TW202406680A - 基板處理裝置以及記錄媒體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種能夠實現多個基板的整體處理時間的削減的技術。基板處理裝置的控制裝置(5)執行:運算控制處理(S210),對於投入至基板處理裝置的多個基板,運算向基板處理裝置的投入順序的調換的方案;時刻表製作控制處理(S220),以從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對在運算控制處理中獲得的方案的每一個來製作將研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表;選擇控制處理(S230),在時刻表製作控制處理中獲得的時刻表中,選擇從最開始投入至基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間為最短的時刻表;以及時機控制處理(S240),基於在選擇控制處理中選擇的時刻表,控制多個基板向基板處理裝置的投入時機。
Description
本發明涉及一種基板處理裝置以及記錄媒體。
近年來,已知有用於對基板進行各種處理的基板處理裝置(例如參照專利文獻1)。具體而言,此種基板處理裝置包括:研磨單元,包含對基板進行研磨處理的至少一個研磨裝置;清洗單元,包含對經研磨單元研磨的基板進行清洗處理的至少一個清洗裝置;搬送單元,包含對基板進行搬送處理的至少一個搬送裝置;以及控制裝置,對基板處理裝置進行控制。
此外,在基板處理裝置中連續搬送多個基板的情況下,有時會因先行基板的處理等待、或者與以不同的路徑搬送的基板共用的處理裝置的空閒等待等而產生基板待機狀態。例如,若在從開始研磨處理直至清洗處理結束為止的期間產生基板待機狀態,則有可能會因經時變化(腐蝕等)或外界干擾(塵埃(dust)等)導致基板的狀態變得不穩定。尤其,在基板的研磨對象物中包含銅(Cu)的情況下,若在研磨結束後直至清洗開始為止的待機時間長,則腐蝕的影響將變大。
關於此,在專利文獻1中提出了一種技術:以從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對投入至基板處理裝置的多個基板的每一個來製作將研磨裝置、清洗裝置以及搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表,基於所述製作的時刻表來控制多個基板向基板處理裝置的投入時機。根據此技術,能夠實現從投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板待機狀態的削減。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利第6370084號公報
[發明所要解決的問題]
但是,在所述的以往技術的情況下,投入至基板處理裝置的基板的順序已被固定(換言之,並非能夠調換基板向基板處理裝置的投入順序來運算的結構)。因此,以往技術在削減從最開始投入至基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入至基板處理裝置的基板的處理結束為止的時間,即,多個基板的“整體處理時間”的觀點上,存在改善的餘地。
因此,本發明的目的之一在於提供一種能夠實現多個基板的整體處理時間的削減的技術。
[解決問題的技術手段]
(形態1)
為了達成所述目的,本發明的一形態的基板處理裝置包括:研磨單元,包含對基板進行研磨處理的至少一個研磨裝置;清洗單元,包含對經所述研磨單元研磨的基板進行清洗處理的至少一個清洗裝置;搬送單元,包含對所述基板進行搬送處理的至少一個搬送裝置;以及控制裝置,控制所述基板處理裝置,且所述基板處理裝置中,所述控制裝置執行:運算控制處理,基於預先規定有對投入至所述基板處理裝置的多個基板的每一個實施的處理內容的處理配方,對於投入至所述基板處理裝置的多個基板,運算向所述基板處理裝置的投入順序的調換的方案(pattern);時刻表製作控制處理,以從基板被投入至所述基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對在所述運算控制處理中獲得的所述方案的每一個來製作將所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表;選擇控制處理,在所述時刻表製作控制處理中獲得的所述時刻表中,選擇從最開始投入至所述基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間為最短的所述時刻表;以及時機控制處理,基於在所述選擇控制處理中選擇的所述時刻表,控制多個基板向所述基板處理裝置的投入時機。
根據此形態,既能削減從被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板待機狀態,又能實現從最開始投入至基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間,即,多個基板的整體處理時間的削減。
(形態2)
所述形態1中,也可為,所述至少一個研磨裝置包含能夠執行同種的研磨處理的多個研磨裝置,所述多個研磨裝置包含特定研磨裝置群,所述特定研磨裝置群包含能夠彼此替換的多個研磨裝置,在所述處理配方中,投入至所述基板處理裝置的多個基板的一部分在所實施的處理內容包含借助所述特定研磨裝置群的研磨處理的情況下,所述控制裝置執行處理配方變更控制處理,在所述處理配方變更控制處理中,所述控制裝置對於投入至所述基板處理裝置的多個基板中的、在所實施的處理內容中不包含借助所述特定研磨裝置群的研磨處理的基板之後投入至所述基板處理裝置的基板,製作規定有將所述特定研磨裝置群中所含的多個研磨裝置替換為其他的多個研磨裝置時的處理內容的追加處理配方,將所製作的所述追加處理配方追加至所述處理配方,所述控制裝置基於在所述處理配方變更控制處理中獲得的處理配方來進行所述運算控制處理。
