(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【0011】
先ず、
図1、
図2に於いて、本発明が実施される基板処理装置について説明する。
【0012】
図1、
図2は基板処理装置の一例として縦型の基板処理装置を示している。尚、該基板処理装置に於いて処理される基板は、一例としてシリコン等から成るウェーハが示されている。
【0013】
基板処理装置1は筐体2を備え、該筐体2の正面壁3の下部にはメンテナンス可能な様に設けられた開口部としての正面メンテナンス口4が開設され、該正面メンテナンス口4は正面メンテナンス扉5によって開閉される。
【0014】
前記筐体2の前記正面壁3にはポッド搬入搬出口6が前記筐体2の内外を連通する様に開設されており、前記ポッド搬入搬出口6はフロントシャッタ(搬入搬出口開閉機構)7によって開閉され、前記ポッド搬入搬出口6の正面前方側にはロードポート(基板搬送容器受渡し台)8が設置されており、該ロードポート8は載置されたポッド9を位置合せする様に構成されている。
【0015】
該ポッド9は密閉式の基板搬送容器であり、図示しない工程内搬送装置によって前記ロードポート8上に搬入され、又、該ロードポート8上から搬出される様になっている。
【0016】
前記筐体2内の前後方向の略中央部に於ける上部には、回転式ポッド棚(基板搬送容器格納棚)11が設置されており、該回転式ポッド棚11は複数個のポッド9を格納する様に構成されている。
【0017】
前記回転式ポッド棚11は垂直に立設されて間欠回転される支柱12と、該支柱12に上中下段の各位置に於いて放射状に支持された複数段の棚板(基板搬送容器載置棚)13とを備えており、該棚板13は前記ポッド9を複数個宛載置した状態で格納する様に構成されている。
【0018】
前記回転式ポッド棚11の下方には、ポッドオープナ(基板搬送容器蓋体開閉機構)14が設けられ、該ポッドオープナ14は前記ポッド9を載置し、又該ポッド9の蓋を開閉可能な構成を有している。
【0019】
前記ロードポート8と前記回転式ポッド棚11、前記ポッドオープナ14との間には、ポッド搬送装置(容器搬送装置)15が設置されており、該ポッド搬送装置15は、前記ポッド9を保持して昇降可能、水平方向に進退可能となっており、前記ロードポート8、前記回転式ポッド棚11、前記ポッドオープナ14との間で前記ポッド9を搬送する様に構成されている。
【0020】
前記筐体2内の前後方向の略中央部に於ける下部には、サブ筐体16が後端に亘って設けられている。該サブ筐体16の正面壁17にはウェーハ(基板)18を前記サブ筐体16内に対して搬入搬出する為のウェーハ搬入搬出口(基板搬入搬出口)19が一対、垂直方向に上下2段に並べられて開設されており、上下段のウェーハ搬入搬出口19,19に対して前記ポッドオープナ14がそれぞれ設けられている。
【0021】
該ポッドオープナ14は前記ポッド9を載置する載置台21と、前記ポッド9の蓋を開閉する開閉機構22とを備えている。前記ポッドオープナ14は前記載置台21に載置された前記ポッド9の蓋を前記開閉機構22によって開閉することにより、前記ポッド9のウェーハ出入口を開閉する様に構成されている。
【0022】
前記サブ筐体16は前記ポッド搬送装置15や前記回転式ポッド棚11が配設されている空間(ポッド搬送空間)から気密となっている移載室23を構成している。該移載室23の前側領域にはウェーハ移載機構(基板移載機構)24が設置されており、該ウェーハ移載機構24は、ウェーハ18を載置する所要枚数(図示では5枚)のウェーハ載置プレート25を具備し、該ウェーハ載置プレート25は水平方向に直動可能、水平方向に回転可能、又昇降可能となっている。前記ウェーハ移載機構24はボート(基板保持具)26に対してウェーハ18を装填及び払出しする様に構成されている。
【0023】
前記移載室23の後側領域には、前記ボート26を収容して待機させる待機部27が構成され、該待機部27の上方には縦型の処理炉28が設けられている。該処理炉28は内部に処理室29を形成し、該処理室29の下端部は炉口部となっており、該炉口部は炉口シャッタ(炉口開閉機構)31により開閉される様になっている。
【0024】
