JP7450791B2 - 部品交換システム - Google Patents

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Description

本開示の種々の側面および実施形態は、部品交換システムに関する。
基板を処理する処理装置の内部には、基板の処理が行われるに従い消耗する消耗部品がある。このような消耗部品は、消耗量が予め定められた消耗量よりも大きくなった場合に、使用前の消耗部品と交換される。消耗部品の交換では、処理装置における基板の処理が停止され、処理装置の容器が大気解放される。そして、人手で使用後の消耗部品が取り出され、使用前の消耗部品が取り付けられる。そして、再び容器が閉じられ、容器内が真空引きされ、基板の処理が再開される。
このように、消耗部品の交換では、処理装置の内部を大気解放されるため、消耗部品の交換後の処理装置内の真空引きが必要になり、処理の停止時間が長くなってしまう。また、消耗部品の中には、大型の部品も存在するため、人手による交換に時間がかかる場合がある。
これを回避するために、使用前の消耗部品と、消耗部品を交換するための交換ハンドラとを有する交換ステーションが知られている（例えば下記特許文献１参照）。このような交換ステーションでは、処理装置と交換ステーションとが接続され、交換ステーション内が真空引きされた後に処理装置と交換ステーションとの間の遮断弁が開かれる。そして、交換ステーション内の交換ハンドラによって処理装置内から使用後の消耗部品が取り出され、交換ステーション内に搭載された使用前の消耗部品と交換される。これにより、処理装置の内部を大気解放することなく消耗部品の交換が可能となり、処理の停止時間を短縮することができる。また、消耗部品の交換が人手ではなく交換ハンドラによって行われるため、消耗部品の交換を短時間で行うことができる。
特開２０１７－８５０７２号公報
本開示は、消耗部品の交換に伴う処理装置の停止期間を短くすることができる部品交換システムを提供する。
本開示の一側面は、部品交換システムであって、基板を処理する処理装置と、処理装置に設けられる消耗部品を運搬する部品運搬装置と、処理装置および部品運搬装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、第１の推定工程と、特定工程と、第２の推定工程と、第３の推定工程と、送信工程とを実行する。第１の推定工程では、処理装置の消耗部品の交換時期が推定される。特定工程では、交換時期よりも前の期間において処理装置による基板の処理が最後に終了した後のタイミングが消耗部品の交換可能タイミングとして特定される。第２の推定工程では、部品運搬装置が消耗部品の交換が必要な処理装置の位置まで移動するのに要する第１の移動時間が推定される。第３の推定工程では、消耗部品の交換が必要な処理装置の位置に移動した部品運搬装置が消耗部品の交換が可能となる状態になるまでの準備に要する第１の準備時間が推定される。送信工程では、第１の移動時間および第１の準備時間の合計の時間分、交換可能タイミングから遡ったタイミングより前のタイミングで交換指示が部品運搬装置へ送信されることにより、部品運搬装置に消耗部品の交換が指示される。
本開示の種々の側面および実施形態によれば、消耗部品の交換に伴う処理装置の停止期間を短くすることができる。
図１は、本開示の一実施形態における処理システムの一例を示すシステム構成図である。 図２は、第１の実施形態における処理装置の一例を示す図である。 図３は、下部電極の上面の一例を示す図である。 図４は、エッジリングの下面の一例を示す図である。 図５は、凹部の開口部の形状の一例を示す拡大図である。 図６は、凹部および凸部の形状の一例を示す拡大断面図である。 図７は、凹部および凸部の形状の他の例を示す拡大断面図である。 図８は、凹部および凸部の形状の他の例を示す拡大断面図である。 図９は、第１の実施形態における部品運搬装置の一例を示す図である。 図１０は、カセットが取り出される様子の一例を示す図である。 図１１は、第１の実施形態における処理装置と部品運搬装置との接続部分の一例を示す拡大断面図である。 図１２は、第１の実施形態における処理装置と部品運搬装置との接続部分の一例を示す拡大断面図である。 図１３は、制御装置の一例を示すブロック図である。 図１４は、予約テーブルの一例を示す図である。 図１５は、エッジリングの交換タイミングの一例を説明するための図である。 図１６は、消耗部品の交換対象の処理装置の位置へ部品運搬装置を移動させる際の制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。 図１７は、消耗部品の交換対象の処理装置とその処理装置に接続される部品運搬装置とを制御する際の制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。 図１８は、部品運搬装置の処理の一例を示すフローチャートである。 図１９は、第２の実施形態における処理装置の一例を示す図である。 図２０は、第２の実施形態における部品運搬装置の一例を示す図である。 図２１は、第２の実施形態における処理装置と部品運搬装置との接続部分の一例を示す拡大断面図である。 図２２は、第３の実施形態における消耗部品の交換タイミングの一例を説明するための図である。 図２３は、第４の実施形態におけるエッジリングの交換方法の一例を説明するための図である。 図２４は、第５の実施形態における部品運搬装置の一例を示す図である。
以下に、部品交換システムの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示される部品交換システムが限定されるものではない。
ところで、消耗部品の交換時期になっても、処理装置内で基板の処理が行われている場合には、処理の終了まで待たされることになる。消耗部品の交換時期の後に処理が終了した場合には、消耗部品が交換時期よりも後に交換されることになってしまう。一方、処理装置の処理が終了してから消耗部品の交換を行うために消耗部品を処理装置の近くまで運ぶ場合、実際に消耗部品の交換が可能になるまで時間がかかるため、処理装置の停止期間が長くなってしまう。
そこで、本開示は、消耗部品の交換に伴う処理装置の停止期間を短くすることができる技術を提供する。
（第１の実施形態）
［処理システム１０の構成］
図１は、本開示の一実施形態における処理システム１０の一例を示すシステム構成図である。一実施形態において、処理システム１０は、制御装置２０と、複数の処理グループ３０と、複数の部品運搬装置５０とを備える。制御装置２０は、それぞれの処理グループ３０およびそれぞれの部品運搬装置５０と通信し、それぞれの処理グループ３０およびそれぞれの部品運搬装置５０を制御する。
それぞれの処理グループ３０は、真空搬送室３１と、複数の処理装置４０－１～４０－６と、複数のロードロック室３２と、大気搬送室３３と有する。なお、以下では、複数の処理装置４０－１～４０－６のそれぞれを区別することなく総称する場合に処理装置４０と記載する。
真空搬送室３１には、複数の処理装置４０および複数のロードロック室３２が接続されている。本実施形態において、真空搬送室３１には６台の処理装置４０が接続されているが、真空搬送室３１には５台以下の処理装置４０が接続されていてもよく、７台以上の処理装置４０が接続されていてもよい。また、本実施形態において、真空搬送室３１には２台のロードロック室３２が接続されているが、真空搬送室３１には１台のロードロック室３２が接続されていてもよく、３台以上のロードロック室３２が接続されていてもよい。
それぞれの処理装置４０は、基板に対して、例えば低圧環境下でエッチングや成膜等の処理を施す。それぞれの処理装置４０内には、基板に対する処理に応じて消耗する消耗部品が設けられている。それぞれの処理装置４０と真空搬送室３１とはゲートバルブ４００によって仕切られている。また、それぞれの処理装置４０には、使用後の消耗部品の搬出および使用前の消耗部品の搬入を行うためのゲートバルブ４０１が設けられている。それぞれの処理装置４０は、製造工程の中で同一の工程を実行する装置であってもよく、異なる工程を実行する装置であってもよい。
それぞれのロードロック室３２は、ゲートバルブ３２０および３２１を有し、内部の圧力を、予め定められた真空度の圧力から大気圧に、または、大気圧から予め定められた真空度の圧力に切り替える。ロードロック室３２と真空搬送室３１とはゲートバルブ３２０によって仕切られている。また、ロードロック室３２と大気搬送室３３とはゲートバルブ３２１によって仕切られている。
真空搬送室３１内には、ロボットアーム３１０が配置されている。真空搬送室３１内は、予め定められた真空度に保たれている。本実施形態において、ロボットアーム３１０は、予め定められた真空度に減圧されたロードロック室３２内から処理前の基板を取り出して、いずれかの処理装置４０内に搬送する。また、ロボットアーム３１０は、処理後の基板を処理装置４０から取り出して、他の処理装置４０またはロードロック室３２内に搬送する。
ロードロック室３２には、大気搬送室３３が接続されている。大気搬送室３３内には、ロボットアーム３３０が設けられている。また、大気搬送室３３には、処理前または処理後の基板を複数収容可能な容器（例えば、ＦＯＵＰ：Front Opening Unified Pod）が接続される複数のロードポート３３１が設けられている。ロボットアーム３３０は、ロードポート３３１に接続された容器から処理前の基板を取り出してロードロック室３２内に搬送する。また、ロボットアーム３３０は、ロードロック室３２から処理後の基板を取り出してロードポート３３１に接続された容器内に搬送する。なお、大気搬送室３３には、ロードポート３３１に接続された容器から取り出された基板の向きを調整するアライメントユニットが設けられていてもよい。
それぞれの部品運搬装置５０は、内部に使用前の消耗部品とロボットアームとを有しており、制御装置２０からの指示に応じて、交換が必要な消耗部品を有する処理装置４０の位置まで移動する。そして、部品運搬装置５０は、交換が必要な消耗部品を有する処理装置４０と、ゲートバルブ４０１を介して接続する。そして、部品運搬装置５０内が真空排気された後、ゲートバルブ４０１が開かれ、ロボットアームによって使用後の消耗部品と使用前の消耗部品とが交換される。
［処理装置４０の構成］
図２は、第１の実施形態における処理装置４０の一例を示す図である。本実施形態において、処理装置４０は、チャンバ４１、ガス供給部４４、ＲＦ（Radio Frequency）電力供給部４５、および排気システム４６を備える。
チャンバ４１は、支持部４２および上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３を有する。支持部４２は、チャンバ４１内の処理空間４１ｓの下部領域に配置されている。上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３は、支持部４２の上方に配置されており、チャンバ４１の天板の一部として機能し得る。
支持部４２は、処理空間４１ｓにおいて基板Ｗを支持するように構成されている。本実施形態において、支持部４２は、下部電極４２１および静電チャック４２２を含む。下部電極４２１は、ベース部材の一例である。静電チャック４２２は、下部電極４２１上に配置されており、静電チャック４２２の上面で基板Ｗを支持するように構成されている。下部電極４２１の周縁部上面には、エッジリング４２３が設けられている。エッジリング４２３は、下部電極４２１の周縁部上面において静電チャック４２２および基板Ｗを囲むように配置されている。静電チャック４２２の上面は、載置面の一例である。支持部４２は、載置台の一例である。エッジリング４２３は、消耗部品の一例である。
チャンバ４１の底部、下部電極４２１、および静電チャック４２２には、リフトピン４７を通過させるための貫通孔が形成されている。リフトピン４７は、基板Ｗの搬入時および搬出時に駆動部４７０によって昇降される。これにより、チャンバ４１内に搬入された基板Ｗをロボットアーム３１０から受け取って静電チャック４２２上に載置することができ、処理後の基板Ｗをロボットアーム３１０に渡してチャンバ４１内から搬出することができる。
また、チャンバ４１の底部および下部電極４２１には、リフトピン４８を通過させるための貫通孔が形成されている。リフトピン４８は、エッジリング４２３の交換時に駆動部４８０によって昇降される。これにより、使用後のエッジリング４２３を部品運搬装置５０のロボットアームに渡してチャンバ４１内から搬出することができ、使用前のエッジリング４２３を部品運搬装置５０のロボットアームから受け取って下部電極４２１上に載置することができる。
