(57)【要約】    【課題】  材料供給時期、処理開始時期の適正化を図り、基板処理装置のスループットを向上させる。    【解決手段】  基板の処理を制御するプロセスレシピを実行する制御部１４と、基板の一括処理／連続処理を設定する処理設定テーブル、プロセスレシピ等を格納する記憶手段１５と、前記処理設定テーブルの設定を入力する入力手段１９と、前記制御部にプロセスレシピの開始を通知する管理部２１とを具備し、前記入力手段により前記記憶手段に格納された処理設定テーブルを設定することで一括処理を行うか連続処理を行うかが決定される。    【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の処理を制御するプロセスレシピを実行する制御部と、基板の一括処理／連続処理を設定する処理設定テーブル、プロセスレシピ等を格納する記憶手段と、前記処理設定テーブルの設定を入力する入力手段と、前記制御部にプロセスレシピの開始を通知する管理部とを具備し、前記入力手段により前記記憶手段に格納された処理設定テーブルを設定することで一括処理を行うか連続処理を行うかが決定されることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板に薄膜の生成、不純物の拡散、エッチング等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先ず、基板処理装置の１つである縦型炉を具備し半導体装置を製造する基板処理装置について、図３に於いて、概略を説明する。
【０００３】
基板処理装置１は半導体製造ラインを構成する様に設置され、前記基板処理装置１への基板の搬送は、カセット等の搬送容器に基板を収納して行われている。
【０００４】
図３中、２は前記基板処理装置１の前面に設けられた材料搬入出部（カセット授受ステージ）であり、３は材料を一時的に収納する内部バッファ部（カセット棚）、４は前記カセット授受ステージ２と前記カセット棚３との間に設けられたカセット搬送手段であり、該カセット搬送手段４は前記カセット授受ステージ２と前記カセット棚３との間でカセット５を搬送する。
【０００５】
前記基板処理装置１の後部上方にはヒータユニット、反応室（図示せず）を有する縦型熱処理炉６が設けられている。該縦型熱処理炉６の下方にはボートエレベータ７が設けられ、該ボートエレベータ７はボート８を昇降させ、前記反応室に前記ボート８を装入、引出しする。
【０００６】
前記ボートエレベータ７と前記カセット棚３との間に基板移載機９が設けられ、該基板移載機９は前記カセット棚３に収納されたカセット５と降下状態のボートエレベータ７との間で基板の移載を行う。
【０００７】
人若しくは外部搬送装置によりカセット５が前記カセット授受ステージ２に投入され、前記カセット搬送手段４が前記カセット授受ステージ２のカセット５を前記カセット棚３に搬送する。
【０００８】
前記基板移載機９は前記カセット棚３のカセット５から未処理基板を前記ボート８に移載し、未処理基板は該ボート８に保持された状態で、前記反応室（図示せず）に装入される。前記ボート８が装入された状態では、反応室は気密状態であり、前記ヒータユニット（図示せず）で基板が加熱され、反応ガスが導入されつつ排気され、所定の処理圧力、処理温度に維持され、基板が処理される。
【０００９】
基板の処理が完了すると、前記ボートエレベータ７により前記ボート８が引出され、処理済基板が前記カセット棚３のカセット５に移載され、処理済基板を収納するカセット５が前記カセット搬送手段４により前記カセット授受ステージ２に搬送され、人又は外部搬送装置により該カセット授受ステージ２からカセット５が搬出される。
【００１０】
前記基板処理装置１内で一度に処理可能な基板の枚数（材料の量）は上限があり、処理する枚数は基板１枚から上限の間で所要枚数が処理される。上限は、前記ボート８が基板を保持可能な枚数、例えば数カセット分の基板である。
【００１１】
カセット５の投入時期（カセット５の前記カセット授受ステージ２への搬入時期）について、半導体製造ラインが自動化されていない場合は、作業者が基板処理装置１内に空き状態、例えば前記カセット棚３に空きがあるかどうか、又処理待ち材料発生（前記縦型熱処理炉６で基板が処理されてなく、基板の装入待ち状態）であるかどうかを監視し、両方が揃った時点で、カセット５の投入を開始する。
【００１２】
上記した基板処理装置１の様に、複数のカセットを収納可能なカセット棚３を具備し、処理待ちの基板が常に存在する様に設定されている場合では、前記カセット棚３に空きが生じた時点で、次の未処理基板が装填されたカセット５を前記カセット授受ステージ２に投入する。
