JPWO2015030047A1 - 基板処理装置のメンテナンス方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、及び基板処理装置のメンテナンスプログラム - Google Patents

基板処理装置のメンテナンス方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、及び基板処理装置のメンテナンスプログラム Download PDF

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Abstract

基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、を備えるように基板処理装置のメンテナンス方法を構成する。

Description

本発明は、基板保持具を処理室内に搬入して、基板保持具に保持した基板を処理する基板処理技術に関し、特に、基板保持具を交換するために要する時間を短縮し、基板処理の効率を向上する技術に関する。
縦型成膜装置等の基板処理装置では、複数(数十〜百数十枚)の基板を搭載したボート(基板保持具)を、処理室内に収容して処理ガスを供給するとともに加熱し、処理室内の圧力や温度を所定値に設定して、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により基板表面上に成膜処理を行う。
このような基板処理装置において、装置の稼働効率を向上させるため、ボートを2つ使用する2ボートシステムを採用することがある。2ボートシステムにおいては、一方のボートに搭載した基板を処理室内で処理中に、他方のボートから処理済み基板を取出し、未処理基板を搭載する。こうすることにより、処理室内の処理とボートへの基板の搭載及び取出とを並行して行うことができるので、連続的に基板処理を行う場合に、基板処理の効率を向上することができる。例えば、下記の特許文献1には、2ボートシステムにおいて、不純物の付着状態等のボート間の個体差とレシピ内容に応じてボートを指定し、指定されたボートを処理室内へ搬入して基板処理を行うことが開示されている。
ところで、ボートに搭載した基板を成膜処理する際には、基板だけでなく、ボートにも膜が堆積されてしまう。ボートに堆積した膜が一定以上の厚さになると、その膜が剥がれ落ちてパーティクルになるなどの悪影響が出る。そのため、ボートに堆積した膜が所定の閾値に到達すると、膜の堆積していない新しいボートに交換するようにしている。
縦型成膜装置においては保守員がボート交換する。そのため、ボート交換する場合は、装置を停止させ、装置内や使用していたボートを冷却するなどの安全対策を行う必要がある。また、ボート交換後は、装置を正常に稼働させるため、各種の調整や動作確認が必要となる。このようなボート交換前後の作業には、多くの時間が必要であり、縦型成膜装置の場合は約6時間が必要である。したがって、ボート交換周期が短くなるほど、装置の稼働率が低下し生産効率が低下するので、ボートの交換作業を効率よくすることが望まれる。
また、下記の特許文献2には、複数の処理室を備えた枚葉処理装置において、複数の処理室のうち、少なくとも1つの処理室の内壁に堆積した累積膜厚値が閾値を超えた場合に、全ての処理室でクリーニングを行うことが開示されている。
特許第4851670号公報 特許第3854157号公報
本発明の目的は、基板保持具の交換作業を効率よくすることができる基板処理技術を提供することにある。
本発明の一態様によれば、 基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、 基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、 を有する基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
本発明の他の一態様によれば、 基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、 基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、 を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の更に他の一態様によれば、 基板を処理する処理室と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第1の基板保持具と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第2の基板保持具と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定し、該判定した交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、基板を保持しない空の状態にするよう制御する制御部と、 を備える基板処理装置が提供される。
本発明の更に他の一態様によれば、 基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理手順と、 基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理手順と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定手順と、 判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ基板を保持しない空の状態にする手順と、 をコンピュータに実行させる基板処理装置のメンテナンスプログラムを読取可能に記録した記録媒体が提供される。
上記の構成によれば、基板保持具の交換周期を長くすることができる。
本発明の実施形態に係る基板処理装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置の側面透視図である。 本発明の実施形態に係るボート交換装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係るボート交換装置の上面図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置の制御部及び記憶部の構成例である。 本発明の実施形態に係るジョブ情報の構成例である。 本発明の実施形態に係るボート情報の構成例である。 本発明の実施形態における効果を説明する図である。 本発明の実施形態に係る処理フローを説明する図である。 本発明の実施形態に係る処理フローの詳細を説明する図である。 本発明の実施形態に係る処理フローの実施例を説明する図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における基板処理装置を説明する。本実施形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置(IC:Integrated Circuit)の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。また、本実施形態の基板処理装置は、1つの処理炉に対して、2つのボートを交互に使用する2ボート装置として構成されている。なお、以下の実施形態では、基板処理装置として基板にCVD処理などの成膜処理を行うバッチ式縦型半導体製造装置(以下、単に処理装置という)を適用した場合について述べる。図1は、本発明が適用される処理装置の透視図であり、斜視図として示されている。また、図2は図1に示す処理装置の側面透視図である。なお、図1及び図2においては、図を解り易くするため、ボート交換装置を省略している。
図1や図2に示すように、本実施形態の処理装置100は、シリコン等からなるウエハ(基板)200を収容するウエハキャリア(基板収容器)としてポッド110を使用し、筐体111を備えている。筐体111の正面壁111aには、ポッド搬入搬出口112が、筐体111の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口112は、フロントシャッタ113によって開閉される。ポッド搬入搬出口112の正面前方側には、ロードポート114が設置されており、ロードポート114は、ポッド110を載置する。ポッド110は、ロードポート114上に工程内搬送装置(図示せず)によって搬入され、かつまた、ロードポート114上から搬出される。
筐体111内の前後方向の略中央部における上部には、回転棚105が設置されており、回転棚105は、支柱116を中心に回転し、棚板117に複数個のポッド110を保管する。 図2に示すように、筐体111内におけるロードポート114と回転棚105との間には、ポッド搬送装置118が設置されている。ポッド搬送装置118は、ポッド110を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ118aと、水平搬送機構としてのポッド搬送機構118bとで構成されており、ロードポート114、回転棚105、ポッドオープナ121との間で、ポッド110を搬送する。
図2に示すように、筐体111内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体119が後端にわたって構築されている。サブ筐体119の正面壁119aには、ウエハ200をサブ筐体119内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口120が1対、垂直方向に上下2段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口120、120には1対のポッドオープナ121、121がそれぞれ設置されている。 ポッドオープナ121は、ポッド110を載置する載置台122、122と、ポッド110のキャップ(蓋体)を着脱するキャップ着脱機構123、123とを備えている。ポッドオープナ121は、載置台122に載置されたポッド110のキャップをキャップ着脱機構123によって着脱することにより、ポッド110のウエハ出し入れ口を開閉する。載置台122は、基板を移載する際に基板収容器が載置される移載棚である。
図2に示すように、サブ筐体119は、ポッド搬送装置118や回転棚105の設置空間の雰囲気と隔絶された移載室124を構成している。移載室124の前側領域には、基板移載部としてのウエハ移載機構125が設置されている。ウエハ移載機構125は、ウエハ200をツイーザ125cに載置して水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置125a、およびウエハ移載装置125aを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ125bとで構成されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ125bおよびウエハ移載装置125aの連続動作により、ボート217に対して、ウエハ200を搭載(装填)および取出(脱装)する。
図1に示すように、移載室124内には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア133を供給するよう、供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット134が設置されている。 図2に示すように、ボート217の上方には、処理炉202が設けられている。処理炉202は、内部に基板処理室(不図示、以下、処理室)を備え、該処理室の周囲には、処理室内を加熱するヒータ(不図示)を備える。処理炉202の下端部は、炉口ゲートバルブ147により開閉される。
図1に示すように、ボート217を昇降させるためのボートエレベータ115が設置されている。ボートエレベータ115に連結されたアーム128には、シールキャップ219が水平に据え付けられており、シールキャップ219は、ボート217を垂直に支持し、処理炉202の下端部を閉塞可能なように構成されている。 ボート217は、複数本の保持部材を備えた基板保持具であり、複数枚(例えば、50枚〜125枚程度)のウエハ200を、その中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。 なお、ボート217の上端部と下端部には、それぞれ複数枚のダミーウエハが搭載され、製品ウエハは、上端のダミーウエハと下端のダミーウエハの間に搭載される。製品ウエハを入れ替えながらバッチ処理が複数回行われる間、同じダミーウエハが使用される。
