JPH06267806A

JPH06267806A - マルチチャンバ装置

Info

Publication number: JPH06267806A
Application number: JP5696893A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Ishikawa; 勝彦石川; Yoshikazu Tanabe; 義和田辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JP3340174B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プロセスチャンバの利用効率の向上、一貫処
理工程での単位時間当たりに処理される被処理物の数量
の増大、装置稼働率の向上を実現できるマルチチャンバ
装置を提供する。【構成】同一のプロセスＡを互いに等価に実行できる
ように多重に設けられたプロセスチャンバ１，２，３
と、プロセスＢを実行できるプロセスチャンバ４と、プ
ロセスＣを実行できるプロセスチャンバ５と、ウェハの
出し入れを実行するロードロックチャンバ６と、ウェハ
搬送チャンバ７から構成されている。ウェハ搬送チャン
バ７には旋回および伸縮が自在な搬送アーム７ａと、図
示しないウェハが載置される搬送台７ｂが設けられてお
り、各チャンバ間におけるウェハの移動動作が行われ
る。プロセスＡ〜Ｃの一貫処理では、プロセスＡの実行
はプロセスチャンバ１〜３に振り分けて並行して行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチチャンバ技術に
関し、特に、半導体装置の製造プロセスにおけるウェハ
処理工程などに適用して有効な技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】マルチチャンバ装置は、以下に示す理由
のため、今後の半導体製造装置の発展形態の１つとし
て、１９８０年代の後半から、国内外の半導体装置メー
カから提案、製作されている。

【０００３】（１）マルチチャンバシステムは、真空、
あるいは不活性ガス雰囲気でのウェハの一貫処理が出来
るので、各層を形成するときに外界からの汚染等を防ぐ
ことができ、品質向上を図ることができ、さらに安定化
を図ることも可能である。

【０００４】（２）マルチチャンバシステム内での一貫
処理であるため、ウェハ搬送に要する時間の削減がで
き、全体としての工程短縮が図れる。

【０００５】（３）マルチチャンバにおいては、新プロ
セスに対応するためには、マルチチャンバを構成してい
る１つのプロセスチャンバだけを新規に製作し、ウェハ
搬送ロボット部、ロードロック室等は従来のものをその
まま利用できるので、半導体製造の技術的な進展に伴う
投資額を削減出来る。

【０００６】つぎに、マルチチャンバ装置の従来技術を
まとめる。

【０００７】（１）これまで製作されてきたマルチチャ
ンバ装置は、ウェハ搬送部に複数の異なったプロセス処
理装置を接続させて、一部のプロセス処理一貫処理を目
的としたものであった。

【０００８】（２）従来のマルチチャンバの基本構成
は、基幹となるウェハ搬送装置とその周辺に接続された
プロセスチャンバ、ロードロックチャンバである。マル
チチャンバを複数台接続するために必要なドッキングチ
ャンバは、少ししか活用されていない。

【０００９】（３）従来のマルチチャンバ装置を利用す
ることによって、例えば、薄膜形成であれば、前処理−
薄膜形成の一貫連続処理を実行することが出来る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、下記の問題がある。

【００１１】（１）従来のマルチチャンバ装置では、基
幹となるウェハ搬送チャンバに接続できるプロセスチャ
ンバの数が数個であったため、一連のプロセス処理を実
施する場合、同種のプロセスチャンバを１台接続するの
が限度であった。つまり、同種のプロセスチャンバを２
台接続する空間的余裕がなかった。同種の機能を有する
プロセスチャンバがそれぞれ１台しか存在しないので、
最もスループット能力の低いプロセスチャンバの能力に
よって、そのマルチチャンバ装置の処理能力が決まり、
処理能力に余裕あるプロセスチャンバが有効活用されな
いという問題があった。

【００１２】（２）また、マルチチャンバ装置におい
て、各プロセスチャンバが１台づつしかない場合、１台
のプロセスチャンバが故障や保守管理等のために停止し
た場合、そのことによって一連処理の全体が中断を余儀
なくされ、マルチチャンバ装置の稼働率が低下するとい
う問題が生じる。

【００１３】（３）また、マルチチャンバ装置をつなぎ
あわせてマルチチャンバシステムを実現した場合でも、
同種の機能のプロセスチャンバが１台しかない場合、上
記（１）と（２）の問題が発生することに変わりはな
い。

