JP2011159279A - Vacuum processing device, and method of processing parameter in plc - Google Patents

Vacuum processing device, and method of processing parameter in plc Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-forming device capable of executing a process parameter of a data volume exceeding a finite memory volume, in the finite memory volume of a PLC, without degrading the throughput. <P>SOLUTION: A PLC system for controlling the film-forming device is constituted to include an operation computer for preparing a process recipe, and for storing the prepared process recipe; a next layer region P3, transferred sequentially with the process parameter processed in the next from the process recipe stored in the operation computer; a layer region P2 transferred sequentially with the process parameter stored in the next layer region P3; and a step execution area P1 read in sequentially with a command processed next, from among the process parameters stored in the layer region P2, and the commands stored in the step execution region P1 are sequentially executed a film is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、真空処理装置及びPLC(プログラムロジックコントローラ)システムでのパラメータ処理方法に係り、特に真空処理装置に搭載されたPLCシステムでのパラメータ処理方法とそのようなパラメータ処理によって制御される真空処理装置に関する。具体的には、操作用コンピュータのGUI(グラフィック・ユーザ・インターフェース)上で作成されたプロセスパラメータ(プロセスレシピ)に基づいたPLC(プログラムロジックコントローラ)制御によって半導体デバイスなどを処理する真空処理装置および真空処理方法において、PLCをプロセスモジュールの制御に用いている複数ターゲットを搭載した処理室を有する真空処理装置(磁気ヘッド製造装置)及び、該真空処理装置に搭載されたPLCシステムでのパラメータ処理方法に関する発明である。   The present invention relates to a parameter processing method in a vacuum processing apparatus and a PLC (program logic controller) system, and more particularly to a parameter processing method in a PLC system mounted on a vacuum processing apparatus and vacuum processing controlled by such parameter processing. Relates to the device. Specifically, a vacuum processing apparatus and a vacuum for processing a semiconductor device or the like by PLC (program logic controller) control based on a process parameter (process recipe) created on a GUI (graphic user interface) of an operation computer In a processing method, the present invention relates to a vacuum processing apparatus (magnetic head manufacturing apparatus) having a processing chamber on which a plurality of targets using a PLC for controlling a process module is mounted, and a parameter processing method in a PLC system mounted on the vacuum processing apparatus. It is an invention.

PLCシステムを用いた制御においては、PLCのメモリー領域をデバイスナンバー等と呼ばれる有限な数に分割して、さまざまな制御毎に割り当てて使用しているため、搭載されているメモリーの容量に応じてプロセスパラメータのパラメータを格納するデバイスナンバーの数は限定される。そのため、メモリーの容量が足りない場合には、フラッシュカード等のメモリーを増設して使用していた(例えば、特許文献1乃至4)。   In the control using the PLC system, the memory area of the PLC is divided into a finite number called a device number, etc., and is allocated and used for various controls, so depending on the capacity of the installed memory The number of device numbers for storing process parameter parameters is limited. For this reason, when the memory capacity is insufficient, a memory such as a flash card is additionally used (for example, Patent Documents 1 to 4).

特許文献1で用いられているような従来の方法によれば、例えば図9のようなプロセスパラメータをPLCにて実行する場合、操作用コンピュータ(PC)のGUIで作成されたプロセスパラメータをPLCに転送を行う必要があるものの、その際に転送可能なデータ量には上限が設定されていた。すなわち、データ量はステップ数(R1)とパラメータ数(R2)の積で決定され、プロセスパラメータによってはPLCのメモリー以上のデータ量になる場合があるため、常にPLCのメモリー容量を上回らないように制御する必要があった。   According to the conventional method used in Patent Document 1, for example, when the process parameters as shown in FIG. 9 are executed by the PLC, the process parameters created by the GUI of the operation computer (PC) are stored in the PLC. Although it is necessary to perform transfer, an upper limit is set for the amount of data that can be transferred. That is, the amount of data is determined by the product of the number of steps (R1) and the number of parameters (R2), and depending on the process parameters, the amount of data may be larger than the PLC memory, so that the memory capacity of the PLC is not always exceeded. There was a need to control.

特開2004−164311号公報JP 2004-164111 A 特開2009−032293号公報JP 2009-032293 A 特開2004−241628号公報JP 2004-241628 A 特開2009−123214号公報JP 2009-123214 A

PLCのメモリー容量を超えるデータ量のプロセスパラメータを実行する場合には、図9に示すようにメモリー容量を超えないデータ量のプロセスパラメータ実行後に後続のプロセスパラメータをPLCのメモリーに転送(図10のステップ105)していた。この場合には、メモリー転送時のプロセスパラメータの処理にタイムラグが生じることになり、データ処理の時間が遅くなるという問題があった。   When executing a process parameter having a data amount exceeding the PLC memory capacity, as shown in FIG. 9, the subsequent process parameter is transferred to the PLC memory after executing the process parameter having a data amount not exceeding the memory capacity (see FIG. 10). Step 105). In this case, there is a problem that a time lag occurs in the process parameter processing at the time of memory transfer, and the data processing time is delayed.

一方、増設したメモリーとPLCメモリーとの間でやりとりする場合は、増設メモリーとPLCメモリーの間でのデータ転送時間が上乗せされるため、増設メモリーを使用しなかった場合に比べてデータ処理の時間が遅くなるという問題があった。   On the other hand, when data is exchanged between the expanded memory and the PLC memory, the data transfer time between the expanded memory and the PLC memory is added, so the data processing time is longer than when the expanded memory is not used. There was a problem that became slow.

