(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造処理に対した制御を実行する制御器及びこの制御器を制御する中央処理装置を有し、プラズマを使用して半導体を製造する半導体製造装置と、
この半導体製造装置に付設され、当該半導体製造装置でのプラズマ発光状態を多波長同時に監視計測すると共にこの監視計測したデータを基に製造処理に関連したデータを送出するモニタ装置と、
このモニタ装置から送出される前記データを基に、前記中央処理装置に対して前記制御器を制御する制御指令を送出する外部コンピュータと、を具備し、
前記半導体製造装置は複数台であると共に、前記外部コンピュータは前記半導体製造装置の数より少なく、
前記モニタ装置を備える前記半導体製造装置を含んだ複数台の半導体製造装置によりウェハに対して一連の製造処理を施す半導体製造装置ラインを複数具備すると共に、
前記一連の製造処理が施されるウェハを、前記半導体製造装置ライン間で移送可能とした移送手段を備え、
さらに、前記モニタ装置は、前記監視計測したデータを基に、当該モニタ装置を有する半導体製造装置の製造処理途中での前記プラズマの反応状態の異常を検出する判定部を備え、
前記外部コンピュータと前記各中央処理装置、前記各モニタ装置とを通信手段を介して接続し、
前記外部コンピュータは、前記モニタ装置を備える前記半導体製造装置の複数に前記通信手段を介して接続されると共に、前記判定部からの反応異常検知を受けると、該当する半導体製造装置の製造処理を停止する指令を、この該当する半導体製造装置の中央処理装置に送出し、この停止指令により前記該当する半導体製造装置の前工程の半導体製造装置で滞留する製造物を、他の半導体製造装置ラインの前記該当する半導体製造装置と同一製造処理を行う半導体製造装置に前記移送手段により迂回する指令を送出することを特徴とする半導体製造装置制御システム。
【請求項２】
前記他の半導体製造装置ラインは複数あり、
前記外部コンピュータは、前記他の半導体製造装置ラインの前記同一製造処理を行う半導体製造装置の中央処理装置に対して稼働率を各々問い合わせ、各々の処理可能割合に応じて、前記滞留する製造物を前記他の半導体製造装置ラインの前記同一製造処理を行う半導体製造装置の各々に前記移送手段により迂回する指令を送出することを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置を制御するシステムに関し、特に、複数台の半導体製造装置を通信手段を介して、半導体製造装置の数より少ない外部コンピュータによって制御するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマを使用したプラズマプロセス（エッチング、ＣＶＤ、スパッタ等）により、半導体を製造する装置が知られている。この半導体製造装置は、半導体製造工場内に通常７０台〜１００台配置され、これらの半導体製造装置の個々に接続された各々のコンピュータによりプロセス制御されて稼働している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにコンピュータが半導体製造工場内に半導体製造装置の台数分配置されているため、当該多数のコンピュータが工場内の多くのスペースを占拠してスペースの有効利用を図れないと共にコスト高になるといった問題がある。
【０００４】
また、個々の半導体製造装置が各々のコンピュータにより制御されるため、半導体製造装置間機差をコントロールできず、付帯時間（ＱＣ時間）が長くなって、プロセス稼働効率が低下するといった問題もある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、コンピュータ配置の省スペース化が図られ、スペースの有効利用を図ることができると共に、コンピュータの台数が低減され、低コスト化を図ることができ、さらに半導体製造装置間機差がコントロールされ、プロセス稼働効率を向上できる半導体製造装置制御システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体製造装置制御システムは、製造処理に対した制御を実行する制御器及びこの制御器を制御する中央処理装置を有し、プラズマを使用して半導体を製造する半導体製造装置と、この半導体製造装置に付設され、当該半導体製造装置でのプラズマ発光状態を多波長同時に監視計測すると共にこの監視計測したデータを基に製造処理に関連したデータを送出するモニタ装置と、このモニタ装置から送出されるデータを基に、中央処理装置に対して制御器を制御する制御指令を送出する外部コンピュータと、を具備し、半導体製造装置は複数台であると共に、外部コンピュータは半導体製造装置の数より少なく、モニタ装置を備える半導体製造装置を含んだ複数台の半導体製造装置によりウェハに対して一連の製造処理を施す半導体製造装置ラインを複数具備すると共に、一連の製造処理が施されるウェハを、半導体製造装置ライン間で移送可能とした移送手段を備え、さらに、モニタ装置は、監視計測したデータを基に、当該モニタ装置を有する半導体製造装置の製造処理途中でのプラズマの反応状態の異常を検出する判定部を備え、当該外部コンピュータと各中央処理装置、各モニタ装置とを通信手段を介して接続し、外部コンピュータは、モニタ装置を備える半導体製造装置の複数に通信手段を介して接続されると共に、判定部からの反応異常検知を受けると、該当する半導体製造装置の製造処理を停止する指令を、この該当する半導体製造装置の中央処理装置に送出し、この停止指令により該当する半導体製造装置の前工程の半導体製造装置で滞留する製造物を、他の半導体製造装置ラインの該当する半導体製造装置と同一製造処理を行う半導体製造装置に移送手段により迂回する指令を送出することを特徴としている。
