(57)【要約】【課題】メイン制御装置の制御動作が停止等した場合に、処理の中断による不良品の発生を回避することができる分散制御システムを提供する。【解決手段】この分散制御システムは、メイン制御装置と、メイン制御装置から第１の指令及び処理条件情報を受信して、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信した場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行し、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信しない場合に、メイン制御装置から受信した処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するサブ制御装置とを備える。【選択図】図１
2017041582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン制御装置と、
前記メイン制御装置から第１の指令及び処理条件情報を受信して、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、前記メイン制御装置から第２の指令を正常に受信した場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行し、前記メイン制御装置から第２の指令を正常に受信しない場合に、前記メイン制御装置から受信した処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するサブ制御装置と、
を備える分散制御システム。
【請求項２】
前記サブ制御装置が、第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間を所定の時間だけ超過しても第２の指令を受信しない場合に、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する、請求項１記載の分散制御システム。
【請求項３】
前記サブ制御装置が、半導体ウエハーを薬液槽に搬送し、前記薬液槽に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に半導体ウエハーを浸漬する第１の処理を行うように、前記半導体ウエハーを搬送するロボットを制御し、次に、前記薬液から前記半導体ウエハーを取り出し、洗浄槽に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する第２の処理を行うように前記ロボットを制御する、請求項１又は２記載の分散制御システム。
【請求項４】
前記サブ制御装置が、第１の指令に従って第１の処理を実行した後に、処理条件情報において特定された物理量が処理条件を満たす場合に第１の処理完了信号を前記メイン制御装置に送信し、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過しても第２の指令を受信しない場合に、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する、請求項１記載の分散制御システム。
【請求項５】
前記サブ制御装置が、ヒーターの動作を開始させる第１の処理を行うように薬液槽を制御して、前記薬液槽に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度の測定値が処理条件を満たす場合に第１の処理完了信号を前記メイン制御装置に送信し、次に、前記ヒーターの動作を停止させる第２の処理を行うように前記薬液槽を制御する、請求項１又は４記載の分散制御システム。
【請求項６】
通信部と、
前記通信部によって第１の指令及び処理条件情報が受信されたときに、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、前記通信部によって第２の指令が正常に受信された場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行し、前記通信部によって第２の指令が正常に受信されない場合に、前記通信部によって受信された処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する処理部と、
を備えるサブ制御装置。
【請求項７】
前記処理部が、シーケンス制御専用のマイクロコンピューターを含む、請求項６記載のサブ制御装置。
【請求項８】
メイン制御装置からサブ制御装置に、第１の指令を送信するステップ（ａ）と、
前記メイン制御装置から前記サブ制御装置に、処理条件情報を送信するステップ（ｂ）と、
前記サブ制御装置において、前記メイン制御装置から受信した第１の指令に従って第１の処理を実行するステップ（ｃ）と、
前記サブ制御装置において、前記メイン制御装置から第２の指令を正常に受信したか否かを判定するステップ（ｄ）と、
前記サブ制御装置において、前記メイン制御装置から第２の指令を正常に受信した場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行するステップ（ｅ）と、
前記サブ制御装置において、前記メイン制御装置から第２の指令を正常に受信しない場合に、前記メイン制御装置から受信した処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するステップ（ｆ）と、
