JP2023148823A - 基板処理システム、制御装置および基板搬送処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理に大きな遅れが生じた場合でも、基板の搬送および基板処理等を安定して行うことができる技術を提供する。【解決手段】基板処理システムは、１以上の搬送モジュールと、複数のプロセスモジュールと、サイクルタイムに基づきスケジュールを作成して制御を行う制御装置と、を有する。複数のプロセスモジュールのスケジュールは、基板を搬出する搬出期間と、基板を搬入する搬入期間と、基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間と、を含む。制御装置は、基板処理システムのモジュールの処理に遅れが生じた場合に、余裕期間によって遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、遅れ時間が吸収できない場合に、遅れが生じたモジュールの基板を搬送するサイクルタイムを変更する工程と、を制御する。【選択図】図１０

Description

本開示は、基板処理システム、制御装置および基板搬送処理方法に関する。

特許文献１には、搬送モジュールにより複数のプロセスモジュール（処理モジュール）に基板を順次搬送して、所定の基板処理を基板に施す基板処理システムが開示されている。この種の基板処理システムでは、基板の熱履歴を揃えるために、１つのサイクルタイムを設定し、サイクルタイム単位で搬送モジュールによる基板の搬送処理、プロセスモジュールによる基板処理等を行っている。

ただし、あるモジュールで処理の遅れが発生すると、搬送装置の搬送が間に合わなくなることで、搬送モジュールによる基板の搬送に混乱が生じることになる。そのため、基板処理システムは、処理の遅れを許容する余裕期間（インターバル）をサイクルタイムに設けることで、処理の遅れを吸収している。

特開２０２０－９８３７号公報

本開示は、処理に大きな遅れが生じた場合でも、基板の搬送および基板処理等を安定して行うことができる技術を提供する。

本開示の一態様によれば、基板を搬送する１以上の搬送モジュールと、前記１以上の搬送モジュールにより搬送された前記基板に基板処理を行う複数のプロセスモジュールと、前記１以上の搬送モジュールの処理および前記複数のプロセスモジュールの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定し、前記サイクルタイムに基づき前記複数のプロセスモジュールのスケジュールおよび前記１以上の搬送モジュールのスケジュールを作成して制御を行う制御装置と、を備える基板処理システムであって、前記複数のプロセスモジュールのスケジュールは、前記基板を搬出する搬出期間と、前記基板を搬入する搬入期間と、前記基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間と、を含み、前記制御装置は、前記基板処理システムのモジュールの処理に遅れが生じた場合に、前記余裕期間によって前記モジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、前記遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じた前記モジュールの前記基板および遅れが生じた前記モジュールよりも上流側の前記基板を搬送する前記サイクルタイムを別の前記サイクルタイムに変更する工程と、を制御する、基板処理システムが提供される。

一態様によれば、処理に大きな遅れが生じた場合でも、基板の搬送および基板処理等を安定して行うことができる。

一実施形態に係る基板処理システムの全体構成を概略的に示す平面図である。 基板処理システム１の制御装置のハードウェアの構成例を示すブロック図である。 図３（Ａ）は、基板処理システムにおける１枚のウエハの搬送と基板処理の流れを示す説明図であり、図３（Ｂ）は、基板処理システムにおける第１搬送モジュールの搬送タイミングを例示する説明図である。 基板処理システムにおける複数のウエハＷの搬送方法を説明する説明図である。 ウエハを搬送するためのサイクルタイムを示す説明図である。 各プロセスモジュールのサイクルタイムのスケジュール、および各搬送モジュールのサイクルタイムのスケジュールを例示する説明図である。 ウエハの搬送方法において制御装置内に形成される機能ブロックを示すブロック図である。 遅れ吸収判定における遅れ時間を吸収できる例を示す図である。 遅れ吸収判定における遅れ時間を吸収できない例を示す図である。 基板処理システムの基板搬送処理方法を示すフローチャートである。 基板搬送処理方法の周期変更処理の動作を示す説明図である。 変形例に係る基板処理システムの全体構成を示す平面図である。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

図１は、一実施形態に係る基板処理システム１の全体構成を概略的に示す平面図である。図１に示すように、一実施形態に係る基板処理システム１は、複数のプロセスモジュールＰＭを有するマルチチャンバタイプに構成される。基板処理システム１は、半導体の製造の一過程に用いられ、複数の搬送モジュールＴＭにより各プロセスモジュールＰＭに基板を順次搬送して、各プロセスモジュールＰＭ内で適宜の基板処理を行う。

基板処理が施される基板としては、シリコン半導体ウエハ、化合物半導体ウエハまたは酸化物半導体ウエハ等があげられる（以下、基板をウエハＷともいう）。ウエハＷは、トレンチ、ビア等の窪みパターンを有するものでもよい。また、プロセスモジュールＰＭが行う基板処理としては、成膜処理、エッチング処理、アッシング処理、クリーニング処理等があげられる。

基板処理システム１は、大気雰囲気から真空雰囲気にウエハＷを搬入した後、真空雰囲気の各搬送モジュールＴＭ及び各プロセスモジュールＰＭにてウエハＷの基板処理を行い、基板処理後に真空雰囲気から大気雰囲気にウエハＷを搬出する。そのため、基板処理システム１は、大気雰囲気で基板の搬送を行うフロントモジュールＦＭ（例えば、ＥＦＥＭ：Equipment Front End Module）、および大気雰囲気と真空雰囲気を切り替えるロードロックモジュールＬＬＭを備える。また、基板処理システム１は、フロントモジュールＦＭ、ロードロックモジュールＬＬＭ、各プロセスモジュールＰＭおよび各搬送モジュールＴＭを制御する制御装置８０を有する。

フロントモジュールＦＭは、複数のロードポート１１と、各ロードポート１１に隣接する一連のローダ１２と、ローダ１２の隣接位置に設けられる位置合わせ装置１３（オリエンタ）と、を有する。各ロードポート１１には、前の製造工程後のウエハＷを複数収納したＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、および基板処理システム１にて基板処理を行ったウエハＷを収納する空のＦＯＵＰがセットされる。

ローダ１２は、清浄化空間を内部に有する直方形状の箱体に形成されている。フロントモジュールＦＭは、このローダ１２の内部に大気搬送装置１４を備える。位置合わせ装置１３は、大気搬送装置１４と協働して、ＦＯＵＰから取り出したウエハＷの周方向位置や大気搬送装置１４によるウエハＷの支持姿勢等を調整する。

大気搬送装置１４は、各ロードポート１１にセットされたＦＯＵＰからウエハＷを取り出して、ローダ１２内の清浄化空間を介して位置合わせ装置１３にウエハＷを搬送する。そして、大気搬送装置１４は、位置合わせ装置１３において協働して位置合わせしたウエハＷを、ロードロックモジュールＬＬＭに搬入する。また、大気搬送装置１４は、ロードロックモジュールＬＬＭからウエハＷを搬出して、ローダ１２内の清浄化空間を介してＦＯＵＰにウエハＷを収容する。

ロードロックモジュールＬＬＭは、フロントモジュールＦＭと搬送モジュールＴＭとの間に２つ設けられている。各ロードロックモジュールＬＬＭは、ウエハＷを一時的に収容可能なロードロック用容器２１を有する。各ロードロックモジュールＬＬＭとフロントモジュールＦＭとの間には、ロードロック用容器２１を気密に閉塞する弁体（不図示）を備えたゲート２２が設けられている。また、ロードロックモジュールＬＬＭと搬送モジュールＴＭとの間には、ロードロック用容器２１を気密に閉塞する弁体（不図示）を備えたゲート２３が設けられている。

２つのロードロックモジュールＬＬＭのうち一方（図１の左側）は、大気雰囲気においてフロントモジュールＦＭから搬入されたウエハＷを収容した後に真空雰囲気に減圧することで、搬送モジュールＴＭにウエハＷを搬送可能とする。２つのロードロックモジュールＬＬＭのうち他方（図１の右側）は、真空雰囲気において搬送モジュールＴＭから搬入されたウエハＷを収容した後に大気雰囲気に増圧することで、フロントモジュールＦＭにウエハＷを搬送可能とする。なお、基板処理システム１は、ロードロックモジュールＬＬＭ（ロードロック用容器２１）を１つだけ備えた構成でもよい。この場合、ロードロック用容器２１は、フロントモジュールＦＭから搬送モジュールＴＭへの搬入用空間と、搬送モジュールＴＭからフロントモジュールＦＭへの搬出用空間とを、上下方向（鉛直方向）に分離した構成をとり得る。

そして、本実施形態に係る基板処理システム１は、複数（４つ）の搬送モジュールＴＭを並べて設置していると共に、各搬送モジュールＴＭの隣接する位置に複数（８つ）のプロセスモジュールＰＭを設置している。以下では、複数の搬送モジュールＴＭについて、２つロードロックモジュールＬＬＭの近位側から遠位側に向かって順に、第１搬送モジュールＴＭ１、第２搬送モジュールＴＭ２、第３搬送モジュールＴＭ３、第４搬送モジュールＴＭ４という。第１搬送モジュールＴＭ１、第２搬送モジュールＴＭ２、第３搬送モジュールＴＭ３および第４搬送モジュールＴＭ４は、ローダ１２の長手方向と直交する方向に沿って直線状に並ぶ搬送モジュール群を構成している。

