專利名稱：真空處理裝置以及真空處理方法
技術領域：
本發明涉及真空處理裝置，特別涉及在半導體處理裝置的處理室等之間搬運半導體被處理體(以下稱為“晶圓”)的方法。
背景技術：
在半導體處理裝置，特別是在減壓后的裝置內對處理對象進行處理的裝置中，與處理的細微化、精密化一同要求作為處理對象的晶圓的處理的效率的提高。為此，近年來開發出在一個裝置上連接配備多個處理室的多室裝置，提高了潔凈室的單位設置面積的生產 率的效率。在這種具備多個處理室來進行處理的裝置中，各個超凈間內部的氣體或其壓力以可減壓的方式被調節，并且連接了具備用于搬運晶圓的機器人等的搬運室。在這種多室裝置中，在搬運室的周圍放射狀地連接了處理室的被稱為集群裝置(cluster tool)的構造的裝置得到廣泛普及。但是，該自動組合裝置的裝置需要大的設置面積，特別是伴隨著近年的晶圓的大口徑化，存在設置面積越來越增大的問題。因此，為了解決該問題，出現了被稱為線性裝置的構造的裝置(例如參照專利文獻I)。線性工具的特征是具有多個搬運室，在各個搬運室上連接處理室，并且搬運室彼此也直接連接，或者在中間隔著交接的空間(以下稱為“中間室”)而連接的構造。如此為了減小設置面積而提出了線性工具這樣的構造，另一方面，關于生產率的提高也提出了若干方案。為了提高生產率，處理時間的縮短或搬運的高效率化是重要的，特別是關于高效率的搬運方法提出了若干方案。作為代表性的方法，已知基于調度的方法。所謂基于調度的方法，是在事前決定了搬運動作并據此進行搬運的方法，作為搬運動作的決定方法的一例，提出了從處理完成時間早的處理室開始依次分配為搬運目的地來決定搬運動作的方法(例如參照專利文獻2 )。該基于調度的方法，是在蝕刻或成膜等的處理時間在該處理所需的標準的時間前后穩定的條件下實現高生產率的方法。但是，在處理新的產品或者晶圓的處理條件發生了改變等情況下，處理時間不穩定，與該處理所需的標準的時間相比延長了數倍的情況也會經常發生。在這種狀況下，當多個處理室內的某個處理室中處理時間發生延長時，有時該處理室中被處理的預定的晶圓未按照調度被搬運而在裝置內待機，堵塞了在其它處理室中被處理的預定的晶圓的搬運路徑，降低了生產率。具體來說，例如有兩個處理室，在處理室A中預定處理在20秒后結束，在處理室B中預定處理在50秒后結束。此時，假定在處理室A中接下來要處理的預定的晶圓Wl正在預真空進樣室中待機。若在處理室A中按照預定在20秒后處理結束，則晶圓Wl被從預真空進樣室取出，在處理室A中進行處理。若如此，由于預真空進樣室中為空，因此可以取得在處理室B中接下來要處理的晶圓W2，因此，若處理室B的處理結束，則可以立即在處理室B中處理晶圓W2。但是，在處理室A的處理經過預定的20秒仍未結束的情況下，在預真空進樣室中待機的晶圓Wl仍然持續占用預真空進樣室，因此晶圓W2無法進入預真空進樣室。因此，處理室A的處理延長，即使處理室B的處理先結束也無法向處理室B搬運接下來要在處理室B中處理的預定的晶圓W2，因此無法進行處理。所以導致生產率降低。作為像這樣在某個處理室中被處理的預定的晶圓未按照調度被搬運，妨礙要在其它處理室中被處理的預定的晶圓的搬運的情況下的解決方案，提出了在發生了未按照調度被搬運的晶圓的情況下回收未按調度搬運的晶圓，或者移動到臨時避讓用的空間等重新組織搬運調度的方法(例如參照專利文獻3)。專利文獻I :日本特表2007-511104號公報專利文獻2 日本特開平10-189687號公報專利文獻3 :日本特表2002-506285號公報
發明內容
在上述現有技術中在以下方面存在問題。 在處理時間不穩定的狀況下，即使為了減輕生產率的降低而重新組織搬運調度，也進行回收晶圓或者搬運到臨時避讓用的空間等本來不需要的動作，沒有避免生產率的降低，未必能說是高效率的搬運方法。另外，關于高效率的搬運方法，有時根據晶圓的處理工序，高效率的搬運方法不同。既有通過處理室進行一次處理而完成處理的處理工序，也有進行多次處理而完成處理的處理工序。而且，根據運用條件也存在不同。既有無論何時都可以自由地改變晶圓的處理預定的處理室的運用條件，也有從初始位置開始晶圓的搬運后不改變處理預定的處理室的運用條件。所謂無論何時都能自由改變晶圓的處理預定的處理室的運用條件，是處理中使用的氣體的種類等處理條件在多個處理室中相同，無論在哪個處理室中進行處理，處理后的晶圓的品質都沒有差異的情況。另外，所謂從初始位置開始晶圓的搬運后不改變處理預定的處理室的運用條件，是在處理中使用的氣體的種類等處理條件在多個處理室中相同，但是對于某個晶圓在一度決定了處理預定的處理室后進行根據膜厚等該晶圓特有的狀態對處理條件進行微調整的運用的情況，或者處理中使用的氣體的種類等處理條件根據處理室而不同的情況。因此，本發明的目的在于在線性工具中，在處理室中進行一次處理而完成處理的處理工序中，從初始位置開始晶圓的搬運后不改變處理預定的處理室的運用條件下，提供一種在處理時間不穩定的狀況下，在某處理室中處理的預定的晶圓不妨礙在其它處理室中處理的預定的晶圓的搬運，搬運效率或吞吐量高的半導體處理裝置。通過針對每個處理室限制未處理的晶圓的投入來進行控制，以便假如在某處理室中處理時間延長，也不堵塞要向其它處理室搬運的晶圓的搬運路徑。作為針對每個處理室限制未處理的晶圓的投入的手段，具有針對每個處理室、每個晶圓，在搬運開始前預約在被搬運到處理室之前的路徑上存在的預真空進樣室或中間室中存在的晶圓保持機構的手段；限制預定向同一處理室搬運的晶圓預約在共同的預真空進樣室或中間室中存在的保持機構的手段；限制預約，以使各預真空進樣室或每個中間室中并非全部保持機構已預約的手段；在已經預約的保持機構的搬運目的地處理室的處理結束了的情況下，解除保持機構的預約的手段。而且，針對每個處理室限制未處理晶圓的投入的手段的特征在于，在某個預真空進樣室或中間室的保持機構全部已預約，或者除去一個保持機構以外全部已預約的情況下，不投入新的未處理晶圓。根據本發明，可以提供一種在處理時間不穩定的狀況下，在某個處理室中處理的預定的晶圓不妨礙要在其它處理室中處理的預定的晶圓的搬運，搬運效率或吞吐量高的半導體處理裝置。
