基板處理裝置及其控制系統、收集單元、以及控制方法

專利名稱：基板處理裝置及其控制系統、收集單元、以及控制方法
技術領域：
本發明涉及基板處理裝置的控制系統、收集單元、基板處理裝置以及基板處理裝置的控制方法，尤其涉及適于實現與基板處理裝置相關的高頻率的數據收集的基板處理裝置的控制系統、收集單元、基板處理裝置以及基板處理裝置的控制方法。
背景技術：
基板處理裝置、例如半導體制造裝置由許多部件(器件)構成，由于各部件的壽命和故障率不同，因此半導體制造裝置的各部件的穩定工作是半導體制造的重要要素。作為基板處理系統的一個實施例的半導體制造系統，為了對一種基板的半導體基板(晶片)進行成膜，而根據用于規定構成半導體制造裝置的部件的順序程序被確定后的、 例如方法(recipe)來進行控制。在方法中，對于使半導體基板成膜的爐，規定有用于進行溫度、壓力、氣體等的控制的步驟。由此，依次進行對溫度控制器、壓力控制器等的副控制器 (包含在部件中)、用于調整氣體流量的MFC或用于調整氣體的流動而進行開閉的閥等各部件所需的控制。此外，半導體制造系統有時也存在以下情況由上述方法規定用于將進行成膜的半導體基板投入爐中或取出的驅動控制。在對半導體制造裝置進行控制的系統中需要以高頻率對許多部件進行及時控制。 但是，若直接使用以往的結構，則以半導體制造工廠要求的那樣的高頻率輸出從各部件收集到的數據較為困難。并且，以往，在外部存儲介質中直接收集數據，執行離線使用收集到的數據。具體而言，將在方法執行中收集到的數據存儲到外部存儲介質中，通過移動該外部存儲介質而在清潔室外部進行數據分析處理(例如參照專利文獻1)。然而，在最近的在線化趨勢中離線并不優選。近年來，通過主控制線執行收集到的數據的報告(發送)，但在使用該主控制線的方法中也不能達到半導體制造工廠要求的顆粒度(頻率)。例如，利用該方法能夠發送的頻率通常為0. 5Hz 2Hz左右，達不到顧客(半導體制造工廠)側請求的頻率的IOHz以上。因此，近年來，在半導體制造工廠中，以與半導體制造裝置相關的生成管理、性能、 運轉率以及故障檢測管理等為目的，對基板處理裝置的控制系統謀求高頻率的數據收集。然而，在以往的基板處理裝置的控制系統中，不能快速收集處理控制(溫度、壓力、氣體流量等)數據、輸送控制數據等控制數據、事件數據、例外(異常)等的數據。在此， 所謂事件表示在處理基板時控制的各部件的工作的開始和結束，主要是對在基板處理時實施的工序的開始和結束進行通知的數據。此外，作為事件的例子可列舉出晶片輸送開始、晶片輸送結束、程序(方法)開始、程序(方法)結束、晶片載具搬入、晶片載具搬出等。專利文獻1 日本專利第3630245號公報

發明內容
本發明的目的在于解決上述課題，提供能夠輸出高精確度且高頻率的數據的基板 4處理裝置的控制系統、收集單元、基板處理裝置以及基板處理裝置的控制方法。根據本發明的一個方式，提供一種基板處理裝置的控制系統，具有從構成基板處理裝置的各部件收集數據的收集單元，上述收集單元至少具有臨時存儲收集到的數據的緩存器，還具有根據附加在上述數據上的時刻數據，按時序重新排列上述數據的機構。根據本發明的其他方式，一種從各部件收集數據的收集單元，具有臨時存儲上述數據的緩存器，在將上述數據存儲到上述緩存器內時，根據附加在上述數據上的時刻數據，按時序重新排列上述數據。根據本發明的其他方式，一種具有從各部件收集數據的收集單元的基板處理裝置，上述收集單元具有臨時存儲上述數據的緩存器，在將上述數據存儲到上述緩存器內時，根據附加在上述數據上的時刻數據，按時序重新排列上述數據。根據本發明的其他方式，一種具有從各部件收集數據的收集單元的基板處理裝置的控制方法，上述收集單元具有臨時存儲上述數據的緩存器，在將上述數據存儲到上述緩存器內時，根據附加在上述數據上的時刻數據，按時序重新排列上述數據。根據本發明，能夠管理在基板處理系統內部生成的各種數據的發生時刻，因此能夠從一種基板處理裝置的半導體制造裝置側將在數據處理上發生的時刻差受到管理后的數據提供到半導體制造工廠側系統中。因此，在半導體制造工廠側的系統中對在基板處理時收集的數據進行分析時，能夠使用時刻差受到管理后的數據，因此數據分析的精度得到提尚。


圖1是本發明實施方式的基板處理系統的結構圖。圖2是本發明實施方式的模塊控制器(MC)的結構圖。圖3是本發明實施方式的模塊控制器(MC)的結構圖。
圖4是本發明實施方式的收集單元(CU)的結構圖。圖5是示出本發明實施方式的數據收集定時和延遲的說明圖。圖6是本發明實施方式的基板處理裝置的立體圖。圖7是表示本發明實施方式的基板處理裝置的側面透視圖。圖8是本發明實施方式的基板處理裝置的處理爐的縱剖視圖。圖9是本發明實施方式的收集單元(CU)中的軟件結構圖。圖10是向本發明實施方式的緩存器插入數據的數據插入說明圖。圖11是向本發明實施方式的緩存器插入數據的數據插入說明圖。圖12是本發明實施方式的數據接收流程圖。
圖13是本發明實施方式的數據接收流程圖。圖14是示出本發明實施方式的緩存器管理時間重疊的說明圖。圖15是示出本發明實施方式的緩存器管理時間重疊的說明圖。圖16是本發明實施方式的數據接收流程圖。圖17是示出本發明實施方式的緩存器管理的時間范圍的說明圖。圖18是示出本發明實施方式的緩存器管理的時間范圍的說明圖。圖19是本發明實施方式的同步部的說明圖。圖20是從本發明實施方式的同步部向裝置數據保存區域的數據寫入說明圖。圖21是本發明實施方式的數據報告部的說明圖。圖22是本發明實施方式的打包數據例的說明圖。圖23是本發明實施方式的打包數據例的數據接收流程圖。圖M是本發明的另一實施方式的緩存部的說明圖。標號說明100基板處理裝置200晶片(基板)206加熱器(部件)241 MFC (部件)242 閥(部件)300 (300A、300B)模塊控制器(控制裝置)400操作單元(終端裝置)700收集單元
