WO2010038674A1 - 基板の異常載置状態の検知方法、基板処理方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体および基板処理装置 - Google Patents

基板の異常載置状態の検知方法、基板処理方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体および基板処理装置 Download PDF

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暁志 五味
晃一 宮下
稔 長澤
淑恵 江田
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a processing apparatus that heats a substrate such as a semiconductor wafer and performs processing such as film formation processing, etching processing, heat treatment, modification processing, and crystallization processing, and the substrate is placed in an abnormal state on the substrate mounting table.
  • the present invention relates to a method for detecting an abnormal placement state of a substrate for detecting this, a substrate processing method using this method, a computer-readable storage medium used in the method, and a substrate processing apparatus.
  • the substrate mounting table has a built-in heater so that the substrate can be heated in accordance with the processing content. For example, when a film forming process by a thermal CVD method or the like is performed, the heater sets the temperature of the substrate mounting table to 500 ° C. Heat to about 700 ° C. (for example, JP-A-2006-283173).
  • the substrate floats up from the mounting surface due to foreign matter entering between the substrate mounting table and the substrate, or the substrate is mounted on the substrate mounting table out of position due to a malfunction of the transfer device.
  • the heat conduction from the substrate mounting table to the substrate becomes non-uniform, and there is a problem that the processing content (such as film thickness in the case of film formation) becomes non-uniform in the substrate surface.
  • the substrate itself is warped and partially lifted, or when the substrate mounting table itself has trouble such as deformation or breakage and the substrate is not placed in a normal state, the same as above The problem was occurring.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method capable of detecting an abnormal placement state of a substrate on a substrate placement table at an early stage.
  • a method for detecting an abnormal placement state of a substrate is as follows.
  • a method for detecting an abnormal placement state of a substrate for detecting an abnormality in the placement state of the substrate, While processing one substrate, based on information on electrical output to the heater or information on measured temperature of the substrate mounting table, maximum and minimum values of the electrical output or measured temperature, or Detecting the electrical output or the integrated value of the measured temperature; Determining the abnormal placement state of the substrate based on the detected maximum value and the minimum value, or the detected integrated value; It has.
  • the maximum value and minimum value or integrated value of the electrical output to the heater, or the maximum value and minimum value or integrated value of the temperature of the substrate mounting table are calculated.
  • the abnormal mounting state of the substrate can be determined every time one substrate is processed, so that the product defect rate can be minimized and the yield can be improved.
  • no new equipment such as a sensor for detecting the mounting position of the substrate is required, application to existing equipment is easy.
  • the detecting step includes a step of detecting the maximum value and the minimum value of the electrical output or the measured temperature
  • the maximum value and the minimum value may further include determining the abnormal placement state of the substrate by comparing the difference with a predetermined threshold value. According to this feature, by comparing the difference between the maximum value and the minimum value with a preset threshold value, it is easy to determine the abnormal placement state of the substrate.
  • the detecting step includes a step of detecting a maximum value and a minimum value of the electrical output or the measured temperature, the maximum value and the minimum value are detected.
  • a step of obtaining a difference from a value, and a computation result is obtained by performing computation using the difference and the difference between the electrical output or the maximum value and the minimum value of the measured temperature obtained in the processing of the previous substrate.
  • the step of determining may include determining an abnormal placement state of the substrate by comparing the calculation result with a predetermined threshold value.
  • the determining step includes the integrated value. May be determined by comparing the value with a predetermined threshold value. According to this feature, the determination is facilitated by comparing the integrated value with a preset threshold value.
  • the detecting step includes a step of detecting an integrated value of the electrical output or the measured temperature
  • the integrated value and the previous sheet are detected.
  • a step of obtaining a calculation result by performing a calculation process using the integrated value detected in the processing of the substrate, wherein the determining step compares the calculation result with a predetermined threshold value It may include determining an abnormal placement state. According to this feature, even when the state of the substrate mounting table changes due to deposits in a film formation process or the like, the substrate can be accurately corrected by performing correction on the basis of the substrate processed one sheet earlier with the same processing content. It is possible to detect the abnormal mounting state.
  • the calculation result when the integrated value is A 1 and the integrated value detected in the previous substrate processing is A 0 , the calculation result may be a ratio of A 1 and A 0. Alternatively, the calculation result may be a difference between A 1 and A 0 .
  • the detecting step includes a step of detecting a maximum value and a minimum value of the electrical output or an integrated value of the electrical output.
  • the electrical output to the heater may be any one or more of supply power, supply current, or supply voltage to the heater.
  • These parameters are parameters of electrical output to the heater that is normally managed in the process. Therefore, by using these parameters, the load on the control system can be reduced and application to existing equipment is easy.
  • the substrate processing method comprises: A step of placing a substrate on a substrate placement table provided with a heater; Treating the substrate while heating with the heater; Detecting an abnormality in the mounting state of the substrate being processed, and The step of detecting the abnormality comprises While processing one substrate, based on information on electrical output to the heater or information on measured temperature of the substrate mounting table, maximum and minimum values of the electrical output or measured temperature, or Detecting the electrical output or the integrated value of the measured temperature; A step of determining an abnormal placement state of the substrate based on the detected maximum value and the minimum value, or the detected integrated value; have.
  • a computer-readable storage medium includes: A computer-readable storage medium storing a control program that runs on a computer, When the control program performs processing while heating the substrate mounted on the substrate mounting table provided with a heater, While processing one substrate, based on information on electrical output to the heater or information on measured temperature of the substrate mounting table, maximum and minimum values of the electrical output or measured temperature, or Detecting the electrical output or the integrated value of the measured temperature; A step of determining an abnormal placement state of the substrate based on the detected maximum value and the minimum value, or the detected integrated value; Is executed by the computer.
  • a substrate mounting table for mounting the substrate;
  • a heater provided on the substrate mounting table, for heating the substrate mounted on the substrate mounting table;
  • a heater power supply electrically connected to the heater;
  • a temperature measuring unit for measuring the temperature of the substrate mounting table;
  • a storage unit for storing an electrical output to the heater or a measured temperature of the substrate mounting table; The difference between the maximum value and the minimum value of the electrical output to the heater, the integrated value of the electrical output to the heater, the difference between the maximum value and the minimum value of the measured temperature of the substrate mounting table, or the substrate mounting
  • a determination unit that detects an integrated value of the measured temperature of the mounting table, and determines an abnormal placement state of the substrate based on the difference or the integrated value; It has.
  • a maximum value, a minimum value, or an integrated value is obtained from an electrical output to a heater or a measured temperature of a substrate mounting table, and a simple calculation is performed. It is possible to quickly and accurately grasp the abnormal mounting state. Therefore, product defects can be minimized and the yield can be improved.
  • the method of the present invention can be carried out without providing equipment such as an optical sensor for detecting the position of the substrate, it can be easily applied to existing equipment and has high utility value.
  • the film forming apparatus 100 includes a substantially cylindrical processing container 1 that is airtight.
  • a stage 3 which is a substrate mounting table for horizontally supporting a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W that is a substrate to be processed, is provided.
  • the stage 3 is supported by a cylindrical support member 5.
  • a heater 6a serving as a heating unit is embedded in an area of the center of the stage corresponding to the center of the wafer W.
  • a heater 6b is embedded in an annular shape outside the heater 6a, that is, in the region of the stage peripheral edge corresponding to the peripheral edge of the wafer W.
  • These heaters 6a and 6b are resistance heaters that heat the wafer W, which is the substrate to be processed, to a predetermined temperature by being independently supplied with power from the heater power source 7.
  • the heating temperatures of these two regions are provided by arranging the heaters 6a and 6b divided into two inside and outside.
  • the structure which controls each independently is employ
  • the stage 3 is provided with a thermocouple (TC) (temperature measurement unit) 8 so that the temperature of the stage 3 can be measured in real time.
  • TC thermocouple
  • the stage 3 is provided with a plurality of support pins for supporting the wafer W and moving up and down so as to protrude and retract with respect to the substrate placement surface S of the stage 3.
  • These support pins are configured to be displaced up and down by an arbitrary elevating mechanism so that the wafer W can be transferred to and from the transfer device (not shown) at the raised position.
  • a shower head 11 is provided on the top plate 1 a of the processing container 1.
  • the shower head 11 has a gas diffusion space 11a inside.
  • a number of gas discharge holes 13 communicating with the gas diffusion space 11 a are formed on the lower surface of the shower head 11.
  • a gas supply pipe 15 communicating with the gas diffusion space 11 a is connected to the center of the shower head 11.
  • the gas supply pipe 15 is connected to a gas supply source 19 for supplying a film forming raw material gas and the like through an MFC (mass flow controller) 17 and a plurality of valves (not shown).
  • MFC mass flow controller
  • a cleaning gas for cleaning the inside of the processing container 1 a purge gas for replacing the atmosphere in the processing container 1, and the like are used as a shower head. 11 is supplied.
  • a high frequency power source 23 is connected to the shower head 11 via a matching unit 21. By supplying high frequency power from the high frequency power source 23 to the shower head 11, the raw material gas supplied into the processing container 1 through the shower head 11 can be converted into plasma and formed into a film.
  • an exhaust chamber 30 is connected to the bottom wall 1 c of the processing container 1.
  • An exhaust hole 31 is formed in a side portion of the exhaust chamber 30.
  • An exhaust device 35 is connected to the exhaust hole 31 via an exhaust pipe 33.
  • a valve 37 is provided in the middle of the exhaust pipe 33 so that the interior of the processing container 1 and the exhaust device 35 can be hermetically shut off. And it is comprised so that the inside of the processing container 1 can be pressure-reduced to a predetermined
  • O-ring as a sealing member is provided at a joint portion of each member constituting the processing container 1 in order to ensure airtightness of the joint portion.
