TW201305033A - 真空處理裝置及真空處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種藉由在連結有處理室之搬送機構部中配置複數個搬送機器人，而於複數個搬送機器人之間進行被處理體之交接的線性工具的真空處理裝置，於處理所需要之時間不穩定之狀況下，高效率地搬送之控制方法。於每個處理室內，計數處理中、及向該處理室搬送中之未處理晶圓之片數，若該未處理晶圓之片數與投入限制數相同或為其以上，則於決定晶圓之搬送目的地時，將該處理室除外而決定搬送目的地。又，預約位於直至處理室之路徑上之晶圓保持機構，根據預約之狀況而決定其次搬送之被處理體之搬送目的地。

Description

真空處理裝置及真空處理方法

本發明係關於一種真空處理裝置，尤其係關於一種於半導體處理裝置之處理室等之間搬送半導體被處理體(以下，稱為「晶圓」)之方法。

就半導體處理裝置、尤其是在已減壓之裝置內對處理對象進行處理之裝置而言，始終追求處理之微細化、精密化、及處理對象即晶圓之處理之效率之提高。因此，近年來，開發出在一個裝置上連接設置有複數個處理室而成之多晶片裝置，以使無塵室之每單位之設置面積的生產性之效率提高。於此種具備複數個處理室而進行處理之裝置中，各個處理室能以將內部之氣體或其壓力減壓之方式進行調節，且連接於具備用以搬送晶圓之機器人等的搬送室。

於此種多晶片裝置中，在搬送室之周圍以放射狀連接有處理室的被稱為群集工具之構造之裝置得到廣泛普及。然而，該群集工具之裝置必需較大之設置面積，尤其是隨著近年來之晶圓之大口徑化，存在設置面積變得越來越大之問題。因此，為了解決該問題，出現了被稱為線性工具之構造之裝置(例如，參照專利文獻1)。線性工具之特徵為如下構造：具有複數個搬送室，於各個搬送室上連接有處理室，且搬送室彼此亦直接連接，或者中間隔著接收之空間(以下，稱為「中間室」)而連接。

為了如此縮小設置面積而提出了線性工具之構造，另一方面，對於生產性之提高亦提出了若干方案。就生產性之提高而言，較重要的是處理時間之縮短或搬送之效率化，特別是對於高效之搬送方法亦提出了若干方案。作為具有代表性之方法，已知有採用排程之方法。所謂採用排程之方法係指事先決定搬送動作，基於此而進行搬送，作為搬送動作之決定方法之一例，提出了自處理完成時間較早之處理室起依序作為搬送目的地而分配，決定搬送動作之方法(例如，參照專利文獻2)。

該採用排程之方法係於蝕刻或成膜等之處理時間在該處理所需要之標準時間之前後穩定的條件之下，實現較高之生產性的方法。然而，於處理新的產品、或者晶圓之處理條件改變之情形時等，亦時常會發生處理時間不穩定、較該處理中所需要之標準時間相比延長數倍等狀況。於此種狀況下，若在複數個處理室之中的某處理室內發生處理時間之延長，則於該處理室內處理之預定之晶圓未按照行程搬送，而於裝置內待機，從而將於其他處理室內處理之預定之晶圓之搬送路徑堵塞，使生產性降低。

若具體地進行說明，則例如：假設存在兩個處理室，於處理室A中預定20秒後處理結束，於處理室B中預定50秒後處理結束。此時，假設於處理室A中其次處理之預定之晶圓W1於裝載室內待機。若於處理室A中如預定般20秒後處理結束，則晶圓W1被自裝載室內取出，於處理室A中進行處理。若如此，則裝載室變為空閒，故而可將於處理室 B中其次處理之晶圓W2放入，從而可於處理室B之處理結束後立即於處理室B中處理晶圓W2。然而，於處理室A之處理在經過預定之20秒之後仍未結束之情形時，於裝載室內待機之晶圓W1始終持續佔據裝載室，故而晶圓W2無法進入裝載室內。因此，處理室A之處理延長，即便處理室B之處理先結束，其次於處理室B中進行處理之預定之晶圓W2亦無法向處理室B搬送，故而無法進行處理。因此，生產性降低。

從而，作為於某處理室內處理之預定之晶圓未按照行程搬送、而妨礙於其他處理室內處理之預定之晶圓之搬送的情形時之解決對策，提出了如下重新設定搬送行程之方法：於產生未按照行程搬送之晶圓之情形時，將未按照行程搬送之晶圓回收、或向暫時退避用之空間移動等(例如，參照專利文獻3)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2007-511104號公報

[專利文獻2]日本專利特開平10-189687號公報

[專利文獻3]日本專利特表2002-506285號公報

於上述先前技術中，於以下方面存在課題。

於處理時間不穩定之狀況下，為了減輕生產性之降低，即便重新設定搬送行程，有時亦要進行將晶圓回收、或向 暫時退避用之空間搬送等本來不需要之動作，從而無法避免生產性之降低，故而不一定可以稱為高效之搬送方法。

又，就高效之搬送方法而言，依據晶圓之處理步驟，高效之搬送方法有時會不同。既有於處理室內進行一次處理便完成處理之處理步驟，亦有進行複數次處理才完成處理之處理步驟。進而，有時依據運用條件亦有所不同。既有任何時候均可自由地改變晶圓之預定處理之處理室的運用條件，亦有一旦自初始位置開始晶圓之搬送便無法改變預定處理之處理室的運用條件。所謂任何時候均可自由地改變晶圓之預定處理之處理室的運用條件係指處理中所使用之氣體之種類等處理條件於複數個處理室內相同，無論於哪個處理室內進行處理，處理後之晶圓之品質均無差異。又，所謂一旦自初始位置開始晶圓之搬送便無法改變預定處理之處理室的運用條件係指處理中所使用之氣體之種類等處理條件於複數個處理室內相同，但對於某個晶圓而言，一旦決定預定處理之處理室，便進行根據膜厚等該晶圓特有之狀態而微調整處理條件的運用，或者，處理中所使用之氣體之種類等處理條件依據處理室而有所不同。

