(57)【要約】      （修正有）【課題】装置データの異常を検出して装置の状態を監視することにより、異常事象を検知する構成を提供する。【解決手段】処理室２０１には第１の処理ガス(原料ガス)を供給するガス管としてのガス配管１０と第２の処理ガス(反応ガス)を供給するガス配管１１とが連通される。ガス配管１０には、上流側から、第１の処理ガスとしての第１の原料ガスを供給するガス供給器４、ガス供給器４からの第１の原料ガスの流量を制御する流量制御器（マスフローコントローラ：ＭＦＣ）４１、第１の原料ガスの流路を開閉するバルブ３４が設けられている。ガス配管１０からは、ガス供給器４、ＭＦＣ４１、バルブ３４を介し、さらに処理室２０１内に設置されたノズル２３４を介して、処理室２０１内に第１の処理ガスが供給される。ガス配管１０、流量制御器４１、バルブ３４、ノズル２３４により第１のガス供給系が構成される。【選択図】図１
2018078271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管を加熱する配管ヒータと、
該配管ヒータに設けられ、前記ガス配管の温度を検知する温度検出部と、
前記温度検出部から取得される温度を示す装置データに基づき、電力を示す装置データを前記配管ヒータに出力しつつ、前記ガス配管の温度を制御する制御部と、
所定の異常事象を示す項目と、該項目の異常を検出する為に設定される装置データ種別と、前記装置データ種別に相当する装置データから算出される統計量と、前記統計量を算出するための前記装置データを収集する期間と、前記装置データの異常を診断する規則と、がそれぞれ定義された監視テーブルを少なくとも記憶する記憶部と、
前記装置データ種別に相当する装置データから算出される前記統計量をそれぞれ前記記憶部に格納する装置状態監視部と、を備え、
前記装置状態監視部は、
前記制御部から送信される装置データを収集しつつ、収集した前記装置データから前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データを取得し、
取得された前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データの統計量を算出し、
前記温度を示す装置データの前記監視テーブルで定義された期間に算出された前記統計量と前記記憶部に格納されている前回算出された前記温度を示す装置データの統計量を比較し、比較した前記統計量の変動が基準値に収まっている場合に、前記電力を示す装置データの前記監視テーブルで定義された期間に算出された前記統計量と前記記憶部に格納されている前回算出された前記電力を示す装置データの統計量を比較し、
比較した前記統計量の変動が閾値内か監視するよう構成されている基板処理装置。
【請求項２】
前記装置状態監視部は、
前記温度を示す装置データの統計量の変動が基準値より大きい場合、前記電力を示す装置データの統計量の変動を判定することなく、算出された前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データの統計量を前記記憶部に格納するよう構成されている請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、複数のステップを含むプロセスレシピを実行しつつ、実行中に各部品から報告される装置データを前記記憶部に送信し、
前記装置状態監視部は、前記監視テーブルに定義された期間が始まると、前記装置データから前記監視テーブルに定義された装置データ種別に相当する装置データを取得するよう構成されている請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記装置状態監視部は、
前記監視テーブルに定義された期間が終わると、取得した前記装置データから監視テーブルに定義された統計量を算出するように構成されている請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記装置状態監視部は、
前記記憶部に格納されている前回算出された前記監視テーブルに定義された統計量を取得し、取得した前記統計量と今回算出された前記監視テーブルに定義された統計量を比較し、比較した前記統計量の変動を判定するよう構成されている請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
更に、前記制御部は、前記装置状態監視部で監視した結果として装置状態監視結果データを表示する表示部を備え、
前記装置状態監視部は、前記電力を示す装置データの統計量の変動が閾値よりも大きい場合に前記装置状態監視結果データを前記表示部に表示させるよう構成されている請求項１記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記所定の異常事象を示す項目の異常を検出する為に設定された装置データ種別は、前記異常事象を示す項目に関連しない装置データと前記異常事象を示す項目に関連する装置データの組合せで構成されている請求項１記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記装置状態監視部は、
前記異常事象を示す項目に関連しない装置データの前記期間に算出された前記統計量の変動が前記基準値以下である場合に、
前記異常事象を示す項目に関連する装置データの前記期間に算出された前記統計量の変動が閾値以下であるか監視するよう構成されている請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
更に、前記装置状態監視部で監視した結果を表示する表示部を備え、
前記装置状態監視部は、
前記異常事象を示す項目に関連する装置データの前記統計量のバッチ処理間の差が閾値より大きい場合に、前記所定の異常事象の発生を示すアイコンを前記表示部に表示させるように構成されている請求項７記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記装置状態監視部は、
前記異常事象を示す項目に関連しない装置データの前記統計量のバッチ処理間の差が基準値より大きい場合に、前記異常事象を示す項目に関連する装置データの前記統計量の変動を判定しないように構成されている請求項７記載の基板処理装置。
【請求項１１】
更に、前記所定の異常事象が発生したときに、前記監視テーブルに定義された各種情報に基づいて前記記憶部から前記装置データを取得する異常解析支援部を備え、
前記異常解析支援部は、
前記アイコンが押下されると、データ解析プログラムを実行することにより、前記監視テーブルに定義された前記装置データ種別で前記記憶部内を検索し、前記装置データ種別に相当する装置データを所定のバッチ処理回数分取得し、今回のバッチ処理が実行された時期から過去に遡るように前記表示部に表示するよう構成されている請求項５記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記異常解析支援部は、
前記記憶部内の生産履歴情報を検索して、イベントデータを前記表示部に表示させるよう
構成されている請求項６記載の基板処理装置。
【請求項１３】
ガス配管を加熱する配管ヒータと、
該配管ヒータに設けられ、前記ガス配管の温度を検知する温度検出部と、
前記温度検出部から取得される温度を示す装置データに基づき、電力を示す装置データを前記配管ヒータに出力しつつ、前記ガス配管の温度を制御する制御部と、
所定の異常事象を示す項目と、該項目の異常を検出する為に設定される装置データ種別と、前記装置データ種別に相当する装置データから算出される統計量と、前記統計量を算出するための前記装置データを収集する期間と、前記装置データの異常を診断する規則と、がそれぞれ定義された監視テーブルを少なくとも記憶する記憶部と、
前記装置データ種別に相当する装置データから算出される前記統計量をそれぞれ前記記憶部に格納する装置状態監視部と、
を備えた基板処理装置で実行される監視プログラムであって、
前記制御部から送信される装置データを収集しつつ、収集した前記装置データから前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データを取得する手順と、
