JP2008135499A - 基板処理装置、基板処理システム及び最適化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シーケンス制御の効率化を図る。
【解決手段】シーケンス制御部からの処理開始指令（ステップ５０１）を受信すると、駆動コマンド起動部は、擬似モードが設定されている場合には、擬似処理ユニットに対し、処理開始指令を送り、擬似モードが設定されていない場合には、基板処理ユニットに対し、処理開始指令を送る。擬似処理ユニットでは、シミュレーションデータに含まれる推定処理時間（基板処理ユニットの推定処理時間）待機した後、実行結果データを取得し、これらを、処理完了通知として、駆動コマンド起動部を介して、シーケンス制御部に返す。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板処理装置、基板処理システム及び最適化方法に係り、さらに詳しくは、複数の基板処理ユニットの協調動作により複数の基板をユニット間で逐次搬送しつつ、それぞれの基板処理ユニットにおいて基板処理を行う基板処理装置と、該基板処理装置を備える基板処理システムと、前記基板処理装置及び前記基板処理システムを用いる最適化方法とに関する。

従来より、リソグラフィ工程において、基板にパターンを転写する露光装置は、レジスト塗布装置からレジストが塗布された基板を搬入し、その基板に対し、温度調整、プリアライメント、アライメント、露光などの処理をこの順に行った後、すべての処理が終了した基板を搬出する。搬出された基板は、例えば、現像装置に送られて現像される。この露光装置では、上記各処理を個別に行う処理ユニットが、ウエハの搬送経路上に、上記処理順に配置されている。露光装置には複数の基板が続けて搬入されており、搬送経路上の各処理ユニットにおいて個々の基板に対し上記各処理がパイプライン的に実施されることにより、スループットの向上が図られている。

このような複数の基板処理ユニットを用いた一連の基板処理のパイプライン処理において高スループットを実現するためには、露光装置内の各処理ユニット間の処理シーケンスが効率的なものである必要がある。しかしながら、デバイスの設計情報などや、そのときのシステムの状態に応じて、各基板処理に要する処理時間は伸縮するので、これまで最適であった処理シーケンスが最適でなくなる場合もある。現在の処理シーケンスが最適であるか否かは、一連の基板処理を実際に行って確認する必要があった。特に、露光装置とコータ・デベロッパに跨るウエハの搬送シーケンスまで考慮すると、効率的な搬送シーケンスが実現されているか否かを判断するためには、露光装置とコータ・デベロッパとを実際に接続し、稼動させて確認する必要があった。

本発明は、第１の観点からすると、複数の基板処理ユニットの協調動作により複数の基板をユニット間で逐次搬送しつつ、それぞれの基板処理ユニットにおいて基板処理を行う基板処理装置であって、前記複数の基板処理ユニットの少なくとも一部のユニットの代わりに擬似的な基板処理を行う擬似処理ユニットと；前記基板処理において、前記基板処理ユニット及び前記擬似処理ユニットのいずれを用いるかを選択するための選択情報を入力可能なインターフェイスと；前記インターフェイスを介して入力された選択情報に従って、前記基板処理ユニット及び前記擬似処理ユニットのいずれかを選択する選択装置と；前記選択されたユニットを用いて、前記協調動作を制御する制御装置と；前記協調動作の動作結果に関する情報を取得する取得装置と；を備える基板処理装置である。

これによれば、複数の基板処理ユニットの協調動作を行うのに、少なくとも一部の基板処理ユニットを、擬似処理ユニットに代替できるようになる。この結果、実際の基板処理を行うことなく、基板処理ユニットの協調動作の動作結果に関する情報を取得することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る基板処理システムの構成が概略的に示されている。

図１に示されるように、基板処理システム１０００は、露光装置１００と、コータ・デベロッパ（以下、「Ｃ／Ｄ」とする）１１０と、コンピュータサーバ（以下、「サーバ」と略述する）１２０とを備えている。露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０と、サーバ１２０とは、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワーク１３０を介して接続されており、互いにデータ通信が可能となっている。

露光装置１００及びＣ／Ｄ１１０では、それぞれ、実際に基板処理が行われる基板処理ブロックと、その基板処理を制御する制御系が設けられた制御系ブロックとに分割されている。露光装置１００の基板処理ブロックには、９つの基板処理ユニット１１〜１９が設けられている。基板処理ユニットは、各種基板処理の実行単位である。各基板処理ユニットには、それぞれウエハを１枚だけ搬入可能であり、搬入されたウエハに対してそれぞれの基板処理が行われる。基板処理ブロック内の矢印は、ウエハの搬送経路を表している。

基板処理ユニット１１（ＩＮ）は、露光装置１００のウエハの搬入口に設けられたウエハの搬入インターフェイスを含んでいる。この搬入インターフェイスを介して、Ｃ／Ｄ１１０のウエハの搬出インターフェイスである基板処理ユニット５１（搬送系）から受け渡されたウエハが搬入される。

基板処理ユニット１２（ＰＡＴ）は、ウエハを保持して搬送するローダロボットを含んでいる。このローダロボットにより、基板処理ユニット１１、１３、１７、１８、１９の間のウエハの受け渡しが実現される。