根據此形態,能夠進一步考慮將特定研磨裝置群中所含的多個研磨裝置替換為其他研磨裝置時的追加處理配方,來實現多個基板的整體處理時間的削減。
(形態3)
也可為,在所述形態1或形態2的所述時刻表製作控制處理中,所述控制裝置基於在所述研磨裝置以及所述清洗裝置的至少一者中處理所需的時間、以及在所述搬送裝置中從所述研磨單元朝向所述清洗單元的搬送處理所需的時間的過去的實績,來製作所述時刻表。
(形態4)
也可為,在所述形態1至形態3中任一形態的所述時刻表製作控制處理中,所述控制裝置在製作對於新投入至所述基板處理裝置的基板的所述時刻表時,計算所述新投入的基板向所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置的臨時到達時刻,對所述臨時到達時刻與先行投入至所述基板處理裝置的基板在所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置中的處理結束時刻或處理結束預定時刻進行比較,若在相同或衝突的處理裝置中存在比所述處理結束時刻或處理結束預定時刻早的臨時到達時刻,則將向所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置的臨時到達時刻加上所述早的臨時到達時刻與所述處理結束時刻或處理結束預定時刻之差,由此來製作實際到達時刻,基於所述實際到達時刻來製作所述時刻表。
(形態5)
也可為,在所述形態4的所述時刻表製作控制處理中,若在所述相同或衝突的處理裝置中不存在比所述處理結束時刻或處理結束預定時刻早的臨時到達時刻,則所述控制裝置基於所述臨時到達時刻來製作所述時刻表。
(形態6)
為了達成所述目的,本發明的一形態的程式用於使計算機執行控制處理,所述控制處理包括:運算控制處理,基於預先規定有對投入至基板處理裝置的多個基板的每一個實施的處理內容的處理配方,對於投入至所述基板處理裝置的多個基板,運算向所述基板處理裝置的投入順序的調換的方案;時刻表製作控制處理,以從基板被投入至所述基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對在所述運算控制處理中獲得的所述方案的每一個來製作將所述基板處理裝置所具有的研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表;選擇控制處理,在所述時刻表製作控制處理中獲得的所述時刻表中,選擇從最開始投入至所述基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間為最短的所述時刻表;以及時機控制處理,基於在所述選擇控制處理中選擇的所述時刻表,控制多個基板向所述基板處理裝置的投入時機。
根據此形態,既能削減從被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板待機狀態,又能實現從最開始投入至基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間,即,多個基板的整體處理時間的削減。
以下,基於附圖來說明本申請發明的實施方式的基板處理裝置。以下,作為基板處理裝置的一例,使用化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)裝置進行說明,但基板處理裝置的具體例並不限定於CMP裝置。
<基板處理裝置>
圖1是表示實施方式的基板處理裝置的整體結構的平面圖。如圖1所示,基板處理裝置包括大致矩形狀的殼體1,殼體1的內部通過分隔壁1a、分隔壁1b而劃分為加載/卸載單元2、研磨單元3與清洗單元4。加載/卸載單元2、研磨單元3及清洗單元4是分別獨立地裝配,並獨立地排氣。而且,基板處理裝置具有用於控制所述基板處理裝置的控制裝置5。
控制裝置5包括計算機5c,所述計算機5c具有處理器5a與儲存裝置5b。在儲存裝置5b中儲存有程式或數據等。儲存裝置5b包括計算機5c的處理器5a可讀取的儲存介質。作為所述儲存介質的一例,可列舉只讀儲存器(Read Only Memory,ROM)等。控制裝置5通過處理器5a基於儲存裝置5b中儲存的程式的指令來運轉,從而執行與基板處理裝置相關的控制處理。
<加載/卸載單元>
加載/卸載單元2包括兩個以上(本實施方式中為四個)的前載(front load)部20,所述兩個以上的前載部20供儲存多個基板的基板匣盒載置。這些前載部20鄰接於殼體1而配置,且沿著基板處理裝置的寬度方向(與長邊方向垂直的方向)而排列。在前載部20中,可搭載開放式閘盒(open cassette)、標準製造接口(Standard Manufacturing Interface,SMIF)盒或前開式晶片傳送盒(Front Opening Unified Pod,FOUP)等用於保存基板的載體。此處,SMIF、FOUP是如下所述的密閉容器,即,在內部收納基板匣盒,並利用分隔壁予以覆蓋,由此能夠確保與外部空間獨立的環境。
而且,在加載/卸載單元2中,配設有作為對基板表面的膜厚等進行測定的測定裝置的線內厚度監視器(In-line Thickness Monitor,ITM)24。而且,在加載/卸載單元2中,設置有可沿著前載部20的排列而移動的搬送機器人22。搬送機器人22能夠對搭載於前載部20的基板匣盒進行存取。各搬送機器人22包括上下兩個機械手。上側的機械手是在使經處理的基板返回基板匣盒時使用。下側的機械手是在從基板匣盒取出處理前的基板時使用。進而,搬送機器人22的下側的機械手構成為,通過繞其軸心旋轉,從而能夠使基板反轉。
加載/卸載單元2是必須保持最清潔的狀態的區域,因此加載/卸載單元2的內部始終維持為比基板處理裝置的外部、研磨單元3以及清洗單元4都高的壓力。研磨單元3由於使用漿料來作為研磨液,因此是最髒的區域。因此,在研磨單元3的內部形成負壓,其壓力被維持得比清洗單元4的內部壓力低。在加載/卸載單元2中,設有具有高效微粒空氣(High Efficiency Particulate Air,HEPA)過濾器、超低滲透空氣(Ultra Low Penetration Air,ULPA)過濾器或化學過濾器(chemical filter)等清潔空氣過濾器的過濾器風扇單元(未圖示),從所述過濾器風扇單元始終吹出微粒或有毒蒸氣、有毒氣體已被去除的清潔空氣。
<研磨單元>
研磨單元3是進行基板的研磨(平坦化)的區域,包括第一研磨裝置3A(Poli.A)、第二研磨裝置3B(Poli.B)、第三研磨裝置3C(Poli.C)以及第四研磨裝置3D(Poli.D)。第一研磨裝置3A、第二研磨裝置3B、第三研磨裝置3C及第四研磨裝置3D如圖1所示,沿著基板處理裝置的長邊方向而排列。
第一研磨裝置3A包括:研磨平臺,安裝有研磨墊;頂環(top ring),用於一邊保持基板且將基板按壓至研磨平臺上的研磨墊一邊進行研磨;研磨液供給噴嘴,用於對研磨墊供給研磨液或修整(dressing)液(例如純水);修整器(dresser),用於進行研磨墊的研磨面的修整;以及霧化器(atomizer),將液體(例如純水)與氣體(例如氮氣)的混合流體或液體(例如純水)製成霧狀而噴射至研磨面。第二研磨裝置3B、第三研磨裝置3C及第四研磨裝置3D也包括與第一研磨裝置3A同樣的結構。
<搬送單元>
接下來,對用於搬送基板的搬送單元(搬送機構)進行說明。如圖1所示,與第一研磨裝置3A及第二研磨裝置3B鄰接地配置有第一線性傳送器(linear transporter)6。所述第一線性傳送器6是在沿著第一研磨裝置3A及第二研磨裝置3B排列的方向的四個搬送位置(從加載/卸載單元側起依序設為第一搬送位置LTP1、第二搬送位置LTP2、第三搬送位置LTP3、第四搬送位置LTP4)之間搬送基板的機構。
而且,與第三研磨裝置3C及第四研磨裝置3D鄰接地配置有第二線性傳送器7。第二線性傳送器7是在沿著第三研磨裝置3C及第四研磨裝置3D排列的方向的三個搬送位置(從加載/卸載單元側起依序設為第五搬送位置LTP5、第六搬送位置LTP6、第七搬送位置LTP7)之間搬送基板的機構。
基板由第一線性傳送器6搬送至第一研磨裝置3A及第二研磨裝置3B。第一研磨裝置3A的頂環通過頂環頭的擺動(swing)動作而在研磨位置與第二搬送位置LTP2之間移動。因此,基板向頂環的交接是在第二搬送位置LTP2進行。同樣地,第二研磨裝置3B的頂環在研磨位置與第三搬送位置LTP3之間移動,基板向頂環的交接是在第三搬送位置LTP3進行。第三研磨裝置3C的頂環在研磨位置與第六搬送位置LTP6之間移動,基板向頂環的交接是在第六搬送位置LTP6進行。第四研磨裝置3D的頂環在研磨位置與第七搬送位置LTP7之間移動,基板向頂環的交接是在第七搬送位置LTP7進行。
在第一搬送位置LTP1,配置有用於從搬送機器人22接納基板的升降器11。基板經由所述升降器11而從搬送機器人22被交給第一線性傳送器6。位於升降器11與搬送機器人22之間而在分隔壁1a設有擋閘(未圖示),在基板的搬送時,擋閘打開以從搬送機器人22將基板交給升降器11。而且,在第一線性傳送器6、第二線性傳送器7與清洗單元4之間,配置有擺動傳送器(STP)12。所述擺動傳送器12具有可在第四搬送位置LTP4與第五搬送位置LTP5之間移動的機械手,從第一線性傳送器6向第二線性傳送器7的基板交接是通過擺動傳送器12來進行。基板由第二線性傳送器7搬送至第三研磨裝置3C和/或第四研磨裝置3D。而且,在研磨單元3中經研磨的基板經由擺動傳送器12被搬送至清洗單元4。而且,在搬送單元中,設有基板的臨時放置台(WS1)180。
另外,所述的第一線性傳送器6、第二線性傳送器7、搬送機器人22、升降器11、擺動傳送器12以及後述的搬送機器人RB1U、搬送機器人RB1L、搬送機器人RB2是對基板進行搬送處理的“搬送裝置”的一例。
<清洗單元>
清洗單元4被劃分為第一清洗室190、第一搬送室191、第二清洗室192、第二搬送室193與第三清洗室194。在第一清洗室190內,配置有兩個清洗裝置CL1A、CL1B以及基板的臨時放置台WS2。在第二清洗室192內,配置有兩個清洗裝置CL2A、CL2B以及基板的臨時放置台WS3。在第三清洗室194內,配置有對基板進行清洗的兩個清洗裝置CL3A、CL3B。清洗裝置CL3A、清洗裝置CL3B相互隔離。清洗裝置CL1A、清洗裝置CL1B、清洗裝置CL2A、清洗裝置CL2B、清洗裝置CL3A、清洗裝置CL3B是使用清洗液來清洗基板的清洗機。
在第一搬送室191中,配置有搬送機器人RB1U、搬送機器人RB1L,在第二搬送室193中,配置有搬送機器人RB2。搬送機器人RB1U、搬送機器人RB1L以在臨時放置台180、清洗裝置CL1A、清洗裝置CL1B、臨時放置台WS2、清洗裝置CL2A、清洗裝置CL2B之間搬送基板的方式運行。搬送機器人RB2以在清洗裝置CL2A、清洗裝置CL2B、臨時放置台WS3、清洗裝置CL3A、清洗裝置CL3B之間搬送基板的方式運行。搬送機器人RB2僅搬送經清洗的基板,因此僅包括一個機械手。搬送機器人22從清洗裝置CL3A、清洗裝置CL3B取出基板,並使所述基板返回基板匣盒。
<基板待機狀態的削減>
接下來,對從研磨處理開始起直至清洗處理結束為止的期間的基板待機狀態的削減進行說明。
首先,對產生基板待機狀態的原因進行說明。圖2及圖3是表示從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板搬送路徑的一例的圖。圖2及圖3中,對於在各處理裝置間搬送基板的搬送單元簡化了說明。而且,圖2及圖3中圖示的“TR”是指搬送(transport)。
