KR102019552B1 - 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 Download PDF

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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

기판마다의 처리 균일성을 향상시킨다. 복수의 기판 처리 장치와, 기판 처리 장치 각각에 설치되고, 기판 처리 장치에서 제1 장치 데이터를 송신하는 제1 제어부와, 기판 처리 장치 각각으로부터 제1 장치 데이터를 수신하고, 제1 장치 데이터에 기초하여 기판 처리 장치의 우선 순위 데이터를 생성하고, 우선 순위 데이터를 제1 제어부에 송신하는 제2 제어부와, 우선 순위 데이터를 표시하는 표시부를 갖는다.

Description

기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND RECORDING MEDIUM}
본 개시는, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
대규모 집적 회로(Large Scale Integrated Circuit: 이하, LSI), DRAM(Dynamic Random Access Memory), Flash Memory 등으로 대표되는 반도체 장치의 고집적화에 수반하여, 회로 패턴이나 제조 과정에서 형성되는 구조물의 미세화가 진행되고 있다. 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정을 행하는 기판 처리 장치에서는, 축적한 모니터 데이터로 FDC(Fault Detection & Classification)를 행하여, 장치의 건전성을 확인하고, 그 이상을 알람으로 통지함으로써 불량 생산의 방지를 행하고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2012-216697호
장치의 개체차에 의해, 기판마다의 처리 결과가 불균일해지는 과제가 있다.
그래서, 본 개시에서는, 기판마다의 처리 균일성이 향상 가능한 기술을 제공한다.
일 형태에 의하면,
복수의 기판 처리 장치와, 기판 처리 장치 각각에 설치되어, 기판 처리 장치로부터 제1 장치 데이터를 송신하는 제1 제어부와, 기판 처리 장치 각각으로부터 제1 장치 데이터를 수신하고, 제1 장치 데이터에 기초하여 기판 처리 장치의 우선 순위 데이터를 생성하고, 우선 순위 데이터를 제1 제어부에 송신하는 제2 제어부와, 우선 순위 데이터를 표시하는 표시부를 갖는 기술이 제공된다.
본 개시에 관한 기술에 의하면, 기판마다의 처리 균일성이 향상 가능하게 된다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 가스 공급부를 설명하는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 5는 일 실시 형태에 따른 기판 처리의 흐름도이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 장치 데이터 예이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 데이터 비교 테이블 예이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 파라미터 변경 필요 여부 판정의 테이블 예이다.
도 9는 일 실시 형태에 따른 파라미터 변경의 메시지 예이다.
도 10은 일 실시 형태에 따른 파라미터 변경 표시 예이다.
도 11은 일 실시 형태에 따른 어카운트 레벨에 의한 파라미터 변경 가능 범위의 예이다.
도 12는 일 실시 형태에 따른 우선 순위 데이터에 의한 반송 순위의 설정 예이다.
도 13은 다른 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다.
도 14는 다른 실시 형태에 관한 클러스터형 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
이하에 본 개시의 실시 형태에 대해서 설명한다.
<일 실시 형태>
이하, 본 개시의 일 실시 형태를 도면에 입각해서 설명한다.
이하에, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템을 설명한다.
(1) 기판 처리 시스템의 구성
일 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4를 사용해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 2는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 횡단면도이다. 도 3은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 가스 공급계의 개략 구성도이다. 도 4는, 기판 처리 장치에 설치된 컨트롤러(260)와 기판 처리 시스템과의 접속 관계를 나타내는 개략 구성도이다.
도 1에서, 기판 처리 시스템(1000)은, 복수의 기판 처리 장치(100)(100a, 100b, 100c, 100d)와, 제2 제어부(274)와, 각각을 접속하는 네트워크(268)로 구성된다. 또한, 기판 처리 시스템(1000)에, 상위 장치(500)를 포함하도록 구성해도 된다. 기판 처리 장치(100)는, 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서 기판(200)을 처리하는 장치이다. 여기서, 제2 제어부(274)는, 예를 들어 군 관리 컨트롤러이다. 또한, 상위 장치(500)란, 예를 들어 호스트 컴퓨터이다.
이와 같은 구성의 기판 처리 장치(100)를 복수 사용하여, 복수의 기판(200)을 처리하는 경우, 이하의 과제를 발생하는 경우가 있다.
(a) 기판 처리 장치마다의 성능의 차이(개체차)에 따라, 기판마다 처리 품질이 상이해 버리는 과제가 있다.
(b) 개체차를 보정하기 위한 지표가 없어, 기판 처리 장치의 조정에 시간을 요하여, 스루풋이 저하되는 과제가 있다.
(c) 성능이 나쁜 기판 처리 장치가 발생함으로써, 수율이 저하되는 과제가 있다.
(d) 광대한 반도체 디바이스의 제조 공장 중에서, 성능이 나쁜 기판 처리 장치의 특정에 시간이 걸려, 반도체 디바이스의 제조 스루풋이 저하되는 과제가 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 기판 처리 장치(100)는, 다양한 데이터를 취득하는 컨트롤러(260)(260a, 260b, 260c, 260d)와, 다양한 데이터를 표시하는 표시부(270)(270a, 270b, 270c, 270d)와, 다양한 데이터를 제2 제어부(274)와의 사이에서 송수신하는 데이터 송수신부(285)(285a, 285b, 285c, 285d)를 갖는다. 여기서, 제2 제어부(274)는, 제1 연산부(275), 제1 기억부(276), 제1 송수신부(277)를 갖는다. 제1 송수신부(277)는, 기판 처리 장치(100)와 제2 제어부(274)와의 사이에서, 데이터를 송신/수신한다. 제1 기억부(276)는, 데이터나, 제1 연산부(275)에서 연산된 데이터, 상위 장치(500)로부터 송신되는 데이터, 유저가 입력한 임의 데이터, 이들 데이터의 데이터베이스 등이 기록된다. 제1 연산부(275)는, 상술한 데이터 중, 적어도 1개 이상의 데이터에 기초하여 연산 처리를 행하도록 구성된다. 또한, 기판 처리 시스템은, 후술하는 기판 처리 시스템(2000)(2000a, 2000b, 2000c, 2000d)을 복수 갖는 시스템(3000)으로 구성해도 된다.
이어서, 기판 처리 장치(100)의 개략 구성에 대해서, 도 2를 사용해서 설명한다.
(2) 기판 처리 장치의 구성
기판 처리 장치(100)는, 예를 들어 기판(200)에 절연막을 형성하는 유닛이며, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 매엽식 기판 처리 장치로서 구성되어 있다. 여기에서는, 기판 처리 장치(100a)(100)에 대해서 설명한다. 다른 기판 처리 장치(100b, 100c, 100d)에 대해서는 마찬가지의 구성이므로 설명을 생략한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(202)를 구비하고 있다. 처리 용기(202)는, 예를 들어 수평 단면이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성되어 있다. 또한, 처리 용기(202)는, 예를 들어 알루미늄(Al)이나 스테인리스(SUS) 등의 금속 재료, 또는 석영에 의해 구성되어 있다. 처리 용기(202) 내에는, 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 기판(200)을 처리하는 처리실(201)과, 이동 탑재실(203)이 형성되어 있다. 처리 용기(202)는, 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)의 사이에는 구획부(204)가 설치된다. 상부 용기(202a)에 둘러싸인 공간이며, 구획부(204)보다도 상방의 공간을 처리실(201)이라 칭한다. 또한, 하부 용기(202b)에 둘러싸인 공간이며, 게이트 밸브(1490) 부근을 이동 탑재실(203)이라 칭한다.
