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技術 自動機の制御装置

出願人 株式会社ニコン
発明者 田中淳史
出願日 2008年5月9日 (12年7ヶ月経過) 出願番号 2008-123368
公開日 2009年11月19日 (11年1ヶ月経過) 公開番号 2009-271833
状態 特許登録済
技術分野 デバッグ/監視
主要キーワード 微調整作業 工具回転機構 自動開閉式 未加工ウェハ タスク実行処理 各洗浄室 テーブル駆動機構 装置状態監視
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年11月19日)のものです。
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図面 (8)

課題

ステム異常が発生した場合に適切な復旧処理を行うことができる自動機制御装置を提供する。

解決手段

複数の制御対象機器を備えた研磨装置において、複数の制御対象機器の動作プログラム制御タスク群60の複数のタスク割り付けて、複数の制御対象機器を総括的に制御する制御装置50であって、複数のタスクをマルチタスク処理で実行するハードウェア51のCPUおよびマルチタスクOS52と、マルチタスク処理で実行される複数のタスクについて、タスクが所定の処理を処理番号順に開始してから完了するまでの所要時間を処理時間としてタスクごとに検出して、検出された処理時間がタスクごとに予め設定されたしきい値を超過するときに、タスクを異常と判断する監視タスク70と、複数の制御対象機器の動作状態監視する装置状態監視部90とを備え、複数のタスクは、各タスク内に異常状態から復旧するための所定の復旧処理の情報をそれぞれ格納する。

概要

背景

複数の制御対象機器を備えた自動機制御装置において、このような制御装置(システム)の動作の異常を監視する手段としては、ウォッチドッグタイマが既に知られている(例えば、特許文献1を参照)。ウォッチドッグタイマは、CPUの暴走によりシステム全体が危険な状態に陥ることを回避するため、CPU動作の異常検出を行うものである。すなわち、ウォッチドッグタイマは一定時間でタイムアップするタイマーに対して、CPUが正常なときにはタイマーのタイムアップ時間内にリセット信号を出力し、このリセット信号によりタイマーを再トリガすることでタイマーのタイムアップを防止する。これに対して、CPUがリセット信号を出力できずにタイマーがタイムアップした場合には異常と判定し、このように異常が検出された場合には、例えば電源を一旦遮断してシステム全体をリセットするように構成されている。
特開平5−20289号公報

概要

システム異常が発生した場合に適切な復旧処理を行うことができる自動機の制御装置を提供する。複数の制御対象機器を備えた研磨装置において、複数の制御対象機器の動作プログラム制御タスク群60の複数のタスク割り付けて、複数の制御対象機器を総括的に制御する制御装置50であって、複数のタスクをマルチタスク処理で実行するハードウェア51のCPUおよびマルチタスクOS52と、マルチタスク処理で実行される複数のタスクについて、タスクが所定の処理を処理番号順に開始してから完了するまでの所要時間を処理時間としてタスクごとに検出して、検出された処理時間がタスクごとに予め設定されたしきい値を超過するときに、タスクを異常と判断する監視タスク70と、複数の制御対象機器の動作状態を監視する装置状態監視部90とを備え、複数のタスクは、各タスク内に異常状態から復旧するための所定の復旧処理の情報をそれぞれ格納する。

目的

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、システム異常が発生した場合に適切な復旧処理を行うことができる自動機の制御装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の制御対象機器を備えた自動機において、前記複数の制御対象機器の動作プログラムを複数のタスク割り付けて、前記複数の制御対象機器を総括的に制御する制御装置であって、前記複数のタスクをマルチタスク処理で実行するプログラム実行部と、マルチタスク処理で実行される前記複数のタスクについて、タスクが所定の処理を処理番号順に開始してから完了するまでの所要時間を処理時間としてタスクごとに検出して、検出された前記処理時間がタスクごとに予め設定されたしきい値を超過するときに、前記タスクを異常と判断するタスク監視部と、前記複数の制御対象機器の動作状態を監視する状態監視部とを備え、前記複数のタスクは、各タスク内に異常状態から復旧するための所定の復旧処理の情報をそれぞれ格納し、前記処理時間が前記しきい値を超過したときには、前記タスク監視部は前記状態監視部による前記制御対象機器の動作状態の情報をもとに前記復旧処理の可否の判断を行って、前記復旧処理を実行させても支障がないと判断された場合に、前記復旧処理を実行させて前記タスクが異常と検出された時点において実行されていた処理番号に対応する処理から再起動させることを特徴とする自動機の制御装置。

