TWI408741B - 研磨裝置及其程式 - Google Patents

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TWI408741B
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Description

研磨裝置及其程式
本發明係有關一種研磨裝置及其程式，尤其是有關將半導體晶圓等研磨對象物研磨至平坦且鏡面狀之研磨裝置以及儲存於該研磨裝置之控制部內的程式。
就半導體裝置之配線形成製程而言，漸漸使用在配線溝以及通孔(via hole)埋入金屬(配線材料)的製程(所謂金屬鑲嵌製程(damascene process))。此為在預先形成於層間絕緣膜之配線溝或通孔中，將鋁(近年來為銅或銀)等金屬埋入後，以化學機械性研磨(CMP)去除多餘的金屬而進行平坦化之製程技術。
第1A圖至第1D圖係以步驟順序顯示半導體裝置之銅配線形成例。首先，如第1A圖所示，在形成有半導體元件之半導體基材1上之導電層1a上，堆積例如由SiO2 所構成之氧化膜或Low－K材膜等絕緣膜(層間絕緣膜)2，在此絕緣膜2的內部，藉由例如光微影、蝕刻(lithography/etching)技術，形成作為配線用之精細凹部的通孔3與配線溝4，並藉由濺鍍法等，在其上形成由TaN等構成之屏障層(barrier layer)5，更於其上形成作為電鍍之供電層的種晶層(seed layer)6。
然後，如第1B圖所示，藉由在晶圓(研磨對象物)W的表面鍍銅，而將銅填充於晶圓W之通孔3以及配線溝4內，並同時將銅膜7堆積於絕緣膜2上。之後，如第1C 圖所示，藉由化學機械性研磨(CMP)等，去除屏障層5上之種晶層6以及銅膜7而使屏障層5的表面露出，進一步地，如第1D圖所示，將絕緣膜2上的屏障層5以及因應需要之絕緣膜2表層的一部分予以去‘除，而在絕緣膜2之內部形成由種晶層6與銅膜7所構成的配線(銅配線)8。
為了提升產量(throughput)，已開發具備2個研磨線與1個洗淨線之研磨裝置。在如此之研磨裝置中，研磨後之晶圓(研磨對象物)係從2個研磨線依序供給至洗淨線。在此情形下，若一片晶圓進入洗淨步驟，則到該洗淨步驟結束為止，其他晶圓都無法進入洗淨步驟。因此，無法在研磨剛結束後開始對已結束研磨之晶圓進行的洗淨，而產生至洗淨機空出為止要進行待機的狀況。
在此，在金屬‘膜研磨製程中(例如在上述之銅配線形成製程中之銅膜研磨製程中)，若研磨後之晶圓在研磨結束後直接以潮濕狀態放置，則會使形成晶圓表面之銅配線的銅腐蝕。由於銅係形成半導體電路之配線，其腐蝕會造成配線電阻的增加，因此，要求盡力避免銅之腐蝕。
以往，為了減緩在研磨結束後到洗淨開始為止間，構成銅配線之銅的腐蝕之進行，一般進行將純水供給至晶圓表面，令研磨後之晶圓表面不會直接暴露於大氣的方法。然而，此方法無法完全防止銅的腐蝕。為了更完全地防止銅的腐蝕，要求盡力縮短從研磨結束到洗淨開始為止的時間。
在此，提案有例如在晶圓處理裝置中，管理晶圓之搬 運、處理以及洗淨之步驟的排程器(scheduler)(參考日本國特表2004－526263號公報、日本國特表2002－511193號公報、以及國際公開第01/054187號小冊子)。
習知之管理晶圓之搬運、處理以及洗淨之步驟的排程器，一般以令產量成為最大作為主要目的。然而，若要令產量成為最大，則在從研磨結束至洗淨開始為止間，會有產生晶圓之洗淨等待時間的情形，在例如銅配線形成製程中，銅會腐蝕，而無法達到更完全地防止銅之腐蝕的要求。
本發明係有鑑於上述課題而研創者，其目的在於提供一種研磨裝置以及儲存於該研磨裝置之控制部內的程式，可盡力維持高產量，並令針對研磨對象物之從研磨結束至洗淨開始為止的時間為最短。
本發明之研磨裝置，係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒(cassette)；第1研磨線及第2研磨線，係研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構。上述控制部係根據上述第1以及第2研磨線之預測研磨時間、上述搬運機構之預測搬運時間、上述洗淨線之預測洗淨時間、以及驅動上述洗淨線之上述搬運單元而開始洗淨的洗淨開始預測時刻，來決定上述第1或第2研磨線之研磨開始時刻。
本發明之其他研磨裝置，係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；複數條研磨線，係用以研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構。上述控制部係令從上述洗淨線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述複數條研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
本發明之其他研磨裝置，係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；研磨線，係具有用以研磨研磨對象物的複數個研磨部；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的複數個洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構。上述控制部係令從上述洗淨線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
本發明之程式係儲存於研磨裝置的控制部，該研磨裝置係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒； 第1研磨線及第2研磨線，係研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及上述控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構。該程式係用以使電腦執行根據上述第1以及第2研磨線之預測研磨時間、上述搬運機構之預測搬運時間、上述洗淨線之預測洗淨時間、以及驅動上述洗淨線之上述搬運單元而開始洗淨之洗淨開始預測時刻來決定上述第1或第2研磨線之研磨開始時刻之步驟。
本發明之其他程式係儲存於研磨裝置的控制部，該研磨裝置係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；複數條研磨線，係用以研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及上述控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構。該程式係用以使電腦執行下述步驟：令從上述洗淨線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述複數條研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
本發明之其他程式係儲存於研磨裝置的控制部，該研磨裝置具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之 匣盒；研磨線，係具有研磨研磨對象物的複數個研磨部；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的複數個洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及上述控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構之運轉。該程式係用以使電腦執行下述步驟：令從上述洗淨線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述複數條研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
根據本發明可盡力維持在高產量，亦即即使犧牲某種程度之產量的提升，也要去除研磨結束後到開始洗淨為止間的洗淨等待時間，使研磨結束後的研磨對象物可以立刻被洗淨，從而例如在使用於銅配線形成製程的情形，可更完全地防止銅的腐蝕。
以下，參考圖式詳細說明本發明之實施形態。在以下例中係顯示如下述進行2段研磨之例：如第1B圖所示，準備在表面成膜有銅膜7之晶圓W，並如第1C圖所示，將屏障層5上之銅膜7以及種晶層6研磨去除(第1研磨)而使屏障層5露出，然後如第1D圖所示，將絕緣膜2上之屏障層5以及因應需要之絕緣膜2表層的一部分予以研磨去除(第2研磨)。此外，以下說明之研磨裝置的步驟管理，係於研磨裝置內之第2圖所示之控制部70進行，該步 驟管理系統係作為程式儲存於控制部內。
第2圖係為顯示有關本發明之實施形態之研磨裝置的整體構成概要的平面圖，而第3圖係為顯示第2圖所示之研磨裝置之概要的構成圖。如第2圖所示，本實施形態之研磨裝置係具備略矩形之外殼(housing)10、以及用以載置收容有多數半導體晶圓(研磨對象物)之複數個(本實施形態為3個)匣盒12的載置部14。匣盒12係收容於例如SMIF莢(Standard Manufacturing Interface Pod；標準製造介面莢)或由FOUP(Front Opening Unified Pod；前開口通用莢)構成之密閉容器內。
在外殼10的內部，位於沿著其長邊方向之一側面，收容有具有第1研磨部22與第2研磨部24之第1研磨線20、以及具有第1研磨部32與第2研磨部34之第2研磨線30。第1研磨線20之第1研磨部22係具備可自由裝卸地保持晶圓W之頂環(top ring)22a與在表面具有研磨面之研磨台(table)22b，第2研磨部24係具備可自由裝卸地保持晶圓W之頂環24a與在表面具有研磨面之研磨台24b。同樣地，第2研磨線30之第1研磨部32係具備頂環32a與研磨台32b，第2研磨部34係具備頂環34a與研磨台34b。