하부 용기(202b)의 측면에는, 게이트 밸브(1490)에 인접한 기판 반입출구(1480)가 설치되어 있고, 기판(200)은, 기판 반입출구(1480)를 통해서 도시하지 않은 반송실과 이동 탑재실(203)과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부에는, 리프트 핀(207)이 복수 설치되어 있다. 또한, 하부 용기(202b)는 접지되어 있다.
처리실(201) 내에는, 기판(200)을 지지하는 기판 지지부(210)가 설치되어 있다. 기판 지지부(210)는, 기판(200)을 적재하는 적재면(211)을 갖는 기판 적재대(212)와, 가열부로서의 히터(213)를 주로 갖는다. 기판 적재대(212)에는, 리프트 핀(207)이 관통하는 관통 구멍(214)이, 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 형성되어 있다. 또한, 기판 적재대(212)에는, 기판(200)이나 처리실(201)에 바이어스를 인가하는 바이어스 전극(256)이 설치되어 있어도 된다. 여기서, 히터(213)에는, 온도 제어부(400)가 접속되고, 온도 제어부(400)에 의해 히터(213)의 온도가 제어된다. 또한, 히터(213)의 온도 정보는, 온도 제어부(400)로부터 컨트롤러(260)에 송신 가능하게 구성된다. 또한, 바이어스 전극(256)은, 바이어스 조정부(257)에 접속되고, 바이어스 조정부(257)에 의해, 바이어스가 조정 가능하게 구성된다. 또한, 바이어스 조정부(257)는, 컨트롤러(260)와의 사이에서 바이어스 데이터를 송수신 가능하게 구성된다.
기판 적재대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는, 처리 용기(202)의 저부를 관통하고 있고, 또한 처리 용기(202)의 외부에서 승강부(218)에 접속되어 있다. 승강부(218)를 작동시켜 샤프트(217) 및 기판 적재대(212)를 승강시킴으로써, 기판 적재면(211) 상에 적재되는 기판(200)을 승강시키는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 샤프트(217) 하단부의 주위는 벨로우즈(219)에 의해 덮여 있어, 처리실(201) 내는 기밀하게 유지되어 있다. 또한, 승강부(218)는, 컨트롤러(260)와의 사이에서, 기판 적재대(212)의 높이 데이터(위치 데이터)를 송수신 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한, 기판 적재대(212)의 위치는, 적어도 2개 이상 설정 가능하게 구성된다. 예를 들어, 제1 처리 위치와 제2 처리 위치이다. 또한, 제1 처리 위치나 제2 처리 위치는, 각각 조정 가능하게 구성되어 있다.
기판 적재대(212)는, 기판(200)의 반송 시에는, 웨이퍼 이동 탑재 위치로 이동하고, 기판(200)의 제1 처리 시에는, 도 2의 실선으로 나타낸 제1 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)로 이동한다. 또한, 제2 처리 시에는, 도 2의 파선으로 나타낸 제2 처리 위치로 이동한다. 또한, 웨이퍼 이동 탑재 위치는, 리프트 핀(207)의 상단이, 기판 적재면(211)의 상면으로부터 돌출되는 위치이다.
구체적으로는, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 이동 탑재 위치까지 하강시켰을 때는, 리프트 핀(207)의 상단이 기판 적재면(211)의 상면으로부터 돌출되어, 리프트 핀(207)이 기판(200)을 하방으로부터 지지하도록 되어 있다. 또한, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때는, 리프트 핀(207)은 기판 적재면(211)의 상면으로부터 매몰되어, 기판 적재면(211)이 기판(200)을 하방으로부터 지지하도록 되어 있다. 또한, 리프트 핀(207)은, 기판(200)과 직접 접촉하기 때문에, 예를 들어 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
(배기계)
처리실(201)(상부 용기(202a))의 측면측에는, 처리실(201)의 분위기를 배기하는 제1 배기부로서의 제1 배기구(221)가 설치되어 있다. 제1 배기구(221)에는 배기관(224a)이 접속되어 있고, 배기관(224a)에는, 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 APC 등의 압력 조정기(227)와 진공 펌프(223)가 순서대로 직렬로 접속되어 있다. 주로, 제1 배기구(221), 배기관(224a), 압력 조정기(227)에 의해 제1 배기계(배기 라인)가 구성된다. 또한, 진공 펌프(223)도 제1 배기계의 구성으로 해도 된다. 또한, 이동 탑재실(203)의 측면측에는, 이동 탑재실(203)의 분위기를 배기하는 제2 배기구(1481)가 설치되어 있다. 또한, 제2 배기구(1481)에는 배기관(1482)이 설치되어 있다. 배기관(1482)에는, 압력 조정기(228)가 설치되어, 이동 탑재실(203) 내의 압력을 소정의 압력으로 조정 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이동 탑재실(203)를 통해서 처리실(201) 내의 분위기를 배기할 수도 있다. 또한, 압력 조정기(227)는, 압력 데이터나, 밸브 개방도의 데이터를 컨트롤러(260)와 송수신 가능하게 구성된다. 또한, 진공 펌프(223)는, 펌프의 ON/OFF 데이터나 부하 데이터 등을 컨트롤러(260)에 송신 가능하게 구성된다.
(가스 도입구)
처리실(201)의 상부에 설치되는 샤워 헤드(234)의 상면(천장벽)에는, 덮개(231)가 설치되어 있다. 덮개(231)에는 처리실(201) 내에 각종 가스를 공급하기 위한 가스 도입구(241)가 설치되어 있다. 가스 공급부인 가스 도입구(241)에 접속되는 각 가스 공급 유닛의 구성에 대해서는 후술한다.
(가스 분산 유닛)
가스 분산 유닛으로서의 샤워 헤드(234)는, 버퍼실(232), 분산판(244a)을 갖는다. 또한, 분산판(244a)은, 제1 활성화부로서의 제1 전극(244b)으로서 구성되어 있어도 된다. 분산판(244a)에는, 가스를 기판(200)에 분산 공급하는 구멍(234a)이 복수 형성되어 있다. 샤워 헤드(234)는, 가스 도입구(241)와 처리실(201)과의 사이에 설치되어 있다. 가스 도입구(241)로부터 도입되는 가스는, 샤워 헤드(234)의 버퍼실(232)(분산부라고도 칭함)에 공급되고, 구멍(234a)을 통해서 처리실(201)에 공급된다.
또한, 분산판(244a)을 제1 전극(244b)으로서 구성한 경우에는, 제1 전극(244b)은, 도전성의 금속으로 구성되고, 처리실(201) 내의 가스를 여기하기 위한 활성화부(여기부)의 일부로서 구성된다. 제1 전극(244b)에는, 전자파(고주파 전력이나 마이크로파)가 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한, 덮개(231)를 도전성 부재로 구성할 때는, 덮개(231)와 제1 전극(244b)과의 사이에 절연 블록(233)이 설치되어, 덮개(231)와 제1 전극(244b)의 사이를 절연하는 구성으로 된다.
