WO2024122171A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びプログラム - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びプログラム Download PDF

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秀治 板谷
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Abstract

少なくとも１つの基板を支持可能な基板支持具と、複数の前記基板支持具が個々に搬入され、前記基板支持具に支持された前記基板を処理する処理容器と、前記処理容器、及び複数の前記基板支持具の各々の膜厚の累積値を記憶する記憶部と、前記処理容器の前記累積値が予め定義された閾値以上となった場合に、予め定義された前記処理容器のクリーニング時間を前記基板支持具の前記累積値に基づいて前記基板支持具毎に振り分けを行い、振り分けた前記基板支持具の各々のクリーニング時間に合わせて前記基板支持具の前記処理容器への出し入れを行って、前記処理容器及び前記基板支持具のクリーニング処理を実行するように制御することが可能なように構成される制御部、を備える技術が提供される。

Description

基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びプログラム
　本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びプログラムに関する。
　基板の処理を行う基板処理装置として、処理容器と、基板を多段に保持する基板保持具（基板支持具とも呼ぶ）を有し、基板保持具を処理容器内に挿入した状態で基板の成膜処理を行うように構成されるものがある。このような基板処理装置では基板の成膜処理を繰り返し行うと処理容器や基板保持具にも膜が累積されることがある。この場合、処理容器と基板保持具の両方に対して累積した膜を除去するクリーニングを実施することがある。
特開２０１３－２１４７２６号公報
　本開示は、１つの処理容器に対して、複数の基板支持具を運用する基板処理装置において、効率的に累積膜を除去するクリーニングを実行する技術を提供する。
　本開示の一態様によれば、
　少なくとも１つの基板を支持可能な基板支持具と、
　複数の前記基板支持具が個々に搬入され、前記基板支持具に支持された前記基板を処理する処理容器と、
　前記処理容器、及び複数の前記基板支持具の各々の膜厚の累積値を記憶する記憶部と、
　前記処理容器の前記累積値が予め定義された閾値以上となった場合に、予め定義された前記処理容器のクリーニング時間を前記基板支持具の前記累積値に基づいて前記基板支持具毎に振り分けを行い、振り分けた前記基板支持具の各々のクリーニング時間に合わせて前記基板支持具の前記処理容器への出し入れを行って、前記処理容器及び前記基板支持具のクリーニング処理を実行するように制御することが可能なように構成される制御部と、
　を備える技術が提供される。
　本開示によれば、１つの処理容器に対して、複数の基板支持具を運用する基板処理装置において、効率的に累積膜を除去するクリーニングを実行することができる。
基板処理装置の全体斜視図である。 基板処理装置の平断面図である。 基板処理装置の処理炉の縦断面図である。 基板処理装置のコントローラ部を示すブロック図である。 膜厚監視処理のフロー図である。 クリーニング信号受信後の主制御部の処理の一部フロー図である。 クリーニング時間の振り分け処理のフロー図である。 クリーニング時間の振り分けの具体例についての表である。 クリーニング処理のフロー図である。 クリーニング処理における、ボートの位置を示す説明図であり、（Ａ）は第１ボートが処理室内に配置され、（Ｂ）は第２ボートが処理室内に配置され、（Ｃ）は第３ボートが処理室内に配置されている様態示す。
　以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。また、本明細書における処理温度とは基板（ウエハ７）の温度または処理室（処理室１０１）内の温度のことを意味する。
　（基板処理装置の構成）
　本実施形態に係る基板処理装置１は、処理手順及び処理条件が定義されたレシピに基づく基板処理プロセスを実行することで、基板に対する処理を行うものであり、複数枚の基板に対して同時に処理を行う縦型のバッチ式基板処理装置として構成されたものである。
　処理対象となる基板としては、例えば、半導体集積回路装置（半導体装置（デバイス））が作り込まれる半導体ウエハ基板（以下、単に「ウエハ」という）が挙げられる。また、基板処理装置が行う処理としては、典型的な例として、ウエハの表面に薄膜を形成する処理等の成膜処理が挙げられる。
　図１は、デバイスの製造方法を実施するための基板処理装置１の全体斜視図である。
　基板処理装置１は、耐圧容器として構成された筐体２を備えている。筐体２の正面（図１の左斜め奥）には、基板収納容器であるポッド５０を授受するための授受ステージ８が設けられている。
　ポッド５０は、処理対象となるウエハ７を所定数収納した状態で搬送される密閉式の搬送容器であり、開閉可能な蓋を有している。具体的には、ポッド５０として、例えばＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ　ｏｐｅｎｉｎｇ　ｕｎｉｆｉｅｄ　ｐｏｄ）が使用される。
　授受ステージ８は、基板処理装置１と外部との間でポッド５０を授受するためのものであり、ポッド５０の蓋（不図示）を開閉するためのドア開閉装置（不図示）を具備している。また、授受ステージ８に対応して、筐体２の正面壁には、ウエハ搬入搬出口（不図示）が、筐体２内外を連通するように開設されている。
　筐体２内には、大別すると、ウエハ移載部１１と、ボート移送部１２と、処理炉１３とが配置されている。なお、処理炉１３の構成については後述する。
（ウエハ移載部）
　ウエハ移載部１１は、図１または図２に示すように、ウエハ搬入搬出口を挟んで授受ステージ８と対向するように配置されたもので、授受ステージ８上のポッド５０と、後述するボート移送部１２に支持される基板保持具としてのボート２１との間で、ウエハ７の移載を行うように構成されている。より具体的には、ウエハ移載部１１は、昇降機構を有するエレベータ４２と、このエレベータ４２により昇降される昇降ベース４３と、この昇降ベース４３に回転可能に設けられた回転テーブル４４と、この回転テーブル４４に進退可能に設けられたウエハ移載ヘッド４６とを具備する。ウエハ移載ヘッド４６には、ウエハ７を保持するウエハ移載プレート４７が、上下方向に所定段数設けられている。そして、ウエハ移載部１１は、昇降、回転、進退の協働により、ウエハ７をボート２１に対して装填及び脱装することが可能に構成されている。
　なお、ウエハ移載部１１は、後述するコントローラ部２００における機械制御部２０５と電気的に接続されており、当該機械制御部２０５からの指示により昇降、回転、進退等の動作が制御されるように構成されている。
（ボート移送部）
　ボート移送部１２は、図１または図２に示すように、ウエハ移載部１１の後方領域（筐体２の正面前方からみた場合の背面側）に配置されたもので、ボート２１を支持する４つのステージ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、５を備えるとともに、各ステージ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、５の間でボート２１の移送を行うように構成されている。
