特許 6403722 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム

(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】6403722

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20181001BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20181001BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20181001BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20181001BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20181001BHJP

   C23C 16/52 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 C

   H01L21/68 A

   H01L21/302 101G

   H01L21/316 X

   H01L21/02 Z

   C23C16/52

【請求項の数】7

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-143329(P2016-143329)

(22)【出願日】2016年7月21日

(65)【公開番号】特開2018-14427(P2018-14427A)

(43)【公開日】2018年1月25日

【審査請求日】2017年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(72)【発明者】

【氏名】水口靖裕

【審査官】 宇多川 勉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１５９９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３５５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１８３５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８２４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５２１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０６４２１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３１６

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｃ２３Ｃ １６／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理するリアクタを複数有するモジュールと、
複数の前記モジュールと隣接する搬送室と、
前記基板を、前記モジュールに搬送する搬送部と、
前記基板のプロセス情報を受信する受信部と、
複数の前記リアクタの共通部品に対応した共通部品品質情報と、前記リアクタごとの部品に対応したリアクタ品質情報とで構成される品質情報を検出する検出部と、
複数の前記プロセス情報と複数の前記品質情報とが対応したテーブルと、
前記テーブルを記憶する記憶部と、
前記受信部が受信した前記プロセス情報と、前記検出部が検出した前記品質情報とを前記テーブルを用いて比較し、前記プロセス情報に対応した前記モジュールを選択すると共に、前記選択されたモジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送部に指示するコントローラと
を有する基板処理装置。

【請求項2】

前記記憶部は、更に複数のプロセスレシピを記憶し、
前記コントローラは、前記品質情報に応じてプロセスレシピを選択する請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記品質情報は複数のレベルを有し、前記コントローラは、前記モジュールを選択する際、前記検出部で検出した品質情報が前記プロセス情報で要求しているレベルを満たすか否かを判断する請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記検出部は、前記品質情報として前記モジュールを構成する部品の稼働時間または前記モジュールにおけるウエハ累積処理枚数を検出する請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記モジュールは、前記基板を処理するリアクタと、前記リアクタにガスを供給するガス供給系と、前記リアクタからガスを排気する排気系とを有し、
前記検出部が前記モジュールの稼働時間を検出する際は、前記ガス供給系または前記排気系の稼働時間を検出する、請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項6】

受信部が、基板のプロセス情報を受信する工程と、
搬送室に隣接する複数のモジュールそれぞれが有する複数のリアクタにおいて基板を処理する工程と、
複数の前記リアクタの共通部品に対応した共通部品品質情報と、前記リアクタごとの部品に対応したリアクタ品質情報とで構成される品質情報を検出部が検出する工程と、
記憶部に記憶されている複数の前記プロセス情報と複数の前記品質情報とが対応したテーブルを読み出す工程と、
前記受信部が受信した前記プロセス情報と、前記検出部が検出した前記品質情報とを、
前記テーブルを用いて比較する工程と、
前記プロセス情報に対応した前記モジュールを選択すると共に、前記選択されたモジュールに前記基板を搬送する工程と、
搬送先の前記モジュールにて前記基板を処理する工程と
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項7】

受信部が、基板のプロセス情報を受信する手順と、
搬送室に隣接する複数のモジュールそれぞれが有する複数のリアクタにおいて基板を処理する手順と、
複数の前記リアクタの共通部品に対応した共通部品品質情報と、前記リアクタごとの部品に対応したリアクタ品質情報とで構成される品質情報を検出部が検出する手順と、
記憶部に記憶されている複数の前記プロセス情報と複数の前記品質情報とが対応したテーブルを読み出す手順と、
前記受信部が受信した前記プロセス情報と、前記検出部が検出した前記品質情報とを、
前記テーブルを用いて比較する手順と、
前記プロセス情報に対応した前記モジュールを選択すると共に、前記選択されたモジュールに前記基板を搬送する手順と、
搬送先の前記モジュールにて前記基板を処理する手順と
を基板処理装置に実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程で用いられる基板処理装置の一態様としては、例えばリアクタを有するモジュールを備えた装置がある（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２―５４５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年の半導体装置では、多くの膜種が用いられている。ここで膜種とは、例えばシリコン酸化膜等、半導体装置において繰り返し使用される膜をいう。半導体装置では、同じ膜種を繰り返し用いているが、それらの膜は、膜を処理するプロセス毎に膜厚や膜密度等の膜質が異なる。基板処理装置でそれぞれの膜を処理する際、膜種や膜質毎の要求に応える必要がある。

【0005】

ここで半導体装置としては、例えば２Ｄ構造のメモリや、３Ｄ構造のメモリ等を指す。また、プロセスとは、例えば、積層される回路層の層間を絶縁し、酸化膜で構成される層間絶縁膜の形成プロセスや微細ピッチのパターンを形成するダブルパターニング処理のための酸化膜形成プロセス等を指す。

【0006】

一般的な基板処理装置では、装置の使用効率の問題から、基板処理装置に供給するガス種を固定し、同じ膜種・膜質の膜を処理している。従って、各装置では同じ条件で基板を処理することが求められており、そのために各モジュールの処理条件を等しくするよう運用されている。従って、膜質の異なる複数のプロセスを一つの基板処理装置で処理することは困難であった。

【0007】

それを解決する方法として、プロセス毎に基板処理装置を準備することが考えられるが、工場内のフットプリントには限界があるため、多くの基板処理装置を準備することは困難である。

【0008】

そこで本発明は、プロセスの種類に制限されること無く基板処理可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によれば、本発明の一態様によれば、基板を処理するモジュールと、複数の前記モジュールと隣接する搬送室と、前記基板を、前記モジュールに搬送する搬送部と、前記基板のプロセス情報を受信する受信部と、前記モジュール毎の品質情報を検出する検出部と、複数の前記プロセス情報と複数の前記品質情報とが対応したテーブルと、前記テーブルを記憶する記憶部と、前記受信部が受信した前記プロセス情報と、前記検出部が検出した前記品質情報とを前記テーブルを用いて比較し、前記プロセス情報に対応した前記モジュールを選択すると共に、前記選択されたモジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送部に指示するコントローラとを有する技術が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、プロセスの種類に制限されること無く基板処理可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。

【図2】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。

【図3】本発明の実施形態に係るポッドを説明する説明図である。

【図4】本発明の実施形態に係るロボットを説明する説明図である。

【図5】本発明の実施形態に係るコントローラを説明する説明図である。

【図6】本発明の実施形態に係るプロセスモジュールを説明する説明図である。

【図7】本発明の実施形態に係るリアクタの概略構成例を示す説明図である。

【図8】本発明の実施形態に係る基板処理装置を説明する説明図である。

【図9】本発明の実施形態に係るテーブルの一例を説明する説明図である。

【図10】本発明の実施形態に係るテーブルの一例を説明する説明図である。

【図11】本発明の実施形態に係るテーブルの一例を説明する説明図である。

【図12】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明するフロー図である。

【図13】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明するフロー図である。

【図14】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明するフロー図である。

【図15】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0013】

［本発明の第一実施形態］
先ず、本発明の第一実施形態について説明する。

【0014】

（１）基板処理装置の構成
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概要構成を、図１、図２を用いて説明する。図１は本実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す横断面図である。図２は、本実施形態に係る基板処理装置の構成例を示し、図１α−α’における縦断面図である。

【0015】

図１および図２において、本発明が適用される基板処理装置１００は基板としてのウエハ２００を処理するもので、ＩＯステージ１１０、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０、真空搬送室１４０、モジュールＰＭで主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。図１の説明においては、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後とする。

【0016】

（大気搬送室・ＩＯステージ）
基板処理装置１００の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）１１０が設置されている。ＩＯステージ１１０上には複数のポッド１１１が搭載されている。ポッド１１１はシリコン（Ｓｉ）基板などのウエハ２００を搬送するキャリアとして用いられる。ポッド１１１内には、図３に記載のようにウエハ２００を多段に水平姿勢で支持する支持部１１３が設けられている。