請求項2

前記複数のタスクのそれぞれに対して設定される監視情報を保持する監視テーブルを有し、前記監視情報は、前記処理時間と、前記しきい値と、前記処理番号と、前記復旧処理の情報に割り付けられた前記タスク内のアドレスとを有しており、前記処理時間は、監視対象となる前記タスクの実行処理が経過した時間に対応して更新され、前記処理番号は、監視対象となる前記タスクの実行処理の前記処理番号が進行するに対応して同一処理番号に更新され、前記タスク監視部は、前記監視テーブルに登録される前記処理時間および前記しきい値に基づいて監視処理を実行して、前記処理時間が前記しきい値を超過したときには、前記監視テーブルに登録される前記アドレスに基づき前記復旧処理の情報にアクセスして復旧処理を行って、前記監視テーブルに登録される前記処理番号に対応する処理から再起動させることを特徴とする請求項1に記載の自動機の制御装置。

請求項3

前記タスク監視部が前記複数のタスクのうち少なくとも1つの前記タスクの異常を検出した場合に、異常検出時における前記監視テーブルの前記監視情報の内容を保存するためのログファイルを備えていることを特徴とする請求項2に記載の自動機の制御装置。

技術分野

0001

本発明は、システム異常を監視するための自動機制御装置に関する。

背景技術

0002

複数の制御対象機器を備えた自動機の制御装置において、このような制御装置(システム)の動作の異常を監視する手段としては、ウォッチドッグタイマが既に知られている(例えば、特許文献1を参照)。ウォッチドッグタイマは、CPUの暴走によりシステム全体が危険な状態に陥ることを回避するため、CPU動作の異常検出を行うものである。すなわち、ウォッチドッグタイマは一定時間でタイムアップするタイマーに対して、CPUが正常なときにはタイマーのタイムアップ時間内にリセット信号を出力し、このリセット信号によりタイマーを再トリガすることでタイマーのタイムアップを防止する。これに対して、CPUがリセット信号を出力できずにタイマーがタイムアップした場合には異常と判定し、このように異常が検出された場合には、例えば電源を一旦遮断してシステム全体をリセットするように構成されている。
特開平5−20289号公報

発明が解決しようとする課題

0003

上述したような複数の制御対象機器を備えた自動機としては、例えば、半導体ウェハ液晶基板などの基板表面を超精密研磨加工する研磨装置CMP装置と称される)が知られており、研磨加工を行う研磨加工部、研磨加工が終了した基板の洗浄を行う基板洗浄部、および、基板の搬送を行うロボット等を有する搬送装置などから構成される。

0004

しかしながら、このような自動機(研磨装置)の制御装置においてウォッチドッグタイマを採用した場合に、ウォッチドッグタイマにより異常が検出され電源遮断等によりシステム全体が一旦リセットされると、研磨装置の復旧処理のために各制御対象機器などを安全な位置に退避させたり、各機器原点位置に一旦戻したりするような作業が必要となるとともに、研磨加工を再始動させるために加工条件等を調整する煩雑な作業が必要になる。このような復旧処理が適切に行われなかった場合には、復旧時に基板や各制御対象機器(研磨加工部など)に影響(ダメージ)を与えるおそれが生じるという問題がある。

0005

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、システム異常が発生した場合に適切な復旧処理を行うことができる自動機の制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

このような目的達成のため、本発明に係る自動機の制御装置は、複数の制御対象機器を備えた自動機において、複数の制御対象機器の動作プログラムを複数のタスク割り付けて、複数の制御対象機器を総括的に制御する制御装置であって、複数のタスクをマルチタスク処理で実行するプログラム実行部と、マルチタスク処理で実行される複数のタスクについて、タスクが所定の処理を処理番号順に開始してから完了するまでの所要時間を処理時間としてタスクごとに検出して、検出された処理時間がタスクごとに予め設定されたしきい値を超過するときに、タスクを異常と判断するタスク監視部と、複数の制御対象機器の動作状態を監視する状態監視部とを備え、複数のタスクは、各タスク内に異常状態から復旧するための所定の復旧処理の情報をそれぞれ格納し、処理時間がしきい値を超過したときには、タスク監視部は状態監視部による制御対象機器の動作状態の情報をもとに復旧処理の可否の判断を行って、復旧処理を実行させても支障がないと判断された場合に、復旧処理を実行させてタスクが異常と検出された時点において実行されていた処理番号に対応する処理から再起動させるように構成される。

発明の効果

0007

本発明によれば、システムの一部に局所的な異常が発生した場合に、その影響が自動機全体に及ばないよう適切な復旧処理を実行することができる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた自動機(研磨装置)の構成例を図1に示しており、まずこの図1を参照して研磨装置PMの全体構成から概要説明する。なお、図1中に付記した矢印付きの点線は、この研磨装置PMにおける被加工基板たる半導体ウェハの流れを示す線である。

