本发明涉及一种工艺控制装置及方法，通过累积有关衬底的置放位点的数据来设定机器人的移动偏移量。
背景技术：
在制造半导体装置或显示装置时，会实施光刻、蚀刻、灰化、离子注入、薄膜沉积、清洗等多种工艺。其中，光刻工艺包括涂布、曝光和显影工艺。在衬底上涂布光刻胶(即，涂布工艺)，在形成有感光膜的衬底上曝光电路图案(即，曝光工艺)，并且选择性地对衬底的经曝光处理的区域进行显影(即，显影工艺)。
衬底可以输入到工艺腔室中，以进行对衬底的工艺处理。工艺腔室可以具有如同静电吸盘(electrostaticchuck；esc)的固定装置。对衬底的工艺处理可以在将衬底固定于固定装置上的状态下执行。
可以利用机器人来搬运和置放衬底。机器人也可以在彼此不同的工艺腔室之间搬运衬底，或者也可以在装载衬底的运载体与工艺腔室之间搬运衬底。
技术实现要素：
解决的技术问题
本发明所要解决的课题是，提供一种工艺控制装置及方法，其通过累积有关衬底的置放位点的数据来设定机器人的移动偏移量。
本发明的课题并不限于以上所提及的课题，且本领域技术人员可以通过以下记载清楚理解未提及到的其他课题。
解决方法
用于解决上述课题的本发明的工艺控制装置的一个方面(aspect)在于，包括处理器和用于存储由处理器执行的多个指令的内存，其中，多个指令包括：基于置放在衬底支承部上的衬底的置放位点数据来判断衬底的置放位点相对于置放衬底的衬底支承部的置放中心点的偏离倾向性的指令，置放位点数据通过累积衬底的置放位点而生成；根据所判断的偏离倾向性来判断警报等级的指令；以及根据所判断的警报等级来执行后处理的指令，其中置放位点数据包括置放位点随时间的变化。
置放位点数据包括按时间顺序列举的、置放中心点与衬底的置放位点之间的置放距离。
判断警报等级的指令通过比较单位时间内置放位点的变化大小与预先设定的临界变化量来判断警报等级。
警报等级包括：单位时间内置放位点的变化大小超过第一临界变化量的第一警报等级；以及单位时间内置放位点的变化大小超过大于第一临界变化量的第二临界变化量的第二警报等级。
执行后处理的指令包括：在第一警报等级的情况下生成提醒的指令；以及在第二警报等级的情况下控制用于移动衬底的传送机器人的指令。
控制传送机器人的指令包括：判断置放位点相对于置放中心点偏离的方向和距离的指令；以及根据所判断的方向和距离来设定传送机器人的移动偏移量的指令。
判断置放位点的方向和距离的指令将在由单位时间内置放位点的变化大小超过第二临界变化量的多个置放位点形成的置放位点群组中距离置放中心点最远的置放位点的方向和距离判断为置放位点相对于置放中心点偏离的方向和距离。
判断置放位点的方向和距离的指令将由单位时间内置放位点的变化大小超过第二临界变化量的多个置放位点形成的置放位点群组的中心的方向和距离判断为置放位点相对于置放中心点偏离的方向和距离。
用于解决上述课题的本发明的工艺控制方法的一个方面(aspect)在于，方法由用于控制设置于半导体工艺设备中的传送机器人的装置来执行，并且包括：由判断衬底的置放位点的偏离倾向性的指令基于置放在衬底支承部上的衬底的置放位点数据来判断衬底的置放位点相对于置放衬底的衬底支承部的置放中心点的偏离倾向性的步骤，置放位点数据通过累积衬底的置放位点而生成；由判断警报等级的指令根据所判断的偏离倾向性来判断警报等级的步骤；以及由执行后处理的指令根据所判断的警报等级来执行后处理的步骤，其中，置放位点数据包括置放位点随时间的变化。
其他有关实施例的具体事项包含在说明书和附图中。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的工艺控制系统的图。
图2是示出图1所示的半导体工艺设备的图。
图3是示出图1所示的工艺控制装置的框图。
图4是示出图2所示的工艺腔室的衬底被置放在衬底支承部上的置放位点的分布的图。
图5是随时间变化示出图4所示的衬底的置放位点的分布的曲线图。
