JP3924014B2

JP3924014B2 - Control device for semiconductor manufacturing equipment

Info

Publication number: JP3924014B2
Application number: JP23824895A
Authority: JP
Inventors: 廣治西畑; 温司伊藤; 柳　　雅士; 祥二幾原
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH0982591A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プロセス制御装置に係り、特にＳｉ等の半導体素子基板である試料に対して、真空処理装置によりエッチング、ＣＶＤ（化学的気相成長）、スパッタリング、アッシング、リンサ（水洗）等の枚葉処理をするのに好適な半導体製造装置とそれを用いて半導体デバィスを製造する半導体製造ラインの制御装置及び制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試料をプラズマエッチング処理する真空処理装置の例としては、例えば特公昭６１−８１５３号公報，特開昭６３−１３３５３２号公報，特公平６−３０３６９号公報、特開平６−３１４７２９号公報、特開平６−３１４７３０号公報、米国特許第５，３１４，５０９号明細書に記載されたようなものがある。
【０００３】
これらの真空処理装置では、カセットブロックのカセットから取り出された試料が、大気ロボットにより真空処理ブロックのロードロック室まで搬送される。ロードロック室から真空ロボットによりさらに処理室に搬送され、電極構造体上にセットされた試料は、プラズマエッチング等の処理がなされる。その後、必要に応じて後処理室に搬送、処理される。処理済みの試料は、真空ロボット及び大気ロボットによりカセットブロックのカセットに搬送される。
【０００４】
また、エッチング装置では、一連のエッチング処理に応じて、エッチング装置の電源ユニット、ガス流量制御器、電源ユニット等の機器が中央の主装置によって制御される。このような、プラズマエッチングの工程をコンピュータ制御するエッチング装置の例として、例えば特公平１−２８３９３３公報に記載されたものがある。この装置は、予めプロセス条件を記憶する手段と、プロセス条件とプロセス処理状態を検知するセンサーの出力との演算結果を時系列に被処理基板毎に記憶する手段と、この被処理基板に対応した結果を図表化し、その複数の結果を同一画面に表示する手段とを備えている。具体的には、制御部と表示部を備えた操作部があり、この操作部は、収納部、搬送部、アライメント部及び処理部とそれぞれ独立して接続され、これらの機器の一連の操作や動作を単独にまたはセンサーの情報を取り込んで制御可能に構成されている。
【０００５】
また、計算機を含むシステムにおいて、主制御装置と複数の従装置とを一本の伝送ラインあるいは共通バスで接続したものとして、特開昭６３−１７１０６８号公報、特開平５−２２４７３７号公報、特開平３−１３２８４７号公報、特開平５−５３６３９号公報、特開平６−２４３０６９号公報等に記載されたような方式がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエッチング装置では、エッチング装置の電源ユニット、ガス流量制御器、電源ユニット等の各機器がそれぞれ独立して、中央の主装置に接続されている。すなわち、各機器がそれぞれ中央の主装置にある分配ボードを介してディジタル入力ボード、アナログ入力ボード等に接続されている。そして、エッチング装置の各機器のハード構成とその制御方式が確定してから、主装置によるエッチング制御のソフトウエアが開発されていた。このような方式では、ハード構成が確定しないと制御用ソフトウエアの開発ができないため、エッチング装置全体の開発に長い期間を必要としていた。また、各機器に対応した数のデジタル入出力装置やアナログ入出力装置を主装置に設けなければならず、各機器も分配ボードが必要なため、装置全体が大型化するとともに、主装置や各機器あるいは分配ボード間の配線が複雑化するという欠点が有った。
【０００７】
さらにまた、ハード構成と制御用ソフトウエアとが密接な関係を有するために、エッチング装置の機能の追加、拡張を行うにはハード構成と制御用ソフトウエアの双方を変更する必要が有り、その変更作業が困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、ハード構成と制御用ソフトウエアの開発を平行して行うことのできる半導体製造装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、機能の追加、拡張が容易な半導体製造装置の制御装置や制御方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、制御装置を小型化し、各機器との間の配線も少なくして、試料の大口径化や高集積度化に伴う、装置全体の大型化を抑えた半導体製造装置の制御装置や制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半導体製造装置の制御装置は、試料を処理する真空処理装置と、ＣＰＵ、メモリを備えるとともに、入力手段が接続された主装置と、前記真空処理装置で前記試料を処理するための制御対象機器である複数のプロセスユニットおよび該プロセスユニットのそれぞれに設けられ該プロセスユニットをそれぞれ制御する複数の従装置とを備え、前記ＣＰＵは、前記メモリに保持された従装置に対する制御情報および前記メモリに保持された前記従装置に設けたセンサからの入力情報である状態情報に基づいて前記各プロセスユニットを制御する半導体製造装置において、前記主装置と従装置を接続するＩ／Ｏチャンネルバス、前記主装置に設けられ前記入力手段または上位制御装置を介して与えられる制御情報および前記従装置に設けたセンサからの入力情報を格納する前記メモリと、前記主装置に設けられ、前記メモリのデータを周期的に従装置のＩ／Ｏユニットに出力し、その応答としての前記Ｉ／Ｏユニットからの状態情報を受け取り前記メモリに書き込むＩ／Ｏコントローラとを備え、前記各プロセスユニットは従装置のＩ／Ｏユニットに格納された制御情報にしたがって制御されるとともに、前記ＣＰＵの前記メモリへのリード／ライトはＩ／Ｏコントローラによる前記メモリへのリード／ライトと非同期に行うことを特徴とする。
【００１４】
なお、前記制御情報及び従装置の状態情報を記録保持するメモリとしては、例えば、双方向性ＲＡＭ（Dual Port RAM）を用いるのが良い。
【００１５】
【作用】
本発明によれば、主装置と、複数の従装置とは、共通の情報伝達手段すなわちＩ／Ｏチャンネルバスで接続され、前記従装置の制御情報は主装置のメモリに書き込むことにより与えられる。したがって、エッチング装置全体のハード構成とは独立に、従装置の制御情報を与えることができる。また、従装置の状態情報もメモリに書き込んで利用ができる。そのため、制御用ソフトウエアの開発を平行して行うことができる。
【００１６】