【０００７】
このような本発明に係る半導体製造装置制御システムによれば、複数台の半導体製造装置の各々の中央処理装置とモニタ装置が、通信手段を介して、半導体製造装置の数より少ない外部コンピュータに接続されて、当該外部コンピュータによる集中制御がなされるようになる。このため、コンピュータ配置の省スペース化が図られると共に、コンピュータの台数が低減され、さらに半導体製造装置間機差がコントロールされ得る。
【０００９】
また、本発明に係る半導体製造装置制御システムによれば、モニタ装置の判定部により、上記半導体製造装置の製造処理途中でプラズマの反応状態の異常が検出されると、外部コンピュータより指令が送出されて、該当する半導体製造装置の製造処理が停止されると共に、この停止により上記該当する半導体製造装置の前工程の半導体製造装置で滞留する製造物が、移送手段により、他の半導体製造装置ラインの上記該当する半導体製造装置と同一製造処理を行う半導体製造装置に迂回される。このため、滞留する製造物が他の半導体製造装置ラインで継続して製造処理されると共に、不良ウェハの製造が防止されるようになる。
【００１０】
また、他の半導体製造装置ラインは複数あり、外部コンピュータは、他の半導体製造装置ラインの上記同一製造処理を行う半導体製造装置の中央処理装置に対して稼働率を各々問い合わせ、各々の処理可能割合に応じて、上記滞留する製造物を上記他の半導体製造装置ラインの上記同一製造処理を行う半導体製造装置の各々に移送手段により迂回する指令を送出する構成を採用するのが好ましい。
【００１１】
このような構成を採用した場合、外部コンピュータにより、他の半導体製造装置ラインの同一製造処理を行う半導体製造装置各々の稼働率が問い合わされ、各々の処理可能割合に応じて、外部コンピュータより指令が送出されて、滞留する製造物が他の半導体製造装置ラインの同一製造処理を行う半導体製造装置の各々に移送手段により迂回される。このため、半導体製造装置ライン間差がコントロールされるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る半導体製造装置制御システムを示す構成図である。この半導体製造装置制御システムは概略、半導体製造工場内に設置された複数台の半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮ（但しＮは２以上の整数）の製造処理を、各々のモニタ装置２１により監視しながら、当該複数台の半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮを、工場外に設置された１台のメインコンピュータ（外部コンピュータ）３０によりイーサネット（Ｅthernet）を介し集中制御するものである。
【００１４】
先ず、半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮについて説明する。これらの半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮは、プラズマを利用した例えばエッチング、ＣＶＤ、スパッタ等のプラズマプロセス（製造処理）を実行することにより半導体を製造する装置であり、各々が同一構成であるため、以下半導体製造装置Ａ１を代表して説明する。
【００１５】
半導体製造装置Ａ１は、図２に示すように、所定位置にウェハ４０が配置されてプラズマプロセスが実行されるチャンバ２２と、このチャンバ２２の温度及びウェハ温度を制御する温度制御器３３と、高周波の出力電力や周波数を制御するＲＦ制御器３１と、ガス吸気口３４を介してチャンバ２２に導入されるガス量を調節するガス吸気バルブ３５と、チャンバ２２からガス排出口３６を介して排出されるガス量を調節するガス排出バルブ３７と、これらのバルブ３５，３７を制御するガス流量制御器３２と、を備えている。
【００１６】
この実施形態では、半導体製造装置Ａ１は、図１に示すように、上記チャンバ２２を４個備えており、各々のチャンバ２２に対して上記各制御器３１〜３３が装備されている。また、４個のチャンバ２２を備える半導体製造装置Ａ１は、各チャンバ２２の各制御器３１〜３３を制御する中央処理装置２５を備えている。
【００１７】
この半導体製造装置Ａ１に対しては、上記４個のチャンバ２２の各々に対応してモニタ装置（マルチバンドプラズマモニタ装置；ＭＰＭ）２１が設置されている。このモニタ装置２１は、図２に示すように、チャンバ２２のプラズマ監視窓２４、光ファイバ２３を介して導入されるプラズマ光を多波長同時に監視計測すると共に、この監視計測したデータを基に製造処理に関連したデータを表示・送出するものである。
