JP2016207767A - 基板処理システム - Google Patents

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大輔 森澤
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Abstract

【課題】システム内部で複数のダミー基板を時間的に並行して模擬的搬送させることが可能であり、かつ、処理室内へのダミー基板の搬送を行わない模擬的搬送も可能とする基板処理システムを提供する。【解決手段】コンディションテーブル１２２は、記憶装置１０５に保存された種々のメンテナンスマクロ１３５から、実行するものの選定と、それらの実行条件を設定するメンテナンスマクロ設定部として機能する。コンディションテーブル１２２によって設定されたメンテナンスマクロ１３５は、レシピ実行部１２１による制御信号によって、システムレシピ１３０と一緒に制御される。レシピ実行部１２１は、システムレシピ１３０と、コンディションテーブル１２２で設定されたメンテナンスマクロ１３５とを協働させて基板処理システム１００内で模擬的動作を実行させる。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエハなどの基板に対し、所定の処理を行う基板処理システムに関する。
半導体装置の製造過程では、半導体ウエハなどの基板に対し、例えば、成膜やエッチングなどの種々の処理が繰り返し行われる。これらの処理を行う半導体製造装置には、複数の処理室を備えた基板処理システムが使用されている。このような基板処理システムは、さらに、外部からの基板の搬入出を行う搬入出部と、複数の処理室間を含むシステム内の基板の搬送及び外部との基板の受け渡しを行うために、一つないし複数の搬送装置を備えている。
ところで、基板処理システムにおいて、成膜等の処理が行われる処理室の内壁や部品には、処理が繰り返されるごとに反応生成物が付着して堆積していく。このような付着物は、剥離するとパーティクルとなって基板に付着し、製品の品質を低下させる原因となる。また、基板処理システムは、基板の搬送や受け渡しを行うために、複数の可動部品を備えており、それら可動部品の動作によって、パーティクルが発生することもある。
上記のとおり、基板処理システムでは、様々な原因でパーティクルが発生する。従来の基板処理システムは、実際の処理を行わないダミー基板を処理室内に持ち込み、実際の処理と同様の手順、経路でシステム内を模擬的に搬送させることによって、パーティクル発生原因を特定していた。例えば、複数のダミー基板を準備し、ロードポートから、複数の処理室へ、１枚ずつダミー基板を搬送したのち、再びロードポートに戻し、各ダミー基板に付着したパーティクル数を検出することによって、どの処理室がパーティクル発生源であるか、を特定することができる。このような方法でのパーティクル源の特定は、基板に対して実際の処理を行うためのシステムレシピと呼ばれるプログラムを利用して実行できる。しかし、システムレシピを利用する模擬的搬送は、処理室内へのダミー基板の搬送を必須とするシーケンシャルな動作であるため、いずれかの処理室にパーティクル発生源があれば、その事実を特定できるが、例えば、ロードポートから各処理室に至るまでの搬送経路上でのパーティクル発生源を特定することは困難であった。
一方、基板処理システムでは、上記システムレシピとは別に、システム内で行われる種々の単動作を予め登録しておき、登録された複数の単動作を組み合わせることによって、シーケンス動作又はパラレル動作として実行できるようにすることが提案されている（例えば、特許文献１）。この機能は、メンテナンスマクロと呼ばれている。
特開２００２−４３２９０号公報（図３など）
特許文献１のメンテナンスマクロ機能は、基板処理システム内で行われる多数の単動作を、単独または任意に組み合わせて実行できる自由度が高い機能であるため、模擬的搬送の内容も自由に設定でき、パーティクル発生源の特定に有効である。しかし、メンテナンスマクロ機能では、基板処理システム内で、ダミー基板の模擬的搬送を同時に１枚しか行うことができなかった。そのため、メンテナンスマクロ機能により、パーティクル発生源を特定する目的で、多種類の模擬的搬送を実行すると、終了までに数十時間を要し、基板処理システムのダウンタイムが長期化するという問題があった。
また、メンテナンスマクロ機能は製品となる基板への処理が目的で実装された機能ではないため、上記システムレシピを利用した模擬的搬送とは異なり、模擬的搬送の履歴が残らない、という不都合もあった。
従って、本発明は、システム内部で複数のダミー基板を時間的に並行して模擬的搬送させることが可能であり、かつ、処理室内へのダミー基板の搬送を行わない模擬的搬送も可能とする基板処理システムを提供することを目的とする。
本発明の基板処理システムは、基板を載置する載置台を有し、前記基板に対して所定の処理を行う一つ以上の処理室を有する処理部と、
外部の搬送機構との間で、複数枚の前記基板を収容した基板容器の搬入出を行う搬入出部と、
前記搬入出部と前記処理室との間で、基板を搬送する一つ以上の搬送装置と、
前記の各構成部を制御する制御部と、
