JPH11102953A - 基板搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板処理装置に処理対象の基板を投入するこ
とができる時間間隔を考慮した上で、搬送装置による搬
送処理を支障なく実施する。 【解決手段】 同一の処理を行う成膜室Ｒ１、Ｒ２及び
Ｒ３〜Ｒ５を備えて、これら処理室（処理室群）に対す
る基板の搬送処理を同一の搬送装置Ｔ２によって行う基
板処理装置において、処理室で基板処理に要する時間及
び基板搬送処理に要する時間とを、その処理室群の室数
で割り算して得た値をタクトタイムに設定し、このタク
トタイム毎に基板処理装置へ基板を投入する。更に、１
回の搬送処理に要する時間以上の時間を搬送スロットと
してタクトタイム内に複数設定し、当該搬送スロットと
同期をとって搬送装置Ｔ２により各成膜室に対する基板
の搬送処理を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板に所定
の成膜処理を施す半導体製造装置やＬＣＤ用ガラス基板
に所定の成膜処理を施すＬＣＤ製造装置等といった基板
処理装置に関し、特に、同一の処理を並列的に行う複数
の処理室に対して同一の搬送装置によって基板の搬送処
理を行わせる基板搬送制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】処理対象の基板に複数の処理室において
一連の処理を順次実施する基板処理装置としては、例え
ば図１７に示すような、１枚或いは少数枚の基板を順次
処理する枚葉インライン形式のＬＣＤ製造装置が知られ
ている。このＬＣＤ製造装置では、ロード側カセットス
タンドＳ１に大気搬送機Ｔ１が連接され、該搬送機Ｔ１
にはゲートバルブＬＶ１を介してロード側基板予備室Ｌ
１が連接され、更に、ロード側基板予備室Ｌ１にはゲー
トバルブＬＶ２を介して真空搬送機Ｔ２が連接され、該
搬送機Ｔ２には基板予備加熱室Ｈが連接されている。ま
た、基板予備加熱室ＨにはゲートバルブＬＶ３を介して
真空搬送機Ｔ３が連接され、該搬送機Ｔ３には第１成膜
室Ｒ１、第２成膜室Ｒ２、第３成膜室Ｒ３がそれぞれゲ
ートバルブＬＶ４、ＬＶ５、ＬＶ６を介して連接されて
いる。

【０００３】第３成膜室Ｒ３にはゲートバルブＬＶ７を
介して真空搬送機Ｔ４が連接され、該搬送機Ｔ４には第
４成膜室Ｒ４、第５成膜室Ｒ５がそれぞれゲートバルブ
ＬＶ８、ＬＶ９を介して連接されている。また、搬送機
Ｔ４にはバッファ室Ｂ１が連接され、該バッファ室Ｂ１
には真空搬送機Ｔ５が連接されている。搬送機Ｔ５には
第６成膜室Ｒ６、第７成膜室Ｒ７、第８成膜室Ｒ８がそ
れぞれゲートバルブＬＶ１０、ＬＶ１１、ＬＶ１２を介
して連接され、該第８成膜室Ｒ８にはゲートバルブＬＶ
１３を介して真空搬送機Ｔ６が連接されている。真空搬
送機Ｔ６にはゲートバルブＬＶ１４を介してアンロード
側基板予備室Ｌ２が連接され、該アンロード側基板予備
室Ｌ２にはゲートバルブＬＶ１５を介して大気搬送機Ｔ
７が連接され、更に、該搬送機Ｔ７にはアンロード側カ
セットスタンドＳ２が連接されている。

【０００４】ここで、真空搬送機は搬送室内に収容され
ており、また、上記のＬＣＤ製造装置において、成膜室
は処理対象の基板に対して成膜処理を行う処理室を構成
し、加熱室は処理対象の基板に対して加熱処理を行う処
理室を構成するといったように、成膜室やバッファ室等
は基板に対して所定の処理を行う処理室を構成してい
る。したがって、ロード側から搬入された処理対象の基
板は、搬送機により各処理室を順次搬送されて所定の処
理が施され、所定の成膜処理が施された基板がアンロー
ド側から搬出される。なお、このような基板の搬送制御
や基板に対する処理の制御は図示していないコントロー
ラによってなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなＬＣＤ製
造装置では、例えば成膜室Ｒ１と成膜室Ｒ２とで同一な
成膜処理を並列的に行い、同一の成膜処理を２つの成膜
室で分担することにより、順次基板を投入して処理を行
う場合のスループットを向上させるようにしている。こ
のような場合には、２つ以上の処理室（成膜室Ｒ１と成
膜室Ｒ２）に対して同一の搬送装置（Ｔ３）で基板の搬
送処理を行うこととなるため、１つの処理室に対する搬
送処理と他の処理室に対する搬送処理とを同時に行わな
ければならないといった搬送処理間の干渉が発生してし
まうといった問題があった。

【０００６】一方、上記のように多数（７台）の搬送機
を用いることとなる枚葉インライン形式の基板処理装置
では、基板処理装置の設置床面積が大きくなるとともに
装置コストも高くなってしまうため、近年では、これら
の難点を克服するものとして、枚葉クラスタ形式の基板
処理装置が多用されてきている。この枚葉クラスタ形式
の基板処理装置は、搬送機を収容したメインフレームに
対して複数の処理室を連接した構成であり、例えば、こ
れら処理室の内の複数の処理室を同一の成膜処理を行う
成膜室として、これら処理室に対して同一の搬送機によ
り基板の搬送処理を行う。

【０００７】しかしながら、このような枚葉クラスタ形
式の基板処理装置にあっては、１つの搬送装置が受け持
つ搬送処理が多くなることから、上記のような搬送処理
間の干渉がより起こり易くなってしまうという問題があ
った。従来より、個々の搬送処理の順序を規定する搬送
処理スケジュールを設定して搬送処理間の干渉を避ける
ようにしているが、搬送処理スケジュールを合理的に設
定しない場合には、例えば基板が搬送機に把持されたま
まで停滞してしまうといったように処理途中の基板を温
度管理し得ない環境下に長時間晒してしまう事態が発生
し、基板に意図しない熱履歴を与えてしまって製品歩留
まりを低下させてしまうといった問題を招いていた。枚
葉インライン形式においても同様ではあるが、搬送処理
スケジュールがかなり複雑になる枚葉クラスタ形式の基
板処理装置においては、このような問題は特に顕著であ
った。

【０００８】本発明は、上記従来の事情に鑑みなされた
もので、基板処理装置に処理対象の基板を投入すること
ができる時間間隔を考慮した上で、搬送装置による搬送
処理を高スループットで支障なく実施することを目的と
する。また、本発明は、搬送途中の基板が意図しない状
態で停滞してしまうことを回避して、基板製品の熱履歴
による品質低下を防止することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、処理室数が
単数であるか複数であるかを問わず或る同種の処理を行
う処理室を処理室群という単位で扱っており、本発明が
対象としている基板処理装置には、このような処理室群
が複数備えられ、これら処理室群の内の少なくとも１つ
の処理室群は同一（同種）の処理を並列的に行う複数の
処理室から構成されている。そして、この基板処理装置
は、これら処理室群（処理室）に対する基板の搬送処理
を同一（単一）の搬送装置によって行う構成となってお
り、このような基板処理装置において、本発明は、処理
室での処理能力を上回って当該基板処理装置に外部から
順次投入した基板が停滞を生じてしまわないように、基
板処理装置へ処理対象の基板を投入する時間間隔を考慮
するとともに、当該時間間隔との兼ね合いから基板の搬
送処理動作を完了するに足りる時間を各搬送処理に割り
当て、当該割当時間に従って各搬送処理を実行させる。

【００１０】具体的には、処理室が成膜等の基板処理に
要する時間と当該処理室に対して基板の搬入や搬出を行
う搬送処理に要する時間の合計時間を、当該処理室を含
む処理室群の処理室数で割り算し、この結果、各処理室
群毎に得られた値の内の最大値以上の時間をタクトタイ
ムとして設定し、このタクトタイムに従った時間間隔で
基板処理装置へ処理対象の基板を外部から搬入する。こ
れにより、基板処理装置への基板投入間隔に起因した基
板の停滞を回避することができる。更には、搬送装置に
よって１回の搬送処理を行うに要する時間以上の時間を
搬送スロットとして設定して１タクトタイム内に複数設
定し、当該搬送スロットと同期をとって搬送装置により
各処理室に対する基板の搬送処理を行わせる。これによ
り、基板処理装置への基板投入間隔に起因した基板の停
滞を回避することができるとともに、投入された基板の
搬送装置による搬送処理においても基板が意に反して停
滞してしまう事態が防止できる。

