JP2012074507A - 基板処理装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板処理時における所定のガス流量チェック機能を改善し、安全性を向上した基板処理装置及びその制御方法、半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数のステップで構成されるファイルを実行する指示を出力する操作部と、該操作部からの指示に従い基板を処理するプロセス制御部と、該プロセス制御部に接続された流量制御部とを有し、前記プロセス制御部及び前記流量制御部は、所定の不活性ガスの積算量を算出し、前記算出した各々の積算量と前記プロセス制御部が保持している所定の積算量とを比較し、水素含有ガスでアニール処理するステップを実行させるか判定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、シリコンウェーハ等の基板に、成膜処理、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の所定の処理を行う基板処理装置、特に、基板を水素含有ガスでアニール処理する基板処理装置における制御であって、アニール処理の際に使用される種々の処理ガスの流量制御に関するものである。

半導体製造工程の一つとしてアニール工程が含まれる。アニール工程は一般的に複数の基板が装填された基板保持体を炉内に装入して、基板を処理するための所定の複数のステップで構成されるファイル(レシピ)を実行することにより、所定の温度まで加熱して、所定の処理ガスを供給して実施される。このような、アニール処理の一種としてＨ２（水素）アニール処理がある。従来のＨ２アニール処理を実行するレシピは、基板保持体としてのボートを搬入する工程(ボートロードステップ)と、ガスのリークをチェックする工程(リークチェックステップ)と、Ｈ２アニール処理を行う工程(アニール処理ステップ)と、所定の不活性ガス、例えば、Ｎ２(窒素)で炉内を置換する工程(Ｎ２アフターパージステップ)と、ボートを搬出する工程（ボートアンロードステップ）と、を有している。例えば、特許文献１参照。

特許文献１によれば、基板処理ステップ毎に、装置の安全性を考慮して、ハードウェアとソフトウェアの二重チェックが行われてきた。また、特許文献１では、Ｎ２積算量を表示部に表示し、積算量のエラーを画面上で把握することが開示されている。

ここで、Ｈ２アニールのＮ２積算量の算出は、プロセス制御部としてのプロセス制御モジュールで実施される。Ｎ２積算量の算出結果がＮＧ(閾値以下)だった場合、インターロック処理は、上記プロセス制御部に組み込まれたソフトウェアで行われてきた。しかしながら、このソフトウェアが異常状態になった場合、Ｎ２積算結果がＮＧにも拘らずＮ２積算結果がＯＫ(閾値以上)と誤って判断されてしまい、Ｈ２アニール処理が実施されてしまうおそれがあり、シーケンス上での安全性が不足していた。

また、特許文献１において、Ｎ２(窒素)で炉内を置換する工程(Ｎ２アフターパージステップ)では、Ｎ２積算を実施されていたが、Ｈ２アニール処理を行う前は、Ｎ２積算処理が実施されていなかった。

特開２００７−３３５４２８号公報。

本発明は斯かる実情に鑑み、基板処理時における所定のガス流量チェック機能を改善し、安全性を向上した基板処理装置及びその制御方法、半導体装置の製造方法を提供するものである。

本発明は、複数のステップで構成されるファイルを実行する指示を出力する操作部と、該操作部からの指示に従い基板を処理するプロセス制御部と、該プロセス制御部に接続された流量制御部とを有し、前記プロセス制御部及び前記流量制御部は、所定の不活性ガスの積算量を算出し、前記算出した各々の積算量と前記プロセス制御部が保持している所定の積算量とを比較し、水素含有ガスでアニール処理するステップを実行させるか判定する基板処理装置に係るものである。

本発明によれば、プロセス制御部と流量制御部の両方で各々積算を行い、積算結果をお互いにやり取りし、それぞれが各々の積算結果から次の動作に対してインターロックをかけることができ、インターロックの信頼性を高めると共に所定の不活性ガスの積算量が閾値より低い時のＨ２アニール処理シーケンスの安全性を高めることが可能となる。

本発明の基板処理装置を示す斜視図である。 本発明の基板処理装置を示す側断面図である。 本発明の基板処理装置に於ける制御系を示すブロック図である。 本発明の実施に於けるプロセス制御モジュールでのＮ２積算処理を示す図である。 本発明の実施に於けるシーケンサでのＮ２積算処理を示す図である。 本発明の実施に於けるインターロック処理を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１、図２に於いて、本発明が実施される基板処理装置について説明する。

