TWI528487B - A vacuum processing apparatus and a method of transporting the object to be processed - Google Patents

Description

真空處理裝置及被處理體的搬送方法

本發明係關於對半導體晶圓或液晶顯示器之類基板狀之晶圓進行處理時所使用，且使用複數種氣體進行微細之圖案加工等之處理之真空處理裝置及真空處理裝置中作為處理對象之試料之搬送方法。

真空處理裝置具備：處理單元，其包含內部具有被稱為製程單元之真空處理室之真空容器、排氣裝置、及電漿形成裝置等，在此種真空處理裝置中，追求低成本化、及生產性提高。作為生產性指標之代表例，使產出量(每單位時間之基板處理片數)提高而提高每一台裝置之處理效率成為重要之課題。以下，雖有如將作為真空處理裝置之處理對象之試料稱為晶圓般，以半導體處理裝置為例加以說明之部分，但本發明並非限定於半導體處理裝置。此外，雖將產出量作為生產性指標之代表例進行說明，但例如轉回時間，在其他生產性指標上亦相同，並非限定於產出量。

在真空處理裝置之一用途即半導體裝置之處理中，有對被處理基板即半導體晶圓等之晶圓實施真空下之處理、例如蝕刻處理等之電漿處理之製程，為以高產出量進行此種處理，即為提高每一台裝置之處理效率，使用設置有複數個處理室之半導體處理裝置。已知半導體處理裝置通常具備真空處理室與常壓之大氣搬送室。

如上所述之半導體處理裝置，將收納特定片數、例如25片之晶圓之晶匣(FOUP：晶圓傳送盒)安裝至裝置之前面側，且搬送用之機械裝置自該晶匣內一次取出一片晶圓，而搬送至切換大氣與真空之鎖定室後，搬入從真空排氣而減壓之鎖定室經由已減壓之搬送用之路徑進行處理之任一者之各真空處理室而進行處理。處理結束後，將其搬出，通過與搬入時反方向之路徑，經由鎖定室回到大氣壓下。其後，藉由搬送機械裝置，回到與搬出時相同之晶匣之相同位置。以上係對半導體處理裝置之晶圓進行處理時之一般之動作順序。

此種半導體處理裝置，於搬送室之周圍以放射狀連接有真空處理室之所謂群集工具之構造之裝置廣泛普及。然而，該群集工具之裝置需要較大之設置面積，尤其，隨著近年來晶圓之大孔徑化，有設置面積日益變大之問題。因此，為減小設置面積，且實現產出量提高，所謂線性工具之構造之裝置登場。線性工具之特徵係具有複數個搬送室，於各個搬送室連接真空處理室，且搬送室彼此亦直接連接，或於中間包夾交接之空間(以下稱為「中間室」)而連接。

該線性工具藉由具備複數台先前為一台之搬送機械裝置，成為複數個搬送機械裝置可並行向複數個真空處理室搬送晶圓之機構，而實現高產出量。

雖提案有如此般減小設置面積且實現產出量提高之所謂線性工具之構造，但，另一方面，為提高產出量，縮短處 理時間及搬送效率化之技術亦較重要。然而，至今為止之群集工具所應用之搬送控制係以單一之搬送機械裝置為對象，直接應用於具備複數個搬送機械裝置之線性工具之情形時，存在可能使產出量降低之問題。

作為群集工具之搬送控制之代表性方法，有向處理完成之處理室依序搬送晶圓之控制之技術。將該技術應用於線性工具之情形時，對晶圓進行處理之處理時間在各處理室中為大致相同之時間時，可實現較高之產出量。然而，將不同種類之製品在各處理室中並行處理等之情形時，各處理室之處理時間係依存於該製品，而屢有發生各個處理結束之時間點較零亂之情況。

在此種狀況下，複數個處理室內、某處理室之處理結束之情形時，單純考慮立即搬送下一個晶圓之控制。此時，其後搬送至處理完成之處理室之晶圓之處理時間較長之情形，雖亦受半導體處理裝置之處理室之數量、配置之影響，但有堵塞原本應先進行搬送之在處理時間較短之處理室中進行處理之預定之晶圓之搬送路徑之狀況。其結果導致產出量下降。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-94530號公報

為使設置有複數個處理室之真空處理裝置之產出量提 高，使搬送機械裝置之負荷分散係有效手段之一。因此，在專利文獻1中，具備複數台之在先前之裝置中為1台之搬送機械裝置，而向複數個真空處理室並行搬送，藉此，與先前之真空處理裝置相比，可實現較高之產出量。然而，關於控制複數個搬送機械裝置之手段，僅言及在複數個搬送機械裝置間交接晶圓之點。在實際之半導體處理裝置之運用中，處理室之處理時間係因應處理室內所處理之晶圓而不同。又，因此，在具備複數台之搬送機械裝置之線性工具中，在單純向處理完成之處理室依序進行搬送之搬送控制技術中，根據各處理室所處理之晶圓之處理時間，存在可能使產出量下降之問題。

又，根據晶圓之處理製程，有效之搬送方法有不同之情形。有在處理室中進行一次處理而完成處理之處理製程，亦有進行複數次處理而完成處理之處理製程。再者，根據運用條件亦有不同之情形。有無論何時皆可自由改變晶圓處理預定之處理室之運用條件，亦有一旦自初始位置開始搬送晶圓則不能改變處理預定之處理室之運用條件。所謂無論何時皆可自由改變晶圓處理預定之處理室之運用條件係如下之情形：處理所使用之氣體之種類等處理條件在複數個處理室中為相同，無論在哪個處理室中進行處理，處理後之晶圓之品質無差異。又，所謂一旦自初始位置開始搬送晶圓則不能改變處理預定之處理室之運用條件係如下之情形：雖然處理所使用之氣體之種類等處理條件在複數個處理室中相同，但對某晶圓，一旦決定處理預定之處理 室，則因應膜厚等該晶圓特有之狀態，進行對處理條件微調整之運用，或處理所使用之氣體之種類等處理條件根據處理室而不同。

