JP2010129956A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】デジタル式ガスパターンパネル上でガス圧や真空圧、溶液残量、配管温度、ガス流量の現状値の確認、ガス流量の設定の変更が可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板を処理する処理室と、基板を加熱する加熱手段44と、前記処理室内に所定の処理ガスを供給するガス供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、デジタル式ガスパターンパネル47を有する操作部29と、前記デジタル式ガスパターンパネルからの指示を受付けて所定の機能を実行する制御部28,31とを具備する。
【選択図】図2

Description

本発明は、ウェーハ等の基板に、酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う基板処理装置、特にガス圧や真空圧、配管温度を表示し、流量制御器の設定が可能な基板処理装置に関するものである。
半導体装置の処理工程の1つとして、シリコンウェーハ等の基板に酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う基板処理工程があり、該基板処理工程を実行する装置として基板処理装置があり、又気密な処理室を画成する縦型処理炉を具備し、所定枚数の基板を一度に処理する縦型基板処理装置がある。
前記処理室内にガスを供給するガス供給ラインや、前記処理室内のガスを排気するガス排気ラインには、各ガス配管を流れるガスの流れを制御するバルブが設けられている。
基板を処理する際には、前記基板処理装置の操作者はメイン画面より操作を行うが、基板処理工程中、基板処理の状態を確認する手段の1つとしてデジタル式ガスパターンパネルがある。
従来の該デジタル式ガスパターンパネルは、前記バルブの開閉設定状態及び開閉の状態を表示し、又ガスが流れている配管を点灯させ、現在ガスが流れている箇所が分る様にする機能がある。更に、デジタル式の表示方法である為、配管等の改造に対応して容易に表示を変更することができる。
然し乍ら、前記処理室内の真空圧や該処理室内に供給されるガス圧、ガスの流れる配管の温度、ガス供給源から供給されるガスの流量の表示は装置の前記メイン画面に一覧表示される様になっており、又所要部位の状態を確認する為には一覧から部位の選択、更に、各種センサの名称を前記メイン画面から検索しなければならず、煩雑であった。又、設定温度の変更、設定流量の変更等についても、一覧から設定箇所を検索し、入力状態に変更して入力する為、やはり作業は煩雑であった。
特開2002−25918号公報
本発明は斯かる実情に鑑み、デジタル式ガスパターンパネル上でガス圧や真空圧、溶液残量、配管温度、ガス流量の現状値の確認、ガス流量の設定の変更が可能な基板処理装置を提供するものである。
本発明は、基板を処理する処理室と、基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内に所定の処理ガスを供給するガス供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、デジタル式ガスパターンパネルを有する操作部と、前記デジタル式ガスパターンパネルからの指示を受付けて所定の機能を実行する制御部とを具備する基板処理装置に係るものである。
本発明によれば、基板を処理する処理室と、基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内に所定の処理ガスを供給するガス供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、デジタル式ガスパターンパネルを有する操作部と、前記デジタル式ガスパターンパネルからの指示を受付けて所定の機能を実行する制御部とを具備するので、ガス圧や真空圧、溶液残量、配管温度、ガス流量の現状値を前記デジタル式ガスパターンパネル上から確認でき、又ガス流量の設定変更を該デジタル式ガスパターンパネル上で行うことができるという優れた効果を発揮する。