一方、複数のプロセスモジュールＰＭは、４つの搬送モジュールＴＭに対応して、搬送モジュール群の左側に４つ設置されると共に、搬送モジュール群の右側に４つ設置される。以下では、図１を例として、各搬送モジュールＴＭの左側に設置された各プロセスモジュールＰＭを左列プロセスモジュール群といい、各搬送モジュールＴＭの右側に設置された各プロセスモジュールＰＭを右列プロセスモジュール群という。左列プロセスモジュール群と右列プロセスモジュール群は、各搬送モジュール群に対して平行に延在している。

左列プロセスモジュール群は、ロードロックモジュールＬＬＭの近位側から遠位側に向かって順に、第１プロセスモジュールＰＭ１、第３プロセスモジュールＰＭ３、第５プロセスモジュールＰＭ５および第７プロセスモジュールＰＭ７を有する。右列プロセスモジュール群は、ロードロックモジュールＬＬＭの近位側から遠位側に向かって順に、第２プロセスモジュールＰＭ２、第４プロセスモジュールＰＭ４、第６プロセスモジュールＰＭ６および第８プロセスモジュールＰＭ８を有する。

第１プロセスモジュールＰＭ１は、第１搬送モジュールＴＭ１および第２搬送モジュールＴＭ２の左側かつ中間に配置されて、当該第１搬送モジュールＴＭ１および第２搬送モジュールＴＭ２に接続されている。第２プロセスモジュールＰＭ２は、第１搬送モジュールＴＭ１および第２搬送モジュールＴＭ２の右側かつ中間に配置されて、当該第１搬送モジュールＴＭ１および第２搬送モジュールＴＭ２に接続されている。

第３プロセスモジュールＰＭ３は、第２搬送モジュールＴＭ２および第３搬送モジュールＴＭ３の左側かつ中間に配置されて、当該第２搬送モジュールＴＭ２および第３搬送モジュールＴＭ３に接続されている。第４プロセスモジュールＰＭ４は、第２搬送モジュールＴＭ２および第３搬送モジュールＴＭ３の右側かつ中間に配置されて、当該第２搬送モジュールＴＭ２および第３搬送モジュールＴＭ３に接続されている。

第５プロセスモジュールＰＭ５は、第３搬送モジュールＴＭ３および第４搬送モジュールＴＭ４の左側かつ中間に配置されて、当該第３搬送モジュールＴＭ３および第４搬送モジュールＴＭ４に接続されている。第６プロセスモジュールＰＭ６は、第３搬送モジュールＴＭ３および第４搬送モジュールＴＭ４の右側かつ中間に配置されて、当該第３搬送モジュールＴＭ３および第４搬送モジュールＴＭ４に接続されている。

第７プロセスモジュールＰＭ７は、第４搬送モジュールＴＭ４の左側に配置されて、当該第４搬送モジュールに接続されている。第８プロセスモジュールＰＭ８は、第４搬送モジュールＴＭ４の右側に配置されて、当該第４搬送モジュールＴＭ４に接続されている。

各搬送モジュールＴＭは、真空雰囲気に減圧可能な搬送用容器３１と、搬送用容器３１内に設置される搬送ロボット３２と、を備える。搬送用容器３１は、平面視で六角形状の箱体に形成されている。第１搬送モジュールＴＭ１の搬送用容器３１の所定の辺部には、２つのロードロックモジュールＬＬＭ、第１プロセスモジュールＰＭ１および第２プロセスモジュールＰＭ２がそれぞれ接続されている。第２搬送モジュールＴＭ２の搬送用容器３１の所定の辺部には、第１プロセスモジュールＰＭ１～第４プロセスモジュールＰＭ４が接続されている。第３搬送モジュールＴＭ３の搬送用容器３１の所定の辺部には、第３プロセスモジュールＰＭ３～第６プロセスモジュールＰＭ６がそれぞれ接続されている。第４搬送モジュールＴＭ４の搬送用容器３１の所定の辺部には、第５プロセスモジュールＰＭ５～第８プロセスモジュールＰＭ８がそれぞれ接続されている。

搬送ロボット３２は、搬送用容器３１内において、水平方向および鉛直方向に移動自在、かつ水平方向上をθ回転可能に構成され、搬送時にウエハＷを水平に保持するために、二股のフォークを有している。第１搬送モジュールＴＭ１～第４搬送モジュールＴＭ４の各々に設けられた搬送ロボット３２は、制御装置８０の制御下に、相互に独立して動作させることが可能である。搬送ロボット３２は、搬送用容器３１に隣接しているモジュール（２つのロードロックモジュールＬＬＭ、第１プロセスモジュールＰＭ１～第８プロセスモジュールＰＭ８）に対して進退することで、ウエハＷの受け渡しおよび受け取りを行う。

一方、複数のプロセスモジュールＰＭは、ウエハＷを内部に収容して基板処理を施す処理容器４１を有する。処理容器４１は、平面視で多角形状（五角形）に形成されている。搬送用容器３１と各処理容器４１の間には、相互の空間に連通してウエハＷを通過させるゲート４２がそれぞれ設けられており、各ゲート４２の内部には、処理容器４１を開閉するバルブ（不図示）が設置されている。

また、各プロセスモジュールＰＭは、処理容器４１の内部に、ウエハＷを載置可能なステージ（不図示）を備える。ステージは、図示しない複数のリフトピンを備え、各リフトピンの昇降に基づき、搬送ロボット３２からウエハＷの受け取り、および搬送ロボット３２へのウエハＷの受け渡しを行う。

各プロセスモジュールＰＭが実施する基板処理は、上記した成膜処理、エッチング処理、アッシング処理、クリーニング処理等のうちいずれでもよい。基板処理システム１は、第１プロセスモジュールＰＭ１～第８プロセスモジュールＰＭ８の各々で異なる基板処理を行ってもよく、同じ基板処理を行う構成でもよい。

以上の基板処理システム１は、例えば、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）に用いられる積層膜（ＭＴＪ膜）の製造に使用することができる。ＭＴＪ膜の製造には、前洗浄処理、成膜処理、酸化処理、加熱処理、冷却処理等の複数の処理が存在し、これらの処理の各々を第１プロセスモジュールＰＭ１～第８プロセスモジュールＰＭ８にて行う。この場合、第１プロセスモジュールＰＭ１～第８プロセスモジュールＰＭ８の１つ以上が、ウエハＷを待機させる待機モジュールであってもよい。

図２は、基板処理システム１の制御装置８０のハードウェアの構成例を示すブロック図である。図２に示すように、基板処理システム１の制御装置８０は、主制御部８１と、入力装置８２と、出力装置８３と、表示装置８４と、記憶装置８５と、外部インターフェース８６と、これらを互いに接続するバス８７と、を備える。入力装置８２はキーボード、マウス、タッチパネル等である。出力装置８３はプリンタ等である。表示装置８４はディスプレイ（タッチパネルを含む）等である。

主制御部８１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８１２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８１３とを有する。記憶装置８５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の情報を読み取り可能な記憶媒体を有し、制御に必要なプログラムやウエハＷに対する処理のレシピ等の情報の記憶している。ＣＰＵ８１１が、ＲＡＭ８１２を作業領域として、ＲＯＭ８１３または記憶装置８５に記憶されたプログラムを実行することにより、基板処理システム１は、ウエハＷに対する各種の処理を行う。

図３（Ａ）は、基板処理システム１における１枚のウエハＷの搬送と基板処理の流れを示す説明図であり、図３（Ｂ）は、基板処理システム１における第１搬送モジュールＴＭ１の搬送タイミングを例示する説明図である。図３（Ａ）に示すように、基板処理システム１は、左列プロセスモジュール群の各プロセスモジュールＰＭで順に基板処理を行った後に、右列プロセスモジュール群の各プロセスモジュールＰＭで順に基板処理を行う。

詳細には、ウエハＷは、左側のロードロックモジュールＬＬＭから第１搬送モジュールＴＭ１に搬送されると、第１搬送モジュールＴＭ１により第１プロセスモジュールＰＭ１に搬送される。そして、ウエハＷは、第１プロセスモジュールＰＭ１で１回目の基板処理が行われる。第１プロセスモジュールＰＭ１の基板処理後に、ウエハＷは、第２搬送モジュールＴＭ２により第１プロセスモジュールＰＭ１から第３プロセスモジュールＰＭ３に搬送される。そして、ウエハＷは、第３プロセスモジュールＰＭ３で２回目の基板処理が行われる。第３プロセスモジュールＰＭ３の基板処理後に、ウエハＷは、第３搬送モジュールＴＭ３により第３プロセスモジュールＰＭ３から第５プロセスモジュールＰＭ５に搬送される。そして、ウエハＷは、第５プロセスモジュールＰＭ５で３回目の基板処理が行われる。第５プロセスモジュールＰＭ５の基板処理後に、ウエハＷは、第４搬送モジュールＴＭ４により第５プロセスモジュールＰＭ５から第７プロセスモジュールＰＭ７に搬送される。そして、ウエハＷは、第７プロセスモジュールＰＭ７で４回目の基板処理が行われる。

