(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを複数のウエハ・ツィーザを有するウエハ搬送ロボットまたは複数のウエハ・ツィーザを有する他のウエハ搬送ロボットにより保持して、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程；
（ｂ）前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程；
（ｃ）前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、前記ウエハ処理用ボートの前記主軸がほぼ垂直の状態で、ウエハ処理を施す工程；
（ｄ）前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程；
（ｅ）前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む：
（ｘ1）前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の前記主軸に直交する基準面と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように自動的に回避処理を実行する工程。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットを自動的に停止させる工程。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、アラームを発生させる工程。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの動作条件を自動的に修正する工程。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上のダミー・ウエハ上に設定される。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、光学的に検出する。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも二つ以上について実行する。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、検出しようとするウエハを保持しているウエハ・ツィーザの延在方向の前記ウエハ上の異なる２点又はそれ以上について、実行する。
【請求項１１】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、および、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つにおいて行われる。
【請求項１２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。
【請求項１３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の一つのウエハ上に設定される。
【請求項１４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。
【請求項１５】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間のピッチを検出する。
【請求項１６】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハをウエハ搬送ロボットまたは他のウエハ搬送ロボットにより保持して、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程；
（ｂ）前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程；
（ｃ）前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、ウエハ処理を施す工程；
（ｄ）前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程；
（ｅ）前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む：
（ｘ1）前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の基準位置と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置（または半導体集積回路装置）の製造方法における熱処理技術その他のウエハ処理技術、特にその搬送技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開平７−１４２５５３号公報（特許文献１）には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート上のウエハの位置ずれをウエハ搬送機上のセンサにより検出する技術が開示されている。
【０００３】
日本特開２００５−１４２２４４号公報（特許文献２）には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート上にウエハを載せた後、搬送アームを移動させることによって、ボート上のウエハの位置ずれをウエハ搬送機上のセンサにより検出する技術が開示されている。
【０００４】
日本特開２００５−１４２２４５号公報（特許文献３）には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート内を水平に透過した光を検出することによって、ボート上のウエハの収納状態をモニタする技術が開示されている。
【０００５】
日本特開平６−２０９８１号公報（特許文献４）には、縦型熱処理炉のウエハ搬送に関して、ボート上のウエハの収納状態を処理室の出口付近に設置したセンサにより検出する技術が開示されている。
【０００６】
日本特開２００７−２２７７８１号公報（特許文献５）には、ＬＣＤ基板等をマルチ・チャンバ型処理装置により処理する際の搬送ミス等を回避するために、搬送アームに保持された状態のウエハの搬送アーム上の水平位置が正しいか否かを検出する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１４２５５３号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２２４４号公報
【特許文献３】特開２００５−１４２２４５号公報
【特許文献４】特開平６−２０９８１号公報
【特許文献５】特開２００７−２２７７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バッチ処理の縦型炉（酸化，拡散，ＣＶＤ、エッチング）は，1枚あるいは複数枚のウェハを搬送ロボットアームによって、縦型のボート（ウェハ収納治具）に搬送した後、ボートを炉体に挿入し、プロセス処理を行う。処理終了後は，逆の動作によって、ウェハを搬出する。このような縦型炉では、ボートへのウェハ搬送位置及びボートからのウェハ搬出位置に関して、一旦、人手で調整（初期調整）が行われた後には、定量的な状態監視と位置補正等は組織的には行われていなかった。
【０００９】
その理由は、縦型炉はウェハを収納するボートの劣化（薬液エッチング洗浄、熱変形）によるウェハ収納位置の変化や搬送機構部のウェハ搬送位置の経時変化に対する適切な監視・補正機能を持っていないからである。このため、ウェハ搬送ロボットによるウェハ搬送を行う際、ウェハとボート（ウェハ収納部）間あるいはウェハ搬送アームとボート内ウェハ間で衝突（接触）が起こり、ウェハにキズ、パーティクル付着等の致命的な欠陥をもたらしていた。また、前記致命的な欠陥は衝突（接触）するウェハに留まらず、発塵物の飛散、落下によって、ボート内の複数枚のウェハ（最大１５０枚程度）に拡大していた。
【００１０】
このような課題を解決するために、本願発明者らが検討したところによると、ウェハ搬送アームとボート内ウェハ間やウェハとボート（ウエハ・フォルダ等のウェハ収納部）間で衝突が起こるのは、ウェハ搬送アームや搬送系（制御系を含む）の経時変化または熱処理炉特にウエハ・ボート（熱処理用ウエハ・フォルダ）の経時変化により基準位置（基準座標）が、初期調整時と比較して、ずれるためであることが明らかとなった。
【００１１】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。
【００１２】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１４】
すなわち、本願発明はバッチ式の縦型ウエハ処理炉により、複数のウエハを一括して処理する半導体の製造方法において、ウエハ処理ボートへのウエハのロードまたはウエハ処理ボートからのウエハのアンロードの際に、ウエハを搬送機構に保持した状態で、ウエハ処理ボート上の基準高さとウエハを搬送機構に保持したウエハの高さの関係をモニタし、その結果に基づいて、ウエハ、ボート、及び搬送機構のいずれか二つの間の不所望な衝突又は接触等を起こす可能性をあらかじめ自動検出するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１６】
すなわち、ウエハ処理ボートへのウエハのロードまたはウエハ処理ボートからのウエハのアンロードの際に、ウエハを搬送機構に保持した状態で、ウエハ処理ボート上の基準高さとウエハを搬送機構に保持したウエハの高さの関係をモニタし、その結果に基づいて、ウエハ、ボート、及び搬送機構のいずれか二つの間の不所望な衝突又は接触等を起こす可能性をあらかじめ自動検出するので、ボート、搬送ロボット、又はウエハ処理装置（制御装置を含む）等の各部の経時変化やオフセットのずれの蓄積等によるトラブルを回避でき、信頼性の高い処理プロセスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１８】
１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを複数のウエハ・ツィーザを有するウエハ搬送ロボットまたは複数のウエハ・ツィーザを有する他のウエハ搬送ロボットにより保持して（使用する装置が単一のウエハ搬送ロボットのみを有する場合を含む）、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程；
（ｂ）前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程；
（ｃ）前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、前記ウエハ処理用ボートの前記主軸がほぼ垂直の状態で、ウエハ処理を施す工程；
（ｄ）前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程；
（ｅ）前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む：
（ｘ1）前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の前記主軸に直交する基準面と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
【００１９】
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように自動的に回避処理を実行する工程。
【００２０】
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットを自動的に停止させる工程。
