(57)【要約】【課題】従来に比べて少ない枚数のダミーウエハによりウエハ処理が可能となるダミーウエハの再利用方法を提供する。【解決手段】本発明に係るダミーウエハの再利用方法は、第１のダミーウエハ４ＤＷ〜７ＤＷが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第１のダミーウエハを交換し、前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を行い、第２のダミーウエハ１ＤＷ〜３ＤＷ，８ＤＷ〜１０ＤＷが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第２のダミーウエハを交換し、前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を行い、前記第１のダミーウエハの再利用回数制限数は前記第２のダミーウエハのそれより少ないことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品ウエハを処理するウエハ処理装置に第１及び第２のダミーウエハを再利用する方法において、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、製品ウエハと共に前記第１及び第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第１のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第１のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に交換後の第１のダミーウエハ及び前記第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第２のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第２のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に第１のダミーウエハ及び交換後の第２のダミーウエハに行う工程と、
を具備し、
前記第１のダミーウエハの再利用回数制限数は前記第２のダミーウエハのそれより少ないことを特徴とするダミーウエハの再利用方法。
【請求項２】
請求項１において、前記ウエハ処理装置は、前記製品ウエハ及び前記第１及び第２のダミーウエハを保持するウエハホルダを有しており、前記ウエハホルダにおいて前記第１のダミーウエハは前記第２のダミーウエハに比べて前記製品ウエハに近い位置に保持されていることを特徴とするダミーウエハの再利用方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第２のダミーウエハを交換する際は、前記第２のダミーウエハを、再利用回数制限数だけ利用された後の第１のダミーウエハに交換することを特徴とするダミーウエハの再利用方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記ウエハ処理装置は、熱処理装置又はＣＶＤ装置であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１及び第２のダミーウエハを再利用しながら製品ウエハを処理するウエハ処理装置を用いて半導体装置を製造する方法において、
前記第１及び第２のダミーウエハを再利用する方法は、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、製品ウエハと共に第１及び第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第１のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第１のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に交換後の第１のダミーウエハ及び前記第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第２のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第２のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に第１のダミーウエハ及び交換後の第２のダミーウエハに行う工程と、を具備し、
前記第１のダミーウエハの再利用回数制限数は前記第２のダミーウエハのそれより少ないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダミーウエハの再利用方法及び半導体装置の製造方法に係わり、特に、より少ない枚数のダミーウエハによりウエハ処理が可能となるダミーウエハの再利用方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の縦型ＣＶＤ（chemical vapor deposition）装置へのダミーウエハの再利用方法を説明するための模式図であり、縦型熱処理装置のウエハホルダを示す図である。支持台１上にはウエハホルダ２が取り付けられており、このウエハホルダ２には複数のダミーウエハＤＷ及び複数の製品ウエハＷが保持されている。
【０００３】
詳細には、ウエハホルダ２の上部には１番目のダミーウエハ１ＤＷ、２番目のダミーウエハ２ＤＷ、３番目のダミーウエハ３ＤＷ、４番目のダミーウエハ４ＤＷ及び５番目のダミーウエハ５ＤＷが上から順に保持されている。また、ウエハホルダ２の下部には６番目のダミーウエハ６ＤＷ、７番目のダミーウエハ７ＤＷ、８番目のダミーウエハ８ＤＷ、９番目のダミーウエハ９ＤＷ及び１０番目のダミーウエハ１０ＤＷが上から順に保持されている。また、ウエハホルダ２の中央部には複数の製品ウエハ１Ｗ，２Ｗ，・・・が上から順に保持されており、複数の製品ウエハＷは上下をダミーウエハＤＷによって挟まれて配置されている。これにより、ＣＶＤ処理の均質化を図ることができる。