在外殼10的內部，位於沿著其長邊方向之另一側面，收容有洗淨線40。該洗浸線40在此例中，係具有第1洗淨機42a、第2洗淨機42b、第3洗淨機42c、第4洗淨機42d之直列配置的4個洗淨機；以及具有與洗淨機同樣數量之機械手(hand)，並重複進行來回運動之搬運單元44(參 考第3圖)。藉此，因該搬運單元44之重複來回運動，晶圓係由第1洗淨機42a→第2洗淨機42b→第3洗淨機42c→第4洗淨機42d依序被搬運並進行洗淨。該洗淨單站時間(washing tact，又稱洗淨時間)係設定為洗淨機42a至42d中洗淨時間最長之洗淨機的洗淨時間，而在洗淨時間最長之洗淨機的洗淨步驟結束後，驅動搬運單元44來搬運晶圓。
在位於由載置部14、研磨線20、30、以及洗淨線40所包夾的位置，配置有在此等構件間搬運晶圓之搬運機構50。該搬運機構50係具有將研磨前的晶圓反轉180∘之第1反轉機52a、以及將研磨後的晶圓反轉180∘之第2反轉機52b，而在第1反轉機52a與載置部14間、以及第2反轉機52b與洗淨線40間，分別配置第1搬運機器人54a與第2搬運機器人54b。
在第1研磨線20與洗淨線40間，從載置部14側開始依序配置有第1線性輸送機(linear transporter)56a、第2線性輸送機56b、第3線性輸送機56c以及第4線性輸送機56d。在該第1線性輸送機56a上方配置有上述第1反轉機52a，在其下方配置有可上下升降之升降機(lifter)58a。在第2線性輸送機56b下方配置有可上下升降之推動器(pusher)60a，在第3線性輸送機56c下方配置有可上下升降之推動器60b。在第4線性輸送機56d下方配置有可上下升降之升降機58b。
在第2研磨線30側，從載置部14側開始依序配置有 第5線性輸送機56e、第6線性輸送機56f以及第7線性輸送機56g。在該第5線性輸送機56e下方配置有可上下升降之升降機58c，在第6線性輸送機56f下方配置有可上下升降之推動器60c。在第7線性輸送機56g下方配置有可上下升降之推動器60d。
接著，說明有關使用如此構成之研磨裝置研磨晶圓的處理。
以第1搬運機器人54a從載置於載置部14之匣盒12之一者取出的第奇數片之第1片、第3片…的晶圓，係以第1反轉機52a→第1線性輸送機56a→頂環22a(第1研磨線20之第1研磨部22)→第2線性輸送機56b→頂環24a(第1研磨線20之第2研磨部24)→第3線性輸送機56c→第2搬運機器人54b→第2反轉機52b→洗淨機42a→洗淨機42b→洗淨機42c→洗淨機42d→第1搬運機器人54a的路徑搬運，回到原來的匣盒12。
以第1搬運機器人54a從載置於載置部14之相同的匣盒12取出的第偶數片之第2片、第4片…的晶圓，係以第1反轉機52a→第4線性輸送機56d→第2搬運機器人54b→第5線性輸送機56e→頂環32a(第2研磨線30之第1研磨部32)→第6線性輸送機56f－→頂環34a(第2研磨線30之第2研磨部34)→第7線性輸送機56g→第2搬運機器人54b→第2反轉機52b→洗淨機42a→洗淨機42b→洗淨機42c→洗淨機42d→第1搬運機器人54a的路徑搬運，回到原來的匣盒12。
在此，在第1研磨線20之第1研磨部22以及第1研磨線20之第2研磨部24，如前述，將屏障層5上之銅膜7以及種晶層6研磨去除(第1研磨)，並在第1研磨線20之第2研磨部24以及第2研磨線30之第2研磨部34，將絕緣膜2上之屏障層5以及因應需要之絕緣膜2表層的一部分研磨去除(第2研磨)。然後，第2研磨後之晶圓係在洗淨機42a至42d依序被洗淨，並在乾燥後回到匣盒12。
在洗淨線40以第1洗淨機42a洗淨由第1研磨線20所研磨過之第1片晶圓後，以搬運單元44同時保持第1片晶圓與由第2研磨線30所研磨過之第2片晶圓，而同時地將第1片晶圓搬運至第2洗淨機42b，以及將第2片晶圓搬運至第1洗淨機42a，並同‘時洗淨2片晶圓。然後，在洗淨第1片以及第2片之2片的晶圓後，以搬運單元44同時保持第1片以及第2片晶圓與由第1研磨線20所研磨過之第3片晶圓，而同時地將第1片晶圓搬運至第3洗淨機42c，將第2片晶圓搬運至第2洗淨機42b，以及將第3片晶圓搬運至第1洗淨機42a，並同時洗淨3片晶圓。以依序重複此操作的方式，能夠以1個洗淨線40對應2個研磨線20、30。
此時，若以使產量成為最大的方式用控制部控制研磨裝置，則如第4圖的時序圖所示，到以第1洗淨機42a洗淨研磨後之第2片晶圓為止的過程會產生洗淨等待時間S1 。此外，到以第1洗淨機42a洗淨研磨後之第3片晶圓為止的過程會產生洗淨等待時間S2 。再者，於研磨後之第 4片晶圓，到以第1洗淨機42a洗淨為止的過程會產生洗淨等待時間S3 、S4 。如此，若在研磨結束後到開始洗淨為止的過程產生洗淨等待時間，則例如在銅配線形成製程，會有銅產生腐蝕情形的顧慮。
另外，在上述之例中，雖然將從相同匣盒12取出之第奇數片的晶圓、以及第偶數片的晶圓分別以第1研磨線20、以及第2研磨線30交互進行研磨，但亦可將從相同匣盒12取出之第奇數片的晶圓、以及第偶數片的晶圓分別以第2研磨線30、以及第1研磨線20交互進行研磨，或更可將從不同匣盒12交互取出之晶圓以第1研磨線20以及第2研磨線30交互進行研磨，並使洗靜後之晶圓回到原來的盒中。
在此發明中，為了盡可能地維持在高產量，並消除洗淨等待時間，使得在研磨結束後，能以最短的時間立刻洗淨晶圓，而用控制部以以下的方式控制研磨裝置。在以下的例中，係針對將從相同匣盒12取出之第奇數片的晶圓、以及第偶數片的晶圓分別以第1研磨線20、以及第2研磨線30交互進行研磨的情形進行說明。
首先，說明可使第4圖所示之時序圖中之晶圓的洗淨等待時間S1 至S4 消失，而使第1片至第4片之研磨結束後的晶圓在研磨結束後立刻進入洗淨步驟的第1例。此情形中，在以第1研磨線20之第1研磨部22(或是第2研磨線30之第1研磨部32)開始研磨前，分別預測(1)在第1研磨部22、32的研磨時間；(2)在第2研磨部24、34的研磨 時間；(3)從第1研磨部22或32到第2研磨部24或34的搬運時間；以及(4)洗淨開始時刻。然後，根據此等預測值，計算第1研磨線20以及第2研磨線30之研磨結束預測時刻與洗淨開始預測時刻的差值，並將此差值設為研磨等待時間，令在第1研磨線20之第1研磨部22及/或第2研磨線30之第1研磨部32之研磨開始時刻延遲達該研磨等待時間份。以下說明具體的例。
(1)預測計算之實施時點 預測計算係在研磨步驟開始前進行。具體而言，研磨步驟開始前係指在已開始從第1線性輸送機56a將晶圓搬運到第1研磨線20之第1研磨部22時，或是搬運結束之後。另外，從第2研磨線30開始研磨的情形，係為在已開始從第5線性輸送機56e將晶圓搬運到第2研磨線30之第1研磨部32時，或是搬運結束之後。
(2)預測式之項目 T1 ：第1研磨部之預測研磨時間預測在第1研磨線20之第1研磨部22的研磨時間，令此時間為第1研磨部之預測研磨時間T1 。在此例中，第2研磨線30之第1研磨部32的研磨時間也成為T1 。做為預測研磨時間T1 者，係採用由製程參數資料(recipe data)所計算者或同一製程參數之過去的平均時間。第1研磨部22、32之研磨(第1研磨)一般係一邊檢測研磨終點一邊進行。如此，在一邊檢測終點一邊研磨時，晶圓間之研磨時間會有變異。因此以採用平均時間的方式為佳。
T2 ：第2研磨部之預測研磨時間預測在第1研磨線20之第2研磨部24的研磨時間，令此時間為第2研磨部之預測研磨時間T2 。在此例中，第2研磨線30之第2研磨部34的研磨時間也成為T2 。做為預測研磨時間T2 者，係採用由製程參數資料(recipe data)所計算者或同一製程參數之過去的平均時間。
T3 ：晶圓之線內預測搬運時間預測在第1研磨線20中，將晶圓從第1研磨部22搬運至第2研磨部24所需之時間，令此時間為線內預測搬運時間T3 。在此例中，第2研磨線30之線內預測搬運時間亦成為T3 。
第1研磨部之預測研磨時間T1 、第2研磨部之預測研磨時間T2 、以及線內預測搬運時間T3 的總和T1 ＋T2 ＋T3 係成為第1研磨線20之預測研磨時間。在此例中，第2研磨線30之預測研磨時間係成為與第1研磨線20之預測研磨時間相同的值。
T4 ：搬運機構之預測搬運時間預測將在第1研磨線20結束研磨(在第1研磨部22之第1研磨以及在第2研磨部24之第2研磨)後之晶圓，經由第2反轉機52b搬運至洗淨線40之時間，並令此時間為搬運機構之預測搬運時間T4 。
Fn ：第n片晶圓之洗淨開始預測時刻在關於第n－1片晶圓之洗淨開始預期時刻F(n－1) 加上洗淨線40之預測洗淨時間T5 ，並將此時刻作為第n片晶圓 之洗淨開始預測時刻Fn 。在此，關於第n－1片晶圓之洗淨開始預期時刻F(n－1) 係為從成為計算對象之第n片晶圓來看為上一片之晶圓之開始洗淨步驟的預測時刻。亦即，該時間係為，為了洗淨晶圓，而驅動洗淨線40之搬運單元44以將該晶圓放入洗淨線10之第1洗淨機42a的預測時刻。
實際進行研磨之晶圓為第1片時，由於預先設定有第1研磨線之預測研磨時間T1 ＋T2 ＋T3 、搬運機構50之預測搬運時間T4 、以及洗淨線之預測洗淨時間T5 ，故可計算針對第1片晶圓之洗淨開始預測時刻F1 作為預測值。此外，關於針對之後的第2片晶圓的洗淨開始預測時刻F2 ，只要假設在研磨部之研磨步驟沒有延遲，則只要在針對第1片晶圓之洗淨開始預測時刻F1 加上預測洗淨時間T5 即可算出(F2 ＝F1 ＋T5 )。因此，就計算處理而言，係以循環公式之方式一一算出第2片、第3片、第4片…開始洗淨步驟的時間作為預測值。亦即，由於實際上第2片、第3片…之晶圓尚未開始洗淨，故將之當做「預測時刻」。
預測洗淨時間T5 亦稱為洗淨單站時間。在此例之研磨裝置中，由於搬運單元44係一次搬運複數個晶圓，故洗淨線40之各洗淨機42a至42d之最耗費時間的步驟之洗淨時間係成為洗淨單站時間T5 。此洗淨單站時間T5 係例如由製程參數資料計算，或採用同一製程參數之過去的平均時間。在此，在洗淨單站時間中係包含使洗淨用之筆或刷上下移動的驅動缸(cylinder)動作等所相關的時間，而由於該動作能以速度控制功能等硬體性地變更，故可因應顧客要 求等採用過去的平均時間。