このため、複数ターゲットを搭載したPLCで制御されるスパッタ装置において、選択可能な材料を数十〜数百の積層膜の成膜を必要とするプロセスを実行する場合などには、PLC内でのデータ処理に時間がかかり、スループットが低下するおそれがあった。   For this reason, in a sputtering apparatus controlled by a PLC equipped with a plurality of targets, when a process that requires film formation of several tens to several hundreds of layers of selectable materials is executed, etc. Data processing took time, and throughput could be reduced.

本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、PLCの有限なメモリー容量に対して、その有限メモリー容量を超えるデータ量のプロセスパラメータを、スループットの低下を伴わずに実行する真空処理装置及びこの真空処理装置でのPLCでのパラメータ処理方法を提供することにある。   The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and executes a process parameter having a data amount exceeding the finite memory capacity for a finite memory capacity of the PLC without lowering the throughput. The object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus and a parameter processing method using PLC in the vacuum processing apparatus.

本発明に係る真空処理装置は、PLCによって制御される真空処理装置であって、プロセスレシピが作成されるとともに、作成されたプロセスレシピが格納される操作用コンピュータと、PLCのメモリー内に確保され、操作用コンピュータに格納されているプロセスレシピのうち、次に処理が実行されるプロセスパラメータが順次転送される次レイヤー領域と、PLCのメモリー内に確保され、次レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送されるレイヤー領域と、PLCのメモリー内に確保され、レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータのうち、次に処理が実行されるコマンドが順次読み込まれるステップ実行領域と、を有して構成されるPLCシステムを備えることを特徴とする。   A vacuum processing apparatus according to the present invention is a vacuum processing apparatus controlled by a PLC, and a process recipe is created, and an operation computer storing the created process recipe and a memory of the PLC are secured. Among the process recipes stored in the operation computer, the next layer area where the process parameters to be executed next are sequentially transferred, and the process secured in the memory of the PLC and stored in the next layer area A layer area in which parameters are sequentially transferred, and a step execution area in which a command to be executed next is sequentially read out of the process parameters stored in the memory of the PLC and stored in the layer area. And a PLC system configured as described above.

あるいは、本発明に係る成膜方法は、プロセスレシピが作成されるとともに、作成された プロセスレシピが格納される操作用コンピュータと、プロセスレシピを読み込むメモリーを有するとともに、メモリーに読み込まれたプロセスレシピに基づいて成膜処理の制御を行うPLCと、を有して構成されるPLCシステムを備え、PLCは、PLCのメモリー内に確保され、操作用コンピュータに格納されているプロセスレシピのうち、次に処理が実行されるプロセスパラメータが順次転送される次レイヤー領域と、PLCのメモリー内に確保され、次レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送されるレイヤー領域と、PLCのメモリー内に確保され、レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータのうち、次に処理が実行されるコマンドが順次読み込まれるステップ実行領域と、を有し、ステップ実行領域に格納されたコマンドを順次実行して成膜処理が行われることを特徴とする。   Alternatively, the film forming method according to the present invention has a process recipe created, an operation computer in which the created process recipe is stored, and a memory for reading the process recipe, and the process recipe read into the memory. A PLC system configured to control a film forming process based on the PLC, and the PLC is secured in the memory of the PLC and stored in the operation computer. Process parameters to be executed are secured in the next layer area where the process parameters are transferred in sequence and in the PLC memory, and process parameters stored in the next layer area are secured in the layer area where the process parameters are transferred sequentially and in the PLC memory Of the process parameters stored in the layer area Includes a stepping area command are sequentially read to be executed, and wherein the film forming process by sequentially executing the commands stored in the stepping region is performed.

以上のように本発明は操作用コンピュータのGUIで作成されるプロセスパラメータを分割作成させ、その分割されたデータごとにPLCに転送を行う。そしてプロセスパラメータがなくなる前に次のプロセスパラメータを要求し、操作用コンピュータより転送してもらうことによって限られたPLCのメモリー内でプロセスパラメータを連続して途切れさせることなく、実行させることが可能になる。   As described above, according to the present invention, the process parameter created by the GUI of the operation computer is divided and created, and the divided data is transferred to the PLC. Then, before the process parameter is exhausted, the next process parameter is requested and transferred from the operation computer so that the process parameter can be executed without being continuously interrupted in the limited PLC memory. Become.

本発明の一実施形態に係るデバイス製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the device manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデバイス製造装置に取り付けられたプロセスモジュールの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the process module attached to the device manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデバイス製造装置によって作製される多層膜を例示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which illustrated the multilayer film produced by the device manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る用語の関係を説明する関係図である。It is a relationship figure explaining the relationship of the vocabulary which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る分割されたプロセスパラメータの操作用コンピュータでの作成画面の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the production screen in the computer for operation of the divided process parameter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るPLC内有限メモリーと操作用コンピュータで作成されたプロセスパラメータの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the process parameter created with the finite memory in PLC which concerns on one Embodiment of this invention, and the computer for operation. 本発明の一実施形態に係る操作用コンピュータとPLC間におけるプロセスパラメータデータのやり取りを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exchange of the process parameter data between the operation computer and PLC which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る分類毎に分けられたプロセスパラメータの操作用コンピュータでの作成画面の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the creation screen in the computer for operation of the process parameter divided for every classification concerning one embodiment of the present invention. 従来の一般的なステップ構造のプロセスパラメータを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process parameter of the conventional general step structure. 従来の操作用コンピュータとPLCの間におけるプロセスパラメータデータのやり取りを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exchange of the process parameter data between the conventional computer for operation and PLC.

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は発明を具体化した一例であって本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the members, arrangements, and the like described below are examples embodying the present invention and do not limit the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made in accordance with the spirit of the present invention.

