JP7199149B2 - Processing device, anomaly detection method and storage medium - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、処理装置、異常検知方法および記憶媒体に関する。 The disclosed embodiments relate to a processing device, an anomaly detection method, and a storage medium.
半導体製造プロセスの工程の一つに、半導体ウェハやガラス基板等の基板に処理液を供給することにより基板を処理する液処理工程がある。 2. Description of the Related Art One of the steps of a semiconductor manufacturing process is a liquid processing step of processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate by supplying a processing liquid to the substrate.
液処理工程は、処理液供給源に供給路を介して接続されたノズルを基板の上方に配置させ、処理液供給源から供給される処理液をノズルから吐出することにより行われる。供給路にはバルブが設けられており、かかるバルブを開閉することによりノズルからの処理液の吐出状態の切り替えが行われる。 The liquid processing step is performed by arranging a nozzle connected to a processing liquid supply source through a supply path above the substrate and ejecting the processing liquid supplied from the processing liquid supply source from the nozzle. A valve is provided in the supply path, and the ejection state of the treatment liquid from the nozzle is switched by opening and closing the valve.
供給路に設けられるバルブとして、エア供給管から供給される空気の圧力により弁体を開閉するエアオペレートバルブが用いられる場合がある。エアオペレートバルブは、エア供給管に設けられたスピードコントローラを調整することにより、弁体の開閉速度を調整することが可能である(特許文献1参照)。 An air-operated valve that opens and closes a valve element by the pressure of air supplied from an air supply pipe may be used as the valve provided in the supply passage. The air operated valve can adjust the opening and closing speed of the valve body by adjusting the speed controller provided in the air supply pipe (see Patent Document 1).
しかしながら、バルブに故障や異物混入等が生じた場合、バルブから処理液がリークしてノズルから処理液が液垂れするおそれがある。また、バルブ自体が正常であっても、スピードコントローラの調整にずれが生じることで、たとえば供給路内で処理液が途切れる異常が発生するおそれがある。 However, if the valve fails or is contaminated with foreign matter, the processing liquid may leak from the valve and drip from the nozzle. Moreover, even if the valve itself is normal, there is a possibility that an abnormality such as interruption of the processing liquid in the supply path may occur due to deviation in the adjustment of the speed controller.
かかる課題は、基板処理装置に限らず、被処理体に対し、処理液を供給することによって被処理体を処理する処理装置全般に共通する課題である。 This problem is not limited to the substrate processing apparatus, but is common to all processing apparatuses that process the object by supplying a processing liquid to the object.
実施形態の一態様は、バルブやスピードコントローラといった流路開閉部の異常を検知することができる処理装置、異常検知方法および記憶媒体を提供することを目的とする。 An object of one aspect of the embodiments is to provide a processing device, an abnormality detection method, and a storage medium that can detect an abnormality in a flow path opening/closing unit such as a valve or a speed controller.
実施形態の一態様に係る処理装置は、チャンバと、ノズルと、流量測定部と、流路開閉部と、制御部とを備える。チャンバは、被処理体を収容する。ノズルは、チャンバ内に設けられ、被処理体へ向けて処理液を供給する。流量測定部は、ノズルに供給される処理液の流量を測定する。流路開閉部は、ノズルへの処理液の供給流路の開閉を行う。制御部は、流路開閉部に対し、供給流路を閉じる閉動作を行わせる閉信号を出力する。また、制御部は、閉信号の出力後に流量測定部によって測定された流量の積算量に基づき、流路開閉部の動作異常を検知する。 A processing apparatus according to an aspect of an embodiment includes a chamber, a nozzle, a flow rate measurement section, a channel opening/closing section, and a control section. The chamber accommodates an object to be processed. A nozzle is provided in the chamber and supplies the processing liquid toward the object to be processed. The flow rate measurement unit measures the flow rate of the treatment liquid supplied to the nozzle. The channel opening/closing unit opens and closes the supply channel of the treatment liquid to the nozzle. The control unit outputs a closing signal for causing the channel opening/closing unit to perform a closing operation for closing the supply channel. Further, the control unit detects an operational abnormality of the channel opening/closing unit based on the integrated amount of the flow rate measured by the flow measurement unit after the closing signal is output.
実施形態の一態様によれば、流路開閉部の異常を検知することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to detect an abnormality in the channel opening/closing unit.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する処理装置、異常検知方法および記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、被処理体が基板であり、処理装置が基板処理システムである場合を例に挙げて説明を行う。 Hereinafter, embodiments of a processing apparatus, an abnormality detection method, and a storage medium disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. In the following description, the object to be processed is a substrate, and the processing apparatus is a substrate processing system.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について図1~図9を参照して説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to this embodiment. Hereinafter, in order to clarify the positional relationship, the X-axis, Y-axis and Z-axis are defined to be orthogonal to each other, and the positive direction of the Z-axis is defined as the vertically upward direction.
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
As shown in FIG. 1, the
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ(以下ウェハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
The loading/
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。
The
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
The
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。
The
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。
The
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
The
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
The program may be recorded in a computer-readable storage medium and installed in the
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
In the
処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
The wafer W loaded into the
次に、処理ユニット16について図2を参照し説明する。図2は、処理ユニット16の概略構成を示す図である。
Next, the
図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、回収カップ50とを備える。
As shown in FIG. 2 , the
チャンバ20は、基板保持機構30と処理流体供給部40と回収カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。
The
基板保持機構30は、保持部31と、支柱部32と、駆動部33とを備える。保持部31は、ウェハWを水平に保持する。支柱部32は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部33によって回転可能に支持され、先端部において保持部31を水平に支持する。駆動部33は、支柱部32を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構30は、駆動部33を用いて支柱部32を回転させることによって支柱部32に支持された保持部31を回転させ、これにより、保持部31に保持されたウェハWを回転させる。