洗淨開始預測時刻Fn 以及洗淨單站時間(預測洗淨時間)T5 對於第1研磨線20與第2研磨線30為共通。另外，有關上述之各預測時間T1 至T4 、T5 以及預測時刻Fn 之各項目的定義，對於以下例亦為相同。
(3)預測式 令研磨等待時間為A時，進行下述預測式所示之計算，求得研磨等待時間A。
A＝Fn －(現在時刻＋T1 ＋T2 ＋T3 ＋T4 )Fn ＝F(n－l) ＋T5
A>0、亦即針對第n片晶圓的洗淨開始預測時刻Fn >(現在時刻＋T1 ＋T2 ＋T3 ＋T4 )時，該A值成為研磨等待時間，而使研磨開始時刻延遲相當於研磨等待時間之份量。
A＝0、亦即針對第n片晶圓的洗淨開始預測時刻Fn ＝(現在時刻＋T1 ＋T2 ＋T3 ＋T4 )時，沒有研磨等待時間。
A<0、亦即針對第n片晶圓的洗淨開始預測時刻Fn <(現在時刻＋T1 ＋T2 ＋T3 ＋T4 )時，會產生洗淨等待時間，而變成要令洗淨步驟等待。在此例中，由於洗淨線40之搬運單元44採用一次搬運複數個晶圓的機構，故會使驅動洗淨線40之搬運單元44的時刻延遲達研磨等待時間A之絕對值份。
接著，更具體說明在控制部之計算處理。首先，令第1研磨部之預測研磨時間T1 為120，第2研磨部之預測研磨時間T2 為90，晶圓之線內搬運時間T3 為30，搬運機構 之預測搬運時間T4 為30，洗淨單站時間T5 為90。單位可使用秒，但亦可設為各步驟之相對值。另外，在第1研磨線20與第2研磨線30研磨不同匣盒之晶圓時，預測研磨時間有可能不同，此時，採用較長之預測研磨時間。
現在，在時刻100，第1片晶圓(晶圓ID：F1W01)到達第1研磨線20時，控制部係在第1研磨線20之第1研磨部22開始第1片晶圓的研磨前，計算開始進行該第1片晶圓之洗淨的洗淨開始預測時刻。具體而言，係成為100(現在時刻)＋120(T1 )＋90(T2 )＋30(T3 )＋30(T4 )＝370。
在此，在下述之表1所示之空白的狀態，如表2所示，設定針對第1片晶圓(晶圓ID：F1W01)之洗淨開始預測時刻。此時，第1研磨等待時間為0。
接著，第2片晶圓(晶圓ID：F2W01)在時刻130到達研磨裝置之第2研磨線30時，計算部係進行與上述第1片晶圓相同的計算，而從現在時刻130導出沒有等待時間時之研磨結束預測時刻400(＝130＋120(T1 )＋90(T2 )＋30(T3 ) ＋30(T4 ))。另一方面，計算部係在針對第1片晶圓之洗淨開始預測時刻F1 的370加上洗淨單站時間90，而導出開始驅動洗淨線40之搬運單元44之針對第2片晶圓的洗淨開始預測時刻F2 ＝460(＝370＋90)。接著，導出洗淨開始預測時刻460與研磨結束預測時刻400的差值60，並如表3所示，將此時間作為針對第2片晶圓(晶圓ID：F2W01)之第1研磨等待時間。
控制部係以剛好在開始驅動洗淨線40之搬運單元44前才將研磨後的第2片晶圓搬運至洗淨線40的方式，對第2研磨線30之第1研磨部32的頂環34a，送出在待機60後開始研磨(第1研磨)的指令。如此方式，在第1研磨線20側之研磨開始後，第2研磨線30側之研磨立刻開始時，在第1片晶圓到達第1線性輸送機52a後，設定針對第1片晶圓之洗淨開始預測時刻，之後，對到達第2研磨線30之第5線性輸送機56e之第2片晶圓，進行研磨等待時間的計算，並令第1研磨部32之研磨的開始延遲(等待)達該研磨等待時間份，從而可在研磨步驟開始以前的乾燥狀態令晶圓待機。
第3片晶圓(晶圓ID：F1W02)在時刻250到達研磨裝 置之第1研磨線20時，計算部係從現在時刻250進行與上述第1片晶圓相同的計算，而導出等待時間為零時之研磨結束預測時刻520(＝250＋120(T1 )＋90(T2 )＋30(T3 )＋30(T4 ))。另一方面，計算部係在針對第2片晶圓之洗淨開始預測時刻F2 的460加上洗淨單站時間90，而導出開始驅動洗淨線40之搬運單元44之針對第3片晶圓的洗淨開始預測時刻F3 ＝550(＝460＋90)。接著，導出洗淨開始預測時刻550與研磨結束預測時刻520的差值30，並如表4所示，將此時間作為針對第3片晶圓(晶圓ID：F1W02)之第1研磨等待時間。
控制部係以剛好在開始驅動洗淨線40之搬運單元44前才將研磨後的第3片晶圓搬運至洗淨線40的方式，對第1研磨線20之第1研磨部22的頂環24a，送出在待機30後開始研磨(第1研磨)的指令。
第4片晶圓(晶圓ID：F2W02)在時刻340到達研磨裝置之第2研磨線30時，計算部係進行與上述第1片晶圓相同的計算，而從現在時刻340導出等待時間為零時之研磨結束預測時刻610。另一方面，計算部係在針對第3片晶 圓之洗淨開始預測時刻F3 的550加上洗淨單站時間90，而導出開始驅動洗淨線40之搬運單元44之針對第4片晶圓的洗淨開始預測時刻F4 ＝640。接著，導出洗淨開始預測時刻640與研磨結束預測時刻610的差值30，並如表5所示，將此時間作為針對第4片晶圓(晶圓ID：F2W02)之第1研磨等待時間。
控制部係以剛好在開始驅動洗淨線40之搬運單元44前才將研磨後的第4片晶圓搬運至洗淨線40的方式，對第2研磨線30之第1研磨部32的頂環34a，送出在待機30後開始研磨(第1研磨)的指令。之後，對後續的晶圓亦進行相同的計算。
將此時的時序圖顯示於第5圖。如第5圖之時序圖所示，對於第2片晶圓(晶圓ID：F2W01)，在研磨等待時間A1 (＝60)後開始第2研磨線30之第1研磨部32之研磨(第1研磨)，而對於第3片晶圓(晶圓ID：F1W02)，在研磨等待時間A2 (＝30)後開始第1研磨線20之第1研磨部22之研磨(第1研磨)。然後，對於第4片晶圓(晶圓ID：F2W02)，在研磨等待時間A3 (＝30)後開始第2研磨線30之第1研磨 部32之研磨(第1研磨)。如此方式，令以往研磨結束後到洗淨開始為止的洗淨等待時間，成為研磨步驟開始前之研磨等待時間，藉此可解決在研磨後洗淨前產生洗淨等待時間的問題。
在上述之第1例中，雖然計算第1研磨部22、32之研磨前的研磨等待時間，而不計算第2研磨部24、34之研磨前的研磨等待時間，但亦可不計算第1研磨部22、32之研磨前的研磨等待時間，而計算第2研磨部24、34之研磨前的研磨等待時間，並僅延遲第2研磨部24、34之研磨(第2研磨)的研磨開始(第2例)。將此第2例之時序圖顯示於第6圖。雖然在此第2例中，預測式的想法與第1例相同，但由於在第2線性輸送機56b或第1研磨線20之第2研磨部24、或者是在第5線性輸送機56e或第2研磨線30之第2研磨部34開始處理前進行研磨等待時間的計算，故不需要上述預測式中之T1 與T3 。
在此第2例的情形，如第6圖之時序圖所示，對於第2片晶圓，在研磨等待時間A4 (＝60)後開始第2研磨線30之第2研磨部34之研磨，而對於第3片晶圓，在研磨等待時間A5 (＝30)後開始第1研磨線20之第2研磨部24之研磨(第2研磨)。然後，對於第4片晶圓，在研磨等待時間A6 (＝90)後開始第2研磨線30之第2研磨部34之研磨(第2研磨)。如此方式，令以往研磨結束後到洗淨開始為止的洗淨等待時間成為第2研磨部24、34之研磨開始前的研磨等待時間，藉此可解決在研磨後洗淨前產生洗淨等待時間的 問題。
以下說明在第1研磨部22、32之研磨(第1研磨)前進行研磨等待時間的計算，且進一步地在第2研磨部24、34之研磨(第2研磨)前亦再次計算研磨等待時間，而使第2研磨也延遲之第3例。
如上述，在銅配線形成製程中，於第1研磨部22、32研磨(第1研磨)銅膜7，使下層的屏障層5露出。然後，在第2研磨部24、34對屏障層進行研磨，並進一步因應需要對其下之絕緣膜2進行研磨(第2研磨)。此第1研磨與第2研磨相比，欲研磨之銅膜的膜厚大，此外第1研磨之研磨運轉一般係藉由渦流感應器(eddy current sensor)或光學感應器進行終點檢測而使研磨運轉結束。亦即，第1研磨之研磨運轉由於非以時間控制進行，故在第1研磨中，晶圓間之研磨時間的變異大。
在採用平均值作為第1研磨部之預測研磨時間T1 時，若進行上述之第1例所示之控制，在第1研磨部之實際的研磨時間(實際研磨時間)t1 較預期研磨時間T1 長(t1 >T1 )時，第2研磨以及搬運機構之動作係提早該時間份(變得提前)。另一方面，由於洗淨線係受到在其時正在進行洗淨之洗淨時間的約制，結果第2研磨後之晶圓要等待該提前份的時間到洗淨線之搬運單元驅動為止。亦即，銅的腐蝕會以進行達該時間份。為了解決如此之課題，在控制部進行第1研磨之預測研磨時間T1 與實際研磨時間t1 之誤差的計算，亦即進行在第2研磨前補償研磨時間之差異的計 算。
在第7圖顯示第3例之時序圖。在此例中，於第2研磨前計算之對於第4片晶圓的洗淨開始預測時刻F4 ，係經取代為該晶圓之洗淨開始預測時刻。此外，必須令該研磨之延遲份，亦反映在後續的晶圓。原因在於，因為在第1片晶圓投入時，有關後續第n片之晶圓的洗淨開始預測時刻Fn 係已以循環關係式導出，而為了進行該導出，第1研磨之預測研磨時間T1 係採用平均值。在此，控制部係為了修正有關後續第n片之晶圓的洗淨開始預測時刻Fn ，進行將第1研磨之延遲分以循環關係式之方式反映在後續晶圓的計算處理。在此，在此晶圓之洗淨結束預測時刻較下個晶圓之洗淨開始預測時刻慢時，係跳過該晶圓並使下個晶圓的洗淨開始預測時刻延遲。
以下，更具體地進行說明。如第7圖所示，有關第1研磨線20之第3片晶圓的研磨，假設實際研磨時間t1 較第1研磨部22預測之預測研磨時間T1 多了30。如表6所示，有關第2研磨線30之第2片晶圓(F2W01)，係如預定進行第2研磨部34之研磨、以及研磨後之搬運。此處與上述表3相同。
此外，在第3片晶圓(F1W02)之洗淨開始預測時刻F3 係如表7所示，設定為550。在第4片晶圓(F2W02)之洗淨開始預測時刻F4 係設定為640。此處與上述表5相同。
