JP2010212662A - 基板処理装置及び基板処理装置に於ける異常表示方法 - Google Patents

基板処理装置及び基板処理装置に於ける異常表示方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基板処理装置の動作制御に於いて、各搬送機構を駆動するアクチュエータ毎に安全範囲のトルク制限値の設定や、トルク制限機能の有無を指定できる機能を有し、アクチュエータが停止した場合に適切なアラーム表示ができる機能を有する基板処理装置及び基板処理装置に於ける異常表示方法を提供する。
【解決手段】基板搬送機構や基板処理機構の状態表示や操作を行う操作部80と、基板搬送機構を制御する制御部とを備えた基板処理装置であって、操作部は基板搬送機構や基板処理機構の状態を検出するセンサの検出条件と、基板搬送機構に対するトルク制御の有無やトルク制御値を含むトルク制限に関する情報が設定される設定画面を有し、搬送系コントローラは操作部からの指示に基づいて搬送制御モジュール55,56,57に基板搬送機構の動作を指定し、搬送制御モジュールは操作部から指定された指示とトルク制限に関する情報から基板搬送機構を制御する。
【選択図】図3

Description

本発明は、シリコンウェーハ等の基板に薄膜の生成、酸化、不純物の拡散、アニール処理、エッチング等の処理を行う基板処理装置、特に基板処理の動作制御に於ける基板処理装置及び基板処理装置に於ける異常表示方法に関するものである。
基板処理装置は、基板処理を行う為に、基板を搬送する搬送機構を制御するモーション(動作)制御部を具備している。又、該動作制御部は、動作制御を行う為にアクチュエータに対して動作命令を実施しており、該アクチュエータは定格トルクの範囲内で動作命令を実行することで、前記アクチュエータ自体の故障が発生しない様に制御しているが、定格トルク範囲であったとしても、前記基板処理装置が具備している各搬送機構に対して安全であるとはいえない。
該各搬送機構には、それぞれに設定された安全範囲のトルク値があり、この値で制御することで、前記基板処理装置にとってやさしい制御、即ち材料を運ぶ時の材料に対する振動を抑制できる。
一方で、振動を抑えすぎると搬送速度が低下してしまい、スループットが低下する。又、搬送速度を上げすぎた場合には、前記搬送機構が衝突検知用のセンサ(振動センサ)を装備している為、動作が停止してしまう。
然し乍ら、従来の基板処理装置では、停止の要因がトルク制限によるものか、振動センサによるものかの切分けが不明であり、停止原因に対する適切なアラームを出すことができなかった。
又、従来の基板処理装置でも、動作制御で使用している前記アクチュエータ自体が保有しているトルク制限機能を使用することでトルク制御自体を行うことはできた。但し、一度設定してしまうと、如何なる動作に於いてもトルク制御を実施してしまう為、却って不必要なトルク制御による動作停止が発生していた。
従来は、トルク制限値を登録する為の調整用治具を別途準備し、各アクチュエータに接続して前記搬送機構とインターフェイスの調整を行っているが、前記搬送機構と前記インターフェイスの調整は客先のクリーンルームに前記調整用治具を搬入する必要があり、容易ではなかった。
本発明は斯かる実情に鑑み、基板処理装置の動作制御に於いて、各搬送機構を駆動するアクチュエータ毎に安全範囲のトルク制限値の設定や、トルク制限機能の有無を指定できる機能を有し、前記アクチュエータが停止した場合に適切なアラーム表示ができる機能を有する基板処理装置及び基板処理装置に於ける異常表示方法を提供するものである。
本発明は、少なくとも基板を搬送する基板搬送機構や基板を処理する基板処理機構の状態を表示する操作画面を有する操作部と、前記基板搬送機構を制御する搬送系コントローラを含む制御部とを備えた基板処理装置であって、前記操作部は前記基板搬送機構や前記基板処理機構の状態を検出するセンサの検出条件と、前記基板搬送機構に対するトルク制御の有無やトルク制御値を含むトルク制限に関する情報が設定される設定画面を有し、前記搬送系コントローラは前記操作部からの指示に基づいて搬送制御モジュールに前記基板搬送機構の動作を指定し、前記搬送制御モジュールは前記操作部から指定された指示とトルク制限に関する情報から前記基板搬送機構を制御する基板処理装置に係るものである。
又本発明は、前記基板搬送機構のトルク制限値異常、又は複数の前記センサのうち振動センサが異常を検知して前記基板搬送機構が停止した際に、前記操作部は異常発生時の前記振動センサの検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を前記操作画面に表示する基板処理装置に係り、又前記操作部は、一時的に保存される異常発生前の検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を前記操作画面に表示する基板処理装置に係るものである。
更に、本発明は、各基板搬送機構の状態を検出するセンサにより異常を検出する工程と、異常発生時に前記センサが検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を操作部に通知する工程と、該操作部が通知された前記基板搬送機構の停止原因情報に含まれる停止原因を操作画面に表示する工程とを有する基板処理装置に於ける異常表示方法に係るものである。
本発明によれば、少なくとも基板を搬送する基板搬送機構や基板を処理する基板処理機構の状態を表示する操作画面を有する操作部と、前記基板搬送機構を制御する搬送系コントローラを含む制御部とを備えた基板処理装置であって、前記操作部は前記基板搬送機構や前記基板処理機構の状態を検出するセンサの検出条件と、前記基板搬送機構に対するトルク制御の有無やトルク制御値を含むトルク制限に関する情報が設定される設定画面を有し、前記搬送系コントローラは前記操作部からの指示に基づいて搬送制御モジュールに前記基板搬送機構の動作を指定し、前記搬送制御モジュールは前記操作部から指定された指示とトルク制限に関する情報から前記基板搬送機構を制御するので、トルク制限に関する情報を設定する際に基板処理装置の設置場所に調整用治具を持込む必要がなく、各種基板搬送機構の調整が容易となる。又、各種基板搬送機構を設定したトルク制限に関する情報に応じて詳細に制御することができる。
