JP2006222328A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウエハ冷却時の待ち時間によるスループットへの影響を最小限に抑えて、実際に使用される処理室の数に応じ、効率的なウエハ搬送シーケンスを実現することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 複数の基板が格納された基板格納容器と、基板を処理する複数の処理室と、前記基板を前記複数の処理室それぞれに搬送する搬送手段と、前記基板が前記基板格納容器から前記複数の処理室のうち少なくとも１つに搬送されて所定の処理を施され、前記処理室から前記基板格納容器に搬送されるまでの搬送スケジュールを規定する搬送シーケンスであって、使用する処理室の数に対応して設定される複数の搬送シーケンスの内いずれか１つを、前記使用する処理室の数に基づいて選択する選択手段と、前記選択手段により選択された搬送シーケンスに基づいて、前記搬送手段により前記基板を各処理室に対して搬送させる制御手段と、を備えてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板搬送シーケンスに従って基板の搬送処理を行う基板処理装置に関するものである。

図１４は、従来の基板処理装置を枚葉装置に例をとって示す平面図である。図１４に示す基板処理装置は、複数の処理室１〜３と、これら複数の処理室にゲートバルブＣ１〜Ｃ３を介して連通し２アーム真空搬送装置（第１の搬送装置）４ａを備える第１の搬送室４と、第１の搬送室４とそれぞれゲートバルブＢ１，Ｂ２を介して連結され、大気圧及び真空圧の制御を行う第１及び第２ロードロック室（予備室）５，６と、ロードロック室５，６にそれぞれゲートバルブＡ１，Ａ２を介して連結され２アーム大気搬送装置（第２の搬送装置）７ａ及びアライメントユニット７ｂを備える第２の搬送室７と、第２の搬送室７に臨むように設けられるロードポート８とを備える。また、図示しないが２アーム真空搬送装置４ａ、２アーム大気搬送装置７ａ、ゲートバルブＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２等を所定のシーケンスに従って動作制御するコントローラを備えている。

上記構成において、処理室１〜３は、基板（ウエハ）の成膜処理を実施する室であり、ゲートバルブＣ１〜Ｃ３を開後、２アーム真空搬送装置４ａによりアクセスされる。２アーム真空搬送装置４ａは、処理室１〜３へウエハを搬入し、又は処理室１〜３からウエハを搬出するものであり、２アームの搬送機構で処理室１〜３でのスワップ搬送を可能とする。例えば、２アーム真空搬送装置４ａは、ウエハを保持したまま処理室１（又は処理室２）からウエハを取り出した後、そのウエハを処理室３へ投入する。

ロードロック室５，６は上下の２段でウエハを保持可能である。これらはゲートバルブＡ１（又はＡ２）、Ｂ１（又はＢ２）で区切られており、室単位で大気圧及び真空圧の制御が実施可能である。各ロードロック室５，６は大気圧制御を実施した後に、ゲートバルブＡ１（又はＡ２）を開いた後に２アーム大気搬送装置７ａからアクセスされる。つまり、ロードロック室５，６は、真空圧制御を実施した後、ゲートバルブＢ１（又はＢ２）を開した後に２アーム真空搬送装置４ａからアクセスされる。これらのロードロック室５，６は、ロード及びアンロード兼用であり、且つ成膜後のウエハ冷却用のクーリングで使用される。

ロードポート８は、複数のウエハを格納した基板格納容器を保持できるユニットであり、２アーム大気搬送装置７ａによりアクセスされる。２アーム大気搬送装置７ａはロードポート８に載置された前記基板格納容器（カセット、ＦＯＵＰ等）からウエハの取り出し、ウエハの投入、アライメントユニット７ｂへのウエハの投入、取り出し、ロードロック室５，６へのウエハの投入、取り出しを実施する装置であり、２アームの搬送機構でロードロック室５，６でのスワップ搬送を可能とする。即ち、ウエハを保持したままロードロック室５，６からウエハを取り出した後、そのウエハをロードロック室５，６へ投入することができる。

アライメントユニット７ｂは、オリフラ合わせを実施するユニットであり、２アーム大気搬送装置７ａでアクセスされる。なお、ゲートバルブＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は各室の区切り部分で開閉動作を行うバルブである。

以上のような構成における従来の基板処理装置では、処理室１，２を大気に開放しないで基板（以下ウエハという）の搬入搬出を行うためのロードロック室５，６において、圧力制御処理の回数を軽減するため、例えばロードロック室５の基板載置部において上段を搬入用、下段を搬出用と固定的に設定して使用している。

このとき、３処理室１〜３でのシーケンスを組んだ上で１処理室しか使用できない場合は、使用不可の処理室のシーケンスを削除するようなシーケンスを組んでいる。つまり、ロードロック室５，６を搬入搬出用と専用化せず、且つ上下段を有効活用して７枚ごとに大気スワップを行っている。