【００１８】
すなわち、このモニタ装置２１は、図３に示すように、チャンバ２２から放出されるプラズマ光を集光する集光ファイバである光ファイバ光入力部１と、この光ファイバ光入力部１により入射されるプラズマ光を分光する光学系としての分光器２と、を備える。集光ファイバからのプラズマ光は、分光器２の入力スリットに入射されグレーティング（ツェルニターナ型）に照射されることにより分光される。
【００１９】
モニタ装置２１はまた、分光された光を受光する例えばホトダイオードアレイより成るディテクタであり、受光された光を光電変換してアナログ信号として出力するラインセンサ光検出器３と、このラインセンサ光検出器３からのアナログ信号をデジタル信号（２値化）に変換するＡ／Ｄ変換器４と、このデジタル変換された分光データを格納するＲＡＭであるスペクトルデータ格納メモリ５と、このデジタル変換された分光データ（波長対光強度の２次元波形）をメインコンピュータ３０へ内部のイーサネットインターフェイス２７を通じて転送するための出力部である分光波形出力部６と、メインコンピュータ３０よりイーサネットインターフェイス２７を通じて、エンドポイント検出やＲＦ制御、ガス流量制御、温度制御を行うための演算式（スクリプト演算式）や判定条件式を受け取り、所定の指示を与えるスクリプト制御部７と、このスクリプト制御部７から指示された波長の光強度データをスペクトル格納メモリ５に格納されている分光データから抽出するスペクトル抽出部８と、スクリプト制御部７から指示された演算式をスペクトル抽出部８で抽出されたスペクトルデータを基に演算を行うスクリプト演算部９と、を備える。
【００２０】
モニタ装置２１はまた、スクリプト演算部９からのデータをデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１０と、スクリプト制御部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力データを基にエンドポイントの真偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通じて転送するためのエンドポイント判定部１１と、スクリプト制御部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力データを基にＲＦ制御の真偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通じて転送するためのＲＦ制御判定部１２と、スクリプト制御部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力データを基にガス流量制御の真偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通じて転送するためのガス流量制御判定部１３と、スクリプト制御部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力データを基にチャンバ２２の温度制御の真偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通じて転送するための温度制御判定部１４と、スクリプト制御部７からの指示に従って、スクリプト演算部９の出力データを基にスペクトル異常の真偽判定を行い、判定出力を汎用出力ポートよりＴＴＬ出力すると共に、メインコンピュータ３０へイーサネットインターフェイス２７を通じて転送するためのスペクトル異常判定部１５と、を備える。
【００２１】
モニタ装置２１はさらにまた、Ｄ／Ａ変換器１０の出力を受けて表示するアナログ出力表示部１６ａと、エンドポイント判定部１１からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出力表示部１６ｂと、ＲＦ制御判定部１２からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出力表示部１６ｃと、ガス流量制御判定部１３からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出力表示部１６ｄと、温度制御判定部１４からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出力表示部１６ｅと、スペクトル異常判定部１５からのＴＴＬ出力を受けて表示するデジタル出力表示部１６ｆと、を備える。
【００２２】
このように構成されたモニタ装置２１の各々の上記イーサネットインターフェイス２７に対しては、図１に示すように、イーサネットケーブル（通信手段）２８ｂの一端が接続され、前述した中央処理装置２５に対しては、イーサネットケーブル２８ａの一端が接続され、これらのイーサネットケーブル２８ａ，２８ｂの他端は、ハブと称される集線装置２６に接続される。
【００２３】