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
先ず、図1に於いて、本発明が実施される基板処理装置について概略を説明する。
図1中、1は基板処理装置、2は筐体を示している。前記基板処理装置1へのウェーハ3の搬入搬出は、ウェーハ3が基板搬送容器に収納された状態で行われる。基板搬送容器としては、例えばポッド4が用いられ、該ポッド4にはウェーハ3が所定枚数、例えば25枚収納される。前記ポッド4は、開閉可能な蓋を具備する密閉容器であり、該ポッド4へのウェーハ3の装填、払出しは、前記蓋を開いて実行される。
前記基板処理装置1の前面には基板授受装置5が設けられ、前記ポッド4は図示しない外部搬送装置により前記基板授受装置5に対して搬入搬出が行われる。
前記筐体2の前記基板授受装置5に対峙する部分にはポッド搬入出口6が設けられ、該ポッド搬入出口6を開閉するフロントシャッタ7が設けられており、前記ポッド4が前記フロントシャッタ7を通して前記筐体2内部に搬入搬出される様になっている。
前記筐体2内の前部にはポッド搬送装置8が設けられ、該ポッド搬送装置8は前記ポッド4を保持可能なポッド移載アーム9を具備している。又、該ポッド移載アーム9は昇降、横行(紙面に対して垂直な方向)、進退(紙面の左右方向)可能であり、昇降、横行、進退の協働により前記ポッド4を任意な位置に搬送可能となっている。
前記ポッド搬送装置8に対向し、前記筐体2内の上部にはポッド格納部11が設けられている。該ポッド格納部11は間欠回転可能な複数のポッド収納棚12を有し、各ポッド収納棚12毎に複数の前記ポッド4を格納可能となっている。
前記筐体2内の後部下方には、サブ筐体13が設けられ、該サブ筐体13は移載室14を画成する。
前記サブ筐体13の前壁15には、上下2段にポッドオープナ16,16が設けられる。該ポッドオープナ16はそれぞれ載置台17、蓋着脱機構18を具備し、前記載置台17上に前記ポッド4が載置され、前記前壁15に密着され、前記蓋着脱機構18によって蓋が開閉される様になっている。前記ポッド4の蓋が開放された状態では、該ポッド4の内部と前記移載室14が連通状態となる。
前記筐体2内の後部、前記サブ筐体13の上側には処理炉19が立設される。該処理炉19は処理室を気密に画成する反応管、該反応管の周囲に設けられたヒータを具備し、又、前記反応管にはガス供給ライン、排気ラインが連通されており、前記処理室を加熱すると共に所定の処理圧に維持して、処理ガスの給排を行う様になっている。
前記処理室は、下端に前記移載室14に連通する炉口部を有し、該炉口部は炉口シャッタ21によって開閉される。
前記移載室14には前記処理炉19の下方に、ボートエレベータ22が設けられ、該ボートエレベータ22は前記炉口部を気密に閉塞可能なシールキャップ23を有し、該シールキャップ23にボート24が載置可能であり、前記ボートエレベータ22は前記シールキャップ23を昇降させることで、前記ボート24を前記処理室に装脱可能となっている。又、前記ボート24を前記処理室に装入した状態では、前記シールキャップ23が前記炉口部を気密に閉塞する。
前記移載室14には、前記ポッドオープナ16と前記ボートエレベータ22との間に基板移載機25が設けられ、該基板移載機25はウェーハ3を保持する複数の保持基板プレート(以下ツイーザと称す)26を具備している。該ツイーザ26は、例えば上下に等間隔で5枚配置され、上下の間隔(ピッチ)は前記ポッド4のウェーハ収納ピッチ、ボート24のウェーハ保持ピッチと同一となっている。
前記基板移載機25は、前記ツイーザ26を水平方向に進退可能であり、又昇降可能、垂直軸中心に回転可能とする構成を具備し、進退、回転、昇降の協働によって前記ツイーザ26にウェーハ3を保持し、所望の位置に移載可能となっている。
前記基板処理装置1は、制御装置27を具備しており、該制御装置27は、例えば前記基板処理装置1の前面に配置される。
図2は、前記制御装置27の概略を示している。