図１、図２は基板処理装置の一例として縦型の基板処理装置を示している。尚、該基板処理装置に於いて処理される基板は、一例としてシリコン等から成るウェーハが示されている。

基板処理装置１は筐体２を備え、該筐体２の正面壁３の下部にはメンテナンス可能な様に設けられた開口部としての正面メンテナンス口４が開設され、該正面メンテナンス口４は正面メンテナンス扉５によって開閉される。

前記筐体２の前記正面壁３にはポッド搬入搬出口６が前記筐体２の内外を連通する様に開設されており、前記ポッド搬入搬出口６はフロントシャッタ（搬入搬出口開閉機構）７によって開閉され、前記ポッド搬入搬出口６の正面前方側にはロードポート（基板搬送容器受渡し台）８が設置されており、該ロードポート８は載置されたポッド９を位置合せする様に構成されている。

該ポッド９は密閉式の基板搬送容器であり、図示しない工程内搬送装置によって前記ロードポート８上に搬入され、又、該ロードポート８上から搬出される様になっている。

前記筐体２内の前後方向の略中央部に於ける上部には、回転式ポッド棚（基板搬送容器格納棚）１１が設置されており、該回転式ポッド棚１１は複数個のポッド９を格納する様に構成されている。

前記回転式ポッド棚１１は垂直に立設されて間欠回転される支柱１２と、該支柱１２に上中下段の各位置に於いて放射状に支持された複数段の棚板（基板搬送容器載置棚）１３とを備えており、該棚板１３は前記ポッド９を複数個宛載置した状態で格納する様に構成されている。

前記回転式ポッド棚１１の下方には、ポッドオープナ（基板搬送容器蓋体開閉機構）１４が設けられ、該ポッドオープナ１４は前記ポッド９を載置し、又該ポッド９の蓋を開閉可能な構成を有している。

前記ロードポート８と前記回転式ポッド棚１１、前記ポッドオープナ１４との間には、ポッド搬送機構（容器搬送機構）１５が設置されており、該ポッド搬送機構１５は、前記ポッド９を保持して昇降可能、水平方向に進退可能となっており、前記ロードポート８、前記回転式ポッド棚１１、前記ポッドオープナ１４との間で前記ポッド９を搬送する様に構成されている。

前記筐体２内の前後方向の略中央部に於ける下部には、サブ筐体１６が後端に亘って設けられている。該サブ筐体１６の正面壁１７にはウェーハ（基板）１８を前記サブ筐体１６内に対して搬入搬出する為のウェーハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１９が一対、垂直方向に上下２段に並べられて開設されており、上下段のウェーハ搬入搬出口１９，１９に対して前記ポッドオープナ１４がそれぞれ設けられている。

該ポッドオープナ１４は前記ポッド９を載置する載置台２１と、前記ポッド９の蓋を開閉する開閉機構２２とを備えている。前記ポッドオープナ１４は前記載置台２１に載置された前記ポッド９の蓋を前記開閉機構２２によって開閉することにより、前記ポッド９のウェーハ出入口を開閉する様に構成されている。

前記サブ筐体１６は前記ポッド搬送機構１５や前記回転式ポッド棚１１が配設されている空間（ポッド搬送空間）から気密となっている移載室２３を構成している。該移載室２３の前側領域にはウェーハ移載機構（基板移載機構）２４が設置されており、該ウェーハ移載機構２４は、ウェーハ１８を載置する所要枚数（図示では５枚）のウェーハ載置プレート２５を具備し、該ウェーハ載置プレート２５は水平方向に直動可能、水平方向に回転可能、又昇降可能となっている。前記ウェーハ移載機構２４はボート（基板保持体）２６に対してウェーハ１８を装填及び払出しする様に構成されている。

前記移載室２３の後側領域には、前記ボート２６を収容して待機させる待機部２７が構成され、該待機部２７の上方には縦型の処理炉２８が設けられている。該処理炉２８は内部に処理室２９を形成し、該処理室２９の下端部は炉口部となっており、該炉口部は炉口シャッタ（炉口開閉機構）３１により開閉される様になっている。