を有する基板処理システムである。
この基板処理システムにおいて、前記制御部は、
前記処理室における前記所定の処理を伴わない模擬的動作を、複数枚のダミー基板に対して、時間的に並行して実行するように制御するものであり、
前記模擬的動作が、前記ダミー基板の模擬的搬送動作であって、前記搬入出部から前記処理室内に至るまでの搬送を行わない動作を含むことを特徴とする。
本発明の基板処理システムは、さらに、前記処理部と前記搬入出部との間に介在する基板受渡部を含んでいてもよく、
前記搬送装置は、前記搬入出部内、及び前記搬入出部と前記基板受渡部との間で、前記基板の搬送を行う第１の搬送装置と、
前記基板受渡部と前記処理室との間で前記基板の搬送を行う第２の搬送装置と、
を含んでいてもよく、
前記模擬的動作が、前記搬入出部から、前記第１の搬送装置と前記基板受渡部とを介して前記第２の搬送装置までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
前記第２の搬送装置から、前記基板受渡部と前記第１の搬送装置とを介して前記搬入出部までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
を含んでいてもよい。
本発明の基板処理システムは、前記模擬的動作が、
前記搬入出部から、前記第１の搬送装置と前記基板受渡部と前記第２の搬送装置とを介して、前記処理室内までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
前記処理室内から、前記第２の搬送装置と前記基板受渡部と前記第１の搬送装置とを介して、前記搬入出部までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
を含んでいてもよい。
本発明の基板処理システムは、前記模擬的動作が、
前記搬入出部内での前記基板の模擬的搬送動作を含んでいてもよい。
本発明の基板処理システムにおいて、前記模擬的搬送動作は、シーケンシャルな動作の全部又は一部分を繰り返し実行することを含んでいてもよい。
本発明の基板処理システムにおいて、前記載置台は、前記搬送装置との間で前記基板の受け渡しを行うための複数のリフタピンを備えていてもよく、
前記模擬的動作が、前記基板の受け渡しを伴わない状態での前記リフタピンの模擬的昇降動作を含んでいてもよい。
本発明の基板処理システムにおいて、前記処理室は、前記基板を搬入出するための開口部と、該開口部を封止して該処理室内を真空に維持するためのゲートバルブ装置を備えていてもよく、
前記模擬的動作が、前記開口部への前記基板の通過を伴わない状態での前記ゲートバルブ装置の模擬的開閉動作を含んでいてもよい。
本発明の基板処理システムにおいて、前記制御部は、
前記処理室において前記所定の処理を行うためのシステムレシピ、及び、予め登録された複数の単動作を組み合わせて実行するためのメンテナンスマクロが保存された記憶部と、
前記システムレシピを読み出して実行するレシピ実行部と、
前記システムレシピとともに前記レシピ実行部により制御されるメンテナンスマクロを設定するメンテナンスマクロ設定部と、
前記模擬的動作の履歴を記録する履歴記録部と、
を備えていてもよく、
前記レシピ実行部が、前記システムレシピを読み出すステップと、
前記メンテナンスマクロ設定部によって、メンテナンスマクロを設定するステップと、
前記レシピ実行部が、前記システムレシピと、前記メンテナンスマクロ設定部によって設定された前記メンテナンスマクロとを協働させて、前記模擬的動作を実行させるステップと、
を行うように制御するものであってもよい。
本発明の基板処理システムは、パーティクル検出の目的で前記模擬的動作を行うものであってもよい。
本発明の基板処理システムによれば、システム内部で複数のダミー基板を時間的に並行して模擬的搬送させることが可能であり、かつ、処理室内へのダミー基板の搬送を行わない模擬的搬送も可能である。そのため、本発明の基板処理システムは、例えばパーティクル発生源を特定する目的でダミー基板の模擬的動作を行う場合に、発生源の特定が容易であり、かつ、模擬的動作を終了するまでの時間を大幅に短縮できる。
基板処理システムを示す概略構成図である。 制御部のハードウェア構成の一例の説明図である。 制御部の機能構成を示す機能ブロック図である。 制御部が、基板処理システムの各構成部において模擬的動作を実行させるための手順を示すフロー図である。 ダミー基板を用いる模擬的搬送動作における搬送経路の典型例の説明図である。 基板処理システムにおけるパーティクル発生源の検出方法の工程例を示すフロー図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［基板処理システムの概要］
図１を参照して本発明の実施の形態に係る基板処理システムの概要について説明を行う。図１は、例えば基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と記す）Ｗに対し、例えば成膜処理、エッチング処理等の各種の処理を行なうように構成された基板処理システム１００を示す概略構成図である。
