特開 2022-37423 半導体製造装置、測定装置及び半導体製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022037423

(43)【公開日】2022-03-09

(54)【発明の名称】半導体製造装置、測定装置及び半導体製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220302BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20220302BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/66 P

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020141552

(22)【出願日】2020-08-25

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000145286

【氏名又は名称】株式会社写真化学

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】堀江 正浩

【テーマコード（参考）】

4M106

5F131

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106BA04

4M106CA48

4M106DH03

4M106DH12

4M106DH31

5F131AA02

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA39

5F131BB03

5F131CA35

5F131CA37

5F131CA38

5F131EA10

5F131EA22

5F131GA14

5F131GA30

5F131GA62

5F131GA92

5F131JA04

5F131JA16

5F131JA35

(57)【要約】

【課題】ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査できる技術であって、従来よりも利便性に優れ、比較的単純な構成で実現可能な半導体製造装置を提供する。
【解決手段】処理室内でウェハに所定の処理を施す処理装置と、搬送室を形成する筐体と、搬送室内に配置され、ウェハを搬送する搬送機構と、搬送室を形成する筐体に取り付けられた複数のロードポートと、複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられる搬送容器と、測定室２６ａ内に配置された測定器３５を備え、搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポート１０ｄに着脱自在に気密状に取り付けられ、所定の処理が施されたウェハの状態を測定する測定装置２５とを備え、搬送機構は、搬送容器から搬出したウェハを処理室内に搬入し、所定の処理が施されたウェハを処理室から搬出して測定室２６ａ内に搬入する。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理室を形成する筐体と、
前記処理室内でウェハに所定の処理を施す処理装置と、
搬送室を形成する筐体と、
前記搬送室内に配置され、前記ウェハを搬送する搬送機構と、
前記搬送室を形成する前記筐体に取り付けられた複数のロードポートと、
前記複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記ウェハが格納される搬送容器と、
測定室を形成する筐体および前記測定室内に配置された測定器を備え、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記所定の処理が施された前記ウェハの状態を前記測定室内で前記測定器によって測定する測定装置とを備え、
前記搬送機構は、前記搬送容器から搬出した前記ウェハを前記処理室内に搬入し、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出して前記測定室内に搬入する半導体製造装置。

【請求項2】

前記測定装置は、第１接続部を備え、
前記測定室を形成する前記筐体は、前記測定室内と前記測定室外とを連通する第１開口部を有し、
前記複数のロードポートのそれぞれは、第２接続部を備え、前記搬送室内と前記搬送室外とを連通する第２開口部を有し、
前記第１接続部と前記第２接続部とが、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して前記測定室内と前記搬送室内とが連通するように気密状に接続可能に構成されており、
前記搬送機構は、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記測定室内に搬入するとともに、前記状態が測定された前記ウェハを前記測定室から搬出する請求項１に記載の半導体製造装置。

【請求項3】

前記第１開口部の開口面積は、前記第２開口部の開口面積よりも小さい請求項２に記載の半導体製造装置。

【請求項4】

前記搬送容器は、前記搬送容器内と前記搬送容器外とを連通する第３開口部を有し、前記第３開口部を塞ぐ蓋体と、前記第２接続部と接続自在な第３接続部とを備え、
前記測定装置は、前記第１開口部を塞ぐ蓋体を備え、
前記第１接続部の形状が前記第３接続部の形状と同一または実質的に同一であり、且つ、前記測定装置の前記蓋体の形状が前記搬送容器の前記蓋体の形状と同一または実質的に同一である請求項２又は３に記載の半導体製造装置。

【請求項5】

前記測定装置は、前記測定室内の気体が排気される排気口を備えており、
前記測定室内の気体が前記排気口を介して排出され、当該測定室内の気圧が前記搬送室内の気圧よりも陰圧になるように構成されている請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項6】

前記排気口に接続した排気装置を備える請求項５に記載の半導体製造装置。

【請求項7】

前記測定装置は、
前記ウェハが載置された状態で前記ウェハを固定するチャックと、
前記チャックが固定される回転ステージと、
前記ウェハを受け取る受け取り位置と、前記ウェハの状態を測定する測定位置とに前記回転ステージを移動させるリニアステージとを備えており、
前記搬送機構は、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理装置から搬出し、前記受け取り位置に移動した前記回転ステージ上の前記チャックに前記ウェハを載置する請求項１～６のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項8】

前記所定の処理は、前記ウェハ上への成膜処理を含み、
前記測定装置は、前記ウェハ上の膜の厚さを測定する膜厚測定装置を含む請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項9】

前記測定装置で測定されたデータを外部機器に送信する送信装置を備える請求項１～８のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項10】

半導体製造装置のロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられる測定装置であって、
測定室を形成する筐体と、
前記測定室内に配置され、ウェハの状態を測定する測定器とを備えた測定装置。

【請求項11】

前記筐体は、前記測定室内と前記測定室外とを連通する第１開口部を有し、
前記ロードポートが備える第２接続部に、前記第１開口部と前記ロードポートが備える第２開口部とを介して前記測定室内と前記半導体製造装置の搬送室内とが連通するように気密状に接続可能に構成された第１接続部と、
前記第１開口部を塞ぐ蓋体とを備えている請求項１０に記載の測定装置。

【請求項12】

搬送室内に配置された搬送機構によって、複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられた搬送容器からウェハを搬出し、当該ウェハを処理装置の処理室内に搬入する工程と、
前記処理装置によって、前記ウェハに所定の処理を施す工程と、
前記搬送機構によって、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出し、当該搬出されたウェハを、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられた測定装置の測定室内に搬入する工程と、
前記測定装置によって、前記測定室内の前記ウェハの状態を測定する工程とを行う半導体製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ウェハに所定の処理を施して半導体を製造する装置、これに用いる測定装置、及び半導体を製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体の製造プロセスにおいては、ウェハに対してフォトリソグラフィやエッチング処理、成膜処理などの所定の処理を施し、ウェハにレジストパターンやエッチング構造、膜を形成する。

【0003】

ところで、ウェハに形成されたレジストパターンに欠陥があると、エッチング処理によって所望のエッチング構造が得られなくなるといった問題や、正常なエッチング構造が形成されなかったり、膜の厚みが目標値から大きく外れていたりすると、半導体の信頼性が低下するといった問題がある。そのため、処理後のウェハの状態（例えば、形成されたレジストパターンの欠陥の有無やエッチング構造、膜の厚み）を検査するために、これらの処理を行った後に、ウェハの状態を測定する場合がある。

【0004】

所定の処理を行った後にウェハの状態を測定する手法としては、例えば、基板処理装置によってウェハに所定の処理を施した後に、基板処理装置とは別の場所に設置された測定装置までウェハを搬送して測定する手法がある。しかしながら、この手法では、基板処理装置から離れた測定装置までウェハを搬送してから測定する必要があり、ウェハを搬送するための装置や作業が必要となるため、生産コストが嵩んだり、フィードバックが短時間で得られなかったりする。

