(57)【要約】【課題】従来技術によるティーチング方法では、位置を調整して、プロセスチャンバーを真空状態にして、位置のずれを顕微鏡で確認して、プロセスチャンバーを大気状態に戻して、また位置を調整する、という繰り返しを行うので、長い時間を必要とする上、気圧の変化を伴う作業は効率が悪い。さらに、顕微鏡を用いた作業者の目視による検査は、誤差が比較的大きい。【解決手段】顕微鏡の代わりにＣＣＤカメラ３１を用い、ヒーターの基準位置に相当する第１の画像マーカーＡを用い、シャドウリング１８の中心位置の代わりに相当するアダプターリング調整治具１７に設けられた第２の画像マーカーＢを用いる。これら２つの画像マーカーＡおよびＢをＣＣＤカメラ３１にて測定し、アダプターリング調整治具１７の位置を調整する。【選択図】図５
2012195526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハーを乗せるヒーターと、ＣＶＤ処理用マスクを支持するアダプターリングとを有するＣＶＤ装置と、
前記ヒーターの基準位置である第１の位置が第１の画像マーカーで示されたヒーター部と、
前記ＣＶＤ処理用マスクが配置される第２の位置が第２の画像マーカーで示されたＣＶＤ処理用マスク部と、
前記第１の位置に配置された前記第１の画像マーカーおよび前記第２の位置に配置された前記第２の画像マーカーを個別に撮影するＣＣＤカメラと、
前記第１の位置を記憶し、前記第１の位置および前記第２の位置のずれを算出する画像ティーチングユニットと、
前記ずれが所定の基準から外れている場合に、前記アダプターリングの位置を、前記ずれを解消する方向に調整する調整部と
を具備する
ティーチングシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のティーチングシステムにおいて、
前記ヒーターに対して固定されたベース部と、
をさらに具備し、
前記ＣＶＤ処理用マスク部は、
前記第２の画像マーカーが設けられ、かつ、前記アダプターリングの所定位置に着脱可能なアダプターリング調整治具と
前記調整部は、
前記アダプターリングを支持するアダプターリング調整ブロックと、
前記ベース部および前記アダプターリング調整ブロックの間において、接続および位置関係の調整を行う調整ネジと、
を具備する
ティーチングシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のティーチングシステムにおいて、
前記ヒーター部は、
前記ヒーターと、
前記第１の画像マーカーが設けられ、かつ、前記ヒーターの所定位置に着脱可能な基準治具と
をさらに具備する
ティーチングシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のティーチングシステムにおいて、
前記ヒーター部は、
前記第１の画像マーカーが設けられた前記ヒーター
を具備する
ティーチングシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のティーチングシステムにおいて、
前記画像ティーチングユニットは、
前記ＣＣＤカメラが撮影する画像データを入力する入力部と、
前記画像データを記憶する記憶部と、
前記画像データを処理して前記ずれを算出する演算部と、
前記ずれを表示する出力部と
を具備する
ティーチングシステム。
【請求項６】
ＣＶＤ装置のヒーターにおける基準点である第１の位置を、第１の画像マーカーで示すステップと、
前記第１の位置に配置された前記第１の画像マーカーをＣＣＤカメラで撮影するステップと、
前記第１の位置を記憶するステップと、
前記ＣＶＤ装置のアダプターリングに接続されてＣＶＤ処理用マスクが配置される第２の位置を、第２の画像マーカーで示すステップと、
前記第２の位置に配置された前記第２の画像マーカーを前記ＣＣＤカメラで撮影するステップと、
前記第１の位置および前記第２の位置のずれを算出するステップと、
前記ずれが所定の基準から外れている場合に、前記アダプターリングの位置を、前記ずれを解消する方向に調整するステップと
を具備する
ティーチング方法。
【請求項７】
請求項６に記載のティーチング方法において、
前記第１の画像マーカーを撮影するステップは、
前記ＣＶＤ装置を前記撮影の前に真空状態にするステップと、
前記ＣＶＤ装置を前記撮影の後に大気状態に戻すステップと
を具備し、
前記第２の位置を示すステップは、
前記アダプターリングに、前記第２の画像マーカーが設けられたアダプターリング調整治具を嵌合するステップ
を具備し、
前記ずれが前記所定の基準を満たすまで、前記第２の画像マーカーを撮影するステップ、前記ずれを算出するステップおよび調整するステップを繰り返すステップと
をさらに具備する
ティーチング方法。
【請求項８】
請求項７に記載のティーチング方法において、
前記第１の位置を示すステップは、
前記第１の画像マーカーを設けた基準治具を前記ヒーターに嵌合するステップ
を具備し、
前記第２の位置を示すステップの前に、前記基準治具を前記ヒーターから取り除くステップ
をさらに具備する
ティーチング方法。
【請求項９】
請求項７に記載のティーチング方法において、
前記第１の位置を示すステップは、
前記ヒーターに前記第１の画像マーカーを設けるステップ
を具備する
ティーチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ装置のヒーターおよびシャドウリングの位置関係を調整するティーチングを行うティーチングシステムと、このティーチングシステムを用いたティーチング方法とに係る。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハー上にタングステン膜を成膜する方法として、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長）法が知られている。例えば、「ＣＥＮＴＵＲＡ−ＷＸＺ」と呼ばれるＣＶＤ装置の一機種では、まず、温度が４５０°Ｃに制御されたヒーター上に半導体ウェハーを搬送する。次に、ＳｉＨ４（水素化ケイ素）、Ｈ２（水素分子）およびＷＦ６（六フッ化タングステン）を含むプロセスガスを用いて、半導体ウェハー上にタングステン膜を成膜する。
【０００３】
このとき、半導体ウェハーの最外周部にはタングステン膜を成膜しないことが好ましい。そのために、シャドウリングなどを用いて半導体ウェハーの最外周部をマスクする手法が知られている。
【０００４】
図１は、従来技術によるＣＶＤ装置１０の構成を概略的に示す断面図である。図１のＣＶＤ装置１０は、半導体ウェハー５０を下面から支持して加熱するヒーター１１と、半導体ウェハー５０の最外周部をマスクするシャドウリング１８と、半導体ウェハー５０の上面に向けてプロセスガス５２を吹き出すフェイスプレート１９とを具備している。ここで、ヒーター１１、シャドウリング１８およびフェイスプレート１９は、プロセスチャンバー２２の内部に設けられている。
【０００５】
図１のＣＶＤ装置１０では、半導体ウェハー５０の上面のうち、シャドウリングに１８よってマスクされた最外周部以外の部分に、タングステン膜５１が成膜される。このとき、半導体ウェハー５０の中心と、シャドウリング１８の中心とが一致していることが好ましい。この位置合わせを行うティーチングについて説明する。
【０００６】
図２Ａは、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置１０の構成を概略的に示す平面図である。図２Ｂは、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置１０の構成を概略的に示す、断面Ａ−Ａ’による断面図である。図２Ａおよび図２Ｂには、図１に示したＣＶＤ装置１０の各構成要素に加えて、アダプターリング１５、アダプターリング調整ブロック１３およびポンピングプレート１２をも示している。ただし、図２Ａにおいて、ヒーター１１、半導体ウェハー５０およびフェイスプレート１９は省略されている。また、図２Ｂにおいて、フェイスプレート１９は省略されている。
【０００７】
シャドウリング１８は、アダプターリング１５およびポンピングプレート１２によって保持されている。また、シャドウリング１８の位置は、アダプターリング１５によって決定されている。
【０００８】
図２Ａおよび図２ＢのＣＶＤ装置１０で行うティーチング方法について説明する。まず、半導体ウェハー５０をヒーター１１上に乗せる前に、かつ、シャドウリング１８を取り外した状態で、アダプターリング調整治具１７をアダプターリング１５に乗せる。図３は、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置１０の、アダプターリング調整治具１７をアダプターリング１５に乗せた状態を示す、断面Ｂ−Ｂ’による断面図である。図４は、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置１０の、アダプターリング調整治具をアダプターリングに乗せた状態を示す平面図である。
【０００９】
次に、プロセスチャンバー２２の内部を真空状態にする。この状態において、アダプターリング調整治具１７における、上面から見た円形部分の端部と、パージリング２１の内側端部との、図３に示す距離Ｌ１〜Ｌ４を測定する。この測定は、例えば、倍率が２０倍の顕微鏡などを用いて、４箇所で行う。これら４つの測定箇所は、例えば、図４に示すように、半導体ウェハー５０をヒーター１１上に乗せる位置の中心点から見て右上方向、右下方向、左下方向、左上方向などのように、９０°ごとの等角度に配置されている。
【００１０】
４箇所での測定後、プロセスチャンバー２２の内部を大気圧状態に戻す。この状態において、アダプターリング調整治具１７の位置を調整する。以降、測定と調整を、ヒーターごとの基準が満たされるまで繰り返す。この基準には、例えば、これら４つの測定値における最小値および最大値の差が、０．０７５ｍｍ以内であること、などがある。
【００１１】
上記に関連して、特許文献１（特開平８−２５５７６０号公報）には、ある直径を有する基板を処理する為の装置に係る記載が開示されている。この装置は、ハウジングと、サセプタと、サセプタ制限シールドと、サセプタ昇降機とを備える。ここで、ハウジングは、基板処理チャンバを画成する。サセプタは、処理の為に露出した一面を備える基板を受容および支持するために、チャンバ内に配置され、基板の直径より大きい直径を有する。サセプタ制限シールドは、本体およびサセプタの環状周辺部に突出するルーフを含む。本体は、内部にサセプタを受容する寸法で形成された第１サセプタ受容穴を画成する。ルーフは、基板の直径より大きい直径を有する第２の穴を画成する。サセプタ昇降機は、サセプタの中央に支持された基板が第２の穴を介して処理環境に露出されるように、サセプタをシールドに関して基板の露出面に対し直交する対称の軸に沿って第１の穴へと移動させて突出しているルーフに係合させる。
