際にカセット20内にダミーウェハが存
在していても、これを検出できない欠点があった。
【0011】本発明は、前記従来技術の問題点に着目し
てなされたもので、カセットに入れられて光電センサに
よりウェハ有無を検出するのに際し、SiCウェハを確
実に検出できるように構成したウェハ検出方法および装
置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るウェハ検出方法は、シリコンウェハと
ともにダミーウェハを搭載したウェハカセットにおける
ウェハ検出を発光素子と受光素子間を前記ウェハによる
光路遮断の有無により検出するウェハ検出方法におい
て、前記発光素子の光の波長を前記ダミーウェハに対す
る透過率が低い波長の光を発光させてウェハ検知をなす
ように構成した。また、シリコンウェハとともにダミー
ウェハを搭載したウェハカセットにおけるウェハ検出を
発光素子と受光素子間を前記ウェハによる光路遮断の有
無により検出するウェハ検出方法において、前記発光素
子の光を前記ダミーウェハの素材と同一材により発光さ
せてウェハ検知をなすように構成してもよい。この場合
において、前記ダミーウェハはSiCウェハであり、前
記発光素子をSiC素子により発光させて検出するよう
にすればよい。
【0013】更に、本発明に係るウェハ検出装置は、シ
リコンウェハとともにダミーウェハを搭載したウェハカ
セットにおけるウェハの検出をなすウェハ検出装置であ
って、カセット上に搭載されている複数のウェハ間の隙
間に差込み可能な櫛歯状のアームを有し、このアームの
先端面部に発光素子と受光素子のペアを構成してなり、
前記発光素子は前記ダミーウェハの素材と同一材を光源
として発光させるように構成した。前記ダミーウェハは
SiCウェハである場合には、前記発光素子をSiC素
子により発光させる構成とすればよい。
【0014】
【作用】上記のごとく構成した本発明は、発光素子の放
射する光の波長をダミーウェハに対する透過率の低い波
長とすることにより、受光素子の受光量が小さくなるた
め、ウェハを容易、確実に検出することができる。ま
た、発光素子の光をダミーウェハの素材と同一材によっ
て発光させることにより、発光素子の出射した光がダミ
ーウェハによって吸収され、透過率を確実に小さくする
ことができ、ダミーウェハの検出を容易、確実に行うこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るウェハ検出
方法および装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳
細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るウェ
ハ検出装置の説明図である。図1において、ウェハ検出
装置40は、本図に図示しないウェハカセットに搭載さ
れた複数のウェハ間の間隙に差込み可能な櫛歯状の複数
のアーム42を有しており、各アーム42間にダミーウ
ェハであるSiCウェハ44やシリコンウェハなどが挿
入可能となっている。そして、各アーム42は、先端下
面部にSiCウェハ44と同一の材料であるSiCを発
光素子とするSiC発光ダイオード46が設けてある。
また、各アーム42の上面部には、SiC発光ダイオー
ド46とペアをなす受光素子48がSiC発光ダイオー
ド46に対向させて配設してあって、SiC発光ダイオ
ード46の出射した青色の光50をSiCウェハ44が
遮断したか否かを検出できるようになっている。これら
の発光ダイオード46と受光素子48とは、リード線5
2を介してコネクタ54に接続してあり、受光素子48
の検出信号が図示しないウェハ検知部に入力される。
【0016】このように構成した実施の形態に係るウェ
ハ検出装置40は、SiC発光ダイオード46が例えば
波長450nm前後の青色の光50を出射し、受光素子
48がその光50を検出して光量に応じた検出信号をウ
ェハ検知部に入力する。そして、ウェハ検出装置40と
ウェハカセットとが水平方向に相対移動し、SiCウェ
ハ44がウェハ検出装置40のアーム42間の間隙に進
入してSiC発光ダイオード46と受光素子48との間
の光路を遮断され、受光素子48への光50の入射が妨
げられるため、受光素子48の検出信号を受けたウェハ
検知部がSiCウェハ44の存在を検知する。
【0017】すなわち、SiCウェハ44の光の波長に
対する透過率と反射率とは、図2のようになっており、
波長が450nmの透過率は5%未満であって、SiC
発光ダイオード46の出射した光50をほぼ遮断する。
特に、発光素子としてSiCウェハ44と同一の材料か
らなるSiC発光ダイオード46を使用しているため、
SiC発光ダイオート46から出射された光50は、S
iCウェハ44によって吸収されるため、透過率をより
小さくできてSiCウェハ44を確実に検出することが
できる。すなわち、ある物質の励起光(励起スペクト
ル)と吸収光(吸収スペクトル)とは一般に一致してい
るため、SiC発光ダイオード46により出射された光
は、SiCウェハ44が吸収されて透過率が小さくな
る。
【0018】なお、前記実施の形態においては、発光素