【0017】

ポッド１１１内に格納されたウエハ２００にはウエハ番号が付与されている。（ ）がウエハ番号である。図３においては、例えば下から順にＷ（１）、・・・、Ｗ（ｊ）、Ｗ（ｊ＋１）、・・・、Ｗ（ｋ）（１＜ｊ＜ｋ）と設定される。後述するように、これらのウエハ番号は後述するプロセス情報とリンクされる。

【0018】

ポッド１１１にはキャップ１１２が設けられ、ポッドオープナ１２１によって開閉される。ポッドオープナ１２１は、ＩＯステージ１１０に載置されたポッド１１１のキャップ１１２を開閉し、基板出し入れ口を開放・閉鎖することにより、ポッド１１１に対するウエハ２００の出し入れを可能とする。ポッド１１１は図示しないＡＭＨＳ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、自動ウエハ搬送システム）によって、ＩＯステージ１１０に対して、供給および排出される。

【0019】

ＩＯステージ１１０は大気搬送室１２０に隣接する。大気搬送室１２０は、ＩＯステージ１１０と異なる面に、後述するロードロック室１３０が連結される。大気搬送室１２０内にはウエハ２００を移載する大気搬送ロボット１２２が設置されている。

【0020】

大気搬送室１２０の筐体１２７の前側には、ウエハ２００を大気搬送室１２０に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８と、ポッドオープナ１２１とが設置されている。大気搬送室１２０の筐体１２７の後ろ側には、ウエハ２００をロードロック室１３０に搬入搬出するための基板搬入出口１２９が設けられる。基板搬入出口１２９は、ゲートバルブ１３３によって開放・閉鎖することにより、ウエハ２００の出し入れを可能とする。

【0021】

（ロードロック室）
ロードロック室１３０は大気搬送室１２０に隣接する。ロードロック室１３０を構成する筐体１３１が有する面のうち、大気搬送室１２０と異なる面には、後述する真空搬送室１４０が配置される。

【0022】

ロードロック室１３０内にはウエハ２００を載置する載置面１３５を、少なくとも二つ有する基板載置台１３６が設置されている。基板載置面１３５間の距離は、後述するロボット１７０のアームが有するエンドエフェクタ間の距離に応じて設定される。

【0023】

（真空搬送室）
基板処理装置１００は、負圧下でウエハ２００が搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室（トランスファモジュール）１４０を備えている。真空搬送室１４０を構成する筐体１４１は平面視が五角形に形成され、五角形の各辺には、ロードロック室１３０及びウエハ２００を処理するモジュール（以下ＰＭと呼ぶ。）であるＰＭ１〜ＰＭ４が連結されている。真空搬送室１４０の略中央部には、負圧下でウエハ２００を移載（搬送）する搬送部としての搬送ロボット１７０がフランジ１４４を基部として設置されている。

【0024】

真空搬送室１４０内に設置される真空搬送ロボット１７０は、エレベータ１４５およびフランジ１４４によって真空搬送室１４０の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。ロボット１７０が有する二つのアーム１８０は昇降可能なよう構成されている。尚、図２においては、説明の便宜上、アーム１８０のエンドエフェクタを表示し、他の構造である第一リンク構造等は省略している。

【0025】

ＰＭ１、ＰＭ２、ＰＭ３、ＰＭ４のそれぞれには、リアクタ（以下ＲＣと呼ぶ。）が設けられている。具体的には、ＰＭ１にはＲＣ１、ＲＣ２が設けられる。ＰＭ２にはＲＣ３、ＲＣ４が設けられる。ＰＭ３にはＲＣ５、ＲＣ６が設けられる。ＰＭ４にはＲＣ７、ＲＣ８が設けられる。

【0026】

ＰＭに設けられる二つのＲＣは、後述する処理空間２０５の雰囲気が混在しないよう、ＲＣの間に隔壁を設け、各処理空間２０５が独立した雰囲気となるよう構成されている。

【0027】

筐体1４１の側壁のうち、各ＲＣと向かい合う壁には基板搬入出口１４８が設けられる。例えば、図２に記載のように、ＲＣ５と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８（５）が設けられる。更には、ゲートバルブ１４９がＲＣごとに設けられる。例えば、ＲＣ５にはゲートバルブ１４９（５）が設けられる。なお、ＲＣ１からＲＣ４、ＲＣ６からＲＣ８もＲＣ５と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

【0028】

続いて、真空搬送室１４０に搭載されるロボット１７０について、図４を用いて説明する。図４は図１のロボット１７０を拡大した図である。

【0029】

ロボット１７０は、二つのアーム１８０を備える。

【0030】

アーム１８０は、主にエンドエフェクタ１８１と、エンドエフェクタ１８２と、第一リンク構造１８３と、第二リンク構造１８５と、第三リンク構造１８７と、それらを接続するための軸を有する。第三リンク構造１８７は、回転可能な状態でフランジ１４４に固定される。

【0031】

図２に戻ると、エレベータ１４５内には、アーム１８０の昇降や回転を制御するアーム制御部１７１が内蔵される。アーム制御部１７１は、軸１８８を支持する支持軸１７１ａと、支持軸１７１ａを昇降させたり回転させたりする作動部１７１ｂを主に有する。フランジ１４４のうち、軸１８８と支持軸１７１ａの間には穴が設けられており、支持軸１７１ａは軸１８８を直接支持するよう構成される。作動部１７１ｂは、例えば昇降を実現するためのモータを含む昇降機構１７１ｃと、支持軸１７１ａを回転させるための歯車等の回転機構１７１ｄを有する。尚、エレベータ１４５内には、アーム制御部１７１の一部として、作動部１７１ｂに昇降・回転支持するための指示部１７１ｅを設けても良い。指示部１７１ｅはコントローラ２８０に電気的に接続される。指示部１７１ｅはコントローラ２８０の指示に基づいて、作動部１７１ｂを制御する。

【0032】

アーム１８０は、軸を中心とした回転や延伸が可能である。回転や延伸を行うことで、ＲＣ内にウエハ２００を搬送したり、ＲＣ内からウエハ２００を搬出したりする。更には、コントローラ２８０の指示に応じて、ウエハ番号に応じたＲＣにウエハを搬送可能とする。

【0033】

（コントローラ）
基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御するコントローラ２８０を有している。

【0034】

コントローラ２８０の概略を図５に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２８０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２８０ｂ、記憶部としての記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、内部バス２８０ｆを介して、ＣＰＵ２８０ａとデータ交換可能なように構成されている。基板処理装置１００内のデータの送受信は、ＣＰＵ２８０ａの一つの機能でもある送受信指示部２８０ｅの支持により行われる。

【0035】

コントローラ２８０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２８１や、外部記憶装置２８２が接続可能に構成されている。更に、上位装置２７０にネットワークを介して接続される受信部２８３が設けられる。受信部２８３は、上位装置からポッド１１１に格納されたウエハ２００のプロセス情報等を受信することが可能である。プロセス情報については後述する。

【0036】

記憶装置２８０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置２８０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ、後述するテーブル等が読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２８０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ２８０ｂは、ＣＰＵ２８０ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。

【0037】

Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、各ゲートバルブ１４９、後述するリアクタに設けられた将校機構２１８、各圧力調整器、各ポンプ、各センサ２９１、２９２、アーム制御部１７０等、基板処理装置１００の各構成に接続されている。

【0038】

ＣＰＵ２８０ａは、記憶装置２８０ｃからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２８０ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２８０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１４９の開閉動作、ロボット１７０の動作、昇降機構２１８の昇降動作、センサ２９１、２９２の動作、各ポンプのオンオフ制御、マスフローコントローラの流量調整動作、バルブ等を制御可能に構成されている。更には各ＲＣのウエハ処理回数等をカウントする。