また、本発明によれば、主装置、従装置のいずれか一方だけ、単独にグレードアップすることができる。また、メモリを書き替えて、従装置の形態、実装位置の変更を行うことができる。また、メモリの制御情報を書き替えることにより機能の追加、拡張が容易途なる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、分配ボード等が不要となり、制御装置を従来の１／５程度に小型化できる。また、配線数も少なくて良いので、試料の大口径化や高集積度化に伴う、装置全体の大型化を抑えたエッチング装置や半導体製造ラインを提供することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例になる半導体処理装置の処理装置の構成を図により説明する。図１は、本発明の一実施例になるエッチング処理装置の制御装置のブロック図である。１００は主装置で、通信媒体１５０を介して操作ユニット２００、エッチング処理装置本体３００、排気ユニット５００、ガス流量制御器ユニット６００、電源ユニット７００に接続されている。２５０は操作・表示手段である。また、３２０，５２０，６２０，７２０はそれぞれのユニットを制御する従装置である。
【００１９】
図２は、本発明のエッチング処理装置を組み込んだ半導体製造ラインのベイエリア部分の一例を示す図である。エッチング処理装置３００は、所定の間隙を隔てて多数配置されており、パーティション２１によりクリーンルーム２２とメンテルーム２５が仕切られている。クリーンルーム２２に配置されたカセットブロック１０の前面に沿って、試料３を供給搬送するための自動搬送装置（以下ＡＧＶ）が設けられる。カセットブロック１０のフロント側には、ベイ通路２４との間で試料を収納したカセット１２の授受を行うカセット台２３が設けられている。一方、メンテルーム２５には、エッチング処理装置３００の真空処理ブロック３０が配置されている。真空処理ブロック３０は、各種の真空処理を行う装置や搬送装置を内蔵している。べイエリアの入り口部には、検査装置やベイストッカーが設けられ、外部からベイストッカーに供給された試料３は、ラインＡＧＶにより処理工程に応じて所定のベイエリアのベイ内ＡＧＶに順次渡される。さらに、ベイ内ＡＧＶからエッチング処理装置のカセットブロック１０に渡される。エッチング処理装置内では、試料３が大気ロボット９、真空ロボット３９によりカセットブロック１０と真空処理ブロック２の間を搬送される。
【００２０】
図３に示すように、真空処理ブロック３０には、ロード側ロードロック室３４、アンロード側ロードロック室３５、真空処理室３６、後真空処理室３７、真空ポンプ３８及び真空ロボット３９が設けられている。また、カセットブロック１０と真空処理ブロック３０の間には、真空処理ブロック３０のロード側ロードロック室３４へのウエハ搬入口、アンロード側ロードロック室３５からのウエハ搬出口が設けられている。また、カセットブロック１０には、試料搬送用の大気ロボット９及び試料保持用のカセット１２がある。試料用のカセット１２は、製品試料用カセット１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び試料のオリエンテーション合せ１２Ｄが設けられている。試料用カセット１２には、全て製品用の試料あるいは製品とダミー用の試料が収納される。カセットの最上段や最下段に、異物チェック用やクリーニング用の試料が収納される。
【００２１】
大気ロボット９は、カセットブロック１０内にカセット台と平行に設置されたレールの上を走行可能に設けられており、カセット１２と真空処理ブロック３０のロード側ロードロック室３４及びアンロード側ロードロック室３５の間で、試料３を搬送する。真空ロボット３７は、ロード側ロードロック室３４から真空処理室３６まで試料３を搬送すると共に、真空処理室３６、アンロード側ロードロック室３５、後真空処理室３７間で試料３を搬送する。真空処理室３６は、試料３を１個ずつ、プラズマエッチング処理する室であって、真空処理ブロック３０の左上部に設けられている。真空ロボット３９のアームの軌跡は、例えば、ロード側ロードロック室３４、真空処理室３６及び後真空処理室３７に試料３があって、アンロードロック室３５にはウエハがない状態を考えると次のようになる。すなわち、真空ロボット３９のアームはまず、後真空処理室３７の一枚の試料３をアンロードロック室３５に移し、真空処理室３６試料３を後真空処理室３７に移動させる。次に、ロード側ロードロック室３４の試料３を真空処理室３６に搬送する。更に、真空処理室３６の試料３を後真空処理室３７に搬送する。真空ロボット３９のアームは、以下同様の軌跡を繰り返す。
【００２２】
図４は、図１に示した制御装置のシステム構成例を示す図である。主装置１００は、ＣＰＵ１１０，ＶＭＥバス１１２，メモリ（双方向性ＲＡＭ）１２０，ローカルバス１２２，Ｉ／Ｏコントローラマイコン１３０及び通信制御部１４０を備えている。従装置３２０を構成するＩ／Ｏユニットは、通信制御部３２２，バス３２４及びＤＩ／Ｏ３２６を備えている。バス３２４は、アドレスバス、データバス、制御ＳＩＧを含んでいる。ＤＩ／Ｏ３２６は、機器を起動停止させるＤｏ部と、機器からの状態信号を入力するＤｉ部とを備えている。ＤＩ／Ｏ３２６には、制御対象機器としての、電源、排気ポンプ、ガス流量制御器、エアオペレーションバルブ、センサなどが接続されている。他の従装置５２０，６２０，７２０も同様な構成のＩ／Ｏユニットを備えている。
【００２３】
ＣＰＵ１１０は、装置制御の手順にしたがって、制御対象の各機器（２００〜７００）への出力、各機器からのセンサ入力の各処理を、メモリ（双方向性ＲＡＭ）１２０へのライト、リード動作で実行する。Ｉ／Ｏコントローラマイコン１３０は、メモリ１２０のデータを周期的にＩ／Ｏユニット（３２０，５２０，６２０，７２０）毎に出力し、その応答として各機器のＩ／Ｏユニットからの機器情報（Ｄｉ／Ｏ）を受取り、該当するメモリのアドレスにライトする。ＣＰＵ１１０の共有メモリへのリード、ライトと、Ｉ／Ｏコントローラ１３０による共有メモリへのリード、ライトは、非同期に実行される。
【００２４】
図５は、図４のＣＰＵ１１０（メインマイコン）とＩ／Ｏコントローラマイコン１３０の機能分担を示すものであり、ＣＰＵ１１０はプログラムＡ、プログラムＢ、…プログラムＮ及びメモリのデータＡ…により、制御対象の各機器へのデータ出力や機器情報の読み込みを制御する。一方、Ｉ／Ｏコントローラマイコン１３０は、プログラムａ、プログラムｂ、…プログラムｎ及びメモリのデータａ…により、制御対象の各機器の制御や機器情報の書き込み等を制御する。
【００２５】
図６〜図８は、ＣＰＵ１１０のメモリ１２０へのリード、ライトと、従装置のＩ／Ｏコントローラ１３０によるメモリ１２０へのリード、ライトの動作を説明する図である。
【００２６】
まず、図６に示したものは運転を進めていく上で機器を起動するシーケンスにおいて機器動作プログラムＡを起動することにより、制御対象の各機器へ出力データが送られる手順、すなわち、ＣＰＵ１１０からメモリ１２０へのライト処理の手順を示すものである。ＣＰＵ１１０は、装置制御手順にしたがって、制御対象の各機器への起動出力を行うために、機器動作プログラムＡを起動し、当該機器への出力のために割り当てられたメモリ１２０のアドレスに、出力データを書き込む。出力データの書き込みが終了すると、出力データ書き込み済フラグをセットし、次の処理に進む。
【００２７】
図７に示したものはＣＰＵ１１０が運転を進めていく上で、機器の信号を入力するシーケンスにおいてプログラムＢを起動することより、従装置からのセンサー信号をりードする処理手順すなわち、ＣＰＵ１１０がメモリ１２０からのリード処理の手順である。ＣＰＵ１１０では装置制御手順にしたがって、制御対象の各機器の動作状態を示すセンサー入力等の入力信号の読み込みを行うために、機器動作プログラムＢを起動し、当該機器からの入力に対して割り当てられたメモリ１２０のアドレスのデータを読み込む。入力データの読み込みが終了すると、入力データ読み込み済フラグをセットし、次の処理に進む。
【００２８】
図８に示したものはＩ／Ｏコントローラ１３０がデータをメモリ１２０に書き込むプログラムａの処理手順である。Ｉ／Ｏコントローラ１３０は、主装置に接続されている各従装置３２０，５２０，６２０，７２０の状態情報をセンサー入力等の形で取り込み、メモリ１２０に周期的に、あるいは連続して書き込む。
