JP2005252105A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Norihiko Kataoka
紀彦 片岡
Mitsuru Funakura
船倉  満
Isao Teranishi
勲 寺西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus capable of realizing high throughput, by minimizing the effect of film formation times different among lots onto the processing, when conducting parallel operations. <P>SOLUTION: In the substrate processing apparatus, a plurality of processing chambers 202, 137, 139 for applying film-forming processing to substrates, and a plurality of preparation chambers 122, 123 with substrates placed in them are continuously connected to a transfer chamber 103. One of transfer units 111, 112 provided in the transfer chamber applies carrying processing of the substrates in the processing chambers and the preparation chambers. The other transfer unit 121 provided to the outside of the transfer chamber carries the substrate of the processing object into the transfer chamber at a prescribed interval from a plurality of cassettes 100 storing the substrates. One of a plurality of the processing chambers corresponds to one of a plurality of the cassettes, and the other processing chamber corresponds to the other cassette. The film-forming processing applied to the substrate stored in one cassette, and the film-forming processing applied to the substrate stored in the other cassette, are executed in parallel. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の真空処理室を有する基板処理装置に関し、特に並列運転を行う際に高スループットを実現するためのスケジューリングを行う基板処理装置に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus having a plurality of vacuum processing chambers, and more particularly to a substrate processing apparatus that performs scheduling for realizing high throughput when performing parallel operation.

基板を一枚ずつ処理する枚葉式基板処理装置においては、被処理基板をカセットから取り出し、真空処理室(以下、PM(Process Module)という)まで搬送し、そこで成膜を行った後、基板冷却を経てカセットに戻すという処理を複数の基板単位(ロット)毎に行っている。   In a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one, the substrate to be processed is taken out from the cassette, transported to a vacuum processing chamber (hereinafter referred to as PM (Process Module)), and after film formation there, The process of returning to the cassette through cooling is performed for each of a plurality of substrate units (lots).

このような枚葉式基板処理装置では、生産効率向上のため、一つのカセットのロット処理を行った後、他のカセットのロット処理を行うというように、カセット毎にロット処理を行うのではなく、一つのカセットに対するロット処理中に他のカセットのロット処理を並列的に行うことがあり、この場合、搬送経路が重複しないこと、PM内での被処理基板の滞留時間が一定になること、スループットが落ちないことが要求される。このような従来技術では、基板(以下ウエハという)の処理シーケンスに従い、ある制御の終了をトリガとして、次の制御を開始するというイベントドリブン方式を基準に、カセット(以下、FOUP(Front Opening Unified Pod)という)からウエハを取り出すタイミングなど一部の制御についてのみ開始タイミング制御を行うのが一般的である。   In such a single-wafer substrate processing apparatus, lot processing is not performed for each cassette, such as performing lot processing for one cassette and then processing lots for another cassette in order to improve production efficiency. In some cases, lot processing for other cassettes may be performed in parallel during lot processing for one cassette. In this case, there is no overlap in the transport path, and the residence time of the substrate to be processed in the PM is constant. It is required that the throughput does not decrease. In such a conventional technique, a cassette (hereinafter referred to as FOUP (Front Opening Unified Pod) is referred to as an FOUP (hereinafter referred to as FOUP) based on an event-driven method in which the end of a certain control is used as a trigger in accordance with a substrate (hereinafter referred to as a wafer) processing sequence. In general, the start timing control is performed only for a part of the control such as the timing of taking out the wafer from ()).

しかし、成膜処理時間は、PM毎(又はロット毎)に異なることが多く、経路上の搬送タイミング等の制御のぶつかりを防ぐために、必要以上にスループットが落ちたり、プロセス時間の差が並列に行っている運転間でタイミングのゆがみとなり、ロット内の一部の基板だけが、PM内でのプロセス処理済後異常に長く滞留することになるという問題がある。さらに、これを回避するために、二つのロット間で成膜処理時間や待ち時間等を調整することを人的作業により行う場合もあり、全自動化が妨げられるという問題もあった。   However, the film formation processing time is often different for each PM (or for each lot), and in order to prevent a collision of control such as transport timing on the route, throughput drops more than necessary, or the difference in process time is parallel. There is a problem that the timing is distorted between the operations being performed, and only a part of the substrates in the lot stays abnormally long after the process in PM. Furthermore, in order to avoid this, there is a case where adjustment of the film formation processing time, the waiting time, etc. between the two lots is performed manually, and there is a problem that full automation is hindered.

本発明は、並列運転を行う際、ロット間で異なる成膜時間であっても、その影響を極小化し、人手を介さずに自動でスケジューリングを行うことで、使用勝手が良く、且つ高スループットを実現することができる基板処理装置を提供することを目的としている。   The present invention minimizes the influence of film formation times that differ between lots when performing parallel operation, and performs automatic scheduling without human intervention, thereby improving usability and high throughput. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can be realized.