取得された前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データの統計量を算出する手順と、
前記温度を示す装置データの前記監視テーブルで定義された期間に算出された前記統計量と前記記憶部に格納されている前回算出された前記温度を示す装置データの統計量を比較した結果、前記統計量の変動が基準値に収まっている場合に、前記電力を示す装置データの前記監視テーブルで定義された期間に算出された前記統計量と前記記憶部に格納されている前回算出された前記電力を示す装置データの統計量を比較する手順と、
比較した前記統計量の変化が閾値内か判定する手順と、
を前記基板処理装置に実行させる監視プログラム。
【請求項１４】
プロセスレシピを実行することにより、基板を処理すると共にガス配管の温度を示す装置データに基づき、電力を示す装置データを配管ヒータに出力しつつ、前記ガス配管の温度を制御する処理工程と、
前記所定の異常事象を示す項目と、該項目の異常を検出する為に設定される装置データ種別と、前記装置データ種別に相当する装置データから算出される統計量と、前記統計量を算出するための前記装置データを収集する期間と、前記装置データの異常を診断する規則と、がそれぞれ定義された監視テーブルを少なくとも記憶する記憶部に前記処理工程で生成される装置データを蓄積する蓄積工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、更に、
前記蓄積工程で前記記憶部に記憶される前記装置データから前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データを取得する工程と、
取得された前記温度を示す装置データ及び前記電力を示す装置データの統計量を算出する工程と、
前記温度を示す装置データの前記監視テーブルで定義された期間に算出された前記統計量と前記記憶部に格納されている前回算出された前記温度を示す装置データの統計量を比較した結果、前記統計量の変動が基準値に収まっている場合に、前記電力を示す装置データの前記監視テーブルで定義された期間に算出された前記統計量と前記記憶部に格納されている前回算出された前記電力を示す装置データの統計量を比較する工程と、
比較した前記統計量の変化が閾値内か判定する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置、監視プログラム及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野では、装置の稼働率や生産効率の向上を図るため、装置の情報を蓄積し、その情報を使い装置の異常(トラブル)の解析や装置の状態監視を行っている。例えば、監視対象物から報告される実測値情報をもとにＳＰＣ(Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ:統計的手法)等が用いられ、異常が発生していないか確認されている。このような基板処理装置の生産管理について、特許文献１には、ＳＰＣを利用したデータの健全性を管理する手法が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、配管内部の流体である原料ガスの形態を配管の温度変化により検知する技術が開示されている。但し、温度実測値だけ(一つのモニタデータだけ)を監視していては、配管ヒータにより配管の温度は設定温度に保つよう制御されているため、実際の配管内の温度変化が確認できない場合がある。
【０００４】
このように、近年のデバイスの微細化に伴うデータ量の増加に伴い、これまで以上によりきめ細かいデータ管理が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８５５８４１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８５８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、装置データの異常を検出して装置の状態を監視することにより、異常事象を検知する構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、
ガス配管を加熱する配管ヒータと、該配管ヒータに設けられ、ガス配管の温度を検知する温度検出部と、温度検出部から取得される温度を示す装置データに基づき、電力を示す装置データを配管ヒータに出力しつつ、ガス配管の温度を制御する制御部と、所定の異常事象を示す項目と、該項目の異常を検出する為に設定される装置データ種別と、装置データ種別に相当する装置データから算出される統計量と、統計量を算出するための装置データを収集する期間と、装置データの異常を診断する規則と、がそれぞれ定義された監視テーブルを少なくとも記憶する記憶部と、制御部から装置データを収集しつつ、記憶部に装置データを格納すると共に、装置データ種別に相当する装置データから算出される統計量をそれぞれ記憶部に格納する装置状態監視部と、を備えた構成であって、装置状態監視部は、収集した装置データから温度を示す装置データ及び電力を示す装置データを取得し、取得された温度を示す装置データ及び電力を示す装置データの統計量を算出し、温度を示す装置データの監視テーブルで定義された期間に算出された統計量と記憶部に格納されている前回算出された温度を示す装置データの統計量を比較し、統計量の変動が基準値に収まっている場合に、電力を示す装置データの監視テーブルで定義された期間に算出された統計量と記憶部に格納されている前回算出された前記電力を示す装置データの統計量を比較し、比較した統計量の変動が閾値内か監視するよう構成される。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、装置データの異常事象を把握することにより、装置の異常発生を検知
することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に好適に用いられる基板処理装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に好適に用いられる制御システムの機能構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に好適に用いられる装置管理コントローラの機能構成を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に好適に用いられる基板処理工程を示すフローである。
【図５】(ａ)は、図１におけるＡで示される部分の拡大図である。(ｂ)は、本発明の一実施形態に好適に用いられる配管ヒータについて説明する図である。(ｃ)は、本発明の一実施形態に好適に用いられる配管ヒータについて説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に好適に用いられる監視コンテンツを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に好適に用いられる装置状態監視部の機能構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に好適に用いられる装置状態監視部で実行される監視プログラムの処理フローを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に好適に用いられる装置状態監視部で実行される監視プログラムの処理フローの結果を示す図示例である。
【図１０】本発明の一実施形態に好適に用いられる異常解析支援部で実行される解析プログラムの実行結果を示す図示例である。
【図１１】配管温度低下による問題点を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）基板処理装置の構成
以下、実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００１１】
（処理炉）
