CN112740358B - 基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结构，包含使基板处理系统执行由多个步骤构成的工艺制程的控制部，在工艺制程的执行中，针对满足预先决定的收集条件的步骤，收集针对基板处理系统中的监视对象的部件的部件数据，生成表示收集到的部件数据的相关关系的相关曲线，将生成的相关曲线与预先存储的成为基准的初始相关曲线进行比较，判定相关曲线与初始相关曲线的差量是否超过预先决定的阈值，在超过了阈值的情况下，产生警报。

Description

基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质
技术领域
本公开涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质。
背景技术
在半导体制造领域中，为了实现装置的运转率、生产效率的提高，而蓄积装置的信息，使用该信息来进行装置异常的解析、装置的状态监视。例如，在专利文献1中记载了在异常解析中，使用多个监视数据来确定异常原因的技术。此外，例如，在专利文献2中记载了在异常解析中显示多个监视数据和事件数据的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-078271号公报
专利文献2：国际公开第2017/168676号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在异常解析中，即使简单地使用多个数据，如果不依赖于各数据的相关关系的经时变化，则可能存在难以掌握的异常。
本公开的目的在于提供一种能够防止与多个数据的相关关系的经时变化相伴的基板的不良生产，提高生产成品率的结构。
用于解决课题的手段
根据本公开的一方式，
提供一种结构，包含执行由多个步骤构成的工艺制程并使基板处理系统进行动作的控制部，
所述控制部在所述工艺制程的执行中，针对满足预先决定的收集条件的步骤，收集针对所述基板处理系统中的监视对象的部件的部件数据，
所述控制部生成表示收集到的所述部件数据的相关关系的相关曲线，
所述控制部对生成的所述相关曲线与预先存储的成为基准的初始相关曲线进行比较，判定所述相关曲线与所述初始相关曲线的差量是否超过预先决定的阈值，
在超过了所述阈值的情况下产生警报。
发明效果
根据本公开，可以提供一种能够防止与多个数据的相关关系的经时变化相伴的基板的不良生产，从而提高生产成品率的技术。
附图说明
图1是表示一实施方式中优选使用的基板处理装置的立体图。
图2是表示一实施方式中优选使用的基板处理装置的侧剖视图。
图3是表示一实施方式中优选使用的控制部的功能结构的图。
图4是表示一实施方式中优选使用的主控制器的功能结构的图。
图5是表示一实施方式中优选使用的、包含成为监视对象的部件的基板处理系统的结构例的图。
图6是表示在一实施方式中实施的工艺制程的各步骤中，对成为收集的对象的部件、部件数据的收集条件、用于生成相关数据的部件数据的计算方法进行说明的一具体例的说明图。
图7是表示在一实施方式中生成的相关曲线的一具体例的说明图。
图8是表示在一实施方式中显示的画面的一具体例的说明图。
图9是在一实施方式中利用的各传感器信息的组合模式区分原因判定表的图示例。
图10是表示在一实施方式的变形例中优选使用的、包含成为监视对象的部件的基板处理系统的结构例的图。
图11是在一实施方式的变形例中利用的各传感器信息的组合模式区分原因判定表的图示例。
具体实施方式
＜一实施方式＞
以下，一边参照图1～图9一边对本公开的一实施方式进行说明。
(1)基板处理装置的结构
首先，使用附图对一实施方式的基板处理装置的结构例进行说明。但是，在以下的说明中，有时对相同的结构要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。另外，附图为了使说明更加明确，而与实际的方式相比，有时示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，但终究只是一例，并不限定本发明的解释。
(基板处理装置的概要)
如图1以及图2所示，应用本公开的基板处理装置(以后，也简称为装置)1具有框体2，在该框体2的正面壁3的下部开设有以能够维护的方式设置的开口部(正面维护口)4，该开口部4通过正面维护门5来开闭。
在框体2的正面壁3以连通框体2的内外的方式开设有晶片盒搬入搬出口6，晶片盒搬入搬出口6通过前挡板7而开闭，在晶片盒搬入搬出口6的正面前方侧设置有装载端口8，该装载端口8构成为对载置的晶片盒9进行对位。该晶片盒9是密闭式的基板搬送容器，通过未图示的工序内搬送装置搬入到装载端口8上，此外，从该装载端口8上搬出。
在框体2内的处于前后方向的大致中央部的上部设置有旋转式晶片盒架11，该旋转式晶片盒架11构成为储存多个晶片盒9。旋转式晶片盒架11具有垂直竖立设置且间歇旋转的支柱12、和处于上中下层的各位置呈放射状地支撑于该支柱12的多层的搁板13，该搁板13构成为以载置多个晶片盒9的状态进行储存。在旋转式晶片盒架11的下方设置有晶片盒开启器14，该晶片盒开启器14具有载置晶片盒9或能够开闭该晶片盒9的盖的结构。
在装载端口8与旋转式晶片盒架11、晶片盒开启器14之间设置有晶片盒搬送机构15，该晶片盒搬送机构15构成为保持晶片盒9而能够升降，能够在水平方向上进退，在装载端口8、旋转式晶片盒架11、晶片盒开启器14之间搬送晶片盒9。
