JP2022116644A - 基板処理システム及び状態監視方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板処理装置内の温度を、当該基板処理装置の構成を変更せずに監視する。【解決手段】基板処理システムであって、基板の搬入出口を有し、基板に対し所定の処理を施す基板処理装置と、前記搬入出口を開閉する開閉機構を介して前記基板処理装置に接続され、前記搬入出口を介して前記基板処理装置に対し基板を搬入出する基板搬送機構を有する搬送装置と、前記基板搬送機構に設けられ、熱画像を生成する熱画像生成部と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板処理装置が前記所定の処理を施す前及び後の少なくともいずれか一方のタイミングで、前記開閉機構によって、前記搬入出口を開放させ、前記熱画像生成部によって、前記基板処理装置の内部の温度分布を示す熱画像である装置内熱画像を生成させる。【選択図】図４

Description

本開示は、基板処理システム及び状態監視方法に関する。
特許文献１には、基板が収容され、その内部が減圧可能な処理容器と、処理容器内に設けられ、搬送装置によって処理容器内に搬送された基板が載置される下部電極と、下部電極の周囲を囲むように設けられたフォーカスリングとを有するプラズマエッチング装置が開示されている。
特開２０１６－１００４０７号公報
本開示にかかる技術は、基板処理装置内の温度を、当該基板処理装置の構成を変更せずに監視する。
本開示の一態様は、基板処理システムであって、基板の搬入出口を有し、基板に対し所定の処理を施す基板処理装置と、前記搬入出口を開閉する開閉機構を介して前記基板処理装置に接続され、前記搬入出口を介して前記基板処理装置に対し基板を搬入出する基板搬送機構を有する搬送装置と、前記基板搬送機構に設けられ、熱画像を生成する熱画像生成部と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板処理装置が前記所定の処理を施す前及び後の少なくともいずれか一方のタイミングで、前記開閉機構によって、前記搬入出口を開放させ、前記熱画像生成部によって、前記基板処理装置の内部の温度分布を示す熱画像である装置内熱画像を生成させる。
本開示によれば、基板処理装置内の温度を、当該基板処理装置の構成を変更せずに監視することができる。
本実施形態にかかる基板処理システムとしてのウェハ処理システムの構成の概略を示す平面図である。 処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 ウェハ搬送機構の構成を模式的に示す側面図である。 装置内熱画像を生成する際の、サーモグラフィカメラの位置の一例を示す図である。 処理装置の温度の監視に関する、制御装置の制御部の機能ブロック図である。 装置内熱画像の生成に用いられる治具の一例を説明するための図である。 装置内熱画像の生成に用いられる治具の他の例を示す側面図である。 サーモグラフィカメラの配設位置の他の例を説明するための図である。
例えば半導体デバイス等の製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対して、成膜処理、エッチング処理等の所定の処理が基板処理装置によって施される。
また、この基板処理装置を構成する部材は、上述の所定の処理に際し、その温度が所望の温度に調節されている。例えば、基板が載置されるステージの温度や、上記ステージを収容する処理容器の壁の温度等が、所望の温度に調節されている。このような温度調節を行うのは、ステージの温度等が上記所定の処理の結果に影響を及ぼすからである。
ところで、処理を繰り返していくと、過去に正常な処理結果を得られていた処理条件で処理を行っても、正常な処理結果を得られないことがある。その理由の１つとして以下が考えられる。すなわち、処理が繰り返されることにより、ステージや処理容器等の処理空間側の表面の状態が変化してくる。このように処理空間側の表面の状態が変化すると、前述のように温度調節を行っていても、上記表面が所望の温度にならなくなってしまう。その結果、処理空間内の処理ガスの状態が所望の状態とならず、また、処理にプラズマを用いる場合には、処理空間内のプラズマの状態が所望の状態とならず、これにより正常な処理結果が得られなくなってしまうことが考えられる。
そこで、処理装置内の温度を監視し、具体的には処理容器内の構成部材の表面の温度を監視することが考えられている。この監視結果を、前述の温度調節等に反映することにより、処理を繰り返したときに正常な処理結果を得られなくなるのを抑制することができる。しかし、既存の基板処理装置の処理容器には、処理装置内の温度を監視するための監視用窓すなわちビューポートは設けられていない。そして、このビューポートを処理容器に追加すると、処理容器内の処理空間の状態が大きく変化するため、処理条件の大幅な見直しが必要になってくる。
そこで、本開示にかかる技術は、基板処理装置内の温度を、当該基板処理装置の構成を変更せずに監視する。
以下、本実施形態にかかる基板処理システム及び温度監視方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜ウェハ処理システム＞
図１は、本実施形態にかかる基板処理システムとしてのウェハ処理システム１の構成の概略を示す平面図である。
図１のウェハ処理システム１は、基板としてのウェハＷに対して、例えば成膜処理、拡散処理、エッチング処理等の所定の処理を減圧下で行うものである。
このウェハ処理システム１は、複数のウェハＷを収容可能なキャリアＣが搬入出されるキャリアステーション１０と、減圧下でウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１とを一体に接続した構成を有している。キャリアステーション１０と処理ステーション１１は、２つのロードロック装置１２、１３を介して連結されている。
ロードロック装置１２、１３は、室内を大気圧状態と真空状態とに切り替えられるように構成されたロードロック室１２ａ、１３ａを有する。ロードロック装置１２、１３は、後述する大気圧搬送装置２０と真空搬送装置３０を連結するように設けられている。
キャリアステーション１０は、大気圧搬送装置２０とキャリア載置台２１を有している。なお、キャリアステーション１０には、さらにウェハＷの向きを調節するオリエンタ（図示せず）が設けられていてもよい。
大気圧搬送装置２０は、室内が大気圧下とされる大気搬送室２２を有する。大気搬送室２２は、ロードロック装置１２、１３のロードロック室１２ａ、１３ａとゲートバルブＧ１、Ｇ２を介して接続されている。大気搬送室２２内には搬送機構２３が設けられている。搬送機構２３は、大気圧下でロードロック室１２ａ、１３ａとの間でウェハＷを搬送することができるように構成されている。
搬送機構２３は、搬送アーム２３ａを有し、搬送アーム２３ａは、例えば、ウェハＷを保持するウェハ保持部が先端に設けられた多関節アームから構成される。そして、搬送機構２３は、搬送アーム２３ａによってウェハＷを保持しながら搬送する構成となっている。
キャリア載置台２１は、大気圧搬送装置２０において、ロードロック装置１２、１３の反対側の側面に設けられている。図示の例では、キャリア載置台２１には、キャリアＣを複数、例えば３つ載置できるようになっている。キャリア載置台２１に載置されたキャリアＣ内のウェハＷは、大気圧搬送装置２０の搬送機構２３の搬送アーム２３ａにより大気搬送室２２に対して搬入出される。
