JP2022146217A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus.
従来から、シリコンウェハ等の基板の表面を平坦に化学機械研磨処理(CMP:Chemical Mechanical Polishing)する基板処理装置が知られている。この基板処理装置は、基板処理部として、基板を研磨する研磨部と、研磨された基板を洗浄・乾燥する洗浄部と、を備える。また、基板処理装置は、各基板処理部の異常を検知するために、各種センサを備える。基板処理装置は、センサによって不具合の発生が検出された場合、例えば表示装置にエラー表示を行うことによって異常の発生を発報する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a substrate processing apparatus that performs chemical mechanical polishing (CMP) to flatten the surface of a substrate such as a silicon wafer. This substrate processing apparatus includes, as substrate processing sections, a polishing section that polishes a substrate and a cleaning section that cleans and dries the polished substrate. Further, the substrate processing apparatus is equipped with various sensors in order to detect an abnormality in each substrate processing section. The substrate processing apparatus reports the occurrence of the abnormality by, for example, displaying an error on the display device when the sensor detects the occurrence of the problem.
下記特許文献1に記載の基板処理装置は、不具合が発生した箇所を効率良く特定するため、基板処理装置の各部に設置された不具合検出部から出力されるエラー情報を収集する収集部と、前記エラー情報の種類に応じてあらかじめ設けられた複数の画像データの中から、前記収集部によって収集されたエラー情報に対応する画像データを選択する選択部と、前記選択部によって選択された画像データを表示装置に表示させる表示処理部と、を備え、前記複数の画像データには、前記基板処理装置の少なくとも1部を模した画像と前記基板処理装置の不具合の発生箇所を特定するための画像が含まれている。
In the substrate processing apparatus described in
また、下記特許文献2に記載の基板処理装置は、効率よく装置品質保証(Enhanced Equipment Quality Assurance:EEQA)を実現するため、基板を処理する基板処理部と、装置品質保証運転を行いつつ、前記基板処理部の装置運転データを取得して該装置運転データに基づく異常判定を行う装置品質保証制御部と、を備えている。 Further, the substrate processing apparatus described in Patent Literature 2 below performs enhanced equipment quality assurance (EEQA) efficiently. and an apparatus quality assurance control section that acquires apparatus operation data of the substrate processing section and performs abnormality determination based on the apparatus operation data.
ところで、上記従来技術では、基板処理部の運転中のデータを取得し、当該運転中のデータに基づいて異常判定を行っている。このため基板処理部の運転中は継続してデータを収集しており、短いデータ収集時間で異常の有無を判定することができなった。また、基板処理部の異常の種類によっては、運転中のデータのみでは異常判定し難いものもあり、従来とは異なる方面からの異常判定のアプローチが求められている。 By the way, in the conventional technology described above, the data during the operation of the substrate processing unit is acquired, and the abnormality determination is performed based on the data during the operation. For this reason, data is continuously collected while the substrate processing unit is in operation, and it is impossible to determine the presence or absence of an abnormality in a short data collection time. In addition, depending on the type of abnormality in the substrate processing unit, it may be difficult to determine the abnormality based only on the data during operation.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、短いデータ収集時間で基板処理部の異常の有無を判定できる基板処理装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of determining the presence or absence of an abnormality in a substrate processing section in a short data collection time.
本発明の一態様に係る基板処理装置は、モーターを備える基板処理部と、前記モーターから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する回生電力変換部と、前記回生電力変換部によって得られた回生電力の電力値データに基づいて、前記基板処理部の異常判定を行う制御部と、を備える。 A substrate processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a substrate processing unit including a motor, a regenerative power conversion unit that converts regenerative energy generated from the motor into electrical energy, and regenerative power obtained by the regenerative power conversion unit. and a control unit that determines whether the substrate processing unit is abnormal based on the power value data.
上記基板処理装置においては、前記制御部は、前記回生電力の電力値データの過去の履歴データを記憶しており、当該過去の履歴データとの比較から、前記基板処理部の異常判定を行ってもよい。 In the substrate processing apparatus, the control unit stores past history data of power value data of the regenerative power, and performs abnormality determination of the substrate processing unit by comparing with the past history data. good too.
