特許 6022908 処理装置及びバルブ動作確認方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6022908

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月9日

(54)【発明の名称】処理装置及びバルブ動作確認方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20161027BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20161027BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20161027BHJP

   C23C 16/52 20060101ALI20161027BHJP

【ＦＩ】

   G05B23/02 302R

   H01L21/205

   H01L21/31 B

   C23C16/52

【請求項の数】28

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2012-261339(P2012-261339)

(22)【出願日】2012年11月29日

(65)【公開番号】特開2013-168131(P2013-168131A)

(43)【公開日】2013年8月29日

【審査請求日】2015年8月12日

(31)【優先権主張番号】特願2012-6161(P2012-6161)

(32)【優先日】2012年1月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115118

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 和浩

(74)【代理人】

【識別番号】100107559

【弁理士】

【氏名又は名称】星宮 勝美

(74)【代理人】

【識別番号】100166257

【弁理士】

【氏名又は名称】城澤 達哉

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 勝人

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 俊男

(72)【発明者】

【氏名】平田 俊治

(72)【発明者】

【氏名】田中 利昌

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０５４６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２２９０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９５９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２０２４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０２６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ ２３／００ − ２３／０２

Ｃ２３Ｃ １６／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブ駆動部による開閉動作の信号及び／又は前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、開閉回数をカウントする第１のカウンタ部と、
前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、開閉回数をカウントする第２のカウンタ部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１のカウンタ部のカウント値と、前記第２のカウンタ部のカウント値と、を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものである処理装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１のカウンタ部のカウント値と、前記第２のカウンタ部のカウント値とが一致する場合に正常と判定し、不一致の場合にバルブ異常と判定する請求項１に記載の処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１のカウンタ部のカウント値と、前記第２のカウンタ部のカウント値とが、一致する場合に正常と判定し、不一致であり、かつ該不一致の回数が所定のしきい値を超えた場合にバルブ異常と判定する請求項１に記載の処理装置。

【請求項4】

前記第１のカウンタ部及び前記第２のカウンタ部は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットに設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項5】

前記バルブ駆動部の開閉動作の信号と、前記センサ部からのバルブの開閉の検出信号と、の時間差をカウントする第３のカウンタ部を、さらに備え、
前記制御部は、前記第３のカウンタ部のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものである請求項１に記載の処理装置。

【請求項6】

前記第３のカウンタ部の前記カウント値が、前記バルブ駆動部からの開放動作の信号と、前記センサ部からのバルブ開放の検出信号との時間差のカウント値である請求項５に記載の処理装置。

【請求項7】

前記第３のカウンタ部の前記カウント値が、前記バルブ駆動部からの閉動作の信号と、前記センサ部からのバルブ閉の検出信号との時間差のカウント値である請求項５に記載の処理装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記第３のカウンタ部の前記カウント値の最大値又は最小値を参照して判定を行う請求項６又は７に記載の処理装置。

【請求項9】

前記第３のカウンタ部は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットに設けられている請求項５から８のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項10】

前記下位の制御ユニットは、複数のバルブのうち、一つのバルブの前記カウント値がしきい値を超えた場合、前記複数のバルブのうち１つ以上を閉状態にする請求項９に記載の処理装置。

【請求項11】

被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブ駆動部による開閉動作の信号及び／又は前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
前記センサ部から、前記複数のバルブの開閉の検出信号をそれぞれ取得し、２つ以上のバルブの同時開放を検出してその回数をカウントする第４のカウンタ部、を備え、
前記制御部は、前記第４のカウンタ部のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものである処理装置。

【請求項12】

前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、開放時間の長さを計測する第１のタイマ部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１のタイマ部による計測時間を参照して、前記バルブへの動作の指令状態を判定するものである請求項１１に記載の処理装置。

【請求項13】

前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、開放時間の長さを計測する第２のタイマ部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２のタイマ部による計測時間を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものである請求項１１に記載の処理装置。

【請求項14】

被処理体に対し、複数の種類のガスを交互に供給して成膜を行うＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）装置である請求項１から１３のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項15】

被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
を備えた処理装置において前記複数のバルブの動作状態を判定するバルブ動作確認方法であって、
前記制御部は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号及び／又は前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定するものであり、
前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、その開閉回数をカウントして第１のカウント値を得るステップと、
前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、その開閉回数をカウントして第２のカウント値を得るステップと、
前記第１のカウント値と、前記第２のカウント値と、に基づき、前記バルブの動作状態を判定するステップと、
を含むことを特徴とするバルブ動作確認方法。

【請求項16】

前記第１のカウント値と、前記第２のカウント値と、が一致する場合に正常と判定し、不一致の場合にバルブ異常と判定する請求項１５に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項17】

前記第１のカウント値と、前記第２のカウント値と、が一致する場合に正常と判定し、不一致であり、該不一致の回数が所定のしきい値を超えた場合にバルブ異常と判定する請求項１５に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項18】

前記第１のカウント値及び前記第２のカウント値は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットにより生成されるものである請求項１５から１７のいずれか１項に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項19】

前記バルブ駆動部の開閉動作の信号と、前記センサ部からのバルブの開閉の検出信号と、の時間差をカウントして第３のカウント値を得るステップと、
前記第３のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するステップと、
を含む請求項１５に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項20】

前記第３のカウント値が、前記バルブ駆動部への開放動作の指令信号と、前記センサ部からのバルブ開放の検出信号と、の時間差のカウント値である請求項１９に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項21】

前記第３のカウント値が、前記バルブ駆動部への閉動作の指令信号と、前記センサ部からのバルブ閉の検出信号と、の時間差である請求項１９に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項22】

前記制御部は、前記第３のカウント値の最大値又は最小値を参照して判定を行う請求項２０又は２１に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項23】

前記第３のカウント値は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットにより生成されるものである請求項１９から２２のいずれか１項に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項24】

前記下位の制御ユニットは、複数のバルブのうち、一つのバルブの前記第３のカウント値がしきい値を超えた場合、前記複数のバルブのうち１つ以上を閉状態にする請求項２３に記載のバルブ動作確認方法。

【請求項25】

被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
を備えた処理装置において前記複数のバルブの動作状態を判定するバルブ動作確認方法であって、
前記制御部は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号及び／又は前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定するものであり、
前記センサ部から、前記複数のバルブの開閉の検出信号をそれぞれ取得することにより、２つ以上のバルブの同時開放を検出し、その回数をカウントして第４のカウント値を得るステップと、
前記第４のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するステップと、
を含むことを特徴とするバルブ動作確認方法。

【請求項26】

被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
を備えた処理装置において前記複数のバルブの動作状態を判定するバルブ動作確認方法であって、
前記制御部は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号及び／又は前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定するものであり、
前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、その開放時間の長さを計測して第１の計測時間を得るステップと、
前記第１の計測時間に基づき、前記バルブへの動作の指令状態を判定するステップと、
を含むことを特徴とするバルブ動作確認方法。

【請求項27】

被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
を備えた処理装置において前記複数のバルブの動作状態を判定するバルブ動作確認方法であって、
前記制御部は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号及び／又は前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定するものであり、
前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、その開放時間の長さを計測して第２の計測時間を得るステップと、
前記第２の計測時間に基づき、前記バルブの動作状態を判定するステップと、
を含むことを特徴とするバルブ動作確認方法。

【請求項28】

被処理体に対し、複数の種類のガスを交互に供給して成膜を行うＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）プロセスにおいて実行されるものである請求項１５から２７のいずれか１項に記載のバルブ動作確認方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば半導体ウエハなどの被処理体に対し、処理ガスを供給して成膜処理などを行う処理装置及び該処理装置においてバルブの動作状態を確認し、異常を検出もしくは回避するためのバルブ動作確認方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造過程では、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理等の各種の処理が繰り返し行われる。例えば、半導体ウエハの表面に薄膜を形成する場合には、成膜装置の処理容器内に半導体ウエハを配置し、処理容器内に原料ガスを含む処理ガスを導入して反応生成物を生じさせ、半導体ウエハの表面に該反応生成物の薄膜を堆積させるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法による成膜が知られている。

【0003】

また、近年では、原料ガスと反応ガスとを交互に処理容器内へ供給し、原子レベルもしくは分子レベルの厚さの薄膜を一層ずつ形成するＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法という成膜方法も知られている。このＡＬＤ法は、膜質が良好で、膜厚を精度よく制御できることから、微細化が進行する半導体装置の製造手法として注目を集めている。

【0004】

ＡＬＤ法による成膜は、例えばＴｉＮの薄膜を形成する場合には、以下のｉ）〜ｉｖ）のような一連の工程を繰り返し行うことによって薄膜を堆積させていく。
ｉ）処理容器内へ原料ガスとして例えばＴｉＣｌ_４ガスを供給してＴｉＣｌ_４をウエハ表面に付着させる。
ii）処理容器内をＮ_２ガスにてパージすることにより残留した原料ガスを排除する。
iii)処理容器内へ反応ガスとして例えばＮＨ_３ガスを供給し、ウエハ表面に付着していた上記ＴｉＣｌ_４と反応させて薄い一層のＴｉＮ膜を形成する。
iv）処理容器内をＮ_２ガスにてパージすることによって残留ガスを排除する。

【0005】

ＡＬＤ法では、上記のＴｉＮ膜の成膜例で示したように、原料ガスを含む各種のガスの供給と停止を短時間で間欠的に繰り返し行う必要がある。ＡＬＤ装置において、ガスの供給と停止は、制御部がガス供給レシピに基づき、処理容器内にガスを導くガス供給路に設けられた電磁バルブに信号を送り、バルブを開閉させることによって行われる。ＡＬＤ法による成膜処理の場合、ＣＶＤ法による成膜処理に比べ、バルブの１回の開閉時間が短くなり、開閉頻度が極端に多くなる。そのため、ＡＬＤ法ではバルブの故障やその構成部品の劣化などの不具合がＣＶＤ法に比べ格段に生じやすくなる。また、ＡＬＤ法において良好な成膜処理を行うためには、複数種類のガスの切り替えを厳密に管理する必要があり、バルブの開閉が制御部の指示通り行われていない場合、成膜不良が発生する可能性が高まる。従って、ＡＬＤ装置では、バルブの異常を未然に回避することが重要となる。しかし、ＡＬＤ装置では、バルブの切り替え速度が非常に速いため、既存の制御システムでは、バルブの開閉をリアルタイムでモニタし、動作状態を把握することが困難であるという問題があった。

【0006】

ＡＬＤ法による成膜に関し、特許文献１では、システム制御コンピュータと通信を行い、かつ、電気的に制御されたバルブと動作的に結合されたプログラマブル論理コントローラを設け、バルブ制御のリフレッシュ時間を１０ミリ秒以下に短縮したバルブ制御システムが提案されている。