第７プロセスモジュールＰＭ７での基板処理後に、ウエハＷは、第４搬送モジュールＴＭ４により第７プロセスモジュールＰＭ７から第８プロセスモジュールＰＭ８に搬送される。そして、ウエハＷは、第８プロセスモジュールＰＭ８で５回目の基板処理が行われる。第８プロセスモジュールＰＭ８での基板処理後に、ウエハＷは、第４搬送モジュールＴＭ４により第８プロセスモジュールＰＭ８から第６プロセスモジュールＰＭ６に搬送される。そして、ウエハＷは、第６プロセスモジュールＰＭ６で６回目の基板処理が行われる。第６プロセスモジュールＰＭ６での基板処理後に、ウエハＷは、第３搬送モジュールＴＭ３により第６プロセスモジュールＰＭ６から第４プロセスモジュールＰＭ４に搬送される。そして、ウエハＷは、第４プロセスモジュールＰＭ４で７回目の基板処理が行われる。第４プロセスモジュールＰＭ４での基板処理後に、ウエハＷは、第２搬送モジュールＴＭ２により第４プロセスモジュールＰＭ４から第２プロセスモジュールＰＭ２に搬送される。そして、ウエハＷは、第２プロセスモジュールＰＭ２で８回目の基板処理が行われる。第２プロセスモジュールＰＭ２での基板処理後に、ウエハＷは、第１搬送モジュールＴＭ１により第２プロセスモジュールＰＭ２から右側のロードロックモジュールＬＬＭに搬送される。

これにより、基板処理システム１は、ウエハＷに対して８回の基板処理を順次行うことができる。ただし、基板処理システム１は、１枚のウエハＷに対して８回の基板処理が終了するまで次のウエハＷの処理を待機するわけではなく、各プロセスモジュールＰＭで基板処理が終了してウエハＷを取り出した後、次のウエハＷを搬入して再び基板処理を行う。このため、基板処理システム１は、基本的に、各プロセスモジュールＰＭおよび各搬送モジュールＴＭでのウエハＷの処理を同期して行う構成としている。

次に、基板処理システム１において複数のウエハＷを搬送および基板処理を行う手順について図４を参照しながら説明する。図４は、基板処理システム１における複数のウエハＷの搬送方法を説明する説明図であり、（Ａ）は第１動作図、（Ｂ）は第２動作図、（Ｂ）は第３動作図である。なお、図４では、各プロセスモジュールＰＭに収容されたウエハＷに対して、基板処理の回数が多いものから順に１～９の符号を付している。すなわち、ウエハＷ１は、第２プロセスモジュールＰＭ２において８回目の基板処理がなされた状態であり、ウエハＷ２は、第４プロセスモジュールＰＭ４において７回目の基板処理がなされた状態である。以下、ウエハＷ３からウエハＷ８まで順に基板処理の回数が少なくなっている。そして、ウエハＷ９は、左側のロードロックモジュールＬＬＭに待機した未処理のウエハＷである。

このように、各プロセスモジュールＰＭでのウエハＷの基板処理が終了すると、基板処理システム１は、各ウエハＷを搬送する。この際、制御装置８０は、第１搬送モジュールＴＭ１～第４搬送モジュールＴＭ４の動作を制御して、全てのウエハＷを次のモジュールに進ませる搬送処理を実施する。

具体的には図４（Ａ）に示すように、制御装置８０は、まず右列プロセスモジュール群にあるウエハＷ１～ウエハＷ４を同期して搬送する。つまり、第１搬送モジュールＴＭ１は、第２プロセスモジュールＰＭ２からウエハＷ１を搬出し、右側のロードロックモジュールＬＬＭにウエハＷ１を搬入する。第２搬送モジュールＴＭ２は、第４プロセスモジュールＰＭ４からウエハＷ２を搬出し、ウエハＷ１の搬出直後の第２プロセスモジュールＰＭ２にウエハＷ２を搬入する。第３搬送モジュールＴＭ３は、第６プロセスモジュールＰＭ６からウエハＷ３を搬出し、ウエハＷ２の搬出直後の第４プロセスモジュールＰＭ４にウエハＷ３を搬入する。第４搬送モジュールＴＭ４は、第８プロセスモジュールＰＭ８からウエハＷ４を搬出し、ウエハＷ３の搬出直後の第６プロセスモジュールＰＭ６にウエハＷ４を搬入する。各搬送モジュールＴＭは、搬出を略同時に行うと共に搬入を略同時に行うことで、各ウエハＷ同士を干渉させることなく、ウエハＷを短時間に搬送できる。これにより、第８プロセスモジュールＰＭ８が空の状態となる。

次に、制御装置８０は、図４（Ｂ）に示すように、第４搬送モジュールＴＭ４を制御して、左側の第７プロセスモジュールＰＭ７からウエハＷ５を搬出し、右側の第８プロセスモジュールＰＭ８にウエハＷ５を搬入する。この搬送は、左列プロセスモジュール群のウエハＷを右列プロセスモジュール群に移すための動作であり、第４搬送モジュールＴＭ４だけが単独で行う。

その後に、制御装置８０は、図４（Ｃ）に示すように、左列プロセスモジュール群および左側のロードロックモジュールＬＬＭにあるウエハＷ６～ウエハＷ９を同期的に搬送する。つまり、第４搬送モジュールＴＭ４は、第５プロセスモジュールＰＭ５からウエハＷ６を搬出し、第７プロセスモジュールＰＭ７にウエハＷ６を搬入する。第３搬送モジュールＴＭ３は、第３プロセスモジュールＰＭ３からウエハＷ７を搬出し、ウエハＷ６の搬出直後の第５プロセスモジュールＰＭ５にウエハＷ７を搬入する。第２搬送モジュールＴＭ２は、第１プロセスモジュールＰＭ１からウエハＷ８を搬出し、ウエハＷ７の搬出直後の第３プロセスモジュールＰＭ３にウエハＷ８を搬入する。第１搬送モジュールＴＭ１は、ロードロックモジュールＬＬＭからウエハＷ９を搬出し、ウエハＷ８の搬出直後の第１プロセスモジュールＰＭ１にウエハＷ９を搬入する。この際も、各搬送モジュールＴＭは、搬出を略同時に行うと共に搬入を略同時に行うことで、ウエハＷ同士を干渉させることなく、ウエハＷを短時間に搬送できる。

図５は、ウエハＷを搬送するためのサイクルタイムを示す説明図である。基板処理システム１の制御装置８０は、上記のように、左列プロセスモジュール群の各ウエハＷを同期して搬送すると共に、右列プロセスモジュール群の各ウエハを同期して搬送するために、図５に示すように同期用のサイクルタイムを設定する。「サイクルタイム」とは、左列プロセスモジュール群における各ウエハＷを搬送する左列搬送処理、および右列プロセスモジュール群における各ウエハＷを搬送する右列搬送処理を同期させる制御周期である。このサイクルタイムは、各プロセスモジュールＰＭの各処理および各搬送モジュールＴＭの各処理を含む時間長さを有する。また、サイクルタイムは、フロントモジュールＦＭの大気搬送装置１４に対しては、ロードロックモジュールＬＬＭにウエハＷを搬入する時間間隔、およびロードロックモジュールＬＬＭからウエハＷを搬出する時間間隔を決める情報となる。

各搬送モジュールＴＭのサイクルタイムには、当該サイクルタイムを１回実施した（１周回った）際に、左列搬送処理を行う左列搬送期間と、右列搬送処理を行う右列搬送期間とが存在する。左列搬送期間および右列搬送期間は、サイクルタイム内において相互に重ならない時間位置に設定される。また、各搬送モジュールＴＭのサイクルタイムにおいて、左列搬送期間および右列搬送期間以外は、搬送ロボット３２の動作を待機する搬送待機期間となる。なお、図５では、サイクルタイムの開始点を、左列搬送期間の開始点としているが、サイクルタイムの開始点は任意に設定し得ることは勿論である。

以下、制御装置８０が行う各搬送モジュールＴＭのサイクルタイムのスケジューリングについて、図３（Ｂ）を参照して、第１搬送モジュールＴＭ１おけるサイクルタイムを例に説明する。第１搬送モジュールＴＭ１は、ウエハＷの搬送経路において最初に使用する（ロードロックモジュールＬＬＭに搬入されたウエハＷを取り出す）搬送モジュールＴＭであり、サイクルタイムを設定する基準となる。