上記基板処理装置においては、前記基板処理部の動作に伴う前記モーターの消費電力を含むプロセスデータを取得するセンサ部を備え、前記制御部は、さらに、前記センサ部によって得られたプロセスデータに基づいて、前記基板処理部の異常判定を行ってもよい。 The substrate processing apparatus includes a sensor unit that acquires process data including the power consumption of the motor associated with the operation of the substrate processing unit, and the control unit further controls the process data based on the process data obtained by the sensor unit. Abnormality determination of the substrate processing section may be performed.
上記基板処理装置においては、前記制御部は、前記センサ部によって得られたプロセスデータの過去の履歴データを記憶しており、当該過去の履歴データとの比較から、前記基板処理部の異常判定を行ってもよい。 In the above substrate processing apparatus, the control unit stores past history data of the process data obtained by the sensor unit, and determines an abnormality of the substrate processing unit by comparing with the past history data. you can go
上記基板処理装置においては、前記制御部は、前記基板処理部が異常であると判定した場合、前記基板処理部の動作を停止させてもよい。 In the substrate processing apparatus, the control section may stop the operation of the substrate processing section when determining that the substrate processing section is abnormal.
上記基板処理装置においては、前記制御部が前記基板処理部の異常を判定した場合にエラーを発する報知部を備えてもよい。 The substrate processing apparatus may further include a notification section that issues an error when the control section determines that the substrate processing section is abnormal.
上記基板処理装置においては、前記制御部は、前記回生電力変換部によって得られた回生電力の電力値データに基づき、前記基板処理部に異常が発生したか否かを学習する学習部と、前記学習部による学習結果と、入力された回生電力の電力値データに基づいて、前記基板処理部の異常判定を行う決定部と、を備えてもよい。 In the above substrate processing apparatus, the control unit includes a learning unit that learns whether or not an abnormality has occurred in the substrate processing unit based on power value data of regenerative power obtained by the regenerative power conversion unit; A determination unit may be provided that determines whether the substrate processing unit is abnormal based on the learning result of the learning unit and the input power value data of the regenerated power.
上記本発明の一態様によれば、モーターが減速して止まるまでの短いデータ収集時間で基板処理部の異常の有無を判定できる。 According to the aspect of the present invention, it is possible to determine whether there is an abnormality in the substrate processing section in a short data collection time until the motor decelerates and stops.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、一実施形態に係る基板処理装置1の全体構成を示す平面図である。
