KR20210080255A - 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기록매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판 처리의 스루풋 향상을 도모할 수 있는 기술을 제공한다. 기판을 처리하는 처리부와, 군 관리 장치와 통신 가능하게 접속하여, 군 관리 장치와의 사이에서 전문 데이터만을 송수신하는 송수신부와, 송수신부가 수신한 전문 데이터에 기초하여 처리부에서 행하는 처리를 제어하는 제어부를 갖는 기술이 제공된다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기록매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, AND RECORDING MEDIUM}
본 개시는, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기록매체에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 기판 처리 장치에 대해서는, 네트워크를 통해서 다른 장치에 접속되어, 다른 장치로부터의 원격 제어에 대응하도록 구성된 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2006-060132호 공보
네트워크에 접속하는 기판 처리 장치에서는, 예를 들어 네트워크로부터의 바이러스 감염이 있으면, 이에 의해 장치 가동이 손상되어버려, 그 결과로서 기판 처리의 스루풋에 악영향을 미칠 우려가 있다.
본 개시는, 기판 처리의 스루풋 향상을 도모할 수 있는 기술을 제공한다.
일 양태에 의하면,
기판을 처리하는 처리부와,
군 관리 장치와 통신 가능하게 접속하여, 상기 군 관리 장치와의 사이에서 전문 데이터만을 송수신하는 송수신부와,
상기 송수신부가 수신한 전문 데이터에 기초하여 상기 처리부에서 행하는 처리를 제어하는 제어부
를 갖는 기술이 제공된다.
본 개시에 의하면, 기판 처리의 스루풋을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 시스템 전체의 개략 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 기판 처리 유닛을 도시하는 횡단면의 개략도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 기판 처리 모듈을 도시하는 개략 구성도이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 컨트롤러를 도시하는 블록도이다.
도 5는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 공정의 개요의 흐름도이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 전문 데이터 사이즈의 테이블 데이터의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 전문 데이터와 처리 프로그램의 대응 테이블의 일례를 도시하는 설명도이다.
<일 실시 형태>
이하에, 본 개시의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
이하의 실시 형태에서 예로 드는 기판 처리 장치는, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 것으로, 처리 대상이 되는 기판에 대하여 소정의 처리를 행하도록 구성된 것이다.
처리 대상이 되는 기판으로서는, 예를 들어, 반도체 집적 회로 장치(반도체 디바이스)가 만들어 넣어지는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 단순히 「웨이퍼」라고 함)을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에서 「웨이퍼」라는 말을 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체」를 의미하는 경우나, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등의 적층체(집합체)」를 의미하는 경우(즉, 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등을 포함해서 웨이퍼라고 칭하는 경우)가 있다. 또한, 본 명세서에서 「웨이퍼의 표면」이라는 말을 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면」을 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에서 「기판」이라는 말을 사용한 경우도, 「웨이퍼」라는 말을 사용한 경우와 동의이다.
또한, 웨이퍼에 대하여 행하는 처리로서는, 예를 들어 반송 처리, 가압(감압) 처리, 가열 처리, 성막 처리, 산화 처리, 확산 처리, 이온 주입 후의 캐리어 활성화나 평탄화를 위한 리플로우나 어닐 등이 있다.
(1) 시스템 전체의 구성
먼저, 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 시스템 전체의 구성예에 대해서 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 시스템 전체의 개략 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 개시가 적용되는 기판 처리 장치의 시스템 전체(이하, 단순히 「기판 처리 시스템」이라고 함)(1000)는, 복수대의 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 기판 처리 시스템(1000)은, 각 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)를 관리하는 군 관리 장치(274)와, 이 군 관리 장치(274)와 각 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)의 사이를 접속하는 시스템내 네트워크인 LAN(Local Area Network)(268)을 갖고 구성되어 있다. 또한, 여기에서는, 시스템 내에 4대의 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)가 존재하는 경우를 예시하고 있지만, 시스템 내에는 적어도 1대의 기판 처리 장치가 존재하고 있으면 되며, 그 대수가 특별히 한정되는 것은 아니다.
군 관리 장치(274)에는, 시스템외 네트워크(예를 들어 인터넷 등의 광역 네트워크)(269)를 통해서, 기판 처리 시스템(1000)의 상위 장치가 되는 호스트 장치(호스트 컴퓨터)(500)가 접속되어 있다. 또한, 시스템외 네트워크(269)에는, 기판 처리 시스템(1000)을 구성하지 않는 전자 기기나 다른 기판 처리 장치 등(단, 모두 도시하지 않음)이 접속되어 있어도 된다.
기판 처리 시스템(1000)을 구성하는 각 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 모두, 기판으로서의 웨이퍼를 처리하는 것이다. 그를 위해서, 각 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 각각이, 웨이퍼를 처리하는 처리부로서의 기판 처리 유닛(280a, 280b, 280c, 280d), 당해 처리를 제어하는 제어부로서의 컨트롤러(260a, 260b, 260c, 260d), 및 LAN(268)을 통해서 군 관리 장치(274)와 통신 가능하게 접속하는 송수신부(285a, 285b, 285c, 285d)를 갖고 구성되어 있다.
또한, 이하의 설명에서는, 각 기판 처리 장치(100a, 100b, 100c, 100d)가 마찬가지의 구성이므로, 이들을 기판 처리 장치(100)라고 총칭한다. 기판 처리 유닛(280), 컨트롤러(260), 송수신부(285)에 대해서도 마찬가지이다.
(2) 기판 처리 유닛의 구성
계속해서, 기판 처리 장치(100)에서의 기판 처리 유닛(280)의 구성예를 설명한다.
기판 처리 유닛(280)은, 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정인 기판 처리 공정에서, 웨이퍼를 처리하는 처리부로서 기능하는 것이다.
도 2는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 유닛을 도시하는 횡단면의 개략도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 개시가 적용되는 기판 처리 유닛(280)은, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 처리하는 것으로, 복수대의 기판 처리 모듈(2000a, 2000b, 2000c, 2000d)을 갖고 구성된, 소위 클러스터형의 것이다. 더욱 상세하게는, 클러스터형 기판 처리 유닛(280)은, IO 스테이지(2100), 대기 반송실(2200), 로드 로크(L/L)실(2300), 진공 반송실(2400), 및 복수대의 기판 처리 모듈(2000a, 2000b, 2000c, 2000d)을 구비해서 구성되어 있다. 각 기판 처리 모듈(2000a, 2000b, 2000c, 2000d)은 마찬가지의 구성이므로, 이하의 설명에서는, 이들을 기판 처리 모듈(2000)이라고 총칭한다. 또한, 도면 중에서, 전후 좌우는, X1 방향을 우측, X2 방향을 좌측, Y1 방향을 전방, Y2 방향을 후방으로 한다.
기판 처리 유닛(280)의 앞쪽측에는, IO 스테이지(로드 포트)(2100)가 설치되어 있다. IO 스테이지(2100) 상에는, 풉(FOUP: Front Open Unified Pod)이라고 불리는 격납 용기(이하, 단순히 「포드」라고 함)(2001)가 복수 탑재되어 있다. 포드(2001)는, 웨이퍼(200)를 반송하는 캐리어로서 사용되며, 그 내부에 미처리 웨이퍼(200) 또는 처리가 끝난 웨이퍼(200)가 각각 수평 자세로 복수매 격납되도록 구성되어 있다.
IO 스테이지(2100)는, 대기 반송실(2200)에 인접하고 있다. 대기 반송실(2200) 내에는, 웨이퍼(200)를 이동 탑재하는 제1 반송 로봇으로서의 대기 반송 로봇(2220)이 설치되어 있다. 대기 반송실(2200)에는, IO 스테이지(2100)와는 다른 측에, 로드 로크실(2300)이 연결되어 있다.