処理ステーション１１は、真空搬送装置３０と処理装置４０～４３を有している。
真空搬送装置３０は、室内が減圧状態（真空状態）に保たれる真空搬送室３１を有する。真空搬送室３１は、ロードロック装置１２、１３のロードロック室１２ａ、１３ａとゲートバルブＧ３、Ｇ４を介して接続されている。また、真空搬送室３１は、後述の真空処理室４４～４７それぞれとゲートバルブＧ５～Ｇ８を介して接続されている。真空搬送室３１内には、ウェハＷを搬送する、基板搬送機構としてのウェハ搬送機構３２が設けられている。ウェハ搬送機構３２は、処理装置４０～４３に対して後述の搬入出口１００ａを介してウェハＷを搬入出する。ウェハ搬送機構３２は、搬送アーム３２ａを有している。ウェハ搬送機構３２の構成の詳細については後述する。
処理装置４０～４３は、ウェハＷに対して、例えば成膜処理、拡散処理、エッチング処理等の所定の処理を減圧下で行う。なお、本実施形態では、処理装置４０～４３は、プラズマを用いたエッチング処理を行うものとする。また、処理装置４０～４３はそれぞれ、減圧下の室内でウェハＷに対して上記エッチング処理が行われる真空処理室４４～４７を有する。
さらに、ウェハ処理システム１は制御装置５０を備える。制御装置５０は、制御部５１及び報知部としての表示部５２を有する。
制御部５１は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、各種情報を記憶する記憶部（図示せず）を有している。上記記憶部には、ウェハ処理システム１におけるウェハ処理を制御するプログラムや、処理装置４０～４３内の温度を監視するためのプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御装置５０にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
表示部５２は、各種情報を表示するものであって、液晶ディスプレイや有機ディスプレイ等の表示デバイスにより構成される。
＜処理装置４０＞
続いて、処理装置４０について、図２を用いて説明する。図２は、処理装置４０の構成の概略を示す縦断面図である。
図２に示すように処理装置４０は、処理容器１００、ガス供給部１２０、ＲＦ（Radio Frequency：高周波）電力供給部１３０及び排気システム１４０を含む。さらに、処理装置４０は、支持台１０１及びシャワーヘッド１０２を含む。
処理容器１００は、内部が減圧可能に構成された容器であり、真空処理室４４を構成する。処理容器１００は、例えば、略円筒形状を有する。処理容器１００の側壁には、ウェハＷの搬入出口１００ａが形成されており、搬入出口１００ａには、当該搬入出口１００ａを開閉するように、開閉機構としてのゲートバルブＧ５が設けられている。
さらに、処理容器１００に対して、当該処理容器１００の側壁の温度を調節する、温度調節部としてのヒータ１００ｂが設けられている。ヒータ１００ｂは例えば処理容器１００の側壁の外側面に沿って設けられている。
支持台１０１は、処理容器１００内のプラズマ処理空間１００ｓの下部領域に配置される。
支持台１０１は、プラズマ処理空間１００ｓにおいてウェハＷを支持するように構成される。支持台１０１は、下部電極１０３、静電チャック１０４、絶縁体１０５及び昇降ピン１０６を含む。
下部電極１０３は、例えばアルミニウム等の導電性材料で形成されている。
静電チャック１０４は、下部電極１０３上に設けられ、ウェハＷを静電力により吸着保持する。静電チャック１０４は、上面にウェハＷが載置される載置部１０４ａを中央に有する。静電チャック１０４において、載置部１０４ａの上面がその外周の部分の上面に比べて高く形成されている。静電チャック１０４の載置部１０４ａを囲う外周部の上面には、フォーカスリング１０７が載置される。
フォーカスリング１０７は、静電チャック１０４の載置部１０４ａに載置されたウェハＷを囲むように配置される、環状部材であり、例えばプラズマ処理（本例ではプラズマエッチング処理）の均一性を向上させるために設けられる。フォーカスリング１０７は、実行すべきプラズマ処理に応じて適宜選択される材料から形成されており、例えばシリコンから形成される。
載置部１０４ａには、ウェハＷを静電吸着により保持するための電極１０８が設けられている。静電チャック１０４は、絶縁材料からなる絶縁材の間に電極１０８を挟んだ構成を有する。
電極１０８には、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、静電チャック１０４の載置部１０４ａの上面にウェハＷが吸着保持される。
また、静電チャック１０４における電極１０８の下方には、静電チャック１０４の温度を調節する温度調節部としてのヒータ１０９が埋設されている。ヒータ１０９は、静電チャック１０４の温度を調節することで、静電チャック１０４に保持されたウェハＷの温度を調節する。
なお、ヒータ１０９は、ウェハＷの径方向にかかる複数の領域それぞれの温度を独立して調節可能に構成されている。具体的には、ヒータ１０９は、例えば、静電チャック１０４の平面視中央の領域を加熱するヒータと、上記平面視中央の領域から静電チャック１０４の径方向外側に向けて順に並ぶ複数の環状の領域それぞれを独立して加熱するヒータとを有する。
図２に示すように、絶縁体１０５は、下部電極１０３を支持する。絶縁体１０５は、例えば、下部電極１０３の外径と同等の外径を有する円筒状の部材であり、セラミック等で形成され、下部電極１０３の周縁側を支持する。
昇降ピン１０６は、静電チャック１０４の載置部１０４ａの上面から突没するように昇降する、柱状の部材であり、例えばセラミックから形成される。昇降ピン１０６は、静電チャック１０４の周方向、具体的には、載置部１０４ａの上面の周方向に沿って、互いに間隔を空けて３本以上設けられている。
昇降ピン１０６は、当該昇降ピン１０６を昇降させる昇降機構１１０に接続されている。昇降機構１１０は、例えば、複数の昇降ピン１０６を支持する支持部材１１１と、支持部材１１１を昇降させる駆動力を発生させ、複数の昇降ピン１０６を昇降させる駆動部１１２とを有する。駆動部１１２は、上記駆動力を発生するモータ等のアクチュエータを有する。
昇降ピン１０６は、静電チャック１０４の載置部から下方に延び下部電極１０３の底面まで至る貫通孔１１３に挿通される。
昇降ピン１０６の上端面は、昇降ピン１０６が上昇したときにウェハＷの裏面を支持する。
シャワーヘッド１０２は、上部電極としての機能を有し、ガス供給部１２０からの処理ガスをプラズマ処理空間１００ｓに供給するシャワーヘッドとしても機能する。シャワーヘッド１０２は、支持台１０１の上方に配置され、処理容器１００の天部の一部を構成する。また、シャワーヘッド１０２は、処理容器１００内に面して配置される電極板１１４、及び、電極板１１４の上方に設けられる支持体１１５を有している。なお、シャワーヘッド１０２は、絶縁性遮蔽部材１１６を介して、処理容器１００の上部に支持されている。
電極板１１４には、複数の吐出孔１１４ａが例えば等間隔で形成されている。吐出孔１１４ａは、処理ガス等をプラズマ処理空間１００ｓに吐出する。具体的には、吐出孔１１４ａは、プラズマエッチング処理時に、静電チャック１０４に吸着保持されたウェハＷに向けて処理ガスを吐出する。また、吐出孔１１４ａは、処理装置４０のクリーニング時には、静電チャック１０４に向けてクリーニング用ガスを吐出する。電極板１１４は、例えばシリコンから形成される。
