KR101417701B1

KR101417701B1 - 처리 장치의 이상 판정 시스템 및 그 이상 판정 방법

Info

Publication number: KR101417701B1
Application number: KR1020137017793A
Authority: KR
Inventors: 나오토 나카무라; 도시히코 나가노; 류지 아사이; 세이지 고자와
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2014-07-08
Also published as: KR20130087056A; US8812266B2; US20130304419A1; WO2012099106A1; TWI454857B; JP2012151216A; JP5503564B2; TW201245909A

Abstract

이상 판정 시스템은, 피처리체를 처리하는 처리 장치에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터(41)를 수집하는 데이터 수집부(22)와, 데이터 수집부가 수집한 시계열 데이터로부터, 유용한 시계열 데이터인 모델 데이터(43)만을 선택하는 데이터 선택부(23)와, 데이터 선택부가 선택한 모델 데이터로부터, 시간과 함께 변동하는 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출하는 임계치 설정부(25)와, 데이터 수집부가 수집한 감시 대상의 시계열 데이터를, 상하 변동 임계치 데이터와 비교함으로써, 이상의 발생을 판정하는 판정부(26)를 구비한다. 데이터 선택부의 모델 데이터의 선택은, 예컨대 처리 장치에 의해 피처리체를 처리한 후에, 처리 장치에 의한 피처리체의 처리를 평가하는 검사 장치(37)의 평가 결과에 기초하여 이루어진다.

Description

처리 장치의 이상 판정 시스템 및 그 이상 판정 방법{ABNORMALITY DETERMINATION SYSTEM OF PROCESSING DEVICE AND ABNORMALITY DETERMINATION METHOD OF SAME}

본 발명은 처리 장치의 이상 판정 시스템 및 그 이상 판정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치의 제조 라인에서는, 반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등의 피처리 기판의 표면에 레지스트의 패턴을 형성하기 위해, 포토리소그래피 기술이 이용되고 있다. 이 포토리소그래피 기술은 피처리 기판의 표면에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 공정과, 형성된 레지스트막에 패턴을 노광하는 노광 처리 공정과, 노광 처리후의 기판에 현상액을 공급하는 현상 처리 공정 등의 일련의 공정을 순차적으로 실행함으로써, 피처리 기판의 표면에 정해진 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 이들 공정은 피처리 기판을 처리하는 각종 처리 유닛이나 피처리 기판을 반송하는 반송 유닛 등을 탑재한 레지스트 도포·현상 처리 장치에서 행해지고 있다.

그런데, 레지스트 도포·현상 처리 장치에서는, 복수의 피처리 기판이 연속적으로 반송되어 처리되기 때문에, 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 하나의 처리 유닛에 이상이 발생한 경우에는, 그 이상을 조기에 발견할 필요가 있다. 또, 이상 처리가 이루어진 피처리 기판에 그 후의 처리를 행하면 처리액 등의 낭비가 생긴다. 이상의 발생을 판정하는 장치의 하나로서, 각종 처리 유닛에 설치된 센서로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부와, 이 데이터 수집부에서 수집된 데이터로부터 유용한 데이터를 취출하는 데이터 취출부와, 이 데이터 취출부에서 취출된 유용한 데이터로부터 이상 데이터를 추출하는 이상 데이터 추출부와, 이 이상 데이터 추출부가 추출한 이상 데이터와 불량 정보를 관련시키는 이상 판정부를 갖는 모니터링 장치가 알려져 있다[예컨대, 일본 특허 공개 제2000-243678호 공보(특허문헌 1)를 참조].

이 모니터링 장치의 이상 데이터 추출부는, 데이터 취출부에서 취출된 유용한 데이터로부터 이상 데이터를 추출할 때, 미리 설정되어 있는 상한과 하한의 고정 임계치를 이용하여 이상 데이터를 추출한다. 그리고, 이상 판정부는, 이상 데이터 추출부에서 이상이라고 판단한 데이터의 변동을, 이상이라고 판단한 변동이 이후의 검사 공정에서 얻어지는 불량 정보와 관련이 있는지의 여부를 판단한다.

상기와 같이 특허문헌 1에 기재된 모니터링 장치에서는, 이상 데이터 추출부가 데이터로부터 이상 데이터를 추출할 때, 상한과 하한의 고정 임계치로 이상을 추출 및 판정한다. 이 때문에, 상한과 하한의 고정 임계치 범위 내라 하더라도 처리에 이상이 생기는 사태, 예컨대 처리 타이밍에 이상이 발생하더라도, 그와 같은 이상은 추출 및 판정할 수 없어, 이상 판정의 정밀도가 낮다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이상 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 처리 장치의 이상 판정 시스템 및 그 이상 판정 방법을 제공한다.

본 발명의 처리 장치의 이상 판정 시스템은, 피처리체를 처리하는 처리 장치에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터를 수집하는 데이터 수집부와, 상기 데이터 수집부가 수집한 시계열 데이터로부터, 유용한 시계열 데이터인 모델 데이터만을 선택하는 데이터 선택부와, 상기 데이터 선택부가 선택한 상기 모델 데이터로부터, 시간과 함께 변동하는 변동 임계치 데이터를 산출하는 임계치 설정부와, 상기 데이터 수집부가 수집한 감시 대상의 시계열 데이터를, 상기 변동 임계치 데이터와 비교함으로써, 이상의 발생을 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 데이터 수집부는, 상기 처리 장치의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집하는 편이 바람직하다. 여기서, 처리 단위란, 하나의 처리 장치(처리 유닛)에 기판이 반입되고 나서 반출되기까지의 기판에 실시되는 하나 또는 복수의 일련의 처리이어도 좋고, 하나의 처리 장치(처리 유닛)에 기판이 반입되고 나서 반출될 때까지 기판에 실시되는 복수의 처리(예컨대, 제1 처리액에 의한 처리, 제2 처리액에 의한 처리) 중 하나의 처리이어도 좋다.

또한, 상기 피처리체는 상기 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부에 의해 복수의 처리가 이루어지고, 상기 데이터 수집부는 상기 처리부에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 상기 처리부의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집해도 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 임계치 설정부는, 상기 처리 단위에 있어서의 적어도 일부의 시계열 구간의 변동 임계치 데이터를 산출할 수 있다.

이 경우, 상기 데이터 선택부는, 복수의 모델 데이터를 선택하여, 그 복수의 모델 데이터로부터 평균 데이터를 산출하는 평균 데이터 산출부를 더 구비하고, 상기 임계치 설정부는, 상기 평균 데이터로부터, 상기 변동 임계치 데이터를 산출하는 편이 바람직하고, 나아가, 상기 임계치 설정부는, 상한 및 하한의 변동 임계치 데이터를 산출하는 편이 바람직하다.

또, 상기 임계치 설정부는, 상기 변동 임계치 데이터의 허용 범위를 적어도 일부의 시계열 구간에서 변경할 수 있게 설정되어 있는 편이 바람직하다.

