JP3443576B2 - 複合処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は複合処理装置に係
り、特に搬送処理装置に複数のプロセス処理装置を連結
した真空処理装置を使用する半導体製造装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】１つの搬送処理装置に複数のプロセス処
理装置を連結した真空処理装置を使用し、半導体ウエハ
処理を柔軟に実行することができるようにした半導体製
造装置は、特開昭６３−１２９６４１号公報等に開示さ
れている。 【０００３】これらの半導体製造装置は、ウエハ処理に
不要なプロセス処理装置や運転不能なプロセス処理装置
を搬送処理装置に連結したままで該真空処理装置の運転
を継続する場合には、該プロセス処理装置を除外してウ
エハ処理制御手順を設定するようにしている。 【０００４】一方、このような真空処理装置では、半導
体ウエハの寸法の大型化に伴って装置が大型化し、高価
になる傾向があるため、出来るだけ装置を小型化し、安
価に製造できるようにすると共に、同一装置構成のまま
でのウエハの処理工程の変更や、多様なウエハ処理に対
応するためにプロセス処理装置の増設や削除を容易に行
えるようにすることが望まれている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
真空処理装置では、処理すべき半導体ウエハを装置内に
搬入するに際して、搬送処理装置に連結されたロードロ
ック室にロードカセット自体を直接搬入し、ロードカセ
ットに積載されている半導体ウエハを搬入処理装置を介
して各プロセス処理装置に搬入して成膜、ＣＶＤ、エッ
チング等の任意の処理を行ない、また、処理済みの半導
体ウエハを装置外に搬出するに際しては、搬送処理装置
に連結されたアンロードロック室に元のロードカセット
又は別のロードカセットを予め搬入しておき、処理済み
の半導体ウエハをプロセス処理装置から搬入処理装置を
介して直接ロードカセットに戻し、その後、このロード
カセットをアンロードロック室から外部へ搬出してい
る。このように、従来の真空処理装置では、半導体ウエ
ハを搬入、搬出するに際して、ロードカセットを直接ロ
ードロック室やアンロードロック室に搬入しているた
め、ロードロック室及びアンロードロック室が大型化
し、装置が高価になってしまう。このような問題は半導
体ウエハの寸法の大型化に伴って益々顕著になってい
る。また、従来の真空処理装置は、搬送処理装置とこれ
に連結されたプロセス処理装置の間の整合についての配
慮が不充分であり、両者間に不整合があると該真空処理
装置の全体が運転不能に陥り、その原因を究明して修復
するのに多大な時間を費やして該装置の稼動率が低下す
る問題があった。すなわち、真空処理装置は、搬送処理
装置とプロセス処理装置の各制御装置が連係して制御を
実行するが、プロセス処理装置の増設や削除あるいは保
守作業に際してこの連係のための処理を誤ると、取扱者
が設定した目的とするウエハ搬送やプロセス処理を行え
ず、装置の運転が停止してしまうことになる。さらに、
従来の真空処理装置は、使用しないプロセス処理装置も
主回路電源が投入されるので、無駄な電力を消費する。
そして、主回路電源が投入されているので該真空処理運
転中には使用しないプロセス処理装置の保守作業を行う
ことができず、装置の稼動率を向上させることができな
かった。 【０００６】従つて本発明の目的は、装置を小型化し、
安価に製造することができると共に、搬送処理装置に対
するプロセス処理装置の増設や削除を容易にしかも確実
に行うことができる複合処理装置を提供することにあ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明はこの目的を解決
するために、搬送処理装置と、この搬送処理装置に連結
された複数のプロセス処理装置と、これらを制御する制
御装置と、前記搬送処理装置に連結されたロードロック
室及びアンロードロック室と、大気搬送装置と、ロード
カセットとを備え、処理すべき被処理物を前記大気搬送
装置により前記ロードカセットから取り出して前記ロー
ドロック室に搬入し、この搬入された被処理物を前記搬
送処理装置を介して任意の前記プロセス処理装置に搬入
して任意の処理を行ない、処理済みの被処理物を前記搬
送処理装置を介して前記アンロードロック室に搬出し、
前記大気搬送装置により元のロードカセット又は別のロ
ードカセットに戻すように構成すると共に、運転開始前
に、前記搬送処理装置とプロセス処理装置との連結の有