  • an O-ring 41 is annularly provided at a joint portion between the top plate 1 a and the side wall 1 b
  • an O-ring 45 is annularly provided at a joint portion between the bottom wall 1 c and the flange portion 30 a of the exhaust chamber 30.
  • the wafer W is heated from the shower head 11 while the wafer W is heated by the heaters 6 a and 6 b in a state where the inside of the processing container 1 is evacuated and the wafer W is placed on the stage 3.
  • a predetermined thin film such as a Ti film or a TiN film can be formed on the surface of the wafer W by the CVD method.
  • high-frequency power can be supplied from the high-frequency power source 23 to the shower head 11 for the purpose of increasing the film formation reaction efficiency.
  • Each end device (for example, the heater power source 7, the thermocouple 8, the MFC 17, the high frequency power source 23, the exhaust device 35, etc.) constituting the film forming apparatus 100 is connected to and controlled by the control unit 70.
  • a configuration example of a control system in the film forming apparatus 100 is shown in FIG.
  • the control unit 70 includes a controller 71 that is a computer including a CPU, a user interface 72 connected to the controller 71, and a storage unit 73.
  • the user interface 72 includes a keyboard and a touch panel on which a process manager manages command input to manage the film forming apparatus 100, a display for visualizing and displaying the operating status of the film forming apparatus 100, and the like.
  • the storage unit 73 stores a recipe in which a control program (software) for realizing various processes executed by the film forming apparatus 100 under the control of the controller 71 and processing condition data are recorded. Then, if necessary, an arbitrary control program or recipe is called from the storage unit 73 by an instruction from the user interface 72 and is executed by the controller 71, so that the processing of the film forming apparatus 100 is controlled under the control of the controller 71. A desired process is performed in the container 1.
  • recipes such as the control program and processing condition data can be used by installing the recipe stored in the computer-readable storage medium 74 in the storage unit 73.
  • the computer-readable storage medium 74 for example, a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, a flash memory, a DVD, or the like can be used.
  • the recipe can be transmitted from other devices as needed via, for example, a dedicated line and used online.
  • the controller 71 of the control unit 70 also supplies electrical output from the heater power supply 7 to the heaters 6a and 6b, for example, supply power to the heaters 6a and 6b, supply current to the heaters 6a and 6b, and supply to the heaters 6a and 6b. Control the voltage.
  • the electrical output from the heater power supply 7 to the heaters 6a and 6b is feedback-controlled based on the temperature measurement data of the stage 3 by the thermocouple 8 so as to maintain a predetermined temperature set by the user interface 72 or the recipe. When the measured temperature of the stage 3 is high with respect to the set predetermined temperature, the electrical output is suppressed, and when the measured temperature of the stage 3 is low, the electrical output is increased. It is automatically controlled to let you.
  • the electrical output data and the temperature measurement data by the thermocouple 8 are stored in the storage unit 73 (or the RAM of the controller 71 or the like) as storage means.
  • the storage unit 73 or the RAM of the controller 71 or the like
  • a desired process is performed on one wafer mounted on the stage (substrate mounting table) 3 in the processing container 1 according to an arbitrary control program or recipe. It means that while it is being done.
  • the controller 71 processes a single wafer W, or after a single wafer W is loaded into the processing container 1 and placed on the stage 3 until it is unloaded from the processing container 1.
  • calculation means for acquiring the maximum value and minimum value of the electrical output and temperature, calculating the difference, and calculating the integrated value of the electrical output and temperature while processing one wafer W Also works.
  • the controller 71 also functions as a determination unit that determines the abnormal placement state of the wafer W by comparing with, for example, a predetermined threshold value based on the difference or integrated value obtained as described above. .
  • FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the procedure of the method for detecting the abnormal mounting state of the wafer W according to the present embodiment.
  • This abnormal mounting state detection method is performed while one wafer W is processed by the film forming apparatus 100, and may be performed on all wafers W or in a lot. The processing may be carried out when processing an arbitrary number of selected wafers W.
  • a flag register unit (not shown) that stores flag information for determining whether or not to detect an abnormal placement state is provided in the control unit 70, and the flag information is referred to, thereby referring to the recipe. Depending on the contents of film formation, it may be possible to select whether or not to detect the abnormal placement state.
  • step S ⁇ b> 1 of FIG. 3 during the processing of one wafer W, the maximum value and the minimum value of the power supplied from the heater power supply 7 to the heater 6 a (or the heater 6 b) are detected and stored in the storage unit 73. To do.
  • This step S1 is performed by the controller 71.
  • the value of the electric power output from the heater power supply 7 while processing one wafer W is acquired by the controller 71 at intervals of 1 second, for example.
  • the maximum value and the minimum value of the acquired power are sequentially overwritten and updated to update the maximum value and the minimum value during the processing of one wafer W.
  • the value can be detected.
  • the controller 71 stores the maximum value and the minimum value of the detected power in the storage unit 73. Note that the maximum value and the minimum value of the power do not necessarily have to be based on the whole during the processing of one wafer W, and the maximum value and the minimum value within a part of the time may be detected.
  • step S2 the controller 71 obtains a difference (maximum value ⁇ minimum value) between the maximum value and the minimum value of the power supplied from the heater power source 7 stored in step S1 to the heater 6a (or heater 6b).
  • ⁇ value may be used as a term representing the “difference between the maximum value and the minimum value” of electrical output and temperature.
  • step S3 the ⁇ value of the supplied power obtained in step S2 is compared with a preset threshold value, and it is determined whether or not the ⁇ value is larger than the threshold value.
  • the “threshold value” can be set with a certain margin based on a ⁇ value when the wafer W is processed in a normal mounting state, a statistical average value thereof, or the like. If the ⁇ value is larger than the threshold value (Yes), it is determined in step S4 that the placement state is “no abnormality”. On the other hand, if the ⁇ value is not larger than the threshold value in step S3 (No), it is determined in step S5 that the placement state is “abnormal”. In this case, for example, an alarm warning or an error message can be displayed on the monitor in step S6. In step S6, it is possible to take measures such as automatic stop of the film forming apparatus 100 (interruption of lot processing).
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the mounting state of the wafer W on the stage 3, and FIG. 4A illustrates that the wafer W is in surface contact with the surface of the stage 3 (substrate mounting surface S).
  • FIG. 4B shows an abnormal mounting state in which the wafer W is lifted from the surface of the stage 3 (substrate mounting surface S) due to the presence of the foreign matter F.
  • white arrows H1 and H2 schematically indicate heat conducted from the stage 3 to the wafer W, and the size of the arrows indicates the amount of heat. As shown in FIG.
  • the heater power supply 7 that supplies power to the heater 6a (or the heater 6b) is subjected to feedback control with respect to the set temperature based on the temperature measurement data from the thermocouple 8. Therefore, if the temperature loss of the stage 3 is large, the heater The power supplied from the power source 7 also increases. Conversely, if the temperature loss of the stage 3 is small, the power supplied from the heater power source 7 decreases. That is, when the states of FIG. 4A and FIG. 4B are compared, the heat to the wafer W is compared with the state of FIG. The electric power supplied from the heater power supply 7 is smaller in the state of FIG.
  • Such difference in output can be more clearly distinguished by obtaining the difference ( ⁇ value) between the maximum value and the minimum value of the output, which is the amplitude of power output from the heater power supply 7.
  • ⁇ value the difference between the maximum value and the minimum value of the output
  • the ⁇ value is It appears small. Therefore, a predetermined threshold value is set based on the ⁇ value of the power supplied from the heater power supply 7 in the normal mounting state of the wafer W, and the threshold value is compared with the measured ⁇ value.
  • the mounting abnormality of the wafer W can be detected. For example, if the ⁇ value is smaller than the threshold value, it means that the amount of heat transferred from the stage 3 to the wafer W is abnormally small, and there is a high possibility of an abnormal placement state. Show.
  • the method according to the present embodiment is used when an abnormal placement of the wafer W on the stage 3 occurs due to the presence of foreign matter, the positional deviation of the wafer W, the deformation of the wafer W, the deformation or breakage of the stage 3, and the like.
  • This utilizes the fact that the power supplied from the heater power supply 7 becomes smaller than that in the normal placement state, and that it appears prominently in the ⁇ value.
  • the mounting abnormality of the wafer W is the same as above. It is understood that can be detected.
  • the mounting abnormality of the wafer W can be similarly detected using the temperature fluctuation width ( ⁇ value) of the stage 3 measured by the thermocouple 8 as an index.
  • the temperature fluctuation temperature drop
  • the power supplied from the heater power supply 7 to the heater 6 a (or the heater 6 b) is increased by feedback control to recover the temperature of the stage 3.
  • There is a time lag Therefore, when a wafer W that is cooler than the stage 3 is placed on the stage 3 in a normal state, a little time is required between the temperature measured by the thermocouple 8 once decreasing and the temperature recovery by feedback control. It appears as a ⁇ value of temperature.
  • the temperature drop hardly occurs, so the ⁇ value becomes small. That is, when the ⁇ value of the measured temperature of the stage 3 is used as an index, the measured temperature is less because the heat transfer to the wafer W is less in the abnormally placed state than in the state where the wafer W is normally placed. Becomes stable and the ⁇ value becomes small. Therefore, similarly to the electrical output of the heater 6a (or the heater 6b), the abnormal mounting state of the wafer W can be detected by the ⁇ value which is the fluctuation width of the measured temperature.
  • any one or more of the supply power, supply voltage, and supply current supplied from the heater power supply 7 to the heater 6a (or the heater 6b) or the measured temperature of the stage 3 is used as an index.