【0039】

なお、コントローラ２８０は、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）２８２を用いてコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２８０を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２８２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２８２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置２８０ｃや外部記憶装置２８２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る。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２８０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。

【0040】

（２）モジュールの構成
次に、ＰＭ１〜ＰＭ４とＲＣ１〜ＲＣ８の構成について説明する。ＰＭ１〜ＰＭ４はそれぞれ同様の構成であるため、ここではＰＭとして説明する。また、ＲＣ１〜ＲＣ８もそれぞれ同様の構成であるため、ここではＲＣとして説明する。

【0041】

（モジュール）
ＰＭについて、図１、図２、図６を例にして説明する。図６は図１のβ−β’の断面図であり、ＰＭを構成するＲＣ、ガス供給系、ガス排気系との関連を説明する説明図である。なお、本実施形態においては、ＲＣとガス供給系とガス排気系をまとめてＰＭと呼ぶ。

【0042】

ＰＭは筐体２０３を有する。筐体２０３内には、雰囲気が隔離された二つのＲＣが設けられる。ここでは二つのＲＣをＲＣＲとＲＣＬとする。例えば、ＰＭ３においては、ＲＣＬはＲＣ６であり、ＲＣＲはＲＣ５に相当する。

【0043】

各ＲＣの内側にはウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。

【0044】

ＲＣＲとＲＣＬには、処理ガスを供給するガス供給系３１０が設けられている。ガス供給系３１０はガス供給管３１１を備える。ガス供給管３１１には、上流にガス源３１２が設けられ下流にＲＣＲ、ＲＣＬが設けられている。ガス供給管３１１はＲＣに向かって分配されている。ここでは、分配前のガス供給管、即ちガス源３１２側のガス供給管３１１をガス供給管３１１ａと呼び、分配後のガス供給管、即ちＲＣ側のガス供給管３１１をガス供給管３１１ｂと呼ぶ。

【0045】

ガス供給管３１１ａにはマスフローコントローラ３１３が設けられる。ガス供給管３１１ｂの下流端はＲＣＲに設けられたガス供給孔３２１、ＲＣＬに設けられたガス供給孔３２２に連通するよう、各ＲＣに接続される。更にガス供給管３１１ｂには、各ＲＣに対応したバルブ３１４が設けられる。なお、ガス供給管３１１ａにはリモートプラズマユニット３１５を設けても良い。ガス供給管３１１、マスフローコントローラ３１３、バルブ３１４をまとめてガス供給系と呼ぶ。

【0046】

本実施形態においては、マスフローコントローラ３１３やリモートプラズマユニット３１５をガス供給管３１１ａに設けたが、それに限るものではなく、各ＲＣに対応するよう、ガス供給管３１１ｂに設けてもよい。また、本実施形態における基板処理装置は、図７に記載のように少なくとも三つのガス供給系を有しているが、図６においては説明の便宜上、一つのガス供給系を記載している。

【0047】

ＰＭには、ＲＣＲとＲＣＬからガスを排気するガス排気系３４０が設けられる。ガス排気系３４０を構成する排気管は、ＲＣＲの排気孔３３１と連通するように設けられる排気管３４１と、ＲＣＬの排気孔３３２と連通するように設けられる排気管３４２と、排気管３４１と排気管３４２が合流する合流管３４３を有する。合流管３４３には、上流から圧力調整器３４４と、ポンプ３４５が設けられ、ガス供給系３１０との協働で各チャンバ内の圧力を調整している。

【0048】

上記構成のうち、ＲＣＲとＲＣＬとで共通する部品をモジュールの共通部品と呼ぶ。例えば上記実施例においては、マスフローコントローラ３１３、圧力調整器３４４を共通部品と呼ぶ。なお、ＲＣＲとＲＣＬとで共通する部品であればよく、例えばリモートプラズマユニット３１５を共通部品としてもよい。更には、ガス源３１２、ポンプ３４５を共通部品としてもよい。

【0049】

図７は、第一実施形態に係る基板処理装置のＲＣの概略構成の一例を模式的に示す説明図である。

【0050】

（容器）
図例のように、ＲＣは、容器２０２を備えている。容器２０２は、図１や図６に記載のように隣接するＲＣを有するが、ここでは説明の便宜上、隣接するＲＣを省略する。

【0051】

容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料により構成されている。容器２０２内には、シリコンウエハ等のウエハ２００を処理する処理空間２０５と、ウエハ２００を処理空間２０５に搬送する際にウエハ２００が通過する搬送空間２０６とが形成されている。容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０８が設けられる。

【0052】

下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ１４９に隣接した基板搬入出口１４８が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口１４８を介して搬送室１４１との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂは接地されている。

【0053】

処理空間２０５には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が配される。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する基板載置面２１１と、基板載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２、基板載置台２１２内に設けられた加熱源としてのヒータ２１３を主に有する。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられている。

【0054】

基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、容器２０２の底部を貫通しており、さらに容器２０２の外部で昇降部２１８に接続されている。

【0055】

昇降部２１８はシャフト２１７を支持する支持軸２１８ａと、支持軸２１８ａを昇降させたり回転させたりする作動部２１８ｂを主に有する。作動部２１８ｂは、例えば昇降を実現するためのモータを含む昇降機構２１８ｃと、支持軸２１８ａを回転させるための歯車等の回転機構２１８ｄを有する。

【0056】

昇降部２１８には、昇降部２１８の一部として、作動部２１８ｂに昇降・回転指示するための指示部２１８ｅを設けても良い。指示部２１８ｅはコントローラ２８０に電気的に接続される。指示部２１８ｅはコントローラ２８０の指示に基づいて、作動部２１８ｂを制御する。

【0057】

昇降部２１８を作動させてシャフト２１７および支持台２１２を昇降させることにより、基板載置台２１２は、載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、これにより処理空間２０５内は気密に保持されている。

【0058】

基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、基板載置面２１１が基板搬入出口１４８に対向する位置まで下降し、ウエハ２００の処理時には、図７で示されるように、ウエハ２００が処理空間２０５内の処理位置となるまで上昇する。

【0059】

処理空間２０５の上部（上流側）には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２３０が設けられている。シャワーヘッド２３０の蓋２３１には貫通孔２３１ａが設けられる。貫通孔２３１ａは後述するガス供給管２４２と連通する。

【0060】

シャワーヘッド２３０は、ガスを分散させるための分散機構としての分散板２３４を備えている。この分散板２３４の上流側がバッファ空間２３２であり、下流側が処理空間２０５である。分散板２３４には、複数の貫通孔２３４ａが設けられている。分散板２３４は、基板載置面２１１と対向するように配置されている。分散板２３４は例えば円盤状に構成される。貫通孔２３４ａは分散板２３４の全面にわたって設けられている。

【0061】

上部容器２０２ａはフランジを有し、フランジ上に支持ブロック２３３が載置され、固定される。支持ブロック２３３はフランジ２３３ａを有し、フランジ２３３ａ上には分散板２３４が載置され、固定される。更に、蓋２３１は支持ブロック２３３の上面に固定される。

【0062】

（供給部）
ここで説明する容器２０２の供給部は、図６のガス供給系３１０と同様の構成であり、一つのチャンバに対応した構成をより詳細に説明するものである。

【0063】

シャワーヘッド２３０の蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａ（図６のガス供給孔３２１もしくは３２２に相当。）と連通するよう、蓋２３１には共通ガス供給管２４２が接続される。共通ガス供給管２４２は図６のガス供給管３１１に相当する。

【0064】

共通ガス供給管２４２には、第一ガス供給管２４３ａ、第二ガス供給管２４４ａ、第三ガス供給管２４５ａが接続されている。第二ガス供給管２４４ａは共通ガス供給管２４２に接続される。

【0065】

（第一ガス供給系）
第一ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第一ガス源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。