前記筐体2の右側端部と前記サブ筐体16の前記待機部27の右側端部との間には前記ボート26を昇降させる為のボートエレベータ(基板保持具昇降装置)32が設置されている。該ボートエレベータ32の昇降台に連結されたアーム33には蓋体としてのシールキャップ34が水平に取付けられており、該シールキャップ34は前記ボート26を垂直に支持し、該ボート26を前記処理室29に装入した状態で前記炉口部を気密に閉塞可能となっている。
【0025】
前記ボート26は、複数枚(例えば、50枚〜125枚程度)のウェーハ18をその中心に揃えて水平姿勢で多段に保持する様に構成されている。
【0026】
前記ボートエレベータ32側と対向した位置にはクリーンユニット35が配設され、該クリーンユニット35は、清浄化した雰囲気若しくは不活性ガスであるクリーンエア36を供給する様供給ファン及び防塵フィルタで構成されている。前記ウェーハ移載機構24と前記クリーンユニット35との間には、ウェーハ18の円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合せ装置(図示せず)が設置されている。
【0027】
前記クリーンユニット35から吹出された前記クリーンエア36は、ノッチ合せ装置(図示せず)及び前記ウェーハ移載機構24、前記ボート26に流通された後に、図示しないダクトにより吸込まれて、前記筐体2の外部に排気がなされるか、若しくは前記クリーンユニット35によって前記移載室23内に吹出されるように構成されている。
【0028】
次に、前記基板処理装置1の作動について説明する。
【0029】
前記ポッド9が前記ロードポート8に供給されると、前記ポッド搬入搬出口6が前記フロントシャッタ7によって開放される。前記ロードポート8上の前記ポッド9は前記ポッド搬送装置15によって前記筐体2の内部へ前記ポッド搬入搬出口6を通して搬入され、前記回転式ポッド棚11の指定された前記棚板13へ載置される。前記ポッド9は前記回転式ポッド棚11で一時的に保管された後、前記ポッド搬送装置15により前記棚板13からいずれか一方のポッドオープナ14に搬送されて前記載置台21に移載されるか、若しくは前記ロードポート8から直接前記載置台21に移載される。
【0030】
この際、前記ウェーハ搬入搬出口19は前記開閉機構22によって閉じられており、前記移載室23には前記クリーンエア36が流通され、充満している。例えば、前記移載室23には前記クリーンエア36として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が20ppm以下と、前記筐体2の内部(大気雰囲気)の酸素濃度よりも遙かに低く設定されている。
【0031】
前記載置台21に載置された前記ポッド9はその開口側端面が前記サブ筐体16の前記正面壁17に於ける前記ウェーハ搬入搬出口19の開口縁辺部に押付けられると共に、蓋が前記開閉機構22によって取外され、ウェーハ出入口が開放される。
【0032】
前記ポッド9が前記ポッドオープナ14によって開放されると、ウェーハ18は前記ポッド9から前記ウェーハ移載機構24によって取出され、ノッチ合せ装置(図示せず)に移送され、該ノッチ合せ装置にてウェーハ18を整合した後、前記ウェーハ移載機構24はウェーハ18を前記移載室23の後方にある前記待機部27へ搬入し、前記ボート26に装填(チャージング)する。
【0033】
該ボート26にウェーハ18を受渡した前記ウェーハ移載機構24は前記ポッド9に戻り、次のウェーハ18を前記ボート26に装填する。
【0034】
一方(上端又は下段)のポッドオープナ14に於ける前記ウェーハ移載機構24によりウェーハ18の前記ボート26への装填作業中に、他方(下段又は上段)のポッドオープナ14には前記回転式ポッド棚11から別のポッド9が前記ポッド搬送装置15によって搬送されて移載され、前記他方のポッドオープナ14によるポッド9の開放作業が同時進行される。
【0035】
予め指定された枚数のウェーハ18が前記ボート26に装填されると前記炉口シャッタ31によって閉じられていた前記処理炉28の炉口部が前記炉口シャッタ31によって開放される。続いて、前記ボート26は前記ボートエレベータ32によって上昇され、前記処理室29に搬入(ローディング)される。
【0036】
ローディング後は、前記シールキャップ34によって炉口部が気密に閉塞される。