  • the fluctuation width ( ⁇ value) By obtaining the fluctuation width ( ⁇ value) and comparing it with the threshold value, the mounting abnormality of the wafer W can be detected in a short time.
  • the procedure may be performed, but the procedure of FIG. 3 may be performed for both the heater 6a or the heater 6b.
  • this detection method can be similarly applied to a stage having a heater structure that controls the entire stage as one region.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an outline of the procedure of the method for detecting the abnormal mounting state of the wafer W according to the present embodiment.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and description of similar configurations will be omitted.
  • a difference ( ⁇ value) between the maximum value and the minimum value is obtained for the electrical output supplied from the heater power source 7 to the heater 6a (or the heater 6b) or the measured temperature of the stage 3, and
  • the abnormal loading state of the wafer W was detected by comparing with a predetermined threshold value using as an index.
  • the integrated value of the electrical output or the measured temperature is obtained, and is used as an index to compare with a threshold value, thereby detecting the abnormal placement state of the wafer W.
  • the previous wafer W having the same processing content (the last wafer W in the previous lot based on the same recipe, or the previous wafer in the same lot).
  • This is different from the first embodiment in that correction is made based on the electrical output or the integrated value of the measured temperature in the process of “W” (hereinafter simply referred to as “previous”).
  • a correction method arithmetic processing such as a method of obtaining a ratio between the integrated value in the previous process and the integrated value in the current process, or a method of obtaining a difference between the integrated value in the previous process and the integrated value in the current process may be performed. Is possible.
  • a method of obtaining a ratio between the integrated value in the previous process and the integrated value in the current process is adopted.
  • step S11 of FIG. 5 the previous wafer W is processed in the previous process (that is, the process for the previous wafer based on the same recipe) having the same content as the process to be performed in the film forming apparatus 100.
  • an integrated value of electric power supplied from a heater power supply 7 detected the heater 6a (or heater 6b) is set to a 0 in. Since the integrated value A 0 or the data of the supplied power that is the basis thereof is stored in the storage unit 73, the integrated value A 0 can be calculated by referring to this data.
  • step S ⁇ b> 12 while processing one wafer W this time, an integrated value A ⁇ b> 1 of power supplied from the heater power supply 7 to the heater 6 a (or the heater 6 b) is calculated and stored in the storage unit 73.
  • the controller 71 acquires the value of the power output from the heater power supply 7 during processing of one wafer W, for example, at intervals of 1 second, and sequentially adds them to obtain the integrated value. Can be easily calculated.
  • the controller 71 stores the integrated value A 1 was calculated in the storage unit 73.
  • step S13 the controller 71, the integrated value A 0 set in step S11, calculates the ratio A 1 / A 0 from the calculated integrated value A 1 Metropolitan in step S12, the value given Compare with threshold. If the ratio A 1 / A 0 is larger than the threshold value (Yes), it is determined in step S14 that the placement state is “no abnormality”. In this case, it clears the integrated value A 0 at step S15, processing to reset the integrated value A 1 obtained in this step S12 as a new "integrated value A 0 of the last" is performed.
  • step S16 determines whether the placement state is “abnormal”. In this case, in step S17, for example, an alarm warning or an error message can be displayed on the monitor.
  • the ratio A 1 / A 0 of the integrated value of the power supplied from the heater power source 7 to the heater 6a (or the heater 6b) is used as an index.
  • the basic principle is the same as that of the first embodiment. That is, when a mounting abnormality of the wafer W occurs due to a foreign matter, a positional deviation, or the like, the amount of heat transferred from the stage 3 to the wafer W is reduced. reduced supply electric power from the heater power source 7 than the placement state, it is based on the finding that appears as a change in the integrated value a 1 (reduction) (see FIG. 4).
  • the integrated value of the output of the power supplied from the heater power supply 7 to the heater 6a (or heater 6b) but also the integration of the supply voltage from the heater power supply 7 to the heater 6a (or heater 6b) as another electrical output. Even when the value or the integrated value of the output of the supply current is used, the mounting abnormality of the wafer W can be detected as described above.
  • the mounting abnormality of the wafer W can be similarly detected.
  • the temperature fluctuation temperature drop
  • the temperature of the stage 3 is controlled by feedback control. There is a time lag before recovering. Due to this time lag, overshoot occurs in the process of recovering the temperature of the stage 3 by increasing the power supplied from the heater power source 7 to the heater 6a (or the heater 6b).
  • the temperature of the stage 3 rises to a value that once exceeds the set temperature, and gradually approaches the set temperature.
  • the overshoot occurs, and the integrated value of the measured temperature of the stage 3 increases.
  • the abnormal mounting state since the heat transfer to the wafer W is small, the measured temperature is stabilized near the set temperature and there is no overshoot, so the integrated value of the measured temperature is small. Therefore, similarly to the electrical output of the heater 6a (or the heater 6b), the abnormal mounting state of the wafer W can be detected by the integrated value of the measured temperature.
  • the integrated value of the electrical output in the processing of the previous wafer W is set as the “previous integrated value A 0 ”, and the subsequent wafers W whenever it processes, why resetting the sequential a 0 is as follows.
  • the purpose is to introduce (diffusion) elements into the wafer W as in the case of oxidation or nitridation by plasma
  • the purpose is to deposit atoms or molecules on the surface of the wafer W.
  • the latter (deposition) film forming process every time the wafer W is processed, a deposit accumulates in each member in the processing container 1 including the stage 3. As a result, the reflected heat and radiant heat in the processing container 1 gradually change, and the efficiency of heat conduction from the stage 3 to the wafer W gradually changes as the processing is repeated.
  • the wafer W each time to process one sheet, it was decided as described above, resetting the integrated value A 0.
  • the integrated value ratio A 1 / A 0 should be a substantially constant value as long as the state of placing the wafer W on the stage 3 is normal, and the value should be compared with a threshold value.
  • the abnormal mounting state of the wafer W can be accurately detected.
  • the integrated value ratio A 0 / A 1 may be obtained, and the mounting abnormality of the wafer W may be similarly detected.
  • the integrated value does not necessarily have to be calculated over the entire period during processing of one wafer W. That is, during processing of one wafer W, a section in which electrical output or measurement temperature is likely to change due to an abnormal mounting state (for example, a certain amount of time since the start of introduction of a film forming gas into the processing chamber 1) It is also possible to calculate the integrated value only for (time).
  • the ratio A 1 / A 0 is used by using any one or more of the power supplied from the heater power supply 7, the supply voltage, the supply current, or the integrated value of the measured temperature of the stage 3 as an index. Can be detected in a short period of time.
  • the integrated value ratio A 1 / A 0 instead of the integrated value ratio A 1 / A 0 , the integrated value difference A 1 -A 0 is obtained, and this is set as a preset threshold value (a value different from the case of the ratio A 1 / A 0 ). You may compare. In this case, the difference A 1 -A 0 is a negative value in the abnormal placement state.
  • the difference A 1 -A 0 of the absolute value is a predetermined threshold value (positive value) the normal mounting state is smaller than the difference A 1 - the absolute value of a 0 is not smaller than the threshold value in the case (i.e., at a higher threshold value), it is also possible to determine an abnormal mounted state.
  • the integrated value difference A 1 -A 0 may be obtained, and similarly, the mounting abnormality of the wafer W may be detected.
  • the determination can also be made by comparing the integrated value A 1 itself with a predetermined threshold value (a value different from the ratio A 1 / A 0 or the difference A 1 -A 0 ).
  • the calculation result may be obtained by performing an arithmetic process using the electrical output to the heater 6a (or the heater 6b) obtained in the above process or the difference between the maximum value and the minimum value of the measured temperature of the stage 3.
  • the abnormal placement state of the substrate is determined by comparing the calculation result with the threshold value.
  • the calculation result is obtained by taking the ratio between the electrical output to the heater 6a (or heater 6b) obtained in the previous (previous) wafer W processing or the difference between the maximum value and the minimum value of the measured temperature of the stage 3.
  • the difference between the electrical output to the heater 6a (or the heater 6b) or the maximum and minimum values of the measured temperature of the stage 3 obtained in the processing of the wafer W this time, and the previous one The difference between the electrical output to the heater 6a (or the heater 6b) obtained in the previous processing of the wafer W or the difference between the maximum value and the minimum value of the measured temperature of the stage 3 is obtained. It may put a calculation result Te.
  • the vertical axis in FIG. 6A is the ⁇ value of the measured temperature
  • the vertical axis in FIG. 6B is the ⁇ value of the power supplied to the heater 6a
  • the vertical axis in FIG. 6C is the supply to the heater 6b.
  • Each ⁇ value of power is shown.
  • this data is based on the case where the lifter mechanism part that supports the wafer W so that it can be moved up and down is damaged on the stage 3, and the fragments are mixed between the stage 3 and the wafer W to cause an abnormal mounting state. It is. Further, in FIGS. 6A to 6C, since the fluctuation is likely to occur due to factors other than the mounting abnormality, the first to third sheets of data in each lot are omitted.
  • the ⁇ value of the measured temperature is significantly lower in the abnormal mounting state
  • the ⁇ value of the supplied power was significantly lower in the abnormal placement state.
  • a threshold value could be set between the two. Accordingly, it is confirmed that the mounting abnormality of the wafer W on the stage 3 can be detected by detecting the ⁇ value of the normal mounting state and the abnormal mounting state and comparing it with a preset threshold value. It was done.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the processing time and the change in the power supplied to the heater 6a when processing is performed based on the TiN film forming recipe in the film forming apparatus 100.