【0066】

第一ガス源２４３ｂは第一元素を含有する第一ガス（「第一元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第一元素は、例えばシリコン（Ｓｉ）である。すなわち、第一元素含有ガスは、例えばシリコン含有ガスである。具体的には、シリコン含有ガスとして、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ_２Ｃｌ_６。ＨＣＤとも呼ぶ。）ガスが用いられる。

【0067】

主に、第一ガス供給管２４３ａ、マスフローコントローラ２４３ｃ、バルブ２４３ｄにより、第一ガス供給系２４３（シリコン含有ガス供給系ともいう）が構成される。

【0068】

（第二ガス供給系）
第二ガス供給管２４４ａには、上流方向から順に、第二ガス源２４４ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４４ｄが設けられている。

【0069】

第二ガス源２４４ｂは第二元素を含有する第二ガス（以下、「第二元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第二元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第二元素含有ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。

【0070】

ここで、第二元素含有ガスは、第一元素と異なる第二元素を含有する。第二元素としては、例えば、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のいずれか一つである。本実施形態では、第二元素含有ガスは、例えば酸素含有ガスであるとする。具体的には、酸素含有ガスとして、酸素（Ｏ_２）ガスが用いられる。

【0071】

ウエハ２００をプラズマ状態の第二ガスで処理する場合、第二ガス供給管にリモートプラズマユニット２４４ｅを設けてもよい。リモートプラズマユニット２４４ｅは図６におけるリモートプラズマユニット３１５に相当する構成である。

【0072】

リモートプラズマユニット２４４ｅには、配線２５１が接続される。配線２５１の上流側には電源２５３が設けられ、リモートプラズマユニット２４４ｅと電源２５３の間には周波数整合器２５２が設けられる。電源２５３からの電力供給と共に、周波数整合器２５２によるマッチング用パラメータの調整を行い、リモートプラズマユニット２４４ｅでプラズマを生成する。なお、本実施形態においては、リモートプラズマユニット２４４ｅ、配線２５１、周波数整合器２５２をまとめてプラズマ生成部と呼ぶ。プラズマ生成部に電源２５３を加えてもよい。

【0073】

主に、第二ガス供給管２４４ａ、マスフローコントローラ２４４ｃ、バルブ２４４ｄにより、第二ガス供給系２４４（酸素含有ガス供給系ともいう）が構成される。

【0074】

（第三ガス供給系）
第三ガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、第三ガス源２４５ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４５ｄが設けられている。

【0075】

第三ガス源２４５ｂは不活性ガス源である。不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ_２）ガスである。

【0076】

主に、第三ガス供給管２４５ａ、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄにより、第三ガス供給系２４５が構成される。

【0077】

不活性ガス源２４５ｂから供給される不活性ガスは、基板処理工程では、容器２０２やシャワーヘッド２３０内に留まったガスをパージするパージガスとして作用する。

【0078】

（排気系）
排気系は、図６における排気系３４０に相当する構成である。
容器２０２の雰囲気を排気する排気系は、容器２０２に接続された複数の排気管を有する。具体的には、バッファ空間２３２に接続される排気管（第１排気管）２６３と、処理空間２０５に接続される排気管（第２排気管）２６２と、搬送空間２０６に接続される排気管（第３排気管）２６１とを有する。また、各排気管２６１，２６２，２６３の下流側には、排気管（第４排気管）２６４が接続される。

【0079】

排気管２６１は、搬送空間２０６の側方あるいは下方に設けられる。排気管２６１には、ポンプ２６４（ＴＭＰ。Ｔｕｒｂｏ Ｍｏｒｅｃｕｌａｒ Ｐｕｍｐ）が設けられる。排気管２６１においてポンプ２６４の上流側には搬送空間用第一排気バルブとしてのバルブ２６５が設けられる。

【0080】

排気管２６２は、処理空間２０５の側方に設けられる。排気管２６２には、処理空間２０５内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２６６が設けられる。ＡＰＣ２６６は開度調整可能な弁体（図示せず）を有し、コントローラ２８０からの指示に応じて排気管２６２のコンダクタンスを調整する。また、排気管２６２においてＡＰＣ２６６の上流側にはバルブ２６７が設けられる。排気管２６２とバルブ２６７、ＡＰＣ２６６をまとめて処理室排気系と呼ぶ。

【0081】

排気管２６３は、処理空間２０５側の面と異なる面に接続される。排気管２６３には、バルブ２６８が備えられる。排気管２６３、バルブ２６８をまとめてシャワーヘッド排気系と呼ぶ。

【0082】

排気管２６４には、ＤＰ（Ｄｒｙ Ｐｕｍｐ。ドライポンプ）２６９が設けられる。図示のように、排気管２６４には、その上流側から排気管２６３、排気管２６２、排気管２６１が接続され、さらにそれらの下流にＤＰ２６９が設けられる。ＤＰ２６９は、排気管２６２、排気管２６３、排気管２６１のそれぞれを介してバッファ空間２３２、処理空間２０５および搬送空間２０６のそれぞれの雰囲気を排気する。また、ＤＰ２６９は、ＴＭＰ２６４が動作するときに、その補助ポンプとしても機能する。すなわち、高真空（あるいは超高真空）ポンプであるＴＭＰ２６４は、大気圧までの排気を単独で行うのは困難であるため、大気圧までの排気を行う補助ポンプとしてＤＰ２６９が用いられる。上記した排気系の各バルブには、例えばエアバルブが用いられる。

【0083】

（センサ）
各ＰＭには品質情報を検出する検出部としてのセンサが設けられている。具体的には、図８に記載のように、共通部品の品質情報を検出する共通センサ２９１と、ＲＣ個別の部品の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２が設けられている。

【0084】

図８を用いて説明すると、ＰＭ１には共通部品センサ２９１（１）と、ＲＣ１の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（１）とＲＣ２の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（２）が設けられる。ＰＭ２も同様に、共通部品センサ２９１（２）と、ＲＣ３の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（３）とＲＣ４の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（４）が設けられる。ＰＭ３も同様に、共通部品センサ２９１（３）と、ＲＣ５の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（５）とＲＣ６の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（６）が設けられる。ＰＭ４も同様に、共通部品センサ２９１（４）と、ＲＣ７の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（７）とＲＣ８の品質情報を検出するＲＣセンサ２９２（８）が設けられる。各センサはコントローラ２８０と電気的に接続され、各センサが検出した情報はコントローラ２８０が受信するよう構成される。

【0085】

（テーブル）
続いて、記憶部２８０ｃに記憶されるテーブルについて、図９、図１０、図１１を用いて説明する。

【0086】

図９に記載のデータテーブルは、各ＰＭと品質情報との関係を表したテーブルである。品質情報としては、モジュール品質情報とウエハ品質情報が存在する。モジュール品質情報はＰＭに関連する品質情報であり、ＲＣの品質情報であるリアクタ品質情報（以下ＲＣ品質情報と呼ぶ。）と、二つのＲＣに共通する部品である共通部品の共通部品品質情報が存在する。なお、Ａ１…Ｋ８は最新の品質情報データが格納される領域である。

【0087】

ＲＣ品質情報は、各ＲＣにおける品質情報である。例えば、ウエハ２００を処理した累積数である「ウエハ累積処理枚数」、プラズマ生成部を構成する部品（例えば周波数整合器２５２）の累積稼働時間等を示す「プラズマ制御系」、ガス供給系／排気系を構成する部品（例えばバルブ）の稼働時間や、稼動した結果の圧力や開口度の情報を示す「ガス供給／排気系」である。ＲＣ品質情報は、センサ２９２（１）から２９２（８）によりリアルタイムで検出される。各センサで検出された検出値はデータテーブルのＡ１…Ｄ８に格納される。例えば、センサ２９２（１）によってプラズマ制御系の品質情報を検出したら、コントローラ２８０はそれらの品質情報データを受信し、データテーブルのＢ１に品質情報データを書き込む。