本明細書中においては、図4の説明で記載するように、プロセスパラメータはプロセスレシピを分割したものであり、プロセスレシピ内のプロセスパラメータはその処理が実行される順番にレイヤー1、レイヤー2・・・レイヤーnと呼ぶこととした。プロセスパラメータは多数のステップ(コマンド)から構成されているものとする。特に、特許請求の範囲の記載では、プロセスパラメータを構成する各ステップを「コマンド」として記載した。   In this specification, as described in the explanation of FIG. 4, the process parameters are obtained by dividing the process recipe, and the process parameters in the process recipe are layer 1, layer 2,. .. and called layer n. It is assumed that the process parameter is composed of a number of steps (commands). In particular, in the description of the claims, each step constituting the process parameter is described as a “command”.

なお、本願明細書中では、真空処理装置として、磁気ヘッドなどの半導体デバイスを作製するための磁気ヘッド製造装置(デバイス製造装置)を例に挙げて説明するが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、メモリーやメディア用の多層膜を成膜する成膜装置や、反応性PVD装置に用いる反応ガスやCVD装置に使用される原料ガス供給装置、若しくはアッシング装置やドライエッチング装置などのガス供給装置にも好適に適用することができる。   In the present specification, a magnetic head manufacturing apparatus (device manufacturing apparatus) for manufacturing a semiconductor device such as a magnetic head will be described as an example of a vacuum processing apparatus, but the present invention is not limited to this. is not. For example, a film forming apparatus for forming a multilayer film for memory or media, a reactive gas used for a reactive PVD apparatus, a raw material gas supplying apparatus used for a CVD apparatus, or a gas supplying apparatus such as an ashing apparatus or a dry etching apparatus It can be suitably applied to.

図1〜8は本発明の一実施形態について説明した図である。図1はデバイス製造装置の模式図、図2はデバイス製造装置に取り付けられたプロセスモジュールの断面模式図、図3はデバイス製造装置によって作製される多層膜を例示した断面模式図、図4は用語の関係を説明する関係図、図5は分割されたプロセスパラメータの操作用コンピュータPCでの作成画面(GUI)の一例を示す説明図、図6はPLC内有限メモリー(メモリー)と操作用コンピュータで作成されたプロセスパラメータの関係を示す模式図、図7は操作用コンピュータとPLC間におけるプロセスパラメータデータのやり取りを示すフローチャート、図8は分類毎に分けられたプロセスパラメータの操作用コンピュータPCでの作成画面(GUI)の一例を示す説明図である。なお、図面の煩雑化を防ぐため一部を除いて本発明と直接の関係がない構成を省略している。   1 to 8 are diagrams illustrating an embodiment of the present invention. 1 is a schematic view of a device manufacturing apparatus, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a process module attached to the device manufacturing apparatus, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a multilayer film produced by the device manufacturing apparatus, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a creation screen (GUI) on the computer PC for operating the divided process parameters, and FIG. 6 is a finite memory (memory) in the PLC and the operating computer. FIG. 7 is a flow chart showing the exchange of process parameter data between the operation computer and the PLC. FIG. 8 is a drawing of the process parameters divided for each classification on the operation computer PC. It is explanatory drawing which shows an example of a screen (GUI). In order to prevent complication of the drawings, configurations that are not directly related to the present invention are omitted except for a part.

図1に示すデバイス製造装置(真空処理装置)は、トランスファーモジュールTMにプロセスモジュールPM(PM、PM4,PM7)、ロードロック室LLが連結されて構成されている。トランスファーモジュールTMには必要に応じて基板搬送用のロボットが配設されており、ロードロック室LLは、ロードポートC1,C2が片側に連結されたフロントエンドモジュールEFEMに接続されている。基板(被処理部材)はロードポートC1,C2、フロントエンドモジュールEFEM、ロードロック室LL及びトランスファーモジュールTMを介して各プロセスモジュールPMに搬送される。   The device manufacturing apparatus (vacuum processing apparatus) shown in FIG. 1 is configured by connecting a process module PM (PM, PM4, PM7) and a load lock chamber LL to a transfer module TM. The transfer module TM is provided with a substrate transfer robot as required, and the load lock chamber LL is connected to a front end module EFEM having load ports C1 and C2 connected to one side. The substrate (member to be processed) is transferred to each process module PM via the load ports C1 and C2, the front end module EFEM, the load lock chamber LL, and the transfer module TM.

図2に示すプロセスモジュールPMは、真空容器内にスパッタリングカソードT1〜T4と基板保持台T7を備えている。それぞれのスパッタリングカソードT1〜T4には成膜材料からなるスパッタリングターゲットが備えられており、基板保持台T7には被成膜部材(基板T6)を配置することができる。また、真空容器は、プロセスガスなどを導入するための不図示のガス導入機構やプロセスガスや不純物ガスを排気するための排気機構を備えている。   The process module PM shown in FIG. 2 includes sputtering cathodes T1 to T4 and a substrate holder T7 in a vacuum vessel. Each sputtering cathode T1 to T4 is provided with a sputtering target made of a film forming material, and a film forming member (substrate T6) can be disposed on the substrate holding table T7. Further, the vacuum container includes a gas introduction mechanism (not shown) for introducing process gas and the like, and an exhaust mechanism for exhausting process gas and impurity gas.

図3にデバイス製造装置によって作製される多層膜を例示した断面模式図を示す。基板T6の上に、各種の成膜層(L1,L2,L3・・Ln,Ln+1)が積層されて多層膜が構成されている。それぞれの成膜層(L1,L2,L3・・Ln,Ln+1)は、例えば異なる組成から構成されており、それぞれ異なるカソードやプロセスモジュール(PM,PM3,PM4など)によって成膜される。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a multilayer film manufactured by a device manufacturing apparatus. Various film formation layers (L1, L2, L3... Ln, Ln + 1) are stacked on the substrate T6 to form a multilayer film. Each of the film formation layers (L1, L2, L3,... Ln, Ln + 1) has a different composition, for example, and is formed by a different cathode or process module (PM, PM3, PM4, etc.).

