JP5042266B2 - 半導体製造装置及び半導体製造装置の表示方法及びレシピ制御方法及びレシピ実行プログラム - Google Patents

Description

本発明はウェーハを処理する半導体製造装置及び半導体製造装置の表示方法及びレシピ制御方法及びレシピ実行プログラムに関するものである。

半導体製造装置でウェーハを処理する場合、温度、供給ガスの種類、圧力、処理時間等各種処理条件を記録したレシピが使用される。

図１０を参照して半導体製造装置の概略の構成を説明する。図１０はモニタテレビに表示された画面を示し、該画面には半導体製造装置の概略の構成が示されている。

前記半導体製造装置はカセットスタンド１、該カセットスタンド１に連設された搬送室２、該搬送室２に連設されたロードロック室３、該ロードロック室３に搬送室４を介して連設された加熱室５、該加熱室５には搬送室６が連設され、該搬送室６を中心に処理室Ｒ１，Ｒ２が連設され、前記搬送室６には他の搬送室１０、搬送室１１が直線的に配設され、前記搬送室１０には処理室Ｒ３，Ｒ４が連設され、前記搬送室１１には処理室Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７が放射状に連設されたものであり、前記搬送室１０はバッファ室９を介して前記搬送室６に連設され、前記搬送室１１はバッファ室１４を介して前記搬送室１０に連設されている。前記処理室Ｒ７で処理の完了した基板は冷却室１８を経て搬送室１９により前記カセットスタンド１に戻される。

前記半導体製造装置はキーボード等の入力装置、ＣＲＴ等の表示装置を具備しており、主制御装置の記憶媒体には予めレシピ作成、設定等の操作を行う為のプログラムが入力されており、新規にレシピを作成する場合、或は作成したレシピを変更する場合は、前記プログラムを起動して、レシピ編集モードとし、所定のレシピが設定されているファイルを呼込み、モニタ画面に、例えば図９に示される様なレシピ設定画面を表示させる。

設定画面には反応室と各反応室毎に設定すべき設定事項が表示され、設定事項は例えば、処理時間、プラズマ発生の為の供給電力、反応室の圧力、供給ガスの種類、供給流量等である。

キーボード等の入力装置により、所定の条件を入力する。又、修正すべき事項、設定すべき事項のところを指定して、数値を入力し、或は数値を訂正する。

入力が完了すると、レシピが記録されたファイルを前記記憶媒体に格納する。

処理を行う場合は、入力装置により前記作成或は修正したレシピのファイルを各処理室毎に指定して処理を実行する。

運転中の処理状態はモニタテレビに表示され、図１０は運転中の処理状態を表示したモニタ画面を示している。

上述した様に、モニタ画面には半導体製造装置の構成配置、各処理室毎に指定されたレシピのファイル名、レシピを完了するに必要な残存時間が表示され、作業者は斯かる画面により、処理の進行状況を確認することができる。

ところが、上記従来の半導体製造装置では、１つの処理室に対して１つのレシピを設定して処理を行う様になっている。従って、１つの処理室では１回に１種類の膜質の膜種しか処理できない。この為、１つの処理室で種類の異なる膜種の処理を行う場合は、複数のレシピファイルを作成し、処理が完了する毎に、異なるファイルを呼出し設定し実行するという作業を繰返している。この為、作業性が悪く、作業者も処理進行を常に監視していなければならず、作業者が担当する装置の台数が制限されるという問題があり、更に前述した様にモニタ画面には処理中のレシピの残存時間しか表示されず、複数の設定すべきレシピのどの段階が実施されているかは作業者の記憶判断によるものであり、人為的誤操作の要因の１つとなっていた。