図３は、下部電極４２１の上面の一例を示す図である。下部電極４２１の上面（静電チャック４２２が配置される側の面）の領域４２１０には、リフトピン４７が通過する複数の貫通孔４２１１が設けられ、静電チャック４２２が配置される。領域４２１０の周囲の領域４２１２には、リフトピン４８が通過する複数の貫通孔４２１３と、エッジリング４２３の位置決めに用いられる複数の凸部４２１４が設けられ、エッジリング４２３が配置される。本実施形態において、複数の凸部４２１４は、静電チャック４２２上に載置された基板Ｗの中心軸Ｘを中心とする円周上に配置されている。
図４は、エッジリング４２３の下面の一例を示す図である。エッジリング４２３の下面（下部電極４２１と接する側の面）には、複数の凹部４２３０が設けられている。本実施形態において、複数の凹部４２３０は、静電チャック４２２上に載置された基板Ｗの中心軸Ｘを中心とする円周上に配置されている。本実施形態において、凹部４２３０は、エッジリング４２３の下面に３つ形成されている。なお、凹部４２３０は、エッジリング４２３の下面に複数形成されていれば、２つ形成されていても、４つ以上形成されていてもよい。
図５は、凹部４２３０の開口部の形状の一例を示す拡大図である。本実施形態において、凹部４２３０の開口部の形状は、例えば図５に示されるように、中心軸Ｘを中心とする円の周方向に幅ΔＷ1を有し、中心軸Ｘを中心とする円の径方向に幅ΔＷ2を有する長穴状である。幅ΔＷ1は、中心軸Ｘを中心とする円の周方向における凸部４２１４の幅に、設計上のクリアランスを加えた幅である。幅ΔＷ2は、幅ΔＷ1よりも広い。本実施形態において、凹部４２３０は、開口部の形状の長軸が、中心軸Ｘを中心とする円の径方向に沿う向きとなるようにエッジリング４２３に配置されている。
これにより、凸部４２１４が凹部４２３０内に挿入されるように、エッジリング４２３が下部電極４２１上に載置されることにより、エッジリング４２３の中心軸と、静電チャック４２２上に載置された基板Ｗの中心軸Ｘとを略一致させることができる。また、基板Ｗの処理中に、エッジリング４２３が熱膨張した場合であっても、エッジリング４２３の中心軸と、静電チャック４２２上に載置された基板Ｗの中心軸Ｘとのずれを抑制することができる。
なお、凹部４２３０の開口部には、例えば図６に示されるように傾斜が設けられてもよい。図６は、凹部４２３０および凸部４２１４の形状の一例を示す拡大断面図である。凹部４２３０には、凹部４２３０の深さ方向に延伸する第１の側壁部４２３０ａと、第１の側壁部４２３０ａから凹部４２３０の開口部へ進むに従って凹部４２３０の幅が広がる第１の傾斜部４２３０ｂとが設けられている。これにより、エッジリング４２３が下部電極４２１に載置される際に、凹部４２３０の位置と、凸部４２１４の位置とが多少ずれていても、凸部４２１４が凹部４２３０内に挿入されるように、エッジリング４２３を下部電極４２１上に載置することができる。そのため、エッジリング４２３の中心軸と、静電チャック４２２上に載置された基板Ｗの中心軸Ｘとを容易に略一致させることができる。
また、傾斜は、例えば図７に示されるように、凸部４２１４側に形成されていてもよい。図７は、凹部４２３０および凸部４２１４の形状の他の例を示す拡大断面図である。下部電極４２１の凸部４２１４には、凸部４２１４の根元から凸部４２１４の突出方向に延伸する第２の側壁部４２１４ｂと、第２の側壁部４２１４ｂから凸部４２１４の先端へ進むに従って凸部４２１４の幅が狭くなる第２の傾斜部４２１４ａとが設けられている。また、傾斜は、例えば図８に示されるように、凹部４２３０および凸部４２１４の両方に形成されていてもよい。図８は、凹部４２３０および凸部４２１４の形状の他の例を示す拡大断面図である。
なお、本実施形態では、下部電極４２１に凸部４２１４が設けられ、エッジリング４２３に凹部４２３０が設けられるが、開示の技術はこれに限られない。下部電極４２１およびエッジリング４２３における対向する位置において、下部電極４２１およびエッジリング４２３の一方に凹部、他方に凸部が設けられていれば、下部電極４２１に凹部が設けられ、エッジリング４２３に凸部が設けられてもよい。
また、本実施形態において、エッジリング４２３に設けられる凹部４２３０の開口部の形状は長穴であるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、エッジリング４２３に設けられる凹部４２３０の開口部の形状は、中心軸Ｘを中心とする円の径方向に延在する溝であってもよい。この場合、下部電極４２１の凸部４２１４は、中心軸Ｘを中心とする円の径方向に延在する突条であって、凹部４２３０の開口の形状に対応する形状の突条であってもよい。
図２に戻って説明を続ける。上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３は、ガス供給部４４からの１種類以上のガスを処理空間４１ｓ内に供給するように構成されている。本実施形態において、上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３は、電極支持部４３ｄおよび上部電極４３ｅを備える。電極支持部４３ｄは、ガス入口４３ａおよびガス拡散室４３ｂを有し、下面において上部電極４３ｅを支持する。ガス供給部４４とガス拡散室４３ｂとは、ガス入口４３ａを介して流体連通している。電極支持部４３ｄおよび上部電極４３ｅには、複数のガス出口４３ｃが形成されており、ガス拡散室４３ｂと処理空間４１ｓとは、複数のガス出口４３ｃを介して流体連通している。本実施形態において、上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３は、１種類以上のガスをガス入口４３ａからガス拡散室４３ｂおよび複数のガス出口４３ｃを介して処理空間４１ｓ内に供給するように構成されている。
ガス供給部４４は、複数のガスソース４４０ａ～４４０ｃ、複数の流量制御器４４１ａ～４４１ｃ、および複数のバルブ４４２ａ～４４２ｃを有する。ガスソース４４０ａは例えば処理ガスの供給源であり、ガスソース４４０ｂは例えばクリーニングガスの供給源であり、ガスソース４４０ｃは例えば不活性ガスの供給源である。本実施形態において、不活性ガスは、例えば窒素ガスである。流量制御器４４１ａ～４４１ｃは、例えばマスフローコントローラまたは圧力制御式の流量制御器を含み得る。また、ガス供給部４４は、１以上の処理ガスの流量を変調またはパルス化する１以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
ＲＦ電力供給部４５は、ＲＦ電力、例えば１以上のＲＦ電力を、下部電極４２１、上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３、または、下部電極４２１および上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３の双方のような１以上の電極に供給するように構成されている。本実施形態において、ＲＦ電力供給部４５は、２つのＲＦ生成部４５０ａ、４５０ｂ、および２つの整合回路４５１ａ、４５１ｂを含む。本実施形態におけるＲＦ電力供給部４５は、第１のＲＦ電力をＲＦ生成部４５０ａから整合回路４５１ａを介して下部電極４２１に供給するように構成されている。ＲＦスペクトルは、３［Ｈｚ］～３０００［ＧＨｚ］の範囲の電磁スペクトルの一部を包含する。半導体プロセスのような電子材料プロセスに関して、プラズマ生成のために用いられるＲＦスペクトルの周波数は、好ましくは１００［ｋＨｚ］～３［ＧＨｚ］、より好ましくは２００［ｋＨｚ］～１５０［ＭＨｚ］の範囲内の周波数である。例えば、第１のＲＦ電力の周波数は、２７［ＭＨｚ］～１００［ＭＨｚ］の範囲内の周波数であってもよい。
また、本実施形態におけるＲＦ電力供給部４５は、第２のＲＦ電力をＲＦ生成部４５０ｂから整合回路４５１ｂを介して下部電極４２１に供給するように構成されている。例えば、第２のＲＦ電力の周波数は、４００［ｋＨｚ］～１３．５６［ＭＨｚ］の範囲内の周波数であってもよい。あるいは、ＲＦ電力供給部４５は、ＲＦ生成部４５０ｂに代えて、ＤＣ（Direct Current）パルス生成部を有していてもよい。
さらに、図示は省略するが、ここでは他の実施形態が考慮される。例えば、代替実施形態のＲＦ電力供給部４５において、ＲＦ生成部が第１のＲＦ電力を下部電極４２１に供給し、他のＲＦ生成部が第２のＲＦ電力を下部電極４２１に供給するように構成されてもよい。更に他のＲＦ生成部が第３のＲＦ電力を上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３に供給するように構成されてもよい。加えて、他の代替実施形態において、ＤＣ電圧が上部電極シャワーヘッドアセンブリ４３に印加されてもよい。また、さらに、種々の実施形態において、１以上のＲＦ電力（即ち、第１のＲＦ電力、第２のＲＦ電力等）の振幅がパルス化または変調されてもよい。振幅変調は、オン状態とオフ状態との間、あるいは、複数の異なるオン状態の間でＲＦ電力の振幅をパルス化することを含んでもよい。また、ＲＦ電力の位相整合が制御されてもよく、複数のＲＦ電力の振幅変調の位相整合は、同期化されてもよく、非同期であってもよい。
排気システム４６は、例えばチャンバ４１の底部に設けられた排気口４１ｅに、圧力制御バルブ４６０を介して接続される。圧力制御バルブ４６０は、第２の圧力制御部の一例である。排気システム４６は、圧力弁、ターボ分子ポンプ、粗引きポンプ、またはこれらの組み合わせのような真空ポンプを含んでもよい。圧力制御バルブ４６０と排気システム４６との間には、バルブ４６１ａを介して配管４６２が接続されている。配管４６２は、ゲートバルブ４０１の外部の空間に繋がっている。排気システム４６によって排気されたガスは、排気システム４６の排気ポートから排気ガスを処理する排気ガス処理システムへ排気される。また、配管４６２は、バルブ４６１ｂを介して排気システム４６の排気ポートに接続されている。
［部品運搬装置５０］
図９は、第１の実施形態における部品運搬装置５０の一例を示す図である。部品運搬装置５０は、容器５１と、カセット５２と、複数のロボットアーム５３ａ～５３ｂと、移動機構５４とを備える。容器５１は、処理装置４０に接続される開口部５１１と、開口部５１１を開閉するゲートバルブ５１２と、蓋部５１０とを有する。容器５１は、カセット５２と、複数のロボットアーム５３ａ～５３ｂとを収容する。ゲートバルブ５１２は、開閉弁の一例である。なお、以下では、複数のロボットアーム５３ａ～５３ｂのそれぞれを区別することなく総称する場合にロボットアーム５３と記載する。
カセット５２は、使用前の複数のエッジリング４２３を収容する。カセット５２は、部品収容部の一例である。また、カセット５２は、使用前のエッジリング４２３と交換された使用後のエッジリング４２３も収容する。カセット５２は、ステージ５２１上に載置され、ステージ５２１は、駆動部５２２によって昇降される。これにより、それぞれのロボットアーム５３は、カセット５２内に上下に並べて収容されたエッジリング４２３をカセット５２から取り出すことができる。カセット５２内のエッジリング４２３が全て使用後のエッジリング４２３となった場合、例えば図１０に示されるように蓋部５１０が開けられ、カセット５２が容器５１内から取り出され、使用前の複数のエッジリング４２３が収容されたカセット５２と交換される。図１０は、カセット５２が取り出される様子の一例を示す図である。
ロボットアーム５３ａは、アームの先端にエンドエフェクタ５３０ａを有し、エンドエフェクタ５３０ａを用いて、使用前のエッジリング４２３をカセット５２から取り出す。また、ロボットアーム５３ｂは、開口部５１１を介して処理装置４０から使用後のエッジリング４２３を搬出してカセット５２に収容する。そして、ロボットアーム５３ａは、使用前のエッジリング４２３を開口部５１１を介して処理装置４０内に搬入する。なお、以下では、エンドエフェクタ５３０ａおよび５３０ｂのそれぞれを区別することなく総称する場合にエンドエフェクタ５３０と記載する。
このように、本実施形態では、使用前のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタ５３０ａと、使用後のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタ５３０ｂとが別々に設けられている。これにより、使用後のエッジリング４２３から剥離した反応副生成物等によって使用前のエッジリング４２３が汚染されることを防止することができる。
