(57)【要約】【課題】目視で取得するティーチングデータを補正して個人差を解消し、基板搬送手段による基板搬送時の基板と基板保持部材及び基板支持プレートの干渉を抑制する。【解決手段】基板処理装置は、ティーチングデータに基づいて動きウェハ２００を搬送する基板搬送手段としてのウェハ搬送機１と、ウェハ２００が搬送される基板保持部材としてのボート２１７とを備える。このボート２１７の側部に位置測定手段としてのセンサユニット２０を設ける。センサユニット２０は、予めボート２１７に保持した複数枚のウェハ２００間に、複数枚の基板支持プレートとしてのツィーザ１１を挿入した時、ツィーザ１１とウェハ２００間の距離を測定するように構成される。センサユニット２０による測定結果と、規定値とを比較して、測定結果が規定値内に入るようにティーチングデータを補正する。【選択図】      図１
2004296484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する反応室と、
前記反応室に隣接された予備室と、
前記基板を保持する基板保持部材と、
前記基板を載せる基板支持プレートを有し、基板支持プレートに基板を載せつつ前記基板保持部材に搬送する基板搬送手段と、を備え、
基板の搬送された基板保持部材を前記反応室に収納して、基板を加熱し反応ガスを供給しつつ排気して前記基板を処理する基板処理装置において、
前記予備室に配置される前記基板保持部材の前記基板支持プレートが干渉しない側部に、少なくとも前記基板支持プレートの位置を測定することが可能な位置測定手段を有することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送手段を用いて基板保持部材に保持した基板を処理する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来の基板処理装置としての縦型の半導体製造装置の全体構成図を示す。この半導体製造装置は、ウェハカセットを搭載するカセットストッカ５と、カセットストッカ５とボート２１７との間でウェハ（基板）の搬送を行うウェハ搬送機１と、ボート２１７と、ボート２１７を熱処理炉４０に挿入及び引き出すボート昇降手段２と、加熱手段を備えた熱処理炉４０とから構成される。
【０００３】
図示するような縦型の半導体製造装置では、ボート（基板保持部材）は、例えば全体形状が略円柱状をなし、上下に伸びる複数本の柱を構成要素として有し、各柱には多数枚のウェハを水平に保持するための溝が多数設けられている。
３次元にウェハ搬送機（基板搬送手段）を動かし、そのツィーザ（基板支持プレート）に載せたウェハをボートへ搬送し、多数の溝内にウェハを保持させて、熱処理炉４０内で処理を行う。
【０００４】
ボートが新しくなると、ウェハを溝に安定して保持させるために、ボートとツィーザ間の機械的位置を基板搬送手段にティーチングする必要がある。また、ボートはウェハの処理を繰り返すうちに、熱処理炉内の高温や、エッチングに用いる薬品等のため、経時変化を起こし、例えば前記全体形状が略円柱状のボートでは、中央部がふくらんだ樽状や、平行四辺形等に変形する。また、柱に設けた溝のピッチがくるう場合もある。そのようにボートが古くなったときも、ウェハを溝に安定して保持させるために、ボートとツィーザ間の機械的位置を基板搬送手段にティーチングする必要がある。
【０００５】
このため、ボートの交換後や、ボートの洗浄後、あるいは定期的に、ウェハをボートの溝に搬送する際の、ボートとツィーザ間の機械的位置の調整を行う必要がある。
【０００６】
従来、基板保持部材（ボート）と基板搬送手段（ウェハ搬送機）の基板支持プレート（ツィーザ）間の機械的位置の調整は目視により行っていた。例えば、基板保持部材の上下２箇所に基板を実際に搬送しながら、基板と基板保持部材の溝との前後左右上下のすき間を目視で確認しながら、基板搬送手段を細かく動かし、基板保持部材の溝に対する基板搬送手段の位置の調整、設定を行っていた。このような調整、設定の作業をティーチングといい、ティーチングで得たデータはティーチングデータとして基板搬送手段に記憶される。基板搬送手段は、このティーチングデータに基づき基板搬送手段を動かして基板保持部材に基板を搬送する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−９１３５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、基板搬送手段から基板保持部材に基板を搬送するに先立って、基板搬送位置を基板搬送手段にティーチングする必要があるが、基板保持部材の溝に対する基板搬送手段の位置の調整、設定は、人手でしか行うことができず、ティーチングデータには作業者によってばらつきが生じる。このばらつきは熟練作業者でも避けることができない。ティーチングデータにばらつきが生じると、基板搬送時に基板と基板保持部材及び基板支持プレートとの干渉が生じることがあった。