本発明は斯かる実情に鑑み、１つの処理室で連続して複数工程の処理が行える様にし、処理能率を向上させると共に処理中の人為的ミスの発生を抑制しようとするものである。

本発明は、複数の処理室と、処理室での処理条件に関するレシピを作成するレシピ作成画面、処理状況画面を少なくとも表示する表示装置と、レシピ実行プログラム等のプログラムが記録された記憶装置と、前記プログラムを実行する演算部を少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記レシピが各処理室で時分割した複数のステップレシピで構成され、前記レシピ実行プログラムはステップレシピ単位で処理の実行を可能にするスキップコマンドを有する半導体製造装置に係り、
又、複数の処理室と、処理室での処理条件に関するレシピを作成するレシピ作成画面、処理状況画面を少なくとも表示する表示装置と、レシピ実行プログラム等のプログラムが記録された記憶装置と、前記プログラムを実行する演算部を少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記レシピが各処理室で時分割した複数のステップで構成され、前記表示装置は、前記処理状況画面に各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、前記半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間のうちいずれか一つを少なくとも表示する半導体製造装置に係り、
又、複数の処理室と、処理室での処理条件に関するレシピを作成するレシピ作成画面、処理状況画面を少なくとも表示する表示装置と、レシピ実行プログラム等のプログラムが記録された記憶装置と、前記プログラムを実行する演算部を少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記レシピが各処理室で時分割した複数のステップで構成され、前記表示装置は、各ステップの進行状況を示すステップ表示バーを表示し、該ステップ表示バーは、少なくとも各ステップの数に対応した升目から成り、該升目はステップの進行状況に応じて点灯する半導体製造装置に係り、又、前記升目は、準備処理中、ステップ処理中、終了処理中、正常終了等の各状態に応じて点滅する様になっている半導体製造装置に係り、更に又前記升目は、準備処理中、ステップ処理中、終了処理中、正常終了等の各状態に応じて表示色を変更する様になっている半導体製造装置に係るものである。

本発明によれば、複数の処理室と、処理室での処理条件に関するレシピを作成するレシピ作成画面、処理状況画面を少なくとも表示する表示装置と、レシピ実行プログラム等のプログラムが記録された記憶装置と、前記プログラムを実行する演算部を少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記レシピが各処理室で時分割した複数のステップレシピで構成され、前記レシピ実行プログラムはステップレシピ単位で処理の実行を可能にするスキップコマンドを有するので、１つの処理室に対して複数のステップレシピにより処理を実行する様にしたので１つの処理室で複数の処理を行え、その都度レシピを設定する必要がなくなるので作業性、稼働率が向上する。

又、本発明によれば、複数の処理室と、処理室での処理条件に関するレシピを作成するレシピ作成画面、処理状況画面を少なくとも表示する表示装置と、レシピ実行プログラム等のプログラムが記録された記憶装置と、前記プログラムを実行する演算部を少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記レシピが各処理室で時分割した複数のステップで構成され、前記表示装置は、前記処理状況画面に各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、前記半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間のうちいずれか一つを少なくとも表示するので、処理の内容、処理の進行状態が容易に把握できる。

又、本発明によれば、複数の処理室と、処理室での処理条件に関するレシピを作成するレシピ作成画面、処理状況画面を少なくとも表示する表示装置と、レシピ実行プログラム等のプログラムが記録された記憶装置と、前記プログラムを実行する演算部を少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記レシピが各処理室で時分割した複数のステップで構成され、前記表示装置は、各ステップの進行状況を示すステップ表示バーを表示し、該ステップ表示バーは、少なくとも各ステップの数に対応した升目から成り、該升目はステップの進行状況に応じて点灯するので、処理がどこまで進行したかをステップ表示バーにより一目で確認でき処理状況の把握が簡単に行える等種々の優れた効果を発揮する。

本発明が実施される半導体製造装置の概略構成図である。 本発明の実施例に係る制御装置のブロック図である。 本発明の実施例のレシピをコピーする場合のフローチャート図である。 本発明の実施例に係る表示画面を示す説明図である。 本発明の実施例に係る表示画面を示す説明図である。 本発明の実施例のレシピを実行する場合のフローチャート図である。 本発明の実施例に係るステップ表示バー駆動制御部のブロック図である。 本発明の実施例に係る表示画面中のステップ表示バーの作用を示す説明図である。 従来例の表示画面を示す説明図である。 従来例の表示画面を示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１に於いて本発明が実施される半導体製造装置の概略を説明する。