図１５は、従来の基板処理装置におけるウエハの搬入シーケンスの一例を示す図である。つまり、図１５に示すように、ロードロック室５（またはロードロック室６）にウエハが、１上−２上−１下−２下…と搬入されるような動作を行うように搬入シーケンスを組んでいる。

この場合、ウエハの搬送シーケンスは次のように行われる。
（ａ）ロードポート８（実際には、ロードポート８に載置された基板格納容器。以下、同じ。）からロードロック室５への搬入処理シーケンス
〔ステップ１〕：２アーム大気搬送装置７ａにてロードポート８からアライメントユニット７ｂへの搬入を行う。
〔ステップ２〕：アライメントユニット７ｂにおけるオリフラ合わせ処理を行う。
〔ステップ３〕：２アーム大気搬送装置７ａによりアライメントユニット７ｂからウエハを搬出する。
〔ステップ４〕：ロードロック室５へウエハを搬入する。このとき、ゲートバルブＡ（Ａ１）を開いて搬入した後にゲートバルブＡを閉じる。

上記のステップ４における搬入処理のための時間は、入替え動作時間を前提とした時間でシーケンスを組んでいる。即ち、ゲートバルブＡ１を開けた後にロードロック室５に対して処理済ウエハの搬出と未処理ウエハの搬入を行い、ゲートバルブを閉めるまでの時間とし、この一連の動作をスワップ搬送と呼ぶ。

ここで、上記のステップ１〜ステップ４の時間をＥＦＥＭ＿ＩＮと定義する。また、スワップ搬送前までの時間ステップ１〜ステップ３をＥＦＥＭ＿Ａと定義し、ステップ４のスワップ搬送時間をＥＦＥＭ＿Ｓと定義する。

また、ステップ４の工程を実施する前には、予め使用するロードロック室５又はロードロック室６を大気圧にする大気圧制御を実施する必要がある。この制御に必要な時間をＬＥＡＫと定義する。また、ステップ４の実行中は大気圧状態を保持する必要があり、この時間（つまり、大気圧状態保持時間）をＬＥＡＫ＿Ｈと定義する。なお、図１６は、ＥＦＥＭ＿ＩＮの時間を示す図であるので、図１６を参照すると上記に定義した各時間の関係がよく分かる。

（ｂ）ロードロック室５，６の真空圧制御シーケンス
ロードロック室５，６の雰囲気を真空圧にするための処理時間をＥＶＡＣと定義する。

（ｃ）ロードロック室５から処理室１への真空搬送シーケンス
〔ステップ５〕：２アーム真空搬送装置４ａにてロードロック室５から処理室１へ搬出する。このとき、ゲートバルブＢ１を開にして搬出した後にゲートバルブＢ１を閉にする。
〔ステップ６〕：２アーム真空搬送装置４ａにて処理室１へ搬入する。このとき、ゲートバルブＣ１を開にして搬入した後にゲートバルブＣ１を閉にする。

なお、ステップ６の搬入処理の時間も、大気搬送と同様にスワップ搬送を前提とした時間とする。そして、スワップ搬送前のステップ５の時間をＭＦ＿Ａと定義し、ステップ６のスワップ搬送時間をＭＦ＿Ｓと定義する。そして、これら双方のステップ５及びステップ６の時間をＭＦ＿ＩＮと定義する。また、上記の（ｂ）において真空圧制御を行うが、ステップ５の実行中においては真空圧状態を保持する必要があり、この時間（つまり、真空圧状態保持時間）をＥＶＡＣ＿ＨＡと定義する。なお、図１７は、ＦＭ＿ＩＮの時間を示す図であるので、図１７を参照すると上記に定義した各時間の関係がよく分かる。

（ｄ）処理室１でのプロセス処理シーケンス
成膜処理を実施する時間をＰＲＯＣと定義する。

（ｅ）処理室１からロードロック室５への真空搬送シーケンス
〔ステップ７〕：２アーム真空搬送装置４ａにて処理室１からの搬出を行う。このとき、ゲートバルブＣ１を開にして搬出した後にゲートバルブＣ１を閉にする。この搬出時間は、（ｃ）におけるステップ６の搬入で定義したスワップ搬送時間となる。この時間をＭＦ＿ＯＵＴと定義する。なお、この時間ＭＦ＿ＯＵＴは（ｃ）のステップ６で定義したスワップ搬送時間ＭＦ＿Ｓとスワップ搬送後の時間で分けて考える。
〔ステップ８〕：２アーム真空搬送装置４ａにて、ロードロック室５へ搬入する。このとき、ゲートバルブＢ１を開にして搬入した後にゲートバルブＢ１を閉にする。このスワップ搬送後の動作時間をＭＦ＿Ｂと定義する。