又本発明によれば、前記基板搬送機構のトルク制限値異常、又は複数の前記センサのうち振動センサが異常を検知して前記基板搬送機構が停止した際に、前記操作部は異常発生時の前記振動センサの検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を前記操作画面に表示するので、発生した異常の要因の調査が容易となる。
又本発明によれば、前記操作部は、一時的に保存される異常発生前の検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を前記操作画面に表示するので、異常発生前と異常発生後の前記センサによる検出結果を比較でき、発生した異常の要因の調査がより容易となる。
更に、本発明によれば、各基板搬送機構の状態を検出するセンサにより異常を検出する工程と、異常発生時に前記センサが検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を操作部に通知する工程と、該操作部が通知された前記基板搬送機構の停止原因情報に含まれる停止原因を操作画面に表示する工程とを有するので、前記センサにより検出された異常原因を前記基板搬送機構を調査することなく前記操作部で確認でき、停止原因の判断が容易となると共に停止原因の把握に要する時間を短縮できるという優れた効果を発揮する。
本発明の基板処理装置を示す斜視図である。 本発明の基板処理装置を示す側断面図である。 本発明の基板処理装置に於ける制御系を示すブロック図である。 本発明に於けるアラームの出力例を示す概略図である。 本発明に於けるパラメータ編集方法を示すフローチャートである。 本発明に於ける個々のアクチュエータ毎にトルク制限機能の有無を選択し、異常を検出した際にはアラーム情報を表示させる動作制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明が適用される基板処理システムを示すブロック図である。 本発明に於けるトルク制御の設定画面であり、(A)はトルク制御の有無を設定する画面を示し、(B)はトルクの制限値を設定する画面を示している。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
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。
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なるウェーハが示されている。
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。
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。
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。
前記筐体2内の前後方向の略中央部に於ける上部には、CR軸方向に回転可能な回転式ポッド棚(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。
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。
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。
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CZ軸方向に昇降可能、CX軸方向に進退可能、CS軸方向に横行可能となっており、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。
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。
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。
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搬送機構(基板搬送機構)24が設置されており、該ウェーハ搬送機構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(X軸)、水平方向に回転可能(Y軸)、又昇降可能(Z軸)となっている。前記ウェーハ搬送機構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。
又、前記ウェーハ搬送機構24には、ウェーハ18を保持する前記ウェーハ載置プレート25がウェーハ18を所定の場所から取り、所定の場所に置く際に、前記ウェーハ載置プレート25の進入方向の動作を調整する軸であるX軸と、前記ウェーハ載置プレート25がウェーハ18を前記ボート26に移載する際の進入角度を調整する軸であるY軸と、前記ウェーハ載置プレート25がウェーハ18を前記ボート26に移載する際の進入の高さを調整する軸であるZ軸、及びZ軸の微調整を行ってウェーハ18の前記ボート26に対する挿入間隔を調整するV軸という4つのパラメータが設定されている。
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。
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。
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。
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。前記ウェーハ搬送機構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。