この基板処理システム１００は、マルチチャンバ構造のクラスタツールとして構成されている。基板処理システム１００は、主要な構成として、ウエハＷに対して各種の処理を行う４つの処理室１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと、これらの処理室１Ａ〜１Ｄに対して、それぞれゲートバルブＧＶ１，ＧＶ１，ＧＶ１，ＧＶ１を介して接続された真空側の搬送室３と、この真空側の搬送室３にゲートバルブＧＶ２，Ｇ２，ＧＶ２を介して接続された３つのロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、これら３つのロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対してゲートバルブＧＶ３，ＧＶ３，ＧＶ３を介して接続されたローダーユニット７とを備えている。ここで、処理室１Ａ〜１Ｄは「処理部」を構成し、ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、「基板受渡部」を構成し、ローダーユニット７は「搬入出部」を構成する。
４つの処理室１Ａ〜１Ｄ（以下、区別しない場合は「処理室１」と記すことがある）は、ウエハＷに対して、例えばＣＶＤ処理、エッチング処理、アッシング処理、改質処理、酸化処理、拡散処理などの処理を行う処理装置である。処理室１Ａ〜１Ｄは、ウエハＷに対して同じ内容の処理を行うものであってもよいし、あるいはそれぞれ異なる内容の処理を行うものであってもよい。各処理室１Ａ〜１Ｄ内には、ウエハＷを水平に支持するための載置台としての処理ステージ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ（以下、区別しない場合は「処理ステージ２」と記すことがある）が配備されている。
また、図示は省略するが、処理ステージ２には、ウエハＷを支持して昇降させるための複数の支持ピンが処理ステージ２の載置面に対して突没可能に設けられている。これらの支持ピンは任意の昇降機構により上下に変位し、上昇位置で真空側搬送装置１１（後述）との間でウエハＷの受け渡しを行えるように構成されている。
なお、各処理室１には、処理ガス、クリーニングガス、クーリングガスなどを導入するための図示しないガス導入部と、真空排気を行うための図示しない排気部が設けられている。
真空引き可能に構成された真空側の搬送室３には、処理室１Ａ〜１Ｄやロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対してウエハＷの受け渡しを行う真空側搬送装置１１が設けられている。真空側搬送装置１１は、フォーク１３上にウエハＷを載置した状態で、処理室１Ａ〜１Ｄ間、あるいは処理室１Ａ〜１Ｄとロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃとの間でウエハＷの搬送を行う。また、真空側の搬送室３の側部には、周囲の処理室１Ａ〜１Ｄおよびロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対応する位置にそれぞれ搬入出口（図示省略）が形成されている。ゲートバルブＧＶ１，ＧＶ２を開放した状態で、各搬入出口を介してウエハＷの搬入出が行なわれる。
ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、真空側の搬送室３と大気側の搬送室２１（後述）との間でウエハＷの受け渡しを行う際の真空予備室である。従って、ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、真空状態と大気圧状態を切り替えられるように構成されている。ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃ内には、それぞれウエハＷを載置する待機ステージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃが設けられている。これらの待機ステージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃを介して、真空側の搬送室３と大気側の搬送室２１との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
ローダーユニット７は、大気圧に開放された搬送室２１と、この搬送室２１に隣接配備された３つのロードポートＬＰと、搬送室２１の他の側面に隣接配備され、ウエハＷの位置測定を行なう位置測定装置としてのオリエンタ２３とを有している。搬送室２１には、ウエハＷの搬送を行う大気側搬送装置２５が設けられている。ロードポートＬＰは、ウエハカセットＣＲを載置できるようになっている。ウエハカセットＣＲは、複数枚のウエハＷを同じ間隔で多段に載置して収容できるように構成されている。
大気圧に開放された搬送室２１は、平面視矩形形状をなしており、大気側搬送装置２５は図示しない駆動機構により、図１中矢印で示す方向へ移動可能に構成されている。大気側搬送装置２５は、フォーク２７上にウエハＷを載置した状態で、ロードポートＬＰのウエハカセットＣＲと、ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、オリエンタ２３との間でウエハＷの搬送を行う。