　ボート２１は、複数枚（例えば、５０枚以上２００以下枚程度）のウエハ７を、その中心を揃えて垂直方向に整列させた状態でそれぞれ水平に保持するように構成されている。なお、ボート２１は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料により構成されている。
　４つのステージ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、５としては、最もウエハ移載部１１の側で当該ウエハ移載部１１によりウエハ７の装填または脱装が行われる位置となる移載位置（以下「ＴＲ」と略す）ステージ５と、ウエハ移載部１１から離れた箇所に位置するエスケープ位置（以下「ＥＳ」と略す）ステージ４Ｂ、４Ｃと、これらの間で処理炉１３の直下に位置するボートロード位置（以下「ＢＬ」と略す）ステージ４Ａとがある。
　また、ボート移送部１２は、ＢＬステージ４Ａに対応して設けられたボートエレベータ２０を備えている。ボートエレベータ２０は、ボート２１を、ＢＬステージ４Ａの位置から処理炉１３内に搬入し、また処理炉１３内からＢＬステージ４Ａの位置へ搬出するように構成されている。
　さらに、ボート移送部１２は、図２に示すように、ボートエレベータ２０とＢＬステージ４Ａを挟んで対向する位置に設けられたボート移送機構３０Ａ、３０Ｂを備えている。ボート移送機構３０Ａ、３０Ｂは、ＴＲステージ５、ＢＬステージ４Ａ及びＥＳステージ４Ｂ、４Ｃの間で、ボート２１の移送を行うように構成されている。ボート移送機構３０Ａは、上アーム３２、下アーム３１を有している。ボート移送機構３０Ｂは、アーム３３を有している。上アーム３２、下アーム３１、アーム３３は、ボート２１の所定位置に嵌合可能となるように、いずれも円弧形状に形成されている。
　なお、ボート移送部１２は、ボートエレベータ２０やボート移送機構３０Ａ、３０Ｂ等が後述するコントローラ部２００における機械制御部２０５と電気的に接続されており、当該機械制御部２０５からの指示によりボート２１の昇降、移送等の動作が制御されるように構成されている。
（処理室）
　図３に示すように、処理炉１３は、プロセスチューブ１０３を備えている。プロセスチューブ１０３は、インナーチューブ１０４と、その外側に設けられたアウターチューブ１０５と、を備えている。インナーチューブ１０４は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料により構成されている。インナーチューブ１０４は、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ１０４内の筒中空部には、基板としてのウエハ７を処理する処理室１０１が形成される。そのために、インナーチューブ１０４は、ボート２１が搬入され、その搬出されたボート２１を収容可能なように構成されている。アウターチューブ１０５は、インナーチューブ１０４と同心円状に設けられている。アウターチューブ１０５は、内径がインナーチューブ１０４の外径よりも大きく、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。アウターチューブ１０５は、例えばＳｉＯ２またはＳｉＣ等の耐熱性材料により構成されている。
（ヒータ）
　プロセスチューブ１０３の外側には、プロセスチューブ１０３の側壁面を囲うように、ヒータ１０６が設けられている。ヒータ１０６は、ヒータ素線に電力が供給されて発熱するように構成されており、ヒータベース１５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。インナーチューブ１０４とアウターチューブ１０５との間には、温度センサ１６３が設置されている。これらヒータ１０６と温度センサ１６３とは、後述のコントローラ部２００における温度制御部２０２に電気的に接続されている。
（マニホールド）
　アウターチューブ１０５の下方には、アウターチューブ１０５と同心円状になるように、マニホールド１０９が配設されている。マニホールド１０９は、例えばステンレス等により構成され、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド１０９は、インナーチューブ１０４の下端部とアウターチューブ１０５の下端部とにそれぞれ係合しており、これらを支持するように設けられている。なお、マニホールド１０９とアウターチューブ１０５との間には、シール部材としてのＯリング１２０ａが設けられている。図示しないがマニホールド１０９がヒータベース１５１に支持されることにより、プロセスチューブ１０３は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ１０３とマニホールド１０９とにより処理容器が形成される。
（第１ガス供給系）
　マニホールド１０９には、処理室１０１内に第１ガスとしてのシリコン含有ガスを供給するノズル１３０ａが、処理室１０１内に連通するように設けられている。ノズル１３０ａの上流端には、ガス供給管１３２ａの下流端が接続されている。ガス供給管１３２ａには、上流側から順に、第１ガス供給源１７１、バルブ１６２ａ、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１４１ａ、及びバルブ１６１ａが設けられている。主に、ノズル１３０ａ、ガス供給管１３２ａ、ＭＦＣ１４１ａ、バルブ１６１ａ，１６２ａ、により、第１ガス供給系が構成される。第１ガス供給源１７１を第１ガス供給系に含めても良い。ＭＦＣ１４１ａ、バルブ１６１ａ，１６２ａには、後述するコントローラ部２００におけるガス流量制御部２０４が電気的に接続されている。
（第２ガス供給系）
　マニホールド１０９には、処理室１０１内に第２ガスとしての窒素含有ガスを供給するノズル１３０ｂが、処理室１０１内に連通するように設けられている。ノズル１３０ｂの上流端には、ガス供給管１３２ｂの下流端が接続されている。ガス供給管１３２ｂには、上流側から順に、第２ガス供給源１７２、バルブ１６２ｂ、ＭＦＣ１４１ｂ、及びバルブ１６１ｂが設けられている。主に、ノズル１３０ｂ、ガス供給管１３２ｂ、ＭＦＣ１４１ｂ、バルブ１６１ｂ，１６２ｂにより、第２ガス供給系が構成される。第２ガス供給源１７２を第２ガス供給系に含めても良い。ＭＦＣ１４１ｂ、バルブ１６１ｂ，１６２ｂには、後述するコントローラ部２００におけるガス流量制御部２０４が電気的に接続されている。
（第３ガス（クリーニングガス）供給系）
　ガス供給管１３２ａのバルブ１６１ａよりも下流側には、処理室１０１内に第３ガスとしてのクリーニングガスとして例えば、フッ素（Ｆ）含有ガスを供給するガス供給管１３２ｅが接続されている。Ｆ含有ガスとしては、例えば、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）ガス、フッ化塩素（ＣｌＦ）ガス、三フッ化窒素（ＮＦ３）ガス、フッ化水素（ＨＦ）ガス、フッ素（Ｆ２）ガス等を用いることができる。Ｆ含有ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。ガス供給管１３２ｅには、上流側から順に、第３ガス供給源１７４、バルブ１６２ｅ、ＭＦＣ１４１ｅ、及びバルブ１６１ｅが設けられている。
