JP2005333076A

JP2005333076A - Load locking device, processing system and its using method

Info

Publication number: JP2005333076A
Application number: JP2004152230A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Hata; 俊之畑
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2005-12-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load locking device in which internal capacity is varied, time required for conveying a workpiece is shortened and throughput can be improved. SOLUTION: The load locking device is connected through a gate valve which is air-tightly opened/closed between an atmospheric pressure room (introduction side conveyance room) 10 and a vacuum chamber (common conveyance room) 6, and loads and unloads a workpiece between the atmospheric pressure room and the vacuum chamber without breaking vacuum of the vacuum chamber. The load locking device is provided with a cabinet-like storing container 40, an exhaust means 54 vacuuming inside the storing container, a gas supply means 56 which atmospheric pressure-restores the inside of the storing container, a support 46 which is arranged in the storing container and supports a plurality of workpieces and a capacity varying mechanism 68 varying capacity in the storing container. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体ウエハ等に対して所定の処理を施す処理システム、この使用方法及び処理システムに用いられるロードロック装置に関する。 The present invention relates to a processing system that performs predetermined processing on a semiconductor wafer or the like, a method of using the processing system, and a load lock device used in the processing system.

一般に、半導体集積回路を製造するためにはウエハに対して成膜、エッチング、酸化、拡散等の各種の処理が行なわれる。そして、半導体集積回路の微細化及び高集積化によって、スループット及び歩留りを向上させるために、同一処理を行なう複数の処理装置、或いは異なる処理を行なう複数の処理装置を、共通の搬送室を介して相互に結合して、ウエハを大気に晒すことなく各種工程の処理を可能とした、いわゆるクラスタツール化された処理システム装置が、特許文献１、２等に開示されている。 Generally, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, various processes such as film formation, etching, oxidation, and diffusion are performed on a wafer. In order to improve throughput and yield by miniaturization and high integration of a semiconductor integrated circuit, a plurality of processing apparatuses performing the same process or a plurality of processing apparatuses performing different processes are connected through a common transfer chamber. Patent Documents 1, 2 and the like disclose processing system devices that are connected to each other and are capable of performing various processes without exposing the wafer to the atmosphere, and are formed into a so-called cluster tool.

この種の処理システムにあっては、例えば処理システムの前段に設けてある被処理体の導入ポートに設置したカセットより搬送機構を用いて半導体ウエハを取り出してこれを処理システムの導入側搬送室内へ取り込み、そして、このウエハを、位置合わせ機構にて位置合わせを行った後に、真空引き可能になされたロードロック装置内へ搬入し、更にこのウエハを複数の真空処理装置が周囲に連結された真空雰囲気の共通搬送室に他の搬送機構を用いて搬入し、この共通搬送室を中心として上記ウエハを各真空処理装置に対して導入して必要な処理を単発的に、或いは連続的に行うようになっている。そして、単発的な、或いは連続的な必要な処理が全て完了した処理済みのウエハは、例えば元の経路を通って元のカセット容器へ収容される。 In this type of processing system, for example, a semiconductor wafer is taken out from a cassette installed at an introduction port of an object to be processed provided at the front stage of the processing system by using a transfer mechanism and is transferred into an introduction side transfer chamber of the processing system. Then, after the wafer is aligned by an alignment mechanism, the wafer is loaded into a load lock device that can be evacuated, and the wafer is further connected to a plurality of vacuum processing devices connected to the surroundings. It is carried into the common transfer chamber of the atmosphere by using another transfer mechanism, and the wafer is introduced into each vacuum processing apparatus around the common transfer chamber so that necessary processing is performed once or continuously. It has become. Then, the processed wafers for which all the necessary processes are performed once or continuously are accommodated in the original cassette container through the original path, for example.

この場合、周知のように、上記ロードロック装置は、上記共通搬送室内の真空状態を破ることなく大気圧の導入側搬送室と真空雰囲気の共通搬送室との間でのウエハの搬出入を可能とするための装置であり、ウエハの搬出入を行う毎に、上記ロードロック装置内は、真空引きと大気圧復帰とが繰り返し行われることになる。そして、この真空引き操作と大気圧復帰の操作は、比較的長い時間を要することから、スループットを向上させるために、ロードロック装置内の容積はできるだけ小さく設定されており、真空引き操作と大気圧復帰の操作をできるだけ短時間でできるように設定している。 In this case, as is well known, the load lock device can load and unload wafers between the atmospheric pressure introduction side transfer chamber and the vacuum atmosphere common transfer chamber without breaking the vacuum state in the common transfer chamber. Each time the wafer is carried in and out, the load lock device is repeatedly evacuated and returned to atmospheric pressure. Since the evacuation operation and the return to atmospheric pressure require a relatively long time, the volume in the load lock device is set as small as possible in order to improve the throughput. The return operation is set to be as short as possible.

特開２０００−２０８５８９号公報JP 2000-208589 A 特開２００３−２４９５３６号公報JP 2003-249536 A

ところで、上述のようにクラスタツール化された処理システムにあっては、各真空処理装置で行われている各処理時間や処理態様によっては、複数のウエハに対する各処理が略同時に終了する場合があり、この場合にはこれらの処理済みの複数枚のウエハを真空状態の共通搬送室側からロードロック装置を介して大気圧側の導入側搬送室側へできるだけ早く搬出しなければならない。しかしながら、前述のように、ロードロック装置は、一般的には、ウエハを１枚ずつしか搬入、或いは搬出することができないので、真空引き操作と大気圧復帰操作とよりなる一連の動作を、略同時に処理が完了したウエハ枚数分だけ繰り返し行なってその都度、処理済みウエハを搬出しなければならなかった。このため、全ての処理済みのウエハを完全に大気圧の導入側搬送室側へ搬出するのに多くの時間を要してしまい、スループットを大幅に低下させる原因となっていた。 By the way, in the processing system clustered as described above, depending on each processing time and processing mode performed in each vacuum processing apparatus, each processing for a plurality of wafers may be completed almost simultaneously. In this case, these processed wafers must be carried out as soon as possible from the common transfer chamber side in the vacuum state to the introduction side transfer chamber side on the atmospheric pressure side via the load lock device. However, as described above, since the load lock device can generally carry in and out only one wafer at a time, a series of operations including a vacuuming operation and an atmospheric pressure return operation are substantially omitted. At the same time, the processing was repeated for the number of wafers that had been processed, and each time the processed wafer had to be unloaded. For this reason, it takes a long time to completely carry out all processed wafers to the introduction-side transfer chamber side at atmospheric pressure, causing a significant reduction in throughput.

そこで、例えば特許文献２に示すように、ロードロック装置内に複数、例えば２枚のウエハを保持できるウエハ保持機構を設けるなどして、ウエハの搬出入に要する時間を短縮化することも考えられる。しかしながら、この場合には、ウエハを同時に保持できる枚数分だけロードロック装置内の容積も大きくなるので、その分、真空引き操作と大気圧復帰の操作に要する時間も長くなってしまい、スループットを十分に向上させることができない。
特に、ロードロック装置内でウエハを同時に保持できる枚数が３枚、或いは４枚等に増加した場合には、その容積はかなり大きくなって、真空引きと大気圧復帰に要する時間は更に長くなってしまう、という問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、内部に複数枚の被処理体を同時に収容できる構造にすると共に、同時に搬送する被処理体の枚数に応じてその内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることが可能なロードロック装置、処理システム及びその使用方法を提供することにある。 Thus, for example, as shown in Patent Document 2, it is conceivable to shorten the time required for loading and unloading wafers by providing a wafer holding mechanism capable of holding a plurality of, for example, two wafers in the load lock device. . However, in this case, the volume in the load lock device is increased by the number of wafers that can be held simultaneously, and accordingly, the time required for the vacuuming operation and the return to atmospheric pressure becomes longer, and the throughput is sufficiently increased. Cannot be improved.
In particular, when the number of wafers that can be simultaneously held in the load lock device is increased to three or four, the volume becomes considerably large, and the time required for evacuation and return to atmospheric pressure becomes even longer. There was a problem that.
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. An object of the present invention is to have a structure in which a plurality of objects to be processed can be accommodated at the same time, and the internal volume can be made variable according to the number of objects to be processed at the same time. An object of the present invention is to provide a load lock apparatus, a processing system, and a method of using the same that can shorten the time and improve the throughput.

