JP2023135420A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】同種の処理を行う複数の処理モジュールを備えた基板処理装置について、基板の処理効率を高くすること。
【解決手段】本開示の基板処理装置は、基板を格納して同種の処理を行うための処理容器を各々備えると共に、前記処理容器の内部のコンディショニングを各々行う複数の処理モジュールと、前記基板を前記複数の処理モジュールの各々へ搬送する搬送機構と、前記各処理モジュールの各々についての前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータと、前記コンディショニングの実行時間と、前記処理モジュールにおける1枚あたりの基板の処理時間と、に基づいて、前記複数の処理モジュールから前記基板の搬送先となる処理モジュールを決定する制御部と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】本開示の基板処理装置は、基板を格納して同種の処理を行うための処理容器を各々備えると共に、前記処理容器の内部のコンディショニングを各々行う複数の処理モジュールと、前記基板を前記複数の処理モジュールの各々へ搬送する搬送機構と、前記各処理モジュールの各々についての前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータと、前記コンディショニングの実行時間と、前記処理モジュールにおける1枚あたりの基板の処理時間と、に基づいて、前記複数の処理モジュールから前記基板の搬送先となる処理モジュールを決定する制御部と、を備える。
【選択図】図3
Description
本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
半導体デバイスの製造に用いられる基板処理装置において、処理容器内に半導体ウエハ(以下、ウエハと記載する)が格納され、成膜などの処理が行われる。処理容器について、所定の枚数のウエハを処理した後に内部の環境を調整するコンディショニングが行われる場合が有る。特許文献1では、処理容器を各々備えると共に同様の処理を行う4つの処理モジュールが設けられた基板処理装置(基板処理システム)について示されている。この基板処理装置では、各処理モジュールでのコンディショニングを行うタイミングが重ならないように、予め決められた規則に基づいて基板が搬送される。
本開示は、同様の処理を行う複数の処理モジュールを備えた基板処理装置について、基板の処理効率を高くすることができる技術を提供する。
本開示の基板処理装置は、基板を格納して同様の処理を行うための処理容器を各々備えると共に、前記処理容器の内部のコンディショニングを各々行う複数の処理モジュールと、
前記基板を前記複数の処理モジュールの各々へ搬送する搬送機構と、
前記各処理モジュールの各々についての前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータと、前記コンディショニングの実行時間と、前記処理モジュールにおける1枚あたりの基板の処理時間と、に基づいて、前記複数の処理モジュールから前記基板の搬送先となる処理モジュールを決定する制御部と、
を備える。
前記基板を前記複数の処理モジュールの各々へ搬送する搬送機構と、
前記各処理モジュールの各々についての前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータと、前記コンディショニングの実行時間と、前記処理モジュールにおける1枚あたりの基板の処理時間と、に基づいて、前記複数の処理モジュールから前記基板の搬送先となる処理モジュールを決定する制御部と、
を備える。
本開示によれば、本開示は、同様の処理を行う複数の処理モジュールを備えた基板処理装置について、基板の処理効率を高くすることができる。
〔基板処理装置の全体構成〕
本開示の一実施形態である基板搬送装置を含む基板処理装置1について、図1の平面図を参照して説明する。基板処理装置1は、ウエハWに対して成膜処理を行う。ローダーモジュール11、ロードロックモジュール16、真空搬送モジュール17、処理モジュールPM1~PM4を備えている。ローダーモジュール11、ロードロックモジュール16、真空搬送モジュール17は、この順に横方向に並んで設けられている。以下の基板処理装置1に関する説明ではこの並びにおいて、ローダーモジュール11が位置する側を前方側、真空搬送モジュール17が位置する側を後方側とする。また、説明中の右側、左側は前方から後方へ向って見たときの右側、左側である。
本開示の一実施形態である基板搬送装置を含む基板処理装置1について、図1の平面図を参照して説明する。基板処理装置1は、ウエハWに対して成膜処理を行う。ローダーモジュール11、ロードロックモジュール16、真空搬送モジュール17、処理モジュールPM1~PM4を備えている。ローダーモジュール11、ロードロックモジュール16、真空搬送モジュール17は、この順に横方向に並んで設けられている。以下の基板処理装置1に関する説明ではこの並びにおいて、ローダーモジュール11が位置する側を前方側、真空搬送モジュール17が位置する側を後方側とする。また、説明中の右側、左側は前方から後方へ向って見たときの右側、左側である。
ローダーモジュール11は、内部が大気圧である筐体と、筐体内に設けられるウエハWの搬送機構12と、複数のロードポート13と、を備えており、ロードポート13は筐体の前方側に、左右に並んで複数設けられている。各ロードポート13にはFOUP(Front Opening Unified Pod)と呼ばれる、ウエハWを格納する搬送容器14が載置される。また、後方に向けて見たときにローダーモジュール11の左方には、ウエハWの向きや偏心の調整を行うアライメントモジュール15が設けられている。上記の搬送機構12は、各ロードポート13上の搬送容器14と、アライメントモジュール15と、各ロードロックモジュール16との間でウエハWを搬送可能である。
ロードロックモジュール16については本例では2つ、左右に並んで設けられている。ロードロックモジュール16は筐体を備えており、当該筐体は、その前方側、後方側に夫々設けられたゲートバルブGを介してローダーモジュール11、真空搬送モジュール17に接続されている。そして、筐体の前方側及び後方側のゲートバルブGが閉じた状態で、当該筐体内の圧力を大気圧と真空圧力との間で変更自在である。また、上記の筐体内には当該ウエハWが載置される不図示のステージが設けられており、当該ステージは、当該ロードロックモジュール16に各々アクセスする上記の搬送機構12及び後述の搬送機構18に対して、ウエハWを受け渡し可能に構成されている。
真空搬送モジュール17は筐体を備えている。当該筐体内は図示しない排気口を介して排気されることによって、所望の圧力の真空雰囲気に保たれる。当該真空搬送モジュール17の筐体には、処理モジュールPM1~PM4が各々ゲートバルブG1を介して接続されている。当該ゲートバルブG1は、処理モジュールPMに対してのウエハWの受け渡し時を除いて閉鎖される。また、真空搬送モジュール17の筐体内には搬送機構18が設けられている。搬送機構18は、ロードロックモジュール16と、処理モジュールPM1~PM4の各々との間でウエハWを受け渡す。なお処理モジュールPM1~PM4は互いに同様の構成であり、PMの後ろに付された番号を省略して、単に処理モジュールPMとして互いを区別せずに記載する場合が有る。また、処理モジュールの文言を省略して、単にPMとして示す場合も有る。
〔制御部の構成〕
基板処理装置1はコンピュータである制御部40を備えており、この制御部40は、プログラム41及びメモリ42を備えている。プログラム41については、基板処理装置1を構成する各モジュール間でのウエハWの搬送、処理モジュールPMでのウエハWの処理及び後述するコンディショニングを行うことができるように、命令(各ステップ)が組み込まれている。制御部40は、当該プログラム41によって基板処理装置1の各部に制御信号を出力し、各部の動作が当該制御信号によって制御されることで、後述する装置内でのウエハWの搬送、処理モジュールPMでのウエハWの処理及びコンディショニングが行われる。具体的には、処理モジュールPMにおける成膜、クリーニング及びコンディショニングのための処理容器21内への各ガスの供給や、搬送機構12、18によるウエハWの搬送、ゲートバルブG、G1の開閉、ロードロックモジュール16内の圧力の切替えなどの各動作が制御信号により制御される。上記のウエハWの搬送は、後述する規則などに従って行われるように制御される。
基板処理装置1はコンピュータである制御部40を備えており、この制御部40は、プログラム41及びメモリ42を備えている。プログラム41については、基板処理装置1を構成する各モジュール間でのウエハWの搬送、処理モジュールPMでのウエハWの処理及び後述するコンディショニングを行うことができるように、命令(各ステップ)が組み込まれている。制御部40は、当該プログラム41によって基板処理装置1の各部に制御信号を出力し、各部の動作が当該制御信号によって制御されることで、後述する装置内でのウエハWの搬送、処理モジュールPMでのウエハWの処理及びコンディショニングが行われる。具体的には、処理モジュールPMにおける成膜、クリーニング及びコンディショニングのための処理容器21内への各ガスの供給や、搬送機構12、18によるウエハWの搬送、ゲートバルブG、G1の開閉、ロードロックモジュール16内の圧力の切替えなどの各動作が制御信号により制御される。上記のウエハWの搬送は、後述する規則などに従って行われるように制御される。
また補足しておくと、その規則に従った搬送を行うにあたって必要な演算、判定及び積算処理枚数(後述する)の計数についても実行できるように、上記のプログラム41は構成されている。このプログラム41は、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、メモリーカード、DVDなどの記憶媒体に格納され、制御部40にインストールされる。
メモリ42については、ウエハWの搬送を行うにあたり必要なパラメータが記憶されている。例えば、後述する整数値nを算出するために必要な1枚あたりのウエハWの処理時間及びコンディショニング実行時間や、コンディショニングトリガの積算処理枚数Nなどのパラメータが当該メモリ42に記憶される。
〔ウエハWの搬送経路〕
基板処理装置1におけるウエハWの搬送経路を述べると、ウエハWは先ず、搬送容器14→ローダーモジュール11→アライメントモジュール15→ロードロックモジュール16→真空搬送モジュール17の順で搬送される。そして、ウエハWは処理モジュールPM1~PM4のうちのいずれかに搬送されて成膜処理を受けた後、真空搬送モジュール17→ロードロックモジュール16→ローダーモジュール11の順で搬送されて、搬送容器14に戻される。なお、ロードロックモジュール16の筐体内の圧力は、真空搬送モジュール17へのウエハWの搬送時には大気圧から真空圧力に、ローダーモジュール11へのウエハWへの搬送時には真空圧力から大気圧に切り替えられる。なお、ウエハWはロット毎に搬送容器14から搬出されて処理を受ける。つまり一のロットが搬送容器14から各処理モジュールPMへ搬送されて処理を受けた後、他のロットが搬送容器14から各処理モジュールPMへ搬送されて処理を受ける。
基板処理装置1におけるウエハWの搬送経路を述べると、ウエハWは先ず、搬送容器14→ローダーモジュール11→アライメントモジュール15→ロードロックモジュール16→真空搬送モジュール17の順で搬送される。そして、ウエハWは処理モジュールPM1~PM4のうちのいずれかに搬送されて成膜処理を受けた後、真空搬送モジュール17→ロードロックモジュール16→ローダーモジュール11の順で搬送されて、搬送容器14に戻される。なお、ロードロックモジュール16の筐体内の圧力は、真空搬送モジュール17へのウエハWの搬送時には大気圧から真空圧力に、ローダーモジュール11へのウエハWへの搬送時には真空圧力から大気圧に切り替えられる。なお、ウエハWはロット毎に搬送容器14から搬出されて処理を受ける。つまり一のロットが搬送容器14から各処理モジュールPMへ搬送されて処理を受けた後、他のロットが搬送容器14から各処理モジュールPMへ搬送されて処理を受ける。
〔処理モジュールPMの概要〕
各処理モジュールPM1~PM4は、ウエハWに対して同様の処理を行う。具体的には、同じ処理条件の下で、同じ種類の膜を、同じ膜厚となるようにウエハW表面に成膜する。従って1枚あたりのウエハWの処理時間は、処理モジュールPM1~PM4間で同じである。
各処理モジュールPM1~PM4は、ウエハWに対して同様の処理を行う。具体的には、同じ処理条件の下で、同じ種類の膜を、同じ膜厚となるようにウエハW表面に成膜する。従って1枚あたりのウエハWの処理時間は、処理モジュールPM1~PM4間で同じである。
また処理モジュールPM1~PM4では、上記したようにコンディショニングが行われる。このコンディショニングとは、処理モジュールPM1~PM4を構成する処理容器21内の環境を調整するために、処理容器21にウエハWが格納されていない状態で行う動作である。さらに具体的に述べると、本例のコンディショニングとしては、処理容器21内にクリーニングガスを供給することで行うクリーニングと、処理容器21内に成膜ガスを供給することで当該処理容器21内の各部を薄膜で被覆するプリコートと、が含まれ、クリーニング、プリコートの順番で行われる。
