(57)【要約】【課題】外気漏洩箇所の特定に有利な基板処理装置及び基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法を提供すること。【解決手段】基板処理装置であって、ローディングエリア内において、外気が漏洩する可能性を有する複数の外気漏洩可能箇所に対して設定されている複数のサンプリングポートから延設するサンプリング配管と、サンプリング配管が連通する酸素濃度計と、それぞれのサンプリングポートに対応する位置にある多連式の自動開閉弁と、ローディングエリア内に不活性ガスをパージするパージ機構と、コントローラと、を有し、コントローラは、複数の自動開閉弁のうちの１つをオープンし、その他をクローズする切替え制御を全てのサンプリングポートに対して実行し、各切替え制御の後にオープンしている自動開閉弁に対応するサンプリングポートの酸素濃度計測信号を酸素濃度計から受信し、濃度計測値と濃度閾値とを比較する。【選択図】図１
2020030080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を熱処理する熱処理炉を備えた熱処理エリアと、前記熱処理炉との間で前記基板を搬出入するローディングエリアと、を少なくとも有する基板処理装置であって、
前記ローディングエリア内において、外気が漏洩する可能性を有する複数の外気漏洩可能箇所に対して設定されている複数のサンプリングポートから延設するサンプリング配管と、
前記サンプリング配管が連通する酸素濃度計と、
前記サンプリング配管の途中位置であって、それぞれの前記サンプリングポートに対応する位置にある多連式の自動開閉弁と、
前記ローディングエリア内に不活性ガスをパージして不活性ガス雰囲気とするパージ機構と、
コントローラと、を有し、
前記コントローラは、
酸素濃度の濃度閾値を格納し、
複数の前記自動開閉弁のうちの１つをオープンし、その他をクローズする切替え制御を全ての前記サンプリングポートに対して実行し、各切替え制御の後にオープンしている前記自動開閉弁に対応する前記サンプリングポートの酸素濃度計測信号を前記酸素濃度計から受信し、
全ての前記サンプリングポートにおける濃度計測値と前記濃度閾値とを比較し、前記濃度閾値を超える酸素濃度を有する前記サンプリングポートを特定する、基板処理装置。
【請求項２】
前記サンプリングポートに固有の前記サンプリング配管が１台の前記酸素濃度計に延設している並列型配管を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
全ての前記サンプリングポートを繋ぐ１本の前記サンプリング配管が１台の前記酸素濃度計に延設している直列型配管を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記酸素濃度計が吸引式の酸素濃度計である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記閾値を超える酸素濃度を有する前記サンプリングポートを告知する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記外気漏洩可能箇所はシール部材を有しており、
前記コントローラは、
酸素濃度の初期値から濃度増加した後の閾値を増加後濃度閾値とし、前記増加後濃度閾値を前記シール部材のメンテナンスの基準としてさらに格納しており、
随時格納されるそれぞれの前記サンプリングポートにおける濃度計測値と前記増加後濃度閾値とを比較し、前記増加後濃度閾値を超える濃度計測値を有する前記サンプリングポートを特定する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記外気漏洩可能箇所として、前記熱処理炉に通じる炉口の周囲にあるスカベンジャー、前記基板を収容するキャリアとの間で前記基板を出し入れするＦＩＭＳドア、前記ローディングエリアに前記不活性ガスを導入する不活性ガスインテイクバルブ、フィルターファンユニットが装着されるサイドドア、前記ローディングエリア内を大気圧雰囲気にするエアインテイクバルブ、前記ローディングエリアから前記不活性ガスを排気する排気バルブ、メンテナンスドア、前記ローディングエリアを構成する架構部材の接合箇所がある、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板を熱処理する熱処理炉を備えた熱処理エリアと、前記熱処理炉との間で基板を搬出入するローディングエリアと、を少なくとも有する基板処理装置において、前記ローディングエリア内に外気が漏洩する可能性を有する外気漏洩可能箇所を特定する、基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法であって、
前記ローディングエリア内において、外気が漏洩する可能性を有する複数の外気漏洩可能箇所に対してサンプリングポートを設定する工程と、
前記ローディングエリア内を不活性ガスにてパージして不活性ガス雰囲気とする工程と、
全ての前記サンプリングポートのうちの１つの前記サンプリングポートの酸素濃度のみを計測し、これを全ての前記サンプリングポートに対して行う工程と、