【0005】

一方、離れた位置に設置された測定装置までウェハを搬送することなく、基板処理装置内でウェハの状態を測定する手法も提案されている。このような手法は、例えば特許文献１に記載された基板処理装置により実現できる。

【0006】

特許文献１記載の基板処理装置は、基板が格納される搬送容器が載置される２つのロードポートや、基板に対して処理を行う処理部、２つのロードポートの間に設けられ、基板を検査する検査モジュール、検査モジュールの左右の両側にそれぞれ設けられ、処理部と各ロードポートに載置された搬送容器とに基板を受け渡す２つの基板搬送機構などを備えている。

【0007】

この基板処理装置によれば、基板処理装置に検査モジュールが組み込まれているため、離れた位置に設置された測定装置までウェハを搬送することなく、検査モジュールによって基板を検査できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１９－４０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記特許文献１記載の基板処理装置では、検査モジュールを取り付けるための開口部がロードポートとは別に必要になる。そのため、検査モジュール取り付け用の開口部が形成されていない既存の基板処理装置に後から検査モジュールを取り付けて、ウェハへの所定の処理と、ウェハの状態の測定とを行うことができるようにすることが難しく、利便性という観点において改善の余地がある。

【0010】

また、上記特許文献１記載の基板処理装置においては、２つの基板搬送機構が必要となり、装置の構成が複雑になり得る。より具体的に言えば、上記基板処理装置においては、２つのロードポート間に位置する検査モジュールが障害となって、検査モジュールの左右の一方側に位置するロードポートに載置された搬送容器と処理部との間での基板を受け渡しと、検査モジュールの左右の他方側に位置するロードポートに載置された搬送容器と処理部との間での基板を受け渡しとを、１つの基板搬送機構だけで行うことができないため、装置の構成が複雑なものになり得る。

【0011】

このように、従来の基板処理装置は、利便性という観点や、装置の構成の複雑さという観点において問題があるため、これらの問題が解消された技術の開発が望まれている。

【0012】

本開示は以上の実情に鑑みなされたものであり、ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査できる技術であって、従来よりも利便性に優れ、比較的単純な構成で実現可能な技術の提供を、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本願発明者は、近年、半導体製造装置の標準化が進んでいることに着目し、既存の半導体製造装置が備えるロードポートを利用することで、従来よりも利便性が高く、比較的単純な構成で、ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査できることを見出し、本開示を完成させるに至った。

【0014】

即ち、上記目的を達成するための本開示に係る半導体製造装置の一実施形態は、
処理室を形成する筐体と、
前記処理室内でウェハに所定の処理を施す処理装置と、
搬送室を形成する筐体と、
前記搬送室内に配置され、前記ウェハを搬送する搬送機構と、
前記搬送室を形成する前記筐体に取り付けられた複数のロードポートと、
前記複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記ウェハが格納される搬送容器と、
測定室を形成する筐体および前記測定室内に配置された測定器を備え、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記所定の処理が施された前記ウェハの状態を前記測定室内で前記測定器によって測定する測定装置とを備え、
前記搬送機構は、前記搬送容器から搬出した前記ウェハを前記処理室内に搬入し、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出して前記測定室内に搬入する。

【0015】

また、上記目的を達成するための本開示に係る半導体製造方法の一実施形態は、
搬送室内に配置された搬送機構によって、複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられた搬送容器からウェハを搬出し、当該ウェハを処理装置の処理室内に搬入する工程と、
前記処理装置によって、前記ウェハに所定の処理を施す工程と、
前記搬送機構によって、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出し、当該搬出されたウェハを、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられた測定装置の測定室内に搬入する工程と、
前記測定装置によって、前記測定室内の前記ウェハの状態を測定する工程とを行う。

【0016】

上記構成によれば、搬送容器と測定装置とをそれぞれ異なるロードポートに取り付けた状態で、搬送容器から処理室内にウェハを搬入して、処理装置によって所定の処理をウェハに施し、その後、所定の処理が施されたウェハを処理室内から測定装置の測定室内にウェハを搬入し、測定装置によってウェハの状態を測定することができる。即ち、ウェハへの所定の処理とウェハの状態の測定とを一つの半導体製造装置内で行うことができる。

【0017】

また、上記構成によれば、搬送容器を取り付けるためのものとして設けられているロードポートを流用して、当該ロードポートに測定装置を着脱自在に気密状に取り付けられる。したがって、従来とは異なり、測定装置を取り付けるための開口部等を設ける必要がなく、ロードポートを備えた既存の半導体製造装置に測定装置を取り付けるだけで、既存の半導体製造装置が測定装置を備えたものとなり、ウェハへの所定の処理と、ウェハの状態の測定とを気密状態が保たれる一つの半導体製造装置内で行うことができるようになるため、利便性に優れている。

【0018】

更に、上記構成によれば、ロードポートを流用して、このロードポートに測定装置を取り付けていることで、搬送容器に対するウェハの搬入出と同じように、搬送室内に配置された搬送機構を利用して、測定室に対するウェハの搬入出が行われる。したがって、従来のように、ロードポートとは無関係な開口部に測定装置を取り付けた場合と異なり、搬送機構が各ロードポートにアクセスする際に、測定装置が障害となることもないため、比較的単純な構成によって、処理室、搬送容器及び測定室に対するウェハの搬入出を行うことができるようになっている。

【0019】

このように、上記構成を備えた半導体製造装置及び半導体製造方法は、ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査でき、従来よりも利便性に優れ、比較的単純な構成で実現可能である。

【0020】

また、ウェハに形成されるエッチング形状や膜の厚さは、処理時における処理室内の温度や圧力、処理ガスの流量等のパラメータによって変化する。したがって、これらのパラメータを適切に管理することは、ウェハに対して所望のエッチング形状を形成したり、所望の厚さの膜を形成したりする上で、非常に重要である。上記構成を備えた半導体製造装置及び半導体製造方法は、ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査できるため、ウェハの状態を検査し、その結果をフィードバックすることで、処理時のパラメータを適切に管理できる。

【0021】

前記測定装置は、第１接続部を備えてもよく、前記測定室を形成する前記筐体は、前記測定室内と前記測定室外とを連通する第１開口部を有してもよく、
前記複数のロードポートのそれぞれは、第２接続部を備えてもよく、前記搬送室内と前記搬送室外とを連通する第２開口部を有してもよく、
前記第１接続部と前記第２接続部とが、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して前記測定室内と前記搬送室内とが連通するように気密状に接続可能に構成されていてもよく、
前記搬送機構は、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記測定室内に搬入するとともに、前記状態が測定された前記ウェハを前記測定室から搬出してもよい。