【0088】

共通部品品質情報は、ＰＭが有する各ＲＣの共通部品の情報である。「共通部品品質情報」とは、例えばこれら共通部品であるガス供給系／排気系を構成する部品（例えばマスフローコントローラ、ポンプ）の稼動時間や、稼動した結果の圧力や開口度の情報である。共通部品品質情報は、センサ２９１（１）から２９１（４）により検出される。各センサで検出された検出値はデータテーブルのＥ１…Ｆ４に格納される。例えば、センサ２９１（１）によって共通ガス供給/排気系の品質情報データを検出したら、受信したコントローラ２８０はデータテーブルのＥ１に品質情報データを書き込む。

【0089】

なお、本実施形態においては、品質情報をセンサ２９２によって検出した例を説明したが、それに限るものではなく、例えばウエハ累積処理枚数等の制御系の情報に関しては、コントローラ２８０が直接カウントしてもよい。この場合、コントローラ２８０を検出部と呼んでもよい。

【0090】

次にウエハ品質情報を説明する。ウエハ品質情報は、処理後のウエハの品質であり、例えば単位面積当たりの「パーティクル数」や、ウエハの処理分布を示す「ウエハ面内分布」、ウエハ２００上に形成された膜の「屈折率」、ウエハ２００上に形成された膜の「膜応力」を示す。なお、ウエハの処理分布とは、例えば膜厚分布や膜密度であったり、不純物の濃度分布であったりする。検出された検出データはデータテーブルのＧ１…Ｋ８に格納される。

【0091】

ウエハ品質情報を本実施形態における基板処理装置１００で検出できない場合、以前に同チャンバで処理したウエハ２００の品質情報を他の検出装置にて検出し、その検出された情報を、上位装置２７０を介して受信部２８３が受信してもよい。例えばＲＣ１で処理したウエハのパーティクル数に関する情報であれば、上位装置から、以前にＲＣ１で処理したウエハのパーティクル数に関する品質情報を受信し、受信した品質情報データをデータテーブルのＧ1に書き込む。

【0092】

続いて、図１０に記載の定義テーブル１について説明する。定義テーブル１はウエハ２００のプロセス情報と、品質情報とを比較したものである。

【0093】

まずプロセス情報について説明する。プロセス情報とは、基板処理装置１００で処理するウエハ２００のプロセス（工程）をあらわしている。例えば、ダブルパターニング工程における酸化膜形成プロセスや、酸化膜で構成される層間絶縁膜形成プロセス、酸化膜形成で構成される配線間絶縁膜プロセス等である。いずれも同種のガスを用いてシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成するプロセスである。

【0094】

それぞれのプロセスではシリコン酸化膜を形成するものの、要求される膜質が異なることが知られている。例えば、ダブルパターニング工程においては、パーティクルの少ないシリコン酸化膜が求められている。シリコン酸化膜中の不純物がエッチングに悪影響を与え、その結果微細パターンを形成することができないためである。従って、パーティクルが少ないリアクタでウエハ２００を処理することが望ましい。

【0095】

また、層間絶縁膜形成プロセスにおいては、ある程度のパーティクルの除去が必要であるが、一方でダブルパターニング工程ほど不純物の影響を受けることが無い。層間絶縁膜を形成した後、層間絶縁膜そのものを研磨するなど、他の膜に影響を及ぼしにくいためである。従って、前述のダブルパターニング工程のレベルではないが、比較的パーティクルが少ないリアクタでウエハ２００を処理することが望ましい。

【0096】

また、配線間絶縁膜形成工程においては、ウエハ２００に膜を形成する際、ウエハ２００上に所望量のプラズマで改質することが求められている。具体的には次の理由による。一般的に知られているように、近年の微細化に伴い配線間が近づいている。その配線間には配線間絶縁膜を形成するが、そこに不純物が多く含まれると、抵抗値が変化したりして、ウエハ面内における膜質を均一な状態にできない恐れがある。配線間絶縁膜を形成する場合、例えば不純物が含まれた第一ガスで膜を形成し、続いて不純物を除去する第二ガスで膜を改質している。従って、改質する工程においては、不純物を均一に脱離させる程度のプラズマが生成されるＲＣでウエハ２００を処理することが望ましい。また、プラズマ生成部による異常放電等により容器内部がエッチングされ、それが膜中に進入することが考えられる。この場合、隣接する配線同士が銅通するおそれがある。そのため、安定したプラズマ生成が求められる。

【0097】

このようにリアクタは、プロセスに応じて求められる環境が異なる。そこで、定義テーブル１では、プロセス情報に応じた品質情報を明確にしている。例えばパーティクルが少ないリアクタで処理する場合は、品質情報として「ウエハ累積処理枚数」が選択される。一つのチャンバでウエハの累積処理枚数が多いと、ガスが装置の内壁等に付着し、それが剥がれ落ちてパーティクルとなるためである。また、所望量のプラズマが生成されるリアクタで処理する場合は、品質情報として「プラズマ制御系」が選択される。プラズマ制御系が劣化した場合、所望量のプラズマを生成できないためである。

【0098】

このようにして、上位装置から受信したウエハ２００のプロセス情報は定義テーブル１にて比較され、どの品質情報に基づいて優先的に処理されるかが決定される。この処理はポッド１１１に格納された各ウエハ２００で行う。

【0099】

以上の選択方法について具体的に説明すると、例えば、Ｗ（ｊ）のウエハ２００がプロセス１（図１０におけるＰ１。以下P１と呼ぶ。）である場合、「ウエハ累積処理枚数」情報に基づいて処理することが決定される。Ｗ（ｊ）のウエハ２００がP２（図１０におけるＰ２。以下P２と呼ぶ。）である場合も同様に、「ウエハ累積処理枚数」情報に基づいて処理することが決定される。Ｗ（ｊ）のウエハ２００がプロセス７（図１０におけるＰ７。以下P７と呼ぶ。）である場合、「共通ガス／排気系」情報に基づいて処理することが決定される。なお、Ｗ（ｊ）がプロセス０（以下P０（Ｐゼロ））の場合、品質情報に基づかない処理として決定される。

【0100】

続いて、図１１に記載の定義テーブル２について説明する。定義テーブル２は品質情報の最新のデータとＰＭごとに設定されたテーブル群を比較したものである。ここでは、データテーブルで格納された最新のデータ（図９におけるデータＡ１・・・Ｋ８）とプロセス情報とを比較している。

【0101】

定義テーブル２においては、品質情報が複数のレベルに分けられていると共に、プロセス情報と品質情報の関係がＲＣごとに記録されている。図１１の定義テーブル２は、品質情報を累積ウエハ処理枚数とした場合の例である。累積ウエハ処理枚数をγとした場合、は「レベル１（Ｌ１）０＜γ≦２００」、「レベル２（Ｌ２）２００＜γ≦４００」「レベル３（Ｌ３）４００＜γ≦６００」「レベル４（Ｌ４）６００＜γ」とされる。「○」はＲＣで処理可能であることを表し、「−」はＲＣで処理不可能であることを表す。

【0102】

例えばＲＣ１の場合、P1はＬ１、Ｌ２に○がついており、累積処理枚数が「０＜γ≦４００」の範囲であれば処理可能であることを示す。P２ではＬ１に○がついており、累積処理枚数が「０＜γ≦２００」の範囲であれば処理可能であることを示す。ウエハ枚数は、各工程においてパーティクルの影響が無い累積枚数で設定される。例えば、P1が層間絶縁膜形成プロセスである場合、事前の実験等により層間絶縁膜形成プロセスに影響の無い累積処理枚数が抽出される。また、例えばP２がダブルパターニング工程における酸化膜形成プロセスである場合、事前の実験等により層間絶縁膜形成プロセスに影響の無い累積処理枚数が抽出される。なお、前述したように、ダブルパターニング工程における酸化膜形成プロセスは層間絶縁膜形成プロセスよりもパーティクルの影響を受けやすいので、工程の累積枚数は、P1の累積枚数よりも少なく設定されている。

