KR20140051786A - 기판 처리 시스템 및 기판의 반송 제어 방법 - Google Patents

기판 처리 시스템 및 기판의 반송 제어 방법 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 복수의 처리실 중에서 반입 금지가 해제된 처리실을 이용한 경우에, 기판 처리 시스템 전체의 처리 효율을 개선하는 것이다. EC(71)는, 처리 제어부(121)와, 반송 제어부(122)와, 반송 순서 설정부(123)와, 입출력 제어부(124)를 구비한다. 반송 순서 설정부(123)는, MC(73)로부터 보내져 오는 각 처리실(1a∼1d)의 정보나 미리 기억 장치(105)에 보존되어 있는 레시피나 파라미터에 기초하여, 각 처리실(1a∼1d)에의 웨이퍼(W)의 반입 순서를 설정한다. 반송 제어부(122)는, 미리 기억 장치(105)에 보존되어 있는 레시피나 파라미터 등에 기초하여, 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73)에 제어 신호를 송신함으로써, 로드 로크실(5a, 5b)과 각 처리실(1a∼1d) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 제어하고, 제1 반송 순서로부터, 상기 제1 순서를 그대로 포함하는 제2 반송 순서로의 전환을 행한다.

Description

기판 처리 시스템 및 기판의 반송 제어 방법{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND CONTROL METHOD OF TRANSFERRING SUBSTRATE}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대해, 소정의 처리를 행하는 기판 처리 시스템 및 상기 기판 처리 시스템에 있어서의 기판의 반송 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 과정에서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대해, 성막이나 에칭 등의 다양한 처리가 반복하여 행해진다. 이들 처리를 행하는 반도체 제조 장치에는, 복수의 처리실을 구비한 기판 처리 시스템이 사용되고 있다. 이러한 기판 처리 시스템은, 복수의 처리실 사이를 포함하는 시스템 내의 기판의 반송 및 다른 기판 처리 시스템과의 사이에서 기판의 전달을 행하기 위해, 1개 내지 복수의 반송 장치를 구비하고 있다.
기판 처리 시스템에 있어서의 기판의 반송 제어 기술에 대해, 처리 시간이 독립된 복수의 처리실 사이에서 기판의 반입출 타이밍이 충돌할 우려를 회피하여 시스템 전체의 반송 효율과 처리량을 향상시키는 제안이 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 이 제안에서는, 복수의 처리실에 대해 모듈 내에 1개의 기판이 체류하는 체류 시간과 그 체류의 전후에서 당해 기판으로 인해 처리실의 기능이 막히는 부수적 비지(busy) 시간을 더한 사이클 시간을 실질적으로 동일한 길이로 설정하고 있다. 그리고, 각 처리실에의 액세스시에 처리 완료된 기판을 반출하는 동시에 교체를 위해 후속되는 다른 기판을 반입하도록 하는 것이다. 이러한 처리실에의 기판의 동시 교체는, 피크 앤드 플레이스(pick and place) 반송이라 불리고 있다.
또한, 기판 처리 시스템에 있어서, 복수의 처리실 내의 일부에 문제가 발생해도 다른 정상적인 처리실에 대해 기판을 반송할 수 있도록 반송 제어를 행하는 제안이 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 2). 이 제안은, 반송 장치가 기판을 반송 중에 반송처의 처리실의 문제를 검출하였을 때에, 반송 중인 기판을 대기 포트로 옮기고, 문제가 발생되어 있지 않은 처리실에 대해 기판을 반송하도록 제어하는 것이다.
또한, 1매의 기판을 복수의 처리실에 순차 이송하는 시리얼 반송에 있어서의 반송 제어의 제안도 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 3). 이 제안은, 사용 불가 처리실이 발생하였을 때, 반송 수단이 반송 사이클의 상류 단부의 처리실에 대해 액세스하기 전일 때에는, 변경 후의 반송처의 처리실 내에서 앞의 기판을 반출할 수 있는 상태로 될 때까지 반송 사이클을 진행한다. 또한, 사용 불가 처리실이 발생하였을 때에, 반송 수단이 반송 사이클에 있어서 사용 불가 처리실보다도 상류측에 위치하고 있을 때에는, 변경 후의 반송처의 처리실 내에서 앞의 기판을 반출할 수 있는 상태로 될 때까지, 반송 수단의 반송 동작을 대기하도록 제어를 행하는 것이다.
또한, 처리실에의 반입 금지가 해제된 타이밍에 연동하여, 반송 경로를 최적화하는 제안도 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 4). 이 제안은, 복수의 처리실 중 정상적으로 가동되고 있는 처리실에 대해 기판이 차례로 반송되도록, 기판 수용 포트에 수용된 기판의 반송처를 정해 둔다. 그리고, 복수의 처리실 중 어느 하나가 기판의 반입을 금지한 후, 처리실에의 반입 금지가 해제된 타이밍에 연동하여, 이미 반송처가 정해져 있는 기판 중 적어도 어느 하나의 반송처를 반입 금지가 해제된 처리실로 변경하도록 제어하는 것이다.
일본 특허 출원 공개 제2006-190894호 공보 일본 특허 출원 공개 제2002-252263호 공보 일본 특허 출원 공개 제2011-176122호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-76504호 공보
기판 처리 시스템의 복수의 처리실 중에서, 무언가의 원인에 의해 반입 금지 상태로 되어 있었던 처리실에 대해 반입 금지가 해제된 경우는, 특허문헌 4에서 제안되어 있는 바와 같이, 당해 반입 금지가 해제된 처리실로 즉시 기판을 반입하는 제어가 행해지고 있었다. 이러한 제어는, 반입 금지가 해제된 처리실을 신속하게 이용할 수 있으므로, 기판 처리 시스템에 있어서의 기판 처리의 처리량 향상에 유리하다고 여겨지고 있었다. 그러나, 상기 제어에 의해 반입 금지가 해제된 처리실을 포함하는 반송 사이클로 기판의 처리를 행해도, 기판 처리 시스템 전체의 처리 효율이 생각한 것과 같이 개선되지 않는다고 하는 사태가 발생하고 있었다. 예를 들어, 처음부터 모든 처리실을 정상적으로 사용 가능한 기판 처리 시스템에서의 처리 효율에 비하면, 사용 가능한 처리실의 수가 동일해도, 반입 금지가 해제된 처리실을 포함하는 기판 처리 시스템의 처리 효율은 명백하게 저하되어 있는 것이 판명되었다. 이 원인에 대해 검토를 행한 바, 피크 앤드 플레이스 반송에 있어서는, 반입 금지가 해제된 처리실로 즉시 새로운 기판을 반입해 버리면, 다른 처리실로부터 기판을 반출하는 만큼의 동작이 필요해진다. 이러한 경우, 기판을 반출하는 만큼의 동작이 행해지는 다른 처리실에 있어서는, 다음 기판의 반입이 지연되고, 그만큼 처리실에서의 기판에의 처리가 행해지지 않게 되거나, 어느 처리실에서 기판에의 처리가 지연된 결과, 기판에의 처리가 종료되는 시간이 변동되어 복수의 처리실 사이에서 기판의 반입출 타이밍의 충돌이 발생하였다. 그 결과, 그대로 반송 사이클을 반복하는 동안에, 처리실의 비어 있는 시간이나, 처리실 내에서의 처리 완료 기판의 방치 등이 발생하여, 기판 처리 시스템 전체의 효율을 저하시키고 있다고 하는 지식을 얻었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 복수의 처리실 중에서 반입 금지가 해제된 처리실을 이용한 경우에, 기판 처리 시스템 전체의 처리 효율을 개선하는 것이다.
본 발명의 기판 처리 시스템은, 기판에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리실과, 상기 복수의 처리실에 소정의 순서로 기판을 반송하는 반송 장치와, 상기 반송 장치와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 전달부를 갖고, 소정의 반송 순서에 따라서 상기 반송 장치에 의해 상기 전달부로부터 상기 처리실로 기판을 반송하는 동작을 반복함으로써 복수의 기판을 순차 처리하는 기판 처리 시스템이다. 이 기판 처리 시스템은, 상기 복수의 처리실 중, 1개 내지 복수의 처리실에 대해 기판의 반입이 금지된 상태에 있을 때, 기판의 반입이 가능한 나머지 복수의 처리실에 대해 제1 반송 순서를 설정하는 동시에, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있는 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해, 금지가 해제되어 기판의 반입이 가능한 상태로 이행한 경우에, 상기 금지가 해제된 처리실을 포함하여 기판의 반입이 가능한 모든 처리실에 대해 상기 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 제2 반송 순서를 설정하는 반송 순서 설정부와, 상기 제1 반송 순서로부터 상기 제2 반송 순서로의 전환을 행하는 반송 제어부를 구비한다.
본 발명의 기판 처리 시스템은, 상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때, 상기 반송 제어부는, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서, 상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로의 전환을 행하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환해도 된다.
본 발명의 기판 처리 시스템은, 상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때, 상기 반송 제어부는, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서, 상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되지 않는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환해도 된다.
Figure pat00001
......(1)
여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미한다.
