(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の処理装置の自動検査方法であって，
少なくとも検査項目とそれらの検査時間について予め登録する登録工程と，
登録された検査時間になった場合に，前記処理装置の稼動状況を確認する確認工程と，
前記確認工程において，前記処理装置が稼動していないと判断された場合には直ちに，前記処理装置が稼動していると判断された場合には前記処理装置の稼動終了を待って，登録された検査項目の検査作業を自動的に実行する検査工程と，
検査作業の完了の判定を行う工程と，
を含むことを特徴とする，処理装置の自動検査方法。
【請求項２】
前記処理装置はインライン検査装置を含み，前記検査項目には前記インライン検査装置を用いる検査項目が含まれることを特徴とする，請求項１に記載の処理装置の自動検査方法。
【請求項３】
前記検査工程において，異常が検出された場合には，異常内容を管理者に通知して，前記処理装置が検査作業を中断する異常検出時対応工程をさらに含むことを特徴とする，請求項１または２に記載の処理装置の自動検査方法。
【請求項４】
前記検査項目には，到達真空度検査，リーク検査，流量検査，放電検査，高周波電力供給系検査，プラズマ発光検査，パーティクル検査，エッチング特性検査，テスト搬送，テストウェハ処理検査の少なくともいずれかが含まれることを特徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載の処理装置の自動検査方法。
【請求項５】
前記検査工程における異常の検出および／または完了の判定には，多変量解析法が用いられることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の処理装置の自動検査方法。
【請求項６】
被処理体の処理装置の自動復帰方法であって，
処理装置がメンテナンスモードから通常動作モードに復帰する際の検査項目であって，少なくともインライン検査装置を用いる検査項目を含む検査項目とそれらの検査手順を予め登録する登録工程と，
処理装置をメンテナンスモードから復帰させる際に，登録された検査項目を登録された検査手順に従い自動的に検査する自動復帰工程と，
検査の完了の判定を行う項目と，
を含むことを特徴とする処理装置の自動復帰方法。
【請求項７】
前記処理装置はインライン検査装置を含み，前記検査項目には前記インライン検査装置を用いる検査項目が含まれることを特徴とする，請求項６に記載の処理装置の自動復帰方法。
【請求項８】
前記自動復帰工程において，異常が検出された場合には，異常内容を管理者に通知して，前記処理装置が検査作業を中断する異常検出時対応工程をさらに含むことを特徴とする，請求項６または７に記載の処理装置の自動復帰方法。
【請求項９】
前記検査項目には，到達真空度検査，リーク検査，流量検査，放電検査，高周波電力供給系検査，プラズマ発光検査，パーティクル検査，エッチング特性検査，テスト搬送，テストウェハ処理検査の少なくともいずれかが含まれることを特徴とする，請求項６，７または８のいずれかに記載の処理装置の自動復帰方法。
【請求項１０】
前記検査工程における異常の検出および／または完了の判定には，多変量解析法が用いられることを特徴とする，請求項６，７，８または９のいずれかに記載の処理装置の自動復帰方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，被処理体の処理装置の自動検査方法および自動復帰方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
処理装置は，一般にクリティカルな条件で稼動されており，また些細な異常や汚染が最終製品の歩留まりを下げる要因となるため，定期的な検査やメンテナンスが欠かせない。例えば，半導体ウェハの処理装置の場合，定期的な検査やメンテナンスを１日１回程度行っており，定期検査およびメンテナンス後の復帰時の検査における作業の自動化が作業の信頼性向上や効率向上のために必要であった。従来，定期検査時やメンテナンス後の復帰時には，作業員がさまざまな検査項目について検査を行っていた。また，メンテナンス後の復帰時の検査は，予め決められた限られた検査項目と検査順序に従って，自動的に検査および結果の判定を行い，通常動作モードに復帰する場合もあった。
