JP5046683B2 - 基板処理装置のスケジュール作成方法及びそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）に洗浄、エッチング、乾燥等の所定の処理を施す基板処理装置のスケジュール作成方法及びそのプログラムに関する。

従来、この種の方法として、基板に処理を行うための処理部を複数個備えた基板処理装置によって複数のロットを処理するにあたり、制御部が、複数の処理工程を含むレシピに基づいて各々のロットを各処理部で順次に処理するために各ロットの処理順序を決定し、そのスケジュールにしたがって各ロットを搬送させつつ順次に処理を行うものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

このような基板処理装置のスケジュール作成方法は、実際にロットに対する処理を開始する前に、どのロットをどの処理部でどの時点において処理するか決めてゆくので、効率よくロットの各処理工程を配置することができ、基板処理装置の稼働率を向上させることができる。
特許第３７５８９９２号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の方法は、レシピに処理時間を一つしか設定することができないので、処理液の劣化などに応じて処理時間を長くするなど、レシピの設定値を変える場合には、装置のオペレータがレシピを手動で編集して所望の処理時間に設定した後に、スケジューリングを開始させる必要があって煩雑であるという問題がある。また、処理時間を一つに固定する場合には、基板に対する処理が不足なく完全に行われることを考慮して、処理時間が最大の値に設定されていることが多いので、スケジュールが長くなって装置の稼働率が低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、予め設定した複数の処理時間を参照することにより、処理液の劣化等を考慮した場合であっても効率的なスケジューリングを行うことができる基板処理装置のスケジュール作成方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、処理液により基板に処理を行う処理部を備えた基板処理装置により、前記処理部のリソースを使用しながら複数のロットを処理するにあたって、実際に処理を開始する前に、制御部が各リソースの使用タイミングを決定する基板処理装置のスケジュール作成方法において、制御部は、処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液の使用履歴に応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成し、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて前記複数個の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックだけを選択的に配置することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御部は、まず処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液の使用履歴に応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成する。次いで、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて、予め作成してある複数の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックだけを選択的に配置する。したがって、処理液の劣化等を考慮した場合であっても効率的なスケジューリングを行うことができる。また、処理時間を使用履歴に応じて自動的に変えるので、スケジュールを短縮することができ、装置の稼働率を向上させることができる。

また、本発明において、前記使用履歴は、処理液が生成された時点からの経過時間であるライフタイムであることが好ましい（請求項２）。処理液は生成された時点から時間が経過するにしたがって劣化してゆくので、一定の処理時間ではロットを適切に処理しきれない場合がある。そこで、ライフタイムに応じてそれぞれ異なる処理時間を予め設定しておくことで、ライフタイムに応じた適切な処理を選択的に行わせることができる。

また、本発明において、前記使用履歴は、処理液を使用したロット数であるライフカウントであることが好ましい（請求項３）。生成された処理液は、処理したロットの数が多いほど劣化が進むので、一定の処理時間ではロットを適切に処理しきれない場合がある。そこで、ライフカウントに応じてそれぞれ異なる処理時間を予め設定しておくことで、ライフカウントに応じた適切な処理を選択的に行わせることができる。

また、本発明において、前記使用履歴は、処理液を使用した基板の枚数であるライフエッチングであることが好ましい（請求項４）。生成された処理液は、処理した基板の枚数が多いほど劣化が進むので、一定の処理時間では適切に処理しきれない場合がある。そこで、ライフエッチングに応じてそれぞれ異なる処理時間を予め設定しておくことで、ライフエッチングに応じた適切な処理を選択的に行わせることができる。

また、本発明において、前記処理液は、燐酸を含む処理液であり、前記処理ブロックは、前記処理液を貯留した薬液処理槽で基板をエッチングすることが好ましい（請求項５）。燐酸を含む処理液によって、例えば、窒化膜やアルミニウム膜などの被膜を処理すると、膜材料が処理液中に溶出するので、特に処理液の活性度が使用履歴によって変化しやすい。そこで、制御部が使用履歴に応じて処理時間を変えることにより、適切な処理を行うことができる。

また、本発明において、前記制御部は、記憶部に予め記憶された、処理時間として前記複数の処理時間が対応されたレシピと、処理液の使用履歴とを参照することが好ましい（請求項６）。制御部は、記憶部のレシピと使用履歴とを参照することにより、レシピの処理時間のうち好適な処理時間を選択することができる。

