(57)【要約】【課題】半導体製造装置において載置台に載置された基板の状態を高い精度で検知できる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による基板状態判定装置は、載置台に載置された基板を撮像する撮像部と、前記基板の画像に基板の状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記基板の画像を入力、該基板の画像に対応する基板の状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する学習部と、前記学習部により作成された前記基板状態判定モデルを用いて、前記撮像部により撮像された前記基板の画像に対応する前記基板の状態を判定する判定部と、を有する。【選択図】図１
2020043136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置台に載置された基板を撮像する撮像部と、
前記基板の画像に基板の状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記基板の画像を入力、該基板の画像に対応する基板の状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する学習部と、
前記学習部により作成された前記基板状態判定モデルを用いて、前記撮像部により撮像された前記基板の画像に対応する前記基板の状態を判定する判定部と、
を有する、
基板状態判定装置。
【請求項２】
前記学習部は、深層学習により前記機械学習を実行する、
請求項１に記載の基板状態判定装置。
【請求項３】
前記教師データは、前記載置台の表面の輝度が異なる複数の画像、前記載置台に堆積した膜の膜厚が異なる複数の画像、前記載置台の温度が異なる複数の画像のうちの少なくともいずれかを含む、
請求項１又は２に記載の基板状態判定装置。
【請求項４】
前記基板の状態は、前記基板が反っている状態と、前記基板が反っていない状態と、を含む、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板状態判定装置。
【請求項５】
前記撮像部により撮像された前記基板の画像と、前記判定部で判定された前記基板の画像に対応する前記基板の状態とを関連付けて表示する表示部を有する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板状態判定装置。
【請求項６】
前記撮像部により撮像された前記基板の画像と、前記判定部で判定された前記基板の画像に対応する前記基板の状態とを関連付けて記憶する記憶部を有し、
前記学習部は、前記記憶部に記憶された、前記基板の状態と関連付けされた前記基板の画像を用いて機械学習を実行することにより、前記基板状態判定モデルを更新する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板状態判定装置。
【請求項７】
前記載置台は回転可能であり、
前記撮像部は、前記載置台が回転している状態で前記基板の画像を撮像する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板状態判定装置。
【請求項８】
前記撮像部は、側方から前記基板を撮像する、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板状態判定装置。
【請求項９】
前記撮像部は、側方から前記基板の異なる端部を撮像する複数の撮像部を含む、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板状態判定装置。
【請求項１０】
処理容器と、
前記処理容器内に回転可能に収容され、表面に凹部を有する載置台と、
前記凹部に載置された基板の状態を判定する基板状態判定装置と、
を有し、
前記基板状態判定装置は、
前記載置台に載置された基板を撮像する撮像部と、
前記基板の画像に基板の状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記基板の画像を入力、該基板の画像に対応する基板の状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する学習部と、
前記学習部により作成された前記基板状態判定モデルを用いて、前記撮像部により撮像された前記基板の画像に対応する前記基板の状態を判定する判定部と、
を有する、
基板処理装置。
【請求項１１】
前記載置台は、回転可能であり、回転方向に沿って複数の前記凹部を有する、
請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記処理容器は、内部が観察可能な窓を有し、
前記撮像部は前記処理容器の外部に設けられ、前記窓から前記基板を撮像する、
請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記処理容器内にガスを供給するガスノズルを有し、
前記処理容器内で成膜処理を行う、
請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記凹部に載置される前記基板を加熱するヒータユニットを有し、
前記撮像部は、前記基板を前記ヒータユニットにより加熱した状態で前記基板を撮像する、
請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
載置台に載置された基板の画像に基板の状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記基板の画像を入力、該基板の画像に対応する基板の状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する学習部を有する、
モデル作成装置。
【請求項１６】
載置台に載置された基板の画像に基板の状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記基板の画像を入力、該基板の画像に対応する基板の状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する学習工程と、
前記載置台に載置された基板を撮像する撮像工程と、
前記学習工程において作成された前記基板状態判定モデルを用いて、前記撮像工程で撮像された前記基板の画像に対応する前記基板の状態を判定する判定工程と、
を有する、
基板状態判定方法。
【請求項１７】
前記載置台は、回転可能であり、表面に回転方向に沿って複数の凹部を有し、
前記複数の凹部のすべてに基板を載置した後、夫々の前記凹部に対して前記撮像工程及び前記判定工程を実行する、
請求項１６に記載の基板状態判定方法。
【請求項１８】
前記載置台は、回転可能であり、表面に回転方向に沿って複数の凹部を有し、
前記複数の凹部のうちのいずれかに基板を載置するごとに、前記基板が載置された前記凹部に対して前記撮像工程及び前記判定工程を実行する、
請求項１６に記載の基板状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板状態判定装置、基板処理装置、モデル作成装置及び基板状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転テーブルを用いて基板処理を行う場合に、回転テーブルを回転させても基板が飛び出さない回転可能な状態となったことを検出できる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２９８６１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、半導体製造装置において載置台に載置された基板の状態を高い精度で検知できる技術を提供する。