因此，本發明之目的在於提供一種半導體處理裝置，其在線性工具上，於在處理室內進行一次處理便完成處理之處理步驟中，在一旦自初始位置開始晶圓之搬送便無法改變預定處理之處理室之運用條件之下，於處理時間不穩定之狀況下，在某處理室內處理之預定之晶圓不會妨礙在其他處理室內處理之預定之晶圓之搬送，搬送效率或處理量 較高。

藉由針對每個處理室限制未處理晶圓之投入，而以即便某處理室內之處理時間延長，亦不會堵塞向其他處理室搬送的晶圓之搬送路徑之方式進行控制。

作為針對每個處理室限制未處理晶圓之投入之方法，存在如下各方法：針對每個處理室、每個晶圓，於搬送開始前，預約位於搬送至處理室為止之路徑上的裝載室或中間室內所存在之晶圓保持機構的方法；限制預約預定搬送至相同之處理室之晶圓所共通的裝載室或中間室內存在之保持機構的方法；針對各裝載室或每個中間室以不使所有保持機構都成為已預約之方式來限制預約的方法；及，於已預約之保持機構之搬送目的地處理室之處理已經結束之情形時，解除保持機構之預約的方法。

進而，針對每個處理室限制未處理晶圓之投入之方法之特徵在於：當任一裝載室或中間室之保持機構全部為已預約、或者除了1個保持機構其他全部為已預約之情形時，不投入新的未處理晶圓。

根據本發明，可提供一種於處理時間不穩定之狀況下，在某處理室內處理之預定之晶圓不會妨礙在其他處理室內處理之預定之晶圓之搬送，搬送效率或處理量較高之半導體處理裝置。

以下，使用圖式，對本發明之實施形態進行說明。

使用圖1，對本發明之半導體處理裝置之整體構成之概略進行說明。若將半導體處理裝置進行大致劃分，則其包括包含處理室及搬送機構之機械部101、動作控制部102、以及控制台終端103。機械部101係由可對晶圓實施蝕刻或成膜等處理之處理室、與具備進行晶圓之搬送之機器人等之搬送機構所構成。動作控制部102係控制處理室及搬送機構之動作的控制器，其包括進行演算處理之演算部104與記憶各種資訊之記憶部105。於演算部104中，存在如下各部：控制模式設定部106，其藉由使用者所指定之「手動」或者「自動」之控制模式，來切換控制系統之內部處理；動作指示計算部107，其進行用以使處理室及搬送機構實際地動作之演算；未處理晶圓片數計算部108，其計算未處理之晶圓片數；分配對象處理室計算部109，其計算成為新投入之晶圓之搬送目的地之候補的處理室；搬送目的地計算部110，其計算新投入之晶圓之搬送目的地處理室；投入限制數計算部111，其針對各處理室，算出限制所要投入之預定處理之晶圓片數的投入限制數；及預約計算部124，其執行針對每片晶圓預約在將晶圓向處理室搬送時所要經過之裝載室、中間室內之保持機構之計算。又，於記憶部105中，記憶有裝置狀態資訊112、處理對象資訊113、處理室資訊114、搬送目的地資訊115、動作指示資訊116、動作指示規則資訊117、動作次序資訊118、未處理晶圓片數資訊119、分配對象處理室資訊120、投入 限制數資訊121、晶圓可保持數資訊122、區塊資訊123、預約資訊125、搬送目的地路徑資訊126等資訊。控制台終端103係用以供使用者輸入控制方法、或確認裝置之狀態之構件，其具備鍵盤、滑鼠或觸控筆等輸入機器及輸出資訊之畫面。又，半導體處理裝置經由網路125而與主電腦124連接，從而可將處理中所利用之氣體之種類或濃度等參數、或者處理中所需要之標準時間等必要資訊於必要時自主電腦124下載下來。

其次，使用圖2，對包含處理室及搬送機構之機械部之構成進行說明。圖2係自上面俯視機械部所見之圖。對機械部進行大致劃分，分為大氣側機械部232與真空側機械部233。大氣側機械部232係如下之部分：於大氣壓下，進行晶圓之搬送等，即，自收納有晶圓之晶匣中將晶圓取出或將其收納於晶匣中。真空側機械部233係如下之部分：於自大氣壓減壓後所得之壓力下搬送晶圓且於處理室內進行處理。而且，於大氣側機械部232與真空側機械部233之間，具備於內部具有晶圓之狀態下使壓力於大氣壓與真空壓之間上下變動的部分即裝載室211。

於大氣側機械部232中，包含裝載埠201、202、對準機234、大氣機器人203、及覆蓋大氣機器人之可動區域的框體204。於該裝載埠201、202上放置著收納有處理對象之晶圓之晶匣。然後，具有可保持晶圓之手部之大氣機器人203將收納於晶匣之中之晶圓取出且向裝載室211之中搬送，或者相反地，自裝載室211之中將晶圓取出且收納於 晶匣之中。該大氣機器人203可使機器人支臂伸縮、上下移動、或旋轉，進而，亦可於框體204之內部水平移動。又，所謂對準機234係指用以使晶圓之朝向一致之機械。然而，大氣側機械部232為一例，本發明之裝置並不限定於具有兩個裝載埠之裝置，裝載埠之數量既可少於兩個，亦可多於兩個。此外，本發明之裝置並不限定於具有一個大氣機器人之裝置，亦可具有複數個大氣機器人。此外，本發明之裝置並不限定於具有一個對準機之裝置，亦可具有複數個對準機，還可無對準機。

於真空側機械部233中，包含處理室205、206、207、208、209、210、搬送室214、215、216、及中間室212、213。處理室205、206、207、208、209、210係對晶圓進行蝕刻或成膜等處理之部位。該等經由閘閥222、223、226、227、230、231而分別與搬送室214、215、216連接。閘閥222、223、226、227、230、231具有進行開閉之閥，可劃分成處理室內部之空間與搬送室內部之空間、或將該等空間連接起來。

