JP2022173120A - 基板処理装置、基板搬送方法 - Google Patents

基板処理装置、基板搬送方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2022173120000001
【課題】本開示は、スループットを高めることができる基板処理装置と基板搬送方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のウエハ格納用スロットを有する第１ロードロックチャンバと、複数のウエハ格納用スロットを有する第２ロードロックチャンバと、プロセッサとメモリを有し、該プロセッサで該メモリに格納されたプログラムを実行すること、又は専用回路の処理により、予め定められたウエハ搬送条件を満たすか判定し、該ウエハ搬送条件が満たされた場合、該第１ロードロックチャンバと該第２ロードロックチャンバの間でウエハを移動させる指令を、ウエハ移動装置に出す、コントローラと、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は基板処理装置と基板搬送方法に関する。
例えば真空などの圧力の低い空間で基板を処理する基板処理装置は、ロードロックチャンバを複数備えている。ロードロックチャンバは、パーティクル、水蒸気及び汚染物質がプロセスチャンバに入ることを防止するために設けられる。
米国特許第７３１６９６６号明細書
一例によれば、ロードロックチャンバに空スロットがあるにもかかわらずウエハをロードロックチャンバに入れられないこと、又は、処理済のウエハを速やかにロードロックチャンバから取り出せないことは、スループットの向上を妨げる。
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、スループットを高めることができる基板処理装置と基板搬送方法を提供することを目的とする。
本開示に係る基板処理装置は、複数のロードポートと、該複数のロードポートに隣接したフロントエンドモジュールと、該フロントエンドモジュールに隣接し、複数のウエハ格納用スロットを有する第１ロードロックチャンバと、該フロントエンドモジュールに隣接し、複数のウエハ格納用スロットを有する第２ロードロックチャンバと、該第１ロードロックチャンバと該第２ロードロックチャンバに隣接したウエハハンドリングチャンバと、該フロントエンドモジュールの中にある第１ウエハ搬送装置と、該ウエハハンドリングチャンバの中にある第２ウエハ搬送装置と、プロセッサとメモリを有し、該プロセッサで該メモリに格納されたプログラムを実行すること、又は専用回路の処理により、予め定められたウエハ搬送条件を満たすか判定し、該ウエハ搬送条件が満たされた場合、該第１ロードロックチャンバと該第２ロードロックチャンバの間でウエハを移動させる指令を、ウエハ移動装置に出す、コントローラと、を備える。
本開示のその他の特徴は以下に明らかにする。
基板処理装置の基板の搬送を迅速化できる。
基板処理装置の構成例を示す図である。 第１ＬＬＣとその近傍の断面図である。 ＦＬＥＸ－ＬＬの実行フローチャートの例を示す図である。 ＦＬＥＸ―ＬＬの具体例を示す図である。 ＦＬＥＸ―ＬＬの具体例を示す図である。 ＦＬＥＸ―ＬＬの別の具体例を示す図である。 ＦＬＥＸ―ＬＬの別の具体例を示す図である。 ＦＬＥＸ―ＬＬの別の具体例を示す図である。 コントローラの機能ブロック図である。 図１０Ａはコントローラの構成例を示す図である。図１０Ｂは処理回路がＣＰＵの場合のコントローラの構成例を示す図である。 ウエハ移動装置の構成例を示す図である。 別の例に係るウエハ移動装置の構成例を示す図である。 ウエハ移動装置によるウエハの移動方法を説明する図である。
基板処理装置と基板搬送方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態．
図１は、基板処理装置１０の構成例を示す図である。この基板処理装置は、複数のロードポートを備えている。図１の例では、ロードポート１２、１４、１６が設けられている。ここではロードポートの数を３つとしたが、２つでもよいし、４つ以上でもよい。複数のロードポート１２、１４、１６に隣接してフロントエンドモジュール１８が設けられている。フロントエンドモジュール１８は、例えばＦａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ（ＦＦＵ）を有し、大気圧下での基板の搬送のために設けられる。フロントエンドモジュール１８の中に第１ウエハ搬送装置１９がある。一例によれば、第１ウエハ搬送装置１９はウエハ搬送用のロボットである。ロードポート１２、１４、１６、フロントエンドモジュール１８及び第１ウエハ搬送装置１９は、まとめてＥｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ （ＥＦＥＭ）又はエンクロージャと呼ばれる。