本実施形態では、使用前のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタ５３０ａと、使用後のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタ５３０ｂとは、それぞれ別々のロボットアームによって移動される。しかし、開示の技術はこれに限られない。使用前のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタと、使用後のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタとが別々に設けられていれば、１つのロボットアームの先端にこれら２つのエンドエフェクタが設けられていてもよい。
また、本実施形態において、ロボットアーム５３ｂのエンドエフェクタ５３０ｂは、使用後のエッジリング４２３を処理装置４０内から搬出する際に、エッジリング４２３の下面を支持する。これにより、エッジリング４２３に付着している反応副生成物等がエンドエフェクタ５３０ａに付着することを抑制することができる。
また、本実施形態において、ロボットアーム５３ａは、カセット５２内に上下方向に並べて収容されている使用前のエッジリング４２３を、下から順に取り出す。また、本実施形態において、ロボットアーム５３ｂは、使用前のエッジリング４２３が取り出されたことによって空いたカセット５２の収容場所に、使用後のエッジリング４２３を収容する。これにより、カセット５２内において、使用前のエッジリング４２３は、使用後のエッジリング４２３よりも上方に収容される。従って、使用後のエッジリング４２３から剥がれた反応副生成物等が落下して使用前のエッジリング４２３に付着することを防止することができる。
なお、カセット５２内では、収容されるエッジリング４２３毎に、エッジリング４２３が収容される空間が仕切られていてもよい。これにより、カセット５２内のどの収容場所に使用後のエッジリング４２３が収容されても、使用後のエッジリング４２３から剥がれた反応副生成物等が落下して使用前のエッジリング４２３に付着することを防止することができる。
移動機構５４は、本体５４０および車輪５４１を有する。本体５４０内には、バッテリ等の電源、動力源、およびステアリング機構等が設けられている。車輪５４１は、本体５４０内の動力源によって回転し、本体５４０内のステアリング機構によって制御された方向に部品運搬装置５０を移動させる。なお、移動機構５４は、部品運搬装置５０を移動させることができれば、歩行型等、車輪５４１以外の方法で部品運搬装置５０を移動させてもよい。
また、部品運搬装置５０は、通信部５５０、制御部５５１、記憶部５５２、センサ５５３、および排気装置５５４を備える。排気装置５５４は、第１の圧力制御部の一例である。通信部５５０は、例えば無線通信回路であり、制御装置２０と無線通信を行う。センサ５５３は、部品運搬装置５０の周囲をセンシングし、センシングの結果を制御部５５１へ出力する。本実施形態において、センサ５５３は例えば画像センサであり、部品運搬装置５０の周囲の画像を撮影して制御部５５１へ出力する。センサ５５３は、第１のセンサの一例である。
排気装置５５４は、バルブ５５６ａおよび配管５５５を介して容器５１内の空間に接続されている。排気装置５５４は、バルブ５５６ａおよび配管５５５を介して容器５１内の空間のガスを吸引し、吸引したガスを排気ポート５５７を介して部品運搬装置５０の外部へ排出する。これにより、容器５１内を予め定められた真空度まで減圧することができ、使用前のエッジリング４２３に付着する水分等を低減することができる。また、容器５１内の圧力を処理装置４０内の圧力よりも低くすることができるため、部品運搬装置５０が処理装置４０に接続されてゲートバルブ５１２が開かれた場合に、処理装置４０内から容器５１内へのガスの流れを発生させることができる。これにより、容器５１内のパーティクルが処理装置４０内に侵入することが抑制される。
また、配管５５５は、バルブ５５６ｂを介して、排気ポート５５７に接続されている。カセット５２を交換する場合等、バルブ５５６ｂが開かれ、容器５１内の空間が大気圧に戻される。
記憶部５５２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等であり、制御部５５１によって使用されるデータおよびプログラム等を格納する。制御部５５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサであり、記憶部５５２内のプログラムを読み出して実行することにより部品運搬装置５０全体を制御する。
制御部５５１は、例えば、センサ５５３によるセンシング結果を用いて移動機構５４を制御することにより、制御装置２０から指示された処理装置４０の位置まで部品運搬装置５０を移動させる。
また、容器５１内には、ロボットアーム５３ｂのエンドエフェクタ５３０ｂをクリーニングするためのクリーニングユニット５６が設けられている。クリーニングユニット５６は、例えば高圧ガスパージまたはアイスブラストにより、使用後のエッジリング４２３の搬送に用いられるエンドエフェクタ５３０ｂをクリーニングする。使用後のエッジリング４２３を搬送した後のエンドエフェクタ５３０ｂがクリーニングされることにより、使用後のエッジリング４２３からエンドエフェクタ５３０ｂに付着したパーティクルが容器５１内の空間に飛散することを抑制することができる。
また、容器５１の開口部５１１付近には、開口部５１１を使用前のエッジリング４２３が通過する際に、エッジリング４２３の位置のずれを検出するための位置ずれ検出センサ５７が設けられている。なお、他の形態として、位置ずれ検出センサ５７は、処理装置４０のゲートバルブ４０１付近に設けられていてもよい。位置ずれ検出センサ５７は、第２のセンサの一例である。本実施形態において、位置ずれ検出センサ５７は、例えば遮光センサである。位置ずれ検出センサ５７によって検出されたエッジリング４２３の位置のずれ量は、制御部５５１へ出力される。制御部５５１は、位置ずれ検出センサ５７によって検出されたずれを補正するようにロボットアーム５３ａを制御することにより、エッジリング４２３の位置を調整する。そして、制御部５５１は、位置が調整されたエッジリング４２３を下部電極４２１から突出したリフトピン４８上に置くようにロボットアーム５３ａを制御する。これにより、リフトピン４８が下降した場合に、下部電極４２１の凸部４２１４をエッジリング４２３の凹部４２３０内に挿入させることができ、エッジリング４２３を、予め定められた処理装置４０内の位置に精度よく配置することができる。
［処理装置４０と部品運搬装置５０との接続］
図１１および図１２は、第１の実施形態における処理装置４０と部品運搬装置５０との接続部分の一例を示す拡大断面図である。本実施形態において、部品運搬装置５０が接続される処理装置４０のチャンバ４１の側面には、凸部４１０が設けられている。また、処理装置４０が接続される部品運搬装置５０の容器５１の側面には、凸部４１０に対応する形状の凹部５１３が設けられている。凸部４１０および凹部５１３は、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続される場合に、例えば図１２に示されるように嵌合することにより、処理装置４０と部品運搬装置５０との位置合わせをサポートする。
また、部品運搬装置５０の容器５１の側面には、開口部５１１を囲むようにＯリング等のシール部材５１４が配置されている。これにより、チャンバ４１、ゲートバルブ４０１、容器５１、およびゲートバルブ５１２で囲まれた空間６０の気密性を高めることができる。処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された後、配管４６２を介して空間６０内のガスが排気されることにより、空間６０内を予め定められた真空度まで減圧することができる。空間６０内が減圧されることにより、処理装置４０と部品運搬装置５０との接続がより強固なものとなる。なお、処理装置４０と部品運搬装置５０との接続が解除される場合、処理装置４０のバルブ４６１ｂが開かれることにより、空間６０内が大気圧に戻される。
なお、凸部４１０および凹部５１３には、下部電極４２１の凸部４２１４およびエッジリング４２３の凹部４２３０のように傾斜部が設けられることが好ましい。
［制御装置２０の構成］
図１３は、制御装置２０の一例を示すブロック図である。制御装置２０は、記憶部２１、制御部２２、無線通信部２３、および有線通信部２４を備える。無線通信部２３は、例えば無線通信回路であり、アンテナ２５を介してそれぞれの部品運搬装置５０と無線通信を行う。有線通信部２４は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、それぞれの処理グループ３０と通信を行う。なお、制御装置２０は、それぞれの処理グループ３０と無線通信を行ってもよい。
記憶部２１は、ＲＯＭ、ＨＤＤ、またはＳＳＤ等であり、制御部２２によって使用されるデータやプログラム等を格納する。記憶部２１内には、例えば図１４に示されるような予約テーブル２１０が格納される。
図１４は、予約テーブル２１０の一例を示す図である。予約テーブル２１０には、部品ＩＤ、処理装置ＩＤ、交換日時、ＲＦ積算時間、次の交換時期、および部品運搬装置ＩＤが格納される。部品ＩＤは、それぞれのエッジリング４２３を識別する情報である。処理装置ＩＤは、対応する部品ＩＤで識別されるエッジリング４２３が取り付けられている処理装置４０を識別する情報である。交換日時は、エッジリング４２３の交換が行われた日時である。ＲＦ積算時間は、ＲＦ電力を用いて処理装置４０において行われた処理の積算時間を示す情報である。次の交換時期は、エッジリング４２３を次に交換する日時である。部品運搬装置ＩＤは、対応する部品ＩＤで識別されるエッジリング４２３の交換を行うことが予約されている部品運搬装置５０を識別する情報である。
制御部２２は、例えばＣＰＵやＤＳＰ等のプロセッサであり、記憶部２１内のプログラムを読み出して実行することにより、制御装置２０全体を制御する。
［消耗部品の交換タイミング］
図１５は、エッジリング４２３の交換タイミングの一例を説明するための図である。制御装置２０の制御部２２は、それぞれのエッジリング４２３の交換時期ｔ1を推定し、推定された交換時期ｔ1を、予約テーブル２１０内の「次の交換時期」の欄に登録する。エッジリング４２３が交換された後、基板Ｗに対する処理がまだ行われていない場合には、制御装置２０は、エッジリング４２３の「交換日時」から推定される標準的な交換時期ｔ1を「次の交換時期」の欄に登録する。
一方、エッジリング４２３が交換された後、基板Ｗに対する処理が行われた場合には、制御装置２０は、エッジリング４２３の「交換日時」と「ＲＦ積算時間」とから推定される交換時期ｔ1を「次の交換時期」の欄に登録する。制御部２２は、例えば、「交換日時」からの「ＲＦ積算時間」の変化の傾向から「ＲＦ積算時間」が予め定められた値に達する日時を推定し、推定された日時を「次の交換時期」の欄に登録する。制御部２２は、例えば「ＲＦ積算時間」が更新される都度、「次の交換時期」を更新する。エッジリング４２３の交換時期を推定する工程は、第１の推定工程の一例である。
本実施形態において、制御部２２は、「ＲＦ積算時間」に基づいてエッジリング４２３の交換時期ｔ1を推定するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、制御部２２は、「ＲＦ積算時間」、「ＲＦ積算電力」、「レシピ積算時間」、「消耗部品の重量の変化」、および「消耗部品の寸法の変化」の少なくともいずれかに基づいてエッジリング４２３の交換時期ｔ1を推定してもよい。「ＲＦ積算電力」とは、ＲＦ電力を用いて処理装置４０において行われる処理時間とその電力の値との乗算値である、「レシピ積算時間」とは、消耗部品の消耗が特に多い特定の処理レシピの積算時間である。
また、制御部２２は、それぞれのエッジリング４２３について、「次の交換時期」よりも前の期間において処理装置４０における基板Ｗの処理が最後に終了するタイミングｔ2を特定する。本実施形態において、制御部２２は、基板Ｗのロット単位で処理の終了を判定する。これにより、ロット内での処理環境の大幅は変化を回避することができる。なお、他の例として、制御部２２は、基板Ｗ単位で処理の終了を判定してもよい。
タイミングｔ2において処理を終了した後、処理装置４０は、準備時間ΔＴ1においてエッジリング４２３の交換を行うための準備を行う。準備時間ΔＴ1は、処理装置４０内のガスの入れ替え、処理装置４０内の圧力の調整、およびエッジリング４２３の温度の安定化等に要する時間である。制御部２２は、タイミングｔ2から準備時間ΔＴ1が経過したタイミングｔ3を、エッジリング４２３の交換可能タイミングとして特定する。交換可能タイミングｔ3を特定する工程は、特定工程の一例である。
交換可能タイミングｔ3においてエッジリング４２３の交換が行われるためには、部品運搬装置５０が処理装置４０に接続された後、エッジリング４２３を交換するための準備が行われる必要がある。準備時間ΔＴ2は、ゲートバルブ４０１とゲートバルブ５１２との間に空間６０（図１２参照）内が予め定められた圧力まで減圧されるのに要する時間である。制御部２２は、準備時間ΔＴ2を推定する。準備時間ΔＴ2は、第１の準備時間の一例である。準備時間ΔＴ2を推定する工程は、第３の推定工程の一例である。
