半導体製造装置
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は半導体ウエハの洗浄処理、エッチング処理等を行なう半導体製造装置に関する。
［発明の技術的背景］
半導体ウエハの洗浄処理、エッチング処理等を行なう半導体製造装置は、一般に第１図のように構成されている。すなわち、第１図において10は、処理前の半導体ウエハを製造単位（ロット）毎に区分して収納する複数台の処理前キャリア11、…11所定の位置に配置された処理前キャリア収納部である。この処理前キャリア収納部10内の処理前キャリア11は、搬送機構20により第１ないし第３の処理槽31ないし33に搬送され、さらに処理後は処理後キャリア収納部50内に処理後キャリア51として収納される。上記第１、第２の処理槽31および32はそれぞれ、処理前キャリア11内に収納されている半導体ウエハに対して薬液による洗浄処理を行ない、第３の処理槽33は上記薬液による洗浄処理が行われた半導体ウエハに対し、純水による水洗処理を行なう。そして上記第１、第２の処理槽31および32には各槽内に供給される薬液を昇温するためのヒータ34、35と薬液の温度を検出するための温度センサ36、37が設けられており、第１ないし第３の処理槽31ないし33には薬液もしくは純水を排出するための排出用の電磁弁38ないし40が設けられている。
61ないし63は上記第１の処理槽31に供給すべき薬液を秤量および温度制御する秤量槽であり、秤量槽61には電磁弁64を介して純水が、秤量槽62には電磁弁65を介して過酸化水素水（H2O2）が、秤量槽63には電磁弁66を介して塩酸（Hcl）がそれぞれ供給される。純水が供給される秤量槽61には、この純水を昇温するためのヒータ67と温度検出用の温度センサ68とが設けられており、さらに上記秤量槽61ないし63には秤量完了センサ69ないし71が設けられている。そしてこれら各秤量槽61ないし63で秤量された各薬液もしくは純水は、供給用の電磁弁72ないし74それぞれを介して上記第１の処理槽31に供給され、ここで上記各薬液および純水からなる混合処理液が形成される。
81ないし83は上記第２の処理槽32に供給すべき薬液を秤量および温度制御する秤量槽であり、上記第１の処理槽31に供給すべき薬液を秤量する秤量槽61ないし63の場合と同様に、秤量槽81には電磁弁84を介して純水が、秤量槽82には電磁弁85を介して過酸化水素水が、秤量槽83には電磁弁86を介して塩酸がそれぞれ供給される。さらに純水が供給される秤量槽81には、この純水を昇温するためのヒータ87と温度検出用の温度センサ88とが設けられており、上記秤量槽81ないし83には秤量完了センサ89ないし91が設けられている。そしてこれら各秤量槽81ないし83で秤量された各薬液もしくは純水は、供給用の電磁弁92ないし94それぞれを介して第２の処理槽32に供給され、ここで上記各薬液および純水からなる混合処理液が形成される。
第３の処理槽33については、供給用の電磁弁41を介して純水が供給されるようになっている。
このような構成の半導体製造装置を用いて、例えば第１の処理槽31、第２の処理槽32を選択的に使用して、塩酸、過酸化水素および純水からなる混合処理液により半導体ウエハの洗浄処理を行ない、さらに続いて第３の処理槽33が純水による水洗処理を行なう場合、従来では次のようにして処理を行なっている。すなわち、まず半導体ウエハが処理前キャリア11に収納された状態で処理前キャリア収納部10に配置、配列される。各処理前キャリア11にはそれぞれのキャリア内の半導体ウエハの処理に必要なデータが入力可能なデータ入力装置が設けられており、予め各処理前キャリア11に対して処理工程データおよび各処理槽31ないし33での処理時間データが入力される。上記各処理前キャリア11に入力された処理工程データおよび処理時間データに基づき、それぞれの処理前キャリア11が処理槽31ないし33で処理されるのに要する処理期間および搬送機構20がそれぞれの処理前キャリア11を搬送する期間が重複しないようなスケジュールに基づいて処理が進められる。
第４図はこの処理スケジュールを示す図である。この例は６台の処理前キャリア11が処理される場合である。第４図４図において、t1ないしt5はそれぞれ１台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、t1は搬送機構20が１台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31に搬送するまでの期間、t2はこの１台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31で処理する期間、t3は搬送機構20が第１の処理槽31で処理された１台目の処理前キャリア11を第３の処理槽31まで搬送する期間、t4は１台目の処理前キャリア11を第３の処理槽33で処理する期間、t5は搬送機構20が第３の処理槽31で処理された１台目の処理前キャリア11を処理後キャリア収納部50まで搬送する期間である。
t11ないしt15はそれぞれ２台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、t11は搬送機構20が第３の処理槽33の位置から処理前キャリア収納部10の位置まで戻り、さらに２台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31に搬送するまでの期間、t12はこの２台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31で処理する期間、t13は搬送機構20が第１の処理槽31で処理された２台目の処理前キャリア11を第３の処理槽31まで搬送する期間、t14は２台目の処理前キャリア11を第３の処理槽33で処理する期間、t15は搬送機構20が第３の処理槽31で処理された２台目の処理前キャリア11を処理後キャリア収納部50まで搬送する期間である。
