(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の所定の処理因子の値を初期値から目標値に移行させて前記基板の処理を行う基板処理装置であって、
(a) 前記処理因子の移行開始からの経過時間を計時する計時手段と、
(b) 前記処理因子の現在値を検出する検出手段と、
(c) 所定の異常処理を行う異常処理手段と、
を備え、
前記経過時間が前記所定の閾値時間に到達する前に前記現在値が前記目標値に至った場合には前記基板の処理が正常と判断し、前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が所定の閾値時間に到達した場合には前記基板の処理が異常と判断して前記異常処理手段は所定の異常処理を行い、
前記処理因子の移行開始から前記基板の処理が開始され、
前記閾値時間は、前記処理因子の移行開始から前記基板の処理完了までの処理時間と別に設定されるとともに、前記処理時間より短い時間として設定されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板の所定の処理因子の値を初期値から目標値に移行させて前記基板の処理を行う基板処理装置であって、
(a) 前記移行を開始した後の経過時間を計時する計時手段と、
(b) 前記処理因子の現在値を検出する検出手段と、
(c) 所定の異常処理を行う異常処理手段と、
を備え、
前記経過時間が前記所定の閾値時間に到達する前に前記現在値が前記目標値に至った場合には前記基板の処理が正常と判断し、前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が所定の閾値時間に到達した場合には前記基板の処理が異常と判断して前記異常処理手段は所定の異常処理を行い、
前記目標値は、前記処理因子の最終的な到達値よりも前記初期値に近い側に設定されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記処理因子は、前記基板の処理部空間における内部環境因子であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置において、
前記処理因子は、前記処理部空間内の気圧であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記処理因子の前記目標値は、前記初期値よりも低圧側の値であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記目標値および前記閾値のうち少なくとも一方が、前記基板の処理条件に応じて可変であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記閾値時間として、
1)第１閾値時間と、
2)前記第１閾値時間よりも長い第２閾値時間と、
が設定されており、
前記異常処理手段が、
(c-1) 前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が前記第１閾値時間を越えた場合には、所定の警告処理を行うとともに前記基板の処理を続行させる警告処理手段と、
(c-2) 前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が前記第２閾値時間を越えた場合には、所定のエラー処理を行うとともに、前記基板の処理を中止させるエラー処理手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記目標値は、前記処理因子の最終的な到達値よりも安全マージンだけ前記初期値に近い側に設定されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
基板の所定の処理因子の値を初期値から目標値に移行させて前記基板の処理を行う基板処理方法であって、
(a) 前記処理因子の値を前記初期値から前記目標値に移行させるべく前記処理因子の変化を開始する工程と、
(b) 前記処理因子の移行開始からの経過時間を計時する工程と、
(c) 前記処理因子の現在値を検出する検出工程と、
(d) 前記経過時間が前記所定の閾値時間に到達する前に前記現在値が前記目標値に至った場合には前記基板の処理が正常と判断するが、前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が所定の閾値時間に到達した場合には前記基板の処理が異常と判断して所定の異常処理を行う異常処理工程と、
を備え、
前記処理因子の移行開始から前記基板の処理が開始され、
前記閾値時間は、前記処理因子の移行開始から前記基板の処理完了までの処理時間と別に設定されるとともに、前記処理時間より短い時間として設定されていることを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下、単に「基板」という。）に対して、処理因子（処理室内の気圧など）を目標値に移行させて処理を行う基板処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、処理室内に設けられた処理槽にＨＦ（フッ酸）等の薬液や純水等の処理液に基板を浸漬して処理し、その後、処理槽から基板を引き上げて乾燥する基板処理装置が用いられている。そして、このような装置において、より乾燥効率を上げるため最近では、基板を処理槽内に貯留した処理液から引き上げる際に処理室内の雰囲気を排気することにより、内部の気圧を減圧制御して基板を十分に乾燥させ、その後、処理室外に搬出している。