如圖2及圖3所示,在研磨處理及清洗處理分別存在雙系統的情況下,基板搬送路徑的自由度變高。而且,如圖2及圖3所示,也可能有不進行研磨處理而進行清洗處理的處理配方。進而,如圖3所示,可能有在清洗裝置CL2A中完成清洗處理後暫時返回並搬送至其他系統的清洗裝置CL2B等、複雜的基板搬送路徑。
這樣,在清洗單元4中具有能夠並列地進行清洗處理的多個清洗裝置的情況下,清洗單元內的基板搬送路徑複雜化,有可能在清洗單元內產生基板待機狀態。一旦在清洗單元內產生基板待機狀態,則通過所述基板所處的場所的、預定的後續的基板也有可能產生待機狀態。
與此相對,本實施方式中,控制裝置5以從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式來製作時刻表。時刻表是針對投入至基板處理裝置的多個基板的每一個來將研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置中的處理結束時刻或處理結束預定時刻關聯而成的表。控制裝置5基於時刻表來控制多個基板向基板處理裝置的投入時機。
具體而言,本實施方式的控制裝置5執行以下說明的待機狀態削減控制處理。圖4是表示本實施方式的“待機狀態削減控制處理”的流程圖的一例。控制裝置5首先基於處理配方來預測關於投入至基板處理裝置的所有基板的搬送路徑(步驟S101)。
具體而言,預先準備對於投入至基板處理裝置的多個基板的各基板規定有所實施的處理內容的處理配方,並儲存至儲存裝置5b中。
更具體而言,所述處理配方對於各個基板規定有所使用的單元的種類、在各單元中使用的處理裝置的種類(例如所使用的研磨裝置的種類等)、或者所使用的處理裝置進行的處理所需的時間(即處理時間)等。另外,具體而言,所述處理時間只要使用所預測的處理時間即可。若舉一例,則作為所使用的研磨裝置的處理時間,可使用由所使用的研磨裝置所進行的研磨處理的預測時間。控制裝置5基於此種處理配方,對於投入至基板處理裝置的所有基板預測搬送路徑。
繼而,控制裝置5預測關於投入至基板處理裝置的所有基板的動作時間(步驟S102)。具體而言,控制裝置5基於處理配方中設定的預測時間或過去的實績值,預測關於各基板的動作時間。所述動作時間的預測被用於製作時刻表時。即,控制裝置5基於在研磨裝置及清洗裝置的至少一者中處理所需的時間、以及在搬送裝置中從研磨單元3向清洗單元4的搬送處理所需的時間的過去的實績,來製作時刻表。
繼而,控制裝置5基於在步驟S102中預測的各基板的動作時間,計算各基板向各處理裝置(研磨裝置、搬送裝置及清洗裝置)的到達時刻(步驟S103)。繼而,控制裝置5計算各基板在各處理裝置中的待機時間(步驟S104)。
關於此點,使用圖來進行說明。圖5是用於說明時刻表的製作過程的概略圖。圖5表示了下述過程,即,關於基板No.1~基板No.3已製作有時刻表,且製作關於新投入至基板處理裝置的基板No.4的時刻表。
如圖5所示,在時刻表210中,針對基板No.1~基板No.3的每一個,將研磨裝置(Poli.A)、清洗裝置(CL1A、CL2A)以及搬送裝置(LTP3、WS1、RB1L、RB1U)中的處理結束時刻或處理結束預定時刻予以關聯。另一方面,控制裝置5在製作關於新投入至基板處理裝置的基板No.4的時刻表時,計算新投入的基板No.4向研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置的臨時到達時刻。在臨時到達時刻表220中,將基板No.4向研磨裝置(Poli.A)、清洗裝置(CL1A、CL2A)以及搬送裝置(LTP3、WS1、RB1L、RB1U)的到達預定時刻予以關聯。
控制裝置5對臨時到達時刻(臨時到達時刻表220)與先行投入至基板處理裝置的基板在研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置中的處理結束時刻或處理結束預定時刻(時刻表210)進行比較。此示例中,若對基板No.3在RB1U中的處理結束預定時刻(0:04:35)、與跟在RB1U中的處理衝突的處理裝置即WS1中的到達預定時刻(0:04:10)進行比較,則在WS1中的到達預定時刻早25秒。換言之,若按照臨時到達時刻表220將基板No.4投入至基板處理裝置,則基板No.4將在WS1中待機25秒。另外,衝突的處理裝置是指下述關係的處理裝置,即,例如像WS1與RB1U那樣,為了其中一個處理裝置(WS1)運行(為了搬送而交接基板),需要另一個處理裝置(RB1U)的運行(從WS1接納基板)。
如圖4所示,控制裝置5判定是否存在待機時間(步驟S105),若存在待機時間(步驟S105,是),則搜索等待時間為最長的處理裝置(步驟S106)。
例如,在圖5的示例中,如上所述,在基板No.3的RB1U與基板No.4的WS1這一相關的處理裝置間產生25秒的待機時間。除此以外,若對基板No.3在CL1A中的處理預定時刻(0:04:30)與基板No.4在CL1A中的到達時刻(0:04:15)進行比較,則在CL1A中的到達預定時刻早15秒,因此產生15秒的待機時間。
此時,控制裝置5識別為:最長等待時間為25秒,且等待時間最長的處理裝置為基板No.4的WS1。換言之,在早的臨時到達時刻存在多個(例如15秒與25秒)的情況下,控制裝置5將向研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置的臨時到達時刻,加上早的臨時到達時刻與處理結束時刻或處理結束預定時刻之差為最大的臨時到達時刻與處理結束時刻或處理結束預定時刻之差(25秒),由此來製作實際到達時刻。
