処理システムのオペレーションを制御する方法
【課題】処理システムのオペレーションを制御する方法、及び実行された時にその処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体を提供する。
【解決手段】処理システムのオペレーションを制御する方法において、ホストコンピュータ、処理ツール、及び排気システムの構成要素、例えば排除ツールは、システムバスに接続される。排除ツールは、ホストコンピュータと処理ツールの間のシステムバス上に送信された信号と、処理ツールから直接受信された信号とをモニタする。排除ツールは、モニタされた信号内に含まれた情報を使用して、排除ツールのオペレーション特性に関する処理ツールのための信号を発生させる。この信号は、直接か又はシステムバス上のいずれかで処理ツールに送信され、処理ツールは、発生した信号を使用して処理ツールのオペレーション状態を制御する。
【解決手段】処理システムのオペレーションを制御する方法において、ホストコンピュータ、処理ツール、及び排気システムの構成要素、例えば排除ツールは、システムバスに接続される。排除ツールは、ホストコンピュータと処理ツールの間のシステムバス上に送信された信号と、処理ツールから直接受信された信号とをモニタする。排除ツールは、モニタされた信号内に含まれた情報を使用して、排除ツールのオペレーション特性に関する処理ツールのための信号を発生させる。この信号は、直接か又はシステムバス上のいずれかで処理ツールに送信され、処理ツールは、発生した信号を使用して処理ツールのオペレーション状態を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理システム、例えば半導体又はフラットパネルディスプレイ処理システムのオペレーションを制御する方法、及び実行された時にそのような半導体処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板とフラットパネルディスプレイ装置の処理は、一般的に真空処理チャンバ内で実行される。処理チャンバのための排気システムは、典型的にいくつかの真空ポンプを含み、処理ガスの性質次第ではいくつかの排除ツールを含む。例えば、ポンプの速度を制御し、それによって電力消費量を低減するために、可変速度の真空ポンプに対するガス負荷のようなパラメータを使用することが米国特許第６，７３９，８４０号から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，７３９，８４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の少なくとも好ましい実施形態の目的は、処理システムのオペレーションを制御する改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、本発明は、処理ツールと処理ツールのチャンバのための排気システムとを含む処理システム、例えば半導体処理システムのオペレーションを制御する方法を提供し、本方法は、処理ツールから送信された信号をモニタする段階と、モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、発生した信号を送信する段階とを含む。
【０００６】
別の態様では、本発明は、実行された時に処理ツールと処理ツールのための排気システムとを含む処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体を提供し、この操作は、処理ツールから送信された信号をモニタする段階と、モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、発生した信号を送信する段階とを含む。
【０００７】
コンピュータプログラムは、様々な信号担持媒体、例えば、読取専用メモリ装置又はフロッピー（登録商標）ディスク上に収容することができ、無線通信を含むコンピュータ又は電話ネットワーク経由のような通信媒体によってコンピュータに搬送することができる。
【０００８】
本発明は、更に、処理ツールを含む処理システムのための排気システムを提供し、排気システムの構成要素の少なくとも１つ、例えば、真空ポンプ及び／又は排除ツールは、処理ツールから送信された信号をモニタするための手段と、モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、その構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する処理ツールのための情報を含む信号を発生させるための手段と、発生した信号を送信するための手段とを含む。
【０００９】
本発明はまた、上述のような排気システムを含む半導体処理システムを提供する。
【００１０】
ここで、本発明の好ましい特徴を添付図面を参照して単に例示的に以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】半導体製造システムネットワークの実施形態のブロック図である。
【図２ａ】処理チャンバのための排気システムの異なる実施形態の１つのブロック図である。
【図２ｂ】処理チャンバのための排気システムの異なる実施形態の１つのブロック図である。
【図２ｃ】処理チャンバのための排気システムの異なる実施形態の１つのブロック図である。
【図３】図１のネットワークの処理ツールのブロック図である。
【図４】図１のネットワークの真空ポンプのブロック図である。
【図５】図１のネットワークの排除ツールのブロック図である。
【図６ａ】処理チャンバを排気するのに使用される２つの真空ポンプに対する時間によるモータ出力の変化を示す図である。
【図６ｂ】処理チャンバのステータスに関する情報を含むように修正された図６ａと同じ変化を示す図である。
【図７】ポンプコントローラのアルゴリズムを示す流れ図である。
【図８】排除ツールコントローラのアルゴリズムを示す流れ図である。
【図９】処理ツールコントローラのアルゴリズムを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から５に関連して、処理システムのネットワーク１０は、処理ツール１２を含む。ツール１２は、処理される基板を収容するための処理チャンバ１４を含む。処理チャンバ１４は、半導体処理のために使用されて少なくとも一時的に真空条件になるあらゆるタイプのチャンバとすることができる。例えば、処理チャンバ１４は、エッチングチャンバ、蒸着チャンバ、イオン注入チャンバ、移送チャンバ、ロードロックチャンバ、又は配向チャンバなどのうちの１つとすることができる。
【００１３】
ツール１２は、典型的には、制御バルブ、アクチュエータ、及びモータのような様々な機械的構成要素を含む。例えば、ツール１２は、１つ又はそれよりも多くの供給源からチャンバ１４までのガスの供給を制御し、かつチャンバ１４からの排出ガスの排気を制御するためのいくつかのバルブを含むことができる。処理コントローラ１６は、このような機械的構成要素のオペレーションを制御するための制御信号を発生することによって処理チャンバ１４内の処理を制御する。処理コントローラ１６は、ツール１２のオペレーションを制御することができるあらゆる装置とすることができ、典型的には、中央演算処理装置、サポート回路、及びツール１２を操作するのに使用する１つ又はそれよりも多くのプログラムを格納するメモリを含む。
【００１４】
処理ツール１２は、システムバス２０を通じてホストコンピュータ１８に接続される。ホスト１８は、コントローラ１６に指令信号を送信することによってツール１２を制御する。コントローラ１６は、信号内で受信した命令を使用して、保存されたプログラムに従ってツールをオペレーションする。ツール１２内に位置する検出器又はセンサなどは、処理パラメータ、例えば、チャンバ１４内の圧力及び温度、ガス流量、及びチャンバ１４の負荷条件などに関する信号を処理コントローラ１６に対して出力し、コントローラ１６は、それらから、ホスト１８に戻されるステータス信号を発生させる。これらの信号により、ホスト１８が指令に応答してツール１２のオペレーション条件をモニタすることが可能になる。これらのステータス信号は、例えば、様々な警報、イベント、パラメータの更新、及びトリガなどを含むことができる。これらの信号から受信した情報から、ホスト１８は、更に別の指令信号を発生させてそれらがコントローラ１６に送信される。
【００１５】
信号は、好ましくは、半導体産業で公知のＧＥＭ／ＳＥＣＳのような共通の規格に従ってシステムバス２０上で送信される。ＧＥＭ／ＳＥＣＳ通信インタフェース２２は、コントローラ１６とホスト１８の間をインタフェースで接続する。
