JP4949686B2 - 基板処理装置および半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

基板処理装置および半導体集積回路装置の製造方法 Download PDF

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本発明は、基板処理装置に関し、例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)の製造方法において、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に金属膜や絶縁膜および半導体膜を形成するのに利用して有効なものに関する。
例えば、ICの一例であるDRAM(Dynamic Random-Access Memory)やDRAM混載システムLSI(以下、DRAMという。)の製造方法において、ウエハに電気容量絶縁膜やゲート絶縁膜として適用される容量絶縁膜を形成するのに、搬送室の周りに複数の処理モジュール(プロセスチャンバ)が設置されたマルチチャンバ型連続処理装置が使用される場合がある。
従来のマルチチャンバ型連続処理装置は、複数の処理モジュールをそれぞれ制御するサブコントローラをメインコントローラによって統括的に制御するように構成されているとともに、サブコントローラによって検出された処理モジュールの状況がメインコントローラの操作画面に表示されるように構成されている。例えば、特許文献1参照。
特開2001−230209号公報
従来のマルチチャンバ型連続処理装置においては、レシピが実行されている処理モジュールの状態を変更するコマンドボタンとしてのシステムコマンドボタンやリセットボタンは緊急時にいつでも押す必要があるために、メインコントローラの操作画面に常時表示されている。
そして、例えば、リセットボタンに関しては、誤って押すことも考えられるので、一度押すと、「リセットしますか?」と確認するようになっている。
しかしながら、オペレータの不注意や勘違いでリセットすべきでないにもかかわらず、「はい」と回答してしまう可能性がある。
このような過誤のリセットボタンの操作によって、メインコントローラはエラーが発生していなくても緊急停止作動を実行させてしまうために、生産の損失が発生してしまう。
本発明の目的は、過誤のボタン操作による損失の発生を防止することができる基板処理装置を提供することにある。
本願において開示される発明のうち代表的なものは、次の通りである。
処理モジュールに基板の処理を実行させるコントローラであって、その操作画面に画面の切替を行う機能を有する切替ボタンと、前記処理モジュールの状態を変更する機能を有するコマンドボタンとが表示されるコントローラを備えている基板処理装置であって、
前記操作画面は前記切替ボタンによって表示内容が切り替わる第一表示部と、前記切替ボタンを押下しても表示内容が変わらず常に同じ内容が表示される第二表示部とを備えており、
前記第二表示部には前記コマンドボタンが表示され、
前記コマンドボタンは作業者毎に操作可否が設定可能に構成されていることを特徴とする基板処理装置。
前記した手段によれば、緊急コマンドボタンの操作可否を作業者毎に設定することにより、過誤の緊急コマンドボタン操作による損失の発生を防止することができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、図1および図2に示されているように、マルチチャンバ型連続処理装置(以下、連続処理装置という。)として構成されており、この連続処理装置はICの製造方法にあってウエハに所望の薄膜を堆積させる成膜工程に使用されるように構成されている。
なお、本実施の形態に係る連続処理装置においてはウエハ搬送用のキャリアとしては、FOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)が使用されている。
以下の説明において、前後左右は図1を基準とする。すなわち、ウエハ移載室40側が前側、その反対側すなわちウエハ移載室10側が後側、第一予備室20側が左側、第二予備室30側が右側とする。
図1および図2に示されているように、連続処理装置は搬送室としての第一ウエハ移載室10を備えており、第一ウエハ移載室10は大気圧未満の圧力(負圧)に耐えるロードロックチャンバ構造に構成されている。第一ウエハ移載室(以下、負圧移載室という。)10の筐体(以下、負圧移載室筐体という。)11は、平面視が六角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。