【０００３】
ところで，これらの検査項目の中には，装置稼動中には検査不可能であり，一旦装置を停止せねばならない検査項目も含まれている。そのため，作業員は検査やメンテナンスを行うたびに，装置の稼動状況を確認し，装置が稼動中の場合には，装置が停止するまで待機したり，必要な場合には装置を停止する必要があった。また，これらの検査項目の中には，パーティクル測定や膜厚測定など，ダミーウェハなどに対して一旦処理を行った後に，ダミーウェハなどを回収して初めて測定が可能となる検査項目も含まれる。したがって，従来，定期検査やメンテナンス後の復帰をすべて自動的に行うことは困難であり，検査やメンテナンスを行う際には，作業員が毎回装置の稼動状況を確認し，手作業で作業を進めざるを得なかった。
【０００４】
さらに近年では，処理対象であるウェハやガラス基板の大型化に伴い，処理装置自体も大型化し，作業員が手作業で行う作業にも人数と工数が必要となってきており，清浄空間の汚染という観点からも，検査やメンテナンス作業時の自動化が技術的要求項目として重視されるようになってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，従来の処理装置の検査方法および復帰方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，処理装置の検査およびメンテナンス後の復帰作業を自動化することにより，処理装置の稼働率を向上させることが可能な，新規かつ改良された処理装置の自動検査方法および自動復帰方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の第1の観点によれば，被処理体の処理装置の自動検査方法であって，少なくとも検査項目とそれらの検査時間について予め登録する登録工程と，登録された検査時間になった場合に，処理装置の稼動状況を確認する確認工程と，この確認工程において，処理装置が稼動していないと判断された場合には直ちに，これに対して処理装置が稼動していると判断された場合には処理装置の稼動終了を待って，登録された検査項目の検査作業を自動的に実行する検査工程と，検査作業の完了の判定を行う工程とを含むことを特徴とする，処理装置の自動検査方法が提供される。
【０００７】
なお，前記処理装置はインライン検査装置を含み，前記検査項目には前記インライン検査装置を用いる検査項目が含まれることが好ましい。また，上記検査工程において，異常が検出された場合には，異常内容を管理者に通知して，前記処理装置が検査作業を中断する異常検出時対応工程をさらに含むことが好ましい。また，上記検査項目には，到達真空度検査，リーク検査，流量検査，放電検査，高周波電力供給系検査，プラズマ発光検査，パーティクル検査，エッチング特性検査，テスト搬送，テストウェハ処理検査の少なくともいずれかが含まれることが好ましい。さらに，上記検査工程における異常の検出および／または完了の判定には，多変量解析法が用いられることが好ましい。
【０００８】
さらに上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，被処理体の処理装置の自動復帰方法であって，処理装置がメンテナンスモードから通常動作モードに復帰する際の検査項目であって，少なくともインライン検査装置を用いる検査項目を含む検査項目とそれらの検査手順を予め登録する登録工程と，処理装置をメンテナンスモードから復帰させる際に，登録された検査項目を登録された検査手順に従い自動的に検査する自動復帰工程と，を含むことを特徴とする処理装置の自動復帰方法が提供される。
【０００９】
なお，上記自動復帰工程において，異常が検出された場合には，異常内容を管理者に通知して，前記処理装置が検査作業を中断する異常検出時対応工程をさらに含むことが好ましい。また，上記検査項目には，到達真空度検査，リーク検査，流量検査，放電検査，高周波電力供給系検査，プラズマ発光検査，パーティクル検査，エッチング特性検査，テスト搬送，テストウェハ処理検査の少なくともいずれかが含まれることが好ましい。さらに，上記検査工程における異常の検出および／または完了の判定には，多変量解析法が用いられることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる処理装置の自動検査方法および自動復帰方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下の説明および添付図面において略同一の機能構成を有する部材については，同一の符号を付して重複説明を省略することにする。
