(57)【要約】  【課題】処理経過時間毎に異常範囲設定したグラフと比較して異常検知することにより、設定値とは無関係にモニタ値が一定ではないデータの異常を検知する基板処理装置を提供する。  【解決手段】本願発明の基板処理装置は、複数のステップから構成される各種レシピをファイルとして少なくとも格納する記憶部と、少なくとも前記ファイルのパラメータ編集を行うための操作画面を表示する表示部と、該表示部等を介して入力された指示データや前記レシピ編集時におけるパラメータ設定値を入力する入力部とを少なくとも備えた操作部と、各ステップにおいて、前記パラメータ設定値、ステップ終了条件、異常監視条件のそれぞれが指定される所定のレシピを実行する制御部とを有する。【選択図】  図４
2012227370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のステップから構成される各種レシピをファイルとして少なくとも格納する記憶部と、少なくとも前記ファイルのパラメータ編集を行うための操作画面を表示する表示部と、該表示部等を介して入力された指示データや前記レシピ編集時におけるパラメータ設定値を入力する入力部とを少なくとも備えた操作部と、
各ステップにおいて、前記パラメータ設定値、ステップ終了条件、異常監視条件のそれぞれが指定される所定のレシピを実行する制御部と、を備えた基板処理装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記レシピ実行中に測定されるモニタデータに対して時系列にデータを表示する表示領域と、前記モニタデータの監視開始及び監視終了の時間、基準データ及び前記基準データの上限と下限のそれぞれに指定される偏差データ、前記モニタデータが前記監視開始及び監視終了の時間及び前記閾値データで前記表示領域に表示される領域を越えた後に実行される所定の動作を指定する設定手段と、で少なくとも構成される編集画面を少なくとも表示する請求項１記載の基板処理装置。
【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の一種である半導体製造装置のデータ管理に関するものであり、特に、データの健全性の管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、装置を構成する部品毎にモニタデータやイベントデータ等のデータの健全性を管理することは行われている。但し、従来の半導体製造装置の異常検出機能は、設定値に対する偏差または上下限値で異常を検知していたため、設定値等とは無関係にモニタ値が一定ではないデータ、例えば、アッシングやエッチング工程時に発生する光の発光強度等の異常を検知することができなかった。
【０００３】
例えば、特許文献１によれば、部品毎に予め設定された検出条件と判定条件がそれぞれ指定され、各部品に対するデータが前記検出条件を満たしたら異常かどうかの判定を開始し、前記判定条件を超えていたらデータを異常とすることが記載されている。
【０００４】
また、設定値に対する偏差または上下限値を、処理の経過時間毎に設定することができないため、処理開始時の不安定時間は異常を監視することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０９１５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、処理経過時間毎に異常範囲設定したグラフと比較して異常検知することにより、設定値とは無関係にモニタ値が一定ではないデータの異常を検知する基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴は、複数のステップから構成される各種レシピをファイルとして少なくとも格納する記憶部と、少なくとも前記ファイルのパラメータ編集を行うための操作画面を表示する表示部と、該表示部等を介して入力された指示データや前記レシピ編集時におけるパラメータ設定値を入力する入力部とを少なくとも備えた操作部と、各ステップにおいて、前記パラメータ設定値、ステップ終了条件、異常監視条件のそれぞれが指定される所定のレシピを実行する制御部と、を備えた基板処理装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
設定値とは無関係にモニタ値が一定ではないデータの異常を検出できるので、常に一定のプロセス処理となっているか監視できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の横断図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の縦断図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる半導体製造装置におけるコントローラ構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるレシピ構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる異常範囲グラフ編集画面を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、基板処理装置１０の概略横断図であり、図２は、基板処理装置１０の概略横断図である。
