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公開番号2025016978
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023119830
出願日2023-07-24
発明の名称状態判定方法及び監視装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/02 20060101AFI20250129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】真空ポンプの異常の予兆を正しく判定する。
【解決手段】複数ステップを含むレシピに基づき基板処理する基板処理装置における真空ポンプの状態を判定する状態判定方法であって、(a)複数ステップのうち特定ステップにおいて、真空ポンプの振動を検出するセンサから振動データを取得し、(b)振動データに基づき算出した所定周波数の振動パワースペクトルから所定周波数帯域の振動変化特徴量を算出し、(c)特定ステップにおいて、新品又は交換時の真空ポンプの振動を検出するセンサから取得した振動データに基づき(b)を実行して予め算出した正常時振動特徴量と、その後に(b)において算出した所定周波数帯域の振動変化特徴量との乖離の度合いを示す第1乖離度を算出し、(d)第1乖離度が予め設定された第1閾値以上の場合、真空ポンプの状態について警告を出力することを含む状態判定方法を提供する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
真空ポンプを有し、複数のステップを含むレシピに基づき基板を処理する基板処理装置における前記真空ポンプの状態を判定する状態判定方法であって、
（ａ）前記複数のステップのうち特定のステップにおいて、前記真空ポンプの振動を検出するセンサから振動データを取得することと、
（ｂ）前記振動データに基づき所定周波数の振動パワースペクトルを算出し、前記所定周波数の振動パワースペクトルから所定周波数帯域の振動変化特徴量を算出することと、
（ｃ）前記特定のステップにおいて、新品又は交換時の前記真空ポンプの振動を検出するセンサから取得した振動データに基づき、前記（ｂ）を実行して予め算出した正常時の振動特徴量と、その後に前記（ｂ）において算出した所定周波数帯域の振動変化特徴量と、の乖離の度合いを示す第１乖離度を算出することと、
（ｄ）前記第１乖離度が予め設定された第１閾値以上の場合、前記真空ポンプの状態について警告を出力することと、
を含む、状態判定方法。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記所定周波数帯域の振動変化特徴量は、全体周波数帯域の振動変化特徴量と、全体周波数帯域を複数の周波数帯域に分割したときの各周波数帯域の振動変化特徴量と、を含み、
前記（ｃ）は、前記（ｂ）を実行して予め算出した正常時の前記全体周波数帯域の振動特徴量と、前記（ｂ）において算出した前記全体周波数帯域の振動変化特徴量と、の乖離の度合いを示す全体周波数帯域の第１乖離度を算出するとともに、前記（ｂ）を実行して予め算出した正常時の前記各周波数帯域の振動特徴量と、前記（ｂ）において算出した前記各周波数帯域の振動変化特徴量と、の乖離の度合いを示す各周波数帯域の第１乖離度を算出し、
前記（ｄ）は、前記全体周波数帯域の第１乖離度が予め設定された全体周波数帯域の第１閾値以上の場合、または、前記各周波数帯域の第１乖離度が予め設定された各周波数帯域の第１閾値以上の場合、前記真空ポンプの状態について警告を出力する、
請求項１に記載の状態判定方法。
【請求項３】
（ｅ）前記基板処理装置が前回基板を処理したときに取得した前記振動データに基づき算出した所定周波数帯域の振動パワースペクトルと、前記基板処理装置が今回基板を処理したときに取得した前記振動データに基づき算出した所定周波数帯域の振動パワースペクトルと、の乖離の度合いを示す第２乖離度を算出することと、
（ｆ）前記第２乖離度が予め設定された第２閾値以上の場合、前記真空ポンプの状態について警告を出力することと、
をさらに含む、請求項１に記載の状態判定方法。
【請求項４】
前記所定周波数帯域の振動パワースペクトルは、全体周波数帯域の振動パワースペクトルと、全体周波数帯域を複数の周波数帯域に分割したときの分割したそれぞれの所定周波数帯域の振動パワースペクトルと、を含み、
前記（ｅ）は、前記（ｂ）において前記基板処理装置が前回基板を処理したときに取得した前記振動データに基づき算出した全体周波数帯域の振動パワースペクトルと、前記（ｂ）において前記基板処理装置が今回基板を処理したときに取得した前記振動データに基づき算出した全体周波数帯域の振動パワースペクトルと、の乖離の度合いを示す全体周波数帯域の第２乖離度を算出するとともに、前記（ｂ）において前記基板処理装置が前回基板を処理したときに取得した前記振動データに基づき算出した前記所定周波数帯域の振動パワースペクトルと、前記（ｂ）において前記基板処理装置が今回基板を処理したときに取得した前記振動データに基づき算出した前記所定周波数帯域の振動パワースペクトルと、の乖離の度合いを示す所定周波数帯域の第２乖離度を算出し、
前記（ｆ）は、前記全体周波数帯域の第２乖離度が予め設定された全体周波数帯域の第２閾値以上の場合、または、分割したそれぞれの前記所定周波数帯域の第２乖離度が予め設定された各周波数帯域の第２閾値以上の場合、前記真空ポンプの状態について警告を出力する、
請求項３に記載の状態判定方法。
【請求項５】
前記特定のステップは、前記真空ポンプがアイドル時のステップと、前記基板を処理する処理容器の圧力を大気圧から所定圧力まで減圧させるステップと、を含む、
請求項１～４のいずれか一項に記載の状態判定方法。
【請求項６】
前記（ａ）は、前記特定のステップにおいて、前記振動データとともに前記真空ポンプの温度を検出するセンサから温度データを取得し、