を備える制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御装置を用いて加工装置等の制御を分散して行う分散制御システムに関する。さらに、本発明は、そのような分散制御システムにおいて用いられるサブ制御装置及び制御方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハー上に形成された絶縁膜やポリシリコン膜等のエッチング、半導体ウエハー内への不純物イオンの注入、半導体ウエハー上に金属膜を形成するためのスパッタリング等の加工処理が行われる。その際に、メイン制御装置及びサブ制御装置を用いて加工装置等の制御を分散して行う分散制御システムが用いられている。
【０００３】
関連する技術として、特許文献１には、上位制御器に複数の下位制御器が通信線等で接続され、上位制御器から所定の周期で送信される制御指令に対して同期して下位制御器がモーター等の制御を行う分散制御装置が開示されている。
【０００４】
しかしながら、従来の分散制御システムにおいては、制御区分毎に制御装置が異なり、制御装置毎にシーケンスが異なるので、一部の制御装置の制御動作が何らかの理由によって停止した場合に、その制御装置が担当する加工処理を他の制御装置が代って制御することができない。従って、そのような場合には、一部の制御装置が担当する加工処理が停止して、他の制御装置にも影響を及ぼすことになる。
【０００５】
例えば、薬液槽を用いて半導体ウエハー上の膜のウェットエッチングを行う加工処理を制御する分散制御システムにおいては、処理条件に従って搬送ロボットの動作を指令するメイン制御装置と、この指令を受けて搬送ロボットの各アクチェータを駆動するサブ制御装置とが用いられる。メイン制御装置は、処理の進行状態によってサブ制御装置に指令を順次送信する。そのような分散制御システムにおいて、メイン制御装置の制御動作が停止したり、制御動作のタイミングが大幅に遅延した場合に、サブ制御装置は指令を正常に受信できず、薬液槽内にある半導体ウエハーが、薬液処理時間の超過によるウェットエッチング量の増加によって加工不良となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１２３１８８号公報（段落０００２、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の幾つかの態様は、メイン制御装置の制御動作が停止等した場合に、処理の中断による不良品の発生を回避することができる分散制御システム、サブ制御装置、及び、制御方法等を提供することに関連している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る分散制御システムは、メイン制御装置と、メイン制御装置から第１の指令及び処理条件情報を受信して、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信した場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行し、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信しない場合に、メイン制御装置から受信した処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するサブ制御装置とを備える。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、第１の指令及び処理条件情報を送信した後にメイン制御装置の制御動作が停止等しても、サブ制御装置が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【００１０】
ここで、サブ制御装置が、第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間を所定の時間だけ超過しても第２の指令を受信しない場合に、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するようにしても良い。それにより、メイン制御装置の制御動作のタイミングが大幅に遅延しても、サブ制御装置が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、第１の処理時間の超過による不良品の発生を回避することができる。
【００１１】
例えば、サブ制御装置が、半導体ウエハーを薬液槽に搬送し、薬液槽に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に半導体ウエハーを浸漬する第１の処理を行うように、半導体ウエハーを搬送するロボットを制御し、次に、薬液から半導体ウエハーを取り出し、洗浄槽に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する第２の処理を行うようにロボットを制御するようにしても良い。それにより、薬液処理時間の超過によるウェットエッチング量の増加によって半導体ウエハーが不良品となることを回避することができる。
【００１２】
あるいは、サブ制御装置が、第１の指令に従って第１の処理を実行した後に、処理条件情報において特定された物理量が処理条件を満たす場合に第１の処理完了信号をメイン制御装置に送信し、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過しても第２の指令を受信しない場合に、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するようにしても良い。それにより、メイン制御装置の制御動作のタイミングが大幅に遅延しても、サブ制御装置が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理条件情報において特定された物理量が処理条件から外れることによる不良品の発生を回避することができる。
【００１３】