  • 0.0 mm normal surface contact state
  • 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm gaps are intentionally provided between the stage 3 and the wafer W to place the wafer W thereon. The experiment was conducted.
  • the normal mounting state and the abnormal mounting are obtained by obtaining the ⁇ value or the integrated value of the power supplied to the heater 6a within the processing time of about 50 to 70 seconds from the start. It was confirmed that the state could be easily judged. As described above, it may be possible to make a highly accurate determination by detecting the ⁇ value or the integrated value in a partial section instead of the entire section during processing of one wafer W.
  • FIG. 8 shows an integrated value of the power supplied to each heater 6a in the normal placement state, abnormal placement state, and after repair (normal placement state) when a plurality of wafers W are processed in the film forming apparatus 100. Is a graph. As shown in FIG. 8, the integrated value of the power supplied to the heater 6a is greatly different between the normal placement state and the abnormal placement state. Further, since there is a sufficient width (interval between lines on the graph of FIG. 8) between the integrated value in the normal mounting state and the integrated value in the abnormal mounting state, an arbitrary value is set between them. It was also confirmed that it was easy to set the value. Therefore, it is possible to detect the mounting abnormality of the wafer W on the stage 3 by calculating the integrated value of the power supplied to the heater 6a in the normal mounting state and the abnormal mounting state and comparing it with the threshold value. Was confirmed.
  • the value of the integrated value A 1 in the processing of the n-th wafer W has been substantially reduced, placed abnormality is detected that has occurred. For this experiment, it can simply detect the placement abnormality of the wafer W even when compared with a predetermined threshold value (e.g., 500 W) the integrated value A 1. Also, in Table 1, it can be seen that the value of the ratio A 1 / A 0 or the difference A 1 -A 0 also varies greatly in the processing of the nth wafer W. Therefore, comparing the ratio A 1 / A 0 with a predetermined threshold (eg 0.9) or comparing the difference A 1 -A 0 with a predetermined threshold (eg -40) Thus, the mounting abnormality of the wafer W could be detected.
  • a predetermined threshold e.g 0.9
  • comparing the difference A 1 -A 0 with a predetermined threshold eg -40
  • the integrated value A 1 of the power supplied to the heater 6a (6b), the ratio A 1 / A 0 or the difference A 1 -A 0 with the integrated value A 0 in the previous wafer W processing is obtained. It was confirmed that the mounting abnormality of the wafer W can be clearly detected by comparing with a predetermined threshold value.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
  • the film forming apparatus 100 has been described as an example of the vacuum apparatus.
  • the present invention is not limited to the film forming apparatus, and is not particularly limited as long as the processing apparatus performs a predetermined process while heating the substrate. The present invention can be applied.
  • the normal value or the abnormal value is determined by comparing the ⁇ value or the integrated value with the threshold value.
  • the abnormal placement state is gradually changed. (For example, a slight abnormal placement state, a severe abnormal placement state, etc.) can also be detected.
  • alarm warning and error message caution display and emergency measures such as automatic shutdown of the device can be set and selected according to the detected level of abnormal placement. .
  • a single-wafer processing apparatus that provides one stage (substrate mounting table) 3 in the processing container 1 and performs processing for each wafer (substrate) has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and a batch-type processing apparatus is provided that can provide a plurality of stages (substrate mounting tables) 3 in the processing container 1 and perform processing on a plurality of wafers (substrates) at a time.
  • the present invention can also be applied.
  • a semiconductor wafer has been described as an example of a substrate that is an object to be processed.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to, for example, a glass substrate, an LCD substrate, and a ceramic substrate. Can be applied.

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Abstract

　基板（Ｗ）の異常載置状態の検知方法は、ヒーター（６ａ，６ｂ）が設けられた基板載置台（３）に載置された基板（Ｗ）を加熱しながら処理を行う際に、該基板（Ｗ）の載置状態の異常を検知するためのものである。前記基板（Ｗ）の異常載置状態の検知方法は、１枚の基板（Ｗ）を処理する間に、前記ヒーター（６ａ，６ｂ）への電気的出力の情報または前記基板載置台（３）の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、検出された前記最大値および前記最小値、または、前記積算値に基づいて前記基板の異常載置状態を判定する工程と、を備えている。

Description

基板の異常載置状態の検知方法、基板処理方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体および基板処理装置 関連する出願の相互参照
　本願は、２００８年９月３０日に出願された特願２００８－２５３９３７号に対して優先権を主張し、当該特願２００８－２５３９３７号のすべての内容が参照されてここに組み込まれるものとする。
　本発明は、半導体ウエハなどの基板を加熱して成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理、結晶化処理等の処理を行う処理装置において、基板が基板載置台に異常な状態で載置されている場合にこれを検知する基板の異常載置状態の検知方法、この方法を利用した基板処理方法、前記方法に用いるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体および基板処理装置に関する。
　半導体装置の製造過程で、半導体ウエハなどの基板に対し、成膜等の処理を行う処理装置は、チャンバ内に基板を載置する基板載置台を備えており、この基板載置台によって基板を支持した状態で処理が行われる。基板載置台には、処理内容に応じて基板を加熱できるようにヒーターが内蔵されており、例えば熱ＣＶＤ法等による成膜処理を行う場合であれば、ヒーターによって基板載置台の温度を５００℃～７００℃程度まで加熱する（例えば、特開２００６－２８３１７３号公報）。