以上のように半導体製造装置Ａ１は構成される。半導体製造装置Ａ２〜ＡＮも、半導体製造装置Ａ１と同様に構成される。また、半導体製造装置Ａ１のハブ２６に対しては、イーサネットケーブル２８ｃの一端が接続され、半導体製造装置Ａ２のハブ２６に対しては、別のイーサネットケーブル２８ｃの一端が接続され、半導体製造装置ＡＮのハブ２６に対しては、さらに別のイーサネットケーブル２８ｃの一端が接続され、これらのイーサネットケーブル２８ｃの他端は、１台のハブ２７に接続される。また、このハブ２７とメインコンピュータ３０とはイーサネットケーブル２８ｄにより接続されている。
【００２４】
すなわち、この半導体製造装置制御システムでは、１台のメインコンピュータ３０と複数台の半導体製造装置Ａ１〜ＡＮの各々の中央処理装置２５、モニタ装置２１とをイーサネットケーブル２８ａ〜２８ｄにより接続することで、イーサネットが構築されている。
【００２５】
次に、このように構成された半導体製造装置制御システムの制御処理手順を、図４に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００２６】
先ず、ステップ１において、メインコンピュータ３０は、モニタ装置２１がチャンバ２２のプラズマ発光を計測するために必要となる計測条件を、イーサネットインターフェイス２７を通じて当該モニタ装置２１の各要素（分光器２、ラインセンサ光検出器３、Ａ／Ｄ変換器４、スペクトルデータ格納メモリ５、Ｄ／Ａ変換器１０）に与え、次いで、オペレータにより、メインコンピュータ３０に対するスクリプト演算式と判定条件式に関した操作がなされると、ステップ２において、メインコンピュータ３０は、半導体製造装置の各種制御（ＲＦ制御、ガス流量制御、温度制御等）を行うためのスクリプト演算式と判定条件式をモニタ装置２１のスクリプト制御部７と各判定部１１〜１５に与える。スクリプト制御部７は、受け取ったスクリプト演算式を解析し、スペクトル情報（スクリプトに記述されている波長値）をスペクトル抽出部８に渡す。これと同時に、スクリプト演算部９にスクリプト演算式を渡す。スクリプト演算式の例を以下に示す。
【００２７】
（３３６ｎｍ／７７７ｎｍ）                              ……（式１）
（７０３ｎｍ／７７７ｎｍ）                              ……（式２）
スクリプトは、四則演算、括弧、微分、積分、常用対数、自然対数、定数、波長値を記述できる。
【００２８】
また、判定条件式の例を以下に示す
（式１）＞０．３ＡＮＤ（式２）＜０．１                  ……（式３）
判定条件式は、大小符号、論理符号、スクリプト番号、定数を記述できる。
【００２９】
このようにして準備が完了すると、メインコンピュータ３０は、中央処理装置２５をコントロールして制御器３１〜３３を制御し、所定の製造処理が開始される（ステップ３）。このフローでは、製造処理を例えばエッチングとして説明する。
【００３０】
このように、ステップ３でエッチングが開始されると同時に、メインコンピュータ３０は、モニタ装置２１に対してプラズマ発光の監視計測の開始指示を与え、モニタ装置２１による監視計測が開始される（ステップ４）。
【００３１】
計測が開始されると、ステップ５において、モニタ装置２１は、チャンバ２２のプラズマ発光を光ファイバ光入力部１で捕らえ分光器２に入射させ分光する。分光された光は、ラインセンサ光検出器３で捕らえられ光電変換されてＡ／Ｄ変換器４に入力される。デジタル化された分光データは、スペクトルデータ格納メモリ５に格納される。この計測は、メインコンピュータ３０より計測終了の指示があるまでリアルタイムで計測され、各時間の分光データは、スペクトルデータ格納メモリ５に全て格納される。分光データがスペクトルデータ格納メモリ５に格納されると、スペクトル抽出部８は、スクリプト演算式で必要とするスペクトル（スクリプト演算式で指定された波長値の光強度データ）を分光データより抽出する。抽出されたスペクトルは、スクリプト演算部９で演算が行われる。演算が行われた結果は、各判定部１１〜１５に渡され判定条件式に従って判定される。判定結果は、汎用出力ポートに渡される。また、スクリプト演算は、同時にＤ／Ａ変換器１０に渡されアナログ信号に変換されて出力される。
【００３２】
ステップ６では、メインコンピュータ３０は、演算結果や判定結果を知るためにモニタ装置２１に対して結果を出力するように指示し、モニタ装置２１は指示を受け取ると、全てのスクリプト演算結果と判定結果をイーサネットインターフェイス２７を通じてメインコンピュータ３０に出力する。メインコンピュータ３０は、受け取った結果の内容により半導体製造装置Ａ１〜ＡＮの中央処理装置２５をコントロールして（中央処理装置２５に制御指令を与えて）制御器３１〜３３を制御する。
【００３３】
すなわち、ＲＦ制御では、ＲＦ制御を行うためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条件式を満たしている場合には、モニタ装置２１が、メインコンピュータ３０にＲＦ制御を通知し、メインコンピュータ３０がこの通知を受け取ると、スクリプト演算結果を基に中央処理装置２５をコントロールしてＲＦ制御器３１により高周波の出力電力や周波数を制御する。
