JP6512445B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
また、この発明の他の目的は、生産性を大きく損なうことなく、かつ基板処理装置内に専用スペースを設けることなく、ダミー基板を用いたユニット洗浄を適切に実行できる基板処理方法を提供することである。
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットは、さらに、前記キャリヤポートの全てがキャリヤを保持している場合に、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記第1の時間よりも長い第2の時間に達すると、前記ホスト装置に対して前記キャリヤポートのいずれかに保持されているキャリヤの搬出を要求するキャリヤ搬出要求制御を実行する。
他の実施形態では、前記制御ユニットは、前記キャリヤ搬出要求制御を実行するときに、前記ホスト装置に対して、当該キャリヤ搬出要求制御に応じていずれかのキャリヤポートからキャリヤを搬出した後に当該キャリヤポートにダミーキャリヤを搬入すべきことを予約する。これにより、より早期にダミーキャリヤを基板処理装置に導入できる。
この構成によれば、処理ユニットの不使用継続時間が第2の時間に達すると、当該処理ユニットにおける基板処理が禁止される。それにより、基板処理品質の低下を回避できる。
たとえば、複数の処理ユニットが備えられている場合には、基板処理が禁止された処理ユニット以外の処理ユニットのみを用いて基板を処理するようにスケジュールを変更できる。それにより、基板の処理を継続できるので、生産性の低下を抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記キャリヤ搬出要求制御は、前記スケジュール変更制御によって変更されたスケジュールに従う動作が進行した場合に前記複数のキャリヤポートにそれぞれ保持されている複数のキャリヤのうちもっとも早く基板の搬入または搬出が完了するキャリヤを特定し、そのキャリヤへの基板の搬入または搬出が完了する時刻を予測して、その予測された時刻に基づいて、当該キャリヤの搬出を、前記ホスト装置に対して要求する。
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットは、さらに、前記ユニット洗浄が終了すると、前記搬送ユニットによって、当該ユニット洗浄が終了した前記処理ユニットから前記ダミーキャリヤへと前記ダミー基板を搬送させるダミー基板搬送制御と、前記ユニット洗浄のために前記ダミー基板が使用されないダミー基板不使用継続時間が第3の時間に達すると、前記ホスト装置に対して、前記ダミーキャリヤの搬出を要求するダミーキャリヤ搬出要求制御とを実行する。
この発明の一実施形態の基板処理方法は、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記2の時間に達すると、当該処理ユニットのユニット洗浄が終わるまで、前記制御ユニットが当該処理ユニットにおける基板処理を禁止するステップをさらに含む。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置100のレイアウトを示す図解的な平面図である。基板処理装置100は、インデクサセクション1と、処理セクション2と、制御ユニット3とを含む。処理セクション2は、インデクサセクション1との間で基板Wを受け渡しするための受け渡しユニットPASSを備えている。インデクサセクション1は、未処理の基板Wを受け渡しユニットPASSに渡し、受け渡しユニットPASSから処理済みの基板Wを受け取る。処理セクション2は、受け渡しユニットPASSから未処理の基板Wを受け取って、その基板Wに対して、処理剤(処理液または処理ガス)を用いた処理、紫外線等の電磁波を用いた処理、物理洗浄処理(ブラシ洗浄、スプレーノズル洗浄等)などの各種の処理を施す。そして、処理セクション2は、処理後の基板Wを受け渡しユニットPASSに渡す。制御ユニット3は、インデクサセクション1および処理セクション2の動作を制御する。