基板処理ユニット１３（ＰＡ）は、基板処理ユニット１２から受け渡されたウエハを、基板処理ユニット１４に受け渡すための搬送装置を含んでいる。この搬送装置により、基板処理ユニット１２から基板処理ユニット１４へのウエハの受け渡しが実現される。

基板処理ユニット１４（ＬＤＳ）は、受け渡されたウエハに対してプリアライメントを行うプリアライメント装置を含んでいる。なお、このプリアライメント装置については、例えば特開２００５−０４４８８２号公報に開示されているので、詳細な説明を省略する。

基板処理ユニット１５（Ｓｔｄ）は露光ユニットである。基板処理ユニット１５には、ウエハを保持するためのウエハステージが設けられており、このウエハステージに、基板処理ユニット１４でラフに位置合わせされたウエハがロードされる。基板処理ユニット１５は、ウエハステージ上に保持されたウエハとデバイスパターンとの精査なアライメントを行った後、ウエハの被露光面上にデバイスパターンを転写する露光処理を行う。

基板処理ユニット１６（Ｕｎｌｏａｄｅｒ）は、基板処理ユニット１５で露光処理が終了したウエハをそのウエハステージ上からアンロードする搬送装置を含んでいる。この搬送装置は、アンロードされたウエハを、基板処理ユニット１７に受け渡す。

基板処理ユニット１７（Ｕｎｌｏａｄ Ｒｏｂｏｔ）は、基板処理ユニット１６から受け渡されたウエハを、基板処理ユニット１２に受け渡す搬送装置である。この搬送装置により、基板処理ユニット１６から基板処理ユニット１２へのウエハの受け渡しが実現される。

基板処理ユニット１８（ＯＵＴ）は、Ｃ／Ｄ１１０の基板処理ユニット６１（Ｃ／Ｄ１１０側のウエハの搬入インターフェイス）に、ウエハを受け渡すための搬出インターフェイスを含んでいる。この搬出インターフェイスを介して、基板処理ユニット１２から受け渡されたウエハがＣ／Ｄ１１０に搬出される。

基板処理ユニット１９（ＣＰ）は、保持するウエハに対する温度調整を行うクールプレートを備えている。このクールプレートに載置されたウエハは、これにより温度調整される。

露光装置１００の制御系ブロックに設けられた主制御装置２０は、基板処理ブロックの各基板処理ユニット１１〜１９の基板処理と、基板処理ユニットの連携動作とを統括制御する。図２には、主制御装置２０の制御系のブロック図が示されている。図２に示されるように、主制御装置２０は、Ａ１、Ａ２、Ａ３の３つの階層に階層化されている。最上位の階層Ａ１に設けられた上位制御系２００は、その下位層Ａ２の各種制御系の上位装置であり、主制御装置２０全体を統括制御している。

階層Ａ２には、上位制御系２００の指示の下で、露光装置１００の各種機能を制御する制御系が設けられている。例えば、露光装置１００のマンマシンインターフェイスを統括制御するマンマシンコントローラや、基板処理ユニット１１〜１９の連携動作等を行うシーケンス制御部３００などがこの階層の主な制御系としてあげられる。図２では、階層Ａ２の制御部のうち、シーケンス制御部３００及び駆動コマンド起動部３０１が示されている。

駆動コマンド起動部３０１は、シーケンス制御部３００を介して、基板処理ユニット１１〜１９との仲介を行う。より具体的には、駆動コマンド起動部３０１は、シーケンス制御部３００からの基板処理ユニットの処理開始指令を入力し、その指令信号に従って、基板処理ユニット１１〜１９に対する駆動コマンドを起動して、その駆動コマンドを該当する基板処理ユニットに送る。各基板処理ユニットは、この駆動コマンドを受けたときに基板処理を開始し、基板処理が完了すると、駆動コマンド起動部３０１に処理の完了を通知する。さらに、駆動コマンド起動部３０１は、基板処理ユニット１１〜１９からの処理完了通知を受信すると、処理完了をそのままシーケンス制御部３００に通知する。

このように、基板処理ユニット１１〜１９は、主制御装置２０のシーケンス制御部３００の制御の下でウエハの搬送動作を連携して行う。各基板処理ユニット１１〜１９は、駆動コマンド起動部３０１を介して、シーケンス制御部３００からの処理開始指令を受けて、基板処理を開始し、その基板処理が完了した場合には、駆動コマンド起動部３０１を介して、シーケンス制御部３００に処理完了を通知する。

次に、シーケンス制御部３００の制御の下で行われる各基板処理ユニットの基本的な協調動作について説明する。Ｃ／Ｄ１１０においてウエハのレジスト塗布等の前処理が完了すると、Ｃ／Ｄ１１０の基板処理ユニット５１には、露光準備が完了したウエハが載置される。基板処理ユニット５１へのウエハの載置が完了すると、Ｃ／Ｄ１１０の主制御装置５０は、露光装置１００の主制御装置２０に対し、露光準備ＯＫの旨の情報を送信する。シーケンス制御部３００は、Ｃ／Ｄ１１０の主制御装置５０から、露光準備ＯＫの旨の情報を受け取ると、ウエハを搬入するように、基板処理ユニット１１への処理開始を、駆動コマンド起動部３０１を介して指示する。すると、基板処理ユニット１１は、Ｃ／Ｄ１１０の基板処理ユニット５１からウエハを受け取る。基板処理ユニット１１は、処理完了を、駆動コマンド起動部３０１を介して、シーケンス制御部３００に通知する。