【００１０】
また、基板保持部材は基板の処理を繰り返すうちに、経時変化を起こしやすいが、その場合も、基板保持部材の材質や表面状態の変化に対応したティーチングを再度する必要がある。しかし、この場合でも、目視で行うので、ティーチングデータは作業者によってばらつきが生じ、同様な干渉の問題が生じていた。なお、再度ティーチングを行なわず、ティーチングデータを補正することも行なわれているが、その場合であっても、目視で行うため、事情は同じであった。
【００１１】
したがって、基板搬送手段の基板支持プレートによる基板保持部材への基板の搬送位置を安定して測定することが要請されていた。
【００１２】
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、基板搬送手段の基板支持プレートによる基板保持部材への搬送位置を安定して測定することが可能な基板処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基板を処理する反応室と、前記反応室に隣接された予備室と、前記基板を保持する基板保持部材と、前記基板を載せる基板支持プレートを有し、基板支持プレートに基板を載せつつ前記基板保持部材に搬送する基板搬送手段と、を備え、基板の搬送された基板保持部材を前記反応室に収納して、基板を加熱し反応ガスを供給しつつ排気して前記基板を処理する基板処理装置において、前記予備室に配置される前記基板保持部材の前記基板支持プレートが干渉しない側部に、少なくとも前記基板支持プレートの位置を測定することが可能な位置測定手段を有することを特徴とする基板処理装置である。
予備室に配置される基板保持部材の基板支持プレートが干渉しない側部に、基板支持プレートの位置を測定することが可能な位置測定手段を有するので、基板搬送手段の基板支持プレートによる基板保持部材への搬送位置を安定して測定することができる。位置測定手段により測定する位置には、基板保持部材に保持された基板に対する基板支持プレートの位置の他に、基板保持部材に保持された基板間の距離等がある。
この場合において、特に、上記基板処理装置が、前記基板搬送手段を動かして、前記基板支持プレートに基板を載せつつ予備室に配置した前記基板保持部材に搬送させることにより、前記基板搬送手段に前記基板保持部材への搬送位置をティーチングさせるように構成し、前記予備室に配置した前記基板保持部材に対して、前記ティーチングに基づき基板搬送手段を動かして前記基板保持部材に基板を搬送する機能を有していることが好ましい。
位置測定手段により、少なくとも基板支持プレートの位置を測定できるようにしたので、ティーチングデータを測定結果に基づいて補正することができる。これにより、基板処理装置内のティーチングデータの個人差を解消することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記基板搬送手段が複数の基板を載せる複数の基板支持プレートを有し、前記位置測定手段が複数の基板支持プレートの位置を測定するように構成されていることを特徴とする。
位置測定手段により、複数の基板支持プレートの位置を測定できるようにしたので、基板処理装置内のティーチングデータの個人差も解消することができる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記基板保持部材が基板を保持する溝を有し、前記位置測定手段は、さらに基板又は基板保持部材の溝の位置を測定するように構成したことを特徴とする。
測定手段により、基板支持プレートの位置に加えて基板又は基板保持部材の溝の位置も測定できるようにしたので、基板保持部材の溝に基板を確実に保持するようにティーチングデータを補正できる。
ここで、基板保持部材の溝に保持した基板の位置、あるいは基板支持プレートに載せた基板の位置をセンサユニットで測定することによって、基板の位置を測定できる。また、基板保持部材の溝に保持した基板間の距離を測定することによって得られる溝ピッチから、基板保持部材の溝の位置を間接的に測定できる。
【００１６】
第４の発明は、第１乃至第３の発明において、前記位置測定手段が、基板支持プレートを基板保持部材に搬送した際に搬送方向前後２箇所以上に設けられることを特徴とする。
位置測定手段が、基板支持プレートを基板保持部材に搬送した際に搬送方向前後２箇所以上に設けられているので、基板を支持する基板支持プレートが基板搬送方向に垂れなどの変形が生じていても、その変形を考慮したティーチングデータの補正を行うことができる。
【００１７】
第５の発明は、基板を処理する反応室と反応室に隣接した予備室とを備え、基板搬送手段を動かして、基板支持プレートに基板を載せつつ前記予備室に配置した基板保持部材に搬送させることにより、前記基板搬送手段に前記基板保持部材への搬送位置をティーチングさせるように構成した基板処理装置を用いて基板を処理する半導体デバイスの製造方法であって、