The
処理流体供給部40は、ウェハWに対して処理流体を供給する。処理流体供給部40は、処理流体供給源70に接続される。
The processing
回収カップ50は、保持部31を取り囲むように配置され、保持部31の回転によってウェハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ50の底部には、排液口51が形成されており、回収カップ50によって捕集された処理液は、かかる排液口51から処理ユニット16の外部へ排出される。また、回収カップ50の底部には、FFU21から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口52が形成される。
The
次に、処理ユニット16が備える処理流体供給部40の構成について図3を参照して説明する。図3は、処理流体供給部40の構成の一例を示す図である。
Next, the configuration of the processing
図3に示すように、処理流体供給部40は、ウェハWへ向けて処理液を供給するノズル41と、ノズル41と処理流体供給源70とを接続し、処理流体供給源70からの処理液をノズル41へ供給する供給流路42とを備える。なお、ここでは図示を省略するが、処理流体供給部40は、ノズル41を水平に支持するアームおよびこのアームを旋回および昇降させる旋回昇降機構を備えていてもよい。
As shown in FIG. 3, the processing
供給流路42は、管状の部材であり、たとえばフッ素樹脂などの耐薬品性の高い材料で形成される。かかる供給流路42には、上流側から順に第1開閉部61、流量測定部81および第2開閉部62が設けられる。
The
第1開閉部61および第2開閉部62は、流路開閉部の一例であり、制御装置4から出力される開信号および閉信号に従って、供給流路42の開閉を行う。
The first opening/closing
第1開閉部61は、たとえば電磁弁であり、ソレノイドの磁力を用いて弁体を移動させることによって供給流路42を開閉する。
The first opening/closing
第2開閉部62は、エアオペレートバルブ62aと、エア供給管62bと、スピードコントローラ62cとを備える。エアオペレートバルブ62aは、エア供給管62bから供給される空気の圧力を用いて弁体を移動させることによって供給流路42を開閉する。スピードコントローラ62cは、エア供給管62bに設けられ、エアオペレートバルブ62aに供給される空気の流量を調整する。具体的には、スピードコントローラ62cは、エアオペレートバルブ62aに対する空気の供給量を調節し、これによりエアオペレートバルブ62aの弁が予め設定された速度で開閉するようにコントロールする。
The second opening/
スピードコントローラ62cは、制御装置4から開信号を受信した場合、エアオペレートバルブ62aの開閉状態を「閉」状態から「開」状態へ予め設定された開速度で変化させる。これにより、エアオペレートバルブ62aの弁は、予め設定された設定開速度(設定開時間)で開く。また、スピードコントローラ62cは、制御装置4から閉信号を受信した場合、エアオペレートバルブ62aの開閉状態を「開」状態から「閉」状態へ予め設定された閉速度で変化させる。これにより、エアオペレートバルブ62aの弁は、予め設定された設定閉速度(設定閉時間)で閉じる。
When the
このように、第2開閉部62は、スピードコントローラ62cにより供給流路42の開閉速度を調整することができる。したがって、第2開閉部62は、電磁弁である第1開閉部61と比べて遅い速度で供給流路42を開閉することができる。
Thus, the second opening/closing
流量測定部81は、第1開閉部61と第2開閉部62との間に設けられ、供給流路42を流れる処理液の流量を測定する。流量測定部81の測定結果は、制御装置4へ出力される。なお、流量測定部81は、第2開閉部62よりも下流に設けられていても良い。
The flow
供給流路42には、第2開閉部62よりも下流側においてドレイン流路43が接続される。ドレイン流路43は、管状の部材であり、たとえばフッ素樹脂などの耐薬品性の高い材料で形成される。かかるドレイン流路43には、第3開閉部63とオリフィス90とが設けられる。
A
第3開閉部63は、第2開閉部62と同様、エアオペレートバルブ63aと、エア供給管63bと、スピードコントローラ63cとを備える。第3開閉部63は、スピードコントローラ63cを用いてドレイン流路43の開閉速度を調整することができる。オリフィス90は、エアオペレートバルブ63aよりも下流側に設けられ、ドレイン流路43の流路径を絞って処理液の流通を抑制することで、ドレイン流路43を流れる処理液の流量を制限する。
Like the second opening/closing
処理ユニット16では、ノズル41からの処理液の吐出を停止した後、ノズル41からの処理液の液垂れを防止するために、供給流路42内の処理液の液面位置を後退させるサックバック処理が行われる。
In the
具体的には、制御装置4は、第2開閉部62に対して閉信号を出力して第2開閉部62を閉状態とした後、第3開閉部63に対して開信号を出力して第3開閉部63を開状態とする。なお、第2開閉部62を閉状態にすると同時に第3開閉部63を開状態にしてもよい。供給流路42は、ドレイン流路43の接続位置よりも下流側に上昇部分42aを有するため、第3開閉部63が開状態となることで、供給流路42に残留する処理液は自重によりドレイン流路43に引き込まれてドレイン流路43から外部へ排出される。これにより、処理液の液面位置が後退することで、ノズル41からの処理液の液垂れが防止される。
Specifically, after outputting a close signal to the second opening/closing
ここで、ノズル41からの処理液の吐出を停止する際に、供給流路42を急激な速度で閉じてしまうと、処理液が途切れる「液切れ」が発生するおそれがある。液切れが発生すると、サックバック処理を行っても途切れた処理液を後退させることができず、液垂れを防止することが困難となる。
Here, if the
このため、処理ユニット16では、エアオペレートバルブ62aが閉じる速度をスピードコントローラ62cにより調整することで、液切れの発生を防止している。
Therefore, in the
スピードコントローラ62cは、第2開閉部62を適切な速度で閉じるように予め調整されるが、たとえば長期にわたる使用や部材の交換等によって条件が変化した場合に、第2開閉部62が適切な速度で閉じられず、液切れや液垂れが発生するおそれがある。
The
第2開閉部62が閉じる速度(閉速度)とノズル41内の処理液との関係について図4を参照して説明する。図4は、第2開閉部62が閉じる速度(閉速度)とノズル41内の処理液との関係を示す図である。
The relationship between the closing speed (closing speed) of the second opening/closing
図4に示すように、第2開閉部62の閉速度が適切である場合、処理液の液切れの発生が防止される。また、液切れの発生が防止されることで、サックバック処理が適切に行われ、処理液の液垂れも防止される。
As shown in FIG. 4, when the closing speed of the second opening/closing
一方、第2開閉部62の閉速度が適切な速度よりも遅い場合、図4の左図に示すように、ノズル41からの処理液の液漏れが発生するおそれがある。また、第2開閉部62の閉速度が適切な速度よりも速いと、図4の右図に示すように、処理液の液切れが発生するおそれがある。
On the other hand, if the closing speed of the second opening/closing
さらに、第2開閉部62の閉速度が適切であっても、エアオペレートバルブ62aに故障や異物混入等が生じた場合に、エアオペレートバルブ62aから処理液がリークして、図4の左図に示すように、処理液の液漏れが発生するおそれがある。
Furthermore, even if the closing speed of the second opening/closing
そこで、第1の実施形態に係る基板処理システム1では、第2開閉部62に対して閉信号を出力した後の流量測定部81の測定結果に基づき、第2開閉部62の異常の有無を監視することとした。以下、かかる点について具体的に説明する。
Therefore, in the
まず、制御装置4の構成について図5を参照して説明する。図5は、制御装置4の構成の一例を示すブロック図である。なお、図5では、第1の実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素を機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。すなわち、図5に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。たとえば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
First, the configuration of the
さらに、制御装置4の各機能ブロックにて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサおよび当該プロセッサにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得るものである。
Further, each processing function performed by each functional block of the
図5に示すように、制御装置4は、制御部18と記憶部19とを備える(図1参照)。記憶部19は、たとえば、RAM、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。かかる記憶部19は、レシピ情報19aを記憶する。
As shown in FIG. 5, the
レシピ情報19aは、基板処理の内容を示す情報である。具体的には、基板処理中において処理ユニット16に対して実行させる各処理の内容が予め処理シーケンス順に登録された情報である。
The recipe information 19a is information indicating the content of substrate processing. Specifically, it is information in which the contents of each process to be executed by the
制御部18は、たとえばCPUであり、記憶部19に記憶された図示しないプログラムを読み出して実行することにより、たとえば図5に示す各機能ブロック18a~18cとして機能する。なお、上記プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、例えばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
The
つづいて、かかる各機能ブロック18a~18cについて説明する。制御部18は、基板処理実行部18aと、監視部18bと、異常対応処理部18cとを備える。
Next, each functional block 18a to 18c will be described. The
制御部18は、基板処理実行部18aとして機能する場合、記憶部19に記憶されたレシピ情報19aに従って処理ユニット16を制御して一連の基板処理を実行させる。たとえば、制御部18は、ウェハWに対して薬液を供給する薬液処理、ウェハWに対してリンス液を供給するリンス処理およびウェハWの回転数を増加させてウェハWを乾燥させる乾燥処理を含む一連の基板処理を実行させる。
When functioning as the substrate processing execution unit 18a, the
制御部18は、レシピ情報19aに従ったタイミングで、処理流体供給部40の第1~第3開閉部61~63に対して開信号および閉信号を出力することにより、基板処理の内容に応じた処理液をノズル41から吐出させる。このとき、供給流路42を流れる処理液の流量は流量測定部81によって測定され、測定結果は制御部18へ出力される。
The
制御部18は、監視部18bとして機能する場合、流量測定部81の測定結果に基づいて「第1監視処理」および「第2監視処理」を実行する。「第1監視処理」は、第2開閉部62のスピードコントローラ62cの調整が正常か否かを監視する処理である。また、「第2監視処理」は、処理液の液垂れの発生の有無を監視する処理である。
When functioning as the monitoring unit 18 b , the
ここで、第1監視処理および第2監視処理の内容について図6を参照して説明する。図6は、第1監視処理および第2監視処理の実行タイミングを説明するための図である。 Here, the contents of the first monitoring process and the second monitoring process will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining execution timings of the first monitoring process and the second monitoring process.
