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JP2013115203A - Method of manufacturing semiconductor wafer, and semiconductor manufacturing device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor wafer, and semiconductor manufacturing device Download PDF

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JP2013115203A
JP2013115203A JP2011259385A JP2011259385A JP2013115203A JP 2013115203 A JP2013115203 A JP 2013115203A JP 2011259385 A JP2011259385 A JP 2011259385A JP 2011259385 A JP2011259385 A JP 2011259385A JP 2013115203 A JP2013115203 A JP 2013115203A
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semiconductor wafer
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor wafer which prevents a scratch flaw from being generated on an edge of a wafer by contacting with a contactless conveyance member due to warpage of the wafer when the waver is carried in.SOLUTION: In a method of manufacturing a semiconductor device, a camera 14 is fitted in a camera fitting hole 18 of a reactor 10 and made ready to photograph a wafer in the reactor 10. A wafer W is carried in the reactor 10 heated to a predetermined wafer feed temperature in advance, and placed on a susceptor 11. At that time, an edge of the wafer W warps upward temporarily, so this state is photographed by the camera 14. A warpage amount of the wafer W is determined from the photographed image, and a suitable wafer feed temperature, at which the warpage amount dose not cause the wafer to contact with the contactless conveyance member, is determined based upon the determined warpage amount. Then, when a wafer of the same type with the wafer is processed, the interior of the reactor 10 is set at the suitable wafer feed temperature.

Description

本発明は、半導体ウェーハの製造方法に関し、特に、エピタキシャル成長装置等の熱処理装置内でのウェーハの反り量を測定する方法に関するものである。また、本発明は、このような半導体ウェーハの製造方法を用いた半導体製造装置に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor wafer, and more particularly to a method for measuring the amount of warpage of a wafer in a heat treatment apparatus such as an epitaxial growth apparatus. The present invention also relates to a semiconductor manufacturing apparatus using such a semiconductor wafer manufacturing method.

半導体ウェーハを熱処理する半導体製造装置の一例として、半導体ウェーハに単結晶の薄膜(エピタキシャル膜)を成長させるエピタキシャル成長装置が知られている。   As an example of a semiconductor manufacturing apparatus for heat-treating a semiconductor wafer, an epitaxial growth apparatus for growing a single crystal thin film (epitaxial film) on a semiconductor wafer is known.

エピタキシャル膜の形成方法では、室温状態の半導体ウェーハを非接触搬送部材で吸着保持し、500℃以上の高温状態の反応炉内に搬入する。その後、半導体ウェーハを非接触搬送部材でサセプタに移載し、反応炉内で熱処理を行うことにより、エピタキシャル膜が形成される。   In the method of forming an epitaxial film, a semiconductor wafer at room temperature is adsorbed and held by a non-contact conveying member and carried into a reaction furnace at a high temperature of 500 ° C. or higher. Thereafter, the semiconductor wafer is transferred to the susceptor by a non-contact conveying member, and heat treatment is performed in the reaction furnace, whereby an epitaxial film is formed.

ところが、500℃以上の高温雰囲気が形成された反応炉内に半導体ウェーハを搬入し、ウェーハをサセプタに移載すると、反応炉内でウェーハの反りが発生し、ウェーハのエッジ部が非接触搬送部材に接触し、これにより、ウェーハの特定の位置に非接触搬送部材との接触による傷が発生する。   However, when a semiconductor wafer is carried into a reaction furnace in which a high temperature atmosphere of 500 ° C. or higher is formed and the wafer is transferred to a susceptor, the wafer warps in the reaction furnace, and the edge portion of the wafer becomes a non-contact conveying member. As a result, a flaw due to contact with the non-contact conveying member occurs at a specific position of the wafer.

特許文献1には、ウェーハの反りに起因する損傷を防止し、ウェーハの品質を向上させる方法が記載されている。この方法では、ウェーハ移載部材によって中継支持された半導体ウェーハの画像をモニタ手段で取り込み、モニタ手段によって取り込まれた反り時の半導体ウェーハの画像に基づいて、制御部において反り時の半導体ウェーハの特定部位の形状と非反り時の特定部位の形状とを比較し、両者の形状が同一となった後、ウェーハ移載部材からウェーハ支持台への半導体ウェーハの移載を行う。   Patent Document 1 describes a method for preventing damage caused by warpage of a wafer and improving the quality of the wafer. In this method, the image of the semiconductor wafer relay-supported by the wafer transfer member is captured by the monitor unit, and the control unit identifies the semiconductor wafer at the time of warp based on the image of the semiconductor wafer at the time of warp captured by the monitor unit. The shape of the part is compared with the shape of the specific part at the time of non-warping, and after both shapes are the same, the semiconductor wafer is transferred from the wafer transfer member to the wafer support.

特許文献2には、エピタキシャル気相成長装置に取り付けて反応室内を観察するための装置が記載されている。この観察装置は、反応室内を撮像する撮像手段と、撮像手段を収容する収容ケースと、収容ケース内に冷媒を供給する冷媒供給手段とを備えており、収容ケースには、両面あるいは片面に金膜を有する石英ガラス板からなる透光性部材が取り付けられている。   Patent Document 2 describes an apparatus for observing a reaction chamber attached to an epitaxial vapor deposition apparatus. This observation apparatus includes an imaging means for imaging the reaction chamber, a storage case for storing the imaging means, and a coolant supply means for supplying a coolant into the storage case. A translucent member made of a quartz glass plate having a film is attached.

特許第3891636号公報Japanese Patent No. 3891636 特開2007−158106号公報JP 2007-158106 A

上記特許文献1に記載された従来の方法は、ウェーハを反応炉内のサセプタ上に載置する前に発生するウェーハの反りに対して有効であるが、ウェーハをサセプタ上に載置した後に発生する反りに対しては効果がない。また、従来の方法ではウェーハの反り量を把握することができず、定量的な評価が困難である。   The conventional method described in Patent Document 1 is effective against warping of the wafer that occurs before the wafer is placed on the susceptor in the reaction furnace, but occurs after the wafer is placed on the susceptor. It has no effect on warping. Further, the conventional method cannot grasp the amount of warp of the wafer, and quantitative evaluation is difficult.

また上記特許文献2に記載された装置は、反応室内を観察してウェーハが反っているか否かを検知することには有効であるが、ウェーハの反り量を把握することができず、定量的な評価が困難である。   The apparatus described in Patent Document 2 is effective in observing the reaction chamber and detecting whether or not the wafer is warped, but cannot grasp the amount of warpage of the wafer and is quantitative. Evaluation is difficult.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、反応炉内を観察でき、半導体ウェーハの反り量を把握して適切な搬入温度条件を設定することが可能な半導体ウェーハの製造方法及び半導体製造装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to observe the inside of the reaction furnace and to grasp the warpage amount of the semiconductor wafer and to set an appropriate carry-in temperature condition. An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer manufacturing method and a semiconductor manufacturing apparatus.

