JP2012186465A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーンルーム内でプロセス処理の結果判定や障害調査を確実に且つ迅速に行うことができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】マイクロ波発生機構と、ガス供給機構とを備えるプロセスモジュールと、ウェハ搬送機構を備えるフロントエンドモジュールとで構成された基板処理装置において、コントローラ１００は、基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段１０４と、収集した情報を演算する演算手段１０４と、収集した情報及び演算した結果の少なくとも一方を蓄積する蓄積手段１１２とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板に対してプロセス処理を行う基板処理装置に関する。

従来から基板に対してプロセス処理を行う基板処理装置としては、例えば特許文献１の
ように基板に対して加熱処理、冷却処理などのプロセス処理を行う基板処理装置が挙げられる。

特許第４１９９３２４号

このような基板処理装置では、プロセス処理に関する処理結果等のデータを生産情報と
して収集し、収集された生産情報を基板処理装置の内部に蓄積し、必要に応じて外部のホ
ストコンピュータに送信し、外部のホストコンピュータで生産情報の解析を行うとされて
いる。

しかしながら、プロセス処理の結果を判定又は装置にトラブル（障害）が発生した際に
障害を調査する時、クリーンルーム内の基板処理装置が収集した生産情報が判定又は調査
材料として不足であるため、クリーンルームから離れた場所に配置されたホストコンピュータの解析結果を求めることがある。その結果、ホストコンピュータ側から解析結果を入
手する時間が必要となり、セキュリティ上の問題で解析結果を入手することが困難である
ことがある。

本発明は上述の問題点を解決し、クリーンルーム内の基板処理装置でプロセス処理の結
果判定や障害調査を確実に且つ迅速に実現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。

本発明の一の態様によれば、基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供
給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える
処理室と、前記処理室に連接され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少な
くとも構成された基板処理装置であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段と、前記収集した前記情報を演算する演算手段と、前記情報及び前記演算した結果の少なく
とも一方を蓄積する蓄積手段とを少なくとも備えた制御手段を有する基板処理装置を提供
する。

本発明によれば、クリーンルーム内の基板処理装置でプロセス処理の結果判定や障害調
査を確実に且つ迅速に実現することができる。

本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置のプロセスモジュールの概略構成図であって、特に処理室部分を縦断面で示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置のコントローラを中心とした構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置の表示部に表示されるロギング条件情報設定画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置のコントローラにおいて実行される生産情報累積値の算出方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置のＨＤＤに格納されているロギング条件テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置のＨＤＤに蓄積されている生産情報の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置の表示部に表示される生産情報表示画面の一例を示す図である。

次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の構成について
説明する。ここに、図１は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図
である。

本発明の実施形態に係る基板処理装置１は、半導体を製造するために予め定められた処
理を実行する半導体製造装置として構成されている。以下、本発明の実施形態に係る基板
処理装置１は、可変のマイクロ波（ＶＦＭ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍ
ｉｃｒｏｗａｖｅ）を利用する装置であるとして説明する。

本発明の実施形態に係る基板処理装置１は、少なくとも、ウェハ１２０に予め定められ
た処理を施す処理室１２（図２参照）等を備えるプロセスモジュール（ＰＭ：Ｐｒｏｃｅ
ｓｓ Ｍｏｄｕｌｅ）１０と、ウェハ１２０が搬送される搬送室としてのフロントエンド
モジュール（ＥＦＥＭ：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）２０
と、ウェハ１２０が収納された基板収容器（例えば、ＦＯＵＰ(Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉ
ｎｇ Ｕｎｉｆｉｌｅｄ Ｐｏｄ)。以下、適宜「ポッド」と略称する）を装置外部の搬
送装置と受渡しする容器載置台としてのロードポート（ＬＰ：Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ）３０
とによって構成される。

プロセスモジュール１０及びロードポート３０は、少なくとも１つずつ設けられる。図
１に示されるように、プロセスモジュール１０及びロードポート３０が３つずつ設けられ
ている（即ち、図示プロセスモジュール１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及びロードポート３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、この構成は一例であって、本発明の構成はこの構成に限定されな
い。なお、以下、プロセスモジュール１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（又はロードポート３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のいずれかを特定せずに記載する場合には、単にプロセスモジュール
１０（又はロードポート３０）と略記する。

プロセスモジュール１０は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ：化学気相成長）及びＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
：原子層堆積）などによる成膜、アッシング、エッチング及び膜質改善などの処理をウェ
ハ１２０に実施する。また、プロセスモジュール１０は、ウェハ１２０の処理方式に合わせて、後述するように、マイクロ波発生機構、冷媒供給機構、冷媒排出管、ガス供給機構、ガス排気機構及び温度制御機構などの機構を備える。

プロセスモジュール１０は、後述するゲートバルブ（ＧＶ：Ｇａｔｅ Ｖａｌｖｅ）２
４２（即ち、図示ゲートバルブ２４２ａ、２４２ｂ及び２４２ｃ）を介して、フロントエ
ンドモジュール２０と連通可能となっている。フロントエンドモジュール２０は、ウェハ
１２０を搬送する搬送機構としての搬送ロボット２００を備える。搬送ロボット２００は、ウェハ１２０を保持する基板保持部としてのアーム（不図示）を上下に１つずつ備えて
いる。搬送ロボット２００は、例えば上アームの先に未処理のウェハ１２０を載せ、各プ
ロセスモジュール１０に対して搬入するとともに、処理済のウェハ１２０を下アームの先
に載せて各プロセスモジュール１０から搬出すること（ウェハ１２０を入れ替えて搬送するスワップ搬送）ができるよう構成されている。

