JP2002237507A - 処理システム及び処理システムの被処理体の搬送方法 - Google Patents

処理システム及び処理システムの被処理体の搬送方法

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JP2002237507A
JP2002237507A JP2001367631A JP2001367631A JP2002237507A JP 2002237507 A JP2002237507 A JP 2002237507A JP 2001367631 A JP2001367631 A JP 2001367631A JP 2001367631 A JP2001367631 A JP 2001367631A JP 2002237507 A JP2002237507 A JP 2002237507A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 現在処理中の被処理体とは異種の処理を行う
べき被処理体が到来した場合に、迅速且つ効率的に処理
装置まで搬送し、全体としてのスループットを向上させ
る。 【解決手段】 被処理体Wに対して互いに異なる種類の
処理を施す複数の処理装置24A,24Bと、複数の被
処理体待機ポート36A〜36Cと、複数の処理装置と
複数の被処理体待機ポートとの間で被処理体を搬送する
共通搬送機構40と、いずれかの処理装置内にて被処理
体に処理が施されている際には、処理中の被処理体の処
理が完了して前記処理装置から搬出可能になるまでの残
存処理時間と、被処理体待機ポートから被処理体を取り
出した後、処理中の処理装置に対する待機位置に被処理
体を搬送するまでに要する全体搬送時間とに基づいて被
処理体待機ポートからの新たな被処理体の搬送を開始す
るように制御する制御部94とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ(以
下、ウエハという)等に所定の処理を施すための処理シ
ステム及び処理システムの被処理体の搬送方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造する際の
装置としては、多種多様な処理装置が組み合わされてお
り、これらの処理装置同士間及びウエハを多数枚収容す
るカセットと上記処理装置との間などにウエハを自動的
に受け渡しを行なうために搬送機構が設けられている。
この搬送機構は、例えば屈伸、旋回及び昇降自在になさ
れた搬送アーム部を有しており、これを移載位置まで水
平移動してウエハを所定の位置まで搬送して移載ように
なっている。この種の複数種類の処理装置を組み合わせ
た処理システムの一例として、例えば特開平7−193
112号公報、特開平9−252039号公報、特開2
000−127069号公報等に開示されている。
【0003】図7は、この種の処理システムの一例を示
す概略構成図である。図示するようにこの処理システム
は横長になされた箱状の共通搬送室2を有しており、こ
の長手方向に沿った一側に複数、図示例では3つの被処
理体待機ポート4A、4B、4Cが設けられ、ここに複
数枚、例えば25枚程度の未処理のウエハWを多段に収
容できるカセット容器6を載置して待機させるようにな
っている。また、この待機ポート4A〜4Cの対向辺側
には、真空引き可能になされたロードロック室8A、8
Bを有する複数、図示例では処理装置10A、10Bが
設けられており、ここでは上記処理装置10A、10B
は例えば互いに異なる処理を行うようになっている。そ
して、上記各ロードロック室8A、8B内には、それぞ
れ2つのバッファ用載置台12A、12Bと個別移載機
構14A、14Bが設けられており、各処理装置10
A、10Bと共通搬送室2との間でウエハの橋渡しを行
うようになっている。更に、この共通搬送室2の一端に
は、ウエハのずれ量を補正して位置決めを行うオリエン
タ16が設けられており、ウエハの位置決めを行うよう
になっている。また、この共通搬送室2内にはその長手
方向(X方向)へ移動可能になされた共通搬送機構18
が設けられており、この共通搬送機構18は、屈伸、旋
回及び昇降可能に独立に制御可能になされた2つの搬送
アーム20A、20Bを有している。そして、これらの
2本の搬送アーム20A、20Bを用いてウエハの置き
替えを行い得るようになっている。
【0004】上記処理システムにあっては、まず共通搬
送機構18の一方の搬送アーム、例えば20Aにより各
被処理体待機ポート4A〜4Cのカセット容器6から搬
送された未処理のウエハWは、オリエンタ16へ搬送さ
れ、他方の空の搬送アーム、例えば20Bを用いてここ
で先の位置決めがなされたウエハと置き替えが行われ、
そして、位置決めが先になされたウエハを所望する処理
を行うために所定の処理装置、例えば10Aのロードロ
ック室8Aまで搬送して行く。また、ロードロック室8
A内に、先に処理装置10A内で処理された処理済みの
ウエハが搬出されてくると、この処理済みのウエハと上
記搬送されてきた未処理のウエハとをロードロック室8
Aにて置き替えを行い、未処理のウエハは処理装置10
Aへ搬入されて所定の処理が行われると共に、処理済み
のウエハはこの共通搬送機構18により元のカセット容
器6内へ収容されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
処理システムにおいて、一般的にはスループットの向上
の見地より、できるだけ未処理のウエハを処理装置10
A或いは10Bに接近させて待機させることが望ましい
ことから、カセット容器6からは順次未処理のウエハが
搬送されて、これらがオリエンタ16内、共通搬送機構
18のいずれか一方の搬送アーム上(他方の搬送アーム
はウエハ入れ替えのために空き状態となっている)、及
びロードロック室8A内の処理装置10A側に近いバッ
ファ用載置台12A上に、それぞれ待機されている。そ
して、1枚のウエハの処理が完了すると、処理済みのウ
エハは直ちにカセット容器内へ収容され、上記各待機中
の未処理のウエハが順送りされて次の未処理のウエハを
直ちに処理工程へ移行するようになっている。
【0006】ところで、このような状況下において、例
えば上記処理装置10A内の処理とは別の処理を、他方
