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TWI408767B - A substrate processing apparatus, and a substrate processing apparatus - Google Patents

A substrate processing apparatus, and a substrate processing apparatus Download PDF

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TWI408767B
TWI408767B TW94134704A TW94134704A TWI408767B TW I408767 B TWI408767 B TW I408767B TW 94134704 A TW94134704 A TW 94134704A TW 94134704 A TW94134704 A TW 94134704A TW I408767 B TWI408767 B TW I408767B
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Inventor
Tatsuya Ogi
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Description

基板處理裝置及基板處理裝置之基板搬送方法
本發明關於對例如半導體晶圓、玻璃基板(例如液晶基板)等被處理基板施予特定處理的基板處理裝置及基板處理裝置之基板搬送方法。
此種基板處理裝置通常具備:處理單元,具有多數處理室用於對被處理基板、例如半導體晶圓(以下亦有單稱為「晶圓」)進行特定處理;及搬送單元,介由載入鎖定室連接於該處理單元(例如專利文獻1)。
例如群組加工(cluster tool)型基板處理裝置,上述處理單元為例如專利文獻1之圖6所示,於形成為多角形之共通搬送室之周圍將上述多數處理室與載入鎖定室氣密連接而構成。於共通搬送室內設有由搬送臂等構成之處理單元側搬送機構,藉由該處理單元側搬送機構於多數處理室與載入鎖定室之間進行晶圓之搬出入。於搬送單元亦設有由搬送臂等構成之處理單元側搬送機構,藉由該處理單元側搬送機構於收容晶圓之卡匣容器(基板收納容器)與上述載入鎖定室之間進行晶圓之搬出入。
於上述基板處理裝置,對卡匣容器收納之晶圓施予特定處理時,首先,於搬送單元藉由處理單元側搬送機構由卡匣容器搬出未處理晶圓。由卡匣容器被搬出之未處理晶圓,在搬入載入鎖定室之前,被搬入設於搬送單元之定位裝置(例如定向器、預對準平台)施予定位。定位後之未處理晶圓由定位裝置搬出、被搬入載入鎖定室。
被搬入載入鎖定室之未處理晶圓,係藉由處理單元側搬送機構由載入鎖定室搬出,被搬入處理室施予特定處理。處理室內之處理結束後處理完成晶圓藉由處理單元側搬送機構由處理室被搬出,回至載入鎖定室。回至載入鎖定室之處理完成晶圓藉由處理單元側搬送機構回至卡匣容器。
欲提升上述基板處理裝置中各處理室內之處理作業效率,較好是使未處理晶圓儘可能接近處理室而待機,因此,在進行處理室內處理之間亦由卡匣容器將未處理晶圓依序搬出,使彼等晶圓待機於共通搬送室、載入鎖定室及定位裝置等。當處理室之1片晶圓處理完成後,處理完成之晶圓立即收納於卡匣容器,依序傳送上述各待機中之未處理晶圓立即將次一未處理晶圓搬入處理室。
又,於各處理室並行進行晶圓處理時,欲提升各處理室之稼動之效率時,決定以何種搬送時序將各處理室內處理之晶圓由卡匣容器搬出乃重要者。關於此點,習如上,由卡匣容器搬出次一未處理晶圓時,係比較各處理室內處理之殘存時間,將殘存時間最短之處理室內處理之未處理晶圓由卡匣容器檢測、搬出。依此則,例如處理之殘存時間越短之處理室越早成為可以進行次一晶圓之處理,因此,依殘存時間較短之順序由卡匣容器搬出晶圓,即可提升各處理室之稼動效率。
專利文獻1:特開2002-237507號公報
但是,大多情況下,於各處理室例如蝕刻處理或成膜處理等不同種類之處理被進行,即使同種處理時亦進行處理條件不同之處理,因此,各處理室之晶圓處理時間(例如晶圓被搬入至該晶圓之處理完成被搬出、次一晶圓可被搬入為止之時間)大多互異。
然而,上述習知技術中,由卡匣容器搬出次一未處理晶圓時,係僅著眼於各處理室之處理之殘存時間,設為依該殘存時間較短之順序由卡匣容器搬出次一未處理晶圓的搬送時序,並未考慮上述各處理室之處理時間之不同。
因此,相較於處理時間較短之處理室,例如處理時間較長之處理室之晶圓處理之殘存時間較短時,處理時間較長之處理室之晶圓先由卡匣容器搬出,該晶圓將長時間待機於共通搬送室、載入鎖定室及定位裝置等,導致處理時間較短之處理室之晶圓無法由卡匣容器搬出之問題,亦即,造成處理室之稼動效率降低,基板處理裝置全體之作業效率降低之問題。
更具體言之為,例如處理時間較長之處理室P1之處理與處理時間較短之處理室P2之處理被並行進行時,若處理時間較長之處理室P1之處理之殘存時間較短時,於該處理室P1被處理之晶圓WP 1 成為次一由卡匣容器取出之對象。
此情況下,例如於共通搬送室已有處理室P1之次一處理之另一晶圓處於待機狀態,因此,即使處理室P1之處理結束晶圓WP 1 由卡匣容器被搬出時,該晶圓WP 1 亦無法立即被處理。此乃因為,即使已經待機於共通搬送室、載入鎖定室及定位裝置等之晶圓被依順序搬送,在先搬入處理室P1之另一晶圓之處理結束之前,由卡匣容器搬出之晶圓W1 乃為待機於共通搬送室、載入鎖定室及定位裝置等之狀態。
即使處理時間較短之處理室P2之處理立即結束成為未稼動情況下,處理時間較短之處理室P2之處理之晶圓WP 2 乃無法由卡匣容器搬出。因此,於處理時間較短之處理室P2產生多餘之等待時間,處理室P2之稼動效率降低,基板處理裝置全體之作業效率降低。
本發明有鑑於上述問題,目的在於提供基板處理裝置及基板處理裝置之基板搬送方法,其在各處理室並行處理被處理基板時,可使來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序配合各處理室之處理時間,依此則可提升各處理室之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
為解決上述問題,依本發明之一觀點提供之基板處理裝置,其特徵為具備:處理單元,具有多數處理室用於對被處理基板進行特定處理;搬送單元,連接於該處理單元;搬送單元側搬送機構,設於上述搬送單元,用於將基板收納容器收容之上述被處理基板搬送至上述處理單元;及處理單元側搬送機構,設於上述處理單元,用於將上述搬送單元所搬送之上述被處理基板搬送至上述處理室;具備:控制手段,用於依據上述各處理室中上述被處理基板之處理時間,對各個處理室算出由上述基板收納容器對上述各處理室搬送之上述被處理基板之搬送時序,依該搬送時序由上述基板收納容器搬出上述被處理基板。
為解決上述問題,依本發明另一觀點提供之基板處理裝置之基板搬送方法,其特徵為具備:處理單元,具有多數處理室用於對被處理基板進行特定處理;搬送單元,連接於該處理單元;搬送單元側搬送機構,設於上述搬送單元,用於將基板收納容器收容之上述被處理基板搬送至上述處理單元;及處理單元側搬送機構,設於上述處理單元,用於將上述搬送單元所搬送之上述被處理基板搬送至上述處理室的基板處理裝置之基板搬送方法;依據上述各處理室中上述被處理基板之處理時間,對各個處理室算出由上述基板收納容器對上述各處理室搬送之上述被處理基板之搬送時序,對上述被處理基板進行處理時,係依上述搬送時序由上述基板收納容器搬出上述被處理基板。
依上述裝置或方法,依據各處理室之被處理基板之處理時間,依上述各處理室預先算出之搬送時序由基板收納容器搬出被處理基板,因此,於各處理室並行處理被處理基板時,可使來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序配合各處理室之處理時間,依此則,可提升各處理室之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。例如,處理時間較長之處理室處理之被處理基板可以較長間隔由基板收納容器搬出,處理時間較短之處理室處理之被處理基板可以較短間隔由基板收納容器搬出。依此則習知問題之處理時間較長之處理室之被處理基板長時間待機於共通搬送室、載入鎖定室及定位裝置等,處理時間較短之處理室之被處理基板無法由基板收納容器搬出之情況可以消除,可提升各處理室之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
又,於上述裝置或方法,上述被處理基板之搬送時序,例如係由上述基板收納容器搬出上述被處理基板時之各個處理室之上述被處理基板之搬出數比與搬出間隔。所謂被處理基板之搬出數比係指由基板收納容器搬出之各處理室之被處理基板之搬出數比,另外,被處理基板之搬出間隔,係指由基板收納容器搬出之各處理室之被處理基板之搬出間隔。
此情況下較好是,上述被處理基板之搬出數比係依據,在依上述各處理室之上述被處理基板之處理時間而被決定之基準搬出間隔之各區間內、於各處理室可處理之上述被處理基板之最大片數而算出,上述被處理基板之搬出間隔設為,在上述各個處理室以上述基準搬出間隔使上述被處理基板之搬出數比之片數,依據上述各處理室之上述被處理基板之每一處理時間1片1片地搬出之間隔。
於此方法,藉由算出來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序,例如於某一處理室進行被處理基板之處理時間內,於其他處理室可以進行處理可能之最大片數之被處理基板之處理,可減少各處理室之處理等待時間,可提升各處理室之稼動效率。又,依每一處理室於基準搬出間隔由基板收納容器搬出各1片或各多數片被處理基板,如此則,來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序,對於各處理室之每一被處理基板,例如針對各處理室之每一被處理基板使其經常偏移搬送最初1片時產生之初始時序之偏移時間分,因此被處理基板被搬出之時序不會同時。依此則,於各處理室不會發生晶圓搬出等待引起之等待時間。
又,於上述裝置或方法,上述被處理基板之搬出數比,例如係依據上述各處理室之上述被處理基板之處理時間,假設上述各處理室之中處理時間最長之處理室之處理時間設為上述基準搬出間隔時,依在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數而算出。如上述說明,被處理基板之搬出數比,係依據處理時間最長處理室之處理時間設定之基準搬出間隔而被決定,基準搬出間隔之決定方法變為容易,因此,被處理基板之搬出數比之算出變為容易。
又,於上述裝置或方法較好是,上述基準搬出間隔依據上述各處理室之基準搬出間隔之各區間內之等待時間,使該等待時間變短而予以決定。因此,各處理室之等待時間可以最適當化,更能提升基板處理裝置全體之作業效率。
為解決上述問題,依本發明另一觀點提供之基板處理裝置之基板搬送方法,其特徵為:依預先算出之搬送時序、依序使基板收納容器收容之多數上述被處理基板分別朝應處理之處理室搬送,依此而於多數處理室並行對上述被處理基板施予處理的基板處理裝置之基板搬送方法;上述搬送時序具有以下步驟:算出依上述各處理室中上述被處理基板之處理時間而被決定之基準搬出間隔之區間內之上述各個處理室之上述被處理基板之搬出數比的步驟;及依據上述被處理基板之搬出數比而算出上述各個處理室之上述被處理基板之搬出間隔的步驟。
又,於上述方法,算出上述被處理基板之搬出數比的步驟,可具有以下步驟:假設在上述各處理室之中處理時間最長之處理室處理1片上述被處理基板之處理時間設為上述基準搬出間隔時,算出在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數n的步驟;假設在上述處理時間最長之處理室處理1片被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述其他處理室之等待時間的步驟;假設在上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述處理時間最長之處理室之等待時間的步驟;及比較彼等之等待時間,當上述處理時間最長之處理室之等待時間為上述其他處理室之等待時間以下時,將上述基準搬出間隔決定為上述處理時間最長之處理室處理1片被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為1:n,當上述處理時間最長之處理室之等待時間大於上述其他處理室之等待時間時,將上述基準搬出間隔決定為上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為1:n+1。
此情況下,算出上述被處理基板之搬出間隔之步驟,可具有以下步驟:當上述被處理基板之搬出數比為1:n時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔1片1片地搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔將各n片於該每一處理時間1片1片地搬出之間隔,當上述被處理基板之搬出數比為1:n+1時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔1片1片地搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔將各n+1片於該每一處理時間1片1片地搬出之間隔的步驟。
如上述說明,被處理基板之搬出數比,係依據處理時間最長處理室之處理時間設定之基準搬出間隔而被決定,基準搬出間隔之決定方法變為容易,因此,被處理基板之搬出數比之算出變為容易。另外,決定基準搬出間隔,使處理時間最長之處理室與其他處理室之其中任一之等待時間成為最短,依據基準搬出間隔算出來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序(例如被處理基板之搬出數比與被處理基板之搬出間隔),因此,各處理室之等待時間可以最適當化,更能提升基板處理裝置全體之作業效率。
又,於上述方法,算出上述被處理基板之搬出數比的步驟,可具有以下步驟:假設在上述各處理室之中處理時間最長之處理室處理m片上述被處理基板之處理時間設為上述基準搬出間隔時,算出在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數n的步驟;假設在上述處理時間最長之處理室處理m片被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述其他處理室之等待時間的步驟;假設在上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述處理時間最長之處理室之等待時間的步驟;變化上述m算出上述被處理基板之最大片數n、上述其他處理室之等待時間、上述處理時間最長之處理室之等待時間,決定上述其他處理室之等待時間與上述處理時間最長之處理室之等待時間成為最小的m、n的步驟:及比較所決定之m、n時之上述其他處理室之等待時間與上述處理時間最長之處理室之等待時間,當上述處理時間最長之處理室之等待時間為上述其他處理室之等待時間以下時,將上述基準搬出間隔決定為上述處理時間最長之處理室處理m片被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為m:n,當上述處理時間最長之處理室之等待時間大於上述其他處理室之等待時間時,將上述基準搬出間隔決定為上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為m:n+1。
此情況下,算出上述被處理基板之搬出間隔之步驟,可具有以下步驟:當上述被處理基板之搬出數比為m:n時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔將各m片於該每一處理時間1片1片地搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔將各n片於該每一處理時間1片1片地搬出之間隔,當上述被處理基板之搬出數比為m:n+1時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔將各m片於該每一處理時間1片1片地搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔將各n+1片於該每一處理時間1片1片地搬出之間隔的步驟。
依此則,使被處理基板之搬出數比,依據處理時間最長之處理室之處理時間之m倍時間而設定之基準搬出間隔予以決定,基準搬出間隔之決定方法變為容易,因此,被處理基板之搬出數比之算出變為容易。另外,決定基準搬出間隔,使處理時間最長之處理室與其他處理室之其中任一之等待時間成為最短,依據基準搬出間隔算出來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序(例如被處理基板之搬出數比與被處理基板之搬出間隔),因此,各處理室之等待時間可以最適當化,更能提升基板處理裝置全體之作業效率。
以下依圖面詳細說明本發明較佳實施形態。又,本說明書及圖面中,實質上具有同一功能之構成要素附加同一符號並省略重複說明。
(基板處理裝置之構成例)
首先,參照圖面說明本發明實施形態之基板處理裝置。圖1為本發明實施形態之基板處理裝置之概略構成圖。該基板處理裝置100具備:多數處理單元110,用於對被處理基板例如半導體晶圓(以下亦有單純稱為「晶圓」)W進行成膜處理、蝕刻處理等各種處理;及搬送單元120,用於對處理單元110搬出入晶圓W。搬送單元120具有搬送晶圓W時共用之搬送室130。
搬送單元120之搬送室130由例如N2 氣體等惰性氣體或清靜空氣被循環之斷面大略多角形狀之箱體構成。於構成搬送室130之斷面大略多角形狀之長邊的一側面,並設多數卡匣台132(於此為132A及132B)。彼等卡匣台132A、132B分別可載置作為基板收納容器之一例的卡匣容器134A、134B。
於各卡匣容器134A、134B可以等間距多段載置、收容例如最大25片晶圓W,內部為例如塡滿N2 氣體氣氛之密閉構造。搬送室130介由柵閥136A、136B可對內部進行晶圓W之搬出入。
於卡匣容器134A、134B分別收納後述處理室140A、140B處理之晶圓。但是,若知道哪一晶圓於哪一處理室被處理時,不需要將各處理室140A、140B處理之晶圓分開收納於個別之卡匣容器134A、134B。例如,於卡匣容器134A或134B之一方或兩方混在各處理室140A、140B處理之晶圓亦可。另外,圖1之例,例如於各卡匣台132A、132B分別可載置2台卡匣容器134A、134B之各1台,但卡匣台與卡匣容器之數目不限定於此,可為例如3台以上。
於搬送室130之端部,亦即在構成斷面大略多角形狀之短邊之一側面,設置作為定位裝置之定向器(預對準平台)137,該定向器137內部具備光學感測器139可以光學檢測旋轉載置台138與晶圓W之周緣部。該定向器137用於檢測出晶圓W之定向平面或溝槽等而進行定位者。
處理單元110,具有對晶圓施予例如成膜處理(例如電漿CVD處理)或蝕刻處理(例如電漿蝕刻處理)等特定處理之處理室140(140A、140B)。各140搬送列A、B進行之處理可為同種處理或不同種處理。各晶圓依據預先記憶於控制部之記憶體等的蝕刻處理之處理工程之表示資訊(製程.參數)於各處理室140A、140B施予特定處理。關於各晶圓於哪一處理室處理,可依例如上述製程.參數判斷。處理單元110具備對處理室140A、140B進行晶圓W之搬出入的共通搬送室150。共通搬送室150形成為多角形、例如六角形,其周圍介由柵閥144A、144B配設上述各處理室140A、140B。
上述各處理室140A、140B對晶圓W施予例如同種或不同種之處理。於各處理室140A、140B內設置載置晶圓W之載置台142A、142B。又,處理室140不限定於2個,可另外追加。
於共通搬送室150周圍,配設連接於搬送單元120之真空準備室之一例之第1、第2載入鎖定室160 M、160 N。具體言之為,第1、第2載入鎖定室160 M、160 N前端,係在共通搬送室150周圍介由柵閥(真空側柵閥)154 M、154 N分別被連接,第1、第2載入鎖定室160 M、160 N之底端,係於構成搬送室130之斷面大略多角形狀之長邊的另一側面分別介由柵閥(大氣側柵閥)162 M、162 N被連接。
第1、第2載入鎖定室160 M、160 N可被真空吸引,具有將晶圓W暫時保持施予壓力調整後,傳送至次段之功能。又,載入鎖定室160 M、160 N亦可具有冷卻機構或加熱機構。
如上述說明,共通搬送室150與各處理室140A、140B之間以及共通搬送室150與上述各載入鎖定室160 M、160 N之間分別構成可以氣密開/關,被群組加工型化,必要時可構成和共通搬送室150內可以連通。又,上述第1、第2載入鎖定室160 M、160 N與上述搬送室130之間亦構成可以氣密開/關。
於共通搬送室150內設置例如伸張、升降、旋動可能之由多關節臂部構成之處理單元側搬送機構180。處理單元側搬送機構180可存取各載入鎖定室160 M、160 N及各處理室140A、140B。例如晶圓被搬入各載入鎖定室160 M、160 N時,該晶圓藉由處理單元側搬送機構180被搬入處理該晶圓之處理室140A或140B。
處理單元側搬送機構180由具有2個握柄之雙臂部機構構成,1次可使用2片晶圓。依此則,例如對各處理室140A、140B進行晶圓之搬出入時,可交換處理完成晶圓與未處理完成晶圓。又,處理單元側搬送機構180側之握柄述不限定於上述,亦可為僅有1個握柄之單臂部機構。
於搬送室130內設置使晶圓W沿著長邊方向(圖1之箭頭方向)搬送的搬送單元側搬送機構170。搬送單元側搬送機構170被固定之基台172,係於搬送室130內之中心部沿著長邊方向設置之導軌174上被之稱為可滑動。於基台172與導軌174分別設置線性馬達之可動子及固定子。於導軌174之端部設有驅動該線性馬達之線性馬達驅動機構176。於線性馬達驅動機構176連接控制部190。依此則,依據控制部190之控制信號可驅動176,搬送單元側搬送機構170連同基台172可沿著導軌174朝箭頭方向移動。
搬送單元側搬送機構170,和處理單元側搬送機構180同樣,係由具有2個握柄之雙臂部機構構成,1次可使用2片晶圓。依此則,例如對卡匣容器134、定向器137、載入鎖定室160 M、160 N等進行晶圓之搬出入時,可交換晶圓之搬出入。又,處理單元側搬送機構180側之握柄述不限定於上述,亦可為僅有1個握柄之單臂部機構。
於基板處理裝置100設置,除各搬送機構170、180、各柵閥136、144、154、162、定向器137等之控制以外,亦包含後述算出來自卡匣容器134之晶圓之搬送時序之處理或依據該晶圓之搬送時序由卡匣容器134搬出晶圓之控制等基板處理裝置全體動作之控制的控制部190。控制部190具備例如構成該控制部190之本體的微電腦、各種資料等之記憶的記憶體等。
(基板處理裝置之動作)
以下說明上述構成之基板處理裝置之動作。藉由搬送單元側搬送機構170由卡匣容器134A或134B被搬出之晶圓W,係被搬送至定向器137移載於定向器137之旋轉載置台138,於此被定位。被定位後之晶圓由定向器137被搬出、被搬入載入鎖定室160 M、160 N內。此時,處理完成晶圓存在於載入鎖定室160 M或160 N時,搬出處理完成晶圓之後再搬入未處理完成晶圓。
被搬入載入鎖定室160 M或160 N之晶圓,係藉由處理單元側搬送機構180由載入鎖定室160 M或160 N被搬出,被搬入該晶圓處理用之處理室140A或140B施予特定處理。處理室140A或140B之處理完成後之處理完成晶圓,係藉由處理單元側搬送機構180由處理室140A或140B被搬出,回至載入鎖定室160 M或160 N。回至載入鎖定室160 M或160 N之處理完成晶圓,係藉由搬送單元側搬送機構170被回復至卡匣容器134A或134B。
欲提升處理室140A或140B之處理效率,較好是使未處理晶圓儘可能接近處理室處於待機位置,因此,於進行處理室140A或140B之處理期間亦由卡匣容器134A或134B逐次搬出未處理晶圓,使彼等晶圓待機於共通搬送室150、載入鎖定室160 M或160 N、定向器137等。處理室140A或140B之1片晶圓之處理結束後,處理完成晶圓立即回至卡匣容器134A或134B,依序傳送上述各待機中之未處理晶圓使待機於共通搬送室150之次一未處理晶圓立即被搬入處理室140A或140B。
於上述基板處理裝置100,在各處理室140A、140B並行進行晶圓處理時,欲提升各處理室140A、140B之稼動效率時,決定各處理室140A、140B處理之晶圓以何種搬送時序由處理室140A或140B被搬出乃重要之事。以下說明包含算出該搬送時序之處理的本實施形態之基板搬送方法。
(基板處理裝置之基板搬送方法)
本實施形態之基板搬送方法之特徵在於:依據依各處理室之處理時間預先算出之晶圓搬送時序,藉由搬送單元側搬送機構170由各卡匣容器134搬出晶圓之點。依據各處理室之處理時間所對應之晶圓搬送時序而由各卡匣容器134搬出晶圓,因此,即使處理時間互異之多數處理室並行連續進行晶圓處理時,亦不會因各處理室之處理時間不同而產生多餘之等待時間,可提升基板處理裝置全體之作業效率。又,此處所謂各處理室之處理時間係指,1片晶圓處理必要之時間(例如包含製程時間),例如於各處理室自1片晶圓被搬入至該晶圓之處理結束被搬出,次一晶圓可被搬入為止之時間。
晶圓搬送時序,例如由晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔決定。此處所謂晶圓搬出數比係指由卡匣容器134搬出之各個處理室之晶圓搬出數之比,晶圓搬出間隔係指由卡匣容器134搬出之各個處理室之晶圓搬出間隔。例如,假設相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室為P1,其他處理室為Pk(k=2、3、....),處理室P1之相當於晶圓1片之處理時間設為Tp1,其他處理室Pk之相當於晶圓1片之處理時間設為Tpk,處理室P1處理之晶圓設為Wp1,其他處理室Pk處理之晶圓設為Wpk,則晶圓搬出數比成為對應各處理室P1、Pk之各處理時間Tp1、Tpk由卡匣容器134搬出之晶圓Wp1與晶圓Wpk之搬出數比。又,晶圓搬出間隔成為在上述晶圓搬出數比之下由卡匣容器134搬出之晶圓Wp1、晶圓Wpk之各搬出間隔。
又,基板處理裝置具備之處理室有3個以上時,針對其他處理室Pk之各個,在和晶圓處理時間最長處理室P1間之關係下算出晶圓搬送時序。具體言之為,例如具備3個處理室P1、P2、P3之基板處理裝置,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓W1 與晶圓Wp2之搬送時序。又,晶圓Wp3之搬送時序依處理室P1與處理室P3之關係算出。如上述說明,之所以依晶圓處理時間最長處理室P1與其他處理室Pk之關係算出晶圓搬送時序,乃因為以最長處理時間Tp1為基準可以容易算出各處理室處理之晶圓之最適當之搬送時序。
以下說明上述晶圓搬送時序之算出方法。晶圓搬送時序可依各處理室P1、Pk之各處理時間Tp1、Tpk如下算出。此處例如以圖1所示具備2個處理室之基板處理裝置100為例說明。基板處理裝置100之處理室140A、140B之中處理時間最長處理室設為P1,其他處理室設為P2。
例如各處理室P1、P2之處理時間Tp1、Tp2之比(Tp1:Tp2)設為2:1,在處理室P1之1片晶圓Wp1之處理時間Tp1內,處理室P2可處理2片晶圓Wp2。因此,晶圓搬出數比設為1:2。此情況下,各處理室P1、處理室P2之處理結束之後次一晶圓之處理被進行,因而晶圓Wp1、Wp2之晶圓搬出間隔設為各個處理時間Tp1、Tp2。
依此則,於各處理室P1、P2分別被處理之晶圓Wp1、Wp2,分別依各個處理時間Tp1、Tp2之搬出間隔1片片被搬出。此時,處理時間Tp1為處理時間Tp2之2倍,因此,在處理室P1處理之晶圓Wp1被搬出1片期間,處理室P2處理之晶圓Wp2被搬出2片。