フロントエンドモジュール２０は、シャッタ３００（即ち、図示３００ａ、３００ｂ及
び３００ｃ）を介して、ロードポート３０と連通可能となっている。ロードポート３０は、基板収容器としてのポッドが載置されるように、複数の載置台が設けられている。図１
に示すように、ロードポート３０は、プロセスモジュール１０ＰＭと同じ数だけ設けられ
ているが、ロードポート３０をいくつ設けるかは、ウェハ搬送方式によって異なる。具体
的には、例えば振分方式によってウェハ１２０を搬送する場合には、ロードポート３０は
少なくとも１つ設けられればよく、並列方式によってウェハ１２０を搬送する場合には、
搬送先を記述した搬送レシピなどに応じて予め定められた数のロードポート３０が少なく
とも設けられる。

次に、図２を参照しながら、プロセスモジュール１０について説明する。図２は、本発
明の実施形態に係る基板処理装置１のプロセスモジュール１０の概略構成図であって、特
に処理室部分を縦断面で示す図である。ここで、後述する各センサ（温度センサ４００、
ガス流量センサ４０２、圧力センサ４０４、周波数センサ４０６、ＲＦパワーセンサ４０
８）がすべて処理室１２内に存在しているように図示されているが、便宜上、処理室１２
内に入れているだけで、実際の構成とは異なる場合がある。

図２に示すように、プロセスモジュール１０は、処理室１２に、冷媒供給機構１４、マ
イクロ波発生機構１６、ガス供給機構１８、ガス排出機構２２、ウェハ搬送機構２４及び
コントローラ１００が備えられた構成となっている。

処理室１２を形成する処理容器１２２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（
ＳＵＳ）など金属材料により構成されており、処理室１２と外部とをマイクロ波的に遮蔽
する構造となっている。処理室１２内には、ウェハ１２０を支持する基板支持部としての
基板支持ピン１２４が設けられている。基板支持ピン１２４は、支持したウェハ１２０の
中心と処理室１２の中心とが垂直方向で略一致するように設けられている。基板支持ピン
１２４は、例えば石英又はテフロン（登録商標）等からなる複数（本実施形態においては
２本）で構成され、その上端でウェハ１２０を支持する。ウェハ１２０の下方であって基
板支持ピン１２４の下部には、基板冷却部としての導電性の基板支持台１２６が設けられ
ている。基板支持台１２６は、例えばアルミニウムなどの導体である金属材料により構成
されている。基板支持台１２６は、上面から見た形がウェハ１２０の外径よりも大きい円
形で、円盤状又は円柱状に形成されている。

基板支持台１２６は金属製であるため、基板支持台１２６においてはマイクロ波の電位
がゼロとなる。したがって、ウェハ１２０を基板支持台１２６に直接置いた場合、マイク
ロ波の電界強度が弱い状態となる。そこで、本実施形態では、基板支持台１２６の表面か
らマイクロ波の１／４波長（λ／４）の位置、もしくはλ／４の奇数倍の位置にウェハ１
２０を載置するようにする。ここでいう基板支持台１２６表面とは、基板支持台１２６を
構成する面の内、ウェハ１２０の裏面と対向する面を言う。λ／４の奇数倍の位置では電
界が強いため、ウェハ１２０を効率よくマイクロ波で加熱することができる。例えば、５．８ＧＨｚに固定したマイクロ波を使用し、マイクロ波の波長が５１．７ｍｍであるので、基板支持台１２６からウェハ１２０までの高さを１２．９ｍｍとすることができる。マ
イクロ波の周波数が時間とともに変化（可変）するようにしてもよい。この場合、基板支
持台１２６の表面からウェハ１２０までの高さは、変化する周波数帯の代表周波数の波長
から求めれば良い。例えば、５．８ＧＨｚ〜７．０ＧＨｚまで変化する場合、代表周波数
を変化する周波数帯のセンタ周波数とし、代表周波数６．４ＧＨｚの波長４６ｍｍより、
基板支持台１２６の表面からウェハ１２０までの高さを１１．５ｍｍとすればよい。さら
に、固定周波数の電源を複数設け、それぞれから異なる周波数のマイクロ波を切り替えて
供給し、処理するようにしてもよい。

基板支持台１２６内には、ウェハ１２０を冷却するための冷媒を流す冷媒流路１２８が
設けられている。ここでは、冷媒として水を使用しているが、これ以外の冷媒（例えば冷
却チラー）を用いても良い。冷媒流路１２８は、処理室１２の外部において、冷媒排出管
１３０及び冷媒供給機構１４それぞれに接続される。冷媒排出管１３０は、冷媒流路１２
８から冷媒を排出する。

冷媒供給機構１４は、冷媒流路１２８へ冷媒を供給する冷媒供給管１４０、冷媒供給管
１４０を開閉する冷媒用バルブ１４２及び冷媒源１４４を備える。後述するように、冷媒
用バルブ１４２は、コントローラ１００と電気的に接続されており、コントローラ１００
により制御される。