【００１２】
また、特許文献２（特開平１１−８０９５０号公報）には、真空チャンバ内でウェハをアラインメントさせる方法に係る記載が開示されている。この方法は、ウェハを真空チャンバに導入するステップと、真空チャンバ内の圧力を増加させるステップと、次いで、ウェハを移動させてアラインメントさせるステップとを含む。
【００１３】
また、特許文献３（特開２０００−１８３１４１号公報）には、基板を保護すると共に位置合せする装置に係る記載が開示されている。この装置は、シャドーリングと、１以上の位置合せおよび支持部材とを備えたことを特徴とする。ここで、シャドーリングは、上部保護面を有する。１以上の位置合せおよび支持部材は、少なくとも基板とシャドーリングの間で位置合せするため上部保護面の下方に配置されている。
【００１４】
また、特許文献４（特開２００２−９１３６号公報）には、基板処理システムにおいて、基板支持部材上のシャドウリングと基板とを同心状に整列させるための整列装置に係る記載が開示されている。この整列装置は、支持部材と、１つまたはそれ以上の共通案内部材と、シャドウリングとを備える。ここで、１つまたはそれ以上の共通案内部材は、基板の縁と、シャドウリングの案内外囲部分の両者を受入れるようになっている。シャドウリングは、１つまたはそれ以上の案内部材を受入れるための１つまたはそれ以上の下側表面を限定している。シャドウリングの案内外囲部分は、シャドウリングの上方からシャドウリングへ向かって導かれるプロセスガスから遮蔽されている。
【００１５】
また、特許文献５（特開２００４−５０３０６号公報）には、搬送用ロボットシステムに係る記載が開示されている。この搬送用ロボットシステムは、薄型形状を呈する物体を載置する載置部を有して前記物体を搬送するロボットと前記ロボットを制御するロボットコントローラとを備える。この搬送用ロボットシステムは、治具と、画像処理部と、上位制御部と、を備えることを特徴とする。ここで、治具は、ロボットの載置部に搭載され撮像手段を有する。画像処理部は、撮像手段により撮像された画像を処理する。上位制御部は、ロボットコントローラおよび画像処理部を上位から制御する。
【００１６】
また、特許文献６（特開２００７−５２７６２８号公報）は、被加工物上に材料を化学気相堆積する方法に係る記載が開示されている。この方法は、処理チャンバ内で支持される基板のエッジ領域を覆う斜めの張り出し部を特徴とし、約０．８〜２．０ｍｍの間の距離だけエッジ領域を越えて延び、約０．００４５インチ±０．００３インチのギャップだけエッジ領域から離れたシャドーリングを位置決めするステップと、処理ガスをチャンバへと流すステップと、処理ガスの反応がエッジ領域外側への材料の堆積をもたらすように、エネルギーをチャンバに印加して、その中にプラズマを生成するステップとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平８−２５５７６０号公報
【特許文献２】特開平１１−８０９５０号公報
【特許文献３】特開２０００−１８３１４１号公報
【特許文献４】特開２００２−９１３６号公報
【特許文献５】特開２００４−５０３０６号公報
【特許文献６】特開２００７−５２７６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
シャドウリング１８を用いて半導体ウェハー５０の最外周部をマスクするにあたって、シャドウリング１８の中心および半導体ウェハー５０の中心を一致させるティーチングを行う必要がある。このティーチングは、当然ながら、精度良く、かつ、効率的に実施することが好ましい。
【００１９】
しかし、上記に説明した従来技術によるティーチング方法では、次のような問題が発生してしまう。すなわち、半導体ウェハー５０の搬送位置を、ヒーター１１の中心に合うようにティーチングする過程で、バックサイドプレッシャーエラーなどのエラーや、ヒーターの変形などが発生する場合がある。
【００２０】
従来技術によるティーチング方法でも、半導体ウェハーの搬送位置におけるズレは確かに発見出来る。しかし、位置を調整して、プロセスチャンバーを真空状態にして、位置のずれを確認して、プロセスチャンバーを大気状態に戻して、また位置を調整する、という繰り返しは、長い時間を必要とする上、気圧の変化を伴う作業は効率が悪い。さらに、顕微鏡を用いた作業者の目視による検査は、誤差が比較的大きい。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２２】