具體實施例方式下面對本發明的一個實施方式進行說明。[第一實施方式](第一實施方式的概要)本實施方式所代表的方式在于，包括由多個部件構成的基板處理裝置；根據規定構成該基板處理裝置的部件的順序被確定后的程序(方法)進行控制的控制裝置；以及從各部件收集數據的收集單元，上述收集單元具有臨時存儲上述數據的緩存器，在將上述數據存儲到上述緩存器內時，通過按照上述數據發生的時刻順序重新排列來對數據進行管理。根據這樣的本實施方式，能夠管理在基板處理系統內部生成的各種數據的發生順序。此外，根據本實施方式，能夠從半導體制造裝置側的系統將數據發生時刻進行管理后的高精確度且高頻率的數據提供給半導體制造工廠側的系統，因此能夠使用這樣的數據，在半導體制造工廠側進行數據分析。下面具體說明第一實施方式。(1-1)基板處理系統的結構首先使用圖1來對本發明一個實施方式的基板處理系統的結構進行說明。如圖1所示，基板處理系統至少包括基板處理裝置100、構成控制部的作為控制裝置的模塊控制器(MC=Module Controller)300、構成操作部的作為終端裝置的操作單元(0U Operation Unit)400、以及作為收集單元的收集單元(CU Collection Unit)700。此外，也可以包括主接口單元(HU :Host I/F Unit)500、主計算機(HOST HOST Computer)600 以及數據庫(DB =Data Base) 800來構成基板處理系統。本實施方式中的基板處理系統是用于將在基板處理裝置100中獲取的數據發送到遠離基板處理系統的設置位置的半導體制造工廠側的H0ST600或DB800中的分散處理系統。此外，圖1中，MC300及0U400與基板處理裝置100以分體的方式被記載，但實際上，是包含在基板處理裝置100中的結構。另一方面，如圖1所示，⑶700以與基板處理裝置100分體的方式構成，但也可以構成為與MC300相同而包含在基板處理裝置100中。作為一例，基板處理裝置100構成為制造半導體裝置的半導體制造裝置。基板處理裝置100由多個部件構成。各部件生成數據。這里，所謂部件例如表示構成驅動控制部 (輸送控制部、溫度控制部等)、各傳感器和各執行機構等的基板處理裝置的所有部件。此外，在圖1中，以分體的方式記載的MC300和0U400實質上構成基板處理裝置，因而被看作部件。但是，對本實施方式，以后根據圖1所示的基板處理系統的結構進行說明。基板處理裝置100接收從H0ST600發送來的方法和在0U400中被指示執行的方法，根據接收到的方法來執行基板的處理。具體而言，在這樣的方法中按時序記載有用于處理基板的步驟， MC300根據由多個步驟構成的上述方法來控制基板處理裝置100內的各部件。此外，將在后面說明基板處理裝置100的詳細內容。MC300設置在基板處理裝置100與0U400之間，通過現場網絡1000而連接在一起。基板處理裝置100內的各部件被MC300控制。MC300是為了進行基板處理，而根據規定構成基板處理裝置100的部件的控制步驟被確定后的順序(例如方法)來對基板處理裝置100進行必要的控制的控制器。在MC300中具有基板處理、例如進行成膜所需的控制的部件、包含半導體基板的基板和用于移動將其存儲有多片的晶片載具等的輸送機構進行控制的部件，根據系統準備所需的數量。在圖示例中，準備用于進行成膜所需的控制的溫度、 壓力、氣體用的作為第一控制部的MC300A ；和控制用于移動晶片載具等的輸送機構的驅動控制用的作為第二控制部的MC300B這2臺裝置。這里，圖1中，MC300和基板處理裝置100 以分體方式被記載，但MC300構成基板處理裝置100。此外，將在后面說明MC300的詳細內容。0U400是用于對成為目的的方法進行編輯的終端裝置。此外，0U400是從MC300收集在各部件生成的數據的終端裝置。0U400被設置成通過通常的網絡900與MC300連接，具有鍵盤401、鼠標402等輸入輸出裝置和操作畫面403。在操作畫面403中顯示由操作員輸入預定的數據的輸入畫面和表示裝置狀況等的顯示畫面等。這里，在圖1中，0U400和基板處理裝置100以分體的方式被記載，但0U400構成基板處理裝置100。HU500是基板處理系統與半導體制造工廠的接口(I/F)。HU500具有將從基板處理裝置收集到的數據向H0ST600發送的功能。HU500是不受直接控制的影響的被動單元。這里，圖1中，HU500和基板處理裝置100以分體的方式被記載，但HU500也可以構成基板處理裝置100。H0ST600被設置在半導體制造工廠側。H0ST600通過通常的網絡900從HU500被連接到0U400上。H0ST600存儲多種方法，存儲批量信息與方法的對應關系，根據接受到的批量信息和所存儲的對應關系來從所存儲的多個方法中選擇1個方法，將選擇出的方法向基板處理裝置100發送。⑶700是以數據的快速收集為目的，針對基板處理裝置設置在與HU500不同的端口上的專用的收集單元。⑶700通過通常的網絡900被連接到0U400上，在現場網絡1000中直接被連接到基板處理裝置100上。CU700臨時保管(保存)由0U400通過MC300A、MC300B 從基板處理裝置100的多個部件收集到的數據。此外，CU700與HU500相同是不受直接控制影響的單元。這里，圖1中，⑶700和基板處理裝置100以分體的方式被記載，但⑶700也可以構成基板處理裝置100。在后面將說明⑶700的詳細內容。DB800被設置在半導體制造工廠側。從⑶700獲取的數據通過網絡900被存儲在 DB800中，在半導體制造工廠側進行及時提取、分析等。基板處理裝置100的數據中的、經由MC300和0U400的數據通過網絡900被⑶700 收集之后，向DB800報告。此外，同樣也可以向H0ST600報告。此外，這些0U400/MC300/HU500等能夠由軟件程序構成，因此，實際上用于工作的物理的計算機單元不限于1對1的關系。例如能夠是0U400與HU500的組合或0U400與 MC300的組合等各種構成。