JP4545147B2 - 基板処理装置及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置などに関し、特に、複数の基板を連続的に処理するに際して、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行う基板処理装置などに関する。

例えば、半導体基板（ウェーハ）に所定の処理を施す半導体製造装置や、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用ガラス基板に所定の処理を施すＬＣＤ製造装置等といった基板処理装置では、複数の処理室を設けて、各処理室において基板に対して成膜処理等を施すことが行われる。また、各処理室間などでは、移載機により基板を搬送することが行われる。
また、例えば、異なる処理が可能な複数の処理室において、各１回の処理を行って積層膜を形成するプロセスが標準的に行われている一方、２つ以上の処理室を使用して、処理室数以上の積層膜を形成するプロセス（戻りプロセス）も望まれている。具体的には、戻りプロセスでは、別の処理室を経由した後に一旦処理を終えた処理室へ基板を搬送し、再度同じ処理或いは異なる条件の処理を行う。
特開平１１−１０２９５３号公報 特開平１０−１９９９６０号公報

しかしながら、従来の基板処理装置などでは、戻りプロセスを有する基板処理において、複数の基板を連続的に処理する場合におけるサイクルタイムが大きくなってしまい、また、各処理室でプロセス処理と搬送処理のいずれも行われない待機時間（空き時間）が大きくなってしまうことから、各処理室の処理効率が著しく低下し、半導体基板の生産効率が落ちてしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、複数の基板を連続的に処理するに際して、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができる基板処理装置などを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る基板処理装置では、次のようにして、複数の基板を連続的に処理する。
すなわち、基板の搬送空間となる搬送室と、基板の処理が行われる複数の処理室と、前記搬送室に設けられて基板を搬送する機能を有する基板搬送手段と、を備えた構成において、基板搬送制御手段が、基板を２つ以上の処理室により連続的に処理した後に最後の処理室から当該２つ以上の処理室のうちの最後以外のいずれかの処理室へ前記基板を再度搬送して処理を行う戻りプロセスを実行する場合に、当該再度搬送するに際して、前記基板を処理室以外の場所で一時的に退避させた後に前記いずれかの処理室へ搬送するように、前記基板搬送手段による基板の搬送処理を制御する。
従って、複数の基板を連続的に処理するに際して、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができ、具体的には、例えば、連続して処理される複数の基板の間でのデッドロックを防止しつつ、サイクルタイムの短縮化や、各処理室の待機時間（空き時間）の短縮化が可能である。
ここで、基板処理装置に備えられる複数の処理室の数としては、種々な数が用いられて
もよい。
また、基板の処理が行われる２つ以上の処理室の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、基板の処理が行われる２つ以上の処理室としては、種々なものが用いられてもよい。
また、戻りプロセスの対象となる処理室の数（連続プロセス数）ｎとしては、種々な数が用いられてもよい。
また、戻りプロセスにおける基板処理手順や、全体的な基板処理手順としては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。つまり、一の基板が各処理室において処理される順番としては、種々な順番が用いられてもよい。
また、複数の基板を連続的に処理する際に、連続した複数の基板を一連の基板処理へ投入する時間間隔（投入間隔）としては、種々な時間間隔が用いられてもよく、例えば、デッドロックを防止することが可能な時間間隔が用いられる。
また、基板としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、半導体装置やＬＣＤ装置を製造するためのシリコンウェーハやガラス基板が用いられる。
また、基板を処理室以外の場所で一時的に退避させる時間（退避時間）としては、種々な時間が用いられてもよく、例えば、デッドロックを防止することが可能な時間が用いられる。
また、基板を一時的に退避させる場所としては、種々な場所が用いられてもよく、一例として、処理室とは別な場所として１つ又は２つ以上の予備室を備えて用いることができ、他の一例として、処理室とは別な場所として１つ又は２つ以上のロードロック室を用いることができる。
本発明に係る基板処理装置では、次のような構成とした。
すなわち、前記２つ以上の処理室のそれぞれにおける基板の処理時間（プロセス処理の時間）が等しい場合に、戻りプロセスの対象となる処理室の数（連続プロセス数）をｎとし、処理室間の基板の搬送時間をＴとして、前記基板搬送制御手段は、前記退避の時間として｛（ｎ−１）・Ｔ｝を用いる。
なお、例えば、ロードロック室から処理室への基板の搬送時間や、処理室からロードロック室への基板の搬送時間についても、一の処理室から他の処理室への基板の搬送時間と同様に、Ｔであるとする。
従って、前記２つ以上の処理室のそれぞれにおける基板の処理時間が等しい場合に、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができる。
本発明に係る基板処理装置では、次のような構成とした。
すなわち、前記２つ以上の処理室のいずれかの処理室における基板の処理時間（プロセス処理の時間）が異なる場合に、戻りプロセスの対象となる処理室の数（連続プロセス数）をｎとし、処理室間の基板の搬送時間をＴとし、前記２つ以上の処理室のうちで基板の処理時間が最長となる処理室における基板の処理時間をＰｍａｘとして、前記基板搬送制御手段は、前記退避の時間として、Ｐｍａｘと戻りプロセスが実行される各処理室における基板の処理時間との差分を当該各処理室の全てについて｛（ｎ−１）・Ｔ｝に加えた結果を用いる。
なお、例えば、ロードロック室から処理室への基板の搬送時間や、処理室からロードロック室への基板の搬送時間についても、一の処理室から他の処理室への基板の搬送時間と同様に、Ｔであるとする。
従って、前記２つ以上の処理室のいずれかの処理室における基板の処理時間が異なる場合に、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができる。