【００１６】
図２（ａ）から（ｃ）は、処理チャンバ１４を排気するための様々なシステムをブロック形態で示している。そのような排気システム２４は、処理チャンバ１４を排気するための典型的には少なくとも１つの真空ポンプ２６を含む。真空ポンプ２６は、あらゆる適切なタイプの真空ポンプ、例えば、互いに噛み合うロータを用いた単一又は複数段の容積移送式ポンプを含むことができる。ロータは、各段で同じタイプのプロフィールを有することができ、又は段毎にプロフィールを変えることができる。代替的に、真空ポンプ２６は、ターボ分子ポンプ、ロータリーベーンポンプ、低温ポンプ、又は容積移送式ポンプを含むことができる。
【００１７】
真空ポンプコントローラ２８は、真空ポンプ２６のオペレーションを制御する。例えば、コントローラ２８は、モータ３０から引き出される出力の量を制御するポンピング機構信号をオペレーションさせるためにモータ３０に出力することによって真空ポンプ２６のポンピング速度を制御するように構成することができる。モータ３０に位置するセンサからコントローラ２８に戻された信号により、コントローラ２８がモータ３０のステータスをモニタすることが可能になり、そこから、コントローラは、モータ３０から供給された電圧の周波数のようなオペレーションパラメータを変えてポンピング機構の性能を最適化することができる。
【００１８】
ポンプコントローラ２８は、真空ポンプ２６のオペレーションを制御することができるあらゆる装置とすることができ、典型的には、中央演算処理装置、サポート回路、及びプログラムされたメモリを含む。真空ポンプ２６のオペレーション特性の制御は、予めプログラムされたルーチンに従って及び／又は外部制御信号に応答して実行することができる。図１、３、及び４を参照すると、この実施形態では、真空ポンプ２６は、処理ツール１２の処理コントローラ１６によって発生した信号をインタフェース３４経由で受信するためのインタフェース３２を有する。これらのインタフェース３２、３４は、ケーブル又は他の物理的なコネクタを使用して互いに接続することができ、又はコントローラ１６、２８は、無線通信に対して構成することができる。これは、真空ポンプ２６のインタフェース３２が、処理ツール１２のインタフェース３４から処理ツール１２のステータスを表示する信号を容易に受信することを可能にすることができる。これらの信号内に含まれる情報は、処理ツール１２からホスト１８に送信された信号に含まれる情報、例えば、処理チャンバ１４内の圧力、ガス流量、及び／又は処理ツールの１つ又はそれよりも多くのバルブのステータスに関連する情報に類似とすることができる。真空ポンプ２６のコントローラ２８は、これらの受信信号から処理ツール１２のステータスをモニタし、格納されたアルゴリズムに従ってポンピング速度のような真空ポンプの１つ又はそれよりも多くのオペレーション特性を調節するように構成されている。
【００１９】
ポンプコントローラ２８はまた、ポンプ内の温度のような真空ポンプのオペレーション特性をモニタし、これらのオペレーション特性が所定の値を超える場合は警報信号を発生するように構成することができる。
【００２０】
半導体処理技術では、薄膜堆積、エッチング、及び表面洗浄のような処理のために典型的に様々なガスが使用される。これらのガス及びこれらの技術の副産物として形成されるガスの多くは、毒性、腐食性、又は可燃性ガスである。その結果、システムは、排出流から望ましくないガスを除去するために処理チャンバ１４から排気される排出流を処理するための少なくとも１つの排除ツール３６を含む。排除ツール３６は、図２（ａ）に示すように真空ポンプ２６の下流で又は図２（ｂ）に示すように真空ポンプ２６の上流で処理チャンバ１４からの排出流を受け取り、例えば湿式洗浄法によって排出流中の望ましくないガスをより便利に廃棄することができる１つ又はそれよりも多くの化合物及び／又は大気中に排気することができる化合物に転換する。排除ツール３６の特性は、処理チャンバ１４から排気される排出流の組成に依存する。例えば、排除ツール３６は、熱プロセスユニット（ＴＰＵ）、発火調整システム、ガス反応コラム（ＧＲＣ）、又は熱的又は非熱的プラズマ式排除装置などのような燃焼器を含むことができる。
【００２１】
処理システムの排気システムは、真空ポンプと排除ツールに加えて他の構成要素を含むことができる。例えば、図２（ｃ）に示すように、排気システムは、処理チャンバ１４と真空ポンプ２６に窒素のような不活性パージガスを供給するためのパージガス供給装置３８、及び排気システムを通る排出ガス流量を制御するための１つ又はそれよりも多くのバルブ４０を含むことができる。これらの構成要素のオペレーションは、それぞれのコントローラ（図示しない）により、又は処理ツール１２、真空ポンプ２６、及び排除ツール３６の１つ又はそれよりも多くのコントローラによって制御することができる。排気システムの他の構成要素の例は、排出ガス中に含有された固体を捕捉するための水冷式静電気捕捉器を含む。
【００２２】
排除ツールコントローラ４２は、排除ツール３６のオペレーションを制御する。コントローラ４２は、典型的には、例えばツール３６内で発生したプラズマを制御して調節し、ツール３６のオンオフを切り換えてツールの保守の実行を可能にするためにツール３６への電源を制御する。排除ツールコントローラ４２は、排除ツール３６のオペレーションを制御することができるあらゆる装置とすることができ、典型的には、中央演算処理装置、サポート回路、及びプログラムされたメモリを含む。排除ツール３６のオペレーション特性の制御は、予めプログラムされたルーチンに従って及び／又は外部制御信号に応答して実行することができる。図１、３、及び５に関連して、この実施形態では、排除ツール３６は、処理ツール１２の処理コントローラ１６によって発生した信号をインタフェース４６経由で受信するためのインタフェース４４を有する。これらのインタフェース４４、４６は、ケーブル又は他の物理的なコネクタを使用して互いに接続することができ、又はコントローラ１６、４２は、無線通信に対して構成することができる。それは、排除ツール３６のインタフェース４４が、処理ツール１２のインタフェース４６から処理ツール１２のステータスを表示する信号を容易に受信することを可能にする。これらの信号は、処理ツール１２から真空ポンプ２６に送信された信号と同じとすることができる。排除ツールコントローラ４２は、処理ツール１２から受信した信号を使用して処理ツールのステータスをモニタし、格納されたアルゴリズムに従ってこれらの信号に応答して排除ツール３６のオペレーション特性又はステータスを調節するように構成することができる。
【００２３】
図４と５に関連して、排除ツール３６はまた、排除ツールコントローラ４２がインタフェース５０経由でポンプコントローラ２８から信号を受信することを可能にするインタフェース４８を有する。更に、これらのインタフェース４８、５０は、ケーブル又は他の物理的なコネクタを使用して互いに接続することができ、又はコントローラ２８、４２は、無線通信に対して構成することができる。それは、真空ポンプと排除ツールが他のオペレーション特性を容易にモニタすることを可能にすることができる。
【００２４】
図１と５に示すように、排除ツールコントローラ４２は、インタフェース５２、例えばＧＥＭＳ／ＳＥＣＳインタフェースを通じてシステムバス２０に更に接続することができる。このインタフェース５２は、排除ツール３６が処理ツール１２とホスト１８の間のシステムバス２０上で送信された信号をモニタすることを可能にし、インタフェース５２は、モニタされた信号内に含まれた情報をコントローラ４２に搬送するように構成されている。以下に説明するように、インタフェース５２はまた、排除ツール３６がそれ自体の処理ツール１２の情報照会を作ることを可能にすることができる（許可された時に）。
【００２５】
概略的には、排気システム２４の構成要素のコントローラ２８、４２は、処理システムの他の構成要素から受信した信号内に含まれた情報を利用し、排除ツールコントローラ４２の場合には、システムバス２０上で送信された信号内に含まれた情報を利用して、コントローラのメモリの中にプログラムされた１つ又はそれよりも多くのアルゴリズムに従って、例えば、真空ポンプ２６及び／又は排除ツール３６のオペレーションを制御するための又はステータス警報を発生するための制御信号を発生させる。それは、排気システムの構成要素のオペレーション特性に基づくだけでなく、処理ツール１２のステータス、オペレーション特性、及び／又は要件に基づいて、排気システム２４のオペレーション状態を容易に制御することを可能にすることができる。
【００２６】
第１の例は、真空ポンプ制御に関する図６に関連して示される。