【００１３】
又、投入するタイミングとしては、前記基板処理装置１が基板処理を終了する予定時刻としている。
【００１４】
カセット５を投入する場合、状況によっては時間が掛る場合がある。例えば、前洗浄工程がある場合、又複数カセットから１カセットに基板を移し換える作業がある場合等である。従って、前記基板処理装置１に空き状態が発生してからカセット５の投入準備を始めると、投入時期が遅くなり、前記基板処理装置１が基板を処理していない状態、即ち前記縦型熱処理炉６で基板を処理していない状態（非処理状態）が発生する。この為、前記基板処理装置１のスループットが低下する。
【００１５】
又、基板処理装置がカセット棚３の様な、内部バッファ部を有していない基板処理装置で、一度に多数の基板を処理するバッチ式の基板処理装置の場合は、原料ガス、水、電力等を節約する省エネ、省資源の為、一度に多くの基板が処理できる様に、処理枚数が所定枚数に達する迄処理の開始を延していた。
【００１６】
この為、最初に基板処理装置１に搬入された基板では待ち時間が長くなり、自然酸化膜が生成する場合も考えられ、膜質への影響が生じる虞れもあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は斯かる実情に鑑み、材料供給時期、処理開始時期の適正化を図り、基板処理装置のスループットを向上させようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、基板の処理を制御するプロセスレシピを実行する制御部と、基板の一括処理／連続処理を設定する処理設定テーブル、プロセスレシピ等を格納する記憶手段と、前記処理設定テーブルの設定を入力する入力手段と、前記制御部にプロセスレシピの開始を通知する管理部とを具備し、前記入力手段により前記記憶手段に格納された処理設定テーブルを設定することで一括処理を行うか連続処理を行うかが決定される基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基板の処理を制御するプロセスレシピを実行する制御部と、基板の一括処理／連続処理を設定する処理設定テーブル、プロセスレシピ等を格納する記憶手段と、前記処理設定テーブルの設定を入力する入力手段と、前記制御部にプロセスレシピの開始を通知する管理部とを具備し、前記入力手段により前記記憶手段に格納された処理設定テーブルを設定することで一括処理を行うか連続処理を行うかが決定されるので、処理する基板の量に応じた処理方法が選択され、処理方法が選択されることで、無駄の生じない効果的な基板の供給、投入が可能となり、基板処理装置の非処理状態が生じることが防止され、スループットの向上が図れる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る基板処理装置の概略を示しており、図１中、図３中で示したものと同等のものには同符号を付しその説明を省略する。
【００２２】
図１中、１１は縦型熱処理炉６のヒータ、反応ガスの供給を制御する流量制御器、或は圧力制御弁等の処理作動部、１２は処理温度、ガス流量、圧力等を検出するセンサ部であり、カセット授受ステージ２にはカセットの有無を検出するカセット検出器２３が設けられている。又、１３は基板処理装置１の制御装置であり、該制御装置１３は主に制御部１４、ハードディスクなどの外部記憶手段１５、メカ制御部１６、入出力制御部１７、ディスプレイ、操作盤等に設けられた表示部等データ表示部１８、キーボード等の入力手段１９、材料投入管理部２１、主制御装置（図示せず）に対する主入出力部２２から構成されている。
【００２３】
前記外部記憶手段１５にはカセット搬送手段４、基板移載機９等を駆動する為の駆動シーケンスプログラム、前記縦型熱処理炉６で基板を処理する為の処理シーケンスプログラム、基板を処理する場合の各種処理条件を設定したプロセスレシピ、処理設定テーブル等が格納されている。該処理設定テーブルには、前処理時間、材料待ちテーブル、スタート指示待ちフラグが保持され、前処理時間は（材料準備時間、搬送時間、前洗浄時間等）の合計であり予め計算されたものが前記入力手段１９から入力され、或は前記基板処理装置１が稼働された場合の過去のデータを前記制御部１４等が積算記録し、前記外部記憶手段１５に格納する。材料待ちテーブルは（材料待ちフラグ：待つ／待たない、材料量：材料量［基板枚数］が指定された値になる迄処理を開始しない）が保持され、スタート指示待ちフラグは（人若しくは主制御装置（図示せず）からのスタート指示がくる迄スタートしない）が保持されている。
【００２４】