上記課題を解決するため、本発明による半導体ウェーハの製造方法は、反応炉を加熱して所定の温度に設定する工程と、前記反応炉内に半導体ウェーハを搬入し、前記反応炉内のサセプタ上に前記半導体ウェーハを載置する工程と、前記サセプタ上の前記半導体ウェーハの反りをカメラで撮影する工程とを備え、前記カメラは、前記反応炉の側方に設置され、前記半導体ウェーハをその端面方向から撮影することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention includes a step of heating a reaction furnace to set a predetermined temperature, a semiconductor wafer is carried into the reaction furnace, and a susceptor in the reaction furnace is placed on the susceptor. And mounting the semiconductor wafer on the susceptor, and photographing the warpage of the semiconductor wafer on the susceptor with a camera, the camera being installed on a side of the reaction furnace, It is characterized by shooting from the direction.

本発明によれば、反応炉内での半導体ウェーハの反り量をその品種毎に把握することができ、ウェーハ搬入条件の適正化が可能である。これにより、半導体ウェーハを反応炉内に搬送した際、ウェーハが大きく反って非接触搬送部材と接触する事態を防止することができ、ウェーハの傷の発生を防止することができる。   According to the present invention, the amount of warpage of the semiconductor wafer in the reaction furnace can be ascertained for each product type, and the wafer loading conditions can be optimized. As a result, when the semiconductor wafer is transported into the reaction furnace, it is possible to prevent the wafer from being greatly warped and coming into contact with the non-contact transport member, and the generation of scratches on the wafer can be prevented.

本発明による半導体ウェーハの製造方法は、前記カメラにより撮影された画像に写る前記半導体ウェーハのエッジの位置及び前記反応炉内の部材の位置から前記半導体ウェーハの反り量を算出する工程をさらに備えることが好ましい。この工程によれば、半導体ウェーハの反り量を正確且つ自動的に算出することができる。   The method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention further includes a step of calculating a warpage amount of the semiconductor wafer from a position of an edge of the semiconductor wafer and a position of a member in the reaction furnace which are reflected in an image photographed by the camera. Is preferred. According to this step, the warpage amount of the semiconductor wafer can be accurately and automatically calculated.

本発明による半導体ウェーハの製造方法は、前記半導体ウェーハの反り量に基づいて前記反応炉を加熱するランプのパワーを調整する工程をさらに備えることが好ましい。この工程によれば、ウェーハの反り量の測定から反応炉の温度設定までを自動化することができ、これにより生産性の向上を図ることができる。   The method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention preferably further includes a step of adjusting a power of a lamp for heating the reaction furnace based on a warpage amount of the semiconductor wafer. According to this process, from the measurement of the amount of warpage of the wafer to the temperature setting of the reactor can be automated, thereby improving the productivity.

本発明において、前記反応炉の側方にはウェーハ搬入口及びガス導入口が設けられており、前記反応炉の側方であって、前記サセプタから見て前記ウェーハ搬入口及び前記ガス導入口と対向する位置にはガス排出口及びカメラ取り付け穴が設けられており、前記カメラは、前記カメラ取り付け穴から当該反応炉内に挿入されることが好ましい。この構成によれば、カメラの配置が反応炉内へのウェーハの搬入を邪魔することがなく、ウェーハの反り状態を確実に撮影することができる。また、ガス排出口側に設けられていることが多いメンテナンス用穴をカメラ取り付け穴として利用することができ、既存の機能を有効活用することができる。   In the present invention, a wafer carry-in port and a gas introduction port are provided on the side of the reaction furnace, and are located on the side of the reaction furnace, as viewed from the susceptor, It is preferable that a gas discharge port and a camera mounting hole are provided at opposing positions, and the camera is inserted into the reaction furnace through the camera mounting hole. According to this configuration, the arrangement of the camera does not disturb the loading of the wafer into the reaction furnace, and it is possible to reliably photograph the warped state of the wafer. In addition, maintenance holes that are often provided on the gas discharge port side can be used as camera mounting holes, and existing functions can be used effectively.

本発明において、前記カメラは、当該カメラを覆う石英シースを介して前記反応炉内に挿入されることが好ましい。これによれば、反応炉のパーティクル汚染及び炉内ガスの漏洩を防止することができる。   In the present invention, the camera is preferably inserted into the reactor through a quartz sheath covering the camera. According to this, particle contamination of the reaction furnace and leakage of the gas in the furnace can be prevented.

本発明による半導体ウェーハの製造方法は、前記カメラと前記石英シースの間に金蒸着された石英板からなるフィルタを設け、前記カメラは前記フィルタ及び前記石英シースを通して見える画像を撮影することが好ましい。これによれば、ランプからの光を遮り、入射エネルギーを下げることができ、コントラストが適切な画像を撮影することができる。   In the method of manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention, it is preferable that a filter made of a quartz plate deposited with gold is provided between the camera and the quartz sheath, and the camera takes an image that can be seen through the filter and the quartz sheath. According to this, the light from the lamp can be blocked, the incident energy can be lowered, and an image with appropriate contrast can be taken.

本発明による半導体ウェーハの製造方法は、前記反応炉内の温度が相対的に高いときには前記カメラのシャッタースピードを速くし、前記反応炉内の温度が相対的に低いときには前記カメラのシャッタースピードを遅くすることが好ましい。これによれば、コントラストが適切な画像を撮影することができる。   The semiconductor wafer manufacturing method according to the present invention increases the shutter speed of the camera when the temperature in the reaction furnace is relatively high, and decreases the shutter speed of the camera when the temperature in the reaction furnace is relatively low. It is preferable to do. According to this, it is possible to capture an image with appropriate contrast.

また、上記課題を解決するため、本発明による半導体製造装置は、半導体ウェーハの熱処理が行われる反応炉と、前記反応炉内において前記半導体ウェーハを支持するサセプタと、前記反応炉を加熱する複数のランプと、前記反応炉内に搬入され、前記サセプタ上に載置された前記半導体ウェーハの反りを撮影するカメラとを備え、前記カメラは、前記反応炉の側方に設置され、前記半導体ウェーハをその端面方向から撮影することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention includes a reaction furnace in which a heat treatment of a semiconductor wafer is performed, a susceptor that supports the semiconductor wafer in the reaction furnace, and a plurality of heating furnaces. A lamp and a camera that is carried into the reaction furnace and photographs the warpage of the semiconductor wafer placed on the susceptor, the camera being installed on a side of the reaction furnace, It is characterized by taking a picture from the end face direction.