図3と図4に示すように、移載室124内において、ボートエレベータ115とクリーンユニット134との間には、処理炉202内で処理されるウエハ200を搭載したボート217を交換するボート搬送部としてのボート交換装置150が設けられている。図3と図4は、それぞれ、本発明の実施形態に係るボート交換装置150の斜視図と上面図である。そして、図4に示すように、ウエハ移載位置Aと、ボート下降位置Bと、ボート退避位置Cとが、三角形の角を形成するような位置に配置されている。
まず、この2ボート装置の運用方法について、概略を説明する。 最初の状態では、ウエハ200を搭載していない空のボート217が、ウエハ移載位置Aと、ボート退避位置Cとに置かれているものとする。まず、ウエハ移載位置Aにあるボート217(ボートA)に、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110から、未処理ウエハ200が移載される。次に、未処理ウエハ200を搭載したボートAは、ボート交換装置150により、ボート下降位置Bへ搬送される。
ボート下降位置Bへ搬送されたボートAは、ボートエレベータ115により、処理炉202内へ搬入され、ボートA上のウエハ200は成膜処理等の処理を施される。ボートAが処理炉202内へ搬入された後、ボート退避位置Cに置かれていたボート217(ボートB)は、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aへ搬送される。そして、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110から、未処理ウエハ200が移載される。
ボートAは、処理炉202内での処理が終了すると、ボート下降位置Bへ下降され、次いで、ボート交換装置150により、ボート退避位置Cへ搬送される。そして、ボートAは、ボート退避位置Cにおいて、搭載した処理済みウエハ200が所定の温度に降下するまで待機する。
ボートAがボート退避位置Cへ搬送された後、ボートBは、ボート交換装置150により、ボート下降位置Bへ搬送され、続いてボートエレベータ115により、処理炉202内へ搬入され、ボートB上のウエハ200は成膜処理等の処理を施される。以下、ボートBは、上述したボートAと同様の動作を行う。
ボートAは、ボート退避位置Cにおいて搭載したウエハ200が所定の温度に降下し、かつ、ボートBが処理炉202内へ搬入された後、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aへ搬送される。そして、ボートA上の処理済みウエハ200が、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110へ移載される。
次に、ボート交換装置150の構成や動作について詳しく説明する。 ボート交換装置150は、アーム支柱152に支えられた2本のボート支持アーム151a及び151cを備えている。ボート支持アーム151a及び151cは、互いに独立して動作可能であり、アーム支柱152を回転軸とする水平回転動作と、アーム支柱152の軸方向の昇降動作が可能なように構成されている。詳しくは、ボート支持アーム151aは、ウエハ移載位置Aとボート下降位置Bとの間で水平回転可能であり、ボート支持アーム151cは、ボート退避位置Cとウエハ移載位置Aとの間で水平回転可能である。
ウエハ移載位置Aは、ウエハ移載位置Aのボート217とポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110との間で、ウエハ移載機構125によりウエハ移載が行われる位置である。ウエハ移載位置Aには、ボート217を載置するボート置き台153aが設けられている。ウエハ移載位置Aにおいて、ボート置き台153a上に載置された空のボート217に、ポッド110から未処理のウエハ200が移載される。また、ボート置き台153a上に載置され、処理済みのウエハ200が搭載されたボート217から、空のポッド110に処理済みのウエハ200が移載される。
ボート下降位置Bは、ボートエレベータ115がボート217を下降させたときの位置である。ウエハ移載位置Aで未処理のウエハ200を搭載されたボート217は、ボート交換装置150のボート支持アーム151aにより、ボート下降位置Bへ搬送され、ボート下降位置Bにおいて、シールキャップ219上に載置された後、処理炉202内へ搬入される(ボートローディング)。また、処理済みのウエハ200を搭載されたボート217は、処理炉202内から、ボートエレベータ115によりボート下降位置Bへ搬出され下降される(ボートアンローディング)。
ボート退避位置Cは、例えば処理済みのウエハ200を冷却するために、処理済みのウエハ200が搭載されたボート217を、所定時間、退避させる位置である。ボート退避位置Cには、ボート217を載置するボート置き台153cが設けられている。 処理済みのウエハ200が搭載されたボート217は、処理炉202内からボート下降位置Bへ下降された後、ボート支持アーム151cにより、ボート退避位置Cへ搬送され、ボート置き台153c上に載置される。
ボート退避位置C上のボート217は、上述したように、所定時間、待機した後、ボート支持アーム151cにより、ボート下降位置Bを通過して、ウエハ移載位置Aへ搬送され、ボート置き台153a上に載置される。そして、ウエハ移載位置Aにおいて、処理済みのウエハ200が空のポッド110へ移載され、その後、未処理のウエハ200が別のポッド110から移載される。
ボート支持アーム151aは、上述したように、ウエハ移載位置Aとボート下降位置Bとの間で、水平回転動作が可能である。これにより、ボート置き台153a上のボート217を、ボート下降位置Bにおいてシールキャップ219上に載置することができる。
ボート支持アーム151cは、上述したように、ボート退避位置Cとボート下降位置Bとの間、及びボート退避位置Cとウエハ移載位置Aとの間で、水平回転動作が可能である。これにより、ボート下降位置Bにおいてシールキャップ219上のボート217を、ボート退避位置Cのボート置き台153c上に載置することができ、また、ボート置き台153c上のボート217を、ウエハ移載位置Aのボート置き台153a上に載置することができる。
ボート217は、その底部に、ボート支持アーム151a,151cの円弧状のボート把持部(図4参照)と嵌合する円柱構造(不図示)を備えている。ボート交換装置150は、ボート217の円柱構造とボート支持アーム151a,151cのボート把持部を嵌合させた状態で、ボート217を搬送する。
次に、図5を参照して、処理装置の制御部と記憶部の構成について説明する。図5は、本実施形態に係る基板処理装置の制御部と記憶部の構成例である。 図5に示すように、制御部10は、主制御部11と、温度制御部12と、ガス流量制御部13と、圧力制御部14と、搬送制御部15とを備えている。主制御部11には、温度制御部12、ガス流量制御部13、圧力制御部14、搬送制御部15、オペレータ(操作員)からの指示を受け付ける操作部31、操作画面や各種データ等の情報を表示する表示部32、処理装置100の基板処理シーケンスである処理レシピ等を記憶する記憶部20等、処理装置100を構成する構成部が電気的に接続されている。なお、操作部31と表示部32は、例えばタッチパネル等を用いる場合は、一体的に構成することができる。
温度制御部12は、反応炉202を加熱するヒータの温度を制御するもので、処理炉202内の温度を計測する温度センサから温度データを受信し、主制御部11に送信する。また、温度制御部12は、主制御部11から、例えば処理炉202内の温度を上昇させるヒータの加熱温度指示を受信し、指示された温度になるようヒータを加熱する。
ガス流量制御部13は、例えば、処理炉202内へ処理ガスを供給する処理ガス供給管に設けられたMFC(流量制御装置)からガスの流量データを受信し、主制御部11に送信する。また、主制御部11から、例えば、処理ガス供給管に設けられた開閉バルブへのバルブ開閉指示やポンプ駆動指示等のガス制御指示を受信し、該指示に従いガス流量制御を行う。
圧力制御部14は、処理炉202内からガスを排気する排気管に設けられた圧力センサから、処理炉202内の圧力情報を受信し、主制御部11に送信する。また、主制御部11から、上記排気管に設けられた圧力調整バルブやポンプ等へのバルブ開度指示やポンプ駆動指示等を受信し、該指示に従い処理炉202内圧力の制御を行う。
搬送制御部15は、ポッド搬送装置118やウエハ移載機構125やボートエレベータ115やボート交換装置150等の位置や動作を制御するもので、搬送制御部15には、ロードポート114や棚板117や載置台122に設けられたポッドセンサ(不図示)や、ボート置き台153a,153cやシールキャップ219に設けられたボートセンサ(不図示)等が電気的に接続され、これらのセンサから、例えば、ウエハ200を収容するポッド110の有無や位置、ボート置き台153a,153c、シールキャップ219にボート217が存在しているか否か等のデータを受信し、主制御部11に送信する。また、搬送制御部15は、主制御部11から、例えばポッド110やボート217やウエハ200の搬送指示を受信し、指示された場所や位置にポッド110やボート217やウエハ200を搬送する。
主制御部11は、ハードウエア構成としては、CPU(Central Processing Unit)と主制御部11の動作プログラム等を格納するメモリを備えており、CPUは、例えば操作部31からの操作員に指示に基づき、この動作プログラムに従って、記憶部20に記憶しているレシピを上記メモリへダウンロードして実行するように動作する。このとき、主制御部11は、温度制御部12、ガス流量制御部13、圧力制御部14、搬送制御部15等の各副制御部に対して、処理室内の温度や圧力、ガス流量等を測定させ、この測定データに基づいて、上記各副制御部に対して制御信号を出力し、上記各副制御部がレシピに従い動作するように制御する。
記憶部20は、EEPROM、フラッシュメモリ、ハードディスクなどから構成され、上記CPUの動作プログラムを記憶する記憶媒体や、レシピを記憶する記憶媒体をも含む。記憶部20に記憶された動作プログラムは、例えば処理装置100の立ち上がり時において、主制御部11のメモリに転送され動作する。
図5に示すように、記憶部20は、ジョブ情報記憶部21と、ボート情報記憶部22と、レシピ記憶部23と、閾値記憶部24とを少なくとも備える。 ジョブ情報記憶部21は、当該処理装置100で実行される基板処理を指定するジョブ情報を、1つ又は複数記憶する。ジョブとは、ボート217にウエハ200を搭載して処理炉202内へ搬入し、処理炉202内で処理し、その後、処理炉202から搬出し、ボート217からウエハ200を取り出す一連の処理を指す。
図6は、本実施形態に係るジョブ情報記憶部21に記憶されるジョブ情報の一例である。図6に示すように、1つのジョブ情報には、そのジョブ情報を特定するジョブ名と、そのジョブで使用する材料を特定する材料特定情報と、そのジョブで処理するウエハ200の枚数を特定する枚数特定情報と、そのジョブで使用するボート217を特定するボート特定情報と、そのジョブで使用するレシピを特定するレシピ特定情報とが含まれる。材料特定情報は、そのジョブにどのポッド110を使用するのか、つまり、どのポッド110に収容されたウエハ200を使用するのかを示すもので、各ポッド110に付された処理ロットID(識別番号)で表される。
図6の例では、ジョブ名がJOB−01であるジョブが、ロットID01のポッド110に収容されているウエハ200を50枚、ボートAに搭載し、レシピABCにより、処理炉202内で処理することを示す。
ボート特定情報以外のジョブ情報、つまり、ジョブ名と材料特定情報と枚数特定情報とレシピ特定情報は、例えば、操作部31から操作員が入力し設定することができる。ボート特定情報は、制御部10により次のように設定される。 すなわち、制御部10は、処理装置100が立ち上がった後、最初にウエハ移載位置AにあるボートをボートAに設定し、このボートAを、1番目に実行する第1ジョブで使用するボートとして設定する。また、最初にボート退避位置CにあるボートをボートBに設定し、このボートBを、2番目に実行する第2ジョブで使用するボートとして設定する。以降、制御部10は、ボートAとボートBを移動させる都度、それらの位置(ウエハ移載位置A、ボート下降位置B、ボート退避位置C)を把握し、各位置にあるボート217がボートAとボートBのどちらであるかを認識できる。