図１に示すように、第１加熱部であるヒータ２０７の内側に、基板であるウエハ２００を処理する処理容器として反応管２０３が設けられる。この反応管２０３の下端には炉口部としてのインレットフランジ２１０が設けられ、インレットフランジ２１０は蓋体であるシールキャップ２１９により気密部材であるＯリング２２０を介して気密に閉塞されている。少なくとも、反応管２０３、インナーチューブ２０４、インレットフランジ２１０、シールキャップ２１９により処理室２０１を形成している。また、インレットフランジ２１０には、インナーチューブ２０４が載置されている。シールキャップ２１９には石英キャップ２１８を介して基板保持部であるボート２１７が設置されている。石英キャップ２１８、ボート２１７は処理室２０１内外に搬入出される。ボート２１７にはバッチ処理される複数のウエハ２００が水平に多段に積載される。ヒータ２０７は処理室２０１に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱する。
【００１２】
処理室２０１には第１の処理ガス(原料ガス)を供給するガス管としてのガス配管１０と第２の処理ガス(反応ガス)を供給するガス配管１１とが連通される。ガス配管１０には、上流側から、第１の処理ガスとしての第１の原料ガスを供給するガス供給器４、ガス供給器４からの第１の原料ガスの流量を制御する流量制御器（マスフローコントローラ：ＭＦＣ）４１、第１の原料ガスの流路を開閉するバルブ３４が設けられている。ガス配管１０からは、ガス供給器４、ＭＦＣ４１、バルブ３４を介し、さらに処理室２０１内に設置されたノズル２３４を介して、処理室２０１内に第１の処理ガスが供給される。ガス配管１０、流量制御器４１、バルブ３４、ノズル２３４により第１のガス供給系が構成される。
【００１３】
ガス配管１１には、上流側から、第２の処理ガスとしての第１の反応ガスを供給するガス供給器５、ガス供給器５からの第１の反応ガスの流量を制御する流量制御器３２、第１の反応ガスの流路を開閉するバルブ３５が設けられている。ガス配管１１からは、ガス供給器５、流量制御器３２、バルブ３５を介して、さらに処理室２０１内に設置されたノズル２３３を介して、処理室２０１内に第２の処理ガスが供給される。ガス配管１１、ＭＦＣ３２、バルブ３５、ノズル２３３により第２の処理ガス供給系が構成される。
【００１４】
ガス供給器４から処理室２０１までのガス配管１０の周りには、ガス配管１０を加熱するガス配管用ヒータ２２が設けられている。ガス配管用ヒータ２２(以後、第１の配管ヒータともいう)には実施形態に係る第２加熱部としてのジャケットヒータ３１０が用いられる。ガス配管１０には、不活性ガスを供給するためのガス配管４０がバルブ３９を介してバルブ３４の下流側に接続されている。本実施形態では第２の処理ガス供給系にガス配管用ヒータを設けていないが、第２の処理ガスに応じて適宜本実施形態におけるジャケットヒータ３１０を設けるようにしてもよい。
【００１５】
処理室２０１は、ガスを排気する排気側のガス配管としての排気配管２３１によりＡＰＣバルブ２４３を介して真空ポンプ２４６に接続されている。排気配管２３１、ＡＰＣバルブ２４３、真空ポンプ２４６によりガス排気系が構成されている。反応管２０３から真空ポンプ２４６までの排気配管２３１の周りには、排気配管２３１を加熱する第３加熱部としての排気配管用ヒータ２０(以後、第２の配管ヒータともいう)が設けられている。尚、排気配管用ヒータ２０にもジャケットヒータ３１０が用いられる。以後、排気配管用ヒータ２０、ガス配管用ヒータ２２をまとめて配管ヒータ３１０と称する場合がある。同様に、ガス配管１０，１１，４０，２３１をまとめて単にガス配管と称する場合がある。
【００１６】
反応管２０３の下部から上部へ縦方向に延在して、ノズル２３４が設置されている。そしてノズル２３４には原料ガスを供給するための複数のガス供給孔が設けられている。このガス供給孔は、インナーチューブ２０４を介して対向するウエハ２００とウエハ２００の間の位置に開けられ、ウエハ２００に処理ガスが供給される。ノズル２３４の位置より反応管２０３の内周方向に離れた位置に、ノズル２３３がノズル２３４と同様に設置されている。このノズル２３３にも同様に複数のガス供給孔が設けられている。ノズル２３４は上述の通りガス配管１０に連通し、処理室２０１内に第１の処理ガス及びガス配管１０に接続されたガス配管４０からの不活性ガスを供給する。また、ノズル２３３は上述の通りガス配管１１に連通し、処理室２０１内に、第２の処理ガス及びガス配管１１に接続されたガス配管６からの不活性ガスを供給する。ノズル２３４及びノズル２３３から交互に処理室２０１内に処理ガスが供給されて成膜が行われる。
【００１７】
インナーチューブ２０４内には複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７はボートエレベータにより処理室２０１内に出入りできるようになっている。また、処理の均一性を向上するためにボート２１７を回転するための回転手段であるボート回転機構２６７が設けてあり、ボート回転機構２６７を回転することにより石英キャップ２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。
【００１８】
（制御システム３００の構成）
先ず、図２に示すように、制御システム３００は、制御部としての主コントローラ３２１と、制御部３２１から送信される装置データを収集し、該装置データを監視する装置管理コントローラ２１５と、を備えている。
【００１９】
ここで、装置データは、基板処理装置が基板２００を処理するときの処理温度、処理圧力、処理ガスの流量など基板処理に関するデータ(例えば、設定値、実測値)や、製造した製品基板の品質（例えば、成膜した膜厚、及び該膜厚の累積値など）に関するデータや、基板処理装置１の構成部品（反応管、ヒータ、バルブ、ＭＦＣ等）に関するデータ(例えば、設定値、実測値)など、基板処理装置が基板２００を処理する際に各構成部品を動作させることにより発生するデータである。
【００２０】
尚、レシピ実行中に収集される特定間隔の実測値、例えば、レシピ開始から終了までの実測値データやレシピ内の各ステップの統計量データ(単に統計量と略す場合がある)は、プロセスデータとも称することがあるが、このプロセスデータも装置データに含む場合がある。一般的に、統計量データには、最大値、最小値、平均値等が含まれる。また、レシピ実行中だけでなく、レシピが実行されていない時(例えば、装置に基板が投入されていないアイドル時、装置を構成する部品の交換などのメンテナンス時)の色々な装置イベントを示すイベントデータ(例えば、メンテナンス履歴を示すデータ)も装置データに含む。
【００２１】
（主コントローラ３２１の機能構成）
次に、制御部３２１ついて図２を用いて説明する。
【００２２】
制御部３２１は、ヒータ２０７、ガス配管用ヒータ２２、排気配管用ヒータ２０、流量制御器３２、３３、４１、バルブ３４、３５、３６、３９、ＡＰＣバルブ２４３、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２６７、ボート昇降機構等に接続されており、ヒータ２０７、配管ヒータ３１０(ガス配管用ヒータ２２、排気配管用ヒータ２０)の温度調節、流量制御器３２、３３、４１の流量調節、バルブ３４、３５、３６、３９及びＡＰＣバルブ２４３の開閉動作、真空ポンプ２４６の起動、停止、ボート回転機構２６７の回転速度調節、ボート昇降機構の昇降動作制御等が行われる。
【００２３】
制御部３２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２１ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２１ｂ、記憶装置３２１ｃ、Ｉ／Ｏポート３２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ３２１ｂ、記憶装置３２１ｃ、Ｉ／Ｏポート３２１ｄは、内部バス３２１ｅを介して、ＣＰＵ３２１ａとデータ交換可能なように構成されている。制御部３２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置３２２が接続されている。
【００２４】