制御装置８０は、ＦＯＵＰがロードポート１１にセットされると、ＦＯＵＰ（ウエハＷ）の情報を読み取って、過去のプロセスモジュールＰＭの各処理（搬出、搬入、基板処理等）に基づき、サイクルタイムを設定する。制御装置８０は、まずサイクルタイムの開始点（ゼロ秒）として、左列プロセスモジュール群の左列搬送期間の開始を登録する。そして、制御装置８０は、この開始点から左列搬送期間（ロードロックモジュールＬＬＭから第１プロセスモジュールＰＭ１までのウエハＷの搬送にかかる時間）を設定する。

次に、制御装置８０は、第１搬送モジュールＴＭ１のサイクルタイムにおいて、右列搬送期間の開始点（言い換えれば、左列搬送期間と右列搬送期間の間の搬送待機期間）を求める。この搬送待機期間は、例えば、各プロセスモジュールＰＭの搬出、搬入、基板処理にかかる期間に基づき設定することができる。この右列搬送期間を開始点の設定については後に詳述する。そして、制御装置８０は、この開始点から右列搬送期間（第２プロセスモジュールＰＭ２からロードロックモジュールＬＬＭまでのウエハＷの搬送にかかる時間）を設定する。

これにより、制御装置８０は、図３（Ｂ）において矢印で示すように、第１搬送モジュールＴＭ１のサイクルタイムにおける左列搬送期間と右列搬送期間とをスケジューリングすることができる。また、制御装置８０は、第１搬送モジュールＴＭ１と同様に、第２搬送モジュールＴＭ２～第４搬送モジュールＴＭ４の各サイクルタイムについても、左列搬送期間と右列搬送期間とをスケジューリングすることができる。

なお、第４搬送モジュールＴＭ４は、上記したように左列搬送処理と右列搬送処理の他に、左列プロセスモジュール群から右列プロセスモジュール群にウエハＷを移送する列間搬送処理がある（図４（Ｂ）参照）。このため、制御装置８０は、第４搬送モジュールＴＭ４のサイクルタイムにおいて、左列搬送期間および右列搬送期間の他に列間搬送期間を加えたスケジューリングを行う（図６も参照）。

一方、各プロセスモジュールＰＭの各処理には、図５に示すように、当該サイクルタイムを１回実施した（１周回った）際に、ウエハＷを搬出する搬出処理と、ウエハＷを搬入する搬入処理と、ウエハＷの基板処理とが含まれる。各プロセスモジュールＰＭは、サイクルタイムにおいて搬出処理の期間である搬出期間、搬入処理の期間である搬入期間、および基板処理の期間であるプロセス期間がスケジューリングされる。搬出期間、搬入期間およびプロセス期間は、基本的にはこの順番で並び、相互に重ならない時間位置に設定される。

そして、１以上の各プロセスモジュールＰＭは、サイクルタイムにおいて、搬出期間、搬入期間およびプロセス期間以外に、余裕期間を備えている。「余裕期間」とは、あるモジュールにおいて生じた処理の遅れ時間を許容可能とする期間であり、サイクルタイム全体から搬出期間、搬入期間およびプロセス期間を減算した時間長さとなる。各プロセスモジュールＰＭ同士の間において搬出期間および搬入期間は略同じ時間長さとなるため、余裕期間は、実質的に、各プロセスモジュールＰＭのプロセス期間の時間長さに応じて変動することになる。つまり、プロセス期間が長いプロセスモジュールＰＭは、余裕期間が短くなる一方で、プロセス期間が短いプロセスモジュールＰＭは、余裕期間が長くなる。従って、余裕期間は、最もプロセス期間が長いプロセスモジュールＰＭを基準に設定するとよい。

以上のサイクルタイムの設定によって、各搬送モジュールＴＭおよび各プロセスモジュールＰＭは、サイクルタイム内でモジュール毎に異なる処理をしたとしても、１つのサイクルタイム単位では同期した処理を繰り返すことができる。その結果、基板処理システム１は、複数のウエハＷの処理全体としての効率化を促進することが可能となる。

図６は、各プロセスモジュールＰＭのサイクルタイムのスケジュール、および各搬送モジュールＴＭのサイクルタイムのスケジュールを例示する説明図である。図６に示すように、各プロセスモジュールＰＭは、サイクルタイムにおいて同じ時間長さの搬入期間および搬出期間を有するが、プロセス期間については相互に異なっている。例えば、第１プロセスモジュールＰＭ１、第３プロセスモジュールＰＭ３、第５プロセスモジュールＰＭ５は、搬出期間、搬入期間を同じにしている。その一方で、プロセス期間は、第５プロセスモジュールＰＭ５＞第１プロセスモジュールＰＭ１＞第３プロセスモジュールＰＭ３の順となっている。

特に図６の例において、第５プロセスモジュールＰＭ５は、全てのプロセスモジュールＰＭの中で最も長いプロセス期間を有している。基板処理システム１の制御装置８０は、この第５プロセスモジュールＰＭ５を基準に、サイクルタイムを設定する。すなわち、基板処理システム１は、第５プロセスモジュールＰＭ５の搬出期間、搬入期間、プロセス期間の合計をサイクルタイムとすることができる。例えば、第５プロセスモジュールＰＭ５において、搬出期間が１０秒であり、搬入期間が１０秒であり、プロセス期間が１２０秒である場合、基板処理システム１のサイクルタイムを１４０秒に設定する。なお、サイクルタイムは、最もプロセス期間が長いプロセスモジュールＰＭの搬出期間、搬入期間、プロセス期間の合計に対し、余裕期間を加えてもよい。

また、第７プロセスモジュールＰＭ７は、搬入期間については第１プロセスモジュールＰＭ１、第３プロセスモジュールＰＭ３、第５プロセスモジュールＰＭ５と同タイミングであるものの、搬出期間についてはこれらのプロセスモジュールＰＭと異なっている。第４搬送モジュールＴＭ４が左列プロセスモジュール群から右列プロセスモジュール群への列間搬送処理を行うためである。同様に、第８プロセスモジュールＰＭ８も、搬出期間については第２プロセスモジュールＰＭ２、第６プロセスモジュールＰＭ６と同タイミングであるものの、搬入期間についてはこれらのプロセスモジュールＰＭと異なっている。

さらに、第４プロセスモジュールＰＭ４は、ウエハＷに対する基板処理の実施後に、余裕期間を待たずにウエハＷを直ちに搬出する構成（以下、非待機搬出処理という）としている。この非待機搬出処理は、基板処理の内容に応じて適宜設定されるものであり、例えば、処理容器４１内に滞在することによる熱影響や酸化を抑制するために実施される。したがって、第４プロセスモジュールＰＭ４は、搬入期間については第２プロセスモジュールＰＭ２、第６プロセスモジュールＰＭ６と同タイミングであるものの、搬出期間についてはこれらのプロセスモジュールＰＭと異なっている。

一方、制御装置８０は、各搬送モジュールＴＭのサイクルタイムのスケジュールを、上記の各プロセスモジュールＰＭのスケジュール等に応じて設定する。制御装置８０は、例えば、左列搬送処理（左列搬送期間）の開始点を、全てサイクルタイムの開始であるゼロ秒に一致させる。この左列搬送期間に対して、制御装置８０は、各プロセスモジュールＰＭの搬出期間、搬入期間、プロセス期間、および第４搬送モジュールＴＭ４の列間搬送期間に基づいて右列搬送期間を設定する。例えば、各プロセスモジュールＰＭの搬出期間が１０秒、各プロセスモジュールＰＭの搬入期間が１０秒である場合、左列搬送期間の実施期間および右列搬送期間の実施期間はそれぞれ２０秒必要となる。さらに第４搬送モジュールＴＭ４の列間搬送期間でも２０秒かかることになる。

図４（Ａ）～図４（Ｃ）に示したように、右列搬送処理、列間搬送処理、左列搬送処理の順に各ウエハＷを搬送することを勘案すると、左列搬送期間の開始前に列間搬送期間をセットし、この列間搬送期間の開始前に右列搬送期間をセットすることが好ましい。したがって図６に示すように、例えばサイクルタイムが１４０秒である場合、制御装置８０は、第４搬送モジュールＴＭ４のサイクルタイムについて、１２０秒の時点に列間搬送期間の開始をセットし、１００秒の時点に右列搬送期間の開始をセットする。これにより、第４搬送モジュールＴＭ４は、サイクルタイムにおいて、２０秒の左列搬送処理、８０秒の待機、２０秒の右列搬送処理および２０秒の列間搬送処理を順に行うスケジュールとなる。

一方、第１搬送モジュールＴＭ１～第３搬送モジュールＴＭ３は、列間搬送処理を行わないので、列間搬送処理の実施中は搬送待機期間となる。このため、第１搬送モジュールＴＭ１および第３搬送モジュールＴＭ３は、サイクルタイムにおいて、２０秒の左列搬送処理、８０秒の待機、２０秒の右列搬送処理および２０秒の待機を順に行うスケジュールとなる。