フロントエンドモジュール１８に隣接して、第１ロードロックチャンバ（第１ＬＬＣ）２０と第２ロードロックチャンバ（第２ＬＬＣ）３０が設けられている。第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０は、真空装置に接続され、大気圧としたり、真空としたりすることができる。一例によれば、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０は独立した２つのチャンバであり、一方から他方への気体の移動が防止されている。なお、図１ではロードロックチャンバの数を２つとしたが、３つ以上でもよい。
第１ＬＬＣ２０とフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１８の間にはゲートバルブ２２が設けられている。第２ＬＬＣ３０とＦＥＭ１８の間にはゲートバルブ３２が設けられている。
第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０に隣接してウエハハンドリングチャンバ（ＷＨＣ）４０が設けられている。ＷＨＣ４０の中には第２ウエハ搬送装置４１がある。一例によれば、第２ウエハ搬送装置４１はウエハ搬送用のロボットである。第１ＬＬＣ２０とＷＨＣ４０の間にはゲートバルブ２４が設けられている。第２ＬＬＣ３０とＷＨＣ４０の間にはゲートバルブ３４が設けられている。ＷＨＣ４０には、ゲートバルブ４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａを介してそれぞれリアクタチャンバ４２、４４、４６、４８が隣接している。
ＷＨＣ４０は、パススルーチャンバ５０を介してＷＨＣ６０に接している。一例によれば、パススルーチャンバ５０は、ＷＨＣ６０側にゲートバルブを有するアッパーパススルーチャンバと、ＷＨＣ４０側にゲートバルブがあるローワーパススルーチャンバを備えている。つまり、アッパーパススルーチャンバにおいても、ローワーパススルーチャンバにおいても、ＷＨＣ４０とＷＨＣ６０の間には１つのゲートバルブがある。これにより、ＷＨＣ４０とＷＨＣ６０の圧力を相違させることができる。
ＷＨＣ６０には、ゲートバルブ６４ａ、６６ａ、６８ａ、７０ａを介してそれぞれリアクタチャンバ６４、６６、６８、７０が隣接している。一例によれば、リアクタチャンバ４２、４４、４６、４８と、リアクタチャンバ６４、６６、６８、７０は、枚葉処理でウエハにエピタキシャル成長膜を形成する装置として提供され得る。一例によれば、第２ウエハ搬送装置４１と第３ウエハ搬送装置６２は、縦に重ねて設けられた２つのアームを有する。アームの数は任意に変更できる。
ウエハの搬送は、コントローラ２８によって制御される。一例によれば、コントローラ２８は、第１ウエハ搬送装置１９、第２ウエハ搬送装置４１、第３ウエハ搬送装置６２、及び前述の各ゲートバルブを制御して、コントロールジョブで指定されたウエハの搬送経路のとおり、ウエハを搬送する。
図１の基板処理装置１０は別の構成とし得る。一例によれば、パススルーチャンバ５０、ＷＨＣ６０及びリアクタチャンバ６４、６６、６８、７０を省略することができる。別の例によれば、枚葉処理のリアクタチャンバを、Ｄｕａｌ Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ （ＤＣＭ）又はＱｕａｄ Ｃｈａｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ （ＱＣＭ）に置き替えたり、他のバッチ処理用チャンバに置き替えたりすることができる。
図２は、第１ＬＬＣ２０とその近傍の断面図である。第１ＬＬＣ２０は、複数のウエハ格納用スロットを有する。図２の例では、ウエハ格納用スロット２０ａが２５個提供されている。したがって第１ＬＬＣ２０では最大２５枚のウエハを格納できる。２５個のウエハ格納用スロット２０ａは、軸２０Ａによって支持されている。この軸２０Ａは、例えばモータ２０Ｂなどの駆動によって上下に昇降可能となっている。軸２０Ａの昇降に伴って、２５個のウエハ格納用スロット２０ａも昇降させることができる。第１ウエハ搬送装置１９又は第２ウエハ搬送装置４１を用いて、ウエハを第１ＬＬＣ２０に入れたり、ウエハを第１ＬＬＣ２０から取り出したりするときには、上述の昇降機能によって任意のウエハ格納用スロット２０ａと、第１ウエハ搬送装置１９又は第２ウエハ搬送装置４１の高さを合わせる。
第２ＬＬＣ３０として、第１ＬＬＣ２０と同じ構成を採用することができる。この例では、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０は両方とも複数のウエハ格納用スロットを有する。
コントローラ２８による制御によって、例えば、以下のウエハ搬送が実行される。
（１）第１ウエハ搬送装置１９による、ロードポート１２、１４、１６のいずれか１つから、第１ＬＬＣ２０又は第２ＬＬＣ３０へのウエハ搬送。
（２）第２ウエハ搬送装置４１による、第１ＬＬＣ２０又は第２ＬＬＣ３０から、リアクタチャンバ４２、４４、４６、４８のいずれか１つ又はパススルーチャンバ５０へのウエハ搬送。