【００１４】本発明の目的は、複数のプロセスチャンバ
の利用効率を向上させることが可能なマルチチャンバ技
術を提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、複数種の処理を順次
組み合わせて遂行される一貫処理工程において単位時間
当たりに処理される被処理物の数量を増大させることが
可能なマルチチャンバ技術を提供することにある。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、保守管理作業
や個々のプロセスチャンバの故障などに起因する装置全
体の停止を回避して、稼働率を向上させることが可能な
マルチチャンバ技術を提供することにある。

【００１７】本発明の上記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本願に於いて開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。

【００１９】すなわち、本発明は、被処理物に対して各
々が独立に所望の処理を施す複数のプロセスチャンバ
と、複数のプロセスチャンバを外部環境から隔絶された
密閉空間で相互に接続する接続手段と、複数のプロセス
チャンバの間における被処理物の搬送動作を行う搬送手
段とを含むマルチチャンバ装置において、同種の処理を
施す機能を有するプロセスチャンバを複数個多重に備え
たものである。

【００２０】また、本発明は、請求項１記載のマルチチ
ャンバ装置において、被処理物に対する処理の所要時間
のより長いプロセスチャンバを多重に設け、多重に設け
られたプロセスチャンバに複数の被処理物を振り分ける
ことにより、並行して稼動させるようにしたものであ
る。

【００２１】また、本発明は、請求項１記載のマルチチ
ャンバ装置において、保守管理の所要時間がより長いプ
ロセスチャンバ、または故障確率のより高いプロセスチ
ャンバを多重に設け、被処理物に対する処理と保守管理
作業とを並行して実行可能にしたものである。

【００２２】また、本発明は、請求項１記載のマルチチ
ャンバ装置において、すべての処理について、プロセス
チャンバを多重に配置したものである。

【００２３】また、本発明は、請求項１，２，３または
４記載のマルチチャンバ装置において、接続手段を、断
面が多角形を呈する搬送チャンバで構成し、当該搬送チ
ャンバの各側面に複数のプロセスチャンバを放射状に接
続したものである。

【００２４】また、本発明は、請求項５記載のマルチチ
ャンバ装置において、複数のプロセスチャンバの一部を
ドッキングチャンバに置き換えることにより、当該ドッ
キングチャンバを介して、搬送チャンバおよび当該搬送
チャンバに接続された複数のプロセスチャンバからなる
構造を複数個接続したものである。

【００２５】また、本発明は、請求項１，２，３または
４記載のマルチチャンバ装置において、接続手段を、直
線状または所望の曲線状を呈するトンネル状チャンバで
構成し、このトンネル状チャンバの側面に複数のプロセ
スチャンバを並列に接続したものである。

【００２６】また、本発明は、請求項１，２，３，４，
５，６または７記載のマルチチャンバ装置において、個
々のプロセスチャンバおよび接続手段および搬送手段の
各々の動作を制御する複数の第１の制御手段と、複数の
第１の制御手段を統括して制御する第２の制御手段と、
個々のプロセスチャンバが司る処理の種別、および個々
のプロセスチャンバにおける稼動状況を第１の制御手段
から第２の制御手段に伝達するディジタルインターフェ
イスと、ディジタルインターフェイスの情報に基づい
て、一連の処理を被処理物に対して順次施す処理工程を
管理し記録する工程進行管理ファイルと、単位時間当た
りにおける被処理物の処理数量の最大化、および複数の
プロセスチャンバの稼動率の最大化の少なくとも一方を
実現する最適化アルゴリズムとを設けたものである。

【００２７】

【作用】上記した本発明のマルチチャンバ装置によれ
ば、たとえば、相異なる処理を行う複数のプロセスチャ
ンバにおいて、特定の被処理物に対する各処理における
所要時間に差がある場合、所要時間のより長い処理を行
うプロセスチャンバを多重に設け、被処理物を多重に設
けられた複数のプロセスチャンバに振り分けて並行稼動
させることにより、当該処理の前後に他の処理を行うプ
ロセスチャンバでの待ち時間が解消され、複数種の処理
を順次組み合わせて遂行される一貫処理工程において単
位時間当たりに処理される被処理物の数量を増大させる
ことができるとともに、各プロセスチャンバの有効利用
を実現することができる。

【００２８】また、たとえば、相異なる処理を行う複数
のプロセスチャンバにおいて、特定の処理を行う各プロ
セスチャンバ間に、保守管理の所要時間や故障率に差異
がある場合、保守管理の所要時間のより長い処理を行う
プロセスチャンバ、あるいは故障率のより高いプロセス
チャンバを多重に設けることにより、保守管理と目的の
処理の同時進行、あるいは、故障時の代替プロセスチャ
ンバへの切替えによる稼動継続が可能になる。すなわち
被処理物に対する一貫処理工程の停止を回避でき、装置
および一貫処理工程の稼働率を確実に向上させることが
できる。