負圧移載室10の中央部には、ウエハを保持して搬送する搬送装置としてのウエハ移載装置12が設置されており、ウエハ移載装置12は負圧下においてウエハWを移載するように構成されている。ウエハ移載装置(以下、負圧移載装置という。)12は、スカラ形ロボット(selective compliance assembly robot arm SCARA)によって構成されており、負圧移載室筐体11の底壁に設置されたエレベータ13によって気密シールを維持しつつ昇降するように構成されている。
負圧移載装置12はウエハWを保持する保持部としての一対のアーム14、15を備えている。上側に位置する第一アーム(以下、上側アームという。)14の先端部には、二股のフォーク形状に形成された上側エンドエフェクタ16が取り付けられており、下側に位置する第二アーム(以下、下側アームという。)15の先端部には、下側エンドエフェクタ17が取り付けられている。
負圧移載室筐体11の六枚の側壁のうち正面側に位置する二枚の側壁には、負圧移載室10に対してウエハWを搬入搬出する予備室としての第一予備室20と第二予備室30とがそれぞれ隣接して連結されている。
第一予備室20の筐体(以下、第一予備室筐体という。)21および第二予備室30の筐体(以下、第二予備室筐体という。)31はいずれも、平面視が大略四角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されているとともに、負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。
互いに隣接した第一予備室筐体21の側壁および負圧移載室筐体11の側壁には搬入搬出口22、23がそれぞれ開設されており、負圧移載室10側の搬入搬出口23には搬入搬出口22、23を開閉するゲートバルブ24が設置されている。第一予備室20には第一予備室用仮置き台25が設置されている。
互いに隣接した第二予備室筐体31の側壁および負圧移載室筐体11の側壁には搬入搬出口32、33がそれぞれ開設されており、負圧移載室10側の搬入搬出口33には搬入搬出口32、33を開閉するゲートバルブ34が設置されている。第二予備室30には第二予備室用仮置き台35が設置されている。
第一予備室20および第二予備室30の前側には、大気圧以上の圧力(正圧)を維持可能な構造に構成された第二ウエハ移載室(以下、正圧移載室という。)40が隣接して連結されており、正圧移載室40の筐体(以下、正圧移載室筐体という。)41は、平面視が横長の長方形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。
正圧移載室40には正圧下でウエハWを移載する第二ウエハ移載装置(以下、正圧移載装置という。)42が設置されており、正圧移載装置42はスカラ形ロボットによって二枚のウエハを同時に搬送し得るように構成されている。
正圧移載装置42は正圧移載室40に設置されたエレベータ43によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ44によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
互いに隣接した第一予備室筐体21の側壁および正圧移載室筐体41の側壁には搬入搬出口26、27がそれぞれ開設されており、正圧移載室40側の搬入搬出口27には搬入搬出口26、27を開閉するゲートバルブ28が設置されている。
互いに隣接した第二予備室筐体31の側壁および正圧移載室筐体41の側壁には搬入搬出口36、37がそれぞれ開設されており、正圧移載室40側の搬入搬出口37には搬入搬出口36、37を開閉するゲートバルブ38が設置されている。
図1に示されているように、正圧移載室40の左側にはノッチ合わせ装置45が設置されている。
また、図2に示されているように、正圧移載室40の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット46が設置されている。
図1および図2に示されているように、正圧移載室筐体41の正面壁には三つのウエハ搬入搬出口47、48、49が左右方向に並べられて開設されており、これらのウエハ搬入搬出口47、48、49はウエハWを正圧移載室40に対して搬入搬出し得るように設定されている。これらのウエハ搬入搬出口47、48、49にはポッドオープナ50がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ50はポッドPを載置する載置台51と、載置台51に載置されたポッドPのキャップを着脱するキャップ着脱機構52とを備えており、載置台51に載置されたポッドPのキャップをキャップ着脱機構52によって着脱することにより、ポッドPのウエハ出し入れ口を開閉するようになっている。