ここで、図4に基づいて本明細書中での用語の意味について説明する。
「プロセスレシピ」(図10中A4)は1つのプロセスモジュールPM内で基板上に積層される多層膜全ての成膜条件のデータであり、プロセスパラメータの集合である。言い換えると、プロセスパラメータはプロセスレシピを分割したものである。なお、プロセスレシピ内のプロセスパラメータを処理する順番にレイヤー1、レイヤー2・・・レイヤーnと呼ぶ。
Here, the meaning of terms in the present specification will be described with reference to FIG.
“Process recipe” (A4 in FIG. 10) is data of film formation conditions for all multilayer films laminated on a substrate in one process module PM, and is a set of process parameters. In other words, the process parameter is a division of the process recipe. Note that the process parameters in the process recipe are called layer 1, layer 2,.

「プロセスパラメータ」は成膜層ごとの成膜条件が入力されたプログラムであり、パラメータ(図4中A1)として表された設定可能な項目数と、ステップ(図4中A2)として表された項目数の集合体から構成されている。なお、ステップは図6のフローチャート中では「コマンド」として記載した。成膜処理はプロセスパラメータ内のステップ(コマンド)を順番に実行することで行われる。   The “process parameter” is a program in which film formation conditions for each film formation layer are input, and is expressed as a parameter (A1 in FIG. 4) and the settable number of items and steps (A2 in FIG. 4). It consists of a collection of items. The steps are described as “commands” in the flowchart of FIG. The film forming process is performed by sequentially executing the steps (commands) in the process parameters.

プロセスパラメータに基づいて成膜処理などの制御が行われる。例えば、基板にスパッタリングを行う制御では、成膜室にガスを導入するタイミングや、ガス導入圧力・時間、又は、カソードに電力を印加するタイミングがステップ(コマンド)として設定されており、PLCを介してMFCやカソード接続された電源の入出力制御などが行われる。   Control such as film formation processing is performed based on the process parameters. For example, in the control for sputtering the substrate, the timing for introducing gas into the deposition chamber, the gas introduction pressure / time, or the timing for applying power to the cathode are set as steps (commands). Input / output control of the power supply connected to the MFC or cathode is performed.

図5(a),(b)はプロセスパラメータの操作用コンピュータPCでの作成画面(GUI)の一例を示す説明図である。成膜処理が行われるプロセスモジュール毎の各成膜層のプロセスパラメータを設定している。例えば、プロセスモジュールPM3で成膜処理される成膜層1のプロセスパラメータは、xステップのプロセス数から構成されるパラメータであり、それぞれのステップにおいて、時間(例えば、処理時間)、Heat(処理温度)、power(カソードへの印加電力)、Gas(導入ガスの種類、量)、回転数(基板保持台の回転数)などのパラメータが逐一設定されている。なお、操作用コンピュータPCは、演算装置、ストレージ装置、入出力装置(例えばGUI、I/O)などを有し、PLCと接続された公知のコンピュータである。   FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing an example of a creation screen (GUI) on the process parameter operation computer PC. Process parameters for each film formation layer are set for each process module in which film formation processing is performed. For example, the process parameter of the film formation layer 1 subjected to the film formation process by the process module PM3 is a parameter constituted by the number of processes of x steps. In each step, time (for example, processing time), Heat (processing temperature) ), Power (applied power to the cathode), Gas (type and amount of introduced gas), rotation speed (rotation speed of the substrate holder), etc. are set one by one. The operation computer PC is a known computer that includes an arithmetic device, a storage device, an input / output device (for example, GUI, I / O), etc., and is connected to the PLC.

図5に基づいてプロセスパラメータについて説明する。
ターゲット種毎といった分類別でのプロセスパラメータの管理が可能な構造になっており、複数ターゲットが配置されたスパッタ装置内で成膜される積層膜のプロセスパラメータ作成を容易にできる構成となっている。
The process parameters will be described with reference to FIG.
Process parameters can be managed by classification, such as for each target type, and it is easy to create process parameters for stacked films deposited in a sputtering system with multiple targets. .

例えば、材料A、B、C、A、D、Eを順番に積層する場合、すなわちターゲット種毎に成膜層を積層する場合、積層する成膜層ごとの成膜条件が入力されたプロセスパラメータによって途切れなくデバイス製造装置の制御が実施される。例えば、材料Aの成膜処理にはプロセスパラメータNo.1、材料Bの成膜処理にはプロセスパラメータNo.5・・・等、成膜層ごとにプロセスパラメータが作成され、分割管理されている。このため、パラメータ作成時はこれらプロセスパラメータの組み合わせを変更するのみで積層順を変更することができる。   For example, when materials A, B, C, A, D, and E are laminated in order, that is, when a film formation layer is laminated for each target type, a process parameter in which film formation conditions for each film formation layer to be laminated are input The device manufacturing apparatus is controlled without interruption. For example, the process parameter No. 1. Process parameter No. 1 is used for the film-forming process of material B. Process parameters are created and managed separately for each film formation layer, such as 5. For this reason, at the time of parameter creation, the stacking order can be changed only by changing the combination of these process parameters.