另一方面，關於洗淨線40之搬運元件44，由於即使到了針對第3片晶圓之洗淨開始預測時刻F3 的550也沒有晶圓到來，而變成在晶圓到達為止進行待機。亦即，針對第3片晶圓之洗淨開始預測時刻F3 ，係為F2 ＋90(T5 )＋30(t1 －T1 )＝580。係如表7所示，該洗淨預測時刻580較當初之洗淨開始預測時刻550慢。因此，如表8所示，將對於第3片晶圓之洗淨開始預測時刻F3 變更為580。如此，將對於第3片晶圓之洗淨開始預測時刻F3 變更為580時，對於第4片晶圓之洗淨開始預測時刻F4 不可能為640，而變更為670(＝580＋90)。
然後，實際上驅動洗淨線之搬運單元的時間係為580，產生30的延遲。於是，如表9所示，控制部係針對後續的晶圓，將該30之延遲反映為第2研磨前的研磨等待時間。亦即，對於第4片晶圓(F2W02)，在等待時間為零時之研磨結束預測時刻係成為520(現在時刻)＋90(T1 )＋30(t1 －T1 )＝640，而較針對第4片晶圓之洗淨開始預測時刻F4 之670快，因此，針對第4片晶圓(F2W02)之洗淨開始預測時刻係依舊設為670，並將洗淨開始預測時刻與研磨結束預測時刻640之差的30作為第2研磨等待時間。
根據以上內容，如表7以時序圖所示，在第2片晶圓之洗淨結束後，開始第3片晶圓之洗淨前，產生洗淨等待 時間Sc ，並進一步，對於第4片晶圓(晶圓ID：F2W02)，在第2研磨等待時間A7 (＝30)後開始第2研磨線30之第2研磨部34之研磨(第2研磨)。
以下說明，相對於洗淨開始預測時刻，為了防止誤差之累積而在每次進行洗淨線40之晶圓搬運(洗淨)時修正洗淨開始預測時刻的第4例。
在第3例中，在第2研磨前補償第1研磨部之研磨時間的變動。可是，在此例中，無法補償第2研磨之研磨時間的變動。第2研磨係有時間控制與由終點檢測感應器所進行之終點檢測控制，而在後者，與第1研磨相同地會在研磨時間產生變動。於是，在此第4例中，藉由將該第2研磨之研磨時間的變動反映在針對後續晶圓之洗淨開始預測時刻，從而補償第2研磨之研磨時間的變動。
第8圖係顯示第4例之時序圖。在第8圖所示之時序圖中，有關第1片晶圓，在第2研磨部24之實際的研磨時間(實際研磨時間)t2 係較第2研磨部之預測研磨時間T2 長(t2 >T2 )。此時，對於第2片晶圓，由於第2研磨部之研磨已經開始，故第1片晶圓之延遲時間、亦即在第2研磨部之實際研磨時間與預測研磨時間的差(t2 －T2 )，係成為第2片晶圓的洗淨等待時間。另一方面，有關第3片以後的晶圓，係藉由控制部之計算處理，將第1片晶圓之延遲時間以循環關係式反映為第2研磨的研磨等待時間。藉此，即使採用平均值作為在第2研磨部之預測研磨時間T2 ，亦可將從研磨後到洗淨開始為止之洗淨等待時間縮短為極短的 時間。
若進行具體的說明，在第8圖，當第1片晶圓進入第1研磨線20之第2研磨部24時，第2片晶圓(晶圓ID：F1W02)係被搬入至第2研磨線30之第1研磨部32。此時，如表10所示，在第1研磨前計算第n片晶圓之洗淨開始預測時刻Fn 。該表10係與上述之表5相同。
現在，令針對第1片晶圓之第2研磨部之實際研磨時間t2 係較預測研磨時間T2 延遲15。由於晶圓在洗淨開始預測時刻不在洗淨線40，故洗淨線40之搬運單元44產生洗淨等待時間。第1片晶圓之洗淨開始預測時刻F1 係成為370＋15＝385。第2片晶圓之洗淨開始預測時刻F2 係成為385(F1 )＋90(洗淨時間)＝475(>460)。以如此方式，如表11所示，依序更新相對於第n片晶圓之洗淨開始預測時刻Fn 。
再者，控制部為了補償第2研磨部之研磨延遲時間(t2 －T2 ＝15)而進行以下的計算。亦即，有關第3片以後的晶圓，將第1片晶圓處理所引起之第2研磨部之延遲時間、亦即第2研磨部之實際研磨時間t2 與預測研磨時間T2 之差(＝t2 －T2 )，以循環關係式追加為在第2研磨部之研磨等待時間。藉此，有關後續晶圓係不產生洗淨等待時間。亦即，針對第3片晶圓之第2研磨的開始時刻為430時，在沒有晶圓等待時間時之第3片晶圓的研磨結束預測時刻，係為430(現在時刻)＋90(預測研磨時間T2 )＋30(搬運機構之預測搬運時間T4 )＝550。於是，如表11所示，第3片晶圓之洗淨開始預測時刻F3 係為565。於是，如表12所示，令該洗淨開始預測時刻565與研磨結束預測時刻550之差15，成為第3片晶圓(晶圓ID：F1W02)之在第2研磨部的第2研磨等待時間。
亦即，如在第8圖之時序圖所示，雖然對第1片晶圓不會產生等待時間，但對第2片晶圓產生第1研磨等待時間A8 與洗淨等待時間S5 ，對第3片晶圓產生第1研磨等待時間A9 與第2研磨等待時間A10 ，對第4片晶圓產生第1研磨等待時間A11 與第2研磨等待時間A12 。
另外，在第2研磨部之研磨(第2研磨)於實際研磨時間與預測研磨時間之間產生延遲時，由於無法對已經在其他研磨線進行第2研磨之晶圓設定研磨等待時間，故產生例如第8圖之時序圖所示的洗淨等待時間S5 。此時，控制部可將該晶圓予以標示，而在洗淨、乾燥後予以搬送至設置在晶圓匣盒附近之例如線內膜厚檢查裝置，以觀察晶圓的表面狀態。通常，線內膜厚檢查裝置由於其檢查精度高而耗費時間，故有對任意的晶圓進行抽查的情形。藉由控制部之標示來選擇需要檢查之晶圓，可謀求研磨步驟之穩定化或抽樣條件的適當化。
上述說明係敘述有關具備2個研磨線與1個洗淨線的研磨裝置，但本發明亦可適用於其他的裝置構成。一般而 言，在研磨線有m個，洗淨線有n個的情形，只要m>n即可適用本發明之搬運控制。此時，做為洗淨時間者，可設想有以各洗淨線之內最耗費時間之洗淨機之時間為代表的方法、以及以在各洗淨線中最耗費時間之洗淨機為代表的方法的2種方法。要採用何種方法，係經考察裝置構成或控制部之處理能力等而決定。
此外，即使在研磨線與洗淨線皆為1個的情形，本發明亦可適用。亦即，在研磨時間與搬運時間的和較洗淨時間長時，換句話說就是在洗淨時間成為速率限制條件時，本發明係為可適用。
就具體例而言，可舉出針對從研磨開始後第2片以後之晶圓的研磨開始預測時刻之計算例。從洗淨時間計算預測洗淨線之搬運單元下次被驅動的時刻，而從此洗淨時間減去研磨時間與搬運時間的和，即可導出等待時間。針對第2片之後研磨的晶圓，令第1研磨或第2研磨之開始延遲達此等待時間份。在此，洗淨時間係以洗淨線中具有最耗費時間之洗淨步驟的洗淨機之洗淨時間來代表。研磨時間係可適用固定時間或平均時間之任一者。
另外，為了令從第2研磨結束到洗淨開始的時間為最短，亦可將已投入至研磨裝置內之所有未洗淨晶圓為對象，計算「洗淨開始預期時刻」與「到達第1洗淨機42a時之洗淨線40內的晶圓位置資料」(以下稱為晶圓位置圖(wafer map))，並根據此等資料，在第2研磨結束後，以晶圓無等待時間地到達第2反轉機52b的方式控制研磨開始 的時間點。
此外，亦可在洗淨機42a至42d之洗淨處理結束的時間點，於預定到達反轉機52b之未洗淨晶圓實際上未到達反轉機52b時，對搬運單元44的動作設定聯鎖(inter lock)，停止搬運單元44的動作，在晶圓到達第2反轉機52b為止不開始下一個洗淨處理。
第9圖係顯示，在第2研磨結束後，以晶圓無等待時間地到達第2反轉機52b的方式進行控制之、研磨線20,30及搬運機構50與搬運管理軟體的關係。如第9圖所示，係接收晶圓在線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g移動時的訊號，而搬運管理軟體係判斷剛接受訊號後之第2研磨部24、34有無晶圓，在沒有晶圓時，計算各晶圓之(1)洗淨開始時刻、(2)在各線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g上的待機時間、以及(3)晶圓位置圖。此等之計算方法係依洗淨線40內有無晶圓而不同，以下說明個別的情形。
(a)在洗淨線40內沒有晶圓的情形 此情形下，洗淨開始預測時刻為在「現在時刻」加上「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」的時刻。此外，各晶圓之在線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g上的待機時間為“0”。晶圓位置圖係成為，計算中之晶圓在第1洗淨機42a、第2至第4洗淨機42b至42d為空機的狀態。
晶圓位置圖係為，在假設製程按照預定進行時，表示在下一個洗淨對象晶圓應該到達第2反轉機52b之“n”時 間後其他晶圓正在進行何種處理的預定圖。在第10圖係顯示，計算中之晶圓在第1洗淨機42a、第2至第4洗淨機42b至42d為空機之狀態時之晶圓位置圖的示意圖。
(b)在洗淨線40內有晶圓的情形 此情形下，首先求出滿足下述式(1)之最小的“N”(N＝1、2、……)。
「現在時刻」＋「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」≦「前晶圓洗淨開始預期時間」＋「預期洗淨單站時間」×N(1)
然後，因應此“N”值，如以下方式算出洗淨開始預期時刻。另外，在此例中，具備4個洗淨機42a至42d，因此，以較洗淨機之數量少1之3為界線，分為1≦N≦3與4≦N的兩種情形。
(i)1≦N≦3的情形在此情形下，洗淨開始預期時刻係為在「前晶圓洗淨開始預期時間」加上「預期洗淨單站時間」×N的時刻(「前晶圓洗淨開始預期時間」＋「預期洗淨單站時間」×N)。在各線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g上的待機時間，係為從「洗淨開始預期時間」減去在「現在時刻」加上「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」之值的時刻(「洗淨開始預期時間」－(「現在時刻」＋「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」))。晶圓位置圖係將前晶圓之晶圓位置圖移位達“N”，成為計算中之晶圓位在第1洗淨機42a的狀態。