로드 로크실(2300)은, 그 내부의 압력이 대기 반송실(2200)의 압력과 후술하는 진공 반송실(2400)의 압력에 맞춰서 변동하도록 되어 있고, 그를 위해서 부압에 견딜 수 있는 구조로 구성되어 있다. 로드 로크실(2300)에는, 대기 반송실(2200)과는 다른 측에, 진공 반송실(트랜스퍼 모듈: TM)(2400)이 연결되어 있다.
TM(2400)은, 부압 하에서 웨이퍼(200)가 반송되는 반송 공간이 되는 반송실로서 기능한다. TM(2400)을 구성하는 하우징(2410)은, 평면으로 보아 오각형으로 형성되고, 오각형의 각 변 중, 로드 로크실(2300)이 연결되는 변을 제외한 각 변에, 웨이퍼(200)를 처리하는 기판 처리 모듈(2000)이 복수대(예를 들어 4대) 연결되어 있다. TM(2400)의 대략 중앙부에는, 부압 하에서 웨이퍼(200)를 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, 독립적으로 동작이 가능한 2개의 암(2800, 2900)을 갖는다. 진공 반송 로봇(2700)은, 후술하는 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
TM(2400)과 각 기판 처리 모듈(2000)의 사이에는, 게이트 밸브(GV)(1490)가 마련되어 있다. 구체적으로는, 기판 처리 모듈(2000a)과 TM(2400)의 사이에는 게이트 밸브(1490a)가, 기판 처리 모듈(2000b)과의 사이에는 GV(1490b)가 마련된다. 기판 처리 모듈(2000c)과의 사이에는 GV(1490c)가, 기판 처리 모듈(2000d)과의 사이에는 GV(1490d)가 마련된다. 각 GV(1490)의 개방에 의해, TM(2400) 내의 진공 반송 로봇(2700)은, 각 기판 처리 모듈(2000)에 마련된 기판 반입출구(1480)를 통한 웨이퍼(200)의 출납을 행하는 것이 가능하게 된다.
(3) 기판 처리 모듈의 구성
계속해서, 기판 처리 유닛(280)에서의 기판 처리 모듈(2000)의 구성예를 설명한다.
기판 처리 모듈(2000)은, 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정인 기판 처리 공정을 실행하는 것이며, 더욱 상세하게는 웨이퍼에 대한 처리로서 예를 들어 성막 처리를 행하는 것이다. 여기에서는, 성막 처리를 행하는 기판 처리 모듈(2000)로서, 매엽식 기판 처리 장치로서 구성된 것을 예로 든다.
도 3은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 모듈을 도시하는 개략 구성도이다.
(처리 용기)
도 3에 도시한 바와 같이, 기판 처리 모듈(2000)은, 처리 용기(202)를 구비하고 있다. 처리 용기(202)는, 예를 들어 알루미늄(Al)이나 스테인리스(SUS) 등의 금속 재료 또는 석영에 의해, 횡단면이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성되어 있다. 또한, 처리 용기(202)는, 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)를 구비하고 있고, 이들 사이에 칸막이부(204)가 마련되어 있다. 칸막이부(204)보다도 상방의 상부 용기(202a)에 둘러싸인 공간은, 성막 처리의 처리 대상이 되는 웨이퍼(200)를 처리하는 처리 공간(「처리실」이라고도 함)(201)으로서 기능한다. 한편, 칸막이부(204)보다도 하방의 공간의 하부 용기(202b)에 둘러싸인 공간은, 웨이퍼(200)를 이동 탑재하기 위한 반송 공간(「이동 탑재실」이라고도 함)(203)으로서 기능한다. 이동 탑재실(203)로서 기능하기 위해서, 하부 용기(202b)의 측면에는, 게이트 밸브(1490)에 인접한 기판 반입출구(1480)가 마련되어 있어, 그 기판 반입출구(1480)를 통해서 웨이퍼(200)가 외부(예를 들어, 이동 탑재실(203)과 인접하는 TM(2400))와의 사이를 이동하도록 되어 있다. 하부 용기(202b)의 저부에는, 리프트 핀(207)이 복수 마련되어 있다. 또한, 하부 용기(202b)는 접지되어 있다.
(기판 지지부)
처리실(201) 내에는, 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(서셉터)(210)가 마련되어 있다. 서셉터(210)는, 웨이퍼(200)를 적재하는 적재면(211)을 가진 기판 적재대(212)를 구비한다. 기판 적재대(212)는 적어도, 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 온도를 조정(가열 또는 냉각)하는 히터(213a, 213b)를 내장하고 있다. 히터(213a, 213b)에는, 각각에의 공급 전력을 조정하는 온도 조정부(213c, 213d)가 개별로 접속되어 있다. 각 온도 조정부(213c, 213d)는, 후술하는 컨트롤러(260)로부터의 지시에 따라서, 각각이 독립적으로 제어된다. 이에 의해, 히터(213a, 213b)는, 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)에 대하여, 각 영역별로 독자적인 온도 조정을 행하는 존 제어가 가능하게 되도록 구성되어 있다. 또한, 기판 적재대(212)에는, 리프트 핀(207)이 관통하는 관통 구멍(214)이, 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 마련되어 있다.
기판 적재대(212)는, 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는, 처리 용기(202)의 저부를 관통하고 있고, 나아가 처리 용기(202)의 외부에서 승강 기구(218)에 접속되어 있다. 그리고, 승강 기구(218)를 작동시킴으로써, 기판 적재대(212)를 승강시키는 것이 가능하게 구성되어 있다. 샤프트(217) 하단부의 주위는 벨로우즈(219)에 의해 덮여 있어, 처리실(201) 내는 기밀하게 유지되어 있다.
기판 적재대(212)는, 웨이퍼(200)의 반송 시에는, 기판 적재면(211)이 기판 반입출구(1480)의 위치(웨이퍼 반송 위치)가 되도록 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는, 웨이퍼(200)가 처리실(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)까지 상승한다. 구체적으로는, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때는, 리프트 핀(207)의 상단부가 기판 적재면(211)의 상면으로부터 돌출되어, 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 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 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 되어 있다. 또한, 리프트 핀(207)은, 웨이퍼(200)와 직접 접촉하기 때문에, 예를 들어 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
(가스 도입구)
처리실(201)의 상부에는, 처리실(201) 내에 각종 가스를 공급하기 위한 가스 도입구(241)가 마련되어 있다. 가스 도입구(241)에 접속되는 가스 공급 유닛의 구성에 대해서는 후술한다.
가스 도입구(241)에 연통하는 처리실(201) 내에는, 가스 도입구(241)로부터 공급되는 가스를 분산시켜서 처리실(201) 내에 균등하게 확산시키기 위해서, 분산판(234b)을 가진 샤워 헤드(버퍼실)(234)가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
분산판(234b)의 지지 부재(231b)에는, 정합기(251)와 고주파 전원(252)이 접속되어, 전자파(고주파 전력이나 마이크로파)가 공급 가능하게 구성된다. 이에 의해, 분산판(234b)을 통해서, 처리실(201) 내에 공급되는 가스를 여기해서 플라스마화할 수 있도록 되어 있다. 즉, 분산판(234b), 지지 부재(231b), 정합기(251) 및 고주파 전원(252)은, 후술하는 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 플라스마화하는 것이며, 플라스마화한 가스를 공급하는 제1 가스 공급부(상세는 후술)의 일부 및 제2 가스 공급부(상세는 후술)의 일부로서 기능한다.