真空搬送室２０を中心にロードロック室２１、加熱室２２、処理室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が放射状に連設され、前記ロードロック室２１にはカセットスタンド２３が連設されている。前記真空搬送室２０内には真空搬送ロボット２４が設けられ、前記カセットスタンド２３には大気搬送ロボット２５が設けられている。

処理すべき基板は、カセットに装填された状態で前記カセットスタンド２３に搬送され、前記大気搬送ロボット２５は前記カセットスタンド２３のカセットから基板を前記ロードロック室２１に搬入する。前記真空搬送ロボット２４は前記ロードロック室２１と前記加熱室２２との間で、又該加熱室２２と前記処理室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６との間で基板の搬送を行う。前記処理室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６では処理室レシピに従った処理が行われ、処理後の基板は前記ロードロック室２１に搬送され、更に前記大気搬送ロボット２５により前記カセットスタンド２３のカセット内に搬送される。

本発明では１つの処理室で複数の異なった処理が連続して行える様に、処理室での処理を所要ステップに時分割し、各ステップ単位にステップレシピを設定し、複数のステップレシピをレシピ実行プログラムにより連結して１つの処理室レシピを構成する様にしたものである。更に、前記レシピ実行プログラムは処理室レシピを実行する場合に、ステップレシピ単位で処理の実行が可能な様にスキップコマンドを有しており、前記レシピ実行プログラムを作動させる場合に、開始ステップを指定し、或は途中スキップするステップ名を指定することで前記スキップコマンドが実行され、指定したステップからの処理開始、或は指定したステップをスキップした処理がなされる様になっている。

又、ステップレシピ、或は処理室レシピをコピー機能を用いて作成できる様に、レシピコピープログラムを具備している。即ち、他のステップで同一のレシピが実行される場合は、レシピをコピーできる様にし、レシピ作業の能率を図っている。尚、コピーはステップレシピ間だけでなく、処理室レシピ間でのコピーも可能となっている。

図２に於いて、本発明に係る半導体製造装置の制御装置４０の概略を説明する。

該制御装置４０は主に、各種演算、制御を行う演算部４１、表示装置４２、演算、表示に必要なデータを記憶するメモリ４３、半導体製造装置を動作させるに必要な命令、或はレシピ作成に必要なデータを入力する為の入力装置４４、半導体製造装置を稼働する為のシーケンスプログラム４７、作成されたレシピを実行する為のレシピ実行プログラム４８、レシピコピープログラム４９等の半導体製造装置を稼働する為の各種プログラム、半導体製造のレシピが記録されたハードディスク装置４５等の外部記録装置により構成され、前記表示装置４２、入力装置４４は入出力部４６を介して前記演算部４１に接続されている。

以下、レシピ設定の作動について説明する。

図４はレシピ設定、修正時の画面を示しており、図４では処理を５つのステップ、即ちステップ１、ステップ２、ステップ３、ステップ４、ステップ５に時分割している例を示している。

設定画面は処理条件を決定する各種パラメータ、例えば放電時間、処理室圧力、高周波電力、ガス流量、電極間隔、ガスの種類と所要分割されたステップとがマトリックス状に表示される構造であり、ステップ１のステップレシピを設定する場合は、前記入力装置４４により、ステップ１を選択し、更にステップ１の列の所定の放電時間、処理室圧力、高周波電力、ガス流量、電極間隔、ガスの種類等の入力、又は修正したいパラメータを選択し、数値を入力する。ステップ１についての入力が完了すると前記ハードディスク装置４５に記録保存する。