【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状態判定装置は、載置台に載置された基板を撮像する撮像部と、前記基板の画像に基板の状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記基板の画像を入力、該基板の画像に対応する基板の状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する学習部と、前記学習部により作成された前記基板状態判定モデルを用いて、前記撮像部により撮像された前記基板の画像に対応する前記基板の状態を判定する判定部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、半導体製造装置において載置台に載置された基板の状態を高い精度で検知できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の基板処理装置の構成例を示す図
【図２】図１の基板処理装置の斜視図
【図３】図１の基板処理装置の真空容器内の構成を示す平面図
【図４】図１の基板処理装置の回転テーブルの同心円に沿ったチャンバの断面図
【図５】図１の基板処理装置の第１天井面が設けられている領域を示す断面図
【図６】基板状態判定装置の構成例を示す図
【図７】カメラの撮像範囲の一例を示す図
【図８】教師データの一例を示す図
【図９】第１の実施形態の基板状態判定処理の一例を示すフローチャート
【図１０】第２の実施形態の基板処理装置の構成例を示す図
【図１１】教師データの一例を示す図
【図１２】教師データの一例を示す図
【図１３】教師データの一例を示す図
【図１４】教師データの一例を示す図
【図１５】第２の実施形態の基板状態判定処理の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
〔第１の実施形態〕
（基板処理装置）
第１の実施形態の基板処理装置の構成例について説明する。図１は、第１の実施形態の基板処理装置の構成例を示す図である。図２は、図１の基板処理装置の斜視図である。図３は、図１の基板処理装置の真空容器内の構成を示す平面図である。
【００１０】
図１に示されるように、第１の実施形態の基板処理装置１００は、主要な構成要素として、チャンバ１、回転テーブル２、窓１８、回転軸２２、凹部２４、制御部９０、基板状態判定装置２００等を備える。また、基板処理装置１００は、基板処理に必要なチャンバ１内の種々の構成要素及びチャンバ１に取り付けられた種々の構成要素を、必要に応じて備えてよい。
【００１１】
チャンバ１は、ウエハＷ等の基板に処理を行うための処理容器である。チャンバ１は、上方から見たときに略円形を有し、扁平な容器である。チャンバ１は、天板１１と容器本体１２とを有する。天板１１は、容器本体１２に対して分離可能である。天板１１は、内部の減圧状態によりＯ−リング等の封止部材１３を介して容器本体１２側に押し付けられ、これによりチャンバ１が気密に密閉される。一方、天板１１を駆動機構（図示せず）により上方に持ち上げることにより、天板１１が容器本体１２から分離される。チャンバ１内には、チャンバ１の中心に回転中心を有する回転テーブル２が設けられている。
【００１２】
回転テーブル２は、ウエハＷを載置する円板状の載置台である。回転テーブル２の表面には、周方向に沿って複数の凹部２４が形成されている。凹部２４はウエハＷと略同一サイズを有し、凹部２４にはウエハＷが載置される。凹部２４の深さは、ウエハＷの厚さと同じ深さであってもよく、ウエハＷの厚さよりも深くてもよい。図１の例では、ウエハＷの厚さと凹部２４の深さとが略同一である場合を示している。
【００１３】
回転テーブル２は、中心部にて円筒形状のコア部２１に固定されている。コア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。回転軸２２は容器本体１２の底部１４を貫通し、下端が駆動部２３に取り付けられている。駆動部２３は、回転軸２２を鉛直軸回りに回転させる。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。ケース体２０は、上面に設けられたフランジ部分２０ａを介してチャンバ１の底部１４の下面に気密に取り付けられている。これにより、ケース体２０の内部は、外部の雰囲気から隔離されている。
【００１４】
また、回転テーブル２の上方には、夫々石英製の反応ガスノズル３１、反応ガスノズル３２、及び分離ガスノズル４１，４２がチャンバ１の周方向（回転テーブル２の回転方向（図３の矢印Ａ））に互いに間隔をおいて配置されている。図示の例では、後述の搬送口１５から時計回り（回転テーブル２の回転方向）に、分離ガスノズル４１、反応ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、及び反応ガスノズル３２がこの順序で配列されている。反応ガスノズル３１、反応ガスノズル３２、分離ガスノズル４１，４２は、夫々ノズルの基端部であるガス導入ポート３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａ（図３）が容器本体１２の外周面に固定されている。これにより、チャンバ１の外周面からチャンバ１内に導入され、容器本体１２の半径方向に沿って回転テーブル２に対して水平に伸びるように取り付けられている。
【００１５】
反応ガスノズル３１は、配管及び流量制御器等（いずれも図示せず）を介して、第１反応ガスの供給源（図示せず）に接続されている。反応ガスノズル３２は、配管及び流量制御器等（いずれも図示せず）を介して、第２反応ガスの供給源（図示せず）に接続されている。分離ガスノズル４１，４２は、配管及び流量制御バルブ等（いずれも図示せず）を介して、分離ガスの供給源（図示せず）に接続されている。第１反応ガスとしては、Ｓｉ含有ガス等の成膜用のガスが利用でき、第２反応ガスとしては、酸化ガス、窒化ガス等のガスや、第１反応ガスと同様に成膜用のガスを利用できる。分離ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスや窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを利用できる。
【００１６】
反応ガスノズル３１，３２には、その長さ方向に沿って、例えば１０ｍｍの間隔で吐出孔３３（図４）が配列されている。反応ガスノズル３１の下方領域は、第１反応ガスをウエハＷに吸着させるための第１処理領域Ｐ１となる。反応ガスノズル３２の下方領域は、第１処理領域Ｐ１においてウエハＷに吸着された第１反応ガスと反応する第２反応ガスを供給し、第１反応ガスと第２反応ガスが反応生成物を堆積させる第２処理領域Ｐ２となる。
【００１７】
ウエハＷが回転し、第１反応ガスが供給されている第１処理領域Ｐ１、第２反応ガスが供給されている第２処理領域Ｐ２を順次通過することにより、ウエハＷの表面上への第１反応ガスの吸着、第１反応ガスと第２反応ガスとの反応による反応生成物が順次堆積する。これにより、反応生成物の原子層又は分子層がウエハＷの表面上に成膜される。
【００１８】
容器本体１２の側壁の一部には、後述するカメラ２１０でチャンバ１の内部を撮像可能な穴１７が設けられている。穴１７は、窓１８により塞がれている。言い換えると、カメラ２１０は、窓１８を介してチャンバ１の内部を撮像する。穴１７及び窓１８は、回転テーブル２の表面が、外部のカメラ２１０から撮像可能な高さに設けられる。なお、穴１７は、容器本体１２の側壁の一部をくり抜いて切除することにより構成してもよい。また、窓１８は、光を透過する種々の材料で構成されてよいが、例えば石英ガラスからなる石英窓として構成されてもよい。窓１８は、穴１７を容器本体１２の外側から覆うように設けられてもよいし、穴１７の厚さ方向のいずれかの箇所に溝を設け、溝に嵌め込むようにして設けてもよい。窓１８は、チャンバ１の密閉性を維持し、外部から内部を観察可能とすることができれば、種々の態様で設けることができる。