因此，本發明之目的係提供一種半導體處理裝置，其係一種線性工具，在於處理室內進行一次處理而完成處理之處理製程中，在一旦自初始位置開始搬送晶圓則不能改變處理預定之處理室之運用條件下，於各處理室中並行處理種類不同之製品等之情形時，在所有處理室之數量、配置下，皆提供搬送效率較高之搬送控制。

為解決上述課題，本發明之真空處理裝置具備：負載鎖室，其係將置於大氣側之被處理體載入真空側；複數個處理室，其係連接於設置於上述真空側之搬送室，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、搬送之真空機械裝置；複數個中間室，其係連結上述搬送機構部間而中繼載置上述被處理體；保持機構部，其係保持設置於上述負載鎖室與上述中間室中之複數個上述被處理體；及控制部，其係控制上述被處理體之交接及搬送；且上述控制部即時更新並保持表示上述處理室、上述搬送機構部、上述中間室、上述保持機構部各者之動作狀態、以及上述被處理體之有無及其處理狀態之裝置狀態資訊，且具備如下之機構：基於上述裝置狀態資訊與上述被處理體之處理時間，自預先以處理室之數量、配置與被處理體之處理時間之每個組合條件，對 控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法進行模擬而獲得之搬送演算法判定規則中選擇搬送演算法之機構；及基於所選擇之上述搬送演算法，算出上述被處理體之搬送目的地之機構。

此外，為解決上述課題，在本發明中，使選擇上述控制部之上述搬送演算法之機構以如下之方式構成：自上述裝置狀態資訊讀取運轉狀態之處理室資訊，及基於上述被處理體之處理時間，自模擬預先以處理室之數量、配置與被處理體之處理時間之每個組合條件控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法而獲得之搬送演算法判定規則中，選擇預測最大之產出量值之搬送演算法。

又，為解決上述課題，在本發明中，使控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法以如下之方式構成：將上述複數個搬送機構部分類為：從上述負載鎖室向上述處理室直接交接、搬送上述被處理體之第1搬送機構部、自上述負載鎖室經由上述第1搬送機構部與上述中間室而接收上述被處理體且向處理室交接、搬送上述被處理體之第2搬送機構部、自上述第2搬送機構部經由上述中間室而接收上述被處理體且向處理室交接、搬送上述被處理體之第3搬送機構部、及第n搬送機構部之情形時，將自上述負載鎖室搬送之上述被處理體之片數分成上述第1搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、上述第2搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、上述第3搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之 片數、及上述第n搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數，而根據該等之比例進行定義。

根據本發明，可提供一種在包含所有處理室之數量及配置、處理室之處理時間之處理條件下，提供搬送效率較高之搬送控制之真空處理裝置。

以下，關於本發明之實施形態，使用圖式加以說明。

關於本發明之半導體處理裝置之整體構成之概略，使用圖1加以說明。若對半導體處理裝置進行大致劃分，則由包含處理室與搬送機構之機械部101、動作控制部102、及控制台終端103組成。機械部101係以具備可對晶圓實施蝕刻與成膜等處理之處理室、及進行晶圓之搬送之機械裝置等之搬送機構構成。動作控制部102係控制處理室與搬送機構之動作之控制器，且包含進行運算處理之運算部105與記憶各種資訊之記憶部106。

運算部105中具有：控制模式設定部107，其係根據使用者所指定之「手動」或「自動」之控制模式，切換控制系統之內部處理；動作指示計算部108，其係進行用以使處理室與搬送機構實際動作之運算；搬送演算法計算部109，其係自複數個演算法中進行搬送演算法選擇之計算；搬送目的地變更判定計算部110，其係進行用以判定是否計算搬送目的地之計算；及搬送目的地決定計算部111，其係基於所選擇之搬送演算法，進行決定搬送各晶 圓之處理室之計算。

記憶部106中記憶有裝置狀態資訊112、處理對象資訊113、動作指示資訊114、動作順序資訊115、搬送目的地資訊116、動作指示規則資訊117、處理室資訊118、搬送演算法程式庫119、搬送演算法判定規則120、及搬送目的地計算觸發121之資訊。

控制台終端103係用於使用者輸入控制方法、或確認裝置狀態者，具備鍵盤、滑鼠、及觸控筆等之輸入機器、以及輸出資訊之畫面。此外，半導體處理裝置經由網路122與主機電腦104連接，在需要使用於處理之氣體之種類或濃度等之參數、或處理所需之標準時間等必要之資訊時，可自主機電腦104下載。

繼而，關於包含處理室及搬送機構之機械部之構成，使用圖2加以說明。圖2係自上表面俯瞰機械部之圖。機械部係大致分為大氣側機械部234、及真空側機械部235。大氣側機械部234係在大氣壓下進行自收納有晶圓之晶匣中取出晶圓、或進行收納之類晶圓之搬送等之部分。真空側機械部235係在自大氣壓經減壓之壓力下搬送晶圓且在處理室內進行處理之部分。接著，於大氣側機械部234與真空側機械部235之間，具備負載鎖室211，其係在內部具有晶圓之狀態下，使壓力在大氣壓與真空壓之間升降，從而使晶圓向彼此之區域流通之發揮中介作用之部分。