本発明に係る半導体デバイス製造方法では、次のようにして、複数の基板を連続的に処理して、半導体デバイスを製造する。
すなわち、基板を２つ以上の処理室により連続的に処理した後に最後の処理室から当該２つ以上の処理室のうちの最後以外のいずれかの処理室へ前記基板を再度搬送して処理を行う戻りプロセスを実行する場合に、当該再度搬送するに際して、前記基板を処理室以外の場所で一時的に退避させた後に前記いずれかの処理室へ搬送する。
従って、複数の基板を連続的に処理して、半導体デバイスを製造するに際して、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができる。
なお、半導体デバイスとしては、種々なものが用いられてもよい。

第１図は、本発明の一実施例に係る基板処理装置の構成例を示す図である。
第２図は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は複数枚の基板を処理するタイムチャートの一例を示す図である。
第３図は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は複数枚の基板を処理するタイムチャートの一例を示す図である。
第４図は、基板処理装置の構成例を示す図である。
第５図は、基板搬送の流れの一例を示す図である。
第６図は、基板の処理履歴の一例をイベントタイムチャートとして示す図である。
第７図は、戻りプロセスを有する基板処理の流れの一例を示す図である。
第８図は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は複数枚の基板を処理するタイムチャートの一例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
なお、本実施例では、半導体装置基板を処理する基板処理装置及び半導体装置の製造方法を例として説明するが、例えば、ＬＣＤ用基板を処理する基板処理装置などに同様な構成や動作を適用することも可能である。
第１図には、本発明の一実施例に係る基板処理装置の構成例を示してある。
本例の基板処理装置は、キャリアステーション（ロードポート：ＬＰ）１ａ、１ｂ、１ｃと、大気雰囲気用の移載機（ＬＨ）２と、基板位置補正ユニット（アライナ：ＡＵ）３と、第１のロードロック室（ＬＭ１）４と、真空雰囲気用の移載機（ＴＨ）１３が設けられた搬送室５と、第１の処理室（ＰＭ１）６と、第２の処理室（ＰＭ２）７と、第３の処理室（ＰＭ３）８と、第４の処理室（ＰＭ４）９と、第２のロードロック室（ＬＭ２）１０と、第１の予備室１１と、第２の予備室１２と、制御部１４から構成されている。
ここで、構成要素としては、基板搬送を行う移載機１３を搭載した搬送室５を中央に配し、当該搬送室５の周辺に隣接して基板に所定の加工を施す処理室６〜９が２つ以上（本例では、４つ）存在し、搬送室５と外部との基板のやり取りを行う際にＮ２等の不活性ガスによって雰囲気置換を行い処理室６〜９への大気成分の混入を防止するためのロードロック室４、１０から成る。また、更に、基板が収納されたキャリアを処理中に一時的に設置しておくためのキャリアステーション１ａ、１ｂ、１ｃと、キャリアステーション１ａ、１ｂ、１ｃ上のキャリアから随時単一の基板をロードロック室４、１０へ搬送するための移載機２と、キャリア内の基板をロードロック室４、１０に精度良く配置するための基板位置補正ユニット３を配している。また、更に、搬送室５に、基板の一時退避が可能な予備室１１、１２を設けてある。また、制御部１４が設けられている。
予備室１１、１２については、本例では、全ての処理室６〜９で一度に処理することが可能な基板数の合計数分の退避が可能であるように設計する。例えば、本例の構成では、各処理室６〜９ではそれぞれ１枚の基板の処理が可能であり、全ての処理室６〜９では合計で４枚の基板の処理が可能であることから、２つの予備室１１、１２にそれぞれ２枚ずつ基板を退避することが可能な構造となっており、全ての予備室１１、１２では合計で４枚の基板の退避が可能である。
また、本例では、２つの予備室１１、１２を設けた例を示すが、予備室の数としては任意であってもよく、例えば、１つの予備室のみが基板の退避に使用される構成とされてもよく、或いは、２つ以上の予備室が同時に基板の退避に使用されるような構成とされてもよい。
また、各処理室６〜９は、例えば、成膜室や、バッファ室などとして構成される。
また、制御部１４は、本例では、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウエア資源で所定のプログラムを実行する構成となっている。
本実施例では、各処理室６〜９でのプロセス処理に要する時間としては、各処理室６〜９と搬送室５とを隔離している弁体機構（ゲートバルブ：ＧＶ）が閉じられてから、処理が行われた後に、当該ＧＶが開かれるまでの時間で規定する。
また、本実施例では、移載元となる処理室６〜９或いはロードロック室４、１０から移載先となる処理室６〜９或いはロードロック室４、１０への真空雰囲気用移載機１３による基板の搬送処理に要する時間としては、移載元となる処理室等Ｘから移載先となる他の処理室等Ｙへの基板の移動に要する時間で規定する。
また、本実施例では、戻りプロセスを行う処理室の数を連続プロセス数（ｎ）としており、つまり、連続プロセス数ｎは戻りプロセスの対象となる処理室の数となる。また、戻りプロセスの回数をｍとする。
また、本実施例では、イベントタイムチャートとしては、戻りプロセスに関する真空搬送系の部分（例えば、第５図及び第６図に示される（３）〜（１１）に対応する処理の部分）のみについて示す。
第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、それぞれ、戻りプロセスを有する基板処理において、第１図に示される基板処理装置により、複数の基板を処理する場合におけるイベントタイムチャートの一例を示してある。
なお、本例では、各処理室６〜９での処理時間が全て同じ時間Ｐであり、真空雰囲気用移載機１３による１回の搬送時間がＴであるとする。
また、本例では、戻りプロセスの回数ｍが１である場合を示す。
本例の特徴点は、再度同じ処理室６〜９に基板を搬送する前に一時的に予備室１１、１２を経由させる点であり、例えば、（１回目の）第１の処理室６、（１回目の）第２の処理室７、（２回目の）第１の処理室６、（２回目の）第２の処理室７といった順に基板を搬送する場合、２回目の第１の処理室６への基板搬送前に一時的に第１の予備室１１或いは第２の予備室１２を介して基板を搬送させ、つまり、（１回目の）第１の処理室６、（１回目の）第２の処理室７、予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）、（２回目の）第１の処理室６、（２回目の）第２の処理室７といった順に基板を搬送する点である。
