JP6804029B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム Download PDF

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Description

本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
従来のプロセスでは、排気配管のコンダクタンスによる影響は、さほど大きくなかったが、近年の大面積３Ｄ化デバイスに関するプロセスでは、排気の性能向上が重要視されてきている。例えば、特許文献１には、処理室と開口を介して気密に連設する気密室(ロードロック室)と、該ロードロック室に直接取付けられる排気装置(ポンプ)とを具備し、処理室の雰囲気をポンプにより排気する構成が開示されている。
特開２００６−１９０８１２号公報
しかしながら、排気装置内に副生成物が付着し堆積すると、生産途中であっても装置が停止しまう場合がある。これにより、製品基板がロットアウトしてしまったり、生産処理を中断して排気装置を解体洗浄しなければならない場合がある。
本開示の目的は、排気装置に付着した副生成物を適切なタイミングで除去して、装置の稼働率を向上させることができる技術を提供することにある。
本開示の一態様によれば、複数のステップを含むプロセスレシピを実行させて、基板に所定の処理を施し、前記プロセスレシピ実行中の装置データを取得するよう制御する主制御部と、取得された装置データを記憶する記憶部と、を含む基板処理装置であって、前記主制御部は、前記プロセスレシピを構成する各ステップのうち予め定められた特定ステップにおける、補助ポンプの電流値、回転数、背圧を含む装置データを取得し、取得された各々の装置データの平均値を算出し、算出された平均値を前回のプロセスレシピ実行時に算出された前記特定ステップにおける前記各々の装置データの平均値と比較し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の前回の平均値から予め設定された回数連続して下降したと判定した場合に、装置の異常予兆が検出されたことを示すアラームを発生させる技術が提供される。
本開示によれば、排気装置に付着した副生成物を適切なタイミングで除去して、装置の稼働率を向上させることができる。
本開示の一実施形態に好適に用いられる基板処理装置を示す斜視図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の処理炉を示す縦断面図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置に用いられる制御構成を示すブロック図である。 本開示の一実施形態に係るプロセスレシピ実行中の補助ポンプの電流値、回転数、背圧を示す図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置に用いられるプロセスレシピ実行中の制御フローを示す図である。 図５に示すプロセスレシピ実行中の補助ポンプの背圧を示す図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の他の構成例を示す図である。
＜本開示の一実施形態＞
以下に、本開示の一実施形態について説明する。
（１）基板処理装置の構成
本開示の一実施形態に係る基板処理装置１００の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図１に示すように、基板処理装置１００は、耐圧容器として構成された筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁には、メンテナンス可能なように設けられた開口部が開設され、この開口部には、開口部を開閉する立ち入り機構として一対の正面メンテナンス扉１０４が設けられている。シリコン等のウエハ（基板）２００を収納したポッド（基板収容器）１１０が、筐体１１１内外へウエハ２００を搬送するキャリアとして使用される。
筐体１１１の正面壁には、ポッド搬入搬出口が、筐体１１１内外を連通するように開設されている。ポッド搬入搬出口には、ロードポート１１４が設置されている。ロードポート１１４上にはポッド１１０を載置されると共に、該ポッド１１０の位置合わせが行われるように構成されている。
筐体１１１内の略中央部における上部には、回転式ポッド棚１０５が設置されている。回転式ポッド棚１０５上には、複数個のポッド１１０が保管されるように構成されている。回転式ポッド棚１０５は、垂直に立設されて水平面内で回転される支柱と、支柱に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板と、を備えている。
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間には、ポッド搬送装置１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ１２１との間で、ポッド１１０を相互に搬送するように構成されている。
筐体１１１内の下部には、サブ筐体１１９が筐体１１１内の略中央部から後端にわたって設けられている。サブ筐体１１９の正面壁には、ウエハ２００をサブ筐体１１９内外に搬送する一対のポッドオープナ１２１がそれぞれ設置されている。
各ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する載置台と、ポッド１１０のキャップを着脱するキャップ着脱機構１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台上に載置されたポッド１１０の蓋をキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
サブ筐体１１９内には、ポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５等が設置された空間から流体的に隔絶された移載室１２４が構成されている。移載室１２４の前側領域にはウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、サブ筐体１１９の移載室１２４の前方領域右端部と筐体１１１右側の端部との間に設置されている。ウエハ移載装置１２５ａは、ウエハ２００の保持部としてのツイーザを備えている。これらウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ及びウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ２００を基板保持具としてのボート２１７に対して装填（チャージング）及び脱装（ディスチャージング）することが可能に構成されている。
図１及び図２に示すように、サブ筐体１１９(移載室１２４)内には、ボート２１７を昇降させるボートエレベータ１１５が設置されている。ボート２１７を収容して待機させる待機部１２６の上方には、処理炉２０２が設けられている。ボートエレベータ１１５の昇降台には、アームが連結されている。アームには、蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
図１に示すように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側及びボートエレベータ１１５側と反対側である左側端部には、クリーンユニット１３４が設置されている。クリーンユニット１３４は、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給するよう構成されている。
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ウエハ移載装置１２５ａ、待機部１２６にあるボート２１７の周囲を流通した後、図示しないダクトにより吸い込まれて筐体１１１の外部に排気されるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環されてクリーンユニット１３４によって移載室１２４内に再び吹き出されるように構成されている。
