JP2011114250A

JP2011114250A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2011114250A
Application number: JP2009271050A
Authority: JP
Inventors: Kaori Inoshima; かおり猪島
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】シャットダウンが正常に終了しなかった場合、再起動後の誤動作を防止することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置の起動後、シャットダウンが正常に終了しなかった場合には、基板処理装置の再起動後、シャットダウンが正常に終了しなかった旨を操作者に通知する通知手段と、基板処理装置の再起動後、操作者によって適切な処置がなされるまで、基板処理装置の各部を一時停止する停止手段とを有する基板処理装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体基板やガラス基板等の基板を処理する基板処理装置に関する。

特許文献１には、半導体製造装置において異常が発生した場合、異常の原因及び適切な修復方法をオペレータ等に通知する半導体製造装置の故障診断装置が記載されている。しかしながら、異常を通知されたオペレータ等が、適切な修復方法による修復作業を実際に行うか否かは不明である。例えば、シャットダウンが正常に終了しなかったという異常が通知されているにもかかわらず、オペレータ等がこの異常を解消するための修復作業を行わなかった場合には、正常にシャットダウンしていれば保持されるはずの情報（例えば、シャットダウン前にオペレータ等が作業した内容）が保持されず、再起動後に誤動作が起こるおそれがある。

特開平１０−２１０７９号公報

本発明の目的は、上述した背景からなされたものであり、シャットダウンが正常に終了しなかった場合、再起動後の誤動作を防止することのできる基板処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る基板処理装置は、基板処理装置の起動後、シャットダウンが正常に終了しなかった場合には、基板処理装置の再起動後、シャットダウンが正常に終了しなかった旨を通知する通知手段と、基板処理装置を一時停止する停止手段とを有する。

本発明に係る基板処理装置によれば、シャットダウンが正常に終了しなかった場合、再起動後の誤動作を防止することができる。

本発明の実施形態に係る基板処理装置の斜視図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置の断面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置のハードウェア構成である。本発明の実施形態に係る基板処理装置上で実行される制御プログラムの起動後の処理フローである。本発明の実施形態に係る基板処理装置上で実行される制御プログラムの再起動後の処理フローである。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
[基板処理装置１０の詳細構成]
図１には、基板処理装置１０が斜視図を用いて示されている。また、図２には、基板処理装置１０が側面透視図を用いて示されている。
基板処理装置１０は、基板として用いられるシリコン等からなるウエハ１００を処理する。

図１及び図２に示されているように、基板処理装置１０は、基板処理装置本体１１を備える。また、基板処理装置１０では、ウエハ１００を収納したウエハキャリアとして用いられるフープ（基板収容器。以下、ポッド）１０１が使用されている。
基板処理装置本体１１の正面壁１１ａの正面前方部にはメンテナンス可能なように設けられた開口部として用いられる正面メンテナンス口１０２が設置され、正面メンテナンス口１０２を開閉する正面メンテナンス扉１０３が建て付けられている。なお、上側の正面メンテナンス扉１０３近傍には、操作部（不図示）が設置されている。

基板処理装置本体１１の正面壁１１ａには、ポッド搬入搬出口１０４が基板処理装置本体１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出部１０４はフロントシャッタ１０５によって開閉されるようになっている。
ポッド搬入搬出部１０４の正面前方側にはロードポート１０６が設置されており、ロードポート１０６はポッド１０１を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド１０１はロードポート１０６上に工程内搬送装置（不図示）によって搬入され、ロードポート１０６上から搬出されるようになっている。

基板処理装置本体１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚１０７が設置されており、回転式ポッド棚１０７は複数個のポッド１０１を保管するように構成されている。すなわち、回転式ポッド棚１０７は垂直に設置されて水平面内で間欠回転される支柱１０８と、支柱１０８に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板１０９とを備えており、複数枚の棚板１０９はポッド１０１を複数個宛にそれぞれ載置した状態で保持するように構成されている。

基板処理装置本体１１内におけるロードポート１０６と回転式ポッド棚１０７との間には、ポッド搬送装置１１０が設置されており、ポッド搬送装置１１０は、ポッド１０１を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ１１０ａと搬送機構としてのポッド搬送機構１１０ｂとで構成されており、ポッド搬送装置１１０はポッドエレベータ１１０ａとポッド搬送機構１１０ｂとの連続動作により、ロードポート１０６、回転式ポッド棚１０７、ポッドオープナ１１１との間で、ポッド１０１を搬送するように構成されている。