前記基板搬送手段に、前記基板保持部材における前記基板支持プレートの搬送位置をティーチングする工程と、前記予備室に配置される前記基板保持部材の前記基板支持プレートが干渉しない側部に、少なくとも前記基板支持プレートの位置を測定することが可能な位置測定手段を取り付け、前記位置測定手段を用いて基板搬送手段にティーチングしたティーチングデータを補正する工程と、前記補正されたティーチングデータに基づき前記基板搬送手段を用いて基板保持部材の搬送位置へ基板を搬送する工程と、前記基板保持部材に搬送された前記基板を前記反応室にロードする工程と、前記反応室にロードした基板を加熱し、反応ガスを供給しつつ排気して前記基板を処理する工程と、処理した基板を基板保持部材とともに反応室からアンロードする工程と、を有する半導体デバイスの製造方法である。
位置測定手段により、少なくとも基板支持プレートの位置を測定して、その測定結果に基づいてティーチングデータを補正することができる基板処理装置を用いるので、基板処理装置間のティーチングデータの個人差が解消されて、基板の搬送精度を向上し、高歩留まりの半導体デバイスを製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
基板処理装置としての縦型の半導体製造装置は、基板を処理する処理炉と、処理炉の下方に隣接して設けられて基板を基板保持部材に搬送して処理炉に収容するための予備室とを備える。
【００２０】
図１１を用いて処理炉、例えば減圧ＣＶＤ処理炉を説明する。外管（以下、アウタチューブ２０５）は例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞され、下端に開口を有する円筒状の形態である。内管（以下、インナチューブ２０４）は、上端及び下端の両端に開口を有する円筒状の形態を有し、アウタチューブ２０５内に同軸的に配置されている。アウタチューブ２０５とインナチューブ２０４の間の空間は筒状空間２５０を成す。インナチューブ２０４の上部開口から上昇したガスは、筒状空間２５０を通過して排気管２３１から排気されるようになっている。なお、処理炉は主制御部１２０で制御される。
【００２１】
アウタチューブ２０５およびインナチューブ２０４の下端には、例えばステンレス等よりなるマニホールド２０９が係合され、このマニホールド２０９にアウタチューブ２０５およびインナチューブ２０４が保持されている。このマニホールド２０９は保持手段（以下ヒータベース２５１）に固定される。アウタチューブ２０５の下端部およびマニホールド２０９の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられ、これらのフランジ間には気密部材（以下、Ｏリング２２０）が配置され、両者の間が気密にシールされている。
【００２２】
マニホールド２０９の下部には、ガスの供給管２３２が貫通するよう設けられている。これらのガスの供給管２３２により、処理用のガスがアウタチューブ２０５内に供給されるようになっている。これらのガスの供給管２３２はガスの流量制御手段（以下マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１）に連結されており、ＭＦＣ２４１は主制御部１２０のガス流量制御部１２２に接続されており、供給するガスの流量を所定の量に制御し得る。
【００２３】
マニホールド２０９の上部には、圧力調節器（例えばＡＰＣ、Ｎ２バラスト制御器があり、以下ここではＡＰＣ２４２とする）及び、排気装置（以下真空ポンプ２４６）に連結されたガスの排気管２３１が接続されており、アウタチューブ２０５とインナチューブ２０４との間の筒状空間２５０を流れるガスを排出し、アウタチューブ２０５内をＡＰＣ２４２により圧力を制御することにより、所定の圧力の減圧雰囲気にするよう圧力検出手段（以下圧力センサ２４５）により検出し、主制御部１２０の圧力制御部１２３により制御する。
【００２４】
マニホールド２０９の下端開口部には、例えばステンレス等よりなる円盤状の蓋体（以下シールキャップ２１９）がＯリング２２０を介して気密シール可能に着脱自在に取付けられている。又、シールキャップ２１９には、回転手段（以下回転軸２５４）が連結されており、回転軸２５４により、石英等よりなる基板保持手段（以下ボート２１７）及びボート２１７上に保持されているＳｉ等よりなる基板（以下ウェハ２００）を回転させる。又、シールキャップ２１９は昇降手段（以下ボートエレベータ２２５）に連結されていて、ボート２１７を昇降させる。回転軸２５４、及びボートエレベータ２２５を所定のスピードにするように、主制御部１２０の駆動制御部１２４により制御する。
【００２５】