また、第２搬送モジュールＴＭ２は、上記したように、第４プロセスモジュールＰＭ４に対して非待機搬出処理を行う必要がある。このため、第２搬送モジュールＴＭ２は、サイクルタイムにおいて、２０秒の左列搬送処理、２０秒の待機、１０秒の右列搬送処理における搬出、６０秒の待機、１０秒の右列搬送処理における搬入および２０秒の待機を順に行うスケジュールとなる。

ここで、各プロセスモジュールＰＭのサイクルタイムにある余裕期間、および搬送モジュールＴＭのサイクルタイムにある搬送待機期間は、基板処理システム１においてモジュールの処理の遅れを吸収する期間に用いることができる。例えば、第１プロセスモジュールＰＭ１の余裕期間が２０秒である場合、第１プロセスモジュールＰＭ１は、基板処理の遅れ時間として２０秒を許容することができる。また例えば、第１搬送モジュールＴＭ１において、左列搬送処理と右列搬送処理との間の搬送待機期間が８０秒である場合、第１搬送モジュールＴＭ１は、８０秒から左列搬送期間の２０秒を減算した期間（６０秒）だけ、左列搬送処理の遅れ時間を許容することができる。

ただし、あるモジュールの処理が大幅に遅れた場合には、各プロセスモジュールＰＭの余裕期間や各搬送モジュールＴＭの搬送待機期間をもってしても、処理の遅れを許容できなくなる。例えば、大気搬送装置１４が位置合わせ装置１３からロードロックモジュールＬＬＭにウエハＷを搬送する処理において７０秒遅れた場合、搬送待機期間が８０秒の第１搬送モジュールＴＭ１では、左列搬送処理と右列搬送処理とが相互に重なる期間が生じてしまう。第１搬送モジュールＴＭ１は、左列プロセスモジュール群および右列プロセスモジュール群の一方のみしか搬送できないため、搬送が混乱することになる。仮に、基板処理システム１は、処理の遅れに合わせて各モジュールのサイクルタイム全体をずらしてしまうと、現在各プロセスモジュールＰＭで基板処理している全てのウエハＷについて、各処理容器４１内に滞在する期間が大幅に長くなってしまう。これにより、遅れが生じた各ウエハＷに対する熱影響が増大してしまい、遅れが生じていない各ウエハＷとの間で、熱履歴が揃わずに基板処理の質（良または不良）に差が生じる可能性がある。

そこで、本実施形態に係る基板処理システム１は、あるモジュールの処理が大幅に遅れた場合に、サイクルタイムを変えずに、遅れが生じたモジュールよりも上流側のウエハＷについてサイクルタイムを１周期または複数周期ずらす処理を行う。これにより、基板処理システム１は、次のウエハＷを処理する際に、同じサイクルタイムに維持することができ、結果的に各プロセスモジュールＰＭでの基板処理を安定化させることが可能となる。

制御装置８０は、以上の処理を行うため、ＲＯＭ８１３に記憶されたプログラムをＣＰＵ８１１が読み出して実行することで、図７に示す機能部を構築する。図７は、ウエハＷの搬送方法において制御装置８０内に形成される機能ブロックを示すブロック図である。

具体的には、制御装置８０は、搬送制御部９１、ウエハ検知部９２、工程処理実績時間記憶部９３、スケジュール部９４、遅れ時間取得部９５および遅れ判定処理部９６を内部に備える。

搬送制御部９１は、スケジュール部９４が作成するサイクルタイムおよびスケジュールに従って、各搬送モジュールＴＭおよび大気搬送装置１４を制御する。例えば、搬送制御部９１は、サイクルタイムに合わせて大気搬送装置１４を制御し、ＦＯＵＰからウエハＷを取り出して、位置合わせ装置１３およびロードロックモジュールＬＬＭの順に当該ウエハＷを搬送する。また、搬送制御部９１は、所定の真空雰囲気に減圧した各搬送モジュールＴＭおよび各プロセスモジュールＰＭにおいて、図３（Ａ）に示すように、ウエハＷをシリアル搬送して基板処理を順次行っていく。さらに、搬送制御部９１は、全ての基板処理が完了したウエハＷについて、ロードロックモジュールＬＬＭからＦＯＵＰに戻すように制御する。

ウエハ検知部９２は、基板処理システム１内における各ウエハＷの位置を検知し、その位置とその位置に滞在した滞在時間とを、工程処理実績時間記憶部９３に記憶する。制御装置８０は、ウエハ検知部９２により検知されたウエハの位置を、表示装置８４の装置画面に表示してもよい。また、制御装置８０は、ウエハ検知部９２により検知されたウエハＷの位置を、搬送制御部９１およびスケジュール部９４に通知するようにしてもよい。

工程処理実績時間記憶部９３は、各プロセスモジュールＰＭおよび各搬送モジュールＴＭの処理に要した時間（以下、工程処理実績時間という）を、ウエハＷの情報と共に保存する。工程処理実績時間は、図６に示す各プロセスモジュールＰＭの搬出期間、搬入期間、プロセス期間、余裕期間、および各搬送モジュールＴＭの左列搬送期間、右列搬送期間、列間搬送期間、搬送待機期間において実際にかかった時間長さである。例えば、制御装置８０は、ウエハ検知部９２により検知したウエハの位置、各プロセスモジュールＰＭの動作状態のフィードバックおよび各搬送モジュールＴＭの動作状態のフィードバックにより、工程処理実績時間を算出する。

スケジュール部９４は、サイクルタイム機能によりサイクルタイムを設定すると共に、各プロセスモジュールＰＭにおける基板処理と、各搬送モジュールＴＭにおける搬送処理とを連動させるスケジュールを作成する。スケジュール部９４は、工程処理実績時間記憶部９３から各プロセスモジュールＰＭの搬入期間、搬入期間、プロセス期間を抽出し、各プロセスモジュールＰＭ全てのサイクルタイムが同じになるように余裕期間を設定していく。図６に示す各プロセスモジュールＰＭの例では、上記したように第５プロセスモジュールＰＭ５のプロセス期間が最も長いことから、この第５プロセスモジュールＰＭ５を基準にサイクルタイムを決定する。

また、スケジュール部９４は、サイクルタイムに基づき各搬送モジュールＴＭの左列搬送期間、右列搬送期間および列間搬送期間を設定する搬送間隔指定機能を有している。スケジュール部９４は、上記したように、サイクルタイムの開始点に左列搬送期間の開始および列間搬送期間の終了を合わせ、さらに列間搬送期間の開始と右列搬送期間の終了を合わせることで、各搬送モジュールＴＭの搬送処理を設定する。またこの際、非待機搬出処理を行うプロセスモジュールＰＭがある場合（図６では第４プロセスモジュールＰＭ４）には、そのプロセスモジュールＰＭの処理に合わせた搬出期間に調整する。さらに、スケジュール部９４は、作成したサイクルタイムに基づき大気搬送装置１４によるウエハＷの搬送タイミング（ＦＯＵＰからロードロックモジュールＬＬＭまでのウエハＷの送り出し、ロードロックモジュールＬＬＭからＦＯＵＰまでの戻り）を設定する。これにより、搬送制御部９１は、スケジュール部９４が作成した各搬送モジュールＴＭのスケジュールに応じて、各搬送モジュールＴＭを制御することができる。

遅れ時間取得部９５は、各モジュールの処理の遅れ時間を取得して、遅れ判定処理部９６に遅れ時間を送信する。例えば、遅れ時間取得部９５は、フロントモジュールＦＭ、各ロードロックモジュールＬＬＭ、各プロセスモジュールＰＭ等を各々制御する複数の制御部から処理の進捗情報（実績時間）を受信する。そして、遅れ時間取得部９５は、予め設定された目標の処理期間に対して実際に処理にかかった時間を減算して遅れ時間を算出する。

遅れ判定処理部９６は、スケジュール部９４と搬送制御部９１との間に配置され、遅れ時間に基づく適宜の処理を行う。例えば、遅れ判定処理部９６は、スケジュール部９４で作成したスケジュールと、遅れ時間取得部９５で取得した遅れ時間とを比較する。そして、遅れ判定処理部９６は、遅れ時間が生じていない場合に、遅れ判定処理部９６は、搬送制御部９１にスケジュールをそのまま送信する。一方、モジュールに遅れ時間が生じている場合、遅れ判定処理部９６は、その遅れ時間の時間長さに基づき、さらに遅れ時間を吸収できるか否かの遅れ吸収判定を行う。

以下、この遅れ吸収判定について、図８および図９を参照して具体的に説明していく。図８は、遅れ吸収判定における遅れ時間を吸収できる例を示す図であり、（Ａ）は第１説明図、（Ｂ）は第２説明図、（Ｃ）は第３説明図である。また、図９は、遅れ吸収判定における遅れ時間を吸収できない例を示す図であり、（Ａ）は第１説明図、（Ｂ）は第２説明図である。なお、以下の説明では、大気雰囲気から真空雰囲気に切り替えてウエハＷを搬入するロードロックモジュールＬＬＭ（フロントモジュールＦＭを含む）の処理において、遅れ時間が発生した例について説明する。