【００１１】また、本発明ではタクトタイムは一定な時
間に設定されて、基板処理装置へ基板搬入が一定の時間
間隔で繰り返し行われ、上記のように基板の停滞を回避
した高スループットな搬送制御が基板処理装置の稼働中
に繰り返し実行される。また、本発明では、各処理室群
に対する搬送処理のタイミングは一定に設定されて、ま
た、各処理室群に対する基板の搬送処理順序は一定に設
定されて、これにより、各処理室に基板が滞在する時間
が一定化されて基板に対する処理量（例えば、成膜室で
は生成する膜厚や熱履歴）が精度良く管理される。この
ような基板搬送制御を実現する具体的な手法としては、
搬送処理間の干渉を回避して、各処理室群に対する基板
搬送処理にそれぞれ搬送スロットを割り当てて１タクト
タイム内における搬送処理スケジュールを設定し、この
搬送処理スケジュールに従って搬送装置により基板の搬
送処理を行わせる。

【００１２】また、本発明では、搬送装置はロボットア
ーム等のように１枚又は少数枚の基板を保持して搬送す
る公知の装置によって実施されるが、この基板を保持す
るための保持部（ロボットアームでは、ツィーザやエン
ドエフェクタと称せられる部分）が搬送装置に１つだけ
備えられているか又は２つ以上備えられているかによっ
て搬送処理スケジュールの構成を異ならせている。具体
的には、各基板の搬送処理を、第１の処理室群のいずれ
かの処理室への搬入、当該処理室から第２の処理室群の
いずれかの処理室への搬送、当該処理室からの搬出の順
序に従って行わせる場合に、保持部を１つだけ備えた搬
送装置に対しては、タクトタイム毎の搬送処理スケジュ
ールは、これら搬送処理を行うための搬送スロットが当
該順序とは逆の順序で配列される。これにより、搬送経
路の下流側から基板の搬送が順次なされ、或る処理室に
おいて基板を搬出した後に次の基板が搬入されると言っ
たように、単一の保持部によっても基板を順次下流側へ
搬送して滞り無く処理を進行させることができる。

【００１３】また、この場合の搬送スロットの設定方法
として好ましい一例は、搬送装置によって１回の搬送処
理を行うに要する時間でタクトタイムを割算して１タク
トタイム内で搬送処理を行うことが可能な回数を整数値
として求めることにより、１タクトタイム内で搬送処理
を行うことができる回数をうちわで最多の回数として算
出し、更に、得られた回数（整数値）でタクトタイムを
割算することにより、搬送装置が１回の搬送処理を行う
に要する時間以上の時間を求めて、当該時間を搬送スロ
ットに設定する。これにより、１タクトタイム内で搬送
処理を必要な回数実施しつつ、各搬送処理に必要且つ十
分な時間を確保して、搬送装置による複数の処理室群に
対する搬送処理を効率的に実施させることができ、更に
は、基板が搬送装置に保持されたままで長時間停滞して
しまう事態を回避させることができる。

【００１４】また、上記と同じく、各基板の搬送処理
を、第１の処理室群への搬入、第１の処理室群から第２
の処理室群への搬送、第２の処理室群からの搬出の順序
で行う場合に、保持部を２つ以上備えて、これら保持部
を交互に動作させることにより搬送スロット毎に処理室
に対する基板の搬入と搬出を両方共に行う搬送装置に対
しては、タクトタイム毎の搬送処理スケジュールは、こ
れら搬送処理を行うための搬送スロットが当該順序で配
列される。これにより、或る処理室に対する或る１回の
搬送処理において、１つの保持部によって基板を搬出し
た後に、他の保持部によって次の基板を搬入すると言っ
た処理がなされ、搬送経路の上流側から滞り無く基板が
順次搬送される。

【００１５】そして特に、このような保持部を２つ以上
備えた搬送装置を用いる場合には、上記のような搬送処
理がなされることから、搬送装置によって１回の搬送処
理を行うに要する時間に、当該搬送処理を行わせるため
に搬送装置へ搬送コマンドを送信するに要する時間を加
えた値を搬送スロットとして設定し、搬送スロットを最
小限の時間に設定するのがよい。これにより、各搬送処
理を短時間の内に実施して基板の処理室滞在時間を長く
し、搬送途中で基板に不要な熱履歴が生じてしまう事態
を防止することができる。

【００１６】また、本発明では、基板処理装置に基板を
外部側から搬入及び外部側へ搬出する他の搬送装置に対
する搬送制御も行い、タクトタイム毎の搬送処理スケジ
ュールに、当該他の搬送装置が搬入処理を行う搬送スロ
ットを搬出処理を行う搬送スロットに先行して配列す
る。これにより、基板処理装置への処理対象の基板の投
入及び基板処理装置からの基板の搬出が基板搬送経路の
上流側からなされ、基板処理装置に順次投入する基板の
停滞が回避される。

【００１７】また、本発明では好ましい態様として、前
記搬送処理スケジュールは、基板処理装置の稼動状態に
おいて予め搬送処理に禁止される禁止処理条件を更に加
味して設定する。これにより、基板を保持するカセット
の棚段数等といった、基板処理装置に実際に採用される
構成に応じた搬送処理スケジュールを設定することがで
き、実際の基板処理装置に最適な基板搬送制御を行うこ
とができる。

【００１８】また、本発明では好ましい態様として、処
理室が基板に対して成膜処理を施す成膜室である場合に
は、搬送処理スケジュールは、基板が各成膜室に滞在す
る時間の各室成膜時間に対する余裕度が最も大きく、且
つ、その中で各成膜室へ滞在する総和時間が最も長くな
るように設定する。これにより、プロセスの準備等によ
って所要時間が変動する可能性がある成膜処理に十分な
時間を与えて搬送処理スケジュールを信頼性の高いもの
とし、また、温度管理が行い難い搬送室内よりも、比較
的温度管理が行い易い成膜室内に基板をより長く滞在さ
せることにより、意図しない熱履歴が生じてしまう事態
を防止する。

【００１９】また、本発明では好ましい態様として、前
記成膜室に対して、成膜処理が終了した後の基板が搬送
処理を待機する期間では恒温制御する。これによって、
基板が受ける熱履歴をより少なくして、成膜処理された
基板の高品質な基板の成膜処理を実現する。

【００２０】本発明は、基板処理装置を操作するオペレ
ータがタクトタイムや搬送スロット等を計算して設定す
ることによっても実施できるが、好ましくは、上記のよ
うな基板搬送制御方法を行うための処理手順をプログラ
ムに作成し、基板処理装置を制御するコントローラ（コ
ンピュータ）に当該プログラムをインストールして実行
し、このような制御機能を備えた基板処理装置として実
施するのが好ましい。

【００２１】また、本発明は、半導体デバイスを製造す
るために用いられる成膜処理を施した半導体基板や、Ｌ
ＣＤを製造するために用いられる成膜処理を施したガラ
ス基板等と言った基板製品の製造方法として実施され、
これにより、基板処理装置内での搬送中に受ける不要な
熱履歴を極力防止し、更には、高スループットを実現し
つつ基板の処理室滞在時間を極力長くして、高品質な基
板製品を製造することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図面を
参照して説明する。図１には、本実施形態に係る枚葉ク
ラスタ形式のＬＣＤ製造装置の構成を示してあり、この
ＬＣＤ製造装置をコントローラＣにより制御することに
より本実施形態に係る基板制御方法及び基板製品の製造
方法が実施される。

【００２３】このＬＣＤ製造装置では、それぞれ複数枚
の基板を収容するカセットスタンドＳ１〜Ｓ４にロボッ
トアームから成る第１搬送機Ｔ１が連接され、該第１搬
送機Ｔ１にはゲートバルブＬＶ１及びＬＶ９を介してロ
ード側基板予備室Ｌ１及びアンロード側基板予備室Ｌ２
が連接され、更に、ロード側基板予備室Ｌ１及びアンロ
ード側基板予備室Ｌ２にはゲートバルブＬＶ２及びＬＶ
８を介してクラスタのメインフレームＭ１が連接されて
いる。メインフレームＭ１内にはロボットアームから成
る第２搬送機Ｔ２が搭載されており、メインフレームＭ
１に連接する各処理室間での基板の搬送処理を行う。

