JPH11329917A - 半導体製造装置制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペースの有効利用及び低コスト化並びにプ
ロセス稼働効率の向上を図る。 【解決手段】 複数台の半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜Ａ
Ｎの各々の中央処理装置２５とモニタ装置２１を、通信
手段２８ａ〜２８ｄを介して、半導体製造装置Ａ１，Ａ
２〜ＡＮの数より少ない外部コンピュータ３０に接続
し、当該外部コンピュータ３０による集中制御を可能と
して、コンピュータ配置の省スペース化を図ると共にコ
ンピュータ台数を低減し、さらに半導体製造装置間機差
をコントロールし得るように構成してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置を
制御するシステムに関し、特に、複数台の半導体製造装
置を通信手段を介して、半導体製造装置の数より少ない
外部コンピュータによって制御するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラズマを使用したプラズマプロ
セス（エッチング、ＣＶＤ、スパッタ等）により、半導
体を製造する装置が知られている。この半導体製造装置
は、半導体製造工場内に通常７０台〜１００台配置さ
れ、これらの半導体製造装置の個々に接続された各々の
コンピュータによりプロセス制御されて稼働している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにコンピュー
タが半導体製造工場内に半導体製造装置の台数分配置さ
れているため、当該多数のコンピュータが工場内の多く
のスペースを占拠してスペースの有効利用を図れないと
共にコスト高になるといった問題がある。

【０００４】また、個々の半導体製造装置が各々のコン
ピュータにより制御されるため、半導体製造装置間機差
をコントロールできず、付帯時間（ＱＣ時間）が長くな
って、プロセス稼働効率が低下するといった問題もあ
る。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、コンピュータ配置の省スペース
化が図られ、スペースの有効利用を図ることができると
共に、コンピュータの台数が低減され、低コスト化を図
ることができ、さらに半導体製造装置間機差がコントロ
ールされ、プロセス稼働効率を向上できる半導体製造装
置制御システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
制御システムは、製造処理に対した制御を実行する制御
器及びこの制御器を制御する中央処理装置を有し、プラ
ズマを使用して半導体を製造する半導体製造装置と、こ
の半導体製造装置に付設され、当該半導体製造装置での
プラズマ発光状態を多波長同時に監視計測すると共にこ
の監視計測したデータを基に製造処理に関連したデータ
を送出するモニタ装置と、このモニタ装置から送出され
るデータを基に、中央処理装置に対して制御器を制御す
る制御指令を送出する外部コンピュータと、を具備し、
半導体製造装置は複数台であると共に、外部コンピュー
タは半導体製造装置の数より少なく、当該外部コンピュ
ータと各中央処理装置、各モニタ装置とを通信手段を介
して接続したことを特徴としている。

【０００７】このような本発明に係る半導体製造装置制
御システムによれば、複数台の半導体製造装置の各々の
中央処理装置とモニタ装置が、通信手段を介して、半導
体製造装置の数より少ない外部コンピュータに接続され
て、当該外部コンピュータによる集中制御がなされるよ
うになる。このため、コンピュータ配置の省スペース化
が図られると共に、コンピュータの台数が低減され、さ
らに半導体製造装置間機差がコントロールされ得る。

【０００８】ここで、上記モニタ装置を備える半導体製
造装置を含んだ複数台の半導体製造装置によりウェハに
対して一連の製造処理を施す半導体製造装置ラインを複
数具備すると共に、一連の製造処理が施されるウェハ
を、半導体製造装置ライン間で移送可能とした移送手段
を備え、さらにモニタ装置は、監視計測したデータを基
に、当該モニタ装置を有する半導体製造装置の製造処理
途中でのプラズマの反応状態の異常を検出する判定部を
備え、外部コンピュータは、上記モニタ装置を備える半
導体製造装置の複数に通信手段を介して接続されると共
に、判定部からの反応異常検知を受けると、該当する半
導体製造装置の製造処理を停止する指令を、この該当す
る半導体製造装置の中央処理装置に送出し、この停止指
令により上記該当する半導体製造装置の前工程の半導体
製造装置で滞留する製造物を、他の半導体製造装置ライ
ンの上記該当する半導体製造装置と同一製造処理を行う
半導体製造装置に移送手段により迂回する指令を送出す
る構成を採用するのが好ましい。

【０００９】このような構成を採用した場合、モニタ装
置の判定部により、上記半導体製造装置の製造処理途中
でプラズマの反応状態の異常が検出されると、外部コン
ピュータより指令が送出されて、該当する半導体製造装
置の製造処理が停止されると共に、この停止により上記
該当する半導体製造装置の前工程の半導体製造装置で滞
留する製造物が、移送手段により、他の半導体製造装置
ラインの上記該当する半導体製造装置と同一製造処理を
行う半導体製造装置に迂回される。このため、滞留する
製造物が他の半導体製造装置ラインで継続して製造処理
されると共に、不良ウェハの製造が防止されるようにな
る。