前記データ表示部１８は、処理すべき基板（以下未処理基板）の投入時期、投入時期の適切なタイミング、前準備時間、処理終了予定時刻、未処理基板の投入要求、材料の投入状況、一括処理中か連続処理中か等が表示される。
【００２５】
前記入力手段１９は、前記基板処理の処理条件の設定、処理設定テーブルについての設定、処理設定テーブルへのデータの書込みを前記制御部１４を介して行う。
【００２６】
前記材料投入管理部２１は未処理基板の投入状態を監視し、処理開始可能通知を前記制御部１４に通知する。
【００２７】
該制御部１４は前記入力手段１９からの指令、主制御装置（図示せず）からの指令に従って前記外部記憶手段１５から所要のプログラムを起動し、又該外部記憶手段１５からプロセスレシピ等、所要のデータを呼込む。又、前記制御部１４は、前記基板処理装置１でプロセスレシピを実行し、基板処理している状態で、プロセスレシピの実行状態を監視し処理の残存時間を演算し、該残存時間が前記前準備時間に等しくなった時点（未処理基板の適切な投入時期、タイミング）を判断し、この時点で判断結果を前記材料投入管理部２１に送出する。
【００２８】
又、前記制御部１４は前記センサ部１２からの信号を基に前記入出力制御部１７を介して前記処理作動部１１を制御し、又前記カセット検出器２３からの信号に基づき前記カセット授受ステージ２上のカセット５の有無を判断する。この判断に基づき前記データ表示部１８にカセット５の投入要求が表示される。
【００２９】
前記材料投入管理部２１は、前記制御部１４から送出された判断に基づき、前記データ表示部１８に基板投入要求を発して表示させ、又前記主入出力部２２を介して主制御装置（図示せず）に投入要求を送信する。
【００３０】
以下、作動について図１、図２、図３を参照して説明する。
【００３１】
尚、基板処理については従来と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
図２は、材料投入搬出処理の流れを示している。
【００３３】
材料投入搬出処理が開始されると、投入状態未完了の判断がなされ（ＳＴＥＰ：０１）、基板処理装置１内に空きがあるかどうか、即ちカセット棚３に空きがあるかどうかが判断され（ＳＴＥＰ：０２）、空きがない場合更に投入完了かどうかが判断される（ＳＴＥＰ：１０）。投入完了の判断がなされれば、材料投入搬入処理が完了し、投入完了でないと判断されれば、投入可能な状態が生じる迄待機する。
【００３４】
又ＳＴＥＰ：０１からＳＴＥＰ：０２に進み、投入可能な空きがあると判断されると（ＳＴＥＰ：０２）、カセット５が前記カセット授受ステージ２に到着したかどうかが前記カセット検出器２３からの信号で判断される（ＳＴＥＰ：０３）。カセット５が到着していない場合は、ＳＴＥＰ：１０を経てカセット５が到着する迄待機状態となる。
【００３５】
カセット５が前記カセット授受ステージ２に載置されている場合、前記カセット搬送手段４による投入処理がなされる（ＳＴＥＰ：０４）。投入処理後、前記カセット棚３に空きがあるかどうかが判断され（ＳＴＥＰ：０５）、空きがない場合は投入完了と判断される（ＳＴＥＰ：０６）。
【００３６】
ＳＴＥＰ：０５で投入可能な空きがあると判断されると、一括処理の設定がなされているか、連続処理の設定がなされているかの判断がなされる（ＳＴＥＰ：０７）。即ち、材料待ちフラグが「待つ」に設定されているか、「待たない」に設定されているかが判断され、待つに設定されていると、一括処理と判断され、待たないに設定されていると、連続処理が行われると判断される。
【００３７】
一括処理と判断されると、ＳＴＥＰ：０５で投入可能な空きがないと判断される迄、更にカセット５の投入が繰返される。
【００３８】
ここで、一括処理とは、１バッチ処理で処理する基板の量が、複数のカセット５に分割されて搬送されてくる場合を言い、例えば４カセットの場合、１番目の投入から４番目の投入迄時間が掛る場合、４番目のカセットの到着を待って４カセット分の基板を一括して処理する場合を意味する。
【００３９】
尚、一括処理で、４番目のカセット迄揃う時間が長くなると、既に投入されたカセットに収納された基板と後で投入されたカセットの基板との間で自然酸化膜の生成等膜質に影響が生じるので、この場合、以下の状態で基板処理が開始される様にする。例えば、最低処理枚数、最長待ち時間を設定し、基板処理装置１内での未処理基板が最低処理枚数以上収納され、最長待ち時間を経過した場合は、標準の１バッチ分の未処理基板枚数に達していなくとも、基板処理が開始される様に設定しておく。
【００４０】
