JP7238955B2 - 熱処置装置の状態監視装置、熱処理装置の管理方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
また特許文献2には、熱板に設けた複数の温度検出値の温度検出値を質量とみなし、温度の重心を求めることにより、熱板上のパーティクルによるウエハの乗り上げ、ウエハの反りなどによるウエハの中心の異常な浮きを検出する手法が記載されている。
前記複数種の物理量検出部により夫々検出された複数種の物理量検出値の各種の物理量検出値ごとに得られた時系列の検出値群が入力層に入力され、ニューラルネットワークにより、複数の異常モードの各々について発生している発生確率を求める状態推定部と、
前記状態推定部により推定された異常モードの発生確率に基づいて、取るべき対応処理を複数の対応処理の中から選択する選択部と、を備えたことを特徴とする。
少なくとも前記基板を載置板上に載置した後の時間帯において、運転条件として設定される複数種の物理量を夫々検出する工程と、
この工程にて検出された複数種の物理量検出値の各種の物理量検出値ごとに得られた時系列の検出値群が入力層に入力され、ニューラルネットワークにより、複数の異常モードの各々について発生している発生確率を求める工程と、
前記異常モードの発生確率に基づいて、取るべき対応処理を複数の対応処理の中から選択する工程と、を含むことを特徴とする。
前記コンピュータプログラムは、本発明である熱処理装置の管理方法を実行するようにステップ群が組まれたことを特徴とする。
熱処理部2は、処理容器の一部を構成する蓋部21と、蓋部21と共に処理容器を構成する基台部22とを備えている。基台部22は、ウエハWが配置される上部側の雰囲気と下部側の機構部分の配置領域とを区画する区画板13に設けられ、上面が開口する扁平な筒状体として構成されている。処理容器は、蓋部21を昇降させる開閉機構21aにより開閉可能に構成されている。
電力供給部34は、例えば交流電源部、スイッチング素子などを含み、電力指令値に対応するデューティー比により交流電圧の位相を制御するように構成されている。
更に熱板3には、表面に開口する複数の吸引孔36が設けられており、各吸引孔36には吸引路37が接続されている。各吸引路37は上流側で合流して吸引機構38に接続されている。各吸引路37にはバルブ(吸引バルブ)V1が接続され、各吸引路37が合流している合流路には、吸引圧を検出する圧力計である吸引圧検出部39が設けられている。吸引孔36は、ウエハWに反りがある場合に、ウエハWの下面を吸引することによりウエハWを平坦化するためのものであり、例えば熱板3の中心部に設けられ、更にウエハWの外周部に近い位置において周方向に複数設けられる。なお、図2においてギャップピン30及び吸引孔37のレイアウトは便宜上のものであり、実機の一例として示したものではない。またウエハWは、図示の便宜上ギャップピン30から離した状態で示している。
この実施形態においては、電力指令値をニューラルネットワーク5の入力値の一つとして取り扱っていることから、電力指令値は物理量検出値の一つであり、調節部332は、物理量検出部に相当する。電力指令値は、装置の運転条件として設定される物理量である温度の検出値に応じて変わってくことから、即ちヒータ31の発熱量に応じて変わってくることから、物理量検出値として取り扱うことができ、従って調節部332は、物理量検出部であると言える。
なお、電力検出部を設けてヒータ3の供給電力を検出し、その電力検出値を電力指令値に代えてニューラルネットワーク5の入力値の一つとして用いてもよい。また電力検出部は物理量検出部に相当し、電力検出値は物理量検出値に相当する。
警告としては、例えば異常モードの発生確率をオペレータが確認して処理を継続するか否かの判断を検討することを熱処理装置の操作画面に表示したり、あるいは警告音を発生したり、例えば警告灯を点灯するなどといった警告を挙げることができる。
隠れ層52のノードの数については、ニューラルネットワーク5に対して学習を行わせている段階で、例えば初めは少なくしたところ製作者の意図している結果が得られず、ノード数を増やして再学習を行わせ、意図している結果が得られたときに、そのノード数に決定される。
xj´=(xi-x[min])/(x[max]-x[min]) … (1)
但し、x[max]、x[min]は夫々x1~x10の最大値、最小値である。
xj´=(xi-x[ave])/σ … (2)
但し、x[ave]は、x1~x10の平均値、σは標準偏差である。
(1)及び(2)式の分母は時系列データの分布を表す指標であり、従って前処理は、時系列データの分布における各データの位置を示す指標、例えば0と1との間で表される指標を求める処理であるといえる。
入力層51及び隠れ層52の各ノードの上において、「1」を丸で囲んだ部位は、バイアスb1(1)、b1(2)を出力する部位である。
実際のニューラルネットワーク5においては、既述のように入力層51のノードの数は各物理量の検出値の時系列データの合計値に相当し、出力層53のノードの数は、事象モードの数に相当する。また隠れ層52のノードの数は、学習の段階で適切な数に設定される。