【００２１】
４．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、アラームを発生させる工程。
【００２２】
５．前記１から４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの複数のウエハ・ツィーザ、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの動作条件を自動的に修正する工程。
【００２３】
６．前記１から５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上のダミー・ウエハ上に設定される。
【００２４】
７．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。
【００２５】
８．前記１から７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。
【００２６】
９．前記１から８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、光学的に検出する。
【００２７】
１０．前記１から９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも二つ以上について実行する。
【００２８】
１１．前記１から１０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、検出しようとするウエハを保持しているウエハ・ツィーザの延在方向の前記ウエハ上の異なる２点又はそれ以上について、実行する。
【００２９】
１２．前記１から１１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、および、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つにおいて行われる。
【００３０】
１３．前記１から１２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。
【００３１】
１４．前記１から５、および７から１３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の一つのウエハ上に設定される。
【００３２】
１５．前記１から１４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。
【００３３】
１６．前記１から１５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。
【００３４】
１７．前記１から１６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。
【００３５】
１８．前記１から１７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間のピッチを検出する。
【００３６】
１９．前記１から１８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間の傾きを検出する。
【００３７】
２０．前記１から１９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）は、保持している前記複数の被処理ウエハの全てが、前記ウエハ処理用ボートと非接触の状態で行われる。
【００３８】
２１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）多数の被処理ウエハを一括して処理するバッチ処理方式の縦型ウエハ処理装置内において、前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハをウエハ搬送ロボットまたは他のウエハ搬送ロボットにより保持して（使用する装置が単一のウエハ搬送ロボットのみを有する場合を含む）、ウエハ処理用ボート上に、その主軸に添って前記多数の被処理ウエハの各主面が前記ウエハ処理用ボートの前記主軸とほぼ直交するようにロードする複数回のウエハ・ロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート上に移し変える工程；
（ｂ）前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートをウエハ処理室に挿入する工程；
（ｃ）前記ウエハ処理室内において、前記多数の被処理ウエハに対して、ウエハ処理を施す工程；
（ｄ）前記ウエハ処理が完了した前記多数の被処理ウエハを収容した前記ウエハ処理用ボートを前記ウエハ処理室から排出する工程；
（ｅ）前記ウエハ処理室から排出した前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の複数の被処理ウエハを前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより保持して、前記ウエハ処理用ボート外に搬出する複数回のウエハ・アンロード動作サイクルを繰り返すことによって、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハを前記ウエハ処理用ボート外に搬出する工程、
ここで、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、以下の下位工程を含む：
（ｘ1）前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットにより、複数の被処理ウエハを保持した状態で、前記ウエハ処理用ボート上の基準位置と、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも一つのウエハとの相対距離を検出する工程。
【００３９】
２２．前記２１項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボット、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように自動的に回避処理を実行する工程。
【００４０】
２３．前記２１または２２項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットを自動的に停止させる工程。
【００４１】
２４．前記２１から２３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、アラームを発生させる工程。
【００４２】
２５．前記２１から２４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ａ）の前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、または（ｅ）の前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つは、更に以下の下位工程を含む：
（ｘ2）前記下位工程（ｘ1）の結果に基づいて、必要があるときは、前記ウエハ処理用ボート、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボット、および前記多数の被処理ウエハの内のいずれか二つの間での不所望な接触の発生を回避するように、前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットの動作条件を自動的に修正する工程。
【００４３】
２６．前記２１から２５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上のダミー・ウエハ上に設定される。
【００４４】
２７．前記２１から２６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。
【００４５】
２８．前記２１から２７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクルにおいて実行される。
【００４６】
２９．前記２１から２８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、光学的に検出する。
【００４７】
３０．前記２１から２９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、保持している複数の被処理ウエハの内の少なくとも二つ以上について実行する。
【００４８】
３１．前記２１から３０項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、検出しようとするウエハを保持している前記ウエハ搬送ロボットまたは前記他のウエハ搬送ロボットのウエハ・ツィーザの延在方向の前記ウエハ上の異なる２点又はそれ以上について、実行する。
【００４９】
３２．前記２１から３１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの少なくとも一つ、および、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの少なくとも一つにおいて行われる。
【００５０】
３３．前記２１から３２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。
【００５１】
３４．前記２１から２５、および２７から３３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記基準面は、前記ウエハ処理用ボート上の前記多数の被処理ウエハの内の一つのウエハ上に設定される。
【００５２】
３５．前記２１から３４項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の最初のサイクル以外のサイクルにおいて実行される。
【００５３】
３６．前記２１から３５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記相対距離の検出は、前記複数回のウエハ・ロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。
【００５４】
３７．前記２１から３６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記複数回のウエハ・アンロード動作サイクルの内の二つ以上のサイクルにおいて実行される。
【００５５】
３８．前記２１から３７項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間のピッチを検出する。
【００５６】
３９．前記２１から３８項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）において、更に、保持している前記複数の被処理ウエハ間の傾きを検出する。
【００５７】
４０．前記２１から３９項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記下位工程（ｘ1）は、保持している前記複数の被処理ウエハの全てが、前記ウエハ処理用ボートと非接触の状態で行われる。
【００５８】