(가스 공급부)
가스 도입구(241)에는, 공통 가스 공급관(242)이 접속되어 있다. 공통 가스 공급관(242)에는, 제1 가스 공급관(243a), 제2 가스 공급관(244a), 제3 가스 공급관(245a)이 접속되어 있다. 제1 가스 공급관(243a)을 포함하는 제1 가스 공급부(243)로부터는 제1 처리 가스(상세는 후술)가 주로 공급되고, 제2 가스 공급관(244a)을 포함하는 제2 가스 공급부(244)로부터는 제2 처리 가스(상세는 후술)가 주로 공급된다. 제3 가스 공급관(245a)을 포함하는 제3 가스 공급부(245)로부터는, 주로 퍼지 가스가 공급된다.
(제1 가스 공급부)
제1 가스 공급관(243a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제1 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(243c), 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 마련되어 있다. 그리고, 제1 가스 공급원(243b)으로부터, 제1 원소를 함유하는 가스(제1 처리 가스)가, MFC(243c), 밸브(243d), 제1 가스 공급관(243a), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 처리실(201)에 공급된다.
제1 처리 가스는, 예를 들어 실리콘(Si) 원소를 포함하는 가스이다. 구체적으로는, 디클로로실란(SiH2Cl2, dichlorosilane: DCS) 가스나 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)4, Tetraethoxysilane: TEOS) 가스 등이 사용된다. 이하의 설명에서는, DCS 가스를 사용한 예에 대해서 설명한다.
제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)보다도 하류측에는, 제1 불활성 가스 공급관(246a)의 하류단이 접속되어 있다. 제1 불활성 가스 공급관(246a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(246b), MFC(246c), 및 밸브(246d)가 마련되어 있다. 그리고, 불활성 가스 공급원(246b)으로부터, 불활성 가스가, MFC(246c) 및 밸브(246d)를 통해서 제1 가스 공급관(243a)에 공급된다.
불활성 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 크세논(Xe) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
주로, 제1 가스 공급관(243a), MFC(243c) 및 밸브(243d)에 의해, 처리 가스 공급부의 하나인 제1 가스 공급부(Si 함유 가스 공급부라고도 함)(243)가 구성된다. 또한, 제1 가스 공급원(243b)을, 제1 가스 공급부(243)에 포함해서 생각해도 된다.
또한, 주로, 제1 불활성 가스 공급관(246a), MFC(246c) 및 밸브(246d)에 의해, 제1 불활성 가스 공급부가 구성된다. 또한, 불활성 가스 공급원(246b), 제1 가스 공급관(243a)을, 제1 불활성 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다. 나아가, 제1 불활성 가스 공급부를, 제1 가스 공급부(243)에 포함해서 생각해도 된다.
(제2 가스 공급부)
제2 가스 공급관(244a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제2 가스 공급원(244b), MFC(244c), 및 밸브(244d)가 마련되어 있다. 그리고, 제2 가스 공급원(244b)으로부터, 제2 원소를 함유하는 가스(제2 처리 가스)가, MFC(244c), 밸브(244d), 제2 가스 공급관(244a), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 처리실(201)에 공급된다.
제2 처리 가스는, 제1 처리 가스가 함유하는 제1 원소(예를 들어 Si)와는 다른 제2 원소(예를 들어 질소)를 함유하는 것으로, 예를 들어 질소(N) 함유 가스이다. N 함유 가스로서는, 예를 들어 암모니아(NH3) 가스가 사용된다.
제2 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)보다도 하류측에는, 제2 불활성 가스 공급관(247a)의 하류단이 접속되어 있다. 제2 불활성 가스 공급관(247a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(247b), MFC(247c), 및 밸브(247d)가 마련되어 있다. 그리고, 불활성 가스 공급원(247b)으로부터, 불활성 가스가, MFC(247c) 및 밸브(247d)를 통해서 제2 가스 공급관(244a)에 공급된다.
불활성 가스에 대해서는, 제1 불활성 가스 공급부의 경우와 마찬가지이다.
주로, 제2 가스 공급관(244a), MFC(244c) 및 밸브(244d)에 의해, 처리 가스 공급부의 다른 하나인 제2 가스 공급부(산소 함유 가스 공급부라고도 함)(244)가 구성된다. 또한, 제2 가스 공급원(244b)을 제2 가스 공급부(244)에 포함해서 생각해도 된다.
또한, 주로, 제2 불활성 가스 공급관(247a), MFC(247c) 및 밸브(247d)에 의해, 제2 불활성 가스 공급부가 구성된다. 또한, 불활성 가스 공급원(247b), 제2 가스 공급관(244a)을, 제2 불활성 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다. 나아가, 제2 불활성 가스 공급부를, 제2 가스 공급부(244)에 포함해서 생각해도 된다.
(제3 가스 공급부)
제3 가스 공급관(245a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제3 가스 공급원(245b), MFC(245c), 및 밸브(245d)가 마련되어 있다. 그리고, 제3 가스 공급원(245b)으로부터, 퍼지 가스로서의 불활성 가스가, MFC(245c), 밸브(245d), 제3 가스 공급관(245a), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 처리실(201)에 공급된다.
여기서, 불활성 가스는, 예를 들어 N2 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
주로, 제3 가스 공급관(245a), MFC(245c) 및 밸브(245d)에 의해, 불활성 가스 공급부인 제3 가스 공급부(퍼지 가스 공급부라고도 함)(245)가 구성된다. 또한, 제3 가스 공급원(245b)을, 제3 가스 공급부(245)에 포함해서 생각해도 된다.
(배기부)
처리실(201)(상부 용기(202a))의 내벽 상면에는, 처리실(201) 내의 분위기를 배기하기 위한 배기구(221)가 마련되어 있다. 배기구(221)에는, 제1 배기관으로서의 배기관(224)이 접속되어 있다. 배기관(224)에는, 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 APC(Auto Pressure Controller) 등의 압력 조정기(227)와, 그 전단 또는 후단에 마련된 배기 조정부로서의 배기 조정 밸브(228)와, 진공 펌프(223)가 직렬로 접속되어 있다.
압력 조정기(227) 및 배기 조정 밸브(228)는, 후술하는 기판 처리 공정을 행할 때, 동일하게 후술하는 컨트롤러(260)에 의한 제어에 따르면서, 처리실(201) 내의 압력을 조정하도록 구성되어 있다. 더욱 상세하게는, 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피에 따라서, 압력 조정기(227) 및 배기 조정 밸브(228)에서의 밸브의 개방도를 가변시킴으로써, 처리실(201) 내의 압력을 조정하도록 구성되어 있다.
또한, 배기관(224)에는, 예를 들어 압력 조정기(227)의 전단(즉, 처리실(201)에 가까운 측)에, 그 배기관(224) 내의 압력을 측정하는 압력 측정부로서의 압력 센서(229)가 마련되어 있다. 또한, 여기에서는, 압력 센서(229)가 배기관(224) 내의 압력을 측정하는 경우를 예로 들고 있지만, 압력 센서(229)는, 처리실(201) 내의 압력을 측정하는 것이어도 된다. 즉, 압력 센서(229)는, 처리실(201) 내 또는 배기부를 구성하는 배기관(224) 내의 어느 것의 압력을 측정하는 것이면 된다.
주로, 배기구(221), 배기관(224), 압력 조정기(227), 배기 조정 밸브(228)에 의해, 배기부(배기 라인)가 구성된다. 또한, 진공 펌프(223), 압력 센서(229)를 배기부에 포함해서 생각해도 된다.
(4) 컨트롤러의 구성
이어서, 기판 처리 장치(100)에서의 컨트롤러(260)의 구성예를 설명한다.
컨트롤러(260)는, 상술한 기판 처리 모듈(2000)을 포함하는 기판 처리 유닛(280)의 처리 동작을 제어하는 것이다.
도 4는, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러를 도시하는 블록도이다.