記憶装置３２１ｃは、例えばフラッシュメモリ等で構成される。記憶装置３２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板搬入工程Ｓ１０２から基板搬出工程Ｓ１０６までを含む基板処理工程における各手順を制御部３２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものである。また、ＲＡＭ３２１ｂは、ＣＰＵ３２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。
【００２５】
Ｉ／Ｏポート３２１ｄは、上述の流量制御器３２、３３、４１、バルブ３４，３５，３６，３９、圧力センサ、ＡＰＣバルブ２４３、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、配管ヒータ３１０(ガス配管用ヒータ２２、排気配管用ヒータ２０)、温度検出部としての熱電対５５０、回転機構２６７、ボートエレベータ等に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ３２１ａは、記憶装置３２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、操作表示部としての入出力装置３２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置３２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ３２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、流量制御器３２，４１による各種ガスの流量調整動作、バルブ３４，３５，３６，３９の開閉動作、ＡＰＣバルブ２４３の開閉動作及びＡＰＣバルブ２４３による圧力センサに基づく圧力調整動作、各ゾーンに設けられる温度センサに基づくヒータ２０７の温度調整動作、熱電対５５０に基づく配管ヒータ３１０(ガス配管用ヒータ２２、排気配管用ヒータ２０のそれぞれ)の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータによるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。
【００２７】
なお、制御部３２１は、外部記憶装置（例えば、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）３２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置３２１ｃや外部記憶装置３２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置３２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置３２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置３２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
【００２８】
（装置管理コントローラ２１５の機能構成）
次に、図３に示すように、装置管理コントローラ２１５は、画面表示部２１５ａ、画面表示制御部２１５ｂ、装置状態監視部２１５ｅ、異常解析支援部２１５ｆ、制御部３２１との間で当該基板処理装置１の装置データの送受信を行う通信部２１５ｇ、基板処理装置１(制御部３２１)から送信される各種装置データやプログラム等を記憶するデータベースとしての記憶部２１５ｈを備える。
【００２９】
（画面表示部２１５ａ）
画面表示部２１５ａは、装置管理コントローラ２１５の機能を表示するように構成されている。また、画面表示部２１５ａの代わりに、制御部３２１の操作表示部３２２を用いて表示するよう構成してもよく、あるいは、操作端末等で代替してもよい。
【００３０】
（画面表示制御部２１５ｂ）
画面表示制御部２１５ｂは、画面表示プログラムを実行することにより、収集された装置データを画面表示用のデータに加工して画面表示データを作成し更新して、画面表示部２１５ａまたは操作表示部３２２に表示させるよう制御する。尚、本実施の形態では、画面表示部２１５ａではなく、操作表示部３２２に表示させるよう構成されている。
【００３１】
（部品管理制御部２１５ｄ）
部品管理制御部２１５ｄは、部品寿命監視機能を有し、部品管理プログラムを実行する。制御部３２１から受信した基板処理装置１の装置データの一つである部品管理データ（部品の使用回数や使用時間）に基づき、記憶部２１５ｈに記憶されている部品管理データを更新する。
【００３２】
（装置状態監視部２１５ｅ）
装置状態監視部２１５ｅは、装置状態監視プログラム(以後、監視プログラムともいう)をメモリ内（例えば記憶部２１５ｈ）に有し、装置状態監視機能を実行する。また、装置状態監視部２１５ｅは、図７に示すように、設定部３１１、ＦＤＣ（Ｆａｕｌｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＆ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）監視部３１３、及び診断部３１５を備える。ここで、ＦＤＣとは、それぞれの半導体製造装置出力のモニターを行い、異常を検出した場合、その結果を統計的に処理することにより異常の種類を分類する技術である。尚、装置状態監視制御部２１５ｅで実行される、監視プログラムの一つである本実施形態における配管温度エラー監視プログラムについては、後述する。
【００３３】
設定部３１１は、例えば、操作表示部３２２からの入力（操作コマンドの入力等）等により指定された監視対象の装置データから、該装置データに関連する上限の指定値及び下限の指定値の設定を、ＦＤＣ監視部３１３及び診断部３１５に対して指示する。
【００３４】
ＦＤＣ監視部３１３は、この設定部３１１で設定された装置データに基づき、目標とすべき基準データ（例えば、反応室温度の経時波形、上限値、下限値等を含む）を生成し、この基準データを用いて基板処理装置１の装置データの監視を行う。つまり、基板処理装置１から刻々と転送されてくる装置データと基準データを比較し、装置データが基準データから定められる所定の範囲から外れると装置データが異常であると判断する。例えば、操作表示部３２２に異常を検知した旨を表示するように構成されている。
【００３５】
診断部３１５は、予め定められた異常診断ルールを用いて、装置データ若しくは統計量データの診断を行なう。また、異常と診断した場合には、例えば、操作表示部３２２に異常を検知した旨を表示するように構成されている。
【００３６】
以上、装置状態監視部２１５ｅで実行されるＦＤＣの一つであるバンド管理(後述する図１０にＵ．ＦＤＣと示す)に関して説明した。尚、Ｕ．ＦＤＣでは、半導体製造分野に最低限必要なＳＰＣ項目（例えば、反応室の温度等）が診断される。
【００３７】
装置状態監視部２１５ｅは、監視プログラムを実行することにより、後述する監視コンテンツに定義された各種情報に従い、例えば、プロセスレシピの開始から終了までの装置データを特定間隔で収集し、また、例えば、統計量データをステップ終了時にその区間の統計量(例えば、装置データの最大値、装置データの最小値、装置データの平均値)を算出するように構成されている。装置状態監視制御部２１５ｅは、これらの装置データを１バッチ処理毎に生産履歴情報として記憶部２１５ｈに格納するように構成されている。
【００３８】
尚、本実施形態における装置状態監視部２１５ｅは、更に、プロセスレシピが実行されていない間のメンテナンス情報を含むイベントデータを記憶部２１５ｈに蓄積するように構成されている。この構成によると、装置データの統計量とメンテナンス作業との関連を操作表示部３２２等に表示することができるので、数値では表せない事象(例えば、メンテナンス等のイベントに関するイベントデータ)を表示することができ、プロセスデータの変動要因を効率よく確認できる。
【００３９】
（異常解析支援部２１５ｆ）
異常解析支援部２１５ｆは、データ解析プログラムを実行することにより、異常事象（例えば、製造物である基板の膜厚異常）が発生したときに、保守員が異常事象の要因を解析するための解析データを、操作表示部３２２に表示するように構成されている。これにより、解析時間短縮及び保守員の技量のバラつきによる解析ミスの軽減に寄与している。