t21ないしt25はそれぞれ３台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、これらの期間は上記２台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間t11ないしt15に対応している。
t31ないしt35はそれぞれ４台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、t31は搬送機構20が第３の処理槽33の位置から処理前キャリア収納部10の位置まで戻り、さらに４台目の処理前キャリア11を第２の処理槽32に搬送するまでの期間、t32はこの４台目の処理前キャリア11を第２の処理槽32で処理する期間、t33は搬送機構20が第２の処理槽32で処理された４台目の処理前キャリア11を第３の処理槽31まで搬送する期間、t34は４台目の処理前キャリア11を第３の処理槽33で処理する期間、t35は搬送機構20が第３の処理槽31で処理された４台目の処理前キャリア11を処理後キャリア収納部50まで搬送する期間である。
t41ないしt45、t51ないしt55はそれぞれ５台目、６台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、これらの期間は上記４台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間t31ないしt35にそれぞれ対応している。そして、例えば各処理槽31ないし33での処理時間がそれぞれ５分であり、それぞれの処理槽31ないし33における薬液の有効使用時間が18分であるとする。また、第１および第２の処理槽31、32では混合処理液の温度が85℃で処理が行われるものとする。
ところで、このようなスケジュールに基づいて実際に処理を進める場合、従来では第５図に示すようなタイミングで各薬液もしくは純水の秤量、昇温、第１ないし第３の処理槽31ないし33への供給動作を制御するようにしている。第５図において、Ａは第１の処理槽31に薬液および純水を供給する秤量槽61ないし63での各種タイミングを示すものであり、a1は秤量を行なっている期間、a2は秤量の完了状態期間、a3は電磁弁72ないし74を開いて、秤量された各薬液および純水を第１の処理槽31内に供給する期間である。Ｂは第１の処理槽31に純水を供給する秤量槽63での昇温タイミングを示すものであり、b1の期間に前記ヒータ68が通電されて90℃まで昇温され、第１の処理槽31に供給される直前まで90℃のまま一定温度に保持される。Ｃは第２の処理槽32に薬液および純水を供給する秤量槽81ないし83での各種タイミングを示すものであり、c1は秤量を行なっている期間、c2は秤量の完了状態期間、c3は電磁弁92ないし94を開いて秤量された各薬液および純水を第２の処理槽32内に供給する期間である。Ｄは第２の処理槽32に純水を供給する秤量槽81での昇温タイミングを示すものであり、d1の期間に前記ヒータ87が通電されて90℃まで昇温され、第２の処理槽32に供給される直前まで90℃のまま一定温度に保持される。
Ｅは第１の処理槽31での各種タイミングを示すものであり、e1は前記ヒータ36に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度、すなわち85℃まで昇温する期間、e2は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、e3は電磁弁39を開いて処理液を外部に排出する期間である。そして上記期間e2は前記の薬液使用有効時間18分以内に設定されている。
同様にＦは処理槽32での各種タイミングを示すものであり、f1は前記ヒータ37に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度まで昇温する期間、f2は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、f3は電磁弁40を開いて処理液を外部に排出する期間である。そして上記内部処理液の使用有効状態期間f2も18分以内に設定されている。
なお、第３の処理槽32への純水の供給は常時行なわれ、第３の処理槽33からオーバーフローした分は電磁弁40を介して外部に排出される。
［背景技術の問題点］
上記第４図のようなスケジュールで６台の処理前キャリア11の処理を行なう場合、従来では第５図のようなタイミングで秤量槽61ないし63、81ないし83における各種薬液の秤量、昇温、処理槽31および32への供給を行なうようにしている。従って、処理が開始されると始めの１台目から３台目の処理前キャリア11が第１の処理槽31で洗浄処理されている期間に、処理を行なわない第２の処理槽32でも薬液の供給、排出がなされている。従って、第２の処理槽32内の薬液は全く使用されずに排出されてしまう。このため、この処理槽32に供給される薬液に対する処理前キャリア11の利用効率が悪くなり、またこの処理槽32から薬液を排出し、再び供給する薬液交換動作のために、処理前キャリア11が処理前キャリア収納部10での待ち時間が発生する。この結果、従来では洗浄処理の生産性が悪く、薬液の無駄な使用が発生するという欠点がある。さらに、純水を秤量する秤量槽61、81では、純水が秤量された時点から第１もしくは第２の処理槽31、32に供給される直前まで、ヒータ67、87に通電しなければならないので、無駄な消費電力が多いという欠点もある。
［発明の目的］
