(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置の反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記第１の対象物および前記第２の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部と、
前記撮像部が撮像した画像と半導体ウェーハのロット番号とを合わせて記録する画像記録部と、
前記第１の対象物および前記第２の対象物の状況を表示する表示画面と、
前記ずれが所定の値の範囲内または前記所定の値の範囲外の場合に、前記表示画面に文字を表示するように通知する警告通知部と、
前記表示画面上に、前記所定の値の設定を行うための設定画面とを備える撮像装置。
【請求項２】
前記第１の対象物は、半導体ウェーハであり、
前記第２の対象物は、前記半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部であり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記半導体ウェーハの端部と前記ウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタであり、
前記第２の対象物は、前記サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記サセプタと前記予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記サセプタは、上下に移動可能なものであって、
前記撮像部は、前記サセプタが前記撮像部に最も近い位置にある場合に、前記第１の対象物および前記第２の対象物を撮像することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像部は、前記第１の対象物の一部および前記第２の対象物の一部を撮像することを特徴とする請求項１〜４いずれか一項記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像部は、
特定の波長の光を遮蔽する透光性部材を有することを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記透光性部材は、赤外線を遮蔽することを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像部は、
撮像素子と、
前記撮像素子を収容する、前記透光性部材が取り付けられた収容ケースと、
前記収容ケース内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有し、
前記透光性部材は、
両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板であることを特徴とする請求項６または７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記収容ケースは、
表面に金膜を有するものであることを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
半導体製造装置の反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物、ならびに、第３の対象物および第４の対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記第１の対象物および前記第２の対象物、ならびに、前記第３の対象物および前記第４の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部と、
前記撮像部が撮像した画像と半導体ウェーハのロット番号とを合わせて記録する画像記録部と、
前記第１の対象物および前記第２の対象物の状況を表示する表示画面と、
前記ずれが所定の値の範囲内または前記所定の値の範囲外の場合に、前記表示画面に文字を表示するように通知する警告通知部と、
前記表示画面上に、前記所定の値の設定を行うための設定画面とを備える撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の対象物は、半導体ウェーハであり、
前記第２の対象物は、前記半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部であり、
前記第３の対象物は、前記ウェーハ載置部を上面に有するサセプタであり、
前記第４の対象物は、前記サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記半導体ウェーハの端部と前記ウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定すること、および、前記サセプタと前記予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタと、
前記サセプタが設置される反応室と、
前記反応室の上方に設けられ、該反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記第１の対象物および前記第２の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部と、
前記撮像部が撮像した画像と半導体ウェーハのロット番号とを合わせて記録する画像記録部と、
前記第１の対象物および前記第２の対象物の状況を表示する表示画面と、
前記ずれが所定の値の範囲内または前記所定の値の範囲外の場合に、前記表示画面に文字を表示するように通知する警告通知部と、
前記表示画面上に、前記所定の値の設定を行うための設定画面とを備える半導体製造装置。
【請求項１３】
前記第１の対象物は、前記半導体ウェーハであり、
前記第２の対象物は、前記ウェーハ載置部であり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記半導体ウェーハの端部と前記ウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項１２記載の半導体製造装置。
【請求項１４】
前記第１の対象物は、前記サセプタであり、