例如，也可以是在相同計算機上工作的結構。此外，在上述實施方式的分散處理系統中例示了在HOST上連接有1臺基板處理裝置100的情況。也可以構成為連接多臺基板處理裝置100并進行管理。(1-2)基板處理裝置的結構接著，參照圖6、圖7說明本實施方式的基板處理裝置100的結構。圖6是本發明一個實施方式的基板處理裝置的斜透視圖。圖7是本發明一個實施方式的基板處理裝置的側面透視圖。此外，本實施方式的基板處理裝置100構成為例如在晶片等的基板上進行氧化、擴散處理、CVD處理等的縱型半導體制造裝置。如圖6、圖7所示，本實施方式的基板處理裝置100具有構成為耐壓容器的框體 111。在框體111的正面壁Illa的正面前方部上開設有設置成能夠進行維護的作為開口部的正面維護口 103。在正面維護口 103上設置有對正面維護口 103進行開閉的一對正面維護門104。收納有硅等晶片(基板)200的晶片盒(基板容納器)110被用作向框體111內外輸送晶片200的晶片載具。在框體111的正面壁Illa上以連通框體111內外的方式開設有晶片盒搬入搬出口(基板容納器搬入搬出口)112。晶片盒搬入搬出口 112由正面開閉器(基板容納器搬入搬出口開閉機構)113進行開閉。在晶片盒搬入搬出口 112的正面前方側設置有裝載端口 (基板容納器交接臺)114。構成為在裝載端口 114上載置晶片盒110并進行位置對合。晶片盒110構成為由工序內輸送裝置(未圖示)輸送到裝載端口 114上。在框體111內的前后方向的大致中央部的上部設置有旋轉式晶片盒架(基板容納器載置架)105。構成為在旋轉式晶片盒架105上保管多個晶片盒110。旋轉式晶片盒架105 包括以垂直方式豎立設置而在水平面內間歇旋轉的支柱116、和在上中下層的各位置被呈放射狀支承于支柱116上的多塊架板(基板容納器載置臺)117。多塊架板117構成為在分別載置有多個晶片盒110的狀態下保持晶片盒110。。在框體111內的裝載端口 114與旋轉式晶片盒架105之間設置有晶片盒輸送裝置(基板容納器輸送裝置)118。晶片盒輸送裝置118包括能夠在保持晶片盒110的狀態下升降的晶片盒升降機(基板容納器升降機構)118a ；和作為輸送機構的晶片盒輸送機構(基板容納器輸送機構)118b。晶片盒輸送裝置118構成為根據晶片盒升降機118a和晶片盒輸送機構118b的連續工作，在裝載端口 114、旋轉式晶片盒架105、晶片盒開啟工具(基板容納器蓋體開閉機構)121之間相互輸送晶片盒110。在框體111內的下部且在從框體111內的前后方向的大致中央部到后端的范圍內設置有副框體119。在副框體119的正面壁119a在垂直方向上上下二層而排列設置有用于將晶片200向副框體119內外輸送的一對晶片搬入搬出口(基板搬入搬出口)120。在上下層的晶片搬入搬出口 120上分別設置有晶片盒開啟工具121。各晶片盒開啟工具121包括用于載置晶片盒110的一對載置臺122 ；和拆裝晶片盒110的罩蓋(蓋體)的罩蓋拆裝機構(蓋體拆裝機構)123。晶片盒開啟工具121被構成為通過由罩蓋拆裝機構123拆裝載置于載置臺122上的晶片盒110的罩蓋，從而使晶片盒 110的晶片出入口開閉。在副框體119內構成有與設置有晶片盒輸送裝置118、旋轉式晶片盒架105等的空間流體性隔絕的移載室124。在移載室124的前側區域設置有晶片移載機構(基板移載機構)125。晶片移載機構125包括能夠在水平方向上使晶片200旋轉或直線運動的晶片移載裝置(基板移載裝置)12 和用于使晶片移載裝置12 進行升降的晶片移載裝置升降機(基板移載裝置升降機構)12恥。如圖6所示，晶片移載裝置升降機12 設置在副框體 119的移載室IM前方區域右端部與框體111右側端部之間。晶片移載裝置12 具有作為晶片200的載置部的鑷子(基板保持體)125c。構成為通過這些晶片移載裝置升降機12 和晶片移載裝置12 的連續工作，可以向晶舟(boat，基板保持具)217中裝填(charging) 晶片200以及從晶舟217中卸下(discharging)晶片200。在移載室124的后側區域構成有容納晶舟217使之待機的待機部126。在待機部 126的上方設有作為基板處理系統的處理爐202。處理爐202的下端部構成為由爐口開閉器(爐口開閉機構)147進行開閉。如圖6所示，在副框體119的待機部1 右端部與框體111右側端部之間設置有用于使晶舟217升降的晶舟升降機(基板保持具升降機構)115。在晶舟升降機115的升降臺上連結有作為連結具的臂128。在臂128上水平安裝有作為蓋體的密封罩蓋219。密封罩蓋219構成為垂直支承晶舟217，能夠封閉處理爐202的下端部。舟皿晶舟217具有多條保持部件。舟皿晶舟217構成為在使多枚(例如，50 125 枚左右)晶片200的中心一致而使其在垂直方向上排列的狀態下，分別水平地對其進行保持。如圖6所示，在移載室IM的晶片移載裝置升降機12 側以及作為與晶舟升降機 115側相反一側的左側端部設置有清潔單元134，該清潔單元134由供給風扇和防塵過濾器構成，以供給清潔化后的環境氣或惰性氣體的清潔氣133。雖未圖示，但在晶片移載裝置 12 與清潔單元134之間設置有凹槽對位裝置，該凹槽對位裝置是作為使晶片的圓周方向的位置匹配的基板匹配裝置的裝置。從清潔單元134吹出的清潔氣133在未圖示的凹槽對位裝置、晶片移載裝置12fe、 位于待機部126的晶舟217的周圍流通之后，由未圖示的管道(duct)吸入，被排氣到框體 111的外部，或被循環到清潔單元134的吸入側、即初級側(供給側)，再次由清潔單元134 吹到移載室124內。