交換可能タイミングｔ3においてエッジリング４２３を交換するための準備が完了しているためには、交換可能タイミングｔ3から準備時間ΔＴ2分遡ったタイミングｔ4において、処理装置４０の位置への部品運搬装置５０の移動が完了している必要がある。移動時間ΔＴ3は、部品運搬装置５０がエッジリング４２３の交換が必要な処理装置４０の位置まで移動するのに要する時間である。制御部２２は、移動時間ΔＴ3を推定する。移動時間ΔＴ3は、第１の移動時間の一例である。移動時間ΔＴ3を推定する工程は、第２の推定工程の一例である。部品運搬装置５０は、タイミングｔ4から移動時間ΔＴ3分遡ったタイミングｔ5より前に移動を開始すればよい。制御部２２は、それぞれの処理装置４０の位置と、それぞれの部品運搬装置５０の位置とを管理しており、それぞれの部品運搬装置５０が、それぞれの処理装置４０の位置まで移動するのに要する時間を推定することができる。
制御部２２は、準備時間ΔＴ2および移動時間ΔＴ3の合計の時間分、交換可能タイミングｔ3から遡ったタイミングｔ5より前のタイミングｔpで交換指示を部品運搬装置５０へ送信することにより、部品運搬装置５０にエッジリング４２３の交換を指示する。交換指示を送信する工程は、送信工程の一例である。
また、交換可能タイミングｔ3においてエッジリング４２３の交換が行われるためには、部品運搬装置５０内の圧力が予め定められた圧力まで減圧されている必要がある。圧力調整時間ΔＴ4は、容器５１内が予め定められた圧力まで減圧されるのに要する時間である。そのため、部品運搬装置５０は、交換可能タイミングｔ3から圧力調整時間ΔＴ4分遡ったタイミングｔ6より前に、部品運搬装置５０内の圧力の調整を開始する必要がある。
ここで、カセット５２の交換が行われた直後や、エッジリング４２３の交換をしばらく行わなかった場合には、部品運搬装置５０内の圧力は予め定められた圧力よりも高い圧力となっているため、圧力調整時間ΔＴ4は長くなる。一方、エッジリング４２３の交換が行われた直後では、部品運搬装置５０内は、予め定められた圧力に近い圧力となっているため、圧力調整時間ΔＴ4は短くなる。そのため、タイミングｔ5とｔ6の前後関係は、部品運搬装置５０の状態によって異なる。
以上より、エッジリング４２３の交換時期より前のタイミングｔ5およびｔ6のうち、時間的に早い方のタイミングより前に、部品運搬装置５０に処理装置４０のエッジリング４２３の交換を指示する必要がある。従って、制御部２２は、エッジリング４２３の交換時期から時間ΔＴ0分遡ったタイミングｔpであって、タイミングｔ5およびｔ6よりも時間的に前のタイミングであるタイミングｔpにおいて、処理装置４０のエッジリング４２３の交換を部品運搬装置５０に指示する。これにより、エッジリング４２３の交換において処理装置４０の停止期間を短くすることができ、エッジリング４２３の交換に伴う生産効率の低下を抑制することができる。
［制御装置２０の処理］
図１６は、消耗部品の交換対象の処理装置４０の位置へ部品運搬装置５０を移動させる際の制御装置２０の処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示される処理は、制御装置２０の制御部２２が記憶部２１から読み出されたプログラムを実行することにより実現される。制御装置２０は、複数の処理装置４０および部品運搬装置５０を制御する。
まず、制御部２２は、予約テーブル２１０を参照して、交換が予約されていないエッジリング４２３を特定する（Ｓ１００）。制御部２２は、例えば、部品運搬装置ＩＤが対応付けられていない部品ＩＤのエッジリング４２３を、交換が予約されていないエッジリング４２３として特定する。そして、制御部２２は、特定されたエッジリング４２３の中で、現在時刻から予め定められた時間ΔＴ0以内に、交換時期が到来するエッジリング４２３があるか否かを判定する（Ｓ１０１）。現在時刻から時間ΔＴ0以内に交換時期が到来するエッジリング４２３がない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御部２２は、再びステップＳ１００に示された処理を実行する。
一方、現在時刻から時間ΔＴ0以内に交換時期が到来するエッジリング４２３がある場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御部２２は、移動開始タイミングを特定する（Ｓ１０２）。移動開始タイミングは、タイミングｔ5およびｔ6のうち、時間的に早い方のタイミングである。
次に、制御部２２は、エッジリング４２３の交換が必要な処理装置４０の位置に最も近い位置にある部品運搬装置５０を１つ選択する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３では、処理装置４０と部品運搬装置５０との直線的な距離だけではなく、処理装置４０の位置まで部品運搬装置５０が移動する際の移動経路の長さが考慮される。そして、制御部２２は、記憶部２１内の予約テーブル２１０を参照して、ステップＳ１０３で選択された部品運搬装置５０の部品運搬装置ＩＤが予約テーブル２１０に登録されているか否かを判定する（Ｓ１０４）。
部品運搬装置ＩＤが予約テーブル２１０に登録されていない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、制御部２２は、次の処理を実行する。即ち、制御部２２は、ステップＳ１０１で時間ΔＴ0以内に交換時期が到来すると判定されたエッジリング４２３の部品ＩＤに対応付けて、選択された部品運搬装置５０の部品運搬装置ＩＤを予約テーブル２１０に登録する（Ｓ１０６）。これにより、ステップＳ１０１で時間ΔＴ0以内に交換時期が到来すると判定されたエッジリング４２３の交換に対して、選択された部品運搬装置５０が予約される。
次に、制御部２２は、エッジリング４２３の交換を指示する交換指示を、選択された部品運搬装置５０へ送信する（Ｓ１０７）。交換指示には、エッジリング４２３の交換が必要な処理装置４０の位置情報や、エッジリング４２３の部品ＩＤ等の情報が含まれている。そして、制御部２２は、再びステップＳ１００に示された処理を実行する。
一方、部品運搬装置ＩＤが予約テーブル２１０に既に登録されている場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、即ち、ステップＳ１０３で選択された部品運搬装置５０が既に予約されている場合、制御部２２は、次の処理を実行する。即ち、制御部２２は、ステップＳ１０４で予約テーブル２１０に登録されていると判定された部品運搬装置ＩＤに対応付けられている「次の交換時期」を予約テーブル２１０から抽出する。当該部品運搬装置ＩＤが複数の「次の交換時期」に対応付けられている場合、制御部２２は、その中で時間的に最も遅い「次の交換時期」を抽出する。
そして、制御部２２は、ステップＳ１０２において特定された移動開始タイミングが、抽出された「次の交換時期」よりも時間的に後か否かを判定する（Ｓ１０５）。移動開始タイミングが「次の交換時期」よりも時間的に後である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、部品運搬装置５０は、既に予約されているエッジリング４２３の交換が終了した後に、今回のエッジリング４２３の交換を行うことができる。そのため、制御部２２は、ステップＳ１０６に示された処理を実行する。
一方、移動開始タイミングが「次の交換時期」よりも時間的に前である場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、選択された部品運搬装置５０は、他のエッジリング４２３の交換が終わるまで、交換が必要なエッジリング４２３を有する処理装置４０へ移動を開始できない。そこで、制御部２２は、他の部品運搬装置５０の中で、エッジリング４２３の交換が必要な処理装置４０の位置に次に近い部品運搬装置５０にエッジリング４２３の交換を指示する。
例えば、制御部２２は、未選択の他の部品運搬装置５０があるか否かを判定する（Ｓ１０８）。未選択の他の部品運搬装置５０がある場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、制御部２２は、エッジリング４２３の交換が必要な処理装置４０の位置に次に近い部品運搬装置５０を選択する（Ｓ１０９）。そして、制御部２２は、再びステップＳ１０４に示された処理を実行する。
一方、全ての部品運搬装置５０が選択された場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、制御部２２は、予約テーブル２１０を参照して、最も早くエッジリング４２３の交換が終わる部品運搬装置５０を選択する（Ｓ１１０）。そして、制御部２２は、ステップＳ１０６に示された処理を実行する。
図１７は、消耗部品の交換対象の処理装置４０とその処理装置４０に接続される部品運搬装置５０とを制御する際の制御装置２０の処理の一例を示すフローチャートである。図１７では、消耗部品の交換対象の１つの処理装置４０と、その処理装置４０に接続される１つの部品運搬装置５０とを制御する際の制御装置２０の処理について例示されている。なお、消耗部品の交換対象の他の処理装置４０と、その処理装置４０に接続される他の部品運搬装置５０とを制御する際の制御装置２０の処理についても、図１７に例示されたフローチャートと同様に実行される。図１７に示される処理は、制御装置２０の制御部２２が記憶部２１から読み出されたプログラムを実行することにより実現される。制御装置２０は、複数の処理装置４０および部品運搬装置５０を制御する。
まず、制御部２２は、処理装置４０において、ＲＦ電力を用いた処理が実行されたか否かを判定する（Ｓ１２０）。ＲＦ電力を用いた処理が実行されていない場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、制御部２２は、再びステップＳ１２０に示された処理を実行する。
一方、ＲＦ電力を用いた処理が実行された場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、制御部２２は、予約テーブル２１０内において、ＲＦ電力を用いた処理が行われた処理装置４０の処理装置ＩＤに対応付けられている「ＲＦ積算時間」を更新する（Ｓ１２１）。そして、制御部２２は、「ＲＦ積算時間」が更新されたエッジリング４２３について「次の交換時期」を推定し、推定された「次の交換時期」で、エッジリング４２３の「部品ＩＤ」に対応付けられている「次の交換時期」を更新する（Ｓ１２２）。これにより、ＲＦ電力を用いた実際の処理の時間に応じて、エッジリング４２３に対応する「次の交換時期」が更新される。
次に、制御部２２は、更新された「次の交換時期」に基づいて、消耗部品の交換時期の前の最後のロットの処理が終了したか否かを判定する（Ｓ１２３）。処理装置４０において消耗部品の交換時期の前の最後のロットの処理が終了していない場合（Ｓ１２３：Ｎｏ）、制御部２２は、再びステップＳ１２０に示された処理を実行する。
一方、処理装置４０において消耗部品の交換時期の前の最後のロットの処理が終了した場合（Ｓ１２３：Ｙｅｓ）、制御部２２は、チャンバ４１内のクリーニングを、ロットの処理が終了した処理装置４０に実行させる（Ｓ１２４）。これにより、使用後のエッジリング４２３に付着していた反応副生成物等が除去され、エッジリング４２３が搬出される際の反応副生成物等の飛散を抑制することができる。
なお、ステップＳ１２４におけるクリーニングは、リフトピン４８によってエッジリング４２３を持ち上げることにより、エッジリング４２３が取り付けられていた下部電極４２１から離れるようにエッジリング４２３を移動させた後に行われてもよい。これにより、エッジリング４２３の上面だけでなく、エッジリング４２３の側面や、エッジリング４２３が設けられていた下部電極４２１の上面等に付着した反応副生成物等を除去することができる。
次に、ロットの処理が終了した処理装置４０のチャンバ４１内の圧力を調整する（Ｓ１２５）。ステップＳ１２５では、チャンバ４１内のガスが排気され、チャンバ４１内に不活性ガスが供給される。そして、チャンバ４１内の圧力が予め定められた圧力Ｐ1に制御される。
次に、制御部２２は、部品運搬装置５０から接続通知を受信したか否かを判定する（Ｓ１２６）。なお、図１６に例示された処理によって、１つの部品運搬装置５０が、消耗部品の交換対象の処理装置４０の位置まで移動している。部品運搬装置５０から接続通知を受信していない場合（Ｓ１２６：Ｎｏ）、制御部２２は、再びステップＳ１２６に示された処理を実行する。