图6是示出图3所示的后处理指令的具体结构的图。
图7和图8是用于说明图3所示的半导体工艺设备所具有的传送机器人的移动偏移量的计算的图。
附图标记的说明
1：工艺控制系统10：半导体工艺设备
11：分度模块12：装载模块
13：工艺模块20：工艺控制装置
30：主控装置110：装载口
120：传送框130：分度机器人
141：装载锁定腔室142：卸载锁定腔室
150：传送腔室160：工艺腔室
161：衬底支承部170：传送机器人
210：系统总线220：处理器
230：内存240：存储器
250：网络接口260：输入件
270：输出件
具体实施方式
以下将参照附图详细说明本发明的优选实施例。通过参照以下结合附图详细描述的实施例，本发明的优点和特征、以及实现它们的方法将变得清楚。然而，本发明并不限于以下公开的实施例，而是可以实现为彼此不同的多种形态，并且提供这些实施例仅用于使本发明完整公开，并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整告知发明的范围，且本发明仅仅由权利要求书的范围来限定。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。
当元件(elements)或层被称为在另一个元件或层的“上方(on)”或“上(on)”时，这不仅包括其在另一个元件或层的正上方的情况，还包括中间插置有其他层或元件的情况。反之，当元件被称为在“直接上方(directlyon)”或“正上方”时，其表示中间未插置有其他元件或层。
可以使用空间上具有相对性的术语“下方(below)”、“下面(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等来容易地描述如图所示的一个元件或构成要素与另一个元件或构成要素之间的相关关系。空间上具有相对性的术语应理解为包括附图所示的方向以及元件在使用时或操作时的彼此不同方向的术语。例如，当翻转附图所示的元件时，被描述为在另一个元件“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件可以位于另一个元件的“上方(above)”。因此，示例性的术语“下方”可以包括下方和上方两种方向。元件也可以朝向其他方向，由此，可以根据朝向来解释空间上具有相对性的术语。
虽然第一、第二等用于描述各种元件、构成要素和/或区段，但是显而易见的是，这些元件、构成要素和/或区段并不受限于这些术语。这些术语仅仅用于将一个元件、构成要素或区段与另一个元件、构成要素或区段区分开。因此，在本发明技术思想范围内，以下所提及的第一元件、第一构成要素或第一区段显然也可以是第二元件、第二构成要素或第二区段。
本说明书中所使用的术语用于描述实施例，而并非旨在限制本发明。在本说明书中，除非文中特别提及，否则单数形式也包括复数形式。说明书中所使用的“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”不排除所提及的构成要素、步骤、动作和/或元件之外存在或添加有一个以上的其他构成要素、步骤、动作和/或元件。
除非另有定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以用作本发明所属技术领域的普通技术人员共同理解的含义。此外，除非另有明确定义，否则通用词典中所定义的术语不应以理想化方式解释或过度解释。
以下将参照附图详细说明本发明的实施例，并且在参照附图进行描述时，与图号无关地，对于相同或对应的构成要素赋予相同的附图标记，且将省略对其重复的描述。
图1是示出根据本发明的一实施例的工艺控制系统的图。
参照图1，工艺控制系统1包括半导体工艺设备10、工艺控制装置20和主控装置30。
半导体工艺设备10可以执行针对半导体部件或显示部件的工艺。例如，半导体工艺设备10可以执行光刻，蚀刻，灰化，离子注入，薄膜沉积或清洗等工艺。
各半导体工艺设备10具有用于执行作业的多个单元，从而可以执行固有的工艺。多个单元可以适当地布置并执行作业，以执行半导体工艺设备10的固有的工艺。
工艺控制装置20可以控制包括在半导体工艺设备10中的单元的动作。如下所述，半导体工艺设备10可以包括用于对衬底执行工艺处理的工艺腔室和用于搬运衬底的传送机器人。例如，工艺控制装置20可以控制工艺腔室和传送机器人的动作。特别是，当根据传送机器人的衬底的置放位点偏离基准位点时，工艺控制装置20可以设定传送机器人的移动偏移量。
图1示出每个半导体工艺设备10分别具有工艺控制装置20，但是这仅仅是示例性的，既可以由多个工艺控制装置20控制一个半导体工艺设备10的动作，也可以由一个工艺控制装置20控制多个半导体工艺设备10的动作。以下通过图3详细描述工艺控制装置20。
主控装置30可以存储由工艺控制装置20收集的数据。此外，主控装置30可以基于所收集的数据来控制工艺控制装置20的动作。主控装置30可以基于从多个工艺控制装置20收集的数据来控制全部工艺控制装置20的动作或特定的工艺控制装置20的动作。例如，当包括在多个半导体工艺设备10中的起到特定作用的传送机器人的移动误差形成一定的模式时，主控装置30可以控制工艺控制装置20以设定包括在全部半导体工艺设备10中的该传送机器人的移动偏移量。
图2是示出图1所示的半导体工艺设备的图。
参照图2，半导体工艺设备10被配置为包括分度模块11、装载模块12和工艺模块13。
分度模块11、装载模块12和工艺模块13可以布置成一列。以下，将分度模块11、装载模块12和工艺模块13所排列的方向称作第一方向x，将从上方观察时垂直于第一方向x的方向称作第二方向y，并且将与包括第一方向x和第二方向y的平面垂直的方向称作第三方向z。
分度模块11起到向工艺模块13插入衬底以及从工艺模块13取出完成工艺处理的衬底的作用。在分度模块11与工艺模块13之间可以设置有装载模块12。分度模块11可以通过装载模块12向工艺模块13插入衬底或从装载模块12取出衬底。
分度模块11可以将衬底从收纳有衬底的运载体111传送至装载模块12，并将从装载模块12排出的衬底收纳到运载体111中。分度模块11可以包括装载口110和传送框120。
运载体111可以置放在装载口110处。运载体111可以收纳多个衬底。可以提供多个装载口110，且多个装载口110可以沿第二方向y布置成一列。
传送框120起到在运载体111与装载模块12之间传送衬底的作用。传送框120可以包括分度轨道121和分度机器人130。
分度轨道121可以与第二方向y平行地布置成长条形。分度机器人130可以设置在分度轨道121上，并沿分度轨道121在第二方向y上移动。分度机器人130可以包括分度底座131、分度主体132和分度臂133。分度底座131可以设置在分度轨道121上，使得能够沿分度轨道121移动。分度主体132可以与分度底座131结合，并与分度底座131一起沿分度轨道121移动。此外，分度主体132可以相对于分度底座131沿第三方向z移动，也可以以平行于第三方向z的旋转轴为中心旋转。
分度臂133起到直接支承衬底并传送衬底的作用。为此，分度臂133可以包括能够进行相互间的角度调节或长度调节的多个关节。
装载模块12将气氛转换为真空气氛或常压气氛，并且在真空气氛的工艺模块13与常压气氛的分度模块11之间起到中继衬底的作用。工艺模块13的内部可以是真空气氛，且分度模块11可以是常压气氛。可以设置装载模块12，使得在保持工艺模块13的真空气氛的同时，在工艺模块13与分度模块11之间交换衬底。
装载模块12可以包括装载锁定腔室141和卸载锁定腔室142。装载锁定腔室141和卸载锁定腔室142可以提供为使得其内部空间的气氛能够转换成真空气氛或常压气氛。
装载锁定腔室141起到临时容纳从分度模块11传送至工艺模块13的衬底的作用。卸载锁定腔室142起到临时容纳从工艺模块13传送至分度模块11的衬底的作用。
工艺模块13可以执行对衬底的工艺处理。工艺模块13可以包括传送腔室150和工艺腔室160。可以设置有多个工艺腔室160。
传送腔室150可以在装载锁定腔室141、卸载锁定腔室142和工艺腔室160之间提供用于中继衬底的空间。为此，装载锁定腔室141、卸载锁定腔室142和工艺腔室160可以沿传送腔室150的边缘布置。图1示出沿六边形形状的传送腔室150的边缘布置的装载锁定腔室141、卸载锁定腔室142和三个工艺腔室160。本发明的传送腔室150形状不限于六边形，且传送腔室150的形状可以根据工艺腔室160的数量和工艺环境而改变。
各工艺腔室160可以分别具有工艺门151。可以在工艺门151开放的状态下，在传送腔室150与工艺腔室160之间运入衬底或运出衬底，并在工艺门151关闭的状态下，由工艺腔室160执行工艺处理动作。
传送腔室150的内部可以具有传送机器人170。传送机器人170在装载锁定腔室141、卸载锁定腔室142和工艺腔室160之间起到传送衬底的作用。例如，传送机器人170可以将从装载锁定腔室141运出的衬底移动并运入工艺腔室160，并将从工艺腔室160运出的衬底移动并运入卸载锁定腔室142。
传送机器人170可以包括传送底座171、传送主体172和传送臂173。传送底座171可以布置于传送腔室150的中心处。传送主体172可以相对于传送底座171沿第三方向z移动，也可以以平行于第三方向z的旋转轴为中心旋转。
传送臂173起到直接支承衬底并传送衬底的作用。为此，传送臂173可以包括能够进行相互间的角度调节或长度调节的多个关节。由此，传送臂173可以与包括第一方向x和第二方向y的平面平行地移动。
工艺腔室160可以针对衬底执行特定作业。例如，工艺腔室160可以针对衬底执行蚀刻或沉积处理。工艺模块13可以包括多个工艺腔室160，并且可以在各个工艺腔室160中执行相同或彼此不同的作业。
工艺控制装置20可以控制分度模块11、装载模块12和工艺模块13的动作。例如，工艺控制装置20可以接收来自分度模块11、装载模块12和工艺模块13的动作状态，并参照所接受的动作状态，调度分度模块11、装载模块12和工艺模块13的动作，以使得单位时间内完成工艺处理的衬底的数量上升。
此外，工艺控制装置20可以控制布置在传送腔室150的内部的传送机器人170的动作。工艺腔室160可以包括用于支承衬底的衬底支承部161。针对衬底的工艺可以在由衬底支承部161支承衬底的状态下执行。例如，衬底支承部161可以是用静电力来支承衬底的静电吸盘。工艺控制装置20可以控制传送机器人170的动作，以在衬底支承部161的正确位置处置放衬底。
衬底支承部161可以包括置放中心点o(参照图4)。置放中心点o为衬底支承部161的中心，当置放衬底使得衬底的中心与置放中心点o对齐时，可以提供针对衬底的最佳工艺环境。另外，随着传送机器人170持续传送衬底，衬底的置放位点可能会逐渐偏离置放中心点o。在本发明中，衬底的置放位点表示置放在衬底支承部161上的衬底的中心位置，对此，可以设置有用于测量置放位点的附加的测量装置(未示出)。当衬底的置放位点与置放中心点o之间的距离超出阈值时，可能无法正确执行对衬底的工艺。工艺控制装置20可以控制传送机器人170的动作，以使衬底的置放位点与置放中心点o之间的距离不超出阈值。以下，通过图3描述工艺控制装置20的结构和动作。
图3是示出图1所示的工艺控制装置的框图，图4是示出图2所示的工艺腔室的衬底被置放在衬底支承部上的置放位点的分布的图，图5是随时间变化示出图4所示的衬底的置放位点的分布的曲线图，图6是示出图3所示的后处理指令的具体结构的图，以及图7和图8是用于说明图3所示的半导体工艺设备所具有的传送机器人的移动偏移量的计算的图。
参照图3，工艺控制装置20被配置为包括系统总线210、处理器220、内存230、存储器240、网络接口250、输入件260和输出件270。