アウタチューブ２０５の外周には加熱装置（以下ヒータ２０７）が同軸的にに配置されている。ヒータ２０７は、アウタチューブ２０５内の温度を所定の処理温度にするよう温度検出手段（以下熱電対２６３）により温度を検出し、主制御部１２０の温度制御部１２１により制御する。前述したインナチューブ２０４、アウタチューブ２０５と、マニホールド２０９とで、ボート２１７に支持されたウェハ２００を収納して処理するための反応室２０１を構成する。
【００２６】
図１１に示した処理炉による減圧ＣＶＤ処理方法の一例を説明すると、まず、ボートエレベータ２２５によりボート２１７を下降させる。ボート２１７に複数枚のウェハ２００を保持する。次いで、ヒータ２０７により加熱しながら、反応室２０１内の温度を所定の処理温度にする。ガスの供給管２３２に接続されたＭＦＣ２４１により予め反応室２０１内を不活性ガスで充填しておき、ボートエレベータ２２５により、ボート２１７を上昇させて反応室２０１内に移し、反応室２０１の内部温度を所定の処理温度に維持する。反応室２０１内を所定の真空状態まで排気した後、回転軸２５４により、ボート２１７及びボート２１７上に保持されているウェハ２００を回転させる。同時にガスの供給管２３２から処理用のガスを供給す乱供給されたガスは、反応室２０１内を上昇し、ウェハ２００に対して均等に供給される。
【００２７】
減圧ＣＶＤ処理中の反応室２０１内は、排気管２３１を介して排気され、所定の真空になるようＡＰＣ２４２により圧力が制御され、所定時間減圧ＣＶＤ処理を行う。
【００２８】
このようにして減圧ＣＶＤ処理が終了すると、次のウェハ２００の減圧ＣＶＤ処理に移るべく、反応室２０１内のガスを不活性ガスで置換するとともに、圧力を常圧にし、その後、ボートエレベータ２２５によりボート２１７を下降させて、ボート２１７及び処理済のウェハ２００を反応室２０１から取出す。反応室２０１から取出されたボート２１７上の処理済のウェハ２００は、未処理のウェハ２００と交換され、再度前述同様にして反応室２０１内に上昇され、減圧ＣＶＤ処理が成される。
【００２９】
なお、本実施例の処理炉にて処理される処理条件は、Ｄｏｐｅｄ  Ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜の成膜を例にあげれば、ウェハ温度５３０℃、ガス種ＳｉＨ４、流量４００ｓｃｃｍ、ガス種ＰＨ３、流量１００ｓｃｃｍ、処理圧力は２００Ｐａである。
【００３０】
次に図１を用いて、処理炉の下方に設けられる予備室３０について説明する。予備室３０内には基板搬送手段（以下、ウェハ搬送機１）と基板保持部材（以下、ボート２１７）とが主に設けられている。
【００３１】
ウェハ搬送機１は３次元に動き、複数のウェハ２００をボート２１７に形成した複数の溝１５（図２参照）に搬送するように構成されている。そのためにウェハ搬送機１は、上下方向移動機構２、旋回方向移動機構３、及び半径方向移動機構４を備える。Ａが上下方向、Ｂが旋回方向、Ｃが半径方向である。また、ウェハ搬送機１は、複数枚（例えば５枚）のウェハを一括して保持するセラミック等よりなる複数の基板支持プレート（以下、ツィーザ１１）、ツィーザ１１間のピッチ可変機構１２、ウェハ搬送機制御装置７、位置測定制御装置８を備えている。ツィーザ１１は、半径方向移動機構４によって前後方向（半径方向Ｃ）に移動可能に設けられ、ボート２１７に対してアクセスできるように構成されている。なお、上下方向移動機構２、旋回方向移動機構３、半径方向移動機構４は、それぞれの動作軸を有する。各機構２、３、４の動作軸のモータはモータ制御ボード１３によって制御される。
【００３２】
また、ウェハ搬送機１のアクセス可能な位置にボート２１７が設けられる。ボート２１７は、３本の柱２１７−１、２１７−２、２１７−３を構成要素にもつ。図２に示すように、柱２１７−１（２１７−２、２１７−３）には、ウェハ２００を多数枚水平に保持するための溝１５が多段に設けられている。ツィーザ１１に載せられて搬送されてきたウェハ２００は、これらの溝１５に保持される。
なお、ボート２１７の真上に前述した処理炉が配設される。
【００３３】
本実施の形態では、特に、予備室に配置されるボート２１７に位置測定手段（以下、センサユニット２０）が設けられ、ウェハ搬送機１がボート２１７にアクセスしたときのツィーザ１１の搬送位置等を測定できるように構成されている。センサユニット２０は、ツィーザ１１との間で干渉が生じないボート２１７の側部に設けられる。センサユニット２０は、溝１５に保持されたウェハ２００に対するボート２１７に挿入されたツィーザ１１の位置（距離）の他に、溝１５に保持されたウェハ２００間の距離等を測定できるようになっている。
【００３４】
センサユニット２０は、５枚のツィーザ１１の位置を一括して測定するために、ラインセンサ２１を有するように構成されている。ラインセンサ２１は、例えば、対向してライン状に設けられた一対の発光部と受光部とかなる光学センサを有して、発光部から出た光がツィーザ１１やウェハ２００に遮られて受光部に届かなくなったライン状の点をとらえて、ツィーザ１１やウェハ２００の位置を測定するように構成されている。したがって、センサユニット２０はボート２１７を挟むようにボート２１７の両側部に設けられる。センサユニット２０によるツィーザ１１の位置測定は、通常、１度に５枚のツィーザ１１を一括で測定可能とするが、１枚のツィーザ１１に対しても測定可能とする。