また、ジョブ情報において、使用する材料(ポッド110)を指定しないよう構成することも可能である。この場合、処理装置100は、棚板117上に載置された未処理ウエハ200が入ったポッド110を適当に選択してポッドオープナ載置台122に載置する。
ボート情報記憶部22は、当該処理装置100で使用中のボート217に関する情報を記憶する。 図7は、本実施形態に係るボート情報記憶部22に記憶されるボート情報の一例である。図7に示すように、1つのボート情報には、そのボート情報を特定するボート名と、そのボートの処理装置100における状態を特定するボート状態情報と、そのボートの処理装置100における位置を特定するボート位置情報と、そのボートの処理履歴としての累積膜厚値を特定する累積膜厚情報とが含まれる。ボート状態情報は、そのボートのウエハ200が処理中であるか、又は処理待ちの待機中であるか、若しくは処理後の退避中であるかを示す。ボート位置情報は、そのボートの位置が、ウエハ移載位置Aにあるか、又はボート下降位置Bにあるか、若しくはボート退避位置Cにあるかを示す。
図7の例では、ボートAが、ウエハ移載位置Aで待機中であり、ボートAの累積膜厚値が100μmであることを示す。 本実施形態のような2ボートシステムの場合は、少なくとも2つのボート217を使用するので、2つのボート情報、例えば、ボートA,Bのボート情報が必要となる。
ボート情報は、制御部10により、次のように設定される。 すなわち、制御部10は、上述したように、処理装置100が立ち上がった後、最初にウエハ移載位置Aにあるボート217をボートA、最初にボート退避位置Cにあるボート217をボートBに設定する。そのときのボートAのボート情報は、ボート状態情報が待機中、ボート位置情報がウエハ移載位置A、累積膜厚値がゼロである。また、そのときのボートBのボート情報は、ボート状態情報が退避中、ボート位置情報がボート退避位置C、累積膜厚値がゼロである。これらの情報は、上述したボートセンサからの情報等を参照して設定される。
以降、制御部10は、ボートAとボートBを移動させる都度、それらの位置(ウエハ移載位置A、ボート下降位置B、ボート退避位置C)や状態(待機中、処理中、退避中)を把握し、ボート情報記憶部22のボート情報に反映させる。 また、制御部10は、ウエハ200を搭載したボートAとボートBを処理炉202内で処理する度に、それぞれ、ボートAとボートBのボート情報の累積膜厚値を加算する。 このようにして、制御部10は、ボートAとボートBのそれぞれの、位置と状態と累積膜厚値を、常に認識することができる。
レシピ記憶部23は、基板処理を行うためのプロセスレシピを含む複数種類のレシピ、例えば、膜厚Aの成膜をウエハ200表面に行うためのレシピAや、膜厚Bの成膜をウエハ200表面に行うためのレシピB等を記憶する。 1つのレシピは、通常、複数の処理ステップから構成され、各処理ステップには、基板を処理するためのプロセスパラメータが複数含まれる。例えばプロセスパラメータとして、レシピには、処理ステップに要する時間であるステップ時間と、そのステップにおける処理炉202内の温度等が含まれている。
閾値記憶部24は、当該処理装置100で使用するボート217を交換する時期(タイミング)に関する情報を記憶する。本実施形態では、閾値記憶部24は、ボート217の累積膜厚値に関する閾値sを記憶する。閾値sは、例えば、操作部31から操作員が入力し設定することができる。複数回の成膜処理を行ったボート217の累積膜厚値が、閾値記憶部24に記憶した閾値sに達すると、主制御部11は、ボート217の累積膜厚値が閾値sに達した旨を表示部32に表示し、保守員にボート交換を促す。
次に、本実施形態の処理装置100の動作の一例について説明する。この動作例において、保守員等の人によるものであることが明示されていない動作は、制御部10により制御される。 まず、処理装置100のメンテナンスモード状態において、筺体111に設けられたメンテナンス用扉(不図示)が保守員により開けられ、ウエハ200が搭載されておらず空の状態であるボートA及びボートBが、それぞれ、図3に示すウエハ移載位置Aのボート置き台153a上とボート退避位置Cのボート置き台153c上に、保守員により載置される。このとき、ボートA及びボートBは、所定の位置に載置されるよう、保守員の目視により正確に位置合わせされる。
このときのボートA及びボートBは、膜が付着していないボートである。つまり、未処理状態である新品のボート217、又は過去の処理において付着した膜を洗浄して除去したボート217である。
次に、ウエハ移載位置AのボートAに対してウエハ移載機構125がウエハ移載を行う際に、ボートAの所定の位置にウエハ200を搭載できるように、ウエハ移載を行うときのウエハ移載機構125の位置を記憶部20へ記憶させるティーチングが、保守員により行われる。続いて、処理装置100の動作確認、例えば制御部10等の各構成部のセルフ自動チェック、及び保守員による手動チェックが行われる。チェック結果が正常であれば、保守員による処理装置100の立ち上げ指示が行われ、立ち上げ動作として、例えば処理炉202内を所定温度に加熱する温度上昇処理や、移載室124内をクリーンエア133で充満することや、ジョブ情報のジョブ情報記憶部21への保存や、ボート情報のボート情報記憶部22への保存が行われる。
この動作例においては、1番目に実行するジョブのジョブ情報(第1ジョブ情報)には、使用する材料としてポッドP1、処理するウエハ枚数として25枚、使用するボート217としてボートA、使用するレシピとしてレシピAが指定されている。2番目に実行するジョブのジョブ情報(第2ジョブ情報)には、使用材料としてポッドP2、処理するウエハ枚数として25枚、使用ボートとしてボートB、使用レシピとしてレシピBが指定されている。3番目に実行するジョブのジョブ情報(第3ジョブ情報)には、使用材料としてポッドP3、処理するウエハ枚数として25枚、使用レシピとしてレシピCが指定されている。4番目に実行するジョブのジョブ情報(第4ジョブ情報)には、使用材料としてポッドP4、処理するウエハ枚数として25枚、使用レシピとしてレシピDが指定されている。以下、同様に、第5〜第nのジョブ情報が、ジョブ情報記憶部21へ保存されている。 なお、この例では、ジョブ情報ごとにレシピを変えているが、各ジョブ情報に同じレシピを指定することも、もちろん可能である。
ジョブ情報の使用材料と処理枚数と使用レシピは、上述したように、例えば、操作部31から操作員により設定される。使用ボートは、第1ジョブ情報の使用ボートにはウエハ移載位置AのボートAが、第2ジョブ情報の使用ボートにはボート退避位置CのボートBが、制御部10により設定される。第3〜第nのジョブ情報の使用ボートは、未設定である。
また、ボートAのボート情報には、ボート状態が待機中、ボート位置がウエハ移載位置A、累積膜厚値が0(ゼロ)μmであることが設定されている。ボートBのボート情報には、ボート状態が退避中、ボート位置がウエハ退避位置C、累積膜厚値が0(ゼロ)μmであることが設定されている。 また、ボート217に堆積する累積膜厚値の閾値sとして、例えば300μmが操作員により閾値記憶部24に保存されている。
そして、処理装置100の立ち上げが終了すると、操作部31からの操作員の指示により、処理装置100は稼働状態、つまり生産モード状態に入る。以下に述べる稼働状態における処理装置100の動作は、制御部10により制御される。 稼働状態において、図1、図2に示すように、ポッド110がロードポート114に供給されると、ポッド搬入搬出口112がフロントシャッタ113によって開放され、ポッド110がポッド搬入搬出口112から搬入される。搬入されたポッド110は、回転棚105の指定された棚板117へ、ポッド搬送装置118によって、自動的に搬送されて受け渡される。
第1ジョブ情報で指定されたポッドP1は、回転棚105で一時的に保管された後、棚板117から一方のポッドオープナ121に搬送されて載置台122に移載されるか、もしくは、ロードポート114から直接、ポッドオープナ121に搬送されて、載置台122に移載される。この際、ポッドオープナ121のウエハ搬入搬出口120は、キャップ着脱機構123によって閉じられており、移載室124にはクリーンエア133が流通され、充満されている。
図2に示すように、載置台122に載置されたポッドP1は、そのキャップが、キャップ着脱機構123によって取り外され、ポッドP1のウエハ出し入れ口が開放される。また、ポッドP1内のウエハ200は、ウエハ移載機構125によってピックアップされ、ウエハ移載位置AのボートAへ移載され装填される。ボートAにウエハ200を受け渡したウエハ移載機構125は、ポッドP1に戻り、次のウエハ110をボートAに装填する。
この一方(上段または下段)のポッドオープナ121におけるウエハ移載機構125によるウエハ200のボートAへの移載作業中に、他方(下段または上段)のポッドオープナ121には、回転棚105ないしロードポート114から、第2ジョブ情報で指定された次のポッドP2がポッド搬送装置118によって搬送され、ポッドオープナ121によるポッドP2の開放作業が同時進行される。
第1ジョブ情報で指定された枚数のウエハ200が、ポッドP1からボートAに装填されると、処理炉202の下端部が炉口ゲートバルブ147によって開放され、シールキャップ219がボートエレベータ115により、ボート下降位置Bに下降される。そして、ウエハ移載位置AのボートAが、ボート交換装置150により、ボート下降位置Bに搬送され、ボート下降位置Bのシールキャップ219上に載置される。このとき、制御部10により、ボートAのボート情報である状態情報と位置情報が、それぞれ「処理中」と「ボート下降位置B」に更新される。
このように、ボートAがボート置き台153a上に載置されると、ボートAの状態情報と位置情報が、それぞれ「待機中」と「ウエハ移載位置A」に更新され、次に、ボートAがシールキャップ219上に載置されると、ボートAの状態情報と位置情報が、それぞれ「処理中」と「ボート下降位置B」に更新される。その後、ボートAがボート置き台153c上に載置されると、ボートAの状態情報と位置情報が、それぞれ「退避中」と「ボート退避位置C」に更新される。ボートBの状態情報と位置情報も、ボートAと同様である。
ボートAがシールキャップ219上に載置された後、シールキャップ219がボートエレベータ115によって上昇されて、シールキャップ219に支持されたボートAが、処理炉202内の処理室へ搬入される(ボートローディング)。 ボートAのローディング後は、処理室内でボートA上のウエハ200に、第1ジョブ情報で指定されたレシピAの成膜処理が実施される。成膜処理終了後、ボートAが載置されたシールキャップ219が、ボートエレベータ115により引き出され、ボート下降位置Bに降下される。ボート下降位置Bに降下されたボートAは、ボート交換装置150により、ボート下降位置Bからボート退避位置Cに搬送され、ボート置き台153c上で冷却される。
また、ボートAのローディング後、処理室内でのボートA上のウエハ200の成膜処理と並行して、第2ジョブ情報で指定されたボート退避位置Cの空のボートBが、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aに搬送される。そして、ウエハ移載位置Aにおいて、第2ジョブ情報で指定されたポッドP2内のウエハ200が、ウエハ移載機構125により、ボートBに移載される。そして、ボートAが処理炉202内から引き出され、ボート退避位置Cに搬送された後、ボートBは、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aからボート下降位置Bに搬送され、シールキャップ219上に載置される。続いて、シールキャップ219がボートエレベータ115によって上昇されて、ボートBが処理炉202内の処理室へ搬入され、第2ジョブ情報で指定されたレシピBで成膜処理される。
ボート退避位置Cで冷却されたボートAは、ボートBの成膜処理中に、つまりシールキャップ219が上昇位置にある状態で、ボート交換装置150により、ボート退避位置Cからウエハ移載位置Aに搬送され、ボート置き台153a上に載置される。
続いて、ボートBの成膜処理中に、ボート置き台153a上のボートA内の処理済みウエハ200が、載置台122に載置されたポッドP1内へ、ウエハ移載機構125により移載される。ポッドP1内へ戻されるべきウエハ200がすべて戻されると、ポッドP1のキャップが、キャップ着脱機構123によって閉じられ、ポッドP1が、ポッド搬送装置118により、回転棚105又はロードポート114に載置される。その後、処理済みウエハ200を収納したポッドP1は、処理装置100の外部へ払出される。