また、別の例として材料Aの層と材料Bの層を繰り返して100層成膜する場合、100層の成膜層それぞれのプロセスパラメータを作成せずに、2層分のみのプロセスパラメータ(材料AのレイヤーAと材料BのレイヤーB)を作成し、開始レイヤーのプロセスパラメータ(図5中R12)、終了レイヤーのプロセスパラメータ(図5中R13)及び繰返し回数(図5中R14)を設定することにより、容易に多層の積層膜を形成するプロセスレシピの作成が可能となっている。   As another example, when 100 layers of the material A layer and the material B layer are repeatedly formed, the process parameters (materials) for only two layers are not created without creating the process parameters for each of the 100 film formation layers. A layer A of material A and layer B of material B) are created, and the process parameter of the start layer (R12 in FIG. 5), the process parameter of the end layer (R13 in FIG. 5), and the number of repetitions (R14 in FIG. 5) are set. This makes it possible to easily create a process recipe for forming a multilayer film.

なお、従来は、同一のプロセスパラメータ(図5中R18に相当)内で、ステップのパラメータを材料毎に変更していたため、積層順が入れ替わると関連したステップも順序を変えてプロセスパラメータを再構築する必要があった。   In the past, step parameters were changed for each material within the same process parameter (corresponding to R18 in FIG. 5), so when the stacking order was changed, the related steps were also changed and the process parameters were rebuilt. There was a need to do.

図6は、PLC内の有限メモリーと操作用コンピュータPCで作成されたプロセスパラメータの関係を示す模式図である。
操作用コンピュータPCは成膜する積層膜の全てのプロセスパラメータ(プロセスレシピ)を格納できるメモリー領域(操作用コンピュータ領域)を有しており、操作用コンピュータ領域には全てのプロセスレシピが格納されている状態である。一方、PLC内メモリー(メモリー)の所定の領域(メモリー領域)にはステップ実行領域(図6中P1)、レイヤー領域(図6中P2)、次レイヤー領域(図6中P3)の3つ領域が確保されている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the finite memory in the PLC and the process parameters created by the operation computer PC.
The operation computer PC has a memory area (operation computer area) in which all process parameters (process recipes) of the laminated film to be formed can be stored, and all process recipes are stored in the operation computer area. It is in a state. On the other hand, the predetermined area (memory area) of the memory in the PLC (memory) includes three areas: a step execution area (P1 in FIG. 6), a layer area (P2 in FIG. 6), and a next layer area (P3 in FIG. 6). Is secured.

ステップ実行領域(P1)はプロセスパラメータ内、各レイヤー内の1つのステップ(図7中ではコマンド)を実行するために用意された領域であり、ステップが進んでいくにつれてレイヤー領域(P2)から該当ステップのデータを順次読み込んで実行(順次実行)する。
レイヤー領域(P2)の最終ステップがステップ実行領域(P1)へ転送されると、レイヤー領域(P2)は必要なくなるので次レイヤー領域(P3)からプロセスパラメータがレイヤー領域(P2)に転送される。
The step execution area (P1) is an area prepared for executing one step (command in FIG. 7) in each layer in the process parameters. The step execution area (P1) corresponds to the layer area (P2) as the step proceeds. Step data is sequentially read and executed (sequential execution).
When the final step of the layer area (P2) is transferred to the step execution area (P1), the layer area (P2) is no longer necessary, so the process parameters are transferred from the next layer area (P3) to the layer area (P2).

次レイヤー領域(P3)が空になったその時点でPLCは操作用コンピュータPCに対し、次レイヤーの転送を要求し、データを受信する。
ステップ領域(P1)、レイヤー領域(P2)、次レイヤー領域(P3)及び操作用コンピュータPCを有してPLCシステムが構成されている。
At the time when the next layer area (P3) becomes empty, the PLC requests the operation computer PC to transfer the next layer and receives data.
The PLC system is configured by including a step area (P1), a layer area (P2), a next layer area (P3), and an operation computer PC.

図7は、図6に示した操作用コンピュータPCとPLC間におけるプロセスパラメータデータのやり取りのフローチャートを示したものである。
成膜プロセスを開始(Step1)すると、PLCのレイヤー領域P2から処理するプロセスパラメータの該当処理ステップ(以下、コマンドとする)をステップ実効領域P1に読み込む(Step2)。
FIG. 7 shows a flowchart of the exchange of process parameter data between the operation computer PC and the PLC shown in FIG.
When the film forming process is started (Step 1), the corresponding process step (hereinafter referred to as a command) of the process parameter to be processed from the PLC layer region P2 is read into the step effective region P1 (Step 2).

一つ前に読み込んだコマンドの処理が終わり次第(Step3)、Step2で読み込んだコマンドによる処理を行う(Step4)。Step4の処理中に次コマンドがレイヤー領域P2に格納されているか否かを判断して(Step5)、コマンドがレイヤー領域P2にある場合は(Step5:Yes)、Step2にもどる。レイヤー領域P2に格納されているプロセスパラメータの各コマンドは、上記Step2〜Step5までを繰り返して実行される。   As soon as processing of the command read immediately before is completed (Step 3), processing by the command read in Step 2 is performed (Step 4). It is determined whether or not the next command is stored in the layer area P2 during Step 4 (Step 5). If the command is in the layer area P2 (Step 5: Yes), the process returns to Step 2. Each command of the process parameter stored in the layer area P2 is executed by repeating Step 2 to Step 5.

次処理のコマンドがレイヤー領域P2にない場合は(Step5:No)、次レイヤー領域P3に次のプロセスパラメータ(図7中はPパラメータ)が格納されているか否か判断する(Step6)。次レイヤー領域P3にプロセスパラメータ格納されている場合は(Step6:Yes)、次のプロセスパラメータをレイヤー領域P2に転送(第1転送ステップ)し(Step7)、Step5へ戻る。次レイヤー領域P3に格納されていない場合は(Step6:No)、操作用コンピュータに次のプロセスパラメータが格納されているか否か判断する(Step8)。   If the next process command is not in the layer area P2 (Step 5: No), it is determined whether or not the next process parameter (P parameter in FIG. 7) is stored in the next layer area P3 (Step 6). If the process parameter is stored in the next layer area P3 (Step 6: Yes), the next process parameter is transferred to the layer area P2 (first transfer step) (Step 7), and the process returns to Step 5. If it is not stored in the next layer area P3 (Step 6: No), it is determined whether or not the next process parameter is stored in the operation computer (Step 8).