【００４０】
このように、装置管理コントローラ２１５は、制御部３２１とＬＡＮ回線で接続され、制御部３２１から装置データを収集し、蓄積した装置データを加工しグラフ化して、操作表示部３２２に表示することが可能である。また、装置管理コントローラ２１５は、装置状態監視機能または部品寿命監視機能を有し、基板処理装置１内外から収集した装置データを利用して、図１０に示すような装置の稼働状態を操作表示部３２２に表示するように構成されている。
【００４１】
尚、装置管理コントローラ２１５のハードウエア構成は、上述の制御部３２１と同様な構成である。また、装置管理コントローラ２１５は、制御部３２１と同様に専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。また、装置管理コントローラ２１５は、制御部３２１と同様に、外部記憶装置（例えば、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）３２３に格納された各種プログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができ、制御部３２１と同様に、各種プログラムを供給するための手段は任意である。
【００４２】
（装置状態監視対象アイテム）
ここで、装置状態監視の対象について図１０を参照して簡単に説明する。図９に示すように、基板処理装置１００の領域「エリア」として、反応室、移載室が示されている。また、反応室の項目「アイテム」として、温度、圧力、ガス、排気、水が示されている。また、移載室の項目「アイテム」として、酸素濃度が示されている。
【００４３】
Ｕ．ＦＤＣ（Ｕｓｅｒ Ｆａｕｌｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＆ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、上述したＳＰＣを用いた診断方法である。Ｕ．ＦＤＣは、ユーザ障害検出分類の略称であり、基板処理装置１００のユーザ(Ｕｓｅｒ)により、レシピ、ステップ、アイテム(例えば、温度)などを指定するだけの簡単な設定で作成される。
【００４４】
Ｓ．ＦＤＣ（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｆａｕｌｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＆ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、基板処理装置１００の構成物（例えば開閉バルブやヒータやＭＦＣ）の状態が正常範囲内にあるか否かをチェックするための監視項目である。Ｓ．ＦＤＣは特定故障検知分類の略称であり、基板処理装置１００のメーカが作成する監視テーブルとしての監視コンテンツを装置状態監視プログラムで展開して実行される。
【００４５】
ここで、監視コンテンツは、異常事象としての異常発生時の事象(項目)と、該項目の異常を検出する為に設定される装置データ種別と、該装置データ種別に該当する装置データの統計量と、装置データから統計量を算出する監視期間と、装置データの(値の)異常を診断するルールを少なくとも定義したものである。
【００４６】
本実施形態において、Ｓ．ＦＤＣは、例えば、配管の温度低下に関する診断に用いられる。例えば、監視対象の装置データとして電力を示す装置データ、例えば、配管ヒータのヒータパワー値(単位：％)及び温度を示す装置データ、例えば、配管の温度実測値(単位：℃)が監視テーブル内に定義され、配管の温度実測値が所定の条件を満たす(正規の値を示す)ときに、配管ヒータのヒータパワー値が閾値内か否かが診断される。
【００４７】
ここでは、配管の温度実測値の平均値が前回算出された温度実測値の平均値との差が±５℃以下のときに配管ヒータのヒータパワー値の平均値が前回算出されたヒータパワー値の平均値との差が判定される。尚、差が±５℃より大きいとき、ヒータパワー値についての比較は行われない。
【００４８】
パーツは、基板処理装置１００を構成する部品の寿命に関連するデータ(使用時間、使用回数等)と、部品メーカの推奨値とを比較することにより、部品の保守時期を診断するための項目である。
【００４９】
そして、上記各診断項目で異常と判定されると、所定箇所に装置状態監視結果データ(例えば、異常を示すアイコンＡ)が表示されるよう構成されている。例えば、図９では、操作表示部３２２に表示されたアイコンＡを確認し、反応室のアイテムとして「排気」に関する異常事象をＳ．ＦＤＣで監視した結果、異常と判定されたことが分かる。
【００５０】
（３）基板処理工程
次に、半導体製造装置としての基板処理装置を使用して、基板を処理する基板処理工程の概略について説明する。この基板処理工程は、例えば、半導体装置を製造するための一工程である。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作や処理は、制御部３２１により制御される。
【００５１】
ここでは、基板としてのウエハ２００に対して、第１の処理ガス（原料ガス）と第２の処理ガス（反応ガス）とを交互に供給することで、ウエハ２００上に膜を形成する例について説明する。以下、原料ガスとしてヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用い、反応ガスとしてＮＨ３（アンモニア）を用いてウエハ２００上に薄膜としてＳｉＮ（シリコン窒化）膜を形成する例について説明する。なお、例えば、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよく、また、ウエハ２００又は所定の膜には予め所定のパターンが形成されていてもよい。
【００５２】
基板処理工程について図４を用いて説明する。
（基板搬入工程Ｓ１０２）
まず、ウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１内へ搬入し、基板搬入工程Ｓ１０２を行う。
【００５３】
（成膜工程Ｓ１０４）
次に、ウエハ２００の表面上に薄膜を形成する成膜工程Ｓ１０４を行う。成膜工程は次の４つのステップを順次実行する。なお、ステップ１〜４の間は、ヒータ２０７により、ウエハ２００を所定の温度に加熱しておく。また、ガス配管用ヒータ２２は、ガス配管１０を第１の指定温度に加熱する。第１の指定温度は、原料ガスに応じて適宜設定される。本実施の形態では、原料ガスとしてＳｉ２Ｃｌ６が用いられるので、成膜工程Ｓ１０４の間、例えば、第１の指定温度として１８０℃以上に加熱される。また、排気配管用ヒータ２０は、成膜工程Ｓ１０４の間、少なくとも１００℃に加熱される。
［ステップ１］
ステップ１では、Ｓｉ２Ｃｌ６ガスを流す。まず、ガス配管１０に設けたバルブ３４と排気配管２３１に設けたＡＰＣバルブ２４３を共に開けて、ガス供給器４から流量制御器４１により流量調節されたＳｉ２Ｃｌ６ガスをガス配管１０に通し、ノズル２３４のガス供給孔から処理室２０１内に供給しつつ、排気配管２３１から排気する。この際、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０を加熱し、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を所定温度に加熱する。また、この際、処理室２０１内の圧力を所定の圧力に保つ。これにより、ウエハ２００の表面にシリコン薄膜を形成する。
［ステップ２］
ステップ２では、ガス配管１０のバルブ３４を閉めてＳｉ２Ｃｌ６ガスの供給を止める。排気配管２３１のＡＰＣバルブ２４３は開いたままにし、真空ポンプ２４６により処理室２０１を排気し、残留ガスを処理室２０１から排除する。また、ガス配管４０に設けられたバルブ３９を開けて、ガス配管４０からＮ２等の不活性ガスを処理室２０１に供給し処理室２０１のパージを行い、処理室２０１内の残留ガスを処理室２０１外に排出する。この際、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０を加熱し、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。さらに、ガス配管６に設けられたバルブ３６を開けて、流量制御器３３により流量調節されたＮ２等の不活性ガスをガス配管６からも処理室２０１に供給する。