【００２９】
図９は、本発明の一実施例になるエッチング処理装置の運転フローを示す図である。オートエッチングモードが選択されたら、カセット１２を設置し、次に、エッチング処理条件を設定する。さらに、エッチング処理装置３００を起動し、カセット１２内の全ての試料が処理されるまでオートエッチング処理を繰り返す。カセット内の全ての試料が処理されたら、カセットを回収して処理を終了する。この運転フローは、機器動作プログラムＡ、Ｂ…及びプログラムａ、ｂ…の実行により達成される。
【００３０】
図９のオートエッチング処理の詳細を図１０及び図１１で説明する。まず、図１０は真空処理ブロック３０のバッファ室部分の構成図であり、３４はロードロック室、３５はアンロードロック室、３８はバッファ室である。８１０は窒素ガスボンベ、８１１乃至８１８はバルブであり、排気系を開閉してロードロック室、アンロードロック室もしくはバッファ室の排気の開始あるいは停止を行う。８２０は粗引き排気ポンプであり、バッファ室をあらかた真空度を高めるために排気するポンプである。８２１乃至８２４は真空圧状態を検出する真空圧検出センサ、８２６乃至８２８は大気圧状態を検出する大気圧検出センサである。８３０は高真空排気ポンプであり、粗引き排気ポンプ８２０で排気した後、さらに高真空まで排気するポンプである。
【００３１】
図１１のオートエッチング処理において、まず、カセット１２から試料３を搬出し、ロードロック室３４をリークする。次に、試料をロードロック室へ搬入する。そして、ロードロック室を排気する。さらに、試料をロードロック室から試料３を真空処理室（エッチング室）３６へ搬送し、エッチング処理を行う。終点を検出したらエッチング処理を終了し、試料３をエッチング室から後真空処理室（アッシング室）３７へ搬送する。ここで、アッシング処理を行い、処理が終了したら試料をアッシング室からアンロードロック室３５ヘ搬出し、アンロードリークを行う。さらに、試料をアンロードロック室から搬出し、カセット１２へ搬入する。以下、同様の処理を全ての試料の搬送が完了するまで繰り返す。
【００３２】
図１２は、図１１のロードロック室の排気フローの詳細を示す図である。ロードロック室が真空でない場合、粗引き排気ポンプを起動し、＄０００１の２⁰ビットを”１”とする。そして、真空圧検出センサ１の圧力値がＰ１以下になるまで排気する。これは、＄００１０の２⁰ビットが”１”か否かでチェックする。真空圧検出センサ１の圧力値がＰ１以下になったら、排気バルブＶ４を解放し、＄０００１の２¹ビットを”１”とする。さらに、真空圧検出センサ３の圧力値がＰ２以下になるまで排気する。ＲＳ３の圧力値がＰ２以下になったか否かは、＄００１０の２¹ビッが”１”か否かでチェックする。真空圧検出センサ３の圧力値がＰ２以下になったら排気を終了する。
【００３３】
図１３は、ロードロック室の排気Ｄｉ／Ｏ（機器情報）のビット割り付け図である。ＤＯアドレス＄０００１では、２⁰ビットにおいて、粗引き排気ポンプの起動状況を表し、起動の時”１”とする。また、２¹ビットにおいて、ロードロック室の排気バルブＶ４の開閉状態を表わし、開の時”１”とする。さらに、２²ビットにおいて、アンロードロック室の排気バルブＶ５の開閉状態を表わし、開の時”１”とする。
【００３４】
ＤＩアドレス＄００１０では、２⁰ビットにおいて、排気側圧力の真空状態を表し、真空圧検出センサ１＜Ｐ１の時”１”とする。また、２¹ビットにおいて、ロードロック室真空の状態を表わし、真空圧検出センサ３＜Ｐ３の時”１”とする。さらに、２²ビットにおいて、アンロードロック室の真空状態を表わし、真空圧検出センサ４＜Ｐ４の時”１”とする。
【００３５】
図１４ないし図２０は、通信制御部を介して接続された主装置１００と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理図を表すものである。主装置のメモリのアドレス＄０００１は、従装置１のロード／アンロード室排気関連出力アドレス、アドレス＄００１０は、従装置１のロード／アンロード室排気関連入力アドレスを示す。
【００３６】
まず、主装置１００のＣＰＵ１１０は、従装置１の粗引き排気ポンプを起動するために、装置制御手順にしたがって、図１４に示すように、主装置１００の共有メモリのアドレス＄０００１の２⁰ビットを”１”とライトする。
【００３７】
次に、主装置１００の通信制御部１４０は、図１５に示すように、アドレス＄０００１のデータとして”０１”を、従装置１へ送信する。図１６に示すように、従装置１の通信制御部３２２は、出力アドレス＄０００１のデータとして”０１”を受け取る。
【００３８】
出力アドレス＄０００１のデータを受け取った従装置１では、図１７に示すように、フォトカプラがオンし、フォトカプラに接続されたリレーＲＹ１がオンする。その結果、リレーＲＹ１の接点が閉じ、粗引き排気ポンプＤＰ１が起動する。
【００３９】
粗引き排気ポンプが起動すると、排気ラインが真空となり、図１８に示すように、真空圧検出センサの接点ＰＲＳ３がオンする。その結果、入力アドレス＄００１０の２⁰ビットが”１”となる。
【００４０】
次に、図１９に示すように、従装置１から真空情報として、入力アドレス＄００１０のデータ”０１”が従装置１の通信制御部３２２から主装置１００に送られてくる。
【００４１】
このデータ”０１”は、図２０に示すように、主装置１００の双方向性メモリのアドレス＄００１０にライトされる。
【００４２】
本発明によれば、主装置１００と、複数の従装置３２０、５２０…とは、共通のＩ／Ｏチャンネルバスで接続され、前記従装置の制御情報を主装置の双方向性メモリ１２０に書き込んで、従装置に与えられる。また、従装置の状態情報も双方向性メモリに書き込むことにより主装置が利用できる。
【００４３】
双方向性メモリの採用により、エッチング装置全体のハード構成とは独立に、従装置の制御情報を与えることができる。また、従装置の状態情報も双方向性メモリに書き込んで利用することができる。そのため、主装置は、従装置に設けられた分散制御ユニットとは独立にグレードアップすることができる。また、複数の従装置に設けられた分散制御ユニットの少なくとも１つを主装置とは独立にグレードアップすることができる。そのため、主装置や従装置のハード構成の開発と制御用ソフトウエアの開発をそれぞれ平行して行うことができる。
【００４４】
また、本発明によれば、メモリの制御情報を書き替えることにより制御機能の追加、拡張が容易となる。また、メモリを書き替えて、従装置の形態、実装位置の変更を行うことができる。また、メモリの書き替えで、従装置の拡張も自由に行える。
【００４５】
また、本発明によれば、機能を拡張するために入出力制御を増やす場合、主装置または従装置のいずれかを拡張するだけで、他の主装置または従装置を変更すること無く、拡張ができる。例えば、制御手順に、従装置からの入出力信号の相互インターロックを追加する場合は、もともと入出力信号は主装置に保持されている情報（データ）であるため、主装置の制御手段を変更し、従装置は変更すること無く拡張（グレードアップ）することができる。
【００４６】
あるいはまた、従装置の少なくとも一つを主装置とは独立にグレードアップすることもできる。一例として、従装置に含まれている入出力回路の機能向上、例えばアナログデータのアナログ／デジタル変換時間の高速化というような電子回路の変更によるデータ変換時間の高速化、を従装置の単独のグレート゛アップとして行うことができる。
【００４７】
さらに、主装置と従装置を独立にグレードアップすることもできる。一例として、主装置に含まれるメインマイコンのＣＰＵをより高性能のものに変更する、例えば動作周波数の高いＣＰＵに変更してプログラムの処理スピードを向上させる場合には、主装置のメインマイコン部分を変更するだけで、従装置に何の変更を加えること無く、システム全体のグレードアップを図ることができる。