【0103】

なお、累積処理枚数が「４００＜γ≦６００」の範囲であれば、P1、P２は処理不可能となる。更には、累積処理枚数が「６００＜γ」であれば、メンテナンス工程を選択するよう構成される。

【0104】

尚、図１１においては、品質情報「ウエハ累積処理枚数」を例としているが、その他の品質情報においても図１１の内容に相当するテーブルが存在する。その他の品質情報のテーブルについては説明を省略する。

【0105】

ここでは、例えば、Ｗ（ｊ）のウエハ２００がP1の場合、定義テーブル１にて「累積ウエハ処理枚数」を選択し、定義テーブル２にて各ＲＣの最新のウエハ処理枚数とを比較する。P1の場合、ＲＣの累積ウエハ処理枚数ｎが「０＜γ≦４００」の範囲であれば処理可能としている。また、Ｗ（ｊ）のウエハ２００がP２の場合、定義テーブル１にて「累積ウエハ処理枚数」を選択し、更に定義テーブル２にて、各ＲＣの最新のウエハ処理枚数とを比較する。P２の場合、ＲＣの累積ウエハ処理枚数ｎが「０＜γ≦２００」の範囲内であれば処理可能としている。

【0106】

（４）基板処理工程
次に、半導体製造工程の一工程として、上述した構成のＲＣを用いてウエハ２００上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２８０により制御される。

【0107】

ここでは、第一元素含有ガス（第一の処理ガス）としてＨＣＤを気化させて得られるＨＣＤガスを用い、第二元素含有ガス（第二の処理ガス）としてＯ_２ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上にシリコン含有膜としてシリコン酸化膜（ＳｉO）膜を形成する例について説明する。

【0108】

図１２は、本実施形態に係る基板処理工程の概要を示すフロー図である。（Ａ）から（Ｄ）は図１３、図１４と連続する構成である。

【0109】

まず図１２、図１３、図１４を用いてフローを説明する。
（Ｓ１０２）
本工程は、各ＰＭの品質情報データを検出し、更にその情報をデータテーブルに格納する工程である。例えば、センサ２９１によって各ＰＭの共通部品の品質情報データを検出すると共に、センサ２９２によって各ＲＣの品質情報データを検出する。検出後、データテーブルに最新の品質情報データをリアルタイムに格納する。例えば、RC1のウエハ累積処理枚数の場合、Ａ１に累積処理枚数データが格納され、ＲＣ１のプラズマ制御系の情報の場合B1にプラズマ制御系のデータ、例えばリモートプラズマユニット２４４ｅの累積使用時間を格納する。

【0110】

品質情報がウエハ品質情報である場合、上位装置からウエハの品質情報データを受信する。ウエハの品質情報データは、各ＲＣにリンクした情報であり、データテーブルにそれらの品質情報を格納する。例えば以前にＲＣ１で処理したウエハ２００のデータのうち、パーティクルデータであればＧ１にデータを格納し、ＲＣ３で処理したウエハ２００のデータのうち、ウエハ面内分布データであればＨ３にデータを格納する。

【0111】

（Ｓ１０４）
本工程は、ウエハのプロセス情報を上位装置から受信する工程である。ここでいうプロセス情報とは、前述のようにダブルパターニング工程における酸化膜形成プロセスや、層間絶縁膜形成プロセス等をいう。本実施形態においては、例えば「Ｗ（１）からＷ（ｊ）までのウエハ２００がP1であり、Ｗ（ｊ＋１）からＷ（ｋ）までのウエハ２００がP２である」情報を受信する。なお、本実施形態においてはP1が層間絶縁膜形成プロセスであり、P２がダブルパターニング工程における酸化膜形成プロセスとする。

【0112】

（Ｓ１０６）
ウエハ２００のプロセス情報がP０か否かを判断する。P０の場合、即ちＹｅｓの場合、後述する工程Ｓ１２４に移行し、RCを決定する。P０ではない場合、即ちＮｏの場合、工程Ｓ１０８に移行する。

【0113】

（Ｓ１０８）
ここでは、定義テーブル１を参照しプロセス情報に対応する品質情報が共通部品品質情報であるかを確認する。共通部品品質情報の場合は「Ｙｅｓ」を選択してＳ１１０に移行する。共通部品品質情報ではない場合、即ちRC品質情報もしくはウエハ品質情報の場合は「Ｎｏ」を選択して（Ａ）に移行する。なお、（Ａ）は図１４に記載のフローと連続している。

【0114】

（Ｓ１１０）
ＲＣ品質情報もしくはウエハ品質情報を基準に処理することが決定されたら、ウエハ２００を処理するＲＣｎの初期値を設定する。ここではｎ＝１とする。

【0115】

（Ｓ１１２）
Ｓ１１２ではｎが最大ＲＣ数よりも大きい数値か否かを確認する。本実施形態においては、ＲＣはＲＣ１からＲＣ８であるため最大数が８となる。したがって、「ｎ＞８」であるかを確認する。ｎ＞８である場合、Ｙｅｓを選択して（Ｂ）に移行する。ｎ≦８の場合、「No」を選択してＳ１１６に移行する。

【0116】

（Ｓ１１４）
（Ｂ）は図１３のＳ１１４に接続される。Ｓ１１２において「ｎ＞最大RC数」と判断された場合とは、処理可能なＲＣが存在しないということである。そのような状況であるため、Ｓ１１４では、「処理可能なＲＣが存在しない」という状況を上位装置に報告する。報告後、フローを終了し、改めて上位装置からの指示を待つ。

【0117】

（Ｓ１１６）
定義テーブル１を参照して、ウエハのプロセス情報と対応する品質情報を確認し、選択する。例えば、Ｗ（１）からＷ（ｊ）のウエハ２００がP1の場合、品質情報がウエハ累積処理枚数であることを確認し、選択する。また、Ｗ（ｊ＋１）からＷ（ｋ）のウエハ２００がP２の場合、同じく品質情報がウエハ累積処理枚数であることを確認し、選択する。

【0118】

（Ｓ１１８からＳ１２６）
S１１８にて、データテーブル１と定義テーブル２を参照し、データテーブルのＲＣｎに格納された最新の品質情報とウエハのプロセス情報とを比較する。例えばＲＣ１でP1のウエハを処理する場合、定義テーブル２を参照して、最新の品質情報データＡ１がP1の品質情報である「累積ウエハ処理枚数」の範囲内かどうかを確認する。

【0119】

確認した結果、品質情報の範囲外であれば、Ｓ１２０にて処理不可能と判断し、「Ｎｏ」を選択してＳ１２２に移行する。品質情報の範囲内と判断されたら、処理可能と判断し、Ｓ１２６に移行する。

【0120】

Ｓ１２２ではｎ＝ｎ＋１として、次のRCｎ＋1に移行する。ＲＣ１の場合はＲＣ２に移行する。処理可能の場合、（Ｃ）に移行する。（Ｃ）は図１３のＳ１２４に接続される。Ｓ１２４ではＲＣｎ内にウエハ２００が存在しないことを確認する。ウエハが存在する場合、「Ｙｅｓ」を選択してＳ１２６に移行し、次のＲＣで処理可能かを判断する。存在しない場合「Ｎｏ」を選択し、Ｓ１２２に移行する。Ｓ１２６ではＲＣｎにウエハ２００を搬入することを決定する。

【0121】

以上のＳ１１８からＳ１２６の流れについて、Ｗ（ｊ）のウエハ２００がP1の場合を例にして説明する。

【0122】

まずＳ１１６にて、定義テーブル１を参照し、P1に応じた品質情報である「ウエハ累積処理枚数」選択する。

【0123】

次に工程Ｓ１１８にて定義テーブル２を参照し、P1と品質情報との関係を読み出す。P1の場合、品質情報が「累積ウエハ処理枚数n ０＜γ≦４００」で処理可能であることがわかる。次に、データテーブルからデータＡ１を読み出し、データＡ１が品質情報の範囲かどうかを確認する。ここでは、ＲＣ１の累積処理枚数がP1における累積枚数の範囲か否かを確認する。確認した結果、Ｓ１２０にて、品質情報の範囲外、即ち累積処理枚数γがγ＞４００と判断されたら、処理不可能と判断し、「Ｎｏ」を選択してＳ１２２に移行する。品質情報の範囲内、即ち累積処理枚数ｎが０＜γ≦４００と判断されたら、処理可能と判断し、Ｓ１２４に移行する。

