JP4562991B2 - 半導体ウェハを処理する方法およびシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造の分野に関し、より詳細には、半導体ウェハを処理する方法およびシステムであって、あるアラーム状態が存在する場合にこの処理を中断し、中断が行われた後に状況を回復する方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動製造プラントにおいて、または複雑なウェハ処理ツール内部で、ワーク・ピースは、１つの処理ステーションから別の処理ステーションへと順次移行する。これらの処理ステーションでは、ワーク・ピースに様々な操作が行われる。処理中、システムをシャットダウンするか、または少なくとも一時停止処理を行う必要がある何らかのイベントが発生する場合がある。これらは、とりわけ、処理ステーションの出力を調査することによって、またはシステムでの指定外パラメータを検出することによって検出される、処理ステーションにおけるいくつかの問題を含む場合がある。この問題が発生するとき、さらなる障害を防止するためにシステム内でウェハの処理を休止する必要がある。しかし、処理が休止されているとき、処理が休止されているウェハが依然としてシステム内に存在する場合がある。これらのウェハは、アラーム状態が解決された後にシステム内でのさらなる処理の継続を停滞させる。プロセスの中断をもたらしたアラーム状態を解決した後、処理の継続にシステムを使用できるようにする前に、処理が中断されたこれらのウェハのさらなる処理または取扱いを定義する必要がある。したがって、プロセス・ツールでの処理の中断、ならびに中断後のシステムの回復およびさらなる処理の継続を必要とする状態を監視して取り扱う方法が求められている。
【０００３】
この問題の一部は、イシザワらに付与された「処置されるべき対象を中断後に回復する方法（Method of Recovering Object to be Treated After Interruption）」という名称の米国特許第６,１６２,０１０号で対処されている。この特許は、処理機械への電力損失などの理由のために処置が予期せずに停止した後の、半導体ウェハの回復を論じている。この特許は、ウェハが冷却された場合に元のカセットにウェハを戻すこと、およびウェハが反応器処理チャンバ内にある場合にウェハを冷却できるようにすることを開示している。この方法は、いくつかの欠点を有する。まず、単一ウェハ処理システムに利用され、バッチ処理には簡単に適合可能でない。第２に、回復方法に融通性がなく、操作者による作動無効または一時中止を見込んでいない。
【０００４】
「リアルタイム欠陥検出（Real-Time fault Detection）」という名称の国際特許公開ＷＯ０１／１８６２３Ａｌは、リアルタイム環境で半導体ウェハの欠陥を検出する方法を開示している。この開示では、システム内部に欠陥が存在するかどうかを判定するための方法およびシステムが開示されている。製造システム内に欠陥が存在する場合、インターフェースに情報が送られることで、プロセスをシャットダウンすることができ、またはオペレータに情報を提供することができる。この方法の欠点としては、欠陥検出で装置が作動しないようにする能力、及び、様々な方法で欠陥検出を取り扱うことができる能力に欠けていることが挙げられる。
【０００５】
別の手法が、サトウらに付与された「基板処理装置及び基板処理方法（Substrate Processing Apparatus and Substrate Processing Method）」という名称の米国特許第５,８９７,７１０号に開示されている。サトウらの発明では、検査ステーションが処理システムと共に含まれている。検査ステーションは、ウェハを検査することができる。ウェハ不良の検出時、さらなる処理が即時に中断される。
【０００６】
上述した方法の欠点は、当該のワーク・ピースが部分処置しか受けないので、プロセスの即時中断の動作がそれ自体損傷を生み出すことである。後の段階での処置の完了が、難点や負の副作用をもたずに望ましい最終効果をもたらすかどうかは疑問である。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第６１６２０１０号
【特許文献２】
国際特許公開ＷＯ０１／１８６２３Ａ１
【特許文献３】
米国特許第５８９７７１０号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、即時プロセス中断の必要性およびその欠点を防止するようにアラーム状態を取り扱うシステムおよび方法を提供し、かつ中断が行われた後に、事前プログラムされておりオペレータが選択可能である回復処置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、すでに開始されている処理の継続を可能にし、しかし次のバッチの処理の開始を防止するアラーム・レベルを提供することによって達成される。
【００１０】
一実施形態では、プロセス・ツール内で１つまたは複数のウェハを処理するための方法およびシステムであって、反応チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すことを含む方法およびシステムが提供される。この方法は、事前定義状態で次の装填を抑止するためのフラグ（ＩＮＬフラグ）を発生することを含み、次の装填を抑止するためのフラグは、ウェハのすでに開始されている処理に影響を与えない。ウェハの処理の開始前に、次の装填を抑止するためのフラグがセットされているかどうかを見るためのチェックが行われる。チェックで次の装填を抑止するためのフラグがセットされていることが判明すると、プロセスの開始が禁止される。この方法はさらに、事前プログラムされた回復処置を提供することを含み、処理の開始が禁止されているウェハは定義状態で終了し、それにより、さらなる処理にツールを使用することができるようにする。別の実施形態では、プロセス・ツール内にあるバッチ式ウェハのための方法およびシステムであって、反応チャンバ内でバッチ式のウェハに処理を施すことを含む方法およびシステムが提供される。この方法は、事前定義状態で次の装填を抑止するためのフラグを発生することを含み、次の装填を抑止するためのフラグは、ウェハ・バッチのすでに開始されている処理に影響を与えない。ウェハ・バッチの処理の開始前に、次の装填を抑止するためのフラグがセットされているかどうかを見るためのチェックが行われる。チェックで次の装填を抑止するためのフラグがセットされていることが判明すると、反応チャンバ内のウェハ・バッチのプロセスの開始が禁止される。この方法はさらに、事前プログラムされた回復処置を提供することを含み、それにより事前プログラムされた回復処置の実行後、処理の開始が禁止されている処理すべきウェハ・バッチが定義状態で終了し、さらなる処理のためにツールを使用することができるようにする。
【００１１】
別の実施形態では、プロセス・ツール内で１つまたは複数のウェハを処理するための方法およびシステムであって、反応チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すことを含む方法およびシステムが提供される。この方法は、デフォルトとして確認フラグを「偽」状態にセットするステップと、前記反応チャンバ内で前に処理されたウェハをウェハ検査ツールで調査するステップと、その結果を受入れ基準と比較するステップと、前記結果が受入れ基準範囲内にあるときに確認フラグを「真」状態にセットするステップとを含む。反応チャンバ内での処理の開始は、確認フラグが「真」状態にあるときにのみ可能である。
【００１２】
本発明の技術的な利点として、すでに開始されているプロセスの即時中断ができるだけ防止されることが挙げられる。即時中断は、オプションとして依然として利用可能になっており、電源故障など突然の重大な問題が発生したときに使用することができるが、多くの場合、アラーム状態が、注意する必要がある潜在的な問題を示す。注意をしないと、そのような状態は、より重大な問題を発生する可能性がある。本発明によれば、処理は、その処理の開始前に中断され、したがってウェハに対する損傷が防止され、処理を継続するための別の試みは、アラーム状態が解決されたときに後で行うことができる。さらに、オペレータ選択可能回復処置を含む事前プログラムされた回復処置が、システムの非常にスムーズで融通性のある回復を可能にし、さらなる処理のためにシステムを準備する。他の技術的な利点は、以下の説明、例示、および特許請求の範囲から明らかになる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態を、以下の図を参照しながら説明する。この実施形態は、本発明を全て網羅しておらず、本発明をこれに限定するものではない。なお、図中、別段の定めのない限り、様々な図を通じて同じ参照番号を用いる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、プロセス・ツールのエラーが生じたときに、処理の開始前に、ウェハの装填および処理を禁止するための方法を含む。この方法は、処理ステーションでワーク・ピースが処理されるいくつかのシステムのいずれにも使用することができる。本方法は、単一ウェハ処理ツールに関しても、バッチ処理ツールに関しても使用することができる。さらに、有利には、複数の処理ステーションを備えるツールに本方法を適用することができる。そのようなマルチステーション・ツールでの処理の中断は、処理が中断されているウェハを定義状態にするための綿密な回復処置を必要とし、本発明は、有益なことに、そのようなマルチステーション・プロセス・ツールに適用することができる。以下の図に提示される例は、バッチ炉に関係し、例示目的だけのものであり、本発明の適用をそのような例に限定することを意図するものではない。
【００１５】
例えば、図１は、本発明の教えに従った製造システム１０のブロック図である。製造システム１０は、入出力ライン１４を介して制御コンピュータ１６に結合されたプロセス・ツール１２と、入出力ライン１８を介して制御コンピュータ１６に結合されたディスプレイ２０とを含む。
【００１６】
プロセス・ツール１２は、半導体ウェハなどのワーク・ピースに１つまたは複数の処理ステップを施す任意のツールであってよい。プロセス・ツール１２によって行われる処理ステップはそれぞれ、典型的には、プロセス・ツール１２の一部として提供される処理ステーションにおいて行われる。
【００１７】
制御コンピュータ１６は、プロセス・ツール１２の動作および機能を制御するために、プロセス・ツール１２を処理するためのコマンドを送ることができる任意のデバイスであってよい。制御コンピュータ１６は、プロセス制御システム・プログラムを記憶するためのメモリと、プロセス制御システム・プログラムを実行するためのプロセッサとを含むことができる。制御コンピュータ１６は、メーカー独自のデバイスであってよく、あるいは汎用コンピュータを使用して実現することもできる。汎用コンピュータの一例は、ペンティアム（登録商標）ファミリー・プロセッサ（登録商標）などインテル社製プロセッサを搭載し、ＤＯＳ、ＯＳ２、またはウィンドウズ（登録商標）３．１、９５、９８、ＭＥ、ＮＴ、２０００、ＸＰ（登録商標）などのオペレーティング・システムが動作するパーソナル・コンピュータである。そのような汎用コンピュータは、プロセス・ツールがガス流や温度などのプロセス・パラメータを制御し、かつロボットの運動およびウェハの移送を制御するのに必要とされる全ての制御機能を実施することができる。また、制御コンピュータ１６がプロセス・ツール１２内部の追加制御装置とインターフェースすることもでき、追加制御装置はそれぞれ制御タスクの一部を実施する。制御コンピュータ１６は、入出力ライン１４を介してプロセス・ツール１２に結合されている。入出力ライン１４は、任意のタイプの有線または無線データ接続であってよい。
【００１８】
ディスプレイ２０は、入出力ライン１８を介して制御コンピュータ１６に結合し、プロセス・ツール１２内でのワーク・ピースの処理に関する情報を受け取る。ディスプレイ２０は、オペレータがワーク・ピースの処理を監視して制御することができるようにするグラフィカル・ユーザ・インターフェースを表示することができる。入出力ライン１８は、制御コンピュータ１６とディスプレイ２０の間でのデータ転送を可能にする任意の有線または無線接続であってよい。入出力ライン１８は、処理データの遠隔閲覧を可能にするためにローカルまたはワイド・エリア・ネットワークを介する接続であってもよい。
【００１９】
ディスプレイ２０は、プロセス・ツール１２用の制御コンピュータ１６を含むことができる制御コンソールの一部として統合されたディスプレイであってもよい。この実施形態では、制御情報を、制御コンピュータ１６を介してプロセス・ツール１２に送り返すことができる。ディスプレイ２０は、従来の陰極線管モニタ（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、またはプラズマ・モニタであってよい。
【００２０】
図２は、例示プロセス・ツール１２の概略図である。プロセス・ツール１２は、ロボット・モジュール１０４に結合されたワークインプログレス（ＷＩＰ）モジュール１０２を備える。第１の反応器モジュール１０６と第２の反応器モジュール１０８が、ロボット・モジュール１０４に結合されている。
【００２１】