在框体2内的处于前后方向的大致中央部的下部，遍及后端地设置有子框体16。在该子框体16的正面壁17，以沿垂直方向上下2层排列的方式开设有一对晶片搬入搬出口19，所述晶片搬入搬出口19用于针对子框体16内搬入搬出晶片(以后，也称为基板)18，针对上下层的晶片搬入搬出口19分别设置晶片盒开启器14。
晶片盒开启器14具有载置晶片盒9的载置台21和对晶片盒9的盖进行开闭的开闭机构22。晶片盒开启器14构成为通过利用开闭机构22对载置于载置台21的晶片盒9的盖进行开闭，从而对晶片盒9的晶片出入口进行开闭。
子框体16从配设有晶片盒搬送机构15或旋转式晶片盒架11的空间(晶片盒搬送空间)中构成气密的移载室23。在该移载室23的前侧区域设置有晶片移载机构(基板移载机构)24，该基板移载机构24具有载置基板18的所需片数(图示中为5片)的晶片载置板25，该晶片载置板25能够在水平方向上直线运动，能够在水平方向上旋转或者能够升降。基板移载机构24构成为针对晶舟(基板保持体)26装填及送出基板18。
在移载室23的后侧区域，构成收纳晶舟26而使其待机的待机部27，在该待机部27的上方设置有立式的处理炉28。该处理炉28在内部形成处理室(反应室)29，该处理室29的下端部为炉口部，该炉口部通过炉口闸门31来开闭。
在框体2的右侧端部与子框体16的待机部27的右侧端部之间设置有作为用于使晶舟26升降的升降机构的晶舟升降机32。在与该晶舟升降机32的升降台连结的臂33水平地安装有作为盖体的密封盖34，该盖体34垂直地支承晶舟26，在将该晶舟26装入处理室29的状态下能够气密地封闭炉口部。
晶舟26构成为将多片(例如50片～125片左右)基板18以其中心对齐并以水平姿势多层地保持基板18。
在与晶舟升降机32侧对置的位置配设有清洁单元35，该清洁单元35由供给风扇和防尘过滤器构成，以便供给净化的空气或者作为惰性气体的清洁空气36。在基板移载机构24与清洁单元35之间设置有作为使基板18的圆周方向的位置整合的基板整合装置的槽口对准装置(未图示)。
从清洁单元35吹出的清洁空气36在流通过槽口对准装置(未图示)和基板移载机构24、晶舟26之后，被未图示的管道吸入，排出到框体2的外部，或者通过清洁单元35而被吹出到移载室23内。
接着，对装置1的动作进行说明。
当晶片盒9供给到装载端口8时，晶片盒搬入搬出口6通过前挡板7而开放。利用晶片盒搬送装置15通过晶片盒搬入搬出口6向框体2的内部搬入装载端口8上的晶片盒9，而载置到旋转式晶片盒架11的指定的搁板13。晶片盒9暂时保管在旋转式晶片盒架11后，利用晶片盒搬送装置15从搁板13搬送到任一个晶片盒开启器14而移载到载置台21，或者从装载端口8直接移载到载置台21。
此时，晶片搬入搬出口19通过开闭机构22来关闭，移载室23被清洁空气36流通且充满。由于在移载室23中作为净化空气36而充满氮气，因此，移载室23的氧浓度比框体2内部的氧浓度低。
载置于载置台21的晶片盒9的开口侧端面被按压到处于子框体16的正面壁17的晶片搬入搬出口19的开口边缘部，并且盖通过开闭机构22而被取下，从而开放晶片出入口。
当晶片盒9通过晶片盒开启器14而开放时，基板18通过基板移载机构24而被从晶片盒9取出，移送到槽口对准装置(未图示)，在通过该槽口对准装置对基板18进行了整合之后，基板移载机构24将基板18搬入到位于移载室23的后方的待机部27，装填(装载)到晶舟26中。
将基板18交接到晶舟26中的基板移载机构24返回到晶片盒9，将下一基板18装填到晶舟26中。在利用一方(上端或下层)的晶片盒开启器14中的基板移载机构24进行基板18相对晶舟26的装填作业中，利用晶片盒搬送装置15从旋转式晶片盒架11向另一方(下层或上层)的晶片盒开启器14搬送、移载其他的晶片盒9，基于另一方的晶片盒开启器14的晶片盒9的开放作业得以同时进行。
当预先指定的片数的基板18装填到晶舟26中时，通过炉口闸门31关闭的处理炉28的炉口部通过炉口闸门31而开放。接着，晶舟26通过晶舟升降机32而上升，搬入(载入)到处理室29中。
载入后，通过密封盖34气密地封闭炉口部。另外，在本实施方式中，具有在该定时(载入后)将处理室29置换为惰性气体的吹扫工序(预吹扫工序)。
利用真空泵等气体排出机构(未图示)进行真空排气，使得处理室29成为所希望的压力(真空度)。此外，利用加热器驱动部(未图示)加热至规定温度，使得处理室29成为所希望的温度分布。此外，利用气体供给机构(未图示)供给被控制为规定流量的处理气体，在处理气体在处理室29流通的过程中，与基板18的表面接触，在基板18的表面上实施规定的处理。并且，反应后的处理气体通过气体排出机构而从处理室29排出。
在经过预先设定的处理时间时，利用气体供给机构从惰性气体供给源(未图示)供给惰性气体，处理室29置换为惰性气体，并且处理室29的压力恢复为常压(后吹扫工序)。然后，利用晶舟升降机32经由密封盖34使晶舟26下降。
对于处理后的基板18的搬出，以与上述说明相反的过程，将基板18以及晶片盒9送出到框体2的外部。未处理的基板18进一步装填到晶舟26中，重复进行基板18的处理。
(控制部的功能结构)
接着，参照图3，对以作为操作部的主控制器201为中心的控制部(控制系统)200的功能结构进行说明。
如图3所示，控制部200具有：主控制器201、作为搬送控制部的搬送系统控制器211、作为处理控制部的工艺系统控制器212、以及作为数据监视部的装置管理控制器215。装置管理控制器215作为数据收集控制器发挥作用，收集装置1内外的装置数据，监视装置1内的装置数据DD的健全性。在本实施方式中，控制部200收纳在装置1内。此外，搬送系统控制器211、工艺系统控制器212、装置管理控制器215与主控制器201的结构相同。