上述した課題を解決するため、本発明は、例えば、異なる顧客仕様により処理枚数が少ない基板の成膜を行う場合に、第1カセット(例として20枚程度の第1仕様)の第1基板、第2カセット(例として20枚程度の第2仕様)の第2基板を成膜するときに、効率良く(例えばスループット良く)成膜を可能にする方法として、第1カセット内の第1基板を複数のチャンバ内に入れて成膜し、次に、第2カセット内の第2基板を複数のチャンバ内に入れるようなことはせず、並列運転を行うようにする。すなわち、搬送室に、基板に対して処理を行う複数の処理室と、前記基板を載置する複数の予備室とを連接し、前記搬送室の外部に設けた他の搬送装置により、前記基板が格納される複数のカセットから一定間隔で前記複数の予備室の一つに処理対象の前記基板が搬送され、該予備室から前記搬送室内に設けた一つの搬送装置により前記複数の処理室の一つに搬送され処理が行われるようになっており、前記複数のカセットのうち一つのカセットに対して前記複数の処理室のうち一つの処理室が対応し、他のカセットに対しては他の処理室が対応するようになっている基板処理装置において、
一つのカセット内に格納される基板に対する処理と別のカセット内に格納される基板に対する処理を並行して行うことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention, for example, in the case of forming a film with a small number of substrates according to different customer specifications, includes the first substrate of the first cassette (for example, the first specification of about 20 sheets), As a method of enabling film formation efficiently (for example, with good throughput) when forming a second substrate of the second cassette (for example, about 20 second specifications), the first substrate in the first cassette is used. A film is formed in a plurality of chambers, and then the second substrate in the second cassette is not put in the plurality of chambers, but is operated in parallel. That is, a plurality of processing chambers for processing a substrate and a plurality of preliminary chambers for placing the substrate are connected to the transfer chamber, and the substrate is provided by another transfer device provided outside the transfer chamber. The substrate to be processed is transferred from a plurality of cassettes in which the substrate is stored to one of the plurality of preliminary chambers at a predetermined interval, and the plurality of processing chambers of the plurality of processing chambers are transferred from the preliminary chamber to the one of the plurality of processing chambers. One of the plurality of cassettes corresponds to one of the plurality of processing chambers, and another cassette corresponds to one of the plurality of cassettes. In the substrate processing apparatus in which the processing chamber is adapted,
A process for a substrate stored in one cassette and a process for a substrate stored in another cassette are performed in parallel.

なお、本発明において、カセット単位で前記成膜処理(顧客仕様)を異ならすことが可能であり、成膜処理(仕様)を異ならすとは、温度、圧力、ガス流量(成膜ガス、不純物ガス、不活性ガス(及びキャリアガス))処理時間の少なくとも一つの条件を異ならせることを言う。   In the present invention, the film forming process (customer specifications) can be made different for each cassette, and different film forming processes (specifications) include temperature, pressure, and gas flow rate (film forming gas, impurities). This means that at least one condition of the processing time of gas and inert gas (and carrier gas) is made different.

以上に詳述したように本発明によれば、並列運転を行う際、ロット間で異なる成膜時間における影響を極小化し、人手を介さずに自動でスケジューリングを行うことで、使用勝手が良く、且つ高スループットを実現することができる基板処理装置を提供することができる。   As described in detail above, according to the present invention, when performing parallel operation, the influence on the film formation time that differs between lots is minimized, and automatic scheduling is performed without human intervention. In addition, a substrate processing apparatus capable of realizing high throughput can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<ウエハ処理1シーケンスの流れ>
図1は本実施の形態による基板処理装置の構成を示す平面図である。
<Flow of wafer processing 1 sequence>
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present embodiment.

なお、本発明が適用される基板処理装置においては、ウエハなどの基板を搬送するキャリアとしては、FOUP100が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は図1を基準とする。即ち図1が示されている紙面に対して、前は紙面の下、後は紙面の上、左右は紙面の左右とする。
図1に示されているように、基板処理装置は真空状態などの大気圧未満の圧力(負圧)に耐えるロードロックチャンバ構造に構成された搬送室(以下、TM(Transfer Module)という)103を備えており、TM103には負圧下でウエハ200を移載する第1のウエハ移載機111と112が設置されている。第1のウエハ移載機111と112は、エレベータ115によって、TM103の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
In the substrate processing apparatus to which the present invention is applied, the FOUP 100 is used as a carrier for transporting a substrate such as a wafer. In the following description, front, rear, left and right are based on FIG. That is, with respect to the paper surface shown in FIG. 1, the front is below the paper surface, the rear is above the paper surface, and the left and right are the left and right sides of the paper surface.
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus has a transfer chamber (hereinafter referred to as TM (Transfer Module)) 103 having a load lock chamber structure that can withstand a pressure (negative pressure) less than atmospheric pressure such as a vacuum state. TM103 is provided with first wafer transfer machines 111 and 112 for transferring the wafer 200 under a negative pressure. The first wafer transfer devices 111 and 112 are configured to be moved up and down by the elevator 115 while maintaining the airtightness of the TM 103.

筐体101の側壁のうち前側に位置する側壁には、ロードロック室(以下、LM(Loadlock Module)という)122と123とがそれぞれゲートバルブ244,127を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。さらに、LM122には2つの基板を置くことが可能な基板置き台140が設置され、LM123には2つの基板を置くことが可能な基板置き台141が設置されている。処理済のウエハ200はこのいずれかの基板置き台上にて冷却される(以下クーリング)ように構成されている。   Load-lock chambers (hereinafter referred to as LM (Loadlock Module)) 122 and 123 are connected to the front-side side walls of the casing 101 through gate valves 244 and 127, respectively. The load lock chamber structure can withstand the load. Furthermore, the LM 122 is provided with a substrate table 140 on which two substrates can be placed, and the LM 123 is provided with a substrate table 141 on which two substrates can be placed. The processed wafer 200 is configured to be cooled (hereinafter referred to as cooling) on any of the substrate platforms.