(1-3)基板處理裝置的動作接著，參照圖6、圖7說明本實施方式的基板處理裝置100的動作。如圖6、圖7所示，當晶片盒110被供給到裝載端口 114時，通過正面開閉器113將晶片盒搬入搬出口 112打開。然后，裝載端口 114上的晶片盒110被晶片盒輸送裝置118 從晶片盒搬入搬出口 112搬入到框體111內部。被搬入到框體111內部的晶片盒110被晶片盒輸送裝置118自動地向旋轉式晶片盒架105的架板117輸送而被暫時保管之后，被從架板117上移載至一方的晶片盒開啟工具121的載置臺122上。此外，被搬入框體111內部的晶片盒110也可以通過晶片盒輸送裝置118被直接移載到晶片盒開啟工具121的載置臺122上。此時，晶片盒開啟工具121的晶片搬入搬出口 120由罩蓋拆裝機構123關閉，在移載室124內流通、充滿著清潔氣133。例如，在移載室124內作為清潔氣133而充滿氮氣，從而移載室124內的氧濃度例如為20ppm 以下，被設定得遠低于大氣環境氣的框體111內的氧濃度。載置于載置臺122上的晶片盒110的開口側端面被按壓到副框體119的正面壁 119a上的晶片搬入搬出口 120的開口邊緣部，并且，由罩蓋拆裝機構123拆下其罩蓋，打開晶片出入口。之后，利用晶片移載裝置12 的鑷子125c通過晶片出入口從晶片盒110內拾取晶片200，用凹槽對位裝置將方位匹配之后，搬入位于移載室124的后方的待機部1 內，裝填(charging)于晶舟217內。在晶舟217內裝填有晶片200的晶片移載裝置12 返回晶片盒110，將下一晶片200裝填到晶舟217內。在利用該一方(上層或下層)的晶片盒開啟工具121中的晶片移載機構125進行的向晶舟217裝填晶片的裝填作業期間，通過晶片盒輸送裝置118將其他的晶片盒110從旋轉式晶片盒架105上輸送而移載到另一方(下層或上層)的晶片盒開啟工具121的載置臺122上，同時進行利用晶片盒開啟工具121的晶片盒110的打開作業。當將預先指定的張數的晶片200裝填到晶舟217內時，由爐口開閉器147關閉的處理爐202的下端部被爐口開閉器147打開。接著，通過晶舟升降機115使保持有晶片200 組的晶舟217的密封罩蓋219上升，從而向處理爐202內進行搬入(loading，裝載)。裝載后，在處理爐202內對晶片200實施任意的處理。處理后，除了凹槽對位裝置 135中的晶片的匹配工序，大致以與上述相反的順序向處理室201內搬出存儲有處理后的晶片200的晶舟217，向框體111外搬出存儲有處理后的晶片200的晶片盒110。(1-4)處理爐的構成接著，使用圖8說明本實施方式的處理爐202的結構。圖8是本發明一個實施方式的基板處理裝置的處理爐的縱剖視圖。如圖8所示，處理爐202具有作為反應管的加工處理管203。加工處理管203包括作為內部反應管的內管204和設置在其外側、作為外部反應管的外管205。內管204例如由石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等隔熱性材料構成，形成為上端和下端開口的圓筒形狀。在內管204內的筒中空部形成有對作為基板的晶片200進行處理的處理室201。處理室201內構成為能夠容納后述的晶舟217。外管205與內管204設置成同心圓狀。外管205的內徑大于內管204的外徑，形成為上端封閉下端開口的圓筒形狀。外管205例如由石英或碳化硅等隔熱性材料構成。在加工處理管203的外側以包圍加工處理管203的側壁面的方式設置有作為加熱機構的加熱器206。加熱器206為圓筒形狀，通過被作為保持板的加熱器基座251支承，從
而垂直設置。在外管205的下方以與外管205成為同心圓狀的方式配設有分流管209。分流管 209例如由不銹鋼等構成，形成為上端和下端開口的圓筒形狀。分流管209被設置為分別與內管204的下端部和外管205的下端部卡合，從而支承它們。此外，在分流管209與外管 205之間設置有作為密封部件的0型環220a。分流管209通過被加熱器基座251支承而成為垂直安裝有加工處理管203的狀態。由加工處理管203和分流管209形成反應容器。在后述的密封罩蓋219上以連通到處理室201內的方式連接有作為氣體導入部的噴嘴230。在噴嘴230上連接有氣體供給管232。在氣體供給管232的上游側(與噴嘴230 的連接側相反的一側)通過作為氣體流量控制器的MFC (大流量控制器)241連接有未圖示的處理氣體供給源或惰性氣體供給源等。在MFC241上電連接有氣體流量控制部235。氣體流量控制部235構成為對MFC241進行控制，以使供給到處理室201內的氣體流量在期望的定時成為期望的流量。在分流管209上設置有對處理室201內的環境氣進行排氣的排氣管231。排氣管 231被配置在由內管204與外管205之間的間隙形成的筒狀空間250的下端部，與筒狀空間 250連通。在排氣管231的下游側(與分流管209的連接側相反的一側)從上游側依次連接有作為壓力檢測器的壓力傳感器245、例如構成為APC(Auto Pressure Controller)的壓力調整裝置對2、真空泵等的真空排氣裝置M6。在壓力調整裝置242和壓力傳感器245上電連接有壓力控制部236。壓力控制部236構成為，根據由壓力傳感器245檢測出的壓力值對壓力調整裝置242進行控制，以使處理室201內的壓力在期望的定時成為期望的壓力。在分流管209的下方設置有能夠氣密封閉分流管209的下端開口的作為爐口蓋體的密封罩蓋219。密封罩蓋219從垂直方向下側與分流管209的下端抵接。密封罩蓋219 例如由不銹鋼等金屬構成，形成為圓盤狀。在密封罩蓋219的上面設置有與分流管209的下端抵接的作為密封部件的0型環220b。在密封罩蓋219的中心部附近且在與處理室201 相反的一側設置有使晶舟旋轉的旋轉機構254。旋轉機構254的旋轉軸255貫穿密封罩蓋 219而從下方支承晶舟217。旋轉機構2M構成為通過使晶舟217旋轉，從而能夠使晶片 200旋轉。密封罩蓋219構成為，通過在加工處理管203的外部垂直設置的作為升降機構的晶舟升降機115而在垂直方向升降。構成為通過使密封罩蓋219升降，從而能夠將晶舟217 向處理室201內外輸送。