基板处理装置、半导体器件的制造方法以及程序与流程

本公开涉及基板处理装置、半导体器件的制造方法以及程序。

背景技术

作为判断APC(Auto Pressure Controller：自动压力控制器)阀等的压力控制阀的更换时期的方法，例如如专利文献1那样，以压力控制阀的开闭次数为基准判断阀更换时期。由此，能够在达到阈值前(发生故障前)事先进行更换，但也有因维护时间引起的装置停止时间变多的情况。另外，例如，有时基于阀的全开全闭(FULL OPEN/FULL CLOSE)次数来判断更换时期。在该情况下，有时阀的全开全闭(FULL OPEN/FULL CLOSE)以外的阀动作(自动压力控制时等)不被计数为次数，因此，有计数值不准确的情况。因此，有在产生故障时的阀开闭次数与计数值产生乖离的可能性，例如有在成膜时压力控制阀发生了故障之后再进行更换的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016-157402号说明书

技术实现要素：

本公开的课题在于提供一种能够事先得知更换压力控制阀的预计目标的定时的技术。

根据本公开的一个方面，提供如下的技术：具备：

控制部，其以执行工艺制程来处理基板的方式进行控制；以及

控压控制器，其调节设于对基板进行处理的处理室的排气管线的压力调节阀的开度，控制所述处理室的压力，

所述控压控制器在控制所述处理室的压力时调节所述压力调节阀的开度，向所述控制部输出开度信息，

所述控制部构成为，

在一边从所述控压控制器接收所述开度信息、一边监视所述压力调节阀的开闭状态的监视过程中，在所述开度信息为事先设定的设定值时，基于所述开度信息和事先设定的阈值，判断有无所述压力调节阀的开闭。

发明效果

根据本公开，能够事先得知更换压力控制阀的定时。

附图说明

图1是本公开的实施方式中的基板处理装置的概略构成图。

图2是说明本公开的实施方式中的阀开闭次数计数的图。

图3是说明本公开的实施方式中的不对阀开闭次数进行计数的区间的图。

图4是说明本公开的实施方式中的阀开闭次数上限的判断和到达时处理的图。

图5是说明本公开的实施方式中的阀开闭次数的当前值变更功能的图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本公开的实施方式。在此，在以下的说明中，有时对相同构成要素标注相同附图标记并省略反复的说明。

(基板处理装置)

使用图1说明本公开的实施方式中的基板处理装置的构成。

如图1所示，实施方式中的基板处理装置100的反应管1立设于炉口凸缘2，内管3与反应管1同心地支承于炉口凸缘2。另外，以包围反应管1的方式设有圆筒状的加热器4。利用加热器4、反应管1、炉口凸缘2构成反应炉。

反应管1的内部成为气密的处理室5，在处理室5连通有气密的预备室6，预备室6由连接设置于炉口凸缘2的搬运框体7来划分。在搬运框体7设有作为进入炉机构的舟皿升降机(未图示)，利用该舟皿升降机将作为基板保持件的舟皿8向处理室5装入、抽出。另外，构成为在装入舟皿8时利用炉口盖9将处理室5气密地封闭。

在搬运框体7设有门阀(未图示)，在搬运框体7的外部设有晶片移载机(未图示)，构成为在舟皿8收纳在搬运框体7内的状态下利用该晶片移载机从该门阀通过而向舟皿8移载晶片等的基板10。

在炉口凸缘2连通有气体导入管线11，从内管3的下方将气体导入处理室5，另外，在预备室6连通有气体导入管线12。另外，在炉口凸缘2连通有排气管线13，排气管线13经由作为压力调节阀的APC阀15而连接于真空泵23。

在排气管线13设有压力检测器17，压力检测器17的压力检测结果被输入至控制器19。

在气体导入管线11设有流量控制器20，流量控制器20根据来自控制器19的指令对从气体导入管线11向处理室5供给的气体的流量进行控制。另外，也可以构成为对从气体导入管线12向预备室6供给的气体的流量进行控制。