また、請求項７に記載の発明は、基板に処理を行う処理部を備えた基板処理装置により、前記処理部のリソースを使用しながら複数のロットを処理するにあたって、実際に処理を開始する前に、制御部が各リソースの使用タイミングを決定する基板処理装置のスケジュール作成プログラムにおいて、制御部は、処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液の使用履歴に応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成し、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて前記複数個の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックを配置することを特徴とするものである。

本発明に係る基板処理装置のスケジュール作成方法によれば、制御部は、まず処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液の使用履歴に応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成する。次いで、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて、予め作成してある複数の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックだけを選択的に配置する。したがって、処理液の劣化等を考慮した場合であっても効率的なスケジューリングを行うことができる。また、処理時間を使用履歴に応じて自動的に変えるので、スケジュールを短縮することができ、装置の稼働率を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。

この基板処理装置は、例えば、基板Ｗに対して薬液処理及び洗浄処理及び乾燥処理を施すための装置である。基板Ｗは複数枚（例えば２５枚）がカセット１に対して起立姿勢で収納されている。未処理の基板Ｗを収納したカセット１は、投入部３に載置される。投入部３は、カセット１を載置される載置台５を二つ備えている。基板処理装置の中央部を挟んだ投入部３の反対側には、払出部７が配備されている。この払出部７は、処理済みの基板Ｗをカセット１に収納してカセット１ごと払い出す。このように機能する払出部７は、投入部３と同様に、カセット１を載置するための二つの載置台９を備えている。

投入部３と払出部７に沿う位置には、これらの間を移動可能に構成された第１搬送機構ＣＴＣが配置されている。第１搬送機構ＣＴＣは、投入部３に載置されたカセット１から複数枚の基板Ｗを取り出すとともに、基板Ｗの姿勢を水平方向から垂直方向へ変換した後、第２搬送機構ＷＴＲに対して基板Ｗを受け渡す。また、第1搬送機構ＣＴＣは、第２搬送機構ＷＴＲから処理済みの基板Ｗを受け取った後に、基板Ｗの姿勢を垂直方向から水平方向へ変換して、払出部７のカセット１に基板Ｗを収容する。第２搬送機構ＷＴＲは、基板処理装置の長手方向に向けて移動可能に構成されている。

上記第２搬送機構ＷＴＲの移動方向における最も手前側には、複数枚の基板Ｗを低圧のチャンバ内に収納して乾燥させるための乾燥処理部ＬＰＤが配備されている。

第２搬送機構ＷＴＲの移動方向であって上記乾燥処理部ＬＰＤに隣接する位置には、第１処理部１９が配備されている。この第１処理部１９は、複数枚の基板Ｗに対して純水洗浄処理を施すための純水洗浄処理部ＯＮＢ１を備えているとともに、複数枚の基板Ｗに対して処理液によって薬液処理を施すための薬液処理部ＣＨＢ１を備えている。また、これらの間で基板Ｗを搬送する副搬送機構ＬＦ１を備えている。この副搬送機構ＬＦ１は、第１処理部１９内での基板搬送の他に、第２搬送機構ＷＴＲとの間で基板Ｗを受け渡しする。

第１処理部１９に隣接した位置には、第２処理部２７が配備されている。この第２処理部２７は、上述した第１処理部１９と同様の構成である。つまり、純水洗浄処理部ＯＮＢ２と、薬液処理部ＣＨＢ２と、副搬送機構ＬＦ２とを備えている。

上記のように構成されている基板処理装置は、図２のブロック図に示すように制御部３７によって統括的に制御される。

制御部３７は、ＣＰＵ等から構成されており、スケジューリング部３９と、処理実行指示部４１とを備えている。制御部３７に接続されている記憶部４３は、この基板処理装置のユーザなどによって予め作成され、基板をどのようにして処理するかを規定した、複数の処理工程を含むブロックからなるレシピと、スケジュール作成プログラムと、作成されたスケジュールを実行する処理プログラムなどが予め格納されている。また、スケジュール作成プログラムによって作成されたスケジュールも格納されている。さらに、記憶部４３は、処理液の使用履歴が逐次記憶されている。この使用履歴は、例えば、処理液が生成された時点からの経過時間である「ライフタイム」や、処理液を使用したロットの数である「ライフカウント」や、処理液を使用した基板の枚数である「ライフエッチング」である。以下の説明においては、使用履歴として「ライフタイム」が利用されるものとする。この「ライフタイム」は、例えば、制御部３７が、薬液処理部ＣＨＢ１、ＣＨＢ２にて新たな処理液を生成させた時点からタイマ（図示省略）で計時することで記憶される。

スケジューリング部３９は、カセット１に収容されて投入部３に載置された複数枚の基板Ｗを一つのロットとして扱い、装置のオペレータにより指示された、記憶部４３に予め記憶されているレシピに応じて、実際に処理を開始する前に、ロット毎の処理工程（ブロック）を時系列的に効率よく配置できるようにスケジュールを作成する。

処理実行指示部４１は、スケジューリング部３９によって作成されて、記憶部４３に記憶されているスケジュールに基づいて、適切なタイミングで各処理部などの処理に係る動作指示を行う。

また、記憶部４３には、図３に示すようなレシピが予め記憶されている。なお、図３は、レシピの一例を示す模式図である。

このレシピは、複数の処理工程を含むブロックＡ〜Ｃからなる。各ブロックＡ〜Ｃは、ロットの処理を中断してもよい処理工程で区切られている。複数の処理工程を一つのブロックとして取り扱っているのは、スケジューリングの効率化を図るためであるが、一つの処理工程を一つのブロックとしてスケジューリングを行ってもよい。なお、理解を容易にするために、以下の説明においては副搬送機構ＬＦ１による処理については省略してある。

ブロックＡは、処理工程ａ〜ｄを備えている。処理工程ａは、第１搬送機構ＣＴＣによる移載処理であり、処理工程ｂは、第２搬送機構ＷＴＲによる搬送処理であり、処理工程ｃは、第１薬液処理部ＣＨＢ１による薬液処理、例えば、燐酸を含む処理液によるエッチング処理であり、処理工程ｄは、第２搬送機構ＷＴＲによる搬送処理と、第１純水洗浄処理部ＯＮＢ１による純水洗浄処理である。ブロックＢは、処理工程ｂと、処理工程ｅとからなる。処理工程ｅは、乾燥処理部ＬＰＤによる乾燥処理である。ブロックＣは、処理工程ｂと、処理工程ａとからなる。

上述した各処理工程ａ〜ｅは、前作業（準備）と、本作業（処理時間）と、後作業（片付け）とからなる。処理工程によっては、本作業だけであったり、その前後に前作業または後作業のいずれか一方または両方を備えていたりする。なお、上述した処理工程ｃは、薬液処理部ＣＨＢ１による薬液処理であるが、ライフタイムに応じて複数の処理時間が設定されている。

具体的には、例えば、スケジュール上にて処理工程ｃが配置される位置のライフタイムが１００分までである場合には、処理時間ＴＴ１＝１０分とし、ライフタイムが２００分までである場合には、処理時間ＴＴ２＝１１分とし、ライフタイムが３００分までである場合には、処理時間ＴＴ３＝１３分とする。これは、燐酸を含む処理液中に、基板Ｗの表面に被着された窒化膜やアルミニウム膜が溶出して、処理液の活性度が低下し、それに応じて処理時間を長くしてゆかなければ、基板Ｗに対する処理が不足する可能性があるからである。但し、処理時間を長くしてゆく時間は、ライフタイムに単純に比例するものではなく、例えば、ライフタイムごとに実際に基板Ｗを処理した実験による処理結果などから予め決めてある。

次に、図４〜図７を参照して、上述したレシピを例にとってスケジューリングの具体例について説明する。なお、図４は、処理ブロックの作成手順を示すフローチャートであり、図５（ａ）〜（ｃ）は処理ブロックを示すタイムチャートであり、図６は、スケジュールの作成手順を示すフローチャートであり、図７（ａ）は本実施例によるスケジュール例であり、図７（ｂ）は従来例によるスケジュール例を示すタイムチャートである。

ステップＳ１
スケジューリング部３９は記憶部４３にアクセスして、予め記憶されているレシピ（図３）のデータを取得する。

ステップＳ２
スケジューリング部３９は、取得したレシピを参照して、その中の処理工程のいずれかに複数の処理時間が設定されているか否かを判断して処理を分岐する。複数の処理時間が設定されていない場合には、ステップＳ３〜ステップＳ５へ処理を分岐し、複数の処理時間が設定されている場合には、ステップＳ６〜Ｓ８へ処理を分岐する。これをブロックがなくなるまでステップＳ１から繰り返す。