基板処理システム１００の各構成部は、制御部３０に接続されて制御される構成となっている。ここで、図２を参照して、制御部３０のハードウェア構成、すなわちコンピュータのハードウェア構成の一例について説明する。制御部３０は、主制御部１０１と、キーボード、マウス等の入力装置１０２と、プリンタ等の出力装置１０３と、表示装置１０４と、記憶装置１０５と、外部インターフェース１０６と、これらを互いに接続するバス１０７とを備えている。主制御部１０１は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１２およびＲＯＭ（リードオンリメモリ）１１３を有している。記憶装置１０５は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク装置または光ディスク装置である。また、記憶装置１０５は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１１５に対して情報を記録し、また記録媒体１１５より情報を読み取るようになっている。記録媒体１１５は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスクまたは光ディスクである。記録媒体１１５は、本実施の形態に係る模擬的動作のプログラムを記録した記録媒体であってもよい。
制御部３０では、ＣＰＵ１１１が、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いて、ＲＯＭ１１３または記憶装置１０５に格納された模擬的動作制御プログラムを実行することにより、模擬的動作制御装置としての機能を実現するようになっている。
図３は、制御部３０を模擬的動作制御装置として機能させるための機能構成を示す機能ブロック図である。図３に示したように、制御部３０における機能構成は、レシピ実行部１２１と、メンテナンスマクロ設定部としてのコンディションテーブル１２２と、入出力制御部１２３と、履歴記録部としてのログ記録部１２４とを備えている。これらは、ＣＰＵ１１１が、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いて、ＲＯＭ１１３または記憶装置１０５に格納された模擬的動作制御プログラムを実行することによって実現される。
レシピ実行部１２１は、予め記憶装置１０５に保存されている各種のレシピを読み出し、該レシピに基づいて制御信号を送信することにより、基板処理システム１００でレシピが実行されるように制御する。図３では、記憶装置１０５に保存されているレシピとして、搬送経路レシピ１３１、プロセスレシピ１３２、コンディションレシピ１３３及びロードロックレシピ１３４を挙げている。搬送経路レシピ１３１は、ウエハＷの搬送経路を設定するレシピである。プロセスレシピ１３２は、各処理室１Ａ〜１Ｄでの各種のパラメータ（例えば、圧力、ガス流量、時間、シーケンス等）を設定するレシピである。コンディションレシピ１３３は、各処理室１Ａ〜１Ｄや、真空側搬送装置１１、大気側搬送装置２５を含む搬送系のコンディションを整える処理に関するレシピである。ロードロックレシピ１３４は、各処理室１Ａ〜１Ｄでの処理後のウエハＷに対するロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃでの後処理に関するレシピである。これらのレシピを総称して、「システムレシピ１３０」と呼ぶことがある。なお、図示しないが、基板処理システム１００は、上記のレシピ以外のレシピを実行する機能も有している。
また、レシピ実行部１２１は、上記システムレシピ１３０と、コンディションテーブル１２２で設定されたメンテナンスマクロ１３５とを協働させて基板処理システム１００内で模擬的動作を実行させるように制御信号を送信する。
また、記憶装置１０５には、メンテナンスマクロ１３５も保存されている。メンテナンスマクロ１３５は、各処理室１Ａ〜１Ｄや真空側搬送装置１１、大気側搬送装置２５を含む搬送系をメンテナンスするために制御系のコマンドを、設定した順番でシーケンシャル又はパラレルに実行させる機能である。つまり、メンテナンスマクロ１３５は、基板処理システム１００内で行われる種々の単動作を予め登録しておき、登録された複数の単動作を組み合わせて１つのマクロとして保存されたものである（特許文献１参照）。
コンディションテーブル１２２は、記憶装置１０５に保存された種々のメンテナンスマクロ１３５から、実行するものの選定と、それらの実行条件を設定するメンテナンスマクロ設定部として機能する。実行条件には大きく分けてタイミングと条件の２つがあり、タイミングとは例えば、基板がどの処理システムのどの部分にいるときに実行するか指定するものであり、条件とは例えば、一定時間、該当処理室が放置されたときに実行する、および／または、温度が変更されたとき実行する等、各処理室の状態によって設定するものである。コンディションテーブル１２２によって設定されたメンテナンスマクロ１３５は、レシピ実行部１２１による制御信号によって、システムレシピ１３０と一緒に制御される。このように、本実施の形態の基板処理システム１００では、コンディションテーブル１２２の機能によって、メンテナンスマクロ１３５をシステムレシピ１３０と統合して実行することが可能になっている。