0009

研磨装置PMは、大別的には、半導体ウェハ(以下ウェハと称する)Wの搬入搬出を行うカセットインデックス部1、ウェハWの研磨加工を行う研磨加工部2、研磨加工が終了したウェハWの洗浄を行う基板洗浄部3、および研磨装置PM内でウェハWの搬送を行う搬送装置4(第1搬送ロボット41、第2搬送ロボット42)などからなり、各部はそれぞれ自動開閉式シャッタ仕切られてクリーンチャンバが構成される。この研磨装置PMの作動は、後述する制御装置50(図3参照)により制御される。

0010

カセットインデックス部1には、それぞれ複数枚のウェハWを保持したカセット(キャリアとも称される)C1〜C4を載置するウェハ載置テーブル12が設けられ、ウェハ載置テーブル12の前方に第1搬送ロボット41が配設されている。第1搬送ロボット41は多関節アーム型のロボットであり、床面に設けられたリニアガイドに沿って移動自在な基台の上部に水平旋回および昇降作動自在な旋回台が設けられ、この旋回台に取り付けられた多関節アームを伸縮させて、アーム先端部のウェハチャックでウェハWの外周縁部を把持可能になっている。第1搬送ロボット41によりセンドカセットC1,C2から取り出された研磨加工前の未加工ウェハは、基板洗浄部3内に設けられた未加工ウェハを搬送するための通路内で研磨加工部2の第2搬送ロボット42に受け渡される。

0011

研磨加工部2は、円盤状のインデックステーブル20を中心として4つのエリア区分されており、未加工ウェハの搬入および加工済ウェハの搬出を行う搬送室24と、ウェハWの第1次研磨加工を行う第1研磨室21、第2次研磨加工を行う第2研磨室22、第3次研磨加工を行う第3研磨室23とから構成される。

0012

インデックステーブル20は、上記4つのエリアに対応して4分割されており、各領域にウェハWを着脱自在に吸着保持するウェハチャック20cが設けられている。インデックステーブル20の内部には、4箇所のウェハチャック20c,20c…をそれぞれ水平面内で回転させるチャック駆動機構が設けられており、各ウェハチャック20cが制御装置から出力される制御信号に基づいて各々独立して回転制御される。インデックステーブル20は、テーブル全体を回転駆動するテーブル駆動機構により水平旋回自在に配設されており、制御装置から出力される制御信号に基づいて90度ピッチ回動送りされ、各ウェハチャック20cが搬送室24、第1研磨室21、第2研磨室22、第3研磨室23に位置決め停止されるようになっている。

0013

搬送室24には、第2搬送ロボット42が設けられている。第2搬送ロボット42は、第1搬送ロボット41と同様の多関節アーム型のロボットであり、第1搬送ロボット41から受け取った未加工ウェハを搬送室24に搬入し、この搬送室24に位置決め停止されたウェハチャック20cに載置して吸着保持がなされる。

0014

第1研磨室21、第2研磨室22、第3研磨室23には、それぞれウェハWの表面を研磨する研磨機構220と、研磨パッド221の研磨面221s(図2を参照)をドレッシングするドレッシング機構230とが設けられている。

0015

各研磨室21,22,23に設けられた研磨機構220は、図2に側面視の概要構成を示すように、研磨パッド221、研磨パッド221の研磨面221sを下向きの水平姿勢で保持し研磨ヘッド駆動機構により水平面内に回転駆動される研磨ヘッド222、研磨ヘッド222を水平揺動および昇降作動させるアーム駆動機構を備えた研磨アーム223、および上述したウェハチャック20cなどからなり、各部の作動が制御装置から出力される制御信号に基づいて制御される。研磨ヘッド222には、円環状の研磨パッド221の中心部にスラリーや純水等を供給するスラリー供給構造が設けられており、研磨加工時に、スラリー供給装置から加工目的に応じたスラリーが供給されるように構成されている。

0016

研磨機構220によるウェハWの研磨加工は、研磨アーム223を水平揺動させて研磨ヘッド222をウェハチャック20cの上方に位置させた状態で、研磨ヘッド222を回転させながら下降させ、ウェハチャック20cに吸着保持されて回転されるウェハWの表面に研磨パッド221を所定圧力押圧させ、研磨ヘッド222の中心部からスラリーを供給しながら研磨アーム223を揺動させることで行われる。

