JPH02125872A - 半導体製造装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体製造装置制御システムにかかり、詳しく
は、複数枚の半導体ウェハを連続的に処理可能とした半
導体製造装置制御システムに関する。

（従来の技術） 従来、半導体製造装置として第５図に示す構成のものが
知られている。同図において、２１は成膜前のウェハＷ
が置かれているロー１くキャリア、２２は搬送ロボット
、２３は第１の待機室、２４はアップダウンステージ、
２５は第２の待機室、２６は９０″旋回可能な旋回ステ
ージ、２７はウェハＷに対する成膜処理が行われる反応
室、２８は第３の待機室、２９は旋回ステージ、３０は
第４の待機室、３１はアンプダウンステージ、３２は搬
送ロボノ１〜、：３３は成膜後のウェハＷが置かれるア
ンロードキャリア、３４はゲートバルブである。

この半導体製造装置を構成する電源やバルブ等のプロセ
ス系機器、ウェハＷを搬送するための各種の搬送系機器
及び真空ポンプ等の真空系機器は。

図示されていないコンピュータシステムに接続されて高
速で相互にプロセスデータ等の転送を行う専用コントロ
ーラとしてのプロセス系コントローラ、搬送系コントロ
ーラ及び真空系コントローラにより構成される制御シス
テムによって制御されるものである。

このような構成の制御システムにおいては、半導体製造
装置内の上記電源やバルブ等、各機器の状態を定義した
プロセスデータＤ工を使用して各機器の状態を制御して
おり、このプロセスデータＤ工は、例えば第６図に示す
ようにプロセス番号によって管理され、各プロセスを構
成する機器の０Ｎ１０ＦＦ状態を定義したものとして構
成されている。また、第７図に示すように、上記プロセ
スデータＤ１に当該データを保持する保持時間を付加し
たものがレシピデータ（製法データ）Ｄ２となり、１つ
のレシピデータＤ２は１枚のウェハＷに対応した処理を
示すことになる。更に、複数枚のウェハＷを連続して処
理する場合、第８図に示すごとく、上記レシピデータＤ
２にそのレシピにより何枚のウェハＷを処理するかとい
う繰り返し回数を付加したものを運転データＤ、として
コンピュータ１が作成し、これを各コン１〜〇−ラに転
送して半導体製造装置の連続自動運転を行っている。

（発明が解決しようとする課題） このような制御システムでは、複数枚のウェハＷを製造
する自動運転中に、ウェハＷに起因する原因、例えばウ
ェハＷの反り等により第２の待機室２５から搬送されて
きたウェハＷが第５図に示した反応室２７において正確
に保持されない場合がある。具体的には、第９図に示す
ように前段の第２の待機室２５からアーム２７２により
反応室２７内に搬送され、かつこのアーム２７２の上昇
によって静電チャック２７１側に移送されたウェハＷが
、その反り等によって静電チャック２７１に吸着されず
、成膜処理が不可能になる場合がある。

この場合１例えば静電チャック２７１側に設けられたセ
ンサによってウェハＷを吸着できなかったことが検出さ
れ、かかる検出信号は搬送系コントローラからコンピュ
ータに通知されることとなる。

そして、コンピュータは半導体製造装置の自動運転を中
断するものであるが、従来では既に処理したウェハＷの
レシピデータＤ２を削除して改めて運転データＤ３を組
み直した後に再度自動運転を行っていたため、自動運転
の効率が悪いという問題があった。

本発明は」二記問題点を解決するためになされたもので
、その目的とするところは、あるウェハが反応室におい
て保持（吸着）不能であった場合にも、新たに運転デー
タを組み直すことなく次のウェハを処理するようにして
効率の良い自動運転を可能にした半導体製造装置制御シ
ステムを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、半導体製造装置を
構成する各種機器を制御する複数のコントローラと、プ
ロセスデータを作成、記憶し、前記コントローラとの間
で前記プロセスデータを転送して前記コントローラを統
括管理するコンピュータシステムとを備えた半導体製造
装置制御システムにおいて、前記プロセスデータに従っ
て自動的に複数枚の半導体ウェハを連続的に処理するに
際し、前記ウェハを反応室において成膜処理のために保
持不能であったことをコントローラにより検出して前記
コンピュータシステムに通知し、このコンピュータシス
テムにより前記保持不能のウェハに対する成膜処理を行
わせることなく前記コントローラを介して前記保持不能
のウェハをロードキャリアまで逆搬送すると共に、当該
ウェハの次に前記反応室に搬送された別のウェハに対す
る処理を行わせることを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、コンピュータが搬送系コントローラか
ら、ウェハが反応室内で保持不能なため逆搬送された旨
の通知を受けると、コンピュータはプロセスカウンタの
加算等により既存の運転データから逆搬送されたウェハ
の成膜処理を消去する。そして、コンピュータは、次の
ウェハに対応したレシピデータをプロセス系コントロー
ラに送り、プロセス系コントローラは次のウェハが反応
室まで搬送されたという通知を搬送系コン１−ロラから
受けた後にそのレシピデータを実行する。

