JPWO2005024915A1

JPWO2005024915A1 - 保守管理装置、保守管理方法、保守管理プログラム、及び情報記録媒体

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Publication number: JPWO2005024915A1
Application number: JP2005513649A
Authority: JP
Inventors: 裕二今井
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Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2007-11-08
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Also published as: JP4899478B2; WO2005024915A1

Abstract

基板処理工場１０内には複数の基板処理装置１１及び保守管理サーバ１２が設けられており、保守管理サーバ１２は、基板処理装置１１各々の装置状態を示す装置データの収集及び解析を行って基板処理装置１１各々のメンテナンスが必要となる時期を求め、その情報を含む保守データを管理センタ２０に送信し、管理センタ２０に設けられた管理サーバ２１は、送られた保守データに基づいて、交換部品の確保及びメンテナンスを行うサービスマンのスケジューリングを行う。

Description

本発明は、ウエハやガラスプレート等の基板の処理を行う基板処理装置を保守管理するための保守管理装置、保守管理方法、該保守管理装置をコンピュータを用いて実現するための保守管理プログラム、及び該プログラムが記録された情報記録媒体に関する。

半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他のデバイスは、基板処理装置を用いて半導体ウエハ又はガラスプレート等の基板に対して各種の処理を施すことにより製造される。基板処理装置が基板に対して施す処理は、例えばフォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布処理、感光剤が塗布された基板上にマスク又はレチクルのパターンの像を投影露光する露光処理、及び露光処理が施された基板を現像する現像処理等である。

上記の露光処理は基板処理装置に設けられた露光装置により行われ、上記塗布処理及び現像処理は、露光装置に対してインライン化された所謂コータ・デベロッパといわれる塗布現像装置により行われる。また、上記の露光装置等の基板処理装置には、上記の各種処理が施された基板に形成されるパターンの均一性又はパターンの重なり具合いを評価する評価装置、並びに電子ビームを基板上に照射した際に生ずる二次電子や後方散乱電子を検出して基板上に形成されたパターンの観察及び検査を行う検査装置が設けられることが多い。

デバイスの製造工場内では、上記の基板処理装置が複数設けられており、各々の基板処理装置が並列的にライン化されてデバイスが製造されている。このような基板処理装置の保守（メンテナンス）は、作業員（サービスマン）が定期的に、又は必要に応じて不定期に各々の基板処理装置を点検して基板処理装置毎の稼働状況及び性能等を示すデータを収集し、収集した各種データを解析して所期の性能が満たされているか否かを判断することにより行われる。

仮に所期の性能を満たしていない基板処理装置があった場合には、作業員によってその原因を特定する作業が行われる。基板処理装置の性能劣化を引き起こした原因が特定されると、その原因を解消するために部品交換が必要であれば部品発注が行われ、露光装置の保守作業（基板処理装置の調整又は部品の交換）を行うメンテナンス日が決定され、メンテナンス日に応じた作業員の手配（スケジューリング）が行われる。そして、メンテナンス日にスケジューリングされた作業員によって基板処理装置の保守作業（例えば、部品の交換及び基板処理装置の調整）が行われる。尚、基板処理装置の経時変化を保守管理するシステムについては、例えば、日本国特許公開第２００３−１４２３６２号公報を参照されたい。
特開２００３−１４２３６２号公報

ところで、基板処理装置は製造効率を向上させるため２４時間連続稼働されることが多い。このため、基板処理装置は、所期の性能が常時満たされるように保守する必要がある。しかしながら、上述した方法を用いて基板処理装置の保守を行うと、特に交換に必要な部品の在庫が無く部品の発注を行った場合には、その部品の納品までに時間を要する。基板処理装置の性能が低下した場合には、直ちに基板処理装置を稼働することができなくなるというわけではないが、極力早い時期に保守を行って所期の性能以上の性能に維持する必要がある。

しかしながら、交換部品の納品に時間を要すると、性能が低下した基板処理装置の稼働を停止せざるを得ない場合があり、製造効率の低下を引き起こすという問題があった。また、近年の基板処理装置は高い性能及び機能を有しているため、全ての作業員が全ての保守作業を行うことができるわけではなく、作業員の技能（スキル）に応じて対応可能な保守作業が異なる。前述したように、基板処理装置の保守は短時間で行う必要があるため、基板処理装置の性能劣化が発見されてから短時間で作業員を選定しなければない。このように、従来は作業員の選定にも時間的な余裕が無く、作業員の手配にも支障をきたすという問題があった。

よって本発明の目的は、基板処理装置の装置状態の時間変動を予測して保守が必要となる時期を求めることで、基板処理装置の稼働率を向上させることである。

以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。

本発明の第１の観点によると、基板（Ｗ）を処理する基板処理装置（１１）を保守管理する保守管理装置であって、前記基板処理装置の装置状態を示す装置情報を収集する収集手段（９１）と、前記収集手段によって収集された前記装置情報を解析し、前記基板処理装置の装置状態の時間変動を予測する予測手段（９２）と、前記予測手段の予測結果を用いて前記基板処理装置の保守を行う保守時期を求める保守時期算出手段（９３）とを備える保守管理装置が提供される。

本発明の第２の観点によると、基板（Ｗ）を処理する基板処理装置（１１）の保守時期を管理する保守管理方法であって、前記基板処理装置の装置状態を示す装置情報を収集し、収集された前記装置情報を解析して前記基板処理装置の装置状態の時間変動を予測し、前記予測結果を用いて前記基板処理装置の保守を行う保守時期を求めるようにした保守管理方法が提供される。

本発明の第３の観点によると、コンピュータを上記本発明の第１の観点に係る保守管理装置として機能させる保守管理プログラム、及び該保守管理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体が提供される。

本発明の第４の観点によると、上記本発明の第３の観点に係る保守管理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体が提供される。

本発明では、基板処理装置の装置状態の時間変動を予測して保守を行う保守時期を求めているため、基板処理装置の保守が必要な時期を適切に予測することができる。また、基板処理装置の保守を行う時期を予測することで、予測した時期までに必要な部品の入手及び作業員の手配を予め行うことができ、予測した時期に円滑に保守作業を行うことができるようになる。

本発明によると、保守が必要な時期が適切に予測される結果、基板処理装置の保守作業を円滑かつ高効率的に行うことができるようになり、基板処理装置の停止期間を必要最小限にすることができ、これにより基板処理装置の稼働率を向上させることができるという効果がある。

図１は本発明の実施形態に係る基板処理システムの全体構成を示すブロック図である。図２は基板処理装置の概略構成を示す上面図である。図３は露光装置の概略構成を示す図である。図４は保守管理サーバに設けられる機能を示す機能ブロック図である。図５Ａは保守管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図５Ｂは保守管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図５Ｃは保守管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図５Ｄは保守管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図５Ｅは保守管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図６は管理サーバに設けられる機能を示す機能ブロック図である。図７Ａは管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図７Ｂは管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図７Ｃは管理サーバの記憶部に記憶される各種情報の一例を示す図である。図８は保守管理サーバの第１動作例を示すフローチャートである。図９は第１動作例時に保守管理サーバで行われる処理を説明するための図である。図１０は管理サーバの動作例を示すフローチャートである。図１１は保守管理サーバの第２動作例を示すフローチャートである。図１２は第２動作例時に保守管理サーバで行われる処理を説明するための図である。図１３Ａは短期間に生ずる基板処理装置の性能変動の例を示す図である。図１３Ｂは短期間に生ずる基板処理装置の性能変動の例を示す図である。図１３Ｃは短期間に生ずる基板処理装置の性能変動の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る保守管理装置を含む基板処理システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、１０は基板処理を行う基板処理工場を示しており、２０は基板処理工場に設けられた基板処理装置の管理を行う管理センターを示している。基板処理工場１０は、例えば半導体メーカの工場であり、管理センター２０は、例えば基板処理装置メーカの一つの部署内に設けられる。これらの基板処理工場１０と管理センター２０とはインターネット、専用回線、公衆回線等のネットワークＮを介して接続されている。

基板処理工場１０内には、複数の基板処理装置１１、ホストコンピュータ１２、保守管理サーバ１３、端末装置１４、及び接続装置１５が設けられている。これらは、基板処理工場１０内に敷設されたＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の内部ネットワークＬＮ１に接続されている。基板処理装置１１は、基板としてのウエハに対して、例えばフォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布処理、感光剤が塗布された基板上にマスク又はレチクルのパターンの像を投影露光する露光処理、及び露光処理が施された基板を現像する現像処理等を行う。尚、以下の説明では基板処理装置１１がウエハに対する処理を行うものである場合を例に挙げて説明するが、ウエハ以外にガラスプレート等に対する処理を行うものにも本発明を適用することができる。ホストコンピュータ１２は、複数の基板処理装置１１の動作を一括して管理・制御する上位のコンピュータである。

