基板位置檢測裝置、基板位置檢測方法、成膜裝置、成膜方法

2023-05-28 19:27:21 2

專利名稱：基板位置檢測裝置、基板位置檢測方法、成膜裝置、成膜方法
技術領域：
本發明涉及檢測被收容在半導體元件的製造裝置等中的基板的位置的基板位置
檢測裝置、基板位置檢測方法、具有基板位置檢測裝置的成膜裝置，使用該成膜裝置的成膜方法。
背景技術：
在半導體元件的製造工序中，基板被輸送到以成膜裝置、蝕刻裝置和檢查裝置為首的各種製造裝置內，對基板進行與各裝置對應的處理。基板被具有叉狀件、終端操作裝置(endeffector)的輸送臂搬入各裝置內，但在裝置內基板必須準確地配置在規定的位置。例如，基板在成膜裝置內偏離規定的位置時，產生無法均勻地加熱基板、膜質和膜厚的均勻性變差這樣的問題。而且，基板偏離規定的位置時，也產生在處理後無法通過叉狀件和終端操作裝置取出基板這樣的問題。 並且，在因膜厚的控制性和均勻性優良而引人注目的分子層(原子層)成膜裝置中，存在替代原料氣體的交替供給、通過使基板高速旋轉來使原料氣體交替附著於基板上的成膜裝置，在這樣的裝置中，基板沒有處於規定的位置的情況下，產生基板因旋轉而跳起這樣的問題。 為了準確地將基板配置在規定的位置來解決如上所述的問題，存在如下方法將多個雷射傳感器或光電傳感器配置在裝置內，通過測量值的變化來檢測位置偏移的方法(參照專利文獻1)、利用接觸式傳感器檢測位置偏移的方法(參照專利文獻2)。
但是，對於1張基板需要採用多個雷射傳感器，因此在收容有多個基板的裝置中需要相當數量的雷射傳感器，導致裝置的成本上升。而且，為了掌握基板和基座(susc印tor)的相對位置，也需要用於檢測基座位置的雷射傳感器，導致成本進一步上升。並且，在採用多個雷射傳感器的情況下，也產生光學系統變複雜這樣的問題。另一方面，接觸式傳感器在加熱基板的情況下無法使用。 相對於此，作為基板位置的其他檢測方法，存在採用CCD照相機等對基板進行拍
攝並基於所得到的圖像來檢測基板的位置的方法(參照專利文獻3)。採用該方法，採用一
臺CCD照相機就能對基板和基座都進行拍攝，因此不提高成本也可以進行，能簡化光學系
統，並且由於能夠進行遠距離檢測，因此不管是否加熱基板都能使用。 專利文獻1 :日本特開2001-007009號公報 專利文獻2 :日本特開2007-142086號公報 專利文獻3 :日本特開2001-117064號公報 但是，本發明的發明人研究的結果，發現存在如下情況通過照相機拍攝基板時，由於光的照射而產生檢測誤差，無法準確地檢測基板位置。

發明內容
本發明是基於這樣的研究結果而做成的，提供一種在基於基板攝像的基板位置檢測中能夠降低檢測誤差的基板位置檢測裝置、基板位置檢測方法、具有基板位置檢測裝置的成膜裝置、採用該成膜裝置的成膜方法。 本發明的第1方案提供一種基板位置檢測裝置，該基板位置檢測裝置包括攝像部，用於對作為位置檢測對象的基板進行拍攝；板構件，其具有光散射性，被配置在攝像部和基板之間，具有用於確保攝像部相對於基板的視場的第1開口部；第1照明部，用於將光照射到板構件上；以及處理部，其用於根據由上述攝像部透過上述第1開口部所拍攝的圖像來求出上述基板的位置。 本發明的第2方案提供一種基板位置檢測方法，該基板位置檢測方法包括以下工序將作為位置檢測對象的基板載置在基座的載置部上的工序；將光照射到被配置在基板的上方並具有光散射性的板構件的工序，該板構件具有開口部；透過上述開口部對包括基板和載置部在內的區域進行拍攝的工序，該區域被光所照射的板構件映照；基於區域的圖像推斷載置部的位置的工序；基於區域的圖像推斷基板的位置的工序；以及從載置部的位置和基板的位置判斷基板是否處於規定的位置的工序。 本發明的第3方案提供一種成膜裝置，該成膜裝置通過執行在容器內將互相反應的至少兩種反應氣體按順序供給到基板上的循環而將反應生成物的層生成在該基板上，從而對膜進行堆積。該成膜裝置包括基座，能夠旋轉地設置在容器內；載置部，被設置在基座的一個面上，用於載置基板；本發明所述的基板位置檢測裝置，用於對被載置在載置部上的基板的位置進行檢測；第1反應氣體供給部，構成為對基座的一個面供給第1反應氣體；第2反應氣體供給部，構成為沿著基座的旋轉方向遠離第1反應氣體供給部，用於對基座的一個面供給第2反應氣體；分離區域，其沿著旋轉方向位於被供給第1反應氣體的第1處理區域和被供給第2反應氣體的第2處理區域之間，用於分離第1處理區域和第2處理區域；中央區域，為了分離第1處理區域和第2處理區域，該中央區域位於容器的大致中央，具有沿著基座的一個面噴出第1分離氣體的噴出孔；以及排氣口，其是為了對容器進行排氣而設置在容器上。分離區域包括分離氣體供給部，用於供給第2分離氣體；以及頂面，用於相對於基座的一個面形成第2分離氣體能夠相對於旋轉方向從分離區域流向處理區域側的狹窄的空間。 本發明的第4方案提供一種採用第3方案的成膜裝置而在基板上堆積膜的成膜方法。該成膜方法包括以下工序將基板載置到載置部上的工序，該載置部被設置在能夠旋轉地設置於容器的基座的一個面上，用於載置基板；將光照射到具有光散射性的板構件上的工序，該板構件被配置在基板的上方，並具有開口部；透過開口部對包括基板和載置部在內的區域進行拍攝的工序，該區域被光所照射的板構件映照；基於區域的圖像推斷載置部的位置的工序；基於區域的圖像推斷基板的位置的工序；從載置部的位置和基板的位置判斷基板是否處於規定的位置的工序；在判斷為基板處於規定的位置的情況下，使載置有基板的基座旋轉的工序；從第1反應氣體供給部向基座的一個面供給第1反應氣體的工序；從沿著基座的旋轉方向遠離第1反應氣體供給部的第2反應氣體供給部向基座的一個面供給第2反應氣體的工序；從位於第1處理區域與第2處理區域之間的分離區域所設置的分離氣體供給部供給第1分離氣體而在形成於分離區域的頂面和基座之間的狹窄的空間中相對於旋轉方向使第1分離氣體從分離區域流向處理區域側的工序，該第1處理區域被自第1反應氣體供給部供給第1反應氣體，該第2處理區域被自第2反應氣體供給部供給第2反應氣體；從形成在位於容器的中央部的中央部區域的噴出孔沿著一個面供給第2分離氣體的工序；以及對容器進行排氣的工序。 本發明的第5方案提供一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質存儲有使第1方案的基板位置檢測裝置實施如下基板檢測方法的程序，該基板檢測方法包括以下工序將作為位置檢測對象的基板載置到基座的載置部上的工序；將光照射到光散射性的板構件上的工序，該板構件被配置在上述基板的上方，並具有開口部；透過上述開口部對包括上述基板和上述載置部在內的區域進行拍攝的工序，該區域被上述光所照射的上述板構件映照；基於上述區域的圖像推斷上述載置部的位置的工序；基於上述區域的圖像推斷上述基板的位置的工序；從上述載置部的位置和上述基板的位置判斷上述基板是否處於規定的位置的工序。 本發明的第6方案提供一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質存儲有使第3方案的成膜裝置實施如下成膜方法的程序。該成膜方法包括以下工序將上述基板載置到載置部上的工序，該載置部被設置在能夠旋轉地設置於上述容器內的基座的一個面上，用於載置上述基板；將光照射到光散射性的板構件上的工序，該板構件被配置在上述基板的上方，並具有開口部；透過上述開口部對包括上述基板和上述載置部在內的區域進行拍攝的工序，該區域被上述光所照射的上述板構件映照；基於上述區域的圖像推斷上述載置部的位置的工序；基於上述區域的圖像推斷上述基板的位置的工序；從上述載置部的位置和上述基板的位置判斷上述基板是否處於規定的位置的工序；在判斷為上述基板處於規定的位置的情況下，使載置有上述基板的上述基座旋轉的工序；從第1反應氣體供給部向上述基座的上述一個面供給第1反應氣體的工序；從沿著上述基座的旋轉方向遠離上述第1反應氣體供給部的第2反應氣體供給部向上述基座的上述一個面供給第2反應氣體的工序；從位於第1處理區域與第2處理區域之間的分離區域所設置的分離氣體供給部供給第l分離氣體而在形成於上述分離區域的頂面和上述基座之間的狹窄的空間中相對於上述旋轉方向使上述第1分離氣體從上述分離區域流向上述處理區域側的工序，該第1處理區域被自上述第1反應氣體供給部供給上述第1反應氣體，該第2處理區域被自上述第2反應氣體供給部供給上述第2反應氣體；從形成在位於上述容器的中央部的中央部區域的噴出孔沿著上述一個面供給第2分離氣體的工序；以及對上述容器進行排氣的工序。


圖1是表示本發明的實施方式的基板位置檢測裝置的示意圖。 圖2是表示本發明的實施方式的基板位置檢測方法的流程圖。 圖3是說明利用了圖1的基板位置檢測裝置的成膜裝置的晶圓的配置的圖。 圖4是將利用圖1的基板位置檢測裝置並按照本發明的實施方式的基板位置檢測
方法所拍攝的圖像(b)與為了比較位置檢測方法所拍攝的圖像(a)進行對比而加以表示的圖。 圖5是用於說明本發明的實施方式的基板位置檢測裝置和基板位置檢測方法中的、推斷晶圓的中心位置的圖。
圖6是示意性地表示本發明的另一實施方式的基板位置檢測裝置的圖。 圖7是表示具有圖1的基板位置檢測裝置的、本發明的實施方式的成膜裝置的示意圖。 圖8是表示圖7的成膜裝置的容器主體的內部的立體圖。 圖9是表示圖7的成膜裝置的容器主體的內部的俯視圖。 圖IO是表示圖7的成膜裝置的氣體供給噴嘴、基座以及凸狀部之間的位置關係的 圖。 圖11是圖7的成膜裝置的局部剖視圖。 圖12是圖7的成膜裝置的剖切立體圖。 圖13是表示圖7的成膜裝置的吹掃(purge)氣體的流動的局部剖視圖。 圖14是表示進入到圖7的成膜裝置的容器主體內的輸送臂的立體圖。 圖15是表示在圖7的成膜裝置的容器主體內流動的氣體的流動形態(flow pattern)的俯視圖。 圖16是用於說明圖7的成膜裝置內的突出部的形狀的圖。 圖17是表示圖7的成膜裝置的氣體供給噴嘴的變形例的圖。 圖18是表示圖7的成膜裝置內的突出部的變形例的圖。 圖19是表示圖7的成膜裝置內的突出部和氣體供給噴嘴的變形例的圖。 圖20是表示圖7的成膜裝置內的突出部的其他變形例的圖。 圖21是表示圖7的成膜裝置中的氣體供給噴嘴的配置位置的變形例的圖。 圖22是表示圖7的成膜裝置內的突出部的又一變形例的圖。 圖23是表示在圖7的成膜裝置內相對於反應氣體供給噴嘴而設置了突出部的例 子的圖。 圖24是表示圖7的成膜裝置內的突出部的再一變形例的圖。 圖25是表示具有圖1的基板位置檢測裝置的、本發明的另一實施方式的成膜裝置 的示意圖。 圖26是表示包括圖7或圖25的成膜裝置的基板處理裝置的示意圖。 圖27是用於說明本發明的另一實施方式的基板位置檢測裝置的示意圖。 圖28是表示本發明的另一實施方式的基板位置檢測方法的流程圖。 圖29是用於說明本發明的另一實施方式的基板位置檢測方法的示意圖。
具體實施例方式
根據本發明的實施方式，提供一種在基於基板的攝像的檢測基板位置中能夠降低 檢測誤差的基板位置檢測裝置、基板位置檢測方法、具有基板位置檢測裝置的成膜裝置、採 用該成膜裝置的成膜方法。 下面，參照附圖，說明本發明的並非用於限定的例示的實施方式。在全部附圖中對 相同或對應的構件或部件標註相同或相對應的附圖示記，省略重複的說明。而且，附圖不以 表示構件或部件間的相對比例為目的，因此具體的厚度和尺寸參照以下的並非用於限定的 實施方式，而應該由本領域技術人員決定。
基板位置檢測裝置
圖1是表示本發明的一實施方式的基板位置檢測裝置的概略圖。如圖所示，本實施方式的基板位置檢測裝置101包括殼體102 ;照相機104，其被安裝在殼體102內，對作為位置檢測對象的晶圓W進行拍攝；板106，其在殼體102內，被配置在照相機104的下方；以及將光照射到板106上的光源108。 在本實施方式中，殼體102被配置在收納有作為位置檢測的對象的晶圓W的成膜裝置200之上。殼體102在下部具有開口部，具有遮蔽該開口部的透明的窗102a。而且，在殼體102的上方的側壁上連接有配管102b，在下方的側壁上連接有配管102c。如圖1中的雙點劃線的箭頭所示，例如通過使清潔空氣從配管102b流入而從配管102c排氣，能對安裝在殼體102內的照相機104進行冷卻。而且，在位置檢測時晶圓W被加熱的情況下，窗102a被輻射熱加熱，由此有時產生升騰的熱氣流，造成圖像不清楚。但是，利用上述的清潔空氣也能冷卻窗102a，能降低因升騰的熱氣流所導致的圖像的不清楚。 照相機104具有作為攝像元件的電荷耦合元件(CCD)，以面對殼體102的開口部和窗102a的方式被安裝在殼體102的上方部。通過該結構，照相機104能透過窗102a和被氣密地設置在成膜裝置200的頂板11上的觀察口 201對載置在成膜裝置200內的基座2上的晶圓W進行拍攝。 而且，控制部104a與照相機104電連接。通過控制部104a來控制照相機104的動作(開/關、對焦、拍攝等)，並且對由照相機104所得到的圖像數據進行處理。該處理包含從圖像數據求出晶圓W和基座2的位置的運算處理。而且，控制部104a通過規定的輸入輸出裝置(未圖示)對存儲在存儲介質中的程序進行下載，通過按照該程序來控制照相機104和光源108等各構成，從而實施後述的基板位置檢測方法。 在本實施方式中，板106是由塗敷了白色顏料的乳白色的丙烯板製造的，在殼體102內被安裝在照相機104和窗102a之間。在板106的大致中央形成有開口部106a，透過開口部106a，照相機104能對成膜裝置200內的晶圓W及其周邊進行拍攝。因此，開口部106a的位置和大小可被決定成，使照相機104能對晶圓W及其周邊的區域進行拍攝，具體來說，使照相機104能對被用於檢測晶圓位置的晶圓W的邊緣和形成在基座2上的位置檢測用標記2a(後述)進行拍攝，而且，也可以再多考慮板106和照相機104之間的距離來決定。 而且，在板106上的不妨礙照相機104對晶圓W等進行拍攝的位置形成有一個或多個開口部106b。開口部106b是為了促進從與殼體102連接的配管102a所供給的清潔空氣的流動而設置的。 在本實施方式中，光源108在板106和窗102a之間被安裝在殼體102的內側壁上。因此，光源108能將光照射到板106的下表面上，而且，光不會透過板106的開口部106a而照射到照相機104上。光源108也可以沿上下方向能夠旋轉地安裝，並且，優選設置規定的馬達等來進行照射方向的切換。這樣一來，能夠將光照射到光源108的上方的板106上，或將光照射到光源108的下方的晶圓W上。 在本實施方式中，光源108包括白色發光二極體(LED)108a，而且，具有對白色LED供給電力的電源108b。電源108b能改變輸出電壓，由此，能夠調整被板106間接地照射光的晶圓W的照度。通過調整照度，照相機104能夠拍攝更清楚的圖像。
通過下面的基板位置檢測方法，進一步清楚地說明如上所述那樣構成的、本發明
9的實施方式的基板位置檢測裝置101所起到的效果、優點。
;S驗靴測I誠 參照圖1 圖5對本發明的一實施方式的基板位置檢測方法進行說明。在此，對採用上述基板位置檢測裝置101來檢測被搬入成膜裝置200內並被載置在基座2上的晶圓W的位置的情況進行說明。另外，如圖3所示，成膜裝置200所採用的基座2具有以等角度間隔(大約72° )載置有5張晶圓的載置部24。晶圓的位置檢測例如是在將晶圓搬入到成膜裝置200內並載置在規定的載置部上時進行的，是對1次運行所搬入的5張以下的各晶圓依次進行的。而且，載置部24例如也可以是具有內徑比晶圓W的直徑大的圓形的凹部。具體來說，對於具有大約300mm(12英寸)的直徑的晶圓W，凹狀的載置部24的內徑例如可以是大約304mm 大約308mm。 首先，在步驟S21(圖2)中，晶圓W被具有叉狀件的輸送臂(未圖示)搬入成膜裝置200的容器主體12(圖1)內，被由能夠通過被設置在基座2的通孔進行升降的升降銷16(圖3)從輸送臂被載置到載置部24上。接著，該晶圓W利用基座2的旋轉，被移動到被基板位置檢測裝置101的照相機104拍攝的位置(以下稱為拍攝位置)。
接著，基板位置檢測裝置101的光源108點亮，光被照射到板106的下表面。然後，利用基板位置檢測裝置101的照相機104對包括晶圓W的邊緣的區域及其周邊的基座2進行拍攝(步驟S22)，由控制部104a收集圖像數據。如圖4的(b)所示，表示由照相機104所得到的圖像的一個例子。如圖所示，晶圓W大致同樣地用白色表示，基座2用黑色表示。另外，在圖中能看見晶圓W的黑色的長方形是板106的開口部106b。 接著，利用控制部104a檢測被設置在成膜裝置200的基座2上的位置檢測用標記2a。該檢測能夠基於預先存儲在控制部104a中的位置檢測用標記2a的形狀或圖案等的圖像處理來進行。並且，基於檢測到的位置檢測用標記2a的位置，推斷出對作為檢測對象的晶圓W進行載置的載置部24的中心位置(步驟S23)。為了該推斷，例如如圖5所示，位置檢測標記2a優選形成為位置檢測標記2a的中心和載置部24的中心C位於規定的軸上。這樣一來，通過預先被決定的、距位置檢測標記2a的中心的距離能夠容易推斷載置部24的中心C的位置。 接著，控制部104a在由照相機104所得到的圖像中識別晶圓W的邊緣線。該識別也可以利用控制部104a所預先設置的邊緣識別功能來進行。隨後，例如能通過求出與邊緣線相切的多個切線及在該切點交叉的多個直線(法線)相交的點(座標)，推斷晶圓W的中心WO(圖5)的位置(步驟S24)。 隨後，求出被推斷的晶圓W的中心WO的位置與載置部24的中心C的位置之間的距離d。在此，在圖5所示的座標軸中，載置部24的中心C用點(Xc， Yc)表示，晶圓W的中心WO用點(XW，YW)表示時，下面式(1)的關係式成立。
d2 = ((Xw-Xc) 2+ (Yw-Yc)2) /CF2. .式(1) 在式(1)中，CF是換算係數，例如表示實際的尺寸與CCD上的象素間的距離的比。
之後，用基於式(1)求出的距離d，判斷晶圓W是否處於規定的範圍內(步驟S25)。例如，對於具有Dwmm的直徑的晶圓W，在載置部24是凹部且其內徑是D。mm的情況下，滿足下面式(2)、式(3)的關係時，晶圓W的中心W0進入到以載置部24的中心C為圓心的半徑L的圓R的內側。
0《d2《L2. .式(2)
L = (D0-Dw) /2.式(3) 即，這種情況下，被判斷為晶圓W被收納在載置部24內，晶圓W的位置處於規定的範圍內。 另外，將晶圓W向載置部24載置的情況下，不採用升降銷16而使用具有終端操作裝置的輸送臂時，也可以根據終端操作裝置的尺寸，採用下面的關係式式(4)、式(5)判斷晶圓W的位置是否處於規定的範圍內。
0《d2《LI2.式(4)
LI < L = (D0_Dw)/2.式(5) 而且，在上述的攝像、中心推斷和進行判斷的期間，在成膜裝置200中，下一晶圓W
被載置在與載置有進行了攝像等處理的晶圓W的載置部24相鄰的載置部24上。由此，能
不浪費時間地進行晶圓W的位置檢測和晶圓W的搬入，能防止生產率降低。 距離d處於規定的範圍內的情況下(步驟S25 :YES)，控制部104a詢問將晶圓W
搬入到成膜裝置200的作業是否結束(步驟S26)，在得到還有剩餘的晶圓W的信息的情況
下，返回到步驟S22。即，成膜裝置200的基座2旋轉，下一晶圓W被移動到拍攝位置，該晶
圓W的邊緣及其周邊區域被拍攝，之後，對該晶圓W —直進行到步驟S25。以後，同樣地反覆
進行步驟S21 S25直到對被載置於基座2上的全部晶圓W的位置檢測結束。 而且，在距離d被判斷為不在規定的範圍內的情況下(步驟S25 :NO)，從控制部
104a發出警報，從控制部104a對成膜裝置200發送要求動作中止的信號(步驟S27)，由此，
該成膜裝置200成為待機狀態。這種情況下，由成膜裝置200的操作者按照規定的順序進
行將被判斷為不在規定的位置的晶圓W載置到規定的位置這樣的手動作業。 在步驟S26中，被判斷為沒有剩餘的晶圓W、S卩、全部(5張)的晶圓W處於規定的
位置時(步驟S26 :N0)，在成膜裝置200中，在晶圓W上形成規定的膜(步驟S28)。成膜結
束時，晶圓W被輸送臂從成膜裝置200的容器主體12搬出。但是，也可以在搬出之前，仿照
步驟S21 S27，再次進行晶圓W的位置檢測。成膜後的位置檢測在用於防止如下狀態方面
是有效的在成膜過程中基座2旋轉使得晶圓W的位置偏離的情況下，例如具有終端操作裝
置的輸送臂無法抓住晶圓W。 下面一邊比較圖4的(a)和圖4的(b)， 一邊說明本實施方式的基板位置檢測方法的效果和優點。圖4的(a)是表示為了比較而對晶圓W及其周邊區域直接照射光並進行拍攝的圖像。這種情況下，晶圓W用黑色表示。因此，由於基座2的載置部24的內周壁產生的影子和/或由於晶圓W的厚度產生的影子與晶圓W的邊緣重疊時，就無法準確地識別晶圓W的邊緣。結果，就無法準確地把握晶圓W的中心和晶圓W的位置。而且，晶圓W的邊緣向外傾斜，因此有時從該傾斜面產生強烈的反射光。這樣一來，晶圓W的邊緣的一部分在圖像上看起來強烈地發亮，也成為邊緣的圓弧形狀走樣、無法準確地推斷晶圓W的中心的狀態。
另一方面，採用本發明的實施方式的基板位置檢測方法，如圖4的(b)所示，晶圓W用白色表示。該理由如下所述。板106是如上所述那樣用塗敷了白色顏料的丙烯板製造的，因此從光源108將光照射到板106的下表面(面對晶圓W的面)時，板106的整體大致均勻地發出白色的光。此時，配置在板106的下方的晶圓W被大致均勻地發出白色的光的板106所照射，或者，被這樣發光的板106映照，因此看起來成均勻的白色。因此，在由照相
11機104所拍攝的圖像中，包含晶圓W的邊緣的區域也看起來均勻地發亮。另一方面，載置有晶圓W的基座2也由碳、SiC塗層碳製造，即使被來自板106的光映照也看起來發黑。因此，在晶圓W和基座2之間產生強烈的對比。而且，光自板106從各種方向到達晶圓W和基座2，因此不易產生晶圓W和載置部24的影子。因此，晶圓W的邊緣被清晰地識別，可防止檢測誤差的降低。 而且，板106在整個面均勻地發光，因此沒有自晶圓W的邊緣強烈的反射，也不會
由於來自邊緣的反射光而產生檢測誤差。並且，也沒有來自晶圓表面的強烈反射的反射光，
在照相機104中也不會產生反射光斑等，因此能清晰地識別晶圓W的邊緣。 從以上內容理解了本發明的實施方式的基板位置檢測裝置和基板位置檢測方法
的效果和優點。 儲細腫翻驟國草驟 下面參照圖7 圖25說明具有本發明的實施方式的上述基板位置檢測裝置的本發明的另一實施方式的成膜裝置。 如圖7(圖9的B-B剖視圖)所示，本發明的實施方式的成膜裝置200包括平面(俯視)形狀為大概圓形的扁平的真空容器l ;以及基座2，其被設置在該真空容器1內，在該真空容器1的中心具有旋轉中心。真空容器1構成為頂板11能從容器主體12分離。頂板11在內部的減壓狀態的作用下夾著密封構件例如0形密封圈13被壓靠在容器主體12側，由此該真空容器1被氣密地封閉。另一方面，需要將頂板11從容器主體12分離時，由未圖示的驅動機構將頂板11向上方抬起。 而且，在頂板11上利用O形密封圈等未圖示的密封構件而相對於真空容器1氣密地設置例如用石英玻璃製造的觀察口 201。在頂板11的上表面上以觀察口 201與窗102a相對的方式可裝卸地安裝有基板位置檢測裝置101。基板位置檢測裝置101的構成如上所述。採用基板位置檢測裝置IOI來實施本發明的實施方式的上述的基板位置檢測方法，能檢測出被載置在成膜裝置200內的基座2(後述)上的晶圓W(圖7)的位置。
基座2的中心部被固定在圓筒形狀的芯部21上，該芯部21被固定在沿鉛直方向延伸的轉軸22的上端。轉軸22貫穿容器主體12的底面部14，其下端被安裝在使該轉軸22繞鉛直軸線(在本例中沿順時針方向)旋轉的驅動部23上。轉軸22和驅動部23被收納在上表面開口的筒狀殼體20內。該殼體20藉助設置在其上表面的凸緣部分20a而被氣密地安裝在真空容器1的底面部14的下表面上，由此，殼體20的內部氣氛被自外部氣氛隔離。 如圖8和圖9所示，在基座2的上表面上形成有分別載置晶圓W的多個(在圖示的例子為5個)的圓形凹部狀的載置部24。但是，在圖9中僅表示1張晶圓W。載置部24以相互大約72。的角度間隔被配置在基座2上。 在此，參照圖10的(a)，表示載置部24和被載置在載置部24上的晶圓W的截面。如圖10的(a)所示，載置部24具有比晶圓W的直徑稍大、例如大4mm的直徑以及與晶圓W的厚度相等的深度。因此，晶圓W被載置在載置部24上時，晶圓W的表面與基座2的除了載置部24之外的區域的表面處於相同的高度。假設晶圓W與該區域之間存在比較大的高度差時，氣流由於該高度差而產生紊流，晶圓W上的膜厚均勻性受到影響。因此，2個的表面處於相同的高度。"相同的高度"在此是指高度之差是大約5mm以下，但該高度之差在加工精度許可的範圍儘可能趨於零。 而且，在載置部24的底部形成有3個通孔(未圖示)，3個升降銷16通過這3個通孔進行升降(參照圖14)。升降銷16支承晶圓W的背面而使晶圓W升降。
如圖8、圖9和圖14所示，在容器主體12的側壁上形成有輸送口 15。晶圓W通過輸送口 15之後而由輸送臂IO輸送到真空容器1中，或從真空容器1向外輸送。在該輸送口 15上設有閘閥(未圖示)，輸送口 15被該閘閥開閉。 一載置部24排列在輸送口 15，當閘閥打開時，晶圓W被輸送臂10輸送到真空容器1內，並被從輸送臂10放置到載置部24上。為了將晶圓W從輸送臂10放到載置部24上或者將晶圓W從載置部24抬起而設有升降銷16 (圖14)，升降銷16在升降機構(未圖示)的作用下通過被形成在基座2的載置部24上的通孔而進行升降。這樣一來，晶圓W被載置在載置部24上。 在此，說明基板位置檢測裝置101與基座2、載置部24和輸送口 15之間的平面(俯視)的位置關係，如圖9所示，基板位置檢測裝置101被配置在從輸送口 15的中心偏離了大約72°的位置。由此，基座2的5個載置部24中的一個排列在輸送口 15時，該載置部24的相鄰的載置部24位於基板位置檢測裝置101的下方。因此，將晶圓W載置在排列於輸送口 15的載置部24上的期間，該相鄰的的載置部24所載置的晶圓W的邊緣及該邊緣周邊區域進入到照相機104(圖1)的視場F中，通過上述的基板位置檢測方法，能夠判斷該晶圓W是否處於規定的位置。換句話說，在對一個晶圓W進行位置檢測的期間，能將另一晶圓W載置到相鄰的載置部24上。這樣一來，5張晶圓W依次被載置到載置部24上並被進行位置檢測，因此能夠防止由於基板位置檢測而使生產率降低。 參照圖8和圖9，在基座2的上方包括第1反應氣體供給噴嘴31、第2反應氣體供給噴嘴32和分離氣體供給噴嘴41、42，這些噴嘴以規定的角度間隔沿徑向延伸。通過該結構，載置部24能通過噴嘴31、32、41和42的下方。在圖示的例子中，第2反應氣體供給噴嘴32、分離氣體供給噴嘴41、第1反應氣體供給噴嘴31和分離氣體供給噴嘴42按該順序沿順時針方向配置。這些氣體噴嘴31、32、41、42貫穿容器主體12的周壁部，通過將作為氣體導入件31a、32a、41a、42a的端部安裝到壁的外周壁而被支承。氣體噴嘴31、32、41、42在圖示的例子中從真空容器1的周壁部被導入到真空容器1內，但也可以從環狀的突出部5 (後述)導入。在從環狀的突出部5導入上述氣體噴嘴31、32、41、42的情況下，設置有開口在突出部5的外周面、頂板11的外表面的L字型的導管，在真空容器1內，L字型的導管的一個開口與氣體噴嘴31(32、41、42)連接，在真空容器l的外部，L字型的導管的另一開口與氣體導入件31a(32a、41a、42a)連接。 雖未圖示，但反應氣體供給噴嘴31與作為第1反應氣體的雙叔丁基氨基矽烷(BTBAS)的氣體供給源連接，反應氣體供給噴嘴32與作為第2反應氣體的臭氧(03)的氣體供給源連接。 在反應氣體供給噴嘴31、32上沿噴嘴的長度方向隔開間隔地排列有用於將反應氣體向下方側噴出的噴出孔33。在本實施方式中，噴出孔33具有大約0. 5mm的口徑，沿著反應氣體供給噴嘴31、32的長度方向隔開大約10mm的間隔地排列。而且，反應氣體供給噴嘴31的下方區域是用於將BTBAS氣體吸附到晶圓上的第1處理區域P1，反應氣體供給噴嘴32的下方區域是用於將03氣體吸附到晶圓上的第2處理區域P2。 另一方面，分離氣體供給噴嘴41、42與氮氣(N2)的氣體供給源(未圖示)連接。分離氣體供給噴嘴41、42具有用於將分離氣體向下方側噴出的噴出孔40。噴出孔40沿長度方向以規定的間隔配置。在本實施方式中，噴出孔40具有大約0.5mm的口徑，沿著分離氣體供給噴嘴41、42的長度方向以大約10mm的間隔地排列。 分離氣體供給噴嘴41、42被設置在構成為用於將第1處理區域P 1、第2處理區域P2分離的分離區域D。在各分離區域D中，如圖8 圖IO所示，在真空容器I的頂板ll上設有凸狀部4。凸狀部4具有扇形的上表面形狀，其頂部位於真空容器1的中心，圓弧位於沿著容器主體12的內周壁的附近的位置。而且，凸狀部4具有以將凸狀部4 一分為二的方式沿徑向延伸的槽部43。在槽部43中收容分離氣體供給噴嘴41(42)。分離氣體供給噴嘴41(42)的中心軸線與扇形的凸狀部4的一個邊之間的距離同分離氣體供給噴嘴41(42)的中心軸線與扇形的凸狀部4的另一個邊之間的距離大致相等。另外，在本實施方式中，槽部43形成為將凸狀部4 二等分，但在其他實施方式中，例如，也可以以凸狀部4中的基座2的旋轉方向上遊側變寬的方式形成槽部43。 根據上述的結構，如圖10的(a)所示，分離氣體供給噴嘴41(42)的兩側具有平坦的低的頂面44(第1頂面)，低的頂面44的兩側存在高的頂面45(第2頂面)。凸狀部4(頂面44)用於形成作為狹窄的空間的分離空間，該分離空間用於阻止第1和第2反應氣體進入凸狀部4和基座2之間而混合。 參照圖10的(b)，沿著基座2的旋轉方向而從反應氣體供給噴嘴32朝著凸狀部4流動的03氣體被阻止進入到該空間內，而且沿著與基座2的旋轉方向相反的方向從反應氣體供給噴嘴31朝著凸狀部4流動的BTBAS氣體被阻止進入到該空間內。所謂"氣體被阻止進入"是指從分離氣體供給噴嘴41噴出的作為分離氣體N2氣體擴散在第1頂面44和基座2的表面之間，在本例子中吹到與該第1頂面44相鄰的第2頂面45的下方側的空間，由此來自第2頂面45的下方側空間的氣體無法進入。並且，所謂"氣體無法進入"不僅是指完全無法從第2頂面45的下方側空間進入到凸狀部4的下方側空間的情況，而且也指即使反應氣體的一部分進入，該反應氣體也無法進一步朝著分離氣體供給噴嘴41前進，從而無法互相混雜的情況。B卩，只要能得到這樣的作用，則分離區域D就分離第1處理區域P1、第2處理區域P2。而且，吸附在晶圓上的氣體當然能通過分離區域D內。因此，阻止氣體的進入是指阻止氣相中的氣體的進入。 參照圖7 圖9，在頂板11的下表面上設有環狀的突出部5，該環狀的突出部5被配置成內周緣面對芯部21的外周面。突出部5在芯部21的外側的區域與基座2相對。而且，突出部5與凸狀部4形成為一體，凸狀部4的下表面和突出部5的下表面形成為一個平面。即，突出部5的下表面距基座2的高度與凸狀部4的下表面(頂面44)距基座2的高度相等。該高度為之後提及的高度h。但是，突出部5和凸狀部4也可以未必形成為一體，也可以分別獨立地形成。另外，圖8和圖9表示將凸狀部4留在真空容器1內而將頂板11卸下後的真空容器1的內部結構。 在本實施方式中，分離區域D是通過在用來成為凸狀部4的扇形金屬板上形成槽部43並將分離氣體供給噴嘴41(42)配置在槽部43而形成的。但是，也能以將2個扇形金屬板配置在分離氣體供給噴嘴41 (42)的兩側的方式，將這2個扇形金屬板用螺釘安裝在頂板ll的下表面上。 在本實施方式中，直徑大約300mm的晶圓W在真空容器1內被處理的情況下，凸狀部4在離開基座的旋轉中心140mm的、沿著內側的圓弧li(圖9)上具有例如140mm的周向長度，在沿著與基座2的載置部24的最外部相對應的外側的圓弧lo(圖9)上具有例如502mm的周向長度。而且，沿著外側的圓弧lo的、從凸狀部4的一側壁到與槽部43的最近的側壁的周向長度是大約246mm。 而且，凸狀部4的下表面、即、頂面44的、距基座2的表面測量的高度h(圖10的(a))例如也可以是大約0. 5mm 大約10mm，優選是大約4mm。而且，基座2的轉速例如被設置為lrpm 500rpm。為了確保分離區域D的分離功能，也可以根據真空容器1內的壓力和基座2的轉速等，例如通過實驗等方法設定凸狀部4的大小、凸狀部4的下表面(第1頂面44)與基座2的表面之間的高度h。另外，作為分離氣體，本實施方式是N2氣體，但只要分離氣體不對氧化矽的成膜造成影響，也可以是He和Ar氣體等惰性氣體和氫氣等。
圖11表示圖9的A-A剖視圖的一半，在圖11中圖示了凸狀部4以及與凸狀部4一體地形成的突出部5。參照圖11，凸狀部4在其外緣具有呈L字狀彎曲的彎曲部46。凸狀部4安裝在頂板11上並能與頂板11 一起從容器主體12分離，因此在彎曲部46和基座2之間以及在彎曲部46和容器主體12之間存在微小的間隙，但彎曲部46大致填堵基座2和容器主體12之間的空間，防止來自反應氣體供給噴嘴31a的第1反應氣體(BTBAS)和來自反應氣體供給噴嘴32a的第2反應氣體(臭氧)通過該間隙而混合。在彎曲部46和容器主體12之間的間隙以及在彎曲部46和基座2之間的微小的間隙形成為與從上述基座到凸狀部4的頂面44的高度h大致相同的尺寸。在圖示的例子中，彎曲部46的面對基座2的外周面的側壁構成分離區域D的內周壁。 再次參照圖9的B-B剖視圖的圖7，容器主體12在與基座2的外周面相對的內周部具有凹部。下文將該凹部稱為排氣區域6。在排氣區域6的下方設有排氣口61(其他排氣口 62參照圖9)，在該排氣口 61上，對於其他排氣口 62也一樣，經由所能使用的排氣管63與真空泵64相連接。而且，在排氣管63上設有壓力調整器65。也可以將多個壓力調整器65設置在對應的排氣口 61、62上。 再次參照圖9，從上方來看，排氣口 61被配置在第1反應氣體供給噴嘴31與相對於第1反應氣體供給噴嘴31而言位於基座2的順時針旋轉方向的下遊的凸狀部4之間。通過這樣的結構，排氣口 61實質上能專門對來自第1反應氣體供給噴嘴31的BTBAS氣體進行排氣。另一方面，從上方來看，排氣口 62被配置在第2反應氣體供給噴嘴32、與相對於第2反應氣體供給噴嘴32而言位於基座2的順時針旋轉方向的下遊的凸狀部4之間。通過這樣的結構，排氣口 62實質上能專門對來自第2反應氣體供給噴嘴32的03氣體進行排氣。因此，這樣構成的排氣口 61、62能輔助性地防止BTBAS氣體和03氣體在分離區域D混合。 在本實施方式中，2個排氣口被設置在容器主體12上，但在其他實施方式中，也可以設置3個排氣口。例如，也可以在第2反應氣體供給噴嘴32、與相對於第2反應氣體供給噴嘴32而言位於基座2的順時針旋轉方向的上遊的分離區域D之間設置追加的排氣口 。而且，還可以在任意處設置追加的排氣口。在圖示的例子中，通過排氣口61、62設置在比基座2低的位置，從真空容器1的內周壁與基座2的周緣之間的間隙進行排氣，排氣口 61、62也可以設置在容器主體12的側壁上。而且，將排氣口 61、62設置在容器主體12的側壁上的情況下，排氣口 61、62也可以設置在比基座2高的位置。在排氣口 61、62設置在比基座2高的位置的情況下，氣體沿著基座2表面流動，流入位於比基座2的表面高的位置的排氣口 61、62。因此，在真空容器1內的微粒不會被吹起這方面，與排氣口例如被設置在頂板11上的情況相比是有利的。 如圖7、圖11和圖12所示，在基座2與容器主體12的底部14之間的空間設置有作為加熱部的環狀加熱器單元7，由此，基座2上的晶圓W隔著基座2被加熱到工藝製程程序所決定的溫度。而且，罩構件71在基座2的下方並在基座2的外周的附近圍著加熱器單元7設置，放置有加熱器單元7的空間被從加熱器單元7外側的區域劃分出來。罩構件71在上端具有凸緣部71a，凸緣部71a為了防止氣體流入罩構件71內，被配置成在基座2的下表面與凸緣部之間維持微小的間隙。 再次參照圖7，底部14在環狀的加熱器單元7的內側具有隆起部。隆起部的上表面接近於基座2和芯部21，在隆起部的上表面與基座2之間以及在隆起部的上表面與芯部21的背面之間存在微小的間隙。而且，底部14具有供轉軸22穿過的中心孔。該中心孔的內徑稍大於轉軸22的直徑，留有通過凸緣部20a而與殼體20相連通的間隙。吹掃氣體供給管72與凸緣部20a的上部連接。而且，為了對加熱器單元7所收容的區域進行吹掃，多個吹掃氣體供給管73以規定的角度間隔與加熱器單元7的下方的區域連接。
根據這樣的構成，N2吹掃氣體從吹掃氣體供給管72起，通過轉軸22與底部14的中心孔之間的間隙、芯部21與底部14的隆起部之間的間隙、底部14的隆起部與基座2的背面之間的間隙向加熱器單元7的空間流動。而且，^氣體從吹掃氣體供給管73向加熱器單元7下面的空間流動。然後，這些^吹掃氣體通過罩構件71的凸緣部71a與基座2的背面之間的間隙流入排氣口 61。 ^吹掃氣體的這樣的流動在圖13中以箭頭表示。^吹掃氣體作為防止第1(第2)反應氣體在基座2的下方的空間進行回流而與第2(第1)反應氣體混合的分離氣體起作用。 參照圖13，真空容器1的頂板11的中心部連接有分離氣體供給管51，由此，作為分離氣體的N2氣體被供給到頂板11和芯部21之間的空間52中。被供給到該空間52中的分離氣體通過突出部5和基座2之間的狹小的間隙50，沿著基座2的表面流動，到達排氣區域6。該空間52和間隙50充滿分離氣體，因此反應氣體(BTBAS、 03)不會經由基座2的中心部而混合。即，本實施方式的成膜裝置200設置有中心區域C，該中心區域C構成為，是為了分離第1處理區域Pl、第2處理區域P2而利用基座2的旋轉中心部、真空容器1劃分而成的，具有將分離氣體朝著基座2的上表面噴出的噴出孔。另外，在圖示的例子中，噴出孔相當於突出部5和基座2之間的狹小的間隙50。 而且，在本實施方式的成膜裝置200上設有用於進行裝置整體的動作的控制的控制部100。該控制部100例如包括由計算機構成的工藝控制器100a、用戶接口部100b和存儲裝置100c。用戶接口部100b具有顯示成膜裝置200的動作狀況的顯示器、和用於成膜裝置200的操作者選擇工藝製程程序、或用於工藝管理人變更工藝製程程序的參數的鍵盤或觸摸面板(未圖示)等。 存儲裝置100c存儲有使處理控制器100a實施各種工藝的控制程序、工藝製程程序以及各種工藝中的參數等。而且，這些程序具有例如用於進行後述的動作的步驟組。這些控制程序、工藝製程程序根據來自用戶接口部100b的指令，由處理控制器100a讀取、執行。而且，這些程序也可以被存儲在計算機可讀存儲介質100d中，通過與計算機可讀存儲
16介質100d相對應的輸入輸出裝置(未圖示)安裝到存儲裝置100c中。計算機可讀存儲介 質100d也可以是硬碟、CD、 CD-R/RW、 DVD-R/RW、軟盤、半導體存儲器等。而且，程序也可以 通過通信電路下載到存儲裝置100c中。 而且，成膜裝置200的控制部100與基板位置檢測裝置101的控制部104a之間收 發信號。例如，成膜裝置200的控制部100在從基板位置檢測裝置101的控制部104a處收 到表示對沒進行基板位置檢測的晶圓W的詢問的信號的情況下，例如將表示有無剩餘晶圓 W的信號發送給基板位置檢測裝置101的控制部104a。而且，從基板位置檢測裝置101的 控制部104a接收到表示晶圓W沒有處於規定的位置的信號的情況下，成膜裝置200的控制 部100停止成膜裝置200的動作，使成膜裝置200轉到待機狀態。並且，成膜裝置200的控 制部100也可以從規定的輸入輸出裝置讀取使基板位置檢測裝置101實施上述基板位置檢 測方法的程序、即被存儲到規定的計算機可讀存儲介質中的程序，按照該程序，通過基板位 置檢測裝置101的控制部104a使基板位置檢測裝置101實施基板位置檢測方法。而且，成 膜裝置200的控制部100也能從規定的計算機可讀存儲介質讀取使基板位置檢測裝置101 實施上述基板位置檢測方法的程序，向基板位置檢測裝置101的控制部104a傳送。這種情 況下，基板位置檢測裝置101的控制部104a按照該程序來控制基板位置檢測裝置101的各 種構成，實施上述基板位置檢測方法。 接著，說明本實施方式的成膜裝置200的動作(成膜方法)。第一，旋轉基座2，使 得載置部24排在輸送口 15處，打開閘閥(未圖示)。第二，利用輸送臂10經由輸送口 15 將晶圓W搬運到真空容器1。晶圓W由升降銷16接收，輸送臂10從真空容器1被拔出之 後，利用被升降機構(未圖示)驅動的升降銷16，使晶圓W落到載置部24上。由此，晶圓W 被載置到該載置部24上。 接著，基座2旋轉大約72° ，晶圓W和載置有晶圓W的載置部24位於基板位置檢 測裝置101的下方。然後，對該晶圓W進行上述基板位置檢測方法。而且，在此期間，輸送 臂10和升降銷16動作，晶圓W被載置到與該載置部24相鄰並與輸送口 15面對的載置部 24上。 上述一連串的動作被反覆進行5次，確認了 5張晶圓W被載置在基座2上的規定的 位置之後，或者，被判斷為沒有處於規定的位置的晶圓W已被載置在規定的位置之後，真空 容器l內被真空泵64抽真空到預先設定的壓力。基座2從上面來看開始沿順時針方向旋 轉。基座2被加熱器單元7加熱到預先規定的溫度(例如300°C )，晶圓W通過被載置在該 基座2上而被加熱。通過溫度傳感器(未圖示)確認了晶圓W被加熱並被維持在規定的溫 度之後，第1反應氣體(BTBAS)通過第1反應氣體供給噴嘴31而被供給到第1處理區域， 第2反應氣體(03)通過第2反應氣體供給噴嘴32而被供給到第2處理區域P2。另外，供 給分離氣體(N2)。 晶圓W通過第1反應氣體供給噴嘴31的下方的第1處理區域Pl時，BTBAS分子 吸附在晶圓W的表面上，晶圓W通過第2反應氣體供給噴嘴32的下方的第2處理區域P2 時，03分子被吸附在晶圓W的表面上，BTBAS分子被03氧化。因此，晶圓W利用基座2的旋 轉，通過區域P1、P2這兩者一次，就有一層氧化矽的單分子層形成在晶圓W的表面上。隨後 晶圓W交替地多次通過區域P1、P2，具有規定的膜厚的氧化矽膜被堆積在晶圓W的表面上。 堆積了具有規定的膜厚的氧化矽膜之後，停止BTBAS氣體和臭氧氣體，停止基座2的旋轉。然後，晶圓W通過與搬入動作相反的動作按順序被輸送臂10從真空容器1搬出。而且，也 可以根據需要，在輸出之前進行上述基板位置檢測方法。 而且，在上述的成膜動作過程中，還從分離氣體供給管51供給作為分離氣體的N2 氣體，由此從該中心區域C、即從突出部5和基座2之間的間隙50沿著基座2的表面噴出 K氣體。在本實施方式中，第2頂面45之下的空間、即配置有反應氣體供給噴嘴31(32)的 空間，具有比中心區域C與基座2之間以及第1頂面44與基座2之間的狹窄的空間低的壓 力。其原因在於，與頂面45之下的空間相鄰地設置排氣區域6，該頂面45下的空間通過排 氣區域6而直接被排氣。而且，原因也在於，狹窄的空間被形成為，使得配置有反應氣體供 給噴嘴31(32)的空間與狹窄的空間之間的壓力差，或第1(第2)的處理區域P1(P2)與狹 窄的空間之間的壓力差能夠被高度h維持。 接著，參照圖15對從氣體噴嘴31、32、41、42向真空容器1內供給的氣體的流動形 態進行說明。圖15是示意性地表示流動形態的圖。如圖所示，從第2反應氣體供給噴嘴32 噴出的03氣體的一部分碰到基座2的表面(以及晶圓W的表面)，沿著該表面向與基座2 的旋轉方向的反方向流動。隨後，該03氣體被從基座2的旋轉方向的上遊側流來的N2氣體 吹回，向基座2的周緣和真空容器1的內周壁變向。最後，03氣體流入排氣區域6，通過排 氣口 62而從真空容器l排出。 從第2反應氣體供給噴嘴32噴出的03氣體的其他部分碰到基座2的表面(以及 晶圓W表面)，沿著該表面而在與基座2的旋轉方向相同的方向流動。該部分的03氣體主 要是在從中心區域C流動的N2氣體和排氣口 62的吸引力的作用下而朝著排氣區域6流動。 另一方面，該部分的03氣體的少量部分朝著相對於第2反應氣體供給噴嘴32位於基座2的 旋轉方向的下遊側的分離區域D流動，有可能進入到頂面44和基座2之間的間隙。但是， 在預定的成膜條件下，該間隙的高度h被設定為阻止流入該間隙那樣程度的高度，因此03 氣體進入該間隙的情況被阻止。例如，即使少量的03氣體流入該間隙，該03氣體也無法流 入到分離區域D的深處。流入間隙的少量的03氣體被從分離氣體供給噴嘴41噴出的分離 氣體吹回。因此，如圖15所示，沿著旋轉方向在基座2的上表面流動的、實質上全部的03氣 體流向排氣區域6並被排氣口 62排出。 同樣，從第1反應氣體供給噴嘴31噴出並向與基座2的旋轉方向的反方向沿著基 座2的表面流動的一部分的BTBAS氣體，被防止流入相對於第1反應氣體供給噴嘴31位於 旋轉方向上遊側的凸狀部4的頂面44與基座2之間的間隙。例如，即使少量的BTBAS氣體 流入了，也被從分離氣體供給噴嘴41噴出的N2氣體吹回。被吹回的BTBAS氣體與來自分 離氣體供給噴嘴41的^氣體和從中心區域C噴出的N2氣體一起朝著基座2的外周緣和真 空容器l的內周壁流動，經由排氣區域6通過排氣口 61被排出。 從第1反應氣體供給噴嘴31向下方側噴出並在與基座2的旋轉方向相同的方向 沿著基座2的表面(以及晶圓W表面)流動的其他部分的BTBAS氣體，無法流入相對於第1 反應氣體供給噴嘴31位於旋轉方向下遊側的凸狀部4的頂面44與基座2之間。例如，即 使少量的BTBAS氣體流入了，也被從分離氣體供給噴嘴42噴出的N2氣體吹回。被吹回的 BTBAS氣體與來自分離區域D的分離氣體供給噴嘴42的N2氣體和從中心區域C噴出的N2 氣體一起朝著排氣區域6流動，被排氣口 61排出。 如上所述，分離區域D或能夠防止BTBAS氣體和03氣體流入分離區域D，或能夠充分地降低BTBAS氣體和03氣體流入分離區域D的量，或能夠吹回BTBAS氣體和03氣體。允許吸附在晶圓W上的BTBAS分子和03分子穿過分離區域D，有助於膜的堆積。
而且，如圖13和圖15所示，由於分離氣體從中心區域C朝著基座2的外周緣噴出，因此第1處理區域PI的BTBAS氣體(第2處理區域P2的03氣體)無法流入中心區域C。例如，即使第1處理區域PI的少量的BTBAS (第2處理區域P2的03氣體)流入了中心區域C，該BTBAS氣體(03氣體)也被N2氣體吹回，第1處理區域PI的BTBAS氣體(第2處理區域P2的03氣體)通過中心區域C而流入第2處理區域P2 (第1處理區域PI)的情況被阻止。 而且，第1處理區域PI的BTBAS氣體(第2處理區域P2的03氣體)通過基座2與容器主體12的內周壁之間的空間而流入第2處理區域P2(第1處理區域P1)的情況也被阻止。其原因在於，彎曲部46從凸狀部4向下形成，彎曲部46和基座2之間的間隙以及彎曲部46和容器主體12的內周壁之間的間隙，與凸狀部4的頂面44距基座2的高度h大致同樣小，因此實質上避免了2個處理區域之間的連通。因此，BTBAS氣體被從排氣口 61排出，03氣體被從排氣口 62排出，這2種反應氣體不會混合。而且，基座2的下方的空間被從吹掃氣體供給管72、73供給的N2氣體吹掃。因此，BTBAS氣體無法通過基座2的下方而流入處理區域P2。 本實施方式的成膜裝置200的最佳的工藝參數舉例如下。
基座2的轉速l-500rpm (晶圓W的直徑是300mm的情況) 真空容器1的壓力1067Pa(8Torr) 晶圓溫度35(TC BTBAS氣體的流量100sccm 03氣體的流量10000sccm 來自分離氣體供給噴嘴41 、42的N2氣體的流量20000sccm
來自分離氣體供給管51的N2氣體的流量5000sccm
基座2的轉速600轉(由需要的膜厚所決定) 採用本實施方式的成膜裝置200，成膜裝置200在被供給BTBAS氣體的第1處理區域和被供給03氣體的第2處理區域之間具有包括低的頂面44在內的分離區域D，因此能防止BTBAS氣體(03氣體)流入第2處理區域P2 (第1處理區域PI)的情況，能防止防止BTBAS氣體(03氣體)與03氣體(BTBAS氣體)混合的情況。因此，使載置有晶圓W的基座2旋轉，使晶圓W通過第1處理區域Pl、分離區域D、第2處理區域P2和分離區域D，以此可靠地實施氧化矽膜的分子層成膜。而且，為了能可靠地防止BTBAS氣體(03氣體)流入第2處理區域P2 (第1處理區域Pl)而與03氣體(BTBAS氣體)混合的情況，因此分離區域D還包括噴出^氣體的分離氣體供給噴嘴41、42。另外，本實施方式的成膜裝置200的真空容器1具有帶用於噴出N2氣體的噴出孔的中心區域C，因此能夠防止BTBAS氣體(03氣體)通過中心區域C而流入第2處理區域P2 (第1處理區域Pl)而與03氣體(BTBAS氣體)混合的情況。而且，由於BTBAS氣體和03氣體不被混合，因此幾乎不產生氧化矽向基座2的堆積，因此，能降低微粒的問題。 另外，在本實施方式的成膜裝置200中，基座2具有5個載置部24，運行一次就能處理被載置在相對應的5個載置部24上的5張晶圓W，但也可以5個載置部24中的一個載置1張晶圓W，也可以在基座2上只形成一個載置部24。 並且，不限於氧化矽膜的分子層成膜，也能夠通過成膜裝置200進行氮化矽膜的分子層成膜。作為氮化矽膜的分子層成膜用的氮化氣體，能利用氨(NH3)和聯氨(N2H2)等。
而且，作為氧化矽膜和氮化矽膜的分子層成膜用的原料氣體不限於BTBAS，也能利
用二氯矽烷(DCS)、六氯乙矽烷(HCD)、三(二甲氨基)矽烷(3DMAS)、四乙氧基矽烷(TEOS)等。 而且，在本發明的實施方式的成膜裝置和成膜方法中，不限於氧化矽膜和氮化矽膜，也能進行採用三甲基鋁(TMA :trimethylalumi皿m)和03或氧等離子體的氧化鋁(A1203)的分子層成膜、採用了四(二乙基氨基)鋯(TEMAZ)和03或氧等離子體的氧化鋯(Zr02)的分子層成膜、採用了四-(乙基甲基氨基)-鉿(TEMAHf)和03或氧等離子體的氧化鉿(Hf02)的分子層成膜、採用了雙(四甲基庚二酮酸)鍶(Sr(THD)2)和03或氧等離子體的氧化鍶(SrO)的分子層成膜、採用了 (甲基戊二酮酸)雙(四甲基庚二酮酸)鈦(Ti(MPD) (THD)2)和03或氧等離子體的氧化鈦(TiO)的分子層成膜等。 越靠近基座2的外周緣，產生的離心力越大，因此，例如，BTBAS氣體在靠近基座2的外周緣的部分，以大的速度朝向分離區域D流動。因此，在靠近基座2的外周緣的部分，BTBAS氣體流入頂面44與基座2之間的間隙的可能性很高。因此，只要將凸狀部4的寬度(沿著旋轉方向的長度)朝著外周緣逐漸增寬，BTBAS氣體就難以進入該處間隙。從該方面出發，在本實施方式中，如上所述那樣，優選凸狀部4具有扇形的上表面形狀。
下面，再次舉例說明凸狀部4(或頂面44(圖ll))的尺寸。參照圖16的(a)和圖16的(b)，對於在分離氣體供給噴嘴41(42)的兩側形成狹窄的空間的凸狀部4，優選其作為與晶圓中心W0通過的路徑相對應的圓弧的長度L可以是晶圓W的直徑的大約1/10 大約1/1的長度，更優選是晶圓W的直徑的大約1/6以上。具體來說，晶圓W具有300mm的直徑的情況下，該長度L優選為大約50mm以上。該長度L較短的情況下，為了有效地防止反應氣體流入狹窄的空間，頂面44(圖11)與基座2之間的狹窄的空間的高度h必須很低。但是，長度L變得過短而高度h變得極低時，基座2有可能碰到頂面44，要麼產生微粒而產生晶圓的汙染，要麼使晶圓損壞。因此，為了避免基座2與頂面44碰撞，需要抑制基座2的振動、或使基座2穩定地旋轉的對策。另一方面，使長度L變小而將狹窄的空間的高度h維持得較大的情況下，為了防止反應氣體流入頂面44和基座2之間的狹窄的空間，因此必須降低基座2的轉速，當然這對製造生產率這一點來說不佳。但從這些考察出發，優選沿著與晶圓中心WO的路徑相對應的圓弧的、頂面44的長度L為大約50mm以上。但是，凸狀部4或頂面44的尺寸不限於上述尺寸，也可以根據所使用的工藝參數和晶圓尺寸進行調整。而且，狹窄的空間限於具有形成分離氣體從分離區域D向處理區域P1(P2)流動那樣程度的高度，從上述說明可知，除了所使用的工藝參數和晶圓尺寸之外，狹窄的空間的高度h也可以根據頂面44的面積進行調整。 而且，在上述的實施方式中，分離氣體供給噴嘴41 (42)被配置在設置於凸狀部4上的槽部43，分離氣體供給噴嘴41(42)的兩側配置有低的頂面44。但是，在其他實施方式中，替代分離氣體供給噴嘴41，也可以如圖17所示那樣在凸狀部4的內部形成沿基座2的徑向延伸的流路47，沿著該流路47的長度方向形成多個氣體噴出孔40，從這些氣體噴出孔40噴出分離氣體(K氣體)。