28はCPUに代表される制御演算部、29は表示部、31は半導体メモリ、HDD等の記憶部、32は圧力制御部、33は貯留量制御部、34は加熱制御部、35は流量制御部、36は機構制御部を示している。
前記圧力制御部32には圧力調整弁等のガス圧調整器37と真空圧調整器38が接続され、前記ガス圧調整器37を介して図示しないガス供給源より供給されるガス圧力を調整し、前記真空圧調整器38を介して前記処理室内の真空圧を調整し、又それぞれ所要の位置に所定の数だけ設けられたガス圧力計39と真空圧力計41によってガス圧と真空圧の検知を行う。
前記貯留量制御部33は、貯留量制御器42によって、液化処理ガスを貯留するタンク(図6(A)参照)に対する液化ガスの流入量を調整するガス導入バルブ(図示せず)と、気化ガスの排出量を調整するガス排出バルブ(図示せず)を制御する。更に、材料質量計43によって検知された前記タンク内の液化ガスの重量に基づき、液化ガスの重量が所定の値に保持される様制御する。又、検知された液化ガスの重量は前記記憶部31に保存される。
前記加熱制御部34は、前記処理室内に供給される処理ガスを加熱するヒータ、或は前記処理室内を所定の温度迄加熱するヒータ等から成る加熱装置44を制御し、該加熱装置44は処理ガスを供給するガス供給ラインと、前記処理炉19を加熱できる様になっている。又、加熱部位には所定数の温度検知計45が設けられており、該温度検知計45によって検知された加熱部位の温度が前記加熱制御部34に出力される。該加熱制御部34は前記温度検知計45の検知結果に基づき、前記加熱装置44による加熱状態を制御する。又、検知された温度は前記記憶部31に保存される。
前記流量制御部35は、配管の所定箇所に所定数設けられた流量制御器(以下MFCと称す)46を介して、ガス配管内部を流れる処理ガスやパージガスのガス流量を制御する。前記MFC46はガス流量検知手段も兼ねており、該MFC46によってガス配管内を流れるガスの流量が検知され、検知されたガス流量が前記流量制御部35に送られる。又、送出されたガス流量は前記記憶部31に保存される。
前記機構制御部36は、図では省略されているが、前記フロントシャッタ7、前記ポッド搬送装置8、前記ポッド格納部11、前記ポッドオープナ16、前記ボートエレベータ22、前記基板移載機25等の機構部の駆動を制御する。
前記記憶部31には、上記した液化ガス重量のデータ、加熱部位温度のデータ、ガス流量のデータの他に、基板を処理する為のデータ(レシピ)、前記ガス圧調整器37、前記真空圧調整器38、前記貯留量制御器42、前記加熱装置44、前記MFC46を制御する為の制御プログラム、前記機構部を制御する為のシーケンスプログラム、ガスの流れ状態を前記ガスパターンパネル47に表示する為の表示プログラム、該ガスパターンパネル47からの入力を可能にするデータ入力プログラム等のプログラムが格納されており、前記制御演算部28と併せて制御部を構成している。
前記表示部29は前記ガスパターンパネル47とメイン画面48を具備している。前記ガスパターンパネル47には前記基板処理装置1の配管図と共に、所定の位置に所要の数だけ配設された前記ガス圧力計39、前記真空圧力計41、前記材料質量計43、前記温度検知計45、前記MFC46が表示されており、基板処理工程に於いては、ガスが流れている配管を点灯させることで現在ガスがどの配管を流れているのかが分る様になっている。
前記メイン画面48には、各検知器の一覧がリストとして表示されると共に、各検知器の1つ1つに対応した真空圧、ガス圧、液化ガス重量、配管温度、ガス流量等が表示されており、ガス流量は前記メイン画面48から各種変更が可能となっている。又、前記表示部29はマウスやキーボード等の入力デバイスと併せて操作部を構成しているが、前記表示部29をタッチパネルとすることで、該表示部29のみで操作部とすることも可能である。
次に、図3に於いて、前記ガス圧力計39、前記真空圧力計41、前記材料質量計43、前記温度検知計45から出力された現状値が前記ガスパターンパネル47へ表示される作用について説明する。