請求項１に係る発明は、大気圧室と真空室との間に気密に開閉可能になされたゲートバルブを介して連接されて、被処理体を前記大気圧室と前記真空室との間で前記真空室の真空を破ることなく搬出入させるためのロードロック装置において、筐体状の収納容器と、前記収納容器内を真空引きする排気手段と、前記収納容器内を大気圧復帰させるガス供給手段と、前記収納容器内に設けられて前記被処理体を複数枚支持するための支持部と、前記収納容器内の容積を可変にする容積可変機構と、を備えたことを特徴とするロードロック装置である。 According to the first aspect of the present invention, the object to be processed is connected between the atmospheric pressure chamber and the vacuum chamber by being connected between the atmospheric pressure chamber and the vacuum chamber via a gate valve that can be opened and closed in an airtight manner. In a load lock device for carrying in and out without breaking the vacuum in the vacuum chamber, a housing-like storage container, an exhaust means for evacuating the storage container, and a gas supply for returning the inside of the storage container to atmospheric pressure A load comprising: means; a support portion provided in the storage container for supporting a plurality of the objects to be processed; and a volume changing mechanism for changing the volume in the storage container. It is a locking device.

このように、収納容器内に被処理体を複数枚支持できる支持部を設けて、しかも、内部容積を可変にする容積可変機構を設けることにより、内部に複数枚の被処理体を同時に収容できる構造にすると共に、同時に搬送する被処理体の枚数に応じてその内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることができる。 As described above, by providing a support unit capable of supporting a plurality of objects to be processed in the storage container and providing a variable volume mechanism that makes the internal volume variable, a plurality of objects to be processed can be simultaneously accommodated therein. In addition to the structure, the internal volume can be made variable according to the number of objects to be simultaneously conveyed, thereby reducing the time required for conveying the objects to be processed and improving the throughput.

この場合、例えば請求項２に規定するように、前記容積可変機構は、前記収納容器の壁面の一部を形成する可動板と、前記可動板に連結されて前記収納容器内の気密性を維持しつつ前記可動板が前記収納容器の内側へ移動することを許容する伸縮ベローズ部と、前記可動板を移動させる可動板アクチュエータ部と、よりなる。
また例えば請求項３に規定するように、前記可動板は、前記収納容器の天井部、或いは底部の一部である。 In this case, for example, as defined in claim 2, the variable volume mechanism is connected to the movable plate forming a part of the wall surface of the storage container and the movable plate to maintain airtightness in the storage container. However, the movable plate includes an extendable bellows portion that allows the movable plate to move to the inside of the storage container, and a movable plate actuator portion that moves the movable plate.
For example, as defined in claim 3, the movable plate is a part of a ceiling portion or a bottom portion of the storage container.

また例えば請求項４に規定するように、前記支持部は、前記収納容器の側壁の内面に沿って複数段に亘って設けられた支持棚よりなる。
請求項５に係る発明は、被処理体に対して真空雰囲気下にて所定の処理を施すための複数の処理装置と、前記処理装置に共通に連通されて真空引き可能になされると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第１の搬送機構を有する共通搬送室と、前記被処理体を導入するためのロードポートを有すると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第２の搬送機構を有する導入側搬送室と、前記導入側搬送室と前記共通搬送室との間を連結する請求項１乃至４のいずれかに記載のロードロック装置と、を備えたことを特徴とする処理システムである。
請求項６に係る発明は、請求項５に係る処理システムの使用方法において、各処理装置において処理されている各被処理体の処理終了時刻を予測して処理終了予測時刻を得る予測工程と、前記処理終了予測時刻が略同じ時刻となる被処理体の枚数を計算して同時処理完了枚数を得る枚数計算工程と、前記処理終了予測時刻が近づいてきた時に前記同時処理完了枚数に基づいてロードロック装置の収納容器の容積を適合させる容積調整工程と、を有することを特徴とする処理システムの使用方法である。 Further, for example, as defined in claim 4, the support portion includes a support shelf provided in a plurality of stages along the inner surface of the side wall of the storage container.
According to a fifth aspect of the present invention, a plurality of processing apparatuses for performing a predetermined process on the object to be processed in a vacuum atmosphere, a common communication with the processing apparatus, and a vacuum evacuation are possible. A common transfer chamber having a first transfer mechanism for transferring the object to be processed, and a load port for introducing the object to be processed, and a second for transferring the object to be processed therein. And a load lock device according to any one of claims 1 to 4, which connects the introduction-side transfer chamber and the common transfer chamber. Processing system.
The invention according to claim 6 is a method of using the processing system according to claim 5, wherein a prediction step of predicting a processing end time of each object being processed in each processing device and obtaining a processing end prediction time; A number calculation step of calculating the number of objects to be processed at which the predicted processing end time is substantially the same time to obtain a simultaneous processing completion number, and loading based on the simultaneous processing completion number when the predicted processing end time approaches And a volume adjusting step for adapting the volume of the storage container of the lock device.

本発明のロードロック装置、処理システム及びこの使用方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
収納容器内に被処理体を複数枚支持できる支持部を設けて、しかも、内部容積を可変にする容積可変機構を設けることにより、内部に複数枚の被処理体を同時に収容できる構造にすると共に、同時に搬送する被処理体の枚数に応じてその内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることができる。 According to the load lock device, the processing system, and the usage method of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited.
By providing a support unit capable of supporting a plurality of objects to be processed in the storage container, and by providing a volume variable mechanism that makes the internal volume variable, a structure that can simultaneously accommodate a plurality of objects to be processed is provided. In addition, the internal volume can be made variable in accordance with the number of objects to be processed that are simultaneously conveyed, thereby shortening the time required for conveying the objects to be processed and improving the throughput.

以下に、本発明に係るロードロック装置、処理システム及びその使用方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る被処理体の処理システムの一例を示す概略構成図、図２はロードロック装置を示す平面断面図、図３及び図４はロードロック装置の容積可変機構の動作を説明するための縦断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a load lock device, a processing system, and a method of using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a processing system for an object to be processed according to the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view showing a load lock device, and FIGS. 3 and 4 explain the operation of a volume variable mechanism of the load lock device. It is a longitudinal cross-sectional view for doing.