処理容器１２２の上部であって処理室１２の側壁には、マイクロ波発生機構１６が設けられている。マイクロ波発生機構１６は、マイクロ波発生部１６０、導波路１６２及び導
波口１６４を備え、例えば、固定周波数マイクロ波又は可変周波数マイクロ波を発生する。マイクロ波発生部１６０としては、マイクロトロンなどの高周波電源が用いられる。マ
イクロ波発生部１６０によって発生したマイクロ波は、導波路１６２を介して、処理室１
２と連通する導波口１６４から処理室１２内に導入される。処理室１２内に導入されたマ
イクロ波は、処理室１２の壁面に対して反射を繰り返す。マイクロ波は処理室１２内でいろいろな方向へ反射し、処理室１２内はマイクロ波で満たされる。処理室１２内のウェハ
１２０に当たったマイクロ波はウェハ１２０に吸収され、ウェハ１２０はマイクロ波により誘電加熱される。なお、ウェハ１２０の温度は、マイクロ波のパワー、処理室１２の大きさや形状、導波口１６４の位置、及び、ウェハ１２０の処理室１２における位置などに
よって変化する。後述するように、マイクロ波発生部１６０は、コントローラ１００と電
気的に接続されており、コントローラ１００により制御される。

処理容器１２２の上部であって処理室１２の上壁には、ガス供給機構１８が設けられて
いる。ガス供給機構１８は、窒素（Ｎ２）などの不活性ガスを導入するガス供給管１８０、ガス供給管１８０を開閉するガス供給用バルブ１８２及びガス供給源１８４を備える。
ガス供給機構１８は、ガス供給用バルブ１８２を開けることにより、ガス供給管１８０からのガスを処理室１２内に導入し、ガス供給用バルブ１８２を閉めることにより、ガスの
導入を停止する。ガス供給管１８０から導入されるガスは、パージガスとして処理室１２
内のガスを押し出したりするのに用いられる。また、ガス供給管１８０は、ガスをウェハ
１２０の表面に吹きつけるように構成されているので、ウェハ１２０を冷却するのにも用
いられることがある。後述するように、ガス供給用バルブ１８２は、コントローラ１００
と電気的に接続されており、コントローラ１００により制御される。

処理容器１２２の下部であって処理室１２の側壁には、ガス排出機構２２が設けられて
いる。ガス排出機構２２は、処理室１２内のガスを排気するガス排出管２２０、ガス排出
管２２０を開閉するガス排出用バルブ２２２及び排気装置としての真空ポンプ２２４を備
える。ガス排出機構２２は、ガス排出用バルブ２２２の開度を調整することにより、処理
室１２内の圧力を予め定められた値に調整する。後述するように、ガス排出用バルブ２２
２は、コントローラ１００と電気的に接続されており、コントローラ１００により制御さ
れる。

処理容器１２２の一側面には、ウェハ搬送機構２４が設けられている。ウェハ搬送機構
２４は、処理室１２の内外にウェハ１２０を搬送するためのウェハ搬送口２４０、図１を
参照して上述したゲートバルブ２４２、及び、ゲートバルブ２４２を駆動させるゲートバ
ルブ駆動部２４４を備える。

ウェハ搬送機構２４は、ゲートバルブ２４２を開けることにより、処理室１２がフロン
トエンドモジュール２０（図１参照）と連通するように構成されている。フロントエンド
モジュール２０には、搬送ロボット２００（図１参照）が設けられている。ウェハ搬送機
構２４は、ゲートバルブ２４２を開くことによって、搬送ロボット２００が、処理室１２
及びフロントエンドモジュール２０の間で、ウェハ１２０を搬送することが可能なように
構成されている。なお、ウェハ搬送口２４０の近傍には、ウェハ１２０の有無を検知する
ウェハ検知センサ２４６が設けられており、ウェハ１２０がゲートバルブ２４２に巻き込
まれないように構成されている。

後述するように、ウェハ検知センサ２４６は、コントローラ１００と電気的に接続され
ている。具体的には、ウェハ検知センサ２４６によってウェハ１２０があることが検知された場合、コントローラ１００はゲートバルブ２４２が閉まってウェハ１２０を巻き込まないよう制御する。

処理室１２内のウェハ１２０の上方には、ウェハ１２０の温度を検出する温度センサ４
００が設けられている。温度センサ４００には、例えば、赤外線センサを用いることがで
きる。後述するように、温度センサ４００は、コントローラ１００と電気的に接続されて
いる。具体的には、温度センサ４００によって検出されたウェハ１２０の温度が、予め定められた温度よりも高い場合、コントローラ１００は、ウェハ１２０の温度が予め定められた温度となるように、冷媒用バルブ１４２を制御して、冷媒流路１２８へ流す冷却水の
流量を調節する。

また、処理室１２の内部には、ガス供給管１８０から導入されるガスの流量を検出する
ガス流量センサ４０２、処理室１２内の圧力を検出する圧力センサ４０４、マイクロ波発
生部１６０によって発生したマイクロ波の周波数を検出する周波数センサ４０６及びマイ
クロ波発生部１６０によって発生したマイクロ波のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃ
ｙ：高周波）パワーを検出するＲＦパワーセンサが設けられている。後述するように、ガ
ス流量センサ４０２、圧力センサ４０４、周波数センサ４０６及びＲＦパワーセンサ４０
８それぞれは、コントローラ１００と電気的に接続されている。