例えば、サブ制御装置が、ヒーターの動作を開始させる第１の処理を行うように薬液槽を制御して、薬液槽に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度の測定値が処理条件を満たす場合に第１の処理完了信号をメイン制御装置に送信し、次に、ヒーターの動作を停止させる第２の処理を行うように薬液槽を制御するようにしても良い。それにより、薬液槽に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度の超過によるウェットエッチング量の増加によって半導体ウエハーが不良品となることを回避することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係るサブ制御装置は、通信部と、通信部によって第１の指令及び処理条件情報が受信されたときに、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、通信部によって第２の指令が正常に受信された場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行し、通信部によって第２の指令が正常に受信されない場合に、通信部によって受信された処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する処理部とを備える。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、第１の指令及び処理条件情報が受信された後に第２の指令が正常に受信されなくても、処理部が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【００１６】
ここで、処理部が、シーケンス制御専用のマイクロコンピューターを含むようにしても良い。その場合には、サブ制御装置における制御動作の信頼性を高めることができる。
【００１７】
本発明の第３の態様に係る制御方法は、メイン制御装置からサブ制御装置に、第１の指令を送信するステップ（ａ）と、メイン制御装置からサブ制御装置に、処理条件情報を送信するステップ（ｂ）と、サブ制御装置において、メイン制御装置から受信した第１の指令に従って第１の処理を実行するステップ（ｃ）と、サブ制御装置において、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信したか否かを判定するステップ（ｄ）と、サブ制御装置において、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信した場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行するステップ（ｅ）と、サブ制御装置において、メイン制御装置から第２の指令を正常に受信しない場合に、メイン制御装置から受信した処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行するステップ（ｆ）とを備える。
【００１８】
本発明の第３の態様によれば、第１の指令及び処理条件情報を送信した後にメイン制御装置の制御動作が停止等しても、サブ制御装置が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る分散制御システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示すサブ制御装置の構成例を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る制御方法を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る分散制御システムの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る分散制御システムの構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。以下の実施形態においては、一例として、半導体装置の製造工程において用いられる幾つかの装置を並列的に制御する分散制御システムについて説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る分散制御システムの構成例を示すブロック図である。この分散制御システムは、半導体ウエハー上に形成された膜をウェットエッチング及び洗浄する処理を制御するために用いられる。図１に示すように、分散制御システムは、メイン制御装置１０と、複数のサブ制御装置２１、２２、２３・・・とを含んでいる。サブ制御装置２１等は、ＬＡＮ等のネットワークを介してメイン制御装置１０に接続されている。
【００２２】
メイン制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置）と、ＣＰＵに各種の処理を実行させるためのソフトウェア（半導体装置製造プログラム）を記録した記録媒体とで構成される。記録媒体としては、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、ＵＳＢメモリー、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。
【００２３】
メイン制御装置１０は、半導体装置の製造工程の進行状況に従って、様々な装置を用いて様々な処理を実行させる指令をサブ制御装置２１等に順次送信すると共に、それらの処理における処理条件を表す処理条件情報をサブ制御装置２１等に送信する。また、サブ制御装置２１等は、メイン制御装置１０からそれぞれの指令及び処理条件情報を受信し、それぞれの指令に従って所定の装置を制御することにより処理を実行する。
【００２４】
図１には、分散制御システムによって制御される装置の例として、幾つかのアクチェータを駆動して半導体ウエハーを搬送するロボット３１及び３２と、ウェットエッチング用の薬液を蓄える薬液槽３３及び３４と、洗浄用の液体を蓄える洗浄槽３５とが示されている。ウェットエッチング用の薬液としては、例えば、フッ化水素（ＨＦ）の水溶液であるフッ化水素酸（フッ酸）が用いられる。洗浄用の液体としては、例えば、純水が用いられる。
【００２５】
薬液槽３３及び３４の各々には、ウェットエッチング用の薬液を循環させる機構と、薬液を加熱するヒーター、又は、薬液を冷却する冷却装置とが設けられている。サブ制御装置２３及び２４は、薬液槽３３及び３４に蓄えられた薬液の循環及び温度を制御するための制御信号を、薬液槽３３及び３４にそれぞれ出力する。また、薬液槽３３及び３４に、温度センサー４３及び４４がそれぞれ設けられていても良い。温度センサー４３及び４４は、薬液槽３３及び３４に蓄えられた薬液の温度を測定し、測定された温度を表す温度測定信号をサブ制御装置２３及び２４にそれぞれ出力する。
【００２６】
洗浄槽３５には、洗浄用の液体を洗浄槽３５内に供給する機構と、半導体ウエハーの洗浄に用いられた液体を洗浄槽３５から排出する機構とが設けられている。サブ制御装置２５は、洗浄槽３５における洗浄用の液体の給排水を制御するための制御信号を洗浄槽３５に出力する。
【００２７】
ロボット３１は、サブ制御装置２１から出力される制御信号に従って、一度に所定数（例えば、５０枚）の半導体ウエハーを薬液槽３３に搬送し、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に半導体ウエハーを浸漬する。また、ロボット３１は、サブ制御装置２１から出力される制御信号に従って、薬液から半導体ウエハーを取り出し、半導体ウエハーを薬液槽３３から洗浄槽３５に搬送して、洗浄槽３５に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する。
【００２８】
同様に、ロボット３２は、サブ制御装置２２から出力される制御信号に従って、一度に所定数の半導体ウエハーを薬液槽３４に搬送し、薬液槽３４に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に半導体ウエハーを浸漬する。また、ロボット３２は、サブ制御装置２２から出力される制御信号に従って、薬液から半導体ウエハーを取り出し、半導体ウエハーを薬液槽３４から洗浄槽３５に搬送して、洗浄槽３５に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する。ファイナルリンスの終了後に、洗浄用の液体から取り出された半導体ウエハーは、スピンドライヤーに供給されて、液体成分が取り除かれる。
【００２９】
サブ制御装置２１等は、メイン制御装置１０から第１の指令を受信して、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、メイン制御装置１０から第２の指令を正常に受信した場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行する。しかしながら、メイン制御装置１０の処理負荷や通信負荷が過大になると、メイン制御装置１０の制御動作が停止したり、制御動作のタイミングが大幅に遅延したりして、第２の指令が正常に送信されない場合がある。例えば、第１の指令に従って半導体ウエハーを薬液処理している間にメイン制御装置１０の制御動作が停止すると、サブ制御装置２１及び２２は第２の指令を受信することができないので、薬液処理時間の超過によるウェットエッチング量の増加によって半導体ウエハーが不良品となるおそれがある。
【００３０】
そこで、本実施形態においては、メイン制御装置１０が、第１の指令及び処理条件情報をサブ制御装置２１等に送信し、サブ制御装置２１等が、メイン制御装置１０から第２の指令を正常に受信しない場合に、メイン制御装置１０から受信した処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する。本実施形態によれば、第１の指令及び処理条件情報を送信した後にメイン制御装置１０の制御動作が停止等しても、サブ制御装置２１等が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【００３１】
図２は、図１に示すサブ制御装置の構成例を示すブロック図である。図２には、一例として、サブ制御装置２１の構成が示されているが、他のサブ制御装置２２等の構成も、サブ制御装置２１の構成と同様でも良い。図２に示すように、サブ制御装置２１は、インターフェース（通信部）２１１と、格納部２１３と、処理部２１２とを含んでいる。
【００３２】
インターフェース２１１は、デジタル回路及びアナログ回路等で構成され、図１に示すメイン制御装置１０との間で通信を行うことにより、メイン制御装置１０から指令及び処理条件情報を受信する。また、インターフェース２１１は、所定の動作を行わせるための制御信号をロボット３１に出力する。
【００３３】
処理部２１２は、例えば、シーケンス制御専用のマイクロコンピューター（「ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラー）」とも呼ばれる）等で構成される。その場合には、サブ制御装置２１における制御動作の信頼性を高めることができる。格納部２１３は、例えば、不揮発性メモリー等で構成される。
【００３４】
処理部２１２は、インターフェース２１１によって受信された指令及び処理条件情報を格納部２１３に格納する。指令は、処理条件として、例えば、半導体ウエハーの処理に使用される槽を指定する情報と、処理時間を指定する情報と、処理後の半導体ウエハーの移動先の槽を指定する情報とを含んでいる。処理条件情報は、例えば、複数の処理における処理条件を含んでいる。