【００４８】
さらに、本発明によれば、主装置と複数の従装置とが共通のＩ／Ｏチャンネルバスで接続されているので、分配ボード等が不要となり、制御装置を従来の１／５程度に小型化できる。また、配線数も少なくて良いので、試料の大口径化や高集積度化に伴う、装置全体の大型化を抑えたエッチング装置や半導体製造ラインを提供することができる。
【００４９】
なお、実際のエッチング装置における主装置と複数の従装置の処理は、上記した内容だけでなくより複雑な内容を含んでいる。これら細部の処理に関しても、主装置と複数の従装置の間にメモリを介在させる本発明の構成によれば、上記の様な効果が得られることは言うまでもない。
【００５０】
例えば、試料３の真空処理室３６内での動作に着目すると、処理前試料を受け取ったロード・ロック室４内は、大気から遮断され、そして、真空排気される。その後、真空処理部との遮断が解除され、処理前試料を搬送可能に連通させられる。該試料は、真空ロボット３９によりロード・ロック室４から真空処理部２の真空処理領域に搬送され、そして、該真空処理領域で所定の真空処理が施される。真空処理が、終了した試料（処理済み試料）は、真空ロボット３９により真空処理領域からアンロード・ロック室５に搬送され、該室内に搬入される。処理済み試料の搬入後、アンロード・ロック室５内は、真空処理部２と遮断され、そして、内圧を大気圧に調整される。内圧が、大気圧となったアンロード・ロック室５内は大気開放される。該状態で、アンロード・ロック室５内には、大気搬送ロボット９のすくい部が挿入され、そして、すくい部に処理済み試料が渡される。処理済み試料を受け取ったすくい部は、アンロード・ロック５室外ヘ搬出される。その後、アンロード・ロック室５内は、次の処理済み試料の搬入に備え大気から遮断されて真空排気される。
【００５１】
以上は、オートエッチング処理の一部であり、同様の動作が大気側での搬送についても行われる。
【００５２】
このような操作が、カセット１２Ａ内の残りの処理前試料、及び、カセット１２Ｂ，１２Ｃ内の処理前試料に対しても同様にして実施される。つまり、各カセットから１枚毎、順次、取り出される処理前試料は、例えば、ナンバリングされる。例えば、上位コンピュータにて、どのカセットの何段目から取り出された処理前試料は何番目の試料であるかが記憶される。該記憶情報にて、カセットから取り出され、真空処理され、そして、真空処理完了後にカセットに戻される試料の動きは管理・制御される。
【００５３】
上記のように、試料が移動するたびに、それぞれのステーションに何番の試料が有るのか、上位コンピュータのデータが逐次更新処理される。該更新処理は、試料１枚毎につき実施される。これによりそれぞれの試料が、つまり、何番の試料がどのステーションに有るのかが管理される。
【００５４】
なお、本発明は、以上述べたエッチング装置に限られるものではなく、同様な構成要素を備えたＣＶＤ装置やスパッタ装置その他の半導体製造装置にも適用できる。さらに、同様な主装置と複数の従装置の組み合わせになる同様なプロセス制御装置にも広く応用が可能である。例えば、血液分析装置や、遠心分離器等の化学反応機器の制御に応用できる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、主装置や従装置のハード構成の開発と制御用ソフトウエアの開発を平行して行うことのできる半導体製造を提供することができる。
【００５６】
また、主装置、従装置のいずれか一方だけについて、機能の追加、拡張が容易な半導体装置を提供することができる。
【００５７】
さらに、制御装置を小型化し、各機器との間の配線も少なくして、試料の大口径化や高集積度化に伴う、装置全体の大型化を抑えた半導体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例になるエッチング処理装置の制御装置のブロック図である。
【図２】図１のエッチング処理装置の制御装置を組み込んだ半導体製造ラインのベイエリアの斜視図を示す。
【図３】図１のエッチング処理装置の平面図である。
【図４】図１に示した制御装置のシステム構成例を示す図である。
【図５】ＣＰＵとＩ／Ｏコントロールマイコンの機能分担を示す図である。
【図６】ＣＰＵから共有メモリへのライト処理の手順を示す図である。
【図７】ＣＰＵが従装置からのセンサー出力をりードする処理手順を示す図である。
【図８】Ｉ／Ｏコントローラのデータを共有メモリに書き込むプログラムの処理手順を示す図である。
【図９】本発明の一実施例になるエッチング処理装置の運転フローを示す図である。
【図１０】エッチング処理装置のバッファ室部分の機能構成図である。
【図１１】図９のオートエッチング処理の詳細を示す図である。
【図１２】図１１のロードロック室排気フローの詳細図である。
【図１３】ロードロック室排気Ｄｉ／Ｏのビット割り付け図である。
【図１４】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【図１５】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【図１６】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【図１７】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【図１８】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【図１９】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【図２０】本発明の一実施例になる主装置と従装置間の粗引き排気ポンプ起動におけるデータの処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
１００…主装置、１１０…ＣＰＵ，１１２…ＶＭＥバス，１２０…共有メモリ，１２２…ローカルバス，１３０…Ｉ／Ｏコントローラ、１４０…通信制御部、１５０…通信媒体、２００…操作ユニット、２５０…操作・表示手段、３００…エッチング処理装置本体、３２０…従装置、３２２…通信制御部，３２４…バス，３２６…ＤＩ／Ｏ、５００…排気ユニット、５２０…従装置、６００…ガス流量制御器ユニット、６２０…従装置、７００…電源ユニット、７２０…従装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a process control apparatus, and in particular, for a sample which is a semiconductor element substrate such as Si, etching, CVD (chemical vapor deposition), sputtering, ashing, rinser (water washing), etc., using a vacuum processing apparatus. The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus suitable for leaf processing and a control apparatus and control method for a semiconductor manufacturing line for manufacturing a semiconductor device using the same.
