TWI520256B - Processing room distribution setting means and processing chamber distribution setting program - Google Patents

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TWI520256B
TWI520256B TW102110754A TW102110754A TWI520256B TW I520256 B TWI520256 B TW I520256B TW 102110754 A TW102110754 A TW 102110754A TW 102110754 A TW102110754 A TW 102110754A TW I520256 B TWI520256 B TW I520256B
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Description

處理室分配設定裝置及處理室分配設定程式
本發明係關於具有複數個處理室之半導體處理裝置中，評估.設定各處理室中實施之處理種類之處理室分配設定裝置及處理室分配設定程式者。
半導體處理裝置，尤其是在經減壓之裝置內處理處理對象之裝置中，謀求處理之微細化、精密化之同時亦要求處理對象的半導體被處理體(以下稱作「晶圓」)之處理生產性之提高。因此近年來，已開發出於一個裝置上連接複數個處理室而具備之多腔室裝置，進行提高清潔室之每設置面積之生產性。包含如此複數個處理室進行處理之裝置中，各處理室可減壓地調節內部氣體或其壓力，且與包含用以搬送晶圓之機器人等之搬送室連接。
如此多腔室裝置中，於搬送室周圍放射狀連接有處理室之稱作集束型工具(cluster tool)之結構之裝置正廣為普及。但該集束型工具之裝置需要較大設置面積，尤其隨著近年之晶圓大口徑化，而有設置面積愈來愈大之問題。因此為解決該問題，稱作線形工具之結構之裝置已問市(例如參照專利文獻1)。線形工具之特徵係具有複數個搬送室，於各搬送室連接處理室，且搬送室彼此亦直接連接或於中間隔著交接空間(以下稱作「中間室」)連接之結構。
多腔室裝置中，由於有複數個處理室，故可對複數種晶圓於各處理室內並列進行各不相同之處理。為進行該並列處理，對進行處理 之各晶圓種類在哪個處理室進行處理需要預先設定。因此以處理室設定裝置進行晶圓種類與處理室之分配(以下稱作「處理室分配」)。
處理室分配之決定係評估生產性或經處理之晶圓種類與處理室之相配合性等而進行。尤其線形工具有複數個搬送室，晶圓之搬送路徑或搬送順序較複雜，因此處理室分配改變，從而搬送路徑或搬送順序亦改變，生產性可能大幅變化。由此，線形工具之處理室分配之決定需要重視生產性之評估而進行。
對於該線形工具之生產性評估，已有一些提案(例如非專利文獻1)。該等係在產生線形工具之處理室分配或晶圓之搬送路徑時，基於搬送動作之循環時間算出生產性者。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特表2007-511104號公報
〔非專利文獻〕
〔非專利文獻1〕Van Der Meulen著：「Linear semiconductor manufacturing logistics and the impact on cycle time」(Advanced Semiconductor Manufacturing Conference, 2007. ASMC 2007. IEEE/SEMI, page111-116) 11th-12th, June, 2007
上述先前技術中關於如下之方面有問題。
於處理室分配考慮有複數個候補時，選擇可實現最佳生產性之處理室分配。但先前技術對給予之處理室分配僅算出其生產性，未提示可實現最佳生產性之處理室分配。由此，處理室分配之決定者不得不重複試行錯誤，而導出生產性更高之處理室分配。但隨著生產量增大，而配置較多處理室之半導體處理裝置中，處理室分配之候補數龐大，利用試行錯誤而導出最佳處理室分配較困難。
因此本發明係於線形工具中關於處理室分配之設定，提供可迅速且簡便地選擇最佳處理室分配之方法。
用以解決上述問題之本發明係預先評估半導體處理裝置中之各處理室與被處理體種類之分配的處理室分配設定裝置，該半導體處理裝置具備如下構造：具有複數個搬送室，於各搬送室連接有處理室，且前述複數個搬送室彼此直接連接或中間隔著被處理體之交接用中間室而連接；且該處理室分配設定裝置包含如下而構成：處理室分配候補生成部，其對各被處理體種類算出分配至少1個以上處理室之所有處理室分配數候補，各處理室分配數候補中，作成對各處理室分配被處理體種類之1個處理室分配候補，對前述1個處理室分配候補調換任意處理室之配對之分配被處理體種類並搜尋新處理室分配候補，而生成所有組合之處理室分配候補；處理結束時間算出部，其於計算機上假想地再現按照前述各處理室分配候補將使用者指定之處理對象向半導體處理裝置之符合之處理室搬送並實施特定處理之一連串製造過程，而對每個前述處理室分配候補計算處理對象之所有被處理體之自最初處理開始時刻至最後被處理體之處理結束時刻之處理結束時間。
