TW202225074A - 半導體製造裝置、基板搬送方法及程式 - Google Patents

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Abstract

[課題] 提供如下述般的技術：在串列搬送複數個基板而進行預定處理之際，抑制對於複數個基板之製程結果的偏差。 [解決手段] 一種半導體製造裝置，係具有：複數個製程模組，對複數個基板進行所期望的處理；及複數個搬送模組，將複數個基板串列搬送至複數個製程模組，該半導體製造裝置，其特徵係，藉由具有下述者來解決上述課題：排程功能部，以使各個所期望的處理之工程所需的時間差成為允許的時間之範圍內的方式，算出循環時間，並基於循環時間，作成複數個基板之搬送計劃；及搬送控制功能部，依照所作成的搬送計劃，以在製程模組串列搬送複數個基板的方式，控制複數個搬送模組。

Description

半導體製造裝置、基板搬送方法及程式
本揭示，係關於半導體製造裝置、基板搬送方法及程式。
例如，已知一種如下述般的技術：在對分別進行預定處理的複數個處理模組依序搬送基板並對基板進行一連串處理之際，可一面抑制生產率的下降，一面抑制基板所致之處理結果的不均勻(例如，參閱專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2020-9837號公報
[本發明所欲解決之課題]
本揭示，係提供如下述般的技術：在串列搬送複數個基板而進行所期望的處理之際，抑制對於複數個基板之製程結果的偏差。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一態樣，係一種半導體製造裝置，其具有：複數個製程模組，對複數個基板進行所期望的處理；及複數個搬送模組，將前述複數個基板串列搬送至前述複數個製程模組，該半導體製造裝置，其特徵係，具有：排程功能部，以使各個前述所期望的處理之工程所需的時間差成為允許的時間之範圍內的方式，算出循環時間，並基於前述循環時間，作成前述複數個基板之搬送計劃；及搬送控制功能部，依照所作成的前述搬送計劃，以在前述製程模組串列搬送前述複數個基板的方式，控制前述複數個搬送模組。 [發明之效果]
根據本揭示，提供如下述般的技術：在串列搬送複數個基板而進行所期望的處理之際，抑制對於複數個基板之製程結果的偏差。
以下，參閱圖面，進行用以實施本發明之形態的說明。
圖1，係本實施形態的半導體製造裝置之一例的概略剖面圖。半導體製造裝置1，係對基板W施予複數個處理(蝕刻、成膜、灰化等所期望的處理)。半導體製造裝置1，係具有：處理部2；搬入搬出部3；及控制部4。基板W雖不特別限定，但例如為半導體晶圓(以下，僅稱為晶圓)。
搬入搬出部3，係對處理部2搬入搬出以晶圓作為一例的基板。處理部2，係具有：複數個(在本實施形態中，係10個)製程模組PM1~PM10，對晶圓施予所期望的真空處理。藉由第1搬送裝置11，對複數個製程模組PM1~PM10串列搬送(依序搬送)晶圓。
第1搬送裝置11，係具有：複數個搬送模組TM1~TM5。搬送模組TM1~TM5，係分別具有以真空保持之平面形狀呈六角狀的容器30a、30b、30c、30d及30e。又，搬送模組TM1~TM5，係具有：多關節構造之搬送機構31a、31b、31c、31d及31e，被設置於容器30a、30b、30c、30d及30e。
在搬送模組TM1~TM5的搬送機構31a、31b、31c、31d及31e之間，係分別設置有作為搬送緩衝的收授部41、42、43、44。搬送模組TM1~TM5之容器30a、30b、30c、30d及30e連通而構成一個搬送室12。另外，搬送室12，係朝圖中Y方向延伸。製程模組PM1~PM10，係經由可開關之閘閥G而在搬送室12的兩側各連接5個。製程模組PM1~PM10之閘閥G，係在搬送模組TM1~TM5對製程模組PM1~PM10進行存取時被開啟，在進行所期望的處理時被關閉。
搬入搬出部3，係被連接於處理部2的一端側。搬入搬出部3，係具有：大氣搬送室(EFEM)21；3個裝載埠22；對準器模組23；2個裝載鎖定模組LLM1及LLM2；及第2搬送裝置24。大氣搬送室21，係連接有裝載埠22、對準器模組23、裝載鎖定模組LLM1及LLM2。又，第2搬送裝置24，係被設置於大氣搬送室21內。