本発明によるティーチングシステムは、ＣＶＤ装置（１０）と、ヒーター部（１１、Ａ）と、ＣＶＤ処理用マスク部（１７、Ｂ）と、ＣＣＤカメラ（３１）と、画像ティーチングユニット（４０）と、調整部（１３、１４）とを具備する。ここで、ＣＶＤ装置（１０）は、半導体ウェハー（５０）を乗せるヒーター（１１）と、ＣＶＤ処理用マスク（１８）を支持するアダプターリング（１５）とを有する。ヒーター部（１１、Ａ）は、ヒーター（１１）における基準点である第１の位置が第１の画像マーカー（Ａ）で示されている。ＣＶＤ処理用マスク部（１７、Ｂ）は、ＣＶＤ処理用マスク（１８）が配置される第２の位置が第２の画像マーカー（Ｂ）で示されている。ＣＣＤカメラ（３１）は、第１の位置に配置された第１の画像マーカー（Ａ）および第２の位置に配置された第２の画像マーカー（Ｂ）を個別に撮影する。画像ティーチングユニット（４０）は、第１の位置を記憶し、第１の位置および第２の位置のずれを算出する。調整部（１３、１４）は、ずれが所定の基準から外れている場合に、アダプターリング（１５）の位置を、ずれを解消する方向に調整する。
【００２３】
本発明によるティーチング方法は、ＣＶＤ装置（１０）のヒーター（１１）における基準点である第１の位置を、第１の画像マーカー（Ａ）で示すステップ（Ｓ１、Ｓ１’）と、第１の位置に配置された第１の画像マーカー（Ａ）をＣＣＤカメラ（３１）で撮影するステップ（Ｓ２〜Ｓ４）と、第１の位置を記憶するステップ（Ｓ３）と、ＣＶＤ装置（１０）のアダプターリング（１５）に接続されてＣＶＤ処理用マスク（１８）が配置される第２の位置を、第２の画像マーカー（Ｂ）で示すステップ（Ｓ６）と、第２の位置に配置された第２の画像マーカー（Ｂ）をＣＣＤカメラ（３１）で撮影するステップ（Ｓ７）と、第１の位置および第２の位置のずれを算出するステップ（Ｓ８）と、ずれが所定の基準から外れている場合に、アダプターリング（１５）の位置を、ずれを解消する方向に調整するステップ（Ｓ９、Ｓ１０）とを具備する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のティーチングシステムおよびティーチング方法では、顕微鏡の代わりにＣＣＤカメラ３１を用い、ヒーター１１の基準点である第１の画像マーカーＡを用い、シャドウリング１８の中心位置の代わりに相当するアダプターリング調整治具１７に設けられた第２の画像マーカーＢを用いる。これら２つの画像マーカーＡおよびＢをＣＣＤカメラ３１にて測定し、アダプターリング調整治具１７の位置を調整することで、従来技術の課題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、従来技術によるＣＶＤ装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置の構成を概略的に示す、断面Ａ−Ａ’による断面図である。
【図３】図３は、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置の、アダプターリング調整治具をアダプターリングに乗せた状態を示す、断面Ｂ−Ｂ’による断面図である。
【図４】図４は、従来技術によるティーチング方法を行うＣＶＤ装置の、アダプターリング調整治具をアダプターリングに乗せた状態を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態によるティーチングシステムの、第１の状態における構成を概略的に示す全体図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態によるＣＶＤ装置の、第１の状態における構成を部分的に示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態における、ヒーター１１および基準治具の、接続方法を示す正面図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態によるティーチングシステムの、第２の状態における構成を概略的に示す全体図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施形態によるＣＶＤ装置の、第２の状態における構成を部分的に示す平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第１の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第１の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施形態による画像表示部の表示例を示すイメージ図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施形態によるティーチングシステムの、第１の状態における構成を概略的に示す全体図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施形態によるＣＶＤ装置の、第１の状態における構成を部分的に示す平面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の第２の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の第２の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