基板処理装置本体１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１２が後端にわたって設置されている。サブ筐体１１２の正面壁１１２ａにはウエハ１００をサブ筐体１１２内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口１１３が一対、垂直方向に上下二段に並べられて設置されており、上下段のウエハ搬入搬出口１１３には、一対のポッドオープナ１１１がそれぞれ設置されている。ポッドオープナ１１１はポッド１０１を載置する載置台１１４と、ポッドのキャップを着脱するキャップ着脱機構１１５を備えている。ポッドオープナ１１１は載置台１１４に載置されたポッド１０１のキャップをキャップ着脱機構１１５によって着脱することにより、ポッド１０１のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。

サブ筐体１１２はポッド搬送装置１１０や回転式ポッド棚１０７の設置空間から流体的に隔絶された移載室１１６を構成している。移載室１１６の前側領域にはウエハ移載機構１１７が設置されており、ウエハ移載機構１１７は、ウエハ１００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１１７ａ及びウエハ移載装置１１７ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１１７ｂとで構成されている。図１に模式的に示されているようにウエハ移載装置エレベータ１１７ｂは基板処理装置本体１１右側端部とサブ筐体１１２の移載室１１６前方領域右端部との間に設置されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ１１７ｂ及びウエハ移載装置１１７ａの連続動作により、ウエハ移載装置１１７ａのツイーザ１１７ｃをウエハ１００の載置部として、ボート１１８に対してウエハ１００を装填（チャージング）及び脱装（ディスチャージング）するように構成されている。

移載室１１６の後側領域には、ボート１１８を収容して待機させる待機部１１９が構成されている。待機部１１９の上方には、処理炉１２０が設けられている。処理炉１２０の下端部は、炉口シャッタ１２１により開閉されるように構成されている。

図１に模式的に示されているように、基板処理装置本体１１右側端部とサブ筐体１１２の待機部１１９右端部との間にはボート１１８を昇降させるためのボートエレベータ１２２が設置されている。ボートエレベータ１２２の昇降台に連結された連結具としてのアーム１２３には蓋体としてのシールキャップ１２４が水平に据え付けられており、シールキャップ１２４はボート１１８を垂直に支持し、処理炉１２０の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート１１８は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０〜１２５枚程度）のウエハ１００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。

また、図１に模式的に示されているように移載室１１６のウエハ移載装置エレベータ１１７ｂ側及びボートエレベータ１２２側と反対側である左側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１２５を供給するよう供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１２６が設置されており、ウエハ移載装置１１７ａとクリーンユニット１２６との間には、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置（不図示）が設置されている。

クリーンユニット１２６から吹き出されたクリーンエア１２５は、ノッチ合わせ装置及びウエハ移載装置１１７ａ、待機部１１９にあるボート１１８に流通された後に、ダクト（不図示）により吸い込まれて、基板処理装置本体１１の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット１２６の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環され、再びクリーンユニット１２６によって、移載室１１７内に吹き出されるように構成されている。

[基板処理装置１０の動作]
次に、本発明の基板処理装置１０の動作について説明する。
図１及び図２に示されているように、ポッド１０１がロードポート１０６に供給されると、ポッド搬入搬出口１０４がフロントシャッタ１０５によって開放され、ロードポート１０６の上のポッド１０１はポッド搬送装置１１０によって基板処理装置本体１１の内部へポッド搬入搬出口１０４から搬入される。

搬入されたポッド１０１は回転式ポッド棚１０７の指定された棚板１０９へポッド搬送装置１１０によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板１０９から一方のポッドオープナ１１１に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板１０９から一方のポッドオープナ１１１に搬送されて載置台１１４に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ１１１に搬送されて載置台１１４に移載される。この際、ポッドオープナ１１１のウエハ搬入搬出口１１３はキャップ着脱機構１１５によって閉じられており、移載室１１６にはクリーンエア１２５が流通され、充満されている。例えば、移載室１１６にはクリーンエア１２５として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、基板処理装置本体１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。

載置台１１４に載置されたポッド１０１はその開口側端面がサブ筐体１１２の正面壁１１２ａにおけるウエハ搬入搬出口１１３の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口を開放される。
ポッド１０１がポッドオープナ１１１によって開放されると、ウエハ１００はポッド１０１からウエハ移載装置１１７ａのツイーザ１１７ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置（不図示）にてウエハを整合した後、移載室１１６の後方にある待機部１１９へ搬入され、ボート１１８に装填（チャージング）される。ボート１１８にウエハ１００を受け渡したウエハ移載装置１１７ａはポッド１０１に戻り、次のウエハをボート１１８に装填する。

この一方（上段または下段）のポッドオープナ１１１におけるウエハ移載機構１１７によるウエハのボート１１８への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１１１には回転式ポッド棚１０７から別のポッド１０１がポッド搬送装置１１０によって搬送されて移載され、ポッドオープナ１１１によるポッド１０１の開放作業が同時進行される。