子としてSiC発光ダイオード46を用いた場合につい
て説明したが、発光素子はこれに限定されない。そし
て、SiC発光ダイオード46以外の発光素子を使用す
る場合、検出用光としてSiCウェハに対する透過率の
低い波長、例えば波長が600nm以下の光を使用する
とよい。
【0019】すなわち、図2から明らかなように、波長
が600nmの光の場合、SiCウェハ44の透過率は
約15%であって、これより波長が短くなると透過率が
さらに小さくなる。従って、SiCウェハ44を検出す
る場合、600nm以下の波長の光を用いることにより
容易に検出することが可能で、特に波長が400nm以
下であると透過率が零となるため、波長400nm以下
の光を用いることが望ましい。そして、SiCウェハ4
4に入射する光の波長が400nm以下の場合には、図
2に示されているように、SiCウェハ44による光の
反射率が上昇するので、反射光を利用してSiCウェハ
44の検出を行ってもよい。特に、反射光を利用してS
iCウェハ44を検出する場合、反射率が大きな300
nm以下の紫外線を使用するとよい。
【0020】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、発光素子の放射する光の波長をSiCウェハに対す
る透過率の低い波長としたことにより、受光素子の受光
量が小さくなるため、SiCウェハを容易、確実に検出
することができる。また、発光素子の光をSiCウェハ
の素材と同一材によって発光させるようにしているた
め、発光素子の出射した光がSiCウェハによって吸収
され、透過率を確実に小さくすることができ、SiCウ
ェハの検出を容易、確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るウェハ検出装置の説
明図である。
【図2】光の波長に対するSiCウェハの透過率と反射
率とを示す図である。
【図3】減圧CVD装置の概略説明図である。
【図4】従来のウェハ検出方法の説明図である。
【符号の説明】
40 ウェハ検出装置 42 アーム 44 SiCウェハ 46 発光素子(SiC発光ダイオード) 48 受光素子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコンウェハとともにダミーウェハを
    搭載したウェハカセットにおけるウェハ検出を発光素子
    と受光素子間を前記ウェハによる光路遮断の有無により
    検出するウェハ検出方法において、前記発光素子の光の
    波長を前記ダミーウェハに対する透過率が低い波長の光
    を発光させてウェハ検知をなすことを特徴とするウェハ
    検出方法。
  2. 【請求項2】 シリコンウェハとともにダミーウェハを
    搭載したウェハカセットにおけるウェハ検出を発光素子
    と受光素子間を前記ウェハによる光路遮断の有無により
    検出するウェハ検出方法において、前記発光素子の光を
    前記ダミーウェハの素材と同一材により発光させてウェ
    ハ検知をなすことを特徴とするウェハ検出方法。
  3. 【請求項3】 前記ダミーウェハはSiCウェハであ
    り、前記発光素子をSiC素子により発光させて検出す
    ることを特徴とする請求項2に記載のウェハ検出方法。
  4. 【請求項4】 シリコンウェハとともにダミーウェハを
    搭載したウェハカセットにおけるウェハの検出をなすウ
    ェハ検出装置であって、カセット上に搭載されている複
    数のウェハ間の隙間に差込み可能な櫛歯状のアームを有
    し、このアームの先端面部に発光素子と受光素子のペア
    を構成してなり、前記発光素子は前記ダミーウェハの素
    材と同一材を光源として発光させるようにしてなること
    を特徴とするウェハ検出装置。
  5. 【請求項5】 前記ダミーウェハはSiCウェハであ
    り、前記発光素子をSiC素子により発光させて検出可
    能としたことを特徴とする請求項4に記載のウェハ検出
    装置。
JP9294840A 1997-10-13 1997-10-13 ウェハ検出方法および装置 Withdrawn JPH11121593A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444974B1 (en) * 1998-07-17 2002-09-03 Asahi Glass Company Ltd. Method for transferring a dummy wafer
KR20140020750A (ko) * 2012-08-10 2014-02-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2020096113A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 三菱電機株式会社 半導体ウエハ基板、及び半導体ウエハ基板のエッジ部の検出方法

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Effective date: 20050104