ウエハWへの成膜処理によって、処理容器21の内壁や処理容器21内の構造物に対しても成膜がなされる。成膜処理の繰り返しによって、当該内壁や当該処理容器21内の構造物に対して形成された膜が厚くなりすぎると剥がれが生じて、パーティクルとなってウエハWに付着してしまうおそれが有る。クリーニングを行うことによって、そのようなパーティクルの発生を抑制する。また、プリコートを行うことによって各ウエハWが処理される際の環境が揃えられることになるため、ウエハW間での処理の均一性が高められる。以上のコンディショニングについても成膜処理と同じく、処理モジュールPM1~PM4間で同様に行われる。従って、コンディショニングに要する時間は、処理モジュールPM1~PM4間で同じである。以降、コンディショニングに要する時間は、コンディショニング実行時間として記載する。
〔処理モジュールPMの構成〕
上記したように処理モジュールPM1~PM4は同様に構成されており、代表して図2の縦断側面図を参照して、処理モジュールPM1の構成について説明する。本例では、処理モジュールPM1は、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)によってウエハWに成膜を行う。上記のように処理モジュールPM1は、処理容器21を備えており、当該処理容器21は金属製であり、接地されている。処理容器21の側壁におけるウエハWの搬送口が、既述のゲートバルブG1により開閉される。また、処理容器21には排気口22が開口している。真空ポンプなどを含む排気機構23によって、排気口22を介して処理容器21内が排気されることで、当該処理容器21内が所望の圧力の真空雰囲気に保たれる。
上記したように処理モジュールPM1~PM4は同様に構成されており、代表して図2の縦断側面図を参照して、処理モジュールPM1の構成について説明する。本例では、処理モジュールPM1は、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)によってウエハWに成膜を行う。上記のように処理モジュールPM1は、処理容器21を備えており、当該処理容器21は金属製であり、接地されている。処理容器21の側壁におけるウエハWの搬送口が、既述のゲートバルブG1により開閉される。また、処理容器21には排気口22が開口している。真空ポンプなどを含む排気機構23によって、排気口22を介して処理容器21内が排気されることで、当該処理容器21内が所望の圧力の真空雰囲気に保たれる。
処理容器21内にはウエハWを載置するステージ24が設けられており、当該ステージ24上にて突没自在に構成された昇降ピン(不図示)により、当該ステージ24と、上記の搬送機構18との間でウエハWが受け渡される。ステージ24は、プラズマ形成用の接地された電極として構成されている。そして、ステージ24にはヒーター25が埋設されており、成膜処理中のウエハWを所望の温度に加熱する。また、
処理容器21の天井部には、絶縁部材27を介してガスシャワーヘッド31が設けられている。ガスシャワーヘッド31には整合器32を介して高周波電源33が接続されている。そして、ガスシャワーヘッド31にはガス供給機構34が接続されている。ガス供給機構34は成膜ガス及びクリーニングガスを互いに独立してガスシャワーヘッド31に供給することができ、ガスシャワーヘッド31に供給されたガスが、ステージ24に向けて吐出される。ガスシャワーヘッド31は、上記したステージ24と共に平行平板電極として構成されており、高周波電源33がオンになることで、ガスシャワーヘッド31からステージ24上に吐出されたガスがプラズマ化される。
ステージ24上にウエハWが載置され、ガスシャワーヘッド31から成膜ガスが吐出されて、当該成膜ガスがプラズマ化されることで、当該ウエハWの表面にCVDによる成膜がなされる。クリーニング、プリコートは、ガスシャワーヘッド31から吐出されたクリーニングガス、成膜ガスが夫々プラズマ化されることで行われる。プリコートについてもCVDによって行われる。上記したようにコンディショニングは、ウエハWが処理容器21内には搬入されていない状態で行われるので、上記のクリーニング及びプリコートの実行時には、ステージ24上にウエハWは載置されていない。
〔本技術の搬送制御の概要〕
ところで、コンディショニングは上記したようにクリーニングを含み、このクリーニングについては既述したように処理容器21内の各部に形成される膜厚が、パーティクルの発生を引き起こすおそれがある膜厚に達しないようにするために行われる。そこで、コンディショニングを行った後、次にコンディショニングを行うまでのウエハWの積算処理枚数が設定される。そのように次のコンディショニングを行うまでの積算処理枚数の設定値をNとする。つまり、コンディショニングが行われた処理モジュールPMについては、そのコンディショニング後、N枚のウエハWに処理を行った後に次のコンディショニングが行われるように、当該コンディショニングのタイミングが制御される。上記のNは正の整数である。ウエハWに対して成膜処理を行うと、ウエハWに形成される膜厚に応じた膜厚で、処理容器21内の各部にも成膜がなされる。従って設定値Nは、ウエハWに形成する膜厚に応じて設定し得るパラメータである。以降の説明では、この設定値NについてC(コンディショニング)トリガの積算処理枚数Nと記載する。また、単に積算処理枚数と記載した場合には、直前のコンディショニング終了後のウエハWの積算処理枚数であるものとする。
ところで、コンディショニングは上記したようにクリーニングを含み、このクリーニングについては既述したように処理容器21内の各部に形成される膜厚が、パーティクルの発生を引き起こすおそれがある膜厚に達しないようにするために行われる。そこで、コンディショニングを行った後、次にコンディショニングを行うまでのウエハWの積算処理枚数が設定される。そのように次のコンディショニングを行うまでの積算処理枚数の設定値をNとする。つまり、コンディショニングが行われた処理モジュールPMについては、そのコンディショニング後、N枚のウエハWに処理を行った後に次のコンディショニングが行われるように、当該コンディショニングのタイミングが制御される。上記のNは正の整数である。ウエハWに対して成膜処理を行うと、ウエハWに形成される膜厚に応じた膜厚で、処理容器21内の各部にも成膜がなされる。従って設定値Nは、ウエハWに形成する膜厚に応じて設定し得るパラメータである。以降の説明では、この設定値NについてC(コンディショニング)トリガの積算処理枚数Nと記載する。また、単に積算処理枚数と記載した場合には、直前のコンディショニング終了後のウエハWの積算処理枚数であるものとする。
上記した特許文献1では、基板処理装置1と同様の構成の装置において、予め定められた規則(後述の第1′~第3′規則)に従ってウエハWの搬送を行うことで、処理モジュールPM1~PM4で順番にコンディショニングを実行するサイクルを形成することが示されている。そして、下記の等式1の関係が成り立つ場合は、同じサイクル内及び連続したサイクル間で、一の処理モジュールPMでのコンディショニングが終了した後、速やかに次の処理モジュールPMでコンディショニングが開始される状態となる。なお、当該状態で、コンディショニングを実行していない3つの処理モジュールPMについては、ウエハWの処理が行われる。そのような状態が形成されることで、効率的にウエハWを処理することができる。なお、等式1中の(処理モジュールPMの数-1)は、装置に4つの処理モジュールPMが設けられることによって3である。以下の説明では特許文献1に記載の規則に従ったウエハWの搬送は、比較例の搬送と呼称する。
処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間=(Cトリガの積算処理枚数N/(処理モジュールPMの数-1))枚のウエハの処理時間・・・等式1
処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間=(Cトリガの積算処理枚数N/(処理モジュールPMの数-1))枚のウエハの処理時間・・・等式1
ところが半導体デバイスの微細化により、ウエハWに形成する膜については薄膜化が進行している。それに合わせてコンディショニングトリガの積算処理枚数Nについては、より大きな値を設定し得る傾向にあり、下記の不等式1が成立する場合が有る。この不等式1の関係が成立する場合に比較例の搬送を行うとすると、サイクル中にいずれの処理モジュールPMでもコンディショニングが行われない区間が形成され、その区間においては3つの処理モジュールPMのみが用いられてウエハWの処理が行われる。つまり、ウエハWを処理可能な処理モジュールPMに対して、ウエハWが搬送されない状態となる。
処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間<(Cトリガの積算処理枚数N/(処理モジュールPMの数-1))枚のウエハの処理時間・・・不等式1
処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間<(Cトリガの積算処理枚数N/(処理モジュールPMの数-1))枚のウエハの処理時間・・・不等式1
等式1の関係となるように、Cトリガの積算処理枚数Nについて設定可能な上限値よりも低い値に設定することで、上記の状態が生じることを防ぐことも考えられるが、そのようにしてコンディショニングの頻度を高めることは得策ではない。そのような事情から、各処理モジュールPMを有効に利用して装置の処理効率をより高いものとする技術が求められている。なお、比較例の搬送については後に詳しく説明し、本技術に係る実施例の搬送と対比させて示す。
本技術に係る基板処理装置1においては、上記の要請に対応することができるように搬送制御がなされる。即ち、コンディショニングを順番に行うサイクルを形成し、このサイクル中において4つの処理モジュールPMのすべてにおいてウエハWを処理可能な状態が形成された際に、当該4つの処理モジュールPMのすべてにウエハWを搬送して処理を行うことができるように搬送制御が行われる。以下、本技術に係る実施例の搬送について説明する。当該実施例の搬送では、処理モジュールPMの各々についてのコンディショニング後におけるウエハWの積算処理枚数と、処理モジュールPMにおけるコンディショニング実行時間と、処理モジュールPMにおける1枚あたりのウエハWの処理時間とに基づき、ウエハWの搬送先とする処理モジュールPMが決定される。
より詳しく述べると、コンディショニング実行時間を1枚あたりのウエハWの処理時間で除し、得られる値について少数点以下の値が0ではない場合には切り上げることで整数値が取得される。この整数値について「n」として表すとすると、当該nに基づいた搬送制御が行われる。なお、このように計算される値であるためnの単位は「枚」である。このnについて、具体例を挙げて述べる。コンディショニング実行時間を720分とし、処理モジュールPMでの1枚あたりのウエハWの処理時間が3分であるものとすると、(720/3=240である。この除算値240について、少数点以下の数は0であるため、切り上げは行われず、n=240である。仮にこの除算値が240.1である場合は、切り上げてn=241となる。
ところで1枚あたりのウエハWの処理時間とは、ウエハWにガスを供給する時間のみを意味するものではなく、ウエハWを処理容器21に搬入してガス供給が開始されるまでの時間及びガス供給の終了後にウエハWを処理容器21から搬出するまでの時間を含むように予め設定された時間である。従って、1枚あたりのウエハWの処理時間とは、一つの処理モジュールPMにウエハWを順次搬送して処理を行うにあたり、一のウエハWが処理を行うためにステージ24に載置されてから、次のウエハWが処理を行うためにステージ24に載置されるまでの時間と同じことである。実施例の搬送の前提として、1枚あたりのウエハWの処理時間が、このような予め設定された時間となるように制御がなされるものとする。
〔実施例の搬送における規則〕
基板処理装置1では、処理モジュールPM1~PM4のうち、いずれかの処理モジュールPMでコンディショニングが行われている場合は、コンディショニングが行われていない各処理モジュールPMをウエハWの搬送先とする。そして処理モジュールPM1~PM4のうちのいずれでもコンディショニングが行われていない場合、以下の予め設定された規則である第1規則~第4規則に従って、搬送が行われる。
基板処理装置1では、処理モジュールPM1~PM4のうち、いずれかの処理モジュールPMでコンディショニングが行われている場合は、コンディショニングが行われていない各処理モジュールPMをウエハWの搬送先とする。そして処理モジュールPM1~PM4のうちのいずれでもコンディショニングが行われていない場合、以下の予め設定された規則である第1規則~第4規則に従って、搬送が行われる。
第1規則
積算処理枚数が降順で1番目と4番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数の差が(n×3)枚未満の場合、積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第2規則