効・無効を表す装置連結情報と、前記搬送処理装置とプ
ロセス処理装置との連結の登録の有無を表す登録情報と
の整合状態を判断し、整合していない場合、両者を整合
させて制御処理を実行する制御手段を備えたことを特徴
とする。 【０００８】大気搬送装置は、処理すべき被処理物、例
えば半導体ウエハを装置外にあるロードカセットから取
り出してロードロック室に搬入し、また、処理済みの被
処理物をアンロードロック室から装置外にあるロードカ
セットに搬出するため、被処理物の搬入、搬出に際し
て、ロードカセット自体を直接ロードロック室に搬入す
る必要がなくなる。また、運転開始前に、前記搬送処理
装置とプロセス処理装置との連結の有効・無効を表す装
置連結情報と、前記搬送処理装置とプロセス処理装置と
の連結の登録の有無を表す登録情報との整合状態を判断
し、整合していない場合、両者を整合させて制御処理を
実行する制御手段を備えるため、装置が不整合状態のま
までプロセス処理制御が開始されるようなことがなくな
る。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
半導体真空処理装置を図面を参照して説明する。図２
は、１つの搬送処理装置に３つのプロセス処理装置を連
結した半導体真空処理装置である。断面４角形の搬送処
理装置１０の一辺にはロードロツク室２１及びアンロー
ドロツク室２２が連結され、他の三辺にはそれぞれ半導
体ウエハを処理するプロセス処理装置３０，４０，５０
が連結されている。該搬送処理装置１０の搬送処理室１
１内と各プロセス処理装置３０，４０，５０のプロセス
処理室３１，４１，５１内はそれぞれゲートバルブ６
１，６２，６３を介して連通し、搬送処理室１１のアー
ム１２による半導体ウエハの搬送は該ゲートバルブ６
１，６２，６３を開いて行われる。各プロセス処理室３
１，４１，５１内には半導体ウエハを載置するための電
極３２，４２，５２や該半導体ウエハを処理するための
放電装置（図示せず）が設置され、更に、各プロセス処
理室３１，４１，５１には該室内を排気する真空排気装
置が連結される。 【００１０】これらを制御する制御装置は、前記搬送処
理装置１０を制御する搬送制御装置１３と、プロセス処
理装置３０を制御するプロセス制御装置３３と、プロセ
ス処理装置４０を制御するプロセス制御装置４３と、プ
ロセス処理装置５０を制御するプロセス制御装置５３と
を備える。 【００１１】この半導体真空処理装置は、処理すべき半
導体ウエハが大気搬送装置（図示せず）によりロードカ
セツト（図示せず）から取り出されてロードロツク室２
１に搬入され、搬入された該半導体ウエハをアーム１２
によつて任意のプロセス処理室３１，４１，５１内に搬
入して処理させ、処理済みの該半導体ウエハをアンロー
ドロツク室２２に搬出し、大気搬送装置によつて元のカ
セツトまたは別のカセツトに戻すようにシステム化され
る。 【００１２】前記プロセス処理装置３０，４０，５０が
実行するプロセス処理としては、成膜，ＣＶＤ，エツチ
ング等があり、各プロセス処理装置３０，４０，５０は
それぞれのプロセス制御装置３３，４３，５３による制
御の下に独自にプロセス処理を実行する。 【００１３】図１は、前記制御装置の構成を詳細に示し
たものである。搬送制御装置１３は、主制御手段１３ａ
と該主制御手段１３ａに接続された異常来歴情報テーブ
ル１３ｂと処理装置連結情報テーブル１３ｃと処理装置
状態情報テーブル１３ｄと認識情報保持手段１３ｅと通
信手段１３ｆとを備え、更に、前記認識情報保持手段１
３ｅに接続された切替手段１３ｇを備える。 【００１４】搬送制御装置１３の主制御手段１３ａは、
処理すべき半導体ウエハを前記ロードロツク室２１から
任意のプロセス処理装置３０，４０，５０に搬入し、処
理済みの半導体ウエハをプロセス処理装置３０，４０，
５０からアンロードロツク室２２に搬出するようにアー
ム１２及びゲートバルブ６１，６２，６３を制御すると
共に、各プロセス処理装置３０，４０，５０が所定の処
理を独自に実行するように前記プロセス制御装置３３，
４３，５３を制御する処理を実行する。 【００１５】異常来歴情報テーブル１３ｂは、各プロセ
ス処理装置３０，４０，５０内で発生した異常（例え
ば、放電異常や圧力異常や電源異常等）の内容を記憶す
るテーブルである。 【００１６】処理装置連結情報テーブル１３ｃは、図３
に示すように、搬送処理装置１０とプロセス処理装置３
０，４０，５０の連結関係を示す情報を記憶するテーブ
ルである。 【００１７】処理装置状態情報テーブル１３ｄは、図４