第２図（Ａ）には、連続プロセス数が２である場合を示してある。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、ロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７からロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）への搬送処理が行われる。なお、それぞれの搬送処理は、搬送室５の真空雰囲気用移載機１３により行われる。
また、予備室１１、１２に基板を退避させる退避時間Ｗとしては、１回分の搬送時間Ｔと等しい時間とする（つまり、Ｗ＝Ｔ）。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（２枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
また、３枚目の基板の投入タイミングは、２枚目の基板について第１の処理室６での最後の処理が完了した後となり、２枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（３枚目の基板の投入間隔＝３Ｐ＋５Ｔ＋Ｗ＝３Ｐ＋６Ｔ）とする。
すると、（１枚目の基板と３枚目の基板との投入間隔＝４Ｐ＋８Ｔ）となる。
第２図（Ｂ）には、連続プロセス数が３である場合を示してある。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、ロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８からロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）への搬送処理が行われる。なお、それぞれの搬送処理は、搬送室５の真空雰囲気用移載機１３により行われる。
また、予備室１１、１２に基板を退避させる退避時間Ｗとしては、２回分の搬送時間２Ｔと等しい時間とする（つまり、Ｗ＝２Ｔ）。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（２枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
同様に、３枚目の基板の投入タイミングは、２枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、２枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（３枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
また、４枚目の基板の投入タイミングは、３枚目の基板について第１の処理室６での最後の処理が完了した後となり、３枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（４枚目の基板の投入間隔＝４Ｐ＋６Ｔ＋Ｗ＝４Ｐ＋８Ｔ）とする。
すると、（１枚目の基板と４枚目の基板との投入間隔＝６Ｐ＋１２Ｔ）となる。
第２図（Ｃ）には、連続プロセス数が４である場合を示してある。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、ロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から第４の処理室９への搬送処理、第４の処理室９でのプロセス処理Ｐ４、第４の処理室９から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から第４の処理室９への搬送処理、第４の処理室９でのプロセス処理Ｐ４、第４の処理室９からロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）への搬送処理が行われる。なお、それぞれの搬送処理は、搬送室５の真空雰囲気用移載機１３により行われる。
また、予備室１１、１２に基板を退避させる退避時間Ｗとしては、３回分の搬送時間３Ｔと等しい時間とする（つまり、Ｗ＝３Ｔ）。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（２枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
同様に、３枚目の基板の投入タイミングは、２枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、２枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（３枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
同様に、４枚目の基板の投入タイミングは、３枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、３枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（４枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
また、５枚目の基板の投入タイミングは、４枚目の基板について第１の処理室６での最後の処理が完了した後となり、４枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（５枚目の基板の投入間隔＝５Ｐ＋７Ｔ＋Ｗ＝５Ｐ＋１０Ｔ）とする。
すると、（１枚目の基板と５枚目の基板との投入間隔＝８Ｐ＋１６Ｔ）となる。
本例の基板処理フローは、２枚目以降の基板の投入間隔において、連続プロセス数をｎとした場合に、自然数ｋについて、（ｋ・ｎ＋１）枚目の基板の投入間隔が他の基板の投入間隔とは異なるという特徴を有している。なお、ｋは、単に或る基板投入間隔とは異なる間隔となる基板を定義するために用いている。
具体的には、第２図（Ａ）に示されるように、連続プロセス数ｎ＝２である場合には、３、５、７、・・・枚目（ｋ＝１、２、３、・・・）の基板の投入間隔が他とは異なり、また、第２図（Ｂ）に示されるように、連続プロセス数ｎ＝３である場合には、４、７、１０、・・・枚目（ｋ＝１、２、３、・・・）の基板の投入間隔が他とは異なり、また、第２図（Ｃ）に示されるように、連続プロセス数ｎ＝４である場合には、５、９、１３、・・・枚目（ｋ＝１、２、３、・・・）の基板の投入間隔が他とは異なる。
ここで、各プロセス処理の時間を一律にＰとし、搬送時間をＴとした場合には、基板の投入間隔は、下記（条件１）、（条件２）により算出される。
また、予備室での基板の一時的な退避時間Ｗは、下記（３）により算出される。
（条件１）（ｋ・ｎ＋１）枚目の基板の投入間隔＝（ｎ＋１）・（Ｐ＋２Ｔ）
（条件２）上記以外の基板の投入間隔＝（Ｐ＋２Ｔ）
（条件３）Ｗ＝（ｎ−１）・Ｔ
上記した（条件１）〜（条件３）を満たすことにより、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるような基板処理フローが実現される。
また、本例のような基板処理フローにおけるサイクルタイムの算出基準について述べる。
すなわち、本例の基板処理フローでは、基板の投入間隔が一定ではないため、例えば第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように（基板の投入間隔＝サイクルタイム）といった考え方ができない。そこで、本例の基板処理フローでは、連続プロセス数をｎとして、ｋを任意の自然数とした場合に、｛（ｋ−１）・ｎ＋１｝枚目の基板が投入されるときから（ｋ・ｎ＋１）枚目の基板が投入されるまでの間にｎ枚の基板が処理されることに着目し、この投入間隔をｎで割り算することによって基板１枚当たりの平均的な投入間隔を算出してサイクルタイムと定義することとする。
具体的には、第２図（Ａ）に示されるように、連続プロセス数ｎが２である場合には、例えば、ｋ＝１である時の結果である１枚目と３枚目の基板の投入間隔（４Ｐ＋８Ｔ）をｎ（＝２）で割り算した結果（２Ｐ＋４Ｔ）がサイクルタイムＣＴ１’になる。また、第２図（Ｂ）に示されるように、連続プロセス数ｎが３である場合には、例えば、ｋ＝１である時の結果である１枚目と４枚目の基板の投入間隔（６Ｐ＋１２Ｔ）をｎ（＝３）で割り算した結果（２Ｐ＋４Ｔ）がサイクルタイムＣＴ２’になる。また、第２図（Ｃ）に示されるように、連続プロセス数ｎが４である場合には、例えば、ｋ＝１である時の結果である１枚目と５枚目の基板の投入間隔（８Ｐ＋１６Ｔ）をｎ（＝４）で割り算した結果（２Ｐ＋４Ｔ）がサイクルタイムＣＴ３’になる。
このように、連続プロセス数ｎが２、３、４である場合におけるそれぞれのサイクルタイムＣＴ１’、ＣＴ２’、ＣＴ３’は等しく（２Ｐ＋４Ｔ）となり、同様に、サイクルタイムは連続プロセス数ｎに依存せずに一定値（２Ｐ＋４Ｔ）となる。
また、第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように連続プロセス数ｎの増加に伴ってサイクルタイムが増加する傾向を有する手法において最も短くなる連続プロセス数ｎ＝２である時のサイクルタイムＣＴ１（＝３Ｐ＋４Ｔ）と比較しても、本例のサイクルタイム（２Ｐ＋４Ｔ）はプロセス処理の１回分の時間が短縮されており、本例では処理効率が向上することが示される。
上記では、基板処理の対象となる処理室の全てについて戻りプロセスを行う場合を示したが、本発明は、必ずしもこのような場合に限定されず、他の種々な処理が行われてもよい。そして、それぞれの事由に対する補足を適用することにより、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々な改善が為されてもよい。
第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、それぞれ、応用例として、戻りプロセスを有する基板処理において、第１図に示される基板処理装置により、複数の基板を処理する場合におけるイベントタイムチャートの一例を示してある。
なお、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれでは、特に説明しない点については、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）について説明したのと同様であるとする。
第３図（Ａ）には、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３を行うに際して、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２及び第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３のみについて戻りプロセスを実行する場合を示してある。この場合、戻りプロセスを実行する２つのプロセス処理Ｐ２、Ｐ３を対象として、連続プロセス数ｎを２と定義する。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、ロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８からロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）への搬送処理が行われる。なお、それぞれの搬送処理は、搬送室５の真空雰囲気用移載機１３により行われる。
また、予備室１１、１２に基板を退避させる退避時間Ｗとしては、１回分の搬送時間Ｔと等しい時間とする（つまり、Ｗ＝Ｔ）。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（２枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
また、３枚目の基板の投入タイミングは、２枚目の基板について最後（２回目）の第２の処理室７への基板搬送処理が完了した後となり、具体的には、（３枚目の基板の投入間隔＝３Ｐ＋５Ｔ＋Ｗ＝３Ｐ＋６Ｔ）とする。
すると、（１枚目の基板と３枚目の基板との投入間隔＝４Ｐ＋８Ｔ）となる。
サイクルタイムは、（２Ｐ＋４Ｔ）となる。
第３図（Ｂ）には、第３図（Ａ）に示されるのと同様な基板処理において、戻りプロセスを２回実行する場合を示してある。つまり、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３を行うに際して、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２及び第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３について戻りプロセスを２回実行する場合を示してある。この場合、戻りプロセスを実行する２つのプロセス処理Ｐ２、Ｐ３を対象として、連続プロセス数ｎを２と定義する。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、ロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８からロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）への搬送処理が行われる。なお、それぞれの搬送処理は、搬送室５の真空雰囲気用移載機１３により行われる。