［ステップ３］
ステップ３では、ＮＨ３ガスを流す。配管１１に設けられた、バルブ３５と排気配管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４３を共に開け、ガス供給器５から流量制御器３２により流量調節されたＮＨ３ガスをガス配管１１に通し、ノズル２３３のガス供給孔から処理室２０１に供給しつつ、排気配管２３１から排気する。この際、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。また、処理室２０１の圧力を所定の圧力に調整する。ＮＨ３ガスの供給により、Ｓｉ２Ｃｌ６ガスがウエハ２００の表面に形成したシリコン薄膜とＮＨ３ガスが表面反応して、ウエハ２００上にＳｉＮ膜が形成される。
［ステップ４］
ステップ４では、再び不活性ガスによる処理室２０１のパージを行う。ガス配管１１のバルブ３５を閉めて、ＮＨ３ガスの供給を止める。排気配管２３１のＡＰＣバルブ２４３は開いたままにし、真空ポンプ２４６により処理室２０１を排気し、残留ガスを処理室２０１から排除する。また、ガス配管６に設けられたバルブ３６を開けて、流量制御器３３により流量調節されたＮ２等の不活性ガスをガス配管６より処理室２０１に供給して処理室２０１のパージを行う。この際、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。さらに、ガス配管４０に設けられたバルブ３９を開けて、ガス配管４０からもＮ２等の不活性ガスを処理室２０１に供給する。この際、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０及びガス配管４０を加熱する。
【００５４】
上記ステップ１〜４を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことによりウエハ２００上に所定膜厚のＳｉＮ膜を形成する。
【００５５】
（基板搬出工程Ｓ１０６）
次に、ＳｉＮ膜が形成されたウエハ２００が載置されたボート２１７を、処理室２０１から搬出する。
【００５６】
本実施形態によれば、少なくともガス配管用ヒータ２２により加熱した状態でガス配管１０から処理室２０１に原料(Ｓｉ２Ｃｌ６) ガスを供給し、該処理室２０１から排気配管２３１を介してガスを排気する構成となっているので、ガス配管１０及び排気配管２３１の温度ムラを低減することができるので、処理室２０１のガス温度及びガスの給排の安定性が向上する。その結果、所望のガス流量で処理室２０１に原料ガスを供給できるので、成膜の均一性を向上することが可能となる。
【００５７】
なお、本実施形態において、ステップ１〜４のサイクルを複数回繰り返している間、少なくとも、排気配管用ヒータ２０が排気配管２３１を加熱しつつ、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０及びガス配管４０を加熱し続けており、これにより、加熱具合の強弱が少なくなる方向に作用するため、温度制御しやすくなる。また、本実施形態において、プロセスレシピ実行中(基板搬入工程Ｓ１０２から基板搬出工程Ｓ１０６まで)、排気配管用ヒータ２０が排気配管２３１を加熱しつつ、温度制御するようにしてもよく、更に、少なくともガス配管１０及び排気配管２３１のいずれか一方を加熱しつつ、温度制御するようにしてもよい。
【００５８】
（実施例）
先ず、本実施例における加熱部としての配管ヒータについて説明する。尚、ここでは、後述する温度検出部５５０に特化して説明する。
【００５９】
配管ヒータとしてのジャケットヒータ３１０は、図５(ｂ)及び図５(ｃ) に示すように、ＳＵＳ等の金属部材で構成される排気配管２３１(ガス配管１０)を包囲体で覆うように構成されている。配管ヒータ３１０は、図示しない発熱体と該発熱体のガス管とは反対側に配置される断熱部を包囲する包囲体の外側に設けられ、包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で一端側と他端側を留める留め部７００と、排気配管２３１(ガス配管１０)の温度を検出する熱電対５５０とを少なくとも備える。
【００６０】
そして、制御部３２１は、熱電対５５０で検出される温度(実測値)に基づいて配管ヒータ３１０に出力する電力(ヒータパワー値)を調整して、各々の配管(排気配管２３１、ガス配管１０等)の温度(実測値)を所定の設定値に追従させるように制御する。
【００６１】
図５(ｂ)は、配管ヒータ３１０の内側に温度検出部５５０が設けられた状態の断面図であり、図５(ｃ)は、配管ヒータ３１０の外側に断熱材に囲まれた状態で温度検出部５５０が設けられた状態の断面図である。また、配管ヒータ３１０を排気配管２３１(ガス配管１０)の外周に装着する際、包囲体の一端側と他端側を隣接させ、一端側と他端側との間の隙間を留め部７００により覆う様子が示されている。
【００６２】
このように、配管ヒータ３１０を排気配管２３１(ガス配管１０)の外周に装着すると、僅かではあるが、配管との間に隙間が生じてしまうことがあり、熱電対５５０の位置がずれてしまうことがある。
【００６３】
図５(ｂ)及び図５(ｃ)に示すように、排気配管２３１(ガス配管１０)側に熱電対５５０を備えているため、メンテナンス前後で配管ヒータ３１０の脱着が行われると、熱電対５５０の位置ずれがあったとしても外観からは確認することができない。例えば、配管交換や洗浄作業の後で配管ヒータ３１０の巻き直しを行った場合、熱電対５５０の位置が変わっていても、配管内の温度実測値(実温)の変化を直接確認できないため、熱電対５５０の検出温度を配管内の温度実測値として取り扱ってきた。
【００６４】
温度実測値は、設定温度に追従するように温度制御されているので、必然的に熱電対５５０が検出する温度も温度制御され、設定温度に追従するようになるため、熱電対５５０の位置がずれたところで制御された温度を熱電対５５０が検出しているのに過ぎない。従い、ガス配管内の温度低下エラーを検知するのに、温度実測値(の平均値)だけを監視しても、ガス配管内の温度変化には気づくことができない。例えば、熱電対５５０の位置が熱源(例えば、配管)に近くなると、メンテナンス前後の熱電対５５０の検出温度(温度実測値)は同じであっても、メンテナンス前のガス配管内の温度と比較してメンテナンス後のガス配管内の実温は低くなってしまう。
【００６５】
ここで、配管ヒータ３１０のヒータパワー値が変化すると、ガス配管内の温度も変化するため、配管ヒータ３１０のヒータパワー値の急激な変動やシフトを監視する必要がある。但し、配管ヒータ３１０のヒータパワー値だけを監視しても、意図的に配管の温度の設定値を変化させたことで配管ヒータ３１０のヒータパワー値が変化したか監視することはできない。例えば、成膜条件が変わり、配管内のガス流量を多くした場合、ガスの温度によって配管が冷えるため、温度の設定値を少し上げる等のプロセス条件が変更されるとヒータパワー値も変更してしまう。この場合、配管ヒータ３１０のヒータパワー値だけでは、異常と誤検知してしまう可能性が高い。
【００６６】
このようなメンテナンスによる配管ヒータ３１０の脱着に起因する熱電対５５０の位置変動によるガス配管内の温度不安定化による問題を図１１に示す。図１１に示すように、実際の排気管２３１の配管内の温度が低下すると、副生成物が配管に付着し、ある程度堆積してしまうと、クリーニングを行う必要がある。このクリーニング回数が多くなると、装置稼働率の低下につながる。一方、ガス配管１０の配管内の温度が低下すると、気化されたガスが液化してしまい、炉口部２１０に溜まることで膜厚異常(例えば、面間均一性)を引き起こす。
【００６７】
発明者等は、上述の問題を解決するために、異常事象(本実施形態における配管温度エラー)を検知するために監視コンテンツ(監視テーブル)を作成し、この監視テーブルを利用することにより、配管内の温度を直接検出することなく、配管内の温度低下に伴う異常(エラー)を検知することができることを見出した。