まず、上記処理システムについて説明する。図１に示すように、この処理システム２は、複数、例えば４つの処理装置４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、真空室となる真空圧雰囲気の略六角形状の共通搬送室６と、ロードロック機能を有する本発明に係る第１及び第２ロードロック装置８Ａ、８Ｂと、大気圧室となる大気圧雰囲気の細長い導入側搬送室１０とを主に有している。
具体的には、略六角形状の上記共通搬送室６の４辺に上記各処理装置４Ａ〜４Ｄが接合され、他側の２つの辺に、上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂがそれぞれ接合される。そして、この第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂに、上記導入側搬送室１０が共通に接続される。 First, the processing system will be described. As shown in FIG. 1, the processing system 2 includes a plurality of, for example, four processing apparatuses 4A, 4B, 4C, and 4D, a substantially hexagonal common transfer chamber 6 in a vacuum pressure atmosphere serving as a vacuum chamber, and a load lock function. The first and second load lock devices 8A and 8B according to the present invention, and the elongated introduction-side transfer chamber 10 having an atmospheric pressure atmosphere serving as an atmospheric pressure chamber are mainly included.
Specifically, the processing devices 4A to 4D are joined to four sides of the substantially hexagonal common transfer chamber 6, and the first and second load lock chambers 8A and 8B are joined to the other two sides. Each is joined. The introduction-side transfer chamber 10 is connected in common to the first and second load lock chambers 8A and 8B.

上記共通搬送室６と上記４つの各処理装置４Ａ〜４Ｄとの間及び上記共通搬送室６と上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂとの間は、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧ１〜Ｇ４及びＧ５、Ｇ６が介在して接合されて、クラスタツール化されており、必要に応じて共通搬送室６内と連通可能になされている。また、上記第１及び第２各ロードロック室８Ａ、８Ｂと上記導入側搬送室１０との間にも、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧ７、Ｇ８が介在されている。
上記４つの処理装置４Ａ〜４Ｄ内には、それぞれ被処理体としての半導体ウエハを載置するサセプタ１２Ａ〜１２Ｄが設けられており、被処理体である半導体ウエハＷに対して同種の、或いは異種の処理を例えば真空雰囲気中で施すようになっている。そして、この共通搬送室６内においては、上記２つの各ロードロック室８Ａ、８Ｂ及び４つの各処理装置４Ａ〜４Ｄにアクセスできる位置に、屈伸、旋回及び上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能になされた多関節アームよりなる第１の搬送機構１４が設けられており、これは独立して屈伸できる２つのピックＡ１、Ａ２を有しており、一度に２枚のウエハを取り扱うことができるようになっている。尚、上記第１の搬送機構１４として１つのみのピックを有しているものも用いることができる。 The common transfer chamber 6 and the four processing devices 4A to 4D and the common transfer chamber 6 and the first and second load lock chambers 8A and 8B can be opened and closed in an airtight manner. Gate valves G1 to G4 and G5 and G6 are joined to form a cluster tool, and can communicate with the inside of the common transfer chamber 6 as necessary. Further, between the first and second load lock chambers 8A and 8B and the introduction-side transfer chamber 10, gate valves G7 and G8 that are airtightly openable and closable are interposed.
In each of the four processing apparatuses 4A to 4D, susceptors 12A to 12D for mounting a semiconductor wafer as an object to be processed are provided, respectively, and the same type or different types of the semiconductor wafer W as the object to be processed are provided. This processing is performed in a vacuum atmosphere, for example. In the common transfer chamber 6, the two load lock chambers 8A and 8B and the four processing devices 4A to 4D can be moved up and down, swung and moved up and down (Z-axis direction). A first transfer mechanism 14 composed of a multi-joint arm is provided, which has two picks A1 and A2 that can be bent and stretched independently, and can handle two wafers at a time. It is like that. In addition, the thing which has only one pick as said 1st conveyance mechanism 14 can also be used.

上記導入側搬送室１０は、横長の箱体により形成されており、この横長の一側には、被処理体である半導体ウエハを導入するための１つ乃至複数の、図示例では３つの搬入口１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃが設けられる。そして、この各搬入口１６Ａ〜１６Ｃに対応させて、ロードポート１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃがそれぞれ設けられ、ここにそれぞれ１つずつカセット２０を載置できるようになっている。各カセット２０には、複数枚、例えば２５枚のウエハＷを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっている。
この導入側搬送室１０内には、ウエハＷをその長手方向に沿って搬送するための導入側搬送機構である第２の搬送機構２２が設けられる。この第２の搬送機構２２は、導入側搬送室１０内の中心部を長さ方向に沿って延びるように設けた案内レール２４上にスライド移動可能に支持されている。この案内レール２４には、移動機構として例えばエンコーダを有するリニアモータが内蔵されており、このリニアモータを駆動することにより上記第２の搬送機構２２は案内レール２４に沿って移動することになる。 The introduction-side transfer chamber 10 is formed by a horizontally long box, and one or a plurality of, in the illustrated example, three carry-in portions for introducing a semiconductor wafer as an object to be processed are formed on one side of the horizontally long. Mouth 16A, 16B, 16C is provided. Then, load ports 18A, 18B, and 18C are respectively provided corresponding to the carry-in ports 16A to 16C, and one cassette 20 can be placed on each of the load ports. Each cassette 20 can accommodate a plurality of, for example, 25 wafers W placed in multiple stages at an equal pitch.
In the introduction-side transfer chamber 10, a second transfer mechanism 22 that is an introduction-side transfer mechanism for transferring the wafer W along the longitudinal direction thereof is provided. The second transport mechanism 22 is supported so as to be slidable on a guide rail 24 provided so as to extend along the length direction in the center of the introduction-side transport chamber 10. The guide rail 24 incorporates, for example, a linear motor having an encoder as a moving mechanism, and the second transport mechanism 22 moves along the guide rail 24 by driving the linear motor.

この第２の搬送機構２２は、上下２段に配置された多関節形状になされた２つの搬送アームを有しており、この各搬送アームの先端にはそれぞれ２股状になされたピックＢ１、Ｂ２が取り付けられ、このピックＢ１、Ｂ２上にそれぞれウエハＷを直接的に保持するようになっている。そして、各搬送アームは、この中心より半径方向へ屈伸自在及び上下方向（Ｚ軸方向）へ移動可能になされており、また、各搬送アームの屈伸動作は個別に制御可能になされている。上記搬送アームの各回転軸は、それぞれ基台２６に対して同軸状に回転可能に連結されている。ここで上記ピックＢ１、Ｂ２は２つではなく、１つのみ設ける場合もある。また、導入側搬送室１０の一端には、ウエハの位置合わせを行なう位置合わせ機構としてのオリエンタ２８が設けられ、更に、導入側搬送室１０の長手方向の途中には、前記２つのロードロック装置８Ａ、８Ｂがそれぞれ開閉可能になされた前記ゲートバルブＧ７、Ｇ８を介して設けられる。 The second transport mechanism 22 has two articulated transport arms arranged in two upper and lower stages, and each of the transport arms has a bifurcated pick B1, B2 is attached, and the wafer W is directly held on the picks B1 and B2. Each transfer arm can be bent and extended in the radial direction and movable in the vertical direction (Z-axis direction) from the center, and the bending and extending operation of each transfer arm can be individually controlled. Each rotation shaft of the transfer arm is connected to the base 26 so as to be coaxially rotatable. Here, there may be a case where only one pick B1, B2 is provided instead of two. Further, an orienter 28 as an alignment mechanism for aligning the wafer is provided at one end of the introduction side transfer chamber 10, and further, the two load lock devices are provided in the middle of the introduction side transfer chamber 10 in the longitudinal direction. 8A and 8B are provided through the gate valves G7 and G8, which can be opened and closed, respectively.

