JPH10308334A - プロセス制御システムとそのプロセスデータ転送制御方法 - Google Patents
プロセス制御システムとそのプロセスデータ転送制御方法Info
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Abstract
する一連のプロセス制御やプロセスデータのホスト転送
等を行うメインコントローラの制御負荷を時間軸上にお
いて平均化させて、動作信頼性の向上を図る。 【解決手段】 メインコントローラ17が、自身の制御
負荷状態を監視し、例えば所定の制御無負荷状態或いは
制御低負荷状態になったとき、記憶装置18に蓄積され
ているプロセスデータをホストコンピュータ20へ転送
する。これによりメインコントローラ17の全体制御負
荷を時間軸上において分散して時間毎の制御負荷を従来
よりも平均化することができ、プロセス制御におけるタ
イミングの遅延を防止できるなど、より安定したプロセ
ス制御を行うことが可能となる。
Description
セス型の半導体ウエハ製造装置などの制御を行うプロセ
ス制御システムとそのプロセスデータ転送制御方法に関
する。
ル製造装置等の基板処理装置はマイクロコンピュータの
性能の向上により自動化、ロボット化の傾向が著しい。
例えば、各プロセスのチャンバ間を搬送装置やロボット
で連結することでウエハ等の搬送から装置内への取り込
みまでを自動化した複合プロセス型の製造装置が種々開
発されている。このような製造装置では、各プロセスチ
ャンバ内に設けられた各種のセンサによってプロセス中
の様々な状態(温度,濃度,圧力,時間など)を監視
し、そのデータ(プロセスデータ)をホストコンピュー
タに転送して蓄積し、モニタに可視化したり、自動検査
したりすることで、量産ラインのプロセス最適条件を動
的に設定管理することが行われる。
体ウエハ製造装置や液晶パネル製造装置に統合されるチ
ャンバ数の増加により、各チャンバを個別に制御するた
めのマシンコントローラ群を統括制御するコントローラ
(以下、メインコントローラと呼ぶ。)の制御負荷は増
大化の一途にある。また、メインコントローラは、ホス
トからの要求に応じてプロセスデータをホストに転送す
る処理を行うが、その際の転送データ量もプロセスチャ
ンバの数に伴い増加することから、プロセスデータのホ
スト転送による制御負荷も増大する傾向にある。
ストからのプロセスデータ転送要求が発生し、プロセス
制御とプロセスデータ転送制御とが時間軸上で重なった
場合、メインコントローラの制御負荷が著しく増大し、
プロセス制御のタイミングに遅延が生じるなど、全体の
プロセス制御に不安定をきたす恐れがあることが指摘さ
れている。
れたものであり、複合プロセス型の処理装置に対する一
連のプロセス制御やプロセスデータのホスト転送等を行
う制御装置の時間軸上における制御負荷を平均化して、
動作信頼性の向上を図ることのできるプロセス制御シス
テムとそのプロセスデータ転送制御方法の提供を目的と
する。
に、本発明のプロセス制御システムは、請求項1に記載
されるように、複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備えるプロセス制御シ
ステムにおいて、前記各第1の制御装置は、対応するプ
ロセスチャンバから検出されたプロセスデータを前記第
2の制御装置に転送する手段を有し、前記第2の制御装
置は、前記各第1の制御装置から転送されたプロセスデ
ータを蓄積する手段と、所定の制御負荷状態のとき、前
記蓄積されたプロセスデータを外部転送する手段とを具
備することを特徴とするものである。
請求項2に記載されるように、複数のプロセスチャンバ
を個別に制御する複数の第1の制御装置と、これら複数
の第1の制御装置を制御する第2の制御装置とを備える
プロセス制御システムにおいて、前記各第1の制御装置
は、対応するプロセスチャンバから検出されたプロセス
データを前記第2の制御装置に転送する手段を有し、前
記第2の制御装置は、前記各第1の制御装置から転送さ
れたプロセスデータを蓄積する手段と、所定の制御無負
荷状態のとき、前記蓄積されたプロセスデータを外部転
送する手段とを具備することを特徴とするものである。
御する複数の第1の制御装置を統括的に制御する第2の
制御装置が、所定の制御負荷状態、例えば所定の制御無
負荷状態若しくは制御低負荷状態となったとき、蓄積さ
れたプロセスデータの外部(ホスト)への転送を行うの