又，用以解決上述問題之本發明，於前述處理室分配設定裝置中，包含運算部、記憶部、資訊輸入部、顯示部及通訊部，前述運算部具有前述處理室分配候補生成部與前述處理結束時間算出部，前述處理結束時間算出部將計算出之每個前述處理室分配候補之處理結束時間以自最早結束之候補依遞減順序顯示於前述顯示部，接收使用者藉由前述資訊輸入部所選擇之處理室分配候補，按照前述選擇之處理室分配候補再次模擬處理對象之所有被處理體之一連串製造過程，作成成為對象之半導體處理裝置之動作排程資訊，經由前述通訊部向前述半導體處理裝置傳送前述選擇之處理室分配與前述動作排程資訊之方式構成。
又，用以解決上述問題之本發明，提案有處理室分配設定程 式，其為了預先評估具備具有複數個搬送室、於各搬送室連接有處理室、且前述複數個搬送室彼此直接連接或中間隔著被處理體之交接用中間室而連接之構造之半導體處理裝置中之各處理室與被處理體種類之分配，而使電腦作為如下機構發揮功能：基於使用者輸入之處理對象資訊與由前述半導體處理裝置獲取之可處理之處理室資訊，對各被處理體種類算出分配至少1個以上的處理室之所有處理室分配數候補之機構；於各處理室分配數候補中，作成對各處理室分配被處理體種類之1個處理室分配候補；對前述1個處理室分配候補調換任意處理室之配對之分配被處理體種類並搜尋新處理室分配候補，而生成所有組合之處理室分配候補之機構；及使用由前述半導體處理裝置獲得之動作規則/動作時間資訊，於計算機上假想地再現按照前述各處理室分配候補將使用者指定之處理對象向半導體處理裝置之符合之處理室搬送並實施特定處理之一連串製造過程，而對每個前述處理室分配候補計算處理對象之所有被處理體之自最初處理開始時刻至最後之被處理體之處理結束時刻之處理結束時間之機構。
又，用以解決上述問題之本發明中，前述處理室分配設定程式之特徵為進而使電腦作為如下機構發揮功能：於顯示部上顯示前述半導體處理裝置之處理室之佈局圖，將由前述處理室分配候補之處理結束時間之一覽接收使用者之選擇之結果、對各處理室分配之被處理體種類之資訊顯示於符合之處理室之圖上之機構；及使能於處理室之圖上指定輸入使用者希望分配之被處理體種類之資訊，僅選擇經特定為由使用者指定之處理室與被處理體種類之分配之所有處理室分配候補與處理結束時間之組合，而並列顯示自最早結束時間以遞減順序選擇之處理室分配候補之機構。
根據本發明，線形工具之半導體處理裝置中，並列進行複數個 處理之情形中，可從複數個處理室分配中迅速且簡便地選擇生產性高之處理室分配。
101‧‧‧晶圓盒承載器
102‧‧‧晶圓盒承載器
103‧‧‧晶圓盒承載器
104‧‧‧大氣機器人
105‧‧‧預載腔
106‧‧‧真空機器人
107‧‧‧處理室
108‧‧‧處理室
109‧‧‧中間室
110‧‧‧真空機器人
111‧‧‧處理室
112‧‧‧處理室
113‧‧‧控制部
301‧‧‧處理室分配設定裝置
302‧‧‧半導體處理裝置
303‧‧‧網路
401‧‧‧運算部
402‧‧‧處理室分配候補生成部
403‧‧‧處理結束時間算出部
404‧‧‧記憶部
405‧‧‧處理對象資訊
406‧‧‧處理室資訊
407‧‧‧動作排程．動作時間資訊
408‧‧‧處理室分配數候補資訊
409‧‧‧處理室分配候補資訊
410‧‧‧處理室分配結果資訊
411‧‧‧動作排程資訊
412‧‧‧資訊輸入部
413‧‧‧處理室分配設定畫面
414‧‧‧通訊部
501‧‧‧處理對象輸入部
502‧‧‧處理室分配結果顯示部
503‧‧‧處理室分配計算執行按鈕
504‧‧‧處理室分配設定決定按鈕
1001‧‧‧結果一覽顯示部
1002‧‧‧分配配置顯示部
1501-1509‧‧‧處理室分配候補資料記錄
S601‧‧‧處理室分配候補生成處理
S602‧‧‧處理結束時間算出處理
圖1係說明線形工具之半導體處理裝置之構成之圖。
圖2(a)、(b)係說明線形工具之半導體處理裝置之構成之各種例之圖。
圖3係針對處理室分配設定裝置與半導體處理裝置之關係進行說明之圖。
圖4係說明處理室分配設定裝置之構成之圖。
圖5係針對處理室分配設定畫面進行說明之圖。
圖6係說明處理室分配計算處理之流程之圖。
圖7係說明處理室分配候補生成處理之資料輸入輸出之圖。
圖8係說明處理結束時間算出處理之資料輸入輸出之圖。
圖9係說明處理結束時間算出處理之模擬順序之圖。
圖10係針對處理室分配設定畫面之處理分配結果顯示進行說明之圖。
圖11係顯示處理對象資訊之例之圖。
圖12係顯示處理室資訊之例之圖。
圖13係顯示動作規則/動作時間資訊之例之圖。
圖14係顯示處理室分配數候補資訊之例之圖。
圖15(a)、(b)係顯示處理室分配候補資訊之例之圖。
圖16係顯示處理室分配結果資訊之例之圖。
圖17係說明算出處理室分配候補資訊之計算順序之流程圖。
圖18係顯示動作排程資訊之例之圖。
以下針對本發明之實施形態，使用圖式進行說明。
根據本發明，針對進行處理室設定之線形工具之半導體處理裝置之構成，使用圖1進行說明。半導體處理裝置之構成，若大致區分，則為包含：進行處理之處理室；含搬送晶圓之搬送機構之機械部；及進行控制之控制部。