外気の漏洩に基づく酸素濃度を酸素濃度の閾値とし、それぞれの前記サンプリングポートにおける濃度計測値と前記閾値とを比較して外気漏洩箇所を特定する工程と、を有する、基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法。
【請求項９】
全ての前記サンプリングポートからサンプリング配管が吸引式の酸素濃度計に延設しており、
前記ローディングエリア内のパージ後、前記吸引式の酸素濃度計により前記サンプリング配管内を吸引して該サンプリング配管内に不活性ガスをパージして不活性ガス雰囲気とする、請求項８に記載の基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法。
【請求項１０】
全ての前記サンプリングポートにおける酸素濃度の計測時間が同じ時間である、請求項８又は９に記載の基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法。
【請求項１１】
前記外気漏洩可能箇所はシール部材を有しており、
酸素濃度に関する初期値から増加した後の増加後濃度閾値を前記シール部材のメンテナンスの基準として設定し、
それぞれの前記サンプリングポートにおける酸素濃度と前記増加後濃度閾値とを比較し、前記増加後濃度閾値を超える酸素濃度を有する前記サンプリングポートを特定する工程をさらに有する、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、反応容器と、酸素濃度計と、酸素濃度計に反応容器の雰囲気を導くための濃度検出配管と、濃度検出配管を遮断するための濃度検出配管用エアバルブと、を有する固体製造装置が開示されている。この固体製造装置は、さらに、酸素濃度計に窒素ガスを導くための窒素ガス導入配管と、窒素ガス導入配管を遮断するための窒素ガス導入配管用エアバルブと、各エアバルブの開閉を制御するための制御部とを有する。反応容器の酸素濃度を検出する場合は、濃度検出配管用エアバルブを開状態とし、窒素ガス導入配管用エアバルブを閉状態に設定するようになっている。一方、反応容器の酸素濃度を検出しない場合は、濃度検出配管用エアバルブを閉状態とし、窒素ガス導入配管用エアバルブを開状態に設定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２１６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、外気漏洩箇所の特定に有利な基板処理装置及び基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による基板処理装置は、
基板を熱処理する熱処理炉を備えた熱処理エリアと、前記熱処理炉との間で前記基板を搬出入するローディングエリアと、を少なくとも有する基板処理装置であって、
前記ローディングエリア内において、外気が漏洩する可能性を有する複数の外気漏洩可能箇所に対して設定されている複数のサンプリングポートから延設するサンプリング配管と、
前記サンプリング配管が連通する酸素濃度計と、
前記サンプリング配管の途中位置であって、それぞれの前記サンプリングポートに対応する位置にある多連式の自動開閉弁と、
前記ローディングエリア内に不活性ガスをパージして不活性ガス雰囲気とするパージ機構と、
コントローラと、を有し、
前記コントローラは、
酸素濃度の濃度閾値を格納し、
複数の前記自動開閉弁のうちの１つをオープンし、その他をクローズする切替え制御を全ての前記サンプリングポートに対して実行し、各切替え制御の後にオープンしている前記自動開閉弁に対応する前記サンプリングポートの酸素濃度計測信号を前記酸素濃度計から受信し、
全ての前記サンプリングポートにおける濃度計測値と前記濃度閾値を比較し、前記濃度閾値を超える酸素濃度を有する前記サンプリングポートを特定する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、基板処理装置において外気漏洩箇所を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る基板処理装置の機能ブロック図である。
【図３】コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】コントローラの機能構成の一例を示す図である。
【図５】実施形態に係る基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法の一例のフローチャートである。
【図６】コントローラによる制御シーケンスの一例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る基板処理装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態に係る基板処理装置と基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
【０００９】
［第１実施形態］
＜基板処理装置＞