また、予備室１１、１２に基板を退避させる退避時間Ｗとしては、１回分の搬送時間Ｔと等しい時間とする（つまり、Ｗ＝Ｔ）。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（２枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
また、３枚目の基板の投入タイミングは、２枚目の基板について最後（３回目）の第２の処理室７への基板搬送処理が完了した後となり、具体的には、（３枚目の基板の投入間隔＝５Ｐ＋８Ｔ＋２Ｗ＝５Ｐ＋１０Ｔ）とする。
すると、（１枚目の基板と３枚目の基板との投入間隔＝６Ｐ＋１２Ｔ）となる。
サイクルタイムは、（３Ｐ＋６Ｔ）となる。
また、戻りプロセスの実行回数をｍとした場合には、ｋを自然数として、基板の投入間隔は、下記（条件１）、（条件２）により算出される。
また、サイクルタイムは、下記（条件３）により算出される。
（条件１）（ｋ・ｎ＋１）枚目の基板の投入間隔＝（ｍ・ｎ＋１）・（Ｐ＋２Ｔ）
（条件２）上記以外の基板の投入間隔＝（Ｐ＋２Ｔ）
（条件３）サイクルタイム＝（ｍ＋１）・（Ｐ＋２Ｔ）
第３図（Ｃ）には、第３図（Ａ）に示されるのと同様な基板処理において、各処理室でのプロセス処理に要する時間が異なる場合を示してある。つまり、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３を行うに際して、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２及び第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３のみについて戻りプロセスを実行する場合であって、各処理室６、７、８でのプロセス処理の時間が異なる。この場合、戻りプロセスを実行する２つのプロセス処理Ｐ２、Ｐ３を対象として、連続プロセス数ｎを２と定義する。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、ロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）から第１の処理室６への搬送処理、第１の処理室６でのプロセス処理Ｐ１、第１の処理室６から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８から予備室（第１の予備室１１或いは第２の予備室１２）への搬送処理、当該予備室での退避（退避時間Ｗ）、当該予備室から第２の処理室７への搬送処理、第２の処理室７でのプロセス処理Ｐ２、第２の処理室７から第３の処理室８への搬送処理、第３の処理室８でのプロセス処理Ｐ３、第３の処理室８からロードロック室（第１のロードロック室４或いは第２のロードロック室１０）への搬送処理が行われる。なお、それぞれの搬送処理は、搬送室５の真空雰囲気用移載機１３により行われる。
また、予備室１１、１２に基板を退避させる退避時間Ｗの設定について説明する。
本例では、プロセス処理に要する時間の組み合わせが搬送律速にならない処理フローを前提として、次のように基板の退避時間Ｗを調整する。
例えば、第３図（Ｃ）に示される処理フローでは、３つの処理Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の処理時間の大小関係が、（処理Ｐ１の処理時間）＞（処理Ｐ２の処理時間）であり且つ（処理Ｐ１の処理時間）＞（処理Ｐ３の処理時間）である場合には、基準となる時間（ｎ−１）Ｔと、処理Ｐ１と処理Ｐ２との処理時間の差（“Ｐ１−Ｐ２”と表す）と、処理Ｐ１と処理Ｐ３との処理時間の差（“Ｐ１−Ｐ３”と表す）を総和した結果を退避時間Ｗ（＝（ｎ−１）Ｔ＋（Ｐ１−Ｐ２）＋（Ｐ１−Ｐ３））と設定する。この例では、“Ｐ１”は最長のプロセス処理時間を要する第１の処理室６でのプロセス処理時間を表しており、“Ｐ２”及び“Ｐ３”は戻りプロセスを行う第２の処理室７及び第３の処理室８でのプロセス処理時間を表している。
また、連続プロセス数ｎが変化した場合についても、上記と同様に、最もプロセス処理に要する時間が長いプロセス処理のプロセス処理時間と戻りプロセスを行う他のそれぞれのプロセス処理に要するプロセス処理時間との時間差を退避時間の基準値（ｎ−１）Ｔに全て加えた結果を退避時間Ｗとして設定する。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室６での最初の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされ、具体的には、（２枚目の基板の投入間隔＝Ｐ＋２Ｔ）とする。
また、３枚目の基板の投入タイミングは、２枚目の基板について最後（２回目）の第２の処理室７への基板搬送処理が完了した後となり、具体的には、（３枚目の基板の投入間隔＝３Ｐ＋５Ｔ＋Ｗ）とする。
すると、（１枚目の基板と３枚目の基板との投入間隔＝４Ｐ＋７Ｔ＋Ｗ）となる。
但し、Ｐとしては、例えば、最大のプロセス処理時間を用いることとし、本例では、Ｐ１を用いる。
サイクルタイムは、｛（４Ｐ＋７Ｔ＋Ｗ）／２｝となる。
以上のように、本例の基板処理装置では、１つの基板搬送装置（本例では、真空雰囲気用移載機１３）を収容する搬送室５に複数の処理室６〜９が連接され、基板を前記複数の処理室６〜９の内の２つ以上の処理室Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｊ（ここで、ｊは２以上の自然数）にて連続的に処理する構成において、次のような処理を行う。
すなわち、前記連続処理を行った最後の処理室Ｐｊから前記連続処理した処理室のいずれかの処理室Ｐｘ（１≦ｘ＜ｊ）へ前記基板を再度搬送してＰｘ、・・・、Ｐｙ（ｘ≦ｙ≦ｊ）の順で連続的に処理を行う戻りプロセスを実行する場合に、前記最後の処理室Ｐｊから前記いずれかの処理室Ｐｘへ前記基板を戻す際に、前記基板を処理室以外の場所で一時的に退避させた後に、前記いずれかの処理室Ｐｘへ前記基板を搬送する。
また、本例の基板処理装置では、前記処理室Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｊの各処理室でのプロセス時間が等しい場合には、例えば、前記退避させる時間を｛（ｎ−１）・Ｔ｝で規定する。ここで、ｎは戻りプロセスの対象となる処理室の数（連続プロセス数）であり、Ｔはｉ番目の処理室Ｐｉから（ｉ＋１）番目の処理室Ｐｉ＋１への基板の搬送時間である。なお、本例では、ロードロック室４、１０と処理室との間における基板の搬送時間もＴである。
また、本例の基板処理装置では、前記処理室Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｊの内、少なくとも２つの処理室でのプロセス時間が異なる場合には、前記退避させる時間を、｛（ｎ−１）・Ｔ｝に、処理室Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｊの内の最長プロセス時間Ｐｍａｘと戻りプロセスで実行される各処理室の各プロセス時間との差分をそれぞれ加算させたものと規定する。なお、ｎ及びＴは上記と同様である。