繼而,如圖4所示,控制裝置5將最長等待時間累計到臨時到達時刻表220中,由此來製作實際到達時刻表230(步驟S107)。即,如圖5所示,控制裝置5對臨時到達時刻表220的各處理裝置加上最長等待時間(25秒)。例如,基板No.4向LTP3的到達時刻在臨時到達時刻表220中為0:04:00,但在實際到達時刻表230中為0:04:25。而且,基板No.4向WS1的到達時刻在臨時到達時刻表220中為0:04:10,但在實際到達時刻表230中為0:04:35。
這樣,控制裝置5在相同或衝突的處理裝置中存在比處理結束時刻或處理結束預定時刻早的臨時到達時刻的情況下,將向研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置的臨時到達時刻加上早的臨時到達時刻與處理結束時刻或處理結束預定時刻之差,由此來製作實際到達時刻。
繼而,如圖4所示,控制裝置5基於在步驟S107中製作的實際到達時刻(實際到達時刻表230)來製作時刻表(步驟S108)。即,實際到達時刻表230關聯有基板No.4向各處理裝置的到達時刻。因此,控制裝置5通過在實際到達時刻表230中加上在各處理裝置中的處理時間,從而製作將各處理裝置中的處理結束時刻或處理結束預定時刻關聯而成的時刻表。
另一方面,若在步驟S105中判定為無待機時間(步驟S105,否),則控制裝置5不製作實際到達時刻表230,而是基於臨時到達時刻表220來製作時刻表(步驟S108)。即,控制裝置5在相同或衝突的處理裝置中不存在比處理結束時刻或處理結束預定時刻早的臨時到達時刻的情況下,基於臨時到達時刻來製作時刻表。
圖6中例示在所述的圖4所示的待機狀態削減控制處理的步驟S108中製作的時刻表的一例。具體而言,在圖6中例示的時刻表240中,對於投入至基板處理裝置的基板No.1~基板No.7,將一連串處理的開始時刻(開始(Start))、當前的基板位置(Pos)、在各處理裝置中的處理結束時刻或處理結束預定時刻予以關聯。時刻表240成為用於避免從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止產生待機狀態的表。控制裝置5基於所述時刻表240來控制多個基板向基板處理裝置的投入時機。
根據以上所說明的本實施方式,通過執行所述的待機狀態削減控制處理,能夠起到以下說明的作用效果。
具體而言,根據本實施方式,對於投入至基板處理裝置的所有基板,計算向處於搬送路徑上的所有處理裝置的搬送時刻而製作時刻表,由此,以在各基板間不會產生共用處理裝置的使用等待的方式且以無待機而最短地處理從研磨開始直至清洗結束為止的所有工序的方式,來控制搬送開始時機以及路徑。因此,基板在基板處理裝置內的待機時間得以削減。其結果,根據本實施方式,能夠防止因經時變化(腐蝕等)或外界干擾(塵埃等)導致基板的狀態變得不穩定。尤其,在基板的研磨對象物中包含銅(Cu)的情況下,若在研磨結束後直至清洗開始為止的待機時間長,則腐蝕的影響將變大,但通過削減待機時間,能夠防止銅的腐蝕。
而且,根據本實施方式的基板處理裝置(尤其是根據控制裝置5),例如在因基板處理裝置的一部分處理裝置的維護等而產生了無法進行基板處理的處理裝置的情況下,能夠製作繞過正在進行維護等的處理裝置的路徑。
而且,本實施方式的基板處理裝置能夠適當更新暫時製作的時刻表。例如,控制裝置5可算出基板向各處理裝置的實際到達時刻與預測到達時刻的時間差,並對關於通過所述處理裝置的後續基板(存在延遲影響的基板)的時刻表進行更新。而且,控制裝置5對於已投入至基板處理裝置的基板,也能夠反饋延遲信息。另外,在基板的實際到達時刻與預測到達時刻的時間差小於閾值(例如0.5秒等)的情況下,此時間差視為誤差,因此也可不進行延遲信息的反饋。
而且,本實施方式的基板處理裝置在因基板處理裝置的故障或搬送停止功能而暫時停止了基板搬送的情況下,在搬送繼續時可通過進行時刻表的重新製作來繼續執行控制搬送。控制裝置5在重新製作時刻表時,從基板的搬送路徑的下游側開始進行。而且,控制裝置5例如在因基板的異常等而從基板處理裝置中去除了已被投入至基板處理裝置的基板的情況下,可將所述基板從時刻表中予以刪除而排除到控制對象之外,並且重新製作時刻表。
而且,本實施方式的基板處理裝置在基板共用處理裝置的情況下,是以在先行基板之後處理下個基板的方式來進行計算並控制,但在並非變更而是對時刻表進行插入的情況下,可製作插入的時刻表,從而比先行基板先處理後續基板。
而且,本實施方式的基板處理裝置在暫時製作了時刻表後,因處理裝置的維護等導致基板的搬送路徑大幅變化等的情況下,時刻表的重新製作需要長時間。因此,控制裝置5在此種情況下,可不進行時刻表的重新製作,而是停止新基板的投入,直至基板處理裝置內的基板被搬出到基板處理裝置外為止。而且,在時刻表的製作或重新製作需要長時間的情況下,也可將時刻表的製作或重新製作功能切換為無效。
而且,本實施方式的基板處理裝置可將多個基板的搬送狀態視覺化,以使作業員等能夠監控多個基板的搬送狀態。例如,控制裝置5可將所製作的時刻表顯示於基板處理裝置的輸出接口(監視器等)。而且,控制裝置5可將所製作的時刻表圖表化並實時顯示於輸出接口。
此外,在所述的待機狀態削減控制處理中,投入至基板處理裝置的基板的順序已被固定(換言之,並非能夠調換基板向基板處理裝置的投入順序來運算的結構)。因此,在削減從最開始投入至基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入至基板處理裝置的基板的處理結束為止的時間,即,多個基板的“整體處理時間”的觀點上,存在改善的餘地。因此,本實施方式中,執行以下說明的控制處理(稱作“整體時間削減控制處理”)。
<整體時間削減控制處理>
圖7是本實施方式的整體時間削減控制處理的流程圖的一例。圖8是表示本實施方式中所用的基板No.1~基板No.6的處理配方的一例的圖。
參照圖7,首先,控制裝置5執行步驟S210所涉及的運算控制處理。在所述運算控制處理中,控制裝置5基於預先規定有對投入至基板處理裝置的多個基板的每一個所實施的處理內容的處理配方,對於多個基板來運算基板向基板處理裝置的投入順序的調換的方案。