図6に示すように、制御部18は、まず、ウェハWに対する一連の基板処理を開始するタイミングで、第1開閉部61に対して開信号を出力する(時間t1)。これにより、第1開閉部61が開くが、第2開閉部62が閉状態であるため、時間t1においてはノズル41からの処理液の吐出は開始されない。
As shown in FIG. 6, the
つづいて、制御部18は、第2開閉部62に対して開信号を出力する(時間t2)。これにより、第2開閉部62が予め設定された設定開速度で開いていき、供給流路42を流れる処理液の流量が0から目標流量に向けて徐々に増加していく。
Subsequently, the
つづいて、制御部18は、第2開閉部62に対して閉信号を出力する(時間t3)。これにより、第2開閉部62が予め設定された閉速度で閉じていき、供給流路42を流れる処理液の流量が0に向けて徐々に減少していく。
Subsequently, the
第1監視処理は、第2開閉部62に対して閉信号が出力された時点からの第1期間T1において実行される。第1期間T1の長さは、閉信号が出力されてから第2開閉部62が完全に閉じて流量が0になるまでの予想時間を超える長さに設定される。たとえば、第1期間T1の長さは、2秒間に設定される。
The first monitoring process is executed in the first period T1 from the point in time when the close signal is output to the second opening/
第1監視処理において、制御部18は、閉信号の出力後に流量測定部81によって測定された流量の積算量に基づき、第2開閉部62の動作異常の有無を監視する。
In the first monitoring process, the
すなわち、制御部18は、第1期間T1の経過後、第1期間T1における流量測定部81の測定結果を積算し、積算量が予め決められた正常範囲に含まれるか否かを判定する。そして、積算量が正常範囲から外れている場合に、スピードコントローラ62cの動作異常を検知する。
That is, after the first period T1 has elapsed, the
具体的には、制御部18は、積算量が正常範囲を超えた場合には、処理液の液垂れを検知する。また、制御部18は、積算量が正常範囲を下回った場合には、供給流路42内における処理液の液切れを検知する。
Specifically, the
第1監視処理において、「処理液の液垂れを検知する」とは、処理液の液垂れが発生したことまたは処理液の液垂れが発生する可能性があることを検知することを意味する。また、「処理液の液切れを検知する」とは、処理液の液切れが発生したことまたは処理液の液切れが発生する可能性があることを検知することを意味する。 In the first monitoring process, "detecting the dripping of the processing liquid" means detecting that the dripping of the processing liquid has occurred or that the dripping of the processing liquid may occur. Further, "to detect the lack of the treatment liquid" means to detect the occurrence of the lack of the treatment liquid or the possibility of the occurrence of the lack of the treatment liquid.
なお、制御部18は、積算量の正常範囲からの逸脱量に応じて、液垂れまたは液切れが発生する可能性がある状態であるのか、あるいは、液垂れまたは液切れが実際に発生している状態なのかを判別するようにしてもよい。たとえば、制御部18は、積算量の正常範囲からの逸脱量が閾値を超えていない場合に、液垂れまたは液切れが発生する可能性があることを検知し、閾値を超えている場合に、液垂れまたは液切れが実際に発生していることを検知する。
Note that the
ここでは、制御部18が流量測定部81によって測定された流量を積算することとしたが、流量の積算処理は、流量測定部81が行ってもよい。この場合、制御部18は、流量測定部81から積算量の情報を取得すればよい。
Here, the
つづいて、制御部18は、第1期間T1が経過した後、第2監視処理を開始する(時間t4)。
Subsequently, the
第2監視処理において、制御部18は、流量測定部81によって測定された流量に基づき、第1開閉部61または第2開閉部62の動作異常の有無を監視する。
In the second monitoring process, the
ここで、たとえば第1開閉部61または第2開閉部62に微小な異物が混入した場合、第1開閉部61または第2開閉部62からリークする処理液の量はごく少量となる。このような場合に、単に流量測定部81の測定結果を監視したのでは、流量の変化が、第1開閉部61または第2開閉部62からのリークによるものなのか、あるいは、ノイズによるものなのかを判別することが困難である。
Here, for example, if a minute foreign substance enters the first opening/closing
そこで、制御部18は、流量測定部81によって測定された流量を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform;FFT)した値に基づいて第1開閉部61または第2開閉部62の動作異常の有無を監視することとした。
Therefore, the
かかる点について図7Aおよび図7Bを参照して説明する。図7Aは、処理液の液垂れが発生していない場合における流量測定部81の測定結果の実データおよびFFT後のデータを示す図である。また、図7Bは、処理液の液垂れが発生した場合における流量測定部81の測定結果の実データおよびFFT後のデータを示す図である。
This point will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A is a diagram showing actual data and post-FFT data of the measurement result of the flow
図7Aの上図に示すように、処理液の液垂れが発生していない場合、すなわち、処理液が供給流路42内においてほとんど静止した状態であっても、流量測定部81の測定結果には流量の変化が見られる。この流量の変化は、流量測定部81の測定結果に含まれるノイズに起因するものである。
As shown in the upper diagram of FIG. 7A, when the treatment liquid does not drip, that is, even when the treatment liquid is almost stationary in the
また、図7Bの上図に示すように、液垂れが発生すると、流量測定部81の測定結果には、液垂れが発生していない場合と比べて大きな流量の変化が見られる。しかしながら、測定結果にはノイズも含まれるため、液垂れの発生を精度良く検知することが困難である。
Further, as shown in the upper diagram of FIG. 7B, when liquid dripping occurs, the measurement result of the flow
一方、図7Aおよび図7Bの下図に示すFFT後のデータを見ると、液垂れが発生した場合には、液垂れが発生しない場合と比べて振幅の最大値が大幅に変化することがわかる(図7BのH参照)。たとえば、図7Aおよび図7Bに示す例では、液垂れが発生した場合におけるFFT後のデータの振幅の最大値は、液垂れが発生しない場合と比較して10倍程度大きくなっている。 On the other hand, looking at the data after FFT shown in the lower diagrams of FIGS. 7A and 7B, it can be seen that the maximum value of amplitude changes significantly when liquid dripping occurs compared to when liquid dripping does not occur ( See H in FIG. 7B). For example, in the examples shown in FIGS. 7A and 7B, the maximum value of the amplitude of the data after FFT when dripping occurs is about 10 times larger than when dripping does not occur.
そこで、制御部18は、流量測定部81の測定結果を高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換後の値(最大値)を予め決められた閾値と比較して、閾値を超えた場合に、液垂れの発生を検知する。
Therefore, the
このように、流量測定部81の測定結果を高速フーリエ変換することで、液垂れが発生した場合の流量の変化点を捉えることができ、液垂れの発生を精度良く検知することができる。
By subjecting the measurement result of the flow
なお、ここでは、高速フーリエ変換を行うこととしたが、通常のフーリエ変換(Fourier Transform;FT)を行ってもよい。 Note that although the fast Fourier transform is performed here, a normal Fourier transform (FT) may be performed.