一実施形態でのワークインプログレス・モジュール１０２は、各レベルがいくつかのカセット１１２を含むマルチレベル保管モジュール１１０を含む。各カセット１１２が、複数の半導体ウェハ１１４を保持する。一実施形態では、保管モジュール１１０に３つのレベルが存在し、各レベルが８個のカセット１１２を保持し、各カセットが２５枚の半導体ウェハ１１４を保持する。
【００２２】
ロボット・モジュール１０４は、図２の実施形態のウェハ取扱いシステムである。ロボット・モジュール１０４は、反応器モジュール１０６および１０８の１つに装填するためにカセット１１２からウェハ１１４を取り外すように動作可能なロボット・アーム１１６を有する。ロボット・アーム１１６は、１つの反応器モジュールから別の反応器モジュールにウェハ１１４を移動させることもできる。ロボット・モジュール１０４は、１つまたは複数のローカル制御装置を介して制御コンピュータ１６の制御下で動作する。
【００２３】
第１の反応器モジュール１０６は、ウェハ１１４を受け取る複数の位置１２０ａ〜１２０ｃを有する反応器カルーセル１１８を備える。各位置１２０ａ〜１２０ｃが、ウェハを保持するための水晶ボート１２２を含むことができる。一実施形態では、反応器カルーセルが、互いに約１２０°離してセットされた３つの位置を有する。反応器モジュール１０６は、カルーセル１１８の上に配設された反応器チャンバ内に水晶ボート１２２を持ち上げるエレベータ１２４を含む。反応器チャンバに入った後、水晶ボート１２２内のウェハ１１４は、化学蒸着などの処理ステップを施される。
【００２４】
一実施形態では反応器カルーセル１１８が３つの位置を含む。すなわち、ロボット・モジュール１０４に面するウェハ装填および装填解除位置１２０ａと、水晶ボート１２２内のウェハ１１４をエレベータ１２４によって反応器チャンバに移動させることができるプロセス位置１２０ｂと、クール・ダウン位置１２０ｃとである。反応器カルーセル１１８は回転することができ、それらの位置間で水晶ボート１２２を移動させる。典型的には、２つの水晶ボートが反応器モジュール内に存在し、それにより反応器チャンバ内でウェハを有する第１のボートを処理する間に、前に処理されたウェハを有する第２のボートがクール・ダウン位置でクール・ダウンすることができ、処理済みのウェハを、ウェハ装填および装填解除位置にあるボートからＷＩＰモジュール１０２のカセット内へ装填解除することができ、かつ処理すべきウェハをボート内に装填することができる。このようにすると、第１のボートの処理が完了し、第１のボートがエレベータ１２４によってカルーセル１１８に下げられたとき、カルーセル１１８が１２０°回転することができ、準備されている第２のボートを、時間のロスなく反応チャンバ内にすぐに上昇させることができる。第２の反応器モジュール１０８も同様に構成されている。
【００２５】
複数のボートを利用するカルーセル上に複数の位置が存在する利点は、他のバッチの処理と並行してバッチの装填および装填解除ならびにバッチのクール・ダウンをできるようにすることによって効率が高まることである。しかし、このシステムではいくつかの問題が生じる可能性がある。ウェハ・バッチを処理する際に問題が生じた場合、次のバッチのウェハを傷めないように、次のバッチが処理ステーション内に装填される前にプロセスを停止することが重要である。したがって、制御コンピュータ１６は、処理する次のウェハ・バッチの装填を停止することを必要とする問題が発生したときに、プロセス・ツール１２の動作を制御することができなければならない。これを以下にさらに詳細に論じる。
【００２６】
図３は、プロセス・ツール１２の別の実施形態の概略図面である。この実施形態では、プロセス・ツール１２が、装填ポート・セクション３０２と、ワークインプログレス（ＷＩＰ）セクション３０４と、ウェハ取扱いロボット・セクション３０６と、反応器カルーセル・セクション３０８とを含む。
【００２７】
装填ポート・セクション３０２は、左装填ポート３１０と右装填ポート３１２を備える。処理すべきウェハ１１４を含むフロントオープニング・ユニファイド・ポッド３１４（ＦＯＵＰ）とも呼ばれるカセットが、左装填ポート３１０および右装填ポート３１２内に装填される。本発明の範囲では、カセットとＦＯＵＰの違いは重要でない。処理前および処理後にウェハを保持するためにどちらも使用される。したがって、用語「カセット」と「ＦＯＵＰ」を同義語と考え、交換可能に使用することができる。装填ポート・セクション３０２は、プロセス・ツール１２外部のオペレータ領域から装填ポート・セクションを分離するシールド３１６を含む。
【００２８】
ＷＩＰセクション３０４は、ＦＯＵＰ３１４に接続するためのＦＯＵＰグリッパ３２０を有するＦＯＵＰ取扱いロボット３１８を含む。ＷＩＰセクション３０４はまた、１つまたは複数のレベルでＦＯＵＰ３１４を保持するように設計されたＦＯＵＰストッカ・カルーセル３２２を含む。上側移送モジュール３２６が、ＦＯＵＰ３１４を上側装填ポート３２８に移送し、上側移送モジュール３２６の下に配設されており、図３の上面図では見えない下側移送モジュールが、図では見えない、上側移送ポート３２８の下に配設された下側装填ポートにＦＯＵＰを移送する。図３の実施形態では、ＦＯＵＰ取扱いロボット３１８は、左装填ポート３１０および右装填ポート３１２からＦＯＵＰストッカ・カルーセル３２２にＦＯＵＰ３１４を移送する。ＦＯＵＰ取扱いロボット３１８はまた、ＦＯＵＰストッカ・カルーセル３２２から上側移送モジュール３２６上の位置３２５に、かつ下側移送モジュール（図示せず）上の対応する位置にＦＯＵＰ３１４を移送することができる。次いで、これらのモジュールが回転され、ＦＯＵＰ３１４が、上側装填ポート３２８または下側装填ポート（図示せず）に取り付けられる。
【００２９】
ウェハ取扱いロボット・セクション３０６は、ＦＯＵＰ３１４からウェハを取り外し、反応器カルーセル・セクション３０８に移動することができる水晶ボート３３２上にウェハを装填するウェハ取扱いロボット３３０を含む。
【００３０】
反応器カルーセル・セクション３０８は、一実施形態では、４位反応器カルーセル３３４を含み、各カルーセル位置が水晶ボート３３２を保持するように動作可能である。反応器カルーセル・セクション３０８は、２つの反応器位置３３６を含み、そこで、水晶ボート３３２を、２つの反応器位置３３６の上方に配設された２つの反応器の一方にエレベータ３２４の１つによって持ち上げることができ、それにより水晶ボート３３２のウェハに、酸化物層の形成などの処理ステップを施すことができる。反応器カルーセル・セクション３０８は、ボート入出力位置３３８を含み、そこで、ウェハのボートをカルーセル３３４上に装填することができ、またはボート移送機構３３３によってカルーセルから取り外すことができる。また、反応器内で処理された後にウェハがクール・ダウンできるステージング・ステーション３４０も存在する。２つの反応器を並行して使用することができ、それによりウェハは２つの反応器の一方において処理を受ける。また、ウェハを両反応器内で順次に処理することもでき、最初に１つの反応器内で処理し、次いでもう一方の反応器内で処理する。順次処理はチューブ間処理と呼ばれる。図３のシステムでは、チューブ間処理は非常に効率が良い。これは、順次プロセス間で水晶ボートからウェハを装填解除し、かつ水晶ボート内にウェハを再装填する必要がないためである。
【００３１】
図４は、図２および図３のプロセス・ツールの動作に関する流れ図である。第１のステップ４０２で、バッチが定義される。バッチは、１つまたは複数のカセットまたはＦＯＵＰの形で供給される１つまたは複数のウェハ・ロットと定義される。典型的には、ウェハのバッチは、処理するために単一のボート上に配置することができるウェハの数以下である。さらに、定義ステップでは、ウェハが受ける処理が決定される。ステップ４０６で、オペレータ入力によって、処理のためにバッチが待ち行列化され、これは、次のバッチの処理または装填を開始するのにシステムを利用できるようになる程まで前のバッチが進められるとすぐに、処理または装填が自動的に開始されることを意味する。待ち行列化プロセスの一部は、半導体ウェハの移動および処理に関連するプロセス・ツール内のいくつかのツール制御装置に何らかの情報をダウンロードすることである。図２および３の例示ツールでは、待ち行列化が主制御ステーション（ＭＣＳ）を介して行われ、情報がロボット・ロジスティック制御装置（ＲＬＣ）にダウンロードされる。これは、どちらの制御装置もそのロジスティックスに関わっているためである。有益には、反応チャンバ内での前のバッチの処理中にボート上へのウェハの装填を開始することができるようにシステムをプログラムすることができる。これにより、このとき、反応器チャンバから前のバッチが取り外されるとすぐにボートを反応器チャンバ内に装填することができるので、時間が節約される。また、バッチ定義および待ち行列化ステップでは、コンピュータ支援製作（ＣＡＭ）ホストを使用して、バッチに必要な処理を施し、バッチ定義のオペレータ・エラーをなくすことを保証することができる。（ＣＡＭ）ホスト、主制御ステーション、およびロボット・ロジスティック制御装置間の接続が図５に例示されている。
【００３２】
図２の実施形態に関するステップ４０８で、カルーセル１１８内にカセットを挿入することによって、バッチがＷＩＰモジュール１０２内に装填される。図３の実施形態では、まずＦＯＵＰ３１４が、装填ポート３１０および３１２内に装填される。次いで、これらのＦＯＵＰ３１４が、ＦＯＵＰ取扱いロボット３１８によってＷＩＰモジュール３０４内に装填される。
【００３３】
ステップ４２０で、ウェハがカセットからウェハ・ボートに移送される。図２の実施形態では、ロボット・アーム１１６が、バッチの一部であるＷＩＰモジュール１０２内のカセットからカルーセル上の水晶ボートにウェハを移動させる。
図３の実施形態では、ＦＯＵＰ３１４がＦＯＵＰ装填ポート３２８に移動され、そこでウェハが、ＦＯＵＰ取扱いロボット・アーム３３０によってＦＯＵＰ３１４から取り外され、水晶ボート３３２内に配置される。
【００３４】
ステップ４４０で、ウェハを装填されたボートが反応器チャンバに移送される。図２の実施形態では、これは、カルーセル１１８の回転、およびエレベータ１２４の移動によって行われる。図３の実施形態では、まず、ウェハを装填されたボートを、ボート移送機構３３３によってカルーセル３３４に移送する必要があり、次いでカルーセルが、当該の反応器への回転によってボートを輸送し、対応するエレベータ３２４がボートを反応チャンバ内に移動させる。次いで、ステップ４６０で、ウェハのバッチが反応器内で処理される。
【００３５】
処理後、ステップ４７０で、反応器チャンバからボートが装填解除され、反応器カルーセルが回転して、バッチをクール・ダウン位置に移動させる。ステップ４７０はまた、クール・ダウン位置でのボートのクール・ダウンと、装填解除位置へのボートの移送とを含む。ステップ４８０で、ロボット・アームが、ボートからウェハを装填解除し、カセットまたはＦＯＵＰに戻す。ボートからカセットまたはＦＯＵＰへのウェハ移送の完了後、ステップ４９０でカセットまたはＦＯＵＰがシステムから取り外される。プロセスは、ステップ４９９で完了する。
【００３６】
図５は、一例としてのプロセス・ツール１２の通信アーキテクチャのブロック図である。コンピュータ支援製作（ＣＡＭ）ホスト５０１は、セル制御装置５０２を介して複数のプロセス・ツール１２と接続し、通信するように動作可能である。プロセス・ツール１２は、主制御ステーション（ＭＣＳ）５０３によって制御される。ＭＣＳ５０３は、第１のデジタル・プロセス制御装置５０６と第２のデジタル・プロセス制御装置５０８を含めた複数のデジタル・プロセス制御装置に結合される。各デジタル・プロセスが反応器に関連付けられ、それにより第１のデジタル・プロセス制御装置５０６は、第１の反応器に関連付けられ、第２のデジタル・プロセス制御装置５０８は、第２の反応器に関連付けられている。デジタル・プロセス制御装置は、ガス流、圧力、温度などのプロセス・パラメータを制御する。ロボットおよびロジスティック制御装置（ＲＬＣ）５１０が、第１のデジタル・プロセス制御装置および第２のデジタル・プロセス制御装置５０８に結合されている。
【００３７】
一実施形態での主制御ステーション５０３は、ＯＳ２やウィンドウズ（登録商標）２０００などのオペレーション・システムが動作するコンピュータベースの制御ステーションである。主制御ステーション５０３は、プロセス・ツール１２の動作を制御する制御プログラムを走らせるように動作可能である。主制御ステーション５０３は、一実施形態では、図１の制御コンピュータ１６である。主制御ステーション５０３は、オペレータがプロセス・ツール１２の機能を監視して制御することができるように、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを走らせるように動作可能である。主制御ステーション５０３は、各反応器に関してデジタル・プロセス制御装置５０６、５０８を介して全ての他の制御装置と通信する。
【００３８】
デジタル・プロセス制御装置５０６、５０８はプロセス・プログラムを走らせ、実行する。一実施形態では、デジタル・プロセス制御装置５０６、５０８は、ＲＳ−４２２シリアル通信リンクなどシリアル接続を介して主制御ステーション５０３に結合される。他の通信リンク、シリアルまたはパラレル、有線または無線の通信リンクを使用することもできる。
【００３９】