【0022】

上記構成によれば、測定装置とロードポートとの接続を好適に実現することができる。

【0023】

前記第１開口部の開口面積は、前記第２開口部の開口面積よりも小さくてもよい。

【0024】

上記構成によれば、例えば、測定室内に微細なダストが存在したとしても、測定室から搬送室へダストが流出するのを抑えられる。

【0025】

前記搬送容器は、前記搬送容器内と前記搬送容器外とを連通する第３開口部を有し、前記第３開口部を塞ぐ蓋体と、前記第２接続部と接続自在な第３接続部とを備えてもよく、
前記測定装置は、前記第１開口部を塞ぐ蓋体を備えてもよく、
前記第１接続部の形状が前記第３接続部の形状と同一または実質的に同一であり、且つ、前記測定装置の前記蓋体の形状が前記搬送容器の前記蓋体の形状と同一または実質的に同一であってもよい。

【0026】

上記構成によれば、従来からロードポートに接続可能に構成されている第３接続部及び搬送容器の蓋体と、第１接続部及び測定装置の蓋体とが同一または実質的に同一の形状であるため、搬送容器との接続や搬送容器の蓋体の着脱といった従来のロードポートが備える機能を流用して、ロードポートと測定装置との接続や、測定装置の蓋体の着脱を好適に実現できる。

【0027】

前記測定装置は、前記測定室内の気体が排気される排気口を備えてもよく、
前記測定室内の気体が前記排気口を介して排出され、当該測定室内の気圧が前記搬送室内の気圧よりも陰圧になるように構成されていてもよい。

【0028】

上記構成によれば、測定室内に微細なダストが存在したとしても、測定室内の気圧が搬送室内の気圧よりも陰圧になるため、測定室から搬送室へダストが流出するのを抑えることができ、存在するダストを排気口を介して気体とともに排出できる。

【0029】

前記半導体製造装置は、前記排気口に接続した排気装置を備えてもよい。

【0030】

上記構成によれば、測定室内からの気体の排出を好適に実現できる。

【0031】

前記測定装置は、
前記ウェハが載置された状態で前記ウェハを固定するチャックと、
前記チャックが固定される回転ステージと、
前記ウェハを受け取る受け取り位置と、前記ウェハの状態を測定する測定位置とに前記回転ステージを移動させるリニアステージとを備えてもよく、
前記搬送機構は、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理装置から搬出し、前記受け取り位置に移動した前記回転ステージ上の前記チャックに前記ウェハを載置してもよい。

【0032】

上記構成によれば、測定室に対するウェハの搬入出を好適に行うことができる。また、測定器が測定室内に固定されているような場合には、回転ステージとリニアステージとの協働によって回転ステージ上のチャックに載置・固定されたウェハの表側全面を測定器によって検査できる。

【0033】

前記所定の処理は、前記ウェハ上への成膜処理を含んでもよく、
前記測定装置は、前記ウェハ上の膜の厚さを測定する膜厚測定装置を含んでもよい。

【0034】

上記構成によれば、ウェハに膜を形成でき、形成された膜の厚みを測定することができる。

【0035】

前記半導体製造装置は、前記測定装置で測定されたデータを外部機器に送信する送信装置を備えてもよい。

【0036】

上記構成によれば、測定装置で測定されたデータの解析等を外部機器で行うことができる。したがって、例えば、既存の半導体製造装置のロードポートに測定装置を取り付けてウェハの状態を測定する場合に、既存の半導体製造装置の制御装置でデータ解析等を行う必要がなくなるため、制御装置にかかる負荷の増加を抑えたり、データ解析用のプログラム等を別途インストールする手間が必要なくなるといった利点がある。

【0037】

上記目的を達成するための本開示に係る測定装置の一実施形態は、
半導体製造装置のロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられる測定装置であって、
測定室を形成する筐体と、
前記測定室内に配置され、ウェハの状態を測定する測定器とを備える。

【0038】

上記構成によれば、ロードポートを備えた半導体製造装置に着脱自在に気密状に取り付けることが可能であり、測定室内に配置された測定器によってウェハの状態を測定することができる。即ち、上記構成を備えた測定装置によれば、ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査できる半導体製造装置を、従来よりも利便性に優れ、比較的単純な構成で実現可能である。

【0039】

前記測定装置は、前記測定室を形成する筐体と、
前記筐体に形成され、前記測定室内と前記測定室外とを連通する第１開口部と、
前記ロードポートが備える第２接続部に、前記第１開口部と前記ロードポートが備える第２開口部とを介して前記測定室内と前記半導体製造装置の搬送室内とが連通するように気密状に接続可能に構成された第１接続部と、
前記第１開口部を塞ぐ蓋体とを備えてもよい。

【0040】

上記構成を備えた測定装置によれば、ウェハに所定の処理を施すとともに所定の処理が施されたウェハの状態を検査できる半導体製造装置を、従来よりも利便性に優れ、比較的単純な構成でより好適に実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示す図である。

【図2】搬送室内とロードポートを示す部分断面上面図である。

【図3】ロードポートを示す正面図である。

【図4】搬送容器を示す正面図である。

【図5】蓋体を取り外した状態の搬送容器を示す正面図である。

【図6】搬送容器を示す側面図である。

【図7】測定装置を示す斜視図である。

【図8】蓋体を取り外した状態の測定装置を示す正面図である。

【図9】測定装置を示す上面図である。

【図10】測定装置を示す斜視図である。

【図11】測定装置をロードポート上に載置した状態を示す図である。

【図12】測定装置をロードポートに取り付けた状態を示す図である。

【図13】設置過程を説明するためのフローチャートである。

【図14】測定過程を説明するためのフローチャートである。

【図15】ウェハアライメント過程を説明するためのフローチャートである。

【図16】取り外し過程を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、図面を参照して本開示の一実施形態に係る半導体製造装置及び半導体製造方法、並びに、半導体製造装置に取り付けられる測定装置について説明する。

【0043】

〔半導体製造装置について〕
図１に示すように、本実施形態に係る半導体製造装置１は、気密状の処理室３ａを形成する筐体３と、処理室３ａ内でウェハＷに所定の処理を施す処理装置２とを備えている。処理装置２と筐体３は一体に構成されていてもよい。また、半導体製造装置１は、気密状の搬送室６ａ内に配置され、ウェハＷを搬送する搬送機構５と、搬送室６ａを形成する筐体６に取り付けられた複数のロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとを備えている。加えて、半導体製造装置１は、複数のロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのうちの三つのロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃに着脱自在に気密状に取り付けられ、ウェハＷが格納される気密状の３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃを備えている。更に、半導体製造装置１は、測定室２６ａを形成する筐体２６及び測定室２６ａ内に配置された測定器３５を備えた測定装置２５を備えている。この測定装置２５は、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃが取り付けられるロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃとは異なるロードポート１０ｄに着脱自在に気密状に取り付けられ、所定の処理が施されたウェハＷの状態を気密状の測定室２６ａ内で測定器３５によって測定する。