【００１１】
基板処理装置１０は、第一の搬送機構(大気搬送機構)としてのＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  Ｍｏｄｕｌｅ）２０と、少なくとも圧力制御される予備室としてのロードロック室４２ａ、４２ｂを備えるロードロック機構２２と、第二の搬送機構(真空搬送機構)２４と、例えば、ウェハ１８などの基板をアッシング処理するプラズマ処理室６８ａ、６８ｂを備えるプロセス機構２６とを備えている。
【００１２】
ＥＦＥＭ２０は、ロードポート３２ａ、３２ｂ及び第一の搬送部である大気搬送ロボット３４を備える。ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）（以下、ポッドと称する）１９が載置される。
大気搬送ロボット３４は、それぞれのロードポート３２ａ、３２ｂに載置されたポッド１９から、ロードロックチャンバ２２へウェハ１８を搬送する。例えば、ポッド１９それぞれに２５枚のウェハ１８が搭載され、大気搬送ロボット３４のツィーザ３８がポッド１９内から５枚のウェハ１８を抜き出し、大気搬送ロボット３４は、Θ軸３６方向に回転してからロードロックチャンバ２２へこの５枚のウェハ１８を搬送するよう構成されている。
【００１３】
図１に示されているように、ロードロックチャンバ２２は、ロードロック室４２ａ、４２ｂと、ポッド１９から搬送されたウェハ１８をロードロック室４２ａ、４２ｂ内でそれぞれ保持するバッファ支持台４４ａ、４４ｂを備えている。バッファ支持台４４ａ、４４ｂは、その下部にインデックスアセンブリ４８ａ、４８ｂを備え、このインデックスアセンブリ４８ａ、４８ｂにより、Θ軸５０ａ、５０ｂ方向に回転し、Ｚ軸５２方向へ上下動する。よって、バッファ支持台４４ａ、４４ｂにＺ軸(縦)方向に一定間隔を隔てて収容された２５枚のウェハは、それぞれ第二の搬送機構２４へ搬送される。バッファ支持台４４ａ、４４ｂは、例えば、炭化珪素やアルミで構成しており、上部板と下部板とを接続する例えば３つの支柱を有する。支柱の長手方向内側には例えば２５個の載置部が平行に形成されている。
【００１４】
第二の搬送機構２４は、第二の搬送室(真空搬送室)として用いられるトランスファーチャンバ５４を備えており、このトランスファーチャンバ５４に、ゲートバルブ５６ａ、５６ｂを介して、ロードロック室４２ａ、４２ｂが取り付けられている。また、ゲートバルブ７４ａ、７４ｂを介して、プラズマ処理室６８ａ、６８ｂが取り付けられている。トランスファーチャンバ５４には第二の搬送部としての真空アームロボット５８が設けられている。真空アームロボット５８はフィンガー６０を備えている。真空アームロボット５８は、Θ軸６２方向に回転し、フィンガー６０をＹ軸６４方向に延伸するように構成されている。
【００１５】
したがって、トランスファーチャンバ５４に設置された真空アームロボット５８はロードロック室４２ａ、４２ｂにストックされた未処理ウェハをプラズマ処理室６８ａ、６８ｂへ移載することができるとともに、処理済ウェハをプラズマ処理室６８ａ、６８ｂからロードロック室４２ａ、４２ｂに移載することができる。
【００１６】
プロセス機構２６は、プラズマ処理室６８ａ、６８ｂを備える。プラズマ処理室６８ａ、６８ｂにはそれぞれウェハ１８を処理する処理室７０ａ、７０ｂと、この処理室７０ａ、７０ｂの上方に配置されプラズマを発生するプラズマ発生室７２ａ、７２ｂが設けられている。
【００１７】
処理室７０ａ、７０ｂにはウェハ１８を載置するサセプタ７６ａ、７６ｂを備え、このサセプタ７６ａ、７６ｂには、これらそれぞれを貫通するリフターピン７８ａ、７８ｂが設けられている。リフターピン７８ａ、７８ｂはそれぞれ、Ｚ軸８０方向に上下する。
【００１８】
プラズマ発生室７２ａ、７２ｂはそれぞれ、反応容器８２ａ、８２ｂを備え、反応容器８２ａ、８２ｂの外部には、高周波コイル８４ａ、８４ｂが設けられている。
【００１９】
このようにプラズマ処理室６８ａ、６８ｂは、高周波コイル８４ａ、８４ｂに高周波電力を印加して、ガス導入口８６ａ、８６ｂから導入されたアッシング処理用の反応ガスをプラズマ化し、そのプラズマを利用してサセプタ７６ａ、７６ｂに載置されたウェハ１８上をアッシング(プラズマ処理)する構成となっている。
【００２０】