機械部由處理室107、108、111、112；晶圓盒承載器(load port)101、102、103；大氣側搬送機器人(以下稱作「大氣機器人」)104；預載腔(load lock)105；真空側搬送機器人(以下稱作「真空機器人」)106、110；中間室109構成。
晶圓盒承載器101、102、103係放置收納有處理對象晶圓之盒子之台座。
大氣機器人104具備可伸縮之臂，於臂之端具備可保持晶圓之把手。又，大氣機器人104可水平移動至各晶圓盒承載器前，旋轉改變朝向。該大氣機器人104從置於晶圓盒承載器101、102、103之盒子搬出未處理之晶圓，並搬入處理完之晶圓。
預載腔105具有將晶圓保持於內部之功能。再者，於晶圓之搬出入口具備可開閉之閘閥。藉由關閉閘閥而可密閉內部，可在大氣壓與真空壓間使內部壓力上下。
真空機器人106、110配置於密閉之容器(搬送室)內，該容器內保持為減壓狀態。該容器上具有與預載腔105或中間室109或處理室107、108、111、112連結之晶圓之搬出入口，該搬出入口具備可開閉之閘閥。真空機器人106、110具備可伸縮之臂，於臂之端具備可保持晶圓之把手。又，真空機器人106、110可旋轉、改變朝向。該真空機器人106、110對預載腔105或中間室109或處理室107、108、111、112進行晶圓之搬入或搬出。
中間室109具有可於內部保持晶圓之機構，內部保持為減壓狀態。於該中間室109中，真空機器人106、110放置、取出晶圓，從而 可在真空機器人間交接晶圓。處理室107、108、111、112具有在處理室內保持晶圓之狀態下，實施蝕刻或成膜等處理之功能。
又，控制部113具有控制大氣機器人104或真空機器人106、110之搬送動作或處理室107、108、111、112中之處理等之執行之功能。控制部113由進行運算處理之運算處理部與記憶資料之記憶部構成，保持有記述控制順序等之程式或裝置內之狀態等資料。
但圖1所示之半導體處理裝置之構成係一例，尤其機械部中，處理室之數量不限於4個，又，晶圓盒承載器之數量不限於3個，又，真空機器人之數量不限於2個。圖2係顯示半導體處理裝置之機械部之其他例。如圖2所示，處理室亦可為6個，真空機器人亦可為3個，又，連接於1個真空機器人之處理室數量亦可為1個或3個。
圖3係針對本發明之處理室分配設定裝置與半導體處理裝置之關係進行說明者。處理室分配設定裝置301與半導體處理裝置302經由網路303連接，可授受資料。將使用者從以處理室分配設定裝置301基於模擬算出之生產性最高之處理室分配候補中採用之處理室分配資訊，與該處理室分配之半導體處理裝置之動作排程資訊向半導體處理裝置302傳送，半導體處理裝置302基於該資訊而執行晶圓搬送或處理。另一方面，從半導體處理裝置302將處理室分配所需要之半導體處理裝置302之可使用之處理室資訊，及半導體處理裝置固有之動作控制規則資訊向處理室分配設定裝置301傳送，處理室分配設定裝置301基於該資訊而決定處理室分配。
圖4係針對本發明之處理室分配設定裝置301之構成進行說明者。處理室分配設定裝置301若大致區分，則具備運算部401、記憶部404、資訊輸入部412、處理室分配設定畫面413、通訊部414。運算部401與記憶部404與通訊部414係配置於可進行運算處理或資料記憶之電腦上。該電腦與鍵盤或滑鼠等資訊輸入部412、顯示器等處理室分 配設定畫面413連接，從資訊輸入部412輸入之資訊及經由網路303、通訊部414從半導體處理裝置302接收到之資訊記憶在記憶部404。另一方面，可將關於記憶於記憶部404之處理室分配結果之資訊410顯示於處理室分配設定畫面413上。又，前述處理室分配資訊及前述動作排程資訊經由通訊部414向半導體處理裝置302輸出。
運算部401中包含生成處理室分配之候補的處理室分配候補生成部402，與對於各處理室分配之候補算出其處理結束時間之處理結束時間算出部403之二個處理部。
又，記憶部404中保持有處理對象資訊405、處理室資訊406、動作規則/動作時間資訊407、處理室分配數候補資訊408、處理室分配候補資訊409、處理室分配結果資訊410。
圖5係針對處理室分配設定畫面413進行說明之圖。處理室分配設定畫面413由處理對象輸入部501、處理室分配結果顯示部502、用以開始處理室分配計算之處理室分配計算執行按鈕503、及決定處理室分配之設定時之處理室分配設定決定按鈕504所構成。處理對象輸入部501係使用者輸入隨後欲進行處理之晶圓種類與其處理時間與處理片數之區域。圖5之顯示例係輸入有WA之晶圓種類，其處理時間為30，處理片數為500片之資料，與WB之晶圓種類，其處理時間為100，處理片數為200片之資料之例。處理室分配結果顯示部502係顯示處理室分配計算結果之部份。圖5之例中，由於為執行處理室分配計算前之狀態，因此處理室分配結果顯示部502成空欄。處理室分配計算執行按鈕503係處理室分配之決定者輸入處理對象之資料後，用以執行處理室分配之計算而按下之按鈕。若按下該按鈕，則以處理室分配設定裝置301開始處理室分配計算。
