KR102425483B1 - 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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šœ 마츠이
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

본 발명은, 기판마다의 처리 균일성을 향상시킨다. 기판을 처리하는 복수의 기판 처리 장치와, 복수의 기판 처리 장치에 각각 마련되어 기판 처리 장치를 제어하는 제1 제어부와, 제1 제어부로부터 복수 종류의 데이터를 수신하는 중계부와, 중계부로부터 데이터를 수신하는 제2 제어부를 갖고, 중계부는, 데이터의 종류마다와 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽의 제2 제어부에의 데이터의 송신 간격을 변경하는 기술.

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.
반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 기판 처리 장치의 일 양태로서는, 예를 들어 리액터를 갖는 모듈을 구비한 장치가 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 기판 처리 장치에서는, 장치 가동 정보 등을 디스플레이 등으로 구성되는 입출력 장치에 표시하여, 장치 관리자가 확인할 수 있도록 하고 있다.
일본 특허 공개 제2017-103356호 공보
본 개시는, 기판 처리 장치에 대해서 효율이 좋은 관리를 실현하기 위한 기술을 제공한다.
일 양태에 의하면, 기판을 처리하는 복수의 기판 처리 장치와, 복수의 기판 처리 장치에 각각 마련되어 기판 처리 장치를 제어하는 제1 제어부와, 제1 제어부로부터 복수 종류의 데이터를 수신하는 중계부와, 중계부로부터 데이터를 수신하는 제2 제어부를 갖고, 중계부는, 데이터의 종류마다와 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽의 제2 제어부에의 데이터의 송신 간격을 변경하는 기술이 제공된다.
본 개시에 관한 기술에 의하면, 기판 처리 장치에 대해서 효율이 좋은 관리를 행하는 것이 가능해진다.
도 1은 기판 처리 시스템에서의 네트워크의 개략 구성도이다.
도 2는 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다.
도 3은 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 4는 가스 공급부를 설명하는 도면이다.
도 5는 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 6은 데이터 종별마다의 중요도 설정 테이블의 예이다.
도 7은 데이터 종별마다의 인터럽트 가부 설정 테이블의 예이다.
도 8은 데이터 종별·중요도와 부하 레벨별 송신 간격의 설정 테이블의 예이다.
도 9는 데이터 종별마다의 송신처 설정 테이블 예이다.
도 10은 데이터 종별마다의 송신처 설정 테이블 예이다.
도 11은 기판 처리의 흐름도 예이다.
도 12는 부하 데이터에 의한 송신 간격 변경 처리의 흐름도 예이다.
이하에 본 개시의 실시 형태에 대해서 설명한다.
<일 실시 형태>
이하, 본 개시의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
먼저, 본 개시가 해결하는 과제에 대해서 기재한다.
복수의 기판 처리 장치를 운용할 때, 적어도 이하의 과제가 생기는 경우가 있다.
(a) 복수의 기판 처리 장치를 하나의 조작부에서 조작할 경우에, 조작부에 다대한 부하를 부여하는 경우가 있다. 이 부하에 의해, 조작부의 처리의 지연, 처리 일시 정지 등이 생기는 경우가 있다. 또한, 이와 같은 현상은, 취급하는 데이터의 양이, 각 부를 접속하는 신호선의 데이터의 송신 속도/수신 속도, 기억 장치의 용량, 메모리의 용량, 각 부의 연산 속도 등보다도 많아졌을 때 발생한다. 기판 처리 장치에서 취급하는 데이터양은, 증대되는 경향이 있어, 단순하게 각 부의 성능을 올리는 것만으로는, 해결할 수 없는 과제가 있다.
이와 같은 과제에 대하여, 본 개시의 기판 처리 시스템은, 이하에 기재하는 바와 같이 구성되어 있다.
(1) 기판 처리 시스템의 구성
일 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5를 사용해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에서의 네트워크의 개략 구성예를 도시하는 도면이다. 도 2는 기판 처리 시스템의 구성예이다. 도 3은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 횡단면도이다. 도 4는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 가스 공급계의 개략 구성도이다. 도 5는, 기판 처리 장치에 마련된 각 부와 제1 제어부(260)의 접속 관계를 도시하는 개략 구성도이다.
도 1에서, 기판 처리 시스템(1000)은, 복수의 기판 처리 장치(100)(예를 들어, 100a, 100b, 100c, 100d)를 갖는다. 기판 처리 장치(100)에는, 각각, 제1 제어부(260)(260a, 260b, 260c, 260d)와, 제3 제어부(280)(280a, 280b, 280c, 280d)와, 데이터 송수신부(285)(285a, 285b, 285c, 285d)를 갖는다. 제1 제어부(260)는, 제3 제어부(280)를 통해서, 기판 처리 장치(100)의 각 부의 조작을 실행 가능하게 구성된다. 또한, 제1 제어부(260)는, 데이터 송수신부(285)와 데이터 송수신부(285)에 접속된 시스템 내 네트워크(268)를 통해서, 다른 기판 처리 장치(100)의 제1 제어부(260)나 제2 제어부(조작부)(274), 중계부(275) 등과 송수신 가능하게 구성된다. 제3 제어부(280)는, 기판 처리 장치(100)에 마련된 각 부의 동작을 제어 가능하게 구성된다. 제1 제어부(260)와 제3 제어부(280)와 데이터 송수신부(285)는, 각각 서로 통신 가능하게 구성된다.
이어서, 기판 처리 시스템(1000)의 개략 구성에 대해서, 도 2를 사용해서 설명한다.
(2) 기판 처리 시스템의 구성
기판 처리 시스템(1000)은, 적어도, 기판 처리 장치(100)(예를 들어, 100a, 100b, 100c, 100d)를 갖는다. 또한, 기판 처리 시스템(1000)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, IO 스테이지(1001), 대기 반송실(1003), 로드 로크(L/L)(1004), 진공 반송실(1006) 등을 갖고 있어도 된다. 이하에 이들의 구성에 대해서 각각 설명한다. 또한, 도 2의 설명에서는, 전후 좌우는, X1 방향이 우측, X2 방향이 좌측, Y1 방향이 전방, Y2 방향이 후방이라 하자.
