JP6250406B2 - 基板処理装置の異常検出装置、及び基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置の異常検出装置、及び基板処理装置 Download PDF

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Description

本発明は、基板処理装置の異常検出装置、及び基板処理装置に関するものである。
近年、半導体ウェハなどの基板に対して各種処理を行うために基板処理装置が用いられている。基板処理装置の一例としては、基板の研磨処理を行うためのＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）装置が挙げられる。
ＣＭＰ装置は、基板の研磨処理を行うための研磨ユニット、基板の洗浄処理及び乾燥処理を行うための洗浄ユニット、研磨ユニットへ基板を受け渡すとともに洗浄ユニットによって洗浄処理及び乾燥処理された基板を受け取るロード／アンロードユニットなどを備える。また、ＣＭＰ装置は、研磨ユニット、洗浄ユニット、及びロード／アンロードユニット内で基板の搬送を行う搬送ユニットを備えている。ＣＭＰ装置は、搬送ユニットによって基板を搬送しながら研磨、洗浄、及び乾燥の各種処理を順次行う。
ところで、ＣＭＰ装置などの基板処理装置では、基板処理装置の動作に異常があるか否かを検出する技術が知られている。例えば、基板処理装置の操作用ＰＣには、基板処理に関する手順又は方法が規定されたレシピデータが格納されている。操作用ＰＣは、レシピデータに基づく基板処理の指示を各ユニットのシーケンサへ出力する。各ユニットのシーケンサは、操作用ＰＣから出力されたレシピデータに基づいてユニット内の各部品を制御することによって、レシピデータに沿った処理を実現する。
ここで、例えば、研磨ユニットのシーケンサが操作用ＰＣから受信したレシピデータの内容が「研磨液を単位時間当たり５０ｍＬ流す」というものであったとする。この場合、研磨ユニットのシーケンサは、研磨液が単位時間当たり５０ｍＬ流れるように研磨ユニット内の各部品を制御する。また、研磨ユニット内には、研磨液の流量センサが設けられており、研磨液の流量が検出される。シーケンサは、流量センサによって検出された研磨液の流量と、レシピデータの流量（５０ｍＬ）とを比較する。シーケンサは、比較の結果、相違がないか、又は相違があらかじめ設定された閾値以内であれば、基板処理装置（研磨ユニット）には異常がないと判定する。
特開２０１１−１４３５３７号公報
しかしながら従来技術は、基板処理装置の異常の検出精度を向上させることは考慮されていなかった。
例えば、従来の異常検出方法では、操作用ＰＣから各ユニットのシーケンサへレシピデータが出力される過程で、何らかの原因により、レシピデータの内容が変わる、などの異常が発生した場合に、この異常を検出することが難しい。
例えば、操作用ＰＣに格納されたレシピデータの内容が「研磨液を単位時間当たり６０ｍＬ流す」というものであったとする。この場合に、操作用ＰＣから研磨ユニットのシーケンサにレシピデータが出力される過程で、何らかの異常により「研磨液を単位時間当た
り５０ｍＬ流す」という内容に変わったとする。すると、従来技術では、上述のように、シーケンサが受信したレシピデータの内容と流量センサによって検出された流量とを比較して基板処理装置の異常の有無を判定するので、仮に流量センサで検出された流量が５０ｍＬであれば異常なしと判定される。その結果、本来は単位時間当たり６０ｍＬの研磨液を流さなければならないところ、実際には単位時間当たり５０ｍＬの研磨液が流れているにも関わらず、基板処理装置の動作に異常はないと判定されるおそれがある。
そこで、本願発明は、基板処理装置の異常の検出精度を向上させることを課題とする。
本願発明の異常検出装置の一形態は、上記課題に鑑みなされたもので、基板処理装置に設けられたセンサによって検出されたデータを収集するデータ収集部と、前記基板処理装置の基板処理に関する手順又は方法が規定されたレシピデータが格納されたレシピ記憶部からレシピデータを読み出し、読み出したレシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとに基づいて、前記基板処理装置に異常があるか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
また、異常検出装置の一形態において、前記判定部は、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとを比較し、相違がある場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記判定部は、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値より大きい場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記データ収集部によって収集されたデータに基づいて、レシピデータを復元するレシピ復元部、をさらに備え、前記判定部は、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータと前記レシピ復元部によって復元された復元レシピデータとを比較し、相違がある場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記判定部は、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータと前記レシピ復元部によって復元された復元レシピデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値より大きい場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記レシピ記憶部に格納されたレシピデータに関わらず前記基板処理装置の動作に適用される装置パラメータが格納された装置パラメータ記憶部から装置パラメータ読み出し、読み出した装置パラメータに基づいて、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータを変換するレシピ変換部、をさらに備え、前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとを比較し、相違がある場