【0044】

また、本実施形態に係る半導体製造装置１は、処理装置２、搬送機構５、およびロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの動作を制御する制御装置Ｓ、および測定室２６ａ内を排気するための排気装置４０を備えている。
更に、本実施形態においては、半導体製造装置１とは別に、測定装置２５で測定されたデータが送信される外部機器Ｇ（例えばコンピュータ）が設置されている。
尚、本実施形態では、処理装置２がウェハＷに成膜処理を施す成膜装置であり、測定装置２５がウェハＷに形成された膜の厚みを測定する膜厚測定装置である場合を例にとって説明する。

【0045】

図１に示すように、処理装置２は、筐体３により形成される処理室３ａ内に配置され、ウェハＷに対して各種処理を施すために必要な設備（図示せず）を備えている。本実施形態における成膜装置としての処理装置２は、特に図示しないが、例えば、ウェハＷが載置される載置台や、処理室３ａ内に成膜ガスを供給するガス供給機構、処理室３ａ内から気体を排出する排気機構などを備えている。搬送室６ａを形成する筐体６と処理室３ａを形成する筐体３は別体として設けられていてもよいし、一体に設けられていてもよい。

【0046】

図１に示すように、搬送機構５は、筐体６によって形成される搬送室６ａ内に配置されている。この搬送機構５は、図示しない昇降機構によって搬送室６ａを上下方向に移動可能に構成され、搬送室６ａ内に設けられたリニアレール７に沿って搬送室６ａ内を左右方向に移動可能に構成されている。また、本実施形態における搬送機構５は、所謂搬送ロボットであって、ウェハＷが載るハンド部５ａや、ハンド部５ａを出退させるアーム部５ｂを備えており、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃ内、処理室３ａ内、測定室２６ａ内の間でウェハＷを移送することができる。例えば、本実施形態においては、搬送機構５が、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃから搬出したウェハＷを処理室３ａ内に搬入し、所定の処理（成膜処理）が施されたウェハＷを処理室３ａから搬出して測定室２６ａ内に搬入する。

【0047】

本実施形態においては、筐体６の長手方向に沿った外壁に４つのロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設けられている。以下、筐体６の外壁に向かって最も右側に設けられたロードポート１０ａを例にとって、その構成を説明するが、４つのロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄはいずれも同じ構成を備えている。

【0048】

図２及び図３に示すように、ロードポート１０ａは、筐体６の外壁に取り付けられる矩形板状のフレーム１１と、フレーム１１の前面側から水平方向（図２の紙面に向かって下方向）に突出するように設けられた支持台１２と、この支持台１２上に設けられ、フレーム１１に対して接近・離反するように移動可能に構成されたスライドテーブル１３とを備えている。また、スライドテーブル１３の上面には、スライドテーブル１３上に載置される搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃや測定装置２５を位置決め・固定するためのテーパ状の３つの凸部１３ａが設けられている。

【0049】

また、ロードポート１０ａのフレーム１１には、スライドテーブル１３よりも上方に、表裏に貫通し、搬送室６ａ内と搬送室６ａ外とを連通する第２開口部１１ａが形成されており、この第２開口部１１ａを取り囲むように形成された第２接続部１４が前面側に設けられている。フレーム１１の前面側において、第２接続部１４は、その周囲の部分よりも背面方向に凹んでいる。

【0050】

また、ロードポート１０ａは、フレーム１１の背面側（搬送室６ａ側）に、後述する搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃの蓋体２０及び測定装置２５の蓋体２８を開閉するための蓋体開閉機構１５が設けられている。

【0051】

蓋体開閉機構１５は、上記各蓋体２０，２８を吸着保持可能な開閉部材１６や開閉部材１６を上下方向に移動させるモータなどを備えている。開閉部材１６は、前面側の上下方向略中央の左右両側部に各蓋体２０，２８のロックを解除するための一対のレバー１６ａが設けられている。この蓋体開閉機構１５は、一対のレバー１６ａによって各蓋体２０，２８のロックを解除し、各蓋体２０，２８を吸着部（図示せず）の作用によって吸着保持した開閉部材１６を下方向に移動させて、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び測定装置２５から各蓋体２０，２８を取り外す。

【0052】

３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、多数のウェハＷが上下に並んで格納される、ＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pods）と称される容器である。これら３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格に準拠した容器である。これら３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、いずれも同じ構成を備えているため、以下、搬送容器１７ａを例にとって、その構成を説明する。尚、本実施形態において、３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、搬送容器１７ａは、これから成膜処理が施されるウェハＷ（未処理のウェハＷ）が収納されており、搬送容器１７ｂは、成膜処理が施され、膜厚が測定されたウェハＷを収納するものである。また、搬送容器１７ｃは予備の搬送容器であって、搬送容器１７ａ内のウェハＷの次に成膜処理が施されるウェハＷが収納されている。

【0053】

図４～図６に示すように、搬送容器１７ａは、前面に第３開口部１８ａが形成された略立方体状の容器本体１８と、第３開口部１８ａを取り囲むように容器本体１８の前面側に設けられた枠形状の第３接続部１９と、第３開口部１８ａを塞ぐ矩形板状の蓋体２０とを備えている。第３接続部１９は、第２接続部１４に着脱自在に気密状に取り付けられるようになっている。この気密接続のために、第３接続部１９および／または第２接続部１４は、接続面用のシール部材を備えていてもよい。また、搬送容器１７ａの蓋体２０は、第３接続部１９の枠内に着脱自在に取り付けられるようになっている。尚、容器本体１８の下面には、スライドテーブル１３の３つの凸部１３ａに対応する凹部が形成された３つの位置決め部材（図示せず）が設けられている。容器本体１８の内壁には、ウェハＷを保持するための複数段の棚が一体的に形成されている。

【0054】

搬送容器１７ａの蓋体２０の前面（ロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃのスライドテーブル１３上に搬送容器１７ａを載置した際に、第２開口部１１ａと対向する面）には、蓋体開閉機構１５の一対のレバー１６ａに対応する位置に、レバー１６ａが係止されるロック解除穴２０ａが形成されている。

【0055】

これら３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃをロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃに取り付ける際には、まず、容器本体１８内にウェハＷが収納されて容器用蓋体２０が取り付けられた状態で、スライドテーブル１３上に載置され、凸部１３ａと位置決め部材の凹部との関係で位置決め・固定される。ついで、スライドテーブル１３を第２開口部１１ａに向けて移動させることで、第２接続部１４と第３接続部１９とが接続される。尚、第３接続部１９と第２接続部１４とは、図示しない係合爪と係合穴との関係によって接続される。

【0056】

このように、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃをロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃに取り付けた状態において、開閉部材１６によって蓋体２０が吸着保持され、レバー１６ａがロック解除穴２０ａに挿入されてロックが解除され、開閉部材１６が下方向に移動することで蓋体２０が搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃから取り外される。これにより、第３開口部１８ａ及び第２開口部１１ａを介して搬送容器１７ａ内と搬送室６ａ内とが連通した状態となる。