【００１０】また、他の半導体製造装置ラインは複数あ
り、外部コンピュータは、他の半導体製造装置ラインの
上記同一製造処理を行う半導体製造装置の中央処理装置
に対して稼働率を各々問い合わせ、各々の処理可能割合
に応じて、上記滞留する製造物を上記他の半導体製造装
置ラインの上記同一製造処理を行う半導体製造装置の各
々に移送手段により迂回する指令を送出する構成を採用
するのが好ましい。

【００１１】このような構成を採用した場合、外部コン
ピュータにより、他の半導体製造装置ラインの同一製造
処理を行う半導体製造装置各々の稼働率が問い合わさ
れ、各々の処理可能割合に応じて、外部コンピュータよ
り指令が送出されて、滞留する製造物が他の半導体製造
装置ラインの同一製造処理を行う半導体製造装置の各々
に移送手段により迂回される。このため、半導体製造装
置ライン間差がコントロールされるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、各図において、
同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略
する。

【００１３】図１は、本発明の実施形態に係る半導体製
造装置制御システムを示す構成図である。この半導体製
造装置制御システムは概略、半導体製造工場内に設置さ
れた複数台の半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮ（但しＮ
は２以上の整数）の製造処理を、各々のモニタ装置２１
により監視しながら、当該複数台の半導体製造装置Ａ
１，Ａ２〜ＡＮを、工場外に設置された１台のメインコ
ンピュータ（外部コンピュータ）３０によりイーサネッ
ト（Ｅthernet）を介し集中制御するものである。

【００１４】先ず、半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮに
ついて説明する。これらの半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜
ＡＮは、プラズマを利用した例えばエッチング、ＣＶ
Ｄ、スパッタ等のプラズマプロセス（製造処理）を実行
することにより半導体を製造する装置であり、各々が同
一構成であるため、以下半導体製造装置Ａ１を代表して
説明する。

【００１５】半導体製造装置Ａ１は、図２に示すよう
に、所定位置にウェハ４０が配置されてプラズマプロセ
スが実行されるチャンバ２２と、このチャンバ２２の温
度及びウェハ温度を制御する温度制御器３３と、高周波
の出力電力や周波数を制御するＲＦ制御器３１と、ガス
吸気口３４を介してチャンバ２２に導入されるガス量を
調節するガス吸気バルブ３５と、チャンバ２２からガス
排出口３６を介して排出されるガス量を調節するガス排
出バルブ３７と、これらのバルブ３５，３７を制御する
ガス流量制御器３２と、を備えている。

【００１６】この実施形態では、半導体製造装置Ａ１
は、図１に示すように、上記チャンバ２２を４個備えて
おり、各々のチャンバ２２に対して上記各制御器３１〜
３３が装備されている。また、４個のチャンバ２２を備
える半導体製造装置Ａ１は、各チャンバ２２の各制御器
３１〜３３を制御する中央処理装置２５を備えている。

【００１７】この半導体製造装置Ａ１に対しては、上記
４個のチャンバ２２の各々に対応してモニタ装置（マル
チバンドプラズマモニタ装置；ＭＰＭ）２１が設置され
ている。このモニタ装置２１は、図２に示すように、チ
ャンバ２２のプラズマ監視窓２４、光ファイバ２３を介
して導入されるプラズマ光を多波長同時に監視計測する
と共に、この監視計測したデータを基に製造処理に関連
したデータを表示・送出するものである。

【００１８】すなわち、このモニタ装置２１は、図３に
示すように、チャンバ２２から放出されるプラズマ光を
集光する集光ファイバである光ファイバ光入力部１と、
この光ファイバ光入力部１により入射されるプラズマ光
を分光する光学系としての分光器２と、を備える。集光
ファイバからのプラズマ光は、分光器２の入力スリット
に入射されグレーティング（ツェルニターナ型）に照射
されることにより分光される。

【００１９】モニタ装置２１はまた、分光された光を受
光する例えばホトダイオードアレイより成るディテクタ
であり、受光された光を光電変換してアナログ信号とし
て出力するラインセンサ光検出器３と、このラインセン
サ光検出器３からのアナログ信号をデジタル信号（２値
化）に変換するＡ／Ｄ変換器４と、このデジタル変換さ
れた分光データを格納するＲＡＭであるスペクトルデー
タ格納メモリ５と、このデジタル変換された分光データ
（波長対光強度の２次元波形）をメインコンピュータ３
０へ内部のイーサネットインターフェイス２７を通じて
転送するための出力部である分光波形出力部６と、メイ
ンコンピュータ３０よりイーサネットインターフェイス
２７を通じて、エンドポイント検出やＲＦ制御、ガス流
量制御、温度制御を行うための演算式（スクリプト演算
式）や判定条件式を受け取り、所定の指示を与えるスク
リプト制御部７と、このスクリプト制御部７から指示さ
れた波長の光強度データをスペクトル格納メモリ５に格
納されている分光データから抽出するスペクトル抽出部
８と、スクリプト制御部７から指示された演算式をスペ
クトル抽出部８で抽出されたスペクトルデータを基に演
算を行うスクリプト演算部９と、を備える。