なお、ステップ８を実施する前に予め使用するロードロック室５に対して真空圧制御を実施する必要があり、実行中は真空圧状態を保持する必要があり、この時間をＥＶＡＣ＿ＨＢと定義する。なお、図１８は、ＦＭ＿ＯＵＴの時間を示す図であるので、図１８を参照すると上記に定義した各時間の関係がよく分かる。

（ｆ）ロードロック室でのクーリングシーケンス
ロードロック室５にて滞留させてウエハを冷却する。この時間をＣＯＯＬと定義する。但し、この時間ＣＯＯＬはＬＥＡＫ時間よりも長い値とする。

（ｇ）ロードロック室５からロードポート８への搬出シーケンス
〔ステップ９〕：２アーム大気搬送装置７ａにてロードポート８から搬出する。このとき、ゲートバルブＡ１を開にして搬出した後にゲートバルブＡ１を閉にする。この搬出時間は（ａ）のステップ４の搬入搬出で定義したスワップ搬送時間ＥＦＥＭ＿Ｓとなる。
〔ステップ１０〕：ロードポート８へ搬入する。つまり、元の位置へ戻す。この時間をＥＦＥＭ＿ＯＵＴと定義する。この時間は（ａ）のステップ４で定義したＥＦＥＭ＿Ｓとスワップ搬送後の時間で分けて考える。スワップ搬送後の動作時間ステップ１０をＥＦＥＭ＿Ｂと定義する。ステップ９のスワップ搬送を実施する前に、予め使用するロードロック室５に対して大気圧制御の実施をする必要がある。また実行中は大気圧状態を保持する必要がある。これらの時間は（ａ）で定義したＬＥＡＫとＬＥＡＫ＿Ｈと同じになる。なお、図１９は、ＥＦＥＭ＿ＯＵＴの時間を示す図であるので、図１９を参照すると上記に定義した各時間の関係がよく分かる。

なお、以上に述べた（ａ）〜（ｇ）におけるステップ１からステップ１０までのシーケンスを図２０に示す。つまり、図２０はウエハの制御シーケンスを示している。

（２）搬送シーケンスにおける条件
ロードポート８上にある複数毎のウエハを処理室１，２，３と振り分けて効率的に運転を行うために、スワップ搬送の実施を行っている。このようなスワップ搬送をするためには下記の待ち時間を設けて同期をとる。
〔ステップ１１〕：真空スワップ搬送同期待ち時間においてプロセス終了後に処理室１，２，３内で滞留させる。
〔ステップ１２〕：大気スワップ搬送同期待ち時間においてクーリング時間を延長してロードロック室５内で滞留させる。

これらの同期待ち時間を加味した時間を以下のように定義する。
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ：プロセス時間（ＰＲＯＣ）＋真空スワップ搬送同期待ち時間
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ：クーリング時間（ＣＯＯＬ）＋大気スワップ搬送同期待ち時間

また、任意のウエハ処理が開始されてから次のウエハ処理が開始されるまでの時間をＢＡＴＣＨと定義する。

（ａ）真空スワップ搬送条件
処理室の数を３とすると、３枚後（１と４，２と５，…）が真空スワップ搬送することになる。このための条件式は以下のようになる。
３・ＢＡＴＣＨ＝ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＋ＭＦ＿Ｓ
この式を変形すると、ウエハが処理室に入ってから出るまでの時間であるＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬは、次の式（１）のようになる。
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝３・ＢＡＴＣＨ−ＭＦ＿Ｓ （１）

（ｂ）大気スワップ搬送条件
ロードロック室の上下段（基板載置部）の有効活用で７枚後（１と８，２と９，…）を大気スワップ搬送とする。このための条件式は以下のようになる。
７・ＢＡＴＣＨ＝ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＦ＿Ｂ＋ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ
なお、ＥＦＥＭ＿Ｓはウエハがロードロック室に入ってから出るまでの時間である。この式を上記の式（１）を用いて整理すると下記の式(２)のようになる。
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝４・ＢＡＴＣＨ−（ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＦ＿Ｂ） （２）

（ｃ）ロードロック室の真空圧制御と大気圧制御が重ならない条件
ロードロック室での真空圧制御中及び真空圧搬送中に大気圧制御を実施することはできない。また、その逆もできない。よって、圧力制御のシーケンスは図２１に示すシーケンスの繰り返しとなる。

図２１において、ｎ枚目の搬出、ｎ＋３枚目の搬入のロードロック室５，６が同一となり、ロードロック室単位では２・ＢＡＴＣＨ周期でこの圧力制御が実施される。この動作のための条件式は以下の式(３)のようになる
２・ＢＡＴＣＨ≧ＬＥＡＫ＋ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＦ＿Ｂ （３）