図6に示すように、第2監視処理は、第1監視処理の終了後すなわち第1期間T1の経過後に実行される。第1期間T1は、供給流路42内の処理液の流量が徐々に減少していく期間、すなわち、流量が変化する期間を含んでいる。このため、かかる第1期間T1を除いた第2期間T2を第2監視処理による監視期間とすることで、第2開閉部62による流量の変化を液垂れによる流量の変化と誤検知してしまうことを防止することができる。
As shown in FIG. 6, the second monitoring process is executed after the first monitoring process ends, that is, after the first period T1 has elapsed. The first period T1 includes a period during which the flow rate of the processing liquid in the
また、第2期間T2は、第1期間T1が経過し、さらに予め決められた時間が経過した後の期間に設定される。このように設定することで、第2開閉部62による流量の変化を液垂れによる流量の変化と誤検知してしまうことをより確実に防止することができる。
Also, the second period T2 is set to a period after the first period T1 has passed and a predetermined time has passed. By setting in this way, it is possible to more reliably prevent erroneous detection of a change in the flow rate by the second opening/closing
第2監視処理は、次のウェハWに対する基板処理が開始されて第2開閉部62に再び開信号が出力されるまで継続される。言い換えれば、第2期間T2は、第1期間T1が経過し、さらに予め決められた時間が経過した後の時点(時間t4)から、第2開閉部62に対して再度開信号が出力される時点(時間t7)までの期間に設定される。
The second monitoring process is continued until the substrate process for the next wafer W is started and the open signal is output to the second opening/closing
ところで、液垂れの原因としては、第1開閉部61またはエアオペレートバルブ62aからの処理液のリークが考えられる。制御部18は、第2監視処理において、液垂れが発生したことを検知した場合に、さらに、液垂れの原因である処理液のリークが、第1開閉部61およびエアオペレートバルブ62aのどちらで発生しているかを特定してもよい。
By the way, the cause of the liquid dripping is considered to be the leakage of the processing liquid from the first opening/closing
たとえば、時間t4から時間t5までの期間において、第1開閉部61は開いており、エアオペレートバルブ62aは閉じている。したがって、この期間において、液漏れが検知された場合、制御部18は、エアオペレートバルブ62aからの処理液のリークの発生を検知することができる。
For example, during the period from time t4 to time t5, the first opening/closing
一方、時間t5から時間t6までの期間において、第1開閉部61およびエアオペレートバルブ62aの両方が閉じている。したがって、時間t4から時間t5までの期間において液漏れが検知されず、時間t5から時間t6までの期間において液漏れが検知された場合、制御部18は、第1開閉部61からの処理液のリークの発生を検知することができる。
On the other hand, during the period from time t5 to time t6, both the first opening/closing
図5に戻り、異常対応処理部18cについて説明する。制御部18は、第1監視処理または第2監視処理において異常を検知した場合に、異常対応処理部18cとして機能し、所定の異常対応処理を実行する。
Returning to FIG. 5, the abnormality
たとえば、制御部18は、たとえば表示部や音声出力部等の出力装置200に対して警告画面や警告音等の警告情報を出力させる。これにより、作業者に異常が発生したことを認識させることができる。なお、制御部18は、第1監視処理または第2監視処理において検知した異常の内容に応じて出力装置200に出力させる警告情報の内容を変更してもよい。
For example, the
また、制御部18は、現在実行中の基板処理を中断する。これにより、たとえば次の基板処理等において処理液の液漏れが発生し、漏れ出た処理液がウェハWに付着することによって製品不良が生じることを防止することができる。
In addition, the
次に、上述した第1監視処理および第2監視処理の手順について図8および図9を参照して説明する。図8は、第1監視処理の手順を示すフローチャートであり、図9は、第2監視処理の手順を示すフローチャートである。 Next, procedures of the first monitoring process and the second monitoring process described above will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 is a flow chart showing the procedure of the first monitoring process, and FIG. 9 is a flow chart showing the procedure of the second monitoring process.
まず、図8を参照して第1監視処理の手順について説明する。図8に示すように、制御部18は、第1期間T1(図6参照)が開始されると、流量測定部81の測定結果を取得し(ステップS101)、取得した測定結果を記憶部19に記憶する。つづいて、制御部18は、第1期間T1が終了したか否かを判定し(ステップS102)、第1期間T1が終了していない場合には(ステップS102,No)、第1期間T1が終了するまでステップS101の処理を繰り返す。一方、第1期間T1が終了すると(ステップS102,Yes)、制御部18は、ステップS101において取得した測定結果を積算する(ステップS103)。
First, the procedure of the first monitoring process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, when the first period T1 (see FIG. 6) is started, the
つづいて、制御部18は、測定結果の積算量が正常範囲の上限値を超えたか否かを判定する(ステップS104)。この処理において、積算量が正常範囲の上限値を超えたと判定した場合(ステップS104,Yes)、制御部18は、液垂れを検知して(ステップS105)、異常対応処理を実行する(ステップS106)。たとえば、制御部18は、基板処理を中断し、出力装置200に対して警告情報を出力する。
Subsequently, the
一方、ステップS104において、積算量が正常範囲の上限値を超えていない場合(ステップS104,No)、制御部18は、積算量が正常範囲の下限値を下回ったか否かを判定する(ステップS107)。この処理において、積算量が正常範囲の下限値を下回ったと判定した場合(ステップS107,Yes)、制御部18は、液切れを検知して(ステップS108)、異常対応処理を実行する(ステップS109)。たとえば、制御部18は、基板処理を中断し、出力装置200に対して警告情報を出力する。
On the other hand, if the integrated amount does not exceed the upper limit of the normal range in step S104 (step S104, No), the
ステップS107において、積算量が正常範囲の下限値を下回っていない場合(ステップS107,No)、処理流体供給部40における異常なしとの正常判定を行う(ステップS110)。ステップS106、ステップS109またはステップS110の処理を終えると、制御部18は、第1監視処理を終える。
In step S107, if the integrated amount is not below the lower limit of the normal range (step S107, No), it is determined that there is no abnormality in the processing fluid supply unit 40 (step S110). After finishing the process of step S106, step S109 or step S110, the
つづいて、図9を参照して第2監視処理の手順について説明する。図9に示すように、制御部18は、第2期間T2(図6参照)が開始されると、流量測定部81の測定結果を取得し(ステップS201)、取得した測定結果に対して高速フーリエ変換を行う(ステップS202)。
Next, the procedure of the second monitoring process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, when the second period T2 (see FIG. 6) starts, the
つづいて、制御部18は、高速フーリエ変換後の値が予め決められた閾値を超えたか否かを判定する(ステップS203)。この処理において、高速フーリエ変換後の値が予め決められた閾値を超えたと判定した場合(ステップS203,Yes)、制御部18は、液垂れを検知して(ステップS204)、異常対応処理を実行する(ステップS205)。たとえば、制御部18は、基板処理を中断し、出力装置200に対して警告情報を出力する。
Subsequently, the
ステップS203において高速フーリエ変換後の値が閾値を超えていない場合(ステップS203,No)、制御部18は、第2期間T2が終了したか否かを判定する(ステップS206)。そして、第2期間T2が終了していない場合(ステップS206,No)、制御部18は、処理をステップS201へ戻し、ステップS201~S203およびステップS206の処理を繰り返す。
When the value after the fast Fourier transform does not exceed the threshold in step S203 (step S203, No), the
一方、ステップS206において、第2期間T2が終了したと判定した場合(ステップS206,Yes)、制御部18は、処理流体供給部40における異常なしとの正常判定を行う(ステップS207)。ステップS205またはステップS207の処理を終えると、制御部18は、第2監視処理を終える。
On the other hand, if it is determined in step S206 that the second period T2 has ended (step S206, Yes), the
上述してきたように、第1の実施形態に係る基板処理システム1(処理装置の一例)は、チャンバ20と、ノズル41と、流量測定部81と、第2開閉部62(流路開閉部の一例)と、制御部18とを備える。チャンバ20は、ウェハW(被処理体の一例)を収容する。ノズル41は、チャンバ20内に設けられ、ウェハWへ向けて処理液を供給する。流量測定部81は、ノズル41に供給される処理液の流量を測定する。第2開閉部62は、ノズル41への処理液の供給流路42の開閉を行う。制御部18は、第2開閉部62に対し、供給流路42を閉じる閉動作を行わせる閉信号を出力する。また、制御部18は、閉信号の出力後に流量測定部81によって測定された流量の積算量に基づき、第2開閉部62の動作異常を検知する。
As described above, the substrate processing system 1 (an example of the processing apparatus) according to the first embodiment includes the
したがって、第1の実施形態に係る基板処理システム1によれば、第2開閉部62の異常を検知することができる。
Therefore, according to the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る処理流体供給部の構成について図10を参照して説明する。図10は、第2の実施形態に係る処理流体供給部の構成の一例を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, the configuration of the processing fluid supply unit according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a processing fluid supply section according to the second embodiment. In the following description, the same reference numerals as those already described are given to the same parts as those already described, and overlapping descriptions will be omitted.