【０００３】
この減圧制御として、排気を指定時間行えば減圧処理完了とみなして次の処理ステップに進む方法がある。また、他の減圧制御として、処理室内の圧力センサにより検出される圧力が減圧目標値に到達した後に次の処理ステップに進む方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、排気を指定時間行えば減圧完了とする減圧制御では、減圧が完了しているかどうかを確認できないため、減圧未完（乾燥不十分）のまま次の処理ステップに進んでしまい基板の処理品質が低下する場合がある。
【０００５】
また、圧力センサによる減圧制御では、圧力センサや減圧ポンプなどが故障している場合には、検出圧力が減圧目標値に達しないため次の処理ステップに進めず、基板処理が渋滞することがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の処理品質を安定化できるとともに基板処理の渋滞を防止できる基板処理技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板の所定の処理因子の値を初期値から目標値に移行させて前記基板の処理を行う基板処理装置であって、(a)前記処理因子の移行開始からの経過時間を計時する計時手段と、(b)前記処理因子の現在値を検出する検出手段と、(c) 所定の異常処理を行う異常処理手段と、を備え、前記経過時間が前記所定の閾値時間に到達する前に前記現在値が前記目標値に至った場合には前記基板の処理が正常と判断し、前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が所定の閾値時間に到達した場合には前記基板の処理が異常と判断して前記異常処理手段は所定の異常処理を行い、前記処理因子の移行開始から前記基板の処理が開始され、前記閾値時間は、前記処理因子の移行開始から前記基板の処理完了までの処理時間と別に設定されるとともに、前記処理時間より短い時間として設定されている。
【０００８】
また、請求項２の発明は、基板の所定の処理因子の値を初期値から目標値に移行させて前記基板の処理を行う基板処理装置であって、(a) 前記移行を開始した後の経過時間を計時する計時手段と、(b) 前記処理因子の現在値を検出する検出手段と、(c) 所定の異常処理を行う異常処理手段と、を備え、前記経過時間が前記所定の閾値時間に到達する前に前記現在値が前記目標値に至った場合には前記基板の処理が正常と判断し、前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が所定の閾値時間に到達した場合には前記基板の処理が異常と判断して前記異常処理手段は所定の異常処理を行い、前記目標値は、前記処理因子の最終的な到達値よりも前記初期値に近い側に設定されている。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記処理因子は、前記基板の処理部空間における内部環境因子である。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る基板処理装置において、前記処理因子は、前記処理部空間内の気圧である。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理装置において、前記処理因子の前記目標値は、前記初期値よりも低圧側の値である。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記目標値および前記閾値のうち少なくとも一方が、前記基板の処理条件に応じて可変である。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記閾値時間として、1)第１閾値時間と、2)前記第１閾値時間よりも長い第２閾値時間と、が設定されており、前記異常処理手段が、(c-1)前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が前記第１閾値時間を越えた場合には、所定の警告処理を行うとともに前記基板の処理を続行させる警告処理手段と、(c-2)前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が前記第２閾値時間を越えた場合には、所定のエラー処理を行うとともに、前記基板の処理を中止させるエラー処理手段と、を備える。
【００１４】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記目標値は、前記処理因子の最終的な到達値よりも安全マージンだけ前記初期値に近い側に設定されている。
【００１５】