図２に例示される実施形態など、一実施形態でのロボット・ロジスティック制御装置５１０は、ウェハ取扱いロボットを制御し、クラスタ・ツールのＷＩＰセクションを管理する。図３に例示される構成など他の構成では、ロボットおよびロジスティック制御装置と同様であり、それと通信する追加の制御装置を利用して、ＦＯＵＰ取扱いロボットなど他のロボット構成要素を制御することができる。制御システムの正確な構成は、システムおよび設計選択の複雑さに応じて変わる。例えば、ツールに関する全ての制御機能をただ１つのコンピュータによって実施する場合があり、あるいは、図５に示されるよりも多くのサブ制御装置を使用する場合もある。追加の制御装置がプロセス・ツール内に存在する場合もある。これらは、プロセス温度を監視して調整するための温度制御装置と、カルーセル運動および反応器エレベータ運動を監視して調整するための動作制御装置とを含む。
【００４０】
動作時、生成制御システム（ＰＣＳ）プログラムが主制御ステーション（ＭＣＳ）５０３上で走る。主制御ステーション５０３は、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを表示して、作業対話を容易にする。作業者入力とともに、ＭＣＳ５０３で走るＰＣＳプログラムが、図４に示されるバッチ定義ステップ４０２およびバッチ待ち行列化ステップ４０６によってウェハのバッチのプロセスを開始することができる。コマンドがデジタル・プロセス制御装置ならびにロボットおよびロジスティック制御装置に送られて、カセットの装填と、ウェハの移動およびプロセスと、カセットの装填解除とを制御する。同時に、ＭＣＳ５０３が、次の装填を抑止するためのフラグの発生について監視している。次の装填を抑止するためのフラグ（ＩＮＬフラグ）は、反応器チャンバ内ですでに開始されている処理に影響を与えず、次のウェハ・バッチが処理されるのを禁止する１つまたは複数のイベントによって引き起こされるソフトウェアにおけるフラグである。ウェハ移送がまだ開始されていない場合、ボートへの次のバッチのウェハの装填も防止する。これは、未処理ウェハの損傷の可能性を防止する。ＭＣＳ５０３が次の装填を抑止するためのフラグを受け取ったとき、オペレータによって、またはプロセス制御プログラムによって開始されるいくつかのステップを行うことができる。次の装填を抑止するためのフラグの発生、およびＩＮＬフラグがセットされた後に利用可能な是正処置を以下にさらに詳細に論じる。
【００４１】
図６は、次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグをセットすることができる様々な方法を示す流れ図である。ボックス６０２で、ＩＮＬフラグがリアルタイム・レイヤでセットされる。リアルタイム・レイヤは、デジタル・プロセス制御装置５０６、５０８と、ロボットおよびロジスティック制御装置５１０と、プロセス・ツールで必要であり、プロセス・ツールでのプロセス・パラメータおよび他の条件を監視して制御するのに使用される他の制御装置とを備える。プロセス・パラメータまたは他の条件が所望の値から逸脱したことを示すアラームを定義することができる。さらに、あるアラームの発生が次の装填を抑止するためのフラグの生成をもたらすかどうか定義することができる。リアルタイム・レイヤでのＩＮＬフラグのセッティングは、プロセス結果に好ましくない状況が発生していることを示す。プロセス結果が、依然として要求された指定制限範囲内にある場合もあるが、全ての欠点およびウェハに対する損傷を考慮すると、即時プロセス中断を必要とする状況が発生する危険が高く、これは防止すべきである。リアルタイム・レイヤで、ＩＮＬフラグのセッティングをもたらすようにプログラムされた状態が発生すると、ボックス６１０でＩＮＬフラグがセットされる。
【００４２】
ボックス６０４では、ＩＮＬフラグを、コンピュータ支援製作（ＣＡＭ）ホスト・コンピュータ・システムなど、プロセス・ツールの主制御ステーションが接続されているより上位レベルのコンピュータによってセットすることができる。ＣＡＭホスト・コンピュータは、プロセス・ツールを含めたアセンブリ・ライン上のいくつかのツールを制御することができる。この場合、プロセス・ツールのユーザは、システムを休止させるのに必要な１つまたは複数の理由を有する。例としては、走らせる必要があるスケジュール化された予防保守ルーチン、１つまたは複数の上流プロセス・ツールの中止を必要とする製造ライン内の下流プロセス・ツールに関わる問題、またはＣＡＭホストを介して集められて評価され、指定制限範囲外にあることが判明した、ツールで前に処理されたウェハのウェハ検査ツールにおけるウェハ分析の結果が挙げられる。次の装填を抑止するためのフラグを生成すべき条件は事前プログラムすることができるが、ホスト・コンピュータへのマニュアル入力によって生成することもできる。ＩＮＬフラグの生成に関する条件が満足されると、ボックス６１０でＩＮＬフラグが生成される。
【００４３】
ボックス６０６で、ＩＮＬフラグは、構成変数でアラームによってセットされる。構成変数は、１つまたは複数のプロセス・パラメータおよび測定データを含むことができるユーザ定義表現である。例としては、ある手法ステップ中のリアルタイム・プロセス・パラメータの平均値、ある圧力への反応器チャンバのポンプダウンにかかる時間、または順次ランのための堆積被膜厚さの傾向を挙げられる。構成変数アラームは、構成変数を見て、パラメータが次のウェハ・バッチを処理すべきものであるか否かを判定するように設計されている。構成変数アラームの例としては、依然として指定制限範囲内にあり、しかし体系的傾向を示し、増大しながらターゲット値から逸脱するウェハに関する測定データが挙げられる。次の装填を抑止するためのフラグのセッティングが指定されている構成変数アラーム状態が発生する場合、ボックス６１０で次の装填を抑止するためのフラグがセットされる。
【００４４】
最後に、ボックス６０８で、クリック・ボタンを押すことによって、またはオペレータ・インターフェースを介する主制御ステーションへの他の入力によって、オペレータが、次の装填を抑止するためのフラグを手動でセットすることができる。この場合、ボックス６１０で次の装填を抑止するためのフラグがセットされる。
【００４５】
図７は、図４に示されるプロセス・シーケンスでのＩＮＬフラグの使用を例示する流れ図である。同様のステップが同様の参照番号で示されている。バッチ定義ステップ７０２、バッチ待ち行列化ステップ７０６、およびツール内へのカセット装填ステップ７０８は、図４の文脈ですでに説明した。システムは、ＩＮＬフラグがセットされているかどうかを見るために継続的に監視している。これがバッチ待ち行列化ステップ７０６の前である場合、またはさらにバッチ定義ステップ７０２の前である場合、ＩＮＬフラグは、継続ができなくなるようにシステムを休止する。したがって、ＩＮＬフラグがセットされている場合、バッチを定義することができなくなり、あるいは、バッチがすでに定義されており、しかし待ち行列化されていないときには、バッチを待ち行列化することができなくなる。さらなる継続は、ＩＮＬフラグが除去されたときにのみ可能である。ステップ７０８に示されるようにカセットがツール内に配置されており、しかしウェハ移送がまだ開始されていないとき、ブロック７１２で、ＩＮＬフラグがセットされているかどうかチェックされる。セットされている場合、システムが休止される。システムの休止中、ブロック７１２によって示されるようにＩＮＬフラグが依然としてセットされているかどうか継続的にチェックされ、かつブロック７１４によって示されるようにＩＮＬフラグが無効であるかどうか継続的にチェックされる。無効であるとき、システムは、シーケンスを再開し、次のステップに進む。ステップ７２０で、１つのウェハの装填、またはバッチ処理の場合には複数のウェハの装填が示される。ウェハの移送の完了後、再び、ブロック７２２によって示されるようにＩＮＬフラグがセットされているかどうかチェックされ、かつブロック７２３によって示されるようにＩＮＬフラグが無効であるかどうかチェックが行われる。しかし、ウェハ移送が開始された後には、より複雑な状況が存在する。ＩＮＬフラグの本質は、あるアラーム状態の場合に、実際の処理を開始する前にバッチが休止されることである。本発明の文脈では、「処理」は、プロセス・チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すことであると理解される。
【００４６】
プロセスの開始は、実際に「プロセス・チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すこと」を開始したときであり、処理前のロジスティックスはそのプロセスと区別される。反応チャンバ内での処理の開始前のある瞬間にＩＮＬフラグがセットされたとき、次のバッチの進行を即時に休止するか、次のバッチの休止を遅延するかの選択を行うことができ、それにより実際の処理の開始が防止される。さらに、進行の休止は、システム内に不完全に移送されたバッチを残し、これは望ましくない。図７の例では、進行が即時に休止されず、バッチを休止した後に、カセットからボートにすでに移送されているウェハがカセットに返されるようなオプションが利用可能である。装填を開始した後にＩＮＬフラグがセットされ、しかし反応チャンバ内で実際の処理が開始される前であるとき、装填解除タイマがスタートされる。装填解除タイマによってカウントダウンされる時間は選択可能である。ゼロ、１５分などの有限時間、または無限時間を選択することができる。ＩＮＬが無効でないとき、ブロック７２４で、装填解除タイマが切れているかどうかチェックする。切れている場合は、ブロック７２５に示されるように自動回復処置が開始され、それによりシステムが定義状態で終了する。使用される自動回復処置は、ボートが装填解除され、ウェハがカセットに返されるものである。しかし、他の自動回復処置を、正確なシステム構成に応じてプログラムすることができる。装填解除タイマが切れていないときは、ブロック７２６で、装填されており、しかし未処理であるウェハの即時装填解除を始めるための装填解除ボタンをオペレータが押しているかどうかチェックされる。押している場合、タイマが切れるのを待たずに、装填解除が即時に開始される。押していない場合、ＩＮＬフラグが無効になっている場合には、ブロック７２８に示されるように装填が完了しているかどうかチェックされる。装填が完了していないとき、次のウェハがボートに装填され、再びループが開始される。ウェハ装填が完了しているとき、ブロック７３２でＩＮＬフラグがセットされているかどうか再びチェックされる。セットされていない場合、シーケンスは、ブロック７５０に示されるように反応チャンバ内にボートを装填する次のステップに進む。ＩＮＬフラグがセットされているときは、ブロック７３３によって示されるようにＩＮＬが無効であるかどうかチェックされる。無効である場合、システムはやはり、ブロック７５０によって示される反応チャンバ内へのボートの装填に進む。ＩＮＬフラグが無効でない場合、ブロック７３４、７３５、および７３６、ならびに対応する関連部分によって示されるように、システムは、装填解除タイマが切れるまで、または即時装填解除のための装填解除ボタンをオペレータが押すまで待機する。別法として、ＩＮＬフラグは、装填解除が開始される前に消える場合がある。この場合、全ての後にシステムが処理を再開し、ブロック７５０に進む。
【００４７】
図７の例では、反応チャンバ内へのボートの装填が開始されているとき、ＩＮＬフラグのセッティングはプロセスにそれ以上影響を与えない。ボート上昇ステップは、プロセスの開始としてボート上昇ステップの開始を選択することをより明らかにするプロセス手法の一部である。さらに、例示の場合には、反応器チャンバは炉であり、反応器内へのボートの装填は、ウェハをサーマル・バジェットに露出させ、これは、対応する実際のプロセスが行われない場合には望ましくない。しかし、他の選択を行うこともできる。他のシステムでは、プロセス・チャンバ内にウェハを配置した後でさえ、実際の処理を開始する前に、ＩＮＬフラグによってシーケンスの中断ができるようにプログラムすることができる。
【００４８】
図７では複数のウェハが同時に処理されるバッチ処理状況が例示されているが、ウェハのバッチが順次に処理される単一ウェハ処理では、多少の適合性があるループが必要とされることが明らかである。しかし、原理は同じである。すなわち、ＩＮＬがセットされているとき、ウェハの処理の開始が禁止され、その一方ですでに開始されている処理は影響を受けない。
【００４９】
図８および図９は、ＩＮＬフラグがセットされた後に生じる事項、およびオペレータが利用可能なオプションを他の形で例示するブロック図である。これらの図では、同一の機能が、同一の参照番号によって示されている。ブロック８００は、ＩＮＬフラグがセットされていることを示す。ブロック８１０で、バッチがすでに待ち行列化されているかどうかチェックされる。待ち行列化されていない場合には、ブロック８１４に示されるように、利用可能な唯一のオプションは「ＩＮＬをリセットする」である。しかし、ＩＮＬをもたらすアラーム状態が依然としてアクティブである場合、再び瞬時にセットされるのでＩＮＬフラグをリセットすることができない。別法の場合には、現行ステップと異なる全シーケンス中の何らかのステップによってＩＮＬが発生されたときにＩＮＬをリセットすることができ、しかしシーケンスがそのステップを再び通るときに再びセットされる。バッチが待ち行列化されており、しかしブロック８２０でチェックされたときにウェハ装填がまだ開始されていないときは、ブロック８２４に示される別のオプション「ＩＮＬを無効にする」が利用可能である。無効機能では、対象のバッチのみを除いて中断が無効である。以下のバッチでは、ＩＮＬフラグが十分に機能したままである。ウェハ装填が開始されると、ブロック８３０によって示されるように反応器内へのボートの装填が開始されているかどうかチェックされる。開始されている場合、ＩＮＬはもはや効果を有さず、オペレータはオプションを何も必要としない。反応器内へのボートの装填がまだ開始されていない場合、ブロック８３２に示されるように装填解除タイマがスタートされる。装填解除タイマが切れる前に、ブロック８３４によって示されるオプション「ＩＮＬをリセットする」、「ＩＮＬを無効にする」、および「装填解除を開始する」が利用可能である。「装填解除を開始する」ボタンを押すと、装填解除タイマが切れるのをそれ以上待つことなく自動回復処置が即時に開始される。