本発明による半導体製造装置は、前記カメラにより撮影された画像に写る前記半導体ウェーハのエッジの位置及び前記反応炉内の部材の位置から前記半導体ウェーハの反り量を算出する画像処理部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、半導体ウェーハの反り量を正確且つ自動的に算出することができる。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention further includes an image processing unit that calculates a warpage amount of the semiconductor wafer from a position of an edge of the semiconductor wafer and a position of a member in the reaction furnace that are reflected in an image photographed by the camera. Is preferred. According to this configuration, the warpage amount of the semiconductor wafer can be accurately and automatically calculated.

本発明による半導体製造装置は、前記カメラを覆う石英シースをさらに備え、前記カメラは前記石英シースを介して前記反応炉内に挿入されることが好ましい。これによれば、反応炉のパーティクル汚染及び炉内ガスの漏洩を防止することができる。   Preferably, the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention further includes a quartz sheath covering the camera, and the camera is inserted into the reaction furnace through the quartz sheath. According to this, particle contamination of the reaction furnace and leakage of the gas in the furnace can be prevented.

また、本発明による半導体製造装置は、前記カメラと前記石英シースとの間に設けられた金蒸着された石英板からなるフィルタをさらに備え、前記カメラは前記フィルタ及び前記石英シースを通して見える画像を撮影することが好ましい。これによれば、ランプからの光を遮り、入射エネルギーを下げることができ、コントラストが適切な画像を撮影することができる。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention further includes a filter made of a gold-deposited quartz plate provided between the camera and the quartz sheath, and the camera takes an image that can be seen through the filter and the quartz sheath. It is preferable to do. According to this, the light from the lamp can be blocked, the incident energy can be lowered, and an image with appropriate contrast can be taken.

本発明による半導体製造装置は、前記半導体ウェーハの撮影時における前記反応炉内の温度と前記半導体ウェーハの反り量との関係を対応付けて記録するデータベースをさらに備えることが好ましい。この場合において、本発明による半導体製造装置は、前記複数のランプのパワーを制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記半導体ウェーハと同一品種の成膜処理を行う場合に、前記データベースを参照して、前記同一品種の半導体ウェーハの搬入時における前記反応炉内の温度を決定することが好ましい。この構成によれば、ウェーハの反り量の測定から反応炉の温度設定までを自動化することができ、これにより生産性の向上を図ることができる。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention preferably further includes a database that records the relationship between the temperature in the reaction furnace and the amount of warpage of the semiconductor wafer in association with the photographing of the semiconductor wafer. In this case, the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention further includes a control unit that controls the power of the plurality of lamps, and the control unit stores the database when performing a film forming process of the same kind as the semiconductor wafer. Referring to this, it is preferable to determine the temperature in the reaction furnace when the semiconductor wafer of the same kind is carried in. According to this configuration, it is possible to automate from the measurement of the amount of warpage of the wafer to the temperature setting of the reaction furnace, thereby improving the productivity.

本発明によれば、反応炉内を観察でき、半導体ウェーハの反り量を把握して適切な搬入温度条件を設定することが可能な半導体ウェーハの製造方法及び半導体製造装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inside of a reaction furnace can be observed, the manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus of a semiconductor wafer which can grasp | ascertain the curvature amount of a semiconductor wafer and can set appropriate carrying-in temperature conditions can be provided.

図1は、本発明による半導体製造装置の概略を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention. 図2は、ウェーハの搬送について説明するための模式図であって、(a)はウェーハを載置する前の状態、(b)はウェーハを載置した後の状態をそれぞれ示している。2A and 2B are schematic diagrams for explaining the conveyance of the wafer, wherein FIG. 2A shows a state before placing the wafer, and FIG. 2B shows a state after placing the wafer. 図3は、カメラの構成を示す略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the camera. 図4は、カメラのキャリブレーション作業の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of camera calibration work. 図5は、本実施形態による半導体製造装置を用いたウェーハの反り量の測定方法を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a method for measuring the amount of warpage of the wafer using the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment. 図6は、反応炉内の温度レシピの一例を示すタイムチャートであって、(a)はウェーハ投入温度を調整する前の標準レシピ、(b)は調整済みレシピをそれぞれ示している。FIG. 6 is a time chart showing an example of a temperature recipe in the reaction furnace, where (a) shows a standard recipe before adjusting the wafer input temperature, and (b) shows an adjusted recipe. 図7は、実施例1の測定結果であって、ウェーハの反り量の測定結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the measurement result of Example 1 and the measurement result of the warpage amount of the wafer. 図8は、実施例2の測定結果であって、基板タイプが異なるウェーハの反り量の測定結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the measurement result of Example 2 and the measurement result of the warpage amount of wafers having different substrate types. 図9は、実施例3の測定結果であって、10枚のウェーハの反り量のばらつきを示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the measurement results of Example 3, showing the variation in the amount of warpage of 10 wafers.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施の形態による半導体製造装置1の概略を示す縦断面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a semiconductor manufacturing apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態による半導体製造装置1は、シリコンウェーハの表面にエピタキシャル膜を気相成長させる枚葉式のエピタキシャル成長装置であって、ウェーハWの成膜処理が行われる反応炉10と、反応炉10内においてウェーハWを支持するサセプタ11と、サセプタ11の周りに設けられたサセプタリング12と、反応炉10をその上方及び下方からそれぞれ加熱する上部ランプ13a及び下部ランプ13bと、反応炉10に対して着脱自在に設けられたカメラ14と、装置全体を制御するシステム制御部15とを備えている。   As shown in FIG. 1, the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is a single wafer type epitaxial growth apparatus for vapor-phase growing an epitaxial film on the surface of a silicon wafer, and a reactor in which a film formation process of a wafer W is performed. 10, a susceptor 11 that supports the wafer W in the reaction furnace 10, a susceptor ring 12 provided around the susceptor 11, an upper lamp 13a and a lower lamp 13b that heat the reaction furnace 10 from above and below, respectively. The camera 14 is provided detachably with respect to the reaction furnace 10, and a system control unit 15 for controlling the entire apparatus.

反応炉10は石英などの透明な材料から構成される。反応炉10にはガス導入口16とガス排出口17とが対向配置されており、さらに、ガス排出口17側にはカメラ取り付け穴18が設けられている。カメラ取り付け穴18としては、通常の成膜処理中には使用する必要のない予備的なメンテナンス用穴を利用することも可能である。   The reaction furnace 10 is made of a transparent material such as quartz. The reaction furnace 10 has a gas inlet 16 and a gas outlet 17 facing each other, and a camera mounting hole 18 is provided on the gas outlet 17 side. As the camera mounting hole 18, a preliminary maintenance hole that does not need to be used during a normal film forming process can be used.