圖I是說明半導體處理裝置的全體結構的概要的圖。圖2是說明半導體處理裝置的機械部的結構的圖。圖3是說明半導體處理裝置的機械部的晶圓保持構造的圖。圖4是說明半導體處理裝置的動作控制系統的全體流程的圖。
圖5是說明動作指示計算的處理和輸入輸出信息的圖。圖6是說明搬運目的地決定計算的處理和輸入輸出信息的圖。圖7是說明未處理晶圓枚數計算的詳細的計算處理的圖。圖8是說明分配對象處理室計算的詳細的計算處理的圖。圖9是說明搬運目的地計算的詳細的計算處理的圖。圖10是說明投入限制數計算的處理和輸入輸出信息的圖。圖11是說明投入限制數計算的詳細的計算處理的圖。圖12是表示控制臺終端的畫面的例子的圖。圖13是表示裝置狀態信息的例子的圖。圖14是表示處理對象信息的例子的圖。圖15是表不處理室信息的例子的圖。圖16是表示搬運目的地信息的例子的圖。圖17是表示動作指示信息的例子的圖。圖18是表示動作指示規則信息的例子的圖。圖19是表示動作順序信息的例子的圖。圖20是表示未處理晶圓枚數信息的例子的圖。圖21是表示分配對象處理室信息的例子的圖。圖22是表示投入限制數信息的例子的圖。圖23是表示晶圓可保持數信息的例子的圖。圖24是表示塊信息的例子的圖。圖25是說明半導體處理裝置的機械部和塊的關系的圖。圖26是說明搬運目的地決定計算的處理和輸入輸出信息的圖。圖27是說明預約信息計算的詳細的計算處理的圖。圖28是說明分配對象處理室計算的詳細的計算處理的圖。圖29是表示搬運目的地路徑信息的例子的圖。圖30是表示預約信息的例子的圖。符號說明101 :機械部102:動作控制部
103 :控制臺終端104 :運算部105 :存儲部106 :控制模式設定部107 :動作指示計算部108 :未處理晶圓枚數計算部109 :分配對象處理室計算部
110:搬運目的地計算部111 :投入限制數計算部112:裝置狀態信息113:處理對象信息114:處理室信息115:搬運目的地信息116:動作指示信息117:動作指示規則信息118:動作順序信息119 :未處理晶圓枚數信息120 :分配對象處理室信息121 :投入限制數信息122:晶圓可保持數信息123 :塊信息124 :預約信息計算部125 :預約信息126 :搬運目的地路徑信息201、202 :裝載焊(load port)203 :大氣機器人204 :機箱205、206、207、208、209、210 :處理室211 :預真空進樣室212、213:中間室214、215、216 :搬運室217、218、219 :真空機器人220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231 :閘閥232 :大氣側機械部233 :真空側機械部224 :對準器301 :料盒302 :機箱303 :大氣機器人
307、312、318 :搬運室308、313、317 :真空機器人304、306、309、311、314、316 :閘閥319、320、321、322、323、324、325 :晶圓402 :控制模式設定部處理403 :手動搬運目的地設定404 :無處理時間不準確對應的搬運目的地決定計算405 :有處理時間不準確對應的搬運目的地決定計算 407 :動作命令計算 409 :動作命令504:動作指示計算507 :動作命令生成605 :未處理晶圓枚數計算607 :分配對象處理室計算609:搬運目的地計算2601 :預約信息計算2603 :分配對象處理室信息計算2605:搬運目的地計算701、702、703、801、802、803、804、805、901、902、903、904、1101、1102、1103、1104、1105、2701、2702、2703、2704、2801、2802、2803、2804、2805 :處理步驟1004:投入限制數計算1201 :控制方法選擇區域1202 :裝置狀態概要顯示區域1203 :裝置狀態詳細數據顯示區域1204:晶圓
具體實施例方式以下，使用