【0007】

また、特許文献２では、複数のバルブの開閉状態を制御する制御装置と、複数のバルブの開閉状態の設定を行うバルブ切り替えパターンを作成するパターン作成装置を備えたＡＬＤ装置が提案されている。この特許文献２では、パターン作成装置は、作成したバルブ切り替えパターンを制御装置の内部エリアに書き込むと共に、作成したバルブ切り替えパターンをパターン作成装置の記憶媒体に保管する。そして、制御装置は、内部エリアに書き込まれたバルブ切り替えパターンに基づいて複数のバルブの切り替えを行い、その時の複数のバルブの開閉状態を制御装置の内部エリアに書き込むと共に、内部エリアに書き込まれた複数のバルブの開閉状態をパターン作成装置の記憶媒体に保管する。このようにして、特許文献２では、バルブ動作の誤りを事後的にチェックすることができるとされている。

【0008】

また、特許文献３では、ＡＬＤ装置において、処理容器内にパルス状に供給されるガスの変化を測定するため、ガス流路の圧力や、バルブの振動などの特性パラメータをセンサで検知し、時間の関数として信号表示することによってモニタリングする方法が提案されている。

【0009】

特許文献１、２では、バルブの高速な開閉に対応できるＡＬＤ装置が開示されているが、バルブの異常をリアルタイムで把握することについては、何ら検討されていない。特許文献３は、特性パラメータの変化によって、バルブの不具合を間接的にモニタすることが可能であるが、バルブの開閉を直接的に監視しているわけではないため、不具合の検出に時間がかかる可能性がある。

【0010】

また、バルブの高速な開閉を伴うＡＬＤ装置では、上記のようなハードウェア面での不具合に加え、ソフトウェアに関する不具合も生じやすい。例えば、ＡＬＤ装置を制御する制御部では、複数のソフトウェアによって同時にタスクを実行するマルチタスク処理が行われる。この場合、タスク処理の優先順位の設定が不適切であると、バルブを高速で開閉させるための制御信号がレシピで定めた開閉タイミングに間に合わず、現実の開閉動作に遅延が生じ、信頼性の高いＡＬＤプロセスの実現が困難になる可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００２−３２９６７４号公報（図１など）

【特許文献2】特開２０１０−１５３４２０号公報（特許請求の範囲など）

【特許文献3】特開２００３−２８６５７５号公報（特許請求の範囲など）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の目的は、処理容器内へガスを供給するガス供給システムにおけるバルブの動作状態を把握し、バルブの異常をリアルタイムで検出、もしくは、未然に回避することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の処理装置は、被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブ駆動部による開閉動作の信号及び前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
を備えている。

【0014】

本発明の処理装置は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、開閉回数をカウントする第１のカウンタ部と、
前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、開閉回数をカウントする第２のカウンタ部と、
をさらに備えていてもよく、
前記制御部は、前記第１のカウンタ部のカウント値と、前記第２のカウンタ部のカウント値と、を参照して、前記バルブの動作状態を判定する。

【0015】

また、本発明の処理装置において、前記制御部は、前記第１のカウンタ部のカウント値と、前記第２のカウンタ部のカウント値とが、一致する場合に正常と判定し、不一致の場合にバルブ異常と判定してもよい。あるいは、前記制御部は、前記第１のカウンタ部のカウント値と、前記第２のカウンタ部のカウント値とが、一致する場合に正常と判定し、不一致であり、かつ該不一致の回数が所定のしきい値を超えた場合にバルブ異常と判定してもよい。さらに、前記第１のカウンタ部及び前記第２のカウンタ部は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットに設けられていてもよい。

【0016】

また、本発明の処理装置は、前記バルブ駆動部の開閉動作の信号と、前記センサ部からのバルブの開閉の検出信号と、の時間差をカウントする第３のカウンタ部を、さらに備えていてもよく、前記制御部は、前記第３のカウンタ部のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものであってもよい。この場合、前記第３のカウンタ部の前記カウント値が、前記バルブ駆動部からの開放動作の信号と、前記センサ部からのバルブ開放の検出信号との時間差のカウント値であってもよく、あるいは、前記第３のカウンタ部の前記カウント値が、前記バルブ駆動部からの閉動作の信号と、前記センサ部からのバルブ閉の検出信号との時間差のカウント値であってもよい。さらに、前記制御部は、前記第３のカウンタ部の前記カウント値の最大値又は最小値を参照して判定を行うものであってもよい。

【0017】

また、本発明の処理装置において、前記第３のカウンタ部は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットに設けられていてもよい。また、前記下位の制御ユニットは、複数のバルブのうち、一つのバルブの前記カウント値がしきい値を超えた場合、前記複数のバルブのうち１つ以上を閉状態にしてもよい。

【0018】

また、本発明の処理装置は、前記センサ部から、前記複数のバルブの開閉の検出信号をそれぞれ取得し、２つ以上のバルブの同時開放を検出してその回数をカウントする第４のカウンタ部、をさらに備えていてもよく、前記制御部は、前記第４のカウンタ部のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものであってもよい。

【0019】

また、本発明の処理装置は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、開放時間の長さを計測する第１のタイマ部をさらに備えていてもよく、前記制御部は、前記第１のタイマ部による計測時間を参照して、前記バルブへの動作の指令状態を判定するものであってもよい。

【0020】

また、本発明の処理装置は、前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、開放時間の長さを計測する第２のタイマ部をさらに備えていてもよく、前記制御部は、前記第２のタイマ部による計測時間を参照して、前記バルブの動作状態を判定するものであってもよい。

【0021】

また、本発明の処理装置は、被処理体に対し、複数の種類のガスを交互に供給して成膜を行うＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）装置であってもよい。

【0022】

本発明のバルブ動作確認方法は、被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に供給される処理ガスの種類に対応して複数系統に設けられたガス供給路と、
前記複数系統のガス供給路のそれぞれに配設されて前記ガス供給路の開閉を行う複数のバルブと、
前記複数のバルブをそれぞれ独立して電気的に駆動するバルブ駆動部と、
前記バルブの開閉動作をそれぞれ独立してモニタするセンサ部と、
前記バルブの動作状態を判定する制御部と、
を備えた処理装置において前記複数のバルブの動作状態を判定する。このバルブ動作確認方法において、前記制御部は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号及び前記センサ部からの前記バルブの開閉の検出信号に基づき、前記バルブの動作状態を判定する。

【0023】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、その開閉回数をカウントして第１のカウント値を得るステップと、
前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、その開閉回数をカウントして第２のカウント値を得るステップと、
前記第１のカウント値と、前記第２のカウント値と、に基づき、前記バルブの動作状態を判定するステップと、を含んでいてもよい。

【0024】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、前記第１のカウント値と、前記第２のカウント値と、が一致する場合に正常と判定し、不一致の場合にバルブ異常と判定してもよい。あるいは、前記第１のカウント値と、前記第２のカウント値と、が一致する場合に正常と判定し、不一致であり、該不一致の回数が所定のしきい値を超えた場合にバルブ異常と判定してもよい。さらに、前記第１のカウント値及び前記第２のカウント値は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットにより生成されるものであってもよい。

【0025】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、前記バルブ駆動部の開閉動作の信号と、前記センサ部からのバルブの開閉の検出信号と、の時間差をカウントして第３のカウント値を得るステップと、
前記第３のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するステップと、
を含むものであってもよい。この場合、前記第３のカウント値が、前記バルブ駆動部への開放動作の指令信号と、前記センサ部からのバルブ開放の検出信号と、の時間差のカウント値であってもよい。あるいは、前記第３のカウント値が、前記バルブ駆動部への閉動作の指令信号と、前記センサ部からのバルブ閉の検出信号と、の時間差であってもよい。

【0026】

また、本発明のバルブ動作確認方法において、前記制御部は、前記第３のカウント値の最大値又は最小値を参照して判定を行うものであってもよい。

【0027】

また、本発明のバルブ動作確認方法において、前記第３のカウント値は、前記制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受けるとともに、前記制御部とエンドデバイスとの間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットにより生成されるものであってもよい。また、前記下位の制御ユニットは、複数のバルブのうち、一つのバルブの前記第３のカウント値がしきい値を超えた場合、前記複数のバルブのうち１つ以上を閉状態にしてもよい。

【0028】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、前記センサ部から、前記複数のバルブの開閉の検出信号をそれぞれ取得することにより、２つ以上のバルブの同時開放を検出し、その回数をカウントして第４のカウント値を得るステップと、
前記第４のカウント値を参照して、前記バルブの動作状態を判定するステップと、を含んでいてもよい。

【0029】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、前記バルブ駆動部への開閉動作の指令信号を取得し、その開放時間の長さを計測して第１の計測時間を得るステップと、前記第１の計測時間に基づき、前記バルブへの動作の指令状態を判定するステップと、を含んでいてもよい。

【0030】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、前記センサ部から、前記バルブの開閉の検出信号を取得し、その開放時間の長さを計測して第２の計測時間を得るステップと、前記第２の計測時間に基づき、前記バルブの動作状態を判定するステップと、を含んでいてもよい。

【0031】

また、本発明のバルブ動作確認方法は、被処理体に対し、複数の種類のガスを交互に供給して成膜を行うＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）プロセスにおいて実行されるものであってもよい。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、バルブ駆動部による開閉動作の信号及びセンサ部からのバルブの開閉の検出信号に基づき、バルブの動作を確認することにより、バルブの開閉の異常を迅速に検出し、もしくは未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】第１の実施の形態に係る成膜装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】第１の実施の形態の成膜装置を含む基板処理システムの制御系統の概略構成を示す説明図である。

【図3】モジュールコントローラの概略構成を示す説明図である。

【図4A】第１の実施の形態におけるチャンババルブ開閉カウンタを含む制御系統を抜粋して示す説明図である。

【図4B】第１の実施の形態におけるＤＯ開閉カウンタ及びＤＩ開閉カウンタによるカウントの原理を説明するタイミングチャートである。

【図5】第１の実施の形態に係るバルブ動作の確認方法の手順の一例を示すフローチャートである。

【図6】第２の実施の形態の成膜装置を含む基板処理システムの制御系統の概略構成を示す説明図である。

【図7A】第２の実施の形態におけるチャンババルブ開閉の遅延時間カウンタを含む制御系統を抜粋して示す説明図である。

【図7B】第２の実施の形態における遅延時間カウンタによるカウントの原理を説明するタイミングチャートである。

【図8】第２の実施の形態に係るバルブ動作の確認方法の手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】第２の実施の形態の変形例におけるチャンババルブの強制ＣＬＯＳＥの制御系統を抜粋して示す説明図である。

【図10】第２の実施の形態の変形例におけるチャンババルブの強制ＣＬＯＳＥを説明する示すタイミングチャートである。

【図11】第３の実施の形態の成膜装置を含む基板処理システムの制御系統の概略構成を示す説明図である。

【図12】第３の実施の形態におけるチャンババルブの同時開放カウンタを含む制御系統を抜粋して示す説明図である。

【図13】第３の実施の形態に係るバルブ動作の確認方法の手順の一例を示すフローチャートである。

【図14】第４の実施の形態の成膜装置を含む基板処理システムの制御系統の概略構成を示す説明図である。

【図15A】第４の実施の形態におけるチャンババルブの開放時間のタイマを含む制御系統を抜粋して示す説明図である。

【図15B】第４の実施の形態におけるチャンババルブの開放時間のタイマによる計測原理を説明するタイミングチャートである。

【図16A】第４の実施の形態に係るバルブ動作の確認方法の手順の一例を示すフローチャートである。

【図16B】第４の実施の形態に係るバルブ動作の確認方法の手順の別の例を示すフローチャートである。

【図17】第４の実施の形態の変形例におけるチャンババルブの開放時間のタイマを含む制御系統を抜粋して示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