　また、ガス供給管１３２ｂのバルブ１６１ｂよりも下流側には、処理室１０１内に第３ガスを供給するガス供給管１３２ｆが接続されている。ガス供給管１３２ｆの上流端は、ガス供給管１３２ｅのバルブ１６２ｅよりも上流側に接続されている。ガス供給管１３２ｆには、上流側から順に、バルブ１６２ｆ、ＭＦＣ１４１ｆ、及びバルブ１６１ｆが設けられている。
　主に、ノズル１３０ａ、１３０ｂ、ガス供給管１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｅ、１３２ｆ、ＭＦＣ１４１ｅ、２４２ｆ、バルブ１６１ｅ、１６１ｆ、１６２ｅ、１６２ｆにより第３ガス供給系が構成される。第３ガス供給源１７４を第３ガス供給系に含めても良い。
　ＭＦＣ１４１ｅ、１４１ｆ、バルブ１６１ｅ、１６１ｆ、１６２ｅ、１６２ｆには、後述するコントローラ部２００におけるガス流量制御部２０４が電気的に接続されている。
（第４ガス（不活性ガス）供給系）
　ガス供給管１３２ａのバルブ１６１ａの下流側には、処理室１０１内に第４ガスとしての不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを供給するガス供給管１３２ｃが接続されている。ガス供給管１３２ｃには、上流側から順に、第４ガス供給源１７３、バルブ１６２ｃ、ＭＦＣ１４１ｃ、及びバルブ１６１ｃが設けられている。
　また、ガス供給管１３２ｂのバルブ１６１ｂの下流側には、処理室１０１内に第４ガスを供給するガス供給管１３２ｄが接続されている。ガス供給管１３２ｄの上流端は、ガス供給管１３２ｃのバルブ１６２ｃよりも上流側に接続されている。ガス供給管１３２ｄには、上流側から順に、バルブ１６２ｄ、ＭＦＣ１４１ｄ、及びバルブ１６１ｄが設けられている。
　主に、ノズル１３０ａ、１３０ｂ、ガス供給管１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、ＭＦＣ１４１ｃ、１４１ｄ、バルブ１６１ｃ、１６１ｄ、１６２ｃ、１６２ｄにより、第４ガス供給系が構成される。第４ガス供給源１７３を第４ガス供給系に含めても良い。
　ＭＦＣ１４１ｃ、１４１ｄ、バルブ１６１ｃ、１６１ｄ、１６２ｃ、１６２ｄには、後述するコントローラ部２００におけるガス流量制御部２０４が電気的に接続されている。主に、第１ガス供給系、第２ガス供給系、第３ガス供給系、第４ガス供給系の少なくとも１つ以上で、本開示のガス供給系が構成される。
（排気系）
　マニホールド１０９には、処理室１０１内の雰囲気を排気する排気管１３１が設けられている。排気管１３１は、インナーチューブ１０４とアウターチューブ１０５との隙間によって形成される筒状空間１５０の下端部に配置されており、筒状空間１５０に連通している。排気管１３１の下流側（マニホールド１０９との接続側と反対側）には、圧力センサ１４５、及び可変コンダクタンスバルブ、例えばＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ
　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ等の圧力調整装置１４２を介して、真空ポンプ等の真空排気装置１４６が設けられている。真空排気装置１４６は、処理室１０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう排気するように構成されている。圧力調整装置１４２及び圧力センサ１４５には、後述するコントローラ部２００における圧力制御部２０３が電気的に接続されている。
　上述のように構成されることで、第１ガス、第２ガス、第３ガス、及び第４ガスは、それぞれインナーチューブ１０４内（処理室１０１内）を上昇し、インナーチューブ１０４の上端開口から筒状空間１５０に流出し、筒状空間１５０を流下した後、排気管１３１から排気される。主に、排気管１３１、圧力調整装置１４２により、本実施形態に係る排気系が構成される。真空排気装置１４６を排気系に含めても良い。
（シールキャップ）
　マニホールド１０９の下方は、ボート移送部１２のボートエレベータ２０が具備するシールキャップ１９によって気密に閉塞される。すなわち、シールキャップ１９は、マニホールド１０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体として機能し、マニホールド１０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ１９は、例えばステンレス等の金属により、円盤状に形成されている。シールキャップ１９の上面には、マニホールド１０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング１２０ｂが設けられている。
（回転機構）
　シールキャップ１９の中心部付近であって処理室１０１と反対側には、ボート２１を回転させる回転機構１５４が設置されている。回転機構１５４の回転軸１５５は、シールキャップ１９を貫通してボート２１を下方から支持している。回転機構１５４は、ボート２１を回転させることが可能に構成されている。
（ボートエレベータ）
　シールキャップ１９は、プロセスチューブ１０３の外部に垂直に設備されたボートエレベータ２０によって、垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ１９を昇降させることにより、ボート２１を処理室１０１内外へ搬送することが可能に構成されている。回転機構１５４及びボートエレベータ２０には、後述するコントローラ部２００における機械制御部２０５が電気的に接続されている。
（シャッタ）
　また、マニホールド１０９の下方には、マニホールド１０９の下端開口を気密に閉塞可能な第２の炉口蓋体としての炉口シャッタ１４７が設けられている。炉口シャッタ１４７は、昇降及び回動することで処理室１０１内からボート２１を搬出した後のマニホールド１０９の下端に当接され、ボート２１を搬出した後の処理室１０１内を気密に閉塞するように構成されている。炉口シャッタ１４７の上面には、マニホールド１０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング１２０ｃが設けられている。
（３）コントローラ部の構成
　以上のように構成された基板処理装置１は、その処理動作が制御部としてのコントローラ部２００からの指示によって制御される。コントローラ部２００は、基板処理装置１の筐体２内に配置されたものであってもよいし、あるいは基板処理装置１の筐体２とは別体で設置されて通信回線等を介して電気的に接続されるものであってもよい。
　以下、本実施形態にかかるコントローラ部２００の構成を図面に基づいて説明する。
　図４に示すように、コントローラ部２００は、いずれもコンピュータによって構築された主制御部２０１及び複数の制御部を備えて構成されている。ここでいうコンピュータは、プログラムを実行することでそのプログラムで指示された情報処理を行うものであり、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access