【００２７】
図６（ａ）は、化学気相蒸着チャンバを排気するのに使用された２つの真空ポンプのコントローラによってモニタされた、ある一定の期間、この例では６ヶ月の期間にわたる真空ポンプモータ出力の変動を示している。図６（ａ）の６０で示すように、モータ出力の変動中にいくつかのピークがあり、それらは、例えば、ポンプの１つに詰まりによるポンピング機構上の問題があったことを指示していた可能性がある。これらのピークが発生した時に警報を発生するように構成することもできたが、チャンバが大気圧から排気された結果としてピークが発生し、その時にポンプの負荷が高くなり、従ってそのような警報が発生しなかった可能性がある。
【００２８】
図６（ｂ）は、ポンプによって排気された条件下でチャンバのステータスに関する情報を含むように修正された図６（ａ）と同じトレースを示している。ピーク１から４は、「ラフ化」中に、換言すれば、ルーチン的な予定された保守に続いてチャンバが大気圧から排気されている時にモータによって引き出されたポンプ出力の増加を示している。ラフ化が起こっていない時のトレース中の他方の主なピークでは、ポンプの詰まりによりポンプのうちの１台が故障していた。処理チャンバ内での処理中に故障が起きていたとしたらこれは大きな問題になった可能性がある。しかし、図６（ｂ）の６２で示された２つのピークが発生した時にポンプが取り替えられていたならば、６４で示されたこれらのピークが所定の値、例えば２．５ｋＷを超えてポンプの破滅的な故障が回避されていた可能性がある。
【００２９】
これに鑑みて、図７は、ポンプ故障の徴候を検出するためにポンプコントローラ２８によって使用されたアルゴリズムの例を示す流れ図である。７０において、ポンプコントローラ２８は、例えば、真空ポンプ２６のモータ３０によって引き出される流れをモニタすることによってポンプモータ出力をモニタする。コントローラは、７２において、現在モータ出力が所定の値、図７に示す例では２．５ｋＷを超えているか否かを連続して又は所定の間隔で判断する。７２において、出力がこの所定の値未満の場合には、何も処置が施されない。しかし、出力がこの所定の値を超えていると判断された場合には、次に７４において、コントローラは、インタフェース３２、３４経由で処理ツール１２から受信した信号内に含まれた情報から処理チャンバ１４が大気から排気されたか否かを判断する。もしそうであれば、次に何も処置が施されないが、その代わりに７６で警報が発生される。
【００３０】
このアルゴリズムにおける所定の値の正確な値は、処理ツール１２によって実行される特定の処理次第で予め選択することができる。代替的に、ポンプコントローラ２８は、各々がそれぞれの処理に関連して保存された所定の値のテーブルを含むことができ、適切な値は、例えばツール１２からホスト１８に送信されたガス流量データに関連して、システムバス２０上で送信された信号から受信した情報に基づいてコントローラ２８によって選択される。
【００３１】
この例に関連して、ピークの高さは、ポンプ２６の潜在的な故障を示すものとして選択されたが、代替的に又は追加的に、段階７２においてそのようなピークの幅をそれぞれ所定の幅と比較することができたと考えられる。代替的に又は追加的に、ピークの周波数は、段階７２において所定の周波数と比較することができたと考えられ、段階７４において、コントローラ２８は、処理ツール１２がアイドルであったか否かを受信信号から判断し、ピークの周波数の増加は、ポンプの詰まりを示している。
【００３２】
この例では、モータ出力の変動がポンプのモニタされるオペレーション特性として選択されたが、モニタすることができたオペレーション特性は、以下に限定されるものではないが、下記を含んでいる。
【００３３】
・モータ出力
・ポンプ温度
・排気圧力
・ベアリング振動
以上のオペレーション特性のいずれかの変動として又はそれらのあらゆる組合せを使用して、ポンプの故障を予測することができると考えられる。
【００３４】
モニタされた信号及び／又は受信信号に含まれた情報はまた、固定された期間ではなく、処理ツールの活動に基づいて排気システム２４の構成要素に対する保守活動を予測するのに使用することができる。例えば、所定の処理ガス混合物の場合、Ｘリットルの処理ガスが流された後に真空ポンプの取り替えを必要とすると考えられること、及び排除ツール３６は、Ｙリットルの処理ガスが流された後に予防的保守を要求すると考えられることを予測することが可能になる（以前の経験から）。ツール利用の変動性は、これらの保守活動を必要とする前の日数を変動させる可能性があり、従って、全ての計画された保守の実行が早すぎるか、又はより重大なことには遅すぎるという危険性がある。これらの活動をある一定の時間間隔で計画するよりも、これらの活動は、ツールがどれだけ使用されたかに基づいて時間調節することができる。
【００３５】
ここで、排除ツールに関する例を図８に関連して示す。
【００３６】
図８は、排除ツールコントローラ４２によって使用され、保守を必要とする時を検出するアルゴリズムの例を示す流れ図である。この例では、排除ツール３６は燃焼器であり、処理ガスは、ＩｎＧａＡｌＰのＭＯＣＶＤ成長で典型的に使用されるホスフィン、ＰＨ3を含有している。８０において、排除ツールコントローラ４２は、例えば、システムバス２０上で搬送される信号からホスフィンの処理ツール１２内への現在の流れの流量に関する情報を受信する。この情報から、排除ツールコントローラ４２は、排除ツール３６の以前の保守以来処理ツール１２に流れたホスフィンの累積量を８２において判断する。８４において、排除ツールコントローラ４２は、この累積量が所定の値、この例では２０ｋｇを超えているか否かを判断する。超えていない場合、何の処置も要求されないが、超えている場合には、警告が発生されてツールの保守が必要であるか又はすぐに必要とされることになると忠告する。
【００３７】
このアルゴリズムでの所定の値の正確な値は、排除ツール３６と同様に処理ツール１２に流れている特定の処理ガス混合物の特性に従って予め選択される。代替的に、排除ツールコントローラ４２は、各々がそれぞれの処理ガス混合物に関連して保存された所定の値のテーブルを含むことができると考えられ、適切な値は、例えば、ツール１２からホスト１８に送信されたガス流量データに関連して、システムバス２０から受信した情報に基づいてコントローラ２８によって選択される。
【００３８】
モニタされた信号からコントローラ２８、４２によって受信された情報はまた、処理ツール１２の現在の又は近々のステータスについてコントローラ２８、４２に警報を出すことができる。これから、処理ツール１２によって要求がない時には、排気システム２４を低電力消費モードにすることにより、電力の節約を行うことができる。例えば、処理チャンバ１４のロードロックにウェーハがない場合、真空ポンプ２６と排除ツール３６を低電力消費モードにすることができ、ロードロックに活動が現れるとすぐに（すなわち、ウェーハが処理される前に）完全オペレーションモードに戻される。例えば、排除ツールに対して停止状態から完全実行状態を達成するために必要な時間は、典型的に数分である。しかし、ロードロック、移送チャンバを通して処理チャンバの中にウェーハを取り込むと、典型的には５分よりも長い時間を要する。従って、排除ツール３６が「アイドルモード」の状態にされると、それは、ウェーハが最初に装填された時に処理ツール１２からホストに渡された信号に含まれた情報を使用してライン上に戻すことができ、それによって処理チャンバ１４内でウェーハの処置が開始される前に排気ガスを処理する準備が完了している。
【００３９】
図１を再度参照すると、排気システムの構成要素のコントローラの様々なインタフェースはまた、信号を送信するように構成される。それは、排気システムの構成要素のステータス、オペレーション特性、及び／又は要件に基づいて処理ツール１２のオペレーション状態を容易に制御することを可能にすることができる。
【００４０】
図３から５に関連して、排除ツールコントローラ４２のインタフェース５２は、システムバス２０上で処理ツール１２に信号を送信するようにも構成される。これらの信号は、処理コントローラ１６によって直接受信することができ、又はホスト１８に直接送信することができ、このホストは、次に、排気システムから受信した信号内に含まれた情報を使用して処理ツール１２に指令を送出する。更に、ポンプコントローラ２８のインタフェース３２と排除ツールコントローラ４２のインタフェース４４とは、両方とも処理コントローラ１６のそれぞれのインタフェースに信号を逆に送信するように構成される。
【００４１】