【００３５】
処理部２１２は、処理条件情報に含まれている複数の処理における処理条件を、複数の処理番号に対応付けて格納部２１３に格納しても良い。例えば、処理部２１２は、第１の処理における処理条件を、処理番号「１」に対応付けて格納部２１３に格納する。また、処理部２１２は、第２の処理における処理条件を、処理番号「２」に対応付けて格納部２１３に格納する。
【００３６】
格納部２１３には、各処理を実行するための詳細な制御内容が予め格納されている。処理部２１２は、インターフェース２１１によって受信された指令又は処理条件情報と、それに対応する制御内容とに基づいて、各処理を実行するための制御信号を生成し、インターフェース２１１を介してロボット３１に制御信号を送信する。
【００３７】
それにより、処理部２１２は、インターフェース２１１によって第１の指令が受信されたときに、第１の指令に従って第１の処理を実行し、次に、インターフェース２１１によって第２の指令が正常に受信された場合に、第２の指令に従って第２の処理を実行する。ただし、インターフェース２１１によって第２の指令が正常に受信されない場合には、処理部２１２が、インターフェース２１１によって受信された処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する。その際に、処理部２１２は、格納部２１３に格納されている複数の処理番号の順序に従って、複数の処理における処理条件を読み出しても良い。
【００３８】
従って、第１の指令及び処理条件情報が受信された後に第２の指令が正常に受信されなくても、処理部２１２が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【００３９】
なお、メイン制御装置１０とほぼ同じ役割を行うバックアップ制御装置を設けて、メイン制御装置１０がダウンしたときにバックアップ制御装置が処理を継続する分散制御システムも考えられるが、バックアップ制御装置を設けることによってコストが上昇してしまう。また、バックアップ制御装置がメイン制御装置１０の稼働状況を常に監視していなければならないので、処理負荷や通信負荷が過大になってしまう。
【００４０】
あるいは、メイン制御装置１０とサブ制御装置２１とに共用の記憶装置を設けるか、又は、メイン制御装置１０及びサブ制御装置２１との間で通信可能な記憶装置を設けて、メイン制御装置１０がダウンしたときに処理を継続する分散制御システムも考えられるが、専用の記憶装置を設けることによってコストが上昇してしまう。
【００４１】
これに対し、本実施形態によれば、既存の分散制御システムであっても、サブ制御装置２１がシーケンス変更可能なリソースを有していれば、ハードウェアを追加することなく、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【００４２】
＜第１の具体例＞
第１の具体例において、図１に示すサブ制御装置２１は、第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間を所定の時間だけ超過しても第２の指令を受信しない場合に、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する。それにより、メイン制御装置１０の制御動作のタイミングが大幅に遅延しても、サブ制御装置２１が第１の処理に続く第２の処理を実行するので、第１の処理時間の超過による不良品の発生を回避することができる。
【００４３】
例えば、メイン制御装置１０は、ウェットエッチング工程を開始するために、第１の指令及び処理条件情報をサブ制御装置２１に送信する。処理条件情報は、例えば、次の情報を含んでいる。
（１）半導体ウエハーを薬液槽３３に搬送する。
（２）薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に、半導体ウエハーを浸漬する。
（３）薬液に半導体ウエハーを浸漬してから６０秒が経過したときに、薬液から半導体ウエハーを取り出し、洗浄槽３５に搬送する。
（４）洗浄槽３５に蓄えられた洗浄用の液体に、半導体ウエハーを浸漬する。
ここで、上記の（１）及び（２）は、第１の処理における処理条件を表しており、上記の（３）及び（４）は、第２の処理における処理条件を表している。
【００４４】
サブ制御装置２１は、第１の指令及び処理条件情報を受信して、半導体ウエハーを薬液槽３３に搬送し、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に半導体ウエハーを浸漬する第１の処理を行うように、半導体ウエハーを搬送するロボット３１を制御する。それと共に、サブ制御装置２１の処理部２１２（図２）は、第１の処理を開始してからの経過時間を計測する。
【００４５】
処理条件情報によって指定された処理時間（６０秒）が経過すると、メイン制御装置１０は、洗浄工程を開始するために、第２の指令をサブ制御装置２１に送信する。しかしながら、メイン制御装置１０の制御動作が停止した場合等においては、メイン制御装置１０からサブ制御装置２１に第２の指令が正常に送信されない。そこで、サブ制御装置２１の処理部２１２は、第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間（６０秒）を所定の時間（例えば、２秒）だけ超過するまでに第２の指令が受信されたか否かを判定する。ここで、所定の時間は、薬液処理時間の超過によるウェットエッチング量の増加によって半導体ウエハーが不良品とならない範囲で定められる。
【００４６】