保守管理サーバ１３は、各基板処理装置１１の装置状態を示す装置データを内部ネットワークＬＮ１を介して収集し、収集した装置データを解析して各基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測する。また、この予測結果から各基板処理装置１１の保守を行う保守時期（メンテナンス日）を求める。例えば、各基板処理装置１１で露光処理を行うときに用いられる露光光の照度（光量）及び照度分布の所定期間前から現在までの計測結果から、露光光の今後の照度変化を予測し、レンズ等の調整若しくは交換、又は光源に封入されているガスの交換等の作業を行うメンテナンス日を求める。

また、保守管理サーバ１３には基板処理装置１１に含まれる各装置を構成する部品を発注してから取り寄せまで（納品されるまで）に要する期間を示す部品納期データが格納されており、保守管理サーバ１３はメンテナンス内容に応じて交換が必要となる部品の発注時期を部品納期データに基づいて算出する。例えば、上記の例では交換するレンズ又はガスの発注時期を算出する。ここで、算出される発注時期は少なくともメンテナンス日から部品を取り寄せるのに要する期間だけ遡った時期である。保守管理サーバ１３は、メンテナンス内容及びメンテナンス日を示す情報を含む保守データを、算出した発注時期が到来した時点でネットワークＮを介して管理センター２０へ送信する。

保守データの送信は、例えば電子メールで行うことが好ましい。電子メールで保守データを送信するときは、保守データを何ら暗号化せずに平文のまま基板処理工場１０外へ送信すると盗用又は改竄される虞があり、また基板処理装置１１の性能等の情報が第三者に知られる可能性が考えられる。そこで、保守データを暗号化して電子メールにて送信することが好適である。ここで、暗号化方式は、暗号化と復号とを同一の鍵を用いて行う共通鍵方式と、暗号化と復号とをそれぞれ異なる鍵を用いて行う公開鍵暗号化方式とに大別されるが、秘密保持の観点からは公開鍵暗号化方式を用いることが好ましい。

端末装置１４は、基板処理装置１１のメンテナンスを行う作業員（サービスマン）によって操作され、例えば保守管理サーバ１３に格納する各種データの入力等に用いられる。接続装置１５は、基板処理工場１０内に敷設された内部ネットワークＬＮ１とネットワークＮとを接続するための装置であり、例えばルータ等の装置である。尚、基板処理工場１０内で取り扱われる基板処理装置１１の稼働状況を示す装置データが外部に漏洩することを防止するために、接続装置１５はファイヤーウォール機能を有することが望ましい。

次に、管理センター２０内には、管理サーバ２１、複数の端末装置２２、及び接続装置２３が設けられている。これらは、管理センター２０内に敷設されたＬＡＮ等の内部ネットワークＬＮ２に接続されている。管理サーバ２１は、基板処理工場１０からネットワークＮを介して送られてきた保守データに基づいて部品の在庫の有無を判断し、在庫が無い場合には部品の発注を行う。また、管理サーバ２１には基板処理装置１１のメンテナンスを行うサービスマンのスキル及び作業可能日を示すサービスマンデータが格納されており、送られてきた保守データに基づいて、サービスマンの割り当て（スケジューリング）を行う。

端末装置２２は、管理センター２０の作業者によって操作され、例えば管理サーバ２１に格納する各種データの入力、更新、確認等の作業を行うために用いられる。接続装置２３は、管理センター２０内に敷設された内部ネットワークＬＮ２とネットワークＮとを接続するための装置であり、例えばルータ等の装置である。尚、基板処理工場１０に設けられた接続装置１５と同様に、管理センター２０内で取り扱われる各種のデータが外部に漏洩することを防止するために、接続装置２３はファイヤーウォール機能を有することが望ましい。

次に、基板処理工場１０内に設けられる基板処理装置１１について説明する。図２は、基板処理装置１１の概略構成を示す上面図である。基板処理装置１１の各々は図２に示す構成と同様の構成である。図２に示す通り、基板処理装置１１は露光装置３０を囲むチャンバにインライン方式で接するように、コータ・デベロッパ部３１が設置されており、また露光装置３０及びコータ・デベロッパ部３１の全体の動作を統轄制御する制御コンピュータ３２が設置されている。この制御コンピュータ３２は基板処理工場１０内に敷設された内部ネットワークＬＮ１に接続されている。

上記のコータ・デベロッパ部３１には、その中央部を横切るようにウエハＷを搬送する搬送ライン３３が配置されている。この搬送ライン３３の一端に未露光の多数のウエハＷを収納するウエハキャリア３４と、露光処理及び現像処理を終えた多数のウエハＷを収納するウエハキャリア３５とが配置されており、搬送ライン３３の他端に露光装置３０のチャンバ側面のシャッタ付きの搬送口（不図示）が設置されている。

また、コータ・デベロッパ部３１に設けられた搬送ライン３３の一方の側面に沿ってコータ部３６が設けられており、他方の側面に沿ってデベロッパ部３７が設けられている。コータ部３６は、ウエハキャリア３４から露光装置３０に向けて、ウエハＷにフォトレジストを塗布するレジストコータ３６ａ、そのウエハＷ上のフォトレジストをプリベークするためのホットプレートからなるプリベーク装置３６ｂ、及びプリベークされたウエハＷを冷却するためのクーリング装置３６ｃが設置されている。

デベロッパ部３７は、露光装置３０からウエハキャリア３５に向けて、露光処理後のウエハＷ上のフォトレジストをベーキングする、即ちいわゆるＰＥＢ（Ｐｏｓｔ−ＥｘｐｏｓｕｒｅＢａｋｅ）を行うためのポストペーク装置３７ａ、ＰＥＢが行われたウエハＷを冷却するためのクーリング装置３７ｂ、及びウエハＷ上のフォトレジストの現像を行うための現像装置３７ｃが設置されている。更に、本実施形態では、現像装置３７ｃで現像されたウエハに形成されたフォトレジストのパターン（レジストパターン）の形状を測定する測定装置３８がインライン設置されている。測定装置３８は、ウエハＷ上に形成されているレジストパターンの形状（例えばパターンの線幅、パターンの重ね合わせ誤差等）を測定するためのものである。

露光装置３０、コータ部３６及びデベロッパ部３７、測定装置３８、及び制御コンピュータ３２は、有線又は無線で接続されており、各々の処理開始又は処理終了を示す信号が送受信される。また、これらの装置の装置状態を示す装置データ及び測定装置３８による測定結果は制御コンピュータ３２へ出力され、制御コンピュータ３２内に設けられるハードディスク等の記憶装置に記録される。

露光装置３０は、ウエハベース８６（図３参照）上を２次元的に移動するウエハステージ８５を備えており、露光対像のウエハＷはウエハホルダ８４を介してウエハステージ８５上に保持される。また、露光装置３０内には、コータ・デベロッパ部３１に設けられた搬送ライン３３の中心軸の延長線にほぼ沿うように第１ガイド部材３９が配置され、第１ガイド部材３９の端部の上方に直交するように、第２ガイド部材４０が配置されている。

第１ガイド部材３９には第１ガイド部材３９に沿って摺動可能に構成されたスライダ４１が配置されており、このスライダ４１には回転及び上下動自在にウエハＷを保持する第１アーム４２が設置されている。また、第２ガイド部材４０にはウエハＷを保持した状態で第２ガイド部材４０に沿って摺動可能に構成された第２アーム４３が配置されている。第２ガイド部材４０は、ウエハステージ８５のウエハのローディング位置まで延びており、第２アーム４３には第２ガイド部材４０に直交する方向にスライドする機構も備えられている。

また、第１ガイド部材３９と第２ガイド部材４０とが交差する位置の近傍にウエハＷのプリアライメントを行うために回転及び上下動ができる受け渡しピン４４が設置され、受け渡しピン４４の周囲にウエハＷの外周部の切り欠き部（ノッチ部）及び２箇所のエッジ部の位置又はウエハＷの外周部に形成されたオリエンテーションフラットを検出するための位置検出装置（不図示）が設置されている。第１ガイド部材３９、第２ガイド部材４０、スライダ４１、第１アーム４２、第２アーム４３、及び受け渡しピン４４等からウエハローダ系が構成されている。