前記筐体２の右側端部と前記サブ筐体１６の前記待機部２７の右側端部との間には前記ボート２６を昇降させる為のボートエレベータ（基板保持具昇降機構）３２が設置されている。該ボートエレベータ３２の昇降台に連結されたアーム３３には蓋体としてのシールキャップ３４が水平に取付けられており、該シールキャップ３４は前記ボート２６を垂直に支持し、該ボート２６を前記処理室２９に装入した状態で前記炉口部を気密に閉塞可能となっている。

前記ボート２６は、複数枚（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウェーハ１８をその中心に揃えて水平姿勢で多段に保持する様に構成されている。

前記ボートエレベータ３２側と対向した位置にはクリーンユニット３５が配設され、該クリーンユニット３５は、清浄化した雰囲気若しくは不活性ガスであるクリーンエア３６を供給する様供給ファン及び防塵フィルタで構成されている。前記ウェーハ移載機構２４と前記クリーンユニット３５との間には、ウェーハ１８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せ装置（図示せず）が設置されている。

前記クリーンユニット３５から吹出された前記クリーンエア３６は、ノッチ合せ装置（図示せず）及び前記ウェーハ移載機構２４、前記ボート２６に流通された後に、図示しないダクトにより吸込まれて、前記筐体２の外部に排気がなされるか、若しくは前記クリーンユニット３５によって前記移載室２３内に吹出されるように構成されている。

次に、前記基板処理装置１の作動について説明する。

前記ポッド９が前記ロードポート８に供給されると、前記ポッド搬入搬出口６が前記フロントシャッタ７によって開放される。前記ロードポート８上の前記ポッド９は前記ポッド搬送装置１５によって前記筐体２の内部へ前記ポッド搬入搬出口６を通して搬入され、前記回転式ポッド棚１１の指定された前記棚板１３へ載置される。前記ポッド９は前記回転式ポッド棚１１で一時的に保管された後、前記ポッド搬送装置１５により前記棚板１３からいずれか一方のポッドオープナ１４に搬送されて前記載置台２１に移載されるか、若しくは前記ロードポート８から直接前記載置台２１に移載される。

この際、前記ウェーハ搬入搬出口１９は前記開閉機構２２によって閉じられており、前記移載室２３には前記クリーンエア３６が流通され、充満している。例えば、前記移載室２３には前記クリーンエア３６として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、前記筐体２の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遙かに低く設定されている。

前記載置台２１に載置された前記ポッド９はその開口側端面が前記サブ筐体１６の前記正面壁１７に於ける前記ウェーハ搬入搬出口１９の開口縁辺部に押付けられると共に、蓋が前記開閉機構２２によって取外され、ウェーハ出入口が開放される。

前記ポッド９が前記ポッドオープナ１４によって開放されると、ウェーハ１８は前記ポッド９から前記ウェーハ移載機構２４によって取出され、ノッチ合せ装置（図示せず）に移送され、該ノッチ合せ装置にてウェーハ１８を整合した後、前記ウェーハ移載機構２４はウェーハ１８を前記移載室２３の後方にある前記待機部２７へ搬入し、前記ボート２６に装填（チャージング）する。

該ボート２６にウェーハ１８を受渡した前記ウェーハ移載機構２４は前記ポッド９に戻り、次のウェーハ１８を前記ボート２６に装填する。

一方（上端又は下段）のポッドオープナ１４に於ける前記ウェーハ移載機構２４によりウェーハ１８の前記ボート２６への装填作業中に、他方（下段又は上段）のポッドオープナ１４には前記回転式ポッド棚１１から別のポッド９が前記ポッド搬送装置１５によって搬送されて移載され、前記他方のポッドオープナ１４によるポッド９の開放作業が同時進行される。

予め指定された枚数のウェーハ１８が前記ボート２６に装填されると前記炉口シャッタ３１によって閉じられていた前記処理炉２８の炉口部が前記炉口シャッタ３１によって開放される。続いて、前記ボート２６は前記ボートエレベータ３２によって上昇され、前記処理室２９に搬入（ローディング）される。