以下、図１及び図２を参照し、プロセスモジュール１０における動作について説明する。以下に説明する処理は、半導体装置を製造する複数の工程のうち一工程を構成するもの
である。

[第１の搬送工程]
ウェハ１２０を処理室１２に搬入するウェハ搬入工程において、まず、ゲートバルブ２
４２を開き、処理室１２とフロントエンドモジュール２０とを連通させる。次に、搬送ロ
ボット２００により、ロードポート３０に載置されたポッドからウェハ１２０を取り出し、フロントエンドモジュール２０を経て処理室１２内へ搬入する。処理室１２内に搬入されたウェハ１２０は、搬送ロボット２００により基板支持ピン１２４の上端に載置され、
基板支持ピン１２４に支持される。次に、搬送ロボット２００が処理室１２内からフロン
トエンドモジュール２０へ戻ると、ゲートバルブ２４２が閉じられる。

[窒素ガス置換工程]
次に、処理室１２内を窒素（Ｎ２）雰囲気に置換する。ウェハ１２０を搬入すると処理
室１２の外の大気雰囲気が巻き込まれるので、この大気雰囲気中の水分や酸素がプロセス
に影響しないように処理室１２内のＮ２置換を行う。ガス排出管２２０から、真空ポンプ
２２４により処理室１２内のガス（雰囲気）を排出するとともに、ガス供給管１８０から、Ｎ２ガスを処理室１２内に導入する。このとき、ガス供給用バルブ１８２を開閉することによって、処理室１２内の圧力を予め定められた値（例えば大気圧）に調整する。

[加熱処理工程]
次に、マイクロ波発生部１６０で発生させたマイクロ波を、導波口１６４から処理室１
２内に導入し、ウェハ１２０の表面側から照射する。このマイクロ波照射により、ウェハ
１２０の表面上のＨｉｇｈ−ｋ膜を１００〜６００℃に加熱してＨｉｇｈ−ｋ膜を改質、
つまり、Ｈｉｇｈ−ｋ膜からＣやＨ等の不純物を離脱させて、緻密化し安定した絶縁体薄
膜に改質することができる(膜質改善)。Ｈｉｇｈ−ｋ膜等の誘電体は、誘電率に応じてマ
イクロ波の吸収率が異なる。誘電率が高いほどマイクロ波を吸収しやすい。我々の研究に
よれば、ハイパワーのマイクロ波をウェハ１２０に照射し処理すると、ウェハ１２０上の
誘電体膜が加熱され改質される。また、マイクロ波による加熱の特徴は、誘電率εと誘電
正接tanδによる誘電加熱で、この物性値が異なる物質を同時に加熱すると、加熱されや
すい物質、すなわち、誘電率が高い方の物質だけ選択的に加熱できることである。

Ｈｉｇｈ−ｋ膜のアニールについて説明すると、ウェハ１２０の基板材料であるシリコ
ンに比べ、Ｈｉｇｈ−ｋ膜は誘電率εが高い。例えば、シリコンの誘電率εは９．６であるが、Ｈｉｇｈ−ｋ膜であるＨｆＯ膜の誘電率εは２５、ＺｒＯ膜の誘電率εは３５である。よって、Ｈｉｇｈ−ｋ膜を成膜したウェハ１２０にマイクロ波を照射すると、Ｈｉｇｈ−ｋ膜だけ選択的に加熱することができる。また、ハイパワーのマイクロ波を照射する方が膜の改質効果が大きい。よって、ハイパワーのマイクロ波を照射すると、急速にＨｉｇｈ−ｋ膜の温度を上昇させることができる。これに対し、比較的低パワーのマイクロ波を長時間照射した場合は、改質プロセス中にウェハ全体の温度が高くなってしまう。時間が経過すると、シリコン自身がマイクロ波により誘電加熱されるのと、マイクロ波が照射されるウェハ表面のＨｉｇｈ−ｋ膜からウェハ裏面側のシリコンへの熱伝導により、シリコンの温度も上昇してしまうからである。ハイパワーのマイクロ波を照射する場合に膜の改質効果が大きい理由は、ウェハ全体が温度上昇し上限温度に達するまでの時間よりも早く誘電体を誘電加熱により高い温度まで加熱することができるためと考えられる。

そこで、本実施形態では、マイクロ波を照射中に、冷媒流路１２８に冷却水を供給する
ことにより、ウェハ１２０の温度上昇を抑制する。好ましくは、ウェハ１２０の温度が上
限温度以下になるように、バルブを制御して、冷媒流路１２８へ流す冷却水の流量を調節
する。このように、ウェハ１２０の処理温度を一定とすることにより、複数のウェハ１２
０を処理した際のプロセス結果の再現性を向上することができる。