排気システム２４の現在の及びより詳細なステータスを処理ツール１２に提供することにより、システムバス２０上で受信したステータス情報に応答して処理コントローラ１６により適切な戦略をとることができる。図１０は、交換又は保守のために構成要素がすぐに停止されることを警告する排気システムの構成要素から発生された警報に応答して、激しい停止が実行されるべきか否かを検出するために処理コントローラ１６によって使用されるアルゴリズムの例を示す流れ図である。この警報は、図７と８に関連して前に説明したアルゴリズムの１つを使用して発生されたと考えられる。
【００４２】
９０において、処理コントローラ１６は警報を受信する。警報は、真空ポンプ２６又は排除ツール３６から直接に又はシステムバス２０から受信することができる。９２において、処理コントローラ１６は、処理ツールが現在ウェーハを処理しているか否かを判断する。処理していない場合には、次に９４において、処理ツール１２の激しい停止が実行される。それがウェーハを処理している場合には、次に９６において、激しい停止が実行される前にウェーハの処理を完了させる。真空ポンプ２６からの警報が十分に深刻である場合には、処理コントローラをプログラムし（残っている処理時間に応じて）、処理されているウェーハを失うのとポンプを破損させる危険性のどちらが費用効果があるかを判断することができる。
【００４３】
排気システムから受信したステータス情報に応答して処理ツール１２を迅速に停止すべきか否かの判断に加えて、排気システムから受信した信号により、処理ツール１２の保守を排気システムの構成要素の保守及び／又は交換と同期させることができ、それによってシステム全体の故障時間を最小にしてウェーハの処理量を最大にすることができる。
【００４４】
例えば、図８で説明した例に関連して、ホスフィンの１日平均消費量が計算され、排除ツール３６によって消費されたホスフィンの総量が既知である場合、ホスフィンの２０ｋｇに達するまでの予測時間（日で）（すなわち、次の排除ツール保守までの時間）は、次の式によって与えられる。
次の保守までの時間＝（２０ｋｇ−最後の保守から消費したｋｇＰＨ3）／（ｋｇでの１日平均ＰＨ3消費量）
処理ツール１２が保守を必要とすることになる時間のそれ自体の内部計算を有する処理コントローラ１６にこの情報が戻された場合、コントローラ１６は、処理ツール１２と排除ツール３６の保守を同期させることができる。それによって、年間数日のシステム停止時間の節約の可能性がある。
【００４５】
以上は本発明の一実施形態を表すものであり、本明細書の特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が間違いなく当業者に想起されることは理解されるものとする。
【００４６】
例えば、真空ポンプ２６のコントローラ２８はまた、システムバス２０上で送信される信号をモニタするように配置することができる。これは、システムバス２０上で送信された信号をモニタし、かつモニタされた信号内に情報を含む信号をコントローラ２８に出力するパーソナルコンピュータなどを通じてコントローラ２８のインタフェースをシステムバスに接続することによって達成することができる。
【００４７】
別の代替案として、システムバス２０を不要にすることができ、処理コントローラ１６から出力された信号は、ポンプコントローラ２８と排除ツールコントローラ４２に直接送信される。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 処理システムネットワーク
１２ 処理ツール
２０ システムバス
３６ 排除ツール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理システム、例えば半導体又はフラットパネルディスプレイ処理システムのオペレーションを制御する方法、及び実行された時にそのような半導体処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板とフラットパネルディスプレイ装置の処理は、一般的に真空処理チャンバ内で実行される。処理チャンバのための排気システムは、典型的にいくつかの真空ポンプを含み、処理ガスの性質次第ではいくつかの排除ツールを含む。例えば、ポンプの速度を制御し、それによって電力消費量を低減するために、可変速度の真空ポンプに対するガス負荷のようなパラメータを使用することが米国特許第６，７３９，８４０号から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，７３９，８４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の少なくとも好ましい実施形態の目的は、処理システムのオペレーションを制御する改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、本発明は、処理ツールと処理ツールのチャンバのための排気システムとを含む処理システム、例えば半導体処理システムのオペレーションを制御する方法を提供し、本方法は、処理ツールから送信された信号をモニタする段階と、モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、発生した信号を送信する段階とを含む。
【０００６】
別の態様では、本発明は、実行された時に処理ツールと処理ツールのための排気システムとを含む処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体を提供し、この操作は、処理ツールから送信された信号をモニタする段階と、モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、発生した信号を送信する段階とを含む。
【０００７】
コンピュータプログラムは、様々な信号担持媒体、例えば、読取専用メモリ装置又はフロッピー（登録商標）ディスク上に収容することができ、無線通信を含むコンピュータ又は電話ネットワーク経由のような通信媒体によってコンピュータに搬送することができる。
【０００８】
本発明は、更に、処理ツールを含む処理システムのための排気システムを提供し、排気システムの構成要素の少なくとも１つ、例えば、真空ポンプ及び／又は排除ツールは、処理ツールから送信された信号をモニタするための手段と、モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、その構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する処理ツールのための情報を含む信号を発生させるための手段と、発生した信号を送信するための手段とを含む。
【０００９】
本発明はまた、上述のような排気システムを含む半導体処理システムを提供する。
【００１０】
ここで、本発明の好ましい特徴を添付図面を参照して単に例示的に以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】半導体製造システムネットワークの実施形態のブロック図である。
【図２ａ】処理チャンバのための排気システムの異なる実施形態の１つのブロック図である。
【図２ｂ】処理チャンバのための排気システムの異なる実施形態の１つのブロック図である。
【図２ｃ】処理チャンバのための排気システムの異なる実施形態の１つのブロック図である。
【図３】図１のネットワークの処理ツールのブロック図である。
【図４】図１のネットワークの真空ポンプのブロック図である。
【図５】図１のネットワークの排除ツールのブロック図である。
【図６ａ】処理チャンバを排気するのに使用される２つの真空ポンプに対する時間によるモータ出力の変化を示す図である。
【図６ｂ】処理チャンバのステータスに関する情報を含むように修正された図６ａと同じ変化を示す図である。
【図７】ポンプコントローラのアルゴリズムを示す流れ図である。
【図８】排除ツールコントローラのアルゴリズムを示す流れ図である。
【図９】処理ツールコントローラのアルゴリズムを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から５に関連して、処理システムのネットワーク１０は、処理ツール１２を含む。ツール１２は、処理される基板を収容するための処理チャンバ１４を含む。処理チャンバ１４は、半導体処理のために使用されて少なくとも一時的に真空条件になるあらゆるタイプのチャンバとすることができる。例えば、処理チャンバ１４は、エッチングチャンバ、蒸着チャンバ、イオン注入チャンバ、移送チャンバ、ロードロックチャンバ、又は配向チャンバなどのうちの１つとすることができる。
【００１３】