(활성화부(플라스마 생성부))
활성화부로서의 제1 전극(244b)이 설치되어 있는 경우의 구성에 대해서 설명한다. 활성화부로서의 제1 전극(244b)에는, 정합기(251)와 고주파 전원부(252)가 접속되어, 전자파(고주파 전력이나 마이크로파)가 공급 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 처리실(201) 내에 공급된 가스를 활성화시킬 수 있다. 또한, 제1 전극(244b)은, 용량 결합형의 플라스마를 생성 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 제1 전극(244b)은, 도전성의 판상으로 형성되고, 상부 용기(202a)에 지지되도록 구성된다. 활성화부는, 적어도 제1 전극(244b), 정합기(251), 고주파 전원부(252)로 구성된다. 또한, 제1 전극(244b)과 고주파 전원(252)과의 사이에, 임피던스계(254)를 설치해도 된다. 임피던스계(254)를 설치함으로써, 측정된 임피던스에 기초하여, 정합기(251), 고주파 전원(252)을 피드백 제어할 수 있다. 또한, 고주파 전원(252)은, 전력 데이터를 컨트롤러(260)와 송수신 가능하게 구성되고, 정합기(251)는, 정합 데이터(진행파 데이터, 반사파 데이터)를 컨트롤러(260)와 송수신 가능하게 구성되고, 임피던스계(254)는, 임피던스 데이터를 컨트롤러(260)와 송수신 가능하게 구성된다.
(공급계)
가스 도입구(241)에는, 공통 가스 공급관(242)이 접속되어 있다. 공통 가스 공급관(242)의 내부는 연통구조를 갖고 있어, 공통 가스 공급관(242)으로부터 공급되는 가스는, 가스 도입구(241)를 통해서 샤워 헤드(234) 내에 공급된다.
공통 가스 공급관(242)에는, 도 3에 도시하는 가스 공급부가 접속된다. 가스 공급부에는, 제1 가스 공급관(113a), 제2 가스 공급관(123a), 제3 가스 공급관(133a)이 접속되어 있다.
제1 가스 공급관(113a)을 포함하는 제1 가스 공급부로부터는 제1 원소 함유 가스(제1 처리 가스)가 주로 공급된다. 또한, 제2 가스 공급관(123a)을 포함하는 제2 가스 공급부로부터는, 주로 제2 원소 함유 가스(제2 처리 가스)가 공급된다. 또한, 제3 가스 공급관(133a)을 포함하는 제3 가스 공급부로부터는, 주로 제3 원소 함유 가스가 공급된다.
(제1 가스 공급부)
제1 가스 공급관(113a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제1 가스 공급원(113), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(115) 및 개폐 밸브인 밸브(116)가 설치되어 있다.
제1 가스 공급관(113a)으로부터, 제1 원소 함유 가스가, MFC(115), 밸브(116), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드(234)에 공급된다.
제1 원소 함유 가스는, 처리 가스의 하나이다. 제1 원소 함유 가스는 실리콘(Si)을 포함하는 가스이며, 예를 들어 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS) 등의 가스이다.
제1 가스 공급부는, 주로, 제1 가스 공급관(113a), MFC(115), 밸브(116)에 의해 구성된다.
나아가, 제1 가스 공급원(113), 제1 가스를 활성화시키는 리모트 플라스마 유닛(RPU)(180a) 중 어느 하나 또는 양쪽을 제1 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
(제2 가스 공급부)
제2 가스 공급관(123a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제2 가스 공급원(123), MFC(125), 밸브(126)가 설치되어 있다.
제2 가스 공급관(123a)으로부터는, 제2 원소 함유 가스가, MFC(125), 밸브(126), 공통 가스 공급관(242)을 통해서, 샤워 헤드(234) 내에 공급된다.
제2 원소 함유 가스는, 처리 가스의 하나이다. 제2 원소 함유 가스는 질소(N)를 포함하는 가스이며, 예를 들어 암모니아(NH3) 가스나, 질소(N2) 가스 등의 가스이다.
제2 가스 공급부는, 주로, 제2 가스 공급관(123a), MFC(125), 밸브(126)로 구성된다.
나아가, 제2 가스 공급원(123), 제1 가스를 활성화시키는 리모트 플라스마 유닛(RPU)(180b) 중 어느 하나 또는 양쪽을 제2 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
(제3 가스 공급부)
제3 가스 공급관(133a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제3 가스 공급원(133), MFC(135), 밸브(136)가 설치되어 있다.
제3 가스 공급관(133a)으로부터는, 불활성 가스가, MFC(135), 밸브(136), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드(234)에 공급된다.
불활성 가스는, 제1 가스와 반응하기 어려운 가스이다. 불활성 가스는 예를 들어, 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스 등의 가스이다.
제3 가스 공급부는, 주로, 제3 가스 공급관(133a), MFC(135), 밸브(136)로 구성된다.
여기서, 제1 가스 공급부, 제2 가스 공급부, 제3 가스 공급부 각각을 구성하는 MFC, 밸브, (기화기), (RPU)는, 컨트롤러(260)와 송수신 가능하게 구성되어, 각각, 이하의 데이터를 송수신한다. MFC: 유량 데이터, 밸브: 개방도 데이터, (기화기: 기화량 데이터), (RPU: 전력 데이터).
(제어부)
도 1, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 기판 처리 장치(100)는, 기판 처리 장치(100)의 각 부의 동작을 제어하는 컨트롤러(260)를 갖고 있다.
컨트롤러(260)의 개략 구성도와, 제2 제어부(274), 네트워크(268), 상위 장치(500) 등의 접속 구성도를 도 4에 도시한다. 제어부인 컨트롤러(260)는, CPU(Central Processing Unit)(261), RAM(Random Access Memory)(262), 기억 장치(263), I/O 포트(264)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(262), 기억 장치(263), I/O 포트(264)는, 내부 버스(265)를 통해서, CPU(261)와 데이터 교환 가능하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(260)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(269)나, 외부 기억 장치(267), 송수신부(285) 등이 접속 가능하게 구성되어 있다. 입출력 장치(269)는, 기판 처리 장치(100)의 상태, 제2 제어부(274)로부터 수신한 데이터를 통지하는 통지부(표시부)로서의 표시 화면(270)도 포함하도록 구성해도 된다.
기억 장치(263)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(263) 내에는, 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피, 기판(200)에의 처리에 사용하는 프로세스 레시피를 설정할 때까지의 과정에서 발생하는 연산 데이터나 처리 데이터 등이 판독 가능하게 저장되어 있다. 또한, 프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(260)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다. 또한, 본 명세서에서 프로그램이라는 말을 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다. 또한, RAM(262)은, CPU(261)에 의해 판독된 프로그램, 연산 데이터, 처리 데이터 등의 데이터가 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크 에리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(264)는, 게이트 밸브(1490), 승강부(218), 온도 제어부(400), 압력 조정기(227, 228), 진공 펌프(223), 정합기(251), 고주파 전원부(252), MFC(115, 125, 135), 밸브(116, 126, 136), 바이어스 조정부(257) 등에 접속되어 있다. 또한, 임피던스계(254), RPU(180), 진공 반송 로봇(2700), 대기 반송 로봇(2220) 등에도 접속되어 있어도 된다. 또한, 본 개시에서의 접속이란, 각 부가 물리적인 케이블로 연결되어 있다는 의미도 포함하지만, 각 부의 신호(전자 데이터)가 직접 또는 간접적으로 송신/수신 가능하게 되어 있다는 의미도 포함한다.
