本发明涉及基片状态判断装置及方法、基片处理装置和模型生成装置。
背景技术:
已知一种技术,其在使用旋转台进行基片处理时,能够检测为成了使旋转台旋转而基片不飞出的可旋转的状态(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-229861号公报
技术实现要素:
发明要解决的技术问题
本发明提供一种能够以高精度检测在半导体制造装置中载置于载置台的基片的状态的技术。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一个方式的基片状态判断装置,包括:拍摄载置于载置台的基片的拍摄部;学习部,其使用在上述基片的图像添加了表示基片的状态的信息而得的训练数据进行机械学习,来生成基片状态判断模型,上述基片状态判断模型以上述基片的图像为输入、以关于与该基片的图像对应的基片的状态的值为输出;和判断部,其使用由上述学习部生成的上述基片状态判断模型,判断与由上述拍摄部拍摄的上述基片的图像对应的上述基片的状态。
发明效果
依照本发明,能够以高精度检测在半导体制造装置中载置于载置台的基片的状态。
附图说明
图1是表示第一实施方式的基片处理装置的结构例的图。
图2是图1的基片处理装置的立体图。
图3是表示图1的基片处理装置的真空容器内的结构的俯视图。
图4是图1的基片处理装置的沿旋转台的同心圆的腔室的截面图。
图5是表示图1的基片处理装置的设置有第一顶面的区域的截面图。
图6是表示基片状态判断装置的构成例的图。
图7是表示照相机的拍摄范围的一例的图。
图8是表示训练数据的一例的图。
图9是表示第一实施方式的基片状态判断处理的一例的流程图。
图10是表示第二实施方式的基片处理装置的结构例的图。
图11是表示训练数据的一例的图。
图12是表示训练数据的一例的图。
图13是表示训练数据的一例的图。
图14是表示训练数据的一例的图。
图15是表示第二实施方式的基片状态判断处理的一例的流程图。
附图标记说明
1腔室
2旋转台
7加热单元
24凹部
31反应气体喷嘴
32反应气体喷嘴
100基片处理装置
200基片状态判断装置
210照相机
220运算处理装置
222存储部
223学习部
224判断部
230显示装置
w晶片。
具体实施方式
以下,参照所附的附图,对本发明的非限定性的例示的实施方式进行说明。在所附的附图中,对相同或相应的部件或零件标注相同或相应的附图标记,省略重复的说明。
[第一实施方式]
(基片处理装置)
对第一实施方式的基片处理装置的结构例进行说明。图1是表示第一实施方式的基片处理装置的结构例的图。图2是图1的基片处理装置的立体图。图3是表示图1的基片处理装置的真空容器内的结构的俯视图。
如图1所示,第一实施方式的基片处理装置100包括作为主要的构成要素的腔室1、旋转台2、窗18、旋转轴22、凹部24、控制部90、基片状态判断装置200等。另外,基片处理装置100也可以根据需要而包括基片处理所需的腔室1内的各种构成要素和安装于腔室1的各种的构成要素。
腔室1是用于对晶片w等基片进行处理的处理容器。腔室1在从上方观察时具有大致圆形的形状,是扁平的容器。腔室1具有顶板11和容器主体12。顶板11能够与容器主体12分离。顶板11利用内部的减压状态经由o形环等密封部件13被按压到容器主体12侧,由此,腔室1被气密地密闭。另一方面,利用驱动装置(未图示)将顶板11向上方抬起,由此顶板11从容器主体12分离。在腔室1内设置有在腔室1的中心具有旋转中心的旋转台2。
旋转台2是用于载置晶片w的圆板状的载置台。在旋转台2的表面沿周向形成有多个凹部24。凹部24具有与晶片w大致相同的尺寸,能够在凹部24载置晶片w。凹部24的深度可以为与晶片w的厚度相同的深度,也可以比晶片w的厚度深。在图1的例子中,示出了晶片w的厚度和凹部24的深度大致相同的情况。
旋转台2在中心部固定于圆筒形状的核心部21。核心部21固定于在铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋转轴22贯通容器主体12的底部14,下端安装于驱动部23。驱动部23使旋转轴22绕铅垂轴旋转。旋转轴22和驱动部23收纳于上表面开口的筒状的壳体20内。壳体20经由设置于上表面的凸缘部分20a气密地安装于腔室1的底部14的下表面。由此,壳体20的内部与外部的气氛被隔离开。
另外,在旋转台2的上方,石英制的反应气体喷嘴31、反应气体喷嘴32和分离气体喷嘴41、42分别在腔室1的周向(旋转台2的旋转方向(图3的箭头a))彼此隔开间隔地配置。在图示的例中,分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴31、分离气体喷嘴42和反应气体喷嘴32从后述的输送口15起顺时针(旋转台2的旋转方向)地按该顺序配置。关于反应气体喷嘴31、反应气体喷嘴32、分离气体喷嘴41、42,作为喷嘴的根端部的气体导入端口31a、32a、41a、42a(图3)分别固定于容器主体12的外周面。由此,能够将气体从腔室1的外周面导入腔室1内,以沿容器主体12的半径方向水平地延伸的方式安装于旋转台2。