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。

【0035】

［第１の実施の形態］
＜成膜装置の構成例＞
まず、図１を参照して第１の実施の形態に係る処理装置について説明を行う。図１は、例えば基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と記す）Ｗに対し、ＡＬＤ法による成膜処理を行なうように構成された成膜装置１００の概略の構成例を示した。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の中には被処理体であるウエハＷを水平に支持するためのサセプタ３が配備されている。サセプタ３は、円筒状の支持部材５により支持されている。また、サセプタ３には、図示しないヒータが埋め込まれており、このヒータに給電することにより、ウエハＷを所定の温度に加熱する。

【0036】

処理容器１の天壁１ａには、ガス導入部１１が設けられている。このガス導入部１１には、図示しないガス吐出孔が形成されている。また、ガス導入部１１には、ガス供給路である配管１３が接続されている。この配管１３は、配管３１，４１，５１，６１が合流したものであり、これら配管３１，４１，５１，６１は、それぞれ成膜原料ガス等を供給するガス供給源２０に接続されている。

【0037】

図１の成膜装置１００では、ウエハＷ表面にＡＬＤ法によりＴｉＮ膜を形成する場合を例示している。この場合、ガス供給源２０は、パージガス源としてのＮ_２ガス供給源３０、反応ガス源としてのＮＨ_３ガス供給源４０、原料ガス源としてのＴｉＣｌ_４ガス供給源５０、別のパージガス源としてのＮ_２ガス供給源６０を有している。

【0038】

Ｎ_２ガス供給源３０は、配管３１、１３を介してガス導入部１１に接続されている。配管３１には、バルブ３３、流量制御のためのＭＦＣ（マスフローコントローラ）３５及びチャンババルブ３７が設けられている。

【0039】

ＮＨ_３ガス供給源４０は、配管４１、１３を介してガス導入部１１に接続されている。配管４１には、バルブ４３、流量制御のためのＭＦＣ（マスフローコントローラ）４５及びチャンババルブ４７が設けられている。また、配管４１において、チャンババルブ４７よりもＮＨ_３ガス供給源４０に近いガスの供給方向上流側には、バッファタンク４８が設けられている。バッファタンク４８には、内部の圧力を計測する圧力計４８Ａが付設されている。

【0040】

ＴｉＣｌ_４ガス供給源５０は、配管５１、１３を介してガス導入部１１に接続されている。ＴｉＣｌ_４ガス供給源５０は、図示しない気化器を備えている。配管５１には、バルブ５３、流量制御のためのＭＦＣ（マスフローコントローラ）５５及びチャンババルブ５７が設けられている。また、配管５１において、チャンババルブ５７よりもＴｉＣｌ_４ガス供給源５０に近いガスの供給方向上流側には、バッファタンク５８が設けられている。バッファタンク５８には、内部の圧力を計測する圧力計５８Ａが付設されている。

【0041】

Ｎ_２ガス供給源６０は、配管６１、１３を介してガス導入部１１に接続されている。配管６１には、バルブ６３、流量制御のためのＭＦＣ（マスフローコントローラ）６５及びチャンババルブ６７が設けられている。

【0042】

チャンババルブ３７，４７，５７，６７は、それぞれ、配管３１，４１，５１，６１において、処理容器１に最も近接した位置に設けられたバルブである。これら、チャンババルブ３７，４７，５７，６７を開放することによって、処理容器１内への各ガスの導入が行われ、チャンババルブ３７，４７，５７，６７を閉じることによって、処理容器１内への各ガスの導入が停止される。

【0043】

チャンババルブ３７，４７，５７，６７は、いずれも高速での開閉が可能な電磁弁（ソレノイドバルブ）である。図１では、説明の便宜上、各チャンババルブ３７，４７，５７，６７について、バルブ駆動部としてのソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａを図示している。なお、ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａは、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の一構成部分である。

【0044】

また、各チャンババルブ３７，４７，５７，６７には、センサ部として、例えばポジションセンサなどからなるチャンババルブセンサ（ＣＶセンサ）３９，４９，５９，６９が配備されている。ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９は、それぞれ、ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａによって駆動される各チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉状態をモニタする。

【0045】

なお、図１の成膜装置１００では、反応ガス、原料ガス及びパージガスの供給源を示しているが、ガス供給源２０は、例えば処理容器１内をクリーニングするためのクリーニングガス供給源などの他のガス源、配管、バルブ等を有していてもよい。

【0046】

処理容器１の底壁１ｂには、排気口１ｃが形成されており、この排気口１ｃには排気管７１を介して排気装置７０が接続されている。そしてこの排気装置７０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することができるように構成されている。

【0047】

＜制御系統の構成例＞
次に、成膜装置１００における制御系統の概要について、図１、図２及び図３を参照しながら説明する。成膜装置１００は、後述するように、モジュールコントローラ（Ｍｏｄｕｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＭＣ）４０１によって、処理容器１内で所定の処理が行えるように制御されている。

【0048】

図２は、成膜装置１００を含む基板処理システム（図示せず）における制御系統の中で、ＡＬＤプロセスを行う成膜装置１００の制御に関連する部分の概略を示している。基板処理システムにおける全体の制御や、プロセスシップとしての成膜装置１００を構成する各構成部すなわちエンドデバイス２０１の制御は、制御部３００によって行われる。ここで、エンドデバイス２０１としては、例えば図１に示した成膜装置１００におけるチャンババルブ３７，４７，５７，６７（ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａ）、ＭＦＣ３５，４５，５５，６５、ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９、排気装置７０などを挙げることができる。

【0049】

図２に示したように、制御部３００は、主要な構成として、成膜装置１００をはじめ、基板処理システムの各処理装置に対応して設けられた個別の制御部である複数のＭＣ４０１と、基板処理システム全体を制御する統括制御部であるＥＣ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３０１と、ＥＣ３０１に接続されたユーザーインターフェース５０１とを備えている。なお、ＭＣ４０１は、基板処理システムにおいて、成膜装置１００だけでなく、例えば、他の処理を行う処理装置や、ロードロック室、ローダーユニットにも配備することが可能であり、これらもＥＣ３０１の下で統括されるが、ここでは図示および説明を省略する。

【0050】

（ＥＣ）
ＥＣ３０１は、各ＭＣ４０１を統括して基板処理システム全体の動作を制御する統括制御部である。ＥＣ３０１は、ＣＰＵ（中央演算装置）３０３と、揮発性メモリとしてのＲＡＭ３０５と、記憶部としてのハードディスク装置３０７と、を有している。ＥＣ３０１と各ＭＣ４０１は、システム内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０３により接続されている。システム内ＬＡＮ５０３は、スイッチングハブ（ＨＵＢ）５０５を有している。このスイッチングハブ５０５は、ＥＣ３０１からの制御信号に応じてＥＣ３０１の接続先としてのＭＣ４０１の切り替えを行う。

【0051】

また、ＥＣ３０１は、ＬＡＮ６０１を介して基板処理システムが設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）としてのホストコンピュータ６０３に接続されている。ホストコンピュータ６０３は制御部３００と連携して工場における種々の工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム（図示省略）にフィードバックすると共に、工場全体の負荷等を考慮して工程に関する判断を行う。

【0052】

また、ＥＣ３０１には、ユーザーインターフェース５０１も接続されている。ユーザーインターフェース５０１は、工程管理者が基板処理システム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、基板処理システムの稼働状況を可視化して表示するディスプレイ、メカニカルスイッチ等を有している。

【0053】

ＥＣ３０１は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体（以下、単に記憶媒体と記す。）５０７に対して情報を記録し、また記憶媒体５０７より情報を読み取ることができるようになっている。制御プログラムやレシピは、例えば、記憶媒体５０７に格納された状態のものを記憶部としてのハードディスク装置３０７にインストールすることによって利用することができる。記憶媒体５０７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等を使用することができる。また、上記レシピは、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することも可能である。

【0054】

ＥＣ３０１では、ユーザーインターフェース５０１においてユーザ等によって指定されたウエハＷの処理方法に関するレシピを含むプログラム（ソフトウェア）をＣＰＵ３０３がハードディスク装置３０７や記憶媒体５０７から読み出す。そして、ＥＣ３０１から各ＭＣ４０１にそのプログラムを送信することにより、各ＭＣ４０１によって成膜装置１００をはじめとする処理装置での処理を制御できるように構成されている。以下、成膜装置１００と、これを制御するＭＣ４０１との関係について説明する。

【0055】

（ＭＣ）
ＭＣ４０１は、成膜装置１００の動作を制御する個別の制御部として設けられている。ＭＣ４０１は、図３に示したように、ＣＰＵ４０３と、ＲＡＭなどの揮発性メモリ部４０５と、Ｉ／Ｏ情報記憶部としての不揮発性メモリ部４０７と、Ｉ／Ｏ制御部４０９と、を有している。

【0056】

ＭＣ４０１の不揮発性メモリ部４０７は、例えばＳＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリにより構成されている。不揮発性メモリ部４０７には、成膜装置１００における種々の履歴情報例えばサセプタ３におけるヒータの交換時間、排気装置７０の稼動時間などが保存される。また、不揮発性メモリ部４０７は、Ｉ／Ｏ情報記憶部としても機能し、後述するようにＭＣ４０１と各エンドデバイス２０１との間で取り交される各種のＩ／Ｏ情報（特に、デジタル・アウトプット情報ＤＯおよびアナログ・アウトプット情報ＡＯ）を不揮発性メモリ部４０７に随時書き込んで保存できるように構成されている。

【0057】

（Ｉ／Ｏモジュール）
ＭＣ４０１のＩ／Ｏ制御部４０９は、Ｉ／Ｏ（入出力）モジュール４１３に種々の制御信号を送出したり、Ｉ／Ｏモジュール４１３から各エンドデバイス２０１に関するステータス情報などの信号を受け取ったりする。ＭＣ４０１による各エンドデバイス２０１の制御は、Ｉ／Ｏモジュール４１３を介して行われる。Ｉ／Ｏモジュール４１３は、各エンドデバイス２０１への制御信号及びエンドデバイス２０１からの入力信号の伝達を行う。各ＭＣ４０１は、ネットワーク４１１を介してそれぞれＩ／Ｏモジュール４１３に接続されている。各ＭＣ４０１に接続されるネットワーク４１１は、例えばチャンネルＣＨ０，ＣＨ１，ＣＨ２のような複数の系統を有している。

【0058】

Ｉ／Ｏモジュール４１３は、成膜装置１００を構成する各エンドデバイス２０１に接続された複数のＩ／Ｏボード４１５を有している。このＩ／Ｏボード４１５は、ＭＣ４０１の支配のもとで動作する下位の制御ユニットである。Ｉ／Ｏモジュール４１３におけるデジタル信号、アナログ信号及びシリアル信号の入出力の制御は、これらのＩ／Ｏボード４１５において行われる。なお、図１、図２では、便宜上、一部のエンドデバイス２０１（ソレノイド３７ａ，４７ａ、ＣＶセンサ３９，４９）とＩ／Ｏボード４１５との接続のみを代表的に図示している。