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値より大きい場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記データ収集部によって収集されたデータに基づいて、レシピデータを復元するレシピ復元部と、前記レシピ記憶部に格納されたレシピデータに関わらず前記基板処理装置の動作に適用される装置パラメータが格納された装置パラメータ記憶部から装置パラメータ読み出し、読み出した装置パラメータに基づいて、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータを変換するレシピ変換部と、をさらに備え、前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記レシピ復元部によって復元されたレシピデータとを比較し、相違がある場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
また、異常検出装置の一形態において、前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記レシピ復元部によって復元されたレシピデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値より大きい場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、ことができる。
本願発明の基板処理装置の一形態は、上記のいずれかの異常検出装置と、基板の研磨処理を行うための研磨ユニットと、前記基板の洗浄処理及び乾燥処理を行うための洗浄ユニットと、前記研磨ユニットへ基板を受け渡すとともに前記洗浄ユニットによって洗浄処理及び乾燥処理された基板を受け取るロード／アンロードユニットと、を備えることを特徴とする。
かかる本願発明によれば、基板処理装置の異常の検出精度を高めることができる。
図１は、本実施形態の基板処理装置の全体構成を示す平面図である。 図２は、研磨ユニットを模式的に示す斜視図である。 図３（ａ）は、洗浄ユニットを示す平面図であり、図３（ｂ）は、洗浄ユニットを示す側面図である。 図４は、異常検出装置及びＣＭＰ装置の構成を示す図である。 図５は、レシピデータと復元レシピデータとの比較の概念を示す図である。 図６は、変換レシピデータと復元レシピデータとの比較の概念を示す図である。 図７は、一部の処理をオペレータによる手動で行う異常検出の処理フローを示す図である。 図８は、自動での異常検出の処理フローを示す図である。
以下、本願発明の一実施形態に係る基板処理装置を図面に基づいて説明する。以下では、基板処理装置の一例として、ＣＭＰ装置を説明するが、これには限られない。また、以下では、ロード／アンロードユニット２と、研磨ユニット３と、洗浄ユニット４と、を備える基板処理装置について説明するが、これには限られない。
まず、ＣＭＰ装置の構成について説明し、その後に基板処理装置の異常の検出精度の向上について説明する。
＜基板処理装置＞
図１は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、このＣＭＰ装置は、略矩形状のハウジング１を備えており、ハウジング１の内部は隔壁１ａ，１ｂによってロード／アンロードユニット２と研磨ユニット３と洗浄ユニット４とに区画されている。ロード／アンロードユニット２、研磨ユニット３、及び洗
浄ユニット４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、洗浄ユニット４は、基板処理動作を制御する制御装置５を有している。
＜ロード／アンロードユニット＞
ロード／アンロードユニット２は、多数のウェハ（基板）をストックするウェハカセットが載置される２つ以上（本実施形態では４つ）のフロントロード部２０を備えている。これらのフロントロード部２０はハウジング１に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向（長手方向と垂直な方向）に沿って配列されている。フロントロード部２０には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができるようになっている。ここで、ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
また、ロード／アンロードユニット２には、フロントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が敷設されており、この走行機構２１上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な２台の搬送ロボット（ローダー、搬送機構）２２が設置されている。搬送ロボット２２は走行機構２１上を移動することによってフロントロード部２０に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。各搬送ロボット２２は上下に２つのハンドを備えている。上側のハンドは、処理されたウェハをウェハカセットに戻すときに使用される。下側のハンドは、処理前のウェハをウェハカセットから取り出すときに使用される。このように、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット２２の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェハを反転させることができるように構成されている。
ロード／アンロードユニット２は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード／アンロードユニット２の内部は、ＣＭＰ装置外部、研磨ユニット３、及び洗浄ユニット４のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨ユニット３は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨ユニット３の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄ユニット４の内部圧力よりも低く維持されている。ロード／アンロードユニット２には、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
＜研磨ユニット＞