積算処理枚数が降順で1番目と3番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数の差が(n×2)枚未満の場合、積算処理枚数が降順で1、2、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第3規則
積算処理枚数が降順で1番目と2番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数の差が(n)枚以上の場合、すべての処理モジュールPMを使用して処理する。
第4規則
第1規則、第2規則、第3規則のいずれにも該当しない場合、積算処理枚数が降順で1、3、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
積算処理枚数が降順で1番目と4番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数の差が(n×3)枚未満の場合、積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第2規則
積算処理枚数が降順で1番目と3番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数の差が(n×2)枚未満の場合、積算処理枚数が降順で1、2、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第3規則
積算処理枚数が降順で1番目と2番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数の差が(n)枚以上の場合、すべての処理モジュールPMを使用して処理する。
第4規則
第1規則、第2規則、第3規則のいずれにも該当しない場合、積算処理枚数が降順で1、3、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
そして第1~第4規則は番号が若い順、即ち、第1規則、第2規則、第3規則、第4規則の順に優先して適用される。従って、上記の制御部40によって、図3に示す判定フローが実行される。この判定フローについて具体的に述べると、ウエハWを処理モジュールPMへ搬送するにあたり、処理モジュールPMの積算処理枚数について、先ずは第1規則中で規定される状態に該当するか否かが判定される(ステップS1)。該当していると判定された場合は第1規則が適用されて、搬送先の処理モジュールPMは当該第1規則に従ったものとなる(ステップS1′)。
第1規則中で規定される状態に該当しないと判定された場合は、第2規則中で規定される状態に該当するか否か判定され(ステップS2)、該当していると判定された場合は当該第2規則が適用されて、搬送先の処理モジュールPMは当該第2規則に従ったものとなる(ステップS2′)。第2規則中で規定される状態に該当しないと判定された場合は、第3規則中で規定される状態に該当するか否か判定される(ステップS3)。該当していると判定された場合は当該第3規則が適用されて、搬送先の処理モジュールPMは当該第3規則に従ったものとなる(ステップS3′)。第3規則中で規定される状態に該当しないと判定された場合は、第4規則が適用されて、搬送先の処理モジュールPMは当該第4規則に従ったものとなる(ステップS4)。
このように第1~第4規則に従って搬送先として決められる処理モジュールPMへ、ウエハWは1枚ずつ順に、繰り返し搬送される。具体的には第3規則が適用される場合には、PM1、PM2、PM3、PM4、PM1、PM2・・・というように、例えばPMの番号順に繰り返しウエハWが搬送される。なお、後述する原則(3)として記載するように直前にコンディショニングを行ったPMがあれば、そのPMから先に搬送される。
なお上記の各規則が適用されるにあたって、複数のPMで積算処理枚数が同じとなっている場合が有る。その場合、予め設定された法則に従って順番が割り当てられるものとする。例えば、積算処理枚数が同じPM1~PM4のうち、番号が若いものほど積算処理枚数の降順での順番が小さいものとみなして規則が適用される。具体的には、第1規則が適用されるにあたり、積算処理枚数がPM1~PM4で同じであることによって、1番目と4番目の積算処理枚数が同じ場合が有る。この場合には積算処理枚数が同じPM1~PM4で番号が若い順に、積算処理枚数が降順で小さいものとみなされる。つまり、当該降順の順番の1番目、2番目、3番目、4番目は、夫々PM1、PM2、PM3、PM4であるものとされる。
以上のように、第1~第4規則に関しては、概略的に述べれば積算処理枚数についてPM1~PM4間でn枚以上の差が形成されるように定められている。このように差を形成することで、後にシミュレーションで具体的に示すが、上記したようなPM1~PM4について一つずつ順番にPMのコンディショニングが行われるサイクルを実行することができる。そして当該サイクル中において、上記のようにCトリガの積算処理枚数Nが比較的大きいことに起因して、いずれのPMでもコンディショニングを行う必要が無い区間が形成されたとしても、その区間では第3規則に依る搬送が実行される。それ故に、ウエハWを処理可能な処理モジュールPMに対して、ウエハWが搬送されない状態が形成されることが防止される。なお、当該サイクルの形成までに、第1~第4規則に従ってウエハWが搬送されること、及びサイクルの実行中は第3規則のみが用いられることから、当該サイクルはコンディショニングを行わないPM間で積算処理枚数についてn枚以上毎の差が維持されるように、コンディショニングを行うPMが推移することになる。また、そのように順番にコンディショニングが行われるPMが推移するサイクルが形成されるまでに、第1~第4規則によって、少なくとも3つのPMを利用してウエハWの処理が行われることになる。つまり当該サイクルの形成前にウエハWの搬送先とはならないPMは1つのみであり、装置の処理効率の低下の防止が図られている。
ところで、基板処理装置1におけるウエハWの搬送としては、例えば下記の原則(1)~(2)に従って行われる。
(1)上記した規則を適用するための判定、及び処理モジュールPMでのコンディショニングの開始は、処理モジュールPMへ搬送されるウエハWのロットが切り替わる際に行われる。
(2)コンディショニング終了後は、すぐにコンディショニングが終了したPMを使用する。
(1)上記した規則を適用するための判定、及び処理モジュールPMでのコンディショニングの開始は、処理モジュールPMへ搬送されるウエハWのロットが切り替わる際に行われる。
(2)コンディショニング終了後は、すぐにコンディショニングが終了したPMを使用する。
原則(2)に関しては、複数の搬送対象の処理モジュールPMのうちのいずれかがコンディショニングが終わった直後の処理モジュールPMであれば、そのPMに対して他のPMより先にウエハWを搬送することである。
また原則(1)より、一のロットに含まれるウエハWを処理モジュールPMへ搬送中、処理モジュールPMのいずれかで積算処理枚数がCトリガの積算処理枚数Nに達したが、当該一のロット中で処理モジュールPMへの搬送が終わっていないウエハWが有るとする。その場合には、適用される規則の変更は無く、コンディショニングが開始されることも無い。従って、Cトリガの積算処理枚数Nを超える枚数のウエハWが処理モジュールPMに搬送された後、ロットが切り替わることにより当該処理モジュールPMでコンディショニングが開始される場合が有る。ただし後述するシミュレーションでは、積算処理枚数がコンディショニングトリガの積算処理枚数Nに達するタイミングと、ロットの切替えが起きるタイミングとが一致するものとして、積算処理枚数がCトリガの積算処理枚数Nに達した時点で、コンディショニングが開始されるものとしている。なお、一のロットに含まれるウエハWの枚数としては様々であるが、仮にX枚(Xは整数)のウエハWからなるロットが連続して基板処理装置1に搬送されるとすれば、第1~第4規則は全PMの累積処理枚数がXの倍数のタイミングで適用されることになる。またその場合には、コンディショニングは全PMの累積処理枚数がXの倍数のときに開始されることになる。ここでの累積処理枚数とは、PM1~PM4の積算処理枚数の加算値である。
〔比較例の搬送方法の規則〕
実施例の搬送方法、比較例の搬送方法の各シミュレーション結果について後で説明し、実施例の搬送の効果を示す。そのために比較例の搬送方法についてさらに説明する。当該シミュレーションでは実施例の搬送方法と比較例の搬送方法とは、搬送制御の規則についてのみ異なる。即ち、比較例では上記した第1~第4規則に従った搬送は行われず、以下の第1′~第3′規則に従って搬送が行われる。
実施例の搬送方法、比較例の搬送方法の各シミュレーション結果について後で説明し、実施例の搬送の効果を示す。そのために比較例の搬送方法についてさらに説明する。当該シミュレーションでは実施例の搬送方法と比較例の搬送方法とは、搬送制御の規則についてのみ異なる。即ち、比較例では上記した第1~第4規則に従った搬送は行われず、以下の第1′~第3′規則に従って搬送が行われる。
第1′規則
積算処理枚数が降順で3番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数が(N×3/6)枚未満であるとき、積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第2′規則
積算処理枚数が降順で2番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数が(N×5/6)枚未満であるとき、積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第3′規則
第′1規則、第2′規則のいずれにも該当しない場合、積算処理枚数が降順で1、3、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
積算処理枚数が降順で3番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数が(N×3/6)枚未満であるとき、積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第2′規則
積算処理枚数が降順で2番目に大きい処理モジュールPMの積算処理枚数が(N×5/6)枚未満であるとき、積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第3′規則
第′1規則、第2′規則のいずれにも該当しない場合、積算処理枚数が降順で1、3、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第1′、第2′規則中のNは、上記したCトリガの積算処理枚数Nである。以上の第1′~第3′規則は、第1′規則、第2′規則、第3′規則の順に優先して適用される。また、この比較例の搬送方法でも実施例の搬送方法と同様に、処理モジュールPM1~PM4間で積算処理枚数が同じである場合には、処理モジュールPM1~PM3をウエハWの搬送先とする。以上に示すように、比較例の搬送について端的に述べるとすると、すべてのPMが同時に使用されることが無いように行われる。
〔シミュレーションの前提〕
以下に実施例の搬送、比較例の搬送について行ったシミュレーションについて説明する。このシミュレーションではコンディショニング実行時間、処理モジュールPMでのウエハWの1枚あたりの処理時間については既に例示した値と同じく、夫々720分、3分として設定した。従って、これらのパラメータから算出されて実施例の規則で用いられるnについても、既に例示した値と同じく240である。
以下に実施例の搬送、比較例の搬送について行ったシミュレーションについて説明する。このシミュレーションではコンディショニング実行時間、処理モジュールPMでのウエハWの1枚あたりの処理時間については既に例示した値と同じく、夫々720分、3分として設定した。従って、これらのパラメータから算出されて実施例の規則で用いられるnについても、既に例示した値と同じく240である。
Cトリガの積算処理枚数Nについて各実施例間で変更している。それによって上記の不等式1の左辺、右辺を夫々なすコンディショニングの実行時間と、(Cトリガの積算処理枚数N/3)枚のウエハWの処理時間との関係が、実施例間で異なるようにして検証を行った。また、搬送開始時のPM1~PM4におけるウエハWの積算処理枚数(初期状態とする)についても実施例間で変更することで検証を行った。なお、この実施例間の変更に合わせて、比較例間でもCトリガの積算処理枚数N、初期状態の各々について変更して検証を行った。
〔実施例1〕
実施例1として、Cトリガの積算処理枚数Nについて1500に設定した。従って、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間については1500分であり、不等式1(コンディショニングの実行時間<Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間)の関係が成立している。そして、実施例1ではこの不等式1の左辺と右辺との差が比較的大きく、右辺の値は、左辺の値の2倍よりも大きい。また実施例1の初期状態として、処理モジュールPM1~PM4のすべてで積算処理枚数が0である。
