控制基板处理装置的工作的控制装置的制作方法

1.本发明涉及控制基板处理装置的工作的控制装置，更具体地涉及能够防止基板处理装置的运转中断的控制装置以及具备其的基板处理设备。


背景技术：

2.半导体(或者显示器)制造工艺作为在基板(例如：晶圆)上制造半导体元件的工艺，例如包括曝光、蒸镀、蚀刻、离子注入、清洗等。用于执行各个半导体制造工艺的基板处理设备配置于洁净室，基板通过输送车辆(例如：overhead hoist transport，oht)向各半导体制造设备输送，从而依次执行工艺。
3.另一方面，在各个半导体制造设备内配置执行基板的输送以及工艺处理的各模组，用于控制各模组的控制器设置于半导体制造设备。存在用于对各模组以及控制器分配作业并传送指令的主控制器，其可以称为ctc(cluster tool controller；群集工具控制器)。
4.然而，当由于内部的程序错误或维护而ctc停止时，基板处理设备整体可能中止，因此工艺整体可能延迟。


技术实现要素：

5.因此，本发明的实施例提供即使ctc(cluster tool controller；群集工具控制器)停止的情况下也基板处理装置能够正常工作的控制装置以及具备其的基板处理设备。
6.本发明的解决课题不限于以上提及的，本领域技术人员可以从下面的记载明确地理解未提及的其它解决课题。
7.根据本发明的实施例提供一种控制装置，控制基板处理装置的工作，所述控制装置包括：第一群集工具控制器(ctc；cluster tool controller)，控制所述基板处理装置的各模组；以及第二群集工具控制器，具备与所述第一群集工具控制器相同的软件以及硬件结构并设定成执行与所述第一群集工具控制器相同的作业。所述第二群集工具控制器设定成当所述第一群集工具控制器停止时代替所述第一群集工具控制器控制所述基板处理装置的各模组。
8.根据本发明的实施例，可以是，所述第一群集工具控制器包括：第一处理单元，执行用于控制所述各模组的数据处理；第一存储单元，存储用于控制所述各模组的数据；以及第一接口单元，用于与所述第二群集工具控制器的数据交换。
9.根据本发明的实施例，可以是，所述第二群集工具控制器包括：第二处理单元，与所述第一处理单元同步执行用于控制所述各模组的数据处理；第二存储单元，与所述第一存储单元同步存储用于控制所述各模组的数据；以及第二接口单元，用于与所述第一群集工具控制器的数据交换。
10.根据本发明的实施例，可以是，所述第一存储单元以及所述第二存储单元各自设定成存储：用于控制所述基板处理装置的操作系统；在所述操作系统的环境下工作的应用
程序；以及用于所述第一群集工具控制器和所述第二群集工具控制器同步的虚拟机。
11.根据本发明的实施例，可以是，所述第一群集工具控制器生成与投入到所述基板处理装置中的基板有关的群集工具控制器作业信息，基于所述群集工具控制器作业信息生成用于输送所述基板的输送指令，基于所述群集工具控制器作业信息生成用于所述基板的工艺处理的处理指令。
12.根据本发明的实施例，可以是，所述第二群集工具控制器复制并存储所述群集工具控制器作业信息，复制并存储所述输送指令，复制并存储所述处理指令。
13.根据本发明的实施例，可以是，所述第二群集工具控制器检测出所述第一群集工具控制器发生异常，若所述第一群集工具控制器发生异常则代替所述第一群集工具控制器生成以及传送用于控制所述基板处理装置的各模组的作业。
14.根据本发明的实施例，可以是，若所述第一群集工具控制器恢复，则所述第二群集工具控制器将从所述第一群集工具控制器停止的时间点开始存储的指令以及数据向所述第一群集工具控制器传送。
15.根据本发明的实施例提供一种控制装置的工作方法，所述控制装置包括控制基板处理装置的各模组的第一群集工具控制器(ctc；cluster tool controller)以及具备与所述第一群集工具控制器相同的软件以及硬件结构并设定成执行与所述第一群集工具控制器相同的作业的第二群集工具控制器，所述工作方法包括：使所述第一群集工具控制器控制所述基板处理装置的各模组的步骤；在所述第二群集工具控制器中生成与所述第一群集工具控制器同步的指令以及数据的步骤；以及当所述第一群集工具控制器停止时使所述第二群集工具控制器代替所述第一群集工具控制器控制所述基板处理装置的各模组的步骤。
16.根据本发明的实施例，可以是，使所述第一群集工具控制器控制所述基板处理装置的各模组的步骤包括：生成与投入到所述基板处理装置中的基板有关的群集工具控制器作业信息的步骤；基于所述群集工具控制器作业信息生成用于输送所述基板的输送指令的步骤；以及基于所述群集工具控制器作业信息生成用于所述基板的工艺处理的处理指令的步骤。
17.根据本发明的实施例，可以是，在所述第二群集工具控制器中生成与所述第一群集工具控制器同步的指令以及数据的步骤包括：复制并存储所述群集工具控制器作业信息的步骤；复制并存储所述输送指令的步骤；以及复制并存储所述处理指令的步骤。
18.根据本发明的实施例，可以是，使所述第二群集工具控制器控制所述基板处理装置的各模组的步骤包括若所述第一群集工具控制器发生异常则代替所述第一群集工具控制器生成以及传送用于控制所述基板处理装置的各模组的作业的步骤。
19.根据本发明的实施例，可以是，所述工作方法还包括若所述第一群集工具控制器恢复则将从所述第一群集工具控制器停止的时间点开始存储的指令以及数据向所述第一群集工具控制器传送的步骤。
20.根据本发明的实施例提供一种基板处理设备，包括：输送模组，输送基板；处理模组，对所述基板执行工艺处理；以及控制模组。所述控制模组包括：第一群集工具控制器(ctc；cluster tool controller)，控制所述输送模组以及所述处理模组；以及第二群集工具控制器，具备与所述第一群集工具控制器相同的软件以及硬件结构并设定成执行与所述第一群集工具控制器相同的作业。所述第二群集工具控制器设定成当所述第一群集工具控
制器停止时代替所述第一群集工具控制器控制所述输送模组以及所述处理模组。
21.根据本发明的实施例，可以是，所述第一群集工具控制器包括：第一处理单元，执行用于控制所述输送模组以及所述处理模组的数据处理；第一存储单元，存储用于控制所述输送模组以及所述处理模组的数据；以及第一接口单元，用于与所述第二群集工具控制器的数据交换。
22.根据本发明的实施例，可以是，所述第二群集工具控制器包括：第二处理单元，与所述第一处理单元同步执行用于控制所述输送模组以及所述处理模组的数据处理；第二存储单元，与所述第一存储单元同步存储用于控制所述输送模组以及所述处理模组的数据；以及第二接口单元，用于与所述第一群集工具控制器的数据交换。
23.根据本发明的实施例，可以是，所述第一存储单元以及所述第二存储单元各自设定成存储：用于控制所述输送模组以及所述处理模组的操作系统；在所述操作系统的环境下工作的应用程序；以及用于所述第一群集工具控制器和所述第二群集工具控制器同步的虚拟机。
24.根据本发明的实施例，可以是，所述第一群集工具控制器生成与投入到所述输送模组中的基板有关的群集工具控制器作业信息，基于所述群集工具控制器作业信息生成用于输送所述基板的输送指令，基于所述群集工具控制器作业信息生成用于所述基板的工艺处理的处理指令。
25.根据本发明的实施例，可以是，所述第二群集工具控制器若从所述第一群集工具控制器接收所述群集工具控制器作业信息则复制并存储所述群集工具控制器作业信息，若从所述第一群集工具控制器接收所述输送指令则复制并存储所述输送指令，若从所述第一群集工具控制器接收所述处理指令则复制并存储所述处理指令。
26.根据本发明的实施例，可以是，所述第二群集工具控制器检测出所述第一群集工具控制器发生异常，若所述第一群集工具控制器发生异常则代替所述第一群集工具控制器生成以及传送用于控制所述输送模组以及所述处理模组的作业，若所述第一群集工具控制器恢复则将从所述第一群集工具控制器停止的时间点开始存储的指令以及数据向所述第一群集工具控制器传送。
27.根据本发明的实施例，将第一ctc(cluster tool controller；群集工具控制器)和第二ctc双重化而构成控制装置，从而即使一个ctc停止的情况下也通过使用双重化的另一ctc来控制基板处理装置，能够防止基板处理设备的工作停止，能够增大整个工艺效率。
28.本发明的效果不限于以上提及的，本领域技术人员可以从下面的记载明确地理解未提及的其它效果。
附图说明
29.图1示出基板处理设备以及用于控制基板处理设备的控制器结构的例子。
30.图2是控制基板处理设备的整个工作的ctc(cluster tool controller；群集工具控制器)的例示性框图。
31.图3示出当ctc发生异常时基板处理设备整体中断运转的状况。
32.图4示出根据本发明的实施例的双重化的ctc的结构。
33.图5示出当一个ctc发生异常时使用另一ctc来控制基板处理设备的状况。
34.图6示出彼此同步工作的ctc。
35.图7以及图8示出彼此同步执行作业的ctc的工作流程图。
具体实施方式
36.以下，参照附图来详细说明本发明的实施例，以使得本发明所属技术领域中具有通常知识的人能够容易地实施。本发明可以以各种不同方式实现，不限于在此说明的实施例。
37.为了清楚地说明本发明，省略了与说明无关的部分，贯穿说明书整体对相同或类似的构成要件标注相同的附图标记。
38.另外，在多个实施例中，对具有相同结构的构成要件，使用相同的附图标记来仅说明代表性实施例，在其余的其它实施例中仅说明与代表性实施例不同的结构。
39.在说明书整体中，当表述某部分与其它部分“连接(或者结合)”时，其不仅是“直接连接(或者结合)”的情况，还包括将其它部件置于中间“间接连接(或者结合)”的情况。另外，当表述某部分“包括”某构成要件时，只要没有特别相反记载，其意指可以还包括其它构成要件而不是排除其它构成要件。
40.只要没有不同地定义，包括技术或科学术语在内在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域中具有通常知识的人一般所理解的含义相同的含义。通常使用的词典中定义的术语之类的术语应解释为具有与相关技术文脉上具有的含义一致的含义，只要在本技术中没有明确定义，不会理想性或过度地解释为形式性含义。
41.图1示出基板处理装置以及用于控制基板处理装置的控制器结构的例子。
42.参照图1，提供用于执行半导体工艺的基板处理装置1、控制基板处理装置的各模组的控制器21、22以及控制各控制器的群集工具控制器(ctc：cluster tool controller)10。
43.基板处理装置包括输送所投入的基板的输送模组tm以及对基板执行工艺处理的处理模组pm。如图1所示，对基板执行工艺的处理模组pm可以提供为多个。另外，如用于形成处理模组pm内环境(例如：真空)的装置那样，其它附加模组可以设置于基板处理设备。
44.输送模组tm和处理模组pm被各个控制器控制其工作。例如，用于控制输送模组tm的输送模组控制器(tmc)21和用于控制处理模组的处理模组控制器(pmc)22可以设置于基板处理设备。输送模组控制器21可以控制输送基板的输送机械手，处理模组控制器22可以控制基于处理模组pm的工艺处理过程。例如，输送模组控制器21可以控制基于输送机械手的基板的拾取、输送机械手的水平/垂直移动，处理模组控制器22可以控制工艺气体的投入量、温度、气压等。
45.另一方面，ctc 10可以控制基板处理设备的整个工作。如图1所示，ctc 10可以通过输送模组控制器21以及处理模组控制器22控制基板处理设备的各模组。例如，可以是，ctc 10指定将所投入的基板向哪个处理模组pm输送并将输送指令向输送模组控制器21传送，从处理模组pm向处理模组控制器22传送用于处理基板的配方信息(处理气体类型、工艺时间、温度参数等)。
46.图2是控制基板处理设备的整个工作的ctc的例示性框图。
47.参照图2，ctc 10包括执行用于控制基板处理设备内各模组的数据处理的处理单
元100、用于交换数据的接口单元200(例如：主机板)以及存储用于控制各模组的数据的存储单元300。可以是，处理单元100包括cpu(central processing unit)110以及gpu(graphic processing unit)120，存储单元300包括ram(random access memory)310以及ssd(solid state drive)320。
48.图3示出当ctc发生异常时基板处理设备整体中断运转的状况。
49.如图3所示，由于基板处理设备整体通过ctc 10控制，当因ctc 10发生异常或ctc 10内软件的升级等而ctc停止时，基板处理设备的工作停止。在此情况下，尽管基板处理设备内模组能够正常工作，因ctc 10停止而无法工作。其导致整个工艺延迟，使得效率降低。