第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間を所定の時間だけ超過するまでに第２の指令を受信した場合に、サブ制御装置２１は、第２の指令に従って、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液から半導体ウエハーを取り出し、洗浄槽３５に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する第２の処理を行うようにロボット３１を制御する。
【００４７】
一方、第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間を所定の時間だけ超過しても第２の指令を受信しない場合に、サブ制御装置２１は、処理条件情報に基づいて、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液から半導体ウエハーを取り出し、洗浄槽３５に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する第２の処理を行うようにロボット３１を制御する。それにより、薬液処理時間の超過によるウェットエッチング量の増加によって半導体ウエハーが不良品となることを回避することができる。
【００４８】
＜第２の具体例＞
第２の具体例において、サブ制御装置２３は、第１の指令に従って第１の処理を実行した後に、処理条件情報において特定された物理量が処理条件を満たす場合に第１の処理完了信号をメイン制御装置１０に送信し、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過しても第２の指令を受信しない場合に、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する。それにより、メイン制御装置１０の制御動作のタイミングが大幅に遅延しても、サブ制御装置２３が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理条件情報において特定された物理量が処理条件から外れることによる不良品の発生を回避することができる。
【００４９】
例えば、メイン制御装置１０は、薬液槽３３の加熱を開始するために、第１の指令及び処理条件情報をサブ制御装置２３に送信する。処理条件情報は、例えば、次の情報を含んでいる。
（１）薬液槽３３のヒーターの動作を開始する。
（２）薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度の測定値を５０℃±２℃の範囲内とする。
（３）薬液槽３３のヒーターの動作を停止する。
（４）薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度の測定値を５０℃±２℃の範囲内とする。
ここで、上記の（１）及び（２）は、第１の処理における処理条件を表しており、上記の（３）及び（４）は、第２の処理における処理条件を表している。
【００５０】
サブ制御装置２３は、第１の指令及び処理条件情報を受信して、ヒーターの動作を開始させる第１の処理を行うように薬液槽３３を制御する。温度センサー４３は、処理条件情報において特定された物理量として、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度を測定し、測定された温度を表す温度測定信号をサブ制御装置２３に出力する。サブ制御装置２３は、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液の温度の測定値が処理条件（５０℃±２℃の範囲内）を満たす場合に、第１の処理完了信号をメイン制御装置１０に送信する。
【００５１】
メイン制御装置１０は、第１の処理完了信号を受信すると、ヒーターの動作を停止させるために、第２の指令をサブ制御装置２３に送信する。しかしながら、メイン制御装置１０の制御動作が停止した場合等においては、メイン制御装置１０からサブ制御装置２３に第２の指令が正常に送信されない。そこで、サブ制御装置２３の処理部２１２（図２）は、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間（例えば、２秒）が経過するまでに第２の指令が受信されたか否かを判定する。ここで、所定の時間は、薬液槽３３内の薬液の温度が大きく変化しない範囲で定められる。
【００５２】
第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過するまでに第２の指令を受信した場合に、サブ制御装置２３は、第２の指令に従って、ヒーターの動作を停止させる第２の処理を行うように薬液槽３３を制御する。一方、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過しても第２の指令を受信しない場合に、サブ制御装置２３は、処理条件情報に基づいて、ヒーターの動作を停止させる第２の処理を行うように薬液槽３３を制御する。それにより、薬液槽３３内の薬液の温度の超過によるウェットエッチング量の増加によって半導体ウエハーが不良品となることを回避することができる。
【００５３】
＜制御方法＞
次に、図１に示す分散制御システムによって実施される制御方法について、図１及び図３を参照しながら説明する。ここでは、一例として、メイン制御装置１０とサブ制御装置２１とで構成される分散制御システムによって実施される制御方法について説明する。
【００５４】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。図３に示すステップＳ１０において、メイン制御装置１０が、半導体ウエハーの加工を開始する。ステップＳ１１において、メイン制御装置１０がサブ制御装置２１に第１の指令を送信すると、ステップＳ２１において、サブ制御装置２１が第１の指令を受信する。ステップＳ１２において、メイン制御装置１０がサブ制御装置２１に処理条件情報を送信すると、ステップＳ２２において、サブ制御装置２１が処理条件情報を受信する。