図３は、本発明に於けるコントローラ構成を示す図である。本発明に於ける装置コントローラとしてのコントローラシステム７００は、操作部７０１と、メインコントローラとしての統括制御部７０２と、第二搬送装置としての大気ロボットコントローラ７０４と、第一搬送装置としての外側移載装置（真空ロボット）３０を制御する真空ロボットコントローラ７０５とを制御する搬送制御部としてのメカコントローラ７０６がそれぞれＬＡＮ等の通信回線を介して接続されている。
【００２１】
コントローラシステム７００の構成について詳述する。操作部７０１は、モニタ表示、ロギングデータやアラームなどの解析、及びパラメータ編集などを行うための操作画面を表示する図示しない表示部と、該表示部等を介して入力された指示データや各種レシピや各種パラメータをファイルとして格納する図示しない記憶部と、システム制御コマンドなどのコマンドや各種レシピ作成時における各種パラメータの設定値を入力する図示しない入力部とを少なくとも備えている。統括制御部７０２は、コントローラシステム７００全体の運用制御を行う。また、メカコントローラ７０６は、真空ロボットコントローラ７０５、大気ロボットコントローラ７０４等を制御し、真空排気系制御、搬送系制御をそれぞれ行う。サブコントローラ７０３は、各プロセスチャンバＰＣとしてのプロセス制御（温度、カ゛ス、圧力、ＲＦ等）を行う。また、サブコントローラ７０３は、統括制御部７０２の直下の通信回線であるセンサバスを介してウェハ検知センサからの信号を取り込みウェハ情報を確認しながら各ロボット（真空ロボットや大気ロボット）と連動して、搬送制御を実施する。サブコントローラ７０３は、前記統括制御部７０２の命令（指示）に対して、ＭＦＣやＡＰＣ（オートプレッシャーコントローラ）やＲＦ発信機や温調（温度調節器）などに数値データを出力したり、反対に、数値を受信し、前記統括制御コントローラ７０２に送信する。また、サブコントローラ７０３は、命令（指示）されたバルブパターンに対してバルブインターロックを実行し、また、前記バルブパターンに対してハードインターロックを検出し適切な処理を実施する。尚、上記表示部、記憶部、入力部は、操作部７０１と別体であってもよいし、また、メインコントローラ７０１に対して別体であってもよい。尚、図示しないＧＥＭコントローラと、該ＧＥＭコントローラを介して図示しないユーザ(顧客)側のＨｏｓｔコンピュータと接続され、工場内の自動化システムを実現するよう構成される。
【００２２】
コントローラシステム７００の動作について詳述する。操作部７０１は、図示しない前記入力部または図示しない前記ホストコンピュータからの指示により、基板を処理する旨の指示を受け付けると、操作部７０１は、基板を搬送するための搬送レシピや基板を処理するためのプロセスレシピを統括制御部７０２にダウンロードして、該統括制御部７０２は、これらのレシピに基づいてサブコントローラ７０３やメカコントローラ７０６に対して制御を行う。そして、サブコントローラ７０３は、前記プロセスレシピに基づいて基板に所定の処理を施し、真空ロボットコントローラ７０５、大気ロボットコントローラ７０４は、搬送レシピや上記ウェハ情報に基づいて真空ロボットや大気ロボットを動作させて基板の搬送を行う。
【００２３】
ここで、該当部位は、例えば図１の装置構成の場合の選択肢は、装置全体、成膜室１、成膜室２、ロードロック室１、ロードロック室２、真空搬送ロボット、大気搬送ロボット、ゲートバルブ（GV）から選択される。また、ゲートバルブ（GV）は、更に、ゲートバルブ１（GV１）、ゲートバルブ２（GV２）・・・という設定が可能であることはいうまでもない。累積項目は、例えば、ウェハ処理枚数、ＲＦ印加時間、運転時間、ＧＶ開閉回数、搬送回数から選択される。閾値は、所定の数値が入力できるようになっている。運用形態は、例えば、アラーム表示、レシピ実行、ロット投入拒否、チャンバ切り離しから選択される。これらは、それぞれチェック欄が設けられ、チェックの有無により容易に設定が可能である。更に、選択方式として運用形態についても入力手段により入力するように構成することも本願発明の範囲に含まれるのはいうまでもない。つまり、運用形態が多数例えば１０以上になった場合など操作画面上に予め運用形態を表示しておくことが困難な場合でも本願発明は適用できる。尚、レシピ実行の場合は、閾値を超えた場合に実行するレシピを指定する欄(レシピ指定欄)が設けられている。保存ボタンが押下されると、図３の操作部に設定したデータが保存され、同様に図３の統括制御部に設定したデータが転送される。
【００２４】
次に、本実施の形態において、実行されるレシピの構成について、図４を用いて説明する。
【００２５】
複数のステップを時系列に実行していくレシピについて、各ステップは、設定値データ、ステップ終了条件データ、異常監視条件データで構成される。異常監視条件データは、基準グラフ(若しくは基準値)、異常上限/下限グラフ(若しくは上限/下限値)、監視開始/終了時間、処理レベルとで構成される。ここで、設定値データは、各パラメータ(温度、圧力、ガス流量等)の設定値である。ステップ終了条件データは、実行中ステップが終了して次に処理するステップへ移行するための条件である。本願のポイントの一つである異常監視条件が各ステップで監視される。