基板処理工程中、前記制御演算部28には、前記ガス圧力計39、前記真空圧力計41、前記材料質量計43、前記温度検知計45から、常時各検知器の現状値が送られて前記記憶部31に保存され、更に保存された現状値は所定時間間隔で時系列に保存される。或は最新の現状値で順次更新されてもよい。又、前記メイン画面48には全ての検知器の一覧が表示された検知器一覧画面49が表示され、該検知器一覧画面49には各検知機の1つ1つに応じて、前記ガス圧力計39であればガス圧の現状値が表示され、前記真空圧力計41であれば真空圧の現状値が表示され、前記材料質量計43であればタンク内の液化ガスの重量の現状値が表示され、前記温度検知計45であれば前記加熱装置44の温度の現状値が表示されている。
上記の現状値を前記ガスパターンパネル47上で表示する際には、該ガスパターンパネル47の配管図に表示されている所望の検知器を、マウス等の入力デバイスで押下することで前記表示プログラムが連動して立ちあがり、前記ガスパターンパネル47には小ウィンドウ51が押下した検知器上に検知器を隠す形で開かれ、押下した検知器の現状値を前記制御演算部28に要求する。又、前記小ウィンドウ51は、検知器の名称を表示する名称表示ウィンドウ52と、検知器が検知した現状値を表示する現状値表示ウィンドウ53で上下に分割されている(図4参照)。
前記ガスパターンパネル47から現状値を要求された前記制御演算部28は、要求に従って押下された検知器から送られてきている現状値を前記ガスパターンパネル47へと出力する。
該ガスパターンパネル47は、前記制御演算部28から出力された現状値を受取り、前記現状値表示ウィンドウ53に表示する。
以下、具体的に説明する。
図4は、前記ガスパターンパネル47に表示された配管図の一部である。図4(A)は前記ガス圧力計39の押下前を示しており、図4(B)は該ガス圧力計39の押下後を示している。図中、54は押下位置を示す矢印、或はカーソルを示している。
該ガス圧力計39の現状値を表示する際には、所望のガス供給源39a,ガス供給源39b(図4(A)ではカーソル54の示す箇所)を押下することで、押下された前記ガス供給源39a,前記ガス供給源39b上に前記小ウィンドウ51が開かれ、該ガス供給源39a,前記ガス供給源39bから供給されるガスの名称及びガス圧の現状値が前記記憶部31から読込まれ、前記小ウィンドウ51に表示される。
図5は、図4と同様に前記ガスパターンパネル47に表示された配管図の一部であり、図5(A)は前記真空圧力計41の押下前を示しており、図5(B)は該真空圧力計41の押下後を示している。
該真空圧力計41の現状値を表示する際には、所望の真空圧力計41a,真空圧力計41b(図5(A)ではカーソル54の示す箇所)を押下することで、押下された該真空圧力計41a,41b上に前記小ウィンドウ51が開かれ、該真空圧力計41a,41bの名称や真空圧の現状値が前記記憶部31から読込まれ、前記小ウィンドウ51に表示される。
図6は、前記ガスパターンパネル47に表示された配管図の一部である。図6(A)は該ガスパターンパネル47上でタンク55を押下する前を示しており、図6(B)は該タンク55の押下後を示している。
該タンク55は図示しない前記材料質量計43が接続されており、前記貯留量制御器42が制御するガス導入バルブ56とガス排出バルブ57によって前記タンク55内の圧力が調整され、該タンク55内には液化した処理ガスが貯留されている。該タンク55内に残った液化ガスの重量を表示する際には、前記ガスパターンパネル47上で前記タンク55を押下することで前記小ウィンドウ51が開かれ、前記タンク55内に貯留された液化ガスの種類、及び該液化ガスの重量が前記記憶部31から読込まれ、前記小ウィンドウ51に表示される。
図7は、前記ガスパターンパネル47に表示された配管図の一部である。図7(A)はHEATボタン58の押下前を示しており、図7(B)は該HEATボタン58を押下した状態を示しており、図7(C)は該HEATボタン58押下後に配管59を押下した状態を示している。
前記温度検知計45による温度検知は、上記した真空圧、ガス圧、液化ガス重量とは異なる2段階の表示方法となっている。