【００３４】
また、ガス流量制御では、ガス流量制御を行うためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条件式を満たしている場合には、モニタ装置２１が、メインコンピュータ３０にガス流量制御を通知し、メインコンピュータ３０がこの通知を受け取ると、スクリプト演算結果を基に中央処理装置２５をコントロールしてガス流量制御器３２によりガス流量を制御する。
【００３５】
また、温度制御では、温度制御を行うためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条件式を満たしている場合には、モニタ装置２１が、メインコンピュータ３０に温度制御を通知し、メインコンピュータ３０がこの通知を受け取ると、スクリプト演算結果を基に中央処理装置２５をコントロールして温度制御器３３によりチャンバ２２及びウェハ温度を制御する。
【００３６】
次に、上記各種制御を行う際の具体的な手順について説明する。先ず、予め半導体製造装置の各種パラメータ（例えばＲＦ出力、ガス流量、圧力）を正常値の周辺で変化させた場合のプラズマ発光のスペクトル強度の変化を測定しておく。
【００３７】
次いで、半導体製造装置の各パラメータの変化と相関のある発光波長を抽出する。図５（ａ）〜（ｃ）に示す例では、波長６５６ｎｍと７０４ｎｍの発光強度が、装置の各パラメータに強い相関を持つことが解る。
【００３８】
次いで、半導体製造装置の安定性を保つために上記の波長の発光強度の変化を、通常の装置運転中に常時監視し、正常値からそれた場合には元に戻すようにフィードバック制御を行う。
【００３９】
例えば、波長６５６ｎｍと７０４ｎｍの発光強度が、両者とも増加したような場合には、図１（ａ）に示す相関から、ＲＦ出力が何らかの原因で増加したと推定される。この場合には、上記の各々の発光強度が元に戻るように、ＲＦ出力を減少させるようにＲＦ制御器３１を制御する。
【００４０】
また、波長６５６ｎｍと７０４ｎｍの発光強度が、各々増加、減少したような場合には、図１（ｂ）に示す相関から、ガス流量が何らかの原因で減少したと推定される。この場合には、上記の各々の発光強度が元に戻るように、ガス流量を増加させるようにガス流量制御器３２を制御する。
【００４１】
また、波長６５６ｎｍの発光強度が変化しないにも拘わらず、７０４ｎｍの発光強度が減少したような場合には、図１（ｃ）に示す相関から、装置内部圧力が何らかの原因で増加したと推定される。この場合には、７０４ｎｍの発光強度が元に戻るように、圧力を減少させるように温度制御器３３を制御する。
【００４２】
このように、半導体製造装置の反応の発光を常時監視し、指標となる波長の強度変化から各パラメータの正常値からのズレを推定し、そのズレを元に戻すようにフィードバック制御を行うことにより、装置の各種パラメータの不安定性を、取り除くことができる。
【００４３】
このようにして、ステップ６で各種制御を行うと同時に、ステップ７において、メインコンピュータ３０は、受け取った結果の内容によりスペクトル異常が生じているか否かを判定する。これは、ステップ５において、モニタ装置２１が、スペクトル異常検出を行うためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条件式を満たしている場合には、当該モニタ装置２１が、メインコンピュータ３０にスペクトル異常を検出したことを通知するため、これによりメインコンピュータ３０によるスペクトル異常の判定がなされる。
【００４４】
ここで、スペクトル異常が発生していない場合には、ステップ８に進み、スペクトル８において、メインコンピュータ３０は、受け取った結果の内容によりエッチングがエンドポイントに達しているか否かを判定する。これは、ステップ５において、モニタ装置２１が、エンドポイント検出を行うためのスクリプト演算式の指示に従って、指定された波長のスペクトル状態を監視し、演算された結果が判定条件式を満たしている場合には、当該モニタ装置２１が、メインコンピュータ３０にエンドポイントであることを通知するため、これによりメインコンピュータ３０によるエンドポイントの判定がなされる。
【００４５】
ここで、エンドポイントに達していない場合には、ステップ５にリターンして同様な処理が繰り返される。一方、エンドポイントである場合及びステップ７においてスペクトル異常が発生したと判定した場合には、ステップ９に進み、メインコンピュータ３０は、中央処理装置２５にチャンバ２２をオフするように指示してエッチングを終了する。ステップ１０では、メインコンピュータ３０は、モニタ装置２１に監視計測を終了するように指示して監視計測を終了させる。この時、モニタ装置２１のスペクトルデータ格納メモリ５に記録されたデータは、メインコンピュータ２１の指示により全て読み取られてメモリがクリアされる。
【００４６】
そして、このような処理が１台のメインコンピュータ３０により管理されて全ての半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜Ａｎで行われる。
【００４７】
このように、本実施形態においては、複数台の半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮの各々の中央処理装置２５とモニタ装置２１が、イーサネットケーブル２８ａ〜２８ｄを介して１台のメインコンピュータ３０に接続され、当該１台のメインコンピュータ３０による集中制御が可能にされているため、コンピュータ配置の省スペース化が図られると共にコンピュータ台数が低減され、さらに半導体製造装置間機差がコントロールされ得るようになっている。このため、スペースの有効利用及び低コスト化並びにプロセス稼働効率の向上を図ることができる。
【００４８】
また、イーサネットケーブル２８ａ〜２８ｄを用いた高速な通信システムであるイーサネットが構築されているため、メインコンピュータ３０が工場外の遠隔地に設置され得るようになっている。このため、メインコンピュータ３０の設置場所の自由度を向上することができる。因みに、このイーサネットによれば、半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮが設置される半導体製造工場に対して、メインコンピュータ３０を数百ｋｍ離して設置しても何ら支障を生じることはなかった。
【００４９】
また、本実施形態においては、半導体製造装置Ａ１，Ａ２〜ＡＮの各々が、イーサネットケーブル２８ｃを集線するハブ２７を介してメインコンピュータ３０に接続され、メインコンピュータ３０とハブ２７との間のケーブルが１本にされているため、スペースの有効利用及び低コスト化を一層図ることができるようになっている。
【００５０】
図６は、複数の半導体製造装置ラインＬ１〜Ｌ３を制御する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際の制御処理を説明する図である。この半導体製造装置制御システムでは、第１〜第３の半導体製造装置ラインＬ１〜Ｌ３は、前述したプラズマを使用して半導体を製造する半導体製造装置Ａ１を各ライン毎に備え、この半導体製造装置Ａ１を含んだ複数台の一連の半導体製造装置によりウェハに対して一連の製造処理を施して各ラインＬ１〜Ｌ３で同一の半導体が生産されるように構成される。すなわち、一連の製造処理を構成する工程は個々に異なるが、ラインＬ１〜Ｌ３同士の工程は同じである。なお、説明の都合上、図６では、半導体製造装置ラインを３ラインとしているが、４ライン以上であっても良い。
【００５１】
また、この半導体製造装置制御システムでは、半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５、モニタ装置２１及び他の半導体製造装置７９，８０等の中央処理装置を、イーサネットケーブルを介して１台のメインコンピュータ３０に接続することで、イーサネットが構築されている。
【００５２】
さらにまた、この半導体製造装置制御システムでは、上記半導体製造装置Ａ１の前工程の半導体製造装置７９による製造処理を経たウェハ４０を、他の半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１に移送可能な移送手段５０が設けられている。この移送手段５０としては、例えばベルトコンベアや、移動可能な吸着ノズル等が採用される。この移送手段５０の中央処理装置は、イーサネットケーブルを介してメインコンピュータ３０に接続され、当該移送手段５０の駆動・停止等はメインコンピュータ３０により制御される。
【００５３】
次に、図７に示すフロー図を参照しながら、当該半導体製造装置制御システムの制御処理手順を説明する。
【００５４】
先ず、ステップ１において、何れかの半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１の製造処理途中でプラズマ反応に異常が発生すると、この反応異常は上記モニタ装置２１で検出される。なお、説明の都合上、第２の半導体製造装置ラインＬ２で反応異常が生じたとする。この反応異常は、第２の半導体製造装置ラインＬ２の半導体製造装置Ａ１が有するモニタ装置２１の上記スペクトル異常判定部１５で検出され得るのに加えて、当該半導体製造装置制御システムでは、前述したように、ウェハ処理の反応の指標となる発光スペクトルの監視計測を常時行っているため、プラズマ反応の異常発生は、前述したエンドポイント判定部１１、ＲＦ制御判定部１２、ガス流量制御判定部１３、温度制御判定部１４でも検出可能である。
【００５５】
すなわち、何れかの半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１の製造処理途中でプラズマ反応の異常が発生すると、この反応異常の発生は、異常が発生した半導体製造装置Ａ１のモニタ装置２１の判定部１１〜１５で検出され、この反応異常検知はメインコンピュータ３０に通知される。
【００５６】
