JP5107961B2 - 真空処理装置及び真空処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロセス処理を行う２つ以上のプロセス処理装置と、ウェハの搬送を行う搬
送処理装置で構成され、少なくとも２つ以上のプロセス処理装置を使って処理する処理方
法及び処理装置に関する。

従来の装置は、例えば、特許文献１，２，３に示すように搬送室に処理室を接続したシ
ステムにおいて、別々のウェハを別々の処理室で同時に実行したり、又はウェハを順次に
２つ以上の処理室を経由して処理することのできる装置及びその搬送に関するものであっ
た。

特開昭６３−１３３５３２号公報 特開昭６３−２５２４３９号公報 特開昭６３−１２９６４１号公報

上記従来技術は、２つ以上のプロセス処理を施すにつき、ウェハを真空雰囲気の搬送路
を介して２つ以上の処理室に搬送し、個々の処理室では、その処理室が持つ固有の処理を
施すことにより、大気状態にさらすことなく真空中で複数のプロセス処理をする為の装置
構成、搬送方法を考案したものであった。

ところで、従来技術では２つ以上の処理室を処理経路として使って運転している運転中
に、どれかの処理室が故障等で使用できなくなった時に正常な処理室を使って処理を続行
する運転については、考慮されていなかった。

又、運転開始時修復する必要のある処理室がある場合でも、正常な処理室のみを使って
装置を運転する方法についても考慮されていなかった。

又、２つ以上の処理室を処理経路として使って運転中にその運転を一時中断させ、中断
させる迄にその運転の処理経路に使っていなかった処理室を処理経路として使った割り込
み処理を優先的に実行し、その割り込み処理が終了した後は一時中断させていた処理を続
行させる運転する方法についても考慮されていなかった。

又、２つ以上の処理室を処理経路として使って運転中にその運転の処理経路に使用して
いない処理室の機器に対する操作指示の方法については考慮されていなかった。またその
運転の処理経路に使用していない処理室の機器に対する操作指示を通常操作する操作部と
離れた場所にある操作部で行う場合での操作上の安全性確保についても考慮されていなか
った。

このように従来技術は処理室が正常な状態にあるときの運転を考慮したものであるが、
処理室が異常等で使用できない時の運転、割り込み処理、運転中での運転の一時中断及び
中断状態から再開運転や、運転中に処理経路に使用していない処理室の操作、運用等につ
いては考慮されていないため、例えば同種の処理室が接続されておれば、他方の正常な処
理室を使って運転を続行するという装置の運転方法が考慮されておらず、稼働率の低い装
置であった。

本発明は、プロセス処理を行う２つ以上のプロセス処理装置と、ウェハの搬送を行う搬
送処理装置で構成され、少なくとも２つ以上のプロセス処理装置を使って処理する真空処
理装置において、
１）２つ以上の処理室を処理経路として使って運転中に、処理室の内どれかが故障等で
使用できなくなった場合でも運転続行でき、又、
２）修復する必要のあるプロセス処理装置がある場合は、正常な処理室のみを処理経路
として使って運転でき、又
３）運転中に運転の一時中断、及び中断状態からの再開運転、及び運転中に運転を一時
中断させ、中断させる迄にその運転の処理経路に使っていなかった処理室を処理経路とし
て使った割り込み処理を実行し、その割り込み処理が終了した後は一時中断させていた処
理を続行させる運転ができ、又
４）２つ以上の処理室を処理経路として使って運転中に、その運転の処理経路に使用し
ていない処理室の機器に対する操作指示ができ、またその運転の処理経路に使用していな
い処理室の機器に対して操作指示をする場合や、通常の操作指示をする操作部と離れた場
所にある操作部で行う場合、操作上の安全性確保できるようにすることにより、装置の稼
働率を向上できる真空処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、プロセス処理装置の運転有効／無効であることを示す運転
情報信号を発生する運転情報信号発生手段を各プロセス処理装置毎に設け、その運転情報
信号を記憶する運転情報信号記憶手段を設け、運転情報信号を元にして運転無効である該
プロセス処理装置を使用せず、他の有効なプロセス処理装置を使って運転続行する装置制
御手段を設けたものである。

装置の運転においては、運転途中に或プロセス処理装置が故障等で使用できなくなった
場合は、装置運転を一時中断し、オペレータに運転続行／中止の判断を促し、続行する場
合は、装置運転続行の処置を施すことで運転続行が可能となるようにしたものである。

又、運転開始時点で修復、保守等する必要のあるプロセス処理装置がある状態で運転を
開始する場合は、運転開始前に修復、保守等する必要のあるプロセス処理装置を使わず、
有効なプロセス処理装置を使って装置運転する処置を施すことで運転が可能となるように
したものである。

本発明によれば、運転途中に或プロセス処理装置が故障等で使用できなくなった場合や
、運転開始時点で修復や保守の必要のあるプロセス処理装置がある状態で運転を開始する
場合や、運転途中に或プロセス処理装置の運転を中断させ他の有効なプロセス処理装置を
使って運転中に、先に中断させたプロセス処理装置を運転再開する場合に、装置運転続行
の処置を施すことで運転続行が可能となるようにしたことにより、プロセス処理を行う複
数のプロセス処理装置と、ウェハの搬送を行う搬送処理装置で構成された真空処理装置で
は、複数ある処理室の内、どれかが故障等で使用できなくなった場合でも運転続行ができ
、又運転開始時修復や保守する必要のあるプロセス処理装置がある場合でも、正常なプロ
セス処理装置を使って運転でき、装置の稼働率を向上することができる。

本発明による真空処理装置の一実施例を示す平面図である。 本発明による真空処理装置の他の実施例を示す平面図である。 図１の一実施例の真空処理装置における装置制御手段の制御構成図である。 図１の一実施例の真空処理装置における装置制御手段の運転情報信号を示す図である。 図１の一実施例の真空処理装置における装置制御手段の処理順序情報を示す図である。 図１の一実施例の真空処理装置における装置制御手段の自動運転のフロー図である。 図６の自動運転フローの詳細を示すフロー図である。 図１の一実施例の真空処理装置における異常発生後の自動運転再開処理時の動作状態を示す図である。 図１の一実施例の真空処理装置における自動運転中の処理装置運転切り離し処理の動作状態を示す図である。 図１の一実施例の真空処理装置における自動運転中のパイロットカセット処理時の状態変化を示す図である。