(하드웨어 구성)
컨트롤러(260)는, 기판 처리 유닛(280)의 동작을 제어하는 제어부(제어 수단)로서 기능한다. 그 때문에, 컨트롤러(260)는, 도 4에 도시한 바와 같이, CPU(Central Processing Unit)(2601), RAM(Random Access Memory)(2602), 기억 장치(2603), I/O 포트(2604)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(2602), 기억 장치(2603), I/O 포트(2604)는, 내부 버스(2605)를 통해서 CPU(2601)와 데이터 교환 가능하게 구성되어 있다.
기억 장치(2603)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(2603) 내에는, 기판 처리 유닛(280)의 동작을 제어하는 제어 프로그램, 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피, 다양한 처리의 과정에서 생기는 연산 데이터나 처리 데이터 등이, 판독 가능하게 저장된다. 프로세스 레시피는, 기판 처리의 각 수순을 컨트롤러(260)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능하는 것이다. 즉, 기억 장치(2603)는, 프로그램을 기억하는 프로그램 기억부로서의 기능을 갖는다. 또한, 기억 장치(2603)는, 상세를 후술하는 테이블 데이터를 기억하는 테이블 기억부로서의 기능도 갖는다.
RAM(2602)은, CPU(2601)에 의해 판독된 프로그램, 연산 데이터, 처리 데이터 등이 일시적으로 보유되는 메모리 영역(워크 에어리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(2604)는, 게이트 밸브(1490), 승강 기구(218), 압력 조정기(227), 배기 조정 밸브(228), 진공 펌프(223), 압력 센서(229), MFC(243c, 244c, 245c, 246c, 247c), 밸브(243d, 244d, 245d, 246d, 247d), 온도 조정부(213c, 213d), 정합기(251), 고주파 전원(252), 진공 반송 로봇(2700), 대기 반송 로봇(2220) 등에 접속되어 있다.
또한, 컨트롤러(260)는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(261)나, 외부 기억 장치(262)가 접속 가능하게 구성되어 있다. 또한, 컨트롤러(260)는, 송수신부(285) 및 LAN(268)을 통해서, 군 관리 장치(274)가 접속 가능하게 구성되어 있다. 또한, 본 개시에서의 접속이란, 각 부가 물리적인 케이블(신호선)로 연결되어 있다는 의미도 포함하지만, 각 부의 신호(전자 데이터)가 직접 또는 간접적으로 송신/수신 가능하게 되어 있다는 의미도 포함한다.
(프로그램)
기억 장치(2603) 내에 저장되는 제어 프로그램이나 프로세스 레시피 등은, 연산부로서의 CPU(2601)에 실행되는 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이들을 총칭하여, 단순히 프로그램 또는 단순히 레시피라고도 한다. 본 명세서에서 프로그램이라는 말을 사용한 경우에는, 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 레시피 단체만을 포함하는 경우, 또는 이들의 조합을 포함하는 경우가 있다.
연산부로서의 CPU(2601)는, 기억 장치(2603)로부터 프로그램을 판독해서 실행하도록 구성되어 있다. 그리고, CPU(2601)는, 판독한 프로그램에서 규정되는 내용을 따르도록, 게이트 밸브(1490)의 개폐 동작, 승강 기구(218)의 승강 동작, 온도 조정부(213c, 213d)의 전력 공급, 정합기(251)의 전력의 정합 동작, 고주파 전원(252)의 온/오프 제어, MFC(243c, 244c, 245c, 246c, 247c)의 동작 제어, 밸브(243d, 244d, 245d, 246d, 247d, 308)의 가스의 온/오프 제어, 압력 조정기(227)의 밸브 개방도 조정, 배기 조정 밸브(228)의 밸브 개방도 조정, 진공 펌프의 온/오프 제어, 진공 반송 로봇(2700)의 동작 제어, 대기 반송 로봇(2220)의 동작 제어 등을 행한다.
또한, 컨트롤러(260)는, 전용의 컴퓨터로서 구성되어 있는 경우에 한하지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 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)(262)를 준비하여, 이러한 외부 기억 장치(262)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다. 단, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(262)를 통해서 공급하는 경우로 제한되지 않는다. 예를 들어, 다른 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(262)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 또한, 기억 장치(2603)나 외부 기억 장치(262)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 단순히 기록 매체라고도 한다. 또한, 본 명세서에서, 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(2603) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(262) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(5) 기판 처리 공정의 기본적인 수순
이어서, 반도체 장치(반도체 디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 웨이퍼(200) 상에 소정 막을 성막하는 기판 처리 공정을 예로 들어, 그 개요를 설명한다. 또한, 여기에서는, 소정 막으로서, 예를 들어 질화막으로서의 실리콘 질화막(SiN막)을 성막하는 경우를 예로 든다. 이하에 설명하는 기판 처리 공정은, 상술한 기판 처리 장치(100)에서의 기판 처리 유닛(280)에서 행하여진다. 또한, 이하의 설명에서, 각 부의 동작은 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
도 5는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정의 개요의 흐름도이다.
(기판 반입·가열 공정: S101)
기판 처리 시에는, 먼저, 기판 반입·가열 공정(S101)에서, IO 스테이지(2100) 상의 포드(2001)로부터 미처리 웨이퍼(200)를 취출함과 함께, 그 웨이퍼(200)를 기판 처리 모듈(2000)에 반입한다. 기판 처리 모듈(2000)이 복수 존재하는 경우, 소정 순서로 각각의 기판 처리 모듈(2000)에의 반입을 행한다. 웨이퍼(200)의 취출은, 대기 반송실(2200) 내의 대기 반송 로봇(2220)을 사용해서 행한다. 또한, 웨이퍼(200)의 반입은, TM(2400) 내의 진공 반송 로봇(2700)을 사용해서 행한다. 그리고, 웨이퍼(200)를 반입하면, 진공 반송 로봇(2700)을 퇴피시키고, 게이트 밸브(1490)를 닫아 기판 처리 모듈(2000)의 처리 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 기판 적재대(212)를 상승시켜서, 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)를 웨이퍼 처리 위치에 위치시킨다. 그 상태에서, 처리실(201) 내가 소정의 압력으로 되도록 배기부(배기계)를 제어함과 함께, 웨이퍼(200)의 표면 온도가 소정의 온도로 되도록 히터(213a, 213b)를 제어한다.
(기판 처리 공정: S102)
웨이퍼 처리 위치에 위치시킨 웨이퍼(200)가 소정 온도로 되면, 계속해서, 기판 처리 공정(S102)을 행한다. 기판 처리 공정(S102)에서는, 웨이퍼(200)를 소정의 온도로 가열한 상태에서, 제1 가스 공급부(243)를 제어해서 제1 처리 가스를 처리실(201)에 공급함과 함께, 배기부를 제어해서 처리실(201)을 배기하여, 웨이퍼(200)에 처리를 행한다. 또한, 이때, 제2 가스 공급부(244)를 제어하여, 제2 처리 가스를 제1 처리 가스와 동시에 처리 공간에 존재시켜서 CVD 처리를 행하거나, 제1 처리 가스와 제2 처리 가스를 교대로 공급해서 사이클릭 처리를 행하거나 해도 된다. 또한, 제2 처리 가스를 플라스마 상태로 해서 처리하는 경우에는, 분산판(234b)에 고주파 전력을 공급함으로써, 처리실(201) 내에 플라스마를 생성해도 된다.