（ｄ）２アーム大気搬送装置７ａの動作条件
２アーム大気搬送装置７ａの動作に着目すると、ＢＡＴＣＨ時間間隔でロードポート８からの搬入、スワップ搬送、搬出動作を繰り返すことになる。この動作のための条件式は、以下の式（４）のようになる。
ＢＡＴＣＨ≧ＥＦＥＭ＿Ａ＋ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＦＥＭ＿Ｂ （４）

（ｅ）２アーム真空搬送装置の動作条件
２アーム真空搬送装置４ａの動作に着目すると、ＢＡＴＣＨ時間間隔で処理室１からの搬出、スワップ搬送、及び搬入動作を繰り返すことになる。この動作のための条件式は、以下の式（５）のようになる。
ＢＡＴＣＨ≧ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＦ＿Ｂ （５）

上記（ａ）〜（ｅ）で求めた式（１）、式（２）、式（３）、式（４）、及び式（５）を満足するＢＡＴＣＨ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬの値で制御をさせれば、動作的な干渉が起こらないシーケンスを組むことができる。

（３）具体的な値の例
次に、シーケンス時間の算出方法を具体的な値の例を用いて説明する。図２２は、シーケンスの具体的な動作時間を示す図である。したがって、図２２を用いてシーケンス時間の算出方法の具体的な例を説明する。

〔ステップ１〕：上記の式（３）、式（４）、式（５）を満足する最小の値（つまり、動作が干渉しない最小のＢＡＴＣＨ値）をＢＡＴＣＨ０として求める。
ＢＡＴＣＨ０≧４７．５（＝（２０＋１５＋１０＋１５＋２０＋１５）／２）
（３’）
ＢＡＴＣＨ０≧６０（＝３５＋１５＋１０） （４’）
ＢＡＴＣＨ０≧５０（＝１５＋２０＋１５） （５’）
これらより、ＢＡＴＣＨ０は６０となる。

〔ステップ２〕：上記の式（１）に上記で求めたＢＡＴＣＨ０を代入して仮の値をＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０として求める。
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０＝３×６０−２０＝１６０ （１’）
同様にして、上記の式（２）に代入して仮の値をＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０として求める。
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０＝４×６０−（３５＋１０＋１５＋２０＋１５）＝
１６５ （２’）

〔ステップ３〕：上記で求められた仮値の組｛ＢＡＴＣＨ０，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０｝に対して、実際の成膜処理、ウエハ冷却時間以上になるように調整して、実際のシーケンスで使用する値の組｛ＢＡＴＣＨ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ｝を求める。

ＢＡＴＣＨ＝ＢＡＴＣＨ０＋ｎ
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０＋３・ｎ≧ＰＲＯＣ（成膜処理時間）
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０＋４・ｎ≧ＣＯＯＬ（ウエハの冷却時間）
但し、ｎ≧０である。

つまり、成膜処理時間（ＰＲＯＣ）が１５０秒、ウエハ冷却時間（ＣＯＯＬ）が８５秒であるので、成膜処理時間については、１６０＋３・ｎ≧１５０においてｎは０でよいが、ウエハの冷却時間については、１６５＋４・ｎ≧８５においてもｎは０となる。
したがって、ＢＡＴＣＨ＝６０，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝１６０（１０秒の待ち）、
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝１６５となる。

ここで、説明の便宜上、同一処理室へのウエハの処理開始間隔をＴＡＣＴ時間と定義する。例えば、１処理室のシーケンスで考えた場合、ＴＡＣＴ時間＝３・ＢＡＴＣＨ時間となる。処理室が１つしかない場合は、２処理室のシーケンスを削除する方法でシーケンスを組む。実際のウエハ投入時間は、ＴＡＣＴ時間の１８０（＝６０×３）である。

しかしながら、動作時間の最小時間をＴＡＣＴ時間で考えると、
｛ＴＡＣＴ０、ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０｝
＝｛１８０，１６０，１６５｝となる。
つまり、成膜処理時間が１６０より短くなると、その分が待ち時間となってしまう。このように、従来技術では１処理シーケンスにおいても成膜処理時間の影響を受けやすく、ウエハの投入時間間隔が多大な影響を受けてスループットが悪くなるなどの不具合がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、ウエハ冷却時の待ち時間によるスループットへの影響を最小限に抑えて、実際に使用される処理室の数に応じ、効率的なウエハ搬送シーケンス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する。