添付図面を参照して、本発明によるティーチングシステムおよびティーチング方法を実施するための形態を以下に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図５は、本発明の第１の実施形態によるティーチングシステムの、第１の状態における構成を概略的に示す全体図である。図５のティーチングシステムは、大きく分けて、ＣＶＤ装置１０と、ＣＣＤカメラ部３０と、画像ティーチングユニット４０とを具備している。ＣＣＤカメラ部３０は、ＣＣＤカメラ３１と、カメラスタンド３２とを具備している。画像ティーチングユニット４０は、出力部としての画像表示部４１および数値表示部４２を具備している。画像ティーチングユニット４０は、さらに、図示しない入力部、演算部および記憶部などをも具備しているものとする。
【００２８】
図６は、本発明の第１の実施形態によるＣＶＤ装置１０の、第１の状態における構成を部分的に示す平面図である。図６のＣＶＤ装置１０は、ベース部としてのポンピングプレート１２と、３つのアダプターリング調整ブロック１３と、３つの調整ネジ１４と、アダプターリング１５とを具備している。ＣＶＤ装置１０は、さらに、図示しないヒーター１１、フェイスプレート１９およびプロセスチャンバー２２などをも具備しているものとする。アダプターリング１５は、３つの凸部１５１を具備している。ヒーター１１は、半導体ウェハー５０を上下に動かすための４つのリフトピンと、これら４つのリフトピンが上下に動くための４つのリフトピン用穴１１２とを具備している。図６に示す第１の状態では、ヒーター１１の上に基準治具１６が設置されている。基準治具１６は、これら４つのリフトピン用穴１１２にそれぞれ差込可能な４つの凸部１６１を具備している。
【００２９】
基準治具１６の中心部分には、第１の画像マーカーＡが設けられている。第１の画像マーカーＡは、ＣＣＤカメラ３１で光学的に撮影可能であれば、その素材や形状に制限は特に無い。
【００３０】
なお、これらの構成要素のそれぞれにおける総数は、あくまでも一例であって、本発明を限定するものではない。ただし、アダプターリング調整ブロック１３、アダプターリング１５の凸部１５１およびリフトピン用穴１１２の総数については、それぞれ３つ以上であることが好ましい。また、調整ネジ１４の総数はアダプターリング調整ブロック１３の総数に等しいことが好ましい。
【００３１】
図７は、本発明の第１の実施形態における、ヒーター１１および基準治具１６の、接続方法を示す正面図である。基準治具１６をヒーター１１の上に乗せると、４つの凸部１６１が４つのリフトピン用穴１１２にそれぞれ嵌合することで、基準治具１６のヒーター１１に対する位置関係は一義的に決定するものとする。その結果、基準治具１６に設けられた第１の画像マーカーＡと、ヒーター１１との位置関係も、一義的に決定する。さらに、ＣＶＤ処理時にヒーター１１の上に乗せられる半導体ウェハー５０の位置が、所定の誤差範囲内であることがＣＶＤ装置の規格として保証されることで、第１の画像マーカーＡおよび半導体ウェハー５０の位置関係も別の誤差範囲内に収まることが保証される。このような条件に基づいて、本実施形態では、ヒーター１１の基準点として第１の画像マーカーＡを測定に用いる。なお、ヒーター１１の基準点としては、その中心点を用いることが好ましい。
【００３２】
第１の画像マーカーＡの位置の測定は、ＣＣＤカメラ３１で行う。ＣＣＤカメラ３１は、カメラスタンド３２に接続されており、カメラスタンド３２はプロセスチャンバー２０の本体部分に直接的または間接的に固定されていることが好ましい。ここで、ＣＣＤカメラ３１の位置および撮影方向は調整自在であることが好ましい。ただし、第１の画像マーカーＡの位置の測定を行ってから、後述する第２の画像マーカーＢの位置の測定が完了するまで、ＣＣＤカメラ３１の位置および撮影方向は十分な精度で固定されるものとする。また、ＣＣＤカメラ３１の出力部は画像ティーチングユニット４０の入力部に接続されているものとする。
【００３３】
図８は、本発明の第１の実施形態によるティーチングシステムの、第２の状態における構成を概略的に示す全体図である。図８に示した第２の状態における構成は、図５に示した第１の状態における構成に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図５に示した基準治具１６の代わりに、図８ではアダプターリング調整治具１７が、ＣＶＤ装置１０に設置されている。図８におけるＣＶＤ装置１０、ＣＣＤカメラ部３０および画像ティーチングユニット４０におけるその他の構成については、図５の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００３４】
図９は、本発明の第１の実施形態によるＣＶＤ装置１０の、第２の状態における構成を部分的に示す平面図である。図９に示した第２の状態におけるＣＶＤ装置１０は、図６に示した第１の状態におけるＣＶＤ装置１０に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図６ではヒーター１１の上に基準治具１６が設置されていたが、図９ではその代わりに、アダプターリング１５の上にアダプターリング調整治具１７が設置されている。
【００３５】
ここで、アダプターリング調整治具１７は、３つのつば状の支持部１７１と、３つの穴部１７２とを具備している。これら３つの穴部１７２は、３つのつば状の支持部１７１にそれぞれ１つずつ設けられている。なお、つば状の支持部１７１の総数および穴部１７２の総数は、前述のアダプターリング１５における凸部の総数に等しいことが好ましいが、本発明を限定するものではない。
