JP4669544B2 - 基板検出方法及び半導体製造装置に於ける基板検出方法及び半導体製造装置及び半導体製造装置に於ける基板回収方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体製造装置等の自動処理装置に関し、特に装置内に残留する材料の回収に関するものである。

半導体製造装置等の自動処理装置では材料の供給から、処理、処理後の製品の搬出迄無人で行っている。

特に、半導体製造装置等では一旦装置内に供給された材料はオペレータが直接触れることができない様になっており、半導体製造装置で処理が継続できない状態で停止となった場合は、オペレータが残留材料を払出しする事ができない。この為、従来より、半導体製造装置では、操作装置が設けられている。半導体製造装置のモータ、駆動軸等機構部はメカコントローラにより駆動が制御されているが、前記操作装置はオペレータの操作で直接前記メカコントローラを操作できる様になっている。

前記操作装置を具備した半導体製造装置について、図６により説明する。

搬送モジュール１を中心に放射状に第１カセットモジュール２、第２カセットモジュール３、第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７が気密に設けられている。

前記搬送モジュール１内には基板搬送機（ＴＭ）８が設けられ、該基板搬送機８は第１カセットモジュール２から前記第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７のいずれかのプロセスモジュールに、又前記第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７の内１つから他に、又前記第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７のいずれかから前記第２カセットモジュール３へと材料（被処理基板）を搬送する様になっている。

前記第１カセットモジュール２、第２カセットモジュール３に対しては基板が装填されたカセットが外部から搬入搬出され、前記第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７ではそれぞれ装入された被処理基板に対して反応ガスの供給、加熱等がなされて成膜処理、エッチング処理等所要の処理がなされる。

前記半導体製造装置は機構制御部９、プロセス制御部１０を具備する主制御装置１１によって制御される。前記機構制御部９にはメカコントローラ１２が従属し、該メカコントローラ１２は機構部のアクチュエータであるモータ、シリンダ等のドライバを駆動してモータ、シリンダ等を発動し、又前記機構制御部９によって発動状態が制御される。

前記プロセス制御部１０は前記第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７の反応ガス供給流量、反応圧力、加熱温度、処理時間等基板処理に関する制御を行う。又、前記主制御装置１１は前記機構制御部９、プロセス制御部１０を統合制御するものであり、機構部を駆動する為のシーケンスプログラム、処理を遂行する為のプロセスプログラム等の各種プログラムが記憶装置に入力設定されている。

前記メカコントローラ１２には操作装置１３が接続可能であり、該操作装置１３は前記機構制御部９を経ずに前記メカコントローラ１２を介し直接半導体製造装置の機構部、例えば前記基板搬送機８を操作できる様になっている。

半導体製造装置が非常停止等して半導体製造装置の主制御装置１１、機構制御部９を介し半導体製造装置内の残留基板が払出しできない状態となった時には、前記操作装置１３とメカコントローラ１２とを接続し、オペレータが半導体製造装置内を目視にて観察し、装置内の基板の残留を確認し、残留基板が有れば前記操作装置１３を操作し、装置内のモータ、シリンダ等を直接操作駆動し、残留基板を１つずつ払出していた。

従来では、半導体製造装置内に残留材料が有るか無いかをオペレータが目視で確認する必要があり、又装置内を目で確認しながら、残留材料を払出しする為、非能率的であり、作業が繁雑となると共に時間が掛かり、更に又、異常が発生した場合の払出し処理をオペレータに頼る為、オペレータ、保守員の操作ミスの発生を完全には防止できないという問題があった。

本発明は斯かる実情に鑑み、異常発生の状態から残留材料を自動的に回収できる様にし、回収の作業効率を向上し、又回収の作業の安全性を向上し、半導体製造装置の稼働率の向上を図るものである。

本発明は、複数のモジュールを有する半導体製造装置が非常停止した場合に、機構部を駆動して基板の検出を行う基板検出方法であって、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する基板検出方法に係り、又複数のモジュールを有する半導体製造装置が非常停止した場合に、前記機構部を駆動して基板の検出を行う基板検出方法であって、前記機構部上の基板が払出された場合、或は前記機構部上の基板の有無を判断し、基板がない場合、前記機構部による前記基板検知を行う基板検出方法に係り、又前記基板検知では、基板の払出し先の検索を行う基板検出方法に係り、又前記基板検知では、前記機構部が各モジュールに対して基板搬送動作を行い、基板の有無を確認すると、前記基板検知が完了する基板検出方法に係るものである。