実施例1として、Cトリガの積算処理枚数Nについて1500に設定した。従って、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間については1500分であり、不等式1(コンディショニングの実行時間<Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間)の関係が成立している。そして、実施例1ではこの不等式1の左辺と右辺との差が比較的大きく、右辺の値は、左辺の値の2倍よりも大きい。また実施例1の初期状態として、処理モジュールPM1~PM4のすべてで積算処理枚数が0である。
図4の上段の表は実施例1のシミュレーション結果を示すものであり、搬送が行われた期間を多数の区間に分割し、区間毎の各処理モジュールPMの状態を表したものである。さらに詳しく述べると、縦のマスの並びは区間に、横のマスの並びは処理モジュールPMに夫々対応する。区間は昇順で下方に向けて並べられているが、区間の番号については搬送を開始してからの経過時間が長いほど大きく、適用される規則の変化またはコンディショニングを行う処理モジュールの変化が起きた場合に、区間の番号が変わる。そして各処理モジュールPM毎に、コンディショニングが行われている区間においては「C」の文字を、コンディショニングが行われていない区間においては積算処理枚数を夫々、表の対応するマスに示している。なお、この表中に示す積算処理枚数については、各区間の終了直前の値である。そして、コンディショニングが行われていない区間については、当該区間にて適用されている規則を表示している。以降はこのように処理モジュールPMの状態を示す表について、搬送表と呼称する。
実施例1について、区間順に処理モジュールPM1~PM4の状態及び適用される規則を説明する。
区間1は初期状態であり、上記したようにPM1~PM4の積算処理枚数は0となっている。この初期状態から適用する規則を決めるにあたり、図3の判定フローが実行される。この際に、既述したように積算処理枚数が同じ場合は当該積算処理枚数の降順はPMの番号に応じたものとなることに従い、当該降順はPM1、PM2、PM3、PM4の順であるとみなされる。そして判定フローに従って、第1規則の適用範囲に該当するか否か判定されるが、積算処理枚数が降順で1番目に大きいとされたPM1と、4番目に大きいとされたPM4との間の積算処理枚数の差は0枚、即ちn×3=720枚未満である。そのため、第1規則の適用範囲に該当するという判定結果となり、当該第1規則が適用されることが決定されて区間1が終了する。
区間1は初期状態であり、上記したようにPM1~PM4の積算処理枚数は0となっている。この初期状態から適用する規則を決めるにあたり、図3の判定フローが実行される。この際に、既述したように積算処理枚数が同じ場合は当該積算処理枚数の降順はPMの番号に応じたものとなることに従い、当該降順はPM1、PM2、PM3、PM4の順であるとみなされる。そして判定フローに従って、第1規則の適用範囲に該当するか否か判定されるが、積算処理枚数が降順で1番目に大きいとされたPM1と、4番目に大きいとされたPM4との間の積算処理枚数の差は0枚、即ちn×3=720枚未満である。そのため、第1規則の適用範囲に該当するという判定結果となり、当該第1規則が適用されることが決定されて区間1が終了する。
区間2では、第1規則によって積算処理枚数が降順で1~3番目とされたPM1~PM3に対してウエハWが搬送される。そして、積算処理枚数が降順で1番目に大きいPM1と、4番目に大きいPM4との間の積算処理枚数の差がn×3=720枚となり、第1規則の適用範囲から外れる。
そのように積算処理枚数の差が形成された状態で、判定フローが実行される。この際にPM1~PM3間では積算処理枚数が同じであることで、これらPM1~PM3間では当該積算処理枚数の降順での順番はPMの番号に応じたものとなる。そのため当該降順は、PM1、PM2、PM3、PM4の順であるとみなされる。そして、判定フローにより先ず、第1規則の適用範囲に該当しないと判定され、続いて第2規則の適用範囲に該当するか否か判定される。積算処理枚数が降順で1番目に大きいとされたPM1と3番目に大きいとされたPM3との積算処理枚数の差は0枚、即ち(n×2)=480枚未満であるため、第2規則の適用範囲に該当すると判定され、適用される規則が第2規則に切り替わり、区間2が終了する。
区間3では、上記した第2規則によってPM1、PM2、PM4にウエハWが搬送される。そして、PM1、PM2、PM3、PM4での積算処理枚数が、夫々1200枚、1200枚、720枚、480枚となる。つまり、積算処理枚数が降順で1番目に大きいとされるPM1と、3番目に大きいPM3との間の積算処理枚数の差がn×2=480枚となり、第2規則の適用範囲から外れる。
そのように積算処理枚数の差が形成された状態で判定フローが実行される。この際にPM1、PM2間で積算処理枚数が同じであることから、当該PM1、PM2間では積算処理枚数の降順での順番はPMの番号に応じたものとなる。それ故に当該降順は、PM1、PM2、PM3、PM4の順であるとされる。そして搬送フローによって先ず、第1規則の適用範囲に該当するか否か判定されるが、降順で1番目に大きいPM1の1200枚と、4番目に大きいPM4の480枚との差がn×3=720枚未満ではないことで、第1規則の適用範囲に該当しないと判定される。続いて、第2規則の適用範囲にも該当しないと判定されることで、第3規則の適用範囲に該当するか否か判定される。積算処理枚数が降順で1番目に大きいとされたPM1と2番目に大きいとされたPM2との差は0枚、即ちn=240枚以上ではないため、第3規則の適用範囲に該当しないと判定されると共に、第4規則の適用範囲に該当すると判定される。それにより、適用される規則が第4規則に切り替わり、区間3は終了する。
区間4では、上記した第4規則によってPM1、PM3、PM4にウエハWが搬送される。そして、PM1、PM2、PM3、PM4での積算処理枚数が、夫々1440枚、1200枚、960枚、720枚となる。つまり、積算処理枚数が降順で1番目に大きいとされたPM1と、2番目に大きいとされたPM2との間の積算処理枚数の差がn=240枚以上となり、第3規則の適用範囲内となる。
そのように積算処理枚数の差が形成された状態で判定フローが実行され、第1規則の適用範囲に該当するか否か判定されるが、降順で1番目に大きいPM1の1440枚と、4番目に大きいPM4の720枚との差がn×3=720枚未満ではないことで、第1規則の適用範囲に該当しないと判定される。続いて、第2規則の適用範囲に該当するか否か判定されるが、降順で1番目に大きいPM1の1440枚と、3番目に大きいPM3の960枚との差がn×2=480枚未満ではないことで、第2規則の適用範囲に該当しないと判定される。続いて第3規則の適用範囲に該当するか否かの判定が行われる結果、第3規則の適用範囲に該当すると判定されることで、適用される規則が当該第3規則に切り替わり、区間4が終了する。
区間5では、上記した第3規則によってPM1~PM4にウエハWが搬送される。そして、PM1、PM2、PM3、PM4での積算処理枚数が、夫々1500枚、1260枚、1020枚、780枚となる。即ち、PM1での積算処理枚数が、Cトリガの積算処理枚数であるN=1500枚に達し、コンディショニングが開始されることで区間5が終了する。
区間6では、コンディショニングが行われていないPM2~PM4にウエハWが搬送される。そしてPM1でのコンディショニングが終了する一方で、PM2、PM3、PM4での積算処理枚数が夫々1500枚、1260枚、1020枚となる。即ち、PM2での積算処理枚数がCトリガの積算処理枚数であるN=1500枚に達し、コンディショニングが開始されることで、区間6が終了する。
区間7では、コンディショニングが行われていないPM1、PM3、PM4にウエハWが搬送される。そしてPM2でのコンディショニングが終了する一方で、PM1、PM3、PM4での積算処理枚数が夫々240枚、1500枚、1260枚となる。即ち、PM3での積算処理枚数がCトリガの積算処理枚数であるN=1500枚に達し、コンディショニングが開始されることで、区間7が終了する。
区間8では、コンディショニングが行われていないPM1、PM2、PM4にウエハWが搬送される。そしてPM3でのコンディショニングが終了する一方、PM1、PM2、PM4での積算処理枚数が夫々480枚、240枚、1500枚となる。即ち、PM4での積算処理枚数がN=1500枚に達し、コンディショニングが開始されることで区間8が終了する。
区間9では、コンディショニングが行われていないPM1~PM3にウエハWが搬送される。そしてPM4でのコンディショニングが終了する一方、PM1、PM2、PM3での積算処理枚数が夫々720枚、480枚、240枚となる。いずれのPMでもコンディショニングが行われない状態となることで判定フローが実行され、先ず、第1規則の適用範囲に該当するか否か判定される。そして積算処理枚数について、降順で1番目に大きいPM1の720枚と、4番目に大きいPM4の0枚との差がn×3=720枚未満ではないことで、第1規則の適用範囲に該当しないと判定される。
続いて、第2規則の適用範囲に該当するか否か判定されるが、降順で1番目に大きいPM1の720枚と、3番目に大きいPM3の240枚との差がn×2=480枚未満ではないことで、第2規則の適用範囲に該当しないと判定される。そして、第3規則の適用範囲に該当するか否か判定され、降順で1番目に大きいPM1の720枚と、2番目に大きいPM2の480枚との差がn=240枚以上であることで、第3規則の適用範囲に該当すると判定され、当該第3規則が適用されることで、区間9が終了する。
区間10では、上記の第3規則によってPM1~PM4にウエハWが搬送される。そして、PM1、PM2、PM3、PM4での積算処理枚数が、夫々1500枚、1260枚、1020枚、780枚となる。即ち、PM1での積算処理枚数が、コンディショニングトリガであるN=1500枚に達し、コンディショニングが開始されることで区間10が終了する。
区間11では、区間6と同様にPM1でコンディショニングが行われ、且つ搬送表に示されるように、区間6と同様の積算処理枚数の差が処理モジュールPM2~PM4間に形成される。そのため区間11~15においては区間6~10と同様に規則が適用されてウエハWの搬送が行われるので、処理モジュールPM間には区間6~10と同様の積算処理枚数差が形成され、且つ区間6~10と同様の順番で各処理モジュールPMのコンディショニングが行われる。
第1~第4規則のうち第3規則のみに依る搬送を行う区間が含まれ得るものとし、他の区間は各処理モジュールPM1~PM4のコンディショニングが行われる複数の連続した区間について1つのサイクルとすると、区間6以降は当該サイクルが繰り返し行われることになる。区間6~10が1回目のサイクル、区間11~15が2回目のサイクルである。上記のサイクルが繰り返される状態を定常状態とし、サイクルの1回目の終了時までを「定常状態になるまで」とする。従って、この実施例1における定常状態になるまでとは、区間10までである。搬送表では、定常状態になるまでの1回目のサイクルをなす区間にドットを付し、2回目のサイクルをなす区間に斜線を付して示している。
なお、以上のように第1~第4規則に従ってウエハWが搬送されることで搬送表上、定常状態ではコンディショニングが行われていないPM間について、240枚以上(即ち、n枚以上)毎の枚数差が維持されるように区間が推移するように示される。具体的には搬送表に示すように、区間6の終了直前では、コンディショニングを行っていない3つの各PMでの積算処理枚数が1020枚、1260枚、1500枚であり、従って240枚毎の差が形成されている。区間7の終了直前では、コンディショニングを行っていない3つの各PMでの積算処理枚数が240枚、1260枚、1500枚であり、従って、240枚以上毎の差が形成されている。区間8以降でも同様であり、コンディショニングが行われない区間10の終了直前時点では、4つの処理モジュールPM間で240枚毎の差が形成されている。
ただし、一つの区間中ではPM間での枚数差は変移し、240枚未満となるタイミングが有る。具体的には例えば区間6の終了直後、区間7の開始時にコンディショニングを終えたPM1にウエハWが搬送されることで、そのように240枚未満の枚数差となる。従って、定常状態ではコンディショニングを行わないPM間で積算処理枚数についてn枚以上の差が維持されるものと記載したが、これはn枚以上の差が常時形成されるという意味ではなく、以上のように定常状態の各区間においてn枚以上の差が形成されるタイミングが存在するように搬送がなされることである。
〔実施例1のまとめ〕
図4中の搬送表の下方に、既述した実施例1の搬送が行われることによって得られる種々のデータを、定常状態になるまでについてのデータと、定常状態の1サイクルにおけるデータとに分けた表として示している。なお、データ中の未処理時間(枚数換算)とは、コンディショニングが行われていないことでウエハWの搬送が可能であるが、規則に従った搬送が行われることに起因して搬送がなされない時間を、その時間に対するウエハWの枚数として表したものである。