【0059】

Ｉ／Ｏボード４１５において管理される入出力情報は、デジタル・インプット情報ＤＩ、デジタル・アウトプット情報ＤＯ、アナログ・インプット情報ＡＩ、アナログ・アウトプット情報ＡＯの４種を含んでいる。デジタル・インプット情報ＤＩは、制御系統の下位に位置する各エンドデバイス２０１から制御系統の上位に位置するＭＣ４０１へインプットされるデジタル情報に関する。デジタル・アウトプット情報ＤＯは、制御系統の上位に位置するＭＣ４０１から制御系統の下位に位置する各エンドデバイス２０１へアウトプットされるデジタル情報に関する。アナログ・インプット情報ＡＩは、各エンドデバイス２０１からＭＣ４０１へインプットされるアナログ情報に関する。アナログ・アウトプット情報ＡＯは、ＭＣ４０１から各エンドデバイス２０１へアウトプットされるアナログ情報に関する。

【0060】

デジタル・インプット情報ＤＩおよびアナログ・インプット情報ＡＩには、例えば各エンドデバイス２０１のステータスに関する情報が含まれている。デジタル・アウトプット情報ＤＯおよびアナログ・アウトプット情報ＡＯには、例えば各エンドデバイス２０１へのプロセス条件等に関する値の設定や指令（コマンド）が含まれている。なお、デジタル情報としては、各チャンババルブ３７、４７、５７、６７（ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａ）の開閉、排気装置７０のＯＮ／ＯＦＦや排気系統におけるバルブ（図示せず）の開閉などの情報が例示される。また、アナログ情報としては、サセプタ３におけるヒータ（図示せず）の設定温度、ＭＦＣ３５、４５、５５、６５における設定流量などの情報が例示される。

【0061】

上記４種の入出力情報ＤＩ，ＤＯ，ＡＩ，ＡＯは、それぞれの内容に対応してＩ／Ｏアドレスが付与されている。各Ｉ／Ｏアドレスには、例えば１６ビット（０〜１５）のデジタル情報またはアナログ情報が含まれている。アナログ情報は、例えば０〜ＦＦＦの１６進数で表される。また、各Ｉ／Ｏアドレスには、Ｉ／Ｏアドレス番号Ａｄｄｒが割り当てられている。前記のとおり、各ＭＣ４０１に接続されるネットワーク４１１は、複数のチャンネル例えばＣＨ０，ＣＨ１，ＣＨ２…を有している。また、各Ｉ／Ｏボード４１５には、数字の１から始まるノード番号Ｎｏｄｅが割り当てられている。従って、チャンネル番号と、１〜ｎ（ｎは整数）までのノード番号Ｎｏｄｅと、Ｉ／Ｏアドレス番号Ａｄｄｒという３種類のパラメータによって、４種の入出力情報ＤＩ，ＤＯ，ＡＩ，ＡＯのＩ／Ｏアドレスを特定できるようになっている。なお、各入出力情報の詳細な内容については図示および説明を省略する。

【0062】

（カウンタ部）
本実施の形態の成膜装置１００では、Ｉ／Ｏボード４１５に、バルブ開閉回数カウント手段として、２つのカウンタ部を有している。一つ目のカウンタ部は、チャンババルブ３７，４７，５７，６７におけるソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａの駆動ＤＯ信号（ＣＶソレノイドＤＯ）のフィードバックＤＩ信号を受けて各ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａの駆動回数（つまり、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉回数）をカウントする第１のカウンタ部としてのＤＯ開閉カウンタ４２１である。図２では、代表的に、ソレノイド３７ａ、４７ａに関するＤＯ開閉カウンタ４２１をＩ／Ｏボード４１５内に図示している。二つ目のカウンタ部は、チャンババルブ３７，４７，５７，６７にそれぞれ付設された各ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９からのＤＩ信号を受けてチャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉回数をカウントする第２のカウンタ部としてのＤＩ開閉カウンタ４２３である。図２では、代表的に、ＣＶセンサ３９，４９に関するＤＩ開閉カウンタ４２３をＩ／Ｏボード４１５内に図示している。これら２つのカウンタ部は、例えばＩ／Ｏボード４１５に搭載したＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのファームウエアを利用して設けられている。ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３の詳細については、後述する。

【0063】

以上の構成を有する制御部３００では、複数のエンドデバイス２０１に接続されたＩ／Ｏボード４１５がモジュール化されてＩ／Ｏモジュール４１３を構成している。そして、このＩ／Ｏモジュール４１３がＭＣ４０１及びスイッチングハブ５０５を介してＥＣ３０１に接続されている。このように、複数のエンドデバイス２０１がＥＣ３０１に直接接続されることなく、Ｉ／Ｏモジュール４１３およびＭＣ４０１を介在させて接続した構成によって、制御系統の階層化が実現されている。また、本実施の形態では、上記ＥＣ３０１→ＭＣ４０１→Ｉ／Ｏモジュール４１３→エンドデバイス２０１という制御系統の基本的な構成を維持しながら、ＭＣ４０１より下位の制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５に、ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３を設け、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉回数をカウントする構成としている。すなわち、ＭＣ４０１よりもチャンババルブ３７，４７，５７，６７により近い下位の制御ユニットを用いてチャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉回数をカウントし、その結果をＭＣ４０１が読み取ることができるようになっている。これにより、成膜装置１００でＡＬＤプロセスを実施する間に、高速で開閉されるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉状態を、開閉毎にＭＣ４０１が確認するのではなく、ＡＬＤにおける１サイクルの所定回数毎もしくは任意のステップ毎や１枚のウエハＷの処理毎等の一定期間毎に積算された開閉回数を確認すればよいので、ＭＣ４０１に高負荷を与えることなく、的確に、バルブの開閉動作を確認することができる。

【0064】

＜ＡＬＤプロセス＞
成膜装置１００では、サセプタ３にウエハＷを載置した状態で、図示しないヒータによりウエハＷを加熱しつつ、ガス導入部１１からウエハＷへ向けて処理ガスを供給することにより、ウエハＷの表面に所定の薄膜をＡＬＤ法により成膜することができる。例えばＴｉＮ膜のＡＬＤ法による成膜では、以下の１）〜７）の一連の工程（ステップ）を１サイクルとして、複数のサイクルを繰り返し行うことによって薄膜を堆積させることができる。

【0065】

１サイクルのＡＬＤプロセス：
１）チャンババルブ５７を開放し、ＴｉＣｌ_４ガス供給源５０から処理容器１内へ原料ガスとしてのＴｉＣｌ_４ガスを供給してＴｉＣｌ_４をウエハＷ表面に付着させる。
２）チャンババルブ５７を閉じ、ＴｉＣｌ_４ガスの供給を停止する。
３）チャンババルブ６７を開放し、Ｎ_２ガス供給源６０から処理容器１内へＮ_２ガスを導入し、処理容器１内をパージすることにより残留したＴｉＣｌ_４ガスを排除する。
４）チャンババルブ６７を閉じ、Ｎ_２ガスの供給を停止する。
５)チャンババルブ４７を開放し、ＮＨ_３ガス供給源４０から処理容器１内へ反応ガスとしてのＮＨ_３ガスを供給し、ウエハＷ表面に付着しているＴｉＣｌ_４と反応させて薄い一層のＴｉＮ膜を形成する。
６）チャンババルブ４７を閉じ、ＮＨ_３ガスの供給を停止する。
７）チャンババルブ３７を開放し、Ｎ_２ガス供給源３０から処理容器１内へＮ_２ガスを導入し、処理容器１内をパージすることにより残留したＮＨ_３ガスを排除する。

【0066】

ＡＬＤプロセスでは、上記サイクルを繰り返すため、良好な成膜処理を行うためには、ガスの供給と停止を短時間で間欠的に繰り返し正確に行う必要がある。そのため、特にチャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉頻度が著しく多くなり、故障や、構成部品の劣化などによる動作異常等の不具合がＣＶＤ法に比べ格段に生じやすくなる。従って、ＡＬＤプロセスでは、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の異常を迅速に検出し、もしくは未然に回避することが重要となる。本実施の形態では、Ｉ／Ｏボード４１５に上記ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３を設けることによって、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の不具合を早期に判定することができる。

【0067】

＜チャンババルブ動作状態の検出＞
図４Ａは、チャンババルブ開閉の制御系統とＣＶセンサの制御系統を抜粋して示したものである。図４Ｂは、ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３によるカウントの原理を示すタイミングチャートである。図４Ｂには、チャンババルブの開閉のタイミングと、ＣＶセンサで検出された開閉の検出信号との関係も示している。ここでは代表的に、チャンババルブ３７及びＣＶセンサ３９を例に挙げて説明する。

【0068】

成膜装置１００でＡＬＤプロセスが行われている間、チャンババルブ３７を駆動させるために、ＭＣ４０１からのデジタル・アウトプット情報であるＣＶソレノイドＤＯ信号が、信号伝達手段であるフォトカプラ８０Ａを介してチャンババルブ３７のソレノイド３７ａに伝達される。同時に、この駆動信号は、信号伝達手段であるフォトカプラ８０Ｂを介して、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとしてフィードバックされる。このフィードバックＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５上のＤＯ開閉カウンタ４２１で受け取り、チャンババルブ３７の開閉回数としてカウントする。

【0069】

一方、成膜装置１００でＡＬＤプロセスが行われている間、ＣＶセンサ３９は、バルブ開閉の物理的な検出信号であるＣＶセンサＤＩ信号を、フォトカプラ８０Ｃを介して、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとして送信する。このＣＶセンサＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５上のＤＩ開閉カウンタ４２３で受け取り、チャンババルブ３７の開閉回数としてカウントする。

【0070】

図４Ｂのタイミングチャートでは、フィードバックＤＩ信号（ＣＶソレノイドＤＯ信号と同じ波形である）の矩形部分の立上がりは、チャンババルブ３７を開放する指令信号を意味し、立下がりは、チャンババルブ３７を閉じる指令信号を意味している。図４Ｂでは、フィードバックＤＩ信号の立上がりと、ＤＯ開閉カウンタ４２１におけるカウント値（Ａ）との対応関係を破線の矢印で示している。同様に、ＣＶセンサＤＩ信号の矩形部分の立上がりは、チャンババルブ３７が開放されたことを検出する信号を意味し、立下がりは、チャンババルブ３７が閉じられたことを検出する信号を意味している。図４Ｂでは、ＣＶセンサＤＩ信号の立上がりと、ＤＩ開閉カウンタ４２３におけるカウント値（Ｂ）との対応関係を破線の矢印で示している。なお、図４Ｂでは、ＤＯ開閉カウンタ４２１におけるカウント値（Ａ）＝ＤＩ開閉カウンタ４２３におけるカウント値（Ｂ）＝４である。