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、前記ノッチ合せ装置(図示せず)及び前記ウェーハ搬送機構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内に吹出される様に構成されている。
次に、前記基板処理装置1の作動について説明する。
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。
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。
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。
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から前記ウェーハ搬送機構24によって取出され、前記ノッチ合せ装置(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、前記ウェーハ搬送機構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。
該ボート26にウェーハ18を受渡した前記ウェーハ搬送機構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。
一方(上段又は下段)のポッドオープナ14に於ける前記ウェーハ搬送機構24によるウェーハ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。
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。
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。
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。
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、該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。
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が前記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。
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。
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。
前記複数のウェーハ18を収納したポッド9を前記ロードポート8、前記回転式ポッド棚11、前記ポッドオープナ14との間の搬送機構、又、ボート26に前記ポッド9内のウェーハ18を搬送したり、前記処理炉28に前記ボート26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、及びそれぞれの前記搬送機構、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。尚、前記ガス供給機構、前記ガス排気機構、前記処理炉28、前記ヒータ駆動部とで基板処理機構を構成している。
図3中、38はプロセス系コントローラとしてのプロセス制御部、39は搬送系コントローラとしての搬送制御部、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が格納され、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18の搬送処理を実行する為の搬送プログラムと、前記ポッド搬送装置15、前記ウェーハ搬送機構24、前記ボートエレベータ32の3つの搬送機構の動作を制御する動作制御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なる。尚、前記プロセス実行プログラム、前記搬送プログラム、前記動作制御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。
又、45,46,47はサブコントローラを例示しており、例えば45は前記処理炉28の加熱制御を行う第1サブコントローラ、46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する第2サブコントローラ、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の圧力を制御する第3サブコントローラを示している。又、48,49,51はそれぞれアクチュエータを例示しており、例えば48は前記第1サブコントローラ45によって制御されるヒータ(以下第1プロセスアクチュエータ)であり、49は前記第2サブコントローラ46によって制御される流量制御器(以下第2プロセスアクチュエータ)であり、51は前記第3サブコントローラ47によって制御される圧力制御バルブ(以下第3プロセスアクチュエータ)である。尚、各プロセスアクチュエータは図では1つずつしか示されていないが、複数設けられていても構わない。
又、52,53,54は前記アクチュエータの状態を検出し、検出結果を前記第1サブコントローラ45、前記第2サブコントローラ46、前記第3サブコントローラ47にフィードバックするセンサを例示しており、例えば52は温度検出器(以下第1プロセスセンサ)、53は流量検出器(以下第2プロセスセンサ)、54は圧力センサ(以下第3プロセスセンサ)である。尚、各アクチュエータの状態を検出する検出器又はセンサ類が、図では1つずつしか示されていないが、複数設けられていても構わない。更に、各アクチュエータに検出器とセンサの両方を設けてもよい。