支持体１１５は、電極板１１４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウム等の導電性材料から形成される。支持体１１５の内部には、ガス拡散室１１５ａが形成されている。当該ガス拡散室１１５ａからは、吐出孔１１４ａに連通するガス流通孔１１５ｂが複数形成されている。
ガス供給部１２０は、１以上のガス供給源１２１及び１以上の流量制御器１２２を含む。ガス供給部１２０は、例えば、１以上の処理ガスまたは１以上のクリーニング用ガスを、それぞれに対応するガス供給源１２１からそれぞれに対応する流量制御器１２２を介してガス拡散室１１５ａに供給するように構成される。各流量制御器１２２は、例えば圧力制御式の流量制御器である。
処理装置４０においては、一以上のガス供給源１２１から選択されたガス供給源１２１からの処理ガスが、流量制御器１２２を介してガス拡散室１１５ａに供給される。そして、ガス拡散室１１５ａに供給された処理ガスは、ガス流通孔１１５ｂ、吐出孔１１４ａを介して、プラズマ処理空間１００ｓ内にシャワー状に分散されて供給される。
なお、処理装置４０は、シャワーヘッド１０２からの処理ガスの供給流量は、ウェハＷの径方向にかかる複数の領域それぞれで独立して調節可能に構成されている。例えば、処理装置４０では、図示は省略するが、ガス拡散室１１５ａが径方向に３以上に分割され、互いに隣接するガス拡散室１１５ａが隔壁により隔てられており、ガス供給部１２０から各ガス拡散室１１５ａに供給される処理ガスの圧力が個別に調節可能に構成されている。
ＲＦ電力供給部１３０は、例えば、２つのＲＦ生成部１３１ａ、１３１ｂ及び２つの整合回路１３２ａ、１３２ｂを含む。ＲＦ生成部１３１ａ及びＲＦ生成部１３１ｂはそれぞれ、整合回路１３２ａ、１３２ｂを介して下部電極１０３に接続され、下部電極にＲＦ電力を供給する。
ＲＦ生成部１３１ａは、プラズマ生成用のＲＦ電力を生成し供給する。ＲＦ生成部１３１ａからのＲＦ電力の周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚである。整合回路１３２ａは、ＲＦ生成部１３１ａの出力インピーダンスと負荷（下部電極１０３）側の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。
ＲＦ生成部１３１ｂは、ウェハＷにイオンを引き込むためのＲＦ電力（高周波バイアス電力）を生成して供給する。ＲＦ生成部１３１ｂからのＲＦ電力の周波数は、例えば４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚである。整合回路１３２ｂは、ＲＦ生成部１３１ｂの出力インピーダンスと負荷（下部電極１０３）側の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。
排気システム１４０は、プラズマ処理空間１００ｓ内を排気するものであり、真空ポンプを有する。排気システム１４０は、処理容器１００の底部に設けられた排気口１００ｃに接続されている。
処理装置４１～４３の構成は、処理装置４０の構成と同様であるため、その説明は省略する。
次に、ウェハ搬送機構３２について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、ウェハ搬送機構３２の構成を模式的に示す側面図である。図４は、後述の装置内熱画像を生成する際の、後述のサーモグラフィカメラ３００の位置の一例を示す図である。
ウェハ搬送機構３２は、図３に示すように、搬送アーム３２ａと、基台３２ｂと、を有し、搬送アーム３２ａによってウェハＷを保持しながら搬送可能に構成されている。なお、ウェハ搬送機構３２に設けられる搬送アームの数は、複数であってもよい。
搬送アーム３２ａは、例えば多関節アームから構成される。基台３２ｂは、搬送アーム３２ａの基端側を軸支する。
搬送アーム３２ａは、第１関節アーム２０１と、第２関節アーム２０２と、ウェハＷを保持する基板保持部としての保持アーム２０３とを有する。
第１関節アーム２０１は、その基端側が基台３２ｂに鉛直軸周りに回転自在に接続されている。
第２関節アーム２０２は、第１関節アーム２０１の先端側に鉛直軸周りに回転自在に接続されている。
保持アーム２０３は、第２関節アーム２０２の先端側に鉛直軸周りに回転自在に接続されている。
基台３２ｂには、搬送アーム３２ａの昇降、回転及び伸縮を駆動する駆動部３２ｃが設けられている。この駆動部は、搬送アーム３２ａを昇降させる駆動力、搬送アーム３２ａを水平に回転させる駆動力及び搬送アーム３２ａを水平方向に伸縮させる駆動力を発生する駆動源として、例えばモータ等のアクチュエータを有する。
保持アーム２０３は、内部が空洞に形成された根元部２０３ａを基端側に有し、ウェハＷを保持するフォーク２０３ｂを先端側に有する。
搬送アーム３２ａが昇降することにより、フォーク２０３ｂが昇降し、搬送アーム３２ａが回転または伸縮することにより、フォーク２０３ｂが水平方向に移動する。
ウェハ搬送機構３２のうち、搬送アーム３２ａは真空雰囲気とされる真空搬送室３１内等に位置し、基台３２ｂは大気雰囲気とされる真空搬送室３１の下方の空間に設けられている。
また、基台３２ｂ、第１関節アーム２０１及び第２関節アーム２０２の内部はいずれも、保持アーム２０３の基端側の根元部２０３ａと同様に、空洞である。そして、保持アーム２０３の根元部２０３ａの内部の空間は、第１関節アーム２０１及び第２関節アーム２０２の内部を通して、大気雰囲気となる基台３２ｂの内部の空間と連通している。
以上のように構成されるウェハ搬送機構３２は制御装置５０の後述の搬送制御部５１ｂにより制御される。
さらに、ウェハ搬送機構３２には、熱画像生成部としてのサーモグラフィカメラ３００が設けられている。
サーモグラフィカメラ３００は、温度分布を示す熱画像を生成する。具体的には、サーモグラフィカメラ３００は、温度監視対象である処理装置４０～４３それぞれの内部（具体的には処理容器１００の内部）の温度分布を示す熱画像である装置内熱画像を生成する。より具体的には、サーモグラフィカメラ３００は、処理装置４０～４３それぞれにおける温度調節対象（例えば処理容器１００の側壁、静電チャック１０４）の熱画像を含む装置内熱画像を生成する。
また、サーモグラフィカメラ３００は、制御装置５０の後述のカメラ制御部５１ｃにより制御される。サーモグラフィカメラ３００により生成された熱画像は、例えば無線通信または有線通信により、制御装置５０に出力される。
サーモグラフィカメラ３００は、例えば、赤外線を検出するセンサがアレイ状に配列されたアレイセンサユニット（図示せず）を有する。
また、サーモグラフィカメラ３００は、例えば、基台３２ｂの内部の空間と連通し大気雰囲気となる、保持アーム２０３の根元部２０３ａの内部に設けられる。根元部２０３ａのフォーク２０３ｂ側の側壁には、サーモグラフィカメラ３００用の窓２０３ｃが設けられている。
サーモグラフィカメラ３００は、例えば、図４に示すように処理装置４０内に位置せず真空搬送室３１内に位置した状態で、処理装置４０の内部から放射され搬入出口１００ａ及び窓２０３ｃを通過した赤外線を検出し、検出結果に基づき、処理装置４０の装置内熱画像を生成する。