の処理装置10B内で行うために、新たな未処理のウエ
ハを収容したカセット容器が空き状態だった被処理体待
機ポート、例えば4Cに設置された場合、上記他方の処
理装置10Bが未稼働であるにもかかわらず、すでに共
通搬送機構18の一方の搬送アーム20A或いは20B
は位置決め後のウエハを保持しているので、更には、オ
リエンタ16内にもウエハが載置されているので、この
待機ポート4C上に設置された新たなウエハについて
は、上記一方の処理装置10Aでの処理が完了するまで
処理を開始することはできず、この場合、他方の処理装
置10Bの稼働率が低下してスループットを向上できな
くなる、といった問題が発生していた。
【0007】この問題を解決するために、現在処理中の
ウエハが処理済みとなってロードロック室8Aから搬送
可能になるまで、カセット容器6からの未処理のウエハ
の搬送を見送るようにしてウエハ搬送経路中には何ら未
処理のウエハを待機させないようにすることも考えられ
るが、この場合には、未処理のウエハをオリエンタ16
にて位置合わせを行って、これを処理装置10Aの直前
まで搬送するに多くの時間を要してしまい、これでは逆
に処理装置10Aにおけるスループットが大きく低下し
てしまう。このように、別処理を行うべきウエハがその
処理を行うべく仕掛けられても、共通搬送機構18及び
オリエンタ16にて先行して行われている処理を行うべ
きウエハにより占有されているので、別処理用のウエハ
の搬送はできず、全体のスループットを低下させてしま
っていた。特に、最近のように、少量多品種の処理をウ
エハに行うことが必要な状況下では、上記した問題点の
早期解決が望まれている。本発明は、以上のような問題
点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたもので
ある。本発明の目的は、現在処理中の被処理体の残存処
理時間を管理することにより異種の処理を行うべき被処
理体が到来した場合に、これを迅速且つ効率的に処理装
置まで搬送することができ、これにより全体としてのス
ループットを向上させることができる処理システム及び
処理システムの被処理体の搬送方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
被処理体に対して互いに異なる種類の処理を施す複数の
処理装置と、処理すべき被処理体を待機させる複数の被
処理体待機ポートと、前記複数の処理装置と前記複数の
被処理体待機ポートとの間で前記被処理体を搬送する共
通搬送機構とを有する処理システムの被処理体の搬送方
法において、前記いずれかの処理装置内にて被処理体に
処理が施されている際には、前記処理中の被処理体の処
理が完了して前記処理装置から搬出可能になるまでの残
存処理時間と、前記被処理体待機ポートから被処理体を
取り出した後、前記処理中の処理装置に対する待機位置
に被処理体を搬送するまでに要する全体搬送時間とに基
づいて前記被処理体待機ポートからの新たな被処理体の
搬送を開始するようにしたことを特徴とする処理システ
ムの被処理体の搬送方法である。
【0009】これによれば、現在処理中の被処理体が、
その処理が完了して搬送可能になるまでに要する残存処
理時間と、その処理装置まで新たな未処理の被処理体を
搬送するまでに要する搬送時間とを考慮して、新たな未
処理の被処理体の搬送開始を決定するようにしたので、
共通搬送機構が未処理の被処理体を保持したまま待機す
る無駄な時間がほとんどなくなり、全体としてのスルー
プットを大幅に向上させることが可能となる。請求項2
に係る発明は、被処理体に対して互いに異なる種類の処
理を施す複数の処理装置と、前記被処理体の位置決めを
行う位置決め装置と、処理すべき被処理体を待機させる
複数の被処理体待機ポートと、前記複数の処理装置と前
記位置決め装置と前記複数の被処理体待機ポートとの間
で前記被処理体を搬送する共通搬送機構と、を有する処
理システムの被処理体の搬送方法において、前記いずれ
かの処理装置内にて被処理体に処理が施されている際に
は、前記処理中の被処理体の処理が完了して前記処理装
置から搬出可能になるまでの残存処理時間と、前記被処
理体待機ポートから被処理体を取り出して該被処理体を
前記位置決め装置へ搬送し、位置決め後の被処理体を前
記処理中の処理装置に対する待機位置に被処理体を搬送
するまでに要する全体搬送時間とに基づいて前記被処理
体待機ポートからの新たな被処理体の搬送を開始するよ
うにしたことを特徴とする処理システムの被処理体の搬
送方法である。
【0010】また、例えば請求項3に規定するように、
前記共通搬送機構は、独立して屈伸及び旋回可能になさ
れた複数の搬送アームを有し、前記全体搬送時間には、
前記搬送アームを用いて前記位置決め装置において被処
理体を入れ替えるために要する入れ替え時間が含まれ
る。また、請求項4に規定するように、前記全体搬送時
間には、前記被処理体待機ポートにおいて被処理体待機
ポートから被処理体を取り出して搬出するために要する
搬出時間が含まれる。
【0011】また、請求項5に規定するように、前記被
処理体待機ポートに、処理すべき被処理体がなくなって
前記位置決め装置内に処理すべき被処理体が待機してい
る場合には、前記残存処理時間と、前記位置決め装置か
ら前記処理装置の待機位置へ前記被処理体を搬送するた
めに要する部分搬送時間とに基づいて、前記位置決め装
置からの新たな被処理体の搬送を開始する。この場合に
は、位置決め装置内の最後の一枚の被処理体を搬送する
場合にも、新たに仕掛けられる可能性のある未処理の被
処理体に対してスループット向上のための搬送開始管理
を行うことが可能となる。また、例えば請求項6に規定
するように、前記残留処理時間は、前記位置決め装置内
に被処理体が有る場合には該被処理体に処理を施すべき
処理装置の残留処理時間であり、前記位置決め装置内に
被処理体が無い場合には、前記被処理体待機ポートから
搬出される被処理体に処理を施すべき処理装置の残留処
理時間である。
【0012】また、例えば請求項7に規定するように、
前記位置決め装置内に被処理体が無い場合には、前記全
体搬送時間には、前記位置決め装置から最も遠い被処理
体待機ポートまで前記共通搬送機構が移動する時間が含