通过控制器19将流量控制器20关闭，来停止气体的供给，并打开APC阀15，以利用真空泵23进行真空抽吸，由此，能够将处理室5设为真空状态或者减压状态。

另外，在打开APC阀15而利用真空泵23进行真空抽吸的状态下，来自压力检测器17的压力检测信号被反馈至控制器19，控制器19以由压力检测器17检测出的压力成为设定压力的方式对流量控制器20进行控制，来调节气体导入流量。

如上所述，利用控制器19对导入至处理室5的气体流量、从处理室5排出的气体排出量进行控制，将处理室5的压力控制为期望的压力(例如，设定压力)。另外，利用控制器19对加热器4的发热量进行控制，将处理室5的温度控制为规定的温度。此外，此时经由气体导入管线11而供给来的气体使用非活性气体、例如氮气。

在舟皿8中装填了规定数量的基板10的状态下，舟皿8被装入处理室5(舟皿装载工序)。接着，处理室5从大气压进行真空抽吸，被控制在规定的压力，并且利用加热器4进行加热而控制在规定的温度(准备工序)。此外，该准备工序可以包含在基板处理工序内。在规定的减压状态以及规定的温度维持状态下，一边利用气体导入管线11导入处理气体一边进行排气，将处理气体供给至基板10，由此，进行生成薄膜等期望的晶片处理(基板处理)(基板处理工序)。当处理结束时将舟皿8降下(舟皿卸载工序)，取出处理完成的基板10。作为薄膜，例如形成有SiN(氮化硅膜)。

APC阀15构成为通过在使真空泵23工作的状态下对设于内部的阀进行开闭，能够进行处理室5的真空排气以及真空排气停止，而且在使真空泵23工作的状态下，基于利用压力检测器17检测出的压力信息来调节阀开度，由此，能够调节处理室5的压力。

包含在控制器19内的控制部19a构成为计算机，该计算机具备；CPU(Central Processing Unit：中央处理器)；构成为临时保存有由该CPU读出的程序或数据等的存储器区域(工件区域)的RAM(Random Access Memory：只读存储器)；以及以能够读取的方式保存有对基板处理装置100的动作进行控制的控制程序、记载有压力控制的步骤或条件等的工艺制程等的存储装置(存储部)等。在此，存储器区域内的数据构成为以规定间隔向存储部传送。

工艺制程为以使控制部19a执行半导体器件的制造方法中的各工序(各步骤)而能够得到规定的结果的方式进行组合的制程，作为程序起作用。以下，将该工艺制程、控制程序等统称为程序。在本说明书中使用程序这一用语的情况下，有仅包括工艺制程单体的情况、仅包括控制程序单体的情况、或者包括工艺制程以及控制程序的组合的情况。

包含在控制器19内的控压控制器19b对设于排气管线13的APC阀15的开度进行调节来控制处理室5的压力。换言之，控压控制器19b对APC阀15的开度进行调节而将处理室5的压力设为规定压力，并且向控制部19a输出作为APC阀15的开度信息的阀开度的监控值。控制部19a从控压控制器19b接收阀开度的监控值，并且根据该监控值监视APC阀15的开闭状态。例如，该阀开度的监控值保存在控制部19a的存储器区域内。然后，在进行后述的阀开度的开闭状态的判断后，将存储器区域内的阀开度监控值传送至存储部、或者将其削除，另外，将阀开度的监控值保存在控制部19a的存储器区域内。

控制部19a基于APC阀15的开度信息在包括APC阀15的“FULL OPEN(全开)”以及“FULL CLOSE(全闭)”在内的任意的开闭动作量的区域中对阀动作次数进行计数，由此，检测保证了耐久次数的部件以外的故障时期的预计目标。由此，能够以避免在成膜时阀发生故障之后进行更换的方式事先得知更换阀的预计目标的定时。以下，说明详细内容。