上記構成における基板処理装置１１がウエハＷに対する処理を行うときの動作について簡単に説明する。まず、図１中のホストコンピュータ１２から内部ネットワークＬＮ１を介して基板処理装置１１が備える制御コンピュータ３２に処理開始命令が出力される。制御コンピュータ３２はこの処理開始命令に基づいて、露光装置３０、コータ部３６、及びデベロッパ部３７に各種の制御信号を出力する。この制御信号が出力されると、ウエハキャリア３４から取り出された１枚のウエハは、搬送ライン３３を経てレジストコータ３６ａに搬送されてフォトレジストが塗布され、順次搬送ライン３３に沿ってプリベーク装置３６ｂ及びクーリング装置３６ｃを経て露光装置３０の第１アーム４２に受け渡される。

その後、スライダ４１が第１ガイド部材３９に沿って受け渡しピン４４の近傍に達すると、第１アーム４２が回転して、フォトレジストが塗布されたウエハＷが第１アーム４２から受け渡しピン４４上の位置Ａに受け渡されて、ここでウエハの外形基準で中心位置及び回転角の調整（プリアライメント）が行われる。その後、ウエハＷは第２アーム４３に受け渡されて第２ガイド部材４０に沿ってウエハのローディング位置まで搬送され、そこでウエハステージ８５上のウエハホルダ８４にロードされる。そして、そのウエハＷ上の各ショット領域に対してレチクルの所定のデバイスパターンを介して露光が行われる。

露光処理を終えたウエハＷは、第２ガイド部材４０及び第１ガイド部材３９に沿ってコータ・デベロッパ部３１の搬送ライン３３まで搬送された後、搬送ライン３３に沿って順次ポストペーク装置３７ａ及びクーリング装置３７ｂを経て現像装置３７ｃに送られる。そして、現像装置３７ｃで現像が行われたウエハＷの各ショット領域に、レチクルのデバイスパターンに対応した凹凸のレジストパターンが形成される。このように現像が行われたウエハＷは、必要に応じて形成されたパターンの線幅、重ね合わせ誤差等が測定装置３８で検査され、搬送ライン３３に沿ってウエハキャリア３５に収納される。このリソグラフィ工程の終了後にウエハキャリア３５内の例えば１ロットのウエハは、例えばエッチング又はイオン注入等のパターン形成工程及びレジスト剥離工程等を実行する製造ラインに搬送される。

次に、基板処理装置１１に設けられる露光装置３０について説明する。図３は、この基板処理装置が備える露光装置の構成を示す図である。本実施形態においてはステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を用いた場合を例に挙げて説明する。尚、以下の説明においては、図中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｙ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｘ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。Ｙ軸に沿う方向がスキャン（走査）方向である。

図３において、５１は露光光源であり、この露光光源５１としては断面が略長方形状の平行光束である露光光ＩＬを射出するＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）である。この露光光源５１としては、これ以外に、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。

露光光源５１からの波長１９３ｎｍの紫外パルスよりなる露光光ＩＬ（露光ビーム）は、ビームマッチングユニット（ＢＭＵ）５２を通り、光アッテネータとしての可変減光器５３に入射する。ウエハ上のフォトレジストに対する露光量を制御するための露光制御ユニット７３が、露光光源５１の発光の開始及び停止、並びに出力（発振周波数、パルスエネルギー）を制御すると共に、可変減光器５３における減光率を段階的、又は連続的に調整する。

可変減光器５３を通った露光光ＩＬは、レンズ系５４ａ，５４ｂよりなるビーム成形系５５を経て第１段のオプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ、又はホモジナイザ）としての第１フライアイレンズ５６に入射する。この第１フライアイレンズ５６から射出された露光光ＩＬは、第１レンズ系５７ａ、光路折り曲げ用のミラー５８、及び第２レンズ系５７ｂを介して第２段のオプティカル・インテグレータとしての第２フライアイレンズ５９に入射する。

第２フライアイレンズ５９の射出面、即ちレチクルＲのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面（照明系の瞳面）には開口絞り板６０が、駆動モータ６０ａによって回転自在に配置されている。開口絞り板６０には、通常照明用の円形の開口絞り、輪帯照明用の開口絞り、及び複数（例えば４極）の偏心した小開口よりなる変形照明用の開口絞りや小さいコヒーレンスファクタ（σ値）用の小円形の開口絞り等が切り換え自在に配置されている。露光装置３０の全体の動作を統括制御する主制御系７４が駆動モータ６０ａを介して開口絞り板６０を回転して、照明条件を設定する。

図３において、第２フライアイレンズ５９から射出されて開口絞り板６０に形成された何れかの開口絞りを通過した露光光ＩＬは、透過率が高く反射率が低いビームスプリッタ６１に入射する。ビームスプリッタ６１で反射された露光光は、集光用のレンズ７１を介して光電検出器よりなるインテグレータセンサ７２に入射し、インテグレータセンサ７２の検出信号は露光制御ユニット７３に供始されている。インテグレータセンサ７２の検出信号とウエハＷ上での露光光ＩＬの照度との関係は予め高精度に計測されて、露光制御ユニット７３内のメモリに記憶されている。露光制御ユニット７３は、インテグレータセンサ７２の検出信号より間接的にウエハＷに対する露光光ＩＬの照度（平均値）、及びその積分値をモニタできるように構成されている。

ビームスプリッタ６１を透過した露光光ＩＬは、光軸ＩＡＸに沿ってレンズ系６２，６３を順次経て、固定ブラインド（固定照明視野絞り）６４及び可動ブラインド（可動照明視野絞り）６５に入射する。後者の可動ブラインド６５はレチクル面に対する共役面に設置され、前者の固定ブラインド６４はその共役面から所定量だけデフォーカスした面に配置されている。固定ブラインド６４は、投影光学系ＰＬの円形視野内の中央で走査露光方向と直交した方向に直線スリット状、又は矩形状（以下、まとめて「スリット状」という）に伸びるように配置された開口部を有する。

固定ブラインド６４及び可動ブラインド６５を通過した露光光ＩＬは、光路折り曲げ用のミラー６６、結像用のレンズ系６７、コンデンサレンズ６８、及び主コンデンサレンズ系６９を介して、レチクルＲのパターン面（下面）の照明領域（照明視野領域）ＩＡを照明する。尚、上記ＢＭＵ５２〜主コンデンサレンズ系６９は照明光学系ＩＳを構成する。露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域ＩＡ内の回路パターンの像が両側テレセントリックな投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率α（αは例えば１／４又は１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置されたウエハＷ上のフォトレジスト層のスリット状の露光領域に転写される。

図３において、レチクルＲは、レチクルステージ８１上に吸着保持され、レチクルステージ８１は、レチクルベース８２上でＹ方向に等速移動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向に傾斜できるように載置されている。レチクルステージ８１（レチクルＲ）の２次元的な位置及び回転角は駆動制御ユニット８３内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この計測結果、及び主制御系７４からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット８３内の駆動モータ（リニアモータやボイスコイルモータ等）は、レチクルステージ８１の走査速度、及び位置の制御を行う。

一方、ウエハＷは、ウエハホルダ８４を介してウエハステージ８５上に吸着保持され、ウエハステージ８５は、ウエハベース８６上で投影光学系ＰＬの像面と平行なＸＹ平面に沿って２次元移動する。即ち、ウエハステージ８５は、ウエハベース８６上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、Ｘ方向、Ｙ方向にステップ移動する。更に、ウエハステージ８５には、ウエハＷのＺ方向の位置（フォーカス位置）、並びにＸ軸及びＹ軸の回りの傾斜角を制御するＺレベリング機構も組み込まれている。

ウエハステージ８５のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転角は駆動制御ユニット８７内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この計測結果及び主制御系７４からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット８７内の駆動モータ（リニアモータ等）は、ウエハステージ８５の走査速度、及び位置の制御を行う。また、ウエハステージ８５上の一端には、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の露光領域に照射される露光光ＩＬの照度（光量）を検出する照度センサ８８が固定されている。

この照度センサ８８は、例えばピンホールが形成された筐体を有し、このピンホールの形成位置に受光素子の受光面が配置されたセンサであり、ピンホールを介して入射する露光光ＩＬの照度（光量）を検出する。照度センサ８８の検出信号は露光制御ユニット７３に供給されている。ウエハステージ８５上に露光光ＩＬが照射されている状態で、照度センサ８８を露光領域内で移動させることにより、露光光ＩＬの照度むら（光量むら）及び積算光量むらを計測することができる。照度センサ８８を用いた照度、この照度むら、及び積算光量むらの測定は、定期的に又は不定期に実行される。