研磨ユニット３は、ウェハの研磨（平坦化）が行われる領域であり、第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、第４研磨ユニット３Ｄを備えている。これらの第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、及び第４研磨ユニット３Ｄは、図１に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａは、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ａと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨するためのトップリング３１Ａと、研磨パッド１０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３２Ａと、研磨パッド１０の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ３３Ａ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３４Ａとを備えている。
同様に、第２研磨ユニット３Ｂは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０
Ｂと、トップリング３１Ｂと、研磨液供給ノズル３２Ｂと、ドレッサ３３Ｂと、アトマイザ３４Ｂとを備えている。第３研磨ユニット３Ｃは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｃと、トップリング３１Ｃと、研磨液供給ノズル３２Ｃと、ドレッサ３３Ｃと、アトマイザ３４Ｃとを備えている。第４研磨ユニット３Ｄは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｄと、トップリング３１Ｄと、研磨液供給ノズル３２Ｄと、ドレッサ３３Ｄと、アトマイザ３４Ｄとを備えている。
第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、及び第４研磨ユニット３Ｄは、互いに同一の構成を有しているので、以下、第１研磨ユニット３１Ａについて説明する。
図２は、第１研磨ユニット３Ａを模式的に示す斜視図である。トップリング３１Ａは、トップリングシャフト３６に支持されている。研磨テーブル３０Ａの上面には研磨パッド１０が貼付されており、この研磨パッド１０の上面はウェハＷを研磨する研磨面を構成する。なお、研磨パッド１０に代えて固定砥粒を用いることもできる。トップリング３１Ａ及び研磨テーブル３０Ａは、矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成されている。ウェハＷは、トップリング３１Ａの下面に真空吸着により保持される。研磨時には、研磨液供給ノズル３２Ａから研磨パッド１０の研磨面に研磨液が供給され、研磨対象であるウェハＷがトップリング３１Ａにより研磨面に押圧されて研磨される。
次に、ウェハを搬送するための搬送機構について説明する。図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａ及び第２研磨ユニット３Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ６が配置されている。この第１リニアトランスポータ６は、研磨ユニット３Ａ，３Ｂが配列する方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロードユニット側から順番に第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とする）の間でウェハを搬送する機構である。
また、第３研磨ユニット３Ｃ及び第４研磨ユニット３Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ７が配置されている。この第２リニアトランスポータ７は、研磨ユニット３Ｃ，３Ｄが配列する方向に沿った３つの搬送位置（ロード／アンロードユニット側から順番に第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７とする）の間でウェハを搬送する機構である。
ウェハは、第１リニアトランスポータ６によって研磨ユニット３Ａ，３Ｂに搬送される。第１研磨ユニット３Ａのトップリング３１Ａは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。したがって、トップリング３１Ａへのウェハの受け渡しは第２搬送位置ＴＰ２で行われる。同様に、第２研磨ユニット３Ｂのトップリング３１Ｂは研磨位置と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動し、トップリング３１Ｂへのウェハの受け渡しは第３搬送位置ＴＰ３で行われる。第３研磨ユニット３Ｃのトップリング３１Ｃは研磨位置と第６搬送位置ＴＰ６との間を移動し、トップリング３１Ｃへのウェハの受け渡しは第６搬送位置ＴＰ６で行われる。第４研磨ユニット３Ｄのトップリング３１Ｄは研磨位置と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動し、トップリング３１Ｄへのウェハの受け渡しは第７搬送位置ＴＰ７で行われる。
第１搬送位置ＴＰ１には、搬送ロボット２２からウェハを受け取るためのリフタ１１が配置されている。ウェハはこのリフタ１１を介して搬送ロボット２２から第１リニアトランスポータ６に渡される。リフタ１１と搬送ロボット２２との間に位置して、シャッタ（図示せず）が隔壁１ａに設けられており、ウェハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット２２からリフタ１１にウェハが渡されるようになっている。また、第１リニアトランスポータ６と、第２リニアトランスポータ７と、洗浄ユニット４との間にはスイングト
ランスポータ１２が配置されている。このスイングトランスポータ１２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６から第２リニアトランスポータ７へのウェハの受け渡しは、スイングトランスポータ１２によって行われる。ウェハは、第２リニアトランスポータ７によって第３研磨ユニット３Ｃ及び／または第４研磨ユニット３Ｄに搬送される。また、研磨ユニット３で研磨されたウェハはスイングトランスポータ１２を経由して洗浄ユニット４に搬送される。