まれる。また、例えば請求項8に規定するように、前記
複数の処理装置及び前記複数の被処理体待機ポートは、
それぞれ処理装置毎に残留処理時間が管理され、また、
それぞれ被処理体待機ポート毎に全体搬送時間が管理さ
れる。
【0013】請求項9に係る発明は、上記搬送方法を実
施するための装置発明である処理システムの発明であ
り、すなわち、被処理体に対して互いに異なる種類の処
理を施す複数の処理装置と、処理すべき被処理体を待機
させる複数の被処理体待機ポートと、前記複数の処理装
置と前記複数の被処理体待機ポートとの間で前記被処理
体を搬送する共通搬送機構と、前記いずれかの処理装置
内にて被処理体に処理が施されている際には、前記処理
中の被処理体の処理が完了して前記処理装置から搬出可
能になるまでの残存処理時間と、前記被処理体待機ポー
トから被処理体を取り出した後、前記処理中の処理装置
に対する待機位置に被処理体を搬送するまでに要する全
体搬送時間とに基づいて前記被処理体待機ポートからの
新たな被処理体の搬送を開始するように制御する制御部
とを備えたことを特徴とする処理システムである。
【0014】請求項10に係る発明は、被処理体に対し
て互いに異なる種類の処理を施す複数の処理装置と、前
記被処理体の位置決めを行う位置決め装置と、処理すべ
き被処理体を待機させる複数の被処理体待機ポートと、
前記複数の処理装置と前記位置決め装置と前記複数の被
処理体待機ポートとの間で前記被処理体を搬送する共通
搬送機構と、前記いずれかの処理装置内にて被処理体に
処理が施されている際には、前記処理中の被処理体の処
理が完了して前記処理装置から搬出可能になるまでの残
存処理時間と、前記被処理体待機ポートから被処理体を
取り出して該被処理体を前記位置決め装置へ搬送し、位
置決め後の被処理体を前記処理中の処理装置に対する待
機位置に被処理体を搬送するまでに要する全体搬送時間
とに基づいて前記被処理体待機ポートからの新たな被処
理体の搬送を開始するように制御する制御部と、を備え
たことを特徴とする処理システムである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る処理システ
ム及び処理システムの被処理体の搬送方法の一実施例を
添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る被処
理体の処理システムを示す概略構成図、図2は位置決め
装置を示す側面図、図3は位置決め装置へ被搬送体を載
置した状態を示す平面図、図4及び図5は搬送経路途中
の個々の工程に要する時間を定義するための図である。
ここでは被処理体としてウエハを用いた場合について説
明する。
【0016】まず、図1を参照して被処理体を処理する
ための処理システムについて説明する。この処理システ
ム22は、被処理体としてのウエハWに対して成膜処
理、エッチング処理等の各種の処理を行なう処理ユニッ
ト24と、この処理ユニット24に対してウエハWを搬
入、搬出させる搬送ユニット26とにより主に構成され
る。また、この搬送ユニット26は、ウエハWを搬送す
る際に共用される共通搬送室28を有している。上記処
理ユニット24は、2つの処理装置24A、24Bより
なり、各処理装置24A、24Bは、それぞれ処理室3
2A、32Bと、これらのそれぞれに連設される真空引
き可能になされたロードロック室30A、30Bを有し
ており、各処理室32A、32Bにおいて互いに異なる
異種の処理をウエハWに対して施すようになっている。
各処理室32A、32B内には、ウエハWを載置するた
めの載置台34A、34Bがそれぞれ設けられる。尚、
このロードロック室及び処理室よりなる処理装置は2つ
に限定されず、更に追加して設けるようにしてもよい。
【0017】一方、搬送ユニット26の共通搬送室28
は、例えばN2 ガス等の不活性ガスや清浄空気が循環さ
れる横長の箱体により形成されており、この横長の一側
には、複数の、図示例では3台のカセット容器を載置す
る被処理体待機ポートとしてのカセット台36A、36
B、36Cが設けられ、ここにそれぞれ1つずつカセッ
ト容器38A〜38Cを載置できるようになっている。
図示例では右端のカセット台36C上にはカセット容器
18Cが一点鎖線で示されており、空き状態となってい
ることを表している。各カセット容器38A〜38Cに
は、最大例えば25枚のウエハWを等ピッチで多段に載
置して収容できるようになっており、内部は例えばN2
ガス雰囲気で満たされた密閉構造となっている。そし
て、共通搬送室28内へは、ゲートバルブ39A〜39
Cを介してウエハを搬出入可能になされている。
【0018】共通搬送室28内には、ウエハWをその長
手方向に沿って搬送する共通搬送機構40が設けられ
る。この共通搬送機構40は、基台48上に固定されて
おり、この基台48は共通搬送室28内の中心部を長さ
方向に沿って延びるように設けた案内レール42上にス
ライド移動可能に支持されている。この基台48と案内
レール42には、それぞれリニアモータの可動子と固定
子とが設けられている。従って、この案内レール42の
端部に設けたリニアモータ駆動機構50を駆動すること
により、上記共通搬送機構40は案内レール42に沿っ
てX方向へ移動することになる。
【0019】また、共通搬送室28の他端には、ウエハ
の位置決めを行なう位置決め装置としてのオリエンタ5
2が設けられ、更に、共通搬送室28の長手方向の途中
には、前記2つの処理室32A、32Bとの間を連結す
るために真空引き可能になされた先の2つのロードロッ
ク室30A、30Bがそれぞれ開閉可能になされたゲー
トバルブ54A、54Bを介して設けられる。各ロード
ロック室30A、30B内には、それぞれウエハWを一
時的に載置して待機させる一対のバッファ用載置台56
A、58A及び56B、58Bが設けられる。ここで共
通搬送室28側のバッファ用載置台56A、56Bを第
1バッファ用載置台とし、反対側のバッファ用載置台5
8A、58Bを第2バッファ用載置台とする。そして、
両バッファ用載置台56A、58A間及び56B、58
B間には、屈伸、旋回及び昇降可能になされた多関節ア
ームよりなる個別移載機構60A、60Bが設けられて
おり、その先端に設けたフォーク61A、61Bを用い
て第1、第2の両バッファ用載置台56A、58A及び