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００５９】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノ・クラスタリング・シリカ（Nano-Clustering Silica:NSC）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００６０】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００６１】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００６２】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体装置（半導体集積回路装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩウエハ等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００６３】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００６４】
１．本実施の形態における半導体の製造方法のアウトラインの説明（主に図１）
図１は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するブロック図である。図１に基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法のアウトラインを説明する。
【００６５】
図１に示すように、熱処理炉等の縦型バッチ式ウエハ処理炉５１内において、フープ等のウエハ搬送容器５２（通常ロード・ポートには複数のウエハ搬送容器はセットされている）からウエハ搬送部５３内の搬送機構６４の搬送具がウエハ１（１枚ずつでもよいが、移送時間短縮のため通常一度に５枚程度を一度に運ぶ）を搬出して、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４（ウエハ処理用ウエハ・ボート）にロードする。たとえば、このロードの直前で搬送具上にウエハ１が保持されてウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４の近傍５５にあり、且つ、ウエハ１とウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４が非接触の状態で、搬送具上のウエハ１とウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４上の所定の基準面（通常、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４は常にほぼ垂直にされているので、基準高さ）の相対位置を検出する（ロード時ウエハ位置検査）。その後、特に問題がなければウエハ１をウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４上に置く。ウエハ１をウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４上に載せた状態で、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４はボート・エレベータによって、上昇し、ウエハ処理室５６でウエハ処理が施される。処理が終わると、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４はボート・エレベータによって、降下して、ウエハ処理室５６の外に出る。そうすると、搬送具が処理済のウエハ１を持ち上げてウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４の外に搬出する。ここで、処理済のウエハ１を、搬送具が持ち上げて、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４と非接触の状態で、且つ、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４の近傍５５にあるときに、搬送具上のウエハ１とウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４上の所定の基準面の相対位置を検出する（アンロード時ウエハ位置検査）。その後、特に問題がなければウエハ１を元のウエハ搬送容器５２（他のウエハ搬送容器でもよい）の元のスロットに戻す（他のスロットでもよい）。
【００６６】
ここで、ロード時ウエハ位置検査またはアンロード時ウエハ位置検査等のウエハ位置検査は、ロード時またはアンロード時の少なくとも、いずれか一方で行えばよい。また、繰り返し動作により、多数のウエハを移し変える場合には、そのうちの少なくとも一回行えばよい。また、装置が安定している場合には、数回のウエハ処理に一回実施するようにしてもよい。
【００６７】
また、ウエハ位置検査により、異常が発見された場合には、適宜、搬送具、ウエハ１、およびウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４のいずれか二つの間の不所望な接触を回避する処理（回避処理又は回避動作）が自動的に行われる。この回避処理は、搬送の停止（通常アラームの表示が伴う。一般に、搬送の停止は、通常の対応によっては衝突等の危険が回避できない場合にとられる処置である）、搬送機構６４の基準位置やウエハ・ピッチ等の設定の補正・変更（これは、比較的軽微な搬送条件修正で自己が回避できる場合である）、（搬送の停止を伴わない）アラームの表示（基準値からのずれ量が比較的小さいので当面重大な衝突等が起きる可能性は少ないが、比較的軽微な搬送条件修正では問題が解決しない場合である）等である。
【００６８】
ここで、ウエハ１がウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４と非接触状態でウエハ位置検査をするのは、衝突等の不所望な接触は、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４と非接触状態でのウエハ位置（またはウエハ搬送具の位置）がそのまま進行すると衝突すべき位置関係にあるからである。したがって、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４上に置かれたウエハ１と基準面との位置関係を検査しても、実質的意義は少ないと考えられえる。それは、単に個々のウエハ１の反りやロードのされ方のばらつきを見ているに過ぎず、搬送機構６４とウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４の間の全体としての位置のオフセットを評価するものではない。
【００６９】
なお、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４上の所定の基準面は通常、ウエハ処理用ウエハ・ホルダ５４の両端に常時置かれているダミー・ウエハの内、製品ウエハに最も近い位置にあるものの上面等が選ばれる。
【００７０】
このように、通常の量産のウエハ処理の間に定期的にウエハの位置をモニタする（量産工程に埋め込まれた検査工程）ことによって、一般に行われている定期検査（量産工程とは別の検査工程）等の場合と比較して、基準位置関係との差異が小さいうちに修正がかけられるので、個々のウエハの持つ不可避的なばらつきや突発的な変位等が相乗的に作用した場合等の稀な事象を別とすれば、衝突等の装置稼働率を下げる要因を大幅に低減できる。
【００７１】
２．本実施の形態において使用する半導体製造装置の説明（主に図２から図７）
図２は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置（非ウエハ処理期間）の正面図である。図３は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置（ウエハ処理期間）の正面図である。図４は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスａ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。なお、図４は図２のボート５４の周辺部の拡大斜視図である。図５は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位検出部の内部構成を示す内部構造説明図である。図６は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構の構造およびボートの要部詳細を示す装置正面図（図６（ａ））および装置下面図（図６（ｂ））である。図７は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構全体の構造を示す装置正面図である。これらに基づいて、本実施の形態において使用する半導体製造装置を説明する。
【００７２】
図２、図４、および図７に示すように、バッチ方式のウエハ処理装置５１（熱酸化装置、熱窒化装置、アニール装置等の摂氏３５０度から１２００度程度の間の熱処理、ＣＶＤ装置、ドライ・エッチング装置等の気相表面処理装置など）のロード・ポートには複数のフープ等（通常、３００φウエハの場合、１フープあたり１２枚のウエハを収容している。ウエハピッチは、１２．５ｍｍ程度である。一方、２００φウエハのウエハ・カセットでは通常２５枚のウエハが収容される。）のウエハ搬送容器６８がセットされる。通常、３００ファイのウエハではチャージ枚数は２５枚から１００枚程度（２００φその他のウエハの事情を考慮すると、通常のバッチ処理は、２５枚から２５０枚程度の範囲と見られる）であるから、搬送のロットを２５枚とするとセットされるフープの数は４台、１ロット１２枚では、９から１０台ということになる。搬送部５３は通常ダウンフローによる清浄環境に（ドライエアまたは窒素ガス雰囲気）保持されており、内部に搬送ロボット６５が設けられている。搬送ロボット６５は搬送制御系６７によって制御されており、それとあわせて、ウエハ搬送機構６４を構成している。ウエハ搬送機構６４内には通常、１台の搬送ロボット６５が設けられているが、複数台の搬送ロボット６５を用意して、それらを同時に稼動させるようにすれば、搬送効率をアップすることができる。もちろん、搬送ロボットは単数の方が装置のスペースを小さくすることができるメリットがある。なお、搬送ロボットはウエハの裏面を吸着して保持するものでもよいし、吸着せずに保持するものでもよい。ここでは、吸着するもので説明する。搬送ロボット６５には、直接ウエハ１の裏面を真空吸着して保持するために、通常５本のツィーザ６６（ウエハ保持アーム）が設けられている。ツィーザ６６はツィーザ・ホルダ９１（図７）によって１本ずつ搬送ロボット６５に保持されている。被処理ウエハ１は５枚ずつ５本のツィーザ６６に保持されて、ボート５４へのロードおよびボート５４からのアンロードが行われる。ただし、搬送ロボット６５が一度に運ぶウエハ１の数は、ツィーザ６６の数と同じか、それ以下である。たとえば、搬送ロットの切れ目では、１枚のみ搬送することもある。ウエハ位置検出は搬送部５３内に設けられた位置検出光学系６１（図４に示すように投光部６１ａと受光部６１ｂからなる。両部の間を帯状の光ビーム７１が介在する）からの出力信号を位置検出解析・制御部６２で解析され、必要な処理が決定され、必要に応じて、搬送制御系６７に指示が出される。ボート５４（通常主に石英、ＳｉＣ製）はボート・エレベータ基台１２１上に設置されており、ボート下部基板１０３、ボート上部基板、および、それらを連結する３本又は４本のピラー１０１ａ(図４)等からなる。ボート５４は通常、その長手方向の主軸１８５がほぼ垂直になるように保持されている。ウエハ処理部５７はヒータ５９、その内部の反応管５８（通常石英管またはＳｉＣチューブ等）、その内部のウエハ処理室５６等からなる。反応管５８も同様にほぼ垂直に設置されている。被処理ウエハ１は、ボート５４内に多数のウエハ１の主面１ａがほぼ水平になるように、その主軸に沿って、ウエハ１間で相互に���接して（ウエハ間で相互に間隔を置いている。これをウエハ・ピッチという）収納される。ここで、「垂直」または「水平」といっても、完全に「垂直」または「水平」というわけではなく、数度程度傾けてもよい(スロット自体を若干水平から傾けてもよい)。また、ウエハは振動で落下しないように、数度程度傾けて保持されることが多い。同様に、ボート５４や反応管５８の主軸等も若干傾けてもよい。更に、字句どおりの垂直から３０度程度傾斜（基本的にほぼ垂直の範囲）させてもよい。