分離區域D的頂面44不限於平坦的面，既可以如圖18的(a)所示那樣呈凹面狀彎曲，也可以如圖18的(b)所示那樣形成為凸面形狀，還可以如圖18的(c)所示那樣構成為波浪形狀。 而且，凸狀部4也可以是空心的，可以構成將分離氣體導入到其空心內。這種情況下，也可以如圖19的(a) 圖19的(c)所示那樣排列多個氣體噴出孔33。
參照圖19的(a)，多個氣體噴出孔33具有各自傾斜的狹縫的形狀。這些傾斜狹縫(多個氣體噴出孔33)與沿著基座2的徑向相鄰的狹縫部分地重疊。在圖19的(b)中，多個氣體噴出孔33分別是圓形。這些圓形的孔(多個氣體噴出孔33)作為整體而順著沿基座2的徑向延伸的曲線配置。在圖19的(c)中，多個氣體噴出孔33分別具有圓弧狀的狹縫的形狀。這些圓弧狀狹縫(多個氣體噴出孔33)以在基座2的徑向具有規定的間隔地配置。 而且，在本實施方式中，凸狀部4具有大致扇形的上表面形狀，但在其他實施方式中，也可以具有圖20的(a)所示的長方形、或正方形的上表面形狀。而且，如圖20的(b)所示，凸狀部4的上表面也可以整體呈扇形，具有呈凹狀彎曲的側面4Sc。另外，如圖20的
(c) 所示，凸狀部4的上表面整體呈扇形，具有呈凸狀彎曲的側面4Sv。而且，還如圖20的
(d) 所示，也可以凸狀部4的在基座2(圖7)的旋轉方向d的上遊側的部分具有凹狀的側面4Sc，凸狀部4的在基座2(圖7)的旋轉方向d的下遊側的部分具有平面狀的側面4Sf。另外，在圖20的(a) 圖20的(d)中，虛線表示被形成在凸狀部4上的槽部43(圖10的(a)、圖10的(b))。這些情況下，被收容在槽部43的分離氣體供給噴嘴41 (42)(圖8)從真空容器1的中央部、例如從突出部5(圖7)起延伸。 用於加熱晶圓的加熱器單元7也可以替代電阻發熱體，而具有加熱燈。而且，也可以替代加熱器單元7設置在基座2的下方側，而將加熱器單元7設置在基座2的上方側，也可以在上下兩方都設置加熱器單元7。 處理區域P1、 P2和分離區域D在其他實施方式中也可以如圖21所示那樣配置。參照圖21，供給第2反應氣體(例如03氣體)的第2反應氣體供給噴嘴32比輸送口 15更處於基座2的旋轉方向上遊側，並被設置在輸送口 15和分離氣體供給噴嘴42之間。即使是這樣的配置，從各噴嘴和中心區域C噴出的氣體也大概在圖21中如箭頭所示那樣流動，能防止兩反應氣體的混合。因此，即使是這樣的配置，也能實現適當的分子層成膜。
而且，如上所述，也可以將2張扇形金屬板以位於分離氣體供給噴嘴41 (42)的兩側的方式用螺釘安裝在頂板11的下表面上，從而構成分離區域D。圖22是表示這樣的結構的俯視圖。這種情況下，為了高效率地發揮分離區域D的分離作用，可以考慮分離氣體和反應氣體的噴出率，決定凸狀部4和分離氣體供給噴嘴41 (42)之間的距離、凸狀部4的尺寸。
在上述的實施方式中，第1處理區域P1和第2處理區域P2相當於具有比分離區域D的頂面44高的頂面45的區域。但是，第1處理區域Pl和第2處理區域P2的至少一個區域也可以具有在反應氣體供給噴嘴31 (32)的兩側與基座2相對且比頂面45低的其他頂面，用於防止氣體流入到該頂面和基座2之間的間隙。該頂面比頂面45低，也可以與分離區域D的頂面44相同程度地低。圖23表示這樣的結構的一個例子。如圖所示，扇狀的凸狀部30配置在被供給03氣體的第2處理區域P2，反應氣體供給噴嘴32被配置在形成於凸狀部30的槽部(未圖示)。換句話說，該第2處理區域P2的氣體噴嘴被用於供給反應氣體，該第2處理區域P2與分離區域D同樣地構成。另外，凸狀部30也可以與圖19的(a) 圖19的(c)所示的一個例子的空心的凸狀部同樣地構成。 而且，為了在分離氣體供給噴嘴41 (42)的兩側形成狹窄的空間，限於設置低的頂面(第l頂面)44，而在其他實施方式中，上述的頂面、也就是說比頂面45低且與分離區域D的頂面44同樣低的頂面，也可以設置在反應氣體供給噴嘴31、32這兩者上並一直延伸到頂面44。換句話說，也可以替代凸狀部4，將其他凸狀部400安裝在頂板11的下表面。參照圖24，凸狀部400大致有圓盤狀的形狀，與基座2的上表面的大致整個面相對，具有分別收容有氣體噴嘴31 、 32、41 、42並沿徑向延伸的4個狹縫400a，而且，在凸狀部400之下存在與基座2相對的狹窄的空間。該狹窄的空間的高度也可以是與上述的高度h相同的程度。使用凸狀部400時，從反應氣體供給噴嘴31(32)噴出的反應氣體在凸狀部400之下(或在狹窄的空間中)擴散到反應氣體供給噴嘴31(32)的兩側，從分離氣體供給噴嘴41(42)噴出的分離氣體在凸狀部400之下(或在狹窄的空間中)擴散到分離氣體供給噴嘴41(42)的兩側。該反應氣體和分離氣體在狹窄的空間合流，通過排氣口 61(62)而被排出。在這種情況下，從反應氣體供給噴嘴31噴出的反應氣體也不會與從反應氣體供給噴嘴32噴出的反應氣體混合，能實現適當的分子層成膜。 另外，也可以通過將圖19的(a) 圖19的(c)中任一個所示的空心的凸狀部4組合而構成凸狀部400，不用氣體噴嘴31 、32、33， 34和狹縫400a，將反應氣體和分離氣體從對應的空心凸狀部4的噴出孔33分別噴出。 而且，優選凸狀部400例如由石英製造。這樣一來，能透過凸狀部400，利用基板位置檢測裝置101檢測晶圓W的位置。 在上述實施方式中，使基座2旋轉的轉軸22位於真空容器1的中央部。而且，為了防止反應氣體通過中央部而混合，使芯部21和頂板11之間的空間52被分離氣體吹掃。但是，真空容器1在其他實施方式中也可以如圖25所示那樣構成。參照圖25，容器主體12的底部14具有中央開口 ，在中央開口氣密地安裝有收容殼體80。而且，頂板11具有中央凹部80a。支柱81被載置在收容殼體80的底面上，支柱81的上端部一直到達中央凹部80a的底面。支柱81用於防止從第1反應氣體供給噴嘴31噴出的第1反應氣體(BTBAS)和從第2反應氣體供給噴嘴32噴出的第2反應氣體(03)通過真空容器1的中央部而互相混合。
而且，在頂板11上，例如用石英玻璃製造的觀察口 201利用O形密封圈等未圖示的密封構件被氣密地設置在真空容器1上。基板位置檢測裝置101以觀察口 201與窗102a相對的方式能夠裝卸地安裝在頂板11的上表面上。基板位置檢測裝置101的構成如上所述。通過採用基板位置檢測裝置101實施本發明的實施方式的上述基板位置檢測方法，能夠檢測被載置在成膜裝置200內的基座2(後述)上的晶圓W(圖7)的位置。
而且，旋轉套筒82同軸地圍著支柱81設置。旋轉套筒82由軸承86、88和軸承87支承，該軸承86、88被安裝在支柱81的外表面上，軸承87被安裝在收容殼體80的內側面上。並且，旋轉套筒82的外表面安裝有齒輪部85。而且，環狀的基座2的內周面被安裝在旋轉套筒82的外表面上。驅動部83被收容在收容殼體80內，在從驅動部83延伸的軸上安裝有齒輪部84。齒輪部84與齒輪部85嚙合。通過這樣的構成，旋轉套筒82以及基座2在驅動部83的驅動下旋轉。 吹掃氣體供給管74與收容殼體80的底部連接，向收容殼體80供給吹掃氣體。由此，為了防止反應氣體流入收容殼體80內，將收容殼體80的內部空間維持成比真空容器1的內部空間高的壓力。因此，在收容殼體80內不引起成膜，能降低維護的頻率。而且，吹掃氣體供給管75分別與從真空容器1的上方外表面延伸到凹部80a的內壁的導管75a連接，朝著旋轉套筒82的上端部供給吹掃氣體。由於該吹掃氣體，BTBAS氣體和03氣體無法通過凹部80a的內壁與旋轉套筒82的外表面之間的空間而混合。圖25示出了 2個吹掃氣體供給管75和導管75a，但供給管75和導管75a的數量也可以被決定為，能可靠地防止BTBAS氣體和03氣體的混合發生在凹部80a的內壁和旋轉套筒82的外表面之間的空間附近。
在圖25的實施方式中，凹部80a的側面與旋轉套筒82的上端部之間的空間相當於噴出分離氣體的噴出孔，並且，由分離氣體噴出孔、旋轉套筒82和支柱81構成位於真空容器l的中心部的中心區域。 在本發明的實施方式的成膜裝置200中，也可以不限於兩種反應氣體，能夠將3種以上的反應氣體按順序供給到基板上。在這種情況下，例如以第1反應氣體供給噴嘴、分離氣體供給噴嘴、第2反應氣體供給噴嘴、分離氣體供給噴嘴、第3反應氣體供給噴嘴和分離氣體供給噴嘴這樣的順序在真空容器1的周向上配置各氣體噴嘴，將包含各分離氣體供給噴嘴的分離區域如上所述的實施方式那樣構成即可。 採用以上說明了的、本發明的實施方式的成膜裝置200，具有上述本發明的實施方式的基板位置檢測裝置，因此檢測誤差不會被降低，就能檢測晶圓W的位置。
本發明的實施方式的成膜裝置能組裝到基板處理裝置中，圖26示意性地表示其一個例子。基板處理裝置包括設置有輸送臂103的大氣輸送室202 ;能在真空和大氣壓之間切換氣氛的加載互鎖真空室(準備室)105 ;設置有2個輸送臂107a、 107b的輸送室206 ;本發明的實施方式的成膜裝置208、209。而且，該處理裝置例如包括載置有FOUP等晶圓盒IOI的盒工作檯(未圖示)。晶圓盒101被搬運到盒工作檯其中之一上，與盒工作檯和大氣輸送室202之間的搬入搬出部連接。接著，晶圓盒(FOUP)lOl的蓋被開閉機構(未圖示)打開，輸送臂103從晶圓盒101取出晶圓。接著，晶圓被輸送到加載互鎖真空室204(105)。加載互鎖真空室204(105)被排氣之後，加載互鎖真空室204(105)內的晶圓利用輸送臂107a(107b)通過真空輸送室206，被輸送到成膜裝置208、209。在成膜裝置208、209中，用上述的方法在晶圓上堆積膜。基板處理裝置具有主要能同時處理5張晶圓的2個成膜裝置208、209，因此能以高的生產率進行分子層成膜。 以上，參照幾個實施方式說明了本發明，但本發明不限於公開的實施方式，參照所附的權利要求書，能進行各種變形和變更。 例如，本發明的實施方式的基板位置檢測裝置和採用基板位置檢測裝置的基板位置檢測方法也可以變形為用於調整在各種半導體製造裝置中載置有晶圓的基座的原點位置(初始位置)。下面，參照圖27 圖29說明原點位置的調整。 圖27是放大表示圖1的成膜裝置200的基座旋轉機構的概略圖。如圖所示，配置有本發明實施方式所述的基板位置檢測裝置101 (圖1)的成膜裝置200包括與基座2的背面中央部連接的轉軸22 ;與轉軸22連接並經由轉軸22使基座2旋轉的驅動部23 ;將轉軸22和驅動部23相對於容器主體12密封的殼體20。而且，轉軸22和容器主體12之間配置有利用了磁性流體的密封構件22a，由此，殼體20內的氣氛從容器主體12內的氣氛分離。