に示すように、各処理装置１０，３０，４０，５０の処
理状態（搬送制御装置１３及びプロセス制御装置３３〜
５３による制御状態）を認識するための情報を記憶する
テーブルである。 【００１８】認識情報保持手段１３ｅは、切替手段１３
ｇからの登録情報信号と後述する連結信号発生手段から
の連結情報信号を記憶し、図５に示すように論理的に判
断して、搬送処理装置１０に各プロセス処理装置３０，
４０，５０が有効に連結されているか否かを認識するた
めの情報として保持するものである。 【００１９】通信手段１３ｆは、双方向通信機能を有す
るもので、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信装置やトークリン
グ方式の通信装置が使用され、撚り線や同軸ケーブル等
の通信媒体７１を介して各プロセス制御装置３３，４
３，５３と通信する。 【００２０】切替手段１３ｇは、搬送処理装置１０に連
結が予定されている各プロセス処理装置３０，４０，５
０のそれぞれに割当てられた信号線に、当該プロセス処
理装置３０，４０，５０を連結したことを登録する登録
情報信号を発生するもので、取扱者によつて操作される
デイツプスイツチ等が使用される。 【００２１】また別の手段として、登録情報を切替手段
１３ｇに記憶させることも考えられる。例えば、電気的
に消去可能なメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を切替手段１３ｇ
に用い、登録情報を予め記憶させておいても良い。 【００２２】各プロセス制御装置３３，４３，５３は前
記搬送制御装置１３から独立して設置され、通信媒体７
１を介して信号の授受を行うように接続される。そし
て、該各プロセス制御装置３３，４３，５３は、それぞ
れ、前記通信媒体７１を介して前記通信手段１３ｆに接
続された通信手段３３ａ，４３ａ，５３ａと副制御手段
３３ｂ，４３ｂ，５３ｂと処理装置連結情報テーブル３
３ｃ，４３ｃ，５３ｃと処理装置状態情報テーブル３３
ｄ，４３ｄ，５３ｄとを備え、更に、前記認識情報保持
手段１３ｅに接続された連結信号発生手段３３ｅ，４３
ｅ，５３ｅを備える。 【００２３】各通信手段３３ａ，４３ａ，５３ａと処理
装置連結情報テーブル３３ｃ，４３ｃ，５３ｃと処理装
置状態情報テーブル３３ｄ，４３ｄ，５３ｄは、前述し
た搬送制御装置１３の通信手段１３ｆと処理装置連結情
報テーブル１３ｃと処理装置状態情報テーブル１３ｄと
同様に構成される。 【００２４】各副制御手段３３ｂ，４３ｂ，５３ｂは、
前記搬送制御装置１３から受信した制御信号に応動し
て、予め設定された各自の制御処理をそれぞれ独立に実
行し、その制御結果や制御状態を返信する。 【００２５】各連結信号発生手段３３ｅ，４３ｅ，５３
ｅは、それぞれ、該当プロセス処理装置３０，４０，５
０が搬送処理装置１０に連結されていることを示す連結
情報信号を発生する手段で、当該プロセス制御装置３
３，４３，５３が電源回路に接続されていることを示す
信号（例えばブレーカＯＮ信号）やその他のデイジタル
信号が利用される。 【００２６】また、連結情報を搬送処理装置１０が認識
する別の方法として、（ｉ）各プロセス処理装置が搬送
処理装置に通信手段で連結情報を送つても良いし、（i
i）搬送処理装置が接続しているプロセス処理装置に連
結情報を通信手段で要求し、確認することも考えられ
る。 【００２７】端末手段８１は、前記主制御手段１３ａに
制御されて取扱者へのガイダンスを表示し、また、各プ
ロセス処理装置等に実行させる処理手順等をそのプロセ
ス処理装置とプロセスレシピ番号を対にして入力するた
めに使用される。 【００２８】次に、該半導体真空処理装置を運転すると
きに主制御手段１３ａが実行する制御処理を、図６〜図
９を参照して説明する。処理１１０で該半導体真空処理
装置の主電源スイツチ（図示せず）が投入されると、該
主制御手段１３ａは処理１２０に移り各プロセス制御装
置３３，４３，５３の制御電源のみを有効（投入）にす
る。次いで、処理１３０に移り認識情報保持手段１３ｅ
に保持されている情報を確認し、処理１４０で連結状態
表示及び修復処置のガイダンス表示のために、連結無効
のプロセス処理装置があるか否かの判断処理を行い、連
結無効のプロセス処理装置がある場合には図７に示す処
理１５０に移り、連結無効のプロセス装置がない場合に
は図８に示す処理２２０に移る。 【００２９】処理１５０は連結無効の原因に応じて制御
を分岐する処理で、認識情報保持手段１３ｅに保持され
ている情報を論理判断し、連結無効のプロセス処理装置