この設定作業を各ステップ毎に全てのステップについて行う。

又、レシピ編集作業の能率を図る為、レシピコピープログラム４９によるコピー機能を具備している。設定画面にはコピー釦３０が表示され、該コピー釦３０をクリックすることで前記レシピコピープログラム４９が起動される。コピー機能は同一の処理室レシピ内でのステップレシピ間でのコピー、或は異なる処理室レシピ間のコピーのいずれもが可能である。

同一の処理室レシピ内でコピー機能を使用する場合としては、ステップ間での設定値がよく似ている場合がある。例えば図４中ステップ１についてのステップレシピを作成した後、ステップ２にコピーする場合を図３を参照して説明する。

図３は前述したレシピコピープログラム４９のフローチャートを示している。先ず前記コピー釦３０をクリックして前記レシピコピープログラム４９を起動し、コピー処理の状態とする。画面中のステップ２のボタンをクリックしコピー先のステップ２を指定する。該ステップ２を指定することでステップレシピのコピーモードとなる。次にコピー元であるステップ１のボタンをクリックする。コピーが実行され、該ステップ１のデータがステップ２の設定画面に呼込まれ表示される。異なる部分があれば、その部分の項目を指定し、前記入力装置４４によりデータを修正し、修正後前記ハードディスク装置４５に記録して、ステップ２のレシピ作成作業が完了する。

更に、同一の処理を行う並列処理室がある場合は、任意の処理室の処理室レシピを他の処理室の処理室レシピとしてコピーすることができる。例えば、前記処理室Ｒ１と処理室Ｒ２とが同様の処理を行う場合は、該処理室Ｒ１で処理室レシピを編集し完了後、図４中の画面で前記コピー釦３０をクリックする。

図３のフローチャートで示される前記レシピコピープログラム４９が起動され、コピー処理の状態となる。画面中の前記処理室Ｒ２のボタンをクリックしコピー先の該処理室Ｒ２を指定する。該処理室Ｒ２を指定することで処理室レシピのコピーモードとなる。次にコピー元である前記処理室Ｒ１のボタンをクリックする。コピーが実行され、該処理室Ｒ１の処理室レシピが処理室Ｒ２の設定画面に呼込まれ表示される。異なる部分があれば、その部分の項目を指定し、前記入力装置４４によりデータを修正し、修正後前記ハードディスク装置４５に記録して、前記処理室Ｒ２の処理室レシピ作成作業が完了する。

一連の処理に関するレシピの作成が完了したら、ファイル名を設定して前記ハードディスク装置４５に記録格納する。

又、図４中、３１はファイル呼出し釦であり、修正、或は編集するファイルを呼出す場合にクリックし、或は作成、修正したファイルを格納する場合にクリックする。

半導体製造装置の処理中には、前記表示装置４２は図５に示す画面を表示する。該表示画面には半導体製造装置の概略を示す装置配置図３２、各処理室の処理進行状態を示す表示部Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が配置されており、各表示部は処理室の別を示す表示部３３、処理室レシピのファイル名の表示部３４、実行しているレシピの残存時間表示部３５、及び処理進行状況、即ちどのステップの処理が行われているかを示すステップ表示バー３６を具備している。

該ステップ表示バー３６は処理室レシピにおける時分割した分割数に対応した升目と、更に準備処理中、ステップ処理中、終了処理中、正常終了等の各状態を示す升目が連続して設けられたものであり、各升目毎に点滅が可能であると共に表示色が変更する様になっている。

上記、編集したステップレシピによる半導体製造処理について図６に於いて説明する。

前記入力装置４４により処理に対応する処理室レシピが格納されたファイル名を入力設定する。

処理室を指定し、前記レシピ実行プログラム４８の実行命令を出すと共に開始ステップ数を指定する。この開始ステップ数は前回の処理が正常に行われている場合は１である。

開始ステップ数とレシピ実行プログラム４８の終了ステップ数とを比較する。ここで、前回の処理室レシピの実行結果は前記演算部４１を通して前記メモリ４３に記憶されており、正常に処理室レシピの処理が完了し、プロセス処理が終了すると前記メモリ４３に記憶されているステップ数は０となっている。又、途中何らかの原因で処理室レシピの全ステップの処理が完了しなかった場合は、正常に終了した最後のステップ数が前記メモリ４３に記憶されている。