本發明的實施方式。使用圖I說明本發明的半導體處理裝置的全體結構的概要。半導體處理裝置若大致劃分，則由包含處理室或搬運機構的機械部101、動作控制部102和控制臺終端103構成。機械部101由可以對晶圓實施蝕刻或成膜等處理的處理室和具備進行晶圓的搬運的機器人等的搬運機構構成。動作控制部102是控制處理室或搬運機構的動作的控制器，由進行運算處理的運算部104和存儲各種信息的存儲部105構成。在運算部104中具有根據利用者指定的“手動”或“自動”的控制模式，切換控制系統的內部處理的控制模式設定部106 ;進行用于使處理室或搬運機構實際動作的運算的動作指示計算部107 ;計算未處理的晶圓枚數的未處理晶圓枚數計算部108 ;計算成為新投入的晶圓的搬運目的地的候補的處理室的分配對象處理室計算部109 ;計算新投入的晶圓的搬運目的地處理室的搬運目的地計算部110 ;針對各處理室計算限制要投入的預定處理的晶圓枚數的投入限制數的投入限制數計算部111 ;執行針對每個晶圓預約被搬運到處理室時經由的預真空進樣室、中間室中的保持機構的計算的預約計算部124。另外，在存儲部105中存儲裝置狀態信息112、處理對象信息113、處理室信息114、搬運目的地信息115、動作指示信息116、動作指示規則信息117、動作順序信息118、未處理晶圓枚數信息119、分配對象處理室信息120、投入限制數信息121、晶圓可保持數122、塊信息123、預約信息125、搬運目的地路徑信息126的信息。控制臺終端103用于由利用者輸入控制方法或者確認裝置的狀態，具備鍵盤、鼠標或觸摸筆等輸入設備和輸出信息的畫面。另外，半導體處理裝置經由網絡125與主計算機124連接，在必要時可以從主計算機124下載處理中利用的氣體的種類或濃度等的配方或處理所需要的標準的時間等必要的信息。接著，使用圖2說明包含處理室以及搬運機構的機械部的結構。圖2是從上方俯瞰機械部的圖。機械部大致劃分為大氣側機械部232和真空側機械部233。大氣側機械部232是在大氣壓下進行從收納了晶圓的料盒中取出晶圓或收納晶圓等晶圓的搬運等的部分。真空側機械部233是在從大氣壓減壓后的壓力下搬運晶圓，在處理室內進行處理的部分。并且，在大氣側機械部232和真空側機械部233之間具備預真空進樣室211，其是在內部具有晶圓的狀態下使壓力在大氣壓和真空壓之間上下變化的部分。 在大氣壓側機械部232中具有裝載埠201、202 ;對準器234 ;大氣機器人203 ;覆蓋大氣機器人的可動區域的機箱204。在該裝載埠201、202中放置收納了處理對象晶圓的料盒。并且，具有可以保持晶圓的手的大氣機器人203取出在料盒中收納的晶圓，向預真空進樣室211中搬運，或者相反地從預真空進樣室211中取出晶圓，收納在料盒中。該大氣機器人203可以使機器人臂伸縮、上下移動或者旋轉，而且也可以在機箱204的內部水平移動。另外，所謂對準器234是用于配合晶圓的方向的機械。但是，大氣側機械部232是一個例子，本發明的裝置不限于具有兩個裝載埠的裝置，裝載埠的數量可以比兩個少，也可以比兩個多。并且，本發明的裝置不限于具有一個大氣機器人的裝置，可以具有多個大氣機器人。并且，本發明的裝置不限于具有一個對準器的裝置，可以具有多個對準器，也可以沒有對準器。在真空側機械部233中具有處理室205、206、207、208、209、210和搬運室214、215、216和中間室212、213。處理室205、206、207、208、209、210是對晶圓進行蝕刻或成膜等處理的部位。它們經由閘閥222、223、226、227、230、231分別與搬運室214、215、216連接。閘閥222、223、226、227、230、231具有開閉的閥門，可以分割處理室內部的空間和搬運室內
部的空間或者連接空間。搬運室214、215、216中分別具備真空機器人217、218、219。該真空機器人217、218、219具備可以保持晶圓的臂，機器人臂可以伸縮、旋轉或者上下移動，將晶圓搬運到預真空進樣室，或者搬運到處理室，或者搬運到中間室。中間室212、213連接在搬運室214、215、216之間，具備保持晶圓的機構。真空機器人217、218、219通過在該中間室212、213中放置或者取出晶圓，可以在搬運室間交接晶圓。該中間室212,213經由閘閥224、225、228、229分別與搬運室214、215、216連接。該閘閥224、225、228、229具有開閉的閥門，可以分割搬運室內部的空間和中間室內部的空間或者連接空間。但是，真空側機械部223是一個例子，本發明的裝置不限于具有六個處理室的裝置，處理室數可以比六個少，也可以比六個多。另外，在本實施例中說明了在一個搬運室上連接兩個處理室的裝置，但是本發明的裝置不限于在一個搬運室上連接兩個處理室的裝置，也可以是在一個搬運室上連接一個處理室或三個以上的處理室的裝置。并且，本發明的裝置不限于具有三個搬運室的裝置，搬運室可以比三個少，也可以比三個多。另外，本實施例中說明了在搬運室和中間室之間具備閘閥的裝置，但是也可以沒有該閘閥。預真空進樣室211經由閘閥220、221分別與大氣側機械部232和真空側機械部233連接，可以在內部具有晶圓的狀態下使壓力在大氣壓和真空壓之間上下變化。接著，使用從側面俯瞰機械部的圖3來說明保持晶圓的構造。晶圓可以保持在預真空進樣室305、中間室310、315中。這些預真空進樣室305或中間室310、315將多個晶圓分別保持在各自的可保持的構造(以后稱為保持段)中。物理上能夠將任意晶圓放置在任何保持段中，但是在運用中一般在一部分保持段中僅放置未處理的晶圓，在另一部分保持段中僅放置已處理的晶圓。這是由于在已處理晶圓上附著了在處理中使用的腐蝕性氣體等，有時在保持段殘余氣體，未處理晶圓接觸該氣體時晶圓發生變質，有時導致晶圓的品質降低。因此，例如如圖3所示，在預真空進樣室中存在4段的保持段的情況下，進行將2段作為未處理晶圓用的保持段，將其余2段作為已處理晶圓用的保持段的運用。