在旋轉機構2M和晶舟升降機115上電連接有驅動控制部237。 驅動控制部237構成為為了使旋轉機構2M和晶舟升降機115在期望的定時進行期望的動作而對它們進行控制。如上述那樣，作為基板保持具的晶舟217使多張晶片200以水平姿勢且在使中心相互一致的狀態下排列，保持成多層。晶舟217例如由石英和碳化硅等隔熱性材料構成。 在晶舟217的下部以水平姿勢呈多層配置有多片例如由石英和碳化硅等隔熱性材料構成的圓板形狀的作為隔熱部材的隔熱板216，從而來自加熱器206的熱難以傳遞到分流管209 側。在加工處理管203內設置有作為溫度檢測器的溫度傳感器沈3。在加熱器206和溫度傳感器263上電連接有溫度控制部238。溫度控制部238構成為，根據由溫度傳感器 263檢測出的溫度信息對向加熱器206的通電情況進行調整，以使處理室201內的溫度在期望的定時成為期望的溫度分布。氣體流量控制部235、壓力控制部236、驅動控制部237以及溫度控制部238被電連接在對基板處理裝置整體進行控制的主控制部239上。這些氣體流量控制部235、壓力控制部236、驅動控制部237、溫度控制部238以及主控制部239構成為上述的MC300。(1-5)處理爐的動作接著，作為半導體器件的制造工序的一個工序，參照圖8，對使用上述結構的處理爐202在晶片200上形成膜的方法進行說明。此外，在以下說明中，構成基板處理裝置的各部分的動作被MC300控制。在多枚晶片200裝填(晶片裝載)于晶舟217上時，如圖8所示，保持有多枚晶片 200的晶舟217被晶舟升降機115頂起而搬入(晶舟載入)到處理室201中。在此狀態下， 密封罩蓋219成為通過0型環220b而將分流管209的下端密封的狀態。由真空排氣裝置246進行真空排氣，以使處理室201內達到期望的壓力(真空度)。此時，根據壓力傳感器245測定的壓力值對壓力調整裝置對2(的閥的開度)進行反饋控制。此外，由加熱器206進行加熱，以使處理室201內達到期望溫度。此時，根據溫度傳感器263檢測出的溫度值，對向加熱器206的通電量進行反饋控制。接著，由旋轉機構2M 使晶舟217和晶片200旋轉。接下來，從處理氣體供給源供給的、被MFC241控制成期望流量的氣體在氣體供給管232內流通，從噴嘴230被導入處理室201內。被導入的氣體在處理室201內上升，從內管204的上端開口向筒狀空間250內流出，從排氣管231排氣。氣體在通過處理室201內時與晶片200的表面接觸，此時通過熱CVD反應在晶片200的表面上堆積(exposition)薄膜。在經過預先設定的處理時間后，從惰性氣體供給源供給惰性氣體，處理室201內被置換成惰性氣體，并且處理室201內的壓力恢復到常壓。之后，通過晶舟升降機115使密封罩蓋219下降，分流管209的下端開口，并且對已處理的晶片200進行保持的晶舟217從分流管209的下端向加工處理管203的外部搬出 (晶舟卸載)。之后，從晶舟217卸下已處理的晶片200，收容到晶片盒110內(晶片取出)。(1_6)MC3OO 的結構接著，說明圖1所示的MC300的詳細內容。MC300由MC300A和MC300B構成。(MC300A 的結構)圖2示出以對溫度、氣體、壓力進行控制的MC300A為中心的硬件構成。MC300A包括 CPU 140 ；ROM (read-only memory) 142 ；RAM (random-access memory) 144 ；在輸入輸出裝置之間進行數據的收發的輸入輸出接口(IF) 146 ；進行與溫度控制部238、氣體控制部235、 壓力控制部236以及溫度控制部238等的1/0控制的1/0控制部148 ；通過通常的網絡900 在與外部計算機的OU(Operatic)n Unit) 400之間控制數據的通信的通信控制部156 ；以及存儲數據的硬盤驅動器(HDD) 158。這些構成要素通過總線160而相互連接，數據在構成要素之間通過總線160而被收發。在MC300A中，CPU 140根據由HU500、0U400或者通過0U400而被H0ST600發送的方法，控制裝置來處理晶片。具體而言，CPU140對溫度控制部238、氣體控制部235以及壓力控制部236輸出控制數據(控制指示)。在R0M142、RAM144以及HDD158中存儲順序程序、通過通信控制部156而輸入的數據等。溫度控制部238通過設置在上述處理爐202的外周部的加熱器206來控制該處理室201內的溫度。氣體控制部235根據來自設置于處理爐202的氣體供給管232上的 MFC (大流量控制器)241的輸出值來對供給到處理室201內的反應氣體的供給量等進行控制。壓力控制部236根據設置于處理爐202的排氣管231上的壓力傳感器245的輸出值對壓力調整用閥242進行開閉，從而控制處理室201內的壓力。這樣，溫度控制部238等根據來自CPU140的控制指示來進行基板處理裝置100的各部件(加熱器206、MFC241以及閥 242等)的控制。(MC300B 的結構)圖3示出以對驅動部進行控制的MC300B為中心的硬件構成。圖3的硬件構成除了控制部和控制部件不同以外，均與圖2相同，對相同部分標以相同符號，省略說明。驅動控制部237通過設置在上述處理爐202的旋轉機構2M和晶舟升降機115上的傳感器a261、 傳感器1^262來控制晶舟217的旋轉和晶舟217的升降。在從H0ST600發送方法的數據時，通過通信控制部156被輸入到MC300A、MC300B 中。CPU140起動順序程序，根據該順序程序調入并執行發送來的方法的指令，從而逐一執行設定有控制參數的目標值等的步驟，通過I/O控制部148對溫度控制部238、氣體控制部 235、壓力控制部236以及驅動控制部237發送用于對基板進行處理的控制指示。溫度控制部238等按照控制指示對基板處理裝置100內的各部件(加熱器206、MFC241、閥M2以及旋轉機構2M等)進行控制。由此，進行上述晶片200的處理。