JP2010219460A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は基板処理装置に係り、特に、種々のセンサの状態を監視することにより装置の正常/異常を判定する基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus that determines normality / abnormality of an apparatus by monitoring the states of various sensors.
基板処理の処理膜厚の微小化に伴い、基板の管理を行う手法として、基板処理装置を動作させるための最低限のセンサだけではなく、種々のセンサを監視して装置の健常性を管理することがEES(Equipment Engineering System)では求められている。
健常性の管理のチェック結果としてグラフを表示するために、従来の基板処理装置の表示方法ではデータの変化を時系列ですべて表示している。もしくは、時系列のある一瞬の値を間引き処理により表示している。
このような従来の基板処理装置として、例えば、特許文献1に示す装置がある。
As a method of managing a substrate as the processing film thickness of the substrate processing becomes smaller, not only the minimum sensor for operating the substrate processing apparatus but also various sensors are monitored to manage the health of the apparatus. This is required by EES (Equipment Engineering System).
In order to display a graph as a check result of the management of health, the display method of the conventional substrate processing apparatus displays all data changes in time series. Alternatively, a momentary value having a time series is displayed by thinning processing.
As such a conventional substrate processing apparatus, for example, there is an apparatus disclosed in Patent Document 1.
しかしながら、長期的なデータの変化による装置の健常性の管理を行うためにデータの変化を時系列ですべて表示しようとすると、データ点数が多くなるため、描画処理や健常性判定処理を行うと、コンピュータのメモリを消費してしまい、または、CPU負荷により処理時間がかかる、あるいは、処理が完了できないという問題があった。
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、小さな負荷で短時間に装置の正常/異常を判定することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
However, if you try to display all changes in data in time series in order to manage the health of the device due to long-term changes in data, the number of data points will increase, so if you perform drawing processing and health determination processing, There is a problem that the memory of the computer is consumed, the processing time is increased due to the CPU load, or the processing cannot be completed.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can determine normality / abnormality of the apparatus in a short time with a small load.
本発明に係る基板処理装置は、センサ及びコントローラの信号値を取得する装置側モジュールと、これらの信号値を演算する演算モジュールと、演算モジュールにより得られる演算結果をチェックするチェックモジュールとを備え、前記信号値を演算モジュールで基板処理装置が管理する処理単位毎に、あるいは一定の期間単位毎に代表値化し、代表値化した値をチェックモジュールでチェックするものである。 A substrate processing apparatus according to the present invention includes a device-side module that acquires signal values of sensors and controllers, a calculation module that calculates these signal values, and a check module that checks a calculation result obtained by the calculation module, The signal value is converted into a representative value for each processing unit managed by the substrate processing apparatus by the calculation module or for each fixed period unit, and the value converted into the representative value is checked by the check module.
また、この発明に係る基板処理方法は、センサ及びコントローラの信号値を取得し、これらの信号値を基板処理装置が管理する処理単位毎に、あるいは一定の期間単位毎に代表値化し、代表値化した値をチェックする方法である。 Further, the substrate processing method according to the present invention acquires the signal values of the sensor and the controller, and converts these signal values into representative values for each processing unit managed by the substrate processing apparatus or for each fixed period unit. It is a method to check the converted value.
本発明によれば、基板処理装置に設けられたセンサ出力値を、特異点を逃さず描画・チェックし、小さな負荷で短時間に装置の正常/異常を判定することができる。 According to the present invention, it is possible to draw and check the sensor output value provided in the substrate processing apparatus without missing a singular point, and to determine normality / abnormality of the apparatus in a short time with a small load.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
まず、図6乃至図8を参照して本発明に係る基板処理装置を説明し、次に図1乃至図5を参照して本実施の形態に係る基板処理装置のデータチェックシステムについて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, the substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8, and then the data check system of the substrate processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
<基板処理装置>
基板処理装置は、本実施の形態においては、半導体装置(IC)の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。
なお、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やCVD処理などを行う縦型の装置を適合した場合について説明する。
図6及び図7は、それぞれ本発明に適用される基板処理装置の平面断面図及びと側面断面図である。
<Substrate processing equipment>
In the present embodiment, the substrate processing apparatus is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing steps in a method of manufacturing a semiconductor device (IC).
In the following description, a case will be described in which a vertical apparatus that performs oxidation, diffusion processing, CVD processing, or the like is applied to a substrate as the substrate processing apparatus.