ステップＳ３〜Ｓ５
処理工程に複数の処理時間が設定されていないレシピである場合には、従来どおり、単に各処理工程を処理時間に応じて配置してゆけばよい。そして、最後の処理工程を配置した時点で処理ブロックの作成処理を終える。

ステップＳ６〜Ｓ８
一つの処理工程に処理時間に複数個の値が設定されている場合は、ステップＳ２からステップＳ６に分岐する。まず、各処理工程ａ〜ｅに要する時間（準備または及び後作業を含む）に基づいて、各処理ブロックＡ〜Ｄの処理時間を求める（ステップＳ７）。そして、ブロックＡにおける処理工程ｃの処理時間ごとにブロックＡ〜Ｃからなる処理ブロックを作成し、処理工程ｃの全ての処理時間ＴＴ１〜ＴＴ３について処理ブロックを作成するまで繰り返す（ステップＳ８）。

具体的には、図５（ａ）〜（ｃ）のタイムチャートに示すように処理ブロックが作成されることになる。処理時間ＴＴ１＜ＴＴ２＜ＴＴ３であるので、この例では、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）の順で処理ブロックの終了時刻が遅くなる。

上記のように処理時間ごとに各処理ブロックを作成した後、図６に示すようにしてスケジューリングを行う。

ステップＳ１０
上記のようにして作成した、処理時間ごとの処理ブロックをスケジューリング部３９が取得する。

ステップＳ１１
処理ブロックが複数個あるか否かによって処理を分岐する。つまり、処理ブロックが一つである場合には、ステップＳ１２〜Ｓ１４へ分岐し、処理ブロックが複数個である場合には、ステップＳ１５〜Ｓ１７へと分岐する。

ステップＳ１２〜Ｓ１４
処理工程に一つの処理時間しか規定されていないレシピの場合には、処理ブロックが一つであるので、単に処理ブロック内の各ブロックの配置位置を検索して、配置可能な位置に各ブロックを配置すればよい。そして、処理ブロック内の全てのブロックが配置されるまで、その処理を繰り返す（ステップＳ１４）。

ステップＳ１５〜Ｓ１７
処理工程に複数の処理時間が規定されていて、上述したようにして処理時間ごとに複数個の処理ブロックが作成されている場合には、まず各ブロックの配置位置を検索する（ステップＳ１５）。そして、その配置位置におけるライフタイムを求め、ライフタイムに応じた処理ブロックを一つだけ選択的に取得する（ステップＳ１６）。その選択した処理ブロック内のブロックをその位置に配置する（ステップＳ１７）。そして、選択された処理ブロック内の全てのブロックが配置されるまで繰り返す（ステップＳ１４）。

ここで、図７を参照して、スケジュールの具体例について説明する。なお、この例では、二つのロットをスケジュールし、図７中のブロックを「ロット＋ブロック」の符号で表記している。つまり、第１のロットのブロックＡは、符号１−Ａと表記してある。

この例では、スケジュール上における時点ｔ１がライフタイム１００分であり、時点ｔ２を越える範囲がライフタイム２００分となっているものとする。すると、第１のロットのブロックＢを配置（符号１−Ｂ）した後、第２のロットのブロックＡを配置（符号２−Ａ）することができる。その際、第１のロットについては、ライフライムが１００分以内であるので、配置されるブロックＡは第１の処理ブロック（図５（ａ））であり、処理工程ｃの処理時間が１０分（＝ＴＴ１）となるが、第２のロットについては、ライフタイムが１００分を越え、かつ２００分以内であるので、配置されるブロックＡは第２の処理ブロック（図５（ｂ））であり、処理工程ｃの処理時間は１１分（＝ＴＴ２）となる。次いで、第１のロットのブロックＣが配置（符号１−Ｃ）され、第２のロットの処理ブロックＢ、Ｃが配置（符号２−Ｂ、２−Ｃ）されることになる。

このようにして作成されたスケジュールは、記憶部４３に格納され、処理実行部４１によって各リソースが使用されるように逐次制御されて、二つのロットに対する処理が順次に行われてゆく。

ここで、従来例によるスケジュール（図７（ｂ））と比較する。この従来例は、処理が不足することがないように、処理時間として最大値（ＴＴ３＝１３分）を設定した例である。この例に示すように、処理時間を最大値で一つに固定した場合に比較して、本実施例はスケジュールを短くすることができ、装置の稼働率が向上することがわかる。