次に、シーケンス制御部３００は、駆動コマンド起動部３０１を介して、基板処理ユニット１２に対し、処理開始を指令する。基板処理ユニット１２は、基板処理ユニット１１からウエハを受け取ると、処理完了を、駆動コマンド起動部３０１を介して、シーケンス制御部３００に通知する。続いて、同様なシーケンス制御部３００の制御の下、ウエハは、基板処理ユニット１２から基板処理ユニット１９に受け渡され、基板処理ユニット１９でウエハの温度調整が行われる。

基板処理ユニット１９は、ウエハの温度が安定すると、駆動コマンド起動部３０１を介して、シーケンス制御部３００に処理完了を通知する。シーケンス制御部３００は、駆動コマンド起動部３０１を介して、基板処理ユニット１２に対し、ウエハを基板処理ユニット１３に受け渡すように指示する。これにより、ウエハは、基板処理ユニット１３に受け渡される。受け渡し終了後、基板処理ユニット１３は、駆動コマンド起動部３０１を介して、処理完了をシーケンス制御部３００に通知する。

さらに、シーケンス制御部３００は、駆動コマンド起動部３０１を介して、ウエハを基板処理ユニット１４に受け渡すように指示する。これにより、ウエハは、基板処理ユニット１４に受け渡される。基板処理ユニット１４では、プリアライメントが行われる。プリアライメント終了後、基板処理ユニット１４は、処理完了を、シーケンス制御部３００に通知する。

続いて、シーケンス制御部３００は、駆動コマンド起動部３０１を介して、基板処理ユニット１５にウエハを引き取るように指示する。この指示により、基板処理ユニット１５は、ウエハをウエハステージにロードし、ロードされたウエハに対して、露光処理を行う。露光処理が完了すると、基板処理ユニット１５は、処理終了を、駆動コマンド起動部３０１を介してシーケンス制御部３００に通知する。

次に、シーケンス制御部３００は、駆動コマンド起動部３０１を介して、基板処理ユニット１６にウエハをアンロードするように指示する。これにより、ウエハは、基板処理ユニット１６に受け渡される。受け渡し後、基板処理ユニット１６は、駆動コマンド起動部３０１を介して、シーケンス制御部３００に処理終了を通知する。

続いて、シーケンス制御部３００は、駆動コマンド起動部３０１を介して、基板処理ユニット１７にウエハを受け取るように指示する。これにより、ウエハは基板処理ユニット１７に受け渡される。この後、同様にして、ウエハは、基板処理ユニット１７→１２→１８と受け渡され、Ｃ／Ｄ１１０のウエハ搬入のインターフェイスである基板処理ユニット６１に搬送される。

以上述べたように、シーケンス制御部３００の制御の下、ウエハは、例えば、基板処理ユニット１１→１２→１９→１２→１３→１４→１５→１６→１７→１２→１８と搬送され、個々の基板処理ユニットにおいて、必要な基板処理が実行される。

実際には、露光装置１００では、Ｃ／Ｄ１１０から、複数のウエハが、逐次搬入されるようになる。例えば、１枚目のウエハが、基板処理ユニット１１から基板処理ユニット１２に受け渡されると、２枚目のウエハの基板処理ユニット１１への搬入が可能となる。ここで、Ｃ／Ｄ１１０の主制御装置５０からの露光準備ＯＫの指令が送信されると、露光装置１００の主制御装置２０（シーケンス制御部３００）は、基板処理ユニット１１に対し、Ｃ／Ｄ１１０の基板処理ユニット５１から、ウエハを引き取るように指示する。その後、露光装置１００では、１枚目のウエハが、基板処理ユニット１９→１２→１３→…と搬送されたそれぞれのユニットで基板処理が行われるのを追うようにして、２枚目のウエハが基板処理ユニット１２→１９→１２→１３→…と搬送されたそれぞれのユニットで基板処理が行われるようになる。同様に、３枚目、４枚目のウエハに対しても、連続して、基板処理が行われるようになる。

このようなパイプライン処理が行われるようになると、露光装置１００の各基板処理ユニット１１〜１９において、ウエハがそれぞれ１枚ずつ保持されるような状況が生ずる。このような状況では、シーケンス制御部３００におけるウエハの搬送手順を効率的なものにする必要がある。

図２に示されるように、主制御装置２０では、階層Ａ３において、擬似処理ユニット１１’〜１９’が設けられている。この擬似処理ユニット１１’〜１９’は、それぞれ基板処理ユニット１１〜１９の代わりに、駆動コマンド起動部３０１を介したシーケンス制御部３００からの指令に従って、擬似的に動作するソフトウエアプログラムである。例えば、擬似処理ユニット１１’は、基板処理ユニット１１の代わりに、シーケンス制御部３００の指令に従って擬似的に動作する。