【００２０】モニタ装置２１はまた、スクリプト演算部
９からのデータをデジタル信号からアナログ信号に変換
するＤ／Ａ変換器１０と、スクリプト制御部７からの指
示に従って、スクリプト演算部９の出力データを基にエ
ンドポイントの真偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポ
ートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュータ３
０へイーサネットインターフェイス２７を通じて転送す
るためのエンドポイント判定部１１と、スクリプト制御
部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力デ
ータを基にＲＦ制御の真偽判定を行い、判定出力を汎用
出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュ
ータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通じて
転送するためのＲＦ制御判定部１２と、スクリプト制御
部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力デ
ータを基にガス流量制御の真偽判定を行い、判定出力を
汎用出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコン
ピュータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通
じて転送するためのガス流量制御判定部１３と、スクリ
プト制御部７からの指示に従って、スクリプト演算部９
の出力データを基にチャンバ２２の温度制御の真偽判定
を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出力する
と共に、メインコンピュータ３０へイーサネットインタ
ーフェイス２７を通じて転送するための温度制御判定部
１４と、スクリプト制御部７からの指示に従って、スク
リプト演算部９の出力データを基にスペクトル異常の真
偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出
力すると共に、メインコンピュータ３０へイーサネット
インターフェイス２７を通じて転送するためのスペクト
ル異常判定部１５と、を備える。

【００２１】モニタ装置２１はさらにまた、Ｄ／Ａ変換
器１０の出力を受けて表示するアナログ出力表示部１６
ａと、エンドポイント判定部１１からのＴＴＬ出力を受
けて表示するデジタル出力表示部１６ｂと、ＲＦ制御判
定部１２からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出
力表示部１６ｃと、ガス流量制御判定部１３からのＴＴ
Ｌ出力を受けて表示するデジタル出力表示部１６ｄと、
温度制御判定部１４からのＴＴＬ出力を受けて表示する
デジタル出力表示部１６ｅと、スペクトル異常判定部１
５からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出力表示
部１６ｆと、を備える。

【００２２】このように構成されたモニタ装置２１の各
々の上記イーサネットインターフェイス２７に対して
は、図１に示すように、イーサネットケーブル（通信手
段）２８ｂの一端が接続され、前述した中央処理装置２
５に対しては、イーサネットケーブル２８ａの一端が接
続され、これらのイーサネットケーブル２８ａ，２８ｂ
の他端は、ハブと称される集線装置２６に接続される。

【００２３】以上のように半導体製造装置Ａ１は構成さ
れる。半導体製造装置Ａ２〜ＡＮも、半導体製造装置Ａ
１と同様に構成される。また、半導体製造装置Ａ１のハ
ブ２６に対しては、イーサネットケーブル２８ｃの一端
が接続され、半導体製造装置Ａ２のハブ２６に対して
は、別のイーサネットケーブル２８ｃの一端が接続さ
れ、半導体製造装置ＡＮのハブ２６に対しては、さらに
別のイーサネットケーブル２８ｃの一端が接続され、こ
れらのイーサネットケーブル２８ｃの他端は、１台のハ
ブ２７に接続される。また、このハブ２７とメインコン
ピュータ３０とはイーサネットケーブル２８ｄにより接
続されている。

【００２４】すなわち、この半導体製造装置制御システ
ムでは、１台のメインコンピュータ３０と複数台の半導
体製造装置Ａ１〜ＡＮの各々の中央処理装置２５、モニ
タ装置２１とをイーサネットケーブル２８ａ〜２８ｄに
より接続することで、イーサネットが構築されている。

【００２５】次に、このように構成された半導体製造装
置制御システムの制御処理手順を、図４に示すフロー図
を参照しながら説明する。

【００２６】先ず、ステップ１において、メインコンピ
ュータ３０は、モニタ装置２１がチャンバ２２のプラズ
マ発光を計測するために必要となる計測条件を、イーサ
ネットインターフェイス２７を通じて当該モニタ装置２
１の各要素（分光器２、ラインセンサ光検出器３、Ａ／
Ｄ変換器４、スペクトルデータ格納メモリ５、Ｄ／Ａ変
換器１０）に与え、次いで、オペレータにより、メイン
コンピュータ３０に対するスクリプト演算式と判定条件
式に関した操作がなされると、ステップ２において、メ
インコンピュータ３０は、半導体製造装置の各種制御
（ＲＦ制御、ガス流量制御、温度制御等）を行うための
スクリプト演算式と判定条件式をモニタ装置２１のスク
リプト制御部７と各判定部１１〜１５に与える。スクリ
プト制御部７は、受け取ったスクリプト演算式を解析
し、スペクトル情報（スクリプトに記述されている波長
値）をスペクトル抽出部８に渡す。これと同時に、スク
リプト演算部９にスクリプト演算式を渡す。スクリプト
演算式の例を以下に示す。