【０００４】
上述したように複数のダミーウエハＤＷ及び製品ウエハＷが保持されたウエハホルダ２は、縦型ＣＶＤ装置（図示せず）に挿入され、製品ウエハＷのＣＶＤ処理が行われる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
そして、製品ウエハＷのＣＶＤ処理が行われた後は、ウエハホルダ２を縦型ＣＶＤ装置から取り出し、処理後の製品ウエハＷをウエハホルダ２から取り出し、処理前の製品ウエハをウエハホルダ２に保持させる。その後、処理前の製品ウエハが保持されたウエハホルダ２は、縦型ＣＶＤ装置に挿入され、製品ウエハＷのＣＶＤ処理が行われる。この際、ダミーウエハＤＷの交換は行われない。
【０００６】
ダミーウエハＤＷは所定回数だけ製品ウエハをＣＶＤ処理した後に、１０枚のダミーウエハ１ＤＷ〜１０ＤＷを全て交換する。つまり、ダミーウエハＤＷは、再利用できる回数が処理内容によって決められており、その再利用できる回数だけ再利用したら全て交換するようになっている。ダミーウエハＤＷはスロット毎に一律交換されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５２０４９号公報（０００２〜０００４段落、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
製品ウエハに近い位置に保持されたダミーウエハ（例えば５番目のダミーウエハ５ＤＷ，６番目のダミーウエハ６ＤＷ）と、それより製品ウエハから遠い位置に保持されたダミーウエハ（例えば１番目のダミーウエハ１ＤＷ、１０番目のダミーウエハ１０ＤＷ）とでは、再利用できる回数が異なる。つまり、近い位置のダミーウエハは遠い位置のダミーウエハに比べて製品ウエハからのアウトガスなどの影響を受け易いため、近い位置のダミーウエハは遠い位置のダミーウエハより再利用できる回数が少ない。従って、上記従来のダミーウエハの再利用方法では、再利用できる回数が一番少ないダミーウエハに合わせて他のダミーウエハも交換するというスロット毎の一律交換であったため、使用するダミーウエハの数が多くなり、製造コストが上がる原因となっていた。
【０００９】
本発明に係る幾つかの態様は、従来に比べて少ない枚数のダミーウエハによりウエハ処理が可能となるダミーウエハの再利用方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係るダミーウエハの再利用方法は、製品ウエハを処理するウエハ処理装置に第１及び第２のダミーウエハを再利用する方法において、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、製品ウエハと共に前記第１及び第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第１のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第１のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に交換後の第１のダミーウエハ及び前記第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第２のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第２のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に第１のダミーウエハ及び交換後の第２のダミーウエハに行う工程と、
を具備し、
前記第１のダミーウエハの再利用回数制限数は前記第２のダミーウエハのそれより少ないことを特徴とする。
【００１１】
上記ダミーウエハの再利用方法によれば、ダミーウエハを交換する際に再利用回数制限数に達していないダミーウエハは交換せずに再利用回数制限数に達したダミーウエハのみ交換している。従って、使用するダミーウエハの数を従来技術に比べて削減することができる。
【００１２】
また、本発明に係るダミーウエハの再利用方法において、前記ウエハ処理装置は、前記製品ウエハ及び前記第１及び第２のダミーウエハを保持するウエハホルダを有しており、前記ウエハホルダにおいて前記第１のダミーウエハは前記第２のダミーウエハに比べて前記製品ウエハに近い位置に保持されていることも可能である。
【００１３】
また、本発明に係るダミーウエハの再利用方法において、前記第２のダミーウエハを交換する際は、前記第２のダミーウエハを、再利用回数制限数だけ利用された後の第１のダミーウエハに交換することも可能である。これにより、さらにダミーウエハの使用枚数を削減できる。
【００１４】
また、本発明に係るダミーウエハの再利用方法において、前記ウエハ処理装置は、熱処理装置又はＣＶＤ装置であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１及び第２のダミーウエハを再利用しながら製品ウエハを処理するウエハ処理装置を用いて半導体装置を製造する方法において、
前記第１及び第２のダミーウエハを再利用する方法は、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、製品ウエハと共に第１及び第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第１のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第１のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に交換後の第１のダミーウエハ及び前記第２のダミーウエハに行う工程と、