[0002]
[Prior art]
Examples of a vacuum processing apparatus for plasma etching a sample include, for example, Japanese Patent Publication No. 61-8153, Japanese Patent Publication No. 63-133532, Japanese Patent Publication No. 6-30369, Japanese Patent Publication No. 6-314729, Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 6-314730 and US Pat. No. 5,314,509.
[0003]
In these vacuum processing apparatuses, the sample taken out from the cassette of the cassette block is transported to the load lock chamber of the vacuum processing block by the atmospheric robot. The sample transferred from the load lock chamber to the processing chamber by the vacuum robot and set on the electrode structure is subjected to processing such as plasma etching. Then, it is conveyed and processed into a post-processing chamber as needed. The processed sample is transported to the cassette block cassette by a vacuum robot and an atmospheric robot.
[0004]
In the etching apparatus, equipment such as a power supply unit, a gas flow rate controller, and a power supply unit of the etching apparatus is controlled by a central main apparatus according to a series of etching processes. An example of such an etching apparatus for computer-controlling the plasma etching process is disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-283933. The apparatus corresponds to the substrate to be processed, means for storing the process condition in advance, the means for storing the calculation result of the process condition and the output of the sensor that detects the process processing state in time series for each substrate to be processed. Means for displaying the results in a graph and displaying the results on the same screen. Specifically, there is an operation unit including a control unit and a display unit, and this operation unit is independently connected to the storage unit, the transport unit, the alignment unit, and the processing unit, and a series of operations of these devices can be performed. The operation can be controlled independently or by taking in sensor information.
[0005]
Further, in a system including a computer, it is assumed that a master control device and a plurality of slave devices are connected by a single transmission line or a common bus, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-171068 and 5-224737. There are methods described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 3-132847, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-53639, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-243069, and the like.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional etching apparatus, each device such as a power supply unit, a gas flow rate controller, and a power supply unit of the etching apparatus is independently connected to a central main apparatus. That is, each device is connected to a digital input board, an analog input board, etc. via a distribution board in the central main unit. Then, after the hardware configuration of each device of the etching apparatus and its control method were determined, software for etching control by the main apparatus was developed. In such a system, since it is impossible to develop control software unless the hardware configuration is determined, it takes a long time to develop the entire etching apparatus. In addition, the number of digital input / output devices and analog input / output devices corresponding to each device must be provided in the main device, and each device requires a distribution board. There was a drawback that the wiring between the devices or distribution boards was complicated.
[0007]
Furthermore, since the hardware configuration and the control software have a close relationship, it is necessary to change both the hardware configuration and the control software in order to add or expand the functions of the etching apparatus. The work was difficult.
[0008]
An object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of developing a hardware configuration and control software in parallel.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a control device and a control method for a semiconductor manufacturing apparatus in which functions can be easily added and expanded.
[0010]
Another object of the present invention is to reduce the size of the control apparatus, reduce the wiring between each device, and suppress the increase in the size of the entire apparatus due to the large diameter and high integration of the sample. It is providing the control apparatus and control method of this.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control device for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention comprises a vacuum processing apparatus for processing a sample, a CPU, and a memory. With input means connected For processing the sample in a main apparatus and the vacuum processing apparatus; Controlled device Multiple process units And each of the process units is controlled by the process unit. A plurality of slave devices, wherein the CPU corresponds to the slave devices held in the memory. Control information And an I / O channel for connecting the master device to the slave device in a semiconductor manufacturing apparatus that controls each process unit based on status information that is input from a sensor provided in the slave device held in the memory Stores control information provided to the bus, the input device or the host controller provided in the master device, and input information from the sensor provided in the slave device Said Memory, Provided in the main unit, Each process unit comprising: an I / O controller that periodically outputs data in the memory to the I / O unit of the slave device, receives status information from the I / O unit as a response, and writes the status information in the memory According to the control information stored in the I / O unit of the slave device As well as being controlled The read / write to the memory of the CPU is performed asynchronously with the read / write to the memory by the I / O controller.
[0014]
For example, a bidirectional RAM (Dual Port RAM) may be used as the memory for recording and holding the control information and the slave device status information.
[0015]
[Action]
According to the present invention, the master device and the plurality of slave devices are connected by a common information transmission means, that is, an I / O channel bus, and the control information of the slave device is given by writing to the memory of the master device. Therefore, the control information of the slave device can be given independently of the hardware configuration of the entire etching apparatus. Also, the status information of the slave device can be written in the memory and used. Therefore, development of control software can be performed in parallel.
[0016]
Further, according to the present invention, only one of the main device and the slave device can be upgraded independently. In addition, the configuration of the slave device and the mounting position can be changed by rewriting the memory. In addition, rewriting the control information of the memory makes it easy to add or expand functions.
[0017]
Furthermore, according to the present invention, a distribution board or the like is unnecessary, and the control device can be reduced to about 1/5 of the conventional one. In addition, since the number of wirings may be small, it is possible to provide an etching apparatus and a semiconductor manufacturing line in which the overall size of the apparatus is suppressed as the sample diameter increases and the degree of integration increases.