(대기 반송실·IO 스테이지)
기판 처리 시스템(1000)의 앞쪽에는, IO 스테이지(로드 포트)(1001)가 설치되어 있다. IO 스테이지(1001) 상에는 복수의 포드(1002)가 탑재되어 있다. 포드(1002)는, 기판(200)을 반송하는 캐리어로서 사용되고, 포드(1002) 내에는, 미처리 기판(200)이나 처리가 끝난 기판(200)이 각각 수평 자세로 복수 저장되도록 구성되어 있다.
포드(1002)는, 포드를 반송하는 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해, IO 스테이지(1001)에 반송된다.
IO 스테이지(1001)는, 대기 반송실(1003)에 인접한다. 대기 반송실(1003)은, IO 스테이지(1001)와 다른 면에, 후술하는 로드 로크실(1004)이 연결된다.
대기 반송실(1003) 내에는 기판(200)을 이동 탑재하는 제1 반송 로봇으로서의 대기 반송 로봇(1005)이 설치되어 있다.
(로드 로크(L/L)실)
로드 로크실(1004)은, 대기 반송실(1003)에 인접한다. L/L실(1004) 내의 압력은, 대기 반송실(1003)의 압력과 진공 반송실(1006)의 압력에 맞춰서 변동하기 때문에, 부압에 견딜 수 있는 구조로 구성되어 있다.
(진공 반송실)
복수의 기판 처리 장치(100) 각각은, 부압 하에서 기판(200)이 반송되는 반송 공간이 되는 반송실로서의 진공 반송실(트랜스퍼 모듈: TM)(1006)을 구비하고 있다. TM(1006)을 구성하는 하우징(1007)은, 평면으로 보아 오각형으로 형성되고, 오각형의 각 변에는, L/L실(1004) 및 기판(200)을 처리하는 기판 처리 장치(100)가 연결되어 있다. TM(1006)의 대략 중앙부에는, 부압 하에서 기판(200)을 이동 탑재(반송)하는 제2 반송 로봇으로서의 진공 반송 로봇(1008)이 설치되어 있다. 또한, 여기에서는, 진공 반송실(1006)을 오각형의 예로 나타내지만, 사각형이나 육각형 등의 다각형이어도 된다.
TM(1006) 내에 설치되는 진공 반송 로봇(1008)은, 독립적으로 동작이 가능한 2개의 암(1009와 1010)을 갖는다. 진공 반송 로봇(1008)은, 상술한 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
게이트 밸브(GV)(149)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)마다 마련된다. 구체적으로는, 기판 처리 장치(100a)와 TM(1006)의 사이에는 게이트 밸브(149a)가, 기판 처리 장치(100b)와의 사이에는 GV(149b)가 마련된다. 기판 처리 장치(100c)와의 사이에는 GV(149c)가, 기판 처리 장치(100d)와의 사이에는 GV(149d)가 마련된다.
각 GV(149)에 의해 개방·폐쇄함으로써, 각 기판 처리 장치(100)에 마련된 기판 반입출구(1480)를 통한 기판(200)의 출납을 가능하게 한다.
이어서, 기판 처리 장치(100)의 개략 구성에 대해서, 도 3을 사용해서 설명한다.
(3) 기판 처리 장치의 구성
기판 처리 장치(100)는, 예를 들어 기판(200)에 절연막을 형성하는 유닛이며, 도 3에 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 구성이기 때문에 설명을 생략한다. 기판 처리 장치(100)에 마련되는 각 부는, 기판(200)을 처리하는 처리 수행부의 하나로서 구성된다.
도 3에 도시하는 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 칸막이부(204)가 마련된다. 상부 용기(202a)에 둘러싸인 공간이며, 칸막이부(204)보다도 상방의 공간을 처리실(201)이라고 칭한다. 또한, 하부 용기(202b)에 둘러싸인 공간이며, 게이트 밸브(149) 부근을 이동 탑재실(203)이라고 칭한다.
하부 용기(202b)의 측면에는, 게이트 밸브(149)에 인접한 기판 반입출구(1480)가 마련되어 있고, 기판(200)은, 기판 반입출구(1480)를 통해서 도시하지 않은 반송실과 이동 탑재실(203)의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부에는, 리프트 핀(207)이 복수 마련되어 있다. 또한, 하부 용기(202b)는 접지되어 있다.
처리실(201) 내에는, 기판(200)을 지지하는 기판 지지부(210)가 마련되어 있다. 기판 지지부(210)는, 기판(200)을 적재하는 적재면(211)과, 적재면(211)을 표면에 갖는 적재대(212), 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 마련되어 있다. 또한, 기판 적재대(212)에는, 기판(200)이나 처리실(201)에 바이어스를 인가하는 바이어스 전극(256)이 마련되어 있어도 된다. 여기서, 히터(213)에는, 온도 제어부(400)가 접속되어, 온도 제어부(400)에 의해 히터(213)의 온도가 제어된다. 또한, 히터(213)의 온도 정보는, 온도 제어부(400)로부터 제3 제어부(280)에 송신 가능하게 구성된다. 또한, 바이어스 전극(256)은, 바이어스 제어부(257)에 접속되어, 바이어스 제어부(257)에 의해, 바이어스가 조정 가능하게 구성된다. 또한, 바이어스 제어부(257)는, 제3 제어부(280)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 작동시켜서 샤프트(217) 및 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, 제3 제어부(280)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 3의 실선으로 나타낸 제1 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)로 이동한다. 또한, 제2 처리 시에는, 도 3의 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 상단부가 기판 적재면(211)의 상면으로부터 돌출되어, 리프트 핀(207)이 기판(200)을 하방으로부터 지지하게 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 지지하게 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 마련되어 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 차례로 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 하여도 된다. 또한, 이동 탑재실(203)의 측면측에는, 이동 탑재실(203)의 분위기를 배기하는 제2 배기구(1481)가 마련되어 있다. 또한, 제2 배기구(1481)에는 배기관(148)이 마련되어 있다. 배기관(148)에는, 압력 조정기(228)가 마련되어, 이동 탑재실(203) 내의 압력을 소정의 압력으로 배기 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이동 탑재실(203)을 통해서 처리실(201) 내의 분위기를 배기할 수도 있다. 또한, 압력 조정기(227)는, 압력 데이터나, 밸브 개방도의 데이터를 제3 제어부(280)와 송수신 가능하게 구성된다. 또한, 진공 펌프(223)는, 펌프의 ON/OFF 데이터나 부하 데이터 등을 제3 제어부(280)에 송신 가능하게 구성된다.