ロードポートLP1〜LP4は、複数枚の基板W(たとえば半導体ウエハ)を積層状態で収容したキャリヤ(基板収容器)Cをそれぞれ保持することができるキャリヤポートである。キャリヤCは、基板Wを密閉した状態で収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)であってもよいし、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、OC(Open Cassette)等であってもよい。たとえば、キャリヤCをロードポートLP1〜LP4に載置したとき、キャリヤCでは、水平姿勢の複数枚の基板Wが互いに間隔を開けて鉛直方向に積層された状態となる。
基板処理制御とは、ホスト装置200から与えられるジョブ情報に基づいて、処理ユニットU1〜U4のスピンチャック15に処理対象の基板Wを保持させて処理を行うための制御である。処理対象の基板とは、半導体デバイス等の製品を作製するために処理される製品基板である。具体的には、基板処理制御は、インデクサロボットIRおよび主搬送ロボットCRによって製品基板WをキャリヤCから取り出していずれかの処理ユニットU1〜U4のスピンチャック15に搬送する基板搬送制御を含む。基板処理制御は、さらに、スピンチャック15に保持された基板Wに対して処理液ノズル16から処理液を供給する制御、必要に応じて基板Wを回転させる制御などを含む。基板処理制御は、さらに、処理ユニットU1〜U4で処理された処理済みの基板Wを主搬送ロボットCRおよびインデクサロボットIRによってキャリヤCへと搬送する基板搬送制御を含む。
制御ユニット3は、インデクサロボットIR、受け渡しユニットPASSおよび主搬送ロボットCRを制御することにより、ダミーキャリヤDCからダミー基板Pを取り出して、ユニット洗浄が必要となった処理ユニットへと搬入させる。インデクサロボットIR、主搬送ロボットCRおよび受け渡しユニットPASSは、キャリヤCと処理ユニットU1〜U4との間で基板W,Pを搬送する搬送ユニットの一例である。以下、総称する場合には、「搬送ユニットIR,PASS,CR」などという場合がある。ユニット洗浄が終了すると、搬送ユニットIR,PASS,CRは、そのユニット洗浄が終了した処理ユニットからダミー基板Pを取り出して、ダミーキャリヤDCに収納する。
時刻t12には、処理ユニットU2の不使用継続時間が第2の時間d2に達する。この時点でも、まだ、いずれのロードポートLP1〜LP4もキャリヤCで占有されている。そこで、制御ユニット3は、最も早く基板処理装置100から搬出可能になるキャリヤCを特定する。より具体的には、基板Wの搬入または搬出が最も早く完了するキャリヤCを特定する。図3の例では、キャリヤC1において、最後の未処理製品基板Wの搬入が時刻t13で終了する。そこで、制御ユニット3は、ホスト装置200に対して、ロードポートLP1からキャリヤC1を時刻t13以降のなるべく早い時期に搬出すべき旨のキャリヤ搬出要求を送信する。これに応じて、ホスト装置200によって制御されるキャリヤ搬送機構300が、キャリヤC1を搬出する。それにより、ロードポートLP1が空き状態となるので、制御ユニット3は、ホスト装置200に対して、ダミーキャリヤ搬入要求を送信する。これに応じて、ホスト装置200はキャリヤ搬送機構300を制御してダミーキャリヤDCを基板処理装置100の空きロードポートLP1に搬入させる。
第1のジョブ情報J1:ロードポートLP1に保持されるキャリヤC11に収容された基板Wを処理ユニットU1で処理すべきことを指定するジョブ情報である。このジョブ情報は、処理後の基板Wを、ロードポートLP2に保持されるキャリヤC21に収容すべきことを指定している。
第3のジョブ情報J3:ロードポートLP1に保持されるキャリヤC12に収容された基板Wを処理ユニットU1で処理すべきことを指定するジョブ情報である。このジョブ情報は、処理後の基板Wを、同じキャリヤC12に収容すべきことを指定している。
ロードポートLP3にダミーキャリヤDCが保持されている。時刻t21に処理ユニットU2の不使用継続時間が第1の時間d1に達すると、制御ユニット3は搬送ユニットIR,PASS,CRを制御して、ダミーキャリヤDCからダミー基板Pを取り出して処理ユニットU2に搬入させる。そして、処理ユニットU2において、ユニット洗浄動作を実行させる。