[0018]
【Example】
Hereinafter, a configuration of a processing apparatus of a semiconductor processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a control device of an etching processing apparatus according to an embodiment of the present invention. A main apparatus 100 is connected to the operation unit 200, the etching processing apparatus main body 300, the exhaust unit 500, the gas flow rate controller unit 600, and the power supply unit 700 via the communication medium 150. Reference numeral 250 denotes an operation / display unit. Reference numerals 320, 520, 620, and 720 are slave devices that control the respective units.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a bay area portion of a semiconductor production line incorporating the etching processing apparatus of the present invention. A large number of etching processing apparatuses 300 are arranged with a predetermined gap therebetween, and the clean room 22 and the maintenance room 25 are partitioned by the partition 21. An automatic transport device (hereinafter referred to as AGV) for supplying and transporting the sample 3 is provided along the front surface of the cassette block 10 disposed in the clean room 22. On the front side of the cassette block 10, a cassette base 23 is provided for transferring the cassette 12 storing a sample to and from the bay passage 24. On the other hand, the vacuum processing block 30 of the etching processing apparatus 300 is arranged in the maintenance room 25. The vacuum processing block 30 includes a device for performing various vacuum processing and a transport device. An inspection device and a bay stocker are provided at the entrance of the bay area, and the sample 3 supplied to the bay stocker from the outside is sequentially delivered to the AGV in the bay of a predetermined bay area by a line AGV. Further, it is transferred from the AGV in the bay to the cassette block 10 of the etching processing apparatus. In the etching processing apparatus, the sample 3 is transported between the cassette block 10 and the vacuum processing block 2 by the atmospheric robot 9 and the vacuum robot 39.
[0020]
As shown in FIG. 3, the vacuum processing block 30 is provided with a load side load lock chamber 34, an unload side load lock chamber 35, a vacuum processing chamber 36, a post vacuum processing chamber 37, a vacuum pump 38 and a vacuum robot 39. ing. Further, between the cassette block 10 and the vacuum processing block 30, a wafer carry-in port to the load-side load lock chamber 34 and a wafer carry-out port from the unload-side load lock chamber 35 are provided. The cassette block 10 includes an atmospheric robot 9 for sample transportation and a cassette 12 for sample holding. The sample cassette 12 is provided with product sample cassettes 12A, 12B, 12C and sample orientation alignment 12D. The sample cassette 12 stores all product samples or product and dummy samples. Samples for checking foreign matter and cleaning are stored in the uppermost and lowermost stages of the cassette.
[0021]
The atmospheric robot 9 is provided in the cassette block 10 so as to be able to run on rails installed in parallel with the cassette table. The load lock chamber 34 and the unload side load lock of the cassette 12 and the vacuum processing block 30 are provided. The sample 3 is transported between the chambers 35. The vacuum robot 37 transports the sample 3 from the load side load lock chamber 34 to the vacuum processing chamber 36 and transports the sample 3 between the vacuum processing chamber 36, the unload side load lock chamber 35, and the post vacuum processing chamber 37. The vacuum processing chamber 36 is a chamber for plasma etching the samples 3 one by one, and is provided in the upper left part of the vacuum processing block 30. The trajectory of the arm of the vacuum robot 39 is as follows, for example, when the sample 3 is in the load side load lock chamber 34, the vacuum processing chamber 36, and the rear vacuum processing chamber 37, and there is no wafer in the unload lock chamber 35. become that way. That is, the arm of the vacuum robot 39 first moves one sample 3 of the post-vacuum processing chamber 37 to the unload lock chamber 35 and moves the sample 3 of the vacuum processing chamber 36 to the post-vacuum processing chamber 37. Next, the sample 3 in the load-side load lock chamber 34 is transferred to the vacuum processing chamber 36. Further, the sample 3 in the vacuum processing chamber 36 is transferred to the post-vacuum processing chamber 37. The arm of the vacuum robot 39 repeats the same locus thereafter.
[0022]
FIG. 4 is a diagram illustrating a system configuration example of the control device illustrated in FIG. 1. The main device 100 includes a CPU 110, a VME bus 112, a memory (bidirectional RAM) 120, a local bus 122, an I / O controller microcomputer 130, and a communication control unit 140. The I / O unit constituting the slave device 320 includes a communication control unit 322, a bus 324, and a DI / O 326. The bus 324 includes an address bus, a data bus, and a control SIG. The DI / O 326 includes a Do unit that starts and stops the device and a Di unit that inputs a status signal from the device. The DI / O 326 is connected to a power source, an exhaust pump, a gas flow rate controller, an air operation valve, a sensor, and the like as control target devices. Other slave devices 520, 620, and 720 also have I / O units having the same configuration.
[0023]
The CPU 110 performs each process of output to each device (200 to 700) to be controlled and sensor input from each device in accordance with the procedure of device control by writing and reading to the memory (bidirectional RAM) 120. Execute. The I / O controller microcomputer 130 periodically outputs data in the memory 120 for each I / O unit (320, 520, 620, 720), and responds with device information (Di) from the I / O unit of each device. / O) is received and written to the corresponding memory address. The reading and writing to the shared memory of the CPU 110 and the reading and writing to the shared memory by the I / O controller 130 are executed asynchronously.
[0024]
FIG. 5 shows the functional sharing between the CPU 110 (main microcomputer) and the I / O controller microcomputer 130 shown in FIG. 4. The CPU 110 is controlled by program A, program B,... Program N and memory data A. Controls data output to each device and reading of device information. On the other hand, the I / O controller microcomputer 130 controls the control of each device to be controlled, the writing of device information, and the like by the program a, program b,... Program n, and memory data a.
[0025]
6 to 8 are diagrams for explaining operations of reading and writing to the memory 120 of the CPU 110 and reading and writing to the memory 120 by the I / O controller 130 of the slave device.
[0026]
First, what is shown in FIG. 6 is a procedure in which output data is sent to each device to be controlled by starting the device operation program A in a sequence for starting the device while proceeding with the operation, that is, from the CPU 110 to the memory. The procedure of the write process to 120 is shown. In accordance with the device control procedure, the CPU 110 activates the device operation program A to perform activation output to each device to be controlled, and outputs the output data to the address of the memory 120 allocated for output to the device. Write. When the writing of the output data is finished, the output data written flag is set and the process proceeds to the next process.
[0027]
7 shows a processing procedure for loading the sensor signal from the slave device by starting the program B in the sequence of inputting the device signal when the CPU 110 proceeds the operation, that is, the CPU 110 stores the memory in the memory. This is a procedure of read processing from 120. In accordance with the device control procedure, the CPU 110 activates the device operation program B in order to read an input signal such as a sensor input indicating the operation state of each device to be controlled, and is assigned to the input from the device. Read the address data of the memory 120. When the input data is read, the input data read flag is set and the process proceeds to the next process.
[0028]
FIG. 8 shows a processing procedure of the program a in which the I / O controller 130 writes data to the memory 120. The I / O controller 130 takes in status information of each slave device 320, 520, 620, 720 connected to the master device in the form of sensor input or the like, and writes it periodically or continuously in the memory 120.