また、請求項９の発明は、基板の所定の処理因子の値を初期値から目標値に移行させて前記基板の処理を行う基板処理方法であって、(a)前記処理因子の値を前記初期値から前記目標値に移行させるべく前記処理因子の変化を開始する工程と、(b)前記処理因子の移行開始からの経過時間を計時する工程と、(c)前記処理因子の現在値を検出する検出工程と、(d)前記経過時間が前記所定の閾値時間に到達する前に前記現在値が前記目標値に至った場合には前記基板の処理が正常と判断するが、前記現在値が前記目標値に至る前に前記経過時間が所定の閾値時間に到達した場合には前記基板の処理が異常と判断して所定の異常処理を行う異常処理工程と、を備え、前記処理因子の移行開始から前記基板の処理が開始され、前記閾値時間は、前記処理因子の移行開始から前記基板の処理完了までの処理時間と別に設定されるとともに、前記処理時間より短い時間として設定されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
＜基板処理装置の概要＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す斜視図である。なお、この基板処理装置１の全体構成は、後述する各実施形態に共通の例となっている。図示のように、このユニットは、未処理基板を収納しているカセットＣが投入されるカセット搬入部２と、このカセット搬入部２からのカセットＣが載置され内部から複数の基板が同時に取り出される基板取出部３と、カセットＣから取り出された未処理基板が各種の処理液によって順次処理される基板処理部５と、処理後の複数の処理済み基板が同時にカセット中に収容される基板収容部７と、処理済み基板を収納しているカセットＣが払い出されるカセット搬出部８とを備える。さらに、装置の前側には、基板取出部３から基板収納部７にわたって基板移載搬送機構９が配置されており、処理前、処理中及び処理後の基板を一箇所から別の箇所に搬送したり移載したりする。
【００１７】
カセット搬入部２は、水平移動、昇降移動及び垂直軸回りの回転が可能なカセット移載ロボットＣＲ１を備え、カセットステージ２ａ上の所定位置に載置された一対のカセットＣを基板取出部３に移載する。
【００１８】
基板取出部３は、昇降移動する一対のホルダ３ａ、３ｂを備える。そして、各ホルダ３ａ、３ｂの上面にはガイド溝が刻設されており、カセットＣ中の未処理基板を垂直かつ互いに平行に支持することを可能にする。したがって、ホルダ３ａ、３ｂが上昇すると、カセットＣ中から基板が取り出される。カセットＣ中から取り出された基板は、基板移載搬送機構９に設けた搬送ロボットＴＲに受け渡され、水平移動後に基板処理部５に投入される。
【００１９】
基板処理部５は、薬液を収容する薬液槽ＣＢを備える薬液処理部５２と、純水を収容する水洗槽ＷＢを備える水洗処理部５４と、単一槽内で各種の薬液処理や水洗処理を行う処理槽５６２を備える多機能処理部５６Ａとから構成される。
【００２０】
基板処理部５において、薬液処理部５２及び水洗処理部５４の後方側には、第１基板浸漬機構５５が配置されており、これに設けた上下動及び横行可能なリフタヘッドＬＨ１によって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を薬液処理部５２の薬液槽ＣＢに浸漬したり、水洗処理部５４の水洗槽ＷＢに浸漬したりする。また、多機能処理部５６Ａ内部にはリフタ５６３が配置されており、これに設けた上下動可能なリフタヘッド５６３ａによって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を多機能処理部５６Ａの処理槽５６２内に支持する。
【００２１】
基板収納部７は、基板取出部３と同様の構造を有し、昇降可能な一対のホルダ７ａ、７ｂによって、搬送ロボットＴＲに把持された処理済み基板を受け取ってカセットＣ内に収納する。
【００２２】
また、カセット搬出部８は、カセット搬入部２と同様の構造を有し、移動自在のカセット移載ロボットＣＲ２を備え、基板収納部７上に載置された一対のカセットをカセットステージ８ａ上の所定位置に移載する。
【００２３】
基板移載搬送機構９は、水平移動及び昇降移動が可能な搬送ロボットＴＲを備える。そして、この搬送ロボットＴＲに設けた一対の回転可能なハンド９１、９２によって基板を把持することにより、基板取出部３のホルダ３ａ、３ｂに支持された基板を基板処理部５の第１基板浸漬機構５５に設けたリフタヘッドＬＨ１側に移載したり、このリフタヘッドＬＨ１側から隣りの第２基板浸漬機構５７に設けたリフタヘッド５６３ａ側に移載したり、このリフタヘッド５６３ａ側から基板収納部７のホルダ７ａ、７ｂに移載したりする。
【００２４】
＜多機能処理部５６Ａの要部構成＞
図２および図３は、多機能処理部５６Ａの縦断面図である。これらの図を用いて、その機構的構成を説明する。
【００２５】
多機能処理部５６Ａは、主にケーシング５６０、シャッタ５６１、処理槽５６２、リフタ５６３、リフタ駆動部５６４、ＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６、および圧力センサ５６８を備えている。
【００２６】
ケーシング５６０は、上面に基板搬出入口ＴＯを備え、底面には排気用の配管５６０ｂを備えている。
【００２７】
