TWI616554B - Gas phase growth device - Google Patents

Gas phase growth device Download PDF

Info

Publication number
TWI616554B
TWI616554B TW105131144A TW105131144A TWI616554B TW I616554 B TWI616554 B TW I616554B TW 105131144 A TW105131144 A TW 105131144A TW 105131144 A TW105131144 A TW 105131144A TW I616554 B TWI616554 B TW I616554B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
wafer
light receiving
substrate
gas
Prior art date
Application number
TW105131144A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201723217A (zh
Inventor
Hideki Ito
Takanori Hayano
Original Assignee
Nuflare Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuflare Technology Inc filed Critical Nuflare Technology Inc
Publication of TW201723217A publication Critical patent/TW201723217A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI616554B publication Critical patent/TWI616554B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/12—Substrate holders or susceptors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C30B25/165—Controlling or regulating the flow of the reactive gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/301—AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C23C16/303—Nitrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本發明的實施形態提供一種可精度良好地對晶圓等測定對象物的位置偏移進行檢測的位置偏移檢測裝置、氣相成長裝置以及位置偏移檢測方法。實施形態的位置偏移檢測裝置包括：照射部，對測定對象物射出光信號；光接收部，接收測定對象物所反射的光信號；第1光接收範圍判定部，判定光接收部中的光信號的光接收位置是否偏離預定的第1光接收範圍；以及位置偏移檢測部，在藉由第1光接收範圍判定部判定為已偏離之後，判斷為測定對象物已引起位置偏移。

Description

氣相成長裝置
本實施形態是有關於一種位置偏移檢測裝置、氣相成長裝置以及位置偏移檢測方法。
使用磊晶成長(epitaxial growth)技術來製作發光二極體(Light Emitting Diode，LED)、或使用有GaN等化合物半導體的電子元件，所述磊晶成長技術是使單晶薄膜在矽(silicon)基板等單晶基板上成長的技術。
在磊晶成長技術中所使用的氣相成長裝置中，將晶圓(wafer)載置於保持為常壓或減壓的成膜室的內部。接著，一面對該晶圓進行加熱，一面將成為用於成膜的原料的氣體供給至成膜室內之後，在晶圓表面引起原料氣體的熱分解反應及氫還原反應，在晶圓上形成磊晶膜(日本專利公開公報2009-231652號)。
對於晶圓上所形成的各膜，由於溫度或原料氣體不同，故而根據情況，有時晶圓會在成膜途中因晶格常數的差異而翹曲。晶圓的翹曲量會根據溫度或原料氣體的種類或者壓力而發生變化。
因此，已提出有對晶圓的翹曲量進行測定，根據測定出的翹曲量來對成膜條件進行調整的技術。
而且，晶圓載置於氣相成長裝置的腔室(chamber)內 的晶座(susceptor)，但在偏離晶座上的所期望的位置而載置晶圓的情況下，會導致無法在晶圓上形成均一的磊晶膜。例如，若由於某些理由，向相對於晶座傾斜的方向載置晶圓，則在一面使晶圓高速旋轉，一面進行成膜的情況下，晶圓有可能會從晶座飛出而碰撞腔室的內壁等，導致損壞腔室。
而且，即使晶圓載置於晶座上的所期望的位置，若晶圓下方的壓力高於上方的壓力，則會導致晶圓從晶座浮起，若在該狀態下使晶圓高速旋轉，則晶圓仍有可能會從晶座飛出而損壞腔室。
本實施形態提供一種可精度良好地對晶圓等測定對象物的位置偏移進行檢測的位置偏移檢測裝置、氣相成長裝置以及位置偏移檢測方法。