一方、部品運搬装置５０から接続通知を受信した場合（Ｓ１２６：Ｙｅｓ）、制御部２２は、処理装置４０および部品運搬装置５０の接続部分の空間６０内のガスを排気させるように、処理装置４０の排気システム４６およびバルブ４６１ａを制御する（Ｓ１２７）。これにより、処理装置４０および部品運搬装置５０の接続部分の空間６０内が予め定められた圧力Ｐ2まで減圧される。本実施形態において、圧力Ｐ2は圧力Ｐ1よりも低い。そして、制御部２２は、接続通知の送信元の部品運搬装置５０へ、当該部品運搬装置５０のゲートバルブ５１２を開くことを要求するゲート開放要求を送信する（Ｓ１２８）。
次に、制御部２２は、部品運搬装置５０からゲートバルブ５１２の開放が完了したことを示すゲート開放通知を受信したか否かを判定する（Ｓ１２９）。ゲート開放通知を受信していない場合（Ｓ１２９：Ｎｏ）、制御部２２は、再びステップＳ１２９に示された処理を実行する。
一方、ゲート開放通知を受信した場合（Ｓ１２９：Ｙｅｓ）、制御部２２は、リフトピン４８によってエッジリング４２３を持ち上げ、ゲートバルブ４０１を開けるように処理装置４０を制御する（Ｓ１３０）。そして、制御部２２は、エッジリング４２３の交換の開始を指示する交換開始指示を部品運搬装置５０へ送信する（Ｓ１３１）。
なお、ステップＳ１３１において交換開始指示が送信された後は、部品運搬装置５０によってエッジリング４２３の交換が実行される。この際、制御部２２は、使用後のエッジリング４２３が搬出されてから使用前のエッジリング４２３が搬入されるまでの間に、処理装置４０のチャンバ４１内をクリーニングするように処理装置４０を制御してもよい。これにより、使用後のエッジリング４２３が搬出される際にエッジリング４２３から剥がれて処理装置４０内に落ちた反応副生成物等を、使用前のエッジリング４２３が搬入される前に除去することができる。
次に、制御部２２は、部品運搬装置５０から交換完了通知を受信したか否かを判定する（Ｓ１３２）。部品運搬装置５０から交換完了通知を受信していない場合（Ｓ１３２：Ｎｏ）、制御部２２は、再びステップＳ１３２に示された処理を実行する。
一方、部品運搬装置５０から交換完了通知を受信した場合（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、制御部２２は、ゲートバルブ４０１を閉じるように処理装置４０を制御する（Ｓ１３３）。そして、制御部２２は、交換確認通知を部品運搬装置５０へ送信する（Ｓ１３４）。そして、制御部２２は、処理装置４０の排気システム４６およびバルブ４６１ａを制御することで、処理装置４０と部品運搬装置５０との接続部分の空間６０内のガスの排気を停止させる（Ｓ１３５）。そして、制御部２２は、処理装置４０のバルブ４６１ｂを開くことにより、処理装置４０と部品運搬装置５０との接続部分の空間６０内を大気圧に戻す。
次に、制御部２２は、予約テーブル２１０において、交換された使用後のエッジリング４２３の「部品ＩＤ」を含むレコードを削除する。そして、制御部２２は、使用後のエッジリング４２３と交換された使用前のエッジリング４２３の「部品ＩＤ」を含むレコードを予約テーブル２１０内に新たに作成する（Ｓ１３６）。新たに作成されたレコードにおいて、「処理装置ＩＤ」の欄にはエッジリング４２３が交換された処理装置４０の識別情報が登録され、「交換日時」の欄には現在の日時が登録され、「ＲＦ積算時間」の欄には０が登録される。なお、「部品運搬装置ＩＤ」の欄は空欄とされる。
そして、制御部２２は、交換された使用前のエッジリング４２３の交換時期を推定し、推定された交換時期を、新たに作成されたレコードの「次のＲＦ積算時間」に登録する（Ｓ１３７）。そして、制御部２２は、再びステップＳ１２０に示された処理を実行する。
［部品運搬装置５０の処理］
図１８は、部品運搬装置５０の処理の一例を示すフローチャートである。図１８に示される処理は、制御部５５１が記憶部５５２から読み出されたプログラムを実行することにより実現される。なお、図１８に例示された処理とは別に、制御部５５１は、通信部５５０を介して交換指示を受信し、受信した交換指示を記憶部５５２に格納する。
まず、制御部５５１は、記憶部５５２を参照して、未処理の交換指示があるか否かを判定する（Ｓ２００）。未処理の交換指示がない場合（Ｓ２００：Ｎｏ）、制御部５５１は、再びステップＳ２００に示された処理を実行する。
未処理の交換指示がある場合（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、交換指示に含まれる位置情報に対応する処理装置４０の位置までの部品運搬装置５０の移動を開始させる（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１は、開始工程の一例である。制御部５５１は、例えば、センサ５５３によるセンシング結果を用いて移動機構５４を制御することにより、交換指示に含まれる位置情報に対応する処理装置４０の位置まで部品運搬装置５０を移動させる。また、制御部５５１は、排気装置５５４およびバルブ５５６を制御して、部品運搬装置５０の容器５１内のガスの排気を開始することにより、容器５１内の圧力の調整を開始する（Ｓ２０２）。
次に、制御部５５１は、センサ５５３によるセンシング結果に基づいて、部品運搬装置５０が処理装置４０に接続したか否かを判定する（Ｓ２０３）。部品運搬装置５０が処理装置４０に接続していない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、制御部５５１は、再びステップＳ２０３に示された処理を実行する。
一方、部品運搬装置５０が処理装置４０に接続した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、通信部５５０を介して、制御装置２０へ接続通知を送信する（Ｓ２０４）。そして、制御部５５１は、カセット５２から使用前のエッジリング４２３を取り出すようにロボットアーム５３ａを制御する（Ｓ２０５）。
次に、制御部５５１は、通信部５５０を介して、制御装置２０からゲート開放要求を受信したか否かを判定する（Ｓ２０６）。ゲート開放要求を受信していない場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、制御部５５１は、再びステップＳ２０６に示された処理を実行する。
一方、ゲート開放要求を受信した場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、部品運搬装置５０の容器５１内の圧力Ｐが、予め定められた圧力Ｐ2となったか否かを判定する（Ｓ２０７）。圧力Ｐ2は、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された後に調整される接続部分の空間６０（図１２参照）内の圧力Ｐ2と同じ圧力である。圧力Ｐが圧力Ｐ2となっていない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、制御部５５１は、再びステップＳ２０７に示された処理を実行する。ステップＳ２０７は、準備工程の一例である。
ここで、エッジリング４２３の交換時には、処理装置４０のチャンバ４１内は圧力Ｐ1に制御され、処理装置４０と部品運搬装置５０との接続部分の空間６０内および部品運搬装置５０の容器５１内は、圧力Ｐ1よりも低い圧力Ｐ2に制御される。これにより、処理装置４０のゲートバルブ４０１および部品運搬装置５０のゲートバルブ５１２が開いた場合に、処理装置４０のチャンバ４１内から部品運搬装置５０の容器５１内へのガスの流れが発生する。そのため、部品運搬装置５０内のパーティクルが処理装置４０内に侵入することが抑制される。
なお、処理装置４０内の圧力Ｐ1と、処理装置４０と部品運搬装置５０との接続部分および部品運搬装置５０内の圧力Ｐ2との差が小さ過ぎると部品運搬装置５０内のパーティクルが処理装置４０内に侵入する場合がある。一方、圧力Ｐ1と圧力Ｐ2との差が大き過ぎると、部品運搬装置５０内でパーティクルが巻き上がる場合がある。そのため、圧力Ｐ1と圧力Ｐ2との差は、例えば１０［Ｐａ］以上１０4［Ｐａ］以下であることが好ましい。
圧力Ｐが圧力Ｐ2となっている場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、ゲートバルブ５１２を開ける（Ｓ２０８）。そして、制御部５５１は、通信部５５０を介して、制御装置２０から交換開始指示を受信したか否かを判定する（Ｓ２０９）。交換開始指示を受信していない場合（Ｓ２０９：Ｎｏ）、制御部５５１は、再びステップＳ２０９に示された処理を実行する。
一方、交換開始指示を受信した場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、エンドエフェクタ５３０ｂを処理装置４０内に挿入し、リフトピン４８が持ち上げた使用後のエッジリング４２３を受け取るようにロボットアーム５３ｂを制御する（Ｓ２１０）。そして、制御部５５１は、エンドエフェクタ５３０ｂを部品運搬装置５０内に退避させ、使用後のエッジリング４２３をカセット５２内に収容するようにロボットアーム５３ｂを制御する。ステップＳ２１０は、収容工程の一例である。
次に、制御部５５１は、使用前のエッジリング４２３が載せられたエンドエフェクタ５３０ａを処理装置４０内に挿入し、使用前のエッジリング４２３をリフトピン４８に渡すようにロボットアーム５３ａを制御する（Ｓ２１１）。そして、制御部５５１は、エンドエフェクタ５３０ａを部品運搬装置５０内に退避させるようにロボットアーム５３ａを制御する。使用前のエッジリング４２３は、リフトピン４８が下降することにより下部電極４２１上に載置される。ステップＳ２１１は、搬入工程の一例である。
次に、制御部５５１は、ゲートバルブ５１２を閉じる（Ｓ２１２）。ステップＳ２１２は、閉塞工程の一例である。そして、制御部５５１は、通信部５５０を介して、制御装置２０へ交換完了通知を送信する（Ｓ２１３）。
次に、制御部５５１は、エンドエフェクタ５３０ｂがクリーニングユニット５６の近傍へ移動するようにロボットアーム５３ｂを制御し、エンドエフェクタ５３０ｂをクリーニングするようにクリーニングユニット５６を制御する（Ｓ２１４）。
次に、制御部５５１は、通信部５５０を介して、制御装置２０から交換確認通知を受信したか否かを判定する（Ｓ２１５）。交換確認通知を受信していない場合（Ｓ２１５：Ｎｏ）、制御部５５１は、再びステップＳ２１５に示された処理を実行する。
一方、交換確認通知を受信した場合（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、カセット５２内に使用前のエッジリング４２３が残っているか否かを判定する（Ｓ２１６）。制御部５５１は、例えばカセット５２内に収容されるエッジリング４２３の数と交換回数とに基づいて、カセット５２内に使用前のエッジリング４２３が残っているか否かを判定する。
カセット５２内に使用前のエッジリング４２３が残っている場合（Ｓ２１６：Ｙｅｓ）、制御部５５１は、再びステップＳ２００に示された処理を実行する。一方、カセット５２内に使用前のエッジリング４２３が残っていない場合（Ｓ２１６：Ｎｏ）、制御部５５１は、移動機構５４を制御することにより、カセット５２の交換場所まで部品運搬装置５０を移動させる。そして、部品運搬装置５０内のカセット５２と、使用前のエッジリング４２３が収容されたカセット５２とが交換される（Ｓ２１７）。そして、制御部５５１は、再びステップＳ２００に示された処理を実行する。
なお、本実施形態では、カセット５２内に使用前のエッジリング４２３が残っていない場合、部品運搬装置５０がカセット５２の交換場所まで移動してカセット５２が交換されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）等が、使用前のエッジリング４２３が収容されたカセット５２を部品運搬装置５０の場所まで運搬してカセット５２を交換してもよい。
また、カセット５２を交換した場合、部品運搬装置５０の５１内は大気圧になっており、エッジリング４２３の交換時の圧力Ｐ2まで減圧するのには時間がかかる。そのため、カセット５２が交換された場合、制御部５５１は、排気装置５５４を制御して、容器５１内のガスを排気し、エッジリング４２３の交換時の圧力Ｐ2まで容器５１内を減圧することが好ましい。これにより、制御装置２０から交換指示を受信した場合、部品運搬装置５０は、より迅速にエッジリング４２３の交換を開始することができる。