（３）第３ウエハ搬送装置６２による、パススルーチャンバ５０から、リアクタチャンバ６４、６６、６８、７０のいずれか１つへのウエハ搬送。
（４）第３ウエハ搬送装置６２による、リアクタチャンバ６４、６６、６８、７０のいずれか１つから、パススルーチャンバ５０へのウエハ搬送。
（５）第２ウエハ搬送装置４１による、リアクタチャンバ４２、４４、４６、４８のいずれか１つ又はパススルーチャンバ５０から、第１ＬＬＣ２０又は第２ＬＬＣ３０へのウエハ搬送。
（６）第１ウエハ搬送装置１９による、第１ＬＬＣ２０又は第２ＬＬＣ３０から、ロードポート１２、１４、１６のいずれか１つへのウエハ搬送。
一例によれば、これらのウエハ搬送は、コントロールジョブによって指定されたウエハ搬送経路のとおりに行われる。上述したウエハ搬送に加えて、この基板処理装置は、ＦＬＥＸ－ＬＬと呼ばれる機能を有している。ＦＬＥＸ-ＬＬとは、ロードロックチャンバ間でのウエハの移動を通じて、スループットを高める機能である。
図３は、ＦＬＥＸ－ＬＬの実行フローチャートの例を示す図である。まず、ステップＳ１において、ＦＬＥＸ－ＦＦの実行条件が満たされているか判定される。この実行条件は予め定められた「ウエハ搬送条件」である。ウエハ搬送条件が満たされていると判定された場合は、ステップＳ２に処理を進める。ステップＳ２では、ＦＬＥＸ－ＬＬの実行を制約する条件の存否を判定する。例えば、コントロールジョブがどちらか一方のロードロックチャンバの使用を禁止しているときに、ロードロックチャンバ間で基板を移動してしまうと、コントロールジョブの指示内容に違反することとなるので、ＦＬＥＸ－ＬＬ機能を実行しない。ステップＳ２において、制約条件がないと判定されると、ステップＳ３にて、ＦＬＥＸ－ＬＬが実行され、ロードロックチャンバ間で基板を移動させる。なお、ウエハ搬送条件が満たされたか否かの判定において、上記の制約条件も考慮することができる。
（第１の例）
図４、５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、ＦＬＥＸ―ＬＬの具体例を示す図である。この例ではまず、ステップＳ４において、ウエハ搬送条件を満たすか判定する。この例におけるウエハ搬送条件は、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０に処理が完了していないウエハがあり、かつ、複数のロードポート１２、１４、１６のいずれか１つのロードポートに第１ＬＬＣ２０又は第２ＬＬＣ３０へ搬送すべきウエハがあること、である。
図５Ａには、このウエハ搬送条件が満たされた状態が示されている。ウエハＡとはロードポート１２から出て、リアクタチャンバで処理された後にロードポート１２に戻るウエハである。ウエハＢとはロードポート１４から出て、リアクタチャンバで処理された後にロードポート１４に戻るウエハである。ウエハＣとはロードポート１６から出て、リアクタチャンバで処理された後にロードポート１６に戻るウエハである。図５Ａには、リアクタチャンバで処理される前の９枚のウエハＡが第１ＬＬＣ２０にあり、リアクタチャンバで処理される前の８枚のウエハＢが第２ＬＬＣ３０にあり、ロードロックチャンバへの移動を予定している９枚のウエハＣがロードポート１６にある。コントローラ２８が、この搬送条件が満たされていると判定すると、ステップＳ５へ処理を進める。
ステップＳ５では、コントローラ２８が「ウエハ移動装置」に指令を出し、「ウエハ移動装置」を動作させ、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０のいずれか一方にウエハがない状態とする。
図５Ｂには、第２ＬＬＣ３０の８枚のウエハＢが第１ＬＬＣ２０へ移動されたことが示されている。このウエハの移動は「ウエハ移動装置」が行う。ウエハ移動装置は例えば第２ウエハ搬送装置４１である。第２ウエハ搬送装置４１によってロードロック間のウエハ移動を行う場合は、ゲートバルブ２４、３４を開状態とする必要がある。別の例によれば、図１に図示されたウエハ搬送装置とは異なる、ＬＬＣ間のウエハの移動に特化したウエハ搬送装置を「ウエハ移動装置」とすることもできる。ステップＳ５の処理が終わると、図５Ｂに示すように、第２ＬＬＣ３０にはウエハがない状態となった。
一例によれば、ステップＳ５では、第１ＬＬＣ２０に格納されたウエハと第２ＬＬＣ３０に格納されたウエハの内、数が少ない方のウエハを移動させることができる。図５の例では、第１ＬＬＣ２０にウエハＡが９枚格納され、第２ＬＬＣ３０にウエハＢが８枚格納されているので、８枚のウエハＢを第１ＬＬＣ２０に移動させた。これにより、第１ＬＬＣ２０の９枚のウエハＡを第２ＬＬＣ３０へ移動させる場合と比べてウエハ搬送に要する時間を短縮できる。当然ながら、別の例によれば、ウエハ移動装置を動作させ、ウエハＡを第２ＬＬＣ３０に移動することで、第１ＬＬＣ２０にウエハがない状態とすることもできる。