反应气体喷嘴31经由配管和流量控制器等(均未图示)与第一反应气体的供给源(未图示)连接。反应气体喷嘴32经由配管和流量控制器等(均未图示)与第二反应气体的供给源(未图示)连接。分离气体喷嘴41、42经由配管和流量控制阀等(均未图示)与分离气体的供给源(未图示)连接。作为第一反应气体可以利用含si气体等成膜用的气体,作为第二反应气体可以利用氧化气体、氮化气体等气体或者与第一反应气体同样利用成膜用的气体。作为分离气体,可以利用氦气(he)、氩气(ar)等稀有气体或氮气(n2)气体等非活性气体。
在反应气体喷嘴31、32沿其长度方向例如以10mm的间隔配置有排出孔33(图4)。反应气体喷嘴31的下方区域为用于使第一反应气体吸附在晶片w的第一处理区域p1。反应气体喷嘴32的下方区域为第二处理区域p2,其供给与在第一处理区域p1吸附到晶片w的第一反应气体反应的第二反应气体,使第一反应气体与第二反应气体的反应生成物沉积。
晶片w旋转,依次通过被供给了第一反应气体的第一处理区域p1、被供给第二反应气体的第二处理区域p2,由第一反应气体向晶片w的表面上的吸附、第一反应气体与第二反应气体的反应而得的反应生成物依次沉积。由此,反应生成物的原子层或分子层在晶片w的表面上成膜。
在容器主体12的侧壁的一部分设置有能够由后述的照相机210拍摄腔室1的内部的孔17。孔17被窗18封闭。换言之,照相机210经由窗18拍摄腔室1的内部。孔17和窗18设置在旋转台2的表面能够被外部的照相机210拍摄的高度。此外,孔17也可以通过将容器主体12的侧壁的一部分挖除而构成。另外,窗18可以由能够穿透光的各种材料构成,例如可以构成为由石英玻璃形成的石英窗构成。窗18可以设置成从容器主体12的外侧覆盖孔17,也可以在孔17的厚度方向的任意部位设置槽,以嵌入槽的方式设置。窗18维持腔室1的密闭性,能够从外部观察内部即可,可以以各种方式设置。
接着,对基片处理装置100进行更详细的说明。
如图2和图3所示,在腔室1内设置有2个凸状部4。凸状部4与分离气体喷嘴41、42一起构成分离区域d,因此,如后文所述,凸状部4以向旋转台2突出的方式安装于顶板11的背面。凸状部4具有从上方观察时顶部被切断成圆弧状的扇形形状,以内圆弧与突出部5连结,外圆弧沿着腔室1的容器主体12的内周面的方式配置。
图4是图1的基片处理装置100的沿旋转台2的同心圆的腔室1的截面图,表示基片处理装置100的从反应气体喷嘴31至反应气体喷嘴32沿旋转台2的同心圆的腔室1的截面。如图4所示,在顶板11的背面安装有凸状部4。因此,在腔室1内存在:作为凸状部4的下表面的、平坦的较低的第一顶面44;和位于第一顶面44的周向的两侧且比第一顶面44高的第二顶面45。第一顶面44具有从上方观察时顶部被切断成圆弧状的扇形形状。另外,在凸状部4形成有以在周向的中央向半径方向延伸的方式形成的槽部43。在槽部43内收纳有分离气体喷嘴42。在另一凸状部4也同样形成有槽部43,在槽部43内收纳有分离气体喷嘴41。在分离气体喷嘴41、42沿分离气体喷嘴41、42的长度方向例如以10mm的间隔配置有向旋转台2开口的多个气体排出孔42h。另外,在第二顶面45的下方的空间分别设置有反应气体喷嘴31、32。反应气体喷嘴31、32与第二顶面45隔开间隔地设置于晶片w的附近。
第一顶面44相对于旋转台2形成作为狭窄的空间的分离空间h。从分离气体喷嘴42的排出孔42h供给n2气体时,n2气体通过分离空间h流向设置反应气体喷嘴31、32的第二顶面45的下方的空间481、482。此时,分离空间h的容积比空间481、482的容积小。因此,能够利用n2气体使分离空间h的压力比空间481、482的压力高。即,在空间481、482之间形成压力高的分离空间h。另外,从分离空间h向空间481、482流出的n2气体作为相对于来自第一处理区域p1的第一反应气体和来自第二处理区域p2的第二反应气体的对流(counterflow)发挥作用。所以,来自第一处理区域p1的第一反应气体和来自第二处理区域p2的第二反应气体被分离空间h分离。由此,能够抑制在腔室1内第一反应气体与第二反应气体混合、反应。
此外,考虑成膜处理时的腔室1内的压力、旋转台2的旋转速度、分离气体的流量等,将第一顶面44相对于旋转台2的上表面的高度h1设定为为了使分离空间h的压力比空间481、482的压力高而与之相适应的高度。
另一方面,在顶板11的下表面设置有包围固定旋转台2的核心部21的外周的突出部5(图2和图3)。突出部5与凸状部4中的旋转中心侧的部位连续,突出部5的下表面形成为与第一顶面44高度相同。之前参照的图1示出了设置有第二顶面45的区域。