막 처리 방법의 일 구체예인 사이클릭 처리로서는, 다음의 방법을 생각할 수 있다. 예를 들어, 제1 처리 가스로서 DCS 가스를 사용하고, 제2 처리 가스로서 NH3 가스를 사용한 경우를 들 수 있다. 그 경우, 제1 공정에서는 DCS 가스를 웨이퍼(200)에 공급하고, 제2 공정에서는 NH3 가스를 웨이퍼(200)에 공급한다. 제1 공정과 제2 공정의 사이에는, 퍼지 공정으로서, N2 가스를 공급함과 함께, 처리실(201)의 분위기를 배기한다. 이 제1 공정, 퍼지 공정, 제2 공정을 복수회 행하는 사이클릭 처리를 행함으로써, 웨이퍼(200) 상에 실리콘 질화(SiN)막이 형성된다.
(기판 반출입 공정: S103)
웨이퍼(200)에 소정의 처리가 실시된 후에는, 기판 반출입 공정(S103)에서, 기판 처리 모듈(2000)의 처리 용기(202) 내로부터의 처리 완료된 웨이퍼(200)의 반출을 행한다. 처리 완료된 웨이퍼(200)의 반출은, 예를 들어 TM(2400) 내의 진공 반송 로봇(2700)의 암(2900)을 사용해서 행한다.
이때, 예를 들어 진공 반송 로봇(2700)의 암(2800)에 미처리 웨이퍼(200)가 보유 지지되어 있을 경우에는, 그 미처리 웨이퍼(200)의 처리 용기(202) 내에의 반입을 진공 반송 로봇(2700)이 행한다. 그리고, 처리 용기(202) 내의 웨이퍼(200)에 대하여, 기판 처리 공정(S102)이 행하여진다. 또한, 암(2800)에 미처리 웨이퍼(200)가 보유 지지되어 있지 않은 경우에는, 처리 완료된 웨이퍼(200)의 반출만이 행하여진다.
진공 반송 로봇(2700)이 웨이퍼(200)의 반출을 행하면, 그 후, 반출한 처리 완료된 웨이퍼(200)를 IO 스테이지(2100) 상의 포드(2001) 내에 수용한다. 포드(2001)에의 웨이퍼(200)의 수용은, 대기 반송실(2200) 내의 대기 반송 로봇(2220)을 사용해서 행한다.
(판정 공정: S104)
기판 처리 장치(100)에서는, 기판 처리 공정(S102) 및 기판 반출입 공정(S103)을 미처리 웨이퍼(200)가 없어질 때까지 반복해서 행한다. 그리고, 미처리 웨이퍼(200)가 없어지면, 상술한 일련의 처리(S101 내지 S104)를 종료한다.
(6) 기판 처리 장치의 원격 제어
이어서, 상술한 일련의 처리를 행하는 기판 처리 장치(100)의 원격 제어에 대해서 설명한다.
(원격 제어의 개요)
상술한 일련의 처리는, 컨트롤러(260)에 의해 제어된다. 컨트롤러(260)에 의한 제어 내용은, 기억 장치(2603)로부터 판독하는 제어 프로그램이나 프로세스 레시피 등(이하, 이들을 총칭하여 「처리 프로그램」이라고도 함)에 의해 규정된다. 즉, 상술한 일련의 처리 수순이나 처리 조건 등은, 기억 장치(2603) 내의 처리 프로그램에 의해 규정된다.
그 경우에, 처리 프로그램의 실행에 대해서, 기판 처리 장치(100)와 네트워크 접속된 호스트 장치(500)로부터 지시를 행하도록 하면, 그 기판 처리 장치(100)의 원격 제어를 실현하는 것이 가능하게 된다.
단, 기판 처리 장치(100)의 원격 제어를 행하는 경우, 그 기판 처리 장치(100)와 접속하는 네트워크 상에 불특정 다수의 전자 기기 등이 존재하고 있으면, 그 기판 처리 장치(100)에 대한 바이러스 감염 리스크를 완전히 없애는 것이 곤란하다. 기판 처리 장치(100)의 컨트롤러(260)가 바이러스에 감염되어버리면, 그 기판 처리 장치(100)에서는, 바이러스 제거를 위한 메인터넌스 작업이 필요해지고, 이에 의해 장치 가동이 손상되어버려, 그 결과로서 기판 처리의 스루풋에 악영향을 미칠 우려가 있다.
이것으로부터, 본 실시 형태에 있어서, 기판 처리 시스템(1000)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(100)와 호스트 장치(500)의 사이에, 군 관리 장치(274)를 갖고 있다. 그리고, 군 관리 장치(274)를 게이트로 해서, 기판 처리 장치(100)측의 시스템내 네트워크인 LAN(268)과, 호스트 장치(500)측의 시스템외 네트워크(269)를 완전히 독립시키도록 구성되어 있다.
(군 관리 장치)
군 관리 장치(274)는, 예를 들어 컴퓨터 장치에 의해 구성된 것으로, 기판 처리 장치(100)와 호스트 장치(500)의 사이에 배치되어, 이들 사이에서 데이터의 중개 역할을 하도록 구성되어 있다.
군 관리 장치(274)에는, 시스템외 네트워크(269)를 통해서, 호스트 장치(500)가 접속되어 있다. 그리고, 호스트 장치(500)와의 사이에서는, 상시, 복수 종류의 통신 프로토콜(즉, 복수 프로토콜)로 데이터의 송수신을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 군 관리 장치(274)는, 복수 프로토콜로 통신 가능한 호스트 장치(500)에 접속되어 있다. 이에 의해, 군 관리 장치(274)는, 기판 처리 장치(100)의 원격 제어를 위한 호스트 인터페이스를 제공할 수 있다.
한편, 군 관리 장치(274)에는, LAN(268)을 통해서 기판 처리 장치(100)가 접속되어 있다. 그리고, 기판 처리 장치(100)와의 사이에서는, 전문 형식의 데이터(이하, 단순히 「전문 데이터」라고도 함)만 송수신이 행하여진다. 즉, 군 관리 장치(274)는, 호스트 장치(500)로부터 전문 데이터를 포함하는 복수 종류의 데이터를 수신하여, 이들 복수 종류의 데이터 중 전문 데이터만을 기판 처리 장치(100)의 송수신부(285)에 송신하도록 구성되어 있다.
여기서, 「전문 데이터」란, 소정의 전문 형식에 따라서 기술된, 컴퓨터 사이에서 송수신되는 한 묶음의 데이터를 말한다. 또한, 전문 데이터「만」이란, 전문 데이터 이외의 다른 형식의 데이터의 송수신을 일절 행하지 않는 것을 의미한다.
구체적으로는, 군 관리 장치(274)는, 기판 처리 장치(100)의 송수신부(285)와의 사이에서, 예를 들어 SEMI(Semiconductor Equipment and Material Institute ) E37의 HSMS(High Speed Message Service)의 포맷에 대응한 통신을 행하도록 구성되어 있다. HSMS는, 메시지 구조의 전문 데이터를 송수신하는 통신 인터페이스이다.
또한, 여기에서는, 전문 데이터만을 송수신하는 통신 인터페이스로서, HSMS 포맷에 의한 것을 예로 들었지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 전문 데이터만의 송수신을 행하는 것이라면, 다른 포맷에 의한 것이어도 된다.
(기판 처리 장치의 송수신부)
이상과 같은 군 관리 장치(274)와의 통신을 행하기 위해서, 기판 처리 장치(100)는 송수신부(285)를 갖고 있다. 송수신부(285)는, LAN(268)을 통해서, 군 관리 장치(274)와만 통신 가능하게 구성되어 있다. 이러한 송수신부(285)가 존재 함으로써, 컨트롤러(260)는, 군 관리 장치(274)와의 사이에서의 데이터 수수를 행할 수 있다.