【００２９】また、相異なる処理を行う複数のプロセス
チャンバを、それぞれ多重に設けることにより、全体の
正常稼動時には、多重度の分だけ単位時間当たりの被処
理物の処理数量を増大させることができるとともに、特
定のプロセスチャンバの故障時には、代替のプロセスチ
ャンバに切替えるとともに、被処理物の供給量を減らす
縮退運転を行うことで、一貫処理工程の全体の停止を回
避でき、耐故障性能を向上させることができる。

【００３０】

【実施例１】以下、図面を参照しながら、本発明の一実
施例であるマルチチャンバ装置について詳細に説明す
る。

【００３１】図１は、本実施例のマルチチャンバ装置の
構成の一例を示す概念図である。

【００３２】本実施例のマルチチャンバ装置では、一例
として、半導体ウェハ（以下単にウェハと記す）に対し
て、異なるプロセスＡ、プロセスＢ、プロセスＣを連続
して施す一貫処理工程を行う場合について説明する。

【００３３】本実施例のマルチチャンバ装置は、同一の
プロセスＡを互いに等価に実行できるように多重に設け
られたプロセスチャンバ１、プロセスチャンバ２、プロ
セスチャンバ３と、プロセスＢを実行できるプロセスチ
ャンバ４と、プロセスＣを実行できるプロセスチャンバ
５と、ウェハの出し入れを実行するロードロックチャン
バ６と、その周囲に前記各チャンバが接続されるウェハ
搬送チャンバ７から構成されている。特に図示しない
が、ウェハ搬送チャンバ７と各チャンバの接続部にはゲ
ート弁機構が配置されており、個々のチャンバ内の温度
やガス雰囲気、真空度等の諸条件を所望の状態に独立に
制御できるとともに、当該ゲート弁機構を通じて図示し
ないウェハの出し入れが行われる。

【００３４】ウェハ搬送チャンバ７の内部には、旋回お
よび伸縮が自在な搬送アーム７ａと、この搬送アーム７
ａの先端部に設けられ、図示しないウェハが載置される
搬送台７ｂが設けられており、各チャンバ間におけるウ
ェハの移動動作が行われる。

【００３５】また、制御システムとして、本実施例のマ
ルチチャンバ装置は、全体制御用ＣＰＵ（中央処理装
置）８の管理下にあり、プロセスチャンバ１〜３、およ
びプロセスチャンバ４，５、さらには、ロードロックチ
ャンバ６、ウェハ搬送チャンバ７の各々は、それぞれ、
プロセスチャンバ用ＣＰＵ１ｃ〜３ｃ、およびプロセス
チャンバ用ＣＰＵ４ｃ，５ｃ、さらには、ロードロック
チャンバ用ＣＰＵ６ｃ、ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７
ｃを持っている。

【００３６】各プロセスチャンバ用ＣＰＵ１ｃ〜５ｃお
よびロードロックチャンバ用ＣＰＵ６ｃは、それぞれ、
各チャンバにおける処理を識別するためのプロセスＡ特
定ディジタル出力１ａ〜３ａ、プロセスＢ特定ディジタ
ル出力４ａ、プロセスＣ特定用ディジタル出力５ａ、お
よびロードロックチャンバ特定ディジタル出力６ａと、
各々のチャンバの稼動状況を示す、プロセスチャンバ使
用状況ディジタル出力１ｂ〜３ｂ、プロセスチャンバ使
用状況ディジタル出力４ｂ、プロセスチャンバ使用状況
ディジタル出力５ｂ、ロードロックチャンバ使用状況デ
ィジタル出力６ｂを持ち、上位の全体制御用ＣＰＵ８に
伝達する。

【００３７】また、全体制御用ＣＰＵ８は、ウェハ進行
管理ファイル９とスループット最適化アルゴリズム１０
を持っているとともに、個々のプロセスチャンバ１〜
３、およびプロセスチャンバ４，５、さらには、ロード
ロックチャンバ６、ウェハ搬送チャンバ７の各々を同時
に並行して管理および稼動させることが可能なマルチタ
スク機能を備えている。

【００３８】図２は、本実施例のマルチチャンバ装置に
おいて実施される一貫処理プロセスの手順の一例を示す
フローチャートである。本一貫処理は、プロセスＡ（処
理時間；３時間単位）、プロセスＢ（処理時間；１時間
単位）、プロセスＣ（処理時間；１時間単位）で構成さ
れている。ここでは、ロードロックにある複数枚のウェ
ハが図２に示す一貫処理プロセス手順のウェハ処理を受
けるものとする。