その後、時刻t26において、ホスト装置200は、キャリヤ搬送機構300によってキャリヤC42をロードポートLP4に搬入させるとともに、第4のジョブ情報J4を制御ユニット3に与える。これに応じて、制御ユニット3は、その第4のジョブ情報J4を実行するための搬送および基板処理を計画する。その計画が実行されることにより、制御ユニット3は、搬送ユニットIR,PASS,CRを制御して、キャリヤC42から未処理の製品基板Wを取り出して処理ユニットU2に搬入させる。処理ユニットU2で処理を終えた基板Wは、搬送ユニットIR,PASS,CRによって、キャリヤC42へと搬送されて収納される。図4の例では、第2のジョブ情報J2に対応する処理ユニットU2での動作完了から、第4のジョブ情報J4に対応する処理ユニットU2での動作開始までの時間(不使用継続時間)が、第1の時間d1に満たないので、この間にはユニット洗浄は実行されない。
図6の例では、使用可能な処理ユニットU1〜U3のうちで最も早く空き状態となる処理ユニットU1で基板W14を処理するように計画が変更されている。そして、処理ユニットU2で基板W31を、処理ユニットU3で基板W32を、処理ユニットU1で基板W33を、処理ユニットU2で基板W34を、それぞれ処理するように計画が変更されている。
図7は、製品禁止モードが設定された処理ユニットU4のユニット洗浄に関する計画例を説明するためのタイムチャートである。処理ユニットU4の不使用継続時間が第2の時間d2に達すると、制御ユニット3は、ロードポートLP1〜LP4に保持されているキャリヤC1〜C4のうちで最も早く基板の搬入または搬出が完了するキャリヤを特定し、さらに時刻を推定する。そして、制御ユニット3は、その特定されたキャリヤを保持しているロードポート(図7の例ではロードポートLP1)と、そのロードポートが保持しているキャリヤCが搬出可能となると推定される時刻(すなわち、当該キャリヤに対する基板の搬入/搬出が完了すると予測される推定時刻)とを含むキャリヤ搬出要求をホスト装置200に送信する。これに応じて、ホスト装置200は、通知された推定時刻以後の可及的に早い時刻にキャリヤC1をロードポートLP1から搬出するようにキャリヤ搬送機構300を制御する。
制御ユニット3は、ホスト装置200からジョブ情報が受信されたかどうかを判断し(ステップS1)、ジョブ情報が受信されれば当該ジョブ情報に対応した計画(スケジュール)を作成する(ステップS2:スケジュール作成制御)。ジョブ情報が受信されなければ(ステップS1:NO)、ステップS2の処理は省かれる。
以上のようにこの実施形態によれば、いずれかの処理ユニットの不使用継続時間が第1の時間d1に達すると、制御ユニット3は、ホスト装置200に対して、ダミーキャリヤDCの搬入を要求する。それに応じて、ホスト装置200は、キャリヤ搬送機構300によって、ダミーキャリヤDCを空き状態のロードポートLP1〜LP4に搬入させる。その後、制御ユニット3は、ダミーキャリヤDCからダミー基板Pを取り出し、不使用継続時間が第1の時間d1に達した処理ユニットに搬入させる。さらに、制御ユニット3は、当該処理ユニットにおいて、ダミー基板Pを用いたユニット洗浄を実行させる。
(1)制御ユニット3は、不使用継続時間が第1の時間d1に達したときに、ロードポートの空き状態を考慮することなく、ダミーキャリヤ搬入要求を送信してもよい。この場合、ホスト装置200は、いずれかのロードポートが空き状態になるのを待って、ダミーキャリヤDCを基板処理装置100に搬入してもよい。また、ホスト装置200は、ダミーキャリヤ搬入要求を受信すると、次に基板処理装置100に搬入する予定のキャリヤ(製品基板収容用)の前に、ダミーキャリヤDCを基板処理装置100に搬入するようにキャリヤ搬送機構300を制御してもよい。この場合、第2の時間d2に関連する制御(図8BのステップS9〜S13)を省いてもよい。
(3)ダミー基板不使用継続時間に関する制御(図8AのステップS15,S16)を省いてもよい。たとえば、作業者が与える指令によって、ダミーキャリヤDCが基板処理装置100から搬出されてもよい。また、制御ユニット3は、ダミー基板PがダミーキャリヤDCに収納されていることをホスト装置200に通知してもよい。そして、ホスト装置200は、ダミーキャリヤDCが保持されているロードポートへ製品基板のためのキャリヤCを搬入しようとするときに、ダミー基板Pを収納した状態のダミーキャリヤDCを当該ロードポートから搬出してもよい。
(5)基板処理装置100は、基板の姿勢を変更(たとえば表裏反転)する基板姿勢転換ユニットを備えていてもよい。このような基板姿勢変換ユニットも処理ユニットの一例である。また、基板処理装置100は、専ら基板を回転させる処理ユニット(たとえば基板乾燥ユニット)を備えていてもよい。
150 通信回線
200 ホスト装置
300 キャリヤ搬送機構
350 キャリヤ置き場
W 基板(製品基板)