前記第２のダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、処理後の製品ウエハを処理前の製品ウエハに交換すると共に前記第２のダミーウエハを交換する工程と、
前記ウエハ処理装置による１回又は２回以上の処理を、前記処理前の製品ウエハと共に第１のダミーウエハ及び交換後の第２のダミーウエハに行う工程と、を具備し、
前記第１のダミーウエハの再利用回数制限数は前記第２のダミーウエハのそれより少ないことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるウエハ処理装置へのダミーウエハの再利用方法を説明するための図であり、図１（Ａ）は、ウエハ処理装置の一例としての縦型熱処理装置を示す模式図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すウエハホルダを示す模式図である。なお、ダミーウエハには例えばシリコンウエハが用いられる。
【００１７】
本実施の形態では、ウエハ処理装置の一例として縦型熱処理装置を挙げているが、ダミーウエハを利用するウエハ処理装置であれば種々の装置を用いることが可能であり、例えば、縦型又は横型のＣＶＤ装置又は熱処理装置などを用いることも可能である。
【００１８】
図１（Ａ）に示すように、縦型熱処理装置は支持台１を有しており、この支持台１上にはウエハを保持するウエハホルダ２が支持されている。また、縦型熱処理装置はウエハホルダ２を挿入可能なチャンバーとしての石英管３を有しており、石英管３の上部にはアール部３'が形成されるとともに、石英管３の下部には排気管１０が設けられている。また、石英管３内には、石英管３の上部を仕切る仕切り板５が設けられており、仕切り板５には、窒素又は酸素などのガスを噴出させる開口部６が散点状に設けられている。
【００１９】
石英管３の上部には、石英管３の上部に形成されたアール部３'と仕切り板５とで囲まれたガス室７が設けられている。そして、ガス室７はガス配管８に連結され、ガス配管８は固定部材９により石英管３本体に固定されている。石英管３の周囲には、石英管３内の熱を均一化する均熱管１１が設けられている。均熱管１１の周囲には、石英管３内を加熱するヒータ１２が設けられている。
【００２０】
ウエハの熱処理を行う場合、ウエハホルダ２にウエハを配置し、ウエハが配置されたウエハホルダ２を石英管３内に挿入する。そして、例えば、石英管３内を１１５０℃以上に加熱し、ガス配管８およびガス室７を介して石英管３内にガスを噴出させながら、ウエハの熱処理を行う。
【００２１】
次に、ウエハホルダ２におけるウエハの配置を説明する。
図１（Ｂ）に示すように、ウエハホルダ２には複数のダミーウエハＤＷ及び複数の製品ウエハＷが保持されている。
【００２２】
詳細には、ウエハホルダ２の上部には１番目のダミーウエハ１ＤＷ、２番目のダミーウエハ２ＤＷ、３番目のダミーウエハ３ＤＷ、４番目のダミーウエハ４ＤＷ及び５番目のダミーウエハ５ＤＷが上から順に保持されている。また、ウエハホルダ２の下部には６番目のダミーウエハ６ＤＷ、７番目のダミーウエハ７ＤＷ、８番目のダミーウエハ８ＤＷ、９番目のダミーウエハ９ＤＷ及び１０番目のダミーウエハ１０ＤＷが上から順に保持されている。また、ウエハホルダ２の中央部には複数の製品ウエハ１Ｗ，２Ｗ，・・・が上から順に保持されており、複数の製品ウエハＷは上下をダミーウエハＤＷによって挟まれて配置されている。これにより、ウエハに熱処理を行った場合に熱処理の均質化を図ることができる。
【００２３】
製品ウエハＷに近い位置に保持されたダミーウエハ、具体的には４番目のダミーウエハ４ＤＷ、５番目のダミーウエハ５ＤＷ、６番目のダミーウエハ６ＤＷ及び７番目のダミーウエハ７ＤＷと、それらより製品ウエハＷから遠い位置に保持されたダミーウエハ、具体的には１番目〜３番目のダミーウエハ１ＤＷ，２ＤＷ，３ＤＷ及び８番目〜１０番目のダミーウエハ８ＤＷ，９ＤＷ，１０ＤＷとでは、再利用できる回数が異なる。つまり、近い位置のダミーウエハは遠い位置のダミーウエハに比べて製品ウエハからのアウトガスなどの影響を受け易く、不純物を吸収し易いため、近い位置のダミーウエハは遠い位置のダミーウエハより再利用できる回数が少ない。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、製品ウエハＷに近い位置に保持されたダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷの使用回数（再利用回数）を２回に制限し、製品ウエハＷから遠い位置に保持されたダミーウエハ１ＤＷ，２ＤＷ，３ＤＷ，８ＤＷ，９ＤＷ，１０ＤＷの使用回数（再利用回数）を１０回に制限する。なお、本実施の形態では、このようにダミーウエハの位置と数及び再利用回数制限数を設定しているが、ダミーウエハの位置と数及び再利用回数制限数については処理装置や処理内容に応じて種々変更可能である。
【００２５】
次に、図１（Ａ）に示す縦型熱処理装置へのダミーウエハの再利用方法について説明する。
図１（Ｂ）に示すようにダミーウエハＤＷ及び製品ウエハＷが保持されたウエハホルダ２を図１（Ａ）の縦型熱処理装置に挿入し、この装置によって製品ウエハＷの熱処理を行う。これにより、製品ウエハＷに近い位置のダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷ及び遠い位置のダミーウエハ１ＤＷ，２ＤＷ，３ＤＷ，８ＤＷ，９ＤＷ，１０ＤＷそれぞれの１回目の使用が行われる。
【００２６】