上記異常通知をメインコンピュータ３０が受けると、ステップ２において、メインコンピュータ３０は、第２の半導体製造装置ラインＬ２の半導体製造装置Ａ１（処理工程Ｎを実行するものとする）の中央処理装置２５に対して、当該半導体製造装置Ａ１を停止する停止通知を与えると共に、第２の半導体製造装置ラインＬ２の次処理工程Ｎ＋１を実行する半導体製造装置８０の中央処理装置に対して、当該半導体製造装置８０を待機させる待機通知を与える。
【００５７】
ステップ３では、メインコンピュータ３０は、他の半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３の半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５に対して稼働率を各々問い合わせ、各々の中央処理装置２５から稼働率情報を取得してステップ４に進む。
【００５８】
ステップ４では、メインコンピュータ３０は、移送手段５０の中央処理装置に対して、当該半導体製造装置Ａ１の前処理工程Ｎ−１を実行する半導体製造装置７９で滞留するウェハ４０を、取得した半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３の半導体製造装置Ａ１の各々の稼働率に応じて、半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３の半導体製造装置Ａ１に振り分けて迂回させる処理ウェハ迂回通知を与えると共に、半導体製造装置ラインＬ１，Ｌ３の半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５の各々に対して、迂回されたウェハ４０を処理させるウェハ処理割込通知を与える。
【００５９】
このような半導体製造装置制御システムによれば、前述した半導体製造装置制御システムの作用・効果に加えて、以下の作用・効果を奏する。
【００６０】
すなわち、何れかの半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１でプラズマの反応異常が生じると、該当する半導体製造装置Ａ１の製造処理が停止されると共に、この停止により上記該当する半導体製造装置Ａ１の前工程の半導体製造装置７９で滞留するウェハ４０が、移送手段５０により、他の半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１に迂回されるため、滞留するウェハ４０が他の半導体製造装置ラインで継続して製造処理されると共に、不良ウェハの製造が防止されるようになっている。このため、ウェハ４０の滞留による生産性低下を防止できると共に、不良ウェハ発生によるコスト負担を低減できる。
【００６１】
また、他の半導体製造装置ラインで同一処理を行う半導体製造装置Ａ１の稼働率が各々問い合わされて、各々の処理可能割合に応じて、滞留するウェハ４０が他の半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１の各々に移送手段５０により迂回されるため、半導体製造装置ライン間差がコントロールされるようになっている。このため、プロセス稼働効率の向上を図ることができる。
【００６２】
なお、半導体製造装置ラインＬ１〜Ｌ３は、前述したプラズマを使用して半導体を製造する半導体製造装置Ａ１を各ライン毎に２個以上備えていても良く、この場合には、前述した迂回の構成を全ての半導体製造装置Ａ１に対して適用すれば良い。
【００６３】
また、単一の半導体製造装置ラインを制御する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際の制御処理は、図８、図９に示すように実行される。
【００６４】
すなわち、先ず、ステップ１において、単一の半導体製造装置ラインの半導体製造装置Ａ１（処理工程Ｎを実行するものとする）の製造処理途中でプラズマ反応の異常が発生すると、この反応異常の発生は、前述したのと同様に、当該半導体製造装置Ａ１に付設されたモニタ装置２１の判定部１１〜１５で検出され、この反応異常検知は、メインコンピュータ３０に通知される。なお、このメインコンピュータ３０と、半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５、モニタ装置２１及び他の半導体製造装置８０等とは、前述したのと同様にイーサネットケーブルにより接続されている。
【００６５】
さて、上記異常通知をメインコンピュータ３０が受けると、ステップ２において、メインコンピュータ３０は、半導体製造装置Ａ１の中央処理装置２５に対して、半導体製造装置Ａ１を停止する停止通知を与え、ステップ３において、次処理工程Ｎ＋１を実行する半導体製造装置８０の中央処理装置に対して、当該半導体製造装置８０を待機させる待機通知を与える。
【００６６】
このような半導体製造装置制御システムによれば、反応異常を起こした半導体製造装置Ａ１が停止されると共に、次処理工程を実行する半導体製造装置８０が待機されるため、処理工程Ｎの直前まで処理されたウェハ４０は、継続処理されることなく蓄積される。このため、不良ウェハ発生によるコスト負担を低減できるようになっている。