另一方面,图5是表示图1的基片处理装置100的设置有第一顶面44的区域的截面图。如图5所示,在扇型的凸状部4的外缘部以与旋转台2的外端面相对的方式形成有以l字形弯曲的弯曲部46。弯曲部46与凸状部4同样,抑制反应气体从分离区域d的两侧侵入,抑制第一反应气体和第二反应气体的混合。扇形的凸状部4设置在顶板11,顶板11能够从容器主体12拆卸,因此,在弯曲部46的外周面与容器主体12之间有稍许间隙。将弯曲部46的内周面与旋转台2的外端面的间隙以及弯曲部46的外周面与容器主体12的间隙设定为例如与第一顶面44相对于旋转台2的上表面的高度相同的尺寸。
容器主体12的内周面在分离区域d中如图5所示,与弯曲部46的外周面靠近地形成为垂直面。另一方面,容器主体12的内周面在分离区域d以外的部位,如图1所示从与旋转台2的外端面相对的部位至底部14向外部凹陷,形成排气区域。具体而言,将与第一处理区域p1连通的排气区域称为第一排气区域e1,将与第二处理区域p2连通的区域称为第二排气区域e2。如图1至图3所示,在第一排气区域e1和第二排气区域e2的底部分别形成有第一排气口61和第二排气口62。第一排气口61和第二排气口62如图1所示,分别经排气配管63与真空泵等排气装置64连接。在排气配管63设置有压力控制器65。
如图1和图5所示,在旋转台2与腔室1的底部14之间的空间设置有加热单元7,旋转台2上的晶片w经由旋转台2被加热至由处理方案决定的温度(例如400℃)。在旋转台2的周缘附近的下方侧设置有圆环形状的罩体部件71。罩体部件71将从旋转台2的上方空间至第一排气区域e1和第二排气区域e2的气氛与放置有加热单元7的气氛分隔,抑制气体侵入旋转台2的下方区域。罩体部件71包括:以从下方侧面对旋转台2的外缘部和比外缘部靠外周一侧的方式设置的内侧部件71a;以及设置于内侧部件71a和腔室1的内周面之间的外侧部件71b。内侧部件71a在旋转台2的外缘部下方(和比外缘部稍微靠外侧的部分的下方),整周地包围着加热单元7。外侧部件71b在分离区域d在形成于凸状部4的外缘部的弯曲部46的下方,与弯曲部46靠近地设置。
与配置有加热单元7的空间相比靠旋转中心一侧的底部14以靠近旋转台2的下表面的中心部附近的核心部21的方式向上方突出而形成突出部12a。突出部12a与核心部21之间形成狭窄的空间,另外,贯通底部14的旋转轴22的贯通孔的内周面与旋转轴22的间隙变狭窄而该狭窄的空间与壳体20连通。而且,在壳体20设置有用于将作为吹扫气体的n2气体供给到狭窄的空间内进行吹扫的吹扫气体供给管72。另外,在腔室1的底部14在加热单元7的下方在周向以规定的角度间隔设置有用于对加热单元7的配置空间进行吹扫的多个吹扫气体供给管73。另外,为了抑制气体侵入设置有加热单元7的区域,在加热单元7与旋转台2之间设置有遍及周向地覆盖在从外侧部件71b的内周面(内侧部件71a的上表面)至突出部12a的上端之间的盖部件7a。盖部件7a例如由石英形成。
另外,分离气体供给管51与腔室1的顶板11的中心部连接,构成为能够向顶板11与核心部21之间的空间52供给作为分离气体的n2气体。供给到空间52的分离气体经由突出部5与旋转台2的狭窄的间隙50沿旋转台2的晶片载置区域一侧的表面向周缘排出。间隙50能够由分离气体维持为比空间481、482高的压力。因此,利用间隙50,能够抑制供给到第一处理区域p1的第一反应气体和供给到第二处理区域p2的第二反应气体通过中心区域c而混合。即,间隙50(或者中心区域c)与分离空间h(或分离区域d)发挥同样的作用。
另外,如图2和图3所示,在腔室1的侧壁形成有用于在外部的输送臂10与旋转台2之间进行作为基片的晶片w的交接的输送口15。输送口15由闸阀(未图示)开闭。另外,旋转台2中的作为晶片载置区域的凹部24在与输送口15相对的位置在其与输送臂10之间进行晶片w的交接。因此,在旋转台2的下方侧与交接位置对应的部位设置有用于贯通凹部24从背面抬起晶片w的交接用的升降销及其升降机构(均未图示)。
控制部90控制基片处理装置100的各部的动作。控制部90例如可以为计算机。控制基片处理装置100的各部的动作的计算机程序存储在介质92中,由规定的读取装置读取到存储部91,安装到控制部90内。介质92例如可以为硬盘、光盘、磁光盘、存储卡、软盘等。
(基片状态判断装置)
对基片状态判断装置200进行说明。图6是表示基片状态判断装置200的构成例的图。图7是表示照相机210的拍摄范围的一例的图。
如图6所示,基片状态判断装置200包括照相机210、运算处理装置220和显示装置230。
照相机210是对载置在形成于旋转台2的表面的凹部24上的晶片w经由窗18从侧方进行拍摄的拍摄部。窗18以至少包含与旋转台2的表面相同高度的区域的方式配置,使得照相机210能够在与旋转台2的表面大致相同的高度进行拍摄。照相机210能够一起拍摄旋转台2的表面或者凹部24的端部的边缘、和晶片w的从凹部24的突出区域,能够通过拍摄来检测晶片w的上端从凹部24在高度方向突出的情况。由照相机210拍摄到的图像数据被发送到运算处理装置220。