シャッタ５６１は、水平方向にスライドすることによって開閉する。なお、ケーシング５６０上面に設けられたシール部材５６０ａにより、シャッタ５６１が閉じた状態ではケーシング５６０内は気密性が保たれる。
【００２８】
処理槽５６２は、フッ酸（ＨＦ）および洗浄液である純水ＤＩＷ（以下、併せて「処理液」という。）を満たすことが可能で、それらに基板Ｗが浸漬されて、それぞれエッチング処理や洗浄処理が行われる。また、処理槽５６２の底面には処理液の帰還用の配管５６２ｃ、排液用の配管５６２ｄ、処理液供給用の配管５６２ｅが連結されている。さらに、処理槽５６２の四方の外側面の上端には処理液回収槽５６２ａが設けられており、それには処理液回収用の配管５６２ｂが連結されている。
【００２９】
リフタ５６３は、リフタヘッド５６３ａと保持板５６３ｂとの間に、基板Ｗが遊嵌され、保持される保持溝を多数備えた３本の基板ガイド５６３ｃを備えている。
【００３０】
リフタ駆動部５６４は、サーボモータ５６４ａに取り付けられたタイミングベルト５６４ｂに、シャフト５６４ｃが連結されるとともに、シャフト５６４ｃの上端はリフタ５６３のリフタヘッド５６３ａに連結されており、サーボモータ５６４ａの駆動によりリフタ５６３およびそれに保持された複数の基板Ｗを昇降させ、図２および図３に示した基板Ｗの搬送ロボットＴＲとの受け渡し位置ＴＰ、基板Ｗの乾燥位置ＤＲ、基板Ｗの上記処理液への浸漬位置ＤＰに位置させることが可能となっている。
【００３１】
ＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６は、不活性ガスであるＮ２ガスまたは溶剤蒸気であるＩＰＡベーパーとＮ２ガスの混合ガスを供給するための複数の供給口ＮＯ（図３には一部にのみ参照符号を付した）を備えている。
【００３２】
圧力センサ５６８は、ケーシング５６０の内壁に設けられており、基板の処理因子の現在値であるケーシング５６０内部空間の圧力（気圧）を検出する。
【００３３】
図４は、多機能処理部５６Ａの配管等の構成を示す模式図である。多機能処理部５６Ａは上記機構的構成以外に、これから説明する配管、バルブ、制御部５６７Ａ等を備えている。制御部５６７Ａは、後述の三方弁Ｖ１、バルブＶ２〜Ｖ７およびディスプレイ５６７ｇのそれぞれに電気的に接続されており、制御部５６７Ａの制御により三方弁Ｖ１は、その流路を切替えられるとともに、バルブＶ２〜Ｖ７は開閉される。
【００３４】
配管５６２ｂには、三方弁Ｖ１、ポンプＰおよびフィルタＦが介挿されており、さらにフィルタＦには配管５６２ｃが連結されている。また、三方弁Ｖ１の配管５６２ｂに連結されていないポートは配管５６２ｂｃを通じて処理槽５６２および施設内の排液ラインを連通する配管５６２ｄに連結されており、さらに配管５６２ｄは、その下流側にバルブＶ２が介挿され、この装置が設置される施設内の排液ラインに接続されている。そして、制御部５６７Ａは、バルブＶ２の開閉により処理槽５６２内の処理液の排出を制御でき、さらに三方弁Ｖ１の制御により、処理槽５６２から処理液回収槽５６２ａに溢れた処理液を、フィルタＦで濾過しつつ処理槽５６２へ帰還させたり、配管５６２ｂｃを通じて処理槽５６２内の処理液とともに排液ラインに排出することができる。
【００３５】
配管５６２ｅは、二股に分かれ、その一方はバルブＶ３を介してＨＦ供給源５６７ｂに連結され、他方はバルブＶ４および純水温度調節部５６７ｄを介して純水供給源５６７ｃに連結されており、制御部５６７ＡはバルブＶ３、Ｖ４の制御によりＨＦと純水ＤＩＷのいずれかを処理槽５６２に所定のタイミングで供給する。
【００３６】
配管５６０ｂは、バルブＶ５および減圧ポンプＡＰを介して施設内の排気ラインに連結されている。減圧ポンプＡＰは、制御部５６７Ａに電気的に接続しており、制御部５６７Ａの指令によって減圧ポンプＡＰの起動・停止が行われ、ケーシング５６０内の排気のＯＮ、ＯＦＦができる。
【００３７】
配管５６６ｃは二股に分かれ、その一方はバルブＶ７を介してＮ２供給源５６７ｆに連結され、他方はバルブＶ６を介してＩＰＡ供給源５６７ｅおよびＮ２供給源５６７ｆに連結されている。そして、制御部５６７ＡはバルブＶ６，Ｖ７の制御によりガス供給管５６６ａを通じてＩＰＡベーパーをＮ２ガスをキャリアガスとして供給したり、Ｎ２ガスのみを供給したり、さらには停止することを所定のタイミングで行う。
【００３８】
制御部５６７Ａは、ＣＰＵおよびメモリ（図示せず）を有するとともに、計時部５６７ｈと異常処理部５６７ｉとを有している。計時部５６７ｈは、後述する減圧ステップの処理を開始してからの経過時間の計時を行う。また、異常処理部５６７ｉは、減圧ステップの処理において、減圧異常と判定すると所定の異常処理、つまり、ディスプレイ５６７ｇにアラーム表示させるとともに減圧ポンプＡＰの停止およびＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６からのＮ２ブローを行う。
【００３９】
＜多機能処理部５６Ａの動作＞