ポッドP1が載置台122から搬出された後、ポッドオープナ121には、ボートBの成膜処理中に、回転棚105ないしロードポート114から、第3ジョブ情報で指定された次のポッドP3がポッド搬送装置118によって搬送される。並行して、第3ジョブ情報の使用ボートとして、ウエハ移載位置A上の空ボートAが設定される。このように、次のジョブ情報で指定されたポッド110が、ポッドオープナ載置台122上に載置されると、そのときウエハ移載位置A上にある空ボート217が、次のジョブ情報で使用されるボートとして、制御部10により設定される。そして、ポッドオープナ121により、ポッドP3の開放作業が行われる。ポッドP3の開放後、ウエハ移載位置A上のボートAに、ポッドP3内の未処理ウエハ200が、ウエハ移載機構125により移載される。
そして、ボートBが成膜処理終了後に処理炉202内から引き出され、ボート退避位置Cに搬送された後、ボートAは、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aからボート下降位置Bに搬送され、シールキャップ219上に載置される。続いて、シールキャップ219がボートエレベータ115によって上昇されて、ボートAが処理炉202内の処理室へ搬入され、第3ジョブ情報で指定されたレシピCで成膜処理される。
また、ボート退避位置Cに搬送されたボートBは、冷却された後、ボートAと同様の動作を行う。つまり、ボートBは、ボートAの第3ジョブ(レシピC)による成膜処理中に、ウエハ移載位置Aに搬送され、第2ジョブの処理済みウエハ200がポッドP2へ戻される。その後、第4ジョブ情報で指定された次のポッドP4がポッドオープナ載置台122上に載置されると、第4ジョブ情報で使用されるボートとしてウエハ移載位置A上の空ボートBが、制御部10により設定される。そして、ポッドP4内の未処理ウエハ200が、ボートBに移載される。
その後は、上述と同様の手順で交互に、ボートAとボートBが処理炉202内へ搬入され、成膜処理、冷却処理、ボート217からポッド110への処理済みウエハ200の移載、ポッド110からボート217への未処理ウエハ200の移載を繰り返す。
そして、制御部10は、あるボート217における成膜処理が行われる毎に、そのボート217の交換時期を判定する判定部を有し、判定部は、該交換時期において、ボートAとボートBのうちどちらか一方の累積膜厚値が所定の閾値に到達したら、ボートAとボートBを空にするとともに、ボートAとボートBを交換するよう促す。例えば、制御部10(若しくは判定部)は、成膜処理が終了する毎に、該成膜処理が終了したボート217の累積膜厚値を、閾値記憶部24に記録した閾値sと比較し、ボート217の累積膜厚値が閾値記憶部24の閾値sに到達すると、ボートA及びボートBを空にするとともに、それぞれを新たなボートに交換するよう促す表示を表示部32に行う。
ボート217の累積膜厚値は、例えば処理装置100内に設けた膜厚測定装置(不図示)により、実際に測定してもよいが、レシピの種類ごとの1回の成膜処理当たりの堆積膜厚値を、予め実験等により求め、記憶部20に記憶しておくのが好ましい。そうすると、この1回の成膜処理当たりの堆積膜厚値に各レシピの成膜処理回数を乗じることで、累積膜厚値を算出することができる。このように計算で累積膜厚値を求める場合は、成膜処理が終了する毎に累積膜厚値を閾値sと比較する必要はなく、制御部10は、処理装置100の立ち上げ段階で、算出した累積膜厚値を閾値sと比較することにより、ボート交換時期を判定することができる。
例えば、レシピAの1回の成膜処理当たりの堆積膜厚値が20μm、レシピBの1回の成膜処理当たりの堆積膜厚値が30μmである場合、レシピAの成膜処理を10回、レシピBの成膜処理を3回実行したときの累積膜厚値は、20×10+30×3=290μmとなる。したがって、あるボート217を使用して、レシピAの成膜処理を10回実行した後、レシピBの成膜処理を10回実行するようジョブ情報が構成されている場合、制御部10は、閾値sが290μmである場合に、レシピAの成膜処理を10回実行し、レシピBの成膜処理を3回実行すると、ボート交換時期になることを、成膜処理実行前の時点で認識することができる。
(第1実施例) 第1実施例として、ボートAとボートBを交互に用いて連続成膜処理中に、ボートBの累積膜厚値が閾値sに到達したことを検知した場合の制御部10の動作について説明する。 制御部10は、ボートAとボートBを交互に用いて連続成膜処理中において、ボートBの成膜処理後に、ウエハ移載位置AでボートBから処理済みウエハ200を取出し、ボートBの累積膜厚値が閾値sに到達したことを検知すると、ウエハ移載位置A上のボートBには、新たな未処理ウエハ200を移載しないように制御する。
そして、処理炉202内で成膜処理中のボートAの処理が終了し、ボートAが、ボート退避位置Cに搬送された後、ウエハ移載位置A上の空のボートBがボート下降位置Bへ搬送され、処理炉202内へ搬入される。空のボートBが処理炉202内へ搬入された状態で、冷却されたボートAが、ボート退避位置Cからウエハ移載位置Aに搬送され、ウエハ移載位置AにおいてボートAの処理済みウエハ200がポッド110へ取出される。その後、空のボートBが処理炉202内から降下され、ボート退避位置Cへ搬送されると、処理装置100の動作が停止され、ボート交換時期であることが、表示部32に表示される。
そうすると、操作部31からの保守員の指示により、処理装置100の立ち下げ処理が行われた後、処理装置100がメンテナンスモードに切り換えられて、ウエハ移載位置AのボートAとボート退避位置CのボートBが、膜が付着していない新たなボートCとボートDに交換される。ここで、処理装置100の立ち下げ処理とは、例えば処理炉202内やボート217を所定温度に降温させる温度降下処理や、移載室124内を大気で充満させる大気置換処理を行い、保守員が安全にボート交換を行うことができる状態にすることである。
このように、使用中の2ボートのうち一方の累積膜厚値が閾値sに到達すると、他方の累積膜厚値に拘わりなく両方のボートを同時に新ボートに交換するので、ボート交換に伴う処理装置100の立ち下げ、動作確認、立ち上げのための時間を節減でき、処理装置100のスループットを向上することができる。
(第2実施例) 第2実施例として、10回目のボートAの成膜処理後にボートAの累積膜厚値が閾値sに到達することを、制御部10が予め認識している場合の制御部10の動作について説明する。 制御部10は、ボートAとボートBを交互に用いて連続成膜処理中において、10回目のボートAの成膜処理の直前のボートBの成膜処理後に、ウエハ移載位置AでボートBから処理済みウエハ200を取出した後、そのボートBには、新たな未処理ウエハ200を移載しないように制御する。
そして、処理炉202内で10回目の成膜処理中のボートAの処理が終了し、ボートAがボート退避位置Cに搬送された後、第1実施例と同様の動作が行われ、つまり、空のボートBが処理炉202内へ搬入された状態で、冷却されたボートAが、ボート退避位置Cからウエハ移載位置Aに搬送され、ウエハ移載位置AにおいてボートAの処理済みウエハ200がポッド110へ取出され、ボートBがボート退避位置Cへ搬送される。その後、処理装置100の動作が停止され、ボート交換時期であることが、表示部32に表示される。そうすると保守員により、ウエハ移載位置AのボートAとボート退避位置CのボートBが、膜が付着していない新たなボートCとボートDに交換される。
この場合も、使用中の2ボートのうち一方の累積膜厚値が閾値sに到達すると、他方の累積膜厚値に拘わりなく両方のボートを交換するので、ボート交換に伴う処理装置100の立ち下げ、動作確認、立ち上げのための時間を節減でき、処理装置100のスループットを向上することができる。
(第3実施例) 第3実施例として、成膜処理が中断した場合の制御部10の動作について説明する。第3実施例では、ボートAから成膜処理が開始され、ボートAとボートBを交互に用いて連続成膜処理するものとする。また、1回の成膜処理においてボートAとボートBに堆積する膜厚は同程度とする。そして、制御部10は、第21ジョブ情報に基づく10回目のボートAの成膜処理により、ボートAの累積膜厚値が閾値sに到達することを予め認識しているものとする。また、成膜処理の中断は、5回目のボートAの成膜処理(第9ジョブ)後において、第10ジョブ情報に基づく未処理ウエハが入ったポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されていないことにより発生するものとする。
制御部10は、5回目のボートAの成膜処理(第9ジョブ)中において、ウエハ移載位置Aで4回目の成膜処理(第8ジョブ)済みのボートBからウエハ200を取出した後、ボートBに5回目の成膜処理(第10ジョブ)用のウエハ200を搭載しようとするが、第10のジョブ情報で指定されたポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されていないため、新たな未処理ウエハ200をボートBに移載できない。ボートBは、5回目の成膜処理(第10ジョブ)用のウエハ200の搭載待ちの状態となる。
その後、5回目の成膜処理(第9ジョブ)が終了したボートAは、処理炉202内からボート退避位置Cに搬送された後、冷却される。ボートAの冷却後、ウエハ移載位置AのボートBに搭載するウエハ200がないとき、つまり、第10ジョブ情報で指定されたポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されていないときは、制御部10は、ウエハ移載位置Aの空のボートBにウエハ200を搭載できない処理中断状態と判定する。処理中断状態と判定されると、ボート退避位置Cで冷却されたボートAをウエハ移載位置Aに搬送するために、ウエハ移載位置Aの空のボートBは、一旦、処理炉202内に搬入され、その間に、ボートAがウエハ移載位置Aに搬送される。そして、ボートAから第9ジョブの処理済みウエハ200がポッド110へ取出される。
その後、空のボートAがウエハ移載位置Aに留まったままでは、後に第10ジョブ情報で指定されたポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されたときに、第10ジョブ情報で指定されたポッド110の未処理ウエハをボートAに装填することになる。そうすると、ボートAの成膜処理が処理中断を挟んで2回連続することになり、成膜処理がボートAに偏るので、ボートAの膜厚がボートBより厚くなる。
そこで、このような場合、制御部10は、ボートAとボートBの位置を入れ替えるよう制御する。すなわち、ウエハ移載位置Aで処理済みウエハ200が取出されたボートAを、空のボートBが処理炉202内に搬入された状態で、ボート退避位置Cに搬送させ退避させる。その後、ボートBは処理炉202内からウエハ移載位置Aに搬送され、ウエハ移載位置Aにおいて、第10ジョブ情報で指定されたポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されるのを待つ。
このように、成膜処理が中断した場合において、最後に成膜処理されたボートをボート退避位置Cに位置させ、その前(最後の1つ前)に成膜処理されたボート、つまり、成膜処理中断によりウエハ200を搭載できなかったボートをウエハ移載位置Aに位置させるので、ボートAとボートBを交互に成膜処理に用いることができる。これにより、ボートAとボートBの累積膜厚値を略等しくすることができ、その結果、ボート交換時期を延ばすことができる。
(第4実施例) 第4実施例も、成膜処理が中断した場合の制御部10の動作であるが、第4実施例では、各成膜処理においてボートAとボートBに堆積する膜厚に差があるものとし、この点が、第3実施例と異なる。すなわち、第4実施例では、第3実施例と同様に、ボートAから成膜処理が開始され、ボートAとボートBを交互に用いて連続成膜処理するものとする。そして、制御部10は、10回目のボートAの成膜処理により、ボートAの累積膜厚値が閾値sに到達することを予め認識しているものとする。また、成膜処理の中断は、5回目のボートAの成膜処理(第9ジョブ)後において、第10ジョブ情報に基づく未処理ウエハが入ったポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されていないことにより発生するものとする。ただし第3実施例と異なり、各成膜処理においてボートAとボートBに堆積する膜厚に差があるものとする。