作為其具體例,本實施方式的控制裝置5基於圖8所例示的處理配方,對於多個基板(基板No.1~基板No.6),運算向基板處理裝置的投入順序的調換的所有方案。例如,控制裝置5運算向基板處理裝置的投入順序的調換的所有方案,如以No.1→No.2→No.3→No.4→No.5→No.6的順序投入基板的“第一方案”、以No.1→No.3→No.2→No.4→No.5→No.6的順序投入基板的“第二方案”、以No.1→No.4→No.2→No.3→No.5→No.6的順序投入基板的“第三方案”…。本實施方式中,存在6的階乘個組合(“6×5×4×3×2×1”)的調換方案。因此,在步驟S210中,獲得6的階乘個調換方案。
另外,也可為,在步驟S210中,控制裝置5並非運算投入順序的調換的所有方案,而是運算投入順序的調換的一部分方案(換言之,也可針對投入至基板處理裝置的多個基板的一部分來運算投入順序的調換的方案)。若舉其一例,則也可為,基板No.1~基板No.3向基板處理裝置的投入順序已預先固定,而僅對基板No.4~基板No.6運算調換投入順序時的所有方案。
接下來,控制裝置5執行步驟S220所涉及的時刻表製作控制處理。在所述時刻表製作控制處理中,控制裝置5以在從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對在步驟S210中運算出的方案的每一個來製作將研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表。
具體而言,控制裝置5針對在步驟S210中運算出的投入順序的調換的所有方案的每一個進行前述的待機狀態削減控制處理(圖4)。即,控制裝置5對於前述的第一方案、第二方案、第三方案…進行待機狀態削減控制處理。其結果,在本實施方式中獲得“6的階乘個時刻表”。
接下來,控制裝置5執行步驟S230所涉及的選擇控制處理。在所述選擇控制處理中,控制裝置5在步驟S220中所獲得的時刻表(6的階乘個時刻表)中,選擇從最開始投入至基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間(即,“多個基板的整體處理時間”)為最短的時刻表。
圖9是用於說明在本實施方式的步驟S230中獲得的時刻表的圖。具體而言,圖9中例示的時刻表260是執行本實施方式的步驟S230的結果所獲得的時刻表。即,本實施方式中,在步驟S230中,所述時刻表260被選擇作為多個基板的整體處理時間為最短的時刻表。
接下來,控制裝置5執行步驟S240所涉及的時機控制處理。在所述時機控制處理中,控制裝置5基於在步驟S230中選擇的時刻表(時刻表260),控制多個基板向基板處理裝置的投入時機。即,控制裝置5根據時刻表260,將基板No.1~基板No.6投入至基板處理裝置,以對這些基板實施處理。
此處,在圖9中也一併圖示了時刻表250。所述時刻表250是如下所述的時刻表,即,對於不對圖8中例示的基板No.1~基板No.6執行步驟S210而以No.1→No.2→No.3→No.4→No.5→No.6的次序將基板投入至基板處理裝置的情況,執行前述的待機狀態削減控制處理(圖4)的結果所獲得的時刻表。另外,所述時刻表250也是通過前述的“專利文獻1中公開的控制處理”而獲得的時刻表。
所述時刻表250成為如下所述的時刻表,即,以在投入至基板處理裝置的基板No.1~基板No.6中不同時使用相同的處理裝置(Poli.A、Poli.B、CL1A~CL3A)且無基板待機狀態的方式將基板No.1~基板No.6以此順序投入至基板處理裝置。
另一方面,在本實施方式的步驟S230中獲得的時刻表260成為如下所述的時刻表,即,調換了時刻表250的基板No.2與基板No.3的投入順序,並且以不同時使用相同的處理裝置(Poli.A、Poli.B、CL1A~CL3A)且不會產生基板No.2~基板No.6的待機狀態的方式調整了基板No.2~基板No.6的處理開始時間。如將時刻表260與時刻表250進行比較所知的,時刻表260與時刻表250相比,多個基板的整體處理時間變短。
如上所述,根據本實施方式,既能削減從被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板待機狀態,又能實現多個基板的整體處理時間的削減。
另外,本實施方式的程式是用於使計算機5c執行所述的實施方式的控制處理的程式。此程式的說明與所述的控制處理的說明重複,因此予以省略。而且,此程式也可被儲存在計算機5c可讀取的儲存介質(例如非暫時的儲存介質)中來轉讓等。
<實施方式的變形例>
繼而,對所述的實施方式的變形例進行說明。首先,參照圖1,本變形例的基板處理裝置的四個研磨裝置包含可彼此替換的多個研磨裝置。具體而言,本變形例中,Poli.A與Poli.B是可執行同種的研磨處理的研磨裝置,因此可彼此替換。而且,Poli.C與Poli.D也是可執行同種的研磨處理的研磨裝置,因此可彼此替換。
即,“Poli.A与Poli.B”的組合可替換為“Poli.C与Poli.D”的組合。反言之,“Poli.C与Poli.D”的組合可替換為“Poli.A与Poli.B”的組合。本變形例中,將“Poli.A、Poli.B、Poli.C与Poli.D”稱作包含可彼此替換的多個研磨裝置的“特定研磨裝置群”。
圖10是表示本變形例中所用的基板No.1~基板No.5的處理配方的一例的圖。具體而言,在圖10中,圖示了處理配方500以及對其追加的追加處理配方501的一例。
參照圖10,在本變形例的處理配方500中,投入至基板處理裝置的多個基板的一部分在所實施的處理內容中包含借助特定研磨裝置群的研磨處理。具體而言,在處理配方500中,基板No.1、基板No.2、基板No.4以及基板No.5在所實施的處理內容中包含借助特定研磨裝置群(Poli.A~Poli.D)的研磨處理。另一方面,基板No.3所使用的研磨裝置僅為Poli.B,因此在所實施的處理內容中不含借助特定研磨裝置群的研磨處理。