はじめに、本開示の第１実施形態に係る基板処理装置の一例について図１乃至図４を参照して説明する。ここで、図１は、第１実施形態に係る基板処理装置の全体構成の一例を示す図であり、図２は、第１実施形態に係る基板処理装置の機能ブロック図である。また、図３は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す図であり、図４は、コントローラの機能構成の一例を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、基板処理装置１００は、熱処理エリア２０と、熱処理炉２１（プロセスチューブとも言う）との間でウエハを搬出入するローディングエリア１０とを有する。ローディングエリア１０内には、複数のサンプリング配管３０が並列状に配設され、各サンプリング配管の途中位置には多連式の自動開閉弁４０が介在し、各サンプリング配管３０は１台の酸素濃度計５０に連通している。さらに、ローディングエリア１０の外側には、自動開閉弁４０や酸素濃度計５０を制御するコントローラ６０を有する。ここで、「多連式の自動開閉弁４０」とは、複数の自動開閉弁４０を有し、コントローラ６０による各自動開閉弁４０のオープンとクローズが相互に関連しながら実行される自動開閉弁群を意味する。
【００１１】
熱処理エリア２０は、基板である半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）を熱処理する二点鎖線で示す熱処理炉２１を内部に備える。図示例の熱処理炉２１は縦型の熱処理炉であり、ウエハに対し、例えば拡散処理や酸化処理、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理等の各種の熱処理を行う。ローディングエリア１０と熱処理エリア２０はいずれも、外郭を形成するフレーム架構（図示せず）に対して壁や天井を形成する面材が取り付けられてケースを構成し、ローディングエリア１０の天井は熱処理エリア２０の床を兼用し、双方のエリアを区画している。フレーム架構は、例えば断面がクランク形に屈曲成形されたフレーム部材が相互に溶接等されることにより形成されており、天井や壁はステンレス板等により形成され、フレーム架構に対して溶接接合もしくはボルト接合されている。
【００１２】
ローディングエリア１０では、キャリア（図示せず）内から石英製のウエハボート（図示せず）へのウエハの移載や、昇降機構であるボートエレベータ（図示せず）により熱処理炉２１へのウエハボートの搬出入が行われる。
【００１３】
ローディングエリア１０において、４つの側面のうちの１つの側面（前面）には、ＦＩＭＳ（Front-opening Interface Mechanical Standard）ドア１６が自動開閉自在に取り付けられている。また、ローディングエリア１０の他の１つの側面であってＦＩＭＳドア１６と対向する側面（背面）には、メンテナンスドア１４が蝶番を介して開閉自在に取り付けられている。また、ローディングエリア１０のさらに他の１つの側面であってＦＩＭＳドア１６とメンテナンスドア１４に直交する側面には、サイドドア１５が蝶番を介して開閉自在に取り付けられている。
【００１４】
サイドドア１５の内側には、ＦＦＵ（Filter Fun Unit、フィルターファンユニット、図示せず）が取り付けられるようになっており、サイドドア１５の下方位置には、パージ機構１２が取り付けられている。パージ機構１２は、ガス配管１２ａと、開閉弁１２ｂ（不活性ガスインテイクバルブの一例）と、不活性ガス供給源（図示せず）と、ガス供給源（図示せず）と、ＭＦＣ（Mass Flow Controller、マスフローコントローラー、図示せず）とを有する。パージ機構１２は、ローディングエリア１０内を例えば窒素（Ｎ２）ガス雰囲気（不活性ガス雰囲気、非酸素雰囲気）とするべく、ローディングエリア１０内にＮ２ガスを導入する機構である。尚、不活性ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスといった希ガスも適用できるが、図示例の基板処理装置１００においてはＮ２ガスを適用する。ＦＩＭＳドア１６の上方には、排気機構１３が取り付けられている。排気機構１３は、排気配管１３ａ（排気バルブの一例）と、開閉弁１３ｂと、ファン等の吸引機（図示せず）を有する。
【００１５】
パージ機構１２を介してローディングエリア１０内に導入されたＮ２ガスは、まずＦＦＵに案内され、ＦＦＵにおいて浄化された後、ＦＦＵに内蔵される送風ファンを介してローディングエリア１０内に導入される。パージ機構１２により、ローディングエリア１０内に常圧よりも高い圧力でＮ２ガスが供給されることにより、ローディングエリア１０内の低酸素濃度雰囲気を維持することができる。
【００１６】
メンテナンスドア１４の側方（図１において右側）の下方位置には、不活性ガス雰囲気とされていたローディングエリア１０内に大気を導入し、ローディングエリア１０内を大気圧雰囲気とするためのエアインテイク機構１１が取り付けられている。エアインテイク機構１１は、エア配管１１ａと、開閉弁１１ｂとを有する。ローディングエリア１０内を陽圧のＮ２ガス雰囲気から大気圧雰囲気とする際には、排気機構１３を作動させてローディングエリア１０内のＮ２ガスを排気した後、エアインテイク機構１１を作動させることによりローディングエリア１０内が大気開放される。この大気開放は、例えば装置のメンテナンス等の際に、オペレータがローディングエリア１０内に入る前段において実行される。尚、開閉弁１１ｂ、１２ｂ、１３ｂはいずれも、電磁弁（ソレノイド弁）、電動弁のいずれであってもよい。