【００５５】
ステップＳ２３において、サブ制御装置２１が、メイン制御装置１０から受信した第１の指令に従って第１の処理を実行する。例えば、サブ制御装置２１は、半導体ウエハーを薬液槽３３に搬送し、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液に半導体ウエハーを浸漬する第１の処理を行うように、半導体ウエハーを搬送するロボット３１を制御する。
【００５６】
ステップＳ２４において、サブ制御装置２１がメイン制御装置１０に第１の処理開始信号を送信すると、ステップＳ１４において、メイン制御装置１０が第１の処理開始信号を受信する。それと並行して、ステップＳ２５において、サブ制御装置２１が、第１の処理を開始してからの経過時間の計測を開始する。
【００５７】
ステップＳ１５において、メイン制御装置１０が、第１の処理開始信号を受信してから処理条件情報によって指定された処理時間が経過したか否かを判定する。第１の処理開始信号を受信してから処理条件情報によって指定された処理時間が経過すると、ステップＳ１６において、メイン制御装置１０が第２の指令をサブ制御装置２１に送信し、ステップＳ２６において、サブ制御装置２１が第２の指令を受信する。ただし、メイン制御装置１０の制御動作が停止した場合等においては、ステップＳ１６及びＳ２６は実行されない。
【００５８】
ステップＳ２７において、サブ制御装置２１が、メイン制御装置１０から第２の指令を正常に受信したか否かを判定する。例えば、サブ制御装置２１は、第１の処理を開始してから経過した時間が処理条件情報によって指定された処理時間を所定の時間だけ超過するまでに第２の指令を受信したか否かを判定する。
【００５９】
サブ制御装置２１が第２の指令を正常に受信した場合には、処理がステップＳ２８ａに移行し、サブ制御装置２１が第２の指令を正常に受信しない場合には、処理がステップＳ２８ｂに移行する。
【００６０】
ステップＳ２８ａにおいて、サブ制御装置２１が、第２の指令に従って第２の処理を実行する。一方、ステップＳ２８ｂにおいては、サブ制御装置２１が、処理条件情報に基づいて、第１の処理に続く第２の処理を実行する。例えば、サブ制御装置２１は、薬液槽３３に蓄えられたウェットエッチング用の薬液から半導体ウエハーを取り出し、洗浄槽３５に蓄えられた洗浄用の液体に半導体ウエハーを浸漬する第２の処理を行うようにロボット３１を制御する。
【００６１】
ステップＳ２９において、サブ制御装置２１がメイン制御装置１０に第２の処理開始信号を送信すると、ステップＳ１９において、メイン制御装置１０が第２の処理開始信号を受信する。このように、本実施形態に係る制御方法によれば、第１の指令及び処理条件情報を送信した後にメイン制御装置１０の制御動作が停止等しても、サブ制御装置２１が処理条件情報に基づいて第１の処理に続く第２の処理を実行するので、処理の中断による不良品の発生を回避することができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る分散制御システムの構成例を示すブロック図である。この分散制御システムは、半導体ウエハーに不純物イオンを注入する処理を制御するために用いられる。図４に示すように、分散制御システムは、メイン制御装置１０と、ＬＡＮ等のネットワークを介してメイン制御装置１０に接続されたサブ制御装置２６とを含んでいる。サブ制御装置２６の構成は、図２に示すサブ制御装置２１の構成と同様でも良い。
【００６３】
図４には、分散制御システムによって制御される装置として、半導体ウエハーに不純物イオンを注入するイオン注入装置３６が示されている。イオン注入装置３６は、サブ制御装置２６から出力される制御信号に従って動作する。イオン注入装置３６におけるイオンビームスキャン回数やスキャン速度等の物理量（パラメーター）は、メイン制御装置１０からサブ制御装置２６に送信される指令又は処理条件情報に従って設定される。イオン注入装置３６は、測定されたイオンビームスキャン回数を表す信号や、測定されたスキャン速度を表す信号をサブ制御装置２６に出力する。
【００６４】
例えば、第１の処理がイオン注入動作の開始で、第２の処理がイオン注入動作の停止であり、処理条件情報によって指定されたイオンビームスキャン回数が１０回である場合について説明する。メイン制御装置１０は、第１の指令及び処理条件情報をサブ制御装置２６に送信する。サブ制御装置２６は、第１の指令に従って、スキャン速度を設定し、イオン注入動作を開始させる制御信号をイオン注入装置３６に出力する。
【００６５】
イオン注入装置３６は、設定されたスキャン速度でイオン注入動作を開始し、測定されたイオンビームスキャン回数を表す信号をサブ制御装置２６に出力する。サブ制御装置２６は、イオン注入装置３６において測定されたイオンビームスキャン回数が１０回に達すると、第１の処理完了信号をメイン制御装置１０に送信する。
【００６６】
メイン制御装置１０は、第１の処理完了信号を受信すると、イオン注入動作を停止するために、第２の指令をサブ制御装置２６に送信する。しかしながら、メイン制御装置１０の処理負荷や通信負荷が過大になると、メイン制御装置１０の制御動作が停止したり、制御動作のタイミングが大幅に遅延したりして、第２の指令が正常に送信されない場合がある。例えば、第１の指令に従って半導体ウエハーにイオンを注入している間にメイン制御装置１０の制御動作が停止すると、サブ制御装置２６は第２の指令を受信することができないので、イオン注入の超過によって半導体ウエハーが不良品となるおそれがある。そこで、サブ制御装置２６の処理部２１２（図２）は、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過するまでに第２の指令が受信されたか否かを判定する。