본 발명의 기판 처리 시스템은, 상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때, 상기 반송 제어부는, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서, 상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있지 않은 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환해도 된다.
Figure pat00002
......(1)
여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미한다.
본 발명의 기판의 반송 제어 방법은, 기판에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리실과, 상기 복수의 처리실에 소정의 순서로 기판을 반송하는 반송 장치와, 상기 반송 장치와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 전달부를 갖고, 소정의 반송 순서에 따라서 상기 반송 장치에 의해 상기 전달부로부터 상기 처리실로 기판을 반송하는 동작을 반복함으로써 복수의 기판을 순차 처리하는 기판 처리 시스템에 있어서의 기판의 반송 제어 방법이다. 이 기판의 반송 제어 방법은, 상기 복수의 처리실 중, 1개 내지 복수의 처리실에 대해 기판의 반입이 금지된 상태에 있을 때, 기판의 반입이 가능한 나머지 복수의 처리실에 대해 제1 반송 순서를 설정하는 스텝과, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있는 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해, 금지가 해제되어 기판의 반입이 가능한 상태로 이행한 경우에, 상기 금지가 해제된 처리실을 포함하여 기판의 반입이 가능한 모든 처리실에 대해 제2 반송 순서를 설정하는 스텝을 구비하고, 상기 제2 반송 순서는, 상기 제1 반송 순서를 그대로 포함한다.
본 발명의 기판의 반송 제어 방법은, 상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서, 상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로의 전환을 행하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환해도 된다.
본 발명의 기판의 반송 제어 방법은, 상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서, 상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되지 않는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환해도 된다.
Figure pat00003
......(1)
여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미한다.
본 발명의 기판의 반송 제어 방법은, 상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서, 상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고, 상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있지 않은 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환해도 된다.
Figure pat00004
......(1)
여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미한다.
본 발명에 따르면, 제2 반송 순서가 제1 반송 순서를 그대로 포함함으로써, 반송 장치에 의한 반송 리듬을 일정하게 유지할 수 있다. 그로 인해, 제2 반송 순서로 변경 후에, 각 처리실의 비어 있는 시간이나, 각 처리실 내에서의 처리 완료 기판의 방치 등이 발생하는 일이 없어, 기판 처리 시스템에 있어서의 처리량을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 처리실의 비어 있는 시간이 발생하지 않으므로, 처리 내용과 제품의 품질을 일정하게 유지하는 것이 가능해, 제품 품질의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템을 개략적으로 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 제어부의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 도 2에 있어서의 장치 컨트롤러의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 도 2에 있어서의 장치 컨트롤러의 기능 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 5는 제1 반송 순서에 의해 기판의 반송을 행할 때의 제어 순서를 설명하는 참고예의 흐름도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 기판의 반송 제어 방법의 순서를 나타내는 흐름도.
도 7a는 각 처리실로 반송되는 기판의 관리 번호와, 반송 사이클의 관계를 나타낸 테이블.
도 7b는 각 처리실로 반송되는 기판의 관리 번호와, 반송 사이클의 관계를 나타낸 다른 테이블.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 기판의 반송 제어 방법의 순서를 나타내는 흐름도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 관한 기판의 반송 제어 방법의 순서를 나타내는 흐름도.
도 10a는 본 발명을 적용 가능한 기판 처리 시스템의 구성예의 설명도.
도 10b는 본 발명의 적용예의 설명도.
[제1 실시 형태]
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템에 대해 설명을 행한다. 도 1은, 예를 들어 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼」라 기재함)(W)에 대해, 예를 들어 성막 처리, 에칭 처리, 애싱 처리, 개질 처리, 산화 처리, 확산 처리 등의 각종 처리를 행하도록 구성된 기판 처리 시스템(100)을 도시하는 개략 구성도이다.
이 기판 처리 시스템(100)은, 멀티 챔버 구조의 클러스터 툴로서 구성되어 있다. 기판 처리 시스템(100)은, 주요한 구성으로서, 웨이퍼(W)에 대해 각종 처리를 행하는 4개의 처리실(1a, 1b, 1c, 1d)과, 이들 처리실(1a∼1d)에 대해, 각각 게이트 밸브(G1, G1, G1, G1)를 통해 접속된 진공측의 반송실(3)과, 이 진공측의 반송실(3)에 게이트 밸브(G2, G2)를 통해 접속된 2개의 로드 로크실(5a, 5b)과, 이들 2개의 로드 로크실(5a, 5b)에 대해 게이트 밸브(G3, G3)를 통해 접속된 로더 유닛(7)을 구비하고 있다.
4개의 처리실(1a∼1d)은, 웨이퍼(W)에 대해 예를 들어 CVD 처리, 에칭 처리, 애싱 처리, 개질 처리, 산화 처리, 확산 처리 등의 처리를 행하는 처리 장치이다. 처리실(1a∼1d)은, 웨이퍼(W)에 대해 동일한 내용의 처리를 행하는 것이어도 되고, 혹은 복수의 처리실(1a∼1d)이 세트로 되어, 상기 세트마다 다른 내용의 처리를 행하는 것이어도 된다. 각 처리실(1a∼1d) 내에는, 각각 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 「제1 기판 적재대」로서의 처리 스테이지(2a, 2b, 2c, 2d)가 배치되어 있다.
예를 들어, CVD를 행하는 처리실(1b)은, 기밀하게 구성되고, 그 중에는 웨이퍼(W)를 수평으로 지지하기 위한 처리 스테이지(2b)가 설치되어 있다. 도시는 생략하지만, 처리 스테이지(2b)에는, 웨이퍼(W)를 지지하여 승강시키기 위한 복수의 지지 핀이 처리 스테이지(2b)의 적재면에 대해 돌출 함몰 가능하게 설치되어 있다. 이들 지지 핀은 임의의 승강 기구에 의해 상하로 변위되고, 상승 위치에서 진공측 반송 장치(31)(후술)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록 구성되어 있다.
처리실(1b)의 측벽에는, 진공측의 반송실(3)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반입출을 행하기 위한 반입출구(23)가 형성되어 있다. 이 반입출구(23)를 통해, 게이트 밸브(G1)를 개폐시켜 웨이퍼(W)의 반입출이 행해진다.
진공화 가능하게 구성된 진공측의 반송실(3)에는, 처리실(1a∼1d)이나 로드 로크실(5a, 5b)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 제1 기판 반송 장치로서의 진공측 반송 장치(31)가 설치되어 있다. 이 진공측 반송 장치(31)는, 베이스부(32)와, 이 베이스부(32)에 연결되고, 서로 대향하도록 배치된 한 쌍의 반송 아암부(33, 33)를 갖고 있다. 각 반송 아암부(33, 33)는 동일한 회전축을 중심으로 하여, 굴신 및 선회 가능하게 구성되어 있다. 또한, 각 반송 아암부(33, 33)의 선단에는, 각각 웨이퍼(W)를 적재하여 보유 지지하는 보유 지지 부재로서의 포크(35, 35)가 설치되어 있다. 진공측 반송 장치(31)는, 이들 포크(35, 35) 상에 웨이퍼(W)를 적재한 상태에서, 처리실(1a∼1d) 사이, 혹은 처리실(1a∼1d)과 로드 로크실(5a, 5b) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 또한, 진공측의 반송실(3)의 측부에는, 주위의 처리실(1a∼1d) 및 로드 로크실(5a, 5b)에 대응하는 위치에 각각 반입출구(37)가 형성되어 있다. 게이트 밸브(G1, G2)를 개방한 상태에서, 각 반입출구(37)를 통해 웨이퍼(W)의 반입출이 행해진다.
로드 로크실(5a, 5b)은, 진공측의 반송실(3)과 대기측의 반송실(53)(후술) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때의 진공 예비실이다. 따라서, 로드 로크실(5a, 5b)은, 진공 상태와 대기 개방 상태를 전환할 수 있도록 구성되어 있다. 로드 로크실(5a, 5b) 내에는, 각각 웨이퍼(W)를 적재하는 대기 스테이지(6a, 6b)가 설치되어 있다. 이들 대기 스테이지(6a, 6b)를 통해, 진공측 반송실(3)과 대기측의 반송실(53) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다. 본 실시 형태에서는, 대기 스테이지(6a) 및 대기 스테이지(6b)를 진공측 반송 장치(31)와 다른 반송 장치[대기측 반송 장치(51)] 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는「전달부」로서 이용한다.
로더 유닛(7)은, 대기압에 개방된 반송실(53)과, 이 반송실(53)에 인접 배치된 3개의 로드 포트(LP)와, 반송실(53)의 다른 측면에 인접 배치되어, 웨이퍼(W)의 위치 측정을 행하는 위치 측정 장치로서의 오리엔터(orienter)(55)를 갖고 있다. 반송실(53)에는, 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 제2 기판 반송 장치로서의 대기측 반송 장치(51)가 설치되어 있다.