LM122及びLM123の前側には、略大気圧下で用いられる大気搬送機構(以下、EFEM(Equipment Front End Module)という)121がゲートバルブ128,129を介して連結されている。EFEM121にはウエハ200を移載する第2のウエハ移載機124が設置されている。第2のウエハ移載機124はEFEM121に設置されたエレベータによって昇降されるように構成されていると共に、リニアアクチュエータによって左右方向に往復移動されるように構成されている。   At the front side of the LM 122 and the LM 123, an atmospheric transfer mechanism (hereinafter referred to as EFEM (Equipment Front End Module)) 121 used under substantially atmospheric pressure is connected through gate valves 128 and 129. The EFEM 121 is provided with a second wafer transfer machine 124 for transferring the wafer 200. The second wafer transfer device 124 is configured to be moved up and down by an elevator installed in the EFEM 121, and is configured to be reciprocated in the left-right direction by a linear actuator.

図1に示されているように、EFEM121の左側にはウエハアライメント装置(以下、AU(Alignment Unit)という)106が設置されている。   As shown in FIG. 1, a wafer alignment device (hereinafter referred to as AU (Alignment Unit)) 106 is installed on the left side of the EFEM 121.

図1に示されているように、EFEM121の筐体125には、ウエハ200をEFEM121に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口134と、前記ウエハ搬入搬出口を閉塞する蓋と、FOUPオープナ108がそれぞれ設置されている。FOUPオープナ(キャップ開閉機構)108は、IOステージ105に載置されたFOUP100のキャップ及びウエハ搬入搬出口134を閉塞する蓋を開閉するキャップ開閉機構とを備えており、IOステージ105に載置されたFOUP100のキャップ及びウエハ搬入搬出口134を閉塞する蓋をキャップ開閉機構によって開閉することにより、FOUP100のウエハ出し入れを可能にする。また、FOUP100は図示しない工程内搬送装置(以下、RGVという)によって、前記IOステージ105に供給及び排出されるようになっている。   As shown in FIG. 1, a housing 125 of the EFEM 121 includes a wafer loading / unloading port 134 for loading / unloading the wafer 200 to / from the EFEM 121, a lid for closing the wafer loading / unloading port, and a FOUP opener. 108 are installed. The FOUP opener (cap opening / closing mechanism) 108 includes a cap of the FOUP 100 placed on the IO stage 105 and a cap opening / closing mechanism that opens and closes a lid that closes the wafer loading / unloading port 134, and is placed on the IO stage 105. The FOUP 100 can be loaded and unloaded by opening and closing the cap of the FOUP 100 and the lid for closing the wafer loading / unloading port 134 by the cap opening / closing mechanism. The FOUP 100 is supplied to and discharged from the IO stage 105 by an in-process transfer device (hereinafter referred to as RGV) (not shown).

図1に示されているように、筐体101の側壁には、ウエハに所望の処理を行う処理炉PM2(202)と、処理炉PM3(137)と、処理炉PM4(139)がそれぞれ隣接して連結されている。   As shown in FIG. 1, a processing furnace PM2 (202), a processing furnace PM3 (137), and a processing furnace PM4 (139) for performing a desired process on the wafer are adjacent to the side wall of the housing 101, respectively. Are connected.

以下、前記構成を有する基板処理装置を使用した処理工程を一枚のウエハについて説明する。   Hereinafter, a processing process using the substrate processing apparatus having the above-described configuration will be described for one wafer.

未処理のウエハ200は最大25枚がFOUP100に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されてくる。図1に示されているように、搬送されてきたFOUP100はIOステージ105の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。FOUP100のキャップ及びウエハ搬入搬出口134を開閉する蓋がキャップ開閉機構108によって取外され、FOUP100のウエハ出し入れ口が解放される。   In a state where a maximum of 25 unprocessed wafers 200 are stored in the FOUP 100, the wafer 200 is transferred to the substrate processing apparatus for performing the processing process by the in-process transfer apparatus. As shown in FIG. 1, the transported FOUP 100 is delivered from the in-process transport apparatus and placed on the IO stage 105. The cap for opening and closing the cap and the wafer loading / unloading port 134 of the FOUP 100 is removed by the cap opening / closing mechanism 108, and the wafer loading / unloading port of the FOUP 100 is released.

FOUP100がFOUPオープナ108により開放されると、EFEM121に設置された第2のウエハ移載機124はFOUP100からウエハ200をピックアップし、AU106に搬送しアライメントを行う。その後LM122又は123に搬入しウエハ200を基板置き台140又は141に移載する。この移載作業中には、TM103側のゲートバルブ244は閉じられており、TM103の負圧は維持されている。ウエハ200の基板置き台140への移載が完了すると、当該のゲートバルブ128が閉じられ、LM122が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。   When the FOUP 100 is opened by the FOUP opener 108, the second wafer transfer machine 124 installed in the EFEM 121 picks up the wafer 200 from the FOUP 100, conveys it to the AU 106, and performs alignment. Thereafter, the wafer 200 is loaded into the LM 122 or 123 and the wafer 200 is transferred to the substrate table 140 or 141. During the transfer operation, the gate valve 244 on the TM 103 side is closed, and the negative pressure of the TM 103 is maintained. When the transfer of the wafer 200 to the substrate table 140 is completed, the gate valve 128 is closed, and the LM 122 is exhausted to a negative pressure by an exhaust device (not shown).