この発明は上記のような事情を考慮してなされたものでありその目的は、半導体装置の処理を高い生産性で行なうことができ、しかも薬液の無駄な使用を防止することができ、かつ無駄な電力も消費しない半導体製造装置を提供することにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するためこの発明にあっては、多数の半導体ウエハを製造単位に区分して処理前キャリアに収納しかつ所定の処理工程のデータをそれぞれの処理前キャリアに入力し、これら処理前キャリアを処理前キャリア収納部に収納しそれぞれの入力データに基づいてこの処理前キャリア収納部から処理前キャリアを順次送り出し、上記処理前キャリア内に収納された半導体ウエハに対し複数の処理槽で各種処理を行ない、秤量槽により処理液を秤量しかつ所定の温度に制御して上記各処理槽内に供給し、搬送機構により上記各処理槽の使用順序および処理時間に合せて上記各処理前キャリアを次工程に順次搬送し、制御手段により、上記各処理前キャリアに入力されたデータに基づき、上記各処理槽および搬送機構の使用時間が重複しないタイミングを算出して各処理槽への各種処理液の供給タイミングを算出し、この算出結果に応じて上記秤量槽での各種処理液の秤量、温度制御および各処理槽への供給、各処理槽での温度制御もしくは各種処理液の排出動作および搬送機構の動作を制御するようにしている。
［発明の実施例］
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第２図はこの発明に係る半導体製造装置の電気回路部分の構成を示すブロック図である。図において100は演算処理装置、メモリ等からなる中央制御ユニットである。この中央制御ユニット100にはタイマユニット110および入力／出力ユニット120が接続されている。上記入力／出力ユニット120にはさらに、処理前キャリア収納部10、搬送機構20、前記秤量槽61ないし63、81ないし83における秤量完了センサ69ないし71、89ないし91および電磁弁64ないし66、72ないし74、84ないし86、92ないし94等からなる秤量槽制御ユニット130、前記処理槽31ないし33において各薬液の排出動作を制御する電磁弁38ないし40等からなる処理槽制御ユニット140、前記ヒータ36、37、68、88および温度センサ34、35、67、87等からなるヒータ制御ユニット150、処理後キャリア収納部50がそれぞれ接続されている。
このような構成において、まず各処理前キャリア11に半導体ウエハを収納して処理前キャリア収納部10に配置、配列する。このとき、各処理前キャリア11ではデータ入力装置からキャリア内の半導体ウエハの処理に必要な処理工程データおよび各処理槽31ないし33での処理時間データを入力する。それぞれの処理前キャリア11で入力されたデータは処理前キャリア収納部10に供給され、さらにこれらのデータは入力／出力ユニット120を介して中央制御ユニット100に供給される。これらのデータに基づき、中央制御ユニット100はそれぞれの処理前キャリア11が処理槽31ないし33で処理されるのに要する処理期間および搬送機構20がそれぞれの処理前キャリア11を搬送する期間が重複しないようなスケジュールを作成する。このスケジュールは、例えば処理すべきキャリアが６台である場合には前記第４図と同様のものとなる。さらに中央制御ユニット100は作成されたスケジュールに基づき、第１および第２の処理槽31への薬液の供給タイミングを算出し、さらにこの算出結果に応じて、第１および第２の処理槽31、32の薬液供給、昇温時間、薬液の有効使用時間、薬液の排出時間および秤量槽61ないし63および81ないし83における薬液もしくは純水の秤量時間、純水の昇温開始時間等のタイミングを決定する。これらのタイミングは入力／出力ユニット120を介して処理前キャリア収納部10、搬送機構20、秤量槽制御ユニット130、処理槽制御ユニット140、ヒータ制御ユニット150、処理後キャリア収納部50に供給され、それぞれの動作が制御される。
第３図は前記第５図と同様に、始めの３台の処理前キャリア11は第１の処理槽31で混合薬液による洗浄処理を行なった後に第３の処理槽33で純水による洗浄を行ない、後の３台の処理前キャリア11については第２の処理槽32で混合薬液による洗浄処理を行なった後に第３の処理槽33で純水による洗浄を行なう場合に、中央制御ユニット100で決定された各種タイミングを示す図である。第３図R>図においてＡは第１の処理槽31に薬液および純水を供給する秤量槽61ないし63での各種タイミングを示すものであり、a11は秤量を行なっている期間、a12は秤量の完了状態期間、a13は電磁弁72ないし74を開いて、秤量された各薬液および純水を第１の処理槽31内に供給する期間である。
Ｂは第１の処理槽31に純水を供給する秤量槽63での昇温タイミングを示すものであり、b11の期間に前記ヒータ68が通電されて内部の純水が90℃まで昇温される。
Ｃは第２の処理槽32に薬液および純水を供給する秤量槽81ないし83での各種タイミングを示すものであり、c11は秤量を行なっている期間、c12は秤量の完了状態期間、c13は電磁弁92ないし94を開いて秤量された各薬液および純水を第２の処理槽32内に供給する期間である。
Ｄは第２の処理槽32に純水を供給する秤量槽81での昇温タイミングを示すものであり、d11の期間に前記ヒータ87が通電されて純水が90℃まで昇温される。
Ｅは第１の処理槽31での各種タイミングを示すものであり、e11は前記ヒータ36に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度、すなわち85℃まで昇温する期間、e12は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、e13は電磁弁39を開いて処理液を外部に排出する期間である。