入出力制御部１２３は、入力装置１０２からの入力の制御や、出力装置１０３に対する出力の制御や、表示装置１０４における表示の制御や、外部インターフェース１０６を介して行う外部とのデータ等の入出力の制御を行う。
ログ記録部１２４は、システムレシピ１３０及びメンテナンスマクロ１３５に基づいて実行された模擬的動作の履歴を記録する。ログ記録部１２４で記録された履歴は、ログ１４１として記憶装置１０５に保存される。
図４は、制御部３０が、模擬的動作制御プログラムに基づき基板処理システム１００の各構成部において模擬的動作を実行させるための手順を示すフロー図である。この手順は、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理を含んでいる。
（ステップＳ１）
まず、例えば入力装置１０２から、模擬的動作を実行するように指令が入力されると、上記模擬的動作制御プログラムが起動する。そして、ステップＳ１では、レシピ実行部１２１が、記憶装置１０５に保存されたシステムレシピ１３０を読み出す。
（ステップＳ２）
次にステップＳ２では、コンディションテーブル１２２によって、メンテナンスマクロ１３５を設定する。すなわち、コンディションテーブル１２２が、記憶装置１０５に保存された種々のメンテナンスマクロ１３５から、実行するものを選定し、それらの実行条件を設定する。なお、ステップＳ２において実行されるメンテナンスマクロ１３５の種類は、例えば基板処理システム１００の管理者が入力装置１０２から入力することによって指定してもよい。この場合、コンディションテーブル１２２は、入力装置１０２からの入力信号を受けて、記憶装置１０５に保存された種々のメンテナンスマクロ１３５から実行するものを選定し、例えば表示装置１０４のモニタ画面にリストアップして表示できるように構成されている。
（ステップＳ３）
ステップＳ３では、レシピ実行部１２１が、システムレシピ１３０と、コンディションテーブル１２２によって設定されたメンテナンスマクロ１３５とを協働させて、基板処理システム１００において模擬的動作を実行させる。すなわち、レシピ実行部１２１は、システムレシピ１３０と、設定されたメンテナンスマクロ１３５とに基づいて制御信号を送信することにより、基板処理システム１００でシステムレシピ１３０及びメンテナンスマクロ１３５に基づくダミー基板の模擬的動作が実行されるように制御する。
本手順は、さらに次のステップＳ４を含むことができる。
（ステップＳ４）
ステップＳ４では、ステップＳ３でシステムレシピ１３０及びメンテナンスマクロ１３５に基づいて実行された模擬的動作の履歴を、ログ記録部１２４が記録し、ログ１４１として記憶装置１０５に保存する。
以上のような制御部３０の構成と手順によって、システムレシピ１３０とメンテナンスマクロ１３５とを協働させて、ダミー基板に対する模擬的動作を行うことが可能になる。また、システムレシピ１３０の本来の機能により、複数枚のダミー基板に対して、システムレシピ１３０やメンテナンスマクロ１３５に基づく模擬的動作を時間的に並行して実行することができる。さらに、システムレシピ１３０の本来の機能により、システムレシピ１３０及びメンテナンスマクロ１３５によって実行された模擬的動作の履歴をログ１４１として記憶装置１０５に保存することが可能になる。
［システムレシピによる通常処理］
基板処理システム１００では、システムレシピ１３０に基づき、以下に例示する手順で通常処理が行われる。まず、大気側搬送装置２５によってウエハカセットＣＲからウエハＷを１枚取り出し、オリエンタ２３で位置合わせを行った後、ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれかに搬入し、待機ステージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃのいずれかに移載する。次に、真空側搬送装置１１を用い、ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれかの中のウエハＷを、処理室１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのいずれかへ搬送し、処理ステージ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのいずれかへ移載して所定の処理を行う。処理後は、前記と逆の手順で、ウエハＷをウエハカセットＣＲへ戻すことにより、１枚のウエハＷに対する処理が終了する。
［模擬的動作］
次に、本実施の形態の基板処理システム１００における模擬的動作について説明する。上記のとおり、基板処理システム１００では、模擬的動作制御プログラムに基づき、制御部３０の制御の下で模擬的動作が実行される。模擬的動作には、例えば、真空側搬送装置１１及び／大気側搬送装置２５による模擬的搬送動作、処理ステージ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのリフタピン（図示省略）の模擬的昇降動作、ゲートバルブＧＶ１，ＧＶ２，ＧＶ３による模擬的開閉動作などが含まれる。ここでは、模擬的動作の代表例として、真空側搬送装置１１及び／大気側搬送装置２５による模擬的搬送動作について、複数の例を挙げて詳細に説明する。なお、模擬的動作は、以下に説明するものに限定されるものではない。