図1に示す基板処理装置1は、シリコンウェハ等の基板Wの表面を平坦に研磨する化学機械研磨(CMP)装置である。この基板処理装置1は、矩形箱状のハウジング2を備える。ハウジング2は、平面視で略長方形に形成されている。
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a
A
ハウジング2は、その中央に長手方向に延在する基板搬送路2aを備える。基板搬送路2aの長手方向の一端部には、ロード/アンロード部10が配設されている。基板搬送路2aの幅方向(平面視で長手方向と直交する方向)の一方側には、研磨部20が配設され、他方側には、洗浄部30が配設されている。基板搬送路2aには、基板Wを搬送する基板搬送部40が設けられている。また、基板処理装置1は、ロード/アンロード部10、研磨部20、洗浄部30、及び基板搬送部40の動作を統括的に制御する制御部50を備える。
The housing 2 has a longitudinally extending
ロード/アンロード部10は、基板Wを収容するフロントロード部11を備える。フロントロード部11は、ハウジング2の長手方向の一方側の側面に複数設けられている。複数のフロントロード部11は、ハウジング2の幅方向に配列されている。フロントロード部11は、例えば、オープンカセット、SMIF(Standard Manufacturing Interface)ポッド、またはFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載する。SMIF、FOUPは、内部に基板Wのカセットを収納し、隔壁で覆った密閉容器であり、外部空間とは独立した環境を保つことができる。
The loading/
また、ロード/アンロード部10は、フロントロード部11から基板Wを出し入れする2台の搬送ロボット12と、各搬送ロボット12をフロントロード部11の並びに沿って走行させる走行機構13と、を備える。各搬送ロボット12は、上下に2つのハンドを備えており、基板Wの処理前、処理後で使い分けている。例えば、フロントロード部11に基板Wを戻すときは上側のハンドを使用し、フロントロード部11から処理前の基板Wを取り出すときは下側のハンドを使用する。
In addition, the loading/
研磨部20は、基板Wの研磨(平坦化)を行う複数の基板研磨装置21(21A,21B,21C,21D)を備える。複数の基板研磨装置21は、基板搬送路2aの長手方向に配列されている。基板研磨装置21は、研磨面を有する研磨パッド22を回転させる研磨テーブル23と、基板Wを保持しかつ基板Wを研磨テーブル23上の研磨パッド22に押圧しながら研磨するためのトップリング24と、研磨パッド22に研磨液やドレッシング液(例えば、純水)を供給するための研磨液供給ノズル25と、研磨パッド22の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ26と、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ27と、を備える。
The
基板研磨装置21は、研磨液供給ノズル25から研磨液を研磨パッド22上に供給しながら、トップリング24により基板Wを研磨パッド22に押し付け、さらにトップリング24と研磨テーブル23とを相対移動させることにより、基板Wを研磨してその表面を平坦にする。ドレッサ26は、研磨パッド22に接触する先端の回転部にダイヤモンド粒子やセラミック粒子などの硬質な粒子が固定され、当該回転部を回転しつつ揺動することにより、研磨パッド22の研磨面全体を均一にドレッシングし、平坦な研磨面を形成する。
アトマイザ27は、研磨パッド22の研磨面に残留する研磨屑や砥粒などを高圧の流体により洗い流すことで、研磨面の浄化と、機械的接触であるドレッサ26による研磨面の目立て作業、すなわち研磨面の再生を達成する。
The
The
洗浄部30は、基板Wの洗浄を行う複数の基板洗浄装置31(31A,31B)と、洗浄した基板Wを乾燥させる基板乾燥装置32と、を備える。複数の基板洗浄装置31及び基板乾燥装置32は、基板搬送路2aの長手方向に配列されている。基板洗浄装置31Aと基板洗浄装置31Bとの間には、第1搬送室33が設けられている。第1搬送室33には、基板搬送部40、基板洗浄装置31A、及び基板洗浄装置31Bの間で基板Wを搬送する搬送ロボット35が設けられている。また、基板洗浄装置31Bと基板乾燥装置32との間には、第2搬送室34が設けられている。第2搬送室34には、基板洗浄装置31Bと基板乾燥装置32との間で基板Wを搬送する搬送ロボット36が設けられている。
The
基板洗浄装置31A及び基板洗浄装置31Bは、例えば、ロールスポンジ型の洗浄モジュールを備え、基板Wをスクラブ洗浄する。なお、基板洗浄装置31A及び基板洗浄装置31Bは、同一のタイプであっても、異なるタイプの洗浄モジュールであってもよく、例えば、ペンシルスポンジ型の洗浄モジュールや2流体ジェット型の洗浄モジュールであってもよい。基板乾燥装置32は、例えば、ロタゴニ乾燥(IPA(Iso-Propyl Alcohol)乾燥)を行う乾燥モジュールを備える。乾燥後は、基板乾燥装置32とロード/アンロード部10との間の隔壁に設けられたシャッタ1aが開かれ、搬送ロボット12によって基板乾燥装置32から基板Wが取り出される。
The