LM122が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ244が開かれ、TM103の第1のウエハ移載機111は基板置き台140からウエハ200をピックアップする。ゲートバルブ244は閉じられ、目的とするPM2(202)又はPM3(137)又はPM4(139)に搬入されるが、このときゲートバルブ130等が搬送に伴い開けられ、搬送終了と共に閉じられる。そして、PM2〜4(202又は137又は139)内に処理ガスが供給され、所望の処理がウエハ200に行われる。   When the LM 122 is depressurized to a preset pressure value, the gate valve 244 is opened, and the first wafer transfer device 111 of the TM 103 picks up the wafer 200 from the substrate table 140. The gate valve 244 is closed and loaded into the target PM2 (202), PM3 (137), or PM4 (139). At this time, the gate valve 130 and the like are opened along with the conveyance, and are closed when the conveyance is completed. Then, the processing gas is supplied into PM 2 to 4 (202 or 137 or 139), and a desired process is performed on the wafer 200.

PM2〜4(202又は137又は139)で前述の処理が完了すると、処理済のウエハ200はTM103の第2ウエハ移載機112によってTM103に搬出される(S1)。   When the above-described processing is completed at PM2-4 (202, 137, or 139), the processed wafer 200 is unloaded to TM103 by the second wafer transfer device 112 of TM103 (S1).

そして、第2ウエハ移載機112は処理炉PM2〜4(202又は137又は139)から搬出したウエハ200をLM2(123)へ搬入し、基板置き台141に移載した後、LM2(123)はゲートバルブ127によって閉じられ、処理済のウエハをクーリングする。このとき、LM2(123)内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。   Then, the second wafer transfer device 112 loads the wafer 200 unloaded from the processing furnaces PM2 to PM4 (202, 137, or 139) into the LM2 (123), transfers the wafer 200 to the substrate table 141, and then moves to the LM2 (123). Is closed by a gate valve 127 to cool the processed wafer. At this time, the inside of LM2 (123) is returned to approximately atmospheric pressure by the inert gas.

LM2(123)において予め設定されたクーリング時間が経過すると、ゲートバルブ129が開かれ、元のFOUPの元のスロットに戻される。   When a preset cooling time has elapsed in LM2 (123), the gate valve 129 is opened and returned to the original slot of the original FOUP.

ここで示す基板処理装置では、TM103内に2つのウエハ移載機111と112を有しているが、複数のウエハを連続処理する場合には、上記S1の処理で次のウエハを予め第1のウエハ移載機111まで搬送しており、PMからの処理済ウエハ取り出しと次の未処理ウエハ搬入とを連続時に行う。以後この動作のことをSWAP搬送と呼ぶ。   In the substrate processing apparatus shown here, two wafer transfer machines 111 and 112 are provided in the TM 103. However, when a plurality of wafers are continuously processed, the next wafer is first processed in advance in the process of S1. The wafer transfer device 111 is transported, and a processed wafer is taken out from the PM and a next unprocessed wafer is carried in continuously. Hereinafter, this operation is referred to as SWAP conveyance.

以上の動作が繰り返されることにより、ウエハが順次処理される。   By repeating the above operations, the wafers are sequentially processed.

なお、上述の基板処理装置では、LM122,123内それぞれのウエハ置き台(各2箇所)に関して、ウエハの投入順により予め決められた経路を通ることで、経路のぶつかりが発生することを防いでいる。また、この方法によりLMを搬入用、搬出用と固定するよりも、スループットが上がることが判っている。   In the above-described substrate processing apparatus, the wafer placement tables (two locations each) in the LMs 122 and 123 are prevented from colliding with each other by passing through a route predetermined according to the order of loading of the wafers. Yes. In addition, it has been found that this method increases the throughput as compared to fixing the LM for loading and unloading.

以上の処理をシーケンス図として表したものが図2〜図5である。図2〜図4は一つのシーケンスの流れを示している。これらの図において矩形で表される各制御が上下に重なっている部分があるが、これは同時に制御していることを表している。   2 to 5 show the above processing as sequence diagrams. 2 to 4 show a flow of one sequence. In these figures, there are portions where each control represented by a rectangle overlaps vertically, which indicates that the controls are performed simultaneously.

<固定スケジュール方式(遅延制御)>
図6において、本発明が適用される基板処理装置の1ロット運転時の処理シーケンスを説明する。
<Fixed schedule method (delay control)>
In FIG. 6, a processing sequence during one lot operation of the substrate processing apparatus to which the present invention is applied will be described.

図6(A)で、スケジュールを制御するための周期は200msecである。この周期毎にカウンタをインクリメントさせそのカウンタ値が目的の値に到達した時その制御を開始させる。   In FIG. 6A, the cycle for controlling the schedule is 200 msec. The counter is incremented every cycle, and the control is started when the counter value reaches a target value.

搬送LP→AUは16秒の予定である。16秒経過したとき(制御カウンタ=80)は搬送LP→AUは終了しており、このときAUとLMを略大気圧状態にする処理(以下Leak処理)を並行して開始するスケジュールとする。   The conveyance LP → AU is scheduled for 16 seconds. When 16 seconds have passed (control counter = 80), the transfer LP → AU has been completed, and at this time, a process (hereinafter referred to as “Leak process”) in which AU and LM are brought into a substantially atmospheric pressure state is set as a schedule.

図6(B)は、搬送LP→AUが予定を約1秒オーバして終了した状態を表す。   FIG. 6B shows a state in which the transport LP → AU has finished about 1 second beyond the schedule.