6 and 7 are a plan sectional view and a side sectional view, respectively, of a substrate processing apparatus applied to the present invention.
図6及び図7に示されているように、シリコン等からなるウエハ(基板)200を収納したウエハキャリアとしてフープ(基板収容器、以下ポッドという。)110が使用されている本発明の基板処理装置100は、筐体111を備えている。
筐体111の正面壁111aの正面前方部にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口103が開設され、この正面メンテナンス口103を開閉する正面メンテナンス扉104が建て付けられている。
筐体111の正面壁111aにはポッド搬入搬出口(基板収容器搬入搬出口)112が筐体111の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口112はフロントシャッタ(基板収容器搬入搬出口開閉機構)113によって開閉されるように構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the substrate processing of the present invention uses a hoop (substrate container, hereinafter referred to as a pod) 110 as a wafer carrier containing a wafer (substrate) 200 made of silicon or the like. The
A
A pod loading / unloading port (substrate container loading / unloading port) 112 is opened on the
ポッド搬入搬出口112の正面前方側にはロードポート(基板収容器受渡し台)114が設置されており、ロードポート114はポッド110を載置されて位置合わせするように構成されている。
ポッド110はロードポート114上に工程内搬送装置(図示せず)によって搬入され、かつまた、ロードポート114上から搬出されるようになっている。
筐体111内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚(基板収容器載置棚)105が設置されており、回転式ポッド棚105は複数個のポッド110を保管するように構成されている。
A load port (substrate container delivery table) 114 is installed in front of the front side of the pod loading /
The
A rotary pod shelf (substrate container mounting shelf) 105 is installed at an upper portion of the
すなわち、回転式ポッド棚105は垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱116と、支柱116に上下四段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板(基板収容器載置台)117とを備えており、複数枚の棚板117はポッド110を複数個宛それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
筐体111内におけるロードポート114と回転式ポッド棚105との間には、ポッド搬送装置(基板収容器搬送装置)118が設置されており、ポッド搬送装置118は、ポッド110を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ(基板収容器昇降機構)118aと搬送機構としてのポッド搬送機構(基板収容器搬送機構)118bとで構成されており、ポッド搬送装置118はポッドエレベータ118aとポッド搬送機構118bとの連続動作により、ロードポート114、回転式ポッド棚105、ポッドオープナ(基板収容器蓋体開閉機構)121との間で、ポッド110を搬送するように構成されている。
That is, the
A pod transfer device (substrate container transfer device) 118 is installed between the
筐体111内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体119が後端にわたって構築されている。
サブ筐体119の正面壁119aにはウエハ200をサブ筐体119内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口(基板搬入搬出口)120が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段ウエハ搬入搬出口120、120には一対のポッドオープナ121、121がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ121はポッド110を載置する載置台122、122と、ポッド110のキャップ(蓋体)を着脱するキャップ着脱機構(蓋体着脱機構)123、123とを備えている。ポッドオープナ121は載置台122に載置されたポッド110のキャップをキャップ着脱機構123によって着脱することにより、ポッド110のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
A
A pair of wafer loading / unloading ports (substrate loading / unloading ports) 120 for loading / unloading the
The
サブ筐体119はポッド搬送装置118や回転式ポッド棚105の設置空間から流体的に隔絶された移載室124を構成している。移載室124の前側領域にはウエハ移載機構(基板移載機構)125が設置されており、ウエハ移載機構125は、ウエハ200を水平方向に回転乃至直動可能なウエハ移載装置(基板移載装置)125a及びウエハ移載装置125aを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ(基板移載装置昇降機構)125bとで構成されている。
これら、ウエハ移載装置エレベータ125b及びウエハ移載装置125aの連続動作により、ウエハ移載装置125aのツイーザ(基板保持体)125cをウエハ200の載置部として、ボード(基板保持具)217に対してウエハ200を装填(チャージング)及び脱装(ディスチャージング)するように構成されている。
The
By the continuous operation of the wafer
図6に示されているように移載室124のウエハ移載装置エレベータ125b側と反対側である右側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア133を供給するよう供給フアン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット134が設置されており、ウエハ移載装置125aとクリーンユニット134との間には、ウエハ200の円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置135が設置されている。