前記第２の対象物は、前記サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記サセプタと前記予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項１２記載の半導体製造装置。
【請求項１５】
前記サセプタは、上下に移動可能なものであって、
前記撮像部は、前記サセプタが前記撮像部に最も近い位置にある場合に、前記第１の対象物および前記第２の対象物を撮像することを特徴とする請求項１２から１４いずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項１６】
前記サセプタは、前記撮像部が前記第１の対象物および前記第２の対象物を撮像する際の焦点となるターゲットを有することを特徴とする請求項１２から１５いずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項１７】
前記撮像部は、前記第１の対象物の一部および前記第２の対象物の一部を撮像することを特徴とする請求項１２〜１６いずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項１８】
前記撮像部は、
特定の波長の光を遮蔽する透光性部材を有することを特徴とする請求項１２から１７いずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項１９】
前記透光性部材は、赤外線を遮蔽することを特徴とする請求項１８記載の半導体製造装置。
【請求項２０】
前記撮像部は、
撮像素子と、
前記撮像素子を収容する、前記透光性部材が取り付けられた収容ケースと、
前記収容ケース内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有し、
前記透光性部材は、
両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板であることを特徴とする請求項１８または１９記載の半導体製造装置。
【請求項２１】
前記収容ケースは、
表面に金膜を有するものであることを特徴とする請求項２０記載の半導体製造装置。
【請求項２２】
前記半導体製造装置は、さらに、
前記反応室の上方に、前記半導体ウェーハを加熱するための加熱部を備えることを特徴とする請求項１２から２１いずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項２３】
前記加熱部は、赤外線を放射する熱源であることを特徴とする請求項２２記載の半導体製造装置。
【請求項２４】
半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタと、
前記サセプタが設置される反応室と、
前記反応室の上方に設けられ、該反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物、ならびに、第３の対象物および第４の対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記第１の対象物および前記第２の対象物、ならびに、前記第３の対象物および前記第４の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部と、
前記撮像部が撮像した画像と半導体ウェーハのロット番号とを合わせて記録する画像記録部と、
前記第１の対象物および前記第２の対象物の状況を表示する表示画面と、
前記ずれが所定の値の範囲内または前記所定の値の範囲外の場合に、前記表示画面に文字を表示するように通知する警告通知部と、
前記表示画面上に、前記所定の値の設定を行うための設定画面とを備える半導体製造装置。
【請求項２５】
前記第１の対象物は、前記半導体ウェーハであり、
前記第２の対象物は、前記凹状のウェーハ載置部であり、
前記第３の対象物は、前記サセプタであり、
前記第４の対象物は、前記サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記半導体ウェーハの端部と前記ウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定すること、および、前記サセプタと前記予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項２４記載の半導体製造装置。
【請求項２６】
反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物を撮像するステップと、
撮像された画像に基づいて、前記第１の対象物および前記第２の対象物の適切な配置位置からのずれを解析するステップと、
前記撮像するステップにおいて撮像された画像と半導体ウェーハのロット番号とを合わせて記録するステップと、
前記第１の対象物および前記第２の対象物の状況を表示するステップと、
前記ずれが所定の値の範囲内または前記所定の値の範囲外の場合に、前記表示画面に文字を表示するように通知するステップと、
前記表示画面上に、前記所定の値の設定を行うステップとを有する半導体製造方法。
【請求項２７】
前記第１の対象物は、半導体ウェーハであり、
前記第２の対象物は、前記半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部であり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記半導体ウェーハの端部と前記ウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項２６記載の半導体製造方法。
【請求項２８】
前記第１の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタであり、
前記第２の対象物は、前記サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、