【００１９】
次に、基板処理装置１００についてより詳細に説明する。
【００２０】
図２及び図３に示されるように、チャンバ１内には２つの凸状部４が設けられている。凸状部４は、分離ガスノズル４１，４２と共に分離領域Ｄを構成するため、後述のとおり、回転テーブル２に向かって突出するように天板１１の裏面に取り付けられている。凸状部４は、上方から見たときに頂部が円弧状に切断された扇形状を有し、内円弧が突出部５に連結し、外円弧がチャンバ１の容器本体１２の内周面に沿うように配置されている。
【００２１】
図４は、図１の基板処理装置１００の回転テーブル２の同心円に沿ったチャンバ１の断面図であり、基板処理装置１００の反応ガスノズル３１から反応ガスノズル３２まで回転テーブル２の同心円に沿ったチャンバ１の断面を示している。図４に示されるように、天板１１の裏面に凸状部４が取り付けられている。そのため、チャンバ１内には、凸状部４の下面である平坦な低い第１天井面４４と、第１天井面４４の周方向の両側に位置し、第１天井面４４よりも高い第２天井面４５とが存在する。第１天井面４４は、上方から見たときに頂部が円弧状に切断された扇形状を有する。また、凸状部４には周方向の中央において、半径方向に伸びるように形成された溝部４３が形成されている。溝部４３内には、分離ガスノズル４２が収容されている。もう一つの凸状部４にも同様に溝部４３が形成され、溝部４３内に分離ガスノズル４１が収容されている。分離ガスノズル４１，４２には、分離ガスノズル４１，４２の長さ方向に沿って、回転テーブル２に向かって開口する複数のガス吐出孔４２ｈが、例えば１０ｍｍの間隔で配列されている。また、第２天井面４５の下方の空間には、夫々反応ガスノズル３１，３２が設けられている。反応ガスノズル３１，３２は、第２天井面４５から離間してウエハＷの近傍に設けられている。
【００２２】
第１天井面４４は、狭隘な空間である分離空間Ｈを回転テーブル２に対して形成している。分離ガスノズル４２の吐出孔４２ｈからＮ２ガスが供給されると、Ｎ２ガスは分離空間Ｈを通して、反応ガスノズル３１，３２が設けられる第２天井面４５の下方の空間４８１，４８２へ向かって流れる。このとき、分離空間Ｈの容積は空間４８１，４８２の容積よりも小さい。そのため、Ｎ２ガスにより分離空間Ｈの圧力を空間４８１，４８２の圧力に比べて高くできる。即ち、空間４８１，４８２の間に圧力の高い分離空間Ｈが形成される。また、分離空間Ｈから空間４８１，４８２へ流れ出るＮ２ガスが、第１処理領域Ｐ１からの第１反応ガスと、第２処理領域Ｐ２からの第２反応ガスとに対するカウンターフローとして働く。したがって、第１処理領域Ｐ１からの第１反応ガスと、第２処理領域Ｐ２からの第２反応ガスとが分離空間Ｈにより分離される。よって、チャンバ１内において第１反応ガスと第２反応ガスとが混合し、反応することが抑制される。
【００２３】
なお、回転テーブル２の上面に対する第１天井面４４の高さｈ１は、成膜処理の際のチャンバ１内の圧力、回転テーブル２の回転速度、分離ガスの流量等を考慮し、分離空間Ｈの圧力を空間４８１，４８２の圧力に比べて高くするのに適した高さに設定される。
【００２４】
一方、天板１１の下面には、回転テーブル２を固定するコア部２１の外周を囲む突出部５（図２及び図３）が設けられている。突出部５は、凸状部４における回転中心の側の部位と連続しており、その下面が第１天井面４４と同じ高さに形成されている。先に参照した図１は、第２天井面４５が設けられている領域を示している。
【００２５】
一方、図５は、図１の基板処理装置１００の第１天井面４４が設けられている領域を示す断面図である。図５に示されるように、扇型の凸状部４の外縁部には、回転テーブル２の外端面に対向するようにＬ字型に屈曲する屈曲部４６が形成されている。屈曲部４６は、凸状部４と同様に、分離領域Ｄの両側から反応ガスが侵入することを抑制して、第１反応ガス及び第２反応ガスの混合を抑制する。扇型の凸状部４は天板１１に設けられ、天板１１が容器本体１２から取り外せるようになっていることから、屈曲部４６の外周面と容器本体１２との間には僅かに隙間がある。屈曲部４６の内周面と回転テーブル２の外端面との隙間、及び屈曲部４６の外周面と容器本体１２との隙間は、例えば回転テーブル２の上面に対する第１天井面４４の高さと同様の寸法に設定されている。
【００２６】
容器本体１２の内周面は、分離領域Ｄにおいては、図５に示されるように屈曲部４６の外周面と接近して垂直面に形成されている。一方、容器本体１２の内周面は、分離領域Ｄ以外の部位においては、図１に示されるように回転テーブル２の外端面と対向する部位から底部１４に亘って外方に窪んでおり、排気領域を形成する。具体的には、第１処理領域Ｐ１に連通する排気領域を第１排気領域Ｅ１と称し、第２処理領域Ｐ２に連通する領域を第２排気領域Ｅ２と称する。第１排気領域Ｅ１及び第２排気領域Ｅ２の底部には、図１から図３に示されるように、夫々第１排気口６１及び第２排気口６２が形成されている。第１排気口６１及び第２排気口６２は、図１に示されるように、夫々排気配管６３を介して真空ポンプ等の排気装置６４に接続されている。排気配管６３には、圧力制御器６５が設けられている。
【００２７】
回転テーブル２とチャンバ１の底部１４との間の空間には、図１及び図５に示されるようにヒータユニット７が設けられ、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷが、プロセスレシピで決められた温度（例えば４００℃）に加熱される。回転テーブル２の周縁付近の下方側には、円環形状のカバー部材７１が設けられている。カバー部材７１は、回転テーブル２の上方空間から第１排気領域Ｅ１及び第２排気領域Ｅ２に至るまでの雰囲気とヒータユニット７が置かれている雰囲気とを区画し、回転テーブル２の下方領域へのガスの侵入を抑制する。カバー部材７１は、回転テーブル２の外縁部及び外縁部よりも外周の側を下方側から臨むように設けられた内側部材７１ａと、内側部材７１ａとチャンバ１の内周面との間に設けられた外側部材７１ｂと、を有する。内側部材７１ａは、回転テーブル２の外縁部下方（及び外縁部よりも僅かに外側の部分の下方）において、ヒータユニット７を全周に亘って取り囲んでいる。外側部材７１ｂは、分離領域Ｄにおいて凸状部４の外縁部に形成された屈曲部４６の下方にて、屈曲部４６と近接して設けられている。
【００２８】
ヒータユニット７が配置されている空間よりも回転中心の側における底部１４は、回転テーブル２の下面の中心部付近におけるコア部２１に接近するように上方に突出して突出部１２ａをなしている。突出部１２ａとコア部２１との間は狭い空間になっており、また底部１４を貫通する回転軸２２の貫通穴の内周面と回転軸２２との隙間が狭くなっていて、これら狭い空間はケース体２０に連通している。そして、ケース体２０にはパージガスであるＮ２ガスを狭い空間内に供給してパージするためのパージガス供給管７２が設けられている。また、チャンバ１の底部１４には、ヒータユニット７の下方において周方向に所定の角度間隔で、ヒータユニット７の配置空間をパージするための複数のパージガス供給管７３が設けられている。また、ヒータユニット７と回転テーブル２との間には、ヒータユニット７が設けられた領域へのガスの侵入を抑えるために、外側部材７１ｂの内周面（内側部材７１ａの上面）から突出部１２ａの上端との間を周方向に亘って覆う蓋部材７ａが設けられている。蓋部材７ａは、例えば石英により形成される。
【００２９】