여기서, 변동 임계치 데이터의 허용 범위란, 판정부가 감시 대상의 시계열 데이터를 변동 임계치 데이터와 비교한 경우, 이상이라고 판정하지 않는 범위이다.

본 발명에 있어서, 상기 상한의 변동 임계치 데이터는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수를 곱한 값을 더하여 산출되고, 상기 하한의 변동 임계치 데이터는, 상기 평균 데이터값에, 상기 표준편차에 상기 계수를 곱한 값을 감하여 산출되는 편이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 상한의 변동 임계치 데이터는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수를 곱한 값을 더하고, 상기 평균 데이터값에 보정치를 곱한 값을 더 더하여 산출되고, 상기 하한의 변동 임계치 데이터는, 상기 평균 데이터값에, 상기 표준편차에 상기 계수를 곱한 값을 감하고, 상기 평균 데이터값에 보정치를 곱한 값을 더 감하여 산출되는 편이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 데이터 선택부는, 상기 처리 장치에 의해 상기 피처리체를 처리한 후에, 상기 처리 장치에 의한 상기 피처리체의 처리를 평가하는 검사 장치의 평가 결과에 기초하여 상기 모델 데이터를 선택해도 좋다.

본 발명의 이상 판정 방법은, 피처리체를 처리하는 처리 장치에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계와, 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 시계열 데이터로부터, 유용한 시계열 데이터인 모델 데이터만을 선택하는 데이터 선택 단계와, 상기 데이터 선택 단계에서 선택된 상기 모델 데이터로부터, 시간과 함께 변동하는 변동 임계치 데이터를 산출하는 임계치 설정 단계와, 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 감시 대상의 시계열 데이터를, 상기 변동 임계치 데이터와 비교함으로써, 이상의 발생을 판정하는 판정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 데이터 수집 단계는, 상기 처리 장치의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집하는 편이 바람직하다. 여기서, 처리 단위란, 하나의 처리 장치(처리 유닛)에 기판이 반입되고 나서 반출되기까지의 기판에 실시되는 하나 또는 복수의 일련의 처리이어도 좋고, 하나의 처리 장치(처리 유닛)에 기판이 반입되고 나서 반출될 때까지 기판에 실시되는 복수의 처리(예컨대 제1 처리액에 의한 처리, 제2 처리액에 의한 처리) 중 하나의 처리이어도 좋다.

또, 상기 피처리체는, 상기 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부에 의해 복수의 처리가 이루어지고, 상기 데이터 수집 단계는, 상기 처리부에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 상기 처리부의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집해도 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 임계치 설정 단계는, 상기 처리 단위에 있어서의 적어도 일부의 시계열 구간의 변동 임계치 데이터를 산출할 수 있다.

이 경우, 상기 데이터 선택 단계는, 복수의 모델 데이터를 선택하여, 그 복수의 모델 데이터로부터 평균 데이터를 산출하는 평균 데이터 산출 단계를 더 포함하고, 상기 임계치 설정 단계는 상기 평균 데이터로부터, 상기 변동 임계치 데이터를 산출하는 편이 바람직하고, 나아가, 상기 임계치 설정 단계는 상한 및 하한의 변동 임계치 데이터를 산출하는 편이 바람직하다.

또, 상기 임계치 설정 단계는, 상기 변동 임계치 데이터의 허용 범위를 적어도 일부의 시계열 구간에서 변경할 수 있게 설정되어 있는 편이 바람직하다.

여기서, 변동 임계치 데이터의 허용 범위란, 판정 단계가 감시 대상의 시계열 데이터를 변동 임계치 데이터와 비교한 경우, 이상이라고 판정하지 않는 범위이다.

본 발명에 있어서, 상기 데이터 선택 단계는, 상기 처리 장치에 의해 상기 피처리체를 처리한 후에, 상기 처리 장치에 의한 상기 피처리체의 처리를 평가하는 검사 장치의 평가 결과에 기초하여 상기 모델 데이터를 선택해도 좋다.

본 발명의 이상 판정 시스템 및 이상 판정 방법에 의하면, 처리 장치에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터 취득되는 시계열 데이터로부터, 유용한 시계열 데이터인 모델 데이터만을 선택하여, 그 모델 데이터로부터 변동 임계치 데이터를 산출하고, 감시 대상의 시계열 데이터를 그 변동 임계치 데이터와 비교하여 이상의 발생을 판정함으로써, 시계열 데이터의 변동이나 변동 타이밍에 이상이 발생한 것을 판정할 수 있기 때문에, 이상 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 변동 임계치 데이터는 최근에 취득된 시계열 데이터에 기초하여 산출될 수 있기 때문에, 예컨대 새로운 레시피에 의한 처리라 하더라도, 즉시 최적의 변동 임계치 데이터를 산출할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이상 판정 시스템을 적용한 레지스트 도포·현상 처리 장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 상기 레지스트 도포·현상 처리 장치를 나타내는 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이상 판정 시스템의 논리적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이상 판정 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이상 판정 방법의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명에서의 시계열 데이터의 일례를 나타내는 그래프 (a), 복수의 모델 데이터의 일례를 나타내는 그래프 (b)이다.
도 7은 본 발명에서의 평균 데이터의 일례를 나타내는 그래프 (a), 상한 및 하한의 변동 임계치 데이터의 일례를 나타내는 그래프 (b)이다.
도 8은 상하 변동 임계치 데이터와 감시 대상의 시계열 데이터의 비교의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 9는 상기 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 가열 유닛과 이상 판정 시스템의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10은 상기 가열 유닛에서의 상하 변동 임계치 데이터와 시계열 데이터의 비교의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 11은 상기 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 처리액 공급부와 이상 판정 시스템의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 12는 상기 처리액 공급부에서의 상하 변동 임계치 데이터와 시계열 데이터의 비교의 일례를 나타내는 그래프이다.

이하에, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

여기서는, 본 발명에 따른 이상 판정 시스템 및 방법을, 피처리체인 웨이퍼(W)의 레지스트 도포·현상 처리 장치에 적용한 경우에 관해 설명한다.

레지스트 도포·현상 처리 장치는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)가 수납된 카세트(CB)를 반입 반출하기 위한 캐리어 블록(1)과, 이 캐리어 블록(1)의 카세트(CB) 내로부터 취출된 웨이퍼(W)를 레지스트 도포·현상 처리하는 처리 블록(2)과, 이 처리 블록(2)에 인터페이스 블록(3)을 통해 연속 설치되는 노광 블록(4)으로 주로 구성되어 있다.

캐리어 블록(1)은 1 로트, 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 밀폐 수납하는 카세트(CB)를 복수개 배치할 수 있는 배치부(5)를 구비한 카세트 스테이션(6)과, 이 카세트 스테이션(6)과의 사이에 배치되는 벽면에 설치되는 개폐부(7)와, 이 개폐부(7)를 통해 카세트(CB)로부터 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 전달 수단(A1)이 설치되어 있다.