【００２７】 （３３６ｎｍ／７７７ｎｍ） ……（式１） （７０３ｎｍ／７７７ｎｍ） ……（式２） スクリプトは、四則演算、括弧、微分、積分、常用対
数、自然対数、定数、波長値を記述できる。

【００２８】また、判定条件式の例を以下に示す （式１）＞０．３ＡＮＤ（式２）＜０．１ ……（式３） 判定条件式は、大小符号、論理符号、スクリプト番号、
定数を記述できる。

【００２９】このようにして準備が完了すると、メイン
コンピュータ３０は、中央処理装置２５をコントロール
して制御器３１〜３３を制御し、所定の製造処理が開始
される（ステップ３）。このフローでは、製造処理を例
えばエッチングとして説明する。

【００３０】このように、ステップ３でエッチングが開
始されると同時に、メインコンピュータ３０は、モニタ
装置２１に対してプラズマ発光の監視計測の開始指示を
与え、モニタ装置２１による監視計測が開始される（ス
テップ４）。

【００３１】計測が開始されると、ステップ５におい
て、モニタ装置２１は、チャンバ２２のプラズマ発光を
光ファイバ光入力部１で捕らえ分光器２に入射させ分光
する。分光された光は、ラインセンサ光検出器３で捕ら
えられ光電変換されてＡ／Ｄ変換器４に入力される。デ
ジタル化された分光データは、スペクトルデータ格納メ
モリ５に格納される。この計測は、メインコンピュータ
３０より計測終了の指示があるまでリアルタイムで計測
され、各時間の分光データは、スペクトルデータ格納メ
モリ５に全て格納される。分光データがスペクトルデー
タ格納メモリ５に格納されると、スペクトル抽出部８
は、スクリプト演算式で必要とするスペクトル（スクリ
プト演算式で指定された波長値の光強度データ）を分光
データより抽出する。抽出されたスペクトルは、スクリ
プト演算部９で演算が行われる。演算が行われた結果
は、各判定部１１〜１５に渡され判定条件式に従って判
定される。判定結果は、汎用出力ポートに渡される。ま
た、スクリプト演算は、同時にＤ／Ａ変換器１０に渡さ
れアナログ信号に変換されて出力される。

【００３２】ステップ６では、メインコンピュータ３０
は、演算結果や判定結果を知るためにモニタ装置２１に
対して結果を出力するように指示し、モニタ装置２１は
指示を受け取ると、全てのスクリプト演算結果と判定結
果をイーサネットインターフェイス２７を通じてメイン
コンピュータ３０に出力する。メインコンピュータ３０
は、受け取った結果の内容により半導体製造装置Ａ１〜
ＡＮの中央処理装置２５をコントロールして（中央処理
装置２５に制御指令を与えて）制御器３１〜３３を制御
する。

【００３３】すなわち、ＲＦ制御では、ＲＦ制御を行う
ためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波
長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条
件式を満たしている場合には、モニタ装置２１が、メイ
ンコンピュータ３０にＲＦ制御を通知し、メインコンピ
ュータ３０がこの通知を受け取ると、スクリプト演算結
果を基に中央処理装置２５をコントロールしてＲＦ制御
器３１により高周波の出力電力や周波数を制御する。

【００３４】また、ガス流量制御では、ガス流量制御を
行うためのスクリプト演算式の指示に従って、指定され
た波長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判
定条件式を満たしている場合には、モニタ装置２１が、
メインコンピュータ３０にガス流量制御を通知し、メイ
ンコンピュータ３０がこの通知を受け取ると、スクリプ
ト演算結果を基に中央処理装置２５をコントロールして
ガス流量制御器３２によりガス流量を制御する。

【００３５】また、温度制御では、温度制御を行うため
のスクリプト演算式の指示に従って、指定された波長の
スペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条件式
を満たしている場合には、モニタ装置２１が、メインコ
ンピュータ３０に温度制御を通知し、メインコンピュー
タ３０がこの通知を受け取ると、スクリプト演算結果を
基に中央処理装置２５をコントロールして温度制御器３
３によりチャンバ２２及びウェハ温度を制御する。

【００３６】次に、上記各種制御を行う際の具体的な手
順について説明する。先ず、予め半導体製造装置の各種
パラメータ（例えばＲＦ出力、ガス流量、圧力）を正常
値の周辺で変化させた場合のプラズマ発光のスペクトル
強度の変化を測定しておく。

【００３７】次いで、半導体製造装置の各パラメータの
変化と相関のある発光波長を抽出する。図５（ａ）〜
（ｃ）に示す例では、波長６５６ｎｍと７０４ｎｍの発
光強度が、装置の各パラメータに強い相関を持つことが
解る。

【００３８】次いで、半導体製造装置の安定性を保つた
めに上記の波長の発光強度の変化を、通常の装置運転中
に常時監視し、正常値からそれた場合には元に戻すよう
にフィードバック制御を行う。