で、第2の制御装置の全体制御負荷を時間軸上において
分散して、各時間毎の制御負荷を従来よりも平均化する
ことができる。これによりプロセス制御におけるタイミ
ングの遅延を防止できるなど、安定したプロセス制御を
行うことができる。
請求項3に記載されるように、複数のプロセスチャンバ
を個別に制御する複数の第1の制御装置と、これら複数
の第1の制御装置を制御する第2の制御装置とを備える
プロセス制御システムにおいて、前記各第1の制御装置
は、対応するプロセスチャンバから検出されたプロセス
データを前記第2の制御装置に転送する手段を有し、前
記第2の制御装置は、前記各第1の制御装置から転送さ
れたプロセスデータを蓄積する手段と、制御負荷を測定
する手段と、前記測定された制御負荷が所定の値以下と
なったとき、前記蓄積されたプロセスデータを外部転送
する手段とを具備することを特徴とするものである。
定し、この測定制御負荷が所定値以下となったとき、蓄
積されたプロセスデータを外部転送するように制御する
ので、第2の制御装置が例えば所定の制御無負荷状態若
しくは制御低負荷状態となったときのプロセスデータの
外部転送が達成され、第2の制御装置の全体制御負荷を
時間軸上において分散して、各時間毎の制御負荷を従来
よりも平均化することができる。これによりプロセス制
御におけるタイミングの遅延を防止できるなど、安定し
たプロセス制御を行うことが可能となる。
請求項4に記載されるように、複数のプロセスチャンバ
を個別に制御する複数の第1の制御装置と、これら複数
の第1の制御装置を制御する第2の制御装置とを備える
プロセス制御システムにおいて、前記各第1の制御装置
は、対応するプロセスチャンバから検出されたプロセス
データを前記第2の制御装置に転送する手段を有し、前
記第2の制御装置は、前記各第1の制御装置から転送さ
れたプロセスデータを蓄積する手段と、前記蓄積された
プロセスデータを外部転送する任意のタイミングを設定
する手段と、前記設定されたタイミングに応じて前記蓄
積されたプロセスデータを外部転送する手段とを具備す
ることを特徴とするものである。
のに適した任意のタイミング例えばプロセス終了後など
の制御無負荷状態若しくは制御低負荷状態にあるときの
任意のタイミングを予め設定おき、第2の制御装置に蓄
積されたプロセスデータを、前記設定されたタイミング
に応じて外部転送することにより、第2の制御装置の全
体制御負荷を時間軸上において分散して、各時間毎の制
御負荷を従来よりも平均化することができる。これによ
りプロセス制御におけるタイミングの遅延を防止できる
など、安定したプロセス制御を行うことが可能となる。
態について図面に基づいて説明する。
えば次のような複合プロセス型の半導体ウエハ製造装置
等に適用される。
装置は、半導体ウエハに対して各種の処理例えば成膜処
理やエッチング処理や熱酸化処理等を行う複数例えば3
つののプロセスチャンバ1,2,3と、多数枚例えば25
枚のウエハWを収納できるカセットC1、C2を収容す
るカセットチャンバ4,5と、プロセスチャンバ1,
2,3とカセットチャンバ4,5との間でウエハWの受
け渡しを行う搬送チャンバ6とを備えて構成される。各
チャンバ間はゲートバルブGを介して開閉自在に連結さ
れている。搬送チャンバ6内には、屈伸動作及び回転動
作が可能な例えば多関節式の搬送アーム7が設けられて
おり、この搬送アーム7によりチャンバ間でのウエハW
の搬送が行われる。カセットC1、C2はカセットチャ
ンバ4,5内に取り込まれる際に90度反転されると共に
そのカセットC1、C2のウエハ挿脱口が搬送チャンバ
6内の中心を向くように回転され、以て搬送アーム7に
よるウエハWの出し入れが可能な姿勢に設置される。
ウエハ製造装置を制御するプロセス制御システムの構成
を示す図である。
た各プロセスチャンバ1,2,3、カセットチャンバ
4、5、及び搬送チャンバ6を個別に制御するためのマ
シンコントローラ(MC)である。これらのマシンコン
トローラ11〜16は、その上位制御手段であるメイン
コントローラ(EC)17により所定のプログラムおよ
びプロセスパラメータに従って統括的に制御される。す
なわち、メインコントローラ17は各マシンコントロー
ラ11〜16を通じて、各チャンバ間でのウエハWの搬
送の手順やタイミングを制御したり、各プロセスの条件
(温度,濃度,圧力,時間など)を制御するなど、一連
のプロセス制御をホストコンピュータ20からの指令に
応じて行う。
セスの状態を検出するための各種センサ(図示せず)が