根據一實施形態，提供一種位置偏移檢測裝置，其包括：照射部，對測定對象物射出光信號；光接收部，接收所述測定對象物所反射的所述光信號；第1光接收範圍判定部，判定所述光接收部中的所述光信號的光接收位置是否偏離預定的第1光接收範圍；以及位置偏移檢測部，在藉由所述第1光接收範圍判定部判定為已偏離之後，判斷為所述測定對象物已引起位置偏移。
而且，亦可包括：第2光接收範圍判定部，判定所述光接收部中的所述光信號的光接收位置是否處於所述第1光接收範 圍中所含的第2光接收範圍內；以及 翹曲量檢測部，在藉由所述第2光接收範圍判定部判定為所述光信號的光接收位置處於所述第2光接收範圍內之後，根據所述第2光接收範圍內的光接收位置，對所述測定對象物的翹曲量進行檢測。
而且，根據另一實施形態，提供一種氣相成長裝置，其包括：反應室，使基板發生氣相成長反應；氣體供給部，將氣體供給至所述反應室；加熱單元，從所述基板的與膜成長面為相反的面側對所述基板進行加熱；照射部，對所述膜成長面射出光信號；光接收部，接收所述膜成長面所反射的所述光信號；第1光接收範圍判定部，判定所述光接收部中的所述光信號的光接收位置是否偏離預定的第1光接收範圍；以及位置偏移檢測部，在藉由所述第1光接收範圍判定部判定為已偏離之後，判斷為所述基板已引起位置偏移。
而且，於所述反應室內包括：旋轉部，內部配置有所述加熱單元，且經由晶座使所述基板旋轉；沖洗氣體供給部，將沖洗氣體(purge gas)供給至所述旋轉部內；以及控制部，對所述沖洗氣體的供給量進行控制， 所述控制部可以如下方式進行控制，即，偵測出所述位置偏移檢測部中的輸出信號已振動，使所述沖洗氣體的流量降低。
而且，根據又一實施形態，提供一種位置偏移檢測方法，其包括：對測定對象物射出光信號的步驟；接收所述測定對象物所反射的所述光信號的步驟；判定所述光接收部中的所述光信號的光接收位置是否偏離預定的第1光接收範圍的步驟；以及在判定為已偏離所述第1光接收範圍之後，判斷為所述測定對象物已引起位置偏移的步驟。
1‧‧‧氣相成長裝置
2‧‧‧腔室
3‧‧‧氣體供給部
3a‧‧‧氣體儲存部
3b‧‧‧氣體管
3c‧‧‧氣體閥
4‧‧‧原料放出部
4a‧‧‧沖淋板
4b‧‧‧氣體噴出口
5‧‧‧晶座
6‧‧‧旋轉部
7‧‧‧加熱器
8‧‧‧氣體排出部
9‧‧‧排氣機構
9b‧‧‧排氣閥
9c‧‧‧真空泵
10‧‧‧輻射溫度計
11‧‧‧位置偏移檢測裝置
12‧‧‧控制部
13‧‧‧沖洗氣體供給部
14‧‧‧沖洗氣體控制部
15‧‧‧沖洗氣體排出口
21‧‧‧照射部
21a‧‧‧光射出部
21b‧‧‧偏振光束分離器
21c‧‧‧反射鏡
22‧‧‧光接收部
22a‧‧‧第1位置檢測元件
22b‧‧‧第2位置檢測元件
22c‧‧‧第1光接收範圍
22d‧‧‧光束點
22e‧‧‧第2光接收範圍
23‧‧‧第1光接收範圍判定部
24‧‧‧位置偏移檢測部
25‧‧‧濾光器
26‧‧‧聚光透鏡
27‧‧‧前進路線變更部
28‧‧‧第2光接收範圍判定部
29‧‧‧翹曲量檢測部
A1‧‧‧入射角
L1‧‧‧第1雷射光
L2‧‧‧第2雷射光
R1‧‧‧腔室內的壓力
R2‧‧‧旋轉部內的壓力
W‧‧‧晶圓
Wa‧‧‧膜成長面
圖1是表示一實施形態的氣相成長裝置的概略構成的圖。
圖2A是表示晶圓W未引起位置偏移的例子的圖。
圖2B是表示晶圓W已引起位置偏移的例子的圖。
圖3是表示位置偏移檢測裝置的內部構成的一例的方塊圖。
圖4是表示第1位置檢測元件的光接收面上所設定的第1光接收範圍的圖。
圖5是表示第2實施形態的氣相成長裝置1的概略構成的圖。
以下，一面參照圖式，一面對本實施形態進行說明。圖1是表示一實施形態的氣相成長裝置1的概略構成的圖。在本實施 形態中，對如下例子進行說明，該例子是指使用矽基板，具體而言使用矽晶圓(以下僅稱為晶圓)W作為進行成膜處理的基板，在該晶圓W上積層多層膜。
圖1的氣相成長裝置1包括：在晶圓W上成膜的腔室2、將原料氣體供給至該腔室2內的晶圓W的氣體供給部3、位於腔室2的上部的原料放出部4、在腔室2內支持晶圓W的晶座5、保持該晶座5而旋轉的旋轉部6、對晶圓W進行加熱的加熱器(heater)7、將腔室2內的氣體排出的氣體排出部8、從該氣體排出部8排出氣體的排氣機構9、對晶圓W的溫度進行測定的輻射溫度計(radiation thermometer)10、對晶圓W的位置偏移進行檢測的位置偏移檢測裝置11、對各部分進行控制的控制部12、沖洗氣體供給部13、沖洗氣體控制部14以及沖洗氣體排出口15。
腔室2為可收納作為成膜對象的晶圓W的形狀(例如圓筒形狀)，於腔室2的內部收容有晶座5、加熱器7、旋轉部6的一部分等。
氣體供給部3具有：多個氣體儲存部3a，個別地儲存多種氣體；多根氣體管3b，連接該些氣體儲存部3a與原料放出部4；以及多個氣體閥(gas valve)3c，對流經該些氣體管3b的氣體的流量進行調整。各氣體閥3c連接於對應的氣體管3b。多個氣體閥3c由控制部12控制。實際的配管可採用如下構成，即，結合多根氣體管，或將一根氣體管分支為多根氣體管，或者將氣體管的分支或結合加以組合等多種構成。