【００１１】
まず図１および図２を参照しながら，本実施の形態にかかる自動検査方法および自動復帰方法を適用可能な処理装置の概略構成について説明する。
【００１２】
図示の処理装置１００は，複数の処理を同時に行うことが可能なマルチチャンバ形式の装置であり，被処理体としての半導体ウェハ（以下，単にウェハと称する。）に対してエッチング等の処理を行うための複数の処理室１０２，１０４が並列的に配置されている。各処理室１０２，１０４には，搬送手段としての搬送アーム１０６，１０８を備えた真空予備室としてのロードロック室１１０，１１２の一端がゲートバルブ１１４，１１６を介して接続されている。
【００１３】
さらにロードロック室１１０，１１２の他端には，ゲートバルブ１１８，１２０を介して共通搬送路としてのトランスファチャンバ１２４の長手方向一側面が接続されている。図示のトランスファチャンバ１２４は略矩形形状をしており，長手方向に移動可能な搬送手段としての搬送アーム１２８が設けられている。さらに，トランスファチャンバ１２４の短手方向一側面には，予備チャンバ１３０が接続されている。この予備チャンバ１３０には，ウェハのプリアライメントを行うためのプリアライメントステージに加えて，ウェハのパーティクル検査や膜厚検査などを行うことが可能なインライン検査装置が設けられている。なお，図示の例では，予備チャンバ１３０を，プリアライメントチャンバとインライン検査チャンバとを兼用する構成としたが，各チャンバを別構成としても構わない。
【００１４】
インライン検査装置としてのパーティクル検査装置は，レーザ光をウェハ表面に照射し，パーティクルにより乱反射する光を検出し，その強度からパーティクルの大きさを測定するものである。また，レーザ光とウェハは相対的に移動し，ウェハ全面を測定領域とし，ウェハ上のどの位置にパーティクルが存在するかを測定する。また，パーティクル検査装置は，ウェハ上にパターンが形成されている場合であっても，あるいは多層の膜が形成されている場合であっても，０．２μｍ以上，好ましくは０．１μｍ以上のパーティクルを検出する性能を有することが好ましい。またインライン検査装置としての膜厚検査装置は，レーザ光，あるいはＬＥＤ光をウェハ表面に照射し，膜の上面および下面からの照射光の強度変化から膜厚を測定するものである。また膜厚検査装置は，ウェハ上に多層の膜が形成されている場合であっても，その最表面側の膜の厚さを±５オングストローム以内，好ましくは±２オングストローム以内の再現精度で測定することができる。これらのインライン検査装置により得られたデータは，装置操作画面でモニタすることができるとともに，制御部に記憶され，装置状態を評価するための多変量解析のデータとして活用される。
【００１５】
トランスファチャンバ１２４の長手方向他側面には，ゲートバルブ１３２，１３４，１３６を介して，カセットステージ１３８に載置された複数，例えば３つのウェハカセット１３８，１４０，１４２が接続されている。ウェハカセット１３８，１４０，１４２は，複数枚のウェハを垂直方向に所定間隔を空けて収容することが可能なように構成されている。また，トランスファチャンバ１２４の上部には，ファインコイルユニット１４４が設置されており，清浄空気をトランスファチャンバ内に送気することが可能なように構成されている。
【００１６】
上記処理装置１００の動作について簡単に説明すると，まず，搬送アーム１２８がトランスファチャンバ１２４内を移動して，選択された搬入用ウェハカセット１３８からウェハＷを取り出す。次いで，ウェハＷは，予備チャンバ１３０に移載され，プリアライメントされた後に，選択されたロードロック室１１０内の搬送アーム１０６に受け渡される。搬送アーム１０６は，ウェハＷを処理室１０２内の載置台１４６に載置する。その後，処理室１０２内ににおいて，所定の処理，例えばプラズマ処理がウェハＷに施された後，ほぼ逆順にて，ウェハＷがロードロック室１１０，トランスファチャンバ１２４，そして選択された搬出用ウェハカセット１４２へと搬出されて，一連の処理を終了する。
