KR101443488B1 - 처리 장치 및 밸브 동작 확인 방법 - Google Patents

처리 장치 및 밸브 동작 확인 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리 용기 내에 가스를 공급하는 가스 공급 시스템에 있어서의 밸브의 동작 상태를 파악하고, 밸브의 이상을 실시간으로 검출, 혹은 미연에 회피할 수 있는 처리 장치 및 밸브 동작 확인 방법을 제공한다. DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)를 MC(401)보다 하위의 제어 유닛인 I/O 보드(415)에 마련하고, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 횟수를 카운트한다. DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)에 의거하는 챔버 밸브(37)의 동작 상태는 DO 개폐 카운터(421)의 카운트값 A, DI 개폐 카운터(423)의 카운트값 B가, A=B면 정상, A≠B면 이상 있음으로 판정된다.

Description

처리 장치 및 밸브 동작 확인 방법 {PROCESSING APPARATUS AND VALVE OPERATION CHECKING METHOD}
본 발명은, 예를 들면, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 대해, 처리 가스를 공급해서 성막 처리 등을 실행하는 처리 장치 및 해당 처리 장치에 있어서 밸브의 동작 상태를 확인하고, 이상을 검출 또는 회피하기 위한 밸브 동작 확인 방법에 관한 것이다．
반도체 장치의 제조 과정에서는 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에, 성막 처리, 에칭(etching) 처리, 열 처리, 개질(改質) 처리 등의 각종 처리가 반복 실행된다. 예를 들면, 반도체 웨이퍼의 표면에 박막을 형성하는 경우에는 성막 장치의 처리 용기 내에 반도체 웨이퍼를 배치하고, 처리 용기 내에 원료 가스를 포함하는 처리 가스를 도입해서 반응 생성물을 발생시키고, 반도체 웨이퍼의 표면에 해당 반응 생성물의 박막을 퇴적시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의한 성막이 알려져 있다.
또한, 최근에는 원료 가스와 반응 가스를 교대로 처리 용기 내에 공급하고, 원자 레벨 또는 분자 레벨의 두께의 박막을 한층 씩 형성하는 ALD(Actomic Layer Deposition)법과 같은 성막 방법도 알려져 있다. 이 ALD법은 막질이 양호하고, 막두께를 정밀도 좋게 제어할 수 있기 때문에, 미세화가 진행되는 반도체 장치의 제조 방법으로서 주목을 모으고 있다.
ALD법에 의한 성막은, 예를 들면, TiN의 박막을 형성하는 경우에는 이하의 i)∼ⅳ)와 같은 일련의 공정을 반복 실행하는 것에 의해서 박막을 퇴적시켜 간다.
i) 처리 용기 내에 원료 가스로서, 예를 들면, TiCl4 가스를 공급해서 TiCl4를 웨이퍼 표면에 부착시킨다.
ii) 처리 용기 내를 N2 가스로 퍼지(purge)하는 것에 의해, 잔류된 원료 가스를 제거한다.
iii) 처리 용기 내에 반응 가스로서, 예를 들면, NH3 가스를 공급하고, 웨이퍼 표면에 부착되어 있는 상기 TiCl4와 반응시켜 얇은 한층(single layer)의 TiN막을 형성한다.
iv) 처리 용기 내를 N2 가스로 퍼지하는 것에 의해서, 잔류 가스를 제거한다.
ALD법에서는 상기의 TiN막의 성막예에서 나타낸 바와 같이, 원료 가스를 포함하는 각종 가스의 공급과 정지를 짧은 시간에 간헐적으로 반복해서 실행할 필요가 있다. ALD 장치에 있어서, 가스의 공급과 정지는 제어부가 가스 공급 레시피(receipe)에 의거하여, 처리 용기 내에 가스를 보내는 가스 공급로에 마련된 전자(電磁) 밸브에 신호를 보내고, 밸브를 개폐시키는 것에 의해서 실행된다. ALD법에 의한 성막 처리의 경우, CVD법에 의한 성막 처리에 비해, 밸브의 1회의 개폐 시간이 짧아지고, 개폐 빈도가 극단적으로 많아진다. 그 때문에, ALD법에서는 밸브의 고장이나 그 구성부품의 열화 등의 문제가 CVD법에 비해 현격히 발생하기 쉬워진다. 또한, ALD법에 있어서 양호한 성막 처리를 실행하기 위해서는 복수 종류의 가스의 전환을 엄밀하게 관리할 필요가 있고, 밸브의 개폐가 제어부의 지시대로 실행되고 있지 않은 경우, 성막 불량이 발생할 가능성이 커진다. 따라서, ALD 장치에서는 밸브의 이상이 발생하는 것을 미연에 회피하는 것이 중요하게 된다. 그러나, ALD 장치에서는 밸브의 전환 속도가 매우 빠르기 때문에, 기존의 제어 시스템에서는 밸브의 개폐를 실시간으로 모니터하고, 동작 상태를 파악하는 것이 곤란한 문제가 있었다.
ALD법에 의한 성막에 대해, 특허문헌 1에서는 시스템 제어 컴퓨터와 통신을 실행하고, 또한 전기적으로 제어된 밸브와 동작적으로 결합된 프로그래머블 논리 컨트롤러를 마련하고, 밸브 제어의 리프레시(refresh) 시간을 10ms 이하로 단축한 밸브 제어 시스템이 제안되어 있다.
또한, 특허문헌 2에서는 복수의 밸브의 개폐 상태를 제어하는 제어 장치와, 복수의 밸브의 개폐 상태의 설정을 실행하는 밸브 전환 패턴(pattern)을 작성하는 패턴 작성 장치를 구비한 ALD 장치가 제안되어 있다. 이 특허문헌 2에서는 패턴 작성 장치는 작성한 밸브 전환 패턴을 제어 장치의 내부 영역에 기입하는 동시에, 작성한 밸브 전환 패턴을 패턴 작성 장치의 기억 매체에 보관한다. 그리고, 제어 장치는 내부 영역에 기입된 밸브 전환 패턴에 의거하여 복수의 밸브의 전환을 실행하고, 그 때의 복수의 밸브의 개폐 상태를 제어 장치의 내부 영역에 기입하는 동시에, 내부 영역에 기입된 복수의 밸브의 개폐 상태를 패턴 작성 장치의 기억 매체에 보관한다. 이와 같이 하여, 특허문헌 2에서는 밸브 동작의 에러(error)를 사후적으로 체크할 수 있다.
또한, 특허문헌 3에서는 ALD 장치에 있어서, 처리 용기 내에 펄스(pulse)형상으로 공급되는 가스의 변화를 측정하기 위해, 가스 유로의 압력이나, 밸브의 진동 등의 특성 파라미터를 센서로 검지하고, 상기 특성 파라미터를 나타내는 신호를 시간의 함수로서 표시하는 것에 의해서 모니터하는 방법이 제안되어 있다.
특허문헌 1, 2에서는 밸브의 고속의 개폐에 대응할 수 있는 ALD 장치가 개시되어 있지만, 밸브의 이상을 실시간으로 파악하는 것에 대해서는 전혀 검토되고 있지 않다. 특허문헌 3은 특성 파라미터의 변화에 의해서, 밸브의 문제를 간접적으로 모니터하는 것이 가능하지만, 밸브의 개폐를 직접적으로 감시하고 있는 것이 아니기 때문에, 밸브의 문제 검출에 시간이 소요될 가능성이 있다.
또한, 밸브의 고속 개폐를 수반하는 ALD 장치에서는 상기와 같은 하드웨어적인 문제에 부가하여, 소프트웨어에 관한 문제도 발생하기 쉽다. 예를 들면, ALD 장치를 제어하는 제어부에서는 복수의 소프트웨어에 의해서 동시에 태스크(task)를 실행하는 멀티태스크(multi-task) 처리가 실행된다. 이 경우, 태스크 처리의 우선 순위의 설정이 부적절하면, 밸브를 고속으로 개폐시키기 위한 제어 신호의 개폐타이밍을 레시피에서 정한 개폐 타이밍에 대응시킬 수 없어, 현실의 개폐 동작에 지연이 발생하고, 이에 따라 신뢰성이 높은 ALD 프로세스의 실현이 곤란하게 될 가능성이 있었다.
일본 특허공개공보 제2002-329674호(도 1 등) 일본 특허공개공보 제2010-153420호(특허청구의 범위 등) 일본 특허공개공보 제2003-286575호(특허청구의 범위 등)
본 발명은 처리 용기 내에 가스를 공급하는 가스 공급 시스템에 있어서의 밸브의 동작 상태를 파악하여, 밸브의 이상을 실시간으로 검출, 또는 미연에 회피하는 처리 장치 및 밸브 동작 확인 방법을 제공한다.
본 발명의 처리 장치는 피처리체를 수용하는 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에 공급되는 처리 가스의 종류에 대응해서 마련된 복수의 가스 공급로와, 상기 복수의 가스 공급로의 각각에 배치되어 상기 가스 공급로의 개폐를 실행하는 복수의 밸브와, 상기 복수의 밸브를 각각 독립적으로 구동하는 밸브 구동부와, 상기 복수의 밸브의 개폐 동작을 각각 독립적으로 모니터하는 센서부와, 상기 밸브 구동부에 송신되는 복수의 밸브 개폐 구동 신호 및/또는 상기 센서부로부터 송신되는 복수의 밸브 개폐 검출 신호에 의거하여, 상기 밸브의 동작 상태를 판정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 처리 장치는 각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 횟수를 카운트하는 제 1 카운터부와, 각 밸브에 대응하는 센서부로부터 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트하는 제 2 카운터부를 더 구비하고 있어도 좋고, 상기 제어부는 상기 제 1 카운터부의 카운트값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값을 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 1 카운터부의 카운트값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값이 일치하는 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 정상으로 판정하고, 불일치한 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 밸브 이상으로 판정해도 좋다. 또는, 상기 제어부는 상기 제 1 카운터부의 카운트값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값이, 일치하는 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 정상으로 판정하고, 상기 제 1 카운터부의 카운터값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값의 차가 소정의 임계값을 넘은 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 이상으로 판정해도 좋다. 또한, 상기 제 1 카운터부 및 상기 제 2 카운터부는 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 마련되어 있어도 좋다.
또한, 상기 처리 장치는 각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호와 각 밸브에 대응하는 센서부로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호의 시간차를 카운트하는 제 3 카운터부를 더 구비하고 있어도 좋고, 상기 제어부는 상기 제 3 카운터부의 카운트된 시간차를 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 것이어도 좋다. 이 경우, 상기 제 3 카운터부의 상기 카운트된 시간차는, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 상승 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 상승 부분과의 시간차이어도 좋고, 또는 상기 제 3 카운터부의 상기 카운트된 시간차는, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 하강 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 하강 부분과의 시간차이어도 좋다. 또한, 상기 제어부는 상기 제 3 카운터부의 상기 카운트된 시간차의 최대값 또는 최소값을 참조해서 판정을 실행하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 제 3 카운터부는 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 마련되어 있어도 좋다. 또한, 상기 하위의 제어 유닛은 상기 복수의 밸브에 있어서, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호와 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호와의 시간차들 중의 어느 하나가 임계값을 넘은 경우, 상기 복수의 밸브 중 1개 이상을 닫힘 상태로 해도 좋다.
또한, 상기 처리 장치는 상기 센서부로부터 송신되는 상기 복수의 밸브 개폐 검출 신호를 각각 취득하고, 2개 이상의 밸브의 동시 개방을 검출해서 동시 개방의 발생 횟수를 카운트하는 제 4 카운터부를 더 구비하고 있어도 좋고, 상기 제어부는 상기 제 4 카운터부의 카운트값을 참조하여, 상기 복수의 밸브의 동작 상태를 판정하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 처리장치는 각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 각각의 시간의 길이를 계측하는 제 1 타이머부를 더 구비하고 있어도 좋고, 상기 제어부는 상기 제 1 타이머부에 의한 계측 시간을 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 처리장치는 각 센서부로부터 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 상기 각 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호 각각의 시간의 길이를 계측하는 제 ２ 타이머부를 더 구비하고 있어도 좋고, 상기 제어부는 상기 제 ２ 타이머부에 의한 계측 시간을 참조하여, 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 처리 장치는 피처리체에 대해, 복수의 종류의 가스를 교대로 공급해서 성막을 실행하는 ALD(Atomic Layer Deposition) 장치라도 좋다.