【0057】

〔測定装置について〕
図７～図１２に示すように、本実施形態における測定装置２５は、前面に第１開口部２６ｂが形成され、測定室２６ａを形成する筐体２６と、第１開口部２６ｂを取り囲むように筐体２６の前面側に設けられ、第１開口部２６ｂよりも開口面積が小さい開口部２７ａが形成された枠形状の第１接続部２７と、第１開口部２６ｂを塞ぐ矩形板状の蓋体２８と、ウェハＷの膜厚を測定するための測定器３５とを備えている。尚、筐体２６の下面には、スライドテーブル１３の３つの凸部１３ａに対応する凹部が形成された３つの位置決め部材２６ｃが設けられている。

【0058】

第１接続部２７は、第２接続部１４と気密状に接続自在であり構成されている。具体的には、第２接続部１４に着脱自在に気密状に取り付けられるようになっている。この気密接続のために、第１接続部２７および／または第２接続部１４は、接続面用のシール部材を備えていてもよい。また、測定装置２５の蓋体２８は、第１接続部２７の枠内に着脱自在に取り付けられるようになっており、前面（ロードポート１０ｄのスライドテーブル１３上に測定装置２５を載置した際に、第２開口部１１ａと対向する面）には、蓋体開閉機構１５の一対のレバー１６ａに対応する位置に、レバー１６ａが係止されるロック解除穴２８ａが形成されている。つまり、本実施形態において、第１接続部２７の形状と第３接続部１９の形状とは同一または実質的に同一であり、各蓋体２０，２８の形状も同一または実質的に同一である。より具体的に言えば、本実施形態において、測定装置２５の蓋体２８は、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃの蓋体２０を流用している。

【0059】

したがって、測定装置２５は、ＳＥＭＩ規格に準拠した搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃと同様に、ロードポート１０ｄに取り付けることができる。具体的に言えば、図１１に示すように、測定装置２５をロードポート１０ｄに取り付ける際には、まず、蓋体２８が取り付けられた状態で、スライドテーブル１３上に載置され、凸部１３ａと位置決め部材２６ｃの凹部との関係で位置決め・固定される。ついで、スライドテーブル１３を第２開口部１１ａに向けて移動させることで、図１２に示すように、第２接続部１４と第１接続部２７とが接続され、測定装置２５がロードポート１０ｄに取り付けられた状態となる。尚、第１接続部２７と第２接続部１４とは、図示しない係合爪と係合穴との関係によって接続される。本実施形態において、測定装置２５は、ロードポート１０ｄに取り付けた状態において、長手方向のサイズが支持台１２の水平方向の長さと略同じになっており、測定装置２５が支持台１２から大きくはみ出すことのないコンパクトなサイズとなるようにしている。

【0060】

このように、測定装置２５をロードポート１０ｄに取り付けた状態において、開閉部材１６によって測定装置２５の蓋体２８が吸着保持され、レバー１６ａがロック解除穴２８ａに挿入されてロックが解除され、開閉部材１６が下方向に移動することで蓋体２８が筐体２６から取り外される。これにより、第１開口部２６ｂ及び第２開口部１１ａを介して測定室２６ａ内と搬送室６ａ内とが連通した状態となる。

【0061】

本実施形態の測定装置２５においては、ウェハＷが載置・固定されるチャック２９と、このチャック２９が固定される回転ステージ３０と、ウェハＷを受け取る受け取り位置と、ウェハＷの状態（本実施形態では膜厚）を測定する測定位置とに回転ステージ３０（即ち、回転ステージ３０及びこれに固定されたチャック２９）を移動させるリニアステージ３１とが測定室２６ａ内に配置されている。尚、受け取り位置とは、回転ステージ３０（及びチャック２９）が第１開口部２６ｂ側に移動し、搬送機構５からウェハＷを受け取ることが可能な位置であり、測定位置とは、ウェハＷ上の任意の箇所（測定点）を測定する際の位置である。図１２には、チャック２９及び回転ステージ３０が受け取り位置にある状態を示し、図１１には、チャック２９及び回転ステージ３０が複数ある測定位置のうちの一つの測定位置にある状態を示した。

【0062】

チャック２９としては、ウェハＷを真空吸着するものや、電圧を印加して電極とウェハＷとの間に発生したクーロン力によって吸着するもの（所謂静電チャック）を用いることができる。

【0063】

回転ステージ３０は、回転角度や回転速度を正確に制御できるステッピングモータなどからなる回転駆動機構３０ａによって水平回転するように構成されている。また、リニアステージ３１は、ステッピングモータやボールねじなどからなる水平駆動機構３１ａによって、第１開口部２６ｂに対して接近・離反するように水平移動するように構成されている。

【0064】

回転駆動機構３０ａおよび水平駆動機構３１ａは、測定装置２５に内蔵されたステッピングモータドライバによって制御される。ステッピングモータドライバは、例えば、ＲＳ２３２ＣまたはＵＳＢケーブルによって接続された外部機器Ｇから制御される。外部機器Ｇは、ステッピングモータドライバを介して測定装置２５の回転駆動機構３０ａおよび水平駆動機構３１ａを制御し、かつ、測定器３５からの測定信号を取得することにより、測定装置２５の測定動作を制御する。

【0065】

本実施形態において、測定器３５は、ウェハＷの膜厚を測定するための膜厚センサであって、ウェハＷに光を照射する投光部やウェハＷで反射された光を受光する受光部などを備えており、ウェハＷに光を照射した際の反射率を測定して、この反射率から膜厚を算出し、算出した膜厚を測定データとして有線又は無線で送信するように構成されている。尚、本実施形態において、測定器３５は、半導体製造装置１とは別に設けられた外部機器Ｇに測定データを送信するための送信装置である送信機３５ａを備えている。

【0066】

本実施形態において、第１接続部２７に沿う門型に成形した板金からなる支持部材３６が、第１接続部２７近傍における筐体２６の底板上面に固定されており、測定器３５は、下方に向けて光を照射可能な状態で支持部材３６に取り付けられている。尚、筐体２６の天板には、支持部材３６に取り付けられた測定器３５の姿勢を調整するための天窓２６ｄが形成されている。

【0067】

測定器３５によってウェハＷの任意の箇所の反射率を測定して膜厚を算出する際には、ウェハＷの任意の箇所が測定器３５の下方に位置している必要がある。本実施形態においては、回転ステージ３０を所定角度回転させるとともに、リニアステージ３１を所定の位置に移動させることで、ウェハＷの任意の箇所を測定器３５の下方に位置させることができる。即ち、本実施形態においては、回転駆動機構３０ａ及び水平駆動機構３１ａの協働によって、ウェハＷの任意の箇所を測定できるようにしている。