図4中の搬送表の下方に、既述した実施例1の搬送が行われることによって得られる種々のデータを、定常状態になるまでについてのデータと、定常状態の1サイクルにおけるデータとに分けた表として示している。なお、データ中の未処理時間(枚数換算)とは、コンディショニングが行われていないことでウエハWの搬送が可能であるが、規則に従った搬送が行われることに起因して搬送がなされない時間を、その時間に対するウエハWの枚数として表したものである。
定常状態になるまでのデータについて述べると、PM1、PM2、PM3、PM4で処理されるウエハWの総枚数は、夫々3000枚、2760枚、2520枚、2280枚であった。そしてPM1、PM2、PM3、PM4の未処理時間(枚数換算)は、夫々0枚、240枚、480枚、720枚であった。コンディショニング回数は、PM1~PM4の夫々で1回であった。各処理モジュールPMについて、総枚数+未処理時間(枚数換算)が3000枚であり且つコンディショニング回数が1回であることから、定常状態になるまでの時間は、3000枚×(1枚あたりのウエハWの処理時間=3分)+1回のコンディショニングの実行時間(720分)=9720分である。また、1PMあたりのスループットについては、定常状態になるまでのウエハWの総枚数/定常状態になるまでの時間(分)×60分として算出され、PM1、PM2、PM3、PM4について夫々、18.51852、17.03704、15.55556、14.07407であった。
定常状態の1サイクルにおけるデータについて述べると、PM1、PM2、PM3、PM4で処理されるウエハWの総枚数は、各々1500枚である。PM1~PM4の未処理時間(枚数換算)は0枚である。定常状態の1サイクルの時間については任意の一の処理モジュールPMについての(ウエハWの総枚数+未処理時間(枚数換算))×1枚あたりのウエハWの処理時間+1サイクル中のコンディショニングの実行時間であり、従って1500枚×3枚/分+720分=5220枚として算出される。1PMあたりのスループットについては、1サイクルのウエハWの総枚数/1サイクルの時間(分)×60分として算出され、PM1、PM2、PM3、PM4について夫々、17.24138、17.24238、17.24138、17.24138であった。
〔比較例1〕
比較例1として、実施例1と同様に、Cトリガの積算処理枚数Nについて1500と設定し、積算処理枚数が処理モジュールPM1~PM4のすべてにおいて0になっている状態から搬送が開始されるものとしてシミュレーションを行った。なお、以下の説明における比較例での定常状態とは、第3規則に従った搬送を行う区間が含まれてよい代わりに第1′規則に従った搬送が含まれてよいとする点について、実施例の定常状態とは異なる。
比較例1として、実施例1と同様に、Cトリガの積算処理枚数Nについて1500と設定し、積算処理枚数が処理モジュールPM1~PM4のすべてにおいて0になっている状態から搬送が開始されるものとしてシミュレーションを行った。なお、以下の説明における比較例での定常状態とは、第3規則に従った搬送を行う区間が含まれてよい代わりに第1′規則に従った搬送が含まれてよいとする点について、実施例の定常状態とは異なる。
比較例1の搬送のシミュレーション結果を図5に、実施例1の図4と同じく搬送表及び種々のデータの表として示している。この図5の搬送表から明らかなように、定常状態において、コンディショニングが実行されたPMに対してしばらくの間、ウエハWの搬送が行われない区間が発生している。具体的に、搬送表中の区間14~16を説明すると、区間14でPM1のコンディショニングが行われ、区間15ではこのコンディショニングが終了している。しかし、区間14に続いてウエハWはPM2~PM4のみに搬送され、区間16でPM2のコンディショニングが開始されることによって、PM1への搬送が開始される。
〔比較例1のまとめ〕
定常状態になるまでのデータについて述べると、PM1、PM2、PM3、PM4で処理されるウエハWの総枚数は、夫々4500枚、4010枚、3490枚、3000枚であった。そしてPM1、PM2、PM3、PM4の未処理時間(枚数換算)は、夫々20枚、510枚、1030枚、1520枚である。コンディショニング回数は、PM1~PM4の夫々で2回であった。各処理モジュールPMについて、総枚数+未処理時間(枚数換算)が4520枚であり、且つコンディショニング回数が2回である。そのため、定常状態になるまでの時間は、4520枚×1枚あたりのウエハWの処理時間(3分)+2回分のコンディショニングの実行時間(720分×2)=150000分である。また、1PMあたりのスループットについては実施例1で述べた手順で算出され、PM1、PM2、PM3、PM4について夫々、18、16.04、13.96、12であった。
定常状態になるまでのデータについて述べると、PM1、PM2、PM3、PM4で処理されるウエハWの総枚数は、夫々4500枚、4010枚、3490枚、3000枚であった。そしてPM1、PM2、PM3、PM4の未処理時間(枚数換算)は、夫々20枚、510枚、1030枚、1520枚である。コンディショニング回数は、PM1~PM4の夫々で2回であった。各処理モジュールPMについて、総枚数+未処理時間(枚数換算)が4520枚であり、且つコンディショニング回数が2回である。そのため、定常状態になるまでの時間は、4520枚×1枚あたりのウエハWの処理時間(3分)+2回分のコンディショニングの実行時間(720分×2)=150000分である。また、1PMあたりのスループットについては実施例1で述べた手順で算出され、PM1、PM2、PM3、PM4について夫々、18、16.04、13.96、12であった。
定常状態の1サイクルにおけるデータについて述べると、PM1、PM2、PM3、PM4で処理されるウエハWの総枚数は、夫々1500枚、1470枚、1500枚、1500枚である。PM1~PM4の未処理時間(枚数換算)は、夫々250枚、280枚、250枚、250枚である。定常状態の1サイクルの時間については任意の一の処理モジュールPMについての(ウエハWの総枚数+未処理時間(枚数換算))×1枚あたりのウエハWの処理時間+1サイクル中のコンディショニングの実行時間であり、従って1750枚×3枚/分+720分=5970枚として算出される。1PMあたりのスループットについては実施例1で述べた手順で算出され、PM1、PM2、PM3、PM4について夫々、15.07538、14.77387、15.07538、15.07538であった。
〔実施例1と比較例1との比較〕
実施例1、比較例1共に、定常状態においてはPM1~PM4においてコンディショニングが、1つずつ順番に行われる。そして、この定常状態においてはいずれのPMでもコンディショニングが行われない区間が形成されており、比較例1では、その区間においてコンディショニング終了後のPMにすぐにウエハWの搬送が行われないという状態になっている。一方、実施例1では当該区間においては、PM1~PM4の各々にウエハWが搬送されて処理が行われる。つまり、実施例1ではPMがウエハWを処理せずに待機している時間を削減することができる。
実施例1、比較例1共に、定常状態においてはPM1~PM4においてコンディショニングが、1つずつ順番に行われる。そして、この定常状態においてはいずれのPMでもコンディショニングが行われない区間が形成されており、比較例1では、その区間においてコンディショニング終了後のPMにすぐにウエハWの搬送が行われないという状態になっている。一方、実施例1では当該区間においては、PM1~PM4の各々にウエハWが搬送されて処理が行われる。つまり、実施例1ではPMがウエハWを処理せずに待機している時間を削減することができる。
また、定常状態になるまでの時間は、実施例1が9720分、比較例1が15000分であって、実施例1の方が短い。上記したように定常状態において、実施例1では比較例1と異なり、コンディショニング終了後にPMへウエハWを搬送できなくなることが無く、上記のようにコンディショニングが行われないすべてのPMで処理が行われる。そのため装置の処理効率を高くすることを考慮すると、実施例1では速やかにこの定常状態に入ることが望ましいが、このように実施例1は比較例1よりも早く定常状態になるという、好ましい結果となった。
そして、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例1で14.07407、比較例1で12であるため、比較例1を100%とすれば実施例1は117.3%である。定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例1で18.51852、比較例1で18であるため、比較例1を100%とすれば実施例1は102.9%である。そして、定常状態の1サイクルにおける1PMあたりのスループットは実施例1で17.24138、比較例1で15.07538であるため、比較例1を100%とすれば実施例1は114.4%である。このように定常状態になるまでの期間、及び定常状態のサイクルの各々で、各PMのスループットは実施例1の方が高い。従って、実施例1では装置の処理効率がより高いことが確認された。
〔実施例2及び比較例2〕
実施例2として、初期状態における積算処理枚数がPM1~PM4で0ではないことを除き、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、この実施例2でもCトリガの積算処理枚数Nは1500であり、不等式1(コンディショニングの実行時間<Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間)の関係が成立している。具体的に初期状態の積算処理枚数について、PM1、PM2、PM3、PM4の夫々で920、1394、140、723とした。また、比較例2として実施例2と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例2として、初期状態における積算処理枚数がPM1~PM4で0ではないことを除き、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、この実施例2でもCトリガの積算処理枚数Nは1500であり、不等式1(コンディショニングの実行時間<Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間)の関係が成立している。具体的に初期状態の積算処理枚数について、PM1、PM2、PM3、PM4の夫々で920、1394、140、723とした。また、比較例2として実施例2と同様の条件でシミュレーションを行った。
図6は実施例2の搬送表及びデータの表を示し、図7は比較例2の搬送表、データの表を示している。なお実施例2の各区間では、実施例1と同様の手順で適用される規則が決定されるので、詳細については省略する。定常状態になるまでの時間はデータの表に示されるとおり、実施例2で6960分、比較例2で6240分であり、実施例2の方がわずかに長かった。ただし、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例2で15.86207、比較例2で13.07692であるため、比較例2を100%とすれば実施例2は121.3%である。そして定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例2で17.93103、比較例2で17.34615であるため、比較例2を100%とすれば実施例2は103.4%である。このように定常状態になるまでのスループットについて、実施例2の方が高かった。
また、定常状態の1サイクルについて、搬送表に示されるように比較例2では比較例1と同じく、コンディショニングが実行されたPMに対してすぐにウエハWの搬送が行われない区間が発生するが、実施例2ではそのような区間が発生しない。従って、定常状態のサイクルについても、各PMのスループットは実施例2の方が高い。以上のことから、実施例2の方が装置の処理効率が高い。
〔実施例3及び比較例3〕
実施例3として、初期状態における積算処理枚数について実施例1、2と異なることを除いて、実施例1、2と同様の条件でシミュレーションを行った。この実施例3の初期状態におけるPM1~PM4の積算処理枚数は実施例2と同じく0ではないが、最大のものと最小のものとの差がn×2=480以下となるように設定した点で実施例2と異なっている。具体的に初期状態の積算処理枚数を、PM1、PM2、PM3、PM4で夫々171、351、135、71に設定した。また比較例3として、実施例3と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例3として、初期状態における積算処理枚数について実施例1、2と異なることを除いて、実施例1、2と同様の条件でシミュレーションを行った。この実施例3の初期状態におけるPM1~PM4の積算処理枚数は実施例2と同じく0ではないが、最大のものと最小のものとの差がn×2=480以下となるように設定した点で実施例2と異なっている。具体的に初期状態の積算処理枚数を、PM1、PM2、PM3、PM4で夫々171、351、135、71に設定した。また比較例3として、実施例3と同様の条件でシミュレーションを行った。
図8は実施例3の搬送表及びデータの表を示しており、図9は比較例3の搬送表及びデータの表を示している。実施例3についても、実施例1と同様の手順により、適用される規則が決定される。定常状態に達する前の区間5までの各区間における適用規則の決定手順について、以下に簡単に示しておく。
区間1の初期状態において、積算処理枚数について降順でPM2、PM1、PM3、PM4である。PM2(降順で1番目)とPM4(降順で4番目)との積算処理枚数差がn×3未満(=720未満)であるため、第1規則が適用されるように決定される。
区間2では第1規則に従ってPM1~PM3にウエハWが搬送され、PM2とPM4との積算処理枚数差が720となる。そして、改めて適用規則が決められる。PM2とPM4との積算処理枚数差が720であるため第1規則は適用されない。そしてPM2(降順で1番目)とPM3(降順で3番目)との差がn×2未満(=380未満)であるため、第2規則が適用されるように決定される。
区間3では第2規則に従ってPM1、PM2、PM4にウエハWが搬送され、PM2とPM3との積算処理枚数差が480となる。そして、改めて適用規則が決められる。PM2とPM4との積算処理枚数差が720であるので第1規則は適用されない。そしてPM2とPM3との積算処理枚数差が480(n×2以上)であるので、第2規則は適用されない。さらにPM2(降順で1番目)とPM1(降順で2番目)との積算処理枚数差が240以上ではないので第3規則も適用されず、第4規則が適用されるように決定される。
区間4では第4規則に従ってPM2~PM4にウエハWが搬送され、PM2とPM1との積算処理枚数差が240となる。そして、改めて適用規則が決められる。PM2とPM4との積算処理枚数差が720(n×3以上)であるので第1規則は適用されない。PM2とPM3との積算処理枚数差が480(n×2以上)であるので、第2規則は適用されない。PM2(降順で1番目)とPM1(降順で2番目)との積算処理枚数差が240以上であるため、第3規則が適用されるように決定される。区間5では第3規則に従ってPM1~PM4にウエハWが搬送され、PM2がCトリガの積算処理枚数N(=1500)に達することで、区間5が終了する。
なお、実施例3における以降の各区間、及び実施例3以降の各実施例でも、この実施例3の区間1~5及び上記した実施例1の各区間と同様に適用規則が決定されるので、以降は当該規則の決定に関する説明を省略する。
実施例3、比較例3について、定常状態になるまでの時間は各データの表に示されるとおり、実施例3で8667分、比較例3で14487分であり、実施例3の方が短く、好ましい結果となった。そして、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例3で15.29249、比較例3で12.13088であるため、比較例3を100%とすれば実施例3は126.1%である。そして定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例3で18.33853、比較例3で17.18368であるため、比較例3を100%とすれば実施例3は106.7%である。このように定常状態になるまでのスループットについて、実施例3の方が高かった。そして定常状態のサイクルについては、比較例3では比較例1、2と同様、コンディショニングが実行されたPMに対してすぐにウエハWの搬送が行われない区間が発生することに対し、実施例3ではそのような区間が発生しない。従って、定常状態の1サイクルについても、各PMのスループットは実施例3の方が高い。以上のことから、実施例3の方が装置の処理効率が高い。
〔実施例4及び比較例4〕
実施例4として、初期状態における積算処理枚数について実施例1~3と異なることを除いて、実施例1~3と同様の条件でシミュレーションを行った。この実施例4の初期状態でのPM1~PM4の積算処理枚数については、実施例2、3と同じく0ではないが、最大のものと最小のものとの差がn×3=720以下、且つ降順で1番目と2番目との差がn=240以上となるように設定されている点で実施例2、3と異なっている。具体的に初期状態では、積算処理枚数がPM1、PM2、PM3、PM4で夫々706、461、205、81に設定されている。また比較例4として、実施例4と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例4として、初期状態における積算処理枚数について実施例1~3と異なることを除いて、実施例1~3と同様の条件でシミュレーションを行った。この実施例4の初期状態でのPM1~PM4の積算処理枚数については、実施例2、3と同じく0ではないが、最大のものと最小のものとの差がn×3=720以下、且つ降順で1番目と2番目との差がn=240以上となるように設定されている点で実施例2、3と異なっている。具体的に初期状態では、積算処理枚数がPM1、PM2、PM3、PM4で夫々706、461、205、81に設定されている。また比較例4として、実施例4と同様の条件でシミュレーションを行った。
図10は実施例4の搬送表及びデータの表を示しており、図11は比較例4の搬送表及びデータの表を示している。定常状態になるまでの時間は各データ表に示されるとおり、実施例4で9105分、比較例4で7632分であり、比較例4の方が短かった。しかし、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例4で16.8369、比較例4で11.15566であるため、比較例4を100%とすれば実施例4は150.9%である。そして定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例4で18.41845、比較例4で18.03459であるため、比較例4を100%とすれば実施例4は102.1%である。このように定常状態になるまでのスループットについて、実施例4の方が高かった。そして定常状態の1サイクルについては、比較例4では比較例1~3と同じくコンディショニングが実行されたPMに対してすぐにウエハWの搬送が行われない区間が発生することに対し、実施例4ではそのような区間が発生しない。従って、定常状態のサイクルについても、各PMのスループットは実施例4の方が高い。以上のことから、実施例4の方が装置の処理効率が高い。
〔実施例5及び比較例5〕
実施例5として、Cトリガの積算処理枚数Nを1440に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例5ではCトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=1440分であり、コンディショニングの実行時間と、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間との差が、実施例1よりも小さい。この差が小さいことで、既述した不等式1(処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間<(Cトリガの積算処理枚数N/3)枚の処理時間)の関係が成立しているが、不等式1の左辺の値×2=不等式の右辺の値となっている。また比較例5として、実施例5と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例5として、Cトリガの積算処理枚数Nを1440に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例5ではCトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=1440分であり、コンディショニングの実行時間と、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間との差が、実施例1よりも小さい。この差が小さいことで、既述した不等式1(処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間<(Cトリガの積算処理枚数N/3)枚の処理時間)の関係が成立しているが、不等式1の左辺の値×2=不等式の右辺の値となっている。また比較例5として、実施例5と同様の条件でシミュレーションを行った。
図12は実施例5の搬送表及びデータの表を示しており、図13は比較例5の搬送表及びデータの表を示している。定常状態になるまでの時間は各データの表に示されるとおり、実施例5で9630分、比較例5で14400分であり、実施例5の方が短いので好ましい結果となった。また、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例5で13.84615、比較例5で12であるため、比較例5を100%とすれば実施例5は115.4%である。そして定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例5で18.46154、比較例5で18であるため、比較例5を100%とすれば実施例5は102.6%である。このように定常状態になるまでのスループットについて、実施例5の方が高かった。
また、定常状態の1サイクルにおける1PMあたりのスループットは実施例5で17.14286、比較例5で15であるため、比較例5を100%とすれば実施例5は114.3%である。このように定常状態になるまでの期間、及び定常状態の1サイクルの各々で、各PMのスループットは実施例5の方が高い。以上のように、定常状態になるまでの期間、及び定常状態のサイクルの各々で、各PMのスループットは実施例5の方が高い。以上のことから、実施例5の方が装置の処理効率が高いことが確認された。
〔実施例6及び比較例6〕
実施例6として、Cトリガの積算処理枚数Nを1080枚に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例6では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=1080分であり、コンディショニングの実行時間と、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間との差が、実施例1、5における差よりも小さい。既述した不等式1の関係が成立しているが、上記の差が小さいことで、不等式1(処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間<(Cトリガの積算処理枚数N/3)枚の処理時間)の関係が成立しているが、不等式1の左辺の値×1.5=不等式の右辺の値となっている。また比較例6として、実施例6と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例6として、Cトリガの積算処理枚数Nを1080枚に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例6では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=1080分であり、コンディショニングの実行時間と、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間との差が、実施例1、5における差よりも小さい。既述した不等式1の関係が成立しているが、上記の差が小さいことで、不等式1(処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間<(Cトリガの積算処理枚数N/3)枚の処理時間)の関係が成立しているが、不等式1の左辺の値×1.5=不等式の右辺の値となっている。また比較例6として、実施例6と同様の条件でシミュレーションを行った。
図14は実施例6の搬送表及びデータの表を示しており、図15は比較例6の搬送表及びデータの表を示している。定常状態になるまでの時間は、各データ表に示されるとおり、実施例6で11160分、比較例6で13140分であり、実施例6の方が短かった。そして、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例6で13.54839、比較例6で12.87671であるため、比較例6を100%とすれば実施例6は105.2%である。そして定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例6で17.41935、比較例6で16.43836であるため、比較例6を100%とすれば実施例6は109.1%である。このように定常状態になるまでのスループットについて、実施例6の方が高かった。また、定常状態の1サイクルにおける1PMあたりのスループットは実施例6で16.36364、比較例6で15であるため、比較例6を100%とすれば実施例6は109.1%である。以上のように定常状態になるまでの期間、及び定常状態のサイクルの各々で、各PMのスループットは実施例6の方が高い。以上のことから、実施例6の方が装置の処理効率が高いことが確認された。
〔実施例7及び比較例7〕
実施例7として、Cトリガの積算処理枚数Nを720枚に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例7では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=720分であり、不等式1の関係は成立せず、等式1の関係が成立している。また比較例7として、実施例7と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例7として、Cトリガの積算処理枚数Nを720枚に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例7では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=720分であり、不等式1の関係は成立せず、等式1の関係が成立している。また比較例7として、実施例7と同様の条件でシミュレーションを行った。