【００５０】
図９では、チューブ間プロセスの特定の状況に対処する。前述したように、チューブ間プロセスでは、２つのプロセスがツール内で順次にスケジュールされる。まず、第１の反応器チャンバ内でウェハに処理が施され、次いで、同じツール内の第２の反応器チャンバ内でウェハに処理が施される。第１のチューブ内での第１のプロセスが完了し、ＩＮＬフラグがチューブ２に関してセットされたときに特別な状況が生じる。取り得るオプションが図９によって与えられている。ブロック８０２に開始状況が示されており、ブロック８３６に利用可能なオプションが示されている。「ＩＮＬをリセットする」、「ＩＮＬを無効にする」、および「ＷＩＰへの装填解除を開始する」に加えて、オプション「チューブ２の空ボートへの装填解除を開始する」が存在する。この最後のオプションは、チューブ２のプロセスをすぐに再開することができると予想されているときに使用することができる。図２の例示システムでは、ＩＮＬフラグがチューブ２に関してセットされているときに、処理されたツール間バッチを第１の反応器モジュールから取り外すことが重要である。これは、標準単一チューブ・モードでのチューブ１の利用を少なくともできるようにするからである。
【００５１】
ＩＮＬフラグに加えて、「確認フラグ」と呼ばれる追加のフラグを使用することができる。問題を示し、問題が存在するときにプロセスの開始を禁止するためにＩＮＬフラグを使用する一方で、確認フラグは、実際の処理が開始される前の最終承認として使用することができる。承認は、前に処理されたウェハの測定、およびその結果の分析、ならびにその結果と指定制限との比較から得られる。概略的に、これが図１０の流れ図に示されている。ブロック８７４で、処理後にバッチＮのウェハが分析され、ここでＮは現行バッチを表す整数である。好ましくは、ウェハは、プロセス・ツールに接続されたウェハ検査システムで調査される。例えば、図３の実施形態では、ウェハ検査ステーションを、ウェハ取扱いロボット・セクションと連絡するように統合することができ、それによりウェハ取扱いロボットは、ウェハを検査システムに移動することができる。測定システムは、プロセス中にウェハ上に形成される被膜の厚さを測定するための光学システムを含むことができる。別法として、測定システムが、ウェハの表面を調査するための顕微鏡レンズ装置に取り付けられたビデオ・カメラを含む視覚システムを含んでいてもよい。定性および定量測定を補助するために他の構成要素を存在させることもできる。測定は、調査されるウェハ部分、ならびに結果が指定制限範囲内にあるかどうか決定するために使用されるパラメータおよび使用される基準を定義する集積測定学（ＩＭ）手法に従って行うことができる。このＩＭ手法は、主制御ステーション５０３上で動作するコード内に永久的に存在していてもよく、あるいは、ＩＭ手法が必要とされるときにＣＡＭホストなどより上位レベルの制御装置から手法をダウンロードすることができる。ＩＭ手法の利用後、ウェハの調査が行われる。一実施形態では、ウェハＩＤが、視覚システムによってウェハから読み取られる。典型的な実施形態では、ウェハ上のいくつかの点が選択され、塗布される層（塗布される酸化物層など）の厚さが測定される。点の数は、測定手法によってあらかじめ決定しておくことができ、またはツールのオペレータが選択することができる。各点での厚さ、平均厚さ、中央値厚さ、ならびに最大値、最小値、および標準偏差などの情報を計算することができる。これらの値の任意のものを、所定の指定制限と比較することができ、測定値が指定制限範囲内にあるか、または範囲外にあるか、確認フラグを「真」にセットすることができるかどうか、ＩＮＬフラグをセットする必要があるかどうかを判定する。
【００５２】
代替測定値は、ウェハ上の粒子の数である。これは粒子カウンタを必要とする。粒子カウンタには、測定システムが配置され、処理されたウェハの表面上での粒子欠陥を測定する。やはり、粒子カウントを粒子カウントに関する指定制限と比較することができ、確認フラグを「真」にセットすることができるかどうか、ＩＮＬフラグをセットすべきかどうかを判定することができる。１つまたは複数の測定が行われた後、ステップ８７５で結果がＭＣＳに送られる。次いで、ステップ８７６で、ＭＣＳ上で走るプロセス分析プログラムが、測定手法および測定値からのデータに関連して、その結果が指定制限範囲内にあるかどうかを判定する。結果が指定制限範囲内にあるとき、ブロック８７８によって示されるように確認フラグを「真」にセットすることができる。結果が指定制限範囲外にあるとき、ブロック８７７によって示されるようにＩＮＬフラグをセットすることができる。ステップ８７２で、以下の図、図１０に示される方法でこれらのステップ全てを行うことができる。
【００５３】
図１１で、確認フラグの使用による完了シーケンスが与えられる。シーケンスは、図４のシーケンスに基づいており、同一のステップは同一の参照番号によって示されている。図４と共通のステップは、図４に関連して詳細に論じた。いくつかのステップが追加され、いくつかのステップがわずかに変更されている。ここで、最初の２つのステップは「バッチＮ＋１を定義する」ステップ１１０２、「バッチＮ＋１を待ち行列化する」ステップ１１０６と呼び、Ｎは整数である。実際の処理を開始する前に、ステップ８３８によって示されるように、確認フラグがセットされているかどうかチェックが行われる。本発明の場合には、反応チャンバへのボートの装填の前にチェックが行われるが、実際のプロセスの開始前に行われる限り、より早い段階でもより遅い段階でも行うことができる。プロセスの完了、および反応チャンバからのボートの装填解除後、ステップ８７２に示されるようにバッチＮ＋１に関して集積測定学手法が行われて、結果が測定され、次のバッチに関して確認フラグがセットされる。ステップ８７２は、図１０に示されるステップを含み、しかしここではバッチＮ＋１に関するものである。確認フラグ機能を利用するために、シーケンスの開始時に「偽」にセットすべきである。これは「バッチＮ＋１を定義する」ステップ１１０２で行われる。次いで、より遅い段階で、しかし実際の処理の開始前に、前のバッチＮの測定値、およびその結果の分析、ならびに所定の指定制限との比較に基づいて「真」にセットする必要がある。「バッチＮ＋１を定義する」ステップ１１０２で、確認フラグがすでに「真」にセットされているとき、実際にはオフに切り換えられ、それ以上機能を有さない。
【００５４】
図１２は、ＩＮＬフラグと確認フラグの両方が使用されるシーケンスを例示する流れ図である。この流れ図は、図７の流れ図にかなり類似しており、同一のステップが同一の参照番号で示されている。図１２の流れ図では、ステップ７３２でＩＮＬフラグがセットされたかどうかチェックされた後に、ステップ８３８で、確認フラグがセットされているかどうかチェックが行われる点が異なる。確認フラグがセットされていない場合、システムは、ループで待機し、ＩＮＬフラグがセットされ確認フラグがセットされていることを継続的にチェックする。条件「ＩＮＬフラグがセットされていない」と「確認フラグがセットされている」の両方が満足された場合、図７に示されるように、システムが次のステップ７５０「反応器チャンバ内へボートを装填する」に進む。
【００５５】
実際の処理の開始前に処理を中断するためのフラグの使用を、バッチ処理システムに関して説明したが、単一ウェハ・システムにも適用することができる。単一ウェハ処理システムでは、典型的にはウェハがやはりグループとして、しかし順次に１つずつ処理される。この場合、ＩＮＬフラグは、優先的には、次のバッチの開始を禁止するのではなく次のウェハの開始を禁止すべきである。これは、処理すべきウェハのグループの一部が未処理のままになる状況をもたらすが、最大の安全性を与える。確認フラグとともに集積測定学が使用される場合、ウェハＮの分析結果が、ウェハＮ＋１に関する確認フラグをセットすることができる。しかし、これは、あらゆるウェハの後に待機時間をもたらす場合があり、望ましくない。安全性とスループットの妥協点として、システムは、ウェハＮに関する分析結果がウェハＮ＋２に関する確認フラグをセットするようにプログラムすることもできる。これは、依然として、比較的高い度合の安全性を有する短いフィードバック・ループを与え、その一方で効率を保つ。
【００５６】
ウェハ検査器具を使用してウェハを分析するとき、これらのウェハ検査器具は、好ましくは処理ツール内に統合される。しかし、ウェハ検査器具が、プロセス・ツール内部に位置せず、プロセス・ツールから分離されているときには、本発明によるフラグの使用も可能である。この結果は、ウェハ検査器具に接続されたコンピュータによって分析することができ、その結果を、ＣＡＭホストまたは同様のシステムを介して主制御ステーション５０３に結合することができる。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明してきたが、当業者ならば本発明に対して変更および変形をなすことができるであろう。したがって、本発明は、上記好ましい実施形態に限定されず、請求の範囲の文言及びその均等の範囲によってのみ画定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造システムの教示のブロック図である。
【図２】例示プロセス・ツールの概略図である。
【図３】プロセス・ツールの別の実施形態の概略図である。
【図４】図２および図３のプロセス・ツールの動作に関する流れ図である。
【図５】例示プロセス・ツールの通信アーキテクチャのブロック図である。
【図６】次の装填を抑止する（ＩＮＬ）フラグをセットすることができる様々な方法を示す流れ図である。
【図７】次の装填を抑止するためのフラグによるバッチ・プロセス・シーケンスの中断を例示する流れ図である。
【図８】次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグによるプロセスの中断後にオペレータが選択可能なオプションを例示するブロック図である。
【図９】特定のチューブ間ケースにおける次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグによるプロセスの中断後にオペレータが選択可能なオプションを例示するブロック図である。
【図１０】集積測定学手法の実行を例示する流れ図である。
【図１１】プロセスの開始前の確認フラグの使用を例示する流れ図である。
【図１２】バッチ・プロセス・シーケンスにおける次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグと確認フラグとの同時使用を例示する流れ図である。
【符号の説明】
１２ プロセス・ツール
１６ 制御コンピュータ
２０ ディスプレイ
１０２ ワークインプログレス・モジュール
１０４ ロボット・モジュール
１０６ 第１の反応器モジュール
１０８ 第２の反応器モジュール
１１０ マルチレベル保管モジュール
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造の分野に関し、より詳細には、半導体ウェハを処理する方法およびシステムであって、あるアラーム状態が存在する場合にこの処理を中断し、中断が行われた後に状況を回復する方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動製造プラントにおいて、または複雑なウェハ処理ツール内部で、ワーク・ピースは、１つの処理ステーションから別の処理ステーションへと順次移行する。これらの処理ステーションでは、ワーク・ピースに様々な操作が行われる。処理中、システムをシャットダウンするか、または少なくとも一時停止処理を行う必要がある何らかのイベントが発生する場合がある。これらは、とりわけ、処理ステーションの出力を調査することによって、またはシステムでの指定外パラメータを検出することによって検出される、処理ステーションにおけるいくつかの問題を含む場合がある。この問題が発生するとき、さらなる障害を防止するためにシステム内でウェハの処理を休止する必要がある。しかし、処理が休止されているとき、処理が休止されているウェハが依然としてシステム内に存在する場合がある。これらのウェハは、アラーム状態が解決された後にシステム内でのさらなる処理の継続を停滞させる。プロセスの中断をもたらしたアラーム状態を解決した後、処理の継続にシステムを使用できるようにする前に、処理が中断されたこれらのウェハのさらなる処理または取扱いを定義する必要がある。したがって、プロセス・ツールでの処理の中断、ならびに中断後のシステムの回復およびさらなる処理の継続を必要とする状態を監視して取り扱う方法が求められている。
【０００３】