【００７３】
また、ウエハ処理時のボートの姿勢は、ほぼ垂直であっても、ウエハのロード又はアンロード時は、ほぼ垂直であっても、そうでなくてもよい。たとえば、数十度（場合によっては水平に近い程度、ただ、完全に水平では、ウエハの位置が定まらなくなる問題ある）傾けた方が、ロード又はアンロードが実行しやすい場合もある。ただし、フープのスロットは、ほぼ垂直（スロット面はほぼ水平）に並んでいるので、ボートの姿勢もほぼ垂直にした方が、ツィーザ６６の制御の面から有利である。
【００７４】
図３に示すように、ウエハ処理の際には、ボート５４はボート・エレベータによってウエハ処理室５６内に収納される。このとき、ウエハ処理室５６には、必要に応じて、種々のガスが供給される。また、ウエハ処理室５６は必要に応じて、減圧、加圧、または真空状態にできるようにされている。また、プラズマ励起系を持つ場合もある。
【００７５】
次に、位置検出光学系６１および位置検出解析・制御部６２の内部構成について、簡単に説明する。図５に示すように、位置検出光学系６１は薄くて幅の広い位置検出光ビーム７１（可視光）を放出する投光部６１ａとそれを受光する受光部６１ｂからなる。それらの間に被観測物７６（ウエハ）が置かれる。光源７３から出た光は拡散版７４を透過して、レンズ７５で平行光線化され、光ビーム７１となる。もと一本の帯であった光ビーム７１は途中で被観測物７６に遮られて、多数の帯に分岐して、受光部６１ｂ内のレンズ７７で集光され、ビームスプリッタで２分割され、一部はモニタ系へ、他の一部は観測系へ送られる。観測系では、再度、レンズ８１によって平行化され、ライン上のセンサ８１によって検出され、位置検出解析・制御部６２へ送られる（観測系検出光信号）。一方、一部はモニタ系へ送られたモニタ系検出光信号は、同様にレンズで平行化され、ライン上のセンサ７９によって検出され、位置検出解析・制御部６２へ送られる。位置検出解析・制御部６２において、モニタ系検出光信号は先ず、Ａ/Ｄ変換回路８３ａによりＡ/Ｄ変換され、フレームメモリ８４に送られ、モニタ表示画面８５に表示される。一方、観測系検出光信号は同様にＡ/Ｄ変換回路８３ｂによりＡ/Ｄ変換され、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）８６と中央処理装置（ＣＰＵ）８７でモニタ系の画像データを参照しつつ、分析され、必要な衝突回避処理が決定され、搬送制御系６７に指示が出される。
【００７６】
次に、ツィーザ６６によるウエハ１の保持状態及びボート５４とウエハ１の関係の詳細を説明する。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ツィーザ６６には真空供給通路９２が設けられ、先端部に真空吸着開口９３が開口されている。ウエハ１およびその主面１ａを上にして、その裏面を真空吸着したツィーザ６６は、ボート５４の一対のサイド・ピラー１０１ａとセンタ・ピラー１０１ｂのそれぞれに設けられた上下のウエハ・ハンガ１０７ａ，１０７ｂの間の空間、すなわち、スロット１０６に非接触状態で侵入する（ボート５４の近傍領域）。この状態で、単一の又は複数の帯状の観測ビーム７１によりウエハ１を観察する。
【００７７】
なお、これより後の図では、センタ・ピラー１０１ｂの形状は図示の都合上、簡素化して描いている。従って、センタ・ピラー１０１ｂとそのウエハ・ハンガ１０７ｂの関係は、図６のものが実際のものに近い。なお、４本ピラー方式ではセンタ・ピラーは分割され、間隔をおいて２本配置される。ピラーは、通常、石英製で、円柱状その他の柱状部材に溝を切削形成して、ウエハ・ハンガ部とピラー本体部を一体的に形成している。
【００７８】
３．本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローａの説明（主に図８から図２７、および図５０）
図８は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザ（Ｔｗｅｅｚｅｒ）が搬送用ウエハ収納容器に進入するステップ）を示す模式上面図（図８（ａ））および模式正面図（図８（ｂ））である。図８（ａ）は図８（ｂ）の破線の部分から点線矢印の方向を見たものである。図９は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザが搬送用ウエハ収納容器に進入し、目的のウエハをリフトオフするステップ）の模式正面図である。図１０は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザが搬送用ウエハ収納容器から、目的のウエハを搬出するステップ）の模式正面図である。図１１は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザ同士の間隔を縮小するステップ）の模式正面図である。図１２は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持してボートに接近するステップ）の模式正面図である。図１３は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ）の模式正面図である。図１４は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持して降下し、ボートの対応するスロット１０６のフィンガ上にウエハを着地させるステップ）の模式正面図である。図１５は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがフィンガ上にウエハを着地させた後、更に降下してウエハの裏面から離れるステップ）の模式正面図である。図１６は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがボート外へ退避するステップ）の模式正面図である。図１７は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハが充填されたボートがウエハ処理室に向けて上昇するステップ）の模式正面図である。図１８は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理ステップ）の模式正面図である。図１９は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハを載せたボートがボート外へ降下するステップ）の模式正面図である。図２０は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ接近するステップ）の模式正面図である。図２１は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ非接触で進入するステップ）の模式正面図である。図２２は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してウエハをボートからリフトオフさせた状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ）の模式正面図である。図２３は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザがボートから搬出するステップ）の模式正面図である。図２４は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザ同士の間隔を拡大するステップ）の模式正面図である。図２５は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してもとのウエハ・フープの元のスロットへ接近するステップ）の模式正面図である。図２６は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して、もとのウエハ・フープの元のスロットへ非接触状態で侵入するステップ）の模式正面図である。図２７は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して降下し、もとのウエハ・フープの元の棚上に載置した後、更に降下するステップ）の模式正面図である。図５０は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローの全体の流れを示すブロック・フロー図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローａを説明する。
【００７９】
以下図５０のウエハ・ロード動作サイクル１８１内のウエハ・フープ９５へのツィーザ進入ステップ１５１から順次説明する。図８に示すように、フープ９５（又はウエハ・カセット等のウエハ搬送容器）には、ウエハ支持板９７で区切られたウエハ・スロット９６が設けられており、一般に２５枚程度のウエハ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅその他）を収容できるようになっている。ウエハ１（具体的にはウエハ群、以下同じ）をボート５４（耐熱ウエハ収容具または熱処理用ウエハ治具）に移送するには、先ず、ウエハ搬送ロボット６５のツィーザ６６（具体的にはツィーザ群、以下同じ）が目的のフープ９５内の目的とするスロット９６（具体的にはスロット群、以下同じ）に、フープ９５とツィーザ６６およびウエハ１とツィーザ６６との間が非接触の状態で侵入する。
【００８０】
その後、図９に示すように、ツィーザ６６が上昇してウエハ１をウエハ支持板９７から離陸させる（図５０のウエハ・リフト・ステップ１５２）。次に、図１０に示すように、ツィーザ６６がフープ９５とウエハ１およびツィーザ６６と非接触の状態で後退して、ウエハ１を搬出する（図５０のフープ等からのウエハ搬出ステップ１５３）。続いて、図１１に示すように、必要に応じて、ツィーザ６６同士のピッチを調整する。一般に３００φウエハの場合は縮小することが多いが、変更しない場合または拡大する場合もある（図５０のツィーザ・ピッチ変更ステップ１５４）。従って、図５０に示すように、このステップはピッチを変更しない場合はスキップする。その後、ツィーザ６６はウエハ１を保持したまま、ボート５４に接近し、その近傍領域５５内にボート５４とツィーザ６６およびウエハ１が非接触の状態で進入する（図５０のボートへの接近・進入ステップ１５５）。
【００８１】