クリーンユニット134から吹き出されたクリーンエア133は、ノッチ合わせ装置135及びウエハ移載装置125aに流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体111の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット134の吸い込み側である一次側(供給側)にまで循環され、再びクリーンユニット134によって、移載室124に吹き出されるように構成されている。
As shown in FIG. 6, a supply of
The
移載室124の後側領域には、大気圧未満の圧力(以下、負圧という)を維持可能な精密性能を有する筐体(以下、耐圧筐体という)140が設置されており、この耐圧筐体140によりボート217を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室141が形成されている。
耐圧筐体140の正面壁140aにはウエハ搬入搬出開口(基板搬入搬出開口)142が開設されており、ウエハ搬入搬出開口142はゲートバルブ(基板搬入搬出口開閉機構)143によって開閉されるようになっている。耐圧筐体140の一対の側壁にはロードロック室141へ窒素ガスを給気するためのガス供給管144と、ロードロック室141を負圧に排気するための排気管145とがそれぞれ接続されている。
In the rear region of the
A wafer loading / unloading opening (substrate loading / unloading opening) 142 is formed in the
ロードロック室141上方には、処理炉202が設けられている。
処理炉202の下端部は炉口ゲートバルブ(炉口開閉機構)147により開閉されるように構成されている。耐圧筐体140の正面壁140aの上端部には、炉口ゲートバルブ147を処理炉202の下端部の開放時に収容する炉口ゲートバルブカバー149が取り付けられている。
図6に示されるように、耐圧筐体140にはボート217を昇降させるためのボートエレベータ(基板保持具昇降機構)115が設置される。
ボートエレベータ115に連結された連結具としてのアーム128には蓋体としてのシールキャップ219が水平に据え付けられており、シールキャップ219はボート217を垂直に支持し、処理炉202の下端部を閉塞可能なように構成される。
ボート217は複数本の保持部材を備えており、複数枚(例えば、50枚〜125枚程度)のウエハ200をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成される。
A
The lower end portion of the
As shown in FIG. 6, a boat elevator (substrate holder lifting mechanism) 115 for lifting and lowering the
A
The
次に、本発明の基板処理装置の動作について説明する。
図6及び図7に示されるように、ポッド110がロードポート114に供給されると、ポッド搬入搬出口112がフロントシャッタ113によって開放され、ロードポート114の上のポッド110はポッド搬送装置118によって筐体111の内部へポッド搬入搬出口112から搬入される。
搬入されたポッド110は回転式ポッド棚105の指定された棚板117へポッド搬送装置118によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板117から一方のポッドオープナ121に搬送されて載置台122に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ121に搬送されて載置台122に移載される。この際、ポッドオープナ121のウエハ搬入搬出口120はキャップ着脱機構123によって閉じられており、移載室124にはクリーンエア133が流通され、充満されている。例えば、移載室124にはクリーンエア133として窒素ガスが充満されることにより酸素濃度が20ppm以下と、筐体111の内部(大気雰囲気)の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
Next, the operation of the substrate processing apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 6 and 7, when the
The loaded
載置台122に載置されたポッド110はその開口側端面がサブ筐体119の正面壁119aにおけるウエハ搬入搬出口120の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構123により取り外され、ポッド110のウエハ出し入れ口が開放される。
また、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室141のウエハ搬入搬出開口142がゲートバルブ143の動作により開放されると、ウエハ200はポッド110からウエハ移載装置125aのツイーザ125cによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置135にてウエハを整合した後、ウエハ搬入搬出開口142を通じてロードロック室141に搬入され、ボート217へ移載されて装填(ウエハチャージング)される。
The
Further, when the wafer loading / unloading opening 142 of the
ボート217にウエハ200を受け渡したウエハ移載装置125aはポッド110に戻り、次のウエハ200をボート217に装填する。
この一方(上段または下段)のポッドオープナ121におけるウエハ移載装置125aによるウエハ200のボート217への装填作業中に、他方(下段または上段)のポッドオープナ121には回転式ポッド棚105乃至ロードポット114から別のポッド110がポッド搬送装置118によって搬送され、ポッドオープナ121によるポッド110の開放作業が同時進行される。
The
During the loading operation of the
予め指定された枚数のウエハ200がボート217に装填されると、ウエハ搬入搬出開口142がゲートバルブ143によって閉じられ、ロードロック室141は排気管145から真空引きされることにより、減圧される。
ロードロック室141が処理炉202内の圧力と同圧に減圧されると、処理炉202の下端部が炉口ゲートバルブ147によって開放される。このとき、炉口ゲートバルブ147は炉口ゲートバルブカバー149の内部に搬入されて収容される。
続いて、シールキャップ219がボートエレベータ115の昇降台161によって上昇されて、シールキャップ219に支持されたボート217が処理炉202内へ搬入(ローディング)されていく。
ローディング後は、処理炉202にてウエハ200に任意の処理が実施される。処理後は、ボートエレベータ115によりボート217が引き出され、更に、ロードロック室141内部を大気圧に復圧させた後にゲートバルブ143が開かれる。その後は、ノッチ合わせ装置135でのウエハ整合工程を除き、概上述の逆の手順で、ウエハ200及びポッド110は筐体111の外部へ払い出される。
When a predetermined number of
When the
Subsequently, the
After loading, arbitrary processing is performed on the
<処理炉>
図8に示されているように、処理炉202は加熱機構としてのヒータ206を有する。ヒータ206は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース251に支持されることにより垂直に据え付けられている。