エピタキシャル成長処理中においては、ガス導入口16からトリクロロシラン(SiHCl)などの原料ガスを含む反応ガスが反応炉10内に供給される。反応ガスはウェーハWの表面に対して平行(水平方向)に供給され、ウェーハWの表面を通過してピタキシャル膜の成長に寄与した後、ガス排出口17を通って外部に排出される。 During the epitaxial growth process, a reaction gas containing a source gas such as trichlorosilane (SiHCl 3 ) is supplied from the gas inlet 16 into the reaction furnace 10. The reaction gas is supplied in parallel (horizontal direction) to the surface of the wafer W, passes through the surface of the wafer W, contributes to the growth of the epitaxial film, and is then discharged to the outside through the gas discharge port 17.

サセプタ11は回転軸21により支持されており、ウェーハWはサセプタ11と共に回転する。円形のサセプタ11の外側にはサセプタリング12が固定的に設けられている。サセプタリング12の主面の高さはサセプタ11と一致している。このサセプタ11とサセプタリング12により、反応炉10の内部空間は上部空間と下部空間に区画される。   The susceptor 11 is supported by a rotating shaft 21, and the wafer W rotates with the susceptor 11. A susceptor ring 12 is fixedly provided outside the circular susceptor 11. The height of the main surface of the susceptor ring 12 coincides with that of the susceptor 11. By this susceptor 11 and susceptor ring 12, the internal space of the reaction furnace 10 is divided into an upper space and a lower space.

上部ランプ13a及びランプ13bは例えばハロゲンランプである。複数の上部ランプ13a及び下部ランプ13bの各々は、ウェーハWの均熱性を向上させるために、ウェーハ上部とウェーハ下部にそれぞれ設置されている。   The upper lamp 13a and the lamp 13b are, for example, halogen lamps. Each of the plurality of upper lamps 13a and lower lamps 13b is installed at the upper part of the wafer and the lower part of the wafer in order to improve the thermal uniformity of the wafer W.

図2(a)及び(b)は、ウェーハの搬送について説明するための模式図である。   FIGS. 2A and 2B are schematic views for explaining the conveyance of the wafer.

図2(a)に示すように、反応炉10内へのウェーハWの搬送にはウェーハWを非接触状態で吸着保持する非接触搬送部材22が用いられる。特に限定されるものではないが、非接触搬送部材22としてはベルヌーイチャックを挙げることができる。   As shown in FIG. 2A, a non-contact transfer member 22 that holds the wafer W in a non-contact state is used to transfer the wafer W into the reaction furnace 10. Although not particularly limited, the non-contact conveying member 22 may be a Bernoulli chuck.

ウェーハWは、ウェーハ搬入口23から反応炉10内に搬入され、サセプタ11の上方で吸着が解除されることにより、サセプタ11上に載置される。また、サセプタ11上の処理済ウェーハを取り出す場合には、非接触搬送部材22の主面をウェーハWに吸着させて保持した後、反応炉10の外までウェーハWを搬出する。   The wafer W is carried into the reaction furnace 10 through the wafer carry-in port 23 and is placed on the susceptor 11 by releasing the adsorption above the susceptor 11. When the processed wafer on the susceptor 11 is taken out, the main surface of the non-contact transfer member 22 is attracted and held on the wafer W, and then the wafer W is carried out of the reaction furnace 10.

上記のように、500℃以上の高温の反応炉10内にウェーハWを搬入し、サセプタ11に移載すると、図2(b)に示すように、サセプタ11上でウェーハWが反り、ウェーハWのエッジが非接触搬送部材22に接触する場合がある。例えば、サセプタ11上に置かれた反りのないウェーハの表面から非接触搬送部材22までの高さHが6mmである場合、ウェーハが6mm以上反ると非接触搬送部材22に接触することになる。そのため、本実施形態においては、カメラ14を用いてウェーハの反り状態を撮影する。   As described above, when the wafer W is loaded into the high temperature reaction furnace 10 of 500 ° C. or more and transferred to the susceptor 11, the wafer W warps on the susceptor 11 as shown in FIG. May contact the non-contact conveying member 22. For example, when the height H from the surface of the wafer without warping placed on the susceptor 11 to the non-contact transport member 22 is 6 mm, the wafer contacts the non-contact transport member 22 when the wafer warps by 6 mm or more. . Therefore, in this embodiment, the camera 14 is used to photograph the warped state of the wafer.

カメラ14は、反応炉10の側方に設置され、ウェーハWをその端面方向から撮影する。カメラ14は、ガス排出口17側に設けられたカメラ取り付け穴18から反応炉10内に挿入されており、反応炉10に対して着脱可能である。そして、カメラ14はウェーハWの反り量の測定時にのみ使用され、通常の運用時(成膜処理時)には反応炉10から取り外すことができる。   The camera 14 is installed on the side of the reaction furnace 10 and photographs the wafer W from the end surface direction. The camera 14 is inserted into the reaction furnace 10 through a camera mounting hole 18 provided on the gas discharge port 17 side, and is detachable from the reaction furnace 10. The camera 14 is used only when measuring the amount of warpage of the wafer W, and can be detached from the reaction furnace 10 during normal operation (during film formation).

カメラ14はシステム制御部15に接続されており、その撮影動作はシステム制御部15から制御可能である。カメラ14が撮影した画像はシステム制御部15内の画像処理部15aに取り込まれ、シリコンウェーハWの反り量が算出される。さらに、ウェーハWの反り量から、ウェーハ搬入時の反応炉10内の温度(ウェーハ投入温度)が決定される。そして、これらの測定結果はシステム制御部15のデータベース15bに保存され、実際の運用時に参照される。すなわち、温度制御部15cは、データベース15bを参照して反応炉10の温度を設定し、上部ランプ13a及び下部ランプ13bのパワーを制御する。   The camera 14 is connected to the system control unit 15, and the photographing operation can be controlled from the system control unit 15. An image photographed by the camera 14 is taken into the image processing unit 15a in the system control unit 15, and the warpage amount of the silicon wafer W is calculated. Further, the temperature in the reaction furnace 10 (wafer input temperature) at the time of carrying in the wafer is determined from the amount of warpage of the wafer W. These measurement results are stored in the database 15b of the system control unit 15 and referred to during actual operation. That is, the temperature control unit 15c sets the temperature of the reaction furnace 10 with reference to the database 15b, and controls the power of the upper lamp 13a and the lower lamp 13b.