大氣側機械部234中具有：負載埠201、202；對準機236；用以使處理完畢之晶圓暫且退避之退避站232、 233；大氣機械裝置203；及覆蓋大氣機械裝置之可動區域之框體204。於該負載埠201、202中，放置收納處理對象之晶圓之晶匣(FOUP：晶圓傳送盒)。且，具有可保持晶圓之機械手之大氣機械裝置203將收納於晶匣中之晶圓取出，而向負載鎖室211中搬送，或相反地自負載鎖室211中取出晶圓，而收納至晶匣(FOUP：晶圓傳送盒)中。又，大氣機械裝置203將自負載鎖室211取出之晶圓收納至退避站232、233，或將自退避站232、233所取出之晶圓收納至晶匣中。該大氣機械裝置203可使機械臂伸縮、或上下移動、旋轉，再者，亦可在框體204之內部水平移動。又，對準機236係用以對合晶圓朝向之機械。惟大氣側機械部234為一例，本發明之裝置並非限定於具有2個負載埠之裝置，負載埠之數量可少於兩個，亦可更多。此外，本發明之裝置並非限定於具有一個大氣機械裝置之裝置，亦可具有複數個大氣機械裝置。再者，本發明之裝置並非限定於具有一個對準機之裝置，可具有複數個對準機，亦可不具有對準機。且，本發明之裝置並非限定於具有與負載埠之數量一致之兩個之用以暫時退避晶圓之退避站之裝置，可比兩個更多，亦可更少，亦可無退避站。

真空側機械部235中具有：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之處理之部位。該等係經由閘閥222、223、224、225、226、227，而分別與搬送室214、215、 216連接。閘閥222、223、224、225、226、227藉由該等閥之開關，可隔開處理室內部之空間與搬送室內部之空間，或將空間連接。

搬送室214、215、216中分別具備真空機械裝置217、218、219。該真空機械裝置217、218、219具備可保持晶圓之機械手，且機械臂可伸縮、旋轉、或上下移動，而將晶圓搬送至負載鎖室，或搬送至處理室，或搬送至中間室。

中間室212、213係連接於搬送室214、215、216之間，且具備保持晶圓之機構。真空機械裝置217、218、219藉由於該中間室212、213中放置晶圓或取出，而可在搬送室間交接晶圓。該中間室212、213經由閘閥228、229、230、231而分別與搬送室214、215、216連接。該閘閥228、229、230、231具有進行開關之閥，可隔開搬送室內部之空間與中間室內部之空間，或將空間連接。惟真空側機械部235為一例，本發明之裝置並非限定於具有6個處理室之裝置，處理室數可比六個更少，亦可更多。此外，在本實施例中，雖然對一個搬送室中連接有2個處理室之裝置加以說明，但本發明之裝置並非限定於一個搬送室中連接有2個處理室之裝置，亦可為一個搬送室中連接有一個處理室或三個以上之處理室之裝置。此外，本發明之裝置並非限定於具有三個搬送室之裝置，搬送室可比三個更少，亦可更多。又，在本實施例中，雖然對搬送室與中間室之間具備閘閥之裝置加以說明，但亦可無該閘閥。

負載鎖室211經由閘閥220、221，分別連接於大氣側機械部234於真空側機械部235，且可在內部具有晶圓之狀態下使壓力在大氣壓與真空壓之間上下。

繼而，使用自側面俯瞰機械部之圖3，對保持晶圓之構造加以說明。晶圓可保持於負載鎖室305、或中間室310、315中。該等負載鎖室305或中間室310、315係將複數個晶圓保持於可分別獨立保持之構造(以下，稱為保持段)。雖然物理上可將任意之晶圓放置於任一保持段，但作為運用，一般運用於一部分之保持段內僅放置未處理晶圓，又，於另一部分之保持段內放置處理完畢之晶圓。其理由，處理完畢之晶圓上附著有處理所使用之腐蝕性氣體等，且保持段內殘留氣體。若該氣體觸及未處理之晶圓，則會引起晶圓變質，而有致使晶圓品質下降之情形。藉此，例如圖3所示般負載鎖室中有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，且將剩餘2段作為處理完畢晶圓用之保持段之運用。

另，符號301係意指放置於加載埠中之晶匣(FOUP：晶圓傳送盒)，符號302係意指覆蓋大氣機械裝置之可動區域之框體，符號303係意指大氣機械裝置，符號307、312、318係意指搬送室，符號308、313、317係意指真空機械裝置，符號304、306、309、311、314、316係意指閘閥，符號319、320、321、322、323、324、325係意指晶圓。

繼而，關於本發明之半導體處理裝置之動作控制系統之整體流程，使用圖4加以說明。另，進行以下說明時，在 本實施例中，在線性工具中，晶圓之處理係僅採取在指定之真空處理室內進行一次處理而完成處理之一製程處理者，但在圖20之模擬之事例中，如顯示在不同處理室中進行兩次處理之二製程處理之例般，亦可擴張為複數製程處理。又，設為在一旦自初始位置開始搬送晶圓則不能改變處理預定之處理室之運用條件下進行搬送者。

使用者可從控制台畫面401選擇「手動」或「自動」之控制模式，控制模式設定部107受理選擇，而進入各模式之控制。此處，根據所選擇之控制模式，而改變執行之處理。例如，若控制模式指定為「手動」，則執行手動搬送目的地設定404。另一方面，控制模式指定為「自動」，且滿足搬送目的地計算觸發之條件時，執行搬送目的地計算處理407。另，未解除控制模式「自動」之情形時，滿足搬送目的地計算觸發之條件時，重複執行搬送目的地計算處理407。

該運算處理404、407之任一者皆係決定此後投入之晶圓之搬送目的地處理室之處理，且輸出搬送目的地資訊405作為輸出。基於該搬送目的地資訊405與裝置狀態資訊408，以動作命令計算409算出動作命令410，機械部411基於該動作命令410進行動作。接著，藉由進行動作，裝置內之狀態變化，裝置狀態資訊408更新。接著，再次基於搬送目的地資訊405與裝置狀態資訊408，以藉由裝置狀態資訊408之更新而啟動之動作命令計算409，算出動作命令410，從而機械部411進行此後之動作。