照相机210的拍摄范围例如如图7所示,被设定为能够一次拍摄遍及晶片w整周的端部。由此,能够通过使用照相机210的一次拍摄来获取包含晶片w的两端的图像,能够关于晶片w的整体来把握晶片w的状态。因此,即使使旋转台2旋转,也能够可靠地保证为晶片w不从任意部位飞出的状态。照相机210的拍摄范围例如能够通过改变照相机210的视场角、窗18的大小、窗18与照相机210的距离来调整。照相机210能够拍摄腔室1内即可,例如可以为ccd(charged-coupleddevices)照相机、cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor)照相机。
运算处理装置220使用训练数据来进行机械学习,从而作为生成基片状态判断模型的模型生成装置发挥作用,其中该训练数据是对载置于旋转台2的晶片w的图像添加了表示晶片w的状态的信息的数据。基片状态判断模型是以晶片w的图像为输入、以关于与该晶片w的图像对应的晶片w的状态的值为输出的模型。另外,运算处理装置220使用基片状态判断模型,判断与由照相机210拍摄的晶片w的图像对应的晶片w的状态,判断旋转台2是否处于能够开始旋转的状态。运算处理装置220是能够进行运算处理的计算机,例如包括cpu(centralprocessingunit,中央处理器)、gpu(graphicsprocessingunit,图形处理器)。运算处理装置220包括接收部221、存储部222、学习部223、判断部224和发送部225。
接收部221接收由照相机210拍摄的图像数据。
存储部222存储接收部221接收到的图像数据和后述的训练数据等。
学习部223使用对晶片w的图像添加了表示晶片w的状态的信息而得的训练数据来进行机械学习,生成以晶片w的图像为输入、以关于与该晶片w的图像对应的晶片w的状态的值为输出的基片状态判断模型。作为机械学习例如能够利用深度学习(deep-learning:深度学习)。训练数据是在各种的条件下获取晶片w的图像,将获取的各晶片w的图像按晶片w的状态分类,将晶片w的状态与晶片w的图像关联地存储而生成的。将晶片w的图像按晶片w的状态分类的作业,例如可以由用户进行,也可以使用辅助分类的分类辅助软件进行。另外,训练数据可以利用由扩充等进行的图像扩充来生成。由此,能够减少为了生成训练数据而获取的图像的数量,所以能够减轻用户的作业负担,能够缩短分类作业所需的时间。
训练数据例如包括旋转台2的表面的亮度不同的多个图像、沉积于旋转台2的膜的膜厚不同的多个图像、旋转台2的温度不同的多个图像。由此,能够防止拍摄环境的变化而导致的错误判断。作为拍摄环境的变化,例如能够举出处理温度不同而导致的腔室1内的明亮程度的变化。另外,例如能够举出因成膜处理而在旋转台2沉积膜所引起的旋转台2的表面的亮度的变化、因清洁处理而旋转台2的表面劣化所引起的旋转台的表面的亮度的变化。
晶片w的状态包括例如晶片w翘曲的状态和晶片w没有翘曲的状态。此外,晶片w的状态还可以包括例如晶片w没有载置在旋转台2的凹部24的状态和晶片w偏离旋转台2的凹部24的载置位置的状态。
图8是表示训练数据的一例的图。在图8的(a)至图8的(d)中,分别示出了晶片w的翘曲状态不同的训练数据。
图8的(a)所示的训练数据是在晶片w的图像g1添加了表示晶片w的状态的信息d1的数据。晶片w的图像g1是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的端部整体向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d1是“有翘曲”。
图8的(b)所示的训练数据是在晶片w的图像g2添加了表示晶片w的状态的信息d2的数据。晶片w的图像g2是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的中心部向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d2是“有翘曲”。
图8的(c)所示的训练数据是在晶片w的图像g3添加了表示晶片w的状态的信息d3的数据。晶片w的图像g3是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的端部的一部分向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d3是“有翘曲”。
图8的(d)所示的训练数据是在晶片w的图像g4添加了表示晶片w的状态的信息d4的数据。晶片w的图像g4是晶片w没有翘曲且晶片w的整体位于比旋转台2的表面靠下方处的图像。表示晶片w的状态的信息d4是“无翘曲”。