前記（ｂ）は、取得した前記温度データのうち、予め設定された温度帯を外れる温度データに対応する振動データを除外した後の前記振動データに基づき所定周波数の振動パワースペクトルを算出する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の状態判定方法。
【請求項７】
算出した所定周波数の前記振動パワースペクトルを、前記基板処理毎に単位周波数の振動パワースペクトルに分割し、分割した振動パワースペクトルを単位周波数と基板処理の識別番号とを２軸とした２次元マップに可視化して表示する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の状態判定方法。
【請求項８】
前記分割した振動パワースペクトルから算出した前記基板処理間の振動変化特徴量を、単位周波数に対応する値と基板処理の識別番号とを２軸とした２次元マップに可視化して表示する、
請求項７に記載の状態判定方法。
【請求項９】
真空ポンプを有し、複数のステップを含むレシピに基づき基板を処理する基板処理装置における前記真空ポンプの状態を判定する監視装置であって、
（ａ）前記複数のステップのうち特定のステップにおいて、前記真空ポンプの振動を検出するセンサから振動データを取得する取得部と、
（ｂ）前記振動データに基づき所定周波数の振動パワースペクトルを算出し、前記所定周波数の振動パワースペクトルから所定周波数帯域の振動変化特徴量を算出する前処理部と、
（ｃ）前記特定のステップにおいて、新品又は交換時の前記真空ポンプの振動を検出するセンサから取得した振動データに基づき、前記（ｂ）を前記前処理部が実行して予め算出した正常時の振動特徴量と、その後に前記（ｂ）において前記前処理部が算出した所定周波数帯域の振動変化特徴量と、の乖離の度合いを示す第１乖離度を算出する演算部と、
（ｄ）前記第１乖離度が予め設定された第１閾値以上の場合、前記真空ポンプの状態について警告を出力する表示制御部と、
を含む制御を行う、監視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、状態判定方法及び監視装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、半導体製造装置の故障予知精度を向上させるために、各種センサの物理量を取得し、各センサ値の波形の特徴量を計算し、正常データと照合して乖離度及び増減率を計算し、正常データとの乖離度が上限値を上回るときアラームを出力することが記載されている。
【０００３】
特許文献２は、複数のステップを含むプロセスレシピを実行させて基板に所定の処理を施す技術であって、プロセスレシピを構成する各ステップのうちの指定ステップにおいて振動センサが検出した振動データに基づき異常の予兆を判断することを提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１０２８１７号公報
国際公開第２０２０／１８８７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、真空ポンプの異常の予兆を正しく判定することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の態様によれば、真空ポンプを有し、複数のステップを含むレシピに基づき基板を処理する基板処理装置における前記真空ポンプの状態を判定する状態判定方法であって、（ａ）前記複数のステップのうち特定のステップにおいて、前記真空ポンプの振動を検出するセンサから振動データを取得することと、（ｂ）前記振動データに基づき所定周波数の振動パワースペクトルを算出し、前記所定周波数の振動パワースペクトルから所定周波数帯域の振動変化特徴量を算出することと、（ｃ）前記特定のステップにおいて、新品又は交換時の前記真空ポンプの振動を検出するセンサから取得した振動データに基づき、前記（ｂ）を実行して予め算出した正常時の振動特徴量と、その後に前記（ｂ）において算出した所定周波数帯域の振動変化特徴量と、の乖離の度合いを示す第１乖離度を算出することと、（ｄ）前記第１乖離度が予め設定された第１閾値以上の場合、前記真空ポンプの状態について警告を出力することと、を含む、状態判定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一の側面によれば、真空ポンプの異常の予兆を正しく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図。
一実施形態に係る基板処理システムの一例を示す構成図。
一実施形態に係る監視装置のハードウェア構成の一例を示す図。
一実施形態に係る監視装置の機能構成の一例を示す図。
一実施形態に係る状態判定方法の一例を示すフローチャート。
一実施形態に係る図５のＳ６の異常判定処理の一例を示す図。
一実施形態に係る全体周波数帯域の振動変化率の一例を示す図。
一実施形態に係る各周波数帯域の振動変化率の一例を示す図。
一実施形態に係る振動パワースペクトルと基板処理間の振動変化率を示す２次元マップ。
一実施形態に係る状態判定方法の結果の一例を示す図。
多変量異常検知モデルの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
［基板処理装置］
複数枚の基板に所望の成膜処理を行うバッチ式の基板処理装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る基板処理装置１０の一例を示す断面模式図である。基板処理装置１０は、複数枚のウェハ２を処理容器１１に収容し、複数枚のウェハに同時に膜を成膜する。ウェハ２は、基板の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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