1段階目として、前記HEATボタン58を押下することによって前記表示プログラムが起動し、前記制御演算部28から送られてきた前記温度検知計45の現状値に従って、加熱されている前記配管59を、例えば50℃未満であれば青色、50℃以上100℃未満であれば黄色、100℃以上150℃未満であれば橙色、150℃以上であれば赤色等で色分けして表示される。
2段階目として、加熱されている前記配管59の内、所望の配管59a,59b(図7(B)ではカーソル54の示す箇所)を押下することによって前記小ウィンドウ51が開かれ、前記配管59aと前記配管59bの名称、温度の現状値、温度の設定値が前記記憶部31から読込まれ、前記小ウィンドウ51に表示される。
次に、図8に於いて、前記MFC46から出力されたガス流量の現状値が前記ガスパターンパネル47へ表示され、該ガスパターンパネル47上から前記MFC46の設定を変更し、ガス流量を調整する作用について説明する。
基板処理工程中、前記制御演算部28には、前記MFC46から常時ガス流量の現状値が送られて前記記憶部31に保存され、更に保存された現状値は所定時間間隔で時系列に保存される。或は最新の現状値で順次更新されてもよい。又、前記メイン画面48には、各MFC46それぞれのガス流量の現状値と設定値が表示されており、通常該MFC46の設定は前記メイン画面48の前記検知器一覧画面49から行われる。
ガス流量の現状値を前記ガスパターンパネル47上で表示する際には、該ガスパターンパネル47の配管図に表示されている所望の前記MFC46を、マウス等の入力デバイスで押下することで前記表示プログラムが連動して立ちあがり、前記ガスパターンパネル47には前記小ウィンドウ51が押下した検知器上に検知器を隠す形で開かれ、押下した該MFC46の現状値を前記制御演算部28に要求する。
前記ガスパターンパネル47から現状値を要求された前記制御演算部28は、要求に従って押下された前記MFC46から送られてきている現状値を前記ガスパターンパネル47へと出力する。
該ガスパターンパネル47は、前記制御演算部28から出力された前記MFC46の現状値を受取り、前記現状値表示ウィンドウ53に表示する。尚、該現状値表示ウィンドウ53には、前記制御演算部28から出力された現状値と共に、前記記憶部31に保存されていた設定値も表示される。
ガス流量の設定を前記ガスパターンパネル47上で変更する際には、一度押下され、前記小ウィンドウ51が開いた状態から、前記現状値表示ウィンドウ53を押下することによってデータ入力プログラムが起動され、該現状値表示ウィンドウ53の現状値が表示されていた箇所が反転表示され、該箇所にキーボード等を介して前記MFC46の設定値が入力可能となる。
該MFC46に所要の設定値を入力し、決定すると、前記ガスパターンパネル47から前記制御演算部28に新たな設定値が送信され、該制御演算部28から前記MFC46に設定値が送信され、該MFC46のガス流量の設定値が変更される。
図9は、前記ガスパターンパネル47に表示された配管図の一部である。図9(A)は前記MFC46の押下前を示しており、図9(B)は該MFC46の押下後を示している。
該MFC46の現状値を表示する際には、所望の該MFC46を押下することで前記小ウィンドウ51が開かれ、前記MFC46の名称及びガス流量の現状値が前記記憶部31から読込まれ、前記小ウィンドウ51に表示される。
前記MFC46の設定を変更する際には、前記現状値表示ウィンドウ53の現状値が表示されていた箇所を押下することによって、現状値が表示されていた箇所が反転表示されて設定値を入力可能となり、新たな設定値を入力することで前記MFC46の設定変更を行うことができる。
上述した様に、本発明は前記ガスパターンパネル47上に表示された配管図上の各検知器を押下することによって、ガス圧、真空圧、液化ガス重量、ヒータ温度、ガス流量の現状値が表示されるので、前記基板処理装置1を操作する際には、前記ガスパターンパネル47と前記メイン画面48を見比べながら観測する必要がない。
又、前記MFC46の設定変更を前記ガスパターンパネル47上で行える様にしたので、ガス流量の変更を前記メイン画面48で行う必要がなくなり、ガス圧、真空圧、液化ガス重量、ヒータ温度、ガス流量の確認や前記MFC46の設定変更の煩雑さを大幅に軽減できる。
