基板处理装置、反应管形状测定方法以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

基板的位置精度对在基板制得的膜的均匀性产生的影响增大，产生了如下状况：即使将基板与晶舟的中心轴对齐地插入反应管，也很难说放置于反应管的中心轴。因此，需要基于反应管等的实际的安装尺寸，将晶圆载置于适当的位置，提高处理的均匀性。因此，具有：晶舟(21)，其载置多个基板；处理炉(2)，其具有反应管(4)且晶舟插入反应管，进行对载置于晶舟的基板的成膜；以及基板移载机(125)，其将基板搬入晶舟，基板移载机以反应管的假想中心轴为基准将基板搬入晶舟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板处理装置、反应管形状测定方法以及半导体装置的制造方法
本专利技术涉及基板处理装置，尤其涉及改善立式处理炉的成膜等的均匀性的基板处理装置、测定立式处理炉的反应管的形状的反应管形状测定方法以及半导体装置的制造方法。
技术介绍
在基板处理装置的立式反应炉中，在对基板(晶圆)成膜时，将多个晶圆插入反应管，在预定的压力、温度条件下，流通反应气体进行成膜。为了确保良好的膜厚均匀性及膜质，基于加热器加热的晶圆面内温度及面间温度的温度均匀性、相对于晶圆的气流的均匀性非常重要。近年来，为了提高反应管的气体置换性，有时要求尽可能缩小晶圆的边缘与反应管内表面的间隙。在专利文献1中公开了如下示教技术：为了控制将基板移载至晶舟的机器人，对晶舟的位置、形状等进行测定。这样，为了向机器人示教每个基板处理装置、或者每个晶舟的微小的尺寸差(机械误差)，通常在装置的操作前仅进行一次。使机器人自身基于程序进行测定本身，这被称为自动示教。关于在半导体立式炉装置中将向晶舟移载基板的移载位置设为哪个位置是适当的，在专利文献1中没有记载。另外，专利文献2中公开了，为了防止反应管与晶舟的偏心，在旋转轴安装距离测定夹具，测定相距处理管内表面的距离。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-175076号公报专利文献2：日本特开2005-217271号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题图1表示基板处理装置100的概略图。通过晶圆移载机(基板移载机)125将晶圆搬送至晶舟21。目前，晶圆以位于晶舟21的中心的方式被载置，在全部晶圆被搬送后，插入处理炉2内，进行热处理、成膜。由于晶圆的边缘与晶圆插入的处理炉内的反应管内表面之间的间隙变窄，因此，晶圆的位置精度对在晶圆制得的膜的均匀性产生的影响增大。但是，随着反应管形状的复杂化，不得不降低制作精度。另外，用于将晶圆搬入反应管的晶舟也难以制作，要求更细的柱。作为反应管、晶舟的材料，多使用石英，但石英可能会由于热试车或特定的热历史而出现变形。因此，产生了难以使与晶舟21的中心轴对齐的晶圆放置于反应管的中心轴。另外，作为其它问题，在晶舟21与反应管的间隙仅有几mm左右的情况下，有可能由于晶舟21的升降时的振动等与反应管接触，因此，期望在与晶舟21的升降时相同的环境下评价间隙。本专利技术提供一种基板处理装置，能够基于反应管等的实际的安装尺寸，将晶圆载置于适当的位置，提高处理的均匀性。用于解决课题的方案作为本专利技术的一实施方式的基板处理装置具有：晶舟，其载置多个基板；处理炉，其具有反应管且晶舟插入反应管，进行对载置于晶舟的基板的成膜；以及基板移载机，其将基板搬入晶舟，基板移载机以反应管的假想中心轴为基准将基板搬入晶舟。根据本说明书的描述和附图，可更清楚其它的课题和新的特征。专利技术效果提供能够提高处理的均匀性的基板处理装置。附图说明图1是基板处理装置的立体图。图2A是表示处理炉及其周边的构造的图。图2B是表示隔热构件及旋转机构的截面的图。图3是反应管的包含截面的立体图。图4是表示晶舟升降器对密封盖的承载构造的图。图5是控制器的结构图。图6是进行反应管的形状测定的形状测定装置的结构例。图7是传感器单元201的结构例。图8是进行反应管的形状测定的形状测定装置的另一结构例。图9是计算晶圆移载位置的流程图。具体实施方式在本实施方式中，通过形状测定装置，以处理炉的旋转轴为基准计测反应管(内管)的内表面的形状。然后，将通过将计测出的形状在高度位置拟合成圆筒而得到的圆筒的轴作为假想中心轴，移载机器人不是以晶舟的中心轴、而是以反应管(内管)的假想中心轴为基准将晶圆搬入晶舟。相对于反应管的假想中心轴设置晶圆，从而，能够期待基于加热器加热而得到的晶圆面内温度及面间温度的温度均匀性、相对于晶圆的气流的均匀性提高。也可以是，在将晶舟搭载于反应管内的状态下通过形状测定装置计测旋转轴与晶舟中心轴的偏移，决定晶圆载置位置。立式处理炉的晶舟构成为能够旋转及升降，因此，形状测定装置也能够构成为使用这些机构测定反应管的三维形状，或者，也能够设为，将在前端安装有反射镜的细长的石英管从旋转轴向反应管插入，且能够在真空中或高温下使用。图1表示半导体装置的制造装置(基板处理装置)的立体图。基板处理装置100构成为实施半导体装置的制造中的热处理工序的立式热处理装置，且具备：装载口114，其搬入搬出作为容纳多个晶圆(基板)的基板容纳器的晶圆盒110；晶圆盒开启器121，其装卸晶圆盒110的盖；旋转架105，其暂时保管晶圆盒110；晶圆盒搬送装置118，其搬送晶圆盒110；晶舟21，其将晶圆以层叠的方式搭载；晶圆移载机125，其在载置于晶圆盒开启器121的载置台122的晶圆盒110与晶舟21之间进行晶圆的移载；立式处理炉2，其具备处理室(未图示)、加热器(未图示)；晶舟升降器27，其将晶舟21在处理炉2内搬入及搬出；存储部(未图示)等基板处理装置的各结构部；以及控制部(未图示)，其控制各结构部。而且，控制部基于存储于存储部的工艺配方执行热处理等晶圆处理。图2A表示基板处理装置的立式处理炉2及其周边的构造。为了均匀地加热处理炉2，处理炉2具有由多个加热器单元构成的加热器3。加热器3是圆筒形状，通过支撑于作为保持板的加热器底座(未图示)而相对于基板处理装置100的设置地面地垂直地安装。加热器3也作为利用热使气体活性化(激励)的活性化机构(激励部)发挥功能。在加热器3的内侧配设有构成反应容器(处理容器)的反应管4。反应管4例如由石英(SiO2)或者碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，且形成为上端堵塞且下端开口的圆筒形状。反应管4具有双重管构造，该双重管构造具有在下端的凸缘部4C互相结合的外管4A和内管4B。外管4A和内管4B的上端封闭，内管4B的下端开口。凸缘部4C具有比外管4A大的外径，向外侧突出。在反应管4的靠近下端设有与外管4A内连通的排气口4D。包含这些的反应管4整体由单一的材料一体形成。外管4A构成为比较厚，以能够承受将内侧成为真空时的压力差。歧管5是圆筒或圆锥台形状且金属制或石英制，其以支撑反应管4的下端的方式设置。歧管5的内径形成为比反应管4的内径(凸缘部4C的内径)大。由此，在反应管4的下端(凸缘部4C)与后述的密封盖19之间形成圆环状的空间。将该空间或其周边的部件总称为炉口部。内管4B比排气口4D更靠反应管的内侧，且在其侧面具有使内侧和外侧连通的主排气口4E，另外，在与主排气口4E相反的位置具有供给狭缝4F。主排气口4E是相对于配置有晶圆7的区域开口的单一的纵向较长的开口。供给狭缝4F是在圆周方向上延伸的狭缝，且以与各晶圆7对应的方式在垂直方向上排列设置多个。内管4B还在比排气口4D更靠反应管4的内侧且比主排气口4E更靠开口侧的位置设有使处理室6和排气空间S(将外管4A与内管4B之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：/n晶舟，其载置多个基板；/n处理炉，其具备反应管且上述晶舟插入上述反应管，进行对载置于上述晶舟的基板的成膜；以及/n基板移载机，其将基板搬入上述晶舟，/n上述基板移载机以上述反应管的假想中心轴为基准将基板搬入上述晶舟。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
晶舟，其载置多个基板；
处理炉，其具备反应管且上述晶舟插入上述反应管，进行对载置于上述晶舟的基板的成膜；以及
基板移载机，其将基板搬入上述晶舟，
上述基板移载机以上述反应管的假想中心轴为基准将基板搬入上述晶舟。