(가스 도입구)
처리실(201)의 상부에 마련되는 샤워 헤드(234)의 상면(천장벽)에는, 덮개(231)가 마련되어 있다. 덮개(231)에는 처리실(201) 내에 각종 가스를 공급하기 위한 가스 도입구(241)가 마련되어 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 마련되어 있다. 샤워 헤드(234)는, 가스 도입구(241)와 처리실(201)의 사이에 마련되어 있다. 가스 도입구(241)로부터 도입되는 가스는, 샤워 헤드(234)의 버퍼실(232)(분산부라고도 칭함)에 공급되어, 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)의 사이에 절연 블록(233)이 마련되어, 덮개(231)와 제1 전극부(244b)의 사이를 절연하는 구성으로 된다.
(활성화부(플라스마 생성부))
활성화부로서의 제1 전극(244b)이 마련되어 있을 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 결합형 플라스마를 생성 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 제1 전극(244b)은 도전성의 판형으로 형성되어, 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)의 사이에, 임피던스계(254)를 마련해도 된다. 임피던스계(254)를 마련함으로써, 측정된 임피던스에 기초하여, 정합기(251), 고주파 전원(252)을 피드백 제어할 수 있다. 또한, 고주파 전원(252)은, 전력 데이터를 제3 제어부(280)와 송수신 가능하게 구성되고, 정합기(251)는, 정합 데이터(진행파 데이터, 반사파 데이터)를 제3 제어부(280)와 송수신 가능하게 구성되고, 임피던스계(254)는, 임피던스 데이터를 제3 제어부(280)와 송수신 가능하게 구성된다.
(공급계)
가스 도입구(241)에는, 공통 가스 공급관(242)이 접속되어 있다. 공통 가스 공급관(242)은, 관의 내부에서 연통하고 있어, 공통 가스 공급관(242)으로부터 공급되는 가스는, 가스 도입구(241)를 통해서 샤워 헤드(234) 내에 공급된다.
공통 가스 공급관(242)에는, 도 4에 도시하는, 가스 공급부가 접속된다. 가스 공급부는, 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 차례로, 제1 가스 공급원(113), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(115) 및 개폐 밸브인 밸브(116)가 마련되어 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)의 어느 것 혹은 양쪽을 제1 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
(제2 가스 공급부)
제2 가스 공급관(123a)에는, 상류 방향으로부터 차례로, 제2 가스 공급원(123), MFC(125), 밸브(126)가 마련되어 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), 제2 가스를 활성화시키는 리모트 플라스마 유닛(RPU)(180b)의 어느 것 혹은 양쪽을 제2 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
(제3 가스 공급부)
제3 가스 공급관(133a)에는, 상류 방향으로부터 차례로, 제3 가스 공급원(133), MFC(135), 밸브(136)가 마련되어 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, 밸브는 제3 제어부(280)와 송수신 가능하게 구성되어, 각각, 이하의 데이터를 송수신한다. MFC: 유량 데이터, 밸브: 개방도 데이터. 또한, 제1 가스 공급부나, 제2 가스 공급부에 기화기, RPU를 포함해서 구성해도 된다. 기화기나 RPU도 제3 제어부(280)와 송수신 가능하게 구성되어, 각각, 이하의 데이터를 송수신한다. 기화기: 기화량 데이터, RPU: 전력 데이터.
(제어부)
이어서, 제어부에 대해서 설명한다. 도 1, 도 5에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는, 기판 처리 장치(100)의 각 부의 동작을 제어하는 제어부로서의 제1 제어부(260)와 제3 제어부(280)를 갖고 있다.
컨트롤러의 개략 구성도를 도 5에 도시한다.
(제1 제어부)
제1 제어부(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 가능하게 구성되어 있다. 또한, 내부 버스(265)에는, 송수신부(285), 외부 기억 장치(267), 입출력 장치(269) 등이 접속되어 있다. 이들 송수신부(285), 외부 기억 장치(267), 입출력 장치(269)의 적어도 어느 것을, 제1 제어부(260)의 구성에 포함해도 된다.
기억 장치(263)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(263)에는, 장치 데이터가 판독 가능하게 기록되어 있다.
장치 데이터는, 이하의 데이터 종별의 데이터 중, 적어도 어느 것을 포함한다. 예를 들어, 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 생기는 연산 데이터나 처리 데이터, 스케줄 데이터, 프로세스 데이터, 부하 데이터(가동 데이터), 정기 점검 데이터, 장치 접속 데이터, 내부 접속 데이터, 웨이퍼(200) 데이터, 알람 데이터, 데이터 종별(종류)마다의 중요도 테이블 데이터, 데이터 종별마다의 인터럽트 가부 테이블 데이터, 송신 간격 테이블 데이터, 송신처 설정 테이블 데이터 등이다.
또한, 프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 제1 제어부(260)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램, 상술한 데이터 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.
여기서, 부하 데이터란, 제1 제어부(260)에 마련된 CPU(261), RAM(262), 기억 장치(263)의 적어도 어느 것의 부하 상태, 에러 발생수, 가동 시간, 온도, 각 네트워크 대역 데이터 등의 적어도 어느 것의 데이터이다. 또한, 부하 데이터는, 제1 제어부(260) 이외에, 제2 제어부(274)나, 중계부(275), 제3 제어부(280) 등이 갖는 동종의 데이터로 구성해도 된다.
네트워크 대역 데이터는, 시스템 내 네트워크(268)의 대역 점유율을 나타내는 데이터나, 데이터 송수신부(285)의 송신 속도 데이터, 제2 제어부(274)의 송신 속도 데이터, 제2 제어부(274)의 수신 속도 데이터, 중계부(275)의 송신 속도 데이터, 중계부(275)의 수신 속도 데이터 등의 적어도 어느 것을 포함한다.
프로세스 데이터는, 처리실(201) 내에 공급되는 가스 유량 데이터, 처리실(201) 내의 압력 데이터, 기판 지지부(210)(히터(213))의 온도 데이터, 압력 조정기(227)의 밸브 개방도 등의 데이터이다.
웨이퍼(200) 데이터는, 기판 처리 장치(100)에 반송되는 웨이퍼(200)에 부수되는 데이터이다.
스케줄 데이터는, 기판(200)의 처리 스케줄을 나타내는 데이터이다.
다음으로 각 테이블 데이터에 대해서, 도 6 내지 도 10을 바탕으로 설명한다.