また、チャンバ１の天板１１の中心部には分離ガス供給管５１が接続されており、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ２ガスを供給するように構成されている。空間５２に供給された分離ガスは、突出部５と回転テーブル２との狭い隙間５０を介して回転テーブル２のウエハ載置領域の側の表面に沿って周縁に向けて吐出される。隙間５０は、分離ガスにより空間４８１，４８２よりも高い圧力に維持され得る。したがって、隙間５０により、第１処理領域Ｐ１に供給される第１反応ガスと第２処理領域Ｐ２に供給される第２反応ガスとが、中心領域Ｃを通って混合することが抑制される。即ち、隙間５０（又は中心領域Ｃ）は、分離空間Ｈ（又は分離領域Ｄ）と同様に機能する。
【００３０】
さらに、チャンバ１の側壁には、図２及び図３に示されるように、外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間で基板であるウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。搬送口１５は、ゲートバルブ（図示せず）により開閉される。また、回転テーブル２におけるウエハ載置領域である凹部２４は、搬送口１５と対向する位置にて搬送アーム１０との間でウエハＷの受け渡しが行われる。そのため、回転テーブル２の下方側において受け渡し位置に対応する部位に、凹部２４を貫通してウエハＷを裏面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピン及びその昇降機構（いずれも図示せず）が設けられている。
【００３１】
制御部９０は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。制御部９０は、例えばコンピュータであってよい。基板処理装置１００の各部の動作を制御するコンピュータのプログラムは、媒体９２に記憶され、所定の読み取り装置により記憶部９１へ読み込まれ、制御部９０内にインストールされる。媒体９２は、例えばハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスク等であってよい。
【００３２】
（基板状態判定装置）
基板状態判定装置２００について説明する。図６は、基板状態判定装置２００の構成例を示す図である。図７は、カメラ２１０の撮像範囲の一例を示す図である。
【００３３】
図６に示されるように、基板状態判定装置２００は、カメラ２１０と、演算処理装置２２０と、表示装置２３０と、を有する。
【００３４】
カメラ２１０は、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４上に載置されたウエハＷを、窓１８を介して側方から撮像する撮像部である。窓１８は、回転テーブル２の表面と同じ高さの領域を少なくとも含むように配置され、カメラ２１０が回転テーブル２の表面を略同じ高さで撮像することが可能となっている。カメラ２１０は、回転テーブル２の表面又は凹部２４の端部のエッジと、ウエハＷの凹部２４からのはみ出し領域を一緒に撮像でき、ウエハＷの上端が凹部２４から高さ方向にはみ出していることを撮像により検出できる。カメラ２１０により撮像された画像データは、演算処理装置２２０に送信される。
【００３５】
カメラ２１０の撮像範囲は、例えば図７に示されるように、ウエハＷの全周に亘る端部について、一度に撮像できるように設定される。これにより、カメラ２１０を用いた一度の撮像によってウエハＷの両端を含む画像を取得できるので、ウエハＷの全体についてウエハＷの状態を把握できる。そのため、回転テーブル２を回転させても、ウエハＷがいずれの箇所からも飛び出さない状態を確実に担保できる。カメラ２１０の撮像範囲は、例えばカメラ２１０の視野角、窓１８の大きさ、窓１８とカメラ２１０との距離を変更することにより調整できる。カメラ２１０は、チャンバ１内を撮像できればよく、例えばＣＣＤ（Charged-Coupled Devices）カメラ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）カメラであってよい。
【００３６】
演算処理装置２２０は、回転テーブル２に載置されたウエハＷの画像にウエハＷの状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、基板状態判定モデルを作成するモデル作成装置として機能する。基板状態判定モデルは、ウエハＷの画像を入力、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態に関する値を出力とするモデルである。また、演算処理装置２２０は、基板状態判定モデルを用いて、カメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態を判定し、回転テーブル２が回転開始可能状態にあるか否かを判断する。演算処理装置２２０は、演算処理が可能に構成されたコンピュータであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含む。演算処理装置２２０は、受信部２２１と、記憶部２２２と、学習部２２３と、判定部２２４と、送信部２２５と、を有する。
【００３７】
受信部２２１は、カメラ２１０により撮像された画像データを受信する。
【００３８】
記憶部２２２は、受信部２２１が受信した画像データや、後述する教師データ等を記憶する。
【００３９】
学習部２２３は、ウエハＷの画像にウエハＷの状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、ウエハＷの画像を入力、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態に関する値を出力とする基板状態判定モデルを作成する。機械学習としては、例えば深層学習（ディープラーニング）を利用できる。教師データは、種々の条件で、ウエハＷの画像を取得し、取得した夫々のウエハＷの画像をウエハＷの状態ごとに分類し、ウエハＷの状態をウエハＷの画像に関連付けて記憶させることにより生成される。ウエハＷの画像をウエハＷの状態ごとに分類する作業は、例えばユーザによって行われてもよく、分類を支援する分類支援ソフトを用いて行われてもよい。また、教師データは、水増し等によるデータ拡張を利用して生成してもよい。これにより、教師データを生成するために取得する画像の枚数を削減できるので、ユーザの作業負担を軽減し、分類作業に要する時間を短縮できる。
【００４０】
教師データは、例えば回転テーブル２の表面の輝度が異なる複数の画像、回転テーブル２に堆積した膜の膜厚が異なる複数の画像、回転テーブル２の温度が異なる複数の画像を含む。これにより、撮像環境の変化に起因する誤判定を防止できる。撮像環境の変化としては、例えばプロセス温度が異なることによるチャンバ１内の明るさの変化が挙げられる。また、例えば成膜処理による回転テーブル２への膜の堆積に起因する回転テーブル２の表面の輝度の変化、クリーニング処理による回転テーブル２の表面劣化に起因する回転テーブル２の表面の輝度の変化が挙げられる。
【００４１】
ウエハＷの状態は、例えばウエハＷが反っている状態と、ウエハＷが反っていない状態と、を含む。また、ウエハＷの状態は、例えば回転テーブル２の凹部２４にウエハＷが載置されていない状態、回転テーブル２の凹部２４の載置位置からウエハＷがずれている状態を含んでいてもよい。
【００４２】
図８は、教師データの一例を示す図である。図８（ａ）から図８（ｄ）では、夫々ウエハＷの反り状態が異なる教師データを示している。
【００４３】
図８（ａ）に示される教師データは、ウエハＷの画像Ｇ１にウエハＷの状態を示す情報Ｄ１が付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１は、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの端部の全体が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１は、「反り有り」である。