此外,編號301表示放置在裝載埠中的料盒,編號302表示覆蓋大氣機器人的可動區域的機箱，編號303表示大氣機器人，編號307、312、318表示搬運室，編號308、313、317表示真空機器人，編號304、306、309、311、314、316表示閘閥，編號319、320、321、322、323、324、325表示晶圓。接著，使用圖4說明本發明的半導體處理裝置的動作控制系統的全體流程。此外，在以下的說明中，在本發明中，假定在線性工具中僅實施通過處理室進行一次處理來完成處理的一工序處理，從初始位置開始晶圓的搬運后，在不改變處理預定的處理室的運用條件下進行搬運。利用者可以從控制臺畫面401中選擇控制模式為“手動”或“自動”。在此，當選擇了“自動”時，進一步可以選擇是否進行與處理時間的不準確地變動對應的控制。根據在此選擇的控制模式或處理時間的不準確對應的有無，控制的計算處理不同，因此，控制模式設定部402根據被指定的控制模式或不準確對應的有無，切換控制的計算處理。例如，若在控制模式中指定“手動”，則執行手動搬運目的地設定403。另一方面，若指定控制模式為“自動”，處理時間不準確變動對應為“無”，則執行無處理時間不準確對應的搬運目的地決定計算404。另一方面，若指定控制模式為“自動”，處理時間不準確變動對應為“有”，則執行有處理時間不準確對應的搬運目的地決定計算405。該運算處理403、404、405都是決定此后要投入的晶圓的搬運目的地處理室的處理，作為輸出而輸出搬運目的地信息406。根據該搬運目的地信息406和裝置狀態信息408，通過動作命令計算407計算出動作命令409,機械部410基于該動作命令409進行動作。并且，通過進行動作，裝置內的狀態變化，裝置狀態信息408被更新。然后，再次根據搬運目的地信息406和裝置狀態信息408通過動作命令計算407計算出動作命令409，機械部410隨后進行動作。另外，每當決定新的處理對象的搬運目的地時，執行自動決定搬運目的地處理室的運算處理404、405，更新搬運目的地信息406。例如，當大氣機器人結束某個晶圓的搬運，成為可進行針對新的晶圓的動作的狀態時，是計算該新的晶圓的搬運目的地的情況。本發明與控制模式為“自動”、“有”處理時間不準確對應的情況下的高效的控制方法相關，因此，以后說明控制模式為“自動”、“有”處理時間不準確對應的情況下的控制方法。因此，以后所謂搬運目的地決定計算，是指有處理時間不準確對應的搬運目的地決定計算 405。首先,使用圖5詳細說明圖4所示的動作命令計算407。圖5是詳細表示動作命令計算407的處理和輸入輸出信息的關系的圖。動作命令計算407由動作指示計算504和動作命令生成507這兩個運算處理構成。動作指示計算504，以裝置狀態信息501、搬運目的地信息502和動作指示規則信息503作為輸入，輸出動作指示信息506。裝置狀態信息501是圖13中舉例所示那樣的信息，是表示各部位的狀態或在那里存在的晶圓的編號或處理的狀態的信息。例如，“部位預真空進樣室221_段I、狀態真空、晶圓編號W11、晶圓狀態未處理”這樣的數據，表示預真空進樣室221的保持段的第一段的狀態，意味著預真空進樣室的狀態為真空狀態，保持了晶圓編號Wll的晶圓，該Wll為未處理晶圓。搬運目的地信息502是圖16舉例所示那樣的信息，是表示各晶圓的搬運目的地處理室的信息。動作指示規則信息503是圖18舉例所示那樣的信息，是記載了動作指示和進行該動作指示的條件的信息。例如，“從預真空進樣室211向中間室212搬運”這樣的動作指示意味著當“預真空進樣室211中存在搬運目的 地為處理室205、206以外的未處理晶圓，并且預真空進樣室211為真空狀態”、“中間室212中存在空閑的保持段”、“真空機器人217的至少一方的手為待機狀態”這樣的條件全滿足時進行指示。動作指示信息506是圖17舉例所示那樣的信息，是具有搬運的動作指示和搬運對象的晶圓編號的信息。在動作指示計算504中，參照裝置狀態信息501、搬運目的地信息502,提取出完全滿足動作指示規則信息503的動作指示條件的動作指示,將該動作指示作為動作指示信息506來輸出。動作命令生成507，以動作指示信息506和動作順序信息505作為輸入，輸出動作命令508,向機械部傳遞動作命令。動作順序信息505是圖19舉例所示那樣的信息。其針對動作指示，記載了大氣機器人或真空機器人的動作、預真空進樣室或中間室或處理室的閘閥的開閉動作、進行預真空進樣室的抽真空的泵的動作等各部位的具體的動作內容，意味著按照在動作順序中記載的編號從小到大的順序執行動作。該動作順序信息505針對各動作指示，分別被定義。在動作命令生成507中，針對動作指示信息506中的動作指示,從動作順序信息505中提取出相應的動作指示的動作順序數據，按照動作順序的編號從小到大的順序，作為動作命令傳遞到機械部。接著，使用圖6詳細說明圖4所示的搬運目的地決定計算405中的一個實施例。圖6是詳細表示搬運目的地決定計算405的處理和輸入輸出信息的關系的圖。搬運目的地決定計算405由未處理晶圓枚數計算605、分配對象處理室計算607和搬運目的地計算609這三個運算處理構成。