(I-7KU7OO 的結構圖4示出以收集數據并臨時保管(保存)的⑶700為中心的硬件構成。⑶700是自動獲取并保管來自基板處理裝置100的各種部件的數據(溫度、氣體流量、壓力、驅動控制數據等)的部件。⑶700構成為包含控制部710和存儲部720。控制部710夾設在網絡 900、1000與存儲部720之間，將從網絡900發送來的數據寫入存儲部720中，讀出保管在存儲部720中的數據，向網絡900輸出。通過網絡900發送來的來自裝置的數據被自動收集到存儲部720中。此外，控制部710對來自DB800的請求進行處理，進行用于向DB800發送的控制，不向裝置側發出請求。此外，在本實施方式中，CU700與HU500以分體的方式被記載，但也可以與HU500為一體結構。(1-8)收集數據的報告在圖1所示那樣的本實施方式的基板處理系統中，使用不直接受控制影響的 ⑶700，在向H0ST600和DB800進行收集數據的報告時，存在以下課題。在基板處理系統內部，在發生了事件或例外(異常)時，需要進行必要的反應動作、例如根據某個事件進行以下的工作，在例外(異常)的情況下停止系統等的工作。此外， 由于需要正確管理跟蹤數據、事件數據以及例外(異常)數據的發生順序，需要將這些數據收集到系統的一處(本實施方式中為CU700)。然而，在對控制數據、事件數據、例外(異常)等數據的發生順序進行管理的同時進行高精確度且高頻率的數據發送比較困難。例如，控制所需且足夠的收集頻率根據部件和數據的類別而不同，多為從1次/秒到1次/500msec左右。此外，在收集頻率中也存在以1次/IOOms或其以下的周期進行收集的收集頻率。但是，這些收集頻率僅是控制所需的收集頻率，通常停留在模塊控制器MC300內部。在將這樣的高精確度且高頻率(收集頻率較密)的數據向半導體制造工廠側發送時，從數據收集到發送為止的處理時間龐大，直接關系到系統負荷。這里，在本實施方式中成為問題，但是為產生時刻差的動作。S卩，經由MC300和 0U400的數據通過網絡900利用程序而被傳送，因此不是即時性，在時間上可能會產生數 100msec左右的延遲。這里，前提為在基板處理系統的內部，各控制器等(MC300、0U400、 CU700)的時刻以所需充分的精度同步。(1-9)產生時刻差的動作使用圖5說明時刻差的詳細情況。圖5是示出數據收集定時和延遲的時序圖。在圖5中，橫軸為時間軸，從tl開始，以每100msec標以標記。將最上方的線的⑶ 數據作為經由控制機構的MC300而收集的數據。MC300以現場網絡收集控制周期(例如100msec)獲取流過現場網絡1000的部件數據(MC )。MC-OU的數據報告為了維持控制周期，例如為1次/500msec。在MC300中，發生從接收數據到傳送為止的延遲((i)數據報告延遲)。(i)的數據報告延遲的發生基于以下的事由。在MC300中，若獲取了數據，使相關的內部控制優先之后，若為與向0U400的報告周期一致的定時則進行網絡發送，但此時，由于基于內部控制的延遲和發送，從進入緩存器到實際上發送為止的延遲累積，產生該延遲。在0U400中，發生從接受數據到處理為止的延遲((ii)數據獲取延遲0U·)和將接收到的數據傳送到⑶700為止的延遲((iii)數據報告延遲)。(ii)的數據獲取延遲發生基于以下的事由。在0U400中，將來自網絡900的接收數據交付給需要的程序，但程序能夠處于空余時間時開始根據該接收通知處理接收數據。延遲是到能夠處理該接收數據為止的時間。(iii)數據報告延遲發生基于以下的事由。在0U400中，向⑶700進行網絡發送，但此時由于數據的內部處理和發送，從進入緩存器開始到實際發送為止的延遲累積，而產生該延遲。在⑶700中具有從接收數據到進行處理為止的延遲((iv)數據獲取延遲⑶·)。 (iv)的數據獲取延遲發生事由與(ii)數據獲取延遲發生基于相同的事由。并且，該延遲成為數據發生時刻的時刻差。此外，MC300A的內部控制涉及用于處理晶片200的控制，因此數據量較多，極易發生延遲。另一方面，MC300B涉及晶片200的輸送、存儲晶片200的晶片載具的輸送等輸送機構的控制，與MC300A相比數據量較少。因此，即使數據同時發生，在通過MC300A和MC300B后的數據中，到達CU700為止產生時刻差。特別是，事件數據(載具搬入、載具搬出、RUN開始、RUN結束等)和例外數據(溫度異常、壓力異常等)被MC300管理。因此，即使對保存在H0ST600或DB800中的數據進行分析，在各單元之間發生基于時刻差的延遲，因此難以進行適當的數據分析。(2-1)數據報告方式本實施方式中的數據報告(發送)方式在由⑶700接收了數據之后，暫且存儲到緩存器(臨時存儲機構)內部。在數據中必定附帶收集時刻(時刻數據)，因此在存儲數據時，利用其收集時刻。總之，在該緩存器中根據附帶的時刻數據按時序順序存儲。此外，時刻數據構成為在各單元(MC300、0U400等)接收數據時被附加。(2-2) CU中的軟件構成
14
圖9是示出由本發明實施方式的基板處理系統的控制裝置、例如CU700的控制部 710執行的控制程序(軟件)的功能結構的圖。如圖9所示，控制程序包括數據接收部730、 緩存部740、同步部750、數據報告部760。緩存部740能夠以緩存器W]、緩存器[1]…緩存器[η]這樣的方式具有多個緩存器。同步部750具有多個計時器Α、計時器B…計時器η。 裝置數據保存部770由⑶700內的存儲器實現。下面說明各功能結構的處理程序。(2-3)數據接收部數據接收部730根據需要對時刻數據進行校正，交付到緩存部740。例如，經由 MC300和0U400后的數據以隨著時刻數據的可變長度格式形成。(2-4)緩存部緩存部740臨時存儲被矯正后的數據。在向緩存部740發送來的數據種類中具有例如包含各種控制數據的裝置監視數據、事件數據、例外數據、基于后述的內部計時器的空數據等。此外，在本實施方式中，如圖10所示，插入依照收集時刻順序的緩存器內的適當位置上。