於搬送室214、215、216內，分別具備真空機器人217、218、219。該真空機器人217、218、219具備可保持晶圓之手部，機器人支臂可伸縮、旋轉、或上下移動，從而將晶圓搬送至裝載室內、搬送至處理室內、或搬送至中間室內。

中間室212、213連接於搬送室214、215、216之間，具備保持晶圓之機構。真空機器人217、218、219可將晶圓 置於該中間室212、213內、或將其取出，藉此於搬送室之間接收晶圓。該中間室212、213經由閘閥224、225、228、229而分別與搬送室214、215、216連接。該閘閥224、225、228、229具有進行開閉之閥，可劃分成搬送室內部之空間與中間室內部之空間、或將該等空間連接起來。然而，真空側機械部233為一例，本發明之裝置並不限定於具有六個處理室之裝置，處理室數既可少於六個，亦可多於六個。又，於本實施例中，作為一個搬送室上連接兩個處理室之裝置而進行說明，但本發明之裝置並不限定於一個搬送室上連接有兩個處理室之裝置，亦可為一個搬送室上連接有一個處理室或三個以上處理室之裝置。此外，本發明之裝置並不限定於具有三個搬送室之裝置，搬送室既可少於三個，亦可多於三個。又，於本實施例中作為於搬送室與中間室之間具備閘閥之裝置進行說明，但亦可無該閘閥。

裝載室211經由閘閥220、221而分別連接於大氣側機械部232與真空側機械部233，從而可於內部具有晶圓之狀態下使壓力於大氣壓與真空壓之間上下變動。

其次，使用自側面俯視機械部所見之圖3，對保持晶圓之構造進行說明。晶圓可保持於裝載室305、或中間室310、315內。該等裝載室305或中間室310、315保持為可分別保持複數個晶圓之各者的構造(以後，稱為保持段)。就物理性上而言，可將任意之晶圓置於任何保持段，但在運用上，通常係於一部分之保持段上僅放置未處理晶圓， 而於另一部分之保持段上僅放置已處理晶圓。其原因在於，於已處理晶圓上有時會附著有處理中所使用之腐蝕性氣體等，因而氣體會殘留於保持段中。若未處理晶圓與該氣體接觸，則會引起晶圓變質，導致晶圓之品質下降。因此，例如當如圖3所示若裝載室內存在4段保持段之情形時，進行將2段作為未處理晶圓用之保持段、將其餘2段作為已處理晶圓用之保持段的運用。

再者，編號301係指置於裝載埠上之晶匣，編號302係指覆蓋大氣機器人之可動區域之框體，編號303係指大氣機器人，編號307、312、318係指搬送室，編號308、313、317係指真空機器人，編號304、306、309、311、314、316係指閘閥，編號319、320、321、322、323、324、325係指晶圓。

其次，使用圖4，對本發明之半導體處理裝置之動作控制系統之整體流程進行說明。再者，進行以下之說明時，本發明中，於線性工具上，設為僅於處理室內進行一次處理便完成處理之單步驟處理者，且設為於一旦自初始位置開始晶圓之搬送便無法改變預定處理之處理室之運用條件下進行搬送者。

自控制台畫面401中，使用者可選擇作為控制模式之「手動」或「自動」。此處，於選擇了「自動」之情形時，進而可選擇是否進行與處理時間不確定地變動對應的控制。此處由於控制之計算處理依據所選擇之控制模式或有無處理時間之不確定之對應而有所不同，故而控制模式 設定部402根據所指定之控制模式或有無不確定之對應，而切換控制之計算處理。例如，若控制模式指定為「手動」，則執行手動搬送目的地設定403。另一方面，若控制模式為「自動」且處理時間之不確定變動之對應指定為「無」，則執行無處理時間之不確定之對應的搬送目的地決定計算404。另一方面，若控制模式為「自動」且處理時間之不確定變動之對應指定為「有」，則執行有處理時間之不確定之對應的搬送目的地決定計算405。

該演算處理403、404、405中之任一者均為決定此後所要投入之晶圓之搬送目的地處理室的處理，並輸出搬送目的地資訊406作為輸出。依據該搬送目的地資訊406與裝置狀態資訊408，於動作命令計算407中，算出動作命令409，由機械部410基於該動作命令409而進行動作。而藉由進行動作，裝置內之狀態變化，因而更新裝置狀態資訊408。然後，再次依據搬送目的地資訊406與裝置狀態資訊408，於動作命令計算407中算出動作命令409，機械部410繼而進行動作。

又，於每次決定新的處理對象之搬送目的地時，自動地決定搬送目的地處理室之演算處理404、405都執行，從而更新搬送目的地資訊406。例如為如下狀況，即，於大氣機器人結束了某一晶圓之搬送而成為可對新的晶圓進行動作之狀態時，計算該新的晶圓之搬送目的地。

本發明係關於控制模式為「自動」且處理時間之不確定之對應為「有」之情形時的高效之控制方法，故而，以下 對控制模式為「自動」且處理時間之不確定之對應為「有」之情形時的控制方法進行說明。因而，以下所謂搬送目的地決定計算係指有處理時間之不確定之對應的搬送目的地決定計算405。

首先，使用圖5，對圖4中所示之動作命令計算407詳細地進行說明。圖5係詳細地表示出動作命令計算407之處理與輸入輸出資訊之關係之圖。動作命令計算407包括動作指示計算504與動作命令生成507該兩個演算處理。