圖11是用於說明本變形例的控制處理(以下稱作“處理配方變更控制處理”)的流程圖的一例。圖11的流程圖是在圖7的步驟S210的執行前執行。首先,本變形例的控制裝置5判定在處理配方500中,投入至基板處理裝置的多個基板的“一部分”在所實施的處理內容中是否包含借助特定研磨裝置群的研磨處理(步驟S201)。
若在步驟S201中判定為否,即,若投入至基板處理裝置的多個基板的“全部”在所實施的處理內容中包含借助特定研磨裝置群的研磨處理,或者,若投入至基板處理裝置的多個基板在所實施的處理內容中完全不包含借助特定研磨裝置群的研磨處理,則控制裝置5不執行後述的步驟S202、步驟S203,而執行前述的步驟S210。
另一方面,若在步驟S201中判定為是(即,若投入至基板處理裝置的多個基板的一部分在所實施的處理內容中包含借助特定研磨裝置群的研磨處理),則控制裝置5執行步驟S202。
在所述步驟S202中,控制裝置5對於投入至基板處理裝置的多個基板中的、在處理內容不包含借助特定研磨裝置群的研磨處理的基板(圖10中為基板No.3)之後投入至基板處理裝置的基板(基板No.4以及基板No.5),製作規定有將特定研磨裝置群中所含的多個研磨裝置(圖10中為Poli.C與Poli.D)替換為其他的多個研磨裝置(Poli.A與Poli.B)時的處理內容的追加處理配方501(步驟S202)。
另外,優選的是,若已規定了對每個研磨裝置使用的清洗裝置,則在所述步驟S202中,將研磨裝置(Poli.C與Poli.D)替換為研磨裝置(Poli.A與Poli.B)時,清洗裝置也替換為對研磨裝置(Poli.A與Poli.B)使用的清洗裝置(CL1A、CL2B、CL1A)(參照追加處理配方501)。而且,優選的是,若也已規定了對每個研磨裝置使用的搬送裝置,則在將研磨裝置(Poli.C與Poli.D)替換為研磨裝置(Poli.A與PoliB)時,搬送裝置也替換為對研磨裝置(Poli.A與Poli.B)使用的搬送裝置。
而且,在步驟S202中,假設在不包含借助特定研磨裝置群的研磨處理的基板(圖10的基板No.3)之後不存在包含借助特定研磨裝置群的研磨處理的基板,則控制裝置5只要中斷步驟S202的執行而進行步驟S210所涉及的運算控制處理即可。
在步驟S202之後,控制裝置5將在步驟S202中製作的追加處理配方501追加至處理配方500(步驟S203)。
接下來,控制裝置5基於追加了追加處理配方501之後的處理配方(圖10的處理配方500與追加處理配方501合起來的處理配方),進行步驟S210所涉及的運算控制處理。
如上所述,本變形例的控制裝置5使用圖10所例示的在基板No.1~基板No.5的處理配方500中追加有基板No.4及基板No.5的追加處理配方501的處理配方,進行前述的步驟S210所涉及的運算控制處理。在所述步驟S210之後,控制裝置5進行前述的步驟S220、步驟S230以及步驟S240。
圖12是用於說明在本變形例的步驟S230中所獲得的時刻表的圖。具體而言,圖12所例示的時刻表280是在本變形例的步驟S230中獲得的時刻表。即,時刻表280是使用圖10的在處理配方500中追加有追加處理配方501的處理配方來進行步驟S210、步驟S220、步驟S230的結果所獲得的時刻表。另外,本變形例中,對於時刻表280的基板No.5,使用追加處理配方501的基板No.5的處理配方。
另一方面,圖12中也一併圖示了使用圖10的處理配方500來進行前述的待機狀態削減控制處理(圖4)的結果所獲得的時刻表270。另外,所述時刻表270也是通過前述的專利文獻1中公開的控制處理所獲得的時刻表。如對圖12的時刻表270與時刻表280進行比較所知的,本變形例中獲得的時刻表280與時刻表270相比,多個基板的整體處理時間變短。
根據以上說明的本變形例,能夠進一步考慮將特定研磨裝置群中所含的多個研磨裝置替換為其他的研磨裝置時的追加處理配方來實現多個基板的整體處理時間的削減。
另外,本變形例的程式是用於使計算機5c執行所述的實施方式的變形例的控制處理的程式。此程式的說明與所述的控制處理的說明重複,因此予以省略。而且,此程式也可儲存到計算機5c可讀取的儲存介質中來轉讓等。
以上,對本發明的實施方式或變形例進行了詳述,但本發明並不限定於此特定的實施方式或變形例,可在請求項書所記載的本發明的範圍內進行各種變形/變更。
1:殼體
1a、1b:分隔壁
2:加載/卸載單元
3:研磨單元
3A:第一研磨裝置
3B:第二研磨裝置
3C:第三研磨裝置
3D:第四研磨裝置
4:清洗單元
5:控制裝置
5a:處理器
5b:儲存裝置
5c:計算機
6:第一線性傳送器(“搬送裝置”)
7:第二線性傳送器(“搬送裝置”)
11:升降器(“搬送裝置”)
12:擺動傳送器(“搬送裝置”)
20:前載部
22:搬送機器人(“搬送裝置”)
24:線內厚度監視器(ITM)
180、WS1、WS2、WS3:臨時放置台
190:第一清洗室
191:第一搬送室
192:第二清洗室
193:第二搬送室
194:第三清洗室
210、240、250、260、270、280:時刻表
220:臨時到達時刻表
230:實際到達時刻表
500:處理配方
501:追加處理配方
CL1A、CL1B、CL2A、CL2B、CL3A、CL3B:清洗裝置
LTP1:第一搬送位置
LTP2:第二搬送位置
LTP3:第三搬送位置
LTP4:第四搬送位置
LTP5:第五搬送位置
LTP6:第六搬送位置
LTP7:第七搬送位置
Poli.A、Poli.B、Poli.C、Poli.D:研磨裝置
Pos:當前的基板位置
RB1U、RB1L、RB2:搬送機器人(“搬送裝置”)
S101~S108、S201~S203、S210~S240:步驟