【００２４】また、メインフレームＭ１には、予備加熱
室Ｈ、ゲートバルブＬＶ３を介して第１成膜室Ｒ１、ゲ
ートバルブＬＶ４を介して第２成膜室Ｒ２、ゲートバル
ブＬＶ５を介して第３成膜室Ｒ３、ゲートバルブＬＶ６
を介して第４成膜室Ｒ４、ゲートバルブＬＶ７を介して
第５成膜室Ｒ５がそれぞれ連接されている。ここで、本
実施形態においては、第１成膜室Ｒ１と第２成膜室Ｒ２
は処理対象の基板に対して同一の成膜処理を並列的に行
い、また、第３成膜室Ｒ３、第４成膜室Ｒ４及び第５成
膜室Ｒ５は処理対象の基板に対して同一の成膜処理を並
列的に行い、第１成膜室Ｒ１と第２成膜室Ｒ２とから成
る第１の成膜室群と、第３成膜室Ｒ３乃至第５成膜室Ｒ
５から成る第２の成膜室群とは互いに異なる種類の成膜
処理を行うように設定されている。

【００２５】また、第１搬送機Ｔ１は、メインフレーム
Ｍ１を中心として構成されるクラスタに対して、カセッ
トスタンドＳ１〜Ｓ４（すなわち、クラスタの外部）か
ら処理対象の基板を投入し或いはカセットスタンドＳ１
〜Ｓ４へ処理された基板を搬出する処理を行う。また、
第２搬送機Ｔ２は、クラスタを構成する各処理室（Ｌ
１、Ｌ２、Ｒ１〜Ｒ５、Ｈ）間での基板の搬入或いは搬
出といった搬送処理を行う。本実施形態の搬送機Ｔ２を
構成しているロボットアームには単一のエンドエフェク
タｅが備えられており、ロボットアームが回転動及び伸
縮動することにより、エンドエフェクタｅ上に１枚の基
板を保持して搬送し、各処理室（Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１〜Ｒ
５、Ｈ）に対して基板の搬入或いは搬出といった搬送処
理を行う。なお、公知のように、エンドエフェクタｅを
幾層かに構成した場合には、その層数に応じた複数の基
板を一度に保持して搬送することができる。

【００２６】上記のような装置構成において、コントロ
ーラＣが、第１搬送機Ｔ１がカセットスタンドＳ１〜Ｓ
４から処理対象の基板をクラスタ内（すなわち、ロード
側基板予備室Ｌ１）へ投入する時間間隔を規定するタク
トタイム、ロード側のカセットスタンドからアンロード
側のカセットスタンドへ処理室を経由して基板を搬送す
る搬送ルート、タクトタイム内で第２搬送機Ｔ２に搬送
処理を行わせる時間を規定する搬送スロット、搬送スロ
ットを搬送ルートに沿って割り当てた搬送処理スケジュ
ール、を以下に説明するようにして設定し、当該搬送処
理スケジュールの搬送スロットに同期して第１搬送機Ｔ
１及び第２搬送機Ｔ２に搬送処理を行わせる。

【００２７】まず、第１の成膜室群を構成している第１
成膜室Ｒ１と第２成膜室Ｒ２、或いは、第２の成膜室群
を構成している第３成膜室Ｒ３〜第５成膜室Ｒ５のよう
に、搬送機Ｔ２が複数の成膜室に並列的に基板の搬送処
理を行う場合の当該成膜室群のタクトタイムＴは、本例
のように保持部としてのエンドエフェクタｅが単一の場
合には、一例として式（１）として設定する。

【００２８】

【数１】ＡＴ≧Ｐ＋Ｒ＋２Ｂ＋３Ｎ・・・・・式（１） ここに、Ａ：並列室数（Parallel Number）、 Ｔ：タクトタイム（Tact Time）、 Ｂ：基板搬送時間（Board Transfer Time）、 Ｎ：通信時間（Network Time）、 Ｒ：成膜準備時間（Process Preparation Time）、 Ｐ：成膜時間（Process Time）、 なお、Ｒ＝Ｓ＋Ｅ、 Ｓ：調圧時間（Pressure Control Time）、 Ｅ：排気時間（Exhaust Time）、

【００２９】なお、上記の式（１）は、第１の成膜室群
を構成している第１成膜室Ｒ１及び第２成膜室Ｒ２と、
これら成膜室に対して並列的に搬送処理を行う第２搬送
機Ｔとを例にとると、図２に示すようにして求められ
る。まず、Ｎ1とＮ3をコントローラＣから第２搬送機Ｔ
２へ搬送コマンドを送信するに要する時間、Ｂ1とＢ2を
搬送コマンドに応じて第２搬送機Ｔ２が実際に搬送動作
を完了するに要する時間、Ｎ2をコントローラＣから第
１成膜室Ｒ１へ成膜処理コマンドを送信するに要する時
間、Ｐ＋Ｒを第１成膜室Ｒ１が実際に成膜処理を実行し
て完了するに要する時間とし、Ｎ1＝Ｎ2＝Ｎ3＝Ｎ、及
び、Ｂ1＝Ｂ2＝Ｂと見なす。

【００３０】ここで、第１成膜室Ｒ１への搬送処理に着
目するが、第１の成膜室群は２つの成膜室から成るた
め、第１成膜室に次の基板が搬送されて来るまでには最
大２Ｔの時間がある。したがって、第２搬送機Ｔ２が第
１成膜室Ｒ１へ基板を搬送して、処理が終了した基板を
第１成膜室Ｒ１から第２成膜室群のいずれかの成膜室
（Ｒ３〜Ｒ５）へ搬送する処理は、２つのタクトタイム
（２Ｔ）以内で行われなければならない。すなわち、２
Ｔ≧Ｎ1＋Ｂ1＋Ｎ2＋Ｐ＋Ｒ＋Ｎ3＋Ｂ2＝Ｐ＋Ｒ＋２Ｂ
＋３Ｎとなり、これを並列関係にある成膜室の数Ａを用
いて一般化すると式（１）に示すようになる。

【００３１】以下、本例では、成膜時間Ｐを、第１成膜
室Ｒ１と第２成膜室Ｒ２ではそれぞれ１１０秒、第３成
膜室Ｒ３乃至第５成膜室Ｒ５ではそれぞれ２６０秒と
し、成膜準備時間Ｒ＝３０秒、基板搬送時間Ｂ＝２０
秒、通信時間Ｎ＝１秒として、具体的な数値を用いて説
明する。

【００３２】第１成膜室Ｒ１と第２成膜室Ｒ２から成る
第１成膜室群のタクトタイムＴは、式（１）より、成膜
室数Ａ＝２として、 ２Ｔ≧１１０＋３０＋２×２０＋３×１ ≧１４０＋４０＋３ ≧１８３、 Ｔ≧９１．５（秒）となる。

【００３３】また、３つの処理室が並列関係にある第３
成膜室Ｒ３乃至第５成膜室Ｒ５から成る第２成膜室群の
タクトタイムＴは、式（１）より、成膜室数Ａ＝３とし
て、 ３Ｔ≧２６０＋３０＋２×２０＋３×１ ≧２９０＋４０＋３ ≧３３３、 Ｔ≧１１１（秒）となる。

【００３４】これら各成膜室群毎のタクトタイムの内で
最大タクトタイムを選択すると、第３成膜室Ｒ３乃至第
５成膜室Ｒ５から成る第２成膜室群の１１１秒である。
本例では、この１１１秒をＬＣＤ製造装置へ処理対象の
基板を外部から投入するための装置をタクトタイムＴと
して、このタクトタイムＴ（１１１秒）の間隔で第１搬
送機Ｔ１によりロード側基板予備室Ｌ１へ基板を順次搬
送する。

【００３５】このように成膜室群が基板の成膜処理に要
する時間に基づいて基板投入のタクトタイムを求め、こ
のタクトタイム毎にカセットＳ１〜Ｓ４から処理対象の
基板を搬出することで、ＬＣＤ製造装置のスムーズな成
膜処理及び基板搬送を実施することができる。更に言え
ば、並列的に処理を行う成膜室群に対して、成膜室での
基板成膜処理及び当該成膜室に対する基板の搬送処理を
行うための時間（Ｐ＋Ｒ＋２Ｂ＋３Ｎ）を当該処理室群
に含まれる室数（Ａ）で割り算して、各処理室群の必要
時間を求め、これらの時間の内から最大となる時間以上
の時間をタクトタイムとして外部から基板を投入するよ
うにしたことにより、投入された基板を成膜室群の内の
いずれかの成膜室で十分な時間をもって成膜処理するこ
とを保証できる。このため、投入された基板が搬送途中
で成膜処理待ちしなければならない事態を防止すること
ができ、これによって、渋滞のないスムースな搬送処理
を実行することができる。