【００６７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるというのはいうまでもなく、例えば、上記実施形態においては、１台の半導体製造装置がチャンバ２２を４個有しているが、１台で１個のチャンバを有する半導体製造装置にも同様に適用できる。
【００６８】
また、上記実施形態においては、モニタ装置２１のインターフェイス２７をイーサネットインターフェイスとしているが、ＲＳ−２３２Ｃインターフェイスに代えることも可能である。
【００６９】
また、上記実施形態においては、メインコンピュータ３０が工場外に配置されているが、工場内に配置されていても勿論良い。
【００７０】
さらにまた、上記実施形態においては、１台のメインコンピュータ３０により工場内の半導体製造装置を全て制御するようにしているが、複数台の半導体製造装置を制御するコンピュータの台数は１台に限定されるものではなく、半導体製造装置の台数より少ない台数であれば、本発明効果を得ることができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明による半導体製造装置制御システムは、複数台の半導体製造装置の各々の中央処理装置とモニタ装置を、通信手段を介して、半導体製造装置の数より少ない外部コンピュータに接続し、当該外部コンピュータによる集中制御を可能として、コンピュータ配置の省スペース化を図ると共にコンピュータ台数を低減し、さらに半導体製造装置間機差をコントロールし得るように構成したものであるから、スペースの有効利用及び低コスト化並びにプロセス稼働効率の向上を図ることが可能になる。
【００７２】
また、本発明による半導体製造装置制御システムは、上記モニタ装置を備える半導体製造装置を含んだ複数台の半導体製造装置によりウェハに対して一連の製造処理を施す半導体製造装置ラインを複数具備し、モニタ装置の判定部により、上記半導体製造装置の製造処理途中でプラズマの反応状態の異常を検出すると、外部コンピュータより指令を送出して、該当する半導体製造装置の製造処理を停止すると共に、この停止により上記該当する半導体製造装置の前工程の半導体製造装置で滞留する製造物を、移送手段により、他の半導体製造装置ラインの上記該当する半導体製造装置と同一製造処理を行う半導体製造装置に迂回し、滞留する製造物を他の半導体製造装置ラインで継続して製造処理すると共に、不良ウェハの製造を防止するように構成したものであるから、製造物滞留による生産性低下を防止することが可能になると共に、不良ウェハ発生によるコスト負担を低減することが可能となる。
【００７３】
さらに、本発明による半導体製造装置制御システムは、外部コンピュータにより、他の半導体製造装置ラインの同一製造処理を行う半導体製造装置各々の稼働率を問い合わせ、各々の処理可能割合に応じて、外部コンピュータより指令を送出して、滞留する製造物を他の半導体製造装置ラインの同一製造処理を行う半導体製造装置の各々に移送手段により迂回し、半導体製造装置ライン間差をコントロールするように構成したものであるから、プロセス稼働効率の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体製造装置制御システムを示す構成図である。
【図２】半導体製造装置制御システムの半導体製造装置を示す構成図である。
【図３】半導体製造装置制御システムのモニタ装置を示す構成図である。
【図４】半導体製造装置制御システムの制御処理手順を示すフロー図である。
【図５】半導体製造装置制御システムの制御処理を実行する際に参照されるデータテーブルであり、（ａ）はＲＦ出力と発光強度との関係を示すデータテーブル、（ｂ）はガス流量と発光強度との関係を示すデータテーブル、（ｃ）は圧力と発光強度との関係を示すデータテーブルである。
【図６】複数の半導体製造装置ラインを制御する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際の制御処理を説明する図である。
【図７】複数の半導体製造装置ラインを制御する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際の制御処理手順を示すフロー図である。
【図８】単一の半導体製造装置ラインを制御する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際の制御処理を説明する図である。
【図９】単一の半導体製造装置ラインを制御する半導体製造装置制御システムでプラズマ反応に異常が生じた際の制御処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１１〜１５…判定部、２１…モニタ装置、２５…中央処理装置、２８ａ〜２８ｄ…イーサネットケーブル（通信手段）、３０…メインコンピュータ（外部コンピュータ）、３１〜３３…制御器、４０…ウェハ、５０…移送手段、Ａ１，Ａ２〜ＡＮ…半導体製造装置、Ｌ１，Ｌ２〜ＬＮ…半導体製造装置ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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