대기압에 개방된 반송실(53)은, 예를 들어 질소 가스나 청정 공기 등의 순환 설비(도시 생략)를 구비한 평면에서 보아 직사각 형상을 이루고 있고, 그 길이 방향을 따라 가이드 레일(57)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(57)에 대기측 반송 장치(51)가 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 즉, 대기측 반송 장치(51)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 가이드 레일(57)을 따라, 도 1 중 화살표로 나타내는 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이 대기측 반송 장치(51)는, 상하 2단으로 배치된 한 쌍의 반송 아암부(59, 59)를 갖고 있다. 각 반송 아암부(59, 59)는 굴신 및 선회 가능하게 구성되어 있다. 각 반송 아암부(59, 59)의 선단에는, 각각 웨이퍼(W)를 적재하여 보유 지지하는 보유 지지 부재로서의 포크(61, 61)가 설치되어 있다. 대기측 반송 장치(51)는, 이들 포크(61, 61) 상에 웨이퍼(W)를 적재한 상태에서, 로드 포트(LP)의 웨이퍼 카세트(CR)와, 로드 로크실(5a, 5b)과, 오리엔터(55) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
로드 포트(LP)는, 웨이퍼 카세트(CR)를 적재할 수 있도록 되어 있다. 웨이퍼 카세트(CR)는, 복수매의 웨이퍼(W)를 동일한 간격으로 다단으로 적재하여 수용할 수 있도록 구성되어 있다.
오리엔터(55)는, 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전되는 회전판(63)과, 이 회전판(63)의 외주 위치에 설치되고, 웨이퍼(W)의 주연부를 검출하기 위한 광학 센서(65)를 구비하고 있다. 광학 센서(65)는, 웨이퍼(W)를 적재한 상태에서 회전판(63)을 회전시키면서, 광원부(도시 생략)로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 띠 형상의 레이저 광을 조사한다. 그리고, 웨이퍼(W)에 의해 부분적으로 차단되는 레이저 광을 검지부(도시 생략)에서 검지한다. 이 레이저 광의 검지 결과를 기초로, 회전판(63)의 중심에 대한 웨이퍼(W)의 편심량과 편심 방향을 계산한다. 또한, 광학 센서(65)는, 회전하는 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 절결 부분(노치 혹은 오리엔테이션 플랫)을 인식함으로써, 웨이퍼(W)의 방위를 검출하여, 웨이퍼(W)를 소정의 방향으로 변경할 수 있다. 그리고, 대기측 반송 장치(51)는, 광학 센서(65)에서 계산된 웨이퍼(W)의 편심량과 편심 방향을 보정하도록 회전판(63) 상의 웨이퍼(W)를 포크(61)에 의해 수취한다.
기판 처리 시스템(100)의 각 구성부는, 제어부(70)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 도 2를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 시스템(100)의 제어부(70)에 대해 설명한다. 도 2는, 기판 처리 시스템(100)의 제어부(70)의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)의 제어부(70)는, 장치 컨트롤러(Equipment Controller; 이하, 「EC」라 기재하는 경우가 있음)(71)와, 복수(도 2에서는 2개만 도시)의 모듈 컨트롤러(Module Controller ; 이하,「MC」라 기재하는 경우가 있음)(73)와, EC(71)와 MC(73)를 접속하는 스위칭 허브(HUB)(75)를 구비하고 있다.
EC(71)는, MC(73)를 통괄하여, 기판 처리 시스템(100)의 전체의 동작을 제어하는 주 제어부(마스터 제어부)이다. 복수의 MC(73)는, 각각 EC(71)의 제어하에서, 처리실(1a∼1d), 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3), 대기측 반송 장치(51)를 포함하는 반송실(53) 등의 동작을 제어하는 부 제어부(슬레이브 제어부)이다. 스위칭 허브(75)는, EC(71)로부터의 제어 신호에 따라서, EC(71)에 접속되는 MC(73)를 전환한다.
EC(71)는, 기판 처리 시스템(100)에서 실행되는 웨이퍼(W)에 대한 각종 처리를 실현하기 위한 제어 프로그램과, 처리 조건 데이터 등이 기록된 레시피에 기초하여, 각 MC(73)에 제어 신호를 보냄으로써, 기판 처리 시스템(100)의 전체의 동작을 제어한다.
제어부(70)는, 또한 서브 네트워크(77)와, DIST(Distribution) 보드(78)와, 입출력(이하, I/O라 기재함) 모듈(79)을 구비하고 있다. 각 MC(73)는, 서브 네트워크(77) 및 DIST 보드(78)를 통해 I/O 모듈(79)에 접속되어 있다.
I/O 모듈(79)은, 복수의 I/O부(80)를 갖고 있다. I/O부(80)는, 기판 처리 시스템(100)의 각 엔드 디바이스에 접속되어 있다. 도시하지 않지만, I/O부(80)에는, 디지털 신호, 아날로그 신호 및 시리얼 신호의 입출력을 제어하기 위한 I/O 보드가 설치되어 있다. 각 엔드 디바이스에 대한 제어 신호는, 각각 I/O부(80)로부터 출력된다. 또한, 각 엔드 디바이스로부터의 출력 신호는, 각각 I/O부(80)에 입력된다. I/O부(80)에 접속된 엔드 디바이스로서는, 예를 들어 처리실(1a∼1d)에 있어서의 성막 원료 가스 등의 각종 가스의 MFC(매스 플로우 컨트롤러), 압력 게이지, APC(자동 압력 제어) 밸브, 진공측 반송 장치(31), 대기측 반송 장치(51), 각 게이트 밸브(G1, G2, G3) 등을 들 수 있다.
EC(71)는, LAN(Local Area Network)(81)를 통해, 기판 처리 시스템(100)이 설치되어 있는 공장 전체의 제조 공정을 관리하는 MES(Manufacturing Execution System)로서의 컴퓨터(83)에 접속되어 있다. 컴퓨터(83)는, 기판 처리 시스템(100)의 제어부(70)와 연계하여 공장에 있어서의 공정에 관한 실시간 정보를 기간 업무 시스템에 피드백하는 동시에, 공장 전체의 부하 등을 고려하여 공정에 관한 판단을 행한다. 컴퓨터(83)는, 예를 들어 컴퓨터(85) 등의 정보 처리 기기에 접속되어 있어도 된다.
다음에, 도 3을 참조하여, EC(71)의 하드웨어 구성의 일례에 대해 설명한다. EC(71)는, 주 제어부(101)와, 키보드, 마우스 등의 입력 장치(102)와, 프린터 등의 출력 장치(103)와, 표시 장치(104)와, 기억 장치(105)와, 외부 인터페이스(106)와, 이들을 서로 접속하는 버스(107)를 구비하고 있다. 주 제어부(101)는, CPU(중앙 처리 장치)(111), RAM(랜덤 액세스 메모리)(112) 및 ROM(리드 온리 메모리)(113)을 갖고 있다. 기억 장치(105)는, 정보를 기억할 수 있는 것이면, 그 형태는 상관없지만, 예를 들어 하드 디스크 장치 또는 광 디스크 장치이다. 또한, 기억 장치(105)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(115)에 대해 정보를 기록하고, 또한 기록 매체(115)로부터 정보를 판독하도록 되어 있다. 기록 매체(115)는, 정보를 기억할 수 있는 것이면, 그 형태는 상관없지만, 예를 들어 하드 디스크, 광 디스크, 플래시 메모리 등이다. 기록 매체(115)는, 본 실시 형태에 관한 기판의 반송 제어 방법의 레시피를 기록한 기록 매체여도 된다.
EC(71)에서는, CPU(111)가, RAM(112)을 작업 영역으로서 이용하여, ROM(113) 또는 기억 장치(105)에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 본 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법을 실행할 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 2에 있어서의 컴퓨터(83, 85)의 하드웨어 구성도, 예를 들어 도 3에 도시한 구성으로 되어 있다. 또한, 도 2에 도시한 MC(73)의 하드웨어 구성은, 예를 들어 도 3에 도시한 구성, 혹은 도 3에 도시한 구성으로부터 불필요한 구성 요소를 제외한 구성으로 되어 있다.
다음에, 도 4를 참조하여, EC(71)의 기능 구성에 대해 설명한다. 도 4는, EC(71)의 기능 구성을 도시하는 기능 블록도이다. 또한, 이하의 설명에서는, EC(71)의 하드웨어 구성이 도 3에 도시한 구성으로 되어 있는 것으로서, 도 3 중의 부호도 참조한다. 도 4에 도시한 바와 같이, EC(71)는, 처리 제어부(121)와, 반송 제어부(122)와, 반송 순서 설정부(123)와, 입출력 제어부(124)를 구비하고 있다. 이들은, CPU(111)가, RAM(112)을 작업 영역으로서 이용하여, ROM(113) 또는 기억 장치(105)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
처리 제어부(121)는, 미리 기억 장치(105)에 보존되어 있는 레시피나 파라미터 등에 기초하여, 각 MC(73)에 제어 신호를 송신함으로써, 기판 처리 시스템(100)의 각 처리실(1a∼1d)을 제어한다.