【0071】

ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３は、いずれも１６ビットのカウンタであり、図４Ｂに示すように、ＭＣ４０１からの開始（ＳＴＡＲＴ）／停止（ＳＴＯＰ）指令によりカウント開始／停止し、リセット（ＲＥＳＥＴ）指令により０クリアされる。成膜装置１００では、例えば１枚のウエハＷの処理の開始／終了に合わせてカウントをＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰさせることができるし、予め設定した複数毎のウエハＷの処理の間カウントを継続することも可能である。あるいは、１枚のウエハＷの処理の中のＡＬＤサイクル単位、もしくはＡＬＤのステップ単位でカウントをＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰさせることも可能であり、この場合１枚のウエハＷに対する処理の実行中に異常を検出することができる。ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３のカウント値は、１６ビットのデータとして、ＭＣ４０１へ送信される。

【0072】

（判定方法）
ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３に基づくチャンババルブ３７の動作状態の判定は、例えば、ＭＣ４０１のソフトウェア（レシピ）によるチャンババルブ３７の開閉指令回数（ソレノイド３７ａの駆動指令回数）をＸ、ＤＯ開閉カウンタ４２１のカウント値をＡ、ＤＩ開閉カウンタ４２３のカウント値をＢとしたとき、以下のように行うことができる。この判定は、ＭＣ４０１の別のソフトウェア（レシピ）により行うことができる。
Ｘ＝Ａ＝Ｂ：正常
Ｘ≠Ａ：ＤＯ開閉カウンタ４２１、ＣＶソレノイドＤＯ回路及びフォトカプラ８０Ａの不具合あり
Ａ≠Ｂ：チャンババルブ３７に関連する異常あり

【0073】

ここで、「チャンババルブ３７に関連する異常」とは、正確には、チャンババルブ３７、ソレノイド３７ａ、ＣＶセンサ３９、これらに関する配線、配管３１，１３等の不具合を意味する。上記Ａ≠Ｂとなり、異常が検出された場合は、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイにその旨を表示したり、成膜装置１００におけるＡＬＤプロセスを中止する制御信号をＭＣ４０１がエンドデバイス２０１に送出したりする、といった処理を行うことができる。判定に際しては、Ａ≠Ｂのときに、カウント値Ａとカウント値Ｂの差（つまり、チャンババルブ３７の指令開閉回数と検出開閉回数との差）が所定のしきい値に達しない場合は、ＡＬＤプロセスを継続し、カウント値Ａとカウント値Ｂの差が所定のしきい値を超えた場合に、バルブ異常としてＡＬＤプロセスを中止するように設定してもよい。カウント値Ａとカウント値Ｂの差が極めて小さい場合には、ＡＬＤプロセスに与える影響も少ないと考えられるためである。ＭＣ４０１によるカウント値の読み取りはＡＬＤプロセス中（カウント中）でも可能であり、リアルタイムでチャンババルブ３７の動作状態の検出が可能である。

【0074】

ここで、本実施の形態におけるチャンババルブ３７の動作状態の判定方法の手順の一例を図５に示した。図５に示した手順は、ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３の差分を所定のしきい値と比較する場合を例に挙げている。図５において、まず、ステップＳ１では、ＭＣ４０１がＤＯ開閉カウンタ４２１によるカウント値Ａを取得する。次に、ステップＳ２では、ＭＣ４０１がＤＩ開閉カウンタ４２３によるカウント値Ｂを取得する。次に、ステップＳ３では、ＭＣ４０１が二つのカウント値の差分を演算し、その絶対値｜Ａ−Ｂ｜が予め設定された所定のしきい値を超えたか否かを判定する。このステップＳ３におけるカウント値の演算と判定は、判定手段として機能するＭＣ４０１により行われる。また、ステップＳ３で用いるしきい値は、例えばＭＣ４０１の不揮発性メモリ部４０７に保存されたものを用いることができる。なお、ＭＣ４０１は、ＤＩ開閉カウンタ４２３によるカウント値Ｂを取得した後、ＤＯ開閉カウンタ４２１によるカウント値Ａを取得してもよいし、カウント値Ａ、Ｂを同時に取得してもよい。

【0075】

ステップＳ３で、絶対値｜Ａ−Ｂ｜が予め設定された所定のしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定された場合は、次にステップＳ４で、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えばＡＬＤプロセスを中止させる。なお、ステップＳ４では、直ちにＡＬＤプロセスを停止せずに、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイに警告表示を行うなどの他の処理を実施してもよい。

【0076】

一方、ステップＳ３で絶対値｜Ａ−Ｂ｜が予め設定された所定のしきい値を超えていない（Ｎｏ）と判定された場合は、再びステップＳ１に戻る。そして、例えば１枚のウエハＷに対する成膜処理が終了するか、あるいは、ステップＳ３で絶対値｜Ａ−Ｂ｜が予め設定された所定のしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定されるまで、図５の手順を繰り返すことができる。

【0077】

このように、本実施の形態の成膜装置１００では、チャンババルブ３７の開閉回数を直接監視対象とするため、チャンババルブ３７に関連する異常や、その兆候を迅速かつ確実に検出することができる。また、高速で開閉を繰り返すチャンババルブ３７の開閉回数を直接監視対象とするために、本実施の形態では、ＭＣ４０１とエンドデバイス２０１との間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５にＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３を設けることにより、ＭＣ４０１との間の通信データ量を抑制し、チャンババルブ３７の不具合の検出を迅速に行うことが可能になっている。

【0078】

以上、チャンババルブ３７を例示して説明したが、チャンババルブ４７，５７，６７の開閉の動作状態についても、ＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３を利用して同様の判定が可能である。上記ＴｉＮ膜のＡＬＤ成膜プロセスの場合、各チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉の切り替えの最小時間を５０ｍｓとすると、１サイクル（Ｎ_２ガスパージ→ＴｉＣｌ_４ガス供給→Ｎ_２ガスパージ→ＮＨ_３ガス供給）の処理は、２００ｍｓとなる。従って、１６ビットのＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３では、２００ｍｓ×２^１６＝２１８分までのカウントが可能になる。

【0079】

以上説明したように、本実施の形態の成膜装置１００では、ＭＣ４０１の下位に属する制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５内にチャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉に関係するＤＯ開閉カウンタ４２１及びＤＩ開閉カウンタ４２３を設けている。そして、これらＤＯ開閉カウンタ４２１のカウント値Ａ並びにＤＩ開閉カウンタ４２３のカウント値Ｂを利用して、高速に開閉が切り替えられるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の動作状態を迅速に検出することができる。

【0080】

［第２の実施の形態］
次に、図６〜１０を参照して、本発明の第２の実施の形態の成膜装置について説明する。本実施の形態では、図６に示したように、ＭＣ４０１よりも下位に属する制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５に、各ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａの駆動ＤＯ信号のフィードバックＤＩ信号と、各ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９からのＤＩ信号との間の相対的時間差を計測する第３のカウンタ部として、２つのカウンタ部を設けている。一つ目のカウンタ部は、上記２つのＤＩ信号の時間差によって得られるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の立上がり遅延時間を計測する立上がり遅延時間カウンタ４３１である。二つ目のカウンタ部は、上記２つのＤＩ信号の時間差によって得られるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の立下がり遅延時間を計測する立下がり遅延時間カウンタ４３３である。ここで、「立上がり」はバルブの開放動作を意味し、「立下がり」はバルブの閉動作を意味する。本実施の形態の成膜装置において、上記２つのカウンタ部以外の構成は、第１の実施の形態の成膜装置１００と同様であるため、以下の説明では相違点を中心に説明する。

【0081】

図７Ａは、チャンババルブの開閉の制御系統とＣＶセンサの制御系統を抜粋して示したものである。図７Ｂは、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３によるカウントの原理を示すタイミングチャートである。図７Ｂには、チャンババルブの開閉のタイミングと、ＣＶセンサで検出された開閉の検出信号との関係も示している。ここでは代表的に、チャンババルブ３７及びＣＶセンサ３９を例に挙げて説明する。

【0082】

成膜装置でＡＬＤプロセスが行われている間、チャンババルブ３７を駆動させるために、ＭＣ４０１からのデジタル・アウトプット情報であるＣＶソレノイドＤＯ信号は、フォトカプラ８０Ａを介してチャンババルブ３７のソレノイド３７ａに伝達される。同時に、この駆動信号は、フォトカプラ８０Ｂを介して、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとしてフィードバックされる。このフィードバックＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５上の立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３でそれぞれ受け取る。

【0083】

一方、成膜装置１００でＡＬＤプロセスが行われている間、ＣＶセンサ３９は、バルブ開閉の検出信号であるＣＶセンサＤＩ信号を、フォトカプラ８０Ｃを介して、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとして送信する。このＣＶセンサＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５上の立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３でそれぞれ受け取る。

【0084】

立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３では、それぞれが、上記２つの信号の時間差をカウントする。すなわち、立上がり遅延時間カウンタ４３１では、フィードバックＤＩ信号とＣＶセンサＤＩ信号との立上がりの時間差（遅延時間）を求めていき、立下がり遅延時間カウンタ４３３では、両信号の立下がりの時間差（遅延時間）を求めていく。

【0085】

図７Ｂのタイミングチャートでは、フィードバックＤＩ信号（ＣＶソレノイドＤＯ信号と同じ波形である）の矩形部分の立上がりは、チャンババルブ３７を開放する指令信号を意味し、立下がりは、チャンババルブ３７を閉じる指令信号を意味している。同様に、ＣＶセンサＤＩ信号の矩形部分の立上がりは、チャンババルブ３７が物理的に開放されたことを検出する信号を意味し、立下がりは、チャンババルブ３７が物理的に閉じられたことを検出する信号を意味している。図７Ｂでは、立上がり遅延時間カウンタ４３１で計測される立上がり遅延時間をΔｔａ（Δｔａ１、Δｔａ２、Δｔａ３、Δｔａ４・・・）で示し、立下がり遅延時間カウンタ４３３で計測される立下がり遅延時間をΔｔｂ（Δｔｂ１、Δｔｂ２、Δｔｂ３、Δｔｂ４・・・）で示している。さらに、図７Ｂでは、立上がり遅延時間カウンタ４３１で計測されたＣＶセンサＤＩ信号の立上がりのタイミングと、カウントされる立上がり遅延時間Δｔａ（Δｔａ１、Δｔａ２、Δｔａ３、Δｔａ４・・・）との対応関係を破線の矢印で示している。また、図７Ｂでは、立下がり遅延時間カウンタ４３３で計測されたフィードバックＤＩ信号の立下がりのタイミングと、カウントされる立下がり遅延時間Δｔｂ（Δｔｂ１、Δｔｂ２、Δｔｂ３、Δｔｂ４・・・）との対応関係を破線の矢印で示している。

【0086】

立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３は、いずれも１６ビットのカウンタであり、図７Ｂに示すように、ＭＣ４０１からのＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ指令によりカウント開始／停止される。立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３のサンプリングクロックは、例えば０．１ｍｓとすることができる。立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３で得られたカウント値は、１６ビットのデータとして、ＭＣ４０１へ送信される。また、付加的な機能として、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３に記憶部を設けてΔｔａ、Δｔｂの値の最大値及び／又は最小値を求めてＭＣ４０１へ送信するようにしても良い。その場合、これらの値は図７Ｂに示すように、ＭＣ４０１からのＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ指令により記憶を開始／停止し、ＲＥＳＥＴ指令により０クリアされる。本実施の形態の成膜装置１００において、例えば１枚のウエハＷの処理の開始／終了に合わせてΔｔａ、Δｔｂの値の最大値や最小値を求めたり、予め設定した複数毎のウエハＷの処理の間のこれらの値を求めることも可能である。