【００１７】
以上のような処理を，所定時間にわたり，あるいは所定のロット数にわたり実施した後には，所定の検査やメンテナンスを実施する必要がある。以下，本実施の形態にかかる処理装置の自動検査方法と，メンテナンスモードからの自動復帰方法について詳細に説明する。
【００１８】
まず，本実施の形態にかかる処理装置の自動検査方法について説明すると，図３に示すように，本実施の形態によれば，まず，処理装置の検査作業時に行う検査項目について予め登録が行われる（Ｓ３０２）。登録方法としては，予め検査用のマクロを記述し，そのマクロに各種パラメータを記述するように構成することが可能である。
【００１９】
登録可能な検査項目は任意に設定可能であるが，例えば以下のような項目を登録することが可能である。プロセスモジュール（処理室）仮想容積測定，圧力計０調検査，圧力計０調校正，圧力計感度／直線性検査，流量計０点検査，流量計０点校正，流量計感度／安定性検査，流量計ＦＬＯＷ  ＶＥＲＩＦＹ，流量計自己診断，バッククーリングガス圧力計０調校正，プロセスモジュール排気検査，ロードロックモジュール排気検査，プロセスモジュールリーク検査，ロードロックモジュールリーク検査，放電検査，高周波電力供給系検査，プラズマ発光検査，パーティクル検査，膜厚検査，ダミー搬送検査，テストウェハ処理検査などがある。
【００２０】
これらの検査項目のうち，パーティクル検査，膜厚検査，ダミー搬送検査，テストウェハ処理検査などについては，実際に処理装置を稼動して，ダミーウェハやテストウェハを処理し，インライン検査装置などで処理する必要がある項目である。さらに，各検査項目について，異常判定基準に関するパラメータの入力を行うことも可能である。さらに，経時的に取得したすべてのあるいは複数の検査項目の測定値を多変量解析して少数の装置状態を示す統計的パラメータを求め，これを基にして，総合的な装置異常判定基準あるいはメンテナンス後の復帰完了判定基準を設定することも可能である。従来，作業者が行っていたこれらの総合的判定を自動化することで，定期検査やメンテナンス後復帰作業が自動化できる。
【００２１】
さらに，自動検査マクロに登録するパラメータとしては，実行トリガを設定することも可能である。実行トリガは，上記検査用マクロを実行させるタイミングを設定する項目であり，時間（分，時間，日，週間，月などの実行間隔で設定可能），ロット，ウェハ枚数，放電時間などを設定することが可能である。
【００２２】
以上のように，工程Ｓ３０２で検査項目を登録した後，処理装置を通常どおりに稼動する。そして，実行トリガ項目において予め設定した検査作業を行う時間に到達すると（Ｓ３０４），本実施の形態によれば，処理装置の稼動状況が確認される（Ｓ３０６）。この確認工程（Ｓ３０６）において，処理装置が稼動していないと判断された場合には，直ちに登録した内容の検査作業が自動的に行われる（Ｓ３０８）。これに対して，確認工程（Ｓ３０６）において，処理装置が稼動していると判断された場合には，処理装置の稼動終了，例えば，ウェハ搬出後やロット終了後に，登録した内容の検査作業が自動的に行われる。なお，確認工程（Ｓ３０６）において，処理装置が稼動していると判断された場合には，当該検査用マクロで指定された検査項目をスキップするように設定することも可能である。
【００２３】
また，パーティクル検査や膜厚測定などのインライン検査装置を用いての検査項目や，搬送系を検査するためのダミー搬送などの時間を要する検査項目に関しては，実行トリガとして，ロット処理前，ロット処理後，あるいはロット処理前後を指定することにより，ロットの前後に集中させ，ロット処理中には検査時間がかからない検査項目を主に実行させるように校正することも可能である。
【００２４】
検査工程（Ｓ３０８）において，各検査項目について異常判定基準に基づいた判定の結果，異常が検出されなかった場合には，各検査を同様に順次進める。最終的には，経時的に取得したすべてのあるいは複数の検査項目の測定値を多変量解析して求めた少数の統計的パラメータに対する装置異常判定基準に基づいて検査結果を総合的に判定し，異常でないと判断された場合は検査が完了したと判定して，一連の検査作業を終了する（Ｓ３１２）。これに対して検査工程（Ｓ３０８）において，異常が検出された場合には，異常検出内容が作業員などに通知され（Ｓ３１４），必要な場合には検査作業を中断して（Ｓ３１６），作業員の指示を待機する。ただし，検出された異常内容が軽微である場合には，検査作業を続行するように構成することも可能である。
【００２５】
なお，検査工程（Ｓ３０８）において，特に最終的に行う装置状態の総合判定による異常検出にあたっては，各種判定方法を採用することが可能であるが，多変量解析法，例えば主成分分析を用いることにより，より確実な異常検出を行うことができる。主成分分析では，装置状態の評価を，主成分と呼ばれる多種類の検査データの全体としての特性を示す一つのあるいは少数の統計データであらわすことにより，主成分の値を調べるだけで装置状態を評価し，把握することができる。具体的には，例えば，予め装置が正常状態にある時のすべての検査項目の検査データを複数回取得し，得られた複数の検査データの主成分分析を行って，たとえば第１主成分を求める諸値を決定する。そして，実際に検査を行った場合のすべての検査項目の検査データを第１主成分を求める式に適用して第１主成分の値を求め，正常状態における第１主成分の値を比較して，所定の範囲内であれば異常なしと判定することができる。なお，主成分は検査項目がｎ個あれば，第ｎ主成分まで，つまりｎ個存在し，一般的には第１主成分が最も信頼性が高い。
【００２６】
以上説明したように，本実施の形態にかかる処理装置の自動検査方法によれば，総合的な検査の完了を多変量解析を用いて自動的に判定することにより，インライン検査装置を処理装置に設けた場合のように，従来は自動化が困難であった検査項目であっても自動化を測ることが可能である。また，検査作業の実行時に処理装置の稼動状況が確認されるので，あたかも作業員が手作業で検査作業を行うかのように柔軟な検査作業を自動的に実行することができる。
【００２７】
次に，図４を参照しながら，本実施の形態にかかる処理装置の自動復帰方法について説明する。すでに説明したように，処理装置は定期的にあるいは必要に応じてメンテナンスを行う必要がある。そして，所定のメンテナンスを終了した後には，所定の手順で所定の検査項目について検査を行い，通常動作モードに復帰させる必要がある。この点，従来は，メンテナンス後の復帰時には，作業員がさまざまな検査項目について検査項目を判定しながら，一項目づつ順次検査を行っていた。しかし，本実施の形態にかかる処理装置の自動復帰方法によれば，パーティクル検査や膜厚測定などのインライン検査を含むメンテナンス作業から通常動作モードへの復帰を，従来作業者が行っていた完了の総合的判定を含めて自動的に行うことが可能である。
【００２８】
本実施の形態にかかる処理装置の自動復帰方法を実行するためには，処理装置がメンテナンス作業から通常動作モードに復帰する際に行われる処理内容と手順について予め登録する必要がある（Ｓ４０２）。登録方法としては，先に説明した処理装置の自動検査方法と同様に，予め検査用のマクロを記述し，そのマクロに各種パラメータを記述するように構成することが可能である。
【００２９】
登録可能な検査項目についても，先に説明した処理装置の自動検査法方と同様に任意に設定可能であるが，例えば以下のような項目を登録することが可能である。プロセスモジュール（処理室）仮想容積測定，圧力計０調検査，圧力計０調校正，圧力計感度／直線性検査，流量計０点検査，流量計０点校正，流量計感度／安定性検査，流量計ＦＬＯＷ  ＶＥＲＩＦＹ，流量計自己診断，バッククーリングガス圧力計０調校正，プロセスモジュール排気検査，ロードロックモジュール排気検査，プロセスモジュールリーク検査，ロードロックモジュールリーク検査，放電検査，高周波電力供給系検査，プラズマ発光検査，パーティクル検査，膜厚検査，ダミー搬送検査，テストウェハ処理検査などがある。
【００３０】
これらの検査項目のうち，パーティクル検査，膜厚検査，ダミー搬送検査，テストウェハ処理検査などについては，実際に処理装置を稼動して，ダミーウェハやテストウェハを処理し，インライン検査装置などで処理する必要がある項目である。さらに，各検査項目について，異常判定基準に関するパラメータの入力を行うことも可能である。さらに，経時的に取得したすべてのあるいは複数の検査項目の測定値を多変量解析して少数の装置状態を示す統計的パラメータを求め，これを基にして，総合的な装置異常判定基準あるいはメンテナンス後の復帰完了判定基準を設定することも可能である。従来，作業者が行っていたこれらの総合的判定を自動化することで，定期検査やメンテナンス後復帰作業が自動化できる。
【００３１】
以上のように検査項目を予め登録した後に，定期的なメンテナンス，あるいは必要に応じたメンテナンスが処理装置に対して行われる（Ｓ４０４）。通常どおりメンテナンスが終了した後に，本実施形態にかかる自動復帰方法に従い，処理装置をメンテナンス状態から復帰させる（Ｓ４０６）。復帰時には，登録工程（Ｓ４０２）において，予め登録された検査内容および手順に従って，復帰作業が自動的に行われる（Ｓ４０８）。
【００３２】
復帰工程時（Ｓ４０８）には，各検査項目について異常が発生しているかどうかについて異常判定基準に基づいて判定される（Ｓ４１０）。この異常判定工程（Ｓ４１０）において，各検査項目について異常判定基準に基づいた判定の結果，異常が検出されなかった場合には，各検査を同様に順次進める。最終的には，経時的に取得したすべてのあるいは複数の検査項目の測定値を多変量解析して求めた少数の統計的パラメータに対する装置異常判定基準に基づいて検査結果を総合的に判定し，異常でないと判断された場合は検査が完了したと判定して，復帰処理を終了して通常動作モードに移行する（Ｓ４１２）。これに対して異常判定工程（Ｓ４１０）において，異常が検出された場合には，異常検出内容が作業員などに通知され，必要な場合には復帰処理を中断して（Ｓ４１４），作業員の指示を待機する。ただし，検出された異常内容が軽微である場合には，復帰処理を続行するように構成することも可能である。
【００３３】
このように，本実施の形態にかかる処理装置の自動復帰方法によれば，総合的な復帰の完了を多変量解析を用いて自動的に判定することにより，インライン検査装置を処理装置に設けた場合のように，従来は自動化が困難であったメンテナンスからの復帰作業項目であっても自動化を測ることが可能である。
【００３４】
以上添付図面を参照しながら，本実施の形態にかかる処理装置の自動検査方法および自動復帰方法の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明にかかる処理装置の自動検査方法および自動復帰方法によれば，総合的な検査および復帰の完了を多変量解析を用いて自動的に判定することにより，インライン検査装置を処理装置に設けた場合のように，従来は自動化が困難であった定期的な検査や，メンテナンスモードから通常動作モードへの復帰処理を自動化することが可能となる。また，これらの作業の信頼性が向上するとともに，作業員の負担を大幅に軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる自動検査方法および自動復帰方法を適用可能な処理装置の概略構成を示す水平方向断面図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる自動検査方法および自動復帰方法を適用可能な処理装置の概略構成を示す垂直方向断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる自動検査方法の工程を示す流れ図である。
【図４】本発明の実施の一形態にかかる自動復帰方法の工程を示す流れ図である。
【符号の説明】
１００            処理装置
１０２，１０４    処理室
１０６，１０８    搬送アーム
１１０，１１２    ロードロック室
１１４，１１６    ゲートバルブ
１１８，１２０    ゲートバルブ
１２４            トランスファチャンバ
１２８            搬送アーム
１３０            予備チャンバ
１３２，１３４，１３６    ゲートバルブ
１３７            カセットステージ
１４０，１４２，１４４    ウェハカセット
１４５            ファンコイルユニット
１４６            載置台
Ｗ                ウェハ
【図１】
0004781505.tif 000002
【図２】
0004781505.tif 000003
【図３】
0004781505.tif 000004
【図４】
0004781505.tif 000005