56B、58B間でウエハWの受け渡し移載を行い得る
ようになっている。そして、各ロードロック室30A、
30Bの他端は、開閉可能になされたゲートバルブ62
A、62Bを介してそれぞれ上記処理室32A、32B
へ連結されている。尚、処理室32A、32B内へのウ
エハの搬入搬出は、それぞれに対応させて設けた個別移
載機構60A、60Bを用いる。
【0020】また、上記オリエンタ52は、図2及び図
3にも示すように駆動モータ70によって回転される基
準台72を有しており、この上にウエハWを載置した状
態で回転するようになっている。基準台72の外周に
は、ウエハWの周縁部を検出するための光学センサ84
が設けられる。この光学センサ84は基準台72の半径
方向に沿って配置した所定の長さのライン状の発光素子
84Aと、ウエハ周縁部を挟んでこれと対応するように
配置した受光素子84Bとよりなり、カーテン状のレー
ザ光Lをウエハ端部に照射してこの変動を検出できるよ
うになっている。そして、検出演算部86ではウエハW
の偏心量、偏心方向及びウエハWに形成されている切り
欠き目印としての例えばノッチ88の回転位置、すなわ
ち方位を認識できるようになっている。図3中におい
て、O1は基準台72の中心(回転中心)であり、O2
はウエハWの中心である。従って、偏心量は、Δrとな
る。尚、切り欠き目印は、300mmウエハではノッチ
88となるが、8インチ、或いは6インチウエハではノ
ッチまたはオリエンテーションフラットになる。
【0021】また、図1に戻って上記共通搬送機構40
は、上下2段に配置された多関節形状になされた2つの
搬送アーム90、92を有している。この各搬送アーム
90、92の先端にはそれぞれ2股状になされたフォー
ク90A、92Aを取り付けており、このフォーク90
A、92A上にそれぞれウエハWを直接的に保持するよ
うになっている。従って、各搬送アーム90、92は、
この中心より半径方向へ向かうR方向へ屈伸自在になさ
れており、また、各搬送アーム90、92の屈伸動作は
個別に制御可能になされている。上記搬送アーム90、
92の各回転軸は、それぞれ基台48に対して同軸状に
回転可能に連結されており、各回転軸は、例えば基台4
8に対する旋回方向であるθ方向へ一体的に回転できる
ようになっている。更に、この各回転軸は、基台48を
中心として、上下方向へ、すなわちZ方向へも例えば一
体的に移動可能になっている。従って、全ての位置座標
は、X、Z、R、θの座標として表される。各軸の座標
は、例えばエンコーダ等によって認識できるようになっ
ているのは勿論である。尚、この共通搬送機構40の構
成としては、上下2段に重なるようにして搬送アーム9
0、92が設けられる構造に限定されない。
【0022】上記オリエンタ52、共通搬送機構40及
び各個別移載機構60A、60Bの動作制御も含めてこ
の処理システム全体の動作を制御するために、例えばマ
イクロコンピュータ等よりなる制御部94が設けられ
る。そして、この制御部94には各種のデータ等を記憶
するメモリ96が並設されている。そして、この制御部
94からの指令により、後述するようにウエハの開始の
タイミングが測られることになる。
【0023】次に、以上のような処理システム22を用
いて行なわれる本発明の搬送方法について、図4及び図
5も参照して説明する。図4はカセット容器からウエハ
を搬送する際の各工程における所要時間を定義するため
の説明図、図5はオリエンタ52からウエハを搬送する
際の各工程における所要時間を定義するための説明図で
ある。尚、図5に示される搬送は、どのカセット容器に
もウェハが存在しないときにのみ行なわれる。まず、あ
る特定のキャリア容器内のウエハ搬送中に、新たなキャ
リア容器が載置されて別処理を行うウエハがセットされ
てこの搬送を仕掛けた場合、オリエンタ52や共通搬送
機構40が搬送中のウエハによって占有されていると、
処理中のウエハの処理が完了するまで上記別処理のウエ
ハの搬出ができないので、その分、この処理が遅れてし
まう。
【0024】そこで、本発明の搬送方法では、現在処理
中のウエハの処理が完了して処理装置、ここではロード
ロック室からの搬出が可能になるまでに要する残存処理
時間と、次の未処理のウエハをこのロードロック室まで
搬送するために要する全搬送時間とを考慮して、カセッ
ト容器またはオリエンタ52からのウエハの搬出の開始
タイミングを決定するようにしている。すなわち、スル
ープットを低下させない範囲内で時間的に可能な限り、
カセット容器またはオリエンタ52からのウエハの搬出
の開始動作を遅延させるようになっている。尚、残存処
理時間を上述のように定義した結果、これには、処理室
内でウエハに対して実際に処理が行われる残り時間の外
に、処理室内をロードロック室に対して圧力調整して処
理済みのウエハをロードロック室へ移載する時間、及び
このロードロック室を密閉した後にこのロードロック室
内を共通搬送室28(略大気圧)に対して圧力調整して
この処理済みのウエハを共通搬送室28内へ移載できる
までに要する時間等を含む。ここで、ウエハに対する処
理時間は予め定められているので、この残存処理時間
は、上記制御部94内で計測されており、この時間は、
時々刻々処理の進行に従って減少して行くことになる。
また、カセット容器またはオリエンタ52からのウエハ
の搬出の開始タイミング決定のための判定は、上記制御
部94内に格納されたプログラムにより所定の間隔毎
に、例えば1秒ごとに行なわれる。
【0025】さて、ここで図4及び図5を参照してウエ
ハの搬送途中の各工程における所要時間を定義する。こ
の説明では、図4中の最も左側の被処理体待機ポートで
あるカセット台36A上のカセット容器38Aから未処
理のウエハWを取り出し、これをオリエンタ52で位置
決めした後、図中左側のロードロック室30Aまで搬送
して処理装置24Aにて処理を行う場合を例にとって説
明する。図4及び図5において共通搬送機構40の現在
位置を”x”とする。
【0026】<各時間の定義(図4)> T(x−lp):現在位置x→カセット台(ロードポ
ート)36Aまでの移動時間。 T(lp−ort):カセット台36A→オリエンタ
52までの移動時間(位置決め搬送時間)。 T(ort−llm):オリエンタ52→ロードロッ