この問題の一部は、イシザワらに付与された「処置されるべき対象を中断後に回復する方法（Method of Recovering Object to be Treated After Interruption）」という名称の米国特許第６,１６２,０１０号で対処されている。この特許は、処理機械への電力損失などの理由のために処置が予期せずに停止した後の、半導体ウェハの回復を論じている。この特許は、ウェハが冷却された場合に元のカセットにウェハを戻すこと、およびウェハが反応器処理チャンバ内にある場合にウェハを冷却できるようにすることを開示している。この方法は、いくつかの欠点を有する。まず、単一ウェハ処理システムに利用され、バッチ処理には簡単に適合可能でない。第２に、回復方法に融通性がなく、操作者による作動無効または一時中止を見込んでいない。
【０００４】
「リアルタイム欠陥検出（Real-Time fault Detection）」という名称の国際特許公開ＷＯ０１／１８６２３Ａｌは、リアルタイム環境で半導体ウェハの欠陥を検出する方法を開示している。この開示では、システム内部に欠陥が存在するかどうかを判定するための方法およびシステムが開示されている。製造システム内に欠陥が存在する場合、インターフェースに情報が送られることで、プロセスをシャットダウンすることができ、またはオペレータに情報を提供することができる。この方法の欠点としては、欠陥検出で装置が作動しないようにする能力、及び、様々な方法で欠陥検出を取り扱うことができる能力に欠けていることが挙げられる。
【０００５】
別の手法が、サトウらに付与された「基板処理装置及び基板処理方法（Substrate Processing Apparatus and Substrate Processing Method）」という名称の米国特許第５,８９７,７１０号に開示されている。サトウらの発明では、検査ステーションが処理システムと共に含まれている。検査ステーションは、ウェハを検査することができる。ウェハ不良の検出時、さらなる処理が即時に中断される。
【０００６】
上述した方法の欠点は、当該のワーク・ピースが部分処置しか受けないので、プロセスの即時中断の動作がそれ自体損傷を生み出すことである。後の段階での処置の完了が、難点や負の副作用をもたずに望ましい最終効果をもたらすかどうかは疑問である。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第６１６２０１０号
【特許文献２】
国際特許公開ＷＯ０１／１８６２３Ａ１
【特許文献３】
米国特許第５８９７７１０号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、即時プロセス中断の必要性およびその欠点を防止するようにアラーム状態を取り扱うシステムおよび方法を提供し、かつ中断が行われた後に、事前プログラムされておりオペレータが選択可能である回復処置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、すでに開始されている処理の継続を可能にし、しかし次のバッチの処理の開始を防止するアラーム・レベルを提供することによって達成される。
【００１０】
一実施形態では、プロセス・ツール内で１つまたは複数のウェハを処理するための方法およびシステムであって、反応チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すことを含む方法およびシステムが提供される。この方法は、事前定義状態で次の装填を抑止するためのフラグ（ＩＮＬフラグ）を発生することを含み、次の装填を抑止するためのフラグは、ウェハのすでに開始されている処理に影響を与えない。ウェハの処理の開始前に、次の装填を抑止するためのフラグがセットされているかどうかを見るためのチェックが行われる。チェックで次の装填を抑止するためのフラグがセットされていることが判明すると、プロセスの開始が禁止される。この方法はさらに、事前プログラムされた回復処置を提供することを含み、処理の開始が禁止されているウェハは定義状態で終了し、それにより、さらなる処理にツールを使用することができるようにする。別の実施形態では、プロセス・ツール内にあるバッチ式ウェハのための方法およびシステムであって、反応チャンバ内でバッチ式のウェハに処理を施すことを含む方法およびシステムが提供される。この方法は、事前定義状態で次の装填を抑止するためのフラグを発生することを含み、次の装填を抑止するためのフラグは、ウェハ・バッチのすでに開始されている処理に影響を与えない。ウェハ・バッチの処理の開始前に、次の装填を抑止するためのフラグがセットされているかどうかを見るためのチェックが行われる。チェックで次の装填を抑止するためのフラグがセットされていることが判明すると、反応チャンバ内のウェハ・バッチのプロセスの開始が禁止される。この方法はさらに、事前プログラムされた回復処置を提供することを含み、それにより事前プログラムされた回復処置の実行後、処理の開始が禁止されている処理すべきウェハ・バッチが定義状態で終了し、さらなる処理のためにツールを使用することができるようにする。
【００１１】
別の実施形態では、プロセス・ツール内で１つまたは複数のウェハを処理するための方法およびシステムであって、反応チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すことを含む方法およびシステムが提供される。この方法は、デフォルトとして確認フラグを「偽」状態にセットするステップと、前記反応チャンバ内で前に処理されたウェハをウェハ検査ツールで調査するステップと、その結果を受入れ基準と比較するステップと、前記結果が受入れ基準範囲内にあるときに確認フラグを「真」状態にセットするステップとを含む。反応チャンバ内での処理の開始は、確認フラグが「真」状態にあるときにのみ可能である。
【００１２】
本発明の技術的な利点として、すでに開始されているプロセスの即時中断ができるだけ防止されることが挙げられる。即時中断は、オプションとして依然として利用可能になっており、電源故障など突然の重大な問題が発生したときに使用することができるが、多くの場合、アラーム状態が、注意する必要がある潜在的な問題を示す。注意をしないと、そのような状態は、より重大な問題を発生する可能性がある。本発明によれば、処理は、その処理の開始前に中断され、したがってウェハに対する損傷が防止され、処理を継続するための別の試みは、アラーム状態が解決されたときに後で行うことができる。さらに、オペレータ選択可能回復処置を含む事前プログラムされた回復処置が、システムの非常にスムーズで融通性のある回復を可能にし、さらなる処理のためにシステムを準備する。他の技術的な利点は、以下の説明、例示、および特許請求の範囲から明らかになる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態を、以下の図を参照しながら説明する。この実施形態は、本発明を全て網羅しておらず、本発明をこれに限定するものではない。なお、図中、別段の定めのない限り、様々な図を通じて同じ参照番号を用いる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、プロセス・ツールのエラーが生じたときに、処理の開始前に、ウェハの装填および処理を禁止するための方法を含む。この方法は、処理ステーションでワーク・ピースが処理されるいくつかのシステムのいずれにも使用することができる。本方法は、単一ウェハ処理ツールに関しても、バッチ処理ツールに関しても使用することができる。さらに、有利には、複数の処理ステーションを備えるツールに本方法を適用することができる。そのようなマルチステーション・ツールでの処理の中断は、処理が中断されているウェハを定義状態にするための綿密な回復処置を必要とし、本発明は、有益なことに、そのようなマルチステーション・プロセス・ツールに適用することができる。以下の図に提示される例は、バッチ炉に関係し、例示目的だけのものであり、本発明の適用をそのような例に限定することを意図するものではない。
【００１５】
例えば、図１は、本発明の教えに従った製造システム１０のブロック図である。製造システム１０は、入出力ライン１４を介して制御コンピュータ１６に結合されたプロセス・ツール１２と、入出力ライン１８を介して制御コンピュータ１６に結合されたディスプレイ２０とを含む。
【００１６】
プロセス・ツール１２は、半導体ウェハなどのワーク・ピースに１つまたは複数の処理ステップを施す任意のツールであってよい。プロセス・ツール１２によって行われる処理ステップはそれぞれ、典型的には、プロセス・ツール１２の一部として提供される処理ステーションにおいて行われる。
【００１７】
制御コンピュータ１６は、プロセス・ツール１２の動作および機能を制御するために、プロセス・ツール１２を処理するためのコマンドを送ることができる任意のデバイスであってよい。制御コンピュータ１６は、プロセス制御システム・プログラムを記憶するためのメモリと、プロセス制御システム・プログラムを実行するためのプロセッサとを含むことができる。制御コンピュータ１６は、メーカー独自のデバイスであってよく、あるいは汎用コンピュータを使用して実現することもできる。汎用コンピュータの一例は、ペンティアム（登録商標）ファミリー・プロセッサ（登録商標）などインテル社製プロセッサを搭載し、ＤＯＳ、ＯＳ２、またはウィンドウズ（登録商標）３．１、９５、９８、ＭＥ、ＮＴ、２０００、ＸＰ（登録商標）などのオペレーティング・システムが動作するパーソナル・コンピュータである。そのような汎用コンピュータは、プロセス・ツールがガス流や温度などのプロセス・パラメータを制御し、かつロボットの運動およびウェハの移送を制御するのに必要とされる全ての制御機能を実施することができる。また、制御コンピュータ１６がプロセス・ツール１２内部の追加制御装置とインターフェースすることもでき、追加制御装置はそれぞれ制御タスクの一部を実施する。制御コンピュータ１６は、入出力ライン１４を介してプロセス・ツール１２に結合されている。入出力ライン１４は、任意のタイプの有線または無線データ接続であってよい。
【００１８】
ディスプレイ２０は、入出力ライン１８を介して制御コンピュータ１６に結合し、プロセス・ツール１２内でのワーク・ピースの処理に関する情報を受け取る。ディスプレイ２０は、オペレータがワーク・ピースの処理を監視して制御することができるようにするグラフィカル・ユーザ・インターフェースを表示することができる。入出力ライン１８は、制御コンピュータ１６とディスプレイ２０の間でのデータ転送を可能にする任意の有線または無線接続であってよい。入出力ライン１８は、処理データの遠隔閲覧を可能にするためにローカルまたはワイド・エリア・ネットワークを介する接続であってもよい。
【００１９】
ディスプレイ２０は、プロセス・ツール１２用の制御コンピュータ１６を含むことができる制御コンソールの一部として統合されたディスプレイであってもよい。この実施形態では、制御情報を、制御コンピュータ１６を介してプロセス・ツール１２に送り返すことができる。ディスプレイ２０は、従来の陰極線管モニタ（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、またはプラズマ・モニタであってよい。
【００２０】
図２は、例示プロセス・ツール１２の概略図である。プロセス・ツール１２は、ロボット・モジュール１０４に結合されたワークインプログレス（ＷＩＰ）モジュール１０２を備える。第１の反応器モジュール１０６と第２の反応器モジュール１０８が、ロボット・モジュール１０４に結合されている。
【００２１】
一実施形態でのワークインプログレス・モジュール１０２は、各レベルがいくつかのカセット１１２を含むマルチレベル保管モジュール１１０を含む。各カセット１１２が、複数の半導体ウェハ１１４を保持する。一実施形態では、保管モジュール１１０に３つのレベルが存在し、各レベルが８個のカセット１１２を保持し、各カセットが２５枚の半導体ウェハ１１４を保持する。
【００２２】
ロボット・モジュール１０４は、図２の実施形態のウェハ取扱いシステムである。ロボット・モジュール１０４は、反応器モジュール１０６および１０８の１つに装填するためにカセット１１２からウェハ１１４を取り外すように動作可能なロボット・アーム１１６を有する。ロボット・アーム１１６は、１つの反応器モジュールから別の反応器モジュールにウェハ１１４を移動させることもできる。ロボット・モジュール１０４は、１つまたは複数のローカル制御装置を介して制御コンピュータ１６の制御下で動作する。
【００２３】
第１の反応器モジュール１０６は、ウェハ１１４を受け取る複数の位置１２０ａ〜１２０ｃを有する反応器カルーセル１１８を備える。各位置１２０ａ〜１２０ｃが、ウェハを保持するための水晶ボート１２２を含むことができる。一実施形態では、反応器カルーセルが、互いに約１２０°離してセットされた３つの位置を有する。反応器モジュール１０６は、カルーセル１１８の上に配設された反応器チャンバ内に水晶ボート１２２を持ち上げるエレベータ１２４を含む。反応器チャンバに入った後、水晶ボート１２２内のウェハ１１４は、化学蒸着などの処理ステップを施される。
【００２４】