同様にＦは処理槽32での各種タイミングを示すものであり、f11は前記ヒータ37に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度まで昇温する期間であり、f12は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、この期間f12の後に電磁弁40が開かれて処理液が外部に排出される。また、従来と同様に第３の処理槽33への純水の供給は常時行なわれ、第３の処理槽33からオーバーフローした分は電磁弁40を介して外部に排出される。
なお、この例では第１の処理槽31もしくは第２の処理槽32に純水を供給する５分前から秤量槽61、81で純水の昇温を開始するようにしている。
第３図に示すように、第１の処理槽31に薬液が供給され、さらにe11の期間に昇温され、その後、この第１の処理槽31内の処理薬液が使用有効状態にされている期間e12に始めの３台の処理前キャリア11が処理されている期間では、第２の処理槽32には薬液は供給されない。すなわち、第２の処理槽32に対する薬液の供給は第１の処理槽32における処理が終了する直前に行われる。すなわち、処理が開始されると始めの１台目から３台目の処理前キャリア11が第１の処理槽31で洗浄処理されている期間に、処理を行なわない第２の処理槽32では薬液が供給されず、従来、無駄に排出されていた薬液が節約できる。この結果、処理槽32に供給される薬液に対する処理前キャリア11の利用効率を向上させることができる。またこの処理槽32に対して薬液を供給するタイミングは、第１の処理槽31における処理の進行状況をみて決定できるので、処理前キャリア11の処理前キャリア収納部10での待ち時間は最小にできる。従って、この実施例装置によれば洗浄処理の生産性を向上させることができ、かつ薬液の無駄な使用の発生を防止することができる。さらに、純水を秤量する秤量槽61、81では、純水を第１もしくは第２の処理槽31、32に供給するタイミングの一定時間前からヒータ67、87に通電して昇温するようにしているので、無駄な消費電力を節約することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば上記実施例装置では混合された薬液の使用有効期限が18分という時間である場合について説明したが、これは使用回数が何回といういうような回数の有効期限であってもよい。さらに薬液の種類、処理槽の数、処理槽の使用順序等は、処理する半導体ウエハの処理条件に適合するように換えても良いことはもちろんである。さらに上記実施例装置は半導体ウエハの洗浄処理を行なうものである場合について説明したが、これはその他のエッチング処理等を行なう装置にも実施することができる。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明によれば、処理槽への効果的な薬液の供給および昇温もしくは排出を行なうので、各処理槽における薬液を対するキャリアの利用効率が良く、純水の秤量を行なう秤量槽での昇温時間が短縮でき、処理槽の薬液の交換動作のために処理前キャリアが待たされることがなくキャリアの処理進行ができるので、半導体装置の処理を高い生産性で行なうことができ、しかも薬液の無駄な使用を防止することができ、かつ無駄な電力も消費しない半導体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的な半導体製造装置の構成図、第２図はこの発明に係る半導体製造装置の電気回路部分の構成を示すブロック図、第３図は上記実施例装置の動作タイミングを示す図、第４図は上記第１図の装置における処理のスケジュールの一例を示す図、第５図は従来装置の動作タイミングを示す図である。
10……処理前キャリア収納部、11……処理前キャリア、20……搬送機構、31,32,33……処理槽、50……処理後キャリア収納部、51……処理後キャリア、61,62,63,81,82,83……秤量槽、100……中央制御ユニット、110……タイマユニット、120……入力／出力ユニット、130……秤量槽制御ユニット、140……処理槽制御ユニット、150……ヒータ制御ユニット。
［発明の技術分野］
この発明は半導体ウエハの洗浄処理、エッチング処理等を行なう半導体製造装置に関する。
［発明の技術的背景］
半導体ウエハの洗浄処理、エッチング処理等を行なう半導体製造装置は、一般に第１図のように構成されている。すなわち、第１図において10は、処理前の半導体ウエハを製造単位（ロット）毎に区分して収納する複数台の処理前キャリア11、…11所定の位置に配置された処理前キャリア収納部である。この処理前キャリア収納部10内の処理前キャリア11は、搬送機構20により第１ないし第３の処理槽31ないし33に搬送され、さらに処理後は処理後キャリア収納部50内に処理後キャリア51として収納される。上記第１、第２の処理槽31および32はそれぞれ、処理前キャリア11内に収納されている半導体ウエハに対して薬液による洗浄処理を行ない、第３の処理槽33は上記薬液による洗浄処理が行われた半導体ウエハに対し、純水による水洗処理を行なう。そして上記第１、第２の処理槽31および32には各槽内に供給される薬液を昇温するためのヒータ34、35と薬液の温度を検出するための温度センサ36、37が設けられており、第１ないし第３の処理槽31ないし33には薬液もしくは純水を排出するための排出用の電磁弁38ないし40が設けられている。
61ないし63は上記第１の処理槽31に供給すべき薬液を秤量および温度制御する秤量槽であり、秤量槽61には電磁弁64を介して純水が、秤量槽62には電磁弁65を介して過酸化水素水（H2O2）が、秤量槽63には電磁弁66を介して塩酸（Hcl）がそれぞれ供給される。純水が供給される秤量槽61には、この純水を昇温するためのヒータ67と温度検出用の温度センサ68とが設けられており、さらに上記秤量槽61ないし63には秤量完了センサ69ないし71が設けられている。そしてこれら各秤量槽61ないし63で秤量された各薬液もしくは純水は、供給用の電磁弁72ないし74それぞれを介して上記第１の処理槽31に供給され、ここで上記各薬液および純水からなる混合処理液が形成される。