また、加熱処理工程において、ガス供給用バルブ１８２を開いて、処理室１２内にガス
供給管１８０からＮ２ガスを導入するとともに、ガス排出用バルブ２２２により処理室１
２内の圧力を予め定められた値（例えば大気圧）に調整しつつ、ガス排出管２２０から処
理室１２内のＮ２ガスを排出する。このようにして、加熱処理工程において、処理室１２
内を予め定められた圧力値に維持する。本実施形態では、周波数５．８〜７．０ＧＨｚの
マイクロ波をパワー１６００Ｗ、処理室１２内の圧力を大気圧として５分間、加熱処理を
行った。このようにして、所定時間、マイクロ波を導入して基板加熱処理を行った後、マ
イクロ波の導入を停止する。ここでは、ウェハ１２０を水平方向に回転させることなく加
熱処理を行っているが、ウェハ１２０を回転させながら加熱処理を行ってもよい。

[冷却処理工程]
加熱処理工程が終了すると、処理室１２内に導入するＮ２ガスの流量を制御するとともに、冷媒流路１２８に供給する冷却水の流量を制御することによって、ウェハ１２０を冷
却する。具体的には、ウェハ１２０及び基板支持台１２６の間にガスが流れるようにしつ
つ、ウェハ近傍のガスの流量を制御するとともに、冷媒用バルブ１４２を開き、冷媒流路
１２８に冷却水を供給することにより、ウェハ１２０を冷却する。このとき、ウェハ１２
０の表面はＮ２ガスによって冷却され、ウェハ１２０の裏面は冷却水によって冷却され、
ウェハ１２０の両面が冷却されることになるので、効率よくウェハ１２０を冷却すること
ができる。

なお、本実施形態では、Ｎ２ガスを使用しているが、プロセス的、安全性に問題がなければ、熱伝達率の高い他のガス（例えば希釈Ｈｅガス）をＮ２ガスに追加し、ウェハ１２
０の冷却効果を向上させてもよい。

[第２の搬送工程]
一次冷却処理工程が終了すると、上述した第１の搬送工程に示した手順とは逆の手順に
より、処理済みのウェハ１２０を処理室１２から搬出し、フロントエンドモジュール２０
に搬入する。次に処理すべき未処理のウェハ１２０がある場合には、処理済みのウェハ１
２０及び未処理のウェハ１２０を入れ替えて搬送する（スワップ搬送）。

[第３の搬送工程]
第２の搬送工程が終了すると、上述した第１の搬送工程に示した手順とは逆の手順により、処理済みのウェハ１２０をフロントエンドモジュール２０から搬出し、ロードポート
３０に載置されたポッドに収納する。

次に、図３を参照し、本発明の実施形態に係るコントローラ１００について説明する。
ここに、図３は、本発明の実施形態に係る基板処理装置のコントローラを中心とした構成
の一例を示すブロック図である。

図３に示すように、コントローラ１００は、本発明に係る「制御手段」の一例であり、
Ｉ／Ｆ部１０２、メインコントローラ１０４、ＨＤＤ１１２、表示部１１４及び等を備え、プロセスモジュール１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットである。
コントローラ１００は、後述するロギング条件の設定処理、生産情報の蓄積処理及び生産
情報の表示処理の一連処理を実行することが可能に構成されている。

Ｉ／Ｆ部１０２は、温度センサ４００、ガス流量センサ４０２、圧力センサ４０４、周
波数センサ４０６、ＲＦパワーセンサ４０８、及び基板処理装置１が設置されている図示
しないクリーンルーム外に設置されているホストコンピュータ４０等の各部品と各種情報
の送受信を行うことが可能に構成されている。

メインコントローラ１０４は、基板処理装置１全体の動作を制御するＣＰＵ１０８と、
制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６と、各種データを
一時的に記憶するＲＡＭ１１０とを有している。メインコントローラ１０４は、本発明に
係る「収集手段」及び「演算手段」の一例であり、例えばＲＯＭ１０６に格納された収集
用のプログラムに従って、温度センサ４００、ガス流量センサ４０２、圧力センサ４０４、周波数センサ４０６又はＲＦパワーセンサ４０８により検出された各情報をＩ／Ｆ部１
０２を介して収集し、例えばＲＯＭ１０６に格納された収集用のプログラムに従って、収
集された情報に対する演算処理、例えば累積値を演算する処理を実行可能に構成されている。なお、収集された各情報は、各センサにより検出された測定値であってもよいし、実
測値であってもよい。

ＨＤＤ１１２は、表示部１１４及び入力部１１６などを介して入力された指示データ、
各種レシピ及び各種パラメータに関する情報をファイルとして格納している。ＨＤＤ１１
２は、本発明に係る「蓄積手段」の一例であり、例えば後述するロギング条件テーブル及
び生産情報蓄積データを記憶して保持することが可能に構成されている。

表示部１１４及び入力部１１６は、基板処理装置１と一体に、又はネットワークを介し
て設けられている。表示部１１４は、少なくともモニタ表示、ログ及びアラームなどの解
析並びにパラメータ編集などを行うための操作画面を表示し、後述するロギング条件情報
設定画面５００及び生産情報表示画面６００を表示することが可能に構成されている。入
力部１１６は、基板処理装置１の制御コマンドなどのコマンド及び各種レシピ作成時における各種パラメータの設定値を入力することが可能に構成されている。