氣體供給部3所供給的原料氣體經由原料放出部4而放出至腔室2內。放出至腔室2內的原料氣體(處理氣體)供給至晶圓W上，藉此，在晶圓W上形成所期望的膜。再者，所使用的原料氣體的種類並無特別限定。可根據所形成的膜的種類來對原料氣體進行各種變更。
在原料放出部4的底面側設置有沖淋板(shower plate)4a。能夠使用不鏽鋼或鋁合金等金屬材料來構成該沖淋板4a。來自多根氣體管3b的氣體在原料放出部4內混合，經由沖淋板4a的氣體噴出口4b而供給至腔室2內。再者，亦可在沖淋板4a中設置多個氣體流路，將多種氣體以分離的狀態供給至腔室2內的晶圓W。
應考慮所形成的膜的均一性、原料效率、再現性、製作成本等來選定原料放出部4的構造，但只要滿足該些要求，則並無特別限定，亦能夠適當地使用眾所周知的構造。
晶座5設置於旋轉部6的上部，且為如下構造，即，將晶圓W載置且支持於設置在晶座5的內周側的柱坑(counterbore)內。再者，在圖1的例子中，晶座5為中央具有開口部的環狀形狀，但亦可為無開口部的大致平板形狀。
加熱器7是對晶座5及/或晶圓W進行加熱的加熱部。 只要為滿足將加熱對象加熱至所期望的溫度及溫度分佈的能力、耐久性等要求者，則並無特別限定。具體而言，可列舉電阻加熱、燈加熱、感應加熱等。
排氣機構9經由氣體排出部8，從腔室2的內部排出反應後的原料氣體，且藉由排氣閥9b與真空泵9c的作用，將腔室2內控制為所期望的壓力。
輻射溫度計10設置於原料放出部4的上表面。輻射溫度計10將來自未圖示的光源的光照射至晶圓W，接收來自晶圓W的反射光，對晶圓W的反射光強度進行測定。而且，輻射溫度計10接收來自晶圓W的膜成長面Wa的熱輻射光，對熱輻射光強度進行測定。圖1中僅圖示有一個輻射溫度計10，但亦可將多個輻射溫度計10配置於原料放出部4的上表面，對晶圓W的膜成長面Wa的多個部位(例如內周側與外周側)的溫度進行測量。
在原料放出部4的上表面設置透光窗，來自輻射溫度計10或後述的位置偏移檢測裝置11的光源的光、與來自晶圓W的反射光或熱輻射光通過該透光窗。透光窗可採用狹縫形狀或矩形狀、圓形狀等任意形狀。在透光窗中使用相對於利用輻射溫度計10與位置偏移檢測裝置11所測量的光的波長範圍透明的構件。在對室溫至1500℃左右的溫度進行測定的情況下，較佳為測量可見光區域至近紅外區域的光的波長，在該情況下，可適當地使用石英等作為透光窗的構件。
控制部12包括：電腦(未圖示)，集中地對氣相成長裝置1內的各部分進行控制；以及記憶部(未圖示)，記憶與成膜處理相關的成膜處理資訊或各種程式等。控制部12基於成膜處理資訊或各種程式來對氣體供給部3或旋轉部6的旋轉機構、排氣機 構9等進行控制，並控制加熱器7對於晶圓W的加熱等。
沖洗氣體供給部13在沖洗氣體控制部14的控制下，將沖洗氣體供給至腔室2內。沖洗氣體是用以抑制加熱器7的劣化的惰性氣體等。沖洗氣體排出口15設置於旋轉部6的底部的多個部位。
如下所述，位置偏移檢測裝置11對晶座5上所載置的晶圓W的位置偏移進行檢測。此處，所謂位置偏移，是指相對於晶座5上的晶圓設置面傾斜地配置晶圓W的情況。
圖2A表示晶圓W未引起位置偏移的例子，圖2B表示晶圓W已引起位置偏移的例子。如圖2B所示，在晶圓W擱置於晶座5的邊緣部分的情況下，晶圓W引起位置偏移。如圖2B所示的位置偏移有時會因利用機械臂(robot arm)將晶圓W搬入至腔室2內時的定位精度的不佳而產生。或者，亦有時會在將晶圓W正確地載置於晶座5上之後，因使腔室2內的壓力條件發生變化而產生位置偏移。
若在晶圓W已引起位置偏移的狀態下，對晶圓W進行成膜處理，則難以以使膜厚達到所期望的值的方式來精度良好地形成均一的膜。藉此，在本實施形態中，設想藉由位置偏移檢測裝置11檢測出晶圓W的位置偏移之後，中止成膜處理，從腔室2回收(搬出)晶圓W。
圖3是表示位置偏移檢測裝置11的內部構成的一例的方塊圖。圖3的位置偏移檢測裝置11具有照射部21、光接收部 22、第1光接收範圍判定部23以及位置偏移檢測部24。此外，圖3的位置偏移檢測裝置11具有濾光器(optical filter)25、聚光透鏡26以及前進路線變更部27。而且，圖3的位置偏移檢測裝置11亦可具有第2光接收範圍判定部28與翹曲量檢測部29。
照射部21對晶圓W射出光信號。照射部21所射出的光信號理想為相位及頻率一致的雷射光。在圖3的例子中，照射部21向晶圓W的膜成長面Wa射出兩束雷射光。
照射部21具有光射出部21a、偏振光束分離器21b以及反射鏡21c。偏振光束分離器21b將從光射出部21a射出的雷射光分離為S偏光成分與P偏光成分，使S偏光成分的雷射光(以下為第1雷射光)L1直接射入至晶圓W的膜成長面Wa，利用反射鏡21c使P偏光成分的雷射光(以下為第2雷射光)L2反射，使第2雷射光L2以與第1雷射光L1並行的狀態射入至晶圓W的膜成長面Wa。再者，第1雷射光L1與第2雷射光L2的前進方向亦可並非為嚴格意義上的平行。
晶圓W的膜成長面Wa上的第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置例如為膜成長面Wa的中央附近。如下所述，各雷射光L1、L2的入射角A1理想為至少20度以下。而且，雷射光理想為使用避免灼熱的晶圓W所發出的光的影響，例如矽檢測系統的感度高且熱輻射影響小的700nm以下、更佳為600nm以下的波長(一例為532nm)的雷射光。