【0068】

また、本実施形態において、筐体２６を構成する底板には、測定室２６ａ内の気体が排気される排気口２６ｅが表裏を貫通して形成されており、測定室２６ａ内の気体が排気口２６ｅを介して大気中に排出され、当該測定室２６ａ内の気圧が搬送室６ａの気圧よりも陰圧となるように構成されている。より具体的には、本実施形態において、半導体製造装置１は、排気口２６ｅに接続した排気装置４０を備えており、この排気装置４０によって、測定室２６ａ内の気圧が搬送室６ａ内の気圧よりも陰圧となるように、測定室２６ａ内の気体が排気口２６ｅを介して排出されるようになっている。これにより、測定室２６ａ内に微細なダストが発生したとしても、測定室２６ａから搬送室６ａへダストが流出するのを抑えることができ、発生したダストを排気口２６ｅを介して測定室２６ａから排出できる。

【0069】

尚、本実施形態においては、第２開口部１１ａの開口面積は、第３開口部１８ａの開口面積と同一または実質的に同一大きさとなっている。第３開口部１８ａは、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃ内の棚に保持されたウェハＷを搬出するために、鉛直方向にある程度の長さが必要となるが、第２開口部１１ａについては、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃ内から搬出するために、少なくとも第３開口部１８ａと同程度の開口面積（より具体的に言えば、鉛直方向の長さ）を備えている必要がある。これに対して、第１開口部２６ｂの開口面積は、第２開口部１１ａや第３開口部１８ａと同程度である必要がない。そこで、本実施形態において、第１開口部２６ｂの開口面積は、第２開口部１１ａの開口面積よりも小さく、より具体的に言えば、第１開口部２６ｂの方が第２開口部１１ａより鉛直方向の長さを短くしている。これにより、測定室２６ａから搬送室６ａへのダストの流出をより抑えることができる。

【0070】

〔半導体製造方法について〕
本実施形態に係る半導体製造方法は、搬送室６ａ内に配置された搬送機構５によって、複数のロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのうちの少なくとも１つのロードポート１０ａに着脱自在に気密状に取り付けられた搬送容器１７ａからウェハＷを搬出し、当該ウェハＷを処理装置２の処理室３ａ内に搬入する工程と、処理装置２によって、ウェハＷに所定の処理（成膜処理）を施す工程と、搬送機構５によって、成膜処理が施されたウェハＷを処理室３ａから搬出し、当該ウェハＷを、搬送容器１７ａが取り付けられたロードポート１０ａとは異なるロードポート１０ｄに着脱自在に取り付けられた測定装置２５の測定室２６ａ内に搬入する工程と、測定装置２５によって、ウェハＷの状態（膜厚）を測定する工程とを行う。以下、図１３～１６を参照しつつ、測定装置２５をロードポート１０ｄに取り付けて、測定室２６ａ内にウェハＷを搬入可能な状態にする過程（設置過程）と、処理装置２によって成膜処理が施されたウェハＷを測定する過程（測定過程）と、ウェハアライメントを行う過程（ウェハアライメント過程）と、測定装置２５をロードポート１０ｄから取り外す過程（取り外し過程）とについて説明する。

【0071】

まず、図１３を参照しつつ、設置過程について説明する。設置過程においては、ロードポート１０ｄのスライドテーブル１３上に測定装置２５を載置し、位置決めして固定し（工程＃１）、その後、測定装置２５を第２開口部１１ａに向けて移動させ、第２接続部１４と第１接続部２７とを接続する（工程＃２）。ついで、排気装置４０を作動させて、測定室２６ａ内の排気を開始する（工程＃３）。しかる後、測定装置２５の蓋体２８を筐体２６から取り外す（工程＃４）。これにより、第１開口部２６ｂ及び第２開口部１１ａを介して測定室２６ａ内と搬送室６ａ内とが連通した状態で、測定装置２５とロードポート１０ｄとが気密状に接続される。

【0072】

次に、図１４を参照しつつ、測定過程について説明する。尚、測定されるウェハＷは、搬送機構５によって搬送容器１７ａから搬出し、処理室３ａ内に搬入して成膜処理を施した後、搬送機構５によって処理室３ａから搬出したものである。測定過程においては、回転ステージ３０を受け取り位置に移動し（工程＃１０）、処理室３ａから搬出した成膜処理済みのウェハＷを搬送機構５によって測定室２６ａ内に搬入してチャック２９上に載置し（工程＃１１）、ウェハＷの吸着を開始してチャック２９上にウェハＷを固定する（工程＃１２）。ついで、ウェハアライメントが必要であるか否かを判断し（工程＃１３）、必要であると判断した場合（工程＃１３：Ｙｅｓ）には、図１５の工程＃３０に移行し、必要でないと判断した場合（工程＃１３：Ｎｏ）には、測定器３５をウェハＷの所定の測定点上へ移動（即ち、回転ステージ３０を測定位置に移動）させた後（工程＃１４）、反射率を測定する（工程＃１５）。

【0073】

その後、測定した反射率から所定の測定点の膜厚を算出する（工程＃１６）。しかる後、予め定めた全測定点について測定が終了したか否かを判断し（工程＃１７）、終了していないと判断した場合（工程＃１７：Ｎｏ）には、測定器３５を別の測定点上に移動させ、終了したと判断した場合（工程＃１７：Ｙｅｓ）には、算出した膜厚を測定データとして外部機器Ｇに送信する（工程＃１８）。次に、回転ステージ３０を受け取り位置に移動し（工程＃１９）、ウェハＷの吸着を停止した後（工程＃２０）、測定済みのウェハＷをチャック２９上から移動させる（工程＃２１）。このようにして、処理装置２で成膜処理が施されたウェハＷの膜厚が測定される。尚、測定済みのウェハＷは、搬送機構５によって搬送容器１７ｂに搬入する。

【0074】

ウェハＷは、処理装置２の種類によって、ノッチが一方向に揃う場合とバラバラの方向になる場合がある。一般にバッチ（一括）式の処理装置の多くは、ウェハのノッチ方向がバラバラであり、枚葉式の処理装置の多くは、ウェハのノッチ方向が一定方向に整っている。処理装置２は、バッチ式であってもよいし、枚葉式であってもよい。測定装置２５は、ウェハのノッチ方向が一定方向に整っていない場合（例えば、バッチ式である場合）、ウェハのノッチ方向を検出し座標補正をした後、マッピング測定を行う。これにより、マッピング管理を好適に行うことができる。

【0075】

次に、図１５を参照しつつ、ウェハアライメント過程について説明する。ウェハアライメント過程においては、測定器３５をウェハＷのエッジ上へ移動させた後（工程＃３０）、所定の角度範囲でウェハＷを回転させながら特定波長範囲の光量を測定する（工程＃３１）。ここで、ノッチ方向がバラバラの場合（例えば、処理装置２がバッチ式である場合）は、－１８０度以上＋１８０度以下の範囲でウェハＷを回転させる。一方、ノッチ方向が比較的整列している場合（例えば、処理装置２が枚葉式である場合）は、例えば、－５度以上＋５度以下または－１０度以上＋１０度以下の範囲で回転させる。