【００４４】
図８（ｂ）に示される教師データは、ウエハＷの画像Ｇ２にウエハＷの状態を示す情報Ｄ２が付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ２は、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの中心部が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ２は、「反り有り」である。
【００４５】
図８（ｃ）に示される教師データは、ウエハＷの画像Ｇ３にウエハＷの状態を示す情報Ｄ３が付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ３は、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの端部の一部が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ３は、「反り有り」である。
【００４６】
図８（ｄ）に示される教師データは、ウエハＷの画像Ｇ４にウエハＷの状態を示す情報Ｄ４が付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ４は、ウエハＷが反っておらず、ウエハＷの全体が回転テーブル２の表面よりも下方にある画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ４は、「反り無し」である。
【００４７】
判定部２２４は、学習部２２３により作成された基板状態判定モデルを用いて、カメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態を判定する。また、判定部２２４は、カメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像と、判定したウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態とを関連付けて記憶部２２２に記憶させる。また、記憶部２２２に記憶されたウエハＷの状態と関連付けされたウエハＷの画像を教師データとして利用し、基板状態判定モデルを更新してもよい。また、判定部２２４は、判定したウエハＷの状態に基づいて、回転テーブル２が回転開始可能状態にあるか否かを判断する。例えば、判定部２２４は、判定したウエハＷの状態が「反り無し」の場合、回転テーブル２が回転開始可能状態にあると判断する。一方、判定部２２４は、判定したウエハＷの状態が「反り有り」の場合、回転テーブル２が回転開始可能状態にないと判断する。また、判定部２２４は、回転テーブル２が回転開始可能状態にあるか否かの判断結果を送信部２２５に出力する。
【００４８】
送信部２２５は、判定部２２４により出力された判断結果を、制御部９０に送信する。制御部９０は、送信部２２５から受信した判断結果に基づいて、回転テーブル２の回転を開始するか、又は回転テーブル２の回転をさせずに待機するかを制御する。例えば、制御部９０は、送信部２２５から回転テーブル２が回転開始可能状態にある旨の判断結果を受信すると、回転テーブル２の回転を開始させる。一方、制御部９０は、送信部２２５から回転テーブル２が回転開始可能状態にない旨の判断結果を受信すると、回転テーブル２を回転させずに待機させる。
【００４９】
表示装置２３０は、カメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像と、判定部２２４で判定された該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態とを関連付けて表示する表示部である。表示装置２３０にウエハＷの画像と、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態とが関連付けされて表示されるので、ユーザは、表示装置２３０を確認することで、基板状態判定装置２００による判定が適切であるか否かを容易に判断できる。表示装置２３０は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイであってよい。
【００５０】
（基板状態判定処理）
第１の実施形態の基板状態判定処理（基板状態判定方法）について、基板状態判定装置２００により、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内に載置されたウエハＷの状態を判定する場合を例に挙げて説明する。図９は、第１の実施形態の基板状態判定処理の一例を示すフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１では、回転テーブル２上の基板載置領域である凹部２４上に、ウエハＷが載置される。このとき、ウエハＷは常温下から例えば４００℃程度の高温下に移動するので、急激な温度変化により大きく反り上がる。
【００５２】
ステップＳ２では、カメラ２１０によりウエハＷが撮像される（撮像工程）。このとき、ウエハＷの側面の全体が写り込むように撮像されることが好ましい。これにより、ウエハＷの一部が反っている場合であってもウエハＷの反りを正確に検出できる。
【００５３】
ステップＳ３では、ステップＳ２においてカメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像が演算処理装置２２０に送信される。これにより、演算処理装置２２０は、ウエハＷの画像を取得する。
【００５４】
ステップＳ４では、演算処理装置２２０により、基板状態判定モデルを用いて、カメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態が判定される（判定工程）。基板状態判定モデルは、ウエハＷの画像にウエハＷの状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより作成される。基板状態判定モデルは、ウエハＷの画像を入力、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態に関する値を出力とするモデルである。基板状態判定モデルは、基板状態判定処理が実行される前に、演算処理装置２２０の学習部２２３により作成される（学習工程）。機械学習としては、例えば深層学習を利用できる。教師データは、回転テーブル２の表面の輝度が異なる複数の画像、回転テーブル２に堆積した膜の膜厚が異なる複数の画像、回転テーブル２の温度が異なる複数の画像のうちの少なくともいずれかを含む。ウエハＷの状態は、例えばウエハＷが反っている状態と、ウエハＷが反っていない状態と、を含む。
【００５５】
ステップＳ５では、演算処理装置２２０により、ステップＳ４で判定したウエハＷの状態に基づいて、回転テーブル２が回転開始可能状態であるか否かが判断される。具体的には、ステップＳ４において判定したウエハＷの状態が「反り無し」の場合、演算処理装置２２０は回転テーブル２が回転開始可能状態にあると判断する。一方、ステップＳ４において判定したウエハＷの状態が「反り有り」の場合、演算処理装置２２０は回転テーブル２が回転開始可能状態にないと判断する。ステップＳ５において、回転テーブル２が回転開始可能状態にあると判断された場合、ステップＳ６へ進む。
【００５６】
ステップＳ６では、回転テーブル２を少しだけ回転させ、次のウエハＷが載置された凹部２４が窓１８からカメラ２１０により撮像可能な位置に来るように移動させる。
【００５７】
ステップＳ７では、ウエハＷを移動させた段階で、設定枚数の回転可能状態の判断が完了したか否か判定される。例えば回転テーブル２が回転方向に沿って５つの凹部２４を有する場合、５枚のウエハＷについてウエハＷの状態の判定が完了したか否かが判断される。