본 발명의 밸브 동작 확인 방법은 피처리체를 수용하는 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에 공급되는 처리 가스의 종류에 대응해서 마련된 복수의 가스 공급로와, 상기 복수의 가스 공급로의 각각에 배치되어 상기 가스 공급로의 개폐를 실행하는 복수의 밸브와, 상기 복수의 밸브를 각각 독립적으로 구동하는 밸브 구동부와, 상기 복수의 밸브의 개폐 동작을 각각 독립적으로 모니터하는 센서부와, 상기 밸브의 동작 상태를 판정하는 제어부를 구비한 처리 장치에 있어서 상기 복수의 밸브의 동작 상태를 판정한다. 이 밸브 동작 확인 방법에 있어서, 상기 제어부는 상기 밸브 구동부에 송신되는 복수의 밸브 개폐 구동 신호 및 상기 센서부로부터 송신되는 복수의 밸브 개폐 검출 신호에 의거하여, 상기 밸브의 동작 상태를 판정한다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 횟수를 카운트해서 제 1 카운트값을 얻는 스텝과, 각 밸브에 대응하는 센서부로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트해서 제 2 카운트값을 얻는 스텝과, 상기 제 1 카운트값과, 상기 제 2 카운트값에 의거하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하고 있어도 좋다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 상기 제 1 카운트값과, 상기 제 2 카운트값이 일치하는 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 정상으로 판정하고, 불일치한 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 이상으로 판정해도 좋다. 또는 상기 제 1 카운트값과 상기 제 2 카운트값이 일치하는 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 정상으로 판정하고, 상기 제 1 카운터부의 카운터값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값의 차가 소정의 임계값을 넘은 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 이상으로 판정해도 좋다. 또한, 상기 제 1 카운트값 및 상기 제 2 카운트값은 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 의해 생성되는 것이어도 좋다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호와 각 밸브에 대응하는 센서부로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호의 시간차를 카운트해서 제 3 카운트값을 얻는 스텝과, 상기 제 3 카운트값을 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하는 것이어도 좋다. 이 경우, 상기 제 3 카운트값이, 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 상승 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 상승 부분과의 시간차의 카운트값이어도 좋다. 또는 상기 제 3 카운트값이, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 하강 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 하강 부분과의 시간차의 카운트값이어도 좋다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 3 카운트값의 최대값 또는 최소값을 참조해서 판정을 실행하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 제 3 카운트값은 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 의해 생성되는 것이어도 좋다. 또한, 상기 하위의 제어 유닛은 상기 복수의 밸브에 있어서, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호와 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호와의 시간차의 카운트값들 중 어느 하나가 임계값을 넘은 경우, 상기 복수의 밸브 중 1개 이상을 닫힘 상태로 해도 좋다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 상기 센서부로부터 송신되는 상기 복수의 밸브 개폐 검출 신호를 각각 취득하는 것에 의해, 2개 이상의 밸브의 동시 개방을 검출하고, 동시 개방의 발생 횟수를 카운트하여 제 4 카운트값을 얻는 스텝과, 상기 제 4 카운트값을 참조하여, 상기 복수의 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하고 있어도 좋다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 각각의 시간의 길이를 계측하여 제 1 계측 시간을 얻는 스텝과, 상기 제 1 계측 시간에 의거하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하고 있어도 좋다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 각 센서부로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 상기 각 센서부로부터의 밸브 개폐 검출 신호 각각의 시간의 길이를 계측하여 제 ２ 계측 시간을 얻는 스텝과, 상기 제 ２ 계측 시간에 의거하여, 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하고 있어도 좋다.
또한, 상기 밸브 동작 확인 방법은 피처리체에 대해, 복수의 종류의 가스를 교대로 공급해서 성막을 실행하는 ALD(Atomic Layer Deposition) 프로세스에 있어서 실행되는 것이어도 좋다.
본 발명에 따르면, 밸브 구동부에의 밸브 개폐 구동 신호 및 센서부로부터의 밸브 개폐 검출 신호에 의거하여, 밸브의 동작을 확인하는 것에 의해, 밸브의 개폐의 이상을 신속하게 검출하거나, 또는 미연에 회피할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 성막 장치의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 상기 성막 장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 제어 계통의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3은 모듈 컨트롤러의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 4a는 제 1 실시형태에 있어서의 챔버 밸브 개폐 카운터를 포함하는 제어 계통을 발췌해서 나타내는 설명도이다.
도 4b는 제 1 실시형태에 따른 DO 개폐 카운터 및 DI 개폐 카운터에 의한 카운트의 원리를 설명하는 타이밍도이다.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 밸브 동작의 확인 방법의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 따른 성막 장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 제어 계통의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 7a는 제 2 실시형태에 따른 챔버 밸브 개폐의 지연 시간 카운터를 포함하는 제어 계통을 발췌해서 나타내는 설명도이다.
도 7b는 제 2 실시형태에 따른 지연 시간 카운터에 의한 카운트의 원리를 설명하는 타이밍도이다.
도 8은 제 2 실시형태에 따른 밸브 동작의 확인 방법의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 제 2 실시형태의 변형예에 따른 챔버 밸브의 강제 CLOSE를 실행하는 제어 계통을 발췌해서 나타내는 설명도이다.
도 10은 제 2 실시형태의 변형예에 따른 챔버 밸브의 강제 CLOSE를 설명하는 나타내는 타이밍도이다.
도 11은 제 3 실시형태에 따른 성막 장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 제어 계통의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 12는 제 3 실시형태에 따른 챔버 밸브의 동시 개방 카운터를 포함하는 제어 계통을 발췌해서 나타내는 설명도이다.
도 13은 제 3 실시형태에 따른 밸브 동작의 확인 방법의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 제 4 실시형태에 따른 성막장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 제어 계통의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 15a는 제 4 실시형태에 따른 챔버 밸브의 개방 시간의 타이머를 포함하는 제어 계통을 발췌해서 나타내는 설명도이다.
도 15b는 제 4 실시형태에 따른 챔버 밸브의 개방 시간의 타이머에 의한 계측 원리를 설명하는 타이밍도이다.
도 16a는 제 4 실시형태에 따른 밸브 동작의 확인 방법의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 16b는 제 4 실시형태에 따른 밸브 동작의 확인 방법의 수순의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 17은 제 4 실시형태의 변형예에 따른 챔버 밸브의 개방 시간의 타이머를 포함하는 제어 계통을 발췌해서 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.
[제 1 실시형태]
<성막 장치의 구성예>
우선, 도 1을 참조해서 제 1 실시형태에 따른 처리 장치에 대해 설명을 실행한다. 도 1은, 예를 들면, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 단지 「웨이퍼」라 함)(Ｗ)에 대해, ALD법에 의한 성막 처리를 실행하도록 구성된 성막 장치(100)의 개략의 구성예를 나타낸다. 이 성막 장치(100)는 기밀하게 구성된 대략 원통형상의 처리 용기(1)를 갖고 있다. 처리 용기(1) 내에는 피처리체인 웨이퍼(W)를 수평으로 지지하기 위한 서셉터(3)가 마련되어 있다. 서셉터(3)는 원통형상의 지지 부재(5)에 의해 지지되어 있다. 또한, 서셉터(3)에는 도시하지 않은 히터(heater)가 매립되어 있으며, 이 히터에 급전(給電)하는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열한다.
처리 용기(1)의 천벽(1a)에는 가스 도입부(11)가 마련되어 있다. 이 가스 도입부(11)에는 도시하지 않은 가스 토출 구멍이 형성되어 있다. 또한, 가스 도입부(11)에는 가스 공급로인 배관(13)이 접속되어 있다. 이 배관(13)은 배관(31, 41, 51, 61)이 합류된 것이며, 이들 배관(31, 41, 51, 61)은 각각 성막 원료 가스 등을 공급하는 가스 공급원(20)에 접속되어 있다.
도 1의 성막 장치(100)에서는 웨이퍼(W) 표면에 ALD법에 의해 TiN막을 형성하는 경우를 예시하고 있다. 이 경우, 가스 공급원(20)은 퍼지 가스원으로서의 Ｎ2 가스 공급원(30), 반응 가스원으로서의 NH3 가스 공급원(40), 원료 가스원으로서의 TiCl4 가스 공급원(50), 별도의 퍼지 가스원으로서의 Ｎ2 가스 공급원(60)을 갖고 있다.
N2 가스 공급원(30)은 배관(31, 13)을 거쳐서 가스 도입부(11)에 접속되어 있다. 배관(31)에는 밸브(33), 유량 제어를 위한 MFC(매스플로 컨트롤러)(35) 및 챔버 밸브(37)가 마련되어 있다.
NH3 가스 공급원(40)은 배관(41, 13)을 거쳐서 가스 도입부(11)에 접속되어 있다. 배관(41)에는 밸브(43), 유량 제어를 위한 MFC(매스플로 컨트롤러)(45) 및 챔버 밸브(47)가 마련되어 있다. 또한, 배관(41)에 있어서, 챔버 밸브(47)보다도 NH3 가스 공급원(40)에 가까운 가스의 공급 방향 상류측에는 버퍼 탱크(buffer tank; BT)(48)가 마련되어 있다. 버퍼 탱크(48)에는 내부의 압력을 계측하는 압력계(48A)가 부착 및 설치되어 있다.
TiCl4 가스 공급원(50)은 배관(51, 13)을 거쳐서 가스 도입부(11)에 접속되어 있다. TiCl4 가스 공급원(50)은 도시하지 않은 기화기를 구비하고 있다. 배관(51)에는 밸브(53), 유량 제어를 위한 MFC(매스플로 컨트롤러)(55) 및 챔버 밸브(57)가 마련되어 있다. 또한, 배관(51)에 있어서, 챔버 밸브(57)보다도 TiCl4 가스 공급원(50)에 가까운 가스의 공급 방향 상류측에는 버퍼 탱크(BT)(58)가 마련되어 있다. 버퍼 탱크(58)에는 내부의 압력을 계측하는 압력계(58A)가 부착 및 설치되어 있다.
N2 가스 공급원(60)은 배관(61, 13)을 거쳐서 가스 도입부(11)에 접속되어 있다. 배관(61)에는 밸브(63), 유량 제어를 위한 MFC(매스플로 컨트롤러)(65) 및 챔버 밸브(67)가 마련되어 있다.
챔버 밸브(37, 47, 57, 67)는 각각, 배관(31, 41, 51, 61)에 있어서, 처리 용기(1)에 가장 근접한 위치에 마련된 밸브이다. 이들, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)를 개방하는 것에 의해서, 처리 용기(1) 내에의 각 가스의 도입이 실행되고, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)를 닫는 것에 의해서, 처리 용기(1) 내에의 각 가스의 도입이 정지된다.
챔버 밸브(37, 47, 57, 67)는 모두 고속으로 개폐가 가능한 전자(電磁) 밸브(솔레노이드(solenoid) 밸브)이다. 도 1에서는 설명의 편의상, 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)에 대해, 밸브 구동부로서의 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)를 도시하고 있다. 또, 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67) 의 하나의 구성 부분이다.
또한, 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)에는 센서부로서, 예를 들면, 포지션 센서(position sensor) 등으로 이루어지는 챔버 밸브 센서(CV 센서)(39, 49, 59, 69)가 마련되어 있다. CV 센서(39, 49, 59, 69)는 각각, 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)에 의해 구동되는 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 상태를 모니터한다.
또, 도 1의 성막 장치(100)에서는 반응 가스, 원료 가스 및 퍼지 가스의 공급원을 나타내고 있지만, 가스 공급원(20)은, 예를 들면, 처리 용기(1) 내를 클리닝하기 위한 클리닝 가스 공급원 등의 다른 가스원, 배관 및 밸브 등을 더욱 갖고 있어도 좋다.
처리 용기(1)의 저벽(1b)에는 배기구(1c)가 형성되어 있고, 이 배기구(1c)에는 배기관(71)을 거쳐서 배기 장치(70)가 접속되어 있다. 그리고, 이 배기 장치(70)를 작동시키는 것에 의해 처리 용기(1) 내를 소정의 진공도까지 감압할 수 있도록 구성되어 있다.
<제어 계통의 구성예>
다음에, 성막 장치(100)에 있어서의 제어 계통의 개요에 대해, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 성막 장치(100)는 후술하는 바와 같이, 모듈 컨트롤러(Module Controller; MC)(401)에 의해, 처리 용기(1) 내에서 소정의 처리를 실행할 수 있도록 제어되어 있다.