【００１７】
ローディングエリア１０の天井には、熱処理炉２１が載置されるとともに、ウエハボートの昇降を自在とする円形開口１７ａ、１７ｂを有するスカベンジャー１７が取り付けられている。スカベンジャー１７は中空の直方体形状を有し、スカベンジャー１７には、内部雰囲気を排気する排気通路（図示せず）が接続され、熱処理炉２１内の排気熱がローディングエリア１０内へ流れ込むことを防止するようになっている。スカベンジャー１７の下方の円形開口１７ｂには、例えば熱処理後のボートが熱処理炉２１の下方のローディングエリア１０内に搬出された際に、炉口を遮蔽するためのシャッター（図示せず）が水平方向に開閉移動可能に取り付けられている。
【００１８】
メンテナンスドア１４、サイドドア１５、ＦＩＭＳドア１６、炉口を遮蔽するシャッター等の開閉部材は、その外周輪郭線に沿うシール部材を有しており、各ドアや炉口が閉じた状態において、シール部材によりローディングエリア１０内を気密状態に保持できるようになっている。ここで、シール部材は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等により形成される定型部材であり、シール部材が各ドアや各ドアが閉じた際に嵌まる枠等に対して接着やボルト等により取り付けられている。一方、ローディングエリア１０の天井に取り付けられるスカベンジャー１７、ローディングエリア１０の側面に取り付けられるエア配管１１ａやガス配管１２ａ、排気配管１３ａ等は、Ｏリングや上記する各種ゴム等によるシール部材を介して取り付けられている。
【００１９】
このように、ドア部材やシャッター、配管、スカベンジャー１７等がシール部材を介してローディングエリア１０の壁面や天井に取り付けられていることにより、ローディングエリア１０は気密空間を形成する。このローディングエリア１０は、ウエハの歩留まり向上を図るべく、ウエハの表面に自然酸化膜が形成されることを抑制するロードロックチャンバーである。
【００２０】
ローディングエリア１０のＦＩＭＳドア１６に面する側方（前方）には、キャリア搬送エリア（図示せず）が設けられている。キャリア搬送エリアには、キャリアを搬出入するためのロードポート（図示せず）が設けられている。ロードポート上には搬送機構（図示せず）が設けられ、キャリアはロードポート上で移動され、ＦＩＭＳドア１６を介してキャリア内のウエハがローディングエリア１０内にあるウエハボートに移載される。尚、キャリアは、例えば直径３００ｍｍ程度のウエハを水平状態で上下方向に所定間隔で多段に複数枚収容可能であり、且つ、持ち運び可能である、プラスチック製の容器により形成される。
【００２１】
ローディングエリア１０内においてウエハを処理する際には、ローディングエリア１０内の酸素濃度を低下させ、低酸素濃度雰囲気下にてウエハの処理が実行される。その際に、ローディングエリア１０にはＮ２ガスがパージされてＮ２ガスによる置換が行われる。例えば、ローディングエリア１０の濃度を１０ｐｐｍ乃至３０ｐｐｍの範囲に低減させ、好ましくは５ｐｐｍ以下に低減させる。
【００２２】
ところで、ローディングエリア１０の供用後、上記する各種のシール部材が経年劣化等することにより、シール部材のシール性が低下して外気がローディングエリア１０内に漏洩することにより、ローディングエリア１０の気密性が低下し得る。ローディングエリア１０の気密性が低下すると、室内の酸素濃度を所望に低下させたにも関わらず、酸素濃度が上昇し、ウエハの表面への自然酸化膜の形成に至り得る。ローディングエリア１０において外気が漏洩する可能性を有する外気漏洩可能箇所は、上記するように様々なシール部材を有する箇所の他、ローディングエリア１０の骨格を成すフレーム架構を形成するフレーム部材の接合箇所など、様々な箇所が存在し得る。
【００２３】
そこで、図示する基板処理装置１００は、ローディングエリア１０内において外気漏洩箇所を特定する装置である。図１に示すように、ローディングエリア１０内において、複数の外気漏洩可能箇所に対してサンプリングポートＰ１乃至Ｐ１９が設定される。図示例では、ローディングエリア１０内において、酸素濃度の測定基準となる基準点Ｐ０が設定される。そして、ローディングエリア１０の直方体の外郭を形成するフレーム架構の隅角部において、サンプリングポートＰ１乃至Ｐ４が設定される。フレーム架構の隅角部は、部材同士の接合箇所を有することから、外気漏洩可能箇所となる。尚、図１において、他の隅角部におけるサンプリングポートの図番は省略している。
【００２４】
また、メンテナンスドア１４の隅角部の外側に、サンプリングポートＰ５乃至Ｐ８が設定される。また、エア配管１１ａの近傍、ガス配管１２ａの近傍、及び排気配管１３ａの近傍にそれぞれ、サンプリングポートＰ９乃至Ｐ１１が設定される。また、サイドドア１５の隅角部の近傍に、サンプリングポートＰ１２、Ｐ１３が設定される。また、ＦＩＭＳドア１６の隅角部の近傍に、サンプリングポートＰ１４乃至Ｐ１６が設定される。さらに、天井に取り付けられているスカベンジャー１７の隅角部の近傍に、サンプリングポートＰ１７乃至Ｐ２０が設定される。尚、サンプリングポートはその他の外気漏洩可能箇所に設けられてもよい。例えば、炉口を遮蔽するためのシャッターの近傍を外気漏洩可能箇所に加えてもよい。