ク室(ロードロックモジュール)30A(待機位置)ま
での移動時間(部分搬送時間)。 T(lp−out):カセット台36Aでウエハを取
り出して搬出するために要する搬出時間。 T(ort):オリエンタ52にて位置決め済みのウ
エハと位置決め前のウエハとを搬出入させて入れ替える
ために要する入れ替え時間。 T(ort−in):オリエンタ52に位置決め前の
ウエハを搬入するために要する搬入時間。 T(ort−lpmax):オリエンタ52→最も遠
いカセット台(ここでは36C)までの移動時間。
【0027】<各時間の定義(図5)> T(x−ort):現在位置x→オリエンタ52まで
の移動時間。 T(ort−out):オリエンタ52にて位置決め
済みのウエハを搬出するために要する搬出時間。 T(ort−llm):オリエンタ52→ロードロッ
ク室30A(待機位置)までの移動時間(部分搬送時
間)。尚、これは図4中のT(ort−llm)と同じ
である。 尚、上記各時間の値は、共通搬送室28の長さにもよる
が、例えば数秒〜十数秒程度の範囲内であり、これらの
値は予め制御部94のメモリ96(図1参照)に記憶さ
れている。また、上記時間の定義は、他のカセット台3
6B、36Cや他の処理装置24Bのロードロック室3
0Bに対しても、同様になされてメモリ96に記憶され
ている。そして、各処理室32A、32Bにおける処理
時間は、処理内容にもよるが、通常は数分程度である。
【0028】本実施例では、共通搬送機構40の搬送ア
ーム90或いは92がウエハを保持した状態で長時間待
機中の状態に陥ることを極力避けるようにするものであ
る。その理由は、前述したように搬送アーム90或いは
92がウエハを保持して待機している時に、新しいカセ
ット容器が載置されて別処理のウエハがセットされるこ
とによりこのウエハの搬送が仕掛けられても、これに迅
速に対応することができないからである。具体的なウエ
ハWの流れは、前述したように、まず、未処理のウエハ
がカセット容器からオリエンタ52に搬送されて位置決
めされ、この位置決めされたウエハをロードロック室に
搬送し、これに対応する処理室にて所定の処理を行う
が、共通搬送機構40の一般的な動作としては、オリエ
ンタ52では空き状態の一方の搬送アーム、例えば搬送
アーム90で位置決め済みのウエハを取り出し、そし
て、他方の搬送アーム92に保持していた位置決めを行
っていないウエハをオリエンタ52に載置するように、
ウエハの入れ替えを行う。同様に、ロードロック室にお
いても、一方の空き状態の搬送アーム、例えば搬送アー
ム92で処理済みのウエハを保持し、そして、他方の搬
送アーム90に保持していた位置決め済みのウエハをロ
ードロック室に載置するように、ウエハの入れ替えを行
う。
【0029】さて、カセット容器内からウェハを搬送す
る場合には、オリエンタ52内にウエハが存在するとき
と、オリエンタ52内にウエハが存在しないで空き状態
になっているときとがある。従って、カセット容器内か
らウエハの搬送を開始するか否かを、オリエンタ52が
空き状態(ウエハ無し)の場合とオリエンタ52がウエ
ハ有りの場合とに分けて判定する。
【0030】<オリエンタ内にウエハ有りの場合の全体
搬送時間Tr>オリエンタ内にウェハが有る場合とは、
例えば同一のカセット容器内のウエハが順次連続的に処
理が行われているような状況、または複数のカセット容
器内のウェハを並列に処理している状況、例えばカセッ
ト容器38Aのウエハを処理装置24Aで、カセット容
器38Bのウェハを処理装置24Aまたは24Bで処理
している状況であって、且つ先に搬送されたウエハがす
でにオリエンタ52内で位置決めされて待機しているよ
うな場合である。この場合の全体搬送時間は、カセット
台36Aから搬出するウエハをオリエンタ内まで搬送
し、且つ位置決め後のウエハをオリエンタからロードロ
ック室30Aまで搬送するために要する時間である。こ
の全体搬送時間Tr(図4参照)は以下の式1のように
なる。 Tr=T(x−lp)+T(lp−out)+T(lp−ort)+T(or t)+T(ort−llm) … (1) すなわち、上記全体搬送時間Trは、共通搬送機構40
が現在の位置からカセット台36Aまで移動し(T(x
−lp))、カセット台36Aで未処理のウエハを取り
出して搬出し(T(lp−out)、このウエハを保持
したままオリエンタ52まで移動し(T(lp−or
t))、オリエンタ52にてこのウエハと位置決め済み
のウエハを入れ替え(T(ort))、そして、この位
置決め済みのウエハをロードロック室36Aまで搬送す
る(T(ort−llm))、という一連の動作をする
に要する時間である。
【0031】<オリエンタ内にウエハ無しの場合の全体
搬送時間Tr>オリエンタ内にウエハがない場合とは、
例えば以前にセットされたカセット容器の最後のウエハ
が処理装置で処理されている状況、または最後のウエハ
の処理が完了してカセット容器に戻されている状況であ
って、且つ新たなカセット容器がカセット台にセットさ
れた場合である。この場合の全体搬送時間は、オリエン
タ52内にウエハが無いため、新たなカセット容器(図
4の実施形態ではカセット容器38A)から搬出するウ
エハをオリエンタ52内まで搬送し、次に、オリエンタ
52から最も遠い位置のカセット台のカセット容器(図
4の実施形態ではカセット容器38C)からウエハをオ
リエンタ52に搬送し、且つ位置決め後のウエハをロー
ドロック室30Aに搬送するために要する時間である。
【0032】ここで、オリエンタ52から最も遠い位置
のカセット台のカセット容器38Cからウエハを搬出す
ることを考慮した理由について述べる。もし、カセット
容器38Cではなくカセット容器38Aからウエハを搬
出するとして全体搬送時間Trを求めて、前述のように
全体搬送時間と残存処理時間とを比較してカセット容器
からのウエハの搬出のタイミングが決定され、2枚のウ
エハが共にカセット容器38Aから搬出された直後に別
の新たなカセット容器38Cがセットされる場合があ
る。カセット容器38Cのウエハが他の処理装置24B
で処理されるものであり、且つ処理装置24Bが空き状
態であるときは、本来そのウエハは直ちに処理装置24
Bで処理可能であるにも拘わらず、カセット容器38A