“FULL CLOSE(全闭)”为开度0％，“FULL OPEN(全开)”为开度100％。利用两个阈值、即，利用作为第1设定值的阀开度下限值和作为第2设定值的阀开度上限值，来判断阀的开闭(开度)。该两个阈值(阀开度下限值、阀开度上限值)被事先设定于控制部19a的存储装置(存储部)。但是，为了达到预计目标的规定压力而由控压控制器19b对阀的开度进行控制，因此，例如能够利用装配等来检查执行了制程的结果的阀开度的追踪值，将用于设定被视为阀的开闭的开度的阀开度下限值以及阀开度上限值设定至存储部。在此，构成为能够在包含在控制器19内的操作部19c显示的配置画面设定该阀开度下限值以及阀开度上限值。阀开度下限值比0％大且比50％小，例如为20％，阀开度上限值比50％大且比100％小，例如为80％。另外，在成膜制程内的基板处理工序中正在处理基板时，以使实施压力控制中的阀开度的微小的变动值落入低于阀开度下限值的范围的方式来决定阀开度下限值。也就是说，在执行压力控制中的振幅很小的开闭动作被设定为不成为阀开闭计数的对象。还能够利用手册操作来进行阀操作，控制部19a针对阀开度的数据收集，在制程执行中以外也能够(始终)收集。

控制部19a当从控压控制器19b获取APC阀15的阀开度的监控值时，对阀开度的监控值进行监视。例如，如图2所示，控制部19a在阀开度的监控值从阀开度下限值以下变化为阀开度上限值以上、又变化为阀开度下限值以下的情况下，对阀开闭次数的计数值进行一次计数。简言之，控制部19a在阀开度的监控值为阀开度下限值时，判断有无阀开闭。此时，确认到在监视过程中获取的阀开度的监控值历经阀开度上限值而达到了阀开度下限值。另外，在监视过程中获取的所有阀开度的监控值低于阀开度上限值的情况下，判断为没有阀的开闭。然后，当该阀开度的开闭状态的判断结束时，将至此为止监视到的阀开度的监控值清除，另外，开始对阀的开度的监控。接着，更详细地说明图3。在图3中，在阀开度的监控值从低于阀开度下限值至达到阀开度下限值时，控制部19a开始进行有无阀开闭的判断。此时，在从比阀开度上限值大的值变化至阀开度下限值的时间点，判断为有阀的开闭而对阀开闭次数进行计数。像这样，通过监视阀开度下限值之间的从控压控制器19b获取的阀开度的监控值的推移，能够对更适当的阀开闭次数进行计数。简言之，控制部19a开始有无阀开闭的判断时为在阀开度的监控值达到了阀开度下限值时，控制部19a开始阀开闭次数的计数时为阀开度的监控值达到了阀开度下限值且阀开闭判断结束(判断为进行了阀开闭)时。此外，阀开度的监视器(监视)也可以在低于阀开度下限值时开始，也可以在阀全闭(阀开度的监控值为0％)时开始。

如图3的(a)的区间那样，在阀开度的监控值从低于阀开度下限值的状态变为阀开度下限值以上、且不变为阀开度上限值以上地变化为阀开度下限值以下的情况下，控制部19a因阀开度下限值之间的阀开度的监控值低于阀开度上限值，而判断为没有阀开闭，不对阀开闭次数进行计数。换言之，控制部19a在阀开度的监控值从阀开度下限值上升、且返回至阀开度下限值为止，阀开度的监控值的最大值没有达到阀上限值的情况下，判断为没有阀开闭。因此，控制部19a不对阀开闭次数进行计数。

另外，如图3的(b)的区间所示，从低于阀开度下限值到变为阀开度上限值以上、此后在不变为阀开度下限值以下的状态下推移的区间，控制部19a不对阀开闭次数的计数值进行计数。因此，即使阀开度的监控值超过阀开度下限值而到变化至阀开度下限值为止的期间内多次超过阀开度上限值，控制部19a也不对阀开闭次数的计数值进行计数，因此，阀开闭次数计数为一次。因此，在图3示出这种阀开度的时序中，虽然两次超过阀开度上限值，但控制部19a只进行一次有无阀开闭的判断，因此，阀开闭次数的计数仅为一次。

由于利用开度为0％(FULL CLOSE)～阀开度下限值与阀开度上限值～100％(FULL OPEN)之间的动作进行阀开闭次数的计数，因此，即使没有达到“FULL CLOSE”或者“FULL OPEN”也能够对发生劣化的部件(阀)的开闭次数进行计数。在成膜制程内以使实施压力控制中的阀开度变动值落入少于阀开度下限值的范围的方式决定阀开度下限值，因此，例如，在成膜制程内从实施压力控制中将APC阀15设为“FULL OPEN”，此后，在成膜制程内设为压力控制的情况下，也能够对阀开闭次数进行计数。

控制部19a相对于以上述方式进行了计数的阀开闭次数，使用上限值的阈值来进行判断。将马上达到APC阀15的耐久次数的次数设定为阀开闭次数的上限值，在阀开闭次数的计数值达到了上限值的情况下利用警报报告向用户通知阀的更换时期。例如，如图4所示，将阀开闭次数的上限值设定为10000次，在执行制程1(Reciep1)中计数值达到了10000的情况下发出警报。另外，例如，为了进行阀更换作业，一旦制程1的成膜制程结束、即，舟皿卸载工序后的晶片卸载(Wafer D.CHG)结束，就停止下一制程2(Reciep2)的成膜制程开始、即，停止舟皿装载工序前的晶片安装(Wafer CHG)，以能够执行阀更换时的任意的处理(例如，阀更换)。阀开闭次数的上限值将制造商的保证值或者到发生故障为止的阀开闭次数的过去例设定为预计目标。

在本实施方式中，在阀开度的监控值从低于阀开度下限值的状态到变为阀开度下限值以上时，开始了用于判断阀开闭的有无的监视，但也可以在阀开度的监控值变为阀开度上限值以上时开始用于判断阀开闭的有无的监视。在该情况下，在阀开度的监控值成为阀开度下限值时判断为有阀开闭，对阀开闭次数的计数值进行计数。

在实施应用了本公开的阀开闭次数的计数中因APC阀的故障而更换为新品的APC阀的情况下，能够利用控制部19a或者上位控制器将阀开闭次数设定为0次。例如，如图5的(a)所示，利用当前值清除(Current Value Clear)按钮将作为阀开闭次数的监控值(Monitor Value)的当前值(Current Value)设定为0次(times)。

另外，在将本公开应用于未应用本公开而已经实施完阀开闭次数计数的APC阀的情况下，控制部19a或者上位控制器(未图示)能够将任意的偏移量值设定为阀开闭次数。例如，如图5的(b)所示，利用当前值变更(Current Value Change)按钮将作为阀开闭次数的监控值(Monitor Value)的当前值(Current Value)设定为150次(times)。该功能在不更换正在使用的APC阀而仅更换控压控制器时使用。设定的数值(在此为150)例如从过去的实施制程推算出本公开的阀开闭次数。

在本实施方式中，说明了在执行工艺制程中的压力控制的期间内进行APC阀的开度的监控值，但不限于该期间，也可以在执行工艺制程的期间内一直进行，另外，也可以事先指定监视APC阀的开度的监控值的工艺制程的步骤，在该指定的步骤进行。

此外，阀开闭次数的计数可以不由控制部19a实施而由控压控制器19b实施。另外，APC阀的更换的目标除了上述阀开闭次数以外，还可以为阀开闭时间、阀开闭次数一次的期间内的面积(将纵轴设为打开时流通的气体流量、将横轴设为打开时间)等。

此外，本公开的基板处理装置不仅可应用于半导体制造装置，还可以应用于LCD装置等的对玻璃基板进行处理的装置。另外，本公开的基板处理装置未限定炉内的处理，能够进行CVD、PVD、包括形成氧化膜、氮化膜的处理，以及形成包含金属的膜的处理在内的成膜处理。而且，本公开的基板处理装置可应用于曝光装置、光刻装置、涂敷装置、利用了等离子体的CVD装置等。

以上，具体说明了本实施方式，但本公开不限于上述实施方式，当然能够进行各种各样的变更。

附图标记说明

5 处理室

10 基板

13 排气管线

15 APC阀(压力调节阀)

19a 控制部

19b 控压控制器

100 基板处理装置。