所謂動作指示計算504係指輸入裝置狀態資訊501、搬送目的地資訊502、及動作指示規則資訊503，且輸出動作指示資訊506。裝置狀態資訊501係如圖13所例示之資訊，且係表示出各部位之狀態或位於各部位上之晶圓之編號或處理之狀態的資訊。例如，「部位：裝載室221_段1、狀態：真空、晶圓編號：W11、晶圓狀態：未處理」這一資料表示出裝載室221之保持段之第1段之狀態，且表示裝載室之狀態為真空狀態、保持有晶圓編號W11之晶圓、該W11為未處理晶圓。搬送目的地資訊502係如圖16所例示之資訊，且係表示出各晶圓之搬送目的地處理室之資訊。動作指示規則資訊503係如圖18所例示之資訊，且係記述有動作指示、及進行該動作指示之條件之資訊。例如，「自裝載室211向中間室212搬送」這一動作指示係指在具備「於裝載室211內存在搬送目的地為處理室205、206以外之未處理晶圓，且裝載室211為真空狀態」「於中間室212內存在空閒之保持段」「真空機器人217之至少一個手部為待機 狀態」等條件時進行指示。動作指示資訊506係如圖17所例示之資訊，且係含有搬送之動作指示與搬送對象之晶圓編號之資訊。於動作指示計算504中，參照裝置狀態資訊501、搬送目的地資訊502，提取動作指示規則資訊503之動作指示條件全部滿足之動作指示，輸出該動作指示作為動作指示資訊506。

所謂動作命令生成507係指輸入動作指示資訊506與動作次序資訊505，輸出動作命令508，並向機械部傳達動作命令。動作次序資訊505係如圖19所例示之資訊。其關於動作指示，記述有大氣機器人或真空機器人之動作、裝載室或中間室或處理室之閘閥之開閉動作且表示按照動作順序中所記載之編號之小到大之順序執行動作。該動作、進行裝載室之真空抽吸的泵之動作等各部位之具體之動作內容之資訊，次序資訊505係針對各動作指示而分別定義者。

於動作命令生成507中，針對存在於動作指示資訊506中之動作指示，自動作次序資訊505中提取相應之動作指示之動作次序資料，按照動作順序之編號之小到大之順序，將其作為動作命令而向機械部傳達。

其次，作為圖4中所示之搬送目的地決定計算405之一實施例，使用圖6詳細地進行說明。圖6係詳細地表示搬送目的地決定計算405之處理與輸入輸出資訊之關係之圖。搬送目的地決定計算405包括未處理晶圓片數計算605、分配對象處理室計算607、及搬送目的地計算609該等三個演算處理。

所謂未處理晶圓片數計算605係指輸入裝置狀態資訊601且輸出未處理晶圓片數資訊606者。所謂未處理晶圓片數資訊606係如圖20所例示之資訊，且係針對各處理室表示出該處理室成為搬送目的地之未處理晶圓之片數的資訊。此處，所謂未處理晶圓係定義為於處理室內處理完全地結束之前的晶圓。本實施例係將晶圓之狀態以「未處理」、「處理中」、「已處理」該等3個狀態進行管理之例，於該情形時，所謂未處理晶圓係指晶圓之狀態為「未處理」或「處理中」者。未處理晶圓片數計算605之詳細之計算處理將於下文敍述。

所謂分配對象處理室計算607係指輸入投入限制數資訊602、處理室資訊603、及未處理晶圓片數資訊606，且輸出分配對象處理室資訊608者。所謂投入限制數資訊602係如圖22所例示之資訊，且係針對各處理室而表示於該處理室內處理中之晶圓與向該處理室搬送中之未處理晶圓之片數之上限的資訊。所謂處理室資訊603係如圖15所例示之資訊，且係表示各處理室之運轉狀況之資訊。若狀態為「運轉」則表示可進行處理之狀態，若狀態為「停止」則表示無法進行處理之狀態。所謂分配對象處理室資訊608係如圖21所例示之資訊，且係於計算晶圓之搬送目的地時列出作為搬送目的地之分配候補之處理室的資訊。分配對象處理室計算607之詳細之計算處理將於下文敍述。

所謂搬送目的地計算609係指輸入處理對象資訊604、搬送目的地資訊610、及分配對象處理室資訊608且更新搬送 目的地資訊610。所謂處理對象資訊604係如圖14所例示之資訊，且係記述有識別處理對象之晶圓之晶圓編號之資訊。搬送目的地計算609之詳細之計算處理將於下文敍述。

其次，使用圖7之流程圖，對圖6中所示之未處理晶圓片數計算605之詳細之計算處理進行說明。未處理晶圓片數計算605係針對每個處理室，算出以該處理室為搬送目的地之未處理之晶圓片數的處理。首先，清除未處理晶圓片數資訊之資料。其次，於處理步驟701中，自裝置狀態資訊中將部位為「裝載埠」以外且晶圓之狀態為「未處理」或「處理中」之資料全部提取。然後，於處理步驟702中，選擇處理步驟701中所提取之資料之一，提取具有與該資料之晶圓編號相同之晶圓編號的搬送目的地資訊之資料，獲取成為該搬送目的地資訊之資料之搬送目的地之處理室編號，使未處理晶圓片數資訊之、該處理室編號之未處理晶圓片數增加1。其次，於處理步驟703中，針對處理步驟701中所提取之所有資料，確認是否進行了處理步驟702，若對所有資料進行了處理步驟702，則未處理晶圓片數計算605結束。另一方面，若未對所有資料進行處理步驟702，則返回至處理步驟702。

其次，使用圖8之流程圖，對圖6中所示之分配對象處理室計算607之詳細之計算處理進行說明。分配對象處理室計算607係於決定晶圓之搬送目的地時，決定所要配予之處理室之候補的處理。首先，清除分配對象處理室資訊。 其次，於處理步驟801中，自處理室資訊中，將狀態為「運轉」之處理室全部提取。其次，於處理步驟802中，選擇處理步驟801中所提取之處理室資訊之資料之中之一個資料。自未處理晶圓片數資訊中，提取具有與所選擇之資料之處理室編號相同之處理室編號之資料，獲取該資料之未處理晶圓片數。又，自投入限制數資訊中，提取具有與所選擇之資料之處理室編號相同之處理室編號之資料，獲取該資料之投入限制數。其次，於處理步驟803中，對處理步驟802中所獲取之未處理晶圓片數與投入限制數進行比較，當未處理晶圓片數少於投入限制數之情形時，進入處理步驟804，當未處理晶圓片數等於或大於投入限制數之情形時，進入處理步驟805。於處理步驟804中，將處理步驟802中所選擇之處理室作為分配對象處理室，故而將該處理室編號加入至分配對象處理室資訊中。其次，於處理步驟805中，針對處理步驟801中所提取之所有處理室，確認是否進行了處理步驟802、803，若對所有處理室進行了處理室步驟802、803，則結束分配對象處理室計算607。另一方面，若未對所有處理室進行處理室步驟802、803，則返回至處理步驟802。