（実施例） 以１〜、図に沿って本発明の一実施例を説明する。

なお、本発明が対象とする半導体製造装置は第５図に示
したものと同様であるため、重複に避ける意味で詳述を
省略する。

まず、第１図はこの実施例にかかる半導体製造装置制御
システムの構成を示している。同図において、】はコン
ピュータであり、ＣＲ’ｌ’デイスプレィ及びキーボー
１ヘナ備えた人力／表示装置２と、プリンタ；３と、補
助記憶装置ｄ４とが接続されてコンピュータシステ１１
を構成している。そして、コンピュータｌに（ま、７１
７二月１コントローラとしてのプロセス系コントローラ
６Ａ、搬送系コントローラ７Ａ及び真空系コントローラ
８Ａが高速の通イ８回線５を介して接続されており、こ
れらのコンピュータ１及び各コントローラ６Ａ〜８Ａで
は高速でデータ転送が可能となっている。また、プロセ
ス系コントローラ６Ａには電源やバルブ等のプロセス系
機器６Ｂが、搬送系コン１〜ローラ７Ａにはウェハを搬
送するための各種の搬送系機器７Ｂが、真空系コントロ
ーラ８Ａには真空ポンプ等の真空系機器７Ｃがそれぞれ
接続されている。

更に、コンピュータ１は前記プロセス系コン、レシピデ
ータ及び運転データを作成可能であり、これらのデータ
は補助記憶装置４に記憶されるようになっている。

第２図は、上記制御システムを用いて、第５図に示した
半導体製造装置により複数枚のウェハを連続的に処理す
る場合の運転データＤ３′を示している。この運転デー
タＤ３′は５枚のウェハを連続的に処理するためのもの
で、「甲」、「乙」、「丙」という名称のレシピデータ
をそれぞれ１回、３回、１回繰り返して実行することを
示している。以下、この運転データＤ３′に基づいてウ
ェハの連続処理を行う場合の作用について説明する。

まず、この運転データＤ３′はコンピュータ１により作
成され、各コントローラ６Ａ〜８Ａに送られたうえ、レ
シピデータが順次実行される。

いま、２枚目のウェハが反応室２７に送られたと仮定し
、このウェハが第９図に示す静電チャック２７１に吸着
されなかったとする。この場合、第２図から明らかなよ
うにレシピデータ「甲」にかかるウェハは既に処理され
ており、上述した吸着不能のウェハはレシピデータ「乙
」についての１枚目のウェハである。ここでウェハが吸
着されたか否かの検出は、従来と同様に静電チャック２
７１側に設けられた適宜なセンサによって行われ、例え
ば吸着動作が３回行われても吸着完了の検出信号が得ら
れない場合を吸着不能とする。こうしてウェハが吸着不
能となった場合、搬送系コントローラ７Ａがこれを検出
して通信回線５を介しコンピュータ１に通知する。なお
、ここで、静電チャック２７１や第９図のアーム２７２
等は第１図における搬送系機器７Ｂを構成するものであ
る。

次に、上記吸着不能のウェハは、反応室２７→第２の待
機室２５→第１の待機室２３→ロートキヤリア２Ｉの順
に逆搬送される。以下、ウェハがロートキャリア２１→
第１の待機室２３→第２の待機室２５→反応室２７の順
で搬送され、吸着不能と判断されて逆搬送されるまでの
動作を説明する。

まず、ウェハの搬送時には第１の待機室２３を大気状態
にし、搬送ロボット２２がロードキャリア２１からウェ
ハを取り出して第１の待機室２３に入れる。

そこで第１の待機室２３を真空にし、第２の待機室２５
と同程度の圧力にまで達したらゲー１へバルブ３４を空
けてアームを伸ばし、ウェハを取り出して第２の待機室
２５の旋回ステージ２６に載せた後、ゲトバルブ３４を
閉じる。

次いで、旋回ステージ２６が９０°回転して反応室２７
の方を向く。この間に、吹のウェハは第１の待機室２３
に入っている。次に、第２の待機室２５と反応室２７間
のゲートバルブ３４を空けてアーム２７２に伸ばし、静
電チャック２７１の真下にまで搬送したら前述の吸着動
作を３回行い、吸着不能の場合には以下の逆搬送動作に
移る。

Ｏ 逆搬送にあたっては、まず、伸ばしていたアーム２７２
をもとの状態に戻し、第２の待機室２５と反応室２７間
のゲートバルブ３４を閉める。そして、ウェハを載せた
旋回ステージ２６が９０°回転して第１の待機室２３の
方を向く。ここで、第１の待機室２３には次のウェハが
待機しているため、まず、このウェハを逆搬送する必要
かある。

一方、搬送ロボット２２は更にその次のウェハを持って
第１の待機室２３が空くのを待っているため、始めにこ
の搬送ロボット２２が持っているウェハをロー１〜キヤ
リア２１に戻す。次に、第１の待機室２３を大気状態と
し、ロードキャリア２１との間のグー１−バルブ３４を
開け、搬送ロボット２２が第１の待機室２３内のウェハ
を取り出してロードキャリア２１に戻す。

次いで、上記グー１−バルブ３４を閉めて第１の待機室
２３を真空状態として第２の待機室２５と同程度の圧力
に達したら、待機室２３．２５間のゲートバルブご（４
を開け、旋回ステージ２６−Ｊ：のウェハを第１の待機
室２：３に戻す。そして、待機室２３．２５間のゲート
バルブ３４を閉め、上記同様に第］の待機室２３を大気
状態にし、ロードキャリア２１との間のゲートバルブ３
４を開けたら搬送ロボソ１−２２が第１の待機室２３内
のウェハを取り出してロードキャリア２２に戻す。

このようにして、ウェハが吸着不能な場合の逆搬送が実
行されることになる。

以上の逆搬送処理は、す八で搬送系コントローラ７Ａ及
び真空系コン１ヘローラ８Ａが行い、この間、自動運転
処理を行っているプロセス系コントローラ６Ａ及びコン
ピュータ１は、吸着されなかったウェハの処理をパスし
て次のウェハのための処理を行う。すなわち、ウェハが
吸着不能であったことは、前述のようにコンピュータ１
に通知されるため、コンピュータ１は運転データＩ）３
′から２枚Ｉ」のウェハに対する処理を消去する。そし
て、運転データＤ３′におけるレシピデータ「乙」につ
いての繰り返し回数を１だけ減算して２とする。

ここで、運転データ及びレシピデータの関係を更に詳述
すると第３図のとおりである。レシピテ−タｌ）２′、
例えばレシピデータ「乙」をその処理機能から見ると、
実際にウェハの成膜に関するウェハ処理と、その前段階
の前処理と、後段階の後処理とに分（づることかできる
。そして、このレシピデータＩ〕７′は、第３図に示す
ように例えば前処理の部分に−）いてはプロセス番号、
保持時間及び実際の処理内容を示す１）１ｊ処理の各部
分をプロセス数だｌ−Ｊ複数化めたものとなっている。

先の例において、２枚１−１のウェハが反応室２７に入
れられるタイミングは第３図におけるウェハ処理の直１
）１ｊである。この時、プロセス系コンＩ・ローｔｉＡ
には、コン１〜ローラ１からウェハ処理の先頭プロセス
データか既に送られてきている。搬送系コン１へローラ
７Ａが前述の動作でウェハ吸着不能をコンピュータ１に
通知すると、プロセス系コントロー６Ａは−１−記つエ
バ処理の先頭プロセスデータを実際には処理することな
く捨てる。

コンピュータ１は、これらの運転データＪ）３′、レシ
ピデータＩ）７′及びプロセスデータをカウンタにより
１１１・理しているので、搬送系コントローラ７Ａから
ウェハ吸着不能の通知を受けると、ウェハ処理のプロセ
スデータはすべてパスして後処理の先頭プロセスデータ
までカウンタを進めてデータを送信する。

搬送系コントローラ７Ａは、前述の逆搬送処理をウェハ
吸着不能の判断と同時に開始し、プロセス系コントロー
ラ６Ａはこれと並行して第３図の後処理プロセスを実行
する。そして、コンピュータ】は、後処理プロセスのデ
ータがすべて実行されたら、次のレシピデータ（この場
合には同じくレシピデータ「乙」）の前処理プロセスを
送る。この前処理プロセスを実行した時点で逆搬送処理
が完了していない場合（この時、プロセス系コントロー
ラ６Ａにはコンピュータ１からウェハ処理の先頭プロセ
スデータが送られている）、この逆搬送処理が完了する
まで待ち、逆搬送の完了通知を搬送系コントローラ７Ａ
から受けた後に、プロセス系コン１〜ローラ６Ａは搬送
系コン１〜ローラ７Ａに対してウェハ搬送要求を行う。

このウェハ搬送要求を受けた搬送系コン１−口ラフＡは
、吸着不能であった２枚目のウェハの次の３枚目のウェ
ハを反応室２７に搬送する。そして、このウェハが反応
室２７まで搬送され、かつ静電チャックに吸着された通
知を搬送系コントローラ７Ａからコンピュータ１を介し
て受は取ったプロセス系コン１〜ローラ６Ａは、この３
枚目のウェハにかかるウェハプロセスを実行することと
なる。

以」二に詳述したウェハの処理をフローチャートによっ
て示すと、第４図のとおりとなる。同図において、ステ
ップ８１〜Ｓ５を経てウェハが静電チャックに吸着され
、これが吸着された場合にはステップＳ６．Ｓ１２へと
移行する。また、ステップＳ７における３回のり１−ラ
イによっても吸着不能な場合には、ステップ８８〜Ｓ１
２までの処理によってウェハの逆搬送、ウェハ処理のパ
ス及び後処理等が行われ、ステップＳＩ３へと移行する
ものである。

また、第２図に示した運転データＩ〕、′において３枚
Ｌ１のウェハが静電チャック２７１に吸着されなかった
とすると、レシピデータ「甲」は既に処理済西 みであり、吸着不能なウェハはレシピデータ「乙」につ
いての２枚目のウェハとなる。この場合にも、上記同様
の手順でウェハをロー１〜キヤリアｚ１に戻し、このウ
ェハに対する成膜処理を行うことなく次のウェハを処理
する。この時、レシピデータ「乙」の繰り返し回数は１
だけ減算されて１となる。

更に、５枚目のウェハが静電チャック２７１に吸着され
なかったとすると、レシピデータ「甲」、「乙」は既に
処理済みであり、吸着不能なウェハは、レシピデータ「
丙」についてのウェハとなる。この場合には、ウェハを
ロードキャリア２１に戻しても吹のウェハがないため処
理は行われない。この時のレシピデータ「丙」の処理は
１回も行われることがなく、繰り返し回数がＯとなって
自動運転が終了することになる。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、ウェハが静電チャ
ックに吸着されずに成膜処理が行われなかった場合でも
、従来のように自動運転を中断して新たに運転データを
組み直すといった必要がなく、直ちに次のウェハを所定
のレシピデータに従って連続的に処理することができ、
自動運転効率を大幅に高めることができるという効果が
ある。

また、複数枚のウェハがすべて異なった前工程を施され
、それぞれが異なる処理を行う場合、吸着不能であった
ウェハが逆搬送されてロードキャリアに戻されたとして
も、これに伴ってレシピデータの繰り返し回数も１だけ
減算されるため、各ウェハに対して運転テークに添った
処理が確実に行われるという利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムの構成図、第
２図は運転データの一例を示す説明図、第３図は運転テ
ークとレシピデータとの関係を示す説明図、第４図はこ
の実施例の作用を説明するフローチャー１−１第５図は
半導体製造装置の構成図、第６図はプロセスデータの説
明図、第７図はレシピデータの説明図、第８図は運転デ
ータの説明図、第９図はウェハを吸着する場合の説明図
である。 １　コンピュータ ２・・・入力／表示装置　　　　３　プリンタ４・・補
助記憶装置　　　　　５・通信回線６Ａ・・プロセス系
コントローラ ６Ｂ・プロセス系機器 ７Ａ・・・搬送系コントローラ　　７Ｂ・・搬送系機器
８Ａ・真空系コントローラ　　８Ｂ　　真空系機器２７
　　反応室　　　　　　２３，２５，２８．３０・・待
機室２１・ロートキャリア　　　２７１・・静電チャッ
クＤ　１−プロセスデータ Ｄ２．Ｄ２’　　レシピデータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体製造装置を構成する各種機器を制御する複数のコ
   ントローラと、プロセスデータを作成、記憶し、前記コ
   ントローラとの間で前記プロセスデータを転送して前記
   コントローラを統括管理するコンピュータシステムとを
   備えた半導体製造装置制御システムにおいて、 前記プロセスデータに従って自動的に複数枚の半導体ウ
   ェハを連続的に処理するに際し、前記ウェハを反応室に
   おいて成膜処理のために保持不能であったことをコント
   ローラにより検出して前記コンピュータシステムに通知
   し、このコンピュータシステムにより前記保持不能のウ
   ェハに対する成膜処理を行わせることなく前記コントロ
   ーラを介して前記保持不能のウェハをロードキャリアま
   で逆搬送すると共に、当該ウェハの次に前記反応室に搬
   送された別のウェハに対する処理を行わせることを特徴
   とする半導体製造装置制御システム。