ツール１２は、典型的には、制御バルブ、アクチュエータ、及びモータのような様々な機械的構成要素を含む。例えば、ツール１２は、１つ又はそれよりも多くの供給源からチャンバ１４までのガスの供給を制御し、かつチャンバ１４からの排出ガスの排気を制御するためのいくつかのバルブを含むことができる。処理コントローラ１６は、このような機械的構成要素のオペレーションを制御するための制御信号を発生することによって処理チャンバ１４内の処理を制御する。処理コントローラ１６は、ツール１２のオペレーションを制御することができるあらゆる装置とすることができ、典型的には、中央演算処理装置、サポート回路、及びツール１２を操作するのに使用する１つ又はそれよりも多くのプログラムを格納するメモリを含む。
【００１４】
処理ツール１２は、システムバス２０を通じてホストコンピュータ１８に接続される。ホスト１８は、コントローラ１６に指令信号を送信することによってツール１２を制御する。コントローラ１６は、信号内で受信した命令を使用して、保存されたプログラムに従ってツールをオペレーションする。ツール１２内に位置する検出器又はセンサなどは、処理パラメータ、例えば、チャンバ１４内の圧力及び温度、ガス流量、及びチャンバ１４の負荷条件などに関する信号を処理コントローラ１６に対して出力し、コントローラ１６は、それらから、ホスト１８に戻されるステータス信号を発生させる。これらの信号により、ホスト１８が指令に応答してツール１２のオペレーション条件をモニタすることが可能になる。これらのステータス信号は、例えば、様々な警報、イベント、パラメータの更新、及びトリガなどを含むことができる。これらの信号から受信した情報から、ホスト１８は、更に別の指令信号を発生させてそれらがコントローラ１６に送信される。
【００１５】
信号は、好ましくは、半導体産業で公知のＧＥＭ／ＳＥＣＳのような共通の規格に従ってシステムバス２０上で送信される。ＧＥＭ／ＳＥＣＳ通信インタフェース２２は、コントローラ１６とホスト１８の間をインタフェースで接続する。
【００１６】
図２（ａ）から（ｃ）は、処理チャンバ１４を排気するための様々なシステムをブロック形態で示している。そのような排気システム２４は、処理チャンバ１４を排気するための典型的には少なくとも１つの真空ポンプ２６を含む。真空ポンプ２６は、あらゆる適切なタイプの真空ポンプ、例えば、互いに噛み合うロータを用いた単一又は複数段の容積移送式ポンプを含むことができる。ロータは、各段で同じタイプのプロフィールを有することができ、又は段毎にプロフィールを変えることができる。代替的に、真空ポンプ２６は、ターボ分子ポンプ、ロータリーベーンポンプ、低温ポンプ、又は容積移送式ポンプを含むことができる。
【００１７】
真空ポンプコントローラ２８は、真空ポンプ２６のオペレーションを制御する。例えば、コントローラ２８は、モータ３０から引き出される出力の量を制御するポンピング機構信号をオペレーションさせるためにモータ３０に出力することによって真空ポンプ２６のポンピング速度を制御するように構成することができる。モータ３０に位置するセンサからコントローラ２８に戻された信号により、コントローラ２８がモータ３０のステータスをモニタすることが可能になり、そこから、コントローラは、モータ３０から供給された電圧の周波数のようなオペレーションパラメータを変えてポンピング機構の性能を最適化することができる。
【００１８】
ポンプコントローラ２８は、真空ポンプ２６のオペレーションを制御することができるあらゆる装置とすることができ、典型的には、中央演算処理装置、サポート回路、及びプログラムされたメモリを含む。真空ポンプ２６のオペレーション特性の制御は、予めプログラムされたルーチンに従って及び／又は外部制御信号に応答して実行することができる。図１、３、及び４を参照すると、この実施形態では、真空ポンプ２６は、処理ツール１２の処理コントローラ１６によって発生した信号をインタフェース３４経由で受信するためのインタフェース３２を有する。これらのインタフェース３２、３４は、ケーブル又は他の物理的なコネクタを使用して互いに接続することができ、又はコントローラ１６、２８は、無線通信に対して構成することができる。これは、真空ポンプ２６のインタフェース３２が、処理ツール１２のインタフェース３４から処理ツール１２のステータスを表示する信号を容易に受信することを可能にすることができる。これらの信号内に含まれる情報は、処理ツール１２からホスト１８に送信された信号に含まれる情報、例えば、処理チャンバ１４内の圧力、ガス流量、及び／又は処理ツールの１つ又はそれよりも多くのバルブのステータスに関連する情報に類似とすることができる。真空ポンプ２６のコントローラ２８は、これらの受信信号から処理ツール１２のステータスをモニタし、格納されたアルゴリズムに従ってポンピング速度のような真空ポンプの１つ又はそれよりも多くのオペレーション特性を調節するように構成されている。
【００１９】
ポンプコントローラ２８はまた、ポンプ内の温度のような真空ポンプのオペレーション特性をモニタし、これらのオペレーション特性が所定の値を超える場合は警報信号を発生するように構成することができる。
【００２０】
半導体処理技術では、薄膜堆積、エッチング、及び表面洗浄のような処理のために典型的に様々なガスが使用される。これらのガス及びこれらの技術の副産物として形成されるガスの多くは、毒性、腐食性、又は可燃性ガスである。その結果、システムは、排出流から望ましくないガスを除去するために処理チャンバ１４から排気される排出流を処理するための少なくとも１つの排除ツール３６を含む。排除ツール３６は、図２（ａ）に示すように真空ポンプ２６の下流で又は図２（ｂ）に示すように真空ポンプ２６の上流で処理チャンバ１４からの排出流を受け取り、例えば湿式洗浄法によって排出流中の望ましくないガスをより便利に廃棄することができる１つ又はそれよりも多くの化合物及び／又は大気中に排気することができる化合物に転換する。排除ツール３６の特性は、処理チャンバ１４から排気される排出流の組成に依存する。例えば、排除ツール３６は、熱プロセスユニット（ＴＰＵ）、発火調整システム、ガス反応コラム（ＧＲＣ）、又は熱的又は非熱的プラズマ式排除装置などのような燃焼器を含むことができる。
【００２１】
処理システムの排気システムは、真空ポンプと排除ツールに加えて他の構成要素を含むことができる。例えば、図２（ｃ）に示すように、排気システムは、処理チャンバ１４と真空ポンプ２６に窒素のような不活性パージガスを供給するためのパージガス供給装置３８、及び排気システムを通る排出ガス流量を制御するための１つ又はそれよりも多くのバルブ４０を含むことができる。これらの構成要素のオペレーションは、それぞれのコントローラ（図示しない）により、又は処理ツール１２、真空ポンプ２６、及び排除ツール３６の１つ又はそれよりも多くのコントローラによって制御することができる。排気システムの他の構成要素の例は、排出ガス中に含有された固体を捕捉するための水冷式静電気捕捉器を含む。
【００２２】
排除ツールコントローラ４２は、排除ツール３６のオペレーションを制御する。コントローラ４２は、典型的には、例えばツール３６内で発生したプラズマを制御して調節し、ツール３６のオンオフを切り換えてツールの保守の実行を可能にするためにツール３６への電源を制御する。排除ツールコントローラ４２は、排除ツール３６のオペレーションを制御することができるあらゆる装置とすることができ、典型的には、中央演算処理装置、サポート回路、及びプログラムされたメモリを含む。排除ツール３６のオペレーション特性の制御は、予めプログラムされたルーチンに従って及び／又は外部制御信号に応答して実行することができる。図１、３、及び５に関連して、この実施形態では、排除ツール３６は、処理ツール１２の処理コントローラ１６によって発生した信号をインタフェース４６経由で受信するためのインタフェース４４を有する。これらのインタフェース４４、４６は、ケーブル又は他の物理的なコネクタを使用して互いに接続することができ、又はコントローラ１６、４２は、無線通信に対して構成することができる。それは、排除ツール３６のインタフェース４４が、処理ツール１２のインタフェース４６から処理ツール１２のステータスを表示する信号を容易に受信することを可能にする。これらの信号は、処理ツール１２から真空ポンプ２６に送信された信号と同じとすることができる。排除ツールコントローラ４２は、処理ツール１２から受信した信号を使用して処理ツールのステータスをモニタし、格納されたアルゴリズムに従ってこれらの信号に応答して排除ツール３６のオペレーション特性又はステータスを調節するように構成することができる。
【００２３】