[0029]
FIG. 9 is a diagram showing an operation flow of the etching apparatus according to one embodiment of the present invention. When the auto etching mode is selected, the cassette 12 is installed, and then the etching process conditions are set. Further, the etching processing apparatus 300 is activated and the auto etching process is repeated until all the samples in the cassette 12 are processed. When all the samples in the cassette have been processed, the cassette is collected and the processing is terminated. This operation flow is achieved by executing the device operation programs A, B... And the programs a, b.
[0030]
Details of the auto-etching process of FIG. 9 will be described with reference to FIGS. First, FIG. 10 is a configuration diagram of a buffer chamber portion of the vacuum processing block 30. 34 is a load lock chamber, 35 is an unload lock chamber, and 38 is a buffer chamber. Reference numeral 810 denotes a nitrogen gas cylinder, and 811 to 818 denote valves. The exhaust system is opened and closed to start or stop exhausting the load lock chamber, unload lock chamber, or buffer chamber. 820 is a roughing exhaust pump that exhausts the buffer chamber to increase the degree of vacuum. Reference numerals 821 to 824 denote vacuum pressure detection sensors for detecting a vacuum pressure state, and reference numerals 826 to 828 denote atmospheric pressure detection sensors for detecting an atmospheric pressure state. Reference numeral 830 denotes a high vacuum evacuation pump, which is evacuated by a roughing exhaust pump 820 and then evacuated to a higher vacuum.
[0031]
In the auto etching process of FIG. 11, first, the sample 3 is unloaded from the cassette 12 and the load lock chamber 34 is leaked. Next, the sample is carried into the load lock chamber. Then, the load lock chamber is exhausted. Further, the sample 3 is transferred from the load lock chamber to the vacuum processing chamber (etching chamber) 36, and etching is performed. When the end point is detected, the etching process is terminated, and the sample 3 is transferred from the etching chamber to the post-vacuum processing chamber (ashing chamber) 37. Here, an ashing process is performed, and when the process is completed, the sample is carried out from the ashing chamber to the unload lock chamber 35 and an unload leak is performed. Further, the sample is unloaded from the unload lock chamber and loaded into the cassette 12. Thereafter, the same processing is repeated until the conveyance of all the samples is completed.
[0032]
FIG. 12 is a diagram showing details of the exhaust flow in the load lock chamber of FIG. 11. If the load lock chamber is not vacuum, start the roughing exhaust pump and ⁰ The bit is set to “1”. And it exhausts until the pressure value of the vacuum pressure detection sensor 1 becomes P1 or less. This is $ 00102 ⁰ Check whether the bit is “1” or not. When the pressure value of the vacuum pressure detection sensor 1 becomes equal to or less than P1, the exhaust valve V4 is released and $ 0001 2 ¹ The bit is set to “1”. Further, the exhaust is performed until the pressure value of the vacuum pressure detection sensor 3 becomes P2 or less. Whether or not the pressure value of RS3 has become P2 or less is 2 of $ 0010 ¹ Check whether the bit is “1” or not. When the pressure value of the vacuum pressure detection sensor 3 becomes P2 or less, the exhaust is finished.
[0033]
FIG. 13 is a bit allocation diagram of exhaust Di / O (device information) in the load lock chamber. 2 at DO address $ 0001 ⁰ The bit indicates the start state of the roughing exhaust pump, and is set to “1” at the start. 2 ¹ The bit indicates the open / closed state of the exhaust valve V4 in the load lock chamber, and is “1” when opened. In addition, 2 ² The bit represents the open / close state of the exhaust valve V5 in the unload lock chamber, and is set to “1” when opened.
[0034]
2 for DI address $ 0010 ⁰ The bit indicates the vacuum state of the exhaust side pressure, and is “1” when the vacuum pressure detection sensor 1 <P1. 2 ¹ The bit represents the load lock chamber vacuum state, and is “1” when the vacuum pressure detection sensor 3 <P3. In addition, 2 ² The bit represents the vacuum state of the unload lock chamber and is set to “1” when the vacuum pressure detection sensor 4 <P4.
[0035]
14 to 20 show data processing diagrams in starting the roughing exhaust pump between the main device 100 and the slave device connected via the communication control unit. The memory address $ 0001 of the master device indicates the load / unload chamber exhaust related output address of the slave device 1, and the address $ 0010 indicates the load / unload chamber exhaust related input address of the slave device 1.
[0036]
First, the CPU 110 of the main device 100 starts up the roughing exhaust pump of the slave device 1 according to the device control procedure, as shown in FIG. ⁰ Write the bit as “1”.
[0037]
Next, as shown in FIG. 15, the communication control unit 140 of the main apparatus 100 transmits “01” as data of the address $ 0001 to the slave apparatus 1. As shown in FIG. 16, the communication control unit 322 of the slave device 1 receives “01” as the data of the output address $ 0001.
[0038]
In the slave device 1 that has received the data of the output address $ 0001, as shown in FIG. 17, the photocoupler is turned on, and the relay RY1 connected to the photocoupler is turned on. As a result, the contact of the relay RY1 is closed, and the roughing exhaust pump DP1 is activated.
[0039]
When the roughing exhaust pump is activated, the exhaust line is evacuated, and the contact PRS3 of the vacuum pressure detection sensor is turned on as shown in FIG. As a result, input address $ 0010 2 ⁰ The bit becomes “1”.
[0040]
Next, as shown in FIG. 19, the data “01” of the input address $ 0010 is sent from the slave device 1 to the master device 100 as the vacuum information from the communication control unit 322 of the slave device 1.
[0041]
This data “01” is written to the address $ 0010 of the bidirectional memory of the main apparatus 100 as shown in FIG.
[0042]
According to the present invention, the master device 100 and the plurality of slave devices 320, 520,... And given to the slave device. Also, the master device can use the status information of the slave device by writing it into the bidirectional memory.
[0043]
By adopting the bidirectional memory, the control information of the slave device can be given independently of the hardware configuration of the entire etching apparatus. Further, the status information of the slave device can also be used by writing it in the bidirectional memory. Therefore, the main device can be upgraded independently of the distributed control unit provided in the slave device. In addition, at least one of the distributed control units provided in the plurality of slave devices can be upgraded independently of the master device. Therefore, the development of the hardware configuration of the master device and the slave device and the development of the control software can be performed in parallel.
[0044]
In addition, according to the present invention, it is easy to add or extend a control function by rewriting the control information in the memory. In addition, the configuration of the slave device and the mounting position can be changed by rewriting the memory. In addition, the slave device can be freely expanded by rewriting the memory.
[0045]
Further, according to the present invention, when the input / output control is increased in order to expand the function, the expansion can be performed only by expanding either the master device or the slave device without changing the other master device or the slave device. it can. For example, when adding mutual interlock of input / output signals from the slave device to the control procedure, the input / output signal is originally information (data) held in the master device, so the control means of the master device is changed. However, the slave device can be expanded (upgraded) without changing.