【0076】

次に、所定角度範囲での光量の谷の角度位置からノッチ角度位置を算出し（工程＃３２）、光量の振幅量からウェハ偏心量を算出する（工程＃３３）。そして、算出したノッチ角度位置及び偏心量を基にウェハ中心位置を補正する（工程＃３４）。ウェハ中心位置を補正した後、図１４の工程＃１４へ移行する。ウェハＷ上に形成された膜の厚さによって、波長ごとの反射率が変化する。反射光を安定して測定するには、比較的広い波長範囲の光量で信号を取得する必要がある。例えば、可視波長範囲である４３０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光をノッチ角度検出に使用する。

【0077】

図１４および１５に示す処理は、例えば、制御装置Ｓ、または外部機器Ｇの制御によって実行される。

【0078】

次に、図１６を参照しつつ、取り外し過程について説明する。取り外し過程においては、蓋体２８を筐体２６に取り付けた後（工程＃４０）、排気装置４０を停止して測定室２６ａ内の排気を停止する（工程＃４１）。ついで、第２接続部１４と第１接続部２７との接続を解除し、測定装置２５を第２開口部１１ａから離反させた後（工程＃４２）、ロードポート１０ｄのスライドテーブル１３上から測定装置２５を離脱させる（工程＃４３）。

【0079】

以上のように、本実施形態に係る半導体製造装置１や測定装置２５や半導体製造方法によれば、搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃと測定装置２５とをそれぞれ異なるロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに取り付けた状態で、搬送容器１７ａから処理室３ａ内にウェハＷを搬入して、処理装置２によって成膜処理をウェハＷに施し、その後、成膜処理が施されたウェハＷを処理室３ａ内から測定装置２５の測定室２６ａ内にウェハＷを搬入し、測定装置２５によってウェハＷの膜厚を測定することができる。

【0080】

〔別実施形態〕
〔１〕上記実施形態では、処理装置２が成膜装置、測定装置２５が膜厚測定装置である態様としたが、これに限られるものではなく、例えば、処理装置として、エッチング装置や化学機械研磨装置を採用してもよいし、測定装置として、各種顕微鏡などを備えた欠陥検査装置を採用してもよい。

【0081】

〔２〕上記実施形態では、半導体製造装置１に排気装置４０を備えた態様としたが、例えば、製造施設に予め構築されている真空ラインを利用するようにしてもよいし、小型の排気装置を測定装置２５に取り付けるようにしてもよい。

【0082】

〔３〕上記実施形態では、４つのロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備える態様としたが、ロードポートの数は２個以上であればよい。

【0083】

〔４〕上記実施形態では、測定装置２５をロードポート１０ｄに取り付ける態様としたが、これに限られるものではなく、少なくとも搬送容器が取り付けられたロードポートとは別のロードポートであれば、どのロードポートに取り付けてもよい。

【0084】

〔５〕上記実施形態では、３つの搬送容器１７ａ，１７ｂ，１７ｃをロードポート１０ａ，１０ｂ，１０ｃに取り付け、測定装置２５をロードポート１０ｄに取り付ける態様としたが、これに限られるものではない。例えば、１つの搬送容器のみをロードポートに取り付けるとともに、これとは別のロードポートに測定装置を取り付け、搬送容器から搬出したウェハＷを処理室３ａ内に搬入して成膜処理を施し、成膜処理後のウェハＷを処理室３ａから搬出して測定室２６ａに搬入して膜厚を測定し、膜厚測定後のウェハＷを測定室２６ａから搬出して元の搬送容器に収納してもよい。また、予備の搬送容器がロードポートに取り付けられていなくてもよい。

【0085】

〔６〕上記実施形態では、門型に整形した板金からなる支持部材３６に測定器３５が取り付けられる態様としたが、これに限られるものではない。測定器３５を測定室２６ａ内の所定の位置に配置する手段としては、例えば、第１接続部２７の背面にブロック状の支持体を設け、この支持体に測定器３５を取り付けるようにしてもよい。また、筐体２６の底面から鉛直方向に延びる支柱を設け、この支柱から水平方向に延びる支持体を設けた上で、この支持体に測定器３５を取り付けるようにしてもよい。

【0086】

〔７〕上記実施形態では、設置過程において、第２接続部１４と第１接続部２７とを接続した後、排気装置４０を作動させ、取り外し過程において、蓋体２８を筐体２６に取り付けた後に排気装置４０を停止するようにしたが、排気装置４０の作動・停止のタイミングはこれに限られるものではなく、必要に応じて、適当なタイミングで作動・停止させればよい。

【0087】

〔８〕上記実施形態では、測定過程において、成膜処理済みのウェハＷをチャック２９上に載置した後、ウェハＷの吸着を開始するようにしたが、ウェハＷの吸着は常時オフでもよい。

【0088】

〔９〕本開示では、特許文献１記載の基板処理装置と異なり、測定装置２５がロードポート１０ｄに格納されているので、複数の搬送機構５を設ける必要は無い。よって、上記実施形態では、搬送機構５が一つの例を示した。しかし、半導体製造装置１は複数の搬送機構５を備えてもよい。

【0089】

上記実施形態（別実施形態を含む）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本開示の実施形態はこれに限定されず、本開示の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本開示は、半導体製造装置、これに用いる測定装置及び半導体製造方法に適用することができる。

【符号の説明】

【0091】

１ ：半導体製造装置
２ ：処理装置
３ａ ：処理室
５ ：搬送機構
６ａ ：搬送室
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ：ロードポート
１１ａ ：第２開口部
１４ ：第２接続部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ：搬送容器
１８ａ ：第３開口部
１９ ：第３接続部
２０ ：蓋体
２５ ：測定装置
２６ａ ：測定室
２６ｂ ：第１開口部
２７ ：第１接続部
２８ ：蓋体
２９ ：チャック
３０ ：回転ステージ
３１ ：リニアステージ
３５ ：測定器
３５ａ ：送信機（送信装置）
４０ ：排気装置
Ｗ ：ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【手続補正書】

【提出日】2020-12-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理室を形成する筐体と、
前記処理室内でウェハに所定の処理を施す処理装置と、
搬送室を形成する筐体と、
前記搬送室内に配置され、前記ウェハを搬送する搬送機構と、
前記搬送室を形成する前記筐体に取り付けられた複数のロードポートと、
前記複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記ウェハが格納される搬送容器と、
測定室を形成する筐体および前記測定室内に配置された膜厚センサおよび回転ステージを備え、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記所定の処理が施された前記ウェハの状態を前記測定室内の前記回転ステージ上で前記膜厚センサによって測定する測定装置とを備え、
前記搬送機構は、前記搬送容器から搬出した前記ウェハを前記処理室内に搬入し、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出して前記測定室内に搬入し、
前記測定装置は、前記測定の前に、前記回転ステージが所定の角度範囲で前記ウェハを回転させながら前記膜厚センサが特定波長範囲の反射光量を測定することにより、ウェハアライメントを行う半導体製造装置。