から搬出された2枚目のウエハが処理装置24Aに搬入
されるまでは、そのウエハは処理待ちとなってしまう。
かかる問題を回避するために、別の新たなカセット容器
がセットされる可能性を考慮して、オリエンタ52から
最も遠い位置のカセット台のカセット容器38Cからウ
エハを搬出するための時間を全体搬送時間Trに含め
る。また、「最も遠い位置」としたのは、ウエハをカセ
ット容器から搬出するタイミング決定の判定をする時点
では、どのカセット台に別の新たなカセットがセットさ
れるか判らないからである。尚、実際にカセット容器3
8Aからウエハを搬出する時点で別の新たなカセットが
セットされていない場合には、2枚目のウエハもカセッ
ト容器38Aから搬出される。
【0033】この全体搬送時間Tr(図4参照)は以下
の式2のようになる。 Tr=T(x−lp)+T(lp−out)+T(lp−ort)+T(or t−in)+T(ort−lpmax)+T(lp−out)+T(ort−l pmax)+T(ort)+T(ort−llm) … (2) すなわち、上記全体搬送時間Trは、共通搬送機構40
が現在位置からカセット台まで移動し(T(x−l
p))、カセット台で未処理のウエハを取り出し(T
(lp−out)、このウエハを保持したままオリエン
タ52まで移動し(T(lp−ort)、このウエハを
オリエンタ52内に搬入し(T(ort−in))、そ
の後、共通搬送機構40がオリエンタ52から最も遠い
カセット台36Cまで移動し(T(ort−lpma
x))、このカセット台36Cで未処理のウエハを取り
出し(T(lp−out))、このウエハを保持したま
まオリエンタ52まで移動し(T(ort−lpma
x))、オリエンタ52にてこのウエハと位置決め済み
のウエハとを入れ替え(T(ort))、そして、この
位置決め済みのウエハをロードロック室まで搬送する
(T(ort−llm))、という一連の動作を行うに
要する時間である。
【0034】次に、上記全体搬送時間Trの判定につい
て説明する。 <判定>ここで上記全体搬送時間Trが次の式3を満た
す時には、カセット容器から次のウエハを搬送しない。 残存処理時間−全体搬送時間(Tr)>設定時間 … (3) ここで残存処理時間は、前述したように、現在処理中の
ウエハの処理が完了して処理装置から搬出が可能になる
までの時間であり、処理が進むに従って時々刻々短くな
くなって行く。また、オリエンタ内にウエハが有る場合
は、そのウエハが搬入される処理装置の残存処理時間が
式3の残存処理時間となる。オリエンタ内にウエハが無
い場合は、カセット容器から搬出されるウエハが搬入さ
れる処理装置の残存処理時間が式3の残存処理時間とな
る。設定時間は、共通搬送機構40が位置決め済みのウ
エハを保持したまま対応するロードロック室の直前で待
機している時間であり、オペレータが任意に設定する。
通常は、この設定時間は−3秒〜10秒程度の範囲内に
設定する。尚、以上説明した各態様で、新たなカセット
容器がセットされて、そのカセット容器内のウエハが空
き状態にある別の処理装置で処理される場合には、この
新たなカセット容器内のウエハの搬出が待たされるの
は、オリエンタ内のウエハが搬入される処理装置の残存
処理時間のみとなる。従って、共通搬送機構40が処理
装置(ロードロック室)の前で当該処理装置で次に処理
されるウエハを保持した状態で当該処理装置が搬入可能
となるまで待ってしまうという問題を回避できる。
【0035】上述のように、残存処理時間と全体搬送時
間との差が設定時間よりも大きい場合には、この状態で
新たな未処理のウエハ搬送を開始すると共通搬送機構4
0は、未処理のウエハを保持した状態でロードロック室
の直前で長時間待つことになってしまうので、搬送を開
始せずに空き状態のままで前工程で移動した最終位置に
停止している。従って、万一この時に、新しいカセット
容器が載置されて別処理のウエハがセットされてこのウ
エハの搬送が仕掛けられた場合には、直ちに新しいカセ
ット容器からウエハを搬出する動作へ移行することが可
能な状態にある。これに対して、上記全体搬送時間Tr
が次の式4を満たす時には、カセット容器から次のウエ
ハを搬出する。 残存処理時間−全体搬送時間(Tr)≦設定時間 … (4) 尚、式4のイコール(=)は、式3に付してもよい。こ
の場合には、共通搬送機構40が、未処理のウエハを保
持した状態でロードロック室の直前で待機する時間が、
設定時間よりも小さくなっているので、直ちに次の未処
理のウエハの搬送を開始する。
【0036】一方、カセット容器内のウエハの処理が進
んで、最後の未処理のウエハがオリエンタ52内に存在
することになるが、この時のオリエンタ52内から位置
決め済みのウエハの搬出の開始のタイミングは以下のよ
うに決定する。<カセット容器内にウエハが無くてオリ
エンタにウエハ有りの場合の全体搬送時間Tr>この時
の全体搬送時間Trは、図5を参照して以下の式5のよ
うになる。 Tr=T(x−ort)+T(ort−out)+T(ort−llm) … (5) すなわち、上記全体搬送時間Trは、共通搬送機構40
が現在の位置からオリエンタ52まで移動し(T(x−
ort))、オリエンタ52内から位置決め済みのウエ
ハを取り出し(T(ort−out))、そして、この
位置決め済みのウエハをロードロック室まで搬送する
(T(ort−llm))、という一連の動作をするに
要する時間である。
【0037】この場合の判定式は、前記式3、式4の場
合と同じであり、式3を満足している間はオリエンタ内
のウエハの搬送を行わず、式4を満足したらオリエンタ
内のウエハの搬送を開始する。尚、オリエンタ内のウエ
ハを搬送する前に新たなカセット容器がセットされた場
合には、全体搬送時間Trは前記式1から求められ、当
該カセット容器からウエハを搬出するタイミングが決定
される。このように、本実施例では、ウエハを処理中
に、次の未処理のウエハを時間的に可能な限り搬送しな
いようにして共通搬送機構40がフリーな状態の時間を
長時間確保し、新たに仕掛けられる可能性のある別処理
用のウエハに対して迅速に対応することができるように
なっているので、現在処理中の処理装置での処理のスル
ープットを低下させることもなく、しかも、新しいカセ
ット容器が載置されて別処理のウエハがセットされるこ
とによりこのウエハの搬送が仕掛けられても、これに迅
速に対応することができるので、全体としてのスループ
ットを大幅に向上させることが可能となる。
【0038】また、ここではカセット台36A上のカセ
ット容器38Aからウエハを搬送して処理装置24Aに
て処理を行う場合を主体的に説明したが、全てのカセッ
ト台36A、36B、36Cからそれぞれ搬送したウエ
ハを、それぞれ両処理装置24A、24Bにて処理する
場合のそれぞれの搬送時間も上述のように設定されて、
メモリ96に記憶されているのは勿論である。また、上
記実施例では細長い箱状の共通搬送室28に、ロードロ
ック室30A、30Bと処理室32A、32Bを連結し
てなる処理装置24A、24Bを設け、この共通搬送室
28内にスライド移動可能に搬送機構40を設けてなる
処理システムを例にとって説明したが、これに限定され
ず、例えば図6に示すように、多角形、例えば6角形状
の共通搬送室28内の中心に図1にて示したと同様な搬
送機構40(X方向のスライド移動はなし)を設け、こ
の周囲に例えば4つの処理装置24A〜24D及び2つ
のチャンバ状のカセット台36A、36Bを設けてな
る、いわゆるクラスタツール型の処理システムについて
も本発明を適用することができる。
【0039】この場合には、6角形状の共通搬送室28
内の一部に、基準台72と光学センサ84とよりなるオ
リエンタ52を設けている。この場合には、残存処理時
間は、ロードロック室を用いていない分だけ短くなり、
また、2つのカセット台36A、36Bからそれぞれオ
リエンタ52へウエハを搬送する時間も互いに等しくな
る。そして、この実施例でも、前述したと同様な作用効
果を発揮することが可能となる。このように、本発明
は、例えば4角形、或いは前述したような6角形などの
多角形の共通搬送室の各辺に複数の処理装置やオリエン
タを接合したような、いわゆるクラスタツール型の処理
システムや、上記共通搬送室内にオリエンタを内蔵した
形式の処理システムについても本発明を適用できるのは
勿論である。
【0040】また更に、オリエンタ52を設けていなく
て、ウエハをカセット台から直接に処理装置側へ搬送す
るようにした形式の処理システムにも、およびオリエン
タ52に代えて共通搬送室の天板および底板にウエハの
位置ずれを検出するための投光器および受光器を夫々設
け、共通搬送機構でウエハをカセット台から処理装置側
へ搬送する途中でウエハの位置ずれを検出するようにし
た形式の処理システムにも本発明を適用することができ
る。更には、ここでは共通搬送機構40に2本の搬送ア
ーム90、92を設けた形式の処理システムについて説
明したが、これに限定されず、共通搬送機構が1本の搬
送アームしか有しない形式の処理システムについても本
発明を適用できる。また、複数の処理装置が稼働中に
は、各稼働中の処理装置毎に残留処理時間が管理され、
また、複数の被処理体待機ポートにカセット容器が載置
されておれば、そのカセット容器が載置されている被処
理体待機ポート毎に全体搬送時間が管理されている。ま
た、ここでは被処理体として半導体ウエハWを例にとっ
て説明したが、これに限定されず、ガラス基板、LCD
基板等にも本発明を適用することができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理シス
テム及び処理システムの被処理体の搬送方法によれば、
次のように優れた作用効果を発揮することができる。請
求項1〜4、6〜10に係る発明によれば、現在処理中
の被処理体が、その処理が完了して搬送可能になるまで
に要する残存処理時間と、その処理装置まで新たな未処
理の被処理体を搬送するまでに要する搬送時間とを考慮
して、新たな未処理の被処理体の搬送開始を決定するよ
うにしたので、共通搬送機構が未処理の被処理体を保持
したまま待機する無駄な時間がほとんどなくなり、全体
としてのスループットを大幅に向上させることができ
る。請求項5に係る発明によれば、位置決め装置内の最
後の一枚の被処理体を搬送する場合にも、新たに仕掛け
られる可能性のある未処理の被処理体に対してスループ
ット向上のための搬送開始管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る被処理体の処理システムを示す概
略構成図である。
【図2】位置決め装置を示す側面図である。
【図3】位置決め装置へ被搬送体を載置した状態を示す
平面図である。
【図4】搬送経路途中の個々の工程に要する時間を定義
するための図である。
【図5】搬送経路途中の個々の工程に要する時間を定義
するための図である。
【図6】本発明の処理システムの他の一例を示す概略構
成図である。
【図7】従来の被処理体の処理システムを示す概略構成
図である。
【符号の説明】
22 処理システム 24 処理ユニット 24A,24B 処理装置 26 搬送ユニット 28 共通搬送室 30A,30B ロードロック室 32A,32B 処理室 36A〜36C カセット台(被処理体待機ポート) 40 共通搬送機構 52 オリエンタ(位置決め装置) 72 基準台 94 制御部 96 メモリ W 半導体ウエハ(被処理体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F031 CA02 CA05 DA01 FA01 FA07 FA11 FA12 FA15 GA02 GA36 GA43 GA47 GA48 GA49 GA50 HA59 JA01 JA03 JA05 JA14 JA15 JA28 JA29 JA32 JA34 JA35 LA08 MA01 MA04 MA13 MA28 MA29 MA32 NA02 NA04 NA05 NA07 PA03

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理体に対して互いに異なる種類の処
    理を施す複数の処理装置と、 処理すべき被処理体を待機させる複数の被処理体待機ポ
    ートと、 前記複数の処理装置と前記複数の被処理体待機ポートと
    の間で前記被処理体を搬送する共通搬送機構と、を有す
    る処理システムの被処理体の搬送方法において、 前記いずれかの処理装置内にて被処理体に処理が施され