其次，使用圖9之流程圖，對圖6中所示之分配搬送目的地計算609之詳細之計算處理進行說明。搬送目的地計算609係針對此後將要投入至裝置內之晶圓，決定搬送目的地之處理室的處理。首先，於處理步驟901中，獲取此後將要投入至裝置內之晶圓之晶圓編號。作為具體之處理， 自處理對象資訊中，提取搬送目的地資訊中不存在之晶圓編號之資料，自其中獲取晶圓編號最小者，將其作為此後將要投入至裝置內之晶圓。其次，於處理步驟902中，自搬送目的地資訊中提取晶圓編號最大之資料，獲取該資料之搬送目的地之處理室。而且，其次，於處理步驟903中，提取存在於分配對象處理室資訊中之所有處理室編號，若其中有大於處理步驟902中所獲取之處理室編號之處理室編號，則將該大於處理步驟902中所獲取之處理室編號之處理室編號之中最小的處理室編號之處理室作為搬送目的地處理室。若無大於處理步驟902中所獲取之處理室編號之處理室編號，則將分配對象處理室資訊中所存在之所有處理室編號中的最小之處理室編號之處理室作為搬送目的地處理室。最後，於處理步驟904中，分配處理步驟903中所獲取之搬送目的地處理室而作為處理步驟901中所獲取之晶圓之搬送目的地處理室，並追加於搬送目的地資訊中。然而，本實施例中所說明之決定搬送目的地之演算法為一例，本發明並不限定於該演算法。只要為輸入依據未處理晶圓片數資訊而計算出之分配對象處理室資訊來計算晶圓之搬送目的地之演算法，便亦可為其他演算法。

此處，圖6中所說明之裝置狀態資訊601或處理室資訊603係監視機械部所得之資訊，且時刻更新，又，處理對象資訊604係於放入有處理對象之晶圓的晶匣到達裝載埠時自主電腦下載者。另一方面，投入限制數資訊602係於決定裝置之機械部之構造的時間點事先計算者。以下，對 該投入限制數資訊602之計算方法進行說明。

圖10係說明投入限制數計算之處理與輸入輸出資訊之關係的圖。投入限制數計算1004係輸入處理室資訊1001、區塊資訊1002、及晶圓保持片數資訊1003且輸出投入限制數資訊1005之處理。

此處，使用圖25對區塊進行說明。所謂區塊係指將真空側機械部之若干部位籠統地進行劃分之單位。構成區塊之部位係一個搬送室與連接於該搬送室之所有處理室、及連接於該搬送室之裝載室、或者連接於該搬送室之中間室。然而，當於搬送室上連接有裝載室之情形時，於構成區塊之部位包含該裝載室，但不包含連接於該搬送室之中間室。該例為圖25之區塊2503。於搬送室2505上連接有裝載室2504，又，亦連接有中間室2508。於該情形時，構成區塊2503之部位成為搬送室2505、裝載室2503、及處理室2506、2507。又，當一個搬送室上連接有兩個中間室之情形時，作為構成包含該搬送室之區塊之部位，該區塊中包含靠近裝載室之側之中間室，而該區塊中不包含另一中間室。該例為圖25之區塊2502。於搬送室2509上連接有中間室2508、2512。於該情形時，在包含搬送室2509之區塊中，包含靠近裝載室之側之中間室2508，而不包含遠離裝載室之側之中間室2512。因而，構成區塊2502之部位成為搬送室2509、中間室2508、及處理室2510、2511。同樣地，區塊2501包括搬送室2513、中間室2512、及處理室2514、2515。設為藉由以上之規則定義區塊。

根據上述內容，所謂區塊資訊1002係如圖24所例示之資訊，且係表示出各區塊與構成各區塊之部位之對應關係的資訊。又，所謂晶圓可保持數資訊1003係如圖23所示之資訊，且係表示各區塊之可保持晶圓之片數之資訊。其表示晶圓可保持於裝載室或中間室內，且表示構成該區塊之裝載室或中間室之晶圓可保持數。又，晶圓可保持數表示未處理晶圓之可保持數，例如，當於中間室內存在4段保持段之實例中，將其中之2段作為保持未處理晶圓之保持段、將其他2段作為保持已處理晶圓之保持段而運用之情形時，晶圓可保持數為2。

其次，使用圖11，對投入限制數計算之詳細之計算處理進行說明。首先，於處理步驟1101中，自處理室資訊中選擇一個處理室，自區塊資訊中提取該處理室之資料，獲取該資料之區塊編號。其次，於處理步驟1102中，自區塊資訊中將具有處理步驟1101中所獲取之區塊編號之資料全部提取，進而，其中之部位集中於處理室之資料，算出資料數。即，統計構成該區塊之處理室之數量。其次，於處理步驟1103中，自晶圓可保持數資訊中，提取具有處理步驟1101中所獲取之區塊編號之資料，獲取該資料之晶圓可保持數。其次，於處理步驟1104中，求出處理步驟1103中所獲取之晶圓可保持數除以處理室步驟1102中所獲取之處理室數時之商，將於該商上加1所得之值作為處理步驟1101中所選擇之處理室之投入限制數，且記錄於投入限制數資訊中。最後，於處理步驟1105中，針對存在於處理室資訊 中之所有處理室，確認是否進行了處理室步驟1102、1103、1104之處理，若對存在於處理室資訊中之所有處理室進行了處理便結束，若未對存在於處理室資訊中之所有處理室進行處理，則返回至處理室步驟1101。

其次，作為圖4中所示之搬送目的地決定計算405之一實施例，使用圖27進行說明。搬送目的地決定計算405包括預約資訊計算2601、分配對象處理室資訊計算2603、搬送目的地計算2604 3個演算處理。