図8に記載している対応処理のレベルは、既述のように左側からレベル1、レベル2、レベル3、レベル4の順序で並んでおり、右に行くほど対応処理のレベルが高くなっている。これら4個のレベル1~4(4個の対応処理)は、レベルの数値の大きいものほど、各異常モードの発生確率が高い。また互に異なる異常モードの間で、同じレベルでありながら発生確率が異なっているのは、発生確率が小さく設定されている異常モードほど(例えば「処理停止」のレベルでは、「ウエハ反り」よりも「熱板割れ」の発生確率が小さい)、ウエハの処理に対して推定される異常の影響が大きいと言うことができる。
複数の異常モードの各々の発生確率に対応して複数の対応処理を選択できる条件が成立した場合には、当該複数の対応処理のうち最も高いレベル(数値の大きいレベル)の対応処理を選択する。
具体的な一例を挙げると、例えばウエハ反りの発生確率が40%、ウエハ乗り上げの発生確率が25%、VACソレノイド故障の発生確率が8%、熱板割れの発生確率が35%であったとする。この場合、ウエハ反りの発生確率から選択される対応処理は処理継続+警告(レベル2)であり、ウエハ乗り上げの発生確率から選択される対応処理も同じく処理継続+警告(レベル2)であり、VACソレノイド故障の発生確率から選択される対応処理は処理継続(レベル1)であり、熱板割れの発生確率から選択さえる対応処理は、処理停止(レベル4)である。このように複数の対応処理を選択できる条件が成立した場合には、レベルが高い対応処理である処理停止(レベル4)が選択される。
図8に示したテーブル及びこのテーブルを用いて対応処理を選択するソフトウェアは対応処理選択部42を構成する。
対応処理については、既述の例に限られるものではなく、例えば吸引圧検出部39などの物理量検出部そのものの動作の確認、ヒータ31に電力を供給する回路の点検などの処理であってもよい。
即ち、ウエハ反り、ウエハ乗り上げ、熱板割れ、VACバルブ故障が生じたときには、既述の時系列データの並び(入力層の入力値の並び)は、各異常モードに特有のものとなる。そして熱板割れ及び/またはVACバルブ故障が発生している状態の場合と、ウエハ反りあるいはウエハ乗り上げの状態に加わって、熱板割れ及び/またはVACバルブ故障が発生している状態の場合とでは、既述の時系列データの並びも異なってくる。
また複数の異常モードの各々の発生確率に対応して複数の対応処理を選択できる条件が成立した場合には、当該複数の対応処理のうち最も高いレベルの対応処理を選択するようにしているため、即ちいわば安全サイドの観点から対応処理を決定しているため、生産効率の低下を未然に抑えることができる。
また熱処理装置は、吸引孔36を備えていない構成、即ちバキュームチャックを備えていない構成であってもよく、この場合には、例えば温度検出値の時系列データと電力指令値(あるいは電力検出値)の時系列データとがニューラルネットワーク5の入力データとして使用される。
なお、上述の実施形態では熱板3が載置板を兼用しているが、本発明は、例えば石英からなる載置板の下方側に加熱ランプを配置し、加熱ランプから載置板を透過した赤外線によりウエハを加熱するタイプの熱処理装置であっても適用ができる。また熱処理の対象となる基板としては、ウエハに限らず液晶パネル用のガラス基板であってもよい。
12 ウエハ移載機構
2 熱処理部
21 蓋部
22 基台部
25 ガス供給路
26 排気路
27 排気圧検出部
29 流量検出部
3 熱板
30 突起部
31(31a~31c) ヒータ
32 電力制御回路
33 出力部
35(35a~35c) 温度センサー
36 吸引孔
37 吸引路
39 吸引圧検出部
4 状態監視部
41 状態推定部
42 対応処理選択部
5 ニューラルネットワーク
51 入力層
52 隠れ層
53 出力層
Claims (19)
- 処理容器内に配置されると共にその表面に基板と当該表面との接触を避けるための複数の突起部が設けられた載置板と、前記載置板を加熱して当該載置板上に載置された基板を加熱処理する加熱部と、運転条件として設定される複数種の物理量を夫々検出する複数種の物理量検出部と、を備えた熱処理装置の状態を監視する状態監視装置であって、
前記複数種の物理量検出部により夫々検出された複数種の物理量検出値の各種の物理量検出値ごとに得られた時系列の検出値群が入力層に入力され、ニューラルネットワークにより、複数の異常モードの各々について発生している発生確率を求める状態推定部と、
前記状態推定部により推定された異常モードの発生確率に基づいて、取るべき対応処理を複数の対応処理の中から選択する選択部と、を備えたことを特徴とする熱処理装置の状態監視装置。 - 前記熱処理装置は、
前記載置板に設けられ、前記加熱部を構成する抵抗発熱体と、
前記抵抗発熱体に電力を供給する電力供給部と、
前記載置板の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部の温度検出値と温度目標値との偏差に基づいて前記電力供給部に供給する電力の指令値を出力する、前記物理量検出部に相当する調節部と、を備え、
前記複数種の物理量検出値は、前記電力の指令値を含むことを特徴とする請求項1記載の熱処理装置の状態監視装置。 - 前記熱処理装置は、
前記載置板に設けられ、前記加熱部を構成する抵抗発熱体と、
前記抵抗発熱体に電力を供給する電力供給部と、
前記載置板の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部の温度検出値と温度目標値との偏差に基づいて前記電力供給部に供給する電力の指令値を出力する調節部と、