【００２５】
ローディングエリア１０内には、サンプリングポートの数以上の多連式の自動開閉弁４０が配設されており、各サンプリングポートから延設するサンプリング配管３０が対応する自動開閉弁４０に連通している。さらに、各自動開閉弁４０から延設するサンプリング配管３０は１台の酸素濃度計５０に連通している。すなわち、複数の外気漏洩可能箇所に設定されている複数のサンプリングポートから延設するサンプリング配管３０の途中に自動開閉弁４０が介在し、各サンプリング配管３０は１台の酸素濃度計５０に連通している。これは、図１及び図２に示すように、１台の酸素濃度計５０に対して複数のサンプリング配管３０が並列に接続されている、並列型配管形態である。尚、各サンプリング配管３０が固有の酸素濃度計５０を備えていてもよいが、サンプリング配管３０の数に応じて酸素濃度計５０に要するコストが増加することから、図示例のように１台の酸素濃度計５０に対して各サンプリング配管３０が接続されている形態が好ましい。
【００２６】
自動開閉弁４０は、電磁弁（ソレノイド弁）と電動弁のいずれであってもよい。また、酸素濃度計５０は、例えばポンプを内蔵しており、ポンプを作動させることにより、サンプリング配管３０を介してサンプリングポートにおける雰囲気を吸引してサンプリングポートにおける酸素濃度を計測可能な濃度計である。酸素濃度計５０がポンプを内蔵していることにより、サンプリングポートにおける酸素濃度を計測できることの他に、ローディングエリア１０内に充満するＮ２ガスをサンプリング配管３０内に吸引してパージすることができる。尚、酸素濃度計５０は、ポンプを内蔵する形態の他にも、エジェクタ機構を有する形態であってもよい。
【００２７】
コントローラ６０により、複数の自動開閉弁４０は、そのうちの１つがオープンされ、他の全てがクローズする切替え制御が、全ての自動開閉弁４０に対して順次実行されるようになっている。図２では、一例として示すサンプリングポートＰ０乃至Ｐ２，Ｐ１５乃至Ｐ１９において、サンプリングポートＰ１５に対応するサンプリング配管に介在する自動開閉弁がオープンされ、他の全てのサンプリング配管に介在する自動開閉弁がクローズしている状態を示している。図２の状態において、サンプリングポートＰ１５に対応する自動開閉弁は所定時間（例えば、数分乃至３０分程度）オープンされる。所定時間経過後、サンプリングポートＰ１５に対応する自動開閉弁がクローズされ、次いで、例えばサンプリングポートＰ１６に対応する自動開閉弁が同様に所定時間（例えば、数分乃至３０分程度）オープンされるとともに、その他の自動開閉弁はクローズした状態を維持する。このように、１つの自動開閉弁４０のみがオープンされて所定時間の酸素濃度計測が実行され、この制御が他の自動開閉弁４０に対して順次実行されるようになっている。
【００２８】
次に、図３及び図４を参照して、コントローラ６０について説明する。コントローラ６０はコンピュータにて構成されており、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１を有する。さらに、コントローラ６０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０３、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）６０４、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）６０５、Ｉ／Ｏポート６０６等を有する。そして、各部は、情報伝達可能にバス６０７にて接続されている。尚、コントローラ６０が図示例のように１台のコンピュータにより形成される形態の他、自動開閉弁の開閉制御を実行するデータロガー付きシーケンサーと、データロガーにて受信した濃度計測値と閾値を比較する演算部を内蔵したコンピュータとにより形成されてもよい。
【００２９】
ＲＯＭ６０３には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。ＲＡＭ６０２は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。ＣＰＵ６０１は、ＲＡＭ６０２にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。ＨＤＤ６０５には、プログラムやプログラムが利用する各種のデータ等が記憶される。ＮＶＲＡＭ６０４には、各種の設定情報等が記憶される。
【００３０】
ＨＤＤ６０５には、例えば、ローディングエリア１０内をＮ２ガスにてパージする際の、室内の温度条件や圧力条件、Ｎ２ガス流量条件、各サンプリングポートにおける酸素濃度計測時間、酸素濃度計測されるサンプリングポートの順序等が記憶されている。また、ローディングエリア１０内のＮ２ガスによるパージ、各サンプリングポートにおける酸素濃度計測といった計測までの一連のシーケンスが記憶されている。
【００３１】
Ｉ／Ｏポート６０６は、操作パネル６１０、酸素濃度計６１１、自動開閉弁制御部６１２、パージ機構６１３、エアインテイク機構６１４、ＦＦＵ制御部６１５、ＦＩＭＳドア開閉部６１６等に接続され、各種のデータや信号の入出力を制御する。