前記開始ステップ数と前記終了ステップ数との比較の結果、開始ステップ数が小さかった場合は、前記ハードディスク装置４５より開始ステップ数のステップレシピが取込まれ、開始ステップのステップレシピが実行され、レシピの処理が実行される。

ステップレシピが正常に終了したか、しないかの判断がされ、正常に終了した場合は、終了した該当のステップレシピのステップ数に１が加算され新たな開始ステップ数とされ、新たな開始ステップ数と終了ステップとの比較が行われる。新たに指定された開始ステップ数が終了ステップ数と同じか小さい場合は更に、次ステップのステップレシピが取込まれ、処理が続行する。又、比較の結果新たな開始ステップ数が終了レシピのステップ数より大きい場合はプロセス処理が終了する。

プロセス処理途中で、異常等の理由でステップレシピの処理が正常に終了してないと判断された場合は、処理が中止され、正常に終了しなかったステップレシピのステップ数から１が引かれたステップ数が前記メモリ４３に記憶される。処理が再開された場合は、この記憶されたステップ数、即ち正常に終了した最後のステップ数が加算されたものが開始ステップ数として指定される。従って、正常に終了したステップがスキップされ、正常に終了しなかったステップレシピから処理が開始される。

前記レシピ実行プログラム４８実行途中に後述するステップ表示バー駆動制御部５１に点灯指令信号が発せられる。例えば、前記処理終了ステップ数と次処理ステップ数との比較結果、レシピ処理の進行状態、ステップレシピが正常に終了したかしないかの判断結果、レシピ処理状態に関する信号が、前記ステップ表示バー駆動制御部５１に入力される。

次に、前記表示装置４２の前記ステップ表示バー３６を駆動制御する前記ステップ表示バー駆動制御部５１を図７により説明する。

前記各処理室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６に対応するステップ表示バー３６-1、ステップ表示バー３６-2、…、ステップ表示バー３６-6は、それぞれ表示ドライバ５３-1、表示ドライバ５３-2、…、表示ドライバ５３-6によって所定の色に点灯される様になっている。該表示ドライバ５３-1、表示ドライバ５３-2、…、表示ドライバ５３-6は判断部５２からの制御信号に基づき駆動される。

前述した様に前記レシピ実行プログラム４８の実行途中で点灯指令信号が発せられる。該点灯指令信号は前記判断部５２に入力される。該判断部５２では点灯指令信号がどの処理室に関するものであるかを判断すると共にステップ数、更に正常に終了したものであるかを判断する。ステップ数に応じた升数を点灯させ、処理の進行状態、終了状態に応じた色を発色させる。

例えば前記処理室Ｒ１の処理と前記ステップ表示バー３６の表示の状態との関連を図８について説明すると、前記ステップ表示バー３６の最初の１升目ａは準備処理中の表示であり、準備処理中では例えば水色に点灯され、処理が完了すると緑に点灯する。準備処理が完了するとステップ１のステップレシピが実行され、ステップ１のステップレシピが実行されている状態は２番目の升目ｂが水色に点灯し、更に進行状態に応じて水色から緑に変更になって処理が完了した状態を示す。同様にして、ステップの進行と共に順次升目の点灯が増加して行き、ステップ５が終了すると升目ｆが緑に点灯する。次に終了処理が行われ、完了すると升目ｇが緑に点灯して処理室レシピが正常に完了したことが示される。

処理室レシピが正常に終了しなかった場合は、前記升目の点灯は異常があった時点の升目で停止する。従って、前記ステップ表示バー３６の表示により、どの時点で異常が発生したかが視覚により判断できる。更に、異常により停止した場合は停止した時点の升目の点灯を赤色にすれば異常停止であることが更に明確になる。又、ステップ処理残存時間は前記レシピの残存時間表示部３５で表示されるので、どの状態で異常停止したかが判断できる。