【００６８】
図６に排気配管温度エラー検出用の監視テーブルを示す。この監視テーブルは、異常発生時の事象(異常事象)として排気配管温度エラーが定義され、この異常事象を検知するための装置データ種別及び該装置データ種別に相当する装置データの統計量、及び監視対象の期間として、実行ステップ名称(例えば、成膜ステップ)が定義されている。監視タイミングは、実行ステップの一番先頭のステップから開始される。
【００６９】
異常かどうかの診断ルールは、ルール３８に定義される診断ルールとして定義されている。装置状態監視制御部２１５ｅが、この診断ルールに沿って異常判定を行う。例えば、このルール３８は、監視対象である第１装置データの配管温度の実測値の今回のバッチ処理における平均値が前回のバッチ処理における平均値に比べ基準値以下の変動であって、且つ、監視対象である第２装置データの配管ヒータのヒータパワー値の今回の平均値が前回の平均値に比べ閾値以上変動しているというルール(規則)である。
【００７０】
この監視テーブルには、この異常事象を検知するための装置データ種別として異常事象を示す項目に関連しない装置データ(温度を示す装置データ)と異常事象を示す項目に関連する装置データ(電力を示す装置データ)の組合せが定義されている。異常事象に関連する装置データとして排気配管２３１を加熱する配管ヒータ３１０のヒータパワー値が定義され、統計量として該ヒータパワー値の平均値が定義され、異常事象に関連しない装置データとして排気配管２３１の温度実測値が定義され、統計量として該温度実測値の平均値が定義されている。ここで、本実施例においては、異常事象に関連する装置データとは、配管内の温度(実温)に直接影響する装置データのことであり、また、異常事象に関連しない装置データとは、配管内の温度に直接影響しない装置データである。
【００７１】
図８は、装置状態監視部２１５ｅが上述の監視テーブルに基づき配管温度エラープログラム(監視プログラム)を実行するフローを示す。装置管理コントローラ２１５が起動されると自動的に監視プログラムが開始されるよう構成されている。本実施形態において、複数のステップで構成されるプロセスレシピに、排気管２３１を加熱する配管ヒータ３１０に設けられ、排気管２３１の温度を検知する熱電対５５０から取得される排気管２３１の温度実測値に基づき、所定のヒータパワー値を配管ヒータ３１０に出力しつつ、排気管２３１の温度を制御するプログラムが組み込まれている。
【００７２】
従い、制御部３２１が、プロセスレシピを実行する際に、この温度制御プログラムを実行するように構成される。ここで、排気管２３１に限らずガス配管１０にも適用してもよい。また、制御部３２１は、装置を構成する部品から常時報告される(温度実測値やヒータパワー値を含む)各種装置データを通信部２１５ｇに送信する(若しくは、記憶部２１５に格納する)ように構成されている。尚、制御部３２１がプロセスレシピを実行してウエハ２００に所定の処理を施すことを、以下、単にバッチ処理と略す場合がある。
【００７３】
(Ｓ２０１)装置状態監視部２１５ｅは、制御部３２１から送信される装置データを監視し、監視テーブルで指定された指定ステップの開始を示すイベントデータの有無を確認する。例えば、装置データから指定ステップの開始を示すイベントデータを検出すれば、Ｓ２０２に移行し、指定ステップに関するイベントデータがなければ待機状態となる。
【００７４】
(Ｓ２０２)装置状態監視部２１５ｅは、指定ステップの開始を示すイベントデータを検出すると、監視対象の装置データ(監視テーブルで定義された装置データ)種別である配管の温度実測値及び配管ヒータ３１０のヒータパワー値を送信される装置データから取得する。尚、装置状態監視部２１５ｅによる装置データ取得は、通信部２１５ｇと記憶部２１５ｈのどちらにアクセスしてもよい。
【００７５】
(Ｓ２０３) 装置状態監視部２１５ｅは、指定ステップの終了を示すイベントデータを検出するまで、装置データに含まれる排気配管２３１の温度実測値及び配管ヒータ３１０のヒータパワー値を取得する。
【００７６】
(Ｓ２０４)指定ステップ内で取得された温度実測値から監視テーブルで定義された統計量としての平均値(排気配管２３１の温度平均値)を算出する。また、指定ステップ内で取得されたヒータパワー値についても同様に統計量として平均値(配管ヒータ３１０に出力される電力平均値)を算出する。
【００７７】
(Ｓ２０５) 予め記憶部２１５ｈに保持していた前回のバッチ処理での同じ指定ステップ内の排気配管２３１の温度平均値と比較し、統計量の変動を判定する。具体的には、装置状態監視部２１５ｅは、今回のバッチ処理での指定ステップ内の温度平均値と前回のバッチ処理での同じ指定ステップ内の温度平均値との差が第１所定値としての基準値(例えば、±５℃)内でなければ、算出された配管ヒータ３１０に出力される電力平均値(電力を示す装置データの統計量)の変動を判定することなく、算出された排気配管２３１の温度平均値(温度を示す装置データの統計量)及び配管ヒータ３１０に出力される電力平均値を記憶部２１５ｈに格納すると共に、再度指定ステップを確認する工程(Ｓ２０１)に戻る。
【００７８】
ここで、装置状態監視部２１５ｅは、配管の温度実測値の変動が基準値よりも大きいのに、異常と判定しない理由は、監視テーブルの診断ルールに沿って異常を診断するためである。本実施形態において、配管の温度実測値データの健全性は、監視プログラム(本処理フロー)とは個別に公知のＳＰＣ(Ｕ．ＳＰＣ)で管理されており、温度実測値データが異常かどうか判定される。この場合、もし異常と診断されると図９のＵ．ＳＰＣの排気のセルにアイコンＡが装置状態監視結果データとして表示されるよう構成されている。
【００７９】
一方、装置状態監視部２１５ｅは、今回のバッチ処理での指定ステップ内の温度平均値と前回のバッチ処理での同じ指定ステップ内の温度平均値との差が基準値内であれば、次のステップ(Ｓ２０６)へ移行する。(Ｓ２０６)装置状態監視部２１５ｅは、算出されたヒータパワー値の平均値(統計量)を、予め記憶部２１５ｈに保持していた前回のバッチ処理での同じ指定ステップ内の排気配管２３１の配管ヒータ３１０のヒータパワー値の平均値(統計量)と比較し、ヒータパワー値の平均値の変動を判定する。
【００８０】
具体的には、装置状態監視部２１５ｅは、今回のバッチ処理での指定ステップ内の配管ヒータ３１０のヒータパワー値の平均値と予め記憶部２１５ｈに保持していた前回のバッチ処理での同じ指定ステップ内の配管ヒータ３１０のヒータパワー値の平均値との差が第２所定値としての閾値(例えば、±５％)内であれば、算出された排気配管２３１の温度平均値(温度を示す装置データの統計量)及び配管ヒータ３１０に出力される電力平均値を記憶部２１５ｈに格納すると共に、再度指定ステップを確認する。
【００８１】
一方、装置状態監視部２１５ｅは、今回のバッチ処理での指定ステップ内の配管ヒータ３１０のヒータパワー値の平均値と前回のバッチ処理での同じ指定ステップ内の配管ヒータ３１０のヒータパワー値の平均値との差が閾値内でなければ、排気配管２３１内の配管温度エラーが発生していると判断し、算出された排気配管２３１の温度平均値(温度を示す装置データ)及び配管ヒータ３１０に出力される電力平均値を記憶部２１５ｈに格納すると共に、異常の発生をアラーム等で通知する。
【００８２】
例えば、装置状態監視部２１５ｅは、装置状態監視結果データとして該配管温度エラーの発生を図９に示すアイコンＡで操作表示部３２２に表示させる。また、装置状態監視部２１５ｅは、装置概観図を操作表示部３２２に表示させ、異常が発生した部分(図９に示すエリアまたはモジュールに該当するユニット)を色分け表示させるように構成してもよい。更に、装置状態監視部２１５ｅは、排気配管温度エラーの発生を制御部３２１へ通知するように構成してもよい。
【００８３】