また、本例の基板処理装置では、一例として、１つの移載機１３を搭載した搬送室５と、熱処理や極薄膜形成を目的とした２つ以上の処理室６〜９と、大気雰囲気と搬送室５との雰囲気置換を目的としたロードロック室４、１０とを備えた構成において、任意の処理室Ａでの基板処理の後に、当該処理室Ａとは異なる１つ以上の処理室を経由して再び処理室Ａでの処理を行う場合に、基板を退避可能なバッファ空間（本例では、予備室１１、１２）を設け、処理室Ａと処理室Ａの処理間に基板を一時的に退避して搬送する。
また、本例の基板処理装置により行われる処理の方法により、例えば、半導体デバイスの製造方法や、基板搬送制御方法を提供することができる。
従って、本例の基板処理装置では、戻りプロセスにおいて、処理室６〜９の処理効率の低下を抑制することができ、生産性の向上を図ることができる。具体的には、戻りプロセスにおいて、先発の基板と後発の基板の処理のフローについてデッドロックを防止しつつ、処理室６〜９の処理効率を高めて、デバイスの生産能力を向上させることができる。
なお、本例の基板処理装置では、搬送室５に設けられた真空雰囲気用移載機１３の機能により基板搬送手段が構成されており、制御部１４による制御により戻りプロセスにおいて基板を一旦予備室１１、１２に退避させる基板搬送処理などを行う機能により基板搬送制御手段が構成されている。
以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
第４図には、一般的な基板処理装置の構成例を示してある。
本例の基板処理装置は、キャリアステーション（ロードポート：ＬＰ）２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、大気雰囲気用移載機（ＬＨ）２２と、基板位置補正ユニット（アライナ：ＡＵ）２３と、第１のロードロック室（ＬＭ１）２４と、真空雰囲気用移載機（ＴＨ）３１が設けられた搬送室２５と、第１の処理室（ＰＭ１）２６と、第２の処理室（ＰＭ２）２７と、第３の処理室（ＰＭ３）２８と、第４の処理室（ＰＭ４）２９と、第２のロードロック室（ＬＭ２）３０から構成されている。各処理部２１ａ〜２１ｃ、２２〜３１は、概略的には、第１図に示される対応する各処理部と同様な動作を行う機能を有している。各処理炉（各処理室２６〜２９）としては、例えば、熱処理プロセスに係るものが用いられ、具体的には、ホットウォール炉や、ランプ炉や、抵抗加熱プレート方式のコールドウォール炉などが用いられる。
第５図及び第６図を参照して、第４図に示される基板処理装置により基板を処理する手順の一例を示す。
第５図には単一の処理基板に対して４つの処理室２６〜２９を経由して極薄膜の積層膜を形成する場合における基板搬送の流れの一例を示してあり、第６図には基板の処理履歴の一例をイベントタイムチャートとして示してある。第５図及び第６図では、同一の番号（１）〜（１３）の処理は互いに対応している。
以下で、基板処理フローの各処理（１）〜（１３）を、順を追って説明する。
（１）ロード（大気雰囲気搬送）の処理の工程では、大気圧雰囲気用移載機２２により
キャリアステーション２１ａ内の基板を１枚ずつ第１のロードロック室２４へ搬送する。本例では、途中で基板位置補正ユニット２３を経由して基板の中心位置補正と回転方向位置補正を行い、第１のロードロック室２４への搬送位置再現の向上を図っている。
（２）ロードロック室真空排気の処理の工程では、搬送室２５への大気の混入を防止するための真空排気、Ｎ２雰囲気置換を行う。搬送室２５の保持圧力帯域（１．０Ｅ−８〜５．０Ｅ４ Ｐａ）に合わせて、到達真空排気後にＮ２等の不活性ガスの供給により圧力調整を行う。
（３）第１の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により
、第１のロードロック室２４から第１の処理室２６へ基板を搬送する。
（４）第１のプロセス処理の工程では、第１の処理室２６における処理を行う。なお、各処理室２６〜２９では、基板に対して、極薄膜形成などの成膜処理や熱処理等の処理を行う。
（５）第２の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により
、第１の処理室２６から第２の処理室２７へ基板を搬送する。
（６）第２のプロセス処理の工程では、第２の処理室２７における処理を行う。
（７）第３の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により、第２の処理室２７から第３の処理室２８へ基板を搬送する。
（８）第３のプロセス処理の工程では、第３の処理室２８における処理を行う。
（９）第４の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により第３の処理室２８から第４の処理室２９へ基板を搬送する。
（１０）第４のプロセス処理の工程では、第４の処理室２９における処理を行う。
（１１）第５の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により第４の処理室２９から第１のロードロック室２４へ基板を搬送する。
（１２）ロードロック室大気圧復帰の処理及び基板冷却の処理の工程では、処理後の基板を大気雰囲気に帰すための大気圧戻しを行い、同時に、処理後の高温基板の冷却イベントも兼ねている。
（１３）アンロードの処理の工程では、処理後の基板を第１のロードロック室２４からキャリアステーション２１ａへ搬送する。
ここで、上記した（３）、（５）、（７）、（９）、（１１）の処理の工程の動作としては、例えば、移載元の処理室（ここでは、ロードロック室も含む）と搬送室２５とを隔離している弁体機構（ゲートバルブ：ＧＶ）が開き、所定の基板を真空雰囲気用移載機３１で保持した後に移載先の処理室へ搬送して、移載先のＧＶが閉じるまでの動作を示し、場合によっては、前回の移載動作が終了した状態から移載元の基板のアクセスに必要な真空雰囲気用移載機３１の予備動作もこれに含まれる。本例では、本過程の動作に要する時間を搬送時間と言う。
また、上記した（４）、（６）、（８）、（１０）のプロセス処理の工程の動作としては、例えば、前述の移載動作でＧＶが閉じた直後に所定のシーケンスを実行して基板に極薄膜形成や熱処理等を行って基板を払い出すためにＧＶが開く直前までの動作を示す。
第６図に示したタイムチャートは、上記した工程（１）〜（１３）について、基板毎の処理履歴を次元イベント化したものである。
複数の基板に対して同一の処理を連続的に且つ効率良く行うためには、上記したタイムチャート中の同一イベントが重ならないように配置する必要がある。