군 관리 장치(274)는, 상술한 바와 같이, 전문 데이터만을 기판 처리 장치(100)에 대하여 송신한다. 따라서, 송수신부(285)는, 군 관리 장치(274)와 통신 가능하게 접속하여, 그 군 관리 장치(274)와의 사이에서 전문 데이터만을 송수신하도록 구성되어 있다. 「전문 데이터」 및 「만」의 의미는, 상술한 바와 같다.
구체적으로는, 송수신부(285)는, 군 관리 장치(274)와 마찬가지로, HSMS 포맷에 대응한 통신을 행하도록 구성되어 있다. 단, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 전문 데이터만의 송수신을 행하는 것이라면, 다른 포맷에 의한 것이어도 된다.
(전문 데이터)
여기서, 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 송수신부(285)의 사이에서 송수신하는 전문 데이터에 대해서, 구체예를 들어 설명한다.
전문 데이터는, 예를 들어 HSMS 포맷이라면, 헤더(header)와, 데이터부(body)를 포함하는 메시지 구조를 갖는다. 이 중, 데이터부의 부분에는, 기판 처리 장치(100)에 대한 지시에 상당하는 지령문(지시 데이터)이 기술된다. 구체적으로는, 예를 들어 기판 처리 장치(100)의 컨트롤러(260)에 실행시키는 처리 프로그램을 선택하기 위한 지령문이, 전문 데이터의 데이터부의 부분에 기술된다.
이러한 전문 데이터는, 예를 들어 텍스트 데이터로 구성된다. 텍스트 데이터란, 문자 코드(예를 들어, ASCII, Shift_JIS 등)만으로 구성된 데이터를 말한다.
또한, 전문 데이터는, 예를 들어 HSMS 포맷과 같이, 메시지 길이(length byte)를 포함하는 메시지 구조의 것이어도 된다.
또한, 전문 데이터는, 패리티나, 체크섬 값, 체크용 부호를 포함하도록 구성되어 있어도 된다. 여기서, 패리티나, 체크섬 값, 체크용 부호는, 후술하는 패리티 체크, 체크섬, CRC(Cyclic Redundancy Check) 등의 적어도 어느 것을 행할 때 사용된다.
또한, 전문 데이터의 메시지 길이의 부분에는, 전문 데이터의 데이터 사이즈(파일 사이즈)를 특정하는 사이즈 데이터가 기술된다. 즉, 전문 데이터는, 당해 전문 데이터의 사이즈 데이터를 포함하는 것이어도 된다.
또한, 전문 데이터는, 소정 사이즈로 구성되는 것이어도 된다. 구체적으로는, 전문 데이터는, 예를 들어 당해 전문 데이터의 데이터 사이즈가 m 바이트, n 바이트, …(m, n은 자연수)인 것과 같이, 미리 정해진 사이즈 프레임의 어느 것에 합치하도록 구성되는 것이어도 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 군 관리 장치(274)를 통해서 LAN(268)과 시스템외 네트워크(269)를 완전히 독립시켜, LAN(268)을 통해서 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 송수신부(285)의 사이에서 전문 데이터만을 송수신한다. 전문 데이터는, 상술한 바와 같이, 소정의 전문 형식에 따라서 기술된 데이터이므로, 정당하지 않은 부당 정보(예를 들어 바이러스)가 혼입될 우려가 매우 낮다. 따라서, 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 사이의 통신을 전문 데이터에만 한정하면, 가령 시스템외 네트워크(269)로부터의 바이러스 감염이 있어도, 기판 처리 장치(100)가 그 바이러스에 감염되어버리는 리스크를 배제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 시스템외 네트워크(269)는, 공중 네트워크에 접속되어 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 더욱 바이러스 감염의 리스크가 높아지지만, 본 개시의 기술에 의하면, 기판 처리 장치(100)가 바이러스에 감염되어버리는 리스크를 배제하는 것이 가능하게 된다.
(데이터 송수신 처리)
이어서, 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 사이에서 행하는 전문 데이터의 송수신 처리에 대해서 설명한다.
군 관리 장치(274)에는, 시스템외 네트워크(269)를 통해서, 호스트 장치(500)로부터 복수 프로토콜의 데이터가 보내져 온다. 이들 데이터 중 전문 데이터만을, 군 관리 장치(274)는, LAN(268)을 통해서 기판 처리 장치(100)의 송수신부(285)에 송신한다.
군 관리 장치(274)로부터의 전문 데이터를 송수신부(285)가 수신하면, 컨트롤러(260)는, 그 전문 데이터에 대한 체크를 행한다. 즉, 컨트롤러(260)는, 송수신부(285)가 수신한 전문 데이터의 체크 기능을 갖고 있어, 그 전문 데이터가 에러 데이터인지 여부를 판정하도록 되어 있다.
구체적으로는, 컨트롤러(260)는, 전문 데이터의 사이즈 용량(파일 사이즈)을 체크한다. 사이즈 용량의 체크는, 전문 데이터의 사이즈 용량을 기록한 테이블 데이터를 사용해서 행한다.
도 6은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 전문 데이터 사이즈의 테이블 데이터의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 테이블 데이터는, 전문 데이터와, 그 전문 데이터의 사이즈 용량(파일 사이즈)을 서로 대응지어서 기록한 것이다.
또한, 테이블 데이터는, 미리 설정되어, 테이블 기억부로서 기능하는 기억 장치(2603) 내에, 판독 가능하게 저장되어 있는 것으로 한다.
이러한 테이블 데이터를 사용하면서, 컨트롤러(260)는, 전문 데이터의 사이즈 용량의 체크를, 이하에 설명하는 바와 같은 수순으로 행한다.
송수신부(285)가 전문 데이터를 수신하면, 먼저, 그 전문 데이터의 데이터 사이즈(파일 사이즈)를 인식한다. 데이터 사이즈의 인식은, 예를 들어 수신한 전문 데이터가 사이즈 데이터를 포함하는 것이라면, 그 사이즈 데이터에 기초해서 행한다. 단, 전문 데이터를 수신할 때마다, 그 전문 데이터의 데이터 사이즈를 계측함으로써, 당해 데이터 사이즈를 인식하도록 해도 된다.
한편, 송수신부(285)가 전문 데이터를 수신하면, 기억 장치(2603) 내의 테이블 데이터에 액세스하여, 수신한 전문 데이터에 대응하는 사이즈 용량(파일 사이즈)을 판독한다.
그리고, 수신한 전문 데이터에 대해서, 데이터 사이즈의 인식 결과와, 테이블 데이터에 기록된 사이즈 용량을 대비하여, 이들이 일치하는지 여부를 판정한다.
그 결과, 양자가 일치하지 않는 경우에는, 수신한 전문 데이터가 본래의(정당한) 사이즈가 아니라, 어떠한 부당 정보(예를 들어 바이러스)의 혼입이 의심되기 때문에, 컨트롤러(260)는, 그 전문 데이터에 대한 판정 결과를 에러로 한다. 그리고, 에러로 판정한 전문 데이터(즉, 에러 데이터)를, 수취해서 처리하지 않고 그대로 군 관리 장치(274)에 송신하도록, 송수신부(285)에 지시를 내린다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)에 대한 바이러스 감염 리스크를 완전히 없애는 것이 실현 가능하게 된다.
또한, 여기에서의 체크는, 상기 체크 방법 외에, 상술한 패리티나, 체크섬 값, 체크용 부호의 적어도 어느 것을 사용한, 패리티 체크, 체크섬, CRC의 어느 것을 실행하도록 구성해도 된다. 이러한 체크에서 얻어진 결과를 바탕으로, 판정하는 것이 가능하게 된다.
이때, 컨트롤러(260)는, 전문 데이터에 대한 체크 결과가 에러이었던 취지의 알람 출력을, 군 관리 장치(274) 또는 호스트 장치(500)에 대하여 행하도록 해도 된다.