また、投影光学系ＰＬの側面に、ウエハＷの表面（被検面）の複数の計測点に斜めにスリット光を投影する投射光学系８９ａと、その被検面からの反射光を受光してそれらの複数の計測点のフォーカス位置に対応するフォーカス信号を生成する受光光学系８９ｂとからなる多点のオートフォーカスセンサも設けられており、それらのフォーカス信号が主制御系７４中に供給されている。

また、走査露光を行う際には、予めレチクルＲとウエハＷとのアライメントを行っておく必要がある。そのため、レチクルステージ８１上にはレチクルＲのアライメントマーク（レチクルマーク）の位置を計測するレチクルアライメント顕微鏡（不図示）が設置されている。更に、ウエハＷ上のアライメントマーク（ウエハマーク）の位置を計測するために、投影光学系ＰＬの側面にオフ・アクシスで画像処理方式（ＦＩＡ方式：ＦｌｅｌｄＩｍａｇｅＡｌｉｇｎｍｅｎｔ方式）のアライメントセンサ９０が設置されている。アライメントセンサ９０は、例えばハロゲンランプ等からの比較的広い波長域の照明光でウエハＷ上のアライメントマークを照明してＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の撮像素子でその像を撮像するものである。アライメントセンサ９０で得られた画像信号は主制御系７４に供給されて画像処理が施され、位置情報が計測される。

主制御系７４は、図２に示した制御コンピュータ３２に設けられており、ウエハＷ上の各ショット領域のフォトレジストを適正露光量で走査露光するための各種露光条件を露光データファイルより読み出して、露光制御ユニット７３とも連携して最適な露光シーケンスを実行する。露光処理が開始されると、主制御系７４は、レチクルステージ８１及びウエハステージ８５のそれぞれの移動位置、移動速度、移動加速度、位置オフセット等の各種情報を駆動制御ユニット８３，８７に送る。これにより、レチクルステージ８１及びウエハステージ８５の加速が開始される。また、主制御系７４は露光制御ユニット７３に対しても走査露光開始指令を発する。

レチクルステージ８１及びウエハステージ８５の加速が終了して速度が一定になると、露光制御ユニット７３は露光光源５１の発光を開始すると共に、インテグレータセンサ７２を介してウエハＷに対する露光光ＩＬの照度（単位時間当たりのパルスエネルギーの和）の積分値を算出する。その積分値は走査露光開始時に０にリセットされている。走査露光中は、レチクルステージ８１を介して露光光ＩＬの照明領域ＩＡに対してレチクルＲが＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に速度Ｖｒで走査されるのに同期して、ウエハステージ８５を介してレチクルＲのパターン像の露光領域に対してウエハＷが−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度α・Ｖｒ（αはレチクルＲからウエハＷへの投影倍率）で走査される。レチクルＲとウエハＷとの移動方向が逆であるのは、本例の投影光学系ＰＬが反転投影を行うためである。

走査露光中は、露光制御ユニット７３において、露光光ＩＬの照度の積分値が逐次算出され、この結果に応じて、走査露光後のウエハＷ上のフォトレジストの各点で適正露光量が得られるように、露光光源５１の出力（発振周波数、及びパルスエネルギー）及び可変減光器５３の減光率を制御する。そして、当該ショット領域への走査露光の終了時に、露光光源５１の発光が停止される。この動作が繰り返されることにより、ウエハＷ上に設定された複数のショット領域に対して露光処理が行われる。

また、主制御系７４には、半導体メモリ又はハードディスク等の記憶装置が設けられており、インテグレータセンサ７２の検出結果を示すデータ、照度センサ８８を用いて計測して得られた照度、照度むら、及び積算光量むらを示すデータ、投影光学系ＰＬの残存収差を示すデータ、レチクルステージ８１とウエハステージ８５との同期誤差を示すデータ等の各種データを装置データとして一時的に記憶する。主制御系７４は、図１に示す保守管理サーバ１３から装置データの送信要求があったときに、一時的に記憶した装置データを読み出して、内部ネットワークＬＮ１を介して保守管理サーバ１３へ出力する。

次に、図１中の基板処理工場１０内に設けられる保守管理サーバ１３について説明する。図４は、保守管理サーバ１３に設けられる機能を示す機能ブロック図である。図４に示す通り、保守管理サーバ１３は、装置データ収集部９１、装置データ解析部９２、閾値到達時期予測部９３、保守データ送信部９４、記憶部９５、及び部品発注時期算出部９６を含んで構成される。

上記記憶部９５は、各基板処理装置１１のメンテナンスを行うメンテナンス日及びメンテナンス時に交換する部品の発注時期を算出するための各種情報を記憶する。図４に示す通り、記憶部９５は、傾向関数データＤ１、性能閾値Ｔｈ１、部品調整閾値Ｔｈ２、改善量閾値Ｔｈ３、部品納期データＤ２を記憶する。図５は、記憶部９５に記憶される各種情報の一例を示す図である。以下、記憶部９５に記憶される各種情報の各々について順に説明する。

傾向関数データＤ１は、収集した装置データを解析して各基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測するときに用いる近似関数を示すデータである。装置状態の時間変動は、検査を行う検査項目毎に予めその傾向が分かっており、収集した装置データを所定の関数を用いて近似することで、装置状態の未来の時間変動を予測することができる。例えば、図３に示した露光装置３０において、ウエハＷ上に照射される露光光ＩＬは、時間の経過に比例して照度が低下することが分かっている。このため、図５Ａに示す通り、検査項目の「照度」に対しては近似関数として「直線」が対応付けられている。このように、傾向関数データＤ１は、検査項目毎に、近似関数を対応付けたデータである。

性能閾値Ｔｈ１は、基板処理装置１１で許容される最低性能の閾値を定めるものである。基板処理装置１１の性能が性能閾値Ｔｈ１を越えて悪化した場合には、部品交換等を行って所期の性能以上の性能にすることが要求される。基板処理装置１１の性能を示す指標は種々のものがあるため、検査項目毎に性能閾値Ｔｈ１が設定される。例えば、図５Ｂに示す通り、検査項目の「照度」に対しては閾値として「Ｐ０」が設定されている。仮に、図３に示した露光装置３０のウエハＷ上に照射される露光光ＩＬが閾値「Ｐ０」よりも低下した場合に、部品交換等を行う必要がある。

部品調整閾値Ｔｈ２は、基板処理装置１１の性能が低下したときに、基板処理装置１１に設けられる部品の調整を行う目安を定める閾値である。基板処理装置１１の性能が上記の最低性能まで劣化する前に、性能が悪化した検査項目に関連する部品の調整を行うことにより、性能が回復することがある。例えば、図３に示す露光装置３０に設けられる照明光学系ＩＳに含まれるレンズを偏心させて露光光ＩＬが照射されていない部分を用いると、露光光ＩＬの照度が向上することがある。部品調整閾値Ｔｈ２はこの調整の目安を定めるものである。この部品調整閾値Ｔｈ２は、性能閾値Ｔｈ１と同様に、検査項目毎に設定される。例えば、図５Ｃに示す通り、検査項目の「照度」に対しては閾値として「Ｐ１」が設定されている。部品調整閾値Ｔｈ２は、基板処理装置１１の性能が上記の最低性能になる前に調整が行われるよう設定されているため、図５Ｃ中の閾値「Ｐ１」の値は図５Ｂ中の閾値「Ｐ０」よりも大きな値に設定される。

改善量閾値Ｔｈ３は、上記の部品調整により基板処理装置１１の性能が改善されたときに、再度部品調整を行うか否かを定める閾値である。部品調整により基板処理装置１１の性能は改善するが、その改善量が僅かな場合には基板処理装置１１の性能が短時間で部品調整閾値Ｔｈ２を越えて悪化することがある。かかる状況においては、部品調整を行っても大きな性能改善は見込めないため調整作業が無駄となり、却って基板処理装置１１の稼働率を低下させることになる。このため、改善量が改善量閾値Ｔｈ３よりも小さい場合には、部品調整は行われない。この改善量閾値Ｔｈ３も検査項目毎に設定されており、例えば図５Ｄに示す通り、検査項目の「照度」に対しては閾値として「Ａ１」が設定されている。