大氣搬送室21，係呈以圖中X方向作為長邊方向的長方體狀。3個裝載埠22，係被設置於大氣搬送室21之與處理部2相反側的長邊壁部。裝載埠22，係具有：載置台25；及搬送口26。載置台25，係載置有收容複數個晶圓的基板收容容器即FOUP20。載置台25上之FOUP20，係經由搬送口26以密閉的狀態被連接於大氣搬送室21。對準器模組23，係被連接於大氣搬送室21之一方的短邊壁部。在對準器模組23進行晶圓的對準。
2個裝載鎖定模組LLM1及LLM2，係用以可在大氣壓的大氣搬送室21與真空氛圍的搬送室12之間進行晶圓的搬送者，且在大氣壓與和搬送室12相同程度的真空之間成為壓力可變。2個裝載鎖定模組LLM1及LLM2，係分別具有2個搬送口。一方之搬送口，係經由閘閥G2被連接於大氣搬送室21之處理部2側的長邊壁部。另一方之搬送口，係經由閘閥G1被連接於處理部2的搬送室12。
在將晶圓從搬入搬出部3搬送至處理部2之際，使用裝載鎖定模組LLM1。在將晶圓從處理部2搬送至搬入搬出部3之際，使用裝載鎖定模組LLM2。另外，亦可在裝載鎖定模組LLM1及LLM2進行除氣處理等的處理。
大氣搬送室21內之第2搬送裝置24，係具有多關節構造，對裝載埠22上之FOUP20、對準器模組23、裝載鎖定模組LLM1及LLM2進行晶圓的搬送。具體而言，第2搬送裝置24，係從裝載埠22之FOUP20取出未處理的晶圓而搬送至對準器模組23，並將晶圓從對準器模組23搬送至裝載鎖定模組LLM1。又，第2搬送裝置24，係接收從處理部2被搬送至裝載鎖定模組LLM2之處理後的晶圓，並搬送至裝載埠22的FOUP20。在圖1中，係雖表示接收第2搬送裝置24的晶圓之拾取器為1個的例子，但拾取器亦可為2個。
另外，由上述第1搬送裝置11與第2搬送裝置24構成半導體製造裝置1的搬送部。上述處理部2，係在搬送室12之一方側，從裝載鎖定模組LLM1側依序配置有製程模組PM1、PM3、PM5、PM7及PM9，並在搬送室12之另一方側，從裝載鎖定模組LLM2側依序配置有製程模組PM2、PM4、PM6、PM8及PM10。在第1搬送裝置11中，係從裝載鎖定模組LLM1及LLM2側依序配置有搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5。
搬送模組TM1之搬送機構31a，係可對裝載鎖定模組LLM1及LLM2、製程模組PM1及PM2與收授部41進行存取。搬送模組TM2之搬送機構31b，係可對處理模組PM1、PM2、PM3及PM4與收授部41及42進行存取。
搬送模組TM3之搬送機構31c，係可對處理模組PM3、PM4、PM5及PM6與收授部42及43進行存取。搬送模組TM4之搬送機構31d，係可對處理模組PM5、PM6、PM7及PM8與收授部43及44進行存取。搬送模組TM5之搬送機構31e，係可對處理模組PM7、PM8、PM9及PM10與收授部44進行存取。
第2搬送裝置24及第1搬送裝置11之搬送模組TM1~TM5，係如圖1所示般地構成。因此，如圖2所示般，從FOUP20所取出之晶圓，係於處理部2中沿著大致U字狀的路徑P而往一方向被串列搬送且在各製程模組PM1~PM10被予以處理，並返回到FOUP20。亦即，晶圓，係依製程模組PM1、PM3、PM5、PM7、PM9、PM10、PM8、PM6、PM4、PM2之順序被串列搬送且進行所期望的處理。
半導體製造裝置1，係例如可用於製造MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)所使用的層積膜(MTJ膜)。在MTJ膜之製造，係存在有預洗淨處理、成膜處理、氧化處理、加熱處理、冷卻處理等複數個所期望的處理，在製程模組PM1~PM10進行該些所期望的處理之各處理。製程模組PM1~PM10之1個以上亦可為使晶圓待機的待機模組。
控制部4，係對半導體製造裝置1之各構成部例如搬送模組TM1~TM5(搬送機構31a~31e)、第2搬送裝置24、製程模組PM1~PM10、裝載鎖定模組LLM1及LLM2、搬送室12、閘閥G、G1及G2進行控制。控制部4，係例如電腦。
圖3，係控制部之一例的硬體構成圖。圖3之控制部4，係具備有主控制部101、輸入裝置102、輸出裝置103、顯示裝置104、記憶裝置105、外部介面106及將該些相互連接的匯流排107。輸入裝置102，係鍵盤、滑鼠、觸控面板等。輸出裝置103，係印表機等。顯示裝置104，係顯示器等。