配置されており、これらセンサの出力は対応するマシン
コントローラ11,12,13を通じてメインコントロ
ーラ17にプロセスデータとして逐次リアルタイム転送
される。メインコントローラ17は各マシンコントロー
ラ11,12,13より転送されたプロセスデータを受
信してハードディスク等の記憶装置18に蓄積する。
は、メインコントローラ17の制御負荷状態が所定の制
御負荷状態になったときにホストコンピュータ20に転
送され、ホストコンピュータ20に接続されているハー
ドディスク等の外部記憶装置21に蓄積されると共に、
最新のプロセスデータはパーソナルコンピュータ22の
モニタに表示される。ホストコンピュータ20は外部記
憶装置21に蓄積されたプロセスデータを所定の評価基
準に従って評価し、その評価結果に基づいて各プロセス
の条件を最適化するためのパラメータの値をメインコン
トローラ17に制御指令として与える。この制御指令に
基づき、メインコントローラ17は各プロセスの条件
(温度,濃度,圧力,時間など)を制御するための制御
指令をマシンコントローラ11〜16に出力する。
トコンピュータ20へのプロセスデータ転送について詳
述する。図3にそのプロセスデータのホスト転送に係る
フローチャートを示す。
ュータ20からのプロセスデータ転送要求を受信後(ス
テップS1)、自身の制御負荷状態を監視し(ステップ
S2)、所定の制御負荷状態になったことを検出すると
(ステップS3)、記憶装置18に蓄積されているプロ
セスデータのホストコンピュータ20への転送を行う
(ステップS4)。
的な制御無負荷状態を挙げることができる。メインコン
トローラ17の実質的な制御無負荷状態としては、全て
のマシンコントローラ11〜16との間で制御信号のや
りとりが行われることのない状態を例示できる。但し、
この制御無負荷状態は、メインコントローラ17からホ
ストコンピュータ20へのプロセスデータ転送に要する
時間より長い期間に亘って継続する状態であることが望
まれる。
無負荷状態としては、例えば、1カセット内の全ウエハ
に対する各プロセスチャンバ1,2,3での一連のプロ
セスが完了してカセットチャンバ4,5から処理済みの
ウエハWを収容したカセットC1,C2を排出した直後
の期間等を挙げることができる。この期間は次のカセッ
トの搬入要求が発生するまでメインコントローラ17は
待機状態となっており、プロセスデータのホスト転送を
行う期間として望ましい。
存在しても搬送制御もプロセス制御も行われず、かつそ
の無制御期間がプロセスデータのホスト転送に要する期
間よりも長ければ、このような期間の状態を実質的な制
御無負荷状態としてプロセスデータのホスト転送を行う
ようにしてもよい。
定の制御無負荷状態に入ったときにプロセスデータのホ
スト転送を行うことによって、メインコントローラ17
の全体制御負荷を時間軸上において分散して時間毎の制
御負荷を従来よりも平均化することができる。したがっ
て、プロセス制御におけるタイミングの遅延を防止でき
るなど、より安定したプロセス制御を行うことが可能と
なる。
17が実質的な制御無負荷状態にあるときにプロセスデ
ータのホスト転送を行う場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、プロセス制御に悪
影響が生じない範囲で、メインコントローラ17が所定
の制御低負荷状態にあるときにプロセスデータのホスト
転送を行うようにしてもよい。
搬送チャンバ6が非制御状態にあり、その他の制御のみ
が実行される期間は上記制御低負荷状態の範疇であると
考えることができる。また、各プロセスチャンバ1,
2,3が非制御状態にあり、その他の制御が実行される
期間を上記制御低負荷状態としても構わない。このよう
にプロセスデータのホスト転送を行うべき所定の制御低
負荷状態は、メインコントローラ17の性能等に応じ
て、ある程度自由に選択可能である。
プロセスデータのホスト転送を行う方式を採用すれば、
メインコントローラ17の性能に依存することなく、よ
り安定度の高いプロセス制御が達成できることは言うま
でもない。
トローラ17の状態から所定の制御無負荷状態や制御低
負荷状態を判断する場合について説明したが、図4に示
すように、メインコントローラ17の制御負荷をリアル
タイムで定量的に測定するための手段を設け、その測定
手段により得た制御負荷値が設定値以下となったときに
プロセスデータをホスト転送するように構成してもよ