図４と５に関連して、排除ツール３６はまた、排除ツールコントローラ４２がインタフェース５０経由でポンプコントローラ２８から信号を受信することを可能にするインタフェース４８を有する。更に、これらのインタフェース４８、５０は、ケーブル又は他の物理的なコネクタを使用して互いに接続することができ、又はコントローラ２８、４２は、無線通信に対して構成することができる。それは、真空ポンプと排除ツールが他のオペレーション特性を容易にモニタすることを可能にすることができる。
【００２４】
図１と５に示すように、排除ツールコントローラ４２は、インタフェース５２、例えばＧＥＭＳ／ＳＥＣＳインタフェースを通じてシステムバス２０に更に接続することができる。このインタフェース５２は、排除ツール３６が処理ツール１２とホスト１８の間のシステムバス２０上で送信された信号をモニタすることを可能にし、インタフェース５２は、モニタされた信号内に含まれた情報をコントローラ４２に搬送するように構成されている。以下に説明するように、インタフェース５２はまた、排除ツール３６がそれ自体の処理ツール１２の情報照会を作ることを可能にすることができる（許可された時に）。
【００２５】
概略的には、排気システム２４の構成要素のコントローラ２８、４２は、処理システムの他の構成要素から受信した信号内に含まれた情報を利用し、排除ツールコントローラ４２の場合には、システムバス２０上で送信された信号内に含まれた情報を利用して、コントローラのメモリの中にプログラムされた１つ又はそれよりも多くのアルゴリズムに従って、例えば、真空ポンプ２６及び／又は排除ツール３６のオペレーションを制御するための又はステータス警報を発生するための制御信号を発生させる。それは、排気システムの構成要素のオペレーション特性に基づくだけでなく、処理ツール１２のステータス、オペレーション特性、及び／又は要件に基づいて、排気システム２４のオペレーション状態を容易に制御することを可能にすることができる。
【００２６】
第１の例は、真空ポンプ制御に関する図６に関連して示される。
【００２７】
図６（ａ）は、化学気相蒸着チャンバを排気するのに使用された２つの真空ポンプのコントローラによってモニタされた、ある一定の期間、この例では６ヶ月の期間にわたる真空ポンプモータ出力の変動を示している。図６（ａ）の６０で示すように、モータ出力の変動中にいくつかのピークがあり、それらは、例えば、ポンプの１つに詰まりによるポンピング機構上の問題があったことを指示していた可能性がある。これらのピークが発生した時に警報を発生するように構成することもできたが、チャンバが大気圧から排気された結果としてピークが発生し、その時にポンプの負荷が高くなり、従ってそのような警報が発生しなかった可能性がある。
【００２８】
図６（ｂ）は、ポンプによって排気された条件下でチャンバのステータスに関する情報を含むように修正された図６（ａ）と同じトレースを示している。ピーク１から４は、「ラフ化」中に、換言すれば、ルーチン的な予定された保守に続いてチャンバが大気圧から排気されている時にモータによって引き出されたポンプ出力の増加を示している。ラフ化が起こっていない時のトレース中の他方の主なピークでは、ポンプの詰まりによりポンプのうちの１台が故障していた。処理チャンバ内での処理中に故障が起きていたとしたらこれは大きな問題になった可能性がある。しかし、図６（ｂ）の６２で示された２つのピークが発生した時にポンプが取り替えられていたならば、６４で示されたこれらのピークが所定の値、例えば２．５ｋＷを超えてポンプの破滅的な故障が回避されていた可能性がある。
【００２９】
これに鑑みて、図７は、ポンプ故障の徴候を検出するためにポンプコントローラ２８によって使用されたアルゴリズムの例を示す流れ図である。７０において、ポンプコントローラ２８は、例えば、真空ポンプ２６のモータ３０によって引き出される流れをモニタすることによってポンプモータ出力をモニタする。コントローラは、７２において、現在モータ出力が所定の値、図７に示す例では２．５ｋＷを超えているか否かを連続して又は所定の間隔で判断する。７２において、出力がこの所定の値未満の場合には、何も処置が施されない。しかし、出力がこの所定の値を超えていると判断された場合には、次に７４において、コントローラは、インタフェース３２、３４経由で処理ツール１２から受信した信号内に含まれた情報から処理チャンバ１４が大気から排気されたか否かを判断する。もしそうであれば、次に何も処置が施されないが、その代わりに７６で警報が発生される。
【００３０】
このアルゴリズムにおける所定の値の正確な値は、処理ツール１２によって実行される特定の処理次第で予め選択することができる。代替的に、ポンプコントローラ２８は、各々がそれぞれの処理に関連して保存された所定の値のテーブルを含むことができ、適切な値は、例えばツール１２からホスト１８に送信されたガス流量データに関連して、システムバス２０上で送信された信号から受信した情報に基づいてコントローラ２８によって選択される。
【００３１】
この例に関連して、ピークの高さは、ポンプ２６の潜在的な故障を示すものとして選択されたが、代替的に又は追加的に、段階７２においてそのようなピークの幅をそれぞれ所定の幅と比較することができたと考えられる。代替的に又は追加的に、ピークの周波数は、段階７２において所定の周波数と比較することができたと考えられ、段階７４において、コントローラ２８は、処理ツール１２がアイドルであったか否かを受信信号から判断し、ピークの周波数の増加は、ポンプの詰まりを示している。
【００３２】
この例では、モータ出力の変動がポンプのモニタされるオペレーション特性として選択されたが、モニタすることができたオペレーション特性は、以下に限定されるものではないが、下記を含んでいる。
【００３３】
・モータ出力
・ポンプ温度
・排気圧力
・ベアリング振動
以上のオペレーション特性のいずれかの変動として又はそれらのあらゆる組合せを使用して、ポンプの故障を予測することができると考えられる。
【００３４】
モニタされた信号及び／又は受信信号に含まれた情報はまた、固定された期間ではなく、処理ツールの活動に基づいて排気システム２４の構成要素に対する保守活動を予測するのに使用することができる。例えば、所定の処理ガス混合物の場合、Ｘリットルの処理ガスが流された後に真空ポンプの取り替えを必要とすると考えられること、及び排除ツール３６は、Ｙリットルの処理ガスが流された後に予防的保守を要求すると考えられることを予測することが可能になる（以前の経験から）。ツール利用の変動性は、これらの保守活動を必要とする前の日数を変動させる可能性があり、従って、全ての計画された保守の実行が早すぎるか、又はより重大なことには遅すぎるという危険性がある。これらの活動をある一定の時間間隔で計画するよりも、これらの活動は、ツールがどれだけ使用されたかに基づいて時間調節することができる。
【００３５】
ここで、排除ツールに関する例を図８に関連して示す。
【００３６】
図８は、排除ツールコントローラ４２によって使用され、保守を必要とする時を検出するアルゴリズムの例を示す流れ図である。この例では、排除ツール３６は燃焼器であり、処理ガスは、ＩｎＧａＡｌＰのＭＯＣＶＤ成長で典型的に使用されるホスフィン、ＰＨ3を含有している。８０において、排除ツールコントローラ４２は、例えば、システムバス２０上で搬送される信号からホスフィンの処理ツール１２内への現在の流れの流量に関する情報を受信する。この情報から、排除ツールコントローラ４２は、排除ツール３６の以前の保守以来処理ツール１２に流れたホスフィンの累積量を８２において判断する。８４において、排除ツールコントローラ４２は、この累積量が所定の値、この例では２０ｋｇを超えているか否かを判断する。超えていない場合、何の処置も要求されないが、超えている場合には、警告が発生されてツールの保守が必要であるか又はすぐに必要とされることになると忠告する。
【００３７】
このアルゴリズムでの所定の値の正確な値は、排除ツール３６と同様に処理ツール１２に流れている特定の処理ガス混合物の特性に従って予め選択される。代替的に、排除ツールコントローラ４２は、各々がそれぞれの処理ガス混合物に関連して保存された所定の値のテーブルを含むことができると考えられ、適切な値は、例えば、ツール１２からホスト１８に送信されたガス流量データに関連して、システムバス２０から受信した情報に基づいてコントローラ２８によって選択される。
【００３８】