第3実施例と同様に、制御部10は、5回目のボートAの成膜処理(第9ジョブ)中において、ウエハ移載位置Aで4回目の成膜処理(第8ジョブ)済みのボートBからウエハ200を取出した後、ボートBに5回目の成膜処理(第10ジョブ)用のウエハ200を搭載しようとするが、第10のジョブ情報で指定されたポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されていないため、新たな未処理ウエハ200をボートBに移載できない。ボートBは、5回目の成膜処理(第10ジョブ)用のウエハ200の搭載待ちの状態となる。
その後、5回目の成膜処理(第9ジョブ)が終了したボートAは、処理炉202内からボート退避位置Cに搬送された後、冷却される。ボートAの冷却後、ウエハ移載位置AのボートBに搭載するウエハ200がないとき、つまり、第10ジョブ情報で指定されたポッド110がポッドオープナ載置台122に載置されていないときは、制御部10は、ウエハ移載位置Aの空のボートBにウエハ200を搭載できない処理中断状態と判定する。処理中断状態と判定されると、ウエハ移載位置Aの空のボートBは、一旦、処理炉202内に搬入され、その間に、冷却されたボートAは、ウエハ移載位置Aに搬送され、ボートAから処理済みウエハ200がポッド110へ取出される。
制御部10は、ボートAとボートBとの累積膜厚値を比較、つまり、ボートAの5回目の成膜処理(第9ジョブ)までの累積膜厚値と、ボートBの4回目の成膜処理(第8ジョブ)までの累積膜厚値とを比較し、ボートAの累積膜厚値がボートBの累積膜厚値より小さい場合は、ボートAの位置(ウエハ移載位置A)とボートBの位置(ボート退避位置C)を入れ替えないよう制御する。また、ボートAの累積膜厚値がボートBの累積膜厚値以上の場合は、ボートAの位置とボートBの位置を入れ替えるよう制御する。
このように、ボートAとボートBの処理履歴である累積膜厚値に応じて、ボートAの位置とボートBの位置を入れ替えるか否かを決定するので、ボートAとボートBの累積膜厚値を近づけることができる。つまり、制御部10は、ボートAとボートBの累積膜厚値が近づくように、ボートAの位置とボートBの位置を決定する。その結果、ボート交換時期を延ばすことができる。
上述のように、本実施の形態におけるジョブ連続運転モード時のボート実行運用管理によれば、ジョブを連続実行し、ボートに空きがない状態であれば、ボートの処理実行回数や累積膜厚値はほぼ均等に運用される。この場合、本実施の形態において、どちらかのボートがメンテナンスを必要とする処理回数になった場合、両方のボートを同時にメンテナンスすることができる。また、装置を停止してメンテナンスまでの稼働時間を長くすることができる。
図9は、本発明におけるボート運用管理のフローを示す図である。図9によれば、ジョブ実行要求があった場合、現在ジョブが実行中であるかどうかの確認が行われる。この確認の結果、ジョブ実行中であると判定されると、上述のジョブ連続運転モードとなり、ジョブ実行処理が行われる。一方、ジョブ実行中でないと判定された場合、ボート均等運転モードによるボートの運用管理が行われる。具体的には、まず、ボート上に基板(ウエハ200)を保持しているか否かが確認される。そして、ボートに基板が保持されていない場合に、ジョブ実行待ち状態(ジョブ実行中ではない)と判定されて、次に、ボートの使用回数またはボートに堆積する累積膜厚値がボート間で比較される。この比較結果、回数若しくは数値が少ない方のボートが指定される。このボート指定が行われた後、ジョブ実行処理が行われる。尚、ジョブ実行処理とは、基板処理である。尚、ボート均等運転モード時(ジョブが実行していない時)、制御部10は、ボートのメンテナンス時期を延ばすために、より使用頻度が少ない方のボートを使用するように制御する。例えば、ボートの使用頻度を測る目安として、ボート毎の処理回数や累積膜厚値などを管理する。後述する図11に示される実施例において、プロセス処理回数がボートBの方が少ないので、次ジョブではボートBを使用する。また、制御部10は、ボート連続運転モードとボート均等運転モードの切り替えを適宜行うように構成されている。
図9で示される2ボート装置のボート均等運転モード時の運用方法について、図4を参照して説明する。尚、図9の点線で囲まれた運用を中心に以下説明していく。また、後述する図10は、ボート均等運転モードに特化したフローチャートを示す。
ボート均等運転モードの最初の状態(ジョブ実行待ちステップ)では、ウエハ200を搭載していない空のボート217が、ウエハ移載位置Aと、ボート退避位置Cとに置かれているものとする。装置のステータスとしては、ジョブ実行待ちの状態である。
まず、ジョブ実行要求がなされると、ボート選定ステップが実行される。ウエハ移載位置Aにあるボート217(ボートA)とボート退避位置Cに置かれていたボート217(ボートB)の間のボート使用頻度が比較される。ボートAとボートBのそれぞれのプロセス処理で使用された回数を比較する。例えば、ボートAが1回、ボートBが0回である場合、当然ながらボートBが選択される。このとき、ウエハ移載位置Aにボート217(ボートB)が置かれていた場合、基板移載ステップに移行され、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110から、未処理ウエハ200が移載される。
一方、ウエハ移載位置Aにボート217(ボートA)が置かれている場合、ボートBとの入替処理が行われる。つまり、ボート入替ステップへ移行する。ボート入替ステップでは、まず、ウエハ移載位置Aにあるボート217(ボートA)は、ボート下降位置Bへ搬送される。ボート下降位置Bへ搬送されたボートAは、ボートエレベータ115により、処理炉202内へ搬入される。次に、ボートAが処理炉202内へ搬入された後、ボート退避位置Cに置かれていたボート217(ボートB)は、ウエハ移載位置Aへ搬送される。そして、ボートAは、処理炉202内での処理が終了すると、ボート下降位置Bへ下降され、次いで、ボート交換装置150により、ボート退避位置Cへ搬送される。このように、ボート入替処理が完了すると、基板移載ステップへ移行される。
そして、基板移載ステップでは、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110から、未処理ウエハ200が移載される。次に、未処理ウエハ200を搭載したボートBは、ボート交換装置150により、ボート下降位置Bへ搬送される。
次に、ジョブ実行ステップによりジョブが実行されて、ボート下降位置Bへ搬送されたボートBは、ボートエレベータ115により、処理炉202内へ搬入され、ボートB上のウエハ200は成膜処理等の処理を施される。そして、ボートBの処理回数がカウントされて、処理回数が0回から1回となる。ボートBが処理炉202内へ搬入された後、ボート退避位置Cに置かれていたボート217(ボートA)は、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aへ搬送される。そして、ボートBは、処理炉202内での処理が終了すると、ボート下降位置Bへ下降され、次いで、ボート交換装置150により、ボート退避位置Cへ搬送される。そして、ボートBは、ボート退避位置Cにおいて、搭載した処理済みウエハ200が所定の温度に降下するまで待機する。ボートBは、ボート退避位置Cにおいて搭載したウエハ200が所定の温度に降下し、かつ、ボートAが処理炉202内へ搬入された後、ボート交換装置150により、ウエハ移載位置Aへ搬送される。そして、ボートB上の処理済みウエハ200が、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110へ移載される。
本実施の形態におけるボート運用管理によれば、ジョブ実行待ち状態が続いても、ジョブ実行前にボートの選定を行うことができるので、ボートAとボートBの両方を効率よく使用できる。つまり、両方のボートの使用頻度をできるだけ同じにすることができる。これにより、どちらか一方のボートがメンテナンス閾値に到達した場合に、片方のボートがメンテナンス閾値に到達していなくてもメンテナンス閾値に近い値になっているため、ボートAとボートBの両方を交換する運用が有効となる。
次に、ボート均等運転モードに特化したボート均等運用プログラムを実行した際のフローチャートを示す図10について説明する。
本プログラム(ボート均等運用プログラム)は、制御部10の起動と同時に起動され、ジョブ実行待ち状態で待機する。そして、ジョブ実行要求がなされると、ボート選定ステップが実行される。ボート選定ステップでは、ボートの使用状況が比較される。ボートの使用状況は、例えば、累積膜厚値、使用回数、使用時間などを設定することで、制御部10により判断される。尚、このボート選定ステップに、ボートに載置された基板の有無を確認するステップを含めてもよい。
対象のボートが指定されると、この対象のボートの位置確認が行われる。つまり、基板を移載する位置(ウエハ移載位置A)にあるか確認される。指定されたボートがウエハ移載位置Aにある場合は、ウェハ移載ステップに移行し、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110からウエハ移載機構125により、指定されたボートへ基板が移載される。一方、指定されたボートがウエハ移載位置Aにない場合は、ボート入替ステップに移行する。
ボート入替ステップでは、ウエハ移載位置Aにボートがない場合、すぐにウエハ移載位置Aに指定されたボートを移動する。また、ウエハ移載位置Aに指定対象外のボートがある場合、所定の退避位置へ当該ボートを移動し、空になったウエハ移載位置Aに指定されたボートを移動する。このように、ボート入替ステップは、指定されたボートをウエハ移載位置Aに確実に移動させるステップである。
次に、ウェハ移載ステップに移行し、前述のように、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110からウエハ移載機構125により、指定されたボートへ基板が移載される。そして、ジョブ実行ステップに移行され、基板処理が実行される。
このように、本プログラムが実行されることにより、複数のボートのうち所定のボートのみを使用することが無く、万遍なくボートが使用される。これにより、ボートが効率よく使用されるので、メンテナンス周期を長くすることが期待できる。
(第5実施例) 図11は、本発明の実施形態における基板処理装置にボート均等運転モードを適用した際の一実施例を示す図である。
ボート均等運転モードの最初の状態(ジョブ実行待ちステップ)では、ウエハ200を搭載していない空のボート217が、移載位置と冷却位置に置かれているものとする。装置のステータスとしては、ジョブ実行待ちの状態である。
まず、ジョブ実行要求がなされると、ボート選定ステップが実行される。移載位置にあるボート217(ボートA)と冷却位置に置かれていたボート217(ボートB)の間のボート使用頻度が比較される。本実施例では、ボートAとボートBのそれぞれのプロセス処理で使用された回数が比較される。例えば、ボートAが1回、ボートBが0回である場合、ボートBが選択される。このとき、移載位置にボート217(ボートB)が置かれていた場合、基板移載ステップに移行され、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110から、未処理ウエハ200がボート217(ボートB)に移載される。
一方、図11に示す本実施例のように、移載位置にボート217(ボートA)が置かれている場合、ボートBとのボート入替処理が行われる。つまり、ボート入替ステップへ移行する。ボート入替ステップでは、まず、移載位置にあるボート217(ボートA)は、処理位置へ搬送される。処理位置へ搬送されたボートAは、図示しないボートエレベータ115により、処理炉202内へ搬入される。次に、ボートAが処理炉202内へ搬入された後、冷却位置に置かれていたボート217(ボートB)は、移載位置へ搬送される。そして、ボートAは、処理位置へ下降され、次いで、図示しないボート交換装置150により、冷却位置へ搬送される。このように、ボート入替処理が完了すると、基板移載ステップへ移行される。
そして、基板移載ステップでは、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110から、未処理ウエハ200がボート217(ボートB)に移載される。次に、未処理ウエハ200を搭載したボートBは、ボート交換装置150により、処理位置へ搬送される。