【0037】
前記処理室29が所望の圧力(真空度)となる様にガス排気機構(図示せず)によって真空排気される。又、前記処理室29が所望の温度分布となる様にヒータ駆動部(図示せず)によって所定温度迄加熱される。
【0038】
又、ガス供給機構(図示せず)により、所定の流量に制御された処理ガスが供給され、処理ガスが前記処理室29を流通する過程で、ウェーハ18の表面と接触し、この際に熱CVD反応によってウェーハ18の表面上に薄膜が成膜される。更に、反応後の処理ガスは、前記ガス排気機構により前記処理室29から排気される。
【0039】
予め設定された処理時間が経過すると、前記ガス供給機構により不活性ガス供給源(図示せず)から不活性ガスが供給され、前記処理室29が不活性ガスに置換されると共に、前記処理室29の圧力が常圧に復帰される。
【0040】
前記ボートエレベータ32により前記シールキャップ34を介して前記ボート26が降下される。
【0041】
処理後のウェーハ18の搬出については、上記説明と逆の手順で、ウェーハ18及びポッド9は前記筐体2の外部へ払出される。未処理のウェーハ18が、更に前記ボート26に装填され、ウェーハ18のバッチ処理が繰返される。
【0042】
前記処理炉28、基板を搬送する搬送機構、前記処理炉28に処理ガス等を供給するガス供給機構、前記処理炉28内を排気するガス排気機構、前記処理炉28を所定温度に加熱するヒータ駆動部、及び前記処理炉28、前記搬送機構、前記ガス供給機構、前記ガス排気機構、前記ヒータ駆動部をそれぞれ制御する制御装置37について、
図3を参照して説明する。
【0043】
図3中、38はプロセス制御部、39は搬送制御部、41は主制御部を示しており、前記プロセス制御部38は記憶部42を具備し、該記憶部42にはプロセスを実行する為に必要なプロセス実行プログラム、後述する検出器から取得する属性情報を予め定義したテーブル及び前記検出器から取得した属性情報を保存する格納領域や、後述する操作部55から前記主制御部41を介して入力された設定値と、前記検出器からフィードバックされた実測値の比較を行う比較プログラム、属性情報を後述する表示部56に表示できる様変換する変換プログラム等が格納されている。前記搬送制御部39は記憶部43を具備し、該記憶部43にはウェーハの搬送を実行する為の搬送プログラムが格納され、前記主制御部41はデータ格納手段44を具備し、該データ格納手段44は、例えばHDD等の外部記憶装置から成る。尚、プロセス実行プログラム、比較プログラム、変換プログラム、搬送プログラムは前記データ格納手段44に格納されていてもよい。
【0044】
又、前記プロセス制御部38はプロセス実行機構部を制御し、該プロセス実行機構部は各処理工程を実行するアクチュエータの駆動を制御する流量制御部45、加熱制御部46、圧力制御部47から成っている。例えば前記流量制御部45はバルブの開閉、流量制御器等の作動を制御して前記処理炉28への処理ガスの供給流量を制御し、前記加熱制御部46は前記処理炉28の加熱制御を行い、前記圧力制御部47は前記処理炉28からのガスの排気を制御し、或は前記処理炉28の圧力制御を行う機能を有している。又、48は前記流量制御部45によって制御される流量制御器(以下、MFCと称す)を示しており、49は加熱制御部46によって制御されるヒータを示しており、51は前記圧力制御部47によって制御される圧力バルブを示している。
【0045】
更に前記プロセス制御部38には、図示していないが、CPU(中央処理装置)、メモリ(RAM)、固定記憶装置としてのハードディスク(HDD)、送受信モジュール、時計機能を備えたコンピュータとして構成されている。ハードディスクには、操作部プログラムファイル、制御部プログラムファイル、プロセスレシピファイル、アラーム条件テーブルファイル等の他、各種画面ファイル、各種アイコンファイル等が格納されている。
【0046】
プロセス制御部38には、LANを介して、操作画面としての表示部56が接続されている。プロセス制御部38には、ホストコンピュータやモニタサーバ等の管理装置が、送受信モジュールを介して通信可能に接続されている。尚、表示部56はタッチパネルとして構成され、一体に構成された表示画面と入力手段(例えばキーボード)とを備えていても良い。
【0047】