例えば、ロードロックモジュールＬＬＭの処理で５０秒の遅れが発生したとする。この場合、図８（Ａ）に示すように、遅れ判定処理部９６は、まずロードロックモジュールＬＬＭから第１プロセスモジュールＰＭ１にウエハＷを搬送する第１搬送モジュールＴＭ１において左列搬送処理と右列搬送処理とが重ならないか否かを確認する。ここで、第１搬送モジュールＴＭ１は、右列搬送処理の開始が１００秒であるため、遅れ時間が５０秒であったとしても、左列搬送処理が右列搬送処理に重なることがない。したがって、第１搬送モジュールＴＭ１のスケジュールは、左列搬送期間の開始点を５０秒ずらした位置に補正し直す。

次に図８（Ｂ）に示すように、遅れ判定処理部９６は、第１プロセスモジュールＰＭ１の余裕期間を確認して、下流側のモジュールである第１プロセスモジュールＰＭ１において遅れを取り戻す時間を算出する。第１プロセスモジュールＰＭ１の余裕期間が２０秒の場合、５０秒の遅れ時間を３０秒にすることができる。

そして、遅れ判定処理部９６は、第２搬送モジュールＴＭ２において３０秒（遅れ時間－第１プロセスモジュールの余裕期間）の遅れ時間で、左列搬送処理と右列搬送処理とが重ならないか否かを確認する。ここで、第２搬送モジュールＴＭ２は、右列搬送処理の開始が４０秒であるため、遅れ時間が３０秒である場合、右列搬送処理の搬出期間の１０秒を足しても、左列搬送処理が右列搬送処理に重なることがない。したがって、第２搬送モジュールＴＭ２のスケジュールは、左列搬送期間の開始点を３０秒ずらした位置に補正し直す。

次に、図８（Ｃ）に示すように、遅れ判定処理部９６は、第３プロセスモジュールＰＭ３の余裕期間を確認して、３０秒の遅れ時間を取り戻す時間を算出する。例えば、第３プロセスモジュールＰＭ３の余裕期間が５０秒の場合、３０秒の遅れ時間をこの第３プロセスモジュールＰＭ３で全て許容することができる。したがって、第３搬送モジュールTM３では、遅れ時間を０秒にすることが可能となり、スケジュール部９４で設定された第３搬送モジュールＴＭ３のスケジュールをそのまま使用することができる。

以上のように、遅れ判定処理部９６は、上流側のモジュールで生じた遅れ時間を、下流側の各搬送モジュールＴＭにおける左列搬送期間と右列搬送期間とが重ならないまま、下流側の１以上のプロセスモジュールＰＭの余裕期間で吸収していく。これにより、遅れ判定処理部９６は、遅れ時間を吸収できることを判定する。その結果、基板処理システム１は、各スケジュールについて遅れ時間を許容する補正を行い、そのスケジュールを搬送制御部９１に送信することで、先に設定したサイクルタイムをそのまま進行することができる。

これに対し、ロードロックモジュールＬＬＭの処理で６０秒の遅れが発生したとする。この場合、第１搬送モジュールＴＭ１の右列搬送処理の開始が１００秒であることから、遅れ判定処理部９６は、図９（Ａ）に示すように遅れ時間が６０秒であったとしても、左列搬送期間が右列搬送期間に重ならない。したがって、第１搬送モジュールＴＭ１のスケジュールは、左列搬送期間の開始点を６０秒ずらした位置に補正し直す。

次に図９（Ｂ）に示すように、遅れ判定処理部９６は、第１プロセスモジュールＰＭ１の余裕期間を確認して、第１プロセスモジュールＰＭ１の遅れを取り戻す時間を算出する。第１プロセスモジュールＰＭ１の余裕期間が２０秒の場合、６０秒の遅れ時間を４０秒とすることができる。

そして、遅れ判定処理部９６は、第２搬送モジュールＴＭ２において４０秒（遅れ時間－第１プロセスモジュールの余裕期間）の遅れ時間で、左列搬送処理と右列搬送処理とが重ならないか否かを確認する。ここで、第２搬送モジュールＴＭ２は、右列搬送処理の開始が４０秒であるため、遅れ時間が４０秒であると、左列搬送期間と右列搬送期間が重なることになる。したがって、遅れ判定処理部９６は、遅れ時間が６０秒の場合に、遅れ時間を吸収できないことを判定する。このように遅れ時間を吸収できない場合に、基板処理システム１は、遅れ時間が生じたモジュールおよびモジュールよりも上流側の各プロセスモジュールＰＭおよび各搬送モジュールＴＭについてサイクルタイムを１周期待機する周期変更制御を行う。この周期変更処理については、後のフローチャートで詳述する。これにより、基板処理システム１は、遅れが生じたモジュールよりも上流側のスケジュールと、遅れが生じる前の各プロセスモジュールＰＭおよび各搬送モジュールＴＭの各スケジュールと、を簡単に再び合わせることができる。なお、サイクルタイムを別のサイクルタイムに変更する周期変更制御は、サイクルタイムを１周期ずらすことに限定されず、遅れ時間に応じて複数周期ずらしてもよい。

本実施形態に係る基板処理システム１は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その動作について図１０を参照しながら説明する。図１０は、基板処理システム１の基板搬送処理方法を示すフローチャートである。

基板処理システム１の制御装置８０は、上記したように、各搬送モジュールＴＭによるウエハＷの搬送と、各プロセスモジュールＰＭによる基板処理とを連動させる。この際、スケジュール部９４は、工程処理実績時間記憶部９３に記憶された過去の各プロセスモジュールＰＭの搬出期間、搬入期間、プロセス期間に基づきサイクルタイムを設定する（ステップＳ１）。

さらに、スケジュール部９４は、サイクルタイムに応じて、各プロセスモジュールＰＭのスケジュールを決めると共に、各搬送モジュールＴＭのスケジュールを決める（ステップＳ２）。

そして、搬送制御部９１は、スケジュール部９４から送信された各搬送モジュールＴＭのスケジュールに基づき、ウエハＷの搬送を行う（ステップＳ３）。これにより、図４（Ａ）～図４（Ｂ）に示すように、基板処理システム１は、右列プロセスモジュール群の各ウエハＷを搬送する右列搬送処理、左列プロセスモジュール群のウエハＷを右列プロセスモジュール群に搬送する列間搬送処理、右列プロセスモジュール群の各ウエハＷを搬送する左列搬送処理を同期して行う。また、各プロセスモジュールＰＭは、制御装置８０の指令（スケジュール部９４が設定した各プロセスモジュールＰＭのスケジュール）に基づき、ウエハＷに対して基板処理をそれぞれ実施する。

各モジュールの動作時に、遅れ時間取得部９５は、フロントモジュールＦＭの処理の実績時間、各プロセスモジュールＰＭの処理の実績時間、各搬送モジュールＴＭの処理の実績時間等を取得して、各処理の遅れ時間を算出する（ステップＳ４）。

さらに、遅れ判定処理部９６は、遅れ時間取得部９５から送信される各処理の遅れ時間の情報に基づき、各処理に遅れ時間が発生していないかを監視する（ステップＳ５）。すなわち、遅れ判定処理部９６は、各処理の遅れ時間がゼロの場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）に、各処理に遅れがないことを判定し、ステップＳ６に進む。一方、遅れ判定処理部９６は、各処理のいずれかの遅れ時間がゼロ以外の場合（ステップＳ５：ＮＯ）に、その時間分だけモジュールの処理が遅れていることを判定し、ステップＳ７に進む。

ステップＳ６において、遅れ判定処理部９６が各搬送モジュールＴＭのスケジュールを搬送制御部９１に送ることで、搬送制御部９１は、各搬送モジュールＴＭについてサイクルタイムに合わせたスケジュールで搬送処理を行う（図６も参照）。例えば、各モジュールに遅れ時間が発生していない場合は、スケジュール部９４で設定した各搬送モジュールＴＭのスケジュールに沿って各ウエハＷを搬送する。

一方、遅れ時間がゼロ以外の場合、ステップＳ７において遅れ判定処理部９６は、その遅れ時間を吸収できるか否かを確認する遅れ吸収判定を行う（図８および図９も参照）。遅れ吸収判定において、遅れ時間を吸収できる場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）に、遅れ判定処理部９６は、ステップＳ６に進み、各搬送モジュールＴＭのサイクルタイムを維持した搬送を行う。この際、遅れ判定処理部９６は、遅れ時間が生じているモジュールよりも上流側のモジュールについては、遅れ吸収判定で算出した遅れ時間を吸収するスケジュールに補正して搬送制御部９１に送る。これにより搬送制御部９１は、補正したスケジュールに沿って搬送処理を行うことができる。

遅れ吸収判定において、遅れ時間を吸収できない場合（ステップＳ７：ＮＯ）に、遅れ判定処理部９６は、ステップＳ８に進む。そしてステップＳ８において、ウエハＷのサイクルタイムの周期を変更する周期変更処理を行う。