濾光器25設置於晶圓W與前進路線變更部27之間的 第1雷射光L1與第2雷射光L2並行前進的光路上。濾光器25截止(除去)第1雷射光L1與第2雷射光L2的波長以外的光。例如可使用單色濾光器(monochromatic filter)作為濾光器25。藉由設置該濾光器25，具有各雷射光L1及雷射光L2(所述例子中為綠色)以外的波長的光不會射入至光接收部22，能夠避免灼熱的晶圓W所發出的光的影響而提高位置檢測精度。
光接收部22具有第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b。例如可使用半導體位置檢測元件(Position Sensitive Detector，PSD)作為第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b。PSD求出射入的雷射光的分佈(光點的光量)的重心(位置)，且將該重心作為兩個電信號(類比信號)加以輸出。PSD對於可見光範圍的光具有感度。在本實施形態的氣相成長裝置1中，晶圓W灼熱，即，發出接近紅色的光。若晶圓W僅灼熱，則雷射光的強度壓倒性地更強，因此，只要至少使用遠離紅色的綠色的雷射光，則不會產生問題。然而，在利用本實施形態的氣相成長裝置1來成膜時，會因膜與雷射光的干涉而產生導致雷射光幾乎不被反射的時序。於該時序，灼熱的光強度超過經反射的雷射光強度，因此，在位置檢測元件22a或位置檢測元件22b上，有時無法正確地測定或完全無法測定從測定對象物(晶圓W)反射的雷射光的位置。為了抑制該情況，理想為設置不使本實施形態中所使用的雷射光的波長以外的光通過的濾光器25。再者，位置檢測元件22a或位置檢測元件22b除了可使用PSD之外，亦可使用固 態攝影元件(電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)等)。
而且，為了消除所述測定對象物上所形成的膜的干涉效果，將所形成的膜所吸收的波長的雷射光用作本實施形態的雷射光亦有效果。更具體而言，能夠列舉能量高於所形成的膜的能帶間隙(bandgap)的雷射光。在所形成的膜吸收本實施形態中所使用的雷射光的情況下，干涉效果會隨著膜變厚而減小，在膜厚為某程度以上的膜厚的情況下，干涉效果消失。例如在使GaN成膜的情況下，室溫下的GaN的吸收端處於紫外區域(365nm)，但在溫度為700℃以上的情況下，能帶間隙減小，會吸收藍紫區域的光。因此，在以700℃以上的溫度使GaN成長的情況下，將例如405nm的雷射光使用於本實施形態，藉此，能夠減小GaN的干涉效果。
聚光透鏡26設置於晶圓W與前進路線變更部27之間的第1雷射光L1與第2雷射光L2並行前進的光路上。該聚光透鏡26使第1雷射光L1彙聚於第1位置檢測元件22a的光接收面，且使第2雷射光L2彙聚於第2位置檢測元件22b的光接收面。可使用半圓筒透鏡作為該聚光透鏡26。
前進路線變更部27使因晶圓W的表面而經過鏡面反射的第1雷射光L1與第2雷射光L2分離，將該些雷射光的前進方向改變為大不相同的方向。例如可使用偏振光束分離器21b(第2 偏振光束分離器21b)作為該前進路線變更部27。經前進路線變更的第1雷射光L1向第1位置檢測元件22a的方向前進，第2雷射光L2向第2位置檢測元件22b的方向前進。再者，亦可在前進路線變更部27與位置檢測元件22a或位置檢測元件22b之間追加反射鏡21c等光學部件，變更位置檢測元件22a或位置檢測元件22b的設置位置。
第1位置檢測元件22a為一維位置檢測元件，其接收藉由前進路線變更部27所分離的第1雷射光L1，並檢測該第1雷射光L1的射入位置(光接收位置)。該第1位置檢測元件22a是以如下方式設置，即，其元件面(光接收面)的法線方向在從第1雷射光L1的光軸算起的10度至20度的範圍以內傾斜。
第2位置檢測元件22b為一維位置檢測元件，其接收藉由前進路線變更部27所分離的第2雷射光L2，並檢測該第2雷射光L2的射入位置(光接收位置)。該第2位置檢測元件22b與第1位置檢測元件22a同樣是以如下方式設置，即，其元件面(光接收面)的法線方向在從第2雷射光L2的光軸算起的10度至20度的範圍以內傾斜。
如此，刻意地使包含第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b的光接收部22的光接收面的法線方向相對於射入的雷射光的方向傾斜，藉此，防止產生返回光，該返回光是第1位置檢測元件22a及第2位置檢測元件22b所反射的雷射光再次返回至所述光學系統而成的光。返回光會作為雜訊而對原本必需的 來自測定對象物的反射光起作用。如上所述，藉由使第1位置檢測元件22a及第2位置檢測元件22b傾斜，由位置檢測元件22a或位置檢測元件22b產生的反射光(返回光)不會射入至前進路線變更部27，能夠防止由反射光(返回光)引起的位置檢測精度的下降。
第1光接收範圍判定部23判定藉由第1位置檢測元件22a所檢測出的第1雷射光L1的射入位置、與藉由第2位置檢測元件22b所檢測出的第2雷射光L2的射入位置是否偏離預定的第1光接收範圍。