0017

研磨ヘッド222の回転数、研磨パッド221のウェハへの押圧力、ウェハに対する揺動速度およびストローク、ウェハチャック20cの回転数、研磨ヘッド222に供給するスラリーの種別や流量などの加工条件は各研磨室21,22,23において行われる第1次〜第3次のプロセス内容に応じて各研磨室21,22,23ごとに予め設定されており、各研磨室21,22,23では、このようにして条件設定された制御フローに基づいて各駆動機構等に出力される制御信号に従って研磨加工が同時並行して行われる。

0018

なお、研磨アーム223の先端部には、研磨加工中のウェハWの研磨状態光学的に検出する終点検出器が取り付けられており、研磨加工中の膜厚減少などがリアルタイムで検出され研磨加工の終点フィードバック制御可能になっている。また、研磨加工の終段にはスラリー供給装置から純水が供給され、スラリーを洗い流すリンス洗浄が行われるようになっている。

0019

ドレッシング機構230は、ドレッシング工具231と、このドレッシング工具231を上向きの水平姿勢で回転させる工具回転機構とを備えて構成され、所定の研磨サイクルごとに研磨ヘッド222を水平揺動させて研磨パッド221をドレッシング工具231上に移動させ、研磨パッド221およびドレッシング工具231を相対回転させつつ、研磨パッド221の研磨面221sをドレッシング面231sに当接させて、研磨面221sのドレッシングを行うようになっている。

0020

インデックステーブル20は、同時並行して実行される第1〜第3研磨室21,22,23の研磨加工が終了すると90度回動送りされ、搬送室24においてウェハチャック20cに吸着保持された未加工ウェハが、搬送室24から第1研磨室21→第2研磨室22→第3研磨室23に送られて各研磨室で順次第1次研磨加工、第2次研磨加工、第3次研磨加工され、第3研磨室23において研磨加工が終了した加工済みウェハが搬送室24に送り出される。

0021

すなわち、インデックステーブル20が回動送りされるごとに未加工ウェハが第1研磨室21に搬入されるとともに、研磨加工を完了した加工済ウェハが第3研磨室23から搬送室24に搬出される。搬送室24に送り出された加工済ウェハは、第2搬送ロボット42の作動と同期してウェハチャック20cによる吸着保持が解除され、第2搬送ロボット42によって研磨加工部2から基板洗浄部3に搬送される。

0022

なお、搬送室24には、研磨機構220と同様に水平揺動可能なアーム243と、このアーム243の先端部に水平面内で回転自在に配設されたブラシ241とを有するチャック洗浄機構240が設けられており、加工済ウェハが第2搬送ロボット42によって搬出されたときに、アーム243を水平旋回させてブラシ241をウェハチャック20c上に移動させ、インデックステーブル20に設けられたウェハ保湿用の純水供給ノズル245から純水を供給させながら、ブラシ241を回転させて、ウェハチャック20cの上面をブラシ洗浄するように構成される。

0023

基板洗浄部3は、第1洗浄室31、第2洗浄室32、第3洗浄室33および乾燥室34の4室構成からなり、研磨加工が終了して第2搬送ロボット42により搬入された加工済ウェハが、第1洗浄室31→第2洗浄室32→第3洗浄室33→乾燥室34に順次送られて研磨加工部2で付着したスラリーや研磨摩耗粉等の除去洗浄が行われる。各洗浄室における洗浄方法は種々の構成例があるが、例えば、第1洗浄室31では回転ブラシによる両面洗浄、第2洗浄室32では超音波加振下での表面ペンシル洗浄、第3洗浄室33では純水によるスピナー洗浄、乾燥室34では窒素雰囲気下における乾燥処理が行われる。第1洗浄室31の下方には、未加工ウェハを研磨加工部2に搬送するための通路が設置されている。

0024

基板洗浄部3で洗浄された加工済ウェハは、第1搬送ロボット41により基板洗浄部3から取り出され、ウェハ載置テーブル12上に載置されたレシーブカセットC3,C4の所定スロット、またはセンドカセットC1,C2の空きスロットに収容される。

0025

このように概要構成される研磨装置PMにおいて、研磨加工部2、基板洗浄部3、搬送装置4などの研磨装置PMの各部の作動は、図3に示すように、各コントローラ2a,3a,4aを介して制御装置50により総括的に制御される。制御装置50は、CPUやメモリハードディスク、I/Oなどからなるハードウェア51を有している。また、制御装置50は、ソフトウェア的な構成として、ハードウェア51のCPUによって実行されるマルチタスクOS(オペレーティングシステム)52、制御タスク群60、監視タスク70、監視テーブル80および装置状態監視部90を有して構成される。