図１１は、基板搬送処理方法の周期変更処理の動作を示す説明図であり、（Ａ）は第１動作図、（Ｂ）は第２動作図、（Ｃ）は第３動作図である。なお、図１１では、ウエハＷを搬入するロードロックモジュールＬＬＭにおいて大幅な遅れ時間が生じた例を示している。

周期変更処理において、制御装置８０は、図１１（Ａ）に示すように、遅れ時間を吸収できないロードロックモジュールＬＬＭのウエハＷ９については、遅れ時間が生じた際のサイクルタイムでの搬送を行わない。これにより、ロードロックモジュールＬＬＭよりも下流側のウエハＷ１～ウエハＷ８までは搬送処理を行うことで、次の各モジュールにウエハＷが移動する。結果的に、第１プロセスモジュールＰＭ１では、ウエハＷ９が搬送されない空の状態が形成される。

制御装置８０は、この状態で今回のサイクルタイムを終了して次回のサイクルタイムを行う。次回のサイクルタイムにおいて、ウエハＷがない第１プロセスモジュールＰＭ１は基板処理を一時停止し、ウエハＷがある各プロセスモジュールＰＭはそれぞれ基板処理を行う。なお、基板処理の一時停止時に、プロセスモジュールＰＭは、全ての構成の動作を停止しなくてよい。例えば、プロセスモジュールＰＭは、次の基板処理を適切に行うために処理容器４１内の温度を保つように温調機構を動作させることが好ましい。

基板処理後に、制御装置８０は、図１１（Ｂ）に示すように、サイクルタイムに沿って各ウエハＷを搬送する。つまり、ウエハＷ１～ウエハＷ９までが次の各プロセスモジュールＰＭに搬送される。この際、ウエハＷ９は、前回一時停止していたプロセスモジュールＰＭに搬送される。ウエハＷ１～ウエハＷ８と、ウエハＷ９との間には、空のプロセスモジュールＰＭが１つ分だけ生じた状態が維持される。

以下、図１１（Ｃ）に示すように、制御装置８０は、各搬送モジュールＴＭにより各ウエハＷを順に搬送すると共に、各プロセスモジュールＰＭにより各ウエハＷに対して基板処理を各々行う。これにより、基板処理システム１は、ウエハＷがないプロセスモジュールＰＭが生じるものの、サイクルタイムに沿わない状態を回避できる。その結果、各搬送モジュールＴＭの搬送ロボット３２を同期して動作せることが可能となる。

図１０に戻り、制御装置８０は、ステップＳ８を終了すると、ウエハＷの基板処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ９）。ウエハＷの基板処理を継続する場合（ステップＳ９：ＮＯ）には、ステップＳ２に戻り、以下同様の処理フローを繰り返す。一方、ウエハＷの基板処理を終了する場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）には、適宜の終了工程を行って今回の基板搬送処理方法を終了する。

なお、本開示に係る基板処理システム１は、以上の実施形態に限定されず、種々の変形例をとり得る。例えば、基板処理システム１は、各プロセスモジュールＰＭのうちいずれかのプロセスモジュールＰＭで基板処理の遅れが生じて、サイクルタイムをずらした場合に、そのプロセスモジュールＰＭ（およびプロセスモジュールＰＭよりも上流側のプロセスモジュールＰＭ）で待機することになるウエハＷについて、サイクルタイムをずらした旨の情報を、ウエハＷの管理情報に付与することが好ましい。これにより、仮にウエハＷの基板処理の不良が生じていた場合に、ユーザは、サイクルタイムをずらしたことによる要因を容易に勘案することができる。

図１２は、変形例に係る基板処理システム１Ａの全体構成を示す平面図である。図１２に示すように、変形例に係る基板処理システム１Ａの搬送モジュールＴＭは、一連に連続する１つの搬送用容器３１を有し、この搬送用容器３１内に複数（５つ）の搬送ロボット３２を備える点で、上記の実施形態に係る基板処理システム１と異なっている。このように、基板処理システム１Ａは、１つの搬送用容器３１（搬送モジュールＴＭ）に複数の搬送ロボット３２を設置した場合でも、上記と同様の基板搬送処理方法を実施してウエハＷに対して基板処理を順に行うことができる。また、この基板処理システム１Ａでも、大幅な遅れ時間が生じた場合に、遅れ時間を吸収する、サイクルタイムを別のサイクルタイムに変更する等の処理を適切に行うことができる。

以上の実施形態で説明した本開示の技術的思想および効果について以下に記載する。

本開示の第１の態様は、基板（ウエハＷ）を搬送する１以上の搬送モジュールＴＭと、１以上の搬送モジュールＴＭにより搬送された基板に基板処理を行う複数のプロセスモジュールＰＭと、１以上の搬送モジュールＴＭの処理および複数のプロセスモジュールＰＭの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定し、サイクルタイムに基づき複数のプロセスモジュールＰＭのスケジュールおよび１以上の搬送モジュールＴＭのスケジュールを作成して制御を行う制御装置８０と、を備える基板処理システム１であって、複数のプロセスモジュールＰＭのスケジュールは、基板を搬出する搬出期間と、基板を搬入する搬入期間と、基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間と、を含み、制御装置８０は、基板処理システム１のモジュールの処理に遅れが生じた場合に、余裕期間によってモジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じたモジュールの基板および遅れが生じたモジュールよりも上流側の基板を搬送するサイクルタイムを別のサイクルタイムに変更する工程と、を制御する。

上記によれば、基板処理システム１は、処理に大きな遅れが生じた場合に、設定した基板（ウエハＷ）を搬送するサイクルタイムを別のサイクルタイムに変更することで、基板の搬送および基板処理等の同期を安定して行うことができる。その一方で、余裕期間によって遅れ時間が吸収できる場合には、サイクルタイムに沿った処理を継続するため、基板処理全体としての遅れを回避することが可能となる。したがって、基板処理システム１は、基板の搬送および基板処理のスループットを高めることができる。

また、制御装置８０は、過去の複数のプロセスモジュールＰＭの搬出期間、搬入期間、プロセス期間に基づきサイクルタイムを設定する。これにより、基板処理システム１は、基板（ウエハＷ）の搬送および基板処理を行うためのサイクルタイムを精度よく設定することが可能となる。

また、サイクルタイムは、１以上の搬送モジュールＴＭに基板（ウエハＷ）を搬入する時間長さであり、複数のプロセスモジュールＰＭのうちプロセス期間が最も長いプロセスモジュールに基づき設定される。これにより、基板処理システム１は、複数のプロセスモジュールＰＭ全てのプロセス期間を包含したサイクルタイムを確実に設定することができる。

また、制御装置８０は、遅れ時間が吸収できる場合に、１以上の搬送モジュールＴＭのスケジュールを遅れ時間に基づいてずらすと共に、複数のプロセスモジュールＰＭの余裕期間により遅れ時間を吸収する。これにより、基板処理システム１は、遅れ時間が吸収できる場合に、サイクルタイムを維持しつつ、処理の遅れを良好に吸収することができる。

また、サイクルタイムを変更する工程では、遅れが生じたモジュールよりも上流側のプロセスモジュールＰＭで、遅れ時間がサイクルタイムを超えるまで待機した後に、基板（ウエハＷ）を搬出する。これにより、基板処理システム１は、サイクルタイムを変更した後の基板を、新たなサイクルタイムに沿ってスムーズに搬送することができる。

また、複数のプロセスモジュールＰＭは、１以上の搬送モジュールＴＭの左側に隣接して配置される左列プロセスモジュール群と、１以上の搬送モジュールＴＭの右側に隣接して配置される右列プロセスモジュール群と、を形成しており、１以上の搬送モジュールＴＭのスケジュールは、左列プロセスモジュール群の搬送を行う左列搬送期間、右列プロセスモジュール群の搬送を行う右列搬送期間、左列プロセスモジュール群と右列プロセスモジュール群との間の搬送を行う列間搬送期間、基板（ウエハＷ）の搬送を待機する搬送待機期間を含み、制御装置８０は、左列搬送期間、右列搬送期間、列間搬送期間が重ならないように１以上の搬送モジュールＴＭのスケジュールを設定する。これにより、基板処理システム１は、左列プロセスモジュール群および右列プロセスモジュール群を有する構成において、基板の搬送のタイミングを適切に設定することが可能となる。

また、遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程では、遅れが生じたモジュールの下流側の搬送モジュールＴＭにおいて、遅れ時間により左列搬送期間、右列搬送期間または列間搬送期間が重なるか否かを判定し、左列搬送期間、右列搬送期間または列間搬送期間が重ならない場合に、下流側の搬送モジュールＴＭに隣接するプロセスモジュールＰＭの余裕期間により遅れ時間を吸収する一方で、左列搬送期間、右列搬送期間または列間搬送期間が重なる場合に、サイクルタイムを変更する工程を行う。これにより、基板処理システム１は、左列搬送処理、右列搬送処理および列間搬送処理を行う構成においてサイクルタイムを適切に変更できる。