実際に、擬似処理ユニット１１’〜１９’が動作するか、基板処理ユニット１１〜１９が動作するかは、シーケンス制御部３００は感知しない。基板処理ユニットと擬似処理ユニットとの切り替えは、駆動コマンド起動部３０１によって行われる。駆動コマンド起動部３０１は、ハードウエアスイッチ２５の設定に基づいて、シーケンス制御部３００からの指令により、どちらを起動させるかを選択し、選択したユニットの方に駆動コマンドを発信する。このようにすれば、擬似処理ユニットが動作したとしても、シーケンス制御部３００からは、あたかも、基板処理ユニットが動作したかのようにみえるようになる。

ハードウエアスイッチ２５は、動作するユニットを、基板処理ユニットか擬似処理ユニットかのいずれを用いるかを選択するための選択情報を入力するためのインターフェイスである。擬似処理ユニット１１’〜１９’は個別に選択可能である。このハードウエアスイッチ２５は、オペレータによって設定される。

記憶装置３０３には、擬似処理ユニット１１’〜１９’が動作する際に参照するシミュレーションデータが格納されている。シミュレーションデータに含まれる情報には、例えば、図１のＰＣ１２０において算出された、基板処理ユニット１１〜１９の推定処理時間などがある。なお、記憶装置３０３としては、例えば、ハードディスクなどを用いることができる。

図３には、露光装置１００の主制御装置２０において、シーケンス制御部３００が、基板処理ユニット又は擬似処理ユニットを動作させるときのフローチャートが示されている。図３に示されるように、シーケンス制御部３００、駆動コマンド起動部３０１、基板処理ユニット、擬似処理ユニットは、開始待ち状態となっている。

シーケンス制御部３００のシーケンスプログラムにおいて、基板処理ユニットを動作させる必要が生じた場合、シーケンス制御部３００は、その基板処理ユニットの処理開始指令を駆動コマンド起動部３０１に送信する（ステップ５０１）。処理開始指令を受けると、駆動コマンド起動部３０１は、ステップ５０３に進んで、擬似モードが設定されているか否かをハードウエアスイッチ２５の設定状態に基づいて、判断する。

ここで、ハードウエアスイッチ２５において基板処理ユニットが選択されていた場合には、駆動コマンド起動部３０１は、基板処理ユニットに対して、駆動コマンドを送信する（ステップ５０５）。駆動コマンドを受けた基板処理ユニットは、その基板処理を行い（ステップ５０７）、その処理が終了した場合には、処理完了通知を、駆動コマンド起動部３０１に返す（ステップ５０９）。

一方、擬似処理ユニットが選択された場合には、駆動コマンド起動部３０１は、擬似処理ユニットに対して、駆動コマンドを送信する（ステップ５０５’）。駆動コマンドを受けた擬似処理ユニットは、シミュレーションデータを記憶装置３０３から取得する（ステップ６０１）。

図４には、記憶装置３０３に格納されているシミュレーションデータの一例が示されている。図４に示されるように、シミュレーションデータは、基板処理ユニットごとにまとめられている。各基板処理ユニットに対応するシミュレーションデータでは、駆動コマンド起動部３０１から送られてくるコマンドごとに、そのコマンドの番号、そのコマンドを実行したときの実行に要する時間（推定処理時間）、実行結果データがそれぞれ対応付けられて格納されている。図４では、擬似処理ユニット１１’〜１９’に対応して、それぞれｎ１個、ｎ２個、…、ｎ９個のシミュレーションデータが格納されている。このステップ６０１では、駆動コマンドに対応するシミュレーションデータを読み出す。

記憶装置３０３に格納されたシミュレーションデータは、予め、ＰＣ１２０において作成され、ＰＣ１２０から通信ネットワーク１３０を介して記憶装置３０３に格納されたものである。ＰＣ１２０では、事前に、例えば、基板の設計情報の１つである露光レシピなどに基づいて基板処理ユニットでの所定の基板処理の推定処理時間を算出し、実行結果データと合わせて、シミュレーションデータを作成する。

図５には、そのときの実行時間の算出方法の一例が示されている。図５に示されるように、基板処理ユニットにおける基板処理は、基板の搬入、加工、搬出に分けることができる。ユニットによっては、基板の加工を行わない場合もある。基板の搬入時間、搬出時間は、ほぼ一定であるため、一定値を用いることができるが、加工時間については、ウエハ上に形成するデバイスによって異なる。そこで、ＰＣ１２０では、図５に示されるように、露光レシピ等のデバイスの設計情報（プロセス情報）に基づいて、ウエハ加工時間を推定し、基板の搬入時間と、搬出時間と、推定加工時間とを加算して、推定処理時間を算出する。この推定処理時間が実行時間としてシミュレーションデータに書き込まれるようになる。