【００３２】
ＣＰＵ６０１は、コントローラ６０の中枢を構成し、ＲＯＭ６０３等に記憶された制御プログラムを実行する。また、ＣＰＵ６０１は、操作パネル６１０からの指示信号に基づき、ＨＤＤ６０５内に格納されている酸素濃度計測シーケンスに沿って、基板処理装置１００を構成する各部の動作を制御する。すなわち、ＣＰＵ６０１は、パージ機構６１３を作動させてローディングエリア１０内をＮ２ガスにてパージする。この際、ＦＦＵ制御部６１５も作動させ、導入されたＮ２ガスをフィルターにて浄化し、浄化されたＮ２ガスをファンによりローディングエリア１０内に提供する。また、ＣＰＵ６０１は、自動開閉弁制御部６１２に対して、複数の自動開閉弁４０のうちの１つをオープンさせ、他の全てをクローズさせる切替え制御を順次実行させる。そして、ＣＰＵ６０１は、酸素濃度計６１１に対して、オープンしている自動開閉弁４０に対応するサンプリングポートにおける酸素濃度を所定時間測定させる。また、ＣＰＵ６０１は、例えばローディングエリア１０内のメンテナンスに際して、エアインテイク機構６１４を作動させて大気をローディングエリア１０内に導入し、ローディングエリア１０内を大気圧雰囲気にする。さらに、ＦＩＭＳドア開閉部６１６を作動させ、ローディングエリア１０内へのウエハの出し入れを実行させる。
【００３３】
操作パネル６１０を介して、ローディングエリア１０内におけるＮ２ガスパージ後の初期の酸素濃度の設定値が入力される。また、操作パネル６１０を介して、酸素濃度の濃度閾値（初期の濃度閾値：初期値）や、酸素濃度の初期値から濃度増加した後の増加後濃度閾値等が入力される。
【００３４】
また、コントローラ６０は、図４に示すように、受信部６２０、開閉部６３０、パージ部６４０、弁切替部６５０、比較演算部６６０、警報部６７０、及びデータ格納部６８０を有する。
【００３５】
受信部６２０は、酸素濃度計５０により計測された、各サンプリングポートにおける酸素濃度に関する酸素濃度計測信号を受信する。受信部６２０が受信した酸素濃度計測信号は、データ格納部６８０に格納される。
【００３６】
開閉部６３０は、ＦＩＭＳドア１６、炉口を遮蔽するためのシャッター等の開閉制御を実行する。基板を搭載したキャリアがロードポート上を移動し、ＦＩＭＳドア１６の前面に位置した段階でＦＩＭＳドア１６がオープンされ、キャリア内のウエハがローディングエリア１０内にあるウエハボートに移載された後、ＦＩＭＳドア１６がクローズされる。また、ボートが上昇して熱処理炉２１内に収容される際、もしくは熱処理後のボートが下方のローディングエリア１０内に搬出される際に、炉口を遮蔽するシャッターが水平方向に移動してオープンし、ボートの昇降が終了した段階でシャッターがクローズされる。
【００３７】
パージ部６４０は、パージ機構６１３を構成するＮ２ガス供給源を作動させ、開閉弁１２ｂをオープンし、ＭＦＣにより所定流量に調整されたＮ２ガスをローディングエリア１０内に供給する。例えば、ローディングエリア１０内をパージする工程では、図１に示す基準点Ｐ０における酸素濃度を酸素濃度計５０により継続的に計測し、その酸素濃度計測信号が受信部６２０に受信され、データ格納部６８０に格納される。データ格納部６８０には、ローディングエリア１０内におけるＮ２ガスパージ後の初期の酸素濃度の設定値が入力されている。受信部６２０から送信されてきた基準点Ｐ０における酸素濃度が酸素濃度の設定値以下に落ち着いた段階で、各サンプリングポートにおける酸素濃度の計測が開始されるようになっている。
【００３８】
弁切替部６５０は、各サンプリング配管３０の途中位置であって、それぞれのサンプリングポートに対応する位置にある各自動開閉弁４０を、予め設定された順に、１つのサンプリング配管３０のみを所定時間オープンし、他のサンプリング配管３０をその間クローズする。酸素濃度の計測時間は全ての自動開閉弁４０で同一の時間に設定されるのが好ましく、数分乃至３０分程度の計測時間がデータ格納部６８０に入力されている。また、弁切替部６５０は、開閉弁１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの開閉を実行し、Ｎ２ガスのパージや大気の導入、Ｎ２ガスの排気などを実行する。
【００３９】
比較演算部６６０は、それぞれのサンプリングポートにおける濃度計測値と、酸素濃度の閾値とを比較して外気漏洩箇所を特定する。外気の漏洩に基づく酸素濃度が酸素濃度の閾値として設定され、データ格納部６８０に格納される。例えば、ローディングエリア１０内におけるＮ２ガスパージ後の初期の酸素濃度の設定値をＸ１ｐｐｍとし、外気の漏洩に基づく酸素濃度の閾値をＸ１ｐｐｍよりも高いＸ２ｐｐｍに設定できる。比較演算部６６０では、データ格納部６８０に格納されているＮ２ガスパージ後の初期の酸素濃度の設定値と、各サンプリングポートにおける濃度計測値を比較し、酸素濃度の閾値を超える濃度計測値を示すサンプリングポートの有無やサンプリングポートの特定を行う。
【００４０】
警報部６７０は、比較演算部６６０による演算の結果、酸素濃度の閾値を超える濃度計測値を示すサンプリングポートが存在する場合に、コントローラ６０の画面上にアラーム点灯させたり、アラーム音を発することにより、管理者に対して外気漏洩箇所を通知する。