＜洗浄ユニット＞
図３（ａ）は洗浄ユニット４を示す平面図であり、図３（ｂ）は洗浄ユニット４を示す側面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、洗浄ユニット４は、第１洗浄室１９０と、第１搬送室１９１と、第２洗浄室１９２と、第２搬送室１９３と、乾燥室１９４とに区画されている。第１洗浄室１９０内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュール２０１Ａ及び下側一次洗浄モジュール２０１Ｂが配置されている。上側一次洗浄モジュール２０１Ａは下側一次洗浄モジュール２０１Ｂの上方に配置されている。同様に、第２洗浄室１９２内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュール２０２Ａ及び下側二次洗浄モジュール２０２Ｂが配置されている。上側二次洗浄モジュール２０２Ａは下側二次洗浄モジュール２０２Ｂの上方に配置されている。一次及び二次洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは、洗浄液を用いてウェハを洗浄する洗浄機である。これらの一次及び二次洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは垂直方向に沿って配列されているので、フットプリント面積が小さいという利点が得られる。
上側二次洗浄モジュール２０２Ａと下側二次洗浄モジュール２０２Ｂとの間には、ウェハの仮置き台２０３が設けられている。乾燥室１９４内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール２０５Ａ及び下側乾燥モジュール２０５Ｂが配置されている。これら上側乾燥モジュール２０５Ａ及び下側乾燥モジュール２０５Ｂは互いに隔離されている。上側乾燥モジュール２０５Ａ及び下側乾燥モジュール２０５Ｂの上部には、清浄な空気を乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂ内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット２０７，２０７が設けられている。上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、下側一次洗浄モジュール２０１Ｂ、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂ、仮置き台２０３、上側乾燥モジュール２０５Ａ、及び下側乾燥モジュール２０５Ｂは、図示しないフレームにボルトなどを介して固定されている。
第１搬送室１９１には、上下動可能な第１搬送ロボット（搬送機構）２０９が配置され、第２搬送室１９３には、上下動可能な第２搬送ロボット２１０が配置されている。第１搬送ロボット２０９及び第２搬送ロボット２１０は、縦方向に延びる支持軸２１１，２１２にそれぞれ移動自在に支持されている。第１搬送ロボット２０９及び第２搬送ロボット２１０は、その内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸２１１，２１２に沿って上下に移動自在となっている。第１搬送ロボット２０９は、搬送ロボット２２と同様に、上下二段のハンドを有している。第１搬送ロボット２０９は、図３（ａ）の点線が示すように、その下側のハンドが上述した仮置き台１８０にアクセス可能な位置に配置されている。第１搬送ロボット２０９の下側のハンドが仮置き台１８０にアクセスするときには、隔壁１ｂに設けられているシャッタ（図示せず）が開くようになっている。
第１搬送ロボット２０９は、仮置き台１８０、上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、下側一次洗浄モジュール２０１Ｂ、仮置き台２０３、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂの間でウェハＷを搬送するように動作する。洗浄前のウェハ（スラリーが付着しているウェハ）を搬送するときは、第１搬送ロボット２０９は、下側のハンドを用い、洗浄後のウェハを搬送するときは上側のハンドを用いる。第２搬送ロボ
ット２１０は、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂ、仮置き台２０３、上側乾燥モジュール２０５Ａ、下側乾燥モジュール２０５Ｂの間でウェハＷを搬送するように動作する。第２搬送ロボット２１０は、洗浄されたウェハのみを搬送するので、１つのハンドのみを備えている。図１に示す搬送ロボット２２は、その上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール２０５Ａまたは下側乾燥モジュール２０５Ｂからウェハを取り出し、そのウェハをウェハカセットに戻す。搬送ロボット２２の上側ハンドが乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂにアクセスするときには、隔壁１ａに設けられているシャッタ（図示せず）が開くようになっている。
＜ＣＭＰ装置の異常の検出精度の向上＞
次に、ＣＭＰ装置の異常の検出精度の向上について説明する。
図４は、図４は、異常検出装置及びＣＭＰ装置の構成を示す図である。上述のとおり、ＣＭＰ装置には、ロード／アンロードユニット２、研磨ユニット３、洗浄ユニット４など複数のユニットが含まれる。
ロード／アンロードユニット２には、ロード／アンロードユニット２内の複数の部品２５０−１〜２５０−ｍ（搬送ロボット２２など）の動作を制御するためのシーケンサ２６０が設けられている。また、ロード／アンロードユニット２には、ロード／アンロードユニット２の制御に関するデータを検出する複数のセンサ２７０−１〜２７０−ａが設けられている。センサ２７０−１〜２７０−ａには、例えば、搬送ロボット２２にウェハが設置されたか否かを検出するセンサなどが含まれる。
研磨ユニット３には、研磨ユニット３内の複数の部品３５０−１〜３５０−ｎ（研磨テーブル、トップリングなど）の動作を制御するためのシーケンサ３６０が設けられている。また、研磨ユニット３には、研磨ユニット３の制御に関するデータを検出する複数のセンサ３７０−１〜３７０−ｂが設けられている。センサ３７０−１〜３７０−ｂには、例えば、研磨パッド１０に供給される研磨液の流量を検出するセンサ、研磨テーブル３０の回転数を検出するセンサ、研磨テーブル３０又はトップリング３１の回転トルクを検出するセンサなどが含まれる。