次いで、ステップＳ６に処理を進める。ステップＳ６では、コントローラ２８は、第１ウエハ搬送装置１９に指令を出し、複数のロードポートのいずれかから、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０のうちウエハがない方のロードロックチャンバに、ウエハを移動させる。図５Ｃの例では、ロードポート１６から９枚のウエハを第２ＬＬＣ３０へ移動させることが示されている。
図５Ａに示すように、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０の両方に未処理のウエハがある状態では、どちらのＬＬＣも真空状態となっている。よって、この状態で、ロードポートからＬＬＣへウエハを搬送するためにＬＬＣを大気圧にすることはできない。つまり、未処理のウエハがあるＬＬＣには、ロードポートからウエハを入れることができない。しかしながら、上述のＦＬＥＸ－ＬＬを実行して１つのＬＬＣを空にすることで、当該空のＬＬＣを大気圧に戻し、ウエハを搬入することができる。新たにＬＬＣにウエハが搬入されると、そのＬＬＣは、例えば３００秒程度の時間をかけて真空まで圧力低減され、速やかにリアクタチャンバの処理を受けることができる。こうして、スループットを高めることができる。
図４、５の例は以下のようにまとめることができる。
・複数のロードポートは第１ロードポートと、第２ロードポートと、第３ロードポートを有する。
・「ウエハ搬送条件」は、第１ＬＬＣ２０には第１ロードポートから搬送されて処理が完了していないウエハがあり、第２ＬＬＣ３０には第２ロードポートから搬送されて処理が完了していないウエハがあり、かつ、第３ロードポートに第１ＬＬＣ又は第２ＬＬＣへ搬送すべきウエハがあることである。
すなわち、図４、５の例では、９枚のウエハＡ、８枚のウエハＢ、９枚のウエハＣがそれぞれ１つのグループを形成し、グループの単位で搬送を進めることとなる。各グループのウエハの枚数は特に限定されない。このように、ロードポートと関連付けられたウエハの単位で搬送を進めることは搬送の簡素化に寄与する。そのため、この例では、第１ＬＬＣと第２ＬＬＣの一方から他方へウエハを移動させるときには、ロードポート１２に戻すべきすべてのウエハ（第１ウエハ）、ロードポート１４に戻すべきすべてのウエハ（第２ウエハ）、又はロードポート１６に戻すべきすべてのウエハ（第３ウエハ）を移動させる。ここで、ウエハＡ、Ｂ，Ｃのうち、どのウエハが第１ＬＬＣ２０に入っていてもよいし、ウエハＡ、Ｂ，Ｃのうち、どのウエハが第２ＬＬＣ３０に入っていてもよいし、ＬＬＣへの搬入を待っているウエハはどのロードポートにあってもよい。
（第２の例）
図６、７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、ＦＬＥＸ―ＬＬの別の具体例を示す図である。この例ではまずステップＳ７において、ウエハ搬送条件を満たすか判定する。この例におけるウエハ搬送条件は、第１ＬＬＣ２０か第２ＬＬＣ３０に、処理が完了した第１ウエハと、処理が完了していない第２ウエハが混在していることである。
図７Ａには、一例として、このウエハ搬送条件が満たされた状態が示されている。つまり、リアクタチャンバで処理された９枚のウエハＡ´と、処理前の９枚のウエハＢが第１ＬＬＣ２０に格納されている。コントローラ２８が、この搬送条件が満たされていると判定すると、ステップＳ８へ処理を進める。
ステップＳ８では、コントローラがウエハ移動装置に指令を出し、ウエハ移動装置を動作させ、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ30のいずれか一方に、ウエハＡ´だけがある状態とする。第１ＬＬＣ２０にウエハＡ´だけがある状態とするために、第１ＬＬＣ２０の９枚のウエハＢをウエハ移動装置で第２ＬＬＣ３０へ移動する。ウエハ移動装置は、前述のとおり、第２ウエハ搬送装置４１又は専用のウエハ搬送装置である。図７Ｂには、ウエハＢが第２ＬＬＣ３０に移動したことが図示されている。こうして、第１ＬＬＣ２０にはウエハＡ´だけがある状態となった。この例では、コントローラはウエハ移動装置に対し指令を出しウエハ移動装置でロードロック間のウエハの移動を行う際は、ロードロック間で移動するウエハの数が最小になる移動態様を採用し得る。別の例によれば、９枚のウエハＣを第１ＬＬＣ２０に移動させ、９枚のウエハＡ´を第２ＬＬＣ３０へ移動させることで、第２ＬＬＣ３０にウエハＡ´だけがある状態としてもよい。
次いで、ステップＳ９に処理を進める。ステップＳ９では、処理済のウエハであるウエハＡ´をロードポートに戻す。図７Ｃには、第１ＬＬＣ２０の９枚のウエハＡ´をロードポート１２に戻したことが図示されている。このウエハの移動には第１ウエハ搬送装置１９を利用することができる。
次いで、ステップＳ１０に処理を進める。ステップＳ１０では、ウエハＡ´を格納したフープをロードポート１２から退避させる。こうして、ＦＬＥＸ－ＬＬを用いることで、処理済のウエハをＬＬＣからロードポートへ早期に移動させることができるので、ＬＬの空スロットを増やすことができ、処理済ウエハの搬送を迅速化することができる。処理済のウエハをＬＬＣからロードポートへ早期に移動させることは、ロードポートからＬＬＣへの新たなウエハの投入を可能とする。