(중요도 테이블 데이터)
데이터 종별마다의 중요도 테이블 데이터는, 도 6에 도시하는 테이블이며, 데이터 종별마다의 중요도가 설정된 테이블 데이터이다. 도 6에서는, 중요도를 1, 2, 3, …N(N은 자연수)으로 나타내고, 중요도는, 자연수의 작은 값이 중요도 높음으로 설정되어 있다. 예를 들어, 알람 데이터나, 프로세스 데이터 등의, 장치의 가동이나, 기판 처리에 영향이 있는 데이터 종별은 중요도 높음으로 설정되어 있다. 장치 가동 데이터, 정기 점검 데이터 등, 상시 확인할 필요가 없는 데이터 종별은, 중요도 낮음으로서 설정된다. 또한, 이 중요도는, 기판 처리 장치의 유저나, 기판 처리 시스템의 유저에 의해 적절히 설정 변경이 가능하게 구성된다.
(인터럽트 가부 테이블 데이터)
데이터 종별마다의 인터럽트 가부 테이블 데이터는, 도 7에 도시하는 테이블이며, 데이터 종별마다, 인터럽트 가부가 설정 테이블 데이터이다. 인터럽트 가부 테이블 데이터는, 데이터 종별마다, 인터럽트 가부("예"/"아니오")가 설정되어 있다. 여기서, 각 데이터는, 소정의 송신 간격에 따라 송신되고 있다. 예를 들어, 장치 가동 데이터에 대해서 인터럽트 가능("예")이 설정되어 있는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우, 장치 가동 데이터를 소정 간격으로 송신하고 있는 도중에, 알람 데이터가 생성되었을 때는, 장치 가동 데이터의 송신을 일시 정지하고, 알람 데이터의 송신을 우선적으로 행하게 한다. 즉, 장치 가동 데이터의 송신 도중에, 알람 데이터의 송신을 인터럽트시키는 처리를 행한다. 인터럽트 가부가 불가("아니오")로 설정되어 있는 경우에는, 이와 같은 송신의 일시 정지를 행하지 않는다. 또한, 여기에서는, 데이터 종별마다 인터럽트 가부를 설정하고 있지만, 데이터의 중요도별로 인터럽트 가부를 설정해도 된다.
(송신 간격 테이블 데이터)
송신 간격 테이블 데이터는, 도 8에 도시하는 테이블이며, 데이터 종별(데이터의 중요도)마다, 부하 레벨별로 송신 간격이 설정된 테이블이다. 송신 간격은, 데이터 종별(데이터 중요도), 부하 레벨의 적어도 어느 것에 설정된다. 도 8에서는, 데이터 종별과 부하 레벨 양쪽에서 설정한 테이블을 나타내고 있다. 도 8에서는, 송신 간격은, 1, 2, 3 …X(X는 자연수)로 설정되어 있다. X는 작을수록 송신 간격이 좁고, X가 클수록 송신 간격이 넓게 설정된다. 여기서, 송신 간격이 좁다는 것은, 실시간 통신에 가까운 것을 의미한다. 예를 들어, 알람 데이터(중요도 1)에는, 부하 레벨에 관계 없이, 송신 간격이 「1」로 설정되어 있다. 이와 같이, 중요도가 높은 데이터가 부하 레벨에 관계 없이, 항상 동일한 간격으로 송신된다. 예를 들어, 정기 점검 데이터(중요도 4)에서는, 부하 레벨에 따라, 송신 간격이 변화하도록 설정되어 있다. 또한, 이 송신 간격은, 기판 처리 장치(100)의 유저나, 기판 처리 시스템(1000)의 유저가 설정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 유저가 설정 가능하게 구성되어 있는 경우, 조작부(274)나, 입출력 장치(269)는, 이 테이블을 표시 가능하게 구성된다.
여기서, 부하 레벨은, 상술한 부하 데이터에 기초하여 설정된다. 부하 데이터가, CPU(261)의 부하 상태 데이터를 포함하는 경우, 예를 들어 이하와 같이 부하 레벨이 설정된다. 부하 데이터가 0 내지 25％가 부하 레벨 1로 설정된다. 부하 데이터가 26 내지 50％인 경우, 부하 레벨 2로 설정된다. 부하 데이터가 51 내지 75％인 경우, 부하 레벨 3으로 설정된다. 부하 데이터가 76 내지 100％인 경우, 부하 레벨 4로 설정된다. 이와 같이, 부하 데이터의 비율에 따라, 부하 레벨이 설정된다.
(송신처 설정 테이블 데이터)
송신처 설정 테이블 데이터는, 도 9, 도 10에 도시하는 테이블이며, 데이터 종별마다 송신처가 설정된 테이블이다. 도 9의 송신처 설정 테이블은, 제1 제어부(260)가 송신하는 데이터 종별마다의 송신처를 설정한 테이블이다. 도 10에 도시하는 송신처 설정 테이블은, 중계부(275)가 송신하는 데이터 종별마다의 송신처를 설정한 테이블이다. 제1 제어부(260)나 제3 제어부(280)가 갖는 각종 데이터는, 조작부(274)나 중계부(275)에 송신된다. 중계부(275)가 갖는 각종 데이터는, 조작부(274)나 상위 장치(500), 해석 서버(501) 등에 송신된다. 여기서, 송신되는 송신 경로는, 복수 존재하는 경우가 있다. 송신 경로의 네트워크(503)의 부하나, 각 제어부의 송수신부의 부하 상태에 따라서는, 송신처를 다르게 함으로써, 부하를 분산시켜도 된다. 송신 경로(송신처)는, 송신처 설정 테이블에 의해 결정된다. 예를 들어, 도 9에서는, 알람 데이터나 프로세스 데이터 등의 중요도가 높은 데이터에 대해서는, 송신처(1)(조작부(274))와 송신처(2)(중계부(275)) 양쪽에 송신하고, 비교적 중요도가 낮은 데이터인, 장치 가동 데이터나 정기 점검 데이터는, 부하가 집중하는 송신처(1)(조작부(274))에 송신하지 않고, 송신처(2)(중계부(275))에 송신하도록 설정한다. 이와 같이 설정함으로써, 조작부(274)에의 부하의 집중을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 중계부(275)로부터 송신되는 데이터에 대해서도 데이터의 중요도나, 송신처에서의 데이터의 사용에 따라서 송신처를 설정해도 된다.