主控制部101，係具有：CPU(Central Processing Unit)111；RAM(Random Access Memory)112；及ROM(Read Only Memory)113。記憶裝置105，係可進行控制所需要的程式或資訊的記錄及讀取。記憶裝置105，係具有HDD(Hard Disk Drive)等之電腦可讀取的記憶媒體。在記憶媒體，係記憶有針對晶圓之所期望的處理之配方等。
在控制部4中，係CPU111使用RAM112作為作業區域，執行被儲存於ROM113或記憶裝置105的記憶媒體之程式，藉此，使半導體製造裝置1執行晶圓之處理。
圖4，係控制部之一例的功能方塊圖。圖4，係主要表示晶圓的搬送控制功能。控制部4，係具有：搬送控制功能部121；晶圓檢測部122；工程處理實際時間記憶部123；及排程功能部124。另外，控制部4，係雖具有搬送控制功能以外的其他功能，但在此省略圖示及說明。
搬送控制功能部121，係依照排程功能部124作成之後述的晶圓之搬送計劃，控制搬送模組TM1~TM5 (搬送機構31a~31e)及第2搬送裝置24。具體而言，搬送控制功能部121，係以使晶圓從FOUP20被搬出並經由對準器模組23、裝載鎖定模組LLM1到達處理部2的方式進行控制。又，搬送控制功能部121，係以使晶圓依圖2所示之順序被串列搬送至各製程模組PM1~PM10的方式進行控制。而且，搬送控制功能部121，係以使晶圓經由裝載鎖定模組LLM2返回到FOUP20的方式進行控制。
晶圓檢測部122，係檢測半導體製造裝置1內之晶圓的位置。藉由晶圓檢測部122所檢測到的晶圓之位置與滯留於其位置之滯留時間，係被儲存於工程處理實際時間記憶部123。藉由晶圓檢測部122所檢測到的晶圓之位置，係亦可顯示於顯示裝置104的裝置畫面。又，藉由晶圓檢測部122所檢測到的晶圓之位置，係亦可通知給搬送控制功能部121及排程功能部124。
工程處理實際時間記憶部123，係儲存各個所期望的處理之工程所需的時間(工程處理實際時間)。工程處理實際時間，係如後述般，可藉由所期望的處理之實際時間與搬送處理之實際時間來表示。所期望的處理之實際時間與搬送處理之實際時間，係可藉由以晶圓檢測部122所檢測到的晶圓之位置與滯留於其位置之滯留時間來算出。
排程功能部124，係藉由後述的搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能，以抑制各個晶圓滯留於製程模組PM1~PM10內的時間之偏差的方式，作成晶圓之搬送計劃。
在以下中，係為了容易理解本實施形態，而具體地說明關於依照了「不使用後述的搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃、使用後述的搬出間隔指定功能而作成之晶圓的搬送計劃及使用後述的搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃」之串列搬送的控制。
圖5，係說明關於依照了不使用搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制之一例的圖。另外，在圖5中，係概略地表示圖1及圖2所示的半導體製造裝置1。在此，係說明製程模組PM7之製程時間為最長(最大製程時間)的例子。
在圖5之例子中，係在所期望的處理後，只要有可能，則立即從製程模組PM1~PM10被搬出。因此，在圖5之例子中，係於最大製程時間之製程模組PM7的前方產生等待。
圖5(A)，係在製程模組PM7無晶圓，且在製程模組PM5中之所期望的處理結束後，第1片晶圓「101」立即被搬入至製程模組PM7。圖5(B)，係由於在製程模組PM7具有所期望的處理未結束之晶圓「104」，因此，即便使製程模組PM5中之所期望的處理結束，第5片晶圓「105」亦無法立即搬入至製程模組PM7。如此一來，在圖5之例子中，係可能導致比製程模組PM7之前的製程模組PM1、PM3及PM5之滯留時間於第1片晶圓與第2片以後的晶圓有所不同(具有偏差)，並在晶圓間產生製程結果的偏差。
圖6，係在圖5的情況下被儲存於工程處理實際時間記憶部之工程處理實際時間之一例的構成圖。圖6之縱軸，係依串列搬送晶圓之順序表示串列搬送晶圓的各種模組。圖6之橫軸，係依進行所期望的處理之順序表示進行所期望的處理之晶圓。又，圖6之縱軸的「Before」，係表示朝各種模組的搬入時間。圖6之縱軸的「After」，係表示從各種模組搬出的搬出時間。圖6之縱軸的「Recipe」，係表示各種模組的製程時間。