또한, 판정의 결과, 양자가 일치한 경우에는, 수신한 전문 데이터가 본래의(정당한) 사이즈이므로, 컨트롤러(260)는, 그 전문 데이터에 기초하여, 상세를 후술하는 프로그램 실행 처리를 행한다.
또한, 여기에서는, 전문 데이터에 대한 체크를, 기억 장치(2603) 내의 테이블 데이터를 사용해서 행하는 경우를 예로 들었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 방법에 의한 체크를 행하는 것도 가능하다.
예를 들어, 전문 데이터가 사이즈 데이터를 포함하는 것이라면, 그 전문 데이터의 데이터 사이즈의 계측 결과가 당해 사이즈 데이터와 일치하는지 여부를 판정함으로써, 그 전문 데이터에 대한 체크를 행하도록 해도 된다.
또한, 예를 들어 전문 데이터가 소정 사이즈로 구성되어 있으면, 미리 정해진 사이즈 프레임에 합치하지 않는 전문 데이터를 에러로 판정하도록 하는 것도 생각할 수 있다.
(프로그램 실행 처리)
이어서, 수신한 전문 데이터에 기초하는 기판 처리 장치(100)에서의 프로그램 실행 처리에 대해서 설명한다.
군 관리 장치(274)로부터 수신한 전문 데이터가 에러가 아니면, 컨트롤러(260)는, 그 전문 데이터의 데이터부의 부분에 기술된 지령문(지시 데이터)의 내용을 인식한다.
전문 데이터에서의 지령문의 내용을 인식하면, 계속해서, 컨트롤러(260)는, 프로그램 기억부로서 기능하는 기억 장치(2603)에 기억되어 있는 복수 종류의 처리 프로그램(이하, 「처리 프로그램 군」이라고도 함) 중에서, 인식한 지령문의 내용에 대응하는 처리 프로그램을 선택적으로 판독한다. 어느 처리 프로그램이 대응하는지의 판단은, 예를 들어 처리 프로그램 군에 부수되어 기억 장치(2603)에 기억되어 있는 대응 테이블의 내용에 기초해서 행하면 된다.
도 7은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서의 전문 데이터와 처리 프로그램의 대응 테이블의 일례를 도시하는 설명도이다.
대응 테이블은, 처리 프로그램 군을 구성하는 각 처리 프로그램과, 당해 처리 프로그램의 실행을 지시하는 전문 데이터의 지령문을, 서로 대응지어서 기록한 것이다. 예를 들어, 도 7에 도시하는 대응 테이블에 의하면, 「ABCD…」라는 전문 데이터의 지령문에는 「처리 프로그램 1」이 대응하고, 「EFGH…」라는 전문 데이터의 지령문에는 「처리 프로그램 2」가 대응하고, 「IJKL…」이라는 전문 데이터의 지령문에는 「처리 프로그램 3」이 대응한다는 것을 알 수 있다. 또한, 처리 프로그램 1, 2, 3…은, 미리 프로그램 기억부로서의 기억 장치(2603)에 기억되어 있으며, 각각이 다른 종류의 처리 수순이나 처리 조건 등에 의한 처리 동작을 규정하는 것이다.
이러한 대응 테이블을 참조함으로써, 컨트롤러(260)는, 송수신부(285)가 전문 데이터만을 수신하는 경우에도, 그 전문 데이터의 지령문에 합치하는 처리 프로그램을 특정하여, 기억 장치(2603) 내에서의 처리 프로그램 군 중에서 선택적으로 판독할 수 있다.
또한, 대응 테이블은, 미리 설정되어, 프로그램 기억부로서 기능하는 기억 장치(2603) 내에, 판독 가능하게 저장되어 있는 것으로 한다.
수신한 전문 데이터에 대응하는 처리 프로그램을 기억 장치(2603) 내의 처리 프로그램 군 중에서 선택적으로 판독하면, 컨트롤러(260)에서는, 그 판독한 처리 프로그램을 CPU(2601)가 실행한다. 그리고, CPU(2601)는, 판독한 처리 프로그램에서 규정되는 내용을 따르도록, 처리부로서 기능하는 기판 처리 유닛(280)에서 행하는 처리 동작을 제어한다.
구체적으로는, CPU(2601)는, 처리 프로그램의 실행에 의해, 예를 들어 기판 처리 유닛(280)에서의 기판 처리 모듈(2000)을 구성하는 게이트 밸브(1490)의 개폐 동작, 승강 기구(218)의 승강 동작, 온도 조정부(213c, 213d)의 전력 공급, 정합기(251)의 전력의 정합 동작, 고주파 전원(252)의 온/오프 제어, MFC(243c, 244c, 245c, 246c, 247c)의 동작 제어, 밸브(243d, 244d, 245d, 246d, 247d, 308)의 가스의 온/오프 제어, 압력 조정기(227)의 밸브 개방도 조정, 배기 조정 밸브(228)의 밸브 개방도 조정, 진공 펌프의 온/오프 제어, 그리고, 기판 처리 유닛(280)을 구성하는 진공 반송 로봇(2700) 및 대기 반송 로봇(2220)의 동작 제어 등을 행한다.
즉, 컨트롤러(260)는, 송수신부(285)가 수신한 전문 데이터에 기초하여, 그 전문 데이터에 대응하는 처리 프로그램을 실행함으로써, 처리부로서 기능하는 기판 처리 유닛(280)에서 행하는 처리 동작을 제어한다.
이러한 프로그램 실행 처리를 컨트롤러(260)가 행함으로써, 기판 처리 장치(100)에서의 처리 동작에 대해서는, 군 관리 장치(274)를 통해서 수수하는 전문 데이터를 이용한 원격 제어를 실현하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 그 경우에도, 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 사이에서는 전문 데이터만을 수수하므로, 기판 처리 장치(100)의 바이러스 감염 리스크를 배제하는 것이 가능하게 된다.
(7) 본 실시 형태의 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태에서는, 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 사이에서 전문 데이터만을 송수신하고, 그 전문 데이터에 기초하여 기판 처리 장치(100)의 기판 처리 유닛(280)에서 행하는 처리를 제어한다. 따라서, 기판 처리 장치(100)를 원격 제어하는 경우에, 가령 시스템외 네트워크(269)로부터의 바이러스 감염이 있어도, 그 바이러스가 기판 처리 장치(100)에 감염되어버리는 리스크를 배제하는 것이 가능하게 된다.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 전문 데이터만을 송수신함으로써, 시스템외 네트워크(269)로부터의 바이러스 감염 리스크의 배제를 가능하게 하여, 이에 의해 바이러스 제거를 위한 메인터넌스 작업 등에 의해 장치 가동이 손상되는 것을 미연에 회피하므로, 그 결과로서, 기판 처리 장치(100)에서의 기판 처리의 스루풋 향상을 도모할 수 있게 된다.
(b) 본 실시 형태에서는, 군 관리 장치(274)로부터 수신한 전문 데이터에 대해서, 그 전문 데이터의 체크 기능을 컨트롤러(260)가 갖고 있다. 따라서, 수신한 전문 데이터가 에러 데이터인지 여부의 판정을 행함으로써, 에러 데이터를 배제하는 것이 가능하게 되어, 이에 의해 기판 처리 장치(100)에 대한 바이러스 감염 리스크를 완전히 없애는 것이 실현 가능하게 된다.
(c) 본 실시 형태에서는, 군 관리 장치(274)로부터 수신한 전문 데이터에 대해서, 기억 장치(2603)에 기억된 테이블 데이터를 사용하면서, 그 전문 데이터의 사이즈 용량(파일 사이즈)의 체크를 행한다. 따라서, 수신한 전문 데이터가 에러 데이터인지 여부의 판정을, 용이하면서 또한 적확하게 행할 수 있다. 이것은, 체크 기능에 의한 판정 처리의 간편화로 이어지므로, 기판 처리 장치(100)에서의 기판 처리의 스루풋 향상을 도모하는데 있어서 유효하다.