연산부로서의 CPU(261)는, 기억 장치(263)로부터의 제어 프로그램을 판독해서 실행함과 함께, 입출력 장치(269)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(263)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. 또한, 송수신부(285)로부터 입력된 설정값과, 기억 장치(263)에 기억된 프로세스 레시피나 제어 데이터를 비교·연산하여, 연산 데이터를 산출 가능하게 구성되어 있다. 또한, 연산 데이터로부터 대응하는 처리 데이터(프로세스 레시피)의 결정 처리 등을 실행 가능하게 구성되어 있다. 그리고, CPU(261)는, 판독된 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, 게이트 밸브(1490)의 개폐 동작, 승강부(218)의 승강 동작, 온도 제어부(400)에의 전력 공급 동작, 온도 제어부(400)에 의한 기판 적재대(212)의 온도 조정 동작, 압력 조정기(227, 228)의 압력 조정 동작, 진공 펌프(223)의 온/오프 제어, MFC(115, 125, 135)에서의 가스 유량 제어 동작, RPU(180a, 180b)의 가스의 활성화 동작, 밸브(116, 126, 136)에서의 가스의 온/오프 제어, 정합기(251)의 전력 정합 동작, 고주파 전원부(252)의 전력 제어, 바이어스 조정부(257)의 조정 동작, 임피던스계(254)가 측정한 측정 데이터에 기초한 정합기(251)의 정합 동작이나, 고주파 전원(252)의 전력 제어 동작 등을 제어하도록 구성되어 있다. 각 부의 제어는, CPU(261) 내의 송수신부가, 프로세스 레시피의 내용을 따른 제어 정보를 송신/수신함으로써 행해진다.
또한, 컨트롤러(260)는, 전용의 컴퓨터로서 구성되어 있는 경우에 한하지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램(데이터)을 저장한 외부 기억 장치(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(267)를 준비하여, 이러한 외부 기억 장치(267)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램(데이터)을 인스톨하는 것 등에 의해, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다. 또한, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(267)를 통해서 공급하는 경우에 제한하지 않는다. 예를 들어, 송수신부(285)나 네트워크(268)(인터넷이나 전용 회선) 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(267)를 통하지 않고 프로그램(데이터)을 공급하도록 해도 된다. 또한, 기억 장치(263)나 외부 기억 장치(267)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 한다. 또한, 본 명세서에서, 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(263) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(267) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들의 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(2) 기판 처리 공정
이어서, 반도체 장치(반도체 디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 상에 절연막을 성막하고, 그 결과를 사용하여, 각 기판 처리 장치의 설정을 갱신하는 공정 예에 대해서, 상술한 기판 처리 시스템(1000)의 처리 플로우, 각 데이터의 테이블 예에 대해서 도 5, 도 6, 도 7, 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 여기에서 절연막으로서는, 예를 들어 질화막으로서의 실리콘 질화(SiN)막이 성막된다. 또한, 이 제조 공정의 일 공정은, 상술한 기판 처리 시스템(1000), 기판 처리 장치(100)에서 행하여진다. 또한, 이하의 설명에서, 각 부의 동작은 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
이하에, 기판 처리 공정에 대해서 설명한다.
(장치 설정 공정 S300)
기판 처리 시에는, 우선, 컨트롤러(260)에 있어서 각 기판 처리 장치(100)에서 행하여지는 프로세스 레시피가 설정된다. 예를 들어, 기억 장치(263)에 기록된 데이터를 RAM(262)에 읽어들여, I/O 포트(264)를 통해서, 각 부에 설정값이 설정된다. 또한, 프로세스 레시피의 설정은, 네트워크(268)를 통해서 접속된 제2 제어부(274)나 상위 장치(500)로부터 프로세스 레시피가 송신됨으로써 행해져도 된다. 각 부의 동작의 설정 후, 제조 공정 S301이 행하여진다.
(제조 공정 S301)
제조 공정 S301에서는, 프로세스 레시피에 따라, 제1 가스 공급부를 제어해서 제1 가스를 처리실(201)에 공급함과 함께, 배기계를 제어해서 처리실(201)을 배기하여, 기판(200)을 처리한다. 또한, 여기에서는 제2 가스 공급부를 제어하여, 제2 가스를 제1 가스와 동시에 처리 공간에 존재시켜 CVD 처리를 행하거나, 제1 가스와 제2 가스를 교대로 공급해서 사이클릭 처리를 행하거나 해도 된다. 또한, 제2 가스를 플라스마 상태로 해서 처리하는 경우에는, 제1 전극(244b)에 고주파 전력을 공급함으로써, 처리실(201) 내에 플라스마를 생성해도 된다. 또한, RPU(180b)를 사용해서 제2 가스를 활성화시키는 방법을 사용해도 된다.
막 처리 방법의 구체예인 사이클릭 처리로서는 다음 방법을 생각할 수 있다. 예를 들어 제1 가스로서 디클로로실란(SiH2Cl2, dichlorosilane: DCS) 가스를 사용하고, 제2 가스로서 암모니아(NH3) 가스를 사용한 경우가 있다. 제1 공정에서는 DCS 가스를 기판(200)에 공급하고, 제2 공정에서는 NH3 가스를 기판(200)에 공급한다. 제1 공정과 제2 공정의 사이에에서는, 퍼지 공정으로서, N2 가스를 공급함과 함께 처리실(201)의 분위기를 배기한다. 이 제1 공정, 퍼지 공정, 제2 공정을 복수회 행하는 사이클릭 처리를 행함으로써, 기판(200) 상에 실리콘 질화(SiN)막이 형성된다. 플라스마를 사용한 처리를 행하는 경우에는, 적어도 제2 가스의 공급 중에 제1 전극(244b)과 RPU(180b) 중 어느 하나 또는 양쪽에 고주파 전력을 공급함으로써, 제2 가스가 플라스마화된다.
이상과 같이 해서 제조 공정 S301이 행하여진다. 제조 공정 S301 후, 장치를 구성하는 각 부의 데이터를 취득하는 장치 데이터 취득 공정 S302가 행하여진다.
(장치 데이터 취득 공정 S302)
각 부의 데이터(장치 데이터)는, 신호선을 통해서 컨트롤러(260)에 송신된다. 컨트롤러(260)는 데이터 수신부로서의 I/O 포트(264)에서 각 부의 데이터를 수신하여, RAM(262)과 기억 장치(263) 중 어느 하나 또는 양쪽에 기록한다. 여기서 수신한 데이터는, CPU(261)에서 제1 장치 데이터로 변환 연산된다. CPU(261)에서 생성된 제1 장치 데이터는, RAM(262)과 기억 장치(263) 중 어느 하나 또는 양쪽에 기록된다. 구체적으로는, 제1 장치 데이터는, 예를 들어 도 6의 테이블에 나타내는 데이터이다. 각 부의 데이터(측정값)를, 각 부의 측정값 테이블(X1 내지 X6)에 저장한다. 저장된 측정값과, 기준값(B)과의 이격 상태에 따라 점수 데이터를 생성하고, 제1 장치 데이터(A1)의 테이블(a1 내지 a6)에 점수 데이터를 저장한다. 또한, 각 점수 데이터의 합계 값을 종합 평가 테이블(αa)에 저장한다. 또한, 여기에서는, a1 내지 a6의 데이터로서, 온도, 가스 유량, 처리실 압력, 고주파 전력, 진행파 전력, 반사파 전력을 나타내고 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니며, 다른 측정값을 추가해도 되고, 필요한 측정값만 선택해서 제1 장치 데이터를 생성하도록 구성해도 된다. 예를 들어, 측정값 4, 측정값 5, 측정값 6으로서, 압력 조정기(227)의 개방도 데이터, 기화기(180)의 기화량 데이터, 기판 적재대(212)의 위치 데이터, 펌프의 부하 데이터를 사용하도록 구성해도 된다. 또한, 플라스마를 사용하지 않는 처리의 경우에는, 도 6에 나타내는 데이터 구성 중, 측정값 1, 측정값 2, 측정값 3의 데이터만이어도 되고, 상술한 바와 같이 측정값 4, 측정값 5, 측정값 6을 교체해도 된다. 또한, 여기에서의 점수화는, 기준값(B)로부터 측정값이 플러스 방향으로 멀어지고 있는지, 마이너스 방향으로 멀어지고 있는지, 임의 단위로 평가된다. 예를 들어, FDC로 장치의 건전성을 확인하는 과정에서 사용되는 연산식을 기초로, 제1 장치 데이터(A1)가 출력된다.