另外，由於圖6，係製程模組PM7為最大製程時間的例子，因此，在製程模組PM7之部分記載為「瓶頸模組」。例如，在圖6中，已知當參閱製程模組PM7的前方之製程模組PM5的搬出時間「After」時，第1片晶圓「101」的搬出時間雖為「12秒」，但第2片以後則耗費「43秒以上」。
如此一來，在圖5及圖6所示之串列搬送的控制中，係於製程時間較長之製程模組PM7的前方產生等待，並導致滯留時間於第1片晶圓與第2片以後的晶圓有所不同。
圖7，係說明關於依照了使用搬出間隔指定功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制之一例的圖。另外，在圖7中，係概略地表示圖1及圖2所示的半導體製造裝置1。在此，係說明製程模組PM7之製程時間為最長(最大製程時間)的例子。搬出間隔指定功能，係指將從裝載埠22搬出晶圓的搬出間隔設成為所指定之時間的功能。
圖7(A)，係在製程模組PM7無晶圓，且在製程模組PM5中之所期望的處理結束後，第1片晶圓「105」立即被搬入至製程模組PM7。如此一來，在圖7(A)之例子中，係於最大製程時間之製程模組PM7的前方未產生等待。
但是，在依照了使用搬出間隔指定功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制中，係如圖7(B)所示般，存在有輪番取出搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5的時間點。在圖7(B)之例子中，係將晶圓「113」從製程模組PM1搬送至製程模組PM3。因此，從製程模組PM4搬送至製程模組PM4之晶圓「108」，係待機直至晶圓「113」的搬送結束為止。
如此一來，在圖7之例子中，係有時產生因搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5之輪番取出而造成的等待，且可能導致滯留時間於「在搬送中有等待」的晶圓與「在搬送中沒有等待」的晶圓有所不同(具有偏差)，並在晶圓間產生製程結果的偏差。
圖8，係在圖7的情況下被儲存於工程處理實際時間記憶部之工程處理實際時間之一例的構成圖。圖8之縱軸，係與圖6相同地，依串列搬送晶圓之順序表示串列搬送晶圓的各種模組。圖8之橫軸，係與圖6相同地，依進行所期望的處理之順序表示進行所期望的處理之晶圓。
圖8雖為製程模組PM7為最大製程時間的例子，但在如圖6所示般的製程模組PM7之前方未產生等待。但是，在圖8中，已知因搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5之輪番取出而造成的等待，係例如製程模組PM1之晶圓「112」「115」及「116」的搬出時間或製程模組PM5之晶圓「109」「110」「122」及「125」的搬出時間比其他晶圓更耗費時間。
如此一來，在圖7及圖8所示之串列搬送的控制中，係產生因搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5之輪番取出而造成的等待，並導致滯留時間依據有無產生等待而不同。
圖9，係說明關於依照了使用搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制之一例的圖。另外，在圖9中，係概略地表示圖1及圖2所示的半導體製造裝置1。在此，係說明製程模組PM7之製程時間為最長(最大製程時間)的例子。循環時間固定搬送功能，係指「為了不引起搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5之輪番取出而以配合階段(Phase)之節奏的方式搬送晶圓」之功能。
首先，使用圖10，進行循環時間固定搬送功能之階段(Phase)的定義。圖10，係說明關於循環時間固定搬送功能的階段(Phase)之一例的圖。在圖10中，係表示右列搬送、列間搬送及左列搬送之3階段搬送的例子，將如右列搬送、列間搬送及左列搬送般的一連串之搬送的區段稱為階段。