（２）処理炉の構成
図２に示すように、処理炉２０２は、反応管としてのプロセスチューブ２０３を備えている。プロセスチューブ２０３は、内部反応管としてのインナーチューブ２０４と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ２０５と、を備えている。インナーチューブ２０４は、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ２０４内の筒中空部には、ウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。処理室２０１は、ボート２１７を収容可能なように構成されている。
プロセスチューブ２０３の外側には、プロセスチューブ２０３の側壁面を囲うように、ヒータ２０６が設けられている。ヒータ２０６は円筒形状に構成されている。ヒータ２０６は、保持板としてのヒータベース２５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。
アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状になるように、炉口部としてのマニホールド２０９が配設されている。また、マニホールド２０９は、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９は、インナーチューブ２０４の下端部とアウターチューブ２０５の下端部とを支持するように設けられ、インナーチューブ２０４の下端部とアウターチューブ２０５の下端部とにそれぞれ係合している。なお、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間には、シール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。マニホールド２０９がヒータベース２５１に支持されることにより、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ２０３とマニホールド２０９とにより反応容器が形成される。
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能なシールキャップ２１９が円盤状に設けられている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられている。
シールキャップ２１９の中心部付近であって処理室２０１と反対側には、ボート２１７を回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７を下方から支持している。回転機構２５４は、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。
シールキャップ２１９は、プロセスチューブ２０３の外部に設けられたボートエレベータ１１５によって、垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ２１９を昇降させることにより、ボート２１７を処理室２０１内外へ搬送することが可能に構成されている。
主に、回転式ポッド棚１０５、ボートエレベータ１１５、ポッド搬送装置１１８、ウエハ移載機構１２５、ボート２１７及び回転機構２５４により、本実施形態に係る搬送機構が構成される。これら回転式ポッド棚１０５、ボートエレベータ１１５、ポッド搬送装置１１８、ウエハ移載機構１２５、ボート２１７及び回転機構２５４は、それぞれ搬送コントローラ１１に電気的に接続されている。
ボート２１７は、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。ボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料により構成されている。ボート２１７の下部には、断熱部材としての断熱板２１６が水平姿勢で多段に複数枚配置されている。断熱板２１６は、円板形状に形成され、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料により構成されている。断熱板２１６は、ヒータ２０６からの熱をマニホールド２０９側に伝えにくくするために設けられている。
プロセスチューブ２０３内には、温度検知器としての温度センサ２６３が設置されている。主に、ヒータ２０６及び温度センサ２６３により、本実施形態に係る加熱機構が構成されている。これらヒータ２０６と温度センサ２６３とには、温度コントローラ１２が電気的に接続されている。
マニホールド２０９には、ノズル２３０ａ、ノズル２３０ｂ及びノズル２３０ｃが処理室２０１内に連通するように接続されている。ノズル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃには、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅがそれぞれ接続されている。
ガス供給管２３２ａ，２３２ｂには、ガス流の上流側から順に、図示しないガス供給源、バルブ２４５ａ，２４５ｂ、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ、バルブ２４３ａ，２４３ｂがそれぞれ設けられている。ガス供給管２３２ａ，２３２ｂのバルブ２４３ａ，２４３ｂよりも下流側には、ガス供給管２３２ｃ、２３２ｄがそれぞれ接続されている。ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄには、ガス流の上流側から順に、図示しないパージガス供給源、バルブ２４５ｃ，２４５ｄ、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄがそれぞれ設けられている。
ガス供給管２３２ｅには、ガス流の上流側から順に、図示しないクリーニングガス供給源、バルブ２４５ｅ、ＭＦＣ２４１ｅ、バルブ２４３ｅが設けられている。また、ガス供給管２３２ｅのバルブ２４５ｅよりも上流側には、ガス供給管２３２ｆが接続されている。ガス供給管２３２ｆには、ガス流の上流側から順に、バルブ２４５ｆ、ＭＦＣ２４１ｆ、バルブ２４３ｆが設けられ、ガス供給管２３２ｆの下流側は、排気システムとしての排気ユニット３１０の第１排気装置としての補助ポンプ２４４の上流側であって、圧力調整部としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４２の下流側に接続されている。ガス供給管２３２ｅ，２３２ｆのバルブ２４３ｅ，２４３ｆよりも下流側には、ガス供給管２３２ｇ、２３２ｈがそれぞれ接続されている。ガス供給管２３２ｇ，２３２ｈには、ガス流の上流側から順に、図示しないパージガス供給源、バルブ２４５ｇ，２４５ｈ、ＭＦＣ２４１ｇ，２４１ｈ、バルブ２４３ｇ，２４３ｈがそれぞれ設けられている。
なお、本実施形態に限定されず、図示しないが、ガス供給管２３２ｆをＡＰＣバルブ２４２の上流側に設けても構わず、更に、ＡＰＣバルブ２４２の上流側にガス供給管２３２ｆ１を設け、ガス供給管２３２ｆ２をＡＰＣバルブ２４２の下流側であって補助ポンプ２４４の上流側に設けるようにしてもよい。