前記ずれは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記サセプタと前記予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることを特徴とする請求項２６記載の半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、半導体製造装置および半導体製造方法に関するものであって、特に、半導体ウェーハの表面に結晶層を成長させる半導体製造装置を撮像する撮像装置、該撮像装置を備える半導体製造装置および半導体製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置は、半導体ウェーハに対して、高温による熱処理や化学蒸着を行い、この半導体ウェーハの表面に結晶を成長させ、基板を生成する。この場合、半導体ウェーハは一般的に、サセプタと称される載置部材に載置される。サセプタは、ポケットとよばれるウェーハ載置部を有し、このウェーハ載置部に半導体ウェーハが載置される。そして、成膜中にサセプタが回転することにより、サセプタ上に載置された半導体ウェーハも回転し、このウェーハ表面全体に均質の結晶層が形成される。
【０００３】
そのため、成膜中は、半導体ウェーハが、このウェーハ載置部内に完全に収まっているよう留意する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、半導体ウェーハを近赤外線放出源および制御システムによって所定の温度に維持し、熱放射をパイロメータによって測定し、この熱放射の測定結果のゆらぎの振幅を求め、この振幅が所定の最大値を超えた場合には半導体ウェーハの位置が不適正であると推定し、不適正な位置を識別する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９９５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、熱放射のゆらぎの振幅は、半導体ウェーハやサセプタの材質等によって左右されるため、特許文献１記載の方法では、検出できるずれの精度に限界があった。
【０００７】
そのため、上記事情に鑑み、本発明の目的は、半導体ウェーハのウェーハ載置部からのずれを高精度で検出することを可能とする撮像装置、該撮像装置を備える半導体製造装置および半導体製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る撮像装置は、半導体製造装置の反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、第１の対象物および第２の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部とを備える。
【０００９】
第１の対象物は、半導体ウェーハであり、第２の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部であり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部とウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００１０】
第１の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタであり、第２の対象物は、サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、サセプタと予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００１１】
サセプタは、上下に移動可能なものであって、撮像部は、サセプタが撮像部に最も近い位置にある場合に、第１の対象物および第２の対象物を撮像することができる。
【００１２】
撮像部は、第１の対象物の一部および第２の対象物の一部を撮像することができる。
【００１３】
撮像部は、特定の波長の光を遮蔽する透光性部材を有することができる。
【００１４】
透光性部材は、赤外線を遮蔽することができる。
【００１５】
撮像部は、撮像素子と、撮像素子を収容する、透光性部材が取り付けられた収容ケースと、収容ケース内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有し、透光性部材は、両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板とすることができる。
【００１６】
収容ケースは、表面に金膜を有するものとすることができる。
【００１７】
撮像装置は、さらに、ずれが所定の値を超えた場合に、警告を通知する警告通知部を備えることができる。
【００１８】
撮像装置は、さらに、通知を表示する表示画面を備えることができる。
【００１９】
撮像装置は、さらに、所定の値の設定を行うための設定画面を備えることができる。
【００２０】
撮像装置は、さらに、撮像部が撮像した画像を記録する画像記録部を備えることができる。
【００２１】
本発明に係る撮像装置は、半導体製造装置の反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物、ならびに、第３の対象物および第４の対象物を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、第１の対象物および第２の対象物、ならびに、第３の対象物および第４の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部とを備える。
【００２２】
第１の対象物は、半導体ウェーハであり、第２の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部であり、第３の対象物は、ウェーハ載置部を上面に有するサセプタであり、第４の対象物は、サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部とウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定すること、および、サセプタと予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００２３】
本発明に係る半導体製造装置は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタと、サセプタが設置される反応室と、反応室の上方に設けられ、反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、第１の対象物および第２の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部とを備える。