50.因此，本发明的实施例提供能够将控制基板处理设备整体的ctc 10无停止地驱动的方法。本发明通过采用硬件/软件上双重化的ctc 10而能够无停止地控制设备系统。ctc 10的故障致使整体设备系统停止，因此提高年停止损失而对设备运转率成为大障碍物。通过采用ctc双重化(duplication)技术，与ctc 10的故障或更换无关，无停止地运行设备。因此带来减少停止损失、提升生产率、降低费用等的效果。
51.图4示出根据本发明的实施例的双重化的ctc的结构。根据本发明的实施例的控制基板处理装置1的工作的控制装置(ctc 10)包括：控制基板处理设备的各模组tm、pm的第一ctc 11；以及具备与第一ctc11相同的软件以及硬件结构并设定成执行与第一ctc 11相同的作业的第二ctc 12，第二ctc 12设定成当第一ctc 11停止时代替第一ctc 11控制基板处理装置1的各模组tm、pm。
52.第一ctc 11可以包括：执行用于控制各模组tm、pm的数据处理的第一处理单元110；存储用于控制各模组tm、pm的数据的第一存储单元310；以及用于与第二ctc 12的数据交换的第一接口单元210。
53.第二ctc 12可以包括：与第一处理单元110同步执行用于控制各模组tm、pm的数据处理的第二处理单元120；与第一存储单元310同步存储用于控制各模组tm、pm的数据的第二存储单元320；以及用于与第一ctc 11的数据交换的第二接口单元220。
54.图5示出当一个ctc发生异常时使用另一ctc来控制基板处理设备的状况。
55.如图5所示，第一ctc 11和第二ctc 12彼此同步工作，当平时控制基板处理装置1的工作的第一ctc 11中止时也由第二ctc 12直接代替第一ctc 11控制基板处理装置1而基板处理装置1能够不停止直接工作。
56.图6示出彼此同步工作的ctc。
57.根据本发明的实施例，第一存储单元310以及第二存储单元320各自设定成存储：用于控制基板处理装置1的操作系统610(例如：windows，linux)；在操作系统610的环境下运行的应用程序620；以及用于第一ctc 11和第二ctc 12同步的虚拟机630。
58.第一ctc 11和第二ctc 12可以通过分别设置于第一接口单元210和第二接口单元220的通信模组或者io(input-output；输出输出)模组使用彼此同步的数据来执行同步工作。例如，第二ctc 12可以使用虚拟机630直接执行在第一ctc 11中执行的工作，相反也可以。
59.图7以及图8示出彼此同步执行作业的ctc 10的工作流程图。
60.参照图7，第一ctc生成与投入到基板处理装置1中的基板有关的ctc作业信息(s710)，基于ctc作业信息生成用于输送基板的输送指令并向输送模组传送(s720)，基于
ctc作业信息生成用于基板的工艺处理的处理指令(s730)。
61.另一方面，第二ctc 12复制并存储ctc作业信息(s715)，复制并存储输送指令(s725)，复制并存储所述处理指令(s735)。
62.图8是用于基板处理装置1的整个控制的流程图，图7的工作可以对应于图8的s820步骤的一例。
63.参照图8，为了执行工艺，向基板处理装置1投入基板(s810)，通过第一ctc 11控制基板处理装置的各模组tm、pm(s820)。另一方面，第二ctc 12在s820步骤中与第一ctc 11同步存储相同的数据(s830)。而且，通过第二ctc 12或者外部的上位控制器监控第一ctc 11是否发生异常而停止(s840)。
64.若第一ctc 11不发生异常，则通过第一ctc 11持续执行处理工作，第二ctc 12与第一ctc 11同步地复制/存储数据。若第一ctc 11发生异常，则所述第二ctc 12(或者上位控制器)检测出第一ctc 11发生异常，若第一ctc 11发生异常，则代替第一ctc 11生成用于控制基板处理装置1的各模组tm、pm的作业并向各控制器21、22传送(s850)。
65.若第一ctc 11恢复，则第二ctc 12可以将从第一ctc 11停止的时间点开始存储的指令以及数据向第一ctc 11传送。那么，能够再次通过第一ctc 11使基板处理装置1工作，第二ctc 12可以与第一ctc 11同步地工作以防备第一ctc 11再次停止的情况。
66.根据本发明的实施例，包括控制基板处理装置1的各模组tm、pm的第一ctc 11以及具备与第一ctc 11相同的软件以及硬件结构并设定成执行与第一ctc 11相同的作业的第二ctc 12的控制装置的工作方法包括：使第一ctc 11控制基板处理装置1的各模组tm、pm的步骤(s820)；在第二ctc 12中生成与第一ctc 11同步的指令以及数据的步骤(s830)；以及当第一ctc 11停止时使第二ctc代替第一ctc 11控制所述基板处理装置的各模组的步骤(s840)。
67.根据本发明的实施例，使第一ctc 11控制基板处理装置1的各模组tm、pm的步骤可以包括：生成与投入到基板处理装置1中的基板有关的ctc作业信息的步骤(s710)；基于ctc作业信息生成用于输送基板的输送指令的步骤(s720)；以及基于ctc作业信息生成用于基板的工艺处理的处理指令的步骤(s730)。
68.根据本发明的实施例，在所述第二ctc 12中生成与第一ctc 11同步的指令以及数据的步骤可以包括：复制并存储ctc作业信息的步骤(s715)；复制并存储输送指令的步骤(s725)；以及复制并存储处理指令的步骤(s735)。
69.根据本发明的实施例，使第二ctc 12控制所述基板处理装置的各模组的步骤(s850)可以包括若第一ctc 11发生异常则代替第一ctc 11生成以及传送用于控制基板处理装置1的各模组tm、pm的作业的步骤。
70.根据本发明的实施例的控制方法可以还包括若第一ctc 11恢复则将从第一ctc 11停止的时间点开始存储的指令以及数据向第一ctc 11传送的步骤。
71.具备前面说明的双重化的第一ctc 11和第二ctc 12的控制装置可以提供为基板处理设备的一部分。根据本发明的实施例的基板处理设备包括：输送基板的输送模组tm；对基板执行工艺处理的处理模组pm；以及控制模组(例如：ctc 10)。控制模组包括：控制输送模组tm以及处理模组pm的第一ctc 11；以及具备与第一ctc 11相同的软件以及硬件结构并设定成执行与第一ctc 11相同的作业的第二ctc 12。第二ctc 12设定成当第一ctc 11停止
时代替第一ctc 11控制输送模组tm以及处理模组pm。
72.根据本发明的实施例，第一ctc 11可以包括：执行用于控制输送模组tm以及处理模组pm的数据处理的第一处理单元110；存储用于控制输送模组tm以及处理模组pm的数据的第一存储单元310；以及用于与第二ctc 12的数据交换的第一接口单元210。
73.根据本发明的实施例，第二ctc 12可以包括：与第一处理单元110同步执行用于控制输送模组tm以及处理模组pm的数据处理的第二处理单元120；与第一存储单元310同步存储用于控制输送模组tm以及处理模组pm的数据的第二存储单元320；以及用于与第一ctc 11的数据交换的第二接口单元220。
74.根据本发明的实施例，第一存储单元310以及第二存储单元320各自可以设定成存储：用于控制输送模组tm以及处理模组pm的操作系统610；在操作系统610的环境下运行的应用程序620；以及用于第一ctc 11和第二ctc 12同步的虚拟机630。
75.根据本发明的实施例，第一ctc 11可以生成与投入到输送模组tm中的基板有关的ctc作业信息，基于ctc作业信息生成用于输送基板的输送指令，基于ctc作业信息生成用于基板的工艺处理的处理指令。
76.根据本发明的实施例，第二ctc 12可以从第一ctc 11复制并存储ctc作业信息，从第一ctc 11复制并存储所述输送指令，从第一ctc 11复制并存储处理指令。
77.根据本发明的实施例，第二ctc 12可以检测出第一ctc 11发生异常，若第一ctc 11发生异常则代替第一ctc 11生成以及传送用于控制输送模组tm以及处理模组pm的作业，若第一ctc 11恢复则将从第一ctc 11停止的时间点开始存储的指令以及数据向第一ctc 11传送。
78.本实施例以及本说明书中所附的附图只不过明确表示包括在本发明中的技术构思的一部分，显而易见由本领域技术人员能够在包括在本发明的说明书以及附图中的技术构思的范围内容易导出的变形例和具体实施例均包括在本发明的权利范围中。
79.因此，本发明的构思不应局限于所说明的实施例，不仅是所附的权利要求书，具有与其权利要求书等同或等价变形的所有构思属于本发明构思的范畴。