在此，第11A圖以及第11B圖係顯示前晶圓之晶圓位置圖移位達“2”時、亦即N＝2時之晶圓位置圖示意圖的移動前後之狀態。亦即，若在前晶圓之晶圓位置圖中，如第11A圖所示，於第1洗淨機42a以及第2洗淨機42b有晶圓1－6以及1－5，第4洗淨機42d有晶圓1－4，則在N＝2時，係分別將晶圓1－6以及1－5搬運至第2洗淨機42b以及第3洗淨機42c，將晶圓1－4搬運至第4洗淨機42d外(N＝1)，再將晶圓1－6以及1－5搬運至第3洗淨機42c以及第4洗淨機42d(N＝2)。藉此，如第11B圖所示，在晶圓1－6以及1－5位於第3洗淨機42c以及第4洗淨機42d的狀態下，令計算中的晶圓位在第1洗淨機42a。
(ii)4≦N的情形 此情形下，由於不受到之前的晶圓之洗淨單站時間的影響，洗淨開始預期時刻、在各線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g上的待機時間、以及各晶圓之晶圓位置圖係與在洗淨線內無晶圓時相同地算出。
在上述內容中，「前晶圓之洗淨開始預期時刻」係意指較洗淨開始預期時刻計算中之晶圓提前1片搬入第1洗淨機42a之晶圓的洗淨開始預期時刻。在正在算出洗淨開始預期時刻之未洗淨晶圓不在研磨裝置內時，係使用最終洗淨開始時刻實際值作為「前晶圓之洗淨開始預期時刻」。亦即，在洗淨線40之閘門開的時間點開啟洗淨開始旗標，搬運管理任務(task)係保存其時之時刻。此時，根據在該時間點之洗淨機內之晶圓位置情報算出洗淨單站時間。
「洗淨單站時間」係意指在洗淨機42a至42d中之最長洗淨處理時間加上搬運單元44之搬運時間的時間。由於即使是相同洗淨製程參數洗淨單站時間的值也會依據存在於洗淨機內之晶圓的位置而改變，故在上述式(1)中，嚴格來說不會是單純地“×N”。因此，實際上是根據前晶圓之晶圓位置圖算出洗淨單站時間。
在作成晶圓位置圖時，只要從上述式(1)之左邊令機械常數「洗淨開始時刻計算時參數(sec)」為負值來使式(1)成立，晶圓位置圖係使用其時之“N”作成。此參數係藉由將晶圓放入洗淨線40內，而加速產量者，例如為5秒左右。洗淨開始預期時刻係使用滿足上述(1)式之“N”算出。
接著，有關當晶圓在線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g上時之「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」，係就晶圓位於各線性輸送機之情形分開說明。
A.當晶圓位於線性輸送機56a的情形 此情形下，「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」係為下述之合計時間。
1)升降機58a之從上位置到下位置的下降時間2)線性輸送機56a至56d之傳遞時間3)從推動器60a到頂環22a的晶圓傳遞時間4)第1研磨線20之第1研磨部22的處理時間5)從頂環22a到推動器60a的晶圓釋放時間6)線性輸送機56a至56d之交換時間7)從推動器60b到頂環24a的晶圓傳遞時間 8)第1研磨線20之第2研磨部24的處理時間9)從頂環24a到推動器60b的晶圓釋放時間10)線性輸送機56a至56d之交換時間11)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58b到第2反轉機52b的搬運時間12)第2反轉機52b的處理時間
在此，做為「第1研磨部的處理時間」以及「第2研磨部的處理時間」者，係使用對於相同匣盒內之晶圓之各批(Job)單位的平均值，對一批之最初的晶圓，係使用過去相同製程參數之平均值。沒有過去之平均值時係使用製程參數設定時間(研磨步驟之處理時間合計)。此部分以下相同。
B.當晶圓位於線性輸送機56b的情形 此情形下，「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」係為下述之合計的時間。
1)推動器60a的下降時間2)線性輸送機56a至56d之交換時間3)從推動器60b到頂環24a的晶圓傳遞時間4)第1研磨線20之第2研磨部24的處理時間5)從頂環24a到推動器60b的晶圓釋放時間6)線性輸送機56a至56d之交換時間7)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58b到第2反轉機52b的搬運時間8)第2反轉機52b的處理時間
C.當晶圓位於線性輸送機56c的情形 此情形下，「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」係為下述之合計的時間。
1)推動器60b的下降時間2)線性輸送機56a至56d之交換時間3)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58b到第2反轉機52b的搬運時間4)第2反轉機52b的處理時間
D.當晶圓位於線性輸送機56e的情形 此情形下，「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」係為下述之合計的時間。
1)升降機58c之從上位置到下位置的下降時間2)線性輸送機56e至56g之交換時間3)從推動器60c到頂環32a的晶圓傳遞時間4)第2研磨線30之第1研磨部32的處理時間5)從頂環32a到推動器60c的晶圓釋放時間6)線性輸送機56e至56g之交換時間7)從推動器60c到頂環34a的晶圓傳遞時間8)第2研磨線30之第2研磨部34的處理時間9)從頂環34a到推動器60d的晶圓釋放時間10)線性輸送機56e至56g之交換時間11)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58c到第2反轉機52b的搬運時間12)第2反轉機52b的處理時間
E.當晶圓位於線性輸送機56f的情形 此情形下，「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」係為下述之合計的時間。
1)推動器60c的下降時間2)線性輸送機56e至56g之交換時間3)從推動器60c到頂環34a的晶圓傳遞時間4)第2研磨線30之第2研磨部34的處理時間5)從頂環34a到推動器60d的晶圓釋放時間6)線性輸送機56e至56g之交換時間7)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58c到第2反轉機52b的搬運時間8)第2反轉機52b的處理時間
F.當晶圓位於線性輸送機56g的情形 此情形下，「從現在位置到第2反轉機52b為止的搬運時間」係為下述之合計的時間。
1)推動器60d的下降時間2)線性輸送機56e至56g之交換時間3)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58c到第2反轉機52b的搬運時間4)第2反轉機52b的處理時間
回到第9圖，如前述，在進行(1)洗淨開始預期時刻、(2)在各線性輸送機(LTP)56a至56c、56e至56g上的待機時間、以及(3)各晶圓之晶圓位置圖的計算後，將算出前(第1研磨前)與算出後之洗淨開始預期時刻的誤差算出，並將 此誤差反映於後續之晶圓的預期時刻。此係為在第1研磨部22、32之研磨時間與預測研磨時間不同時的處理，對位於第1研磨部22、32上游側之線性輸送機56a、56e的晶圓則不進行此處理。
然後，搬運管理軟體係於計數(count)待機時間後，將搬運許可訊號饋送至搬運機構。亦即，如前述，在線性輸送機中，在進行從第1研磨部22、32到第2研磨部24、34之搬運前，設定待機時間。此待機時間係為前步驟之誤差時間。由於位於線性輸送機56c、56g之晶圓，係於其後進入洗淨步驟，故對位於線性輸送機56c、56g之晶圓不進行此處理。
接受此搬運許可，搬運機構係進行從各推動器到各頂環之晶圓傳遞，並將晶圓資訊(晶圓位置圖)移動至研磨部。搬運管理軟體係接受來自研磨部之晶圓資訊移動訊號，並重置啟動許可。
接著，參考第12圖說明洗淨線40與搬運管理軟體的關係。
洗淨線40在打開閘門後，驅動搬運單元44，而同時地將位於第2反轉機52b之晶圓搬運至第1洗淨機42a、將位於第1洗淨機42a之晶圓搬運至第2洗淨機42b、將位於第2洗淨機42b之晶圓搬運至第3洗淨機42c、以及將位於第3洗淨機42c之晶圓搬運至第4洗淨機42d。然後在閘門關閉後，依照洗淨製程參數開始洗淨處理，而進行令依照第1至第4洗淨機42a至42d之所有洗淨製程參 數的洗淨處理結束之連續的搬運、洗淨處理。
搬運管理軟體係在接受洗淨線40之閘門－開(洗淨動作開始)訊號時，為了對應第2研磨部32,34之第2研磨時間與預期時間不同的情形，而算出實際洗淨開始時刻與預期時刻的誤差，並反映於未洗淨晶圓之預期時刻。
然後，判斷到下一個洗淨開始預期時刻為止有無預定到達第2反轉機52b的晶圓，在有預定到達之晶圓的情形，設定用以禁止洗淨線40之搬運的搬運禁止旗標(聯鎖)。然後，在檢測到晶圓到達第2反轉機52b時，將允許搬運之搬運許可訊號(禁止旗標重置)傳送至洗淨線40。另一方面，在沒有預定到達之晶圓的情形中，係將搬運許可(禁止旗標重置)的訊號傳送至洗淨線40。
洗淨線40係接受來自搬運管理軟體之洗淨線40的搬運許可訊號，而進行連續的搬運、洗淨處理。
接著，說明有關在研磨裝置一部分的單元產生使所有單元原地停止之重大故障(異狀搬運)時的處置。此情形下，將位於產生重大故障之單元之上游的晶圓之洗淨開始預期時刻為無效值(例如－1)，使計算後續之晶圓的洗淨開始預期時刻時不參考此值。對於洗淨開始預期時刻為無效值之晶圓，搬運管理任務係不允許從線性輸送機到頂環之晶圓傳遞動作，並使之成為廢料或送回再研磨。