반송 제어부(122)는, 미리 기억 장치(105)에 보존되어 있는 레시피나 파라미터 등에 기초하여, 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73) 및 대기측 반송 장치(51)를 포함하는 반송실(53)의 MC(73)로 제어 신호를 송신함으로써, 예를 들어 로드 로크실(5a, 5b)과 각 처리실(1a∼1d) 사이나, 로드 포트(LP)의 웨이퍼 카세트(CR)와, 로드 로크실(5a, 5b)과, 오리엔터(55) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 제어한다. 또한, 반송 제어부(122)는, 후술하는 제1 반송 순서로부터 제2 반송 순서로의 전환을 행한다.
반송 순서 설정부(123)는, MC(73)로부터 보내져 오는, 각 처리실(1a∼1d)의 정보 및 미리 기억 장치(105)에 보존되어 있는 레시피나 파라미터에 기초하여, 각 처리실(1a∼1d)에의 웨이퍼(W)의 반입 순서를 설정한다. 구체적으로는, 후술하는 제1 반송 순서, 제2 반송 순서 등을 설정한다.
입출력 제어부(124)는, 입력 장치(102)로부터의 입력의 제어나, 출력 장치(103)에 대한 출력의 제어나, 표시 장치(104)에 있어서의 표시의 제어나, 외부 인터페이스(106)를 통해 행하는 외부와의 데이터 등의 입출력의 제어를 행한다.
이상과 같은 구성의 기판 처리 시스템(100)에서는, 제어부(70)의 제어하에서, 웨이퍼(W)에 대해 레시피에 의해 정해진 소정의 처리가 행해진다. 우선, 웨이퍼 카세트(CR)로부터 웨이퍼(W)를 1매 취출하여, 오리엔터(55)에 의해 위치 정렬을 행한 후, 로드 로크실(5a, 5b) 중 어느 하나로 반입하여, 대기 스테이지(6a, 6b)로 이동 탑재한다. 그리고, 진공측 반송 장치(31)를 이용하여, 로드 로크실(5a 또는 5b) 내의 웨이퍼(W)를, 처리실(1a∼1d) 중 어느 하나로 반송하고, 처리 스테이지(2a∼2d)로 이동 탑재한다. 예를 들어, 처리실(1a) 내에서는, 처리 스테이지(2a)에 웨이퍼(W)를 적재한 상태에서, 진공 조건하에서, 도시하지 않은 히터에 의해 웨이퍼(W)를 가열하면서, 웨이퍼(W)를 향해 원료 가스를 공급한다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 표면에 소정의 박막이 CVD법에 의해 성막된다. 성막 처리 후에는, 상기와 반대의 순서로, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 카세트(CR)로 복귀시킴으로써, 1매의 웨이퍼(W)에 대한 처리가 종료된다. 이 경우, 피크 앤드 플레이스 반송에서는, 진공측 반송 장치(31)는, 예를 들어 처리실(1a) 내에서 성막 후의 웨이퍼(W)를 수취하는 동시에, 새로운 웨이퍼(W)를 처리실(1a) 내로 반입한다.
[제1 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법]
다음에, 상기 구성을 갖는 기판 처리 시스템(100)에 있어서 실시되는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 기판의 반송 제어 방법에 대해 설명한다. 도 5는 본 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법의 전제가 되는 제1 반송 순서에 의한 웨이퍼(W)의 반송 순서를 설명하는 참고예의 흐름도이고, 도 6은 본 실시 형태에 관한 반송 제어 방법의 순서의 개략을 설명하는 흐름도이다. 본 실시 형태에서는, 기판 처리 시스템(100)의 처리실(1a∼1d)에서 동일 내용의 처리(예를 들어, 성막 처리)를 병렬적으로 행하는 것을 전제로 한 반송 방법[즉, 각 기판을 처리실(1a∼1d) 중 어느 하나로 반송하는 방법(OR 반송)]을 예로 든다.
도 5에 있어서, 우선, 스텝 S1에서는, EC(71)가, 각 MC(73)로부터의 정보를 기초로, 각 처리실(1a∼1d)의 상태를 확인한다. 여기서, 「각 처리실(1a∼1d)의 상태」라 함은, 구체적으로는, 각 처리실(1a∼1d)에 있어서, 각각 웨이퍼(W)의 처리를 행할 준비가 되어 있는지 여부를 말한다. 예를 들어, 무언가의 에러의 발생, 메인터넌스 중, 컨디셔닝 처리의 실행 중, 각종 진단(리크 측정, 기기 조정 등)의 실행 중, 선발 로트에서 사용 중 등의 경우는, 웨이퍼(W)의 처리를 행할 준비가 되어 있지 않은 상태이다.
다음에, 스텝 S2에서, EC(71)는, 스텝 S1에서의 확인 결과를 기초로, 처리실(1a∼1d) 중 어느 하나에 있어서 웨이퍼(W)가 반입 금지 상태에 있는지 여부가 판단된다. 스텝 S1에서, 웨이퍼(W)의 처리를 행할 준비가 되어 있지 않은 처리실이 확인된 경우, 당해 처리실은 반입 금지 상태로 된다. 여기서는, 가령, 처리실(1b)이 반입 금지 상태에 있는 것으로 한다.
스텝 S2에서, 반입 금지 상태의 처리실[처리실(1b)]이 있는 것("예")으로 판단된 경우는, 다음에 스텝 S3에서는, 당해 처리실(1b)을 제외한 다른 처리실(1a, 1c, 1d)에 대해, EC(71)는 제1 반송 순서를 설정한다. 구체적으로는, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)는, MC(73)로부터 보내져 오는, 처리실(1a, 1c, 1d)의 정보, 기억 장치(105)에 보존되어 있는 레시피나 파라미터 등에 기초하여, 처리실(1a, 1c, 1d)에의 웨이퍼(W)의 반입 순서를 설정한다. 본 예에서는, 제1 반송 순서로서, 처리실(1a, 1c, 1d)의 순으로 웨이퍼(W)의 반입을 행하는 것으로 한다.
스텝 S3에서 반송 순서가 결정되면, 다음에 스텝 S4에서는, EC(71)로부터 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73)로 제어 신호를 송출하여, 진공측 반송 장치(31)에 의해 제1 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송을 행하도록 지시한다.
한편, 스텝 S2에서, 반입 금지 상태의 처리실이 없는 것("아니오")으로 판단된 경우, 스텝 S5에서 EC(71)는, 미리 레시피에 정해진 통상의 반송 순서에 의한 웨이퍼(W)의 반송을 행하도록, 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73)에 지시한다. 본 예에서는, 통상의 반송 순서로서, 처리실(1a, 1b, 1c, 1d)의 순으로 웨이퍼(W)의 반입을 행하는 것으로 한다.
이와 같이, 처리실(1b)이 반입 금지 상태에 있는 경우에는, 스텝 S1∼스텝 S4의 순서에 따라서, 기판 처리 시스템(100)에서 제1 반송 순서에 의해 소정의 처리가 행해진다. 즉, 진공측 반송 장치(31)에 의해, 처리실(1a, 1c, 1d)의 순으로 각각 웨이퍼(W)를 반입하여, 각 처리실(1a, 1c, 1d)에서 소정의 처리를 행하고, 처리가 종료되면, 동일한 순서로 다른 웨이퍼(W)로 교체하여, 동일한 내용의 처리를 반복한다. 보다 구체적으로는, 진공측 반송 장치(31)는, 로드 로크실(5a 또는 5b)로부터 1매의 웨이퍼(W)를 수취하고, 우선 처리실(1a)에 반입하여 처리를 행한다. 다음에, 진공측 반송 장치(31)는, 로드 로크실(5a 또는 5b)로부터 1매의 웨이퍼(W)를 수취하고, 처리실(1c)에 반입하여 처리를 행한다. 또한, 진공측 반송 장치(31)는, 로드 로크실(5a 또는 5b)로부터 1매의 웨이퍼(W)를 수취하고, 처리실(1d)에 반입하여 처리를 행한다. 본 예에서는, 진공측 반송 장치(31)에 의한, 최초의 처리실(1a)에 반입되는 웨이퍼(W)로부터, 순서가 마지막인 처리실(1d)에 반입되는 웨이퍼(W)까지의 3매의 웨이퍼(W)의 반송 동작을 1 반송 사이클로 하여 복수의 반송 사이클을 반복함으로써, 복수의 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 행한다. 2회째 이후의 반송 사이클에서는, 진공측 반송 장치(31)에 의해, 처리 완료된 웨이퍼(W)와 미처리의 웨이퍼(W)를 교환하는 피크 앤드 플레이스 반송이 행해진다.
도 6은 도 5의 순서로 제1 반송 순서에 의해 소정의 처리를 행하고 있는 도중에, 반입 금지 상태였던 처리실[상기 예에서는 처리실(1b)]에서 반입 금지 상태가 해제된 경우에, 제어부(70)에서 행해지는 반송 제어 방법의 순서의 일례를 나타내고 있다.
처리실(1b)에서 반입 금지 상태가 해제된 사실은, 기판 처리 시스템(100)의 동작 효율을 높이기 위해, 반입 금지 상태가 해제된 시점에서 즉시 처리실(1b)을 제어하는 MC(73)로부터 EC(71)로, 처리실(1b)의 관리 정보로서 전달된다.
도 6에 있어서, 우선, 스텝 S11에서는, EC(71)가 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제된 취지의 관리 정보를 처리실(1b)의 MC(73)로부터 취득한다. 다음에, 스텝 S12에서는, EC(71)가, 스텝 S11의 관리 정보의 신호를 취득한 시점에서, 제1 반송 순서[처리실 (1a, 1c, 1d)라고 하는 순서]로 행해지는 「반송 사이클의 도중」인지 여부가 판단된다. 이 경우, 구체적으로는, 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클에 있어서의 제1 반송 순서[처리실 (1a, 1c, 1d)라고 하는 순서]의 선두의 처리실(1a)에 반입하기 위한 웨이퍼(W)를 로드 로크실(5a 또는 5b)로부터 반출하기 위한 동작을 개시하고 나서, 제1 반송 순서의 말미의 처리실(1d)에 미처리의 웨이퍼(W)를 반입하고, 또한 처리 완료된 웨이퍼(W)가 존재하는 경우는 당해 웨이퍼(W)를 로드 로크실(5a 또는 5b)에 반입하기 위한 동작을 종료할 때까지가 「반송 사이클의 도중」인 것으로 판단된다. 또한, 처리실(1b)의 반입의 「금지가 해제된 시점」이라 함은, 처리실(1b)을 제어하는 MC(73)로부터 EC(71)로, 처리실(1b)의 관리 정보가 전달됨으로써, EC(71)가, 스텝 S11의 관리 정보의 신호를 취득한 시점을 의미한다.
그리고, 스텝 S12에서 반송 사이클의 도중이 아닌 것("아니오")으로 판단된 경우는, 다음에, 스텝 S13에서는, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)을 포함하는 처리실(1a∼1d)에 대해, 현재 행해지고 있는 반송 사이클의 다음 반송 사이클로부터 반송 순서를 전환할 수 있도록, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정한다. 본 예에서는, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)을 포함하는 처리실(1a∼1d)에 관한 제2 반송 순서는, 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 순서로 한다. 이 경우, 제1 반송 순서의 마지막에 처리실(1b)에의 반입이 부가된다. 즉, 제2 반송 순서로서, 처리실(1a, 1c, 1d, 1b)의 순으로 웨이퍼(W)의 반입을 행한다. 이와 같이, 제2 반송 순서가, 제1 반송 순서를 그대로 포함하도록 함으로써, 피크 앤드 플레이스 반송에 있어서도, 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제되기 전후에서 진공측 반송 장치(31)에 의한 반송 리듬[즉, 각 반송 사이클 중에서, 진공측 반송 장치(31)에 의해 반복되는 반송 동작의 패턴과, 상기 패턴에 의해 특징지어진 진공측 반송 장치(31)의 동작 상태 및 정지 상태의 시간적 간격]을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 반입 금지가 해제된 처리실(1b)에 즉시 새로운 웨이퍼(W)를 반입해 버리면, 다른 처리실(1a, 1c, 1d)로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 만큼의 동작이 필요해져 반송 리듬을 무너뜨리는 원인이 되지만, 제2 반송 순서가, 제1 반송 순서를 그대로 포함하도록 설정하면, 반송 리듬을 무너뜨릴 우려가 없다. 그로 인해, 제2 반송 순서로 변경 후의 처리실(1a∼1d)의 비어 있는 시간이나, 처리실(1a∼1d) 내에서의 처리 완료 웨이퍼(W)의 방치 등이 발생하지 않아, 본 실시 형태의 반송 제어를 행하지 않는 경우에 비해, 처리실(1b)의 사용 개시 후의 처리량을 대폭 향상시킬 수 있다.
한편, 스텝 S12에서 반송 사이클의 도중인 것("예")으로 판단된 경우는, 스텝 S14에서, 현재 행해지고 있는 반송 사이클로부터 반송 순서를 전환할 수 있도록, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정한다. 구체적으로는, 현재의 반송 사이클의 마지막에 처리실(1b)에의 반송을 부가하도록 제2 반송 순서가 설정된다.
마지막으로, 스텝 S15에서는, 스텝 S13 또는 스텝 S14에서 설정한 반송 순서에 기초하여, EC(71)의 반송 제어부(122)로부터 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73)로 제어 신호를 송출하여, 제2 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송을 행하도록 지시한다. 이와 같이 하여, 진공측 반송 장치(31)에 의해 제2 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송이 행해진다.
여기서, 도 7a 및 도 7b를 참조하면서, 본 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법의 작용에 대해 설명한다. 도 7a 및 도 7b는, 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 따라서, 각 처리실(1a∼1d)로 반송되는 웨이퍼(W)의 관리 번호와, 반송 사이클의 관계를 나타낸 테이블이다. 처리실(1b)이 반입 금지 상태에 있는 경우, 제1 반송 순서에 따라서, 처리실(1a)에 1번째의 웨이퍼(W01), 처리실(1c)에 2번째의 웨이퍼(W02), 처리실(1d)에 3번째의 웨이퍼(W03), 처리실(1a)에 4번째의 웨이퍼(W04) …라고 하는 순서로 웨이퍼(W)가 반입되어, 처리되어 간다. 가령, N번째의 반송 사이클에서 진공측 반송 장치(31)가 동작하고, 처리실(1a)에 n번째의 웨이퍼(Wn)를 반입하고 있을 때에(도 7a 및 도 7b 중에 굵은 사각으로 나타냄), EC(71)가, 처리실(1b)의 반입 금지 상태의 해제 신호를 MC(73)로부터 취득한 것으로 한다. 이 시점에서는, 처리실(1c)에는, n＋1번째의 웨이퍼(Wn＋1)는 반입되어 있지 않고, 처리실(1d)에는, n＋2번째의 웨이퍼(Wn＋2)는 반입되어 있지 않다. 따라서, 처리실(1b)을 조기에 복귀시켜, 기판 처리 시스템(100) 전체의 가동 효율을 조금이라도 높이는 관점에서는, 처리실(1a)에의 n번째의 웨이퍼(Wn)의 반입이 완료된 단계에서, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)에, 다음 n＋1번째의 웨이퍼(Wn＋1)를 반입하는 것도 생각된다. 또한, 처리실(1b)에, 다음 n＋1번째의 웨이퍼(Wn＋1)를 반입함으로써, 정상적인 반송 순서(도 5의 스텝 S5 참조)로 복귀시키는 것도 가능하다.
그러나, 이러한 반송 제어를 행한 경우, 미처리 웨이퍼(Wn＋1)는 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)에 반입되어 버리므로, 피크 앤드 플레이스 반송임에도 불구하고, 다른 처리실(1a, 1c, 1d)로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 만큼의 동작이 필요해져 반송 순서가 크게 변화되어, 진공측 반송 장치(31)에 의한 반송 리듬이 무너져 버린다. 그 결과, 새로운 반송 순서로 반송을 반복하는 동안에, 처리실(1a∼1d)의 비어 있는 시간이나, 처리실(1a∼1d) 내에서의 처리 완료 웨이퍼(W)의 방치 등이 발생하여, 기판 처리 시스템(100)에 의한 처리량을 손상시키는 결과가 되어 버린다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 반송 순서를 유지한 상태에서, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)에의 반입 동작을, 제1 반송 순서에 기초하는 반송 사이클이 종료되고 다음 반송 사이클이 개시될 때까지 진공측 반송 장치(31)가 대기하고 있는 시간에 포함하도록 하였다. 이 경우, 반송 리듬을 흐트러뜨리지 않고 처리실(1b)에의 반입 동작을 추가하는 구체적 방법으로서, i) 현재 진행 중인 N번째의 반송 사이클 자체를 수정하여, 반송 순서의 전환을 행하는 방법, 또는, ii) 다음의 반송 사이클인 N＋1번째의 반송 사이클로부터 반송 순서의 전환을 행하는 방법의 2가지의 방법이 가능하다.
i) 현재 진행 중인 N번째의 반송 사이클을 수정하여 반송 순서의 전환을 행하는 방법
도 7a 중의 이중 프레임으로 나타내는 바와 같이, N번째의 반송 사이클에 포함되는 마지막 웨이퍼(Wn＋2)의 다음에, 웨이퍼(Wn＋3)를 추가하고, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)에 웨이퍼(Wn＋3)를 반입한다. 이 경우는, N번째의 반송 사이클 자체가, 제1 반송 순서에 기초하는 반송 사이클로부터, 제2 반송 순서에 기초하는 반송 사이클로 변경된다. 본 실시 형태에서는, 도 6의 스텝 S12에서 반송 사이클의 도중인 것("예")으로 판단된 경우에, 스텝 S14에서 현재 진행 중인 N번째의 반송 사이클로부터 제2 반송 순서로 전환하여, 제2 반송 순서에 기초하는 반송 사이클로 치환된다. 즉, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정하고, 반송 제어부(122)가 N번째의 반송 사이클 자체를 다시 정의하여, 제2 반송 순서로 전환하도록 지시한다.
ii) 다음의 반송 사이클인 N＋1번째의 반송 사이클로부터 반송 순서의 전환을 행하는 방법
도 7b 중의 이중 프레임으로 나타내는 바와 같이, N＋1번째의 반송 사이클에 포함되는 웨이퍼(W)의 마지막에 웨이퍼(Wn＋6)를 추가하고, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)에 웨이퍼(Wn＋6)를 반입한다. 본 실시 형태에서는, 도 6의 스텝 S12에서 반송 사이클의 도중이 아닌 것("아니오")으로 판단된 경우는, 스텝 S15에서, N＋1번째의 반송 사이클로부터 제2 반송 순서로 전환한다. 즉, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정하고, 반송 제어부(122)가 N＋1번째의 반송 사이클을 다시 정의하여, 제2 반송 순서로 전환하도록 지시한다. 또한, 제1 반송 순서로부터 제2 반송 순서로의 전환은, 2 반송 사이클 이상 지연시키는 것도 가능하다.