又，自動決定搬送目的地處理室之運算處理407係在決定新處理對象之晶圓之搬送目的地時隨時執行，而對搬送目的地資訊405進行更新。例如為以下之情形：大氣機械裝置203完成用以將某晶圓載置於負載埠之搬送，而成為可進行對新晶圓之搬送動作之狀態之時，觸動觸發，啟動搬送目的地計算407，而更新搬送演算法，並實行該搬送演算法，藉此計算新晶圓之搬送目的地。

由於本發明係關於選擇控制模式「自動」時之控制方法，故，以下對選擇控制模式「自動」時之控制方法加以說明。藉此，以下，所謂搬送目的地決定計算係指搬送目的地計算407。

首先，關於圖4所示之動作命令計算409，使用圖5加以詳細說明。圖5係詳細顯示動作指示計算部108執行之動作命令計算409之處理與輸出入資訊之關係之圖。動作命令計算409係由動作指示計算505與動作命令生成507之兩個運算處理構成。

動作指示計算505係輸入裝置狀態資訊501、搬送目的地資訊502、與動作指示規則資訊503而輸出動作指示資訊506者。

裝置狀態資訊501(112)係圖11所例示之資訊，具有：對載置晶圓之部位、處理晶圓之部位、或把持晶圓之部位進行識別之「部位」欄；對上述部位之處理或運轉之狀態進行識別之「狀態」欄；對上述部位中載置、處理、或把持之晶圓、或空缺進行識別之「晶圓序號」欄；及表示「晶 圓序號」欄之晶圓狀態之「晶圓狀態」欄之資料項目。例如，「部位：負載鎖室211_段1，狀態：真空，晶圓序號：W11，晶圓狀態：未處理」之資料係意指顯示負載鎖室211之保持段之第1段之狀態，負載鎖室之狀態係真空狀態，保持有晶圓序號W11之晶圓，該晶圓W11係未處理之晶圓。此處，晶圓狀態係將未進行處理之晶圓設為未處理，當前正在處理室內進行處理之晶圓設為處理中，已完成處理之晶圓設為處理完成。於本發明之半導體處理裝置之機械部之上述各部位中安裝有感應器，檢測上述各部位之狀態之變化，或在利用真空機械裝置交接晶圓時，確認上述晶圓狀態之變化，從而在各時間點，裝置狀態資訊501(408、112)進行各部位之狀態、或晶圓狀態之更新。

搬送目的地資訊502(116)係圖12所例示之資訊，表示對各晶圓之搬送目的地處理室進行識別之資訊。

動作指示規則資訊503(117)係圖13所例示之資訊，具有：將處於搬送源之晶圓向搬送目的地搬送之「動作指示」欄、及揭示為進行上述「動作指示」欄之搬送而應滿足之條件之「動作指示條件」欄之資料項目。例如，「自負載鎖室211向中間室212搬送」之動作指示係意指在「負載鎖室211內有搬送目的地為處理室205、206以外之未處理之晶圓，且負載鎖室211為真空狀態」、「中間室212中有空缺之保持段」、及「真空機械裝置217之至少單方之機械手為待機狀態」之條件齊備時進行指示。

動作指示資訊506(114)係圖14所例示之資訊，具有搬送 擔當部位、搬送對象、搬送源、及搬送目的地之資料項目，且持有搬送之動作指示與搬送對象之晶圓序號之資訊。

在動作指示計算505中，參照裝置狀態資訊501、搬送目的地資訊502，擷取完全滿足動作指示規則資訊503之動作指示條件之動作指示，且將該動作指示作為動作指示資訊506而輸出。

動作命令生成507係輸入動作指示資訊506與動作順序資訊504，而輸出動作命令508，向機械部傳達動作命令者。

動作順序資訊504(115)係圖15所例示之資訊。其係關於動作指示，對大氣機械裝置或真空機械裝置之動作、或負載鎖室、中間室、處理室之閘閥之開關動作、或對負載鎖室進行真空處理之泵之動作等、各部位之具體動作內容進行記述者，意指以按動作順序所記述之序號之升序執行動作。該動作順序資訊504係與各動作指示相對應而分別定義者。

在動作命令生成507中，關於從動作指示資訊506中所讀取之動作指示，自動作順序資訊504擷取符合之動作指示之動作順序資料，且按動作順序之序號之升序，作為動作命令508(410)傳達至機械部。

繼而，關於圖4所示之搬送目的地計算407，使用圖6加以詳細說明。圖6係詳細顯示搬送目的地計算407之處理與輸出入資訊之關係之圖。搬送目的地計算407係由搬送目的地變更判定607、搬送演算法計算609、及搬送目的地更 新計算611之三個運算處理構成。

搬送目的地變更判定計算部110執行之搬送目的地變更判定607輸入裝置狀態資訊601(112)、及搬送目的地計算觸發602，而輸出搬送目的地計算命令608。圖7中係顯示搬送目的地變更判定607之流程圖。首先，在處理步驟701中，取得裝置狀態資訊601與搬送目的地計算觸發602。

搬送目的地計算觸發602(121)係圖16所例示之資訊，包含裝置之部位、及其部位之事件資訊。上述搬送目的地計算觸發602所揭示之該裝置部位在達到該事件狀態時，自該裝置發出事件訊號，而其結果反映於裝置狀態資訊601(112)之更新。對該裝置狀態資訊601與搬送目的地計算觸發602進行比較，而發現與搬送目的地計算觸發602之記錄(部位與事件)一致之裝置狀態資訊之記錄(部位與狀態)之情形時，輸出搬送目的地計算命令608。未發現一致之條件之情形時，為隨時更新裝置狀態資訊601，而重複驗證。

搬送演算法計算部109執行之搬送演算法計算609係接收搬送目的地計算命令608，且輸入裝置狀態資訊601、處理對象資訊603(113)、搬送演算法程式庫604(119)、及搬送演算法判定規則605(120)，而輸出搬送演算法610者。

處理對象資訊603(113)係圖17所例示之資訊，即記述有處理對象之晶圓之晶圓序號及處理時間之資訊。

搬送演算法程式庫604(119)係圖18所例示之資訊，即記述有搬送演算法與各搬送演算法之搬送目的地之決定條件 之資訊。在圖18中，作為搬送演算法之例，顯示有對各真空機械裝置搬送之片數之比進行變更之演算法。此處，對圖2之真空機械裝置217搬送至處理室205、208之晶圓之片數(L1)、真空機械裝置218搬送至處理室206、209之晶圓之片數(L2)、及真空機械裝置219搬送至處理室207、210之晶圓之片數(L3)進行比較，計算各自之片數比，設為L1：L2：L3。片數比為0時，相應之真空機械裝置未搬送一片晶圓。例如L3為0時，真空機械裝置219未對晶圓進行搬送。再者，利用同一真空機械裝置搬送晶圓之2個處理室，優先序號較小之處理室，若為處理室205、208，則優先處理室205，其後交替進行搬送。又，關於連接線不同之處理室，係按真空機械裝置序號之升序，例如若為真空機械裝置217、218，則優先217，依217、218、219每次搬送一片後，只要滿足片數比之條件，則以相同順序進行搬送。此時，若L1：L2：L3=2：1：1，則各真空機械裝置每次搬送一片後，真空機械裝置217進而將一片晶圓搬送至處理室，且重複相同動作。雖然在圖18中對使用真空搬送機械裝置搬送之片數比之搬送演算法加以說明，但亦有依序將晶圓搬送至處理完成之處理室之搬送演算法，並非限定於圖18所示之搬送演算法。搬送演算法程式庫604(119)可考慮預先儲存於記憶部106之情形、及檢索作為資料庫而儲存於主機電腦104中者之情形。

搬送演算法判定規則605(120)係圖19所例示之資訊，即記述有用以從運轉中之處理室之數量、配置及處理時間之 條件中選擇高產出量之搬送演算法之條件之資訊。圖19所示之規則係預先在主機電腦104中決定所設想之處理室之數量、配置之組合，且設定與晶圓之種類對應之各處理室之處理時間，而在各個設定條件中，使用已登錄至搬送演算法程式庫之各搬送演算法執行模擬，評估產出量，而預先選擇基於各搬送演算法之產出量值、及產出量最高之搬送演算法，並匯總成資料表者。

此處，所謂模擬係一方面推進時刻並對動作進行排列之計算程序。作為模擬之計算例，設為在搭載有晶圓序號W1、W2、W3之批次到達半導體處理裝置時，在正處理其他批次，且該其他批次之晶圓序號W0在處理室4內為處理中且剩餘處理時間為35之狀態下進行模擬。又，設為以W1、W2、W3之順序投入之規則。另，在該一例之說明中，為簡單地進行說明，省略外部搬送部位之動作及閘閥之動作，而僅模擬搬送機械裝置與處理模組之動作。

以下，一邊參照圖20對動作模擬加以說明。

以下，將負載鎖室略記為LL，處理室略記為PM，真空機械裝置略記為VR，中間室略記為WS。首先，在時刻0，自LL中儲存有W1，PM1、PM2中未儲存晶圓，PM4中儲存有W0且處理中之狀態開始。該情形時，滿足VR1將W1從LL搬出且向PM1搬入之動作開始條件。因此，將該動作以圖中所示之方式排列。繼而，將時刻推進至任一之動作完成且存在動作開始條件有變化之可能性之時刻。該例之情形，藉由VR1之LL→RM1(W1)之動作所需時間為10。因 此，將時刻推進至10。此處，檢查有無滿足動作開始條件之動作。由於W1被搬送至PM1，故滿足PM1之處理之動作開始條件。因此，將針對PM1中之W1之處理動作以時刻10為起點而進行排列。接著，由於對PM1之W1之處理時間為20，故將時刻推進至30。此處，由於藉由VR1之PM1-→PM2(W1)之動作滿足動作開始條件，對PM4中之W0之處理完成而滿足藉由VR2之PM4→WS1(W0)之動作開始條件，故將時刻30作為起點而進行排列。接著，推進至時刻35後，藉由VR2之PM4→WS1(W0)之動作完成。此處，雖無動作開始條件齊備之動作，但成為藉由VR1之WS1→LL(W0)之動作開始條件之一即WS1中具有處理完畢之晶圓之狀態，等待成為VR1未保持晶圓之狀態。此處，在時刻40，藉由外部搬送部位，將W2儲存於LL。因此，若推進至時刻40，成為VR1未保持晶圓之狀態，分別滿足藉由VR1之WS1→LL(V0)、藉由VR1之LL→PM1(W2)、及PM2中W1之處理之動作開始條件。此處，藉由VR1之WS1→LL(W0)、與藉由VR1之LL→PM1(W2)同為VR1之動作，不可同時進行。因此，根據動作開始條件最早齊備之動作優先進行之優先規則，在該例中，由於藉由VR1之WS1→LL(W0)係自時刻35之時間點等待VR1未保持晶圓之狀態，故優先進行該動作。又，因PM2中W1之處理可平行動作，結果，藉由VR1之WS1→LL(W0)與PM2中W1之處理以時刻40為起點而排列。接著，推進至時刻45後，由於滿足藉由VR1之LL→PM1(W2)之動作開始條件，故將時刻45為起點 而排列。如此般一方面推進時刻並排列動作之處理係重複進行，直至針對所有處理對象之晶圓結束處理而搬出至外部為止之所有動作完成排列為止。在該例中，排列直至VR1將晶圓W3向PM2→LL搬送之動作為止，藉此，所有動作完成排列。