【００３９】例えば、波長６５６ｎｍと７０４ｎｍの発
光強度が、両者とも増加したような場合には、図１
（ａ）に示す相関から、ＲＦ出力が何らかの原因で増加
したと推定される。この場合には、上記の各々の発光強
度が元に戻るように、ＲＦ出力を減少させるようにＲＦ
制御器３１を制御する。

【００４０】また、波長６５６ｎｍと７０４ｎｍの発光
強度が、各々増加、減少したような場合には、図１
（ｂ）に示す相関から、ガス流量が何らかの原因で減少
したと推定される。この場合には、上記の各々の発光強
度が元に戻るように、ガス流量を増加させるようにガス
流量制御器３２を制御する。

【００４１】また、波長６５６ｎｍの発光強度が変化し
ないにも拘わらず、７０４ｎｍの発光強度が減少したよ
うな場合には、図１（ｃ）に示す相関から、装置内部圧
力が何らかの原因で増加したと推定される。この場合に
は、７０４ｎｍの発光強度が元に戻るように、圧力を減
少させるように温度制御器３３を制御する。

【００４２】このように、半導体製造装置の反応の発光
を常時監視し、指標となる波長の強度変化から各パラメ
ータの正常値からのズレを推定し、そのズレを元に戻す
ようにフィードバック制御を行うことにより、装置の各
種パラメータの不安定性を、取り除くことができる。

【００４３】このようにして、ステップ６で各種制御を
行うと同時に、ステップ７において、メインコンピュー
タ３０は、受け取った結果の内容によりスペクトル異常
が生じているか否かを判定する。これは、ステップ５に
おいて、モニタ装置２１が、スペクトル異常検出を行う
ためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波
長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条
件式を満たしている場合には、当該モニタ装置２１が、
メインコンピュータ３０にスペクトル異常を検出したこ
とを通知するため、これによりメインコンピュータ３０
によるスペクトル異常の判定がなされる。

【００４４】ここで、スペクトル異常が発生していない
場合には、ステップ８に進み、スペクトル８において、
メインコンピュータ３０は、受け取った結果の内容によ
りエッチングがエンドポイントに達しているか否かを判
定する。これは、ステップ５において、モニタ装置２１
が、エンドポイント検出を行うためのスクリプト演算式
の指示に従って、指定された波長のスペクトル状態を監
視し、演算された結果が判定条件式を満たしている場合
には、当該モニタ装置２１が、メインコンピュータ３０
にエンドポイントであることを通知するため、これによ
りメインコンピュータ３０によるエンドポイントの判定
がなされる。

【００４５】ここで、エンドポイントに達していない場
合には、ステップ５にリターンして同様な処理が繰り返
される。一方、エンドポイントである場合及びステップ
７においてスペクトル異常が発生したと判定した場合に
は、ステップ９に進み、メインコンピュータ３０は、中
央処理装置２５にチャンバ２２をオフするように指示し
てエッチングを終了する。ステップ１０では、メインコ
ンピュータ３０は、モニタ装置２１に監視計測を終了す
るように指示して監視計測を終了させる。この時、モニ
タ装置２１のスペクトルデータ格納メモリ５に記録され
たデータは、メインコンピュータ２１の指示により全て
読み取られてメモリがクリアされる。

【００４６】そして、このような処理が１台のメインコ
ンピュータ３０により管理されて全ての半導体製造装置
Ａ１，Ａ２〜Ａｎで行われる。

【００４７】このように、本実施形態においては、複数
台の半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮの各々の中央処理
装置２５とモニタ装置２１が、イーサネットケーブル２
８ａ〜２８ｄを介して１台のメインコンピュータ３０に
接続され、当該１台のメインコンピュータ３０による集
中制御が可能にされているため、コンピュータ配置の省
スペース化が図られると共にコンピュータ台数が低減さ
れ、さらに半導体製造装置間機差がコントロールされ得
るようになっている。このため、スペースの有効利用及
び低コスト化並びにプロセス稼働効率の向上を図ること
ができる。

【００４８】また、イーサネットケーブル２８ａ〜２８
ｄを用いた高速な通信システムであるイーサネットが構
築されているため、メインコンピュータ３０が工場外の
遠隔地に設置され得るようになっている。このため、メ
インコンピュータ３０の設置場所の自由度を向上するこ
とができる。因みに、このイーサネットによれば、半導
体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮが設置される半導体製造工
場に対して、メインコンピュータ３０を数百ｋｍ離して
設置しても何ら支障を生じることはなかった。

【００４９】また、本実施形態においては、半導体製造
装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮの各々が、イーサネットケーブル
２８ｃを集線するハブ２７を介してメインコンピュータ
３０に接続され、メインコンピュータ３０とハブ２７と
の間のケーブルが１本にされているため、スペースの有
効利用及び低コスト化を一層図ることができるようにな
っている。