【００２４】
第１の対象物は、半導体ウェーハであり、第２の対象物は、ウェーハ載置部であり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部とウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００２５】
第１の対象物は、サセプタであり、第２の対象物は、サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、サセプタと予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００２６】
サセプタは、上下に移動可能なものであって、撮像部は、サセプタが撮像部に最も近い位置にある場合に、第１の対象物および第２の対象物を撮像することができる。
【００２７】
サセプタは、撮像部が第１の対象物および第２の対象物を撮像する際の焦点となるターゲットを有することができる。
【００２８】
撮像部は、第１の対象物の一部および第２の対象物の一部を撮像することができる。
【００２９】
撮像部は、特定の波長の光を遮蔽する透光性部材を有することができる。
【００３０】
透光性部材は、赤外線を遮蔽することができる。
【００３１】
撮像部は、撮像素子と、撮像素子を収容する、透光性部材が取り付けられた収容ケースと、収容ケース内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有し、透光性部材は、両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板とすることができる。
【００３２】
収容ケースは、表面に金膜を有するものとすることができる。
【００３３】
半導体製造装置は、さらに、ずれが所定の値を超えた場合に、警告を通知する警告通知部を備えることができる。
【００３４】
半導体製造装置は、さらに、通知を表示する表示画面を備えることができる。
【００３５】
半導体製造装置は、さらに、所定の値の設定を行うための設定画面を備えることができる。
【００３６】
半導体製造装置は、さらに、撮像部が撮像した画像を記録する画像記録部を備えることができる。
【００３７】
半導体製造装置は、さらに、反応室の上方に、半導体ウェーハを加熱するための加熱部を備えることができる。
【００３８】
加熱部は、赤外線を放射する熱源とすることができる。
【００３９】
本発明に係る半導体製造装置は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタと、サセプタが設置される反応室と、反応室の上方に設けられ、反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物、ならびに、第３の対象物および第４の対象物を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、第１の対象物および第２の対象物、ならびに、第３の対象物および第４の対象物の適切な配置位置からのずれを解析する画像解析部とを備えることができる。
【００４０】
第１の対象物は、半導体ウェーハであり、第２の対象物は、凹状のウェーハ載置部であり、第３の対象物は、サセプタであり、第４の対象物は、サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部とウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定すること、および、サセプタと予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００４１】
本発明に係る半導体製造方法は、反応室内に配置された第１の対象物および第２の対象物を撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、第１の対象物および第２の対象物の適切な配置位置からのずれを解析するステップとを備える。
【００４２】
第１の対象物は、半導体ウェーハであり、第２の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部であり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部とウェーハ載置部の側壁部との間の距離を測定することにより解析されることができる。
【００４３】
第１の対象物は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタであり、第２の対象物は、サセプタの周囲に設けられた予熱リングであり、ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、サセプタと予熱リングとの間の距離を測定することにより解析されることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係る撮像装置は、半導体ウェーハおよび半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハのウェーハ載置部からのずれを解析する画像解析部とを備えることにより、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを高い精度で検出することが可能となる。
【００４５】
上記ウェーハ載置部は、周囲に予熱リングを有するサセプタ上に設けられるものであって、撮像部は、サセプタおよび予熱リングを撮像し、画像解析部は、撮像部が撮像した画像に基づいて、サセプタと予熱リングとの間の距離を解析するものである際においては、例えばサセプタの上下運動の方向に異常があった場合などメンテナンスの必要性に早期に気付くことができる。
【００４６】
また、上記撮像部は、半導体ウェーハの一部およびウェーハ載置部の一部を撮像するものである際においては、撮像範囲を限定することで、半導体ウェーハの適切な位置からのずれを拡大して撮像することが可能となり、微細なずれであっても解析可能となる。
【００４７】
また、上記ずれは、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部と側壁部との間の距離を測定することにより解析されるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを高い精度で検出することが可能となる。
【００４８】
また、撮像部は、特定の光を遮蔽する透光性部材を有するものである際においては、撮像部が撮像する画像が、上記熱源の発する光が強すぎる（光量が多すぎる）ことにより、過剰露光（白やけ）するのを防ぐことが可能となる。
【００４９】
また、上記透光性部材は、赤外線を遮蔽するものである際においては、撮像部が撮像する画像が、上記熱源が放射する赤外線によって過剰露光するのを防ぐことが可能となる。
【００５０】
また、撮像部は、撮像素子と、撮像素子を収容する、透光性部材が取り付けられた収容ケースと、収容ケース内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有し、透光性部材は、両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板である際においては、撮像部は高い耐熱性を備えることが可能となる。
【００５１】
また、収容ケースは、表面に金膜を有するものである際においては、収容ケースが赤外線を反射することが可能となり、収容ケース内部が高温になることを防ぐことが可能となる。
【００５２】
上記サセプタは、上下に移動可能なものであって、撮像部は、サセプタが撮像部に最も近い位置にある場合に、半導体ウェーハおよびウェーハ載置部を撮像するものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれをより高い精度で検出することが可能となる。
【００５３】
また、上記撮像装置が、さらに、上記半導体ウェーハの端部と側壁部との間の距離および／またはサセプタと予熱リングとの間の距離が所定の値を超えた場合に、警告を通知する警告通知部を備えるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを直ちに通知することが可能となる。
【００５４】
また、上記撮像装置が、さらに、通知を表示するための表示画面を備えるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを直ちに通知することが可能となる。
【００５５】
また、上記撮像装置が、さらに、所定の値の設定を行うための設定画面を備えるものである際においては、利用者ごとにずれの許容値を任意に設定することが可能となる。
【００５６】
また、上記撮像装置が、さらに、撮像部が撮像した画像を記録する画像記録部を備えるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれの状態を、利用者が後から確認可能となる。
【００５７】
本発明に係る半導体製造装置は、半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタと、サセプタが設置される反応室と、反応室の上方に設けられ、半導体ウェーハおよびウェーハ載置部を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハのウェーハ載置部からのずれを解析する画像解析部とを備えることにより、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを高い精度で検出することが可能となる。
【００５８】
また、撮像部が、半導体ウェーハの一部およびウェーハ載置部の一部を撮像するものである際においては、撮像範囲を限定することで、半導体ウェーハの適切な位置からのずれを拡大して撮像することが可能となり、微細なずれであっても解析可能となる。
【００５９】
また、上記ずれが、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハの端部と側壁部との間の距離を測定することにより解析されるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを高い精度で検出することが可能となる。
【００６０】
また、上記半導体製造装置は、さらに、サセプタの周囲に予熱リングを備えるものであって、撮像部は、サセプタおよび予熱リングを撮像し、画像解析部は、撮像部が撮像した画像に基づいて、サセプタと予熱リングとの間の距離を解析するものである際においては、例えばサセプタの上下運動の方向に異常があった場合などメンテナンスの必要性に早期に気付くことができる。
【００６１】
また、上記半導体製造装置が、さらに、反応室の上方に、半導体ウェーハを加熱するための加熱部を備えるものである際においては、反応室を高温雰囲気にすることが可能となる。
【００６２】
上記加熱部が、赤外線を放射する熱源である際においては、反応室を高温雰囲気にすることが可能となる。
【００６３】
上記撮像部が、特定の波長の光を遮蔽する透光性部材を有するものである際においては、撮像部が撮像する画像が、上記熱源の発する光が強すぎることにより、過剰露光するのを防ぐことが可能となる。
【００６４】
上記透光性部材が、赤外線を遮蔽するものである際においては、撮像部が撮像する画像が、上記熱源が放射する赤外線によって過剰露光するのを防ぐことが可能となる。
【００６５】
また、上記撮像部が、撮像素子と、撮像素子を収容する、透光性部材が取り付けられた収容ケースと、収容ケース内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有し、透光性部材が、両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板である際においては、撮像部は高い耐熱性を備えることが可能となる。
【００６６】
また、上記収容ケースが、表面に金膜を有するものである際においては、収容ケースが赤外線を反射することが可能となり、収容ケース内部が高温になることを防ぐことが可能となる。
【００６７】
また、上記サセプタが、反応室内で上下に移動可能であり、撮像部が、サセプタが撮像部に最も近い位置にある場合に、半導体ウェーハおよびウェーハ載置部を撮像するものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれをより高い精度で検出することが可能となる。
【００６８】
また、上記サセプタが、撮像部が半導体ウェーハおよび半導体載置部を撮像する為の焦点となるターゲットを有する際においては、撮像部を半導体製造装置に設置したままの状態で、撮像部の焦点を調整することが可能となる。