【００３６】
図９におけるＣＶＤ装置１０におけるその他の構成については、図６の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００３７】
図３Ｂは、本発明の第１の実施形態における、アダプターリング１５およびアダプターリング調整治具１７の、接続方法を示す正面図である。アダプターリング調整治具１７をアダプターリング１５の上に乗せると、３つの凸部１５１が３つの穴部１７２にそれぞれ嵌合することで、アダプターリング調整治具１７のアダプターリング１５に対する位置関係は一義的に決定するものとする。その結果、アダプターリング調整治具１７に設けられた第２の画像マーカーＢと、アダプターリング１５との位置関係も、一義的に決定する。
【００３８】
なお、アダプターリング調整治具１７におけるつば状の支持部１７１および穴部１７２は、それぞれ、ＣＶＤ処理時にマスクとして用いられるシャドウリング１８におけるつば状の支持部１８１および穴部１８２と、同様の形状に形成されている。したがって、第２の状態における第２の画像マーカーＢおよびＣＶＤ処理時におけるシャドウリング１８の位置関係も、一義的に決定する。このような条件に基づいて、本実施形態では、シャドウリング１８の代わりに第２の画像マーカーＢを測定に用いる。
【００３９】
本実施形態によるティーチングシステムの動作、すなわち本実施形態によるティーチング方法について説明する。図１０Ａは、本発明の第１の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。図１０Ｂは、本発明の第１の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。図１０Ａおよび図１０Ｂのフローチャートは、Ａ点において接続されており、第１〜第１０のステップＳ１〜Ｓ１０を具備している。
【００４０】
まず、第１のステップＳ１を実行する。第１のステップＳ１では、基準治具１６をヒーター５０に設置する。ここで、基準治具１６には予め第１の画像マーカーＡが設けられている。なお、図５、図６および図７で示した第１の状態は、第１のステップＳ１、および、後述する第２〜第４のステップＳ２〜Ｓ４に対応している。第１のステップＳ１の次に、第２のステップＳ２を実行する。
【００４１】
第２のステップＳ２では、プロセスチャンバー２２を真空状態にする。このとき、ヒーター１１の傾きが変動する場合がある。したがって、ＣＶＤ処理中におけるヒーター１１における基準位置の測定精度を上げるために、プロセスチャンバー２２を真空状態にするステップは省略することは好ましくない。第２のステップＳ２の次に、第３のステップＳ３を実行する。
【００４２】
第３のステップＳ３では、第１の画像マーカーＡをＣＣＤカメラ３１で撮影する。このとき、ＣＣＤカメラ３１の、カメラスタンド３２に対する位置および撮影する方向は、前述のとおり、第２の画像マーカーＢの測定が完了するまで、すなわち本実施形態によるティーチング方法が終了するまで、変更してはならない。撮影した結果は、画像ティーチングユニット４０の記憶部などに記憶される。第３のステップＳ３の次に、第４のステップＳ４を実行する。
【００４３】
第４のステップＳ４では、プロセスチャンバー２２を大気状態に戻す。第４のステップＳ４の次に、第５のステップＳ５を実行する。
【００４４】
第５のステップＳ５では、基準治具１６をヒーター１１から取り除く。第５のステップＳ５の次に、第６のステップＳ６を実行する。
【００４５】
第６のステップＳ６では、アダプターリング調整治具１７をアダプターリング１５に設置する。この設置は、アダプターリング調整治具１７に設けられたつば状の支持部１７１における穴部１７２が、アダプターリング１５に設けられた凸部１５１にそれぞれ嵌合することで行われる。また、アダプターリング調整治具１７には、第２の画像マーカーＢが設けられている。図８および９に示した第２の状態は、第６のステップＳ６、および、後述する第７〜第１０のステップＳ７〜Ｓ１０に対応する。第６のステップＳ６の次に、第７のステップＳ７を実行する。
【００４６】
第７のステップＳ７では、第２の画像マーカーＢをＣＣＤカメラ３１で撮影する。このとき、前出したとおり、ＣＣＤカメラ３１の、カメラスタンド３２に対する位置および撮影の方向は、第３のステップＳ３と同じ条件で保全されているものとする。撮影して得られる画像データは、画像ティーチングユニット４０の記憶部に記憶される。第７のステップＳ７の次に、第８のステップＳ８を実行する。
【００４７】
第８のステップＳ８では、画像ティーチングユニット４０の演算部が画像データを処理するなどして、第１および第２の画像マーカーＡおよびＢの位置のずれを算出する。このずれの算出について、以下、詳細に説明する。
【００４８】
図１１は、本発明の第１の実施形態による画像表示部４１の表示例を示すイメージ図である。図１１のイメージ図では、第３のステップＳ３で第１の画像マーカーＡを撮影した第１の写真と、第３のステップＳ３と同じ条件を用いて第７のステップＳ７で第２の画像マーカーＢを撮影した第２の写真とが、重ね合わされて表示されている。
【００４９】