【００３６】ここで、上記のように基板投入を行うタク
トタイムを設定すると、第２搬送機Ｔ２が受け持つ搬送
処理は１タクトタイム内に複数個存在することになる。
この結果、各成膜室が成膜処理を終了した時点で次の処
理室へ搬送を開始した場合、他の基板の基板搬送タイミ
ングや搬出タイミングと干渉する可能性がある。このた
め、１タクトタイム内で複数回行う第２搬送機Ｔ２によ
る搬送処理を、どのようなスケジュールで行うかが問題
となる。

【００３７】まず、基板の搬送経路を考えると、例えば
図３に示すようなものとなる。すなわち、第１搬送機Ｔ
１がカセットスタンドＳ１〜Ｓ２（以下、必要に応じて
カセットスタンドを総じてＳと記す）からロード側基板
予備室Ｌ１へ基板を搬送する経路、第２搬送機Ｔ２が
ロード側基板予備室Ｌ１から基板予備加熱室Ｈへ基板を
搬送する経路、第１の成膜室群（Ｒ１、Ｒ２）のいず
れかの成膜室へ基板予備加熱室Ｈから第２搬送機Ｔ２が
基板を搬送する経路、第２の成膜室群（Ｒ３、Ｒ４、
Ｒ５）のいずれかの成膜室へ第１の成膜室群（Ｒ１、Ｒ
２）のいずれかの成膜室から第２搬送機Ｔ２が基板を搬
送する経路、第２搬送機Ｔ２が第２の成膜室群（Ｒ
３、Ｒ４、Ｒ５）のいずれかの成膜室からアンロード側
基板予備室Ｌ２へ基板を搬送する経路、第１搬送機Ｔ
１がアンロード側基板予備室Ｌ２からカセットスタンド
Ｓへ基板を搬送する経路、の搬送経路が存在する。

【００３８】これら経路〜の組合せを更に具体的に
解析すると、表１に示すような６つの搬送ルートが存在
する。基板搬送の基本的な流れとしては、カセットスタ
ンドＳからロード側基板予備室Ｌ１を通り、基板予備加
熱室Ｈで予備加熱した後、第１層目の膜を第１の成膜室
群（第１成膜室Ｒ１、第２成膜室Ｒ２）の内の１室を利
用して成膜処理し、続いて、第２の成膜室群（第３成膜
室Ｒ３、第４成膜室Ｒ４、第５成膜室Ｒ５）の内の１室
で第２層目を成膜し、アンロード側基板予備室Ｌ２を介
してカセットスタンドＳに戻す。

【００３９】このような６つの搬送経路（搬送ルート）
は、ＬＣＤ製造装置のコントローラＣによりタクトタイ
ム毎（基板投入毎）に順次切り換えて用いられ、第１搬
送機Ｔ１や第２搬送機Ｔ２がこれら搬送経路に従った搬
送処理を行う。すなわち、まず、最初のタクトタイムで
は投入された基板は搬送ルート１に従って搬送処理がな
され、次のタクトタイムでは投入された基板は搬送ルー
ト２に従って搬送処理がなされるといったように、タク
トタイム毎に処理ルート１から処理ルート６までが順に
切り換えられて基板が搬送される。なお、搬送機でみる
と第１搬送機Ｔ１は経路との２種類、第２搬送機Ｔ
２は経路〜の４種類の搬送処理を実施することにな
るが、第２搬送機Ｔ２に着目すると、第１の成膜室群
（第１成膜室Ｒ１、第２成膜室Ｒ２）の内のいずれかの
１室に対して搬送処理を行った後に、第２の成膜室群
（第３成膜室Ｒ３、第４成膜室Ｒ４、第５成膜室Ｒ５）
の内のいずれかの１室に対して搬送処理を行うと言った
ことが繰り返し行われる。

【００４０】

【表１】

【００４１】上記のような６つの搬送ルートを順次切り
換えて搬送処理を行うことにより、第１の処理室群に含
まれる処理室や第２の処理室群に含まれる処理室に交互
に基板が搬入され、これら処理室が偏ることなく効率的
に使用されて高稼働率で基板製品を製造することができ
る。しかしながら、特に第２搬送機Ｔ２の搬送処理を考
えると、ただ単純に上記の搬送ルートに従った搬送処理
を行わせるだけでは、この搬送装置Ｔ２が複数の処理室
に対する搬送処理を同時に実行しなければならないこと
となり、干渉が生じてしまう。そこで、このような搬送
処理間の干渉を回避してスムースな基板搬送を実現する
ため、本例では、コントローラＣが以下に説明するよう
な観点の条件で、第２搬送機Ｔ２更には第１搬送機Ｔ１
が個々の搬送処理を行うための搬送処理スケジュールを
求め、この搬送処理スケジュールに従って搬送処理を制
御する。

【００４２】まず、いずれの成膜室においても十分な成
膜処理を行うことができるようにするため、成膜室内に
基板が滞在する時間（成膜室利用時間）の各室成膜時間
に対する余裕度が最も大きく、且つ、その中で各成膜室
利用時間が最も長くとれるように搬送処理スケジュール
を設定する。なお、成膜室利用時間を長くすると、相対
的に搬送途中の基板が搬送機に保持されたままの状態で
停滞してしまう時間が短くなる。このため、搬送機で保
持したままの状態では当該基板に意図していない熱履歴
が生じてしまうこととなるが、成膜処理を行っていない
状態でも比較的安定した温度環境となる成膜室内にでき
るだけ長く滞在させることにより、このような熱履歴が
生じてしまうことが防止される。

【００４３】本例では、次のようにして成膜室利用時間
の最も長くとれる最適な搬送処理スケジュールが求めら
れている。第２搬送機Ｔ２の搬送処理が４回、第１搬送
機Ｔ１の搬送処理が２回となり、第２搬送機Ｔ２の方が
多くなるため、始めに第２搬送機Ｔ２の搬送処理スケジ
ュールを求め、そのスケジュールに位相をあわせて第１
搬送機Ｔ１の搬送処理スケジュールを選択する。まず、
クラスタにおける搬送のスケジュールを選択する上で、
次の定理１及び定理２に示すような順列の概念を利用し
て最適スケジュールを算出する。

【００４４】「定理１」：異なるｎ個のものからｒ個を
とる順列の総数は、 _nＰ_r＝ｎ（ｎ−１）（ｎ−２）・・・・（ｎ−ｒ＋１）、 特に、ｒ＝ｎのときは、 _nＰ_n＝ｎ（ｎ−１）（ｎ−２）・・・・３・２・１＝ｎ！、 ｒ＜ｎのときは、 _nＰ_r＝｛ｎ（ｎ−１）・・（ｎ−ｒ＋１）（ｎ−ｒ）・・２・１｝ ／｛（ｎ−ｒ）・・２・１｝ ＝ｎ！／（ｎ−ｒ）！となる。 なお、ｒ＝ｎのときは、この式の右辺の分母は０！とな
る。このときにも、この式が意味を持つようにするた
め、０！＝１と定義する。

【００４５】「定理２」：ａがｐ個、ｂがｑ個、・・・
・、ｄがｓ個、合計でｎ個のものがあるときに、これら
のものを全部並べてできる順列の総数は、ｎ！／（ｐ！
ｑ！・・・ｓ！）（ｎ＝ｐ＋ｑ＋・・・＋ｓ）、とな
る。

【００４６】まず、装置へ基板を投入する時間間隔であ
るタクトタイムをＴ、単位搬送時間をＢ、通信時間Ｎと
すると、基板処理装置がクラスタ形式の場合では、１タ
クトタイム内で搬送処理を行うことができる回数（すな
わち、搬送スロット数）ｍは、ｍ＝Ｔ／（Ｂ＋Ｎ）であ
る。なお、本例では以下に示すように、この回数ｍは小
数点以下を切り捨てて整数値として用いる。

【００４７】また、１タクトの中で行わなければらなら
い搬送処理処理（・・・）の回数をｎとすると、
搬送処理はタクトタイム毎に必ずロード側基板予備室Ｌ
１の基板搬入処理から開始することにより以下の方程式
が導ける。搬送処理スケジュールの順列の総数Ｍは、 Ｍ＝（_mＰ_m／（_m-n）Ｐ（_m-n））／ｍ ＝（ｍ！／（ｍ−ｎ）！）／ｍ ＝（ｍ−１）！／（ｍ−ｎ）！ （通り）