次に、ジョブ実行ステップによりジョブが実行されて、処理位置へ搬送されたボートBは、ボートエレベータ115により、処理炉202内へ搬入され、ボートB上のウエハ200は成膜処理等の処理を施される。そして、ボートBの処理回数がカウントされて、処理回数が0回から1回となる。ボートBが処理炉202内へ搬入された後、冷却位置に置かれていたボート217(ボートA)は、ボート交換装置150により、移載位置へ搬送される。そして、ボートBは、処理炉202内での処理が終了すると、処理位置へ下降され、次いで、ボート交換装置150により、冷却位置へ搬送される。そして、ボートBは、冷却位置において、搭載した処理済みウエハ200が所定の温度に降下するまで待機する。ボートBは、冷却位置において搭載したウエハ200が所定の温度に降下し、かつ、ボートAが処理炉202内へ搬入された後、ボート交換装置150により、移載位置へ搬送される。そして、ボートB上の処理済みウエハ200が、ポッドオープナ載置台122に載置されたポッド110へウェーハ移載機(ウエハ移載機構125)により移載される。
以上のように、本実施の形態におけるボート均等運転モードによるボート運用管理によれば、ジョブ実行待ち状態でジョブ実行要求があると、必ずボートAとボートBのボート使用頻度が比較される。本実施の形態においては、プロセス処理で使用された回数について説明したが、これに限らず、累積膜厚値や使用時間等、ボートの使用頻度を比較するパラメータは、適宜指定可能であることは言うまでもない。また、ボート選定ステップにおいて、移載位置にいないボート217が選定された場合、ボート入替ステップでは、ボート217同士(ボートA、ボートB)の衝突を避けるため、移載位置にいて選定されなかったボート217を一度処理炉202内に搬入していたが、処理位置に移動するだけでもよいのは言うまでもない。一方、フットプリントを小さくすることを検討すると、今後ボート217を退避させるためだけの退避位置を設けるのも困難であると考えられる。
このように、本実施の形態におけるボート均等運転モードは、ジョブ実行確認処理でボート217上のウエハ200の有無により決定される。つまり、本実施における図9に示すボート運用フローによれば、ボート217上のウエハ200有無で、ジョブ連続実行モードとボート均等運転モードをウエハ200のボート移載前に選択可能である。よって、ボートAとボートBのボート使用頻度を略同じにすることができるため、ボートAとボートBのどちらか一方が閾値を超えた場合に、両方のボート217を交換する運用が効果的である。
また、本実施の形態におけるボート均等運転モードでは、ボート選定ステップと、ボート入替ステップと、基板移載ステップと、ジョブ実行ステップと、を実行可能に構成されている。これにより、ボートAとボートBのボート使用頻度を確認しつつ、次に処理で使用されるボート217が選択され、移載位置に選択されたボート217が無い場合に、ボート入替処理が行われる。これにより、ウエハ200の移載前に、使用されるボート217(ボートA、ボートB)が的確に選択される。これにより、ボートAとボートBのボート使用頻度を略同じにすることができるため、ボートAとボートBのどちらか一方が閾値を超えた場合に、両方のボート217を交換する運用が効果的である。
図8は、本発明の実施形態の効果を説明する図である。図8(a)は従来のボート交換作業を示し、図8(b)は本実施形態のボート交換作業を示す。また、図8(c)は従来の処理装置100の稼働状況を示し、図8(d)は本実施形態の処理装置100の稼働状況を示す。 図8(a)に示すように、従来は、ボートAの交換時期になると、基板処理を行う稼働状態を停止し、処理装置100の立ち下げ処理を行う。処理装置100の立ち下げ後、ボートAの交換と調整を行い、処理装置100の動作確認を行う。そして、動作確認後に、処理装置100の立ち上げ処理を行い、処理装置100を再稼働する。
そして、次にボートBの交換時期になると、ボートBの交換作業についても、ボートAの交換作業と同様に、処理装置100の立ち下げ処理、ボートBの交換と調整、処理装置100の動作確認、処理装置100の立ち上げ処理を行った後、処理装置100を再稼働する。このとき、稼働状態を停止した後、処理装置100を再稼働するまでに、約6時間が必要である。
しかし、本実施形態においては、図8(b)に示すように、ボートAの交換時期になると、ボートAとボートBの交換作業を同時に行う。したがって、図8(a)に示すように、ボートBの交換作業に必要であった処理装置100の立ち下げ処理、処理装置100の動作確認、処理装置100の立ち上げ処理に要する時間を低減できる。こうして、処理装置100の立ち下げ時間(30分)、処理装置100の動作確認及び立ち上げ時間(180分)、計210分が短縮される。
また、図8(c)に示すように、従来は、稼働状態と稼働状態の間で、ボートAの交換とボートBの交換を交互に行っていたが、本実施形態においては、図8(d)に示すように、稼働状態と稼働状態の間で、ボートAとボートBの交換を同時に行う。このため、ボート交換による処理装置100の停止回数は、従来と比べ半減するので、生産効率が向上する。
以上説明したように、本実施形態によれば、少なくとも次の(1)〜(9)のうち少なくとも一つ以上の効果を得ることができる。 (1)使用中の2ボートのうち一方の累積膜厚値が閾値sに到達すると、他方の累積膜厚値に拘わりなく両方のボートを同時に新ボートに交換するので、ボート交換に伴う処理装置100の立ち下げ、動作確認、立ち上げのための時間を低減でき、処理装置のスループットを向上することができる。 (2)ボートAとボートBの1回あたりの堆積膜厚が同程度である成膜処理が中断した場合において、最後に成膜処理されたボートAをボート退避位置Cに位置させ、その前(最後の1つ前)に成膜処理されたボートB、つまり、成膜処理中断によりウエハを搭載できなかったボートBをウエハ移載位置Aに位置させるようにするので、ボートAとボートBの累積膜厚値を略等しくすることができる。その結果、ボート交換時期を延ばすことができる。 (3)成膜処理が中断した場合において、ボートAとボートBの処理履歴である累積膜厚値に応じて、ボートAをボート退避位置Cに位置させ、ボートBをウエハ移載位置Aに位置させるか、又は、ボートBをボート退避位置Cに位置させ、ボートAをウエハ移載位置Aに位置させる制御ができるので、ボートAとボートBの累積膜厚値を近づけることができる。その結果、ボート交換時期を延ばすことができる。具体的には、累積膜厚値のより小さいボートAをウエハ移載位置Aに位置させ、累積膜厚値のより大きいボートBをボート退避位置Cに位置させるようにするので、ボートAとボートBの累積膜厚値を近づけることができ、ボート交換時期を延ばすことができる。 (4)ジョブ実行待ち状態(バッチ間に時間が空いた状態)が生じても、ボートAとボートBの処理履歴(処理回数、処理時間、累積膜厚値)が略同じであるため、ボートAとボートBの両方を同時に交換することにより稼働状態を改善することができる。 (5)ジョブ連続運転モードとボート均等運転モードを有し、これらを選択可能にしたことにより、ジョブ連続実行状態及びジョブ実行待ち状態に関係なく、ボートAとボートBの処理履歴(処理回数、処理時間、累積膜厚値)を略同じにすることができる。よって、ボートAとボートBの両方を同時に交換することにより稼働効率を向上することができる。 (6)ジョブ実行待ち状態が生じても、基板移載を行う前にボート選択ステップと、ボート入替ステップを有するので、ジョブ実行要求時に適切なボートが選択される。これにより、ボートAをボート退避位置Cに位置させ、ボートBをウエハ移載位置Aに位置させるか、又は、ボートBをボート退避位置Cに位置させ、ボートAをウエハ移載位置Aに位置させる制御ができるので、選択されたボートがウエハ移載位置Aに無い場合でも、ボートAとボートBの両方の処理履歴を略同じにすることができる。よって、片方のボートだけを集中的に使用することなく、効率よく2つのボートを使用することができるので、ボート交換時期を延ばすことができる。 (7)また、ジョブ実行待ち状態(バッチ間に時間が空いた状態)が生じても、基板移載を行う前にボート選択ステップと、ボート入替ステップを有するので、ジョブ実行要求時に、ウエハ移載位置Aにあるボートではなく適切なボートが選択されることにより、ボートAとボートBの両方の処理履歴を略同じにするよう制御される。結果として、ボートAとボートBの両方を同時に交換する運用が可能となる。 (8)ジョブ実行待ち状態(バッチ間に時間が空いた状態)が生じても、基板移載を行う前にボート選択ステップと、ボート入替ステップを有するので、ジョブ実行要求時に、ウエハ移載位置Aにあるボートではなく適切なボートが選択されることにより、ボートAとボートBの両方の処理履歴を略同じにするよう制御される。結果として、ボートAとボートBの両方を同時に交換する運用が可能となる。 (9)ジョブ連続運転モードとボート均等運転モードを有し、ボート均等運転モードが選択されると、ウエハ移載位置Aに配置されているボートではなく、処理履歴が比較することにより、適切なボートが選択され、選択されたボートがウエハ移載位置Aにない場合は、選択されたボートをウエハ移載位置Aに移動させた後に、基板の移載が開始される。一方、ジョブ連続運転モードでは、ウエハ移載位置Aに配置されたボートに基板の移載を開始する。これにより、ボートAとボートBの処理履歴(処理回数、処理時間、累積膜厚値)を略同じにすることができる。よって、ボートAとボートBの両方を同時に交換することにより稼働効率を向上することができる。
本発明は、前記本実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
前記本実施形態におけるジョブ連続運転モードでは、処理炉202で成膜処理を行う場合に、ボート情報に処理履歴として累積膜厚値を記録するように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、1回あたりの累積膜厚値がほぼ一定の場合は、累積膜厚値に代えて、処理炉202での累積処理回数や累積処理時間を記録するように構成してもよい。この場合は、ボート交換を行う目安となる処理回数や処理時間を、予め調べておき、その処理回数や処理時間を、ボート交換の判定を行う閾値とする。
また、前記本実施形態では、成膜処理を行う場合を説明したが、本発明は成膜処理に限られない。例えばエッチング処理を行う場合は、処理履歴として、エッチング処理で削られた深さ(累積エッチング値)をボート情報に記録し、この累積エッチング値を所定の閾値と比較するよう構成することができる。
また、前記本実施形態では、処理装置が2つのボートを交互に使用して基板処理を行うように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、3つ以上のボートを順に使用して基板処理を行うように構成してもよい。この場合、例えば、回転可能な円盤状のボート載置台上に2つ以上のボートを載置し、ボート載置台を回転させることで、ボートを1つずつ順に処理室内へローディングすることができる。そして、3つ以上のボートのうち、いずれかのボートの累積膜厚値が閾値に到達すると、全てのボートを同時に交換する。
また、前記本実施形態では、最初に膜が付着していない2つのボートを投入して処理を行うように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、片方のボートに膜が付着している場合や、2つのボートとも膜が付着している場合にも、本発明を適用できる。このような場合においても、1回目のボート交換時期が早くなるが、前記本実施形態と同様のボート交換動作が行われる。
また、前記本実施形態では、1つのボートに1つのポッドからウエハを移載するように構成したが、1つのボートに複数のポッドからウエハを移載するように構成することも可能である。この場合、ポッドオープナ載置台122には、同一のボートに移載するウエハを収容した2つのポッドが載置される。
また、前記本実施形態におけるジョブ連続運転モードでは、基板保持具の累積膜厚値が所定の閾値を超えた場合に、基板保持具の交換時期であると判定したが、少なくとも一つの基板保持具の累積膜厚値が所定の閾値を超えた場合に、クリーニングレシピを実行することにより、基板保持具に堆積した累積膜厚を除去するクリーニング処理を、所定の閾値を超えていない基板保持具を含む全ての基板保持具に対して行い、クリーニング処理の実行回数または実行時間により基板保持具の交換時期を判定するようにすることもできる。