【0087】

（判定方法）
立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３に基づくチャンババルブ３７の動作状態の判定は、例えば、あらかじめ正常動作時の遅延時間Δｔａ、Δｔｂの値を測定しておき、実動作時に観測されたΔｔａ、Δｔｂの値をそれぞれ正常動作時のΔｔａ、Δｔｂと比較することによって可能となる。そして、実動作時のΔｔａ、Δｔｂの値が、正常動作時のΔｔａ、Δｔｂの値から大きく異なるようであれば、ソレノイド３７ａを含むチャンババルブ３７の劣化、ＣＶセンサ３９の位置ずれ、調整ずれ等の可能性があると判定することができる。この場合、実動作時に観測された遅延時間Δｔａ、Δｔｂの値を予め設定された遅延時間のしきい値と比較してもよい。さらに、実動作時に観測されたΔｔａ、Δｔｂの値の最大値及び／又は最小値を、予め設定された遅延時間の最大値又は最小値のしきい値と比較してもよい。

【0088】

以上の判定は、ＭＣ４０１のソフトウェア（レシピ）により行うことができる。チャンババルブ３７の不具合が検出された場合は、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えば成膜装置１００におけるＡＬＤプロセスを中止するといった処理を行うことができる。カウント値の読み取りはカウント中でも可能であり、リアルタイムでチャンババルブ３７の動作状態のモニタが可能である。また、１６ビットの立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３では、上記Δｔａ及びΔｔｂを、それぞれ０．１ｍｓ×２^１６＝６．５秒までカウントすることが可能である。

【0089】

ここで、本実施の形態におけるチャンババルブ３７の動作状態の判定方法の手順の一例を図８に示した。なお、図８に示した手順は、立上がり遅延時間カウンタ４３１による遅延時間を所定のしきい値と比較する場合を例に挙げているが、立下がり遅延時間カウンタ４３３による遅延時間についても同様の判定が可能であるし、立上がり遅延時間カウンタ４３１による遅延時間と立下がり遅延時間カウンタ４３３による遅延時間の両方に基づいて判定をおこなってもよい。

【0090】

図８において、まず、ステップＳ１１では、ＭＣ４０１が立上がり遅延時間カウンタ４３１による遅延時間Δｔａを取得する。次に、ステップＳ１２では、ＭＣ４０１が遅延時間Δｔａが予め設定された所定のしきい値を超えたか否かを判定する。このステップＳ１２におけるしきい値との比較は、判定手段として機能するＭＣ４０１により行われる。また、ステップＳ１２で用いるしきい値は、正常動作時の遅延時間Δｔａに基づき設定することが可能であり、例えば正常動作時の遅延時間Δｔａの最大値に基づき設定することができる。このしきい値は、例えばＭＣ４０１の不揮発性メモリ部４０７に保存されたものを用いることができる。

【0091】

ステップＳ１２で、遅延時間Δｔａがしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定された場合は、次にステップＳ１３で、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えばＡＬＤプロセスを中止させる。なお、ステップＳ１３では、直ちにＡＬＤプロセスを停止せずに、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイに警告表示を行うなどの他の処理を実施してもよい。

【0092】

一方、ステップＳ１２で遅延時間Δｔａがしきい値を超えていない（Ｎｏ）と判定された場合は、再びステップＳ１１に戻る。そして、例えば１枚のウエハＷに対する成膜処理が終了するか、あるいはステップＳ１２で、遅延時間Δｔａがしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定されるまで図８の手順を繰り返すことができる。

【0093】

このように、本実施の形態の成膜装置では、チャンババルブ３７の開閉動作の遅延時間を監視対象とするため、チャンババルブ３７が故障して開閉不能になる前に、予兆の段階で検出することができる。また、高速で開閉を繰り返すチャンババルブ３７の開閉動作の遅延時間を監視対象とするために、本実施の形態では、ＭＣ４０１とエンドデバイス２０１との間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５に立上がり遅延時間カウンタ４３１及び立下がり遅延時間カウンタ４３３を設けている。これにより、ＭＣ４０１との間の通信データ量を抑制し、チャンババルブ３７の開閉動作の遅延時間を正確に求めることが可能になっている。

【0094】

以上、チャンババルブ３７を例示して説明したが、チャンババルブ４７，５７，６７の開閉動作についても、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３を利用して同様の判定が可能である。

【0095】

本実施の形態によれば、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３により計測される遅延時間Δｔａ、Δｔｂに基づき、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の動作状態を検出することができる。遅延時間Δｔａ、Δｔｂを利用することによって、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉回数として現れない異常の兆候（部品の劣化など）を把握できるため、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の不具合の発生を未然に回避することが可能になる。

【0096】

本実施の形態の成膜装置における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。

【0097】

＜変形例＞
次に、第２の実施の形態の変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。本変形例では、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３により計測される立上がり遅延時間Δｔａ、立下がり遅延時間Δｔｂのいずれかの値が所定のしきい値を超えた場合に、１つ以上のチャンババルブを強制的に閉じるように制御する。図９は、チャンババルブの開閉の制御系統とＣＶセンサの制御系統を抜粋して示したものである。図１０は、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３によるカウントの原理を示すタイミングチャートである。図１０には、チャンババルブの開閉のタイミングと、ＣＶセンサで検出された開閉の検出信号との関係も示している。ここでは代表的に、チャンババルブ３７及びＣＶセンサ３９を例に挙げて説明する。

【0098】

図９において、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３は、例えば、いずれも８ビットのカウンタであり、１ｍｓ単位で上記と同様に遅延時間Δｔａ、Δｔｂを計測する。８ビットのカウンタでは、１ｍｓ×２^８＝２５６ｍｓまでの遅延時間Δｔａ、Δｔｂの計測が可能である。

【0099】

本変形例では、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３によって計測された遅延時間Δｔａ、Δｔｂの値を、予め設定された遅延時間のしきい値と比較する。そして、チャンババルブ３７の遅延時間Δｔａ、Δｔｂのいずれかの値がしきい値を超えた場合は、例えば、プロセス処理に影響を及ぼすバルブとしてチャンババルブ４７，５７を強制的に閉じる（強制ＣＬＯＳＥ）。図１０では、Δｔｂ２の値がしきい値を超えた場合を示している。なお、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３によって計測された遅延時間Δｔａ、Δｔｂの値の最大値及び／又は最小値を、予め設定された遅延時間のしきい値と比較してもよい。しきい値は、ＭＣ４０１のソフトウェア（レシピ）からのアナログ・アウトプット情報ＡＯにより取得できる。しきい値の設定が０（なし）の場合は、強制ＣＬＯＳＥは実行されない。

【0100】

強制ＣＬＯＳＥの指令は、図９に示すように、立上がり遅延時間カウンタ４３１又は立下がり遅延時間カウンタ４３３において、強制ＣＬＯＳＥを指令するＣＶソレノイドＤＯ信号を生成し、ソレノイド４７ａ，５７ａへ同時に送信することにより行われる。これにより、チャンババルブ４７，５７が閉じられる。また、チャンババルブ４７，５７を強制ＣＬＯＳＥした場合は、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとして通知する。チャンババルブ４７，５７の強制ＣＬＯＳＥ及びＭＣ４０１へのＤＩ通知は、ＭＣ４０１のソフトウェア（レシピ）からのデジタル・アウトプット情報ＤＯにより、リセットが行われるまで保持される。

【0101】

本変形例では、Ｉ／Ｏボード４１５に、チャンババルブ３７，４７，５７，６７のうち、１つ以上を強制ＣＬＯＳＥさせる機能を持たせることによって、チャンババルブ３７，４７，５７，６７のいずれか１つでも不具合が生じた場合に、そのままＡＬＤプロセスを続行させることなく即時停止させる。これにより、歩留まりの低下を最小限に抑えることができる。

【0102】

以上、チャンババルブ３７を例示して説明したが、立上がり遅延時間カウンタ４３１及び／又は立下がり遅延時間カウンタ４３３を利用することにより、チャンババルブ４７，５７，６７の開閉動作に基づいても、上記同様に強制ＣＬＯＳＥの制御が可能である。

【0103】

［第３の実施の形態］
次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の第３の実施の形態の成膜装置について説明する。本実施の形態の成膜装置は、２つ以上のチャンババルブが同時開放されている状態を検出してカウントするカウンタ部を備えている。具体的には、図１１に示したように、ＭＣ４０１よりも下位に属する制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５に、ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９からの各ＣＶセンサＤＩ信号に基づき、チャンババルブ３７，４７，５７，６７のうち２つ以上が同時開放されている状態を検出し、カウントする第４のカウンタ部としての同時開放カウンタ４４１を設けている。本実施の形態の成膜装置において、上記カウンタ部以外の構成は、第１の実施の形態の成膜装置１００と同様であるため、以下の説明では相違点を中心に説明する。

【0104】

ＡＬＤプロセスでは、上記一連の工程を１サイクルとして、複数のサイクルを繰り返し行うために、各チャンババルブ３７，４７，５７，６７を交互に開閉する必要がある。しかし、例えばチャンババルブ４７とチャンババルブ５７が同時に開放されると、処理容器１内に、ＴｉＣｌ_４ガスとＮＨ_３ガスが同時に供給されることになり、ＡＬＤプロセスではなく、通常のＣＶＤプロセスになってしまう。このような不具合が高頻度で発生する事態を回避するため、本実施の形態の成膜装置では、図１１に示すように、Ｉ／Ｏボード４１５に、同時開放カウンタ４４１を設けている。同時開放カウンタ４４１は、ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９からのチャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉の検出信号を取得し、チャンババルブ３７，４７，５７，６７のうち、プロセス上、同時に開くことが好ましくない２以上のバルブが同時に開放されていることを検出し、カウントする。

【0105】

図１２は、同時開放カウンタ４４１を含むＣＶセンサの制御系統を抜粋して示したものである。各チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉の検出信号は、それぞれ対応するＣＶセンサ３９，４９，５９，６９から、ＣＶセンサＤＩ信号として、ＭＣ４０１へ送信される。例えば、あるチャンババルブ（例えば、チャンババルブ３７）の開閉の検出信号は、フォトカプラ８０Ｃを介して、ＣＶセンサＤＩ信号として、ＭＣ４０１へ送信される。同様に、他のＣＶセンサ４９，５９，６９についても、チャンババルブ４７，５７，６７の開閉の検出信号は、それぞれＣＶセンサＤＩ信号（図１２では、「他のＣＶセンサＤＩ」として総括して図示している）として、フォトカプラ８０Ｃを介して、ＭＣ４０１へ送信される。そこで、各ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９からのＣＶセンサＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５の同時開放カウンタ４４１で受け取り、比較参照することにより、２以上のチャンババルブ３７，４７，５７，６７の同時開放を検出することができる。同時開放カウンタ４４１は、２以上のチャンババルブ３７，４７，５７，６７が同時開放された場合に、その回数をカウントする。なお、同時開放カウンタ４４１では、チャンババルブ３７，４７，５７，６７のすべての組み合わせについて同時開放をモニタする必要はなく、例えばチャンババルブ４７とチャンババルブ５７のように、任意の２つ以上を選択して同時開放をモニタしてもよい。