圖4是表示第1位置檢測元件22a的光接收面上所設定的第1光接收範圍22c的圖。在晶圓W載置於晶座5上的所期望的位置的情況下，第1雷射光L1的射入位置必然處於第1光接收範圍22c內。另一方面，在晶圓W的底面與晶座5的邊緣接觸且晶圓W相對於晶座5傾斜地配置的情況下，第1雷射光L1射入至偏離第1光接收範圍22c的位置。圖4中表示第1雷射光的光束點22d處於第1光接收範圍22c內的情況、與處於第1光接收範圍22c外的情況。
圖4表示第1位置檢測元件22a的第1光接收範圍22c，但對於第2位置檢測元件22b，亦同樣地設定第1光接收範圍22c。
在晶圓W相對於晶座5的晶圓設置面的傾斜角度大的情況下，第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b有可能均未射入第1雷射光L1與第2雷射光L2。在此種情況下，第1 光接收範圍判定部23亦判定為第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置已偏離第1光接收範圍22c。
位置偏移檢測部24在藉由第1光接收範圍判定部23判定為第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置已偏離第1光接收範圍22c之後，判斷為晶圓W已引起位置偏移。
位置偏移檢測部24檢測出晶圓W的位置偏移之後，回收控制部12進行如下控制：中止使用了載置於晶座5的晶圓W的成膜處理，使旋轉部6旋轉至可搬出晶圓W的相位為止，從腔室2搬出(回收)晶圓W。從腔室2搬出的晶圓W例如被廢棄處置。 或者，在直至前一個成膜步驟為止，未檢測出晶圓W的位置偏移的情況下，亦可暫時從腔室2搬出晶圓W之後，再次將晶圓W重新定位於腔室2內的晶座5上，從下一個成膜步驟起重新開始成膜處理。而且，在第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b中的至少一者未檢測出雷射光的情況下，判斷為產生了晶圓W破碎等異常，且中止晶圓W的搬送，在破碎的晶圓W的碎片殘存於腔室2內的情況下，回收該碎片。
本實施形態的位置偏移檢測裝置11不僅可用於檢測晶圓W的位置偏移，而且亦可用於檢測晶圓W的翹曲。在藉由第1光接收範圍判定部23判定為第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置未偏離第1光接收範圍22c的情況下，藉由第2光接收範圍判定部28來判定第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置是否處於第1光接收範圍22c中所含的第2光接收範圍22e內。如 圖4所示，第2光接收範圍22e是窄於第1光接收範圍22c的範圍。再者，亦可將第2光接收範圍22e設為與第1光接收範圍22c相同的範圍。
在藉由第2光接收範圍判定部28判定為第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置處於第2光接收範圍22e內之後，翹曲量檢測部29根據第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b的各光接收面上的第1雷射光L1與第2雷射光L2的射入位置，對晶圓W的翹曲量進行檢測。
例如，翹曲量檢測部29算出藉由第1位置檢測元件22a所檢測出的第1雷射光L1的射入位置的位移量、與藉由第2位置檢測元件22b所檢測出的第2雷射光L2的射入位置的位移量之差，根據該算出的差與第1雷射光L1及第2雷射光L2各自的光路長度的相關性，算出晶圓W的曲率變化量。藉由將校正用鏡或無變形的基板等作為基準，能夠將位移前的曲率轉換為曲率半徑的絕對值。
關於表示相關性的規定的關係式，作為一例，若將與雷射光L1及雷射光L2各自對應的第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b上的位移量設為X1及X2，將所述雷射光L1及雷射光L2各自的光路長度設為Y1及Y2，且將曲率變化量設為Z1，則可列舉(X1+X2)/2=w×Y×Z1這一關係式。此處，w是測定對象物上的兩束雷射光的照射位置之間的距離。再者，Y1與Y2設為大致相等的Y，X1與X2的符號使兩束雷射光的中心方向的 位移為相同符號。
此處，實際上無法嚴格地測定w或Y，但另一方面，在測定時，該w或Y亦不會大幅度地發生變化，因此，在「Xtotal=C×Z1」(Xtotal=X1+X2)這一位移量的總量(即，兩束雷射光之間的幾何距離的變化)與曲率成比例的簡單的關係中，能夠根據處於已知的曲率半徑的校正用反射鏡21c(兩種)來決定並應用C。兩種中的一種的曲率半徑在可能的範圍內無限大(即平面)，另一種的曲率半徑可為所設想的最小的曲率半徑。儘可能對所述曲率半徑中間的曲率半徑進行測定，較佳為能夠在測定範圍內確認線性(相對於Z1製作了校準曲線的情況)成立。