なお、ウェーハの反り量の測定は、未測定の品種を対象に実施される。すでに反り量を測定したことのあるウェーハの品種については、データベース15bに保存されている測定データをもとにウェーハ投入温度を決定することができる。なお、ウェーハの品種は、ウェーハの直径、厚み、基板タイプ(P型/N型)、製造条件等、ウェーハを特徴づける各種パラメータに基づいて区別される。   The measurement of the amount of warpage of the wafer is carried out for unmeasured varieties. For the types of wafers whose warpage has already been measured, the wafer input temperature can be determined based on the measurement data stored in the database 15b. The types of wafers are distinguished based on various parameters that characterize the wafer, such as wafer diameter, thickness, substrate type (P type / N type), and manufacturing conditions.

図3は、カメラ14の構成を示す略平面図である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the camera 14.

図3に示すように、カメラ14は、スコープ内部に水を循環させる水冷式の耐熱スコープであり、冷却水導入口14a及び冷却水排出口14bを備えている。耐熱スコープは、反応炉10の側面に設けられているカメラ取り付け穴18から反応炉10内に挿入される。その際、パーティクル汚染及び炉内ガスの漏洩を防止するため、図示のように、カメラ取り付け穴18に石英シース(石英管)24を挿入し、石英シース24の内部にカメラ14の先端部を挿入する構造としている。歪みのない鮮明が画像を得るためには、石英シース24の先端面はカメラ14の光軸に対して直角かつ透明であることが必要である。また、上部ランプ13a及び下部ランプ13bからの光を遮り、入射エネルギーを下げるために、石英シース24とカメラ14の先端との間に金蒸着された石英板からなる光学フィルタ(石英板フィルタ)25を介在させることが好ましい。   As shown in FIG. 3, the camera 14 is a water-cooled heat-resistant scope that circulates water inside the scope, and includes a cooling water inlet 14a and a cooling water outlet 14b. The heat-resistant scope is inserted into the reaction furnace 10 through a camera mounting hole 18 provided on the side surface of the reaction furnace 10. At that time, in order to prevent particle contamination and leakage of gas in the furnace, a quartz sheath (quartz tube) 24 is inserted into the camera mounting hole 18 and a tip of the camera 14 is inserted into the quartz sheath 24 as shown in the figure. It has a structure to do. In order to obtain a clear image without distortion, the tip surface of the quartz sheath 24 needs to be perpendicular to the optical axis of the camera 14 and transparent. Further, an optical filter (quartz plate filter) 25 made of a quartz plate vapor-deposited between the quartz sheath 24 and the tip of the camera 14 in order to block the light from the upper lamp 13a and the lower lamp 13b and reduce the incident energy. It is preferable to interpose.

カメラ14は、想定される温度域で反応炉10内を観察可能であることが必要である。そのためには、ウェーハ搬入時の反応炉10内の温度に合わせてカメラ14のシャッタースピードを調整する必要がある。   The camera 14 needs to be able to observe the inside of the reaction furnace 10 in an assumed temperature range. For this purpose, it is necessary to adjust the shutter speed of the camera 14 in accordance with the temperature in the reaction furnace 10 when the wafer is loaded.

たとえば、反応炉10内の温度が900℃のときにカメラ14のシャッタースピードを1/60秒に設定すると、入射光量が多すぎて画像が飽和し、観察が困難となるが、シャッタースピードを1/250秒に設定した場合には、適切なコントラストとなるので観察が可能となる。逆に、反応炉10内の温度が600℃のときにカメラ14のシャッタースピードを1/250秒に設定すると、入射光量が少なすぎて画像が暗くなり、観察が困難となるが、シャッタースピードを1/60秒に設定した場合には、適切なコントラストとなるので観察が可能となる。反応炉10内の温度が500℃以下の場合には、シャッタースピードをどのように変えても画像が暗すぎて観察が困難であるが、カメラ14の先端に設けた石英板フィルタ25を取り外すことで観察が可能となる。   For example, if the shutter speed of the camera 14 is set to 1/60 seconds when the temperature in the reaction furnace 10 is 900 ° C., the amount of incident light is too large and the image becomes saturated and observation becomes difficult. When set to / 250 seconds, observation becomes possible because the contrast becomes appropriate. Conversely, if the shutter speed of the camera 14 is set to 1/250 seconds when the temperature in the reactor 10 is 600 ° C., the amount of incident light is too small and the image becomes dark and observation becomes difficult. When it is set to 1/60 seconds, the contrast becomes appropriate and observation is possible. When the temperature in the reaction furnace 10 is 500 ° C. or lower, the image is too dark and difficult to observe no matter how the shutter speed is changed, but the quartz plate filter 25 provided at the tip of the camera 14 is removed. Observation becomes possible.

図4は、カメラ14のキャリブレーション作業の一例を示す模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the calibration work of the camera 14.

カメラ14で撮影した画像を用いてウェーハの反り量を定量化するためには、1画素当たりの距離を予め算出するキャリブレーション作業が必要である。1画素当たりの距離は、図4に示すように、縦横方向の長さが分かっている方眼紙26の画像を所定の距離Lだけ離れた位置から撮影することにより算出することができる。   In order to quantify the amount of warpage of the wafer using an image taken by the camera 14, a calibration operation for calculating a distance per pixel in advance is required. As shown in FIG. 4, the distance per pixel can be calculated by taking an image of graph paper 26 whose vertical and horizontal lengths are known from a position separated by a predetermined distance L.

図5は、本実施形態による半導体製造装置1を用いたウェーハの反り量の測定方法を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a method for measuring the amount of warpage of the wafer using the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment.

図5に示すように、ウェーハの反り量の測定では、まず反応炉10のカメラ取り付け穴18に石英シース24及び石英板フィルタ25を介してカメラ14を取り付け、反応炉10内のウェーハの反り量を撮影可能な状態とする(ステップS101)。   As shown in FIG. 5, in the measurement of the amount of warpage of the wafer, first, the camera 14 is attached to the camera mounting hole 18 of the reaction furnace 10 via the quartz sheath 24 and the quartz plate filter 25, and the amount of warpage of the wafer in the reaction furnace 10. Is ready for photographing (step S101).

次に、反応炉10内の温度を所定のウェーハ投入温度(例えば900℃)に設定する(ステップS102)。また、反応炉10内の温度に合わせてカメラ14の適切なシャッタースピードも予め設定しておく。   Next, the temperature in the reaction furnace 10 is set to a predetermined wafer charging temperature (for example, 900 ° C.) (step S102). An appropriate shutter speed of the camera 14 is also set in advance according to the temperature in the reaction furnace 10.