상기 처리 블록(2)에는, 전방측으로부터 순서대로 가열·냉각계의 유닛을 다단화한 선반 유닛(U1, U2, U3)과, 후술하는 도포·현상 유닛을 포함하는 각 처리 유닛의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 주(主)반송 기구(A2, A3)가 교대로 배열하여 설치되어 있다. 즉, 선반 유닛(U1, U2, U3) 및 주반송 기구(A2, A3)는 캐리어 블록(1)측에서 볼 때 전후 일렬로 배열되고, 각각의 접속 부위에는 도시하지 않은 웨이퍼 반송용의 개구부가 형성되어 있어, 웨이퍼(W)는 처리 블록(2) 내를 일단측의 선반 유닛(U1)으로부터 타단측의 선반 유닛(U3)까지 자유롭게 이동할 수 있게 되어 있다. 또 주반송 기구(A2, A3)는 캐리어 블록(1)에서 볼 때 전후 방향으로 배치되는 선반 유닛(U1, U2, U3)측의 일면부와, 후술하는 예컨대 우측의 액처리 유닛(U4, U5)측의 일면부와, 좌측의 일면을 이루는 배면부로 구성되는 구획벽(8)에 의해 둘러싸인 공간 내에 놓여 있다. 또한, 도면 중 도면부호 12, 13은 각 유닛에서 이용되는 처리액의 온도 조절 장치나 온습도 조절용의 덕트 등을 구비한 온습도 조절 유닛이다.

액처리 유닛(U4, U5)은, 예컨대 도 1에 나타낸 바와 같이, 도포액(레지스트액)이나 현상액과 같은 약액 공급용의 스페이스를 이루는 수납부(14) 상에, 도포 유닛(COT), 현상 장치를 구비한 현상 유닛(DEV), 및 반사 방지막 형성 유닛(BARC) 등을 복수단, 예컨대 5단으로 적층한 구성으로 되어 있다. 또, 전술한 선반 유닛(U1, U2, U3)은 액처리 유닛(U4, U5)에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 유닛을 복수단, 예컨대 10단으로 적층한 구성으로 되어 있고, 웨이퍼(W)를 가열(베이크)하는 가열 유닛, 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 유닛, 웨이퍼(W)의 처리 상태를 평가하는 검사 장치(37) 등을 구비하고 있다.

처리 블록(2)에서의 선반 유닛(U3)의 내측에는, 인터페이스 블록(3)을 통해 노광 블록(4)이 접속되어 있다. 이 인터페이스 블록(3)은 처리 블록(2)과 노광 블록(4) 사이에 전후로 설치되고, 각각 예컨대 케이스로 둘러싸인 반송실(15) 및 반송실(16)에 의해 구성되어 있다. 반송실(15)의 중앙부에는, X축, Y축 및 수직(Z축) 방향으로 자유롭게 이동할 수 있고, 아암을 수직축 둘레로 회전시킬 수 있는 반송 기구(A4)가 설치되고, 이 반송 기구(A4)는 전달 유닛(TRS)(17), 고정밀 온도 조절 유닛(도시하지 않음), 주변 노광 유닛(19) 및 버퍼 카세트(도시하지 않음) 및 상기 처리 블록(2)에 구비된 선반 유닛(U3)에 액세스하여, 이들 각 유닛과 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 레지스트 도포·현상 처리 장치에서의 웨이퍼의 흐름에 관해서 일례를 나타내면, 우선, 외부로부터 웨이퍼(W)가 수납된 카세트(CB)가 캐리어 블록(1)의 배치부(5)에 배치되면, 개폐부(7)와 함께 카세트(CB)의 덮개가 벗겨지고 전달 수단(A1)에 의해 웨이퍼(W)가 취출된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1)의 1단을 이루는 전달 유닛(도시하지 않음)을 통해 주반송 기구(A2)로 전달되어, 선반 유닛(U1, U2) 내의 1개의 선반에서, 도포 처리의 전처리로서, 예컨대 소수화 처리, 냉각 처리가 행해진 후, 도포 유닛(COT)에서 레지스트액이 도포된다. 이어서 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1∼U3)의 1개의 선반을 이루는 가열 유닛에서 가열(베이크 처리)되고, 또한 냉각된 후 선반 유닛(U3)의 전달 유닛을 경유하여 인터페이스 블록(3)으로 반입된다. 인터페이스 블록(3)으로 반입된 웨이퍼(W)는 반송 기구(A4)에 의해 반송실(15) 내의 주변 노광 유닛(19)에 반입되어 주변 노광 처리를 받는다. 주변 노광 처리를 받은 웨이퍼(W)는 반송 기구(A4)에 의해 고정밀 온도 조절 유닛에 반송되고, 이 고정밀 온도 조절 유닛 내에서 웨이퍼(W) 표면의 온도는 노광 블록(4) 내의 온도에 대응한 설정 온도로 매우 정밀하게 온도 조절된다. 반송 기구(A4)는 이 온도 조절된 웨이퍼(W)를, 전달 유닛(17)을 통해 반송 기구(A5)에 전달하고, 웨이퍼(W)는 반송실(16)에 반송된다. 반송된 웨이퍼(W)는 반송 기구(A5)에 의해 노광 블록(4)에 반송되어 노광이 행해진다. 노광후, 웨이퍼(W)는 반대의 경로로 주반송 기구(A3)까지 반송되고, 현상 유닛(DEV)에서 현상 처리되고, 현상액에 의해 불필요한 레지스트가 제거된다. 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1∼U3)의 1개의 선반을 이루는 가열 유닛에서 가열(포스트베이크 처리)되고, 이어서 냉각 유닛에서 냉각된 후, 검사 장치(37)에서 그 표면의 처리 상태가 평가되고 나서, 캐리어 블록(1)의 배치대 상의 원래의 카세트(CB)로 반환된다.

다음으로, 본 발명에 따른 이상 판정 시스템(20)에 관해 설명한다. 이상 판정 시스템(20)은, 레지스트 도포·현상 처리 장치에 있어서, 이상이 발생했는지의 여부를 판정한다. 도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 이상 판정 시스템(20)은 송수신부(36)를 통해, 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부(처리 유닛)에 각각 설치되는 센서(30)와 배선에 의해 접속되어 있다. 센서(30)는 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터(41)가 되는 신호를 이상 판정 시스템(20)에 출력하는 것이며, 예컨대 압력 센서, 온도 센서, 유량 센서, 액면 센서, 위치 센서, 토크 센서, 속도 센서 등의 센서(30)가 설치된다. 또한, 하나의 처리부에는 동일 또는 상이한 복수의 센서(30)가 설치되어 있어도 좋다.

또, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 이상 판정 시스템(20)은 송수신부(36)에 의해, 검사 장치(37)의 도시하지 않은 출력부로부터의 신호를 수신한다. 검사 장치(37)는 웨이퍼(W) 상의 매크로 결함을 검출하여 처리 상태를 평가하는 것이며, 전술한 레지스트 도포·현상 처리 장치에 의한 웨이퍼(W)의 프로세스 처리가 종료되어, 카세트(CB)로 반환되기 전에 웨이퍼(W)의 처리 상태가 정상인지 이상인지를 평가할 수 있다. 웨이퍼(W)의 처리 상태가 정상인지 이상인지의 평가 결과는 이상 판정 시스템(20)에 출력된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 이상 판정 시스템(20)의 논리적인 구성은, 데이터 수집부(22), 데이터 선택부(23), 평균 데이터 산출부(24), 임계치 설정부(25), 판정부(26), 표시 처리부(27), 표시 장치(28), 데이터 유지부(29) 등으로 구성된다. 데이터 유지부(29)에는, 시계열 데이터(41), 모델 데이터(43), 평균 데이터(44), 상하 변동 임계치 데이터(45), 계수 데이터(46) 및 보정치 데이터(47)가 기억되어 있다.

데이터 수집부(22)는 처리부에 각각 설치되는 센서(30)에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터(41)를 수집하여, 데이터 유지부(29)에 시계열 데이터(41)로서 기억한다. 시계열 데이터(41)로는, 예컨대 시간과 함께 변동하는 압력, 온도, 유량, 액면 레벨, 위치, 토크, 속도 등이다.

데이터 선택부(23)는 데이터 수집부(22)가 수집한 시계열 데이터(41)로부터, 유용한 시계열 데이터(41)인 모델 데이터(43)만을 선택하여, 데이터 유지부(29)에 모델 데이터(43)로서 기억한다. 이 때, 데이터 선택부(23)는 복수의 모델 데이터(43)를 선택할 수 있다. 또한, 데이터 선택부(23)는 레지스트 도포·현상 처리 장치에 의해 웨이퍼(W)를 처리한 후에, 레지스트 도포·현상 처리 장치에 의한 웨이퍼의 처리를 평가하는 검사 장치(37)의 평가 결과에 기초하여 모델 데이터(43)를 선택할 수 있다. 즉, 검사 장치(37)에 의해, 처리 상태가 이상이라고 평가된 웨이퍼(W)의 시계열 데이터(41)는 모델 데이터(43)로서 선택되지 않는다.

이 경우, 검사 장치(37)는, 예컨대 로트마다의 처리 상태를 평가하여, 처리 상태가 이상이라고 평가된 웨이퍼(W)가 포함되지 않는 로트를 정상 로트로서 평가하고, 처리 상태가 이상이라고 평가된 웨이퍼(W)가 포함되는 로트를 이상 로트로서 평가해도 좋다. 그리고, 데이터 선택부(23)는 정상 로트로서 평가된 로트의 시계열 데이터(41) 전부를 모델 데이터(43)로서 선택해도 좋다.

이와 같이, 데이터 선택부(23)는 레지스트 도포·현상 처리 장치에 의해 웨이퍼(W)를 처리한 후에, 레지스트 도포·현상 처리 장치에 의한 웨이퍼(W)의 처리를 평가하는 검사 장치(37)의 평가 결과에 기초하여 모델 데이터(43)를 선택함으로써, 이미 그 레지스트 도포·현상 처리 장치에서 정상적으로 처리된 웨이퍼(W)의 시계열 데이터(41)를 이용하기 때문에, 새로운 레시피에 즉시 대응할 수 있고, 장치 간의 개체차에 의해 발생하는 수치 변동의 영향을 고려하지 않아도 된다.

평균 데이터 산출부(24)는 복수의 모델 데이터(43)로부터 평균 데이터(44)를 산출하여, 데이터 유지부(29)에 평균 데이터(44)로서 기억한다.

임계치 설정부(25)는 평균 데이터 산출부(24)가 산출한 평균 데이터(44)와 미리 입력된 계수 데이터(46) 및 보정치 데이터(47)로부터, 시간과 함께 변동하는 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출한다. 여기서, 상하 변동 임계치 데이터(45)란, 상한 및 하한의 변동 임계치 데이터를 말한다. 상하 변동 임계치 데이터(45)의 산출 방법에 관해서는 후술한다.

판정부(26)는 데이터 수집부(22)가 수집한 감시 대상의 시계열 데이터(41)를, 상하 변동 임계치 데이터(45)와 비교하여, 감시 대상의 시계열 데이터(41)가 그 임계치 범위 밖인 경우, 이상이 발생했다는 취지의 판정을 한다. 이 경우, 감시 대상의 시계열 데이터(41)란, 예컨대 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출하기 위한 시계열 데이터(41)를 수집한 후의 시계열 데이터(41)이며, 예컨대 하나의 로트에 관해 시계열 데이터(41)를 수집한 후, 다음 로트의 웨이퍼(W)의 처리에서 수집된 시계열 데이터(41)인 것을 말한다.

표시 처리부(27)는, 예컨대 처리부마다의 이상 판정 결과를 표시 장치(28)에 표시한다. 또, 표시 처리부(27)는 그래프화한 시계열 데이터(41), 상하 변동 임계치 데이터(45) 등을 함께 표시시켜도 좋다. 이상이라고 판단된 경우는, 표시 장치(28)에 알람 메시지를 점멸시키거나, 알람 경보를 울려도 좋다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 이상 판정 시스템(20)의 개략 구성은, 제어부(31), 주기억부(32), 외부 기억부(33), 기억 매체(34), 조작부(35), 표시 장치(28) 및 송수신부(36)로 구성된다. 제어부(31), 주기억부(32), 외부 기억부(33), 조작부(35), 표시 장치(28) 및 송수신부(36)는 모두 내부 버스(38)를 통해 제어부(31)에 접속되어 있다.

제어부(31)는, 예컨대 CPU 등의 마이크로 프로세서로 구성되며, 외부 기억부(33)에 기억되어 있는 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피에 따라서, 데이터 수집부(22), 데이터 선택부(23), 평균 데이터 산출부(24), 임계치 설정부(25), 판정부(26) 및 표시 처리부(27)의 처리를 실행한다. 데이터 수집부(22), 데이터 선택부(23), 평균 데이터 산출부(24), 임계치 설정부(25), 판정부(26) 및 표시 처리부(27)는 제어부(31)와 그 상에서 실행되는 프로그램으로 실현된다.

주기억부(32)는 RAM 등으로 구성되며, 제어부(31)의 작업 영역으로서 이용된다. 데이터 유지부(29)는 주기억부(32)의 일부에 기억 영역의 구조체로서 기억 유지된다.

외부 기억부(33)는 하드 디스크, 플래시 메모리 등으로 구성되며, 상기 처리를 제어부(31)에 행하게 하기 위한 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피를 미리 기억하고, 또, 제어부(31)의 지시에 따라서, 이 프로그램의 데이터를 제어부(31)에 공급하고, 제어부(31)로부터 공급된 데이터를 기억한다.

기억 매체(34)는 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램이 저장되며, 컴퓨터가 판독 가능한 기억 매체이다. 상기 처리를 제어부(31)에 행하게 하기 위한 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는 기억 매체(34)에 저장되어 있고, 그 프로그램 등을 외부 기억부(33)에 인스톨함으로써 미리 기억할 수 있다. 기억 매체(34)로서, DVD, CD-ROM, 플렉시블 디스크 등을 사용할 수 있다.