上述したように、制御部３７は、まず処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液のライフタイムに応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成する。次いで、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて、予め作成してある複数の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックだけを選択的に配置する。したがって、処理液の劣化等を考慮した場合であっても効率的なスケジューリングを行うことができる。また、処理時間を使用履歴に応じて自動的に変えるので、スケジュールを短縮することができ、装置の稼働率を向上させることができる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、処理液の使用履歴として、処理液を生成してからの経過時間である「ライフタイム」を例に採ったが、これに代えて、ロットを処理した数である「ライフカウント」や、基板の処理枚数である「ライフエッチング」を採用してもよい。その場合には、制御部３７がカウンタを備え、処理したロット数または基板の枚数や、スケジュール上で前に配置されたロット数や基板の枚数をカウンタで計数しておき、スケジュールの際にこれを参照するようにすればよい。

（２）上述した実施例では、処理液として燐酸を含む処理液を例に採って説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、硫酸・過酸化水素水の混合液や、アンモニア水、オゾン水などの処理液であっても適用することができる。

（３）上述した実施例では、図１に示すような配置の基板処理装置を例示したが、本発明はそのような配置に限らず、基板（ロット）をスケジュールしてから実際に処理を開始する装置であれば、どのような配置のものであっても本発明を適用することができる。

（４）上述した実施例では、一つの処理工程に３つの処理時間を設定した例を説明したが、一つの処理時間に２つまたは４つ以上の処理時間を設定してある場合でも本実施例を適用することができる。

実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 実施例に係る基板処理装置のブロック図である。 レシピの一例を示す模式図である。 処理ブロックの作成手順を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は処理ブロックを示すタイムチャートである。 スケジュールの作成手順を示すフローチャートである。 （ａ）は本実施例によるスケジュール例であり、（ｂ）は従来例によるスケジュール例を示すタイムチャートである。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … カセット
ＣＴＣ … 第１搬送機構
ＷＴＲ … 第２搬送機構
ＬＰＤ … 乾燥処理部
ＯＮＢ１，ＯＮＢ２ … 純水洗浄処理部
ＣＨＢ１，ＣＨＢ２ … 薬液処理部
ＬＦ１，ＬＦ２ … 副搬送機構
３７ … 制御部
３９ … スケジューリング部
４１ … 処理実行処理部
４３ … 記憶部

Claims (7)

1. 処理液により基板に処理を行う処理部を備えた基板処理装置により、前記処理部のリソースを使用しながら複数のロットを処理するにあたって、実際に処理を開始する前に、制御部が各リソースの使用タイミングを決定する基板処理装置のスケジュール作成方法において、
   制御部は、処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液の使用履歴に応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成し、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて前記複数個の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックだけを選択的に配置することを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成方法。
2. 請求項１に記載の基板処理装置のスケジュール作成方法において、
   前記使用履歴は、処理液が生成された時点からの経過時間であるライフタイムであることを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成方法。
3. 請求項１に記載の基板処理装置のスケジュール作成方法において、
   前記使用履歴は、処理液を使用したロット数であるライフカウントであることを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成方法。
4. 請求項１に記載の基板処理装置のスケジュール作成方法において、
   前記使用履歴は、処理液を使用した基板の枚数であるライフエッチングであることを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置のスケジュール作成方法において、
   前記処理液は、燐酸を含む処理液であり、前記処理ブロックは、前記処理液を貯留した薬液処理槽で基板をエッチングすることを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置のスケジュール作成方法において、
   前記制御部は、記憶部に予め記憶された、処理時間として前記複数の処理時間が対応されたレシピと、処理液の使用履歴とを参照することを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成方法。
7. 基板に処理を行う処理部を備えた基板処理装置により、前記処理部のリソースを使用しながら複数のロットを処理するにあたって、実際に処理を開始する前に、制御部が各リソースの使用タイミングを決定する基板処理装置のスケジュール作成プログラムにおいて、
   制御部は、処理液を使用するリソースの使用タイミングを配置した、同一の処理を行う処理ブロックを、処理液の使用履歴に応じてそれぞれ異なる複数の処理時間ごとに予め複数個作成し、処理液を使用するリソースが使用されるタイミングに応じて前記複数個の処理ブロックの中から、処理液の使用履歴に応じた一つの処理ブロックを配置することを特徴とする基板処理装置のスケジュール作成プログラム。

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