未處理晶圓枚數計算605,以裝置狀態信息601作為輸入,輸出未處理晶圓枚數信息606。所謂未處理晶圓枚數信息606是圖20舉例所示那樣的信息，是針對各處理室表示該處理室成為搬運目的地的未處理晶圓的枚數的信息。在此，所謂未處理晶圓，定義為通過處理室完全結束處理之前的晶圓。本實施例是以“未處理”、“處理中”、“已處理”這三個狀態管理晶圓的狀態的例子，在這種情況下，所謂未處理晶圓是指晶圓的狀態為“未處理”或“處理中”的晶圓。在后面說明未處理晶圓枚數計算605的詳細的計算處理。分配對象處理室計算607，以投入限制數信息602和處理室信息603和未處理晶圓枚數606作為輸入，輸出分配對象處理室信息608。投入限制數信息602是圖22舉例所示那樣的信息，是針對各處理室表示在該處理室中正在處理的晶圓和向該處理室搬運過程中的未處理晶圓的枚數的上限的信息。所謂處理室信息603，是圖15舉例所示那樣的信息，是表示各處理室的運轉狀況的信息。若狀態為“運轉”，則表示可以進行處理的狀態，若狀態為“停止”，則表示無法進行處理的狀態。所謂分配對象處理室信息608，是圖21舉例所示那樣的信息，是當計算晶圓的搬運目的地時列舉了成為搬運目的地的分配候補的處理室的信息。在后面說明分配對象處理室計算607的詳細的計算處理。搬運目的地計算609，以處理對象信息604和搬運目的地信息610和分配對象處理室信息608為輸入，更新搬運目的地信息610。所謂處理對象信息604，是圖14舉例所示那樣的信息，是記載了用于識別處理對象晶圓的晶圓編號的信息。在后面說明搬運目的地計算609的詳細的計算處理。
接著，使用圖7的流程圖說明圖6中表示的未處理晶圓枚數計算605的詳細的計算處理。未處理晶圓枚數計算605是針對每個處理室計算以該處理室為搬運目的地的未處理的晶圓枚數的處理。首先，將未處理晶圓枚數信息的數據清除。然后，在處理步驟701中，從裝置狀態信息中將部位為“裝載埠”以外并且晶圓的狀態為“未處理”或“處理中”的數據全部提取出來。然后，在處理步驟702中，選擇在處理步驟701中提取出的數據之一，提取出具有與該數據的晶圓編號相同的晶圓編號的搬運目的地信息的數據，取得成為該搬運目的地信息的數據的搬運目的地的處理室編號，使未處理晶圓枚數信息的該處理室編號的未處理晶圓枚數增加I。然后，在處理步驟703中，針對在處理步驟701中提取出的全部數據檢查是否進行了處理步驟702，若針對全部數據進行了處理步驟702，則結束未處理晶圓枚數計算605。另一方面，若未針對全部的數據進行處理步驟702，則返回處理步驟702并重復操作。接著，使用圖8的流程圖說明圖6所示的分配對象處理室計算607的詳細的計算處理。分配對象處理室計算607是當決定晶圓的搬運目的地時決定分割的處理室的候補的處理。首先，清除分配對象處理室信息。然后，在處理步驟801中，從處理室信息中提取出全部狀態為“運轉”的處理室。然后，在處理步驟802中，從處理步驟801中提取出的處理室信息的數據內選擇一個數據。從未處理晶圓枚數信息中提取出具有與所選擇的數據的處理室編號相同的處理室編號的數據，取得該數據的未處理晶圓枚數。另外，從投入限制數信息中提取出具有與所選擇的數據的處理室編號相同的處理室編號的數據，取得該數據的投入限制數。然后，在處理步驟803中，比較在處理步驟802中取得的未處理晶圓枚數和投入限制數，當未處理晶圓枚數比投入限制數少時，前進到處理步驟804，當未處理晶圓枚數與投入限制數相同或比投入限制數大時，前進到處理步驟805。在處理步驟804中，由于將在處理步驟802中選擇的處理室設為分配對象處理室，因此，在分配對象處理室信息中添加該處理室編號。然后，在處理步驟805中，針對在處理步驟801中提取出的全部處理室，檢查是否進行了處理步驟802、803，若針對全部處理室進行了處理室步驟802、803，則結束分配對象處理室計算607。另一方面，若未針對全部處理室進行處理室步驟802、803，則返回處理步驟802并重復操作。
接著，使用圖9的流程圖說明圖6所示的分配搬運目的地計算609的詳細的計算處理。搬運目的地計算609是對于此后向裝置內投入的晶圓決定搬運目的地的處理室的處理。首先，在處理步驟901中，取得此后向裝置內投入的晶圓的晶圓編號。作為具體的處理，從處理對象信息中提取出搬運目的地信息中沒有的晶圓編號的數據，從中取得晶圓編號最小的數據，并將其設為此后向裝置內投入的晶圓。然后，在處理步驟902中，從搬運目的地信息中提取出晶圓編號最大的數據，取得該數據的搬運目的地的處理室。然后，在處理步驟903中，提取出在分配對象處理室信息中存在的全部處理室編號，若其中存在比在處理步驟902中取得的處理室編號大的處理室編號，則將比該處理步驟902中取得的處理室編號大的處理室編號中的最小的處理室編號的處理室設為搬運目的地處理室。如果沒有比在處理步驟902中取得的處理室編號大的處理室編號，則將分配對象處理室信息中存在的全部處理室編號中的最小的處理室編號的處理室設為搬運目的地處理室。最后，在處理步驟904中，作為在處理步驟901中取得的晶圓的搬運目的地處理室，分配在處理步驟903中取得的搬運目的地處理室，追加在搬運目的地信息中。但是，在本實施例中說明的決定搬運目的地的算法是一個例子，本發明不限于該算法。只要是將根據未處理晶圓枚數信息計算出的分配對象處理室信息作為輸入來計算晶圓的搬運目的地的算法，則也可以是其它算法。 