这里，装置数据DD是装置1对基板18进行处理时的处理温度、处理压力、处理气体的流量等与基板处理相关的数据(以后，也称为控制参数)、与制造出的制品基板的品质(例如成膜的膜厚以及该膜厚的累积值等)相关的数据、与装置1的结构部件(石英反应管、加热器、阀、质量流量控制器(以后，MFC)等)相关的部件数据(例如设定值、实测值)等，在装置1对基板18进行处理时使各结构部件进行动作而产生的数据。
主控制器201例如通过100BASE-T等LAN线路LAN1，与搬送系统控制器211及工艺系统控制器212电连接，因此，成为能够实现各装置数据DD的收发、各文件的下载及上传等的结构。
外部的上位计算机300、管理装置310例如经由100BASE-T等通信网络LAN2与主控制器201连接。因此，即使是在装置1设置于无尘室内的情况下，上位计算机300或管理装置310也能够配置于无尘室外的事务所等。
装置管理控制器215构成为通过LAN线路与主控制器201连接，从主控制器201收集装置数据DD，使装置的运转状态定量化而显示在画面上。另外，对于装置管理控制器215在后面进行详细说明。
搬送系统控制器211与主要由旋转式晶片盒架11、晶舟升降机32、晶片盒搬送装置15、基板移载机构24、晶舟26及旋转机构(未图示)构成的基板搬送系统211A连接。搬送系统控制器211构成为分别控制旋转式晶片盒架11、晶舟升降机32、晶片盒搬送装置15、基板移载机构24、晶舟26及旋转机构(未图示)的搬送动作。
工艺系统控制器212具有：温度控制器212a、压力控制器212b、气体流量控制器212c、序列发生器212d。这些温度控制器212a、压力控制器212b、气体流量控制器212c、序列发生器212d构成子控制器，与工艺系统控制器212电连接，因此，能够实现各装置数据DD的收发、各文件的下载及上传等。
温度控制器212a与主要由加热器及温度传感器等构成的加热机构212A连接。温度控制器212a构成为通过控制处理炉28的加热器的温度来调节处理炉28内的温度。另外，温度控制器212a构成为进行闸流晶体管的开关(接通断开)控制，控制供给到加热器线材的电力。
压力控制器212b与主要由压力传感器、作为压力阀的APC阀以及真空泵构成的气体排出机构212B连接。压力控制器212b构成为根据由压力传感器检测出的压力值，控制APC阀的开度以及真空泵的开关(接通断开)，以使处理室29的压力在所希望的定时为所希望的压力。
气体流量控制器212c由MFC212c构成。
序列发生器212d构成为通过使阀212D开闭来控制来自处理气体供给管、吹扫气体供给管的气体的供给、停止。
这样的结构的工艺系统控制器212构成为控制MFC212c、阀212D，使得供给到处理室29的气体的流量在所希望的定时为所希望的流量。
另外，本实施方式涉及的主控制器201、搬送系统控制器211、工艺系统控制器212、装置管理控制器215无论专用的系统如何，都能够使用通常的计算机系统来实现。例如，通过从储存用于执行上述处理的程序的记录介质(USB键等)将该程序安装到通用计算机，由此能够构成执行规定处理的各控制器。
并且，包含主控制器201、搬送系统控制器211、工艺系统控制器212、装置管理控制器215以外的各控制器启动所提供的程序，在OS的控制下，与其他应用程序同样地执行，由此，能够执行规定的处理。
(主控制器的结构)
接着，一边参照图4一边对主控制器201的结构进行说明。
主控制器201构成为包含以下部分：主控制控制部220；作为主控制存储部的硬盘222；操作显示部227，其包含显示各种信息的显示部、和受理来自操作者的各种指示的输入部；以及作为主控制通信部的收发模块228，其与装置1内外进行通信。主控制控制部220包含CPU(中央处理装置)224、作为临时存储部的存储器(RAM、ROM等)226，构成为具有时钟功能(未图示)的计算机。
在硬盘222中，储存有定义了基板的处理条件及处理过程的制程等各制程文件、用于执行这些各制程文件的控制程序文件、定义了用于执行制程的参数的参数文件、以及除了错误处理程序文件及错误处理的参数文件外，还包含输入工艺参数的输入画面在内的各种画面文件、各种图标文件等(均未图示)。
此外，也能够在操作显示部227的操作画面上设置图3所示的、作为输入部的各操作按钮，所述输入部输入对基板搬送系统211A、加热机构212A、气体排出机构212B以及气体供给系统212C的动作指示。
操作显示部227构成为显示用于操作装置1的操作画面。操作显示部227将根据经由操作画面在装置1内生成的装置数据DD的信息显示于操作画面。操作显示部227的操作画面例如是使用了液晶的触摸面板。操作显示部227受理来自操作画面的、作业者的输入数据(输入指示)，并将输入数据发送至主控制器201。此外，操作显示部227受理执行在存储器(RAM)226等展开的制程、或储存在硬盘222中的多个制程中的任意的基板处理制程(以后，也称为工艺制程)的指示(控制指示)，发送至主控制控制部220。
另外，在本实施方式中，构成为在装置管理控制器215启动时，通过执行各种程序等，将所储存的各画面文件以及数据表展开，读入装置数据DD，由此，将表示装置的运转状态的各画面显示于操作显示部227。
主控制通信部228与交换式集线器等连接，主控制器201经由网络与外部的计算机300或装置1内的其他控制器(211、212、215)等进行数据的发送及接收。