【請求項2】

前記測定装置は、第１接続部を備え、
前記測定室を形成する前記筐体は、前記測定室内と前記測定室外とを連通する第１開口部を有し、
前記複数のロードポートのそれぞれは、第２接続部を備え、前記搬送室内と前記搬送室外とを連通する第２開口部を有し、
前記第１接続部と前記第２接続部とが、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して前記測定室内と前記搬送室内とが連通するように気密状に接続可能に構成されており、
前記搬送機構は、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記測定室内に搬入するとともに、前記状態が測定された前記ウェハを前記測定室から搬出する請求項１に記載の半導体製造装置。

【請求項3】

前記第１開口部の開口面積は、前記第２開口部の開口面積よりも小さい請求項２に記載の半導体製造装置。

【請求項4】

前記搬送容器は、前記搬送容器内と前記搬送容器外とを連通する第３開口部を有し、前記第３開口部を塞ぐ蓋体と、前記第２接続部と接続自在な第３接続部とを備え、
前記測定装置は、前記第１開口部を塞ぐ蓋体を備え、
前記第１接続部の形状が前記第３接続部の形状と同一または実質的に同一であり、且つ、前記測定装置の前記蓋体の形状が前記搬送容器の前記蓋体の形状と同一または実質的に同一である請求項２又は３に記載の半導体製造装置。

【請求項5】

前記測定装置は、前記測定室内の気体が排気される排気口を備えており、
前記測定室内の気体が前記排気口を介して排出され、当該測定室内の気圧が前記搬送室内の気圧よりも陰圧になるように構成されている請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項6】

前記排気口に接続した排気装置を備える請求項５に記載の半導体製造装置。

【請求項7】

前記測定装置は、
前記回転ステージ上に固定され、前記ウェハが載置された状態で前記ウェハを固定するチャックと、
前記ウェハを受け取る受け取り位置と、前記ウェハの状態を測定する測定位置とに前記回転ステージを移動させるリニアステージとを備えており、
前記搬送機構は、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理装置から搬出し、前記受け取り位置に移動した前記回転ステージ上の前記チャックに前記ウェハを載置する請求項１～６のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項8】

前記所定の処理は、前記ウェハ上への成膜処理を含み、
前記測定装置は、前記ウェハ上の膜の厚さを測定する膜厚測定装置を含む請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項9】

前記測定装置で測定されたデータを外部機器に送信する送信装置を備える請求項１～８のいずれか一項に記載の半導体製造装置。

【請求項10】

半導体製造装置のロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられる測定装置であって、
測定室を形成する筐体と、
前記測定室内に配置された回転ステージと、
前記測定室内に配置され、前記回転ステージ上のウェハの状態を測定する膜厚センサとを備え、
前記測定の前に、前記回転ステージが所定の角度範囲で前記ウェハを回転させながら前記膜厚センサが特定波長範囲の反射光量を測定することにより、ウェハアライメントを行う測定装置。

【請求項11】

前記筐体は、前記測定室内と前記測定室外とを連通する第１開口部を有し、
前記ロードポートが備える第２接続部に、前記第１開口部と前記ロードポートが備える第２開口部とを介して前記測定室内と前記半導体製造装置の搬送室内とが連通するように気密状に接続可能に構成された第１接続部と、
前記第１開口部を塞ぐ蓋体とを備えている請求項１０に記載の測定装置。

【請求項12】

搬送室内に配置された搬送機構によって、複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられた搬送容器からウェハを搬出し、当該ウェハを処理装置の処理室内に搬入する工程と、
前記処理装置によって、前記ウェハに所定の処理を施す工程と、
前記搬送機構によって、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出し、当該搬出されたウェハを、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられた測定装置の測定室内に搬入する工程と、
前記測定装置が備える膜厚センサによって、前記測定室内の回転ステージ上の前記ウェハの状態を測定する工程と、
前記測定の前に、前記回転ステージによって所定の角度範囲で前記ウェハを回転させながら、前記膜厚センサによって特定波長範囲の反射光量を測定することにより、ウェハアライメントを行う工程とを行う半導体製造方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

即ち、上記目的を達成するための本開示に係る半導体製造装置の一実施形態は、
処理室を形成する筐体と、
前記処理室内でウェハに所定の処理を施す処理装置と、
搬送室を形成する筐体と、
前記搬送室内に配置され、前記ウェハを搬送する搬送機構と、
前記搬送室を形成する前記筐体に取り付けられた複数のロードポートと、
前記複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記ウェハが格納される搬送容器と、
測定室を形成する筐体および前記測定室内に配置された膜厚センサおよび回転ステージを備え、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられ、前記所定の処理が施された前記ウェハの状態を前記測定室内の前記回転ステージ上で前記膜厚センサによって測定する測定装置とを備え、
前記搬送機構は、前記搬送容器から搬出した前記ウェハを前記処理室内に搬入し、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出して前記測定室内に搬入し、
前記測定装置は、前記測定の前に、前記回転ステージが所定の角度範囲で前記ウェハを回転させながら前記膜厚センサが特定波長範囲の反射光量を測定することにより、ウェハアライメントを行う。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0015】

また、上記目的を達成するための本開示に係る半導体製造方法の一実施形態は、
搬送室内に配置された搬送機構によって、複数のロードポートのうちの少なくとも一つに着脱自在に気密状に取り付けられた搬送容器からウェハを搬出し、当該ウェハを処理装置の処理室内に搬入する工程と、
前記処理装置によって、前記ウェハに所定の処理を施す工程と、
前記搬送機構によって、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理室から搬出し、当該搬出されたウェハを、前記搬送容器が取り付けられるロードポートとは異なるロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられた測定装置の測定室内に搬入する工程と、
前記測定装置が備える膜厚センサによって、前記測定室内の回転ステージ上の前記ウェハの状態を測定する工程と、
前記測定の前に、前記回転ステージによって所定の角度範囲で前記ウェハを回転させながら、前記膜厚センサによって特定波長範囲の反射光量を測定することにより、ウェハアライメントを行う工程とを行う。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0031】

前記測定装置は、
前記回転ステージ上に固定され、前記ウェハが載置された状態で前記ウェハを固定するチャックと、
前記ウェハを受け取る受け取り位置と、前記ウェハの状態を測定する測定位置とに前記回転ステージを移動させるリニアステージとを備えており、
前記搬送機構は、前記所定の処理が施された前記ウェハを前記処理装置から搬出し、前記受け取り位置に移動した前記回転ステージ上の前記チャックに前記ウェハを載置してもよい。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0037】

上記目的を達成するための本開示に係る測定装置の一実施形態は、
半導体製造装置のロードポートに着脱自在に気密状に取り付けられる測定装置であって、
測定室を形成する筐体と、
前記測定室内に配置された回転ステージと、
前記測定室内に配置され、前記回転ステージ上のウェハの状態を測定する膜厚センサとを備え、
前記測定の前に、前記回転ステージが所定の角度範囲で前記ウェハを回転させながら前記膜厚センサが特定波長範囲の反射光量を測定することにより、ウェハアライメントを行う。