Memory）、メモリ、入出力装置等の組み合わせによって構成されたものである。複数の制御部としては、温度制御部２０２と、圧力制御部２０３と、ガス流量制御部２０４と、機械制御部２０５とを有している。温度制御部２０２、圧力制御部２０３、及び、ガス流量制御部２０４は、プロセス制御部２１６と接続されており、機械制御部２０５は、搬送制御部２１７と接続されている。プロセス制御部２１６、及び、搬送制御部２１７は、通信回線を介してＩ／Ｏポート２０８と接続され、主制御部２０１とバスＢを介して接続されている。
　温度制御部２０２は、処理室１０１内の温度が所望の温度分布となるように、温度センサ１６３により検出された温度情報に基づいてヒータ１０６への通電具合を所望のタイミングにて制御するように構成されている。
　圧力制御部２０３は、処理室１０１内の圧力が所望の圧力となるように、圧力センサ１４５により検出された圧力情報に基づいて圧力調整装置１４２を所望のタイミングにて制御するように構成されている。
　ガス流量制御部２０４は、処理室１０１内に供給されるガス流量を制御するように構成されている。より具体的には、処理室１０１内に供給されるシリコン含有ガスの流量が、それぞれ所定のタイミングで所定の流量となるように、ＭＦＣ１４１ａ、バルブ１６１ａ、１６２ａをそれぞれ制御するように構成されている。また、処理室１０１内に供給される窒素含有ガスの流量が、それぞれ所定のタイミングで所定の流量となるように、ＭＦＣ１４１ｂ、バルブ１６１ｂ，１６２ｂをそれぞれ制御するように構成されている。また、処理室１０１内に供給されるクリーニングガスの流量が、それぞれ所定のタイミングで所定の流量となるように、ＭＦＣ１４１ｅ、１４１ｆ、バルブ１６１ｅ、１６１ｆ、１６２ｅ，１６２ｆをそれぞれ制御するように構成されている。また、処理室１０１内に供給される不活性ガスの流量が、それぞれ所定のタイミングで所定の流量となるように、ＭＦＣ１４１ｃ、１４１ｄ、バルブ１６１ｃ、１６１ｄ、１６２ｃ、１６２ｄをそれぞれ制御するように構成されている。
　機械制御部２０５は、ウエハ移載部１１、ボート移送機構３０、ボートエレベータ２０、回転機構１５４等が、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
　主制御部２０１は、プロセス制御部２１６を介して温度制御部２０２、圧力制御部２０３、及び、ガス流量制御部２０４を制御し、搬送制御部２１７を介して機械制御部２０５を制御することにより、基板処理装置１の全体の動作制御を行うように構成されている。
　また、主制御部２０１には、上述した各制御部の他に、例えばタッチパネル等として構成された操作部２１１やディスプレイ等の表示部２１２、外部との通信を行うための外部通信部２１３、及び、外部に設けられた記憶部である外部記憶部２１４が接続されている。
　コントローラ部２００は、記憶部２０７を備えている。記憶部２０７は、ハードディスク装置等の記憶装置を有しており、基板処理装置１の動作を行う各種プログラムやレシピ等を記憶するように構成されている。なお、記憶部２０７が記憶するレシピには、基板処理プロセスの処理手順及び処理条件が定義されたレシピの他に、処理室１０１内に対するクリーニングを行うためのメンテナンス用レシピが含まれる。例えば、ガスクリーニングレシピまたはパージクリーニングレシピ等がメンテナンス用レシピとして記憶部２０７に格納されている。記憶部２０７は、バスＢを介して主制御部２０１と接続されている。
　コントローラ部２００は、監視部２２０、算出部２２２を備えている。監視部２２０、算出部２２２は、いずれもコンピュータによって構築されており、プログラムを実行することでそのプログラムで指示された情報処理を行う。監視部２２０は、後述するように、処理室１０１の累積膜厚Ａ０を監視する機能を有しており、膜厚監視処理を実行する。算出部２２２は、後述するように、複数のボート２１である、第１ボート２１ａ、第２ボート２１ｂ、第３ボート２１ｃについて、それぞれのボート２１の膜厚の累積値に合わせてクリーニング時間を配分する機能を有しており、クリーニング時間の配分を行う、クリーニング時間振り分け処理を実行する。
　コントローラ２００は、外部記憶部１２４に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。外部記憶部１２４は、例えば、ＨＤＤ等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやＳＳＤ等の半導体メモリ等を含む。記憶部２０７や外部記憶部１２４は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部２０７単体のみを含む場合、外部記憶部１２４単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶部１２４を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
（４）基板処理方法
　次に、基板処理装置１を用いて実施する基板処理方法について説明する。ここでは、半導体デバイスの製造工程の一工程である基板処理工程を実施する場合を例に挙げる。また、基板処理工程の実施にあたり、基板処理装置１は、図１に示すように、三つのボート２１（以下、これらを「第１ボート２１ａ」、「第２ボート２１ｂ」、「第３ボート２１ｃ」と称して識別する）を備えており、これがＴＲステージ５、及びＥＳステージ４Ｂ、４Ｃのそれぞれに載置されているものとする。
　基板処理工程の実施にあたって、コントローラ部２００では、先ず、実施すべき基板処理に対応するレシピが記憶部２０７から読み出され、主制御部２０１内のＲＡＭに展開される。そして、主制御部２０１から、プロセス制御部２１６、搬送制御部２１７を介して、各制御部２０２、２０３、２０４、２０５へ動作指示が与えられる。このようにして実施される基板処理工程は、大別すると、移載工程と、搬入工程と、成膜工程と、ボート移送工程と、搬出工程とを有する。
（移載工程）
　ＴＲステージ５上に載置された第１ボート２１ａが空ボートであると、主制御部２０１からは、機械制御部２０５に対して、ウエハ移載部１１の駆動指示が発せられる。そして、機械制御部２０５からの指示に従いつつ、ウエハ移載部１１は、授受ステージ８上のポッド５０からＴＲステージ５上の第１ボート２１ａへのウエハ７の移載処理を開始する。この移載処理は、予定された全てのウエハ７のボート２１への装填が完了するまで行われる。
（搬入工程）
　ＴＲステージ５にて指定枚数のウエハ７が第１ボート２１ａに装填されると、第１ボート２１ａは、機械制御部２０５からの指示に従って動作するボート移送機構３０の下アーム３１によって、ＴＲステージ５からＢＬステージ４Ａへ移送され、ボートエレベータ２０におけるシールキャップ１９の上に移載される。そして、第１ボート２１ａの移送後に、下アーム３１は、ＴＲステージ５に戻る。
　その後、第１ボート２１ａは、機械制御部２０５からの指示に従って動作するボートエレベータ２０によって上昇されて、処理炉１３のインナーチューブ１０４内に形成される処理室１０１に搬入される。第１ボート２１ａが完全に搬入されると、ボートエレベータ２０のシールキャップ１９は、処理炉１３のマニホールド１０９の下端を気密に閉塞する。
　このとき、処理室１０１内は、ガス制御部２０４からの指示に従って、Ｎ２ガスの供給によってパージされる。すなわち、バルブ１６２ｃ、１６１ｃ、１６２ｄ、１６１ｄを開くことで第４ガス供給源１７３からガス供給管１３２ｃ、１３２ｄ内に供給されたＮ２ガスは、ＭＦＣ１４１ｃ，１４１ｄにて所定の流量となるように制御された後、ガス供給管１３２ａ、１３２ｂを経由して、ノズル１３０ａ、１３０ｂから処理室１０１内に供給される。なお、処理室１０１内へのＮ２ガスの供給は、基板処理工程の全工程が終了するまで継続する。