例如，在線性輸送機56a至56d產生重大故障時，令位於線性輸送機56c、第1研磨線20之第2研磨部24、線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶 圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第1研磨線20之第1研磨部22在推動器60a之下降位置產生重大故障時，令位於第1研磨部22以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第1研磨線20之第1研磨部22在推動器60a之上升位置產生重大故障時，令位於線性輸送機56c、第2研磨部24、線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第1研磨線20之第2研磨部24在推動器60b之下降位置產生重大故障時，令位於第2研磨部24、線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第1研磨線20之第2研磨部24在推動器60b之上升位置產生重大故障時，令位於線性輸送機56c、第2研磨部24、線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在線性輸送機56e至56g產生重大故障時，令位於線性輸送機56g、第2研磨線30之第2研磨部34、線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第2研磨線30之第1研磨部32在推動器60c之下降位置產生重大故障時，令位於第1研磨部32以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第2研磨線30之第1研磨部32在推動器60c之上 升位置產生重大故障時，令位於線性輸送機56g、第2研磨部34、線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第2研磨線30之第2研磨部34在推動器60d之下降位置產生重大故障時，令位於第2研磨部34、線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
當第2研磨線30之第2研磨部34在推動器60d之上升位置產生重大故障時，令位於線性輸送機56g、第2研磨部34、線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在第2搬運機器人54b之下游側產生重大故障時，令位於線性輸送機56a至56c、56e至56f、第1研磨部22、32、以及第2研磨部24、34之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在一部分的單元產生製程聯鎖(process interlock)時，不將新的晶圓投入研磨裝置內，且處理聯鎖時位於研磨裝置內所有的晶圓，令位於產生製程聯鎖之單元的上游側的晶圓之洗淨開始預期時刻為無效值(例如－1)，使計算後續之晶圓的洗淨開始預期時刻時不參考此值。在線性輸送機上有洗淨開始預期時刻為無效值之晶圓時，搬運管理作業係不允許從線性輸送機到頂環之晶圓傳遞動作。
例如，在第1研磨線20之第1研磨部22產生製程聯鎖時，令位於線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻 為無效值。
在第1研磨線20之第2研磨部24產生製程聯鎖時，令位於線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在第2研磨線30之第1研磨部32產生製程聯鎖時，令位於線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在第2研磨線30之第2研磨部34產生製程聯鎖時，令位於線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在對位於研磨裝置之一部分單元之晶圓的處理產生暫時停止(paused)時，令位於產生處理暫時停止之晶圓所在之單元的上游之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值(例如－1)，使計算後續之晶圓的洗淨開始預期時刻時不參考此值。在線性輸送機上有洗淨開始預期時刻為無效值之晶圓時，搬運管理作業係不允許從線性輸送機到頂環之晶圓傳遞動作。
例如，在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於第1研磨線20之第1研磨部22時，令位於第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於線性輸送機56b時，令位於線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於第1研磨線 20之第2研磨部24時，令位於第2研磨部24、線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於線性輸送機56c時，令位於線性輸送機56c、第2研磨部24、線性輸送機56b、第1研磨部22、以及線性輸送機56a之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於第2研磨線30之第1研磨部32時，令位於第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於線性輸送機56f時，令位於線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於第2研磨線30之第2研磨部34時，令位於第2研磨部34、線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於線性輸送機56g時，令位於線性輸送機56g、第2研磨部34、線性輸送機56f、第1研磨部32、以及線性輸送機56e之晶圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在產生處理暫時停止(paused)之晶圓位於第2搬運機器人54b之下游時，令位於線性輸送機56a至56c、56e至56g、第1研磨部22、32、以及第2研磨部24、34之晶 圓的洗淨開始預期時刻為無效值。
在重大故障後之再開始、程序聯鎖或處理暫時停止後之再開始時，僅對於洗淨開始預期時刻為無效值之晶圓，進行預期時刻的再計算。再計算係從到第2反轉機52為止之搬運所需時間短者依序進行。
在此，從各位置到第2反轉機為止的搬運時間係如下述。
A.第1研磨線20之第1研磨部22 從第1研磨線20之第1研磨部22到第2反轉機52b為止的搬運時間，為下述之合計的時間。
1)第1研磨線20之第1研磨部22的處理時間2)從頂環22a到推動器60a的晶圓釋放時間3)線性輸送機56a至56d之交換時間4)從推動器60b到頂環24a的晶圓傳遞時間5)第1研磨線20之第2研磨部24的處理時間6)從頂環24a到推動器60b的晶圓釋放時間7)線性輸送機56a至56d之交換時間8)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58c到第2反轉機52b的搬運時間9)第2反轉機52b的處理時間
在此，第1研磨線20之第1研磨部22的處理時間以及第2研磨部24的處理時間，在未觸底(touchdown，頂環未接觸研磨台，亦即未開始研磨)時，與前述相同地使用每批(Job)單位之平均值，對一批之最初的晶圓，使用過去相 同製程參數之平均值。沒有過去之平均值時，使用製程參數設定時間(研磨步驟之處理時間合計)。在已觸底(touchdown)時，使處理時間為“0”。關於此情形，在下述之第2研磨線30之第1研磨部32以及第2研磨部34之處理時間亦為相同。
B.第1研磨線20之第2研磨部24 從第1研磨線20之第2研磨部24到第2反轉機52b為止的搬運時間，為下述之合計的時間。
1)第1研磨線20之第2研磨部24的處理時間2)從頂環24a到推動器60b的晶圓釋放時間3)線性輸送機56a至56d之交換時間4)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58b到第2反轉機52b的搬運時間5)第2反轉機52b的處理時間
C.第2研磨線30之第1研磨部32 從第2研磨線30之第1研磨部32到第2反轉機52b為止的搬運時間，為下述之合計的時間。
1)第2研磨線30之第1研磨部32的處理時間2)從頂環32a到推動器60c的晶圓釋放時間3)線性輸送機56e至56g之交換時間4)從推動器60d到頂環34a的晶圓傳遞時間5)第2研磨線30之第2研磨部34的處理時間6)從頂環34a到推動器60d的晶圓釋放時間7)線性輸送機56e至56g之交換時間 8)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58c到第2反轉機52b的搬運時間9)第2反轉機52b的處理時間
D.第2研磨線30之第2研磨部34 從第2研磨線30之第2研磨部34到第2反轉機52b為止的搬運時間，為下述之合計的時間。
1)第2研磨線30之第2研磨部34的處理時間2)從頂環34a到推動器60d的晶圓釋放時間3)線性輸送機56e至56g之交換時間4)第2搬運機器人54b所進行之晶圓從升降機58c到第2反轉機52b的搬運時間5)第2反轉機52b的處理時間
如前述，以業已投入研磨裝置內之全部的未洗淨晶圓為對象，計算「洗淨開始預期時刻」與「到達第1洗淨機42a時之洗淨線40內的晶圓位置資料」(以下稱為晶圓位置圖)，並根據此等資料，以使第2研磨結束後晶圓沒有等待時間地到達第2反轉機52b之方式控制研磨開始之時間點，藉此可令從研磨結束到洗淨開始為止的時間為最短。
本發明並非限定於上述之實施形態，當然在其技術性思想範圍內之各種不同形態皆可實施。
(產業上之可利用性)
本發明係可適用於將半導體晶圓等研磨對象物研磨至平坦且鏡面狀之研磨裝置以及儲存於該研磨裝置之控制部內的程式。
1‧‧‧半導體基材
1a‧‧‧導電層
2‧‧‧絕緣膜
3‧‧‧通孔
4‧‧‧配線溝
5‧‧‧屏障層
6‧‧‧種晶層
7‧‧‧銅膜
8‧‧‧配線
10‧‧‧外殼
12‧‧‧匣盒
14‧‧‧載置部
20‧‧‧第1研磨線
22、32‧‧‧第1研磨部
22a、24a、32a、34a‧‧‧頂環