預約資訊計算2601係輸入搬送目的地資訊2606、裝置狀態資訊2607、搬送目的地路徑資訊2608且輸出預約資訊2062。搬送目的地資訊2606如上述所說明係如圖16所例示之資訊。又，裝置狀態資訊2607亦如上文所述係如圖13所例示之資訊。所謂搬送目的地路徑資訊2608係如圖29所例示之資訊，且係針對各處理室，於該處理室成為搬送目的地之情形時，列舉出位於搬送晶圓之路徑上的中間室及裝載室之資訊。所謂預約資訊2062係如圖30所例示之資訊，且係對於具備如裝載室及中間室般保持晶圓之機構之室，針對設置於室內之每一段即每個保持機構而記憶有預約狀況之資訊。此處，各保持機構之預約狀態係藉由「blank」「晶圓編號」中之任一者而表示，若為「blank」則表示未被預約之狀態，若為「晶圓編號」則表示由晶圓編號所示之晶圓預約。預約資訊計算2601之詳細之計算處理將於下文敍述。

所謂分配對象處理室計算2603係指輸入預約資訊2602與 處理室資訊2609且輸出分配對象處理室資訊2604。所謂分配對象處理室資訊2604係如圖21所例示之資訊，且係於計算晶圓之搬送目的地時列出作為搬送目的地之分配候補之處理室的資訊。分配對象處理室計算2603之詳細之計算處理將於下文敍述。

所謂搬送目的地計算2605係指輸入處理對象資訊2610、搬送目的地資訊2606、及分配對象處理室資訊2604，且更新搬送目的地資訊2606。所謂處理對象資訊2610係如圖14所例示之資訊，且係記述有識別處理對象之晶圓之晶圓編號之資訊。關於搬送目的地計算2605之詳細之處理，與上述所說明之圖9中之流程圖之處理相同。

其次，使用圖27之流程圖對圖26中所示之預約資訊計算2601之詳細之計算處理進行說明。所謂預約資訊計算係指針對每個晶圓預約搬送目的地處理室及向處理室搬送時所要經過之保持機構或者解除預約之處理。首先，於處理步驟2701中，針對各晶圓獲取搬送目的地處理室與於向處理室搬送之情形時所要經過之保持機構的資訊。其次，對於在處理步驟2702中已經決定搬送目的地且已經預約了保持機構之各晶圓，當該晶圓為處理中之情形時、或該晶圓已經通過保持機構之情形時，解除保持機構之預約。此處，所謂晶圓通過保持機構係表示一旦將晶圓搬送至保持機構之後，為了搬送至其他保持機構而由搬送機器人將晶圓自保持機構中搬出。其次，於處理步驟2703中，以已經決定搬送目的地但尚未預約保持機構之未處理晶圓之中晶圓編 號最小者作為對象，預約向處理室搬送時所要經過之所有保持機構。此處，於預約保持機構之情形時，亦可不預約所有保持機構，可僅預約位於搬送路徑上之中間室之中、連接於向搬送目的地處理室進行搬送之搬送室的中間室且為較靠近裝載室之中間室內所具備之保持機構，或者當搬送路徑上不存在中間室之情形時，亦可僅預約裝載室內所具備之保持機構。於處理步驟2704中，確認是否已預約所有保持機構、或者是否未殘留需要預約保持機構之晶圓，只要滿足任一者便結束預約資訊計算2601，當兩者均未滿足之情形時，再次執行處理步驟2701。

其次，使用圖28之流程圖，對圖26中所示之分配對象處理室計算2603之詳細之計算處理進行說明。分配對象計算2603係提取可搬送之處理室之處理。首先，於處理步驟2801中，提取運轉中之處理室。對於在處理步驟2802中為運轉中之各處理室，針對每個搬送至處理室為止所要經過之裝載室、中間室獲取保持機構之空閒資訊。於處理步驟2803中對於各處理室，當向該處理室搬送之前所要經過之裝載室、中間室之中任一者內的空閒之保持機構為1以下之情形時，將其判定為分配對象外，當所要經過之裝載室、中間室內的空閒之保持機構一定多於1個之情形時，於處理步驟2804中將其作為分配對象處理室。於處理步驟2805中確認是否對於運轉中之所有處理室皆已執行處理。

此處，圖26中所說明之裝置狀態資訊2607或處理室資訊2609係監視機械部所得之資訊，並時刻更新，又，處理對 象資訊2610係於放入有處理對象之晶圓之晶匣到達裝載埠時自主電腦下載者。

最後，使用圖12，對圖1所示之控制台終端103之畫面進行說明。控制台終端103具有輸入部與輸出部，作為輸入部設有鍵盤或滑鼠、觸控筆等。又，作為輸出部設有畫面。於該畫面中，有選擇控制方法之區域1201、顯示裝置狀態之概要之區域1202、及顯示裝置狀態之詳細資料之區域1203。於選擇控制方法之區域1201內，可選擇「手動」「自動」作為控制方法。進而，若選擇「自動」作為控制方法，則可選擇處理室不確定之對應之有無。於顯示裝置狀態之概要之區域1202內，視覺化地顯示裝置與晶圓之位置，以可簡單地掌握哪個晶圓位於哪里。若晶圓移動，則晶圓之顯示位置會與其相應地變更。以圖中之區域1202內之圓形所記載者表示晶圓1204。又，於顯示裝置狀態之詳細資料之區域1203內，顯示位於裝置內之晶圓之詳細之狀態、或者處理室及搬送機構之詳細之狀態。