　しかし、基板載置台と基板との間に異物が入り込むなどして基板が載置面から浮き上がったり、搬送装置の誤動作によって基板載置台上で基板が正規の位置から位置ずれをして載置されたりした場合、基板載置台から基板への熱伝導が不均一になり、処理内容（成膜であれば膜厚など）が基板面内で不均一になってしまうという問題があった。また、基板自体に反りが生じて部分的に浮き上がりが生じた場合や、基板載置台自体に変形や破損などのトラブルが生じて基板が正常な状態で載置されていない場合も、上記と同様の問題が生じていた。
　従来、異物や位置ずれ、基板の異常、基板載置台の異常等に基づく基板の異常載置状態が生じた場合、それを処理の途中で確実に検知する方法はなかった。このため、デバイス作成時にロット不良・製品不良となったものについて、事後に原因究明がなされ、異常な載置状態であったことが判明する、という事例がほとんどであった。従って、一旦、異常載置状態が発生すると、ロット不良、製品不良が連続発生し、歩留まりを低下させる要因になっていた。
発明の開示
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、基板載置台への基板の異常載置状態を早期に発見できる方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る基板の異常載置状態の検知方法は、
　ヒーターが設けられた基板載置台に載置された基板を加熱しながら処理を行う際に、該基板の載置状態の異常を検知する基板の異常載置状態の検知方法であって、
　１枚の基板を処理する間に、前記ヒーターへの電気的出力の情報または前記基板載置台の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、
　検出された前記最大値および前記最小値、または、検出された前記積算値に基づいて前記基板の異常載置状態を判定する工程と、
　を備えている。
　本発明の基板の異常載置状態の検知方法によれば、前記ヒーターへの電気的出力の最大値および最小値もしくは積算値、または前記基板載置台の温度の最大値および最小値もしくは積算値を指標として、１枚の基板を処理する毎に基板の異常載置状態を判定できるので、製品不良率を最小限に抑え、歩留まりを向上させることができる。また、例えば基板の載置位置を検出するためのセンサなどの新たな設備を必要としないので、既存の設備への適用が容易である。
　本発明の基板の異常載置状態の検知方法は、前記検出する工程が前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値を検出する工程からなる場合に、前記最大値と前記最小値との差分を求める工程をさらに備え、前記判定する工程が、前記差分を所定のしきい値と比較することにより、前記基板の異常載置状態を判定することを含んでもよい。この特徴によれば、上記の最大値と最小値との差分を予め設定されたしきい値と比較することにより、基板の異常載置状態の判定が容易になる。
　また、本発明の基板の異常載置状態の検知方法は、前記検出する工程が前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値を検出する工程からなる場合に、前記最大値と前記最小値との差分を求める工程と、前記差分と、１枚前の基板の処理において求められた電気的出力または計測温度の最大値および最小値の差分とを用いて演算処理して演算結果を求める工程と、をさらに備え、前記判定する工程が、前記演算結果を所定のしきい値と比較することにより、前記基板の異常載置状態を判定することを含んでもよい。この特徴によれば、成膜処理などで堆積物によって基板載置台の状態が変化していく場合でも、同じ処理内容で１枚前に処理した基板を基準に補正（演算処理）を行うことで、精度よく基板の異常載置状態を検知することが可能になる。
　また、本発明の基板の異常載置状態の検知方法は、前記検出する工程が前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程からなる場合に、前記判定する工程が、前記積算値を所定のしきい値と比較することにより、基板の異常載置状態を判定することを含んでもよい。この特徴によれば、積算値を予め設定されたしきい値と比較することにより、判定が容易になる。
　また、本発明の基板の異常載置状態の検知方法は、前記検出する工程が前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程からなる場合に、前記積算値と、１枚前の基板の処理において検出された積算値とを用いて演算処理して演算結果を求める工程をさらに備え、前記判定する工程が、前記演算結果を所定のしきい値と比較することにより、前記基板の異常載置状態を判定することを含んでもよい。この特徴によれば、成膜処理などで堆積物によって基板載置台の状態が変化していく場合でも、同じ処理内容で１枚前に処理した基板を基準に補正を行うことで、精度良く基板の異常載置状態を検知することが可能になる。
　この場合、前記積算値をＡ１とし、１枚前の基板の処理において検出された前記積算値をＡ０とした場合に、前記演算結果がＡ１とＡ０との比からなってもよいし、または、前記演算結果がＡ１とＡ０との差分からなってもよい。
　また、本発明の基板の異常載置状態の検知方法は、前記検出する工程が、前記電気的出力の最大値および最小値、または、前記電気的出力の積算値を検出する工程からなる場合に、前記ヒーターへの電気的出力が、ヒーターへの供給電力、供給電流または供給電圧のいずれか１つ以上であってもよい。
　これらのパラメータは、プロセスにおいて通常管理されるヒーターへの電気的出力のパラメータであるため、それを利用することによって、制御系統への負荷が小さくて済み、既存設備への適用も容易である。
　本発明に係る基板処理方法は、
　ヒーターが設けられた基板載置台に基板を載置する工程と、
　前記基板を前記ヒーターで加熱しながら処理する工程と、
　処理されている前記基板の載置状態の異常を検知する工程と、を備え、
　前記異常を検知する工程が、
　　１枚の基板を処理する間に、前記ヒーターへの電気的出力の情報または前記基板載置台の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、
　　検出された前記最大値および前記最小値、または、検出された前記積算値に基づいて基板の異常載置状態を判定する工程と、
を有している。
　本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、
　コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
　前記制御プログラムは、ヒーターが設けられた基板載置台に載置された基板を加熱しながら処理を行う際に、
　　１枚の基板を処理する間に、前記ヒーターへの電気的出力の情報または前記基板載置台の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、
　　検出された前記最大値および前記最小値、または、検出された前記積算値に基づいて基板の異常載置状態を判定する工程と、
　を、前記コンピュータに実行させる。
　基板を載置する基板載置台と、
　前記基板載置台に設けられ、該基板載置台に載置された基板を加熱するヒーターと、
　前記ヒーターに電気的に接続されたヒーター電源と、
　前記基板載置台の温度を計測する温度計測部と、
　前記ヒーターへの電気的出力または前記基板載置台の計測温度を記憶する記憶部と、
　前記ヒーターへの電気的出力の最大値と最小値との差分もしくは該ヒーターへの電気的出力の積算値、または、前記基板載置台の計測温度の最大値と最小値との差分もしくは該基板載置台の計測温度の積算値を検出し、前記差分または前記積算値に基づいて、前記基板の異常載置状態を判定する判定部と、
　を備えている。
　本発明の基板の異常載置状態の検知方法によれば、ヒーターへの電気的出力または基板載置台の計測温度から、最大値および最小値もしくは積算値を求め、簡単な演算を行うことで基板の異常載置状態を早期にかつ正確に把握できる。従って、製品不良を最小限に抑えることができ、歩留まりを改善できる。
　また、本発明の方法は、基板の位置を検出する光学センサなどの設備を設けずに実施できるため、既存の設備への適用が容易であり、利用価値が高いものである。
本発明の一実施の形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。 図１の成膜装置の制御系統を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る異常載置状態の検知方法の手順を示すフロー図である。 ウエハの正常な載置状態と異常な載置状態での相違を説明する図面である。 本発明の第２の実施の形態に係る異常載置状態の検知方法の手順を示すフロー図である。 ウエハの正常載置状態と異常載置状態におけるステージの計測温度、ヒーターへの供給電力のΔ値の変化を示すグラフ図面である。 ウエハの正常載置状態と模擬的な異常載置状態におけるヒーターへの供給電力の経時変化を示すグラフ図面である。 ウエハの正常載置状態と異常載置状態におけるヒーターへの供給電力の積算値を示すグラフ図面である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、基板処理装置の一実施形態である成膜装置１００の概略構成例を示した。この成膜装置１００は、気密に構成された略円筒状の処理容器１を有している。処理容器１の中には被処理基板である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗを水平に支持する基板載置台であるステージ３が配備されている。
　図１に示すように、ステージ３は、円筒状の支持部材５により支持されている。ウエハＷの中央部に対応するステージ中央部の領域には、加熱手段としてのヒーター６ａが埋設されている。また、ヒーター６ａの外側、つまりウエハＷの周縁部に対応するステージ周縁部の領域には、環状にヒーター６ｂが埋設されている。これらのヒーター６ａ，６ｂは、それぞれ独立してヒーター電源７から給電されることにより被処理基板であるウエハＷを所定の温度に加熱する抵抗加熱ヒーターである。本実施形態では、ウエハＷの中央部と周縁部との間に温度差が生じやすいことを考慮して、内外２分割されたヒーター６ａ，６ｂを配備することにより、これら二つの領域の加熱温度をそれぞれ独立して制御する構成を採用している。また、ステージ３には、熱電対（ＴＣ）（温度計測部）８が配備されており、ステージ３の温度をリアルタイムで計測できるようになっている。
　また、図示は省略するが、ステージ３には、ウエハＷを支持して昇降させるための複数の支持ピンがステージ３の基板載置面Ｓに対して突没可能に設けられている。これらの支持ピンは任意の昇降機構により上下に変位し、上昇位置で搬送装置（図示省略）との間でウエハＷの受け渡しを行えるように構成されている。
　図１に示すように、処理容器１の天板１ａには、シャワーヘッド１１が設けられている。このシャワーヘッド１１は、内部にガス拡散空間１１ａを有している。また、シャワーヘッド１１の下面には、ガス拡散空間１１ａに連通する多数のガス吐出孔１３が形成されている。また、シャワーヘッド１１の中央部には、ガス拡散空間１１ａに連通するガス供給配管１５が接続されている。このガス供給配管１５は、ＭＦＣ（マスフローコントローラ）１７と図示しない複数のバルブを介して、成膜原料ガス等を供給するガス供給源１９に接続されている。
　ガス供給源１９からは、ガス供給配管１５を介して、成膜原料ガスのほか、処理容器１内をクリーニングするためのクリーニングガス、処理容器１内の雰囲気置換をするためのパージガスなどがシャワーヘッド１１へ供給される。
　シャワーヘッド１１には、整合器２１を介して高周波電源２３が接続されている。この高周波電源２３からシャワーヘッド１１に高周波電力を供給することにより、シャワーヘッド１１を介して処理容器１内に供給された原料ガスをプラズマ化して成膜することができる。
　図１に示すように、処理容器１の底壁１ｃには、排気室３０が連結されている。この排気室３０の側部には排気孔３１が形成されている。この排気孔３１には排気管３３を介して排気装置３５が接続されている。また、排気管３３の途中には、バルブ３７が配備されており、処理容器１の内部と排気装置３５との間を気密に遮断できるように構成されている。そして、バルブ３７を開けた状態で、排気装置３５を作動させることにより処理容器１内を所定の真空度まで減圧できるように構成されている。