自該模擬之結果，可獲得所有動作之中完成時刻最遲之動作之完成時刻。由於至該時刻為止之時間係搬送及處理所需之必要時間，故藉由將已處理之晶圓片數除以該必要時間，可算出每單位時間之處理晶圓片數即產出量。例如，圖20之例之情形，藉由VR1之PM2→LL(W3)為最後之動作，其時刻為165。因此，搬送路線候補序號1之情形之產出量係3/165≒0.018。將此種模擬與產出量算出之計算，針對設想之所有處理室之數量、配置之組合、及處理時間之組合，使用可應用之搬送演算法程式庫中之所有搬送演算法而進行推算，藉此，可獲得圖19所示之產出量之推定值，且可選擇藉由對各搬送演算法之產出量值進行比較而選擇之搬送演算法。

圖19之搬送演算法判定規則605(120)之第1資料記錄係意指如下之資料記錄：例如使用處理室205、206、207、208，將處理室205、206之處理時間為25(s)且處理室207、208之處理時間為10(s)之晶圓投入特定片數，且自搬送演算法程式庫中選擇搬送演算法1與搬送演算法2，分別執行模擬，其結果，由於搬送演算法2之產出量值0.018為最大，故所選之搬送演算法選擇為搬送演算法2。同樣的， 預先製作各種資料記錄作為搬送演算法判定規則605(120)，且預先儲存於半導體處理裝置之動作控制部102之記憶部106內。或，亦可考慮如下之運用：使搬送演算法判定規則不常駐於動作控制部102之記憶部106中，而常駐於製作源即主機電腦104中，而在半導體處理裝置運轉時，參照主機電腦104上之搬送演算法判定規則。

又，在圖19之搬送演算法判定規則中，雖然選擇搬送演算法之條件係作為用以選擇高產出量之搬送演算法者進行記述，但作為用以選擇搬送演算法之指標，並非僅限於產出量。再者，在圖19中，雖然預先求得並保持產出量之推定值，但由於實際運用時並不使用，故可不記錄於搬送演算法判定規則之資料表中。

搬送演算法計算609從裝置狀態資訊601、及處理室資訊606中讀取運轉狀態之處理室資訊，從處理對象資訊603中讀取各晶圓之處理時間，而對適合搬送演算法判定規則之處理時間之條件之資料記錄進行檢索。例如，本次之晶圓處理中，決定使用處理室205-208，且各晶圓之處理時間係40(s)，藉此，若對搬送演算法判定規則之第2列之資料記錄進行檢索，則讀取所選擇之搬送演算法為「搬送演算法1」。將所選擇之「搬送演算法1」作為關鍵字，檢索搬送演算法程式庫604，讀取依據搬送演算法之搬送目的地之決定條件「L1：L2：L3=1：2：1」，作為執行之搬送演算法610。

處理室資訊606(118)係圖21所例示之資訊，係表示各處 理室之運轉狀況及處理完成歷史之資訊。若狀態為「運轉」，則意指可進行處理之狀態，若狀態為「停止」，則意指不能進行處理之狀態。又，作為處理完成歷史，係表示處理完成之順序。此處，完全未實施處理之情形時，依處理室序號之升序，標註較小之序號。搬送演算法計算609之詳細計算處理將後述。

搬送目的地決定計算部111執行之搬送目的地更新計算611係輸入搬送演算法610，而對搬送目的地資訊612進行更新，且輸出經更新之搬送目的地資訊612者。搬送目的地更新計算611之詳細計算處理將後述。

接著，利用圖8之流程圖說明圖6所示之搬送演算法計算609之詳細計算處理。搬送演算法計算609係作為晶圓之搬送目的地之決定演算法，對搬送演算法進行選擇之處理。首先，在處理步驟801中，自裝置狀態資訊601擷取處於晶匣(FOUP：晶圓傳送盒)內之未處理晶圓之資訊，自處理室資訊606擷取各處理室之運轉狀況，自處理對象資訊603擷取每個晶圓之處理時間。接著，在處理步驟802中，對處理步驟801中所取得之各處理室之運轉狀況及殘留於晶匣內之未處理晶圓之處理時間、與搬送演算法判定規則605之條件進行比較。處理時間與條件之比較係根據各處理室之運轉狀況，以運轉中之處理室之數量，將殘留於晶匣內之未處理晶圓，依序號之升序擷取處理時間而執行。例如，運轉之處理室有4個處理室之情形，將殘留於晶匣內之未處理晶圓依序號之升序選擇4片，且將該等之處理時 間與演算法判定規則之條件進行比較，從而選擇搬送演算法。繼而，在處理步驟803中，藉由與搬送演算法判定規則605之條件之比較，各處理室之運轉狀況及殘留於晶匣內之未處理晶圓之處理時間滿足條件之情形，將對應之搬送演算法自搬送演算法程式庫604中擷取。

接著，利用圖9之流程圖說明圖6所示之搬送目的地更新計算611之詳細計算處理。首先，在處理步驟901之搬送演算法計算609之處理中，將所選擇之搬送演算法之搬送條件自搬送演算法程式庫604中擷取。繼而，根據處理步驟902中所擷取之搬送條件，一方面自處理室資訊606擷取處理完成歷史，並對各晶圓之搬送目的地資訊進行更新。藉由以上處理，可輸出處理步驟903中所更新之搬送目的地資訊612。

此處，圖6中說明之裝置狀態資訊601與處理室資訊606係對機械部進行監控之資訊，時時刻刻進行更新，又，處理對象資訊603係在裝有處理對象之晶圓之晶匣到達負載埠時，自主機電腦下載者。