以上、第１の実施形態について説明した。上記したように、本実施形態における交換方法は、基板Ｗを処理する処理装置４０と、処理装置４０に設けられる消耗部品を運搬する部品運搬装置５０と、処理装置４０および部品運搬装置５０を制御する処理グループ３０とを備える処理システム１０における部品交換方法であって、制御装置２０が、第１の推定工程と、特定工程と、第２の推定工程と、第３の推定工程と、送信工程とを実行する。第１の推定工程では、処理装置４０の消耗部品の交換時期が推定される。特定工程では、交換時期よりも前の期間において処理装置４０による基板Ｗの処理が最後に終了した後のタイミングが消耗部品の交換可能タイミングとして特定される。第２の推定工程では、部品運搬装置５０が消耗部品の交換が必要な処理装置４０の位置まで移動するのに要する第１の移動時間が推定される。第３の推定工程では、消耗部品の交換が必要な処理装置４０の位置に移動した部品運搬装置５０が消耗部品の交換が可能となる状態になるまでの準備に要する第１の準備時間が推定される。送信工程では、第１の移動時間および第１の準備時間の合計の時間分、交換可能タイミングから遡ったタイミングより前のタイミングで交換指示が部品運搬装置５０へ送信されることにより、部品運搬装置５０に消耗部品の交換が指示される。これにより、消耗部品の交換に伴う処理装置４０の停止期間を短くすることができる。
また、上記した実施形態において、部品運搬装置５０は、容器５１と、カセット５２と、ロボットアーム５３と、移動機構５４と、通信部５５０と、制御部５５１とを備える。カセット５２は、使用前の消耗部品および使用後の消耗部品を収容する。容器５１は、処理装置４０に接続される開口部５１１と開口部５１１を開閉するゲートバルブ５１２とを有し、カセット５２を収容する。ロボットアーム５３は、処理装置４０から開口部５１１を介して使用後の消耗部品を搬出してカセット５２内に収容する。また、ロボットアーム５３は、使用前の消耗部品をカセット５２から取り出して開口部５１１を介して処理装置４０内に搬入する。移動機構５４は、動力源を有し、部品運搬装置５０を移動させる。通信部５５０は、制御装置２０と無線通信を行う。制御部５５１は、開始工程と、準備工程と、収容工程と、搬入工程と、閉塞工程とを実行する。開始工程では、制御装置２０から交換指示が送信された場合に、移動機構５４を用いて、消耗部品の交換が必要な処理装置４０の位置への部品運搬装置５０の移動が開始される。準備工程では、消耗部品の交換が必要な処理装置４０の位置に移動した後に消耗部品の交換が可能となる状態になるまでの準備が行われる。収容工程では、交換可能タイミングにおいて、ゲートバルブ５１２が開かれ、処理装置４０から開口部５１１を介して使用後の消耗部品が搬出されてカセット５２内に収容される。搬入工程では、使用前の消耗部品がカセット５２から取り出されて開口部５１１を介して処理装置４０内に搬入される。閉塞工程では、ゲートバルブ５１２が閉じられる。これにより、消耗部品の交換を容易にすることができる。
また、上記した実施形態において、部品運搬装置５０は、容器５１内の圧力を制御する排気装置５５４を有する。また、処理装置４０は、処理装置４０内の処理空間４１ｓを画成するチャンバ４１の圧力を制御する圧力制御バルブ４６０を有する。制御装置２０は、交換可能タイミングにおいて、容器５１内の圧力よりもチャンバ４１内の圧力が高くなるように部品運搬装置５０および処理装置４０を制御する。これにより、消耗部品の交換時に、部品運搬装置５０内のパーティクルが処理装置４０内に侵入することが抑制される。
また、上記した実施形態において、制御装置２０は、容器５１の圧力とチャンバ４１内の圧力との圧力差が１０［Ｐａ］以上１０4［Ｐａ］以下の範囲内の圧力差となるように部品運搬装置５０および処理装置４０を制御する。これにより、消耗部品の交換時における部品運搬装置５０内から処理装置４０内へのパーティクルの侵入および部品運搬装置５０内におけるパーティクルの飛散が抑制される。
また、上記した実施形態において、制御装置２０は、ＲＦ積算時間、ＲＦ積算電力、レシピ積算時間、消耗部品の重量の変化、および消耗部品の寸法の変化の少なくともいずれかに基づいて消耗部品の交換時期を推定する。これにより、消耗部品の交換時期を精度よく推定することができる。
また、上記した実施形態において、処理システム１０は、複数の部品運搬装置５０を備える。制御装置２０は、消耗部品の交換が必要な処理装置４０に最も近い位置の部品運搬装置５０に前記交換指示を送信する。これにより、部品運搬装置５０の移動距離を短くすることができ、より迅速に消耗部品を交換することができる。
また、上記した実施形態において、制御装置２０は、使用後の消耗部品が処理装置４０内から搬出される前に、使用後の消耗部品をクリーニングするように処理装置４０を制御する。これにより、使用後の消耗部品に付着していた反応副生成物が除去され、使用後の消耗部品が搬出される際の反応副生成物の飛散を抑制することができる。
また、上記した実施形態において、制御装置２０は、使用後の消耗部品が取り付けられていたベース部材から離れるように使用後の消耗部品を移動させた後に、使用後の消耗部品をクリーニングするように処理装置４０を制御する。これにより、消耗部品の上面だけでなく、消耗部品の側面や、消耗部品が設けられていたベース部材の面等に付着した反応副生成物を除去することができる。
また、上記した実施形態において、制御装置２０は、使用後の消耗部品が処理装置４０内から搬出されてから、使用前の消耗部品が処理装置４０内に搬入されるまでの間に、使用後の消耗部品が配置されていた処理装置４０内の領域をクリーニングするように処理装置４０を制御する。これにより、使用後の消耗部品が搬出される際に消耗部品から剥がれて処理装置４０内に落ちた反応副生成物等を、使用前の消耗部品が搬入される前に除去することができる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、部品運搬装置５０内に排気装置５５４が設けられ、部品運搬装置５０内のガスが排気装置５５４によって部品運搬装置５０の外部に排気されることにより、部品運搬装置５０内が減圧された。これに対し本実施形態では、部品運搬装置５０内のガスは、部品運搬装置５０が処理装置４０に接続された際に、処理装置４０の排気システム４６によって排気される。これにより、部品運搬装置５０内に排気装置５５４が不要となり、部品運搬装置５０を小型化することができる。なお、本実施形態における処理システム１０のシステム構成は、図１を用いて説明された第１の実施形態における処理システム１０のシステム構成と同様であるため、説明を省略する。
［処理装置４０の構成］
図１９は、第２の実施形態における処理装置４０の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図１９において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
圧力制御バルブ４６０と排気システム４６との間に接続された配管４６２は、配管４６２ａと配管４６２ｂとに分岐している。バルブ４６１ａが開かれることにより、配管４６２ａおよび４６２ｂを介して、排気システム４６によってガスを排気することができる。
また、ゲートバルブ４０１が設けられた側のチャンバ４１の側面には、配管４４３が設けられている。配管４４３は、バルブ４４２ｄを介して、バルブ４４２ａ～４４２ｃに接続されている。バルブ４４２ａおよび４４２ｂが閉じられ、バルブ４４２ｃおよび４４２ｄが開かれることにより、配管４４３内に流量制御器４４１ｃによって制御された流量の不活性ガスを供給することができる。
［部品運搬装置５０の構成］
図２０は、第２の実施形態における部品運搬装置５０の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図２０において、図９と同じ符号を付した構成は、図９における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
配管５５５は、ゲートバルブ５１２が設けられた側の容器５１の側面と、容器５１内の空間との間に配置されており、配管５５５には、バルブ５５６が設けられている。本実施形態において部品運搬装置５０内には排気装置５５４が設けられていない。配管５５５は、排気ポートの一例である。
また、ゲートバルブ５１２が設けられた側の容器５１の側面には、配管５６０が設けられている。配管５６０は、クリーニングユニット５６に接続されている。配管５６０にはバルブ５６１が設けられている。
［処理装置４０と部品運搬装置５０との接続］
図２１は、第２の実施形態における処理装置４０と部品運搬装置５０との接続部分の一例を示す拡大断面図である。なお、以下に説明する点を除き、図２１において、図１１と同じ符号を付した構成は、図１１における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
配管４６２ｂの開口部４６２ｃと、配管５５５の開口部５５５ａとは、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された場合に対向する位置に形成されている。また、部品運搬装置５０の容器５１の側面には、開口部５５５ａを囲むようにＯリング等のシール部材５１６が配置されている。これにより、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された場合に、配管４６２ｂと配管５５５とが気密に連通する。
処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された後に、処理装置４０のバルブ４６１ａが開かれ、排気システム４６によってガスが排気されることにより、配管４６２ｂおよび配管５５５を介して部品運搬装置５０の容器５１内のガスを排気することができる。これにより、部品運搬装置５０内に排気装置５５４を設けなくても容器５１内を減圧することができるため、部品運搬装置５０を小型化することができる。
また、配管４４３の開口部４４３ａと、配管５６０の開口部５６０ａとは、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された場合に対向する位置に形成されている。また、部品運搬装置５０の容器５１の側面には、開口部５６０ａを囲むようにＯリング等のシール部材５１５が配置されている。これにより、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された場合に、配管４４３と配管５６０とが気密に連通する。
エッジリング４２３の交換が終了した後に、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された状態で処理装置４０のバルブ４４２ａおよび４４２ｂが閉じられ、バルブ４４２ｃおよびバルブ４４２ｄが開かれ、部品運搬装置５０のバルブ５６１が開かれる。これにより、部品運搬装置５０のクリーニングユニット５６に不活性ガスが供給される。クリーニングユニット５６は、配管５６０を介して供給された不活性ガスを用いた高圧ガスパージにより、エンドエフェクタ５３０ｂをクリーニングする。これにより、部品運搬装置５０内に不活性ガスの供給源を設けなくてもよいため、部品運搬装置５０を小型化することができる。
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態における部品運搬装置５０は、１種類の消耗部品であるエッジリング４２３を交換する。これに対し、本実施形態における部品運搬装置５０は、複数種類の消耗部品を交換する。複数種類の消耗部品としては、例えばエッジリング４２３および上部電極４３ｅ等が考えられる。
カセット５２は、複数種類の消耗部品について、使用前の消耗部品と使用後の消耗部品とを収容する。本実施形態において、カセット５２内では、消耗部品の種類毎に消耗部品が収容される空間が仕切られている。これにより、特定の種類の消耗部品の交換が多く行われた場合であっても、カセット５２内で、特定の種類の使用後の消耗部品に付着している反応副生成物等が、他の種類の使用前の消耗部品の上に落下することを防止することができる。なお、消耗部品は、種類毎に別々のカセット５２に収容され、部品運搬装置５０内には、種類毎の別々のカセット５２が収容されてもよい。
ここで、異なる種類の消耗部品では、交換周期が異なる場合がある。そのため、異なる種類の消耗部品では、交換時期が一致しない場合が多い。交換時期が一致しない場合、処理が停止されて消耗部品の交換が行われ、処理が再開された後に、別な消耗部品の交換のために短時間で再び処理が停止される場合がある。この場合、複数の消耗部品の交換時期が近ければ、処理が停止されている間に複数の消耗部品の交換が行われた方が、処理の停止時間を短くすることができ、生産効率を向上させることができる。
図２２は、第３の実施形態における消耗部品の交換タイミングの一例を説明するための図である。本実施形態では、短い交換周期ＬＴshortの第１の消耗部品の交換時期ｔsと、長い交換周期ＬＴlongの第２の消耗部品の交換時期ｔlとの時間差ΔＬＴが、交換周期ＬＴshortよりも短い場合、交換時期ｔsにおいて第１の消耗部品および第２の消耗部品の両方が交換される。交換周期ＬＴshortは、第１の交換周期の一例であり、交換周期ＬＴlongは、第２の交換周期の一例である。