図５は、多機能処理部５６Ａの基本動作を説明するタイムチャートである。既述したように、多機能処理部５６Ａは薬液処理と洗浄処理との双方を連続して行うことができるが、ここでは多機能処理部５６Ａを水洗槽単体として使用する場合を例として説明を行う。薬液処理と洗浄処理とを引き続いて行う場合には、図５のタームチャートの水洗処理の前に薬液処理が入る。なお、この基本動作における各部の制御は制御部５６７Ａにより行われる。以下、同図を参照して説明を行う。
【００４０】
まず、１群の基板Ｗが多機能処理部５６Ａ内に搬入された後、ＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６の供給口ＮＯから、ケーシング５６０内にＮ２の供給を行う。そして、リフタ駆動部５６４を駆動させて、基板Ｗを処理槽５６２に徐々に降下させる。浸漬位置ＤＰ（図２、図３）に到達すると、処理槽５６２に純水の供給を行い、処理液回収溝５６２ａ中に溢れた純水を排出しつつ、基板Ｗの水洗処理が開始される。
【００４１】
次に、Ｎ２の供給を停止して、ＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６からＩＰＡの供給を行う。その後、リフタ駆動部５６４を駆動させて、基板Ｗを処理槽５６２から徐々に引き上げる。乾燥位置ＤＲに到達すると、処理槽５６２への純水の供給を停止してから、処理槽５６２を排水して空にするとともに、ＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６からはＩＰＡの代わりにＮ２ガスが供給される。そして、減圧ポンプＡＰを起動してケーシング５６０内を減圧する減圧ステップの処理が行われる。この減圧ステップの処理が完了すると、Ｎ２の供給を停止して基板Ｗを多機能処理部５６Ａから搬出する。
【００４２】
以上が、多機能処理部５６Ａの基本動作であるが、以下では本発明の特徴に対応する減圧ステップの動作を説明する。
【００４３】
図６は、多機能処理部５６Ａの減圧ステップの動作を説明するフローチャートである。また、図７は、減圧ステップにおけるケーシング５６０内の圧力変化の概要を示すタイムチャートである。以下では、これらの図を参照して、減圧ステップの動作を説明する。
【００４４】
ステップＳ１では、基板の一連の処理条件が記述されているレシピ（処理プログラム）のデジタルファイルから、減圧ステップの処理時間Ｔｖの値を取り出す。
【００４５】
次のステップＳ２では減圧目標値Ｐｒを設定する。この減圧目標値Ｐｒは、初期値（大気圧）よりも低圧側に設定される。これについては、デフォルトとして直前に処理した基板についての減圧目標値が設定されており、別のレシピの基板が処理されるような場合に、その新たな基板についてのレシピの記述に基づいてその値が変更される。もっとも、減圧目標値Ｐｒを固定的に定めておくことを禁じるものではない。
【００４６】
ステップＳ３では、減圧異常と判断するための基準時間となる異常閾値時間Ｔｓを設定する。異常閾値時間Ｔｓの値の決定には以下のようないくつかの方式がある。
【００４７】
(1) ステップＳ１で読出すべきレシピに、異常閾値時間Ｔｓの値を記述しておく。
【００４８】
(2) ステップＳ１でレシピから取り出した減圧ステップ時間Ｔｖに基づいて異常閾値時間Ｔｓの値を決定する。たとえば、減圧ステップ時間Ｔｖに係数ｋ（０＜ｋ≦１）を乗じたものや、減圧ステップ時間Ｔｖから所定の時間ΔＴを差し引いたものを異常閾値時間Ｔｓとしてもよい。
【００４９】
(3) 異常閾値時間Ｔｓの値を固定的に設定する。
【００５０】
ステップＳ４では、減圧ポンプＡＰを起動し、計時部５６７ｈにおいてタイマーの計時を開始する。これにより、基板の処理因子であるケーシング５６０内の圧力の初期値（ほぼ大気圧）を減圧目標値Ｐｒに移行させる減圧ステップの処理が開始されるとともに、減圧ステップ開始後の経過時間のカウントが開始される。
【００５１】
ステップＳ５では、圧力センサ５６８によりケーシング５６０内の圧力の現在値を検出する。
【００５２】
ステップＳ６では、ステップＳ５で検出された圧力の現在値が減圧目標値Ｐｒに到達したかを判定する。減圧目標値Ｐｒに到達した場合には、ステップＳ７に進み、到達していない場合には、ステップＳ８に進む。
【００５３】
ステップＳ７では、ステップＳ１でレシピから取り出した減圧ステップ時間Ｔｖに達するまで減圧ポンプＡＰにより継続して減圧を行う。
【００５４】
図７（ａ）は、このステップＳ７に至る動作の例を示す図である。異常閾値時間Ｔｓが経過する前に、検出圧力Ｐａが大気圧（初期値）から減圧目標値Ｐｒまで減圧されているため、減圧が正常と判断して減圧ステップ時間Ｔｖの間、減圧ポンプＡＰを駆動する処理が行われる。これにより、処理室内の圧力は減圧目標値よりも低い最終到達圧力値Ｐｅまで下がり、その圧力状態で確実な基板の乾燥処理が行える。
【００５５】
ステップＳ８では、減圧ステップ処理開始後の経過時間（計時部５６７ｈのタイマー値）が異常閾値時間Ｔｓに到達したかどうかを判定する。異常閾値時間Ｔｓを経過している場合にはステップＳ９に進み、経過していない場合にはステップＳ５に戻る。
【００５６】
ステップＳ９では、減圧異常が生じた旨をディスプレイ５６７ｇに表示する第１異常処理を行う。これにより、オペレータが減圧処理の異常を認識でき、その後の適切な処理を迅速に行うことができる。
【００５７】