도 2는 성막 장치(100)를 포함하는 기판 처리 시스템(도시하지 않음)에 있어서의 제어 계통 중에서, ALD 프로세스를 실행하는 성막 장치(100)의 제어에 관련된 부분을 개략적으로 나타내고 있다. 기판 처리 시스템에 있어서의 전체의 제어나, 프로세스 쉽(process ship)으로서의 성막 장치(100)를 구성하는 각 구성부, 즉, 엔드 디바이스(end device)(201)의 제어는 제어부(300)에 의해서 실행된다. 여기서, 엔드 디바이스(201)로서는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 성막 장치(100)에 있어서의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67(솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)), MFC(35, 45, 55, 65), CV 센서(39, 49, 59, 69), 배기 장치(70) 등을 들 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제어부(300)는 주요한 구성으로서, 성막 장치(100)를 비롯하여, 기판 처리 시스템의 각 처리 장치에 대응해서 마련된 개별의 제어부인 복수의 MC(401)와, 기판 처리 시스템 전체를 제어하는 통괄 제어부인 EC(Equipment Controller)(301)와, EC(301)에 접속된 유저 인터페이스(501)를 구비하고 있다. 또, MC(401)는 기판 처리 시스템에 있어서, 성막 장치(100) 뿐만 아니라, 예를 들면, 다른 처리를 실행하는 처리 장치나, 로드록실(load-lock chamber), 로더 유닛(loader unit)에도 마련하는 것이 가능하며, 이들도 EC(301)의 제어하에서 통괄되지만, 여기서는 도시 및 설명을 생략한다.
(EC)
EC(301)는 각 MC(401)를 통괄해서 기판 처리 시스템 전체의 동작을 제어하는 통괄 제어부이다. EC(301)는 CPU(중앙 연산 장치)(303)와, 휘발성 메모리로서의 RAM(305)과, 기억부로서의 하드 디스크 장치(307)를 갖고 있다. EC(301)와 각 MC(401)는 시스템내 LAN(Local Area Network)(503)에 의해 접속되어 있다. 시스템내 LAN(503)은 스위칭 허브(HUB)(505)를 갖고 있다. 이 스위칭 허브(505)는 EC(301)로부터의 제어 신호에 따라 EC(301)의 접속지로서의 MC(401)의 전환을 실행한다.
또한, EC(301)는 LAN(601)을 거쳐서 기판 처리 시스템이 설치되어 있는 공장 전체의 제조 공정을 관리하는 MES(Manufacturing Execution System)로서의 호스트 컴퓨터(603)에 접속되어 있다. 호스트 컴퓨터(603)는 제어부(300)와 연계해서 공장에 있어서의 각종 공정에 관한 실시간 정보를 기간 업무 시스템(도시 생략)에 피드백하는 동시에, 공장 전체의 부하 등을 고려해서 공정에 관한 판단을 실행한다.
또한, EC(301)에는 유저 인터페이스(501)도 접속되어 있다. 유저 인터페이스(501)는 공정 관리자가 기판 처리 시스템을 관리하기 위해, 커맨드(command)의 입력 조작 등을 실행하는 키보드나, 기판 처리 시스템의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이(display), 메커니컬 스위치(mechanical switch) 등을 갖고 있다.
EC(301)는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체(이하, 단지 기억 매체라 함)(507)에 정보를 기록하고, 또 기억 매체(507)로부터 정보를 판독할 수 있도록 되어 있다. 제어 프로그램이나 레시피는, 예를 들면, 기억 매체(507)에 저장된 상태의 것을 기억부로서의 하드 디스크 장치(307)에 인스톨하는 것에 의해서 이용할 수 있다. 기억 매체(507)로서는, 예를 들면, CD-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플래시 메모리, DVD 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 레시피는 다른 장치로부터, 예를 들면, 전용 회선을 거쳐서 수시로 전송시켜 온라인을 통해 이용하는 것도 가능하다.
EC(301)에서는, 유저 인터페이스(501)에서 유저 등에 의해서 지정된 웨이퍼(W)의 처리 방법에 따른 레시피를 포함하는 프로그램(소프트웨어)을 CPU(303)가 하드 디스크 장치(307)나 기억 매체(507)로부터 읽어낸다. 그리고, EC(301)로부터 각 MC(401)에 그 프로그램을 송신하는 것에 의해, 각 MC(401)에 의해서 성막 장치(100)를 비롯한 처리 장치에서의 처리를 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 이하, 성막 장치(100)와, 이것을 제어하는 MC(401)의 관계에 대해 설명한다.
(MC)
MC(401)는 성막 장치(100)의 동작을 제어하는 개별의 제어부로서 마련되어 있다. MC(401)는 도 3에 나타낸 바와 같이, CPU(403)와, RAM 등의 휘발성 메모리부(405)와, I/O 정보 기억부로서의 불휘발성 메모리부(407)와, I/O 제어부(409)를 갖고 있다.
MC(401)의 불휘발성 메모리부(407)는, 예를 들면, SRAM (static random access memory), MRAM (magnetic random access memory), EEPROM (electrically erasable and programmable read-only memory), 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리에 의해 구성되어 있다. 불휘발성 메모리부(407)에는 성막 장치(100)에 있어서의 각종 이력 정보, 예를 들면, 서셉터(3)에 있어서의 히터의 교환 시간, 배기 장치(70)의 가동 시간 등이 기억된다. 또한, 불휘발성 메모리부(407)는 I/O 정보 기억부로서도 기능하며, 후술하는 바와 같이, MC(401)와 각 엔드 디바이스(201)의 사이에서 처리되는 각종 I/O 정보(특히, 디지털 아웃풋 정보 DO 및 아날로그 아웃풋 정보 AO)를 불휘발성 메모리부(407)에 수시로 기입해서 기억할 수 있도록 구성되어 있다.
(I/O 모듈)
MC(401)의 I/O 제어부(409)는 I/O(입출력) 모듈(413)에 각종 제어 신호를 송출하거나, I/O 모듈(413)로부터 각 엔드 디바이스(201)에 관한 상태 정보 등의 신호를 수취한다. MC(401)에 의한 각 엔드 디바이스(201)의 제어는 I/O 모듈(413)을 거쳐서 실행된다. I/O 모듈(413)은 각 엔드 디바이스(201)에의 제어 신호 및 엔드 디바이스(201)로부터의 입력 신호의 전달을 실행한다. 각 MC(401)는 네트워크(411)를 거쳐서 각각 I/O 모듈(413)에 접속되어 있다. 각 MC(401)에 접속되는 네트워크(411)는, 예를 들면, 채널 CH0, CH1, CH2와 같은 복수의 채널을 갖고 있다.
I/O 모듈(413)은 성막 장치(100)를 구성하는 각 엔드 디바이스(201)에 접속된 복수의 I/O 보드(415)를 갖고 있다. 이 I/O 보드(415)는 MC(401)의 제어하에서 동작하는 하위의 제어 유닛이다. I/O 모듈(413)에 있어서의 디지털 신호, 아날로그 신호 및 시리얼 신호의 입출력의 제어는 이들 I/O 보드(415)에서 실행된다. 또, 도 1, 도 2에서는 편의상, 일부의 엔드 디바이스(201)(솔레노이드(37a, 47a), CV 센서(39, 49))와 해당 I/O 보드(415)의 접속만을 대표적으로 도시하고 있다.
I/O 보드(415)에서 관리되는 입출력 정보는 디지털 인풋 정보 DI, 디지털 아웃풋 정보 DO, 아날로그 인풋 정보 AI, 아날로그 아웃풋 정보 AO의 4종을 포함하고 있다. 디지털 인풋 정보 DI는 제어 계통에 있어서 하위측에 위치하는 각 엔드 디바이스(201)로부터 제어 계통에 있어서 상위측에 위치하는 MC(401)에 입력되는 디지털 정보에 관한 것이다. 디지털 아웃풋 정보 DO는 제어 계통에 있어서 상위측에 위치하는 MC(401)로부터 제어 계통에 있어서 하위측에 위치하는 각 엔드 디바이스(201)에 출력되는 디지털 정보에 관한 것이다． 아날로그 인풋 정보 AI는 각 엔드 디바이스(201)로부터 MC(401)에 입력되는 아날로그 정보에 관한 것이다. 아날로그 아웃풋 정보 AO는 MC(401)로부터 각 엔드 디바이스(201)에 출력되는 아날로그 정보에 관한 것이다．
디지털 인풋 정보 DI 및 아날로그 인풋 정보 AI에는, 예를 들면, 각 엔드 디바이스(201)의 상태에 관한 정보가 포함되어 있다. 디지털 아웃풋 정보 DO 및 아날로그 아웃풋 정보 AO에는, 예를 들면, 각 엔드 디바이스(201)에의 프로세스 조건 등에 관한 값의 설정이나 지령(커맨드)이 포함되어 있다. 또, 디지털 정보로서는 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)(솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a))의 개폐, 배기 장치(70)의 ON/OFF나 배기 계통에 있어서의 밸브(도시하지 않음)의 개폐 등의 정보가 예시된다. 또한, 아날로그 정보로서는 서셉터(3)에 있어서의 히터(도시하지 않음)의 설정 온도, MFC(35, 45, 55, 65)에 있어서의 설정 유량 등의 정보가 예시된다.
상기 4종의 입출력 정보 DI, DO, AI, AO는 각각의 내용에 대응해서 I/O 어드레스가 부여되어 있다. 각 I/O 어드레스에는, 예를 들면, 16비트(0~15)의 디지털 정보 또는 아날로그 정보가 포함되어 있다. 아날로그 정보는, 예를 들면, 0~FFF의 16진수로 표시된다. 또한, 각 I/O 어드레스에는 I/O 어드레스 번호 Addr이 할당되어 있다. 상기와 같이, 각 MC(401)에 접속되는 네트워크(411)는 복수의 채널, 예를 들면, CH0, CH1, CH2, …를 갖고 있다. 또한, 각 I/O 보드(415)에는 숫자의 1부터 시작되는 노드 번호 Node가 할당되어 있다. 따라서, 채널 번호와, 1~n(n은 정수)까지의 노드 번호 Node와, I/O 어드레스 번호 Addr과 같은 3종류의 파라미터에 의해서, 4종의 입 출력 정보 DI, DO, AI, AO의 I/O 어드레스를 특정할 수 있도록 되어 있다. 또, 각 입출력 정보의 상세한 내용에 대해서는 도시 및 설명을 생략한다.
(카운터부)
본 실시형태의 성막 장치(100)에서는 I/O 보드(415)에, 밸브 개폐 구동 신호 및 밸브 개폐 검출 신호 카운트 수단으로서, 2종류의 카운터부를 갖고 있다. 첫번째의 카운터부는 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)에 있어서의 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)의 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 포함하는 구동 DO 신호(지령 신호)(CV 솔레노이드 DO)의 피드백 DI 신호를 받아서 각 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)의 밸브 개폐 구동 신호의 횟수를(즉, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐에 대한 구동 신호의 횟수)를 카운트하는 제 1 카운터부로서의 DO 개폐 카운터(421)이다. 도 2에서는 대표적으로, 솔레노이드(37a, 47a)에 대한 DO 개폐 카운터(421)를 해당 I/O 보드(415) 내에 도시하고 있다. 두번째의 카운터부는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)에 각각 부착 설치된 각 CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 포함하는 DI 신호를 받아서 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트하는 제 2 카운터부로서의 DI 개폐 카운터(423)이다. 도 2에서는 대표적으로, CV 센서(39, 49)에 대한 DI 개폐 카운터(423)를 해당 I/O 보드(415) 내에 도시하고 있다. 이들 2개의 카운터부는, 예를 들면, I/O 보드(415)에 탑재한 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 펌웨어(firmware)를 이용해서 마련되어 있다. DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)의 상세에 대해서는 후술한다.
이상의 구성을 갖는 제어부(300)에서는 복수의 엔드 디바이스(201)에 접속된 I/O 보드(415)가 모듈화되어 I/O 모듈(413)을 구성하고 있다. 그리고, 이 I/O 모듈(413)이 MC(401) 및 스위칭 허브(505)를 거쳐서 EC(301)에 접속되어 있다. 이와 같이, 복수의 엔드 디바이스(201)가 EC(301)에 직접 접속되는 일 없이, I/O 모듈(413) 및 MC(401)를 통해서 접속한 구성에 의해서, 제어 계통의 계층화가 실현되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 상기 EC(301)→MC(401)→I/O 모듈(413)→엔드 디바이스(201)와 같은 제어 계통의 기본적인 구성을 유지하면서, MC(401)보다 하위의 제어 유닛인 I/O 보드(415) 각각에, DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)를 마련하고, 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 밸브 개폐 구동 신호 및 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트하는 구성으로 하고 있다. 즉, MC(401)보다도 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)에 더욱 가까운 하위의 제어 유닛을 이용하여 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐에 관한 구동 지령 신호 및 검출 신호의 횟수를 카운트하고, 그 결과를 MC(401)가 판독할 수 있도록 되어 있다. 이에 따라, 성막 장치(100)에서 ALD 프로세스를 실시하는 동안에, 고속으로 개폐되는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 상태를, 개폐마다 MC(401)가 확인하는 것이 아니라, ALD에 있어서의 1사이클의 소정 횟수마다 혹은 임의의 스텝마다 또는 1개의 웨이퍼(W)의 처리마다 등의 일정 기간마다 적산(積算)된 DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)의 카운트 값을 확인하면 좋으므로, MC(401)에 고부하를 부여하는 일 없이, 정확하게 밸브의 개폐 동작을 확인할 수 있다.