【００４８】上記の条件を具体的な事例に当てはめる
と、タクトタイムＴは前述で求めた１１１秒で、基板搬
送時間は２０秒、通信時間は１秒とすると、搬送スロッ
ト数ｍは、１１１÷（２０＋１）＝５．２８６となる。
ここで、この搬送スロット回数ｍは小数点以下を切り捨
てて整数値としてｍ＝５とし、そして、この搬送スロッ
ト回数ｍを用いて搬送スロットに、１１１÷５＝２２．
２秒として、第２搬送機Ｔ２が行う各搬送処理に対して
２２．２秒を割当てる。なお、このように搬送スロット
回数ｍを一旦整数値化して、１タクトタイム内で行うこ
とができる搬送処理の回数を少しうちわの値（すなわ
ち、うちわの最大整数回数）とすることにより、搬送ス
ロットを少し長めに設定することができ、各搬送処理に
対して時間的な余裕を持たせることができる。

【００４９】そして、第２搬送機Ｔ２の搬送処理動作を
、搬送処理動作を行わないスロットは（休）と
して可能な組み合わせを求めると、上記の式から、（５
−１）！／（５−４）！＝（４×３×２×１）／１＝２
４通りとなり、表２に示すような組み合わせが得られ
る。

【００５０】

【表２】

【００５１】ここで更に、本例では、ＬＣＤ製造装置の
構成上の実情を考慮して、表２に示される組合せの内で
基板搬送制御を実行するに支障のないものを選択する。
具体的には、ＬＣＤ製造装置の構成上から予め搬送処理
において禁止される処理をコントローラＣに入力してお
き、これに基づいてコントローラＣがこの禁止処理と理
論上組み合わせられないものを省いて、実施可能な組合
せをコントローラＣが選択して実行する。本例では、禁
止処理として表３に示すものが設定されており、これに
照らして実施可能な搬送処理動作の組合せは表
４に○印を付して示す９種類のみとなる。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】

【表５】

【００５５】また、表４に示す組み合わせが成立するも
のを順番に番号を付けて、成膜室利用時間をコントロー
ラＣで求めたものを表５に示す。本例では第１成膜室Ｒ
１と第２成膜室Ｒ２の成膜時間をそれぞれ１１０秒、第
３成膜室Ｒ３乃至第５成膜室Ｒ５の成膜時間をそれぞれ
２６０秒としていることから、表５に示すスケジュール
の内で成膜室利用時間が成膜時間より小さいものをコン
トローラＣが除外する。すなわち、スケジュールＮＯ．
１、４、８では、第３成膜室Ｒ３乃至第５成膜室Ｒ５の
成膜室利用時間が２４５．４秒で成膜時間２６０秒より
短いことから、当該成膜室内に滞在する時間内では基板
に成膜処理を施すことができないので、これらスケジュ
ールＮＯ．１、４、８を採用しない。ここに、図４〜図
９には、表５に示した各搬送処理スケジュールＮＯ．
２、３、５、６、７、９の動作タイミングチャートを示
してある。そして、個々の成膜室の利用時間がその成膜
時間を余裕をもって吸収できるように長く、且つ、全て
の成膜室の利用時間の総計が最も長い（１２２７秒）最
適な搬送処理スケジュールは表５のＮＯ．５もしくはＮ
Ｏ．９の搬送処理スケジュールであることがコントロー
ラＣによって次のようにして導かれる。すなわち、全て
の成膜室利用時間の総計は、スケジュールＮＯ．５とＮ
Ｏ．９とがそれぞれ１２２７秒で最も長い。また、スケ
ジュールＮＯ．５とＮＯ．９とにおける成膜室利用時間
と成膜時間との差は、成膜室Ｒ１、Ｒ２とについて、１
７８．８−１１０＝６８．８秒、成膜室Ｒ３、Ｒ４、Ｒ
５について、２８９．８−２６０＝２９．８秒であっ
て、他のスケジュールＮＯ．２、ＮＯ．３、ＮＯ．７と
較べて最も大きな差があり、個々の成膜室の利用時間が
その成膜時間を余裕をもって吸収できる。なお、これら
のスケジュールでは、搬送経路の下流側から基板の順次
搬送がなされ、ＬＣＤ製造装置に順次投入された複数の
基板の搬送処理における停滞が回避される。

【００５６】更に、ロード側基板予備室Ｌ１での基板不
足を回避するために第１搬送機Ｔ１の搬送動作は第２
搬送機Ｔ２の搬送動作の前に、また、アンロード側基
板予備室Ｌ２での基板の停滞を回避するために第１搬送
機Ｔ１の搬送動作は第２搬送機Ｔ２の搬送動作の後
に接続し、図１０にＮｏ．５を例にとって示すように各
搬送機Ｔ１、Ｔ２の搬送処理スケジュールがコントロー
ラＣにより決定される。なお、このように第１搬送装置
Ｔ１が基板を外部側から搬入及び外部側へ搬出するため
の搬送スロットを、搬入処理（）を行う搬送スロット
が搬出処理（）を行う搬送スロットに先行するように
配列したことにより、ＬＣＤ製造装置への処理対象の基
板の投入及びＬＣＤ製造装置からの基板の搬出が基板搬
送経路の上流側からなされ、ＬＣＤ製造装置に順次投入
する基板の停滞が回避される。

【００５７】各搬送機Ｔ１、Ｔ２は、コントローラＣに
よる制御の下に、この搬送処理スケジュールに基づいて
搬送処理動作を繰り返すが、その搬送処理の開始タイミ
ングは必ず搬送スロットのタイミングと同期をとって行
われる。すなわち、図１０に示す例では、タクトタイム
内の最初の搬送スロットで第１搬送機Ｔ１がカセットス
タンドＳからロード側基板予備室Ｌ１へ基板を搬送
（）し、次の搬送スロットで第２搬送機Ｔ２がロード
側基板予備室Ｌ１から基板予備加熱室Ｈへ基板を搬送
（）し、次の搬送スロットで第２搬送機Ｔ２が第２の
成膜室群（Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）のいずれかの成膜室から
アンロード側基板予備室Ｌ２へ基板を搬送（）する。
そして、更に次の搬送スロットで第２の成膜室群（Ｒ
３、Ｒ４、Ｒ５）のいずれかの成膜室へ第１の成膜室群
（Ｒ１、Ｒ２）のいずれかの成膜室から第２搬送機Ｔ２
が基板を搬送（）するとともに第１搬送機Ｔ１がアン
ロード側基板予備室Ｌ２からカセットスタンドＳへ基板
を搬送（）し、次の搬送スロットで第１の成膜室群
（Ｒ１、Ｒ２）のいずれかの成膜室へ基板予備加熱室Ｈ
から第２搬送機Ｔ２が基板を搬送（）する。

【００５８】このような搬送処理スケジュールに従って
各搬送機Ｔ１、Ｔ２が搬送スロットと同期をとってタク
トタイム毎の搬送処理を繰り返し行うことにより、ＬＣ
Ｄ製造装置に処理対象の基板を投入することができる時
間間隔（タクトタイム）を考慮した上で、搬送装置Ｔ
１、Ｔ２による搬送処理を干渉を生じることなく、且
つ、搬送途中の基板が意図しない熱履歴を生じてしまう
ような状態で停滞してしまうことを回避して実施するこ
とができる。

【００５９】なお、成膜処理の時間が短い成膜室は、搬
送スロットのタイミングがくる前に成膜処理を終了する
が、成膜室内で所定の搬送スロットの開始タイミングと
なるまで成膜室内で待機させることにより、無用な熱履
歴の発生を回避することができる。そして、このような
搬送待機の状態では、コントローラＣにより成膜室を或
る温度に恒温制御するようにすれば、より一層、基板の
熱履歴を良好な状態に維持することができる。

【００６０】また、本発明では、各搬送機Ｔ１、Ｔ２が
搬送スロットと同期をとってタクトタイム毎の搬送処理
を行うことが重要であり、もし、成膜を終了した時点で
搬送機が待機状態であるため搬送処理を開始できたとし
ても、次の成膜室で処理が終了して搬送を開始しようと
すると搬送処理が干渉する可能性がある。図１１に一例
を示すと、搬送スロットとの同期をとらずに成膜が終了
した時点で直ちに搬送処理を開始すると、搬送処理の干
渉が起こることがある。これを避けるために、図１２に
示すように、コントローラＣが、成膜が終了しても搬送
処理スケジュールで決定した所定の搬送スロットまで搬
送処理の開始を待機させ、搬送スロットと同期をとって
搬送を行わせることにより搬送処理の干渉が防止されて
いる。

