JP7034646B2 - 異常検知装置、及び異常検知方法 - Google Patents

異常検知装置、及び異常検知方法 Download PDF

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Description

本発明は、異常検知装置、及び異常検知方法に関する。
基板処理装置は、基板処理装置に何らかの障害（エラー）が発生すると、アラームを発生する（例えば、特許文献１参照）。アラームが発生することにより、基板処理装置（チャンバー）の使用の禁止が作業者に通知される。典型的には、基板処理装置の各パラメータのうちのいずれかのパラメータ値が、予め設定された閾値を超えると、アラームが発生する。
各パラメータに対する閾値は、一般的には、基板処理装置が基板に対して所定の処理プロセスを確実に施すことができるように設定される。換言すると、閾値は、第２種の過誤が起きないように設定される。すなわち、エラーの発生を見逃さないように設定される。基板処理装置のパラメータは、例えば、チャンバー排気圧、チャンバー内圧、チャンバー内温度、ニードルバルブの開度、処理液の流量、及び処理液の液温を含む。なお、第１種の過誤は、エラーの発生を誤検知する過誤である。
特開２００８－００４１１２号公報
しかしながら、第２種の過誤が起きないように閾値を設定した場合、第１種の過誤が増加する可能性がある。具体的には、実際は処理プロセスを実行可能な状態であるにもかかわらず、あるパラメータ値が閾値を超えて、アラームが発生する可能性がある。つまり、異常を誤検知する可能性がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異常を誤検知する可能性を低下させることができる異常検知装置、及び異常検知方法を提供することにある。
本発明に係る異常検知装置は、基板処理装置の異常を検知する。前記基板処理装置は、基板に対して所定の処理プロセスを実行する。前記異常検知装置は、記憶部と、制御部とを備える。前記記憶部は、複数の監視対象から得られる変動値の統計的な基準範囲を記憶する。前記制御部は、前記複数の監視対象から前記変動値を取得し、前記基準範囲に基づいて、取得した前記変動値の統計的な異常度を算出する。前記所定の処理プロセスは、第１処理工程と、前記第１処理工程とは異なる第２処理工程とを含む。前記複数の監視対象は、前記第１処理工程の実行時に監視される第１監視対象と、前記第２処理工程の実行時に監視される第２監視対象とを含む。前記第２監視対象は、前記第１監視対象と異なる。前記基準範囲は、前記所定の処理プロセスの基準範囲である。前記制御部は、前記所定の処理プロセスの異常度を算出する。前記制御部は、前記異常度を参照して、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する。
ある実施形態において、前記第１処理工程で供給される薬液と、前記第２処理工程で供給される薬液とは異なる。
ある実施形態において、前記記憶部は、前記異常度に対する閾値を記憶する。
ある実施形態において、前記制御部は、前記異常度が前記閾値を超えるか否かにより、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する。
ある実施形態において、前記異常検知装置は、作業者が操作する入力部を備える。前記入力部は、複数の閾値のうちの１つを選択する指示を受け付ける。前記記憶部は、選択された前記閾値を記憶する。
ある実施形態において、前記基板処理装置は、複数の処理プロセスを実行可能である。前記記憶部は、前記処理プロセスごとに前記基準範囲を記憶する。前記制御部は、前記複数の処理プロセスの各々の前記異常度を算出し、前記複数の処理プロセスのそれぞれの実行の可否を判定する。
ある実施形態では、前記監視対象が前記処理プロセスごとに異なる。
ある実施形態において、前記記憶部は、前記処理プロセスごとに、前記異常度に対する閾値を記憶する。
ある実施形態において、前記制御部は、前記複数の処理プロセスのそれぞれの前記異常度が、対応する前記閾値を超えるか否かにより、前記複数の処理プロセスのそれぞれの実行の可否を判定する。
ある実施形態において、前記異常検知装置は、作業者が操作する入力部を備える。前記入力部は、前記処理プロセスごとに、複数の閾値のうちの１つを選択する指示を受け付ける。前記記憶部は、選択された前記閾値を記憶する。
ある実施形態において、前記制御部は、異常検知法又は外れ値検知法に基づいて前記異常度を算出する。
ある実施形態において、前記記憶部は、前記基準範囲として単位空間を記憶する。前記制御部は、前記異常度としてマハラノビス距離を算出する。
本発明に係る異常検知方法は、基板処理装置の異常を検知する方法である。前記基板処理装置は、基板に対して所定の処理プロセスを実行する。前記異常検知方法は、基準範囲取得工程、異常度算出工程、及び異常判定工程を包含する。前記基準範囲取得工程において、複数の監視対象から得られる変動値の統計的な基準範囲を取得する。前記異常度算出工程において、前記複数の監視対象から前記変動値を取得し、前記基準範囲に基づいて、取得した前記変動値の統計的な異常度を算出する。前記異常判定工程において、前記異常度を参照して、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する。前記所定の処理プロセスは、第１処理工程と、前記第１処理工程とは異なる第２処理工程とを含む。前記複数の監視対象は、前記第１処理工程の実行時に監視される第１監視対象と、前記第２処理工程の実行時に監視される第２監視対象とを含む。前記第２監視対象は、前記第１監視対象と異なる。前記基準範囲は、前記所定の処理プロセスの基準範囲である。前記異常度算出工程において、前記所定の処理プロセスの異常度を算出する。
ある実施形態において、前記第１処理工程で供給される薬液と、前記第２処理工程で供給される薬液とは異なる。
ある実施形態において、前記異常検知方法は、前記異常度に対する閾値を設定する閾値設定工程を更に包含する。
ある実施形態では、前記異常判定工程において、前記異常度が前記閾値を超えるか否かにより、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する。
ある実施形態では、前記閾値設定工程において、複数の閾値のうちから選択された閾値が設定される。
ある実施形態において、前記基板処理装置は、複数の処理プロセスを実行可能である。前記基準範囲取得工程において、前記処理プロセスごとに前記基準範囲を取得する。前記異常度算出工程において、前記複数の処理プロセスのうち、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの前記異常度を算出する。前記異常判定工程において、前記複数の処理プロセスのうち、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの実行の可否を判定する。
ある実施形態では、前記監視対象が前記処理プロセスごとに異なる。
ある実施形態において、前記異常検知方法は、前記処理プロセスごとに、前記異常度に対する閾値を設定する閾値設定工程を更に包含する。
ある実施形態では、前記異常判定工程において、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの前記異常度が、対応する前記閾値を超えるか否かにより、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの実行の可否を判定する。
ある実施形態では、前記閾値設定工程において、前記処理プロセスごとに、複数の閾値のうちから選択された閾値が設定される。
ある実施形態では、前記異常度算出工程において、異常検知法又は外れ値検知法に基づいて前記異常度を算出する。
ある実施形態では、前記基準範囲取得工程において、前記基準範囲として単位空間を取得する。前記異常度算出工程において、前記異常度としてマハラノビス距離を算出する。
本発明によれば、異常を誤検知する可能性を低下させることができる。
本発明の実施形態１に係る異常検知システムを示す図である。 本発明の実施形態１に係る基板処理装置の構成を示す図である。 （ａ）～（ｅ）は、本発明の実施形態１に係る５種類の洗浄処理プロセスを示す図である。 本発明の実施形態１に係る操作装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る操作装置が実行する前処理のフローを示す図である。 本発明の実施形態１に係る閾値設定画面を示す図である。 本発明の実施形態１に係る操作装置が実行する異常検知処理のフローを示す図である。 （ａ）～（ｅ）は、本発明の実施形態１に係る異常度を算出する対象の他例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る異常検知システムを示す図である。 本発明の実施形態２に係る基板処理装置の構成を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の異常検知装置及び異常検知方法に係る実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
［実施形態１］
図１は、本実施形態に係る異常検知システム１００を示す図である。図１に示すように、異常検知システム１００は、基板処理装置１０１、及び操作装置１０２を備える。
基板処理装置１０１は、基板Ｗに対して所定の処理プロセスを実行する。操作装置１０２は、作業者からの指示に基づき、基板処理装置１０１を動作させる。操作装置１０２は、本発明に係る異常検知装置に相当する。本実施形態において、操作装置１０２は、基板処理装置１０１の異常を検知する。
続いて図２を参照して、基板処理装置１０１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る基板処理装置１０１の構成を示す図である。本実施形態において、基板処理装置１０１は、基板Ｗを１枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄装置である。また、本実施形態において、基板Ｗは半導体ウエハである。
図２に示すように、基板処理装置１０１は、スピンチャック１、ＳＣ１供給機構２、ＳＣ２供給機構３、ＨＦ供給機構４、ＳＰＭ供給機構５、リンス液供給機構６、チャンバー７、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２を備える。本実施形態に係る基板処理装置１０１は、基板Ｗに対して５種類の薬液（ＳＣ１、ＳＣ２、ＨＦ、ＳＰＭ、及びリンス液）を供給することができる。
スピンチャック１は、回転軸１１の回転軸線ＡＸを中心に基板Ｗを回転させる。詳しくは、スピンチャック１は、回転軸１１、スピンベース１２、複数の挟持部材１３、駆動装置１４、及び回転数検知センサ１５を備える。
回転軸１１は、スピンベース１２を支持する。スピンベース１２は、典型的には円盤状の平板である。複数の挟持部材１３は、スピンベース１２の周縁部に、間隔をあけて配置される。複数の挟持部材１３は、互いに協働して１枚の基板Ｗを挟持する。具体的には、複数の挟持部材１３は、回転軸１１の回転軸線ＡＸが基板Ｗの中心を通るように、基板Ｗを挟持する。
駆動装置１４は、回転軸線ＡＸを中心に回転軸１１を回転させる。この結果、回転軸線ＡＸを中心に基板Ｗが回転する。駆動装置１４は、典型的には、回転数の制御が可能なモーターである。
回転数検知センサ１５は、回転軸１１の回転数を検知する。換言すると、回転数検知センサ１５は、基板Ｗの回転数を検知する。回転数検知センサ１５は、検知した回転数を示す信号を出力する。具体的には、回転数検知センサ１５の出力は、基板Ｗの回転数を時系列に沿って示す。換言すると、回転数検知センサ１５の出力は、基板Ｗの回転数の変動値を示す。回転数検知センサ１５は、例えば、光学式のロータリーエンコーダであり得る。
続いて、ＳＣ１供給機構２、ＳＣ２供給機構３、ＨＦ供給機構４、ＳＰＭ供給機構５、及びリンス液供給機構６について説明する。但し、ＳＣ１供給機構２、ＳＣ２供給機構３、ＨＦ供給機構４、ＳＰＭ供給機構５、及びリンス液供給機構６の構成は略同様であるため、ＳＣ１供給機構２の構成についてのみ詳細に説明し、その他の薬液供給機構（ＳＣ２供給機構３、ＨＦ供給機構４、ＳＰＭ供給機構５、及びリンス液供給機構６）の構成については、ＳＣ１供給機構２と異なる点についてのみ説明する。
ＳＣ１供給機構２は、回転している基板Ｗに薬液ＳＣ１を供給する。薬液ＳＣ１は、「ＮＨ4ＯＨ」、「Ｈ2Ｏ2」、及び「Ｈ2Ｏ」を含む混合液である。基板Ｗに薬液ＳＣ１が供給されると、基板Ｗの表面に付着しているパーティクルが除去される。ＳＣ１供給機構２は、第１ノズル２１、第１供給管２２、第１バルブ２３、第１流量センサ２４、及び第１液体温度センサ２５を備える。
第１ノズル２１は、薬液ＳＣ１を吐出する。典型的には、第１ノズル２１は、連続流の状態で薬液ＳＣ１を吐出するストレートノズルである。第１ノズル２１は、その吐出口が下方に向けられた状態で、スピンチャック１よりも上方に配置される。第１ノズル２１は、固定ノズルであってもよいし、スキャンノズルであってもよい。具体的には、第１ノズル２１は、チャンバー７内の所定位置に固定されていてもよいし、薬液ＳＣ１の着液位置が基板Ｗの表面中央部と基板Ｗの表面周縁部との間で移動するように、チャンバー７内で移動してもよい。
第１供給管２２は、第１ノズル２１に接続する。第１供給管２２は、第１ノズル２１に薬液ＳＣ１を供給する。第１バルブ２３は、第１供給管２２に介装されて、第１ノズル２１への薬液ＳＣ１の供給、及び薬液ＳＣ１の供給停止を切り換える。
第１流量センサ２４は、第１供給管２２を流れる薬液ＳＣ１の流量を検知する。第１流量センサ２４は、検知した流量を示す信号を出力する。具体的には、第１流量センサ２４の出力は、薬液ＳＣ１の流量を時系列に沿って示す。換言すると、第１流量センサ２４の出力は、薬液ＳＣ１の流量の変動値を示す。
第１液体温度センサ２５は、第１供給管２２を流れる薬液ＳＣ１の温度（液温）を検知する。第１液体温度センサ２５は、検知した液温を示す信号を出力する。具体的には、第１液体温度センサ２５の出力は、薬液ＳＣ１の液温を時系列に沿って示す。換言すると、第１液体温度センサ２５の出力は、薬液ＳＣ１の液温の変動値を示す。
ＳＣ２供給機構３は、回転している基板Ｗに薬液ＳＣ２を供給する。薬液ＳＣ２は、「ＨＣｌ」、「Ｈ2Ｏ2」、及び「Ｈ2Ｏ」を含む混合液である。基板Ｗに薬液ＳＣ２が供給されると、基板Ｗの表面に付着している重金属（例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ）が除去される。ＳＣ２供給機構３は、第２ノズル３１、第２供給管３２、第２バルブ３３、第２流量センサ３４、及び第２液体温度センサ３５を備える。
第２流量センサ３４は、第２供給管３２を流れる薬液ＳＣ２の流量を検知する。第２流量センサ３４は、検知した流量を示す信号を出力する。具体的には、第２流量センサ３４の出力は、薬液ＳＣ２の流量を時系列に沿って示す。換言すると、第２流量センサ３４の出力は、薬液ＳＣ２の流量の変動値を示す。
第２液体温度センサ３５は、第２供給管３２を流れる薬液ＳＣ２の温度（液温）を検知する。第２液体温度センサ３５は、検知した液温を示す信号を出力する。具体的には、第２液体温度センサ３５の出力は、薬液ＳＣ２の液温を時系列に沿って示す。換言すると、第２液体温度センサ３５の出力は、薬液ＳＣ２の液温の変動値を示す。
ＨＦ供給機構４は、回転している基板Ｗに薬液ＨＦ（フッ化水素酸）を供給する。基板Ｗに薬液ＨＦが供給されると、基板Ｗの表面に形成されている自然酸化膜が除去される。ＨＦ供給機構４は、第３ノズル４１、第３供給管４２、第３バルブ４３、第３流量センサ４４、及び第３液体温度センサ４５を備える。
第３流量センサ４４は、第３供給管４２を流れる薬液ＨＦの流量を検知する。第３流量センサ４４は、検知した流量を示す信号を出力する。具体的には、第３流量センサ４４の出力は、薬液ＨＦの流量を時系列に沿って示す。換言すると、第３流量センサ４４の出力は、薬液ＨＦの流量の変動値を示す。
第３液体温度センサ４５は、第３供給管４２を流れる薬液ＨＦの温度（液温）を検知する。第３液体温度センサ４５は、検知した液温を示す信号を出力する。具体的には、第３液体温度センサ４５の出力は、薬液ＨＦの液温を時系列に沿って示す。換言すると、第３液体温度センサ４５の出力は、薬液ＨＦの液温の変動値を示す。
ＳＰＭ供給機構５は、回転している基板Ｗに薬液ＳＰＭを供給する。薬液ＳＰＭは、「Ｈ2ＳＯ4」、及び「Ｈ2Ｏ2」を含む混合液である。基板Ｗに薬液ＳＰＭが供給されると、基板Ｗの表面に付着している有機物が除去される。具体的には、薬液ＳＰＭは、レジスト膜を剥離するために用いられる。ＳＰＭ供給機構５は、第４ノズル５１、第４供給管５２、第４バルブ５３、第４流量センサ５４、及び第４液体温度センサ５５を備える。
第４流量センサ５４は、第４供給管５２を流れる薬液ＳＰＭの流量を検知する。第４流量センサ５４は、検知した流量を示す信号を出力する。具体的には、第４流量センサ５４の出力は、薬液ＳＰＭの流量を時系列に沿って示す。換言すると、第４流量センサ５４の出力は、薬液ＳＰＭの流量の変動値を示す。
第４液体温度センサ５５は、第４供給管５２を流れる薬液ＳＰＭの温度（液温）を検知する。第４液体温度センサ５５は、検知した液温を示す信号を出力する。具体的には、第４液体温度センサ５５の出力は、薬液ＳＰＭの液温を時系列に沿って示す。換言すると、第４液体温度センサ５５の出力は、薬液ＳＰＭの液温の変動値を示す。
リンス液供給機構６は、回転している基板Ｗにリンス液を供給する。具体的には、リンス液供給機構６は、他の薬液（ＳＣ１、ＳＣ２、ＨＦ、又はＳＰＭ）が基板Ｗに供給された後に、リンス液を基板Ｗに供給する。基板Ｗにリンス液が供給されることにより、基板Ｗの表面から他の薬液が洗い流される。リンス液は、例えば、超純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、アンモニア水、又は希釈された塩酸水（例えば、濃度が１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度の塩酸水）である。リンス液供給機構６は、第５ノズル６１、第５供給管６２、第５バルブ６３、第５流量センサ６４、及び第５液体温度センサ６５を備える。
第５流量センサ６４は、第５供給管６２を流れるリンス液の流量を検知する。第５流量センサ６４は、検知した流量を示す信号を出力する。具体的には、第５流量センサ６４の出力は、リンス液の流量を時系列に沿って示す。換言すると、第５流量センサ６４の出力は、リンス液の流量の変動値を示す。
第５液体温度センサ６５は、第５供給管６２を流れるリンス液の温度（液温）を検知する。第５液体温度センサ６５は、検知した液温を示す信号を出力する。具体的には、第５液体温度センサ６５の出力は、リンス液の液温を時系列に沿って示す。換言すると、第５液体温度センサ６５の出力は、リンス液の液温の変動値を示す。
続いて、チャンバー７、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２について説明する。チャンバー７は、スピンチャック１、及び第１ノズル２１～第５ノズル６１を収容する。チャンバー７は、隔壁によって区画された処理室であり、基板処理装置１０１は、チャンバー７内で基板Ｗの洗浄処理プロセスを実行する。
チャンバー内温度センサ７１は、チャンバー７の内部空間の温度を検知して、検知した温度を示す信号を出力する。具体的には、チャンバー内温度センサ７１の出力は、チャンバー７の内部空間の温度を時系列に沿って示す。換言すると、チャンバー内温度センサ７１の出力は、チャンバー７の内部空間の温度の変動値を示す。なお、以下の説明において、チャンバー７の内部空間の温度を「チャンバー内温度」と記載する場合がある。
チャンバー内圧力センサ７２は、チャンバー７の内部空間の圧力を検知して、検知した圧力を示す信号を出力する。具体的には、チャンバー内圧力センサ７２の出力は、チャンバー７の内部空間の圧力を時系列に沿って示す。換言すると、チャンバー内圧力センサ７２の出力は、チャンバー７の内部空間の圧力の変動値を示す。なお、以下の説明において、チャンバー７の内部空間の圧力を「チャンバー内圧力」と記載する場合がある。
本実施形態において、図１を参照して説明した操作装置１０２は、図２を参照して説明した「基板Ｗの回転数」、「ＳＣ１の流量」、「ＳＣ１の液温」、「ＳＣ２の流量」、「ＳＣ２の液温」、「ＨＦの流量」、「ＨＦの液温」、「ＳＰＭの流量」、「ＳＰＭの液温」、「リンス液の流量」、「リンス液の液温」、「チャンバー内温度」、及び「チャンバー内圧力」を監視する。操作装置１０２は、これらの監視対象から得られる変動値に基づき、基板処理装置１０１の異常を検知する。具体的には、図２に示す回転数検知センサ１５、第１流量センサ２４、第１液体温度センサ２５、第２流量センサ３４、第２液体温度センサ３５、第３流量センサ４４、第３液体温度センサ４５、第４流量センサ５４、第４液体温度センサ５５、第５流量センサ６４、第５液体温度センサ６５、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２（以下、「各センサ」と記載する場合がある）の出力（変動値）に基づき、基板処理装置１０１の異常を検知する。
続いて図３（ａ）～図３（ｅ）を参照して、基板処理装置１０１が実行可能な洗浄処理プロセスについて説明する。本実施形態の基板処理装置１０１は、５種類の洗浄処理プロセスを実行することができる。
図３（ａ）～図３（ｅ）は、本実施形態に係る５種類の洗浄処理プロセスを示す図である。詳しくは、図３（ａ）は第１洗浄処理プロセス１１１の工程を示し、図３（ｂ）は第２洗浄処理プロセス１１２の工程を示し、図３（ｃ）は第３洗浄処理プロセス１１３の工程を示し、図３（ｄ）は第４洗浄処理プロセス１１４の工程を示し、図３（ｅ）は第５洗浄処理プロセス１１５の工程を示す。
具体的には、図３（ａ）～図３（ｅ）は、複数の薬液を基板Ｗに供給する順序を時系列に沿って示す。例えば、第１洗浄処理プロセス１１１を実行する基板処理装置１０１は、図３（ａ）に示すように、「ＳＣ１」、「リンス液」、「ＳＣ２」、「リンス液」の順に、各薬液を基板Ｗに供給する。同様に、第２洗浄処理プロセス１１２を実行する基板処理装置１０１は、図３（ｂ）に示す順序で各薬液を基板Ｗに供給する。第３洗浄処理プロセス１１３を実行する基板処理装置１０１は、図３（ｃ）に示す順序で各薬液を基板Ｗに供給する。第４洗浄処理プロセス１１４を実行する基板処理装置１０１は、図３（ｄ）に示す順序で各薬液を基板Ｗに供給する。第５洗浄処理プロセス１１５を実行する基板処理装置１０１は、図３（ｅ）に示す順序で各薬液を基板Ｗに供給する。
また、図３（ａ）～図３（ｅ）に示すように、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の最後の工程は、いずれも乾燥工程である。乾燥工程は、基板Ｗを乾燥させる工程である。典型的には、乾燥工程において、基板処理装置１０１は、スピンドライ処理を実行する。具体的には、基板処理装置１０１は、基板Ｗの回転速度を薬液供給時よりも増加させる。この結果、基板Ｗに付着しているリンス液に大きな遠心力が作用して、リンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。したがって、スピンドライ処理を実行することにより、基板Ｗからリンス液が除去されて、基板Ｗが乾燥する。
本実施形態において、図１を参照して説明した操作装置１０２は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５ごとに異常を検知する。換言すると、操作装置１０２が異常を検知する対象は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の各処理プロセスである。
続いて図１～図４を参照して、操作装置１０２の構成について説明する。図４は、操作装置１０２の構成を示す図である。図４に示すように、操作装置１０２は、表示部１２１、入力部１２２、記憶部１２３、及び制御部１２４を備える。
表示部１２１は、各種の画面を表示する。表示部１２１は、典型的には、液晶表示装置又は有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置のような表示装置である。本実施形態において、表示部１２１は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のうちのいずれかの洗浄処理プロセスの実行中に異常が検知されると、アラーム画面を表示する。アラーム画面は、異常が発生したことを作業者に通知するメッセージを含む。
入力部１２２は、作業者が操作するユーザーインターフェース装置である。入力部１２２は、作業者の操作に応じた指示（制御信号）を制御部１２４に入力する。また、入力部１２２は、作業者の操作に応じたデータを制御部１２４に入力する。入力部１２２は、典型的には、キーボード及びマウスを有する。なお、入力部１２２は、タッチセンサーを有してもよい。タッチセンサーは、表示部１２１の表示面に重畳されて、作業者の表示面に対するタッチ操作を示す信号を生成する。作業者は、タッチ操作により、操作装置１０２に対して各種の指示を入力することができる。
本実施形態において、作業者は、入力部１２２を操作して、表示部１２１に表示された画面の入力欄に各種の情報を入力（登録又は設定）することができる。また、作業者は、入力部１２２を操作して、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のうちの１つ洗浄処理プロセスを基板処理装置１０１に実行させることができる。
記憶部１２３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）によって構成される。記憶部１２３は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の各々に対応するレシピを記憶している。各レシピは、基板処理装置１０１を動作させるために必要な情報を示す。具体的には、第１洗浄処理プロセス１１１のレシピは、図３（ａ）を参照して説明した工程を示す。同様に、第２洗浄処理プロセス１１２～第５洗浄処理プロセス１１５のレシピは、図３（ｂ）～図３（ｅ）を参照して説明した工程を示す。
更に、記憶部１２３は、図１及び図２を参照して説明した複数の監視対象から得られる変動値の統計的な基準範囲を記憶している。具体的には、記憶部１２３は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５ごとに基準範囲を記憶している。また、記憶部１２３は、制御プログラム、及び各種画面のレイアウト情報等を記憶している。
制御部１２４は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のような演算回路によって構成される。制御部１２４は、記憶部１２３に記憶された制御プログラム（コンピュータープログラム）に基づいて操作装置１０２の各部の動作を制御する。更に、制御部１２４は、基板処理装置１０１を制御する。具体的には、制御部１２４は、作業者からの指示に従い、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のうちのいずれかの洗浄処理プロセスを基板処理装置１０１に実行させる。制御部１２４は、洗浄処理プロセスを基板処理装置１０１に実行させる際に、実行させる洗浄処理プロセスに対応するレシピを参照する。
本実施形態において、制御部１２４は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のそれぞれの実行の可否を判定する。具体的には、制御部１２４は、洗浄処理プロセスの実行中に異常を検知すると、洗浄処理プロセスを中止（停止）する。更に、制御部１２４は、中止した洗浄処理プロセスの実行を許可しないことを決定して、アラーム画面を表示部１２１に表示させる。アラーム画面は、中止した洗浄処理プロセスの実行を禁止することを作業者に通知するメッセージを含む。
詳しくは、制御部１２４は、図２を参照して説明した複数の監視対象から変動値を取得する。具体的には、制御部１２４は、図２を参照して説明した各センサの出力に基づき、図２を参照して説明した各変動値の時系列データを生成する。換言すると、制御部１２４は、多変量データ群を生成する。例えば、制御部１２４は、各センサの出力から所定の時間間隔ごとに変動値を抽出することにより、時系列データを生成する。あるいは、制御部１２４は、各センサの出力（変動値）の平均値、微分値、又は積分値を所定の時間間隔ごとに算出することにより、時系列データを生成する。
更に、制御部１２４は、記憶部１２３が記憶する基準範囲に基づいて、図２に示す各センサの出力から取得した変動値（多変量データ群）の統計的な異常度を算出する。具体的には、制御部１２４は、統計的手法によって異常度を算出する。異常度は、多変量データ群の統計量が基準範囲から離れているか否かを示す。制御部１２４は、算出した異常度を参照して、異常が発生しているか否かを検知する。典型的には、異常度は、多変量データ群の原点からの距離を示す。
より詳しくは、制御部１２４は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５ごとに異常度を算出して、算出した異常度が、予め設定した閾値を超えるか否かにより、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のそれぞれの実行の可否を判定する。以下、異常度に対する閾値を「第１閾値」と記載する場合がある。第１閾値は、記憶部１２３に記憶される。
本実施形態において、制御部１２４は、使用する薬液の違いに応じて、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５ごとに異なる監視対象を監視する。
続いて、図１～図４を参照して、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の監視対象について具体的に説明する。
制御部１２４は、図３（ａ）に示す第１洗浄処理プロセス１１１の実行時に、図２に示す回転数検知センサ１５、第１流量センサ２４、第１液体温度センサ２５、第２流量センサ３４、第２液体温度センサ３５、第５流量センサ６４、第５液体温度センサ６５、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２の出力から変動値を取得する。すなわち、第１洗浄処理プロセス１１１の実行時に、制御部１２４は、図３（ａ）に示す工程に沿って、基板Ｗの回転数、ＳＣ１の流量、ＳＣ１の液温、ＳＣ２の流量、ＳＣ２の液温、リンス液の流量、リンス液の液温、チャンバー内温度、及びチャンバー内圧力のそれぞれの変動値を取得する。更に、制御部１２４は、各変動値に基づいて多変量データ群を生成し、第１洗浄処理プロセス１１１の基準範囲に基づいて、多変量データ群（以下、「第１多変量データ群」と記載する）の統計的な異常度を算出する。
同様に、制御部１２４は、図３（ｂ）に示す第２洗浄処理プロセス１１２の実行時に、図２に示す回転数検知センサ１５、第１流量センサ２４、第１液体温度センサ２５、第２流量センサ３４、第２液体温度センサ３５、第３流量センサ４４、第３液体温度センサ４５、第５流量センサ６４、第５液体温度センサ６５、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２の出力から変動値を取得する。すなわち、第２洗浄処理プロセス１１２の実行時に、制御部１２４は、図３（ｂ）に示す工程に沿って、基板Ｗの回転数、ＳＣ１の流量、ＳＣ１の液温、ＳＣ２の流量、ＳＣ２の液温、ＨＦの流量、ＨＦの液温、リンス液の流量、リンス液の液温、チャンバー内温度、及びチャンバー内圧力のそれぞれの変動値を取得する。更に、制御部１２４は、各変動値に基づいて多変量データ群を生成し、第２洗浄処理プロセス１１２の基準範囲に基づいて、多変量データ群（以下、「第２多変量データ群」と記載する）の統計的な異常度を算出する。
また、制御部１２４は、図３（ｃ）に示す第３洗浄処理プロセス１１３の実行時に、図２に示す回転数検知センサ１５、第１流量センサ２４、第１液体温度センサ２５、第２流量センサ３４、第２液体温度センサ３５、第３流量センサ４４、第３液体温度センサ４５、第４流量センサ５４、第４液体温度センサ５５、第５流量センサ６４、第５液体温度センサ６５、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２の出力から変動値を取得する。すなわち、第３洗浄処理プロセス１１３の実行時に、制御部１２４は、図３（ｃ）に示す工程に沿って、基板Ｗの回転数、ＳＣ１の流量、ＳＣ１の液温、ＳＣ２の流量、ＳＣ２の液温、ＨＦの流量、ＨＦの液温、ＳＰＭの流量、ＳＰＭの液温、リンス液の流量、リンス液の液温、チャンバー内温度、及びチャンバー内圧力のそれぞれの変動値を取得する。更に、制御部１２４は、各変動値に基づいて多変量データ群を生成し、第３洗浄処理プロセス１１３の基準範囲に基づいて、多変量データ群（以下、「第３多変量データ群」と記載する）の統計的な異常度を算出する。
また、制御部１２４は、図３（ｄ）に示す第４洗浄処理プロセス１１４の実行時に、図２に示す回転数検知センサ１５、第１流量センサ２４、第１液体温度センサ２５、第２流量センサ３４、第２液体温度センサ３５、第３流量センサ４４、第３液体温度センサ４５、第４流量センサ５４、第４液体温度センサ５５、第５流量センサ６４、第５液体温度センサ６５、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２の出力から変動値を取得する。すなわち、第４洗浄処理プロセス１１４の実行時に、制御部１２４は、図３（ｄ）に示す工程に沿って、基板Ｗの回転数、ＳＣ１の流量、ＳＣ１の液温、ＳＣ２の流量、ＳＣ２の液温、ＨＦの流量、ＨＦの液温、ＳＰＭの流量、ＳＰＭの液温、リンス液の流量、リンス液の液温、チャンバー内温度、及びチャンバー内圧力のそれぞれの変動値を取得する。更に、制御部１２４は、各変動値に基づいて多変量データ群を生成し、第４洗浄処理プロセス１１４の基準範囲に基づいて、多変量データ群（以下、「第４多変量データ群」と記載する）の統計的な異常度を算出する。
また、制御部１２４は、図３（ｅ）に示す第５洗浄処理プロセス１１５の実行時に、図２に示す回転数検知センサ１５、第１流量センサ２４、第１液体温度センサ２５、第４流量センサ５４、第４液体温度センサ５５、第５流量センサ６４、第５液体温度センサ６５、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２の出力から変動値を取得する。すなわち、第５洗浄処理プロセス１１５の実行時に、制御部１２４は、図３（ｅ）に示す工程に沿って、基板Ｗの回転数、ＳＣ１の流量、ＳＣ１の液温、ＳＰＭの流量、ＳＰＭの液温、リンス液の流量、リンス液の液温、チャンバー内温度、及びチャンバー内圧力のそれぞれの変動値を取得する。更に、制御部１２４は、各変動値に基づいて多変量データ群を生成し、第５洗浄処理プロセス１１５の基準範囲に基づいて、多変量データ群（以下、「第５多変量データ群」と記載する）の統計的な異常度を算出する。
続いて図１～図４を参照して、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の基準範囲について具体的に説明する。制御部１２４は、正常に動作する基板処理装置１０１に第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５を実行させることにより、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の基準範囲を取得する。
詳しくは、制御部１２４は、正常に動作する基板処理装置１０１に第１洗浄処理プロセス１１１を実行させることにより、基準となる第１多変量データ群を生成する。更に、制御部１２４は、第１洗浄処理プロセス１１１の基準範囲として、基準となる第１多変量データ群が分布する範囲を統計的手法によって求める。
同様に、制御部１２４は、正常に動作する基板処理装置１０１に第２洗浄処理プロセス１１２～第５洗浄処理プロセス１１５を実行させることにより、基準となる第２多変量データ群～第５多変量データ群を生成する。更に、制御部１２４は、第２洗浄処理プロセス１１２～第５洗浄処理プロセス１１５の各々の基準範囲として、基準となる第２多変量データ群～第５多変量データ群の各々が分布する範囲を統計的手法によって求める。
続いて図１～図４を参照して、操作装置１０２について更に説明する。制御部１２４は、洗浄処理プロセスの実行中に取得する多変量データ群に基づき、異常度を増加させた監視対象を特定する。詳しくは、制御部１２４は、各監視対象の変動値から取得した時系列データのＳＮ比を算出する。制御部１２４は、異常度が第１閾値を超えることにより、異常を検知すると、異常を検知した際のＳＮ比のデータ群を参照し、各監視対象のＳＮ比のうちから、予め設定された閾値を超えるＳＮ比を判定する。以下、ＳＮ比に対する閾値を「第２閾値」と記載する場合がある。第２閾値は、記憶部１２３に記憶されている。ＳＮ比が第２閾値を超える監視対象は、異常度を増加させた可能性があるため、制御部１２４は、異常度を増加させた監視対象として、ＳＮ比が第２閾値を超える監視対象を特定する。
続いて図１～図７を参照して、基板処理装置１０１及び操作装置１０２について更に説明する。図５は、操作装置１０２が実行する前処理のフローを示す図である。図６は、本実施形態に係る閾値設定画面６０１を示す図である。
図５に示す前処理は、作業者が入力部１２２を操作して前処理の実行を選択することにより、開始される。作業者は、前処理の実行を選択した後、入力部１２２を操作して、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のうちから、基板処理装置１０１に実行させる洗浄処理プロセスを選択する（ステップＳ５０１）。また、作業者は、基板処理装置１０１に実行させる洗浄処理プロセスを選択した後、入力部１２２を操作して、選択した洗浄処理プロセスの実行を指示する。この際、作業者は、処理対象の基板Ｗの枚数（例えば、１００枚）を指定する。
作業者が洗浄処理プロセスの実行を指示すると、制御部１２４は、作業者が選択した洗浄処理プロセスの基準範囲を取得する（ステップＳ５０２）。詳しくは、制御部１２４は、作業者が選択した洗浄処理プロセスを基板処理装置１０１に実行させる。更に、制御部１２４は、実行中の洗浄処理プロセス（作業者が選択した洗浄処理プロセス）に対応する各センサの出力に基づいて、基準となる多変量データ群を生成する。この結果、記憶部１２３に、指定された基板Ｗの枚数分の多変量データ群が記憶される。制御部１２４は、指定された枚数の基板Ｗに対する洗浄処理プロセスが終了すると、記憶部１２３に記憶された多変量データ群に基づき、作業者が選択した洗浄処理プロセスの基準範囲を取得する。
より詳しくは、本実施形態において、制御部１２４は、多次元の統計的手法である異常検知法又は外れ値検知法に基づいて、基準範囲を取得する。具体的には、制御部１２４は、異常検知法又は外れ値検知法の一例であるマハラノビス・タグチ・システムのＭＴ法、又はＭＴＡ法により、基準範囲として、単位空間（マハラノビス空間）を取得する。具体的には、単位空間として、相関係数行列の逆行列、又は分散共分散行列の余因子行列を求める。制御部１２４は、単位空間を取得すると、図６に示す閾値設定画面６０１を表示部１２１に表示させる（ステップＳ５０３）。
図６に示すように、閾値設定画面６０１は、ラジオボタン６１０、第１数値設定欄６１５、第２数値設定欄６１６、及び「ＯＫ」ボタン６２０を表示する。閾値設定画面６０１は、図５に示すステップＳ５０１において作業者が選択した洗浄処理プロセス（以下、「選択洗浄処理」と記載する場合がある）に対する第１閾値を設定するための画面である。具体的には、本実施形態の閾値設定画面６０１は、マハラノビス距離の閾値を設定するための画面である。「ＯＫ」ボタン６２０は、閾値設定画面６０１に登録された情報を確定するためのボタンであり、作業者が入力部１２２を操作して「ＯＫ」ボタン６２０を押下する指示を入力すると、閾値設定画面６０１に登録された情報が確定して、図５に示す処理が終了する。
ラジオボタン６１０は、第１項目６１１～第４項目６１４を含む。作業者は入力部１２２を操作して、第１項目６１１～第４項目６１４のうちの１つを選択することができる。
作業者が第３項目６１３又は第４項目６１４を選択した場合、第１数値設定欄６１５又は第２数値設定欄６１６への数値の入力が許可される。第１数値設定欄６１５は、χ2値の有意水準を任意の値に設定するための設定欄である。第２数値設定欄６１６は、選択洗浄処理の異常度（マハラノビス距離）に対する閾値（第１閾値）を任意の値に設定するための設定欄である。作業者は、第３項目６１３又は第４項目６１４を選択した場合、入力部１２２を操作して、第１数値設定欄６１５又は第２数値設定欄６１６に任意の値を入力する。
第１項目６１１が選択された状態で、作業者が「ＯＫ」ボタン６２０を押下する指示を入力した場合、制御部１２４は、選択洗浄処理の単位空間を求める際に使用した多変量データ群のχ2分布を取得し、選択洗浄処理の異常度に対する閾値（第１閾値）として、χ2値の有意水準が５％となる値を設定する。
第２項目６１２が選択された状態で、作業者が「ＯＫ」ボタン６２０を押下する指示を入力した場合、制御部１２４は、選択洗浄処理の単位空間を求める際に使用した多変量データ群のχ2分布を取得し、選択洗浄処理の異常度に対する閾値（第１閾値）として、χ2値の有意水準が１％となる値を設定する。
第３項目６１３が選択された状態で、作業者が「ＯＫ」ボタン６２０を押下する指示を入力した場合、制御部１２４は、選択洗浄処理の単位空間を求める際に使用した多変量データ群のχ2分布を取得し、選択洗浄処理の異常度に対する閾値（第１閾値）として、χ2値の有意水準が第１数値設定欄６１５の入力値となる値を設定する。
第４項目６１４が選択された状態で、作業者が「ＯＫ」ボタン６２０を押下する指示を入力した場合、制御部１２４は、選択洗浄処理の異常度に対する閾値（第１閾値）として、第２数値設定欄６１６の入力値を設定する。
以上、図５及び図６を参照して、制御部１２４が実行する前処理について説明した。作業者は、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のそれぞれの単位空間（基準範囲）及び第１閾値を取得するまで、図５に示す前処理を操作装置１０２に実行させる。
続いて図１～図７を参照して、操作装置１０２が実行する異常検知処理について説明する。図７は、操作装置１０２が実行する異常検知処理のフローを示す図である。
図７に示す異常検知処理は、作業者が入力部１２２を操作して異常検知処理の実行を選択することにより、開始される。作業者は、異常検知処理の実行を選択した後、入力部１２２を操作して、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のうちから、基板処理装置１０１に実行させる洗浄処理プロセスを選択する（ステップＳ５１１）。また、作業者は、基板処理装置１０１に実行させる洗浄処理プロセスを選択した後、入力部１２２を操作して、選択した洗浄処理プロセスの実行を指示する。この際、作業者は、処理対象の基板Ｗの枚数を指定する。
作業者が洗浄処理プロセスの実行を指示すると、制御部１２４は、作業者が指定した枚数の基板Ｗに対する洗浄処理プロセスが終了するまで、ステップＳ５１２～ステップＳ５１４の処理を繰り返す。
詳しくは、制御部１２４は、作業者が選択した洗浄処理プロセスを基板処理装置１０１に実行させる。更に、制御部１２４は、実行中の洗浄処理プロセス（作業者が選択した洗浄処理プロセス）に対応する各センサの出力に基づいて、多変量データ群を生成する。更に、制御部１２４は、実行中の洗浄処理プロセスの単位空間に基づき、実行中の洗浄処理プロセスの異常度として、マハラノビス距離ＭＤを算出する（ステップＳ５１２）。
制御部１２４は、マハラノビス距離ＭＤを算出すると、図６に示す閾値設定画面６０１において設定された第１閾値をマハラノビス距離ＭＤが超えるか否かを判定する（ステップＳ５１３）。
制御部１２４は、マハラノビス距離ＭＤが第１閾値を超えないと判定した場合（ステップＳ５１３のＮｏ）、作業者が指定した枚数の基板Ｗに対する洗浄処理プロセスが終了したか否かを判定する（ステップＳ５１４）。
制御部１２４は、作業者が指定した枚数の基板Ｗに対する洗浄処理プロセスが終了していないと判定すると（ステップＳ５１４のＮｏ）、ステップＳ５１２に戻り、ステップＳ５１２～ステップＳ５１４の処理を繰り返す。
制御部１２４は、作業者が指定した枚数の基板Ｗに対する洗浄処理プロセスが終了したと判定すると（ステップＳ５１４のＹｅｓ）、異常検知処理を終了する。
また、制御部１２４は、マハラノビス距離ＭＤが第１閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ５１３のＹｅｓ）、洗浄処理プロセスを中止（停止）する。更に、制御部１２４は、中止した洗浄処理プロセスの実行を許可しないことを決定して、アラーム画面を表示部１２１に表示させる（ステップＳ５１５）。アラーム画面は、中止した洗浄処理プロセスの実行を禁止することを作業者に通知するメッセージを含む。
更に、制御部１２４は、洗浄処理プロセスを中止した後、マハラノビス距離ＭＤを増加させた監視対象を特定する（ステップＳ５１６）。具体的には、制御部１２４は、マハラノビス距離ＭＤが第１閾値を超えた際（異常を検知した際）のＳＮ比のデータ群を参照し、マハラノビス距離ＭＤを増加させた監視対象として、ＳＮ比が第２閾値を超えた監視対象を特定する。更に、制御部１２４は、特定した監視対象を作業者に通知する画面を表示部１２１に表示して、異常検知処理を終了する。
なお、マハラノビス距離ＭＤ（異常度）を算出する際に、多変量データ群を構成するメンバーの増加に応じて、センサの出力から得る時系列データの分解能を上げることが好ましい。分解能を上げることにより、異常の検知をより正確に行うことが可能となる。例えば、センサの出力から所定の時間間隔ごとに変動値を抽出する場合、メンバー数が少ない間は、変動値を抽出する時間（タイミング）の間隔を広くし、メンバー数の増加に応じて、変動値を抽出する時間（タイミング）の間隔を徐々に狭くしてもよい。各センサの出力（変動値）の平均値、微分値、又は積分値を所定の時間間隔ごとに算出する場合も同様に、メンバー数が少ない間は、平均値、微分値、又は積分値を求める時間（タイミング）の間隔を広くし、メンバー数の増加に応じて、平均値、微分値、又は積分値を求める時間（タイミング）の間隔を徐々に狭くしてもよい。
以上、実施形態１について説明した。本実施形態によれば、処理プロセスの異常を検知するための閾値（第１閾値）を監視対象（パラメータ）ごとに設定する必要がないため、第１種の過誤を減少させることができる。また、複数の監視対象から取得する変動値（パラメータ値）の統計的な異常度に基づいて、処理プロセスの異常を検知することにより、第２種の過誤を減少させることができる。したがって、異常を誤検知する可能性を低下させることができる。
更に、本実施形態によれば、複数の洗浄処理プロセス（図３（ａ）～図３（ｅ）に示す第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５）のそれぞれの実行の可否を判定するため、ある洗浄処理プロセスの実行を許可しないことが決定されても、他の洗浄処理プロセスを実行することができる。したがって、基板処理装置１０１の稼働率を上げることができる。
なお、制御部１２４は、ある洗浄処理プロセスの実行を許可しないことを決定した場合、作業者が洗浄処理プロセスを選択する際に（図７のステップＳ５１１）、実行を許可しない洗浄処理プロセスを作業者に通知する画面を表示部１２１に表示してもよい。
また、本実施形態では、基板処理装置１０１が、図３（ａ）～図３（ｅ）に示す５種類の洗浄処理プロセス（第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５）を実行する構成について説明したが、基板処理装置１０１が実行する洗浄処理プロセスの種類は２つ以上であればよい。
また、本実施形態では、図７に示す異常検知処理において、アラーム画面を表示部１２１に表示する工程（ステップＳ５１５）の後に、マハラノビス距離ＭＤを増加させた監視対象を特定する工程（ステップＳ５１６）が実行されたが、ステップＳ５１５とステップＳ５１６との順序は入れ替えることができる。
また、本実施形態では、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のそれぞれの実行の可否を判定したが、可否の判定対象（処理プロセス）は、任意に設定できる。換言すると、異常度を算出する対象（処理プロセス）を任意に設定できる。具体的には、異常度を算出するために生成する多変量データ群を任意に設定できる。
例えば、図３（ｃ）に示す第３洗浄処理プロセス１１３の異常を検知する際に、図３（ｂ）に示す第２洗浄処理プロセス１１２に対応する多変量データ群（第２多変量データ群）を生成してもよい。図３（ｃ）に示す第３洗浄処理プロセス１１３の工程は、図３（ｂ）に示す第２洗浄処理プロセス１１２の工程を含むため、第２多変量データ群に基づいて異常度を算出することにより、第３洗浄処理プロセス１１３の異常を検知することができる。
また、例えば、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の各々から乾燥工程（最後の工程）を除いた各処理プロセスを、異常度を算出する対象としてもよい。
また、例えば、図８（ａ）～図８（ｅ）に示す第１処理プロセス１５１～第５処理プロセス１５５を、異常度を算出する対象としてもよい。図８（ａ）～図８（ｅ）は、異常度を算出する対象の他例を示す図である。詳しくは、第１処理プロセス１５１は、図８（ａ）に示すように、「ＳＣ１」、「リンス液」の順に各薬液を基板Ｗに供給する処理プロセスである。同様に、第２処理プロセス１５２～第４処理プロセス１５４は、図８（ｂ）～図８（ｄ）に示す順序で各薬液を基板Ｗに供給する処理プロセスである。第５処理プロセス１５５は、「リンス液」を基板Ｗに供給した後に基板Ｗを乾燥させる処理プロセスである。
例えば、第１処理プロセス１５１の実行時に異常が検知された場合、制御部１２４は、第１処理プロセス１５１を含む洗浄処理プロセスの実行を許可しないこと（実行を禁止すること）を決定する。具体的には、図３（ａ）～図３（ｅ）に示す第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５は、いずれも図８（ａ）に示す第１処理プロセス１５１を含むため、第１処理プロセス１５１の実行時に異常が検知された場合、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５の全ての実行が禁止される。
［実施形態２］
続いて図３～図１０を参照して本発明の実施形態２について説明する。但し、実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態２は、基板処理装置１０１が複数のチャンバーを備える点で実施形態１と異なる。実施形態２に係る基板処理装置１０１は、各チャンバー内で異なる洗浄処理プロセスを実行する。
図９は、本実施形態に係る異常検知システム１００を示す図である。図９に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１０１は、第１チャンバー７ａ～第５チャンバー７ｅを備える。また、本実施形態に係る基板処理装置１０１は、第１チャンバー７ａ～第５チャンバー７ｅごとに、チャンバー内温度センサ７１、及びチャンバー内圧力センサ７２を備える。
基板処理装置１０１は、第１チャンバー７ａにおいて、第１洗浄処理プロセス１１１を実行する。同様に、基板処理装置１０１は、第２チャンバー７ｂ～第５チャンバー７ｅにおいて、第２洗浄処理プロセス１１２～第５洗浄処理プロセス１１５を実行する。
基板処理装置１０１は、第１チャンバー７ａ～第５チャンバー７ｅのうちの１つのチャンバー内に基板Ｗを搬送する。基板Ｗが搬送されるチャンバーは、作業者が操作装置１０２の入力部１２２（図４参照）を操作して第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５のうちから選択した洗浄処理プロセスに対応する。
図１０は、本実施形態に係る基板処理装置１０１の構成を示す図である。図１０に示すように、第１チャンバー７ａは、第１ノズル２１、第２ノズル３１、及び第５ノズル６１を収容する。第２チャンバー７ｂは、第１ノズル２１、第２ノズル３１、第３ノズル４１、及び第５ノズル６１を収容する。第３チャンバー７ｃは、第１ノズル２１、第２ノズル３１、第３ノズル４１、第４ノズル５１、及び第５ノズル６１を収容する。第４チャンバー７ｄは、第１ノズル２１、第２ノズル３１、第３ノズル４１、第４ノズル５１、及び第５ノズル６１を収容する。第５チャンバー７ｅは、第１ノズル２１、第３ノズル４１、及び第５ノズル６１を収容する。なお、図示しないが、第１チャンバー７ａ～第５チャンバー７ｅはそれぞれ、図２を参照して説明したスピンチャック１を収容している。
実施形態２に係る操作装置１０２（制御部１２４）は、実施形態１に係る操作装置１０２と同様に、予め設定された複数の処理プロセス（例えば、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５）のそれぞれの異常度を算出して、予め設定された複数の処理プロセスのそれぞれの実行の可否を判定する。例えば、可否の判定対象が、第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５であり、第１洗浄処理プロセス１１１の異常度が、対応する第１閾値を超えた場合、操作装置１０２は、第１洗浄処理プロセス１１１の実行を許可しないことを決定する。具体的には、操作装置１０２は、第１チャンバー７ａへの基板Ｗの搬送を許可しないことを決定する。
以上、実施形態２について説明した。実施形態２によれば、実施形態１と同様に、処理プロセスの異常を検知するための閾値（第１閾値）を監視対象（パラメータ）ごとに設定する必要がないため、第１種の過誤を減少させることができる。また、複数の監視対象から取得する変動値（パラメータ値）の統計的な異常度に基づいて、処理プロセスの異常を検知することにより、第２種の過誤を減少させることができる。したがって、異常を誤検知する可能性を低下させることができる。
更に、実施形態２によれば、複数の洗浄処理プロセスのそれぞれの実行の可否を判定するため、ある洗浄処理プロセスの実行を許可しないことが決定されても、他の洗浄処理プロセスを実行することができる。具体的には、第１洗浄処理プロセス１１１の実行を許可しないことが決定されても、第２洗浄処理プロセス１１２～第５洗浄処理プロセス１１５を実行することができる。換言すると、第１チャンバー７ａへの基板Ｗの搬入が禁止されても、第２チャンバー７ｂ～第５チャンバー７ｅに基板Ｗを搬入することができる。したがって、基板処理装置１０１の稼働率を上げることができる。
なお、本実施形態では、複数のチャンバー内において異なる処理を実行する基板処理装置１０１の一例として、第１チャンバー７ａ～第５チャンバー７ｅにおいて第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５を実行する基板処理装置１０１を説明したが、基板処理装置１０１が実行する複数の処理プロセスは特に限定されない。例えば、基板処理装置１０１は、半導体ウエハに対するエッチング処理プロセスが実行されるチャンバー、半導体ウエハからレジスト膜を剥離する剥離処理プロセスが実行されるチャンバー、及び半導体ウエハを洗浄する洗浄処理プロセスが実行されるチャンバーを備え得る。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
例えば、本発明による実施形態では、異常度が第１閾値を超えるか否かに基づいて異常を検知したが、異常度が基準範囲を超えるか否かに基づいて異常を検知してもよい。例えば、異常度としてマハラノビス距離を算出する場合、マハラノビス距離の値が「１」を超えるか否か、換言するとマハラノビス距離が単位空間を超えるか否かに基づいて、異常を検知してもよい。具体的には、マハラノビス距離の値が「１」を超えた場合に、異常を検知してもよい。
また、本発明による実施形態では、基板Ｗを保持する構成として、基板Ｗを挟持する挟持式のチャックについて説明したが、基板Ｗを保持する構成として、バキューム式のチャックが採用されてもよい。
また、本発明による実施形態では、表示部１２１がアラーム画面を表示することにより、作業者にアラームが通知されたが、アラームは音声によって作業者に通知されてもよい。この場合、操作装置１０２は、スピーカーを備える。
また、本発明による実施形態では、基板Ｗが半導体ウエハである形態について説明したが、基板Ｗは半導体ウエハに限定されない。基板Ｗは、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用の基板、光ディスク用の基板、磁気ディスク用の基板、又は光磁気ディスク用の基板等であり得る。
また、本発明による実施形態では、基板処理装置１０１が、図３（ａ）～図３（ｅ）に示す第１洗浄処理プロセス１１１～第５洗浄処理プロセス１１５を実行する構成について説明したが、基板処理装置１０１は他の洗浄処理プロセスを実行してもよい。
また、本発明による実施形態では、ＭＴ法、又はＭＴＡ法によって異常度（マハラノビス距離）を算出する構成について説明したが、異常度を算出する手法は、多変量解析によって異常（外れ値）を検知できる手法（異常検知法又は外れ値検知法）である限り特に限定されない。例えば、異常度を算出する手法として、距離ベース手法、又はＯｎｅ Ｃｌａｓｓ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ等を採用し得る。
また、本発明による実施形態では、基板処理装置１０１が複数の処理プロセスを実行したが、本発明は、１つの処理プロセスを実行する基板処理装置１０１にも適用され得る。
本発明は、基板処理装置の異常検知に有用である。
１ スピンチャック
２ ＳＣ１供給機構
３ ＳＣ２供給機構
４ ＨＦ供給機構
５ ＳＰＭ供給機構
６ リンス液供給機構
７ チャンバー
１００ 異常検知システム
１０１ 基板処理装置
１０２ 操作装置
１１１ 第１洗浄処理プロセス
１１２ 第２洗浄処理プロセス
１１３ 第３洗浄処理プロセス
１１４ 第４洗浄処理プロセス
１１５ 第５洗浄処理プロセス
１２１ 表示部
１２２ 入力部
１２３ 記憶部
１２４ 制御部
Ｗ 基板

Claims (24)

  1. 基板に対して所定の処理プロセスを実行する基板処理装置の異常を検知する異常検知装置であって、
    複数の監視対象から得られる変動値の統計的な基準範囲を記憶する記憶部と、
    前記複数の監視対象から前記変動値を取得し、前記基準範囲に基づいて、取得した前記変動値の統計的な異常度を算出する制御部と
    を備え、
    前記所定の処理プロセスは、第１処理工程と、前記第１処理工程とは異なる第２処理工程とを含み、
    前記複数の監視対象は、前記第１処理工程の実行時に監視される第１監視対象と、前記第２処理工程の実行時に監視される第２監視対象とを含み、
    前記第２監視対象は、前記第１監視対象と異なり、
    前記基準範囲は、前記所定の処理プロセスの基準範囲であり、
    前記制御部は、前記所定の処理プロセスの異常度を算出し、
    前記制御部は、前記異常度を参照して、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する、異常検知装置。
  2. 前記第１処理工程で供給される薬液と、前記第２処理工程で供給される薬液とは異なる、請求項１に記載の異常検知装置。
  3. 前記記憶部は、前記異常度に対する閾値を記憶する、請求項１又は請求項２に記載の異常検知装置。
  4. 前記制御部は、前記異常度が前記閾値を超えるか否かにより、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する、請求項３に記載の異常検知装置。
  5. 作業者が操作する入力部を備え、
    前記入力部は、複数の閾値のうちの１つを選択する指示を受け付け、
    前記記憶部は、選択された前記閾値を記憶する、請求項３又は請求項４に記載の異常検知装置。
  6. 前記基板処理装置は、複数の処理プロセスを実行可能であり、
    前記記憶部は、前記処理プロセスごとに前記基準範囲を記憶し、
    前記制御部は、前記複数の処理プロセスの各々の前記異常度を算出し、前記複数の処理プロセスのそれぞれの実行の可否を判定する、請求項１又は請求項２に記載の異常検知装置。
  7. 前記監視対象が前記処理プロセスごとに異なる、請求項６に記載の異常検知装置。
  8. 前記記憶部は、前記処理プロセスごとに、前記異常度に対する閾値を記憶する、請求項６又は請求項７に記載の異常検知装置。
  9. 前記制御部は、前記複数の処理プロセスのそれぞれの前記異常度が、対応する前記閾値を超えるか否かにより、前記複数の処理プロセスのそれぞれの実行の可否を判定する、請求項８に記載の異常検知装置。
  10. 作業者が操作する入力部を備え、
    前記入力部は、前記処理プロセスごとに、複数の閾値のうちの１つを選択する指示を受け付け、
    前記記憶部は、選択された前記閾値を記憶する、請求項８又は請求項９に記載の異常検知装置。
  11. 前記制御部は、異常検知法又は外れ値検知法に基づいて前記異常度を算出する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の異常検知装置。
  12. 前記記憶部は、前記基準範囲として単位空間を記憶し、
    前記制御部は、前記異常度としてマハラノビス距離を算出する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の異常検知装置。
  13. 基板に対して所定の処理プロセスを実行する基板処理装置の異常を検知する異常検知方法であって、
    複数の監視対象から得られる変動値の統計的な基準範囲を取得する基準範囲取得工程と、
    前記複数の監視対象から前記変動値を取得し、前記基準範囲に基づいて、取得した前記変動値の統計的な異常度を算出する異常度算出工程と、
    前記異常度を参照して、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する異常判定工程と
    を包含し、
    前記所定の処理プロセスは、第１処理工程と、前記第１処理工程とは異なる第２処理工程とを含み、
    前記複数の監視対象は、前記第１処理工程の実行時に監視される第１監視対象と、前記第２処理工程の実行時に監視される第２監視対象とを含み、
    前記第２監視対象は、前記第１監視対象と異なり、
    前記基準範囲は、前記所定の処理プロセスの基準範囲であり、
    前記異常度算出工程において、前記所定の処理プロセスの異常度を算出する、異常検知方法。
  14. 前記第１処理工程で供給される薬液と、前記第２処理工程で供給される薬液とは異なる、請求項１３に記載の異常検知方法。
  15. 前記異常度に対する閾値を設定する閾値設定工程を更に包含する、請求項１３又は請求項１４に記載の異常検知方法。
  16. 前記異常判定工程において、前記異常度が前記閾値を超えるか否かにより、前記所定の処理プロセスの実行の可否を判定する、請求項１５に記載の異常検知方法。
  17. 前記閾値設定工程において、複数の閾値のうちから選択された閾値が設定される、請求項１５又は請求項１６に記載の異常検知方法。
  18. 前記基板処理装置は、複数の処理プロセスを実行可能であり、
    前記基準範囲取得工程において、前記処理プロセスごとに前記基準範囲を取得し、
    前記異常度算出工程において、前記複数の処理プロセスのうち、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの前記異常度を算出し、
    前記異常判定工程において、前記複数の処理プロセスのうち、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの実行の可否を判定する、請求項１３又は請求項１４に記載の異常検知方法。
  19. 前記監視対象が前記処理プロセスごとに異なる、請求項１８に記載の異常検知方法。
  20. 前記処理プロセスごとに、前記異常度に対する閾値を設定する閾値設定工程を更に包含する、請求項１８又は請求項１９に記載の異常検知方法。
  21. 前記異常判定工程において、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの前記異常度が、対応する前記閾値を超えるか否かにより、前記基板処理装置により実行中の前記処理プロセスの実行の可否を判定する、請求項２０に記載の異常検知方法。
  22. 前記閾値設定工程において、前記処理プロセスごとに、複数の閾値のうちから選択された閾値が設定される、請求項２０又は請求項２１に記載の異常検知方法。
  23. 前記異常度算出工程において、異常検知法又は外れ値検知法に基づいて前記異常度を算出する、請求項１３から請求項２２のいずれか１項に記載の異常検知方法。
  24. 前記基準範囲取得工程において、前記基準範囲として単位空間を取得し、
    前記異常度算出工程において、前記異常度としてマハラノビス距離を算出する、請求項１３から請求項２３のいずれか１項に記載の異常検知方法。
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