また、センサユニット２０の取付け箇所は、ツィーザ１１の半径移動方向（搬送方向）において１箇所ないし２箇所以上としてもよい。ここでは前後方向２箇所に設けるようにしている。これはウェハ搬送機１のツィーザ１１の搬送方向での垂れを考慮するためであり、搬送方向前後２箇所とすることにより、ツィーザ１１の位置測定の信頼性を向上するためである。
センサユニット２０で測定された結果は、ウェハ搬送機制御装置７に送られて、必要があるときは、後述するティーチングデータを補正するように処理される。
【００３５】
上述したセンサユニット２０は、対向する１組のセンサユニット部から構成される。センサユニット部は、ボート直径と略等しい幅を有し、積層した５枚のツィーザ１１分の高さと略等しい長さを有する板状の取付板２２と、取付板２２の幅方向両側に長さ方向に沿って取り付けたラインセンサ２１とを備えることで、断面コ字形に形成されている。この断面コ字形に形成された２つのセンサユニット部を、ラインセンサ２１が対向するように、ボート２１７の両側部に設けることで、センサユニット２０が構成される。
【００３６】
センサユニット２０は半導体製造装置間で共用できるようにする。そのために、例えば、図３に示すようにセンサユニット２０を着脱自在に取り付けられるようにする。ボートの側部に対応する予備室の底壁３１に２つのピン孔３２を設け、２つのピン孔３２に抜き差し自在なストッパ３４付きのピン３３をそれぞれ立てる。センサユニット２０には２つのピン挿通孔を形成しておき、２つのピン挿通孔に底壁３１に立てた２つのピン３３をそれぞれ挿入する。これにより、センサユニット２０はストッパ３４の位置で止り、ストッパ位置に対応するボート側部の所定高さ位置に装着される。上記操作と逆の操作を行なえば、センサユニット２０はボート側部から容易に取り外すことができる。
【００３７】
このようにセンサユニット２０は、ボート２１７の側部にピン３３で着脱自在に取付けられる。常時は使用せず、ティーチングデータを補正するときのみに使用するため、ボートなどと一体構造とするのではなく、ボートとは別体として取扱いが簡単なユニット構造ないし治具としている。
【００３８】
次に、図４を用いてセンサユニットを詳細に説明をする。図４（ａ）はセンサユニットの配置構成を説明する平面図、図４（ｂ）は同じく側面図である。図４（ａ）において、符号２５は光ビームであり、ラインセンサ２１の発光部２１−１及び２１−３から受光部２１−２及び２１−４に向けてそれぞれ出射される。センサユニット２０のラインセンサ２１は、前述したようにツィーザ１１が挿入されるボートの両側部で、かつボートの前後に設けられるが、光ビーム２５が干渉しないように、ボートの柱２１７−１、２１７−２、２１７−３を避けるように設けられる。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、センサユニット２０は、ボートに６枚のウェハ２００を積層して保持したときに、５本のツィーザ１１−１〜１１−５と、それらのツィーザの上下に存在するウェハ２００との間の距離ｄ１、ｄ２を測定することができるようになっている。また、ウェハ２００間の距離Ｐ（溝ピッチ）を測定して、ボートの溝の位置を間接的に測定できるようになっている。なお、ツィーザ１１は前部が二股に分れたフォーク状をしている。
【００４０】
次に、上述したウェハ搬送機１のティーチングデータを補正することが可能な半導体製造装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明する。この半導体製造装置を用いて半導体デバイスを製造するには、主制御部１２０及びウェハ搬送機制御装置７、位置測定制御装置８等の制御のもとで、ティーチング工程、データ補正工程、基板搬送工程、基板ロード工程、基板処理工程、基板アンロード工程等が行われる。
【００４１】
ティーチング工程は、主に装置の立上げ時や、ボートの交換後に行うが、ボートの洗浄後、あるいは定期的に行う場合もある。
ティーチング工程では、ウェハ搬送機１を手動で３次元に動かして、ツィーザ１１におけるボート２１７の搬送位置をティーチングする。
ボート２１７とウェハ搬送機１のツィーザ１１間の機械的位置の調整は目視により行う。作業者がウェハ搬送機１を３次元に動かしてボート２１７の任意の箇所にウェハ２００を載せたツィーザ１１を実際に搬送しながら、ウェハ２００とボート２１７の柱２１７−１、２１７−２、２１７−３の溝１５との前後左右上下のすき間を目視で確認しながら、ウェハ搬送機１を細かく動かし、ボート２１７の溝１５に対するウェハ搬送機１の位置の調整・設定を行う。