각 데이터나 각 테이블은, 각 제어부의 기억 장치에 기록되어 있다. 바람직하게는, 마찬가지의 내용을 나타내는 화면을 조작부(274)나, 입출력 장치(269)에 통보 가능하게 구성되어 있다. 여기서, 통보란, 화면에 표시하는 것이나, 송신을 의미한다. 또한, 화면으로 표시 가능하게 구성되어 있는 경우, 각 테이블은, 화면 상에서, 각 테이블의 데이터를 재기입 가능하게 구성된다. 각 제어부는, 각 테이블 데이터의 설정에 기초하여, 각 제어부가 갖는 송수신부를 제어한다. 또한, 각 테이블은, 상위 장치(HOST)(500)나, 해석 서버(501)로부터 수신함으로써 취득해도 된다.
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. 연산 데이터는, 내부 버스(265), I/O 포트(264), 송수신부(285)의 적어도 어느 것을 통해서, 후술하는 제3 제어부(280)에 송수신된다. 각 부의 제어를 행할 때는, CPU(261) 내의 송수신부가, 프로세스 레시피의 내용을 따른 제어 정보를 송신/수신함으로써 제어한다.
RAM(262)은, CPU(261)에 의해 판독된 프로그램, 연산 데이터, 처리 데이터 등의 데이터가 일시적으로 보유되는 메모리 영역(워크 에어리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(264)는 후술하는 제3 제어부(280)에 접속된다.
입출력 장치(269)는, 디스플레이나, 터치 패널로서 구성되는 표시부를 갖는다.
송수신부(285)는, 시스템 내 네트워크(268)를 통해서, 조작부(274)와 통신 가능하게 구성되고, 중계부(275)는, 조작부(274)와 송수신부(285)의 사이에 마련된다.
(제2 제어부(조작부))
제2 제어부(조작부)(274)는, 기판 처리 시스템(1000)을 조작하는 조작부로서 구성되어 있다. 또한, 제2 제어부(274)는, 기판 처리 시스템(1000)이 갖는 기판 처리 장치(100)를 각각 제어 가능하게 구성된다. 또한, 제2 제어부(274)는, 네트워크(503)를 통해서 상위 장치(HOST)(500)나 해석 서버(501)와, 제1 제어부(260)와 제3 제어부(280)의 어느 것 또는 양쪽과 통신 가능하게 구성된다. 또한, 보수용 PC(502)와 접속 가능하게 구성되어 있어도 된다.
(제3 제어부)
제3 제어부(280)는, 기판 처리 장치의 각 부(처리 수행부)에 접속되어, 각 부의 정보(데이터)를 수집 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 게이트 밸브(149), 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 제어부(257) 등에 접속되어 있다. 또한, 임피던스계(254), RPU(180) 등에도 접속되어 있어도 된다. 또한, 송수신부(285)와, 네트워크(268)의 어느 것 또는 양쪽에 접속되어 있어도 된다. 또한, IO 스테이지(1001), 대기 반송 로봇(1005), L/L실(1004), TM(1006), 진공 반송 로봇(1008) 등에 접속되어 있어도 된다.
제3 제어부(280)는, 제1 제어부(260)에서 연산된 프로세스 레시피 데이터를 따르도록, 게이트 밸브(149)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 제어부(257)의 제어 동작, 임피던스계(254)가 측정한 측정 데이터에 기초한 정합기(251)의 정합 동작이나, 고주파 전원(252)의 전력 제어 동작 등을 제어하도록 구성되어 있다.
또한, 제1 제어부(260), 중계부(275), 제3 제어부(280), 조작부(274)는, 전용 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 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(267)를 준비하여, 이러한 외부 기억 장치(267)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다. 또한, 컴퓨터에 프로그램을 공급(기록)하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(267)를 통해서 공급하는 경우에 한하지 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 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(중계부(275))
기판 처리 장치(100)와 제2 제어부(조작부)(274)의 사이에서 송수신되는 각종 데이터의 중계를 실행 가능하게 구성된다. 중계부(275)는, 제1 제어부(260)나, 기타 접속된 기기로부터, 장치 데이터를 소정의 간격으로 수신 가능하게 구성된다. 또한, 중계부(275)는, 제2 제어부(274)나 기타 접속된 기기에 대하여 데이터를 소정의 간격으로 송신 가능하게 구성된다. 또한, 중계부(275)는, 부하 레벨의 판정, 각종 테이블 데이터로 설정된 내용에 따라, 기판 처리 장치(100)로부터 제2 제어부(조작부)(274)에 보내지는 각종 데이터의 송신 간격의 제어나, 각종 데이터의 축적(기록)을 실행한다. 즉, 중계부(275)는, 수신하는 데이터의 수신 간격과, 송신하는 데이터의 송신 간격을 다르게 하도록 구성된다. 여기서 송신 간격은, 송신 속도(사용 대역)로서 설정해도 된다. 송신 속도로서 설정한 경우, 시스템 내 네트워크(268)의 대역을 항상 사용하게 되기 때문에, 바람직하게는, 송신 간격으로 설정한다. 또한, 중계부(275)는, 기억 장치를 가져, 수신한 데이터를 축적(기록) 가능하게 구성된다.
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.
(2) 기판 처리 공정
이어서, 반도체 장치(반도체 디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 상에 절연막을 성막하는 공정 예에 대해서, 상술한 기판 처리 장치(100)의 처리 플로우에 대해서 도 11을 참조하여 설명한다. 또한, 여기에서 절연막으로서는, 예를 들어 질화막으로서의 실리콘 질화(SiN)막이 성막된다. 또한, 이 제조 공정의 일 공정은, 또한 이하의 설명에 있어서, 각 부의 동작은 제1 제어부(260), 제3 제어부(280)의 적어도 어느 것에 의해 제어된다.
이하에, 기판 처리 공정에 대해서 설명한다.
(데이터 설정 공정: S101)
우선, 데이터 설정 공정 S101에 대해서 설명한다.
데이터 설정 공정 S101에서는, 각 제어부에, 데이터를 송신하는 간격의 설정이 행하여진다. 제2 제어부(274)가, 각 테이블 데이터를 갖고 있는 경우, 각 테이블 데이터를 중계부(275), 제1 제어부(260), 제3 제어부(280)의 적어도 어느 것에 송신한다. 중계부(275), 제1 제어부(260), 제3 제어부(280)는, 수신한 테이블 데이터에 기초하여, 송수신부의 송신 설정을 변경한다.