101‧‧‧機械部

102‧‧‧動作控制部

103‧‧‧控制台終端

104‧‧‧演算部

105‧‧‧記憶部

106‧‧‧控制模式設定部

107‧‧‧動作指示計算部

108‧‧‧未處理晶圓片數計算部

109‧‧‧分配對象處理室計算部

110‧‧‧搬送目的地計算部

111‧‧‧投入限制數計算部

112‧‧‧裝置狀態資訊

113‧‧‧處理對象資訊

114‧‧‧處理室資訊

115‧‧‧搬送目的地資訊

116‧‧‧動作指示資訊

117‧‧‧動作指示規則資訊

118‧‧‧動作次序資訊

119‧‧‧未處理晶圓片數資訊

120‧‧‧分配對象處理室資訊

121‧‧‧投入限制數資訊

122‧‧‧晶圓可保持數資訊

123‧‧‧區塊資訊

124‧‧‧預約資訊計算部

125‧‧‧預約資訊

126‧‧‧搬送目的地路徑資訊

201、202‧‧‧裝載埠

203‧‧‧大氣機器人

204‧‧‧框體

205、206、207、208、209、210‧‧‧處理室

211‧‧‧裝載室

212、213‧‧‧中間室

214、215、216‧‧‧搬送室

217、218、219‧‧‧真空機器人

220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231‧‧‧閘閥

232‧‧‧大氣側機械部

233‧‧‧真空側機械部

224‧‧‧對準機

301‧‧‧晶匣

302‧‧‧框體

303‧‧‧大氣機器人

307、312、318‧‧‧搬送室

308、313、317‧‧‧真空機器人

304、306、309、311、314、316‧‧‧閘閥

319、320、321、322、323、324、325‧‧‧晶圓

402‧‧‧控制模式設定部處理

403‧‧‧手動搬送目的地設定

404‧‧‧無處理時間不確定之對應的搬送目的地決定計算

405‧‧‧有處理時間不確定之對應的搬送目的地決定計算

407‧‧‧動作命令計算

409‧‧‧動作命令

504‧‧‧動作指示計算

507‧‧‧動作命令生成

605‧‧‧未處理晶圓片數計算

607‧‧‧分配對象處理室計算

609‧‧‧搬送目的地計算

2601‧‧‧預約資訊計算

2603‧‧‧分配對象處理室資訊計算

2605‧‧‧搬送目的地計算

701、702、703、801、802、803、804、805、901、902、903、904、1101、1102、1103、1104、1105、2701、2702、2703、2704、2801、2802、2803、2804、2805‧‧‧處理步驟

1004‧‧‧投入限制數計算

1201‧‧‧控制方法選擇區域

1202‧‧‧裝置狀態概要顯示區域

1203‧‧‧裝置狀態詳細資料顯示區域

1204‧‧‧晶圓

圖1係說明半導體處理裝置之整體構成之概略之圖。

圖2係說明半導體處理裝置之機械部之構成之圖。

圖3係對半導體處理裝置之機械部之晶圓保持構造進行說明之圖。

圖4係說明半導體處理裝置之動作控制系統之整體流程之圖。

圖5係對動作指示計算之處理與輸入輸出資訊進行說明 之圖。

圖6係對搬送目的地決定計算之處理與輸入輸出資訊進行說明之圖。

圖7係說明未處理晶圓片數計算之詳細之計算處理之圖。

圖8係說明分配對象處理室計算之詳細之計算處理之圖。

圖9係說明搬送目的地計算之詳細之計算處理之圖。

圖10係對投入限制數計算之處理與輸入輸出資訊進行說明之圖。

圖11係說明投入限制數計算之詳細之計算處理之圖。

圖12係表示控制台終端之畫面之例之圖。

圖13係表示裝置狀態資訊之例之圖。

圖14係表示處理對象資訊之例之圖。

圖15係表示處理室資訊之例之圖。

圖16係表示搬送目的地資訊之例之圖。

圖17係表示動作指示資訊之例之圖。

圖18係表示動作指示規則資訊之例之圖。

圖19係表示動作次序資訊之例之圖。

圖20係表示未處理晶圓片數資訊之例之圖。

圖21係表示分配對象處理室資訊之例之圖。

圖22係表示投入限制數資訊之例之圖。

圖23係表示晶圓可保持數資訊之例之圖。

圖24係表示區塊資訊之例之圖。

圖25係說明半導體處理裝置之機械部與區塊之關係之圖。

圖26係對搬送目的地決定計算之處理與輸入輸出資訊進行說明之圖。

圖27係說明預約資訊計算之詳細之計算處理之圖。

圖28係說明分配對象處理室計算之詳細之計算處理之圖。

圖29係表示搬送目的地路徑資訊之例之圖。

圖30係表示預約資訊之例之圖。

101‧‧‧機械部

102‧‧‧動作控制部

103‧‧‧控制台終端

104‧‧‧演算部

105‧‧‧記憶部

106‧‧‧控制模式設定部

107‧‧‧動作指示計算部

108‧‧‧未處理晶圓片數計算部

109‧‧‧分配對象處理室計算部

110‧‧‧搬送目的地計算部

111‧‧‧投入限制數計算部

112‧‧‧裝置狀態資訊

113‧‧‧處理對象資訊

114‧‧‧處理室資訊

115‧‧‧搬送目的地資訊

116‧‧‧動作指示資訊

117‧‧‧動作指示規則資訊

118‧‧‧動作次序資訊

119‧‧‧未處理晶圓片數資訊

120‧‧‧分配對象處理室資訊

121‧‧‧投入限制數資訊

122‧‧‧晶圓可保持數資訊

123‧‧‧區塊資訊

124‧‧‧預約資訊計算部

125‧‧‧預約資訊

126‧‧‧搬送目的地路徑資訊

Claims (16)