モニタされた信号からコントローラ２８、４２によって受信された情報はまた、処理ツール１２の現在の又は近々のステータスについてコントローラ２８、４２に警報を出すことができる。これから、処理ツール１２によって要求がない時には、排気システム２４を低電力消費モードにすることにより、電力の節約を行うことができる。例えば、処理チャンバ１４のロードロックにウェーハがない場合、真空ポンプ２６と排除ツール３６を低電力消費モードにすることができ、ロードロックに活動が現れるとすぐに（すなわち、ウェーハが処理される前に）完全オペレーションモードに戻される。例えば、排除ツールに対して停止状態から完全実行状態を達成するために必要な時間は、典型的に数分である。しかし、ロードロック、移送チャンバを通して処理チャンバの中にウェーハを取り込むと、典型的には５分よりも長い時間を要する。従って、排除ツール３６が「アイドルモード」の状態にされると、それは、ウェーハが最初に装填された時に処理ツール１２からホストに渡された信号に含まれた情報を使用してライン上に戻すことができ、それによって処理チャンバ１４内でウェーハの処置が開始される前に排気ガスを処理する準備が完了している。
【００３９】
図１を再度参照すると、排気システムの構成要素のコントローラの様々なインタフェースはまた、信号を送信するように構成される。それは、排気システムの構成要素のステータス、オペレーション特性、及び／又は要件に基づいて処理ツール１２のオペレーション状態を容易に制御することを可能にすることができる。
【００４０】
図３から５に関連して、排除ツールコントローラ４２のインタフェース５２は、システムバス２０上で処理ツール１２に信号を送信するようにも構成される。これらの信号は、処理コントローラ１６によって直接受信することができ、又はホスト１８に直接送信することができ、このホストは、次に、排気システムから受信した信号内に含まれた情報を使用して処理ツール１２に指令を送出する。更に、ポンプコントローラ２８のインタフェース３２と排除ツールコントローラ４２のインタフェース４４とは、両方とも処理コントローラ１６のそれぞれのインタフェースに信号を逆に送信するように構成される。
【００４１】
排気システム２４の現在の及びより詳細なステータスを処理ツール１２に提供することにより、システムバス２０上で受信したステータス情報に応答して処理コントローラ１６により適切な戦略をとることができる。図１０は、交換又は保守のために構成要素がすぐに停止されることを警告する排気システムの構成要素から発生された警報に応答して、激しい停止が実行されるべきか否かを検出するために処理コントローラ１６によって使用されるアルゴリズムの例を示す流れ図である。この警報は、図７と８に関連して前に説明したアルゴリズムの１つを使用して発生されたと考えられる。
【００４２】
９０において、処理コントローラ１６は警報を受信する。警報は、真空ポンプ２６又は排除ツール３６から直接に又はシステムバス２０から受信することができる。９２において、処理コントローラ１６は、処理ツールが現在ウェーハを処理しているか否かを判断する。処理していない場合には、次に９４において、処理ツール１２の激しい停止が実行される。それがウェーハを処理している場合には、次に９６において、激しい停止が実行される前にウェーハの処理を完了させる。真空ポンプ２６からの警報が十分に深刻である場合には、処理コントローラをプログラムし（残っている処理時間に応じて）、処理されているウェーハを失うのとポンプを破損させる危険性のどちらが費用効果があるかを判断することができる。
【００４３】
排気システムから受信したステータス情報に応答して処理ツール１２を迅速に停止すべきか否かの判断に加えて、排気システムから受信した信号により、処理ツール１２の保守を排気システムの構成要素の保守及び／又は交換と同期させることができ、それによってシステム全体の故障時間を最小にしてウェーハの処理量を最大にすることができる。
【００４４】
例えば、図８で説明した例に関連して、ホスフィンの１日平均消費量が計算され、排除ツール３６によって消費されたホスフィンの総量が既知である場合、ホスフィンの２０ｋｇに達するまでの予測時間（日で）（すなわち、次の排除ツール保守までの時間）は、次の式によって与えられる。
次の保守までの時間＝（２０ｋｇ−最後の保守から消費したｋｇＰＨ3）／（ｋｇでの１日平均ＰＨ3消費量）
処理ツール１２が保守を必要とすることになる時間のそれ自体の内部計算を有する処理コントローラ１６にこの情報が戻された場合、コントローラ１６は、処理ツール１２と排除ツール３６の保守を同期させることができる。それによって、年間数日のシステム停止時間の節約の可能性がある。
【００４５】
以上は本発明の一実施形態を表すものであり、本明細書の特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が間違いなく当業者に想起されることは理解されるものとする。
【００４６】
例えば、真空ポンプ２６のコントローラ２８はまた、システムバス２０上で送信される信号をモニタするように配置することができる。これは、システムバス２０上で送信された信号をモニタし、かつモニタされた信号内に情報を含む信号をコントローラ２８に出力するパーソナルコンピュータなどを通じてコントローラ２８のインタフェースをシステムバスに接続することによって達成することができる。
【００４７】
別の代替案として、システムバス２０を不要にすることができ、処理コントローラ１６から出力された信号は、ポンプコントローラ２８と排除ツールコントローラ４２に直接送信される。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 処理システムネットワーク
１２ 処理ツール
２０ システムバス
３６ 排除ツール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ツールと該処理ツールのチャンバのための排気システムとを含む処理システムのオペレーションを制御する方法であって、
処理ツールから送信された信号をモニタする段階と、
前記モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する前記処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、
前記発生した信号を送信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記信号は、格納されたアルゴリズムに従って発生されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記処理ツールは、システムバスに接続され、前記モニタされた信号は、該システムバス上で該処理ツールとホストコンピュータの間で送信されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記構成要素は、前記処理ツールと前記ホストコンピュータの間で送信される前記信号をモニタするように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記発生した信号は、前記ホストコンピュータに送信され、該ホストコンピュータは、該発生した信号内に含まれる情報を前記処理ツールに搬送することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記構成要素は、前記発生した信号を前記システムバス上で前記ホストコンピュータに送信するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記処理ツールは、前記発生した信号内の情報を利用して該処理ツールのオペレーション特性又はステータスを制御するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記処理ツールは、格納されたアルゴリズムに従って制御されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記排気システムの前記構成要素は、排除ツールであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
実行された時に処理ツールと該処理ツールのための排気システムとを含む処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
操作には、
処理ツールとホストコンピュータの間で送信された信号をモニタする段階と、
前記モニタされた信号内に含まれる情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する前記処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、
前記発生した信号を送信する段階と、
が含まれる、
ことを特徴とする媒体。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体を含む処理システムにおける排気システムの構成要素。