處理對象資訊405係從處理室分配設定畫面413之處理對象輸入部501接收使用者輸入之資料，儲存於記憶部404者。如圖11所示，以 具有晶圓種類、處理時間、處理片數之資料項目之資料表格構成。
處理室資訊406係經由網路303接收成為對象之半導體處理裝置302具備之處理室資訊，儲存於記憶部404者。如圖12所示，係由處理室ID之資料項目所成之資料表格。將從使用者所接收之處理對象資訊405中之某晶圓種類資訊向半導體處理裝置302傳遞，從半導體處理裝置302接收已選擇可處理該等晶圓種類之晶圓之處理室，及用以維護等而非停止中之處理室之處理室資訊，並儲存於記憶部404。
動作規則/動作時間資訊407係表示用以開始進行成為對象之半導體處理裝置302所具備之大氣機器人或真空機器人等之晶圓搬送之機構，及預載腔、中間室及處理室等之閘閥之開閉動作等動作執行之條件與其動作時間之資訊。如圖13所示，以具有動作部位、動作內容、動作執行條件及動作時間之資料項目之資料表格構成。例如亦將機器人可固持之對象同時存在複數個之情形時，或處理晶圓之處理室處於複數個可使用之狀態之情形時，使哪一者優先之規則決定作為對每個成為對象之半導體處理裝置302固有之動作控制規則者，由於在後述模擬處理中為必要，因此從成為對象之半導體處理裝置302預先作為動作規則/動作時間資訊進行接收，並儲存於記憶部404。
處理室分配數候補資訊408係在處理室分配候補生成部402中作成，係將成為對象之半導體處理裝置所具備之可使用之處理室數對使用者輸入之每晶圓種類分配之處理室數之所有組合之資訊。如圖14所示，以具有分配數候補No、晶圓種類、分配處理室數之資料項目之資料表格構成。
處理室分配候補資訊409保持在處理室分配候補生成部402中作成之各處理室與分配之晶圓種類之組合的所有可能候補。如圖15(b)所示，以具有處理室分配候補No、分配於可使用之各處理裝置之晶圓種類之資料項目之資料表格構成。
處理室分配結果資訊410在處理結束時間算出部403中記錄對每個處理室分配候補進行模擬處理對象之處理之結果的處理結束時間。如圖16所示，以具有處理室分配候補No、處理結束時間之資料項目之資料表格構成。
動作排程資訊411由將本發明之處理室分配設定裝置中評估為生產性最高之1個以上處理室分配候補以遞減順序並列顯示之中，基於使用者選擇之處理室分配，保持算出半導體處理裝置之大氣機器人、真空機器人、預載腔、處理室之動作排程之結果。如圖18所示，以具有部位、動作、開始時刻之資料項目之資料表格構成。
圖6係說明以本發明之處理室分配設定裝置301實施之處理室分配計算處理之流程之圖。處理室分配計算處理係由處理室分配候補生成處理601與處理結束時間算出處理602構成，於處理結束時間算出處理602中，對處理室分配候補生成處理601所生成之所有複數個處理室分配候補計算處理結束時間，因此重複至對所有候補之計算結束為止。若對於所有候補計算處理結束時間，則處理室分配計算結束。然後將處理室分配計算結果顯示於處理室分配設定畫面413之處理室分配結果顯示部502上。
圖7係說明處理室分配候補生成處理601之資料之輸入輸出之圖。處理室分配候補生成處理601係輸入處理對象資訊405與處理室資訊406，並輸出處理室分配候補資訊409。該處理對象資訊405係處理室分配之決定者使用資訊輸入部412，對處理室分配設定畫面413之處理對象輸入部501輸入之值。又，處理室資訊406係表示半導體處理裝置302可利用之處理室，從半導體處理裝置經由網路傳送之資訊。
沿著圖17之流程圖說明從處理對象資訊405與處理室資訊406算出處理室分配候補資訊409之計算順序。
首先，對處理對象資訊中所保持之各晶圓種類各者算出所分配 之處理室數之候補。此處，係以使用者輸入之處理對象之各晶圓種類之晶圓在作為評估對象之半導體處理裝置302中進行並列處理為前提。從處理室資訊406算出分配對象之總處理室數。接著，由於有必要對各晶圓種類分配至少1個處理室，因此從總處理室數減去晶圓種類數。將其餘數作為分配剩餘數。接著，求得將該分配剩餘數按各晶圓種類分配之所有組合。此時，亦可存在未自分配剩餘數分配之晶圓種類。最後，對求得之各晶圓種類之分配剩餘數之分配數加上1，從而算出各晶圓種類之處理室分配數(S701)。
使用圖11、圖12所示之資料例說明。首先，總處理室數為4。因此，由於晶圓種類數為WA與WB之2個，因此從總處理室4減去2，分配剩餘數為2。分配該分配剩餘數之晶圓種類為2個，因此分配分配剩餘數之組合為(WA=2,WB=0)、(WA=1,WB=1)、(WA=0,WB=2)。對該分配數加上1，則成為(WA=3,WB=1)、(WA=2,WB=2)、(WA=1,WB=3)。該等組合各自為處理室分配數候補。作為如圖14所例示之資訊，記憶於記憶部404。
接著，算出將哪個晶圓種類分配至哪個處理室。
選擇一個處理室分配數候補(S702)，從其中選擇一個晶圓種類，基於該晶圓種類之分配數，自未分配之處理室中，分配處理室直至該晶圓種類之分配數額滿為止。重複處理室之分配直至對所有晶圓種類皆決定處理室之分配為止。針對藉此選擇之處理室分配數候補，生成處理室分配之一個候補，並登錄於記憶部(S703)。