図6(C)で図6(B)の詳細を示す。
制御カウンタが79から80にインクリメントされる前に、予定していた搬送LP→AUが終了しているか否かを確認するが、ここでは終了していない。そこでこれ以上他の制御を進行させないために、制御カウンタのインクリメントを凍結し、代わりに遅延カウンタをインクリメントする(S2)。
FIG. 6C shows details of FIG. 6B.
Before the control counter is incremented from 79 to 80, it is checked whether or not the scheduled transport LP → AU has been completed, but it is not completed here. Therefore, in order to prevent other control from proceeding any more, the increment of the control counter is frozen and the delay counter is incremented instead (S2).

上記S2の処理を制御周期毎に繰り返し、LP→AUの搬送が終了するまで待つ。   The process of S2 is repeated every control cycle, and the process waits until the transfer of LP → AU is completed.

そして、該搬送の終了が確認されたら、制御カウンタを79から80にインクリメントし、これにより制御カウンタ80で開始することになっていたアライメントユニットとLMのLeak処理を開始する。   When the completion of the conveyance is confirmed, the control counter is incremented from 79 to 80, thereby starting the leak processing of the alignment unit and the LM that was to be started by the control counter 80.

制御周期が200msecであるため、遅延が発生した場合、この制御周期でカバーしている。これが1秒周期である場合、微妙な遅れがスケジュール全体のズレに現れるため、タクト時間にも影響が出やすくなる。   Since the control cycle is 200 msec, when a delay occurs, the control cycle is covered. If this is a 1-second cycle, a subtle delay appears in the deviation of the entire schedule, and the tact time is likely to be affected.

ここでタクト時間とは、同一PMにおける、あるウエハに対する成膜プロセスと次のウエハの成膜プロセス開始時間間隔である。また、この時間は同一PMに対するウエハをFOUPから順次取り出す間隔と同義とする。   Here, the tact time is a film formation process start time interval for one wafer and a film formation process start time for the next wafer in the same PM. Further, this time is synonymous with an interval for sequentially taking out wafers for the same PM from the FOUP.

ここでは、遅延発生中は制御カウンタをインクリメントしないものとしたが、2種類またはそれ以上のカウンタや制御フラグなどを利用することで、同様な制御が実現可能である。   Here, it is assumed that the control counter is not incremented during the delay occurrence, but similar control can be realized by using two or more types of counters, control flags, and the like.

<1ロット(1PM)運転の処理シーケンス>
図7〜図10において、本発明が適用される基板処理装置の1ロット運転時の処理シーケンスを説明する。
<Processing sequence for 1 lot (1PM) operation>
7 to 10, a processing sequence at the time of one lot operation of the substrate processing apparatus to which the present invention is applied will be described.

♯1のウエハがFOUPから取り出されてから、タクト時間である3分6秒後に♯2のウエハがFOUPから取り出される。このタクト時間は計算により求めることが可能である。   After the # 1 wafer is taken out from the FOUP, the tact time is 3 minutes and 6 seconds, and the # 2 wafer is taken out from the FOUP. This tact time can be obtained by calculation.

♯1のシーケンス開始から4分13秒後、♯2のウエハをLMから取り出す。♯2のウエハがPMへ搬入できる準備が整った4分24秒後、プロセス終了と共にSWAP搬送動作を行う。またこの時払い出した♯1のウエハをLMに搬入するため、当該LMを減圧(以下Evacという)する。4分45秒後、PMに搬入された♯2ウエハに対してプロセスを開始する。♯1と♯2のプロセス開始時間の間隔は3分6秒である。   After 4 minutes and 13 seconds from the start of the sequence of # 1, the wafer of # 2 is taken out from the LM. After 4 minutes and 24 seconds, when the # 2 wafer is ready to be loaded into the PM, the SWAP transfer operation is performed upon completion of the process. Further, in order to carry the # 1 wafer paid out at this time into the LM, the LM is decompressed (hereinafter referred to as Evac). After 4 minutes and 45 seconds, the process is started for the # 2 wafer loaded into the PM. The interval between the process start times of # 1 and # 2 is 3 minutes 6 seconds.

以上の処理を繰り返し行うことで、1ロット分の処理が行われる。   By repeating the above processing, processing for one lot is performed.

<2ロット(2PM)並列運転の処理シーケンス>
図11〜図14において、本発明が適用される基板処理装置の2ロット並列運転時の処理シーケンスを説明する。
<Processing sequence for 2 lot (2PM) parallel operation>
In FIG. 11 to FIG. 14, a processing sequence at the time of two-lot parallel operation of the substrate processing apparatus to which the present invention is applied will be described.

運転Aと運転Bはそれぞれ大した時間差がなく運転開始を指示されたものとする。   It is assumed that operation A and operation B are instructed to start operation with no significant time difference.

運転A−♯1ウエハがFOUPから取り出されてから、バッチ間隔である1分2秒後に運転B−♯1のウエハがFOUPから取り出される。この時間は、基準となる運転Aに対して、運転Bが開始される時間間隔である。このバッチ間隔は計算により求まり、ここではバッチ間隔=タクト時間÷3で求まっているものとする。
ここでバッチ間隔とは、あるPMにおけるウエハ成膜プロセスと別のPMにおけるウエハ成膜プロセスの開始時間間隔である。またこの時間は、これら異なるPMに対するウエハをそれぞれのFOUPから取り出す間隔と同義とする。
Operation A- # 1 After the wafer is taken out of the FOUP, the wafer of operation B- # 1 is taken out of the FOUP after 1 minute 2 seconds, which is the batch interval. This time is a time interval at which the operation B is started with respect to the reference operation A. This batch interval is obtained by calculation, and here, it is assumed that batch interval = tact time ÷ 3.
Here, the batch interval is a start time interval between a wafer film forming process in one PM and a wafer film forming process in another PM. This time is synonymous with the interval at which wafers for these different PMs are taken out from the respective FOUPs.