主に、ガス供給源（図示しない）、バルブ２４５ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、ガス供給管２３２ａ及びノズル２３０ａにより、本実施形態に係る処理ガス供給系が構成されている。主に、ガス供給源（図示しない）、バルブ２４５ｂ、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、ガス供給管２３２ｂ及びノズル２３０ｂにより、本実施形態に係る反応ガス供給系が構成されている。主に、パージガス供給源（図示しない）、バルブ２４５ｃ，２４５ｄ，２４５ｇ，２４５ｈ、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ，２４１ｇ，２４１ｈ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｇ，２４３ｈ、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｇ，２３２ｈ及びノズル２３０ａ，２３０ｂにより、本実施形態に係るパージガス供給系が構成されている。主に、クリーニングガス供給源（図示しない）、バルブ２４５ｅ、ＭＦＣ２４１ｅ、バルブ２４３ｅ、ガス供給管２３２ｅ及びノズル２３０ｃにより、本実施形態に係るクリーニングガス供給系が構成されている。主に、クリーニングガス供給源（図示しない）、バルブ２４５ｆ、ＭＦＣ２４１ｆ、バルブ２４３ｆ及びガス供給管２３２ｆにより、本実施形態に係る排気クリーニングガス供給系が構成されている。主に、処理ガス供給系、反応ガス供給系、パージガス供給系、クリーニングガス供給系及び排気クリーニングガス供給系により、本実施形態に係るガス供給系としてのガス供給ユニット３００が構成されている。ＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈ、バルブ２４３ａ〜２４３ｈ及びバルブ２４５ａ〜２４５ｈには、ガス供給コントローラ１４が電気的に接続されている。
また、本実施形態では、クリーニングガス供給系及び排気クリーニングガス供給系が一つのクリーニングガス供給源（図示しない）に接続されているが、クリーニングガス供給系及び排気クリーニングガス供給系にそれぞれクリーニングガス供給源（図示しない）を接続するよう構成してもよい。
マニホールド２０９には、処理室２０１の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５との隙間によって形成される筒状空間２５０の下端部に配置されている。排気管２３１は、筒状空間２５０に連通している。排気管２３１には、圧力検知部としての圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４２、補助ポンプ２４４、圧力センサ２４７及び第２排気装置としてのメインポンプ（図示せず）がガス流の上流側（処理室２０１側）から順に設けられている。補助ポンプ２４４は、処理室２０１の雰囲気を排気する排気速度を速める等、メインポンプ（図示せず）の動作を補助するために用いられる。補助ポンプ２４４として例えばブースターポンプ等を用いることができる。圧力センサ２４７は、補助ポンプ２４４の背圧を測定する。
排気管２３１、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４２、補助ポンプ２４４及び圧力センサ２４７により、排気ユニット３１０が構成される。なお、排気ユニット３１０として、メインポンプ（図示せず）を含めてもよい。
また、ＡＰＣバルブ２４２、圧力センサ２４５には、圧力コントローラ１３が電気的に接続されている。また、圧力センサ２４７、補助ポンプ２４４及びメインポンプ（図示せず）には、排気コントローラ１５が電気的に接続されている。
すなわち、基板処理装置１００は、図２に示すように、筐体１１１と、ガス供給ユニット３００と、排気ユニット３１０とを少なくとも含む構成である。
図２に示すように、制御部としてのコントローラ２４０は、搬送コントローラ１１、温度コントローラ１２、圧力コントローラ１３、ガス供給コントローラ１４、排気コントローラ１５にそれぞれ接続されている。
（３）コントローラ２４０の構成
図３を参照して、コントローラ２４０の制御構成について説明する。
コントローラ２４０は、主にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等の主制御部２５と、メモリ(ＲＡＭ)やハードディスク等の記憶部２８と、マウスやキーボード等の入力部２９と、モニタ等の表示部３１と、から構成されている。尚、主制御部２５と、記憶部２８と、入力部２９と、表示部３１とで各データを設定可能な操作部が構成される。
記憶部２８には、装置データ等の各種処理データが格納されるデータ格納領域３２と、各種プログラムが格納されるプログラム格納領域３３が形成されている。ここで、処理データは、基板処理装置１００がウエハ２００を処理するときの処理温度、処理圧力、処理ガスの流量など基板処理に関するデータや、製造した製品基板の品質（例えば、成膜した膜厚、及び該膜厚の累積値など）に関するデータや、基板処理装置１００の構成部品（石英反応管、ヒータ、バルブ、ＭＦＣ等）に関する装置データなど、基板処理装置１００がウエハ２００を処理する際に各構成部品を動作させることにより発生するデータである。なお、装置データについては後述する。
データ格納領域３２には、レシピファイルに関連する各種パラメータが格納される。また、データ格納領域３２には、各種処理データが格納される。本実施形態では、各種処理データのうち、特に、プロセスレシピを実行中の排気ユニット３１０の状態を示すデータが蓄積されて格納される。具体的には、補助ポンプ２４４の電流値、回転数、背圧等の装置データが蓄積されて格納される。特に、プロセスレシピの予め定められた特定ステップにおける補助ポンプ２４４の電流値、回転数、背圧の平均値が格納される。また、データ格納領域３２には、補助ポンプ２４４の電流値、回転数、背圧等の装置データ種別毎に、排気ユニット３１０の異常を示す傾向と、所定の設定値（回数）と、が少なくとも定義された監視パラメータが格納される。排気ユニット３１０内を構成する各部品からの異常を示す傾向として、予め定められた特定ステップにおける補助ポンプ２４４の電流値の平均値、回転数の平均値、背圧の平均値のそれぞれの変動が設定される。
また、プログラム格納領域３３には、プロセスレシピやクリーニングレシピや排気クリーニングレシピを含む装置を制御するのに必要な各種プログラムが格納されている。
ここで、プロセスレシピとは、複数のステップを含み、ウエハ２００を処理する処理条件や処理手順等が定義されたレシピである。また、クリーニングレシピとは、ウエハ２００を処理する処理室２０１をクリーニングする処理条件や処理手順等が定義されたレシピである。また、排気クリーニングレシピとは、処理室２０１をバイパスさせてクリーニングガスを直接排気ユニット３１０内の排気管２３１に供給するレシピであって、例えば、排気管２３１をクリーニングする処理条件や処理手順等が定義されたレシピである。
また、レシピファイルには、搬送コントローラ１１、温度コントローラ１２、圧力コントローラ１３、ガス供給コントローラ１４及び排気コントローラ１５等に送信する設定値（制御値）や送信タイミング等が、ステップ毎に設定されている。
表示部３１には、タッチパネルが設けられている。タッチパネルは、上述の基板搬送系、基板処理系等への操作コマンドの入力を受け付ける操作画面を表示するように構成されている。なお、操作部は、パソコンやモバイル等の操作端末(端末装置)のように、少なくとも表示部３１と入力部２９を含む構成であればよい。
主制御部２５は、処理室２０１にローディングされたウエハ２００に対し、所定の処理を施すよう、処理室２０１の温度や圧力、該処理室２０１に導入される処理ガスの流量等を制御する機能を有している。
つまり、主制御部２５は、記憶部２８に記憶された制御プログラムを実行し、入力部２９からの入力或いは外部にあるホストコンピュータ等の上位コントローラからの指示に従って、記憶部２８に記憶されているレシピ（例えば、基板処理レシピとしてのプロセスレシピやクリーニングレシピ等）を実行する。また、主制御部２５は、プロセスレシピを実行中に、装置データを監視する。そして、実行中のプロセスレシピが完了した後に、排気ユニット３１０内を構成する各部品からの異常を検知すると、記憶部２８に記憶されている排気クリーニングレシピを実行する。
ここで、処理室２０１の雰囲気を排気する排気ユニット３１０に関連するデータであって、予め定められた特定ステップにおける補助ポンプ２４４の電流値、回転数、背圧のうち少なくとも一つの装置データが選択され、監視パラメータに設定される。また、補助ポンプ２４４の電流値、回転数、背圧のうち複数の装置データが選択されるようにしてもよい。