予め指定された枚数のウエハ１００がボート１１８に装填されると、炉口シャッタ１２１によって閉じられていた処理炉１２０の下端部が、炉口シャッタ１２１によって、開放される。続いて、ウエハ１００群を保持したボート１１８はシールキャップ１２４がボートエレベータ１２２によって上昇されることにより、処理炉１２０内へ搬入（ローディング）されて行く。

ローディング後は、処理炉１２０にてウエハ１００に任意の処理が実施される。
処理後は、ノッチ合わせ装置（不図示）でのウエハの整合工程を除き、概上述の逆の手順で、ウエハ１００及びポッド１０１は筐体の外部へ払出される。

[基板処理装置１０のハードウェア構成]
以下、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０のハードウェア構成を説明する。
図３は、基板処理装置１０のハードウェア構成を示す図である。
基板処理装置１０には、入出力装置１４が基板処理装置１０と一体に、又はネットワークを介して接続して設けられている。操作者は、基板処理装置１０の操作画面を介して、所定の指示を入力したり、基板処理装置１０の状況等をモニタしたりする。ここで、所定の指示とは、例えば、主制御部１６を起動させる指示、主制御部１６を再起動させる指示、主制御部１６をシャットダウンさせる指示、及び、基板処理装置１０にレシピを実行させる指示である。なお、レシピとは、基板処理のための詳細な手順を記述したファイルである。

入出力装置１４は、操作画面を介して、操作者による指示入力などの操作を受け付ける操作部１４０、送受信処理部１６４からのデータを表示する表示部１４２、及び、送受信処理部１６４からのデータを表示部１４２に出力したり、操作部１４０によって受け付けられた操作の内容（入力された指示など）を送受信処理部１６４に出力したりする表示制御部１４４を有する。

また、基板処理装置１０内には、メインコントローラとしての主制御部１６が設けられる。
主制御部１６は、ＣＰＵ１６０、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）及びＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）などの記憶部１６２、送受信処理部１６４、Ｉ／Ｏ制御部１６６及び副制御部１８を有する。さらに、副制御部１８は、圧力制御部１６８、ガス制御部１７０、温度制御部１７２及び搬送制御部１７４を有し、主制御部１６のサブコントローラとして機能する。記憶部１６２は、レシピ、制御プログラム（詳細は後述）、シャットダウン情報ファイル及びバックアップファイルなどを格納する。

記憶部１６２に格納されているレシピは、送受信処理部１６４などを介して、操作画面に表示され、操作者により実行が指示されるようになっている。ＣＰＵ１６０は、操作者により実行指示されたレシピに基づいて基板を処理するための制御データ（制御指示）を、Ｉ／Ｏ制御部１６６を介して、圧力制御部１６８、ガス制御部１７０及び温度制御部１７２などのプロセスコントローラと、搬送制御部１７４とに出力する。

圧力制御部１６８は、ＣＰＵ１６０からの制御指示及び処理室の排気配管１８０に設けられた圧力センサ１７６の出力値に基づいて、バルブ１７８を開閉することにより処理室内の圧力を制御する。ガス制御部１７０は、ＣＰＵ１６０からの制御指示及び処理室のガス配管１８４に設けられたＭＦＣ（マスフローコントローラ）１８２からの出力値に基づいて、処理室内に供給する反応ガスの供給量等を制御する。温度制御部１７２は、ＣＰＵ１６０からの制御指示に基づいて、上述した処理室の外周部に設けられたヒータ１８６により該処理室内の温度を制御する。搬送制御部１７４は、ＣＰＵ１６０からの制御指示と、ポッド搬送装置１１０、ウエハ移載装置１１７及びボートエレベータ１２２などに設けられたモータ１８８の出力値とに基づいて、ボートの位置などを制御する。
このように、副制御部１８は、ＣＰＵ１６０からの制御指示と、基板処理装置１０の各部（バルブ１７８、ＭＦＣ１８２、ヒータ１８６及びモータ１８８など）の状態を示す出力値とに基づいて、基板処理装置１０の各部を制御する。なお、基板処理装置１０の各部の状態を示す出力値は、Ｉ／Ｏ制御部１６６及び送受信処理部１６４などを介して、操作画面からモニタすることができる。