上記の課題を解決するために、本発明の基板処理装置は、複数の基板が格納された基板格納容器と、基板を処理する複数の処理室と、前記基板を前記複数の処理室それぞれに搬送する搬送手段と、前記基板が前記基板格納容器から前記複数の処理室のうち少なくとも１つに搬送されて所定の処理を施され、前記処理室から前記基板格納容器に搬送されるまでの搬送スケジュールを規定する搬送シーケンスであって、使用する処理室の数に対応して設定される複数の搬送シーケンスの内いずれか１つを、前記使用する処理室の数に基づいて選択する選択手段と、前記選択手段により選択された搬送シーケンスに基づいて、前記搬送手段により前記基板を各処理室に対して搬送させる制御手段と、を備えてなる構成を採っている。

また、本発明の基板処理装置は、複数の基板が格納された複数のカセットと、基板の処理を行う複数の処理室と、大気圧状態で基板が搬入されると真空圧制御が行われるとともに真空圧状態で基板が搬入されると大気圧状態に調整され、処理室で処理した後の基板を冷却処理する予備室（ロードロック室）と、処理室と予備室と連接する搬送室（第１の搬送室）と、搬送室内に設けられ、処理室と予備室との間で基板の搬送処理を行う第１の搬送装置（２アーム真空搬送装置）と、搬送室の外部（第２の搬送室）に設けられ、複数の基板が格納された複数のカセットと予備室との間で基板の処理を行う第２の搬送装置（２アーム大気搬送装置）と、基板が各カセットから各処理室に搬送されて所定の処理を施され、再び各カセットに戻るまでの搬送スケジュールを規定する搬送シーケンスであって、使用する処理室の数に対応して設定された複数の搬送シーケンスの内いずれか１つを、使用する処理室の数に基づいて選択する選択手段と、選択手段により選択された搬送シーケンスに基づいて、搬送手段により基板を各処理室に対して搬送させる制御手段とを備える構成を採ることもできる。

本発明の基板処理装置によれば、実際に基板処理で稼働する処理室の数によらず、処理室内でのプロセス終了後の滞留やロードロック室内でのクーリング時間延長による滞留を抑えることができるので、基板処理のスループットを向上させることが可能となる。

以下、本発明における基板処理装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明するが、まず、本発明における基板処理装置の基本的な構成について述べる。図１は、本発明における基板処理装置の基本構成を示すブロック図である。

図１において、本発明の基板処理装置１０は、複数の基板を格納する基板格納容器（図示せず）と、基板を処理するための複数の処理室１１ａ，１１ｂ，…１１ｎと、基板を複数の処理室１１ａ，１１ｂ，…１１ｎのそれぞれに搬送する搬送手段１２と、基板が基板格納容器から複数の処理室１１ａ，１１ｂ，…１１ｎのうち少なくとも１つに搬送されて所定の処理を施され、その処理室（例えば１１ａ）から基板格納容器に搬送されるまでの搬送スケジュールを規定する搬送シーケンスであって、使用する処理室の数に対応して設定される複数の搬送シーケンスの内いずれか１つを、使用する処理室の数に基づいてデータベース１３から選択する選択手段１４と、選択手段１４により選択された搬送シーケンスに基づいて、搬送手段１２により基板を各処理室１１ａ，１１ｂ，…１１ｎに搬送させる制御手段１５と、搬送シーケンスを格納するデータベース１３とを備えた構成となっている。

なお、具体的な基板処理装置の構造は図１４に示した枚葉装置と同じであるのでその説明は省略する。

つまり、本発明における基板処理装置の構成は、クーリングステージを持たずにロードロック室にてウエハの冷却を行うようなシステムになっている。このとき、複数の処理室１１ａ，１１ｂ，…１１ｎのうち実際にウエハ処理を行う処理室の数毎に専用の搬送シーケンスを組んでデータベース１３に格納しておく。これによって、選択手段１４が、使用する処理室に対応した搬送スケジュールを規定する搬送シーケンスをデータベース１３より選択的に抽出し、その搬送シーケンスを制御手段１５へ送信する。したがって、制御手段１５は、選択手段１４が選択した搬送シーケンスに基づいて、対応する処理室へ搬送手段１２によって基板を搬送させる。これにより、ウエハの搬入時間間隔を最小限にすることができるので、ウエハ搬送における高スループットを実現することが可能となる。

ここで、本発明における搬送シーケンスでは、真空スワップ搬送条件、２アーム大気、真空搬送装置動作条件式、及びそのとき確保できる最大クーリング時間から、｛ＴＡＣＴ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ｝の組を求める。さらに、可能な限りＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ時間を縮めるといった方法で搬送シーケンスの時間を求める。これによって、従来より時間を短縮して効率的にウエハを搬送することができる。