上記第５図や上記第６図に示されるように、異なる処理が可能な複数の処理室２６〜２９において、各１回の処理を行って積層膜を形成するプロセスが標準的に行われている一方、２つ以上の処理室を使用して、処理室数以上の積層膜を形成するプロセス（戻りプロセス）も望まれている。具体的には、戻りプロセスでは、別の処理室を経由した後に一旦処理を終えた処理室へ基板を搬送し、再度同じ処理或いは異なる条件の処理を行う。
ここで、本例では、戻りプロセスのイベントタイムチャートを使用する処理室の数を連続プロセス数（ｎ）とし、つまり、連続プロセス数ｎは戻りプロセスの対象となる処理室の数となる。また、以下では、基板処理の流れやイベントタイムチャートとしては、戻りプロセスに関する真空搬送系の部分（例えば、第５図及び第６図に示される（３）〜（１１）に対応する処理の部分）のみについて示す。
第７図には、戻りプロセスを有する基板処理の流れの一例（１）〜（９）として、連続プロセス数が２である場合を示してある。
（１）第１の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により、第１のロードロック室２４から第１の処理室２６へ基板を搬送する。
（２）第１のプロセス処理の工程では、第１の処理室２６における処理を行う。
（３）第２の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により、第１の処理室２６から第２の処理室２７へ基板を搬送する。
（４）第２のプロセス処理の工程では、第２の処理室２７における処理を行う。
（５）第３の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により、第２の処理室２７から第１の処理室２６へ基板を搬送する。
（６）第３のプロセス処理の工程では、第１の処理室２６における処理を行う。
（７）第４の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により、第１の処理室２６から第２の処理室２７へ基板を搬送する。
（８）第４のプロセス処理の工程では、第２の処理室２７における処理を行う。
（９）第５の基板搬送の処理の工程では、搬送室２５の真空雰囲気用移載機３１により、第２の処理室２７から第１のロードロック室２４へ基板を搬送する。
第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、それぞれ、戻りプロセスを有する基板処理において、複数の基板を処理する場合におけるイベントタイムチャートの一例を示してある。
なお、本例では、各処理室２６〜２９での処理時間が全て同じ時間Ｐであり、真空雰囲気用移載機３１による１回の搬送時間がＴであるとする。
また、本例では、複数の基板を半永久的に処理し続ける場合における基板１枚当たりの処理時間をサイクルタイムと定義する。本例では、サイクルタイムは、基板の投入間隔と等しくなる（つまり、サイクルタイム＝投入間隔）。
第８図（Ａ）には、連続プロセス数が２である場合を示してある。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、第７図に示されるような処理が行われる。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室２６での最後の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされる。また、３枚目以降の基板の投入タイミングについても、同様である。
この場合、第１の処理室２６の待機時間（空き時間）は第２の処理室２７での処理時間Ｐと等しくなり、第２の処理室２７の待機時間（空き時間）についても同様である。
また、連続プロセス数が２である場合におけるサイクルタイムＣＴ１は、（ＣＴ１＝３Ｐ＋４Ｔ）と表される。
第８図（Ｂ）には、連続プロセス数が３である場合を示してある。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、３つの処理室（本例では、第１の処理室２６、第２の処理室２７、第３の処理室２８）での処理が繰り返して行われる。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室２６での最後の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされる。また、３枚目以降の基板の投入タイミングについても、同様である。
この場合、第１の処理室２６の待機時間（空き時間）は第２の処理室２７での処理時間Ｐと第３の処理室２８での処理時間Ｐと１回の搬送時間Ｔとの和（２Ｐ＋Ｔ）と等しくなり、第２の処理室２７や第３の処理室２８の待機時間（空き時間）についても同様である。
また、連続プロセス数が３である場合におけるサイクルタイムＣＴ２は、（ＣＴ２＝４Ｐ＋５Ｔ）と表される。
第８図（Ｃ）には、連続プロセス数が４である場合を示してある。
この場合、１枚目、２枚目、３枚目、・・・といったそれぞれの基板について、４つの処理室（本例では、第１の処理室２６、第２の処理室２７、第３の処理室２８、第４の処理室２９）での処理が繰り返して行われる。
また、２枚目の基板の投入タイミングは、１枚目の基板について第１の処理室２６での最後の処理が完了した後となり、１枚目の基板と搬送が重ならないタイミングとされる。また、３枚目以降の基板の投入タイミングについても、同様である。
この場合、第１の処理室２６の待機時間（空き時間）は第２の処理室２７での処理時間Ｐと第３の処理室２８での処理時間Ｐと第４の処理室２９での処理時間Ｐと２回の搬送時間Ｔとの和（３Ｐ＋２Ｔ）と等しくなり、第２の処理室２７や第３の処理室２８や第４の処理室２９の待機時間（空き時間）についても同様である。
また、連続プロセス数が４である場合におけるサイクルタイムＣＴ３は、（ＣＴ３＝５Ｐ＋６Ｔ）と表される。
ここで、第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示される手法では、連続プロセス数ｎが増加するに従って、サイクルタイムが増加する傾向がある（例えば、ＣＴ１＜ＣＴ２＜ＣＴ３）。
また、第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示される手法では、戻りプロセスの実施により、各処理室２６〜２９において基板処理や搬送を全く行わない待機時間（空き時間）が大きく発生し、処理室２６〜２９の稼働効率が著しく低下する。