此外，主控制器201经由未图示的网络对外部的上位计算机300，例如主计算机发送装置1的状态等装置数据DD。另外，根据存储在主控制存储部222中的各制程文件、各参数文件等，由控制部200来控制装置1的基板处理动作。
(2)基板处理方法的步骤
接着，对使用本实施方式的装置1实施的、具有规定的处理工序的基板处理方法进行说明。这里，对于规定的处理工序列举实施基板处理工序的情况为例，所述基板处理工序是半导体器件的制造工序中的一个工序。
在实施基板处理工序时，工艺制程例如在工艺系统控制器212内的RAM等存储器中展开。并且，根据需要，从主控制器201对工艺系统控制器212、搬送系统控制器211给予动作指示。这样实施的基板处理工序至少具有搬入工序、成膜工序和搬出工序。
(移载工序)
从主控制器201对搬送系统控制器211发出基板移载机构24的驱动指示。并且，按照来自搬送系统控制器211的指示，基板移载机构24开始基板18从载置台21上的晶片盒9向晶舟26的移载处理。在预定的所有基板18向晶舟26的装填(晶片供给)完成之前，进行该移载处理。
(搬入工序)
当规定片数的基板18装填到晶舟26中时，晶舟26通过按照来自搬送系统控制器211的指示而进行动作的晶舟升降机32并上升，装入到形成于处理炉28内的处理室29中(晶舟装载)。当晶舟26被完全装入时，晶舟升降机32的密封盖34将处理炉28的歧管的下端气密地封闭。
(成膜工序)
接着，处理室29内按照来自压力控制部212b的指示，通过真空泵等真空排气装置进行真空排气，使得成为规定的成膜压力(真空度)。此外，处理室29内按照来自温度控制部212a的指示，通过加热器进行加热，以成为规定的温度。接着，按照来自搬送系统控制器211的指示，开始基于旋转机构的晶舟26及基板18的旋转。然后，在维持为规定的压力、规定的温度的状态下，向保持于晶舟26的多片基板18供给规定的气体(处理气体)，对基板18进行规定的处理(例如成膜处理)。另外，在接下来的搬出工序前，有时会使温度从处理温度(规定的温度)下降。
(搬出工序)
当针对载置于晶舟26的基板18的成膜工序完成时，按照来自搬送系统控制器211的指示，然后，使基于旋转机构的晶舟26及基板18的旋转停止，利用晶舟升降机32使密封盖34下降而使歧管的下端开口，并且将保持处理完成的基板18的晶舟26搬出到处理炉28的外部(晶舟卸载)。
(回收工序)
然后，保持处理完成的基板18的晶舟26通过从清洁单元35吹出的清洁空气36而被极其有效地冷却。并且，例如冷却至150℃以下时，从晶舟26将处理完成的基板18卸载(晶片卸载)而移载至晶片盒9后，进行新的未处理基板18对晶舟26的移载。
(3)装置状态的监视处理
接着，关于在实施基板处理工序的过程中控制部200进行的控制处理，这里列举进行成膜工序时控制部200的装置管理控制器215进行的装置状态的监视处理为例进行具体说明。
在成膜工序中，如图5所示，在多种处理气体N2-1、N2-2、N2-3分别通过对应的气体流量控制器(MFC)212c调整了流量的状态下，在分别设定的定时，供给到搬入了基板18的处理室(反应室)29。作为多种处理气体N2-1、N2-2、N2-3，例如存在作为原料气体的含有第一元素的气体、作为反应气体或改性气体的含有第二元素的气体、作为吹扫气体发挥作用的惰性气体等。此外，通过气体排出机构212B的APC阀(以后，也简称为阀)212B-1和真空泵(以下，也简称为泵)212B-2从处理室29排出气体，调整反应室29内的压力。反应室29的压力通过压力传感器PG1进行检测。
即，搬入到反应室29的基板18至少通过具有反应室29、MFC212c、阀212B-1、泵212B-2、压力传感器PG1等的基板处理系统来处理。并且，在成膜工序中，工艺系统控制器212控制MFC212c、阀212B-1以及泵212B-2，以使供给到反应室29的各种气体的流量在所希望的定时为所希望的流量。
此时，装置管理控制器215能够作为数据收集控制器发挥作用，收集装置1内外的装置数据DD。更详细而言，作为装置数据DD，装置管理控制器215至少为了监视各MFC212c的动作状态，而从各MFC212c取得关于各MFC212c的流量调整后的各种气体的总实际流量(单位：slm)的数据，并且为了监视阀212B-1以及泵212B-2的动作状态，因此能够从压力传感器PG1取得关于反应室29的实际压力(单位：Pa)的数据。
也就是说，至少反应室29的气体供给侧的部件和反应室29的气体排出侧的部件分别选择一个以上作为监视对象的部件。具体而言，在作为气体供给侧的部件的各MFC212c、作为气体排出侧的部件的阀212B-1以及泵212B-2的动作状态下受到直接影响的压力传感器PG1分别选择为监视对象的部件。并且，装置管理控制器215收集针对通过各MFC212c得到的总实际流量的数据和针对通过压力传感器PG1得到的实际压力的数据，作为针对监视对象的部件的部件数据。
但是，根据需要进行基于装置管理控制器215的部件数据的收集即可。在本实施方式中，如以下说明那样，在工艺制程的执行中，仅针对满足预先决定的收集条件的步骤，进行部件数据的收集。
具体而言，规定执行基板处理工序时的步骤、条件等的工艺制程如图6所示，由多个步骤构成(图中的制程step#)，所述基板处理工序包含成膜工序。该情况下，装置管理控制器215仅针对满足预先决定的收集条件的步骤，进行部件数据的收集。