而且，翹曲量檢測部29較佳為以規定的時序獲取來自第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b的信號。例如，翹曲量檢測部29在獲取附隨於晶圓W的週期性運動的相位信號的同時，獲取來自第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b的信號，僅使用週期性運動的任意相位範圍中的位置信號來算出曲率。例如，在週期性運動為旋轉運動的情況下，將信號的獲取時序設為旋轉機構的馬達每旋轉一圈的時序(馬達的Z相的脈衝)，與馬達旋轉同步地獲取來自第1位置檢測元件22a與第2位置檢測元件22b的信號。位置信號可為任意的一個點的資訊，亦可設為任意範圍的平均值，進而較佳為累計該些信號。在難以獲取所述信號的情況下，推薦獲取多個週期的全部資訊，取得該些資訊的平均。
再者，任意選擇是否利用位置偏移檢測裝置11來對晶圓W的翹曲量進行檢測。而且，在氣相成長裝置1預先具備對晶圓W的翹曲量進行檢測的翹曲量檢測器的情況下，能夠將該翹曲量檢測器用作本實施形態的位置偏移檢測裝置11。
如此，在第1實施形態中，將第1雷射光與第2雷射光照射至晶圓W的膜成長面Wa，根據第1位置檢測元件與第2位置檢測元件上的由膜成長面Wa反射的第1雷射光與第2雷射光的射入位置，檢測晶圓W是否已引起位置偏移。藉此，能夠藉由簡單的方法來檢測晶圓W的位置偏移。
尤其，本實施形態的用於檢測晶圓W的位置偏移的位置偏移檢測裝置11能夠直接沿用以往用於檢測晶圓W的翹曲的翹曲量測定裝置。對晶圓W的翹曲量進行測定時的第1位置檢測元件與第2位置檢測元件上的第1雷射光與第2雷射光的射入位置處於較對晶圓W的位置偏移進行判斷時的第1光接收範圍22c更窄的第2光接收範圍22e內。藉此，藉由設定較第2光接收範圍22e更大的第1光接收範圍22c，能夠使用翹曲量測定裝置來對晶圓W的位置偏移進行檢測，所述第2光接收範圍22e是供翹曲量測定裝置檢測翹曲量的光接收範圍。
如此，能夠使用翹曲量測定裝置構成位置偏移檢測裝置11，因此，能夠不耗費設備成本而精度良好地對晶圓W的位置偏移進行檢測。
(第2實施形態)
第2實施形態是實施了針對如下故障的對策的形態，該故障是指因載置於晶座5的晶圓W的上方與下方的壓力差，導致晶圓W從晶座5飛出。
圖5是表示第2實施形態的氣相成長裝置1的概略構成的圖。圖中，對與圖1通用的構件附上同一符號，以下主要對不同點進行說明。
圖5的氣相成長裝置1的構成與圖1的氣相成長裝置1相同，但與第1實施形態的不同點在於：藉由控制部12與沖洗氣體控制部14，對向旋轉部6內供給的沖洗氣體的流量進行控制。 位置偏移檢測裝置11與第1實施形態相同。
惰性氣體等沖洗氣體供給至旋轉部6內，以抑制加熱器劣化，但當在晶圓W上成膜時，溫度或處理氣體的供給量會根據所形成的膜的種類而發生變動。因此，在成膜途中，有時會在晶圓W的上方與下方產生壓力差，導致晶圓W浮起。
因此，本實施形態的控制部12與沖洗氣體控制部14在位置偏移檢測裝置11的輸出信號振動之後，判斷為晶圓W浮起、旋轉部6內的壓力升高，從而使沖洗氣體的供給量減少。如此，本實施形態的位置偏移檢測裝置11具有壓力判定部的功能，該壓力判定部根據位置偏移檢測裝置11的輸出信號有無振動，判定晶圓W下方的壓力是否較晶圓W上方的壓力高出規定值以上。
如此，在輸出信號振動的情況下，將沖洗氣體的流量重新設定為不會使晶圓W從晶座5浮起的程度的值。更詳細而言， 由於晶圓W在成膜過程中高速旋轉，故而進行調整，使得即使高速旋轉，晶圓W亦不會從晶座5浮起。
藉由此種控制，抑制旋轉部6內的壓力R2較腔室2內的壓力R1高出規定值以上，晶圓W不會從晶座5浮起。藉此，即使在成膜處理中使晶圓W高速旋轉，晶圓W亦不會從晶座5飛出，能夠預先防止因晶圓W飛出引起的腔室2等的破損。
再者，根據成膜條件，有時晶圓W上方側的壓力高於下方側的壓力。在該情況下，晶圓W被按壓於晶座5，因此，無需擔心晶圓W從晶座5浮起。
如此，在第2實施形態中，當在成膜途中，位置偏移檢測裝置11的輸出信號振動時，檢測出晶圓W浮起，利用控制部12與沖洗氣體控制部14來進行使旋轉部6內的沖洗氣體的供給量減少而降低壓力的處理，因此，即便使晶圓W高速旋轉，晶圓W亦不會從晶座5浮起，能夠預先防止由晶圓W的位置偏移引起的晶圓W自身或腔室2等的破損。
所述第1實施形態與第2實施形態可組合實施。即，位置偏移檢測裝置11亦可在成膜處理過程中，持續地監視晶圓W是否已引起位置偏移，在輸出信號振動的情況下，降低旋轉部6內的壓力，在能夠判斷為晶圓W的位置偏移量大的情況下，中止成膜處理且進行晶圓W的回收處理。
在所述內容中說明了若干個實施形態，但該些實施形態是作為例子而提示的實施形態，並不意圖對發明的範圍進行限 定。該些新穎的實施形態可以其他各種形態實施，能夠在不脫離發明宗旨的範圍內，進行各種省略、替換、變更。該些實施形態或其變形包含於發明的範圍或主旨，並且包含於申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍。
1‧‧‧氣相成長裝置
2‧‧‧腔室
3‧‧‧氣體供給部
3a‧‧‧氣體儲存部
3b‧‧‧氣體管
3c‧‧‧氣體閥
4‧‧‧原料放出部
4a‧‧‧沖淋板
4b‧‧‧氣體噴出口
5‧‧‧晶座
6‧‧‧旋轉部
7‧‧‧加熱器
8‧‧‧氣體排出部
9‧‧‧排氣機構
9b‧‧‧排氣閥
9c‧‧‧真空泵