【００５８】
ステップＳ７において、設定枚数の回転可能状態の判断が完了したと判定された場合、ステップＳ８へ進む。一方、ステップＳ７において、設定枚数の回転可能状態の判断が完了していないと判定された場合、ステップＳ２に戻り、ウエハＷの状態の判定処理が繰り返される。各ウエハＷについて一連の処理を繰り返し、設定枚数が完了すると、ステップＳ８へ進む。
【００５９】
ステップＳ８では、基板処理装置１００における成膜処理が開始される。具体的には、図１から図５において説明したように、回転テーブル２の回転が開始され、成膜処理が行われる。所定の成膜処理が終了したら、処理を終了する。
【００６０】
一方、ステップＳ５において、回転テーブル２が回転開始可能状態にないと判断された場合、ステップＳ９へ進む。
【００６１】
ステップＳ９では、ウエハＷを凹部２４上に載置してから所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間は、成膜処理の条件等に応じて定められる。
【００６２】
ステップＳ９において、所定時間が経過していないと判定された場合、ステップＳ２に戻り、ウエハＷの反りが収まるまで、ステップＳ２〜Ｓ５、Ｓ９の処理を繰り返す。一方、ステップＳ９において、所定時間が経過したと判定された場合、ステップＳ１０へ進む。
【００６３】
ステップＳ１０では、演算処理装置２２０は、制御部９０にアラーム信号を出力し、制御部９０が基板処理装置１００の動作を停止させる。これにより、基板処理装置１００のユーザは、異常を認識でき、装置の状態を点検できる。また、演算処理装置２２０は、表示装置２３０にアラーム信号を出力し、表示装置２３０がアラームを表示するようにしてもよい。
【００６４】
以上に説明したように、第１の実施形態によれば、学習部２２３が教師データを用いた機械学習により作成した基板状態判定モデルを用いて、判定部２２４により、カメラ２１０により撮像されたウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態を判定する。これにより、回転テーブル２に載置されたウエハＷの状態を高い精度で検知できる。そのため、カメラ２１０の調整が不要となる。また、回転テーブル２にウエハＷを載置したときの異常によりウエハＷが脱離する可能性をリアルタイムで判定できるので、ウエハＷの脱離に起因する装置トラブルを未然に防止でき、装置を安定稼働できる。その結果、歩留まりや生産性が向上する。
【００６５】
なお、上記の実施形態では、回転テーブル２上に形成された複数の凹部２４の全てにウエハＷを載置した後、各ウエハＷについて基板状態判定処理を行う場合を説明したが、例えば、各凹部２４にウエハＷを載置するごとに基板状態判定処理を行ってもよい。
【００６６】
また、上記の実施形態では、回転テーブル２を回転させてウエハＷが載置された凹部２４が窓１８からカメラ２１０により撮像可能な位置に来ると、回転テーブル２の回転を停止させて、カメラ２１０によりウエハＷの画像が撮像される場合を説明した。但し、これに限定されない。例えば、回転テーブル２を回転させながら、ウエハＷが載置された凹部２４が窓１８からカメラ２１０により撮像可能な位置に来たときに、回転テーブル２の回転を維持した状態でカメラ２１０によりウエハＷを撮像してもよい。
【００６７】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態の基板処理装置の構成例について説明する。図１０は、第２の実施形態の基板処理装置の構成例を示す図である。図１０には、チャンバ１から天板１１を除いた容器本体１２を上方から見たときの図が示されており、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４上にウエハＷが載置された状態が示されている。また、容器本体１２の側壁には、穴１７が形成され、穴１７の内壁の側を覆う内側の窓１８ａと、穴１７の外壁の側を覆う外側の窓１８ｂが設けられている。
【００６８】
基板処理装置１００Ａの外部には、基板状態判定装置２００Ａが設けられている。基板状態判定装置２００Ａは、２台のカメラ２１０ａ，２１０ｂと、各々のカメラ２１０ａ，２１０ｂに対応する演算処理装置２２０ａ，２２０ｂと、制御部９０と、を有する。カメラ２１０ａは、凹部２４及びウエハＷの搬送口１５側を撮像する撮像部であり、カメラ２１０ｂは、凹部２４及びウエハＷの回転軸２２側（回転テーブル２の中心側）を撮像する撮像部である。
【００６９】
基板処理装置１００Ａでは、ウエハＷ及び凹部２４の対向する２箇所を撮像するので、穴１７及び窓１８ａ，１８ｂは、広角でウエハＷ及び凹部２４が撮像可能な大きさに形成されている。
【００７０】
演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、夫々回転テーブル２に載置されたウエハＷの画像にウエハＷの状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより、基板状態判定モデルを作成するモデル作成装置として機能する。基板状態判定モデルは、ウエハＷの画像を入力、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態に関する値を出力とするモデルである。また、演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、夫々基板状態判定モデルを用いて、カメラ２１０ａ，２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態を判定し、回転テーブル２が回転開始可能状態にあるか否かを判断する。演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、第１の実施形態の演算処理装置２２０と同様、演算処理が可能に構成されたコンピュータであってよい。演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、夫々カメラ２１０ａ，２１０ｂと接続され、第１の実施形態で説明した演算処理装置２２０と同様の機能を有する。また、制御部９０は、第１の実施形態と同様、演算処理装置２２０ａ，２２０ｂと接続される。
【００７１】
次に、教師データの一例について説明する。図１１から図１４は、教師データの一例を示す図であり、夫々ウエハＷの状態が異なる教師データを示している。また、図１１から図１４において、（ａ）図は、演算処理装置２２０ａによって基板状態判定モデルを作成する際に用いられる教師データを示し、（ｂ）図は、演算処理装置２２０ｂによって基板状態判定モデルを作成する際に用いられる教師データを示す。
【００７２】
図１１（ａ）に示される教師データは、カメラ２１０ａにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１１ａにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１１ａが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１１ａは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの搬送口１５側の端部が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１１ａは、「反り有り」である。
【００７３】