に対応する登録情報が“未登録”で連結情報が“連結”
である場合には処理１６０に移り、登録情報が“登録”
で連結情報が“未連結”である場合には処理１７０に移
り、登録情報が“未登録”で連結情報が“未連結”であ
る場合には図８に示す処理２２０に移る。 【００３０】登録情報が“未登録”で連結情報が“連
結”である状態は、当該プロセス処理装置を連結した後
に切替手段による登録操作を怠つている場合であり、従
つて、処理１６０では当該プロセス処理装置について切
替手段１３ｇを“登録”にすることを促すガイダンスを
端末手段８１に表示させる処理を行い、次いで、処理１
８０で切替手段１３ｇの登録情報信号入力確認処理を行
い、図８に示す処理２２０に移る。 【００３１】登録情報が“登録”で連結情報が“未連
結”である状態は、当該プロセス処理装置が保守のため
に切り離されていたり制御電源や信号回路の不具合等に
より、連結信号発生手段から“連結”の情報信号が入力
されない場合である。従つて、処理１７０では当該プロ
セス処理装置を連結していないものとして扱う（無視す
る）か、有効な状態に修復して扱う（修復する）かの選
択入力を要求するガイダンスを端末手段８１に表示する
処理を行う。処理１９０では端末手段８１から入力され
た選択入力をチエツクし、“無視”であれば処理２００
で当該プロセス処理装置が“未登録”となるように切替
手段１３ｇを操作することを促すガイダンスを端末手段
８１に表示する処理を行つて図８に示す処理２２０に移
り、“修復”であれば処理２１０で当該プロセス処理装
置を修復することを促すガイダンスを端末手段８１に表
示する処理を行う。 【００３２】このような制御処理を実行した後に、図８
に示す処理２２０で、認識情報保持手段１３ｅに保持さ
れている連結情報と登録情報を参照し、搬送処理装置１
０に有効に連結されたプロセス処理装置を確認して登録
し、処理２３０で“連結有効”なプロセス処理装置につ
いて異常来歴情報テーブル１３ｄを参照して異常の有無
を確認し、処理２４０で異常なプロセス処理装置の有無
をチエツクする。 【００３３】異常なプロセス処理装置がない場合には処
理２５０に移つて該正常なプロセス処理装置の主回路電
源を投入する。 【００３４】異常なプロセス処理装置がある場合には、
処理２６０に移つて該当プロセス処理装置と異常の内容
を端末手段８１に表示する処理を行い、更に、処理２７
０でその異常のプロセス処理装置を搬送処理装置に連結
したままで該半導体真空処理装置が運転可能か否かを判
断する。“運転可能”である場合には当該プロセス処理
装置に対応する登録情報を“未登録”とするように切替
手段１３ｇを操作することを促すガイダンスを端末手段
８１に表示させる処理２８０を行つて前記処理２５０に
移り、“運転不能”である場合には当該プロセス処理装
置の修復を促すガイダンスを端末手段８１に表示させる
処理２９０を行う。 【００３５】そして処理３００に移つてプロセス処理装
置連結状態判断及び設定処理を行つた後に真空処理運転
に入る。 【００３６】該処理３００は、図９に示すように、処理
３０１で認識情報保持手段１３ｅに保持された認識情報
を読取つて各プロセス処理装置３０，４０，５０が有効
な連結状態にあるか否かを判断し、その結果を処理装置
連結情報テーブル１３ｃに記憶する。この実施例では、
搬送処理装置１０に３つのプロセス処理装置３０，４
０，５０が有効に連結された状態にあるので、該処理装
置連結情報テーブル１３ｃの記憶内容は、「００００１
１１１」（有効に連結：１，未連結又は連結無効：０）
となる。 【００３７】その後、処理３０２で該連結情報をプロセ
ス制御装置３３に伝送して該連結情報を該プロセス制御
装置３３の処理装置連結情報テーブル３３ｃに記憶させ
る。 【００３８】同様に、処理３０３で該連結情報をプロセ
ス制御装置４３に伝送して該連結情報を該プロセス制御
装置４３の処理装置連結情報テーブル４３ｃに記憶させ
る。 【００３９】更に同様に、処理３０４で該連結情報をプ
ロセス制御装置５３に伝送して該連結情報を該プロセス
制御装置５３の処理装置連結情報テーブル５３ｃに記憶
させる。 【００４０】そして真空処理運転中は、各処理装置１
０，３０，４０，５０の状態を随時に確認して該状態情
報で各処理装置状態情報テーブル１３ｄ，３３ｄ，４３
ｄ，５３ｄの記憶内容を更新する処理を実行する。連結
情報や状態情報を保持した各プロセス処理装置は他のプ
ロセス処理装置の各情報を認識した上で制御信号の授受
を行いながらプロセス処理を実行することができるよう