【００４２】
この調整・設定によりウェハ搬送機１にティーチングされるツィーザ１１の搬送位置データがティーチングデータとなる。ここで取り上げるティーチングデータは、図６に示すように、（ａ）搬入位置データ、（ｂ）接触位置データ、（ｃ）搬出位置データの３つである。
（ａ）の搬入位置データＴｕは、ウェハ２００を載せたツィーザ１１をボート２１７にアクセスしたとき、ウェハ２００とボート２１７、及びウェハ２００とツィーザ１１が干渉することなく、ウェハ２００をボート２１７の溝１５の中央に搬送することができるツィーザ１１の位置データである。
（ｂ）の接触位置データＴｏは、ウェハ２００をボートの溝１５の中央に搬送した後、ツィーザ１１を下げてウェハ２００を溝１５に接触させたときのツィーザ１１の位置データである。
（ｃ）の下げ位置データＴｄは、ツィーザ１１をさらに下げて、ウェハ２００を溝１５に完全に保持させた後、ウェハ２００とボート２１７、及びウェハ２００とツィーザ１１が干渉することなく、ツィーザ１１をボート２１７から抜き取ることができるツィーザ１１の位置データである。
【００４３】
上述した３つの位置データは、上下方向移動機構２、旋回方向移動機構３、半径方向移動機構４の各動作軸に設けたエンコーダから読み取り、ティーチングデータとしてウェハ搬送機制御装置７に記憶させる。
【００４４】
ティーチングデータは、接触位置データＴｏが基準値となる。また、ウェハ２００の溝１５への接触位置がツィーザ１１の基準位置になる。基準値に、ツィーザ１１の上げ量Ｄｕを加えた値が搬入位置データＴｕとなる。また、基準値からツィーザ１１の下げ量Ｄｄを引いた値が搬出位置データＴｄとなる。ここで上げ量Ｄｕとは、ウェハ２００を載せたツィーザ１１をボート２１７等と干渉させることなく出し入れでき、しかも溝１５に接触しているウェハ２００を溝１５の中央に位置させるために、基準位置からツィーザ１１を持ち上げる量である。また、下げ量Ｄｄとは、溝１５に接触しているウェハ２００からツィーザを離して、ボート２１７等と干渉させることなく、ツィーザ１１をボート２１７から抜き取ることが可能な位置までに、基準位置からツィーザ１１を下降させる量である。
作業者は、ツィーザ１１を細かく動かすことによって、これらの上げ量Ｄｕや下げ量Ｄｄを調整・設定する。このようにしてティーチング工程では、作業者の目視によってウェハ搬送機１にティーチングデータをティーチングさせる。
【００４５】
補正工程は、ボートの交換後や、ボートの洗浄後に主に行ない、必要に応じて定期的に行う。
補正工程では、作業者の目視によってウェハ搬送機１にティーチングしたティーチングデータを、センサユニット２０を用いて必要に応じて補正する。したがって、この工程において、図１に示したセンサユニット２０を、図３に示す方法でボート２１７の側部に設ける。また予め、ツィーザ１１の枚数よりも１枚多い６枚のウェハ２００を、センサユニット２０がカバーしたボート２１７の所定の領域にある溝１５に連続して積層して保持しておく。
【００４６】
センサユニット２０をボート側部に装着後、図５のフローに示すように、ティーチングデータに基づいてウェハ搬送機１を３次元に自動で動かして、ウェハ２００を保持したボート２１７の所定の領域に、ウェハ２００を載せない空のツィーザ１１を移動する（ステップ１０１）。移動後、今度は目視ではなくセンサユニット２０により、溝１５に保持されているウェハ２００とツィーザ１１間の距離（搬送位置）を測定する（ステップ１０２）。ここではウェーハ搬送方向前後に設けた２箇所のセンサユニット２０により２つの搬送位置を測定するので、平均したものを測定結果とする。その測定結果に基づいて、ボート２１７にアクセスするツィーザ１１の搬送位置が既定値内に入っているか否かを判定する（ステップ１０３）。既定値内に入っていない場合は、ティーチングデータが異常であるとして、ティーチングデータを補正して、測定結果が既定値内に入るまで、上述したティーチングデータ補正のステップ１０１〜１０４を繰り返す。測定結果が既定値内に入れば、ティーチング工程は終了する。なお、補正工程を簡略化する場合は、ティーチングデータを１回補正した後、ステップ１０１〜１０４を繰り返さずに終了させてもよい。
【００４７】
ところで、ティーチングデータのうち、接触位置データは、ウェハ２００の溝への接触という直接的な基準を見て作業者が検出するので、比較的個人差は生じがたい。これに対して搬入位置データと搬出位置データとは、間接的な基準はあっても、直接的な基準のない空間を見て作業者が感で検出するので、個人差が生じやすい。そこで、上記ステップ１０３では、特に、搬入位置データと搬出位置データとが規定値内に入っているか否かを判定して、規定値内に入っていない場合にそのデータを補正している。
【００４８】
ここで、図７及び図８を用いてセンサユニット２０による具体的なデータ補正の方法を説明する。図７は搬入位置データの補正、図８は搬出位置データの補正の仕方をそれぞれ説明している。