洗浄ユニット４には、洗浄ユニット４内の複数の部品４５０−１〜４５０−ｐ（洗浄モジュール、搬送ロボットなど）の動作を制御するためのシーケンサ４６０が設けられている。また、洗浄ユニット４には、洗浄ユニット４の制御に関するデータを検出する複数のセンサ４７０−１〜４７０−ｃが設けられている。センサ４７０−１〜４７０−ｃには、例えば、ウェハに供給される洗浄液の流量を検出するセンサなどが含まれる。
制御装置５は、ロード／アンロードユニット２（シーケンサ２６０）、研磨ユニット３（シーケンサ３６０）、及び洗浄ユニット４（シーケンサ４６０）と接続されている。制御装置５は、操作用ＰＣ５１０と、異常検出装置５２０と、を備える。なお、本実施形態では、操作用ＰＣ５１０と異常検出装置５２０とが別体の装置として構成されている例を示すが、これに限らず、１つの装置内に以下で説明する機能を搭載することもできる。
操作用ＰＣ５１０は、レシピ記憶部５１２、装置パラメータ記憶部５１４、及び表示部５１６を備える。
レシピ記憶部５１２は、ＣＭＰ装置の基板処理に関する手順又は方法が規定されたレシピデータが格納される記憶媒体である。装置パラメータ記憶部５１４は、レシピ記憶部５１２に格納されたレシピデータに関わらずＣＭＰ装置の動作に適用される装置パラメータが格納される記憶媒体である。表示部５１６は、各種データを表示する出力インターフェ
ースである。
異常検出装置５２０は、データ収集部５２２、判定部５２４、レシピ復元部５２６、及びレシピ変換部５２８を備える。
＜データ収集部＞
データ収集部５２２は、ＣＭＰ装置に設けられたセンサによって検出されたデータを収集する。具体的には、データ収集部５２２は、ロード／アンロードユニット２に設けられたセンサ２７０−１〜２７０−ａ、研摩ユニット３に設けられたセンサ３７０−１〜３７０−ｂ、及び洗浄ユニット４に設けられたセンサ４７０−１〜４７０−ｃによって検出されたデータを収集する。
＜判定部＞
判定部５２４は、レシピ記憶部５１２からレシピデータを読み出し、読み出したレシピデータとデータ収集部５２２によって収集されたデータとに基づいて、ＣＭＰ装置に異常があるか否かを判定する。具体的には、判定部５２４は、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータとデータ収集部５２２によって収集されたデータとを比較し、相違がある場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。さらに具体的には、判定部５２４は、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータとデータ収集部５２２によって収集されたデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値（例えば、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータの５％）より大きい場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。なお、レシピデータに記載されていない項目については、あらかじめ設定された固定値との比較を行うことができる。また、比較条件（例えば、閾値）の設定は、スクリプト言語など編集容易な言語で記述することにより容易に変更することができる。
＜レシピ復元部＞
レシピ復元部５２６は、データ収集部５２２によって収集されたデータに基づいて、レシピデータを復元する。
この点について、図５を用いて説明する。図５は、レシピデータと復元レシピデータとの比較の概念を示す図である。例えば、元のレシピデータが複数のステップで構成されており、第１のステップは５０ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を５秒間流し、第２のステップは１００ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を１０秒間流し、第３のステップは２００ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を１５秒間流す、というものであったとする。
この場合、レシピ復元部５２６は、処理開始から最初の５秒の間に流量センサによって検出された研磨液の流量の推移に基づいて、単位時間（１ｓｅｃ）当たりの研磨液の流量の平均値、又はピーク値を求め、求めた値を第１のステップにおける研磨液の流量とする（図５の例では４８ｍＬ／ｓｅｃ）。また、レシピ復元部５２６は、次の１０秒の間に流量センサによって検出された研磨液の流量の推移に基づいて、単位時間（１ｓｅｃ）当たりの研磨液の流量の平均値、又はピーク値を求め、求めた値を第２のステップにおける研磨液の流量とする（図５の例では１０１ｍＬ／ｓｅｃ）。同様に、レシピ復元部５２６は、次の１５秒の間に流量センサによって検出された研磨液の流量の推移に基づいて、単位時間（１ｓｅｃ）当たりの研磨液の流量の平均値、又はピーク値を求め、求めた値を第３のステップにおける研磨液の流量とする（図５の例では２１２ｍＬ／ｓｅｃ）。
レシピ復元部５２６によってレシピデータが復元された場合、判定部５２４は、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータとレシピ復元部５２６によって復元された復元レシピデータとを比較し、相違がある場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
具体的には、判定部５２４は、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータとレシピ復元部５２６によって復元された復元レシピデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値（例えば、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータの５％）より大きい場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
図５の例では、判定部５２４は、第１のステップについては、レシピデータと復元レシピデータとの相違（２ｍＬ／ｓｅｃ）がレシピデータ（５０ｍＬ／ｓｅｃ）の５％以内である。また、判定部５２４は、第２のステップについては、レシピデータと復元レシピデータとの相違（１ｍＬ／ｓｅｃ）がレシピデータ（１００ｍＬ／ｓｅｃ）の５％以内である。