ステップＳ１０では、減圧ポンプＡＰを停止して、ＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６からＮ２をケーシング５６０内に供給（ブロー）する第２異常処理を行う。
【００５８】
図７（ｂ）は、このステップＳ１０に至る動作の例を示す図である。検出圧力Ｐｂが減圧目標値Ｐｒに至る前に異常閾値時間Ｔｓに到達した場合には、排気をＯＦＦ、つまり減圧ポンプＡＰを停止する処理が行われる。これにより、減圧異常の場合、減圧ステップを強制的に終了できる。
【００５９】
以上の動作により、圧力センサ５６８によりケーシング５６０内の圧力を確認できるため、基板の減圧（乾燥）処理が確実に行え、基板の処理品質を安定化できる。また、減圧ポンプＡＰや圧力センサ５６８などが異常である場合には、異常処理時間Ｔｓ経過後に減圧ステップを強制的に終了させるため、基板処理における渋滞を防止できる。
【００６０】
ここにおいて、減圧による処理室内の最終到達値Ｐｅではなく、それよりも高い圧力値Ｐｒを減圧目標値としているのは以下のような理由による。すなわち、基板の減圧乾燥に置いては、好ましい圧力値Ｐｅはある程度の安全マージンを考慮して定められており、実際にはそれよりも圧力が若干高くても一応の減圧乾燥の目的が達成できるようになっている。したがって、最終到達値Ｐｅよりも少し高い圧力値にまで減圧される程度の減圧能力が確保されていれば、仮に最終到達値Ｐｅ到達していなくても基板の乾燥は可能である。
【００６１】
そこで、この実施形態における減圧目標値Ｐｒとしては、最終到達値Ｐｅよりも少し高い圧力値（一般的に言えば、処理因子の最終的な到達値よりも初期値に近い側の値）を減圧目標値Ｐｒとして設定し、実際の圧力検出値が異常閾値時間Ｔsまでに減圧目標値Ｐｒにまで下がれば、仮にそれ以上の減圧ができなくても、基板処理に実質的障害はないとして異常処理は行わないようにしている。
【００６２】
最終到達値Ｐｅそのものを減圧目標値Ｐｒとすることもできるが、この場合には減圧能力が若干低下しただけで異常処理がなされてしまう可能性があり、異常検出の感度が高すぎることもある。したがって、上記のように一定のマージンを考慮して、最終到達値Ｐｅよりも高い圧力値Ｐｒを減圧目標値としておくことが好ましい。
【００６３】
＜第２実施形態の多機能処理部の要部構成＞
本発明の第２実施形態の多機能処理部は、第１実施形態の装置における多機能処理部５６Ａの代わりに、それとハードウェア構成は同じであるが、制御部における減圧制御のための構成が異なった多機能処理部５６Ｂを用いている。
【００６４】
図８は、第２実施形態の多機能処理部５６Ｂの配管等の構成を示す模式図である。
【００６５】
制御部５６７Ｂは、異常処理部５６７ｊ、および第１実施形態と同様に計時部５６７ｈを備えている。第２実施形態の異常処理部５６７ｊは、警告処理部５６７ｋとエラー処理部５６７ｍとを有している。
【００６６】
警告処理部５６７ｋは、減圧ステップの処理において、警告閾値時間Ｔａを基準に減圧異常の兆候ありと判定すると、ディスプレイ５６７ｇに警告表示を行う警告処理をする。
【００６７】
エラー処理部５６７ｋは、減圧ステップの処理において、第１実施形態の異常処理部５６７ｉと同様に、エラー閾値時間Ｔｅを基準に減圧異常と判定すると所定の異常処理、つまり、ディスプレイ５６７ｇに減圧エラーの表示させるとともに減圧ポンプＡＰの停止およびＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６からのＮ２ブローを行う。
【００６８】
第２実施形態の多機能処理部５６Ｂの構成は、上記以外については第１実施形態の多機能処理部５６Ａと同様である。
【００６９】
＜多機能処理部５６Ｂの動作＞
図９は、多機能処理部５６Ｂの減圧ステップの動作を説明するフローチャートである。また、図１０は、減圧ステップの動作におけるケーシング５６０内の圧力変化の概要を示すタイムチャートである。図９に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートと類似しているが、上記の警告処理部５６７ｋに係る動作が、主に追加されている。以下では、図９および図１０を参照しながら、図６に示すフローチャートと相違する動作を説明する。
【００７０】
ステップＳ２１、Ｓ２２は、図６のステップＳ１，Ｓ２と同じである。
【００７１】
次のステップＳ２３では、エラー閾値時間Ｔｅと、このエラー閾値時間Ｔｅより短い警告閾値時間Ｔａ（すなわちＴａ＜Ｔｅ）とが設定される。
【００７２】
図６のステップＳ３と同様に、これらの閾値時間Ｔａ，Ｔｅは、以下のような方法で定めることができる。
【００７３】
(1) ステップＳ２１で読出すべきレシピに、閾値時間Ｔａ，Ｔｅ警告閾値時間Ｔａの値をそれぞれ記述しておく。
【００７４】
(2) ステップＳ２１でレシピから取り出した減圧ステップ時間Ｔｖに基づいて閾値時間Ｔａ，Ｔｅの値を決定する。たとえば、減圧ステップ時間Ｔｖに係数ｋ1，ｋ2（０＜ｋ1＜ｋ2≦１）を乗じたものを、それぞれ警告閾値時間Ｔａ、エラー閾値時間Ｔｅとしてもよい。また、減圧ステップ時間Ｔｖから所定の時間ΔＴa、ΔＴeをそれぞれ差し引いたものを、警告閾値時間Ｔａ、エラー閾値時間Ｔｅとしてもよい。