なお、本発明の実施形態において、ＨＤＤ１１２は、図３に示すように、コントローラ
１００内に設けられ、メインコントローラ１０４と別体で設けられているが、クリーンルーム装置内でプロセス処理の結果判定や障害調査を確実に且つ迅速に実現することが可能
である限りにおいて、特に限定されず各種の態様を有してよい。例えば、ＨＤＤ１１２は、コントローラ１００と別体で設けられてもよいし、メインコントローラ１０４と一体で
設けられてもよい。

＜実施形態の動作＞
続いて、図３乃至図８を参照しながら、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の動作、即ち後述するロギング条件の設定処理、生産情報の蓄積処理及び生産情報の表示処理に
ついて説明する。

まず、図４乃至図６を参照し、ロギング条件の設定処理について説明する。ここに、図
４は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の表示部１１６に表示されるロギング条件
情報設定画面５００の一例を示す図であり、図５は、本発明の実施形態に係る基板処理装
置１のコントローラ１００において実行される生産情報累積値の算出方法の一例を示す図
であり、図６は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１のＨＤＤ１１２に格納されているロギング条件テーブルの一例を示す図である。

図４に示すように、表示部１１４及び入力部１１６によりロギング条件の設定指示を受
けると、ロギング条件が、表示部１１２に表示されているロギング条件情報設定画面５０
０から、表示部１１４及び入力部１１６を介して設定される。

ロギング条件情報設定画面５００は、ロギング条件表示エリア５０２、ステップＩＤ設
定エリア５０４、ロギング項目設定エリア５０６及び種別設定エリア５０８を有する。ス
テップＩＤ設定エリア５０４には、生産情報の蓄積処理が実行されるタイミングのプロセ
ス処理のステップＩＤが設定される。図４に示すように、ステップＩＤ設定エリア５０４
は、プロセス処理のうちすべての実行可能なステップＩＤ、例えば「ＷＡＩＴ」、「Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ」及び「Ｐｒｏｃｅｓｓ」などから選択して設定することが可能に構成され
ている。

ロギング項目設定エリア５０６には、基板処理装置１の各センサから検出され収集され
可能な生産情報がロギング項目として設定される。例えば、図４に示すように、ロギング
項目設定エリア５０６は、温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワーから選択して設定
することが可能に構成されている。即ち、ロギング項目が設定されることにより、本発明
に係る「温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段」の一例が実現されている。

種別設定エリア５０８には、収集された生産情報に対する行う演算の演算方法がロギン
グ項目の種別として設定される。ここで、種別それぞれに対応する算出値の演算方法とし
ては、種別が素データに設定された場合は、温度センサ４００、ガス流量センサ４０２、
圧力センサ４０４、周波数センサ４０６、ＲＦパワーセンサ４０８により検出された測定
値又は実測値をそのまま算出値とし、最大値に設定された場合は、生産情報の蓄積期間開
始後、定周期で取得した素データのうちで最も大きい値を算出値とし、最小値に設定され
た場合は、生産情報の蓄積期間開始後、定周期で取得した素データのうちで最も小さい値を算出値とし、平均値に設定された場合は、生産情報の蓄積期間開始後、定周期で取得し
た素データの平均値を算出値とし、累積値に設定された場合は、生産情報の蓄積期間開始
後、定周期で取得した素データを合計した値を算出値とする。

なお、本発明の実施形態において、図４に示すように、本発明の「演算手段」一例であるメインコントローラ１０４に実行される演算方法としては、最大値、最小値、平均値、
累積値の演算が例示されているが、本発明に係る「制御手段」の一例であるコントローラ
１００がクリーンルーム装置内でプロセス処理の結果判定や障害調査を実現することが可
能である限りにおいて、特に限定されず各種の態様を有してよい。例えば、プロセス処理
の結果判定や障害調査の必要に応じて、別の演算方法を種別として追加してもよい。また、ロギング条件の項目は、プロセス処理の結果判定や障害調査の必要に応じて、ステップ
ＩＤ、ロギング項目及び種別に限定されず、各種の態様を有してよい。

ここで、図５を参照し、メインコントローラ１０４において実行される生産情報の累積
値の算出方法について説明する。累積値の算出方法の一例としては、生産情報の実測値（
即ち、図示トレースデータ）は、各センサにより定周期、例えば図５に示すように１秒で
検出され加算される。図５に示すように、例えば生産情報の蓄積期間が２０１０年１２月
２４日９時１４分３４秒から３６秒までの期間と設定される場合、検出されたトレース項
目１のデータ値及びトレース項目２のデータ値それぞれを１秒ごとに合計して算出するようになっている。

各ロギング条件が設定されると、設定されたロギング条件がロギング条件表示エリア５
０２に表示されるとともに、ＲＡＭ１０８に一時的に格納される。ロギング条件情報設定
画面５００からロギング条件の設定が終了すると、図６（ａ）に示すように、ＲＡＭ１０
８に一時的に格納されているロギング条件がＨＤＤ１１２に送信され、ロギング条件テー
ブルとして格納されている。ロギング条件テーブルの詳細な内容としては、図６（ｂ）に
示すように、ヘッダ情報と詳細情報で構成され、ヘッダ情報はロギング条件テーブル名称
と総ロギング項目数で構成され、詳細情報は図４に示すロギング条件情報設定画面５００
から設定されたロギング条件項目に応じて、ステップＩＤ、ロギング項目及び種別などで
構成されている。