このように、配管ヒータ３１０のヒータパワー値は、配管内の実温に直接影響するため、急激な変動やシフトを監視する必要がある。但し、意図的に温度の設定値を変えた影響で配管ヒータ３１０のヒータパワー値(または平均値)が変化した場合を想定し、温度実測値が前回と同じか若しくは基準値以下を確認する事で設定値が変わっていない事を確認する事にした。また、配管ヒータ３１０の温度実測値を使用する理由は、設定値のみでは不足で、実際の温度とパワーの関係を確実にするためである。これにより、温度実測値(の平均値)が同じで配管ヒータのヒータパワー(の平均値)が変動した場合は、熱電対の故障(断線)や取り付け位置のズレが異常の要因と判定できる。
【００８４】
本実施形態によれば、この監視テーブルを利用することで、比較的簡単に全ての配管ヒータを監視することができる。本実施形態では、監視対象を排気配管２３１の温度にしているだけで、ガス配管１０の温度でも同様に監視テーブルを新規に登録すればよく、ガス配管１０を加熱する配管ヒータ３１０のヒータパワー(の平均値)及びガス配管１０の温度実測値(の平均値)を監視テーブル内に定義しておき、監視プログラムを実行することにより、自動的にガス配管１０内の配管温度エラーを検知することができる。
【００８５】
本実施形態によれば、ガス配管１０の温度変化の異常を検知することができる。従い、配管ヒータ３１０の巻きなおしなどの復旧処理を行うことにより、例えば、ガス配管１０の温度低下による処理ガスの液化が抑えられることで、炉口部２１０に溜まることがない。よって、膜厚への影響が抑えられるので基板の処理品質の低下が抑えられる。
【００８６】
本実施形態によれば、排気配管２３１の温度変化の異常を検知することができる。従い、配管ヒータ３１０の巻きなおしなどの復旧処理を行うことにより、例えば、排気配管２３１の温度低下により、排気配管２３１への副生成物の付着が抑えられる。これにより、クリーニング周期を長くすることができる。
【００８７】
本実施形態によれば、今回のバッチ処理での配管温度の実測値(の平均値)と直前のバッチ処理での配管温度の実測値(の平均値)とを比較し、意図的な配管ヒータの温度の変更を確認することができる。また、実測値だけでなく配管温度の設定値を併せて比較するようにしてもよい。
【００８８】
図８に示す監視プログラムは、図６に示す監視テーブルに定義された期間(監視期間)としてのステップ情報が成膜ステップと定義されている。従い、本監視プログラムが実行されるのは、プロセスレシピを実行してウエハ２００に所定の処理を施すバッチ処理が行われるときである。但し、この監視期間は、ステップ情報だけに限定されることなく、例えば、時刻等の時間情報等で規定してもよい。更にいえば、本監視プログラムは、プロセスレシピの成膜ステップが終了すると、算出した統計量を記憶部２１５ｈに格納して、次のプロセスレシピが実行されて監視テーブルに定義された成膜ステップまで待機状態となる。
【００８９】
また、本実施形態では、装置状態監視部２１５ｅは、排気配管温度エラーの発生を制御部３２１へ通知するように構成されており、エラーの通知を受けた制御部３２１は、このエラーを保持しつつ実行中のプロセスレシピを実行させる。そして、制御部３２１は、このエラーを保持しつつプロセスレシピが終了すると、次に実行する予定のプロセスレシピを開始させないようにする制御する。これにより、上述のガス排気管２３１内の温度低下、若しくはガス配管１０内の温度低下によるウエハ２００への影響を抑えることができるので、基板の製品品質の低下を抑えられる。更に、基板の損失を防止につながる。
【００９０】
また、本実施形態では、図９に示すように、図８に示す装置状態監視結果データの一つとして監視プログラムの実行結果を表示する図示例(アイコンＡ)が表示されている。この図９に示す画面上からアイコンＡ(若しくはアイコンＡが表示されているセル)が選択されると、異常解析支援部２１５ｆがデータ解析プログラムを実行するように構成されている。      
【００９１】
異常解析支援部２１５ｆは、データ解析プログラムを実行することにより、監視テーブルに定義された装置データ種別(配管温度実測値やヒータパワー値)で記憶部２１５ｈ内を検索し、装置データ種別に相当する装置データの統計量データを所定のバッチ処理回数分取得するように構成され、例えば、今回のバッチ処理が実行された時期から過去に遡るように操作表示部３２２に表示するよう構成されている。
【００９２】
このように、異常解析支援部２１５ｆは、解析に必要な情報(例えば、監視テーブルで定義された装置データ種別に相当する装置データの実測値の平均値等)を操作表示部３２２に表示させるよう構成されている。若しくは、保守員が、異常発生時の最低限の条件を操作表示部３２２に入力するだけで、異常解析支援部２１５ｆがデータ解析プログラムを実行することにより、同様に解析に必要な情報を操作表示部３２２に表示するよう構成してもよい。
【００９３】
例えば、異常解析支援部２１５ｆがデータ解析プログラムを実行することにより、解析に必要な情報を表示する図示例を図１０に示す。図１０の横軸は、上側のグラフと下側のグラフと共に共通でバッチが実行された時刻を示し、上側のグラフについて、縦軸は配管の温度実測値の所定ステップにおける平均値を示し、下側のグラフについて、縦軸は配管ヒータ３１０のヒータパワー値の所定ステップにおける平均値を示す。ここで、本実施形態において、所定ステップは、例えば、ウエハ２００に膜を形成する成膜ステップである。    
【００９４】
図１０に示すように、現在のバッチ処理から所定回数分過去に遡って、バッチ処理毎の配管の温度実測値の平均値と配管ヒータ３１０のヒータパワー値の平均値が表示されている。温度実測値の平均値は、全バッチで１００℃一定に制御されていたが、ヒータパワー値の平均値は、異常発生時(点線で囲まれた部分で示す)でヒータパワー５０％から７０％に増加していることが分かる。
【００９５】
これにより、配管の温度実測値が同じあるいは所定値以下の範囲で配管ヒータ３１０のヒータパワー値が変動しているので、熱電対５５０の故障、若しくは、熱電対５５０の取り付け位置のズレが考えられる。このように、本実施形態において、異常解析支援部２１５ｆが、この異常事象を検知するための装置データ種別として異常事象を示す項目に関連しない装置データと異常事象を示す項目に関連する装置データを組み合わせた情報を操作表示部３２２に表示することにより、検知結果の妥当性を目視で確認する事ができ、異常検知の誤報を低減することができる。
【００９６】
図１０に示すように、配管の温度実測値と配管ヒータのヒータパワー値が別々のグラフで横軸であるバッチ処理を合わせた状態で操作表示部３２２に表示されているが、同一のグラフで重ね合わせた状態で操作表示部３２２に表示してもよい。このように、バッチ間の配管ヒータのヒータパワーの変化を確認することにより、配管内の温度変化を推測することができる。
【００９７】
また、アラーム発生履歴などのイベントデータも、配管温度エラーと同様に発生しているため、異常解析支援部２１５ｆは、記憶部２１５ｈ内の生産履歴情報を検索して、イベントデータを操作表示部３２２に表示させるよう構成してもよい。これにより、メンテナンス情報のように数値では表せないデータをグラフに対比させて表示すると、プロセスデータの変動以外の要因(例えば、配管交換や洗浄作業で配管ヒータの巻きなおし等)を確認することができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、データが多量で時間がかかるトラブル解析をスキルの低い保守員でも効率良く異常解析ができるようになり、トラブル発生時のダウンタイムの低減を図ることができる。
【００９９】
なお、本発明の実施形態に於ける基板処理装置１は、半導体を製造する半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）装置の様なガラス基板を処理する装置でも適用可能である。又、露光装置、リソグラフィ装置、塗布装置、プラズマを利用した処理装置等の各種基板処理装置にも適用可能であるのは言う迄もない。
【符号の説明】
【０１００】
１…基板処理装置、２１５…装置管理コントローラ、２１５ｅ…装置状態監視部、２１５ｈ…記憶部、２２７…操作表示部(表示部)、３２１…主コントローラ（制御部）。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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