使用圖14之例進行說明。首先選擇處理室分配數候補No1。從其中選擇晶圓種類WA時，處理室分配數為3。由於未分配之處理室有處理室107、108、111、112，因此例如以處理室ID之順序將處理室107、108、111分配至晶圓種類WA。接著，由於處理室分配數為1，因此對晶圓種類WB分配未分配之處理室112。藉此生成對晶圓種類 WA分配處理室107、108、111，對晶圓種類WB分配處理室112之處理室分配候補之一(S703)。
接著，對所生成之一個處理室分配之候補，選擇任意處理室之配對(依次賦予配對編號)，於分配至第一個處理室之晶圓種類與分配至第二個處理室之晶圓種類不同之情形時，調換分配至第一個處理室之晶圓種類與分配至第二個處理室之晶圓種類。藉此假定另一個處理室分配候補(S706)。
若於前步驟(S706)中已假定新處理室分配候補，則於其與已登錄之處理室分配候補之任一者都不一致之情形時(S707)，作為新處理室分配候補而登錄於記憶部(S708)。
重複以上操作(S706~S708)直至選擇所有處理室之配對為止(S705~S709)。
再者，有新生成之處理室分配候補之情形時，對於該等處理室分配候補亦重複相同操作(S704~S710)。藉此，由於針對所選擇之處理室分配數候補生成處理室分配候補，因此對所有處理室分配數候補進行以上操作(S702~S711)，從而可全面性地生成所有處理室分配候補。
使用圖14之處理室分配數候補No1之例進行說明。前述說明中，繼生成對晶圓種類WA分配處理室107、108、111、且對晶圓種類WB分配處理室112之處理室分配候補之一之後接著進行說明。將所生成之處理室分配候補資料登錄於記憶部404之處理室分配候補資訊表格409(S703)。作為圖15(b)所示之處理室分配候補資訊表格409之第1記錄1501進行登錄。對於該處理室分配候補No.1-1調換分配至任意處理室之配對之晶圓種類，從而搜尋是否另有解決方案。首先選擇任意處理室之配對。選擇處理室107、處理室108。由於處理室107、108分配有相同的晶圓種類WA，因此不生成新處理室分配候補，而重新選擇 其他處理室之配對。此處，預先決定依次選擇處理室之配對之順序，依次附上處理室之配對編號並選擇所有組合。
接著，選擇處理室107、112之配對。於處理室107分配晶圓種類WA，於處理室112分配晶圓種類WB，因此調換該處理室分配。即，於處理室107分配晶圓種類WB，於處理室112分配晶圓種類WA。藉此，生成於處理室108、111、112分配晶圓種類WA，於處理室107分配晶圓種類WB之處理室分配候補。所生成之處理室分配候補資料作為處理室分配候補資訊表格409之第2記錄1502而登錄(S708)。
若如此選擇所有處理室之配對，生成新處理室分配候補，則生成對晶圓種類WA分配處理室107、111、112，對晶圓種類WB分配處理室108之處理室分配候補(記錄1503)，對晶圓種類WA分配處理室107、108、112，對晶圓種類WB分配處理室111之處理室分配候補(記錄1504)。
再者，對於新生成之處理室分配候補(處理室分配候補No.1-2,No.1-3,No.1-4)亦進行相同操作(S704~S710)。例如對於對晶圓種類WA分配處理室108、111、112，對晶圓種類WB分配處理室107之處理室分配候補(記錄1502)亦進行相同操作時，全部與已生成之處理室分配候補相同(S707)，因此不會生成新處理室分配候補。同樣，對於對晶圓種類WA分配處理室107、111、112，對晶圓種類WB分配處理室108之處理室分配候補(記錄1503)，對晶圓種類WA分配處理室107、108、112，對晶圓種類WB分配處理室111之處理室分配候補(記錄1504)亦不會生成新處理室分配候補。藉此，對於所選擇之處理室分配數候補No1之處理室分配候補生成結束。其後重複至對新處理室分配數候補生成處理室分配候補，對所有處理室分配數候補結束處理室分配候補生成為止(S702~S711)。
例如對處理室分配數候補No.2進行回路處理(S702)，作為處理室 分配之1個候補，生成對晶圓種類WA分配處理室107、108，對晶圓種類WB分配處理室111、112之處理室分配候補，登錄於處理室分配候補資訊表格409上(S703)。相當於圖15(b)所示之處理室分配候補資訊表格409之記錄1505。接著，對前步驟S703所登錄之處理室分配候補No.2-1進行回路處理(S704)，依次選擇處理室之配對，調換分配晶圓種類而假定處理室分配候補(S706)，確認與已生成之處理室分配候補之任一者都不一致(S707)，依次登錄(S708)，相當於圖15(b)所示之處理室分配候補資訊表格409之記錄1506~1509。
以上述處理室分配候補生成處理S601生成如圖15(b)所例示之處理室分配候補資訊409。該資訊對每個各處理室分配候補保持分配於各處理室之晶圓種類之組合。
圖8係說明處理結束時間算出處理S602之資料輸入輸出之圖。於處理結束時間算出處理S602，輸入處理對象資訊405與處理室分配候補資訊409與動作規則/動作時間資訊407，並輸出處理室分配結果資訊410。
動作規則/動作時間資訊407係如前述之圖13例示之資訊。此係表示用以使大氣機器人或真空機器人等之進行晶圓搬送之機構開始動作執行之條件與其動作時間之資訊。例如記載於圖13之資料表格第1列之資料記錄之動作內容「從晶圓盒承載器(101、102、103)向預載腔105搬送晶圓」之資料係定義為大氣機器人104之自晶圓盒承載器搬出未處理晶圓，向預載腔搬入之一個動作者，作為開始該動作之條件，定義為「分配至晶圓盒承載器(101、102、103)之處理室有待機中之未處理晶圓」「於預載腔105中有空餘空間且為大氣壓狀態」「大氣機器人為待機狀態」，意指自該動作開始至結束所需要之動作時間為5。
針對處理結束時間算出處理S602之處理順序進行說明。處理結束時間算出處理S602將所謂模擬之半導體處理裝置狀態假想地於計算 機上作為資料予以保持，使用一面在計算機內使時刻進展一面使裝置動作並行之計算順序而進行。首先基於處理對象資訊405，對於各晶圓種類，設定為生產片數之未處理晶圓存在於晶圓盒承載器之狀態。圖11之例中，成為於晶圓盒承載器中存在晶圓種類WA之未處理晶圓500片、晶圓種類WB之未處理晶圓200片之狀態。實際上可保持於一個晶圓盒承載器之晶圓片數雖有限制，但由於為假想計算，因此本實施例中，為簡化模擬而而不特別考慮各晶圓之供給方法、時序等。
接著，從處理室分配候補資訊409選擇一個候補資訊。從該候補資訊決定將各晶圓種類之晶圓向哪個處理室搬送。作為例子，若從圖15(b)之例中選擇處理室分配候補No.1-1，則晶圓種類WA之500片晶圓向處理室107、108、111之任一者搬送，晶圓種類WB之200片晶圓向處理室112搬送。設定該初始狀態後，基於動作規則/動作時間資訊407，對照大氣機器人、真空機器人及預載腔等之動作執行條件，若為滿足條件之動作，則執行該動作。若執行動作，則該動作之動作時間經過後，晶圓之位置或運轉中或待機中之運轉狀態產生變化。於是，時刻進展，對變化後之狀態對照動作執行條件，若為滿足條件之動作則執行動作。若重複該順序並行動作，則可對各晶圓進行在未處理狀態下自晶圓盒承載器搬出、於處理室實施處理、在處理完狀態下返回至晶圓盒承載器之一連串動作。重複該等動作直至所有晶圓處理結束並返回至晶圓盒承載器為止。
使用圖9說明該模擬順序。圖9所使用之代號如下。部位名稱之代號AR：大氣機器人104，LL：預載腔105，VR1：真空機器人106，PU1：處理室107，PU2：處理室108，VR2：真空機器人110，PU3：處理室111，PU4：處理室112，LP：晶圓盒承載器(101、102、103)，BR：中間室109。又，W1、…W5意指晶圓之ID。各部位之動作記為「部位1→部位2(晶圓ID)」意指該晶圓ID之晶圓從部位1向部位2搬送之動 作。又，Vac意指真空，Vent意指排氣，Processing意指處理中。
於時刻0之初始狀態下，所有未處理晶圓處於晶圓盒承載器101中，所有處理室107、108、111、112、大氣機器人104、真空機器人106、110為待機中，預載腔105在大氣壓狀態下中間為空的。又，設定將晶圓種類WA之晶圓分別向處理室107、108、111之任一者搬送，將晶圓種類WB之晶圓分別向處理室112搬送之條件。
首先，於時刻0之狀態下，由於「分配至晶圓盒承載器(101、102、103)之處理室有待機中之未處理晶圓」「預載腔105中有空餘空間且為大氣壓狀態」「大氣機器人104為待機中」之條件成立，因此執行「從晶圓盒承載器(101、102、103)向預載腔105搬送晶圓」之動作。於此情形時，由於所有處理室皆為待機中，因此可將晶圓種類WA之晶圓向處理室107、108、111之任一者搬送，亦可將晶圓種類WB之晶圓向處理室112搬送。對於相同動作部位，動作執行條件複數個成立之情形時，使哪一者優先係作為半導體處理裝置之動作控制規則給予，因此成遵從其者。即，預先基於該半導體處理裝置固有之動作控制規則，從半導體處理裝置302使將規則作成為動作規則/動作時間資訊407形式者經由網路303輸入，並記憶於記憶部404。
圖9所示例中，向處理室107搬送晶圓ID為W1之晶圓。若開始該動作，則大氣機器人104改變成運轉中狀態。根據該狀態之變化，由於無其他可執行動作之條件，因此時刻進展。時刻進展至1時，由於無動作可執行條件，因此時刻進展。由於從時刻0開始，利用大氣機器人104之從晶圓盒承載器101向預載腔105之晶圓搬送之動作時間為5，因此時刻變成5時，變成搬送晶圓W1搬入於預載腔105內之狀態，大氣機器人104變化為待機中。
此處，若對照動作可執行條件，則「預載腔105中有未處理晶圓，為大氣壓狀態」之條件成立，開始使預載腔105成真空之動作。 藉此，預載腔105變化成真空中狀態。其後，若時刻進一步進展，則在時刻10之時點，結束預載腔105之真空，預載腔105變化成真空狀態。此時，若對照動作可執行條件，則「預載腔105中有未處理晶圓，為真空狀態」之條件，與「預載腔105中有分配於處理室(107,108)之未處理晶圓，為真空狀態」「處理室(107,108)為待機狀態」「真空機器人為待機狀態」之條件的二個動作執行條件成立。於此時，前者係預載腔105之動作執行條件，後者係真空機器人106之動作執行條件，因此可同時執行。藉此，預載腔105從時刻10開始排氣，真空機器人106開始將晶圓W1從預載腔105向處理室107之搬送。藉此，預載腔105變化成排氣中狀態，真空機器人106變化成運轉中狀態。