基板搬送部40は、リフター41と、第1リニアトランスポータ42と、第2リニアトランスポータ43と、スイングトランスポータ44と、を備える。基板搬送路2aには、ロード/アンロード部10側から順番に第1搬送位置TP1、第2搬送位置TP2、第3搬送位置TP3、第4搬送位置TP4、第5搬送位置TP5、第6搬送位置TP6、第7搬送位置TP7が設定されている。
The
リフター41は、第1搬送位置TP1で基板Wを上下に搬送する機構である。リフター41は、第1搬送位置TP1において、ロード/アンロード部10の搬送ロボット12から基板Wを受け取る。また、リフター41は、搬送ロボット12から受け取った基板Wを第1リニアトランスポータ42に受け渡す。第1搬送位置TP1とロード/アンロード部10との間の隔壁には、シャッタ1bが設けられており、基板Wの搬送時にはシャッタ1bが開かれて搬送ロボット12からリフター41に基板Wが受け渡される。
The
第1リニアトランスポータ42は、第1搬送位置TP1、第2搬送位置TP2、第3搬送位置TP3、第4搬送位置TP4の間で基板Wを搬送する機構である。第1リニアトランスポータ42は、複数の搬送ハンド45(45A,45B,45C,45D)と、各搬送ハンド45を複数の高さで水平方向に移動させるリニアガイド機構46と、を備える。
搬送ハンド45Aは、リニアガイド機構46によって、第1搬送位置TP1から第4搬送位置TP4の間を移動する。この搬送ハンド45Aは、リフター41から基板Wを受け取り、それを第2リニアトランスポータ43に受け渡すためのパスハンドである。
The first
The
搬送ハンド45Bは、リニアガイド機構46によって、第1搬送位置TP1と第2搬送位置TP2との間を移動する。この搬送ハンド45Bは、第1搬送位置TP1でリフター41から基板Wを受け取り、第2搬送位置TP2で基板研磨装置21Aに基板Wを受け渡す。搬送ハンド45Bには、昇降駆動部が設けられており、基板Wを基板研磨装置21Aのトップリング24に受け渡すときは上昇し、トップリング24に基板Wを受け渡した後は下降する。なお、搬送ハンド45C及び搬送ハンド45Dにも、同様の昇降駆動部が設けられている。
The
搬送ハンド45Cは、リニアガイド機構46によって、第1搬送位置TP1と第3搬送位置TP3との間を移動する。この搬送ハンド45Cは、第1搬送位置TP1でリフター41から基板Wを受け取り、第3搬送位置TP3で基板研磨装置21Bに基板Wを受け渡す。また、搬送ハンド45Cは、第2搬送位置TP2で基板研磨装置21Aのトップリング24から基板Wを受け取り、第3搬送位置TP3で基板研磨装置21Bに基板Wを受け渡すアクセスハンドとしても機能する。
The
搬送ハンド45Dは、リニアガイド機構46によって、第2搬送位置TP2と第4搬送位置TP4との間を移動する。搬送ハンド45Dは、第2搬送位置TP2または第3搬送位置TP3で、基板研磨装置21Aまたは基板研磨装置21Bのトップリング24から基板Wを受け取り、第4搬送位置TP4でスイングトランスポータ44に基板Wを受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。
The
スイングトランスポータ44は、第4搬送位置TP4と第5搬送位置TP5との間を移動可能なハンドを有しており、第1リニアトランスポータ42から第2リニアトランスポータ43へ基板Wを受け渡す。また、スイングトランスポータ44は、研磨部20で研磨された基板Wを、洗浄部30に受け渡す。スイングトランスポータ44の側方には、基板Wの仮置き台47が設けられている。スイングトランスポータ44は、第4搬送位置TP4または第5搬送位置TP5で受け取った基板Wを上下反転して仮置き台47に載置する。仮置き台47に載置された基板Wは、洗浄部30の搬送ロボット35によって第1搬送室33に搬送される。
The
第2リニアトランスポータ43は、第5搬送位置TP5、第6搬送位置TP6、第7搬送位置TP7の間で基板Wを搬送する機構である。第2リニアトランスポータ43は、複数の搬送ハンド48(48A,48B,48C)と、各搬送ハンド48を複数の高さで水平方向に移動させるリニアガイド機構49と、を備える。搬送ハンド48Aは、リニアガイド機構49によって、第5搬送位置TP5から第6搬送位置TP6の間を移動する。搬送ハンド45Aは、スイングトランスポータ44から基板Wを受け取り、それを基板研磨装置21Cに受け渡すアクセスハンドとして機能する。
The second
搬送ハンド48Bは、第6搬送位置TP6と第7搬送位置TP7との間を移動する。搬送ハンド48Bは、基板研磨装置21Cから基板Wを受け取り、それを基板研磨装置21Dに受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。搬送ハンド48Cは、第7搬送位置TP7と第5搬送位置TP5との間を移動する。搬送ハンド48Cは、第6搬送位置TP6または第7搬送位置TP7で、基板研磨装置21Cまたは基板研磨装置21Dのトップリング24から基板Wを受け取り、第5搬送位置TP5でスイングトランスポータ44に基板Wを受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。なお、説明は省略するが、搬送ハンド48の基板Wの受け渡し時の動作は、上述した第1リニアトランスポータ42の動作と同様である。