ヒータ206の内側には、ヒータ206と同心円状に反応管としてのプロセスチューブ203が配設されている。プロセスチューブ203は内部反応管としてのインナーチューブ204と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ205とから構成されている。インナーチューブ204は、例えば石英(SiO2)又は炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。
<Processing furnace>
As shown in FIG. 8, the
A
インナーチューブ204の筒中空部には処理室201が形成されており、基板としてのウエハ200を後述するボート217によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
アウターチューブ205は、例えば石英又は炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、内径がインナーチューブ204の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナーチューブ204と同心円状に設けられている。
アウターチューブ205の下方には、アウターチューブ205と同心円状にマニホールド209が配設されている。マニホールド209は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。
A
The
A manifold 209 is disposed below the
マニホールド209は、インナーチューブ204とアウターチューブ205に係合しており、これらを支持するように設けられている。なお、マニホールド209とアウターチューブ205との間にはシール部材としてのOリング220aが設けられている。
マニホールド209がヒータベース251に支持されることにより、プロセスチューブ203は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ203とマニホールド209により反応容器が形成される。
The manifold 209 is engaged with the
By supporting the manifold 209 on the
後述するシールキャップ219にはガス導入部としてのノズル230が処理室201内に連通するように接続されており、ノズル230にガス供給管232が接続されている。
ガス供給管232のノズル230との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのMFC(マスフローコントローラ)241を介して図示しない処理ガス供給源や不活性ガス供給源が接続されている。MFC241には、ガス流量制御部235が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
マニホールド209には、処理室201内の雰囲気を排気する排気管231が設けられている。排気管231は、インナーチューブ204とアウターチューブ205との隙間によって形成される筒状空間250の下端部に配置されており、筒状空間250に連通している。
A nozzle 230 as a gas introduction unit is connected to a
A processing gas supply source and an inert gas supply source (not shown) are connected to an upstream side of the
The manifold 209 is provided with an
排気管231のマニホールド209との接続側と反対側である下流側には圧力検出器としての圧力センサ245及び圧力調整装置242を介して真空ポンプ等の真空排気装置246が接続されており、処理室201内の圧力が所定の圧力(真空度)となるように真空排気し得るように構成されている。
圧力調整装置242及び圧力センサ245には、圧力制御部236が電気的に接続されており、圧力制御部236は圧力センサ245により検出された圧力に基づいて圧力調整装置242により処理室201内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
A
A
マニホールド209の下方には、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ219が設けられている。シールキャップ219はマニホールド209の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。
シールキャップ219は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。
シールキャップ219の上面にはマニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220bが設けられる。
シールキャップ219の処理室201と反対側には、ボート217を回転させる回転機構254が設置されている。回転機構254の回転軸255はシールキャップ219を貫通して、後述するボート217に接続されており、ボート217を回転させることでウエハ200を回転させるように構成されている。
Below the manifold 209, a
The
On the upper surface of the
A
シールキャップ219はプロセスチューブ203の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ115によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート217を処理室201に対し搬入搬出することが可能となっている。
回転機構254及びボートエレベータ115には、駆動制御部237が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
基板保持具としてのボート217は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ200を水平姿勢でかつ互いに中心を備えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なお、ボート217の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板216が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、ヒータ206からの熱がマニホールド209側に伝わりにくくなるよう構成されている。
The
A
The
プロセスチューブ203内には、温度検出器としての温度センサ263が設置されている。
ヒータ206と温度センサ263には、電気的に温度制御部238が接続されており、温度センサ263により検出された温度情報に基づきヒータ206への通電具合を調整することにより処理室201内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
ガス流量制御部235、圧力制御部236、駆動制御部237、温度制御部238は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部239に電気的に接続されている。
これら、ガス流量制御部235、圧力制御部236、駆動制御部237、温度制御部238、主制御部239はコントローラ(以下、装置コントローラという)240として構成されている。
A
A
The gas flow
The gas flow
次に、上記構成に係る処理炉202を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、CVD法によりウエハ200上に薄膜を形成する方法について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置100を構成する各部の動作は装置コントローラ240により制御される。
複数枚のウエハ200がボート217に装填(ウエハチャージ)されると、図8に示されるように、複数枚のウエハ200を保持したボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201に搬入(ボートローディング)される。
この状態で、シールキャップ219はOリング220bを介してマニホールド209の下端をシールした状態となる。
Next, a method of forming a thin film on the
When a plurality of
In this state, the
処理室201内が所望の圧力(真空度)となるように真空排気装置246によって真空排気される、この際、処理室201内の圧力は、圧力センサ245で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調整装置242が、フィードバック制御される。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ206によって加熱される。
この際、処理室201内が所望の温度分布となるように温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ206への通電具合がフィードバック制御される。続いて、回転機構254により、ボート217が回転されることで、ウエハ200が回転される。
The
At this time, the power supply to the
次いで、処理ガス供給源から供給され、マスフローコントローラ(MFC)241にて所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管232を流通してノズル230から処理室201内に導入される。
導入されたガスは処理室201内を上昇し、インナーチューブ204の上端開口から筒状空間250に流出して排気管231から排気される。
ガスは処理室201内を通過する際にウエハ200の表面と接触し、この際に熱CVD反応によってウエハ200の表面上に薄膜が堆積(デポジション)される。
Next, the gas supplied from the processing gas supply source and controlled to have a desired flow rate by the mass flow controller (MFC) 241 is introduced into the
The introduced gas rises in the
The gas comes into contact with the surface of the
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、処理室201内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室201内の圧力が常圧に復帰される。
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降されて、マニホールド209の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ200がボート217に保持された状態でマニホールド209の下端からプロセスチューブ203の外部に搬出(ボートアンローディング)される。その後、処理済のウエハ200はボート217より取り出される(ウエハディスチャージ)。
When a preset processing time has passed, an inert gas is supplied from an inert gas supply source, the inside of the
Thereafter, the
<データチェックシステム>
次に、図1乃至図5を参照して本実施の形態に係る基板処理装置のデータチェックシステムについて説明する。
図1においては、簡便のため、前記ガス流量制御部235、前記圧力制御部236、前記駆動制御部237、前記温度制御部238等の装置側モジュールを装置側モジュール(A)〜(Z)で表し、各装置側モジュール(A)〜(Z)に接続される温度センサ263、圧力センサ245、ガス流量計としてのマスフローコントローラ241、弁、アクチュエータ等の基板処理系、基板搬送系のポジションセンサをそれぞれセンサ[Aa]〜[Az],[Ba]〜[Bz],・・・,[Za]〜[Zz]で表している。
<Data check system>
Next, a data check system of the substrate processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, for the sake of simplicity, the apparatus side modules (A) to (Z) include apparatus side modules such as the gas flow
図1は、装置コントローラ及びデータチェックシステムの一例を示す解説図である。図示されるように、データチェックを実施するためのチェックモジュールM2は、実施の形態では、例えば、前記装置コントローラ240で構成される。各センサ[Aa]〜[Az],[Ba]〜[Bz],・・・,[Za]〜[Zz]は、それぞれ通信回線を介して対応する装置側モジュール(A)〜(Z)に接続される。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a device controller and a data check system. As shown in the figure, the check module M2 for performing the data check is configured by the
チェックモジュールM2としての装置コントローラ240にはモニタが接続される。モニタに表示される操作画面、モニタ画面やレシピ選択・実行画面等の画面データやレシピ等の前記基板処理装置100の制御に必要なプログラムやテーブルは、装置コントローラ240の固定記憶装置に格納される。
装置側モジュール(A)〜(Z)は、データ通信による制御、モニタのための前記チェックモジュールとしての装置コントローラ240に図示されていない通信回線を介して接続されている。
A monitor is connected to the
The apparatus side modules (A) to (Z) are connected to an
<データ蓄積プログラム>
データ蓄積プログラムは通信プログラムと通信しており、各センサ[Aa]〜[Az],[Ba]〜[Bz],・・・,[Za]〜[Zz]からの信号値や装置コントローラ240が付加するレシピなどの情報を蓄積データベースに蓄積する。
<Data storage program>
The data storage program communicates with the communication program, and signal values from the sensors [Aa] to [Az], [Ba] to [Bz],..., [Za] to [Zz] Information such as recipes to be added is stored in the storage database.