    ている際には、 前記処理中の被処理体の処理が完了して前記処理装置か
    ら搬出可能になるまでの残存処理時間と、 前記被処理体待機ポートから被処理体を取り出した後、
    前記処理中の処理装置に対する待機位置に被処理体を搬
    送するまでに要する全体搬送時間とに基づいて前記被処
    理体待機ポートからの新たな被処理体の搬送を開始する
    ようにしたことを特徴とする処理システムの被処理体の
    搬送方法。
  2. 【請求項2】 被処理体に対して互いに異なる種類の処
    理を施す複数の処理装置と、 前記被処理体の位置決めを行う位置決め装置と、 処理すべき被処理体を待機させる複数の被処理体待機ポ
    ートと、 前記複数の処理装置と前記位置決め装置と前記複数の被
    処理体待機ポートとの間で前記被処理体を搬送する共通
    搬送機構と、 を有する処理システムの被処理体の搬送方法において、 前記いずれかの処理装置内にて被処理体に処理が施され
    ている際には、 前記処理中の被処理体の処理が完了して前記処理装置か
    ら搬出可能になるまでの残存処理時間と、 前記被処理体待機ポートから被処理体を取り出して該被
    処理体を前記位置決め装置へ搬送し、位置決め後の被処
    理体を前記処理中の処理装置に対する待機位置に被処理
    体を搬送するまでに要する全体搬送時間とに基づいて前
    記被処理体待機ポートからの新たな被処理体の搬送を開
    始するようにしたことを特徴とする処理システムの被処
    理体の搬送方法。
  3. 【請求項3】 前記共通搬送機構は、独立して屈伸及び
    旋回可能になされた複数の搬送アームを有し、前記全体
    搬送時間には、前記搬送アームを用いて前記位置決め装
    置において被処理体を入れ替えるために要する入れ替え
    時間が含まれることを特徴とする請求項2に記載の処理
    システムの被処理体の搬送方法。
  4. 【請求項4】 前記全体搬送時間には、前記被処理体待
    機ポートにおいて被処理体待機ポートから被処理体を取
    り出して搬出するために要する搬出時間が含まれること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の処理シ
    ステムの被処理体の搬送方法。
  5. 【請求項5】 前記被処理体待機ポートに、処理すべき
    被処理体がなくなって前記位置決め装置内に処理すべき
    被処理体が待機している場合には、前記残存処理時間
    と、前記位置決め装置から前記処理装置の待機位置へ前
    記被処理体を搬送するために要する部分搬送時間とに基
    づいて、前記位置決め装置からの新たな被処理体の搬送
    を開始するようにしたことを特徴とする請求項2乃至4
    のいずれかに記載の処理システムの被処理体の搬送方
    法。
  6. 【請求項6】 前記残留処理時間は、前記位置決め装置
    内に被処理体が有る場合には該被処理体に処理を施すべ
    き処理装置の残留処理時間であり、前記位置決め装置内
    に被処理体が無い場合には、前記被処理体待機ポートか
    ら搬出される被処理体に処理を施すべき処理装置の残留
    処理時間であることを特徴とする請求項2乃至5のいず
    れかに記載の処理システムの被処理体の搬送方法。
  7. 【請求項7】 前記位置決め装置内に被処理体が無い場
    合には、前記全体搬送時間には、前記位置決め装置から
    最も遠い被処理体待機ポートまで前記共通搬送機構が移
    動する時間が含まれることを特徴とする請求項2乃至6
    のいずれかに記載の処理システムの被処理体の搬送方
    法。
  8. 【請求項8】 前記複数の処理装置及び前記複数の被処
    理体待機ポートは、それぞれ処理装置毎に残留処理時間
    が管理され、また、それぞれ被処理体待機ポート毎に全
    体搬送時間が管理されることを特徴とする請求項1乃至
    7のいずれかに記載の処理システムの被処理体の搬送方
    法。
  9. 【請求項9】 被処理体に対して互いに異なる種類の処
    理を施す複数の処理装置と、 処理すべき被処理体を待機させる複数の被処理体待機ポ
    ートと、 前記複数の処理装置と前記複数の被処理体待機ポートと
    の間で前記被処理体を搬送する共通搬送機構と、 前記いずれかの処理装置内にて被処理体に処理が施され
    ている際には、前記処理中の被処理体の処理が完了して
    前記処理装置から搬出可能になるまでの残存処理時間
    と、前記被処理体待機ポートから被処理体を取り出した
    後、前記処理中の処理装置に対する待機位置に被処理体
    を搬送するまでに要する全体搬送時間とに基づいて前記
    被処理体待機ポートからの新たな被処理体の搬送を開始
    するように制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする処理システム。
  10. 【請求項10】 被処理体に対して互いに異なる種類の
    処理を施す複数の処理装置と、 前記被処理体の位置決めを行う位置決め装置と、 処理すべき被処理体を待機させる複数の被処理体待機ポ
    ートと、 前記複数の処理装置と前記位置決め装置と前記複数の被
    処理体待機ポートとの間で前記被処理体を搬送する共通
    搬送機構と、 前記いずれかの処理装置内にて被処理体に処理が施され
    ている際には、前記処理中の被処理体の処理が完了して
    前記処理装置から搬出可能になるまでの残存処理時間
    と、前記被処理体待機ポートから被処理体を取り出して
    該被処理体を前記位置決め装置へ搬送し、位置決め後の
    被処理体を前記処理中の処理装置に対する待機位置に被
    処理体を搬送するまでに要する全体搬送時間とに基づい
    て前記被処理体待機ポートからの新たな被処理体の搬送
    を開始するように制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする処理システム。
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