The
次に、上述した基板処理装置1の異常判定に関する構成について説明する。
Next, a configuration related to abnormality determination of the
図2は、一実施形態に係る基板処理装置1の異常判定に関する構成を示すブロック図である。図3は、一実施形態に係る基板処理装置1の異常判定システムを示す概念図である。図4は、一実施形態に係る基板処理装置1を複数台備える場合の異常判定システムの全体を示す概念図である。
図2に示すように、基板処理装置1は、基板処理部3(上述したロード/アンロード部10、研磨部20、洗浄部30、及び基板搬送部40)と、制御部50と、回生電力変換部60と、センサ部70と、報知部80と、を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to abnormality determination of the
As shown in FIG. 2, the
回生電力変換部60は、図3に示すように、基板処理部3のモーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。当該電気エネルギーは、例えば、AC電源90としてモータードライバ3aを介してモーター3bを動かすための電力として使用される。なお、当該電気エネルギーは、二次電池などに充電し、予備電源として使用してもよいし、センサ部70や報知部80等を動かすための電力として使用してもよい。本実施形態の基板処理装置1には、1台で約80個のモーター3bが存在しており、回生電力変換部60は、各モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する。
As shown in FIG. 3, the regenerative
ロード/アンロード部10に設けられた回生電力変換部60は、例えば、搬送ロボット12、走行機構13等を駆動する各種モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する。また、研磨部20に設けられた回生電力変換部60は、例えば、研磨テーブル23、トップリング24、研磨液供給ノズル25、ドレッサ26、アトマイザ27等を駆動する各種モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する。
A regenerative
また、洗浄部30に設けられた回生電力変換部60は、例えば、基板洗浄装置31の洗浄モジュール、基板乾燥装置32の乾燥モジュール等を駆動する各種モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する。また、基板搬送部40に設けられた回生電力変換部60は、例えば、リフター41、第1リニアトランスポータ42、第2リニアトランスポータ43、スイングトランスポータ44等を駆動する各種モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する。
Further, the regenerative
図2に戻り、センサ部70は、基板処理部3の動作に伴うモーター3bの消費電力を含むプロセスデータを取得する各種センサ群から構成されている。当該プロセスデータには、少なくともモーター3bの消費電力が含まれており、その他のデータとしては、例えば、洗浄部処理プロセスデータや研磨部処理プロセスデータ等が含まれる。洗浄部処理プロセスデータとしては、例えば、洗浄速度、ウェハ有無センサのON/OFFタイミングなどが含まれる。研磨部処理プロセスデータとしては、例えば、研磨速度、リミットセンサ(ON/OFFタイミング)、洗浄部材の押付圧力、スラリ流量、薬液流量、純水流量、研磨時間、EPD(End Point Detector:終点検出器)センサ、EPD検出時間、ウェハ有無センサのON/OFFタイミングなどが含まれる。
Returning to FIG. 2 , the
制御部50は、CPUと、メモリと、インタフェイスなどを備えている。CPUは、制御部50の種々の機能を実行するための演算処理を実行する。メモリは、ROM、RAMおよび不揮発性メモリを備えている。ROMには、制御部50の機能を制御するプログラムが格納されている。RAMは、種々のセンサの出力値およびCPUの演算結果などが一時的に記憶するために使用される。メモリには、基板処理部3や報知部80に対する指令を作成するための制御プログラムおよび種々のパラメータなどが格納されている。
The
図3に示すように、制御部50は、各基板処理部3に設けられたエッジPC50aを備えている。エッジPC50aには、基板処理部3に設けられた回生電力変換部60の回生電力変換・通信機61から、回生電力、モーター3bの消費電力などのデータが入力される。制御部50は、これらのデータに基づいて、当該基板処理部3の異常の有無を判定する。
As shown in FIG. 3, the
制御部50は、当該基板処理部3の異常判定が「有り」の場合、当該基板処理部3の動作を制御する装置PLC50bから停止指令を出す。また、エッジPC50aは、報知部80の装置PC81に対し動作指令を出し、異常に関する画面表示や、ホストPC100(図4参照)に対し異常の報告をする。図4に示すように、基板処理装置1A~1Xが存在する場合、ホストPC100は、各基板処理装置1A~1Xと接続され、各基板処理装置1A~1Xから異常の報告を受ける。