又、前記搬送制御部39は各種搬送制御モジュールを制御し、該各種搬送制御モジュールは後述するアクチュエータを制御する第1動作制御部55、第2動作制御部56、第3動作制御部57からなっている。
又、58は前記ポッド搬送装置15をCX軸方向に駆動するモータ(以下第1動作アクチュエータ)を示し、59は前記ポッド搬送装置15をCZ軸方向に駆動するモータ(以下第1動作アクチュエータ)を示し、60は前記ポッド搬送装置15をCS軸方向に駆動するモータ(以下第1動作アクチュエータ)を示している。又、61は前記ウェーハ搬送機構24をX軸方向に駆動するモータ(以下第2動作アクチュエータ)を示し、62は前記ウェーハ搬送機構24をY軸方向に駆動するモータ(以下第2動作アクチュエータ)を示し、63は前記ウェーハ搬送機構24をZ軸方向に駆動するモータ(以下第2動作アクチュエータ)を示し、64は前記ボートエレベータ32を駆動するモータ(以下第3動作アクチュエータ)を示している。
又、各動作アクチュエータには、振動や速度、限界地点にいるかどうか等の状態を検出する複数のセンサからなり、各軸毎に状態を検出する状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71が設けられている。又、該状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71は、各動作アクチュエータの状態を検出し、検出結果を前記第1動作制御部55、前記第2動作制御部56、前記第3動作制御部57にフィードバックする機能を有している。前記第1動作制御部55、前記第2動作制御部56、前記第3動作制御部57はメモリを有し、フィードバックされたデータ(検出結果)を一時的に保存することが可能である。尚、図では、各動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64に1つの状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71が設けられているが、本形態に限定されない。言う迄もなく、各動作アクチュエータに複数の状態検出センサを設けても構わない。
又、前記第1動作制御部55は前記ポッド9を前記ロードポート8から前記載置台21に移載する前記ポッド搬送装置15を駆動制御し、前記第2動作制御部56は前記ポッド9からウェーハ18を取出し、前記ボート26に装填する前記ウェーハ搬送機構24を駆動制御し、前記第3動作制御部57はウェーハ18が装填された前記ボート26を前記処理炉28に搬入する前記ボートエレベータ32を駆動制御する。
又、72はキーボード、マウス、操作パネル等の入力デバイスを示し、73は操作画面であるモニタを示し、80は前記モニタ73から前記入力デバイス72を用いて各種指示を入力する操作部を示している。
前記第1サブコントローラ45、前記第2サブコントローラ46、前記第3サブコントローラ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は前記第1プロセスセンサ52、前記第2プロセスセンサ53、前記第3プロセスセンサ54が検出した検出結果を基に、前記第1サブコントローラ45、前記第2サブコントローラ46、前記第3サブコントローラ47を統括して制御する。
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80からの指令により、基板処理を実行する。基板処理は、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される。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、基板処理は中断されることなく完遂される。
各動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64には、それぞれトルク制御を行うか行わないかが予め設定されており、それに加えて、前記搬送制御部39を介して前記操作部80から目標位置、速度、加速度、減速度、トルク制限値等のパラメータ、或は前記搬送制御部39から処理シーケンスに従った指令信号が前記主制御部41に入力される。
前記第1動作制御部55は前記状態検出センサ65,66,67が検出した検出結果を基に前記動作アクチュエータ58,59,60を制御し、又前記第2動作制御部56は前記状態検出センサ68,69,70が検出した検出結果を基に前記動作アクチュエータ61,62,63を制御し、又前記第3動作制御部57は前記状態検出センサ71が検出した検出結果を基に前記動作アクチュエータ64を制御する等、各動作制御部が各状態検出センサに対応する各動作アクチュエータを制御する。
又、前記搬送制御部39は、前記操作部80からの指示によって搬送処理を実行し、又前記ポッド9やウェーハ18は、前記搬送制御部39が前記記憶部43に格納された搬送プログラム、及び動作制御プログラムに従って他の制御系とは独立して搬送される。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。
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、前記処理炉28の加熱や処理ガスの供給及び排気等の設定情報が格納された基板処理の為のレシピ、通信プログラム、アラーム情報表示プログラム、パラメータ編集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。
前記通信プログラムは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ものである。又、前記アラーム情報表示プログラムは前記状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71によって異常が検出された場合に、前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64の異常原因、例えば停止した原因のアラーム情報を前記モニタ73に表示するものであり、前記パラメータ編集プログラムは前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64について駆動制御し、或はトルク制限値による前記搬送機構の停止条件等を設定する為に必要なパラメータの編集を行うものである。