(d) 본 실시 형태에서는, 체크 기능에 의한 판정 결과가 에러일 경우에, 에러 데이터를 군 관리 장치(274)에 반송한다. 따라서, 기판 처리 장치(100)에 대한 바이러스 감염 리스크를 완전히 없애는데 있어서 매우 유효하다.
(e) 본 실시 형태에서는, 군 관리 장치(274)로부터 전문 데이터를 수신하면, 대응 테이블의 내용에 기초하여, 당해 전문 데이터에 대응하는 처리 프로그램을 기억 장치(2603)로부터 판독해서 실행하는 프로그램 실행 처리를 행한다. 따라서, 전문 데이터만을 송수신하는 경우에도, 그 전문 데이터의 지령문에 합치하는 처리 프로그램을 특정하여, 기억 장치(2603) 내에서의 처리 프로그램 군 중에서 선택적으로 판독해서 실행할 수 있다. 즉, 기판 처리 장치(100)에서의 처리 동작에 대해서, 전문 데이터를 이용한 원격 제어를 실현하는 것이 가능하게 되어, 기판 처리 장치(100)의 바이러스 감염 리스크를 배제하는데 있어서 매우 유효하다.
(f) 본 실시 형태에 있어서, 호스트 장치(500)와 군 관리 장치(274)의 사이에서는 복수 프로토콜로의 통신이 가능한데, 군 관리 장치(274)와 기판 처리 장치(100)의 사이에서는 전문 데이터만을 송수신한다. 즉, 군 관리 장치(274)는, 호스트 장치(500)와의 사이의 통신의 범용성은 확보하면서도, 시스템외 네트워크(269)와 LAN(268)을 독립시키는 게이트로서 기능하여, 기판 처리 장치(100)에 대하여 전문 데이터만을 송수신한다. 따라서, 군 관리 장치(274)는, 시스템외 네트워크(269)에서의 통신에 대해서는 아무런 제약을 요하지 않고, 바이러스 감염 리스크의 배제가 가능한, 기판 처리 장치(100)의 원격 제어를 위한 호스트 인터페이스를 제공할 수 있다.
<다른 실시 형태>
이상으로, 본 개시의 일 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 개시가 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 제1 처리 가스와 제2 처리 가스를 교대로 공급해서 성막하는 방법에 대해서 설명했지만, 다른 방법에도 적용 가능하다. 예를 들어, 2종류의 가스가 아니라, 1종류의 가스를 사용한 처리이어도 되고, 3종류 이상의 가스를 사용한 처리이어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 원료 가스로서 실리콘 함유 가스인 DCS 가스, 반응 가스로서 질소 함유 가스인 NH3 가스를 사용하여, 웨이퍼면 상에 SiN막을 형성하는 예를 나타냈지만, 다른 가스를 사용한 성막에도 적용 가능하다. 예를 들어, 산소 함유막, 질소 함유막, 탄소 함유막, 붕소 함유막, 금속 함유막과 이들 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, 상술한 실시 형태에서는, 기판 처리 공정에서 행하는 처리로서 성막 처리를 예로 들었지만, 본 개시가 이것에 한정되지 않는다. 즉, 본 개시는, 상술한 실시 형태에서 예로 든 성막 처리 이외의 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. 나아가, 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, 상술한 실시 형태에서는, 기판 처리를 행하는 기판 처리 모듈(2000)이 매엽식 기판 처리 장치로서 구성되어 있는 경우, 즉 하나의 처리실(201)에서 1매의 웨이퍼(200)를 처리하는 장치 구성을 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 복수매의 기판을 수평 방향 또는 수직 방향으로 배열한 장치이어도 된다.
또한, 예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 반도체 장치의 제조 공정에 대해서 설명했지만, 본 개시는, 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.

Claims (18)

  1. 기판을 처리하는 처리부와,
    군 관리 장치와 통신 가능하게 접속하여, 상기 군 관리 장치와의 사이에서 전문 데이터만을 송수신하는 송수신부와,
    상기 송수신부가 수신한 전문 데이터에 기초하여 상기 처리부에서 행하는 처리를 제어 가능하게 구성된 제어부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 송수신부가 수신한 전문 데이터의 체크 기능을 갖는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전문 데이터의 데이터 사이즈를 기록한 테이블 데이터를 기억하는 테이블 기억부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 체크 기능에 의해, 상기 송수신부가 수신한 전문 데이터의 데이터 사이즈와 상기 테이블 데이터에 기록된 데이터 사이즈가 일치하는지 여부를 판정하도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 체크 기능에 의한 판정 결과가 에러일 경우에, 상기 송수신부에 에러 데이터를 송신시키도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 체크 기능에 의한 판정 결과가 에러일 경우에, 상기 송수신부에 에러 데이터를 송신시키도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 군 관리 장치는, 상기 전문 데이터의 통신 프로토콜을 포함하는 복수 프로토콜로 상위 장치와 통신 가능하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 처리부에서 행하는 처리를 규정하는 처리 프로그램을 기억하는 프로그램 기억부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 송수신부가 수신한 전문 데이터에 기초하여, 당해 전문 데이터에 대응하는 처리 프로그램을 상기 프로그램 기억부로부터 판독해서 실행하도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전문 데이터는, 텍스트 데이터로 구성되는, 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전문 데이터에는, 사이즈 데이터가 포함되는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전문 데이터는, 소정 사이즈로 구성되는, 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 기재된 기판 처리 장치와,
    상기 기판 처리 장치와 통신 가능하게 접속하는 군 관리 장치
    를 포함하는 기판 처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 군 관리 장치와 상기 전문 데이터의 통신 프로토콜을 포함하는 복수 프로토콜로 통신 가능한 상위 장치를 포함하고, 상기 군 관리 장치는, 상기 상위 장치로부터 상기 전문 데이터를 포함하는 복수 종류의 데이터를 수신하여, 상기 복수 종류의 데이터 중 상기 전문 데이터만을 상기 송수신부에 송신하도록 구성되어 있는, 기판 처리 시스템.
  13. 기판을 처리하는 기판 처리 장치와, 상기 기판 처리 장치와 통신 가능하게 접속하는 군 관리 장치의 사이에서, 전문 데이터만을 송수신하는 공정과,
    상기 기판 처리 장치가 수신한 전문 데이터에 기초하여 상기 기판 처리 장치에서 행하는 처리를 제어하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기판 처리 장치가 수신한 상기 전문 데이터를 체크하는 공정을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 체크하는 공정에서는, 상기 전문 데이터의 데이터 사이즈가 기록된 테이블 데이터의 상기 데이터 사이즈와, 상기 수신한 전문 데이터의 데이터 사이즈가 일치하는지 여부의 판정을 행하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 체크 공정에서, 상기 판정 결과가 에러로 판정된 경우, 에러 데이터를 송신하는 공정을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 수신한 전문 데이터에 기초하여, 당해 전문 데이터에 대응하는 처리 프로그램을 판독해서 실행하는 공정을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 기판을 처리하는 기판 처리 장치와, 상기 기판 처리 장치와 통신 가능하게 접속하는 군 관리 장치의 사이에서, 전문 데이터만을 송수신하는 수순과,
    상기 기판 처리 장치가 수신한 전문 데이터에 기초하여 상기 기판 처리 장치에서 행하는 처리를 제어하는 수순
    을 컴퓨터에 의해 상기 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
KR1020200178561A 2019-12-20 2020-12-18 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기록매체 KR20210080255A (ko)

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