図10に示すように、第2の実施形態に係る処理流体供給部40Aは、圧力測定部82をさらに備える。圧力測定部82は、第2開閉部62よりも下流側における供給流路42の上昇部分42aに分岐路44を介して設けられ、上昇部分42aにおける処理液の水頭圧を測定する。圧力測定部82の測定結果は、制御装置4へ出力される。
As shown in FIG. 10 , the processing
制御装置4の制御部18は、監視部18bとして機能する場合、上述した第2期間T2(図6参照)において、圧力測定部82によって測定された水頭圧の変化量に基づき、第1~第3開閉部63の動作異常を検知する。
When functioning as the monitoring unit 18b, the
第1開閉部61または第2開閉部62にリークが発生した場合、上昇部分42aに処理液が流入するため、処理液の液面位置が上昇し(図10のS01参照)、処理液の水頭圧が増加する。制御部18は、かかる水頭圧の増加に基づいて第1開閉部61または第2開閉部62の動作異常を検知することができる。具体的には、制御部18は、第2期間T2における水頭圧の増加量が閾値を超えた場合に、第1開閉部61または第2開閉部62からの処理液のリークを検知する。
When a leak occurs in the first opening/closing
一方、第3開閉部63にリークが発生した場合、上昇部分42a内の処理液がドレイン流路43から流出するため、処理液の液面位置が下降し(図10のS02参照)、処理液の水頭圧が低下する。制御部18は、かかる水頭圧の減少に基づいて第3開閉部63の動作異常を検知することができる。具体的には、制御部18は、第2期間T2における水頭圧の減少量が閾値を超えた場合に、第3開閉部63からの処理液のリークを検知する。
On the other hand, when a leak occurs in the third opening/closing
このように、第2の実施形態に係る基板処理システム1は、圧力測定部82を備える。圧力測定部82は、第2開閉部62よりも下流側の供給流路42のうち処理液を上昇させる上昇部分42aに設けられ、上昇部分42aにおける処理液の水頭圧を測定する。そして、制御部18は、第2開閉部62への閉信号の出力後に圧力測定部82によって測定された水頭圧の変化量に基づき、第1~第3開閉部61~63の動作異常を検知する。
As described above, the
水頭圧の変化に基づく異常検知は、リークした処理液の蓄積量によって異常の有無を検知するものである。したがって、上述した第2監視処理では検知することが困難なより微小なリークの発生を検知することができる。 Abnormality detection based on a change in water head pressure detects the presence or absence of an abnormality based on the accumulated amount of leaked treatment liquid. Therefore, it is possible to detect the occurrence of minute leaks that are difficult to detect in the second monitoring process described above.
なお、図10では、鉛直方向に沿って延在する上昇部分42aに処理液の液面が位置するようにサックバック処理が行われる場合の例を示したが、サックバック処理後の液面位置は図10に示す位置に限らない。図11Aおよび図11Bは、サックバック処理後の液面位置の変形例を示す図である。
Note that FIG. 10 shows an example in which the suck-back process is performed so that the liquid surface of the processing liquid is positioned at the rising
たとえば、図11Aに示すように、供給流路42には、上昇部分42aよりも下流側に水平部分42bが設けられ、上昇部分42aと水平部分42bとの間には湾曲部分42cが設けられる。
For example, as shown in FIG. 11A, the
湾曲部分42cにおいても処理液の高さ位置が変化しうる。このため、制御部18は、湾曲部分42cに処理液の液面が位置するようにサックバック処理を行ってもよい。
The height position of the treatment liquid can also change in the
また、図11Bに示すように、下流側に向かって上昇するスロープ部分42dを水平部分42bに設け、かかるスロープ部分42dに処理液の液面が位置するようにサックバック処理を行ってもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 11B, a
このように、上昇部分42aよりも下流側の上昇部分(湾曲部分42cまたはスロープ部分42d)にサックバック処理後の液面位置を設定することで、処理液の液面からノズル41の吐出口までの距離を短くすることができる。したがって、たとえば第2開閉部62に開信号を出力してから、ノズル41から処理液が吐出されるまでのタイムラグを短くすることができる。また、ノズル41の吐出口から供給流路42の内部に処理液の雰囲気が進入することを抑制することができる。
In this way, by setting the liquid surface position after the suckback process to the ascending portion (the
(第3の実施形態)
第1の実施形態において説明したFFTを用いて第1開閉部61または第2開閉部62の動作異常の有無を監視した場合、リークの誤検知が発生することがある。この点について図12Aおよび図12Bを参照して説明する。
(Third embodiment)
When the FFT described in the first embodiment is used to monitor whether there is an operational abnormality in the first opening/closing
図12Aは、実際にリークが生じた場合における流量の時間変化を表す図である。図12Aに示すように、実際にリークが生じた場合、急激な流量変化が生じることがわかる(図12AのI部参照)。 FIG. 12A is a diagram showing temporal changes in flow rate when leakage actually occurs. As shown in FIG. 12A, when a leak actually occurs, it can be seen that a rapid flow rate change occurs (see part I in FIG. 12A).
一方、図12Bは、リークの誤検知が発生した場合における流量の時間変化を表す図である。図12Bに示すように、リークが発生していない場合、急激な流量変化は生じない。しかしながら、このデータをFFTした場合、図7Bの下図に示すような、低周波数領域にピークが現れる分布が得られることがあり、ステップS203において振幅が閾値を超えてしまうと、リークが誤検知されるおそれがある。 On the other hand, FIG. 12B is a diagram showing changes in the flow rate over time when an erroneous leak detection occurs. As shown in FIG. 12B, when there is no leak, there is no abrupt change in flow rate. However, when this data is subjected to FFT, a distribution with peaks appearing in the low frequency region may be obtained as shown in the lower diagram of FIG. 7B. There is a risk that
そこで、第3の実施形態では、この様なリークの誤検知を防止するため、以下のような判定処理を行う。 Therefore, in the third embodiment, the following determination processing is performed in order to prevent such erroneous detection of leakage.
図13は、第3の実施形態における第2監視処理の手順を示すフローチャートを示す図である。なお、図13に示すステップS201~S207の処理は、図9に示すステップS201~S207と同様の処理であるため、ここでの説明は省略する。 FIG. 13 is a diagram showing a flowchart showing the procedure of the second monitoring process in the third embodiment. Note that the processing of steps S201 to S207 shown in FIG. 13 is the same as the processing of steps S201 to S207 shown in FIG. 9, and thus description thereof will be omitted here.
第3の実施形態では、ステップS203においてFFT後の値が予め決められた閾値を超えたと判断した場合に(ステップS203,Yes)、比較波形の形状生成処理を行う(ステップS301)。 In the third embodiment, when it is determined in step S203 that the value after FFT exceeds a predetermined threshold value (step S203, Yes), shape generation processing of a comparison waveform is performed (step S301).
具体的には、FFTの実行前の測定結果(たとえば、図7Aおよび図7Bの上図に示すデータ)に対して平均化処理を行う。たとえば、1つのサンプリングの時間の値に関して、その前後の12点(計25点)の平均値をその時間における平均値とする。この様な演算を行った後のグラフを図14Aおよび図14Bの上図に示す。なお、図14Aは、図12Aのデータに対して平均化処理を行った後のグラフであり、図14Bは、図12Bのデータに対して平均化処理を行った後のグラフである。 Specifically, an averaging process is performed on the measurement results before execution of the FFT (for example, the data shown in the upper diagrams of FIGS. 7A and 7B). For example, regarding the value of one sampling time, the average value of 12 points before and after that time (total of 25 points) is taken as the average value at that time. Graphs after such calculations are shown in the upper diagrams of FIGS. 14A and 14B. 14A is a graph after averaging the data in FIG. 12A, and FIG. 14B is a graph after averaging the data in FIG. 12B.