【0124】

なお、データテーブルに書き込まれた品質情報データが、メンテナンスプロセスの範囲内である場合、そのRCにウエハを搬入せずに、メンテナンスプロセスを実行しても良い。例えば、累積処理枚数γがγ＞６００であればメンテナンスプロセスを行う。

【0125】

Ｓ１２６にて、ＲＣ１にウエハが存在するかを確認する。ウエハが存在している場合、Ｓ１２４に移行する。ウエハが存在しない場合、Ｓ１２８に移行する。

【0126】

ＲＣ１で処理不可能と判断された場合、Ｓ１２２にてｎ＝ｎ＋１として、ＲＣ２を選択する。その後、ＲＣ１と同様に、ＲＣ２で処理可能かどうかを判断する。

【0127】

ＲＣ１で処理可能と判断された場合、Ｓ１２６にてＲＣ１にウエハを搬入することを決定する。

【0128】

Ｗ（ｊ+1）がP２である場合は、定義テーブル２のP２に関する品質情報を読み出す。ここでは、累積ウエハ処理枚数nが０＜n≦２００であることがわかる。従って、P２である場合は、この条件に倣ってＲＣを選択する。

【0129】

以上のように、各プロセス情報の品質情報に基づいてリアクタを選択することで、各工程に適した条件でウエハ処理を実行することができる。

【0130】

（Ｓ１２８）
各プロセス情報でプロセスレシピが異なる場合に行う。例えば、プロセス３（図１０においてはＰ３と表示。）は二種のガスを同時に供給するＣＶＤ処理を行うプロセスレシピであり、プロセス４（図１０においてはＰ４と表示。）はガスを交互に供給するサイクリック処理を行うプロセスレシピである場合をいう。前述のＣＶＤ処理とサイクリック処理とは、ガスの供給排気制御や圧力制御などが異なることから、それぞれに応じたプロセスレシピを読み出す。

【0131】

このように、各工程の品質情報に基づいてリアクタを選択可能とすると共に、各工程に応じたプロセスレシピを選択可能することで、記憶装置２８０ｃに記憶されるプロセスレシピ総数を低減することができる。なお、各工程で同じプロセスレシピを用いる場合、本工程を省略してもよい。

【0132】

仮に従来のように、各プロセス情報の品質情報に基づいてリアクタを選択できない場合、通常の膜種ごとのプロセスレシピが工程ごとに必要となる。例えば、サイクリック処理でシリコン酸化膜を形成するプロセスレシピを基本プロセスレシピとした場合、パーティクルの発生を抑える方向に改良したプロセスレシピと、プラズマの供給量制御に改良したプロセスレシピと、が必要となる。また、予め品質情報に基づいた特定のＲＣに搬送するようなプロセスレシピを作成することも考えられるが、この方法でもプロセス情報に応じたプロセスレシピ数が必要となる。

【0133】

このように、従来の場合、プロセスレシピがプロセス情報分必要となる。これに対して本実施形態に係る発明では、基本プロセスレシピを準備すればよく、従って従来に比べプロセスレシピ総数を低減することができる。

【0134】

（S１３０）
S１２６にて搬入するＲＣｎが決定されたら、ウエハ２００を搬入する。

【0135】

（Ｓ１３２）
ここでは、ＲＣｎに搬入されたウエハ２００を膜処理する。「膜処理する」とは、例えば膜の形成や改質、エッチング処理等の処理を含む。膜処理のフローについては後述する。

【0136】

（Ｓ１４０）
次に、Ｓ１０８にてＮｏが選択され（Ａ）に移行された場合を、図１４を用いて説明する。Ｓ１０８にてＮｏが選択された場合とは、品質情報が共通部品情報であることを示す。ウエハ２００を処理するＰＭｍの初期値を設定する。ここではｍ＝１とする。

【0137】

（Ｓ１４２）
Ｓ１４２ではｍが最大ＰＭ数以下であることを確認する。本実施形態においては、ＰＭはＰＭ１からＰＭ４であるため最大数が４となる。したがって、「ｍ≦４」であるかを確認する。ｍ≦４である場合、Ｙｅｓを選択してＳ１４４に移行する。ｍ＞４の場合、図１３に記載のＳ１１４に移行する。

【0138】

（Ｓ１４４）
定義テーブル１を参照して、ウエハのプロセス情報と対応する品質情報を確認し、選択する。例えば、共通ガス供給/排気情報を選択する。

【0139】

（Ｓ１４６からＳ１５４）
Ｓ１４６にて、データテーブル１と定義テーブル２を参照し、データテーブルのＰＭｍに格納された最新の品質情報データとウエハのプロセス情報とを比較する。例えばＰＭ１でP７（図１０においてはP７。以下P７とする。）のウエハを処理する場合、定義テーブル２を参照して、最新の品質情報データＥ１がP７の品質情報である「共通ガス供給/排気系」の範囲内かどうかを確認する。

【0140】

確認した結果、品質情報の範囲外であれば、Ｓ１４８にて処理不可能と判断し、「Ｎｏ」を選択してＳ１５０に移行する。品質情報の範囲内と判断されたら、処理可能と判断し、Ｓ１５２に移行する。

【0141】

Ｓ１５０ではｍ＝ｍ＋１として、次のＰＭｍ＋1に移行する。ＰＭ１の場合はＰＭ２に移行する。処理可能の場合、Ｓ１５２に移行し、ＰＭｍが有する二つのＲＣ内にウエハ２００が存在しないことを確認する。ウエハが存在する場合、「Ｙｅｓ」を選択してＳ１５０に移行し、次のＰＭで処理可能かを判断する。存在しない場合「Ｎｏ」を選択し、Ｓ１５４に移行する。Ｓ１５４ではＰＭｍにウエハ２００を搬入することを決定する。

【0142】

以上のＳ１４４からＳ１５４の流れについて、Ｗ（ｊ）のウエハ２００がＰ７である場合を例にして説明する。

【0143】

まずＳ１４４にて、定義テーブル１を参照し、P７に応じた品質情報である「共通ガス供給/排気系」を選択する。

【0144】

次に工程Ｓ１４６にて定義テーブル２を参照し、P７と品質情報との関係を読み出す。P７の場合、品質情報が「共通ガス供給/排気系」であり、例えば圧力調整器３４４の可動累積時間である。データテーブルからデータＥ１を読み出し、データＥ１が品質情報の範囲かどうかを確認する。ここでは、圧力調整器３４４の可動累積時間が範囲か否かを確認する。確認した結果、Ｓ１４６にて、品質情報の範囲外、即ち可動累積時間が所定の時間よりも長いと判断されたら、処理不可能と判断し、「Ｎｏ」を選択してＳ１５０に移行する。品質情報の範囲内、即ち累可動累積時間が所定の時間よりも短いと判断されたら、処理可能と判断し、Ｓ１５２に移行する。

【0145】

Ｓ１５２にて、ＰＭｍが有する二つのＲＣのうち、少なくともいずれかにウエハが存在するかを確認する。ウエハが存在している場合、Ｓ１５０に移行する。ＰＭｍが有する二つのＲＣの両方にウエハが存在しない場合、Ｓ１５４に移行する。