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ウェーハ18の搬送に必要とされるパラメータが格納され、更に前記搬送機構に予め設定されている設定情報、前記状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71によって検出された検出結果、及び処理状態等の情報が周期的に格納される。この周期は、前記搬送制御部39、前記プロセス制御部38のデータ処理の負荷に応じて予め設定されている。一般的に、各前記状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71が検出する周期より長く設定される。
前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64には、該動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64自体が保有しているトルク制御の有無が予め設定情報として入力されている。
ウェーハ18の搬送処理を行う際には、予め設定されているトルク制御の有無に加えて、前記操作部80から目標位置、速度、加速度、減速度、トルク制御が行われる方向、トルク制御を行う場合のトルク制限値等の設定値を入力し、搬送処理の実行指示を入力することで、前記記憶部43に格納されている搬送プログラム、及び搬送プログラムからの指示に従って動作制御プログラムが実行される。
前記搬送プログラムが実行されると、前記搬送制御部39が前記第1動作制御部55、前記第2動作制御部56、前記第3動作制御部57を介して前記ポッド搬送装置15、前記ウェーハ搬送機構24、前記ボートエレベータ32の各搬送機構を駆動制御する。
又、予め前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64に設定されているトルク制御が行われる場合には、前記操作部80から入力された設定値を制限値とし、前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64にそれぞれ設けられた前記状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71の少なくとも1つが前記制限値を越えた値を検出した際には、対応する前記搬送機構を駆動する前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64が停止する。
該動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64の少なくとも1つが停止すると、対応する動作アクチュエータの停止原因(状態検出センサによる検出結果)がアラーム信号として前記主制御部41に通知される。この時、停止した動作アクチュエータに対応する動作制御部に一時的に格納されていたデータ(状態検出センサの検出結果)のうち少なくとも停止時のデータを含んだアラーム信号が通知される。アラーム信号が通知されることによってアラーム情報表示プログラムが立上がり、前記モニタ73にアラーム情報が表示される。この時、アラーム情報は少なくとも一つ以上のアラーム信号で構成される。
又、前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64の少なくとも1つが停止し、アラーム信号が前記主制御部41に通知されると、前記搬送制御部39に対してウェーハ18の搬送処理中断の命令が出され、停止しなかった動作アクチュエータが全て停止することでウェーハ18の搬送処理が中断され、処理が終了する。
図4(A)〜図4(C)は、前記モニタ73に表示されたアラーム情報の一例であり、前記モニタ73には前記第2動作アクチュエータ61のパラメータ(設定値)、及び前記状態検出センサ68によって検出された停止原因が表示されている。
図4中、74はパラメータ表示ウィンドウを示しており、75はアラーム情報表示ウィンドウを示している。
前記状態検出センサ68が異常を検出し、前記第2動作アクチュエータ61が停止した際には、前記状態検出センサ68が検出した停止原因をアラーム信号として出力し、前記搬送制御部39を介して前記主制御部41が前記アラーム信号を受信することで、前記アラーム情報表示プログラムが立上がる。
前記アラーム情報表示ウィンドウ75には、11項目の停止原因が表示されており、前記状態検出センサ68が検出した停止原因に応じて、11項目のうち該当する箇所を点灯させることができる。前記11項目の停止原因を以下に示す。
76は、前記ウェーハ載置プレート25がX軸の前記ボート26方向の限界地点にいるかどうかを示すプラスリミット信号(+LIMIT)を示している。
77は、前記ウェーハ載置プレート25がX軸の前記ポッド9方向の限界地点にいるかどうかを示すマイナスリミット信号(−LIMIT)を示している。
78は振動検知センサによる振動の検知を示す振動センサ信号(VIB.SNS)を示しており、79は非常停止信号入力の有無を示す非常停止信号(ESTP)を示している。
81はブレーキが作動中か解除中であるかを示すブレーキ作動信号(BRK_ON)を示している。
82はプラスリミットの手前側に設定した論理的な位置にいるかどうかを示すプラスソフトリミット信号(+S.LIMIT)を示している。
83はマイナスリミットの手前側に設定した論理的な位置にいるかどうかを示すマイナスソフトリミット信号(−S.LIMIT)を示している。
84は前記操作部80より入力したトルク制限値以内で動作しているかどうかを示すトルク制限実施信号(T_LIM)を示している。