最後，關於圖1所示之控制台終端103之畫面，使用圖10加以說明。控制台終端103具有輸入部與輸出部，作為輸入部，具備鍵盤、滑鼠、觸控筆等。又，作為輸出部，具備畫面。該畫面上具有選擇控制方法之區域1001、表示裝置狀態之概要之區域1002、及表示裝置狀態之詳細資料之區域1003。選擇控制方法之區域1001係可選擇「手動」、「自動」作為控制模式。進而，若選擇「自動」作為控制 方法，則可選擇有無處理室不確實對應。表示裝置狀態之概要之區域1002中，以可簡便把握某個晶圓在某處之方式，視覺性地顯示裝置與晶圓之位置。若晶圓移動，則晶圓之顯示位置亦隨之變更。圖中之區域1003內之圓形所揭示者係表示晶圓1004者。又，顯示裝置狀態之詳細資料之區域1003中，顯示處於裝置內之晶圓之詳細狀態、與處理室、搬送機構之詳細狀態。

101‧‧‧機械部

102‧‧‧動作控制部

103‧‧‧控制台終端

104‧‧‧主機電腦

105‧‧‧運算部

106‧‧‧記憶部

107‧‧‧控制模式設定部

108‧‧‧動作指示計算部

109‧‧‧搬送演算法計算部

110‧‧‧搬送目的地變更判定部

111‧‧‧搬送目的地決定計算部

112‧‧‧裝置狀態資訊

113‧‧‧處理對象資訊

114‧‧‧動作指示資訊

115‧‧‧動作順序資訊

116‧‧‧搬送目的地資訊

117‧‧‧動作指示規則資訊

118‧‧‧裝置構造資訊

119‧‧‧搬送演算法程式庫

120‧‧‧搬送演算法資訊

121‧‧‧搬送目的地計算觸發

122‧‧‧網路

201‧‧‧負載埠

202‧‧‧負載埠

203‧‧‧大氣機械裝置

204‧‧‧框體

205‧‧‧處理室

206‧‧‧處理室

207‧‧‧處理室

208‧‧‧處理室

209‧‧‧處理室

210‧‧‧處理室

211‧‧‧負載鎖室

212‧‧‧中間室

213‧‧‧中間室

214‧‧‧搬送室

215‧‧‧搬送室

216‧‧‧搬送室

217‧‧‧真空機械裝置

218‧‧‧真空機械裝置

219‧‧‧真空機械裝置

220‧‧‧閘閥

221‧‧‧閘閥

223‧‧‧閘閥

224‧‧‧閘閥

225‧‧‧閘閥

226‧‧‧閘閥

227‧‧‧閘閥

228‧‧‧閘閥

229‧‧‧閘閥

230‧‧‧閘閥

231‧‧‧閘閥

232‧‧‧退避站

233‧‧‧退避站

234‧‧‧大氣側機械部

235‧‧‧真空側機械部

236‧‧‧直線對準器

301‧‧‧晶匣

302‧‧‧框體

303‧‧‧大氣機械裝置

304‧‧‧閘閥

306‧‧‧閘閥

307‧‧‧搬送室

308‧‧‧真空機械裝置

309‧‧‧閘閥

311‧‧‧閘閥

312‧‧‧搬送室

313‧‧‧真空機械裝置

314‧‧‧閘閥

316‧‧‧閘閥

317‧‧‧真空機械裝置

318‧‧‧搬送室

319‧‧‧晶圓

320‧‧‧晶圓

321‧‧‧晶圓

322‧‧‧晶圓

323‧‧‧晶圓

324‧‧‧晶圓

325‧‧‧晶圓

404‧‧‧手動搬送目的地設定

407‧‧‧搬送目的地計算

409‧‧‧動作命令計算

410‧‧‧動作命令

505‧‧‧動作指示計算

507‧‧‧動作命令生成

607‧‧‧搬送目的地變更判定

609‧‧‧搬送演算法計算

611‧‧‧搬送目的地更新計算

701‧‧‧處理步驟

801‧‧‧處理步驟

802‧‧‧處理步驟

803‧‧‧處理步驟

901‧‧‧處理步驟

902‧‧‧處理步驟

903‧‧‧處理步驟

1001‧‧‧控制方法選擇區域

1002‧‧‧裝置狀態概要顯示區域

1003‧‧‧裝置狀態詳細資料顯示區域

1004‧‧‧晶圓

1101‧‧‧顯示裝置狀態資訊之表之一例

1201‧‧‧顯示搬送目的地資訊之表之一例

1301‧‧‧顯示動作指示規則資訊之表之一例

1401‧‧‧顯示動作指示資訊之表之一例

1501‧‧‧顯示動作指示規則資訊之表之一例

1601‧‧‧顯示搬送目的地計算觸發之表之一例

1701‧‧‧顯示處理對象資訊之表之一例

1801‧‧‧顯示搬送演算法程式庫之表之一例

1901‧‧‧顯示搬送演算法判定規則之表之一例

2101‧‧‧顯示處理室資訊之表之一例

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加以說明之圖。

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出入資訊加以說明之圖。

圖6係對搬送目的地計算之處理與輸出入資訊加以說明之圖。

圖7係說明搬送目的地變更判定之詳細計算處理之圖。

圖8係說明搬送目的地演算法計算之詳細計算處理之圖。

圖9係說明搬送目的地變更計算之詳細計算處理之圖。

圖10係顯示控制台終端之畫面之例之圖。

圖11係顯示裝置狀態資訊之例之圖。

圖12係顯示搬送目的地資訊之例之圖。

圖13係顯示動作指示規則資訊之例之圖。

圖14係顯示動作指示資訊之例之圖。

圖15係顯示動作指示規則資訊之例之圖。

圖16係顯示搬送目的地計算觸發之例之圖。

圖17係顯示處理對象資訊之例之圖。

圖18係顯示搬送演算法程式庫之例之圖。

圖19係顯示搬送演算法判定規則之例之圖。

圖20係說明模擬之例之圖。

圖21係顯示處理室資訊之例之圖。

101‧‧‧機械部

102‧‧‧動作控制部

103‧‧‧控制台終端

104‧‧‧主機電腦

105‧‧‧運算部

106‧‧‧記憶部

107‧‧‧控制模式設定部

108‧‧‧動作指示計算部

109‧‧‧搬送演算法計算部

110‧‧‧搬送目的地變更判定計算部

111‧‧‧搬送目的地決定計算部

112‧‧‧裝置狀態資訊

113‧‧‧處理對象資訊

114‧‧‧動作指示資訊

115‧‧‧動作順序資訊