い。この場合、制御負荷値と設定値との大小関係が時間
軸上において逐次変化することから、プロセスデータは
時分割でホスト転送されることになる。
データのホスト転送を行う所定の制御無負荷状態或いは
制御低負荷状態の期間が、プロセスデータのホスト転送
に要する時間より長い期間である場合について説明した
が、このようにプロセスデータのホスト転送に要する時
間より長い期間の制御無負荷状態或いは制御低負荷状態
が必ずしも保証されない場合においては、プロセスデー
タのホスト転送開始後は転送が終了するまでこの転送制
御を排他的に行うようにすればよい。
済みのウエハWを収容したカセットC1,C2を排出し
た直後にプロセスデータのホスト転送を開始し、このプ
ロセスデータのホスト転送が終了するまでは次のカセッ
トC1,C2のカセットチャンバ4,5への搬入命令を
与えても、メインコントローラ17はこれを受け付け
ず、プロセスデータのホスト転送が終了後、命令を受け
付けるようにすればよい。 さらに、他の実施形態とし
て、メインコントローラ17からホストコンピュータ2
0へのプロセスデータ転送がプロセスに影響を与えるこ
とのない任意のタイミング(例えばプロセス終了後など
の制御無負荷状態或いは制御低負荷状態となるタイミン
グ)を予め設定しておき、このタイミングに応じてメイ
ンコントローラ17からホストコンピュータ20へプロ
セスデータ転送を行う方式を挙げることができる。
ように、プロセス実行前、プロセスに影響を与えること
のない任意のプロセスデータ転送タイミングの設定を行
う(ステップS21)。この任意のプロセスデータ転送
タイミングの設定は、例えば、メインコントローラ17
内の図示しないMMI(マンマシンインターフェース
部)を通じて、メインコントローラ17上で起動される
制御プログラムのパラメータを設定することによって行
うことができる。MMIはタッチパネルディスプレイと
の間のインターフェース手段である。
S22)。メインコントローラ17はホストコンピュー
タ20からのプロセスデータ転送要求を受信後(ステッ
プS23)、設定されたプロセスデータ転送タイミング
を判断すると(ステップS24)、記憶装置18に蓄積
されているプロセスデータのホストコンピュータ20へ
の転送を行う(ステップS25)。
のない任意のタイミングを設定しておき、このタイミン
グに応じてメインコントローラ17からホストコンピュ
ータ20へプロセスデータ転送を行うことによって、プ
ロセス制御とプロセスデータ転送制御とが時間軸上で重
なることを回避でき、安定したプロセス制御が保証され
る。
エハ製造装置に適用されるプロセス制御システムを例に
とって説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば
ガラス基板、LCD基板等の各種基板の処理装置に適用
可能である。
チャンバを個別制御する各第1の制御装置を統括制御す
る第2の制御装置が、所定の制御負荷状態、例えば所定
の制御無負荷状態若しくは制御低負荷状態となったとき
に、蓄積されたプロセスデータの外部(ホスト)への転
送を行うようにしたことで、第2の制御装置の全体制御
負荷を時間軸上において分散して、各時間毎の制御負荷
を従来よりも平均化することができる。これによりプロ
セス制御におけるタイミングの遅延を防止できるなど、
安定したプロセス制御を行うことができる。
な複合プロセス型の半導体ウエハ製造装置の構成を示す
図
の構成を示すブロック図
ーラによるプロセスデータのホスト転送について説明す
るためのフローチャート
のメインコントローラによるプロセスデータのホスト転
送について説明するためのフローチャート
ステムのメインコントローラによるプロセスデータのホ
スト転送について説明するためのフローチャート
Claims (9)
- 【請求項1】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備えるプロセス制御シ
ステムにおいて、 前記各第1の制御装置は、対応するプロセスチャンバか
ら検出されたプロセスデータを前記第2の制御装置に転
送する手段を有し、前記第2の制御装置は、前記各第1
の制御装置から転送されたプロセスデータを蓄積する手
段と、所定の制御負荷状態のとき、前記蓄積されたプロ
セスデータを外部転送する手段とを具備することを特徴
とするプロセス制御システム。 - 【請求項2】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備えるプロセス制御シ