上記オリエンタ２８は、駆動モータ（図示せず）によって回転される回転台３０を有しており、この上にウエハＷを載置した状態で回転するようになっている。この回転台３０の外周には、ウエハＷの周縁部を検出するための光学センサ３２が設けられ、これによりウエハＷの位置決め切り欠き、例えばノッチやオリエンテーションフラットの位置方向やウエハＷの中心の位置ずれ量を検出できるようになっている。そして、この処理システム２の動作全体の制御は、例えばマイクロコンピュータ等よりなる制御部３４により行われる。 The orienter 28 has a turntable 30 that is rotated by a drive motor (not shown), and rotates while the wafer W is placed thereon. An optical sensor 32 for detecting the peripheral edge of the wafer W is provided on the outer periphery of the turntable 30, whereby the positioning notch of the wafer W, for example, the position direction of the notch or the orientation flat or the position of the center of the wafer W is provided. The amount of deviation can be detected. The overall operation of the processing system 2 is controlled by a control unit 34 made of, for example, a microcomputer.

次に、第１及び第２ロードロック装置８Ａ、８Ｂの構成について図２乃至図４も参照して説明する。
上記２つのロードロック装置８Ａ、８Ｂは、収納容器の長さ方向における”く”の字状の曲がり方向が異なる点以外は両者の構成が同じなので、ここでは第２ロードロック装置８Ｂを例にとって説明する。図２に示すように、この第２ロードロック装置８Ｂは、例えばアルミニウム等により形成された筐体状の収納容器４０を有している。この収納容器４０は、その長さ方向において途中で僅かに曲げられて”く”の字状に成形されている。この収納容器４０の長さ方向の側壁には、ウエハＷを通過できるように比較的大きく設定された開口４２、４４が形成されており、一方の開口４２がゲートバルブＧ８を介して上記共通搬送室１０に連結され、他方の開口４４がゲートバルブＧ６を介して上記共通搬送室６に連結されている。またこの収納容器４０は、複数枚、ここでは例えば４枚の半導体ウエハＷを同時に多段に収容できるようにその高さが比較的大きく設定され、その内部の容積も大きくなっている。 Next, the configuration of the first and second load lock devices 8A and 8B will be described with reference to FIGS.
The two load lock devices 8A and 8B have the same configuration except that the bending direction of the “<” shape in the length direction of the storage container is different. Therefore, here, the second load lock device 8B is taken as an example. explain. As shown in FIG. 2, the second load lock device 8B has a housing-like storage container 40 formed of, for example, aluminum. The storage container 40 is slightly bent halfway in the length direction and formed into a “<” shape. Openings 42 and 44 that are set to be relatively large so as to allow the wafer W to pass therethrough are formed on the side wall in the length direction of the storage container 40, and one opening 42 is connected to the common transfer via the gate valve G8. The other opening 44 is connected to the common transfer chamber 6 through a gate valve G6. The storage container 40 is set to have a relatively large height so that a plurality of, for example, four semiconductor wafers W here can be stored in multiple stages at the same time, and its internal volume is also large.

具体的には、この収納容器４０内には、４枚のウエハＷを支持するための支持部４６を有している。この支持部４６は、この収納容器４０の幅方向の両側壁の内面に沿って、上下方向に４段に設けられた支持棚４８Ａ〜４８Ｄよりなる。この支持棚４８Ａ〜４８Ｄは、所定のピッチ、例えば１５ｍｍのピッチで上下に多段に設けられており、両側の支持棚４８Ａ〜４８ＤにウエハＷの周辺部の一部を支持させることにより、最大４枚のウエハを多段に保持できるようになっている。この支持棚４８Ａ〜４８Ｄは、ウエハＷに対する汚染が生ずることのない材料、例えばアルミアルマイトにより形成される。ここで、図３から明らかなように、上記各開口４２、４６（図２参照）の大きさは、上記各支持棚４８Ａ〜４８Ｄに対してウエハＷを搬出入できるように、十分に大きく形成されている。 Specifically, the storage container 40 has a support portion 46 for supporting four wafers W. The support portion 46 includes support shelves 48 A to 48 D provided in four stages in the vertical direction along the inner surfaces of both side walls in the width direction of the storage container 40. The support shelves 48A to 48D are provided in multiple stages in a vertical direction with a predetermined pitch, for example, a pitch of 15 mm, and by supporting a part of the peripheral portion of the wafer W on the support shelves 48A to 48D on both sides, a maximum of 4 A single wafer can be held in multiple stages. The support shelves 48A to 48D are made of a material that does not cause contamination of the wafer W, such as aluminum anodized. Here, as is apparent from FIG. 3, the sizes of the openings 42 and 46 (see FIG. 2) are sufficiently large so that the wafers W can be carried in and out of the support shelves 48A to 48D. Has been.

また、この収納容器４０の底部の角部には、ガス排気口５０とガス導入口５２とがそれぞれ形成されている。上記ガス排気口５０には、収納容器４０内を真空引きする排気手段５４が接続され、上記ガス導入口５２には清浄空気や不活性ガス、例えばＮ_２ガスを容器内へ供給するガス供給手段５６が接続されている。具体的には、上記排気手段５４は、途中に圧力調整弁５８及び真空ポンプ６０等が介設された排気通路６２よりなり、必要に応じて収納容器４０内を真空引きすることにより所定の真空圧力、例えば共通搬送室６内と同じ真空圧力に維持できるようになっている。また上記ガス導入口５２には、途中に開閉弁６４が介設された導入通路６６が接続されており、必要に応じて図示しないガス源よりＮ_２ガスを供給して収納容器４０内を例えば大気圧復帰できるようになっている。 Further, a gas exhaust port 50 and a gas introduction port 52 are formed at the corners of the bottom of the storage container 40, respectively. The gas exhaust port 50 is connected to an exhaust means 54 for evacuating the inside of the storage container 40, and the gas introduction port 52 is a gas supply means for supplying clean air or an inert gas such as N ₂ gas into the container. 56 is connected. Specifically, the exhaust means 54 includes an exhaust passage 62 in which a pressure adjusting valve 58 and a vacuum pump 60 are interposed, and a predetermined vacuum is obtained by evacuating the storage container 40 as necessary. The pressure, for example, the same vacuum pressure as in the common transfer chamber 6 can be maintained. The gas introduction port 52 is connected to an introduction passage 66 having an on-off valve 64 provided in the middle thereof. If necessary, N ₂ gas is supplied from a gas source (not shown) to evacuate the inside of the storage container 40. It is designed to return to atmospheric pressure.

そして、この収納容器４０には、本発明の特徴とする容積可変機構６８が設けられている。この容積可変機構６８は、上記収納容器４０の壁面の一部を形成する可動板７０と、この可動板７０に接続された伸縮ベローズ部７２と、この可動板７０を移動させる可動板アクチュエータ部７４とにより主に構成されている。具体的には、上記可動板７０は、ここでは収納容器４０の底部４０Ａの一部を形成しており、ウエハＷの大きさよりも僅かに小さな直径の円盤状に成形されて、この可動板７０が図４に示すように上昇しても支持棚４８Ａ〜４８Ｄと衝突して干渉しないように設定されている。従って、収納容器４０の底部４０Ａには、上記可動板７０と略同じ寸法の開口部７６が形成されており、この開口部７６の周辺部と上記可動板７０の周辺部とを連結するようにして上記伸縮ベローズ部７２が設けられて、上記収納容器４０内の気密性を維持しつつ上記可動板７０がこの収納容器４０の内側へ移動することを許容している。この伸縮ベローズ部７２は、例えばステンレススチールよりなり、全体が略円筒体状になされると共に、側壁が蛇腹状になされて伸縮可能になされている。 The storage container 40 is provided with a variable volume mechanism 68 that is a feature of the present invention. The variable volume mechanism 68 includes a movable plate 70 that forms a part of the wall surface of the storage container 40, an extendable bellows portion 72 connected to the movable plate 70, and a movable plate actuator unit 74 that moves the movable plate 70. And is mainly composed. Specifically, the movable plate 70 here forms a part of the bottom 40A of the storage container 40, and is formed into a disk shape having a diameter slightly smaller than the size of the wafer W. 4 is set so as not to collide with and interfere with the support shelves 48A to 48D even if it rises as shown in FIG. Accordingly, an opening 76 having substantially the same dimensions as the movable plate 70 is formed at the bottom 40A of the storage container 40, and the periphery of the opening 76 and the periphery of the movable plate 70 are connected to each other. The telescopic bellows portion 72 is provided to allow the movable plate 70 to move to the inside of the storage container 40 while maintaining airtightness in the storage container 40. The expansion / contraction bellows portion 72 is made of, for example, stainless steel, has a substantially cylindrical shape as a whole, and has a side wall formed in a bellows shape so that the expansion / contraction can be performed.