在殼體20的內壁面上安裝有作為定子的光電傳感器P。光電傳感器P具有日文-字狀的形狀，包括上片部Pl、下片部P2、以及將上片部Pl和下片部P2接合的中間部P3，在上片部P1的下表面上設有向下發光的發光元件PL，在下片部P2的上表面上設有接受從發光元件發出的光的受光元件PD。另一方面，作為轉子的遮光銷(遮光件)LB安裝在轉軸22的外周面上。遮光銷LB的安裝高度被決定為，在遮光銷LB隨著轉軸22的旋轉而旋轉時，遮光銷LB在光電傳感器P的上片部Pl和下片部P2之間通過。由此，遮光銷LB在通過上片部Pl和下片部P2之間時，遮斷從發光元件PL向受光元件PD發出的光。光被遮斷時，來自光電傳感器P的輸出信號就變化，因此從該變化能夠把握遮光銷LB通過了光電傳感器P。艮卩，通過使遮光銷LB的安裝位置與基座2的規定的位置相關聯，根據來自光電傳感器P的輸出信號的變化，能夠把握基座2的規定的位置。具體來說，優選將遮光銷LB的安裝位置(沿著轉軸22的外周面的周向的位置)與例如基座2的位置檢測用標記2a中的任一個對齊。這樣一來，能把握在遮光銷LB位於光電傳感器P的上片部Pl和下片部P2之間時的位置檢測用標記2a的位置。而且，也可以將與基座2的位置檢測用標記2a分別對應的5個遮光銷LB安裝在轉軸22上。 如圖28所示，通過這樣的構成和上述基板位置檢測裝置101 (圖1)，能調整基座2的原點位置。首先，在步驟S21中，基座2的一個載置部24上載置有晶圓W，在步驟S22中，計數器m被設定為零。接著，基座2被旋轉，使得晶圓W的邊緣區域進入到基板位置檢測裝置101的觀察視場。之後，拍攝包含晶圓W的邊緣在內的區域，在控制部104a(圖l)中判斷位置檢測用標記2a是否處於允許範圍內(步驟S221)。具體來說，位置檢測用標記2a雖從能適當地進行圖2的步驟S21中的"推斷載置部24的中心位置"的適當位置脫離，但能判斷該位置檢測用標記2a是否處於通過調整而能向合適的位置移動的範圍(允許範圍)。該允許範圍例如既可以設定為基板位置檢測裝置101的觀察視場的整個區域(但是，除了合適位置之外)，也可以設定為距合適位置規定距離的範圍。 位置檢測用標記2a未處於允許範圍的情況(步驟S221的"NO")下，從基板位置檢測裝置101的控制部104a向成膜裝置的控制部發出指令信號，由此，基座2開始旋轉，利用光電傳感器P、遮光銷LB，基座2停止而使位置檢測用標記2a進入允許範圍內(步驟S222)。即，利用光電傳感器P、遮光銷LB進行了粗定位。接著，計數器m增加1 (步驟S223)，判斷計數器m是否為4以上(步驟S224)，在計數器m為3以下的情況下，該程序返回到步驟220(步驟S223的"N0")。 接著，在步驟S220中，包括晶圓W的邊緣在內的區域被拍攝，再次判斷位置檢測用標記2a是否處於允許範圍內(步驟S221)。在判斷為位置檢測用標記2a處於允許範圍內的情況下(步驟S221的"YES")，進入到步驟S225，進行位置調整，使得位置檢測用標記2a從允許範圍內到達合適位置。該位置調整例如如圖29所示那樣進行。圖29是示意性地表示在步驟S225中基板位置檢測裝置101所拍攝的圖像的圖，在步驟S221中被判斷為處於允許範圍內的位置檢測用標記2a用附圖標記2a2表示。為了使該位置檢測用標記2a2移動到合適位置(原點)2&1，首先，檢測出位置檢測用標記2&2的在允許範圍內的位置(例如座標)。基於該檢測結果，計算出將基座2的中心C與預先存儲的合適位置2&1連線、和位置檢測用標記2a2之間的距離X(dots)。由位置檢測用標記2a2的位置、基座2的中心C、合適位置2^決定的角度為e時，以下式(6)關係成立。
formula see original document page 24.式(6)
其中，R :基座2的中心C與位置檢測用標記2a之間的已知的距離(mm);
A :每單位長度的點數〔dots/mm〕；
由此，角度e由下式(7)確定。
9 = arcsin緒RXA)).式(7) 通過使基座2旋轉上述求出的角度9 ，能夠將位置檢測用標記2a2配置到合適位 置2&1。例如，旋轉基座2的驅動部23由脈衝電動機構成，若以9萬脈衝，使基座2轉一圈 的話，將9 X250(脈衝)的脈衝數供給到脈衝電動機，從而位置檢測用標記2&2被配置在 合適位置2ai。 之後，進入到圖2所示的流程圖的步驟S23，下面按照圖2的流程圖進行晶圓W的 位置的檢測。 另一方面，在步驟S221中，判斷為位置檢測用標記2a未處於允許範圍內的情況下 (步驟S221的"NO")，重複進行步驟S222 S224，再次返回到步驟S220。然後，包括晶圓 W的邊緣在內的區域被拍攝，判斷位置檢測用標記2a是否處於允許範圍內。在判斷為位置 檢測用標記2a處於允許範圍內時(步驟S221的"YES")，就在步驟225中進行上述的位置 調整，在判斷為位置檢測用標記2a不處於允許範圍內時(步驟S221的"NO")，就重複進行 步驟S222 S224。 在此，在步驟S223中，計數器m是4的情況下，在步驟S224中被判斷為"YES"，在 步驟S27中，發出警報後，從控制部104a對成膜裝置200發出要求動作中止的信號，由此， 該成膜裝置200成為待機狀態。S卩，在進行過3次利用光電傳感器P、遮光銷LB的粗定位， 即便如此，位置檢測用標記2a還沒有進入允許範圍內的情況下，成膜裝置200成為待機狀 態。這種情況下，由成膜裝置200的操作者進行按照規定的順序的復位作業。
採用該變形例的基板位置檢測裝置101和基板位置檢測方法，為了檢測基板位 置，僅通過在成膜裝置200等半導體製造裝置上設置簡單的光電傳感器P和遮光銷(遮光 件)LB，就能夠利用基板位置檢測裝置101和基板位置檢測方法，簡便地調整載置有晶圓的 基座2的原點位置。作為不同的方法，也考慮到如下方法將基座原點位置信息預先存儲在 基板位置檢測裝置的控制部或半導體製造裝置的控制部中，基於該信息，檢測原點位置並 進行調整，但用於位置檢測和位置調整的算法有可能變複雜。相對於此，變形例的基板位置 檢測裝置101和基板位置檢測方法存在如下優點通過稍微變更用於基板位置檢測的基板 位置檢測裝置101和基板位置檢測方法，就能進行基座2的原點位置檢測。
而且， 一般來說，即使僅通過光電傳感器P和遮光銷LB，也能調整基座2的原點位 置，但被設置在本發明的實施方式的成膜裝置200中的基座2具有能夠載置5張12英寸晶 圓那樣程度的直徑，因此即使通過被安裝在小直徑的轉軸22上的遮光銷LB以及與該遮光 銷LB相對應地配置的光電傳感器P來進行位置調整，也無法忽視基座2的外周部的誤差。 為了解決該問題，想到了將遮光銷LB安裝在基座2的外周部即可，但是基座2溫度較高，因 此無法以利用遮光銷LB遮斷光路的方式將光電傳感器P設置在基座2內。但是，能採用上 述光電傳感器P、遮光銷LB和基板位置檢測裝置101，將光電傳感器P配置在適當的環境的 基礎下，能準確地檢測基座2的位置。 而且，圖28所示的變形例的基板位置檢測方法還能夠進一步變形，以在將晶圓搬 入到容器主體12內而載置在基座2的載置部24上時，S卩、以載置部24排列在輸送口 15的方式來定位基座2時採用。換句話說，將圖28的流程圖中的步驟S210 S224(S27)放在 步驟S21之前進行，在步驟S220中拍攝基座2的載置部24的邊緣和位置檢測用標記2a即 可。(在該時刻沒有載置晶圓W) 另外，採用機械開關來替代光電傳感器P，並在安裝在轉軸22上的銷旋轉時，使該 開關連通也沒有關係。 而且，作為本發明的實施方式的基板位置檢測裝置101的其他變形例存在如下例 子。在上述基板位置檢測裝置101中，光源108被配置在板106和窗102a之間，但如圖6所 示，也可以在板106的上方的殼體102的內側壁上安裝光源109，從光源109將光照射到板 106的上表面(與照相機104相面對的面)。光源109與光源108同樣包括白色LED。即 使在這種情況，由於板106具有光散射性，因此照射光透過板106內時被沿各種角度散射， 有時也在板的兩面之間產生多重反射，板106的整個面以大致相同的光強度發光。因此，能 發揮本發明的實施方式的基板位置檢測裝置的效果。另外，如圖6所示，也可不僅設有光源 109而且還設有板106和窗102a之間的光源108。如後所述，進行基座2的位置檢測時，也 可以由該光源108直接將光照射到晶圓W上。 在上述實施方式中，板106由塗敷了白色顏料的乳白色的丙烯板製造，但不限於 此，只要是利用板106使晶圓W看起來均勻地發亮，就可以由各種材料製造。例如，板106 也可以由包含二氧化矽粒子和矽酮聚合物粒子等光散射粒子的樹脂製造，也可以由表面粗 糙化的樹脂板或玻璃板製造。當然，也可以由透明的樹脂板和玻璃板製造板106，可以使一 面或兩面粗糙化。粗糙化例如通過採用噴砂、磨石等機械研磨，或通過蝕刻進行。而且，也 可以由表面形成有微透鏡陣列的樹脂板和玻璃板形成板106。另外，在上述的實施方式中， 板106由塗敷了白色顏料的乳白色的丙烯板製造，只要晶圓W被板106間接地映照，塗敷在 丙烯板上顏料的顏色不限於白色。 而且，板106不一定是平板的，只要具有使照相機104對晶圓W及其周邊進行拍攝 的開口部106a，也可以是圓頂狀、圓錐臺狀或稜錐臺狀(不論上下朝向)。
而且，對板106照射光的光源也可以從板106的側面照射光。這種情況下，從使板 106大致均勻地發光的方面出發，在板106的任一個表面上形成有微透鏡陣列時較佳。
並且，光源也可以與板106 —體地設置。例如，也可以在具有光散射性並在中央具 有開口部106a的一個構件與另一個構件之間，以發光面面對該一個構件的方式配置多個 白色LED(晶片)，進行配線來對各LED(晶片)供給電力，將兩個構件貼合來製造板106。 採用這樣的構成，也能通過對各白色LED(晶片)供給電力，使具有光散射性的一個構件大 致均勻地發光。這種情況下，具有光散射性的一個構件相當於上述板106。而且，在該例子 中，另一個構件既可以具有光散射性也可以不具有光散射性。並且，也可以另一個構件的與 一個構件相對的面具有光反射性。 在上述基板位置檢測方法的步驟S22中，由光源108照射板106的下表面來對晶 圓W的邊緣及其周邊區域進行拍攝，檢測出基座2的位置檢測用標記2a，但在檢測位置檢測 用標記2a的情況下，也可以將光源108朝向晶圓W而直接將光照射到晶圓W的邊緣及其周 邊區域。這樣一來，能更高精度地檢測出位置檢測用標記2a。另外，將光照射到板106的 上表面或側面的情況下，或者，光源與板106被一體化的情況下，優選在檢測位置檢測用標 記2a時，從設置在板106和窗102a之間的光源108(參照圖6)直接將光照射到晶圓W的邊緣及其周邊。 在本發明的實施方式的基板位置檢測方法中，基於形成在基座2上的位置檢測用 標記2a推斷出基座2的載置部24的中心位置C，但在其他實施方式中，也可以從載置部24 的邊緣的形狀推斷中心位置C。而且，也可以基於晶圓W的邊緣與載置部24的邊緣之間的 間隔，判斷晶圓W是否被載置在規定的位置。 另夕卜，晶圓W的載置部24不限於凹部，也可以由以規定的角度間隔配置在基座2