预先决定的收集条件例如包含构成所执行的工艺制程的各步骤的处理时间、阀212B-1的开闭状态、以及泵212B-2的动作状态。更详细而言，装置管理控制器215例如在步骤的处理时间是规定时间(在本实施方式中为5秒)以上(参照图中的时间[sec])、阀212B-1是打开(Open)状态(参照图中的阀)、且泵212B-2是动作(接通)状态(参照图中的泵)的情况下，作为部件数据，按步骤收集针对通过各MFC212c得到的总实际流量的数据和针对通过压力传感器PG1得到的实际压力的数据(参照图中的粗线框内)。
这样，收集到满足收集条件的各步骤的部件数据后，装置管理控制器215接着如图7所示，生成表示收集到的部件数据彼此间的相关关系的相关曲线。这里，在本说明书中，所谓相关曲线示出了表示反应室29的输入侧的部件数据与反应室29的输出侧的部件数据的关系的关系式。特别是，在本实施方式中，示出了供给至反应室29的通过各MFC212c进行了流量控制的实际气体流量与检测反应室29的压力的压力传感器PG1的关系式。图7所示的相关曲线构成为在纵轴标示压力传感器PG1的实测值，在横轴标示供给到反应室29的气体的实际流量。即，装置管理控制器215在以压力传感器PG1的实测值为纵轴，以对反应室29的气体实际流量为横轴的坐标空间中，将针对在满足收集条件的各步骤中收集到的、基于各MFC212c的总实际流量的数据、和针对基于压力传感器PG1的实际压力的数据相互对应起来进行标示，由此，生成相关曲线。此外，根据工艺制程，有时会收集大量的数据，有时简单地标示数据而无法很好地描画相关曲线。由于存在这样的情况，因此装置管理控制器215例如可以构成为预先使用最小二乘法求出近似曲线而生成相关曲线(关系式)。
并且，通过参照这样生成的相关曲线，装置管理控制器215能够按步骤计算相对于针对基于压力传感器PG1的实际压力的数据(即，压力传感器PG1的实测值)的、针对基于各MFC212c的总实际流量的数据(即，对反应室29的气体实际流量)。
每次执行工艺制程时都进行相关曲线的生成。生成相关曲线后，装置管理控制器215接着将生成的相关曲线与预先存储的成为基准的初始相关曲线进行比较。每次执行工艺制程时都进行与初始相关曲线的比较。
这里，初始相关曲线是成为用于判定生成的相关曲线的异常(相关曲线有无变化)的基准的相关曲线。该初始相关曲线相当于在包含反应室29等的基板处理部发挥规定的成膜性能的状态(即，在成为基准的批次中，例如基板处理部没有问题地发挥成膜性能的状态)下生成的相关曲线。初始相关曲线预先存储在装置管理控制器215能够访问的存储部(例如，主控制器201的主控制存储部222)中。
并且，装置管理控制器215判定相关曲线与初始相关曲线的差量是否超过预先决定的阈值。具体而言，例如，针对任意流量下的反应室29内的压力，求出根据相关曲线计算出的值与根据初始相关曲线计算出的值的差量，判定该差量是否超过预先决定的阈值。此时，任意的流量未必需要是一点，也可以是多点。该情况下，分别求出各点的差量，判定各个差量的合计值是否超过预先决定的阈值。另外，对于成为判定的基础的阈值，也与初始相关曲线同样地，预先存储在装置管理控制器215能够访问的存储部222中。
作为判定的结果，在相关曲线与初始相关曲线的差量超过了阈值的情况下，装置管理控制器215委托主控制器201产生警报。接受这些，主控制器201进行操作显示部227的画面上的警报输出，或者经由网络进行针对外部的计算机300的警报输出。另外，装置管理控制器215在相关曲线与初始相关曲线的差量收敛于阈值内的情况下判定为正常。
使用图8对警报输出的具体方式进行说明。根据图8，能够用装置概要图对哪个部件产生了错误进行颜色区分显示。
如图8所示，对于包含监视对象的部件的各结构要素，它们作为示意性的构成图(装置概要图)而显示在画面上，对于监视对象的部件，通过一览形式的图表(部件管理表格等)显示在画面上。并且，在该显示画面上，例如通过变更显示色，能够将判定为相关曲线的变化的原因的部位与其他部位识别。
具体而言，例如，如果在MFC零点电压产生偏差的情况下或产生MFC流量偏差异常的情况下，则将该MFC的图案、相应栏等的显示颜色变更为规定颜色(例如作为错误显示颜色的黄色)，从而能够与其他部位识别。此外，例如，如果在产生了泵异常的情况下，则将该泵的图案、相应栏等的显示颜色变更为规定颜色(例如作为错误显示颜色的黄色)，从而能够与其他部位识别。
另外，对于警报输出的具体方式，并不限定于这里列举的例子，只要是基于预先设定的方式的方式，也可以是基于其他方式的方式。例如，也可以并非如上述那样变更显示颜色，而一并显示提醒注意的规定图案(例如！标记)。
此外，如图8所示，触摸表示进行了显示变更的部位(警报发生部位)的图标(例如！标记)时，转移到该部位的异常履历的信息显示画面。
通过进行这样的警报输出，装置1的操作者等能够识别需要修理或维护的部位。例如，即使在作为与经时变化相伴并能够产生的基板18的不良生产的对策而进行修理或维护的情况下，也能够极力缩短装置1的停机时间。
此外，通过进行这样的警报输出，与由初始相关曲线规定的情况相比，装置1的操作者等能够识别出多个部件数据之间的相关关系产生了经时的变化。因此，例如，即使成为设置经时变化而能够产生基板18的不良生产的状况，也能够在每次执行工艺制程时进行判定并识别该状况，因此，能够将基板18的不良生产防患于未然而提高生产成品率。
(4)警报原因的判定处理
接着，对在上述的装置状态的监视处理中，在判定为进行警报输出的情况下，进一步由装置管理控制器215进行的警报原因的判定处理进行具体说明。
如果进行上述那样的警报输出，则装置1的操作者等能够识别相关曲线的经时变化。然而，仅通过警报输出难以确定相关曲线变化的原因。因此，在本实施方式中，在警报输出的基础上，还进行用于确定相关曲线变化的原因的判定处理。
具体而言，为了进行警报原因的判定处理，预先准备各传感器信息的组合模式区分原因判定表(以后，也简称为原因判定表)。原因判定表如图9所示，由定义了针对监视对象的部件的错误项目的组合模式的表格构成，存储在装置管理控制器215能够访问的存储部222中。
在这样的原因判定表(表格)中，作为针对监视对象的部件的错误项目，分别设置有与反应室29的气体供给侧的部件相关联的错误项目、和与反应室29的气体排出侧的部件相关联的错误项目。更详细而言，作为与气体供给侧的部件相关联的错误项目，例如列举各MFC212c的零点电压、各MFC212c中的设定流量与实际流量的偏差。此外，作为与反应室29的气体排出侧的部件相关联的错误项目，例如列举从基于压力传感器PG1的检测结果中知晓的反应室29的泄漏速率。并且，通过各MFC212c的零点电压、各MFC212c中的设定流量与实际流量的偏差、以及反应室29的泄漏速率的组合，构成原因判定表。
装置管理控制器215在相关曲线与初始相关曲线的差量超过阈值的情况下，如上述那样产生警报，另一方面按监视对象的部件确认错误项目的产生(例如，有变化/无变化)。各错误项目能够通过监视来自对应的监视对象的部件的传感器信息进行确认。并且，将该确认结果与原因判定表(表格)的相应的组合模式进行对照，确定产生了异常的监视对象的部件，由此，进行针对警报的产生原因的判定处理。
具体而言，例如，如图9中的情况1所示，在仅MFC零点电压存在异常，其他未发现变化的情况下，装置管理控制器215能够将相关曲线的变化的原因(上述警报的原因)断定为MFC零点电压的变化造成的供给气体实际流量的变化。与此相同，例如，如图9中的情况2所示，在仅MFC偏差存在异常，其他未发现变化的情况下，装置管理控制器215能够将相关曲线的变化(警报)的原因断定为MFC故障造成的供给气体实际流量的变化。此外，例如，如图9中的情况3所示，在仅泄漏速率存在异常，其他未发现异常的情况下，装置管理控制器215能够将相关曲线的变化(警报)的原因断定为炉内泄漏量变化。此外，例如，如图9中的情况4所示，在均未发现异常的情况下，装置管理控制器215能够将相关曲线的变化的原因断定为泵212B-2的劣化、或者产生副生成物的排气配管堵塞。
虽然在图9中省略，但作为其他情况(Case)，在产生了MFC零点电压和MFC偏差双方的错误项目的情况下，装置管理控制器215断定为MFC故障，指示主控制器201使产生了异常的MFC停止(发送停止信号)。此外，在产生了MFC零点电压和泄漏速率双方的错误项目的情况下，断定为警报的原因在于它们双方。MFC偏差和泄漏速率的情况也同样。
在现状中，包含排气侧的部件的错误项目的组合的异常原因不明。因此，如图9的情况4那样，在考虑MFC212c、反应室29的泄漏速率以外的原因时，断定为泵212B-2的劣化、或者产生副生成物的排气配管堵塞。本实施方式的原因判定表是一例，能够追加错误项目，将来也能够应对与阀212B-1、泵212B-2相关的错误项目的追加。这样，当错误项目的组合模式增加时，在所有的异常中也能够实现基于原因判定表的原因判定，并且也能够实现恢复处理等的应对。
这样，对于根据原因判定表断定出的原因，装置管理控制器215委托主控制器201与警报输出一起进行报告报知。接受这些，主控制器201在操作显示部227的画面上进行报告报知，或经由网络进行针对外部的计算机300的报告报知。
作为报告报知的具体方式，例如能够使用图8所示的画面。具体而言，例如，如果是在MFC零点电压产生偏差的情况，则将该MFC的图案、相应栏等的显示颜色变更为规定颜色(例如作为错误显示颜色的黄色)，能够与其他部位识别，并且判明了相关曲线的变化的原因后，根据对装置概要图中的MFC(的图案)的触摸操作，显示包含该零点偏移的原因的信息。此外，例如，如果是产生泵异常的情况，则将该泵的图案或相应栏等的显示颜色变更为规定颜色(例如作为错误显示颜色的黄色)，能够与其他部位识别，并且判明了相关曲线的变化的原因后，根据对装置概要图中的泵(的图案)的触摸操作，显示包含该泵异常的原因的信息。另外，对于报告报知的具体方式，并不限定于这里列举的例子，只要是基于预先设定的方式的报告报知的具体方式，也可以是基于其他方式的报告报知的具体方式。例如，也可以对设置于远离未图示的装置1的场所(例如，办公室)的计算机装置(PC)进行数据发送。另外，如果确定了原因的部件(例如，上述MFC或泵等)的错误被解除，则装置概要图、部件管理表格上所显示的可识别的显示返回到原来。
通过进行这样的报告报知，装置1的操作者等能够迅速且准确地执行修理或维护的内容。因此，例如，即使在作为随着经时变化而能够产生的基板18的不良生产的对策而进行修理或维护的情况下，也能够极力缩短装置1的停机时间。
(5)本实施方式的效果
根据本实施方式，得到以下所示的一个或多个效果。
(a)根据本实施方式，生成表示在工艺制程的执行中收集到的各部件数据的相关关系的相关曲线，在该相关曲线与成为基准的初始相关曲线的差量超过了预先决定的阈值的情况下，产生警报。因此，能够将与各部件数据(多个数据)的相关关系的经时变化相伴的基板18的不良生产防范于未然，提高基板18的生产成品率。
(b)此外，在本实施方式中，对满足预先决定的收集条件的步骤进行相关曲线的生成所需的各部件数据的收集。因此，仅在认为对相关曲线的影响大的步骤中进行数据收集即可，实现用于数据收集的处理负荷减轻。