図６、７の例は以下のようにまとめることができる。
・複数のロードポートは第１ロードポートと第２ロードポートとを有する。
・「ウエハ搬送条件」は、第１ＬＬＣか第２ＬＬＣに、第１ロードポートから搬送され処理が完了した第１ウエハと、第２ロードポートから搬送され処理が完了していない第２ウエハが混在していることである。
・コントローラからウエハ移動装置に出される指令は、ウエハ移動装置を動作させ、第１ＬＬＣと第２ＬＬＣのいずれか一方に第１ウエハだけがある状態とするものである。
すなわち、図６，７の例では、９枚のウエハＡ´、９枚のウエハＢ、９枚のウエハＣがそれぞれ１つのグループを形成し、グループの単位で搬送を進めることとなる。各グループのウエハの枚数は特に限定されない。このように、ロードポートと関連付けられたウエハの単位で搬送を進めることは搬送の簡素化に寄与する。ここで、未処理のウエハが１つのＬＬＣに格納されていれば、ウエハＡ´、Ｂ、Ｃのうち、どのウエハが第１ＬＬＣ２０に入っていてもよいし、ウエハＡ´、Ｂ，Ｃのうち、どのウエハが第２ＬＬＣ３０に入っていてもよい。第２の例においても第１の例と同様に、様々な変形が可能である。例えば、処理済でロードポートへ退避させるべきウエハをウエハＡ´としたが、これをウエハＢ´、ウエハＣ´又は、ウエハＡ´、Ｂ´、Ｃ´の混合としてもよい。
（第３の例）
図８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、ＦＬＥＸ―ＬＬの別の具体例を示す図である。この例は第２の例と類似点が多く、フローチャートは第２の例で参照した図６と同様である。以下、第２の例との相違点を中心に説明する。第３の例は、第２の例と比べると、ＦＬＥＸ－ＬＬの動作開始時に第２ＬＬＣ３０にウエハがない点で相違している。
まずステップＳ７にて、第１ＬＬＣ２０か第２ＬＬＣ３０に、処理が完了した第１ウエハと、処理が完了していない第２ウエハが混在しているか、確認する。図８Ａには第１ＬＬＣ２０に、処理済の９枚のウエハＡ´と処理前の９枚のウエハＢが格納されていることが示されている。コントローラ２８が、搬送条件が満たされていると判定すると、ステップＳ８へ処理を進める。
次いで、ステップＳ８にて９枚のウエハＢを第２ＬＬＣ３０に移動する。図８Ｂには、９枚のウエハＢが第２ＬＬＣ３０に移動したことが示されている。
次いで、ステップＳ９にて９枚のウエハＡ´を第１ＬＬＣ２０からロードポート１２へ移動させる。図８ＣにはウエハＡ´をロードポート１２へ移動させたことが図示されている。
次いで、ステップＳ１０にてロードポート１２からフープを搬出する。こうして、ＦＬＥＸ－ＬＬの処理によって、ウエハＡ´を早期にＬＬＣからロードポートへ移動することができる。
第１－第３の例とは異なる態様でＬＬＣ間のウエハ搬送を実施して、スループット向上を実現してもよい。すなわち、ＦＬＥＸ－ＬＬの機能は上述の具体例に限定されず、別の態様とすることもできる。例えば、複数のロードポートから、第１ＬＬＣと第２ＬＬＣの少なくとも一方にウエハを移動することと、第１ＬＬＣと、第２ＬＬＣの一方から他方へウエハを移動させることで、第１ＬＬＣ若しくは第２ＬＬＣにウエハが無い状態とする、又は、第１ＬＬＣ若しくは第２ＬＬＣに処理済のウエハだけがある状態とする、ことで、スループットの向上を可能とするあらゆる実施態様を採用することができる。
一例によれば、上述の各例で例示したウエハ搬送条件に以下の制約条件を付加することができる。
制約条件１：
ウエハの搬送経路を指定するプロセスジョブが第１ＬＬＣと第２ＬＬＣの両方の利用を許可していること。
より詳しく言えば、実行中のコントロールジョブまたはＦｌｅｘＬＬの実行のトリガーとなるコントロールジョブは、両方のＬＬＣが利用可能である必要があるという制約条件を付加することができる。言いかえると、ユーザが意図的にＬＬＣ１又はＬＬＣ２のいずれか一方を指定しているコントロールジョブが実行中又は実行予定である場合、ＦＬＥＸ－ＬＬの機能によって、そのような指定に反することとなり得るので、ＦＬＥＸ－ＬＬのウエハ搬送条件を満たさないとする。
別の例によれば、以下の制約条件を付加することもできる。
制約条件２：
１つのコントロールジョブが複数のロードポートに属するウエハを搬送するものでないこと。
すなわち、あるロードポートから出入りするウエハと、別のロードポートから出入りするウエハを同時に搬送するコントロールジョブを扱う場合に、ＦＬＥＸ－ＬＬを使おうとすると、搬送のためのロジック（演算）が複雑になるので、上記の制約条件が加えられる。
別の例によれば、以下の制約条件を付加することもできる。
制約条件３：
１つのロードポートから出入りするウエハが第１ＬＬＣと第２ＬＬＣに存在しないこと。
例えばウエハＡが第１ＬＬＣと第２ＬＬＣの両方に存在している場合にはＦＬＥＸ―ＬＬ