ウェハ処理システム１では、サーモグラフィカメラ３００により生成された処理装置４０～４３の装置内熱画像それぞれを監視することで、処理装置４０～４３それぞれの内部の温度を監視する。
＜制御装置５０＞
図５は、処理装置４０～４３内の温度の監視に関する、制御装置５０の制御部５１の機能ブロック図である。なお、以下では、制御部５１の各機能について、主に処理装置４０関する処理を例に説明するが、制御部５１の各機能が処理装置４１～４３に関し行う処理は、処理装置４０に関し行う処理と同様であるため、その説明を省略する。
制御部５１は、図５に示すように、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される、開閉制御部５１ａ、搬送制御部５１ｂ、カメラ制御部５１ｃ、取得部５１ｄ、温度制御部５１ｅ、要否判定部５１ｆ、表示制御部５１ｇ、基準取得部５１ｈを備える。
開閉制御部５１ａは、ゲートバルブＧ１～Ｇ７の動作を制御し、搬入出口１００ａを開閉させる。開閉制御部５１ａは、処理装置４０の装置内熱画像の生成の際には、ゲートバルブＧ５が開状態となるよう、ゲートバルブＧ５の開閉を駆動する駆動部（図示せず）を制御する。
搬送制御部５１ｂは、搬送機構２３及びウェハ搬送機構３２を制御する。搬送制御部５１ｂは、例えば、処理装置４０の装置内熱画像の生成の際には、保持アーム２０３に設けられたサーモグラフィカメラ３００及び窓２０３ｃが処理装置４０の搬入出口１００ａと対向するよう、搬送アーム３２ａを駆動する駆動部３２ｃを制御する。
カメラ制御部５１ｃは、サーモグラフィカメラ３００による熱画像の生成を制御する。
取得部５１ｄは、サーモグラフィカメラ３００により生成された熱画像を取得し、特にサーモグラフィカメラ３００により生成された処理装置４０の装置内熱画像を取得する。取得部５１ｄは、処理装置４０がエッチング処理すなわち所定の処理を施す前のタイミングで、開閉制御部５１ａの制御の下、処理装置４０の搬入出口１００ａを開放させる。そして、この状態で、取得部５１ｄは、搬送制御部５１ｂ及びカメラ制御部５１ｃの制御の下、サーモグラフィカメラ３００により処理装置４０の装置内熱画像を生成させ、これを取得する。取得部５１ｄが取得した装置内熱画像は記憶部（図示せず）に蓄積される。なお、以下の説明では、「装置内熱画像」とは、基本的に、上記所定の処理を施す前のタイミングで生成され取得された装置内熱画像を意味する。
温度制御部５１ｅは、処理装置４０の処理容器１００に対するヒータ１００ｂ、処理装置４０の静電チャック１０４に対するヒータ１０９を制御する。具体的には、温度制御部５１ｅは、処理装置４０の装置内熱画像に基づき、処理装置４０内の温度分布が所望の分布になるように、上記ヒータ１００ｂ、１０９を制御する。
温度制御部５１ｅは、処理装置４０の処理容器１００の側壁の温度を測定する温度センサ（図示せず）の測定結果と、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、処理装置４０の処理容器１００に対するヒータ１００ｂを制御する。具体的には、例えば以下の通りである。
すなわち、温度制御部５１ｅは、まず、処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、処理容器１００の側壁の処理空間１００ｓ側の表面温度（以下、内壁面温度という。）が適切か否か判定する。この判定手法の具体例は後述する。処理容器１００の内壁面の表面温度が適切であれば、温度制御部５１ｅは、上記温度センサ（図示せず）の測定結果に基づいて、処理容器１００の側壁が設定温度になるように、ヒータ１００ｂを制御する。一方、処理容器１００の内壁面温度が適切でなければ、温度制御部５１ｅは、処理容器１００の側壁の設定温度を補正する。例えば、処理装置４０の装置内熱画像が示す処理容器１００の内壁面温度（平均温度であってもよいし最高温度であってもよい。）が基準値（以下、「側壁用基準値」という）より高い場合、温度制御部５１ｅは、処理容器１００の側壁の設定温度を、低くなるよう補正する。そして、以後は、温度制御部５１ｅは、上記温度センサ（図示せず）の測定結果に基づいて、処理容器１００の側壁が補正後の設定温度になるように、ヒータ１００ｂを制御する。
なお、以上の処理容器１００の側壁の温度制御は、上記側壁が複数の領域に区画され、各領域に独立して制御可能なヒータ１００ｂが設けられている場合は、領域毎に行ってもよい。これにより、処理容器１００の内壁面温度の分布を所望の温度分布にすることができる。
処理容器１００の内壁面温度が適切か否かの判定は、例えば、処理装置４０の装置内熱画像が示す処理容器１００の内壁面温度が前述の側壁用基準値より高いか否かに基づいて行われる。また、上記判定は、例えば、予め機械学習等により作成された、処理装置４０の装置内熱画像から処理容器１００の内壁面温度の適否を判定するモデル（以下、「側壁用適否判定モデル」）に基づいて行ってもよい。
また、温度制御部５１ｅは、処理装置４０の静電チャック１０４の温度を測定する温度センサ（図示せず）の測定結果と、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、処理装置４０の静電チャック１０４に対するヒータ１０９を制御する。具体的には、例えば以下の通りである。
すなわち、温度制御部５１ｅは、まず、処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、静電チャック１０４の処理空間１００ｓ側の表面温度（以下、上面温度という。）が適切か否か判定する。この判定手法の具体例は後述する。静電チャック１０４の上面温度が適切であれば、温度制御部５１ｅは、上記温度センサ（図示せず）の測定結果に基づいて、静電チャック１０４が設定温度になるように、ヒータ１０９を制御する。一方、静電チャック１０４の上面温度が適切でなければ、温度制御部５１ｅは、静電チャック１０４の設定温度を補正する。例えば、処理装置４０の装置内熱画像が示す静電チャック１０４の上面温度（平均温度であってもよいし最高温度であってもよい。）が基準値（以下、「チャック用基準値」という）より高い場合、温度制御部５１ｅは、静電チャック１０４の設定温度を、低くなるよう補正する。そして、以後は、温度制御部５１ｅは、上記温度センサ（図示せず）の測定結果に基づいて、静電チャック１０４が補正後の設定温度になるように、ヒータ１０９を制御する。
なお、以上の静電チャック１０４の温度制御は、上記静電チャック１０４が複数の領域に区画され、各領域に独立して制御可能なヒータ１０９が設けられている場合は、領域毎に行ってもよい。これにより、静電チャック１０４の上面温度の分布を所望の温度分布にすることができる。
静電チャック１０４の上面温度が適切か否かの判定は、例えば、処理装置４０の装置内熱画像が示す静電チャック１０４の上面温度が前述のチャック用基準値より高いか否かに基づいて行われる。また、上記判定は、例えば、予め機械学習等により作成された、処理装置４０の装置内熱画像から静電チャック１０４の上面温度の適否を判定するモデル（以下、「チャック用適否判定モデル」）に基づいて行ってもよい。
上述のように、処理容器１００の内壁面温度の分布及び静電チャック１０４の上面温度の分布を、所望の温度分布にすることにより、処理装置４０内全体の温度分布を所望の温度分布にすることができる。