【００５０】図６は、複数の半導体製造装置ラインＬ１
〜Ｌ３を制御する半導体製造装置制御システムでプラズ
マ反応に異常が生じた際の制御処理を説明する図であ
る。この半導体製造装置制御システムでは、第１〜第３
の半導体製造装置ラインＬ１〜Ｌ３は、前述したプラズ
マを使用して半導体を製造する半導体製造装置Ａ１を各
ライン毎に備え、この半導体製造装置Ａ１を含んだ複数
台の一連の半導体製造装置によりウェハに対して一連の
製造処理を施して各ラインＬ１〜Ｌ３で同一の半導体が
生産されるように構成される。すなわち、一連の製造処
理を構成する工程は個々に異なるが、ラインＬ１〜Ｌ３
同士の工程は同じである。なお、説明の都合上、図６で
は、半導体製造装置ラインを３ラインとしているが、４
ライン以上であっても良い。

【００５１】また、この半導体製造装置制御システムで
は、半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５、モニタ装
置２１及び他の半導体製造装置７９，８０等の中央処理
装置を、イーサネットケーブルを介して１台のメインコ
ンピュータ３０に接続することで、イーサネットが構築
されている。

【００５２】さらにまた、この半導体製造装置制御シス
テムでは、上記半導体製造装置Ａ１の前工程の半導体製
造装置７９による製造処理を経たウェハ４０を、他の半
導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１に移送可能な
移送手段５０が設けられている。この移送手段５０とし
ては、例えばベルトコンベアや、移動可能な吸着ノズル
等が採用される。この移送手段５０の中央処理装置は、
イーサネットケーブルを介してメインコンピュータ３０
に接続され、当該移送手段５０の駆動・停止等はメイン
コンピュータ３０により制御される。

【００５３】次に、図７に示すフロー図を参照しなが
ら、当該半導体製造装置制御システムの制御処理手順を
説明する。

【００５４】先ず、ステップ１において、何れかの半導
体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１の製造処理途中
でプラズマ反応に異常が発生すると、この反応異常は上
記モニタ装置２１で検出される。なお、説明の都合上、
第２の半導体製造装置ラインＬ２で反応異常が生じたと
する。この反応異常は、第２の半導体製造装置ラインＬ
２の半導体製造装置Ａ１が有するモニタ装置２１の上記
スペクトル異常判定部１５で検出され得るのに加えて、
当該半導体製造装置制御システムでは、前述したよう
に、ウェハ処理の反応の指標となる発光スペクトルの監
視計測を常時行っているため、プラズマ反応の異常発生
は、前述したエンドポイント判定部１１、ＲＦ制御判定
部１２、ガス流量制御判定部１３、温度制御判定部１４
でも検出可能である。

【００５５】すなわち、何れかの半導体製造装置ライン
の半導体製造装置Ａ１の製造処理途中でプラズマ反応の
異常が発生すると、この反応異常の発生は、異常が発生
した半導体製造装置Ａ１のモニタ装置２１の判定部１１
〜１５で検出され、この反応異常検知はメインコンピュ
ータ３０に通知される。

【００５６】上記異常通知をメインコンピュータ３０が
受けると、ステップ２において、メインコンピュータ３
０は、第２の半導体製造装置ラインＬ２の半導体製造装
置Ａ１（処理工程Ｎを実行するものとする）の中央処理
装置２５に対して、当該半導体製造装置Ａ１を停止する
停止通知を与えると共に、第２の半導体製造装置ライン
Ｌ２の次処理工程Ｎ＋１を実行する半導体製造装置８０
の中央処理装置に対して、当該半導体製造装置８０を待
機させる待機通知を与える。

【００５７】ステップ３では、メインコンピュータ３０
は、他の半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３の半導体製造
装置Ａ１の中央処理装置２５に対して稼働率を各々問い
合わせ、各々の中央処理装置２５から稼働率情報を取得
してステップ４に進む。

【００５８】ステップ４では、メインコンピュータ３０
は、移送手段５０の中央処理装置に対して、当該半導体
製造装置Ａ１の前処理工程Ｎ−１を実行する半導体製造
装置７９で滞留するウェハ４０を、取得した半導体製造
装置ラインＬ１，Ｌ３の半導体製造装置Ａ１の各々の稼
働率に応じて、半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３の半導
体製造装置Ａ１に振り分けて迂回させる処理ウェハ迂回
通知を与えると共に、半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３
の半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５の各々に対し
て、迂回されたウェハ４０を処理させるウェハ処理割込
通知を与える。

【００５９】このような半導体製造装置制御システムに
よれば、前述した半導体製造装置制御システムの作用・
効果に加えて、以下の作用・効果を奏する。

【００６０】すなわち、何れかの半導体製造装置ライン
の半導体製造装置Ａ１でプラズマの反応異常が生じる
と、該当する半導体製造装置Ａ１の製造処理が停止され
ると共に、この停止により上記該当する半導体製造装置
Ａ１の前工程の半導体製造装置７９で滞留するウェハ４
０が、移送手段５０により、他の半導体製造装置ライン
の半導体製造装置Ａ１に迂回されるため、滞留するウェ
ハ４０が他の半導体製造装置ラインで継続して製造処理
されると共に、不良ウェハの製造が防止されるようにな
っている。このため、ウェハ４０の滞留による生産性低
下を防止できると共に、不良ウェハ発生によるコスト負
担を低減できる。