【００６７】
第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過するまでに第２の指令を受信した場合に、サブ制御装置２６は、第２の指令に従って、イオン注入動作を停止させる制御信号をイオン注入装置３６に出力する。一方、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過しても第２の指令を受信しない場合に、サブ制御装置２６は、処理条件情報に基づいて、イオン注入動作を停止させる制御信号をイオン注入装置３６に出力する。それにより、第１の指令及び処理条件情報を送信した後にメイン制御装置１０の制御動作が停止等しても、サブ制御装置２６がイオン注入装置３６のイオン注入動作を停止させるので、イオン注入の超過による不良品の発生を回避することができる。
【００６８】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係る分散制御システムの構成例を示すブロック図である。この分散制御システムは、半導体ウエハー上に金属膜を形成するためのスパッタリングを制御するために用いられる。図５に示すように、分散制御システムは、メイン制御装置１０と、ＬＡＮ等のネットワークを介してメイン制御装置１０に接続されたサブ制御装置２７とを含んでいる。サブ制御装置２７の構成は、図２に示すサブ制御装置２１の構成と同様でも良い。
【００６９】
図５には、分散制御システムによって制御される装置として、半導体ウエハー上に金属膜を形成するためのスパッタリングを行うスパッター装置３７が示されている。スパッター装置３７は、サブ制御装置２７から出力される制御信号に従って動作する。スパッター装置３７における放電電力やガス流量や放電時間等の物理量（パラメーター）は、メイン制御装置１０からサブ制御装置２７に送信される指令又は処理条件情報に従って設定される。スパッター装置３７は、測定された放電電力を表す信号や、測定されたガス流量を表す信号や、測定された放電時間を表す信号をサブ制御装置２７に出力する。
【００７０】
例えば、第１の処理がスパッタリング動作の開始で、第２の処理がスパッタリング動作の停止であり、処理条件情報によって指定された放電時間が６０秒である場合について説明する。メイン制御装置１０は、第１の指令及び処理条件情報をサブ制御装置２７に送信する。サブ制御装置２７は、第１の指令に従って、放電電力及びガス流量を設定し、スパッタリング動作を開始させる制御信号をスパッター装置３７に出力する。
【００７１】
スパッター装置３７は、設定された放電電力及びガス流量でスパッタリング動作を開始し、測定された放電時間を表す信号をサブ制御装置２７に出力する。サブ制御装置２７は、スパッター装置３７において測定された放電時間が６０秒に達すると、第１の処理完了信号をメイン制御装置１０に送信する。
【００７２】
メイン制御装置１０は、第１の処理完了信号を受信すると、スパッタリング動作を停止するために、第２の指令をサブ制御装置２７に送信する。しかしながら、メイン制御装置１０の処理負荷や通信負荷が過大になると、メイン制御装置１０の制御動作が停止したり、制御動作のタイミングが大幅に遅延したりして、第２の指令が正常に送信されない場合がある。例えば、第１の指令に従って半導体ウエハー上に金属材料をスパッタリングしている間にメイン制御装置１０の制御動作が停止すると、サブ制御装置２７は第２の指令を受信することができないので、金属膜厚の超過によって半導体ウエハーが不良品となるおそれがある。そこで、サブ制御装置２７の処理部２１２（図２）は、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過するまでに第２の指令が受信されたか否かを判定する。
【００７３】
第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過するまでに第２の指令を受信した場合に、サブ制御装置２７は、第２の指令に従って、スパッタリング動作を停止させる制御信号をスパッター装置３７に出力する。一方、第１の処理完了信号を送信してから所定の時間が経過しても第２の指令を受信しない場合に、サブ制御装置２７は、処理条件情報に基づいて、スパッタリング動作を停止させる制御信号をスパッター装置３７に出力する。それにより、第１の指令及び処理条件情報を送信した後にメイン制御装置１０の制御動作が停止等しても、サブ制御装置２７がスパッター装置３７のスパッタリング動作を停止させるので、金属膜厚の超過による不良品の発生を回避することができる。
【００７４】
上記の実施形態においては、半導体装置を製造する場合について説明したが、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の電子部品や電子機器の製造に適用することも可能である。このように、当該技術分野において通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…メイン制御装置、２１〜２７…サブ制御装置、２１１…インターフェース、２１２…処理部、２１３…格納部、３１、３２…ロボット、３３、３４…薬液槽、３５…洗浄槽、３６…イオン注入装置、３７…スパッター装置、４３、４４…温度センサー。
【図１】
2017041582.tif 000003
【図２】
2017041582.tif 000004
【図３】
2017041582.tif 000005
【図４】
2017041582.tif 000006
【図５】
2017041582.tif 000007