一実施形態では反応器カルーセル１１８が３つの位置を含む。すなわち、ロボット・モジュール１０４に面するウェハ装填および装填解除位置１２０ａと、水晶ボート１２２内のウェハ１１４をエレベータ１２４によって反応器チャンバに移動させることができるプロセス位置１２０ｂと、クール・ダウン位置１２０ｃとである。反応器カルーセル１１８は回転することができ、それらの位置間で水晶ボート１２２を移動させる。典型的には、２つの水晶ボートが反応器モジュール内に存在し、それにより反応器チャンバ内でウェハを有する第１のボートを処理する間に、前に処理されたウェハを有する第２のボートがクール・ダウン位置でクール・ダウンすることができ、処理済みのウェハを、ウェハ装填および装填解除位置にあるボートからＷＩＰモジュール１０２のカセット内へ装填解除することができ、かつ処理すべきウェハをボート内に装填することができる。このようにすると、第１のボートの処理が完了し、第１のボートがエレベータ１２４によってカルーセル１１８に下げられたとき、カルーセル１１８が１２０°回転することができ、準備されている第２のボートを、時間のロスなく反応チャンバ内にすぐに上昇させることができる。第２の反応器モジュール１０８も同様に構成されている。
【００２５】
複数のボートを利用するカルーセル上に複数の位置が存在する利点は、他のバッチの処理と並行してバッチの装填および装填解除ならびにバッチのクール・ダウンをできるようにすることによって効率が高まることである。しかし、このシステムではいくつかの問題が生じる可能性がある。ウェハ・バッチを処理する際に問題が生じた場合、次のバッチのウェハを傷めないように、次のバッチが処理ステーション内に装填される前にプロセスを停止することが重要である。したがって、制御コンピュータ１６は、処理する次のウェハ・バッチの装填を停止することを必要とする問題が発生したときに、プロセス・ツール１２の動作を制御することができなければならない。これを以下にさらに詳細に論じる。
【００２６】
図３は、プロセス・ツール１２の別の実施形態の概略図面である。この実施形態では、プロセス・ツール１２が、装填ポート・セクション３０２と、ワークインプログレス（ＷＩＰ）セクション３０４と、ウェハ取扱いロボット・セクション３０６と、反応器カルーセル・セクション３０８とを含む。
【００２７】
装填ポート・セクション３０２は、左装填ポート３１０と右装填ポート３１２を備える。処理すべきウェハ１１４を含むフロントオープニング・ユニファイド・ポッド３１４（ＦＯＵＰ）とも呼ばれるカセットが、左装填ポート３１０および右装填ポート３１２内に装填される。本発明の範囲では、カセットとＦＯＵＰの違いは重要でない。処理前および処理後にウェハを保持するためにどちらも使用される。したがって、用語「カセット」と「ＦＯＵＰ」を同義語と考え、交換可能に使用することができる。装填ポート・セクション３０２は、プロセス・ツール１２外部のオペレータ領域から装填ポート・セクションを分離するシールド３１６を含む。
【００２８】
ＷＩＰセクション３０４は、ＦＯＵＰ３１４に接続するためのＦＯＵＰグリッパ３２０を有するＦＯＵＰ取扱いロボット３１８を含む。ＷＩＰセクション３０４はまた、１つまたは複数のレベルでＦＯＵＰ３１４を保持するように設計されたＦＯＵＰストッカ・カルーセル３２２を含む。上側移送モジュール３２６が、ＦＯＵＰ３１４を上側装填ポート３２８に移送し、上側移送モジュール３２６の下に配設されており、図３の上面図では見えない下側移送モジュールが、図では見えない、上側移送ポート３２８の下に配設された下側装填ポートにＦＯＵＰを移送する。図３の実施形態では、ＦＯＵＰ取扱いロボット３１８は、左装填ポート３１０および右装填ポート３１２からＦＯＵＰストッカ・カルーセル３２２にＦＯＵＰ３１４を移送する。ＦＯＵＰ取扱いロボット３１８はまた、ＦＯＵＰストッカ・カルーセル３２２から上側移送モジュール３２６上の位置３２５に、かつ下側移送モジュール（図示せず）上の対応する位置にＦＯＵＰ３１４を移送することができる。次いで、これらのモジュールが回転され、ＦＯＵＰ３１４が、上側装填ポート３２８または下側装填ポート（図示せず）に取り付けられる。
【００２９】
ウェハ取扱いロボット・セクション３０６は、ＦＯＵＰ３１４からウェハを取り外し、反応器カルーセル・セクション３０８に移動することができる水晶ボート３３２上にウェハを装填するウェハ取扱いロボット３３０を含む。
【００３０】
反応器カルーセル・セクション３０８は、一実施形態では、４位反応器カルーセル３３４を含み、各カルーセル位置が水晶ボート３３２を保持するように動作可能である。反応器カルーセル・セクション３０８は、２つの反応器位置３３６を含み、そこで、水晶ボート３３２を、２つの反応器位置３３６の上方に配設された２つの反応器の一方にエレベータ３２４の１つによって持ち上げることができ、それにより水晶ボート３３２のウェハに、酸化物層の形成などの処理ステップを施すことができる。反応器カルーセル・セクション３０８は、ボート入出力位置３３８を含み、そこで、ウェハのボートをカルーセル３３４上に装填することができ、またはボート移送機構３３３によってカルーセルから取り外すことができる。また、反応器内で処理された後にウェハがクール・ダウンできるステージング・ステーション３４０も存在する。２つの反応器を並行して使用することができ、それによりウェハは２つの反応器の一方において処理を受ける。また、ウェハを両反応器内で順次に処理することもでき、最初に１つの反応器内で処理し、次いでもう一方の反応器内で処理する。順次処理はチューブ間処理と呼ばれる。図３のシステムでは、チューブ間処理は非常に効率が良い。これは、順次プロセス間で水晶ボートからウェハを装填解除し、かつ水晶ボート内にウェハを再装填する必要がないためである。
【００３１】
図４は、図２および図３のプロセス・ツールの動作に関する流れ図である。第１のステップ４０２で、バッチが定義される。バッチは、１つまたは複数のカセットまたはＦＯＵＰの形で供給される１つまたは複数のウェハ・ロットと定義される。典型的には、ウェハのバッチは、処理するために単一のボート上に配置することができるウェハの数以下である。さらに、定義ステップでは、ウェハが受ける処理が決定される。ステップ４０６で、オペレータ入力によって、処理のためにバッチが待ち行列化され、これは、次のバッチの処理または装填を開始するのにシステムを利用できるようになる程まで前のバッチが進められるとすぐに、処理または装填が自動的に開始されることを意味する。待ち行列化プロセスの一部は、半導体ウェハの移動および処理に関連するプロセス・ツール内のいくつかのツール制御装置に何らかの情報をダウンロードすることである。図２および３の例示ツールでは、待ち行列化が主制御ステーション（ＭＣＳ）を介して行われ、情報がロボット・ロジスティック制御装置（ＲＬＣ）にダウンロードされる。これは、どちらの制御装置もそのロジスティックスに関わっているためである。有益には、反応チャンバ内での前のバッチの処理中にボート上へのウェハの装填を開始することができるようにシステムをプログラムすることができる。これにより、このとき、反応器チャンバから前のバッチが取り外されるとすぐにボートを反応器チャンバ内に装填することができるので、時間が節約される。また、バッチ定義および待ち行列化ステップでは、コンピュータ支援製作（ＣＡＭ）ホストを使用して、バッチに必要な処理を施し、バッチ定義のオペレータ・エラーをなくすことを保証することができる。（ＣＡＭ）ホスト、主制御ステーション、およびロボット・ロジスティック制御装置間の接続が図５に例示されている。
【００３２】
図２の実施形態に関するステップ４０８で、カルーセル１１８内にカセットを挿入することによって、バッチがＷＩＰモジュール１０２内に装填される。図３の実施形態では、まずＦＯＵＰ３１４が、装填ポート３１０および３１２内に装填される。次いで、これらのＦＯＵＰ３１４が、ＦＯＵＰ取扱いロボット３１８によってＷＩＰモジュール３０４内に装填される。
【００３３】
ステップ４２０で、ウェハがカセットからウェハ・ボートに移送される。図２の実施形態では、ロボット・アーム１１６が、バッチの一部であるＷＩＰモジュール１０２内のカセットからカルーセル上の水晶ボートにウェハを移動させる。
図３の実施形態では、ＦＯＵＰ３１４がＦＯＵＰ装填ポート３２８に移動され、そこでウェハが、ＦＯＵＰ取扱いロボット・アーム３３０によってＦＯＵＰ３１４から取り外され、水晶ボート３３２内に配置される。
【００３４】
ステップ４４０で、ウェハを装填されたボートが反応器チャンバに移送される。図２の実施形態では、これは、カルーセル１１８の回転、およびエレベータ１２４の移動によって行われる。図３の実施形態では、まず、ウェハを装填されたボートを、ボート移送機構３３３によってカルーセル３３４に移送する必要があり、次いでカルーセルが、当該の反応器への回転によってボートを輸送し、対応するエレベータ３２４がボートを反応チャンバ内に移動させる。次いで、ステップ４６０で、ウェハのバッチが反応器内で処理される。
【００３５】
処理後、ステップ４７０で、反応器チャンバからボートが装填解除され、反応器カルーセルが回転して、バッチをクール・ダウン位置に移動させる。ステップ４７０はまた、クール・ダウン位置でのボートのクール・ダウンと、装填解除位置へのボートの移送とを含む。ステップ４８０で、ロボット・アームが、ボートからウェハを装填解除し、カセットまたはＦＯＵＰに戻す。ボートからカセットまたはＦＯＵＰへのウェハ移送の完了後、ステップ４９０でカセットまたはＦＯＵＰがシステムから取り外される。プロセスは、ステップ４９９で完了する。
【００３６】
図５は、一例としてのプロセス・ツール１２の通信アーキテクチャのブロック図である。コンピュータ支援製作（ＣＡＭ）ホスト５０１は、セル制御装置５０２を介して複数のプロセス・ツール１２と接続し、通信するように動作可能である。プロセス・ツール１２は、主制御ステーション（ＭＣＳ）５０３によって制御される。ＭＣＳ５０３は、第１のデジタル・プロセス制御装置５０６と第２のデジタル・プロセス制御装置５０８を含めた複数のデジタル・プロセス制御装置に結合される。各デジタル・プロセスが反応器に関連付けられ、それにより第１のデジタル・プロセス制御装置５０６は、第１の反応器に関連付けられ、第２のデジタル・プロセス制御装置５０８は、第２の反応器に関連付けられている。デジタル・プロセス制御装置は、ガス流、圧力、温度などのプロセス・パラメータを制御する。ロボットおよびロジスティック制御装置（ＲＬＣ）５１０が、第１のデジタル・プロセス制御装置および第２のデジタル・プロセス制御装置５０８に結合されている。
【００３７】
一実施形態での主制御ステーション５０３は、ＯＳ２やウィンドウズ（登録商標）２０００などのオペレーション・システムが動作するコンピュータベースの制御ステーションである。主制御ステーション５０３は、プロセス・ツール１２の動作を制御する制御プログラムを走らせるように動作可能である。主制御ステーション５０３は、一実施形態では、図１の制御コンピュータ１６である。主制御ステーション５０３は、オペレータがプロセス・ツール１２の機能を監視して制御することができるように、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを走らせるように動作可能である。主制御ステーション５０３は、各反応器に関してデジタル・プロセス制御装置５０６、５０８を介して全ての他の制御装置と通信する。
【００３８】
デジタル・プロセス制御装置５０６、５０８はプロセス・プログラムを走らせ、実行する。一実施形態では、デジタル・プロセス制御装置５０６、５０８は、ＲＳ−４２２シリアル通信リンクなどシリアル接続を介して主制御ステーション５０３に結合される。他の通信リンク、シリアルまたはパラレル、有線または無線の通信リンクを使用することもできる。
【００３９】
図２に例示される実施形態など、一実施形態でのロボット・ロジスティック制御装置５１０は、ウェハ取扱いロボットを制御し、クラスタ・ツールのＷＩＰセクションを管理する。図３に例示される構成など他の構成では、ロボットおよびロジスティック制御装置と同様であり、それと通信する追加の制御装置を利用して、ＦＯＵＰ取扱いロボットなど他のロボット構成要素を制御することができる。制御システムの正確な構成は、システムおよび設計選択の複雑さに応じて変わる。例えば、ツールに関する全ての制御機能をただ１つのコンピュータによって実施する場合があり、あるいは、図５に示されるよりも多くのサブ制御装置を使用する場合もある。追加の制御装置がプロセス・ツール内に存在する場合もある。これらは、プロセス温度を監視して調整するための温度制御装置と、カルーセル運動および反応器エレベータ運動を監視して調整するための動作制御装置とを含む。
【００４０】
動作時、生成制御システム（ＰＣＳ）プログラムが主制御ステーション（ＭＣＳ）５０３上で走る。主制御ステーション５０３は、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを表示して、作業対話を容易にする。作業者入力とともに、ＭＣＳ５０３で走るＰＣＳプログラムが、図４に示されるバッチ定義ステップ４０２およびバッチ待ち行列化ステップ４０６によってウェハのバッチのプロセスを開始することができる。コマンドがデジタル・プロセス制御装置ならびにロボットおよびロジスティック制御装置に送られて、カセットの装填と、ウェハの移動およびプロセスと、カセットの装填解除とを制御する。同時に、ＭＣＳ５０３が、次の装填を抑止するためのフラグの発生について監視している。次の装填を抑止するためのフラグ（ＩＮＬフラグ）は、反応器チャンバ内ですでに開始されている処理に影響を与えず、次のウェハ・バッチが処理されるのを禁止する１つまたは複数のイベントによって引き起こされるソフトウェアにおけるフラグである。ウェハ移送がまだ開始されていない場合、ボートへの次のバッチのウェハの装填も防止する。これは、未処理ウェハの損傷の可能性を防止する。ＭＣＳ５０３が次の装填を抑止するためのフラグを受け取ったとき、オペレータによって、またはプロセス制御プログラムによって開始されるいくつかのステップを行うことができる。次の装填を抑止するためのフラグの発生、およびＩＮＬフラグがセットされた後に利用可能な是正処置を以下にさらに詳細に論じる。