例えば、制御装置２０は、第１の消耗部品の交換時期ｔsと第２の消耗部品の交換時期ｔ1との間の時間差ΔＬＴが、交換周期ＬＴshortよりも短い場合、第１の消耗部品の交換時期ｔsに基づく交換指示において、第２の消耗部品の交換も併せて指示する。これにより、処理の停止時間を短くすることができ、生産効率を向上させることができる。
なお、１回の処理の停止期間で種類の異なる消耗部品を交換する場合、低い位置に取り付けられている消耗部品よりも高い位置に取り付けられている消耗部品の方を先に交換することが好ましい。例えば、制御装置２０は、第１の消耗部品および第２の消耗部品のうち、処理装置４０内に設けられている位置が高い方を先に交換するように部品運搬装置５０に指示を出す。これにより、使用後の消耗部品を搬出する際に、既に交換された使用前の消耗部品の上に使用後の消耗部品から剥がれた反応副生成物等が落下することを防止することができる。
（第４の実施形態）
第１から第３の実施形態における部品運搬装置５０は、消耗部品の交換が必要な処理装置４０に接続し、当該処理装置４０内の消耗部品を交換する。これに対し、本実施形態における部品運搬装置５０は、複数の処理装置４０において、消耗部品の交換時期が近い場合には、１台の処理装置４０に接続したままで、真空搬送室３１を介して、他の処理装置４０内の消耗部品の交換を行う。これにより、消耗部品の交換に伴う処理システム１０の停止期間を短くすることができる。
図２３は、第４の実施形態におけるエッジリング４２３の交換方法の一例を説明するための図である。図２３では、処理装置４０－１を介して、処理装置４０－１のエッジリング４２３の交換と、処理装置４０－２のエッジリング４２３の交換とが行われる例が示されている。処理装置４０－１は、第１の処理装置の一例であり、処理装置４０－２は、第２の処理装置の一例である。
本実施形態において、制御装置２０は、処理装置４０－１の位置情報および部品運搬装置５０が移動可能な経路の情報に基づいて、処理装置４０－１の位置から処理装置４０－２の位置まで部品運搬装置５０が移動するのに要する移動時間を推定する。処理装置４０－１の位置から処理装置４０－２の位置まで部品運搬装置５０が移動するのに要する移動時間は、第２の移動時間の一例である。
また、制御装置２０は、処理装置４０－２の位置に移動した部品運搬装置５０が処理装置４０－２内のエッジリング４２３の交換が可能となる状態になるまでの準備に要する準備時間を推定する。処理装置４０－２の位置に移動した部品運搬装置５０が処理装置４０－２内のエッジリング４２３の交換が可能となる状態になるまでの準備に要する準備時間は、第２の準備時間の一例である。
また、制御装置２０は、処理装置４０－１および真空搬送室３１を介する処理装置４０－２内のエッジリング４２３の交換に要する交換時間を推定する。そして、制御装置２０は、推定された移動時間と準備時間との合計の時間が、推定された交換時間よりも長い場合、処理装置４０－１および真空搬送室３１を介して処理装置４０－２内のエッジリング４２３を交換するように部品運搬装置５０に指示を出す。これにより、消耗部品の交換に伴う処理システム１０の停止期間を短くすることができる。
なお、図２３の例では、真空搬送室３１を介して処理装置４０－１と対向する位置にある処理装置４０－２内のエッジリング４２３が、処理装置４０－１および真空搬送室３１を介して交換されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、処理装置４０－１および真空搬送室３１を介してエッジリング４２３が交換される処理装置４０は、処理装置４０－４等、処理装置４０－２以外の処理装置４０であってもよい。
また、処理装置４０を介して他の処理装置４０のエッジリング４２３が交換される場合、部品運搬装置５０が接続された処理装置４０のエッジリング４２３よりも、他の処理装置４０のエッジリング４２３から先に交換されることが好ましい。例えば、制御装置２０は、推定された移動時間と準備時間の合計の時間が、推定された交換時間よりも長い場合、処理装置４０－１内のエッジリング４２３よりも先に、処理装置４０－２内のエッジリング４２３を交換するように部品運搬装置５０に指示を出す。これにより、部品運搬装置５０が接続された処理装置４０に取り付けられた使用前のエッジリング４２３の上に、他の処理装置４０から搬出された使用後のエッジリング４２３から剥がれた反応副生成物等が落下することを防止することができる。
（第５の実施形態）
第１から第４の実施形態における部品運搬装置５０では、消耗部品の交換が行われる際、カセット５２およびロボットアーム５３が収容される容器５１内のガスが排気され減圧される。これに対し、本実施形態では、容器５１内において、ロボットアーム５３が収容される空間と、カセット５２が収容される空間とがゲートバルブによって気密に仕切られ、ロボットアーム５３が収容される空間内のガスが排気される。これにより、消耗部品の交換時に減圧される空間を小さくすることができ、予め定められた圧力まで減圧するのに要する時間を短縮することができる。
図２４は、第５の実施形態における部品運搬装置５０の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図２４において、図９と同じ符号を付した構成は、図９における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
容器５１内において、ロボットアーム５３ａおよび５３ｂが収容される空間５１ａと、カセット５２が収容される空間５１ｂとは、ゲートバルブ５１７によって気密に仕切られている。エッジリング４２３の交換が行われる場合、ゲートバルブ５１７が開かれ、ロボットアーム５３ａによって使用前のエッジリング４２３がカセット５２から取り出される。そして、ロボットアーム５３ａが空間５１ａ内に退避した後にゲートバルブ５１７が閉じられる。そして、排気装置５５４によって空間５１ａ内のガスが排気される。ゲートバルブ５１７が閉じられることにより、排気装置５５４によって排気される空間が小さくなり、予め定められた圧力まで減圧するのに要する時間を短縮することができる。容器５１内において、ゲートバルブ５１２およびゲートバルブ５１７によって仕切られた空間５１ａは、ロードロック室の一例である。
そして、空間５１ａ内が予め定められた圧力まで減圧された後、ゲートバルブ５１２が開かれ、エッジリング４２３の交換が行われる。そして、エッジリング４２３の交換が終了してゲートバルブ５１２が閉じられた後、空間５１ａ内が大気圧に戻され、ゲートバルブ５１７が開かれる。そして、ロボットアーム５３ｂによって使用後のエッジリング４２３がカセット５２内に収容される。
そして、ロボットアーム５３ｂが空間５１ａ内に退避した後にゲートバルブ５１７が再び閉じられる。そして、排気装置５５４による空間５１ａ内のガスの排気と、クリーニングユニット５６によるエンドエフェクタ５３０ｂのクリーニングとが行われる。エンドエフェクタ５３０ｂのクリーニングが行われている間にゲートバルブ５１７が閉じられていることにより、クリーニングにより飛散するパーティクルがカセット５２内に収容されている使用前のエッジリング４２３に付着することを防止することができる。
［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した第１および第３～第５の実施形態において、部品運搬装置５０は、制御装置２０から交換指示を受信した後に容器５１内の排気を開始するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、部品運搬装置５０は、交換指示を受信する前においても、容器５１内の圧力が予め定められた圧力Ｐ2となるように容器５１内の圧力を制御してもよい。これにより、部品運搬装置５０は、制御装置２０から交換指示を受信した場合に、より迅速に消耗部品の交換を開始することができる。
また、上記した第１および第３～第５の実施形態において、排気装置５５４によって排気されたガスは、排気ポート５５７を介して部品運搬装置５０の外部へ排出されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、排気ポート５５７と、部品運搬装置５０の外部に設けられた排気ガスを処理する装置とが可撓性のホースによって接続されてもよい。これにより、部品運搬装置５０から排気されたガスのリサイクルが促進される。
また、上記した第１および第３～第５の実施形態では、部品運搬装置５０の容器５１内が、部品運搬装置５０の外部に設けられた排気装置に可撓性のホースを介して接続され、当該排気装置によって容器５１内のガスが排気されてもよい。これにより、部品運搬装置５０内に排気装置５５４を設けなくてもよいため、部品運搬装置５０を小型化することができる。
また、上記した第２の実施形態では、部品運搬装置５０の容器５１内のガスが処理装置４０の排気システム４６によって排気されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された場合に、部品運搬装置５０の排気ポート５５７が排気システム４６の排気ポートに接続されてもよい。この場合、部品運搬装置５０の排気装置５５４によって排気されたガスが、排気システム４６の排気ポートに排気される。これにより、部品運搬装置５０から排気されたガスのリサイクルが促進される。
また、上記した第５の実施形態において、ゲートバルブ５１２および５１７で仕切られた空間５１ａ内のガスは、例えば第２の実施形態のように、処理装置４０と部品運搬装置５０とが接続された後に処理装置４０内の排気システム４６によって排気されてもよい。
また、上記した各実施形態では、消耗部品の交換に関し、制御装置２０がそれぞれの処理装置４０およびそれぞれの部品運搬装置５０を制御するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、消耗部品の交換に関する制御機能は、複数の部品運搬装置５０の中のいずれかの部品運搬装置５０が代表の部品運搬装置５０となって実現されてもよい。この場合、代表の部品運搬装置５０は、消耗部品の交換に関するそれぞれの処理装置４０の制御や状態の管理等を、制御装置２０を介して行う。また、代表の部品運搬装置５０は、制御装置２０を介さずに、それぞれの他の部品運搬装置５０と直接通信することにより、それぞれの他の部品運搬装置５０の制御や状態の管理等を行ってもよい。
また、上記した実施形態では、同一の部品運搬装置５０によって、使用後の消耗部品が処理装置４０内から搬出され、使用前の消耗部品が処理装置４０内に搬入される。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、使用後の消耗部品を処理装置４０内から搬出する部品運搬装置５０と、使用前の消耗部品を処理装置４０内に搬入する部品運搬装置５０とが別々に用意されてもよい。これにより、部品運搬装置５０内に使用前の消耗部品と使用後の消耗部品の両方が収容されないため、使用後のエッジリング４２３から剥離した反応副生成物等によって使用前のエッジリング４２３が汚染されることを防止することができる。
また、この場合、使用前の消耗部品を処理装置４０内に搬入する部品運搬装置５０は、真空搬送室３１や大気搬送室３３に接続されてもよい。真空搬送室３１に接続された部品運搬装置５０は、真空搬送室３１内のロボットアーム３１０に使用前の消耗部品を渡す。ロボットアーム３１０は、受け取った使用前の消耗部品を、消耗部品の交換が必要な処理装置４０内に搬入する。また、大気搬送室３３に接続された部品運搬装置５０は、大気搬送室３３内のロボットアーム３３０に使用前の消耗部品を渡す。ロボットアーム３３０は、使用前の消耗部品をロードロック室３２内に搬入する。ロードロック室３２内に搬入された使用前の消耗部品は、真空搬送室３１内のロボットアーム３１０によって、消耗部品の交換が必要な処理装置４０内に搬入される。部品運搬装置５０が大気搬送室３３に接続される場合には、使用前の消耗部品を運搬する部品運搬装置５０内に排気装置を設ける必要がなくなり、部品運搬装置５０を小型化することができる。
また、上記した各実施形態において、部品運搬装置５０は、処理装置４０と接続した場合に、処理装置４０からの電源供給により、移動機構５４内のバッテリを充電してもよい。
また、上記した各実施形態において、部品運搬装置５０は、センサ５５３によるセンシング結果を用いて移動機構５４を制御することにより、制御装置２０から指示された処理装置４０の位置まで部品運搬装置５０を自律的に移動させる。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、部品運搬装置５０は、ユーザの操縦により部品運搬装置５０を移動させてもよい。この場合、部品運搬装置５０は、制御装置２０から指示された処理装置４０の位置およびその移動経路を表示装置等に表示することにより、ユーザに通知してもよい。