The
図2に戻り、制御部50は、指令部51と、学習部52と、決定部53と、を備えている。
指令部51は、基板処理部3及び報知部80に対する動作指令を出力する。指令部51は、図示しないメモリに記憶されている動作プログラムおよびパラメータに従って動作指令を作成する。指令部51は、例えば、図3に示す装置PLC50bが該当する。
Returning to FIG. 2 , the
The
学習部52は、回生電力変換部60によって得られた回生電力の電力値データに基づき、基板処理部3に異常が発生したか否かを学習する。さらに、本実施形態の学習部52は、センサ部70によって得られたプロセスデータに基づき、基板処理部3に異常が発生したか否かを学習する。
The
決定部53は、学習部52による学習結果と、回生電力変換部60から入力された回生電力の電力値データに基づいて、基板処理部3の異常判定を行う。さらに、本実施形態の決定部53は、センサ部70から入力されたプロセスデータに基づいて、基板処理部3の異常判定を行う。
The
以下、図5を参照して、基板処理装置1の異常判定について具体的に説明する。
The abnormality determination of the
図5は、一実施形態に係る基板処理装置1の異常判定の処理を示すフローチャートである。
図5に示すように、基板処理装置1の処理プロセスが開始すると、基板処理装置1に設けられた各基板処理部3(上述したロード/アンロード部10、研磨部20、洗浄部30、及び基板搬送部40)のモーター3bが回転を開始する(ステップS1)。センサ部70は、基板処理部3の動作に伴うモーター3bの消費電力を含むプロセスデータを取得する(ステップS2)。
FIG. 5 is a flow chart showing the abnormality determination process of the
As shown in FIG. 5, when the processing process of the
回生電力変換部60は、基板処理部3のモーター3bが減速または停止する時、モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する(ステップS3)。なお、当該電気エネルギーは、AC電源90などの電力として再利用される。また、回生電力変換部60は、回生電力変換・通信機61を介して、回生電力の電力値データを制御部50に提供する。
The regenerative
制御部50は、回生電力変換部60によって得られた回生電力の電力値データを取得する(ステップS4)。そして、制御部50は、当該回生電力の電力値データに基づいて、基板処理部3の異常判定(一次判定)を行う。具体的には、制御部50は、所定の閾値に基づいて、回生電力の電力値データに変化が生じたか否かを判定する(ステップS5)。当該所定の閾値は、制御部50に記憶されている回生電力の電力値データの過去の履歴データに基づいて設定するとよい。なお、ステップS5の判定は、所定の閾値以上・以下・範囲外の3パターンの何れかとする。
The
ステップS5の判定が「NO」の場合、モーター3bの動作に異常が無いとしてフローを終了する。一方、ステップS5の判定が「YES」の場合、回生電力の電力値データの変化から、モーター3bの動作に何らかの変化が発生していると考えられるため、ステップS6に移行する。
If the determination in step S5 is "NO", the flow is terminated assuming that there is no abnormality in the operation of the
ステップS6において、制御部50は、センサ部70によって得られたプロセスデータに基づいて、基板処理部3の異常判定(二次判定)を行う。具体的には、制御部50は、所定の閾値に基づいて、プロセスデータに変化が生じたか否かを判定する。当該所定の閾値は、制御部50に記憶されているプロセスデータの過去の履歴データに基づいて設定するとよい。なお、ステップS6の判定は、所定の閾値以上・以下・範囲外の3パターンの何れかとする。
In step S<b>6 , the
ステップS6の判定が「NO」の場合、プロセスデータに変化はないものの、回生電力の電力値データに変化が生じているため、ステップS8において、ホストPC100に対し、例えば、基板処理部3のエネルギー効率情報、ヘルスチェック情報を報告したり、モーター2bのメンテナンス、消耗部品交換の要否などを報告したりする。 If the determination in step S6 is "NO", there is no change in the process data, but there is a change in the power value data of the regenerative power. Efficiency information, health check information, necessity of maintenance of the motor 2b, replacement of expendable parts, etc. are reported.