以下、本発明の基板処理装置における搬送シーケンス処理の方法について詳細に説明する。本発明の実施の形態では、ロードロック室５，６の上下段（基板載置部）は搬入用、搬出用で固定せずに有効に活用し、大気スワップの対象を７枚後（１と８，２と９，…）とする搬送シーケンスを組む。

最初にロードロック室５，６のシーケンスについて説明する。まず、搬入するロードロック室５，６と上下段を決定する。ここで、図１５に示す基板処理装置における搬入シーケンスの一例を示す図のように、第１ロードロック室５を「１」で表し、第２ロードロック室６を「２」で表している。そして、４種類（１上、１下、２上、２下）のうち、第１ロードロック室「１」と第２ロードロック室「２」は交互に使用して４シーケンスを定める。なお、５シーケンス以降は４シーケンスまでの繰り返しとなる。搬出するロードロック室と上下段は７枚後（３枚後と同じ）の搬入と合わせる。ここで、図１５は搬入シーケンスを例えば（１上−２上−１下−２下）とした場合の搬送シーケンスを示している。

（１）本発明における搬送シーケンスにおける条件
（ａ）真空スワップ搬送処理
ウエハが処理室１〜３に入ってから出るまでの時間ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬは次の式（６）のようになる。
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝ＴＡＣＴ−ＭＦ＿Ｓ （６）
但し、ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬは、プロセス時間（ＰＲＯＣ）＋真空スワップ搬送同期待ち時間である。なお、ＴＡＣＴは、従来技術で述べたＢＡＴＣＨと同様の意味を有している。

（ｂ）２アーム大気搬送装置の動作条件
この場合、同一処理室へのウエハの処理開始間隔時間ＴＡＣＴは次の式(７)のようになる。
ＴＡＣＴ≧ＥＦＥＭ＿Ａ＋ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＦＥＭ＿Ｂ （７）

（ｃ）２アーム真空搬送装置の動作条件
この場合、同一処理室へのウエハの処理開始間隔時間ＴＡＣＴは次の式(８)のようになる。
ＴＡＣＴ≧ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＳ＿Ｂ （８）

（ｄ）最大クーリング時間
クーリング時間を最大時間に確保できる払い出し可能なタイミングは、３枚ごとの大気スワップのタイミングである。その値を式で表すと以下のようになる。
ＥＦＥＭ＿Ａ＋ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＋ＭＳ＿Ｂ＋ＭＦ＿Ｂ＋ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ
＝３・ＴＡＣＴ＋ＥＦＥＭ＿Ａ
式６を用いて上記の式を整理すると、次の式(９)のようになる。
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝２・ＴＡＣＴ−（ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＳ＿Ｂ） （９）
但し、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬはクーリング時間（ＣＯＯＬ）＋待ち時間である。

（２）クーリング時間の再調整とロードロック室シーケンス
前記の（ａ）〜（ｄ）で求めた式（６）〜式（９）を満足するＴＡＣＴ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬの値を用いて制御を行えば、動作的な干渉が起こらない搬送シーケンスを組むことができる。しかし、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬの値は３枚後と大気スワップするタイミングから算出された最大値であり、（つまり、ＴＡＣＴ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬに影響なく）それよりも前に払い出し可能な場合がある。

ウエハの払い出しのタイミングによってグループ分けを行い、ＣＯＯＬ時間の場合どのグループに入るかをチェックする。そのグループの規則に従ってＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ時間の再調整を行う。

図２は、本発明の実施の形態におけるウエハ払い出しのタイミングによってグループ分けした払い出し動作と調整を示す図である。図２に示すように、グループＡでは、払い出し動作は３枚後の搬入動作と重なり、３枚後と大気スワップするポイントへ調整する。グループＢでは、払い出し動作は２枚後の搬入動作完了から３枚後の搬入開始となり、調整の必要はない。グループＣでは、払い出し動作は２枚後の大気スワップ搬入後で重なり、調整は２枚後の大気搬入後に払い出すようにする。グループＤでは、払い出し動作は２枚後と大気スワップ搬入前で重なり、２枚後と大気スワップするポイントへ調整する。グループＥでは、払い出し動作は２枚後が搬入開始する前に終了し、調整の必要はない。

図３は、本発明の実施の形態におけるロードロック室シーケンスに関するグループ分けを示す図であり、(ａ)はグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅ用のシーケンス、(ｂ)はグループＤ用のシーケンスを示している。すなわち、ロードロック室シーケンスに関しては、グループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅ用のシーケンスとグループＤ用のシーケンスに分ける。図４から図８は、本発明の実施の形態における各クーリンググループでのシーケンスチャートを示す図である。