また、主制御部２５は、プロセスレシピの予め定められた特定ステップにおける装置データを所定間隔で取得する。そして、主制御部２５は、取得された装置データの平均値を算出する。そして、主制御部２５は、算出された平均値を前回のプロセスレシピ実行時に算出された特定ステップにおける装置データの平均値と比較する。そして、主制御部２５は、記憶部２８に格納された監視パラメータを参照して、算出された平均値が、予め設定された回数連続して予め定義された傾向を示す場合にアラームを発生させ、ホスト装置にメッセージを通知するよう制御する。また、主制御部２５は、各々の装置データで予め定義された傾向が変化したときに、アラームを発生させるよう制御する。また、主制御部２５は、表示部３１にメッセージを表示したり、アラームの内容を表示したりするよう制御する。また、主制御部２５は、アラームを発生させると共に、実行中のプロセスレシピの終了後に、排気クリーニングレシピを実行するように制御する。
なお、監視パラメータの装置データ種別や、予め定義された傾向である異常を示す傾向や、予め設定された回数である設定値（回数）は、例えば、操作部において、装置データ毎にそれぞれ独立して設定することができる。また、監視パラメータに定義される上述の装置データ種別等の各パラメータは、主制御部２５の操作部からの設定だけでなく、外部コンピュータからリモート設定することが可能に構成されている。
搬送コントローラ１１は、基板を搬送する搬送機構を構成する回転式ポッド棚１０５、ボートエレベータ１１５、ポッド搬送装置１１８、ウエハ移載機構１２５、ボート２１７及び回転機構２５４の搬送動作をそれぞれ制御するように構成されている。また、回転式ポッド棚１０５、ボートエレベータ１１５、ポッド搬送装置１１８、ウエハ移載機構１２５、ボート２１７及び回転機構２５４には、それぞれセンサが内蔵されている。搬送コントローラ１１は、これらのセンサがそれぞれ所定の値や異常な値等を示した際に、コントローラ２４０にその旨の通知を行うように構成されている。
温度コントローラ１２は、処理炉２０２のヒータ２０６の温度を制御することで処理炉２０２内の温度を調節すると共に、温度センサ２６３が所定の値や異常な値等を示した際、コントローラ２４０にその旨の通知を行うように構成されている。
圧力コントローラ１３は、圧力センサ２４５により検知された圧力値に基づいて、処理室２０１の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように、ＡＰＣバルブ２４２を制御すると共に、圧力センサ２４５が所定の値や異常な値等を示した際、コントローラ２４０にその旨の通知を行うように構成されている。
ガス供給コントローラ１４は、処理室２０１内に供給するガスの流量が所望のタイミングにて所望の流量となるように、ＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈを制御するように構成されている。ガス供給コントローラ１４は、ＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈ等の備えるセンサ（図示せず）が所定の値や異常な値等を示した際、コントローラ２４０にその旨の通知を行うように構成されている。また、ガス供給コントローラ１４は、バルブ２４３ａ〜２４３ｈ、バルブ２４５ａ〜２４５ｈの開閉を制御するように構成されている。
排気コントローラ１５は、補助ポンプ２４４、メインポンプ（図示せず）を制御して、処理室２０１の雰囲気を処理室２０１外に排出するように制御するように構成されている。また、排気コントローラ１５は、補助ポンプ２４４の電流値、回転数、圧力センサ２４７により検知された補助ポンプ２４４の背圧を監視して、コントローラ２４０にその変動を送信するように構成されている。
（４）基板処理装置の動作
続いて、図１〜図３を参照しながら、基板処理装置１００を構成する各部の動作について説明する。尚、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。
図１に示すように、ポッド１１０が工程内搬送装置（図示せず）によってロードポート１１４に供給されると、基板検知センサ１４０によりポッド１１０が検知され、ポッド搬入搬出口がフロントシャッタによって開放される。そして、ロードポート１１４の上のポッド１１０が、ポッド搬送装置１１８によってポッド搬入搬出口から筐体１１１内部へと搬入される。
筐体１１１内部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって回転式ポッド棚１０５の棚板上へ自動的に搬送されて一時的に保管される。その後、ポッド１１０は、棚板上から一方のポッドオープナ１２１の載置台上に移載される。なお、筐体１１１内部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって直接ポッドオープナ１２１の載置台上に移載されてもよい。
載置台上に載置されたポッド１１０は、その蓋がキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。その後、ウエハ２００は、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザによってウエハ出し入れ口を通じてポッド１１０内からピックアップされ、図示しないノッチ合わせ装置にて方位が整合された後、移載室１２４の後方にある待機部１２６へ搬入され、ボート２１７に装填（チャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を装填したウエハ移載装置１２５ａは、ポッド１１０が載置された載置台に戻り、ポッド１１０内から次のウエハ２００を取り出して、ボート２１７に装填する。
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載機構１２５によるウエハ２００のボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１の載置台上には、別のポッド１１０が回転式ポッド棚１０５上からポッド搬送装置１１８によって搬送されて、載置台に移載され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７内に装填される（ウエハチャージ）と、後述する基板処理工程が実行される。そして、成膜処理が終了すると、処理済のウエハ２００はボート２１７より取り出され、ポッド１１０内へ格納される（ウエハディスチャージ）。
ウエハディスチャージ後は、ノッチ合わせ装置での整合工程を除き、上述の手順とほぼ反対の手順で、処理後のウエハ２００を格納したポッド１１０が筐体１１１外へと搬出される。
（５）基板処理工程
次に、基板処理工程について詳述する。基板処理工程の実施をする場合には、主制御部２５は、記憶部２８のプログラム格納領域３３に格納されているプロセスレシピを実行する。
ここでは、ウエハ２００に対して、第１の処理ガス（原料ガス）と第２の処理ガス（反応ガス）とを交互に供給することで、ウエハ２００上に膜を形成する例について説明する。
以下、原料ガスとしてヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2Ｃｌ6、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用い、反応ガスとしてアンモニア（ＮＨ3）ガスを用い、ウエハ２００上にシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜、以下、ＳｉＮ膜ともいう）を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。
本実施形態における基板処理工程では、処理室２０１のウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給する工程と、処理室２０１からＨＣＤＳガス（残留ガス）を除去する工程と、処理室２０１のウエハ２００に対してＮＨ3ガスを供給する工程と、処理室２０１からＮＨ3ガス（残留ガス）を除去する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことで、ウエハ２００上にＳｉＮ膜を形成する。