（成膜工程）
　その後、処理室１０１内は、圧力制御部２０３からの指示に従いつつ、所定の成膜圧力となるように真空排気装置１４６によって真空排気される。また、処理室１０１内は、温度制御部２０２からの指示に従いつつ、所定の温度となるようにヒータ１０６によって加熱される。続いて、機械制御部２０５からの指示に従いつつ、回転機構１５４による第１ボート２１ａの回転を開始する。
　処理室１０１内が所定の成膜温度、所定の成膜圧力に維持された状態になると、ガス流量制御部２０４からの指示に従いつつ、例えばシリコン含有ガス及び例えば窒素含有ガスの処理室１０１内への供給が開始される。すなわち、バルブ１６２ａ、１６１ａを開くことで第１ガス供給源１７１からガス供給管１３２ａ内に供給された第１ガスは、ＭＦＣ１４１ａにて所定の流量となるように制御された後、ガス供給管１３２ａを通り、ノズル１３０ａから処理室１０１内に供給される。また、バルブ１６２ｂ、１６１ｂを開くことで第２ガス供給源１７２からガス供給管１３２ｂ内に供給された第２ガスは、ＭＦＣ１４１ｂにて所定の流量となるように制御された後、ガス供給管１３２ｂを通り、ノズル１３０ｂから処理室１０１内に供給される。
　このとき、処理室１０１内へ供給されるＮ２ガスは、成膜ガス（第１ガス及び第２ガス）を希釈する希釈ガスとして、或いは処理室１０１内への拡散を促すキャリアガスとして機能する。Ｎ２ガスの供給流量を制御することで、成膜ガスの濃度や拡散速度を制御することができる。
　成膜ガスは、処理室１０１内を通過する際にウエハ７の表面と接触する。この際、熱ＣＶＤ反応によってウエハ７上に薄膜（以下、単に膜とも呼ぶ）が堆積される。予め設定された処理時間が経過し、所定の厚さの膜が形成されたら、バルブ１６２ａ、１６１ａ、１６２ｂ、１６１ｂを閉じ、処理室１０１内への成膜ガスの供給を停止する。本明細書における処理時間とは、その処理を継続する時間を意味する。これらは、以下の説明においても同様である。ここで、第１ガスとしてシリコン含有ガスを用い、第２ガスとして窒素含有ガスを用いた場合、ウエハ７上には、窒化シリコン膜が形成される。
　そして、バルブ１６２ｃ、１６１ｃ、１６２ｄ、１６１ｄを開いたままの状態とし、処理室１０１内へのＮ２ガスの供給を継続しつつ、処理室１０１内を排気することで、処理室１０１内をパージする。処理室１０１内の雰囲気がＮ２ガスに置換されたら、圧力調整装置１４２の開度を調整して処理室１０１内の圧力を常圧に復帰させる。また、ヒータ１０６への通電を停止し、処理室１０１内の温度を所定の温度（ウエハ搬出温度）に降温させる。
（ボート移送工程）
　第１ボート２１ａに対する成膜工程の間には、機械制御部２０５からの指示に従って、第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃがＥＳステージ４Ｂ又は４ＣからＴＲステージ５の上にボート移送機構３０によって移送される。
　この際、ＴＲステージ５に移送された第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃが空ボートであると、その第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃに対して、移載工程が行われる。すなわち、授受ステージ８上のポッド５０のウエハ７が、ＴＲステージ５上の第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃへ、ウエハ移載部１１によって移載される。ただし、第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃに処理済のウエハ７が保持されている場合は、第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃから処理済のウエハ７を脱装してポッド５０に移載した後に、新たな未処理ウエハ７の第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃへの移載が行われる。
（搬出工程）
　第１ボート２１ａに対する成膜工程が完了すると、機械制御部２０５からの指示に従いつつ、その後、回転機構１５４による第１ボート２１ａの回転を停止させ、ボートエレベータ２０によりシールキャップ１９を下降させてマニホールド１０９の下端を開口させるとともに、処理済のウエハ７を保持した第１ボート２１ａをプロセスチューブ１０３の外部に搬出する。
　そして、処理済のウエハ７を保持した第１ボート２１ａは、機械制御部２０５からの指示に従いつつ、ＢＬステージ４からＥＳステージ４Ｂ又はＥＳステージ４Ｃへボート移送機構３０によって直ちに移送される。この移送後は、ＥＳステージ４Ｂ、４Ｃ上に載置された高温状態の第１ボート２１ａが、クリーンユニット３から吹出されるクリーンエア１５によって極めて効果的に冷却される。そして、例えば１５０℃以下に冷却されると、第１ボート２１ａは、ボート移送機構３０によってＥＳステージ４Ｂ、４ＣからＴＲステージ５の上に移送される。なお、このとき既に、ＴＲステージ５上における第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃに対する未処理ウエハ７の移載は完了し、その第２ボート２１ｂ又は第３ボート２１ｃの処理室１０１内への搬入も完了しているものとする。
　以上のような各工程を繰り返すことで、本実施形態に係る基板処理装置１は、ウエハ７上への膜の形成を、高スループットで行うことができる。
（５）基板処理装置のメンテナンス方法
　上述した成膜工程は、ウエハ７上に膜を形成しているが、実際には、ウエハ７以外、例えばインナーチューブ１０４内壁やボート２１等に対しても膜が形成されてしまう。形成された膜が厚く堆積すると、加わる応力が増大して割れが生じ、処理室１０１内に異物（パーティクル）を発生させることがある。そこで、本実施形態に係る基板処理装置１は、上述の成膜工程を繰り返すことでプロセスチューブ１０３内に堆積した膜の厚さが所定の厚さに到達したら、プロセスチューブ１０３等をメンテナンスするためのメンテナンス工程として、以下に述べるようなクリーニング工程を実施する。
　クリーニング工程の実施にあたって、コントローラ部２００では、先ず、実施すべきクリーニングのためのメンテナンス用レシピが記憶部２０７から読み出され、主制御部２０１内のＲＡＭに展開される。そして、主制御部２０１から各制御部２０２、２０３、２０４、２０５へ動作指示が与えられクリーニング工程が実施される。
（クリーニング（ＣＬＮ）工程）
　プロセスチューブ１０３に付着した堆積物（累積した薄膜）の厚さの累積値（累積膜厚Ａ０（以下単に膜厚Ａ０と呼ぶ））、第１ボート２１ａに付着した堆積物の厚さの累積値（累積膜厚Ａ１（以下単に膜厚Ａ１と呼ぶ））、第２ボート２１ｂに付着した堆積物の厚さの累積値（累積膜厚Ａ２（以下単に膜厚Ａ２と呼ぶ））、第３ボート２１ｃに付着した堆積物の厚さの累積値（累積膜厚Ａ３（以下単に膜厚Ａ３と呼ぶ））は、各々、記憶部２０７に記憶される。これらの膜厚の累積値は、処理室１０１を成膜工程に使用した使用回数や使用時間等から類推される膜厚推定値に基づいて得ることができる。なお、処理室１０１内に設けた膜厚検出器（不図示）にて検出された膜厚値であってもよい。