1. 一種真空處理裝置，其係具備將置於大氣側之被處理體取入至真空側之裝載室者，其特徵在於包括：複數個處理室，其設置於上述真空側，且對上述被處理體實施特定之處理；複數個搬送機構部，其具備進行上述被處理體之交接之真空機器人而成；複數個搬送中間部，其連結上述搬送機構部之間而中繼搬送上述被處理體；保持機構部，其設置於上述裝載室與上述搬送中間部內而保持複數個上述被處理體；及控制部，其控制上述被處理體之交接及中繼搬送；上述控制部保持表示上述處理室、上述搬送機構部、上述搬送中間部、上述保持機構部之各者之動作狀態、以及上述被處理體之有無及其處理狀態之裝置狀態資訊，基於該裝置狀態資訊，針對每個上述處理室，算出處理中或向預定處理之處理室搬送中且於該處理室內未處理的上述被處理體之數量作為未處理之被處理體之數量，當所算出之上述未處理之被處理體之數量與預先設定之投入限制數相同或者為其以上之情形時，算出除了與該投入限制數相同或為其以上之處理室以外之搬送目的地候補，而自上述搬送目的地候補算出上述被處理體之搬送目的地。
2. 如請求項1之真空處理裝置，其中 上述投入限制數係設定為如下值，即，將與連接於一個處理室之搬送機構部相連之上述裝載室、或與上述搬送機構部相連之靠近上述大氣側之側的中間搬送部所具備之保持機構部可保持的未處理之被處理體之數量，除以與連接於該一個處理室之搬送機構部連接的所有處理室之數量所得的商加上1後所得之值，或者其以下之值。
3. 如請求項1之真空處理裝置，其中上述投入限制數係藉由上述保持機構部可保持之被處理體之數量而決定。
4. 如請求項1之真空處理裝置，其中包含向上述控制部輸入資料之輸入部，且可對應於上述被處理體之處理時間之不確定性，而自該輸入部選定上述被處理體之搬送目的地之算出方法。
5. 一種真空處理方法，其係控制將置於大氣側之被處理體取入至真空側之裝載室、上述被處理體之交接及中繼搬送者，其特徵在於包括：搬送步驟，其係使用真空機器人進行上述被處理體之交接；中繼搬送步驟，其係連結搬送機構部之間而中繼搬送上述被處理體；及處理步驟，其係於處理室內對上述被處理體實施特定之處理；且於上述被處理體之交接及中繼搬送中具備如下步驟， 即，針對上述每個處理室，算出處理中及向處理室搬送中的未處理之上述被處理體之數量，於未處理之上述被處理體之數量與預先設定之投入限制數相同或者為其以上之情形時，算出除該處理室以外之搬送目的地候補，而自上述搬送目的地候補中算出上述被處理體之搬送目的地。
6. 如請求項5之真空處理方法，其中上述投入限制數係設定為如下值，即，將在與連接於一個處理室之搬送機構部相連之上述裝載室、或與上述搬送機構部相連之靠近上述大氣側之側的中間搬送部所具備之保持機構部可保持的未處理之被處理體之數量，除以與連接於該一個處理室之搬送機構部連接的所有處理室之數量所得之商加上1後所得之值，或者其以下之值。
7. 如請求項5之真空處理方法，其中上述投入限制數係藉由上述保持機構部可保持之被處理體之數量而決定。
8. 如請求項5之真空處理方法，其中包含向上述控制部輸入資料之輸入部，且可對應於上述被處理體之處理時間之不確定性，而自該輸入部選定上述被處理體之搬送目的地之算出方法。
9. 一種真空處理裝置，其特徵在於包括：裝載室，其將置於大氣側之被處理體取入至真空側；複數個處理室，其設置於上述真空側且連接於搬送室 而對上述被處理體實施特定之處理；複數個搬送機構部，其具備進行上述被處理體之交接及搬送之真空機器人而成；中間室，其連結上述搬送機構部之間而中繼載置上述被處理體；保持機構部，其設置於上述裝載室與上述中間室內而保持複數個上述被處理體；及控制部，其控制上述被處理體之交接及搬送；且上述控制部係針對向上述處理室搬送之被處理體，預約位於直至上述處理室之路徑上之上述保持機構，根據該預約之狀況，決定其次搬送之被處理體之搬送目的地。
10. 如請求項9之真空處理裝置，其中上述控制部於決定上述被處理體之搬送目的地時，當於直至搬送目的地之處理室之路徑上存在：當其次要預約保持機構之情形時任意之保持機構已有預約、或於搬送時所要經過之裝載室、中間室之保持機構已有預約之處理室之情形時，將該處理室除外而決定搬送目的地。
11. 如請求項9之真空處理裝置，其中上述控制部進行如下判斷：在位於通往搬送被處理體之預定之處理室之路徑上的中間室及裝載室內中之任意之上述保持機構部為已預約之狀態、或位於搬送被處理體之路徑上的未被預約之上述保持機構部之數量為1以下的狀態下，一旦經過一定時間則必須變更對於上述處 理室之分配。
12. 如請求項9之真空處理裝置，其中包含向上述控制部輸入資料之輸入部，且可對應於上述被處理體之處理時間之不確定性，而自該輸入部選定上述被處理體之搬送目的地之算出方法。
13. 一種真空處理方法，其控制將置於大氣側之被處理體取入至真空側之裝載室、上述被處理體之交接及中繼搬送者，其特徵在於包括：搬送步驟，其係使用真空機器人進行上述被處理體之交接；中繼搬送步驟，其係連結搬送機構部之間而藉由保持機構來中繼搬送上述被處理體；及處理步驟，其係於處理室內對上述被處理體實施特定之處理；且針對向上述處理室搬送之被處理體，預約位於直至上述處理室之路徑上之保持機構，根據該預約之狀況，決定其次搬送之被處理體之搬送目的地。
14. 如請求項13之真空處理方法，其中於決定上述被處理體之搬送目的地時，當於直至搬送目的地之處理室之路徑上存在：當其次要預約保持機構之情形時任意之保持機構已有預約、或於搬送時所要經過之裝載室、中間室之保持機構已有預約之處理室之情形時，將該處理室除外而決定搬送目的地。
15. 如請求項13之真空處理方法，其中 進行如下判斷：在位於通往搬送被處理體之預定之處理室之路徑上的中間室及裝載室中之任意之上述保持機構部為已預約之狀態、或位於搬送被處理體之路徑上的未被預約之上述保持機構部之數量為1以下之狀態下，一旦經過一定時間則必須變更對於上述處理室之分配。
16. 如請求項13之真空處理方法，其中包括如下步驟：可對應於上述被處理體之處理時間之不確定性而選定上述被處理體之搬送目的地之算出方法。