戻りプロセスにおいて、複数の基板を処理する時に注意を払わなければならない点は、基板搬送のデッドロックを防止しなければならない点である。デッドロックとは、例えば、２つの処理室２６、２７を使用して戻りプロセスを行うときを例とすると、１枚目の基板を第１の処理室２６を経て第２の処理室２７へ搬送して、第２の処理室２７での１枚目の基板の処理中に２枚目の基板を第１の処理室２６へ搬送した場合に生じる搬送不可能状態のことである。つまり、１枚目の基板は第２の処理室２７に存在して次の搬送先が第１の処理室２６であるのに対して、２枚目の基板は第１の処理室２６に存在して次の搬送先が第２の処理室２７であるため、両方の基板とも相手の基板の存在により自己の搬送ルートが確保されなくなってしまう。
戻りプロセスにおいて、デッドロックを確実に防止する有効な手法としては、第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、例えば、基板の最初の処理が第１の処理室２６で行われる場合には、先行する基板処理においては第１の処理室２６での最後の処理が終了したら後発の基板搬送を開始するように、第１の処理室２６へ基板を搬送する際における基板毎の投入タイミング（例えば、投入間隔）を調整するものである。
第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示される手法では、連続プロセス数をｎとし、各処理室間の搬送時間をＴとし、各処理室での処理時間を一律Ｐ時間とすると、サイクルタイムＣＴは、｛ＣＴ＝（ｎ＋１）・Ｐ＋（ｎ＋２）・Ｔ｝と表される。
また、上記では、１回のみ戻りプロセスを行った場合について示し、この場合、戻りプロセスを１回実行すると同一の処理室で処理する回数は２回になる。
更に、戻りプロセスの回数をｍとした場合におけるサイクルタイムＣＴｍは、｛ＣＴｍ＝（ｍ・ｎ＋１）・Ｐ＋（ｍ・ｎ＋２）・Ｔ｝と表される。
これらの式に示されるように、サイクルタイムは連続プロセス数ｎと戻りプロセスの回数ｍに比例して長くなり、また、第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように各処理室でプロセス処理と搬送処理のいずれにも寄与しない待機時間（空き時間）が大きく存在することから、本例の手法では、各処理室の処理効率が著しく低下し、半導体基板の生産効率が落ちてしまうという問題があった。
これに対して、本発明では、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができる。
ここで、本発明に係る基板処理装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る基板処理装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

以上説明したように、本発明に係る基板処理装置などによると、基板を２つ以上の処理室により連続的に処理した後に最後の処理室から当該２つ以上の処理室のうちの最後以外のいずれかの処理室へ前記基板を再度搬送して処理を行う戻りプロセスを実行する場合に、当該再度搬送するに際して、前記基板を処理室以外の場所で一時的に退避させた後に前記いずれかの処理室へ搬送するようにしたため、複数の基板を連続的に処理するに際して、戻りプロセスを有する基板処理を効率的に行うことができる。

Claims (4)

1. 複数の基板を連続的に処理する基板処理装置において、
   基板の搬送空間となる搬送室と、
   前記搬送室を中央に配し、当該搬送室の周辺に隣接させて配された、基板の処理が行われる複数の処理室と、
   前記搬送室に設けられて基板を搬送する機能を有する１つの基板搬送装置と、
   基板を２つ以上の処理室により連続的に処理した後に最後の処理室から当該２つ以上の処理室のうちの最後以外のいずれかの処理室へ前記基板を再度搬送して処理を行う戻りプロセスを実行する場合に、当該再度搬送するに際して、前記基板を処理室以外の場所で一時的に退避させた後に前記いずれかの処理室へ搬送するように前記基板搬送装置による基板の搬送処理を制御する制御部と、
   を備え、
   前記戻りプロセスにおける各処理室での処理は、当該各処理室のそれぞれにおいて前回に行われた処理と同じ処理であり、
   前記２つ以上の処理室のいずれかの処理室における基板の処理時間が異なる場合に、戻りプロセスの対象となる処理室の数をｎとし、処理室間の基板の搬送時間をＴとし、前記２つ以上の処理室のうちで基板の処理時間が最長となる処理室における基板の処理時間をＰｍａｘとして、前記制御部は、前記退避の時間として、Ｐｍａｘと戻りプロセスが実行される各処理室における基板の処理時間との差分を当該各処理室の全てについて｛（ｎ−１）・Ｔ｝に加えた結果を用いる、
   ことを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記処理室における基板の処理時間は、当該処理室と前記搬送室とを隔離しているゲートバルブが閉じられてから、当該基板への処理が行われた後に、当該ゲートバルブが開かれるまでの時間で規定される、
   ことを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記搬送時間は、移載元の処理室と前記搬送室とを隔離しているゲートバルブが開き、搬送対象の基板を前記基板搬送装置にて保持した後に移載先の処理室へ搬送して、移載先のゲートバルブが閉じるまでの時間で規定される、
   ことを特徴とする基板処理装置。
4. 基板の搬送空間となる搬送室と、前記搬送室を中央に配し、当該搬送室の周辺に隣接させて配された、基板の処理が行われる複数の処理室と、前記搬送室に設けられて基板を搬送する機能を有する１つの基板搬送装置と、を備えた基板処理装置により、複数の基板を連続的に処理して、半導体デバイスを製造する半導体デバイス製造方法において、
   制御部が、基板を２つ以上の処理室により連続的に処理した後に最後の処理室から当該２つ以上の処理室のうちの最後以外のいずれかの処理室へ前記基板を再度搬送して処理を行う戻りプロセスを実行する場合に、当該再度搬送するに際して、前記基板を処理室以外の場所で一時的に退避させた後に前記いずれかの処理室へ搬送するように前記基板搬送装置による基板の搬送処理を制御し、
   前記戻りプロセスにおける各処理室での処理は、当該各処理室のそれぞれにおいて前回に行われた処理と同じ処理であり、
   前記２つ以上の処理室のいずれかの処理室における基板の処理時間が異なる場合に、戻りプロセスの対象となる処理室の数をｎとし、処理室間の基板の搬送時間をＴとし、前記２つ以上の処理室のうちで基板の処理時間が最長となる処理室における基板の処理時間をＰｍａｘとして、前記制御部は、前記退避の時間として、Ｐｍａｘと戻りプロセスが実行される各処理室における基板の処理時間との差分を当該各処理室の全てについて｛（ｎ−１）・Ｔ｝に加えた結果を用いる、
   ことを特徴とする半導体デバイス製造方法。

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