部品納期データＤ２は、部品を発注してから取り寄せまでに要する期間を示すデータである。基板処理装置１１の部品の交換を行うときに、交換する部品が手元になければ交換作業を行うことができず部品を入手するまで基板処理装置１１を稼働することができないという事態になる。かかる事態が生ずるのを防止するため、部品納期データＤ２は、メンテナンス日において交換すべき部品が用意されているように部品の発注時期を算出するために用いられる。この部品納期データＤ２も検査項目毎に設定されており、例えば図５Ｅに示す通り、検査項目の「照度」に対しては対象部品として「レンズ」が設定されており、また納期として「２ヶ月」が設定されている。

再度、図４を参照する。保守管理サーバ１３に設けられる装置データ収集部９１は、基板処理工場１０内に設けられた基板処理装置１１の各々に対して装置データの送信要求を送出し、この送信要求に応答して返信される装置データを収集する。また、装置データ収集部９１は、収集した装置データを一定期間記憶する。装置データ解析部９２は、記憶部９５内に記憶された傾向関数データＤ１を用いて装置データ収集部９１で収集された装置データを解析し、各基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測する。

閾値到達時期予測部９３は、装置データ解析部９２で予測された時間変動が性能閾値Ｔｈ１を越えて悪化する時期、及び装置データ解析部９２で予測された時間変動が部品調整閾値Ｔｈ２を越えて悪化する時期を予測する。また、部品調整を行って得られた改善量が改善量閾値Ｔｈ３よりも小さいか否かを判断する。閾値到達時期予測部９３によって予測された時期は基板処理装置１１の部品の交換又は調整を行うメンテナンス日である。保守データ送信部９４は、閾値到達時期予測部９３によって予測されたメンテナンス日及びメンテナンスの内容を含む保守データを、部品発注時期算出部９６で算出された部品発注時期が到来したときにネットワークＮを介して管理センター２０に送信する。

部品発注時期算出部９６は、閾値到達時期予測部９３によって求められたメンテナンス日に行われるメンテナンスの内容が、部品交換を伴うものである場合には、求められたメンテナンス日と部品納期データＤ２とに基づいて、部品を発注する部品発注時期を算出する。算出された部品発注時期は保守データ送信部９４に出力される。

次に、管理センター２０に設けられる管理サーバ２１について説明する。図６は、管理サーバ２１に設けられる機能を示す機能ブロック図である。図６に示す通り、管理サーバ２１は、保守データ受信部１０１、部品発注部１０２、スケジューリング部１０３、及び記憶部１０４を含んで構成される。

上記記憶部１０４は、部品在庫データＤ１１及びサービスマンデータＤ１２を記憶する。図７は、記憶部１０４に記憶される各種情報の一例を示す図である。部品在庫データＤ１１は、図７Ａに示す通り、基板処理装置１１の部品毎の在庫状況を示すデータであり、例えば部品名「レンズ」については在庫が「０」である旨を示すデータ、部品名「光源ガス」については在庫が「２」である旨を示すデータが格納される。

また、サービスマンデータＤ１２は、基板処理装置１１のメンテナンスを行うサービスマンに関するデータであり、図７Ｂに示す通りサービスマン毎の技能（スキル）を示すスキルデータと、図７Ｃに示す通りサービスマン毎のスケジュールを示すスケジーリングデータとからなる。各サービスマンには一意に定まる作業員ＩＤが付されており、この作業員ＩＤを用いてサービスマンの管理が行われる。

図７Ｂに示すスキルデータは、作業項目（メンテナンス内容）毎に対応可能な作業員ＩＤを格納したデータである。例えば、図７Ｂに示す例では、作業項目の１つである「レンズ交換」には、作業員「Ａ氏」と作業員「Ｂ氏」とが対応付けられている。このスキルデータによって、レンズ交換の作業が必要な場合には、その作業員として「Ａ氏」と「Ｂ氏」が候補に挙げられる。尚、図７では作業員ＩＤを「Ａ氏」、「Ｂ氏」等として表しているが、実際には、数字、文字、若しくは記号、又はこれらの組み合わせで表される。

また、図７Ｃに示すスケジューリングデータは、作業員ＩＤ毎に作業予定を示す情報その他の情報を格納したデータである。例えば、図７Ｃに示す例では、作業員「Ａ氏」については、作業予定として「１０／１予約」という情報が格納されている。この情報は、作業員「Ａ氏」については１０月１日にメンテナンス作業の予定がある旨を示す情報である。このため、例えば仮に１０月１日に行われる他のメンテナンスに作業員「Ａ氏」が候補に挙げられたとしても、作業員「Ａ氏」は既に作業予約があるため、そのメンテナンス作業を行うサービスマンとしては選択されない。

再度、図６を参照する。保守データ受信部１０１は、基板処理工場１０からネットワークＮを介して送られてくる保守データを受信する。部品発注部１０２は記憶部１０４に記憶された部品在庫データＤ１１を参照して、保守データ受信部１０１で受信された保守データに含まれるメンテナンス内容で示される作業を行う上で必要となる部品の在庫状況を確認し、在庫が無い場合には部品発注を指示する発注データを出力する。尚、ここでは、部品発注部１０２が発する発注データは、内部ネットワークＬＮ２を介して予め定められた担当者（管理センター２０の作業員の一人又は複数人）宛に送信されるとする。また、部品在庫の管理は自動的に又は担当者が手作業で行っており、部品の在庫状況に応じて部品在庫データＤ１１は更新される。

スケジューリング部１０３は、サービスマンデータＤ１２を参照して、保守データ受信部１０１が受信した保守データに含まれるメンテナンス内容で示される作業を行うサービスマンの選択及び決定を行う。サービスマンの決定を行うと、スケジューリング部１０３は、新たに決定した作業員宛に作業内容が決定した旨、又は新たな作業内容の詳細を送信するとともに、サービスマンデータＤ１２に含まれるスケジューリングデータの内容を更新する。

次に、この基板処理システムの保守に関する動作について説明する。以下の説明では、まず部品交換が必要になるまで基板処理装置１１の性能が低下する場合の動作（第１動作例）を説明し、次いで部品調整によって基板処理装置１１の性能維持を行う場合の動作（第２動作例）を説明する。また、以下の説明では、図１中の基板処理工場１０内の基板処理装置１１に設けられる露光装置３０の露光光ＩＬの照度が低下する場合を例に挙げて説明する。

［第１動作例］
図８は、保守管理サーバ１３の第１動作例を示すフローチャートである。基板処理工場１０内で基板処理装置１１が稼働している状況下において、保守管理サーバ１３に設けられた装置データ収集部９１（図４参照）は、基板処理装置１１の各々に対して内部ネットワークＬＮ１を介して装置データの送信要求を出力する。この送信要求が送信されると、露光装置３０に設けられた主制御系７４（図３参照）は、照度センサ８８を用いて計測した過去の露光光ＩＬの照度、照度むら、及び積算光量むらを示すデータ、並びにインテグレータセンサ７２の検出結果を示すデータ等の装置データを、内部ネットワークＬＮ１を介して保守管理サーバ１３宛に送信する。装置データ収集部９１は、送られた装置データを収集して一定期間記憶する（ステップＳ１１）。

装置データが収集されると、装置データ解析部９２は記憶部９５内に記憶された傾向関数データＤ１を用いて装置データ収集部９１で収集された装置データを解析し、各基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測する（ステップＳ１２）。ここでは、露光光ＩＬの照度の変化に着目しているため、装置データ解析部９２は記憶部９５に記憶された傾向関数データＤ１中の検査項目の「照度」に対して対応付けられている近似関数を得る。図５Ａを参照すると、検査項目の「照度」には近似関数として「直線」が対応付けられているため、装置データ解析部９２は、装置データ収集部９１で収集された装置データを直線近似して、露光光ＩＬの照度の変動を予測する。

図９は、第１動作例時に保守管理サーバ１３で行われる処理を説明するための図である。図９中に示すグラフは照度の時間変化を示すグラフであり、横軸に時間を、縦軸に照度を取っている。尚、横軸は年単位のスケールである。このグラフ中で符号ＤＴを付した黒丸は、装置データ収集部９１で収集された照度に関する装置データを示している。露光装置３０は照度センサ８８を用いて露光光ＩＬの照度等を定期的に測定しているため、定期的な露光光ＩＬの照度が得られる。尚、図９において、時刻ｔ１０が現在時期であり、装置データは現在時期ｔ１０よりも過去の時点においてのみ得られている点に注意されたい。