其後，若時刻進展，則預載腔105之排氣在時刻15結束，預載腔105之狀態變化成大氣壓狀態。藉此，大氣機器人104開始從晶圓盒承載器101將未處理晶圓W2向預載腔105搬送。晶圓W2成為向處理室111搬送者。其後，大氣機器人104在時刻20結束將晶圓W2向預載腔105之搬送，又，結束真空機器人106將晶圓W1向處理室107之搬送。根據此時之狀態變化，預載腔105從時刻20開始抽真空，處理室107開始處理。
重複如上順序，結束所有晶圓之處理，求得返回至晶圓盒承載器時之時刻。自時刻0至前述求得之時刻間之時間成為所選擇之處理室分配候補之處理結束時間。對所有處理室分配候補執行該順序，算出所有處理室分配候補之處理結束時間，將其作為處理室分配結果資訊410予以記憶。該處理室分配結果資訊410係如圖16所例示之資訊，對各處理室分配候補保持處理結束時間。
若生成處理室分配結果資訊410，則將其顯示於處理室分配設定畫面413之處理室分配結果顯示部502上。圖10係表示顯示有處理室分 配結果資訊之例。處理室分配結果顯示部502包含表示各處理室分配候補與其處理結束時間之表列之結果一覽顯示部1001，與表示從結果一覽顯示部1001選擇之處理室分配候補之晶圓種類與分配之處理室配置之分配配置顯示部1002。於結果一覽顯示部1001中，自處理結束時間較早者依遞減順序並列顯示處理室分配候補。於分配配置顯示部1002中顯示半導體處理裝置之佈局，顯示分配於各處理室上之晶圓種類。又，藉由處理室分配之決定者指定顯示於各處理室上之晶圓種類，從而僅成分配於該處理室之晶圓種類所指定之晶圓種類之處理室分配候補顯示於結果一覽顯示部1001上。
此處，使用者從處理室分配候補選擇欲採用者，按下處理室分配設定決定按鈕504。若按下處理室分配設定決定按鈕504，則輸入所選擇之處理室分配，執行處理結束時間算出處理602。該處理中，按照選擇之處理室分配，將處理對象之所有晶圓向處理室搬送，再次模擬實施特定處理之一連串製造過程。藉此算出如圖9所示之大氣機器人、真空機器人、預載腔、處理室之動作排程，生成如圖18所例示之動作排程資訊413。該動作排程資訊413與由使用者選擇之處理室分配向半導體處理裝置傳送。半導體處理裝置基於接收之動作排程資訊413與處理室分配而執行動作。
301‧‧‧處理室分配設定裝置
303‧‧‧網路
401‧‧‧運算部
402‧‧‧處理室分配候補生成部
403‧‧‧處理結束時間算出部
404‧‧‧記憶部
405‧‧‧處理對象資訊
406‧‧‧處理室資訊
407‧‧‧動作規則/動作時間資訊
408‧‧‧處理室分配數候補資訊
409‧‧‧處理室分配候補資訊
410‧‧‧處理室分配結果資訊
411‧‧‧動作排程資訊
412‧‧‧資訊輸入部
413‧‧‧處理室分配設定畫面
414‧‧‧通訊部

Claims (9)

  1. 一種處理室分配設定裝置，其特徵為，其係預先評估半導體處理裝置中之各處理室與被處理體種類之分配者，該半導體處理裝置具備如下構造：具有複數個搬送室，於各搬送室連接有處理室，且前述複數個搬送室彼此直接連接或中間隔著被處理體之交接用中間室而連接；且該處理室分配設定裝置包含：處理室分配候補生成部，其對各被處理體種類算出分配至少1個以上處理室之所有處理室分配數候補，於各處理室分配數候補中，作成對各處理室分配被處理體種類之1個處理室分配候補，對前述1個處理室分配候補調換任意處理室之配對之分配被處理體種類並搜尋新處理室分配候補，而生成所有組合之處理室分配候補；處理結束時間算出部，其於計算機上假想地再現一連串製造過程，而對每個前述處理室分配候補計算所有處理對象之被處理體之自最初的被處理體之從儲存處搬出之開始時刻至最後的被處理體之送回上述儲存處之結束時刻的處理結束時間，其中該一連串製造過程係：按照前述各處理室分配候補將使用者指定之處理對象之未處理的被處理體自上述儲存處搬出，且經由上述搬送室往上述半導體處理裝置之該處理室搬送，而於施行特定處理後自該處理室搬出，並經由上述搬送室搬送回原儲存處。
  2. 如請求項1之處理室分配設定裝置，其中包含運算部、記憶部、資訊輸入部、顯示部及通訊部，前述運算部具有前述處理室分配候補生成部與前述處理結束 時間算出部，前述處理結束時間算出部係將計算出之每個前述處理室分配候補之處理結束時間以自最早完成之候補依遞減順序顯示於前述顯示部，接收使用者藉由前述資訊輸入部所選擇之處理室分配候補，按照前述選擇之處理室分配候補再次模擬處理對象之所有被處理體之一連串製造過程，作成成為對象之半導體處理裝置之動作排程資訊，經由前述通訊部向前述半導體處理裝置傳送前述選擇之處理室分配與前述動作排程資訊。