次に、図１３に示すように、ウエハ１の水平面での位置が、ほぼボート５４上への載置位置近傍に来た状態で、且つボート５４とツィーザ６６およびウエハ１が非接触の状態で停止して（実質的な停止でもよいし、低速の、または通常の速度での移動中でもよい。移動中の方が停止に伴う振動を回避することができる外、時間を節約できる。一方、停止すると測定系を移動させないでよいので、測定がしやすい等のメリットがある。また、載置動作の前の停止位置で測定すると測定精度の面からも、時間の面からも有利である。）、計測光ビーム７１によってボート５４上に置かれたダミー・ウエハ１ｒの上面を基準面Ｈｒとして、ツィーザ６６に保持されているウエハ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ）の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５（たとえば中心の高さ又は位置）を計測し、それからウエハ搬送機構６４の基準面高さ及びピッチ情報と現実のボート５４上の基準面高さとスロット・ピッチ（ボート上ウエハ・ピッチ）との相違を算出する（図５０のウエハ位置検査ステップ１５６）。この検査は、通常、ウエハ・ロード動作サイクル１８１（図５０）の最初のサイクルで実施するが、検査を実施しないサイクルでは、図５０に示すように、スキップする。ウエハ・ロード動作サイクル１８１（図５０）で実施することのメリットは、搬送エラーで問題が生じたウエハやボートを使用してバッチ処理することによって、汚染等をバッチ全体および装置全体に拡散させないところにある。更に、ウエハ・ロード動作サイクル１８１（図５０）の最初のサイクルで実施することのメリットは、搬送ずれが許容限界に近づいている際に、最初に検査せず、ロード動作を繰り返していると、ウエハの固有のばらつき等によって衝突事故が発生する可能性が高いところにある。また、多くのウエハをロード後に、搬送ずれが判明すると、すでにロード済みのウエハが搬送エラーの影響を受けている可能性が高いからである。また、後に説明するように、最初のサイクルでこの検査を実施して、別のサイクルでも実施することもできる。また、最初のサイクルでこの検査を実施せず、別のサイクルで実施することもできる。更に、ウエハ・ロード動作サイクル１８１（図５０）では、この検査を実施せず、ウエハ・アンロード動作サイクル１９１（図５０）やその他の部分で実施することもできる。また、同様にウエハ・ロード動作サイクル１８１（図５０）でも、この検査を実施し、ウエハ・アンロード動作サイクル１９１（図５０）やその他の部分で実施することもできる。ウエハ・アンロード動作サイクル１９１（図５０）でこの検査を実施する場合、通常、ウエハ・アンロード動作サイクル１９１（図５０）の最初のサイクルで実施するが、検査を実施しないサイクルでは、図５０に示すように、スキップする。ウエハ・アンロード動作サイクル１９１（図５０）でこの検査を実施するメリットは、ウエハ処理によってウエハがそり等の変動を受ける結果、ロード時の位置関係と異なる位置関係になる可能性があるところにある。更に、ウエハ・アンロード動作サイクル１９１（図５０）の最初のサイクルで実施するメリットは、先のウエハ・ロード動作サイクル１８１（図５０）の最初のサイクルで実施するものとほぼ同じである。また、後に説明するように、最初のサイクルでこの検査を実施して、別のサイクルでも実施することもできる。別のサイクルでも実施するメリットは、基準位置とのずれを複数の基準位置（ダミー・ウエハ、一つ又は複数の製品ウエハ）が得られる結果、統計的処理ができ、ここの測定に伴う誤差が排除できるところにある。また、最初のサイクルでこの検査を実施せず、別のサイクルで実施することもできる。最初のサイクルでこの検査を実施せず、別のサイクルで実施するメリットは、多数回処理を経たダミー・ウエハではなく、実際の製品ウエハ（他の被測定ウエハとおなじ）を基準とするので、ウエハの属性の相違による誤差を排除することができるところにある。
【００８２】
この検査結果に基づいて、必要があるときは、ウエハ搬送機構６４の基準面高さ及びピッチ情報が修正される（図５０の搬送機構設定修正ステップ１５７）。同時に、アラームを表示してもよい（たとえば、ずれを修正した旨の表示）。また、これに基づいて、必要があるときは、実時間的に（ほぼ同時に又はしばらく時間間隔を置いて）ツィーザ６６の高さが調整される。検査と同時に修正動作を実行するメリットは、即結果を反映できることの外、同時に検査結果をフィードバックしながらツィーザ６６の調整を高精度でできるところにある。一方、ツィーザ６６にウエハを保持した状態で、ボート５４の近傍領域５５外に出たときに、修正動作を実行するメリットは、移動しながら（図５０のピッチ変更ステップ１５４、１６９）できるため時間が節約できること、調整時の振動等で、不測の接触等が起こらない点等にある。また、ステップを進行させると問題が起こる場合、または、どのように設定修正すればよいか不明な場合は、ウエハ搬送ロボット６５を停止させ、アラーム（たとえば、差し迫った衝突の危険がある旨の表示）を表示する。また、問題がすぐには発生しないがどのように設定修正すればよいか不明な場合には、アラーム（ずれの内容と予測されるリスク）のみを表示する。
【００８３】
その後、図１４に示すように、ツィーザ６６が降下して、ウエハ１が載置動作の前の所定の停止位置（水平面内の位置）から降下して、対応するウエハ・ハンガ１０７ａ，１０７ｂ上に載置される（図５０のボートへのロード・ステップ１５８）。続けて、図１５に示すように、ツィーザ６６はウエハ１と離れて、更に降下して、ウエハ１およびボート５４と非接触の状態になる（図５０のツィーザ降下ステップ１５９）。この状態で、図１６に示すように、ボート５４から退避する（図５０のボートからの退避ステップ１６０）。この時、図５０に示すように、ロードすべきウエハ１が残っている場合には、フープへの進入ステップ１５１へ戻る。必要なすべての被処理ウエハ１のロードが完了したときは、次の処理室への搬入工程に進む。このフープへの進入ステップ１５１からボートからの退避ステップ１６０までがウエハ・ロード動作サイクル１８１である。
【００８４】
その後、図１７に示すように、ウエハ１が充填されたボート５４はウエハ処理室５６（図２及び３参照）に向けてボート・エレベータによって上昇する（図５０の処理室への搬入ステップ１６１）。更に、図１８に示すように、ウエハ処理室５６内において、熱処理その他のウエハ処理１６２（図５０）が実行される。ウエハ処理後、図１９に示すように、ウエハ１が充填されたボート５４はウエハ処理室５６からボート・エレベータによって降下し、排出される（図５０の処理室からの搬出ステップ１６３）。
【００８５】
処理が完了したウエハ１がウエハ処理室５６外に搬出されると、図２０に示すように、ツィーザ６６がボート５４に接近する（図５０のボートへの接近ステップ１６４）。更に図２１に示すように、先と同様に非接触状態でツィーザ６６がボート５４内に進入する（図５０のボートへの再進入ステップ１６５）。
【００８６】
ここで、図２２に示すように、先の図１３の場合と同様に、ツィーザ６６がウエハ１を真空吸着（保持）した状態で、上昇して、ウエハ１とボート５４が非接触の状態で、停止して（実質的な停止でもよいし、低速の、または通常の速度での移動中でもよい。移動中の方が停止に伴う振動を回避することができる外、時間を節約できる。一方、停止すると測定系を移動させないでよいので、測定がしやすい等のメリットがある。また、ボート５４上の載置位置からほぼそのまま上昇した位置で測定すると測定精度の面からも、時間の面からも有利である。）、計測光ビーム７１によってボート５４上に置かれたダミー・ウエハ１ｒの上面を基準面Ｈｒとして、ツィーザ６６に保持されているウエハ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ）の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５（たとえば中心の高さ又は位置）を計測し、それからウエハ搬送機構６４の基準面高さ及びピッチ情報と現実のボート５４上の基準面高さとスロット・ピッチ（ボート上ウエハ・ピッチ）との相違を算出する（図５０のウエハ位置検査ステップ１６６）。この検査ステップも先に説明したように、スキップすることができる（図５０参照）。
【００８７】
この検査結果に基づいて、必要があるときは、ウエハ搬送機構６４の基準面高さ及びピッチ情報が修正される（図５０の搬送機構設定修正ステップ１６７）。同時に、アラームを表示してもよい（たとえば、ずれを修正した旨の表示）。また、これに基づいて、必要があるときは、実時間的に（ほぼ同時に又はしばらく時間間隔を置いて）ツィーザ６６の高さが調整される。また、ステップを進行させると問題が起こる場合、または、どのように設定修正すればよいか不明な場合は、ウエハ搬送ロボット６５を停止させ、アラーム（たとえば、差し迫った衝突の危険がある旨の表示）を表示する。また、問題がすぐには発生しないがどのように設定修正すればよいか不明な場合には、アラーム（ずれの内容と予測されるリスク）のみを表示する。この修正ステップも先に説明したように、必要のないときはスキップすることができる（図５０参照）。
【００８８】
次に、図２３に示すように、ツィーザ６６がウエハ１を真空吸着（保持）した状態で、ウエハ１およびツィーザ６６とボート５４が非接触の状態で、ウエハ１をボート５４の近傍領域５５の外に運び出す（図５０のボートからの搬出ステップ１６８）。次に、図２４に示すように、必要に応じて、ツィーザ６６同士のピッチを調整する。一般に拡大することが多いが、変更しない場合または縮小する場合もある（図５０のツィーザ・ピッチ変更ステップ１６９）。従って、図５０に示すように、このステップはピッチを変更しない場合はスキップする。続いて、図２５に示すように、ウエハ１を保持した状態でツィーザ６６がフープ９５に接近する。更に、図２６に示すように、その状態で、ツィーザ６６が対応するフープ９５のスロット９６に非接触で進入する（図５０のフープへの進入ステップ１７０）。続いて、図２７に示すように、ツィーザ６６が降下して、ウエハ１をウエハ支持板９７上に着地させて、更に降下して、ウエハ１から離れ、ウエハおよびフープ９５と非接触でフープの外部に退避する（図５０のフープからの退避ステップ１７２）。この時、図５０に示すように、アンロードすべきウエハ１がボート５４に残っている場合には、ボートへの接近ステップ１６４へ戻る。必要なすべての処理済ウエハ１のアンロードが完了したときは、次の工程に進む。このボートへの接近ステップ１６４からフープからの退避ステップ１７２までがウエハ・アンロード動作サイクル１９１である。
【００８９】
４．本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローａにおける光学モニタ方法の詳細の説明(主に図４７から図４９)
図４７は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法の詳細を説明する光検出部要部の正面図（図４７（ａ））および下面図（図４７（ｂ））である。図４８は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法における検出光強度分布を例示する光強度分布説明図である。ここには、図４７の矢印Ｘ方向から見たウエハの傾き（ウエハのそり、ウエハ・ツィーザおよびウエハを含めた湾曲または垂れ下がりを含む）および矢印Ｙ方向から見たウエハの傾きが模式的に示されている。高強度（ａ）はビーム７１ａ（ウエハの中心に近い点、以下「中央部」という）に関するもので、高強度（ｂ）はビーム７１ｂ（ウエハの先端に近い点、以下「先端部」という）に関するものである。図４９は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける位置またはピッチずれサンプリングの基本的考え方を示す概念図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法の詳細を説明する。
【００９０】
先に図６又は図１３に示したように、ウエハの位置検査は、単一のビームでも可能であるが、精度を上げるには、図４７に示すように、複数のビーム７１ａ、７１ｂで検出しようとするウエハを保持しているウエハ・ツィーザ６６の延在方向の前記ウエハ１上の異なる２点又はそれ以上（複数点）について、実行することが望ましい。これは、ウエハ・ツィーザ６６は１ｍｍ程度と薄いので、ウエハ１の重みで垂れ下がるから、複数点で見て、ウエハ１の先端部の位置を予測することが重要である。すなわち、衝突する可能性の高いのは、ウエハ１の先端部下端及び前半分の下端外周だからである。もちろん、上方の接触・衝突という点では、ウエハ１の後半部（ウエハ・ツィーザ６６の根元側）の外周上端が問題となる。また、比較的稀であるが、ウエハ１の外周が上側にそる場合は、全外周の上端部が問題となることがある。これらのウエハ１またはウエハ・ツィーザ６６の接触が問題になる部分を総称して、最外部点（最上部点、最下部点、最先端部点、最後部点などを含む）という。