要否判定部５１ｆは、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、処理装置４０のメンテナンスが必要か否かを判定する。
例えば、要否判定部５１ｆは、予め機械学習等により作成された、処理装置４０の装置内熱画像から処理装置４０のメンテナンスが必要か否かを判定するモデル（以下、要否判定モデル）を用い、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、処理装置４０のメンテナンスの要否を判定する。なお、メンテナンスの要否の判定に用いる装置内熱画像は１枚であってもよいし、時間的に連続する複数枚の装置内熱画像であってもよい。時間的に連続する複数枚の装置内熱画像を用いれば、処理装置４０の内部の経時的な変化から、処理装置４０のメンテナンスの要否を判定することができる。
また、要否判定部５１ｆは、処理装置４０の装置内熱画像が示す温度が閾値を超えた場合に、処理装置４０にメンテナンスが必要と判定してもよい。例えば、要否判定部５１ｆは、処理装置４０の装置内熱画像を複数の領域に分割し、いずれか１つまたは複数の領域が示す温度が閾値を超えた場合、処理装置４０のメンテナンスが必要と判定する。
なお、「処理装置４０のメンテナンス」とは、処理装置４０を構成する部材のメンテナンス、具体的には、処理容器１００の側壁のメンテナンス、静電チャック１０４のメンテナンス、シャワーヘッド１０２のメンテナンスであってもよい。
例えば、要否判定部５１ｆは、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像における処理容器１００の側壁に対応する部分が示す、当該側壁の内壁面温度（平均温度であってもよいし最高温度であってもよい。）が、閾値（側壁用閾値）を超えているか否かに基づいて、処理容器１００の側壁のメンテナンスの要否を判定する。例えば、閾値を超えている場合、要否判定部５１ｆは処理容器１００の側壁のメンテナンスが必要と判定する。
同様に、要否判定部５１ｆは、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像における静電チャック１０４に対応する部分が示す、当該静電チャック１０４の上面温度が、閾値（チャック用閾値）を超えているか否かに基づいて、静電チャック１０４のメンテナンスの要否を判定する。
また、要否判定部５１ｆは、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像におけるシャワーヘッド１０２に対応する部分が示す、当該シャワーヘッド１０２の下面温度が、閾値（シャワー用閾値）を超えているか否かに基づいて、シャワーヘッド１０２のメンテナンスの要否を判定する。なお、シャワーヘッド１０２は、プラズマ処理空間１００ｓに生成されたプラズマからの入熱により昇温する。また、シャワーヘッド１０２は、その消耗度合い（具体的にはシャワーヘッド１０２の表面状態の変化やシャワーヘッド１０２の厚みの変化）によって、昇温度合いが変わる。そのため、上述のように、要否判定部５１ｆが、処理装置４０の装置内画像に基づいて、シャワーヘッド１０２のメンテンナンスの要否を判定する。
制御部５１が、上述の要否判定部５１ｆに加えてまたは代えて、処理装置４０内の装置内熱画像から、当該装置内熱画像が示す温度が閾値を超え且つ閾値との差が最も大きい部分を特定し、当該部分に対応する処理装置４０の構成部材を、メンテナンスすべき構成部材に決定する決定部（図示せず）を備えていてもよい。
表示制御部５１ｇは、表示部５２を制御する。
例えば、表示制御部５１ｇは、要否判定部５１ｆにより処理装置４０にメンテナンスが必要と判定された場合に、その旨を報知するよう表示部５２を制御する。
なお、静電チャック１０４等、処理装置４０を構成する部材にメンテナンスが必要と判定された場合には、その旨と共に当該部材の交換やクリーニングを促すメッセージが表示されるよう、表示制御部５１ｇが表示部５２を制御してもよい。
基準取得部５１ｈは、温度制御部５１ｅで用いられる、処理装置４０に対する側壁用基準値、側壁用適否判定モデル、チャック用基準値、チャック用適否判定モデルを取得する。これらの取得は例えば以下のようにして行われる。すなわち、ウェハ処理システム１の立ち上げ時に、処理装置４０で複数のウェハＷそれぞれに所定の処理すなわちエッチング処理を施すようにする。そして、ウェハＷ毎に、上記所定の処理の前のタイミングで、サーモグラフィカメラ３００により処理装置４０の装置内熱画像を生成させ、記憶部（図示せず）に蓄積するようにする。基準取得部５１ｈは、上述のように蓄積されたウェハＷ毎の処理装置４０の装置内熱画像と、ウェハＷ毎の処理結果とに基づいて、側壁用基準値及びチャック用基準値の算出、並びに、側壁用適否判定モデル及びチャック用適否判定モデルの学習による作成を行い、これらを取得する。なお、ウェハＷ毎の処理結果は、例えばキーボード等の入力手段（図示せず）やネットワークインタフェース等の外部インタフェースを介して外部から入力される。
また、基準取得部５１ｈは、要否判定部５１ｆで用いられる、要否判定モデル、側壁用閾値、チャック用閾値、シャワー用閾値を取得する。これらは、例えばチャック用適否判定モデル、側壁用基準値等と同様な手法により取得することができる。
なお、基準取得部５１ｈが取得した、処理装置４０に対する側壁用基準値、側壁用適否判定モデル、チャック用基準値、チャック用適否判定モデル、要否判定モデル、側壁用閾値、チャック用閾値及びシャワー用閾値は、記憶部（図示せず）に予め記憶される。
基準取得部５１ｈが処理装置４０を用いて算出または作成した側壁用基準値及び側壁用適否判定モデルは、処理装置４１に対する側壁用基準値及び側壁用適否判定モデルとして適用してもよい。チャック用基準値、チャック用適否判定モデル、要否判定モデル、側壁用閾値、チャック用閾値及びシャワー用閾値についても同様である。
また、処理装置４０に対する側壁用基準値及び側壁用適否判定モデルは、処理装置４０と同様な構成を有する評価機で得られた情報に基づいてウェハ処理システム１の外部で予め算出または作成され制御部５１の記憶部（図示せず）に予め記憶されたものであってもよい。チャック用基準値、チャック用適否判定モデル、要否判定モデル、側壁用閾値、チャック用閾値及びシャワー用閾値についても同様である。
なお、制御部５１が、取得部５１ｄが取得した処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、処理装置４０の異常を判定する異常判定部（図示せず）を備えていてもよい。「処理装置４０の異常」とは、処理装置４０を構成する部材の異常であってもよい。
また、異常判定部を備える場合、表示制御部５１ｇが、異常判定部により処理装置４０に異常が生じていると判定された場合に、その旨を報知するよう表示部５２を制御してもよい。
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム１を用いて行われるウェハ処理の一例について説明する。なお、以下の例は、ウェハＷに対し、処理装置４０によりプラズマエッチング処理を行う例である。
例えば、まず、搬送制御部５１ｂの制御の下、ウェハＷが、搬送機構２３の搬送アーム２３ａによって、キャリアＣから取り出されると共に、開閉制御部５１ａの制御の下、ゲートバルブＧ１が開状態とされる。その後、搬送制御部５１ｂの制御の下、ウェハＷが、搬送アーム２３ａによって、ロードロック装置１２に搬入され、ロードロック装置１２内の支持部（図示せず）に、受け渡される。