異常終了した場合は、異常終了の原因を取除いた上で再度継続して処理を行うことができる。前述した様にどの時点で異常終了したかが分るので、前述したスキップコマンドにより正常終了したステップの次のステップを指定して処理を開始する。このことで、正常終了したステップを２回実行させることなく全てのステップを完了させることができ、不良基板の発生が防止できる。

以上述べた如く本発明によれば、１つの処理室に対して複数のステップレシピにより処理を実行する様にしたので１つの処理室で複数の処理を行え、その都度レシピを設定する必要がなくなるので作業性、稼働率が向上する。又、ステップレシピを指定して処理を開始できるので、不要な処理が省略でき、不良品の発生を防止でき、ステップレシピ、処理室レシピはコピーを基に編集ができるので、類似した処理を行う場合はレシピ作業が格段に容易且つ迅速に行える。更に、処理がどこまで進行したかをステップ表示バーにより一目で確認でき処理状況の把握が簡単に行える。

２０ 真空搬送室
２４ 真空搬送ロボット
２５ 大気搬送ロボット
３０ コピー釦
３１ ファイル呼出し釦
３６ ステップ表示バー
４０ 制御装置
４２ 表示装置
４３ メモリ
４５ ハードディスク装置
４８ レシピ実行プログラム
４９ レシピコピープログラム
５１ ステップ表示バー駆動制御部
５２ 判断部
Ｒ１ 処理室
Ｒ２ 処理室
Ｒ３ 処理室
Ｒ４ 処理室
Ｒ５ 処理室
Ｒ６ 処理室
Ｄ１ 表示部
Ｄ２ 表示部
Ｄ３ 表示部
Ｄ４ 表示部
Ｄ５ 表示部
Ｄ６ 表示部

Claims (8)

1. 複数の処理室と、各処理室で時分割した複数のステップで構成されるレシピを作成するレシピ作成画面及び処理状況画面を少なくとも表示する表示装置とを少なくとも具備する半導体製造装置に於いて、前記表示装置は、前記処理状況画面に各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、前記半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間をそれぞれ表示することを特徴とする半導体製造装置。
2. 前記ステップ表示バーは、少なくとも各ステップの数に対応した升目から成り、該升目はステップの進行状況に応じて点灯する請求項１の半導体製造装置。
3. 前記升目は、準備処理中、ステップ処理中、終了処理中、正常終了等の各状態に応じて点滅する様になっている請求項２の半導体製造装置。
4. 前記升目は、準備処理中、ステップ処理中、終了処理中、正常終了等の各状態に応じて表示色を変更する様になっている請求項２の半導体製造装置。
5. 複数の処理室と、各処理室で時分割した複数のステップで構成されるレシピを作成するレシピ作成画面及び処理状況画面を少なくとも表示する表示装置とを少なくとも具備する半導体製造装置の表示方法であって、前記表示装置は、前記処理状況画面に各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、前記半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間をそれぞれ表示することを特徴とする半導体製造装置の表示方法。
6. 各処理室で時分割した複数のステップで構成されるレシピを実行中に、該レシピの進行状況を表示する半導体製造装置の表示方法であって、各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、前記半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間をそれぞれ前記各処理室に対応させて表示することを特徴とする半導体製造装置の表示方法。
7. 各処理室で時分割した複数のステップで構成されるレシピを実行中に、該レシピの進行状況を表示する様制御するレシピ制御方法であって、各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間をそれぞれ前記各処理室に対応させて表示することを特徴とするレシピ制御方法。
8. 各処理室で時分割した複数のステップで構成されるレシピを実行中に、該レシピの進行状況を表示する様制御するレシピ実行プログラムであって、各ステップの進行状況を示すステップ表示バー、半導体製造装置の構成配置、前記各処理室に指定されたレシピのファイル名、レシピの残存時間をそれぞれ前記各処理室に対応させて表示装置に表示させることを特徴とするレシピ実行プログラム。

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