この装置データに対して装置データ解析部９２が直線近似を行って図示の近似直線Ｌ１を求めることにより、露光装置３０で用いられる露光光ＩＬの照度の変動を予測する。次に、閾値到達時期予測部９３は、装置データ解析部９２で得られた近似直線Ｌ１で示される照度が性能閾値Ｔｈ１を越えて低下する時期を予測する（ステップＳ１３）。図５Ｂに示した例では、性能閾値Ｔｈ１の検査項目「照度」に対しては閾値として「Ｐ０」が設定されているため、閾値到達時期予測部９３は近似直線Ｌ１で示される照度がＰ０以下になる時期ｔ１２を求める。ここで求められた時期ｔ１２がメンテナンス日である。

以上の処理が終了すると、部品発注時期算出部９６は、閾値到達時期予測部９３によって予測されたメンテナンス日と部品納期データＤ２とに基づいて、部品発注時期を算出する（ステップＳ１４）。図５Ｅに示す例では、検査項目の「照度」に対しては対象部品として「レンズ」が設定されており、また納期として「２ヶ月」が設定されている。このため、部品発注時期算出部９６は、図９に示したメンテナンス日（時期ｔ１２）から「２ヶ月」の期間（図９中に示した期間Ｔ１）だけ遡った時期ｔ１１を算出する。ここで、求められた時期ｔ１１が部品発注時期である。

閾値到達時期予測部９３で算出されたメンテナンス日及び部品発注時期算出部９６で算出された部品発注時期が保守データ送信部９４へ出力される。また、部品納期データＤ２検査項目の「照度」に対して対象部品として設定されている「レンズ」を示す情報（以下、部品データという）も、部品発注時期算出部９６から保守データ送信部９４へ出力される。次に、保守データ送信部９４は、現在時期ｔ１０が部品発注時期ｔ１１を経過しているか否かを判断する（ステップＳ１５）。現在時期ｔ１０が部品発注時期ｔ１１を経過していないと判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ１１に戻って装置データの収集が再度行われる。

一方、ステップＳ１５において、現在時期ｔ１０が部品発注時期ｔ１１を経過したと判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、保守データ送信部９４がネットワークＮを介して管理センター２０へ保守データを送信する。尚、保守データには、メンテナンス日を示すデータ及び部品データ以外に、メンテナンスが必要となる基板処理装置１１を特定するデータ及び基板処理工場１０を特定するデータが含まれる。次に、保守管理サーバ１３から送られた保守データに基づいて管理センター２０に設けられた管理サーバ２１で行われる処理について説明する。

図１０は、管理サーバ２１の動作例を示すフローチャートである。保守管理サーバ１３から送られた保守データは管理サーバ２１内に設けられた保守データ受信部１０１で受信される（ステップＳ２１）。保守データを受信すると、保守データ受信部１０１は受信した保守データ中に部品データが含まれているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでは、保守データに部品データが含まれているため、ステップＳ２２の判断結果は「ＹＥＳ」となり、保守データ受信部１０１は受信した保守データを部品発注部１０２及びスケジューリング部１０３へ出力する。

次に、部品発注部１０２は部品在庫データＤ１１を用いて、保守データ受信部１０１からの保守データに含まれる部品データで示される部品の在庫の有無を判断する（ステップＳ２３）。部品の在庫があると判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、その部品を確保する処理が行われる。ここで行われる処理は、記憶部１０４に記憶された部品在庫データＤ１１から交換する部品の数を差し引いて部品在庫データＤ１１を更新するとともに、予め定められた在庫担当者（管理センター２０の作業員の一人又は複数人）宛にその部品を使用する旨を示す情報を送信する処理である。

一方、部品の在庫が無いと判断された場合（ステップＳ２３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、部品発注部１０２は部品発注を指示する発注データを出力する（ステップＳ２５）。部品発注部１０２から出力される発注データは、内部ネットワークＬＮ２を介して予め定められた担当者宛に送信され、その担当者により部品の発注が行われる。ステップＳ２４の部品確保又はステップＳ２５の部品発注処理が終了すると、スケジューリング部１０３は、記憶部１０４に記憶されたサービスマンデータＤ１２中のスキルデータ（図７Ｂ参照）を参照して、保守データ中の部品データで示される部品の交換作業を行うことができるサービスマンを候補として選択する（ステップＳ２６）。

サービスマン候補の選択が終了すると、スケジューリング部１０３はサービスマンデータＤ１２中のスケジューリングデータ（図７Ｃ参照）を参照して、選択したサービスマン候補からメンテナンス日に作業が可能なサービスマンを決定する（ステップＳ２７）。サービスマンの決定が終了すると、スケジューリング部１０３は、新たに決定した作業員宛に作業内容が決定した旨、又は新たな作業内容の詳細を送信するとともに、サービスマンデータＤ１２に含まれるスケジューリングデータの内容を更新する。

以上説明したように、第１動作例においては基板処理工場１０内に設けられた保守管理サーバ１３によって基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測し、この予測結果からメンテナンス日を求めている。また、メンテナンス日から部品の取り寄せに要する期間だけ遡った部品発注時期を求め、この部品発注時期を経過した時点で保守データを管理センター２０へ送信している。そして、管理センター２０に設けられた管理サーバ２１は送られた保守データに基づいて部品の確保又は発注を行い、更にサービスマンの手配（スケジューリング）を行っている。以上の処理によって、メンテナンスが必要な時期を適切に求めることができ、また、メンテナンス時までに必要な部品が入手され、且つサービスマンが確保される。これにより、円滑にメンテナンス作業を行うことができ、基板処理装置の稼働率を向上させることができる。

［第２動作例］
図１１は、保守管理サーバ１３の第２動作例を示すフローチャートである。上述した第１動作例の場合と同様に、基板処理工場１０内で基板処理装置１１が稼働している状況下において、保守管理サーバ１３に設けられた装置データ収集部９１（図４参照）は、基板処理装置１１の各々に対して内部ネットワークＬＮ１を介して装置データの送信要求を出力し、基板処理装置１１の各々から装置データを収集する（ステップＳ３１）。装置データが収集されると、装置データ解析部９２は記憶部９５内に記憶された傾向関数データＤ１を用いて収集された装置データを解析し、各基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測する（ステップＳ３２）。ここでは、露光光ＩＬの照度の変化に着目しているため、装置データ収集部９１で収集された装置データを直線近似して、露光光ＩＬの照度の変動を予測する。

図１２は、第２動作例時に保守管理サーバ１３で行われる処理を説明するための図である。図１２中に示すグラフは、照度の時間変化を示すグラフであり、横軸に時間を、縦軸に照度を取っている。図１２に示したグラフの横軸は、図９に示したグラフと同様に年単位のスケールである。また、図９と同様に、グラフ中に示した黒丸は装置データ収集部９１で収集された照度に関する装置データを示している。この装置データに対して装置データ解析部９２が直線近似を行って図示の近似直線Ｌ１１を求めて露光装置３０で用いられる露光光ＩＬの照度の変動を予測する。

次に、閾値到達時期予測部９３は、近似直線Ｌ１１が部品調整閾値Ｔｈ２を越える時期を予測する（ステップＳ３３）。図５Ｃに示した例では、部品調整閾値Ｔｈ２の検査項目「照度」に対しては閾値として「Ｐ１」が設定されているため、閾値到達時期予測部９３は近似直線Ｌ１１で示される照度がＰ１以下になる時期ｔ２１を求める。ここで求められた時期ｔ２１がメンテナンス日である。以上の処理が終了すると、閾値到達時期予測部９３で求められたメンテナンス日を示すデータは保守データ送信部９４へ出力される。この保守データが出力されると、保守データ送信部９４はネットワークＮを介して管理センター２０へ保守データを送信する（ステップＳ３４）。尚、保守データに含まれるデータは、メンテナンス日を示すデータ以外に、メンテナンスが必要となる基板処理装置１１を特定するデータ及び基板処理工場１０を特定するデータが含まれる。

保守管理サーバ１３から保守データが送られると、図１０に示す通り、管理サーバ２１内に設けられた保守データ受信部１０１で受信される（ステップＳ２１）。保守データを受信すると、保守データ受信部１０１は受信した保守データ中に部品データが含まれているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでは、保守データに部品データが含まれていないため、ステップＳ２２の判断結果は「ＮＯ」となり、保守データ受信部１０１は受信した保守データをスケジューリング部１０３のみに出力する。