続いて、搬送制御部５１ｂの制御の下、搬送アーム２３ａがロードロック装置１２から抜き出され、また、開閉制御部５１ａの制御の下、ゲートバルブＧ１が閉状態とされてロードロック装置１２内が密閉され、ロードロック装置１２内の圧力が所定の圧力以下となるよう減圧される。
上述の搬送機構２３によるウェハＷの搬送及び減圧と並行して、言い換えると、プラズマエッチング処理前に、取得部５１ｄが、処理装置４０の装置内熱画像を取得する。具体的には、開閉制御部５１ａの制御の下、ゲートバルブＧ５が開状態とされ、処理装置４０の搬入出口１００ａが開放されると共に、搬送制御部５１ｂの制御の下、サーモグラフィカメラ３００が窓２０３ｃを介して搬入出口１００ａと対向するよう、搬送アーム３２ａが駆動される。そして、カメラ制御部５１ｃの制御の下、サーモグラフィカメラ３００により処理装置４０の装置内熱画像が生成され、生成された装置内熱画像を取得部５１ｄが取得する。なお、サーモグラフィカメラ３００による処理装置４０の装置内熱画像の生成後、開閉制御部５１ａの制御の下、処理装置４０の搬入出口１００ａは閉状態とされる。
また、取得された処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、温度制御部５１ｅにより、処理装置４０について、処理容器１００の側壁及び静電チャック１０４の設定温度の補正が適宜行われる。
さらに、取得された処理装置４０の装置内熱画像に基づいて、要否判定部５１ｆにより、処理装置４０のメンテナンスの要否が判定される。
処理装置４０のメンテナンスが必要と判定された場合、例えば、ウェハ処理は中断され、また、表示制御部５１ｇの制御の下、処理装置４０のメンテナンスが必要である旨が、表示部５２に表示される。なお、処理装置４０のメンテナンスが必要と判定された場合は、処理装置４０の処理容器１００にクリーニング用ガスが供給され、クリーニングが行われるようにしてもよい。
処理装置４０のメンテナンスが必要と判定されなかった場合、ロードロック装置１２内の圧力が所定の圧力以下となると、開閉制御部５１ａの制御の下、ゲートバルブＧ３が開状態とされ、また、搬送制御部５１ｂの制御の下、ウェハＷが、ウェハ搬送機構３２のフォーク２０３ｂによって、ロードロック装置１２内の支持部（図示せず）から受け取られ、ロードロック装置１２から取り出される。
次に、開閉制御部５１ａの制御の下、ゲートバルブＧ３が閉状態とされた後、処理装置４０に対するゲートバルブＧ５が開状態とされる。続いて、減圧された処理装置４０の処理容器１００内に、搬送制御部５１ｂの制御の下、ウェハＷを保持したフォーク２０３ｂが挿入され、つまり、ウェハＷが、処理装置４０の処理容器１００内に搬入される。その後、昇降ピン１０６の昇降、及び、フォーク２０３ｂの処理容器１００内からの抜き出しが行われ、ウェハＷが、処理容器１００内で、昇降ピン１０６を介して、静電チャック１０４上に載置される。
続いて、開閉制御部５１ａの制御の下、ゲートバルブＧ５が閉状態とされて、処理装置４０の処理容器１００が密閉されると共に、排気システム１４０によって処理容器１００の内部が所定の真空度まで減圧される。また、静電チャック１０４の電極１０８に直流電圧が印加され、これにより、ウェハＷが、静電力によって静電チャック１０４に吸着保持される。
次に、ガス供給部１２０からシャワーヘッド１０２を介してプラズマ処理空間１００ｓに処理ガスが供給される。また、ＲＦ電力供給部１３０からプラズマ生成用の高周波電力ＨＦが下部電極１０３に供給され、これにより、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、ＲＦ電力供給部１３０からイオン引き込み用の高周波電力ＬＦも下部電極１０３に供給される。そして、生成されたプラズマの作用によって、ウェハＷにプラズマエッチング処理が施される。
プラズマエッチング処理を終了する際には、ＲＦ電力供給部１３０からの高周波電力ＨＦ及び高周波電力ＬＦの供給とガス供給部１２０からの処理ガスの供給とが停止される。次いで、電極１０８への直流電圧の印加が停止され、静電チャック１０４によるウェハＷの吸着保持が停止される。
その後、処理容器１００のゲートバルブＧ５が開状態とされると共に、処理装置４０の処理容器１００内へのフォーク２０３ｂの移動、及び、昇降ピン１０６の昇降が行われ、ウェハＷが、フォーク２０３ｂに受け取られる。そして、処理装置４０の処理容器１００へのウェハＷの搬入とは逆の手順で、処理装置４０の処理容器１００からのウェハＷの搬出が行われ、一連のウェハ処理が終了する。
＜装置内熱画像の生成タイミングの他の例＞
以上の例では、処理装置４０がエッチング処理すなわち所定の処理を施す前のタイミングで、サーモグラフィカメラ３００が処理装置４０の装置内熱画像を取得するものとした。しかし、処理装置４０の装置内熱画像の生成タイミングは、処理装置４０が上記所定の処理を施す後であってもよいし、処理装置４０が上記所定の処理を施す前と後の両方であってもよい。
＜本実施形態の主な効果＞
以上のように本実施形態では、ウェハ処理システム１が、ウェハ搬送機構３２に設けられ、熱画像を生成するサーモグラフィカメラ３００を備える。
また、制御部５１が、例えば、処理装置４０が上記所定の処理を施す前及び後の少なくともいずれか一方のタイミングで、ゲートバルブＧ５によって処理装置４０の搬入出口１００ａを開放させた状態で、サーモグラフィカメラ３００によって、処理装置４０の内部の温度分布を示す熱画像すなわち処理装置４０の装置内熱画像を生成させる。そして、この処理装置４０の装置内熱画像の生成には、処理装置４０の構成の変更は不要である。したがって、本実施形態によれば、処理装置４０内の温度を、処理装置４０の構成を既存のものから変更せずに監視することができる。
また、前述のように、ビューポートを設け、処理装置４０内の温度を監視する場合、監視する装置をプラズマ等から保護するために、ビューポートにシャッタ等を設ける必要がある。それに対し、本実施形態では、処理装置４０での処理中は、処理装置４０内の温度を監視するためのサーモグラフィカメラ３００が真空搬送室３１内に位置し、且つ、処理容器１００の搬入出口１００ａが閉じられた状態にあるため、そのようなシャッタ等を設ける必要がない。
さらに、本実施形態では、サーモグラフィカメラ３００が、処理装置４０～４３間で共通であり、処理装置４０～４３それぞれに対し個別に設けられていない。したがって、コストを抑えながら、処理装置４０～４３それぞれの内部の温度を監視することができる。
また、本実施形態では、処理装置４０内の温度、具体的には、処理装置４０における温度調節対象（例えば処理容器１００の側壁）の処理空間１００ｓ側の表面温度を監視している。そして、この監視結果に基づいて、温度制御部５１ｅが、上記温度調節対象の設定温度を補正する等、上記温度調節対象の温度調節態様を調整している。したがって、上記温度調節対象の処理空間１００ｓ側の表面温度を所望の温度にすることができる。
さらに、本実施形態では、処理装置４０内の温度を監視し、この監視結果に基づいて、要否判定部５１ｆが、処理装置４０のメンテナンスの要否を判定している。この判定結果に基づけば、処理装置４０を構成する部材の交換やクリーニングを、処理装置４０に異常が発生する前の適切なタイミングで行うことができる。その結果、処理装置４０における処理結果が異常となるのも防ぐことができる。