【００４１】
図６は、次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグをセットすることができる様々な方法を示す流れ図である。ボックス６０２で、ＩＮＬフラグがリアルタイム・レイヤでセットされる。リアルタイム・レイヤは、デジタル・プロセス制御装置５０６、５０８と、ロボットおよびロジスティック制御装置５１０と、プロセス・ツールで必要であり、プロセス・ツールでのプロセス・パラメータおよび他の条件を監視して制御するのに使用される他の制御装置とを備える。プロセス・パラメータまたは他の条件が所望の値から逸脱したことを示すアラームを定義することができる。さらに、あるアラームの発生が次の装填を抑止するためのフラグの生成をもたらすかどうか定義することができる。リアルタイム・レイヤでのＩＮＬフラグのセッティングは、プロセス結果に好ましくない状況が発生していることを示す。プロセス結果が、依然として要求された指定制限範囲内にある場合もあるが、全ての欠点およびウェハに対する損傷を考慮すると、即時プロセス中断を必要とする状況が発生する危険が高く、これは防止すべきである。リアルタイム・レイヤで、ＩＮＬフラグのセッティングをもたらすようにプログラムされた状態が発生すると、ボックス６１０でＩＮＬフラグがセットされる。
【００４２】
ボックス６０４では、ＩＮＬフラグを、コンピュータ支援製作（ＣＡＭ）ホスト・コンピュータ・システムなど、プロセス・ツールの主制御ステーションが接続されているより上位レベルのコンピュータによってセットすることができる。ＣＡＭホスト・コンピュータは、プロセス・ツールを含めたアセンブリ・ライン上のいくつかのツールを制御することができる。この場合、プロセス・ツールのユーザは、システムを休止させるのに必要な１つまたは複数の理由を有する。例としては、走らせる必要があるスケジュール化された予防保守ルーチン、１つまたは複数の上流プロセス・ツールの中止を必要とする製造ライン内の下流プロセス・ツールに関わる問題、またはＣＡＭホストを介して集められて評価され、指定制限範囲外にあることが判明した、ツールで前に処理されたウェハのウェハ検査ツールにおけるウェハ分析の結果が挙げられる。次の装填を抑止するためのフラグを生成すべき条件は事前プログラムすることができるが、ホスト・コンピュータへのマニュアル入力によって生成することもできる。ＩＮＬフラグの生成に関する条件が満足されると、ボックス６１０でＩＮＬフラグが生成される。
【００４３】
ボックス６０６で、ＩＮＬフラグは、構成変数でアラームによってセットされる。構成変数は、１つまたは複数のプロセス・パラメータおよび測定データを含むことができるユーザ定義表現である。例としては、ある手法ステップ中のリアルタイム・プロセス・パラメータの平均値、ある圧力への反応器チャンバのポンプダウンにかかる時間、または順次ランのための堆積被膜厚さの傾向を挙げられる。構成変数アラームは、構成変数を見て、パラメータが次のウェハ・バッチを処理すべきものであるか否かを判定するように設計されている。構成変数アラームの例としては、依然として指定制限範囲内にあり、しかし体系的傾向を示し、増大しながらターゲット値から逸脱するウェハに関する測定データが挙げられる。次の装填を抑止するためのフラグのセッティングが指定されている構成変数アラーム状態が発生する場合、ボックス６１０で次の装填を抑止するためのフラグがセットされる。
【００４４】
最後に、ボックス６０８で、クリック・ボタンを押すことによって、またはオペレータ・インターフェースを介する主制御ステーションへの他の入力によって、オペレータが、次の装填を抑止するためのフラグを手動でセットすることができる。この場合、ボックス６１０で次の装填を抑止するためのフラグがセットされる。
【００４５】
図７は、図４に示されるプロセス・シーケンスでのＩＮＬフラグの使用を例示する流れ図である。同様のステップが同様の参照番号で示されている。バッチ定義ステップ７０２、バッチ待ち行列化ステップ７０６、およびツール内へのカセット装填ステップ７０８は、図４の文脈ですでに説明した。システムは、ＩＮＬフラグがセットされているかどうかを見るために継続的に監視している。これがバッチ待ち行列化ステップ７０６の前である場合、またはさらにバッチ定義ステップ７０２の前である場合、ＩＮＬフラグは、継続ができなくなるようにシステムを休止する。したがって、ＩＮＬフラグがセットされている場合、バッチを定義することができなくなり、あるいは、バッチがすでに定義されており、しかし待ち行列化されていないときには、バッチを待ち行列化することができなくなる。さらなる継続は、ＩＮＬフラグが除去されたときにのみ可能である。ステップ７０８に示されるようにカセットがツール内に配置されており、しかしウェハ移送がまだ開始されていないとき、ブロック７１２で、ＩＮＬフラグがセットされているかどうかチェックされる。セットされている場合、システムが休止される。システムの休止中、ブロック７１２によって示されるようにＩＮＬフラグが依然としてセットされているかどうか継続的にチェックされ、かつブロック７１４によって示されるようにＩＮＬフラグが無効であるかどうか継続的にチェックされる。無効であるとき、システムは、シーケンスを再開し、次のステップに進む。ステップ７２０で、１つのウェハの装填、またはバッチ処理の場合には複数のウェハの装填が示される。ウェハの移送の完了後、再び、ブロック７２２によって示されるようにＩＮＬフラグがセットされているかどうかチェックされ、かつブロック７２３によって示されるようにＩＮＬフラグが無効であるかどうかチェックが行われる。しかし、ウェハ移送が開始された後には、より複雑な状況が存在する。ＩＮＬフラグの本質は、あるアラーム状態の場合に、実際の処理を開始する前にバッチが休止されることである。本発明の文脈では、「処理」は、プロセス・チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すことであると理解される。
【００４６】
プロセスの開始は、実際に「プロセス・チャンバ内の１つまたは複数のウェハに１つのプロセスを施すこと」を開始したときであり、処理前のロジスティックスはそのプロセスと区別される。反応チャンバ内での処理の開始前のある瞬間にＩＮＬフラグがセットされたとき、次のバッチの進行を即時に休止するか、次のバッチの休止を遅延するかの選択を行うことができ、それにより実際の処理の開始が防止される。さらに、進行の休止は、システム内に不完全に移送されたバッチを残し、これは望ましくない。図７の例では、進行が即時に休止されず、バッチを休止した後に、カセットからボートにすでに移送されているウェハがカセットに返されるようなオプションが利用可能である。装填を開始した後にＩＮＬフラグがセットされ、しかし反応チャンバ内で実際の処理が開始される前であるとき、装填解除タイマがスタートされる。装填解除タイマによってカウントダウンされる時間は選択可能である。ゼロ、１５分などの有限時間、または無限時間を選択することができる。ＩＮＬが無効でないとき、ブロック７２４で、装填解除タイマが切れているかどうかチェックする。切れている場合は、ブロック７２５に示されるように自動回復処置が開始され、それによりシステムが定義状態で終了する。使用される自動回復処置は、ボートが装填解除され、ウェハがカセットに返されるものである。しかし、他の自動回復処置を、正確なシステム構成に応じてプログラムすることができる。装填解除タイマが切れていないときは、ブロック７２６で、装填されており、しかし未処理であるウェハの即時装填解除を始めるための装填解除ボタンをオペレータが押しているかどうかチェックされる。押している場合、タイマが切れるのを待たずに、装填解除が即時に開始される。押していない場合、ＩＮＬフラグが無効になっている場合には、ブロック７２８に示されるように装填が完了しているかどうかチェックされる。装填が完了していないとき、次のウェハがボートに装填され、再びループが開始される。ウェハ装填が完了しているとき、ブロック７３２でＩＮＬフラグがセットされているかどうか再びチェックされる。セットされていない場合、シーケンスは、ブロック７５０に示されるように反応チャンバ内にボートを装填する次のステップに進む。ＩＮＬフラグがセットされているときは、ブロック７３３によって示されるようにＩＮＬが無効であるかどうかチェックされる。無効である場合、システムはやはり、ブロック７５０によって示される反応チャンバ内へのボートの装填に進む。ＩＮＬフラグが無効でない場合、ブロック７３４、７３５、および７３６、ならびに対応する関連部分によって示されるように、システムは、装填解除タイマが切れるまで、または即時装填解除のための装填解除ボタンをオペレータが押すまで待機する。別法として、ＩＮＬフラグは、装填解除が開始される前に消える場合がある。この場合、全ての後にシステムが処理を再開し、ブロック７５０に進む。
【００４７】
図７の例では、反応チャンバ内へのボートの装填が開始されているとき、ＩＮＬフラグのセッティングはプロセスにそれ以上影響を与えない。ボート上昇ステップは、プロセスの開始としてボート上昇ステップの開始を選択することをより明らかにするプロセス手法の一部である。さらに、例示の場合には、反応器チャンバは炉であり、反応器内へのボートの装填は、ウェハをサーマル・バジェットに露出させ、これは、対応する実際のプロセスが行われない場合には望ましくない。しかし、他の選択を行うこともできる。他のシステムでは、プロセス・チャンバ内にウェハを配置した後でさえ、実際の処理を開始する前に、ＩＮＬフラグによってシーケンスの中断ができるようにプログラムすることができる。
【００４８】
図７では複数のウェハが同時に処理されるバッチ処理状況が例示されているが、ウェハのバッチが順次に処理される単一ウェハ処理では、多少の適合性があるループが必要とされることが明らかである。しかし、原理は同じである。すなわち、ＩＮＬがセットされているとき、ウェハの処理の開始が禁止され、その一方ですでに開始されている処理は影響を受けない。
【００４９】
図８および図９は、ＩＮＬフラグがセットされた後に生じる事項、およびオペレータが利用可能なオプションを他の形で例示するブロック図である。これらの図では、同一の機能が、同一の参照番号によって示されている。ブロック８００は、ＩＮＬフラグがセットされていることを示す。ブロック８１０で、バッチがすでに待ち行列化されているかどうかチェックされる。待ち行列化されていない場合には、ブロック８１４に示されるように、利用可能な唯一のオプションは「ＩＮＬをリセットする」である。しかし、ＩＮＬをもたらすアラーム状態が依然としてアクティブである場合、再び瞬時にセットされるのでＩＮＬフラグをリセットすることができない。別法の場合には、現行ステップと異なる全シーケンス中の何らかのステップによってＩＮＬが発生されたときにＩＮＬをリセットすることができ、しかしシーケンスがそのステップを再び通るときに再びセットされる。バッチが待ち行列化されており、しかしブロック８２０でチェックされたときにウェハ装填がまだ開始されていないときは、ブロック８２４に示される別のオプション「ＩＮＬを無効にする」が利用可能である。無効機能では、対象のバッチのみを除いて中断が無効である。以下のバッチでは、ＩＮＬフラグが十分に機能したままである。ウェハ装填が開始されると、ブロック８３０によって示されるように反応器内へのボートの装填が開始されているかどうかチェックされる。開始されている場合、ＩＮＬはもはや効果を有さず、オペレータはオプションを何も必要としない。反応器内へのボートの装填がまだ開始されていない場合、ブロック８３２に示されるように装填解除タイマがスタートされる。装填解除タイマが切れる前に、ブロック８３４によって示されるオプション「ＩＮＬをリセットする」、「ＩＮＬを無効にする」、および「装填解除を開始する」が利用可能である。「装填解除を開始する」ボタンを押すと、装填解除タイマが切れるのをそれ以上待つことなく自動回復処置が即時に開始される。
【００５０】
図９では、チューブ間プロセスの特定の状況に対処する。前述したように、チューブ間プロセスでは、２つのプロセスがツール内で順次にスケジュールされる。まず、第１の反応器チャンバ内でウェハに処理が施され、次いで、同じツール内の第２の反応器チャンバ内でウェハに処理が施される。第１のチューブ内での第１のプロセスが完了し、ＩＮＬフラグがチューブ２に関してセットされたときに特別な状況が生じる。取り得るオプションが図９によって与えられている。ブロック８０２に開始状況が示されており、ブロック８３６に利用可能なオプションが示されている。「ＩＮＬをリセットする」、「ＩＮＬを無効にする」、および「ＷＩＰへの装填解除を開始する」に加えて、オプション「チューブ２の空ボートへの装填解除を開始する」が存在する。この最後のオプションは、チューブ２のプロセスをすぐに再開することができると予想されているときに使用することができる。図２の例示システムでは、ＩＮＬフラグがチューブ２に関してセットされているときに、処理されたツール間バッチを第１の反応器モジュールから取り外すことが重要である。これは、標準単一チューブ・モードでのチューブ１の利用を少なくともできるようにするからである。
【００５１】