また、遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程では、搬送モジュールＴＭにおいて遅れ時間により左列搬送期間、右列搬送期間または列間搬送期間が重ならない場合に、プロセスモジュールＰＭの余裕期間により遅れ時間を吸収する処理を、遅れが生じたモジュールから複数の搬送モジュールＴＭの下流側に向かって順に、遅れ時間により左列搬送期間、右列搬送期間または列間搬送期間が重なるまで、または遅れ時間の吸収が終わるまで繰り返す。これにより、基板処理システム１は、遅れ時間を吸収できるか否かの判定を精度よく行うことができる。

また、本開示の第２の態様は、１以上の搬送モジュールＴＭによって複数のプロセスモジュールＰＭに基板（ウエハＷ）を搬送して基板処理を行う基板処理システム１の制御装置８０であって、制御装置８０は、１以上の搬送モジュールＴＭの処理および複数のプロセスモジュールＰＭの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定し、サイクルタイムに基づき複数のプロセスモジュールＰＭのスケジュールおよび１以上の搬送モジュールＴＭのスケジュールを作成して制御を行い、複数のプロセスモジュールＰＭのスケジュールは、基板を搬出する搬出期間と、基板を搬入する搬入期間と、基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間と、を含み、制御装置は、基板処理システムのモジュールの処理に遅れが生じた場合に、余裕期間によってモジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じたモジュールの基板および遅れが生じたモジュールよりも上流側の基板を搬送するサイクルタイムを別のサイクルタイムに変更する工程と、を制御する。

本開示の第３の態様は、１以上の搬送モジュールＴＭによって複数のプロセスモジュールＰＭに基板（ウエハＷ）を搬送して基板処理を行う基板搬送処理方法であって、複数のプロセスモジュールＰＭの処理および１以上の搬送モジュールＴＭの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定する工程と、サイクルタイムに基づき複数のプロセスモジュールＰＭにおける、基板を搬出する搬出期間と、基板を搬入する搬入期間と、基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間とを含むスケジュール、および１以上の搬送モジュールＴＭのスケジュールを作成する工程と、スケジュールに基づき、１以上の搬送モジュールＴＭおよび複数のプロセスモジュールＰＭを制御する工程と、基板処理システム１のモジュールの処理に遅れが生じた場合に、余裕期間によってモジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じたモジュールの基板および遅れが生じたモジュールよりも上流側の基板を搬送するサイクルタイムを別のサイクルタイムに変更する工程と、有する。

この第２の態様および第３の態様でも、処理に大きな遅れが生じた場合に、基板の搬送および基板処理等を安定して行うことができる。

今回開示された実施形態に係る基板処理システム１、制御装置８０基板搬送処理方法は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

１ 基板処理システム
８０ 制御装置
ＰＭ プロセスモジュール
ＴＭ 搬送モジュール
Ｗ ウエハ

Claims (10)

1. 基板を搬送する１以上の搬送モジュールと、
   前記１以上の搬送モジュールにより搬送された前記基板に基板処理を行う複数のプロセスモジュールと、
   前記１以上の搬送モジュールの処理および前記複数のプロセスモジュールの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定し、前記サイクルタイムに基づき前記複数のプロセスモジュールのスケジュールおよび前記１以上の搬送モジュールのスケジュールを作成して制御を行う制御装置と、を備える基板処理システムであって、
   前記複数のプロセスモジュールのスケジュールは、前記基板を搬出する搬出期間と、前記基板を搬入する搬入期間と、前記基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間と、を含み、
   前記制御装置は、
   前記基板処理システムのモジュールの処理に遅れが生じた場合に、前記余裕期間によって前記モジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、
   前記遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じた前記モジュールの前記基板および遅れが生じた前記モジュールよりも上流側の前記基板を搬送する前記サイクルタイムを別の前記サイクルタイムに変更する工程と、を制御する、
   基板処理システム。
2. 前記制御装置は、過去の前記複数のプロセスモジュールの前記搬出期間、前記搬入期間、前記プロセス期間に基づき前記サイクルタイムを設定する、
   請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記サイクルタイムは、前記１以上の搬送モジュールに前記基板を搬入する時間長さであり、前記複数のプロセスモジュールのうち前記プロセス期間が最も長いプロセスモジュールに基づき設定される、
   請求項２に記載の基板処理システム。
4. 前記制御装置は、
   前記遅れ時間が吸収できる場合に、前記１以上の搬送モジュールのスケジュールを前記遅れ時間に基づいてずらすと共に、前記複数のプロセスモジュールの前記余裕期間により前記遅れ時間を吸収する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理システム。
5. 前記サイクルタイムを変更する工程では、遅れが生じた前記モジュールよりも上流側のプロセスモジュールで、前記遅れ時間が前記サイクルタイムを超えるまで待機した後に、前記基板を搬出する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理システム。
6. 前記複数のプロセスモジュールは、前記１以上の搬送モジュールの左側に隣接して配置される左列プロセスモジュール群と、前記１以上の搬送モジュールの右側に隣接して配置される右列プロセスモジュール群と、を形成しており、
   前記１以上の搬送モジュールのスケジュールは、前記左列プロセスモジュール群の搬送を行う左列搬送期間、前記右列プロセスモジュール群の搬送を行う右列搬送期間、前記左列プロセスモジュール群と前記右列プロセスモジュール群との間の搬送を行う列間搬送期間、前記基板の搬送を待機する搬送待機期間を含み、
   前記制御装置は、前記左列搬送期間、前記右列搬送期間、前記列間搬送期間が重ならないように前記１以上の搬送モジュールのスケジュールを設定する、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板処理システム。
7. 前記遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程では、遅れが生じた前記モジュールの下流側の搬送モジュールにおいて、前記遅れ時間により前記左列搬送期間、前記右列搬送期間または前記列間搬送期間が重なるか否かを判定し、
   前記左列搬送期間、前記右列搬送期間または前記列間搬送期間が重ならない場合に、前記下流側の搬送モジュールに隣接する前記プロセスモジュールの前記余裕期間により前記遅れ時間を吸収する一方で、
   前記左列搬送期間、前記右列搬送期間または前記列間搬送期間が重なる場合に、前記サイクルタイムを変更する工程を行う、
   請求項６に記載の基板処理システム。
8. 前記遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程では、前記搬送モジュールにおいて前記遅れ時間により前記左列搬送期間、前記右列搬送期間または前記列間搬送期間が重ならない場合に、前記プロセスモジュールの前記余裕期間により前記遅れ時間を吸収する処理を、遅れが生じた前記モジュールから複数の前記搬送モジュールの下流側に向かって順に、前記遅れ時間により前記左列搬送期間、前記右列搬送期間または前記列間搬送期間が重なるまで、または前記遅れ時間の吸収が終わるまで繰り返す、
   請求項７に記載の基板処理システム。
9. １以上の搬送モジュールによって複数のプロセスモジュールに基板を搬送して基板処理を行う基板処理システムの制御装置であって、
   前記制御装置は、前記１以上の搬送モジュールの処理および前記複数のプロセスモジュールの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定し、前記サイクルタイムに基づき前記複数のプロセスモジュールのスケジュールおよび前記１以上の搬送モジュールのスケジュールを作成して制御を行い、
   前記複数のプロセスモジュールのスケジュールは、前記基板を搬出する搬出期間と、前記基板を搬入する搬入期間と、前記基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間と、を含み、
   前記制御装置は、
   前記基板処理システムのモジュールの処理に遅れが生じた場合に、前記余裕期間によって前記モジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、
   前記遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じた前記モジュールの前記基板および遅れが生じた前記モジュールよりも上流側の前記基板を搬送する前記サイクルタイムを別の前記サイクルタイムに変更する工程と、を制御する、
   制御装置。
10. １以上の搬送モジュールによって複数のプロセスモジュールに基板を搬送して基板処理を行う基板搬送処理方法であって、
    前記複数のプロセスモジュールの処理および前記１以上の搬送モジュールの処理を繰り返すための共通のサイクルタイムを設定する工程と、
    前記サイクルタイムに基づき前記複数のプロセスモジュールにおける、前記基板を搬出する搬出期間と、前記基板を搬入する搬入期間と、前記基板処理を行うプロセス期間と、処理の遅れを吸収するための期間である余裕期間とを含むスケジュール、および前記１以上の搬送モジュールのスケジュールを作成する工程と、
    前記スケジュールに基づき、前記１以上の搬送モジュールおよび前記複数のプロセスモジュールを制御する工程と、
    基板処理システムのモジュールの処理に遅れが生じた場合に、前記余裕期間によって前記モジュールの処理の遅れ時間が吸収できるか否かを判定する工程と、
    前記遅れ時間が吸収できないと判定した場合に、遅れが生じた前記モジュールの前記基板および遅れが生じた前記モジュールよりも上流側の前記基板を搬送する前記サイクルタイムを別の前記サイクルタイムに変更する工程と、有する、
    基板搬送処理方法。

Images