以下、本発明の一実施例を図１〜図１０に示す。

図１は、一実施例であり、プロセス処理装置が搬送処理装置に４室接続され、処理装置
にウェハを搬入する為のカセットは処理装置本体の前に設置した大気搬送装置に設置し、
該カセットから１枚ずつ取り出し処理装置に搬入し処理する装置構成図を示す。プロセス
処理装置が４つ以上接続されても構わない。１はウェハの搬送を行う搬送処理装置であり
ロードロック室のウェハをウェハの搬送スケジュールに従ってプロセス処理装置２−１〜
２−４に搬送し、プロセス処理装置で処理終了したウェハを次のプロセス処理装置に搬送
し、全てのプロセス処理が終了したウェハをアンロードロック室に搬送する。２−１〜２
−４はプロセス処理を行うプロセス処理装置である。プロセス処理としてはエッチング、
後処理、成膜、スパッタ、ＣＶＤ、水洗処理等ウェハのプロセス処理全てを含む。３はロ
ードロック室であり大気搬送装置６にあるウェハを搬送処理装置に搬入する室、４はアン
ロードロック室であり真空処理室にあるウェハを大気搬送装置６に搬出する室、５は搬送
処理装置内に設置されウェハの搬送を行う真空ロボット、６はウェハを収納したカセット
を設置するための大気搬送装置、７は処理するウェハを収納したカセットであり製品用ウ
エハを収納したカセットやクリーニング用ウェハを収納したカセットである。８は大気搬
送装置上のカセット内のウェハをカセットから搬出し、ロードロック室３に搬入し、また
アンロードロック室４のウェハを元のカセットに戻す大気ロボットを示す。

通常の運転にあたっては、オペレータは、カセット７−１（又は７ー２）を大気搬送装
置６に設置する。その後表示手段１３、入力手段１４とを使って運転条件の設定を行った
後運転の開始指示を行うことで、ウェハの搬送が開始しプロセス処理装置２−１（２−２
〜２−４）に搬送され、プロセス処理を行って元のカセットに戻される。元のカセット内
のウェハが全て処理されるとそのカセットの回収の為にこの図に示していないブザーを鳴
らし、オペレータにカセット回収要求を通報し、オペレータがカセットを取り除く。尚、
運転条件設定の１部である処理経路の設定においては、その処理に使用するプロセス処理
装置をウェハの処理する順序にプロセス処理装置の記号等を使って設定する。

このウェハの処理順序は、運転モードとして表１に示す。

以下のこの運転モードの説明ではプロセス処理装置２ー２と２ー３は同一のプロセス処
理を（この実施例ではエッチング処理とする）、プロセス処理装置２ー１と２ー４は同一
のプロセス処理を（この実施例では後処理とする）するものとして説明する。またプロセ
ス処理の実施例としては、プロセス処理装置２ー２または２ー３を使ったエッチング処理
を行った後、プロセス処理装置２ー１と２ー４を使った後処理を行うものとする。またウ
エハの処理条件によってはエッチング処理のみであっても良い。

１）１カセット１レシピ並列運転
同一のプロセス処理条件（以下では、プロセス処理条件をレシピと称する）で処理する
ウェハが収納されたカセット内の最下段もしくは最上段のウェハから順番にカセットから
抜き出し搬送処理装置に搬入しプロセス処理をするものである。ウェハは、プロセス処理
装置２ー２でエッチング処理した後プロセス処理装置２ー１で後処理をして元のカセット
に戻す経路（この経路Ａという）と、プロセス処理装置２ー３でエッチング処理した後プ
ロセス処理装置２ー４で後処理をして元のカセットに戻す経路（この経路Ｂという）の両
方を使って処理する。

この実施例での処理順序は
経路Ａ：カセットＣ１→プロセス処理装置２ー２→プロセス処理装置２ー１→カ
セットＣ１
経路Ｂ：カセットＣ１→プロセス処理装置２ー３→プロセス処理装置２ー４→カ
セットＣ１
の組み合わせとしたが、
経路Ｃ：カセットＣ１→プロセス処理装置２ー２→プロセス処理装置２ー４→カ
セットＣ１
経路Ｄ：カセットＣ１→プロセス処理装置２ー３→プロセス処理装置２ー１→カ
セットＣ１
の組み合わせであっても良い。

ウェハの処理は、１枚目のウェハは経路Ａ、２枚目は経路Ｂ、３枚目のウェハは経路Ａ
、４枚目は経路Ｂ、・・・という順序でカセット内の最終ウェハ迄処理を行う。Ｃ１カセ
ット内の全てを処理終了するとＣ１カセットの処理終了とカセット交換をオペレータに通
報する為にこの図に示していないブザーを鳴らす。この時迄にＣ２カセットが設置されて
あれば、Ｃ１カセットの処理終了に引き続きＣ２カセットの処理に移る。Ｃ２カセットに
ついてもＣ１カセットの場合と同じ順序で処理を行い、Ｃ２カセット内の全てを処理終了
するとＣ２カセットの処理終了とカセット交換をオペレータに通報する為にこの図に示し
ていないブザーを鳴らす。この時迄にＣ１カセットが設置されてあれば、Ｃ２カセットの
処理終了に引き続きＣ１カセットの処理に移る。以降この運転サイクル繰り返しを行う。

この運転を終了する場合は、主制御部１１から運転終了の操作入力を行うことで運転が終
了する。

処理を終了する方法として、以下の５モードがある。

ア）ウェハ供給停止：処理中のカセットからのウェハ取り出しを中止する。
（２カセットを１ロットとして運転している場合は、指定した方のカセットか
らのウェハ取り出しを中止する。）
イ）カセット供給停止：現在処理中のカセット内のウェハを全て処理終了した後、
その処理終了迄に設置されてあったカセットの処理を中止する。
（２カセットを１ロットとして運転している場合は、指定した方のカセット内の
ウェハを全て処理終了した後、その時迄に設置されてあったカセットの処理を中
止する。）
ウ）サイクル停止：現在実行中のプロセス処理、排気、リーク、搬送等の動作終了
後その場で停止する。
エ）処理室一時停止：指定処理室について、現在処理中のプロセス処理終了後停止
する。この場合は、運転の再開操作により一時停止した状態から運転を再開す
ることができる。またその処理室のみ手動操作は可能である。