次いで、ウエハホルダ２を縦型熱処理装置から取り出し、処理後の製品ウエハＷをウエハホルダ２から取り出し、次に処理する製品ウエハをウエハホルダ２に保持させる。この際、ダミーウエハＤＷの交換は行わない。その後、このウエハホルダ２を縦型熱処理装置に挿入し、この装置によって製品ウエハＷの熱処理を行う。これにより、製品ウエハＷに近い位置のダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷ及び遠い位置のダミーウエハ１ＤＷ，２ＤＷ，３ＤＷ，８ＤＷ，９ＤＷ，１０ＤＷそれぞれの２回目の使用（再利用）が行われる。このとき、近い位置のダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷは２回の再利用回数制限数に達する。
【００２７】
次いで、ウエハホルダ２を縦型熱処理装置から取り出し、処理後の製品ウエハＷをウエハホルダ２から取り出すと共に、近い位置のダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷをウエハホルダ２から取り出す。次いで、次に処理する製品ウエハをウエハホルダ２に保持させると共に、近い位置のダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷとして新しいダミーウエハをウエハホルダ２に保持させる。その後、このウエハホルダ２を縦型熱処理装置に挿入し、この装置によって製品ウエハＷの熱処理を行う。これにより、製品ウエハＷに近い位置のダミーウエハ４ＤＷ，５ＤＷ，６ＤＷ，７ＤＷの１回目の使用が行われ、遠い位置のダミーウエハ１ＤＷ，２ＤＷ，３ＤＷ，８ＤＷ，９ＤＷ，１０ＤＷの３回目の使用（再利用）が行われる。
【００２８】
このように再利用回数制限数に達していないダミーウエハは交換せずに再利用回数制限数に達したダミーウエハのみ交換することにより、使用するダミーウエハの数を従来技術に比べて減らすことができる。
【００２９】
製品ウエハに近い位置のダミーウエハとして２回の再利用回数制限数だけ使用したダミーウエハについては、この後ダミーウエハとして使用することなく廃棄しても良いが、製品ウエハに遠い位置のダミーウエハとして再利用しても良い。この場合は、近い位置のダミーウエハとして２回使用した後、遠い位置のダミーウエハとして８回使用しても良い。８回としたのは、遠い位置のダミーウエハの再利用回数制限数１０回から近い位置のダミーウエハとして使用した２回を減らしたものである。ただし、必ずしも８回とする必要はなく、処理内容に応じて８回より少ない回数に設定しても良い。
【００３０】
なお、本実施の形態では、再利用回数制限数を２回と１０回の２種類に設定しているが、ウエハ処理装置や処理内容に応じて再利用回数制限数を３種類以上に設定しても良い。
【００３１】
また、本実施の形態によるダミーウエハの再利用方法を用いながら製品ウエハを処理する縦型熱処理装置を用いて半導体装置を製造することができる。つまり、本実施の形態による半導体装置の製造方法は、本実施の形態による縦型熱処理装置を用いて製品ウエハを熱処理する工程を有するものである。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態によるダミーウエハの再利用システムを説明するための構成図である。
ダミーウエハの再利用システムは処理装置２１を有しており、この処理装置２１は例えば図１（Ａ）に示す縦型熱処理装置に相当する。この処理装置２１にはロード／アンロード部２２が繋げられており、ロード／アンロード部２２には製品ウエハ及びダミーウエハが保持される図示せぬウエハホルダ（図１（Ｂ）に相当）が待機されている。
【００３３】
また、ダミーウエハの再利用システムは、ダミーウエハが再利用回数制限数に達したときに、交換用のダミーウエハをストックしておくダミーウエハストッカー２３を有している。このダミーウエハストッカー２３にストックされているダミーウエハは、ウエハ移載装置２４によってウエハホルダに移動されて保持される。
【００３４】
また、ダミーウエハの再利用システムは制御部２５を有している。この制御部２５は、前述したダミーウエハの再利用方法を実施するためのウエハ移載装置２４、ダミーウエハストッカー２３、ロード／アンロード部２２及び処理装置２１の動作を制御するものである。
【００３５】
上記実施の形態によれば、ダミーウエハを交換する際に再利用回数制限数に達していないダミーウエハは交換せずに再利用回数制限数に達したダミーウエハのみ交換している。つまり、スロット毎に再利用回数制限数を設定することにより、従来技術のように再利用できる回数が一番少ないダミーウエハに合わせて他のダミーウエハを交換する必要がなくなる。従って、使用するダミーウエハの数を従来技術に比べて削減することができる。
【００３６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（Ａ）は実施の形態によるウエハ処理装置の一例としての縦型熱処理装置を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）に示すウエハホルダを示す模式図。
【図２】本発明の実施の形態によるダミーウエハの再利用システムを説明する構成図。
【図３】従来の縦型ＣＶＤ装置へのダミーウエハの再利用方法を説明するための模式図。
【符号の説明】
【００３８】
１…支持台、２…ウエハホルダ、３…石英管、３'…アール部、５…仕切り板、６…開口部、７…ガス室、８…ガス配管、９…固定部材、１０…排気管、１１…均熱管、１２…ヒータ、２１…処理装置、２２…ロード／アンロード、２３…ダミーウエハストッカー、２４…ウエハ移載装置、２５…制御部、Ｗ，１Ｗ，２Ｗ…製品ウエハ、ＤＷ…ダミーウエハ、１ＤＷ〜１０ＤＷ…１番目〜１０番目のダミーウエハ
【図１】
2010034110.tif 000003
【図２】
2010034110.tif 000004
【図３】
2010034110.tif 000005