又本発明は、少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で基板を搬送する機構部が設けられる搬送モジュールと、前記機構部を制御駆動する制御部とを具備した半導体製造装置に於ける基板検出方法であって、前記半導体製造装置が非常停止した場合に、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係り、又少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で基板を搬送する前記機構部が設けられる前記搬送モジュールと、前記機構部を制御駆動する前記制御部とを具備した半導体製造装置に於ける基板検出方法であって、前記半導体製造装置が非常停止した場合に、前記機構部上の基板が払出された場合、或は前記機構部上の基板の有無を判断し、基板がない場合、前記基板検知を続行する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係り、又前記基板検知を続行する場合、前記カセットモジュールの空きスロットの検索を行う半導体製造装置に於ける基板検出方法に係り、又前記プロセスモジュールに対して基板の有無を確認する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係り、又基板の有無を確認すると、基板の有無の状態を表示する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係り、又基板の有無を確認すると、前記基板検知を終了する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係るものである。

又本発明は、少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で基板を搬送する機構部が設けられる搬送モジュールと、前記機構部を制御駆動する制御部とを具備した半導体製造装置であって、該半導体製造装置が非常停止した場合に、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する半導体製造装置に係り、又少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で基板を搬送する前記機構部が設けられる前記搬送モジュールと、前記機構部を制御駆動する前記制御部とを具備した半導体製造装置であって、該半導体製造装置が非常停止した場合に、前記機構部上の基板が払出された場合、或は前記機構部上の基板の有無を判断し、基板がない場合、前記基板検知を続行する半導体製造装置に係り、又前記基板検知の指示は、作業者が行う半導体製造装置に係り、又前記基板検知が終了すると、作業者が基板の払出し元を入力して基板回収作業を開始する半導体製造装置に於ける基板回収方法に係るものである。

又本発明は、複数のモジュールを有する半導体製造装置に於いて、処理される基板の個々の経路情報を記録する経路情報保存エリアを記憶する記憶部と、機構部を制御駆動する制御部とを具備し、前記半導体製造装置が非常停止した場合に、前記経路情報保存エリアから基板の位置情報の取得が失敗した際、前記機構部を駆動して基板の検出を行う半導体製造装置に於ける基板検出方法であって、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係るものである。

又本発明は、複数の処理工程を有する半導体製造装置に於いて、処理される基板の個々の経路情報を記録する経路情報保存エリアを記憶する記憶部と、機構部を制御駆動する制御部とを具備し、前記半導体製造装置が非常停止した場合に、前記経路情報保存エリアから基板の位置情報の取得が失敗した際に、前記機構部を駆動して基板の検出を行う半導体製造装置であって、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する半導体製造装置に係るものである。

又本発明は、少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、基板を前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で搬送する機構部を有する搬送モジュールと、処理される基板の個々の経路情報を記録する経路情報保存エリアを有する記憶部と、前記機構部を制御駆動する制御部とを具備し、前記半導体製造装置が非常停止した場合に、前記経路情報保存エリアから基板の位置情報の取得が失敗した際、前記機構部を駆動して基板の検出を行う半導体製造装置に於ける基板検出方法であって、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する半導体製造装置に於ける基板検出方法に係るものである。

更に又本発明は、基板を装填したカセットが搬入搬出される少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、基板を前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で搬送する機構部を有する搬送モジュールと、処理される基板の個々の経路情報を記録する経路情報保存エリアを有する記憶部と、前記機構部を制御駆動する制御部とを具備し、前記半導体製造装置が非常停止した場合に、前記経路情報保存エリアから位置情報の取得が失敗した際に、前記機構部を駆動して基板の検出を行う半導体製造装置であって、前記機構部上の基板の有無を判断し、基板があれば、前記機構部による基板検知を終了すると共に前記機構部の材料情報を更新し、基板検知不可を通知する半導体製造装置に係り、半導体製造装置が非常停止した場合に、材料の回収を作業者が材料の有無を確認しながら、手動で駆動部の操作を行う必要がないので、作業時間が短縮し、又回収作業に人為的ミスが無くなり、安全で確実性が増大する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１は本発明が実施される半導体製造装置の概略構成を示している。図１中、図６中で示したものと同一のものには同符号を付してある。