ここで、第１の画像マーカーＡは円形で、第２の画像マーカーＢは長方形および中央部分の十字の組み合わせであるが、これらはあくまでも一例であって、本発明を限定するものではない。
【００５０】
また、第１および第２の写真のそれぞれは、重ね合わせ処理の前に、かつ個別に、例えば２値化されている、すなわち、白黒１ビットの画像などに変換されていることが好ましい。ただし、これもあくまでも一例であって、異なる色を用いても構わないし、本発明を限定するものではない。
【００５１】
本実施形態による画像ティーチングユニット４２の演算部は、第１および第２の写真を重ね合わせて得られる画像に基づいて演算処理を行い、自動的に、第１および第２の画像マーカーＡおよびＢの位置のずれを算出する。
【００５２】
この演算処理では、例えば、十字部分の延長線上における、第２の画像マーカーＢにおける長方形の左側の辺から、第１の画像マーカーＡにおける円周までの距離を、第１の値Ｘ１と置く。同様に、第２の画像マーカーＢにおける長方形の右側の辺から、第１の画像マーカーＡにおける円周までの距離を、第２の値Ｘ２と置く。さらに、第２の画像マーカーＢにおける長方形の下側の辺から、第１の画像マーカーＡにおける円周までの距離を、第３の値Ｙ１と置く。最後に、第２の画像マーカーＢにおける長方形の上側の辺から、第１の画像マーカーＡにおける円周までの距離を、第４の値Ｙ２と置く。
【００５３】
このような場合に、第１および第２の距離の差分ΔＸ（＝Ｘ１−Ｘ２）として、第１および第２の画像マーカーＡおよびＢの、横方向のずれを算出することが出来る。同様に、第３および第４の距離の差分ΔＹ（＝Ｙ１−Ｙ２）として、第１および第２の画像マーカーＡおよびＢの、縦方向のずれを算出することが出来る。これら横方向および縦方向のずれΔＸおよびΔＹが両方ともゼロであれば、第１および第２の画像マーカーＡおよびＢの位置が一致していると考えることが出来る。この一致はすなわち、ヒーター１１およびシャドウリング１８の位置関係が理想的であることを意味する。
【００５４】
なお、ずれに係るこれらの情報は、後述するように、調整するステップにおいて直接的に用いることの出来る数値群に、画像ティーチングユニット４０の演算部を用いるなどして変換することが好ましい。第８のステップＳ８の次に、第９のステップＳ９を実行する。
【００５５】
第９のステップＳ９では、画像ティーチングユニット４０の演算部を用いるなどして、算出されたずれが許容範囲内であるかどうかを判定する。ずれが許容範囲外である場合（ＮＯ）は、第１０のステップＳ１０を実行する。ずれが許容範囲内である場合（ＹＥＳ）は、第１１のステップＳ１１を実行する。
【００５６】
第１０のステップＳ１０では、算出されたずれを解消する方向に、アダプターリング１５の位置を調整する。この調整は、アダプターリング調整ブロック１３の位置を適宜移動することで行う。そしてこの移動は、それぞれのアダプターリング調整ブロック１３に接続された調整ネジ１４を緩め、または締めることで行う。
【００５７】
このとき、どの調整ネジ１４をどの方向にどれだけ緩めるか、または締めるか、に係る情報は、第８のステップＳ８において自動的に算出されて、かつ一義的な数値群として決定されていることが好ましい。このような数値群は、調整ネジ１４のそれぞれにおける回転角度および回転軸方向の移動距離の関係式、ならびに、回転軸の方向が既知であれば、画像ティーチングユニット４０の演算部が簡単なプログラムを実行することで算出可能である。画像ティーチングユニット４０は、このように算出した数値群を、数値表示部４２に表示するものとする。もしくは、ＣＶＤ装置１０が画像ティーチングユニット４０からこのような数値群を受け取り、調整ネジ１４による調整を自動的に行うことの出来る構成を用いても良い。
【００５８】
第１０のステップＳ１０の次に、第７のステップＳ７に戻る。第７〜第１０のステップＳ７〜Ｓ１０は、第１および第２の画像マーカーＡおよびＢの位置ずれが許容範囲に収まるまで繰り返される。
【００５９】
第１１のステップＳ１１では、アダプターリング調整治具１７をアダプターリング１５から取り外す。第１１のステップＳ１１が終了することで、本実施形態によるティーチング方法は完了する。この後、ヒーター１１の上に半導体ウェハーを設置し、さらにアダプターリング１５の上にシャドウリングなどのマスクを設置することで、ＣＶＤ装置１０は、タングステン膜５１の成膜などのＣＶＤ処理を行うことが出来る。
【００６０】
本実施形態のティーチングシステムおよびティーチング方法によれば、以下の効果が得られる。すなわち、シャドウリング１８の中心およびヒーター１１の中心を、精度良く、かつ、効率良く、一致させることが出来る。この理由としては、まず、ヒーター１１の基準点としての第１の画像マーカーＡをヒーター１１上に基準治具１６を介して設けることが挙げられる。また、シャドウリング１８の代わりに第２の画像マーカーＢをアダプターリング１５上にアダプターリング調整治具１７を介して設けることが挙げられる。さらに、これら２つの画像マーカーＡおよびＢの座標を機械的に測定して各座標の差分を算出し、この差分をゼロに追い込む構成および手法が挙げられる。最後に、プロセスチャンバー２２を真空状態にして行う測定が１度だけで済み、残りの測定はプロセスチャンバー２２を大気状態にして行うことが出来ることが挙げられる。
【００６１】