CPUは、記憶部42に記憶された制御プログラムを実行し、操作部55からの指示に従って、記憶部42に記憶されているプロセスを実行する。
【0048】
又、53は温度検出手段としての温度検出器を示し、54は圧力検出手段としての圧力センサを示しており、前記温度検出器53は、前記ヒータ49の状態を検出して検出結果を前記加熱制御部46にフィードバックし、前記圧力センサ54は、前記圧力バルブ51の状態を検出して検出結果を前記圧力制御部47にフィードバックする機能を有している。尚、前記MFC48は処理ガスの供給流量を制御すると共に、現在の状態を検出して検出結果を前記流量制御部45にフィードバックする流量検出器(流量検出手段)としてのセンサを兼ねている。又、前記MFC48は、流量だけでなく種々の情報を含む属性情報を前記流量制御部45を介して前記プロセス制御部38へとフィードバックしている。尚、該流量制御部45と前記MFC48は一体となっていてもよい。
【0049】
又、55はキーボード、マウス、操作パネル等の操作部を示しており、56はモニタ等の表示部を示している。操作部55は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、汎用コンピュータに、上述の処理を実行するためのプログラムを格納した記録媒体(フレキシブルディスク、CD−ROM、USB等)から当該プログラムをインストールすることにより、前述の処理を実行する操作部を構成することができる。
【0050】
そして、これらのプログラム(例えば、インストーラ)を供給するための手段は任意である。前述のように所定の記録媒体を介して供給できる他、例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システムなどを介して供給しても良い。この場合、例えば、通信ネットワークの掲示板に当該プログラムを掲示し、これをネットワークを介して搬送波に重畳して提供しても良い。そして、このように提供されたプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションと同様に実行することにより、前述の処理を実行することができる。
【0051】
前記流量制御部45、前記加熱制御部46、前記圧力制御部47には、前記プロセス制御部38から設定値の指示、或は処理シーケンスに従った指令信号が入力され、前記プロセス制御部38はMFC48、前記温度検出器53、前記圧力センサ54が検出した検出結果を基に、前記流量制御部45、前記加熱制御部46、前記圧力制御部47を統括して制御する。
【0052】
又、前記プロセス制御部38は、前記主制御部41を介した前記操作部55からの指令により、基板処理を実行し、又基板処理の実行は前記プロセス制御部38が、前記記憶部42に格納されたプログラムに従って、他の制御系とは独立して実行する。従って、前記搬送制御部39、前記主制御部41に問題が発生しても、ウェーハ18の搬送は中断されることなく完遂される。
【0053】
前記搬送制御部39は、前記主制御部41を介した前記操作部55からの指令によって前記ポッド搬送装置15、前記ウェーハ移載機構24、前記ボートエレベータ32を駆動して、ウェーハ18の搬送を実行する。ウェーハ18の搬送は、前記記憶部43に格納された搬送プログラムによって他の制御系とは独立して実行する。従って、前記プロセス制御部38、前記主制御部41に問題が発生しても、ウェーハ18の搬送は中断されることなく完遂される。
【0054】
前記データ格納手段44には、基板処理進行を統括するプログラム、処理内容、処理条件を設定する為の設定プログラム、基板処理の為のレシピ、前記プロセス制御部38、前記搬送制御部39とLAN等の通信手段を介してデータの送受信を行う通信プログラム、前記流量制御部45、前記加熱制御部46、前記圧力制御部47の状態を前記表示部56に表示する為のプログラム、又前記流量制御部45、前記加熱制御部46、前記圧力制御部47を駆動制御する為に必要なパラメータの編集を行う操作プログラム等の各種プログラムがファイルとして格納されている。
【0055】
又、前記データ格納手段44はデータ格納領域を有し、該データ格納領域には基板処理に必要とされるパラメータが格納され、前記MFC48、前記温度検出器53、前記圧力センサ54の設定値、検出結果、処理の状態等の情報が経時的に格納される。