判断部224使用由学习部223生成的基片状态判断模型,判断与由照相机210拍摄的晶片w的图像对应的晶片w的状态。另外,判断部224将由照相机210拍摄的晶片w的图像和判断出的与晶片w的图像对应的晶片w的状态关联地存储到存储部222。另外,也可以将存储于存储部222的与晶片w的状态相关联的晶片w的图像作为训练数据来使用,对基片状态判断模型进行更新。另外,判断部224基于判断出的晶片w的状态,来判断旋转台2是否处于能够开始旋转的状态。例如,判断部224在判断出的晶片w的状态为“无翘曲”的情况下,判断为旋转台2处于能够开始旋转的状态。另一方面,判断部224在判断出的晶片w的状态为“有翘曲”的情况下,判断为旋转台2不处于能够开始旋转的状态。另外,判断部224将旋转台2是否处于能够开始旋转的状态的判断结果输出到发送部225。
发送部225将由判断部224输出的判断结果发送到控制部90。控制部90基于从发送部225接收到的判断结果,控制旋转台2开始旋转或者不使旋转台2旋转而待机。例如,控制部90从发送部225接收到旋转台2处于能够开始旋转的状态这样含义的判断结果时,使旋转台2开始旋转。另一方面,控制部90从发送部225接收到旋转台2不处于能够开始旋转的状态这样含义的判断结果时,不使旋转台2旋转而待机。
显示装置230是将由照相机210拍摄的晶片w的图像和由判断部224判断出的与该晶片w的图像对应的晶片w的状态关联地显示的显示部。在显示装置230相关联地显示晶片w的图像和与该晶片w的图像对应的晶片w的状态,因此用户通过确认显示装置230就能够容易地判断基片状态判断装置200的判断是否恰当。显示装置230例如可以为液晶显示器、有机el(electro-luminescence)显示器。
(基片状态判断处理)
关于第一实施方式的基片状态判断处理(基片状态判断方法),以利用基片状态判断装置200判断在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置的晶片w的状态的情况为例进行说明。图9是表示第一实施方式的基片状态判断处理的一例的流程图。
在步骤s1中,在旋转台2上的作为基片载置区域的凹部24上载置晶片w。此时,晶片w从常温下移动到例如400℃程度的高温下,所以因急剧的温度变化而较大地向上翘曲。
在步骤s2中,利用照相机210拍摄晶片w(拍摄步骤)。此时,优选以晶片w的侧面的整体被拍摄的方式拍摄。由此,即使在晶片w的一部分翘曲的情况下,也能够正确地检测晶片w的翘曲。
在步骤s3中,将在步骤s2中由照相机210拍摄的晶片w的图像发送到运算处理装置220。由此,运算处理装置220获取晶片w的图像。
在步骤s4中,利用运算处理装置220,使用基片状态判断模型,判断与由照相机210拍摄的晶片w的图像对应的晶片w的状态(判断步骤)。基片状态判断模型是使用在晶片w的图像添加了表示晶片w的状态的信息而得的训练数据进行机械学习而生成的。基片状态判断模型是以晶片w的图像为输入、以关于与该晶片w的图像对应的晶片w的状态的值为输出的模型。基片状态判断模型在执行基片状态判断处理前由运算处理装置220的学习部223生成(学习步骤)。作为机械学习,例如能够利用深度学习。训练数据包括旋转台2的表面的亮度不同的多个图像、沉积于旋转台2的膜的膜厚不同的多个图像、旋转台2的温度不同的多个图像之中的至少任意者。晶片w的状态包括例如晶片w翘曲的状态和晶片w没有翘曲的状态。
在步骤s5中,利用运算处理装置220,基于由步骤s4判断出的晶片w的状态,判断旋转台2是否为能够开始旋转的状态。具体而言,在步骤s4中判断出的晶片w的状态为“无翘曲”的情况下,运算处理装置220判断为旋转台2处于能够开始旋转的状态。另一方面,在步骤s4中判断出的晶片w的状态为“有翘曲”的情况下,运算处理装置220判断为旋转台2不处于能够开始旋转的状态。在步骤s5中,判断为旋转台2处于能够开始旋转的状态的情况下,进入步骤s6。
在步骤s6中,使旋转台2稍微旋转而移动,使得载置有下一晶片w的凹部24到达能够由照相机210从窗18对其进行拍摄的位置。
在步骤s7中,在使晶片w移动的阶段,判断设定数量的可旋转状态的判断是否完成。例如旋转台2沿旋转方向具有5个凹部24的情况下,判断是否对5个晶片w完成了晶片w的状态的判断。
在步骤s7中,在判断为设定数量的可旋转状态的判断完成了的情况下,进入步骤s8。另一方面,在步骤s7中,在判断为设定个数的可旋转状态的判断没有完成的情况下,返回步骤s2,反复进行晶片w的状态的判断处理。对各晶片w反复进行一连串处理,当完成设定数量时,进入步骤s8。
在步骤s8中,开始进行基片处理装置100中的成膜处理。具体而言,如图1至图5中所说明的那样,使旋转台2开始旋转,进行成膜处理。在规定的成膜处理结束后,结束处理。
另一方面,在步骤s5中,在判断为旋转台2不处于能够开始旋转的状态的情况下,进入步骤s9。