ポッドオープナ50の載置台51に対してはポッドPが、図示しない工程内搬送装置(RGV)によって供給および排出されるようになっている。したがって、載置台51によってキャリアステージとしてのポッドステージが構成されていることになる。
図1に示されているように、負圧移載室筐体11の六枚の側壁のうち背面側に位置する二枚の側壁には、第一処理モジュールとしての第一CVDモジュール61と、第二処理モジュールとしての第二CVDモジュール62とがそれぞれ隣接して連結されている。第一CVDモジュール61および第二CVDモジュール62はいずれも、枚葉式CVD装置(枚葉式コールドウオール形CVD装置)によってそれぞれ構成されている。
また、負圧移載室筐体11における六枚の側壁のうちの残りの互いに対向する二枚の側壁には、第三処理モジュールとしての第一クーリングモジュール63と、第四処理モジュールとしての第二クーリングモジュール64とがそれぞれ連結されており、第一クーリングモジュール63および第二クーリングモジュール64はいずれも、処理済みのウエハWを冷却するように構成されている。
連続処理装置は図3に示された制御システム70を備えている。
図3に示されているように、制御システム70はパーソナルコンピュータ等から構築されたメインコントローラ71を備えている。メインコントローラ71にはLANシステム72を介して、負圧移載装置12を制御するサブコントローラ73、正圧移載装置42を制御するサブコントローラ74、第一CVDモジュール(第一処理モジュール)61を制御するサブコントローラ75、第二CVDモジュール(第二処理モジュール)62を制御するサブコントローラ76、第一クーリングモジュール(第三処理モジュール)63を制御するサブコントローラ77、第二クーリングモジュール(第四処理モジュール)64を制御するサブコントローラ78等が接続されている。
メインコントローラ71には、キーボードやマウス等によって構成された入力装置81、テレビモニタ等の表示部によって構成された表示装置82、記憶媒体駆動装置等によって構成された記憶装置83等が接続されている。
また、メインコントローラ71はホストコンピュータ84に接続することができるように構成されている。
メインコントローラ71はGUI(グラフィカル・ユーザ・インタフエース)システムを備えている。GUIシステム85は表示装置82に表示された操作画面上のアイコン(機能を表す図形記号)をマウスポインタで指示してクリックしたり、カーソルで指示して決定したりして選択することにより、画面を切り替えたり、処理や命令、判断およびデータ等を入力することができるようにするものである。
メインコントローラ71には緊急コマンドボタン使用権限者設定システム(以下、権限者設定システムという。)86がプログラミングされて組み込まれており、権限者設定システム86は緊急コマンドボタンとしてのリセットボタンについての操作の可否を作業者毎に設定することができるように構成されている。すなわち、権限者設定システム86は後述するプログラムフローおよびプロセスフローを実行するように構成されている。
以下、前記構成に係る連続処理装置が使用されたICの製造方法における成膜工程のシーケンスのフローを説明する。
これから成膜すべきウエハWは二十五枚がポッドPに収納された状態で、成膜工程を実施する連続処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。
図1および図2に示されているように、搬送されて来たポッドPは第一予備室20におけるポッドオープナ50の載置台51の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッドPのキャップがキャップ着脱機構52によって取り外され、ポッドPのウエハ出し入れ口が開放される。
ポッドPがポッドオープナ50によって開放されると、正圧移載室40に設置された正圧移載装置42はウエハ搬入搬出口47を通してポッドPからウエハWを一枚ずつピックアップし、第一予備室20に搬入搬出口26、27を通して搬入(ウエハローディング)し、ウエハWを第一予備室用仮置き台25に移載して行く。
この移載作業中には、負圧移載室10側の搬入搬出口22、23はゲートバルブ24によって閉じられており、負圧移載室10の負圧は維持されている。