(기판 반입·가열 공정: S102)
이어서, 기판 반입·가열 공정(S102)에 대해서 설명한다.
기판 반입·가열 공정(S102)에서는, TM(1006)으로부터, 용기(202) 내에 진공 반송 로봇(1008)을 사용해서 웨이퍼(200)를 반입한다. 그리고, 용기(202) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 진공 반송 로봇(1008)을 용기(202) 밖으로 퇴피시키고, 게이트 밸브(149)를 닫아서 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 기판 적재대(212)를 상승시킴으로써, 기판 적재대(212)에 마련된 기판 적재면(211) 상에 웨이퍼(200)를 적재시키고, 또한 기판 적재대(212)를 상승시킴으로써, 상술한 처리실(201) 내의 처리 위치(기판 처리 포지션)까지 웨이퍼(200)를 상승시킨다.
웨이퍼(200)가 이동 탑재실(203)에 반입된 후, 처리실(201) 내의 처리 위치까지 상승하면, 압력 조정기(228)의 밸브를 폐쇄 상태로 한다. 이에 의해, 배기관(148)으로부터 이동 탑재실(203)의 배기가 종료한다. 한편, APC(227)를 개방하여, 처리실(201)과 진공 펌프(223)의 사이를 연통시킨다. APC(227)는, 배기관(224a)의 컨덕턴스를 조정함으로써, 진공 펌프(223)에 의한 처리실(201)의 배기 유량을 제어하여, 처리실(201)의 처리 공간을 소정의 압력(예를 들어 10-5 내지 10-1Pa의 고진공)으로 유지한다.
이와 같이 하여, 기판 반입·가열 공정(S102)에서는, 처리실(201) 내를 소정의 압력이 되도록 제어함과 함께, 웨이퍼(200)의 표면 온도가 소정의 온도로 되도록 제어한다. 온도는, 예를 들어 실온 이상 500℃ 이하이고, 바람직하게는 실온 이상이며 400℃ 이하이다. 압력은 예를 들어 50 내지 5000Pa로 하는 것을 생각할 수 있다.
(성막 공정: S104)
계속해서, 성막 공정(S104)에 대해서 설명한다.
처리실(201) 내의 처리 위치에 웨이퍼(200)를 위치시키면, 기판 처리 장치(100)에서는, 성막 공정(S104)을 행한다. 성막 공정(S104)은, 프로세스 레시피에 따라, 다른 처리 가스인 제1 처리 가스(제1 원소 함유 가스)와 제2 처리 가스(제2 원소 함유 가스)를 처리실(201)에 공급함으로써, 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성하는 공정이다. 성막 공정(S104)에서는, 제1 처리 가스와 제2 처리 가스를 동시에 처리실(201)에 존재시켜서 CVD(chemical vapor deposition) 처리를 행하거나, 제1 처리 가스와 제2 처리 가스를 교대로 공급하는 공정을 반복하는 사이클릭(교대 공급) 처리를 행하거나 해도 된다. 또한, 제2 처리 가스를 플라스마 상태로 해서 처리하는 경우에는, RPU(180b)를 기동해도 된다. 또한, 제1 처리 가스와 제2 처리 가스의 어느 것을 공급하는 열처리, 개질 처리 등의 기판 처리가 행하여져도 된다.
(기판 반출 공정: S106)
이어서, 기판 반출 공정(S106)에 대해서 설명한다.
성막 공정(S104)의 종료 후, 기판 처리 장치(100)에서는, 기판 반출 공정(S106)을 행한다. 기판 반출 공정(S106)에서는, 상술한 기판 반입·가열 공정(S102)과 역의 반송 수순으로, 처리 완료된 웨이퍼(200)를 용기(202) 밖으로 반출한다. 또한, 웨이퍼(200)의 냉각은 행하지 않고, 반출시켜도 된다.
(판정 공정: S108)
이어서, 판정 공정(S108)을 설명한다.
기판 반출 공정(S106)을 종료하면, 기판 처리 장치(100)에서는, 상술한 일련의 처리(S102 내지 S106)를 하나의 사이클로 하여, 그 1사이클을 소정 횟수 실시했는지 여부를 판정한다. 즉, 소정 매수의 웨이퍼(200)를 처리했는지 여부가 판정된다. 그리고, 소정 횟수 실시하지 않았으면, 기판 반입·가열 공정(S102)부터 기판 반출 공정(S106)까지의 1사이클을 반복한다. 한편, 소정 횟수 실시했을 때는, 기판 처리 공정을 종료한다.
이 기판 처리 공정의 전과 후의 어딘가에서, 도 12에 도시하는, 송신 간격 변경 공정을 포함하는, 이하의 공정이 행하여진다. 또한, 이하의 공정은, 기판 처리 공정의 사이에 행하여져도 되고, 기판 처리 공정과 소정 기간 병행하여 행하여져도 된다.
(부하 데이터 송신/수신 공정 S201)
각 제어부(제1 제어부(260), 제2 제어부(274), 제3 제어부(280))나, 중계부(275)의 사이에서, 각각이 보유하고 있는 최신의 부하 데이터의 공유 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 각 제어부가 보유하고 있는 부하 데이터가 중계부(275)에 송신된다. 중계부(275)는, 각 제어부가 보유하고 있는 부하 데이터의 수신을 실행한다.
(부하 레벨 설정 공정 S202)
이어서, 부하 레벨의 설정 공정 S202가 행하여진다. 부하 레벨의 설정은, 중계부(275)가 갖는 CPU에 의해 연산된다. 여기에서는, 수신한 부하 데이터에 기초하여, 각 제어부나 시스템 네트워크(268)의 부하가 어느 레벨에 있는지가 판정된다. 예를 들어, 제2 제어부(274)의 부하 레벨이, 1 내지 X의 어느 것에 해당하는지가 설정된다.
(부하 레벨 판정 공정 S203)
각 제어부와 시스템 네트워크(268)의 부하 레벨이, 각 제어부와 시스템 네트워크(268)의 적어도 어느 것이, 규정 값인지 여부가 판정된다. 부하 레벨이 규정 값이라면, Y("예") 판정, 규정값이 아니라면, N("아니오") 판정으로 한다. Y 판정인 경우에는, 송신 간격 리셋 공정 S206을 실행 가능하게 하고, N 판정인 경우에는, 송신 간격 변경 공정 S204가 실행 가능하게 된다. 예를 들어, 제2 제어부(274)의 부하 레벨의 규정 값이 「1」로 설정되어 있는 경우, 부하 레벨 설정 공정 S202에서 설정된 부하 레벨이 「1」인지 여부가 판정된다.