【００６１】次に、本発明に係る第２の実施形態を説明
する。本実施形態では、上記した搬送機Ｔ２に代えて、
基板を各処理室に対して搬送処理する搬送機として、図
１３に示すように、２つのエンドエフェクタｅ１、ｅ２
を有したロボットアームＴ３を用いている。すなわち、
この搬送機Ｔ３は、独立して伸縮動する一対のアームａ
１、ａ２にエンドエフェクタｅ１、ｅ２をそれぞれ取り
付け、これらアームａ１、ａ２をそれらの中心を軸とし
て回転動させることにより、エンドエフェクタｅ１、ｅ
２の向きを変えることができる構成である。まず、本実
施形態による基板搬送制御方法及び基板製品の製造方法
を説明するに先立って、このような搬送機Ｔ３を用いる
ことによって、処理室利用率やスループットをより高め
ることができることを説明する。

【００６２】エンドエフェクタが基板を１枚ずつ保持す
る場合を例にとると、上記の実施形態で用いた搬送機Ｔ
２ではエンドエフェクタｅが１つであるので基板を１枚
しか保持することができない。このため、或る処理室
（ここでは、Ａという）から他の或る処理室（ここで
は、Ｂという）へ基板を搬送するときには、まず搬送先
の処理室Ｂの基板を先に他の処理室へ搬出した後、処理
室Ａから処理室Ｂに基板を搬送するという異なる搬送ス
ロットに同期した動作を行うことになる。つまり、搬送
先の処理室内を空の状態にしないと、次の基板を搬入す
ることができないのので、このように下流側から搬送を
行うというのが基本シーケンスとなっていた。

【００６３】このような動作のため、処理室Ｂについて
みると、基板が取り出されて次の基板が搬入されるまで
の時間は、処理室Ｂから基板を搬出して、その基板を他
の処理室に搬送する時間と、次の基板を処理室Ａから搬
出して、処理室Ｂに搬入する時間との和となり、比較的
長いものとなっている。このように処理室内に基板が無
い時間が長くなることは、高スループットを実現するた
めに極力短く設定される１プロセスサイクル時間からす
ると、処理室における基板の処理時間が短くなってしま
うことであり、搬送処理の時間が多くなってプロセス処
理のために使用できる時間が短くなり、処理室利用率が
低いものとなって基板製品の製造効率をあまり高めるこ
とができない。特に、処理量や処理の均一性が厳しく管
理されるＬＣＤ製造においては、少しでも長く処理時間
を確保して穏やかな処理を実施することが強く要望され
ており、高品質な基板製品を製造する上で重要な課題で
ある。

【００６４】このような搬送機Ｔ２に対して、２つのエ
ンドエフェクタｅ１、ｅ２を有する搬送機Ｔ３では、エ
ンドエフェクタｅ１、ｅ２にそれぞれ基板を１枚ずつ保
持することができることから、エンドエフェクタｅ１、
ｅ２の向きを入れ換えることにより、或る処理室から基
板を取り出して搬出する動作（Ｐｉｃｋ動作）と、当該
処理室へ次の基板を搬入して装填する動作（Ｐｌａｃｅ
動作）動作とを１つの搬送スロットに同期した搬送処理
（すなわち、１搬送コマンド）で行うとができる。具体
的には、搬送機Ｔ３は、一方のエンドエフェクタ上に次
の基板を保持した状態で搬送コマンドの実行が始まり、
まず処理室Ｂの基板を他方のエンドエフェクタにてＰｉ
ｃｋし、一方のエンドエフェクタにて次の基板を処理室
ＢにＰｌａｃｅする動作を行う。これにより、処理室Ｂ
についてみると、基板をＰｉｃｋされて直ぐに、次の基
板がＰｌａｃｅされるので、基板の入れ替え時間が搬送
機Ｔ２の場合に比べて短縮され、高い処理室利用率が実
現される。

【００６５】図１４には、本実施形態に係る枚葉クラス
タ形式のＬＣＤ製造装置の構成を示してあり、このＬＣ
Ｄ製造装置をコントローラＣにより制御することにより
本実施形態に係る基板制御方法及び基板製品の製造方法
が実施される。このＬＣＤ製造装置では、メインフレー
ム内に上記のように２つのエンドエフェクタｅ１、ｅ２
を有した第２搬送機Ｔ３が搭載されており、この搬送機
Ｔ３によるＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動作でメインフレーム
に連接する各処理室間での基板の搬送処理を行う。

【００６６】メインフレームには、ロード及びアンロー
ド用の予備室Ｌ、予備加熱室Ｈ、第１〜第６の成膜室Ｒ
１〜Ｒ６がそれぞれ連接されており、第１成膜室Ｒ１と
第２成膜室Ｒ２とが基板に対して同一種類の成膜処理を
並列的に行う第１の成膜室群を構成し、また、第３成膜
室Ｒ３、第４成膜室Ｒ４及び第５成膜室Ｒ５が基板に対
して他の同一種類の成膜処理を並列的に行う第２の成膜
処理室群を構成し、第６成膜室Ｒ６が更に他の種類の成
膜処理を行う第３の成膜処理室群を構成している。な
お、各処理室に付設されるゲートバルブは簡単のために
図示を省略してあり、また、カセットスタンドＳ１〜Ｓ
４及び第１搬送機Ｔ１については図１に示したものと同
様である。

【００６７】上記のような装置構成において、コントロ
ーラＣが、タクトタイム、搬送ルート、搬送スロット、
搬送処理スケジュールを演算処理して設定し、当該搬送
処理スケジュールの搬送スロットに同期して第１搬送機
Ｔ１及び第２搬送機Ｔ３に搬送処理を行わせることによ
り、カセットスタンドから予備室Ｌへタクトタイム毎に
基板を順次投入して、当該基板を第１〜第３の成膜処理
室群を順次搬送して処理させ、再び予備室Ｌからカセッ
トスタンドへ搬出するという一連の搬送処理を実行させ
る。

【００６８】なお、搬送機Ｔ３を用いた場合には、上記
したように１搬送スロット毎にＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動
作を行うことから、コントローラＣは、前述した第１の
実施形態とは異なって図１５に示すようにタクトタイム
毎の各搬送処理のスロットの配列を成膜処理室群に対し
て上流から下流側への配列にして、タクトタイム毎に成
膜処理室群に対して上流から下流側へ搬送処理動作を搬
送機Ｔ３に実行させる。すなわち、各タクトタイム毎
に、予備室Ｌに対するＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動作
（）、予備加熱室Ｈに対するＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動
作（）、第１の成膜室群の内のいずれか１つの成膜室
に対するＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動作（）、第２の成膜
室群の内のいずれか１つの成膜室に対するＰｉｃｋ＋Ｐ
ｌａｃｅ動作（）、第３の成膜室群に対するＰｉｃｋ
＋Ｐｌａｃｅ動作（）の順で搬送動作を行わせる。

【００６９】この第２の実施形態におけるタクトタイム
Ｔは、一例として、式（２）により設定される。これ
は、図２において、搬送ロボットＴ２が並列成膜室Ｒ１
へ基板を搬送する場合に比べ、Ｔ３はＰｉｃｋ動作とＰ
ｌａｃｅ動作を連続して１動作として実行するので、２
Ｔ≧Ｎ₁＋Ｂ₁＋Ｎ₂＋Ｐ＋Ｒ＝Ｎ＋Ｂ＋Ｎ＋Ｐ＋Ｒとな
ることから明らかである。従って、タクトタイムＴも、
搬送動作１回分に相当する（Ｂ＋Ｎ）を並列処理室数Ａ
で割った、（Ｂ＋Ｎ）／Ａだけ短縮され、その分スルー
プットが向上する。

【００７０】

【数２】ＡＴ≧Ｐ＋Ｒ＋Ｂ＋２Ｎ・・・・式（２）、 ここに、Ａ、Ｔ、Ｂ、Ｎ、Ｒは式（１）と同様。

【００７１】ここで、本実施形態においても、上記のよ
うに搬送ルートの順序を逆転させるとともに、搬送スロ
ット毎の搬送コマンドに同期して搬送機Ｔ３にＰｉｃｋ
＋Ｐｌａｃｅ動作を行わせれば、第１の実施形態で説明
したようなタクトタイム及び搬送スロットにより、第１
の実施形態と同様に基板の搬送処理を支障無く実行して
高品質の基板製品を製造することができるが、本実施形
態では、これに更なる改良を加えてより高品質な基板製
品をより高いスループットにて製造できるようにしてい
る。

【００７２】すなわち、コントローラＣは、単一のエン
ドエフェクタを有した搬送機Ｔ２を用いた場合には、前
述したように、１タクトタイム内で可能な搬送処理の最
大回数で当該タクトタイムを割り算し、その結果得られ
る値（時間）を搬送スロットとしているが、複数のエン
ドエフェクタを有してＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動作を行う
搬送機Ｔ３を用いた場合には、搬送装置Ｔ３によって１
回の搬送処理を行うに要する時間と、当該搬送処理を行
わせるために搬送装置Ｔ３へ搬送コマンドを送信するに
要する時間とを加えた値を搬送スロットとして設定し
て、当該搬送スロットに同期して搬送コマンドを発行し
て搬送機Ｔ３を動作させる。