搬入位置データが適正か否かを調べるには、図７に示すように、搬入位置データに基づきウェハ搬送機１をボート２１７にアクセスして、５枚のツィーザ１１を溝１５に保持されている６枚のウェハ２００間に挿入する。このときのツィーザ１１とツィーザ直下のウェハ２００との距離ｄ２をセンサユニット２０で測定する。距離ｄ２は上げ量Ｄｕを直接示すものではないが、
Ｄｕ＝ｄ２＋Ｄｔ
ただし、Ｄｔはウェハの厚さ
と表わせるから、Ｄｕ値に換算できる。
したがって、測定値（距離）ｄ２（又はＤｕ値）が規定値内に入っているか否かを判定して（ステップ１０３）、規定値内に入っていない場合、搬入位置データを補正する（ステップ１０４）。
【００４９】
また、搬出位置データが適正か否かを調べるには、図８に示すように、ツィーザを挿入した状態で、搬出位置データに基づきツィーザ１１を下げる。この下げた位置でのツィーザ１１と、ツィーザ真上のウェハ２００との距離ｄ１をセンサユニット２０で測定する。距離ｄ１は下げ量Ｄｄに等しく
Ｄｄ＝ｄ１
である。
したがって、測定値（距離）ｄ１が規定値内に入っているか否かを判定して（ステップ１０３）、規定値内に入っていない場合、搬入位置データを補正する（ステップ１０４）。
【００５０】
ここで、５枚のツィーザ１１の搬入位置データの補正を行うときは最上段のウェハ２００は不要であり、搬出位置データの補正を行なうときは最下段のウェハ２００は不要となる。したがって各データの補正を行うときは、ウェハ２００は５枚で足りる。しかし、実施の形態のように、６枚のウェハ２００を同時に溝１５に保持させることによって、５枚のツィーザ１１−１〜１１−５をボート２１７から抜かずに、搬入位置データと搬出位置データの両方の補正を行うことができるようになる。
【００５１】
このようにして補正工程では、６枚のウェハ２００を保持したボート２１７に５枚のツィーザ１１を挿入したときのツィーザ１１とウェハ２００間の距離を測定し、また、ツィーザ１１を下げたときツィーザ１１とウェハ２００間の距離を測定して補正することにより、個人差のない適正なティーチングデータを得ることができる。
【００５２】
また、図４に示すように、センサユニット２０によりウェハ２００間を測定することにより溝ピッチデータを得て、この溝ピッチデータから溝位置を換算することもできるので、必要に応じてステップ１０３で接触位置データも補正することが可能となる。
【００５３】
搬送工程は、測定用ではない実際に処理するウェハ２００をボート２１７に搬送する。搬送工程では、ボート２１７の側部に設けたセンサユニット２０を取り外して、補正されたティーチングデータに基づきウェハ搬送機１を用いてボート２１７の搬送位置へウェハ２００を搬送する。
ロード工程では、ボート２１７に搬送されたウェハ２００を、ボートエレベータ２２５によりボート２１７を上昇して反応室２０１にロードする。
処理工程では、反応室２０１にロードしたウェハ２００をヒータ２０７で加熱し、ガスの供給管２３２から反応ガスを供給しつつ排気管２３１排気して、ウェハ２００を処理する。
アンロード工程では、ボートエレベータ２２５によりボート２１７を下降して、処理したウェハ２００を反応室２０１からアンロードする。
以上述べた工程により、ウェハの搬送精度を向上し、高歩留まりの半導体デバイスを製造することができる。
【００５４】
本実施例によれば、縦型の半導体製造装置において、ボート２１７の側部にセンサユニット２０を設けたので、ティーチングデータに基づくウェーハ搬送装置を自動かつ安定して測定できるので、目視によるティーチングデータのバラツキを解消することができる。また、ボート交換時や、ボート２１７の材質や表面状態の変化が生じた時でも、ボート２１７に対するウェーハ搬送位置を自動かつ安定して測定できるので、ボート側の変化に対応してティーチングデータを容易に補正できる。
また、センサユニット２０によりツィーザ１１とウェハ２００間の距離を測定し、ティーチングデータの異常を検出し、そのデータをもとにティーチングデータを補正して、ティーチングデータの異常をなくすように構成したので、作業者による作業者の目視による機械的位置の調整を行う必要がなくなり、ティーチングデータないしティーチングデータ補正の個人差を無くすことができる。その結果、ボート交換時やボート経年変化時であっても、ボート２１７とウェハ２００及び、ツィーザ１１とウェハ２００の干渉を抑止することができる。
【００５５】
また、ティーチングデータを補正できるため、ボートとウェハ搬送機のツィーザとの機械的位置の調整を熟練作業者でなくても容易に行うことができ、ティーチング効率を向上できる。
また、センサユニット２０が、ウェハ搬送機１をボート２１７に搬送した際に搬送方向前後２箇所に設けられているので、ウェハ２００を支持するツィーザ１１が基板搬送方向に垂れなどの変形が生じていても、その変形を考慮したティーチングデータの補正を行うことができる。