＜模擬的搬送動作＞
まず、図５を参照して、模擬的搬送動作について説明する。図５は、ダミー基板を用いる模擬的搬送動作における搬送経路の典型例の説明図である。
（模擬的搬送動作の例１）
経路Ｐ１〜Ｐ１０は、ウエハカセットＣＲからダミー基板を１枚取り出し、処理室１Ｂへ搬送した後、再びウエハカセットＣＲへ戻すまでのシーケンシャルな模擬的搬送動作を示している。
経路Ｐ１は、大気側搬送装置２５によりウエハカセットＣＲからダミー基板を１枚取り出す模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ２は、大気側搬送装置２５からオリエンタ２３にダミー基板を受け渡す模擬的搬送動作を示している。
経路Ｐ３は、大気側搬送装置２５によりオリエンタ２３からダミー基板を取り出す模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ４は、大気側搬送装置２５により、例えばロードロック室５Ａの待機ステージ６Ａにダミー基板を受け渡す模擬的搬送動作を示している。
経路Ｐ５は、真空側搬送装置１１により待機ステージ６Ａからダミー基板を取り出す模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ６は、真空側搬送装置１１により、処理室１Ｂの処理ステージ２Ｂへダミー基板を受け渡すまでの模擬的搬送動作を示している。
経路Ｐ７は、経路Ｐ６の逆であり、処理室１Ｂの処理ステージ２Ｂから、真空側搬送装置１１がダミー基板を受け取る模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ８は、経路Ｐ５の逆であり、真空側搬送装置１１から、ロードロック室５Ａの待機ステージ６Ａへダミー基板を受け渡す模擬的搬送動作を示している。
経路Ｐ９は、大気側搬送装置２５により待機ステージ６Ａからダミー基板を受け取る模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ１０は、大気側搬送装置２５により、ウエハカセットＣＲにダミー基板を受け渡す模擬的搬送動作を示している。
（模擬的搬送動作の例２）
経路Ｐ１１〜Ｐ１４は、ウエハカセットＣＲからダミー基板を１枚取り出し、ロードロック室５Ｃへ搬送した後、再びウエハカセットＣＲへ戻すまでのシーケンシャルな模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ１１〜Ｐ１４に示すように、基板処理システム１００では、処理室１Ａ〜１Ｄ内へのダミー基板の搬送を行わない模擬的搬送も可能である。
まず、経路Ｐ１１は、大気側搬送装置２５によりウエハカセットＣＲからダミー基板を１枚取り出す模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ１２は、大気側搬送装置２５から、例えばロードロック室５Ｃの待機ステージ６Ｃに受け渡す模擬的搬送動作を示している。
経路Ｐ１３は、経路Ｐ１２の逆であり、大気側搬送装置２５により待機ステージ６Ｃからダミー基板を受け取る模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ１４は、経路Ｐ１１の逆であり、大気側搬送装置２５によりウエハカセットＣＲにダミー基板を受け渡す模擬的搬送動作を示している。
本実施の形態の基板処理システム１００では、システムレシピ１３０とメンテナンスマクロ１３５とを協働させて、ダミー基板に対する模擬的動作を行うため、模擬的動作の自由度が高く、経路Ｐ１１〜Ｐ１４で示すように、ウエハカセットＣＲから取り出したダミー基板を処理室１Ａ〜１Ｄのいずれかに搬入しない模擬的搬送動作が可能になる。
（模擬的搬送動作の例３）
経路Ｐ２１〜Ｐ２２は、ローダーユニット７内での模擬的搬送動作の例である。まず、経路Ｐ２１は、大気側搬送装置２５によりウエハカセットＣＲからダミー基板を１枚取り出す模擬的搬送動作を示している。経路Ｐ２２は、大気側搬送装置２５により、そのまま、ダミー基板をウエハカセットＣＲに収容する模擬的搬送動作を示している。
基板処理システム１００では、複数の種類の模擬的搬送動作を時間的に並行して行うことができる。ここで、「時間的に並行して」とは、基板処理システム１００内で、１枚の先発のダミー基板をウエハカセットＣＲから取り出し、再びウエハカセットＣＲに収容するまでの間に、後発の１枚ないし複数枚のダミー基板をウエハカセットＣＲから取り出し、搬送経路に乗せることを意味する。例えば、３枚のダミー基板を同時に使用し、上記の経路Ｐ１〜Ｐ１０、経路Ｐ１１〜Ｐ１４、経路Ｐ２１〜Ｐ２２で示す模擬的搬送動作を並行して実施できる。つまり、本実施の形態の基板処理システム１００では、処理室１Ａ〜１Ｄ、ロードロック室５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、真空側搬送装置１１及び大気側搬送装置２５のいずれかで、ダミー基板どうしの衝突が生じない限り、複数枚のダミー基板に対して、システム内で同時に模擬的搬送動作を行うことができる。この場合、異なるダミー基板についての模擬的搬送動作の経路が重なる場合でも、ダミー基板どうしの衝突が起きないように時間管理ができればよい。