조작부(35)는 작업자가 이상 판정 시스템(20)에 지령을 부여하기 위해, 키보드 및 마우스 등의 디바이스 등과, 이들을 내부 버스(38)에 접속하는 인터페이스를 구비한다. 조작부(35)를 통해, 상기 레시피의 선택, 이상 판정의 개시 등의 지령이 입력되어, 제어부(31)에 공급된다. 그 밖에, 작업자는, 예컨대 계수 데이터(46), 보정치 데이터(47) 등을 조작부(35)로부터 입력하여 설정·변경할 수 있다.

표시 장치(28)는 CRT 또는 LCD 등의 디스플레이로 구성되며, 제어부(31)의 명령에 의해, 그래프화된 시계열 데이터(41), 이상 판정 결과 등을 표시한다. 또, 표시 장치(28)는 제어부(31)로부터의 명령에 의해, 알람 경보를 울리는 스피커 등의 출력 디바이스를 구비해도 좋다.

송수신부(36)는 각 처리부에 설치되는 센서(30)에 접속되는 배선, 및 검사 장치(37)의 도시하지 않은 출력부에 접속되는 배선을 접속할 수 있는 인터페이스 기능을 갖춘다. 제어부(31)는 송수신부(36)를 통해, 각 센서(30)로부터 시계열 데이터(41)를 수신한다. 시계열 데이터는 도시하지 않은 다른 서버 등에 저장되어 있는 경우가 있다. 그 경우, 제어부(31)는 송수신부(36)를 통해, 서버 등으로부터 시계열 데이터(41)를 수신한다.

다음으로, 임계치 설정부(25)에 의한 상하 변동 임계치 데이터(45)의 산출 방법에 관해 설명한다. 임계치 설정부(25)에 의한 상하 변동 임계치 데이터(45)의 산출 방법은, 이하의 식 (1)로 표현할 수 있다.

M=N±k×σ±N×H ……(1)

여기서 각 기호는,

M : 상하 변동 임계치 데이터값

N : 시계열마다의 평균 데이터값

k : 계수

σ : 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차

H : 보정치

이다.

계수 k 및 보정치 H는 작업자가 조작부(35)를 통해 설정할 수 있는 임의의 수치이며, 계수 k 및 보정치 H의 수치를 변경함으로써, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 허용 범위를 적어도 일부의 시계열 구간에서 변경할 수 있게 설정할 수 있다. 여기서, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 허용 범위란, 판정부(26)가 감시 대상의 시계열 데이터(41)를 상하 변동 임계치 데이터(45)와 비교한 경우, 이상이라고 판정하지 않는 범위이다.

예컨대 처리 단위에 있어서의 일부의 시계열 구간의 상하 변동 임계치 데이터(45)의 허용 범위를 넓게 설정하고자 하는 경우는, 계수 k를 큰 수치로 설정하면 된다. 한편, 상하 변동 임계치 데이터(45)는, 계수 k를 복수의 모델 데이터값의 표준편차 σ에 곱한 값을 더하거나 또는 감하여 산출하기 때문에, 복수의 모델 데이터값의 변동이 작고 표준편차 σ가 작으면, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 허용 범위가 매우 좁아지는 문제가 생긴다. 이와 같은 경우, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 상한은, 시계열마다의 평균 데이터값 N에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차 σ에 계수 k를 곱한 값을 더하고, 평균 데이터값 N에 보정치 H를 곱한 값을 더 더하여 산출하고, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 하한은, 시계열마다의 평균 데이터값 N에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차 σ에 계수 k를 곱한 값을 감하고, 평균 데이터값 N에 보정치 H를 곱한 값을 더 감하여 산출하면, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 허용 범위를 적정하게 할 수 있다.

다음으로, 이상 판정 시스템(20)에 의한 이상 판정 방법에 관해, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 5는 이상 판정 방법의 순서를 나타내는 플로우차트이며, 화살표 방향으로 단계가 진행된다. 우선, 레지스트 도포·현상 처리 장치의 하나의 처리부에 설치되는 센서(30)에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터(41)를 수집한다(단계 S1). 이 경우, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 단계 S1에는, 상기 신호로부터, 처리 단위마다의 시계열 데이터(41)를 수집(분할)하는 공정을 포함한다. 여기서, 처리 단위에는, 예컨대 각 처리 장치에 웨이퍼(W)가 반입되고 나서, 반출되기까지의 1 사이클, 또는 처리액의 공급 정지로부터 다음 공급 정지까지의 1 사이클이 포함된다.

이어서, 단계 S1에서 수집된 복수의 시계열 데이터(41)로부터, 유용한 시계열 데이터(41)인 복수의 모델 데이터(43)를 선택한다(단계 S2). 모델 데이터(43)의 선택에서는, 검사 장치(37)에서 이상이라고 판정된 웨이퍼(W)의 시계열 데이터(41)는 모델 데이터(43)로서 선택되지 않는다. 예컨대, 도 6의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 2번째 처리에서 행해진 처리의 시계열 데이터(41)는 검사 장치(37)에 의해 웨이퍼(W)의 처리 상태가 이상이라고 평가되었기 때문에, 모델 데이터(43)로서 선택되지 않는다.

이어서, 선택된 복수의 모델 데이터(43)로부터 평균 데이터(44) 및 표준편차를 산출한다(단계 S3). 도 7의 (a)는 산출된 평균 데이터(44)를 그래프화한 것이다.

이어서, 상하 변동 임계치 데이터(45)를 상기 식 (1)에서 산출한다(단계 S4). 이 경우, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 임의의 시계열 시점 tn에서의 값 S는 상기 (1)의 식으로부터 식(2)에 의해 나타낼 수 있다.

S=A±k×σ±A×H ……(2)

여기서 각 기호는,

S : 상하 변동 임계치 데이터(45)의 시계열 시점 tn에서의 값[도 7의 (b) 참조. 도면 중, 상한의 변동 임계치 데이터값을 Sa, 하한의 변동 임계치 데이터값을 Sb로 나타낸다.]

A : 평균 데이터(44)의 시계열 시점 tn에서의 값[도 7의 (a) 참조]

k : 계수

σ : 복수의 모델 데이터(43)의 시계열 시점 tn에서의 값(a1, a2… ax)의 표준편차[도 6의 (b) 참조]

H : 보정치

이다.

또, 상하 변동 임계치 데이터의 상한치 Sa 및 상하 변동 임계치 데이터의 하한치 Sb를 다음 계산식으로 산출해도 좋다.

Sa=Ma+(Ma-Mi)×k' ……(3)

Sb=Mi-(Ma-Mi)×k' ……(4)

여기서 각 기호는,

Ma : 복수의 모델 데이터(43)의 시계열 시점 tn에서의 최대치

Mi : 복수의 모델 데이터(43)의 시계열 시점 tn에서의 최소치

k' : 계수

이다.

도 7의 (b)는 산출된 상하 변동 임계치 데이터(45)를 그래프화한 것이다. 또한, 도 7의 (b) 중, 점선은 평균 데이터(44)를, 실선은 상하 변동 임계치 데이터(45)를 나타내고 있다.

이어서, 감시 대상의 시계열 데이터(41)를, 단계 S4에서 산출된 상하 변동 임계치 데이터(45)와 비교함으로써, 이상의 발생을 판정한다(단계 S5). 도 8은, 감시 대상의 시계열 데이터(41)와 상하 변동 임계치 데이터(45)의 비교를 그래프화한 것이다. 또한, 도 8 중, 실선은 감시 대상의 시계열 데이터(41)를, 점선은 상하 변동 임계치 데이터(45)를 나타내고 있다.

단계 S5에서, 시계열 데이터(41)가 상하 변동 임계치 데이터(45)의 범위 내라고 판단된 경우, 정상이라는 취지의 판정이 행해진다(단계 S6). 도 8에 나타낸 바와 같이, 2번째 처리 및 X번째 처리에서 처리된 웨이퍼(W)는 정상적인 처리가 이루어졌다는 취지의 판정이 행해진다. 한편, 시계열 데이터(41)가 상하 변동 임계치 데이터(45)의 범위 밖이라고 판단된 경우, 이상이라는 취지의 판정이 행해진다(단계 S7). 도 8에 나타낸 바와 같이, 1번째 처리 및 3번째 처리에서 처리된 웨이퍼(W)는 이상 처리가 이루어졌다는 취지의 판정이 행해진다. 이상 처리가 이루어졌다는 취지의 판정의 결과, 표시 장치(28)에 에러 메시지를 점멸시키거나, 알람 경보를 울린다(단계 S8).

이와 같이, 상하 변동 임계치 데이터(45)는 취득된 시계열 데이터(41)에 기초하여 산출될 수 있기 때문에, 예컨대 새로운 레시피에 의한 처리라 하더라도, 즉시 최적의 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출할 수 있다. 또, 최근에 취득된 시계열 데이터(41)에 의해, 최신의 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출하여 업데이트할 수 있다. 구체적인 업데이트로서, 예컨대 최근에 취득된 시계열 데이터(41)를, 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출한 모델 데이터(43)에 더하여, 증가된 모집단으로부터 평균 데이터(44)가 산출되어 평균 데이터(44)의 정확성을 향상시킬 수 있기 때문에, 적확하고 또한 최신의 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출할 수 있다.

본 실시형태에서의 이상 판정 시스템 및 이상 판정 방법에 의하면, 처리 장치(처리부)에 설치되는 센서(30)에 의해 출력되는 신호로부터 취득되는 시계열 데이터(41)로부터, 유용한 시계열 데이터(41)인 모델 데이터(43)만을 선택하여, 그 모델 데이터(43)로부터 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출하고, 감시 대상의 시계열 데이터(41)를 그 상하 변동 임계치 데이터(45)와 비교하여 이상의 발생을 판정함으로써, 시계열 데이터(41)의 변동이나 변동 타이밍에 이상이 발생한 것을 판정할 수 있기 때문에, 이상 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 상하 변동 임계치 데이터(45)는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수 k를 곱한 값을 더하거나 또는 감하여 산출함으로써, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 적확성을 향상시킬 수 있기 때문에, 이상 판정의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 산출시에, 평균 데이터값에 보정치 H를 곱한 값을 더하거나 또는 감하여 산출함으로써, 상하 변동 임계치 데이터(45)의 적확성을 더욱 향상시킬 수 있기 때문에, 이상 판정의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 처리 장치에 의해 웨이퍼(W)를 처리한 후에, 검사 장치(37)에서 웨이퍼(W)의 처리 상태를 평가하고, 그 평가 결과에 기초하여 모델 데이터(43)를 선택함으로써, 정상적인 처리가 행해진 웨이퍼(W)의 모델 데이터(43)만을 이용하여 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출할 수 있기 때문에, 이상 판정의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 이상 판정 방법에서는, 모든 시계열 구간 T1, T2, T3, T4에서 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출하여 설정했지만, 적어도 일부의 시계열 구간, 예컨대 T2, T3에만 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출해도 좋다. 도 7의 (a)에 나타내는 평균 데이터(44)에 의하면, 센서(30)의 검출 대상은 1의 처리 단위에 있어서, 일정한 값으로 추이하면서 시계열 구간 T1을 지나서, T2에 들어가면 큰 기울기로 값이 상승하고, 그 후, T3의 종료까지 작은 기울기로 수치가 하강하고, 마지막으로 T4에서는 일정한 값으로 추이하는 경향이 있다. 이 경우, 일부의 시계열 구간, 예컨대 T2, T3에만 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출해서 설정하여, 감시 대상의 시계열 데이터(41)의 시계열 구간 T2, T3과 비교한다. 이와 같이 구성하더라도, 시계열 데이터(41)가 크게 변동하는 시계열 구간 T2, T3을 감시할 수 있으며, 시계열 데이터(41)의 변동이나 변동 타이밍에 이상이 발생한 것을 판정할 수 있기 때문에, 이상 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 시계열 구간 T1, T2, T3, T4마다 상이한 계수 k 및 보정치 H를 설정해도 좋다.

다음으로, 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부의 하나인 열처리 장치(70)에 관해 전술한 이상 판정 시스템(20)을 적용한 경우에 관해 설명한다. 이 열처리 장치(70)는, 예컨대 선반 유닛(U2)에 배치되는 가열 유닛 내에 배치되어 있고, 도포 유닛(COT)에서 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)를 가열(베이크 처리)한다.

열처리 장치(70)는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 표면에 도포막인 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)를 배치하여 가열하는 열판(71)과, 열판(71)의 외측 둘레 및 하부측을 포위하는 지지대(72)와, 상측 개구부를 덮는 덮개(73)와, 덮개(73)를 개폐하는 승강 기구(73a)와, 열판(71)의 하측에 배치된 승강 구동 기구(76)에 의해 승강하는 지지핀(76a)을 주로 구비한다.

열판(71)에는, 온도 제어기(74)로부터의 출력 제어에 의해 정해진 온도로 설정되는 온도 히터(75)가 매설되어 있다. 또, 열판(71)에는, 이 열판(71)의 온도를 검출하는 온도 검출 수단인 온도 센서(30a)가 부착되어 있다. 이 온도 센서(30a)에 의해 검출된 열판(71)의 온도의 검출 신호는 온도 제어기(74)에 전달되고, 이상 판정 시스템(20)에 전달된다.