<ALD 프로세스>
성막 장치(100)에서는 서셉터(3)에 웨이퍼(W)를 탑재한 상태에서, 도시하지 않은 히터에 의해 웨이퍼(W)를 가열하면서, 가스 도입부(11)로부터 웨이퍼(W)를 향해 처리 가스를 공급하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 소정의 박막을 ALD법에 의해 성막할 수 있다. 예를 들면, TiN막의 ALD법에 의한 성막에서는 이하의 1)~7)의 일련의 공정(스텝)을 1사이클로 해서, 복수의 사이클을 반복 실행하는 것에 의해서 박막을 퇴적시킬 수 있다.
1사이클의 ALD 프로세스:
1) 챔버 밸브(57)를 개방하고, TiCl4 가스 공급원(50)으로부터 처리 용기(1) 내에 원료 가스인 TiCl4 가스를 공급하여 TiCl4를 웨이퍼(W) 표면에 부착시킨다.
2) 챔버 밸브(57)를 닫고, TiCl4 가스의 공급을 정지한다.
3) 챔버 밸브(67)를 개방하고, N2 가스 공급원(60)으로부터 처리 용기(1) 내에 N2 가스를 도입하고, 처리 용기(1) 내를 퍼지하는 것에 의해 잔류한 TiCl4 가스를 제거한다.
4) 챔버 밸브(67)를 닫고, N2 가스의 공급을 정지한다.
5) 챔버 밸브(47)를 개방하고, NH3 가스 공급원(40)으로부터 처리 용기(1) 내에 반응 가스인 NH3 가스를 공급하고, 웨이퍼(W) 표면에 부착되어 있는 TiCl4와 반응시켜 얇은 한층의 TiN막을 형성한다.
6) 챔버 밸브(47)를 닫고, NH3 가스의 공급을 정지한다.
7) 챔버 밸브(37)를 개방하고, N2 가스 공급원(30)으로부터 처리 용기(1) 내에 N2 가스를 도입하고, 처리 용기(1) 내를 퍼지하는 것에 의해 잔류한 NH3 가스를 제거한다.
ALD 프로세스에서는 상기 사이클을 반복하기 때문에, 양호한 성막 처리를 실행하기 위해서는 가스의 공급과 정지를 짧은 시간에 간헐적으로 반복하고 정확하게 실행할 필요가 있다. 그 때문에, 특히, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 빈도가 현저하게 많아지고, 고장이나, 구성 부품의 열화 등에 의한 동작 이상 등의 문제가 CVD법에 비해 더욱 발생하기 쉬워진다. 따라서, ALD 프로세스에서는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 이상을 신속하게 검출하거나, 또는 미연에 회피하는 것이 중요하게 된다. 본 실시형태에서는 I/O 보드(415)에 상기 DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)를 마련하는 것에 의해서, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 문제를 미리 판정할 수 있다.
<챔버 밸브 동작 상태의 검출>
도 4a는 챔버 밸브 개폐의 제어 계통과 CV 센서의 제어 계통을 발췌해서 나타낸 것이다. 도 4b는 DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)에 의한 카운트의 원리를 나타내는 타이밍도이다. 도 4b에는 챔버 밸브에 대한 밸브 개폐 구동 신호와, CV 센서에서 검출된 밸브 개폐 검출 신호의 관계도 나타내고 있다. 여기서는 대표적으로, 챔버 밸브(37) 및 CV 센서(39)를 예로 들어 설명한다.
성막 장치(100)에서 ALD 프로세스가 실행되고 있는 동안, 챔버 밸브(37)를 구동시키기 위해, MC(401)로부터의 디지털 아웃풋 정보인 밸브 개폐 구동 신호를 갖는 CV 솔레노이드 DO 신호가, 신호 전달 수단인 포토커플러(80A)를 거쳐서 챔버 밸브(37)의 솔레노이드(37a)에 전달된다. 동시에, 밸브 개폐 구동 신호를 포함하는 CV 솔레노이드 DO 신호는 신호 전달 수단인 포토커플러(80B)를 거쳐서, MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 피드백된다. 이 피드백 DI 신호를 또한 I/O 보드(415)상의 DO 개폐 카운터(421)에서 수취하고, 챔버 밸브(37)에 대한 밸브 개폐 구동 신호의 횟수를 카운트한다.
한편, 성막 장치(100)에서 ALD 프로세스가 실행되고 있는 동안, CV 센서(39)는 밸브 개폐의 물리적인 검출 신호인 밸브 개폐 검출신호를 갖는 CV 센서 DI 신호를, 포토커플러(80C)를 거쳐서, MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 송신한다. 이 CV 센서 DI 신호를 또한 I/O 보드(415) 상의 DI 개폐 카운터(423)에서 수취하고, 챔버 밸브(37)에 대한 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트한다.
도 4b의 타이밍도에서는 피드백 DI 신호(CV 솔레노이드 DO 신호와 동일한 파형임)의 직사각형 부분의 상승은 챔버 밸브(37)를 개방하는 지령 신호(구동 신호)를 의미하고, 하강은 챔버 밸브(37)를 닫는 지령 신호(구동 신호)를 의미하고 있다. 도 4b에서는 피드백 DI 신호의 상승과, DO 개폐 카운터(421)에 있어서의 카운트값(A)의 대응 관계를 파선의 화살표로 나타내고 있다. 마찬가지로, CV 센서 DI 신호의 직사각형 부분의 상승은 챔버 밸브(37)가 개방된 것을 검출하는 검출 신호를 의미하고, 하강은 챔버 밸브(37)가 닫힌 것을 검출하는 검출 신호를 의미하고 있다. 도 4b에서는 CV 센서 DI 신호의 상승과, DI 개폐 카운터(423)에 있어서의 카운트값(B)의 대응 관계를 파선의 화살표로 나타내고 있다. 또, 도 4b에서는 DO 개폐 카운터(421)에 있어서의 카운트값(A)=DI 개폐 카운터(423)에 있어서의 카운트값(B)=4이다.
DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)는 모두 16비트의 카운터이며, 도 4b에 나타내는 바와 같이, MC(401)로부터의 개시(START)/정지(STOP) 지령에 의해 카운트 개시/정지하고, 리세트(RESET) 지령에 의해 0으로 클리어된다. 성막 장치(100)에서는, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W) 처리의 개시/종료에 맞추어 카운트를 START/STOP시킬 수 있고, 미리 설정한 복수마다의 웨이퍼(W)를 처리하는 동안 카운트를 계속하는 것도 가능하다. 또는 1개의 웨이퍼(W)의 처리 중의 ALD 사이클 단위, 혹은 ALD의 스텝 단위로 카운트를 START/STOP시키는 것도 가능하며, 이 경우 1개의 웨이퍼(W)에 대한 처리를 실행 중에 이상을 검출할 수 있다. DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)의 카운트값은 16비트의 데이터로서, MC(401)에 송신된다.
(판정 방법)
DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)에 의한 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정은, 예를 들면, MC(401)의 소프트웨어(레시피)에 의한 챔버 밸브(37)의 개폐 지령 횟수(솔레노이드(37a)의 구동 지령 횟수)를 X, DO 개폐 카운터(421)의 카운트값을 A, DI 개폐 카운터(423)의 카운트값을 B로 했을 때, 이하와 같이 실행할 수 있다. 이 판정은 MC(401)의 다른 소프트웨어(레시피)에 의해 실행할 수 있다.
X=A=B: 정상
X≠A: DO 개폐 카운터(421), CV 솔레노이드 DO 회로 및 포토커플러(80A)에 불량 있음
A≠B: 챔버 밸브(37)에 관련된 이상 있음
여기서, 「챔버 밸브(37)에 관련된 이상」은 정확하게는 챔버 밸브(37), 솔레노이드(37a), CV 센서(39), 이들에 관한 배선, 배관(31, 13) 등의 문제를 의미한다. 상기 A≠B로 되고, 이상이 검출된 경우에는, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 그 사실을 표시하거나, 성막 장치(100)에 있어서의 ALD 프로세스를 중지하는 제어 신호를 MC(401)가 엔드 디바이스(201)에 송출하는 등의 처리를 실행할 수 있다. 판정시에는 A≠B일 때에, 카운트값 A와 카운트값 B의 차(즉, 챔버 밸브(37)의 개폐 지령 횟수와 개폐 검출 횟수의 차)가 소정의 임계값에 도달할 때까지는 ALD 프로세스를 계속하고, 카운트값 A와 카운트값 B의 차가 소정의 임계값을 넘은 경우에, 챔버 밸브(37)의 이상으로 판정하고 ALD 프로세스를 중지하도록 설정해도 좋다. 이는, 카운트값 A와 카운트값 B의 차가 극히 작은 경우에는 ALD 프로세스에 주는 영향도 적다고 고려되기 때문이다. MC(401)에 의한 카운트값의 판독은 ALD 프로세스 중(카운트 중)에도 가능하며, 실시간으로 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 검출이 가능하다.
여기서, 본 실시형태에 있어서의 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정 방법의 수순의 일례를 도 5에 나타내었다. 도 5에 나타낸 수순은 DO 개폐 카운터(421)의 카운트값 및 DI 개폐 카운터(423)의 카운트값의 차분을 소정의 임계값과 비교하는 경우를 예로 들고 있다. 도 5에 있어서, 우선, 스텝 S1에서는 MC(401)가 DO 개폐 카운터(421)에 의한 카운트값 A를 취득한다. 다음에, 스텝 S2에서는 MC(401)가 DI 개폐 카운터(423)에 의한 카운트값 B를 취득한다. 다음에, 스텝 S3에서는 MC(401)가 2개의 카운트값의 차분을 연산하고, 그 절대값 |A-B|이 미리 설정된 소정의 임계값을 넘었는지의 여부를 판정한다. 이 스텝 S3에 있어서의 카운트값의 연산과 판정은 판정 수단으로서 기능하는 MC(401)에 의해 실행된다. 또한, 스텝 S3에서 이용하는 임계값은, 예를 들면, MC(401)의 불휘발성 메모리부(407)에 기억된 것을 이용할 수 있다. 또, MC(401)는 DI 개폐 카운터(423)에 의한 카운트값 B를 취득한 후, DO 개폐 카운터(421)에 의한 카운트값 A를 취득해도 좋고, 카운트값 A, B를 동시에 취득해도 좋다.
스텝 S3에서, 절대값 |A-B|가 미리 설정된 소정의 임계값을 넘었다고(Yes) 판정된 경우에는 다음에 스텝 S4에서, MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, ALD 프로세스를 중지시킨다. 또, 스텝 S4에서는 즉시 ALD 프로세스를 정지시키지 않고, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 경고 표시를 실행하는 등의 다른 처리를 실시해도 좋다.
한편, 스텝 S3에서 절대값 |A-B|가 미리 설정된 소정의 임계값을 넘고 있지 있다고(No) 판정된 경우는 재차 스텝 S1로 되돌린다. 그리고, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리가 종료하거나, 또는 스텝 S3에서 절대값 |A-B|가 미리 설정된 소정의 임계값을 넘었다고(Yes) 판정될 때까지, 도 5의 수순을 반복할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 성막 장치(100)에서는 챔버 밸브(37)의 개폐 횟수를 직접 감시 대상으로 하기 때문에, 챔버 밸브(37)에 관련된 이상이나, 그 징후를 신속하고 또한 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 고속으로 개폐를 반복하는 챔버 밸브(37)의 개폐 횟수를 직접 감시 대상으로 하기 때문에, 본 실시형태에서는 MC(401)와 엔드 디바이스(201)의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛인 I/O 보드(415)에 DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)를 마련하는 것에 의해, MC(401)와의 사이의 통신 데이터량을 억제하고, 챔버 밸브(37)의 문제의 검출을 신속하게 실행하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상, 챔버 밸브(37)를 예시해서 설명했지만, 챔버 밸브(47, 57, 67)의 개폐의 동작 상태에 대해서도, DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)를 이용해서 마찬가지의 판정이 가능하다. 상기 TiN막의 ALD 성막 프로세스의 경우, 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐의 전환의 최소 시간을 50ms로 하면, 1사이클(N2 가스 퍼지→TiCl4 가스 공급→N2 가스 퍼지→NH3 가스 공급)의 처리는 200ms로 된다. 따라서, 16비트의 DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)에서는 200ms×216=218분까지의 카운트가 가능하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 성막 장치(100)에서는 MC(401)의 하위에 속하는 제어 유닛인 I/O 보드(415) 내에 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐에 관계하는 DO 개폐 카운터(421) 및 DI 개폐 카운터(423)를 마련하고 있다. 그리고, 이들 DO 개폐 카운터(421)의 카운트값 A 및 DI 개폐 카운터(423)의 카운트값 B를 이용하여, 고속으로 개폐가 전환되는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동작 상태를 신속하게 검출할 수 있다.