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ 基板
１０ 処理システム
２０ 制御装置
２１０ 予約テーブル
３０ 処理グループ
３１ 真空搬送室
３２ ロードロック室
３３ 大気搬送室
４０ 処理装置
４１ チャンバ
４２ 支持部
４２１ 下部電極
４２１４ 凸部
４２２ 静電チャック
４２３ エッジリング
４２３０ 凹部
４３ 上部電極シャワーヘッドアセンブリ
４４ ガス供給部
４５ ＲＦ電力供給部
４６ 排気システム
５０ 部品運搬装置
５１ 容器
５２ カセット
５３ ロボットアーム
５３０ エンドエフェクタ
５４ 移動機構
５５３ センサ
５５４ 排気装置
５６ クリーニングユニット
５７ 位置ずれ検出センサ

Claims (13)

  1. 基板を処理する処理装置と、
    前記処理装置に設けられる消耗部品を運搬する部品運搬装置と、
    前記処理装置および前記部品運搬装置を制御する制御装置と
    を備え、
    前記制御装置が、
    前記処理装置の消耗部品の交換時期を推定する第１の推定工程と、
    前記交換時期よりも前の期間において前記処理装置による前記基板の処理が最後に終了した後のタイミングを前記消耗部品の交換可能タイミングとして特定する特定工程と、
    前記部品運搬装置が前記消耗部品の交換が必要な前記処理装置の位置まで移動するのに要する第１の移動時間を推定する第２の推定工程と、
    前記消耗部品の交換が必要な前記処理装置の位置に移動した前記部品運搬装置が前記消耗部品の交換が可能となる状態になるまでの準備に要する第１の準備時間を推定する第３の推定工程と、
    前記第１の移動時間および前記第１の準備時間の合計の時間分、前記交換可能タイミングから遡ったタイミングより前のタイミングで交換指示を前記部品運搬装置へ送信することにより、前記部品運搬装置に前記消耗部品の交換を指示する送信工程と
    を実行する部品交換システム。
  2. 前記部品運搬装置は、
    使用前の消耗部品および使用後の消耗部品を収容する部品収容部と、
    前記処理装置に接続される開口部と前記開口部を開閉する開閉弁とを有し、前記部品収容部を収容する第１の容器と、
    前記処理装置から前記開口部を介して前記使用後の消耗部品を搬出して前記部品収容部内に収容し、前記使用前の消耗部品を前記部品収容部から取り出して前記開口部を介して前記処理装置内に搬入するロボットアームと、
    動力源を有し、前記部品運搬装置を移動させる移動機構と、
    前記制御装置と無線通信を行う通信部と、
    制御部と
    を備え、
    前記制御部が、
    前記制御装置から前記交換指示が送信された場合に、前記移動機構を制御して、前記消耗部品の交換が必要な前記処理装置の位置への前記部品運搬装置の移動を開始する開始工程と、
    前記消耗部品の交換が必要な前記処理装置の位置に移動した後に前記消耗部品の交換が可能となる状態になるまでの準備を行う準備工程と、
    前記交換可能タイミングにおいて、前記開閉弁を開き、前記処理装置から前記開口部を介して前記使用後の消耗部品を搬出して前記部品収容部内に収容する収容工程と、
    前記使用前の消耗部品を前記部品収容部から取り出して前記開口部を介して前記処理装置内に搬入する搬入工程と、
    前記開閉弁を閉じる閉塞工程と
    を実行する請求項１に記載の部品交換システム。
  3. 前記部品運搬装置は、前記第１の容器内の圧力を制御する第１の圧力制御部を有し、
    前記処理装置は、前記処理装置内の処理空間を画成する第２の容器内の圧力を制御する第２の圧力制御部を有し、
    前記制御装置は、前記交換可能タイミングにおいて、前記第１の容器内の圧力よりも前記第２の容器内の圧力が高くなるように前記部品運搬装置および前記処理装置を制御する請求項２に記載の部品交換システム。
  4. 前記制御装置は、前記第１の容器内の圧力と前記第２の容器内の圧力との圧力差が１０［Ｐａ］以上１０4［Ｐａ］以下の範囲内の圧力差となるように前記部品運搬装置および前記処理装置を制御する請求項３に記載の部品交換システム。
  5. 前記制御装置は、
    ＲＦ電力を用いて前記処理装置において行われる処理の積算時間であるＲＦ積算時間、ＲＦ電力を用いて前記処理装置において行われる処理時間と電力の乗算値であるＲＦ積算電力、前記消耗部品の消耗が特に多い特定の処理レシピの積算時間であるレシピ積算時間、前記消耗部品の重量の変化、および前記消耗部品の寸法の変化の少なくともいずれかに基づいて前記交換時期を推定する請求項１から４のいずれか一項に記載の部品交換システム。
  6. 前記消耗部品には、第１の交換周期において交換される第１の消耗部品と、前記第１の交換周期よりも長い第２の交換周期において交換される第２の消耗部品とが含まれ、
    前記制御装置は、
    前記第１の消耗部品の交換時期と前記第２の消耗部品の交換時期との間の時間差が、前記第１の交換周期よりも短い場合、前記第１の消耗部品の交換時期に基づく前記交換指示において、前記第２の消耗部品の交換も併せて指示する請求項１から５のいずれか一項に記載の部品交換システム。
  7. 前記制御装置は、
    前記第１の消耗部品および前記第２の消耗部品のうち、前記処理装置内に設けられている位置が高い方を先に交換するように前記部品運搬装置に指示を出す請求項６に記載の部品交換システム。
  8. 複数の前記部品運搬装置を備え、
    前記制御装置は、
    前記消耗部品の交換が必要な前記処理装置に最も近い位置の前記部品運搬装置に前記交換指示を送信する請求項１から７のいずれか一項に記載の部品交換システム。
  9. 第１の処理装置と、
    第２の処理装置と、
    前記第１の処理装置および前記第２の処理装置のそれぞれに接続された搬送室と
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記第１の処理装置の位置から前記第２の処理装置の位置まで前記部品運搬装置が移動するのに要する第２の移動時間と、前記第２の処理装置の位置に移動した前記部品運搬装置が前記第２の処理装置内の前記消耗部品の交換が可能となる状態になるまでの準備に要する第２の準備時間との合計の時間が、前記第１の処理装置および前記搬送室を介して前記第２の処理装置内の前記消耗部品を交換する場合の交換時間よりも長い場合、前記第１の処理装置および前記搬送室を介して前記第２の処理装置内の前記消耗部品を交換するように前記部品運搬装置に指示する請求項１から８のいずれか一項に記載の部品交換システム。
  10. 前記制御装置は、
    前記第２の移動時間と前記第２の準備時間との合計の時間が、前記交換時間よりも長い場合、前記第１の処理装置内の前記消耗部品よりも先に、前記第２の処理装置内の前記消耗部品を交換するように前記部品運搬装置に指示する請求項９に記載の部品交換システム。
  11. 前記制御装置は、
    使用後の前記消耗部品が前記処理装置内から搬出される前に、使用後の前記消耗部品をクリーニングするように前記処理装置を制御する請求項１から１０のいずれか一項に記載の部品交換システム。
  12. 前記制御装置は、
    使用後の前記消耗部品が取り付けられていたベース部材から離れるように使用後の前記消耗部品を移動させた後に、使用後の前記消耗部品をクリーニングするように前記処理装置を制御する請求項１１に記載の部品交換システム。
  13. 前記制御装置は、
    使用後の前記消耗部品が前記処理装置内から搬出されてから、使用前の前記消耗部品が前記処理装置内に搬入されるまでの間に、使用後の前記消耗部品が配置されていた前記処理装置内の領域をクリーニングするように前記処理装置を制御する請求項１から１２のいずれか一項に記載の部品交換システム。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003224169A (ja) 2002-01-29 2003-08-08 Tokyo Electron Ltd 検査装置及びその配置構造
JP2012216614A (ja) 2011-03-31 2012-11-08 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP2017098540A (ja) 2015-10-22 2017-06-01 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 正面開口式リングポッド
JP2018010992A (ja) 2016-07-14 2018-01-18 東京エレクトロン株式会社 フォーカスリング交換方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07297258A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Tokyo Electron Ltd 板状体の搬送装置
WO1999028951A2 (en) * 1997-11-28 1999-06-10 Mattson Technology, Inc. Systems and methods for low contamination, high throughput handling of workpieces for vacuum processing
JPH11186363A (ja) * 1997-12-24 1999-07-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd 半導体製造装置
US6035245A (en) * 1998-03-24 2000-03-07 Advanced Micro Devices, Inc. Automated material handling system method and arrangement
US9846415B2 (en) * 2012-01-19 2017-12-19 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Efficient transfer of materials using automated guided vehicles in semiconductor manufacturing
US10520932B2 (en) * 2014-07-03 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Transport system and method
US10062599B2 (en) * 2015-10-22 2018-08-28 Lam Research Corporation Automated replacement of consumable parts using interfacing chambers
US10124492B2 (en) * 2015-10-22 2018-11-13 Lam Research Corporation Automated replacement of consumable parts using end effectors interfacing with plasma processing system
US20170115657A1 (en) 2015-10-22 2017-04-27 Lam Research Corporation Systems for Removing and Replacing Consumable Parts from a Semiconductor Process Module in Situ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003224169A (ja) 2002-01-29 2003-08-08 Tokyo Electron Ltd 検査装置及びその配置構造
JP2012216614A (ja) 2011-03-31 2012-11-08 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP2017098540A (ja) 2015-10-22 2017-06-01 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 正面開口式リングポッド
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