(송신 간격 변경 공정 S204)
이어서, 부하 레벨 판정 공정 S203에서, N 판정으로 된 후에 행하여지는, 송신 간격 변경 공정 S204에 대해서 설명한다. 이 공정에서는, 부하 레벨 설정 공정 S202에서 설정된 부하 레벨에 대응하는 송신 간격 데이터를 판독하여, 중계부(275)로부터 제2 제어부(274)에 송신되는 데이터 종별마다의 송신 간격을 설정한다. 구체적으로는, 도 8에 도시하는 송신 간격 테이블을 바탕으로, 부하 레벨 설정 공정 S202에서 설정된 부하 레벨에 대응하는, 데이터 종별마다의 송신 간격 데이터를 판독하여, 각 제어부에, 데이터 종별마다의 송신 간격을 설정시킨다. 예를 들어, 부하 레벨 설정 공정 S202에서, 부하 레벨이 「2」로 설정되어 있는 경우, 부하 레벨 2에 대응하는 데이터 종별마다의 송신 간격을 판독한다. 구체적으로는, 알람 데이터의 송신 간격 데이터로서 「1」을 판독한다. 프로세스 데이터의 송신 간격으로서 「1」을 판독한다. 장치 가동 데이터의 송신 간격으로서 「2」를 판독한다. 정기 점검 데이터의 송신 간격으로서 「2」를 판독한다. 이들 판독한 송신 간격 데이터를 바탕으로, 중계부(275)로부터 제2 제어부(274)에 송신되는 데이터 종별마다의 송신 간격을 설정한다. 구체적으로는, 알람 데이터의 송신 간격을 「1」로 설정하고, 프로세스 데이터의 송신 간격을 「1」로 설정하고, 장치 가동 데이터의 송신 간격을 「2」로 설정하고, 정기 점검 데이터의 송신 간격을 「2」로 설정한다.
(데이터 축적 공정 S205)
송신 간격 변경 공정 S204에서, 적어도, 송신 간격 데이터가 「2」 이상으로 설정된 데이터 종별에 대해서, 중계부(275)가 수신한 데이터는, 중계부(275)의 기억 장치에 기록(데이터 축적)이 행하여진다.
이어서, 부하 레벨 판정 공정 S203에서, 부하 레벨이 규정 값 내라고 판정(Y 판정)된 후에 실행되는 송신 간격 리셋 공정 S206에 대해서 설명한다.
(송신 간격 리셋 공정 S206)
송신 간격 리셋 공정 S206에서는, 도 8에 도시하는, 송신 간격 테이블로부터, 부하 레벨 1에 대응하는 송신 간격 데이터가 판독되어, 데이터 종별마다의 송신 간격을 설정한다.
(축적 데이터 송신 공정 S207)
계속해서, 축적 데이터 송신 공정 S207이 행하여져도 된다. 축적 데이터 송신 공정 S207에서는, 적어도 송신 간격이 「2」 이상으로 설정되고, 중계부(275)의 기억 장치에서 기록(데이터 축적)이 행하여진 데이터를, 제2 제어부(274)에 송신하는 공정이다.
이와 같이 해서 송신 간격 변경 공정을 포함하는 처리가 행하여진다.
또한, 상술에서는, 제1 제어부(260)(제3 제어부(280))로부터 송신되는 각종 데이터를 모두, 중계부(275)를 동일한 송신 간격으로 수신하고, 중계부(275)는, 설정된 송신 간격으로 제2 제어부(274)에 각종 데이터를 송신하도록 구성했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 중계부(275)는, 제1 제어부(260)와 제3 제어부(280)의 어느 것 혹은 양쪽에, 도 9에 도시하는 송신처 설정 테이블에 기초하여, 데이터의 송신처를 변경시켜도 된다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 테이블에 나타낸 바와 같이, 제1 제어부(260)에 대하여, 알람 데이터와 프로세스 데이터에 대해서, 송신처(2)(중계부(275))를 통하지 않고, 송신처(1)(조작부(274))에 송신하도록 설정해도 된다. 중계부(275)를 통하지 않고 송신함으로써, 데이터의 지연을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상술에서는, 기판 처리 시스템(1000)이 갖는 복수의 기판 처리 장치(100) 모두에서, 동일한 송신 간격의 설정이나, 송신처 설정을 행하는 예에 대해서 설명했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)(100a, 100b, 100c, 100d)별로, 각종 설정을 다르게 해도 된다. 복수의 기판 처리 장치(100)를 갖는 기판 처리 시스템(1000)에서는, 모든 기판 처리 장치(100)에서 동일한 처리를 실행시키고 있지 않은 경우가 있다. 이 경우, 기판 처리 장치(100)별로 설정을 다르게 함으로써, 데이터 통신의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(100)별 기판(200)의 처리 타이밍이 다른 경우에 대해서도, 각종 데이터의 송신 간격의 설정과 송신처의 설정의 어느 것 또는 양쪽을 기판 처리 장치(100)별로 다르게 해도 된다. 예를 들어 기판(200)의 처리 중에는, 데이터의 양이 증가하기 때문에, 데이터양이 증가하는(부하가 상승하는) 타이밍에서 상술한 송신 간격 변경 공정을 포함하는 처리나, 송신처 변경 공정을 행하게 해도 된다.
또한, 상술에서는, 도 9에 도시하는 송신처 설정 테이블을 하나에 기초하여, 송신처를 설정한다는 취지를 설명했지만, 이것에 한정하는 것은 아니고, 송신처 설정 테이블을 복수 마련하여, 부하 레벨에 따라, 송신처 설정 테이블을 선택하도록 구성해도 된다.
또한, 상술에서는, 부하 레벨의 설정이나 부하 레벨 판정은, 중계부(275)에서 행하여졌지만, 이들 공정을, 제2 제어부(274), 상위 장치(500), 해석 서버(501) 등에서 행하게 해도 된다.