<演算モジュール:第1の実施形態>
演算モジュールは、期間選択処理手段を設け、これにより後述するような代表値化するための期間を設定する。又、期間選択処理手段で設定した期間の各センサからの信号値を演算する演算手段を有する。
演算モジュールM1はサーバーで実行し、常に起動した状態となっている。
演算モジュールM1の第1の実施形態について説明する。
演算モジュールM1は蓄積データベースと通信し、定期的にレシピの状態遷移、レシピ名称、レシピステップの状態遷移、レシピステップ名称などのレシピ制御情報を監視している。
<Calculation Module: First Embodiment>
The arithmetic module is provided with period selection processing means, and thereby sets a period for making a representative value as described later. In addition, there is a calculation means for calculating the signal value from each sensor during the period set by the period selection processing means.
The arithmetic module M1 is executed by the server and is always activated.
A first embodiment of the arithmetic module M1 will be described.
The arithmetic module M1 communicates with the accumulation database and periodically monitors recipe control information such as recipe state transition, recipe name, recipe step state transition, and recipe step name.
あらかじめ登録しておいたレシピ名称、レシピステップ名称と合致したレシピステップが終了すると、そのレシピステップの開始時刻から終了時刻までの期間における1つのセンサの値を1つの値に代表値化する演算処理(後述)を複数の各センサ[Aa]〜[Az],[Ba]〜[Bz],・・・,[Za]〜[Zz]のすべて、あるいは一部について行う。また、代表値にするための計算方法も1つでなくてもよい。
レシピステップの開始時刻から終了時刻までの期間のセンサからの信号値は演算することが可能な程度のデータ点数である。
When a recipe step that matches a pre-registered recipe name and recipe step name is completed, a calculation process for representing one sensor value as a representative value in the period from the start time to the end time of the recipe step (Described later) is performed for all or a part of the plurality of sensors [Aa] to [Az], [Ba] to [Bz], ..., [Za] to [Zz]. Further, the calculation method for obtaining the representative value may not be one.
The signal value from the sensor during the period from the start time to the end time of the recipe step is the number of data points that can be calculated.
レシピ名称、レシピステップ名称の文字列の完全一致、部分一致を複数指定し、それらの論理和、論理積、否定を組み合わせる条件を設定することができ、図2に示されるように、この条件を満たすレシピのステップのみセンサの値(センサからの信号値)を演算する。
このとき、前記条件判定を行わなかった場合について考えられる信号値のグラフ例を図3に、前記条件判定を行った場合について考えられるグラフ例を図4にそれぞれ示す。
これにより、同じ基板処理工程を行っているときのみの各センサ[Aa]〜[Az],[Ba]〜[Bz],・・・,[Za]〜[Zz]の値のすべて、あるいは一部を代表値化することができる。
代表値化した値は演算モジュールM1が実行されているサーバーのハードディスク等の保存媒体に代表値データベースとして格納する。
You can specify multiple combinations of recipe name, recipe step name character string, partial match, and set conditions to combine their logical sum, logical product, and negation. As shown in FIG. The sensor value (signal value from the sensor) is calculated only for the recipe step to be satisfied.
At this time, a graph example of signal values that can be considered when the condition determination is not performed is shown in FIG. 3, and a graph example that can be considered when the condition determination is performed is shown in FIG.
Thus, all or one value of each of the sensors [Aa] to [Az], [Ba] to [Bz],..., [Za] to [Zz] only when the same substrate processing step is performed. The part can be represented as a representative value.
The representative value is stored as a representative value database in a storage medium such as a hard disk of a server in which the arithmetic module M1 is executed.