ステムにおいて、 前記各第1の制御装置は、対応するプロセスチャンバか
ら検出されたプロセスデータを前記第2の制御装置に転
送する手段を有し、前記第2の制御装置は、前記各第1
の制御装置から転送されたプロセスデータを蓄積する手
段と、所定の制御無負荷状態のとき、前記蓄積されたプ
ロセスデータを外部転送する手段とを具備することを特
徴とするプロセス制御システム。 - 【請求項3】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備えるプロセス制御シ
ステムにおいて、 前記各第1の制御装置は、対応するプロセスチャンバか
ら検出されたプロセスデータを前記第2の制御装置に転
送する手段を有し、前記第2の制御装置は、前記各第1
の制御装置から転送されたプロセスデータを蓄積する手
段と、制御負荷を測定する手段と、前記測定された制御
負荷が所定の値以下となったとき、前記蓄積されたプロ
セスデータを外部転送する手段とを具備することを特徴
とするプロセス制御システム。 - 【請求項4】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備えるプロセス制御シ
ステムにおいて、 前記各第1の制御装置は、対応するプロセスチャンバか
ら検出されたプロセスデータを前記第2の制御装置に転
送する手段を有し、前記第2の制御装置は、前記各第1
の制御装置から転送されたプロセスデータを蓄積する手
段と、前記蓄積されたプロセスデータを外部転送する任
意のタイミングを設定する手段と、前記設定されたタイ
ミングに応じて前記蓄積されたプロセスデータを外部転
送する手段とを具備することを特徴とするプロセス制御
システム。 - 【請求項5】 請求項1乃至4記載のいずれかのプロセ
ス制御システムにおいて、 前記第2の制御装置は、前記プロセスデータの外部転送
期間、外部からの割り込みを禁止する手段をさらに具備
することを特徴とするプロセス制御システム。 - 【請求項6】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備え、前記各第1の制
御装置は対応するプロセスチャンバから検出されたプロ
セスデータを前記第2の制御装置に転送し、前記第2の
制御装置は前記転送されたプロセスデータを蓄積するプ
ロセス制御システムのプロセスデータ転送制御方法にお
いて、 前記第2の制御装置が所定の制御負荷状態のとき、前記
蓄積されたプロセスデータを外部転送することを特徴と
するプロセスデータ転送制御方法。 - 【請求項7】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備え、前記各第1の制
御装置は対応するプロセスチャンバから検出されたプロ
セスデータを前記第2の制御装置に転送し、前記第2の
制御装置は前記転送されたプロセスデータを蓄積するプ
ロセス制御システムのプロセスデータ転送制御方法にお
いて、 前記第2の制御装置が所定の制御無負荷状態のとき、前
記蓄積されたプロセスデータを外部転送することを特徴
とするプロセスデータ転送制御方法。 - 【請求項8】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備え、前記各第1の制
御装置は対応するプロセスチャンバから検出されたプロ
セスデータを前記第2の制御装置に転送し、前記第2の
制御装置は前記転送されたプロセスデータを蓄積するプ
ロセス制御システムのプロセスデータ転送制御方法にお
いて、 前記第2の制御装置の制御負荷を測定し、測定された制
御負荷が所定の値以下となったとき、前記蓄積されたプ
ロセスデータを外部転送することを特徴とするプロセス
データ転送制御方法。 - 【請求項9】 複数のプロセスチャンバを個別に制御す
る複数の第1の制御装置と、これら複数の第1の制御装
置を制御する第2の制御装置とを備え、前記各第1の制
御装置は対応するプロセスチャンバから検出されたプロ
セスデータを前記第2の制御装置に転送し、前記第2の
制御装置は前記転送されたプロセスデータを蓄積するプ
ロセス制御システムのプロセスデータ転送制御方法にお
いて、 予め任意に設定されたタイミングに応じて前記蓄積され
たプロセスデータを外部転送することを特徴とするプロ
セスデータ転送制御方法。
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