なお、本発明の実施形態において、ロギング条件が基板処理装置１側の表示部１１４及
び入力部１１６を介して設定されているが、特に限定されず、例えばホストコンピュータ
４０側で設定されてもよい。

次に、図７及び図８を参照し、生産情報の蓄積処理、生産情報の表示処理について説明
する。図７は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１のＨＤＤ１１２に蓄積されている
生産情報の一例を示す図であり、図８は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の表示
部１１６に表示される生産情報表示画面６００の一例を示す図である。

ＣＰＵ１０８は、シーケンスプログラムを起動し、該シーケンスプログラムに従って、
例えばＨＤＤ１１２に格納されたレシピのコマンドを呼び込み実行することで、レシピの
ステップが逐次実行され、Ｉ／Ｆ部１０２を介してウェハ１２０を処理するための制御指
示が送信され、基板処理装置１内の各部の制御を行なう。これにより、上述したウェハ１
２０（図２参照）の処理が行なわれる。なお、ホストコンピュータ４０からの指示についても同様に上記のレシピ実行処理が行われるようにしてもよい。

レシピ実行時に生産情報の蓄積処理を行うため、ロギング条件テーブルをＨＤＤ１１２
に格納されたレシピに関する情報とリンク付けする。ロギング条件テーブルとリンク付け
されている場合、蓄積すべき期間であるか否か、即ち実行されているステップのＩＤがロ
ギング条件の設定処理において設定エリア５０４に設定されたステップＩＤであるか否か
を判定する。蓄積期間であると判定された場合、該当するロギング項目の情報を生産情報
蓄積データとして蓄積処理を行う。即ち、設定されたステップＩＤ及びロギング項目ごと
にデータを生産情報として収集して、収集された情報を設定された種別で演算して、ＨＤ
Ｄ１１２に送信する。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、２０１０年１２月２４日
の８時３０分２０秒から１０時１５分２０秒までの成膜プロセスの実行が行われると共に、生産情報の蓄積処理が行われる。

次に、図８を参照し、生産情報の表示処理について説明する。ユーザがプロセス処理の
結果を判定する、或いは基板処理装置１に実行されたプロセス処理に発生したトラブル（
障害）を調査する際、生産情報の表示処理が実行される。例えば、ユーザの指示に応じて、図８に示すように、生産情報の蓄積処理で蓄積された生産情報蓄積データが生産情報表
示画面６００の形で表示部１１６の表示画面に表示される。

このように、メインコントローラ１０４に実行されるロギング条件の設定処理、生産情
報の蓄積処理及び生産情報の表示処理により、クリーンルーム内でプロセス処理の結果判
定や障害調査を確実に且つ迅速に実現することができる。

＜具体的な実施例＞
次に、具体的な実施例を挙げて本願実施の形態において説明する。ここで、上述した各工程において、加熱処理工程以外の工程については同一であるため、加熱処理工程以外の各搬送工程や窒素ガス置換工程等の説明は省略する。そして、本実施形態に係る基板処理装置１の動作、ロギング条件の設定処理、生産情報の蓄積処理及び生産情報の表示処理についても同様に、上述した内容と同様であるため、詳細な説明は省略する。

＜加熱処理工程＞
本実施形態では、周波数５．８〜７．０ＧＨｚの間で周波数を任意に可変させながらマイクロ波をパワー１６００Ｗ、処理室１２内の圧力を大気圧、設定時間（加熱処理時間）を５分間として、加熱処理を行った。このようにして、所定時間、マイクロ波を導入して基板加熱処理を行った後、マイクロ波の導入を停止した。

このとき、上記周波数のセンタ周波数である６．４ＧＨｚの波長４６ｍｍより、基板支持台１２６の表面からウェハ１２０までの高さは１１．５ｍｍとしている。しかしながら、ウェハ１２０毎に周波数を可変させながらマイクロ波で加熱させているが、設定時間５分に対して誤差が生じてしまうことがある。つまり、本実施形態において、供給されるＲＦパワーについて誤差が生じてしまう。

一般的に、基板処理装置１で実行されたプロセス処理に発生したトラブル（障害）を調査する際、基板に所定の処理を施す工程である加熱処理工程における生産情報の表示処理が実行される。特に本実施形態において、基板加熱処理で処理時間の設定が５分であるのに対して、実際の処理時間に誤差が生じてしまう要因が着目される。例えば、加熱処理工程において、ウェハ１２０への加熱がどのように行われていたかの詳細情報が必要である。

そこで、図８に示すように、例えば、生産情報の蓄積処理で蓄積された生産情報蓄積データが生産情報表示画面６００の形で表示部１１６の表示画面に表示される。そして、ユーザは、表示された生産情報のうちステップＩＤが「Ｐｒｏｃｅｓｓ」のロギング項目であるＲＦパワーの種別や値を確認することにより、ウェハ１２０への加熱状態を容易に把握できる。特に、種別が「累積値」は、加熱処理工程におけるＲＦパワーの実測値を示すので、ウェハ１２０に加えられた正確なＲＦパワーを把握することが可能となる。

このように、ＲＦパワーは、膜質に大きく影響されるので、所定の期間にウェハ１２０に加わる正確なＲＦパワーの実測値を操作画面上に表示することにより、操作者(ユーザ)に障害調査に必要な情報を容易に提供することができる。