(데이터 송신·수신 공정 S303)
이와 같이 생성된 제1 장치 데이터는, 송수신부(285)로부터 네트워크(268)를 통해서 제2 제어부(274)에 송신된다. 또한, 이때, 네트워크(268)를 통해서, 상위 장치(500)에 제1 장치 데이터를 송신하도록 구성해도 된다. 여기서, 제2 제어부(274)는, 제2 제어부(274)에 설치된 제1 기억부(276)에, 기판 처리 장치(100)의 각각의 컨트롤러(260)로부터 송신된 복수의 제1 장치 데이터를 저장한다. 구체적으로는, 제1 기억부(276)는, 도 7에 나타내는 바와 같은 데이터 테이블을 갖고, 제1 장치 데이터(A1), 제1 장치 데이터(B1), 제1 장치 데이터(C1), …, 제1 장치 데이터(N1)로 기록된다. 여기에서는, 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c)에 대응하는 제1 장치 데이터(A1, B1, C1)와, N번째의 기판 처리 장치(100n)(도시하지 않음)의 제1 장치 데이터(N1)가 입력되어 있는 예를 나타낸다. 이와 같이, 각 제1 장치 데이터(A1, B1, C1, …, N1)는, 각 기판 처리 장치의 알파벳(a, b, c, …, n)에 대응하는 데이터 저장 장소(a1 내지 a6, b1 내지 b6, c1 내지 c6,…·, n1 내지 n6)에 각각 입력된다. 종합 평가의 데이터는, αa, αb, αc, …, αn에 각각 입력된다.
제1 장치 데이터의 수는, 기판 처리 시스템(1000)에 설치된 기판 처리 장치(100) 중, 가동 중의 기판 처리 장치(100)의 수(N)에 대응하고 있다. 또한, 기판 처리 시스템(1000)에 설치된 복수의 기판 처리 장치(100) 중, 임의의 기판 장치(100)의 제1 장치 데이터를 취득해서 기록하도록 구성해도 된다. 또한, 제2 제어부(274)에는, 견본이 되는 제2 장치 데이터(M1)가 입력되어 있어도 된다. 제2 장치 데이터(M1)는, 예를 들어 상위 장치 데이터, 다른 네트워크에 존재하는 제1 제어부와 동등한 제어부(도시하지 않음)에 저장된 데이터나, 유저가 임의로 설정하는 임의 장치 데이터 등이다. 상위 장치 데이터는, 상위 장치(500)로부터 네트워크(268)를 통해서 저장된다. 또한, 다른 네트워크에 존재하는 기판 처리 시스템에 존재하는 기판 처리 장치의 데이터는, 네트워크(268)를 통해서 입력된다. 임의 장치 데이터는 유저가 제2 제어부(274)에 직접 입력한다. 도 7에서는, 제2 장치 데이터(M1)로서, 측정값 1 내지 측정값 6에 대응하는 데이터(y1 내지 y6)의 데이터가 입력되어 있다. 또한, 종합 평가 데이터(αy), 수율 순위 데이터(βy)가 입력되어 있다.
이 복수의 제1 장치 데이터의 저장과 병행하여, 상위 장치(500)로부터, 네트워크(268)를 통해서, 각 기판 처리 장치(100)에서의 처리의 수율 순위 데이터를 수율 순위 테이블(βa 내지 βn)에 저장해도 된다.
(데이터 연산 공정 S304)
제2 제어부(274)의 제1 기억부(276)에 각 데이터가 저장된 후, 제1 연산부(275)에서 데이터의 연산이 행하여진다. 수율 순위 테이블에 데이터가 입력되어 있는 경우에는, 우선 순위 데이터 테이블(γa 내지 γn)에, 수율 순위에 대응해서 우선 순위 데이터가 저장된다. 또한, 수율 순위 테이블에 데이터가 저장되어 있지 않은 경우에는, 각 제1 장치 데이터의 종합 평가 데이터(αa 내지 αn)에 저장된 데이터를 비교하여, 임의의 룰에 따라, 우선 순위 데이터 테이블(γa 내지 γn)에 우선 순위 데이터가 저장된다. 여기에서는, 종합 평가의 데이터의 값이 큰 것부터 순서대로, 우선 순위 데이터를 저장하는 예를 나타내고 있다. 또한, 상위 장치 데이터 테이블에 데이터가 저장되어 있는 경우에는, 각 제1 장치 데이터와 상위 장치 데이터를 비교하여, 가장 차이가 작은 제1 장치 데이터부터 순서대로 우선 순위 데이터가 저장되도록 구성해도 된다.
또한, 우선 순위 데이터 중, 하위의 집단에 속하는 하위 데이터에 대응하는 제1 장치 데이터를, 상위 집단에 속하는 상위 데이터에 대응하는 제1 장치 데이터와 제2 장치 데이터 중 어느 하나 또는 양쪽과 비교하여, 하위 데이터에 대응하는 기판 처리 장치의 파라미터 변경 데이터를 생성해도 된다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하위 데이터로서 제1 장치 데이터(C1)를, 상위 데이터로서 제1 장치 데이터(A1)와 상위 장치 데이터 중 어느 하나 또는 양쪽과 비교하여, 각각의 측정값의 괴리 상태로부터, 기판 처리 장치(100c)의 파라미터 변경 필요 여부를 판정하고 있다. 파라미터의 변경 필요 여부의 판정 데이터는, c1p 내지 c6p의 데이터 테이블에 입력된다. 또한, 데이터 테이블의 데이터 셀 수는, 제1 장치 데이터의 데이터 테이블의 데이터 셀 수와 일치한다. 파라미터 변경의 필요 여부 판정은, 예를 들어 각 측정값에 대응하는 데이터가 임의의 수치 이상 차이가 있는 경우에 필요가 되도록 판정하고, 임의의 수치 범위 내이면 부가 되도록 판정된다. 또한, 바람직하게는 우선 순위 데이터가 최소(최상위)인 제1 장치 데이터와 우선 순위 데이터가 최대(최하위)인 제1 장치 데이터와의 차이로부터, 장치의 파라미터 변경 필요 여부를 판정해서 파라미터 변경 데이터를 생성해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 복수의 기판 처리 장치 중에서, 특성이 나쁜 처리 결과가 되는 기판 처리 장치 중, 변경이 필요한 파라미터를 조기에 발견할 수 있다. 나아가, 메인터넌스에 수반하는 처리의 정지에 의한 반도체 디바이스의 제조 스루풋의 저하를 억제시킬 수 있다.
(데이터 송신·수신 공정 S305)
제2 제어부(274)에서 생성된 우선 순위 데이터는, 각 기판 처리 장치(100)의 컨트롤러(260), 상위 장치(500), 후술하는 반송 로봇(4000) 등의 1개 이상의 구성에 송신된다. 컨트롤러(260)에 있어서는, 송신된 우선 순위 데이터는, RAM(262)과 기억 장치(263) 중 어느 하나 또는 양쪽에 기록된다.
(데이터 통지 공정 S306)
각 기판 처리 장치(100)에 설치된 컨트롤러(260)는, 수신한 우선 순위 데이터를 표시 화면(270)에 표시시킨다.