【0106】

同時開放カウンタ４４１は、例えば、４ビットのカウンタであり、０〜１５の値をカウントできるように構成されている。図１２に示すように、同時開放カウンタ４４１による同時開放のモニタは、ＭＣ４０１からの開始（ＳＴＡＲＴ）／停止（ＳＴＯＰ）指令により開始／停止し、リセット（ＲＥＳＥＴ）指令によりクリアされる。同時開放カウンタ４４１によるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の同時開放のモニタ結果は、１６ビットのＡＩ信号として上位の制御部であるＭＣ４０１へ送信される。なお、同時開放カウンタ４４１では、チャンババルブ３７，４７，５７，６７毎にカウント値のＡＩ信号を用意しても良いし、複数のチャンババルブ３７，４７，５７，６７のカウント値をあるビット毎に区切ることによって、１つのＡＩ信号によってＭＣ４０１へ伝達するようにしてもよい。ＭＣ４０１側では、同時開放カウンタ４４１によるカウント値をいつでも参照することができる。

【0107】

本実施の形態の成膜装置では、例えば１枚のウエハＷの処理の開始／終了に合わせて同時開放カウンタ４４１によるカウントをＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰさせることができるし、予め設定した複数毎のウエハＷの処理の間カウントを継続することも可能である。あるいは、１枚のウエハＷの処理の中のＡＬＤサイクル単位、もしくはＡＬＤのステップ単位で同時開放カウンタ４４１によるカウントをＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰさせることも可能であり、この場合１枚のウエハＷに対する処理の実行中に異常を検出することができる。

【0108】

（判定）
同時開放カウンタ４４１によるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の同時開放のモニタ結果に基づく判定は、ＭＣ４０１のソフトウェア（レシピ）により行うことができる。この場合、例えば、読み取ったカウント値が０（ゼロ）でない場合に「異常」と判断することができる。チャンババルブ３７，４７，５７，６７のいずれか２つ以上に同時開放の異常が検出された場合は、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイにその旨を表示したり、成膜装置１００におけるＡＬＤプロセスを中止する制御信号をＭＣ４０１がエンドデバイス２０１に送出したりする、といった処理を行うことができる。なお、同時開放のモニタ結果に基づく判定は、プロセス結果に影響を及ぼさない程度の同時開放カウント値を予め実験により求めておき、その値に基づき設定されたしきい値と、同時開放カウンタ４４１によるカウント値とを比較することによって行ってもよい。この場合、判定に用いるしきい値は、チャンババルブ３７，４７，５７，６７によって供給が制御されるガス種の組み合わせを考慮して異なる値に設定してもよい。このように、本実施の形態では、Ｉ／Ｏボード４１５に同時開放カウンタ４４１を設けることによって、２以上のチャンババルブ３７，４７，５７，６７が同時に予定しない開放動作を行う異常を検出することができる。

【0109】

ここで、本実施の形態におけるチャンババルブ３７，４７，５７，６７の動作状態の判定方法の手順の一例を図１３に示した。図１３において、まず、ステップＳ２１では、ＭＣ４０１が同時開放カウンタ４４１によりカウントされた同時開放カウント値を取得する。次に、ステップＳ２２では、ＭＣ４０１が、ステップＳ２１で取得された同時開放カウント値が０（ゼロ）でないか否かを判定する。ここで、チャンババルブ３７，４７，５７，６７のうち２つ以上の同時開放が１度でも生じた場合は、０（ゼロ）でない（Ｙｅｓ）と判定される。このステップＳ２２における判定は、判定手段として機能するＭＣ４０１により行われる。

【0110】

ステップＳ２２で、同時開放カウント値が０（ゼロ）でない（Ｙｅｓ）と判定された場合は、次にステップＳ２３で、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えばＡＬＤプロセスを中止させる。なお、ステップＳ２３では、直ちにＡＬＤプロセスを停止せずに、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイに警告表示を行うなどの他の処理を実施してもよい。

【0111】

一方、ステップＳ２２で同時開放カウント値が０（ゼロ）である（Ｎｏ）と判定された場合は、再びステップＳ２１に戻る。そして、例えば１枚のウエハＷに対する成膜処理が終了するか、あるいはステップＳ２２で、同時開放カウント値が０（ゼロ）でない（Ｙｅｓ）と判定されるまで図１３の手順を繰り返すことができる。

【0112】

本実施の形態の成膜装置における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。

【0113】

［第４の実施の形態］
次に、図１４〜図１７を参照して、本発明の第４の実施の形態の成膜装置について説明する。本実施の形態では、図１４に示したように、ＭＣ４０１よりも下位に属する制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５に２種類のタイマ部を設けている。一つ目のタイマ部は、各ソレノイド３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａの駆動ＤＯ信号からのフィードバックＤＩ信号の時間的長さを計測する第１のタイマ部としてのＤＯタイマ４５１である。二つ目のタイマ部は、各ＣＶセンサ３９，４９，５９，６９からのＤＩ信号の時間的長さを計測する第２のタイマ部としてのＤＩタイマ４５３である。本実施の形態の成膜装置において、上記２つのタイマ部以外の構成は、第１の実施の形態の成膜装置１００と同様であるため、以下の説明では相違点を中心に説明する。

【0114】

図１５Ａは、本実施の形態におけるチャンババルブの開閉の制御系統とＣＶセンサの制御系統を抜粋して示したものである。図１５Ｂは、ＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３による計測原理を示すタイミングチャートである。図１５Ｂには、チャンババルブの開閉のタイミングと、ＣＶセンサで検出された開閉の検出信号との関係も示している。ここでは代表的に、チャンババルブ３７及びＣＶセンサ３９を例に挙げて説明する。

【0115】

成膜装置でＡＬＤプロセスが行われている間、チャンババルブ３７を駆動させるために、ＭＣ４０１からのデジタル・アウトプット情報であるＣＶソレノイドＤＯ信号は、フォトカプラ８０Ａを介してチャンババルブ３７のソレノイド３７ａに伝達される。同時に、この駆動信号は、フォトカプラ８０Ｂを介して、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとしてフィードバックされる。このフィードバックＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５上のＤＯタイマ４５１で受け取り、その長さ（時間）を計測する。

【0116】

一方、成膜装置１００でＡＬＤプロセスが行われている間、ＣＶセンサ３９は、バルブ開閉の検出信号であるＣＶセンサＤＩ信号を、フォトカプラ８０Ｃを介して、ＭＣ４０１へデジタル・インプット情報ＤＩとして送信する。このＣＶセンサＤＩ信号の一部をＩ／Ｏボード４１５上のＤＩタイマ４５３で受け取り、その長さ（時間）を計測する。

【0117】

図１５Ｂのタイミングチャートでは、チャンババルブ３７の駆動を制御するソフトウェアによるＤＯ駆動タイミングをΔｔで示している。このソフトウェアによるＤＯ駆動タイミングΔｔは、ソフトウェア上で設定されたチャンババルブ３７の開放時間に相当する。また、図１５Ｂでは、ＣＶソレノイドＤＯ信号（フィードバックＤＩ信号と同じ波形である）の矩形部分の立上がりは、チャンババルブ３７を開放する指令信号を意味し、立下がりは、チャンババルブ３７を閉じる指令信号を意味している。従って、ＣＶソレノイドＤＯ信号の矩形部分の立上がりから立下がりまでの期間が、レシピに基づくＭＣ４０１の指令によってチャンババルブ３７が開放されているはずの時間（指令開放時間）に相当する。図１５Ｂでは、このＣＶソレノイドＤＯ信号の矩形部分の立上がりから立下がりまでの期間である指令開放時間を記号Δｔｃ（Δｔｃ１，Δｔｃ２，Δｔｃ３，Δｔｃ４，・・・）で示している。

【0118】

同様に、ＣＶセンサＤＩ信号の矩形部分の立上がりは、チャンババルブ３７が物理的に開放されたことを検出する信号を意味し、立下がりは、チャンババルブ３７が物理的に閉じられたことを検出する信号を意味している。従って、ＣＶセンサＤＩ信号の矩形部分の立上がりから立下がりまでの期間が、チャンババルブ３７が開放されている時間（検出開放時間）に相当する。図１５Ｂでは、このＣＶセンサＤＩ信号の矩形部分の立上がりから立下がりまでの期間である検出開放時間を記号Δｔｄ（Δｔｄ１，Δｔｄ２，Δｔｄ３，Δｔｄ４，・・・）で示している。

【0119】

なお、図１５Ｂでは、ＣＶソレノイドＤＯ信号の立下りのタイミングと、ＤＯタイマ４５１で計測される指令開放時間Δｔｃ（Δｔｃ１，Δｔｃ２，Δｔｃ３，Δｔｃ４，・・・）の始点との対応関係を破線の矢印で示している。また、図１５Ｂでは、ＣＶセンサＤＩ信号の立下りのタイミングと、ＤＩタイマ４５３で計測される検出開放時間Δｔｄ（Δｔｄ１，Δｔｄ２，Δｔｄ３，Δｔｄ４，・・・）の始点との対応関係を破線の矢印で示している。

【0120】

ＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３は、いずれも１６ビットのタイマであり、図１５Ｂに示すように、ＭＣ４０１からのＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ指令により計測開始／停止される。ＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３のサンプリングクロックは、例えば０．１ｍｓとすることができる。ＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３で得られた計測時間値は、１６ビットのデータとして、ＭＣ４０１へ送信される。また、付加的な機能として、ＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３に記憶部を設けて指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値の最大値及び／又は最小値を求めてＭＣ４０１へ送信するようにしても良い。その場合、これらの値は図１５Ｂに示すように、ＭＣ４０１からのＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ指令により記憶を開始／停止し、ＲＥＳＥＴ指令により０クリアされる。本実施の形態の成膜装置１００において、例えば１枚のウエハＷの処理の開始／終了に合わせて指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値の最大値や最小値を求めたり、予め設定した複数毎のウエハＷの処理の間のこれらの値を求めることも可能である。また、本実施の形態では、チャンババルブ３７の開閉間隔が一定の場合に効果的に正常／異常を判定できるため、特にＡＬＤプロセスの中で同じ時間間隔でチャンババルブ３７の開閉を繰り返す工程を対象として指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄを検出することが好ましい。