ローディング後は、前記シールキャップ３４によって炉口部が気密に閉塞される。尚、本実施の形態において、このタイミングで(ローディング後)、前記処理ガス２９が不活性ガスに置換されるパージ工程(プリパージ工程)を有し、不活性ガス(例えば、Ｎ２)の積算処理(積算量のチェック)が実施可能なように構成されている。具体的には、所定の不活性ガスが所定の流量を所定の時間したときに算出される積算結果と、予め設定された積算量及び積算時間とを比較し、次の工程に移行するかどうかが判定されるよう構成される。そして、判定の結果がＯＫであれば次の工程に移行する。

前記処理室２９が所望の圧力（真空度）となる様にガス排気機構（図示せず）によって真空排気される。又、前記処理室２９が所望の温度分布となる様にヒータ駆動部（図示せず）によって所定温度迄加熱される。

又、ガス供給機構（図示せず）により、所定の流量に制御された処理ガスが供給され、処理ガスが前記処理室２９を流通する過程で、ウェーハ１８の表面と接触し、ウェーハ１８の表面上に所定の処理が実施される。更に、反応後の処理ガスは、前記ガス排気機構により前記処理室２９から排気される。

予め設定された処理時間が経過すると、前記ガス供給機構により不活性ガス供給源（図示せず）から不活性ガスが供給され、前記処理室２９が不活性ガスに置換されると共に、前記処理室２９の圧力が常圧に復帰される(アフターパージ工程)。尚、本実施の形態においては、この処理室２９を不活性ガスに置換する工程であるアフターパージ工程において、プリーパージ工程で実施した積算処理と同様に、不活性ガス(例えば、Ｎ２)の積算処理(積算量のチェック)が実施可能なように構成されている。ここで、前記アフターパージ工程における積算処理の結果、ＯＫであれば次の工程に移行される。

そして、前記ボートエレベータ３２により前記シールキャップ３４を介して前記ボート２６が降下される。

処理後のウェーハ１８の搬出については、上記説明と逆の手順で、ウェーハ１８及びポッド９は前記筐体２の外部へ払出される。未処理のウェーハ１８が、更に前記ボート２６に装填され、ウェーハ１８のバッチ処理が繰返される。

前記処理炉２８、少なくとも基板を搬送する機構であるポッド搬送機構１５、ウェーハ移載機構２４、ボートエレベータ３２を含む搬送機構、前記処理炉２８に処理ガス等を供給するガス供給機構、前記処理炉２８内を排気するガス排気機構、前記処理炉２８を所定温度に加熱するヒータ駆動部、及び前記処理炉２８、前記搬送機構、前記ガス供給機構、前記ガス排気機構、前記ヒータ駆動部をそれぞれ制御する制御装置３７について、図３を参照して説明する。

図３中、３８はプロセス制御部としてのプロセス制御モジュール、３９は搬送制御部、４１は操作部を示しており、前記プロセス制御部３８は記憶部４２を具備し、該記憶部４２にはプロセスを実行する為に必要なプロセス実行プログラム、流量制御部としてのシーケンサ４５から取得したバルブ開閉情報及び流量調整部としてのＭＦＣ５８から取得したガス流量情報を少なくとも含むモニタ情報を保存する格納領域や、後述するＮ２バルブと後述するＮ２ＭＦＣの組合せ情報と、積算量や積算時間の設定値とを含むＮ２積算用コンフィグレーション情報を保存する格納領域や、前記コンフィグレーション情報と前記シーケンサ４５からフィードバックされた情報やＭＦＣ５８を用いて算出されたＮ２積算量やＮ２積算時間の比較を行い、比較結果に応じて所定のインターロックを掛けてレシピを停止させる比較プログラム、この積算量や積算時間をそれぞれ表示部５６に表示できる様変換する変換プログラム等が格納されている。前記搬送制御部３９は記憶部４３を具備し、該記憶部４３にはウェーハ１８の搬送を実行する為の搬送プログラムが格納され、前記操作部４１はデータ格納手段４４を具備し、該データ格納手段４４は、例えばＨＤＤ等の外部記憶装置から成る。尚、プロセス実行プログラム、比較プログラム、変換プログラム、搬送プログラムは前記データ格納手段４４に格納されていてもよい。