次にスケジューリング部１０３は、記憶部１０４に記憶されたサービスマンデータＤ１２を用いてサービスマンの候補を選択し（ステップＳ２６）、選択したサービスマン候補からメンテナンス日に作業が可能なサービスマンを決定する（ステップＳ２７）。尚、サービスマンの決定が終了すると、スケジューリング部１０３は、新たに決定した作業員宛に作業内容が決定した旨、又は新たな作業内容の詳細を送信するとともに、サービスマンデータＤ１２に含まれるスケジューリングデータの内容を更新する。

このようにして決定されたサービスマンが、メンテナンス日（図１２中の時期ｔ２１）にメンテナンスが必要な基板処理装置１１が設けられた基板処理工場１０に赴いて露光装置３０の部品調整作業を行う（図１１中のステップＳ３５）。露光光ＩＬの照度低下に対しては、例えば図３に示す露光装置３０に設けられる照明光学系ＩＳに含まれるレンズを光軸に対して偏心させる作業が部品調整作業として行われる。部品調整作業が完了すると、基板処理工場１０の保守管理サーバ１３に設けられた装置データ収集部９１は調整作業が行われた基板処理装置１１の装置データを収集し、装置データ解析部９２が収集したデータを解析して調整により基板処理装置１１の性能が向上した改善量（ここでは、露光光ＩＬの照度の上昇量）を求める（ステップＳ３６）。図１２中に示した例では、時期ｔ２１において照度が急激に上昇している箇所の照度の上昇分がここで求められる改善量である。

次に、閾値到達時期予測部９３は、ステップＳ３６で算出された改善量と改善量閾値Ｔｈ３とを比較し、改善量が改善量閾値Ｔｈ３よりも大であるか否かを判断する。図５Ｄに示した例では、照度に対しては閾値として「Ａ１」が設定されているため、照度の上昇分が閾値Ａ１よりも大であるか否かが判断される。図１２に示す例では、時期ｔ２１における改善量が閾値Ａ１を越えているため、ステップＳ３７の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３１に戻って装置データの収集が行われる。

ステップＳ３１に戻ると、上記と同様に装置データ収集部９１で装置データの収集が行われるとともに、装置データ解析部９２で収集された装置データの解析が行われる（ステップＳ３３）。この解析によって、図１２中の近似直線Ｌ１２が求められる。次に、閾値到達時期予測部９３は、近似直線Ｌ１２と部品調整閾値Ｔｈ２（閾値Ｐ１）とから近似直線Ｌ１２で示される照度が閾値Ｐ１以下になる時期ｔ２２を求める。ここで求められた時期ｔ２２がメンテナンス日である。以上の処理が終了すると、このメンテナンス日を示すデータが保守データとして管理センター２０の管理サーバ２１宛に送信される。

保守管理サーバ１３から保守データが送られると、図１０に示す通り、管理サーバ２１内に設けられた保守データ受信部１０１で受信され（ステップＳ２１）、受信された保守データ中に部品データが含まれているか否かが判断される（ステップＳ２２）。ここでは、保守データに部品データが含まれていないため、ステップＳ２２の判断結果は「ＮＯ」となり、保守データ受信部１０１は受信した保守データをスケジューリング部１０３のみに出力する。

次にスケジューリング部１０３は、サービスマンの候補を選択する（ステップＳ２６）とともに、選択したサービスマン候補からメンテナンス日に作業が可能なサービスマンを決定する（ステップＳ２７）。尚、スケジューリング部１０３は、新たに決定した作業員宛に作業内容が決定した旨、又は新たな作業内容の詳細を送信するとともに、サービスマンデータＤ１２に含まれるスケジューリングデータの内容を更新する。

このようにして決定されたサービスマンは、メンテナンス日（図１２中の時期ｔ２２）にメンテナンスが必要な基板処理装置１１が設けられた基板処理工場１０に赴いて露光装置３０の部品調整作業を行う（図１１中のステップＳ３５）。そして、再度照明光学系ＩＳのレンズ調整作業が部品調整作業として行われる。部品調整作業が完了すると、基板処理工場１０の保守管理サーバ１３に設けられた装置データ収集部９１は調整作業が行われた基板処理装置１１の装置データを収集し、装置データ解析部９２が収集したデータを解析して調整により基板処理装置１１の性能の改善量を求める（ステップＳ３６）。ここで求められる改善量は、図１２中の時期ｔ２２において照度が急激に上昇している箇所の照度の上昇分である。

次に、閾値到達時期予測部９３は、ステップＳ３６で算出された改善量と改善量閾値Ｔｈ３とを比較し、改善量が改善量閾値Ｔｈ３よりも大であるか否かを判断する。図１２に示す例では、時期ｔ２２における改善量が閾値Ａ１よりも小さいため、ステップＳ３７の判断結果は「ＮＯ」となり、その基板処理装置１１に対しては図８のステップＳ１１に移行して前述した第１動作例に示す処理が行われる。つまり、装置データの収集及び解析により近似直線Ｌ１３が求められ、この近似直線Ｌ１３で示される照度が閾値Ｐ０以下になる時期ｔ２３（メンテナンス日）が求められる。更に、求められたメンテナンス日から部品交換時期が算出され、部品交換時期が到来した時点でメンテナンス日及び交換する部品を示すデータを含む保守データが管理センター２０の管理サーバ２１宛に送信される。

以上説明したように、第２動作例においては、基板処理工場１０内に設けられた保守管理サーバ１３によって基板処理装置１１の装置状態の時間変動を予測し、予測結果から部品の調整を行うためのメンテナンス日を求めている。このメンテナンス日を含む保守データは管理センター２０へ送信され、管理センター２０に設けられた管理サーバ２１は送られた保守データに基づいてサービスマンの手配（スケジューリング）を行っている。以上の処理によって、部品の調整を行う時期を適切に求めることができ、また、メンテナンス時までにサービスマンが確保される。これにより、円滑にメンテナンス作業を行うことができ、基板処理装置の稼働率を向上させることができる。尚、本例における部品の調整は、必ずしもサービスマンが行うものである必要はなく、露光装置が自動的に行うものであっても良い。

更に、部品調整を行った基板処理装置１１の性能の改善量を求め、改善量が改善量閾値以下の場合には、基板処理装置１１の性能が部品調整閾値以上であっても、性能閾値を用いて部品の交換を行うためのメンテナンス日を求めるようにしている。かかる処理によって、部品調整を行っても大きな性能改善は見込めない場合にはサービスマンによる部品調整作業が行われないため、基板処理装置１１の稼働率を向上させることができる。

尚、以上の説明では、基板処理装置１１が備える露光装置３０で用いられる露光光ＩＬの照度の低下を改善する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれ以外に、露光装置３０の種々の性能低下を改善する場合に適用することができる。また、露光装置３０以外に、コータ部３６及びデベロッパ部３７の性能低下を改善するためにも本発明を適用することができる。

更に、上記実施形態では数年を単位とする基板処理装置１１の性能劣化を予測してメンテナンス日を求めていたが、本発明は数日〜数ヶ月を単位とする短期間の基板処理装置１１の性能変動を改善するためにも適用することができる。図１３は、短期間に生ずる基板処理装置１１の性能変動の例を示す図である。図１３Ａは、露光装置３０が備える投影光学系ＰＬの像面位置が大気圧の変化により変動する様子を示す図である。図１３Ａに示すグラフにおいて、符号Ｐｒを付した曲線は大気圧の変動曲線を示しており、符号Ｆｏを付した曲線は投影光学系ＰＬの像面位置の変動曲線を示している。

投影光学系ＰＬの像面は、図１３Ａ中の符号ＩＤを付した直線のように、大気圧の変動に関わらず常時一定であることが理想的である。しかしながら、実際には、図示の通り、投影光学系ＰＬの像面は大気圧の変化にほぼ連動して変化するとともに、一定時間が経過すると直線ＩＤからのずれ量（ドリフト）Ｄｒが発生してしまう。このため、図１３Ｂに示す通り、大気圧の変動とフォーカスとの変動との相関関係（図１３Ｂに示す例では一次直線）を予め求めておき、大気圧が変動しても投影光学系ＰＬの像面が変動しないように投影光学系ＰＬの光学性能を制御することが望ましい。また、所定の閾値を設定しておき、この閾値以上のドリフトが発生した場合には、保守管理サーバ１３から管理センター２０宛にその旨を通知すること好ましい。