ＩＮＬフラグに加えて、「確認フラグ」と呼ばれる追加のフラグを使用することができる。問題を示し、問題が存在するときにプロセスの開始を禁止するためにＩＮＬフラグを使用する一方で、確認フラグは、実際の処理が開始される前の最終承認として使用することができる。承認は、前に処理されたウェハの測定、およびその結果の分析、ならびにその結果と指定制限との比較から得られる。概略的に、これが図１０の流れ図に示されている。ブロック８７４で、処理後にバッチＮのウェハが分析され、ここでＮは現行バッチを表す整数である。好ましくは、ウェハは、プロセス・ツールに接続されたウェハ検査システムで調査される。例えば、図３の実施形態では、ウェハ検査ステーションを、ウェハ取扱いロボット・セクションと連絡するように統合することができ、それによりウェハ取扱いロボットは、ウェハを検査システムに移動することができる。測定システムは、プロセス中にウェハ上に形成される被膜の厚さを測定するための光学システムを含むことができる。別法として、測定システムが、ウェハの表面を調査するための顕微鏡レンズ装置に取り付けられたビデオ・カメラを含む視覚システムを含んでいてもよい。定性および定量測定を補助するために他の構成要素を存在させることもできる。測定は、調査されるウェハ部分、ならびに結果が指定制限範囲内にあるかどうか決定するために使用されるパラメータおよび使用される基準を定義する集積測定学（ＩＭ）手法に従って行うことができる。このＩＭ手法は、主制御ステーション５０３上で動作するコード内に永久的に存在していてもよく、あるいは、ＩＭ手法が必要とされるときにＣＡＭホストなどより上位レベルの制御装置から手法をダウンロードすることができる。ＩＭ手法の利用後、ウェハの調査が行われる。一実施形態では、ウェハＩＤが、視覚システムによってウェハから読み取られる。典型的な実施形態では、ウェハ上のいくつかの点が選択され、塗布される層（塗布される酸化物層など）の厚さが測定される。点の数は、測定手法によってあらかじめ決定しておくことができ、またはツールのオペレータが選択することができる。各点での厚さ、平均厚さ、中央値厚さ、ならびに最大値、最小値、および標準偏差などの情報を計算することができる。これらの値の任意のものを、所定の指定制限と比較することができ、測定値が指定制限範囲内にあるか、または範囲外にあるか、確認フラグを「真」にセットすることができるかどうか、ＩＮＬフラグをセットする必要があるかどうかを判定する。
【００５２】
代替測定値は、ウェハ上の粒子の数である。これは粒子カウンタを必要とする。粒子カウンタには、測定システムが配置され、処理されたウェハの表面上での粒子欠陥を測定する。やはり、粒子カウントを粒子カウントに関する指定制限と比較することができ、確認フラグを「真」にセットすることができるかどうか、ＩＮＬフラグをセットすべきかどうかを判定することができる。１つまたは複数の測定が行われた後、ステップ８７５で結果がＭＣＳに送られる。次いで、ステップ８７６で、ＭＣＳ上で走るプロセス分析プログラムが、測定手法および測定値からのデータに関連して、その結果が指定制限範囲内にあるかどうかを判定する。結果が指定制限範囲内にあるとき、ブロック８７８によって示されるように確認フラグを「真」にセットすることができる。結果が指定制限範囲外にあるとき、ブロック８７７によって示されるようにＩＮＬフラグをセットすることができる。ステップ８７２で、以下の図、図１０に示される方法でこれらのステップ全てを行うことができる。
【００５３】
図１１で、確認フラグの使用による完了シーケンスが与えられる。シーケンスは、図４のシーケンスに基づいており、同一のステップは同一の参照番号によって示されている。図４と共通のステップは、図４に関連して詳細に論じた。いくつかのステップが追加され、いくつかのステップがわずかに変更されている。ここで、最初の２つのステップは「バッチＮ＋１を定義する」ステップ１１０２、「バッチＮ＋１を待ち行列化する」ステップ１１０６と呼び、Ｎは整数である。実際の処理を開始する前に、ステップ８３８によって示されるように、確認フラグがセットされているかどうかチェックが行われる。本発明の場合には、反応チャンバへのボートの装填の前にチェックが行われるが、実際のプロセスの開始前に行われる限り、より早い段階でもより遅い段階でも行うことができる。プロセスの完了、および反応チャンバからのボートの装填解除後、ステップ８７２に示されるようにバッチＮ＋１に関して集積測定学手法が行われて、結果が測定され、次のバッチに関して確認フラグがセットされる。ステップ８７２は、図１０に示されるステップを含み、しかしここではバッチＮ＋１に関するものである。確認フラグ機能を利用するために、シーケンスの開始時に「偽」にセットすべきである。これは「バッチＮ＋１を定義する」ステップ１１０２で行われる。次いで、より遅い段階で、しかし実際の処理の開始前に、前のバッチＮの測定値、およびその結果の分析、ならびに所定の指定制限との比較に基づいて「真」にセットする必要がある。「バッチＮ＋１を定義する」ステップ１１０２で、確認フラグがすでに「真」にセットされているとき、実際にはオフに切り換えられ、それ以上機能を有さない。
【００５４】
図１２は、ＩＮＬフラグと確認フラグの両方が使用されるシーケンスを例示する流れ図である。この流れ図は、図７の流れ図にかなり類似しており、同一のステップが同一の参照番号で示されている。図１２の流れ図では、ステップ７３２でＩＮＬフラグがセットされたかどうかチェックされた後に、ステップ８３８で、確認フラグがセットされているかどうかチェックが行われる点が異なる。確認フラグがセットされていない場合、システムは、ループで待機し、ＩＮＬフラグがセットされ確認フラグがセットされていることを継続的にチェックする。条件「ＩＮＬフラグがセットされていない」と「確認フラグがセットされている」の両方が満足された場合、図７に示されるように、システムが次のステップ７５０「反応器チャンバ内へボートを装填する」に進む。
【００５５】
実際の処理の開始前に処理を中断するためのフラグの使用を、バッチ処理システムに関して説明したが、単一ウェハ・システムにも適用することができる。単一ウェハ処理システムでは、典型的にはウェハがやはりグループとして、しかし順次に１つずつ処理される。この場合、ＩＮＬフラグは、優先的には、次のバッチの開始を禁止するのではなく次のウェハの開始を禁止すべきである。これは、処理すべきウェハのグループの一部が未処理のままになる状況をもたらすが、最大の安全性を与える。確認フラグとともに集積測定学が使用される場合、ウェハＮの分析結果が、ウェハＮ＋１に関する確認フラグをセットすることができる。しかし、これは、あらゆるウェハの後に待機時間をもたらす場合があり、望ましくない。安全性とスループットの妥協点として、システムは、ウェハＮに関する分析結果がウェハＮ＋２に関する確認フラグをセットするようにプログラムすることもできる。これは、依然として、比較的高い度合の安全性を有する短いフィードバック・ループを与え、その一方で効率を保つ。
【００５６】
ウェハ検査器具を使用してウェハを分析するとき、これらのウェハ検査器具は、好ましくは処理ツール内に統合される。しかし、ウェハ検査器具が、プロセス・ツール内部に位置せず、プロセス・ツールから分離されているときには、本発明によるフラグの使用も可能である。この結果は、ウェハ検査器具に接続されたコンピュータによって分析することができ、その結果を、ＣＡＭホストまたは同様のシステムを介して主制御ステーション５０３に結合することができる。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明してきたが、当業者ならば本発明に対して変更および変形をなすことができるであろう。したがって、本発明は、上記好ましい実施形態に限定されず、請求の範囲の文言及びその均等の範囲によってのみ画定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造システムの教示のブロック図である。
【図２】例示プロセス・ツールの概略図である。
【図３】プロセス・ツールの別の実施形態の概略図である。
【図４】図２および図３のプロセス・ツールの動作に関する流れ図である。
【図５】例示プロセス・ツールの通信アーキテクチャのブロック図である。
【図６】次の装填を抑止する（ＩＮＬ）フラグをセットすることができる様々な方法を示す流れ図である。
【図７】次の装填を抑止するためのフラグによるバッチ・プロセス・シーケンスの中断を例示する流れ図である。
【図８】次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグによるプロセスの中断後にオペレータが選択可能なオプションを例示するブロック図である。
【図９】特定のチューブ間ケースにおける次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグによるプロセスの中断後にオペレータが選択可能なオプションを例示するブロック図である。
【図１０】集積測定学手法の実行を例示する流れ図である。
【図１１】プロセスの開始前の確認フラグの使用を例示する流れ図である。
【図１２】バッチ・プロセス・シーケンスにおける次の装填を抑止する（ＩＮＬ）ためのフラグと確認フラグとの同時使用を例示する流れ図である。
【符号の説明】
１２ プロセス・ツール
１６ 制御コンピュータ
２０ ディスプレイ
１０２ ワークインプログレス・モジュール
１０４ ロボット・モジュール
１０６ 第１の反応器モジュール
１０８ 第２の反応器モジュール
１１０ マルチレベル保管モジュール
Claims (13)
- ウェハのバッチ式処理のためのプロセス・ツールであって、
ウェハのバッチを処理するための少なくとも１つの反応チャンバと、
プロセッサおよびメモリを有し、プロセス制御システム・プログラムを実行するように動作可能なツール制御装置であって、プロセス制御システム・プログラムが、ツール・パラメータを監視して制御するように動作可能であるツール制御装置と、
を備え、
ツール制御装置が、事前定義入力後に次の装填を抑止するオブジェクトを発生するように動作可能であり、次の装填を抑止するオブジェクトが、処理すべきウェハ・バッチの処理の開始前に発生されるとき、処理すべきウェハ・バッチの処理の開始を禁止し、かつ事前プログラムされた回復処置を提供し、それにより、事前プログラムされた回復処置の実行後に、処理すべきウェハ・バッチが定義状態で終了し、その結果、さらなる処置にツールを使用することができるようにするプロセス・ツール。 - 前記ツール制御装置が、該ツール制御装置に接続された１つまたは複数のサブ制御装置を備え、該１つまたは複数のサブ制御装置が、該ツール制御装置のタスクの一部を実行する、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記事前プログラムされた回復処置が、オペレータが選択可能な回復処置を含む、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記オペレータが選択可能な回復処置が、所定の条件がもはや真でない場合に次の装填を抑止するためのフラグをリセットする工程を含む、請求項３に記載のプロセス・ツール。
- 前記オペレータが選択可能な回復処置を提供する工程が、すぐ次に処理すべきウェハ・バッチに関する次の装填を抑止するためのフラグをオペレータが無効にすることができる工程を含む、請求項３に記載のプロセス・ツール。
- 前記事前定義入力が、リアルタイム・パラメータのアラーム・レベルを含み、該リアルタイム・パラメータが、前記プロセス・ツールでのリアルタイム状態を表す、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記事前定義入力が、前記プロセス・ツールでのリアルタイム状態を表す複数のリアルタイム・パラメータと、処理すべきウェハの前に処理されたウェハの分析結果との集合以外に１つまたは複数のパラメータを備える表現を含む、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記事前定義入力が、オペレータ・コマンドによって開始される「次の装填を抑止するためのフラグをセットする」コマンドである、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記事前定義入力が、ツール制御装置に接続されたより上位レベルの制御装置によって開始される「次の装填を抑止するためのフラグをセットする」コマンドである、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 処理すべきウェハ・バッチが、カセット内の処理ツールに供給され、事前プログラムされた回復処置が、カセットから取り外されて処理の開始が禁止されている、処理すべきウェハ・バッチの自動移送を開始する工程を含む、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記カセットから取り外されて処理の開始が禁止されている処理すべきウェハ・バッチの自動移送が、処理すべきウェハ・バッチをカセットに移送する工程を含む、請求項１０に記載のプロセス・ツール。
- 前記事前プログラムされた回復処置が、ホールド装填解除タイマを始動する工程をさらに含み、その間、次の装填を抑止するためのフラグに対する自動応答が開始されない、請求項１に記載のプロセス・ツール。
- 前記ホールド装填解除タイマを始動する工程は、該ホールド装填解除タイマが動作しているときにオペレータによる介入を可能にする工程を含む、請求項１２に記載のプロセス・ツール。
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