或は、主制御装置（図示せず）側で標準の１バッチ分の未処理基板枚数に達する迄時間が掛ることが判断され、或は標準の１バッチ分の未処理基板枚数を供給できないことが分かっている場合は、主制御装置から前記主入出力部２２を介して前記制御部１４に基板処理開始の指令が入力される。
【００４１】
ＳＴＥＰ：０７で連続処理の判断がなされると、前記縦型熱処理炉６での前バッチの処理が完了であるかないかが判断され（ＳＴＥＰ：０８）、処理中であればＳＴＥＰ：０２に戻り、投入可能な空きがあるかどうかの判断を待つ。空き有りと判断されるタイミングは、上記した様に、前記基板処理装置１で処理している状態で、レシピの実行状態を監視し処理の残存時間を演算し、該残存時間が前記前準備時間に等しくなった時点であり、判断は前記制御部１４から前記材料投入管理部２１を介して主制御装置（図示せず）に発せられる。
【００４２】
尚、連続処理は、例えば前記カセット棚３に充分なカセットが収納されている場合等で、前バッチ処理が完了したときに直ちに次バッチ分の基板を前記ボート８に移載して処理を繰返すことを意味している。
【００４３】
ＳＴＥＰ：０８で基板処理が完了したと判断されると、前記ボート８が降下され、前記基板移載機９により処理済基板が空のカセット５に払出され、全ての処理済基板が払出されると、未処理基板が前記基板移載機９により前記ボート８に移載される。
【００４４】
処理済基板を収納したカセット５が前記カセット搬送手段４により前記カセット授受ステージ２に搬送され、更に該カセット授受ステージ２から搬出される。該カセット授受ステージ２にカセット５が搬入され、投入状態が完了する。
【００４５】
基板処理装置１の基板処理の進行と共に基板処理装置１の非処理状態を発生されることなく、上記材料投入搬出処理が繰返し行われる。
【００４６】
（付記）
尚、本発明は下記の実施の態様を含む。
【００４７】
（付記１）基板の処理を制御するプロセスレシピを実行する制御部と、基板の一括処理／連続処理を設定する処理設定テーブル、プロセスレシピ等を格納する記憶手段と、前記処理設定テーブルの設定を入力する入力手段と、前記制御部にプロセスレシピの開始を通知する管理部とを具備し、前記入力手段により前記記憶手段に格納された処理設定テーブルを設定することで一括処理を行うか連続処理を行うかが決定されることを特徴とする基板処理装置。
【００４８】
（付記２）基板は搬送容器に収納され、一括処理を行う際、前記管理部は前記搬送容器及び前記処理対象の基板が所定量に達する迄前記制御部にプロセス開始の通知を行わない付記１の基板処理装置。
【００４９】
（付記３）前記処理設定テーブルがスタート指示待ちフラグを有し、一括処理を行う際、前記スタート指示待ちフラグを設定すると、前記制御部は、前記所定量に達しても前記入力手段から入力がない限り、プロセスレシピの実行を行わない付記１又は付記２の基板処理装置。
【００５０】
（付記４）前記管理部が基板の投入要求命令を出し、連続処理を行う際、前記制御部は前記管理部へ前記投入要求命令を出すタイミングを通知する付記１の基板処理装置。
【００５１】
（付記５）前記処理設定テーブルが前処理時間のデータを有し、前記タイミングは、前記プロセスレシピの残時間が前処理時間と同じになった時である付記４の基板処理装置。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すフローチャートである。
【図３】半導体製造装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１              基板処理装置
２              カセット授受ステージ
３              カセット棚
４              カセット搬送手段
５              カセット
６              縦型熱処理炉
９              基板移載機
１１            処理作動部
１２            センサ部
１３            制御装置
１４            制御部
１５            外部記憶手段
１６            メカ制御部
１７            入出力制御部
１８            データ表示部
１９            入力手段
２１            材料投入管理部
２２            主入出力部
２３            カセット検出部
【図１】
2005183497.tif 000003
【図２】
2005183497.tif 000004
【図３】
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