　記憶部２０７には、累積膜厚閾値ＴＨＡ（以下単に閾値ＴＨＡと呼ぶ）が記憶されている。閾値ＴＨＡは、通常の処理で加わる応力により剥離・落下・割れが生じる前の膜厚であり、ユーザにより予め定義される。当該定義は、ユーザが操作部２１１から入力して設定することができる。また、記憶部２０７には、膜厚Ａ０に対応したＣＬＮ時間Ｔ０が記憶されている。ＣＬＮ時間Ｔ０は、膜厚Ａ０に応じたＣＬＮ時間が考慮され、予め設定されている。
　なお、閾値ＴＨＡは外部通信部２１３によってネットワークを介して接続される他装置から取得しても良い。
　記憶部２０７への膜厚Ａ０－Ａ４の記憶処理（記憶工程）は、処理室１０１における基板処理の終了毎に、プロセスチューブ１０３の膜厚Ａ０と、基板処理の対象となっていたボート（第１ボート２１ａ、第２ボート２１ｂ、第３ボート２１ｃの内、処理室１０１内で処理されていたもの）の累積膜厚に、当該基板処理で付着した堆積物の膜厚を加算することにより実行される。また、後述するＣＬＮ処理の実行後に、プロセスチューブ１０３の膜厚Ａ０、及び、ＣＬＮ処理が行われたボート２１についての膜厚Ａがゼロクリアされる。
　監視部２２０は、膜厚Ａ０を監視する機能を有している。具体的には、前述の累積膜厚記憶処理が実行される毎に、膜厚監視処理を実行する。膜厚監視処理では、図５に示すように、記憶部２０７から処理室１０１の膜厚Ａ０を取得し（ステップＳ１０）、取得した膜厚Ａ０と閾値ＴＨＡを比較する（ステップＳ１２）。比較した結果、取得した膜厚Ａ０が閾値ＴＨＡ以上である場合には、ステップＳ１４で、主制御部２０１へ、ＣＬＮを行う時期に到達した旨の報知情報である、ＣＬＮ信号を送信する。比較した結果、取得した膜厚Ａ０が閾値ＴＨＡ未満である場合には、処理を終了する。
　主制御部２０１は、膜厚Ａ０が閾値ＴＨＡ以上である旨のＣＬＮ信号を受信した場合に、ＣＬＮ処理を開始すると判断し、図６に示すように、算出部２２２へＣＬＮ時間の振り分け処理を実行するように要求する（ステップＳ１６）。また、当該報知情報は、記憶部２０７に記憶され、表示部２１２へ、報知情報として、ＣＬＮを行う時期に到達した旨の表示、ＣＬＮ処理が実行される旨の表示を行う（ステップＳ１７）。なお、表示部２１２への表示は、記号の点灯などのアラームであってもよいし、音声による報知であってもよい。
　さらに、主制御部２０１は、膜厚Ａ０が閾値ＴＨＡ以上である旨の信号を受信した場合に、ボート２１にウエハ７が載置されている状態であるものがある場合には、ウエハ７の払い出し処理を実行する（ステップＳ１８）。第１ボート２１ａにウエハ７が載置されている場合には、後述するＣＬＮ処理の実行前、または、ＣＬＮ処理におけるステップＳ５１の前（第１ボート２１ａを処理室１０１へ搬入する前で、処理室１０１の温度をＣＬＮ温度に切り換え中）に、払い出し処理を行う。第２ボート２１ｂにウエハ７が載置されている場合には、ステップＳ５２の第１ボート２１ａのＣＬＮ中に払い出し処理を行い、第３ボート２１ｃにウエハ７が載置されている場合には、ステップＳ５５の第２ボート２１ｂのＣＬＮ中に払い出し処理を行うことができる。
　算出部２２２は、主制御部２０１からの要求を受信すると、ＣＬＮ時間の振り分け処理を実行する。具体的には、図７に示すように、ステップＳ２０で、記憶部２０７から、処理室１０１内の膜厚Ａ０を取得し、ステップＳ２１で、記憶部２０７から、膜厚Ａ０に対応したＣＬＮ時間Ｔ０を取得する。次に、ステップＳ２２で、記憶部２０７から、１つのボート２１についての累積膜厚Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれか：以下単に膜厚Ａと呼ぶ）を取得する。そして、ステップＳ２３で、当該ボートについてのＣＬＮ時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれか）を算出する。ＣＬＮ時間の算出は、取得した膜厚Ａ０に対応するＣＬＮ時間Ｔ０を、当該ボート２１の膜厚Ａに応じた時間に振り分けすることで行われる。具体的には、ＣＬＮ時間Ｔ０に対し、膜厚Ａ／膜厚Ａ０を掛け合わせ、ボート２１の膜厚Ａに比例するように算出する。
　ステップＳ２４で、すべてのボート２１についてＣＬＮ時間の算出が終了したかどうかを判断し、ＣＬＮ時間の算出を終えていないボート２１がある場合には、ステップＳ２２へ戻り上記のステップＳ２３、ステップＳ２４を繰り返す。すべてのボート２１についてＣＬＮ時間の算出が終了している場合には、ステップＳ２５で、振り分け結果を主制御部２０１へ送信し、ＣＬＮ時間の振り分け処理を終了する。
　図８は、ＣＬＮ時間の振り分けの具体例についての表が示されている。閾値ＴＨＡは、１０μｍで設定されているとする。記憶部２０７に記憶された、プロセスチューブ１０３（処理容器）の膜厚Ａ０が１０μｍ、第１ボート２１ａの膜厚Ａ１が５μｍ、第２ボート２１ｂの膜厚Ａ２が３μｍ、第３ボート２１ｃの膜厚Ａ３が２μｍの場合である。処理室１０１を使用して処理が行われるボート２１は、これらのボートのみであるため、プロセスチューブ１０３の膜厚Ａ０は、これらのボート２１の合計となる。これらのボート２１に対し、膜厚に比例するように、プロセスチューブ１０３のＣＬＮ時間Ｔ０が振り分けられる。プロセスチューブ１０３のＣＬＮ時間Ｔ０は、膜厚Ａ０が１０μｍであるため、１００ｍｉｎ（予め設定されている）となる。したがって、第１ボート２１ａのＣＬＮ時間Ｔ１は５０ｍｉｎ、第２ボート２１ｂのＣＬＮ時間Ｔ２は３０ｍｉｎ、第３ボート２１ｃのＣＬＮ時間Ｔ３は２０ｍｉｎとなる。つまり、ＣＬＮ時間Ｔ０はＣＬＮ時間Ｔ１とＣＬＮ時間Ｔ２とＣＬＮ時間Ｔ３との合計したCLN時間に等しい関係にある。
　主制御部２０１は、算出部２２２から、振り分け結果を受信すると、ＣＬＮ処理を実行する。図９に示すように、ＣＬＮ処理では、ステップＳ５０で、処理室１０１内の温度をＣＬＮ温度に切り換える。ステップＳ５１で、第１ボート２１ａについてのＣＬＮ時間Ｔ１がゼロよりも大きいかどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップＳ５２で、第１ボート２１ａを処理室１０１へ搬入し、ステップＳ５３で、第１ボート２１ａのＣＬＮを行う（図１０参照）。
　ステップＳ５１での判断が否定された場合には、第１ボート２１ａについては振り分けられたＣＬＮ時間Ｔ１がゼロであり、膜厚Ａ１がゼロであるため、処理室１０１内での処理が行われていない。そこで、ステップＳ５２～Ｓ５４をスキップする。
　ステップＳ５３でのＣＬＮでは、ガスクリーニング、又は、パージクリーニング等の予め設定されたＣＬＮ用のレシピが実行される。当該レシピは、図１０（Ａ）に示すように、プロセスチューブ１０３内に第１ボート２１ａが搬入された状態で実行される。
　一例として、ガスクリーニングでは、ＣＬＮガスが処理室１０１内へ供給される。バルブ１６２ｅ、１６１ｅ、１６２ｆ、１６１ｆを開くことで第３ガス供給源１７４からガス供給管１３２ｅ、１３２ｆ内に供給された第３ガスは、ＭＦＣ１４１ｅ、１４１ｆにて所定の流量となるように制御された後、ガス供給管１３２ａ、１３２ｂを経由して、ノズル１３０ａ、１３０ｂから処理室１０１内に供給される。
　このとき、処理室１０１内へ供給されるＮ２ガスは、ＣＬＮガスであるＦ含有ガスを希釈する希釈ガスとして、或いは処理室１０１内への拡散を促すキャリアガスとして機能する。Ｎ２ガスの供給流量を制御することで、Ｆ含有ガスの濃度や拡散速度を制御することができる。
