JPH0684739A - 半導体製造装置の停電処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源電圧低下により処理が中断されたウエハ
を電源回復後に正常に継続して処理することにより処理
不良をなくする。 【構成】 制御装置９〜１２は、半導体製造装置に電力
を供給している電源ライン１３の電圧が停電等により低
下すると、電源保持手段１６から給電を受けて、該電圧
低下発生時に該半導体製造装置内にあるウエハの処理状
態を処理状態記憶手段９−２２〜１２−２２に記憶して
保持すると共に操作端末器１７に表示し、電圧低下が回
復したときには、記憶された処理状態データを参照して
電圧低下発生時からのウエハの処理を継続して、該ウエ
ハに対して正常な処理を終了させて装置外に搬出する制
御を実行する。従って、停電等によりウエハ処理を中断
しても不良品の発生は軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に電力
を供給する電源の電圧が停電等により低下してウエハ処
理を停止したときに該半導体製造装置内にある該ウエハ
のその後の処理作業を支援する停電処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造ラインにおける半導体製造装
置は、ウエハを処理室に搬入した後に該処理室内にプラ
ズマ発生等のために処理ガスや電力を供給して該ウエハ
を加工（処理）し、処理済みのウエハを装置外に搬出す
る構成である。

【０００３】このような半導体製造装置において、該装
置に電力を供給する電源の電圧が停電等により低下する
と該装置の全機能が停止してしまうため、該装置内にあ
るウエハの処理は勿論のことその搬送も続行することが
できない。しかも、処理および搬送制御のための制御デ
ータも消失してしまうので、停電が回復して正常な電力
の供給が再開されたときに該ウエハを継続して処理する
ことができず、該装置内にあるウエハを装置外に搬出し
て処理終了のものか未了のものかを判別し、処理未了の
ものは不良品として廃棄しなければならない問題があ
る。また、装置内のウエハの処理状態を目視で判断して
必要な処理を追加する指示を行って追加処理を施すよう
にするものもあるが、不良品となる場合が多い。

【０００４】ウエハの大口径化と高精細化によりウエハ
の製造単価が上昇している現在では、この不良品による
損害は大きくなる一方であり、従って、停電等の電圧低
下によって処理を中断したウエハであっても電源回復後
には処理を継続して正常な処理済みウエハとして搬出で
きるようにすることが望まれている。

【０００５】このような要望を満たす通常の対応策は、
該半導体製造ラインあるいは製造装置の電源を無停電電
源装置とすることであるが、該製造ライン及び装置は大
きな電力を消費するので、これらに供給する電力を維持
する無停電電源装置はかなり大がかりなものとなり、設
置スペ−スと設備費用の面からどの製造ラインでも受け
入れられるものではなかった。

【０００６】従来から、例えば、特開平２−１３４８０
７号公報に記載されたように、装置に異常が発生したと
きに異常の詳細内容をファイルに格納するもの，特開昭
６３−３０８９０８号公報に記載されたように、稼動状
況，異常発生状況および機器の状況を監視し、その情報
を記録するもの，また、特開平２−２８５４２３号公報
に記載されたように、設備の故障に対して復旧支援する
ための手順とコメントを画像表示する半導体製造装置が
提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の半導体製造装置は、電源ラインの停電等により
給電が停止して装置の機能が停止した場合、電源が回復
した後の該装置内の処理未了，未処理ウエハについて、
該ウエハの処理状態を判別し、該ウエハに必要な処理を
継続する機能はなかった。すなわち、半導体製造ライン
及び装置に電力を供給している電源はバックアップされ
ていないため、落雷や電源異常により正常な状態（例え
ば電圧）を保持できないとき、または、停電したときは
半導体製造装置は正常な運転を続行することができず、
ウエハ処理が中断してしまう。そして、ひとたび装置の
電源が消失すると、それまで装置内で処理していたウエ
ハの処理状態を表わすデータも消えてしまい、電源が回
復しても該装置内にあるウエハの処理内容を把握するこ
とができない。

【０００８】従って、この種の従来の半導体製造装置で
は、停電等により電圧低下が発生した場合には電圧が回
復しても該装置内のウエハの処理を正常に継続すること
が困難であり、廃棄せざるを得ないウエハが発生する問
題があった。

【０００９】本発明の目的は、半導体製造装置に電力を
供給している電源の電圧が停電等により低下してウエハ
処理を途中で停止した場合でも、電源電圧が正常に回復
したときには、電圧低下発生時に該製造装置内にあった
ウエハの処理を継続することにより、該ウエハに対する
処理を正常に終了させて装置外に搬出できるようにして
ウエハの生産性を向上させ、しかもそのために必要な設
備費用を軽減できる処理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハを処理
する処理室と、該処理室にウエハを搬出入する搬送手段
と、処理室でのウエハのプロセス処理制御およびウエハ
搬出入を制御する制御装置と、前記処理室，搬送手段お
よび制御装置に電力を供給する電源装置とを備えた半導
体製造装置において、前記制御装置に、電源電圧の低下
を検知する電圧低下検知手段と、電源電圧低下時に該制
御装置への電力供給を保持する電源保持手段と、ウエハ
処理状態を表わすデータを記憶する処理状態記憶手段
と、操作端末器と、電源電圧低下時のウエハ処理状態を
前記処理状態記憶手段に記憶させると共に該ウエハ処理
状態を前記操作端末器に表示させ、電圧回復時にウエハ
処理の継続を支援する制御手段とを設けたことを特徴と
する。

【００１１】

【作用】制御装置は、半導体製造装置に電力を供給して
いる電源の電圧が停電等により低下すると、電源保持手
段から給電を受けて、該電圧低下発生時に該半導体製造
装置内にあるウエハの処理状態を処理状態記憶手段に記
憶して保持すると共に表示し、電圧低下が回復したとき
には、記憶された処理状態データを参照して電圧低下発
生時からのウエハの処理を継続して、該ウエハに対して
正常な処理を終了させて装置外に搬出する制御を実行す
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１３】図１は本発明になる半導体製造装置とその
制御装置を示している。１，２，３は処理室、４はロ−
ドロック室、５はアンロ−ドロック室、６は搬送室であ
る。この実施例は、３つの処理室１〜３を搬送室６に接
続したものであるが、１室でも２室でも良い。また、４
室以上の処理室を必要とする場合には、２つ以上の搬送
室６を連設することで対応できる。処理室１〜３は、そ
れぞれ独立した処理（加工）手段と処理ガス供給・排気
装置とウエハ押し上げ装置（図示しない）等を備えてお
り、搬入されたウエハに対して予め記憶させたプロセス
処理条件に従ったウエハ処理を実行する。７−１，７−
２，７−３はウエハ搬送装置であり、ロ−ドロック室４
に搬入されてきたウエハを各処理室１〜３に搬送する。
８−１，８−２はウエハを受け渡すためのステージであ
る。

【００１４】この実施例では、ウエハの処理順序と各処
理室１〜３内でのプロセス処理条件はオペレ−タによっ
て後述する表示装置から入力して設定される。また、１
つのプロセス処理では最大１０ステップの処理条件を順
次実行できる構成であり、各処理室１〜３内では任意の
処理ステップ数にてウエハの処理を行なう。

【００１５】９は搬送室を制御する搬送制御装置であ
り、１０，１１，１２は各処理室１〜３を制御するプロ
セス制御装置である。各制御装置９〜１２は動力部９−
１，１０−１，１１−１，１２−１と制御部９−２，１
０−２，１１−２，１２−２とで構成され、動力部は動
力用電源ライン１３から電力が供給されており、該動力
用電源ライン１３にはその電圧の低下を検知する電圧低
下検知器１４が接続され、電圧が低下した場合には検知
信号を搬送制御装置９の制御部９−２に送る。この実施
例では、電圧低下検知器１４を動力用電源ラインに接続
しているが、制御用電源ライン１５も該動力用電源ライ
ン１４から電力を得ているので該制御用電源ライン１５
に接続しても良い。因に、動力部９−１は前記搬送室６
内のウエハ搬送装置７−１〜７−３および排気装置等の
動力手段等に駆動電力を供給する制御部であり、各制御
部９−２〜１２−２は各処理室１〜３における処理（加
工）手段と処理ガス供給・排気装置とウエハ押し上げ装
置等に駆動電力を供給する制御部である。

【００１６】制御部９−２〜１２−２には前記制御用電
源ライン１５から電源保持手段１６を経由して電力が供
給される。該電源保持手段１６にはバックアップ電池が
内蔵されており、制御用電源ライン１５から通電状態に
あるときには常に該バックアップ電池を充電している。
そして動力用電源ライン１３が停電することにより制御
用電源ライン１５の電圧が低下すると、自分自身でバッ
クアップ電池に切換えて連続的に給電する機能を持つ。
キーボード等の入力装置と表示装置を備えた操作端末器
１７は前記搬送制御装置９に接続されており、各処理室
１〜３および搬送室６内のウエハの処理状態を表示し、
処理室１〜３内のウエハに対して必要な処理を追加する
ときに、オペレ−タが各処理室内のウエハに対する追加
処理のプロセス制御データを入力する作業を支援するも
のである。

【００１７】第２図は、該半導体製造装置の制御装置９
〜１２における制御部９−２〜１２−２の詳細を示すブ
ロック図である。この実施例は、各制御装置９〜１２の
制御部９−２〜１２−２を通信手段９−２１〜１２−２
１を介して相互に接続したものであるが、１つの主制御
装置で搬送制御とプロセス制御を実行できるようにして
もよい。処理状態記憶手段９−２２〜１２−２２は停電
発生時の各処理室１〜３および搬送室６内の各ウエハの
処理状態を表わすデータを記憶しておくものであり、電
源が遮断されても該デ−タを記憶できるように、例え
ば、電池でバックアップされたメモリあるいは不揮発性
のメモリが用いられる。バックアップ電池は、通常の通
電状態にあるときに制御用電源から充電するように構成
する。

【００１８】搬送制御装置９の制御部９−２における主
制御手段９−２３は、操作端末器１７から各種の制御デ
ータや指示を入力し、搬送処理を実行する動力部９−１
を制御し、搬送処理状態を搬送処理状態記憶手段９−２
２に記憶し、前記電圧低下検知器１４に接続された電圧
低下検知手段２４から電圧低下信号を受信する。更に該
主制御手段９−２３は、各プロセス制御装置１０〜１２
の制御部１０−２〜１２−２に対するプロセス処理制御
データ設定やウエハ処理状態のデータ記憶指示あるいは
ウエハ処理状態のデータ伝送要求や各制御装置への処理
開始や停止の指示を伝送し、データ受信機能を持ち、通
信手段９−２１とプロセス処理を実行する各プロセス制
御装置１０〜１２の制御部１０−２〜１２−２における
前記通信手段１０−２１〜１２−２１を介して各副制御
手段１０−２３〜１２−２３と交信する。

【００１９】そして各プロセス制御装置１０〜１２の制
御部１０−２〜１２−２における副制御手段１０−２３
〜１２−２３は、設定されたプロセス処理データに従っ
たプロセス処理制御，処理状態記憶処理等を実行する。

【００２０】図３は、１つの処理室において２つのステ
ップでプロセス処理を行うシーケンスの概要を示してい
る。第１ステップでは、第１の処理ガスをＡ ccm（cc p
er minute），処理室圧力をＰ₁パスカル，供給電力をＣ
w（watt）に制御してプロセス処理を実行し、第２ステ
ップでは、第２の処理ガスをＢ ccm，処理室圧力をＰ₂
パスカル，供給電力をＤ wに制御してプロセス処理を実
行する。このプロセス処理では、時点ｔ₀でプロセス処
理を開始し、第１の処理ガスをＡ ccm流して処理室圧力
がＰ₁パスカルに上昇するように圧力制御を実行し、Ｐ₁
パスカルに到達した時点ｔ₁でＣ wの電力を印加してウ
エハ処理制御を実行してウエハを処理（加工）する。そ
の後、第１ステップでのプロセス終点を検出した時点ｔ
₂で第１の処理ガスと電力印加を遮断し、処理室内の第
１の処理ガスを排気する残ガス排気制御を実行し、所定
時間経過後の時点ｔ₃に第２ステップに進む。この第２
ステップでも前述の第１ステップと同様に、ｔ₃〜ｔ₄時
間で第２の処理ガスを供給し、ｔ₄〜ｔ₅時間で電力を供
給して処理を実行し、その後、電力遮断と残ガス排気制
御を実行する。

【００２１】この実施例は、プロセスの終点を検出した
後に次のステップに移行する制御方式（終点判定モー
ド）であるが、各ステップのプロセス処理条件で設定さ
れたステップタイムＴ₁（第１ステップ），Ｔ₂（第２ス
テップ）経過後に次のステップに移行する制御方式（ス
テップタイム移行モード）とすることもできる。

【００２２】前記プロセス処理において、ｔ₀〜ｔ₁，ｔ
₃〜ｔ₄の時間（圧力制御状態）およびｔ₂〜ｔ₃の時間
（残ガス排気状態）は、ウエハが処理されない状態であ
る。ｔ₁〜ｔ₂，ｔ₄〜ｔ₅の時間ではウエハは処理プロセ
スが実行（ウエハ処理状態）されており、そのステップ
で電力印加を開始したタイミングからの経過時間を記憶
しておくことで、そのステップでの残りのステップタイ
ムを計算で求めることができる。

【００２３】従って、前述のステップタイムＴ₁経過後
に次のステップに移行するステップタイム移行モードで
は、あるステップの途中で停電等が発生して処理を中断
しても該ステップでの経過時間を記憶しておけば、停電
回復後に残りのステップタイムの処理を自動的に実行さ
せることで該処理室で行うべき総ての処理を自動的に終
了させることができる。しかしながら、終点判定モード
ではウエハのプロセス処理中に発生する終点検出用信号
に連続性が必要なことから、ステップの処理途中で処理
が中断されてしまうと残りの処理を把握して自動的に継
続することができないので、継続する処理を個別に指示
して実行させることが必要である。

【００２４】図４は、図３に示した制御装置が停電等の
電圧低下発生時に実行する制御処理フロ−チャートであ
る。搬送制御装置９の制御部９−２における主制御手段
９−２３は、処理１９で電圧低下検知手段９−２４が電
圧低下の検知信号を受取ったかどうかを確認し、受取っ
ていなければ処理２０でウエハ搬送処理を続行する。電
圧低下検知信号を受取っているときには処理２１に移行
し、動力用電源ライン１３の電圧低下が発生して各動力
部９−１〜１２−１により各部への必要な電力供給を続
行することができないので、各プロセス制御装置１０〜
１２の制御部１０−２〜１２−２にウエハ処理状態のデ
ータ記憶を行うように指示する。その後、処理２２に移
行してウエハの搬送位置データを記憶し、処理２３に移
行して電圧低下が発生したことを処理状態記憶手段９−
２２に記憶すると共に電圧低下が発生したことを操作端
末器１７に表示する。

【００２５】各プロセス制御装置１０〜１２の制御部１
０−２〜１２−２における副制御手段１０−２３〜１２
−２３では、処理２４で前記ウエハ処理状態の記憶指示
の受信をチェックし、ウエハ処理状態データ記憶指示が
なければ処理２５に移行して当該処理室におけるプロセ
ス処理を実行する制御を続行する。そしてウエハ処理状
態データ記憶指示を受信すると処理２６に移行して処理
室内に異常が発生してるかどうかをチェックし、発生し
ていなければ処理２７に移行してそのプロセス処理の制
御を続行し、該プロセス処理が終了した後に処理２８に
移行してウエハ処理状態を表わすデータをウエハ処理状
態記憶手段１０−２２〜１２−２２に記憶する。このウ
エハ処理状態は、当該プロセス処理を正常に終了した
か、異常終了（処理未了）の場合はどのステップ処理中
に異常が発生したかをステップ番号と処理状態とそのス
テップでの電力印加タイミングからの経過時間を表わす
データで記憶する。

【００２６】図５は、図２に示した制御装置が電圧回復
時に実行する制御処理フロ−チャートである。搬送制御
装置９の制御部９−２における主制御手段９−２３は、
処理３１で処理状態記憶手段９−２２に記憶されている
データを確認して、電圧低下が発生したことがあるかど
うかを確認する。電圧低下の発生がなければ通常の処理
を続行する。電圧低下の発生があれば処理３２に移行し
て各プロセス制御装置１０〜１２の制御部１０−２〜１
２−２にウエハ理状態のデ−タを送るように指示する。

【００２７】各プロセス制御装置１０〜１２の制御部１
０−２〜１２−２における副制御手段１０−２３〜１２
−２３では、該ウエハ処理状態デ−タ送信指示の受信を
処理４１で確認すると処理４２に移行してウエハ処理状
態のデ−タを搬送制御装置９の制御部９−２に送信す
る。

【００２８】搬送制御装置９の制御部９−２の主制御手
段９−２３は、処理３３で該ウエハ処理状態のデ−タを
受け取ると共にそのウエハ処理状態を操作端末器１７に
表示する。処理３４では各処理室１〜３での処理ステッ
プ移行方法が、ステップタイム移行モードであるかどう
かをプロセス処理条件として設定されたデータを参照し
てチェックし、ステップタイム移行モードであれば各処
理室１〜３は異常で停止したときの状態からの処理を自
動的に継続して実行可能であることから処理３５に移行
する。しかし終点判定モードの場合は処理３６に移行し
て各処理室１〜３で停止した状態をチェックし、ウエハ
処理中の状態であれば異常で停止した状態からの処理を
自動的に継続することは不可能であるため処理３７に移
行して各処理室１〜３は個別に処理を行うように操作端
末器１７に表示する。この場合には、オペレータが前述
の処理３３において操作端末器１７に表示された各処理
室１〜３の処理状態を見ながら必要な処理制御のための
指示入力を行う。

【００２９】終点判定モードであっても、処理室１〜３
が圧力制御状態もしくは残ガス排気状態であれば該処理
室１〜３は異常で停止したときの状態からのプロセス処
理を自動的に継続することが可能であるために処理３５
に移行する。

【００３０】処理３５では、各処理室１〜３がプロセス
処理を継続することが可能であることを操作端末器１７
に表示する。そこでオペレータが該表示内容を確認して
継続処理の再開指示を入力すると、処理３８から処理３
９に移行して各プロセス制御装置１０〜１２の制御部１
０−２〜１２−２に継続処理の再開を指示する。

【００３１】そして、各プロセス制御装置１０〜１２の
制御部１０−２〜１２−２が該継続処理再開指示を受信
すると、各副制御手段１０−２３〜１２−２３は処理４
３に移行し、各処理状態記憶手段１０−２２〜１２−２
２に記憶された各処理室１〜３におけるウエハ処理状態
データを参照し、異常で停止したときの状態からの処理
の継続を再開する制御を実行する。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、停電等により電源の電圧が低
下してウエハの処理が途中で停止しても、制御装置は電
源保持手段から給電を受けて、該電圧低下発生時に該半
導体製造装置内にあるウエハの処理状態を処理状態記憶
手段に記憶して保持すると共に表示し、電圧低下が回復
したときには、記憶された処理状態データを参照して電
圧低下発生時からのウエハの処理を継続して、該ウエハ
に対して正常な処理を終了させて装置外に搬出する制御
を実行するので、処理不良のウエハが減少して生産性が
向上し、しかも電源保持手段は制御装置への電力を供給
するだけの小容量のもので足りるので設備費用を軽減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる半導体製造装置と制御装置のブロ
ック図である。

【図２】本発明になる制御装置のブロック図である。

【図３】１つの処理室で２つのステップによりプロセス
処理を行うシーケンスを示すタイムチャートである。

【図４】本発明になる制御装置が電源電圧低下時に実行
する制御処理フローチャートである。

【図５】本発明になる制御装置が電源電圧回復時に実行
する制御処理フローチャートである。

【符号の説明】

１，２，３ 処理室 ６ 搬送室 ７−１〜７−３ ウエハ搬送装置 ９ 搬送制御装置 １０〜１２ プロセス制御装置 ９−１〜１２−１ 動力部 ９−２〜１２−２ 制御部 ９−２２〜１２−２２ 処理状態記憶手段 ９−２３ 主制御手段 １０−２３〜１２−２３ 副制御手段 １３ 動力用電源ライン １４ 電圧低下検知器 １５ 制御用電源ライン １６ 電源保持手段 １７ 操作端末器

フロントページの続き (72)発明者 坪根 恒彦 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 伊藤 温司 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを処理する処理室と、該処理室に
   ウエハを搬出入する搬送手段と、処理室でのウエハのプ
   ロセス処理およびウエハ搬出入を制御する制御装置と、
   前記処理室，搬送手段および制御装置に電力を供給する
   電源装置とを備えた半導体製造装置において、 前記制御装置は、電源電圧の低下を検知する電圧低下検
   知手段と、電源電圧低下時に該制御装置への電力供給を
   保持する電源保持手段と、ウエハ処理状態を表わすデー
   タを記憶する処理状態記憶手段と、操作端末器と、電源
   電圧低下時のウエハ処理状態を前記処理状態記憶手段に
   記憶させると共に該ウエハ処理状態を前記操作端末器に
   表示させ、電圧回復時にウエハ処理の継続を支援する制
   御手段とを備えたことを特徴とする半導体製造装置の停
   電処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記電源装置は前記
   処理室と搬送手段に電力を供給する動力用電源ラインと
   前記制御装置に電力を供給する制御用電源ラインを備
   え、前記電源保持手段は電圧低下時に前記制御装置への
   電力供給を保持することを特徴とする半導体製造装置の
   停電処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記電圧低下検知手
   段は前記動力用電源ラインの電圧低下を検知することを
   特徴とする半導体製造装置の停電処理装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記電圧低下検知手
   段は前記制御用電源ラインの電圧低下を検知することを
   特徴とする半導体製造装置の停電処理装置