なお、ＣＶＤ処理を行うためには、上記に説明したティーチング方法に加えて、ヒーター１１および半導体ウェハー５０の位置合わせを別途行う必要がある。この位置合わせについては、従来技術を用いることが出来るので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００６２】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態によるティーチングシステムの、第１の状態における構成を概略的に示す全体図である。図１３は、本発明の第２の実施形態によるＣＶＤ装置１０の、第１の状態における構成を部分的に示す平面図である。図１２および図１３のティーチングシステムは、それぞれ図５および図６に示した本発明の第１の実施形態によるティーチングシステムおよびＣＶＤ装置１０に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図５のティーチングシステムから基準治具１６を取り除き、第１の画像マーカーＡをヒーター１１に設けることで、図１２のティーチングシステムおよび図１３のＣＶＤ装置が得られる。
【００６３】
図１２のティーチングシステムにおけるその他の構成は、図５に示した本発明の第１の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。同様に、図１３のＣＶＤ装置１０におけるその他の構成は、図６に示した本発明の第１の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００６４】
また、本実施形態によるティーチングシステムの、第２の状態における構成は、図８に示した本発明の第１の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。同様に、本実施形態によるＣＶＤ装置１０の、第２の状態における構成は、図９に示した本発明の第１の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００６５】
本実施形態によるティーチングシステムの動作、すなわち本実施形態によるティーチング方法について説明する。図１４Ａは、本発明の第２の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの前半部分である。図１４Ｂは、本発明の第２の実施形態によるティーチング方法の各ステップを示すフローチャートの後半部分である。図１４Ａおよび図１４Ｂのフローチャートは、Ｂ点で接続されており、図１０Ａおよび図１０Ｂに示した本発明の第１の実施形態によるティーチング方法のフローチャートに、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、まず、図１０Ａにおける第１のステップＳ１を、図１４Ａにおける第１のステップＳ１’に置き換える。次に、図１０Ａにおける第５のステップＳ５を省略する。
【００６６】
本実施形態による第１のステップＳ１’では、第１の画像マーカーＡを、基準治具１６ではなくヒーター１１に設ける。なお、ヒーター１１に設けた第１の画像マーカーＡは、取り外しが不要であるものとする。図１０Ａに示した本発明の第１の実施形態による第５のステップＳ５が省略されるのはこのためである。
【００６７】
その他の、図１４Ａにおける第２〜第４のステップＳ２〜Ｓ４および第５〜第１０のステップＳ６〜Ｓ１１は、図１０Ａにおける第２〜第４のステップＳ２〜Ｓ４および第６〜第１１のステップＳ６〜Ｓ１１にそれぞれ対応するので、さらなる詳細な説明を省略する。ただし、本実施形態では本発明の第１の実施形態における第５のステップＳ５が省略されているので、図１４Ａにおける第４のステップＳ４の次には、第５のステップＳ６を実行する点が異なる。
【００６８】
本実施形態のティーチングシステムおよびティーチング方法によれば、本発明の第１の実施形態で得られた各種効果に加えて、さらなる効果が得られる。すなわち、基準治具１６を設置したり取り外したりする手間が不要となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ＣＶＤ装置
１１  ヒーター
１１２  リフトピン用穴
１２  ポンピングプレート
１３  アダプターリング調整ブロック
１４  調整ネジ
１５  アダプターリング
１５１  凸部
１６  基準治具
１６１  凸部
１７  アダプターリング調整治具
１７１  つば状の支持部
１７２  穴部
１７３  マーカー
１８  シャドウリング
１８１  つば状の支持部
１８２  穴部
１９  フェイスプレート
２１  パージリング
２２  プロセスチャンバー（本体）
３０  ＣＣＤカメラ部
３１  ＣＣＤカメラ
３２  カメラスタンド
４０  画像ティーチングユニット
４１  画像表示部
４２  数値表示部
５０  半導体ウェハー
５１  タングステン膜
５２  プロセスガス
５３  オリエンテーションフラット
Ａ  （第１の）画像マーカー
Ｂ  （第２の）画像マーカー
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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