　Ｆ含有ガスは、処理室１０１内を通過する際に、処理室１０１内や第１ボート２１ａに累積した膜等と接触し、熱化学反応により膜等を除去する。すなわち、加熱されて活性化したＦ含有ガスはエッチング種となり、処理室１０１内及び第１ボート２１ａに累積した膜等をエッチングして除去する。
　第１ボート２１ａに振り分けられたＣＬＮ時間Ｔ１が経過したら、バルブ１６２ｃ、１６１ｃ、１６２ｄ、１６１ｄを閉じ、処理室１０１内へのＦ含有ガスの供給を停止する。そして、バルブ１６２ｃ、１６１ｃ、１６２ｄ、１６１ｄを開いたままの状態とし、処理室１０１内へのＮ２ガスの供給を継続しつつ、処理室１０１内を排気することで、処理室１０１内をパージする。そして、ステップＳ５４で、第１ボート２１ａを処理室１０１から搬出する。
　次に、ステップＳ５５で、第２ボート２１ｂについてのＣＬＮ時間Ｔ２がゼロよりも大きいかどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップＳ５６で、第２ボート２１ｂを処理室１０１へ搬入し、ステップＳ５７で、第２ボート２１ｂのＣＬＮを行う（図１０（Ｂ）参照）。第２ボート２１ｂのＣＬＮは、第１ボート２１ａと同様にして行われ、ＣＬＮ時間は、第２ボート２１ｂに振り分けられたＣＬＮ時間Ｔ２で実行される。そして、ステップＳ５８で、第２ボート２１ｂを処理室１０１から搬出する。
　ステップＳ５５での判断が否定された場合には、第２ボート２１ｂについては振り分けられた時間Ｔ２がゼロであり、膜厚Ａ２がゼロであるため、処理室１０１内での処理が行われていない。そこで、ステップＳ５６～Ｓ５８をスキップする。
　次に、ステップＳ５９で、第３ボート２１ｃについてのＣＬＮ時間Ｔ３がゼロよりも大きいかどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップＳ６０で、第３ボート２１ｃを処理室１０１へ搬入し、ステップＳ６１で、第３ボート２１ｃのＣＬＮを行う（図１０（Ｃ）参照）。第３ボート２１ｃのＣＬＮは、第１ボート２１ａと同様にして行われ、ＣＬＮ時間は、第３ボート２１ｃに振り分けられたＣＬＮ時間Ｔ３で実行される。そして、ステップＳ６２で、第３ボート２１ｃを処理室１０１から搬出する。
　ステップＳ５９での判断が否定された場合には、第３ボート２１ｃについては振り分けられたＣＬＮ時間Ｔ３がゼロであり、膜厚Ａ３がゼロであるため、処理室１０１内での処理が行われていない。そこで、ステップＳ６０～Ｓ６２をスキップする。
　そして、ステップＳ６３で、処理室１０１内の温度を処理温度に切り換え、ステップＳ６４で、記憶部２０７に記憶されている、処理室１０１の膜厚Ａ０、及び、ＣＬＮ処理が行われたボート２１についての膜厚Ａを、ゼロクリアして、ＣＬＮ処理を終了する。
　（本実施形態にかかる効果）
　本実施形態によれば、以下に挙げる一つ又はそれ以上の効果を奏する。
（ａ）本実施形態では、複数のボート２１（第１ボート２１ａ、第２ボート２１ｂ、第３ボート２１ｃ）、について、プロセスチューブ１０３のＣＬＮと同じタイミングでＣＬＮ処理を行う。したがって、処理室１０１の温度や雰囲気を整える時間も含めて、プロセスチューブ１０３のＣＬＮや各ボート２１のＣＬＮを別々に行う場合と比較して、ＣＬＮ処理の時間を削減することができる。
（ｂ）本実施形態では、プロセスチューブ１０３のＣＬＮ時間Ｔ０を、膜厚Ａに基づいて、各ボート２１に振り分けて、振り分けたＣＬＮ時間に合わせて各ボート２１について処理室１０１への出し入れを行って、ＣＬＮ処理を実行する。したがって、１回のＣＬＮ処理後の各々の残膜厚を揃えることができる。また、ＣＬＮ時間Ｔ０を、膜厚Ａに比例して振り分けることにより、膜厚Ａに応じたＣＬＮ時間にすることができる。
（ｃ）本実施形態では、記憶部２０７に、閾値ＴＨＡを記憶すると共に、基板処理毎に、膜厚Ａ０、膜厚Ａ１、膜厚Ａ２、膜厚Ａ３を更新して記憶するので、基板処理装置１の再起動等があっても、膜厚についての情報を維持することができる。また、ＣＬＮ処理終了後、記憶部２０７記憶した、これらの累積膜厚をゼロクリアすることで、最新の累積膜厚を維持することができる。報知情報についても同様である。
（ｄ）本実施形態では、操作部２１１からの入力により、閾値ＴＨＡを設定できるので、基板処理の条件等に合わせて、適切に閾値ＴＨＡを変更することができる。
（ｅ）本実施形態では、処理室１０１における基板処理（成膜処理）の終了毎に、監視部２２０が、膜厚監視処理を実行する。したがって、最新の膜厚Ａと閾値ＴＨＡとの比較を行うことができる。
（ｆ）本実施形態では、監視部２２０からの、累積膜厚Ａ０が閾値ＴＨＡ以上である旨の信号を受信した場合に、ＣＬＮ時間の算出を行う。したがって、ＣＬＮを行う場合のみＣＬＮ時間を算出することとなり、ＣＬＮの算出時間を削減できる。
（ｇ）本実施形態では、表示部２１２に、報知情報として、ＣＬＮ時期に到達した旨の表示、ＣＬＮ処理が実行される旨の表示を行う。したがって、ユーザに対して、視覚的にＣＬＮ関連の情報を明示することができる。
（ｈ）本実施形態では、ＣＬＮ処理の実行前に、ボート２１にウエハ７が載置されている状態であるものがある場合には、ウエハ７の払い出し処理を実行する。この払い出しは、処理室１０１の温度切り換えを実行している時間や、他のボート２１についてＣＬＮ処理を実行している時間に行うので、払い出しの時間を他の処理内で吸収することができる。
（ｉ）本実施形態では、ＣＬＮ処理開始時に、膜厚Ａがゼロであるボート２１について、処理室１０１への搬入等のＣＬＮ処理をスキップする。したがって、ＣＬＮ処理全体の時間を短縮することができる。
　１つの処理容器に対して、複数のボート２１を運用する場合、各ボート２１における累積膜の厚さが異なる場合がある。この場合においても、効率的に累積膜を除去するクリーニングを実行できる。
　以上、本開示の実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
　例えば、上述した本開示の実施形態では、処理対象となる基板が半導体ウエハ基板である場合を例にあげたが、本開示はこれに限定されることなく、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）装置等のガラス基板を処理する基板処理装置にも好適に適用できる。
　また例えば、上述した本開示の実施形態では、基板処理装置１が行う処理としてＳｉ系の成膜を例にあげたが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理であってもよい。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、窒化処理、拡散処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理にも好適に適用できる。さらに、本開示は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用したＣＶＤ装置等の他の基板処理装置にも好適に適用できる。これらの変形例においても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　また例えば、上述した本開示の実施形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の実施形態に限定されず、例えば、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用することができる。また、上述した本開示の実施形態では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の実施形態に限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、適用することができる。