その後、反応炉10内にウェーハを非接触搬送する(ステップS103)。ウェーハを反応炉10内に搬送したとき、サセプタ11とウェーハとの間に大きな温度差があることに起因して、ウェーハの裏面側が急激に加熱され、ウェーハのエッジが一時的に反り上がる。ウェーハの反り量は、ウェーハの肉厚やP型やN型といった基板タイプよっても異なり、ウェーハの反り量が大きい場合には、非接触搬送部材22に接触し、これによりスクラッチ傷が形成されたり、発塵してパーティクルがウェーハに付着したりして、ウェーハの品質を悪化させる。そのため、ウェーハ載置直後から一定時間内におけるウェーハの反り挙動をカメラ14で連続撮影する(ステップS104)。   Thereafter, the wafer is transferred in a non-contact manner into the reaction furnace 10 (step S103). When the wafer is transferred into the reaction furnace 10, due to the large temperature difference between the susceptor 11 and the wafer, the back side of the wafer is heated rapidly, and the edge of the wafer is temporarily warped. The amount of warpage of the wafer differs depending on the thickness of the wafer and the substrate type such as P-type or N-type. When the amount of warpage of the wafer is large, the wafer contacts the non-contact transfer member 22, thereby forming scratches. Dust is generated and particles adhere to the wafer, deteriorating the quality of the wafer. Therefore, the camera 14 continuously photographs the warping behavior of the wafer within a predetermined time immediately after placing the wafer (step S104).

次に、撮影した画像からテストウェーハの反り量を求める(ステップS105)。炉内でウェーハが反ると、画像中のウェーハのエッジの位置が変化するので、ウェーハの変化量をウェーハの反り量として算出する。サセプタリング12からウェーハのエッジまでの距離(画素)を前述したキャリブレーション結果に基づいて実際の距離に換算することにより、ウェーハの反り量を算出することができる。この計算は、システム制御部15が有するコンピュータプログラムによって自動的に行うことができる。   Next, the warpage amount of the test wafer is obtained from the photographed image (step S105). When the wafer is warped in the furnace, the position of the edge of the wafer in the image changes, so the amount of change of the wafer is calculated as the amount of warpage of the wafer. The amount of warpage of the wafer can be calculated by converting the distance (pixel) from the susceptor ring 12 to the edge of the wafer into the actual distance based on the calibration result described above. This calculation can be automatically performed by a computer program included in the system control unit 15.

その後、この反り量に基づいて、非接触搬送部材22と接触することがない適正なウェーハ投入温度を求める(ステップS106)。非接触搬送部材22と接触することがないウェーハの反り量は、サセプタ11上に載置された反りのないウェーハの表面(あるいは、ウェーハの表面と面一なサセプタリング12の上端面)から石英ワンドの主面までの距離として表すことができる。そして、非接触搬送部材22と接触することがない適正なウェーハ投入温度は、実際にウェーハ投入温度を変えて測定したときの複数の測定結果から決定することができ、これにより適正なウェーハ投入温度を確実に知ることができる。あるいは、一つの測定結果をもとに計算から推定することも可能である。   Thereafter, based on the warpage amount, an appropriate wafer charging temperature that does not come into contact with the non-contact transfer member 22 is obtained (step S106). The amount of warpage of the wafer that does not come into contact with the non-contact conveying member 22 is from the surface of the wafer without warping placed on the susceptor 11 (or from the upper end surface of the susceptor ring 12 flush with the surface of the wafer). It can be expressed as the distance to the main surface of the wand. An appropriate wafer input temperature that does not come into contact with the non-contact transfer member 22 can be determined from a plurality of measurement results obtained by actually changing the wafer input temperature, thereby determining an appropriate wafer input temperature. Can be surely known. Or it is also possible to estimate from calculation based on one measurement result.

その後、テストウェーハと同一品種の製品ウェーハを処理する場合には、反応炉10内が適正なウェーハ投入温度となるように上部ランプ13a及び下部ランプ13bのパワーを調整する(ステップS107)この反応炉10にウェーハを搬入することにより、ウェーハの反りを抑制することができ、非接触搬送部材22との接触による傷の発生を防止することが可能となる。   Thereafter, when processing a product wafer of the same type as the test wafer, the power of the upper lamp 13a and the lower lamp 13b is adjusted so that the inside of the reaction furnace 10 has an appropriate wafer charging temperature (step S107). By loading the wafer into the wafer 10, the warpage of the wafer can be suppressed, and the generation of scratches due to contact with the non-contact conveying member 22 can be prevented.

図6は、反応炉10内の温度レシピの一例を示すタイムチャートであって、(a)はウェーハ投入温度を調整する前の標準レシピ、(b)は調整済みレシピをそれぞれ示している。   FIG. 6 is a time chart showing an example of a temperature recipe in the reaction furnace 10, where (a) shows a standard recipe before adjusting the wafer input temperature, and (b) shows an adjusted recipe.

図6(a)に示すように、標準レシピでは、処理開始時にまず待機温度から昇温して炉内クリーニングを行った後(T1〜T2)、ウェーハをロードするため、反応炉10内の温度を一定速度で降温する(T3)。そしてウェーハを反応炉10内にロードした後(T4)、反応炉10内の温度を再び一定速度で昇温し(T5)、水素雰囲気中で一定時間(例えば10分)熱処理する水素ベーク処理を実施する(T6)。この水素ベーク工程により、ウェーハの表裏面の自然酸化膜が除去される。その後、炉内温度を調整した後、原料ガス雰囲気中で熱処理することにより、ウェーハの表面にエピタキシャル膜を形成する(T7〜T8)。最後に、反応炉10内の温度を下げてウェーハをアンロードする(T9)。   As shown in FIG. 6 (a), in the standard recipe, the temperature in the reaction furnace 10 is used to load the wafer after the temperature is first raised from the standby temperature at the start of processing and the cleaning in the furnace is performed (T1 to T2). Is cooled at a constant speed (T3). Then, after loading the wafer into the reaction furnace 10 (T4), the temperature in the reaction furnace 10 is again increased at a constant rate (T5), and a hydrogen baking process is performed in which heat treatment is performed in a hydrogen atmosphere for a certain time (for example, 10 minutes). Implement (T6). By this hydrogen baking process, the natural oxide films on the front and back surfaces of the wafer are removed. Then, after adjusting the temperature in the furnace, an epitaxial film is formed on the surface of the wafer by heat treatment in a source gas atmosphere (T7 to T8). Finally, the temperature in the reactor 10 is lowered to unload the wafer (T9).

一方、図6(b)に示すように、調整済みレシピでは、炉内クリーニング後、ウェーハをロードするため、反応炉10内の温度を適正温度(たとえば800℃)まで一定速度で降温し、ウェーハを炉内にロードした後、反応炉10内の温度を再び一定速度で昇温するので、標準レシピよりもウェーハのロードに要する時間が長くなる。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, in the adjusted recipe, in order to load the wafer after cleaning in the furnace, the temperature in the reaction furnace 10 is lowered to an appropriate temperature (for example, 800 ° C.) at a constant speed, and the wafer is loaded. Since the temperature in the reaction furnace 10 is raised again at a constant speed after loading into the furnace, the time required for loading the wafer becomes longer than in the standard recipe.