【0056】
本発明のエラー発生時の制御について、
図4を用いて説明する。
図4は、プロセス状態がSTANDBY状態でのエラー処理の仕組みを説明するものである。ここでいうSTANDBY状態とは、プロセスを実行前の処理炉内の環境を整えている状態のことである。プロセス制御部38では、STANDBY状態でエラー処理用のレシピを実行可能とするため、プロセス制御部38と搬送制御部39において、エラー処理用のレシピが実行中である場合、成膜レシピを開始させないように主制御部44からプロセス制御部38に指示を出す。
【0057】
プロセス制御部38から搬送制御部39に対してプロセス制御部の状態(STANDBY又はRUN)とレシピの状態の情報を通知する。矢印(1)では、プロセス制御部の状態はSTANDBY状態であり、エラー処理用レシピ実施中ではないとの情報を通知している。矢印(2)では、エラーが発生したため、プロセス制御部の状態はSTANDBYであり、エラー処理用レシピを実施中であることを通知する。矢印(3)では、エラー処理のステップを一通り行い、エラー処理が終わると、プロセス状態はSTANDBYであり、エラー処理用レシピは実施中でないことを通知する。矢印(4)では、矢印(3)のプロセス状態はSTANDBYであり、エラー処理用レシピは実施中でないという通知情報から、プロセス制御部では、成膜の開始を行う。
【0058】
このように、プロセス制御部38では、プロセス状態とエラー処理用レシピの状態を監視し、これらの情報を基に、成膜の開始の指示を行っている。
ここで、エラー処理レシピの各ステップでは、例えば、ガスのバルブを閉める、ボートを下す等の処理を行っている。これは、エラーの種類により予め決められている。
【0059】
次に、エラー処理の際の実行順位とエラー処理の指示について、
図5を用いて説明する。エラー発生時の処理には、例えば、ブザー鳴動、エラー発生時のステップでHOLDさせる、当該エラーに対応するレシピ実行等の種類があり、これらのエラー処理を実行する順位を予め決めておく。直前のエラーの要因と同じエラー要因であった場合には、直前に実行したエラー処理種別の次の実行順位のエラー処理を行う。エラー処理はレシピの段階でエラー処理実施有無の指示がなしの場合は、前段階と同じエラー処理指示を引き継ぐ(前の段階と同じ処理を行う)。(第1段階と第2段階を参照)
【0060】
次に
図6を用いて成膜レシピ第1ステップ実施時の処理について説明する。前述のエラーの際の処理の制御のため、STANDBY状態でエラー発生状態をクリアできない場合(エラー処理用レシピ実行中にエラー発生源を解消せずに成膜レシピを開始した場合)、且つ、STANDBYステップのエラー処理指示とプロセス制御部の状態が第1ステップのエラー処理指示が同じ場合は、成膜レシピの第1ステップでエラー処理が行われないこととなる。エラー発生原因が解消されないまま成膜レシピが実行されることがないよう、成膜レシピの第1ステップ開始時にエラー発生状態を一旦回復させ(1)、アラームを回復させる。再度エラー発生状態を確認して、アラーム発報(2)とエラー処理(3)を行うこととする。
【0061】
本実施の形態によれば、STANDBY状態でのエラー発生時のエラー処理の実行が可能となり、運用面での使い勝手が向上する。具体的には、STANDBY状態からエラー状態が継続した場合に、成膜レシピの第1ステップ実行開始時に異常の検知及び対エラー処理(アラーム発報、エラー処理)を行い、成膜処理前にエラー解除を行うように構成したので、エラー状態での成膜開始が行われないようになる。これにより、エラー状態が維持された状態でプロセスレシピが終了することが無い。
【0062】
従来は、成膜処理に何ら関係ない軽微なエラーであっても、プロセスレシピ実行後のアラームレシピを実行することにより、エラー処理を実施するしかなく、成膜処理が正常に行われたとしても、プロセスレシピが異常終了となってしまっていた。そのため、エラー解除処理を行わないと次のプロセスレシピを実行できなかった。しかしながら、本実施の形態によれば、成膜処理を含む各基板処理に関係ないエラーが発生しても基板処理を連続して行うことができる。従い、装置稼働率の無駄な低下が抑えられる。
【0063】