そして、上記可動板７０は、上記可動板アクチュエータ部７４に連結されて、この可動板７０を移動させるようになっている。具体的には、この可動板アクチュエータ部７４は、例えばエアシリンダよりなり、この出没ロッド７８の先端部を上記可動板７０の裏面中央部に連結している。そして、この出没ロッド７８は、支持棚４８Ａ〜４８Ｄの各位置に対応させて任意のストローク量で出没でき、これにより収納容器４０内の容積を可変し得るようになっている。 The movable plate 70 is connected to the movable plate actuator unit 74 so as to move the movable plate 70. Specifically, the movable plate actuator portion 74 is formed of, for example, an air cylinder, and the tip end portion of the retracting rod 78 is connected to the center of the back surface of the movable plate 70. The retracting rod 78 can be retracted with an arbitrary stroke amount corresponding to each position of the support shelves 48 A to 48 D, whereby the volume in the storage container 40 can be varied.

次に、以上のように構成された本発明の処理システムの動作（使用方法）について説明する。まず、半導体ウエハＷの基本的な流れについて説明する。３つのロードポート１８Ａ〜１８Ｃの内のいずれかにセットされたカセット２０内から、未処理のウエハＷを、第２の搬送機構２２の一方のピック、例えばピックＢ１で持ち上げて保持し、これを大気圧状態の導入側搬送室１０内へ取り込む。そして、この第２の搬送機構２２を案内レール２４に沿って移動させることによってこのウエハＷをオリエンタ２８まで搬送する。このオリエンタ２８まで搬送されたウエハＷは、このオリエンタ２８の回転台３０に載置されて回転されることでこのウエハＷのノッチ等が光学的に検出されて、このウエハＷの位置合わせが行われる。 Next, the operation (usage method) of the processing system of the present invention configured as described above will be described. First, the basic flow of the semiconductor wafer W will be described. From the cassette 20 set in one of the three load ports 18A to 18C, an unprocessed wafer W is lifted and held by one pick of the second transfer mechanism 22, for example, the pick B1, and this is held. It is taken into the introduction-side transfer chamber 10 in the atmospheric pressure state. The wafer W is transferred to the orienter 28 by moving the second transfer mechanism 22 along the guide rail 24. The wafer W transferred to the orienter 28 is placed on the turntable 30 of the orienter 28 and rotated to optically detect the notch and the like of the wafer W, thereby aligning the wafer W. Is called.

この位置合わせ後のウエハＷは、再度、第２の搬送機構２２の一方のピックで持ち上げて保持され、２つのロードロック装置のいずれか一方、例えば第２のロードロック装置８Ｂの位置まで搬送する。そして、この場合には第２のロードロック装置８Ｂ内は予め大気圧状態になされており、ゲートバルブＧ８を開いて第２のロードロック装置８Ｂ内を導入側搬送室１０側へ開放する。そして、この第２の搬送機構２２の搬送アームを伸ばすことにより、未処理のウエハＷを第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内へ搬入し、このウエハＷを、支持部４６の例えば最上段の支持棚４８Ａ上に載置して保持させる。そして、この第２の搬送機構２２の搬送アームを縮退させて第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内から退避させ、ゲートバルブＧ８を閉じることによってこの第２ロードロック装置８Ｂ内を密閉状態とする。そして、排気手段５４の真空ポンプ６０を駆動することにより、この第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内を真空引きし、この圧力を、予め真空状態になされている共通搬送室６内の圧力と略同じ圧力とする。 The wafer W after the alignment is again lifted and held by one pick of the second transfer mechanism 22 and transferred to one of the two load lock devices, for example, the position of the second load lock device 8B. . In this case, the second load lock device 8B is in an atmospheric pressure state in advance, and the gate valve G8 is opened to open the second load lock device 8B to the introduction-side transfer chamber 10 side. Then, by extending the transfer arm of the second transfer mechanism 22, the unprocessed wafer W is loaded into the storage container 40 of the second load lock device 8 B, and this wafer W is transferred to, for example, the outermost portion of the support portion 46. It is placed and held on the upper support shelf 48A. Then, the transfer arm of the second transfer mechanism 22 is retracted and retracted from the storage container 40 of the second load lock device 8B, and the gate valve G8 is closed to seal the inside of the second load lock device 8B. And Then, by driving the vacuum pump 60 of the exhaust means 54, the storage container 40 of the second load lock device 8B is evacuated, and this pressure is applied to the inside of the common transfer chamber 6 which has been previously evacuated. The pressure is approximately the same as the pressure.

次に、他方のゲートバルブＧ６を開いて、この第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内と上記共通搬送室６内とを連通し、そして、第１の搬送機構１４を屈伸駆動させることにより、上記収納容器４０内のウエハＷを共通搬送室６内に取り込み、この取り込みが完了したならば上記ゲートバルブＧ６を閉じる。そして、共通搬送室６内へ取り込まれた未処理のウエハＷは所定の処理装置、例えば処理装置４ＡのゲートバルブＧ１を開いてこの処理装置４Ａ内へ搬入され、この処理装置４Ａ内を密閉状態にした後、所定の処理がウエハＷに対して施される。 Next, the other gate valve G6 is opened, the inside of the storage container 40 of the second load lock device 8B and the inside of the common transfer chamber 6 are communicated, and the first transfer mechanism 14 is bent and extended. Thus, the wafer W in the storage container 40 is taken into the common transfer chamber 6, and when this take-in is completed, the gate valve G6 is closed. An unprocessed wafer W taken into the common transfer chamber 6 is loaded into a predetermined processing apparatus, for example, the processing apparatus 4A by opening the gate valve G1 of the processing apparatus 4A, and the processing apparatus 4A is sealed. Then, a predetermined process is performed on the wafer W.