在步骤s9中,判断将晶片w载置到凹部24上后是否经过了规定时间。规定时间是根据成膜处理的条件等来决定的。
在步骤s9中,在判断为没有经过规定时间的情况下,返回步骤s2,至晶片w的翘曲变平为止,反复进行步骤s2~s5、s9的处理。另一方面,在步骤s9中,在判断为经过了规定时间的情况下,进入步骤s10。
在步骤s10中,运算处理装置220对控制部90输出警告信号,控制部90使基片处理装置100的动作停止。由此,基片处理装置100的用户能够意识到异常,能够检查装置的状态。另外也可以为,运算处理装置220对显示装置230输出警告信号,显示装置230显示警告。
如以上所说明的那样,依照第一实施方式,采用学习部223通过使用训练数据的机械学习而生成的基片状态判断模型,由判断部224判断与由照相机210拍摄的晶片w的图像对应的晶片w的状态。由此,能够高精度地检测载置于旋转台2的晶片w的状态。因此,不需要调整照相机210。另外,能够实时地判断因晶片载w置于旋转台2时的异常而晶片w脱离的可能性,音质能够提前防止因晶片w的脱离而导致的装置故障,能够使装置稳定地工作。其结果,成品率和生产性提高。
此外,在上述的实施方式中,在形成于旋转台2上的多个凹部24全部载置了晶片w后,对各晶片w进行基片状态判断处理的情况进行了说明,不过例如也可以每当在各凹部24载置晶片w时,进行基片状态判断处理。
另外,在上述的实施方式中,说明了以下情况,即:使旋转台2旋转以载置有晶片w的凹部24到达能够由照相机210从窗18对其进行拍摄的位置时,使旋转台2停止旋转,利用照相机210拍摄晶片w的图像。但是,不限于此。例如,也可以一边使旋转台2旋转,一边在载置有晶片w的凹部24到达能够由照相机210从窗18对其进行拍摄的位置时,在旋转台2维持着旋转的状态下利用照相机210拍摄晶片w的图像。
(第二实施方式)
对第二实施方式的基片处理装置的结构例进行说明。图10是表示第二实施方式的基片处理装置的结构例的图。图10表示从上方观察从腔室1除去了顶板11的容器主体12时的图,示出了在形成于旋转台2的表面的凹部24上载置有晶片w的状态。另外,在容器主体12的侧壁形成有孔17,设置有覆盖孔17的内壁一侧的内侧的窗18a和覆盖孔17的外壁一侧的外侧的窗18b。
在基片处理装置100a的外部设置有基片状态判断装置200a。基片状态判断装置200a包括2台照相机210a、210b、与各个照相机210a、210b对应的运算处理装置220a、220b和控制部90。照相机210a是拍摄凹部24和晶片w的输送口15侧的拍摄部,照相机210b是拍摄凹部24和晶片w的旋转轴22侧(旋转台2的中心侧)的拍摄部。
在基片处理装置100a中,拍摄晶片w和凹部24的相对的2个部位,因此孔17和窗18a、18b形成为能够以广角拍摄晶片w和凹部24的大小。
运算处理装置220a、220b分别作为模型生成装置发挥作用,其使用在载置于旋转台2的晶片w的图像添加了表示晶片w的状态的信息而得的训练数据进行机械学习,来生成基片状态判断模型。基片状态判断模型是以晶片w的图像为输入、以关于与该晶片w的图像对应的晶片w的状态的值为输出的模型。另外,运算处理装置220a、220b分别使用基片状态判断模型,判断与由照相机210a、210b拍摄的晶片w的图像对应的晶片w的状态,判断旋转台2是否处于能够开始旋转的状态。运算处理装置220a、220b与第一实施方式的运算处理装置220同样可以是能够进行运算处理的计算机。运算处理装置220a、220b分别与照相机210a、210b连接,具有与在第一实施方式中说明的运算处理装置220相同的作用。另外,控制部90与第一实施方式同样,与运算处理装置220a、220b连接。
接着,对训练数据的一例进行说明。图11至图14是表示训练数据的一例的图,分别示出了晶片w的状态不同的训练数据。另外,图11至图14中,(a)图表示由运算处理装置220a生成基片状态判断模型时使用的训练数据,(b)图表示由运算处理装置220b生成基片状态判断模型时使用的训练数据。
图11的(a)所示的训练数据是在由照相机210a拍摄的晶片w的图像g11a添加了表示晶片w的状态的信息d11a的数据。晶片w的图像g11a是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的输送口15侧的端部向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d11a是“有翘曲”。
图11的(b)所示的训练数据是在由照相机210b拍摄的晶片w的图像g11b添加了表示晶片w的状态的信息d11b的数据。晶片w的图像g11b是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的旋转轴22侧的端部向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d11b是“有翘曲”。