【００４１】
データ格納部６８０には、上記するように様々なデータが予め格納されている。また、各サンプリングポートにおける濃度計測値を随時格納し、サンプリングポートごとの濃度計測値履歴が作成される。
【００４２】
＜基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法＞
次に、本開示の実施形態に係る基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法の一例について図５及び図６を参照して説明する。ここで、図５は、実施形態に係る基板処理装置における外気漏洩箇所特定方法の一例のフローチャートであり、図６は、コントローラによる制御シーケンスの一例を示す図である。
【００４３】
図５に示すように、ローディングエリア１０内において、複数の外気漏洩可能箇所（サンプリングポート）を設定する（ステップＳ２００、サンプリングポートを設定する工程）。ローディングエリア１０内において外気が漏洩する可能性を有する外気漏洩可能箇所として、熱処理炉２１に通じる炉口の周囲にあるスカベンジャー１７の取り付け箇所、基板を収容するキャリアとの間で基板を出し入れするＦＩＭＳドア１６の周囲が挙げられる。また、外気漏洩可能箇所として、ローディングエリア１０にＮ２ガスを導入するガス配管１２ｂの取り付け箇所、ＦＦＵの近傍に位置するサイドドア１５の周囲、エア配管１１ａの取り付け箇所が挙げられる。さらに、外気漏洩可能箇所として、排気配管１３ａの取り付け箇所、メンテナンスドア１４の周囲、ローディングエリア１０の骨格を成すフレーム架構を形成する架構部材の接合箇所が挙げられる。
【００４４】
図１及び図２に示すように、各サンプリングポートに対応するサンプリング配管３０の一端を設置し、各サンプリング配管３０の途中位置に自動開閉弁４０を介在させ、各サンプリング配管３０が１台の吸引式の酸素濃度計５０に延設する並列型配管を形成する。このように酸素濃度計５０を含む並列型配管が形成されることにより、ローディングエリア１０外に配設されているコントローラ６０を含めて、基板処理装置１００が構成される。
【００４５】
並列型配管を形成した後、次に、ローディングエリア１０内をＮ２ガスにてパージする（ステップＳ２１０、不活性ガス雰囲気とする工程）。例えば、ローディングエリア１０内の基準点Ｐ０が当初の酸素濃度（例えば２０％程度）からＸ１ｐｐｍの酸素濃度となるまで、Ｎ２ガスによるパージが実行される。
【００４６】
ローディングエリア１０内をＮ２ガスにてパージした後、次に、吸引式の酸素濃度計５０により各サンプリング配管３０内を順次吸引する。酸素濃度計５０による吸引により、ローディングエリア１０内にパージされているＮ２ガスが各サンプリング配管３０内に取り込まれる。このように取り込まれたＮ２ガスによりサンプリング配管３０内がパージされて、Ｎ２ガス雰囲気とされる（ステップＳ２２０、サンプリング配管内を不活性ガス雰囲気とする工程）。
【００４７】
本発明者等による検証によれば、単にローディングエリア１０内をＮ２ガスにてパージした後に各サンプリングポートにおける酸素濃度を計測する場合、ローディングエリア１０内の酸素濃度は所定の設定値である一方、サンプリング配管３０には酸素が残っている。そのため、ローディングエリア１０内の酸素濃度は設定されている閾値未満であるのに対して、サンプリング配管３０内の酸素濃度は閾値をはるかに超える場合が往々にしてある。サンプリング配管３０内の酸素濃度が低下して落ち着くまでには数十分以上の時間を要することが分かっており、サンプリングポートの数の増加とともに酸素濃度計測までに要する時間は長時間に及ぶことになり得る。
【００４８】
そこで、ローディングエリア１０内をＮ２ガスにてパージして所定の設定値まで酸素濃度を低下させ、サンプリングポートにおける酸素濃度の計測前に、酸素濃度計５０による吸引により、ローディングエリア１０内にパージされているＮ２ガスを各サンプリング配管３０内に順次取り込む。各サンプリング配管３０内にＮ２ガスを順次取り込むことにより、各サンプリング配管３０はＮ２ガスにて順次パージされ、全てのサンプリング配管３０が酸素濃度計測可能な酸素濃度に調整される。例えば、ローディングエリア１０内にＹ１ｓｌｍ（standard liter/min 1atm、0℃における1分間辺りの流量をリットルで表示した単位）のＮ２ガスを１時間程度供給することにより、ローディングエリア１０内の酸素濃度を閾値以下の雰囲気に調整できる。次に、１本のサンプリング配管３０に対して、Ｙ２ｓｌｍ（Ｙ１ｓｌｍ未満）のＮ２ガスを１０分程度パージする。全てのサンプリング配管３０内のパージには、１０分にサンプリング配管３０の数を乗じた時間しか要しない。
【００４９】
全てのサンプリング配管３０内がＮ２ガスにてパージされた後、次に、各サンプリングポートの酸素濃度を順次計測する（ステップＳ２３０、サンプリングポートの酸素濃度を計測する工程）。各サンプリングポートの酸素濃度の計測では、１つのサンプリングポートの酸素濃度のみを計測し、これを全てのサンプリングポートに対して順次実行する。全てのサンプリングポートに対して行った酸素濃度計測結果は、酸素濃度計測信号をコントローラ６０のデータ格納部６８０に酸素濃度計測値として格納することによりデータベース化される。