【００６１】また、他の半導体製造装置ラインで同一処
理を行う半導体製造装置Ａ１の稼働率が各々問い合わさ
れて、各々の処理可能割合に応じて、滞留するウェハ４
０が他の半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１の
各々に移送手段５０により迂回されるため、半導体製造
装置ライン間差がコントロールされるようになってい
る。このため、プロセス稼働効率の向上を図ることがで
きる。

【００６２】なお、半導体製造装置ラインＬ１〜Ｌ３
は、前述したプラズマを使用して半導体を製造する半導
体製造装置Ａ１を各ライン毎に２個以上備えていても良
く、この場合には、前述した迂回の構成を全ての半導体
製造装置Ａ１に対して適用すれば良い。

【００６３】また、単一の半導体製造装置ラインを制御
する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常
が生じた際の制御処理は、図８、図９に示すように実行
される。

【００６４】すなわち、先ず、ステップ１において、単
一の半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１（処理
工程Ｎを実行するものとする）の製造処理途中でプラズ
マ反応の異常が発生すると、この反応異常の発生は、前
述したのと同様に、当該半導体製造装置Ａ１に付設され
たモニタ装置２１の判定部１１〜１５で検出され、この
反応異常検知は、メインコンピュータ３０に通知され
る。なお、このメインコンピュータ３０と、半導体製造
装置Ａ１の中央処理装置２５、モニタ装置２１及び他の
半導体製造装置８０等とは、前述したのと同様にイーサ
ネットケーブルにより接続されている。

【００６５】さて、上記異常通知をメインコンピュータ
３０が受けると、ステップ２において、メインコンピュ
ータ３０は、半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５に
対して、半導体製造装置Ａ１を停止する停止通知を与
え、ステップ３において、次処理工程Ｎ＋１を実行する
半導体製造装置８０の中央処理装置に対して、当該半導
体製造装置８０を待機させる待機通知を与える。

【００６６】このような半導体製造装置制御システムに
よれば、反応異常を起こした半導体製造装置Ａ１が停止
されると共に、次処理工程を実行する半導体製造装置８
０が待機されるため、処理工程Ｎの直前まで処理された
ウェハ４０は、継続処理されることなく蓄積される。こ
のため、不良ウェハ発生によるコスト負担を低減できる
ようになっている。

【００６７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態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というのはいうまでもなく、
例えば、上記実施形態においては、１台の半導体製造装
置がチャンバ２２を４個有しているが、１台で１個のチ
ャンバを有する半導体製造装置にも同様に適用できる。

【００６８】また、上記実施形態においては、モニタ装
置２１のインターフェイス２７をイーサネットインター
フェイスとしているが、ＲＳ−２３２Ｃインターフェイ
スに代えることも可能である。

【００６９】また、上記実施形態においては、メインコ
ンピュータ３０が工場外に配置されているが、工場内に
配置されていても勿論良い。

【００７０】さらにまた、上記実施形態においては、１
台のメインコンピュータ３０により工場内の半導体製造
装置を全て制御するようにしているが、複数台の半導体
製造装置を制御するコンピュータの台数は１台に限定さ
れるものではなく、半導体製造装置の台数より少ない台
数であれば、本発明効果を得ることができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明による半導体製造装置制御システ
ムは、複数台の半導体製造装置の各々の中央処理装置と
モニタ装置を、通信手段を介して、半導体製造装置の数
より少ない外部コンピュータに接続し、当該外部コンピ
ュータによる集中制御を可能として、コンピュータ配置
の省スペース化を図ると共にコンピュータ台数を低減
し、さらに半導体製造装置間機差をコントロールし得る
ように構成したものであるから、スペースの有効利用及
び低コスト化並びにプロセス稼働効率の向上を図ること
が可能になる。

【００７２】また、本発明による半導体製造装置制御シ
ステムは、上記モニタ装置を備える半導体製造装置を含
んだ複数台の半導体製造装置によりウェハに対して一連
の製造処理を施す半導体製造装置ラインを複数具備し、
モニタ装置の判定部により、上記半導体製造装置の製造
処理途中でプラズマの反応状態の異常を検出すると、外
部コンピュータより指令を送出して、該当する半導体製
造装置の製造処理を停止すると共に、この停止により上
記該当する半導体製造装置の前工程の半導体製造装置で
滞留する製造物を、移送手段により、他の半導体製造装
置ラインの上記該当する半導体製造装置と同一製造処理
を行う半導体製造装置に迂回し、滞留する製造物を他の
半導体製造装置ラインで継続して製造処理すると共に、
不良ウェハの製造を防止するように構成したものである
から、製造物滞留による生産性低下を防止することが可
能になると共に、不良ウェハ発生によるコスト負担を低
減することが可能となる。