また、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。
（ボートロード工程）
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、ボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって処理室２０１に搬入（ボートロード）される。このとき、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端を気密に閉塞（シール）した状態となる。
（準備工程）
処理室２０１、すなわち、ウエハ２００が存在する空間が大気圧から所定の圧力（真空度）となるように、補助ポンプ２４４及びメインポンプ（図示せず）によって真空排気（減圧排気）される。この際、処理室２０１の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４２が、フィードバック制御される。また、補助ポンプ２４４の背圧は、圧力センサ２４７で測定される。補助ポンプ２４４及びメインポンプ（図示せず）は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。
また、処理室２０１のウエハ２００が所定の温度となるように、ヒータ２０６によって加熱される。この際、処理室２０１が所定の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ２０６による処理室２０１の加熱は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
また、回転機構２５４によるボート２１７およびウエハ２００の回転を開始する。回転機構２５４により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。回転機構２５４によるボート２１７およびウエハ２００の回転は、少なくとも、ウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
（パージ工程）
そして、バルブ２４５ｃ，２４３ｃ，２４５ｄ，２４３ｄ，２４５ｇ，２４３ｇを開き、ガス供給管２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃからＮ2ガスを処理室２０１へ供給し、排気ユニット３１０から排気する。Ｎ2ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室２０１がパージされる。
（成膜工程）
処理室２０１の温度が予め設定された処理温度に安定すると、次の２つのステップ、すなわち、ステップ１〜２を順次実行する。
［ステップ１］
このステップでは、処理室２０１のウエハ２００に対し、ＨＣＤＳガスを供給する。
バルブ２４５ａ，２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａへＨＣＤＳガスを流す。ＨＣＤＳガスは、ＭＦＣ２４１ａにより流量調整され、ノズル２３０ａを介して処理室２０１へ供給され、排気ユニット３１０から排気される。このとき、ウエハ２００に対してＨＣＤＳガスが供給されることとなる。このとき、同時にバルブ２４５ｃ，２４３ｃを開き、ガス供給管２３２ｃ内へＮ2ガスを流す。Ｎ2ガスは、ＭＦＣ２４１ｃにより流量調整され、ＨＣＤＳガスと一緒に処理室２０１へ供給され、排気管２３１から排気される。ウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給することにより、ウエハ２００の最表面上に、第１の層として、例えば数原子層の厚さのシリコン（Ｓｉ）含有層が形成される。
第１の層が形成された後、バルブ２４５ａ，２４３ａを閉じ、ＨＣＤＳガスの供給を停止する。このとき、ＡＰＣバルブ２４２は開いたままとして、補助ポンプ２４４、メインポンプ（図示せず）により処理室２０１を真空排気し、処理室２０１に残留する未反応もしくは第１の層の形成に寄与した後のＨＣＤＳガスを処理室２０１から排出する。このとき、バルブ２４５ｃ，２４３ｃを開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１への供給を維持する。Ｎ2ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室２０１に残留するガスを処理室２０１から排出する効果を高めることができる。
［ステップ２］
ステップ１が終了した後、処理室２０１のウエハ２００、すなわち、ウエハ２００上に形成された第１の層に対してＮＨ3ガスを供給する。ＮＨ3ガスは熱で活性化されてウエハ２００に対して供給されることとなる。
このステップでは、バルブ２４５ｂ，２４３ｂ，２４５ｄ，２４３ｄの開閉制御を、ステップ１におけるバルブ２４５ａ，２４３ａ，２４５ｃ，２４３ｃの開閉制御と同様の手順で行う。ＮＨ3ガスは、ＭＦＣ２４１ｂにより流量調整され、ノズル２３０ｂを介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。このとき、ウエハ２００に対してＮＨ3ガスが供給されることとなる。ウエハ２００に対して供給されたＮＨ3ガスは、ステップ１でウエハ２００上に形成された第１の層、すなわちＳｉ含有層の少なくとも一部と反応する。これにより第１の層は、ノンプラズマで熱的に窒化され、第２の層、すなわち、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）へと変化させられる（改質される）。
第２の層が形成された後、バルブ２４５ｂ，２４３ｂを閉じ、ＮＨ3ガスの供給を停止する。そして、ステップ１と同様の処理手順により、処理室２０１に残留する未反応もしくは第２の層の形成に寄与した後のＮＨ3ガスや反応副生成物を処理室２０１から排出する。このとき、ステップ１と同様に処理室２０１に残留するガス等を完全に排出しなくてもよい。
（所定回数実施）
上述した２つのステップを非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｎ回）行うことにより、ウエハ２００上に、所定膜厚のＳｉＮ膜を形成することができる。なお、上述のサイクルを１回行う際に形成される第２の層（ＳｉＮ層）の厚さを所定の膜厚よりも小さくし、第２の層（ＳｉＮ層）を積層することで形成されるＳｉＮ膜の膜厚が所定の膜厚になるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すのが好ましい。
（パージ工程）
成膜処理が完了した後、バルブ２４５ｃ，２４３ｃ，２４５ｄ，２４３ｄ，２４５ｇ，２４３ｇを開き、ガス供給管２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃからＮ2ガスを処理室２０１へ供給し、排気管２３１から排気する。Ｎ2ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室２０１がパージされ、処理室２０１に残留するガスや反応副生成物が処理室２０１から除去される（パージ）。その後、処理室２０１の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、プロセスチューブ２０３の下端が開口される。そして、処理済のウエハ２００が、ボート２１７に支持された状態で、プロセスチューブ２０３の下端からプロセスチューブ２０３の外部に搬出される（ボートアンロード）。処理済のウエハ２００は、ボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。
（６）クリーニング工程
クリーニング工程は、処理室２０１を構成する部品に付着した副生成物を除去する場合に実施される。クリーニング工程の実施をする場合には、主制御部２５は、記憶部２８のプログラム格納領域３３に格納されているクリーニングレシピを実行する。
本実施形態におけるクリーニング工程において、クリーニングガスとして、フッ素（Ｆ2）ガスを用いて、処理室２０１をクリーニングする方法について説明する。