在此，圖6中說明的裝置狀態信息601或處理室信息603是監視機械部而得的信息，不斷時時刻刻被更新，另外，處理對象信息604是在放入了處理對象晶圓的料盒到達了裝載埠時從主計算機下載的信息。另一方面，投入限制數信息602是在決定了裝置的機械部的構造的時刻事前計算出的信息。以下，說明該投入限制數信息602的計算方法。圖10是說明投入限制數計算的處理和輸入輸出信息的關系的圖。投入限制數計算1004是以處理室信息1001和塊信息1002和晶圓保持枚數信息1003作為輸入，輸出投入限制數信息1005的處理。在此，使用圖25說明塊。所謂塊，是將真空側機械部的若干部位匯集為一體而劃分的單位。構成塊的部位是一個搬運室和與該搬運室連接的全部處理室、和與該搬運室連接的預真空進樣室或者與該搬運室連接的中間室。但是，在搬運室上連接了預真空進樣室的情況下，該預真空進樣室包含在構成塊的部位中，但是不包含與該搬運室連接的中間室。其例子是圖25的塊2503。在搬運室2505上連接了預真空進樣室2504，另外還連接了中間室2508。在這種情況下，構成塊2503的部位為搬運室2505、預真空進樣室2503和處理室2506、2507。另外，在一個搬運室上連接了兩個中間室的情況下，作為構成包含該搬運室的塊的部位，將接近預真空進樣室側的中間室包含在該塊中，另一方的中間室不包含在該塊中。其例子是圖25的塊2502。在搬運室2509上連接了中間室2508、2512。在這種情況下，在包含搬運室2509的塊中包含接近預真空進樣室側的中間室2508，不包含遠離預真空進樣室側的中間室2512。因此，構成塊2502的部位為搬運室2509、中間室2508、處理室2510、2511。同樣，塊2501由搬運室2513、中間室2512、處理室2514、2515構成。假定按照以上的規則定義塊。由上可知，所謂塊信息1002為圖24中舉例所示那樣的信息，表示了各塊和構成該塊的部位的對應。另外，所謂晶圓可保持數信息1003為圖23舉例所示那樣的信息，表示各塊的可以保持晶圓的枚數。其表示能夠在預真空進樣室或中間室中保持晶圓，構成該塊的預真空進樣室或中間室的晶圓可保持數。另外，晶圓可保持數表示未處理晶圓的可保持數，例如在中間室中存在4段的保持段的情況下，將其中的2段作為保持未處理晶圓的保持段，將其它2段作為保持已處理晶圓的保持段來運用的情況下，可保持晶圓數為2。接著，使用圖11說明投入限制數計算的詳細的計算處理。首先，在處理步驟1101中從處理室信息中選擇一個處理室，從塊信息中提取出該處理室的數據，取得該數據的塊編號。接著，在處理步驟1002中，從塊信息中提取出全部具有在處理步驟1101中取得的塊編號的數據，進而從其中將范圍縮小到部位為處理室的數據，統計數據的數量。即，統計構成該塊的處理室的數量。接著，在處理步驟1103中，從晶圓可保持數信息中提取出具有在處理步驟1101中取得的塊編號的數據，取得該數據的晶圓可保持數。接著，在處理步驟1104中求出將處理步驟1103中取得的晶圓可保持數除以在處理步驟1102中取得的處理室數時的商，將在該商上加I所得的值作為在處理步驟1101中選擇的處理室的投入限制數，記錄在投入限制數信息中。最后，在處理步驟1105中，針對處理室信息中的全部處理室檢查是否進行了處理室步驟1102、1103、1104的處理，若針對處理室信息中的全部處理室進行了處理則結束，若尚未針對處理室信息中的全部處理室進行處理則返回處理室步驟1101并重復操作。
接著，使用圖27說明圖4中所示的搬運目的地決定計算405中的一個實施例。搬運目的地決定計算405由預約信息計算2601、分配對象處理室信息計算2603、搬運目的地計算2604這三個運算處理構成。預約信息計算2601以搬運目的地信息2606、裝置狀態信息2607、搬運目的地路徑信息2608作為輸入，輸出預約信息2062。搬運目的地信息2606如前所述，是圖16中舉例所示的信息。另外，裝置狀態信息2607也如前所述，是圖13中舉例所述的信息。所謂搬運目的地路徑信息2608，是圖29中舉例所示的信息，是針對各處理室列舉了當該處理室成為搬運目的地時搬運晶圓的路徑上的中間室以及預真空進樣室的信息。所謂預約信息2062是圖30中舉例所示那樣的信息，是對于預真空進樣室以及中間室那樣具備保持晶圓的機構的室，針對室內具備的每個段、即保持機構存儲了預約狀況的信息。在此，各保持機構的預約狀態用“空” “晶圓編號”的某個來表示，若是“空”則表示未被預約的狀態，若是“晶圓編號”則表示被晶圓編號所示的晶圓預約。在后面說明預約信息計算2601的詳細的計算處理。分配對象處理室計算2603，以預約信息2602和處理室信息2609作為輸入，輸出分配對象處理室信息2604。所謂分配對象處理室信息2604是圖21中舉例所示那樣的信息，是在計算晶圓的搬運目的地時列舉了成為搬運目的地的分配候補的處理室的信息。在后面說明分配對象處理室計算2603的詳細的計算處理。搬運目的地計算2605，以處理對象信息2610和搬運目的地信息2606和分配對象處理室信息2604作為輸入，更新搬運目的地信息2606。所謂處理對象信息2610是圖14中舉例所示那樣的信息，是記載了用于識別處理對象晶圓的晶圓編號的信息。