　これらの基板処理装置を用いる場合においても、上述した本開示の実施形態や変形例と同様な処理手順、処理条件にて各処理を行うことができ、上述の実施形態や変形例と同様の効果が得られる。
上述の実施形態や変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理手順、処理条件は、例えば、上述の実施形態や変形例の処理手順、処理条件と同様とすることができる。
　２０２２年１２月５日に出願された日本国特許出願２０２２－１９４５１０号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１　基板処理装置、２１　基板支持具、１０３　処理容器、２００　制御部、２０７　記憶部

Claims (17)

  1. 　少なくとも１つの基板を支持可能な基板支持具と、
    　複数の前記基板支持具が個々に搬入され、前記基板支持具に支持された前記基板を処理する処理容器と、 
    　前記処理容器、及び複数の前記基板支持具の各々の膜厚の累積値を記憶する記憶部と、 
    　前記処理容器の前記累積値が予め定義された閾値以上となった場合に、予め定義された前記処理容器のクリーニング時間を前記基板支持具の前記累積値に基づいて前記基板支持具毎に振り分けを行い、振り分けた前記基板支持具の各々のクリーニング時間に合わせて前記基板支持具の前記処理容器への出し入れを行って、前記処理容器及び前記基板支持具のクリーニング処理を実行するように制御することが可能なように構成される制御部と、
    　を備えた、基板処理装置。
  2. 　複数の前記基板支持具の各々の前記クリーニング時間は、前記基板支持具の累積値に比例する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記処理容器の前記累積値を監視する監視部を有し、
    　前記監視部は、前記累積値が前記閾値以上であれば前記制御部にクリーニング信号を送信する、請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記処理容器の前記閾値の設定を可能な操作部を有し、
    　前記監視部は、設定された前記閾値と前記処理容器の前記累積値との比較を行う、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記監視部は前記基板の処理終了時に前記処理容器の前記累積値が前記閾値以上であるか判断を行う、請求項３に記載の基板処理装置。
  6. 　前記基板支持具の各々の前記クリーニング時間を算出する算出部を有し、
    　前記制御部は、クリーニング処理を開始すると判断した場合に、前記算出部に対して、前記基板支持具の各々の前記クリーニング時間の算出を要求する、請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 　前記算出部は前記処理容器の前記クリーニング時間と前記基板支持具の前記累積値に基づいて前記基板支持具の各々の前記クリーニング時間を算出する、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 　前記制御部は前記算出部の算出結果を元に前記クリーニング処理の実行制御を行う、請求項６に記載の基板処理装置。
  9. 　前記制御部は、前記処理容器の前記累積値が前記閾値を超えた場合に、前記累積値を報知情報として報知するよう制御可能なように構成される、請求項１に記載の基板処理装置。
  10. 　前記記憶部は、前記報知情報を記憶することが可能な、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 　前記報知情報を表示可能な表示部を有し、前記報知に従い、前記報知情報を前記表示部に表示する請求項９に記載の基板処理装置。
  12. 　前記制御部は、前記クリーニング処理を実行する場合、前記基板支持具に前記基板が支持されている場合には、当該基板支持具を前記処理容器へ搬入する前に前記基板の払い出しを行う、請求項１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記記憶部は、前記クリーニング処理の終了後、前記記憶部に記憶した累積値をクリアする、請求項１に記載の基板処理装置。
  14. 　前記累積値のクリアは、前記クリーニング処理を行った前記処理容器および前記基板支持具が対象である、請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 　前記制御部は前記クリーニング処理実行時、前記基板支持具の累積値がクリアされた後に変更されていない場合には、該当の前記基板支持具のクリーニング処理をスキップする、請求項１に記載の基板処理装置。
  16. 　少なくとも１つの基板を支持可能な基板支持具に前記基板を支持する基板支持工程と、
    　複数の前記基板支持具を、前記基板の処理を実行する処理容器に個々に搬入して、前記基板の処理を行う基板処理工程と、
    　前記処理容器の膜厚の累積値を記憶する記憶工程と、
    　複数の前記基板支持具の各々の膜厚の累積値を記憶する記憶工程と、
    　前記処理容器の前記累積値が予め定義された閾値以上となった場合に、予め定義された前記処理容器のクリーニング時間を前記基板支持具の前記累積値に基づいて前記基板支持具毎に振り分けを行い、振り分けた前記基板支持具の各々のクリーニング時間に合わせて前記基板支持具の前記処理容器への出し入れを行って、前記処理容器及び前記基板支持具のクリーニング処理を実行するクリーニング工程と、
    　を有する半導体装置の製造方法。
  17. 　少なくとも１つの基板を支持可能な基板支持具に前記基板を支持する基板支持手順と、
    　複数の前記基板支持具を、前記基板の処理を実行する処理容器に個々に搬入して、前記基板の処理を行う基板処理手順と、
    　前記処理容器の膜厚の累積値を記憶する記憶手順と、
    　複数の前記基板支持具の各々の膜厚の累積値を記憶する記憶手順と、
    　前記処理容器の前記累積値が予め定義された閾値以上となった場合に、予め定義された前記処理容器のクリーニング時間を前記基板支持具の前記累積値に基づいて前記基板支持具毎に振り分けを行い、振り分けた前記基板支持具の各々のクリーニング時間に合わせて前記基板支持具の前記処理容器への出し入れを行って、前記処理容器及び前記基板支持具のクリーニング処理を実行するクリーニング手順と、
    　をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
PCT/JP2023/036228 2022-12-05 2023-10-04 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びプログラム WO2024122171A1 (ja)

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