【0146】

ＰＭ１で処理不可能と判断された場合、Ｓ１５０にてｍ＝ｍ＋１として、ＰＭ２を選択する。その後、ＰＭ１と同様に、ＰＭ２で処理可能かどうかを判断する。

【0147】

ＰＭ１で処理可能と判断された場合、Ｓ１５４にてＰＭ１にウエハを搬入することを決定する。

【0148】

以上のように、各プロセス情報の品質情報に基づいてＰＭを選択することで、各工程に適した条件でウエハ処理を実行することができる。

【0149】

（Ｓ１５６）
本工程は、各プロセス情報でプロセスレシピが異なる場合の他に、ＰＭが有するＲＣのうち、いずれか一方のみでウエハを処理する場合に行う。例えば、図６において二つのＲＣであるＲＣＬ、ＲＣＲのそれぞれにウエハを搬入／処理する場合は、ＲＣＲとＲＣＬが同じ条件となるようなプロセスレシピを読みだす。また、ＲＣＬにウエハを搬入／処理し、ＲＣＲにウエハを搬入しない場合は、ＲＣＬに処理ガスを供給し、ＲＣＬに処理ガスを供給しないようなプロセスレシピを読みだす。なお、ＲＣＬに処理ガスを流さない理由は、ウエハが存在しない状態で処理ガスを流すと、ウエハ載置面２１１に処理ガスが付着し、それがパーティクルの原因となることによる。

【0150】

このように、各プロセスの品質情報に基づいてＰＭを選択可能とすると共に、各プロセス情報に応じたプロセスレシピを選択することができるので、記憶装置２８０ｃに記憶されるプロセスレシピ総数を低減することができる。

【0151】

また、本実施形態のような一つのモジュールが複数のＲＣを有する装置形態においても、ウエハの処理枚数とＲＣの数が合致しない場合であっても、最適なプロセスレシピを選択することでウエハを搬入しないＲＣの品質の劣化を防ぐことができる。

【0152】

（S１５８）
S１５４にて搬入するPMｍが決定されたら、PMｍが有するRCにウエハ２００を搬入する。このとき、S１５６で読み出されたプロセスレシピにて搬入先RCが設定されている場合は、決定されたRCに搬入する。なお、搬入先のRCを決定する際、S１１６からS１１８のように、品質情報に応じて決定しても良い。

【0153】

搬入先RCが決定したら（Ｄ）に移行する。（Ｄ）は図１３のＳ１３２の前に接続される。

【0154】

（Ｓ１３４）
各ＲＣでの膜処理が終了したらウエハ２００を搬出する。

【0155】

次にＳ１３２の膜処理フローの詳細について、図１５を用いて説明する。
（Ｓ２０２）
容器２０２内にウエハ２００を搬入したら、真空搬送ロボット１７０を容器２０２の外へ退避させ、ゲートバルブ１４９を閉じて容器２０２内を密閉する。その後、基板載置台２１２を上昇させることにより、基板載置台２１２に設けられた基板載置面２１１上にウエハ２００を載置させ、さらに基板載置台２１２を上昇させることにより、前述した処理空間２０５内の処理位置（基板処理ポジション）までウエハ２００を上昇させる。

【0156】

ウエハ２００が搬送空間２０５に搬入された後、処理空間２０５内の処理位置まで上昇すると、バルブ２６６とバルブ２６７を閉状態とする。これにより、搬送空間２０５とＴＭＰ２６４の間、および、ＴＭＰ２６４と排気管２６４との間が遮断され、ＴＭＰ２６４による搬送空間２０５の排気が終了する。一方、バルブ２７７とバルブ２６７を開き、処理空間２０５とＡＰＣ２６６の間を連通させるとともに、ＡＰＣ２６６とＤＰ２６９の間を連通させる。ＡＰＣ２６６は、排気管２６２のコンダクタンスを調整することで、ＤＰ２６９による処理空間２０５の排気流量を制御し、処理空間２０５を所定の圧力（例えば１０⁻⁵〜１０⁻¹Ｐａの高真空）に維持する。

【0157】

このようにして、Ｓ２０２では、処理空間２０５内を所定の圧力となるように制御するとともに、ウエハ２００の表面温度が所定の温度となるように制御する。温度は、例えば室温以上５００℃以下であり、好ましくは室温以上であって４００℃以下である。圧力は例えば５０〜５０００Ｐａとすることが考えられる。

【0158】

（Ｓ２０４）
Ｓ２０２の後は、Ｓ２０４の成膜工程を行う。成膜工程では、プロセスレシピに応じて、第一ガス供給系を制御して第一ガスを処理空間２０５に供給すると共に、排気系を制御して処理空間を排気し、膜処理を行う。なお、ここでは第二ガス供給系を制御して、第二ガスを第一ガスと同時に処理空間に存在させてＣＶＤ処理を行ったり、第一ガスと第二ガスとを交互に供給してサイクリック処理を行ったりしても良い。また、第二ガスをプラズマ状態として処理する場合は、リモートプラズマユニット２４４ｅを起動してもよい。

【0159】

膜処理方法の具体例であるサイクリック処理としては次の方法が考えられる。たとえば第一ガスとしてＨＣＤガスを用い、第二ガスとしてＯ_２ガスを用いた場合、第一工程としてＨＣＤガスを処理空間２０５に供給し、第二工程としてＯ_２ガスを処理空間２０５に供給し、パージ工程として第一工程と第二工程の間にＮ_２ガスを供給すると共に処理空間２０５の雰囲気を排気し、第一工程とパージ工程と第二工程との組み合わせを複数回行うサイクリック処理を行い、ＳｉＯ膜を形成する。

【0160】

（Ｓ２０６）
Ｓ２０６では、上述したＳ２０２と逆の手順にて、処理済みのウエハ２００を容器２０２の外へ搬出する。そして、Ｓ２０２と同様の手順にて、次に待機している未処理のウエハ２００を容器２０２内に搬入する。その後、搬入されたウエハ２００に対しては、Ｓ２０４が実行されることになる。

【0161】

（効果）
以上本発明の実施形態を説明したが、以下に本発明により導きだされる代表的な効果を列挙する。
（ａ）同膜種であって膜質が異なるものであっても、一つの基板処理装置で対応することができる。
（ｂ）ウエハのプロセス情報とＲＣ（もしくはＰＭ）の品質情報に応じてＲＣ（もしくはＰＭ）を選択するので、工程ごとに膜質への要求が異なったとしても、要求される品質を確実にクリアすることができる。
（ｃ）各工程の品質情報に基づいてリアクタを選択可能とすると共に、各工程に応じたプロセスレシピを選択可能することで、記憶装置に記憶されるプロセスレシピ総数を低減することができる。

【0162】

［他の実施形態］
以上に、本発明の実施形態を具体的に説明したが、それ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。

【0163】

例えば、上述した各実施形態では、各モジュールＰＭ１〜ＰＭ４が隣接配置された二つの処理室ＲＣＬ，ＲＣＲを備えている場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、各モジュールＰＭ１〜ＰＭ４は、処理室を三つ以上備えたものであってもよい。

【0164】

また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う成膜処理において、第一元素含有ガス（第一の処理ガス）としてＨＣＤガスを用い、第二元素含有ガス（第二の処理ガス）としてＯ_２ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上にＳｉＯ膜を形成する場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＨＣＤガスやＯ_２ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本発明を適用することが可能である。具体的には、第一元素としては、Ｓｉではなく、例えばチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）等、種々の元素であってもよい。また、第二元素としては、Oではなく、例えば窒素（N）等であってもよい。

【0165】

また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う処理として成膜処理を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、本発明は、各実施形態で例に挙げた成膜処理の他に、各実施形態で例示した薄膜以外の成膜処理にも適用できる。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、拡散処理、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。さらに、さらに、本発明は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、エッチング装置、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処理装置等の他の基板処理装置にも適用できる。また、本発明は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

【符号の説明】

【0166】

１…基板処理装置、１０…本体部、２００…ウエハ（基板）、２８０…コントローラ、ＰＭ１〜ＰＭ４…モジュール、ＲＣ１〜ＲＣ８…処理室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】