オ）即停止：実行中の全ての動作を即時停止する。

処理終了に当たってはいずれの方法によっても良い。

２）２カセット１レシピ並列運転
同一のプロセス処理条件（レシピ）で処理するウェハが収納されたカセット内の最下段
もしくは最上段のウェハから順番にカセットから抜き出し搬送処理装置に搬入しプロセス
処理をするものである。

この場合のカセットから抜き出し搬送処理装置に搬入しプロセス処理をする運転が前記
の「１カセット１レシピ並列運転」の場合と異なる。
前記の「１カセット１レシピ並列運転」の場合は、同一カセットから順次ウェハを抜き
出し搬送処理装置に搬入しプロセス処理を実施し、そのカセットのウェハを全て終了した
後次のカセットのウェハの処理に移ったが、本「２カセット１レシピ並列運転」では、カ
セットＣ１とカセットＣ２から交互にウェハを抜き出し搬送処理装置に搬入しプロセス処
理を実施する。ウェハの処理経路は前記の「１カセット１レシピ並列運転」の場合と同様
に、プロセス処理装置２ー２でエッチング処理した後プロセス処理装置２ー１で後処理を
して元のカセットに戻す経路（この経路Ａという）と、プロセス処理装置２ー３でエッチ
ング処理した後プロセス処理装置２ー４で後処理をして元のカセットに戻す経路（この経
路Ｂという）の両方を使って処理する。

この実施例での処理順序の経路Ａ、Ｂもしくは経路Ｃ、Ｄについては前記前記「１カセ
ット１レシピ並列運転」の場合と同じである。

ウェハの処理は、１枚目のウェハはＣ１カセットからの１枚目を経路Ａ、２枚目はＣ２
カセットからの１枚目を経路Ｂ、３枚目のウェハはＣ１カセットからの２枚目を経路Ａ、
４枚目はＣ２カセットからの２枚目を経路Ｂ、・・・という順序でカセット内の最終ウエ
ハ迄処理を行う。Ｃ１もしくはＣ２カセット内の全てを処理終了するとＣ１（またはＣ２
）カセットの処理終了とカセット交換をオペレータに通報する為にこの図に示していない
ブザーを鳴らす。この終了したカセットが取り除かれ新しいカセットが設置されるまでは
、他方のカセット側の処理のみ継続されている。新しいカセットが設置されると前記のよ
うにＣ１とＣ２カセットから交互ににウェハを抜き出し搬送処理装置に搬入しプロセス処
理を実施する。以降この運転サイクル繰り返しを行う。この運転を終了する場合は、主制
御部１１から運転終了の操作入力を行う事で運転が終了する。終了方法は前記「１カセッ
ト１レシピ並列運転」の場合と同じである。

３）２カセット２レシピ並列運転
この運転では、Ｃ１カセットとＣ２カセットとのウェハ処理レシピが異なる事以外は前
記「２カセット１レシピ並列運転」と同じある。

４）１カセット１レシピ直列運転
この運転では、同一のプロセス処理条件（レシピ）で処理するウェハが収納されたカセ
ット内の最下段もしくは最上段のウェハから順番にカセットから抜き出し搬送処理装置に
搬入しプロセス処理をすることは前記「１カセット１レシピ並列運転」の場合と同じであ
る。ところがウェハの処理経路は前記「１カセット１レシピ並列運転」の場合と異なる。

本「１カセット１レシピ直列運転」では、ウェハはプロセス処理装置２ー２（もしくはプ
ロセス処理装置２ー３）でエッチング処理した後、更にプロセス処理装置２ー３（もしく
はプロセス処理装置２ー２）でエッチング処理した後、プロセス処理装置２ー１（もしく
はプロセス処理装置２ー４）で後処理をして元のカセットに戻す経路（この経路Ｅという
）で処理する。

ウェハの処理は、１枚目のウェハは経路Ｅ、２枚目は経路Ｅ、３枚目のウェハは経路Ｅ
、４枚目は経路Ｅ、・・・という順序でカセット内の最終ウェハ迄処理を行う。Ｃ１カセ
ット内の全てを処理終了するとＣ１カセットの処理終了とカセット交換をオペレータに通
報する為にこの図に示していないブザーを鳴らす。この時迄にＣ２カセットが設置されて
あれば、Ｃ１カセットの処理終了に引き続きＣ２カセットの処理に移る。Ｃ２カセットに
ついてもＣ１カセットの場合と同じ順序で処理を行い、Ｃ２カセット内の全てを処理終了
するとＣ２カセットの処理終了とカセット交換をオペレータに通報する為にこの図に示し
ていないブザーを鳴らす。この時迄にＣ１カセットが設置されてあれば、Ｃ２カセットの
処理終了に引き続きＣ１カセットの処理に移る。以降この運転サイクル繰り返しを行う。

この運転を終了する場合は、主制御部１１から運転終了の操作入力を行う事で運転が終了
する。終了方法は前記「１カセット１レシピ並列運転」の場合と同じである。

また、装置を保守、メンテナンスする場合は補助操作盤２２内にある表示手段２６、入
力手段２５とを使って装置の機側で操作することができる。この補助操作盤２２は可搬型
の操作端末（例えばノートパソコン）であり装置の近くまで持ち運び、装置状態を目視し
ながら表示手段２６に表示される装置情報（例えば入出力ビットのＯＮ／ＯＦＦ情報、エ
ラー情報等）を保守、メンテナンスの操作に活用でき、保守、メンテナンスの操作性を向
上させているものである。この補助操作盤２２では、主制御部１１と同じ機能を有してい
るが、オペレータに対する安全性を確保する為に主制御部１１と補助操作盤２２とで同時
に操作する場合は、片方しか操作入力できないように誤操作防止機能を設けてある。

図２は、別の一実施例あり、プロセス処理装置が搬送処理装置に４室接続され、処理装
置にウェハを搬入する為のカセットは処理装置本体内のロードロック室に設置し、カセッ
トから１枚ずつ取り出し処理装置に搬入し処理する装置構成図を示す。プロセス処理装置
がこれ以上接続されても構わない。装置構成としては図１に示す構成からウェハを収納し
たカセットを設置するための大気搬送装置６、大気ロボット８を削除したものである。ウ
エハのカセットからの搬出がロードロック室３からとなり、カセットへの収納がアンロー
ドロック室４となる以外の各機器の機能及び構成は図１と同じである。また運転モードに
おいては、
１）１カセット１レシピ並列運転
同一のプロセス処理条件（レシピ）で処理するウェハが収納されたカセット内の最下
段もしくは最上段のウェハから順番にカセットから抜き出しプロセス処理装置に搬入しプ
ロセス処理をするものである。ウェハは、プロセス処理装置２ー２でエッチング処理した
後プロセス処理装置２ー１で後処理をして元のカセットに戻す経路（この経路Ａという）
と、プロセス処理装置２ー３でエッチング処理した後プロセス処理装置２ー４で後処理を
して元のカセットに戻す経路（この経路Ｂという）の両方を使って処理する。

この実施例での処理順序は
経路Ａ：ロードロック室内カセット→プロセス処理装置２ー２→プロセス処理装置
２ー１→アンロードロック室内カセット
経路Ｂ：ロードロック室内カセット→ プロセス処理装置２ー３→プロセス処理装
置２ー４→アンロードロック室内カセット
又は、
経路Ｃ：ロードロック室内カセット→プロセス処理装置２ー２→プロセス処理装置
２ー４→アンロードロック室内カセット
経路Ｄ：ロードロック室内カセット→プロセス処理装置２ー３→プロセス処理装置
２ー１→アンロードロック室内カセット
の組み合わせであっても良い。また上記処理順序では処理したウェハはアンロードロック
室内カセットに戻したがウェハを取り出したロードロック室内カセットに戻すこともでき
る。

本実施例では経路Ａと経路Ｂを並行してロードロック室内のカセットから抜き出したウ
エハはアンロードロック室内のカセットに戻す処理の例を示す。ウェハの処理は、１枚目
のウェハは経路Ａ、２枚目は経路Ｂ、３枚目のウェハは経路Ａ、４枚目は経路Ｂ、・・・
という順序でカセット内の最終ウェハ迄処理を行う。

ロードロック室内カセット内の全てを処理終了するとロードロック室内カセットとアン
ロードロック室内カセットの処理終了とカセット交換をオペレータに通報する為にこの図
に示していないブザーを鳴らす。次に新たな未処理ウェハの入ったカセットをロードロッ
ク室に、空のカセットをアンロードロック室設置して、以降この運転サイクル繰り返しを
行う。この運転を終了する場合は、主制御部１１から運転終了の操作入力を行う事で運転
が終了する。終了方法は前記「１カセット１レシピ並列運転」の場合と同じである。

２）２カセット１レシピ並列運転
同一のプロセス処理条件（以下では、プロセス処理条件をレシピと称する）で処理する
ウェハが収納されたカセット内の最下段もしくは最上段のウェハから順番にカセットから
抜き出しプロセス処理装置に搬入しプロセス処理をするものである。

前記の「１カセット１レシピ並列運転」の場合は、同一カセットから順次ウェハを抜き
出しプロセス処理装置に搬入しプロセス処理を実施し、そのカセットのウェハを全て終了
した後次のカセットのウェハの処理に移ったが、本「２カセット１レシピ並列運転」では
、ロードロック室内のカセットとアンロードロック室内のカセットから交互にウェハを抜
き出しプロセス処理装置に搬入しプロセス処理を実施する。ウェハの処理経路は前記の「
１カセット１レシピ並列運転」の場合と同様に、プロセス処理装置２ー２でエッチング処
理した後プロセス処理装置２ー１で後処理をして元のカセットに戻す経路（この経路Ａと
いう）と、プロセス処理装置２ー３でエッチング処理した後、プロセス処理装置２ー４で
後処理をして元のカセットに戻す経路（この経路Ｂという）の両方を使って処理する。

この実施例での処理順序の経路Ａ、Ｂもしくは経路Ｃ、Ｄについては前記前記「１カセ
ット１レシピ並列運転」の場合と同じである。

ウェハの処理は、１枚目のウェハはロードロック室内のカセットからの１枚目を経路Ａ
、２枚目はアンロードロック室内のカセットからの１枚目を経路Ｂ、３枚目のウェハはロ
ードロック室内のカセットからの２枚目を経路Ａ、４枚目はアンロードロック室内のカセ
ットからの２枚目を経路Ｂ、・・・という順序でカセット内の最終ウェハ迄処理を行う。

ロードロック室内もしくはアンロードロック室カセット内の全てのウェハを処理終了する
とロードロック室内（またはアンロードロック室内）カセットの処理終了とカセット交換
をオペレータに通報する為にこの図に示していないブザーを鳴らす。この終了したカセッ
トが取り除かれ新しいカセットが設置されるまでは、他方のカセット側の処理のみ継続さ
れている。新しいカセットが設置されると前記のようにロードロック室内とアンロードロ
ック室内カセットから交互ににウェハを抜き出しプロセス処理装置に搬入しプロセス処理
を実施する。以降この運転サイクル繰り返しを行う。この運転を終了する場合は、主制御
部１１から運転終了の操作入力を行う事で運転が終了する。終了方法は前記「１カセット
１レシピ並列運転」の場合と同じである。

３）２カセット２レシピ並列運転
この運転では、ロードロック室内のカセットとアンロードロック室内のカセットとのウ
エハ処理レシピが異なる事以外は前記「２カセット１レシピ並列運転」と同じある。

４）１カセット１レシピ直列運転
この運転では、同一のプロセス処理条件（以下では、プロセス処理条件をレシピと称す
る）で処理するウェハが収納されたカセット内の最下段もしくは最上段のウェハから順番
にカセットから抜き出しプロセス処理装置に搬入しプロセス処理をすることは前記「１カ
セット１レシピ並列運転」の場合と同じである。ところがウェハの処理経路は前記「１カ
セット１レシピ並列運転」の場合と異なる。本「１カセット１レシピ直列運転」では、ウ
エハはプロセス処理装置２ー２（もしくはプロセス処理装置２ー３）でエッチング処理し
た後、更にプロセス処理装置２ー３（もしくはプロセス処理装置２ー２）でエッチング処
理した後、プロセス処理装置２ー１（もしくはプロセス処理装置２ー４）で後処理をして
元のカセットに戻す経路（この経路Ｅという）で処理する。

本実施例では経路Ｅでロードロック室内のカセットから抜き出したウェハはアンロード
ロック室内のカセットに戻す処理の例を示す。ウェハの処理は、１枚目のウェハは経路Ｅ
、２枚目は経路Ｅ、３枚目のウェハは経路Ｅ、４枚目は経路Ｅ、・・・という順序でカセ
ット内の最終ウェハ迄処理を行う。カセット内の全てを処理終了するとロードロック室内
カセットとアンロードロック室内カセットの処理終了と交換をオペレータに通報する為に
この図に示していないブザーを鳴らす。

次に新たな未処理ウェハの入ったカセットをロードロック室に、空のカセットをアンロ
ードロック室に設置して、以降この運転サイクル繰り返しを行う。この運転を終了する場
合は、主制御部１１から運転終了の操作入力を行う事で運転が終了する。終了方法は前記
「１カセット１レシピ並列運転」の場合と同じである。

図３は、制御構成図を示す。本実施例では、装置全体の主制御部は、搬送処理装置に搭
載している場合を示す。尚、装置全体の主制御部は、搬送処理装置以外にあっても構わな
い。また表示手段１３、入力手段１４は主制御部とは別の制御ユニットとして構成しても
良い。１１は、装置全体を制御する主制御部の構成を示す。制御手段としては、本発明の
請求範囲に該当する部分のみを抜き出して記述しており、装置を動かす上での必要な入出
力制御部分（ＤＩ／Ｏ、ＡＩ／Ｏ）については、記述していない。１６は、処理装置内で
のウェハの処理順序を記憶する処理順序情報記憶手段であり、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏ
ｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。このウェハの処理順序は、運転開始前に表示
手段１３、入力手段１４とを使ってオペレータによって入力されたデータが記憶される。

１７は、プロセス処理装置１８−１〜１８−４の運転有効／無効であることを示す運転情
報信号を記憶する運転情報信号記憶手段であり、例えばＲＡＭである。１３は、運転状態
、運転条件の設定内容、運転の開始指示／終了の表示を行う表示手段であり、例えばＣＲ
Ｔである。１４は、運転条件の設定、運転の開始指示入力、プロセス処理条件、保守やメ
ンテナンスの操作入力等を行う入力手段であり、例えばキーボードである。１５は、上記
プロセス処理装置１８−１〜１８−４の運転有効／無効であることを示す運転情報信号状
態を判断し、自動運転中にプロセス処理装置１８−１〜１８−４のどれかが運転不可とな
っても該プロセス処理装置を使用せず、他のプロセス処理装置を使って運転続行する処理
手順を記憶した装置制御手段であり、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ
）である。１２は、上記１３〜１７を制御する中央制御手段であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃ
ｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）である。１８−１〜１８−４は、ウェハ
のプロセス処理を行うプロセス処理装置である。この処理装置としては、エッチング、後
処理、成膜、スパッタ、ＣＶＤ、水処理等ウェハのプロセス処理を行う処理であれば、何
であっても良い。１９−１〜１９−４は、プロセス処理装置１８−１〜１８−４の運転有
効／無効であることを示す運転情報信号を発生する運転情報信号発生手段である。本実施
例では、プロセス処理装置に設けているが、どこにあっても良い。この運転情報信号を発
生する手段として、
１）プロセス処理装置の装置電源の遮断信号を用いる
２）プロセス処理装置の使用の有効／無効を設定する運転切り替え信号（例えば、切り
替えスイッチ）を用いる
３）プロセス処理装置の使用の有効／無効を示す運転制御信号として、オペレータが設
定入力した入力情報を用いる
ことができる。

２０と２１は、装置全体を制御する主制御部１１と補助操作盤２２とを接続する通信手
段である。補助操作盤２２、２５、２６は上述した用途に使用するものである。２４は補
助操作盤での端末機能を制御する処理手順を記憶した端末制御手段である。２３は上記２
１、２４から２６を制御する中央制御手段であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）である。

図４は、運転情報信号図である。各プロセス処理装置毎に運転の有効／無効を示す情報
が記憶される。この場合では、有効な場合は、１を、無効な場合は、０を示すが区別でき
る内容であれば、記号や数字であっても良い。この情報は、運転情報信号発生手段１９−
１〜１９−４の信号状態が反映されたものであり、運転情報信号記憶手段１７に記憶され
る。

図５は、処理順序情報図である。運転条件設定の一つとして、オペレータが運転開始前
に表示手段１３、入力手段１４とを使ってウェハの処理する順序を設定した情報である。

この情報は処理順序情報記憶手段に記憶される。

図６は、装置運転フロー図を示す。オペレータは運転開始前に処理装置として構成され
ているプロセス処理装置の内、故障等で運転に使用できない、又は保守（プラズマクリー
ニングも含む）の為使用しないプロセス処理装置があるか否かを判断する（３０）。使用
できない（又は、使用しない）プロセス処理装置があれば、運転情報信号発生手段１９を
用いて図４に記述した状態になるように設定する（３２）。この設定の方法の一つとして
、
１）プロセス処理装置の装置電源の遮断信号を用いる場合は、該プロセス処理装置の装
置電源供給用電磁開閉器をＯＦＦする。これにより、遮断信号が発生し、運転情報信号記
憶手段１７に伝えられ、図４に記載された情報として記憶される。

２）プロセス処理装置の使用の有無を設定する運転切り替え信号（例えば、切り替えス
イッチ）を用いる場合は、該プロセス処理装置に割り当てられた切り替えスイッチを有効
又は無効の状態に設定する。これにより、切り替え信号が確定し、運転情報信号記憶手段
１７に伝えられ、図４に記載された情報として記憶される。

３）プロセス処理装置の使用の有効／無効を示す運転制御信号として、オペレータが設
定入力した入力情報を用いる場合は、オペレータは、該プロセス処理装置に割り当てられ
た設定情報を入力手段１４より入力する。これにより、設定情報が確定し、運転情報信号
記憶手段１７に伝えられ、図４に記載された情報として記憶される。装置接続構成を決定
した後、自動運転をスタートする（３４）。

尚、ウェハの処理する順序は以下のように製品処理条件として設定する。

１）ウェハの運転モードを選択する。

「１カセット１レシピ並列」、「２カセット１レシピ並列」、
「２カセット２レシピ並列」、「１カセット１レシピ直列」のいずれかを選択
２）ウェハの搬送経路を設定する。

カセット毎にウェハの処理経路をプロセス処理装置の記号を使ってパラレルまたはシリ
ーズ処理を設定する。代表的な設定例を以下に示す。（ウェハ処理経路は、前述のように
組み合わせが可能である）
２ー１）パラレル処理の場合：
Ｃ１：Ｅ１→Ａ１、Ｃ１：Ｅ２→Ａ２
Ｃ２：Ｅ１→Ａ１、Ｃ２：Ｅ２→Ａ２
Ｅ１：プロセス処理装置２ー２、Ｅ２：プロセス処理装置２ー３
Ａ１：プロセス処理装置２ー１、Ａ２：プロセス処理装置２ー４
２ー２）シリーズ処理の場合：
Ｃ１：Ｅ１→Ｅ２→Ａ１
Ｃ２：Ｅ２→Ｅ１→Ａ２
３）プロセス処理室毎にプロセス処理条件（プロセスレシピともいう）を設定する。

以上の製品処理条件を設定した後、自動運転開始の起動をかける。

図７は、自動運転フロー図を示す。自動運転を開始すると、処理すべきウェハを全て搬
送したかを判断し、搬送済であれば処理が終了し、搬送必要であれば、自動運転処理に進
む（４０）。自動運転中に異常等が発生し、運転が一時中断した状態にあるか否かを判断
する（４２）。異常が無ければ、運転を続行する（４４へ）。運転に使用できないプロセ
ス処理装置がある場合は、該プロセス処理装置を使わないで運転続行が可能か否かをオペ
レータが判断する（７０）。続行が不可能な場合は、オペレータが自動運転の中止設定を
行うことにより、装置は自動運転停止処理を行う（９０）。

続行が可能な場合でも、プロセス処理装置にウェハが残っている場合、真空ロボットの
ハンド上にウェハが残っている場合、ロードロック室やアンロードロック室にウェハが残
っている場合等がある。

このように自動運転中に異常が発生し、自動運転の続行ができなくなり自動運転が一時
中断した状態から引き続き自動運転を再開し、続行するため、異常が発生した機器内に残
存しているウェハを元のカセットに搬出する処理を行なう。これは自動運転中に異常が発
生した時点では処理装置内の全ウェハの搬送・処理のスケジュールが確定しているため、
異常が発生した機器にあるウェハを取り出したカセット７に戻さないとウェハの搬送・処
理のスケジュールが狂ってしまい、自動運転の一時中断状態からの再開、自動運転続行が
できなくなるためである。処理装置内に残存しているウェハの処置例を以下に示す。装置
内に残存ウェハがあるか否か判断する（７２）。残存しているウェハのうちエッチング処
理をするか否かを判断する（７４）。処理室内に残存しているウェハのうち、エッチング
処理の途中で異常が発生した場合は、残りのエッチング処理を実施した後（７６）、ウェ
ハを元のカセットに戻す（７８）。これはできうる限りウェハを救済するために行なうも
のである。また真空ロボットのウェハハンド上にウェハが残っている場合や、ロードロッ
ク室アンロードロック室にウェハが残っている場合は、機器個別の操作（ロック室の排気
／リーク，ウェハの搬送）を行なって、そのウェハを元のカセットに戻す（７８）。以上
のように異常の発生した機器にあったウェハは必要な処置を実施し元のカセットに戻した
後、一時中断していた自動運転を再開する操作を行なう。このようにすることで異常が発
生した機器（処理室や真空ロボット等）にあったウェハのトラッキング情報は、正常な経
路で処理されたのと同等となり、自動運転が再開できることになる。以上のような処理装
置内に残存していたウェハの処置を行なった後、使用しないプロセス処理装置に対して図
６の（３２）にて示した内容と同じ運転情報信号発生手段の切り替え操作（８０）を行う
。異常発生情報をリセットし（８２）、自動運転を続行する。

正常な運転状態では、次のウェハの搬送経路を処理順序情報記憶手段１６に記憶されて
ある情報を読み出し（４４）、運転情報信号記憶手段１７に記憶されてある情報と整合処
理し搬送順路を決定する（４６）。決定した搬送順路はカセットより搬出するウェハ毎に
搬送順路データを持っても良いし、処理順序情報記憶手段１６とは別の処理順序情報テー
ブルを作成し、ウェハを搬送する際には、このテーブルを参照するようにしても良い。搬
送順路が決定すると大気ロボット８はカセット７よりウェハを搬出し（４８）、上記決定
した搬送順路に登録されてあるプロセス処理装置に搬送し（５０）、ウェハの処理を行う
（５２）。このウェハ搬送処理及びプロセス処理で異常が発生した場合は、引き続き自動
運転を継続する為に処理続行可能な処理はその個々の処理を終了させるまで実行した後、
自動運転を一時中断状態にする。（例えばＮ枚目のウェハのエッチング処理中であれば、
そのＮ枚目のウェハのエッチング処理が終了するまでエッチング処理を継続し、終了した
時点で自動運転を一時中断する。また真空ロボット５によるウェハ搬送中に他の処理で異
常が発生したら、真空ロボット５は、所定の場所へのウェハ搬送を終了した時点で自動運
転を一時中断する。）この後異常発生したことを示す異常発生情報（図示は無し）を記憶
させた後、装置を一時中断状態にオペレータに中断したことを表示手段１３に表示すると
ともに図示しないブザーを鳴らす。この後（４２）に戻り、所定のフローで処理する。

図８は、異常発生後の自動運転再開処理図を示す。以下に図７で述べた自動運転中に異
常が発生した後の自動運転再開迄の処理について説明する。図Ａは表１での「１カセット
１レシピ並列運転」の運転モードでウェハの搬送経路が
Ｃ１：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２
Ｃ２：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２にて運転し、Ｅ２では（Ｎ）枚目
のウェハがエッチング処理中でＡ１では（Ｎー１）枚目のウェハが後処理中の時に図Ｂに
示すようにＥ２で異常が発生すると、エッチング処理は終了しＡ１の（Ｎー１）枚目のウ
エハは後処理終了後、アンロードロック室４に搬出しないで自動運転を一時中断する。Ｅ
２で異常の発生した（Ｎ）枚目ウェハについては図７の７６と７８の処置を行う。その後
Ｅ２とＡ２については図７の８０の運転情報信号発生手段による切替操作として図６の説
明で説明した１）または２）または３）の操作を行い、図４で示したようにプロセス処理
装置３（Ｅ２）、プロセス処理装置４（Ａ２）の運転情報を「無効：０」とする。この後
異常発生情報をリセット（図７の８０）し、自動運転を再開する。再開後は図Ｃのように
Ａ２の（Ｎー１）枚目のウェハはアンロードロック室４に搬送され、以降はＥ１とＡ１と
を使って処理を続行する。

次に、運転情報を「無効：０」としたプロセス処理装置３（Ｅ２）、プロセス処理装置
４（Ａ２）については、補助操作盤２２を使って異常原因を究明する為にプロセス処理装
置３（Ｅ２）、プロセス処理装置４（Ａ２）に対して機器動作を行う為の操作入力が行え
る。例えば、プロセス処理装置３（Ｅ２）内の本図に示していないウェハ押し上げ操作を
行い動作を確認する。

このような操作により異常原因を対策でき、「無効：０」としたプロセス処理装置３（
Ｅ２）、プロセス処理装置４（Ａ２）をウェハの処理経路に復帰させる手順を以下に示す
。次に図Ｃの運転中に自動運転の中断操作を行い、運転モードの処理経路から切り離した
Ｅ２とＡ２とを有効と設定することで図Ａに移行することができ、
運転モードでウェハの搬送経路が
Ｃ１：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２
Ｃ２：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２にて運転できる。

図９は、自動運転中の処理装置運転切り離し処理図を示す。以下に図７で述べた自動運
転中にＥ２とＡ２を自動運転処理経路から切り離した後自動運転を再開する処理について
説明する。図Ａは図８の図Ａの運転経路と同じである。表１での「１カセット１レシピ並
列運転」の運転モードでウェハの搬送経路が
Ｃ１：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２
Ｃ２：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２にて運転し、Ｅ２では（Ｎ）枚目
のウェハがエッチング処理中でＡ１では（Ｎー１）枚目のウェハが後処理中の時に図Ａに
示すようにＥ２とＡ２に運転停止操作により停止指示が出されると、Ａ１の（Ｎー１）枚
目のウェハは後処理終了後、元のカセットに戻され、（Ｎ）枚目のウェハのエッチング処
理が終了しＡ２に搬送され後処理終了後元のカセットに戻される。ところで、Ｅ２とＡ２
は運転停止状態となっている為（Ｎ＋１）枚目以降のウェハは、Ｅ１とＡ１とを使って運
転が続行される。

上記では、自動運転中にＥ２とＡ２を自動運転処理経路から切り離す手段として運転停
止操作により停止指示を出すことで切り離しを行ったが、別の方法として処理装置内に組
み込んだ検出器の機能によって停止指示を出すこともできる。一例としては、処理装置内
に組み込んだ異物モニタ装置からの異物測定モニタ値が運転前に設定した設定値を超過し
たことを検知し、この超過した信号をもって自動運転中にＥ２とＡ２に停止指示を出すこ
とで運転停止操作と同じ機能を行える。

また切り離したプロセス処理装置をウェハの搬送経路に復帰させる手順は、図９の説明
で示した内容と同じである。

図１０は、パイロットカセット処理図を示す。これは自動運転中に割り込み特急処理を
行い、その処理終了後は元の処理を再開し続行するものである。以下に図７で述べた自動
運転中に特定の（この場合はＥ２とＡ２とする） 処理装置を現在運転中の運転モードの
処理経路から切り離し、その切り離したＥ２とＡ２とを使ってそれまでに運転していたプ
ロセス処理条件とは異なるプロセス処理条件で処理するカセット（このカセットのことを
パイロットカセットと呼ぶ）を割り込んで処理後、元の自動運転を再開し続行する処理に
ついて説明する。図Ａは図８での運転経路と同じである。表１での「１カセット１レシピ
並列運転」の運転モードでウェハの搬送経路が
Ｃ１：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２
Ｃ２：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２にて運転し、Ｅ２ではＣ１カセッ
トの（Ｎ）枚目のウェハがエッチング処理中で、Ａ１ではＣ１カセットの（Ｎー１）枚目
のウェハが後処理中の時に図Ａに示すようにＥ２とＡ２を使った割り込み特急処理を行う
為に自動運転の中断操作を行う。Ｅ２とＡ２に運転停止操作により停止指示が出されると
、Ａ１の（Ｎー１）枚目のウェハは後処理終了後、元のカセットに戻され、（Ｎ）枚目の
ウェハはエッチング処理が終了しＡ２に搬送され後処理終了後元のカセットに戻される。

ところで、Ｅ２とＡ２は運転停止状態となっている為（Ｎ＋１）枚目以降のウェハは、Ｅ
１とＡ１とを使って運転が続行される（図Ｃ）。Ｅ１とＡ１とを使った運転中に、Ｅ２と
Ａ２とを使った割り込み特急処理のカセットがＣ２（７ー２）に置かれ割り込み処理の起
動運転が掛かけられる（図Ｃ）とその時迄にＣ１（７−１）カセットから抜き出されたウ
エハが全て処理されＣ１カセットに搬入後、Ｃ１カセット内ウェハのＥ１とＡ１とを使っ
た運転は一時中断状態となり、割り込み特急処理用のカセットＣ２内ウェハの処理が開始
される（図Ｄ）。Ｃ２カセットのウェハについては順次Ｅ２ → Ａ２の処理を行いＣ２
カセットに搬入する。パイロットカセットの処理が終了すると割り込み処理終了と一時中
断状態の運転の再開設定を行い、中断していたＣ１（７−１）カセットからウェハの処理
が再開する（図Ｃの状態に戻る）。次に図Ｃに戻った状態で運転中に自動運転の中断操作
を行い、運転モードの処理経路から切り離したＥ２とＡ２とを有効と設定することで図Ａ
に移行することができ、運転モードでウェハの搬送経路が
Ｃ１：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２
Ｃ２：Ｅ１→Ａ１及びＥ２→Ａ２にて運転できる。

以上に述べた内容でも分かるように故障等で運転に使用できない、又は修復や保守（プ
ラズマクリーニングも含む）の為使用しないプロセス処理装置は、運転情報信号記憶手段
１７に記憶されており、装置制御手段はこの情報を参照して運転を進める為、無効と設定
したプロセス処理装置に搬送することはない。又この無効と設定したプロセス処理装置で
は、修復、保守及び不具合原因を行うために、続行している自動運転でのウェハ処理と並
行してメンテナンス操作（例えば、プラズマクリーニング処理、ガスライン排気処理、ウ
ェハプッシャーの押上げ／押下げ動作）を行なうことができる。この場合無効と設定した
プロセス処理装置に対して機側で修復、保守及び不具合原因のための操作入力としては前
述の補助操作盤２２を用いる。ところで通常生産ラインでは、図１に示す大気搬送装置６
がクリーンルーム側に搬送処理装置１、プロセス処理装置２−１〜２−４は、メンテルー
ム側に設置されており、クリーンルーム側とメンテルーム側との間は、パーテーションで
区切られており、片側から他方は、充分に視界がきかない場合がある。また補助操作盤２
２は、主制御部１１にも接続されているが、補助操作盤２２は主制御部１１とは、普通は
離れた場所でかつ別々の人が操作することがある。このような場合に、どちらの操作部で
も操作ができるようにしておくと、特に機側で補助操作盤２２を用いて操作する場合、操
作しているオペレータに対して安全上の災害の発生させることが考えられるため、この災
害を防止するため補助操作盤２２を用いて機側でプロセス処理装置に操作（例えばウェハ
押し上げの上昇／下降操作）を行なう時は、主制御部１１は機器への操作ができないよう
に機能上インターロックをかけている。

以上の内容でもって、自動運転中にその処理に使用していない処理室を使った処理、及
びその処理室への操作を実行することができる。

１…搬送処理装置、２−１，２，３，４…プロセス処理装置、３…ロードロック室、４
…アンロードロック室、５…真空ロボット、６…大気搬送装置、７…カセット、８…大気
ロボット、１１…主制御部、１２…中央制御手段、１３…表示手段、１４…入力手段、１
５…装置制御手段、１６…処理順序情報記憶手段、１７…運転情報信号記憶手段、１８−
１，２，３，４…プロセス処理装置、１９−１，２，３，４…運転情報信号発生手段、２
０，２１…通信手段、２２…補助操作盤、２３…中央制御手段、２４…端末制御手段、２
５…入力手段、２６…表示手段。

Claims (2)

1. ウェハを真空処理する複数の真空処理室と、前記ウェハを収納する複数のカセットを載置し得るカセット載置手段と、前記複数の真空処理室と前記カセット載置手段との間に設けられた搬送手段と、該搬送手段を用いて前記カセット内から前記ウェハを前記真空処理室に搬送し、前記真空処理室で真空処理されたウェハを搬出する制御を行う制御手段とを備える真空処理装置において、
   前記制御手段は、少なくとも２つのカセットを使用し、各カセットに収納されたウェハを各カセット毎に対応する真空処理室に搬送し、各カセット毎に割り付けられ各カセット毎に異なる真空処理を施すカセットの並列処理と、
   少なくとも２つのカセットを使用し、各カセットに収納されたウェハを各カセット毎に対応する真空処理室に搬送し、各カセット毎に割り付けられ各カセットとも共通な真空処理を施すカセットの並列処理と、
   １つのカセット内に収納された複数のウェハを複数の真空処理室へ順次搬送し、前記順次搬送された複数のウェハに共通の真空処理を施す真空処理室の並列処理と、
   前記カセットに収納されたウェハを複数の処理室を用いて真空処理する直列処理とを備えられ、真空処理中のカセットからのウェハ取り出しを中止するウェハ供給停止、または、前記カセット内の全てのウェハの真空処理が終了した後にカセットの真空処理を中止するカセット供給停止の何れかにより４種類の前記処理の中で実行中の処理を終了させることによって前記４種類の処理の何れかを選択的に施すことを特徴とする真空処理装置。
2. ウェハを真空処理する複数の真空処理室と、前記ウェハを収納する複数のカセットを載置し得るカセット載置手段とを備える真空処理装置を用いて真空処理を行う真空処理方法において、
   少なくとも２つのカセットを使用し、各カセットに収納されたウェハを各カセット毎に対応する真空処理室に搬送し、各カセット毎に割り付けられ各カセット毎に異なる真空処理を施すカセットの並列処理と、
   少なくとも２つのカセットを使用し、各カセットに収納されたウェハを各カセット毎に対応する真空処理室に搬送し、各カセット毎に割り付けられ各カセットとも共通な真空処理を施すカセットの並列処理と、
   １つのカセット内に収納された複数のウェハを複数の真空処理室へ順次搬送し、前記順次搬送された複数のウェハに共通の真空処理を施す真空処理室の並列処理と、
   前記カセットに収納されたウェハを複数の処理室を用いて真空処理する直列処理とを有し、
   真空処理中のカセットからのウェハ取り出しを中止するウェハ供給停止、または、前記カセット内の全てのウェハの真空処理が終了した後にカセットの真空処理を中止するカセット供給停止の何れかにより４種類の前記処理の中で実行中の処理を終了させることによって前記４種類の処理の何れかを選択的に施すことを特徴とする真空処理方法。

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