(설정 체크 공정 S307)
컨트롤러(260)는, 파라미터 변경 데이터를 수신하고 있는지 체크를 행하고, Y/N 판정을 행한다. 컨트롤러(260)가, 파라미터 변경 데이터를 수신하고 있는 경우에는, Y 판정으로 한다. Y 판정의 경우에는, 파라미터 변경 공정 S308을 행하게 한다. 다른 쪽의, 컨트롤러(260)가 파라미터 변경 데이터를 수신하지 않은 경우에는, N 판정으로 해서, 반송 설정 변경 공정 S309를 실행시킨다.
(파라미터 변경 공정 S308)
파라미터 변경 공정 S308에서는, 표시 화면(270)에, 파라미터 변경이 필요한 취지를 표시시킨다. 예를 들어 도 9에 나타내는 바와 같은 파라미터 변경 메시지(270a)를 표시시킨다. 파라미터 변경 메시지(270a)는, 적어도 OK 버튼(270b)을 갖는다. OK 버튼(270b)이 눌러진 경우에는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 파라미터 변경 화면(270d)을 표시시킨다. 파라미터 변경 화면(270d)에서는, 도 8에서 파라미터 변경이 필요라고 판정된 파라미터에 대해서, 데이터 입력 가능하게 표시하고, 파라미터 변경이 부라고 판정된 파라미터에 대해서, 데이터 입력 불가로 표시된다. 이와 같이, 변경이 필요한 파라미터를 표시시킴으로써, 기판 처리 장치(100)마다의 성능을 균일화시키는 메인터넌스 시간을 저감할 수 있다. 즉, 메인터넌스 시간에 의한 반도체 디바이스의 제조 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 이때의 데이터 입력이 가능한 파라미터는, 기판 처리 장치(100)(입출력 장치(269))를 조작하는 유저(오퍼레이터)의 어카운트 레벨(유저 레벨)에 따라서 변경시켜도 된다. 도 11에, 유저의 어카운트 레벨에 따른 파라미터의 조작 범위의 예를 나타낸다. 여기에서는, 유저 레벨 1 내지 4 각각의 조작 범위 예를 나타내고 있다. 유저 레벨 1은, 모든 파라미터의 조작을 불가로 하고, 표시 화면(270)에 조작 불가의 메시지(270e)를 표시시킨다. 또한, 조작 불가를 표시시키는 경우에는, 제2 제어부(274)나 상위 장치(500)에, 조작 가능한 유저 레벨의 요원을 요청하는 통지 데이터를 송신하도록 해도 된다. 또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 담당자를 칭하는 버튼을 표시시켜도 된다. 담당자를 칭하는 버튼이 눌러지면, 컨트롤러(260)는, 제2 제어부(274)와 상위 장치(500) 중 어느 하나 또는 양쪽에 담당자를 칭하는 데이터를 송신한다. 다음으로 유저 레벨 2는, 진행파 전력과 반사파 전력의 조정이 가능하게 설정되어 있다. 유저 레벨 3은, 유저 레벨 2가 조작 가능한 파라미터 외에도, 처리실 압력과 고주파 전력의 조정이 가능하게 설정되어 있다. 유저 레벨 4는, 유저 레벨 3이 조작 가능한 파라미터 외에도, 온도와 가스 유량의 조정이 가능하게 설정되어 있다. 이와 같이, 유저의 어카운트 레벨에 따라서 변경 가능한 파라미터를 변경하도록 구성해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 파라미터 변경 시에, 잘못된 변경을 행하는 것을 회피하는 것이 가능하게 된다.
(반송 설정 변경 공정 S309)
반송 설정 변경 공정 S309에서는, 제2 제어부(274)가, 우선 순위 데이터를 기초로, 각 기판 처리 장치(100)의 사용 우선 순위(반송순)를 설정하는 반송 데이터를 생성한다. 반송 데이터는, 상위 장치(500), 기판(200)이나 후술하는 포드(2001)를 반송하는 반송 로봇(4000)을 제어하는 반송 컨트롤러(4001) 등 중 적어도 1개 이상에 송신된다. 예를 들어, 도 12에 나타낸 바와 같이, 우선 순위 데이터의 수신하기 전(데이터 수신 횟수가 0회)에는, 제1 기판 처리 장치(100a), 제2 기판 처리 장치(100b), 제3 기판 처리 장치(100c), 제4 기판 처리 장치(100d)의 순서대로 반송하고 있는 상태에서, 우선 순위 데이터를 수신한 후에는, 기판의 반송 순서를 제2 기판 처리 장치(100b), 제1 기판 처리 장치(100a), 제3 기판 처리 장치(100c), 제4 기판 처리 장치(100d)로 변경한다. 이와 같이 우선 순위 데이터를 수신할 때마다 반송 순위를 교체한다. 이와 같이 구성함으로써, 원하는 특성의 기판 처리를 계속시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 여기에서는, 반송 설정 변경 공정 S309는, 설정 체크 공정 S307 후에 행하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정하는 것은 아니며, 우선 순위 데이터가 생성된 후에 행해지도록 구성해도 된다.
또한, 반송 순위 중, 하위 집단에 들어 있는 상태가 소정 횟수 계속된 경우나, 소정 기간 중에 하위 집단에 들어 있는 횟수가 소정 회 카운트된 경우에는, 파라미터의 변경이 필요한 취지나, 메인터넌스가 필요한 취지의 처리 계속 필요 여부 데이터를 표시 화면(270)에 표시시키도록 구성해도 된다. 예를 도 12에 나타내었다. 여기에서는, 제4 기판 처리 장치(100d)에 대해서, 반송 순위가 제4위라는 상태가 n회 계속되었을 때, 처리 계속 필요 여부 데이터로서, 처리 정지/파라미터 변경/메인터넌스의 1개 이상을 통지시키는 데이터를 생성한다. 또한, 처리 계속 필요 여부 데이터는, 제2 제어부(274)와 상위 장치(500) 중 어느 하나 또는 양쪽에 통지하도록 구성해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 우선 순위가 낮은 기판 처리 장치(100)에서의 처리를 피할 수 있어, 기판마다의 처리 균일성(수율)의 저하를 억제시킬 수 있다. 바람직하게는, 반송 순위 중, 최하위의 상태가 소정 횟수 계속된 경우에 처리 계속 필요 여부 데이터를 송신시킨다.
또한, 반송 순위가 하위 집단의 상태가 소정 횟수 계속된 경우나, 소정 기간 중에 소정 횟수 카운트된 경우에는, 반송 순위가 하위 집단에 속하는 기판 처리 장치(100)에의 반송을 중지하고, 다른 기판 처리 장치(100)만을 사용하는 축퇴 동작을 하도록 구성해도 된다. 바람직하게는, 반송 순위가 최하위의 기판 처리 장치(100)에의 반송을 중지하고, 다른 기판 처리 장치(100)만을 사용하는 축퇴 동작을 하도록 구성된다. 그 결과, 우선 순위 데이터를 복수회 생성한 후에, 처리 횟수가 미리 정해진 횟수에 달하지 않은 기판 처리 장치에 대해, 그 기판 처리 장치의 제1 제어부에 처리 계속 필요 여부 데이터를 송신하도록 구성해도 된다.
이상, 본 개시의 일 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 개시는 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
상술에서는, 제2 제어부(274)는, 각 기판 처리 장치(100)에 포함되지 않도록 구성되어 있었지만, 도 13에 나타낸 바와 같이, 각 기판 처리 장치(100) 중 어느 하나에 설치해도 된다. 도 13에서는, 제1 기판 처리 장치(100a) 내에 설치한 예를 나타내고 있다.
또한, 입출력 장치(269)에 표시 화면(270)이 내장된 예를 설명했지만, 이것에 한정하는 것은 아니며, 표시 화면(270)과 입출력 장치(269)와 독립시킨 것으로 해도 된다. 예를 들어, 입출력 장치로부터 독립된 디스플레이로 해도 된다.