【0121】

（判定方法）
ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３に基づくチャンババルブ３７の動作状態の判定は、例えば、あらかじめ正常動作時の指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値を測定しておき、実動作時に観測された値をそれぞれ正常動作時の値と比較することによって行うことができる。そして、実動作時の指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値が、正常動作時の指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値から大きく異なるようであれば、例えば、チャンババルブ３７の動作を制御するソフトウェアの不備やソフトウェアのタスク優先順位の不備、ソレノイド３７ａを含むチャンババルブ３７の劣化、ＣＶセンサ３９の位置ずれ、調整ずれ等の可能性があると判定することができる。この場合、実動作時に観測された指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値を予め設定されたしきい値と比較してもよい。さらに、実動作時に観測された指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値の最大値及び／又は最小値を、予め設定された最大値又は最小値のしきい値と比較してもよい。また、ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３に基づくチャンババルブ３７の動作状態の判定は、例えば、ソフトウェアのＤＯ駆動タイミングΔｔと、観測されたＣＶソレノイドＤＯの指令開放時間Δｔｃと、観測されたＣＶセンサＤＩの検出開放時間Δｔｄと、の３つの値のうち、２つ以上を用いて行うこともできる。例えば、ソフトウェアのＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃの値が大きく異なるようであれば、（１）制御ソフトウェアの時間精度、及び／又は（２）Ｉ／Ｏボード４１５内の信号の遅れなどの問題が存在している可能性が推測される。また、指令開放時間Δｔｃと検出開放時間Δｔｄの値が大きく異なるようであれば、（３）ソレノイド３７ａとチャンババルブ３７の機械的動きの連携の遅れ、及び／又は（４）ＣＶセンサ３９の調整のずれ、などの問題が存在している可能性が推測される。上記ソフトウェアのＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの比較、又は、指令開放時間Δｔｃと検出開放時間Δｔｄとの比較においては、これらの差分を予め設定されたしきい値と比較してもよい。

【0122】

以上の判定は、ＭＣ４０１のソフトウェア（レシピ）により行うことができる。上記ソフトウェアやチャンババルブ３７の不具合が検出された場合は、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えば成膜装置１００におけるＡＬＤプロセスを中止するといった処理を行うことができる。ＭＣ４０１による、ＤＯタイマ４５１からの指令開放時間Δｔｃの読み取り、及びＤＩタイマ４５３からの検出開放時間Δｔｄの読み取りは、タイマによる計測中でも可能であり、リアルタイムで上記ソフトウェアやチャンババルブ３７の動作状態のモニタが可能である。また、１６ビットのＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３では、上記指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄを、それぞれ０．１ｍｓ×２^１６＝６．５秒まで計測することが可能である。

【0123】

ここで、本実施の形態におけるチャンババルブ３７の動作状態の判定方法の手順の一例を図１６Ａ，１６Ｂに示した。図１６Ａにおいて、まず、ステップＳ３１では、ＭＣ４０１がＤＩタイマ４５３による検出開放時間Δｔｄを取得する。次に、ステップＳ３２では、ＭＣ４０１によって、検出開放時間Δｔｄが予め設定された範囲外であるか否かを判定する。このステップＳ３２における設定範囲との比較は、判定手段として機能するＭＣ４０１により行われる。また、ステップＳ３２で用いる設定範囲は、正常動作時の検出開放時間Δｔｄの変動幅に基づき設定することが可能であり、例えば正常動作時の検出開放時間Δｔｄの最小値と最大値に基づき設定することができる。この設定範囲は、例えばＭＣ４０１の不揮発性メモリ部４０７に保存されたものを用いることができる。

【0124】

ステップＳ３２で、検出開放時間Δｔｄが設定範囲外（Ｙｅｓ）と判定された場合は、チャンババルブ３７の開放時間が一定ではなく、長すぎるか、逆に短すぎることになり、成膜装置１００で行われる成膜プロセスに悪影響を与える可能性が高い。従って、ステップＳ３２で、検出開放時間Δｔｄが設定範囲外（Ｙｅｓ）と判定された場合は、次にステップＳ３３で、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えばＡＬＤプロセスを中止させることができる。なお、ステップＳ３３では、直ちにＡＬＤプロセスを停止せずに、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイに警告表示を行うなどの他の処理を実施してもよい。

【0125】

一方、ステップＳ３２で検出開放時間Δｔｄが設定範囲外ではない（Ｎｏ）と判定された場合は、再びステップＳ３１に戻る。そして、例えば１枚のウエハＷに対する成膜処理が終了するか、あるいはステップＳ３２で、検出開放時間Δｔｄが設定範囲外（Ｙｅｓ）と判定されるまで図１６Ａの手順を繰り返すことができる。

【0126】

図１６Ａに例示した手順は、ＤＩタイマ４５３による検出開放時間Δｔｄを設定範囲（所定の最小しきい値と最大しきい値を含む範囲）と比較する場合を例に挙げているが、ＤＯタイマ４５１による指令開放時間Δｔｃについても同様の判定が可能である。また、指令開放時間Δｔｃと検出開放時間Δｔｄとの両方に基づいて判定をおこなってもよい。例えば、指令開放時間Δｔｃと検出開放時間Δｔｄの両方を求め、両者の値を比較することによって判定を行ってもよい。

【0127】

次に、図１６Ｂを参照しながら、チャンババルブ３７の駆動を制御するソフトウェアによるＤＯ駆動タイミングΔｔとＤＯタイマ４５１による指令開放時間Δｔｃを指標とする判定方法の手順の一例を説明する。まず、ステップＳ４１では、ＭＣ４０１がソフトウェアにより設定されているＤＯ駆動タイミングΔｔを取得する。次に、ステップＳ４２では、ＭＣ４０１がＤＯタイマ４５１による指令開放時間Δｔｃを取得する。次に、ステップＳ４３では、ＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分を演算し、その絶対値が、予め設定されたしきい値を超えたか否かを判定する。このステップＳ４３におけるしきい値との比較は、判定手段として機能するＭＣ４０１により行われる。また、ステップＳ４３で用いるしきい値は、正常動作時のＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分に基づき設定することが可能であり、例えば正常動作時のＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分の最大値に基づき設定することができる。このしきい値は、例えばＭＣ４０１の不揮発性メモリ部４０７に保存されたものを用いることができる。

【0128】

ステップＳ４３で、ＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分の絶対値がしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定された場合は、上記の（１）制御ソフトウェアの時間精度、（２）Ｉ／Ｏボード４１５内の信号の遅れ等のソフトウェアに関する不具合が発生している可能性がある。例えば、ＭＣ４０１では、複数のソフトウェアによって同時にタスクを実行するマルチタスク処理が行われるため、タスク処理の優先順位の設定が不適切であると、チャンババルブ３７を高速で開閉させるための制御信号であるＣＶソレノイドＤＯがレシピで定めた開閉タイミングに間に合わない等の不具合が発生している可能性が高い。このようなソフトウェア上の問題を放置すると、チャンババルブ３７の現実の開閉動作に遅延が生じ、信頼性の高いＡＬＤプロセスの実現が困難になる可能性がある。従って、ステップＳ４３で、ＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分の絶対値がしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定された場合は、次にステップＳ４４で、ＭＣ４０１が制御信号を送出し、例えばＡＬＤプロセスを中止させることができる。なお、ステップＳ４４では、直ちにＡＬＤプロセスを停止せずに、例えば、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイに警告表示を行うなどの他の処理を実施してもよい。

【0129】

一方、ステップＳ４３でＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分の絶対値がしきい値を超えていない（Ｎｏ）と判定された場合は、再びステップＳ４１に戻る。そして、例えば１枚のウエハＷに対する成膜処理が終了するか、あるいはステップＳ４３で、ＤＯ駆動タイミングΔｔと指令開放時間Δｔｃとの差分の絶対値がしきい値を超えた（Ｙｅｓ）と判定されるまで図１６Ｂの手順を繰り返すことができる。

【0130】

以上のように、本実施の形態の成膜装置１００では、チャンババルブ３７の指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄの値を監視対象とするため、チャンババルブ３７が故障して開閉不能になる前に、不具合を予兆の段階で検出することができるだけでなく、制御系統の上位に位置するＭＣ４０１のソフトウェアの不備等による動作指令の異常についても早期に検出が可能になる。また、高速で開閉を繰り返すチャンババルブ３７の指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄを監視対象とするために、本実施の形態では、ＭＣ４０１とエンドデバイス２０１との間の入出力信号を制御する下位の制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５にＤＯタイマ４５１及びＤＩタイマ４５３を設けている。これにより、ＭＣ４０１との間の通信データ量を抑制し、チャンババルブ３７の開放時間を正確に求めることが可能になっている。

【0131】

以上、チャンババルブ３７を例示して説明したが、チャンババルブ４７，５７，６７の開閉動作についても、ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３を利用して同様の判定が可能である。

【0132】

本実施の形態によれば、ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３により計測される指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄに基づき、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の動作状態を検出することができる。指令開放時間Δｔｃ及び／又は検出開放時間Δｔｄを利用することによって、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉回数として現れない異常の兆候（部品の劣化など）やソフトウェアの異常などを把握できるため、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の開閉動作に関連する不具合の発生を未然に回避することが可能になる。

【0133】

本実施の形態の成膜装置における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。

【0134】

＜変形例＞
次に、第４の実施の形態の変形例について、図１７を参照して説明する。本変形例では、チャンババルブ３７，４７，５７，６７の動作状態の判定や、ソフトウェアの不備による動作指令の異常の判定を、Ｉ／Ｏボード４１５において行うようにした。すなわち、本変形例では、図１７に示すように、上記判定に用いるしきい値を、ＭＣ４０１よりも下位の制御部であるＩ／Ｏボード４１５内に設定しておく。ここで、ＤＯタイマ４５１には第１のしきい値を、ＤＩタイマ４５３には第２のしきい値を、それぞれ設定することができる。なお、第１のしきい値と第２のしきい値は、同じ値でもよいし、異なる値でもよい。そして、ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３に、Ｉ／Ｏボード４１５内に設定された上記第１のしきい値及び／又は第２のしきい値（設定範囲を含む）を入力し、ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３において上記のような手順（例えば図１６Ａ）に基づく判定を行う。ＤＯタイマ４５１及び／又はＤＩタイマ４５３での判定結果は、判定結果のＤＩ情報として、ＭＣ４０１へ送出され、必要な場合は、例えばＡＬＤプロセスの中止等の必要な措置が取られる。このように、ＭＣ４０１に対する下位の制御部であるＩ／Ｏボード４１５でチャンババルブ３７，４７，５７，６７の動作状態の判定や、ソフトウェアの不備による動作指令の異常の判定を行うことによって、ＭＣ４０１とＩ／Ｏボード４１５との間の通信データ量のさらなる抑制や、ＭＣ４０１内の判定に伴うソフトウェアの負荷の軽減を実現することができる。

【0135】

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、本発明は、半導体ウエハに限らず、例えば液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイ、薄膜太陽電池パネル等に用いられる大型のガラス基板等を処理する処理装置にも適用できる。

【符号の説明】

【0136】

３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａ…ソレノイド、３９，４９，５９，６９…ＣＶセンサ、２０１…エンドデバイス、３００…制御部、３０１…ＥＣ、３０３…ＣＰＵ（中央演算装置）、３０５…ＲＡＭ、３０７…ハードディスク装置、４０１…ＭＣ（モジュールコントローラ）、４１１…ネットワーク、４１３…Ｉ／Ｏモジュール、４１５…Ｉ／Ｏボード、４２１…ＤＯ開閉カウンタ、４２３…ＤＩ開閉カウンタ、５０１…ユーザーインターフェース、５０３…システム内ＬＡＮ、５０５…スイッチングハブ、６０１…ＬＡＮ、６０３…ホストコンピュータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図17】