10‧‧‧輻射溫度計
11‧‧‧位置偏移檢測裝置
12‧‧‧控制部
13‧‧‧沖洗氣體供給部
14‧‧‧沖洗氣體控制部
15‧‧‧沖洗氣體排出口
R1‧‧‧腔室內的壓力
R2‧‧‧旋轉部內的壓力
W‧‧‧晶圓

Claims (5)

  1. 一種氣相成長裝置，其包括：反應室，使基板發生氣相成長反應；氣體供給部，將氣體供給至所述反應室；加熱單元，從所述基板的與膜成長面為相反的面側對所述基板進行加熱；照射部，對所述膜成長面射出光信號；光接收部，接收所述膜成長面所反射的光信號；第1光接收範圍判定部，判定所述光接收部中的所述光信號的光接收位置是否偏離預定的第1光接收範圍；以及位置偏移檢測部，在藉由所述第1光接收範圍判定部判定為已偏離之後，判斷為所述基板已引起位置偏移；所述反應室內進而包括：旋轉部，內部配置有所述加熱單元，且經由晶座使所述基板旋轉；沖洗氣體供給部，將沖洗氣體供給至所述旋轉部內；以及控制部，對所述沖洗氣體的供給量進行控制，所述控制部以如下方式進行控制，即，偵測出所述位置偏移檢測部中的輸出信號已振動，使所述沖洗氣體的流量降低。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的氣相成長裝置，其包括：第2光接收範圍判定部，判定所述光接收部中的所述光信號的光接收位置是否處於所述第1光接收範圍中所含的第2光接收範圍內；以及 翹曲量檢測部，在藉由所述第2光接收範圍判定部判定為所述光信號的光接收位置處於所述第2光接收範圍內之後，根據所述第2光接收範圍內的光接收位置，對所述基板的翹曲量進行檢測。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的氣相成長裝置，其包括載置所述基板的晶座，所述位置偏移檢測部在相對於所述晶座的載置面傾斜地配置所述基板的情況下，判斷為所述基板已引起位置偏移。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的氣相成長裝置，其中所述晶座具有收容所述基板的柱坑，所述位置偏移檢測部在所述基板的至少一部分從所述柱坑突出的情況下，判斷為所述基板已引起位置偏移。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的氣相成長裝置，其包括濾光器，所述濾光器除去所述基板所反射的光信號中的所述照射部所射出的光信號的波長成分以外的波長成分，所述光接收部接收通過所述濾光器後的光信號。
TW105131144A 2015-10-02 2016-09-29 Gas phase growth device TWI616554B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015196919A JP6671911B2 (ja) 2015-10-02 2015-10-02 位置ずれ検出装置、気相成長装置および位置ずれ検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201723217A TW201723217A (zh) 2017-07-01
TWI616554B true TWI616554B (zh) 2018-03-01

Family

ID=58427596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105131144A TWI616554B (zh) 2015-10-02 2016-09-29 Gas phase growth device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180223434A1 (zh)
JP (1) JP6671911B2 (zh)
DE (1) DE112016004462B4 (zh)
TW (1) TWI616554B (zh)
WO (1) WO2017057696A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102190920B1 (ko) * 2018-08-16 2020-12-16 세메스 주식회사 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법
CN110838461B (zh) * 2018-08-16 2023-09-08 细美事有限公司 净化处理装置及净化处理方法
KR102303262B1 (ko) * 2019-01-15 2021-09-16 세메스 주식회사 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법
JP7440480B2 (ja) * 2021-12-13 2024-02-28 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法、およびプログラム