開始から4分8秒後、運転B♯2のウエハがFOUPから取り出される。   Four minutes and eight seconds after the start, the wafer in operation B # 2 is taken out of the FOUP.

開始から5分11秒後、運転B♯2のウエハをLMから取り出し運転B♯1とのSWAP搬送を行う。この動作は運転Aの♯1と♯2のSWAP動作が終了してから行う。干渉はない。運転Bの各ウエハは運転Aの各ウエハと経路上、制御上のぶつかりが無いようスケジュール計算されている。   After 5 minutes and 11 seconds from the start, the wafer in operation B # 2 is taken out of the LM and is transferred to SWAP with operation B # 1. This operation is performed after the SWAP operations of # 1 and # 2 of operation A are completed. There is no interference. Each wafer of operation B is scheduled so that there is no collision on the route and control with each wafer of operation A.

運転A−♯1はウエハクーリングまで終了し、LPに戻すための搬送を行うが、この時運転B−♯3のウエハを交換するようにLMの同一場所へ搬入する。これはEFEM側大気搬送口ボットで実行している。   Operation A- # 1 is completed up to the wafer cooling and is carried to return to LP. At this time, the wafer in operation B- # 3 is loaded into the same location of the LM so as to be replaced. This is executed by the EFEM-side atmospheric transfer port bot.

一般的には、タクト時間=バッチ間隔×nとなるようスケジュール計算されることになるが、PM数、プロセス時間、搬送時間などにより最適なnが決まる。
例示したシーケンスの場合は、n=3となるようにすることが可能である。
Generally, schedule calculation is performed such that tact time = batch interval × n, but the optimum n is determined by the number of PMs, process time, transport time, and the like.
In the case of the exemplified sequence, it is possible to make n = 3.

図15において、n=3の場合の後発開始タイミングを説明する。
ここでは、説明を簡単にするために、バッチ間隔=タクト時間÷3の場合の後発運転開始タイミングを説明しており、タクト時間=3分、バッチ間隔=1分としている。後発の運転開始指定は任意であるが、ここでは先発側♯2の開始前までに後発側の運転開始指示があったものとする。
In FIG. 15, the subsequent start timing when n = 3 will be described.
Here, in order to simplify the explanation, the subsequent operation start timing in the case of batch interval = tact time ÷ 3 is described, where tact time = 3 minutes and batch interval = 1 minute. The late start operation designation is optional, but here it is assumed that the late start operation instruction has been given before the start side # 2 starts.

図15(a)は、先発側♯1ウエハ処理開始を示す。同図(b)は、先発側♯1ウエハ処理開始後60秒以内に後発側開始指定した場合の開始タイミングを示す。同図(c)は、先発側♯1ウエハ処理開始後60秒〜120秒以内に後発側開始指定した場合の開始タイミングを示す。同図(d)は、先発側♯2の開始タイミングを表す(S2)。同図(e)に示されるように、先発側♯1ウエハ処理開始後120秒以後に開始したものは、上記S2の先発側と重ならないために、開始時間は240秒後となる。   FIG. 15A shows the start of the starting side # 1 wafer processing. FIG. 4B shows the start timing when the start of the start side is designated within 60 seconds after the start of the start side # 1 wafer processing. FIG. 4C shows the start timing when the start of the subsequent side is designated within 60 seconds to 120 seconds after the start of the start side # 1 wafer processing. FIG. 4D shows the start timing of the starting side # 2 (S2). As shown in FIG. 5E, the start time after 240 seconds after the start of the start side # 1 wafer processing does not overlap with the start side of S2, so the start time is 240 seconds later.

ここで、n=3の場合とn=2の場合で、後発側の運転開始タイミングが異なるが、どちらが優れているのかを検証する。
図15の場合、タクト間隔を3分(180秒)とすると、バッチ間隔は60秒となり、(60×1/3)+(120×1/3)+(240×1/3)=140(秒)となり、後発側の平均運転開始遅延時間は140秒となることが図16(a)より理解される。
Here, the driving start timing on the later side is different between n = 3 and n = 2, but which is better is verified.
In the case of FIG. 15, if the tact interval is 3 minutes (180 seconds), the batch interval is 60 seconds, and (60 × 1/3) + (120 × 1/3) + (240 × 1/3) = 140 ( 16 (a), and it is understood from FIG. 16 (a) that the average driving start delay time on the late side is 140 seconds.

同様な条件でn=2の場合を想定したものが図16(b)であり、タクト間隔を3分(180秒)とすると、バッチ間隔は90秒となり、(90×1/2)+(270×1/2)=180(秒)となり、その平均運転開始遅延時間は180秒となる。   FIG. 16 (b) assumes the case where n = 2 under the same conditions. When the tact interval is 3 minutes (180 seconds), the batch interval is 90 seconds and (90 × 1/2) + ( 270 × 1/2) = 180 (seconds), and the average operation start delay time is 180 seconds.

n=3のシーケンスでは、n=2の場合よりFOUPターンアラウンドタイムが向上することになる。   In the sequence of n = 3, the FOUP turnaround time is improved as compared with the case of n = 2.

図15により、n=3のシーケンスでは、先発運転の1つのバッチシーケンスに対して、2つの後発運転開始タイミングがあることが判る。
後発の運転開始タイミングは任意のタイミングで行われる。このため、後発の指定タイミングにより適当なバッチ開始タイミングを自動検出することは当然である。
FIG. 15 shows that in the sequence of n = 3, there are two subsequent operation start timings for one batch sequence of the starting operation.
The later operation start timing is performed at an arbitrary timing. For this reason, it is natural that the appropriate batch start timing is automatically detected based on the later designated timing.

<2ロット(2PM)並列運転:プロセス時間が異なる場合の処理シーケンス>
図17〜図24において、本発明が適用される基板処理装置のプロセス時間が異なる2ロット運転時の処理シーケンスを説明する。
図17〜図20について、先発運転側、即ち、(先発運転プロセス時間<後発運転プロセス時間)の場合の並列運転シーケンスを説明する。
<2 lot (2PM) parallel operation: Processing sequence when process time is different>
17 to 24, a processing sequence at the time of two lot operation where the process time of the substrate processing apparatus to which the present invention is applied is different will be described.
17 to 20, the parallel operation sequence in the case of the advance operation side, that is, (the advance operation process time <the subsequent operation process time) will be described.

先発運転側プロセス時間は2分45秒(先発の2分45秒でスケジューリング)であり、スケジュール上のプロセス時間は以後この時間で統一される。後発運転側プロセス時間は3分であり、先発との差分15秒は遅延としてスケジュール全体を待ち状態にする。   The starting operation process time is 2 minutes and 45 seconds (scheduled at the starting time of 2 minutes and 45 seconds), and the process time on the schedule is unified thereafter. The process time on the late operation side is 3 minutes, and the difference of 15 seconds from the previous operation is delayed to put the entire schedule in a wait state.

後発運転B−♯1のプロセス時間が2分45秒たっても終了していないため、遅延状態に入り、スケジュール制御はホールド状態となる。この時実行中である搬送動作などが一時停止しているわけではない。   Since the process time of the subsequent operation B- # 1 is not completed even after 2 minutes and 45 seconds, the delay state is entered and the schedule control enters the hold state. At this time, the carrying operation or the like being executed is not temporarily stopped.

運転B−♯1のプロセス時間が3分経過後(遅延開始15秒後)にプロセスは終了し、スケジュール制御を再開する。   After the process time of operation B- # 1 has elapsed for 3 minutes (after 15 seconds from the start of delay), the process ends and schedule control is resumed.

運転B−♯1のプロセス遅延中、運転A−♯2のプロセスは実行中のままである。しかし、スケジュール上は全体が遅延しているため、予定していた搬送動作は事前に始まっていない。事前に始まっていない15秒分はPMでの滞留時間となって現れる。   During the process delay of operation B- # 1, the process of operation A- # 2 remains in execution. However, since the entire schedule is delayed, the scheduled transfer operation has not started in advance. The 15 seconds that have not started in advance appear as residence time in PM.

運転A−♯1のLMから払い出しと運転B−♯3のLMへの搬入はちょうどタイミングが合っている。スケジュール全体を遅延させたことでタイミングは維持されている。   The payout from the LM for operation A- # 1 and the delivery to the LM for operation B- # 3 are just in time. The timing is maintained by delaying the entire schedule.

後発運転B−♯2のプロセスが遅延する。これも同様にスケジュール全体を遅延させることでタイミングを維持する。
以後も同様に、遅延検知スケジュールホールド状態により、タイミングを維持していく。
The process of late operation B- # 2 is delayed. Similarly, the timing is maintained by delaying the entire schedule.
Similarly, the timing is maintained in the delay detection schedule hold state thereafter.

図21〜図24について、先発運転側、即ち(先発運転プロセス時間>後発運転プロセス時間)の場合を説明する。   21 to 24, the case of the first driving side, that is, (first driving process time> second driving operation time) will be described.

先発運転側プロセス時間は2分45秒(先発の2分45秒でスケジューリング)であり、スケジュール上のプロセス時間は以後この時間で統一される。後発運転側プロセス時間は2分30秒であり、先発との差分15秒はPM滞留としてスケジュール全体には影響を与えない。   The starting operation process time is 2 minutes and 45 seconds (scheduled at the starting time of 2 minutes and 45 seconds), and the process time on the schedule is unified thereafter. The process time on the late operation side is 2 minutes 30 seconds, and the difference of 15 seconds from the previous operation does not affect the entire schedule as PM retention.

後発運転側プロセス時間は2分30秒。先発との差分−15秒はプロセス後PMに滞留させておくことでスケジュール制御全体を維持する。   The process time for the late operation is 2 minutes 30 seconds. The entire schedule control is maintained by retaining the difference of -15 seconds from the starter in the PM after the process.

後発運転B−♯1のプロセス時間が2分30秒たって終了したが、払い出しのための準備動作は未だ終わっていない。そのまま15秒待たされる。その後2分45秒のタイミングで払い出し(SWAP動作)を行う。
スケジュール全体ではこの滞留は影響していない。
Although the process time of the subsequent operation B- # 1 ended after 2 minutes and 30 seconds, the preparation operation for payout has not been completed yet. Wait 15 seconds. Thereafter, payout (SWAP operation) is performed at a timing of 2 minutes 45 seconds.
This stagnation does not affect the entire schedule.

以後も運転Bのプロセスを行う度、15秒ずつの滞留が起こるがスケジュールに影響は与えない。   Thereafter, every time the process of operation B is performed, a stay of 15 seconds occurs, but the schedule is not affected.