  3. 如請求項2之處理室分配設定裝置，其中前述記憶部記憶：處理對象資訊，其係使用者由前述資訊輸入部輸入；處理室資訊，其通知成為對象之半導體處理裝置特定其自身所具備之處理室中可處理前述處理對象之被處理體之處理室之資訊；動作規則/動作時間資訊，其包含將前述半導體處理裝置所具備之各動作部位之動作作為開始執行之條件、該動作部位之動作時間、及對於複數個可能動作賦予優先度之動作控制規則，且由前述半導體處理裝置通知之；處理室分配數候補資訊，其係對處理對象之每個被處理體種類所分配之處理室數之所有組合資訊；處理室分配候補資訊，其保持各處理室與所分配之被處理體種類之組合之所有可能候補；處理室分配結果資訊，其記錄對每個處理室分配候補模擬處理對象之一連串製造過程之結果的處理結束時間；及動作排程資訊，其基於使用者選擇之處理室分配，算出半導體處理裝置之各動作部位之動作排程。
  4. 如請求項1之處理室分配設定裝置，其中前述處理室分配候補生 成部係對使用者所輸入之處理對象之各被處理體種類，算出分配成為對象之半導體處理裝置之至少1個以上處理室之所有處理室分配數候補，於各處理室分配數候補中，作成對各處理室分配被處理體種類之1個處理室分配候補，對前述1個處理室分配候補調換任意處理室之配對之分配被處理體種類並搜尋新處理室分配候補，在發現新處理室分配候補時進行登錄，對所有處理室之配對重複搜尋，及對所有處理室分配數候補重複搜尋，而生成所有組合之處理室分配候補。
  5. 如請求項3之處理室分配設定裝置，其中前述記憶部之前述動作規則/動作時間資訊係記憶於至少具有動作部位、動作內容、動作執行條件及動作時間之資料項目之資料表格中，前述處理結束時間算出部係對每個前述各處理室分配候補，假定前述處理對象資訊之所有被處理體皆存在於半導體處理裝置之晶圓盒承載器，開始一連串製造過程之模擬，以每單位時間使時刻進展，在半導體處理裝置之各動作部位滿足動作執行條件之時刻開始動作，將各被處理體向符合之處理室搬送並實施特定處理，算出將所有被處理體向晶圓盒承載器回收為止之處理結束時間，而於前述顯示部上自最早處理結束時間以遞減順序並列顯示各處理室分配候補之處理結束時間。
  6. 如請求項5之處理室分配設定裝置，其中前述處理結束時間算出部係於前述顯示部上顯示前述半導體處理裝置之處理室之佈局圖，將由前述處理室分配候補之處理結束時間之一覽接收使用 者之選擇之結果、分配至各處理室之被處理體種類之資訊顯示於符合之處理室之圖上，及可將使用者希望分配之被處理體種類之資訊指定輸入於處理室之圖上，僅選擇經特定為使用者指定之處理室與被處理體種類之分配之所有處理室分配候補與處理結束時間之組合，而並列顯示從最早處理結束時間以遞減順序選擇之處理室分配候補。
  7. 一種處理室分配設定程式，其為了預先評估具備具有複數個搬送室、於各搬送室連接有處理室、且前述複數個搬送室彼此直接連接或中間隔著被處理體之交接用中間室而連接之構造之半導體處理裝置中之各處理室與被處理體種類之分配，而使電腦作為如下機構發揮功能：基於使用者輸入之處理對象資訊與由前述半導體處理裝置獲取之可處理之處理室資訊，對各被處理體種類算出分配至少1個以上的處理室之所有處理室分配數候補之機構；於各處理室分配數候補中，作成對各處理室分配被處理體種類之1個處理室分配候補，對前述1個處理室分配候補調換任意處理室之配對之分配被處理體種類並搜尋新處理室分配候補，而生成所有組合之處理室分配候補之機構；及使用藉由前述半導體處理裝置獲得之動作規則/動作時間資訊，於計算機上假想地再現一連串製造過程，而對每個前述處理室分配候補計算所有處理對象之被處理體之自最初的被處理體之從儲存處搬出之開始時刻至最後的被處理體之送回上述儲存處之結束時刻的處理結束時間之機構，其中該一連串製造過程係：按照前述各處理室分配候補將使用者指定之處理對象之 未處理的被處理體自上述儲存處搬出，且經由上述搬送室往上述半導體處理裝置之該處理室搬送，而於施行特定處理後自該處理室搬出，並經由上述搬送室搬送回原儲存處。
  8. 如請求項7之處理室分配設定程式，其係使電腦進而作為如下機構發揮功能：將計算出之每個前述處理室分配候補之處理結束時間自最早結束之候補以遞減順序顯示於顯示部上，並接受使用者藉由資訊輸入部選擇之處理室分配候補之機構；按照前述選擇之處理室分配候補再次模擬處理對象之所有被處理體之一連串製造過程，作成成為對象之前述半導體處理裝置之動作排程資訊之機構；及經由通訊部向前述半導體處理裝置傳送前述選擇之處理室分配與前述動作排程資訊之機構。
  9. 請求項7之處理室分配設定程式，其係使電腦進而作為如下機構發揮功能：於顯示部上顯示前述半導體處理裝置之處理室之佈局圖，將由前述處理室分配候補之處理結束時間之一覽接收使用者之選擇之結果、對各處理室分配之被處理體種類之資訊顯示於符合之處理室之圖上之機構；及可將使用者希望分配之被處理體種類之資訊指定輸入於處理室之圖上，僅選擇經特定為由使用者指定之處理室與被處理體種類之分配之所有處理室分配候補與處理結束時間之組合，而並列顯示自最早處理結束時間以遞減順序選擇之處理室分配候補之機構。
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