系统总线210可以在处理器220、内存230、存储器240、网络接口250、输入件260和输出件270之间的起到数据收发通道的作用。
内存230例如可以是如随机存取存储器(ram；randomaccessmemory)的易失性数据存储装置。存储器240可以是如闪存(flashmemory)或硬盘的非易失性数据存储装置。
本发明中的指令(instruction)表示以功能为基准组合的一系列指令，且由处理器220执行。
存储器240可以存储置放位点数据310、临界数据320和控制程序330的执行代码。
可以通过累积置放于衬底支承部161上的衬底的置放位点来生成置放位点数据310。参照图4进行说明，随着重复进行在衬底支承部161上置放彼此不同的衬底的过程，可以形成置放位点p相对于衬底支承部161的中心的分布。置放位点数据310可以包括该多个置放位点p的二维坐标。
可以针对各工艺腔室160分别生成置放位点数据310。工艺控制系统1的各个半导体工艺设备10可以分别具有多个工艺腔室160，因此可以针对各个工艺腔室160分别生成置放位点数据310。
置放位点数据310可以包括置放位点随时间的变化。可以通过置放位点数据310来判断置放位点随时间的变化，置放位点数据310可以包括按时间顺序列举的置放中心点o与置放位点之间的置放距离。参照图5进行说明，置放距离d可能会随时间t的推移而变化。随着重复执行传送机器人170的动作，传送机器人170所包含的部件可能会磨损或老化，因此，可能会趋于降低传送机器人170的精密度、增加置放距离。置放位点数据310可以包括如上所述的随时间t的推移的置放距离d。图5示出通过曲线图(以下称为置放距离曲线图)500表示的随时间t的推移的置放距离d。
再说明图3，临界数据320可以包括临界变化量和临界距离。临界变化量表示下述的警报等级的判断基准，且临界距离表示传送机器人170的移动偏移量的判断基准。
控制程序330具有至少一个执行代码，并且可以控制布置在半导体工艺设备10在的传送机器人170的动作。执行代码可以以指令的形态提供，并且控制程序330具有多个指令，从而可以控制传送机器人170。
内存230可以临时存储存储器240中所存储的信息中的至少一部分。例如，内存230可以加载有置放位点数据310、临界数据320和控制程序330。控制程序330可以加载到内存230中以被运行，此时，可以利用加载到内存230中的置放位点数据310和临界数据320。
控制程序330可以包括倾向性判断指令410、警报等级判断指令420和后处理指令430。
倾向性判断指令410可以基于置放位点数据310来判断相对于衬底支承部161的置放中心点o的、衬底的置放位点的偏离倾向性。其中，偏离倾向性表示置放中心点o与置放位点之间的距离随时间的变化。参照图5进行说明，偏离倾向性可以通过单位时间t内置放位点的变化大小d来判断。当单位时间t内置放位点的变化大小d小时，可以判断为偏离倾向性小，而当单位时间t内置放位点的变化大小d大时，可以判断为偏离倾向性大。然而，这仅仅是示例性的，且根据本发明的若干实施例，偏离倾向性也可以通过置放距离曲线图500中的作为判断对象的特定位点的切线的斜率来判断。
置放位点数据310可以实时更新，且倾向性判断指令410可以参照实时更新的置放位点数据310来判断置放位点的偏离倾向性。
再说明图3，警报等级判断指令420可以根据通过倾向性判断指令410判断的偏离倾向性来判断警报等级。警报等级判断指令420可以通过比较单位时间t内置放位点的变化大小d(即，偏离倾向性)与预先设定的临界变化量来判断警报等级。偏离倾向性可以由倾向性判断指令410进行判断，而临界变化量可以包含在存储于内存230的临界数据320中。