0026

制御タスク群60は、研磨装置PMの作動を制御するための各部の詳細な動作やインターロック等が記述されている動作プログラムであり、図4に示すように、研磨加工部2を制御するためのタスクA、基板洗浄部3を制御するためのタスクB、搬送装置4を制御するためのタスクCなどに割り付けられ、これらタスクA,B,C(および、監視タスク70)はマルチタスクOS52の管理下で擬似並列処理される。なお、勿論、これらタスクA,B,Cの他にも研磨装置PMの他の各部を制御するためのタスクが存在するが、ここでは省略する。

0027

制御タスク群60の各タスクA,B,Cは、図4に示すように、それぞれのタスク内で実行される各動作処理1〜nを実行するための動作プログラムや、復旧処理Yを実行するための処理プログラムを有している。各タスクA,B,Cは、それぞれのタスク内の動作処理1〜nの処理番号(P=1〜n)に従って、順次解釈実行される。例えば、搬送装置4を制御するためのタスクCは、動作処理1(処理番号P=1)では第1搬送ロボット41の初期化、動作処理2(処理番号P=2)では第1搬送ロボット41をワーク(ウェハW)位置に移動、動作処理3(処理番号P=3)では第1搬送ロボット41でワーク(ウェハW)を掴む、等々の処理が登録されており、上記処理番号(P=1〜n)に従って順次解釈実行されるようになっている。また、各タスクA,B,Cは、タスク動作の状態を示すための動作フラグFを有しており、実行処理の開始に伴い動作フラグFをセットし、実行処理の完了に伴い動作フラグFをクリアする。

0028

監視タスク70は、制御タスク群60を構成する複数のタスクA,B,Cが正常に動作しているかどうかを監視し、ソフトハング無限ループ等の異常を検出したときに当該タスクの処理停止および初期化などの復旧処理Yを行う。この監視タスク70は、各タスクA,B,Cの動作フラグFがセットされることにより監視を開始し、動作フラグFがクリアされることにより監視を終了するようになっており、監視対象のタスクごとにその処理時間Tを監視し、この処理時間Tに基づいてタスクの異常を検出するようになっている。また、この監視タスク70は監視対象となるタスクごとにタスク動作監視に利用するための監視テーブル80を有している。

0029

監視テーブル80には、図5に示すように、各タスクA,B,Cのそれぞれに対してタスク動作監視のためのテーブル81,82,83が用意されており、この各テーブル81,82,83には、当該タスクが正常に実行処理するために費やすことのできる最大時間Tm、当該タスクでの実行処理の経過時間を示す処理時間T、当該タスクで実行されている動作処理の処理番号P、当該タスクにおける復旧処理YのアドレスRなどの各引数監視情報)が設定されている。これら最大時間Tm、処理時間T、処理番号Pおよび復旧処理アドレスRは、監視タスク70の監視開始に基づき監視対象の当該タスクごとに監視テーブル80(各テーブル81,82,83)に登録され、当該タスクが正常に終了して監視タスク70の監視終了により削除される。また、監視テーブル80には、監視タスク70の監視対象として、監視開始に基づき上記引数(監視情報)が登録されたテーブル数Tcが設定される。このテーブル数Tcは、各タスクA,B,Cに対して監視が開始されるごとに更新されるものであり、例えば、監視対象のテーブルがない場合にはテーブル数Tc=0であり、タスクA,B,C全てが監視対象となって上記引数が各テーブルに設定されている場合には、テーブル数Tc=3となる。

0030

監視テーブル80に設定された最大時間Tmは、各タスクA,B,Cにおいて動作処理1〜nごとにかかる時間を合算した処理時間のしきい値であり(図4参照)、タスクごとに異なる時間(最大時間)が設定される。監視テーブル80に設定された処理時間Tは、各タスクA,B,Cの実行開始(監視タスク70の監視開始)によりタイマーがカウントされた当該タスクの実行処理の経過時間である。そして、監視タスク70は、監視対象のタスクについて実行処理の経過時間として特定される処理時間Tと当該タスクの最大時間Tmとを比較して、当該タスクの処理時間Tがその最大時間Tm内に収まるかどうかに基づいて異常監視を行うようになっている。

0031

また、監視テーブル80に設定された処理番号Pは、動作処理1〜nの処理番号P(P=1〜n)順に従って、当該タスク内で動作処理が進められるごとに実行処理される動作処理の処理番号Pに逐次更新される。監視テーブル80に設定された復旧処理アドレスRとは、各タスクA,B,C内において復旧処理Yのためのプログラムが格納されたアドレスをいい、監視タスク70は異常を検出すると、監視テーブル80にアクセスしてこの復旧処理アドレスRを取得する。このため、監視タスク70が当該タスクにおいて、処理時間Tがその最大時間Tmを超えて異常を検出した場合に、復旧処理アドレスRにより指定された当該タスクの復旧処理Yを実行させて、当該タスクを復旧処理するとともにタスク動作の実行処理を再開させる。