81ないし83は上記第２の処理槽32に供給すべき薬液を秤量および温度制御する秤量槽であり、上記第１の処理槽31に供給すべき薬液を秤量する秤量槽61ないし63の場合と同様に、秤量槽81には電磁弁84を介して純水が、秤量槽82には電磁弁85を介して過酸化水素水が、秤量槽83には電磁弁86を介して塩酸がそれぞれ供給される。さらに純水が供給される秤量槽81には、この純水を昇温するためのヒータ87と温度検出用の温度センサ88とが設けられており、上記秤量槽81ないし83には秤量完了センサ89ないし91が設けられている。そしてこれら各秤量槽81ないし83で秤量された各薬液もしくは純水は、供給用の電磁弁92ないし94それぞれを介して第２の処理槽32に供給され、ここで上記各薬液および純水からなる混合処理液が形成される。
第３の処理槽33については、供給用の電磁弁41を介して純水が供給されるようになっている。
このような構成の半導体製造装置を用いて、例えば第１の処理槽31、第２の処理槽32を選択的に使用して、塩酸、過酸化水素および純水からなる混合処理液により半導体ウエハの洗浄処理を行ない、さらに続いて第３の処理槽33が純水による水洗処理を行なう場合、従来では次のようにして処理を行なっている。すなわち、まず半導体ウエハが処理前キャリア11に収納された状態で処理前キャリア収納部10に配置、配列される。各処理前キャリア11にはそれぞれのキャリア内の半導体ウエハの処理に必要なデータが入力可能なデータ入力装置が設けられており、予め各処理前キャリア11に対して処理工程データおよび各処理槽31ないし33での処理時間データが入力される。上記各処理前キャリア11に入力された処理工程データおよび処理時間データに基づき、それぞれの処理前キャリア11が処理槽31ないし33で処理されるのに要する処理期間および搬送機構20がそれぞれの処理前キャリア11を搬送する期間が重複しないようなスケジュールに基づいて処理が進められる。
第４図はこの処理スケジュールを示す図である。この例は６台の処理前キャリア11が処理される場合である。第４図４図において、t1ないしt5はそれぞれ１台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、t1は搬送機構20が１台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31に搬送するまでの期間、t2はこの１台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31で処理する期間、t3は搬送機構20が第１の処理槽31で処理された１台目の処理前キャリア11を第３の処理槽31まで搬送する期間、t4は１台目の処理前キャリア11を第３の処理槽33で処理する期間、t5は搬送機構20が第３の処理槽31で処理された１台目の処理前キャリア11を処理後キャリア収納部50まで搬送する期間である。
t11ないしt15はそれぞれ２台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、t11は搬送機構20が第３の処理槽33の位置から処理前キャリア収納部10の位置まで戻り、さらに２台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31に搬送するまでの期間、t12はこの２台目の処理前キャリア11を第１の処理槽31で処理する期間、t13は搬送機構20が第１の処理槽31で処理された２台目の処理前キャリア11を第３の処理槽31まで搬送する期間、t14は２台目の処理前キャリア11を第３の処理槽33で処理する期間、t15は搬送機構20が第３の処理槽31で処理された２台目の処理前キャリア11を処理後キャリア収納部50まで搬送する期間である。
t21ないしt25はそれぞれ３台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、これらの期間は上記２台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間t11ないしt15に対応している。
t31ないしt35はそれぞれ４台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、t31は搬送機構20が第３の処理槽33の位置から処理前キャリア収納部10の位置まで戻り、さらに４台目の処理前キャリア11を第２の処理槽32に搬送するまでの期間、t32はこの４台目の処理前キャリア11を第２の処理槽32で処理する期間、t33は搬送機構20が第２の処理槽32で処理された４台目の処理前キャリア11を第３の処理槽31まで搬送する期間、t34は４台目の処理前キャリア11を第３の処理槽33で処理する期間、t35は搬送機構20が第３の処理槽31で処理された４台目の処理前キャリア11を処理後キャリア収納部50まで搬送する期間である。
t41ないしt45、t51ないしt55はそれぞれ５台目、６台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間であり、これらの期間は上記４台目の処理前キャリア11についての処理およびこの処理に伴う搬送機構20の動作期間t31ないしt35にそれぞれ対応している。そして、例えば各処理槽31ないし33での処理時間がそれぞれ５分であり、それぞれの処理槽31ないし33における薬液の有効使用時間が18分であるとする。また、第１および第２の処理槽31、32では混合処理液の温度が85℃で処理が行われるものとする。