具体的には、空のボート２１７を処理室２０１に搬入した状態、又はボート２１７を処理室２０１に搬入しない状態で、処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタによって閉塞される。そして、処理室２０１が所定のクリーニング圧力となるようにＡＰＣバルブ２４２によって真空排気するとともに、処理室２０１が所定のクリーニング温度となるようにヒータ２０６によって加熱する。
そして、処理室２０１が所定のクリーニング温度、所定のクリーニング圧力に維持された状態で、Ｆ2ガスの処理室２０１への供給を開始する。
具体的には、バルブ２４３ａ〜２４３ｄ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４５ａ〜２４５ｄ，２４５ｇ，２４５ｈを閉じ、処理室２０１内への処理ガス、反応ガス、不活性ガスの供給を停止した状態で、バルブ２４３ｅ，２４５ｅを開き、ガス供給管２３２ｅにＦ2ガスを流す。また、Ｆ2ガスは、ＭＦＣ２４１ｅにより流量調整され、ノズル２３０ｃを介して処理室２０１へ供給され、排気ユニット３１０から排気される。このとき、処理室２０１にＦ2ガスが供給されることとなる。また、このとき、バルブ２４５ｆ，２４３ｆは閉じられている。なお、このとき、同時にバルブ２４５ｃ，２４３ｃ，２４５ｄ，２４３ｄを開き、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ内へＮ2ガスを流すようにしてもよい。Ｎ2ガスは、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄにより流量調整され、Ｆ2ガスと一緒に処理室２０１へ供給され、排気管２３１から排気される。
すなわち、処理室２０１内に供給されたＦ2ガスは、処理室２０１内を上昇し、インナーチューブ２０４の上端開口から筒状空間２５０内に流出し、筒状空間２５０を流下した後、排気ユニット３１０から排気される。Ｆ2ガスは、処理室２０１内を通過する際に、処理室２０１内に付着した副生成物と接触し、エッチングして除去する。予め設定された処理時間が経過し、副生成物の除去が完了したら、バルブ２４５ｅ，２４３ｅを閉じて、処理室２０１内へのＦ2ガスの供給を停止する。
（７）排気クリーニング工程
排気クリーニング工程は、排気ユニット３１０を構成する排気管２３１や補助ポンプ２４４やメインポンプ等の部品に付着した副生成物を除去する場合に実施される。上述した成膜処理を繰り返すと、排気ユニット３１０を構成する部品に、ＳｉＮ膜等の副生成物が付着する。これら排気ユニット３１０を構成する部品に副生成物が付着し堆積すると、排気管２３１が閉塞したり補助ポンプ２４４やメインポンプが詰まったりしてしまう。この場合、装置を停止してメンテナンスをしなければならず、生産処理が中断してしまう。また、装置をメンテナンスするために閾値を設定したとしても、閾値の設定が困難である。
本実施形態では、主制御部２５が、プロセスレシピ実行中に排気ユニット３１０の状態を示す装置データを取得し、排気管２３１の閉塞や補助ポンプ２４４やメインポンプ等のポンプの詰まりの兆候を検知すると、実行中のプロセスレシピ終了後に、排気ユニット３１０内のクリーニングを行うように制御する。具体的には、例えば図４に示されるように、プロセスレシピ実行中に補助ポンプ２４４の電流値や回転数や背圧等の装置データを取得する。そして、排気管２３１の閉塞やポンプの詰まりの兆候を検知すると、排気管２３１の閉塞やポンプの詰まりにより装置が停止する前に、実行中プロセスレシピ終了後に、排気ユニット３１０のクリーニングである排気クリーニング工程を実施する。
排気クリーニング工程の実施をする場合には、主制御部２５は、記憶部２８のプログラム格納領域３３に格納されている排気クリーニングレシピを実行する。
具体的には、バルブ２４３ａ〜２４３ｅ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４５ａ〜２４５ｅ，２４５ｇ，２４５ｈを閉じ、処理室２０１への処理ガス、反応ガス、不活性ガス及びクリーニングガスの供給を停止した状態で、バルブ２４５ｆ，２４３ｆを開き、ガス供給管２３２ｆにクリーニングガスとしてのＦ2ガスを流す。Ｆ2ガスは、ＭＦＣ２４１ｆにより流量調整され、処理室２０１をバイパスして、排気ユニット３１０から排気される。
すなわち、Ｆ2ガスは、ガス供給管２３２ｆを介して、排気管２３１、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４２、補助ポンプ２４４、圧力センサ２４７及びメインポンプを介して筐体１１１外へ排気される。すなわち、Ｆ2ガスは、排気ユニット３１０内を通過する際に、排気ユニット３１０内に付着した副生成物と接触し、エッチングして除去する。予め設定された処理時間が経過し、副生成物の除去が完了したら、バルブ２４５ｆ，２４３ｆを閉じて、排気ユニット３１０内へのＦ2ガスの供給を停止する。
つまり、主制御部２５は、補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧等の装置データに基づいて、排気ユニット３１０に付着した副生成物による詰まりを、排気管２３１が閉塞する前や補助ポンプ２４４やメインポンプ等のポンプが詰まってポンプロータが停止する前に、検知することができる。さらに、主制御部２５は、排気管２３１の閉塞や、ポンプの詰まりによるポンプロータ停止の予兆を、アラームを発生させてユーザに知らせたり、表示部３１にアラームの内容を表示させたり、ホスト装置に通知することができる。同時に、主制御部２５は、排気クリーニングレシピの実行を予約し、実行中のプロセスレシピが終了したら、排気クリーニングレシピを自動で実行することができる。
次に、コントローラ２４０の排気クリーニングレシピの実行動作について図５及び図６に基づいて説明する。図５は、本開示の一実施形態に係る基板処理装置に用いられるプロセスレシピ実行中の制御フローを示す図である。
図６は、プロセスレシピ実行中の補助ポンプ２４４の背圧を監視した図の一例である。図６に示されるように、プロセスレシピ実行中では大気圧から真空引きを開始する準備工程において、補助ポンプ２４４の背圧が急激に上昇し、補助ポンプ２４４に負荷がかかる。以下においては、この準備工程を特定ステップとする例について説明する。また、監視パラメータとして、準備工程における補助ポンプ２４４の電流値が連続して５回上昇傾向にあった場合、回転数が連続して３回下降傾向にあった場合、補助ポンプ２４４の背圧が連続して５回上昇傾向にあった場合の少なくともいずれか一つに該当した場合に、排気ユニット３１０が異常であると判定するよう設定されている場合を例にして説明する。また、監視パラメータとして特定ステップにおける装置データの最大値を取得するようにしてもよい。例えば、最大値が異常値であれば、アラームを発生させて連続バッチ処理を行わせないように制御することができる。
主制御部２５は、プロセスレシピ開始時からプロセスレシピ実行中の装置データを取得する（ステップＳ１０）。具体的には、装置データとして、プロセスレシピ実行中の補助ポンプ２４４の電流値、回転数、背圧を示すデータを少なくとも所定間隔で取得する。
そして、実行中のレシピが予め定められた特定ステップか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、準備工程（Ｓｌｏｗ Ｐｕｍｐ工程）か否かを判定する。
特定ステップでないと判定された場合には（ステップＳ１１においてＮｏ）、ステップＳ１０の処理に戻り、特定ステップであると判定された場合には（ステップＳ１１においてＹｅｓ）、特定ステップにおいて所定間隔で取得された装置データを加算する（ステップＳ１２）。
そして、特定ステップが終了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。特定ステップが終了していないと判定された場合には（ステップＳ１３においてＮｏ）、ステップＳ１１の処理に戻る。