22b、24b、32b、34b‧‧‧研磨台
24、34‧‧‧第2研磨部
30‧‧‧第2研磨線
40‧‧‧洗淨線
42a、42b、42c、42d‧‧‧洗淨機
44‧‧‧搬運單元
50‧‧‧搬運機構
52a、52b‧‧‧反轉機
54a、54b‧‧‧搬運機器人
56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g‧‧‧線性輸送機
58a‧‧‧升降機
60a、60b、60c、60d‧‧‧推動器
70‧‧‧控制部
W‧‧‧晶圓
第1A圖至第1D圖係為以步驟順序顯示半導體裝置之銅配線形成例的圖。
第2圖係為顯示有關本發明之實施形態之研磨裝置的整體構成概要的平面圖。
第3圖係為顯示第2圖所示之研磨裝置之概要的構成圖。
第4圖係為以使產量成為最大的方式用控制部控制第2圖所示之研磨裝置時的時序圖。
第5圖係為顯示第2圖所示之研磨裝置之第1控制例的時序圖。
第6圖係為顯示第2圖所示之研磨裝置之第2控制例的時序圖。
第7圖係為顯示第2圖所示之研磨裝置之第3控制例的時序圖。
第8圖係為顯示第2圖所示之研磨裝置之第4控制例的時序圖。
第9圖係為顯示設成以令第2研磨結束後晶圓沒有等待時間即到達第2反轉機之方式控制搬運之研磨線以及搬運機構與搬運管理軟體之關係的流程圖。
第10圖係為計算中之晶圓在第1洗淨機、第2至第4洗淨機成為空機狀態時之晶圓位置圖的示意圖。
第11A圖係顯示前晶圓之晶圓位置圖的示意圖之例，第11B圖係顯示將第11A圖所示之前晶圓之晶圓位置圖偏 移2次(N＝2)後之晶圓位置圖的示意圖。
第12圖係為顯示洗淨單元與搬運管理軟體之關係的流程圖。
10‧‧‧外殼
12‧‧‧匣盒
14‧‧‧載置部
20‧‧‧第1研磨線
22、32‧‧‧第1研磨部
22a、24a、32a、34a‧‧‧頂環
22b、24b、32b、34b‧‧‧研磨台
24、34‧‧‧第2研磨部
30‧‧‧第2研磨線
40‧‧‧洗淨線
42a、42b、42c、42d‧‧‧洗淨機
50‧‧‧搬運機構
52a、52b‧‧‧反轉機
54a、54b‧‧‧搬運機器人
56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g‧‧‧線性輸送機
70‧‧‧控制部

Claims (31)

  1. 一種研磨裝置，係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；第1研磨線及第2研磨線，係研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構；其中，上述控制部係根據上述第1以及第2研磨線之預測研磨時間、上述搬運機構之預測搬運時間、上述洗淨線之預測洗淨時間、以及驅動上述洗淨線之上述搬運單元而開始洗淨的洗淨開始預測時刻，來決定上述第1或第2研磨線之研磨開始時刻。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置，其中，上述洗淨開始預測時刻，在針對最初被研磨之被研磨物時，係由在現時刻加上上述預測研磨時間以及上述預測搬運時間後的時刻而求得，在針對最初被研磨之被研磨物之後的被研磨物時，係由在針對先前之研磨對象物之洗淨開始預測時刻加上上述預測洗淨時間後的時刻而求得。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置，其中，上述第1以及第2研磨線係分別具有第1研磨部與第2研磨部，並且上述各研磨線的預測研磨時間係為上述第1研 磨部之預測研磨時間、上述第2研磨部之預測研磨時間、以及將研磨對象物從上述第1研磨部搬運到上述第2研磨部所需之線內預測搬運時間的總合。
  4. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置，其中，上述控制部係令從上述洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻的時間作為研磨等待時間。
  5. 如申請專利範圍第4項之研磨裝置，其中，在上述研磨等待時間為正值時，上述控制部係令上述第1研磨部或第2研磨部之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
  6. 如申請專利範圍第4項之研磨裝置，其中，在上述研磨等待時間為零時，上述控制部係令上述第1研磨部之研磨開始時刻為從上述洗淨開始預測時刻回溯達上述預測研磨時間以及上述預測搬運時間之合計時間份的時刻。
  7. 如申請專利範圍第4項之研磨裝置，其中，在上述研磨等待時間為負值時，上述控制部係令上述洗淨開始預測時刻延遲達上述研磨等待時間之絕對值份。
  8. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置，其中，上述洗淨線係具備至少2個洗淨機，並且將上述洗淨機中洗淨時間較長的洗淨機之洗淨時間作為上述預測洗淨時間。
  9. 如申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中，上述搬運單元係具有一次搬運複數個研磨對象物的機構。
  10. 如申請專利範圍第3項之研磨裝置，其中，在上述第1研磨部之實際研磨時間較上述第1研磨部之預測研磨時 間延遲時，上述控制部係令上述洗淨開始預測時刻延遲達該延遲時間份。
  11. 如申請專利範圍第10項之研磨裝置，其中，上述控制部係對後續之研磨對象物進行將上述延遲時間反映為上述第2研磨部之研磨等待時間的計算處理。
  12. 如申請專利範圍第3項之研磨裝置，其中，在上述第2研磨部之實際研磨時間較上述第2研磨部之預測研磨時間延遲時，上述控制部係令上述洗淨開始預測時刻延遲達此延遲達時間份。
  13. 如申請專利範圍第12項之研磨裝置，其中，上述控制部係對後續之研磨對象物進行將上述延遲時間反映為上述第2研磨部之研磨等待時間的計算處理。
  14. 一種研磨裝置，係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；複數條研磨線，係用以研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構；其中，上述控制部係令從上述洗淨線的洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值 時，使上述複數條研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
  15. 一種研磨裝置，係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；研磨線，係具有用以研磨研磨對象物的複數個研磨部；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的複數個洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構；其中，上述控制部係令從上述洗淨線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
  16. 如申請專利範圍第1、14或15項之研磨裝置，其中，上述研磨對象物係在上層形成有金屬膜。
  17. 如申請專利範圍第16項之研磨裝置，其中，上述金屬膜為銅膜。
  18. 一種程式，係儲存於研磨裝置之控制部內，該研磨裝置係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒； 第1研磨線及第2研磨線，係研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及上述控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構；該程式係用以使電腦執行根據上述第1以及第2研磨線之預測研磨時間、上述搬運機構之預測搬運時間、上述洗淨線之預測洗淨時間、以及驅動上述洗淨線之上述搬運單元而開始洗淨之洗淨開始預測時刻來決定上述第1或第2研磨線之研磨開始時刻之步驟。
  19. 如申請專利範圍第18項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述步驟：對最初研磨之被研磨物，由在現在時刻加上上述預測研磨時間以及上述預測搬運時間後的時刻求得上述洗淨開始預測時刻；以及對最初研磨之被研磨物之後的被研磨物，由在針對先前之研磨對象物之洗淨開始預測時刻加上上述預測洗淨時間後的時刻，求得上述洗淨開始預測時刻。
  20. 如申請專利範圍第18項之程式，其中，上述第1以及第2研磨部係分別具有第1研磨部與第2研磨部；該程式係用以使電腦執行從上述第1研磨部之預測研磨時間、第2研磨部之預測研磨時間、以及將研磨對象物從上述第1研磨部搬運至第2研磨部所需之線內預 測搬運時間的總合求得上述預測研磨時間的步驟。
  21. 如申請專利範圍第18項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行令從上述洗淨開始預測時刻減去等待時間為零時之研磨結束預測時間後的時間作為研磨等待時間的步驟。
  22. 如申請專利範圍第21項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述步驟：在上述研磨等待時間為正值時，令上述第1研磨部或第2研磨部之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
  23. 如申請專利範圍第21項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述步驟：在上述研磨等待時間為零時，令上述第1研磨部之研磨開始時刻為從上述洗淨開始預測時刻回溯達上述預測研磨時間以及上述預測搬運時間之合計時間份之時刻。