擬似処理ユニットは、読み取った実行時間だけ待機する（ステップ６０３）。そして、実行時間経過後、実行結果データを取得する（ステップ６０５）。その後、擬似処理ユニットは、駆動コマンド起動部３０１に処理完了通知を返す（ステップ５０９’）。この処理完了通知には、ステップ６０５において取得された実行結果データも含まれている。基板処理ユニット又は擬似処理ユニットからの処理完了通知を受信すると、駆動コマンド起動部３０１は、そのままシーケンス制御部３００に処理完了通知を返す（ステップ５１１）。

Ｃ／Ｄ１１０は、ウエハに対し、レジスト塗布処理や、現像処理などを行う装置であり、露光装置１００とインライン接続されている。ここで、インライン接続とは、装置間及び各装置内の処理ユニット間を、ロボットアームやスライダ等のウエハＷを自動搬送するための搬送装置を介して接続することを意味する。このインライン接続により、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０との間でのウエハＷの受け渡し時間を格段に短くすることができる。前述したように、露光装置１００とのウエハ搬出入のインターフェイスが、基板処理ユニット５１、６１である。

主制御装置２０のシーケンス制御部３００には、基板処理ユニット１１〜１９の協調動作の動作結果のログデータが記録される。そのログデータは、記憶装置３０３に格納される。記憶装置３０３に格納されたログデータは、通信ネットワーク１３０を介してＰＣ１２０が取得可能である。ＰＣ１２０には、そのログデータを評価するための評価アプリケーションがインストールされている。

以上述べたように、擬似処理ユニット１１’〜１９’を、露光装置１００の主制御装置２０内に組み込むことにより、露光装置１００の様々な調整が可能となる。以下では、その調整項目について幾つか説明する。

＜露光装置１００のシーケンス制御の最適化＞
上記擬似処理ユニットを用いると、少なくとも一部の基板処理ユニットについては実際に基板処理を行わずに、シーケンス制御部３００による基板処理ユニットの協調動作が可能となる。例えば、基板処理ユニット１１〜１９の代わりに擬似処理ユニット１１’〜１９’が選択されるように、ハードウエアスイッチ２５を設定した状態で、シーケンス制御部３００の制御の下で、基板処理ユニット１１〜１９の代わりに、擬似処理ユニット１１’〜１９’の協調動作が実行され、その処理ログデータが記憶装置３０３に格納される。なお、一部、擬似処理ユニットでなく、実際の基板処理ユニットを用いて協調動作を行う場合には、基板処理ユニットについては、ウエハを搬入することなく、空運転をさせることになる。

ＰＣ１２０では、通信ネットワーク１３０を介して取得したログデータを、評価アプリケーションにより評価し、主制御装置２０のシーケンス制御部３００の処理シーケンス等を最適化を行うことが可能となっている。ＰＣ１２０では、最適化された処理シーケンスに従って、シーケンス制御部３００として動作する実行プログラムを作成可能であり、作成された実行プログラムは、露光装置１００の主制御装置２０にインストールされ、シーケンス制御部３００として動作する。このように、擬似処理ユニットを用いた、擬似的な協調動作を実行すれば、実際に基板処理を行うことなく、露光装置１００の基板処理ユニットのシーケンス制御の最適化が可能となる。

＜露光装置１００の基板処理の最適化＞
上記処理シーケンスを最適化するとともに、又はこの最適化に代えて、露光装置１００の各基板処理ユニットにおける基板処理を最適化することもできる。上記処理シーケンスの最適化をこれ以上行っても、全体の処理時間が短縮化されない場合には、処理が行われていない空白の時間を利用して、さらに高精度な基板処理が可能となるように、基板処理を調整することが可能である。露光処理を行う基板処理ユニット１５において、ステップ・アンド・スキャン方式による露光動作が行われる場合には、そのスキャン速度を低くして、より高精度な露光を行うように調整することが可能である。このような最適化に関する情報も、上記ログデータに基づいて、ＰＣ１２０によって求められた後、通信ネットワーク１３０を介して、露光装置１００に設定される。

＜Ｃ／Ｄ１１０と露光装置１００との連携動作の最適化＞
Ｃ／Ｄ１１０と露光装置１００に跨るウエハの搬送動作の最適化を行うことも可能である。Ｃ／Ｄ１１０の主制御装置５０は、レジスト塗布処理終了後に、ウエハを基板処理ユニット５１に置き、露光装置１００の主制御装置２０に対し、露光準備ＯＫを送信する。その後、露光装置１００は、基板処理ユニット１１により、そのウエハを引き取る。一方、露光装置１００の主制御装置２０は、一連の基板処理が完了したウエハが、基板処理ユニット１８に置かれると、Ｃ／Ｄ１１０の主制御装置５０に対して露光完了通知を送信する。主制御装置５０は、基板処理ユニット６１が空き状態になると、露光装置１００の基板処理ユニット１８からウエハを引き取る。このように、インライン接続された露光装置１００とＣ／Ｄ１１０とは、ウエハの搬送シーケンスについて相互依存している。したがって、基板処理システム１０００全体のスループットを考慮すると、露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０とに跨って、ウエハの搬送シーケンスの最適化を行うのが望ましいのである。