(c)根据本实施方式，预先准备表格形式的原因判定表，在相关曲线与初始相关曲线的差量超过阈值的情况下，按监视对象的部件确认错误项目的产生而与原因判定表的组合模式进行对照，由此，进行确定产生警报的异常的产生原因的判定处理。因此，能够迅速且准确地识别异常发生原因(即，需要修理或维护的部位)，例如，即使在进行伴随经时变化的异常发生部位的修理或维护的情况下，也能够极力缩短装置1的停机时间，其结果是，能够提高装置运转率。
＜变形例＞
接下来，一边参照图10以及图11一边对本实施方式的变形例进行说明。另外，这里，以下仅对与上述实施方式不同的部分进行说明，对于相同的部分省略说明。
这里要说明的变形例是能够在各处设置多个压力传感器，进行基于副生成物的排气配管堵塞部位的缩小的例子。
具体而言，如图10所示，在与上述实施方式的情况同样地直接测量反应室29内的实际压力的压力传感器PG1的基础上，还设置有：在反应室29与阀212B-1之间设置的压力传感器PG2、在阀212B-1与泵212B-2之间的上游侧设置的压力传感器PG3、以及在阀212B-1与泵212B-2之间的上游侧设置的压力传感器PG4。通过这样的结构，在反应室29内的实际压力的基础上，还能够测定排气配管内的各处的实际压力。
这样，在各处设置了多个压力传感器PG1～PG4的情况下，对于警报原因的判定处理用的原因判定表(表格)，也预先准备与之对应的原因判定表。具体而言，作为原因判定表，如图11所示，在上述实施方式所说明的各错误项目的基础上，对于各压力传感器PG1～PG4的检测结果规定为错误项目，预先准备由它们的组合构成的结果。
如果使用这样的原因判定表，则装置管理控制器215能够进行以下那样的针对警报原因的判定处理。
例如，在图11中的情况1中，能够将基于MFC零点电压的变化的供给气体实际流量的变化、同样在情况2中将基于MFC故障的供给气体实际流量的变化、同样在情况3中将炉内泄漏量变化分别断定为相关曲线变化的原因。
此外，在图11中的情况4中，能够将在反应室29与压力传感器PG2之间产生副生成物堆积造成的配管堵塞的情况断定为相关曲线变化的原因。此外，同样在情况5中，能够将在压力传感器PG2与压力传感器PG3之间产生的副生成物堆积造成的配管堵塞判定为相关曲线变化的原因，同样在情况6中，能够将在压力传感器PG3与压力传感器PG4之间产生的副生成物堆积造成的配管堵塞断定为相关曲线变化的原因。此外，同样在情况7中，能够将在压力传感器PG4与泵212B-2之间产生的副生成物堆积造成的配管堵塞、或者泵212B-2的劣化断定为相关曲线变化的原因。
这样，根据这里说明的变形例，通过在各处设置多个压力传感器PG1～PG4，并且预先准备与之对应的原因判定表，能够在进行警报原因的判定处理时，缩小副生成物造成的配管堵塞的部位。因此，能够实现进一步的停机时间缩短，在提高装置运转率方面非常优选。
＜其他实施方式＞
以上，对本发明的一实施方式及其变形例具体地进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式或变形例，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如关于将来的部件的自动管理，以下简单地进行记载。
例如，考虑如下结构：装置管理控制器215相对于预先准备的原因判定表(图9)，分别自动选择作为气体供给侧的部件的各MFC和在作为气体排出侧的部件的APC阀以及真空泵的动作状态下直接受到影响的压力传感器PG1，作为监视对象的部件，并且，装置管理控制器215构成为自动进行与所选择的监视对象的部件相关的初始相关曲线的制作或者选择、以及针对该初始相关曲线的阈值的设定，自动设定本实施例中的用于制作相关曲线的部件数据收集条件。
这样，根据原因判定表，装置管理控制器215分别进行监视对象部件的选择、收集到的部件的数据收集、相关曲线的制作以及相关曲线与初始相关曲线的比较，由此，能够自动地对监视对象的部件进行监视。从构成基板处理装置1的部件中选择最佳的部件，能够高效地进行所需的部件的管理。
在上述实施方式或者变形例中，主要对在半导体制造工序所使用的基板处理装置以及半导体装置的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也能够应用于对液晶显示(LCD)装置那样的玻璃基板进行处理的基板处理装置及其制造方法。
此外，对于成膜工序，只要是在将液体原料气化的状态下供给到处理炉28内的处理室(反应室)29而进行在基板(晶片)18的面上的成膜即可，成膜的膜种类没有特别限定。例如，在成膜工序中成膜的膜种类可以是包含硅化合物(SiN、Si等)的膜，也可以是包含金属化合物(W、Ti、Hf等)的膜，在任一种情况下都能够适当地应用。
此外，在成膜工序中进行的成膜处理中例如包含形成CVD(chemical vapordeposition)、PVD(Physical Vapor Deposition)、氧化膜、氮化膜的处理、形成包含金属的膜的处理等。
此外，在上述实施方式或变形例中，对进行成膜处理的基板处理装置及半导体装置的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也能够应用于其他基板处理装置(曝光装置、光刻装置、涂布装置、利用了等离子体的CVD装置等)。
附图标记说明
1…基板处理装置，18…基板(晶片)，29…处理室(反应室)，200…控制部，201…主控制器，212B…气体排出机构，212B-1…APC阀，212B-2…真空泵，212c…气体流量控制器(MFC)，215…装置管理控制器，DD…装置数据，PG1～PG4…压力传感器