如圖7(B)所示般的搬送模組TM2之輪番取出，係在利用(共用)相同搬送模組TM2之製程模組PM1及PM4中，於可同時搬送晶圓的情況下產生。為了防止在圖7(B)中作為一例所表示的搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5之輪番取出，在圖9之循環時間固定搬送功能中，係以「搬送右列之製程模組PM2、PM4、PM6、PM8及PM10的晶圓之右列搬送、將晶圓從製程模組PM9搬送到PM10之列間搬送、搬送左列之製程模組PM1、PM3、PM5及PM7的晶圓之左列搬送」這樣的流程來搬送晶圓。圖9(A)，係表示右列搬送的態樣。圖9(B)，係表示左列搬送的態樣。
如圖9(A)及圖9(B)所示般，若僅為左列搬送之串列搬送及僅為右列搬送之串列搬送，則不共用搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5而不會造成輪番取出。
搬送模組TM1、TM2、TM3、TM4及TM5，係存在有可配合晶圓之所期望的處理而同時進行串列搬送的時間點。匯集了可分別同時進行串列搬送之時間點者，係成為階段。在例如圖10所示之循環時間固定搬送功能中，係配合右列搬送→列間搬送→左列搬送的階段來串列搬送晶圓，藉此，能以固定循環來持續搬送整體晶圓。
圖10，係表示依製程模組PM1、PM3、PM5、PM6、PM4及PM2的順序而以U字狀地搬送晶圓之串列搬送的例子。例如在圖10中，係分解成使製程模組PM2、PM4及PM6成為右列搬送且製程模組PM5成為列間搬送而製程模組PM1及PM3成為左列搬送的3個階段，進行3階段搬送。在圖10的情況下之製程模組PM5，係成為後述的邊界製程模組。
另外，3階段搬送，係搬送圖案之一例且亦可為2階段搬送或4階段搬送。圖11，係表示2階段搬送之一例的圖。在圖11之例子中，係表示移除了一個最後階段之U字狀搬送即2階段搬送的例子。圖11(A)，係移除了製程模組PM5之2階段搬送的例子。又，圖11(B)，係移除了製程模組PM6之2階段搬送的例子。在圖11之2階段搬送中，係連續使用兩次相同的搬送模組TM3，藉此，與右列搬送或左列搬送同時地進行列間搬送。
圖12，係表示2階段搬送之其他例的圖。在圖12之例子中，係表示不使用最後階段的製程模組之U字狀搬送即2階段搬送的例子。在圖12之2階段搬送中，係將搬送模組TM3僅使用於列間搬送，藉此，可與右列搬送或左列搬送同時地進行列間搬送。
另外，關於4階段搬送雖並未圖示，但當在最後階段使用路徑(PASS)的情況下會成為4階段搬送。在4階段搬送中，係例如連續利用四次相同的搬送模組TM3。又，在本實施形態中，係雖表示了順時針之串列搬送的例子，但亦可應用於逆時針之串列搬送。
其次，進行循環時間固定搬送功能中之循環時間的定義。循環時間固定搬送功能中之循環時間，係指各個所期望的處理之工程所需的時間。循環時間，係從各個所期望的處理之晶圓搬送開始至晶圓搬送結束為止的時間。
在本實施形態之循環時間固定搬送功能中，係以使各個所期望的處理之循環時間成為固定的方式，於待機時間進行調整。所期望的處理之循環時間，係可藉由製程時間、搬送時間及待機時間，如後述般地算出。另外，所期望的處理之循環時間，係在通常製程模組與階段邊界製程模組不同。
另外，通常製程模組，係指階段邊界製程模組以外的製程模組。通常製程模組之循環時間，係配合晶圓從製程模組搬出之節奏而算出。階段邊界製程模組之循環時間，係算出為比通常製程模組縮短一次搬送時間的量。
在3階段搬送、4階段搬送及連續利用相同搬送模組之2階段搬送的一部分中，階段邊界製程模組，係例如如以下般定義。階段邊界搬送模組，係定義為在晶圓之搬送計劃中所連續利用的搬送模組。又，階段邊界製程模組，係定義為被階段邊界搬送模組所夾持的製程模組。在例如圖10所示之例子中，係由於搬送模組TM3被連續使用，因此，搬送模組TM3會成為階段邊界搬送模組。又，在圖10所示之例子中，係被階段邊界搬送模組即搬送模組TM3之串列搬送所夾持的製程模組PM5會成為階段邊界製程模組。
又，在不連續利用相同搬送模組之如圖12所示般的2階段搬送中，階段邊界製程模組，係例如如以下般定義。又，作為對應之條件，相當於「計數搬送模組的使用次數，且使用次數1次之搬送模組為1個而剩餘的搬送模組之使用次數為2次」的情形。
階段邊界搬送模組，係定義為最內側的搬送模組。階段邊界搬送模組，係亦可定義為使用次數1次的搬送模組。又，階段邊界製程模組，係在「藉由階段邊界搬送模組搬入或搬出晶圓的製程模組中之後述的立即搬出製程模組或皆並非為立即搬出規格」的情況下，定義為預測製程時間較短者。