【請求項１２】
処理ツールを含む処理システムのための排気システムであって、
排気システムの構成要素の少なくとも１つが、
処理ツールから送信された信号をモニタするための手段と、
その構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する前記処理ツールのための情報を含む信号を発生させるために、前記モニタされた信号内に含まれる情報を利用する手段と、
前記発生した信号を送信するための手段と、
を含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
前記情報を利用する手段は、格納されたアルゴリズムに従って前記信号を発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記モニタするための手段は、前記処理ツールに接続したシステムバス２０上で該処理ツールとホストコンピュータの間で送信されている信号をモニタするように構成されていることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記信号を送信するための手段は、該信号を前記ホストコンピュータに送信するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記信号を送信するための手段は、該信号を前記システムバス上で前記ホストコンピュータに送信するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記構成要素は、排除ツールであることを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
処理ツールと請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の排気システムとを含む処理システムであって、
処理ツールが、発生された信号内の情報を利用してそのオペレーション特性又はステータスを制御するように配置されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１】
処理ツールと該処理ツールのチャンバのための排気システムとを含む処理システムのオペレーションを制御する方法であって、
処理ツールから送信された信号をモニタする段階と、
前記モニタされた信号内に含まれた情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する前記処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、
前記発生した信号を送信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記信号は、格納されたアルゴリズムに従って発生されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記処理ツールは、システムバスに接続され、前記モニタされた信号は、該システムバス上で該処理ツールとホストコンピュータの間で送信されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記構成要素は、前記処理ツールと前記ホストコンピュータの間で送信される前記信号をモニタするように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記発生した信号は、前記ホストコンピュータに送信され、該ホストコンピュータは、該発生した信号内に含まれる情報を前記処理ツールに搬送することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記構成要素は、前記発生した信号を前記システムバス上で前記ホストコンピュータに送信するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記処理ツールは、前記発生した信号内の情報を利用して該処理ツールのオペレーション特性又はステータスを制御するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記処理ツールは、格納されたアルゴリズムに従って制御されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記排気システムの前記構成要素は、排除ツールであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
実行された時に処理ツールと該処理ツールのための排気システムとを含む処理システムを制御するための操作を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
操作には、
処理ツールとホストコンピュータの間で送信された信号をモニタする段階と、
前記モニタされた信号内に含まれる情報を利用して、排気システムの構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する前記処理ツールのための情報を含む信号を発生させる段階と、
前記発生した信号を送信する段階と、
が含まれる、
ことを特徴とする媒体。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体を含む処理システムにおける排気システムの構成要素。
【請求項１２】
処理ツールを含む処理システムのための排気システムであって、
排気システムの構成要素の少なくとも１つが、
処理ツールから送信された信号をモニタするための手段と、
その構成要素のオペレーション特性又はステータスに関する前記処理ツールのための情報を含む信号を発生させるために、前記モニタされた信号内に含まれる情報を利用する手段と、
前記発生した信号を送信するための手段と、
を含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
前記情報を利用する手段は、格納されたアルゴリズムに従って前記信号を発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記モニタするための手段は、前記処理ツールに接続したシステムバス２０上で該処理ツールとホストコンピュータの間で送信されている信号をモニタするように構成されていることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記信号を送信するための手段は、該信号を前記ホストコンピュータに送信するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記信号を送信するための手段は、該信号を前記システムバス上で前記ホストコンピュータに送信するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記構成要素は、排除ツールであることを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
処理ツールと請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の排気システムとを含む処理システムであって、
処理ツールが、発生された信号内の情報を利用してそのオペレーション特性又はステータスを制御するように配置されている、
ことを特徴とするシステム。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６９６４３（Ｐ２０１２−１６９６４３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８５１５７（Ｐ２０１２−８５１５７）
【出願日】平成２４年４月４日（２０１２．４．４）
【分割の表示】特願２００７−５２６５２９（Ｐ２００７−５２６５２９）の分割
【原出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（５０７２６１３６４）エドワーズ リミテッド (85)
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月４日（２０１２．４．４）
【分割の表示】特願２００７−５２６５２９（Ｐ２００７−５２６５２９）の分割
【原出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（５０７２６１３６４）エドワーズ リミテッド (85)
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