また、本実施形態では、処理装置４０の内部（具体的には処理容器１００の内部）の全体を俯瞰するようにして、処理装置４０の装置内熱画像を生成し取得しているため、１つの装置内熱画像には処理装置４０を構成する複数の部材の温度分布の情報が含まれる。そのため、１つの装置内熱画像に含まれる処理装置４０の構成部材全てについて、上記１つの処理装置４０の装置内熱画像に基づいてメンテナンスの要否等を判定することができる。したがって、メンテナンスの要否等の判定に要する時間を短くすることができる。
さらに、本実施形態によれば、１つの装置内熱画像に含まれる、処理装置４０の構成部材の全領域について、上記１つの処理装置４０の装置４０に基づいて領域毎にメンテナンスの要否等を判定することができる。したがって、処理装置４０の構成部材の全領域についてメンテナンスの要否等の判定をするのに要する時間を短くすることができる。
＜温度制御部５１ｅによる温度制御の他の例＞
温度制御部５１ｅは、装置内熱画像を処理装置４０～４３間で比較し、比較結果に基づいて、処理装置４０の処理容器１００の側壁に対するヒータ１００ｂを制御してもよい。具体的には、温度制御部５１ｅは、例えば、処理装置４０の装置内熱画像における処理容器１００の側壁に対応する部分が示す温度と、処理装置４１～４３の装置内熱画像における処理容器１００の側壁に対応する部分が示す温度とに差がある場合、この差がなくなるよう、処理装置４０について処理容器１００の側壁の設定温度を補正する。
静電チャック１０４に対するヒータ１０９についても、同様に、処理装置４０～４３間の装置内熱画像の比較結果に基づいて制御してもよい。
＜装置内画像熱画像の利用方法の他の例＞
ウェハ処理システム１でウェハＷを連続的に処理する際に、取得部５１ｄが、処理装置４０～４３による所定の処理前または後に装置内熱画像を取得するようにし、取得された装置内熱画像が、上記所定の処理における処理条件に紐づけて、記憶部（図示せず）に記憶されるようにしてもよい。そして、制御部５１が、蓄積された装置内熱画像から、同じ処理条件で温度が変化している装置内熱画像及び当該装置内画像における部分を抽出し、当該部分に対応する処理装置４０～４３の構成部材を、メンテナンスすべき構成部材に決定してもよい。決定したメンテンナンスすべき構成部材を、表示部５２を介して報知すること等により、適切なタイミングで問題個所のメンテナンスを促すことができる。
また、蓄積した、処理後の装置内熱画像と処理結果の相関関係を予め機械学習等により学習しておき、実際に処理が行われたときに、制御部５１が、処理後の装置内画像と上記相関関係から、正常に処理されていない可能性があることを判定するようにしてもよい。
＜装置内熱画像の他の例＞
図６は、装置内熱画像の生成に用いられる治具の一例を説明するための図である。
サーモグラフィカメラ３００は、前述のように、例えば、処理装置４０内に位置せず真空搬送室３１内に位置した状態で、処理装置４０の内部から放射され搬入出口１００ａ及び窓２０３ｃを通過した赤外線を検出し、その検出結果に基づき、装置内熱画像を生成している。そのため、搬入出口１００ａの形状や大きさによっては、サーモグラフィカメラ３００に対しシャワーヘッド１０２が死角となり、サーモグラフィカメラ３００が生成する装置内熱画像に、シャワーヘッド１０２の温度が十分反映されない場合がある。
この場合は、例えば、図６に示すような治具４００を、処理装置４０内に位置させた状態で、装置内熱画像を生成するようにしてもよい。
治具４００は、ウェハ搬送機構３２や搬送機構２３により搬送可能に構成されており、且つ、サーモグラフィカメラ３００に向け赤外線を反射する反射部材４０１が設けられている。反射部材４０１は、赤外線の放射率が低い材料を用いて形成される。
図の例では、反射部材４０１は、治具本体４０２の上面に設けられており、治具４００が水平に支持されたときに上方からの赤外線を水平方向に向けて反射する反射面４０１ａを有する。
そのため、治具４００が、支持台１０１または上昇した昇降ピン１０６により水平に支持されていると、シャワーヘッド１０２における、装置内撮像画像生成時のサーモグラフィカメラ３００の死角部分から放射され下方に向かった赤外線は、反射面４０１ａで反射されて、搬入出口１００ａに向かう。そして、この赤外線は、搬入出口１００ａを介して真空搬送室３１内に進入し、搬入出口１００ａと対向するサーモグラフィカメラ３００に入射し検出される。
治具４００は、例えば、ウェハＷと同様、キャリアＣに収容されている。
サーモグラフィカメラ３００による処理装置４０の装置内熱画像の生成（撮像）の際、治具４００は、キャリアＣから搬送機構２３によりロードロック室１２ａまたはロードロック室１３ａに搬送される。その後、治具４００は、ウェハ搬送機構３２により、処理装置４０の処理容器１００内に搬入され、例えば支持台１０１または上昇した昇降ピン１０６に水平に支持される。この状態で、処理装置４０内ではなく真空搬送室３１内における処理装置４０の搬入出口と対向する位置に移動されたサーモグラフィカメラ３００により、処理装置４０の装置内熱画像が生成される。この生成の際、上述のように、シャワーヘッド１０２におけるサーモグラフィカメラ３００の死角部分から放射され下方に向かった赤外線は、反射面４０１ａで反射されサーモグラフィカメラ３００に入射し検出される。したがって、サーモグラフィカメラ３００が生成した処理装置４０の装置内熱画像は、シャワーヘッド１０２における上記死角部分の温度が反映されたものとなる。つまり、治具４００を用いれば、シャワーヘッド１０２における上記死角部分の温度も監視することができる。
なお、治具本体４０２は、ウェハＷを模した部材であり、具体的には、ウェハＷと同径（例えば３００ｍｍ）の円板状に形成された部材である。また、治具本体４０２には、ウェハＷと同様、例えばノッチ（図示せず）が形成されている。このノッチは、処理容器１００内の反射部材４０１に反射された赤外線を搬入出口１００ａに向かわせるために、治具４００の向きを調節する際に用いられる。
例えば、複数の治具４００を用意し、各治具４００の反射部材４０１の反射面４０１ａの角度を互いに異ならせ、各治具４００を用いてサーモグラフィカメラ３００により処理装置４０の装置内熱画像を生成するようにしてもよい。これにより、シャワーヘッド１０２における温度監視範囲を広げることができる。例えば、上記温度監視範囲をシャワーヘッド１０２の中央部分と周縁部分の両方に広げることができる。
また、複数の治具を用意し、各治具４００の反射部材の搭載位置を互いに異ならせ、各治具４００を用いてサーモグラフィカメラ３００により処理装置４０の装置内熱画像を生成するようにしてもよい。これによっても、シャワーヘッド１０２における温度監視範囲を広げることができる。
図７は、装置内熱画像の生成に用いられる治具の他の例を示す側面図である。
図７の治具５００は、図６の治具４００と同様、ウェハ搬送機構３２や搬送機構２３により搬送可能に構成されており、且つ、サーモグラフィカメラ３００に向け赤外線を反射する反射部材５０１が設けられている。
ただし、治具５００は、図６の治具４００と異なり、反射部材５０１が、治具本体４０２の下面に設けられており、治具５００が水平に支持されたときに下方からの赤外線を水平方向に向けて反射する反射面５０１ａを有する。