또한, 기판 처리 장치(100)나 기판 처리 시스템(1000)의 메인터넌스(보수)의 실행 중에, 보수용 PC(502)를 사용하여, 중계부(275)의 기억 장치로부터, 축적 데이터를 판독해도 된다. 또한, 중계부(275)로부터, 상위 장치(500), 해석 서버(501) 등에 축적 데이터를 송신해도 된다.
이상, 본 개시의 일 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 개시는 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
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: 기판 처리 장치
200: 웨이퍼(기판)
260: 제1 제어부
274: 제2 제어부(조작부)
280: 제3 제어부

Claims (19)

  1. 기판을 처리하는 복수의 기판 처리 장치와,
    상기 복수의 기판 처리 장치에 각각 마련되어 상기 기판 처리 장치를 제어하는 제1 제어부와,
    상기 제1 제어부로부터 복수 종류의 데이터를 수신하는 중계부와,
    상기 중계부로부터 상기 데이터를 수신하는 제2 제어부를 갖고,
    상기 중계부는, 상기 데이터의 종류마다와 상기 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽의 상기 제2 제어부에의 데이터의 송신 간격을 변경하도록 구성되고,
    상기 제2 제어부는, 상기 데이터의 종류와 상기 제1 제어부가 송신하는 데이터의 송신처가 기록된 테이블 데이터를 갖고,
    상기 테이블 데이터에 기초하여, 상기 제1 제어부의 송신처 설정을 갱신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중계부는, 상기 복수 종류의 데이터를 소정 간격으로 수신하고,
    상기 제2 제어부의 부하 레벨과, 상기 중계부와 상기 제2 제어부의 사이의 네트워크 부하 레벨의 어느 것 또는 양쪽 레벨에 기초하여, 상기 데이터의 종류별로 송신 간격을 변경해서 상기 제2 제어부에 상기 데이터를 송신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중계부는, 상기 데이터의 종류마다와, 상기 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽을 상기 제1 제어부로부터의 수신 간격과, 상기 제2 제어부에의 송신 간격을 다르게 하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 제어부의 부하 레벨과 상기 네트워크 부하 레벨의 어느 것 또는 양쪽 레벨은, 상기 중계부와 상기 제2 제어부의 어느 것 또는 양쪽에서 판정되는, 기판 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 중계부는, 복수 종류의 상기 데이터 중, 데이터의 중요도 데이터에 기초하여, 상기 송신 간격을 변경하는, 기판 처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중계부는, 상기 데이터의 종류를 바탕으로, 상기 제2 제어부와 다른 제어부 각각에 데이터를 송신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 중계부는, 수신한 복수 종류의 상기 데이터를 기록하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 중계부는, 상기 제2 제어부의 부하 레벨이 규정 값 내로 된 후 상기 기록한 데이터를 송신하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  9. 제2항에 있어서, 상기 제2 제어부는, 상기 테이블 데이터를 복수 갖고, 상기 부하 레벨에 기초하여, 상기 테이블 데이터를 선택하도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어부는, 상기 테이블 데이터를 변경 가능하게 구성되는, 기판 처리 시스템.
  11. 복수의 기판 처리 장치 각각에서 기판을 처리하는 공정과,
    상기 기판 처리 장치 각각에 마련된 제1 제어부로부터 복수 종류의 데이터를 중계부가 수신하는 공정과,
    상기 중계부로부터, 제2 제어부에 상기 데이터를 송신할 때, 상기 데이터의 종류마다와 상기 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽의 송신 간격을 변경해서 송신하는 공정과,
    상기 제2 제어부는, 상기 데이터의 종류와 상기 제1 제어부가 송신하는 데이터의 송신처가 기록된 테이블 데이터를 갖고, 상기 테이블 데이터에 기초하여, 상기 제1 제어부의 송신처 설정을 갱신하는 공정
    을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 중계부는,
    상기 복수 종류의 데이터를 소정 간격으로 수신하고,
    상기 제2 제어부의 부하 레벨과, 상기 중계부와 상기 제2 제어부의 사이의 네트워크 부하 레벨의 어느 것 또는 양쪽 레벨에 기초하여, 상기 데이터의 종류별로 송신 간격을 변경해서 상기 제2 제어부에 상기 데이터를 송신하는 공정
    을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 중계부가, 상기 데이터의 종류마다와, 상기 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽을 상기 제1 제어부로부터의 수신 간격과, 상기 제2 제어부에의 송신 간격을 다르게 하는 공정을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 제어부의 부하 레벨과 상기 네트워크 부하 레벨의 어느 것 또는 양쪽 레벨을, 상기 중계부와 상기 제2 제어부의 어느 것 또는 양쪽에서 판정하는 공정을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 복수의 기판 처리 장치 각각에서 기판을 처리시키는 수순과,
    상기 기판 처리 장치 각각에 마련된 제1 제어부로부터 복수 종류의 데이터를 중계부가 수신시키는 수순과,
    상기 중계부로부터, 제2 제어부에 상기 데이터를 송신할 때, 상기 데이터의 종류마다와 상기 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽의 송신 간격을 변경해서 송신시키는 수순과,
    상기 제2 제어부는, 상기 데이터의 종류와 상기 제1 제어부가 송신하는 데이터의 송신처가 기록된 테이블 데이터를 갖고, 상기 테이블 데이터에 기초하여, 상기 제1 제어부의 송신처 설정을 갱신하는 수순
    을 컴퓨터에 의해 기판 처리 시스템에 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 중계부는,
    상기 복수 종류의 데이터를 소정 간격으로 수신하고,
    상기 제2 제어부의 부하 레벨과, 상기 중계부와 상기 제2 제어부의 사이의 네트워크 부하 레벨의 어느 것 또는 양쪽 레벨에 기초하여, 상기 데이터의 종류별로 송신 간격을 변경해서 상기 제2 제어부에 상기 데이터를 송신시키는 수순
    을 갖는, 기록 매체.
  17. 제15항에 있어서, 상기 중계부가, 상기 데이터의 종류마다와, 상기 제1 제어부마다의 어느 것 또는 양쪽을 상기 제1 제어부로부터의 수신 간격과, 상기 제2 제어부에의 송신 간격을 다르게 하는 수순을 갖는, 기록 매체.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제2 제어부의 부하 레벨과 상기 네트워크 부하 레벨의 어느 것 또는 양쪽 레벨을, 상기 중계부와 상기 제2 제어부의 어느 것 또는 양쪽에서 판정하는 수순을 갖는, 기록 매체.
  19. 삭제
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