尚、本発明の基板処理装置は、半導体製造装置だけではなく、LCD装置の様なガラス基板を処理する装置にも適用でき、縦型基板処理装置だけではなく、枚葉式の基板処理装置や横型の処理炉を有する基板処理装置にも適用できる。更に、露光装置やリソグラフィ装置、塗布装置等の他の基板処理装置に対しても同様に適用できるのは言う迄もない。
又、本発明は処理炉内の処理には何等関係なく、CVD処理の他にも、例えば酸化、拡散、アニール等の処理に対しても適用可能である。
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(付記1)基板を処理する処理室と、基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内に所定の処理ガスを供給するガス供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、デジタル式ガスパターンパネルを有する操作部と、前記デジタル式ガスパターンパネルからの指示を受付けて所定の機能を実行する制御部とを具備することを特徴とする基板処理装置。
(付記2)前記制御部は、前記デジタル式ガスパターンパネル上で圧力センサの押下指示に基づき該圧力センサの名称と共に、該圧力センサに加えられている圧力の実測値を表示する付記1の基板処理装置。
(付記3)前記制御部は、前記デジタル式ガスパターンパネル上でガス種の押下指示に基づき該ガス種の名称と共に該ガスに加えられている圧力の実測値を表示する付記1の基板処理装置。
(付記4)前記制御部は、前記デジタル式ガスパターンパネル上でプロセスに使用する材料名の押下指示に基づき、該材料の名称と共に該材料の残量を表示する付記1の基板処理装置。
(付記5)前記制御部は、前記デジタル式ガスパターンパネル上で所定の配管の押下指示に基づき、該配管に取付けられているヒータの名称と共に該ヒータ温度の設定温度と実測値を比較表示する付記1の基板処理装置。
(付記6)前記配管は温度毎に色分け表示される付記5の基板処理装置。
(付記7)前記制御部は、前記デジタル式ガスパターンパネル上で流量制御器の押下指示に基づき、該流量制御器の名称と共に該流量制御器に流れているガスの流量の実測値を表示する付記1の基板処理装置。
本発明に於ける基板処理装置を示す側面図である。 本発明の構成を示すブロック図である。 本発明に於けるガスパターンパネル上への表示方法を示す構成図である。 本発明に於けるガス圧の表示方法を示す説明図である。 本発明に於ける真空圧の表示方法を示す説明図である。 本発明に於ける液化ガス重量の表示方法を示す説明図である。 本発明に於ける配管温度の表示方法を示す説明図である。 本発明に於けるガス流量のガスパターンパネル上への表示及び該ガスパターンパネル上からの設定変更方法を示す構成図である。 本発明に於けるガス流量の表示方法及び設定変更方法を示す説明図である。
符号の説明
1 基板処理装置
27 制御装置
28 制御演算部
32 圧力制御部
33 貯留量制御部
34 加熱制御部
35 流量制御部
39 ガス圧力計
41 真空圧力計
43 材料質量計
45 温度検知計
46 MFC
47 ガスパターンパネル
48 メイン画面
51 小ウィンドウ
52 名称表示ウィンドウ
53 現状値表示ウィンドウ
55 タンク
58 HEATボタン
59 配管

Claims (1)

  1. 基板を処理する処理室と、基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内に所定の処理ガスを供給するガス供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、デジタル式ガスパターンパネルを有する操作部と、前記デジタル式ガスパターンパネルからの指示を受付けて所定の機能を実行する制御部とを具備することを特徴とする基板処理装置。
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