これに対して、判定部５２４は、第３のステップについては、レシピデータと復元レシピデータとの相違（１２ｍＬ／ｓｅｃ）がレシピデータ（２００ｍＬ／ｓｅｃ）の５％より大きい。判定部５２４は、複数のステップのうち、少なくとも１つで、レシピデータと復元レシピデータとの相違がレシピデータの５％より大きい場合には、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
＜レシピ変換部＞
レシピ変換部５２８は、装置パラメータ記憶部５１４から装置パラメータ読み出し、読み出した装置パラメータに基づいて、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータを変換する。
この点について、図６を用いて説明する。図６は、レシピデータと復元レシピデータとの比較の概念を示す図である。例えば、元のレシピデータが複数のステップで構成されており、第１のステップは５０ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を５秒間流し、第２のステップは１００ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を１０秒間流し、第３のステップは２００ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を１５秒間流す、というものであったとする。また、装置パラメータ記憶部５１４の装置パラメータには、第１のステップは７０ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を５秒間流し、第２のステップは１２０ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を１０秒間流し、第３のステップは２２０ｍＬ／ｓｅｃの研磨液を１５秒間流す、と規定されているとする。
この場合、装置パラメータの方がレシピデータより優先されるので、レシピ変換部５２８は、レシピデータにおける第１のステップの研磨液の流量を７０ｍＬ／ｓｅｃと書き換え、第２のステップの研磨液の流量を１２０ｍＬ／ｓｅｃと書き換え、第３のステップの研磨液の流量を２２０ｍＬ／ｓｅｃと書き換える。
レシピ変換部５２８によってレシピデータが変換された場合、判定部５２４は、レシピ変換部５２８によって変換された変換レシピデータとデータ収集部５２２によって収集されたデータとを比較し、相違がある場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
具体的には、判定部５２４は、レシピ変換部５２８によって変換された変換レシピデータとデータ収集部５２２によって収集されたデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値（例えば、変換されたレシピデータの５％）より大きい場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
さらに、レシピ復元部５２６によってレシピデータが復元され、かつ、レシピ変換部５２８によってレシピデータが変換された場合、判定部５２４は、レシピ変換部５２８によって変換された変換レシピデータとレシピ復元部５２６によって復元されたレシピデータとを比較し、相違がある場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
具体的には、判定部５２４は、レシピ変換部５２８によって変換された変換レシピデータとレシピ復元部５２６によって復元されたレシピデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値（例えば、変換されたレシピデータの５％）より大きい場合に、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
図６の例では、判定部５２４は、第１のステップについては、レシピデータと復元レシピデータとの相違（２ｍＬ／ｓｅｃ）が変換レシピデータ（７０ｍＬ／ｓｅｃ）の５％以内である。また、判定部５２４は、第３のステップについては、レシピデータと復元レシピデータとの相違（５ｍＬ／ｓｅｃ）が変換レシピデータ（２２０ｍＬ／ｓｅｃ）の５％以内である。
これに対して、判定部５２４は、第２のステップについては、レシピデータと復元レシピデータとの相違（１５ｍＬ／ｓｅｃ）がレシピデータ（１２０ｍＬ／ｓｅｃ）の５％より大きい。判定部５２４は、複数のステップのうち、少なくとも１つで、レシピデータと復元レシピデータとの相違がレシピデータの５％より大きい場合には、ＣＭＰ装置に異常があると判定する。
＜処理フロー＞
次に、異常検出装置５２０の処理フローについて説明する。異常検出装置５２０は、一部の処理をオペレータによる手動で行う異常検出と、自動で行う異常検出に対応している。
まず、一部の処理をオペレータによる手動で行う異常検出の処理フローを説明する。図７は、一部の処理をオペレータによる手動で行う異常検出の処理フローを示す図である。
まず始めに、図７に示すように、ウェハの処理が開始されたら（ステップＳ１０１）、データ収集部５２２は、ＣＭＰ装置に設置された複数のセンサによって検出されたデータを収集する（ステップＳ１０２）。データ収集部５２２は、ウェハの処理が終了したか否かを判定し（ステップＳ１０３）、処理が終了していない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０２へ戻ってデータの収集を繰り返す。これによって、ウェハの処理が実行されている間のＣＭＰ装置の各種データが収集される。
なお、ウェハの処理は、基本的には、オペレータ等によって作成されレシピ記憶部５１２に格納されたレシピに沿って実行されるが、装置パラメータ記憶部５１４に装置パラメータが記憶されている場合には、その処理については装置パラメータに沿って実行される。
判定部５２４は、ウェハの処理が終了した場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、レシピ記憶部５１２からレシピデータを読み出す（ステップＳ１０４）。例えば、ウェハの処理が終了した後、オペレータによってレシピデータのファイル保存の指示が出力されたら、判定部５２４は、レシピ記憶部５１２からレシピデータを読み出し、読み出したレシピデータを１つのファイルとして保存することができる。