前記電力供給部から供給された電力を検出する、前記物理量検出部に相当する電力検出部と、
を備え、
前記複数種の物理量検出値は、前記電力検出部により検出された電力検出値を含むことを特徴とする請求項1記載の熱処理装置の状態監視装置。 - 前記熱処理装置は、
前記基板を載置板側に引き付けるために載置板の表面に吸引口が開口する吸引路をさらに備え、
前記複数種の物理量検出値は、前記吸引路の吸引圧の検出値を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。 - 前記異常モードは、基板が反っている状態を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 前記異常モードは、基板が異物に乗り上げていて正常に載置されていない状態を含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 前記異常モードは、前記載置板が損傷している状態を含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 前記選択部の選択の範囲である複数の対応処理の中には、熱処理を継続することが含まれることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 前記選択部の選択の範囲である複数の対応処理の中には、熱処理を継続しかつ異常を警告することが含まれることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 前記選択部の選択の範囲である複数の対応処理の中には、熱処理を継続しかつ異常を警告すると共に基板にマーキングを行うことが含まれることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 前記選択部の選択の範囲である複数の対応処理の中には、熱処理を停止することが含まれることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の熱処理装置の状態監視装置。
- 処理容器内に配置されると共にその表面に基板と当該表面との接触を避けるための複数の突起部が設けられ、加熱部により加熱される載置板を備え、前記載置板上に基板を載置して当該基板を加熱処理する熱処理装置を管理する方法において、
少なくとも前記基板を載置板上に載置した後の時間帯において、運転条件として設定される複数種の物理量を夫々検出する工程と、
この工程にて検出された複数種の物理量検出値の各種の物理量検出値ごとに得られた時系列の検出値群が入力層に入力され、ニューラルネットワークにより、複数の異常モードの各々について発生している発生確率を求める工程と、
前記異常モードの発生確率に基づいて、取るべき対応処理を複数の対応処理の中から選択する工程と、を含むことを特徴とする熱処理装置の管理方法。 - 前記載置板の温度を温度検出部により検出する工程と、
前記温度検出部の温度検出値と温度目標値との偏差に基づいて、調節部から電力供給部に電力の指令値を出力する工程と、
前記電力の指令値に基づいて前記電力供給部から、前記載置板に設けられた前記加熱部を構成する抵抗発熱体に電力を供給する工程と、を備え、
前記複数種の物理量検出値は、前記電力の指令値を含むことを特徴とする請求項12記載の熱処理装置の管理方法。 - 前記載置板の温度を温度検出部により検出する工程と、
前記温度検出部の温度検出値と温度目標値との偏差に基づいて、調節部から電力供給部に電力の指令値を出力する工程と、
前記電力の指令値に基づいて前記電力供給部から、前記載置板に設けられた前記加熱部を構成する抵抗発熱体に電力を供給する工程と、
前記電力供給部から供給された電力を検出する工程と、
を備え、
前記複数種の物理量検出値は、前記電力を検出する工程にて検出された電力検出値を含むことを特徴とする請求項12記載の熱処理装置の管理方法。 - 前記載置板の表面に開口する吸引路の吸引口により前記基板を載置板側に引き付ける工程をさらに備え、
前記複数種の物理量検出値は、前記吸引路の吸引圧の検出値を含むことを特徴とする請求項12ないし14のいずれか一項に記載の熱処理装置の管理方法。 - 前記異常モードは、基板が反っている状態を含むことを特徴とする請求項12ないし15のいずれか一項に記載の熱処理装置の管理方法。
- 前記異常モードは、基板が異物に乗り上げていて正常に載置されていない状態を含むことを特徴とする請求項12ないし16のいずれか一項に記載の熱処理装置の管理方法。
- 前記異常モードは、前記載置板が損傷している状態を含むことを特徴とする請求項12ないし17のいずれか一項に記載の熱処理装置の管理方法。
- 処理容器内に配置されると共にその表面に基板と当該表面との接触を避けるための複数の突起部が設けられ、加熱部により加熱される載置板を備え、前記載置板上に基板を載置して当該基板を加熱処理する熱処理装置に使用されるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項12ないし18のいずれか一項に記載の熱処理装置の管理方法を実行するようにステップ群が組まれたことを特徴とする記憶媒体。
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