図１で示す半導体製造装置では、カセットの搬入搬出、プロセス工程に於ける基板搬送機８による半導体製造装置内での被処理基板の搬送、被処理基板の処理については図６で示したものと同様である。本実施の形態では、前述した操作装置１３が省略され、半導体製造装置が非常停止等し半導体製造装置内に基板が滞留している場合は、主制御装置１１が材料回収プログラムにより残留基板を払出す。

残留基板の材料回収プログラムは、前記主制御装置１１に接続された操作部１５を介し作業者が起動する。

図２により本実施の形態を説明する。尚、図２中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。

主制御装置１１は演算処理部（ＣＰＵ）２１、記憶部２２、パラメータ解析部２３、払出しデータ作成部２４を具備し、前記記憶部２２には材料回収プログラム２５、基板処理プログラム２７等のプログラムが格納されており、前記演算処理部２１は前記材料回収プログラム２５と前記パラメータ解析部２３とで非常停止時の残留基板の状況から払出し経路を演算し、前記払出しデータ作成部２４に払出しに必要なデータを作成させ、該払出しデータ作成部２４は作成した払出しデータを前記機構制御部９に送出し、該機構制御部９は払出しデータに基づき前記メカコントローラ１２を駆動し、前記基板搬送機８等から構成される機構部１４を動作させる。

前記材料回収プログラム２５は基板が残留する位置と指定される払出し先とから、最短の払出し経路を演算し決定する機能を有すると共に、基板毎の処理経路情報が入力設定される経路情報保存エリア２６（図３参照）を具備し、該経路情報保存エリア２６には処理される基板毎の処理経路情報が前記操作部１５から登録され、或は基板処理プログラム２７の処理シーケンスから基板毎の処理経路情報を抽出して自動的に登録される様になっている。

以下、図４を参照し残留基板の回収について説明する。

複数の基板が収納されたカセットを前記第１カセットモジュール２に搬入する。

搬入する前或はその後に、カセット内の各基板についての処理経路が前記操作部１５より入力され、或は前記基板処理プログラム２７より呼込まれ、前記経路情報保存エリア２６に登録される。

処理が開始され、例えば第２プロセスモジュール５に基板が装入された後で、該第２プロセスモジュール５で何らかの障害が発生し、以後の処理が継続できない状態となったとする。この場合に、更に処理を続行する為には該第２プロセスモジュール５に残留する基板を払出す必要がある。

作業者は前記操作部１５より材料回収プログラム２５を起動し、更に払出しすべきモジュールが第２プロセスモジュール５であることを入力する。前記演算処理部２１は前記材料回収プログラム２５、前記経路情報保存エリア２６から払出し先を決定する。前記材料回収プログラム２５で払出し先が、例えば搬入時のカセットとプログラムされていれば、被処理基板の搬入時のモジュールでの情報を前記経路情報保存エリア２６より取得する。而して、払出し経路は第２プロセスモジュール５から第１カセットモジュール２へとなり、更に、カセット内の基板収納位置はカセット搬入時に収納された位置となる。尚、払出し先は前記操作部１５より作業者が別途設定することもできる。

払出し経路、払出し先が決定されると、払出し作動が開始される。

前記払出しデータ作成部２４は第２プロセスモジュール５から第１カセットモジュール２にカセットを搬送する為のデータ、前記第２プロセスモジュール５のゲート弁の開閉（図示せず）、基板搬送機８の駆動、第１カセットモジュール２のゲート弁の開閉（図示せず）等必要な作動シーケンス等の払出しデータを作成し、前記機構制御部９に送出する。該機構制御部９は払出しデータを基に前記メカコントローラ１２に駆動制御信号を発し、該メカコントローラ１２は前記駆動制御信号に基づきゲート弁開閉の為のシリンダの発動、基板搬送機８による基板搬送の為のモータの発動等を行う。

払出しが完了すると、前記材料回収プログラム２５に基づき前記演算処理部２１は払出し終了の信号を発し、図示しない表示部、或は発音器等を駆動して作業者に終了を知らせる。作業者は終了の信号に基づき、前記操作部１５を介し、処理の続行を開始する指示等を入力する。或は、払出し回収が完了すると、自動的に基板処理のプロセス工程に復帰する様にしてもよい。