[제 2 실시형태]
다음에, 도 6~10을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 성막 장치에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는 도 6에 나타낸 바와 같이, MC(401)보다도 하위에 속하는 제어 유닛인 I/O 보드(415)에, 각 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)의 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 포함하는 구동 DO 신호의 피드백 DI 신호와, 각 CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 포함하는 DI 신호의 사이의 상대적 시간차를 계측하는 제 3 카운터부로서, 2 종류의 카운터부를 마련하고 있다. 첫번째의 카운터부는 상기 2개의 DI 신호의 시간차에 의해서 얻어지는 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 상승 지연 시간을 계측하는 상승 지연 시간 카운터(431)이다. 두번째의 카운터부는 상기 2개의 DI 신호의 시간차에 의해서 얻어지는 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 하강 지연 시간을 계측하는 하강 지연 시간 카운터(433)이다. 여기서, 「상승」은 밸브의 개방 동작을 의미하고, 「하강」은 밸브의 닫힘 동작을 의미한다. 본 실시형태의 성막 장치에 있어서, 상기 2개의 카운터부 이외의 구성은 제 1 실시형태의 성막 장치(100)와 마찬가지이기 때문에, 이하의 설명에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
도 7a은 챔버 밸브의 개폐의 제어 계통과 CV 센서의 제어 계통을 발췌해서 나타낸 것이다. 도 7b는 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에 의한 카운트의 원리를 나타내는 타이밍도이다. 도 7b에는 챔버 밸브에 대한 밸브 개폐 구동 신호와, CV 센서에서 검출된 밸브 개폐 검출 신호의 관계도 나타내고 있다. 여기서는 대표적으로, 챔버 밸브(37) 및 CV 센서(39)를 예로 들어 설명한다.
성막 장치에서 ALD 프로세스가 실행되고 있는 동안, 챔버 밸브(37)를 구동시키기 위해, MC(401)로부터의 디지털 아웃풋 정보인 밸브 개폐 구동 신호를 갖는 CV 솔레노이드 DO 신호는 포토커플러(80A)를 거쳐서 챔버 밸브(37)의 솔레노이드(37a)에 전달된다. 동시에, 이CV 솔레노이드 DO 신호는 포토커플러(80B)를 거쳐서, MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 피드백된다. 이 피드백 DI 신호를 또한 I/O 보드(415)상의 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에서 각각 수취한다.
한편, 성막 장치(100)에서 ALD 프로세스가 실행되고 있는 동안, CV 센서(39)는 밸브 개폐 검출 신호를 갖는 CV 센서 DI 신호를, 포토커플러(80C)를 거쳐서, MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 송신한다. 이 CV 센서 DI 신호를 또한 I/O 보드(415) 상의 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에서 각각 수취한다.
상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에서는 각각이, 상기 피드백 DI 신호와 CV 센서 DI 신호의 시간차를 카운트한다. 구체적으로, 상승 지연 시간 카운터(431)에서는 밸브 개폐 구동 신호와 밸브 개폐 검출 신호의 상승의 시간차(지연 시간)를 구해 가고, 하강 지연 시간 카운터(433)에서는 밸브 개폐 구동 신호와 밸브 개폐 검출 신호의 하강의 시간차(지연 시간)를 구해 간다.
도 7b의 타이밍도에서는 피드백 DI 신호(CV 솔레노이드 DO 신호와 동일한 파형임)의 직사각형 부분의 상승은 챔버 밸브(37)를 개방하는 지령 신호를 의미하고, 하강은 챔버 밸브(37)를 닫는 지령 신호를 의미하고 있다. 마찬가지로, CV 센서 DI 신호의 직사각형 부분의 상승은 챔버 밸브(37)가 물리적으로 개방된 것을 검출하는 신호를 의미하고, 하강은 챔버 밸브(37)가 물리적으로 닫힌 것을 검출하는 신호를 의미하고 있다. 도 7b에서는 상승 지연 시간 카운터(431)에서 계측되는 상승 지연 시간을 Δta(Δta1, Δta2, Δta3, Δta4, …)로 나타내고, 하강 지연 시간 카운터(433)에서 계측되는 하강 지연 시간을 Δtb(Δtb1, Δtb2, Δtb3, Δtb4, …)로 나타내고 있다. 또한, 도 7b에서는 상승 지연 시간 카운터(431)에서 계측된 CV 센서 DI 신호의 상승의 타이밍과, 카운트되는 상승 지연 시간 Δta(Δta1, Δta2, Δta3, Δta4, …)의 대응 관계를 파선의 화살표로 나타내고 있다. 또한, 도 7b에서는 하강 지연 시간 카운터(433)에서 계측된 CV 센서 DI 신호의 하강의 타이밍과, 카운트되는 하강 지연 시간 Δtb(Δtb1, Δtb2, Δtb3, Δtb4, …)의 대응 관계를 파선의 화살표로 나타내고 있다.
상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)는 모두 16 비트의 카운터이며, 도 7b에 나타내는 바와 같이, MC(401)로부터의 START/STOP 지령에 의해 카운트 개시/정지된다. 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)의 샘플링 클럭(clock)은, 예를 들면, 0.1ms로 할 수 있다. 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에서 얻어진 카운트값(시간차)은 16비트의 데이터로서, MC(401)에 송신된다. 또한, 부가적인 기능으로서, 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에 기억부를 마련해서 Δta, Δtb의 값의 최대값 및/또는 최소값을 구하여 MC(401)에 송신하도록 해도 좋다. 그 경우, 이들 값의 기억은 도 7b에 나타내는 바와 같이, MC(401)로부터의 START/STOP 지령에 의해 개시/정지되고, RESET 지령에 의해 0으로 클리어된다. 본 실시형태의 성막 장치(100)에 있어서, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)의 처리의 개시/종료에 맞추어 Δta, Δtb의 값의 최대값이나 최소값을 구하거나, 미리 설정한 복수마다의 웨이퍼(W)의 처리 사이에 이들 값을 구하는 것도 가능하다.
(판정 방법)
상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 의한 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정은, 예를 들면, 미리 정상 동작시의 지연 시간(시간차) Δta, Δtb의 값을 측정해 두고, 실제 동작시에 관측된 Δta, Δtb의 값을 각각 정상 동작시의 Δta, Δtb와 비교하는 것에 의해서 가능하게 된다. 그리고, 실제 동작시의 Δta, Δtb의 값이, 정상 동작시의 Δta, Δtb의 값과 크게 다르면, 솔레노이드(37a)를 포함하는 챔버 밸브(37)의 열화, CV 센서(39)의 위치 어긋남, 조정 어긋남 등의 가능성이 있다고 판정할 수 있다. 이 경우, 실제 동작시에 관측된 지연 시간 Δta, Δtb의 값을 미리 설정된 지연 시간의 임계값과 비교해도 좋다. 또한, 실제 동작시에 관측된 Δta, Δtb의 값의 최대값 및/또는 최소값을, 미리 설정된 지연 시간의 최대값 또는 최소값의 임계값과 비교해도 좋다.
이상의 판정은 MC(401)의 소프트웨어(레시피)에 의해 실행할 수 있다. 챔버 밸브(37)의 문제가 검출된 경우는 MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, 성막 장치(100)에 있어서의 ALD 프로세스를 중지하는 등의 처리를 실행할 수 있다. 카운트값(시간차)의 판독은 카운트 중에도 가능하며, 실시간으로 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 모니터가 가능하다. 또한, 16비트의 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)에서는 상기 Δta 및 Δtb를, 각각 0.1ms×216=6.5초까지 카운트하는 것이 가능하다.
여기서, 본 실시형태에 있어서의 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정 방법의 수순의 일례를 도 8에 나타내었다. 또, 도 8에 나타낸 수순은 상승 지연 시간 카운터(431)에 의한 지연 시간을 소정의 임계값과 비교하는 경우를 예로 들고 있지만, 하강 지연 시간 카운터(433)에 의한 지연 시간에 대해서도 마찬가지의 판정이 가능하고, 상승 지연 시간 카운터(431)에 의한 지연 시간과 하강 지연 시간 카운터(433)에 의한 지연 시간의 양쪽에 의거하여 판정을 실행해도 좋다.
도 8에 있어서, 우선, 스텝 S11에서는 MC(401)가 상승 지연 시간 카운터(431)에 의한 지연 시간 Δta를 취득한다. 다음에, 스텝 S12에서는 MC(401)가 지연 시간 Δta가 미리 설정된 소정의 임계값을 넘었는지의 여부를 판정한다. 이 스텝 S12에 있어서의 임계값과의 비교는 판정 수단으로서 기능하는 MC(401)에 의해 실행된다. 또한, 스텝 S12에서 이용하는 임계값은 정상 동작시의 지연 시간 Δta에 의거하여 설정하는 것이 가능하고, 예를 들면, 정상 동작시의 지연 시간 Δta의 최대값에 의거하여 설정할 수 있다. 이 임계값은, 예를 들면, MC(401)의 불휘발성 메모리부(407)에 기억된 것을 이용할 수 있다.
스텝 S12에서, 지연 시간 Δta가 임계값을 넘었다고(Yes) 판정된 경우에는 다음에 스텝 S13에서, MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, ALD 프로세스를 중지시킨다. 또, 스텝 S13에서는 즉시 ALD 프로세스를 정지시키지 않고, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 경고 표시를 실행하는 등의 다른 처리를 실시해도 좋다.
한편, 스텝 S12에서 지연 시간 Δta가 임계값을 넘고 있지 않다고(No) 판정된 경우에는 재차 스텝 S11로 되돌린다. 그리고, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리가 종료하거나, 혹은 스텝 S12에서, 지연 시간 Δta가 임계값을 넘었다고(Yes) 판정될 때까지 도 8의 수순을 반복할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 성막 장치에서는 챔버 밸브(37)의 개폐 동작의 지연 시간을 감시 대상으로 하기 때문에, 챔버 밸브(37)가 고장 나서 개폐 불능이 되기 전에, 미리 검출할 수 있다. 또한, 고속으로 개폐를 반복하는 챔버 밸브(37)의 개폐 동작의 지연 시간을 감시 대상으로 하기 때문에, 본 실시형태에서는 MC(401)와 엔드 디바이스(201)의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛인 I/O 보드(415)에 상승 지연 시간 카운터(431) 및 하강 지연 시간 카운터(433)를 마련하고 있다. 이것에 의해, MC(401)와의 사이의 통신 데이터량을 억제하고, 챔버 밸브(37)의 개폐 동작의 지연 시간을 정확하게 구하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상, 챔버 밸브(37)를 예시해서 설명했지만, 챔버 밸브(47, 57, 67)의 개폐 동작에 대해서도, 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)를 이용해서 마찬가지의 판정이 가능하다.
본 실시형태에 의하면, 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 의해 계측되는 지연 시간 Δta, Δtb에 의거하여, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동작 상태를 검출할 수 있다. 지연 시간 Δta, Δtb를 이용하는 것에 의해서, 감시 대상이 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 횟수인 경우에 나타나지 않는 이상의 징후(부품의 열화 등)를 파악할 수 있기 때문에, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 문제의 발생을 미연에 회피하는 것이 가능하게 된다.
본 실시형태의 성막 장치에 있어서의 다른 구성 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
<변형예>
다음에, 제 2 실시형태의 변형예에 대해, 도 9 및 도 10을 참조해서 설명한다.
본 변형예에서는 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 의해 계측되는 상승 지연 시간 Δta, 하강 지연 시간 Δtb의 어느 하나의 값이 소정의 임계값을 넘은 경우에, 1개 이상의 챔버 밸브를 강제적으로 닫도록 제어한다. 도 9는 챔버 밸브의 개폐의 제어 계통과 CV 센서의 제어 계통을 발췌해서 나타낸 것이다. 도 10은 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 의한 카운트의 원리를 나타내는 타이밍도이다. 도 10에는 챔버 밸브에 대한 밸브 개폐 구동 신호와, CV 센서에서 검출된 밸브 개폐 검출 신호의 관계도 나타내고 있다. 여기서는 대표적으로, 챔버 밸브(37) 및 CV 센서(39)를 예로 들어 설명한다.
도 9에 있어서, 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)는, 예를 들면, 모두 8비트의 카운터이며, 1ms 단위로 상기와 마찬가지로 지연 시간 Δta, Δtb를 계측한다. 8비트의 카운터에서는 1ms×28=256ms까지의 지연 시간 Δta, Δtb의 계측이 가능하다.