一方、処理装置４Ａ〜４Ｄ内で処理済みのウエハＷを、大気側のロードポート１８Ａ〜１８Ｃ側へ搬出する場合には、上記した経路を略逆に辿り、所望のロードポートへ搬出して行く。すなわち、いすれか一方のロードロック装置、例えばロードロック装置８Ｂ内の収納容器４０内を真空引きしてこの内部圧力を真空状態の共通搬送室６内の圧力と略同じ圧力に設定し、そして、ゲートバルブＧ６を開いて処理済みのウエハＷを収納容器４０内へ搬入して、この支持部４６の例えば最上段の支持棚４８Ａ上に載置して保持させる。そして、第１の搬送機構１４を退避させた後にゲートバルブＧ６を閉じることによってこの収納容器４０内を密閉する。次に、ガス供給手段５２の開閉弁６４を開いて不活性ガスである例えばＮ_２ガスを所定の流量で第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内へ導入して、この内部圧力を大気圧に復帰させる。この内部圧力が大気圧復帰したならば、次に、他方のゲートバルブＧ８を開いて、この第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内と導入側搬送室１０内とを連通し、そして、第２の搬送機構２２を用いて、この処理済みのウエハＷを第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内から搬出し、これを所望のロードポートのカセット２０内に収容することになる。このようにして、ウエハＷの一連の流れが完了することになる。 On the other hand, when the wafers W that have been processed in the processing apparatuses 4A to 4D are carried out to the load ports 18A to 18C on the atmosphere side, they are carried out to the desired load port by following the above-mentioned path in the reverse direction. . That is, one of the load lock devices, for example, the inside of the storage container 40 in the load lock device 8B is evacuated, and this internal pressure is set to substantially the same pressure as the pressure in the common transfer chamber 6 in a vacuum state, and Then, the gate valve G6 is opened, and the processed wafer W is loaded into the storage container 40, and placed and held on, for example, the uppermost support shelf 48A of the support 46. Then, after the first transport mechanism 14 is retracted, the inside of the storage container 40 is sealed by closing the gate valve G6. Next, the on-off valve 64 of the gas supply means 52 is opened to introduce an inert gas such as N ₂ gas into the storage container 40 of the second load lock device 8B at a predetermined flow rate, and this internal pressure is increased. Return to atmospheric pressure. If the internal pressure returns to atmospheric pressure, the other gate valve G8 is then opened to communicate the storage container 40 of the second load lock device 8B with the introduction-side transfer chamber 10, and Using the second transfer mechanism 22, the processed wafer W is unloaded from the storage container 40 of the second load lock device 8B and stored in the cassette 20 of the desired load port. In this way, a series of flows of the wafer W is completed.

ところで、ウエハの実際の処理においては、スループットを向上させるために、各処理装置４Ａ〜４Ｄは同時平行的に駆動されており、１つの処理が終了次第、次の処理を他の処理装置で行う場合以外はこの処理済みウエハをできるだけ早く大気側へ搬出して、次の未処理のウエハの処理に取りかかるのが好ましい。尚、ここでは説明を簡単化するために、いずれかの処理装置４Ａ〜４Ｄにおいて処理されたウエハは他の処理装置で連続処理されることなく、直ちに大気側へ搬出するものと仮定する。
この場合、処理の種類や処理条件等によっては、４つの処理装置４Ａ〜４Ｄの内の複数の処理装置において処理が時間的に略同時に終了する場合が生ずる。この場合、ロードロック装置内にウエハを１枚しか収容し得ない従来のロードロック装置の場合には、処理済みのウエハＷを１枚搬出する毎にロードロック装置内の真空引きと大気圧復帰とを行うことから、処理済みのウエハＷの搬出待ち時間が非常に長くなり、２枚の処理済みウエハＷを全て大気側へ搬出させるのに長時間を要してスループットを大幅に低下させてしまう。尚、処理済みのウエハの搬出を行う時は、一方の空のピックでロードロック装置内の未処理のウエハを取り出し、そして他方のピックで保持していた処理済みのウエハをロードロック装置内へ搬入するように、ウエハの置き換えが行われ、従って、処理済みウエハの搬出と未処理のウエハの取り込みが同時に行われることになる。 By the way, in the actual processing of a wafer, in order to improve the throughput, the processing apparatuses 4A to 4D are driven in parallel, and when one process is completed, the next process is performed by another processing apparatus. Except for the case, it is preferable to carry out this processed wafer to the atmosphere side as soon as possible and start processing the next unprocessed wafer. In order to simplify the explanation, it is assumed that the wafer processed in any of the processing apparatuses 4A to 4D is immediately carried out to the atmosphere side without being continuously processed by another processing apparatus.
In this case, depending on the type of processing, processing conditions, and the like, there are cases in which the processing ends in substantially the same time in a plurality of processing devices among the four processing devices 4A to 4D. In this case, in the case of a conventional load lock apparatus in which only one wafer can be accommodated in the load lock apparatus, the load lock apparatus is evacuated and the atmospheric pressure is restored every time one processed wafer W is carried out. As a result, the waiting time for unloading the processed wafers W becomes very long, and it takes a long time to unload all the two processed wafers W to the atmosphere side, greatly reducing the throughput. End up. When the processed wafer is unloaded, the unprocessed wafer in the load lock device is taken out with one empty pick, and the processed wafer held by the other pick is transferred into the load lock device. The wafer is replaced so as to be loaded, so that the unprocessed wafer is unloaded and the unprocessed wafer is loaded simultaneously.

またロードロック装置内にウエハを複数枚、例えば２枚同時に収容し得る従来のロードロック装置の場合には、２枚の処理済みのウエハの搬出と２枚の未処理のウエハの搬入（取り込み）とを、ロードロック装置内の１回の真空引きと大気圧復帰とを実行することで行うことができるので、この場合はスループットを低下させることはないが、ロードロック装置の内部容積が大きい状態で固定されているため、１枚の処理済みのウエハを大気側へ搬出する場合には、大量の容積空間の雰囲気を真空引きしなければならず、この場合には真空引きに時間を要してしまうのでスループットを低下させてしまう。 Further, in the case of a conventional load lock apparatus capable of simultaneously storing a plurality of wafers, for example, two wafers in the load lock apparatus, two processed wafers are unloaded and two unprocessed wafers are loaded (intake). Can be performed by executing a single evacuation and return to atmospheric pressure in the load lock device. In this case, the throughput is not reduced, but the load lock device has a large internal volume. Therefore, when carrying out one processed wafer to the atmosphere side, the atmosphere in a large volume space must be evacuated. In this case, it takes time to evacuate. As a result, throughput is reduced.

これに対して、本発明のロードロック装置８Ａ、８Ｂの場合には、搬出すべき処理済みのウエハの枚数に応じて、収納容器４０内の容量を変化させることができるので、スループットを常に高い状態に維持することができる。すなわち、収納容器４０の底部の可動板７０を、可動板アクチュエータ部７４を駆動して上昇、或いは下降させることにより、収納容器４０内の容積を処理済みウエハの搬出枚数が１枚〜４枚の範囲内で任意に設定することができる。例えば図３に示す場合には、最下段の支持棚４８Ｄの真下まで可動板７０を降下させて４枚のウエハを支持できる状態（容積は最大）を示し、図４に示す場合は、上から２段目の支持棚４８Ｂの真下まで可動板７０を上昇させて２枚のウエハを支持できる状態を示している。また、図示されていないが、最上段の支持棚４８Ａの真下まで可動板７０を上昇させた場合には、１枚のウエハを支持でき、この場合には収納容器４０内は最少の容積となる。 On the other hand, in the case of the load lock devices 8A and 8B of the present invention, the capacity in the storage container 40 can be changed according to the number of processed wafers to be carried out, so that the throughput is always high. Can be maintained in a state. That is, the movable plate 70 at the bottom of the storage container 40 is driven up and down by driving the movable plate actuator unit 74 to reduce the volume in the storage container 40 to 1 to 4 processed wafers. It can be set arbitrarily within the range. For example, the case shown in FIG. 3 shows a state where the movable plate 70 can be lowered to just below the lowermost support shelf 48D to support four wafers (the volume is maximum). In the case shown in FIG. A state is shown in which the movable plate 70 is lifted to a position just below the second-stage support shelf 48B to support two wafers. Although not shown in the figure, when the movable plate 70 is raised to just below the uppermost support shelf 48A, one wafer can be supported. In this case, the inside of the storage container 40 has a minimum volume. .