払出しの態様については種々考えられ、上記説明では、異常のあったプロセスモジュールからのみの基板の払出しであったが、装置内に残留している全ての基板を払出す場合も考えられ、この場合前記操作部１５により作業者が各基板について異常が発生した時点以降の処理を無効とし、各基板について払出しの指示を出す。或は作業者が全ての基板を払出す指示をすると前記材料回収プログラム２５が異常が発生した時点以降の処理を無効とし、各基板についてそれぞれ払出しする様にしてもよい。この場合、特に異常が発生した場合に各基板がどこのモジュールに有るかの位置情報が必要であるが、この位置情報は前記経路情報保存エリア２６から得られる。尚、異常が発生した時点以降の処理を無効とした場合の払出し先は第２カセットモジュール３となる。

又、払出し先は、前記材料回収プログラム２５により固定してもよい。例えば、第１プロセスモジュール４、第２プロセスモジュール５は前記第１カセットモジュール２へ、第３プロセスモジュール６、第４プロセスモジュール７は前記第２カセットモジュール３へ払出す等である。この際、搬送動作が干渉しない様に、又待ち時間が最も少なくなる様な払出し経路、払出し手順が演算選択されることは言う迄もない。

上記回収作業は前記経路情報保存エリア２６のデータが必要であり、非常停止、電源が切断された後の半導体製造装置の再起動でも確実に行われる様にする為には前記経路情報保存エリア２６は不揮発メモリに記録されるか又はハードディスク等の補助記憶装置に記録する。

更に、不揮発メモリ、補助記憶装置に記憶された経路情報が利用できない場合は、半導体製造装置自体が持っている基板検出装置を利用し、基板の位置情報を得ることができる。

この場合、前記材料回収プログラム２５に前記経路情報保存エリア２６の代わりに基板検出プログラムが組込まれ、回収指示が有った場合、先ず半導体製造装置内での基板検出が行われる様になっているか、或は前記経路情報保存エリア２６に加えて基板検出プログラムが組込まれる。前記経路情報保存エリア２６に加えて基板検出プログラムが組込まれている場合は、先ず経路情報保存エリア２６から基板の位置情報が呼込まれ、位置情報の呼込みが失敗すると前記基板検出プログラムが起動される様になっている。

前記搬送モジュール１内には、基板の搬送を確実にする為、搬送経路途中に基板検出装置が設けられている。半導体製造装置内の基板検出は前記基板搬送機８と図示しない基板検出装置によって行われる。即ち、基板搬送機８により基板を基板検出装置の位置迄搬送して基板の有無を検出する。

基板の検出について、図５により説明する。

前記材料回収プログラム２５より基板検知指示が出されると、基板検出プログラムが起動される。尚、基板検知指示は作業者が前記操作部１５より指示してもよい。

基板検出プログラムに従って、機構制御部９、メカコントローラ１２を介して基板搬送機８を駆動する。

基板検知は先ず基板搬送機８が基板検出装置迄基板保持部（図示せず）を移動させ、基板搬送機８上に基板が有るかどうかが判断され、基板搬送機８上に基板が有る場合は、基板搬送機８による基板検知は終了する。基板が検出された場合、作業者は先ず基板搬送機８上の基板の払出しを行う。基板搬送機８上の基板が払出され、或は基板搬送機８上に基板が無いと判断された場合は、前記第１カセットモジュール２、第２カセットモジュール３の空きスロットが検索される。次に、全てのプロセスモジュールに対して、基板搬送機８が基板搬送動作を行い、基板検出装置との協動で基板の有無を確認する。全てのプロセスモジュールに対して基板の有無を確認すると、操作部１５の表示部に基板の有無の状態を表示する。

基板検知が完了すると、作業者が基板の払出し元を前記操作部１５から入力して基板回収作業を開始する。基板の回収作業については上述したと同様であるので、説明は省略する。

尚、上記実施の形態では、半導体製造装置について述べたが複数の処理工程を有する全ての自動機械について実施可能であることは言う迄もない。

以上述べた如く本発明によれば、処理される材料の個々の経路情報を記録する経路情報保存エリアと材料回収プログラムとを記憶する記憶部と、機構部を制御駆動する制御部とを具備し、装置が非常停止した場合に、前記経路情報保存エリアから材料の有無、位置の情報を取得し、前記材料回収プログラムに従って機構部を駆動し、所要の箇所に残留材料を払出しする様構成したので、材料の回収を作業者が材料の有無を確認しながら手動で駆動部の操作を行う必要が無くなり、残留材料を自動的に回収でき、回収の作業効率が向上し、又回収の作業の安全性が向上し、半導体製造装置の稼働率が向上するという優れた効果を発揮する。