のロジックが複雑になるので、そのような場合にはＦＬＥＸ－ＬＬを実行しないこととすることができる。制約条件３の変形例として、コントロールジョブによって１つのロードポートから出入りするウエハが第１ＬＬＣと第２ＬＬＣに搬送されることとなっていたときに、ＦＬＥＸ－ＬＬで１つのロードポートから出入りするウエハが第１ＬＬＣ又は第２ＬＬＣだけに進むようにしてもよい。
別の例によれば、以下の制約条件を付加することもできる。
制約条件４：
１つのＬＬＣに１つのロードポートから出入りするウエハのみを入れることができるという条件がないこと。
例えば、あるＬＬＣにウエハＡしか入れられない場合において、ウエハＡを別のＬＬＣに移動することは好ましくないので、この制約条件を設けることができる。
ところで、ＬＬＣ間でウエハを移動する際、移動元のＬＬＣにあり移動対象となるウエハの枚数と、移動先のＬＬＣのウエハの枚数の合計が２５より多い場合は、ＬＬＣ間のウエハ移動を完了できない。そこで、コントローラは、このような問題が生じないことを確認した上で、ＬＬＣ間のウエハの移動を実行することとしてもよい。
図９は、コントローラの機能ブロック図である。コントローラ２８は、ＦＬＥＸ－ＬＬを実行するためのウエハ搬送条件を満たすか否かを判定するＦＬＥＸ－ＬＬ条件判定部２８Ａを備え得る。さらに、必要に応じて、制約条件を充足するか否かを判定する制約判定部２８Ｂを備え得る。ウエハ搬送条件に制約条件を付加しない場合は制約判定部２８Ｂを省略することができる。条件判定部２８Ａと、任意で設けられた制約判定部２８Ｂの両方において、条件を満たすと判定されると、ＦＬＥＸ－ＬＬ実行部２８Ｃによって、上述したＬＬＣ間のウエハの移動を行う。
図１０Ａは、コントローラ２８の構成例を示す図である。コントローラは、処理回路２８Ｘを有している。コントローラ２８の中で行う上述の各機能は処理回路２８Ｘによって実現される。すなわち処理回路において、ウエハ搬送条件が満たされたか判定し、ウエハ搬送条件が満たされた場合、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０の間でウエハを移動させる指令を、ウエハ移動装置に出す。処理回路２８Ｘは専用のハードウェア（専用回路）であっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路はたとえば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサー、並列プログラム化したプロセッサー、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理条件を満たすかの判定と、ウエハ移動装置への指令の発信は、別々の処理回路で実現してもよいし、これらをまとめて処理回路で実現してもよい。
図１０Ｂには、処理回路がＣＰＵの場合のコントローラ２８の構成例が示されている。この場合、コントローラ２８の各機能は、ソフトウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２８ＣＸに格納される。プロセッサ２８Ｙはメモリ２８Ｚに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより各機能を実現する。図３、４、６の処理が自動で実行される。すなわち、処理回路により実行されるときに、上述の各工程が結果的に実行されることになるプログラムを格納するメモリ２８Ｚを備える。これらのプログラムはステップＳ１～Ｓ３、Ｓ４～Ｓ６、Ｓ７～Ｓ１０の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここでメモリとは、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ等が該当する。当然ながら、上記各機能の一部をハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
このように上述の各機能は、プロセッサでメモリに格納されたプログラムを実行すること、又は専用回路の処理により、実行される。
上述の例では、第２ウエハ搬送装置４１でウエハを第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０の一方から他方へ移動させることとした。しかし、ＬＬＣ間のウエハの移動を専用の装置を利用して行うこともできる。図１１－１３にはそのような専用のウエハ搬送装置の例を示す図である。
図１１は、ウエハ移動装置の構成例を示す図である。このウエハ移動装置は、ロードロック間チャンバ８０、ゲートバルブ８２，８４、及びロードロック間ウエハ搬送装置８６を備えている。ロードロック間チャンバ８０は、ゲートバルブ８２，８４を介してそれぞれ第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０に通じている。ロードロック間ウエハ搬送装置８６は、ロードロック間チャンバ８０の中に設けられている。ロードロック間ウエハ搬送装置８６は例えばウエハ搬送用のロボットである。ロードロック間ウエハ搬送装置８６は、ロードロック間チャンバ８０の中、第１ＬＬＣの中、又は第２ＬＬＣの中に設けることができる。ＦＬＥＸ―ＬＬの機能によって、第１ＬＬＣと第２ＬＬＣの一方から他方へウエハを移動するときには、ゲートバルブ８２，８４を開けて、ロードロック間ウエハ搬送装置８６を利用することで、当該移動を実現する。