图12的(a)所示的训练数据是在由照相机210a拍摄的晶片w的图像g12a添加了表示晶片w的状态的信息d12a的数据。晶片w的图像g12a是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的中心侧向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d12a是“有翘曲”。
图12的(b)所示的训练数据是在由照相机210b拍摄的晶片w的图像g12b添加了表示晶片w的状态的信息d12b的数据。晶片w的图像g12b是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的中心侧向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d12b是“有翘曲”。
图13的(a)所示的训练数据是在由照相机210a拍摄的晶片w的图像g13a添加了表示晶片w的状态的信息d13a的数据。晶片w的图像g13a是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的输送口15侧的端部没有翘曲的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d13a是“无翘曲”。
图13的(b)所示的训练数据是在由照相机210a拍摄的晶片w的图像g13b添加了表示晶片w的状态的信息d13b的数据。晶片w的图像g13b是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的旋转轴22侧向上方翘曲而位于比旋转台2的表面靠上方处的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d13b是“有翘曲”。
图14的(a)所示的训练数据是在由照相机210a拍摄的晶片w的图像g14a添加了表示晶片w的状态的信息d14a的数据。晶片w的图像g14a是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的输送口15侧的端部没有翘曲的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d14a是“无翘曲”。
图14的(b)所示的训练数据是在由照相机210b拍摄的晶片w的图像g14b添加了表示晶片w的状态的信息d14b的数据。晶片w的图像g14b是在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置晶片w,晶片w的旋转轴22侧的端部没有翘曲的状态的图像。表示晶片w的状态的信息d14b是“无翘曲”。
接着,关于第二实施方式的基片状态判断处理(基片状态判断方法),以利用基片状态判断装置200a判断在形成于旋转台2的表面的凹部24内载置的晶片w的状态的情况为例进行说明。图15是表示第二实施方式的基片状态判断处理的一例的流程图。
在步骤s21中,在旋转台2上的作为基片载置区域的凹部24上载置晶片w。此时,晶片w从常温下移动到例如400℃程度的高温下,所以,因急剧的温度变化而较大地向上翘曲。
在步骤s22中,利用照相机210a拍摄凹部24和晶片w的输送口15侧,利用照相机210b拍摄凹部24和晶片w的旋转轴22侧(旋转台2的中心侧)(拍摄步骤)。在步骤s22中,仅获得容易成为晶片w从凹部24飞出的原因的晶片w的端部的图像,因此与以晶片w的侧面的整体被拍摄的方式进行拍摄的情况相比,能够降低图像的像素数。由此,能够缩短后述的判断步骤(步骤s24)所需的处理时间。
在步骤s23中,在步骤s22中由照相机210a拍摄的晶片w的图像(以下称为“第一拍摄图像”。)和由照相机210b拍摄的晶片w的图像(以下称为“第二拍摄图像”。)分别被发送到运算处理装置220a、220b。由此,运算处理装置220a、220b分别获取第一拍摄图像和第二拍摄图像。
在步骤s24中,利用运算处理装置220a,使用基片状态判断模型,判断与第一拍摄图像对应的晶片w的状态(判断步骤)。基片状态判断模型是使用在第一拍摄图像添加了表示晶片w的状态的信息而得的训练数据进行机械学习而生成的,而且是以晶片w的图像为输入、以关于与该晶片w的图像对应的晶片w的状态的值为输出的模型。基片状态判断模型在执行基片状态判断处理前由运算处理装置220a的学习部223生成(学习步骤)。作为机械学习,例如能够利用深度学习。训练数据与在第一实施方式中说明的训练数据同样,包括旋转台2的表面的亮度不同的多个图像、沉积于旋转台2的膜的膜厚不同的多个图像、旋转台2的温度不同的多个图像之中的至少任意者。晶片w的状态与在第一实施方式中说明的训练数据同样,包括例如晶片w翘曲的状态和晶片w没有翘曲的状态。