本実施の形態による基板処理装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the substrate processing apparatus by this Embodiment. ウエハの搬入/搬出シーケンスを示す図(その1)である。FIG. 6 is a first diagram illustrating a wafer loading / unloading sequence. ウエハの搬入/搬出シーケンスを示す図(その2)である。FIG. 10 is a second diagram illustrating a wafer loading / unloading sequence. ウエハの搬入/搬出シーケンスを示す図(その3)である。FIG. 10 is a third diagram illustrating a wafer loading / unloading sequence. 各処理の所要時間を表すテーブルである。It is a table showing the time required for each process. 本発明が適用される基板処理装置の1ロット運転時の処理シーケンスを説明する図である。It is a figure explaining the processing sequence at the time of 1 lot operation | movement of the substrate processing apparatus to which this invention is applied. 1ロット(1PM)運転の処理シーケンスを示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the processing sequence of 1 lot (1PM) driving | operation. 1ロット(1PM)運転の処理シーケンスを示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows the processing sequence of 1 lot (1PM) driving | operation. 1ロット(1PM)運転の処理シーケンスを示す図(その3)である。It is FIG. (The 3) which shows the processing sequence of 1 lot (1PM) driving | operation. 1ロット(1PM)運転の処理シーケンスを示す図(その4)である。It is FIG. (The 4) which shows the processing sequence of 1 lot (1PM) driving | operation. 並列運転の基本シーケンスを示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the basic sequence of parallel operation. 並列運転の基本シーケンスを示す図(その2)である。It is FIG. (2) which shows the basic sequence of parallel operation. 並列運転の基本シーケンスを示す図(その3)である。It is FIG. (The 3) which shows the basic sequence of parallel operation. 並列運転の基本シーケンスを示す図(その4)である。It is FIG. (4) which shows the basic sequence of parallel operation. バッチ間隔がタクト時間の1/3である場合の後発運転開始タイミングを示す図である。It is a figure which shows the subsequent operation start timing in case batch interval is 1/3 of tact time. バッチ間隔がタクト時間の1/3である場合を1/2である場合との比較において後発運転タイミング比較を示す図である。It is a figure which shows a late operation timing comparison in the comparison with the case where the case where a batch space | interval is 1/3 of tact time is 1/2. 先発運転プロセス時間<後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows a parallel operation sequence in case of prior operation process time <late operation process time. 先発運転プロセス時間<後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その2)である。FIG. 10 is a diagram (No. 2) illustrating a parallel operation sequence in a case where the starting operation process time <the subsequent operation process time. 先発運転プロセス時間<後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (No. 3) illustrating the parallel operation sequence in the case of the starting operation process time <the subsequent operation process time. 先発運転プロセス時間<後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その4)である。FIG. 11 is a diagram (No. 4) illustrating a parallel operation sequence in a case where the starting operation process time <the subsequent operation process time; 先発運転プロセス時間>後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows a parallel operation sequence in case of prior operation process time> late operation process time. 先発運転プロセス時間>後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その2)である。FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a parallel operation sequence in a case where the starting operation process time> the subsequent operation process time. 先発運転プロセス時間>後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (No. 3) illustrating a parallel operation sequence in a case where the starting operation process time> the subsequent operation process time. 先発運転プロセス時間>後発運転プロセス時間の場合の並列運転シーケンスを示す図(その4)である。FIG. 14 is a diagram (No. 4) illustrating a parallel operation sequence in a case where the starting operation process time> the subsequent operation process time.

符号の説明Explanation of symbols

100 FOUP、101 筐体、103 TM、105 IOステージ、106 AU、108 FOUPオープナ、112,112 ウエハ移載機、121 EFEM、122,123 LM、134 ウエハ搬入搬出口、137,139,202 PM、140,141 基板置き台、200 ウエハ。   100 FOUP, 101 housing, 103 TM, 105 IO stage, 106 AU, 108 FOUP opener, 112, 112 Wafer transfer machine, 121 EFEM, 122, 123 LM, 134 Wafer loading / unloading port, 137, 139, 202 PM, 140, 141 Substrate table, 200 wafers.

Claims (1)

搬送室に、基板に対して処理を行う複数の処理室と、前記基板を載置する複数の予備室とを連接し、前記搬送室の外部に設けた他の搬送装置により、前記基板が格納される複数のカセットから一定間隔で前記複数の予備室の一つに処理対象の前記基板が搬送され、該予備室から前記搬送室内に設けた一つの搬送装置により前記複数の処理室の一つに搬送され処理が行われるようになっており、前記複数のカセットのうち一つのカセットに対して前記複数の処理室のうち一つの処理室が対応し、他のカセットに対しては他の処理室が対応するようになっている基板処理装置において、
一つのカセット内に格納される基板に対する処理と別のカセット内に格納される基板に対する処理を並行して行うことを特徴とする基板処理装置。
A plurality of processing chambers for processing a substrate and a plurality of spare chambers for placing the substrate are connected to the transfer chamber, and the substrate is stored by another transfer device provided outside the transfer chamber. The substrate to be processed is transferred from one of the plurality of cassettes to one of the plurality of preliminary chambers at a fixed interval, and one of the plurality of processing chambers is transferred from the preliminary chamber to the one of the plurality of processing chambers by one transfer device provided in the transfer chamber. The one processing chamber corresponds to one of the plurality of cassettes, and another processing is performed for the other cassette. In the substrate processing apparatus in which the chamber is adapted,
A substrate processing apparatus for performing processing on a substrate stored in one cassette and processing on a substrate stored in another cassette in parallel.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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