85は前記操作部80より入力した指定速度以内で動作しているかどうかを示す速度制限実施信号(V_LIM)を示している。
86は前記操作部80より入力した指定速度と一致しているかどうかを示す速度一致信号(V_CMP)を示している。
又、87はゼロ速度検出状態を示すゼロ速度検出信号(ZSPD)を示している。
図4(A)の前記アラーム情報表示ウィンドウ75では、前記+LIMIT76のみが点灯しており、これは前記ウェーハ載置プレート25が前記ボート26方向にオーバーランしたことによる停止を示している。
図4(B)の前記アラーム情報表示ウィンドウ75では、前記+LIMIT76と前記VIB.SNS78が点灯しており、これはウェーハ18の搬送速度が速すぎることによる振動、或は前記ウェーハ載置プレート25が何処かに衝突したことによる振動が振動検知センサによって検知されたことによる停止を示している。
図4(C)の前記アラーム情報表示ウィンドウ75では、前記+LIMIT76と前記T_LIM84が点灯しており、これは前記ウェーハ搬送機構24が前記操作部80より入力したトルク制限値を越えた範囲で動作したことによる停止を示している。
尚、図4(B)、図4(C)に於いても、前記+LIMIT76が点灯しているのは、前記状態検出センサ68が異常を検出した際に、前記ウェーハ搬送機構24を最速で停止させた為である。
次に、図5に於いて、ウェーハ18の搬送処理の前段階に於ける前記操作部80からのパラメータ設定の流れをフローチャートを用いて説明する。
前記操作部80より搬送機構のパラメータ編集を実行することで、前記データ格納手段44に格納されているパラメータ編集プログラムが立上がり、前記モニタ73にパラメータ編集画面が表示される。
STEP:01 前記入力デバイス72によって、前記モニタ73から軸系パラメータ編集を選択し、パラメータ編集メニュー画面に切換える。
STEP:02 該パラメータ編集メニュー画面から動作パラメータ編集を選択し、搬送機構選択画面に切換える。
STEP:03 前記パラメータ編集メニュー画面から動作パラメータ編集を選択することで、前記モニタ73には前記ポッド搬送装置15、前記ウェーハ搬送機構24、前記ボートエレベータ32の3つの搬送機構のイメージ画像が表示されると共に、該イメージ画像には各搬送機構を所定の方向に駆動させる前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64、例えば前記ポッド搬送装置15であればCX軸やCZ軸等の動作軸、前記ウェーハ搬送機構24であればX軸やY軸等の動作軸が前記イメージ画像中に表示されており、該イメージ画像からパラメータ編集を行う搬送機構の対象軸が選択可能となっている。以下、一例として前記ウェーハ搬送機構24のX軸を選択したものとする。
STEP:04 前記モニタ73には、選択したX軸方向に前記ウェーハ搬送機構24を駆動させる前記第2動作アクチュエータ61を制御し、ファイルとして前記記憶部43に格納されているパラメータ編集用のファイル名が表示されており、表示されているファイルから編集を行うファイルが選択される。
STEP:05 選択したファイルが展開され、前記モニタ73に表示されると、制御する前記第2動作アクチュエータ61のX軸に対して、トルク制御を編集する項目が選択される。
STEP:06 トルク制御を編集する項目が選択されると、前記第2動作アクチュエータ61に対して0:機能なし、1:+方向移動時制限有り、2:−方向移動時制限有り、3:±方向移動時制限有りの4つの中から1つが選択される。若しくは、0から3迄の数値が入力される。
STEP:07 上記の4つの中から1つが選択されると、前記第2動作アクチュエータ61に対して目標位置、搬送機構を駆動させる速度、加速度、減速度、トルクの制限値等のパラメータ(図8参照)が編集され、搬送処理の前段階でのパラメータ設定が完了する。
図8に示されているのは、トルク制御の有無や振動センサ検知機能の有無等を各動作アクチュエータに設定する設定画面であり、図8(A)はトルク制御を有効にするか無効にするかの項目等を設定するトルク制御設定画面91の一例であり、図8(B)はトルク制御値等を設定するトルク制御値設定画面92の一例となっている。尚、図8ではトルク制御の有無の設定と、トルク制御値の設定を別の画面にて行っているが、これらの設定を1つの画面で行ってもよいのは言う迄もない。
トルク制御の設定を行う際には、先ず前記トルク制御設定画面91に表示された設定項目の中からトルク制限機能の有無93を選択し、設定値に0〜3迄の数値を入力するか、或は0〜3迄の数字を選択して指定する。トルク制限を無効とする場合、即ちトルク制限機能なしにする場合には0を設定し、トルク制御を有効とする場合には1〜3迄の何れかの数値を設定する。
トルク制限機能の有無の設定が完了すると、前記トルク制御値設定画面92へと画面が切替り、該トルク制御値設定画面92に表示された項目の中から前記トルク制御設定画面91での設定と対応した項目、即ち1を選択した場合には正転トルク制限値94を選択し、2を設定した場合には逆転トルク制限値95を選択し、3を設定した場合には前記正転トルク制限値94と前記逆転トルク制限値95の両方を選択する。尚、トルク制限値の項目が2つに分れているのは、正負(±)方向のそれぞれのトルクに対して制限を加えられる様にする為である。
前記ウェーハ載置プレート25は、X軸方向に直動可能、Y軸方向に回転可能、又Z軸方向に昇降可能となっており、このうちX軸は水平方向にウェーハ載置プレート25を直動する向きの動作を調整する様になっている。以下、X軸のトルク制限を行った場合について説明する。
例えば、ウェーハディスチャージ時の動作では、前記ボート26に保持されているウェーハ18を取りに行く際の速度と、前記ウェーハ載置プレート25にウェーハ18を保持した状態でウェーハ18を前記ボート26から取出す際の速度は異なる設定がされている。従って、トルク制限値についても異なる設定がされていることが望ましく、又ウェーハ18を保持していない状態での動作ではトルク制限を有効とし、ウェーハ18を保持している状態での動作ではトルク制限を無効とする等、同じ軸であっても動作の向きでトルク制限の設定を異なるものとすることも可能である。