図１１（ｂ）に示される教師データは、カメラ２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１１ｂにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１１ｂが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１１ｂは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの回転軸２２側の端部が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１１ｂは、「反り有り」である。
【００７４】
図１２（ａ）に示される教師データは、カメラ２１０ａにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１２ａにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１２ａが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１２ａは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの中心側が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１２ａは、「反り有り」である。
【００７５】
図１２（ｂ）に示される教師データは、カメラ２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１２ｂにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１２ｂが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１２ｂは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの中心側が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１２ｂは、「反り有り」である。
【００７６】
図１３（ａ）に示される教師データは、カメラ２１０ａにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１３ａにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１３ａが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１３ａは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの搬送口１５側の端部が反っていない状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１３ａは、「反り無し」である。
【００７７】
図１３（ｂ）に示される教師データは、カメラ２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１３ｂにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１３ｂが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１３ｂは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの回転軸２２側が上方に反り、回転テーブル２の表面よりも上方にある状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１３ｂは、「反り有り」である。
【００７８】
図１４（ａ）に示される教師データは、カメラ２１０ａにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１４ａにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１４ａが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１４ａは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの搬送口１５側の端部が反っていない状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１４ａは、「反り無し」である。
【００７９】
図１４（ｂ）に示される教師データは、カメラ２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像Ｇ１４ｂにウエハＷの状態を示す情報Ｄ１４ｂが付されたデータである。ウエハＷの画像Ｇ１４ｂは、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内にウエハＷが載置され、ウエハＷの回転軸２２側の端部が反っていない状態の画像である。ウエハＷの状態を示す情報Ｄ１４ｂは、「反り無し」である。
【００８０】
次に、第２の実施形態の基板状態判定処理（基板状態判定方法）について、基板状態判定装置２００Ａにより、回転テーブル２の表面に形成された凹部２４内に載置されたウエハＷの状態を判定する場合を例に挙げて説明する。図１５は、第２の実施形態の基板状態判定処理の一例を示すフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ２１では、回転テーブル２上の基板載置領域である凹部２４上に、ウエハＷが載置される。このとき、ウエハＷは常温下から例えば４００℃程度の高温下に移動するので、急激な温度変化により大きく反り上がる。
【００８２】
ステップＳ２２では、カメラ２１０ａにより凹部２４及びウエハＷの搬送口１５側が撮像され、カメラ２１０ｂにより凹部２４及びウエハＷの回転軸２２側（回転テーブル２の中心側）が撮像される（撮像工程）。ステップＳ２２では、ウエハＷの凹部２４からの飛び出しの原因となりやすいウエハＷの端部のみの画像が得られるので、ウエハＷの側面の全体が写り込むように撮像する場合と比較して画像のピクセル数を低減できる。これにより、後述する判定工程（ステップＳ２４）に要する処理時間を短縮できる。
【００８３】
ステップＳ２３では、ステップＳ２２においてカメラ２１０ａにより撮像されたウエハＷの画像（以下「第１撮像画像」という。）及びカメラ２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像（以下「第２撮像画像」という。）が夫々演算処理装置２２０ａ，２２０ｂに送信される。これにより、演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、夫々第１撮像画像及び第２撮像画像を取得する。
【００８４】
ステップＳ２４では、演算処理装置２２０ａにより、基板状態判定モデルを用いて、第１撮像画像に対応するウエハＷの状態が判定される（判定工程）。基板状態判定モデルは、第１撮像画像にウエハＷの状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより作成され、ウエハＷの画像を入力、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態に関する値を出力とするモデルである。基板状態判定モデルは、基板状態判定処理が実行される前に、演算処理装置２２０ａの学習部２２３により作成される（学習工程）。機械学習としては、例えば深層学習を利用できる。教師データは、第１の実施形態で説明した教師データと同様、回転テーブル２の表面の輝度が異なる複数の画像、回転テーブル２に堆積した膜の膜厚が異なる複数の画像、回転テーブル２の温度が異なる複数の画像のうちの少なくともいずれかを含む。ウエハＷの状態は、第１の実施形態で説明したウエハＷの状態と同様、例えばウエハＷが反っている状態と、ウエハＷが反っていない状態と、を含む。
【００８５】