關于搬運目的地計算2605的詳細的處理，與前面說明的圖9中的流程圖的處理相同。接著，使用圖27的流程圖說明圖26中表示的預約信息計算2610的詳細的計算處理。所謂預約信息計算，是針對每個晶圓預約搬運目的地處理室以及向處理室搬運時經由的保持機構或解除預約的處理。首先，在處理步驟2701中，針對各晶圓取得搬運目的地處理室、向處理室搬運時經由的保持機構的信息。接著，在處理步驟2702中，對于搬運目的地已決定、已經預約了保持機構的各晶圓，在該晶圓在處理過程中的情況下，或者該晶圓已通過保持機構的情況下，解除保持機構的預約。在此，所謂晶圓通過了保持機構，表示一旦將晶圓搬運到保持機構后，為了向其它保持機構搬運而通過搬運機器人從保持機構搬出。接著，在處理步驟2703中，以搬運目的地已決定、尚未預約保持機構的未處理晶圓內晶圓編號最小的晶圓為對象，預約向處理室搬運時經由的全部保持機構。在此，在預約保持機構的情況下，也可以不預約全部的保持機構，僅預約搬運路徑上的中間室中的、與向搬運目的地處理室搬運的搬運室連接的中間室中更靠近預真空進樣室的中間室中具備的保持機構，或者在搬運路徑上沒有中間室的情況下僅預約預真空進樣室中具備的保持機構。在處理步驟2704中，檢查是否全部保持機構已預約，或者是否剩余要預約保持機構的晶圓，若滿足某個條件則結束預約信息計算2601，在雙方都不滿足的情況下再次執行處理步驟2701。接著，使用圖28的流程圖說明圖26中表示的分配對象處理室計算2603的詳細的計算處理。分配對象計算2603是提取出可搬運的處理室的處理。首先，在處理步驟2801中提取出運轉中的處理室。在處理步驟2802中，對于運轉中的各處理室，針對每個搬運到處理室之前經由的預真空進樣室、中間室取得保持機構的空閑信息。在處理步驟2803中，對于各處理室，在搬運到該處理室之前經由的預真空進樣室、中間室內的任意一個中空閑 的保持機構都在一個以下的情況下，判定為分配對象外，在經由的預真空進樣室、中間室中空閑的保持機構必定比一個多的情況下，在處理步驟2804中設為分配對象處理室。在處理步驟2805中檢查是否在運轉中的全部處理室中執行了處理。在此，圖26中說明的裝置狀態信息2607或處理室信息2609是監視機械部所得的信息，不斷時時刻刻被更新，另外，處理對象信息2610是在放入了處理對象晶圓的料盒到達裝載埠時從主計算機下載的信息。最后，使用圖12說明圖I所示的控制臺終端103的畫面。控制臺終端103具有輸入部和輸出部，作為輸入部而具備鍵盤或鼠標、觸摸筆等。另外，作為輸出部而具備畫面。在該畫面中具有選擇控制方法的區域1201、顯示裝置狀態的概要的區域1202和顯示裝置狀態的詳細數據的區域1203。在選擇控制方法的區域1201中，作為控制方法可以選擇“手動”、“自動”。而且，當作為控制方法而選擇“自動”時，可以選擇處理室不準確對應的有無。在顯示裝置狀態的概要的區域1202中可視地顯示裝置和晶圓的位置，以便可以簡便地掌握哪個晶圓在哪里。當晶圓移動時，晶圓的顯示位置與其對應地被變更。圖中的區域1202內的圓形表示晶圓1204。另外，在顯示裝置狀態的詳細數據的區域1203中顯示裝置內存在的晶圓的詳細的狀態或處理室或搬運機構的詳細的狀態。
權利要求
1.一種真空處理裝置，其具備將放置在大氣側的被處理體取入真空側的預真空進樣室，所述真空處理裝置的特征在于， 具備 設置在所述真空側，對所述被處理體實施預定的處理的多個處理室； 具備進行所述被處理體的交接的真空機器人而構成的多個搬運機構部； 在所述搬運機構部間進行連結，對所述被處理體進行中繼搬運的多個搬運中間部；設置在所述預真空進樣室和所述搬運中間部中的、用于保持多個所述被處理體的保持機構部；以及 控制所述被處理體的交接以及中繼搬運的控制部， 所述控制部保持表示所述處理室、所述搬運機構部、所述搬運中間部、所述保持機構部的各自的動作狀態、以及所述被處理體的有無及其處理狀態的裝置狀態信息，根據該裝置狀態信息，針對每個所述處理室計算處理過程中或者向預定進行處理的處理室搬運過程中、在該處理室中未處理的所述被處理體的數量，將其作為未處理的被處理體的數量，在計算出的所述未處理的被處理體的數量與預先設定的投入限制數相同或者在該投入限制數以上的情況下，計算出除去與該投入限制數相同或者在該投入限制數以上的處理室的候補搬運目的地，根據所述候補搬運目的地計算出所述被處理體的搬運目的地。
2.根據權利要求I所述的真空處理裝置，其特征在于， 將所述投入限制數設定為將與一個處理室連接的搬運機構部上連接的所述預真空進樣室、或者所述搬運機構部上連接的接近所述大氣側的一側的中間搬運部具有的保持機構部中能夠保持的未處理的被處理體的數量除以與該一個處理室連接的搬運機構部上連接的全部處理室的數量并在得到的商上加I而得的值、或者該值以下的值。
3.根據權利要求I所述的真空處理裝置，其特征在于， 根據所述保持機構部能夠保持的被處理體的數量來決定所述投入限制數。
4.根據權利要求I所述的真空處理裝置，其特征在于， 具有對所述控制部輸入數據的輸入部， 能夠從該輸入部與所述被處理體的處理時間的不準確性對應地選定所述被處理體的搬運目的地的計算方法。