上記設定はY軸やZ軸に対しても同様に行うことができ、各軸に対してきめ細かい設定が可能となるので、トルクに起因する不要なエラーを抑止することができる。
次に、図6を用いて、前記第2動作アクチュエータ61のX軸のパラメータ設定後の搬送処理の流れについて説明する。
STEP:11 パラメータ設定後、前記操作部80から搬送処理実行の動作指示が入力されて前記記憶部43に格納されている搬送プログラムが起動し、該搬送プログラムからの指示に従って前記ウェーハ搬送機構24を駆動する前記第2動作アクチュエータ61を制御する動作制御プログラムが実行されることで搬送処理が開始される。
STEP:12 前記第2動作制御部56が、動作制御プログラムに従って、前記ウェーハ搬送機構24を駆動させる前記第2動作アクチュエータ61のX軸がトルク制御を有効にした軸であるかどうかを判別する。
STEP:13 前記第2動作制御部56が、前記第2動作アクチュエータ61に対してX軸方向の動作指示を行う。この際、前記第2動作アクチュエータ61に対して高い負荷が掛った場合であっても、設定されたパラメータに応じ搬送プログラムからの指示に従って処理が続行される。
STEP:14 前記第2動作制御部56は、パラメータ設定時に設定したトルク制限値に従って駆動する様、前記第2動作アクチュエータ61に対してX軸方向の動作指示を行う。
STEP:15 動作処理中、該第2動作アクチュエータ61は、上述した停止原因となる11項目について、前記状態検出センサ68によって常時異常の有無を監視されており、該状態検出センサ68は、異常が発生したかどうかを判別している。
STEP:16 前記第2動作アクチュエータ61に設けられた前記状態検出センサ68が、何らかの異常を検出した場合、該状態検出センサ68からアラーム信号が出力される。
STEP:17 該状態検出センサ68から出力されたアラーム信号は、前記第2動作アクチュエータ61を制御する前記第2動作制御部56を介して前記搬送制御部39に通知されることで、該搬送制御部39は前記アラーム信号を受信して異常が検出された前記第2動作アクチュエータ61の動作制御処理を中断し、前記ウェーハ搬送機構24が停止する。尚、異常が検出された際にアラーム信号(異常時の検出結果)だけでなく、前記第2動作制御部56内に一時的に保存されていた検出結果も含めてアラーム信号として通知される場合もある。
STEP:18 前記状態検出センサ68から出力されたアラーム信号は、前記第2動作制御部56、前記搬送制御部39を介して前記主制御部41に通知され、該主制御部41は、前記アラーム信号の受信に連動して前記データ格納手段44に格納されている前記アラーム情報表示プログラムを立上げ、該アラーム情報表示プログラムは前記モニタ73に前記状態検出センサ68が検出した停止原因の内容を表示する(図4参照)。
STEP:19 前記搬送制御部39は、動作制御処理の中断に伴って搬送処理を中断し、搬送処理が終了する。又、パラメータ設定の際にトルク制御を無効にした、或はトルク制御を有効にしたが、前記状態検出センサ68が異常を検出しなかった場合には、前記第2動作アクチュエータ61は、搬送プログラムの指示通りに前記第2動作制御部56によって制御され、動作制御処理が終了し、搬送処理が完了する。
尚、STEP:04〜STEP:07,STEP:11〜STEP:19に於いて、前記第2動作アクチュエータ61のX軸のパラメータ設定について説明したが、他の動作アクチュエータ、他の動作軸のパラメータ設定に於いても、前記第2動作アクチュエータ61のX軸と同様に設定可能であるのは言う迄もない。
上述の様に、本発明は、前記ポッド搬送装置15、前記ウェーハ搬送機構24、前記ボートエレベータ32の各搬送機構を、所定の軸方向に駆動させる前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64毎にトルク制限機能の有無を選択可能としたことで、不必要なトルク制御による動作制御処理の停止を防止することができる。
又、前記状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71によって異常が検出されたことで、前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64の動作制御処理が中断され、前記各搬送機構が停止した場合には、前記各動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64毎に設けられた複数のセンサからなる前記状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71によって詳細な停止原因が検出され、検出された停止原因を前記主制御部41にフィードバックすることで、搬送制御部39が各動作制御部55,56,57から収集するデータ収集周期と各動作制御部55,56,57が各状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71から受信する周期が異なる場合でも詳細で適切なアラーム情報を前記モニタ73に表示することができる。又、各動作制御部55,56,57にメモリを設け、各動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64に対応する各状態検出センサ65,66,67,68,69,70,71からの検出結果を一時的に保存しておくことで、これらの保存された検出結果も含めてアラーム情報として通知する様にすれば、異常の要因を調査するのに更に役立つ。
又、前記基板処理装置1の前記操作部80からパラメータの設定を行うことで、前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64の調整の為に客先のクリーンルームに調整治具を持込む必要がなくなり、又パラメータの調整も容易になることで、前記動作アクチュエータ58,59,60,61,62,63,64のトルク制御の有無やトルク制限値の設定や変更の労力が大幅に低減できる。