P ダミー基板
C キャリヤ
1 インデクサセクション
LP1〜LP4 ロードポート(キャリヤポート)
IR インデクサロボット(搬送ユニット)
2 処理セクション
PASS 受け渡しユニット(搬送ユニット)
U1〜U4 処理ユニット
CR 主搬送ロボット(搬送ユニット)
3 制御ユニット
4 キャリヤ保持部
Claims (16)
- 基板を収容するキャリヤを保持するキャリヤ保持部と、
基板を処理する処理ユニットと、
前記キャリヤ保持部に保持されたキャリヤと前記処理ユニットとの間で基板を搬送する搬送ユニットと、
前記処理ユニットおよび前記搬送ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットは、
前記搬送ユニットによって基板を前記処理ユニットに搬入して当該処理ユニットに基板処理を実行させる基板処理制御と、
前記処理ユニットの不使用継続時間が第1の時間に達すると、前記キャリヤ保持部に対してキャリヤを搬送するキャリヤ搬送機構を制御するホスト装置に対して、ダミー基板を保持したダミーキャリヤの搬入を要求するダミーキャリヤ要求制御と、
不使用継続時間が前記第1の時間に達した処理ユニットに前記搬送ユニットによって前記ダミー基板を搬入して、当該処理ユニットに前記ダミー基板を用いたユニット洗浄を実行させるユニット洗浄制御とを実行する、
基板処理装置。 - 前記キャリヤ保持部は、それぞれキャリヤを保持する複数のキャリヤポートを有しており、
前記ダミーキャリヤ要求制御は、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記第1の時間に達すると、前記キャリヤ保持部のキャリヤポートの少なくとも一つがキャリヤを保持していない空き状態であることを条件に、前記ホスト装置に対してダミーキャリヤの搬入を要求する、
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記制御ユニットは、さらに、前記キャリヤポートの全てがキャリヤを保持している場合に、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記第1の時間よりも長い第2の時間に達すると、前記ホスト装置に対して前記キャリヤポートのいずれかに保持されているキャリヤの搬出を要求するキャリヤ搬出要求制御を実行する、請求項2に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットは、さらに、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記2の時間に達すると、当該処理ユニットのユニット洗浄が終わるまで、当該処理ユニットにおける基板処理を禁止する基板処理禁止制御を実行する、請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットは、さらに、
前記キャリヤから前記処理ユニットへの未処理基板の搬入、前記処理ユニットにおける基板処理、および前記処理ユニットから前記キャリヤへの処理済み基板の搬出のためのスケジュールを作成するスケジュール作成制御と、
前記基板処理禁止制御によって前記処理ユニットにおける基板処理が禁止されると、当該処理ユニットでの基板処理を実行しないように、前記スケジュールを変更するスケジュール変更制御とを実行する、請求項4に記載の基板処理装置。 - 前記キャリヤ搬出要求制御は、前記スケジュール変更制御によって変更されたスケジュールに従う動作が進行した場合に前記キャリヤ保持部に保持されているいずれか一つのキャリヤへの基板の搬入または搬出が完了する時刻を予測し、その予測された時刻に基づいて、当該キャリヤの前記キャリヤ保持部からの搬出を、前記ホスト装置に対して要求する、請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記キャリヤ搬出要求制御は、前記スケジュール変更制御によって変更されたスケジュールに従う動作が進行した場合に前記複数のキャリヤポートにそれぞれ保持されている複数のキャリヤのうちもっとも早く基板の搬入または搬出が完了するキャリヤを特定し、そのキャリヤへの基板の搬入または搬出が完了する時刻を予測して、その予測された時刻に基づいて、当該キャリヤの搬出を、前記ホスト装置に対して要求する、請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットは、さらに、