以上のように、上記実施例では縦型の基板処理装置を用いて説明したが、枚葉方式の基板処理装置にも同様に適用可能である。
また、本発明は、上記実施例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に変更が可能であることはいうまでもない。
【0064】
なお、本発明は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法、PVD(Physical Vapor Deposition)法等による酸化膜や窒化膜、金属膜等の種々の膜を形成する成膜処理を行う場合に適用できるほか、プラズマ処理、拡散処理、アニール処理、酸化処理、窒化処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理を行う場合にも適用できる。また、本発明は、薄膜形成装置の他、エッチング装置、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、モールド装置、現像装置、ダイシング装置、ワイヤボンディング装置、乾燥装置、加熱装置、検査装置等の他の基板処理装置にも適用できる。また、本発明では、縦型の基板処理装置100に限らず、横型の基板処理装置や、枚葉式の各種基板処理装置であってもよい。
【0065】
また、本発明は、本実施形態に係る基板処理装置100のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置等に限らず、ガラス基板を処理するLCD(Liquid Crystal Display)製造装置や太陽電池製造装置等の基板処理装置にも適用できる。
【0066】
<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【0067】
<付記1>
基板を処理するための成膜レシピ及び所定のエラーが発生した際に所定の処理を施すためのエラー処理用レシピを少なくとも含むレシピのファイルを格納する記憶部と、前記成膜レシピを実行する制御部を備えた基板処理装置であって、
前記制御部は、プロセスを実行前のSTANDBY状態で、所定のエラーが発生して前記エラー処理用レシピを実行している際、プロセスを実行前のSTANDBY状態を保持し、プロセスを実行する状態への移行を禁止して前記成膜レシピを実行させない基板処理装置。
【0068】
<付記2>
更に、前記制御部は、基板搬送済みで前記STANDBY状態で、レシピ実行状態が未実施の場合に、成膜レシピを開始する付記1の基板処理装置。
【0069】
<付記3>
更に、基板を処理するための成膜レシピ及び所定のエラーが発生した際に所定の処理を施すためのエラー処理用レシピを少なくとも含むレシピのファイルを記憶する工程と、前記成膜レシピを実行する工程と、
プロセスを実行前のSTANDBY状態で、所定のエラーが発生して前記エラー処理用レシピを実行している際、プロセスを実行前のSTANDBY状態を保持し、プロセスを実行する状態への移行を禁止して前記成膜レシピを実行しない工程とを有する基板処理方法。
【0070】
<付記4>
更に、基板を処理するための成膜レシピ及び所定のエラーが発生した際に所定の処理を施すためのエラー処理用レシピを少なくとも含むレシピのファイルを記憶する処理と、前記成膜レシピを実行する処理と、
プロセスを実行前のSTANDBY状態で、所定のエラーが発生して前記エラー処理用レシピを実行している際、プロセスを実行前のSTANDBY状態を保持し、プロセスを実行する状態への移行を禁止して前記成膜レシピを実行しない処理を行うプログラム。
【0071】
<付記5>
更に、基板を処理するための成膜レシピ及び所定のエラーが発生した際に所定の処理を施すためのエラー処理用レシピを少なくとも含むレシピのファイルを記憶する工程と、前記成膜レシピを実行する工程と、
プロセスを実行前のSTANDBY状態で、所定のエラーが発生して前記エラー処理用レシピを実行している際、プロセスを実行前のSTANDBY状態を保持し、プロセスを実行する状態への移行を禁止して前記成膜レシピを実行しない工程とからなる半導体装置の製造方法。
【0072】
1 基板処理装置
18 ウェーハ(基板)
37 制御装置
38 プロセス制御部
39 搬送制御部
41 主制御部
55 操作部
56 表示部