5.一種真空處理方法，控制將放置在大氣側的被處理體取入真空側的預真空進樣室、和所述被處理體的交接以及中繼搬運，其特征在于， 具備以下步驟 使用真空機器人進行所述被處理體的交接的搬運步驟； 在搬運機構部間進行連結，對所述被處理體進行中繼搬運的中繼搬運步驟；以及 在處理室中對所述被處理體實施預定的處理的處理步驟， 還具有以下步驟 在所述被處理體的交接以及中繼搬運中，針對每個所述處理室，計算處理過程中以及向處理室搬運過程中的未處理的所述被處理體的數量，在未處理的所述被處理體的數量與預先設定的投入限制數相同或者在該投入限制數以上的情況下，計算除去該處理室的候補搬運目的地，根據所述候補搬運目的地計算出所述被處理體的搬運目的地。
6.根據權利要求5所述的真空處理方法，其特征在于，將所述投入限制數設定為將與一個處理室連接的搬運機構部上連接的所述預真空進樣室、或者所述搬運機構部上連接的接近所述大氣側的一側的中間搬運部具有的保持機構部中能夠保持的未處理的被處理體的數量除以與該一個處理室連接的搬運機構部上連接的全部處理室的數量并在得到的商上加I而得的值、或者該值以下的值。
7.根據權利要求5所述的真空處理方法，其特征在于， 根據所述保持機構部能夠保持的被處理體的數量來決定所述投入限制數。
8.根據權利要求5所述的真空處理方法，其特征在于， 具有對所述控制部輸入數據的輸入部， 能夠從該輸入部與所述被處理體的處理時間的不準確性對應地選定所述被處理體的搬運目的地的計算方法。
9.一種真空處理裝置， 具備將放置在大氣側的被處理體取入真空側的預真空進樣室； 與設置在所述真空側的搬運室連接的、對所述被處理體實施預定處理的多個處理室； 具備進行所述被處理體的交接以及搬運的真空機器人而構成的多個搬運機構部； 在所述搬運機構部間進行連結，中繼載置所述被處理體的中間室； 設置在所述預真空進樣室和所述中間室中的、用于保持多個所述被處理體的保持機構部；以及 控制所述被處理體的交接以及搬運的控制部， 所述真空處理裝置的特征在于， 所述控制部，針對向所述處理室搬運的被處理體，預約在到達所述處理室為止的路徑上的所述保持機構，并根據該預約的狀況決定接下來要搬運的被處理體的搬運目的地。
10.根據權利要求9所述的真空處理裝置，其特征在于， 所述控制部，在決定所述被處理體的搬運目的地時，當存在在到達搬運目的地的處理室為止的路徑上接著預約了保持機構的情況下任意的保持機構已經預約、或者搬運時經由的預真空進樣室、中間室的保持機構已經預約的處理室的情況下，除去該處理室來決定搬運目的地。
11.根據權利要求9所述的真空處理裝置，其特征在于， 所述控制部，在搬運被處理體的去往預定的處理室的路徑上的中間室以及預真空進樣室中的任意的所述保持機構部已經預約的狀態下，或者搬運被處理體的路徑上的未被預約的所述保持機構部的數量為I以下的狀態下，判斷為需要在經過一定時間后變更向所述處理室的分配。
12.根據權利要求9所述的真空處理裝置，其特征在于， 具有對所述控制部輸入數據的輸入部， 能夠從該輸入部與所述被處理體的處理時間的不準確性對應地選定所述被處理體的搬運目的地的計算方法。
13.一種真空處理方法，控制將放置在大氣側的被處理體取入真空側的預真空進樣室、和所述被處理體的交接以及中繼搬運，其特征在于， 具備以下步驟使用真空機器人進行所述被處理體的交接的搬運步驟；在搬運機構部間進行連結，通過保持機構對所述被處理體進行中繼搬運的中繼搬運步驟；以及 在處理室中對所述被處理體實施預定的處理的處理步驟， 關于向所述處理室搬運的被處理體，預約在到達所述處理室為止的路徑上的保持機構，根據該預約的狀況決定接下來要搬運的被處理體的搬運目的地。
14.根據權利要求13所述的真空處理方法，其特征在于， 在決定所述被處理體的搬運目的地時，當存在在到達搬運目的地的處理室為止的路徑上接著預約了保持機構的情況下任意的保持機構已經預約、或者搬運時經由的預真空進樣室、中間室的保持機構已經預約的處理室時，除去該處理室來決定搬運目的地。
15.根據權利要求13所述的真空處理方法，其特征在于， 在搬運被處理體的去往預定的處理室的路徑上的中間室以及預真空進樣室中的任意的所述保持機構部已經預約的狀態下，或者在搬運被處理體的路徑上的未預約的所述保持機構部的數量為I以下的狀態下，判斷為需要在經過了一定時間后變更向所述處理室的分配。
16.根據權利要求13所述的真空處理方法，其特征在于， 具備能夠與所述被處理體的處理時間的不準確性對應地選定所述被處理體的搬運目的地的計算方法的步驟。
全文摘要
本發明提供一種真空處理裝置以及真空處理方法。在連結了處理室的搬運機構部配置了多個搬運機器人，在多個搬運機器人之間進行被處理體的交接的線性工具的真空處理裝置中，提供在處理所需要的時間不穩定的狀況下高效率的搬運的控制方法。針對每個處理室，對處理過程中以及向該處理室搬運過程中的未處理晶圓的枚數進行計數，若該未處理晶圓的枚數與投入限制數相同或者在投入限制數以上，則在決定晶圓的搬運目的地時除去該處理室來決定搬運目的地。另外，對在到達處理室之前的路徑上存在的晶圓保持機構進行預約，根據預約的狀況決定接下來要搬運的被處理體的搬運目的地。
文檔編號H01L21/677GK102800615SQ20121016684
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優先權日2011年5月26日
發明者仲田輝男, 野木慶太, 井上智己, 川口道則 申請人:株式會社日立高新技術