【００９１】
実際の受光パターンは図４８のようになる。図４８に示すように、傾きがなければ、ダミー・ウエハ１ｒや製品ウエハ１のように、暗部の厚みは、中央部厚みＴａａ，先端部厚みＴａｂとも、ウエハの厚みとほぼ同じである。ウエハ１ｂはウエハ・ツィーザ６６の軸と直交する方向、すなわち、ウエハ・ツィーザ６６の幅方向（以下「直交方向」という）のみが傾いているので、Ｔｂａはかなり厚くなるが、Ｔｂｂは若干厚くなるのみである。この点、ウエハ１ｃもほぼ同様である。すなわち、Ｔｃａはかなり厚く、Ｔｃｂは若干厚くなるのみである。一方、ウエハ１ｄはウエハ・ツィーザ６６の軸方向（以下「軸方向」という）のみが傾いている（先が垂れている）ので、ＴｄａおよびＴｄｂの厚さは、ほぼウエハと同等の厚さであるが、中心位置がずれているのがわかる。このことから逆にウエハが軸方向に垂れているのが検出される。ウエハ１ｅは直交方向と軸方向がともに傾いているので、ＴｅａとＴｅｂの両方が厚くなっており、しかも中心位置がずれている。このことから逆にウエハが軸方向に垂れていて、かつ、直行方向にも傾いていることが検出される。これらの傾き情報を考慮して、最外部点の位置を予測することで、精密な制御が可能となる。
【００９２】
セクション３等では、ボート５４上のダミー・ウエハ（または製品ウエハ）を基準高さとして、ウエハ・ツィーザ６６に保持している複数のウエハの位置を検出して、現実の基準位置とウエハ・ピッチを算出する例を示したが、これらのデータの処理の仕方は種々の方法が考えられる。図４９に示すように、位置制御に関して、物理的許容範囲は、たとえば、ボート５４のスロット・ピッチ（ウエハ・ピッチに対応）は、３００φウエハでは、８ｍｍ程度が一般的である（一方、フープ内は１２．５ｍｍ程度）。ここで、ウエハ・ツィーザ６６の制御精度（搬送誤差）は、一般的に０．３ｍｍ程度と考えられる。また、ウエハの厚みは０．７５ｍｍ程度であり、それに加えて、ウエハ・ツィーザ６６の厚みが１ｍｍ程度である。これに、各ウエハの固有のばらつき（そり、傾きその他）が加算されるので、統計的に安全な範囲は、通常、理想中心値の上下の数ミリ・メートル程度ということになる。従って、検出された複数のウエハに対する相対位置を統計的に処理、すなわち、平均、直線回帰によるピッチ推定等により、ここのウエハのばらつきを排除して、基準位置とのずれ及びピッチのずれを算出すると、更に精度のよい制御が可能となる。
【００９３】
なお、順次検出される基準値との差異を、移動平均等を考慮して、統計的に誤差を排除して、真のずれ量を算出して補正することも有効である。
【００９４】
５．本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローｂの説明（主に図２８および図２９）
以下は、前記の装置処理フローａにおける検出系の配置に関する変形例でもある。
【００９５】
図２８は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスｂ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。図２８は、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローａにおける図４に対応している。図２９は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法（装置プロセスｂ）の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ）の模式正面図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローｂを説明する。なお、以下に説明する部分以外は、明らかにそうでないところを除き、セクション１から４までの説明と同じであり、それらの説明を繰り返さない。
【００９６】
図２８に示すように、このバッチ炉の特徴は、位置検出光学系６１（図２参照）の投光部６１ａおよび受光部６１ｂが一体の支持アーム１１１によって、ウエハ搬送ロボット６５と連動するようになっている点である（連動して上下動及び平面移動）。この構造の長所は、ウエハ１がどこにあっても（ボート５４の近傍領域５５どこでもよいし、ボート５４の近傍領域５５外でもよい）ウエハ位置検査１５６，１６６（図５０）を比較的簡単に実行することができる。言うまでもないことであるが、位置検出光学系６１はウエハ搬送ロボット６５とフープ９５との受け渡しの際には、後方に後退して、邪魔にならないようにされている。
【００９７】
このような構成を利用すると、セクション３で説明したウエハ・ロード＆アンロード動作サイクル（ウエハ・ロード動作サイクル１８１またはウエハ・ロード＆アンロード動作サイクル１９１）の途中のサイクルでウエハ位置検査１５６，１６６（図５０）を効率よく実施することができる。すなわち、図２９に示すように、前のサイクルでロードしたウエハ１ｅのたとえば上面を製品ウエハ基準面高さＨｓとして、先と同様にビーム７１でウエハ１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，１ｊの高さＨ６，Ｈ７，Ｈ８，Ｈ９，Ｈ１０を測定する。ここで、あらかじめ、ダミー・ウエハ基準高さＨｒを測定しておけば、実質的に、ダミー・ウエハ基準高さＨｒ基準で測定したことになる。また、製品ウエハ基準面高さＨｓを基準高さとして処理してもよい。いずれにしても、製品ウエハ１を基準ウエハにするメリットは、実際のウエハであり、他の製品ウエハと同一条件である点にある。ダミー・ウエハは再三の熱処理等で変形している可能性がある。また、測定対象ウエハに比較的近い点でも測定の精度アップに寄与すると考えられる。更に、バッチのどの位置にあっても、比較的狭いビーム７１で同時に測定できるメリットがある。
【００９８】
したがって、ウエハ・ロード＆アンロード動作サイクルの複数のサイクルで、または、すべてのサイクルでウエハ位置検査を実施することが比較的容易にできる。
【００９９】
６．本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローｃの説明（主に図３０）
以下は、前記の装置処理フローａにおける検出系の配置に関する他の変形例でもある。
【０１００】
図３０は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスｃ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。図３０は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローａにおける図４に対応している。図３０に基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローｃを説明する。なお、以下に説明する部分以外は、明らかにそうでないところを除き、セクション１から４およびセクション５までの説明と同じであり、それらの説明を繰り返さない。
【０１０１】
図３０に示すように、このバッチ炉の特徴は、位置検出光学系６１（図２参照）の投光部６１ａおよび受光部６１ｂがボート５４がウエハロード・アンロード位置にあるとき、ボート５４の上端部近くにあることである。これは、ボート５４の上の方から順にウエハ１をロードするタイプの装置に適用すると有利である（図４の装置は、ウエハ１をボート５４の下から順にロードすることを前提にしている）。すなわち、比較的簡単な装置構成で、ウエハ・ロード＆アンロード動作サイクルの最初のサイクルにウエハ位置検査を実行することができる。
【０１０２】
７．本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローｄの説明（主に図３１）
以下は、前記の装置処理フローａにおける検出系の配置に関するその他の変形例でもある。
【０１０３】
図３１は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスｄ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。図３０は本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローａにおける図４に対応している。図３１に基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローｄを説明する。なお、以下に説明する部分以外は、明らかにそうでないところを除き、セクション１から４まで、およびセクション５から６までの説明と同じであり、それらの説明を繰り返さない。
【０１０４】
図３１に示すように、このバッチ炉の特徴は、位置検出光学系６１（図２参照）の投光部６１ａおよび受光部６１ｂがボート５４がウエハロード・アンロード位置にあるとき、ボート５４の上端部近くと下端部近くの両方にあることである。これは、ボート５４の上の方から順にウエハ１をロードするタイプの装置に適用しても、下から順にウエハ１をロードするタイプの装置に適用しても、ともに有利である（図４の装置は、ウエハ１をボート５４の下から順にロードすることを前提にしている）。すなわち、比較的簡単な装置構成で、ウエハ・ロード＆アンロード動作サイクルの最初のサイクルにウエハ位置検査を実行することができる。
【０１０５】
８．本実施の形態における半導体の製造方法のデバイス・プロセス・フローの説明（主に図３２から図４６）
図３２は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩシリコン・ナイトライドＣＶＤステップ）を示すデバイス断面図である。図３３は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（シリコン・ナイトライド・パターニング・ステップ）を示すデバイス断面図である。図３４は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩトレンチ形成ステップ）を示すデバイス断面図である。図３５は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩトレンチ埋め込みステップ）を示すデバイス断面図である。図３６は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩ−ＣＭＰステップ）を示すデバイス断面図である。図３７は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ｎウエルイオン注入ステップ）を示すデバイス断面図である。図３８は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ｐウエルイオン注入ステップ）を示すデバイス断面図である図３９は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ウエル拡散ステップ）を示すデバイス断面図である。図４０は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ゲート酸化前洗浄ステップ）を示すデバイス断面図である。図４１は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ゲート酸化ステップ）を示すデバイス断面図である。図４２は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ゲート電極パターニング・ステップ）を示すデバイス断面図である。図４３は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ソース・ドレイン形成ステップ）を示すデバイス断面図である。図４４は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（サイド・ウォール形成ステップ）を示すデバイス断面図である。図４５は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（シッリサイデーション・ステップ）を示すデバイス断面図である。図４６は本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（バック・エンド・ステップ）を示すデバイス断面図である。これらに基づいて、本実施の形態における半導体の製造方法のデバイス・プロセス・フローを説明する。