여기서 웨이퍼(W)의 가열 처리시의 열판(71)의 온도 변동에 관해 도 10의 실선으로 나타낸 열처리 장치(70)의 시계열 데이터(41)를 이용하여 설명한다. 우선 웨이퍼(W)가 반입되기 전에는 열판(71)은 온도 제어기(74)로부터 정해진 온도, 예컨대 100℃를 유지하도록 제어된다. 한편, 웨이퍼(W)는 예컨대 레지스트 도포·현상 처리 장치가 설치된 클린룸의 온도, 예컨대 23℃ 정도가 된다. 그리고, 웨이퍼(W)가 열처리 장치(70)에 반입되어 웨이퍼(W)가 열판(71)에 배치되면, 웨이퍼(W)에 열이 흡수되어 열판(71)의 온도가 저하되는 한편, 웨이퍼(W)의 온도는 상승한다. 한편, 온도 제어기(74)는 가열 제어로 전환되고, 온도 히터(75)에 전력이 공급되어 가열이 행해진다. 그 때문에 열판(71)의 온도는 하강을 멈추고 상승 커브를 그리기 시작하여, 목표 온도인 100℃을 넘어 오버슈트한다. 그 후, 온도 히터(75)에 대한 공급 전력이 제로로 설정되고, 그 때문에 열판(71)의 온도는 강하하기 시작한다. 열판(71)이 배치되고 나서 정해진 시간을 경과하면, 온도 센서(30a)의 검출치가 정해진 온도, 예컨대 100℃를 유지하도록 제어된다.

도 10에서의 점선은 상하 변동 임계치 데이터(45)를 나타낸 것이다. 도 10에 나타낸 상하 변동 임계치 데이터(45)는 4 로트, 예컨대 100장의 웨이퍼(W), 즉 100개의 시계열 데이터(41)로부터 산출된 것이다. 계수 k 및 보정치 H는 각 시계열 구간 P1, P2, P3마다 설정해도 좋다.

다음으로, 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부 중 하나인 처리액 공급부(50)에 대해 전술한 이상 판정 시스템(20)을 적용한 경우에 관해 설명한다. 이 처리액 공급부(50)는, 예컨대 반사 방지막 형성 처리, 냉각 처리가 행해진 웨이퍼(W)에 대하여, 레지스트액을 도포한다.

처리액 공급부(50)는 도 11에 나타낸 바와 같이, 액처리 유닛(U4)의 수납부(14)에 배치되고, 레지스트액이 저장된 레지스트 용기(51)와, 이 레지스트 용기(51)를 가압관로(53a)를 통해 가압하여 리저버 탱크(52)를 향해서 레지스트액을 압송시키는 가압원(53)과, 리저버 탱크(52)로부터 필터(61)를 통해 레지스트액을 흡인하고, 처리액 공급관로(55a)를 통해 노즐(55)을 향해서 토출하는 다이어프램식 펌프(54)와, 다이어프램식 펌프(54)를 가압관로(56a)를 통해 가압하기 위한 가압원(56)과, 다이어프램식 펌프(54)를 감압관로(57a)를 통해 감압하기 위한 감압원(57)과, 처리액 공급관로(55a)에 개재되는 개폐 밸브(59a) 및 석백 밸브(59b)와, 가압관로(56a)에 개재되어 펌프 내의 압력을 조정하는 전공 조절기(EV)와, 감압관로(57a)에 개재되어 기체의 흐름을 제한하는 가변 오리피스(58)와, 노즐(55)로부터 레지스트액이 토출되는 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하며, 도포 유닛(COT) 내에 배치되는 스핀척(60)으로 주로 구성되어 있다.

가압관로(53a)에는, 가압원(53)과 레지스트 용기(51)의 사이에 압력 센서(30b)가 설치되고, 가압관로(56a)에는, 가압원(56)과 전공 조절기(EV)의 사이에 압력 센서(30c)가 설치되고, 감압관로(57a)에는, 다이어프램식 펌프(54)와 가변 오리피스(58)의 사이에 압력 센서(30d)가 설치되어 있다. 또, 처리액 공급관로(55a)에는, 다이어프램식 펌프(54)와 개폐 밸브(59a)의 사이에 유량 센서(30e)가 설치되어 있다. 이들 센서(30b, 30c, 30d, 30e)에 의해 검출된 압력 또는 유량의 검출 신호는 이상 판정 시스템(20)에 전달된다. 즉, 처리액 공급부(50)에서는, 4개의 센서(30b, 30c, 30d, 30e)에 의해 이상의 발생을 감시한다.

도 12는 상기 4개의 센서(30b, 30c, 30d, 30e) 중, 처리액 공급관로(55a)에 설치된 유량 센서(30e)로부터 수집된 시계열 데이터(41)를 이용하여 산출된 상하 변동 임계치 데이터(45)를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 12 중, 점선은 상하 변동 임계치 데이터(45)를, 실선은 처리액 공급부(50)의 시계열 데이터(41)를 나타내고 있다. 도 12에 나타낸 상하 변동 임계치 데이터(45)는 4 로트, 예컨대 100장의 웨이퍼(W), 즉 100개의 시계열 데이터(41)로부터 산출된 것이다. 계수 k 및 보정치 H는 각 시계열 구간 D1, D2, D3, D4, D5마다 설정해도 좋다.

이상의 실시형태에서는, 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 처리부인 열처리 장치(70) 및 처리액 공급부(50)에 대해 이상 판정 시스템(20)을 적용한 경우에 관해 설명했지만, 레지스트 도포·현상 처리 장치를 구성하는 다른 처리부나 기구에 대해서도, 이상 판정 시스템(20)에 의해 이상의 발생을 판정할 수 있다. 예컨대, 웨이퍼(W)를 각 처리부에 반송하는 반송 기구에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 반송 기구(A4)는 반송실(15)의 중앙부에 설치되고, X축, Y축 및 수직(Z축) 방향으로 자유롭게 이동할 수 있고, 아암을 수직축 둘레로 회전시킬 수 있어, 전달 유닛(TRS)(17), 고정밀 온도 조절 유닛(도시하지 않음), 주변 노광 유닛(19), 및 버퍼 카세트(도시하지 않음) 및 상기 처리 블록(2)에 구비된 선반 유닛(U3)에 액세스하여, 이들 각 유닛과 웨이퍼(W)를 주고 받을 수 있다.

반송 기구(A4)에는, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 각각의 위치를 검출하는 위치 센서(도시하지 않음) 및 아암의 회전 각도 θ를 검출하는 위치 센서(도시하지 않음)와, 반송 기구(A4)의 속도를 검출하는 속도 센서(도시하지 않음), 반송 기구(A4)를 움직이는 토크를 검출하는 토크 센서(도시하지 않음) 등이 설치되어 있다. 이들 센서로부터 검출된 위치, 속도 및 토크의 검출 신호는 이상 판정 시스템(20)에 전달되어, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터(41)로서 취득될 수 있다. 그 시계열 데이터(41)로부터 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출하여, 이상 처리의 발생을 판정할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태의 일례에 관해 설명했지만, 본 발명은 이 형태에 한정되지 않고 여러가지 양태를 채택할 수 있는 것이다. 예컨대, 전술한 검사 장치(37)는 도포·현상 처리 장치에 내장되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 도포·현상 처리 장치와는 독립된 장치로서 웨이퍼(W)를 검사하도록 구성해도 좋다. 또, 상기 실시형태에서는, 데이터 선택부(23)에 의한 모델 데이터(43)의 선택은 통상의 처리를 받은 웨이퍼(W)에 관해 검사 장치(37)에 의해 평가된 결과에 기초하여 이루어졌지만, 예컨대 검사 웨이퍼를 도포·현상 처리 장치에서 처리하여 처리 상태가 정상적인 시계열 데이터(41)만을 모델 데이터(43)로서 선택해도 좋고, 또, 다른 도포·현상 처리 장치에서 수집된 모델 데이터(43)에 기초하여 상하 변동 임계치 데이터(45)를 산출해도 좋다.