この治具５００は、サーモグラフィカメラ３００による装置内熱画像の生成時、上昇した昇降ピン１０６により水平に支持されて用いられる。
治具５００を用いサーモグラフィカメラ３００によって装置内熱画像を生成することにより、静電チャック１０４における、真空搬送室３１内のサーモグラフィカメラ３００から死角となる部分の温度を、装置内熱画像に反映させることができる。つまり、治具５００を用いれば、シャワーヘッド１０２におけるサーモグラフィカメラ３００の死角部分の温度も監視することができる。
＜サーモグラフィカメラの配設位置の他の例＞
図８は、サーモグラフィカメラの配設位置の他の例を説明するための図である。
以上の例では、サーモグラフィカメラ３００は、大気雰囲気である、保持アーム２０３の基端側の根元部２０３ａの内部に設けられていた。サーモグラフィカメラ３００が、減圧下でも動作可能であれば、図８に示すように、フォーク２０３ｂの基部に設けてもよい。また、サーモグラフィカメラ３００は、フォーク２０３ｂによるウェハＷの保持を妨げなければ、フォーク２０３ｂの先端に設けてもよい。
このようにサーモグラフィカメラ３００をフォーク２０３ｂに設ける場合、搬送制御部５１ｂ及びカメラ制御部５１ｃの制御の下、サーモグラフィカメラ３００は、処理装置４０内に位置した状態で、当該処理装置４０の装置内熱画像を生成する。これにより、処理装置４０内における温度監視範囲を簡単に広げることができる。
また、サーモグラフィカメラ３００をフォーク２０３ｂに設ける場合、監視対象毎にサーモグラフィカメラ３００を設けてもよい。例えば、サーモグラフィカメラ３００を、処理容器１００の側壁用、静電チャック１０４用、シャワーヘッド１０２用の計３つ設けてもよい。
＜変形例＞
サーモグラフィカメラ３００に加えて、撮像装置をウェハ搬送機構３２（具体的には搬送アーム３２ａ）に設けてもよい。
そして、制御部５１が、サーモグラフィカメラ３００が生成した装置内熱画像の特定の部分（例えば当該画像が示す温度がメンテナンス要否判定用の閾値を超える部分）に対応する、処理装置４０の部位を、上記撮像装置で撮像させるようにしてもよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１ ウェハ処理システム
３０ 真空搬送装置
３２ ウェハ搬送機構
４０～４３ 処理装置
５０ 制御装置
１００ａ 搬入出口
３００ サーモグラフィカメラ
Ｇ５～Ｇ８ ゲートバルブ
Ｗ ウェハ

Claims (14)

  1. 基板の搬入出口を有し、基板に対し所定の処理を施す基板処理装置と、
    前記搬入出口を開閉する開閉機構を介して前記基板処理装置に接続され、前記搬入出口を介して前記基板処理装置に対し基板を搬入出する基板搬送機構を有する搬送装置と、
    前記基板搬送機構に設けられ、熱画像を生成する熱画像生成部と、
    制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記基板処理装置が前記所定の処理を施す前及び後の少なくともいずれか一方のタイミングで、前記開閉機構によって、前記搬入出口を開放させ、前記熱画像生成部によって、前記基板処理装置の内部の温度分布を示す熱画像である装置内熱画像を生成させる、基板処理システム。
  2. 前記制御装置は、前記熱画像生成部を前記搬送装置内に位置させた状態で、前記熱画像生成部によって、前記装置内熱画像を生成させる、請求項１に記載の基板処理システム。
  3. 前記制御装置は、前記基板搬送機構により搬送可能に構成され且つ前記熱画像生成部に向け赤外線を反射する反射部材を有する治具を、前記基板処理装置内に位置させた状態で、前記熱画像生成部によって、前記装置内熱画像を生成させる、請求項２に記載の基板処理システム。
  4. 前記制御装置は、前記熱画像生成部を前記基板処理装置内に位置させた状態で、前記熱画像生成部によって、前記装置内熱画像を生成させる、請求項１に記載の基板処理システム。
  5. 前記基板処理装置は、当該基板処理装置の構成部材の温度を調節する温度調節部を有し、
    前記制御装置は、生成された前記装置内熱画像に基づいて、前記温度調節部を制御する、請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  6. 前記温度調節部の温度調節対象は、基板が載置されるステージ及び前記ステージが収容された処理容器の壁の少なくともいずれか一方であり、
    前記制御装置は、前記熱画像生成部によって、前記温度調節対象の前記熱画像を含む前記装置内熱画像を生成させる、請求項５に記載の基板処理システム。
  7. 前記制御装置は、前記温度調節対象の前記熱画像に基づいて、当該温度調節対象の処理空間側の表面温度が所望の温度になるように、前記温度調節部を制御する、請求項６に記載の基板処理システム。
  8. 前記基板処理装置を複数備え、
    前記制御装置は、
    前記装置内熱画像を前記基板処理装置毎に取得させ、
    前記装置内熱画像を前記基板処理装置間で比較し、比較結果に基づいて、前記温度調節部を制御する、請求項５または６に記載の基板処理システム。
  9. 前記制御装置は、取得された前記装置内熱画像に基づいて、前記基板処理装置にメンテナンスが必要か否かを判定する、請求項１～８のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  10. 前記制御装置は、取得された前記装置内熱画像に基づいて、前記基板処理装置を構成する部材にメンテナンスが必要か否かを判定する、請求項９に記載の基板処理システム。
  11. 前記制御装置は、前記装置内熱画像が示す温度が閾値を超えた場合に、前記基板処理装置にメンテナンスが必要と判定する、請求項９または１０に記載の基板処理システム。
  12. 前記制御装置により前記基板処理装置にメンテナンスが必要と判定された場合に報知する報知部をさらに備える、請求項９～１１のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  13. 前記基板搬送機構に設けられた撮像装置をさらに備え、
    前記制御装置は、前記装置内熱画像の特定の部分に対応する前記基板処理装置の部位を、前記撮像装置で撮像させる、請求項１～１２のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  14. 基板に対し所定の処理を施す基板処理装置と搬送装置とを備える基板処理システムにおける、基板処理装置内の温度を監視する方法であって、
    前記基板処理システムは、
    前記基板処理装置が、基板の搬入出口を有し、
    前記搬送装置が、前記搬入出口を開閉する開閉機構を介して前記基板処理装置に接続され、前記搬入出口を介して前記基板処理装置に対し基板を搬入出する基板搬送機構を有し、
    前記基板搬送機構に設けられ、熱画像を生成する熱画像生成部をさらに備え、
    前記基板処理装置が前記所定の処理を施す前及び後の少なくともいずれか一方のタイミングで、前記開閉機構によって、前記搬入出口を開放させ、前記熱画像生成部によって、前記基板処理装置の内部の温度分布を示す熱画像である装置内熱画像を生成させる工程を含む、温度監視方法。
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