また、模擬的搬送動作は、その全体又は一部分について、複数回を繰り返し行うこともできる。例えば、経路Ｐ１〜Ｐ１０で示す模擬的搬送動作は、一連のシーケンシャルな動作であり、その全体を複数回繰り返すことができる。また、例えば経路Ｐ１〜Ｐ１０で示す模擬的搬送動作の中で、経路Ｐ６で表される、真空側搬送装置１１により処理室１Ｂの処理ステージ２Ｂへダミー基板を受け渡す模擬的搬送動作と、経路Ｐ７で表される、処理室１Ｂの処理ステージ２Ｂから、真空側搬送装置１１がダミー基板を受け取るまでの模擬的搬送動作について、複数回を繰り返すことも可能である。また、上記の例３では、ローダーユニット７内での模擬的搬送動作について説明したが、例えば、処理室１Ａ〜１Ｄ間、又は、ロードロック室５Ａ〜５Ｃ間でのダミー基板の搬送動作を主要部分として含む模擬的搬送動作を実施することも可能である。
（他の模擬的動作）
本実施の形態の基板処理システム１００では、上記模擬的搬送動作以外に、例えば、処理ステージ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのリフタピン（図示省略）の模擬的昇降動作、ゲートバルブＧＶ１，ＧＶ２，ＧＶ３による模擬的開閉動作についても、メンテナンスマクロ１３５の機能として、１回ないし複数回を繰り返し実行することができる。これらの模擬的昇降動作、模擬的開閉動作は、ダミー基板の有無にかかわらず実施できる。例えば、リフタピンにダミー基板を支持しない状態や、ゲートバルブＧＶ１，ＧＶ２，ＧＶ３にダミー基板を通過させない状態でも、模擬的昇降動作や模擬的開閉動作を実施できる。また、これらの模擬的昇降動作や模擬的開閉動作は、上記模擬的搬送動作と組み合わせて行うことが出来るし、模擬的搬送動作と時間的に並行して行うこともできる。なお、模擬的動作の種類は、基板処理システムの構成に応じて他種多様であり、上記例示の模擬的動作に限定されるものではない。
［パーティクル発生源の検出方法］
次に、図６を参照しながら、基板処理システム１００におけるパーティクル発生源の検出方法について説明する。図６は、パーティクル発生源の検出方法の工程例を示すフロー図である。
まず、ステップＳ１１では、ダミー基板に代えてパーティクル検出用基板を用い、複数枚のパーティクル検出用基板について、任意の複数種類の模擬的動作を実施する。また、複数種類の模擬的昇降動作や模擬的開閉動作を実施した後、パーティクル検出用基板を用いて模擬的搬送動作を行ってもよい。基板処理システム１００では、上記のとおり、複数枚のパーティクル検出用基板に対し、時間的に並行して模擬的搬送動作を行うことが可能であるため、メンテナンスマクロのみを用いる従来の方法に比べて、ステップＳ１１の所要時間を大幅に短縮できる。
次に、ステップＳ１２では、模擬的動作を行った各パーティクル検出用基板のパーティクル数をカウントすることによって、パーティクル発生源を推定する。基板処理システム１００では、上記のとおり、ダミー基板を処理室１Ａ〜１Ｄのいずれかに搬入しない模擬的搬送動作が可能であり、特定の経路だけの搬送を繰り返したり、模擬的昇降動作や模擬的開閉動作を繰り返したりできる。従って、システムレシピのみによるシーケンシャルな模擬的搬送動作を行う場合に比べて、パーティクル発生源の推定が容易である。また、パーティクル発生源の推定においては、ログ記録部１２４によって記録されたログ１４１を参照することによって、どの模擬的動作のどの段階でパーティクルが付着したのか、の検証が容易になる。
以上のように、基板処理システム１００によれば、システムレシピ１３０とメンテナンスマクロ１３５とを協働させて、ダミー基板に対する模擬的動作を行うことによって、システム内部で複数のダミー基板を時間的に並行して模擬的搬送させることが可能であり、かつ、処理室１Ａ〜１Ｄ内へのダミー基板の搬送を行わない模擬的搬送も可能である。さらに、模擬的動作に関する履歴をログ１４１として保存できる。従って、基板処理システム１００は、例えばパーティクル発生源を特定する目的でダミー基板の模擬的動作を行う場合に、発生源の特定が容易であり、かつ、模擬的動作を終了するまでの時間を大幅に短縮できる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、図１に示した構成の基板処理システム１００に限らず、種々の構成の基板処理システムに適用することができる。また、基板処理システムで処理対象とする基板としては、半導体デバイス製造用のウエハＷに限らず、例えばフラットパネルディスプレイ製造用のガラス基板、太陽電池パネル製造用の基板等でもよい。
また、基板処理システム１００における模擬的動作は、上述のパーティクル発生源の特定以外に、例えば信頼性評価のための装置ランニングなどの用途にも利用できる。