ステップＳ２５では、演算処理装置２２０ａにより、ステップＳ２４で判定したウエハＷの状態に基づいて、ウエハＷが反っているか否かが判断される。ステップＳ２５において、ウエハＷが反っていないと判断された場合、ステップＳ２６へ進む。
【００８６】
ステップＳ２６では、演算処理装置２２０ｂにより、基板状態判定モデルを用いて、第２撮像画像に対応するウエハＷの状態が判定される。基板状態判定モデルは、第２撮像画像にウエハＷの状態を示す情報が付された教師データを用いて機械学習を実行することにより作成され、ウエハＷの画像を入力、該ウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態に関する値を出力とするモデルである。基板状態判定モデルは、基板状態判定処理が実行される前に、演算処理装置２２０ｂの学習部２２３により作成される。機械学習としては、例えば深層学習を利用できる。教師データは、第１の実施形態で説明した教師データと同様、回転テーブル２の表面の輝度が異なる複数の画像、回転テーブル２に堆積した膜の膜厚が異なる複数の画像、回転テーブル２の温度が異なる複数の画像のうちの少なくともいずれかを含む。ウエハＷの状態は、第１の実施形態で説明したウエハＷの状態と同様、例えばウエハＷが反っている状態と、ウエハＷが反っていない状態と、を含む。
【００８７】
ステップＳ２７では、演算処理装置２２０ｂにより、ステップＳ２６で判定したウエハＷの状態に基づいて、ウエハＷが反っているか否かが判断される。ステップＳ２７において、ウエハＷが反っていないと判断された場合、ステップＳ２８へ進む。
【００８８】
ステップＳ２８では、回転テーブル２を少しだけ回転させ、次のウエハＷが載置された凹部２４が窓１８ａ，１８ｂからカメラ２１０ａ，２１０ｂにより撮像可能な位置に来るように移動させる。
【００８９】
ステップＳ２９では、ウエハＷを移動させた段階で、設定枚数の回転可能状態の判断が完了したか否か判定される。例えば回転テーブル２が回転方向に沿って５つの凹部２４を有する場合、５枚のウエハＷについてウエハＷの状態の判定が完了したか否かが判断される。
【００９０】
ステップＳ２９において、設定枚数の回転可能状態の判断が完了したと判定された場合、ステップＳ３０へ進む。一方、ステップＳ２９において、設定枚数の回転可能状態の判断が完了していないと判定された場合、ステップＳ２２に戻り、ウエハＷの状態の判定処理が繰り返される。各ウエハＷについて一連の処理を繰り返し、設定枚数が完了すると、ステップＳ３０へ進む。
【００９１】
ステップＳ３０では、基板処理装置１００Ａにおける成膜処理が開始される。具体的には、図１から図５において説明したように、回転テーブル２の回転が開始され、成膜処理が行われる。所定の成膜処理が終了したら、処理を終了する。
【００９２】
一方、ステップＳ２５又はステップＳ２７において、ウエハＷが反っていると判断された場合、ステップＳ３１へ進む。
【００９３】
ステップＳ３１では、ウエハＷを凹部２４上に載置してから所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間は、成膜処理の条件等に応じて定められる。
【００９４】
ステップＳ３１において、所定時間が経過していないと判定された場合、ステップＳ２２へ戻り、ウエハＷの反りが収まるまで、ステップＳ２２〜Ｓ２７、Ｓ３１の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３１において、所定時間が経過したと判定された場合、ステップＳ３２へ進む。
【００９５】
ステップＳ３２では、演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、制御部９０にアラーム信号を出力し、制御部９０が基板処理装置１００Ａの動作を停止させる。これにより、基板処理装置１００Ａのユーザは、異常を認識でき、装置の状態を点検できる。また、演算処理装置２２０ａ，２２０ｂは、表示装置２３０にアラーム信号を出力し、表示装置２３０がアラームを表示するようにしてもよい。
【００９６】
以上に説明したように、第２の実施形態によれば、学習部２２３が教師データを用いた機械学習により作成した基板状態判定モデルを用いて、判定部２２４により、カメラ２１０ａ，２１０ｂにより撮像されたウエハＷの画像に対応するウエハＷの状態を判定する。これにより、回転テーブル２に載置されたウエハＷの状態を高い精度で検知できる。そのため、カメラ２１０ａ，２１０ｂの調整が不要となる。また、回転テーブル２にウエハＷを載置したときの異常によりウエハＷが脱離する可能性をリアルタイムで判定できるので、ウエハＷの脱離に起因する装置トラブルを未然に防止でき、装置を安定稼働できる。その結果、歩留まりや生産性が向上する。
【００９７】
なお、上記の実施形態では、回転テーブル２上に形成された複数の凹部２４の全てにウエハＷを載置した後、各ウエハＷについて基板状態判定処理を行う場合を説明したが、例えば、各凹部２４にウエハＷを載置するごとに基板状態判定処理を行ってもよい。
【００９８】
また、上記の実施形態では、回転テーブル２を回転させてウエハＷが載置された凹部２４が窓１８ａ，１８ｂからカメラ２１０ａ，２１０ｂにより撮像可能な位置に来ると、回転テーブル２の回転を停止させて、ウエハＷの画像を撮像する場合を説明した。但し、これに限定されない。例えば回転テーブル２を回転させながら、ウエハＷが載置された凹部２４が窓１８ａ，１８ｂからカメラ２１０ａ，２１０ｂにより撮像可能な位置に来たときに、回転テーブル２の回転を維持した状態でカメラ２１０ａ，２１０ｂによりウエハＷを撮像してもよい。
【００９９】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【０１００】
上記の実施形態では、基板処理装置として、回転テーブル２上に配置した複数のウエハＷを回転テーブル２により公転させ、原料ガスが供給される領域と反応ガスが供給される領域とを順番に通過させてウエハＷ上に成膜するセミバッチ式の装置を説明した。但し、基板処理装置はこれに限定されず、例えばウエハを１枚ずつ処理する枚葉式の装置であってもよく、一度に複数のウエハに対して処理を行うバッチ式の縦型熱処理装置であってもよい。
【０１０１】
上記の実施形態では、基板がウエハＷである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、基板はフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel Display)用の大型基板、ＥＬ素子又は太陽電池用の基板であってもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１      チャンバ
２      回転テーブル
７      ヒータユニット
２４    凹部
３１    反応ガスノズル
３２    反応ガスノズル
１００  基板処理装置
２００  基板状態判定装置
２１０  カメラ
２２０  演算処理装置
２２２  記憶部
２２３  学習部
２２４  判定部
２３０  表示装置
Ｗ      ウエハ
【図１】
2020043136.tif 000003
【図２】
2020043136.tif 000004
【図３】
2020043136.tif 000005
【図４】
2020043136.tif 000006
【図５】
2020043136.tif 000007
【図６】
2020043136.tif 000008
【図７】
2020043136.tif 000009
【図８】
2020043136.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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