【０１０６】
図３２に示すように、たとえば、比抵抗が１０Ωｃｍ程度のＰ型（必要に応じてＮ型でもよい）単結晶シリコン（エピタキシャル・ウエハ、ＳＯＩウエハでもよい）からなる３００φウエハ１等（他のサイズのウエハでもよい）をウエハ処理して、主面に膜厚１０ｎｍ程度の薄い酸化シリコン膜２（パッド酸化膜）を形成する（ウエハ処理工程Ａ）。続いて、この酸化シリコン膜２上に膜厚１００ｎｍ程度の窒化シリコン膜３をＣＶＤ法で堆積する（ウエハ処理工程Ｂ）。次に、図３３に示すように、窒化シリコン膜３上に素子分離領域を開口したフォトレジスト膜４を形成し、このフォトレジスト膜４をマスクにして窒化シリコン膜３をパターニングする。
【０１０７】
次に、フォトレジスト膜４を除去した後、図３４に示すように、窒化シリコン膜３をマスクにして酸化シリコン膜２および半導体基板１を順次エッチングして、半導体基板１に深さ３５０ｎｍ程度の素子分離溝５ａを形成する。続いて、たとえば摂氏８００から１１５０度程度の温度で熱酸化処理を施して素子分離溝５ａ等の表面に酸化シリコン膜６（ライナー酸化膜）を形成する（ウエハ処理工程Ｃ）。
【０１０８】
次に、図３５に示すように、たとえば、オゾンとテトラ・エトキシ・シランとを反応ガスとして用いたＣＶＤ法（微細製品では、高密度プラズマＣＶＤ法による場合もある）で半導体基板１上に膜厚８００ｎｍ程度の酸化シリコン膜７を堆積する。更に、図３６に示すように、酸化シリコン膜７をＣＭＰ法等により研磨し、窒化シリコン膜３を研磨のストッパとして素子分離溝５ａの内部にのみ酸化シリコン膜７を残すことにより、素子分離領域５を形成する。続いて、たとえば約摂氏１０００度程度のウエハ処理を施して素子分離領域５の酸化シリコン膜７をデンシファイする（ウエハ処理工程Ｄ）。
【０１０９】
次に、熱燐酸を用いたウエット・エッチングによって窒化シリコン膜３を除去する（このとき、ライナー酸化膜を半導体基板１の表面部分において、いったん除去して、薄い犠牲酸化膜を熱酸化で形成（ウエハ処理工程Ｅ）するのが一般的である）。続いて、図３７に示すように、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域を開口したフォトレジスト膜８をマスクにして半導体基板１にｎ型ウエルを形成するための不純物をイオン注入する。更に、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴの閾値電圧を調整するための不純物をイオン注入する。ｎ型ウエル形成用の不純物は、たとえば燐を使用し、打ち込みエネルギーは３６０ｋｅＶ、ドーズ量１．５Ｘ１０１３/ｃｍ２程度である。また、閾値電圧調整用の不純物は、たとえば燐を使用し、打ち込みエネルギーは４０ｋｅＶ、ドーズ量２Ｘ１０１２/ｃｍ２程度である。
【０１１０】
次に、フォトレジスト膜８を除去した後、図３８に示すように、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域を開口したフォトレジスト膜９をマスクにして半導体基板１にｐ型ウエルを形成するための不純物をイオン注入する。更に、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの閾値電圧を調整するための不純物をイオン注入する。ｐ型ウエル形成用の不純物は、たとえばホウ素を使用し、うち込みエネルギーは２００ｋｅＶ、ドーズ量１．１Ｘ１０１３/ｃｍ２程度である。また、閾値電圧調整用の不純物は、たとえば弗化ホウ素（ＢＦ２）を使用し、打ち込みエネルギーは４０ｋｅＶ、ドーズ量２Ｘ１０１２/ｃｍ２程度である。
【０１１１】
次に、フォトレジスト膜９を除去した後、図３９に示すように、半導体基板１（ウエハの主面）をたとえば摂氏９００度程度の温度でｎ型不純物およびｐ型不純物の引き伸ばし拡散（ウエハ処理工程Ｆ）をすることにより、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域の半導体基板１にｎ型ウエル１０を形成し、その表面近傍にｐ型チャネル領域１２を形成する。また同時に、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域の半導体基板１にｐ型ウエル１１を形成し、その表面近傍にｎ型チャネル領域１３を形成する。
【０１１２】
次に、ここで、図４０に示すように、ゲート酸化前のウエット洗浄によって、表面の薄い酸化膜（ライナー膜または犠牲酸化膜）は除去される。その後、図４１に示すように、熱酸化により、たとえば膜厚４ｎｍ程度のゲート酸化膜１４を形成する（ウエハ処理工程Ｇ）。
【０１１３】
更に、図４２に示すように、ゲート酸化膜１４上にゲート電極１５を形成する。ゲート電極１５は、半導体基板１上にＣＶＤ法（ウエハ処理工程Ｈ）により、たとえばｎ型多結晶シリコン膜、ノンドープ多結晶シリコン膜、またはアモルファス・シリコン膜等を堆積した後、フォトレジスト膜をマスクとしたドライ・エッチングにより、パターニングして形成する。ゲート電極としては、一般にポリシリコン単層、ポリサイド、ポリメタル、シリサイド、高融点金属メタル等が使用される。ゲート電極１５形成の後、ゲート電極周辺の形状を整える等の目的で、熱酸化（一般に「再酸化工程」という）が施されることがある（ウエハ処理工程Ｉ）。
【０１１４】
次に、図４３に示すように、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域にｐ型不純物、たとえば、ホウ素をウエハ１の主面に直行する方向および斜め方向からイオン注入して、ゲート電極１５の両側のｎ型ウエル１０にｐ−型半導体領域１６およびｐ型半導体領域１７を形成する。また、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域にｎ型不純物、たとえば、燐をウエハ１の主面に直行する方向および斜め方向からイオン注入して、ゲート電極１５の両側のｐ型ウエル１１にｎ−型半導体領域１８およびｎ型半導体領域１９を形成する。
【０１１５】
次に、図４４に示すように、半導体基板１上にＣＶＤ法（ウエハ処理工程Ｊ）により堆積した酸化シリコン膜を異方性ドライ・エッチングして、ゲート電極１５の側壁にサイド・ウォール・スペーサ２０を形成する。このとき、ｐ型半導体領域１７の上部のゲート酸化膜１４およびｎ型半導体領域１９の上部のゲート酸化膜１４を除去する。続いて、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域にｐ型不純物、たとえばホウ素をイオン注入して、ゲート電極１５の両側のｎ型ウエル１０にｐ＋型半導体領域２１を形成する。また、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの形成領域にｎ型不純物、たとえば、燐をイオン注入して、ゲート電極１５の両側のｐ型ウエル１１にｎ＋型半導体領域２２を形成する。
【０１１６】
次に、図４５に示すように、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲート電極１５、ｐ＋型半導体領域２１（ソース・ドレイン領域）、のそれぞれの表面にコバルト・シリサイド層２３（必要に応じてチタン・シリサイド層、ニッケル・シリサイド層等でもよい）を形成する。コバルト・シリサイド層２３は、半導体基板１上にスパッタリング法により堆積したコバルト膜をウエハ処理して、半導体基板１およびゲート電極１５の表面と反応させた後、未反応のコバルト膜をウエット・エッチングで除去することにより形成する。以上の工程により、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Ｑｐ）およびＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Ｑｎ）が完成する。
【０１１７】
その後、図４６に示すように、半導体基板１上にプラズマＣＶＤ法により堆積した酸化シリコン膜２４にコンタクト・ホール２５を形成する。続いて、酸化シリコン膜２４にバリアメタル等を介して、スパッタリング法により堆積したアルミニウム合金膜をドライエッチングによりパターニングして配線２９から３１（バックエンド・プロセス）を形成する。これにより、ＣＭＯＳウエハ・プロセスがほぼ関係する。なお、バックエンド・プロセスは銅または銀配線等を用いたダマシン・プロセスでもよい。
【０１１８】
先に説明した本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法は、たとえば、ここに説明したウエハ処理工程ＡからＪ等に好適に適用可能である。その他の工程であっても、バッチ処理が適切な条件においては、適用可能であることは言うまでもない。
【０１１９】
９．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１２０】
例えば、前記実施の形態では、ＣＭＯＳ半導体集積回路装置の製造方法を例をとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されることなく、その他の半導体集積回路装置の製造方法、単体半導体・デバイスの製造方法等にも適用できることは言うまでもない。
【０１２１】
また、前記実施の形態では、縦型バッチ式ウエハ処理装置を例にとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されることなく、その他のバッチ式ウエハ処理装置（小バッチ式を含む）にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するブロック図である。
【図２】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置（非ウエハ処理期間）の正面図である。
【図３】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置の構造を示すウエハ処理装置（ウエハ処理期間）の正面図である。
【図４】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスａ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。
【図５】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位検出部の内部構成を示す内部構造説明図である。
【図６】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構の構造およびボートの要部詳細を示す装置正面図（図６（ａ））および装置下面図（図６（ｂ））である。