すなわち、種々のウェーハと非接触搬送部材22との接触を防止できるようにウェーハ投入温度を過度に低く設定した場合には、ウェーハ投入温度に設定するための降温・昇温時間が長くなることにより生産性が悪化するという問題がある。しかしながら、本発明によれば、適正なウェーハ投入温度を設定しているので、ウェーハの生産性の過度な低下を抑制しつつ、ウェーハと非接触搬送部材22との接触を確実に防止することができる。   That is, when the wafer charging temperature is set too low so that contact between various wafers and the non-contact transfer member 22 can be prevented, the temperature lowering / heating time for setting the wafer charging temperature becomes longer. There is a problem that productivity deteriorates. However, according to the present invention, since an appropriate wafer charging temperature is set, it is possible to reliably prevent contact between the wafer and the non-contact conveying member 22 while suppressing an excessive decrease in wafer productivity. it can.

以上説明したように、本実施形態による半導体ウェーハの製造方法は、反応炉10の側方に取り付けられたカメラ14から反応炉10内のウェーハの反り状態を撮影し、得られた画像からウェーハの反り量を算出するので、スクラッチ不良の発生しないウェーハ投入条件を確立することができる。これにより、ウェーハの搬入時に起きるスクラッチ不良を低減することができ、生産性の向上を図ることができる。   As described above, the semiconductor wafer manufacturing method according to the present embodiment photographs the wafer warpage in the reaction furnace 10 from the camera 14 attached to the side of the reaction furnace 10, and the wafer image is obtained from the obtained image. Since the amount of warpage is calculated, it is possible to establish a wafer loading condition in which no scratch failure occurs. As a result, it is possible to reduce scratch defects that occur when a wafer is carried in, and to improve productivity.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

例えば、上記実施形態においては、半導体製造装置の一例としてエピタキシャル成長装置を挙げたが、本発明はエピタキシャル成長装置に限定されるものではなく、熱処理を行う種々の半導体製造装置に適用可能である。   For example, in the above embodiment, an epitaxial growth apparatus has been described as an example of a semiconductor manufacturing apparatus, but the present invention is not limited to the epitaxial growth apparatus, and can be applied to various semiconductor manufacturing apparatuses that perform heat treatment.

実施例1として、エピタキシャル成長装置(ASM社製Epsilon2000)内にシリコンウェーハを搬入してその反り挙動を確認するテストを実施した。テストウェーハとしては、直径125mm、厚さ525μm、比抵抗8〜12Ω・cmのP型シリコンウェーハを用いた。また、反応炉内の温度を900℃に設定し、ベルヌーイチャックでウェーハを反応炉内に搬入し、サセプタ上に載置した。そして、サセプタ上にウェーハを載置した直後から12秒間の反りの挙動をカメラで連続的に撮影した。カメラのシャッタースピードは1/250秒とし、毎秒5枚の画像を撮影した。なお、石英シースとカメラとの間には金蒸着の石英板フィルタを挿入して適切なコントラストとなるように調整した。   As Example 1, a test was performed in which a silicon wafer was carried into an epitaxial growth apparatus (Epsilon 2000 manufactured by ASM) and its warpage behavior was confirmed. As the test wafer, a P-type silicon wafer having a diameter of 125 mm, a thickness of 525 μm, and a specific resistance of 8 to 12 Ω · cm was used. The temperature in the reaction furnace was set to 900 ° C., and the wafer was loaded into the reaction furnace with a Bernoulli chuck and placed on the susceptor. Then, immediately after the wafer was placed on the susceptor, the warping behavior for 12 seconds was continuously photographed by the camera. The camera shutter speed was 1/250 seconds, and five images were taken per second. A gold-deposited quartz plate filter was inserted between the quartz sheath and the camera to adjust the contrast appropriately.

次に、測定した画像を画像処理プログラムで解析し、各画像に写るウェーハの反り量を求めた。その測定結果を図7に示す。   Next, the measured image was analyzed by an image processing program, and the amount of warpage of the wafer shown in each image was obtained. The measurement results are shown in FIG.

図7から明らかなように、ウェーハはサセプタ上に載置した直後から反り始め、反り量が最大に達した後、反りが納まることを確認できた。特に、サセプタ上に載置した直後ではなく、載置直後から約4.5秒経過した後にウェーハが最も反っていることが判明した。このように、本実施形態によるエピタキシャル成長装置を用いることでウェーハの反り始めから反りが納まるまでの挙動を把握することができ、ウェーハの反り量を算出することが可能である。   As is apparent from FIG. 7, the wafer started to warp immediately after being placed on the susceptor, and it was confirmed that the warpage was settled after the warp amount reached the maximum. In particular, it was found that the wafer was most warped after about 4.5 seconds from immediately after placing, not immediately after placing on the susceptor. As described above, by using the epitaxial growth apparatus according to the present embodiment, it is possible to grasp the behavior from the start of the warpage of the wafer until the warpage is settled, and it is possible to calculate the amount of warpage of the wafer.

次に、実施例2として、実施例1と同一条件下において、基板タイプ、比抵抗が異なる3枚のウェーハを用意し、これらを反応炉内に投入して各ウェーハの反り量を測定した。テストウェーハの基板タイプは、P−型、P+型、およびN−型の3種類とし、ウェーハ投入温度を3通りに変更して測定し、反り量の傾向を確認した。その結果を図8に示す。   Next, as Example 2, three wafers having different substrate types and specific resistances were prepared under the same conditions as in Example 1, and these were put into a reaction furnace to measure the amount of warpage of each wafer. The substrate types of the test wafers were P-type, P + -type, and N--type, and the wafer input temperature was changed in three ways, and the tendency of the warpage amount was confirmed. The result is shown in FIG.

図8に示すように、ウェーハの反り量はウェーハ投入温度が高温であるほど大きくなり、この傾向は基板タイプによらず共通であることが分かった。ウェーハの反り量はN−型シリコンウェーハが最も大きく、次いでP−型シリコンウェーハの反り量が大きく、P+型シリコンウェーハの反り量は相対的に小さいことが分かった。   As shown in FIG. 8, it was found that the amount of warpage of the wafer increases as the wafer input temperature increases, and this tendency is common regardless of the substrate type. It was found that the amount of warpage of the wafer was the largest for the N-type silicon wafer, followed by the amount of warpage of the P-type silicon wafer, and the amount of warpage of the P + type silicon wafer was relatively small.

次に、実施例3として、実施例1と同一条件下において、実施例1と同一品種の10枚のウェーハを用意し、これらを反応炉内に繰り返し投入して各ウェーハの反り量を測定すると共に、反り量のばらつきを評価した。その結果を図9に示す。   Next, as Example 3, ten wafers of the same kind as Example 1 are prepared under the same conditions as Example 1, and these are repeatedly put into a reaction furnace to measure the amount of warpage of each wafer. At the same time, the variation in warpage was evaluated. The result is shown in FIG.

図9から明らかなように、全10回中のウェーハの反り量のばらつきは、約±0.2mm(±0.5画素)であった。この結果から、本発明による半導体装置を用いてウェーハの反り量を安定して測定することが可能であることを確認できた。   As is apparent from FIG. 9, the variation in the amount of warpage of the wafer during all 10 times was about ± 0.2 mm (± 0.5 pixel). From this result, it was confirmed that the amount of warpage of the wafer can be stably measured using the semiconductor device according to the present invention.

1 半導体製造装置
10 反応炉
11 サセプタ
12 サセプタリング
13 ランプ
13a 上部ランプ
13b 下部ランプ
14 カメラ
14a 冷却水導入口
14b 冷却水排出口
15 システム制御部
15a 画像処理部
15b データベース
15c 温度制御部
16 ガス導入口
17 ガス排出口
18 カメラ取り付け穴
21 回転軸
22 非接触搬送部材
23 ウェーハ搬入口
24 石英シース
25 石英板フィルタ
26 方眼紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor manufacturing apparatus 10 Reactor 11 Susceptor 12 Susceptor ring 13 Lamp 13a Upper lamp 13b Lower lamp 14 Camera 14a Cooling water inlet 14b Cooling water outlet 15 System control part 15a Image processing part 15b Database 15c Temperature control part 16 Gas inlet 17 Gas exhaust port 18 Camera mounting hole 21 Rotating shaft 22 Non-contact transport member 23 Wafer transport port 24 Quartz sheath 25 Quartz plate filter 26 Graph paper

Claims (9)

半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
反応炉を加熱して所定の温度に設定する工程と、
前記反応炉内に半導体ウェーハを搬入し、前記反応炉内のサセプタ上に前記半導体ウェーハを載置する工程と、
前記サセプタ上の前記半導体ウェーハの反りをカメラで撮影する工程とを備え、
前記カメラは、前記反応炉の側方に設置され、前記半導体ウェーハをその端面方向から撮影することを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor wafer for heat treating a semiconductor wafer,
Heating the reaction furnace and setting it to a predetermined temperature;
Carrying a semiconductor wafer into the reaction furnace, and placing the semiconductor wafer on a susceptor in the reaction furnace;
Photographing the warpage of the semiconductor wafer on the susceptor with a camera,
The said camera is installed in the side of the said reaction furnace, and images the said semiconductor wafer from the end surface direction, The manufacturing method of the semiconductor wafer characterized by the above-mentioned.
前記カメラにより撮影された画像に写る前記半導体ウェーハのエッジの位置及び前記反応炉内の部材の位置から前記半導体ウェーハの反り量を算出する工程をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウェーハの製造方法。   2. The method according to claim 1, further comprising a step of calculating a warpage amount of the semiconductor wafer from a position of an edge of the semiconductor wafer and a position of a member in the reaction furnace that are reflected in an image photographed by the camera. Semiconductor wafer manufacturing method. 前記半導体ウェーハの反り量に基づいて前記反応炉を加熱するランプのパワーを調整する工程をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の半導体ウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 2, further comprising a step of adjusting a power of a lamp for heating the reaction furnace based on a warpage amount of the semiconductor wafer. 前記反応炉の側方にはウェーハ搬入口及びガス導入口が設けられており、
前記反応炉の側方であって、前記サセプタから見て前記ウェーハ搬入口及び前記ガス導入口と対向する位置にはガス排出口及びカメラ取り付け穴が設けられており、
前記カメラは、前記カメラ取り付け穴から当該反応炉内に挿入されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体ウェーハの製造方法。
A wafer inlet and a gas inlet are provided on the side of the reactor,
A gas discharge port and a camera mounting hole are provided on the side of the reaction furnace at a position facing the wafer carry-in port and the gas introduction port when viewed from the susceptor,
The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the camera is inserted into the reaction furnace through the camera mounting hole.
前記反応炉内の温度が相対的に高いときには前記カメラのシャッタースピードを速くし、前記反応炉内の温度が相対的に低いときには前記カメラのシャッタースピードを遅くすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体ウェーハの製造方法。   The shutter speed of the camera is increased when the temperature in the reaction furnace is relatively high, and the shutter speed of the camera is decreased when the temperature in the reaction furnace is relatively low. 5. The method for producing a semiconductor wafer according to claim 4. 半導体ウェーハの熱処理が行われる反応炉と、
前記反応炉内において前記半導体ウェーハを支持するサセプタと、
前記反応炉を加熱する複数のランプと、
前記反応炉内に搬入され、前記サセプタ上に載置された前記半導体ウェーハの反りを撮影するカメラとを備え、
前記カメラは、前記反応炉の側方に設置され、前記半導体ウェーハをその端面方向から撮影することを特徴とする半導体製造装置。
A reactor for heat treatment of semiconductor wafers;
A susceptor for supporting the semiconductor wafer in the reactor;
A plurality of lamps for heating the reactor;
A camera that is carried into the reaction furnace and photographs the warpage of the semiconductor wafer placed on the susceptor;
The said camera is installed in the side of the said reaction furnace, and image | photographs the said semiconductor wafer from the end surface direction, The semiconductor manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記カメラにより撮影された画像に写る前記半導体ウェーハのエッジの位置及び前記反応炉内の部材の位置から前記半導体ウェーハの反り量を算出する画像処理部をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の半導体製造装置。   The image processing unit according to claim 6, further comprising an image processing unit that calculates a warpage amount of the semiconductor wafer from a position of an edge of the semiconductor wafer reflected in an image photographed by the camera and a position of a member in the reaction furnace. The semiconductor manufacturing apparatus as described. 前記半導体ウェーハの撮影時における前記反応炉内の温度と前記半導体ウェーハの反り量との関係を対応付けて記録するデータベースをさらに備えることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体製造装置。   The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 6, further comprising a database that records the relationship between the temperature in the reaction furnace and the amount of warpage of the semiconductor wafer in association with the image of the semiconductor wafer. 前記複数のランプのパワーを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記半導体ウェーハと同一品種の成膜処理を行う場合に、前記データベースを参照して、前記同一品種の半導体ウェーハの搬入時における前記反応炉内の温度を決定することを特徴とする請求項8に記載の半導体製造装置。
A controller for controlling the power of the plurality of lamps;
The controller is configured to determine a temperature in the reaction furnace when the semiconductor wafer of the same product type is carried in with reference to the database when performing a film forming process of the same product type as the semiconductor wafer. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 8.
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