【００７５】
(3) 警告閾値時間Ｔａ、エラー閾値時間Ｔｅの値を固定的に設定する。
【００７６】
次のステップＳ２４、Ｓ２５では、図６のステップＳ４，Ｓ５とそれぞれ同様の処理を行い、ステップＳ２６において圧力検出値が減圧目標値Ｐｒに到達していると判断されれば、ステップＳ２７において図６のステップＳ７と同じ工程を実行する。
【００７７】
ステップＳ２８では、計時部５６７ｈのタイマー値がエラー閾値時間Ｔｅを経過したかどうかを判定する。エラー閾値時間Ｔｅを経過している場合にはステップＳ２９に進み、経過していない場合にはステップＳ３１に進む。
【００７８】
ステップＳ２９、Ｓ３０では、図６に示すフローチャートのステップＳ９、Ｓ１０と同様に、減圧異常の旨をディスプレイ５６７ｇに表示するとともに、減圧ポンプＡＰを停止してＩＰＡ／Ｎ２供給部５６６からＮ２をケーシング５６０内にブローする。
【００７９】
図１０（ｃ）は、このステップＳ３０に至る動作の例を示す図である。検出圧力Ｐ３が減圧目標値Ｐｒに至る前にエラー閾値時間Ｔｅに到達した場合には、排気をＯＦＦ、つまり減圧ポンプＡＰを停止する処理が行われる。これにより、減圧異常の場合、減圧ステップを強制的に終了できる。
【００８０】
ステップＳ３１では、エラー閾値時間Ｔｅにはまだ至っていなくても、既に警告閾値時間Ｔａを経過したかどうかを判定する。そして、警告閾値時間Ｔａを経過している場合にはステップＳ３２に進み、経過してない場合にはステップＳ２５に戻る。
【００８１】
ステップＳ３２では、減圧異常の警告をディスプレイ５６７ｇに表示する。
【００８２】
図１０（ｂ）は、このステップＳ３２を通りステップＳ２７に至る動作の例を示す図である。検出圧力Ｐ２が減圧目標値Ｐｒに至る前に警告閾値時間Ｔａに到達した場合には、警告を表示してオペレータの注意を喚起するとともに減圧動作を継続する。これにより、オペレータは減圧異常の兆候を察知でき、減圧異常によって基板処理に支障が生じる前に、適切な処置を実施できる。
【００８３】
なお、図１０（ａ）は、正常な減圧動作、つまりステップＳ３２を通らずにステップＳ２７に至る動作の例を示す図である。警告閾値時間Ｔａが経過する前に、検出圧力Ｐ１が大気圧から減圧目標値Ｐｒまで減圧されている場合には、減圧が正常であるとして減圧ステップ時間Ｔｖの間、減圧ポンプＡＰを継続して駆動する処理が行われる。
【００８４】
第２実施形態の装置の多機能処理部５６Ｂは、第１実施形態におけるものと同様の効果を奏するだけでなく、さらに第２実施形態の場合、警告閾値時間Ｔａを設定することにより、減圧異常で基板処理に支障が生じる前に、適切な処置が行える。これは、シール部材５６０ａなどの経年劣化により、ケーシング５６０内の密閉度が徐々に低下する場合などに、特に有効である。
【００８５】
＜他の適用例、およびそれらと上記実施形態との比較＞
◎基板処理室（ケーシング）内の減圧については、減圧ポンプを用いるのは必須ではなく、基板処理装置外部に設けた減圧源から排気させるようにしてもよい。また、処理室を加圧して基板処理を行う基板装置の場合には、加圧過程がこの発明の適用対象となる。
【００８６】
◎本発明に係る基板処理技術については、基板処理室内の気圧だけでなく以下のような基板の処理因子についても適用可能である。
【００８７】
すなわち、基板の処理因子としては、
(a) 処理液の温度・濃度・流速などのように、基板に直接作用する処理液や熱輻射の条件に関係する処理因子（作用因子）と、
(b) 環境の気圧・温度・湿度・風速などのように、基板処理の環境を規定する処理因子（環境因子）と、
があり、これらについてこの発明を適用可能である。上記実施形態は、環境因子のひとつとしての環境気圧を異常検出の対象としている。
【００８８】
◎上記の各実施形態では、処理室内の減圧過程そのものが基板の処理（減圧乾燥）の過程の一部分となっているという特質を有している。すなわち、この減圧過程の開始時において既に基板は処理室内に存在し、減圧の過程自身も基板の処理内容（乾燥）に影響する。
【００８９】
このことは、この発明を適用することにとって特に大きな意味がある。その説明のために、上記実施形態とは異なって、処理因子の調整が完了してから基板がその処理因子の影響を受けるような装置（以下「後入れ型装置」）を考える。たとえば処理室の温度を処理因子とし、処理室の温度を初期温度から目標温度まで昇温させてから基板を処理室に搬入するような装置である。
【００９０】
このような「後入れ型装置」においては、処理因子が目標値に達する時間と、実質的な処理時間とは別であり、処理因子の値の移行についての異常閾値時間（警告閾値時間、エラー閾値時間に分ける場合にはそれらの双方）は、準備過程での異常検出閾値としての意味を有するだけである。したがって、一連の基板処理のスループットの維持において許容できる時間内に目標値まで処理因子が移行しさえすればよく、異常閾値時間は主としてそのような観点から定めることになる。つまり、異常閾値時間の設定によって「異常」と判断されるのは、所定のスループットが維持できそうにない程度の能力低下である。
【００９１】