본 변형예에서는 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 의해서 카운트하는 지연 시간 Δta, Δtb(즉, 밸브 개폐 구동 신호와 해당 밸브 개폐 검출 신호의 시간차)의 값을, 미리 설정된 지연 시간의 임계값과 비교한다. 그리고, 카운트 동작 동안에, 챔버 밸브(37)의 지연 시간 Δta, Δtb의 어느 하나의 값이 임계값을 넘은 경우에는, 예를 들면, 프로세스 처리에 영향을 미치는 밸브로서 챔버 밸브(47, 57)를 강제적으로 닫는다(강제 CLOSE). 도 10에서는 Δtb2의 값이 임계값을 넘은 경우를 나타내고 있다. 또, 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 의해서 카운트하는 지연 시간 Δta, Δtb의 값의 최대값 및/또는 최소값을, 미리 설정된 지연 시간의 임계값과 비교해도 좋다. 임계값은 MC(401)의 소프트웨어(레시피)로부터의 아날로그 아웃풋 정보 AO에 의해 취득할 수 있다. 임계값의 설정이 0(없음)인 경우에는 강제 CLOSE는 실행되지 않는다.
강제 CLOSE의 지령은 도 9에 나타내는 바와 같이, 상승 지연 시간 카운터(431) 또는 하강 지연 시간 카운터(433)에 있어서, 강제 CLOSE를 지령하는 CV 솔레노이드 DO 신호를 생성하고, 솔레노이드(47a, 57a)에 동시에 송신하는 것에 의해 실행된다. 이에 따라, 챔버 밸브(47, 57)가 닫힌다. 또한, 챔버 밸브(47, 57)를 강제 CLOSE한 경우에는 MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 통지한다. 챔버 밸브(47, 57)의 강제 CLOSE 및 MC(401)에의 DI 통지는 MC(401)의 소프트웨어(레시피)로부터의 디지털 아웃풋 정보 DO에 의해, 리세트가 실행될 때까지 유지된다.
본 변형예에서는 I/O 보드(415)에, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67) 중, 1개 이상을 강제 CLOSE시키는 기능을 갖게 하는 것에 의해서, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 어느 1개라도 문제가 생긴 경우에, ALD 프로세스를 속행시키지 않고 즉시 정지시킨다. 이에 따라, 양품률의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.
이상, 챔버 밸브(37)를 예시해서 설명했지만, 상승 지연 시간 카운터(431) 및/또는 하강 지연 시간 카운터(433)를 이용하는 것에 의해, 챔버 밸브(47, 57, 67)의 개폐 동작에 의해서도, 상기 마찬가지로 강제 CLOSE의 제어가 가능하다.
[제 3 실시형태]
다음에, 도 11~도 13을 참조해서, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 성막 장치에 대해 설명한다. 본 실시형태의 성막 장치는 2개 이상의 챔버 밸브가 동시 개방되어 있는 상태를 검출해서 카운트하는 카운터부를 구비하고 있다. 구체적으로는 도 11에 나타낸 바와 같이, MC(401)보다도 하위에 속하는 제어 유닛인 I/O 보드(415)에, CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터의 각 CV 센서 DI 신호에 의거하여, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67) 중 2개 이상이 동시 개방되어 있는 상태를 검출하고, 카운트하는 제 4 카운터부로서의 동시 개방 카운터(441)를 마련하고 있다. 본 실시형태의 성막 장치에 있어서, 상기 카운터부 이외의 구성은 제 1 실시형태의 성막 장치(100)와 마찬가지이기 때문에, 이하의 설명에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
ALD 프로세스에서는 상기 일련의 공정을 1사이클로 해서, 복수의 사이클을 반복 실행하기 때문에, 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)를 교대로 개폐할 필요가 있다. 그러나, 예를 들면, 챔버 밸브(47)와 챔버 밸브(57)가 동시에 개방되면, 처리 용기(1) 내에, TiCl4 가스와 NH3 가스가 동시에 공급되는 것에 의해, ALD 프로세스가 아닌, 통상의 CVD 프로세스로 되어 버린다. 이러한 문제가 빈도 높게 발생하는 사태를 회피하기 위해, 본 실시형태의 성막 장치에서는 도 11에 나타내는 바와 같이, I/O 보드(415)에, 동시 개방 카운터(441)를 마련하고 있다. 동시 개방 카운터(441)는 CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐의 검출 신호를 취득하고, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67) 중, 프로세스에 있어서 동시에 열리는 것이 바람직하지 않은 2개 이상의 밸브가 동시에 개방되어 있는 것을 검출하고, 카운트한다.
도 12는 동시 개방 카운터(441)를 포함하는 CV 센서의 제어 계통을 발췌해서 나타낸 것이다. 각 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐의 검출 신호는 각각 대응하는 CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터, CV 센서 DI 신호로서, MC(401)에 송신된다. 예를 들면, 임의의 챔버 밸브(예를 들면, 챔버 밸브(37))의 개폐의 검출 신호는 포토커플러(80C)를 거쳐서, CV 센서 DI 신호로서, MC(401)에 송신된다. 마찬가지로, 다른 CV 센서(49, 59, 69)에 대해서도, 각각의 챔버 밸브(47, 57, 67)의 개폐의 검출 신호는 각각 CV 센서 DI 신호(도 12에서는 「다른 CV 센서 DI」로서 총괄하여 도시하고 있음)로서, 포토커플러(80C')를 거쳐서, MC(401)에 송신된다. 거기서, 각 CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터의 CV 센서 DI 신호를 또한 I/O 보드(415)의 동시 개방 카운터(441)에서 수취하고, 비교 참조하는 것에 의해, 2개 이상의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동시 개방을 검출할 수 있다. 동시 개방 카운터(441)는 두개이상의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)가 동시 개방된 경우에, 동시 개방의 발생 횟수를 카운트한다. 또, 동시 개방 카운터(441)에서는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 모든 조합에 대해 동시 개방을 모니터할 필요는 없으며, 예를 들면, 챔버 밸브(47)와 챔버 밸브(57)와 같이, 임의의 2개 이상을 선택해서 동시 개방을 모니터해도 좋다.
동시 개방 카운터(441)는, 예를 들면, 4비트의 카운터이며, 0~15의 값을 카운트할 수 있도록 구성되어 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 동시 개방 카운터(441)에 의한 동시 개방의 모니터는 MC(401)로부터의 개시(START)/정지(STOP) 지령에 의해 개시/정지하고, 리세트(RESET) 지령에 의해 클리어된다. 동시 개방 카운터(441)에 의한 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동시 개방의 모니터 결과는 16 비트의 AI 신호로서 상위의 제어부인 MC(401)에 송신된다. 또, 동시 개방 카운터(441)에서는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)마다 카운트값의 AI 신호를 준비해도 좋고, 복수의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 카운트값을 임의의 비트마다 구분하는 것에 의해서, 1개의 AI 신호에 의해서 MC(401)에 전달하도록 해도 좋다. MC(401)측에서는 동시 개방 카운터(441)에 의한 카운트값을 언제나 참조할 수 있다.
본 실시형태의 성막 장치에서는, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)의 처리의 개시/종료에 맞추어 동시 개방 카운터(441)에 의한 카운트를 START/STOP시킬 수 있고, 미리 설정한 복수마다의 웨이퍼(W)를 처리하는 동안 카운트를 계속하는 것도 가능하다. 또는 1개의 웨이퍼(W)를 처리하는 동안의 ALD 사이클 단위, 혹은 ALD의 스텝 단위로 동시 개방 카운터(441)에 의한 카운트를 START/STOP시키는 것도 가능하며, 이 경우 1개의 웨이퍼(W)에 대한 처리를 실행 중에 이상을 검출할 수 있다.
(판정)
동시 개방 카운터(441)에 의한 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동시 개방의 모니터 결과에 의거하는 판정은 MC(401)의 소프트웨어(레시피)에 의해 실행할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 판독한 카운트값(동시 개방의 발생 횟수)이 0(제로)이 아닌 경우에, 「이상」으로 판단할 수 있다. 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 어느 2개 이상에 동시 개방의 이상이 검출된 경우에는, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 그 사실을 표시하거나, 성막 장치(100)에 있어서의 ALD 프로세스를 중지하는 제어 신호를 MC(401)가 엔드 디바이스(201)에 송출하는 등의 처리를 실행할 수 있다. 또, 동시 개방의 모니터 결과에 의거하는 판정은 프로세스 결과에 영향을 미치지 않을 정도의 동시 개방 카운트값을 미리 실험에 의해 구해 두고, 그 값에 의거하여 설정된 임계값과, 동시 개방 카운터(441)에 의한 카운트값을 비교하는 것에 의해서 실행해도 좋다. 이 경우, 판정에 이용하는 임계값은 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)에 의해서 공급이 제어되는 가스종(?)의 조합을 고려해서 다른 값으로 설정해도 좋다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 I/O 보드(415)에 동시 개방 카운터(441)를 마련하는 것에 의해서, 2개 이상의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)가 동시에 예정하지 않은 개방 동작을 실행하는 이상을 검출할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에 있어서의 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동작 상태의 판정 방법의 수순의 일례를 도 13에 나타내었다. 도 13에 있어서, 우선, 스텝 S21에서는 MC(401)가 동시 개방 카운터(441)에 의해 카운트된 동시 개방 카운트값(동시 개방의 발생 횟수)을 취득한다. 다음에, 스텝 S22에서는 MC(401)가, 스텝 S21에서 취득된 동시 개방 카운트값이 0(제로)인지 아닌지 여부를 판정한다. 여기서, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67) 중 2개 이상의 동시 개방이 한번이라도 생긴 경우에는 0(제로)이 아니라고(NO) 판정된다. 이 스텝 S22에 있어서의 판정은 판정 수단으로서 기능하는 MC(401)에 의해 실행된다.
스텝 S22에서, 동시 개방 카운트값이 0(제로)이 아니라고(NO) 판정된 경우에는 다음에 스텝 S23에서, MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, ALD 프로세스를 중지시킨다. 또, 스텝 S23에서는 즉시 ALD 프로세스를 정지시키지 않고, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 경고 표시를 실행하는 등의 다른 처리를 실시해도 좋다.
한편, 스텝 S22에서 동시 개방 카운트값이 0(제로)이라고(YES) 판정된 경우에는 재차 스텝 S21로 되돌린다. 그리고, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리가 종료하거나, 혹은 스텝 S22에서, 동시 개방 카운트값이 0(제로)이 아니라고(NO) 판정될 때까지 도 13의 수순을 반복할 수 있다.
본 실시형태의 성막 장치에 있어서의 다른 구성 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
[제 4 실시형태]
다음에, 도 14~도 17을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 성막 장치에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는 도 14에 나타낸 바와 같이, MC(401)보다도 하위에 속하는 제어 유닛인 Ｉ/O 보드(415)에 2종류의 타이머부를 마련하고 있다. 첫번째의 타이머부는 각 솔레노이드(37a, 47a, 57a, 67a)의 구동 DO 신호로부터의 피드백 DI 신호에 포함된 밸브 개페 구동 신호의 각각의 시간적 길이를 계측하는 제 1 타이머부로서의 DO 타이머(451)이다. 두번째의 타이머부는 각 CV 센서(39, 49, 59, 69)로부터의 DI 신호에 포함된 밸브 개폐 검출 신호의 각각의 시간적 길이를 계측하는 제 2 타이머부로서의 DI 타이머(453)이다. 본 실시형태의 성막 장치에 있어서, 상기 2개의 타이머부 이외의 구성은 제 1 실시형태의 성막 장치(100)와 마찬가지이기 때문에, 이하의 설명에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
도 15a는 본 실시형태에 있어서의 챔버 밸브의 개폐의 제어 계통과 CV 센서의 제어 계통을 발췌해서 나타낸 것이다. 도 15b는 DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)에 의한 계측 원리를 나타내는 타이밍도이다. 도 15b에는 챔버 밸브에 대한 밸브 개폐 구동 신호와, CV 센서에서 검출된 밸브 개폐 검출 신호의 관계도 나타내고 있다. 여기서는 대표적으로, 챔버 밸브(37) 및 CV 센서(39)를 예로 들어 설명한다.
성막 장치에서 ALD 프로세스가 실행되고 있는 동안, 챔버 밸브(37)를 구동시키기 위해, MC(401)로부터의 디지털 아웃풋 정보인 밸브 개폐 구동 신호를 갖는 CV 솔레노이드 DO 신호는 포토커플러(80A)를 거쳐서 챔버 밸브(37)의 솔레노이드(37a)에 전달된다. 동시에, 이 CV 솔레노이드 DO 신호는 포토커플러(80B)를 거쳐서, MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 피드백된다. 이 피드백 DI 신호를 또한 I/O 보드(415)상의 DO 타이머(451)에서 수취하고, 피드백 DI 신호에 포함된 각 밸브 개폐 구동 신호의 길이(시간)를 계측한다.