Claims (15)

1.一种基板处理装置，其包含执行由多个步骤构成的工艺制程并使基板处理系统进行动作的控制部，其特征在于，
所述控制部构成为：
判定是否满足预先设定的收集条件，并针对满足预先决定的所述收集条件的步骤，收集针对所述基板处理系统中的监视对象的部件的部件数据，
生成表示收集到的所述部件数据的相关关系的相关曲线，
对所生成的所述相关曲线与预先存储的成为基准的初始相关曲线进行比较，判定所述相关曲线与所述初始相关曲线的差量是否超过预先决定的阈值，
在超过所述阈值的情况下产生警报。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部构成为：
具有定义了针对所述监视对象的部件的错误项目的组合模式的表格，
在超过所述阈值的情况下，根据按每个所述监视对象的部件收集到的所述部件数据确认所述错误项目的产生，与所述表格的相应的组合模式进行对照，确定产生了异常的所述监视对象的部件和该部件所产生的异常的原因。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述监视对象的部件构成为分别选择一个以上的所述基板处理系统所包含的反应室的气体供给侧的部件和所述反应室的气体排出侧的部件。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述监视对象的部件是流量控制器和压力传感器。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
预先决定的所述收集条件包含所述步骤的处理时间、所述基板处理系统所包含的排气阀的开闭状态、以及所述基板处理系统所包含的排气装置的动作状态中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述相关曲线构成为在纵轴标示所述基板处理系统所包含的压力传感器的实测值，在横轴标示供给到所述基板处理系统所包含的反应室的气体的实际流量。
7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部构成为按所述步骤确认是否与所述收集条件一致，在一致的步骤中，计算相对于测量所述基板处理系统所包含的反应室的压力的压力传感器的实测值的、供给到所述反应室的气体的实际流量。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述初始相关曲线为所述基板处理部发挥规定的成膜性能的状态下的所述相关曲线。
9.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
作为针对所述监视对象的部件的错误项目，设置有与所述基板处理系统所包含的反应室的气体供给侧的部件相关联的错误项目、和与所述反应室的气体排出侧的部件相关联的错误项目中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
针对所述监视对象的部件的错误项目构成为所述基板处理系统所包含的质量流量控制器的零点电压、所述质量流量控制器中的设定流量与实际流量的偏差、以及所述反应室的泄漏速率的组合。
11.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部构成为在每次执行所述工艺制程时，生成所述相关曲线，并进行与所述初始相关曲线的比较。
12.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部构成为在任意的多个点的所述实际流量中的所述实测值的差量的合计超过了所述阈值时产生警报。
13.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置具有：显示部，其构成为将所述监视对象的部件作为一览形式的图表，将包含所述监视对象的部件的所述基板处理系统作为装置概要图，并显示在画面上，
所述控制部构成为在超过所述阈值的情况下产生警报，并且使所述显示部以能够识别的方式显示生成了产生该警报的异常的监视对象的部件和未产生该异常的部件。
14.一种半导体装置的制造方法，其具有执行由多个步骤构成的工艺制程并使基板处理系统进行动作的基板处理工序，其特征在于，
所述基板处理工序具有以下工序：
判定是否满足预先设定的收集条件，并针对满足预先决定的所述收集条件的步骤，收集针对所述基板处理系统中的监视对象的部件的部件数据的工序；
生成表示收集到的所述部件数据的相关关系的相关曲线的工序；
对所生成的所述相关曲线与预先存储的成为基准的初始相关曲线进行比较，判定所述相关曲线与所述初始相关曲线的差量是否超过预先决定的阈值的工序；以及
在超过所述阈值的情况下产生警报的工序。
15.一种记录介质，其记录有计算机能够读取的程序，其特征在于，
所述程序经由计算机使基板处理装置执行以下步骤：
执行由多个步骤构成的工艺制程并使基板处理系统进行动作的步骤；
判定是否满足预先设定的收集条件，并针对满足预先决定的所述收集条件的步骤，收集针对所述基板处理系统中的监视对象的部件的部件数据的步骤；
生成表示收集到的所述部件数据的相关关系的相关曲线的步骤；
对所生成的所述相关曲线与预先存储的成为基准的初始相关曲线进行比较，判定所述相关曲线与所述初始相关曲线的差量是否超过预先决定的阈值的步骤；以及
在超过所述阈值的情况下产生警报的步骤。
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