【００６９】
また、上記半導体製造装置が、さらに、上記半導体ウェーハの端部と側壁部との間の距離および／またはサセプタと予熱リングとの間の距離が所定の値を超えた場合に、警告を通知する警告通知部を備えるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを直ちに通知することが可能となる。
【００７０】
また、上記半導体製造装置が、さらに、通知を表示するための表示画面を備えるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれを直ちに通知することが可能となる。
【００７１】
また、上記半導体製造装置が、さらに、所定の値の設定を行うための設定画面を備えるものである際においては、利用者ごとにずれの許容値を任意に設定することが可能となる。
【００７２】
また、上記半導体製造装置が、さらに、撮像部が撮像した画像を記録する画像記録部を備えるものである際においては、半導体ウェーハのウェーハ載置部上における適切な載置位置からのずれの状態を、利用者が後から確認可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置を備える半導体製造装置の概略図
【図２】本発明の実施形態におけるサセプタの表面を示す図
【図３】本発明の実施形態における撮像部の概略を示す図
【図４】本発明の実施形態における警告通知画面を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００７４】
次に、本発明の実施の形態について図１乃至図４を用いて説明する。
【００７５】
図１は、本実施形態にかかる撮像装置（図では撮像部１５０）を備える半導体製造装置１００の概略図である。
本実施形態に係る半導体製造装置１００は、半導体ウェーハ２００の表面に、結晶層としてエピタキシャル層を形成する処理を行うものである。
【００７６】
図１に示すように、この半導体製造装置１００は、サセプタ１２０と、反応室１１０と、撮像装置として撮像部１５０と、画像解析部（不図示）とを備えている。この撮像部１５０と画像解析部を備えることによって、半導体製造装置１００は、半導体ウェーハ２００の載置位置にずれが生じた際に、検知することができる、という機能を有している。
【００７７】
各構成について説明する。
反応室１１０は、密封状態とすることが可能なものであり、反応ガスが充填されている。そのため、反応室１１０が高温雰囲気となることで、半導体ウェーハ２００の表面にエピタキシャル層を成長させることが可能となる。この反応室１１０内には、半導体ウェーハ２００を載置するためのサセプタ１２０が設けられている。
【００７８】
反応室１１０の上方には、半導体ウェーハを加熱するための加熱部としてランプユニット１４０が設置されている。このランプユニット１４０は、ハロゲンランプ１４１ａ、１４１ｂからなり、これらのハロゲンランプ１４１ａ、１４１ｂは赤外線を放射する熱源であるため、反応室１１０を照らすことにより、高温雰囲気にすることができる。また、反応室１１０の上部は石英ドーム１３０で覆われている。
【００７９】
サセプタ１２０は、半導体ウェーハ２００を載置するための部材である。図２はサセプタ１２０の平面図である。
【００８０】
図２に示すように、サセプタ１２０の中央には円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部１２１が設けられている。半導体ウェーハ２００はこのウェーハ載置部１２１に載置される。
【００８１】
サセプタ１２０は、半導体ウェーハ２００が載置されると反応室１１０内を上方へ移動し、可動域の上端まで移動すると、中心軸を中心として回転することが望ましい。サセプタ１２０が回転することで、半導体ウェーハ２００の表面に均質にエピタキシャル層を成長させることができるためである。そのため、半導体ウェーハ２００は、ウェーハ載置部１２１の中央に載置されることが望ましい。具体的には、半導体ウェーハ２００の縁とウェーハ載置部１２１の側壁部との隙間１２１ｄが、半導体ウェーハの縁のどの点からも一定の距離である必要がある。中央からずれた位置に載置されると、表面に形成されるエピタキシャル層にムラができてしまうおそれがあるためである。
【００８２】
また、サセプタ１２０の周囲には、反応室１１０内に充填された反応ガスをあらかじめ暖めておくための予熱リング１２２が設けられている。
【００８３】
撮像部１５０は、図１に示すように、ランプユニット１４０の上部に設けられている。この撮像部１５０が撮像した画像は後述する画像解析部に渡される。
【００８４】
撮像部１５０は、このムラの原因となるずれの発生を検出するために、半導体ウェーハ２００の一部およびウェーハ載置部１２１の一部を撮像している。より具体的にいうと、撮像部１５０は、半導体ウェーハ２００の端部とウェーハ載置部１２１の側壁部との隙間１２１ｄを撮像している。さらに、撮像部１５０は、サセプタ１２０および予熱リング１２２を撮像するものであることが望ましい。これによって、半導体製造装置１００は、半導体ウェーハとウェーハ載置部１２１との隙間１２１ｄだけでなく、サセプタと予熱リングとの隙間１２２ｄも解析することが可能になる。
【００８５】
次に、撮像部１５０の内部構造について図３を用いて詳細に説明する。
図３は撮像部１５０の概略図である。図３（Ａ）は外観を示しており、（Ｂ）および（Ｃ）は断面構造を示している。
【００８６】
図３（Ａ）に示すように、撮像部１５０は収容ケース１５２を有している。また、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、撮像部１５０の内部にはＣＣＤカメラ１５１が設けられている。
【００８７】
撮像部１５０は、図３に示すように、収容ケース１５２の先端に透光性部材１５３を備えることが望ましい。反応室１１０内部には、ハロゲンランプ１４１ａ、１４１ｂで照らされることで、強烈な赤外線が発生している。そのため、たとえば肉眼で反応室１１０を除いた場合、視野が白濁し、内部の様子を観察することはできない。この透光性部材１５３は、反応室１１０から発せられる光を一部遮蔽することによって、ＣＣＤカメラ１５１が撮像する画像が過剰露光するのを防ぐことを可能とする。
【００８８】