上並可壓靠晶圓W的端部的引導構件形成。例如，晶圓W的載置部24也可以具有靜電卡盤。
即使這種情況下，例如也能夠通過檢測位置檢測用標記2a，推斷出晶圓W的中心位置W0應
該位於的位置(載置部24的中心位置C)，通過檢測晶圓W的邊緣，推斷所得到的晶圓W的
實際的中心位置W0，比較雙方，從而能判斷晶圓W是否載置在規定的位置。 而且，在上述的實施方式中，使用了 CCD照相機作為照相機104，但不限於此，也可
以是CMOS照相機。而且，照相機104也可以是攝像機(video camera)。 光源108也可以不是白色LED 108a，而是滷素燈、氙氣燈等。而且，光源108的發
光顏色不限於白色，只要照相機對來自光源108的光具有感光度，可以是任何顏色。例如，
除了白色光之外，優選黃色、橙色或綠色這樣的明亮度比較高的顏色的光。 本發明的實施方式的基板位置檢測裝置不一定被配置在收容有作為位置檢測的
對象的晶圓W的半導體製造裝置的上方，當然也可以配置在能對該製造裝置內的晶圓W的
邊緣及其周邊進行拍攝的位置。而且，殼體102的開口部和覆蓋該殼體102的開口部的窗
102a不限於殼體102的下部，也可以根據與收容有作為位置檢測的對象的晶圓W的裝置之
間的關係來設置在殼體102的其他部位，由照相機104透過窗102a對晶圓W的邊緣及其周
邊進行拍攝。並且，殼體102未必是必需的，也可以將照相機104、板106和光源108安裝在
半導體製造裝置上，用以能對晶圓W的邊緣及其周邊進行拍攝。 而且，本發明的實施方式的基板位置檢測裝置不僅能夠適用於成膜裝置，而且也 能夠適用於以蝕刻裝置和熱處理裝置為首的各種半導體製造裝置。而且，採用本發明的實 施方式的基板位置檢測裝置和基板位置檢測方法，不限於裸晶圓，也能夠適用於對通過各 種工藝形成有電路的晶圓W的位置進行檢測。並且，半導體製造裝置的基座不是必須由碳 等製造，也可以由石英和金屬等製造。在由石英和金屬等材料製造的情況下，被載置在基座 上的晶圓W也被板106映照而看起來均勻地發亮，並通過晶圓與基座的表面的差異，能維持 雙方之間的對比度，因此能夠精度良好地進行晶圓位置的檢測。 並且，本發明的實施方式的基板位置檢測裝置在使用於製造平板顯示器(FPD)的 製造裝置中，也能夠用於檢測FPD基板的位置。 此外，也說明了各種變形例，但是將這些變形例進行各種組合而適用於上述實施
方式，對本領域技術人員來說是顯而易見的。 關聯申請的參照 本申請基於2008年11月19日和2009年5月29日分別向日本專利局申請的日 本專利申請2008-295641號和2009-130532號要求優先權，在此引用它們的全體內容。
權利要求
一種基板位置檢測裝置，其特徵在於，包括攝像部，用於對作為位置檢測對象的基板進行拍攝；板構件，其具有光散射性，被配置在上述攝像部和上述基板之間，具有用於確保上述攝像部相對於上述基板的視場的第1開口部；第1照明部，用於將光照射到上述板構件上；以及處理部，其用於從利用上述攝像部透過上述第1開口部所拍攝的圖像中求出上述基板的位置。
2. 根據權利要求l所述的基板位置檢測裝置，其中，上述第1照明部將光照射到上述板構件的與上述基板相面對的第1面上。
3. 根據權利要求l所述的基板位置檢測裝置，其中，上述第1照明部將光照射到上述板構件的與上述攝像部相面對的第2面上。
4. 根據權利要求3所述的基板位置檢測裝置，其中，上述基板位置檢測裝置還具有將光照射到上述基板上的第2照明部。
5. 根據權利要求2所述的基板位置檢測裝置，其中，能改變將光照射到上述第1面上的上述第1照明部的光放射部的朝向，以使光照射到上述基板上。
6. 根據權利要求l所述的基板位置檢測裝置，其中，上述板構件由包含光散射性粒子的樹脂形成。
7. 根據權利要求l所述的基板位置檢測裝置，其中，上述板構件由塗敷了顏料的透明樹脂板形成。
8. 根據權利要求l所述的基板位置檢測裝置，其中，上述板構件的上述第1面和上述第2面中的任一個面或兩個面被粗糙化。
9. 根據權利要求l所述的基板位置檢測裝置，其中，上述基板位置檢測裝置還包括收容上述攝像部的殼體，該殼體包括面對作為位置檢測對象的上述基板的開口；將氣體導入的導入口；以及對從上述導入口所導入的氣體進行排氣的排氣口，上述板構件在上述殼體內被配置在上述開口和上述攝像部之間，上述板構件還包括上述氣體能夠通過的第2開口部。
10. 根據權利要求1所述的基板位置檢測裝置，其中，上述基板位置檢測裝置還包括檢測部，該檢測部被設置在旋轉驅動機構上，用於檢測設置在基座上的位置檢測用標記的位置，該旋轉驅動機構用於使載置有作為位置檢測對象的上述基板的上述基座旋轉，上述處理部從上述圖像檢測出上述位置檢測用標記是否處於規定的範圍內。
11. 根據權利要求io所述的基板位置檢測裝置，其中，上述檢測部包括定子和轉子，該定子被設置在上述旋轉驅動機構上，該轉子被設置在上述旋轉驅動機構的旋轉部上，並與上述定子協作。
12. —種基板位置檢測方法，其包括以下工序將作為位置檢測對象的基板載置在基座的載置部上的工序；將光照射到具有光散射性的板構件的工序，該板構件具有開口部；透過上述開口部對包括上述基板和上述載置部在內的區域進行拍攝的工序，上述區域被上述光所照射的上述板構件映照；基於上述區域的圖像推斷上述載置部的位置的工序；基於上述區域的圖像推斷上述基板的位置的工序；以及從上述載置部的位置和上述基板的位置判斷上述基板是否處於規定的位置的工序。
13. 根據權利要求12所述的基板位置檢測方法，其中，上述推斷上述載置部的位置的工序包括檢測被設置在上述基座上的位置檢測用標記的工序。
14. 根據權利要求12所述的基板位置檢測方法，其中，推斷上述基板的位置的工序包括識別被載置在上述載置部上的上述基板的端部的工序。
15. 根據權利要求13所述的基板位置檢測方法，其中，推斷上述載置部的位置的工序包括以下工序從上述圖像檢測出上述位置檢測用標記是否處於上述圖像內的規定的範圍內的工序；在上述檢測的工序中，在判斷為上述位置檢測用標記沒有處於規定的範圍內的情況下，基於被設置在使上述基座旋轉的旋轉驅動機構上的檢測部的檢測結果調整上述基座的位置而使得上述位置檢測標記被收納在上述規定的範圍內的工序；以及檢測被收納在上述規定的範圍內的上述位置檢測標記的位置，基於該檢測結果調整上述基座的位置，使得上述位置檢測標記位於規定的位置的工序。
16. 根據權利要求15所述的基板位置檢測方法，其中，上述檢測部包括定子和轉子，該定子被設置在上述旋轉驅動機構上，該轉子被設置在上述旋轉驅動機構的旋轉部上，並與上述定子協作。
17. —種成膜裝置，其通過執行在容器內將互相反應的至少兩種反應氣體按順序供給到基板上的循環而將反應生成物的層生成在該基板上，從而對膜進行堆積，該成膜裝置的特徵在於，包括基座，能夠旋轉地設置在上述容器內；載置部，被設置在上述基座的一個面上，用於載置上述基板；權利要求1所述的基板位置檢測裝置，用於對被載置在上述載置部上的上述基板的位置進行檢測；第1反應氣體供給部，構成為對上述一個面供給第1反應氣體；第2反應氣體供給部，構成為沿著上述基座的旋轉方向遠離上述第1反應氣體供給部，用於對上述一個面供給第2反應氣體；分離區域，其沿著上述旋轉方向位於被供給上述第1反應氣體的第1處理區域和被供給上述第2反應氣體第2處理區域之間，用於分離上述第1處理區域和上述第2處理區域；中央區域，為了分離上述第1處理區域和上述第2處理區域，該中央區域位於上述容器的中央，具有沿著上述一個面而噴出第1分離氣體的噴出孔；以及排氣口 ，其是為了對上述容器進行排氣而設置在上述容器上；上述分離區域包括分離氣體供給部，用於供給第2分離氣體；以及頂面，用於相對於上述基座的上述一個面而形成使上述第2分離氣體能夠相對於上述旋轉方向從上述分離區域流向上述處理區域側的狹窄的空間。
18. —種成膜方法，其採用權利要求17所述的成膜裝置在基板上堆積膜，其包括以下工序將上述基板載置到載置部上的工序，該載置部被設置在能夠旋轉地設置於上述容器內的基座的一個面上，用於載置上述基板；將光照射到具有光散射性的板構件上的工序，該板構件具有開口部；透過上述開口部對包括上述基板和上述載置部在內的區域進行拍攝的工序，該區域被上述光所照射的上述板構件所映照；基於上述區域的圖像推斷上述載置部的位置的工序；基於上述區域的圖像推斷上述基板的位置的工序；從上述載置部的位置和上述基板的位置判斷上述基板是否處於規定的位置的工序；在判斷為上述基板處於規定的位置的情況下，使載置有上述基板的上述基座旋轉的工序；從第1反應氣體供給部向上述基座的上述一個面供給第1反應氣體的工序；從沿著上述基座的旋轉方向遠離上述第1反應氣體供給部的第2反應氣體供給部向上述基座的上述一個面供給第2反應氣體的工序；從位於第1處理區域與第2處理區域之間的分離區域所設置的分離氣體供給部供給第l分離氣體，而在形成於上述分離區域的頂面和上述基座之間的狹窄的空間中相對於上述旋轉方向使上述第1分離氣體從上述分離區域流向上述處理區域側的工序，上述第1處理區域被自上述第1反應氣體供給部供給上述第1反應氣體，上述第2處理區域被自上述第2反應氣體供給部供給上述第2反應氣體；從形成在位於上述容器的中央部的中央部區域的噴出孔沿著上述一個面供給第2分離氣體的工序；以及對上述容器進行排氣的工序。
全文摘要
本發明提供一種基板位置檢測裝置、基板位置檢測方法、成膜裝置、成膜方法。公開的基板位置檢測裝置包括對作為位置檢測對象的基板(W)進行拍攝的攝像部；被配置在攝像部和基板之間，具有確保攝像部相對於基板的視場的第1開口部的光散射性的板構件；將光照射到板構件上的第1照明部；以及從由攝像部拍攝的基板的圖像求出基板的位置的處理部。
文檔編號H01L21/00GK101740447SQ20091022351
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月19日 優先權日2008年11月19日
發明者本間學, 相川勝芳 申請人:東京毅力科創株式會社