操作用コンピュータに格納されている場合は(Step8:Yes)、次のプロセスパラメータを次レイヤー領域P3に転送(第2転送ステップ)し(Step9)、Step6に戻る。操作用コンピュータに格納されていない場合は(Step9:No)、Step4でのコマンドの処理の終了を確認後(Step10:Yes)、成膜プロセスを終える。   If it is stored in the operation computer (Step 8: Yes), the next process parameter is transferred to the next layer area P3 (second transfer step) (Step 9), and the process returns to Step 6. If it is not stored in the operation computer (Step 9: No), after confirming the end of the command processing in Step 4 (Step 10: Yes), the film forming process is finished.

なお、処理が終了したプロセスパラメータに2以上の繰返し回数が設定されているときは、設定された繰り返し回数分、操作用コンピュータから次レイヤー領域P3に当該プロセスパラメータが順次転送(繰り返し転送)されることになる。繰返し回数が、開始レイヤーのプロセスパラメータと終了レイヤーのプロセスパラメータ(任意のプロセスレシピ)として設定されている場合には、開始レイヤーのプロセスパラメータから終了レイヤーのプロセスパラメータまでのプロセスパラメータが順番に、操作用コンピュータから次レイヤー領域P3に、設定された繰り返し回数転送されることになる。   When a process parameter for which processing has been completed is set to a repetition count of 2 or more, the process parameter is sequentially transferred (repeated transfer) from the operation computer to the next layer area P3 for the set repetition count. It will be. If the number of repetitions is set as the process parameter of the start layer and the process parameter of the end layer (arbitrary process recipe), the process parameters from the process parameter of the start layer to the process parameter of the end layer are operated in order. The set number of repetitions is transferred from the computer to the next layer area P3.

このようにあらかじめ分割された次レイヤーのプロセスパラメータをプロセス実行中に指定領域に転送することを(図6、図7)繰り返すことでプロセレシピが途切れなく実行させることを可能にしている。   By repeating the process parameters of the next layer divided in advance in this way to the designated area during the process execution (FIGS. 6 and 7), the process recipe can be executed without interruption.

ここで、図8に基づいてプロセスレシピの他の作成方法について説明する。
図8は、あらかじめ分類しておいたプロセスパラメータの中から成膜条件に応じて必要なプロセスパラメータを選択してプロセスレシピを作成する方法について示したものである。機能や材料などの分類毎に、ステップの一部が異なるだけのプロセスパラメータを集めて操作用コンピュータに格納してある。
Here, another method of creating a process recipe will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows a method of creating a process recipe by selecting necessary process parameters according to film forming conditions from process parameters classified in advance. For each classification of functions, materials, etc., process parameters that differ only in part of the steps are collected and stored in the operation computer.

そのため、プロセスパラメータの一部のステップを書き換える必要があるときは、各分類に格納されたプロセスパラメータの中から最適なプロセスパラメータを選択してプロセスレシピを作成することができる。従って、膨大な数の近似した内容のプロセスパラメータの複雑な管理を簡略化することができる。   Therefore, when it is necessary to rewrite some steps of the process parameters, it is possible to create a process recipe by selecting an optimum process parameter from among the process parameters stored in each classification. Therefore, it is possible to simplify complicated management of a large number of approximated process parameters.

図8でのターゲット材料毎の分類の具体例として、例えば、T−S距離(ターゲットと基板間の距離)の違いに応じて各ステップを最適化したプロセスパラメータを集めたものや、ホルダ回転数や基板温度の違いに応じて各ステップを最適化したプロセスパラメータを集めたものが考えられる。機能毎の分類の具体例として、成膜条件が変更されても使用されるものであり、例えば、着火準備作業工程やガス抜き作業工程に関するプロセスパラメータが考えられる。   As specific examples of classification for each target material in FIG. 8, for example, a collection of process parameters optimized for each step according to a difference in TS distance (distance between the target and the substrate), holder rotation speed A collection of process parameters that optimize each step according to the difference in substrate temperature is also conceivable. As a specific example of the classification for each function, it is used even if the film forming conditions are changed. For example, process parameters relating to the ignition preparation work process and the degassing work process are conceivable.

以上のように本発明は操作用コンピュータで作成されるプロセスレシピをプロセスパラメータとして分割して管理し、その分割されたプロセスパラメータごとにPLCに順次転送し実行する。そして実行しているプロセスパラメータがなくなる前に次のプロセスパラメータを要求し、操作用コンピュータより転送してもらうことによって限られたPLCのメモリー内でプロセスパラメータ(プロセスレシピ)を連続して途切れさせることなく、実行させることが可能になる。   As described above, according to the present invention, the process recipe created by the operation computer is divided and managed as process parameters, and each divided process parameter is sequentially transferred to the PLC and executed. Then, before the process parameter being executed is exhausted, the next process parameter is requested and transferred from the operation computer, and the process parameter (process recipe) is continuously interrupted in the limited PLC memory. It becomes possible to execute.

このことにより、複数ターゲットを搭載した処理室で被処理体に対し、積層膜(図3)を決まったプロセスレシピに基づいた処理で成膜しようとした場合、個々のプロセスパラメータを作成すれば、PLCのメモリーの容量に無関係に積層膜を生成することができる。   Thus, when an attempt is made to form a laminated film (FIG. 3) on a target object in a processing chamber equipped with a plurality of targets by processing based on a predetermined process recipe, if individual process parameters are created, A laminated film can be generated regardless of the memory capacity of the PLC.