従って、本発明方法では、この処理システム２はコンピュータよりなる制御部３４によって予め定められたプログラムによって制御されるので、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおける各ウエハの処理終了時刻を予測でき、この予測により略同じ時刻に処理が完了するウエハ枚数、すなわち同時処理完了枚数を予め求め、そして、上記処理終了時刻が近づいてきた時に、上記同時処理完了枚数に基づいて使用予定のロードロック装置の収納容器の容積を増減して適合させて真空引きしておく。尚、この時、収納容器内には搬入すべき枚数の未処理のウエハがすでに収容されて待機しており、この搬入すべき枚数は、上記同時処理完了枚数と同じであることが好ましい。
これにより、収納容器内を予め真空引きでき、また処理済みの全てのウエハを迅速に搬出することが可能となる。特に、略同時に搬出すべき処理済みウエハの枚数に応じて収納容器内の容積を変化させることができるので、搬出すべきウエハ枚数が少ない時には、収納容器の容積が少なくなるので、迅速な真空引き操作を行うことができる。 Therefore, according to the method of the present invention, the processing system 2 is controlled by a predetermined program by the control unit 34 made of a computer, so that the processing end time of each wafer in each processing apparatus 4A to 4D can be predicted. The number of wafers to be processed at substantially the same time, that is, the number of simultaneous processing completed is obtained in advance, and when the processing end time approaches, the storage container of the load lock device to be used is scheduled based on the number of simultaneous processing completed. Vacuum is applied by adjusting the volume. At this time, the number of unprocessed wafers to be loaded has already been accommodated in the storage container, and the number of unprocessed wafers to be loaded is preferably the same as the number of completed simultaneous processing.
As a result, the inside of the storage container can be evacuated in advance, and all processed wafers can be quickly unloaded. In particular, since the volume in the storage container can be changed according to the number of processed wafers to be carried out substantially simultaneously, the volume of the storage container is reduced when the number of wafers to be carried out is small. The operation can be performed.

すなわち、上記本発明方法は、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおいて処理されている各ウエハの処理終了時刻を予測して処理終了予測時刻を得る予測工程と、上記処理終了予測時刻が略同じ時刻となるウエハの枚数を計算して同時処理完了枚数を得る枚数計算工程と、上記処理終了予測時刻が近づいてきた時に上記同時処理完了枚数に基づいてロードロック装置８Ａ、８Ｂの収納容器４０の容積を適合させる容積調整工程とよりなる。 In other words, the method according to the present invention predicts the processing end time of each wafer being processed in each processing apparatus 4A to 4D and obtains the processing end prediction time, and the processing end prediction time is substantially the same time. The number calculation step of calculating the number of wafers to obtain the number of completed simultaneous processing and the capacity of the storage container 40 of the load lock devices 8A and 8B are adapted based on the number of completed simultaneous processing when the predicted processing end time approaches. And a volume adjusting step.

上記本発明方法の各工程を、図５に示すフローチャートも参照して説明する。まず各処理装置４Ａ〜４Ｄ内に未処理のウエハＷをそれぞれ搬入して、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおいてそれぞれ所定の処理を開始する（Ｓ１）。上記各処理装置４Ａ〜４Ｄにおける処理は前述したように予め作成されたプログラムに従って行われるので、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおける各処理が完了するまでに要する時間は判っており、それに基づいて各処理装置４Ａ〜４Ｄでの処理終了時刻を予測し、それぞれの処理終了予測時刻を得る（Ｓ２）。 Each step of the method of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, unprocessed wafers W are loaded into the respective processing apparatuses 4A to 4D, and predetermined processes are started in the respective processing apparatuses 4A to 4D (S1). Since the processing in each of the processing devices 4A to 4D is performed according to a program created in advance as described above, the time required for completing the processing in each of the processing devices 4A to 4D is known, and each processing is based on that. The process end times in the devices 4A to 4D are predicted, and the respective process end predicted times are obtained (S2).

次に、上記処理終了予測時刻に基づいて、この時刻が略同じ時刻となるウエハ枚数を計算し、同時処理完了枚数ｎを得る（Ｓ３）。ここで「略同じ時刻」とは、例えば複数の処理装置内で異なる時刻で処理が完了しても、当該処理済みのウエハは同時に大気側へ搬出した方がスループットを向上させる上で有利であると思われる一定の時間幅を有する概念であり、例えばロードロック装置内を大気圧より所定の圧力の真空雰囲気まで真空引きに要する時間、例えば３０秒程度の幅を持った時間である。従って、この一定の幅を持った時間内に処理が終了するならば、「略同じ時刻」として取り扱うことになる。
このように、同時処理完了枚数ｎを得たならば、処理の進行に従って処理終了予測時刻までの残存時間、すなわち処理が終了するまでの時間が所定の範囲内になったか否かを判断する（Ｓ４）。 Next, based on the estimated processing end time, the number of wafers at which this time is substantially the same time is calculated, and the simultaneous processing completed number n is obtained (S3). Here, “substantially the same time” means that even if processing is completed at different times in a plurality of processing apparatuses, it is advantageous to improve the throughput if the processed wafers are simultaneously transferred to the atmosphere side. This is a concept having a certain time width, for example, a time required for evacuation from the atmospheric pressure to a vacuum atmosphere of a predetermined pressure, for example, a time having a width of about 30 seconds. Therefore, if the processing is completed within the time having the certain width, it is handled as “substantially the same time”.
As described above, when the simultaneous processing completion number n is obtained, it is determined whether or not the remaining time until the processing end predicted time, that is, the time until the processing ends, is within a predetermined range as the processing proceeds ( S4).

この所定の範囲とは、例えばロードロック装置内を大気圧から所定の圧力の真空雰囲気まで真空引きするに要する時間、例えば３０秒程度であるが、特に限定されるものではない。また、この間には、次に処理されるべき未処理のウエハＷが位置合わせされた後、次に処理済みのウエハの搬出に使用すべきロードロック装置内に、ウエハの置き換えに要する枚数だけ順次搬入されて待機している。
このように、処理終了予測時刻までの残存時間が所定の範囲内になったならば（Ｓ４のＹＥＳ）、収納容器４０の底部の可動板７０を上昇、或いは降下させることによって対応する同時処理完了枚数ｎを収容できるようにロードロック装置内の容積を調整する（Ｓ５）。尚、この場合、容積を少なくする場合には、ロードロック装置内の圧力変化がスムーズに行くことから大気圧側のゲートバルブＧ７或いはＧ８を開いた状態で行なうのがよい。 The predetermined range is, for example, a time required for evacuating the inside of the load lock device from the atmospheric pressure to a vacuum atmosphere of a predetermined pressure, for example, about 30 seconds, but is not particularly limited. Also, during this time, after the unprocessed wafer W to be processed next is aligned, the number of sheets required for the replacement of the wafer is sequentially placed in the load lock apparatus to be used for carrying out the next processed wafer. It has been brought in and is waiting.
As described above, when the remaining time until the predicted processing end time is within the predetermined range (YES in S4), the corresponding simultaneous processing is completed by raising or lowering the movable plate 70 at the bottom of the storage container 40. The volume in the load lock device is adjusted so as to accommodate the number n (S5). In this case, when the volume is reduced, it is preferable to open the atmospheric pressure side gate valve G7 or G8 since the pressure change in the load lock device goes smoothly.