【００２６】
制御部におけるレシピのステップ処理は、ステップ開始時に設定値を出力し、終了条件を満たすまで待つ。この時に、モニタ値が、ステップの経過時と異常監視条件の異常上限/下限グラフの経過時間における異常範囲を超えているか判断し、超えている場合は処理レベルに応じた動作を行う。
【００２７】
操作部は、レシピ(またはステップ処理)が実行されると、例えば、モニタ値や基準値としての設定値だけでなく、異常の上限及び下限の設定値を経過時間毎に逐次ロギング(記録)されるように構成されている。
【００２８】
図５は、ステップ処理中に異常を監視する異常監視条件を編集する異常範囲グラフ編集画面である。この異常範囲グラフ編集画面は、モニタ値の異常を判断するために基準とする異常基準グラフと、異常範囲を示す異常上限/下限グラフ、異常を監視する期間を示す異常監視開始/終了時間、異常検出時に処置する内容を示す処理レベルを設定するよう構成されている。設定態様として、これらは設定手段として設定ボタンを有し、例えば、設定ボタンを押下して、画面切替を行って、所定の操作を行い設定する場合や同一の画面上で複数の項目が表示され、所定の項目を指定するなどの操作を行い設定する場合がある。
【００２９】
図５は、前記異常基準グラフは、ユーザが直接描画することもできるし、設定値またはロギングデータを読込んで自動的に描画(反映)させることも可能である。また、描画したグラフをユーザが部分変更することも可能である。次に、異常範囲を示す異常上限/下限グラフも、ユーザが直接描画することもできるし、基準グラフに対する偏差グラフを読込んで自動的に描画(反映)させることも可能である。また、描画したグラフをユーザが部分変更することも可能である。異常を監視する期間を示す異常監視開始/終了時間、異常検出時に処置する内容を示す処理レベルは、ステップ処理中にモニタ値が異常上下限グラフの範囲を超えた場合に行う処理内容である。例えば、ワーニング(アラーム表示、ブザー鳴動)とアラーム(ワーニング+レシピ停止)等が設定される。
【実施例１】
【００３０】
図５の異常基準グラフは、プラズマアッシング装置における発光強度を例としたものである。プラズマアッシング装置やプラズマエッチング装置では、一般的にＥＰＤ(End Point Detect)制御が用いられ、処理対象の膜が無くなったことを検知して終了するだけのため、処理レートのずれまでは検知できない。一方、ＲＦ出力やガス、圧力、温度等が一定のステップにも関わらず発光強度は変化する。発光強度は、条件(ウェハの状態及び処理内容)が同一であれば同等なグラフになるので、処理レート変化に伴う発光強度や処理時間の違いを検知することで、常に同じプロセスを提供できる。また、ＲＦ電源等のハードウェアの劣化に伴って発光強度の立ち上りや立下りタイミングのずれ(異常)が生じる場合があり、このずれを検知することにより事前にハードウェアの故障を予知できる。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、発光強度の波形(実データ)を表示させるので、発光強度の波形を基準波形と直接比較することができるので、僅かなずれでも検知することができる。また、本実施の形態において、発光強度のようにモニタ値が一定ではないデータの異常を検出できるので、常に一定のプロセスとなっているか監視することが可能となる。
【実施例２】
【００３２】
モータ制御にてベルトを使用している場合、正常時の速度及び加速度を基準に異常と運用中の速度及び加速度のモニタ値の異常を監視することにより、ベルトの緩みを検知できる場合があるので、ベルトが切れる前に予知することが可能となる。
【００３３】
よって、本実施の形態において、ベルトの劣化のようにモニタ値が一定ではないデータの異常を検出できるので、ハードウェアの劣化等による微妙な変化を捉えることができるようになり、故障予知の効果が期待できる。
【００３４】
上記では基板処理装置の一例として半導体製造装置を示しているが、半導体製造装置に限らず、ＬＣＤ装置のようなガラス基板を処理する装置であってもよい。また、クラスタ型の基板処理装置について示したがインライン型の基板処理装置にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１０       基板処理装置（アッシング装置）
７００    コントローラシステム(装置コントローラ)
７０２    上位コントローラ
【図１】
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【図２】
2012227370.tif 000004
【図３】
2012227370.tif 000005
【図４】
2012227370.tif 000006
【図５】
2012227370.tif 000007