図16は実施例7の搬送表及びデータの表を示しており、図17は比較例7の搬送表及びデータの表を示している。定常状態になるまでの時間は各データ表に示されるとおり、実施例7で9360分、比較例7で15120分であり、実施例7の方が短かった。また、定常状態における1サイクルの時間については実施例7、比較例7の各々で2880分であった。
そして、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最小値は実施例7で12.30769、比較例7で13.33333であるため、比較例7を100%とすれば実施例7は92.3%である。定常状態になるまでの1PMあたりのスループットの最大値は実施例7で15.38462、比較例7で15.2381であるため、比較例7を100%とすれば実施例7は101.1%である。また、定常状態の1サイクルにおける1PMあたりのスループットは実施例7、比較例7の各々で15であり、差が無かった。
以上のように定常状態においては実施例7と比較例7との間のスループットに差は無く、定常状態になるまでの期間について、1PMあたりのスループットの最小値に関しては比較例7の方が大きい。ただし、実施例7の方が速やかに定常状態に到達するので、実施例7は比較例7に比べて装置の処理効率がより高いことが確認された。
〔実施例8〕
実施例8として、Cトリガの積算処理枚数Nを480枚に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例8では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=480分であり、コンディショニングの実行時間の2/3の時間である。従って、処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間>Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハの処理時間であり、不等式1及び等式1の関係は成立していない。また比較例8として、実施例8と同様の条件でシミュレーションを行った。
実施例8として、Cトリガの積算処理枚数Nを480枚に設定したことを除いて、実施例1と同様の条件でシミュレーションを行った。従って、実施例8では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間=480分であり、コンディショニングの実行時間の2/3の時間である。従って、処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間>Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハの処理時間であり、不等式1及び等式1の関係は成立していない。また比較例8として、実施例8と同様の条件でシミュレーションを行った。
図18、図19に夫々実施例8、比較例8の搬送表を示している。各搬送表に示すように
比較例8では比較例1と同じくコンディショニングが実行されたPMに対してすぐにウエハWの搬送が行われない区間が発生するが、実施例8ではそのような区間が発生しない。従って、比較例8に比べれば実施例8では装置の処理効率について高い。ただし搬送表に示されるように、これまでに述べてきた実施例と異なり、実施例8においては定常状態における同じ区間でPM1、PM2のコンディショニングが行われる。
比較例8では比較例1と同じくコンディショニングが実行されたPMに対してすぐにウエハWの搬送が行われない区間が発生するが、実施例8ではそのような区間が発生しない。従って、比較例8に比べれば実施例8では装置の処理効率について高い。ただし搬送表に示されるように、これまでに述べてきた実施例と異なり、実施例8においては定常状態における同じ区間でPM1、PM2のコンディショニングが行われる。
搬送表の表示を省略しているが、実施例9としてCトリガの積算処理枚数Nを540枚、として、実施例8と同様のシミュレーションを行っている。従って、実施例9では、Cトリガの積算処理枚数N/3枚のウエハWの処理時間について540分であり、これはコンディショニングの実行時間の3/4の時間であるので、実施例8と同じく不等式1及び等式1の関係は成立していない。この実施例9でも実施例8と同様に、定常状態において同じ区間で2つのPMでコンディショニングが行われる結果となった。
〔シミュレーションの結果のまとめ〕
各PMのコンディショニングを行う区間が互いにずれ、一つのPMのみでコンディショニングを行い、他のすべてのPMではウエハWの処理を行う状態を形成することで、装置の処理効率を高くすることができる。実施例1~9のうち、実施例1~7でそのような定常状態が形成された。そのため実施例1~7にて設定された条件である、処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間≦(Cトリガの積算処理枚数N/(処理モジュールPMの数-1))枚のウエハの処理時間である場合に、実施例の搬送を適用することが好ましいことが確認された。
各PMのコンディショニングを行う区間が互いにずれ、一つのPMのみでコンディショニングを行い、他のすべてのPMではウエハWの処理を行う状態を形成することで、装置の処理効率を高くすることができる。実施例1~9のうち、実施例1~7でそのような定常状態が形成された。そのため実施例1~7にて設定された条件である、処理モジュールPMのコンディショニングの実行時間≦(Cトリガの積算処理枚数N/(処理モジュールPMの数-1))枚のウエハの処理時間である場合に、実施例の搬送を適用することが好ましいことが確認された。
また、不等式1の関係が成立する実施例1~6と、等式1の関係が成立する実施例7とを比較すると、実施例1~6では、定常状態になるまでの1PMあたりのスループットについての最小値、最大値の両方、及び定常状態の1サイクルにおける1PMあたりのスループットについて比較例より大きい。従って、等式1の関係が成り立つ場合よりも不等式1の関係が成り立つ場合において、実施例の搬送が適用されることがより好ましいことが確認された。
〔他の装置構成への適用〕
ところで図3に示した適用する規則を決める判定フローを実行することは、下記の工程T1~工程T3を実施していると言える。
積算処理枚数が降順で1番目であるPMの当該積算処理枚数と、当該1番目以外のPMの中から選択されたPMの積算処理枚数との差と、n×(選択されたPMの降順での積算処理枚数の順番-1)と、について比較を行う(工程T1)。
工程T1の比較結果に応じて、搬送対象のPMを決定するか、あるいは直前に行った工程1で選択されたPMよりも降順での積算処理枚数の順番が1つ少ないPMを改めて選択されたPMとする(工程T2)。
工程T2で改めてPMが選択された場合は、再度、工程T1を行う(工程T3)。
・最初に選択されたPMとするPMは、降順での積算処理枚数が最も大きいPMとする。
ところで図3に示した適用する規則を決める判定フローを実行することは、下記の工程T1~工程T3を実施していると言える。
積算処理枚数が降順で1番目であるPMの当該積算処理枚数と、当該1番目以外のPMの中から選択されたPMの積算処理枚数との差と、n×(選択されたPMの降順での積算処理枚数の順番-1)と、について比較を行う(工程T1)。
工程T1の比較結果に応じて、搬送対象のPMを決定するか、あるいは直前に行った工程1で選択されたPMよりも降順での積算処理枚数の順番が1つ少ないPMを改めて選択されたPMとする(工程T2)。
工程T2で改めてPMが選択された場合は、再度、工程T1を行う(工程T3)。
・最初に選択されたPMとするPMは、降順での積算処理枚数が最も大きいPMとする。
上記の工程T2の搬送対象のPMの決定は、下記のケース1、2のいずれかに該当する。
〈ケース1〉
工程T1の比較の結果、積算処理枚数が降順で1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差が、n×(選択されたPMの降順での積算処理枚数の順番-1)未満である場合に、選択されたPM以外のPMを搬送対象のPMとして決定する。
〈ケース2〉
工程T2の比較の結果、積算処理枚数が降順で1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差がn以上で且つ、選択されたPMが、積算処理数の順番が降順で2番目のPMである場合に、すべてのPMを搬送対象とする。
〈ケース1〉
工程T1の比較の結果、積算処理枚数が降順で1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差が、n×(選択されたPMの降順での積算処理枚数の順番-1)未満である場合に、選択されたPM以外のPMを搬送対象のPMとして決定する。
〈ケース2〉
工程T2の比較の結果、積算処理枚数が降順で1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差がn以上で且つ、選択されたPMが、積算処理数の順番が降順で2番目のPMである場合に、すべてのPMを搬送対象とする。
工程T1~T3と、第1~第4規則との対応を述べる。特に記載無い限り、説明中の積算処理枚数の順番は降順での順番である。
基板処理装置1においては4つのPMが設けられるため、降順での積算処理枚数が最も大きいPMは4番目のPMであるので、これを最初に選択されたPMとする。
そして、工程T1の積算処理枚数が1番目のPMと、この4番目のPMとの間での積算処理枚数差を算出する。そして算出された枚数差と、n×(選択されたPMの順番である「4」-1)との差について比較を行う(工程T1)。比較の結果、積算処理枚数が1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差が、n×(選択されたPMの積算処理枚数の順番である「4」-1)未満である場合、選択されたPM以外の積算処理枚数1~3番目のPMを、搬送対象のPMとして決定する(工程T2)。従って、以上の1回目の工程T1、T2の実施は、第1規則を実施することに相当する。
そして、工程T1の積算処理枚数が1番目のPMと、この4番目のPMとの間での積算処理枚数差を算出する。そして算出された枚数差と、n×(選択されたPMの順番である「4」-1)との差について比較を行う(工程T1)。比較の結果、積算処理枚数が1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差が、n×(選択されたPMの積算処理枚数の順番である「4」-1)未満である場合、選択されたPM以外の積算処理枚数1~3番目のPMを、搬送対象のPMとして決定する(工程T2)。従って、以上の1回目の工程T1、T2の実施は、第1規則を実施することに相当する。
上記の比較の結果、n×(「4」-1)未満でない場合には、直前の工程T1で選択されたPMは積算処理枚数4番目のPMであるため、それよりも順番が1つ少ない3番目のPMを改めて選択されたPMとし(工程T2)、工程T1が再度実施される(工程T3)。
従って、この再度の工程T1は、積算処理枚数が1番目のPMと3番目のPMとの間での枚数差が算出され、当該枚数差と、n×(選択されたPMの順番である「3」-1)との差について比較を行う。従って、この再度の工程T1と、この再度の工程T1に続いて行われる工程T2は、第2規則の実施に相当する。
従って、この再度の工程T1は、積算処理枚数が1番目のPMと3番目のPMとの間での枚数差が算出され、当該枚数差と、n×(選択されたPMの順番である「3」-1)との差について比較を行う。従って、この再度の工程T1と、この再度の工程T1に続いて行われる工程T2は、第2規則の実施に相当する。
そして、搬送対象のPMが決まらずに工程T1~T3が繰り返されることで、選択されたPMが、積算処理枚数について2番目のPMとなったとする。積算処理枚数について1番目のPMと当該2番目のPMとの枚数差と、n×(選択されたPMの順番である「2」-1)と、について比較が行われる(工程T1)。比較の結果、積算処理枚数が1番目のPMの当該積算処理枚数と、選択されたPMの積算処理枚数との差について、n以上である場合はすべてのPMを搬送対象とし、n未満である場合は当該選択されたPMである2番目以外の積算処理枚数1,3,4番目のPMを搬送対象とする。以上が第3規則、第4規則の実施に相当する。
基板処理装置1に設けられる処理モジュールPMの数は4つに限られず、3つでもよいし、4つより多い任意の数であってもよく、上記の工程T1~T3に従って搬送対象のPMを決めればよい。PMが3つの場合は、最初に選択されたPMとするPMを、3つの中で積算処理枚数が最も大きいPMとして、工程T1~工程T3を行えばよいし、PMが5つの場合は、最初に選択されたPMとするPMを、5つの中で積算処理枚数が最も大きいPMとして、工程T1~工程T3を行えばよい。