次に、容積調整が完了したならば、このロードロック装置の収納容器４０内を真空引きして圧力調整を行い、共通搬送室６内の圧力と略同じに設定する（Ｓ６）。これ以降は、処理の完了を待って処理済みのウエハと未処理のウエハとの置き換えを行って、処理済みのウエハを大気側へ搬出し、これと同時に未処理のウエハを真空雰囲気側へ搬入することになる。このように、上記処理終了時刻が近づいてきた時に、上記同時処理完了枚数に基づいて使用予定のロードロック装置の収納容器の容積を増減して適合させて真空引きしておくので、処理済みの全てのウエハを迅速に搬出することが可能となる。特に、略同時に搬出すべき処理済みウエハの枚数に応じて収納容器内の容積を変化させることができるので、搬出すべきウエハ枚数が少ない時には、収納容器の容積が少なくなるので、迅速な真空引き操作を行うことができる。 Next, when the volume adjustment is completed, the inside of the storage container 40 of this load lock device is evacuated to adjust the pressure, and is set to be approximately the same as the pressure in the common transfer chamber 6 (S6). After that, after processing is completed, the processed wafer and the unprocessed wafer are replaced, and the processed wafer is transferred to the atmosphere side. At the same time, the unprocessed wafer is transferred to the vacuum atmosphere side. Will do. In this way, when the processing end time approaches, the volume of the storage container of the load lock device scheduled to be used is adjusted based on the number of completed simultaneous processing, and is evacuated so that it is processed. All wafers can be unloaded quickly. In particular, since the volume in the storage container can be changed according to the number of processed wafers to be unloaded at approximately the same time, the volume of the storage container is reduced when the number of wafers to be unloaded is small. The operation can be performed.

尚、上記実施例においては、支持棚４８の数を４つに設定したが、これに限定されず、２以上であるならばいくつでもよく、例えば最大の数は共通搬送室６に接続されている数とする。この共通搬送室６に接続される処理装置の数も４つに限定されず、２以上であれば特に限定されない。
また被処理体として、ここでは半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等の場合にも、本発明方法を適用できるのは勿論である。 In the above embodiment, the number of support shelves 48 is set to four. However, the number of support shelves 48 is not limited to this, and may be any number as long as it is two or more. Number. The number of processing apparatuses connected to the common transfer chamber 6 is not limited to four, and is not particularly limited as long as it is two or more.
Although the semiconductor wafer has been described as an example of the object to be processed here, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the method of the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, or the like.

本発明に係る被処理体の処理システムの一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the processing system of the to-be-processed object which concerns on this invention. ロードロック装置を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing a load lock device. ロードロック装置の容積可変機構の動作を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating operation | movement of the volume variable mechanism of a load lock apparatus. ロードロック装置の容積可変機構の動作を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating operation | movement of the volume variable mechanism of a load lock apparatus. 本発明方法の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of this invention method.

符号の説明Explanation of symbols

２処理システム
４Ａ〜４Ｄ処理装置
６共通搬送室
８Ａ，８Ｂロードロック装置
１０導入側搬送室
１４，２２搬送機構
１８Ａ〜１８Ｃロードポート
４０収納容器
４６支持部
４８Ａ〜４８Ｄ支持棚
５４排気手段
５６ガス供給手段
６８容積可変機構
７０可動板
７２伸縮ベローズ部
７４可動板アクチュエータ部
Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

2 Processing System 4A to 4D Processing Device 6 Common Transfer Chamber 8A, 8B Load Lock Device 10 Introduction Side Transfer Chamber 14, 22 Transfer Mechanism 18A to 18C Load Port 40 Storage Container 46 Support Unit 48A to 48D Support Shelf 54 Exhaust Means 56 Gas Supply Means 68 Volume variable mechanism 70 Movable plate 72 Telescopic bellows portion 74 Movable plate actuator portion W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims

大気圧室と真空室との間に気密に開閉可能になされたゲートバルブを介して連接されて、被処理体を前記大気圧室と前記真空室との間で前記真空室の真空を破ることなく搬出入させるためのロードロック装置において、
筐体状の収納容器と、
前記収納容器内を真空引きする排気手段と、
前記収納容器内を大気圧復帰させるガス供給手段と、
前記収納容器内に設けられて前記被処理体を複数枚支持するための支持部と、
前記収納容器内の容積を可変にする容積可変機構と、
を備えたことを特徴とするロードロック装置。 The vacuum chamber is broken between the atmospheric pressure chamber and the vacuum chamber by connecting the atmospheric pressure chamber and the vacuum chamber via a gate valve that can be opened and closed in an airtight manner. In a load lock device for carrying in and out without
A housing-like storage container;
An exhaust means for evacuating the storage container;
Gas supply means for returning the inside of the storage container to atmospheric pressure;
A support part provided in the storage container for supporting a plurality of the objects to be processed;
A variable volume mechanism for varying the volume in the storage container;
A load lock device comprising:

前記容積可変機構は、
前記収納容器の壁面の一部を形成する可動板と、
前記可動板に連結されて前記収納容器内の気密性を維持しつつ前記可動板が前記収納容器の内側へ移動することを許容する伸縮ベローズ部と、
前記可動板を移動させる可動板アクチュエータ部と、
よりなることを特徴とする請求項１記載のロードロック装置。 The volume variable mechanism is
A movable plate forming a part of the wall surface of the storage container;
An extendable bellows part connected to the movable plate and allowing the movable plate to move to the inside of the storage container while maintaining airtightness in the storage container;
A movable plate actuator for moving the movable plate;
The load lock device according to claim 1, further comprising:

前記可動板は、前記収納容器の天井部、或いは底部の一部であることを特徴とする請求項１または２記載のロードロック装置。 The load lock device according to claim 1, wherein the movable plate is a part of a ceiling portion or a bottom portion of the storage container.

前記支持部は、前記収納容器の側壁の内面に沿って複数段に亘って設けられた支持棚よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のロードロック装置。 The load lock device according to any one of claims 1 to 3, wherein the support portion includes a support shelf provided in a plurality of stages along an inner surface of a side wall of the storage container.

被処理体に対して真空雰囲気下にて所定の処理を施すための複数の処理装置と、
前記処理装置に共通に連通されて真空引き可能になされると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第１の搬送機構を有する共通搬送室と、
前記被処理体を導入するためのロードポートを有すると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第２の搬送機構を有する導入側搬送室と、
前記導入側搬送室と前記共通搬送室との間を連結する請求項１乃至４のいずれかに記載のロードロック装置と、
を備えたことを特徴とする処理システム。 A plurality of processing apparatuses for performing predetermined processing on a workpiece under a vacuum atmosphere;
A common transfer chamber that is communicated in common with the processing apparatus and is capable of being evacuated, and having a first transfer mechanism for transferring the object to be processed therein,
An introduction-side transfer chamber having a load port for introducing the object to be processed and a second transfer mechanism for transferring the object to be processed inside;
The load lock device according to any one of claims 1 to 4, which connects the introduction-side transfer chamber and the common transfer chamber;
A processing system comprising:

請求項５に係る処理システムの使用方法において、
各処理装置において処理されている各被処理体の処理終了時刻を予測して処理終了予測時刻を得る予測工程と、
前記処理終了予測時刻が略同じ時刻となる被処理体の枚数を計算して同時処理完了枚数を得る枚数計算工程と、
前記処理終了予測時刻が近づいてきた時に前記同時処理完了枚数に基づいてロードロック装置の収納容器の容積を適合させる容積調整工程と、
を有することを特徴とする処理システムの使用方法。

In the method for using the processing system according to claim 5,
A prediction step of predicting a process end time of each object being processed in each processing apparatus and obtaining a process end predicted time;
A number calculating step of calculating the number of objects to be processed at which the predicted processing end time is substantially the same time to obtain the number of simultaneously processed sheets;
A volume adjustment step of adapting the volume of the storage container of the load lock device based on the number of simultaneously completed processes when the predicted process end time approaches,
A method of using a processing system comprising: