JP6617649B2 - 被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム - Google Patents

被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム Download PDF

Info

Publication number
JP6617649B2
JP6617649B2 JP2016121850A JP2016121850A JP6617649B2 JP 6617649 B2 JP6617649 B2 JP 6617649B2 JP 2016121850 A JP2016121850 A JP 2016121850A JP 2016121850 A JP2016121850 A JP 2016121850A JP 6617649 B2 JP6617649 B2 JP 6617649B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
processed
wafer
mask
width dimension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016121850A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017228579A (ja
Inventor
泰信 鈴木
泰信 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2016121850A priority Critical patent/JP6617649B2/ja
Priority to KR1020170077131A priority patent/KR101993975B1/ko
Priority to US15/626,632 priority patent/US10564634B2/en
Publication of JP2017228579A publication Critical patent/JP2017228579A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6617649B2 publication Critical patent/JP6617649B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4189—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the transport system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682—Mask-wafer alignment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45031—Manufacturing semiconductor wafers

Description

本発明は、成膜装置に設けられた載置台に被処理基板を載置する技術に関する。
電子デバイスの製造においては、被処理基板である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）に対する種々の処理が行われる。例えばウエハの表面に成膜処理を行う場合には、成膜を実行する成膜装置や、当該成膜装置へのウエハの搬入出を実行する搬送機構などを備えた成膜システムが用いられる。
成膜システムに設けられた搬送機構は、成膜装置内の予め設定された載置位置（例えば後述の載置台）へと正確にウエハを搬送できることが要求される。この点につき、例えば特許文献１には、成膜などを実施可能な処理ユニットの入口近傍に撮像素子を備えたＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラを設け、支持アームに支持されたウエハをＣＣＤカメラにより撮像した結果に基づいて当該ウエハの「位置ずれ情報」を把握し、支持アームによるウエハの搬送先を補正する技術が記載されている。
特開２００８−３０６１６２号公報：段落００３７〜００４１、図２、３
ここで成膜装置においては、ウエハの裏面にまで膜が形成されることにより、搬送機構のエンドエフェクタが汚染されることを防止するため、ウエハの周縁部に非成膜領域（成膜が行われていない領域）を形成する場合がある。ウエハに非成膜領域を設ける場合には、当該非成膜領域の内側に成膜領域が形成される。
しかしながら特許文献１には、ウエハの周縁部に非成膜領域を形成する技術は記載されていない。このため、ＣＣＤカメラによる撮像を行った結果に基づいてウエハの搬送先の補正を行ったにも係らず、ウエハの周縁部の正しい位置に非成膜領域が形成されない場合には、当該非成膜領域の位置ずれを補正する手段がない。
また成膜システムには、複数の成膜装置を用いて成膜を行うことにより、ウエハ上に多層膜を形成するものがある。このような場合に、各成膜装置において正確な位置に非成膜領域を形成することができないと、相互に成膜位置のずれた膜が積層されてしまい、良好な特性を持つ多層膜を形成できないおそれもある。
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、処理基板の正確な位置に成膜領域や非成膜領域を被形成することが可能な被処理基板の載置位置の決定方法、及び成膜システムを提供することにある。
本発明の被処理基板の載置位置の設定方法は、成膜装置の処理容器内に設けられた載置台に対し、基板搬送機構により搬送される被処理基板の載置位置を設定する方法において、
前記成膜装置は、前記載置台に載置されて成膜処理される被処理基板の周縁部に非成膜領域を形成するために、前記周縁部の上面側を覆うように配置されると共に、前記非成膜領域の内側に形成される成膜領域に対応した開口部を有する環状のマスクを備えることと、
前記マスクには、前記載置台に設定された第１位置に被処理基板を載置して成膜処理を行ったとき、前記非成膜領域が予め設定された幅寸法となる配置予定位置が設定されていることと、
前記第１位置から予め設定した方向へ、予め設定した距離だけずらして設定された前記載置台上の第２位置に、前記基板搬送機構によりテスト用の被処理基板を搬送する工程と、
前記第２位置に載置された前記テスト用の被処理基板に対して、前記マスクを用いて成膜処理を行う工程と、
成膜処理後の前記テスト用の被処理基板に形成された非成膜領域の幅寸法を測定する工程と、
前記第１位置に対する前記第２位置のずれの方向及び距離と、前記テスト用の被処理基板に形成された非成膜領域の幅寸法の測定結果とに基づき、前記マスクの実際の配置位置を特定する工程と、
前記マスクの実際の配置位置に基づき、前記非成膜領域が予め設定された幅寸法となるように、前記基板搬送機構により搬送される被処理基板の載置位置として、前記第１位置を補正する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明は、マスクを利用して被処理基板に対する非成膜領域の形成を行う成膜装置に対し、テスト用の被処理基板の載置位置を意図的にずらして成膜を行うことにより、マスクの実際の配置位置を特定する。この結果、前記実際の配置位置に応じた被処理基板の載置位置を特定できるので、被処理基板上の正確な位置に成膜領域や非成膜領域を形成することができる。
発明の実施の形態に係る成膜システムの平面図である。 前記成膜システムに設けられている成膜装置の縦断側面図である。 前記成膜装置に設けられている載置台の拡大縦断側面図である。 前記成膜システムに設けられているアライナの側面図である。 前記アライナの平面図である。 成膜が行われたウエハの周縁部の拡大平面図である。 ウエハに形成された成膜領域と非成膜領域とを識別する手法を示す説明図である。 処理対象のウエハの載置位置を設定する手順を示す説明図である。 マスクの開口部に対し、中心位置を揃えて載置されたウエハの平面図である。 マスクの開口部に対し、中心位置がずれて載置されたウエハの平面図である。 第１の手法に係るテスト用のウエハの配置を示す第１の平面図である。 成膜処理後のテスト用のウエハを示す第１の平面図である。 第１の手法に係るテスト用のウエハの配置を示す第２の平面図である。 成膜処理後のテスト用のウエハを示す第２の平面図である。 第２の手法に係るテスト用のウエハの配置を示す平面図である。 成膜処理後のテスト用のウエハを示す第３の平面図である。 第３の手法に係る成膜処理後のテスト用のウエハを示す平面図である。 ウエハのノッチ形成領域の拡大図である。
本発明の実施の形態として、被処理基板であるウエハＷに対して成膜処理を実行する成膜システム１の構成について図１〜図７を参照しながら説明する。
図１に示すように本例の成膜システム１は、大気圧雰囲気下でウエハＷの搬送が行われるローダーモジュール１１と、成膜処理前のウエハＷの向きを揃えるアライナ１２と、ウエハＷの周囲の雰囲気を大気圧雰囲気と真空圧雰囲気とで切り替えるロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２と、真空圧雰囲気下でウエハＷの搬送を行う真空搬送モジュールＴＭ１〜ＴＭ４と、ウエハＷに対する処理を実行するプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８と、を備えている。
ローダーモジュール１１は、大気圧雰囲気の筐体内にローダー搬送機構１１１を配置した構成となっている。ローダー搬送機構１１１は、搬送ロボットとして構成され、多関節アームと、当該多関節アームの先端に取り付けられ、ウエハＷの搬送を実行するエンドエフェクタと、前記多関節アームを駆動する駆動装置とを備える。
ローダーモジュール１１を構成する筐体の一側壁面には、複数枚、例えば２５枚のウエハＷを収容可能なＦＯＵＰ（Front Open Unified Pod）を載置可能な複数の載置台１１２が、前記側壁面に沿って配置されている。各載置台１１２に載置されたＦＯＵＰ１１０には、成膜処理前または処理後のウエハＷが収容される。
ローダーモジュール１１内のローダー搬送機構１１１は、載置台１１２上に配置された各ＦＯＵＰ１１０と、アライナ１２と、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２との間でウエハＷを搬送する。
アライナ１２は、ＦＯＵＰ１１０から取り出され、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２に搬入される前のウエハＷの向きを揃えるプレアライメント（Pre-Alignment）を実行する。また、アライナ１２は、成膜処理後のウエハＷの周縁部の画像データを取得する機能も備えている。当該アライナ１２の具体的な構成及び機能の詳細については、図４〜図７を参照しながら後述する。
各ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２は、減圧可能なチャンバを有し、ゲートバルブＧＶＬ１、ＧＶＬ２を介して既述のローダーモジュール１１に接続されている。前記チャンバには、その内部を大気圧雰囲気と真空圧雰囲気とに切り替えるための図示しない真空ポンプやリーク弁が接続されている。さらにこれらロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２は、各々、ゲートバルブＧＶ１１、ＧＶ１２を介して共通の真空搬送モジュールＴＭ１に接続されている。
真空搬送モジュールＴＭ１〜ＴＭ４は、互いにほぼ共通の構成を備えるので、真空搬送モジュールＴＭ１に着目して説明する。図１に示すように、真空搬送モジュールＴＭ１は、例えば平面形状が六角形のチャンバ内に搬送機構ＴＲ１を設けた構成となっている。真空搬送モジュールＴＭ１のチャンバ内は、真空排気された状態となっており、チャンバ内に搬入されたウエハＷは、真空圧雰囲気下で搬送される。
搬送機構ＴＲ１は、搬送ロボットとして構成され、鉛直軸周りに回転自在、且つ、この鉛直軸から水平方向に離れた延伸位置と、当該鉛直軸に近い縮退位置との間を伸縮自在に構成された多関節アームと、当該多関節アームの先端に取り付けられ、ウエハＷの搬送を実行するエンドエフェクタと、前記多関節アームを駆動する駆動装置とを備える。
図１に示すように、上述の真空搬送モジュールＴＭ１を含む真空搬送モジュールＴＭ１〜ＴＭ４は、各々六角形のチャンバの一面をローダーモジュール１１側へ向け、ローダーモジュール１１から見て前後方向に一列に配置されている。
ローダーモジュール１１に対して最も手前側の真空搬送モジュールＴＭ１は、各々、ゲートバルブＧＶ１１、ＧＶ１２を介してロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２に接続されている。さらに真空搬送モジュールＴＭ１は、これらロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２との接続面と隣り合う、チャンバの側壁面に設けられたゲートバルブＧＶ１３、ＧＶ１４を介してプロセスモジュールＰＭ１、ＰＭ２に接続されている。
さらにプロセスモジュールＰＭ１、ＰＭ２は、各々、他のゲートバルブＧＶ２１、ＧＶ２２を介して共通の真空搬送モジュールＴＭ２に接続されている。
以下同様に、一列に配置されたプロセスモジュールＴＭ２〜ＴＭ３には、ゲートバルブＧＶ２３、ＧＶ２４、ＧＶ３１〜ＧＶ３４、ＧＶ４１〜ＧＶ４４を介してプロセスモジュールＰＭ３〜ＰＭ８が接続されている（図１参照）。
プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８は、ウエハＷを処理する処理装置を含んでいる。本例の成膜システム１においては、７台のプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ５、ＰＭ７〜ＰＭ８は、ウエハＷの表面に金属膜を形成する成膜装置として構成され、１台のプロセスモジュールＰＭ６は、金属膜が形成されたウエハＷに対する熱処理を実行する熱処理装置として構成されている場合について説明する。
なお、プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８のうちいずれを成膜装置とし、いずれを成膜装置とは異なる装置（例えば熱処理装置や、金属膜を酸化する酸化装置）とするかについては、ウエハＷに対して実施する処理の内容から決定され、特段の限定はない。また、全てのプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８を成膜装置としてもよいことは勿論である。
次いで図２を参照しながら、プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ５、ＰＭ７〜ＰＭ８である成膜装置２の構成について説明する。本例の成膜装置２は、スパッタリングによりウエハＷの表面に金属膜を形成するスパッタリング装置として構成されている。
図２に示すように成膜装置２は、処理容器２１と、この処理容器２１内に設けられ成膜対象のウエハＷが載置される載置台２３と、載置台２３上に載置されたウエハＷへ向けて金属を放出するターゲット３４とを備えている。
例えば処理容器２１は、上面が開口した概略円筒形状の容器である本体部２１１と、この本体部２１１の開口を塞ぐ蓋体部２１２とを備える。本体部２１１の側壁面には、真空搬送モジュールＴＭ１〜ＴＭ４と接続される既述のゲートバルブＧＶ１３〜ＧＶ１４、ＧＶ２１〜ＧＶ２４、ＧＶ３１〜ＧＶ３４、ＧＶ４１〜ＧＶ４４が設けられる（図２中には符号「ＧＶ」を付して示してある）。また本体部２１１には、処理容器２１内の真空排気を行う不図示の真空排気部が接続されている。
図２及び図３に示すように、載置台２３は、その本体を成すベース部２３１と、載置台２３に対してウエハＷを固定するための静電チャック２３２とを備えている。
例えばベース部２３１は、ウエハＷより大きな直径を有する概略円盤形状の部材により構成され、その上面に静電チャック２３２が配置される。例えば静電チャック２３２は、ウエハＷより小径の概略略円盤形状のセラミクス層内に不図示のチャック電極を配置した構成となっている。静電チャック２３２内のチャック電極に対し、直流電源（不図示）から電力の給断を行うことにより、ウエハＷの吸着保持、吸着解除を切り替えることができる。円盤形状のベース部２３１及び静電チャック２３２は、各円の中心位置を揃えて同心円状に配置されている。
さらに載置台２３の上面には、ターゲット３４から放出された金属がベース部２３１の表面に沈着することを防止するためのシールド板２３４が配置されている。シールド板２３４は、その内側に静電チャック２３２を収容可能な開口が形成された円環形状の部材により構成されている。図３に示すようにシールド板２３４は、後述のマスク２６の開口部２６２に向けてベース部２３１が露出することを防止するため、静電チャック２３２の周囲を囲むようにベース部２３１上に配置される。
載置台２３を構成するベース部２３１の下面側の中央部には、載置台２３の円の中心を通る鉛直軸周りに、当該載置台２３を回転させるための回転軸２２が接続されている。回転軸２２は、ベース部２３１との接続部から、鉛直下方側へ向けて伸びるように設けられ、処理容器２１（本体部２１１）の底面を貫通して駆動部２４に接続されている。回転軸２２が本体部２１１を貫通する位置には、処理容器２１の内部空間を気密に保持するためのシール機構が設けられている。
駆動部２４は、回転軸２２を鉛直軸周りに回転させることにより、載置台２３上に載置されたウエハＷを回転させることができる。また、駆動部２４は、処理容器２１内に搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４のエンドエフェクタを進入させたとき、載置台２３との間でウエハＷの受け渡しが行われる受け渡し位置と、当該受け渡し位置の上方側に設定され、ウエハＷに対する成膜処理が行われる成膜位置との間で載置台２３を移動させるため、回転軸２２を上下方向に昇降移動させる機能も備えている。
さらに処理容器２１内には、ウエハＷの周縁部に非成膜領域（金属膜が形成されない領域）を形成するためのマスク２６が配置されている。
マスク２６は、金属膜が形成される領域に対応し、ウエハＷの直径よりも直径の小さな円形の開口部２６２を有する円環形状の部材により構成されている。図３に示すようにマスク２６の底面側の中央部には、静電チャック２３２やシールド板２３４、静電チャック２３２上のウエハＷを収容可能な凹部２６３が形成されている。
この凹部２６３の周囲には、円環状の突条部２６４が形成され、当該突条部２６４の底面には、周方向に沿って複数の挿入孔２６５が形成されている。一方、載置台２３の上面には、前記複数の挿入孔２６５に対応する位置に複数のピン２３３が設けられている。これらのピン２３３をマスク２６側の挿入孔２６５に嵌め込むことにより、マスク２６が載置台２３に固定される。なお、ピン２３３と挿入孔２６５の位置関係を反転させ、マスク２６側に複数のピン２３３を設け、載置台２３側にこれらのピン２３３を挿入するための挿入孔２６５を形成してもよい。
また、マスク２６の外縁部２６１は、下方側に向けて突出している。
さらに処理容器２１内には、載置台２３を受け渡し位置まで降下させ、搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４との間でウエハＷの受け渡しを実行する際に、載置台２３からマスク２６を取り外すと共に、取り外されたマスク２６を支持するマスク支持体２８が設けられている。マスク支持体２８は、載置台２３上に載置されたマスク２６の外周面を囲むように配置された円筒状の部材により構成されている。マスク支持体２８の上端部には外周方向へ向けて広がるフランジ部２８２が設けられている。マスク支持体２８は、このフランジ部２８２が本体部２１１の内壁面に固定された状態で処理容器２１内に吊り下げられている。
マスク支持体２８は、載置台２３の昇降移動に伴うマスク２６の移動経路と干渉しないように、円筒の内部空間を上下方向に向けて配置されている。また、マスク支持体２８の下端部には、前記円筒の内側へ向けて突出し、縦断面が鉤状に形成された支持部２８１が、マスク支持体２８の周方向に沿って形成されている。支持部２８１は、既述の受け渡し位置の上方側に設けられているので、載置台２３を受け渡し位置まで降下させたとき、下方側に向けて突出している外縁部２６１が、前記支持部２８１に係止されることによってマスク２６が載置台２３から取り外され、ウエハＷが露出した状態となる。
次いで、蓋体部２１２側に設けられている機器の構成について説明する。
例えば蓋体部２１２の中央部には、スパッタリング用のイオンの原料ガス（例えばアルゴンガス）を処理容器２１の内部空間に供給するためのガス供給部２９が設けられている。
さらに蓋体部２１２には、ターゲット３４を保持するホルダ３０と、当該ホルダ３０を蓋体部２１２に固定するためのホルダ支持部３２とが設けられている。ホルダ支持部３２は絶縁体により構成され、例えば金属製の蓋体部２１２から、同じく金属製のホルダ３０を電気的に絶縁しつつ、蓋体部２１２に対してホルダ３０を固定する。
さらにホルダ３０は、電源３６に接続され、電源３６からホルダ３０に対して電力が供給されると、ホルダ３０に保持されたターゲット３４の近傍に電界が発生する。この電界により、ガス供給部２９から供給されたガスが解離してイオンが生成し、このイオンがターゲット３４に衝突することにより、ターゲット３４から金属膜の原料となる金属原子などが放出される。ターゲット３４から放出された金属が、マスク２６の開口部２６２を介してウエハＷ上に堆積することにより、ウエハＷの表面に金属膜が形成される。
上述の構成を備えた成膜システム１において、マスク２６が設計通りの配置予定位置に配置される場合、図９に示すようにマスク２６の開口部２６２の円の中心ＣＭ（図９〜図１８中に黒い丸印で示してある）と、載置台２３の回転中心ＣＲ（図９〜図１７中にバツ印で示してある）とは、互いに揃う位置に配置される。この状態下で、ウエハＷの中心ＣＷ（図９〜図１８中に十字印で示してある）が、載置台２３の回転中心ＣＲと揃うようにウエハＷを配置することにより、ウエハＷの周縁部に均一な幅寸法を持つ非成膜領域を形成することができる。
ここでウエハＷの周縁部の正確な位置に非成膜領域を形成するため、本例のマスク２６は、既述のように載置台２３（ベース部２３１）側に設けられた複数のピン２３３を利用した位置決めが行われる。一方で、受け渡し位置と成膜位置との間の載置台２３の昇降動作に応じて、載置台２３に対するマスク２６の装着、取り外しを自在に行えるように、ピン２３３と挿入孔２６５との間には隙間（遊び）を設ける必要がある。この結果、前記隙間の範囲内で、マスク２６が載置台２３上の配置予定位置に対してずれて配置されてしまう場合がある。
また、例えばマスク２６の製作時や成膜システム１への組み付け時において、マスク２６に形成された開口部２６２の中心ＣＭの位置や、載置台２３の回転中心ＣＲの位置が許容されている範囲内でずれることもある。
一方で、半導体装置の形成領域をできるだけ広く確保する必要性から、非成膜領域の幅寸法は、できるだけ小さな値に抑えることが要求されている。例えば、非成膜領域の設計上の幅寸法が１．０ｍｍ以下の場合には、ピン２３３と挿入孔２６５との間の隙間の影響や、非成膜領域の形成に係る機器の製造時や組み付け時のずれの影響が組み合わさって、図１０に模式的に示すようにウエハＷの中心ＣＷ（即ち載置台２３の回転中心ＣＲ）に対して、マスク２６の開口部２６２の中心ＣＭが許容量を超えてずれてしまう場合がある。この結果、ウエハＷの周縁部に正しく非成膜領域が形成されず、成膜領域がウエハＷの端部に到達してしまうと、ウエハＷの裏面側にまで金属膜が形成され、当該裏面と接触する機器を汚染してしまうおそれがある。
なお図示の便宜上、図４〜図７、図９〜図１８においては、ウエハＷの直径とマスク２６の開口部２６２の直径との差や、ウエハＷの直径と金属膜ＭＬの直径との差（即ち、非成膜領域ＥＡの幅寸法）を誇張して表示してある。
特にマスク２６は、載置台２３などと比較して、比較的頻繁に成膜装置２から取り外されてクリーニングなどが行われるため、予め複数のマスク２６を準備しておき、これらのマスク２６を取り替えながら成膜システム１を稼働させる場合がある。このような場合には、ウエハＷの中心ＣＷに対する開口部２６２の中心ＣＭのずれの方向や距離が、マスク２６の取り替え操作毎に相違してしまうおそれもある。
上述の課題に対応するため、本例の成膜システム１はウエハＷに形成された非成膜領域ＥＡの実際の幅寸法ΔＴを測定するために、前記非成膜領域ＥＡを撮像する撮像部５２１を備えている。本例の成膜システム１において、撮像部５２１は、プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８にて処理されるウエハＷの向きを揃える既述のアライナ１２内に設けられている。
以下、図４〜図７を参照しながらアライナ１２の構成、及びアライナ１２に併設されている撮像部５２１について説明する。
本例の成膜システム１においてアライナ１２は、ウエハＷの中心ＣＷの位置、及び当該中心ＣＷから見たノッチＮＣ（ウエハＷの結晶方向を識別するための切り欠き部）の方向を検出する機能を備える。当該検出結果に基づき、アライナ１２にてウエハＷの向き（ウエハＷの中心ＣＷから見たノッチＮＣの方向）の調整を行うと共に、ローダー搬送機構１１１による搬送先を調整することにより、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２内におけるウエハＷの載置位置、及びウエハＷの向きを揃えることができる。この結果、各搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４を介して搬送されるプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８内におけるウエハＷの載置位置と向きを揃えて処理を実行することができる。
図１に示すように、本例の成膜システム１においてアライナ１２は、ローダーモジュール１１の側壁面に設けられた筐体内に配置されている。図４の側面図、及び図５の平面図に示すように、アライナ１２は、ウエハＷが載置される円盤状のアライニング台４３と、ノッチ検出センサ５１とを備えている。アライニング台４３の下面側の中央部には、アライニング台４３の円の中心を通る鉛直軸周りに、当該アライニング台４３を回転させるための回転軸４２が接続されている。回転軸４２の下端部には駆動部４１が設けられ、鉛直軸周りに回転軸４２を回転させることにより、アライニング台４３上に載置されたウエハＷを回転させることができる。
ノッチ検出センサ５１は、アライニング台４３に載置されたウエハＷの周縁部を挟み、アライニング台４３の径方向に向けてライン状に配置されたＬＥＤなどからなる投光部５１１と、ＣＣＤセンサなどからなる５１２とが上下に対向するように配置された透過型センサとして構成されている。投光部５１１から出力された光の一部はアライニング台４３に載置されたウエハＷの周縁で遮られ、残りの光が受光部５１２に入射する。アライニング台４３によりウエハＷを一回転させると、ノッチＮＣが形成されている位置にて、受光部５１２が検出する光量が大幅に増加するので、ノッチＮＣの形成位置を把握することができる。アライナ１２は、ノッチＮＣの形成位置を把握したら、ノッチＮＣが予め決められた方向を向くようにアライニング台４３を回転させてウエハＷの向きを調整する。
さらにアライナ１２は、投光部５１１から出力された光の一部を遮るウエハＷの端部位置と、受光部５１２に入射する光の光量との対応関係を予め把握しておくことにより、ウエハＷの端部位置の変位を把握することもできる。アライニング台４３の回転中心とウエハＷの中心ＣＷとが一致している場合には、ノッチＮＣの形成領域を除き、受光部５１２にて検出される端部の位置は変化しない（基準位置）。そこで例えば、ノッチＮＣの位置の検出動作と並行して、ウエハＷを一回転させる期間中の端部の位置の変位を検出し、前記基準位置からの変位が大きくなる向き、及びこのとき変位の幅を特定することにより、アライニング台４３の回転中心に対するウエハＷの中心ＣＷのずれの方向及び距離を特定することができる。
アライニング台４３におけるウエハＷの中心ＣＷのずれの方向及び距離が把握されたら、ローダー搬送機構１１１がアライナ１２からウエハＷを受け取って、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２内の不図示の載置部に搬送する際に、前記ずれが相殺されるようにウエハＷの搬送先をずらすことにより、前記載置部の正確な載置位置に、向きを揃えて各ウエハＷを載置することができる。
なお、図示の便宜上、図４、５には、金属膜ＭＬが形成された成膜処理後のウエハＷをアライニング台４３上に載置した状態を示しているが、上述のプレアライメントが実施されるのは、成膜処理前のウエハＷがＦＯＵＰ１１０から取り出され、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２に搬送される前のタイミングである。従ってプレアライメント時のウエハＷの表面には成膜システム１で成膜される金属膜ＭＬは形成されていない。
さらにアライナ１２には、撮像部５２１が設けられている。図４、５に示すように、撮像部５２１は、アライニング台４３上に載置された成膜処理後のウエハＷの周縁部を撮像可能な視野ＶＦを有している。本例の撮像部５２１に対しては、反射鏡５２２を介して光路変更された画像が入射する構成となっている。当該撮像部５２１により、既述の非成膜領域ＥＡを含むウエハＷの周縁部の画像データを取得することができる（図６）。例えば撮像部５２１は、ＣＣＤカメラにより構成される。
図７（ａ）〜（ｃ）は、図６に示す視野ＶＦ内におけるウエハＷの表面（上面）の高さ位置、撮像部５２１により撮像された画像データの階調値、及び前記階調値の微分値を、ウエハＷの半径方向に向けて設定した矢印Ａに沿って示した分布図である。
図７（ａ）に示すように、金属膜ＭＬが形成されたウエハＷの表面は、平坦な金属膜ＭＬが形成された成膜領域にて最も高く、金属膜ＭＬの端部Ｅ１から非成膜領域ＥＡにかけて次第に低くなる傾斜面が形成されている。またウエハＷの端部には、ベベルと呼ばれる面取りされた領域が形成されており、このベベルの形成領域の内端部Ｅ２から外方へ向けてウエハＷの表面が次第に低くなる傾斜面が形成されている。
上述の高さ分布を有するウエハＷの表面を撮像した画像データにおいては、金属膜ＭＬと非成膜領域ＥＡとの間の傾斜面、及びベベルの傾斜面にて暗部が形成され、当該暗部における画像データの階調値が小さくなる（図７（ｂ））。したがって、矢印Ａの方向に沿って前記階調値を微分した微分値は、金属膜ＭＬと非成膜領域ＥＡとの間の傾斜面の始点や終点、ベベルの内周端部に対応した位置でピーク値を有する（図７（ｃ））。
そこで、上記ピーク値が形成される位置に基づいて、金属膜ＭＬと非成膜領域ＥＡとの間の傾斜面の終点（金属膜ＭＬの外周端部）及びベベルの始点（ベベルの内周端部）の位置を特定し、これらの位置間の距離を求めることにより非成膜領域ＥＡの実際の幅寸法を算出することができる。金属膜ＭＬの外周端部とベベルの内周端部との距離は、例えば、これらの端部に対応するピークが検出された位置間における画像データ中の画素数に基づいて算出することができる。
さらに図１に示すように、成膜システム１は制御部７を備えている。制御部７は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶部とを備えたコンピュータからなり、この記憶部には成膜処理前のウエハＷをＦＯＵＰ１１０から取り出し、各プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８に搬送して成膜処理や熱処理を行った後、ＦＯＵＰ１１０に戻す動作を実行させる制御信号を出力するためのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリカードなどの記憶媒体に格納され、そこから記憶部にインストールされる。
次に、上述の構成を備える成膜システム１を用いてウエハＷに対する成膜処理を行う動作について説明する。
成膜処理前のウエハＷを収容したＦＯＵＰ１１０が載置台１１２に載置され、ローダーモジュール１１に設けられた不図示の開閉機構によりＦＯＵＰ１１０のドアが取り外されると、ローダー搬送機構１１１がウエハＷを１枚ずつ取り出してアライナ１２へと搬送する。
アライナ１２においては、図４、５を用いて説明したプレアライメントがウエハＷに対して実施され、しかる後、ローダー搬送機構１１１は、アライナ１２から所定のロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２にウエハＷを搬送する。本例ではロードロックモジュールＬＬ１を成膜処理前のウエハＷの搬入用に用い、ロードロックモジュールＬＬ２を成膜処理後のウエハＷの搬出用に用いる場合について説明する。
既述のプレアライメントにより、ウエハＷのノッチＮＣの向きが所定の方向に揃えられ、またウエハＷの中心ＣＷの位置が把握されているので、ロードロックモジュールＬＬ１内の載置部の正確な載置位置に、ノッチＮＣを予め設定された方向へ向けてウエハＷを載置することができる。
ロードロックモジュールＬＬ１にウエハＷが搬送されたら、ゲートバルブＧＶＬ１を閉じて内部を真空排気する。ロードロックモジュールＬＬ１内が所定の真空圧雰囲気となったら、ゲートバルブＧＶ１１を開き、搬送機構ＴＲ１により真空搬送モジュールＴＭ１内にウエハＷを搬入した後、当該ゲートバルブＧＶ１を閉じる。
しかる後、ゲートバルブＧＶ１３を開いてプロセスモジュールＰＭ１にウエハＷを搬入する。
プロセスモジュールＰＭ１において、成膜装置２は載置台２３を受け渡し位置まで降下させて待機しており、不図示の昇降ピンを介して搬送機構ＴＲ１のエンドエフェクタから、載置台２３へのウエハＷの受け渡しが行われる。
載置台２３にウエハＷを受け渡したら、処理容器２１内から搬送機構ＴＲ１を退避させると共に、ゲートバルブＧＶ１３を閉じる。
一方、ウエハＷが載置された載置台２３は、受け渡し位置から処理位置へ向けて上昇移動する。この上昇移動の途中で支持部２８１に支持されたマスク２６が、載置台２３に受け渡され、載置台２３側のピン２３３がマスク２６側の挿入孔２６５に嵌め込まれることにより、マスク２６が所定の配置位置に配置される。マスク２６を受け取った載置台２３が処理位置へ到達したら上昇動作を停止する。
しかる後、ガス供給部２９から処理容器２１内にスパッタリング用のガスを供給すると共に、真空排気を行って処理容器２１内の圧力を調節する。処理容器２１内が所定の圧力となったら、載置台２３を回転させると共に電源３６からホルダ３０に電力を印加する。
この結果、ガス供給部２９から供給されたガスがイオン化し、イオンがターゲット３４に衝突することにより、ターゲット３４から金属膜の原料（例えば金属原子）が放出される。
ターゲット３４から放出された金属は、マスク２６の開口部２６２を介してウエハＷの表面に到達し、ウエハＷの表面に堆積して金属膜ＭＬを形成する。
上述の成膜処理を予め設定された時間だけ実行し、ウエハＷの表面に所望の膜厚の金属膜ＭＬが形成されたら、電源３６からの電力供給、及びガス供給部２９からのガスの供給を終了する。そして、載置台２３の回転を停止した後、載置台２３を処理位置から受け渡し位置まで降下させる。
以上に説明したように、プロセスモジュールＰＭ１の成膜装置２におけるウエハＷの成膜処理が完了したら、当該プロセスモジュールＰＭ１に接続された真空搬送モジュールＴＭ２側へと当該ウエハＷを取り出す。そして、この真空搬送モジュールＴＭ２に接続されたプロセスモジュールＰＭ３にウエハＷを搬入し、成膜装置２により同様の動作を実行して、ウエハＷの表面に、プロセスモジュールＰＭ１とは異なる金属膜ＭＬを成膜する処理を実行する。
このように、プロセスモジュールＰ１→Ｐ３→Ｐ５→Ｐ７→Ｐ８の順にウエハＷを搬送して膜処理を行うことで、種類の異なる（例えば異なる金属種の）金属膜ＭＬが順次、積層される。本例では、プロセスモジュールＰ８における成膜処理を行った後、プロセスモジュールＰ６にて熱処理が行われる。一方、プロセスモジュールＰ４、Ｐ２における処理は行わず、これらのプロセスモジュールＰ４、Ｐ２を通ってウエハＷがロードロックモジュールＬＬ２へ搬送される。
なお既述のように、本例の成膜システム１のプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８に設ける成膜装置や熱処理装置、酸化装置の選択や設置台数は、ウエハＷ上に積層される膜の構成に合わせて適宜、変更することが可能である。そして、これらプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８に対するウエハＷの搬送経路についても、各成膜装置にて成膜される金属種や各種装置の配置位置と、ウエハＷ上に積層される膜の構成との対応関係に応じて、適宜、設定することができる。
金属膜ＭＬが積層された成膜処理後のウエハＷが搬出用のロードロックモジュールＬＬ２に搬入されたら、ゲートバルブＧＶ１２を閉じた後、ロードロックモジュールＬＬ２内に清浄空気を導入して内部の圧力を大気圧まで上昇させる。そして、ゲートバルブＧＶＬ２を開き、ローダー搬送機構１１１によりロードロックモジュールＬＬ２内のウエハＷを取り出して元のＦＯＵＰ１１０に搬送する。
以上に説明した動作がＦＯＵＰ１１０内の各ウエハＷに対して実行され、全ての成膜処理後のウエハＷがＦＯＵＰ１１０に収容されたら、取り外されていたドアがＦＯＵＰ１１０に取り付けられ、次のプロセスへとＦＯＵＰ１１０が搬送される。
以上に説明した動作に基づき成膜処理を実行する成膜システム１は、既述のように、図４〜７を用いて説明した手法に基づき、ウエハＷに形成された非成膜領域ＥＡの実際の幅寸法ΔＴを測定する撮像部５２１を備えている。本例の成膜システム１は、テスト用のウエハＷを用いて前記幅寸法ΔＴを測定した結果に基づき、マスク２６の実際の配置位置を特定し、この実際の配置位置に基づき成膜装置２に搬送される製品用のウエハＷに形成される非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴが予め設定された設計値となるように、載置台２３におけるウエハＷの載置位置を補正する機能を備えている。
以下、図８及び図９〜１７を参照しながら、ウエハＷの載置位置を補正する手法について説明する。
ここで図９を用いて説明したように、マスク２６に対しては、載置台２３に設定された所定の位置（以下、「第１位置」という）にウエハＷを載置して成膜処理を行ったとき、予め設定された幅寸法ΔＴの非成膜領域ＥＡを形成することができる配置予定位置が設定されている。図９に示すように、本例における第１位置は、載置台２３の回転中心ＣＲに対して、ウエハの中心ＣＷの位置が揃う位置に設定されている。また、マスク２６の配置予定位置についても、載置台２３の回転中心ＣＲに対して、マスク２６の開口部２６２の中心ＣＭが揃う位置に設定されている。
またここで、マスク２６を用いて形成される非成膜領域ＥＡの設計上の幅寸法が例えば１．０ｍｍ以下にまで狭くなると、配置予定位置に配置されるべきマスク２６と、第１位置に載置されるウエハＷとの位置関係が僅かにずれただけであっても、例えば金属膜ＭＬの端部がウエハＷのベベル側にまではみ出してしまうケースが発生しやすくなる。また、ずれが僅かである程、図７（ａ）〜（ｃ）を用いて説明した、ウエハＷの周縁部の画像データに基づく金属膜ＭＬの外周端部とベベルの内周端部との識別が困難となってしまう。
このような場合には、撮像部５２１を用いて非成膜領域ＥＡの撮像を行ってもマスク２６の実際の配置位置を特定することができない。そこで本例の成膜システム１は、非成膜領域ＥＡの設計上の幅寸法が狭い場合であっても、撮像部５２１を利用してマスク２６の実際の配置位置を特定することが可能な動作を実行することができる。
なお、非成膜領域ＥＡの設計上の幅寸法が０．２ｍｍ未満の場合には、撮像部５２１を用いる場合の他、目視による測定でも金属膜ＭＬの外周端部とベベルの内周端部とを識別することは困難なので、本技術は非成膜領域ＥＡの幅寸法が０．２ｍｍ未満の場合により好適な技術である。なお本技術は、非成膜領域ＥＡの幅寸法が０．２ｍｍ以上であるときを排除するものではない。
ウエハＷの載置位置の補正は、例えば成膜システム１の新規設置時や、成膜装置２にてマスク２６の取り替えが行われた後のタイミングにて実施される。テスト用のウエハＷとしては、例えば製品のウエハＷと共通のものが用いられる。
はじめに、載置位置の補正が行われる成膜装置２を備えたプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ５、ＰＭ７〜ＰＭ８に対し、搬送機構（ローダー搬送機構１１１及び搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４）により、テスト用のウエハＷを搬送する。そして、マスク２６の配置予定位置に対応した既述の第１位置からずらして設定された、載置台２３上の第２位置に当該ウエハＷを載置する（図８の工程ＰＲ１）。
このとき、製品のウエハＷに対して金属膜ＭＬの積層を行う場合と同じ搬送経路を通って、載置位置の補正が行われるプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ５、ＰＭ７〜ＰＭ８へとテスト用のウエハＷを搬送してもよい。製品のウエハＷと同様の搬送経路を経由することにより、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２やプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ８を介したローダー搬送機構１１１や搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４間のウエハＷの受け渡し時の位置ずれなど再現しつつ、テスト用のウエハＷを成膜装置２に搬送することができる。
なお、どのような搬送経路を通っても、ウエハＷが常に同じ位置（第１位置）に載置されるように、各搬送機構（ローダー搬送機構１１１や搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４）の調整が行われている場合には、製品のウエハＷの搬送経路を経由せずに、最短の搬送経路を選択してテスト用のウエハＷの搬送を行ってもよいことは勿論である。
ここでテスト用のウエハＷが載置される第２位置は、マスク２６の配置予定位置に対応した第１位置から、予め設定した方向へ、予め設定した距離だけずらした位置に設定される。
第１位置に対して第２位置をずらす方向に特段の限定はない。但し、当該ずらし方向にノッチＮＣが形成されている場合には、図１８を用いて説明する後述の手法などにより、ノッチＮＣが形成されていないと仮定したとき、このノッチＮＣに対応する領域に形成される非成膜領域ＥＡの幅寸法を推定する演算が行われる。
また、第１位置に対して第２位置をずらす距離は、ウエハＷの側面がマスク２６の突条部２６４やシールド板２３４などに接触しない範囲で、少なくとも非成膜領域ＥＡの設計上の幅寸法と同じ距離、好ましくは前記設計上の幅寸法の２倍以上の距離（例えば非成膜領域ＥＡの設計上の幅寸法が１．０ｍｍの場合は、最低１．０ｍｍ、好ましくは２．０ｍｍ以上の距離）が設定される。
但し、既述のように金属膜ＭＬの外周端部とベベルの内周端部との距離が０．２ｍｍ未満の場合にはこれらの端部の識別が困難となる。よって、非成膜領域ＥＡの設計上の幅寸法が０．２ｍｍ未満の場合であっても前記端部が識別可能となるように、第１位置と第２位置との距離は、少なくとも０．２ｍｍ以上離れた位置に設定することが好ましい。
さらに、ウエハＷを第２位置に載置して成膜処理を行った結果、後段の非成膜領域ＥＡの幅寸法の測定工程にて、依然として撮像部５２１を用いた金属膜ＭＬの外周端部とベベルの内周端部との識別が困難な場合は、ずらす距離を大きくして再設定した第２位置に、新たなテスト用のウエハＷを搬送してもよい。
載置台２３上に設定された第２位置に、テスト用のウエハＷが載置されたら、載置台２３を受け渡し位置から処理位置まで上昇させ、当該ウエハＷの上方にマスク２６を配置する。そして、先に説明した手順によりウエハＷに対する金属膜ＭＬに対する成膜処理を行う（工程ＰＲ２）。
成膜処理が完了したら、成膜装置２からウエハＷを取り出してアライナ１２に搬送し、撮像部５２１により非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴの測定を行う（工程ＰＲ３）。
次いで、成膜処理の際にテスト用のウエハＷが載置された第２位置の第１位置に対するずれの方向及び距離と、前記非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴの測定結果とに基づき、マスク２６の実際の配置位置を特定する（工程ＰＲ４）。
ここで、工程ＰＲ４にてマスク２６の実際の配置位置を特定するにあたっては、複数種類の手法を例示することができるので、図１１〜図１７を参照しながらその具体例を説明する。
はじめに、図９を用いて説明した第１位置（載置台２３の回転中心ＣＲとウエハＷの中心ＣＷとが揃う位置）にウエハＷが載置されている状態にて、図１０に示すようにマスク２６の実際の配置位置が、その配置予定位置（開口部２６２の円の中心ＣＭと載置台２３の回転中心ＣＲとが揃う位置）からずれた状態となっているとする。
なお図示の便宜上、図９〜図１４、図１５〜図１７には、マスク２６の開口部２６２に対応する円のみを記載してある。
この場合において第１の手法は、例えば図中に併記したＸ軸方向、Ｙ軸方向の各々に向けて２種類の第２位置を設定し、これらの第２位置に異なるテスト用のウエハＷを載置して成膜処理を行った結果に基づいてマスク２６の実際の配置位置を特定する（図１１〜図１４）。ここで計算の便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸は、載置台２３の回転中心ＣＲを原点として、第１位置から見た第２位置への移動方向が正となるように設定されているものとする。
図１１は、図１０の状態から、Ｘ軸の正方向へ向けてΔｘだけ移動した位置に第２位置を設定してテスト用のウエハＷを載置した状態を示している。この状態にて成膜処理を行うと、図１２に示したように金属膜ＭＬと非成膜領域ＥＡとが形成されたウエハＷが得られる。また、開口部２６２（図１２中に一点鎖線で示してある。図１４、図１６、図１７において同じ）の開口半径をｒとしたとき、ターゲット３４から放出された金属膜ＭＬの原料は、マスク２６の下方側にまで回り込んで金属膜ＭＬとなる。このため、当該回り込み幅をΔｔとしたとき、成膜処理後のウエハＷの表面には、半径ｒ＋Δｔの金属膜ＭＬが成膜される。なお、成膜処理後のウエハＷを示す図１２、図１４、図１６、図１７、図１８において、グレーで塗り潰した領域は金属膜ＭＬを示し、白抜きの領域は非成膜領域ＥＡを示している。
ここで本来マスク２６は挿入孔２６５に載置台２３側のピン２３３を挿入することにより、予め設定された配置予定位置に配置されるように構成されている。このような構成においても、マスク２６の実際の配置位置が、配置予定位置からずれてしまうのは、ピン２３３と挿入孔２６５との間の隙間の影響や、製造時や組み付け時における影響などが組み合わさることなどにより、許容量を超えたずれが発生してしまうためと考えられる。
このように、僅かなずれの要素が組み合わされてずれが顕在化する場合には、配置予定位置に対するマスク２６の実際の配置位置のＸ軸方向へのずれ量Δｘ’は、開口部２６２の開口半径ｒに対して十分に小さい。従って、正方向へ伸びるＸ軸と、ウエハＷに引いた開口部２６２（一点鎖線）との交点を点Ｍとしたとき、∠ＣＭＭＣＲの成す角φＸは十分に小さく、cosφＸ≒１とみなせる。このとき、ウエハＷの中心ＣＷから金属膜ＭＬの端部ＥまでのＸ軸上の距離｜ＣＷＥ｜は、下記（１）式で表すことができる。
｜ＣＷＥ｜＝ｒcosφＸ−（Δｘ−Δｘ’）＋Δｔ
≒ｒ−（Δｘ−Δｘ’）＋Δｔ …（１）
一方、ウエハＷの半径がＲのとき、第１位置に対する第２位置のずれ方向であるＸ軸と、非成膜領域ＥＡとの交差位置における非成膜領域ＥＡを撮像部５２１して得られた幅寸法をΔＴＸとすると、距離｜ＣＷＥ｜は（２）式で表される。
｜ＣＷＥ｜＝Ｒ−ΔＴＸ …（２）
（１）、（２）式をＸ軸方向のずれ量Δｘ’について整理すると（３）式が得られる。
Δｘ’＝Δｘ−｛（ｒ＋Δｔ）−（Ｒ−ΔＴＸ）｝ …（３）
図１０に示す第１位置に配置されたウエハＷの中心ＣＷとマスク２６の実際の配置位置ＣＭとの関係から、Δｘ’＞０である場合は、第１位置のウエハＷを正方向へ｜Δｘ’｜だけずらすことにより、マスク２６の中心ＣＭに対してＸ軸方向のずれを相殺することができる。またΔｘ’＜０である場合には、ウエハＷを負方向へ｜Δｘ’｜だけずらすことにより、同じくＸ軸方向のずれを相殺することができる。
次いで図１３は、図１０の状態から、Ｙ軸の正方向へ向けてΔｙだけ移動した位置に第２位置を設定してテスト用のウエハＷを載置した状態を示している。この状態にて成膜処理を行うと、図１４に示したように金属膜ＭＬと非成膜領域ＥＡとが形成されたウエハＷが得られる。
ここで正方向へ伸びるＹ軸と、ウエハＷに引いた開口部２６２（一点鎖線）との交点を点Ｍ’とすると、ウエハＷの中心ＣＷから金属膜ＭＬの端部Ｅ’までのＹ軸上の距離を｜ＣＷＥ’｜は、図１２に示す例と同様の考え方に基づき下記（４）、（５）式で表すことができる。
｜ＣＷＥ’｜＝ｒcosφＹ−（Δｙ−Δｙ’）＋Δｔ
≒ｒ−（Δｙ−Δｙ’）＋Δｔ …（４）
｜ＣＷＥ’｜＝Ｒ−ΔＴＹ …（５）
（４）、（５）式をＹ軸方向のずれ量Δｙ’について整理すると（６）式が得られる。
Δｙ’＝Δｙ−｛（ｒ＋Δｔ）−（Ｒ−ΔＴＹ）｝ …（６）
図１０に示す第１位置に配置されたウエハＷの中心ＣＷとマスク２６の実際の配置位置ＣＭとの関係から、Δｙ’＞０である場合は、第１位置のウエハＷを正方向へ｜Δｙ’｜だけずらすことにより、マスク２６の中心ＣＭに対してＹ軸方向のずれを相殺することができる。またΔｙ’＜０である場合には、ウエハＷを負方向へ｜Δｙ’｜だけずらすことにより、同じくＹ軸方向のずれを相殺することができる。
次いで第２の手法について説明する。図１５は、図１１に示すＸ軸の正方向への距離Δｘの移動と、図１３に示すＹ軸の正方向への距離Δｙの移動とを組み合わせ、斜め方向へ移動させた位置に第２位置を設定してテスト用のウエハＷを載置した状態を示している。この状態にて成膜処理を行うと、図１６に示したように金属膜ＭＬと非成膜領域ＥＡとが形成されたウエハＷが得られる。
斜め方向へ移動した第１位置と第２位置との間の距離がＬであり、ウエハＷの中心ＣＷから見て前記斜め方向（第１位置に対する第２位置のずれ方向）と非成膜領域ＥＡとが交差する交差位置の幅寸法をΔＴとすると、当該幅寸法のＸ軸方向成分ΔＴＸ、Ｙ軸方向成分ΔＴＹは、下記（７）、（８）式で表すことができる。
ΔＴＸ＝ΔＴ・（Δｘ／Ｌ） …（７）
ΔＴＹ＝ΔＴ・（Δｙ／Ｌ） …（８）
非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴのＸ軸方向成分ΔＴＸ、Ｙ軸方向成分ΔＴＹが求められたら、各々の値を既述の（３）、（６）式に入力して第１位置の補正量Δｘ’、Δｙ’を求めることができる。
また図１７は第３の手法に係る説明図である。本例においては、予め設定した任意の方向に第２位置を設定する（図１７は、図１５と同様の方向及び距離だけ第２位置を移動させて成膜を行った場合を示している）。
図１７に示す例において、ウエハＷの中心ＣＷからウエハＷの外周へ向けて引いた半径Ｒの外端ｐｎを、金属膜ＭＬの外周とウエハＷの外周との一方の交点ｐ０から、他方の交点ｐＮへ向けて移動させていく場合を考える。このとき外端ｐｎは、図１７に示すようにｐ０…→ｐ１…→ｐ２…→ｐ３…→ｐＮと移動する。さらに、前記半径Ｒと金属膜ＭＬの外周との交点ｑｎとする。ｐｎの移動に伴って交点ｑｎもｑ０…→ｑ１…→ｑ２…→ｑ３…→ｑＮと移動する。
ここで∠ｑｎＣＭＣＷ＝θｎとするとき、｜ＣＷｑｎ｜＝Ｒ２は、下記（９）式で表現できる。
Ｒ２ ２＝｜ＣＭｑｎ｜２＋｜ＣＭＣＷ｜２−２｜ＣＭｑｎ｜｜ＣＭＣＷ｜ｃｏｓθｎ
＝（ｒ＋Δｔ）２＋ａ２−２ａ（ｒ＋Δｔ）ｃｏｓθｎ …（９）
但し、｜ＣＭＣＷ｜＝ａ、θｎ≠０
（９）式及び図１７によると、θｎをゼロに近づけるほどＲ２ ２の値が小さくなり、マスク２６の中心ＣＭと、ウエハＷの中心ＣＷと、外端ｐｎとが一直線上に並んだとき（図１７においてはｐｎ＝ｐ２のとき）、Ｒ２ ２の値が最小となる。また、前記半径上の外端ｐｎと交点ｑｎとの距離｜ｐｎｑｎ｜＝Ｒ１とすると、Ｒ１はＲ２ ２の値が最小となる位置にて最大となる。このとき、Ｒ１は非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴに他ならないので、非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴが最大となる位置は、点ＣＭ−ＣＷ−ｐｎが一直線上に並ぶ位置である。
以上に説明した関係を踏まえ、例えば図４に示すアライニング台４３上に載置されたウエハＷを回転させながら、ウエハＷの周方向に沿った異なる位置の非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴを連続的に測定し、当該幅寸法ΔＴが最大となる位置（図１７の外端ｐ２）を特定する。そして、この外端ｐ２からウエハＷの半径方向に引いた直線と金属膜ＭＬの外周との交点ｑ２を求めれば、当該交点ｑ２から前記半径方向へｒ＋Δｔだけ移動した位置にマスク２６の実際の配置位置（開口部２６２の中心ＣＭ）が存在していることを特定できる。マスク２６の実際の配置位置が特定されたら、ウエハＷの中心ＣＷの位置が前記開口部２６２の中心ＣＭの実際の配置位置と揃うように第１位置を補正すればよい。
ここで図１８は、テスト用のウエハＷの中心ＣＷから見て、図１１、１３、１５に例示した第２位置のずらし方向にノッチＮＣが形成されている場合の例を示している。この場合には、ノッチＮＣが形成されていないと仮定したとき、当該ノッチＮＣに対応する領域に形成される非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴを推定する演算が行われる。
以上、図１１〜図１７を用いてマスク２６の実際の配置位置を特定する手法をいくつか例示したが、他の手法により、マスク２６の実際の配置位置を特定してもよいことは勿論である。
非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴの推定法に特段の限定はないが、例えばウエハＷの半径に対してノッチＮＣの幅が十分に小さく、ノッチＮＣと金属膜ＭＬとの交点ＰＮ１、ＰＮ２を結ぶ直線をＬ１、ウエハＷの中心ＣＷと交点ＰＮ１、ＰＮ２とを結ぶ半径をＲＮ１、ＲＮ２、ノッチＮＣの両端部を結ぶ直線をＬ２、直線Ｌ２と半径ＲＮ１、ＲＮ２との交点をＱＮ１、ＱＮ２、第１位置から見た第２位置のずらし方向（図１８に示す例では線分ＱＮ１−ＱＮ２の中点ＱＮ３の位置する方向）に引いた半径ＲＮ３、半径ＲＮ３と直線Ｌ１との交点をＰＮ３とする。このとき、ノッチＮＣが形成されていないと仮定したときに当該領域に形成される非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴは、線分ＱＮ３−ＰＮ３の長さとして近似することができる。
また上述の近似に替えて、テスト用のウエハＷのノッチＮＣが形成されていない領域の周方向に異なる２点を撮像部５２１により撮像し、これらの視野ＶＦ内に形成される金属膜ＭＬの端部の曲線と直交する方向へ各々直線を引いて、これらの直線の交点から金属膜ＭＬの中心の位置（即ち、マスク２６の開口部２６２の中心ＣＭの位置）を特定してもよい。当該ＣＭの位置を中心として半径ｒ＋Δｔの円の曲線を描くことにより、ノッチＮＣが形成されていないと仮定したとき、このノッチＮＣに対応する領域に形成される金属膜ＭＬの外周端の曲線を推定することができる。また、ウエハＷの中心から半径Ｒの円を描くことにより、ウエハＷの外周端部が描く曲線についても同様に推定することができる。そして、第１位置から見た第２位置のずらし方向に引いた直線と、これら金属膜ＭＬの外周端及びウエハＷの外周端部が描く曲線との交点間の距離に基づき、より高い精度で非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴを測定してもよい。
ノッチＮＣが形成されていないと仮定したとき、当該ノッチＮＣに対応する領域に形成される非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴが推定できたら、図９〜図１７を用いて説明した第１〜第３の手法などを用いて、載置台２３に載置されるウエハＷの第１位置の補正量を算出することができる。
上述の手法に替えて、第２位置のずれ方向は、テスト用のウエハＷの中心とノッチＮＣが形成された領域とを結ぶ範囲を避けた向きに設定してもよい。
図８の説明に戻ると、以上に例示した手法などによりマスク２６の実際の配置位置が特定されたら、前記実際の配置位置における開口部２６２の中心ＣＭと製品となるウエハＷの中心ＣＷとが揃うように、搬送機構ＴＲ１〜ＴＲ４による搬送先である第１位置を補正する（工程ＰＲ５）。
そして、載置位置の補正が必要な他のプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ５、ＰＭ７〜ＰＭ８に設けられた成膜装置２ついても同様に、図８に示す工程ＰＲ１〜ＰＲ５の動作を実施したら、製品のウエハＷに対するウエハＷの処理を開始する準備が完了する。
本実施の形態に係る成膜システム１によれば、以下の効果がある。マスク２６を利用してウエハＷに対する非成膜領域ＥＡの形成を行う成膜装置２に対し、テスト用のウエハＷの載置位置（第２位置）を、実際の載置位置（第１位置）から意図的にずらして成膜を行うことにより、マスク２６の実際の配置位置を特定する。このため、非成膜領域の幅寸法が狭い場合であっても、金属膜ＭＬの外周端とウエハＷのベベルの内周端との識別が容易となり、マスク２６の実際の配置位置を確実に特定することが可能となる。この結果、マスク２６の実際の配置位置に応じて製品のウエハＷの載置位置（第１位置）を特定できるので、製品のウエハＷ上の正確な位置に金属膜ＭＬや非成膜領域ＥＡを形成することができる。
ここで、図８に示す工程ＰＲ３において、非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴの測定は、撮像部５２１を用いてウエハＷの周縁部を撮像して得られた画像データに基づいて当該幅寸法ΔＴを特定する手法を採用する場合に限定されない。例えば成膜処理後のテスト用のウエハＷを成膜システム１から取り出し、ノギスなどを用いて目視により非成膜領域ＥＡの幅寸法ΔＴを測定してもよい。
また、撮像部５２１は、アライナ１２に設ける場合に限定されるものではなく、他の位置に設けてもよい。他の位置の例として、各プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ５、ＰＭ７〜ＰＭ８を構成する各成膜装置２の蓋体部２１２に撮像部５２１を設ける場合や、アライナ１２とは反対側のローダーモジュール１１の側壁に、図４に示したものと同様に鉛直軸の周りに回転自在な載置台を設け、当該載置台を用いて回転するウエハＷの周縁部の画像データを取得する撮像部５２１を設ける場合を例示することができる。
この他、成膜装置２はスパッタリング装置として構成する場合に限定されるものではない。例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により成膜を行う成膜装置に対しても本発明は適用することができる。
そして成膜システム１の構成は、プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ６を介して複数の真空搬送モジュールＴＭ１〜ＴＭ４を連結した、図１に示すタイプのものに限定されない。例えば１つの真空搬送モジュールＴＭ１に対して複数のプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ３を並列に接続するクラスタツール型の成膜システム１に対しても本発明は適用することができる。
さらには、被処理基板は円形のウエハＷに限定されるものではなく、ＦＰＤ（Flat Panel Display）用の矩形基板であってもよい。矩形基板に対して成膜を行う場合には、マスク２６の開口部２６２の開口形状も矩形となる。
そして、円形のウエハＷに形成される方向識別用の切り欠き部の構成は、くさび状のノッチＮＣに限定されるものではなく、例えばオリエンテーションフラットであってもよい。
ＥＡ 非成膜領域
ＭＬ 金属膜
ＮＣ ノッチ
ＴＲ、ＴＲ１〜ＴＲ４
搬送機構
Ｗ ウエハ
１ 成膜システム
２ 成膜装置
２３ 載置台
２６ マスク
２６２ 開口部
５２１ 撮像部
７ 制御部

Claims (11)

  1. 成膜装置の処理容器内に設けられた載置台に対し、基板搬送機構により搬送される被処理基板の載置位置を設定する方法において、
    前記成膜装置は、前記載置台に載置されて成膜処理される被処理基板の周縁部に非成膜領域を形成するために、前記周縁部の上面側を覆うように配置されると共に、前記非成膜領域の内側に形成される成膜領域に対応した開口部を有する環状のマスクを備えることと、
    前記マスクには、前記載置台に設定された第１位置に被処理基板を載置して成膜処理を行ったとき、前記非成膜領域が予め設定された幅寸法となる配置予定位置が設定されていることと、
    前記第１位置から予め設定した方向へ、予め設定した距離だけずらして設定された前記載置台上の第２位置に、前記基板搬送機構によりテスト用の被処理基板を搬送する工程と、
    前記第２位置に載置された前記テスト用の被処理基板に対して、前記マスクを用いて成膜処理を行う工程と、
    成膜処理後の前記テスト用の被処理基板に形成された非成膜領域の幅寸法を測定する工程と、
    前記第１位置に対する前記第２位置のずれの方向及び距離と、前記テスト用の被処理基板に形成された非成膜領域の幅寸法の測定結果とに基づき、前記マスクの実際の配置位置を特定する工程と、
    前記マスクの実際の配置位置に基づき、前記非成膜領域が予め設定された幅寸法となるように、前記基板搬送機構により搬送される被処理基板の載置位置として、前記第１位置を補正する工程と、を含むことを特徴とする被処理基板の載置位置の設定方法。
  2. 前記被処理基板は円形基板であり、前記マスクは円形の開口部を有し、
    前記マスクの配置予定位置は、前記第１位置に載置された被処理基板の中心と、前記開口部の中心とが揃う位置に設定され、
    前記載置位置は、前記実際の配置位置のマスクの開口部の中心と、当該載置位置に載置された被処理基板の中心とが揃う位置に設定されることを特徴とする請求項１に記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  3. 前記被処理基板は円形基板であり、前記周縁部には被処理基板の方向を識別するための切り欠き部が形成され、前記第１位置に対する前記第２位置のずれ方向は、被処理基板の中心と前記切り欠き部が形成された領域とを結ぶ範囲を避けた向きに設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  4. 前記被処理基板は円形基板であり、前記周縁部には被処理基板の方向を識別するための切り欠き部が形成され、前記第１位置に対する前記第２位置のずれ方向は、被処理基板の中心から見て前記切り欠き部が形成された方向に設定されることと、
    前記非成膜領域の幅寸法を測定する工程にて、前記切り欠き部が形成されていないと仮定したとき、当該切り欠き部に対応する領域に形成される非成膜領域の幅寸法を推定することと、を特徴とする請求項１または２に記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  5. 前記被処理基板は円形基板であり、前記マスクは円形の開口部を有し、
    前記非成膜領域の幅寸法を測定する工程にて、前記第１位置に対する前記第２位置のずれ方向と前記非成膜領域とが交差する交差位置における幅寸法を測定することと、
    前記マスクの実際の配置位置を特定する工程にて、前記交差位置における非成膜領域の幅寸法を利用して前記実際の配置位置の特定を行うことと、を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  6. 前記被処理基板は円形基板であり、前記マスクは円形の開口部を有し、
    前記非成膜領域の幅寸法を測定する工程にて、当該被処理基板の周方向に沿った異なる位置における非成膜領域の幅寸法の測定を行って、非成膜領域の幅寸法が最大となる位置を特定することと、
    前記マスクの実際の配置位置を特定する工程にて、前記非成膜領域の幅寸法が最大となる位置の特定結果を利用して前記実際の配置位置の特定を行うことと、を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  7. 前記第１位置に対する前記第２位置のずれの距離は、０．２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  8. 前記非成膜領域の幅寸法を測定する工程にて、当該非成膜領域を撮像して得られた画像データに基づいて前記幅寸法を特定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  9. 前記非成膜領域の幅寸法を測定する工程にて、目視により前記幅寸法を測定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の被処理基板の載置位置の設定方法。
  10. 処理容器内に載置台が設けられた成膜装置と、前記載置台に設定された載置位置に基板を搬送する基板搬送機構とを備えた成膜システムにおいて、
    前記成膜装置は、前記載置台に載置されて成膜処理される被処理基板の周縁部に非成膜領域を形成するために、前記周縁部の上面側を覆うように配置されると共に、前記非成膜領域の内側に形成される成膜領域に対応した開口部を有する環状のマスクを備えることと、
    前記マスクには、前記載置台に設定された第１位置に被処理基板を載置して成膜処理を行ったとき、前記非成膜領域が予め設定された幅寸法となる配置予定位置が設定されていることと、
    前記第１位置から予め設定した方向へ、予め設定した距離だけずらして設定された前記載置台上の第２位置に、前記基板搬送機構によりテスト用の被処理基板を搬送するステップと、前記テスト用の被処理基板に対して、前記マスクを用いて成膜処理を行うステップと、前記成膜後のテスト用の被処理基板に形成された非成膜領域の幅寸法を測定するステップと、前記第１位置に対する前記第２位置のずれの方向及び距離と、前記テスト用の被処理基板に形成された非成膜領域の幅寸法の測定結果とに基づき、前記マスクの実際の配置位置を特定するステップと、前記マスクの実際の配置位置に基づき、前記非成膜領域が予め設定された幅寸法となるように、前記基板搬送機構により搬送される被処理基板の載置位置として、前記第１位置を補正するステップと、を実行するための制御信号を出力する制御部を備えたことと、を特徴とする成膜システム。
  11. 前記成膜装置は、成膜処理の期間中に前記載置台を鉛直軸回りに回転させる回転駆動部を備え、前記マスクは前記載置台と共に回転するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の成膜システム。
JP2016121850A 2016-06-20 2016-06-20 被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム Active JP6617649B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016121850A JP6617649B2 (ja) 2016-06-20 2016-06-20 被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム
KR1020170077131A KR101993975B1 (ko) 2016-06-20 2017-06-19 피처리 기판의 탑재 위치의 설정 방법 및 성막 시스템
US15/626,632 US10564634B2 (en) 2016-06-20 2017-06-19 Method for setting mounting position of target substrate and film forming system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016121850A JP6617649B2 (ja) 2016-06-20 2016-06-20 被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017228579A JP2017228579A (ja) 2017-12-28
JP6617649B2 true JP6617649B2 (ja) 2019-12-11

Family

ID=60660171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016121850A Active JP6617649B2 (ja) 2016-06-20 2016-06-20 被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10564634B2 (ja)
JP (1) JP6617649B2 (ja)
KR (1) KR101993975B1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3095295B1 (fr) * 2019-04-16 2021-04-09 Exagan Dispositif d’inspection visuelle pour identifier la présence de défauts sur la face avant d’un substrat
JP7240980B2 (ja) * 2019-07-29 2023-03-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板搬送方法
CN112410724B (zh) * 2019-08-23 2022-02-15 上海微电子装备（集团）股份有限公司 张网装置及张网方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4576694B2 (ja) * 2000-10-11 2010-11-10 東京エレクトロン株式会社 被処理体の処理システムの搬送位置合わせ方法及び被処理体の処理システム
JP2002261146A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法および半導体製造装置
JP4799465B2 (ja) * 2001-03-21 2011-10-26 株式会社東芝 半導体ウェーハ、半導体装置の製造装置、半導体装置の製造方法、及び半導体ウェーハの製造方法
JP4071476B2 (ja) * 2001-03-21 2008-04-02 株式会社東芝 半導体ウェーハ及び半導体ウェーハの製造方法
US7089677B2 (en) * 2004-05-05 2006-08-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for calibrating alignment mark positions on substrates
US7828929B2 (en) * 2004-12-30 2010-11-09 Research Electro-Optics, Inc. Methods and devices for monitoring and controlling thin film processing
JP4534978B2 (ja) * 2005-12-21 2010-09-01 トヨタ自動車株式会社 半導体薄膜製造装置
JP4878202B2 (ja) 2006-04-26 2012-02-15 東京エレクトロン株式会社 膜位置調整方法、記憶媒体及び基板処理システム
US7486878B2 (en) * 2006-09-29 2009-02-03 Lam Research Corporation Offset correction methods and arrangement for positioning and inspecting substrates
JP5058836B2 (ja) 2007-05-08 2012-10-24 東京エレクトロン株式会社 処理装置、処理方法、被処理体の認識方法および記憶媒体
JP4470970B2 (ja) * 2007-07-31 2010-06-02 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5614326B2 (ja) * 2010-08-20 2014-10-29 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置、基板搬送方法及びその基板搬送方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP2012186226A (ja) * 2011-03-03 2012-09-27 Shibaura Mechatronics Corp 真空処理装置および真空処理方法
US9117866B2 (en) * 2012-07-31 2015-08-25 Asm Ip Holding B.V. Apparatus and method for calculating a wafer position in a processing chamber under process conditions

Also Published As

Publication number Publication date
US10564634B2 (en) 2020-02-18
KR101993975B1 (ko) 2019-06-27
JP2017228579A (ja) 2017-12-28
US20170364061A1 (en) 2017-12-21
KR20170142924A (ko) 2017-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11742229B2 (en) Auto-calibration to a station of a process module that spins a wafer
US6845292B2 (en) Transfer apparatus and method for semiconductor process and semiconductor processing system
JP7349845B2 (ja) 基板処理システムにおける搬送方法
JP6617649B2 (ja) 被処理基板の載置位置の設定方法及び成膜システム
JP2007123556A (ja) 真空処理方法または真空処理装置
KR20220047366A (ko) 프로세싱 시스템의 정렬기 스테이션의 교정
CN114758975A (zh) 在传输中自动晶圆定中方法及设备
JP2005262367A (ja) 搬送ロボットの搬送ズレ確認方法及び処理装置
KR102219879B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법
JP2010062215A (ja) 真空処理方法及び真空搬送装置
KR102471809B1 (ko) 티칭 방법
US11637004B2 (en) Alignment module with a cleaning chamber
JP2014075397A (ja) 搬送機構の位置決め方法
JP2012146721A (ja) 真空処理装置
US20220319819A1 (en) Substrate processing system and substrate processing method
JP2007042929A (ja) ロードロック装置とその方法及び半導体製造装置
JP2024007277A (ja) 成膜位置ズレ補正方法および成膜システム
US11984340B2 (en) Teaching method
JP2007116014A (ja) 基板処理装置
JP2011171684A (ja) 基板処理装置、積層半導体装置製造方法及び積層半導体装置
KR20210027647A (ko) 기판 처리 장치 및 핸드 위치 티칭 방법
KR20070014546A (ko) 반도체 제조설비

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20180117

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190201

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190930

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6617649

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250