【００７３】例えば、タクトタイムが１１１秒で、搬送
コマンド実行時間（搬送処理時間）が１８秒とし、通信
時間が１秒とすると、単一エンドエフェクタの搬送機Ｔ
２の場合は、上記したように搬送スロットは２２．２秒
となるが、本例では、搬送スロットを（１８＋１）＝１
９秒に設定して、コントローラＣがこの搬送スロットに
同期して搬送コマンドを発行する。このように搬送スロ
ットを短い時間に設定するのは、Ｐｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ
動作により次の搬送スロットまで搬送ロボットＴ３がＰ
ｉｃｋした基板を保持しており、保持時間が長くなる
と、基板の熱履歴に悪影響があるためである。勿論、基
板搬送時間に余裕をもたせるため、熱履歴に悪影響が出
ない範囲で搬送時間と搬送コマンド送信時間に若干の余
裕時間を加えて搬送スロットとしてもよい。このように
各搬送処理時間が短縮化されることにより、１プロセス
サイクル内で基板の処理室滞在時間が長くなり、処理室
利用率が向上する。

【００７４】そして、タクトタイム内に各搬送スロット
をその搬送ルートに対応して順次連続して配置すると、
搬送スロットが短くなったことにより、図１６に示すよ
うに、先のタクトタイムで搬送スロット１〜５（すなわ
ち、搬送処理〜）が終了した後、次のタクトタイム
が始まるまでに搬送スロットが存在しない待ち時間が生
じることとなる。このように待ち時間が発生すると、次
のタクトタイムが始まるまでの間、搬送処理によって
最終の処理室Ｒ６から取り出された基板がエンドエフェ
クタ上に保持されたままとなるが、この基板は全ての処
理が終了して常温に戻される基板であるので、熱履歴に
より悪影響が及ぼされることはなく、かえって、エンド
エフェクタ上で温度が低下するので好都合な効果が得ら
れる。勿論、基板の熱履歴に悪影響が出ない範囲で、各
搬送スロットを連続配置せず、時間を空けて断続的に配
置してもよい。

【００７５】なお、上記した基板制御方法及び基板製品
製造方法は、全てコントローラＣによるソフトウェアの
実行により自動計算を行い、基板処理装置のタクトタイ
ムや各成膜室の処理時間の待機制御、搬送スロット同期
制御の自動制御を行うことにより実施されるが、このよ
うなソフトウエアではなく、各計算・制御処理を行うた
めのハードウエアを用いて実施することもできる。ま
た、Ｐｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動作を行う搬送装置として２
つのエンドエフェクタを有したロボットアームを示した
が、本発明では、このような保持部を２つ以上有した搬
送装置を用いてもよく、要は、基板を搬送する手段であ
ればよい。

【００７６】また、本発明は枚葉クラスタ形式の基板処
理装置以外に、枚葉インライン形式の基板処理装置等に
も適用することができる。枚葉インライン形式の場合
は、各処理室群毎に一つの基板搬送装置を有する点が枚
葉クラスタ形式の場合と異なるだけであり、本発明のタ
クトタイムの考え方は適用可能である。要は、同一の搬
送機によって複数の処理室（成膜室やバッファ室等）に
対する搬送処理を実施する必要がある装置であれば適用
可能である。したがって、枚葉クラスタ形式の基板処理
装置においてクラスタの数やクラスタの角数には特に限
定はなく、また、枚葉式といえども数枚の基板を一度に
搬送処理して成膜処理する装置であっても本発明を適用
することができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成膜処理等の所定の処理に要する時間及び基板の搬送処
理に要する時間を処理室数で割った値の内の最大値以上
の時間をタクトタイムとし、当該タクトタイム毎に基板
処理装置へ基板を投入するようにしたため、基板処理装
置内での搬送処理を円滑に行わせることができる。ま
た、１回の搬送処理を行うのに要する時間以上の時間を
搬送スロットに割り当て、タクトタイム内に複数設定
し、その搬送スロットと同期をとりながら基板搬送処理
を行うようにしたため、干渉のない最適な搬送処理が実
現され、スループットも向上する。

【００７８】また、搬送スロットと同期制御することに
より、干渉のない搬送制御を実現できるだけではなく、
処理室の滞在時間をできるだけ長くして基板の熱履歴を
削減し且つ一定とすることができ、基板製品の品質を高
めることができる。また、最適な搬送処理スケジュール
の設定により、最大限の成膜室利用時間を稼げることに
なり、良好な成膜処理を実現することができる。また、
特に、保持部を複数備えてＰｉｃｋ＋Ｐｌａｃｅ動作を
行う搬送装置を用いた場合には、搬送スロットの短縮化
による待ち時間を有効利用した冷却処理や、タクトタイ
ムの短縮化によるスループットの更なる向上を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る枚葉クラスタ形式
のＬＣＤ製造装置の構成を示す図である。

【図２】 タクトタイムの算出を説明するタイミングチ
ャートである。

【図３】 本発明の一実施形態に係る枚葉クラスタ形式
のＬＣＤ製造装置の基板搬送経路を示す図である。

【図４】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理の
流れを示すタイミングチャートである。

【図５】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理の
流れを示すタイミングチャートである。

【図６】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理の
流れを示すタイミングチャートである。

【図７】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理の
流れを示すタイミングチャートである。

【図８】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理の
流れを示すタイミングチャートである。

【図９】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理の
流れを示すタイミングチャートである。

【図１０】 搬送処理スケジュールの一例を示す図であ
る。

【図１１】 搬送処理の干渉発生を説明するタイミング
チャートである。

【図１２】 搬送処理の干渉回避を説明するタイミング
チャートである。

【図１３】 本発明の他の一実施形態に係る搬送装置の
構成を示す斜視図である。

【図１４】 本発明の他の一実施形態に係る枚葉クラス
タ形式のＬＣＤ製造装置の構成を示す図である。

【図１５】 搬送処理スケジュールの一例を示す図であ
る。

【図１６】 搬送処理スケジュールに基づいた搬送処理
の流れを示すタイミングチャートである。

【図１７】 枚葉インライン形式ＬＣＤ製造装置の構成
の一例を示す図である。

【符号の説明】 Ｔ１・・・第１搬送機、 Ｔ２、Ｔ３・・・第２搬送
機、Ｓ１〜Ｓ４・・・カセットスタンド、 Ｌ１・・・
ロード側基板予備室、Ｌ２・・・アンロード側基板予備
室、 Ｌ・・・基板予備室、Ｈ・・・基板予備加熱室、
Ｒ１〜Ｒ６・・・成膜室、Ｃ・・・コントローラ、
ｅ、ｅ１、ｅ２・・・・エンドエフェクタ（保持部）、

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の処理を並列的に行う複数の処理室
   から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室群
   を備え、これら処理室群に対する基板の搬送処理を同一
   の搬送装置によって行う基板処理装置において、 処理室で基板処理に要する時間と当該処理室に対する基
   板の搬送処理に要する時間の合計時間を当該処理室群に
   含まれる処理室数で割算して得られた各処理室群毎の値
   の内、最大値以上の時間をタクトタイムとして設定し、
   当該タクトタイムに従った時間間隔で基板処理装置へ処
   理対象の基板を搬入することを特徴とする基板搬送制御
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板搬送制御方法にお
   いて、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間以
   上の時間を搬送スロットとして設定してタクトタイム内
   に複数設定し、当該搬送スロットと同期をとって搬送装
   置により処理室に対する基板の搬送を行うことを特徴と
   する基板搬送制御方法。
3. 【請求項３】 同一の処理を並列的に行う複数の処理室
   から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室群
   を備え、これら処理室群に対する基板の搬送処理を同一
   の搬送装置によって行う基板処理装置において、 基板処理装置へ処理対象の基板を搬入する時間間隔であ
   るタクトタイムを一定に設定したことを特徴とする基板
   搬送制御方法。
4. 【請求項４】 同一の処理を並列的に行う複数の処理室
   から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室群
   を備え、これら処理室群に対する基板の搬送処理を同一
   の搬送装置によって行う基板処理装置において、 複数の処理室群に対する基板の搬送処理タイミングを一
   定に設定して、これら処理室群間で一定な時間間隔で搬
   送装置により基板の搬送処理を行うことを特徴とする基
   板搬送制御方法。
5. 【請求項５】 同一の処理を並列的に行う複数の処理室
   から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室群
   を備え、これら処理室群に対する基板の搬送処理を同一
   の搬送装置によって行う基板処理装置において、 複数の処理室群に対する基板の搬送処理順序を一定に設
   定したことを特徴とする基板搬送制御方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の基板搬送制御方法にお
   いて、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間以
   上の時間を搬送スロットとして設定し、各処理室群に対
   する基板搬送処理にそれぞれ搬送スロットを割り当てて
   １タクトタイム内における搬送処理スケジュールを設定
   し、 当該搬送処理スケジュールに従って搬送スロットと同期
   をとって搬送装置により処理室群に対する基板の搬送処
   理を行わせることを特徴とする基板搬送制御方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の基板搬送制御方法にお
   いて、 前記搬送スロットが各タクトタイム内において連続配置
   され、次のタクトタイムの搬送スロットとの間に待ち時
   間が形成されることを特徴とする基板搬送制御方法。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の基板搬送制御方法にお
   いて、 搬送装置は基板を保持して搬送する単一の保持部を有
   し、当該保持部を動作させることにより搬送スロット毎
   に処理室に対する基板の搬入又は搬出を行う構成であ
   り、 当該搬送装置による各基板の搬送処理を、第１の処理室
   群のいずれかの処理室への搬入、当該処理室から第２の
   処理室群のいずれかの処理室への搬送、当該処理室から
   の搬出の順序に従って行わせる場合に、 タクトタイム毎の搬送処理スケジュールにはこれら搬送
   処理を行うための搬送スロットが当該順序とは逆の順序
   で配列されて、複数の搬送処理スケジュールが繰り返し
   実行されることにより各基板について上記順序の搬送処
   理が実行されることを特徴とする基板搬送制御方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の基板搬送制御方法にお
   いて、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間で
   タクトタイムを割算して１タクトタイム内で搬送処理を
   行うことが可能な最大回数を整数値として求め、得られ
   た整数値でタクトタイムを割算することにより、搬送装
   置が１回の搬送処理を行うに要する時間以上の時間を求
   めて、当該時間を搬送スロットに設定したことを特徴と
   する基板搬送制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項６に記載の基板搬送制御方法に
    おいて、 搬送装置は基板を保持して搬送する少なくとも２つの保
    持部を有し、当該保持部を交互に動作させることにより
    搬送スロット毎に処理室に対する基板の搬入及び搬出を
    行う構成であり、 当該搬送装置による各基板の搬送処理を、第１の処理室
    群のいずれかの処理室への搬入、当該処理室から第２の
    処理室群のいずれかの処理室への搬送、当該処理室から
    の搬出の順序に従って行わせる場合に、 タクトタイム毎の搬送処理スケジュールにはこれら搬送
    処理を行うための搬送スロットが当該順序で配列され
    て、複数の搬送処理スケジュールが繰り返し実行される
    ことにより各基板について上記順序の搬送処理が実行さ
    れることを特徴とする基板搬送制御方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の基板搬送制御方法
    において、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間
    に、当該搬送処理を行わせるために搬送装置へ搬送コマ
    ンドを送信するに要する時間を加えた値を搬送スロット
    として設定したことを特徴とする基板搬送制御方法。
12. 【請求項１２】 請求項８又は請求項１０に記載の基板
    搬送制御方法において、 基板処理装置は、搬送装置が搬送処理する基板を外部側
    から搬入及び外部側へ搬出する他の搬送装置を備えてお
    り、 タクトタイム毎の搬送処理スケジュールには当該他の搬
    送装置が搬入処理を行う搬送スロットが搬出処理を行う
    搬送スロットに先行して配列されて、複数の搬送処理ス
    ケジュールが繰り返し実行されることにより基板処理装
    置に対して基板の搬入及び搬出が繰り返し行われること
    を特徴とする基板搬送制御方法。
13. 【請求項１３】 請求項６乃至請求項１２のいずれか１
    項に記載の基板搬送制御方法において、 搬送処理スケジュールは、基板処理装置の稼動状態にお
    いて予め搬送処理に禁止される禁止処理条件を加味して
    設定されていることを特徴とする基板搬送制御方法。
14. 【請求項１４】 請求項６乃至請求項１３のいずれか１
    項に記載の基板搬送制御方法において、 処理室は、基板に対して成膜処理を施す成膜室であり、 搬送処理スケジュールは、基板が各成膜室に滞在する時
    間の各室成膜時間に対する余裕度が最も大きく、且つ、
    各成膜室への滞在する総和時間が最も長くなるように設
    定されていることを特徴とする基板搬送制御方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の基板処理制御方法
    において、 成膜室に対して、成膜処理が終了した後の基板が搬送処
    理を待機する期間では恒温制御することを特徴とする基
    板搬送制御方法。
16. 【請求項１６】 同一の処理を並列的に行う複数の処理
    室から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室
    群を備え、これら処理室群に対する基板の搬送処理を同
    一の搬送装置によって行う基板処理装置において、 処理室が基板処理に要する時間に基づいて当該基板処理
    装置へ処理対象の基板を搬入する時間間隔としてタクト
    タイムを設定し、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間以
    上の時間を、タクトタイム内で行う１回の搬送処理に費
    やすことができる時間として搬送スロットに設定し、 当該搬送スロットと同期をとって搬送装置により処理室
    群に対する基板の搬送処理を行うことを特徴とする基板
    処理装置。
17. 【請求項１７】 同一の処理を並列的に行う複数の処理
    室から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室
    群を備え、これら処理室群を構成する処理室に対する基
    板の搬送処理を各処理室群毎に同一の搬送装置によって
    行う基板処理装置において、 処理室で基板処理に要する時間及び当該処理室に対する
    基板の搬送処理に要する時間を当該処理室群に含まれる
    処理室数で割算して得られた各処理室群毎の値の内、最
    大値以上の時間をタクトタイムに設定して、当該タクト
    タイムに従った時間間隔で前記基板処理室へ処理対象の
    基板を搬入し、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間以
    上の時間を搬送スロットとして設定してタクトタイム内
    に複数設定し、当該搬送スロットと同期をとって搬送装
    置により処理室に対する基板の搬送を行うことを特徴と
    する基板処理装置。
18. 【請求項１８】 同一の処理を並列的に行う複数の処理
    室から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室
    群を備えて、これら処理室群に対する基板の搬送処理を
    同一の搬送装置によって行う基板処理装置を用い、これ
    ら処理室群で基板に対して所定の処理を順次施すことに
    より基板製品を製造する方法において、 処理室で基板処理に要する時間及び当該処理室に対する
    基板の搬送処理に要する時間を当該処理室群に含まれる
    処理室数で割算して得られた各処理室群毎の値の内、最
    大値以上の時間をタクトタイムとして設定し、当該タク
    トタイムに従った時間間隔で基板処理装置へ処理対象の
    基板を搬入することを特徴とする基板製品の製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の基板製品の製造方
    法において、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間以
    上の時間を搬送スロットとして設定してタクトタイム内
    に複数設定し、当該搬送スロットと同期をとって搬送装
    置により処理室に対する基板の搬送を行うことを特徴と
    する基板製品の製造方法。
20. 【請求項２０】 同一の処理を並列的に行う複数の処理
    室から成る処理室群を少なくとも１つ含む複数の処理室
    群を備えて、これら処理室群に対する基板の搬送処理を
    同一の搬送装置によって行う基板処理装置を用い、これ
    ら処理室群で基板に対して所定の処理を順次施すことに
    より基板製品を製造する方法において、 搬送装置によって１回の搬送処理を行うに要する時間以
    上の時間を搬送スロットとして設定するとともに、各処
    理室群に対する搬送処理にそれぞれ搬送スロットを割り
    当てて１タクトタイム内における搬送処理スケジュール
    を設定し、 更に、搬送装置は基板を保持して搬送する少なくとも２
    つの保持部を有して、タクトタイムに従った時間間隔で
    基板処理装置へ処理対象の基板を搬入し、当該保持部を
    交互に動作させることにより搬送スロット毎に処理室に
    対する基板の搬入及び搬出を行う構成とし、 当該搬送装置による各基板の搬送処理を、第１の処理室
    群のいずれかの処理室への搬入、当該処理室から第２の
    処理室群のいずれかの処理室への搬送、当該処理室から
    の搬出の順序に従って行わせる場合に、 タクトタイム毎の搬送処理スケジュールにはこれら搬送
    処理を行うための搬送スロットが当該順序で配列され
    て、複数の搬送処理スケジュールが繰り返し実行される
    ことにより各基板について上記順序の搬送処理が実行さ
    れることを特徴とする基板製品の製造方法。