一方、ステップS6の判定が「YES」の場合、回生電力の電力値データ及びプロセスデータの両方に変化が生じているため、早急に対応すべき異常が発生しているとして、ステップS7に移行し、制御部50は、基板処理部3の動作を停止させる(処理プロセス停止)。また、制御部50は、報知部80に動作指令を出し、エラーを発することで、基板処理部3に異常が発生したことを管理者等に知らせる。
On the other hand, if the determination in step S6 is "YES", it is assumed that both the power value data of the regenerative power and the process data have changed, so that an abnormality that should be dealt with immediately has occurred, and the process proceeds to step S7. , the
ステップS7の次に、制御部50は、ホストPC100に対し、プロセスデータの変化の内容に応じた報告する。制御部50は、回生電力の電力値データに変化が生じていることを前提として、さらに、消費電力、モーター3bの速度のプロセスデータが変化した場合、ホストPC100に、モーター3bのメンテナンスや、消耗部品交換確認の報告をする。
After step S7, the
また、制御部50は、回生電力の電力値データに変化が生じていることを前提として、さらに、リミットセンサのON/OFFタイミング、ウェハ有無センサのON/OFFタイミングのプロセスデータが変化した場合、リミットセンサ、ウェハ有無センサの故障確認の報告をする。
Further, on the premise that the power value data of the regenerative power has changed, the
また、制御部50は、回生電力の電力値データに変化が生じていることを前提として、さらに、押付圧力、スラリ流量、薬液流量、純水流量、研磨時間、EPDセンサ、EPD検出時間のプロセスデータが変化した場合、処理ウェハの異常確認(膜厚)、処理プロセスの異常確認(圧力計、流量計、EPDセンサ)の報告をする。
Further, on the premise that there is a change in the power value data of the regenerative power, the
ステップS8においてホストPC100に対する報告が済んだら、制御部50は、入力された回生電力の電力値データ及びプロセスデータに基づき、パターン学習をする(ステップS9)。制御部50は、ステップS9における機械学習により、回生電力の電力値データ及び各種プロセスデータに設定された異常判定に関する重みを変化させ、また閾値を補正してフィードバックする。
After completing the report to the
なお、ステップS9において、制御部50は、公知の「教師あり学習」、「教師なし学習」、「強化学習」などの学習モデルを使用してもよい。また、「教師あり学習」、「教師なし学習」、「強化学習」での価値関数の近似アルゴリズムとして、ニューラルネットワークを用いてもよい。また、その他の公知の方法、例えば遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシンなどに従って学習を実行してもよい。なお、上述した基板処理部3の異常判定の学習モデルとして、「強化学習」を使用する場合、Q学習、Sarsa、モンテカルロ法などのアルゴリズムを使用してもよい。
In step S9, the
以上のようにして、基板処理装置1の異常判定のフローが終了する。
As described above, the flow of abnormality determination of the
このように、上述した本実施形態の基板処理装置1は、モーター3bを備える基板処理部3と、モーター3bから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する回生電力変換部60と、回生電力変換部60によって得られた回生電力の電力値データに基づいて、基板処理部3の異常判定を行う制御部50と、を備える。この構成によれば、モーター3bが減速して止まるまでの短いデータ収集時間で基板処理部3の異常の有無を判定できる。また、モーター3bが減速して止まるまでの時間は、モーター3bの軸受の摩耗などに起因して増減するため、モーター3bの動作中では判定し難い軸受の摩耗などの異常も検知することができる。
As described above, the
また、本実施形態においては、制御部50は、回生電力の電力値データの過去の履歴データを記憶しており、ステップS5において、当該過去の履歴データ(所定の閾値)との比較から、基板処理部3の異常判定を行う。この構成によれば、基板処理部3の異常判定の精度を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、基板処理部3の動作に伴うモーター3bの消費電力を含むプロセスデータを取得するセンサ部70を備え、制御部50は、ステップS6において、さらに、センサ部70によって得られたプロセスデータに基づいて、基板処理部3の異常判定を行う。この構成によれば、基板処理部3で発生した異常の内容を判別することができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、制御部50は、センサ部70によって得られたプロセスデータの過去の履歴データを記憶しており、ステップS6において、当該過去の履歴データ(所定の閾値)との比較から、基板処理部3の異常判定を行う。この構成によれば、基板処理部3の異常判定の精度を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、制御部50は、基板処理部3が異常であると判定した場合、ステップS7において、基板処理部3の動作を停止させる。この構成によれば、ヘルスチェックで異常と判断された際には、対象の処理プロセスを終了することができる。
Further, in the present embodiment, when the
また、本実施形態においては、制御部50が基板処理部3の異常を判定した場合にエラーを発する報知部80を備える。この構成によれば、基板処理装置1の管理者などに異常の発生を知らせることができる。
Further, in the present embodiment, a
また、本実施形態においては、制御部50は、回生電力変換部60によって得られた回生電力の電力値データに基づき、基板処理部3に異常が発生したか否かを学習する学習部52と、学習部52による学習結果と、入力された回生電力の電力値データに基づいて、基板処理部3の異常判定を行う決定部53と、を備えている。この構成によれば、機械学習により、異常判定に関する各種データの重みや閾値を補正・更新し、基板処理部3の異常判定の精度を高めることができる。
In the present embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。 While the preferred embodiments of the invention have been described and described, it is to be understood that they are illustrative of the invention and should not be considered limiting. Additions, omissions, substitutions, and other modifications may be made without departing from the scope of the invention. Accordingly, the invention should not be viewed as limited by the foregoing description, but rather by the claims appended hereto.