【００３９】まず、図２の一貫処理プロセス手順を、図
１の本実施例のマルチチャンバ装置で実行する方法を説
明する。図２の一貫処理プロセス手順をプロセスチャン
バと対応させたものがウェハ進行管理ファイル９であ
る。プロセスチャンバは稼働可能な状態にあり、図示し
ない被処理物としてのウェハはロードロックチャンバ６
に複数枚存在するものとする。

【００４０】図２に示す実行開始指令とともに、全体制
御用ＣＰＵ８はウェハ進行管理ファイル９とスループッ
ト最適化アルゴリズム１０を参照し、ウェハ搬送チャン
バ用ＣＰＵ７ｃにロードロックチャンバ６からプロセス
チャンバ１へウェハ搬送を指令する。

【００４１】プロセスチャンバ１に番号Ｎ１のウェハが
搬送されたらプロセスチャンバ用ＣＰＵ１ｃがプロセス
Ａを開始する。その後、時間が３時間単位経過したら、
プロセスチャンバ用ＣＰＵ１ｃが終了情報を全体制御用
ＣＰＵ８に送信する。

【００４２】その後、全体制御用ＣＰＵ８は、ウェハ進
行管理ファイル９とスループット最適化アルゴリズム１
０を参照し、ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７ｃにウェハ
搬送命令を送信する。ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７ｃ
は、番号Ｎ１のウェハをプロセスチャンバ１からプロセ
スチャンバ４へ搬送し、搬送完了後、全体制御用ＣＰＵ
８に終了情報を送信する。

【００４３】その後、全体制御用ＣＰＵ８は、プロセス
チャンバ用ＣＰＵ４ｃにプロセス処理命令を送信する。
プロセスチャンバ用ＣＰＵ４ｃは、プロセスＢを１時間
単位実行し、その後、全体制御用ＣＰＵ８に終了情報を
送信する。

【００４４】つぎに、全体制御用ＣＰＵ８は、ウェハ進
行管理ファイル９とスループット最適化アルゴリズム１
０を参照し、ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７ｃに、ウェ
ハ搬送命令を送信する。その後、ウェハ搬送チャンバ用
ＣＰＵ７ｃは、プロセスチャンバ４からプロセスチャン
バ５に番号Ｎ１のウェハを搬送し、終了情報を全体制御
用ＣＰＵ８に送信する。

【００４５】その後、全体制御用ＣＰＵ８は、プロセス
チャンバ用ＣＰＵ５ｃにプロセス処理命令を出す。これ
により、プロセスチャンバ用ＣＰＵ５ｃは、プロセスＣ
を１時間単位実行し、終了後、全体制御用ＣＰＵ８へ終
了情報を送信する。

【００４６】全体制御用ＣＰＵ８は、ウェハ進行管理フ
ァイル９とスループット最適化アルゴリズム１０を参照
し、ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７ｃへ、ウェハ搬送命
令を送信する。ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７ｃは、プ
ロセスチャンバ５からロードロックチャンバ６ヘ番号Ｎ
１のウェハを搬送して、全体制御用ＣＰＵ８に終了命令
を送信する。

【００４７】全体制御用ＣＰＵ８は、ウェハ進行管理フ
ァイル９を参照して、番号Ｎ１のウェハに関し、図２の
一貫処理プロセス手順を終了したことを確認する。

【００４８】図３は本実施例マルチチャンバ装置におけ
るウェハ処理ダイアグラムである。

【００４９】前述の一連の動作は、図３の番号Ｎ１のウ
ェハ処理の５時間単位までの処理状況を示す。

【００５０】ところで、全体制御用ＣＰＵ８は、マルチ
タスク処理が可能であるので、図３の番号Ｎ１のウェハ
処理において、ウェハがプロセスチャンバ１内でプロセ
スＡの処理を開始した後、ウェハ進行管理ファイル９と
スループット最適化アルゴリズム１０（たとえば、プロ
セスチャンバの空き状態を調査し、処理可能なプロセス
チャンバを明示する機能を有する）を参照して、つぎに
実行可能な仕事を捜す。そうすると、番号Ｎ２のウェハ
がプロセスＡの処理が必要であることがわかり、プロセ
スＡを実行可能なプロセスチャンバは、全体制御用ＣＰ
Ｕ８が、プロセスチャンバＣＰＵのプロセスＡ特定ディ
ジタル出力１ａ，２ａ，３ａを参照することにより、そ
れに対応するものはプロセスチャンバ１、プロセスチャ
ンバ２、プロセスチャンバ３であることがわかる。さら
に、プロセスチャンバ使用状況ディジタル出力１ｂ，２
ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ、ロードロックチャンバ使用状況
ディジタル出力６ｂを参照することにより、プロセスチ
ャンバ２、プロセスチャンバ３、プロセスチャンバ４、
プロセスチャンバ５が未使用状態であることがわかる。

【００５１】なお、全体制御用ＣＰＵ８が配下の使用可
能ＣＰＵ（プロセスチャンバ）を選択する場合、条件を
満足するプロセスチャンバが複数個存在する場合には、
番号Ｎｎの若い方から使用するというルールがあること
にする。以上の要求を満足するものは、プロセスチャン
バ２であることがわかる。そこで、全体制御用ＣＰＵ８
は、ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ７ｃにウェハ搬送命令
を送信する。

【００５２】この場合、全体制御用ＣＰＵ８は、全体の
プロセスチャンバの利用状況をシミュレーションし、１
時間単位以内に前記ウェハ搬送命令を発する。ウェハ搬
送チャンバＣＰＵ７ｃは、ロードロックチャンバ６から
番号Ｎ２のウェハをプロセスチャンバ２へ搬送し、その
後、終了情報を全体制御用ＣＰＵ８に送信する。全体制
御用ＣＰＵ８は、ウェハ進行管理ファイル９を参照し、
プロセスチャンバ２へプロセス処理命令を送信する。以
下、番号Ｎ２のウェハは、番号Ｎ１のウェハと同等に図
２の一貫処理プロセス手順が実行される。この状態は、
図３の番号Ｎ２のウェハに関しての処理ダイアグラムで
ある。

【００５３】番号Ｎ３以下のウェハも同様の処理がなさ
れる。以上をまとめたものが図３である。

【００５４】図４は、本実施例のマルチチャンバ装置に
おける時間経過とプロセスチャンバ占有状態を示したも
のである。同図は１時間単位ごとに、５時間単位の時間
経過状態までの装置占有状態をまとめたものである。５
時間単位以後では、プロセスチャンバの占有状態は５時
間単位のものと同等である（ただし、複数枚のウェハの
処理における終了付近では、状況は異なる）。同図から
わかるように、複数のプロセスチャンバが有効利用され
ていることがわかる。

【００５５】つぎに、本実施例のマルチチャンバ装置の
効果を図７の従来方式マルチチャンバ装置の場合のウェ
ハ処理能力と比較して説明する。

【００５６】図７は、従来方式のマルチチャンバ装置で
ある。この従来方式のマルチチャンバ装置では、各機能
を有するプロセスチャンバがそれぞれ１台ずつしか存在
しない。つまり、従来方式のマルチチャンバ装置は、プ
ロセスＡを実行できるプロセスチャンバ１１、プロセス
Ｂを実行できるプロセスチャンバ１２、プロセスＣを実
行できるプロセスチャンバ１３、ウェハの出し入れを実
行するロードロックチャンバ１４、それとウェハ搬送チ
ャンバ１５から構成されている。

【００５７】システム的には、本マルチチャンバ装置
は、全体制御用ＣＰＵ１６の管理下にあり、それぞれの
チャンバは制御用のプロセスチャンバ用ＣＰＵ１１ｃ〜
プロセスチャンバ用ＣＰＵ１３ｃ、ロードロックチャン
バ用ＣＰＵ１４ｃ、ウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ１５ｃ
を持っている。

【００５８】ウェハ搬送チャンバ１５には、搬送アーム
１５ａと、この搬送アーム１５ａの先端部に設けられ、
図示しないウェハが載置される搬送台１５ｂが設けられ
ており、各チャンバ間におけるウェハの移動動作が行わ
れる。

【００５９】さらに、プロセスチャンバ用ＣＰＵ１１ｃ
〜プロセスチャンバ用ＣＰＵ１３ｃ、ロードロックチャ
ンバ用ＣＰＵ１４ｃの各々は、プロセスＡ特定ディジタ
ル出力１１ａ，プロセスＢ特定ディジタル出力１２ａ，
プロセスＣ特定ディジタル出力１３ａ、ロードロックチ
ャンバ特定ディジタル出力１４ａと、プロセスチャンバ
使用状況ディジタル出力１１ｂ〜プロセスチャンバ使用
状況ディジタル出力１３ｂ、ロードロックチャンバ使用
状況ディジタル出力１４ｂを持っている。

【００６０】また、全体制御用ＣＰＵ１６は、ウェハ進
行管理ファイル１７を持っている。

【００６１】図８は、従来方式マルチチャンバ装置のウ
ェハ処理ダイアグラムである。プロセス処理内容は、図
２に示す一貫処理プロセス手順である。図３の番号Ｎ１
のウェハがプロセスＡ処理中には、従来方式マルチチャ
ンバ装置では番号Ｎ２のウェハをプロセス処理をするこ
とが出来ず、番号Ｎ１のウェハがプロセスＢの処理をす
るプロセスチャンバ１２に移ってから、番号Ｎ２のウェ
ハはプロセスＡを受ける。

【００６２】例えば、図８の６時間単位経過時点では、
プロセスＢを実行するプロセスチャンバ１２とプロセス
Ｃを実行するプロセスチャンバ１３は使用されていな
い。この場合、全体の処理は、３時間単位を必要とする
プロセスＡの処理をするプロセスチャンバ１１が全体の
処理を律速していることがわかる。

【００６３】図９は、従来方式マルチチャンバ装置の時
間経過とプロセスチャンバの占有状態を示したものであ
る。図９を本実施例のマルチチャンバ装置の図４と比較
すると、図９のプロセスチャンバは有効活用されていな
いことがわかる。

【００６４】つぎに、プロセスＡを処理するプロセスチ
ャンバが１台故障で使用出来ない場合を想定する。図１
の本実施例のマルチチャンバ装置で、プロセスチャンバ
１が故障と仮定する。この場合、プロセスＡを処理でき
るものがプロセスチャンバ２とプロセスチャンバ３の２
台存在するので、いずれかを代替使用することで、図２
で示すような一貫処理が可能となり、耐故障性が確実に
向上する。

【００６５】これに対して、図７の従来方式マルチチャ
ンバ装置では、プロセスＡを処理できるプロセスチャン
バ１１が故障で使用不可の場合には、プロセスＡを処理
できるプロセスチャンバが全く存在しないので、一貫処
理は不可能となる。

【００６６】

【実施例２】図５は、本発明の他の実施例であるマルチ
チャンバ装置の構成の一例を示す概念図である。この実
施例２の場合には、複数のマルチチャンバ装置を組み合
わせてクラスターツールシステムを構築した例を示して
いる。

【００６７】すなわち、本実施例のクラスターツールシ
ステムは、図１に示すマルチチャンバ装置に対して、プ
ロセスチャンバ５を撤去し、その代わりに、ドッキング
チャンバ１８を介して、ウェハ搬送チャンバ１９を中心
とした、もう１台のマルチチャンバ装置を接続したもの
である。

【００６８】ウェハ搬送チャンバ１９の周りには、プロ
セスＢを実行できるプロセスチャンバ２０、プロセスチ
ャンバ２１、プロセスＣを実行できるプロセスチャンバ
２２、プロセスチャンバ２３、プロセスチャンバ２４が
接続されている。この場合には、プロセスＡを実行でき
るプロセスチャンバの台数が３台、プロセスＢを実行で
きるプロセスチャンバの台数が３台、プロセスＣを実行
できるプロセスチャンバの台数が３台であるので、たと
えば、一貫処理工程を２系列同時に実行するなど、前述
の実施例１の場合以上に、柔軟な処理ができるのでスル
ープットの向上が期待できるとともに、耐故障性を向上
させることができる。

【００６９】このように、マルチチャンバ装置が複数台
数集まって、クラスタツールシステムになった場合で
も、前記と同様の方法のアルゴリズムを適用することに
よって、全体のスループットを上げることが可能であ
る。

【００７０】さらに、図５に示す本実施例のクラスター
ツールシステムでは、任意の２台のプロセスチャンバが
故障で利用不可の場合でも、図２に示す一貫処理プロセ
ス手順に必要なプロセス処理をできるプロセスチャンバ
が各１台以上存在するので、稼動停止におちいることな
く、一貫処理が可能であり、耐故障性が確実に向上す
る。

【００７１】

【実施例３】図６は、本発明のさらに他の実施例である
マルチチャンバ装置の構成の一例を示す概念図である。
本実施例のマルチチャンバ装置は、前記実施例１と同様
な三つのプロセスＡ，Ｂ，Ｃを連続して行う一貫処理工
程に用いられる。

【００７２】この実施例３のマルチチャンバ装置は、直
線状のトンネル状チャンバ３７と、このトンネル状チャ
ンバ３７の側面に並列に接続された複数のプロセスチャ
ンバ３１、プロセスチャンバ３２、プロセスチャンバ３
３、およびプロセスチャンバ３４、プロセスチャンバ３
５で構成されている。

【００７３】直線状のトンネル状チャンバ３７に対する
前記プロセスチャンバ３１〜３５の接続部には、ゲート
弁機構３１ｇ〜３５ｇが介設されており、個々のチャン
バ内の温度や雰囲気、真空度等の諸条件を所望の状態に
独立に制御できるとともに、当該ゲート弁機構３１ｇ〜
３５ｇの各々を通じて図示しないウェハの出し入れが行
われる。

【００７４】トンネル状チャンバ３７の両端部には、ロ
ードロックチャンバ３６およびロードロックチャンバ３
８が配置されており、このロードロックチャンバ３６，
３８を介して、図示しないウェハの外部との授受が行わ
れる。

【００７５】トンネル状チャンバ３７の内部には、長手
方向に沿って配置された搬送路４１と、この搬送路４１
の上を移動する搬送アーム３９および搬送台４０が設け
られている。

【００７６】この場合、三つのプロセスチャンバ３１〜
プロセスチャンバ３３においては、プロセスＡが行わ
れ、プロセスチャンバ３４ではプロセスＢが、プロセス
チャンバ３５ではプロセスＣが行われる構成となってい
る。これにより、最も処理時間の長いプロセスＡについ
ては、プロセスチャンバ３１〜３３の内の空いているも
のを使用することで、前記実施例１の場合と同様に、ス
ループットの向上を実現することができる。

【００７７】また、直線状のトンネル状チャンバ３７の
側面に複数のプロセスチャンバ３１〜３５が並列に接続
された構成であるため、各プロセスチャンバ間のスペー
スを比較的広くとることができ、保守管理作業をより容
易に行うことができる、という利点がある。

【００７８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００７９】たとえば、実施例１の構成と実施例３の構
成とを組み合わせてクラスタツールシステムを構築して
もよい。

【００８０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００８１】すなわち、本発明になるマルチチャンバ装
置によれば、複数のプロセスチャンバの利用効率を向上
させることができる、という効果が得られる。

【００８２】また、本発明になるマルチチャンバ装置に
よれば、複数種の処理を順次組み合わせて遂行される一
貫処理工程において単位時間当たりに処理される被処理
物の数量を増大させることができる、という効果が得ら
れる。

【００８３】また、本発明になるマルチチャンバ装置に
よれば、保守管理作業や個々のプロセスチャンバの故障
などに起因する装置全体の停止を回避して、稼働率を向
上させることが可能なマルチチャンバ技術を提供するこ
とにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１であるマルチチャンバ装置の
構成の一例を示す概念図である。

【図２】本発明の実施例１であるマルチチャンバ装置に
おいて実施される一貫処理を示すフローチャートであ
る。

【図３】本発明の実施例１であるマルチチャンバ装置に
おけるウェハ処理ダイアグラムである。

【図４】本発明の実施例１であるマルチチャンバ装置の
作用の一例を示す概念図である。

【図５】本発明の実施例２であるマルチチャンバ装置の
構成の一例を示す概念図である。

【図６】本発明の実施例３であるマルチチャンバ装置の
構成の一例を示す概念図である。

【図７】従来方式のマルチチャンバ装置の一例を示す概
念図である。

【図８】従来方式のマルチチャンバ装置のウェハ処理ダ
イアグラムである。

【図９】従来方式のマルチチャンバ装置の作用の一例を
示した概念図である。

【符号の説明】

１プロセスチャンバ（プロセスＡ用）１ａプロセスＡ特定ディジタル出力１ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力１ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手段）２プロセスチャンバ（プロセスＡ用）２ａプロセスＡ特定ディジタル出力２ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力２ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手段）３プロセスチャンバ（プロセスＡ用）３ａプロセスＡ特定ディジタル出力３ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力３ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手段）４プロセスチャンバ（プロセスＢ用）４ａプロセスＢ特定ディジタル出力４ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力４ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手段）５プロセスチャンバ（プロセスＣ用）５ａプロセスＣ特定用ディジタル出力５ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力５ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手段）６ロードロックチャンバ６ａロードロックチャンバ特定ディジタル出力６ｂロードロックチャンバ使用状況ディジタル出力６ｃロードロックチャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手
段）７ウェハ搬送チャンバ（接続手段）７ａ搬送アーム７ｂ搬送台７ｃウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ（第１の制御手段）８全体制御用ＣＰＵ（第２の制御手段）９ウェハ進行管理ファイル１０スループット最適化アルゴリズム１１プロセスチャンバ１１ａプロセスＡ特定ディジタル出力１１ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力１１ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ１２プロセスチャンバ１２ａプロセスＢ特定ディジタル出力１２ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力１２ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ１３プロセスチャンバ１３ａプロセスＣ特定ディジタル出力１３ｂプロセスチャンバ使用状況ディジタル出力１３ｃプロセスチャンバ用ＣＰＵ１４ロードロックチャンバ１４ａロードロックチャンバ特定ディジタル出力１４ｂロードロックチャンバ使用状況ディジタル出力１４ｃロードロックチャンバ用ＣＰＵ１５ウェハ搬送チャンバ１５ａ搬送アーム１５ｂ搬送台１５ｃウェハ搬送チャンバ用ＣＰＵ１６全体制御用ＣＰＵ１７ウェハ進行管理ファイル１８ドッキングチャンバ（接続手段）１９ウェハ搬送チャンバ（接続手段）２０プロセスチャンバ（プロセスＢ用）２１プロセスチャンバ（プロセスＢ用）２２プロセスチャンバ（プロセスＣ用）２３プロセスチャンバ（プロセスＣ用）２４プロセスチャンバ（プロセスＣ用）３１プロセスチャンバ（プロセスＡ用）３１ｇゲート弁機構３２プロセスチャンバ（プロセスＡ用）３２ｇゲート弁機構３３プロセスチャンバ（プロセスＡ用）３３ｇゲート弁機構３４プロセスチャンバ（プロセスＢ用）３４ｇゲート弁機構３５プロセスチャンバ（プロセスＣ用）３５ｇゲート弁機構３６ロードロックチャンバ３７トンネル状チャンバ（接続手段）３８ロードロックチャンバ３９搬送アーム４０搬送台４１搬送路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物に対して各々が独立に所望の処
理を施す複数のプロセスチャンバと、複数の前記プロセ
スチャンバを外部環境から隔絶された密閉空間で相互に
接続する接続手段と、複数の前記プロセスチャンバの間
における前記被処理物の搬送動作を行う搬送手段とを含
むマルチチャンバ装置であって、同種の前記処理を施す
機能を有する前記プロセスチャンバを複数個多重に備え
たことを特徴とするマルチチャンバ装置。
【請求項２】前記被処理物に対する前記処理の所要時
間のより長いプロセスチャンバを多重に設け、多重に設
けられた前記プロセスチャンバに複数の前記被処理物を
振り分けることにより、並行して稼動させることを特徴
とする請求項１記載のマルチチャンバ装置。
【請求項３】保守管理の所要時間がより長い前記プロ
セスチャンバ、または故障確率のより高い前記プロセス
チャンバを多重に設け、前記被処理物に対する前記処理
と保守管理作業とを並行して実行可能にしたことを特徴
とする請求項１記載のマルチチャンバ装置。
【請求項４】すべての前記処理について、前記プロセ
スチャンバを多重に配置したことを特徴とする請求項１
記載のマルチチャンバ装置。
【請求項５】前記接続手段は、断面が多角形を呈する
搬送チャンバからなり、当該搬送チャンバの各側面に複
数の前記プロセスチャンバを放射状に接続したことを特
徴とする請求項１，２，３または４記載のマルチチャン
バ装置。
【請求項６】複数の前記プロセスチャンバの一部をド
ッキングチャンバに置き換えることにより、当該ドッキ
ングチャンバを介して、前記搬送チャンバおよび当該搬
送チャンバに接続された複数の前記プロセスチャンバか
らなる構造を複数個接続したことを特徴とする請求項５
記載のマルチチャンバ装置。
【請求項７】前記接続手段は、直線状または所望の曲
線状を呈するトンネル状チャンバからなり、このトンネ
ル状チャンバの側面に複数の前記プロセスチャンバを並
列に接続したことを特徴とする請求項１，２，３または
４記載のマルチチャンバ装置。
【請求項８】個々の前記プロセスチャンバおよび前記
接続手段および前記搬送手段の各々の動作を制御する複
数の第１の制御手段と、複数の前記第１の制御手段を統
括して制御する第２の制御手段と、個々の前記プロセス
チャンバが司る前記処理の種別、および個々の前記プロ
セスチャンバにおける稼動状況を前記第１の制御手段か
ら前記第２の制御手段に伝達するディジタルインターフ
ェイスと、前記ディジタルインターフェイスの情報に基
づいて、一連の前記処理を前記被処理物に対して順次施
す処理工程を管理し記録する工程進行管理ファイルと、
単位時間当たりにおける前記被処理物の処理数量の最大
化、および複数の前記プロセスチャンバの稼動率の最大
化の少なくとも一方を実現する最適化アルゴリズムを含
むことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６また
は７記載のマルチチャンバ装置。