또한, 상술한 기판 처리 시스템(1000)에서는, 하나의 기판을 처리하는 기판 처리 장치(100)를 제2 제어부(274)에서 제어하는 구성에 대해서 나타냈지만, 이것에 한정하는 것은 아니며, 도 14에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(100)를 복수 갖는 클러스터형 기판 처리 장치(2000)를 복수대 준비하여, 복수의 클러스터형 기판 처리 장치(2000)를 제2 제어부(274)에서 제어하는 기판 처리 시스템(3000)으로 해도 된다.
클러스터형 기판 처리 장치(2000)는, 기판(200)을 처리하는 것으로, IO 스테이지(2100), 대기 반송실(2200), 로드 로크(L/L)(2300), 진공 반송실(2400), 기판 처리 장치(100)(100a, 100b, 100c, 100d)로 주로 구성된다. 다음으로 각 구성에 대해서 구체적으로 설명한다. 도 14의 설명에서는, 전후 좌우는, X1 방향이 우측, X2 방향이 좌측, Y1 방향이 앞측, Y2 방향이 뒤측으로 한다.
(대기 반송실·IO 스테이지)
클러스터형 기판 처리 장치(2000)의 앞쪽에는, IO 스테이지(로드 포트)(2100)가 설치되어 있다. IO 스테이지(2100) 상에는 복수의 포드(2001)가 탑재되어 있다. 포드(2001)는 기판(200)을 반송하는 캐리어로서 사용되고, 포드(2001) 내에는, 미처리의 기판(200)이나 처리가 끝난 기판(200)이 각각 수평 자세로 복수 저장되도록 구성되어 있다.
포드(2001)는 포드를 반송하는 반송 로봇(4000)에 의해, IO 스테이지(2100)에 반송된다. 반송 로봇(4000)은, 반송 컨트롤러(4001)에 의해 제어된다. 반송 컨트롤러(4001)에 반송 순서를 설정시키는 반송 데이터는, 제2 제어부(274)에 의해 제어되도록 구성되어도 되고, 상위 장치(500)에 의해 제어되도록 구성되어 있어도 된다. 각각의 구성은 네트워크(268)에 의해 접속되어 있다. 상위 장치(500) 또는 제2 제어부(274)는, 상술한 우선 순위 데이터에 기초하여, 소정의 반송 순서로, 포드(2001)를, 각 클러스터형 기판 처리 장치(2000)의 IO 스테이지(2100)에 반송시키도록 반송 로봇(4000)을 제어한다.
IO 스테이지(2100)는 대기 반송실(2200)에 인접한다. 대기 반송실(2200)은, IO 스테이지(2100)와 상이한 면에, 후술하는 로드 로크실(2300)이 연결된다.
대기 반송실(2200) 내에는 기판(200)을 이동 탑재하는 제1 반송 로봇으로서의 대기 반송 로봇(2220)이 설치되어 있다.
(로드 로크(L/L)실)
로드 로크실(2300)은 대기 반송실(2200)에 인접한다. L/L실(2300) 내의 압력은, 대기 반송실(2200)의 압력과 진공 반송실(2400)의 압력에 맞춰서 변동하기 때문에, 부압에 견딜 수 있는 구조로 구성되어 있다.
(진공 반송실)
클러스터형 기판 처리 장치(2000)는, 부압 하에서 기판(200)이 반송되는 반송 공간이 되는 반송실로서의 진공 반송실(트랜스퍼 모듈: TM)(2400)을 구비하고 있다. TM(2400)을 구성하는 하우징(2410)은 평면에서 보아 오각형으로 형성되고, 오각형의 각 변에는, L/L실(2300) 및 기판(200)을 처리하는 기판 처리 장치(100)가 연결되어 있다. TM(2400)의 대략 중앙부에는, 부압 하에서 기판(200)을 이동 탑재(반송)하는 제2 반송 로봇으로서의 진공 반송 로봇(2700)이 설치되어 있다. 또한, 여기에서는, 진공 반송실(2400)이 오각형인 예를 나타내지만, 사각형이나 육각형 등의 다각형이어도 된다.
TM(2400) 내에 설치되는 진공 반송 로봇(2700)은, 독립해서 동작이 가능한 2개의 아암(2800과 2900)을 갖는다. 진공 반송 로봇(2700)은, 상술한 컨트롤러(260)에 의해 제어된다. 또한, 클러스터형 기판 처리 장치(2000)에 설치된 복수의 기판 처리 장치(100)를 사용하는 우선 순위(반송 순서) 데이터가 설정되어 있는 경우에는, 컨트롤러(260)가 그 우선 순위 데이터에 기초하여, 진공 반송 로봇(2700)을 설정하도록 구성해도 된다. 즉, 이 예에서는, 컨트롤러(260)가, 제2 제어부와 마찬가지의 데이터 처리가 가능하게 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 더욱, 기판 처리의 수율을 향상시킬 수 있다.
게이트 밸브(GV)(1490)는, 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 기판 처리 장치마다 설치된다. 구체적으로는, 기판 처리 장치(100a)와 TM(2400)과의 사이에는 게이트 밸브(1490a)가, 기판 처리 장치(100b)와의 사이에는 GV(1490b)가 설치된다. 기판 처리 장치(100c)와의 사이에는 GV(1490c)가, 기판 처리 장치(100d)와의 사이에는 GV(1490d)가 설치된다.
각 GV(1490)에 의해 해방·폐쇄함으로써, 각 기판 처리 장치(100)에 설치된 기판 반입출구(1480)를 통한 기판(200)의 출납을 가능하게 한다.
또한, 상술에서는, 제1 가스와 제2 가스를 교대로 공급해서 성막하는 방법에 대해 기재했지만, 다른 방법에도 적용 가능하다. 예를 들어, 제1 가스와 제2 가스의 공급 타이밍이 겹치는 방법이다.
또한, 상술에서는, 2종류의 가스를 공급해서 처리하는 방법에 대해 기재했지만, 1종의 가스를 사용한 처리이어도 된다.
또한, 상술에서는, 성막 처리에 대해서 기재했지만, 다른 처리에도 적용 가능하다. 예를 들어, 플라스마를 사용한 확산 처리, 산화 처리, 질화 처리, 산질화 처리, 환원 처리, 산화 환원 처리, 에칭 처리, 가열 처리 등이 있다. 예를 들어, 반응 가스만을 사용하여, 기판 표면이나 기판에 형성된 막을 플라스마 산화 처리나, 플라스마 질화 처리할 때도 본 개시를 적용할 수 있다. 또한, 반응 가스만을 사용한 플라스마 어닐 처리에도 적용할 수 있다. 이들 처리를 제1 처리로 하고, 그 후, 상술한 제2 처리를 행하게 해도 된다.
또한, 상술에서는, 반도체 장치의 제조 공정에 대해서 기재했지만, 실시 형태에 따른 발명은, 반도체 장치의 제조 공정 이외에도 적용 가능하다. 예를 들어, 액정 디바이스의 제조 공정, 태양 전지의 제조 공정, 발광 디바이스의 제조 공정, 유리 기판의 처리 공정, 세라믹 기판의 처리 공정, 도전성 기판의 처리 공정 등의 기판 처리가 있다.