例如在圖12之例子中，係在是否為立即搬出製程模組或皆並非為立即搬出規格的情況下，依照預測製程時間，從製程模組PM3及PM4中選擇階段邊界製程模組。
如前述般，在本實施形態之循環時間固定搬送功能中，係以使通常製程模組各個所期望的處理之循環時間成為固定(以使通常製程模組各個所期望的處理之循環時間的差成為允許的時間之範圍內)的方式，於待機時間進行調整。然而，在製程模組中，係含有「在MRAM之製程等中進行氧化」的製程模組等、「在所期望的處理後必須迅速地搬出晶圓」的製程模組。
又，根據半導體製造裝置1之硬體構成，係由於亦存在有加熱器或冷卻機構之某溫度相依的製程模組，因此，亦含有「並非在所期望的處理後而是在所期望的處理前欲執行使晶圓待機於製程模組之時間點」的製程模組。
因此，在本實施形態之循環時間固定搬送功能中，係利用製程後等待、製程前等待、立即搬出作為待機時間之變化。製程後等待，係假定在「不介意被放置於製程模組內」的製程模組中使用。製程後等待，係在所期望的處理後，進行「用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點」的等待。
又，製程前等待，係假定在例如溫度處理相依的製程模組中使用。製程前等待，係在所期望的處理前進行「用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點」的等待，並在所期望的處理後迅速地進行晶圓搬出。
又，立即搬出，係假定例如如氧化之製程模組般，所期望的處理之結果(製程特性)僅藉由滯留於製程模組內而改變的製程模組。立即搬出，係迅速地進行所期望的處理而不進行「用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點」的等待，並在所期望的處理後迅速地進行晶圓搬出。
在本實施形態之循環時間固定搬送功能中，係亦可藉由參數來設定各個製程模組利用製程後等待、製程前等待或立即搬出的哪個作為待機時間之變化。
圖13，係表示關於製程後等待之一例的說明圖。製程後等待之製程模組，係在所期望的處理後，進行「用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點」的等待。在圖13之例子中，將「E．PM待機時間 Wi」與「D．循環時間固定搬送時之PM內待機時間 WPM」相加所得之時間，係用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點的待機時間。
圖14，係表示關於製程前等待之一例的說明圖。製程前等待之製程模組，係在所期望的處理前，進行「用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點」的等待。在圖14之例子中，將「E．PM待機時間 Wi」與「D．循環時間固定搬送時之PM內待機時間 WPM」相加所得之時間，係用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點的待機時間。在製程前等待中，係在所期望的處理後，將晶圓迅速地從製程模組搬出。
圖15，係表示關於立即搬出之一例的說明圖。立即搬出之製程模組，係迅速地進行所期望的處理而不進行「用以調整晶圓從製程模組搬出之搬出時間點」的等待，並在所期望的處理後迅速地進行晶圓搬出。
因此，立即搬出之製程模組，係循環時間「H．立即搬出PM循環時間 CTimm」比通常製程模組之循環時間縮短了相應於將「E．PM待機時間 Wi」與「D．循環時間固定搬送時之PM內待機時間 WPM」相加所得之時間的量。
如圖13~圖15所示般，循環時間，係從晶圓搬入開始至晶圓搬出結束為止。在本實施形態之循環時間固定搬送功能中，係可藉由分配待機時間的方式，一面使各個製程模組之循環時間固定，一面使階段邊界製程模組的循環時間縮短1搬送時間，藉此，能以配合階段之節奏的方式，串列搬送晶圓。但是，立即搬出之製程模組，係如圖15所示般，在另一循環時間下動作。
通常製程模組之循環時間，係可藉由例如最大製程時間+最大晶圓搬送時間來算出。又，為了使其他階段(例如圖10之右列搬送及左列搬送的階段)與時間點錯開，階段邊界製程模組之循環時間，係設成為比通常製程模組之循環時間縮短1搬送時間。
例如在本實施形態之循環時間固定搬送功能中，係使用被儲存於工程處理實際時間記憶部123之工程處理實際時間，計算通常製程模組的循環時間、階段邊界製程模組的循環時間、立即搬出之製程模組的循環時間。