半導体製造装置の概念図である。 本発明の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の材料回収プログラム中の経路情報保存エリアの構造概念図である。 材料回収作業のフローチャートである。 半導体製造装置内の残留材料の有無、位置を調べる材料検知フローチャートである。 従来例の半導体製造装置の概念図である。

符号の説明

１ 搬送モジュール
８ 基板搬送機
９ 機構制御部
１１ 主制御装置
１４ 機構部
１５ 操作部
２１ 演算処理部
２２ 記憶部
２３ パラメータ解析部
２４ 払出しデータ作成部
２５ 材料回収プログラム
２６ 経路情報保存エリア

Claims (10)

1. 複数のモジュールを有する装置が非常停止した場合に、
   機構部の駆動と搬送経路途中の基板検出装置の基板検出との協働で、前記機構部上の基板の検出を行う基板検出方法であって、前記機構部の基板保持部を前記基板検出装置迄移動させ、該基板検出装置により前記機構部上に基板があるかどうかを判断し、基板があれば、前記機構部の駆動と前記基板検出装置による基板の有無の確認を終了すると共に前記機構部上の基板の有無情報を更新し、前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認ができないことを通知することを特徴とする基板検出方法。
2. 複数のモジュールを有する装置が非常停止した場合に、前記機構部上の基板が払出された場合、或は前記機構部上の基板の有無を判断し、基板がない場合、前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認を行う請求項１の基板検出方法。
3. 少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で基板を搬送する機構部が設けられる搬送モジュールと、前記機構部を制御駆動する制御部とを具備した半導体製造装置に於ける基板検出方法であって、前記半導体製造装置が非常停止した際、基板の位置情報を取得できない場合に、
   前記機構部の基板保持部を搬送経路途中の基板検出装置迄移動させ、
   該基板検出装置により前記機構部上に基板があるかどうかを判断し、基板があれば、前記機構部の駆動と前記基板検出装置による基板の有無の確認を終了すると共に前記機構部上の基板の有無情報を更新し、前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認ができないことを通知することを特徴とする半導体製造装置に於ける基板検出方法。
4. 前記機構部上の基板が払出された場合、或は前記機構部上の基板の有無を判断し、基板がない場合、前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認を続行する請求項３の半導体製造装置に於ける基板検出方法。
5. 前記カセットモジュールに対して基板搬送動作を行い、空きスロットの検索を行う請求項４の半導体製造装置に於ける基板検出方法。
6. 前記プロセスモジュールに対して基板搬送動作を行い、基板の有無を確認する請求項４の半導体製造装置に於ける基板検出方法。
7. 少なくとも一つのカセットモジュールと、基板に対して所定の処理がなされる複数のプロセスモジュールと、前記カセットモジュールや前記プロセスモジュール間で基板を搬送する機構部が設けられる搬送モジュールと、前記機構部を制御駆動する制御部とを具備した半導体製造装置であって、該半導体製造装置が非常停止した場合に、
   前記機構部の基板保持部を搬送経路途中の基板検出装置迄移動させ、
   該基板検出装置により前記機構部上に基板があるかどうかを判断し、基板があれば、前記機構部の駆動と前記基板検出装置による基板の有無の確認を終了すると共に前記機構部上の基板の有無情報を更新し、前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認ができないことを通知することを特徴とする半導体製造装置。
8. 前記機構部上の基板が払出された場合、或は前記機構部上の基板の有無を、
   前記機構部の基板保持部を搬送経路途中の基板検出装置迄移動させ、該基板検出装置により前記機構部上に基板があるかどうかを判断し、基板がない場合、前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認を続行する請求項７の半導体製造装置。
9. 前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認の指示は、作業者が行う請求項７又は請求項８の半導体製造装置。
10. 前記機構部の基板搬送動作による各モジュールに対する基板の有無の確認が終了すると、作業者が基板の払出し元を入力して基板回収作業を開始する請求項７又は請求項８の半導体製造装置に於ける基板回収方法。

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