0032

装置状態監視部90は、研磨装置PM全体の状態(稼動状況異常発生の有無など)を常時監視している。そして、監視タスク70は、各タスクA,B,Cの異常を検出した場合には、装置状態監視部90の監視情報に基づいて、復旧処理Yを実行可能かどうか判断する。なお、復旧処理では、処理時間Tが最大時間Tmを超過したタスクの影響が他のタスクに及ばないよう、例えば、実行されている処理を復旧完了まで一旦中断させ、研磨装置PMの各部の処理が安全に再起動できるように初期化したり、異常が発生した当該タスクを削除(正常に終了)したりした後、(異常が発生したタスクの)処理の再起動をすることにより正常状態への復旧を図るようにしている。

0033

次に、監視処理処理手順について図6を用いて説明する。図6は、監視対象のタスクが所定の手順に従って正常に実行処理される場合の監視処理の流れを示すフローチャートである。

0034

ここでは研磨加工部2を制御するためのタスクAの処理が開始される場合について説明する。タスクAの実行処理の開始に伴って、前述したようにタスクAに動作フラグFがまずセットされる。実行処理の開始により監視タスク70は、監視テーブル80(テーブル81)に登録される最大時間Tm、処理時間T、処理番号Pおよび復旧処理アドレスRの各引数(監視情報)を初期化し(ステップS1)、監視開始をコールするとともに(ステップS2)、監視開始に伴って、上記の初期化された各引数や呼び出し元であるタスク(タスクA)を監視テーブル80(テーブル81)に設定する(ステップS11)。そして、監視対象となるタスクAの実行処理の開始と同時に、この実行処理の処理時間Tにおいてタイマーのカウント開始をする(ステップS12)。また、このときタスクAの監視テーブル80への設定に伴い、監視テーブル80に設定されたテーブル数Tcを更新(テーブル数Tcを1つだけインクリメント)する(ステップS13)。

0035

次いで、タスクAにおいて各動作処理1〜nが処理番号Pの順に従って実行されていく。タスクA内の処理番号Pが進むごとに、テーブル81内に登録された処理番号Pも更新(1つずつインクリメント)される(ステップS3)。ただし、実際には、タスクA内の処理番号Pに対応する動作プログラムのアドレスが設定更新される。そして、監視タスク70は、監視テーブル80の監視情報を参照して、実行中のタスクAの処理時間Tが最大時間Tmを超過していないかを監視する。ここでタスクAの実行処理に異常が発生し、タスクAの処理時間Tが最大時間Tmを超過するような事態については、後述する。そして、監視対象のタスクAが所定の手順に従って処理を実行し、処理時間Tが最大時間Tmを超過することなく処理が完了した場合には、監視タスク70は監視終了をコールする(ステップS4)。次いで、監視終了(のコール)に伴ってタスクAの監視が解除されることにより、監視テーブル80に登録されていたタスクAに対しての最大時間Tmなどの各引数を監視テーブル80から削除するとともに、監視テーブル80のテーブル数Tcが1つ削減される(ステップS21)。また、タスクAの実行処理の終了に伴いタスクAの動作フラグFがクリアされる。

0036

このようにして、監視対象のタスクAが正常に処理を実行することにより、監視タスク70によるタスクAの監視処理が終了される。すなわち、タスクAの実行処理によって研磨加工部2によるウェハWの研磨加工(の1サイクル)が正常に終了したことになる。

0037

次に、監視対象のタスクが正常に実行されず、タスク処理のための処理時間Tが最大時間Tmの超過となる場合について図7を用いて説明する。図7は、監視対象のタスクの監視処理の流れを示すフローチャートである。ここでも、タスクAのみがタスク実行により監視処理される場合を例に挙げて説明する。

0038

例えば、タスクAの実行開始(動作フラグFのセット)に伴い、前述したように、監視タスク70は監視開始をコールしたのち、監視テーブル80に設定される各引数などを初期化して、この引数を監視テーブル80(テーブル81)に登録するとともに、監視テーブル80に登録されるテーブル数Tcを、タスク実行に伴い新たに監視対象となるタスクの数だけインクリメントする(図6のステップS1,S2,S11,S13を参照)。なお、ここでは、監視テーブル80に登録されるテーブル数Tcは、この新たに監視対象となったタスクAのみであるため、テーブル数Tc=1となる。また、監視対象となるタスクにおいて、実行処理の処理時間Tのタイマーをカウント開始する(ステップS12参照)。