在此，係在圖10之例子中，說明關於工程處理實際時間為以下條件時之循環時間的算出。 搬送路徑：PM1→PM3→PM4→PM2 最大搬送時間：20秒 製程時間：PM1)100秒、PM3)30秒、PM4)40秒、PM2)50秒 在上述條件的情況下，通常製程模組之循環時間，係從最大製程時間100秒+最大搬送時間20秒而成為120秒。又，邊界製程模組，係成為製程模組PM3。在將各製程模組之待機時間作為製程後等待的情況下，製程模組PM1~PM4之待機時間，係如以下般。 PM1) 待機時間0秒：製程時間100秒+待機時間0秒+搬送時間20秒=120秒 PM3) 待機時間50秒：製程時間30秒+待機時間50秒+搬送時間20秒=100秒 PM4) 待機時間60秒：製程時間40秒+待機時間60秒+搬送時間20秒=120秒 PM2) 待機時間50秒：製程時間50秒+待機時間50秒+搬送時間20秒=120秒 如上述般，製程模組PM3為邊界製程模組，循環時間比通常製程模組之循環時間120秒縮短了最大搬送時間20秒。另外，最大搬送時間，係晶圓之搬送時間的最大值。晶圓之搬送時間，係晶圓朝製程模組的搬入時間與搬出時間之合計。又，製程時間，係指製程模組執行所期望的處理之時間，且包含晶圓搬入後之配方開始前的處理時間與直至配方結束後之可搬出為止的處理時間。
圖16及圖17，係表示循環時間內的各製程模組及搬送模組的動作內容之一例的圖。圖16，係圖示無立即搬出製程模組的情形。圖17，係圖示具有立即搬出製程模組的情形。在圖16及圖17中，製程模組PM1~PM8及搬送模組TM1~TM4所圖示之圓的1周量，係表示循環時間，箭頭之種類，係表示如何使用其循環時間。
如圖16所圖示般，在無立即搬出製程模組的情況下，係在所有搬送模組TM1~TM4中，於相同時間點執行右列搬送、列間搬送及左列搬送。又，從階段邊界製程模組PM7之晶圓的搬入直至搬出為止，係與通常之製程模組相比，縮短一次最大晶圓搬送時間的量。
圖17，係圖示了製程模組PM3為立即搬出製程模組的例子者。如圖17所示般，立即搬出製程模組即製程模組PM3，係不依照通常製程模組之循環時間而搬送晶圓。如圖17所示般，已知當具有立即搬出製程模組時，則即便為相同列間，亦以立即搬出之製程模組為分界而搬送時間點有所偏差。但是，如圖17所示所示般，已知在搬送模組TM1~TM4不會發生衝突，從而不存在問題。
圖18，係在圖9的情況下被儲存於工程處理實際時間記憶部之工程處理實際時間之一例的構成圖。另外，圖18之縱軸，係與圖6相同地，依串列搬送晶圓之順序表示串列搬送晶圓的各種模組。又，圖18之橫軸，係與圖6相同地，依進行所期望的處理之順序表示進行所期望的處理之晶圓。
如圖18所示般，在依照了使用搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制中，係針對每個製程模組設定製程後等待、製程前等待、立即搬出，且以滿足製程後等待、製程前等待、立即搬出的方式，串列搬送晶圓。圖18，係未產生如圖6及圖8所示般的等待，且可抑制製程模組之滯留時間針對每個晶圓的偏差。
根據本實施例，當在半導體製造裝置1中串列搬送複數個晶圓而進行所期望的處理之際，可藉由抑制製程模組中之晶圓的滯留時間之偏差的方式，抑制對於複數個晶圓之製程結果的偏差。
以上，雖詳細說明了關於本發明之較佳的實施例，但本發明並不限制於上述實施例，只要不脫離本發明之範圍，還可對上述實施例添加各種變形及置換。
1:半導體製造裝置 2:處理部 3:搬入搬出部 4:控制部 121:搬送控制功能部 122:晶圓檢測部 123:工程處理實際時間記憶部 124:排程功能部 PM1~PM10:製程模組 TM1~TM5:搬送模組