CN115125619B (zh) * 2022-07-12 2023-07-04 季华实验室 一种外延片的冷却系统、方法、电子设备及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201241230A (en) * 2011-03-09 2012-10-16 Taiyo Nippon Sanso Corp Vapor deposition apparatus

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114440A (ja) * 1994-10-14 1996-05-07 Hitachi Ltd 膜厚測定方法および薄膜形成方法ならびに薄膜形成装置
JP4439993B2 (ja) * 2004-05-07 2010-03-24 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 半導体製造装置
JP2009094208A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Sekisui Chem Co Ltd 表面処理用の膜厚測定設備
JP5558673B2 (ja) 2008-03-25 2014-07-23 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
US8934091B2 (en) 2012-09-09 2015-01-13 Kla-Tencor Corp. Monitoring incident beam position in a wafer inspection system
JP6134191B2 (ja) 2013-04-07 2017-05-24 村川 惠美 回転型セミバッチａｌｄ装置
JP6479525B2 (ja) * 2015-03-27 2019-03-06 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置及び温度測定方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201241230A (en) * 2011-03-09 2012-10-16 Taiyo Nippon Sanso Corp Vapor deposition apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6671911B2 (ja) 2020-03-25
JP2017069519A (ja) 2017-04-06
US20180223434A1 (en) 2018-08-09
DE112016004462T5 (de) 2018-06-14
WO2017057696A1 (ja) 2017-04-06
TW201723217A (zh) 2017-07-01
DE112016004462B4 (de) 2024-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI616554B (zh) Gas phase growth device
US10196738B2 (en) Deposition process monitoring system, and method of controlling deposition process and method of fabricating semiconductor device using the system
TWI535995B (zh) 曲率測量裝置以及曲率測量方法
JP6019105B2 (ja) 光学的終点検出システム
KR20160003847A (ko) 웨이퍼 처리 시스템에서의 저온 측정을 위한 장치 및 방법
US8582963B2 (en) Detection of substrate warping during rapid thermal processing
JP6479525B2 (ja) 成膜装置及び温度測定方法
JP6625711B2 (ja) 曲率測定装置及び曲率測定方法
KR20200097788A (ko) 웨이퍼 표면 곡률 결정 시스템
US10053777B2 (en) Thermal processing chamber
JP2017069519A5 (zh)
US9651367B2 (en) Curvature measuring in a substrate processing apparatus
US10731973B2 (en) Apparatus for automatically and quickly detecting two-dimensional morphology for wafer substrate in real time
JP2021118361A (ja) 反り測定装置、気相成長装置および反り測定方法
TW201602534A (zh) 探測溫度的系統和方法及設有該系統的mocvd設備
JP2017017251A (ja) 気相成長装置および温度検出方法
TW202422022A (zh) 雙感測器晶圓溫度測量系統