又、前記プロセス制御部３８は、流量制御部４５、加熱制御部４６、圧力制御部４７、流量調整部としてのＭＦＣ５８を含み、各制御部を制御し、各処理工程を実行するアクチュエータの駆動を制御する例えば前記プロセス制御部３８は、シーケンサ４５やＭＦＣ５８等の作動を制御して前記処理炉２８への処理ガスの供給流量を制御し、前記加熱制御部４６は前記処理炉２８の加熱制御を行い、前記圧力制御部４７は前記処理炉２８からのガスの排気を制御し、或は前記処理炉２８の圧力制御を行う機能を有している。又、４９は加熱制御部４６によって制御されるヒータを示しており、５１は前記圧力制御部４７によって制御される圧力バルブを示している。４８は、流量制御部４５によって開閉制御されるバルブを示し、具体的には、バルブ４８はＯＮ／ＯＦＦ制御され、処理ガスの供給及び停止が制御される。５８は前記プロセス制御部３８によって制御されるＭＦＣ（流量調整器）を示している。

又、５３は温度検出手段としての温度検出器を示し、５４は圧力検出手段としての圧力センサを示しており、前記温度検出器５３は、前記ヒータ４９の状態を検出して検出結果を前記加熱制御部４６にフィードバックし、前記圧力センサ５４は、前記圧力バルブ５１の状態を検出して検出結果を前記圧力制御部４７にフィードバックする機能を有している。尚、前記バルブ４８は処理ガスの供給及び停止を制御する。前記バルブ４８に付随した電磁弁(図示しない)が前記バルブ４８の開閉状態を検出して検出結果を前記入出力制御部４５にフィードバックする。又、前記ＭＦＣ５８は、流量だけでなく種々の情報を含む属性情報を前記プロセス制御部３８へとフィードバックしている。

又、５５はキーボード、マウス等の入力部を示しており、５６はモニタ等の表示部を示している。尚、図では、入力部５５と表示部５６が別体で示されているが、画面上での入力が可能なタッチパネルのような入力部付表示部の形態でもかまわない。

前記流量制御部４５、前記加熱制御部４６、前記圧力制御部４７には、前記プロセス制御部３８から設定値の指示、或は処理シーケンスに従った指令信号が入力され、前記プロセス制御部３８は前記電磁弁、前記温度検出器５３、前記圧力センサ５４が検出した検出結果を基に、前記入出力制御部４５、流量調整部としての前記ＭＦＣ５８、前記加熱制御部４６、前記圧力制御部４７を統括して制御する。

又、前記プロセス制御部３８は、前記操作部４１を介した前記入力部５５からの指令により、基板処理を実行し、又基板処理の実行は前記プロセス制御部３８が、前記記憶部４２に格納されたプログラムに従って、他の制御系とは独立して実行する。従って、前記搬送制御部３９、前記操作部４１に問題が発生しても、ウェーハ１８の搬送は中断されることなく完遂される。

前記搬送制御部３９は、前記操作部４１を介した前記入力部５５からの指令によって前記ポッド搬送機構１５、前記ウェーハ移載機構２４、前記ボートエレベータ３２を駆動して、ウェーハ１８の搬送を実行する。ウェーハ１８の搬送は、前記記憶部４３に格納された搬送プログラムによって他の制御系とは独立して実行する。従って、前記プロセス制御部３８、前記操作部４１に問題が発生しても、ウェーハ１８の搬送は中断されることなく完遂される。

前記データ格納手段４４には、基板処理進行を統括するプログラム、処理内容、処理条件を設定する為の設定プログラム、基板処理の為のレシピ、前記プロセス制御部３８、前記搬送制御部３９とＬＡＮ等の通信手段を介してデータの送受信を行う通信プログラム、前記流量制御部４５、前記加熱制御部４６、前記圧力制御部４７の状態を前記表示部５６に表示する為のプログラム、又前記流量調整部５８、前記流量制御部４５、前記加熱制御部４６、前記圧力制御部４７を駆動制御する為に必要なパラメータの編集を行う操作プログラム等の各種プログラムがファイルとして格納されている。