ＡグループからＥグループまでの各クーリンググループの最大値ポイントでのクーリング時間をそれそれＭＡＸ＿Ａ〜ＭＡＸ＿Ｅと定義し、式で表すと下記のようになる。
Ａグループの最大値のポイント（式（９）参照）
ＭＡＸ＿Ａ＝２・ＴＡＣＴ−（ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＳ＿Ｂ）
Ｂグループの最大値のポイント
ＭＡＸ＿Ｂ＝ＭＡＸ＿Ａ−（ＥＦＥＭ＿Ａ＋ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＦＥＭ＿Ｂ）
Ｃグループの最大値のポイント
ＭＡＸ＿Ｃ＝ＭＡＸ＿Ａ−ＴＡＣＴ＋ＥＦＥＭ＿Ｂ
Ｄグループの最大値のポイント
ＭＡＸ＿Ｄ＝ＭＡＸ＿Ａ−ＴＡＣＴ
Ｅグループの最大値のポイント
ＭＡＸ＿Ｅ＝ＭＡＸ＿Ｂ−ＴＡＣＴ

図９は、本発明の実施の形態におけるＣＯＯＬ時間によるグループ分けの範囲と調整を示す図である。つまり、上記に述べた各グループの最大ポイントから、ＣＯＯＬ時間によるグループ分けの範囲と調整は図９に示す表のようになる。

（３）具体的な例
各動作時間を従来技術で使用した図２２の具体的な動作時間を例にとって算出する。
〔ステップ１〕
前記の式（７）によって動作が干渉しない最小のＴＡＣＴ値をＴＡＣＴ０として求める。
ＴＡＣＴ０≧６０（＝３５＋１５＋１０） （７’）
ＴＡＣＴ０≧５０（＝１５＋２０＋１５） （８’）
したがって、ＴＡＣＴ０は６０である。

〔ステップ２〕
式（６）に上記で求めたＴＡＣＴ０を代入して、仮の値をＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０として求める。
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０＝６０−２０＝４０ （６’）
同様にして、式（９）に代入して、仮の値をＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０として求める。
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝２・６０−（１５＋１０＋１５＋２０＋１５）＝４５
（９’）

〔ステップ３〕
上記で求めた仮値の組｛ＴＡＣＴＯ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬＯ｝に対して、実際の成膜処理がウエハ冷却時間以上になるように調整して、実際のシーケンスで使用する値の組｛ＴＡＣＴＯ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬＯ｝を求める。

ＴＡＣＴ＝ＴＡＣＴ０＋ｎ
ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０＋ｎ≧ＰＲＯＣ（成膜処理時間）
ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０＋２・ｎ≧ＣＯＯＬ（ウエハを冷却時間）
但し、ｎ≧ ０

成膜処理時間（ＰＲＯＣ）が１５０秒、ウエハ冷却時間（ＣＯＯＬ）８５秒であるので、
成膜処理時間については、４０＋ｎ≧１５０においてｎは１１０となり、
ウエハを冷却時間については、４５＋２・ｎ≧８５においてｎは２０となる。
（ｎ＝１１０）
したがって、ＴＡＣＴ＝１７０、ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝１５０、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝２６５となる。

〔ステップ４〕
各グループの最大値のポイントでのクーリング時間をそれぞれＭＡＸ＿Ａ〜ＭＡＸ＿Ｅとして算出を行う。
Ａグループの最大値のポイントは、
ＭＡＸ＿Ａ＝２・ＴＡＣＴ−（ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＶＡＣ＋ＭＦ＿Ａ＋ＭＦ＿Ｓ＋ＭＳ＿Ｂ）＝２６５となる。（すなわち、Ａグループの作業時のクーリング時間は２６５秒である。）
Ｂグループの最大値のポイントは、
ＭＡＸ＿Ｂ＝ＭＡＸ＿Ａ−（ＥＦＥＭ＿Ａ＋ＥＦＥＭ＿Ｓ＋ＥＦＥＭ＿Ｂ）＝２０５となる。（すなわち、Ｂグループの作業時のクーリング時間は２０５秒である。）

Ｃグループの最大値のポイントは、
ＭＡＸ＿Ｃ＝ＭＡＸ＿Ａ−ＴＡＣＴ＋ＥＦＥＭ＿Ｂ＝１１０となる。（すなわち、Ｃグループの作業時のクーリング時間は１１０秒である。）
Ｄグループの最大値のポイントは、
ＭＡＸ＿Ｄ＝ＭＡＸ＿Ａ−ＴＡＣＴ＝９５となる。（すなわち、Ｄグループの作業時のクーリング時間は９５秒である。）
Ｅグループの最大値のポイントは、
ＭＡＸ＿Ｅ＝ＭＡＸ＿Ｂ−ＴＡＣＴ＝３５となる。（すなわち、Ｅグループの作業時のクーリング時間は３５秒である。）