続いて、レシピ復元部５２６は、データ収集部５２２によって収集されたデータに基づいて、レシピデータを復元する（ステップＳ１０５）。例えば、オペレータによって収集データのファイル保存の指示が出力されたら、レシピ復元部５２６は、データ収集部５２２によって収集されたデータに基づく復元レシピデータを１つのファイルとして保存することができる。
続いて、判定部５２４は、装置パラメータ記憶部５１４に装置パラメータが記憶されて
いるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。判定部５２４は、装置パラメータ記憶部５１４に装置パラメータが記憶されていないと判定した場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータとレシピ復元部５２６によって復元された復元レシピデータとを比較する（ステップＳ１０７）。例えば、オペレータによって異常検出実行の指示が出力されたら、判定部５２４は、レシピデータのファイルと復元レシピデータのファイルとを読み出し、両者の比較を実行することができる。
一方、レシピ変換部５２８は、装置パラメータ記憶部５１４に装置パラメータが記憶されていると判定された場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、装置パラメータ記憶部５１４から装置パラメータを読み出す（ステップＳ１０８）。例えば、オペレータによって装置パラメータのファイル保存の指示が出力されたら、レシピ変換部５２８は、装置パラメータ記憶部５１４から装置パラメータを読み出し、読み出した装置パラメータを１つのファイルとして保存することができる。
また、レシピ変換部５２８は、装置パラメータ記憶部５１４から読み出した装置パラメータに基づいて、レシピデータを変換する（ステップＳ１０９）。例えば、オペレータによって変換レシピデータのファイル保存の指示が出力されたら、レシピ変換部５２８は、装置パラメータに基づく変換レシピデータを１つのファイルとして保存することができる。
判定部５２４は、レシピ変換部５２８によって変換された変換レシピデータとレシピ復元部５２６によって復元された復元レシピデータとを比較する（ステップＳ１１０）。例えば、オペレータによって異常検出実行の指示が出力されたら、判定部５２４は、変換レシピデータのファイルと復元レシピデータのファイルとを読み出し、両者の比較を実行することができる。
ステップＳ１０７又はステップＳ１１０の後、判定部５２４は、比較の結果、両者の相違があらかじめ設定された閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定部５２４は、比較の結果、両者の相違があらかじめ設定された閾値より大きいと判定した場合には（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、ＣＭＰ装置の動作に異常がある旨の結果を表示部５１６に表示させる（ステップＳ１１２）。
一方、判定部５２４は、比較の結果、両者の相違があらかじめ設定された閾値より大きくないと判定した場合には（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、ＣＭＰ装置の動作に異常がない旨の結果を表示部５１６に表示させる（ステップＳ１１３）。
ステップＳ１１２又はステップＳ１１３の後、判定部５２４は、異常検出処理の結果を、異常検出装置５２０などに設けられた記憶媒体に保存する（ステップＳ１１４）。例えば、オペレータによって結果保存の指示が出力されたら、判定部５２４は、異常検出処理の結果の保存処理を実行する。
上記のように、図７の処理フローでは、一部の処理（例えば、ステップＳ１０４，１０５，１０７，１０８，１０９，１１０，１１４）がオペレータによる手動指示に起因して実行されるが、異常検出処理を自動的に実行することもできる。
図８は、自動での異常検出の処理フローを示す図である。図８におけるステップＳ２０１〜Ｓ２１１は、図７におけるステップＳ１０１〜Ｓ１１１に対応するので、詳細な説明は省略する。ただし、図８の処理フローでは、ステップＳ２０４，２０５，２０７，２０８，２０９，２１０において、オペレータが何らの指示をすることなく、異常検出装置５２０が一連の処理を実行する。
また、図８の処理フローでは、判定部５２４は、ステップ２１１における比較の結果、両者の相違があらかじめ設定された閾値より大きいと判定した場合には（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、装置エラーを発報する（ステップＳ２１２）。例えば、判定部５２４は、表示部５１６にＣＭＰ装置の動作に異常が発生している旨を表示させるとともに、警告音を発生させることができる。
判定部５２４は、ステップＳ２１２の後、又はステップ２１１における比較の結果、両者の相違があらかじめ設定された閾値より大きくないと判定した場合には（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、異常検出処理の結果を、異常検出装置５２０などに設けられた記憶媒体に保存する（ステップＳ２１３）。なお、図８の処理フローでは、オペレータが何らの指示をすることなく、ステップＳ２１３が実行される。
本実施形態によれば、ＣＭＰ装置の異常の検出精度を向上させることができる。すなわち、従来技術では、各ユニット内のシーケンサが操作用ＰＣ５１０から受信したレシピデータの内容とセンサによって検出された流量とを比較してＣＭＰ装置の異常の有無を判定する。したがって、従来技術では、操作用ＰＣ５１０から各ユニットのシーケンサへレシピデータが出力される過程で、何らかの原因により、レシピデータの内容が変わった場合に、ＣＭＰ装置の動作異常を正しく検出することが難しい。
例えば、操作用ＰＣ５１０に格納されたレシピデータの内容が「研磨液を単位時間当たり６０ｍＬ流す」というものであったとする。この場合に、操作用ＰＣから研磨ユニットのシーケンサにレシピデータが出力される過程で、何らかの異常により「研磨液を単位時間当たり５０ｍＬ流す」という内容に変わったとする。すると、従来技術では、上述のように、シーケンサが受信したレシピデータの内容と流量センサによって検出された流量とを比較して基板処理装置の異常の有無を判定するので、仮に流量センサで検出された流量が５０ｍＬであれば異常なしと判定される。その結果、本来は単位時間当たり６０ｍＬの研磨液を流さなければならないところ、実際には単位時間当たり５０ｍＬの研磨液が流れているにも関わらず、ＣＭＰ装置の動作に異常はないと判定されるおそれがある。