在步骤s25中,利用运算处理装置220a,基于在步骤s24中判断出的晶片w的状态,判断晶片w是否翘曲。在步骤s25中,在判断为晶片w没有翘曲的情况下,进入步骤s26。
在步骤s26中,利用运算处理装置220b,使用基片状态判断模型,判断与第二拍摄图像对应的晶片w的状态(判断步骤)。基片状态判断模型是使用在第二拍摄图像添加了表示晶片w的状态的信息而得的训练数据进行机械学习而生成的,而且是以晶片w的图像为输入、以关于与该晶片w的图像对应的晶片w的状态的值为输出的模型。基片状态判断模型在执行基片状态判断处理前由运算处理装置220b的学习部223生成(学习步骤)。作为机械学习,例如能够利用深度学习。训练数据与在第一实施方式中说明的训练数据同样,包括旋转台2的表面的亮度不同的多个图像、沉积于旋转台2的膜的膜厚不同的多个图像、旋转台2的温度不同的多个图像之中的至少任意者。晶片w的状态与在第一实施方式中说明的训练数据同样,包括例如晶片w翘曲的状态和晶片w没有翘曲的状态。
在步骤s27中,利用运算处理装置220b,基于在步骤s26判断出的晶片w的状态,判断晶片w是否翘曲。在步骤s27中,在判断为晶片w没有翘曲的情况下,进入步骤s28。
在步骤s28中,使旋转台2稍微旋转而移动,使得载置有下一晶片w的凹部24到达能够由照相机210a、210b从窗18a、18b对其进行拍摄的位置。
在步骤s29中,在使晶片w移动的阶段,判断设定数量的可旋转状态的判断是否完成。例如旋转台2沿旋转方向具有5个凹部24的情况下,判断对5个晶片w是否完成了晶片w的状态的判断。
在步骤s29中,在判断为设定数量的可旋转状态的判断完成了的情况下,进入步骤s30。另一方面,在步骤s29中,在判断为设定数量的可旋转状态的判断没有完成的情况下,返回步骤s22,反复进行晶片w的状态的判断处理。对各晶片w反复进行一连串处理,当完成设定数量时,进入步骤s30。
在步骤s30中,开始进行基片处理装置100a中的成膜处理。具体而言,如图1至图5中所说明的那样,使旋转台2旋转,进行成膜处理。在规定的成膜处理结束后,结束处理。
另一方面,在步骤s25或步骤s27中判断为晶片w翘曲的情况下,进入步骤s31。
在步骤s31中,判断将晶片w载置到凹部24上后是否经过了规定时间。规定时间是根据成膜处理的条件等来决定的。
在步骤s31中,在判断为没有经过规定时间的情况下,返回步骤s22,至晶片w的翘曲变平为止,反复进行步骤s22~s27、s31的处理。另一方面,在步骤s31中,在判断为经过了规定时间的情况下,进入步骤s32。
在步骤s32中,运算处理装置220a、220b对控制部90输出警告信号,控制部90使基片处理装置100a的动作停止。由此,基片处理装置100a的用户能够意识到异常,能够检查装置的状态。另外,也可以为运算处理装置220a、220b对显示装置230输出警告信号,显示装置230显示警告。
如以上所说明的那样,依照第二实施方式,采用学习部223通过使用了训练数据的机械学习而生成的基片状态判断模型,利用判断部224判断与由照相机210a、210b拍摄的晶片w的图像对应的晶片w的状态。由此,能够高精度地检测载置于旋转台2的晶片w的状态。因此,不需要调整照相机210a、210b。另外,能够实时地判断因晶片w载置于旋转台2时的异常而晶片w脱离的可能性,所以能够提前防止因晶片w的脱离而导致的装置故障,能够使装置稳定工作。其结果,成品率和生产性提高。
此外,在上述的实施方式中,在形成于旋转台2上的多个凹部24全部载置了晶片w后,对各晶片w进行基片状态判断处理的情况进行了说明,不过例如也可以每当在各凹部24载置晶片w时,进行基片状态判断处理。
另外,在上述的实施方式中,说明了以下情况,即:使旋转台2旋转而载置有晶片w的凹部24到达能够由照相机210a、210b从窗18a、18b对其进行拍摄的位置时,使旋转台2停止旋转,拍摄晶片w的图像。但是,不限于此。例如,也可以一边使旋转台2旋转,一边在载置有晶片w的凹部24到达能够由照相机210a、210b从窗18a、18b对其进行拍摄的位置时,在旋转台2维持着旋转的状态下利用照相机210a、210b拍摄晶片w的图像。
应当认为,本发明公开的实施方式在所有方面均是例示,并非是限定性的。上述的实施方式在不脱离所附的权利要求的范围及其主旨的情况下,能够以各种方式进行省略、置换和变更。
在上述的实施方式中,说明了基片处理装置,即利用旋转台2使配置于旋转台2上的多个晶片w公转,依次通过供给原料气体的区域和供给反应气体的区域以在晶片w上成膜的半批量式的装置。但是,基片处理装置不限于此,例如可以为对晶片逐一地进行处理的单片式的装置,也可以为一次对多个晶片进行处理的批量式的竖式热处理装置。
在上述的实施方式中,以基片为晶片w的情况为例进行了说明,但是不限于此。例如,基片也可以为平板显示器(fpd:flatpaneldisplay)用的大型基片、el元件或太阳能电池用的基片。