116‧‧‧搬送目的地資訊

117‧‧‧動作指示規則資訊

118‧‧‧處理室資訊

119‧‧‧搬送演算法程式庫

120‧‧‧搬送演算法判定規則

121‧‧‧搬送目的地計算觸發

122‧‧‧網路

Claims (6)

1. 一種真空處理裝置，其特徵在於包含：負載鎖室，其係將放置於大氣側之被處理體載入真空側；複數個處理室，其係連接於設置於上述真空側之搬送室，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、搬送之真空機械裝置；複數個中間室，其係連結上述搬送機構部間而中繼載置上述被處理體；保持機構部，其係保持設置於上述負載鎖室與上述中間室中之複數個上述被處理體；及控制部，其係控制上述被處理體之交接及搬送；且上述控制部即時更新並保持表示上述處理室、上述搬送機構部、上述中間室、上述保持機構部各者之動作狀態、以及上述被處理體之有無及其處理狀態之裝置狀態資訊，且包含：基於上述裝置狀態資訊與上述被處理體之處理時間，自預先以處理室之數量、配置與被處理體之處理時間之每個組合條件對控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法進行模擬而獲得之搬送演算法判定規則中選擇搬送演算法之機構；及基於所選擇之上述搬送演算法，算出上述被處理體之搬送目的地之機構。
2. 如請求項1之真空處理裝置，其中選擇上述控制部之上述搬送演算法之機構自上述裝置狀態資訊讀取運轉狀態之處理室資訊，及基於上述被處理體之處理時間，自模擬預先以處理室之數量、配置與被處理體之處理時間之每個組合條件控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法而獲得之搬送演算法判定規則中，選擇預測最大之產出量值之搬送演算法。
3. 如請求項1之真空處理裝置，其中控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法，將上述複數個搬送機構部分類為：從上述負載鎖室向上述處理室直接交接、搬送上述被處理體之第1搬送機構部、自上述負載鎖室經由上述第1搬送機構部與上述中間室接收上述被處理體且向處理室交接、搬送上述被處理體之第2搬送機構部、自上述第2搬送機構部經由上述中間室接收上述被處理體且向處理室交接、搬送上述被處理體之第3搬送機構部、及第n搬送機構部之情形時，將自上述負載鎖室搬送之上述被處理體之片數分成上述第1搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、上述第2搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、上述第3搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、及上述第n搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數，而根據該等之比例進行定義。
4. 如請求項3之真空處理裝置，其中算出上述控制部之上述被處理體之搬送目的地之機構，基於所選擇之上述搬 送演算法，當自上述負載鎖室搬送之上述被處理體依上述搬送機構部之序號之升序，以滿足上述搬送演算法之片數之比例之方式每次搬送一片，且於各搬送機構部中連接複數個處理室之情形時，決定自處理室內按序號之升序每次一片之交接、搬送目的地，而算出上述被處理體之搬送目的地。
5. 一種真空處理裝置之被處理體之搬送方法，其特徵為，該真空處理裝置包含：負載鎖室，其係將置於大氣側之被處理體載入真空側；複數個處理室，其係連接於設置於上述真空側之搬送室，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、搬送之真空機械裝置；複數個中間室，其係連結上述搬送機構部間而中繼載置上述被處理體；保持機構部，其係保持設置於上述負載鎖室與上述中間室中之複數個上述被處理體；及控制部，其係控制上述被處理體之交接及搬送；且上述控制部基於各部位之感應器資訊、或上述保持機構部之控制資訊，收集表示上述處理室、上述搬送機構部、上述中間室、上述保持機構部各者之動作狀態、以及上述被處理體之有無及其處理狀態之裝置狀態資訊；基於上述裝置狀態資訊、與上述被處理體之處理時間，比較模擬預先以處理室之數量、配置與被處理體之 處理時間之每個組合條件控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法而獲得之搬送演算法判定規則之產出量值，而選擇搬送演算法；基於所選擇之上述搬送演算法，算出上述被處理體之搬送目的地；及根據上述各被處理體之搬送目的地，控制將自上述負載鎖室供給之上述被處理體向各搬送目的地之處理室之交接及搬送。
6. 如請求項5之真空處理裝置之被處理體之搬送方法，其中控制上述被處理體之搬送之複數個搬送演算法，將上述複數個搬送機構部分類為：從上述負載鎖室向上述處理室直接交接、搬送上述被處理體之第1搬送機構部、自上述負載鎖室經由上述第1搬送機構部與上述中間室接收上述被處理體且向處理室交接、搬送上述被處理體之第2搬送機構部、自上述第2搬送機構部經由上述中間室接收上述被處理體且向處理室交接、搬送上述被處理體之第3搬送機構部、及第n搬送機構部之情形時，將自上述負載鎖室搬送之上述被處理體之片數分成上述第1搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、上述第2搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、上述第3搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數、及上述第n搬送機構部向處理室交接、搬送之上述被處理體之片數，而根據該等之比例進行定義。