また、従来技術では、ウェハの正常な処理が行われた際のデータ（例えば研磨液の流量の波形）を保存しておき、保存されたデータとセンサによって検出されたデータとを目視等により比較することによってＣＭＰ装置の動作の異常を検出する技術も知られている。しかしながら、この技術では、レシピが変わるたびにウェハの正常な処理が行われた際のデータを保存する必要がある。また、例えば研磨液の流量の波形等を目視で比較するのは時間がかかるし精度に難がある。
これに対して本実施形態では、センサによって検出されたデータをデータ収集部５２２によって収集し、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータと比較することによってＣＭＰ装置の異常を検出する。このため、本実施形態によれば、操作用ＰＣ５１０から各ユニットのシーケンサへレシピデータが出力される過程で、何らかの原因により、レシピデータの内容が変わった場合であっても、ＣＭＰ装置の動作の異常を正確に検出することができる。
例えば、レシピ記憶部５１２に格納されたレシピデータの内容が「研磨液を単位時間当たり６０ｍＬ流す」というものであったとする。この場合に、操作用ＰＣから研磨ユニットのシーケンサにレシピデータが出力される過程で、何らかの異常により「研磨液を単位時間当たり５０ｍＬ流す」という内容に変わったとする。すると、本実施形態では、仮に流量センサで検出された流量が５０ｍＬであれば、レシピ記憶部５１２から読み出したレシピデータ（６０ｍＬ）と流量センサで検出された流量（５０ｍＬ）とを比較するので、
ＣＭＰ装置の動作の異常を検出することができる。
また、本実施形態によれば、レシピが変わるたびにウェハの正常な処理が行われた際のデータを保存しなくてもよく、かつ、研磨液の流量等の数値同士を装置によって比較するためＣＭＰ装置の異常の検出精度を向上させることができる。
２７０ センサ
３７０ センサ
４７０ センサ
５１２ レシピ記憶部
５１４ 装置パラメータ記憶部
５１６ 表示部
５２０ 異常検出装置
５２２ データ収集部
５２４ 判定部
５２６ レシピ復元部
５２８ レシピ変換部
５１０ 操作用ＰＣ

Claims (5)

  1. 基板処理装置に設けられたセンサによって検出されたデータを収集するデータ収集部と、
    前記基板処理装置の基板処理に関する手順又は方法が規定されたレシピデータが格納されたレシピ記憶部からレシピデータを読み出し、読み出したレシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとに基づいて、前記基板処理装置に異常があるか否かを判定する判定部と、
    を備える基板処理装置の異常検出装置において、
    前記レシピ記憶部に格納されたレシピデータに関わらず前記基板処理装置の動作に適用される装置パラメータが格納された装置パラメータ記憶部から装置パラメータ読み出し、読み出した装置パラメータに基づいて、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータを変換するレシピ変換部、をさらに備え、
    前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとを比較し、相違がある場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、
    ことを特徴とする基板処理装置の異常検出装置。
  2. 請求項１の基板処理装置の異常検出装置において、
    前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記データ収集部によって収集されたデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値より大きい場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、
    ことを特徴とする基板処理装置の異常検出装置。
  3. 基板処理装置に設けられたセンサによって検出されたデータを収集するデータ収集部と、
    前記基板処理装置の基板処理に関する手順又は方法が規定されたレシピデータが格納されたレシピ記憶部からレシピデータを読み出し、読み出したレシピデータと前記データ収
    集部によって収集されたデータとに基づいて、前記基板処理装置に異常があるか否かを判定する判定部と、
    を備える基板処理装置の異常検出装置において、
    前記データ収集部によって収集されたデータに基づいて、レシピデータを復元するレシピ復元部と、
    前記レシピ記憶部に格納されたレシピデータに関わらず前記基板処理装置の動作に適用される装置パラメータが格納された装置パラメータ記憶部から装置パラメータ読み出し、読み出した装置パラメータに基づいて、前記レシピ記憶部から読み出したレシピデータを変換するレシピ変換部と、をさらに備え、
    前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記レシピ復元部によって復元されたレシピデータとを比較し、相違がある場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、
    ことを特徴とする基板処理装置の異常検出装置。
  4. 請求項３の基板処理装置の異常検出装置において、
    前記判定部は、前記レシピ変換部によって変換された変換レシピデータと前記レシピ復元部によって復元されたレシピデータとを比較し、相違があらかじめ設定された閾値より大きい場合に、前記基板処理装置に異常があると判定する、
    ことを特徴とする基板処理装置の異常検出装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項の異常検出装置と、
    基板の研磨処理を行うための研磨ユニットと、
    前記基板の洗浄処理及び乾燥処理を行うための洗浄ユニットと、
    前記研磨ユニットへ基板を受け渡すとともに前記洗浄ユニットによって洗浄処理及び乾燥処理された基板を受け取るロード／アンロードユニットと、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
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