また、センサユニット２０により複数のツィーザの搬送位置を測定するようにしたので、装置内でのティーチングデータの個人差を解消することができる。また、センサユニット２０を着脱自在に取り付けるようにしたので、他の半導体製造装置と共用して使い回しすることができ、コスト面で有利であるばかりでなく、装置間でもティーチングデータの個人差も解消することができる。
【００５６】
ボート２１７の溝１５の位置もセンサユニット２０によって直接測定できることが好ましいが、ボート２１７は石英で形成されているので、光の透過や反射等によりボートに設けた溝位置をセンサユニット２０で測定するのは実際上困難である。これに対して、ツィーザ１１はセラミックで形成され、ウェハ２００はシリコンで形成されており、これらの側面は、通常、鏡面仕上げしないので、光の透過や反射の問題が比較的少なく、センサユニット２０で測定することが容易である。したがって、溝１５の位置を直接測定できなくても、ツィーザやウェハ間の位置を測定することによって、間接的に溝１５の位置を測定することが可能となる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態では、所定の範囲をカバーするセンサユニットを用いて、ボートの一部を代表して所定の範囲（ツィーザをアクセスする範囲）を選択して、その範囲内でのティーチングデータを調べるようにした。ボートの全範囲についてティーチングデータを調べたい場合、センサユニットをユニット単位で昇降させていき、その都度ティーチングデータを調べることにより、ボートの全範囲をカバーすることも可能である。しかし、センサユニットを拡張して全範囲をカバーできるようにすれば、一度に全範囲を調べることができる。
【００５８】
図９は、そのようなツィーザのアクセス可能なボートの全範囲について搬送位置を測定できるセンサユニットを示すものである。センサユニット２０を構成する取付板２２の長さをボート２１７の全長に略等しい高さにし、その取付板２２に取付けるラインセンサ２１もボート２１７の略全長に沿って設けるように構成する。このように構成することにより、ツィーザ１１のアクセス位置を測定する範囲をボート２１７の全範囲とすることが可能となる。
【００５９】
また、実施の形態では、ツィーザの位置を５枚一括で測定するようにしたが、１枚でも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、基板保持部材の側部に基板支持プレートの位置を測定する位置測定手段を有するので、基板搬送手段の基板支持プレートによる基板保持部材への搬送位置を安定して測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態による基板処理装置の構成要素となる予備室の構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態によるボート、ツィーザ、ウェハの相対位置関係を示す説明図である。
【図３】実施の形態によるセンサユニットの取付け方法を示す説明図である。
【図４】実施の形態のセンサユニットによるツィーザ位置の測定方法を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】実施の形態によるセンサユニットを用いたティーチングデータ補正の動作を説明するフローチャートである。
【図６】実施の形態によるツィーザによるウェハ移載手順を示す説明図である。
【図７】実施の形態によるセンサユニットを用いてツィーザの搬入位置を測定する説明図である。
【図８】実施の形態によるセンサユニットを用いてツィーザの搬出位置を測定する説明図である。
【図９】実施の形態の変形例を示すセンサユニットの斜視図である。
【図１０】従来の半導体製造装置の全体構成図である。
【図１１】実施の形態による基板処理装置の構成要素となる処理炉の詳細な断面図である。
【符号の説明】
１    ウェハ搬送機（基板搬送手段）
１１    ツィーザ（基板支持プレート）
２０    センサユニット（位置測定手段）
３０    予備室
２００    ウェハ（基板）
２１７    ボート（基板保持部材）
【図１】
2004296484.tif 000003
【図２】
2004296484.tif 000004
【図３】
2004296484.tif 000005
【図４】
2004296484.tif 000006
【図５】
2004296484.tif 000007
【図６】
2004296484.tif 000008
【図７】
2004296484.tif 000009
【図８】
2004296484.tif 000010
【図９】
2004296484.tif 000011
【図１０】
2004296484.tif 000012
【図１１】
2004296484.tif 000013