0039

まず、最初のステップS31では、監視テーブル80のテーブル数Tcに対するインデックス変数)Iの初期値設定初期値0)を行う。そして、監視テーブル80に登録されたテーブル数TcがインデックスIの数よりも大きいか否かに基づき、監視タスク70による監視対象となるタスクが存在するか否かを確認する(ステップS32)。ここでは、実行処理されるタスクAの存在によりテーブル数Tc=1となっているため、ステップ32で肯定判定がなされ、ステップ33に移行する。なお、このとき実行処理されるタスクが存在しない場合にはテーブル数は0となっているはずであるため否定判定がなされ、新たに実行処理されるタスクが出現までステップ33には移行されない。

0040

次いで、ステップ33でインデックスIの数が1だけインクリメントされたのち、装置エラーの有無が確認される(ステップS34)。ここで装置エラーとは、物理的なエラー入力ミス等の論理的なエラー等を指し、装置全体として通常発生し得るようなエラーの有無が確認される。このようなエラーが発生した場合には、通常、装置エラーの発生中として装置全体を停止し(または停止させ)、オペレータの判断待ち状態となるが、このとき、制御システムは自ら制御を停止し、装置を完全に沈黙させようとするため、監視タスク70による監視処理が再開するのを防がなければならない(監視自体を停止させなければならない)。このため、装置がエラー停止中の場合には、処理時間Tのカウントを停止して、上記エラー要因が取り除かれて監視処理の再開が可能となるまでステップ35には移行されない。一方、上記装置エラーがない場合には肯定判定がなされ、ステップ35に移行する。

0041

そして、監視対象となるタスクにおいて各動作処理1〜nが処理番号Pの順に従って実行されていくとともに、監視タスク70は監視テーブル80の監視情報を参照して、実行中のタスクの処理時間Tが最大時間Tmを超過していないか否かを確認する(ステップS35)。監視対象のタスクAが所定の手順に従って処理を実行し、処理時間Tが最大時間Tmを超過することなく処理が完了した場合(ステップ35で否定判定される場合)には、前述したように、監視タスク70は監視終了をコールして、当該タスクに対応する監視テーブル80に登録された引数などを削除されるとともに、テーブル数Tcが1つ削減される(図6のステップS4,S21を参照)。このようにステップS35で否定判定がされると、ステップ32により他に監視対象となるタスクが存在するか否かが確認され、これまでと同様な処理がなされていく。

0042

一方、タスクAの処理時間Tが、監視テーブル80に設定された最大時間Tmを超過した(監視対象のタスクに異常が発生した)場合には、ステップ35で肯定判定がなされて、ステップ36に移行する。

0043

処理時間Tが最大時間Tmを超過した場合、監視タスク70は監視テーブル80に登録された復旧処理アドレスRを呼び出すとともに(ステップ36)、装置状態監視部90の装置監視情報に基づいて、研磨装置PMの全状態から復旧処理Yの動作に不都合がないか(正常に動作可能であるか)を確認する(ステップS37)。なお、ここで正常に動作可能であるとは、研磨装置PMの全状態(研磨装置PM内のあらゆる機構、論理フラグ、通信状態等)から判断して復旧処理Yを行っても何ら支障がないような場合である。

0044

そして、ステップ37での結果をもとに研磨装置PMの全状態から復旧処理Yを実行可能かどうかの判定をして(ステップS38)、復旧処理Yが実行可能ではないと判定された場合で、物理的要因により復旧できないときには、その要因が排除されるまで研磨装置PM全体が待機のような状態となる。また、監視処理でも復旧できないような不具合のときには、事実上それ以降の処理の実行が不可能と考えられるため、処理時間Tのタイムアウト(最大時間超過)に伴い、研磨装置PMの表示装置表示パネル等)に異常発生や内容等のメッセージを表示して、オペレータの判断を待つ必要があるため、このときにも研磨装置PM全体が待機のような状態となる。

0045

一方、現在の状態から復旧処理アドレスRに指定されたタスク内の復旧処理Yを行っても安全等の不都合がない場合には、復旧処理可能(正常に動作可能)であると判定し、ステップS39に移行する。