STP:擺動傳送器
圖1是表示實施方式的基板處理裝置的整體結構的平面圖。
圖2是表示實施方式的從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板的搬送路徑的一例的圖。
圖3是表示實施方式的從基板被投入至基板處理裝置起直至清洗處理結束為止的期間的基板的搬送路徑的一例的圖。
圖4是表示實施方式的待機狀態削減控制處理的流程圖的一例。
圖5是用於說明時刻表的製作過程的概略圖。
圖6是在實施方式的待機狀態削減控制處理的步驟S108中製作的時刻表的一例。
圖7是實施方式的整體時間削減控制處理的流程圖的一例。
圖8是表示實施方式中所用的基板No.1~基板No.6的處理配方的一例的圖。
圖9是用於說明在實施方式的步驟S230中獲得的時刻表的圖。
圖10是表示實施方式的變形例中所用的基板No.1~基板No.5的處理配方的一例的圖。
圖11是用於說明實施方式的變形例的控制處理(“處理配方變更控制處理”)的流程圖的一例。
圖12是用於說明在實施方式的變形例的步驟S230中獲得的時刻表的圖。
S210~S240:步驟
Claims (6)
- 一種基板處理裝置,包括: 研磨單元,包含對基板進行研磨處理的至少一個研磨裝置; 清洗單元,包含對經所述研磨單元研磨的基板進行清洗處理的至少一個清洗裝置; 搬送單元,包含對所述基板進行搬送處理的至少一個搬送裝置;以及 控制裝置,控制所述基板處理裝置,且所述基板處理裝置中, 所述控制裝置執行: 運算控制處理,基於預先規定有對投入至所述基板處理裝置的多個基板的每一個實施的處理內容的處理配方,對於投入至所述基板處理裝置的多個基板,運算向所述基板處理裝置的投入順序的調換的方案; 時刻表製作控制處理,以從基板被投入至所述基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對在所述運算控制處理中獲得的所述方案的每一個來製作將所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表; 選擇控制處理,在所述時刻表製作控制處理中獲得的所述時刻表中,選擇從最開始投入至所述基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間為最短的所述時刻表;以及 時機控制處理,基於在所述選擇控制處理中選擇的所述時刻表,控制多個基板向所述基板處理裝置的投入時機。
- 根據請求項1所述的基板處理裝置,其中 所述至少一個研磨裝置包含能夠執行同種的研磨處理的多個研磨裝置, 所述多個研磨裝置包含特定研磨裝置群,所述特定研磨裝置群包含能夠彼此替換的多個研磨裝置, 在所述處理配方中,投入至所述基板處理裝置的多個基板的一部分在所實施的處理內容中包含借助所述特定研磨裝置群的研磨處理的情況下,所述控制裝置執行處理配方變更控制處理, 在所述處理配方變更控制處理中,所述控制裝置對於投入至所述基板處理裝置的多個基板中的、在所實施的處理內容中不包含借助所述特定研磨裝置群的研磨處理的基板之後投入至所述基板處理裝置的基板,製作規定有將所述特定研磨裝置群中所含的多個研磨裝置替換為其他的多個研磨裝置時的處理內容的追加處理配方, 將所製作的所述追加處理配方追加至所述處理配方, 所述控制裝置基於在所述處理配方變更控制處理中獲得的處理配方來進行所述運算控制處理。
- 根據請求項1所述的基板處理裝置,其中 在所述時刻表製作控制處理中,所述控制裝置基於在所述研磨裝置以及所述清洗裝置的至少一者中處理所需的時間、以及在所述搬送裝置中從所述研磨單元朝向所述清洗單元的搬送處理所需的時間的過去的實績,來製作所述時刻表。
- 根據請求項1所述的基板處理裝置,其中 在所述時刻表製作控制處理中,所述控制裝置在製作對於新投入至所述基板處理裝置的基板的所述時刻表時, 計算所述新投入的基板向所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置的臨時到達時刻,對所述臨時到達時刻與先行投入至所述基板處理裝置的基板在所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置中的處理結束時刻或處理結束預定時刻進行比較, 當在相同或衝突的處理裝置中存在比所述處理結束時刻或處理結束預定時刻早的臨時到達時刻時,將向所述研磨裝置、所述清洗裝置及所述搬送裝置的臨時到達時刻加上所述早的臨時到達時刻與所述處理結束時刻或處理結束預定時刻之差,由此來製作實際到達時刻, 基於所述實際到達時刻來製作所述時刻表。
- 根據請求項4所述的基板處理裝置,其中 在所述時刻表製作控制處理中,當在所述相同或衝突的處理裝置中不存在比所述處理結束時刻或處理結束預定時刻早的臨時到達時刻時,所述控制裝置基於所述臨時到達時刻來製作所述時刻表。
- 一種電腦可讀取記錄媒體,儲存程式,所述程式用於使計算機執行控制處理,所述控制處理包括: 運算控制處理,基於預先規定有對投入至基板處理裝置的多個基板的每一個實施的處理內容的處理配方,對於投入至所述基板處理裝置的多個基板,運算向所述基板處理裝置的投入順序的調換的方案; 時刻表製作控制處理,以從基板被投入至所述基板處理裝置起直至清洗處理結束為止不會產生待機狀態的方式,針對在所述運算控制處理中獲得的所述方案的每一個來製作將所述基板處理裝置所具有的研磨裝置、清洗裝置及搬送裝置中的處理結束時刻關聯而成的時刻表; 選擇控制處理,在所述時刻表製作控制處理中獲得的所述時刻表中,選擇從最開始投入至所述基板處理裝置的基板的處理開始起直至最後投入的基板的處理結束為止的時間為最短的所述時刻表;以及 時機控制處理,基於在所述選擇控制處理中選擇的所述時刻表,控制多個基板向所述基板處理裝置的投入時機。
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