また、図１３Ｃは、露光装置３０に設けられたアライメントセンサ９０の計測再現性（３σ）の一例を示す図である。図１３Ｃに示す通り、アライメントセンサ９０の計測再現性は一定の期間（例えば、半年）経過すると急激に悪化する傾向を有する。このため、ある閾値Ｔｈ４を設定しておき、アライメントセンサ９０の計測再現性が閾値Ｔｈ４を越えたときに、保守管理サーバ１３から管理センター２０宛にその旨を通知するようにしても良い。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、図４に示す保守管理サーバ１３及び図６に示す管理サーバ２１の機能をハードウェアで構成することも可能であり、ソフトウェアで実現することも可能である。ソフトウェアで実現する場合には、保守管理サーバ１３又は管理サーバ２１のハードウェア構成を、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、通信インタフェース、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等の外部記憶装置等から構成し、上述した制御を行う保守管理プログラムを保守管理サーバ１３又は管理サーバ２１に読み込ませて、そのプログラムを実行させることにより実現される。尚、保守管理プログラムは、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体内に記録されて配布され、当該媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（登録商標）、ハードディスク、光磁気ディスク、フレキシブルディスク、又は磁気テープ等を例示することができる。保守管理プログラムのコンピュータシステムへの読み込みは、コンピュータシステムが備える読み取り装置を介して行われ、あるいはインターネット等のネットワークを介してダウンロードすることにより行われる。

また、上述した実施形態では、保守管理装置としての各機能（装置データ収集部９１、装置データ解析部９２、閾値到達時期予測部９３、保守データ送信部９４、記憶部９５及び部品発注時期算出部９６、並びに保守データ受信部１０１、部品発注部１０２、スケジューリング部１０３及び記憶部１０４）を、保守管理サーバ１３と管理サーバ２１とをネットワークで相互に接続した別々のサーバにより実現しているが、これらを同一のサーバにより実現してもよく、あるいはさらに複数のサーバに機能分散させて実現してもよい。

尚、以上の説明では基板処理装置１１がステップ・アンド・スキャン方式の露光装置３０を備える場合を例に挙げたが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（ステッパー）を備える基板処理装置１１についても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、露光装置３０が露光光ＩＬとしてＡｒＦエキシマレーザ等から射出されるレーザ光を用いていたが、レーザプラズマ光源、又はＳＯＲから発生する軟Ｘ線領域、例えば波長１３．４ｎｍ、又は１１．５ｎｍのＥＵＶ（ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を用いるようにしてもよい。さらに、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いてもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学系、屈折光学系、及び反射屈折光学系のいずれを用いてもよい。

また、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。

また、本発明は、基板処理装置１１が、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに記載されている所謂液浸型露光装置を備える場合にも適用することができる。液浸型露光装置とは、投影光学系の下面とパターンが露光される基板（ウエハ）表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たし、該液体を介してパターンの露光を行なうものである。液浸型露光装置は、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率であり、通常１．２〜１．６程度）になることを利用して、解像力の向上と焦点深度の拡大を図っている。この液浸型露光装置に本発明を適用することにより、たとえば液体の比抵抗、全有機体炭素量（ＴＯＣ：ＴｏｔａｌＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ）などの液質情報、撥液性コートの劣化状況、接液している光学部材の曇りによる照度の低下等の装置情報に基づいて、最適な時期にメンテナンス日を設定し、必要な部品の発注を予め行なうことができる。

さらに、基板処理装置１１は、半導体素子の製造に用いられるデバイスパターンをウエハＷ上に転写する露光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられるデバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミック基板上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、及びＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置等を備えていても良い。

本開示は、２００３年９月２日に提出された日本国特許出願第２００３−３１０１４６号に含まれた主題に関連し、その開示の全てはここに参照事項として明白に組み込まれる。なお、本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、前述した全ての公報の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

Claims

基板を処理する基板処理装置を保守管理する保守管理装置であって、
前記基板処理装置の装置状態を示す装置情報を収集する収集手段と、
前記収集手段によって収集された前記装置情報を解析し、前記基板処理装置の装置状態の時間変動を予測する予測手段と、
前記予測手段の予測結果を用いて前記基板処理装置の保守を行う保守時期を求める保守時期算出手段とを備えることを特徴とする保守管理装置。
前記保守時期を求めるために予め設定された閾値を記憶する閾値記憶手段をさらに備え、
前記保守時期算出手段は、前記予測手段の前記予測結果が前記閾値記憶手段に記憶された閾値に達する時点を前記保守時期として求めることを特徴とする請求項１に記載の保守管理装置。
前記閾値記憶手段は、前記基板処理装置の保守として前記基板処理装置の調整を行うための第１閾値と、前記基板処理装置の保守として前記基板処理装置の部品の交換を行うための第２閾値とを記憶しており、
前記保守時期算出手段は、前記予測手段の前記予測結果が前記第１閾値に達する時点を前記基板処理装置の調整を行う調整時期として求め、前記予測手段の前記予測結果が前記第２閾値に達する時点を前記基板処理装置の部品の交換を行う部品交換時期として求めることを特徴とする請求項２に記載の保守管理装置。
前記基板処理装置の部品の発注から取り寄せまでに要する期間を示す部品納期情報を記憶する部品納期情報記憶手段と、
前記部品納期情報及び前記保守時期算出手段により求められた前記保守時期に基づいて、前記基板処理装置の保守時に交換する部品の発注時期を算出する部品発注時期算出手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の保守管理装置。
前記基板処理装置の部品の在庫状況を示す在庫情報を記憶する在庫情報記憶手段と、
前記在庫情報に基づいて、前記基板処理装置の保守を行う上で必要となる部品の在庫の有無を判断し、在庫が無いと判断した場合に当該部品の発注を行う部品発注手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の保守管理装置。
前記基板処理装置の保守を行う作業者の技能及び作業可能日を示す作業者情報を記憶する作業者情報記憶手段と、
前記作業者情報及び前記保守時期算出手段により求められた前記保守時期に基づいて、前記基板処理装置の保守を行う作業員の割り当てを行う作業員割当手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の保守管理装置。
前記収集手段、前記予測手段、前記保守時期算出手段、前記閾値記憶手段、前記部品納期情報記憶手段、及び前記部品発注時期算出手段を有する第１管理サーバと、
前記在庫情報記憶手段、前記部品発注手段、前記作業者情報記憶手段、及び前記作業員割当手段を有し、前記第１管理サーバとネットワークを介して接続された第２管理サーバとを備え、
前記第１管理サーバは、前記基板処理装置の保守内容及び前記保守時期算出手段により算出された保守時期を含む保守情報を、前記ネットワークを介して前記第２管理サーバに送信する送信手段を有することを特徴とする請求項６に記載の保守管理装置。
前記送信手段は、前記部品発注時期算出手段により算出された発注時期に前記保守情報を送信することを特徴とする請求項７に記載の保守管理装置。
前記基板処理装置は、処理対象としての基板に感光性材料を塗布する塗布装置、マスクのパターンを該基板に露光転写する露光装置、及び該基板に転写されたパターンを現像する現像装置の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の保守管理装置。
前記収集手段は、前記基板処理装置が備える制御手段からネットワークを介して前記装置情報を収集することを特徴とする請求項９に記載の保守管理装置。
基板を処理する基板処理装置の保守時期を管理する保守管理方法であって、
前記基板処理装置の装置状態を示す装置情報を収集し、
収集された前記装置情報を解析して前記基板処理装置の装置状態の時間変動を予測し、
前記予測結果を用いて前記基板処理装置の保守を行う保守時期を求めることを特徴とする保守管理方法。
前記基板処理装置の部品の発注から取り寄せまでに要する期間を示す部品納期情報と前記保守時期とに基づいて、前記基板処理装置の保守時に交換する部品の発注時期を算出することを特徴とする請求項１１に記載の保守管理方法。
前記基板処理装置の保守内容及び前記保守時期を含む保守情報を、前記発注時期にネットワークを介して送信することを特徴とする請求項１２に記載の保守管理方法。
前記ネットワークを介して送られる前記保守情報を受信し、
前記基板処理装置の部品の在庫状況を示す在庫情報と、受信した前記保守情報とに基づいて前記基板処理装置の保守を行う上で必要となる部品の在庫の有無を判断し、在庫が無いと判断した場合に当該部品を発注することを特徴とする請求項１３に記載の保守管理方法。
前記基板処理装置の保守を行う作業者の技能及び作業可能日を示す作業者情報と前記保守情報とに基づいて、前記基板処理装置の保守を行う作業員の割り当てを行うことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の保守管理方法。
コンピュータを請求項１〜１０の何れか一項に記載の保守管理装置として機能させる保守管理プログラム。
請求項１６に記載の保守管理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。