又、前記データ格納手段４４はデータ格納領域を有し、該データ格納領域には基板処理に必要とされるパラメータが格納され、前記バルブ４８、前記温度検出器５３、前記圧力センサ５４の設定値、検出結果、処理の状態等の情報が経時的に格納される。

次に、本発明の実施例であるＮ２ガス流量の積算処理について、以下、図４乃至図６を用いて説明する。図４はプロセス制御モジュール３８についてのＮ２ガス流量の積算処理を説明するための図である。

プロセス制御モジュール３８は、Ｎ２ガスを制御するためのＮ２ガスのバルブとＮ２ガスのＭＦＣの組合せを認識するためのコンフィグレーション情報(構成情報)と、Ｎ２ガス積算量と積算時間のコンフィグレーション情報(構成情報)を有する。

このコンフィグレーション情報にて定義されたＮ２ガスバルブがＯＰＥＮし、該当するＮ２ガスＭＦＣにおいて、Ｎ２ガスが流れた場合に、Ｎ２積算処理を開始する。Ｎ２積算処理に於ける結果が、コンフィグレーション情報に定義されたＮ２ガス積算量と積算時間を満たした場合にＮ２積算をＯＫと判定する。

プロセス制御モジュール３８にて実施されるＮ２積算処理について詳述する。例えば、Ｎ２積算用コンフィグレーションにＮ２バルブ１とＮ２−ＭＦＣ１の組合せが定義されている。そして、シーケンサから取得するバルブモニタ情報からＮ２バルブ１がＯＰＥＮしているか判定する。ＯＰＥＮしていると判定されると、次に、ＭＦＣから取得するＮ２−ＭＦＣ１の流量情報から積算量と積算時間を加算する。モニタ情報で算出される積算量・積算時間が、Ｎ２積算用コンフィグレーション情報(構成情報)に定義された積算量・積算時間に到達した場合、積算結果をＯＫとする。

図５により、シーケンサにて実施されるＮ２積算処理について詳述する。シーケンサでもプロセス制御モジュールと同様にＮ２積算処理を行う。具体的には、プロセス制御モジュール３８でのＮ２積算開始のシーケンサへの通知を起点として、デジタルＩ／Ｏユニットに取り込まれているＮ２バルブの状態がＯＰＥＮの場合、アナログＩ／Ｏユニットに取り込まれているＮ２ガスの流量を参照し、Ｎ２ガスの積算を開始する。プロセス制御モジュール３８でのＮ２積算終了のシーケンサへの通知されるまでＮ２ガスの積算が行われる。ここでシーケンサで積算されたＮ２積算量が、図示しないシーケンサ内のＮ２積算用コンフィグレーション情報に定義された積算量(プロセス制御モジュール内のＮ２積算用コンフィグレーション(構成)情報に定義された積算量と同等の値)に到達した場合、積算結果をＯＫとする。そして、積算した積算結果データ（Ｈ/W Ｎ２積算結果）は、プロセス制御モジュール３８へ通知される。

ここで、図５に示されるように、プロセス制御モジュール３８からソフトウェアでのＮ２積算の開始イベントデータ／終了イベントデータ及びＮ２積算結果データ(ＯＫ又はＮＧ)をシーケンサに伝える手段(デジタルＩ／Ｏ)を有し、シーケンサ４５からも、シーケンサでのＮ２積算の結果データ(ＯＫ又はＮＧ)をプロセス制御モジュール３８に伝える手段(デジタルＩ／Ｏ)を有する。この伝達手段を有するため、プロセス制御モジュール３８とシーケンサの両方でのＮ２積算処理を可能にしている。

図６に示されるように、シーケンサ４５では、シーケンサ４５でのＮ２積算結果がＮＧであった場合、又はシーケンサでのＮ２積算結果がＯＫだがプロセス制御モジュール３８でのＮ２積算結果がＮＧであった場合には、Ｈ２バルブを開けないようバルブインターロックを行って、次のＨ２アニールステータスへ移行しないようにする。同様に、プロセス制御モジュール３８では、ソフトウェアでのＮ２積算結果がＮＧであった場合、またはソフトウェアでのＮ２積算結果がＯＫだがシーケンサでのＮ２積算結果がＮＧであった場合には、ソフトインターロックを行って、次のＨ２アニールステータスへ移行しないようにする。