なお、成膜処理、クリーニング、プリコートの各々についてプラズマ処理であるものとしたが、これらのうちのすべて、あるいは一部について、ガスをプラズマ化せずに行ってもよい。また、ウエハWへの成膜及びプリコートについては、ALD(Atomic Layer Deposition)によって行ってもよい。
そして、処理モジュールPMとしては成膜を行うものに限られず、エッチング処理やアニール処理を行うものであってもよい。また、コンディショニングとしては処理モジュールの構成に応じて任意に決められるものであり、例えばプリコートを含まずにクリーニングのみを含むものであってもよい。また、処理モジュールPMとしては真空雰囲気で処理を行うものに限られず、大気雰囲気で基板を処理するものであってもよい。従って、搬送容器14と処理モジュールPMとの間での基板の搬送路についても真空雰囲気を含まず、大気圧雰囲気のみからなる構成であってもよい。また、基板としてはウエハWであることには限られず、例えばフラットパネルや有機ELディスプレイ製造用の角型基板であってもよい。
また、既述の例では適用する規則を決めるための判定のタイミングがウエハWのロットの切り替わりに合わせられるものとして述べたが、そのようにロットの切り替わりに合わせられなくてもよい。例えば任意のY枚のウエハWを搬送容器14から払い出す度に判定が行われてもよい。コンディショニングについても、ロットの切り替わりのタイミングに関わらず、シミュレーションのように積算処理枚数がCトリガの積算処理枚数Nに達した時点で開始されるようにしてもよい。
ところで、各PMにおけるウエハWの積算処理枚数に基づいてウエハWの搬送先のPMが決まるように述べてきたが、基板処理装置1のように各PMが成膜処理を行う場合は、積算処理枚数の代わりに積算処理膜厚に基づいてウエハWの搬送先が決まるようにしてもよい。1回あたりの成膜処理でウエハW及びPMの各部に形成される膜の膜厚をAnmとする。即ち、PMの処理容器21内について見れば、1回成膜処理を行うたびにこのAnm分、膜厚が増加する。なお、Aは実数である。そして、Cトリガの積算処理枚数Nの代わりにCトリガの積算処理膜厚が設定され、PMにおいて、コンディショニングを行ってからの積算処理膜厚(=Anm×成膜処理を行った回数)が、Cトリガ積算処理膜厚に達した後にコンディショニングが行われるように制御されるものとする。そして、既述した各PMに対する搬送制御、判定に関する説明で積算処理枚数として記載していた箇所は積算処理膜厚とし、nとして説明した箇所は、n×Aと読み替えるものとして、搬送制御、判定を行うことで、既述したように積算処理枚数に基づいて搬送先を決める場合と同様に、ウエハWの搬送先のPMを決めることができる。具体的には、第1~第4規則については、下記のように積算処理膜厚をベースとしたものに読み替えられることになり、この読み替えた規則に従って搬送先が決められ、搬送制御が行われる。
第1規則
積算処理膜厚が降順で1番目と4番目に大きい処理モジュールPMの積算処理膜厚の差が(A×n×3)nm未満の場合、積算処理膜厚が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第2規則
積算処理膜厚が降順で1番目と3番目に大きい処理モジュールPMの積算処理膜厚の差が(A×n×2)nm未満の場合、積算処理膜厚が降順で1、2、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第3規則
積算処理膜厚が降順で1番目と2番目に大きい処理モジュールPMの積算処理膜厚の差が(A×n)nm以上の場合、すべての処理モジュールPMを使用して処理する。
第4規則
第1規則、第2規則、第3規則のいずれにも該当しない場合、積算処理膜厚が降順で1、3、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
積算処理膜厚が降順で1番目と4番目に大きい処理モジュールPMの積算処理膜厚の差が(A×n×3)nm未満の場合、積算処理膜厚が降順で1~3番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第2規則
積算処理膜厚が降順で1番目と3番目に大きい処理モジュールPMの積算処理膜厚の差が(A×n×2)nm未満の場合、積算処理膜厚が降順で1、2、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
第3規則
積算処理膜厚が降順で1番目と2番目に大きい処理モジュールPMの積算処理膜厚の差が(A×n)nm以上の場合、すべての処理モジュールPMを使用して処理する。
第4規則
第1規則、第2規則、第3規則のいずれにも該当しない場合、積算処理膜厚が降順で1、3、4番目の処理モジュールPMを使用して処理する。
このように積算処理膜厚をベースとした第1~第4規則とする場合、この第1~第4規則は、積算処理膜厚に関して各PM間でA×n(単位:nm)以上の積算処理膜厚の差が形成されるように搬送制御が行われることになる。なお、上記した積算処理枚数をベースとした第1~第4規則については、各PM間でn枚以上(即ち1×n枚以上)の積算処理枚数差が形成される。そのため、積算処理膜厚をベースとした第1~第4規則とする場合も、積算処理枚数をベースとした第1~第4規則とする場合も、これら積算処理膜厚あるいは積算処理枚数について、各PM間ではnによって決められる値以上の差が形成されるように搬送制御が行われることになる。より具体的には、nに対して予め決められた実数が乗算された値以上の差が形成されるように搬送制御がなされる。積算処理膜厚をベースとする場合は、この予め決められた実数とは上記のA、積算処理枚数をベースとする場合は、この予め決められた実数とは1である。
以上のように、積算処理枚数あるいは積算処理膜厚といった、ウエハWに処理を行う毎に積算されるようにカウントされ、且つコンディショニングの実行によってリセットされて0とされるウエハWの積算処理数に対応するパラメータに基づいてウエハWの搬送先を決めることができる。
なお、積算処理枚数をベースとした第1~第4規則を、形態を変えて表した既述の工程T1~T3についても、積算処理枚数を積算処理膜厚、nについてはA×nと読み替えて実施することができる。即ち、PMのいずれでもコンディショニングが行われていない状態で、積算処理膜厚が降順で1番目であるPMの当該積算処理膜厚と、当該1番目以外の他のPMから選択されたPMの積算処理膜厚との差と、A×n×(選択されたPMの降順での積算処理膜厚の順番-1)と、について比較を行う。そして、当該比較結果に応じて搬送対象のPMを決定するか、あるいは降順での積算処理膜厚の順番が先に選択されたPMよりも1つ少ないPMを改めて選択されたPMとして前記比較を行い、降順での積算処理膜厚が最も大きいPMが、前記最初に選択されたPMとされるようにする。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び/または組み合わせがなされてもよい。
PM1~PM4 処理モジュール
W ウエハW
12、18 搬送機構
40 制御部
W ウエハW
12、18 搬送機構
40 制御部
Claims (9)
- 基板を格納して同様の処理を行うための処理容器を各々備えると共に、前記処理容器の内部のコンディショニングを各々行う複数の処理モジュールと、
前記基板を前記複数の処理モジュールの各々へ搬送する搬送機構と、
前記各処理モジュールの各々についての前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータと、前記コンディショニングの実行時間と、前記処理モジュールにおける1枚あたりの基板の処理時間と、に基づいて、前記複数の処理モジュールから前記基板の搬送先となる処理モジュールを決定する制御部と、
を備える基板処理装置。 - 前記コンディショニングの実行時間を前記1枚あたりの基板の処理時間で除して、0以外の少数点以下の値は切り上げて得られる整数値をnとすると、
前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータについて、前記各処理モジュール間にnによって決められる値以上の差が形成されるように、前記基板が当該各処理モジュールに搬送される請求項1記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、前記処理モジュールのうちのいずれでも前記コンディショニングが行われておらず、前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータについて当該各処理モジュール間でnによって決められる値以上の差が形成されている状態で、前記複数の処理モジュールのすべてを基板の搬送先とする請求項1記載の基板処理装置。
- 前記複数の処理モジュールにおいて前記コンディショニングが順番に実行されるサイクルが繰り返し行われ、
前記サイクル中、いずれの処理モジュールでもコンディショニングが行われない区間が形成される場合、当該区間では前記複数の処理モジュールのすべてを基板の搬送先とする請求項3記載の基板処理装置。 - 前記基板の積算処理数に対応するパラメータは基板の積算処理枚数であり、且つ前記nによって決められる値はnであり、
前記制御部は、基板の搬送先となる処理モジュールを決定するにあたり、
前記複数の処理モジュールのいずれでも前記コンディショニングが行われていない状態で、
前記積算処理枚数が降順で1番目である処理モジュールの当該積算処理枚数と、当該1番目以外の他の処理モジュールから選択された処理モジュールの積算処理枚数との差と、
n×(選択された処理モジュールの降順での積算処理枚数の順番-1)と、
について比較を行い、
当該比較結果に応じて搬送対象の処理モジュールを決定するか、あるいは降順での積算処理枚数の順番が先に選択された処理モジュールよりも1つ少ない処理モジュールを改めて選択された処理モジュールとして前記比較を行い、
降順での積算処理枚数が最も大きい処理モジュールが、前記最初に選択された処理モジュールとされる請求項4記載の基板処理装置。 - 前記複数の処理モジュールは4つの処理モジュールであり、
前記制御部は、以下の第1規則、第2規則、第3規則、第4規則について、番号が若い順に適用範囲であるか否かの判定を行い、適用範囲であると判定された規則に従って前記基板の搬送先とする処理モジュールを決定する請求項5記載の基板処理装置。
第1規則:
前記積算処理枚数が降順で1番目と4番目に大きい前記処理モジュールの前記積算処理枚数の差が(n×3)枚未満の場合、当該積算処理枚数が降順で1~3番目の処理モジュールを使用して処理する
第2規則:
前記積算処理枚数が降順で1番目と3番目に大きい前記処理モジュールの前記積算処理枚数の差が(n×2)枚未満の場合、当該積算処理枚数が降順で1、2、4番目の処理モジュールを使用して処理する
第3規則:
前記積算処理枚数が降順で1番目と2番目に大きい前記処理モジュールの前記積算処理枚数の差が(n)枚以上の場合、すべての処理モジュールを使用して処理する
第4規則:
第1規則、第2規則、第3規則のいずれにも該当しない場合、前記積算処理枚数が降順で1、3、4番目の処理モジュールを使用して処理する - 前記処理モジュールは前記基板に成膜を行う処理モジュールであり、
前記基板の積算処理数に対応するパラメータは基板の積算処理膜厚であり、
前記nによって決められる値は、基板に形成される膜の膜厚×nであり、
前記制御部は、基板の搬送先となる処理モジュールを決定するにあたり、
前記複数の処理モジュールのいずれでも前記コンディショニングが行われていない状態で、
前記積算処理膜厚が降順で1番目である処理モジュールの当該積算処理膜厚と、当該1番目以外の他の処理モジュールから選択された処理モジュールの積算処理膜厚との差と、
基板に形成される膜の膜厚×n×(選択された処理モジュールの降順での積算処理膜厚の順番-1)と、
について比較を行い、
当該比較結果に応じて搬送対象の処理モジュールを決定するか、あるいは降順での積算処理膜厚の順番が先に選択された処理モジュールよりも1つ少ない処理モジュールを改めて選択された処理モジュールとして前記比較を行い、
降順での積算処理膜厚が最も大きい処理モジュールが、前記最初に選択された処理モジュールとされる請求項4記載の基板処理装置。 - 前回のコンディショニング終了後、次のコンディショニングを行うまでの前記基板の積算処理枚数の設定値をN(Nは正の整数)とすると、
前記コンディショニングの実行時間<(N/(前記処理モジュールの数-1))枚の前記基板の処理時間である請求項1ないし7のいずれか一つに記載の基板処理装置。 - 複数の処理モジュールが各々備える処理容器に基板を格納して、当該基板に同様の処理を行う工程と、
各処理容器の内部のコンディショニングを行う工程と、
搬送機構により、前記基板を前記複数の処理モジュールの各々へ搬送する工程と、
前記各処理モジュールの各々についての前記コンディショニング後における基板の積算処理数に対応するパラメータと、前記コンディショニングの実行時間と、前記処理モジュールにおける1枚あたりの基板の処理時間と、に基づいて、前記複数の処理モジュールから前記基板の搬送先となる処理モジュールを決定する工程と、
を備える基板処理方法。
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