[圖1]本實施形態的半導體製造裝置之一例的概略剖面圖。 [圖2]表示本實施形態的半導體製造裝置之晶圓的搬送路徑之一例的概略剖面圖。 [圖3]本實施形態的半導體製造裝置之控制部之一例的硬體構成圖。 [圖4]本實施形態的半導體製造裝置之控制部之一例的功能方塊圖。 [圖5]說明關於依照了不使用搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制之一例的圖。 [圖6]在圖5的情況下被儲存於工程處理實際時間記憶部之工程處理實際時間之一例的構成圖。 [圖7]說明關於依照了使用搬出間隔指定功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制之一例的圖。 [圖8]在圖7的情況下被儲存於工程處理實際時間記憶部之工程處理實際時間之一例的構成圖。 [圖9]說明關於依照了使用搬出間隔指定功能及循環時間固定搬送功能而作成之晶圓的搬送計劃之串列搬送的控制之一例的圖。 [圖10]說明關於循環時間固定搬送功能的階段(Phase)之一例的圖。 [圖11]表示2階段搬送之一例的圖。 [圖12]表示2階段搬送之其他例的圖。 [圖13]表示關於製程後等待之一例的說明圖。 [圖14]表示關於製程前等待之一例的說明圖。 [圖15]表示關於立即搬出之一例的說明圖。 [圖16]表示無立即搬出製程模組的情況下之循環時間內的各製程模組及搬送模組的動作內容之一例的圖。 [圖17]表示具有立即搬出製程模組的情況下之循環時間內的各製程模組及搬送模組的動作內容之一例的圖。 [圖18]在圖9的情況下被儲存於工程處理實際時間記憶部之工程處理實際時間之一例的構成圖。
4:控制部
24:第2搬送裝置
121:搬送控制功能部
122:晶圓檢測部
123:工程處理實際時間記憶部
124:排程功能部
TM1~TM5:搬送模組

Claims (8)

  1. 一種半導體製造裝置，係具有：複數個製程模組，對複數個基板進行所期望的處理；及複數個搬送模組，將前述複數個基板串列搬送至前述複數個製程模組，該半導體製造裝置，其特徵係，具有： 排程功能部，以使各個前述所期望的處理之工程所需的時間差成為允許的時間之範圍內的方式，算出循環時間，並基於前述循環時間，作成前述複數個基板之搬送計劃；及 搬送控制功能部，依照所作成的前述搬送計劃，以在前述製程模組串列搬送前述複數個基板的方式，控制前述複數個搬送模組。
  2. 如請求項1之半導體製造裝置，其中， 前述排程功能部，係以使各個前述所期望的處理之工程所需的時間成為前述循環時間的方式，將待機時間分配給各個前述所期望的處理之工程所需的時間。
  3. 如請求項2之半導體製造裝置，其中， 前述排程功能部，係以各個前述所期望的處理之最大製程時間及最大搬送時間為基準，算出前述循環時間。
  4. 如請求項2或3之半導體製造裝置，其中， 前述排程功能部，係藉由「在前述所期望的處理後進行分配的製程後等待、在前述所期望的處理之前進行分配的製程前等待或在前述串列搬送內進行分配的立即搬出」之任一者，分配前述待機時間。
  5. 如請求項1~4中任一項之半導體製造裝置，其中， 前述排程功能部，係以將由前述複數個搬送模組所進行的前述基板之串列搬送分成複數個階段，並配合被分成相同前述階段之前述基板的串列搬送之時間點的方式，作成前述複數個基板之搬送計劃。
  6. 如請求項5之半導體製造裝置，其中， 前述排程功能部，係以將由前述複數個搬送模組所進行的前述基板之串列搬送分成第1列的搬送、第2列的搬送、前述第1列及前述第2列之列間的搬送，且依進行前述第1列的搬送之第1階段、進行前述列間的搬送之第2階段及進行前述第2列的搬送之第3階段的順序執行前述基板之串列搬送的方式，作成前述複數個基板之搬送計劃。
  7. 一種半導體製造裝置之基板搬送方法，該半導體製造裝置，係具有：複數個製程模組，對複數個基板進行所期望的處理；及複數個搬送模組，將前述複數個基板串列搬送至前述複數個製程模組，該半導體製造裝置之基板搬送方法，其特徵係，具有： 「以使各個前述所期望的處理之工程所需的時間差成為允許的時間之範圍內的方式，算出循環時間，並基於前述循環時間，作成前述複數個基板之搬送計劃」的工程；及 「依照所作成的前述搬送計劃，以在前述製程模組串列搬送前述複數個基板的方式，控制前述複數個搬送模組」的工程。
  8. 一種程式，係用以使半導體製造裝置作為排程功能部、搬送控制功能部而發揮功能，該半導體製造裝置，係具有：複數個製程模組，對複數個基板進行所期望的處理；及複數個搬送模組，將前述複數個基板串列搬送至前述複數個製程模組，該排程功能部，係以使各個前述所期望的處理之工程所需的時間差成為允許的時間之範圍內的方式，算出循環時間，並基於前述循環時間，作成前述複數個基板之搬送計劃，該搬送控制功能部，係依照所作成的前述搬送計劃，以在前述製程模組串列搬送前述複數個基板的方式，控制前述複數個搬送模組。
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