도 6에 나타내는 반송 제어는, 처리실(1a∼1d) 내에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리에 필요로 하는 시간이, 각 처리실(1a∼1d)에의 웨이퍼(W)의 반송에 필요로 하는 시간보다도 긴 경우에 유효하다. 구체적으로는, 하기 식 (2)가 성립되는 기판 처리 프로세스에 있어서 특히 유효하다.
Figure pat00005
......(2)
여기서, Tr은 처리실(1a∼1d) 내에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리에 필요로 하는 시간, Twpm은 진공측 반송 장치(31)로부터 처리실(1a∼1d)로 웨이퍼(W)를 반입할 때의 소요 시간(플레이스 동작 시간), Twllm은 진공측 반송 장치(31)가 대기 스테이지(6a 또는 6b)로부터 웨이퍼(W)를 수취할 때의 소요 시간(피크 동작 시간)을 의미한다.
또한, 진공측 반송 장치(31)에 의한 반송 리듬을 무너뜨리지 않도록 하기 위해, 제1 반송 순서로부터 제2 반송 순서로의 전환을, EC(71)가, 처리실(1b)의 반입 금지 상태의 해제 신호를 MC(73)로부터 취득한 시점으로부터, 일률적으로 1 반송 사이클 지연시키도록 하는 것도 가능하다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 반송 순서의 전환 전후에서의 반송 리듬을 일정하게 유지하면서, 처리량을 최대화하기 위해, 상기 i), ii)의 제어를 경우에 따라 선택할 수 있도록 하였다. 즉, 본 실시 형태에서는, 도 6의 스텝 S12에서 반송 사이클의 도중인 것("예")으로 판단된 경우에, N번째의 반송 사이클 자체를 변경하고, 그 말미의 웨이퍼(W)로서 n＋3번째의 웨이퍼(Wn＋3)를 반입 금지가 해제된 처리실(1b)로 반입한다. 따라서, 제1 반송 순서로부터 제2 반송 순서로의 전환을 일률적으로 1 반송 사이클 지연시키는 제어에 비해, 처리실(1b)의 사용이 1 반송 사이클 빨라지므로, 처리량을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 제2 반송 순서가, 제1 반송 순서를 그대로 포함한다. 즉, 제1 반송 순서 자체는 유지한 상태에서, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)로의 반입 동작을, 제1 반송 순서에 기초하는 반송 사이클이 종료되고 다음 반송 사이클이 개시될 때까지 진공측 반송 장치(31)가 대기하고 있는 시간에 포함시킨다. 따라서, 제2 반송 순서로 변경 후의 처리실(1a∼1d)의 비어 있는 시간이나, 처리실(1a∼1d) 내에서의 처리 완료 웨이퍼(W)의 방치 등이 발생하지 않아, 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제되기 전후에서 진공측 반송 장치(31)에 의한 반송 리듬을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 스텝 S12에서 반송 사이클의 도중인지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라서 제2 반송 순서로의 전환 타이밍을 결정하므로, 본 실시 형태의 반송 제어를 행하지 않는 경우에 비해, 처리실(1b)의 사용 개시 후의 처리량을 대폭 향상시킬 수 있다.
이상의 설명에서는, 1개의 처리실(1b)이 반입 금지 상태로부터 해제된 경우를 예로 들었지만, 2개 이상의 처리실에 대해, 반입 금지 상태로 되어, 동시 혹은 순차, 반입 금지 상태가 해제된 경우도, 상기와 마찬가지의 순서를 행할 수 있다.
[제2 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법]
다음에, 도 8을 참조하면서, 본 발명의 제2 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법에 대해 설명한다. 도 8은 본 실시 형태에 관한 반송 제어 방법의 순서의 개략을 설명하는 흐름도이다. 본 실시 형태도, 기판 처리 시스템(100)의 처리실(1a∼1d)에서 동일 내용의 처리(예를 들어, 성막 처리)를 병렬적으로 행하는 경우를 예로 든다. 또한, 본 실시 형태도, 제1 반송 순서에 의한 웨이퍼(W)의 반송이 행해지고 있는 상태(도 5 참조)가 전제가 되고, 그 상태로부터, 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제된 경우의 제어 방법에 관한 것이다.
본 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법은, 도 8에 나타낸 스텝 S21∼스텝 S26의 순서를 포함할 수 있다. 이 중에서, 스텝 S21, 스텝 S22, 스텝 S24∼스텝 S26의 내용은, 각각 제1 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법의 스텝 S11, 스텝 S12, 스텝 S13∼스텝 S15와 마찬가지이므로, 공통되는 설명을 생략한다.
도 8에 있어서, 우선, 스텝 S21에서는, EC(71)가 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제된 취지의 관리 정보를 처리실(1b)의 MC(73)로부터 취득한다. 다음에, 스텝 S22에서는, EC(71)가, 스텝 S21의 관리 정보의 신호를 취득한 시점에서, 제1 반송 순서[처리실 (1a, 1c, 1d)라고 하는 순서]로 행해지는 반송 사이클의 도중인지의 여부가 판단된다.
그리고, 스텝 S22에서 반송 사이클의 도중이 아닌 것("아니오")으로 판단된 경우, 다음에 스텝 S23에서, EC(71)가, 하기의 식 (1)이 성립되는지 여부를 판단한다.
Figure pat00006
......(1)
여기서, Trmin은 제1 반송 순서에 의해 웨이퍼(W)가 반송된 처리실{본 실시 형태에서는, 처리실(1a, 1c, 1d)}에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 진공측 반송 장치(31)로부터 처리실(1b)에 웨이퍼(W)를 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 진공측 반송 장치(31)가 대기 스테이지(6a 또는 6b)로부터 웨이퍼(W)를 수취할 때의 소요 시간을 의미한다.
상기 식 (1)에 있어서의 Twpm＋Twllm은, 진공측 반송 장치(31)가 대기 스테이지(6a 또는 6b)로부터 미처리 웨이퍼(W)를 수취하여, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)로 반입할 때까지의 합계 소요 시간을 의미한다. 따라서, 식 (1)이 성립된다고 하는 것은, 스텝 S23의 판단의 시점에서, 대기 스테이지(6a 또는 6b)로부터 미처리 웨이퍼(W)를 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)로 반입하는 동작을 행해도, 다른 처리실(1a, 1c, 1d) 내에서의 프로세스가 종료된 경우의 웨이퍼(W)의 교체 동작에 영향을 미치지 않는 것을 의미한다. 바꾸어 말하면, 상기 식 (1)을 만족시키면, 제1 반송 순서에 의한 처리실(1a, 1c, 1d)에의 웨이퍼(W)의 반송 리듬을 흐트러뜨리는 일 없이, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)에의 웨이퍼(W)의 반입을 행할 수 있다. 반대로, 스텝 S23에서 식 (1)이 성립하지 않는 것("아니오")으로 판단된 경우는, 반송 리듬을 흐트러뜨릴 우려가 있다.
따라서, 스텝 S23에서 식 (1)이 성립되지 않는 것("아니오")으로 판단된 경우는, 다음 스텝 S24에서, 현재 행해지고 있는 반송 사이클의 다음 반송 사이클로부터 반송 순서를 전환할 수 있도록, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정한다. 본 예에서는, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)을 포함하는 처리실(1a∼1d)에 관한 제2 반송 순서는, 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 순서이다. 이 경우, 제1 반송 순서의 마지막에 처리실(1b)에의 반입이 부가된다. 즉, 제2 반송 순서로서, 처리실(1a, 1c, 1d, 1b)의 순으로 웨이퍼(W)의 반입을 행한다.
한편, 스텝 S22에서 반송 사이클의 도중인 것("예")으로 판단된 경우, 또는 스텝 S23에서 식 (1)이 성립되는 것("예")으로 판단된 경우는, 다음에, 스텝 S25에서, 현재 행해지고 있는 반송 사이클로부터 반송 순서를 전환할 수 있도록, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정한다. 이 경우, 현재의 반송 사이클 자체를 변경하고, 그 말미에 처리실(1b)에의 웨이퍼(W)의 반입을 추가한다.
마지막으로, 스텝 S26에서는, 스텝 S24 또는 스텝 S25에서 설정한 반송 순서에 기초하여, EC(71)의 반송 제어부(122)로부터 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73)로 제어 신호를 송출하여, 제2 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송을 행하도록 지시한다. 이와 같이 하여, 진공측 반송 장치(31)에 의해 제2 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송이 행해진다.
본 실시 형태에서는, 제2 반송 순서가, 제1 반송 순서를 그대로 포함한다. 즉, 제1 반송 순서 자체는 유지한 상태에서, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)로의 반입 동작을, 제1 반송 순서에 기초하는 반송 사이클이 종료되고 다음 반송 사이클이 개시될 때까지 진공측 반송 장치(31)가 대기하고 있는 시간에 포함시킨다. 따라서, 제2 반송 순서로 변경 후의 처리실(1a∼1d)의 비어 있는 시간이나, 처리실(1a∼1d) 내에서의 처리 완료 웨이퍼(W)의 방치 등이 발생하지 않아, 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제되기 전후에서 진공측 반송 장치(31)에 의한 반송 리듬을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 스텝 S22에서 반송 사이클의 도중인지 여부를 판단하고, 또한 스텝 S23에서 식 (1)을 만족시키는지 여부를 판단하여, 그들 결과에 따라서 제2 반송 순서로의 전환 타이밍을 결정하므로, 본 실시 형태의 반송 제어를 행하지 않는 경우에 비해, 처리실(1b)의 사용 개시 후의 처리량을 대폭 향상시킬 수 있다. 본 실시 형태의 반송 제어 방법도, 상기 식 (2)가 성립되는 프로세스에 있어서 특히 유효하다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 그 밖의 구성, 작용 및 효과는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
[제2 실시 형태의 변형예]
다음에, 도 9를 참조하면서, 제2 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법의 변형예에 대해 설명한다. 도 9는 본 변형예에 관한 반송 제어 방법의 순서의 개략을 설명하는 흐름도이다. 본 변형예에서도, 기판 처리 시스템(100)의 처리실(1a∼1d)에서 동일 내용의 처리(예를 들어, 성막 처리)를 병렬적으로 행하는 경우를 예로 든다. 또한, 본 변형예도, 제1 반송 순서에 의한 웨이퍼(W)의 반송이 행해지고 있는 상태(도 5 참조)가 전제가 되고, 그 상태로부터, 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제된 경우의 제어 방법에 관한 것이다.
본 변형예의 기판의 반송 제어 방법은, 도 9에 나타낸 스텝 S31∼스텝 S37의 순서를 포함할 수 있다. 이 중에서, 스텝 S31∼스텝 S33, 스텝 S35∼스텝 S37의 내용은, 각각 제2 실시 형태의 기판의 반송 제어 방법의 스텝 S21∼스텝 S23, 스텝 S24∼스텝 S26과 마찬가지이므로, 공통되는 설명을 생략한다.
도 9에 있어서, 우선, 스텝 S31에서는, EC(71)가 처리실(1b)의 반입 금지 상태가 해제된 취지의 관리 정보를 처리실(1b)의 MC(73)로부터 취득한다. 다음에, 스텝 S32에서는, EC(71)가, 스텝 S31의 관리 정보의 신호를 취득한 시점에서, 제1 반송 순서[처리실 (1a, 1c, 1d)라고 하는 순서]로 행해지는 반송 사이클의 도중인지 여부가 판단된다.
그리고, 스텝 S32에서 반송 사이클의 도중이 아닌 것("아니오")으로 판단된 경우는, 다음에 스텝 S33에서, EC(71)가, 상기한 식 (1)이 성립되는지 여부를 판단한다.
스텝 S33에서 식 (1)이 성립하는 것("예")으로 판단된 경우는, 다음에, 스텝 S34에서, 대기 스테이지(6a 또는 6b)에 다음의 미처리 웨이퍼(W)가 준비되어 있는지 여부를 판단한다. 이 판단은, EC(71)가 로드 로크실(5a 또는 5b)의 MC(73)로부터 스테이터스 정보를 입수하고, 상기 스테이터스 정보에 기초하여 행해진다. 스텝 S33의 판단은, 시간에만 기초하는 것이므로, 스텝 S33에서 식 (1)이 성립하는 것("예")으로 판단된 시점에서, 다음 웨이퍼(W)가 대기 스테이지(6a 또는 6b)에 준비되어 있지 않을 가능성이 있다. 그로 인해, 본 변형예에서는, 스텝 S34의 판단을 행하도록 하고 있다.
스텝 S33에서 식 (1)을 만족시키지 않는 것("아니오")으로 판단된 경우 및 스텝 S34에서 다음 웨이퍼(W)의 준비가 되어 있지 않은 것("아니오")으로 판단된 경우는, 다음 스텝 S35에서, 현재 행해지고 있는 반송 사이클의 다음 반송 사이클로부터 반송 순서를 전환할 수 있도록, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정한다. 본 예에서는, 반입 금지 상태가 해제된 처리실(1b)을 포함하는 처리실(1a∼1d)에 관한 제2 반송 순서는, 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 순서이다. 이 경우, 제1 반송 순서의 마지막에 처리실(1b)에의 반입이 부가된다. 즉, 제2 반송 순서로서, 처리실(1a, 1c, 1d, 1b)의 순으로 웨이퍼(W)의 반입을 행한다.
한편, 스텝 S32에서 반송 사이클의 도중인 것("예")으로 판단된 경우, 또는 스텝 S34에서 다음 웨이퍼(W)의 준비가 되어 있는 것("예")으로 판단된 경우에는, 다음에 스텝 S36에서, 현재 행해지고 있는 반송 사이클로부터 반송 순서를 전환할 수 있도록, EC(71)의 반송 순서 설정부(123)가 제2 반송 순서를 설정한다. 이 경우, 현재의 반송 사이클 자체를 변경하여, 그 말미에 처리실(1b)에의 웨이퍼(W)의 반입을 추가한다.
마지막으로, 스텝 S37에서는, 스텝 S35 또는 스텝 S36에서 결정한 반송 순서에 기초하여, EC(71)로부터 진공측 반송 장치(31)를 포함하는 반송실(3)의 MC(73)로 제어 신호를 송출하여, 제2 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송을 행하도록 지시한다. 이와 같이 하여, 진공측 반송 장치(31)에 의해 제2 반송 순서로 웨이퍼(W)의 반송이 행해진다.
본 변형예에 있어서, 스텝 S34에서 다음 웨이퍼(W)의 준비가 되어 있지 않은 것("아니오")으로 판단된 경우에, 스텝 S35에서 다음 반송 사이클에서 반송 순서의 전환을 행하는 것으로 한 이유는, 다음 반송 사이클까지 시간이 경과하면, 다음 웨이퍼(W)를 대기 스테이지(6a 또는 6b)에 준비하는 것이 충분히 가능하기 때문이다. 대기측 반송 장치(51)의 반송 동작은, EC(71)의 반송 제어부(122)에 의해, 진공측 반송 장치(31)에 의한 제1 반송 순서에 기초하는 반송 사이클이 제때에 이루어지는 타이밍에 대기 스테이지(6a 또는 6b)로의 웨이퍼(W)의 보충을 행하도록 제어되어 있다. 그로 인해, 스텝 S35에서 다음 반송 사이클(제2 반송 순서에 기초하여 변경된 반송 사이클)의 마지막에 처리실(1b)에의 웨이퍼(W)의 반송을 부가함으로써, 변경 전의 반송 사이클을 위해 사용할 예정으로 대기 스테이지(6a 또는 6b)에 준비되는 웨이퍼(W)를 변경 후의 반송 사이클에 있어서의 처리실(1b)에의 반송에 이용할 수 있다.
본 변형예에 있어서의 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제2 실시 형태와 마찬가지이다.
상기한 각 실시 형태에서는, 제2 반송 순서가 제1 반송 순서를 그대로 포함함으로써, 진공측 반송 장치(31)에 의한 반송 리듬을 일정하게 유지할 수 있다. 그로 인해, 제2 반송 순서로 변경 후에, 각 처리실(1a∼1d)의 비어 있는 시간이나, 각 처리실(1a∼1d) 내에서의 처리 완료 웨이퍼(W)의 방치 등이 발생하는 일이 없어, 기판 처리 시스템(100)에 있어서의 처리량을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 처리실(1a∼1d)의 비어 있는 시간이 발생하지 않으므로, 처리 내용과 제품의 품질을 일정하게 유지하는 것이 가능해, 제품 품질의 신뢰성을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 예시의 목적으로 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 제약되는 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 진공측의 반송실(3)에 인접한 4개의 처리실(1a∼1d)을 구비한 기판 처리 시스템(100)을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은, 처리실이 3개 이상 있으면, 다른 구성의 클러스터 툴을 구비한 기판 처리 시스템에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 대기 반송을 행하는 처리 시스템에도 당연히 적용할 수 있다.