ここで、プロセス制御モジュール３８でのステータス遷移インターロック処理について詳述する。Ｈ２アニール処理を実施する際、プロセス制御モジュール３８は、自身のＮ２積算結果だけでなく、シーケンサから通知されるＮ２積算結果(Ｈ／Ｗ Ｎ２積算結果)を参照して、どちらか一方がＮＧの場合、次のステップ、例えば、Ｈ２アニールステップに進めない処理を行う。

次に、シーケンサ４５でのバルブインターロック処理について詳述する。プロセス制御モジュール３８と同様に、シーケンサ４５では、自身のＮ２積算結果だけでなく、プロセス制御モジュール３８から通知されるＮ２積算結果を参照して、どちらか一方がＮＧの場合、Ｈ２バルブを開けないようにすると共に、プロセス制御モジュール３８にハードインターロックを通知する。

以上から、本実施の形態におけるＮ２積算処理では、シーケンサ４５側でのバルブインターロック処理とプロセス制御モジュールに於けるインターロック処理を実施するように構成されているため、基板処理時の安全性が向上する。更に、Ｎ２プリパージステップとＮ２アフターパージステップのＨ２アニール処理を行う工程の前後でＮ２積算処理が実施できるように構成されている。従って、従来の基板処理工程よりも基板処理時の安全性が向上する。

本実施の形態における処理工程は、ボートを搬入する工程(ボートロードステップ)と、Ｎ２(窒素)で炉内を置換する工程(Ｎ２プリパージステップ)と、ガスのリークをチェックする工程(リークチェックステップ)と、Ｈ２アニール処理を行う工程(アニール処理ステップ)と、Ｎ２(窒素)で炉内を置換する工程(Ｎ２アフターパージステップ)と、ボートを搬出する工程（ボートアンロードステップ）と、を有している。そして、Ｎ２プリパージステップとＮ２アフターパージステップのＨ２アニール処理を行う工程の前後でＮ２積算処理が実施できるように構成されている。従って、従来の基板処理工程よりも基板処理時の安全性が向上する。尚、上記リークチェックステップは、炉内を減圧にする工程(プリエバックステップ)を含む。

尚、酸素(Ｏ２)濃度検知器や水素(Ｈ２)濃度検知器を設け、上記Ｎ２積算処理と併せて、上記Ｏ２濃度や上記Ｈ２濃度をチェックするよう構成することができる。例えば、上述した本実施の形態のように、Ｈ２ガスを流す前のＮ２パージ工程においてＮ２積算処理を行うときに、並行してＯ２ガス濃度を測定し、Ｏ２濃度が所定の閾値(例えば、２０ｐｐｍ)より高ければ、Ｎ２積算処理結果がＯＫとなっていてもインターロック処理を行うように構成する。そうすると、更に、基板処理時の安全性が向上される。

本実施の形態においては、Ｈ２ガスを流す前のＮ２パージ工程において、Ｏ２ガス濃度の測定時に、Ｎ２積算処理を実施する場合について詳述したが、Ｈ２アニール後のＨ２濃度測定時のＮ２パージ工程でのＮ２積算チェックについても同様に実施されるのはいうまでも無い。

上述の様に、本発明では、Ｈ２アニール処理を行う半導体製造装置において、Ｈ２ガスを流す前のＯ２ガス濃度測定時のＮ２パージ及びＨ２アニール後のＨ２濃度測定時のＮ２パージ工程でのＮ２ガス積算チェック方法に関して、２系統で実施されることにより、炉内のＮ２積算結果ＮＧ時の安全性を確保することができる。

本発明によれば、特に、処理ガスとしてＨ２を含む可燃性ガスを使用する場合に有効である。つまり、プロセス制御モジュール側でのソフト不良によりＮ２積算値がＮ２積算値の設定値に未到達にも拘らず積算ＯＫとなってしまった場合でも、本発明の実施の形態によれば、シーケンサ側にもＮ２積算値を判定するインターロックを備えているため、シーケンサ側でＮ２積算ＮＧを判断し、ハードインターロック等を利用してプロセス制御モジュールに通知することにより、残留Ｈ２ガスが炉内にあるまま、ボートアンロード工程に移行しないようプロセスレシピを停止することが可能である。