【００５０】
コントローラ６０では、各サンプリングポートの濃度計測値と、外気の漏洩に基づく酸素濃度に関する濃度閾値とを比較演算部６６０において比較し、濃度計測値が濃度閾値を超えるか否かを演算する（ステップＳ２４０、外気漏洩箇所を特定する工程）。比較演算の結果、濃度閾値を超える濃度計測値を有するサンプリングポートを、外気漏洩箇所として特定し、警報を発することにより管理者に告知する（ステップＳ２５０、警報を発する工程）。
【００５１】
図６に一例として示すように、設定された外気漏洩可能箇所に対応する自動開閉弁のみのオープンを順次実行し、所定時間の酸素濃度計測を順次行う。図示例では、ローディングエリア１０と各サンプリング配管３０内が当初の酸素濃度Ｘ３％から低下した酸素濃度Ｘ１ｐｐｍに安定している条件下で酸素濃度計測が実行されており、外気の漏洩に基づく酸素濃度に関する濃度閾値がＸ２ｐｐｍに設定されている。酸素濃度を順次計測していく中で、ＦＦＵに対応するサンプリング配管３０内の酸素濃度が閾値を超えるＸ４ｐｐｍを計測しており、ＦＦＵの近傍にあるサイドドア周りのシール部材の経年劣化等を特定することができる。
【００５２】
１つもしくは複数のサンプリングポートが外気漏洩箇所（サンプリングポート）として特定された場合、特定されたサンプリングポートの近傍にあるシール部材等の点検を行い、必要に応じてシール部材のメンテナンスを実施する。点検により、シール部材の経年劣化等が明らかな場合は、新規のシール部材に取り換えることにより、外気漏洩箇所を解消することができる。
【００５３】
本実施形態に係る外気漏洩箇所特定方法によれば、複数のサンプリングポートが存在するローディングエリア１０において、シール部材が経年劣化等して外気が漏洩している箇所を、比較的短時間に精度よく特定することが可能になる。また、連続的な計測により、複数の外気漏洩箇所が同時に存在している場合においてもその全てを精度よく特定することが可能になる。
【００５４】
また、一連の外気漏洩箇所特定方法は、週一回、月一回といった所定の間隔で実施することにより、ロードロックチャンバーであるローディングエリア１０の高い気密性を常時保つことができる。このことにより、ウエハの表面に自然酸化膜が形成されることを抑制し、ウエハの歩留まりを向上させることが可能になる。
【００５５】
また、酸素濃度に関する初期値から増加した後の増加後濃度閾値を、シール部材のメンテナンスの基準として設定してもよい。例えば、あるサンプリングポートにおける初期の酸素濃度がＸ５ｐｐｍであって、初期の閾値であるＸ６ｐｐｍ未満であった場合を例に説明する。増加後濃度閾値として、初期の酸素濃度の５０％を新たな閾値として設定すると、ここでは、Ｘ５ｐｐｍ＋Ｘ５×０．５ｐｐｍ（Ｘ６ｐｐｍより高い）を増加後濃度閾値に設定することができる。所定期間間隔で本実施形態に係る外気漏洩箇所特定方法を実施し、それぞれのサンプリングポートにおける酸素濃度と増加後濃度閾値とを比較し、増加後濃度閾値を超える酸素濃度を有するサンプリングポートを、新たに外気漏洩箇所として特定することが可能になる。
【００５６】
［第２実施形態に係る基板処理装置］
次に、本開示の第２実施形態に係る基板処理装置の一例について図７を参照して説明する。ここで、図７は、第２実施形態に係る基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【００５７】
図示する基板処理装置１００Ａは、全てのサンプリングポートを繋ぐ１本のサンプリング配管３０が、１台の酸素濃度計５０に延設している直列型配管を有する装置である。サンプリング配管３０が直列型配管であることから、ローディングエリア１０内においてサンプリング配管３０をシンプルな態様で配設することが可能になる。尚、自動開閉弁４０のうちの１つをオープンし、その他をクローズする切替え制御を順次行いながら酸素濃度計測を実行できることは、図１及び図２等で示す並列型配管を備えた基板処理装置１００と同様である。
【００５８】
上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本開示はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０                      ローディングエリア
１２                      パージ機構
２０                      熱処理エリア
２１                      熱処理炉
３０                      サンプリング配管
４０                      自動開閉弁（多連式の自動開閉弁）
５０                      酸素濃度計
６０                      コントローラ
１００                    基板処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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