临界变化量可以包括第一临界变化量和第二临界变化量。可以将第二临界变化量设定为大于第一临界变化量。通过警报等级判断指令420判断的警报等级可以包括第一警报等级和第二警报等级。第一警报等级可以对应于单位时间t内置放位点的变化大小d超过第一临界变化量的情况，而第二警报等级可以对应于单位时间t内置放位点的变化大小超过第二临界变化量的情况。
后处理指令430可以根据通过警报等级判断指令420判断的警报等级来执行后处理。参照图6，后处理指令430可以包括提醒生成指令431和机器人控制指令432。
提醒生成指令431可以控制提醒的生成，且机器人控制指令432可以控制传送机器人170。具体地，提醒生成指令431可以在第一警报等级的情况下生成提醒，且机器人控制指令432可以在第二警报等级的情况下控制传送机器人170。
当临界变化量相对小时，可以通过提醒生成指令431生成提醒。用户根据提醒执行用于校正置放位点的后续处理。
另外，当临界变化量相对大时，可以通过机器人控制指令432控制传送机器人170的动作。机器人控制指令432可以包括位置判断指令432a和校正指令432b。
位置判断指令432a可以判断置放位点相对于置放中心点o偏离的方向和距离。参照图7进行说明，位置判断指令432a可以将由单位时间t内置放位点的变化大小d超过第二临界变化量的多个置放位点所形成的置放位点群组pg中距离置放中心点o最远的置放位点p1的方向v1和距离d1判断为置放位点相对于置放中心点o偏离的方向v1和距离d1(以下称为偏离方向和偏离距离)。
单位时间t内置放位点的变化大小d可以通过单位时间t内所确认的多个置放位点来判断。当通过该多个置放位点来判断的斜率超过第二临界变化量时，可以通过该多个置放位点来形成置放位点群组pg。位置判断指令432a可以将置放位点群组pg所包含的置放位点中距离置放中心点o最远的置放位点p1的方向v1和距离d1判断为偏离方向和偏离距离。其中，偏离方向v1和偏离距离d1表示以置放中心点o为基准来确定的值。
或者，如图8所示，位置判断指令432a也可以将单位时间t内置放位点的变化大小d超过第二临界变化量的多个置放位点所形成的置放位点群组pg的中心位点c的方向v2和距离d2判断为置放位点相对于置放中心点o偏离的方向和距离。
再说明图6，校正指令432b可以根据通过位置判断指令432a判断的方向和距离来设定传送机器人170的移动偏移量。通过校正指令432b，传送机器人170可以根据移动偏移量调节位置，从而将衬底置放到衬底支承部161。
再说明图3，输入件260可以接收所输入的用户指令。例如，输入件260可以接收所输入的传送机器人170的移动偏移量。当生成第一警报等级的提醒时，用户可以通过输入件260手动输入移动偏移量。由此，传送机器人170可以根据移动偏移量调节位置，从而置放衬底。
输出件270可以输出提醒。例如，输出件270可以以视觉或听觉的方式来实现提醒。为此，输出件270可以包括显示装置(未示出)和扬声器装置(未示出)。
网络接口250可以与半导体工艺设备10通信。网络接口250可以向半导体工艺设备10发送控制指令，并从半导体工艺设备10接收监控信息。其中，控制指令可以包括根据后处理指令430的作业指示，且监控信息可以包括关于在相应半导体工艺设备10中所执行的作业的信息。
此外，网络接口250也可以从主控装置30接收控制指令。如前所述，主控装置30可以存储工艺控制装置20所收集的数据。此外，主控装置30可以生成基于所收集的数据来控制工艺控制装置20的动作的控制指令，并发送所生成的控制指令。
主控装置30所发送的控制指令可以包括传送机器人170的移动偏移量。工艺控制装置20可以根据控制指令所包含的移动偏移量来调节位置并置放衬底。
虽然以上参照附图描述了本发明的实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解，本发明可以在不改变其技术思想或必要特征的情况下实施为其他的具体形态。因此，应当理解，以上所述的实施例在所有方面都是示例性的，而非限制性的。