尚、図7に示す様に、前記基板処理装置1の制御装置37を前記LAN等の通信手段を介して管理装置90であるホストコンピュータに接続することで、前記基板処理装置1を遠隔操作することができる。つまり、本実施例では、基板処理装置1の主制御部41に接続されるモニタ73に表示させて、各種搬送機構の設定を行ったが、この様な機能を管理装置90に持たせて、本発明を適用させることができる。又前記ホストコンピュータに複数の前記基板処理装置1を接続することで、該基板処理装置1間のパラメータ比較が可能となり、パラメータの管理が容易となる。
尚、本発明の基板処理装置を用いた成膜処理には、例えばCVD、PVD、酸化膜、窒化膜を形成する処理や、金属を含む膜を形成する処理等を含む。
又、本発明の基板処理装置は、半導体製造装置だけではなく、LCD装置の様なガラス基板を処理する装置にも適用でき、縦型基板処理装置だけではなく、枚葉式の基板処理装置や横型の処理炉を有する基板処理装置にも適用できる。更に、露光装置やリソグラフィ装置、塗布装置等の他の基板処理装置に対しても同様に適用できるのは言う迄もない。
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(付記1)少なくとも基板を搬送する基板搬送機構や基板を処理する基板処理機構の状態を表示する操作画面を有する操作部と、前記基板搬送機構を制御する搬送系コントローラを含む制御部とを備えた基板処理装置であって、前記操作部は前記基板搬送機構や前記基板処理機構の状態を検出するセンサの検出条件と、前記基板搬送機構に対するトルク制御の有無やトルク制御値を含むトルク制限に関する情報が設定される設定画面を有し、該設定画面上での設定が終了すると、前記搬送系コントローラは前記操作部からの指示に基づいて搬送制御モジュールに前記基板搬送機構の動作を指定し、前記搬送制御モジュールは前記操作部から指定された指示とトルク制限に関する情報から前記基板搬送機構を制御することを特徴とする基板処理装置。
(付記2)前記設定画面は、制御対象である前記基板搬送機構の軸毎にトルク制限に関する情報を設定可能な付記1の基板処理装置。
(付記3)前記搬送制御モジュールは、制御対象である前記基板搬送機構が具備する各種センサの検知結果を前記搬送系コントローラに報告する付記1の基板処理装置。
(付記4)操作画面より所定のレシピやパラメータを含むファイルの編集、実行を行う工程と、制御部に接続された搬送系コントローラが前記操作画面から編集、実行された前記ファイルに基づいて搬送制御モジュールに動作指示を行う工程と、該搬送制御モジュールが前記搬送系コントローラからの動作指示と予め通知されている設定情報から基板搬送機構を制御する工程と、制御された該基板搬送機構が基板を搬送する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記5)少なくともトルク制御の有無やトルク制御値を含むトルク制限に関する情報を設定する為の画面や、各種基板搬送機構や各種基板処理機構の状態をモニタする為の画面を表示する操作画面を有する操作部と、前記操作画面からの指示に従い、基板を搬送する様制御する搬送系コントローラを備える制御部とを有する基板処理装置と、該基板処理装置と通信可能に接続された管理装置とを具備し、該管理装置は、通信手段を介して前記基板処理装置の遠隔操作が可能であることを特徴とする基板処理システム。
1 基板処理装置
15 ポッド搬送装置
18 ウェーハ
24 ウェーハ搬送機構
32 ボートエレベータ
39 搬送制御部
41 主制御部
43 記憶部
44 データ格納手段
55 第1動作制御部
56 第2動作制御部
57 第3動作制御部
58〜60 第1動作アクチュエータ
61〜63 第2動作アクチュエータ
64 第3動作アクチュエータ
65〜71 状態検出センサ
72 入力デバイス
73 モニタ
74 パラメータ表示ウィンドウ
75 アラーム情報表示ウィンドウ
80 操作部
90 管理装置
91 トルク制御設定画面
92 トルク制御値設定画面

Claims (4)

  1. 少なくとも基板を搬送する基板搬送機構や基板を処理する基板処理機構の状態を表示する操作画面を有する操作部と、前記基板搬送機構を制御する搬送系コントローラを含む制御部とを備えた基板処理装置であって、前記操作部は前記基板搬送機構や前記基板処理機構の状態を検出するセンサの検出条件と、前記基板搬送機構に対するトルク制御の有無やトルク制御値を含むトルク制限に関する情報が設定される設定画面を有し、前記搬送系コントローラは前記操作部からの指示に基づいて搬送制御モジュールに前記基板搬送機構の動作を指定し、前記搬送制御モジュールは前記操作部から指定された指示とトルク制限に関する情報から前記基板搬送機構を制御する基板処理装置。
  2. 前記基板搬送機構のトルク制限値異常、又は複数の前記センサのうち振動センサが異常を検知して前記基板搬送機構が停止した際に、前記操作部は異常発生時の前記振動センサの検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を前記操作画面に表示する請求項1の基板処理装置。
  3. 前記操作部は、一時的に保存される異常発生前の検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を前記操作画面に表示する請求項2の基板処理装置。
  4. 各基板搬送機構の状態を検出するセンサにより異常を検出する工程と、異常発生時に前記センサが検出結果を含む前記基板搬送機構の停止原因情報を操作部に通知する工程と、該操作部が通知された前記基板搬送機構の停止原因情報に含まれる停止原因を操作画面に表示する工程とを有することを特徴とする基板処理装置に於ける異常表示方法。
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