前記ユニット洗浄が終了すると、前記搬送ユニットによって、当該ユニット洗浄が終了した前記処理ユニットから前記ダミーキャリヤへと前記ダミー基板を搬送させるダミー基板搬送制御と、
前記ユニット洗浄のために前記ダミー基板が使用されないダミー基板不使用継続時間が第3の時間に達すると、前記ホスト装置に対して、前記ダミーキャリヤの搬出を要求するダミーキャリヤ搬出要求制御とを実行する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - キャリヤ保持部と処理ユニットとの間で搬送ユニットによって基板を搬送する基板搬送ステップと、
前記処理ユニットにおいて基板を処理する基板処理ステップと、
前記処理ユニットにダミー基板を搬入して、当該処理ユニットのユニット洗浄を実行するユニット洗浄ステップと、
前記キャリヤ保持部、前記処理ユニットおよび前記搬送ユニットを備える基板処理装置にダミー基板が導入されていないときに、前記処理ユニットの不使用継続時間が第1の時間に達すると、前記基板処理装置の制御ユニットがホスト装置に対して、ダミー基板を収容したダミーキャリヤの搬入を要求するステップと、
前記ダミーキャリヤの搬入を要求されたホスト装置が、ダミー基板を収容したダミーキャリヤをキャリヤ搬送機構によって前記基板処理装置に搬入させるステップと
を含む、基板処理方法。 - 前記キャリヤ保持部は、それぞれキャリヤを保持する複数のキャリヤポートを有しており、
前記ダミーキャリヤの搬入を要求するステップでは、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記第1の時間に達すると、前記キャリヤ保持部のキャリヤポートの少なくとも一つがキャリヤを保持していない空き状態であることを条件に、前記制御ユニットが前記ホスト装置に対してダミーキャリヤの搬入を要求する、請求項9に記載の基板処理方法。 - 前記キャリヤポートの全てがキャリヤを保持している場合に、前記処理ユニットの不使用継続時間が前記第1の時間よりも長い第2の時間に達すると、前記制御ユニットが前記ホスト装置に対して、前記キャリヤポートのいずれかに保持されているキャリヤの搬出を要求するステップをさらに含む、請求項10に記載の基板処理方法。
- 前記処理ユニットの不使用継続時間が前記2の時間に達すると、当該処理ユニットのユニット洗浄が終わるまで、前記制御ユニットが当該処理ユニットにおける基板処理を禁止するステップをさらに含む、請求項11に記載の基板処理方法。
- 前記キャリヤから前記処理ユニットへの未処理基板の搬入、前記処理ユニットにおける基板処理、および前記処理ユニットから前記キャリヤへの処理済み基板の搬出のためのスケジュールを前記制御ユニットが作成するステップと、
前記処理ユニットにおける基板処理が禁止されると、前記制御ユニットが前記スケジュールを変更するステップとをさらに含む、請求項12に記載の基板処理方法。 - 前記変更されたスケジュールに従う動作が進行した場合に前記キャリヤ保持部に保持されているいずれか一つのキャリヤへの基板の搬入または搬出が完了する時刻を予測し、その予測された時刻に基づいて、当該キャリヤの前記キャリヤ保持部からの搬出を、前記制御ユニットから前記ホスト装置に対して要求するステップをさらに含む、請求項13に記載の基板処理方法。
- 前記変更されたスケジュールに従う動作が進行した場合に前記複数のキャリヤポートにそれぞれ保持されている複数のキャリヤのうちもっとも早く基板の搬入または搬出が完了するキャリヤを特定し、そのキャリヤへの基板の搬入または搬出が完了する時刻を予測して、その予測された時刻に基づいて、当該キャリヤの搬出を、前記制御ユニットから前記ホスト装置に対して要求するステップをさらに含む、請求項13に記載の基板処理方法。
- 前記ユニット洗浄が終了すると、前記搬送ユニットによって前記ダミー基板を前記ユニット洗浄が終了した処理ユニットから前記ダミーキャリヤに搬送させるステップと、
前記ユニット洗浄のために前記ダミー基板が使用されないダミー基板不使用継続時間が第3の時間に達すると、前記制御ユニットから前記ホスト装置に対して、前記ダミーキャリヤの搬出を要求するステップとをさらに含む、請求項9〜15のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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