　処理容器１を構成する各部材の接合部分には、該接合部分の気密性を確保するために、シール部材としてのＯリングが配備されている。図１では、例えば天板１ａと側壁１ｂとの接合部分に環状にＯリング４１が配備され、また、底壁１ｃと排気室３０のフランジ部３０ａとの接合部分に環状にＯリング４５が配備されている。
　以上のような構成の成膜装置１００では、処理容器１内を真空にして、ステージ３にウエハＷを載置した状態で、ヒーター６ａ，６ｂによりウエハＷを加熱しつつ、シャワーヘッド１１からウエハＷへ向けて原料ガスを供給することにより、ウエハＷの表面に例えばＴｉ膜、ＴｉＮ膜等の所定の薄膜をＣＶＤ法により成膜することができる。この際、成膜反応効率を高める目的で、高周波電源２３からシャワーヘッド１１に高周波電力を供給することもできる。
　成膜装置１００を構成する各エンドデバイス（例えば、ヒーター電源７、熱電対８、ＭＦＣ１７、高周波電源２３、排気装置３５など）は、制御部７０に接続されて制御される構成となっている。成膜装置１００における制御系統の構成例を図２に示した。制御部７０は、ＣＰＵを備えたコンピュータであるコントローラ７１と、このコントローラ７１に接続されたユーザーインターフェース７２および記憶部７３を備えている。ユーザーインターフェース７２は、工程管理者が成膜装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネル、成膜装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有している。記憶部７３には、成膜装置１００で実行される各種処理をコントローラ７１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウェア）や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース７２からの指示等にて任意の制御プログラムやレシピを記憶部７３から呼び出してコントローラ７１に実行させることで、コントローラ７１の制御下で、成膜装置１００の処理容器１内で所望の処理が行われる。
　なお、前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体７４に格納された状態のものを記憶部７３にインストールすることによって利用できる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体７４としては、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤなどを使用できる。また、前記レシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
　また、制御部７０のコントローラ７１は、ヒーター電源７からヒーター６ａ，６ｂへの電気的出力、例えばヒーター６ａ，６ｂへの供給電力、ヒーター６ａ，６ｂへの供給電流およびヒーター６ａ，６ｂへの供給電圧を制御する。ヒーター電源７からヒーター６ａ，６ｂへの上記電気的出力は、ユーザーインターフェース７２やレシピにより設定された所定の温度を維持するように、熱電対８によるステージ３の温度計測データに基づいてフィードバック制御がかけられており、設定された所定の温度に対してステージ３の計測温度が高い場合には、前記電気的出力を抑制し、ステージ３の計測温度が低い場合には、前記電気的出力を増加させるように自動制御される。１枚のウエハを処理する間、上記電気的出力のデータや熱電対８による温度計測データは、記憶手段としての記憶部７３（あるいはコントローラ７１のＲＡＭなどでもよい）に記憶される。なおここで、１枚のウエハを処理する間とは、処理容器１内のステージ（基板載置台）３に載置された１枚のウエハに対して任意の制御プログラムやレシピに従い所望の処理が行われている間、のことを意味している。
　また、コントローラ７１は、１枚のウエハＷを処理する間や、１枚のウエハＷが、処理容器１に搬入されステージ３に載置されてから、処理容器１から搬出されるまでの間の前記電気的出力や温度の最大値、最小値を取得し、その差分を演算したり、１枚のウエハＷを処理する間の前記電気的出力や温度の積算値を演算したりする演算手段としても機能する。さらに、コントローラ７１は、前記のように得られた差分や積算値をもとに、例えば所定のしきい値と比較することにより、ウエハＷの異常載置状態を判定する判定部としても機能する。
［第１の実施の形態］
　次に、成膜装置１００において行われる本発明の第１の実施の形態にかかるウエハＷの異常載置状態の検知方法について説明する。図３は、本実施の形態にかかるウエハＷの異常載置状態の検知方法の手順の概略を示すフロー図である。この異常載置状態の検知方法は、成膜装置１００で１枚のウエハＷを処理する間に行われるものであり、すべてのウエハＷの処理を対象に実施してもよいし、ロット中で、選択された任意の数枚のウエハＷの処理の際に実施してもよい。
　また、例えば異常載置状態の検知を行うか否かを判別するフラグ情報を保存するフラグレジスタ部（図示省略）を制御部７０内に設け、そのフラグ情報を参照することによって、前記レシピに基づく成膜内容に応じて、異常載置状態の検知を実施するかどうかを選択できるようにしてもよい。
　まず、図３のステップＳ１では、１枚のウエハＷの処理の間、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）へ供給される電力の最大値と最小値を検出し、記憶部７３に保存する。このステップＳ１は、コントローラ７１により行われる。１枚のウエハＷを処理する間にヒーター電源７から出力される電力の値は、例えば１秒間隔でコントローラ７１に取得される。１枚のウエハＷの処理の間、取得された電力の最大値と最小値を順次上書きして更新していくことにより、１枚のウエハＷの処理が終了した時点でその間の最大値と最小値を検出することができる。コントローラ７１は、検出された電力の最大値と最小値を記憶部７３へ保存する。なお、電力の最大値と最小値は、必ずしも１枚のウエハＷを処理する間の全体を基準にしなくてもよく、一部分の時間内での最大値と最小値を検出してもよい。
　次に、ステップＳ２では、コントローラ７１が、ステップＳ１で保存されたヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電力の最大値と最小値との差分（最大値－最小値）を求める。なお、本明細書では、電気的出力や温度の「最大値と最小値との差分」を表す語として「Δ値」の語を用いることがある。
　次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で得られた供給電力のΔ値を、あらかじめ設定されたしきい値と比較し、Δ値はしきい値より大きいか否か、が判断される。ここで、「しきい値」は、正常な載置状態でウエハＷを処理した場合のΔ値や、その統計的平均値などに基づいて一定のマージンを設けて設定することができる。そして、Δ値がしきい値よりも大きい場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４で載置状態は「異常なし」と判定される。一方、ステップＳ３で、Δ値がしきい値より大きくない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５で載置状態に「異常あり」と判定される。この場合は、ステップＳ６で例えばアラームによる警告、モニターへのエラーメッセージの表示などを行うことができる。また、ステップＳ６で成膜装置１００の自動停止（ロット処理の中断）などの措置をとることも可能である。
　本実施の形態において、Δ値に基づき、ウエハＷの異常載置状態を検知できる理由について説明する。図４は、ステージ３へのウエハＷの載置状態を模式的に説明した図面であり、図４（ａ）は、ウエハＷがステージ３の表面（基板載置面Ｓ）に面接触している正常な載置状態、図４（ｂ）は、異物Ｆの介在によってウエハＷがステージ３の表面（基板載置面Ｓ）から浮き上がった異常な載置状態を示している。図４中、白矢印Ｈ１、Ｈ２は、ステージ３からウエハＷへ伝導する熱を模式的に示しており、矢印の大小は、熱の量の大小を示している。図４（ａ）に示したように、正常な載置状態では、ウエハＷとステージ３が面接触しているため、ステージ３の熱が相対的に冷たいウエハＷ側へ効率良く移動する。一方、図４（ｂ）に示したように、異物Ｆの存在によってステージ３からウエハＷが浮き上がった状態では、ステージ３とウエハＷとの間に隙間が生じるため、ステージ３からウエハＷへの熱の移動が小さくなる。従って、ステージ３の温度損失は、図４（ａ）に比べて図４（ｂ）の方が小さいことになる。
　前記のとおり、ヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）へ電力を供給するヒーター電源７は、熱電対８による温度計測データに基づき設定温度に対するフィードバック制御を受けているため、ステージ３の温度損失が大きければヒーター電源７からの供給電力も大きくなり、逆にステージ３の温度損失が小さければヒーター電源７からの供給電力は小さくなる。つまり、図４（ａ）と図４（ｂ）の状態を比較した場合、ウエハＷへ移動した分の熱を補う必要がある図４（ａ）の状態に比べて、ウエハＷへの熱の移動が少ない図４（ｂ）の状態の方がヒーター電源７からの供給電力は小さくなる。
　このような出力の相違は、ヒーター電源７からの電力の出力の振れ幅である同出力の最大値と最小値の差分（Δ値）を求めることにより、より明確に区別できるようになる。つまり、図４（ａ）の状態に比べて、図４（ｂ）の状態の方が、ウエハＷへの熱の移動が少ないため、ヒーター電源７からの電力の出力が安定化し、Δ値が小さく現れる。従って、ウエハＷの正常な載置状態におけるヒーター電源７からの供給電力のΔ値をもとに、所定のしきい値を設定しておき、そのしきい値と計測されたΔ値とを比較して判定することにより、ウエハＷの載置異常を検知できる。例えば、Δ値がしきい値と比べて小さいということは、ステージ３からウエハＷへの熱の移動量が異常に小さいことを意味しており、異常載置状態である可能性が高いことを示している。
　このように、本実施の形態の方法は、異物の介在やウエハＷの位置ずれ、ウエハＷの変形、ステージ３の変形や破損等により、ステージ３に対するウエハＷの載置異常が生じた場合に、正常な載置状態に比べてヒーター電源７からの供給電力が小さくなり、それがΔ値において顕著に現れることを利用している。
　図４を参照して説明したステージ３からのウエハＷへの熱伝導に基づく説明によれば、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電力だけでなく、電気的出力に関する他のパラメータとして、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電圧の出力に基づくΔ値、または供給電流の出力に基づくΔ値を用いても、上記と同様に、ウエハＷの載置異常を検出できることが理解される。
　また、熱電対８によって計測されるステージ３の温度の振れ幅（Δ値）を指標としても、同様にウエハＷの載置異常を検出できることが理解される。熱電対８によって温度の変動（温度低下）が計測されてから、フィードバック制御によりヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）へ供給する電力を増加させてステージ３の温度を回復させるまでには、タイムラグが存在する。そのため、ステージ３よりも冷たいウエハＷが正常な状態でステージ３に載置された場合には、一旦熱電対８の計測温度が低下してから、フィードバック制御による温度回復までの間、少し時間がかかり、それが温度のΔ値として現れる。一方、ウエハＷが異常な載置状態で載置された場合には、温度低下がほとんど生じないため、Δ値が小さくなる。すなわち、ステージ３の計測温度のΔ値を指標とする場合は、ウエハＷが正常に載置された状態よりも、異常載置状態の方がウエハＷへの熱の移動が少ない分、計測温度が安定化し、Δ値が小さくなる。従って、ヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）の電気的出力と同様に、計測温度の振れ幅であるΔ値によっても、ウエハＷの異常載置状態を検出できる。