また、本実施の形態において詳述していないが、Ｎ２積算処理の結果、ＮＧと判定されると次のステップへ移行しないようなインターロックが行われると共に表示部５６にアラーム発生を通知するよう構成されている。従い、基板処理時のインターロックが発生すると、作業者へいち早く通知されるので、基板処理時の安全性が向上するだけでなく、更に、Ｎ２ガスの流量を所定の値より増やすなど異常解除処理が可能となるため、復旧処理に係る時間が短縮される。又、異常を解除されると、一旦停止された(インターロックされた)プロセスレシピを継続することが可能となる。

尚、本実施の形態により、水素含有ガスを利用したアニール処理について記載したが、本発明の基板処理装置は、半導体基板（半導体ウェハ）にエピタキシャル成長法による成膜処理、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法による成膜処理、あるいは、酸化処理や拡散処理などを行なう縦型の基板処理装置に本発明の技術的思想を適用できる。

又、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。

（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。

（付記１）複数のステップで構成されるファイルを実行する指示を入力する操作部と、該操作部からの指示に従い基板を処理する操作部と、該操作部に接続されたプロセス制御部と、該プロセス制御部に接続されるシーケンサと、を有し、前記プロセス制御部と前記シーケンサとの両方で所定のＮ２積算処理を実施することを特徴とする基板処理装置。

（付記２）前記プロセス制御部と前記シーケンサとの両方で所定のＮ２積算処理をした結果、どちらか一方がＮＧと判定したときには、前記ファイルの実行が中止される付記１の基板処理装置。

（付記３）複数のステップで構成されるファイルを実行する指示を入力する操作部と、該操作部からの指示に従い基板を処理する操作部と、該操作部に接続されたプロセス制御部と、該プロセス制御部に接続されるシーケンサと、を有し、前記プロセス制御部と前記シーケンサとの両方で所定のＮ２積算処理を実施し、前記プロセス制御部と前記シーケンサとの両方で所定のＮ２積算処理をした結果、どちらか一方がＮＧと判定したときには、前記ファイルの実行が中止される基板処理装置の制御方法。

（付記４）ボートを搬入する工程(ボートロードステップ)と、Ｎ２(窒素)で炉内を置換する工程(Ｎ２プリパージステップ)と、ガスのリークをチェックする工程(リークチェックステップ)と、Ｈ２アニール処理を行う工程(アニール処理ステップ)と、Ｎ２(窒素)で炉内を置換する工程(Ｎ２アフターパージステップ)と、ボートを搬出する工程（ボートアンロードステップ）と、を有する半導体装置の製造方法であって、
前記プリパージステップ及び/又は前記アフターパージステップでは、Ｎ２積算量が所定の積算量に到達するかどうか判定し、ＮＧと判定されたときは、次の処理ステップに移行しないで中止される半導体装置の製造方法。

１ 基板処理装置
１８ ウェーハ
２８ 処理炉
２９ 処理室
３８ プロセス制御部
４１ 操作部
４２ 記憶部
４４ データ格納手段
４５ シーケンサ

Claims (2)

1. 複数のステップで構成されるファイルを実行する指示を出力する操作部と、該操作部からの指示に従い基板を処理するプロセス制御部と、該プロセス制御部に接続された流量制御部とを有し、前記プロセス制御部及び前記流量制御部は、所定の不活性ガスの積算量を算出し、前記算出した各々の積算量と前記プロセス制御部が保持している所定の積算量とを比較し、水素含有ガスでアニール処理するステップを実行させるか判定する基板処理装置。
2. 複数のステップで構成されるファイルを実行する指示を出力する操作部と、該操作部からの指示に従い基板を処理するプロセス制御部と、該プロセス制御部に接続された流量制御部とを有する基板処理装置の制御方法であって、前記プロセス制御部及び前記流量制御部は、所定の不活性ガスの積算量を算出し、前記算出した各々の積算量と前記プロセス制御部が保持している所定の積算量とを比較し、水素含有ガスでアニール処理するステップを実行させるか判定する基板処理装置の制御方法。