図１２は別の例に係るウエハ移動装置の構成例を示す図である。隣接して設けられた第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０の間にゲートバルブ９０が設けられている。このゲートバルブ９０を開けると第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０がつながり、ゲートバルブ９０を閉じると第１ＬＬＣ２０－第２ＬＬＣ３０間の気体、物の移動が遮断される。この例では、ウエハ移動装置９１が第２ＬＬＣ３０の中に設けられている。ウエハ移動装置９１は、ゲートバルブ９０が開状態のときにウエハを第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０の一方から他方へ移動させるロボット、アーム又はベルトコンベアである。ウエハ移動装置９１を第１ＬＬＣ２０の中に設けることもできる。この例では、ベルトコンベア型のウエハ移動装置９１が図示されている。
図１３は、ウエハ移動装置９１によるウエハの移動方法を説明する図である。ゲートバルブ９０が開状態のときに、ウエハ移動装置９１をＸ－Ｙ平面で回転させることで、ウエハ移動装置がウエハ移動方向、すなわちＸ方向に長く伸びた状態とする。この状態で、ウエハ移動装置９１のベルトを駆動させることで、第１ＬＬＣ２０と第２ＬＬＣ３０の一方から他方へウエハを移動させる。
図１１－１３に例示したように、専用のウエハ移動装置を設けることで、ＬＬＣ間のウエハ移動中において第２ウエハ搬送装置４１を別用途に利用することができるので、さらなるスループットの改善が期待できる。また、専用のウエハ移動装置を設けることは、ゲートバルブ２４、３４を開けることなく、ＬＬＣ間でのウエハの移動を可能とする。
１０ 基板処理装置、 １２,１４,１６ ロードポート、 １８ フロントエンドモジュール、 １９ 第１ウエハ搬送装置、 ２０ 第１ＬＬＣ、 ２８ コントローラ、 ３０ 第２ＬＬＣ、 ４０ ＷＨＣ、 ８６ ロードロック間ウエハ搬送装置、 ９０ ゲートバルブ

Claims (15)

  1. 複数のロードポートと、
    前記複数のロードポートに隣接したフロントエンドモジュールと、
    前記フロントエンドモジュールに隣接し、複数のウエハ格納用スロットを有する第１ロードロックチャンバと、
    前記フロントエンドモジュールに隣接し、複数のウエハ格納用スロットを有する第２ロードロックチャンバと、
    前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバに隣接したウエハハンドリングチャンバと、
    前記フロントエンドモジュールの中にある第１ウエハ搬送装置と、
    前記ウエハハンドリングチャンバの中にある第２ウエハ搬送装置と、
    プロセッサとメモリを有し、前記プロセッサで前記メモリに格納されたプログラムを実行すること、又は専用回路の処理により、予め定められたウエハ搬送条件を満たすか判定し、前記ウエハ搬送条件が満たされた場合、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバの間でウエハを移動させる指令を、ウエハ移動装置に出す、コントローラと、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記ウエハ搬送条件は、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバに処理が完了していないウエハがあり、かつ、前記複数のロードポートのいずれか１つのロードポートに前記第１ロードロックチャンバ又は前記第２ロードロックチャンバへ搬送すべきウエハがあることであり、
    前記指令は、前記ウエハ移動装置を動作させ、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバのいずれか一方にウエハがない状態とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記複数のロードポートは第１ロードポートと、第２ロードポートと、第３ロードポートを有し、
    前記ウエハ搬送条件は、前記第１ロードロックチャンバには前記第１ロードポートから搬送されて処理が完了していないウエハがあり、前記第２ロードロックチャンバには前記第２ロードポートから搬送されて処理が完了していないウエハがあり、かつ、前記第３ロードポートに前記第１ロードロックチャンバ又は前記第２ロードロックチャンバへ搬送すべきウエハがあることであり、