特定ステップが終了したと判定された場合には（ステップＳ１３においてＹｅｓ）、主制御部２５は、加算した装置データの平均値を演算し、記憶部２８に格納する（ステップＳ１４）。具体的には、準備工程中の補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧を例えば１秒周期で取得してそれぞれ加算する。そして、加算したデータの累積値を加算回数により除することにより平均値をそれぞれ演算して算出し、記憶部２８に格納する。
そして、今回加算して算出されたデータの平均値と、前回のプロセスレシピを実行したときに加算して算出されたデータの平均値と、を比較する（ステップＳ１５）。具体的には今回の準備工程における補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧の平均値と、前回実行したプロセスレシピの準備工程における補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧の平均値と、をそれぞれ比較する。
そして、記憶部２８に記憶された監視パラメータを確認し、今回の平均値が、前回の平均値から上昇（又は下降）していないと判定された場合には（ステップＳ１５においてＮｏ）、カウンターをクリアして（ステップＳ２０）、処理を終了する。具体的には、準備工程における補助ポンプ２４４の電流値の平均値が、前回のプロセスレシピの準備工程における補助ポンプ２４４の電流値の平均値から上昇したかを判定し、上昇していないと判定された場合には、カウンターをクリアする。また、回転数の平均値が、前回のプロセスレシピの準備工程における補助ポンプ２４４の回転数の平均値から下降したかを判定し、下降していないと判定された場合には、カウンターをクリアする。また、補助ポンプ２４４の背圧の平均値が、前回のプロセスレシピの準備工程における補助ポンプ２４４の背圧の平均値から上昇したかを判定し、上昇していないと判定された場合には、カウンターをクリアする。
そして、今回の平均値が、前回の平均値から上昇（下降）したと判定された場合には（ステップＳ１５においてＹｅｓ）、カウントを開始（カウンターインクリメント）する（ステップＳ１６）。そして、連続して予め設定された回数上昇（又は下降）したか否かを判定する（ステップＳ１７）。
連続して予め設定された回数上昇（下降）していないと判定された場合には（ステップＳ１７においてＮｏ）、処理を終了し、連続して予め設定された回数上昇（下降）したと判定された場合には（ステップＳ１７においてＹｅｓ）、アラームを発生させたり、表示部３１に警報メッセージを表示したり、外部のコンピュータ（例えば、ホスト装置）に警報メッセージを通知する（ステップＳ１８）。
具体的には、準備工程における補助ポンプ２４４の背圧の平均値が、前回のプロセスレシピの実行時に取得した補助ポンプ２４４の背圧の平均値から上昇したと判定された場合には、カウントを開始し、補助ポンプ２４４の背圧が、監視パラメータの設定値である所定回数、例えば５回連続して上昇傾向にある場合に、アラームを発生させる。この回数に限定されることはなく、監視パラメータの傾向を捉えることができればよく、例えば、３回以上７回以下に設定されるよう構成されている。
また、準備工程における補助ポンプ２４４の電流値の平均値が、前回のプロセスレシピの実行時に取得した補助ポンプ２４４の電流値の平均値から上昇したと判定された場合には、カウントを開始し、補助ポンプ２４４の電流値が、監視パラメータの設定値である所定回数、例えば５回連続して上昇傾向にある場合に、排気ユニット３１０が異常であると判定する。例えば、準備工程中の補助ポンプ２４４の電流値の平均値が、４７バッチ目で１４．４２１Ａ、４８バッチ目で１４．５２８Ａ、４９バッチ目で１４．５９６Ａ、５０バッチ目で１４．６６０Ａ、５１バッチ目で１５．０６３Ａと５回連続して上昇した場合に（回転数６．８７９ｋｒｐｍ、背圧１．０００ｋＰａ）、アラームを発生させる。
また、準備工程における補助ポンプ２４４の回転数の平均値が、前回のプロセスレシピの実行時に取得した補助ポンプ２４４の回転数の平均値から下降したと判定された場合には、カウントを開始し、補助ポンプ２４４の回転数が、監視パラメータの設定値である所定回数、例えば３回連続して下降傾向にある場合に、アラームを発生させる。
すなわち、準備工程における補助ポンプの電流値、回転数及び背圧の平均値のうち少なくともいずれか一つが、前回の準備工程における補助ポンプの電流値、回転数及び背圧の平均値と比較して、例えば３回以上７回以下の予め設定された回数連続して上昇又は下降した場合に、アラームを発生させる。
なお、本実施形態においては、補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧の平均値のうち、少なくともいずれか一つが、前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇又は下降した場合に、アラームを発生させる例について説明したが、これに限らず、補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧の全ての平均値が、前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇又は下降した場合に、アラームを発生させるようにしてもよく、補助ポンプ２４４の電流値、回転数及び背圧の平均値うちいずれか２つが、前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇又は下降した場合に、アラームを発生させるようにしてもよい。これにより、特に排気装置における装置データの傾向を掴むことができ、装置データの異常の予兆の検出を行うことができる。
そして、実行中のプロセスレシピの終了後に、排気クリーニングレシピを実行するよう登録する（ステップＳ１９）。すなわち、実行中のプロセスレシピを終了後に、排気クリーニングレシピを実行する予約をする。そして、カウンターをクリアにして（ステップＳ２０）、処理を終了する。例えば、所定回数成膜処理を実施していない場合であっても、排気クリーニングレシピを実行し、排気クリーニングレシピが終了したら、アラームを解除して、次に予約されているプロセスレシピを実行することができる。これにより、特に排気装置における装置データの傾向を掴むことができ、排気装置に付着した副生成物を適切なタイミングで除去することにより、排気管の閉塞やポンプの詰まりによるポンプロータ停止を避けることができ、装置稼働率を向上させることができる。
（８）本実施形態による効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
（ａ）排気装置に関する監視対象のパラメータの傾向を効率よくとらえることにより、例えば、排気装置に付着した副生成物を適切なタイミングで除去することができ、装置の稼働率を向上させることができる。
（ｂ）排気装置に関する監視パラメータの傾向を掴むことができるので、異常が発生する前に確実に保守を行うことができ、装置の稼働率を向上させることができる。
（ｃ）排気装置に関する監視パラメータの傾向を捉えることにより、例えば、排気装置内に付着した副生成物による詰まりを、排気管が閉塞する前やポンプが詰まってポンプロータが停止する前に、検知することができる。
（ｄ）監視対象の排気装置の異常の予兆を捉えることができ、排気管の閉塞や、ポンプの詰まりによるポンプロータ停止の予兆を、アラームを発生させたり、表示部３１にメッセージを表示したり、表示部３１にアラームの内容を表示したり、ホスト装置にメッセージを通知したりして、ユーザに知らせることができる。また、これと同時に、排気クリーニングレシピの実行を予約し、実行中のプロセスレシピが終了したら、排気クリーニングレシピを自動で実行することができる。これにより、排気管の閉塞やポンプの詰まりによるポンプロータ停止前に、確実に排気装置内の副生成物の除去を行うことができる。
（ｅ）排気クリーニングレシピにおいて、クリーニングガスを処理室をバイパスさせて排気装置内の副生成物の除去を行うため、排気クリーニングレシピ終了後に、プロセスレシピ再開前に行うプリコート等の前処理レシピの実行が不要である。
（ｆ）プロセスレシピを構成する各ステップのうち予め定められた特定ステップにおける装置データの平均値を、前回のプロセスレシピ実行時に算出された特定ステップにおける装置データの平均値と比較して、排気管の閉塞や、ポンプの詰まりによるポンプロータ停止の予兆するため、閾値を設定しなくてもよい。
（９）他の構成例
図７は、他の構成例を示す図である。本構成例では、排気管２３１、補助ポンプ２４４、メインポンプ２４６及び除害装置２４８により、排気ユニット３１０が構成される。
基板処理装置１００ａは、筐体１１１ａが３階に設置され、１階に補助ポンプ２４４ａとメインポンプ２４６ａと除害装置２４８ａがガス流の上流側から順に設置されて、３階の筐体１１１ａと１階の補助ポンプ２４４ａとが排気管２３１ａで接続されている。
基板処理装置１００ｂは、筐体１１１ｂと補助ポンプ２４４ｂとメインポンプ２４６ｂがガス流の上流側から順に３階に設置され、１階に除害装置２４８ｂが設置されて、３階のメインポンプ２４６ｂと１階の除害装置２４８ｂとが排気管２３１ｂで接続されている。
基板処理装置１００ｃは、筐体１１１ｃと補助ポンプ２４４ｃが３階に設置され、１階にメインポンプ２４６ｃと除害装置２４８ｃがガス流の上流側から順に設置されて、３階の補助ポンプ２４４ｃと１階のメインポンプ２４６ｃとが排気管２３１ｃで接続されている。
つまり、基板処理装置１００と排気ユニット３１０が同じフロアに設置される場合の他、基板処理装置１００ａ〜１００ｃのように、基板処理装置１００と排気ユニット３１０の少なくとも一部が異なるフロアに設置されるような構成であっても、本開示を好適に適用でき、排気ユニット３１０に付着した副生成物を適切なタイミングで除去して、装置の稼働率を向上させることができる。
以上、本開示の実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
また、上述の実施形態では、ウエハ２００上に膜を成膜させる例について説明した。しかしながら、本開示は、このような態様に限定されない。例えば、上述の実施形態では、ハロゲンガス等のクリーニングガスを供給するクリーニングレシピについて説明されていたが、不活性ガス等のパージガスを供給するパージガスレシピであってもよい。
また、上述の実施の形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の縦型装置である処理装置を用いて成膜する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。また、上述の実施形態では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて薄膜を成膜する例について説明したが、本開示はこれに限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて薄膜を成膜する場合にも、好適に適用できる。
また、本実施例に係る基板処理装置のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置などに限らず、ガラス基板を処理するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）製造装置にも適用することができる。
１００…基板処理装置
２００…ウエハ(基板)
２１７…ボート(基板保持具)
２４４…補助ポンプ

Claims (10)

  1. 複数のステップを含むプロセスレシピを実行させて、基板に所定の処理を施し、前記プロセスレシピ実行中の装置データを取得するよう制御する主制御部と、取得された装置データを記憶する記憶部と、を含む基板処理装置であって、
    前記主制御部は、前記プロセスレシピを構成する各ステップのうち予め定められた特定ステップにおける、補助ポンプの電流値、回転数、背圧を含む装置データを取得し、取得された各々の装置データの平均値を算出し、算出された平均値を前回のプロセスレシピ実行時に算出された前記特定ステップにおける前記各々の装置データの平均値と比較し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の前回の平均値から予め設定された回数連続して下降したと判定した場合に、装置の異常予兆が検出されたことを示すアラームを発生させるよう構成されている基板処理装置。
  2. 前記記憶部は、基板を処理する処理室をバイパスさせてクリーニングガスを直接排気配管に供給するクリーニングレシピを記憶し、
    前記主制御部は、前記アラームを発生させると共に前記クリーニングレシピを実行するように構成されている請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記主制御部は、前記プロセスレシピの終了後、前記クリーニングレシピを実行するように構成されている請求項２記載の基板処理装置。
  4. 前記プロセスレシピは、ボートロード工程と、準備工程と、成膜工程と、パージ工程と、ボートアンロード工程とを少なくとも含み、
    前記特定ステップは、前記成膜工程よりも前のボートロード工程と、準備工程から選択される請求項１記載の基板処理装置。
  5. 前記特定ステップは、大気圧から真空引きを開始する工程である請求項１記載の基板処理装置。
  6. 前記主制御部は、前記特定ステップにおける前記装置データの最大値を取得するように構成されている請求項１記載の基板処理装置。
  7. 更に、表示部を備え、
    前記主制御部は、前記アラームの内容を前記表示部に表示させるように構成されている請求項１記載の基板処理装置。
  8. 前記予め設定された回数は、３回以上７回以下に設定されるよう構成されている請求項１記載の基板処理装置。
  9. 複数のステップを含むプロセスレシピを実行させて、基板に所定の処理を施す半導体装置の製造方法であって、
    前記プロセスレシピを実行しつつ装置データを取得し、取得された装置データを記憶する工程と、
    記憶された装置データから、前記プロセスレシピを構成する各ステップのうち予め定められた特定ステップにおける補助ポンプの電流値、回転数、背圧を含む装置データを取得し、取得された各々の装置データの平均値を算出し、算出された平均値を前回のプロセスレシピ実行時に算出された前記特定ステップにおける前記各々の装置データの平均値と比較し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の前回の平均値から予め設定された回数連続して下降したと判定した場合に、装置の異常予兆が検出されたことを示すアラームを発生させる工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
  10. 複数のステップを含むプロセスレシピを実行させて、基板に所定の処理を施すよう基板処理装置に実行させるプログラムであって、
    前記プロセスレシピを実行しつつ装置データを取得し、取得された装置データを記憶する手順と、
    記憶された装置データから、前記プロセスレシピを構成する各ステップのうち予め定められた特定ステップにおける補助ポンプの電流値、回転数、背圧を含む装置データを取得し、取得された各々の装置データの平均値を算出し、算出された平均値を前回のプロセスレシピ実行時に算出された前記特定ステップにおける前記各々の装置データの平均値と比較し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの電流値および背圧の前回の平均値から予め設定された回数連続して上昇し、算出された前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の平均値が、前記装置データにおける前記補助ポンプの回転数の前回の平均値から予め設定された回数連続して下降したと判定した場合に、装置の異常予兆が検出されたことを示すアラームを発生させる手順と、
    をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。
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