此外，即使在未接收到數據的情況下，正確處理保存在緩存器內的數據那樣的、在收集單元CU700內部定期(例如每0. 5秒)向緩存器內部追加僅對時刻進行處理的空數據。 該空數據追加處理通過設置在緩存器中的內部計時器進行。定期時間過短則導致系統負荷和緩存器容量增加，此外過長則存在此后說明的數據報告頻率變小的情況，因此需要掌握考慮到這些情況的適當的值來進行設定。這里，緩存器具有在一定時間段保存數據的能力。該一定時間Tb假定為從在MC300 等中收集數據開始到向CU700發送為止的最大延遲時間。一定時間Tb作為例如最大延遲時間為3秒的情況+ α，假定為1秒、共計4秒。最大延遲時間根據系統具有的能力而不同，因此需要掌握并設置適當的值。系統內部的延遲時間由該緩存器吸收。也就是說，本實施方式中的系統內的數據延遲時間的最大值由該緩存器長度決定。在本實施方式中，成為延遲一定時間Tb (4秒)，但數據能夠按照時刻數據有條不紊地重新排列。因此，提高高位計算機中的數據分析的可靠性。此外，基于該時刻的重新排列的功能也可以存在于高位計算機中。如圖11所示，以虛線示出基于時間的緩存器長度0秒)。緩存器內的數據的保持能力達到極限時，以黑正方形表示的新數據被接收且被插入緩存器內時，超過緩存器的保持能力的一定時間ΤΒ，因此根據新追加的數據(黑正方形)從去白色的圓圈表示的數據中從緩存器輸出(黑圓)超出Tb時間的量的舊數據，發送到同步部750中。(2-5)數據接收流程在圖12中示出基于緩存部740的數據接收的概念流程。控制程序的緩存部740在接收數據時將該接收數據插入到緩存器中(步驟觀0)， 刷新緩存器范圍外數據(步驟四0)。在步驟280中，執行多個緩存器檢索、新建緩存器以及向緩存器插入數據的處理。這里，所謂緩存器范圍外數據是指在緩存器內管理的超出恒定時間Tb的數據。此外，本實施方式中的刷新是指向同步部交付數據，向預定的發送目標發送(送出)數據。下面，具體說明上述的“將接收數據插入緩存器”和“刷新緩存器范圍外數據”。(2-6)將接收數據插入緩存器使用圖13，具體說明緩存部740執行的步驟觀0(圖12)的插入內容。
在計數器i中設置緩存器數η (步驟觀1)。η的初始值為“0”。在設置η之后，判斷是否為i = 0(步驟觀2)，若為i = 0，則生成新的緩存器，對計數器i設置“n”，對η設置 “n+1，，(步驟286)，進入后述的插入步驟285。若i不為“0”，則對計數器i設置“i_l” (步驟觀幻。這種情況下，從最后生成的緩存器開始檢索i值較大的緩存器。在設置“i-1”之后，根據接收數據時刻判斷能否插入到緩存器[i]中(步驟觀4)，若不能則返回步驟觀2。 若可以則將接收數據插入緩存器[i](步驟觀幻，結束插入流程。對上述步驟觀4，使用由點劃線包圍的確認能夠插入的處理內容的說明圖來具體說明。新的接收數據(黑正方形)的收集時刻TK*XX:XX:XX.XX。表示緩存器所持有的數據保持能力的恒定時間為Tb = 4秒，因此該接收數據收集時刻Tk XX XX XX. XX相對于緩存器內的最新數據收集時刻IY位于該收集時刻IY的4秒前、或者若與該收集時刻IY相比未經過4秒以上則判斷為能夠插入緩存器中。即，緩存部740判斷接收數據收集時刻Tk是否位于TE ^ TL-4TL+4 > TE的范圍內，在位于該范圍內的情況下，判斷為可插入緩存器中。例如，在最新緩存器[n-1]內的最新數據(黑圓)為IY= 10:00:00. 00的情況下，Tl-4 = 10:00:00:00. 00-00 00 04. 00 = 09:59:56. 00Tl+4 = 10:00:00. 00+00:00:04.00 = 10:00:04:00，因此新接收數據的收集時刻Tk位于09 59 56. 00 10 00 03. 59的范圍內的情況下，緩存部740判斷為可插入緩存器[n-1]中。接收數據收集時刻Tk XXXXXX. XX晚于緩存器內最新數據的收集時刻10:00:00. 00時，接收數據(黑正方形)插入位于緩存器內最新數據(黑圓)的后面的緩存器(長度4秒)內。若早于緩存器內最新數據(黑圓)的收集時刻10:00:00. 00，則接收數據(黑正方形)插入位于緩存器內最新數據(黑圓)的前面的緩存器(長度4秒)中。這樣，在能夠對緩存器插入數據的確認處理中，針對最新數據包含從4秒前到4秒后的范圍，因此針對各緩存器的最新數據，能夠向緩存器插入數據的范圍具有2XTJ4秒)的寬度。即，在對緩存器的存儲處理中，判斷可否以各緩存器量的2XTb 時間進行存儲。此外，在接收數據收集時刻Tk為10:00:04.00的情況下，超出各緩存器量的時間 2XTB = 8秒，因此生成新的緩存器[η]。然而，在能夠對緩存器插入數據的確認處理中，針對各緩存器的最新數據緩存器具有2ΧΤΒ的寬度，因此在緩存器之間管理的時間中可能產生重疊。因此，在本實施方式中， 為了不在緩存器之間在管理的時間上產生重疊，如下面的(A)、(B)中說明那樣排除數據之間的時間上的重疊。(A)新緩存器在時間上較新的情況的處理例使用圖14進行說明。此外，圖14中的圓圈數字為了方便以帶()的數字表示。在后述的圖15、圖18中也是相同的。在緩存器[i]的數據(1)為最新的狀態下，接收了數據O)。在該收集時刻比數據(1)的收集時刻+Tb新時，生成緩存器[j]，在該緩存器[j]中存儲數據O)。之后，數據(3) (8)與緩存器[j]內的數據( 相比存儲在前(收集時刻早)。在這種情況下，數據(7)和⑶即使處于緩存器[i]的可存儲范圍內，也使對緩存器[j]的存儲處理優先。 之后，接收到數據(9)。該數據(9)的收集時刻比緩存器[j]內的數據(2)的收集時刻-Tb 早，則在與緩存器[i]的(1)的收集時刻相比是新的收集時刻的情況下，存儲到緩存器[i] 中。這種情況下，重疊部分的數據全部被存儲到新的緩存器[j]中，因此不產生數據管理上的矛盾。(B)新的緩存器在時間上較早的情況的處理例使用圖15進行說明。在緩存器[i]的數據(10)為最新的狀態下，接收了數據(11)。在該收集時刻比數據(10)的收集時刻-Tb早時，生成緩存器[j]，在該緩存器[j]中存儲數據(11)。之后，數據(1 (16)與緩存器[j]內的數據(11)相比存儲在后(收集時刻新)。這種情況下， 數據(16)即使處于緩存器[i]的可存儲范圍內，也使對緩存器[j]的存儲處理優先。這種情況下，緩存器[i]的數據(3)、(4)被存儲在與緩存器[j]的數據(16)在時間上重疊的位置上，能夠看到數據管理上的不匹配。然而，實際上數據(16)是在時間上新接收到的數據， 早接收到的數據C3)或(4)被刷新之后，在經過了 Tb左右的時間之后刷新數據(16)。此外， 在下一項進行說明，但在刷新處理中，所有緩存器總共殘留Tb時間量的數據，刷新其以上的數據。因此，始終在排除上述那樣的數據之間的時間上的重疊的同時進行管理。因此，不會引起數據管理上的不匹配。(2-7)刷新緩存器范圍外數據使用圖16，具體說明緩存部740執行的步驟四0(圖12)的刷新內容。對計數器i設定緩存器數n-1 (步驟321)。設定后，判斷緩存器[ ]···
各自的數據時刻寬度總量是否具有Tb秒以上的數據(步驟322)，在為否時，在不刷新的情況下結束。存在這樣的數據的情況按從緩存器W]到[η-2]的順序刷新Tb秒以上的數據(步驟 323)，結束。在步驟323中，從i值較小的緩存器即從舊的緩存器開始處理。
為最早的緩存器。接著，說明上述刷新中的緩存器管理的時間范圍。首先，使用圖17說明第一具體例。如圖17所示，假設緩存器存在3個(
[2])狀態，緩存器W]內的最新數據與最早數據之間的時間寬度為1秒，緩存器[1]同樣為2秒，緩存器[2]同樣為1.5 秒(緩存器內最新數據的收集時刻為10:00:00. 00，緩存器內的最早數據的收集時刻為 09:59:58. 50)。這種情況下，緩存器總共的數據時間為4. 5秒，在最早的緩存器W]中存在與Tb = 4秒相比超出0. 5秒量的數據。該超出的數據以黑正方形表示，但其為刷新對象。在對上述的緩存器的存儲處理中，判斷可否以各緩存器2 X Tb時間進行存儲，但這里，在緩存器中共計管理Tb時間。這樣的情況下，維持緩存器合計的管理時間TB，能夠無中斷地繼續向同步部750輸出數據。此外，使用圖18說明第二具體例。在圖18所示的具體例中，與圖15相同而僅存在2個緩存器。將緩存器[i]=緩存器W]的管理時間范圍設為Ttl，將緩存器[j]=緩存器[1]的管理時間范圍設為T1，則在進行該“刷新緩存器范圍外數據”的處理之前為T0 ^ 2 X Tb
權利要求
1.一種基板處理裝置的控制系統，其特征在于，具有從構成基板處理裝置的各部件收集數據的收集單元， 上述收集單元至少具有臨時存儲收集到的數據的緩存器， 還具有根據附加在上述數據上的時刻數據來按時序重新排列上述數據的機構。
2.根據權利要求1所述的基板處理裝置的控制系統，其特征在于，上述收集單元在上述數據于預定期間內未被存儲到上述緩存器內的情況下，將只有上述時刻數據的空數據存儲到上述緩存器內。
3.根據權利要求1所述的基板處理裝置的控制系統，其特征在于， 具有對在各部件中生成的數據進行收集的操作部，上述收集單元按照由上述操作部發送的數據上附加的時刻數據的順序，將上述數據存儲到上述緩存器內。
4.根據權利要求1所述的基板處理裝置的控制系統，其特征在于，具有 操作部，其收集在各部件中生成的數據；和控制部，其通過執行用于對基板施加預定的基板處理的文件來使上述基板處理裝置的各部件工作而進行控制，上述收集單元在接收到由上述各部件生成的數據時，根據在上述操作部和上述控制部中被分別附加的時刻數據，將由上述操作部發送的上述數據按上述時刻數據的順序存儲到上述緩存器內。
5.根據權利要求4所述的基板處理裝置的控制系統，其特征在于，上述控制部具有控制針對上述基板的預定基板處理的第一控制部；和控制針對上述基板的預定的輸送處理的第二控制部，上述收集單元根據在上述第一控制部和上述第二控制部中被分別附加的時刻數據，按照上述時刻數據的順序將由上述操作部發送的上述數據存儲到上述緩存器內。
6.根據權利要求4所述的基板處理裝置的控制系統，其特征在于，對存儲在上述緩存器內的數據進行保持的能力由最大延遲時間來決定，該最大延遲時間為從在上述控制部中收集數據開始至將該數據發送到上述收集單元為止的時間。
7.根據權利要求1至權利要求6中任一項所述的基板處理裝置的控制系統，其特征在于，存儲在上述緩存器內的數據是包含各種控制數據的裝置監視數據、事件數據、例外數據。
8.一種收集單元，從各部件收集數據，其特征在于， 具有臨時存儲上述數據的緩存器，在將上述數據存儲到上述緩存器內時，根據附加在上述數據上的時刻數據來按時序重新排列上述數據。
9.一種基板處理裝置，具有從各部件收集數據的收集單元，其特征在于， 上述收集單元具有臨時存儲上述數據的緩存器，在將上述數據存儲到上述緩存器內時，根據附加在上述數據上的時刻數據來按時序重新排列上述數據。
10.一種基板處理裝置的控制方法，該基板處理裝置具有從各部件收集數據的收集單元，該控制方法的特征在于，上述收集單元具有臨時存儲上述數據的緩存器，當將上述數據存儲到上述緩存器內時，根據附加在上述數據上的時刻數據來按時序重新排列上述數據。
全文摘要
本發明提供一種基板處理裝置及其控制系統、收集單元、以及控制方法，該基板處理裝置具有從構成基板處理裝置的各部件收集數據的收集單元，該收集單元至少具有臨時存儲收集到的數據的緩存器，還具有根據附加在數據上的時刻數據來按時序重新排列的機構。根據本發明，能夠提供適當的數據。
文檔編號H01L21/00GK102280362SQ20111016020
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月7日 優先權日2010年6月8日
發明者森真一郎, 片岡紀彥 申請人:株式會社日立國際電氣