    前記指令は、前記ウエハ移動装置を動作させ、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバのいずれか一方にウエハがない状態とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記プログラムが前記プロセッサによって実行され、又は前記専用回路の処理が実行されると、前記コントローラは、前記第１ウエハ搬送装置に指令を出し、前記複数のロードポートのいずれかから、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバのうちウエハがない方のロードロックチャンバに、ウエハを移動させる、請求項２に記載の基板処理装置。
  5. 前記指令は、前記ウエハ移動装置を動作させ、前記第１ロードロックチャンバに格納されたウエハと前記第２ロードロックチャンバに格納されたウエハの内、数が少ない方のウエハを移動させる、請求項２に記載の基板処理装置。
  6. 前記ウエハ搬送条件は、前記第１ロードロックチャンバか前記第２ロードロックチャンバに、処理が完了した第１ウエハと、処理が完了していない第２ウエハが混在していることであり、
    前記指令は、前記ウエハ移動装置を動作させ、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバのいずれか一方に前記第１ウエハだけがある状態とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 前記複数のロードポートは第１ロードポートと、第２ロードポートと、を有し、
    前記ウエハ搬送条件は、前記第１ロードロックチャンバか前記第２ロードロックチャンバに、前記第１ロードポートから搬送され処理が完了した第１ウエハと、前記第２ロードポートから搬送され処理が完了していない第２ウエハが混在していることであり、
    前記指令は、前記ウエハ移動装置を動作させ、前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバのいずれか一方に前記第１ウエハだけがある状態とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 前記指令は、前記ウエハ移動装置を動作させ、前記第１ウエハと前記第２ウエハの内、数が少ない方のウエハを移動させる、請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記ウエハ搬送条件は、ウエハの搬送経路を指定するプロセスジョブが前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバの利用を許可していることを含む請求項１に記載の基板処理装置。
  10. 前記ウエハ移動装置は、前記第２ウエハ搬送装置である請求項１に記載の基板処理装置。
  11. 前記ウエハ移動装置は、
    ゲートバルブを介して前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバに通じるロードロック間チャンバと、
    前記ロードロック間チャンバの中、前記第１ロードロックチャンバの中、又は前記第２ロードロックチャンバの中にあるロードロック間ウエハ搬送装置と、を有する請求項１に記載の基板処理装置。
  12. 隣接して設けられた前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバの間にあるゲートバルブを備え、
    前記ウエハ移動装置は、前記ゲートバルブが開状態のときにウエハを前記第１ロードロックチャンバと前記第２ロードロックチャンバの一方から他方へ移動させるロボット、アーム又はベルトコンベアである請求項１に記載の基板処理装置。
  13. 前記ウエハハンドリングチャンバに接した複数のリアクタチャンバを備えた請求項１に記載の基板処理装置。
  14. 複数のロードポートから、第１ロードロックチャンバと第２ロードロックチャンバの少なくとも一方にウエハを移動することと、
    前記第１ロードロックチャンバと、前記第２ロードロックチャンバの一方から他方へウエハを移動させることで、前記第１ロードロックチャンバ若しくは前記第２ロードロックチャンバにウエハが無い状態とする、又は、前記第１ロードロックチャンバ若しくは前記第２ロードロックチャンバに処理済のウエハだけがある状態とする、ことと、を備えた基板搬送方法。
  15. 前記複数のロードポートは、第１ウエハが関連付けられた第１ロードポートと、第２ウエハが関連付けられた第２ロードポートと、第３ウエハが関連付けられた第３ロードポートとを備え、
    前記第１ロードロックチャンバと、前記第２ロードロックチャンバの一方から他方へウエハを移動させるときには、すべての前記第１ウエハ、すべての前記第２ウエハ、又はすべての前記第３ウエハを移動させる請求項１４に記載の基板搬送方法。
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