도 10a는, 본 발명을 적용 가능한 6개의 처리실을 구비한 클러스터 툴을 구비한 기판 처리 시스템(200)을 예시하고 있다. 기판 처리 시스템(200)은, 처리실(201a, 201b, 201c, 201d, 201e, 201f)을 구비하고 있고, 이들 처리실(201a∼201f)은 반송실(203)의 주위에 배치되어 있다. 또한, 반송실(203)에는, 인접하여, 전달부(도시하지 않음)를 갖는 로드 로크실(205a, 205b)이 설치되어 있다. 반송실(203)에는, 각 처리실(201a∼201f) 및 로드 로크실(205a, 205b)에 액세스 가능한 반송 장치(207)가 설치되어 있다. 이러한 기판 처리 시스템(200)에 있어서, 어느 하나 이상의 처리실이 반입 금지 상태에 있고, 그 중의 하나 이상의 금지가 해제된 경우에도, 상기 금지가 해제된 하나 이상의 처리실을 포함하여 웨이퍼(W)의 반입이 가능한 모든 처리실에 대해 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 제2 반송 순서를 설정할 수 있다.
또한, 시리얼 반송과 OR 반송을 조합한 반송을 행하는 기판 처리 시스템에도 본 발명을 적용할 수 있다. 도 10b는, 도 10a의 기판 처리 시스템(200)에 있어서, Ti막의 성막 처리에 이어서, TiN막의 성막 처리를 행하는 경우의 구성예이다. 이 경우, 처리실(201a, 201c, 201e)에서는 Ti막의 성막을, 처리실(201b, 201d, 201f)에서는 TiN막의 성막을, 각각 행하도록 할당되어 있다.
도 10b에 예시한 구성의 경우, Ti막의 성막 처리를 행하는 처리실 [201a, 201c, 201e]의 그룹(설명의 편의상, 「그룹 A」라 기재함)과, TiN막의 성막 처리를 행하는 처리실 [201b, 201d, 201f]의 그룹(설명의 편의상, 「그룹 B」라 기재함)은, 서로 시리얼 반송을 행하는 관계에 있다. 한편, 그룹 A 내의 3개의 처리실 [201a, 201c, 201e]는 서로 OR 반송의 관계에 있고, 그룹 B 내의 3개의 처리실 [201b, 201d, 201f]도 서로 OR 반송의 관계에 있다. 따라서, 그룹 A 내의 3개의 처리실에의 반송 제어 및 그룹 B 내의 3개의 처리실의 반송 제어에는, 상기 실시 형태와 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 그룹 A 내 또는 그룹 B 내에서, 어느 처리실의 반입 금지 상태가 해제된 경우에도, 상기 금지가 해제된 처리실을 포함하여 웨이퍼(W)의 반입이 가능한 동일한 그룹 내의 처리실에 대해 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 제2 반송 순서를 설정할 수 있다.
또한, 예를 들어 처리실 [201a, 201b]의 그룹(설명의 편의상, 「그룹 X」라 기재함), 처리실 [201c, 201d]의 그룹(설명의 편의상, 「그룹 Y」라 기재함) 및 처리실 [201e, 201f]의 그룹(설명의 편의상, 「그룹 Z」라 기재함)으로 구분할 수도 있다. 각 그룹 X, Y, Z 내에서는, 각각 시리얼 반송이 행해진다. 예를 들어, 그룹 X 내에서는, 처리실(201a)로부터 처리실(201b)로 시리얼 반송을 행한다. 다른 그룹 Y, Z도 마찬가지이다. 이 경우, 각 그룹 X, Y, Z 내의 한쪽 처리실에 대해 웨이퍼(W)의 반입이 금지 상태에 있는 경우는, 나머지 처리실에 대해서도, 웨이퍼(W)의 반입을 행하지 않는다. 한편, 그룹 X, Y, Z끼리의 사이에서는, 서로 OR 반송이 행해진다. 이러한 구성예에 있어서도, OR 반송의 관계에 있는 그룹 X, Y, Z 사이의 반송 제어에 대해, 상기 실시 형태와 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 그룹 X, Y, Z는 서로 병렬적인 선택 관계로 되므로, 그룹 X 내, 그룹 Y 내, 또는 그룹 Z 내에서, 어느 처리실의 반입 금지 상태가 해제된 경우에도, 그룹 X, Y, Z 사이에서 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 제2 반송 순서를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 예를 들어 액정 표시 장치, 유기 EL 디스플레이 등에 사용되는 대형 글래스 기판이나 세라믹스 기판 등을 처리하는 기판 처리 시스템에도 적용할 수 있다.
1a, 1b, 1c, 1d : 처리실
2a, 2b, 2c, 2d : 처리 스테이지
3 : 반송실
5a, 5b : 로드 로크실
6a, 6b : 대기 스테이지
7 : 로더 유닛
31 : 진공측 반송 장치
33 : 반송 아암부
35 : 포크
51 : 대기측 반송 장치
53 : 반송실
55 : 오리엔터
57 : 가이드 레일
59 : 반송 아암부
61 : 포크
63 : 회전판
65 : 광학 센서
70 : 제어부
100 : 기판 처리 시스템
101 : 주 제어부
102 : 입력 장치
103 : 출력 장치
104 : 표시 장치
105 : 기억 장치
106 : 외부 인터페이스
115 : 기록 매체
CR : 웨이퍼 카세트
G1, G2, G3 : 게이트 밸브
LP : 로드 포트
W : 반도체 웨이퍼(기판)

Claims (8)

  1. 기판에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리실과,
    상기 복수의 처리실에 소정의 순서로 기판을 반송하는 반송 장치와,
    상기 반송 장치와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 전달부를 갖고, 소정의 반송 순서에 따라서 상기 반송 장치에 의해 상기 전달부로부터 상기 처리실로 기판을 반송하는 동작을 반복함으로써 복수의 기판을 순차 처리하는 기판 처리 시스템이며,
    상기 복수의 처리실 중, 1개 내지 복수의 처리실에 대해 기판의 반입이 금지된 상태에 있을 때, 기판의 반입이 가능한 나머지 복수의 처리실에 대해 제1 반송 순서를 설정하는 동시에, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있는 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해, 금지가 해제되어 기판의 반입이 가능한 상태로 이행한 경우에, 상기 금지가 해제된 처리실을 포함하여 기판의 반입이 가능한 모든 처리실에 대해 상기 제1 반송 순서를 그대로 포함하는 제2 반송 순서를 설정하는 반송 순서 설정부와,
    상기 제1 반송 순서로부터 상기 제2 반송 순서로의 전환을 행하는 반송 제어부를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때,
    상기 반송 제어부는, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서,
    상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로의 전환을 행하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하는, 기판 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때,
    상기 반송 제어부는, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서,
    상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되지 않는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하는, 기판 처리 시스템.
    Figure pat00007
    ......(1)
    [여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미함]
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때,
    상기 반송 제어부는, 상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서,
    상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있지 않은 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하는, 기판 처리 시스템.
    Figure pat00008
    ......(1)
    [여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미함]
  5. 기판에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리실과, 상기 복수의 처리실에 소정의 순서로 기판을 반송하는 반송 장치와, 상기 반송 장치와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 전달부를 갖고, 소정의 반송 순서에 따라서 상기 반송 장치에 의해 상기 전달부로부터 상기 처리실로 기판을 반송하는 동작을 반복함으로써 복수의 기판을 순차 처리하는 기판 처리 시스템에 있어서의 기판의 반송 제어 방법이며,
    상기 복수의 처리실 중, 1개 내지 복수의 처리실에 대해 기판의 반입이 금지된 상태에 있을 때, 기판의 반입이 가능한 나머지 복수의 처리실에 대해 제1 반송 순서를 설정하는 스텝과,
    상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있는 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해, 금지가 해제되어 기판의 반입이 가능한 상태로 이행한 경우에, 상기 금지가 해제된 처리실을 포함하여 기판의 반입이 가능한 모든 처리실에 대해 제2 반송 순서를 설정하는 스텝을 포함하고,
    상기 제2 반송 순서는, 상기 제1 반송 순서를 그대로 포함하는, 기판의 반송 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때,
    상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서,
    상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로의 전환을 행하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하는, 기판의 반송 제어 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때,
    상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서,
    상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되지 않는 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하는, 기판의 반송 제어 방법.
    Figure pat00009
    ......(1)
    [여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미함]
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 반송 순서 및 제2 반송 순서에 있어서, 최초의 처리실에 반입되는 기판으로부터, 최후의 처리실에 반입되는 기판까지를 1 반송 사이클로 하였을 때,
    상기 기판의 반입이 금지된 상태에 있었던 1개 내지 복수의 처리실 중 1개 이상에 대해 금지가 해제된 시점에서,
    상기 제1 반송 순서에 의한 최신의 N번째(여기서, N은 정의 정수를 의미함)의 반송 사이클의 도중인 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있는 경우는, 상기 N번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하고,
    상기 N번째의 반송 사이클이 종료되어 있고, 또한 하기의 식 (1)이 성립되는 동시에 상기 전달부에 미처리 기판이 준비되어 있지 않은 경우는, (N＋1)번째의 반송 사이클로부터 상기 제2 반송 순서로 전환하는, 기판의 반송 제어 방법.
    Figure pat00010
    ......(1)
    [여기서, Trmin은 상기 제1 반송 순서에 의해 기판이 반송된 복수의 처리실에 있어서의 잔존 프로세스 시간의 최소값, Twpm은 반송 장치로부터 처리실로 기판을 반입할 때의 소요 시간, Twllm은 반송 장치가 전달부로부터 기판을 수취할 때의 소요 시간을 의미함]
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