[0046]
Alternatively, at least one of the slave devices can be upgraded independently of the master device. As an example, improvement in the function of the input / output circuit included in the slave device, for example, speeding up the data conversion time by changing the electronic circuit such as fast analog / digital conversion time of analog data, gray Do Can be done as up.
[0047]
Furthermore, the main device and the slave device can be upgraded independently. As an example, when changing the CPU of the main microcomputer included in the main device to a higher performance CPU, for example, to improve the processing speed of the program by changing to a CPU with a high operating frequency, the main microcomputer portion of the main device is changed. The entire system can be upgraded simply by making changes without making any changes to the slave devices.
[0048]
Furthermore, according to the present invention, since the master device and the plurality of slave devices are connected by a common I / O channel bus, a distribution board or the like is not required, and the control device is reduced to about 1/5 of the conventional device. it can. In addition, since the number of wirings may be small, it is possible to provide an etching apparatus and a semiconductor manufacturing line in which the overall size of the apparatus is suppressed as the sample diameter increases and the degree of integration increases.
[0049]
Note that the processing of the main apparatus and the plurality of slave apparatuses in an actual etching apparatus includes not only the above contents but also more complicated contents. Of course, with regard to these detailed processes, the above-described effects can be obtained according to the configuration of the present invention in which the memory is interposed between the master device and the plurality of slave devices.
[0050]
For example, paying attention to the operation of the sample 3 in the vacuum processing chamber 36, the load lock chamber 4 that has received the sample before processing is shut off from the atmosphere and evacuated. Then, the interruption | blocking with a vacuum processing part is cancelled | released and it connects with the sample before a process so that conveyance is possible. The sample is transferred from the load / lock chamber 4 to the vacuum processing region of the vacuum processing unit 2 by the vacuum robot 39, and is subjected to a predetermined vacuum processing in the vacuum processing region. The sample (processed sample) for which the vacuum processing has been completed is transported from the vacuum processing region to the unload / lock chamber 5 by the vacuum robot 39 and carried into the chamber. After carrying in the processed sample, the inside of the unload / lock chamber 5 is shut off from the vacuum processing unit 2 and the internal pressure is adjusted to atmospheric pressure. The inside of the unload lock chamber 5 whose internal pressure is atmospheric pressure is released to the atmosphere. In this state, the scooping portion of the atmospheric transfer robot 9 is inserted into the unload / lock chamber 5, and the processed sample is delivered to the scooping portion. The scooping portion that has received the processed sample is carried out of the unload lock 5 outside the room. Thereafter, the inside of the unload / lock chamber 5 is cut off from the atmosphere and evacuated in preparation for the next loaded sample.
[0051]
The above is a part of the auto-etching process, and the same operation is performed for the conveyance on the atmosphere side.
[0052]
Such an operation is performed in the same manner for the remaining unprocessed samples in the cassette 12A and the unprocessed samples in the cassettes 12B and 12C. That is, the pre-processing samples that are sequentially taken out from each cassette one by one are numbered, for example. For example, it is stored in the upper computer how many samples the pre-processing sample taken from which level of which cassette is. With the stored information, the movement of the sample taken out from the cassette, vacuum processed, and returned to the cassette after completion of the vacuum processing is managed and controlled.
[0053]
As described above, each time the sample moves, the data of the host computer is sequentially updated to determine how many samples are in each station. The update process is performed for each sample. Thus, each sample, that is, what number sample is in which station is managed.
[0054]
Note that the present invention is not limited to the etching apparatus described above, but can also be applied to a CVD apparatus, a sputtering apparatus, and other semiconductor manufacturing apparatuses having similar components. Furthermore, the present invention can be widely applied to similar process control devices in which similar master devices and a plurality of slave devices are combined. For example, it can be applied to control of chemical reaction equipment such as blood analyzers and centrifuges.
[0055]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor manufacture which can perform development of the hardware configuration of a main apparatus and a subordinate apparatus and development of control software in parallel can be provided.
[0056]
In addition, it is possible to provide a semiconductor device in which functions can be easily added and expanded for only one of the main device and the slave device.
[0057]
Furthermore, it is possible to provide a semiconductor manufacturing apparatus in which the control device is downsized and the wiring between each device is reduced, and the overall size of the device is suppressed as the sample diameter increases and the degree of integration increases. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a control device of an etching processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a bay area of a semiconductor manufacturing line in which the controller of the etching processing apparatus of FIG. 1 is incorporated.
FIG. 3 is a plan view of the etching processing apparatus of FIG. 1;
4 is a diagram showing a system configuration example of the control device shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing a function sharing between a CPU and an I / O control microcomputer.
FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure of a write process from a CPU to a shared memory.
FIG. 7 is a diagram illustrating a processing procedure in which a CPU reads a sensor output from a slave device.
FIG. 8 is a diagram illustrating a processing procedure of a program for writing data of an I / O controller to a shared memory.
FIG. 9 is a diagram showing an operation flow of an etching processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a functional configuration diagram of a buffer chamber portion of the etching processing apparatus.
11 is a diagram showing details of the auto-etching process of FIG. 9;
12 is a detailed view of the load lock chamber exhaust flow of FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a bit allocation diagram of load lock chamber exhaust Di / O.
FIG. 14 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a data processing flow in starting the roughing exhaust pump between the main device and the slave device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Main apparatus, 110 ... CPU, 112 ... VME bus, 120 ... Shared memory, 122 ... Local bus, 130 ... I / O controller, 140 ... Communication control part, 150 ... Communication medium, 200 ... Operation unit, 250 ... Operation Display means 300 ... Etching apparatus main body 320 ... Slave device 322 ... Communication control unit 324 ... Bus, 326 ... DI / O, 500 ... Exhaust unit, 520 ... Slave device, 600 ... Gas flow rate controller unit, 620 ... Slave device, 700 ... Power supply unit, 720 ... Slave device

Claims

A vacuum processing apparatus for processing a sample;
A main device including a CPU and a memory and connected to input means ;
A plurality of process units that are controlled devices for processing the sample in the vacuum processing apparatus, and a plurality of slave devices that are provided in each of the process units and respectively control the process units ;
The CPU controls the process units based on control information for the slave device held in the memory and state information which is input information from a sensor provided in the slave device held in the memory. In
An I / O channel bus for connecting the master device and the slave device, control information provided in the master device via the input means or the host control device, and input information from a sensor provided in the slave device are stored. The memory;
An I / O controller provided in the main device, which periodically outputs data in the memory to the I / O unit of the slave device, receives status information from the I / O unit as a response, and writes the status information to the memory; With
Wherein with each process unit is controlled according to the control information stored in the I / O unit of the slave device, the read / write to the memory of the CPU is read / write and asynchronous to the memory by the I / O controller A control apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus.

The control apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
A control apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the vacuum processing apparatus is an etching apparatus.