なお、図14Aおよび図14Bの上図では、得られた平均値に対してスケール変換まで行っている。つまり、平均値の最大値を1000、最小値を-1000として、全ての平均値がその間の値を取るように変換を行っている。 Note that in the upper diagrams of FIGS. 14A and 14B, scale conversion is performed on the obtained average values. That is, the maximum value of the average value is 1000 and the minimum value is -1000, and conversion is performed so that all average values take values between them.
次に、生成した形状とリーク波形との比較処理を行う(ステップS302)。 Next, comparison processing is performed between the generated shape and the leak waveform (step S302).
リーク波形は、予め記憶されている理想のリーク計測結果を示すパターンの波形であり、図14Aおよび図14Bの下図に示すように、最低値-1000、最大値1000の値を持ち、瞬間的に-1000から1000へと変化する。この変化する時間(サンプリング数)は、実際の装置を用いて実験的に求めれば良い。 The leak waveform is a waveform of a pattern indicating an ideal leak measurement result stored in advance. As shown in the lower diagrams of FIGS. It changes from -1000 to 1000. This changing time (sampling number) may be obtained experimentally using an actual device.
第3の実施形態では、図14Aおよび図14Bの下図に示すように、生成した形状が500の値を超えたタイミングにこの波形の変化点の時刻を合わせ込み、全ての区間に関して生成した形状とリーク波形との積算値を取る。図15Aに示すように、実際にリークが生じた場合の波形では、積算値の大部分が区間全体にかけて0.5~1.0の間の値を取り、リーク波形との一致度が高いことがわかる。一方、図15Bに示すように、リークが生じていない、すなわちFFT演算のみでは誤検出となる場合の波形では、積算値が区間全体にかけて大きく変動し、リーク波形との一致度が低いことがわかる。 In the third embodiment, as shown in the lower diagrams of FIGS. 14A and 14B, the time of the change point of the waveform is adjusted to the timing when the generated shape exceeds the value of 500, and the generated shapes and Obtain the integrated value with the leak waveform. As shown in FIG. 15A, in the waveform when a leak actually occurs, most of the integrated values take values between 0.5 and 1.0 over the entire interval, and the degree of agreement with the leak waveform is high. I understand. On the other hand, as shown in FIG. 15B, in the waveform where no leak occurs, that is, in the case where only the FFT calculation results in an erroneous detection, the integrated value fluctuates greatly over the entire interval, indicating that the degree of agreement with the leak waveform is low. .
第3の実施形態では、全区間での積算値の平均値を算出し、算出した平均値が閾値(例えば0.5)よりも大きい場合には、リーク波形に近い形状を有していると判定し(ステップS302,Yes)、液垂れを検知する(ステップS204)。一方、算出した平均値が閾値よりも小さい場合には、リーク波形に近い形状を有してないと判定し(ステップS302,No)、処理流体供給部40における異常なしとの正常判定を行う(ステップS207)。 In the third embodiment, the average value of integrated values in all sections is calculated, and if the calculated average value is larger than a threshold value (for example, 0.5), it is determined that the leak waveform has a shape close to that of a leak waveform. Judgment is made (step S302, Yes), and liquid dripping is detected (step S204). On the other hand, if the calculated average value is smaller than the threshold value, it is determined that the shape does not resemble the leak waveform (step S302, No), and it is determined that there is no abnormality in the processing fluid supply unit 40 ( step S207).
以上説明したように、第3の実施形態では、FFT処理を用いた判定に加え、FFT前の測定流量の波形と所定のリーク波形とを比較した比較結果とFFT後の値の双方に基づき、第1開閉部61または第2開閉部62の液垂れを検知するようにした。この様に、FFTと波形比較の双方により検知処理を行うことにより、誤検知の少ない、信頼性の高い異常検知が可能となるという効果がある。
As described above, in the third embodiment, in addition to determination using FFT processing, based on both the comparison result of comparing the waveform of the measured flow rate before FFT and a predetermined leak waveform and the value after FFT, The dripping of the first opening/closing
(第4の実施形態)
図16は、第4の実施形態に係る自動調整処理の手順を示すフローチャートである。図16に示すように、制御部18は、第1期間T1(図6参照)における積算量が正常範囲内であるか否かを判定する(ステップS401)。そして、積算量が正常範囲から外れている場合(ステップS401,No)、制御部18は、次回の第1期間T1における積算量が正常範囲内となるように、スピードコントローラ62cを制御してエアオペレートバルブ62aの設定閉速度を調整してもよい(ステップS402)。積算量が正常範囲内である場合(ステップS401,Yes)、制御部18は、設定閉速度の調整を行うことなく自動調整処理を終える。
(Fourth embodiment)
FIG. 16 is a flow chart showing the procedure of automatic adjustment processing according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 16, the
スピードコントローラ62cは、たとえば、エア供給管62bの流路断面積を変更することによってエアオペレートバルブ62aに供給される空気の流量を調整するニードル弁と、このニードル弁を駆動させる駆動部とを有しており、エアオペレートバルブ62aの閉速度が予め設定された設定閉速度となるように上記ニードル弁の突出量が予め設定されている。制御部18は、積算量が正常範囲から外れている場合に、上記駆動部を制御してニードル弁の突出量を変更することにより、設定閉速度を変更する。
The
具体的には、記憶部19(図1参照)は、積算量の基準値からのずれ量と、スピードコントローラ62cの調整量とを関連付けた調整情報を記憶する。ここで、積算量の基準値からのずれ量は、正常範囲の中央値(上限値と下限値とを足して2で割った値、基準値の一例)と積算量との差を表す。たとえば、正常範囲の上限値が20mLであり、下限値が10mLである場合の中央値は15mLである。この場合において、積算量が25mLであるとき、積算量のずれ量は、+10mLである。また、積算量が5mLであるとき、積算量のずれ量は、-10mLである。
Specifically, the storage unit 19 (see FIG. 1) stores adjustment information that associates the deviation amount of the integrated amount from the reference value with the adjustment amount of the
また、スピードコントローラ62cの調整量とは、たとえば、積算量を正常範囲の中央値と一致させるために必要なニードル弁の駆動量である。たとえば、調整情報は、積算量のずれ量「+10mL」とニードル弁の駆動量「+1回転」とを関連付け、積算量のずれ量「-10mL」とニードル弁の駆動量「-1回転」とを関連付ける。なお、ずれ量の「+」は、積算量が中央値よりも大きいことを表し、ずれ量の「-」は、積算量が中央値よりも小さいことを表している。また、ニードル弁の駆動量の「+」、「-」は、ニードル弁の回転方向を表している。
Further, the adjustment amount of the
制御部18は、ステップS402において、まず、積算量のずれ量を算出する。つづいて、制御部18は、記憶部19に記憶されている調整情報を参照して、算出したずれ量に対応するスピードコントローラ62cの調整量すなわちニードル弁の駆動量を決定する。そして、制御部18は、決定した回転数分だけ、スピードコントローラ62cのニードル弁を回転させてニードル弁の突出量を変更する。これにより、エア供給管62bの流路断面積が変化し、これに伴い、エアオペレートバルブ62aに対する空気の供給速度(流速)が変化する。この結果、エアオペレートバルブ62aの弁の閉速度が変更される。すなわち、設定閉速度が変更される。
In step S402, the
たとえば、積算量のずれ量が「+10mL」であった場合、制御部18は、エア供給管62bの流路断面積が小さくなる方向にニードル弁を1回転させる。これにより、液垂れが防止される。また、積算量のずれ量が「-10mL」であった場合、制御部18は、エア供給管62bの流路断面積が大きくなる方向にニードル弁を1回転させる。これにより、液切れが防止される。
For example, when the deviation amount of the integrated amount is "+10 mL", the
このように、制御部18は、第2開閉部62に対する閉信号の出力後に流量測定部81によって測定された流量の積算量が正常範囲から外れた場合に、スピードコントローラ62cを制御して設定閉速度を変更してもよい。具体的には、制御部18は、調整情報に基づき駆動部を制御して、基準値とのずれ量に対応する駆動量でニードル弁を駆動させることにより、設定閉速度を変更してもよい。これにより、たとえば、作業者による手動調整を行うことなく、エアオペレートバルブ62aの閉速度を液垂れおよび液切れを生じさせない適切な閉速度に調整することができる。
In this manner, the
なお、ここでは、積算量のずれ量が、正常範囲の中央値を基準とした場合のずれ量であることとしたが、基準とする値は、正常範囲内の値であればよく、必ずしも中央値であることを要しない。 Here, the amount of deviation of the integrated amount is the amount of deviation when the median value of the normal range is used as the standard. Doesn't have to be a value.