<演算モジュール:第1の実施形態(代表値化の例)>
次に代表値化の例を示す。代表値化する値の種類を代表値と呼ぶ。
最大値は期間選択処理手段で得た期間範囲内における最大のセンサ値とする。
最小値は期間選択処理手段で得た期間範囲内における最小のセンサ値とする。
平均値は期間選択処理手段で得た期間範囲内において、センサ値のデータをデータ点数で除した値、あるいはセンサ値の和をデータ点数で除した値とする。
平均値を演算する際に、センサ値が一定間隔で存在しない場合は、センサ値を時系列的に定周期になるようセンサ値を補間した値をセンサ値のデータとして扱う。
最大値、最小値を演算することで、特異点の検出が可能となり、平均値を演算することで、長期的な傾向の変化を捉えることができる。
<Calculation Module: First Embodiment (Example of Representative Value)>
Next, an example of representative values is shown. The type of value to be represented is called a representative value.
The maximum value is the maximum sensor value within the period range obtained by the period selection processing means.
The minimum value is the minimum sensor value within the period range obtained by the period selection processing means.
The average value is a value obtained by dividing the sensor value data by the number of data points or a value obtained by dividing the sum of the sensor values by the number of data points within the period range obtained by the period selection processing means.
When the average value is calculated, if the sensor value does not exist at a constant interval, a value obtained by interpolating the sensor value so that the sensor value becomes a fixed period in time series is handled as sensor value data.
By calculating the maximum value and the minimum value, it becomes possible to detect a singular point, and by calculating the average value, it is possible to catch a long-term trend change.
<演算モジュール:第1の実施形態(検知例)>
劣化によるヒータの断線を検知する手法の一例として、プロセス中のステップを指定してヒータの抵抗値の平均値を代表値に指定し、演算結果を代表値データベースに格納する。代表値の時系列推移は抵抗が徐々に上昇していく傾向が捉えられると考えられる。
一方で、過電流によるヒータ断線を検知する手法の一例として、プロセス中のステップを指定して、ヒータの抵抗値の最大値を代表値に指定し、演算結果を代表値データベースに格納する。代表値の時系列推移は突発的に上昇するタイミングが発生すると考えられる。
また、マスフローの劣化を検知する手法の一例として、そのマスフローが流量制御しているステップを指定して、マスフローの制御電圧の平均値を代表値に指定し、演算結果を代表値データベースに格納する。ノーマリオープンかノーマリクローズにより変化する電圧の変化が異なるが、代表値の時系列推移は変化していくと考えられる。
<Calculation Module: First Embodiment (Detection Example)>
As an example of a technique for detecting disconnection of a heater due to deterioration, a step in the process is designated, an average value of resistance values of the heater is designated as a representative value, and a calculation result is stored in a representative value database. It is thought that the trend of the representative value over time shows a tendency for resistance to gradually increase.
On the other hand, as an example of a technique for detecting heater breakage due to overcurrent, a step in the process is designated, the maximum value of the resistance value of the heater is designated as a representative value, and the calculation result is stored in a representative value database. The time series transition of the representative value is considered to have a sudden rise timing.
In addition, as an example of a technique for detecting mass flow deterioration, a step in which the mass flow is controlled is designated, the average value of the mass flow control voltage is designated as the representative value, and the calculation result is stored in the representative value database. . Although the change in voltage varies depending on whether normally open or normally closed, the time-series transition of the representative value is considered to change.
<演算モジュール:第2の実施形態>
次に第2の実施形態について説明する。
第1の実施形態とは異なり、レシピの内容にかかわらず、図5に示されるように、定周期の範囲(30分〜1日)でセンサからの信号値を代表値化する。
第2の実施形態では、レシピ制御情報の監視にかかわらず一定時刻に達したときに、指定した定周期の範囲までさかのぼった期間のセンサからの信号値を演算する。
定周期代表値化は、プロセスの違いに依存せず変化する、あるいは、依存すべきではないと考えられるガスの元圧や基板処理装置周囲の気圧などといった値の長期変化や突発的な変化を捉えることができる。尚、演算モジュールM1で行う代表値化の演算をチェックモジュールM2で実施させるように、別体では一体となるような構成でも構わない。
<Calculation Module: Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described.
Unlike the first embodiment, regardless of the content of the recipe, as shown in FIG. 5, the signal value from the sensor is represented as a representative value within a fixed period range (30 minutes to 1 day).
In the second embodiment, when a predetermined time is reached regardless of the monitoring of the recipe control information, the signal value from the sensor in the period going back to the range of the specified fixed period is calculated.
The fixed period representative value changes without depending on the difference in the process, or changes in values such as the gas source pressure and the atmospheric pressure around the substrate processing equipment that are supposed to be not dependent on the long-term change or sudden change. Can be caught. It should be noted that a separate unit may be configured so that the representative value calculation performed by the calculation module M1 is performed by the check module M2.