【００７３】さらに、本発明による半導体製造装置制御
システムは、外部コンピュータにより、他の半導体製造
装置ラインの同一製造処理を行う半導体製造装置各々の
稼働率を問い合わせ、各々の処理可能割合に応じて、外
部コンピュータより指令を送出して、滞留する製造物を
他の半導体製造装置ラインの同一製造処理を行う半導体
製造装置の各々に移送手段により迂回し、半導体製造装
置ライン間差をコントロールするように構成したもので
あるから、プロセス稼働効率の向上を図ることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る半導体製造装置制御シ
ステムを示す構成図である。

【図２】半導体製造装置制御システムの半導体製造装置
を示す構成図である。

【図３】半導体製造装置制御システムのモニタ装置を示
す構成図である。

【図４】半導体製造装置制御システムの制御処理手順を
示すフロー図である。

【図５】半導体製造装置制御システムの制御処理を実行
する際に参照されるデータテーブルであり、（ａ）はＲ
Ｆ出力と発光強度との関係を示すデータテーブル、
（ｂ）はガス流量と発光強度との関係を示すデータテー
ブル、（ｃ）は圧力と発光強度との関係を示すデータテ
ーブルである。

【図６】複数の半導体製造装置ラインを制御する半導体
製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際
の制御処理を説明する図である。

【図７】複数の半導体製造装置ラインを制御する半導体
製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際
の制御処理手順を示すフロー図である。

【図８】単一の半導体製造装置ラインを制御する半導体
製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際
の制御処理を説明する図である。

【図９】単一の半導体製造装置ラインを制御する半導体
製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際
の制御処理手順を示すフロー図である。

【符号の説明】 １１〜１５…判定部、２１…モニタ装置、２５…中央処
理装置、２８ａ〜２８ｄ…イーサネットケーブル（通信
手段）、３０…メインコンピュータ（外部コンピュー
タ）、３１〜３３…制御器、４０…ウェハ、５０…移送
手段、Ａ１，Ａ２〜ＡＮ…半導体製造装置、Ｌ１，Ｌ２
〜ＬＮ…半導体製造装置ライン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 治正 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造処理に対した制御を実行する制御器
   及びこの制御器を制御する中央処理装置を有し、プラズ
   マを使用して半導体を製造する半導体製造装置と、 この半導体製造装置に付設され、当該半導体製造装置で
   のプラズマ発光状態を多波長同時に監視計測すると共に
   この監視計測したデータを基に製造処理に関連したデー
   タを送出するモニタ装置と、 このモニタ装置から送出される前記データを基に、前記
   中央処理装置に対して前記制御器を制御する制御指令を
   送出する外部コンピュータと、を具備し、 前記半導体製造装置は複数台であると共に、前記外部コ
   ンピュータは前記半導体製造装置の数より少なく、 前記外部コンピュータと前記各中央処理装置、前記各モ
   ニタ装置とを通信手段を介して接続したことを特徴とす
   る半導体製造装置制御システム。
2. 【請求項２】 前記モニタ装置を備える前記半導体製造
   装置を含んだ複数台の半導体製造装置によりウェハに対
   して一連の製造処理を施す半導体製造装置ラインを複数
   具備すると共に、 前記一連の製造処理が施されるウェハを、前記半導体製
   造装置ライン間で移送可能とした移送手段を備え、 さらに、前記モニタ装置は、前記監視計測したデータを
   基に、当該モニタ装置を有する半導体製造装置の製造処
   理途中での前記プラズマの反応状態の異常を検出する判
   定部を備え、 前記外部コンピュータは、前記モニタ装置を備える前記
   半導体製造装置の複数に前記通信手段を介して接続され
   ると共に、前記判定部からの反応異常検知を受けると、
   該当する半導体製造装置の製造処理を停止する指令を、
   この該当する半導体製造装置の中央処理装置に送出し、
   この停止指令により前記該当する半導体製造装置の前工
   程の半導体製造装置で滞留する製造物を、他の半導体製
   造装置ラインの前記該当する半導体製造装置と同一製造
   処理を行う半導体製造装置に前記移送手段により迂回す
   る指令を送出することを特徴とする請求項１記載の半導
   体製造装置制御システム。
3. 【請求項３】 前記他の半導体製造装置ラインは複数あ
   り、 前記外部コンピュータは、前記他の半導体製造装置ライ
   ンの前記同一製造処理を行う半導体製造装置の中央処理
   装置に対して稼働率を各々問い合わせ、各々の処理可能
   割合に応じて、前記滞留する製造物を前記他の半導体製
   造装置ラインの前記同一製造処理を行う半導体製造装置
   の各々に前記移送手段により迂回する指令を送出するこ
   とを特徴とする請求項２記載の半導体製造装置制御シス
   テム。