記憶部１６２に格納された制御プログラムは、送受信処理部１６４などを介して、操作者により、制御部１６を起動させる指示及び再起動させる指示が入力されたことをトリガにして、処理を開始する。なお、処理を構成する各ステップは、ＣＰＵによって実行される。
制御部１６を起動させる指示が入力された場合には、シャットダウン情報ファイルを新規作成し、シャットダウンがされていないことを示す旨を書き込んだ後、レシピを実行させる指示を受け付ける。レシピ実行中又はレシピ実行後、シャットダウンを実行させる指示を受け付け、シャットダウンが正常に終了したときには、基板処理装置１０の電源が切れる前に、シャットダウン情報ファイルにシャットダウンがされたことを示す旨を上書きした後、シャットダウン前の基板処理装置１０の情報（例えば、実行されていたレシピの種類、及び、基板処理装置１０の各部の状態を示す出力値）をバックアップファイルとして保存する。一方、シャットダウンが正常に終了しなかったときには、そのまま基板処理装置１０の電源を切る。

また、制御部１６を再起動させる指示が入力された場合には、シャットダウン情報ファイルを読み込み、シャットダウンが正常に終了したか否かを判断する。具体的には、シャットダウンがされていないことを示す旨が書き込まれている場合には、シャットダウンが正常に終了しなかったと判断し、シャットダウンがされたことを示す旨が書き込まれている場合には、シャットダウンが正常に終了したと判断する。シャットダウンが正常に終了しなかったと判断した場合には、操作者に対してその旨をアラーム通知する（例えば、操作者に対してその旨を記載したメールを送信する、及び、操作者に対してアラーム音を発する）とともに、基板処理装置１０の各部が一時停止するよう、副制御部１８を制御する。
なお、操作者が適切な処置を行う（例えば、操作者が、シャットダウンが正常に終了した場合のバックアップファイルを読み込ませる）まで、アラーム通知するとともに、基板処理装置１０の各部を一時停止させる。

図４は、基板処理装置１０上で実行される制御プログラムの起動後の処理フローである。図４に示すように、制御部１６を起動させる指示が入力されたことをトリガにして、処理フローが開始される。
ステップ１００（Ｓ１００）において、記憶部１６２にシャットダウン情報ファイルが新規作成され、シャットダウンがされていないことを示す旨が書き込まれる。
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、送受信処理部１６４などを介して、操作者から、基板処理装置１０にレシピを実行させる指示が受け付けられる。
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、シャットダウンが正常に終了したか否かが判断され、正常に終了した場合には、ステップ１０６の処理に進み、そうでない場合には、そのまま電源が切られる。
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、ステップ１００で作成されたシャットダウン情報ファイルにシャットダウンがされたことを示す旨が上書きされた後、シャットダウン前の情報がバックアップファイルとして記憶部１６２に保存され、電源が切られる。

図５は、基板処理装置１０上で実行される制御プログラムの再起動後の処理フローである。図５に示すように、制御部１６を再起動させる指示が入力されたことをトリガにして、処理フローが開始される。
ステップ２００（Ｓ２００）において、記憶部１６２に格納されているシャットダウン情報ファイルが読み込まれる。
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、ステップ２００で読み込まれたシャットダウン情報ファイルに、シャットダウンがされていないことを示す旨が書き込まれている場合には、シャットダウンが正常に終了しなかったと判断し、シャットダウンがされたことを示す旨が書き込まれている場合には、シャットダウンが正常に終了したと判断する。シャットダウンが正常に終了した場合にはステップ２０４の処理に進み、そうでない場合には、ステップ２０６の処理に進む。
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、記憶部１６２から、図４のステップ１０６で保存されたバックアップファイルが読み込まれ、前回のシャットダウン前の基板処理装置１０の状態が再現される。
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、送受信処理部１６４などを介して、例えば、シャットダウンが正常に終了しなかった旨がアラーム通知されるとともに、基板処理装置１０の各部が一時停止するよう、副制御部１８が制御される。
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、操作者によって適切な処置がなされたか否かが判断され、適切な処理がなされない限り、ステップ２０６の処理が行われる。

１基板処理システム
１０基板処理装置
１１基板処理装置本体
１００ウエハ
１０１ポッド
１０２正面メンテナンス口
１０３正面メンテナンス扉
１０４ポッド搬入搬出口
１０５フロントシャッタ
１０６ロードポート
１０７回転式ポッド棚
１０８支柱
１０９基板収容器載置台
１１０ポッド搬送装置
１１１ポッドオープナ
１１２サブ筐体
１１３ウエハ搬入搬出口
１１４載置台
１１５キャップ着脱機構
１１６移載室
１１７ウエハ移載機構
１１８ボート
１１９待機部
１２０処理炉
１２１炉口シャッタ
１２２ボートエレベータ
１２３アーム
１２４シールキャップ
１２５クリーンエア
１２６クリーンユニット

Claims

基板処理装置の起動後、シャットダウンが正常に終了しなかった場合には、
基板処理装置の再起動後、シャットダウンが正常に終了しなかった旨を通知する通知手段と、
基板処理装置の再起動後、基板処理装置を一時停止する停止手段と
を有する基板処理装置。