또, 상기 실시형태에서는, 본 발명에 따른 이상 판정 시스템을 도포·현상 처리 장치에 설치되는 센서인 온도 센서, 압력 센서 등에 적용하는 경우에 관해 설명했지만, 예컨대 전력 센서, 전자기파 센서, 진동 센서 등의 다른 센서에도 적용하는 것이 가능하다.

또, 상기 실시형태에서는, 본 발명에 따른 이상 판정 시스템을 반도체 웨이퍼의 도포·현상 처리 장치에 적용하는 경우에 관해 설명했지만, 반도체 웨이퍼 이외의 피처리체, 예컨대 FPD 기판 등의 도포·현상 처리 장치에도 적용하는 것이 가능하다. 또, 본 발명에 따른 이상 판정 시스템은 복수의 처리를 행하는 도포·현상 처리 장치뿐만 아니라, 하나의 처리만을 행하는 처리 장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

피처리체를 처리하는 처리 장치에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터를 수집하는 데이터 수집부와,
상기 데이터 수집부가 수집한 시계열 데이터로부터, 모델 데이터만을 선택하는 데이터 선택부와,
상기 데이터 선택부가 선택한 상기 모델 데이터로부터, 시간과 함께 변동하는 변동 임계치 데이터를 산출하는 임계치 설정부와,
상기 데이터 수집부가 수집한 감시 대상의 시계열 데이터를, 상기 변동 임계치 데이터와 비교함으로써, 이상의 발생을 판정하는 판정부
를 구비하고,
상기 데이터 수집부는, 상기 변동 임계치 데이터를 산출하기 위한 시계열 데이터를 수집한 후에, 상기 감시 대상의 시계열 데이터를 수집하는 것이고,
상기 데이터 선택부는, 상기 처리 장치에 의해 상기 피처리체를 처리한 후에, 상기 처리 장치에 의한 상기 피처리체의 처리를 평가하는 검사 장치의 평가 결과에 기초하여 상기 모델 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제1항에 있어서, 상기 데이터 수집부는 상기 처리 장치의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제1항에 있어서, 상기 피처리체는 상기 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부에 의해 복수의 처리가 이루어지고, 상기 데이터 수집부는 상기 처리부에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 상기 처리부의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제2항에 있어서, 상기 임계치 설정부는 상기 처리 단위에 있어서의 적어도 일부의 시계열 구간의 변동 임계치 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제1항에 있어서, 상기 데이터 선택부는, 복수의 모델 데이터를 선택하여, 그 복수의 모델 데이터로부터 평균 데이터를 산출하는 평균 데이터 산출부를 더 구비하고, 상기 임계치 설정부는 상기 평균 데이터로부터, 상기 변동 임계치 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제1항에 있어서, 상기 임계치 설정부는 상한 및 하한의 변동 임계치 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제1항에 있어서, 상기 임계치 설정부는 상기 변동 임계치 데이터의 허용 범위를 적어도 일부의 시계열 구간에서 변경할 수 있게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제6항에 있어서, 상기 상한의 변동 임계치 데이터는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수를 곱한 값을 더하여 산출되고, 상기 하한의 변동 임계치 데이터는, 상기 평균 데이터값에, 상기 표준편차에 상기 계수를 곱한 값을 감하여 산출되는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
제6항에 있어서, 상기 상한의 변동 임계치 데이터는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수를 곱한 값을 더하고, 상기 평균 데이터값에 보정치를 곱한 값을 더 더하여 산출되고, 상기 하한의 변동 임계치 데이터는, 상기 평균 데이터값에, 상기 표준편차에 상기 계수를 곱한 값을 감하고, 상기 평균 데이터값에 보정치를 곱한 값을 더 감하여 산출되는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 시스템.
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피처리체를 처리하는 처리 장치에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 시간과 함께 변동하는 시계열 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계와,
상기 데이터 수집 단계에서 수집된 시계열 데이터로부터, 모델 데이터만을 선택하는 데이터 선택 단계와,
상기 데이터 선택 단계에서 선택된 상기 모델 데이터로부터, 시간과 함께 변동하는 변동 임계치 데이터를 산출하는 임계치 설정 단계와,
상기 변동 임계치 데이터를 산출하기 위한 시계열 데이터를 수집한 후에 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 감시 대상의 시계열 데이터를, 상기 변동 임계치 데이터와 비교함으로써, 이상의 발생을 판정하는 판정 단계
를 포함하고,
상기 데이터 선택 단계는, 상기 처리 장치에 의해 상기 피처리체를 처리한 후에, 상기 처리 장치에 의한 상기 피처리체의 처리를 평가하는 검사 장치의 평가 결과에 기초하여 상기 모델 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제11항에 있어서, 상기 데이터 수집 단계는 상기 처리 장치의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제12항에 있어서, 상기 피처리체는 상기 처리 장치를 구성하는 복수의 처리부에 의해 복수의 처리가 이루어지고, 상기 데이터 수집 단계는 상기 처리부에 설치되는 센서에 의해 출력되는 신호로부터, 상기 처리부의 처리 단위마다의 시계열 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제12항에 있어서, 상기 임계치 설정 단계는 상기 처리 단위에 있어서의 적어도 일부의 시계열 구간의 변동 임계치 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제11항에 있어서, 상기 데이터 선택 단계는, 복수의 모델 데이터를 선택하여, 그 복수의 모델 데이터로부터 평균 데이터를 산출하는 평균 데이터 산출 단계를 더 포함하고, 상기 임계치 설정 단계는 상기 평균 데이터로부터, 상기 변동 임계치 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제11항에 있어서, 상기 임계치 설정 단계는 상한 및 하한의 변동 임계치 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제11항에 있어서, 상기 임계치 설정 단계는, 상기 변동 임계치 데이터의 허용 범위를 적어도 일부의 시계열 구간에서 변경할 수 있게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제16항에 있어서, 상기 상한의 변동 임계치 데이터는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수를 곱한 값을 더하여 산출되고, 상기 하한의 변동 임계치 데이터는, 상기 평균 데이터값에, 상기 표준편차에 상기 계수를 곱한 값을 감하여 산출되는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
제16항에 있어서, 상기 상한의 변동 임계치 데이터는, 시계열마다의 평균 데이터값에, 그 시계열 시점에서의 복수의 모델 데이터값의 표준편차에 계수를 곱한 값을 더하고, 상기 평균 데이터값에 보정치를 곱한 값을 더 더하여 산출되고, 상기 하한의 변동 임계치 데이터는, 상기 평균 데이터값에, 상기 표준편차에 상기 계수를 곱한 값을 감하고, 상기 평균 데이터값에 보정치를 곱한 값을 더 감하여 산출되는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 이상 판정 방법.
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