  24. 如申請專利範圍第21項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述步驟：在上述研磨等待時間為負值時，令上述洗淨開始預測時刻延遲達上述研磨等待時間之絕對值份。
  25. 如申請專利範圍第18項之程式，其中，上述洗淨線係具備至少2個洗淨機；該程式係用以使電腦執行令上述洗淨機中洗淨時間較長之洗淨機的洗淨時間作為上述預測洗淨時間的步驟。
  26. 如申請專利範圍第20項之程式，其中，該程式係用以 使電腦執行下述步驟：在上述第1研磨部之實際研磨時間較上述第1研磨部之預測研磨時間延遲時，令上述洗淨開始預測時刻延遲達該延遲時間份。
  27. 如申請專利範圍第26項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述計算處理：對於後續之研磨對象物，將上述延遲時間反映為上述第2研磨部之研磨等待時間。
  28. 如申請專利範圍第20項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述步驟：在上述第2研磨部之實際研磨時間較上述第2研磨部之研磨時間平均值延遲時，令上述洗淨開始預測時刻延遲達該延遲時間份。
  29. 如申請專利範圍第28項之程式，其中，該程式係用以使電腦執行下述計算處理：對於後續之研磨對象物，將上述延遲時間反映為上述第2研磨部之研磨等待時間。
  30. 一種程式，係儲存於研磨裝置之控制部，該研磨裝置係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；複數條研磨線，係用以研磨研磨對象物；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及上述控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構；該程式係用以使電腦執行下述步驟：令從上述洗淨 線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述複數條研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
  31. 一種程式，係儲存於研磨裝置的控制部，該研磨裝置係具備：載置部，係載置收容有複數個研磨對象物之匣盒；研磨線，係具有用以研磨研磨對象物的複數個研磨部；洗淨線，係具有洗淨研磨後之研磨對象物的複數個洗淨機以及搬運研磨對象物的搬運單元；搬運機構，係在上述載置部、上述研磨線、以及上述洗淨線間搬運研磨對象物；以及上述控制部，係控制上述研磨線、上述洗淨線、以及上述搬運機構之運轉；該程式係用以使電腦執行下述步驟：令從上述洗淨線之洗淨開始預測時刻減去在等待時間為零時之研磨結束預測時刻後的時間作為研磨等待時間，並且在上述研磨等待時間為正值時，使上述研磨線之研磨開始時刻延遲達上述研磨等待時間份。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102485424B (zh) * 2010-12-03 2015-01-21 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 抛光装置及其异常处理方法
CN102623369A (zh) * 2012-03-31 2012-08-01 上海宏力半导体制造有限公司 一种晶圆检验方法
JP2014167996A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Ebara Corp 研磨装置および研磨方法
JP2015090890A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP6370084B2 (ja) * 2014-04-10 2018-08-08 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP7224265B2 (ja) * 2019-09-18 2023-02-17 株式会社荏原製作所 機械学習装置、基板処理装置、学習済みモデル、機械学習方法、機械学習プログラム
JP2022072570A (ja) * 2020-10-30 2022-05-17 株式会社荏原製作所 基板処理装置においてカセットからの基板の取り出しタイミングを決定する方法、装置、プログラム、および基板処理装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6126517A (en) * 1995-10-27 2000-10-03 Applied Materials, Inc. System for chemical mechanical polishing having multiple polishing stations
US6293845B1 (en) * 1999-09-04 2001-09-25 Mitsubishi Materials Corporation System and method for end-point detection in a multi-head CMP tool using real-time monitoring of motor current
US20020160621A1 (en) * 2001-04-26 2002-10-31 Kentaro Joma System and method for scheduling the movement of wafers in a wafer-processing tool
US20040106364A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-03 Toshio Nagashima Polishing and cleaning compound device
WO2006035337A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Flexible rinsing step in a cmp process

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201786A (ja) * 1994-01-05 1995-08-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 化合物半導体基板の研磨方法と研磨装置
US5885134A (en) * 1996-04-18 1999-03-23 Ebara Corporation Polishing apparatus
US6201999B1 (en) 1997-06-09 2001-03-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for automatically generating schedules for wafer processing within a multichamber semiconductor wafer processing tool
KR100823237B1 (ko) 2000-01-17 2008-04-18 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판반송제어장치 및 기판반송방법
JP2004022940A (ja) * 2002-06-19 2004-01-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd 研磨装置、研磨方法、ウェーハ待避プログラム
JP2004241457A (ja) 2003-02-04 2004-08-26 Tsc:Kk 研磨洗浄複合装置
JP4467241B2 (ja) * 2003-01-28 2010-05-26 信越半導体株式会社 半導体ウエーハの製造方法
JP2008091698A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6126517A (en) * 1995-10-27 2000-10-03 Applied Materials, Inc. System for chemical mechanical polishing having multiple polishing stations
US6293845B1 (en) * 1999-09-04 2001-09-25 Mitsubishi Materials Corporation System and method for end-point detection in a multi-head CMP tool using real-time monitoring of motor current
US20020160621A1 (en) * 2001-04-26 2002-10-31 Kentaro Joma System and method for scheduling the movement of wafers in a wafer-processing tool
US20040106364A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-03 Toshio Nagashima Polishing and cleaning compound device
WO2006035337A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Flexible rinsing step in a cmp process

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