ところで、このようなスケジュールに基づいて実際に処理を進める場合、従来では第５図に示すようなタイミングで各薬液もしくは純水の秤量、昇温、第１ないし第３の処理槽31ないし33への供給動作を制御するようにしている。第５図において、Ａは第１の処理槽31に薬液および純水を供給する秤量槽61ないし63での各種タイミングを示すものであり、a1は秤量を行なっている期間、a2は秤量の完了状態期間、a3は電磁弁72ないし74を開いて、秤量された各薬液および純水を第１の処理槽31内に供給する期間である。Ｂは第１の処理槽31に純水を供給する秤量槽63での昇温タイミングを示すものであり、b1の期間に前記ヒータ68が通電されて90℃まで昇温され、第１の処理槽31に供給される直前まで90℃のまま一定温度に保持される。Ｃは第２の処理槽32に薬液および純水を供給する秤量槽81ないし83での各種タイミングを示すものであり、c1は秤量を行なっている期間、c2は秤量の完了状態期間、c3は電磁弁92ないし94を開いて秤量された各薬液および純水を第２の処理槽32内に供給する期間である。Ｄは第２の処理槽32に純水を供給する秤量槽81での昇温タイミングを示すものであり、d1の期間に前記ヒータ87が通電されて90℃まで昇温され、第２の処理槽32に供給される直前まで90℃のまま一定温度に保持される。
Ｅは第１の処理槽31での各種タイミングを示すものであり、e1は前記ヒータ36に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度、すなわち85℃まで昇温する期間、e2は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、e3は電磁弁39を開いて処理液を外部に排出する期間である。そして上記期間e2は前記の薬液使用有効時間18分以内に設定されている。
同様にＦは処理槽32での各種タイミングを示すものであり、f1は前記ヒータ37に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度まで昇温する期間、f2は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、f3は電磁弁40を開いて処理液を外部に排出する期間である。そして上記内部処理液の使用有効状態期間f2も18分以内に設定されている。
なお、第３の処理槽32への純水の供給は常時行なわれ、第３の処理槽33からオーバーフローした分は電磁弁40を介して外部に排出される。
［背景技術の問題点］
上記第４図のようなスケジュールで６台の処理前キャリア11の処理を行なう場合、従来では第５図のようなタイミングで秤量槽61ないし63、81ないし83における各種薬液の秤量、昇温、処理槽31および32への供給を行なうようにしている。従って、処理が開始されると始めの１台目から３台目の処理前キャリア11が第１の処理槽31で洗浄処理されている期間に、処理を行なわない第２の処理槽32でも薬液の供給、排出がなされている。従って、第２の処理槽32内の薬液は全く使用されずに排出されてしまう。このため、この処理槽32に供給される薬液に対する処理前キャリア11の利用効率が悪くなり、またこの処理槽32から薬液を排出し、再び供給する薬液交換動作のために、処理前キャリア11が処理前キャリア収納部10での待ち時間が発生する。この結果、従来では洗浄処理の生産性が悪く、薬液の無駄な使用が発生するという欠点がある。さらに、純水を秤量する秤量槽61、81では、純水が秤量された時点から第１もしくは第２の処理槽31、32に供給される直前まで、ヒータ67、87に通電しなければならないので、無駄な消費電力が多いという欠点もある。
［発明の目的］
この発明は上記のような事情を考慮してなされたものでありその目的は、半導体装置の処理を高い生産性で行なうことができ、しかも薬液の無駄な使用を防止することができ、かつ無駄な電力も消費しない半導体製造装置を提供することにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するためこの発明にあっては、多数の半導体ウエハを製造単位に区分して処理前キャリアに収納しかつ所定の処理工程のデータをそれぞれの処理前キャリアに入力し、これら処理前キャリアを処理前キャリア収納部に収納しそれぞれの入力データに基づいてこの処理前キャリア収納部から処理前キャリアを順次送り出し、上記処理前キャリア内に収納された半導体ウエハに対し複数の処理槽で各種処理を行ない、秤量槽により処理液を秤量しかつ所定の温度に制御して上記各処理槽内に供給し、搬送機構により上記各処理槽の使用順序および処理時間に合せて上記各処理前キャリアを次工程に順次搬送し、制御手段により、上記各処理前キャリアに入力されたデータに基づき、上記各処理槽および搬送機構の使用時間が重複しないタイミングを算出して各処理槽への各種処理液の供給タイミングを算出し、この算出結果に応じて上記秤量槽での各種処理液の秤量、温度制御および各処理槽への供給、各処理槽での温度制御もしくは各種処理液の排出動作および搬送機構の動作を制御するようにしている。
［発明の実施例］
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第２図はこの発明に係る半導体製造装置の電気回路部分の構成を示すブロック図である。図において100は演算処理装置、メモリ等からなる中央制御ユニットである。この中央制御ユニット100にはタイマユニット110および入力／出力ユニット120が接続されている。上記入力／出力ユニット120にはさらに、処理前キャリア収納部10、搬送機構20、前記秤量槽61ないし63、81ないし83における秤量完了センサ69ないし71、89ないし91および電磁弁64ないし66、72ないし74、84ないし86、92ないし94等からなる秤量槽制御ユニット130、前記処理槽31ないし33において各薬液の排出動作を制御する電磁弁38ないし40等からなる処理槽制御ユニット140、前記ヒータ36、37、68、88および温度センサ34、35、67、87等からなるヒータ制御ユニット150、処理後キャリア収納部50がそれぞれ接続されている。