　以上のように、本実施の形態では、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電力、供給電圧、供給電流のいずれか１つ以上、またはステージ３の計測温度を指標として、その振れ幅（Δ値）を求め、しきい値と比較することにより、ウエハＷの載置異常を短時間で検知できる。なお、中央部と周縁部の２つの領域を独立して制御するヒーター６ａ，６ｂを備えている図１の成膜装置１００ステージ３では、ヒーター６ａまたはヒーター６ｂのいずれか一方について、図３の手順を実施すればよいが、ヒーター６ａまたはヒーター６ｂの両方について図３の手順を実施することも可能である。また、この検知方法は、ステージ全体を一つの領域として制御するヒーター構造を有するステージにも同様に適用できることが明らかである。
［第２の実施の形態］
　次に、成膜装置１００において行われる本発明の第２の実施の形態にかかるウエハＷの異常載置状態の検知方法について説明する。図５は、本実施の形態にかかるウエハＷの異常載置状態の検知方法の手順の概略を示すフロー図である。なお、以下の説明では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を行い、同様の構成については説明を省略する。
　第１の実施の形態では、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）へ供給される電気的出力またはステージ３の計測温度について、最大値と最小値との差分（Δ値）を求め、それを指標として所定のしきい値と比較することで、ウエハＷの異常載置状態を検知した。本実施の形態では、Δ値に替えて、上記電気的出力または計測温度の積算値を求め、それを指標として、しきい値と比較することで、ウエハＷの異常載置状態を検知する。
　また、本実施の形態では、しきい値と比較する前に、同じ処理内容の１枚前のウエハＷ（同じレシピに基づく直前のロットの最後のウエハＷ、もしくは同一ロットにおける１枚前のウエハＷのことを意味し、以下単に「前回」と示す）の処理における上記電気的出力または計測温度の積算値を基準に補正をかける点で、第１の実施の形態と相違する。補正の方法は、前回の処理における積算値と今回の処理における積算値の比を求める方法、前回の処理における積算値と今回の処理における積算値の差分を求める方法などの演算処理を施すことが可能である。ここでは、前回の処理における積算値と今回の処理における積算値の比を求める方法を採用した。
　まず、図５のステップＳ１１では、成膜装置１００においてこれから行われる処理と同じ内容の前回の処理（つまり、同じレシピに基づく前回のウエハへの処理）で、１枚前のウエハＷを処理した際に検出されたヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電力の積算値をＡ０と設定する。この積算値Ａ０またはその元になる供給電力のデータは、記憶部７３に保存されているので、これをコントローラ７１が参照することにより積算値Ａ０を算出できる。
　次に、ステップＳ１２では、今回の１枚のウエハＷを処理する間、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電力の積算値Ａ１を算出し、記憶部７３に保存する。このステップＳ１２では、コントローラ７１が、１枚のウエハＷを処理する間にヒーター電源７から出力される電力の値を例えば１秒間隔で取得し、それを順次加算していくことにより、積算値を容易に算出することができる。コントローラ７１は、算出された積算値Ａ１を記憶部７３へ保存する。
　次に、ステップＳ１３では、コントローラ７１が、ステップＳ１１で設定された積算値Ａ０と、ステップＳ１２で算出された積算値Ａ１とから比Ａ１／Ａ０を演算し、その値を所定のしきい値と比較する。そして、比Ａ１／Ａ０がしきい値よりも大きい場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１４で載置状態は「異常なし」と判定される。この場合、ステップＳ１５で積算値Ａ０をクリアし、今回のステップＳ１２で取得された積算値Ａ１を新たに「前回の積算値Ａ０」として設定し直す処理が行われる。
　一方、ステップＳ１３で、比Ａ１／Ａ０がしきい値より大きくない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１６で載置状態に「異常あり」と判定される。この場合は、ステップＳ１７で、例えばアラームによる警告、モニターへのエラーメッセージの表示などを行うことができる。
　本実施の形態では、第１の実施の形態で使用したΔ値に替えて、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給パワーの積算値の比Ａ１／Ａ０を指標としたが、基本的な原理は第１の実施の形態と同様である。すなわち、異物や位置ずれ等により、ウエハＷの載置異常が生じた場合に、ステージ３からウエハＷへの熱の移動量が少なくなることから、ステージ３の温度低下も小さくなるため、正常な載置状態に比べてヒーター電源７からの供給電力が小さくなり、それが積算値Ａ１の変化（減少）となって現れるとの知見に基づいている（図４参照）。
　また、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電力の出力の積算値だけでなく、他の電気的出力として、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への供給電圧の積算値または供給電流の出力の積算値を用いても、上記と同様に、ウエハＷの載置異常を検出できる。
　さらに、熱電対８によって計測されるステージ３の計測温度の積算値を指標としても、同様にウエハＷの載置異常を検出できる。前記のとおり、ステージ３よりも冷たいウエハＷが正常な状態でステージ３に載置された場合に、熱電対８によって温度の変動（温度低下）が計測されてから、フィードバック制御によりステージ３の温度を回復させるまでにはタイムラグが存在する。そして、このタイムラグが原因となり、ヒーター電源７からヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）へ供給する電力を増加させてステージ３の温度を回復させる過程で、オーバーシュートが発生する。つまり、一旦設定温度を超える値までステージ３の温度（熱電対８による計測温度）が上昇し、徐々に設定温度に近づいていくことになる。ウエハＷが正常に載置された状態では、上記オーバーシュートが生じることにより、ステージ３の計測温度の積算値が大きくなる。異常載置状態の場合は、ウエハＷへの熱の移動が少ないので計測温度は設定温度近くで安定化し、オーバーシュートがないため、計測温度の積算値としては小さくなる。従って、ヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）の電気的出力と同様に、計測温度の積算値によっても、ウエハＷの異常載置状態を検出できる。
　本実施の形態において、第１の実施の形態と異なる点として、１枚前のウエハＷの処理における電気的出力の積算値を「前回の積算値Ａ０」として設定し、以降のウエハＷを処理する毎に、順次Ａ０を設定し直す理由は以下のとおりである。ステージ３によってウエハＷを加熱しながら行う熱処理の中には、プラズマによる酸化処理や窒化処理のようにウエハＷの内部への元素の導入（拡散）を目的とする場合と、ＣＶＤのように、ウエハＷの表面への原子または分子の堆積を目的とする場合とがある。後者（堆積）の成膜処理では、ウエハＷを処理する毎に、ステージ３も含め処理容器１内の各部材に堆積物が蓄積していく。その結果、処理容器１内における反射熱や輻射熱が徐々に変化し、ステージ３からのウエハＷへの熱伝導の効率も処理を重ねるごとに少しずつ変化していく。
　このように処理容器１内の環境がウエハＷの処理枚数によって変化していく成膜プロセスの場合は、固定的なしきい値と比較して判定を行う際に、直前の正常な処理における電気的出力や計測温度を基準として補正をかけることがより好ましいと考えられる。そのため、本実施の形態では、ウエハＷを１枚処理する毎に、上記のように、積算値Ａ０を設定し直すこととした。この場合、積算値の比Ａ１／Ａ０は、ステージ３へのウエハＷの載置状態が正常である限り、略一定の値になるはずであり、その値をしきい値と比較することで、ウエハＷの異常載置状態を正確に検知できる。なお、積算値の比Ａ１／Ａ０の替わりに、積算値の比Ａ０／Ａ１を求め、同様にウエハＷの載置異常を検知してもよい。
　また、積算値は、必ずしも１枚のウエハＷを処理する間の全期間にわたって算出しなくてもよい。すなわち、１枚のウエハＷを処理する間で、載置状態の異常による電気的出力や計測温度の変化が生じやすい区間（例えば、成膜ガスを処理容器１内に導入開始してからの一定時間）のみについて積算値を算出することも可能である。
　以上のように、本実施の形態では、ヒーター電源７からの供給電力、供給電圧、供給電流のいずれか１つ以上、またはステージ３の計測温度の積算値を指標として、比Ａ１／Ａ０をしきい値と比較することにより、ウエハＷの載置異常を短時間で検知できる。なお、積算値の比Ａ１／Ａ０ではなく、積算値の差分Ａ１－Ａ０を求め、それを予め設定されたしきい値（比Ａ１／Ａ０の場合とは異なる値）と比較してもよい。この場合、異常載置状態では、差分Ａ１－Ａ０は負の値となる。従って、しきい値として負の値を設定し、差分Ａ１－Ａ０がしきい値以上である場合には、正常な載置状態と判定し、差分Ａ１－Ａ０がしきい値よりも小さい場合には異常載置状態と判定することが可能である。あるいは、差分Ａ１－Ａ０の絶対値をとり、差分Ａ１－Ａ０の絶対値が所定のしきい値（正の値）よりも小さい場合には正常な載置状態、差分Ａ１－Ａ０の絶対値が前記しきい値よりも小さくない（つまり、しきい値以上である）場合には、異常載置状態と判定することも可能である。なお、積算値の差分Ａ１－Ａ０の替わりに、積算値の差分Ａ０－Ａ１を求め、同様にウエハＷの載置異常を検知してもよい。
　また、堆積物が少なく、処理容器１における内部環境の変化が生じにくいプロセスの場合には、第１の実施の形態と同様に補正を行わず（つまり、積算値Ａ０を設定することなく）、積算値Ａ１自体と所定のしきい値（比Ａ１／Ａ０や差分Ａ１－Ａ０の場合とは異なる値）との比較によって判定を行うことも可能である。
　本実施の形態における他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
　ところで、今回のウエハＷの処理において求められたヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への電気的出力またはステージ３の計測温度の最大値と最小値との差分と、１枚前（前回）のウエハＷの処理において求められたヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への電気的出力またはステージ３の計測温度の最大値と最小値との差分とを用いて演算処理をして演算結果を求めてもよい。この場合には、上記と同様、演算結果としきい値とを比較することによって、基板の異常載置状態を判定することとなる。
　なお、演算処理の方法としては、今回のウエハＷの処理において求められたヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への電気的出力またはステージ３の計測温度の最大値と最小値との差分と、１枚前（前回）のウエハＷの処理において求められたヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への電気的出力またはステージ３の計測温度の最大値と最小値との差分との比を取って演算結果を出してもよいし、また、今回のウエハＷの処理において求められたヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への電気的出力またはステージ３の計測温度の最大値と最小値との差分と、１枚前（前回）のウエハＷの処理において求められたヒーター６ａ（またはヒーター６ｂ）への電気的出力またはステージ３の計測温度の最大値と最小値との差分のさらに差分を取って演算結果を出してもよい。