【図７】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内のウエハ搬送部の搬送機構全体の構造を示す装置正面図である。
【図８】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザ（Ｔｗｅｅｚｅｒ）が搬送用ウエハ収納容器に進入するステップ）を示す模式上面図（図８（ａ））および模式正面図（図８（ｂ））である。
【図９】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（搬送用ウエハ収納容器からウエハを搬出するためにツィーザが搬送用ウエハ収納容器に進入し、目的のウエハをリフトオフするステップ）の模式正面図である。
【図１０】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザが搬送用ウエハ収納容器から、目的のウエハを搬出するステップ）の模式正面図である。
【図１１】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザ同士の間隔を縮小するステップ）の模式正面図である。
【図１２】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持してボートに接近するステップ）の模式正面図である。
【図１３】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ）の模式正面図である。
【図１４】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持して降下し、ボートの対応するスロットのフィンガ上にウエハを着地させるステップ）の模式正面図である。
【図１５】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがフィンガ上にウエハを着地させた後、更に降下してウエハの裏面から離れるステップ）の模式正面図である。
【図１６】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザがボート外へ退避するステップ）の模式正面図である。
【図１７】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハが充填されたボートがウエハ処理室に向けて上昇するステップ）の模式正面図である。
【図１８】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理ステップ）の模式正面図である。
【図１９】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハを載せたボートがボート外へ降下するステップ）の模式正面図である。
【図２０】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ接近するステップ）の模式正面図である。
【図２１】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハを搬出するために、ツィーザがボートへ非接触で進入するステップ）の模式正面図である。
【図２２】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してウエハをボートからリフトオフさせ他状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ）の模式正面図である。
【図２３】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザがボートから搬出するステップ）の模式正面図である。
【図２４】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ツィーザ同士の間隔を拡大するステップ）の模式正面図である。
【図２５】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持してもとのウエハ・フープの元のスロットへ接近するステップ）の模式正面図である。
【図２６】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して、もとのウエハ・フープの元のスロットへ非接触状態で侵入するステップ）の模式正面図である。
【図２７】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法の処理シーケンス（ウエハ処理が完了したウエハをツィーザが保持して降下し、もとのウエハ・フープの元の棚上に載置した後、更に降下するステップ）の模式正面図である。
【図２８】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスｂ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。
【図２９】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法（装置プロセスｂ）の処理シーケンス（ツィーザがウエハを保持してボートのウエハ載置位置に近づき、保持されているウエハとボートが非接触の状態で、保持されているウエハと基準位置との関係をモニタするステップ）の模式正面図である。
【図３０】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスｃ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。
【図３１】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法に使用するウエハ処理装置内の光変位センサの配置（装置プロセスｄ）を示すウエハ・ボート周辺の斜視図である。
【図３２】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩシリコン・ナイトライドＣＶＤステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３３】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（シリコン・ナイトライド・パターニング・ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３４】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩトレンチ形成ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３５】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩトレンチ埋め込みステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３６】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ＳＴＩ−ＣＭＰステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３７】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ｎウエルイオン注入ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３８】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ｐウエルイオン注入ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図３９】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ウエル拡散ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４０】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ゲート酸化前洗浄ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４１】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ゲート酸化ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４２】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ゲート電極パターニング・ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４３】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（ソース・ドレイン形成ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４４】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（サイド・ウォール形成ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４５】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（シッリサイデーション・ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４６】本願発明の一実施の形態における半導体装置の製造方法のデバイス・プロセス・フロー（バック・エンド・ステップ）を示すデバイス断面図である。
【図４７】本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法の詳細を説明する光検出部要部の正面図（図４７（ａ））および下面図（図４７（ｂ））である。
【図４８】本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける光学モニタ方法における検出光強度分布を例示する光強度分布説明図である。
【図４９】本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローにおける位置またはピッチずれサンプリングの基本的考え方を示す概念図である。
【図５０】本実施の形態における半導体の製造方法の装置処理フローの全体の流れを示すブロック・フロー図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  ウエハ（半導体基板）
１ａ  ウエハの主面（表主面またはデバイス面）
５１  縦型ウエハ処理装置（縦型バッチ方式ウエハ処理炉）
５４  ウエハ処理用ボート（ウエハ処理用ウエハ・ホルダ）
５６  ウエハ処理室
６５  ウエハ搬送ロボット
６６  ウエハ・ツィーザ（ウエハ吸着アーム）
１６２  ウエハ処理
１８１  ウエハ・ロード動作サイクル
１８５  （ウエハ搬送ロボットの長手方向の）主軸
１９１  ウエハ・アンロード動作サイクル
Ｈｒ  （ウエハ処理用ボート上の）基準面（ダミーウエハの上面）
【図１】
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【図２】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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