例えば、ハードウエアスイッチ２５を擬似処理ユニット１１’〜１９’を選択した状態とすれば、露光装置１００の基板処理ユニット１１〜１９を実際に動作させなくても、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０とに跨るウエハの搬送動作（Ｃ／Ｄ１１０のウエハの搬送系では、ウエハを実際に搬送しない空運転となる）を行うことが可能となり、Ｃ／Ｄ１１０において、その搬送シーケンスのログデータを記録しておけば、ＰＣ１２０において、そのログデータに基づいて、Ｃ／Ｄ１１０内のウエハ搬送シーケンスの最適化を図ることが可能となる。

また、これ以上、露光装置１００の処理シーケンスを最適化しても、ウエハ１枚１枚に対する処理時間が短縮化されず、Ｃ／Ｄ１１０内の処理済みウエハ（レジストが塗布された未露光のウエハ）が待ち状態となる場合には、その待ち時間を利用して、さらに高精度な基板処理が可能となるように、Ｃ／Ｄ１１０内の基板処理を調整することも可能である。このような最適化に関する情報も、上記ログデータに基づいて、ＰＣ１２０によって求められた後、通信ネットワーク１３０を介して、Ｃ／Ｄ１１０に設定される。

＜露光装置１００のエラー処理の検証＞
さらに、上記擬似処理ユニットを用いて、装置異常（すなわち装置エラー）を擬似的に発生させて、そのエラーに対応するエラー処理を検証することが可能となる。この場合には、特定の基板処理ユニットに対応する擬似処理ユニットのシミュレーションデータの実行結果データに、エラー情報を書き込んでおく。すると、その擬似処理ユニットを動作させた後、エラー情報が含まれる実行結果データは、シーケンス制御部３００に処理完了通知とともに送られるようになる。この場合、シーケンス制御部３００は、その擬似処理ユニットに対応する基板処理ユニットにエラーが発生したものと判断して、そのエラーに対応するエラー処理を実行するようになる。このように、擬似処理ユニットを用いれば、エラー状態を確実に発生させ、シーケンス制御部３００にエラー処理を行わせることができるようになるので、エラー処理の検証を行うのが容易になる。

このエラー処理の検証についても、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０とを実際にインライン接続したままで実行可能である。露光装置１００で発生したエラー情報については、その主制御装置２０からＣ／Ｄ１１０の主制御装置５０に送られ、Ｃ／Ｄ１１０側でも、そのエラー情報に対応するエラー処理が実行されるようになる。したがって、露光装置１００内に擬似処理ユニットを備え、その擬似処理ユニットによってエラー処理を確実に発生させるようにすれば、そのエラー情報に対応するＣ／Ｄ１１０のエラー処理の検証も容易に行える。

なお、露光装置１００及びＣ／Ｄ１１０のエラー処理を行った後、そのエラー要因が取り除かれた後に、装置状態を正常な状態に復帰させる復帰処理を行う場合もある。擬似処理ユニットにより、確実にエラー情報を発生させることができるようになれば、エラー処理のみならず、復帰処理の検証も容易となる。

このように、露光装置１００の基板処理ユニットのエラーを、擬似的に確実に発生できるようにすれば、その後の主制御装置２０のシーケンス制御部３００又は上位制御系２００におけるエラー処理や、その後の復帰処理などの検証が容易となる。

なお、Ｃ／Ｄ１１０の主制御装置５０内にも、主制御装置２０と同様に、Ｃ／Ｄ１１０の基板処理ユニットに対応する擬似処理ユニットを設けるようにしてもよい。

図６には、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０とのウエハ搬送シーケンスの最適化を行うシステムの論理的な構成が示されている。露光装置１００とＣ／Ｄ１１０との間のウエハの受け渡しは、主制御装置２０と主制御装置５０とが互いに連携することによって実現される。そして、主制御装置２０のシーケンス制御部３００のウエハ搬送シーケンスのログデータは、記憶装置３０３に格納される。さらに、主制御装置５０のウエハ搬送シーケンスのログデータは、主制御装置５０内の記憶装置３１５に格納される。ＰＣ１２０では、記憶装置３０３に格納されたログデータと、記憶装置３１５に格納されたログデータとを取得して、ウエハ搬送シーケンスを評価し、ウエハの搬送シーケンス全体を最適化する。最適化されたウエハ搬送シーケンスは、主制御装置２０と、主制御装置５０とに送られる。主制御装置２０のシーケンス制御部３００と、主制御装置５０のシーケンス制御部３１５とは、そのシーケンスに従って、ウエハの搬送を行うようになる。すなわち、露光装置１００内の擬似処理ユニットと、Ｃ／Ｄ１１０内の擬似処理ユニットとの協調動作により、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０とに跨るウエハ搬送に関する擬似的な連携動作が可能となり、実際の基板処理を行うことなく、基板処理システム１０００全体のウエハ搬送シーケンスの最適化が可能となる。