한편, 성막 장치(100)에서 ALD 프로세스가 실행되고 있는 동안, CV 센서(39)는 밸브 개폐 검출 신호를 갖는 CV 센서 DI 신호를, 포토커플러(80C)를 거쳐서, MC(401)에 디지털 인풋 정보 DI로서 송신한다. 이 CV 센서 DI 신호를 또한 I/O 보드(415) 상의 DI 타이머(453)에서 수취하고, CV 센서 DI 신호에 포함된 각 밸브 개폐 검출 신호의 길이(시간)를 계측한다.
도 15b의 타이밍도에서는 챔버 밸브(37)의 구동을 제어하는 소프트웨어에 의한 DO 구동 타이밍을 Δt로 나타내고 있다. 이 소프트웨어에 의한 DO 구동 타이밍 Δt는 소프트웨어 상에서 설정된 챔버 밸브(37)의 개방 시간에 상당한다. 또한, 도 15b에서는 CV 솔레노이드 DO 신호(피드백 DI 신호와 동일한 파형임)의 각 밸브 개폐 구동 신호의 직사각형 부분의 상승은 챔버 밸브(37)를 개방하는 지령 신호를 의미하고, 각 밸브 개폐 구동 신호의 직사각형 부분의 하강은 챔버 밸브(37)를 닫는 지령 신호를 의미하고 있다. 따라서, CV 솔레노이드 DO 신호의 직사각형 부분의 상승에서 하강까지의 기간이, 레시피에 의거하는 MC(401)의 지령에 의해서 챔버 밸브(37)가 개방되어 있을 시간(지령 개방 시간)에 상당한다. 도 15b에서는 이 CV 솔레노이드 DO 신호의 각각의 직사각형 부분의 상승에서 하강까지의 기간인 지령 개방 시간을 기호 Δtc(Δtc1, Δtc2, Δtc3, Δtc4, …)로 나타내고 있다.
마찬가지로, CV 센서 DI 신호의 각 밸브 개폐 검출 신호의 직사각형 부분의 상승은 챔버 밸브(37)가 물리적으로 개방된 것을 검출하는 신호를 의미하고, 각 밸브 개폐 검출 신호의 직사각형 부분의 하강은 챔버 밸브(37)가 물리적으로 닫힌 것을 검출하는 신호를 의미하고 있다. 따라서, CV 센서 DI 신호의 직사각형 부분의 상승에서 하강까지의 기간이, 챔버 밸브(37)가 개방되어 있는 시간(검출 개방 시간)에 상당한다. 도 15b에서는 이 CV 센서 DI 신호의 직사각형 부분의 상승에서 하강까지의 기간인 검출 개방 시간을 기호 Δtd(Δtd1, Δtd2, Δtd3, Δtd4, …)로 나타내고 있다.
또, 도 15b에서는 CV 솔레노이드 DO 신호의 하강의 타이밍과, DO 타이머(451)에서 계측되는 지령 개방 시간 Δtc(Δtc1, Δtc2, Δtc3, Δtc4, …)의 시점의 대응 관계를 파선의 화살표로 나타내고 있다. 또한, 도 15b에서는 CV 센서 DI 신호의 하강의 타이밍과, DI 타이머(453)에서 계측되는 검출 개방 시간 Δtd(Δtd1, Δtd2, Δtd3, Δtd4, …)의 시점의 대응 관계를 파선의 화살표로 나타내고 있다.
DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)는 모두 16비트의 타이머이며, 도 15b에 나타내는 바와 같이, MC(401)로부터의 START/STOP 지령에 의해 계측 동작을 개시/정지한다. DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)의 샘플링 클럭은, 예를 들면, 0.1ms로 할 수 있다. DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)에서 얻어진 계측 시간값은 16비트의 데이터로서, MC(401)에 송신된다. 또한, 부가적인 기능으로서, DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)에 기억부를 마련하여 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값의 최대값 및/또는 최소값을 구해서 MC(401)에 송신하도록 해도 좋다. 그 경우, 이들 값은 도 15b에 나타내는 바와 같이, MC(401)로부터의 START/STOP 지령에 의해 기억을 개시/정지시키고, RESET 지령에 의해 0으로 클리어된다. 본 실시형태의 성막 장치(100)에 있어서, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)의 처리의 개시/종료에 맞추어 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값의 최대값이나 최소값을 구하거나, 미리 설정한 복수마다의 웨이퍼(W)를 처리하는 동안에 이들 값을 구하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시형태에서는 챔버 밸브(37)의 개폐 간격이 일정한 경우에 효과적으로 정상/이상을 판정할 수 있기 때문에, 특히, ALD 프로세스 중에서 동일한 시간 간격으로 챔버 밸브(37)의 개폐를 반복하는 공정을 대상으로 해서 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd를 검출하는 것이 바람직하다.
(판정 방법）
DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)에 의한 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정은, 예를 들면, 미리 정상 동작시의 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값을 측정해 두고, 실제 동작시에 관측된 값을 각각 정상 동작시의 값과 비교하는 것에 의해서 실행할 수 있다. 그리고, 실제 동작시의 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값이, 정상 동작시의 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값과 크게 다르다면, 예를 들면, 챔버 밸브(37)의 동작을 제어하는 소프트웨어의 불량이나 소프트웨어의 부적절한 태스크 우선 순위 설정, 솔레노이드(37a)를 포함하는 챔버 밸브(37)의 열화, CV 센서(39)의 위치 어긋남, 조정 어긋남 등의 가능성이 있다고 판정할 수 있다. 이 경우, 실제 동작시에 관측된 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값을 미리 설정된 임계값과 비교해도 좋다. 또한, 실제 동작시에 관측된 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값의 최대값 및/또는 최소값을, 미리 설정된 최대값 또는 최소값의 임계값과 비교해도 좋다.
또한, DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)에 의한 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정은, 예를 들면, 소프트웨어의 DO 구동 타이밍 Δt와, 관측된 CV 솔레노이드 DO의 지령 개방 시간 Δtc와, 관측된 CV 센서 DI의 검출 개방 시간 Δtd의 3개의 값 중, 2개 이상을 이용해서 실행할 수도 있다. 예를 들면, 소프트웨어의 DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 값이 크게 다르다면, (1) 제어 소프트웨어의 시간 정밀도, 및/또는 (2) I/O 보드(415) 내의 신호의 지연 등의 문제가 존재하고 있을 가능성이 추측된다. 또한, 지령 개방 시간 Δtc와 검출 개방 시간 Δtd의 값이 크게 다르다면, (3) 솔레노이드(37a)와 챔버 밸브(37)의 기계적 움직임의 연계의 지연, 및/또는 (4) CV 센서(39)의 조정의 어긋남, 등의 문제가 존재하고 있을 가능성이 추측된다. 상기 소프트웨어의 DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 비교, 또는 지령 개방 시간 Δtc와 검출 개방 시간 Δtd의 비교에 있어서는 이들 차분을 미리 설정된 임계값과 비교해도 좋다.
이상의 판정은 MC(401)의 소프트웨어(레시피)에 의해 실행할 수 있다. 상기 소프트웨어나 챔버 밸브(37)의 문제가 검출된 경우에는 MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, 성막 장치(100)에 있어서의 ALD 프로세스를 중지하는 등의 처리를 실행할 수 있다. MC(401)에 의한, DO 타이머(451)로부터의 지령 개방 시간 Δtc의 판독, 및 DI 타이머(453)로부터의 검출 개방 시간 Δtd의 판독은 타이머에 의한 계측 중이라도 가능하며, 실시간으로 상기 소프트웨어나 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 모니터가 가능하다. 또한, 16비트의 DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)에서는 상기 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd를, 각각 0.1ms×216=6.5초까지 계측하는 것이 가능하다.
여기서, 본 실시형태에 있어서의 챔버 밸브(37)의 동작 상태의 판정 방법의 수순의 일례를 도 16a, 16b에 나타내었다. 도 16a에 있어서, 우선, 스텝 S31에서는 MC(401)가 DI 타이머(453)에 의한 검출 개방 시간 Δtd를 취득한다. 다음에, 스텝 S32에서는 MC(401)에 의해서, 검출 개방 시간 Δtd가 미리 설정된 범위외인지 아닌지를 판정한다. 이 스텝 S32에 있어서의 설정 범위와의 비교는 판정 수단으로서 기능하는 MC(401)에 의해 실행된다. 또한, 스텝 S32에서 이용하는 설정 범위는 정상 동작시의 검출 개방 시간 Δtd의 변동 폭에 의거하여 설정하는 것이 가능하며, 예를 들면, 정상 동작시의 검출 개방 시간 Δtd의 최소값과 최대값에 의거하여 설정할 수 있다. 이 설정 범위는, 예를 들면, MC(401)의 불휘발성 메모리부(407)에 기억된 것을 이용할 수 있다.
스텝 S32에서, 검출 개방 시간 Δtd가 설정 범위외(Yes)로 판정된 경우에는 챔버 밸브(37)의 개방 시간이 일정하지 않고, 너무 길거나, 반대로 너무 짧아지고, 성막 장치(100)에서 실행되는 성막 프로세스에 악영향을 줄 가능성이 높다. 따라서, 스텝 S32에서, 검출 개방 시간 Δtd가 설정 범위외(Yes)로 판정된 경우에는 다음에 스텝 S33에서, MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, ALD 프로세스를 중지시킬 수 있다. 또, 스텝 S33에서는 즉시 ALD 프로세스를 정지시키지 않고, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 경고 표시를 실행하는 등의 다른 처리를 실시해도 좋다.
한편, 스텝 S32에서 검출 개방 시간 Δtd가 설정 범위외가 아니라고(No) 판정된 경우에는 재차 스텝 S31로 되돌린다. 그리고, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리가 종료하거나, 혹은 스텝 S32에서, 검출 개방 시간 Δtd가 설정 범위외(Yes)로 판정될 때까지 도 16a의 수순을 반복할 수 있다.
도 16a에 예시한 수순은 DI 타이머(453)에 의한 검출 개방 시간 Δtd를 설정 범위(소정의 최소 임계값과 최대 임계값을 포함하는 범위)와 비교하는 경우를 예로 들고 있지만, DO 타이머(451)에 의한 지령 개방 시간 Δtc 에 대해서도 마찬가지의 판정이 가능하다. 또한, 지령 개방 시간 Δtc와 검출 개방 시간 Δtd의 양쪽에 의거하여 판정을 실행해도 좋다. 예를 들면, 지령 개방 시간 Δtc와 검출 개방 시간 Δtd의 양쪽을 구하고, 양자의 값을 비교하는 것에 의해서 판정을 실행해도 좋다.
다음에, 도 16b를 참조하면서, 챔버 밸브(37)의 구동을 제어하는 소프트웨어에 의한 DO 구동 타이밍 Δt와 DO 타이머(451)에 의한 지령 개방 시간 Δtc를 지표로 하는 판정 방법의 수순의 일례를 설명한다. 우선, 스텝 S41에서는 MC(401)가 소프트웨어에 의해 설정되어 있는 DO 구동 타이밍 Δt를 취득한다. 다음에, 스텝 S42에서는 MC(401)가 DO 타이머(451)에 의한 지령 개방 시간 Δtc를 취득한다. 다음에, 스텝 S43에서는 DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 차분을 연산하고, 그 절대값이, 미리 설정된 임계값을 넘었는지의 여부를 판정한다. 이 스텝 S43에 있어서의 임계값과의 비교는 판정 수단으로서 기능하는 MC(401)에 의해 실행된다. 또한, 스텝 S43에서 이용하는 임계값은 정상 동작시의 DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 차분에 의거하여 설정하는 것이 가능하며, 예를 들면, 정상 동작시의 DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 차분의 최대값에 의거하여 설정할 수 있다. 이 임계값은, 예를 들면, MC(401)의 불휘발성 메모리부(407)에 기억된 것을 이용할 수 있다.
스텝 S43에서, DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 차분의 절대값이 임계값을 넘었다고(Yes) 판정된 경우에는 상기의 (1) 제어 소프트웨어의 시간 정밀도, (2) I/O 보드(415) 내의 신호의 지연 등의 소프트웨어에 관한 문제가 발생하고 있을 가능성이 있다. 예를 들면, MC(401)에서는 복수의 소프트웨어에 의해서 동시에 태스크를 실행하는 멀티태스크 처리가 실행되기 때문에, 태스크 처리의 우선 순위의 설정이 부적절하면, 챔버 밸브(37)를 고속으로 개폐시키기 위한 제어 신호인 CV 솔레노이드 DO를 레시피에서 정한 개폐 타이밍에 대응시킬 수 없는 등의 문제가 발생하고 있을 가능성이 높다. 이러한 소프트웨어 상의 문제를 방치하면, 챔버 밸브(37)의 현실의 개폐 동작에 지연이 발생하며, 신뢰성이 높은 ALD 프로세스의 실현이 곤란하게 될 가능성이 있다. 따라서, 스텝 S43에서, DO 구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 차분의 절대값이 임계값을 넘었다고(Yes) 판정된 경우에는 다음에 스텝 S44에서, MC(401)가 제어 신호를 송출하고, 예를 들면, ALD 프로세스를 중지시킬 수 있다. 또, 스텝 S44에서는 즉시 ALD 프로세스를 정지시키지 않고, 예를 들면, 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 경고 표시를 실행하는 등의 다른 처리를 실시해도 좋다.