このような構成において、まず各処理前キャリア11に半導体ウエハを収納して処理前キャリア収納部10に配置、配列する。このとき、各処理前キャリア11ではデータ入力装置からキャリア内の半導体ウエハの処理に必要な処理工程データおよび各処理槽31ないし33での処理時間データを入力する。それぞれの処理前キャリア11で入力されたデータは処理前キャリア収納部10に供給され、さらにこれらのデータは入力／出力ユニット120を介して中央制御ユニット100に供給される。これらのデータに基づき、中央制御ユニット100はそれぞれの処理前キャリア11が処理槽31ないし33で処理されるのに要する処理期間および搬送機構20がそれぞれの処理前キャリア11を搬送する期間が重複しないようなスケジュールを作成する。このスケジュールは、例えば処理すべきキャリアが６台である場合には前記第４図と同様のものとなる。さらに中央制御ユニット100は作成されたスケジュールに基づき、第１および第２の処理槽31への薬液の供給タイミングを算出し、さらにこの算出結果に応じて、第１および第２の処理槽31、32の薬液供給、昇温時間、薬液の有効使用時間、薬液の排出時間および秤量槽61ないし63および81ないし83における薬液もしくは純水の秤量時間、純水の昇温開始時間等のタイミングを決定する。これらのタイミングは入力／出力ユニット120を介して処理前キャリア収納部10、搬送機構20、秤量槽制御ユニット130、処理槽制御ユニット140、ヒータ制御ユニット150、処理後キャリア収納部50に供給され、それぞれの動作が制御される。
第３図は前記第５図と同様に、始めの３台の処理前キャリア11は第１の処理槽31で混合薬液による洗浄処理を行なった後に第３の処理槽33で純水による洗浄を行ない、後の３台の処理前キャリア11については第２の処理槽32で混合薬液による洗浄処理を行なった後に第３の処理槽33で純水による洗浄を行なう場合に、中央制御ユニット100で決定された各種タイミングを示す図である。第３図R>図においてＡは第１の処理槽31に薬液および純水を供給する秤量槽61ないし63での各種タイミングを示すものであり、a11は秤量を行なっている期間、a12は秤量の完了状態期間、a13は電磁弁72ないし74を開いて、秤量された各薬液および純水を第１の処理槽31内に供給する期間である。
Ｂは第１の処理槽31に純水を供給する秤量槽63での昇温タイミングを示すものであり、b11の期間に前記ヒータ68が通電されて内部の純水が90℃まで昇温される。
Ｃは第２の処理槽32に薬液および純水を供給する秤量槽81ないし83での各種タイミングを示すものであり、c11は秤量を行なっている期間、c12は秤量の完了状態期間、c13は電磁弁92ないし94を開いて秤量された各薬液および純水を第２の処理槽32内に供給する期間である。
Ｄは第２の処理槽32に純水を供給する秤量槽81での昇温タイミングを示すものであり、d11の期間に前記ヒータ87が通電されて純水が90℃まで昇温される。
Ｅは第１の処理槽31での各種タイミングを示すものであり、e11は前記ヒータ36に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度、すなわち85℃まで昇温する期間、e12は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、e13は電磁弁39を開いて処理液を外部に排出する期間である。
同様にＦは処理槽32での各種タイミングを示すものであり、f11は前記ヒータ37に通電を行なって内部の処理液の温度を所定温度まで昇温する期間であり、f12は内部処理液が使用有効状態にされている期間であり、この期間f12の後に電磁弁40が開かれて処理液が外部に排出される。また、従来と同様に第３の処理槽33への純水の供給は常時行なわれ、第３の処理槽33からオーバーフローした分は電磁弁40を介して外部に排出される。
なお、この例では第１の処理槽31もしくは第２の処理槽32に純水を供給する５分前から秤量槽61、81で純水の昇温を開始するようにしている。
第３図に示すように、第１の処理槽31に薬液が供給され、さらにe11の期間に昇温され、その後、この第１の処理槽31内の処理薬液が使用有効状態にされている期間e12に始めの３台の処理前キャリア11が処理されている期間では、第２の処理槽32には薬液は供給されない。すなわち、第２の処理槽32に対する薬液の供給は第１の処理槽32における処理が終了する直前に行われる。すなわち、処理が開始されると始めの１台目から３台目の処理前キャリア11が第１の処理槽31で洗浄処理されている期間に、処理を行なわない第２の処理槽32では薬液が供給されず、従来、無駄に排出されていた薬液が節約できる。この結果、処理槽32に供給される薬液に対する処理前キャリア11の利用効率を向上させることができる。またこの処理槽32に対して薬液を供給するタイミングは、第１の処理槽31における処理の進行状況をみて決定できるので、処理前キャリア11の処理前キャリア収納部10での待ち時間は最小にできる。従って、この実施例装置によれば洗浄処理の生産性を向上させることができ、かつ薬液の無駄な使用の発生を防止することができる。