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、露光装置１００又はＣ／Ｄ１１０において、複数の基板処理ユニット１１〜１９の協調動作を行うのに、少なくとも一部の基板処理ユニットを、擬似処理ユニットに代替できるようになる。この結果、実際の基板処理を行うことなく、基板処理ユニット１１〜１９の協調動作の動作結果のログデータを取得することが可能となる。このログデータは、基板処理システム１０００のスループットを向上させるのに有用な情報である。したがって、このログデータを取得できれば、一連の基板処理のスループットを向上させることができるようになる。

本実施形態によれば、擬似処理ユニット１１’〜１９’の処理は、基板処理ユニット１１〜１９の処理内容に応じて調整可能となっている。すなわち、記憶装置３０３には、基板処理ユニット１１〜１９の処理内容を示すシミュレーションデータが格納されており、擬似処理ユニットは、記憶装置３０３からシミュレーションデータを取得し、そのシミュレーションデータに従って、基板処理を行う。このシミュレーションデータは、ＰＣ１２０によって、対応する基板処理ユニットの処理内容に基づいて作成されたものである。したがって、擬似処理ユニットの処理内容は、対応する基板処理ユニットの処理内容に応じたものとなる。

シミュレーションデータは、基板処理ユニットにおける基板処理の処理内容に関する情報として、推定処理時間や実行結果データを含んでいる。シーケンス制御部３００から確認することができる擬似処理ユニットのふるまいは、この２つであるためである。

擬似処理ユニットは、基板処理ユニットの代わりにシーケンス制御部３００からの処理開始指令を受けて動作する。そして、擬似処理ユニットは、シーケンス制御部３００から処理開始指令が出されたときに時間測定を開始し、推定処理時間が経過した後に、シーケンス制御部３００に対して、実行結果データとともに処理完了通知を返すように動作する。このようにすれば、シーケンス制御部から見ると、擬似処理ユニットが動作していても、見かけ上、基板処理ユニットが動作しているように見えるからである。

また、本実施形態によれば、露光装置１００では、Ｃ／Ｄ１１０との間でウエハの受け渡しが可能な状態で、擬似処理ユニットを用いた擬似的な協調動作が可能である。このようにすれば、擬似処理ユニットを用いて、Ｃ／Ｄ１１０と露光装置１００とを含む、全体的なウエハの搬送シーケンスの最適化が可能となる。この結果、基板処理システム１００全体のウエハの搬送時間が短くなり、デバイスの生産効率が向上する。

また、本実施形態に係る基板処理システム１０００では、ＰＣ１２０を用いれば、擬似的な協調動作の実行により得られた基板処理ユニットの協調動作の動作結果のログデータに基づいて、協調動作を評価することが可能である。そして、ＰＣ１２０を用いれば、評価結果に基づいて、シーケンス制御部３００による協調動作の処理シーケンス及び各ユニットの処理内容の少なくとも一方を最適化することが可能となる。

ＰＣ１２０は、通信ネットワーク１３０により送られた、露光装置１００又はＣ／Ｄ１１０の一方の協調動作の動作結果のログデータに基づいて、基板処理システム１０００のウエハの搬送動作を評価し、その評価結果に基づいて他方の処理装置（Ｃ／Ｄ１１０又は露光装置）の処理内容を最適化することも可能である。

なお、本実施形態では、露光装置１００において擬似処理ユニットを設けたが、Ｃ／Ｄ１１０においても同様の擬似処理ユニットを設けるようにしてもよい。この場合、ＰＣ１２０では、露光装置１００の協調動作の動作結果のログデータと、Ｃ／Ｄ１１０の協調動作の動作結果のログデータとに基づいて、相互間のウエハの搬送シーケンスを評価し、その評価結果に基づいて、実際の基板処理を行うことなく、露光装置１００、Ｃ／Ｄ１１０に跨る連携動作を最適化することも可能である。

また、本実施形態によれば、露光装置１００、Ｃ／Ｄ１１０に跨る連携動作によるウエハの搬送シーケンスのみならず、各装置の基板処理ユニットで発生した異常に対応する異常処理と、異常後の復帰動作処理とを最適化することも可能である。

以上述べたような擬似処理ユニットを用いた各種最適化により、基板処理システム１０００におけるデバイスの生産効率が著しく向上する。

なお、上記実施形態では、ハードウエアスイッチ２５の設定により、基板処理ユニットと擬似処理ユニットとを選択したが、これらの選択情報は、予めＰＣ１２０から記憶装置３０３に書き込んでおくようにしてもよい。この場合には、駆動コマンド起動部３０１は、ハードウエアスイッチ２５でなく、この記憶装置３０３に書き込まれた選択情報を参照して、ユニットを切り替えることになる。また、露光装置１００のマンマシンインターフェイスを介して、オペレータが設定可能であってもよい。

また、上記実施形態では、シミュレーションデータを、ＰＣ１２０から記憶装置３０３へダウンロードするものとしたが、露光装置１００の通信インターフェイスを介して主制御装置２０と接続されたハードディスクや不揮発性メモリからダウンロードするようにしてもよい。また、そのダウンロードのタイミングは、装置起動時であってもよいし、オペレータの指示による任意のタイミングであってもよい。また、露光装置の記憶装置３０３のシミュレーションデータは、露光装置３０３のマンマシンインターフェイスを介して書き込むようにしてもよいし、主制御装置２０上で動作するソフトウエアプログラムに組み込まれていてもよい。

また、本発明は、半導体製造工程に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造工程にも適用可能である。また、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する工程、薄膜磁気ヘッドの製造工程、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、有機ＥＬ、ＤＮＡチップなどの製造工程の他、すべてのデバイス製造工程における線幅管理に本発明を適用することができるのは勿論である。

以上説明したように、本発明の基板処理装置、基板処理システム及び最適化方法は、デバイスを生産するのに適している。

本発明の一実施形態に係るデバイス製造処理システムの概略構成を示すブロック図である。 主制御装置２０の内部構成を示すブロック図である。 主制御装置２０のシーケンス制御部による基板処理ユニット及び擬似処理ユニットの処理のフローチャートである。 シミュレーションデータの一例を示す図である。 推定処理時間の算出方法の一例を示す図である。 基板処理システムの全体のウエハ搬送シーケンスの最適化を示す図である。

符号の説明

１１〜１９…基板処理ユニット、１１’〜１９’…擬似処理ユニット、２０，５０…主制御装置、２５…ハードウエアスイッチ、１００…露光装置、１１０…コータ・デベロッパ、１２０…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、２００…上位制御系、３００…シーケンス制御部、３０１、３１０…駆動コマンド制御部、３０３、３１５…記憶装置、１０００…基板処理システム。

Claims (13)

1. 複数の基板処理ユニットの協調動作により複数の基板をユニット間で逐次搬送しつつ、それぞれの基板処理ユニットにおいて基板処理を行う基板処理装置であって、
   前記複数の基板処理ユニットの少なくとも一部のユニットの代わりに擬似的な基板処理を行う擬似処理ユニットと；
   前記基板処理において、前記基板処理ユニット及び前記擬似処理ユニットのいずれを用いるかを選択するための選択情報を入力可能なインターフェイスと；
   前記インターフェイスを介して入力された選択情報に従って、前記基板処理ユニット及び前記擬似処理ユニットのいずれかを選択する選択装置と；
   前記選択されたユニットを用いて、前記協調動作を制御する制御装置と；
   前記協調動作の動作結果に関する情報を取得する取得装置と；を備える基板処理装置。
2. 前記擬似処理ユニットの処理内容を、
   対応する基板処理ユニットの処理内容に関する情報に応じて調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記対応する基板処理ユニットの処理内容に関する情報は、
   前記基板処理ユニットにおける基板の処理条件に基づいて算出された情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記基板処理ユニットにおける基板の処理条件に基づいて算出された情報は、
   前記基板処理ユニットの基板処理に要する推定処理時間を含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記擬似処理ユニットは、
   前記制御装置からの動作開始指令が入力されたときに時間測定を開始し、前記基板処理ユニットの推定処理時間が経過した後に、前記制御装置に動作終了通知を返すように動作するユニットであることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記制御装置は、
   他の基板処理装置との間で前記基板の受け渡しが可能な状態で、前記擬似処理ユニットを用いた前記協調動作を制御可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記協調動作の動作結果に関する情報に基づいて、前記協調動作を評価する評価装置と；
   前記評価結果に基づいて、前記制御装置による協調動作の制御手順及び基板の処理内容の少なくとも一方を最適化する最適化装置と；をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの基板処理装置と；
   前記基板処理装置と通信ネットワークを介して接続され、かつ、当該通信ネットワークにより送られた、前記基板処理装置内の基板処理ユニットの協調動作の動作結果に関する情報に基づいて前記協調動作を評価し、その評価結果に基づいて前記協調動作の制御手順及び基板の処理内容を最適化する情報処理装置と；を備える基板処理システム。
9. 前記情報処理装置と通信ネットワークを介して接続され、かつ、前記基板処理装置との間で基板の搬送を行う他の基板処理装置をさらに備え、
   前記情報処理装置は、
   前記通信ネットワークにより送られた、一方の基板処理装置の協調動作の動作結果に関する情報に基づいて、当該協調動作を評価し、その評価結果に基づいて他方の基板処理装置の処理内容を最適化することを特徴とする請求項８に記載の基板処理システム。
10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、相互間で基板の搬送を行う複数の基板処理装置と；
    前記各基板処理装置と通信ネットワークを介して接続され、かつ、当該通信ネットワークにより送られた、前記各基板処理装置の協調動作の動作結果に関する情報に基づいて、前記相互間の前記基板の搬送動作を評価し、その評価結果に基づいて、前記複数の基板処理装置に跨る連携動作を最適化する情報処理装置と；を備える基板処理システム。
11. 前記複数の基板処理装置に跨る連携動作は、
    前記基板処理装置における基板の搬送処理と、異常処理と、異常発生後の復帰動作処理とを含むことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理システム。
12. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置を用いて、基板処理及び基板の搬送動作の少なくとも一方を最適化する最適化方法。
13. 請求項８〜１１のいずれか一項に記載の基板処理システムを用いて、基板処理及び基板の搬送動作の少なくとも一方を最適化する最適化方法。

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