또한, 상술에서는, 원료 가스로서 실리콘 함유 가스, 반응 가스로서 질소 함유 가스를 사용하여, 실리콘 질화막을 형성하는 예를 나타냈지만, 다른 가스를 사용한 성막에도 적용 가능하다. 예를 들어, 산소 함유막, 질소 함유막, 탄소 함유막, 붕소 함유막, 금속 함유막과 이들의 원소가 복수 함유된 막 등이 있다. 또한, 이들 막으로서는, 예를 들어 AlO막, ZrO막, HfO막, HfAlO막, ZrAlO막, SiC막, SiCN막, SiBN막, TiN막, TiC막, TiAlC막 등이 있다.
또한, 상술에서는, 하나의 처리실에서 1매의 기판을 처리하는 장치 구성을 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 복수매의 기판을 수평 방향 또는 수직 방향으로 배열한 장치이어도 된다.
100 : 처리 장치 200 : 웨이퍼(기판)
201 : 처리실 202 : 처리 용기
212 : 기판 적재대 213 : 히터
221 : 제1 배기구 234 : 샤워 헤드
244a : 분산판 244b : 제1 전극
260 : 컨트롤러

Claims (19)

  1. 복수의 기판 처리 장치와,
    상기 기판 처리 장치 각각에 설치되고, 상기 기판 처리 장치로부터 제1 장치 데이터를 송신하는 제1 제어부와,
    상기 기판 처리 장치 각각으로부터 상기 제1 장치 데이터를 수신하고, 상기 제1 장치 데이터에 기초하여 상기 기판 처리 장치의 우선 순위 데이터를 생성하고, 상기 우선 순위 데이터 중, 하위 데이터에 대응하는 상기 제1 장치 데이터를, 상위 데이터에 대응하는 상기 제1 장치 데이터와 제2 제어부에 기록된 제2 장치 데이터 중 어느 하나 또는 양쪽과 비교하여, 상기 하위 데이터에 대응하는 상기 기판 처리 장치의 파라미터 변경 데이터를 생성하고, 상기 우선 순위 데이터와 상기 파라미터 변경 데이터를 상기 제1 제어부에 송신하는 상기 제2 제어부와,
    상기 우선 순위 데이터를 표시하는 표시부
    를 포함하고,
    상기 제1 제어부는, 상기 파라미터 변경 데이터를 기초로, 상기 표시부에, 파라미터 변경 메시지를 표시시키도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는, 상기 파라미터 변경 데이터와 상기 기판 처리 장치의 유저 레벨에 기초하여, 상기 기판 처리 장치의 파라미터 중, 변경 가능한 파라미터를 상기 표시부에 표시시키도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 제어부는, 상기 우선 순위 데이터에 기초하여, 복수의 상기 기판 처리 장치의 사용 우선 순위를 설정하고, 상기 사용 우선 순위에 기초하여 기판을 상기 기판 처리 장치에 반송시키도록 반송 데이터를 송신시키도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 제어부는, 상기 우선 순위 데이터에 기초하여, 복수의 상기 기판 처리 장치의 사용 우선 순위를 설정하고, 상기 사용 우선 순위에 기초하여 기판을 상기 기판 처리 장치에 반송시키도록 반송 데이터를 송신시키도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 제어부는, 상기 우선 순위 데이터를 복수회 생성한 후에, 처리 횟수가 미리 정해진 횟수에 달하지 않은 상기 기판 처리 장치의 제1 제어부에, 처리 계속 필요 여부 데이터를 송신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  8. 삭제
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제2 제어부는, 상기 우선 순위 데이터를 복수회 생성한 후에, 처리 횟수가 미리 정해진 횟수에 달하지 않은 상기 기판 처리 장치의 제1 제어부에, 처리 계속 필요 여부 데이터를 송신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제2 제어부는, 상기 우선 순위 데이터를 복수회 생성한 후에, 처리 횟수가 미리 정해진 횟수에 달하지 않은 상기 기판 처리 장치의 제1 제어부에, 처리 계속 필요 여부 데이터를 송신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  11. 삭제
  12. 기판 처리 장치를 복수 포함하고, 상기 기판 처리 장치 각각에서 기판을 처리하는 공정과,
    상기 기판 처리 장치 각각에 설치된 제1 제어부가, 제1 장치 데이터를 제2 제어부에 송신하는 공정과,
    상기 제2 제어부가 복수의 상기 제1 장치 데이터에 기초하여, 상기 기판 처리 장치의 우선 순위 데이터를 생성하고, 상기 우선 순위 데이터를 상기 제1 제어부에 송신하는 공정과,
    상기 제2 제어부가, 상기 우선 순위 데이터 중, 하위 데이터에 대응하는 상기 제1 장치 데이터를, 상위 데이터에 대응하는 상기 제1 장치 데이터와 상기 제2 제어부에 기록된 제2 장치 데이터 중 어느 하나 또는 양쪽과 비교하여, 상기 하위 데이터에 대응하는 상기 기판 처리 장치의 파라미터 변경 데이터를 생성하고, 상기 파라미터 변경 데이터를 상기 제1 제어부에 송신하는 공정과,
    상기 제1 제어부는, 상기 우선 순위 데이터와, 상기 파라미터 변경 데이터를 기초로 한 파라미터 변경 메시지를 상기 기판 처리 장치에 설치된 표시부에 표시시키는 공정,
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 제어부가, 상기 파라미터 변경 데이터와 상기 기판 처리 장치의 유저 레벨에 기초하여, 상기 기판 처리 장치의 파라미터 중, 변경 가능한 파라미터를 상기 표시부에 표시시키는 공정,
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 제어부가, 상기 우선 순위 데이터에 기초하여, 복수의 상기 기판 처리 장치의 사용 우선 순위를 설정하고, 상기 사용 우선 순위에 기초하여 상기 기판을 복수의 상기 기판 처리 장치에 반송시키는 반송 데이터를 송신시키는 공정,
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 제어부가, 상기 우선 순위 데이터에 기초하여, 복수의 상기 기판 처리 장치의 사용 우선 순위를 설정하고, 상기 사용 우선 순위에 기초하여 상기 기판을 복수의 상기 기판 처리 장치에 반송시키는 반송 데이터를 송신시키는 공정,
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 제2 제어부가, 상기 우선 순위 데이터를 복수회 생성한 후에, 처리 횟수가 미리 정해진 횟수에 달하지 않은 기판 처리 장치의 제1 제어부에, 처리 계속 필요 여부 데이터를 송신하는 공정,
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 기판 처리 장치를 복수 포함하고, 상기 기판 처리 장치 각각에서 기판을 처리시키는 단계와,
    상기 기판 처리 장치 각각에 설치된 제1 제어부가, 제1 장치 데이터를 제2 제어부에 송신시키는 단계와,
    상기 제2 제어부가 복수의 상기 제1 장치 데이터에 기초하여, 상기 기판 처리 장치의 우선 순위 데이터를 생성하고, 상기 우선 순위 데이터를 상기 제1 제어부에 송신시키는 단계와,
    상기 제2 제어부가, 상기 우선 순위 데이터 중, 하위 데이터에 대응하는 상기 제1 장치 데이터를, 상위 데이터에 대응하는 상기 제1 장치 데이터와 상기 제2 제어부에 기록된 제2 장치 데이터 중 어느 하나 또는 양쪽과 비교하여, 상기 하위 데이터에 대응하는 상기 기판 처리 장치의 파라미터 변경 데이터를 생성하고, 상기 파라미터 변경 데이터를 상기 제1 제어부에 송신하는 단계와,
    상기 제1 제어부는, 상기 우선 순위 데이터와, 상기 파라미터 변경 데이터를 기초로 한 파라미터 변경 메시지를 상기 기판 처리 장치에 설치된 표시부에 표시시키는 단계,
    를 컴퓨터가 기판 처리 시스템에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
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