また、図４に示すロギング条件において、ステップＩＤが「Ｐｒｏｃｅｓｓ」、ロギング項目が「ＲＦパワー」、種別が「素データ」をそれぞれ選択(設定)して、加熱処理工程におけるＲＦパワーの素データを蓄積するようにして、図８に示す生産情報表示画面６００から選択すると、加熱処理工程におけるＲＦパワーのトレースグラフ(縦軸がＲＦパワーの実測値で横軸がステップＩＤ時間の折れ線グラフ)が表示されるように構成しても良い。このように構成することにより、更に、操作者(ユーザ)に障害調査に必要な情報を提供することができ、障害調査を確実に且つ迅速に実現することができる。

本発明の実施形態では、基板上に薄膜を形成する半導体製造装置だけでなく、ＬＣＤ（
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）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。成膜処理には、例えば、ＣＶＤ、
ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：物理気相成長法）、酸
化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理等を含む。また、本発明の実
施形態は、他の基板処理装置、例えば露光装置、リソグラフィ装置、塗布装置、プラズマ
を利用したＣＶＤ装置等にも適用できる。

〔付記〕
以下に、本実施形態に係る好ましい態様を付記する。

〔付記１〕
基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
置であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、
ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段と、前記収集した前記情報を演
算する演算手段と、前記情報及び前記演算した結果の少なくとも一方を蓄積する蓄積手段とを少なくとも備えた制御手段を有し、前記演算した結果は、前記情報を累積した累積値
を含む基板処理装置。

〔付記２〕
基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
置であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、
ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段と、前記収集した前記情報を演
算する演算手段と、前記情報及び前記演算した結果の少なくとも一方を蓄積する蓄積手段とを少なくとも備えた制御手段を有し、前記蓄積手段は、前記基板を処理する際に実行されるレシピに関する情報を蓄積する基板処理装置。

〔付記３〕
基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
置であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、
ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を所定周期で一時的に蓄積する手段を有し、前記所
定周期で前記情報を蓄積する際に、前記情報の累積値を演算する演算手段と、を少なくと
も備えた制御手段を有する基板処理装置。

〔付記４〕
基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かっ
て不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
置であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、
ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を蓄積する条件を設定する設定画面や前記設定画面
に設定された条件に従って蓄積された情報（生産情報）を表示する生産情報画面を少なく
とも表示する表示手段を有する基板処理装置。

〔付記５〕
基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
置における表示方法であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を蓄積する条件を設定し、前記設
定された条件に従って蓄積された情報（生産情報）を表示する基板処理装置の表示方法。

〔付記６〕
基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
置であって、前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、
ＲＦパワーを少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段と、少なくとも一つの所定の設
定条件（ロギング条件テーブル）をファイルとして格納する格納手段と、前記収集される
情報に関して前記設定条件に従い蓄積される情報（生産情報）をファイルとして蓄積する
蓄積手段を有する基板処理装置。

〔付記７〕
前記ファイルは、ヘッダ情報とデータ詳細情報で構成される付記６の基板処理装置。

〔付記８〕
前記データ詳細情報は、データ番号毎に、ステップＩＤに関する情報、データ項目情報、データ種別情報を有する付記７の基板処理装置。

〔付記９〕
基板を処理する際に生成される温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワーを少なくと
も一つ含む情報を蓄積し、蓄積された情報のうち所定の情報を演算し、前記情報と共に前
記演算した結果をそれぞれ画面上に表示する基板処理装置の表示方法。

本発明に係る基板処理装置は、基板に対してプロセス処理を行う基板処理装置に利用可
能である。

１ 基板処理装置
１０ プロセスモジュール
１２ 処理室
１４ 冷媒供給機構
１６ マイクロ波発生機構
１８ ガス供給機構
２０ フロントエンドモジュール
２２ ガス排出機構
２４ ウェハ搬送機構
３０ ロードポート
４０ ホストコンピュータ
１００ コントローラ
１０２ Ｉ／Ｆ部
１０４ メインコントローラ
１０６ ＲＯＭ
１０８ ＣＰＵ
１１０ ＲＡＭ
１１２ ＨＤＤ
１１４ 表示部
１１６ 入力部
１２０ ウェハ
４００ 温度センサ
４０２ ガス流量センサ
４０４ 圧力センサ
４０６ 周波数センサ
４０８ ＲＦパワーセンサ
５００ ロギング条件設定画面
５０２ ロギング条件表示エリア
５０４ ステップＩＤ設定エリア
５０６ ロギング項目設定エリア
５０８ 種別設定エリア
６００ 生産情報表示画面

Claims (1)

1. 基板の表面に向かってマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、基板の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、を少なくとも備える処理室と、前記処理室に連接
   され、前記基板を搬送する搬送機構を備える搬送室とで少なくとも構成された基板処理装
   置であって、
   前記基板を処理する際において発生される温度、ガス流量、圧力、周波数、ＲＦパワー
   を少なくとも一つ含む情報を収集する収集手段と、前記収集した前記情報を演算する演算
   手段と、前記情報及び前記演算した結果の少なくとも一方を蓄積する蓄積手段とを少なく
   とも備えた制御手段を有する基板処理装置。