また、クーリング時間（ＣＯＯＬ）は８５であるので、
ＭＡＸ＿Ｅ＜ＣＯＯＬ≦ＭＡＸ＿Ｄとなり、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬはＭＡＸ＿Ｄへ調整する。したがって、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬは９５となる。

すなわち、｛ＴＡＣＴ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ｝＝｛１７０，１５０，９５｝となり、ＴＡＣＴ＝１７０とＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ＝１５０は、従来技術に対して変わらないが、ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ＝９５となってクーリング時間が短縮されている。

この場合のシーケンスタイムチャートを図１０〜図１３の本発明のシーケンスタイムチャートに示す。

本発明での動作時間の最小時間を考えると、
｛ＴＡＣＴ０，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ０，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ０｝＝｛６０，４０，４５｝となる。
仮に最小クーリング時間８５を適用すると、｛ＴＡＣＴ，ＰＲＯＣ＿ＳＣＤＬ，ＣＯＯＬ＿ＳＣＤＬ｝＝｛８０，６０，８５｝となり、成膜処理時間を６０秒まで短くしても待ち時間がなく最適なシーケンスを組むことができる。

このように、本発明の基板処理装置によれば、従来技術に比べて、実際に成膜処理を行う処理室の数が変更されても、待ち時間なく最適なシーケンスを組むことができる。例えば、上述した実施の形態では、実際の基板処理条件（成膜時間１５０秒、ウエハの冷却時間８５秒）に対して待ち時間（処理室内及びロードロック室内で滞留させる時間）を減らすことができるので、スループットの低下を防止することができる。また、本実施の形態では、複数の同一処理を行う処理室に振り分け運転する場合について述べたが、複数の処理室に連続処理させる場合にも適用できる。

本発明における基板処理装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるウエハ払い出しのタイミングによってグループ分けした払い出し動作と調整を示す図である。 本発明の実施の形態におけるロードロック室シーケンスに関するグループ分けを示す図であり、(ａ)はグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅ用のシーケンス、(ｂ)はグループＤ用のシーケンスを示す。 本発明の実施の形態における各クーリンググループのシーケンスタイムチャートその１を示す図である。 本発明の実施の形態における各クーリンググループのシーケンスタイムチャートその２を示す図である。 本発明の実施の形態における各クーリンググループのシーケンスタイムチャートその３を示す図である。 本発明の実施の形態における各クーリンググループのシーケンスタイムチャートその４を示す図である。 本発明の実施の形態における各クーリンググループのシーケンスタイムチャートその５を示す図である。 本発明の実施の形態におけるＣＯＯＬ時間によるグループ分けの範囲と調整を示す図である。 本発明の実施の形態におけるシーケンスタイムチャートその１を示す図である。 本発明の実施の形態におけるシーケンスタイムチャートその２を示す図である。 本発明の実施の形態におけるシーケンスタイムチャートその３を示す図である。 本発明の実施の形態におけるシーケンスタイムチャートその４を示す図である。 本発明及び従来の基板処理装置としての枚葉装置を示す平面図である。 従来及び本発明の基板処理装置における搬入シーケンスの一例を示す図である。 ＥＦＥＭ＿ＩＮの時間を示す図である。 ＭＦ＿ＩＮの時間を示す図である。 ＭＦ＿ＯＵＴの時間を示す図である。 ＥＦＥＭ＿ＯＵＴの時間を示す図である。 ウエハ制御シーケンスを示す図である。 圧力制御シーケンスの繰り返しを示す図である。 シーケンスの具体的な動作時間を示す図である。

符号の説明

１，２，３，１１ａ，１１ｂ，…１１ｎ 処理室、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ ゲートバルブ、４ 第１の搬送室、４ａ ２アーム真空搬送装置、５，６ ロードロック室、７ 第２の搬送室、７ａ ２アーム大気搬送装置、７ｂ アライメントユニット、８ ロードポート、１０ 基板処理装置、１２ 搬送手段、１３ データベース、１４ 選択手段、１５ 制御手段。

Claims (1)

1. 複数の基板が格納された基板格納容器と、
   基板を処理する複数の処理室と、
   前記基板を前記複数の処理室それぞれに搬送する搬送手段と、
   前記基板が前記基板格納容器から前記複数の処理室のうち少なくとも１つに搬送されて所定の処理を施され、前記処理室から前記基板格納容器に搬送されるまでの搬送スケジュールを規定する搬送シーケンスであって、使用する処理室の数に対応して設定される複数の搬送シーケンスの内いずれか１つを、前記使用する処理室の数に基づいて選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された搬送シーケンスに基づいて、前記搬送手段により前記基板を各処理室に対して搬送させる制御手段と、
   を備えてなることを特徴とする基板処理装置。

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