３０…制御部、１００…基板処理システム、１０５…記憶装置、１２１…レシピ実行部、１２２…コンディションテーブル、１２３…入出力制御部、１２４…ログ記録部、１３０…システムレシピ、１３１…搬送経路レシピ、１３２…プロセスレシピ、１３３…コンディションレシピ、１３４…ロードロックレシピ、１３５…メンテナンスマクロ、１４１…ログ、Ｗ…ウエハ

Claims (9)

  1. 基板を載置する載置台を有し、前記基板に対して所定の処理を行う一つ以上の処理室を有する処理部と、
    外部の搬送機構との間で、複数枚の前記基板を収容した基板容器の搬入出を行う搬入出部と、
    前記搬入出部と前記処理室との間で、基板を搬送する一つ以上の搬送装置と、
    前記の各構成部を制御する制御部と、
    を有する基板処理システムであって、
    前記制御部は、
    前記処理室における前記所定の処理を伴わない模擬的動作を、複数枚のダミー基板に対して、時間的に並行して実行するように制御するものであり、
    前記模擬的動作が、前記ダミー基板の模擬的搬送動作であって、前記搬入出部から前記処理室内に至るまでの搬送を行わない動作を含むことを特徴とする基板処理システム。
  2. さらに、前記処理部と前記搬入出部との間に介在する基板受渡部を含み、
    前記搬送装置は、
    前記搬入出部内、及び前記搬入出部と前記基板受渡部との間で、前記基板の搬送を行う第１の搬送装置と、
    前記基板受渡部と前記処理室との間で前記基板の搬送を行う第２の搬送装置と、
    を含み、
    前記模擬的動作が、
    前記搬入出部から、前記第１の搬送装置と前記基板受渡部とを介して前記第２の搬送装置までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
    前記第２の搬送装置から、前記基板受渡部と前記第１の搬送装置とを介して前記搬入出部までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
    を含む請求項１に記載の基板処理システム。
  3. 前記模擬的動作が、
    前記搬入出部から、前記第１の搬送装置と前記基板受渡部と前記第２の搬送装置とを介して、前記処理室内までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
    前記処理室内から、前記第２の搬送装置と前記基板受渡部と前記第１の搬送装置とを介して、前記搬入出部までへの前記ダミー基板の模擬的搬送動作と、
    を含む請求項２に記載の基板処理システム。
  4. 前記模擬的動作が、
    前記搬入出部内での前記基板の模擬的搬送動作を含む請求項１から３のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  5. 前記模擬的搬送動作は、シーケンシャルな動作の全部又は一部分を繰り返し実行することを含む請求項１から４のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  6. 前記載置台は、前記搬送装置との間で前記基板の受け渡しを行うための複数のリフタピンを備えており、
    前記模擬的動作が、前記基板の受け渡しを伴わない状態での前記リフタピンの模擬的昇降動作を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  7. 前記処理室は、前記基板を搬入出するための開口部と、該開口部を封止して該処理室内を真空に維持するためのゲートバルブ装置を備えており、
    前記模擬的動作が、前記開口部への前記基板の通過を伴わない状態での前記ゲートバルブ装置の模擬的開閉動作を含む請求項１から６のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  8. 前記制御部は、
    前記処理室において前記所定の処理を行うためのシステムレシピ、及び、予め登録された複数の単動作を組み合わせて実行するためのメンテナンスマクロが保存された記憶部と、
    前記システムレシピを読み出して実行するレシピ実行部と、
    前記システムレシピとともに前記レシピ実行部により制御されるメンテナンスマクロを設定するメンテナンスマクロ設定部と、
    前記模擬的動作の履歴を記録する履歴記録部と、
    を備え、
    前記レシピ実行部が、前記システムレシピを読み出すステップと、
    前記メンテナンスマクロ設定部によって、メンテナンスマクロを設定するステップと、
    前記レシピ実行部が、前記システムレシピと、前記メンテナンスマクロ設定部によって設定された前記メンテナンスマクロとを協働させて、前記模擬的動作を実行させるステップと、
    を行うように制御するものである請求項１から７のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  9. パーティクル検出の目的で前記模擬的動作を行う請求項１から８のいずれか１項に記載の基板処理システム。
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