また、制御部18は、自動調整処理において、必ずしも上述した調整情報を用いることを要しない。たとえば、制御部18は、積算量が正常範囲から外れていた場合に、積算量のずれ量に関わりなく、予め決められた一定の調整量でスピードコントローラ62cを調整してもよい。この場合、制御部18は、次の第1期間T1における積算量も正常範囲から外れていれば、再び、予め決められた一定の調整量でスピードコントローラ62cを調整する。この処理を繰り返すことで、積算量を正常範囲に収めることができる。
Also, the
(第5の実施形態)
上述した第4の実施形態では、エアオペレートバルブ62aの閉速度を予め設定された設定閉速度に調整する調整部の一例としてスピードコントローラ62cを挙げて説明したが、調整部は、スピードコントローラ62cに限定されない。たとえば、調整部は、電空レギュレータであってもよい。以下、調整部が電空レギュレータである場合の例について図17を参照して説明する。図17は、第5の実施形態に係る処理流体供給部の構成の一例を示す図である。
(Fifth embodiment)
In the above-described fourth embodiment, the
図17に示すように、第5の実施形態に係る処理流体供給部40Bは、第2開閉部62Bを備える。第2開閉部62Bは、エアオペレートバルブ62aと、エア供給管62bと、電空レギュレータ62dとを備える。
As shown in FIG. 17, the processing
電空レギュレータ62dは、エア供給管62bに設けられる。電空レギュレータ62dは、電気信号により空気圧を調整する機器であり、エアオペレートバルブ62aに対して供給される空気の圧力を制御部18から入力される電気信号に応じて調整する。制御部18は、電空レギュレータ62dを制御することにより、エアオペレートバルブ62aの閉速度が予め設定された設定閉速度となるように、エアオペレートバルブ62aに対する供給圧力を調整する。
The
制御部18は、第2開閉部62Bに対する閉信号の出力後に流量測定部81によって測定された流量の積算量が正常範囲から外れた場合、電空レギュレータ62dを制御して、エアオペレートバルブ62aに対する供給圧力を調整する。これにより、エアオペレートバルブ62aの設定閉速度が変更される。
When the integrated amount of the flow measured by the
たとえば、記憶部19は、積算量のずれ量と減圧速度の変化量とを関連付けた調整情報を記憶する。制御部18は、ステップS401において積算量が正常範囲から外れていると判定すると(ステップS401,No)、ステップS402において、まず、積算量のずれ量を算出する。つづいて、制御部18は、記憶部19に記憶されている調整情報を参照して、算出したずれ量に対応する電空レギュレータ62dの調整量すなわち供給圧力の変化量を決定する。そして、制御部18は、電空レギュレータ62dからエアオペレートバルブ62aに供給される空気の圧力が、元の供給圧力から上記決定した変化量だけ変化した速度で減少するように電空レギュレータ62dを制御する。
For example, the
このように、制御部18は、調整部が電空レギュレータ62dである場合には、電空レギュレータ62dを制御して、エアオペレートバルブ62aに対する供給圧力を変更することで、エアオペレートバルブ62aの設定閉速度を変更することが可能である。
Thus, when the adjustment unit is the
上述した実施形態では、被処理体がウェハWである例を挙げたが、被処理体に対し、処理流体を供給することによってこの被処理体を処理する処理装置全般に上述した実施形態を適用してもよい。 In the above-described embodiments, an example in which the object to be processed is the wafer W was given, but the above-described embodiments are applied to general processing apparatuses that process the object to be processed by supplying a processing fluid to the object to be processed. You may
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments so shown and described. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and equivalents thereof.
W ウェハ
1 基板処理システム
4 制御装置
16 処理ユニット
18 制御部
20 チャンバ
40 処理流体供給部
41 ノズル
61 第1開閉部
62 第2開閉部
62a エアオペレートバルブ
62b エア供給管
62c スピードコントローラ
63 第3開閉部
Claims (12)
前記チャンバ内に設けられ、前記被処理体へ向けて処理液を供給するノズルと、
前記ノズルに供給される前記処理液の流量を測定する流量測定部と、
前記ノズルへの前記処理液の供給流路の開閉を行う流路開閉部と、
前記流路開閉部に対し、前記供給流路を閉じる閉動作を行わせる閉信号を出力し、前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量に基づき、前記流路開閉部の動作異常を検知する制御部と
を備え、
前記流路開閉部は、
第1開閉部と、
前記第1開閉部よりも下流側に設けられ、前記第1開閉部よりも後に開かれ且つ前記第1開閉部よりも前に閉じられる第2開閉部と
を含み、
前記制御部は、
前記第2開閉部に対する前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量に基づき、前記第2開閉部の動作異常を検知すること
を特徴とする処理装置。 a chamber containing an object to be processed;
a nozzle provided in the chamber for supplying a processing liquid toward the object to be processed;
a flow rate measurement unit that measures the flow rate of the treatment liquid supplied to the nozzle;
a channel opening/closing unit that opens and closes a channel for supplying the processing liquid to the nozzle;
A close signal is output to the flow channel opening/closing unit to perform a closing operation to close the supply flow channel, and the flow channel is measured based on the integrated amount of the flow rate measured by the flow measurement unit after the close signal is output. Equipped with a control unit that detects abnormal operation of the opening and closing unit,
The flow path opening/closing part is
a first opening/closing part;
a second opening/closing part provided downstream of the first opening/closing part, opened after the first opening/closing part, and closed before the first opening/closing part;
The control unit
A processing device, wherein an operational abnormality of the second opening/closing section is detected based on the integrated amount of the flow rate measured by the flow rate measuring section after the closing signal is output to the second opening/closing section.
空気圧により弁体を開閉するエアオペレートバルブと、
前記エアオペレートバルブに供給される空気の流量を調整するスピードコントローラと
を含み、
前記制御部は、
前記第2開閉部に対する前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量が正常範囲から外れた場合に、前記スピードコントローラの動作異常を検知すること
を特徴とする請求項1に記載の処理装置。 The second opening/closing part is
an air operated valve that opens and closes the valve body by air pressure;
a speed controller that adjusts the flow rate of air supplied to the air operated valve;
The control unit
Detecting malfunction of the speed controller when the integrated amount of the flow rate measured by the flow rate measuring section after outputting the closing signal to the second opening/closing section is out of a normal range. 2. The processing apparatus according to 1 .
前記第2開閉部に対する前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量をフーリエ変換した値に基づき、前記第1開閉部または前記第2開閉部の動作異常を検知すること
を特徴とする請求項1または2に記載の処理装置。 The control unit
Abnormal operation of the first opening/closing unit or the second opening/closing unit is detected based on a value obtained by Fourier transforming the flow rate measured by the flow rate measurement unit after outputting the closing signal to the second opening/closing unit. 3. The processing apparatus according to claim 1 or 2 , wherein
前記第2開閉部に対する前記閉信号の出力後、前記第1開閉部に対する前記閉信号の出力前に前記流量測定部によって測定された前記流量をフーリエ変換した値が閾値を超えた場合に、前記第2開閉部の動作異常を検知し、前記第1開閉部に対する前記閉信号の出力後、前記第1開閉部に対する開信号の出力前に前記流量測定部によって測定された前記流量をフーリエ変換した値が閾値を超えた場合に、前記第1開閉部の動作異常を検知すること
を特徴とする請求項3に記載の処理装置。 The control unit
After outputting the closing signal to the second switching section and before outputting the closing signal to the first switching section, when a value obtained by Fourier transforming the flow rate measured by the flow measurement section exceeds a threshold value, the Fourier transform of the flow rate measured by the flow rate measurement unit after detecting an operation abnormality of the second opening/closing part and before outputting the open signal to the first opening/closing part after outputting the closing signal to the first opening/closing part 4. The processing apparatus according to claim 3 , wherein an operational abnormality of said first opening/closing unit is detected when the value exceeds a threshold.
前記第2開閉部に対して前記閉信号を出力した時点からの第1期間において、前記流量の積算量に基づき、前記第2開閉部の動作異常の有無を監視し、前記第1期間経過後の第2期間において、前記流量をフーリエ変換した値に基づき、前記第1開閉部または前記第2開閉部の動作異常の有無を監視すること
を特徴とする請求項4に記載の処理装置。 The control unit
During a first period from the time when the closing signal is output to the second opening/closing part, based on the integrated amount of the flow rate, the presence or absence of malfunction of the second opening/closing part is monitored, and after the first period has elapsed 5. The processing apparatus according to claim 4 , wherein during the second period of , whether or not there is an operational abnormality in the first opening/closing unit or the second opening/closing unit is monitored based on a value obtained by Fourier transforming the flow rate.
前記第1期間が経過し、さらに予め決められた時間が経過した後の期間であること
を特徴とする請求項5に記載の処理装置。 The second period is
6. The processing apparatus according to claim 5 , wherein the period is after the first period has elapsed and a predetermined period of time has elapsed.
前記フーリエ変換する前における前記流量測定部によって測定された前記流量の波形を所定の動作異常時の流量波形と比較し、前記フーリエ変換した値および前記波形の比較結果の双方に基づき、前記第1開閉部または前記第2開閉部の動作異常を検知すること
を特徴とする請求項3~6のいずれか一つに記載の処理装置。 The control unit
The waveform of the flow rate measured by the flow rate measuring unit before the Fourier transform is compared with the flow rate waveform at the time of a predetermined operation abnormality, and based on both the Fourier-transformed value and the waveform comparison result, the first The processing apparatus according to any one of claims 3 to 6 , wherein an operation abnormality of the opening/closing part or the second opening/closing part is detected.
前記チャンバ内に設けられ、前記被処理体へ向けて処理液を供給するノズルと、
前記ノズルに供給される前記処理液の流量を測定する流量測定部と、
前記ノズルへの前記処理液の供給流路の開閉を行う流路開閉部と、
前記流路開閉部に対し、前記供給流路を閉じる閉動作を行わせる閉信号を出力し、前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量に基づき、前記流路開閉部の動作異常を検知する制御部と、
前記流路開閉部よりも下流側の前記供給流路のうち前記処理液を上昇させる上昇部分に設けられ、前記処理液の水頭圧を測定する圧力測定部と
を備え、
前記制御部は、
前記閉信号の出力後に前記圧力測定部によって測定された前記水頭圧の変化量に基づき、前記流路開閉部の動作異常を検知すること
を特徴とする処理装置。 a chamber containing an object to be processed;
a nozzle provided in the chamber for supplying a processing liquid toward the object to be processed;
a flow rate measurement unit that measures the flow rate of the treatment liquid supplied to the nozzle;
a channel opening/closing unit that opens and closes a channel for supplying the processing liquid to the nozzle;
A close signal is output to the flow channel opening/closing unit to perform a closing operation to close the supply flow channel, and the flow channel is measured based on the integrated amount of the flow rate measured by the flow measurement unit after the close signal is output. a control unit that detects an operational abnormality of the opening/closing unit;
a pressure measuring unit provided in an ascending portion of the supply channel downstream of the channel opening/closing unit where the treatment liquid is raised and measuring the hydraulic head pressure of the treatment liquid,
The control unit
A processing apparatus, wherein an operational abnormality of the channel opening/closing unit is detected based on the amount of change in the hydraulic head pressure measured by the pressure measuring unit after outputting the closing signal.
空気圧により弁体を開閉するエアオペレートバルブと、
前記エアオペレートバルブの閉速度を予め設定された設定閉速度に調整する調整部と
を含み、
前記制御部は、
前記第2開閉部に対する前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量が正常範囲から外れた場合に、前記調整部を制御して前記設定閉速度を変更すること
を特徴とする請求項1に記載の処理装置。 The second opening/closing part is
an air operated valve that opens and closes the valve body by air pressure;
an adjusting unit that adjusts the closing speed of the air operated valve to a preset set closing speed,
The control unit
controlling the adjustment unit to change the set closing speed when the integrated amount of the flow rate measured by the flow measurement unit after outputting the closing signal to the second opening/closing unit is out of the normal range. 2. A processing apparatus according to claim 1 .
前記エアオペレートバルブに供給される空気の流量を調整するニードル弁と、
前記ニードル弁を駆動する駆動部と
を含み、
前記積算量の前記正常範囲内における基準値からのずれ量と、前記ニードル弁の駆動量とを関連付けた調整情報を記憶する記憶部
を備え、
前記制御部は、
前記調整情報に基づき前記駆動部を制御して、前記ずれ量に対応する駆動量で前記ニードル弁を駆動させることにより、前記閉速度を変更すること
を特徴とする請求項9に記載の処理装置。 The adjustment unit
a needle valve for adjusting the flow rate of air supplied to the air operated valve;
a drive unit that drives the needle valve,
a storage unit that stores adjustment information that associates an amount of deviation of the integrated amount from a reference value within the normal range with a driving amount of the needle valve,
The control unit
10. The processing apparatus according to claim 9 , wherein the closing speed is changed by controlling the driving unit based on the adjustment information and driving the needle valve by a driving amount corresponding to the deviation amount. .
前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量に基づき、前記流路開閉部の動作異常を検知する工程と
を含み、
前記流路開閉部は、
第1開閉部と、
前記第1開閉部よりも下流側に設けられ、前記第1開閉部よりも後に開かれ且つ前記第1開閉部よりも前に閉じられる第2開閉部と
を含み、
前記検知する工程は、
前記第2開閉部に対する前記閉信号の出力後に前記流量測定部によって測定された前記流量の積算量に基づき、前記第2開閉部の動作異常を検知すること
を特徴とする異常検知方法。 a chamber containing an object to be processed, a nozzle provided in the chamber for supplying a processing liquid toward the object to be processed, a flow rate measuring unit for measuring the flow rate of the processing liquid supplied to the nozzle; A processing apparatus including a channel opening/closing unit for opening/closing a supply channel of the processing liquid to the nozzle is used, and a closing signal is output to the channel opening/closing unit to cause the channel opening/closing unit to perform a closing operation to close the supply channel. and
a step of detecting an operational abnormality of the channel opening/closing unit based on the integrated amount of the flow rate measured by the flow rate measuring unit after outputting the closing signal;
including
The flow path opening/closing part is
a first opening/closing part;
a second opening/closing part provided downstream of the first opening/closing part, opened after the first opening/closing part, and closed before the first opening/closing part;
including
The detecting step includes:
An abnormality detection method , comprising: detecting an operational abnormality of the second opening/closing section based on the integrated amount of the flow rate measured by the flow rate measuring section after outputting the closing signal to the second opening/closing section .
前記プログラムは、実行時に、請求項11に記載の異常検知方法が行われるように、コンピュータに前記処理装置を制御させること
を特徴とする記憶媒体。 A computer-readable storage medium storing a program that operates on a computer and controls a processing device,
A storage medium, wherein the program, when executed, causes a computer to control the processing device so that the anomaly detection method according to claim 11 is performed.
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