例えば、上記実施形態では、回生電力変換部60によって得られた回生電力の電力値データと、センサ部70によって得られたプロセスデータとに基づいて、基板処理部3の異常判定を行っているが、回生電力の電力値データのみで基板処理部3の異常判定を行っていても構わない。
For example, in the above embodiment, abnormality determination of the substrate processing unit 3 is performed based on power value data of regenerative power obtained by the regenerative
また、例えば、上記実施形態では、ステップS9において機械学習を行っているが、機械学習をしなくても構わない。 Further, for example, in the above embodiment, machine learning is performed in step S9, but machine learning may not be performed.
1…基板処理装置、1a…シャッタ、1b…シャッタ、2…ハウジング、2a…基板搬送路、2b…モーター、3…基板処理部、3a…モータードライバ、3b…モーター、6…ステップ、10…アンロード部、11…フロントロード部、12…搬送ロボット、13…走行機構、20…研磨部、21…基板研磨装置、22…研磨パッド、23…研磨テーブル、24…トップリング、25…研磨液供給ノズル、26…ドレッサ、27…アトマイザ、30…洗浄部、31…基板洗浄装置、32…基板乾燥装置、33…第1搬送室、34…第2搬送室、35…搬送ロボット、36…搬送ロボット、40…基板搬送部、41…リフター、42…第1リニアトランスポータ、43…第2リニアトランスポータ、44…スイングトランスポータ、45…搬送ハンド、46…リニアガイド機構、47…仮置き台、48…搬送ハンド、49…リニアガイド機構、50…制御部、50a…エッジPC、50b…装置PLC、51…指令部、52…学習部、53…決定部、60…回生電力変換部、61…回生電力変換・通信機、70…センサ部、80…報知部、81…装置PC、90…AC電源、100…ホストPC、TP1…第1搬送位置、TP2…第2搬送位置、TP3…第3搬送位置、TP4…第4搬送位置、TP5…第5搬送位置、TP6…第6搬送位置、TP7…第7搬送位置、W…基板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記モーターから発生する回生エネルギーを電気エネルギーに変換する回生電力変換部と、
前記回生電力変換部によって得られた回生電力の電力値データに基づいて、前記基板処理部の異常判定を行う制御部と、を備える、ことを特徴とする基板処理装置。 a substrate processing unit having a motor;
a regenerative power conversion unit that converts regenerative energy generated from the motor into electric energy;
A substrate processing apparatus comprising: a control section that determines an abnormality of the substrate processing section based on power value data of the regenerated power obtained by the regenerative power conversion section.
前記制御部は、さらに、前記センサ部によって得られたプロセスデータに基づいて、前記基板処理部の異常判定を行う、ことを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。 a sensor unit that acquires process data including the power consumption of the motor associated with the operation of the substrate processing unit;
3. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein said control section further determines abnormality of said substrate processing section based on process data obtained by said sensor section.
前記回生電力変換部によって得られた回生電力の電力値データに基づき、前記基板処理部に異常が発生したか否か、を学習する学習部と、
前記学習部による学習結果と、入力された回生電力の電力値データに基づいて、前記基板処理部の異常判定を行う決定部と、を備える、ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The control unit
a learning unit that learns whether or not an abnormality has occurred in the substrate processing unit based on the power value data of the regenerative power obtained by the regenerative power conversion unit;
7. The apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a determination unit that determines whether the substrate processing unit is abnormal based on the learning result of the learning unit and the input power value data of the regenerated power. The substrate processing apparatus according to item 1.
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