한편, 스텝 S43에서, DO구동 타이밍 Δt과 지령 개방 시간 Δtc의 차분의 절대값이 임계값을 넘고 있지 않다고(No) 판정된 경우는, 재차 스텝 S41로 되돌린다. 그리고, 예를 들면, 1개의 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리가 종료하거나, 또는 스텝 S43에서 DO구동 타이밍 Δt와 지령 개방 시간 Δtc의 차분의 절대값이 임계값을 넘었다고(Yes) 판정될 때까지 도 16b의 수순을 반복할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 성막 장치(100)에서는 챔버 밸브(37)의 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd의 값을 감시 대상으로 삼기 때문에, 챔버 밸브(37)가 고장 나서 개폐 불능이 되기 전에, 문제를 미리 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 제어 계통의 상위에 위치하는 MC(401)의 소프트웨어의 불량 등에 의한 동작 지령의 이상에 대해서도 조기에 검출이 가능하게 된다. 또한, 고속으로 개폐를 반복하는 챔버 밸브(37)의 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd를 감시 대상으로 하기 때문에, 본 실시형태에서는 MC(401)와 엔드 디바이스(201)의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛인 Ｉ/O 보드(415)에 DO 타이머(451) 및 DI 타이머(453)를 마련하고 있다. 이에 따라, MC(401)와의 사이의 통신 데이터량을 억제하고, 챔버 밸브(37)의 개방 시간을 정확하게 구하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상, 챔버 밸브(37)를 예시해서 설명했지만, 챔버 밸브(47, 57, 67)의 개폐 동작에 대해서도, DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)를 이용해서 마찬가지의 판정이 가능하다.
본 실시형태에 의하면，DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)에 의해 계측되는 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd에 의거하여, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동작 상태를 검출할 수 있다. 지령 개방 시간 Δtc 및/또는 검출 개방 시간 Δtd를 이용하는 것에 의해서，감시 대상이 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 횟수인 경우에 나타나지 않는 이상의 징후(부품의 열화 등)나 소프트웨어의 이상 등을 파악할 수 있기 때문에, 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 개폐 동작에 관련된 문제의 발생을 미연에 회피하는 것이 가능하게 된다.
본 실시형태의 성막 장치에 있어서의 다른 구성 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
<변형예>
다음에, 제 4 실시형태의 변형예에 대해, 도 17을 참조해서 설명한다. 본 변형예에서는 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동작 상태의 판정이나, 소프트웨어의 불량에 의한 동작 지령의 이상의 판정을, I/O 보드(415)에서 실행하도록 하였다. 즉, 본 변형예에서는 도 17에 나타내는 바와 같이, 상기 판정에 이용하는 임계값을, MC(401)보다도 하위의 제어부인 Ｉ/O 보드(415) 내에 설정해 둔다. 여기서, DO 타이머(451)에는 제 1 임계값을, DI 타이머(453)에는 제 2 임계값을 각각 설정할 수 있다. 또, 제 1 임계값과 제 2 임계값은 동일한 값이라도 좋고, 다른 값이라도 좋다. 그리고, DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)에, I/O 보드(415) 내에 설정된 상기 제 1 임계값 및/또는 제 2 임계값(설정 범위 포함)을 입력하고, DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)에 있어서 상기와 같은 수순(예를 들면, 도 16a)에 의거하는 판정을 실행한다. DO 타이머(451) 및/또는 DI 타이머(453)에서의 판정 결과는 판정 결과의 DI 정보로서, MC(401)에 송출되고, MC(401)은 판정 결과의 DI 정보의 값을 참조한다. 그리고, 판정 결과의 DI 정보의 값이 이상인 경우에는 MC(401)은 ALD 프로세스의 중지나 유저 인터페이스(501)의 디스플레이에 경고 표시를 실시하는 처리등을 실행한다. 이와 같이, MC(401)에 대한 하위의 제어부인 Ｉ/O 보드(415)에서 챔버 밸브(37, 47, 57, 67)의 동작 상태의 판정이나, 소프트웨어의 불량에 의한 동작 지령의 이상의 판정을 실행하는 것에 의해서, MC(401)와 I/O 보드(415)의 사이의 통신 데이터량을 한층 더 억제할 수 있고, MC(401) 내의 판정에 수반하는 소프트웨어의 부하의 경감을 실현할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제약되는 것은 아니고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 발명은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 예를 들면 액정 표시 장치, 유기 EL 디스플레이, 박막 태양 전지 패널 등에 이용되는 대형의 유리 기판 등을 처리하는 처리 장치에도 적용할 수 있다.
37a, 47a, 57a, 67a: 솔레노이드 39, 49, 59, 69: CV 센서
201: 엔드 디바이스 300: 제어부
301: EC 303: CPU(중앙 연산 장치)
305: RAM 307: 하드 디스크 장치
401: MC(모듈 컨트롤러) 411: 네트워크
413: I/O모듈 415: I/O 보드
421: DO 개폐 카운터 423: DI 개폐 카운터
501: 유저 인터페이스 503: 시스템내 LAN
505: 스위칭 허브 601: LAN
603: 호스트 컴퓨터

Claims (30)

  1. 피처리체에 대해 처리 가스를 공급하여 소정의 처리를 행하는 처리 장치로서,
    상기 피처리체를 수용하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 공급되는 처리 가스의 종류에 대응해서 마련된 복수의 가스 공급로와,
    상기 복수의 가스 공급로의 각각에 배치되어 상기 가스 공급로의 개폐를 실행하는 복수의 밸브와,
    상기 복수의 밸브를 각각 독립적으로 구동하는 밸브 구동부와,
    상기 복수의 밸브의 개폐 동작을 각각 독립적으로 모니터하는 센서부와,
    상기 밸브 구동부에 송신되는 복수의 밸브 개폐 구동 신호 및 상기 센서부로부터 송신되는 복수의 밸브 개폐 검출 신호 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 신호에 의거하여, 상기 밸브의 동작 상태를 판정하는 제어부와,
    각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 횟수를 카운트하는 제 1 카운터부와,
    각 밸브에 대응하는 센서부로부터 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트하는 제 2 카운터부
    를 구비하되,
    상기 제어부는 상기 제 1 카운터부의 카운트값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값을 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하되, 상기 제 1 카운터부의 카운트값과 상기 제 2 카운터부의 카운트값이 일치하는 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 정상으로 판정하고, 불일치한 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 이상으로 판정하는 것
    을 특징으로 하는 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 카운터부 및 상기 제 2 카운터부는 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호와 각 밸브에 대응하는 센서부로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호의 시간차를 카운트하는 제 3 카운터부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제 3 카운터부의 카운트된 시간차를 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 카운터부의 상기 카운트된 시간차는, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 상승 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 상승 부분과의 시간차인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 카운터부의 상기 카운트된 시간차는, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 하강 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 하강 부분과의 시간차인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 3 카운터부의 상기 카운트된 시간차의 최대값 또는 최소값을 참조해서 판정을 실행하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 카운터부는 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하위의 제어 유닛은 상기 복수의 밸브에 있어서, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호와 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호와의 시간차들 중의 어느 하나가 임계값을 넘은 경우, 상기 복수의 밸브 중 1개 이상을 닫힘 상태로 하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부로부터 송신되는 상기 복수의 밸브 개폐 검출 신호를 각각 취득하고, 2개 이상의 밸브의 동시 개방을 검출해서 동시 개방의 발생 횟수를 카운트하는 제 4 카운터부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제 4 카운터부의 카운트값을 참조하여, 상기 복수의 밸브의 동작 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 각각의 시간의 길이를 계측하는 제 1 타이머부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 타이머부에 의한 계측 시간을 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    각 센서부로부터 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 상기 각 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호 각각의 시간의 길이를 계측하는 제 ２ 타이머부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제 ２ 타이머부에 의한 계측 시간을 참조하여, 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  15. 제 1 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 장치는, 피처리체에 대해 복수의 종류의 가스를 교대로 공급해서 성막을 실행하는 ALD(Atomic Layer Deposition) 장치인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  16. 피처리체를 수용하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 공급되는 처리 가스의 종류에 대응해서 마련된 복수의 가스 공급로와,
    상기 복수의 가스 공급로의 각각에 배치되어 상기 가스 공급로의 개폐를 실행하는 복수의 밸브와,
    상기 복수의 밸브를 각각 독립적으로 구동하는 밸브 구동부와,
    상기 복수의 밸브의 개폐 동작을 각각 독립적으로 모니터하는 센서부와,
    상기 밸브의 동작 상태를 판정하는 제어부를 구비한 처리 장치에 있어서 상기 복수의 밸브의 동작 상태를 판정하는 밸브 동작 확인 방법으로서,
    상기 밸브 구동부에 송신되는 복수의 밸브 개폐 구동 신호 및 상기 센서부로부터 송신되는 복수의 밸브 개폐 검출 신호 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 신호에 의거하여, 상기 제어부에 의해 상기 밸브의 동작 상태를 판정하며,
    각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 횟수를 카운트해서 제 1 카운트값을 얻는 스텝과,
    각 밸브에 대응하는 센서부로부터 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 횟수를 카운트해서 제 2 카운트값을 얻는 스텝과,
    상기 제 1 카운트값과 상기 제 2 카운트값에 의거하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하되,
    상기 제 1 카운트값과 상기 제 2 카운트값이 일치하는 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 정상으로 판정하고, 불일치한 경우에 상기 각 밸브의 동작 상태를 이상으로 판정하는 것
    을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 카운트값 및 상기 제 2 카운트값은 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호와 각 밸브에 대응하는 센서부로부터의 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호의 시간차를 카운트해서 제 3 카운트값을 얻는 스텝과,
    상기 제 3 카운트값을 참조하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 3 카운트값이, 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 상승 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 상승 부분과의 시간차의 카운트값인 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 3 카운트값이, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 하강 부분과 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호의 하강 부분과의 시간차의 카운트값인 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 3 카운트값의 최대값 또는 최소값을 참조해서 판정을 실행하는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  25. 제 21 항 내지 제 23 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 카운트값은 상위의 제어 유닛인 상기 제어부와 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 그 제어하에서 제어되고, 상기 제어부와 엔드 디바이스의 사이의 입출력 신호를 제어하는 하위의 제어 유닛에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 하위의 제어 유닛은 상기 복수의 밸브에 있어서, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호와 해당 센서부로부터의 상기 밸브 개폐 검출 신호와의 시간차의 카운트값들 중 어느 하나가 임계값을 넘은 경우, 상기 복수의 밸브 중 1개 이상을 닫힘 상태로 하는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.

  27. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서부로부터 송신되는 상기 복수의 밸브 개폐 검출 신호를 각각 취득하는 것에 의해, 2개 이상의 밸브의 동시 개방을 검출하고, 동시 개방의 발생 횟수를 카운트해서 제 4 카운트값을 얻는 스텝과,
    상기 제 4 카운트값을 참조하여, 상기 복수의 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  28. 제 16 항에 잇어서,
    각 밸브에 대한 하나 이상의 밸브 개폐 구동 신호를 취득하고, 상기 각 밸브에 대한 상기 밸브 개폐 구동 신호의 각각의 시간의 길이를 계측하여 제 1 계측 시간을 얻는 스텝과,
    상기 제 1 계측 시간에 의거하여, 상기 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  29. 제 16 항에 있어서,
    각 센서부로부터 하나 이상의 밸브 개폐 검출 신호를 취득하고, 상기 각 센서부로부터의 밸브 개폐 검출 신호 각각의 시간의 길이를 계측하여 제 ２ 계측 시간을 얻는 스텝과,
    상기 제 ２ 계측 시간에 의거하여, 각 밸브의 동작 상태를 판정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
  30. 제 16 항, 제 21 항, 제 22 항, 제 23 항, 및 제 27 항, 제 28 항, 제 29 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 동작 확인 방법은 피처리체에 대해, 복수의 종류의 가스를 교대로 공급해서 성막을 실행하는 ALD(Atomic Layer Deposition) 프로세스에서 실행되는 것을 특징으로 하는 밸브 동작 확인 방법.
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