0046

そして、復旧処理Yを行うとともに、当該タスクに対応した監視テーブル80のテーブル数Tcを1つ削減する(ステップS39)などを行って監視終了をコールする(図6のステップS4,S21を参照)。復旧処理Yでは、現在行っている処理を停止させ、処理が安全に再起動できるように研磨加工部2、基板洗浄部3、搬送装置4などを制御する。また、タスクの動作フラグFのクリアや、タスク内で使用しているテーブル類ゼロクリアする。そして、実行対象となっていたタスクを削除し、当該タスクを正常終了させる。次いで、タスクA内において異常の発生した処理番号Pの動作処理から当該タスクの実行処理を再開させる(ステップS40)ことで、研磨装置PMが起動される。

0047

このように確実に正常状態への復旧処理がなされることにより、ウェハWに与える影響(ダメージ)を低減させてウェハWおよび研磨装置PMの保護を図ることができる。また、復旧処理において、異常の発生した処理番号Pの動作処理から当該タスクの実行を再開させることで、それまで行われていたウェハWへの処理の無駄を防ぐとともに、復旧のために微調整する煩雑な作業を回避して、調整された条件の不一致等によりウェハWに影響(ダメージ)を及ぼすのを防止することができる。

0048

また、復旧処理が動作した場合には、この復旧処理が動作したときの状態(異常状態)を示すものとして、情報端末等に監視タスクの情報(処理時間や処理番号等)などを通知し、ログ等のレポートを記録するようにする。これによりオペレータなどは定期的にこのレポートをチェックして、異常の発生したタスクの処理について不具合を確認することができる。そして、例えば、同一のタスクの処理において頻繁に復旧処理が動作するようであれば、当該タスク中の各処理の動作プログラムの更新を促すようにする。

0049

なお、前述の説明ではタスクAを監視処理した場合を例に挙げて説明してきたが、研磨装置PMにおいては、マルチタスクOSの管理化で複数のタスクA,B,Cは擬似並列処理されており、各タスクが擬似並列されて上記と同様な監視処理がそれぞれなされている。

0050

以上のように、本実施形態に係る制御装置50では、監視タスク70が実行中の各タスクの処理時間T(処理の経過時間)を、そのしきい値である最大時間Tmに照らして監視処理を行い、異常と判断された場合には、この異常が発生したタスクを正常状態に復帰させる復旧処理Yがなされることにより、システム全体がみかけ上不具合なく動作しているようにみえ、一部のタスクの実行タイミング等の不整合による異常によってシステム全体が無限ループ等の状態に陥るのを回避することができる。

0051

また、本制御装置50を備えた研磨装置PMによれば、この研磨装置PMの各部を制御する各タスクの実行処理に対して上記のような監視処理をして適切な復旧処理Yを行うことで、復旧時にウェハWに与える影響(ダメージ)を排除して、ウェハWおよび研磨装置PMの保護を図ることができる。したがって、被加工基板(ウェハW)および研磨装置PM全体を適切に保護しつつ、復旧のための煩雑な微調整作業を排除して高スループットを実現することができる。

0052

なお、上述に実施形態では、制御対象機器として研磨加工部2、基板洗浄部3および搬送装置4を例示して、研磨装置PMの動作等の制御を行う制御タスク群60を、研磨加工部2を制御するためのタスクA,基板洗浄部3を制御するためのタスクB、搬送装置4を制御するためのタスクCに割り付けた場合を一例として説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、例えば、制御対象機器として研磨加工部2を各研磨室21〜23やドレッシング機構230などに分けて、制御タスク群60において研磨加工部2のタスクAを各研磨室21〜23を制御するためのタスクA1,A2,A3や、ドレッシング機構230を制御するためのタスクA4等のようにタスクをより細分化して割り付けることにより、当該タスク異常による復旧処理を効率良く行うことができるとともに、復旧処理によってウェハWに与える影響(ダメージ)をより低減させることができる。

図面の簡単な説明

0053

本実施形態の制御装置を備えた研磨装置の構成例を示す正面図である。
上記研磨装置における研磨機構およびドレッシング機構を模式的に示す概略構成図である。
本実施形態の制御装置を示すブロック図である。
本実施形態の制御装置の制御タスク群の構成を示す図である。
本実施形態の制御装置の監視テーブルの構成を示す図である。
本実施形態におけるタスク実行処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態における異常監視の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

0054

2研磨加工部(制御対象機器) 3基板洗浄部(制御対象機器)
4搬送装置(制御対象機器) 51ハードウェア(プログラム実行部)
52マルチタスクOS(プログラム実行部) 60制御タスク群
70監視タスク(タスク監視部) 80監視テーブル
90装置状態監視部(状態監視部) PM研磨装置(自動機)
Tm 最大時間(しきい値) T 処理時間 P処理番号
R アドレス

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