ところが、上記実施形態のような場合には、圧力が減圧目標値Ｐｒや最終到達値Ｐｅになってから以後に初めて減圧乾燥の作用が生するのではなく、それに至るまでの減圧過程においても基板に対する減圧乾燥作用が機能している。したがって、減圧乾燥の全処理時間（図７の減圧ステップ時間Ｔｖ）は、減圧が完了してからではなく、減圧を開始してからの全時間として設定される。
【００９２】
このような装置において、減圧ステップ時間Ｔｖとは別に異常閾値時間を設定していない場合を考える。このときには、「最終的には減圧目標値Ｐｒないしは最終到達値Ｐｅに至るだけの減圧能力は持っているが、正常な場合と比較して減圧能力がかなり低下した」というような場合において、減圧目標値Ｐｒないしは最終到達値Ｐｅに至るまでの時間が相対的に長くなる。その結果、減圧後の状態での基板放置時間が短くなって、減圧乾燥処理が不十分になる可能性がある。
【００９３】
これに対して上記の実施形態のように、減圧ステップ時間Ｔｖとは別に異常閾値時間を定めておけば、仮に減圧ステップ時間Ｔｖが経過するまでには目標値まで減圧できたとしても、異常閾値時間までにはその目標値まで減圧されないような状態も「異常」として検出できることになる。したがって、この事態に対して早期に減圧系統の修理などの対策が可能になり、スループットの維持だけでなく、処理品質も維持にも大きく貢献できるのである。
【００９４】
このように、「基板の処理中に（つまり基板がその処理因子の影響を受ける状態で）、処理因子を初期値から目標値へ移行させる」とともに、「異常閾値時間を、その処理因子の移行開始からその処理の完了までの処理時間（上記の例では減圧ステップ時間Ｔｖ）とは別に設定する」ことは、特に大きな技術的効果を奏するものである。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項９の発明によれば、検出手段により基板の処理因子の現在値を検出し、その現在値が目標値に至る前に処理因子の移行開始からの経過時間が所定の閾値時間に到達した場合に所定の異常処理を行う。その結果、検出手段により処理因子の現在値を確認できるため基板の処理品質を安定化できるとともに、現在値が閾値時間内に目標値に到達しない場合には所定の異常処理を行うため基板処理の渋滞を防止できる。
【００９７】
また、請求項３の発明によれば、処理因子は、基板の処理部空間における内部環境因子であるため、基板処理への影響が大きい内部環境因子について、適切な基板処理が行える。
【００９８】
また、請求項４の発明によれば、処理因子は処理部空間内の気圧であるため、基板処理への影響が大きい気圧について、適切な基板処理が行える。
【００９９】
また、請求項５の発明によれば、処理因子の目標値は初期値よりも低圧側の値であるため、基板に対する減圧処理が確実に行える。
【０１００】
また、請求項６の発明によれば、目標値および閾値のうち少なくとも一方が、基板の処理条件に応じて可変であるため、基板の処理条件ごとに適切な目標値、閾値の設定ができる。
【０１０１】
また、請求項７の発明によれば、現在値が目標値に至る前に経過時間が第１閾値時間を越えた場合には、所定の警告処理を行うとともに基板の処理を続行させる。また、現在値が目標値に至る前に経過時間が第２閾値時間を越えた場合には、所定のエラー処理を行うとともに、基板の処理を中止させる。その結果、確実な基板の処理が行えるとともに、基板処理の異常を察知でき、基板処理に支障が生じる前に適切な処置を行うことができる。
【０１０２】
また、請求項２の発明によれば、目標値は処理因子の最終的な到達値よりも初期値に近い側に設定されているため、適切な感度で異常処理の判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の装置に含まれる多機能処理部５６Ａの縦断面図である。
【図３】多機能処理部５６Ａの別の縦断面図である。
【図４】多機能処理部５６Ａの配管等の構成を示す模式図である。
【図５】多機能処理部５６Ａの基本動作を説明するタイムチャートである。
【図６】減圧ステップの動作を説明するフローチャートである。
【図７】ケーシング５６０内の圧力変化の概要を示すタイムチャートである。
【図８】第２実施形態の基板処理装置に含まれる多機能処理部５６Ｂの配管等の構成を示す模式図である。
【図９】減圧ステップの動作を説明するフローチャートである。
【図１０】ケーシング５６０内の圧力変化の概要を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  基板処理装置
５６Ａ、５６Ｂ  多機能処理部
５６７Ａ、５６７Ｂ  制御部
５６７ｇ  ディスプレイ
５６７ｈ  計時部
５６７ｉ  異常処理部
５６７ｋ  警告処理部
５６７ｍ  エラー処理部
５６８  圧力センサ
５６０  ケーシング（処理室）
５６６  ＩＰＡ／Ｎ２供給部
Ｗ  基板
【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】
0004037573.tif 000007
【図７】
0004037573.tif 000008
【図８】
0004037573.tif 000009
【図９】
0004037573.tif 000010
【図１０】
0004037573.tif 000011