また、前記本実施形態では、閾値が一つの場合について記載したが、複数の閾値を持たせることもできる。例えば、第一の閾値、第二の閾値を予め第一の閾値<第二の閾値と設定しておく。そして、少なくとも一つの基板保持具においてその時点で前記基板に累積している第一の累積膜厚値が第一の閾値を超えた場合に、クリーニングレシピを実行することにより、基板保持具に堆積した累積膜厚を除去するクリーニング処理を、第一の閾値を超えていない基板保持具を含む全ての基板保持具に対して行うようにする。そして、少なくとも一つの基板保持具において前回の基板保持具交換後に前記基板に累積した第二の累積膜厚値が第二の閾値を超えた場合に、基板保持具の交換時期であると判定し、基板処理装置の稼動を停止してメンテナンス作業を行う。 但し、クリーニング処理を行う場合、基板保持具の累積膜厚に応じてクリーニングレシピを作成する必要がある。 尚、閾値は、累積膜厚だけではなく、例えば、クリーニング処理時間やクリーニングレシピの実行回数であっても良い。また、例えば、第一の閾値を累積膜厚、第二の閾値をクリーニング処理時間と設定し、第一の閾値と第二の閾値とで閾値を異ならせても良い。
前記本実施形態で述べた処理を実行する制御部や操作部や表示部や記憶部は、基板処理装置に専用のものでなくてもよく、例えばパソコン(パーソナルコンピュータ)等の一般的なコンピュータシステムを用いて実現することができる。例えば、汎用コンピュータに、上述した処理を実行するためのプログラムを格納した記録媒体(フレキシブルディスク、CD-ROM、USBメモリ等)から当該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する制御部や操作部や表示部や記憶部を構成することができる。
また、上述の処理を実行するプログラムを供給するための手段は、任意に選択できる。上述のように所定の記録媒体を介して供給するほか、例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システムなどを介して供給することができる。この場合、例えば、通信ネットワークの掲示板に当該プログラムを掲示し、ネットワークを介して供給してもよい。そして、このようにして提供されたプログラムを起動し、基板処理装置のOS(Operating System)の制御下、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
本発明は、半導体製造装置だけでなく、LCD製造装置のようなガラス基板を処理する装置や、他の基板処理装置にも適用できる。基板処理の内容は、CVD、PVD、エピタキシャル成長膜、酸化膜、窒化膜、金属含有膜等を形成する成膜処理だけでなく、酸化処理、拡散処理、エッチング処理、露光処理、リソグラフィ、塗布処理等であってもよい。 また、本発明は、縦型以外の装置にも適用でき、例えばボートを用いる横型装置や、処理履歴に応じて基板保持具としてのサセプタを交換する枚葉式や多枚葉式の基板処理装置にも適用できる。
上述の実施の形態に加え、次に本発明の好ましい態様を付記する。(付記1) 本発明の一態様によれば、 基板を保持した第1の基板保持具を、処理室内へ搬入する第1の搬入工程と、 前記第1の搬入工程後に、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、 前記第1の処理工程後に、前記基板を保持した第1の基板保持具を、前記処理室内から搬出する第1の搬出工程と、 基板を保持した第2の基板保持具を、前記処理室内へ搬入する第2の搬入工程と、 前記第2の搬入工程後に、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、 前記第2の処理工程後に、前記基板を保持した第2の基板保持具を、前記処理室内から搬出する第2の搬出工程と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、 を備える基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記2) 本発明の別の一態様によれば、 基板を保持した第1の基板保持具を、処理室内へ搬入する第1の搬入工程と、 前記第1の搬入工程後に、前記第1の基板保持具に保持した基板を、該基板の表面に半導体装置を形成するために、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、 前記第1の処理工程後に、前記基板を保持した第1の基板保持具を、前記処理室内から搬出する第1の搬出工程と、 基板を保持した第2の基板保持具を、前記処理室内へ搬入する第2の搬入工程と、 前記第2の搬入工程後に、前記第2の基板保持具に保持した基板を、該基板の表面に半導体装置を形成するために、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、 前記第2の処理工程後に、前記基板を保持した第2の基板保持具を、前記処理室内から搬出する第2の搬出工程と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、 を備える半導体装置の製造方法が提供される。
(付記3) 本発明の更に別の一態様によれば、 基板を処理する処理室と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第1の基板保持具と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第2の基板保持具と、 基板を収容する基板収容器と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定し、該判定した交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、基板を保持しない空の状態にするよう制御する制御部と、 を備える基板処理装置が提供される。
(付記4) 本発明の更に別の一態様によれば、 基板を保持した第1の基板保持具を、処理室内へ搬入する第1の搬入する手順と、 前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理手順と、 前記基板を保持した第1の基板保持具を、前記処理室内から搬出する第1の搬出する手順と、 基板を保持した第2の基板保持具を、前記処理室内へ搬入する第2の搬入する手順と、 前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理手順と、 前記基板を保持した第2の基板保持具を、前記処理室内から搬出する第2の搬出する手順と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定手順と、 前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ基板を保持しない空の状態にする手順と、 をコンピュータに実行させる基板処理装置のメンテナンスプログラム、または、このメンテナンスプログラムを読取可能に記録した記録媒体が提供される。
(付記5) 好ましくは、付記2の半導体装置の製造方法であって、 前記第1及び第2の処理工程で行われる処理は、基板表面に膜を形成する成膜処理であり、 前記判定工程では、前記第1の基板保持具に成膜された膜厚が所定の閾値に到達する時期を、前記交換時期と判定する半導体装置の製造方法が提供される。
(付記6) 好ましくは、付記2又は付記5の半導体装置の製造方法であって、さらに、 前記メンテナンス工程の前に、前記処理室の温度降下処理を含む立ち下げ処理を行う立下工程と、 前記メンテナンス工程の後に、前記処理室の温度上昇処理を含む立ち上げ処理を行う立上工程と、 を備える半導体装置の製造方法が提供される。
(付記7) 好ましくは、付記2又は付記5又は付記6の半導体装置の製造方法であって、さらに、 前記第1の搬入工程前に、基板移載位置において、前記第1の基板保持具に基板を搭載する第1の搭載工程と、 前記第1の搬出工程後に、前記基板移載位置において、前記第1の基板保持具から基板を取出す第1の取出工程と、 前記第2の搬入工程前に、前記基板移載位置において、前記第2の基板保持具に基板を搭載する第2の搭載工程と、 前記第2の搬出工程後に、前記基板移載位置において、前記第2の基板保持具から基板を取出す第2の取出工程と、 前記第1の取出工程を行った後、前記第1の搭載工程で前記第1の基板保持具に搭載する基板がないため、前記第1の搭載工程を行うことができない処理中断状態になった場合に、前記第1及び第2の基板保持具の処理履歴に応じて、前記処理中断状態解消後において最初に前記処理室内へ搬入する基板保持具を選択する基板保持具選択工程と、 を備える半導体装置の製造方法が提供される。
(付記8) 好ましくは、付記2又は付記5又は付記6の半導体装置の製造方法であって、さらに、 前記第1の搬入工程前に、基板移載位置において、前記第1の基板保持具に基板を搭載する第1の搭載工程と、 前記第1の搬出工程後に、前記基板移載位置において、前記第1の基板保持具から基板を取出す第1の取出工程と、 前記第2の搬入工程前に、前記基板移載位置において、前記第2の基板保持具に基板を搭載する第2の搭載工程と、 前記第2の搬出工程後に、前記基板移載位置において、前記第2の基板保持具から基板を取出す第2の取出工程と、 前記第1の取出工程を行った後、前記第1の搭載工程で前記第1の基板保持具に搭載する基板がないため、前記第1の搭載工程を行うことができない処理中断状態になった場合に、前記処理中断状態解消後において最初に前記処理室内へ搬入する基板保持具として、前記第1の基板保持具を選択する基板保持具選択工程と、 を備える半導体装置の製造方法が提供される。
(付記9) 好ましくは、付記8の半導体装置の製造方法であって、さらに、 前記処理中断状態になった場合に、前記第2の処理工程が終了した後、前記第2の基板保持具を前記基板移載位置に搬送して前記第2の取出工程を行い、その後、前記第2の基板保持具を前記基板移載位置とは異なる退避位置に配置し、空状態の前記第1の基板保持具を前記基板移載位置に配置する基板保持具配置工程と、 を備える半導体装置の製造方法が提供される。
(付記10) 好ましくは、付記10のメンテナンス方法であって、さらに、 基板を基板保持具に保持した状態で処理室内に搬入して処理した後、前記基板に累積した累積膜厚値と所定の閾値とを比較する工程と、を有し、 前記累積膜厚値が前記所定の閾値を超えた場合に、前記基板保持具が交換時期であると判定する判定工程と、 前記交換時期において、前記基板保持具の交換を行うメンテナンス工程と、 を有する基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記11) 好ましくは、付記10のメンテナンス方法であって、さらに、 前記メンテナンス工程の前に、前記基板処理装置の立ち下げを行う立ち下げ工程を有し、 前記立ち下げ工程は、 前記処理室内及び前記基板保持具を所定温度に降下させる温度降下処理と、前記処理室内を大気で充満させる大気置換処理と、 を有する基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記12) 好ましくは、付記10のメンテナンス方法であって、さらに、 前記メンテナンス工程の後に、交換された前記基板保持具の位置調整処理、前記基板保持具に基板の移載を行う基板移載機構の位置調整処理、前記基板処理装置の動作確認処理、及び前記処理室内を所定温度に加熱する温度上昇処理行う基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記13) 好ましくは、付記12のメンテナンス方法であって、 前記立上げ工程は、さらに、 ジョブ情報のジョブ情報記憶部への保存処理、及び前記基板保持具情報のボート情報記憶部への保存処理を含む基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記14) 本発明の更に他の態様によれば、 基板を基板保持具に保持した状態で処理室内に搬入して処理した後、前記基板に累積した累積膜厚値と所定の閾値とを比較する第一比較工程と、 前記累積膜厚値が前記所定の閾値を超えた場合に、前記処理室内をクリーニング処理するクリーニング工程と、 前記クリーニング処理の実行回数または実行時間により前記基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記交換時期において、前記基板保持具の交換を行うメンテナンス工程と、 を有する基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記15) 本発明の更に他の態様によれば、 基板を基板保持具に保持した状態で処理室内に搬入して処理した後、その時点で前記基板に累積している第一の累積膜厚値と第一の閾値とを比較する第一比較工程と、 前記第一の累積膜厚値が前記第一の閾値を超えた場合に、前記処理室内をクリーニング処理するクリーニング工程と、 前回の基板保持具交換後において前記基板に累積した第二の累積膜厚値と第二の閾値を比較する第二比較工程と、 前記第二比較工程において、前記第二の累積膜厚値が前記第二の閾値を超えた場合に、前記基板保持具の交換時期であると判定する判定工程と、 前記交換時期において、前記基板保持具の交換を行うメンテナンス工程と、 を有する基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記16) 好ましくは、付記15のメンテナンス方法において、 前記第二の閾値は、前記クリーニング処理の実行回数または実行時間である基板処理装置のメンテナンス方法が提供される。