また、プロセスレシピ作成を分割して行うことにより、プロセスレシピ作成の簡略化及び管理の効率が飛躍的に向上する。決まった積層を繰り返し、数百層もの成膜が必要な場合は繰り返し設定を行うことでプロセスレシピの設定作業を簡略化することができる。   Further, by dividing the process recipe creation, the process recipe creation is simplified and the efficiency of management is dramatically improved. The process of setting the process recipe can be simplified by repeating the predetermined stacking and repeatedly setting when several hundreds of layers are required.

PM,PM2,PM3,PM5,PM7 プロセスモジュール
C1,C2 ロードポート
TM トランスファーモジュール
LL−A,LL−B ロードロック
EFEM エキュップメント・フロント・エンド・モジュール
R1 プロセスパラメータのステップの数
R2 プロセスパラメータのパラメータの数
R11 分割られたプロセスレシピ
R12 繰り返し設定の開始ステップNo.と開始レイヤーNo.
R13 繰り返し設定の終了ステップNo.と終了レイヤーNo.
R14 繰り返し設定の繰り返し回数
R15 分割されたプロセスパラメータのステップ数
R16 分割されたプロセスパラメータのパラメータ数
R17 分割されたプロセスパラメータのレイヤー数
R18 プロセスパラメータ
T1,T2、T3,T4 スパッタリングカソード
T6 基板
T7 基板保持台
P1 ステップ実行領域
P2 レイヤー領域
P3 次レイヤー領域
PC 操作用コンピュータ
PM, PM2, PM3, PM5, PM7 Process module C1, C2 Load port TM Transfer module LL-A, LL-B Load lock EFEM Equipment front end module R1 Number of process parameter steps R2 Process parameter parameter The number R11 of the divided process recipes R12 The repeat setting start step number and start layer number
R13 Repeat step end step number and end layer number
R14 Number of repetitions of repeated setting R15 Number of divided process parameter steps R16 Number of divided process parameter parameters R17 Number of divided process parameter layers R18 Process parameters T1, T2, T3, T4 Sputtering cathode T6 Substrate T7 Substrate holding Table P1 Step execution area P2 Layer area P3 Next layer area PC Operation computer

Claims (6)