になる。 【００４１】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、大気搬送
装置を設け、これにより処理すべき被処理物、例えば半
導体ウエハをロードカセットから取り出してロードロッ
ク室に搬入し、これを搬入処理装置を介して各プロセス
処理装置に搬入して任意の処理、例えば成膜、ＣＶＤ、
エッチング等を行ない、処理済みの被処理物を搬送処理
装置を介してアンロードロック室に搬出し、大気搬送装
置により元のロードカセット又は別のロードカセットに
戻すようにしたので、被処理物の搬入、搬出に際して、
ロードカセット自体を直接ロードロック室及びアンロー
ドロック室に搬入する必要がなくなり、ロードロック室
及びアンロードロック室を小型化することができ、従っ
て装置を安価に提供することができる。 【００４２】また、搬送処理装置には複数のプロセス処
理装置が連結されているので、複数種類のプロセス処理
を一貫して真空雰囲気内で行なうことができ、従って処
理効率が向上して製造コストを下げることもできる。さ
らに、運転開始前に、前記搬送処理装置とプロセス処理
装置との連結の有効・無効を表す装置連結情報と、前記
搬送処理装置とプロセス処理装置との連結の登録の有無
を表す登録情報との整合状態を判断し、整合していない
場合、両者を整合させて制御処理を実行する制御手段を
備るため、装置が不整合状態のままでプロセス処理制御
が開始されるような不都合がなくなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施形態に係る半導体真空処理装置
の制御装置のブロツク図である。 【図２】本発明の一実施形態に係る半導体真空処理装置
の全体構成図である。 【図３】処理装置連結情報テーブルの構成図である。 【図４】処理装置情報テーブルの構成図である。 【図５】プロセス処理装置連結状態論理判断テーブルの
構成図である。 【図６】主制御手段が実行する制御処理フローチヤート
である。 【図７】主制御手段が実行する制御処理フローチヤート
である。 【図８】主制御手段が実行する制御処理フローチヤート
である。 【図９】主制御手段が実行する制御処理フローチヤート
である。 【符号の説明】 １０ 搬送処理装置 １３ 搬送制御装置 ２１ ロードロック室 ２２ アンロードロック室 ３０ プロセス処理装置 ３３ プロセス制御装置 ４０ プロセス処理装置 ４３ プロセス制御装置 ５０ プロセス処理装置 ５３ プロセス制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 温司 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (72)発明者 坪根 恒彦 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (56)参考文献 特開 昭63−252439（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−14253（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−88634（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 G06F 17/60 106 H01L 21/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 搬送処理装置と、この搬送処理装置に連
   結された複数のプロセス処理装置と、これらを制御する
   制御装置と、前記搬送処理装置に連結されたロードロッ
   ク室及びアンロードロック室と、大気搬送装置と、ロー
   ドカセットとを備え、 処理すべき被処理物を前記大気搬送装置により前記ロー
   ドカセットから取り出して前記ロードロック室に搬入
   し、この搬入された被処理物を前記搬送処理装置を介し
   て任意の前記プロセス処理装置に搬入して任意の処理を
   行ない、処理済みの被処理物を前記搬送処理装置を介し
   て前記アンロードロック室に搬出し、前記大気搬送装置
   により元のロードカセット又は別のロードカセットに戻
   すように構成すると共に、 運転開始前に、前記搬送処理装置とプロセス処理装置と
   の連結の有効・無効を表す装置連結情報と、前記搬送処
   理装置とプロセス処理装置との連結の登録の有無を表す
   登録情報との整合状態を判断し、整合していない場合、
   両者を整合させて制御処理を実行する制御手段を備えた
   ことを特徴とする複合処理装置。