この透光性部材１５３は、両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板であることが望ましい。これによって、ハロゲンランプ１４１ａ、１４１ｂから放射される熱線がＣＣＤカメラ１５１に到達するのを防ぎ、ＣＣＤカメラ１５１の耐熱性を高めることが可能となる。
【００８９】
また、収容ケース１５２は、表面に金膜を有することが望ましい。これは、金膜によって赤外線を反射することが可能となり、収容ケース１５２内部が高温になることを防ぐためである。
【００９０】
さらに、撮像部１５０は、収容ケース１５２の内部に冷却用の窒素等を供給する冷却媒体供給手段を有していることが望ましい。これは、反応室１１０が高温雰囲気となることで、その周辺の空気が熱されるため、ＣＣＤカメラ１５１周辺の温度が上昇するのを抑える必要があるからである。
【００９１】
この撮像部１５０は、高精度な画像を撮像するために、焦点距離を調整する必要がある。たとえば、サセプタ１２０が、その表面に目盛などのターゲットを有することで、撮像部１５０を半導体製造装置１００に設置した状態で、焦点距離を調整することが可能となる。
【００９２】
さらに、半導体製造装置１００が、撮像部１５０が撮像した画像を記録する画像記録部（不図示）を備える構成とすることで、半導体ウェーハ２００に対して成膜処理を行っている最中に、利用者が目を離してしまったとしても、後からどの半導体ウェーハ２００が品質の悪いものであるかを確認することが可能となる。この画像記録部は、半導体ウェーハ２００とウェーハ載置部１２１との隙間１２１ｄの距離が所定の値の範囲を超過した場合の画像を記録し、正常値である画像を破棄するものであることで、ハードディスク資源を有効に活用することが可能となる。
【００９３】
画像解析部は、撮像部１５０が撮像した画像から静止画を抜出し、この隙間１２１ｄの距離を解析する。このように、半導体製造装置１００がウェーハ載置部１２１を有するサセプタ１２０と、撮像部１５０と、画像解析部を備えることで、半導体ウェーハ２００の適切な載置位置からのずれを高い精度で検出することが可能となる。より高い精度の解析結果を得るために、画像解析部は、サセプタ１２０が撮像部１５０に最も近い位置にあるときに撮像された画像を静止画として抜き出すことが望ましい。
【００９４】
また、撮像部１５０が、さらにサセプタ１２０および予熱リング１２２を撮像するものである場合には、画像解析部は、サセプタ１２０の縁と予熱リングの縁との隙間１２２ｄの距離を解析することが可能となる。これによって、例えばサセプタ１２０の上下運動の方向に異常があった場合などメンテナンスの必要性に早期に気付くことができる。
【００９５】
さらに、半導体製造装置１００は画像解析部の解析結果を利用者にフィードバックできるよう、警告通知部（不図示）を備えることが望ましい。このフィードバックは、利用者に対して音で通知するものでもよいし、後述する表示画面でするものとしてもよい。
【００９６】
図４は警告通知部からの通知を表示する表示画面の一例を表した図である。この例では、隙間１２１ｄが０．６００ｍｍ〜２．０００ｍｍの範囲にない場合、警告通知部は警告を通知する。警告通知部は、解析結果が所定の値の範囲内にあるときは、画面上にＯＫという文字を表示し（図４（Ｂ））、所定の値の範囲外の場合は、ＮＧと表示する（図４（Ａ））ことが望ましい。これによって、利用者は、半導体ウェーハ２００が適切な載置位置からずれた場合に、その半導体ウェーハ２００が反応室１１０内にいる最中に、ずれに気付くことができ、エピタキシャル層の形成後に品質のチェックを行う手間を省くことが可能になる。
【００９７】
また、この警告を通知するための所定の値は設定画面から利用者が自由に設定することができることが望ましい。本実施形態の半導体製造装置１００では、警告表示と値の設定の受付を同一の画面で行うことができる。例えば利用者は、図４の（Ａ）に表示されているウィンドウから所定の値を設定することが可能である。
【００９８】
以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００９９】
たとえば、上記の実施形態においては、反応ガスを用いてエピタキシャル層を形成させる半導体製造装置１００について記載したが、その他の半導体製造装置に用いてもよい。
【０１００】
さらに、上記の実施形態においては、警告通知部は、ずれが発生した場合に警告通知画面にＮＧを表示するものとして説明した。しかし、これに限るものでなく、例えば、半導体ウェーハをサセプタに載置する外部装置に警告を通知し、載置位置を補正させるものとしてもよい。
【０１０１】
また、画像記録部は、撮像部１５０が撮像した画像を半導体ウェーハのロット番号を合わせて記録するものとしてもよい。これによって利用者は、あとから画像を確認した際に、ずれが発生した半導体ウェーハがいずれであるか、すぐに把握することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００            半導体製造装置
１１０            反応室
１２０            サセプタ
１２１            ウェーハ載置部
１２１ｄ            隙間
１２２            予熱リング
１２２ｄ            隙間
１３０            石英ドーム
１４０            ランプユニット
１４１ａ、１４１ｂ    ハロゲンランプ
１５０            撮像部
１５１            ＣＣＤカメラ
１５２            収容ケース
１５３            透光性部材
２００            半導体ウェーハ
【要約】
【課題】半導体ウェーハのウェーハ載置部からのずれを高精度で検出する。
【解決手段】半導体ウェーハが載置される、円形の底部と側壁部からなる凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタと、サセプタが設置される反応室と、反応室の上方に設けられ、半導体ウェーハおよびウェーハ載置部を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づいて、半導体ウェーハのウェーハ載置部からのずれを解析する画像解析部とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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