　次に、本発明の基礎となった実験データについて説明する。成膜装置１００において複数枚のウエハＷを処理した場合の正常載置状態と異常載置状態におけるステージ３の計測温度、ヒーター６ａ，６ｂへの供給電力のΔ値（最大値－最小値）をグラフ化した。図６（ａ）の縦軸は、計測温度のΔ値、図６（ｂ）の縦軸はヒーター６ａへの供給電力のΔ値、図６（ｃ）の縦軸は、ヒーター６ｂへの供給電力のΔ値をそれぞれ示している。なお、このデータは、ステージ３でウエハＷを昇降変異可能に支持するリフター機構の部品が破損して、その破片がステージ３とウエハＷとの間に混入して異常載置状態を引き起こした事例である。また、図６（ａ）～（ｃ）では、載置異常以外の要素によって変動が生じやすいため、各ロットの最初の１～３枚目までのデータは、省略している。
　正常載置状態と異常載置状態とを比較すると、図６（ａ）に示したように、異常載置状態の方が計測温度のΔ値が有意に低く、また図６（ｂ）および図６（ｃ）に示したように、異常載置状態の方が供給電力のΔ値が有意に低かった。また、正常載置状態のΔ値と異常載置状態のΔ値との間に一定の幅が観察されたことから、両者の中間にしきい値を設定できることも判った。従って、正常載置状態と異常載置状態のΔ値を検出し、それを予め設定しておいたしきい値と比較することによって、ウエハＷのステージ３上での載置異常を検出できることが確認された。
　図７は、成膜装置１００において、ＴｉＮ成膜のレシピに基づき処理を行った際の処理時間とヒーター６ａへの供給電力の変化との関係をグラフにしたものである。この例では、ステージ３とウエハＷとの間に、０．０ｍｍ（正常な面接触状態）、０．５ｍｍ、１．０ｍｍおよび２．０ｍｍの隙間（浮き上がり）を故意に設けてウエハＷを載置して実験を行った。
　図７より、浮き上がりが０．５ｍｍの模擬的な異常載置状態では、正常載置状態（０．０ｍｍ）と比較して大きな差異は認められなかった。しかし、浮き上がりが１．０ｍｍおよび２．０ｍｍの模擬的な異常載置状態では、開始から約５０～７０秒の処理時間の範囲で、正常載置状態（０．０ｍｍ）と比較してヒーターへの供給電力に大きな差異が認められた。この５０秒～７０秒の間は、ＴｉＮの原料ガスを処理容器１内に導入することによって、処理容器１内の圧力を上昇させていき、圧力が設定成膜圧力である約６６７Ｐａに達して安定化した区間である。従って、このレシピに基づくＴｉＮ成膜の場合、開始から約５０～７０秒の処理時間の範囲でヒーター６ａへの供給電力のΔ値あるいは積算値を求めることで、正常載置状態と異常載置状態の判定が容易に行えることが確認できた。このように、１枚のウエハＷを処理する間の全区間ではなく、一部分の区間においてΔ値あるいは積算値を検出することによって、精度の高い判定ができる場合もある。
　また、図８は、成膜装置１００において複数のウエハＷを処理した場合の正常載置状態、異常載置状態、修復後（正常載置状態）におけるそれぞれのヒーター６ａへの供給電力の積算値をグラフ化したものである。図８に示したように、正常載置状態と異常載置状態では、ヒーター６ａへの供給電力の積算値が大きく相違していた。また、正常載置状態の積算値と異常載置状態の積算値との間には、十分な幅（図８のグラフ上の線の間隔）があることから、その間に任意の値でしきい値を設定しやすいことも確認された。従って、正常載置状態と異常載置状態でヒーター６ａへの供給電力の積算値を算出し、それをしきい値と比較することによって、ウエハＷのステージ３上での載置異常を検出できることが確認された。
　次に、成膜装置１００においてＴｉＮ成膜のレシピに基づき複数枚のウエハＷを処理し、ウエハＷの載置異常を検知する実験を行った。ＴｉＮの成膜では、ウエハＷの処理枚数を重ねる毎に処理容器１内に堆積物が付着し、処理容器１内の環境が変化していく。そこで、本実験では、ヒーター６ａ（６ｂ）への供給電力の積算値Ａ１を算出するとともに、１枚前のウエハＷの処理において同様に算出された積算値Ａ０に基づき、積算値の比Ａ１／Ａ０および差分Ａ１－Ａ０を求め、補正を行った。その結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１では、ｎ枚目のウエハＷの処理において積算値Ａ１の値が大幅に低下しており、載置異常が発生したことが検知された。本実験の場合、積算値Ａ１をそのまま所定のしきい値（例えば５００Ｗ）と比較してもウエハＷの載置異常を検知できた。また、表１では、比Ａ１／Ａ０あるいは差分Ａ１－Ａ０の値についても、ｎ枚目のウエハＷの処理において大きく変動していることがわかる。従って、比Ａ１／Ａ０を所定のしきい値（例えば、０．９）と比較すること、あるいは、差分Ａ１－Ａ０を所定のしきい値（例えば、－４０）と比較することによっても、ウエハＷの載置異常を検知できた。
　以上の結果から、ヒーター６ａ（６ｂ）への供給電力の積算値Ａ１や、１枚前のウエハＷ処理における積算値Ａ０との比Ａ１／Ａ０または差分Ａ１－Ａ０を求め、所定のしきい値と比較することにより、ウエハＷの載置異常を明確に検知できることが確認された。
　以上、本発明の実施の形態を述べたが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、真空装置の一例として成膜装置１００を挙げて説明したが、成膜装置に限らず、基板を加熱しながら所定の処理を行う処理装置であれば、特に制限なく本発明を適用することが可能である。
　さらに、上記実施の形態では、Δ値や積算値をしきい値と比較することによって正常か異常かの判定を行ったが、複数のしきい値を設定して、異常載置状態を段階的に検知する（例えば、軽度の異常載置状態、重度の異常載置状態など）ことも可能である。この場合、より細かな判定が可能になるため、アラーム警告やエラーメッセージの注意表示と、装置の自動停止などの緊急措置とを、検知された異常載置状態のレベルに合わせて設定・選択できる。
　また、上述した各実施の形態では、処理容器１内に１つのステージ（基板載置台）３を設け、ウエハ（基板）１枚毎に処理を行う枚葉式処理装置を例にとって説明したが、これに限られることはなく、処理容器１内に複数のステージ（基板載置台）３を設けて、一度に複数枚のウエハ（基板）に対して処理を行うことができるバッチ式の処理装置にも本発明を適用することができる。
　また、上述した各実施の形態では、被処理体である基板として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限られることはなく、例えば、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板などにも、本発明を適用することができる。

Claims (11)

  1. 　ヒーターが設けられた基板載置台に載置された基板を加熱しながら処理を行う際に、該基板の載置状態の異常を検知する基板の異常載置状態の検知方法であって、
    　１枚の基板を処理する間に、前記ヒーターへの電気的出力の情報または前記基板載置台の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、
    　検出された前記最大値および前記最小値、または、検出された前記積算値に基づいて前記基板の異常載置状態を判定する工程と、
    　を備えたことを特徴とする基板の異常載置状態の検知方法。
  2. 　前記最大値と前記最小値との差分を求める工程をさらに備え、
    　前記検出する工程は、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値を検出することを含み、
    　前記判定する工程は、前記差分を所定のしきい値と比較することにより、前記基板の異常載置状態を判定することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  3. 　前記最大値と前記最小値との差分を求める工程と、
    　前記差分と、１枚前の基板の処理において求められた電気的出力または計測温度の最大値および最小値の差分とを用いて演算処理して演算結果を求める工程と、をさらに備え、
    　前記検出する工程は、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値を検出することを含み、
    　前記判定する工程は、前記演算結果を所定のしきい値と比較することにより、前記基板の異常載置状態を判定することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  4. 　前記検出する工程は、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出することを含み、
    　前記判定する工程は、前記積算値を所定のしきい値と比較することにより、基板の異常載置状態を判定することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  5. 　前記積算値と、１枚前の基板の処理において検出された積算値とを用いて演算処理して演算結果を求める工程をさらに備え、
    　前記検出する工程は、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出することを含み、
    　前記判定する工程は、前記演算結果を所定のしきい値と比較することにより、前記基板の異常載置状態を判定することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  6. 　前記積算値をＡ１とし、１枚前の基板の処理において検出された前記積算値をＡ０とした場合に、前記演算結果がＡ１とＡ０との比からなることを特徴とする請求項５に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  7. 　前記積算値をＡ１とし、１枚前の基板の処理において検出された前記積算値をＡ０とした場合に、前記演算結果がＡ１とＡ０との差分からなることを特徴とする請求項５に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  8. 　前記検出する工程は、前記電気的出力の最大値および最小値、または、前記電気的出力の積算値を検出することを含み、
    　前記ヒーターへの電気的出力は、ヒーターへの供給電力、供給電流または供給電圧のいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の基板の異常載置状態の検知方法。
  9. 　ヒーターが設けられた基板載置台に基板を載置する工程と、
    　前記基板を前記ヒーターで加熱しながら処理する工程と、
    　処理されている前記基板の載置状態の異常を検知する工程と、を備え、
    　前記異常を検知する工程は、
    　　１枚の基板を処理する間に、前記ヒーターへの電気的出力の情報または前記基板載置台の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、
    　　検出された前記最大値および前記最小値、または、検出された前記積算値に基づいて基板の異常載置状態を判定する工程と、
    　を有していることを特徴とする基板処理方法。
  10. 　コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    　前記制御プログラムは、ヒーターが設けられた基板載置台に載置された基板を加熱しながら処理を行う際に、
    　　１枚の基板を処理する間に、前記ヒーターへの電気的出力の情報または前記基板載置台の計測温度の情報に基づいて、前記電気的出力もしくは前記計測温度の最大値および最小値、または、前記電気的出力もしくは前記計測温度の積算値を検出する工程と、
    　　検出された前記最大値および前記最小値、または、検出された前記積算値に基づいて基板の異常載置状態を判定する工程と、
    　を、前記コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
  11. 　基板を載置する基板載置台と、
    　前記基板載置台に設けられ、該基板載置台に載置された基板を加熱するヒーターと、
    　前記ヒーターに電気的に接続されたヒーター電源と、
    　前記基板載置台の温度を計測する温度計測部と、
    　前記ヒーターへの電気的出力または前記基板載置台の計測温度を記憶する記憶部と、
    　前記ヒーターへの電気的出力の最大値と最小値との差分もしくは該ヒーターへの電気的出力の積算値、または、前記基板載置台の計測温度の最大値と最小値との差分もしくは該基板載置台の計測温度の積算値を検出し、前記差分または前記積算値に基づいて、前記基板の異常載置状態を判定する判定部と、
    　を備えた基板処理装置。
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