<チェックモジュール>
チェックモジュールM2は代表値データベースと通信して、代表値が事前に設定しておいた値を上回る、若しくは下回ったときに異常と判定し、サーバーとネットワークを介して接続されているコンピュータ(以下、クライアントコンピュータという)のモニタに異常があった旨を異常が発生した時刻、異常が発生したセンサの所在とともに通知する。また、異常の判定にSPC(Statistical Process Control)の様な傾向監視をすることも可能である。
チェックモジュールM2から異常を通知されたクライアントコンピュータで、ユーザーがそのときの代表値データの推移やチェック結果を表示しようとすると、代表値データベース及びチェック結果を取得する。
<Check module>
The check module M2 communicates with the representative value database, determines that an abnormality occurs when the representative value exceeds or falls below a preset value, and is connected to a server (hereinafter referred to as a computer) connected to the server via a network. A notification that there is an abnormality in the monitor of the client computer) and the location of the sensor in which the abnormality occurred are notified. It is also possible to monitor trends such as SPC (Statistical Process Control) to determine abnormality.
When the user is notified of an abnormality from the check module M2, when the user tries to display the transition of the representative value data and the check result at that time, the representative value database and the check result are acquired.
このとき、クライアントコンピュータはデータ件数が膨大にある蓄積データベースにはアクセスせず、代表値データベース及びチェック結果のみ参照することになるため、クライアントコンピュータにはCPUの演算量が低減でき、取得するデータ量も減らせるためメモリ消費も抑えることができる。
また、代表値データベースは生成条件を満たすたびに代表値を追加書き込みするため、結果の再表示を行うときも代表値の再生成を行わないため高速表示が可能となる。
これにより、そのセンサの所在している部品の健常性に疑義があることを容易にユーザーに伝えることができる。
なお、通知画面に表示される異常発生時刻からそのときの時系列変化のグラフへ遷移することも可能とし、このとき、初めて蓄積データベースにアクセスすることも可能とする。
At this time, since the client computer does not access the accumulated database having a large number of data items and refers only to the representative value database and the check result, the amount of data to be acquired can be reduced in the client computer. Memory consumption can also be reduced.
In addition, since the representative value database additionally writes the representative value every time the generation condition is satisfied, the representative value is not regenerated even when the result is redisplayed, thereby enabling high-speed display.
Thereby, it is possible to easily inform the user that there is a doubt about the health of the part where the sensor is located.
Note that it is also possible to make a transition from the abnormality occurrence time displayed on the notification screen to a graph of the time series change at that time, and at this time, it is also possible to access the storage database for the first time.
本発明の実施の形態では、半導体製造装置として縦型の基板処理装置を説明したが枚葉式の基板処理装置や横型の基板処理装置にも適用できる。また基板(ウエハ)を処理する半導体製造装置だけでなく、LCD装置のようなガラス基板を処理する処理装置にも適用することができる。
このように、本発明の種々の改変が可能であり、本発明はこのように改変された発明に及ぶことは当然である。
In the embodiment of the present invention, a vertical substrate processing apparatus has been described as a semiconductor manufacturing apparatus, but the present invention can also be applied to a single-wafer type substrate processing apparatus or a horizontal substrate processing apparatus. Further, it can be applied not only to a semiconductor manufacturing apparatus for processing a substrate (wafer) but also to a processing apparatus for processing a glass substrate such as an LCD device.
Thus, various modifications of the present invention are possible, and the present invention naturally extends to the invention modified in this way.
100 基板処理装置、200 ウエハ、235 ガス流量制御部、236 圧力制御部、237 駆動制御部、238 温度制御部、240 装置コントローラ、241 マスフローコントローラ、245 圧力センサ、263 温度センサ、Aa〜Az,Ba〜Bz,・・・,Za〜Zz センサ、M1 演算モジュール、M2 チェックモジュール。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
これらの信号値を前記装置側モジュールが管理する処理単位毎に、あるいは、一定の期間毎に代表値化する演算モジュールと、
前記演算モジュールにより得られる代表値化した値をチェックするチェックモジュールと
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 A device-side module that acquires sensor and controller signal values;
An arithmetic module that converts these signal values into representative values for each processing unit managed by the device-side module, or for each fixed period;
A substrate processing apparatus comprising: a check module that checks a representative value obtained by the arithmetic module.
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