ポッドP内のウエハWの第一予備室用仮置き台25への移載が完了すると、正圧移載室40側の搬入搬出口26、27がゲートバルブ28によって閉じられ、第一予備室20が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。
第一予備室20が予め設定された圧力値に減圧されると、負圧移載室10側の搬入搬出口22、23がゲートバルブ24によって開かれる。
次に、負圧移載室10の負圧移載装置12は搬入搬出口22、23を通して第一予備室用仮置き台25から処理前のウエハWを一枚ずつピックアップして負圧移載室10に搬入する。
例えば、負圧移載装置12は処理前のウエハWを第一CVDモジュール61のウエハ搬入搬出口65に搬送して、ウエハ搬入搬出口65から第一CVDモジュール61である枚葉式CVD装置の処理室へ搬入(ウエハローディング)する。
第一CVDモジュール61において所定の成膜処理が終了すると、成膜処理後(成膜済)のウエハWは第一CVDモジュール61から負圧移載装置12によってピックアップされて、負圧に維持されている負圧移載室10に第一CVDモジュール61のウエハ搬入搬出口65から搬出(ウエハアンローディング)される。
成膜処理後のウエハWを第一CVDモジュール61から負圧移載室10に搬出すると、負圧移載装置12は成膜処理後のウエハWを第一クーリングモジュール63の冷却室へウエハ搬入搬出口67を通して搬入するとともに、冷却室のウエハ載置台に移載する。
ウエハWは第一クーリングモジュール63において冷却処理される。
第一クーリングモジュール63において予め設定された冷却時間が経過すると、冷却処理後のウエハWは負圧移載装置12によって第一クーリングモジュール63からピックアップされて、負圧移載室10の搬入搬出口23へ搬送され、第一予備室20に搬入搬出口23を通して搬出されて第一予備室用仮置き台25に移載される。
第一予備室20のロードロックが解除された後に、正圧移載室40の第一予備室20に対応したウエハ搬入搬出口47がポッドオープナ50によって開かれるとともに、載置台51に載置された空のポッドPのキャップがポッドオープナ50によって開かれる。
続いて、正圧移載室40の正圧移載装置42は第一予備室用仮置き台25からウエハWを搬入搬出口27を通してピックアップして正圧移載室40に搬出し、正圧移載室40のウエハ搬入搬出口47を通してポッドPに収納(チャージング)して行く。
処理済の25枚のウエハWのポッドPへの収納が完了すると、ポッドPのキャップがポッドオープナ50のキャップ着脱機構52によってウエハ出し入れ口に装着され、ポッドPが閉じられる。
閉じられたポッドPは載置台51の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。
以上の作動が繰り返されることにより、ウエハが一枚ずつ順次に処理されて行く。
以上の成膜工程のシーケンスの実施に際して、実施状況の監視等に供するために、メインコントローラ71は表示装置82のモニタ(表示部)に、例えば、図4に示されているような操作画面87を表示する。
図4に示された操作画面87は、切替ボタンによって表示内容が切り替わる第一表示部としてのセンタパネル88と、常に同一の表示内容が表示される第二表示部としてのタイトルパネル89およびナビパネル90と、を備えている。
緊急時に処理モジュールの状態を変更させるリセットボタン89aは、緊急時にいつでも押す必要があるために、タイトルパネル89に常時表示されている。
このリセットボタン89aがオペレータの不注意や勘違いで誤って押されると、エラーが発生していないのにメインコントローラ71は緊急停止作動を実行してしまうために、損失が発生する。
このような過誤のリセットボタン89aの操作による損失の発生を防止するために、本実施の形態においては、タイトルパネル89に常時表示されているリセットボタン89aは権限者設定システム86によって、作業者(オペレータ)毎に操作可否を所望に応じて設定可能に構成されている。
以下、権限者設定システム86のプロセスフローを図4〜図6によって説明する。
まず、前述した成膜工程のシーケンスを実施すべく、図5に示されているように、制御システム70がパワーオンリセットされると、パワーオンリセット信号がメインコントローラ71に入力される(図示せず)。これにより、メインコントローラ71のプログラムはプログラム0番地からプロセスフローを開始する。
続いて、ログインステップS1において、今から制御システムを取り扱う者(以下、ユーザという。)が、自分のIDを表示装置82の操作画面87(図4参照)に入力することにより、ログインする。
次に、初期設定ステップS2において、リセットボタン89a(図4参照)のユーザ毎の操作可否の設定フローがメインコントローラ71の権限者設定システム86によって、図6に示されたプログラムフローチャートのように実行される。
ステップA1において、リセットボタン89aの操作可否を設定すべきユーザのIDが入力される。
ステップA2において、入力されたIDのユーザについてリセットボタン89aを操作することを許可するか拒否するかを設定する。すなわち、入力されたIDのユーザについてリセットボタン89aを使用権限を付与するか否かを設定する。但し、ユーザ自身(オペレータ自身)が判断する。
操作を許可(使用権限を付与)する場合にはステップA3に進み、リセットボタン操作可否フラグを「1」にセットする。
操作を拒否する(使用権限を付与しない)場合にはステップA4に進み、リセットボタン操作可否フラグを「0」にセットする。
以上のルーチンが設定すべきユーザ毎に対して適宜に繰り返される。
必要なユーザ毎にリセットボタン89aの操作可否の初期設定が完了すると、この初期設定がメインコントローラ71の記憶装置83に記憶される。
翻って、図5に示されているように、準備ステップS3において、ログインしたユーザのリセットボタン操作可否フラグがセットされる。
その後、メインコントローラ71はリセットボタン89aの押し下げの有無を検索する(ステップS4)。
リセットボタン89aの押し下げが「無」の場合には、前述した成膜工程のシーケンスのプロセスフローの最初のステップとしてのポッド搬入ステップS5に進む。
その後は、前述した成膜工程のシーケンスのプロセスフローが順次実施されて行く。
ここで、リセットボタン89aは操作画面87のタイトルパネル89において常時表示されているので、何時、押されるかは未定である。したがって、成膜工程のシーケンスのプロセスフローが順次実施されて行く間、リセットボタン押し下げ有無ステップ(S4)は時々刻々と実行することが望ましい。
リセットボタン89aの押し下げが「有」の場合にはリセットステップB1に進む。
リセットステップB1においては、リセットボタン操作可否フラグが「1」か否かが判断される。
リセットボタン操作可否フラグが「1」である場合は、リセットボタン89aの操作を許可されたユーザすなわちリセットボタン89aの使用権限の有るユーザがリセットボタン89aを押し下げた場合に該当するので、メインコントローラ71は運転を緊急停止させる(リセットステップB2)。
そして、復旧作業完了後等において、メインコントローラ71はリセット信号を発生する(リセットステップB3)。これにより、図5に示されているように、メインコントローラ71のプログラムはプログラム0番地からプロセスフローを開始する。
他方、リセットボタン操作可否フラグが「0」である場合は、リセットボタン89aの操作を拒否されたユーザすなわちリセットボタン89aの使用権限の無いユーザがリセットボタン89aを押し下げた場合に該当するので、メインコントローラ71はエラーメッセージを操作画面87に表示する(リセットステップB4)。
そして、メインコントローラ71はリセットボタン89aの押し下げの取消信号を発生する(リセットステップB5)。
これにより、メインコントローラ71のプログラムは、リセットボタン89aの押し下げの有無を検索するステップ(S4)の後に戻る。
その後は、前述した成膜工程のシーケンスのプロセスフローが順次実施されて行く。
なお、リセットボタン操作可否フラグが「0」である場合、リセットボタン89aを表示しないようにしてもよい。
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
1) タイトルパネルのリセットボタンの操作権限をユーザ毎(メインコントローラの取扱者毎、例えば、連続処理装置の監視者や保守点検者のそれぞれ)に付与することにより、操作権限の無いユーザによるタイトルパネルのリセットボタンの誤操作を防止することができるので、その誤操作によって連続処理装置が緊急停止に至ってしまう事態を回避することができる。
例えば、連続処理装置の稼働中にポッドPを搬送して来た作業員がリセットボタンを誤って押してしまった場合に、連続処理装置が不慮に緊急停止に至ってしまう事態を回避することができる。
2) タイトルパネルのリセットボタンの誤操作によって連続処理装置が緊急停止に至ってしまう事態を回避することにより、連続処理装置の不慮の緊急停止による損害の発生を未然に防止することができるので、連続処理装置の全体としてのスループットを向上させることができる。
3) ICの製造方法におけるウエハは製品の取得数が多量で、しかも、製品の一個当たりの価格が大きいために、連続処理装置の不慮の緊急停止による損害発生の防止効果は、きわめて大きい。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、緊急コマンドボタンはタイトルパネルのリセットボタンに限らず、タイトルパネルのコマンドボタンやナビパネルのシステムボタン等であってもよい。
前記実施の形態ではCVD装置について説明したが、酸化装置や拡散装置、アニール装置および熱処理装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
また、ウエハを処理する場合について説明したが、液晶パネルや磁気ディスク、光ディスク等の基板全般について適用することができる。
本発明の一実施の形態であるマルチチャンバ型連続処理装置を示す平面断面図である。 その側面断面図である。 その制御システムを示すブロック図である。 操作画面を示す模式図である。 プロセスフローチャートである。 権限者設定システムを示すプログラムフローチャートである。
符号の説明
W…ウエハ(基板)、P…ポッド(基板キャリア)、10…負圧移載室(搬送室)、11…負圧移載室筐体、12…負圧移載装置(搬送装置)、13…エレベータ、14…上側アーム(保持部)、15…下側アーム(保持部)、16、17…エンドエフェクタ、20…第一予備室、21…第一予備室筐体、22、23…搬入搬出口、24…ゲートバルブ、25…第一予備室用仮置き台、26、27…搬入搬出口、28…ゲートバルブ、30…第二予備室、31…第二予備室筐体、32、33…搬入搬出口、34…ゲートバルブ、35…第二予備室用仮置き台、36、37…搬入搬出口、38…ゲートバルブ、40…正圧移載室(ウエハ移載室)、41…正圧移載室筐体、42…正圧移載装置(ウエハ移載装置)、43…エレベータ、44…リニアアクチュエータ、45…ノッチ合わせ装置、46…クリーンユニット、47、48、49…ウエハ搬入搬出口、50…ポッドオープナ、51…載置台、52…キャップ着脱機構、61…第一CVDモジュール(第一処理モジュール)、62…第二CVDモジュール(第二処理モジュール)、63…第一クーリングモジュール(第三処理モジュール)、64…第二クーリングモジュール(第四処理モジュール)、65、66、67、68…ウエハ搬入搬出口、70…制御システム(制御装置)、71…メインコントローラ、72…LANシステム、73〜78…サブコントローラ、81…入力装置、82…表示装置、83…記憶装置、84…ホストコンピュータ、85…GUIシステム、86…権限者設定システム、87…操作画面、88…センタパネル(第一表示部)、89…タイトルパネル(第二表示部)、89a…リセットボタン(緊急時に処理モジュールの状態を変更させる切替ボタン)、90…ナビパネル(第二表示部)。

Claims (6)

  1. 処理モジュールに基板の処理を実行させるコントローラであって、画面の切替を行う機能を有する切替ボタンと、前記処理モジュールの状態を変更する機能を有するコマンドボタンとが表示される操作画面を設けたコントローラを備えている基板処理装置であって、 前記操作画面は、前記切替ボタンによって表示内容が切り替わる第一表示部と、前記切替ボタンを押下しても表示内容が変わらずに常に同じ内容が表示される第二表示部とを備えており、
    前記第二表示部には前記コマンドボタンの一つとして、緊急停止作動を実行させるリセットボタンが表示され、
    前記リセットボタンは作業者毎に操作可否が設定可能に構成されている
    ことを特徴とする基板処理装置。
  2. 権限のない前記作業者が前記リセットボタンを押下した場合、エラーメッセージを画面上に表示する請求項1記載の基板処理装置。
  3. 権限のない前記作業者がログインした場合、前記リセットボタンを画面に表示しない請求項1記載の基板処理装置。
  4. 前記コントローラは、前記作業者毎にユーザIDの入力を受け付け、前記ユーザID毎に前記リセットボタンを使用する権限の付与を決定する請求項1記載の基板処理装置。
  5. ユーザIDを入力してログインするステップと、
    前記ログインした作業者にリセットボタンを使用する権限の付与を設定するステップと、
    前記リセットボタンの押下の有無を判定するステップと、
    成膜工程のシーケンスを実施させるステップと、
    を有する半導体集積回路装置の製造方法。
  6. 前記成膜工程のシーケンスを実施させている間、前記リセットボタンの押下の有無を判定するステップが時々刻々と実施される請求項5記載の半導体集積回路装置の製造方法。
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