2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具有控制上述基板移载机的控制器，
上述处理炉具有使插入于上述反应管的上述晶舟载置于旋转轴体上并旋转的旋转机构，
上述控制器基于预先计测出的上述旋转轴体的旋转轴与上述反应管的假想中心轴的差控制上述基板移载机，以使被上述基板移载机搬入到上述晶舟的基板的中心位置包含于上述晶舟的中心轴与上述反应管的假想中心轴之间且距离上述晶舟的中心轴满足预定以上的安全率的范围。


3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
在上述反应管的假想中心轴包含于距离上述晶舟的中心轴满足预定以上的安全率的上述范围的情况下，上述控制器控制上述基板移载机，以使被上述基板移载机搬入到上述晶舟的基板的中心位置成为上述反应管的假想中心轴。


4.根据权利要求2或3所述的基板处理装置，其特征在于，
上述反应管具有双重管构造，上述双重管构造具有内管和外管，
上述反应管的假想中心轴是通过以上述旋转轴体的旋转轴为基准计测上述内管的内表面的形状而求出。


5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
上述旋转轴体具有使上述反应管的内外连通且与上述旋转轴体的旋转轴同轴的开口，
上述控制器使用基于传感器的数据决定的上述假想中心轴，上述传感器从上述开口插入，并获得上述内管的内表面的形状。


6.一种反应管形状测定方法，其在具有处理炉的基板处理装置中测定上述反应管的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹胁基哉，谷山智志，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP