JPH0950948A - 半導体製造装置の障害対処システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一部のプロセス系で障害が生じた場合には、
残余の正常なプロセス系で基板処理を続行し、総じて生
産効率を向上させる。 【構成】 基板を複数のプロセス系（ＰＭ１、ＰＭ２と
ＰＭ４、ＰＭ３）で分散して処理する半導体製造装置に
おいて、一方のプロセス系（ＰＭ１、ＰＭ２）で障害が
発生した場合に、統合制御コントローラＧＣがこの障害
の発生を検知して、障害が発生したプロセス系で処理す
る予定の基板を、他方の正常なプロセス系（ＰＭ４、Ｐ
Ｍ３）へ振り替え、これら基板の処理を続行させる。こ
のように基板処理を続行することで、全ての処理を中断
する場合に比べて総じて生産効率を高めることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のプロセスモジュ
ールによって複数のプロセス系を構成し、処理対象の基
板を各プロセス系で分散処理する半導体製造装置に関
し、特に、いずれかのプロセス系に障害が発生した場合
に統合制御コントローラにより残余のプロセス系で基板
処理を続行させる障害対処システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウエハ等といった処理対象の基
板に、エッチング、アッシング、成膜等といったプロセ
ス処理を施す半導体製造装置には、基板を搬入や搬出の
ために収容するモジュール、基板を搬送するモジュー
ル、基板に所定の処理を施すモジュールをゲートバルブ
を介して連接し、上記の処理並びに基板の搬送を自動的
に連続して行うものが知られている。

【０００３】図１には、このような半導体製造装置の一
例として枚葉式クラスタ型半導体製造装置の構成例を示
してある。この半導体製造装置は、４つのプロセスモジ
ュールＰＭ１〜ＰＭ４と、２つのカセットモジュールＣ
Ｍ１及びＣＭ２と、トランスポートモジュールＴＭと、
を備えており、トランスポートモジュールＴＭにプロセ
スモジュールＰＭ１〜ＰＭ４及びカセットモジュールＣ
Ｍ１、ＣＭ２をそれぞれゲートバルブ（図示せず）を介
して気密に接続して構成されている。

【０００４】プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ４はそれ
ぞれ処理対象のウエハに所定の処理を施すモジュールで
あり、この例では、これらプロセスモジュールＰＭ１〜
ＰＭ４を２つの系に分割してウエハを分散処理してい
る。すなわち、プロセスモジュールＰＭ１とＰＭ４と、
そして、プロセスモジュールＰＭ２とＰＭ３とは同一の
ウエハ処理を実行し、プロセスモジュールＰＭ１とＰＭ
２とから成るプロセス系と、プロセスモジュールＰＭ４
とＰＭ３とから成るプロセス系とによって、ウエハに一
連の処理を施すようになっている。

【０００５】また、カセットモジュールＣＭ１とＣＭ２
は複数（例えば、１０枚）のウエハを収容するモジュー
ルであり、この例では、カセットモジュールＣＭ１は未
処理のウエハを収容する搬入モジュール（ロードモジュ
ール）に設定され、カセットモジュールＣＭ２はプロセ
ス系で処理されたウエハを収容する搬出モジュール（ア
ンロードモジュール）に設定されている。また、トラン
スポートモジュールＴＭはウエハを搬送するためのロボ
ットアームＲを収容しており、カセットモジュールＣＭ
１とプロセスモジュールＰＭ１及びＰＭ４の間、プロセ
スモジュールＰＭ１とＰＭ２並びにＰＭ４とＰＭ３との
間、及び、プロセスモジュールＰＭ２及びＰＭ３とカセ
ットモジュールＣＭ２との間でウエハを搬送する。な
お、このウエハ搬送に際して、各モジュール間の通口を
閉止しているゲートバルブが開閉操作される。

【０００６】プロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ４、カセ
ットモジュールＣＭ１及びＣＭ２、トランスポートモジ
ュールＴＭによる動作は、それぞれのモジュールに付設
されたコントローラＰＣ１〜ＰＣ４、ＣＣ１、ＣＣ２、
ＴＣによって直接的に制御される。そして、図２に示す
ように、これらコントローラＰＣ１〜ＰＣ４、ＣＣ１、
ＣＣ２、ＴＣは、ＬＡＮ等のネットワークＮを介して統
合制御コントローラＧＣに接続されており、各コントロ
ーラＰＣ１〜ＰＣ４、ＣＣ１、ＣＣ２、ＴＣによる各モ
ジュールＰＭ１〜ＰＭ４、ＣＭ１、ＣＭ２、ＴＭの制御
を統合制御コントローラＧＣが統括して制御する。

【０００７】統合制御コントローラＧＣには図３に示す
ような内容のウエハ搬送テーブルＴが設けられており、
統合制御コントローラＧＣがテーブルＴの内容に従って
制御を行うことにより、ウエハが２つのプロセス系ＰＭ
１及びＰＭ２とＰＭ４及びＰＭ３へ分散して搬送され、
それぞれの系でプロセス処理が実施される。図３に示す
例では、カセットモジュールＣＭ１に収容されているウ
エハを奇数枚目と偶数枚目とに分けて、奇数枚目のウエ
ハは各モジュールＣＭ１、ＰＭ１、ＰＭ２、ＣＭ２から
成る経路で、偶数枚目のウエハは各モジュールＣＭ１、
ＰＭ４、ＰＭ３、ＣＭ２から成る経路で分散して処理す
る。

【０００８】すなわち、図４に示すように、１枚目のウ
エハはカセットモジュールＣＭ１からプロセスモジュー
ルＰＭ１へ搬送されて処理がなされ、更にプロセスモジ
ュールＰＭ２へ搬送されて処理がなされた後に、カセッ
トモジュールＣＭ２へ搬送される。また、２枚目のウエ
ハは、１台のロボットアームＲで搬送処理を行うために
１枚目と若干の待ち時間をもって、カセットモジュール
ＣＭ１からプロセスモジュールＰＭ４へ搬送されて処理
がなされ、更にプロセスモジュールＰＭ３へ搬送されて
処理がなされた後に、カセットモジュールＣＭ２へ搬送
される。なお、３枚目及び４枚目以降のウエハについて
は、先のウエハについての処理が終了した後に同様に処
理される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、半導体製造に
おいては、例えば、外因によってプロセスモジュールで
のプロセス条件が変動する、各モジュールのコントロー
ラで処理エラーが発生する等といった、種々な障害が発
生する場合がある。このような障害に発生に対して、上
記した従来の半導体製造装置にあっては、障害箇所が一
部のプロセス系であっても、統合制御コントローラが全
ての処理動作を中断させていた。したがって、未処理の
ウエハが僅かであるような場合でも、これらウエハの処
理が続行されないため、結果として、ウエハ処理が大幅
に遅延してしまう事態が生じていた。

【００１０】本発明は上記従来の事情に鑑みなされたも
ので、一部のプロセス系で障害が生じた場合には、残余
の正常なプロセス系で基板（ウエハ）処理を続行し、総
じて生産効率を向上させる半導体製造装置の障害対処シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体製造装置の障害対処システム
は、処理対象の基板を複数枚収容する搬入モジュール
と、前記基板に所定の処理を施すプロセスモジュール
と、処理がなされた基板を収容する搬出モジュールと
を、基板を各モジュール間で搬送するトランスポートモ
ジュールを介して連接した半導体製造装置において、前
記プロセスモジュールを複数設けるとともに、トランス
ポートモジュールで搬入モジュールからの基板を各プロ
セスモジュールに分散させて搬送し、各複数のプロセス
系で基板を分散処理させ、各モジュールを統括して制御
する統合制御コントローラが、いずれかのプロセス系で
発生した障害を検知し、各モジュールを制御して当該障
害の発生した系を除く残余のプロセス系で基板処理を続
行させることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明では、基板を複数のプロセス系で分散し
て処理している状態において、いずれかのプロセス系で
障害が発生すると、統合制御コントローラがこの障害の
発生を検知する。そして、統合制御コントローラが障害
が発生したプロセス系で処理する予定の基板を残余の正
常なプロセス系へ振り替え、これら基板の処理を続行さ
せる。したがって、障害が発生したプロセス系の分、処
理が遅延するものの、基板処理を続行することで、全て
の処理を中断する場合に比べて総じて生産効率を高める
ことができる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例に係る半導体製造装置の障
害対処システムを図面を参照して説明する。なお、本実
施例は図１及び図２に示した半導体製造装置に本発明を
適用したものであり、既に説明した部分には同一符号を
付して重複する説明は省略する。プロセスモジュールＰ
Ｍ１とＰＭ２とから成るプロセス系と、プロセスモジュ
ールＰＭ４とＰＭ３とから成るプロセス系とのいずれに
も障害がなく正常に稼働している状態では、本実施例に
おいても、統合制御コントローラＧＣが図３に示したテ
ーブル内容に従って各コントローラＰＣ１〜ＰＣ４、Ｃ
Ｃ１、ＣＣ２、ＴＣを統括して制御し、図４に示したよ
うにウエハを奇数枚目と偶数枚目に分けてそれぞれのプ
ロセス系で分散処理させる。

【００１４】本実施例の統合制御コントローラＧＣは、
各プロセスモジュールコントローラＰＣ１〜ＰＣ４から
のエラー信号を受けて、各プロセスモジュールコントロ
ーラＰＣ１〜ＰＣ４及び各プロセスモジュールＰＣ１〜
ＰＣ４での障害発生を検知する手段を有しており、シス
テム稼働中はこの障害発生検知を常時行っている。ま
た、本実施例の統合制御コントローラＧＣは、ウエハ搬
送テーブルＴの内容を書き換える手段を有しており、障
害発生を検知したときには、この書換手段によってテー
ブルＴの内容を書き換え、障害が発生したプロセス系で
処理する予定のウエハを残余の正常なプロセス系へ振り
替えて処理を続行する縮退運用を実施する。なお、本実
施例では、統合制御コントローラＧＣの操作パネルを操
作して、作業者が縮退運用を実施するか否かを選択指示
することができ、当該指示がなされている場合にのみ、
統合制御コントローラＧＣが縮退運用を実施する。

【００１５】次に、各プロセス系を成すプロセスモジュ
ールコントローラＰＣ１〜ＰＣ４及びプロセスモジュー
ルＰＣ１〜ＰＣ４で障害が発生した場合における、本実
施例のシステムの動作を図５〜図７を参照して説明す
る。まず、システムが起動されると統合制御コントロー
ラＧＣが各プロセスモジュールコントローラＰＣ１〜Ｐ
Ｃ４からのエラー信号の監視を開始し（ステップＳＳ
１）、プロセスモジュールコントローラＰＣ１〜ＰＣ４
或いはプロセスモジュールＰＣ１〜ＰＣ４のいずれかで
障害が発生して、統合制御コントローラＧＣが当該障害
に係るプロセスモジュールコントローラＰＣ１〜ＰＣ４
からのエラー信号を受信すると、縮退運用を実施する指
示がなされていか否かを判断する（ステップＳ２）。

【００１６】この結果、縮退運用の実施が指示されてい
ない場合には、従来と同様に全てのプロセス系の処理を
中断させる（ステップＳ３）。なお、本実施例では、統
合制御コントローラＧＣの操作パネルを操作して、縮退
運用をすることなく、正常なプロセス系のみをそのまま
稼動させるように選択指示することもでき、この指示が
なされている場合には、正常なプロセス系は図３に示し
た内容のままのテーブエルＴに従って自己が処理すべき
ウエハのみの処理を続行する（ステップＳ３）。一方、
上記の判断の結果、縮退運用実施の指示がなされている
場合には、エラー信号及び図３のテーブル内容に基づい
て、障害が発生したプロセス系が奇数枚目のウエハを処
理する系であるかを統合制御コントローラＧＣが判断す
る（ステップＳ４）。

【００１７】この結果、奇数枚目のウエハを処理する系
（すなわち、ＰＭ１及びＰＭ２の系）で障害が発生して
いる場合にはウエハ搬送テーブルＴの奇数枚目のウエハ
に関するスケジュールを書き換える一方（ステップＳ
５）、偶数枚目のウエハを処理する系（すなわち、ＰＭ
４及びＰＭ３の系）で障害が発生している場合にはウエ
ハ搬送テーブルＴの偶数枚目のウエハに関するスケジュ
ールを書き換える（ステップＳ６）。

【００１８】この書き換え処理は統合制御コントローラ
ＧＣの書換手段でなされ、例えば、図３中及び図５図中
に×印で示すように、１枚目（奇数枚目）のウエハのプ
ロセス処理中に障害が発生した場合には、図６に＊印で
示すように、ウエハ搬送テーブルＴの当該ウエハ以降の
奇数枚目に係るスケジュールが書き換えられる。すなわ
ち、３枚目、５枚目、７枚目、９枚目のウエハは、正常
な処理においてはプロセスモジュールＰＭ１及びＰＭ２
から成るプロセス系で処理されるようにスケジュールさ
れているが（図３参照）、このプロセス系に障害が発生
したことにより、プロセスモジュールＰＭ４及びＰＭ３
から成る正常なプロセス系で処理されるように書き換え
られる。

【００１９】このようにテーブルＴの書き換えがなされ
た後、このテーブルＴの内容に従って統合制御コントロ
ーラＧＣが制御を行う（ステップＳ７）。この結果、図
５に示すように、プロセスモジュールＰＭ４及びＰＭ３
から成る正常なプロセス系において、後続する（３枚目
以降の）ウエハが処理される。したがって、障害が生じ
たプロセス系で処理する予定のウエハについても処理が
続行され、ウエハに薄膜形成等の所定の処理が施され
る。

【００２０】なお、この縮退運用による処理において
は、プロセス系が減少することによってウエハ搬送の重
複が減少することから、統合制御コントローラＧＣは図
５に示すように３枚目以降のウエハについての待ち時間
を調整し、２経路で処理していたものを１経路で処理す
るように制御を行う。このため、プロセス系に障害が生
じても装置を停止することなく、全てのウエハを処理す
ることができる。

【００２１】なお、上記の実施例では、統合制御コント
ローラＧＣはコントローラＰＣ１〜ＰＣ４からのエラー
信号で障害発生を検知するようにしたが、各コントロー
ラＰＣ１〜ＰＣ４や各プロセスモジュールＰＣ１〜ＰＣ
４を直接監視して、障害発生を検知するようにしてもよ
い。また、上記実施例の半導体製造装置では、搬入用と
搬出用のカセットモジュールＣＭ１、ＣＭ２をそれぞれ
設けたが、１つのカセットモジュールで搬入と搬出とを
兼用させることも可能である。

【００２２】また、本発明においては、半導体製造装置
のプロセス系は２つ以上あればよく、また、各プロセス
系は１つ以上のプロセスモジュールで構成されていれば
よい。また、本発明はクラスタ型以外の半導体製造装置
にも適用することが可能であり、要は、２つ以上のプロ
セス系で処理対象の基板を分散処理する半導体製造装置
であれば本発明を適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る障害
対処システムによれば、基板を複数のプロセス系で分散
して処理する半導体製造装置において、いずれかのプロ
セス系で障害が発生した場合に、統合制御コントローラ
が障害が発生したプロセス系で処理する予定の基板を残
余の正常なプロセス系へ振り替えて処理を続行させるよ
うにしたため、最小限の遅延によって、処理予定の基板
の所定の処理を施すことができ、従来に比して半導体製
造の効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半導体製造装置の構成
例を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る制御系を示す構成図で
ある。

【図３】ウエハ搬送テーブルの正常時における内容を示
す説明図である。

【図４】半導体製造装置の正常時における処理のタイム
チャートである。

【図５】半導体製造装置の障害発生時における処理のタ
イムチャートである。

【図６】ウエハ搬送テーブルの障害発生時における内容
を示す説明図である。

【図７】半導体製造装置の障害発生時における対処処理
のフローチャートである。

【符号の説明】

ＰＭ１、ＰＭ２、ＰＭ３、ＰＭ４ プロセスモジュー
ル、 ＣＭ１、ＣＭ２ カセットモジュール、 ＴＭ トランスポートモジュール、 ＧＣ 統合制御コントローラ、 ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４ プロセスモジュール
コントローラ、 ＣＣ１、ＣＣ２ カセットモジュールコントローラ、 ＴＣ トランスポートモジュールコントローラ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曲 正敏 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理対象の基板を複数枚収容する搬入モ
   ジュールと、前記基板に所定の処理を施すプロセスモジ
   ュールと、処理がなされた基板を収容する搬出モジュー
   ルとを、基板を各モジュール間で搬送するトランスポー
   トモジュールを介して連接した半導体製造装置におい
   て、 前記プロセスモジュールを複数設けるとともに、トラン
   スポートモジュールで搬入モジュールからの基板を各プ
   ロセスモジュールに分散させて搬送し、各複数のプロセ
   ス系で基板を分散処理させ、 各モジュールを統括して制御する統合制御コントローラ
   が、いずれかのプロセス系で発生した障害を検知し、各
   モジュールを制御して当該障害の発生した系を除く残余
   のプロセス系で基板処理を続行させることを特徴とする
   半導体製造装置の障害対処システム。