さらに、純水を秤量する秤量槽61、81では、純水を第１もしくは第２の処理槽31、32に供給するタイミングの一定時間前からヒータ67、87に通電して昇温するようにしているので、無駄な消費電力を節約することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば上記実施例装置では混合された薬液の使用有効期限が18分という時間である場合について説明したが、これは使用回数が何回といういうような回数の有効期限であってもよい。さらに薬液の種類、処理槽の数、処理槽の使用順序等は、処理する半導体ウエハの処理条件に適合するように換えても良いことはもちろんである。さらに上記実施例装置は半導体ウエハの洗浄処理を行なうものである場合について説明したが、これはその他のエッチング処理等を行なう装置にも実施することができる。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明によれば、処理槽への効果的な薬液の供給および昇温もしくは排出を行なうので、各処理槽における薬液を対するキャリアの利用効率が良く、純水の秤量を行なう秤量槽での昇温時間が短縮でき、処理槽の薬液の交換動作のために処理前キャリアが待たされることがなくキャリアの処理進行ができるので、半導体装置の処理を高い生産性で行なうことができ、しかも薬液の無駄な使用を防止することができ、かつ無駄な電力も消費しない半導体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的な半導体製造装置の構成図、第２図はこの発明に係る半導体製造装置の電気回路部分の構成を示すブロック図、第３図は上記実施例装置の動作タイミングを示す図、第４図は上記第１図の装置における処理のスケジュールの一例を示す図、第５図は従来装置の動作タイミングを示す図である。
10……処理前キャリア収納部、11……処理前キャリア、20……搬送機構、31,32,33……処理槽、50……処理後キャリア収納部、51……処理後キャリア、61,62,63,81,82,83……秤量槽、100……中央制御ユニット、110……タイマユニット、120……入力／出力ユニット、130……秤量槽制御ユニット、140……処理槽制御ユニット、150……ヒータ制御ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】多数の半導体ウエハを製造単位に区分して収納し、所定の処理工程のデータが入力可能な複数の処理前キャリアと、上記複数の各処理前キャリアをそれぞれの入力データに基づいて順次送り出す機構を有する処理前キャリア収納部と、上記処理前キャリア内に収納された半導体ウエハに対する各種処理を行なう複数の処理槽と、処理液を秤量しかつ所定の温度に制御して上記各処理槽内に供給する秤量槽と、上記各処理槽の使用順序および処理時間に合せて上記各処理前キャリアを次工程に順次搬送する搬送機構と、上記各処理前キャリアに入力されたデータに基づき、上記各処理槽および搬送機構の使用時間が重複しないタイミングを算出して各処理槽への各種処理液の供給タイミングを算出し、この算出結果に応じて上記秤量槽での各種処理液の秤量、温度制御および各処理槽への供給、各処理槽での温度制御もしくは各種処理液の排出動作および搬送機構の動作を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１】多数の半導体ウエハを製造単位に区分して収納し、所定の処理工程のデータが入力可能な複数の処理前キャリアと、上記複数の各処理前キャリアをそれぞれの入力データに基づいて順次送り出す機構を有する処理前キャリア収納部と、上記処理前キャリア内に収納された半導体ウエハに対する各種処理を行なう複数の処理槽と、処理液を秤量しかつ所定の温度に制御して上記各処理槽内に供給する秤量槽と、上記各処理槽の使用順序および処理時間に合せて上記各処理前キャリアを次工程に順次搬送する搬送機構と、上記各処理前キャリアに入力されたデータに基づき、上記各処理槽および搬送機構の使用時間が重複しないタイミングを算出して各処理槽への各種処理液の供給タイミングを算出し、この算出結果に応じて上記秤量槽での各種処理液の秤量、温度制御および各処理槽への供給、各処理槽での温度制御もしくは各種処理液の排出動作および搬送機構の動作を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする半導体製造装置。
【第１図】
【第２図】
【第３図】
【第５図】
【第４図】
【第２図】
【第３図】
【第５図】
【第４図】
【公告番号】特公平７−２２１４４
【公告日】平成７年（１９９５）３月８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願昭６０−１４７１６９
【出願日】昭和６０年（１９８５）７月４日
【公開番号】特開昭６２−８５２７
【公開日】昭和６２年（１９８７）１月１６日
【出願人】（９９９９９９９９９）株式会社東芝
【参考文献】
【文献】特開昭５８−６８９３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９−４６０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８−１３５６４３（ＪＰ，Ａ）
【公告日】平成７年（１９９５）３月８日
【国際特許分類】
【出願日】昭和６０年（１９８５）７月４日
【公開番号】特開昭６２−８５２７
【公開日】昭和６２年（１９８７）１月１６日
【出願人】（９９９９９９９９９）株式会社東芝
【参考文献】
【文献】特開昭５８−６８９３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９−４６０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８−１３５６４３（ＪＰ，Ａ）
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