(付記17) 本発明の更に他の態様によれば、 ジョブ連続運転モードとボート均等運転モードとのどちらか一方を選択する手順と、基板を移載する対象の第1の基板保持具を指定するボート指定手順と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置するように前記所定の位置にあった第2の基板保持具と入れ替え作業を行うボート入替手順と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置されると、前記第1の基板保持具へ基板を移載する手順と、
前記第1の基板保持具に保持された基板に所定の処理を行う手順と、を有する基板処理装置の運用プログラムまたは前記運用プログラムを読取可能に記録した記録媒体が提供される。
(付記18) 本発明の更に他の態様によれば、
ジョブ連続運転モードとボート均等運転モードとのどちらか一方を選択する工程と、基板を移載する対象の第1の基板保持具を指定する工程と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置するように前記所定の位置にあった第2の基板保持具と入れ替え作業を行うボート入替工程と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置されると、前記第1の基板保持具へ基板を移載する工程と、
を有する基板処理装置の運用方法が提供される。
(付記19) 本発明の更に他の態様によれば、
ジョブ連続運転モードとボート均等運転モードとのどちらか一方を選択する工程と、基板を移載する対象の第1の基板保持具を指定する工程と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置するように前記所定の位置にあった第2の基板保持具と入れ替え作業を行うボート入替工程と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置されると、前記第1の基板保持具へ基板を移載する工程と、
前記基板を処理する基板処理工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
(付記20) 本発明の更に他の態様によれば、 ジョブ連続運転モードとボート均等運転モードとのどちらか一方を選択する手順と、前記ボート均等運転モードが選択されると、基板を移載する対象の第1の基板保持具を指定するボート指定するボート指定手順と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置するように前記所定の位置にあった第2の基板保持具と入れ替え作業を行うボート入替手順と、
指定された前記第1の基板保持具が所定の位置へ配置されると、前記第1の基板保持具へ基板を移載する手順と、
をコンピュータに実行させ、
前記ジョブ連続運転モードが選択されると、
前記所定の位置に配置された前記第1の基板保持具と前記第2の基板保持具のうち少なくとも一方の基板保持具に前記基板を移載する手順を少なくともコンピュータに実行させる基板処理装置の運用プログラムまたは前記運用プログラムを読取可能に記録した記録媒体が提供される。
(付記21) 本発明の更に他の態様によれば、 基板を処理する処理室と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第1の基板保持具と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第2の基板保持具と、
基板を前記第1の基板保持具若しくは前記第2の基板保持具に移載する移載部と、
前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具を搬送する搬送部と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定部と、前記判定部により判定した交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記移載部、前記搬送部を制御して、前記第1及び第2の基板保持具を、基板を保持しない空の状態にするよう制御する制御部と、 を備える基板処理装置が提供される。
この出願は、2013年8月27日に出願された日本出願特願2013−175784を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
本発明は、複数の基板保持具を有し、この基板保持具に保持した基板を処理する基板処理装置に適用できる。
10…制御部、11…主制御部、12…温度制御部、13…ガス流量制御部、14…圧力制御部、15…搬送制御部、20…記憶部、21…ジョブ情報記憶部、22…ボート情報記憶部、23…レシピ記憶部、24…閾値記憶部、31…操作部、32…表示部、100…基板処理装置、105…回転棚、110…ポッド(基板収容器)、111…筐体、111a…正面壁、112…ポッド搬入搬出口、113…フロントシャッタ、114…ロードポート、115…ボートエレベータ、116…支柱、117…棚板、118…ポッド搬送装置、119…サブ筐体、120…ウエハ搬入搬出口、121…ポッドオープナ、122…載置台、123…キャップ着脱機構、124…移載室、125…ウエハ移載機構、128…アーム、133…クリーンエア、134…クリーンユニット、142…ウエハ搬入搬出開口、147…炉口シャッタ、150…ボート交換装置、151a,151c…ボート支持アーム、152…アーム支柱、153a,153c…ボート置き台、200…ウエハ(基板)、202…処理炉、217…ボート(基板保持具)、217a…ボート支柱、219…シールキャップ、A…ウエハ移載位置、B…ボート下降位置、C…ボート退避位置。

Claims (12)

  1. 基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、 基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、 を備える基板処理装置のメンテナンス方法。
  2. 基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理工程と、 基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理工程と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定工程と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ第3及び第4の基板保持具と交換するメンテナンス工程と、 を備える半導体装置の製造方法。
  3. 基板を処理する処理室と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第1の基板保持具と、 基板を保持した状態で前記処理室内へ搬入される第2の基板保持具と、
    基板を前記第1の基板保持具若しくは前記第2の基板保持具に移載する移載部と、
    前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具を搬送する搬送部と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定部と、前記判定部により判定した交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記移載部、前記搬送部を制御して、前記第1及び第2の基板保持具を、基板を保持しない空の状態にするよう制御する制御部と、 を備える基板処理装置。
  4. 基板を保持した第1の基板保持具を処理室内へ搬入し、前記第1の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第1の処理手順と、 基板を保持した第2の基板保持具を前記処理室内へ搬入し、前記第2の基板保持具に保持した基板を、前記処理室内で処理する第2の処理手順と、 前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の交換時期を判定する判定手順と、 前記判定工程で判定された前記交換時期において、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記交換時期に達したら、前記第1及び第2の基板保持具を、それぞれ基板を保持しない空の状態にする手順と、 をコンピュータに実行させる基板処理装置のメンテナンスプログラムを読取可能に記録した記録媒体。
  5. 更に、前記基板に累積した累積膜厚値と所定の閾値とを比較する比較工程と、を有し、 前記判定工程では、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具が前記比較工程で前記累積膜厚値が前記所定の閾値を超えた場合に、前記基板保持具が交換時期であると判定する請求項1の基板処理装置のメンテナンス方法。
  6. 更に、前記メンテナンス工程の前に、前記基板処理装置の立ち下げを行う立ち下げ工程を有し、 前記立ち下げ工程は、 前記処理室内及び前記基板保持具を所定温度に降下させる温度降下処理と、前記処理室内を大気で充満させる大気置換処理と、を有する請求項1の基板処理装置のメンテナンス方法。
  7. 更に、前記メンテナンス工程の後に、交換された前記基板保持具の位置調整処理、前記基板保持具に基板の移載を行う基板移載機構の位置調整処理、前記基板処理装置の動作確認処理、及び前記処理室内を所定温度に加熱する温度上昇処理のうち少なくとも一つ以上の処理を行う請求項1の基板処理装置のメンテナンス方法。
  8. 前記立上げ工程は、ジョブ情報のジョブ情報記憶部への保存処理、及び前記基板保持具情報のボート情報記憶部への保存処理を含む請求項7の基板処理装置のメンテナンス方法。
  9. 前記第1及び第2の処理工程で行われる処理は、基板の表面に膜を形成する成膜処理であり、前記判定工程では、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具の少なくとも一方の基板保持具に成膜された膜厚が所定の閾値に到達する時期を、前記交換時期と判定する請求項2の半導体装置の製造方法。
  10. 前記メンテナンス工程の前に、前記処理室の温度降下処理を含む立ち下げ処理を行う立下工程と、 前記メンテナンス工程の後に、前記処理室の温度上昇処理を含む立ち上げ処理を行う立上工程と、 を有する請求項2の半導体装置の製造方法。
  11. 更に、少なくとも基板移載位置において、前記第1の基板保持具に基板を搭載する第1の搭載工程と、基板移載位置において、前記第1の基板保持具から基板を取出す第1の取出工程と、を有し、 前記第1の取出工程を行った後、前記第1の搭載工程で前記第1の基板保持具に搭載する基板がないため、前記第1の搭載工程を行うことができない処理中断状態になった場合に、前記第1の基板保持具及び前記第2の基板保持具のそれぞれの処理履歴に応じて、前記処理中断状態の解消後に最初に前記処理室内へ搬入する基板保持具を選択する基板保持具選択工程と、 を有する請求項2の半導体装置の製造方法。
  12. 更に、 前記第2の搬入工程前に、前記基板移載位置において、前記第2の基板保持具に基板を搭載する第2の搭載工程と、 前記第2の搬出工程後に、前記基板移載位置において、前記第2の基板保持具から基板を取出す第2の取出工程と、を有し、 前記処理中断状態になった場合に、前記第2の処理工程が終了した後、前記第2の基板保持具を前記基板移載位置に搬送して前記第2の取出工程を行い、その後、前記第2の基板保持具を前記基板移載位置とは異なる退避位置に配置し、空状態の前記第1の基板保持具を前記基板移載位置に配置する基板保持具配置工程と、 を有する請求項11の半導体装置の製造方法。
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