PLCによって制御される真空処理装置であって、
プロセスレシピが作成されるとともに、作成されたプロセスレシピが格納される操作用コンピュータと、
前記PLCのメモリー内に確保され、前記操作用コンピュータに格納されているプロセスレシピのうち、次に処理が実行されるプロセスパラメータが順次転送される次レイヤー領域と、
前記PLCのメモリー内に確保され、前記次レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送されるレイヤー領域と、
前記PLCのメモリー内に確保され、前記レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータのうち、次に処理が実行されるコマンドが順次読み込まれるステップ実行領域と、を有して構成されるPLCシステムを備えることを特徴とする真空処理装置。
A vacuum processing apparatus controlled by a PLC,
A computer for operation in which a process recipe is created and the created process recipe is stored;
Of the process recipes secured in the memory of the PLC and stored in the operation computer, a next layer area to which process parameters to be executed next are sequentially transferred;
A layer area secured in the memory of the PLC and sequentially transferring process parameters stored in the next layer area;
A step execution area in which a command to be executed next is sequentially read out of process parameters stored in the layer area and stored in the memory of the PLC. A vacuum processing apparatus characterized by that.
プロセスレシピが作成されるとともに、作成されたプロセスレシピが格納される操作用コンピュータと、
プロセスレシピを読み込むメモリーを有するとともに、該メモリーに読み込まれたプロセスレシピに基づいて成膜処理の制御を行うPLCと、を有して構成されるPLCシステムを備え、
前記PLCは、前記PLCのメモリー内に確保され、前記操作用コンピュータに格納されているプロセスレシピのうち、次に処理が実行されるプロセスパラメータが順次転送される次レイヤー領域と、前記PLCのメモリー内に確保され、前記次レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送されるレイヤー領域と、前記PLCのメモリー内に確保され、前記レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータのうち、次に処理が実行されるコマンドが順次読み込まれるステップ実行領域と、を有し、
前記ステップ実行領域に格納されたコマンドを順次実行して成膜処理が行われることを特徴とする成膜方法。
A computer for operation in which a process recipe is created and the created process recipe is stored;
A PLC system including a memory for reading a process recipe and a PLC for controlling film formation based on the process recipe read into the memory,
The PLC is secured in the memory of the PLC, and among the process recipes stored in the operation computer, a next layer area in which process parameters to be executed next are sequentially transferred, and the memory of the PLC Of the process parameters stored in the next layer area and the process parameters sequentially transferred in the memory of the PLC and stored in the layer area. A step execution area in which commands to be executed are sequentially read,
A film forming method, wherein the film forming process is performed by sequentially executing commands stored in the step execution area.
プロセスレシピに基づいて成膜処理の制御を行うPLCのメモリー内に確保され、所定のメモリー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送される次レイヤー領域と、
前記PLCのメモリー内に確保され、前記次レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送されるレイヤー領域と、
前記PLCのメモリー内に確保され、前記レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータのうち、次に処理が実行されるコマンドが順次読み込まれるステップ実行領域と、を有して構成されるPLCシステムを備え、
前記ステップ実行領域に格納されたコマンドを順次実行して成膜処理が行われる成膜方法であって、
前記PLCシステムでのプロセスパラメータの処理は、
前記レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータから、次に処理を実行するコマンドを前記ステップ実行領域に読み込むステップと、
前記ステップ実行領域に読み込まれたコマンドを実行するステップと、
前記レイヤー領域に次のコマンドが格納されているか否かを確認するステップと、
前記レイヤー領域に次のコマンドが格納されていない場合に、前記次レイヤー領域にプロセスパラメータが格納されているか否かを確認するステップと、
前記次レイヤー領域にプロセスパラメータが格納されている場合には、前記次レイヤー領域から前記レイヤー領域に次に処理するプロセスパラメータを転送する第1転送ステップと、を有し、
前記ステップ実行領域に読み込まれたコマンドの実行が終了するよりも前に、第1転送ステップが終了されることを特徴とする成膜方法。
A next layer area which is secured in a memory of the PLC for controlling the film forming process based on the process recipe and in which process parameters stored in a predetermined memory area are sequentially transferred;
A layer area secured in the memory of the PLC and sequentially transferring process parameters stored in the next layer area;
A PLC system configured to include a step execution area in which commands to be executed next are sequentially read out of process parameters stored in the memory of the PLC and stored in the layer area. ,
A film forming method in which a film forming process is performed by sequentially executing commands stored in the step execution area,
Process parameter processing in the PLC system is as follows:
From the process parameters stored in the layer area, a step of reading a command to be executed next into the step execution area;
Executing the command read in the step execution area;
Checking whether the next command is stored in the layer area;
Checking whether a process parameter is stored in the next layer area when the next command is not stored in the layer area;
A first transfer step of transferring a process parameter to be processed next from the next layer area to the layer area when a process parameter is stored in the next layer area;
The film forming method, wherein the first transfer step is ended before the execution of the command read in the step execution area is ended.
プロセスレシピが作成されるとともに、作成されたプロセスレシピが格納される操作用コンピュータと、
プロセスレシピを読み込むメモリーを有するとともに、該メモリーに読み込まれたプロセスレシピに基づいて成膜処理の制御を行うPLCと、を有して構成されるPLCシステムを備え、
前記PLCは、前記PLCのメモリー内に確保され、前記操作用コンピュータに格納されているプロセスレシピのうち、次に処理が実行されるプロセスパラメータが順次転送される次レイヤー領域と、前記PLCのメモリー内に確保され、前記次レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータが順次転送されるレイヤー領域と、前記PLCのメモリー内に確保され、前記レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータのうち、次に処理が実行されるコマンドが順次読み込まれるステップ実行領域と、を有し、
前記ステップ実行領域に格納されたコマンドを順次実行して成膜処理が行われる成膜方法であって、
PLCシステムでのプロセスパラメータ処理は、
前記レイヤー領域に格納されているプロセスパラメータから、次に処理を実行するコマンドを前記ステップ実行領域に読み込むステップと、
前記ステップ実行領域に読み込まれたコマンドを実行するステップと、
前記レイヤー領域に次のコマンドが格納されているか否かを確認するステップと、
前記レイヤー領域に次のコマンドが格納されていない場合に、前記次レイヤー領域にプロセスパラメータが格納されているか否かを確認するステップと、
前記次レイヤー領域にプロセスパラメータが格納されていない場合に、前記操作用コンピュータにプロセスパラメータが格納されているか否かを確認するステップと、
前記操作用コンピュータ領域にプロセスパラメータが格納されている場合には、前記操作用コンピュータから前記次レイヤー領域に次に処理するプロセスパラメータを転送する第2転送ステップと、を有し、
前記ステップ実行領域に読み込まれたコマンドの実行が終了するよりも前に、前記第2転送ステップが終了されることを特徴とする成膜方法。
A computer for operation in which a process recipe is created and the created process recipe is stored;
A PLC system including a memory for reading a process recipe and a PLC for controlling film formation based on the process recipe read into the memory,
The PLC is secured in the memory of the PLC, and among the process recipes stored in the operation computer, a next layer area in which process parameters to be executed next are sequentially transferred, and the memory of the PLC Of the process parameters stored in the next layer area and the process parameters sequentially transferred in the memory of the PLC and stored in the layer area. A step execution area in which commands to be executed are sequentially read,
A film forming method in which a film forming process is performed by sequentially executing commands stored in the step execution area,
Process parameter processing in the PLC system
From the process parameters stored in the layer area, a step of reading a command to be executed next into the step execution area;
Executing the command read in the step execution area;
Checking whether the next command is stored in the layer area;
Checking whether a process parameter is stored in the next layer area when the next command is not stored in the layer area;
Checking whether the process parameter is stored in the operation computer when the process parameter is not stored in the next layer area; and
A second transfer step of transferring a process parameter to be processed next from the operation computer to the next layer area when the process parameter is stored in the operation computer area;
The film forming method, wherein the second transfer step is ended before the execution of the command read in the step execution area is ended.
前記操作用コンピュータでは、処理が実行される繰り返し回数を任意のプロセスレシピに対して設定することができ、
繰返し回数が設定されたプロセスレシピの処理が終了したときは、前記第2転送ステップにおいて、前記操作用コンピュータから前記次レイヤー領域に繰返し回数が設定されたプロセスパラメータを設定された繰り返し回数転送することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の成膜方法。
In the operation computer, the number of repetitions of processing can be set for any process recipe,
When the process recipe process for which the number of repetitions has been set is completed, the process parameter for which the number of repetitions has been set is transferred from the operation computer to the next layer area in the second transfer step. The film-forming method of any one of Claims 2 thru | or 4 characterized by these.
前記操作用コンピュータには、コマンドの一部が異なるだけのプロセスパラメータが格納されており、
プロセスレシピは、前記操作用コンピュータに格納されたプロセスパラメータから選択されることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の成膜方法。
The operation computer stores process parameters that differ only in part of the command,
The film forming method according to claim 2, wherein the process recipe is selected from process parameters stored in the operation computer.
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