如上述說明,本實施形態中依據各處理室P1、Pk之各處理時間Tp1、Tpk算出來自卡匣容器134之晶圓搬送時序,因此依該搬送時序,則處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1可以對應於處理時間Tp1之較長間隔由卡匣容器134被搬出之同時,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk可以對應於處理時間Tpk之較短間隔由卡匣容器134被搬出。依此則,習知處理時間較長處理室P1之晶圓Wp1長時間待機於共通搬送室150、載入鎖定室160M、160N、定向器137,處理時間較短處理室Pk之晶圓Wpk無法由卡匣容器134被搬出之情況可以消除,可提升各處理室P1、Pk之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
但是,搬送單元側搬送機構170僅有1個,例如圖1所示具備2個處理室之基板處理裝置100,例如圖5所示自處理室P1處理之最初之晶圓Wp1被搬出之起動時序t11起,至其他處理室P2處理之最初之晶圓Wp2被搬出之起動時序t12之間,會產生搬送單元側搬送機構170之動作週期部分之偏移時間Ts2。搬送單元側搬送機構170之動作週期係指例如以下之一連串動作。首先,藉由搬送單元側搬送機構170由卡匣容器134搬出晶圓、搬送至定向器137。之後,於定向器137存取將該晶圓與定位完成晶圓交換。之後,將定位完成晶圓搬送至載入鎖定室160 M或160 N,於載入鎖定室160 M或160 N將定位完成晶圓與處理完成晶圓交換。最後,使處理完成晶圓回至卡匣容器134。於圖5之具體例中,上述一連串動作花費之時間、亦即起動時序之偏移時間Ts2例如設為20秒。
而且,處理室P1處理之晶圓Wp1被1片片搬出之搬出間隔,與處理室P2處理之晶圓Wp2各2片被搬出之搬出間隔相等,因此,彼等搬出間隔之各區間經常產生如上述說明之起動時序之偏移時間Tsk,因此晶圓Wp1由卡匣容器134搬出之時許,與晶圓Wp2由卡匣容器134搬出之時序不會同時。因此,一此種晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出晶圓Wp1、Wpk時,於各處理室P1、P2不會產生晶圓搬出等待引起之等待時間。
如上述說明,處理室P1之處理時間Tp1正好為處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍(例如n倍)時,處理室P1處理之晶圓Wp1各1片被搬出之搬出間隔,與處理室Pk處理之晶圓Wpk各上述整數倍之片數(例如n片)被搬出之搬出間隔相等,因此,彼等搬出間隔成為經常偏移上述起動時序之偏移時間Tsk之部分。因此,各處理室P1、Pk不會產生晶圓搬出等待引起之等待時間。又,此情況下之晶圓搬送時序,只需針對各處理室P1、Pk處理之晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出間隔分別採用各處理室P1、Pk之處理時間Tp1、Tpk即可。依此則,針對晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比可予以決定。
但是,實際進行晶圓處理時,多數情況下處理室P1之處理時間Tp1並非正好處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍。此情況下,即使晶圓Wp1、Wpk之搬出產生上述說明之起動時序之偏移時間,因為晶圓Wp1、Wpk之各搬出間隔不同之故,會發生晶圓Wp1由卡匣容器134搬出之時序,與晶圓Wpk由卡匣容器134搬出之時序成為同時之情況。此情況下,於晶圓Wp1、Wp2之任一會產生晶圓搬出等待,結果,各處理室P1、P2之任一處理會產生等待時間,該部分會降低基板處理裝置全體之作業效率。
因此,本發明中,算出搬送時序使晶圓Wp1、Wpk之各1片或各多數片以相同基準搬出間隔Tx被由卡匣容器134搬出,依此而使晶圓Wp1、Wp2由卡匣容器134搬出時不會產生晶圓搬出等待。
具體言之為,首先,依據各處理室P1、Pk之各處理時間Tp1、Tpk決定由卡匣容器134搬出晶圓Wp1、Wpk時之基準之基準搬出間隔Tx。之後,分別算出於該基準搬出間隔Tx之區間內可處理之晶圓Wp1、Wpk之最大片數m、n。
此情況下,例如作為晶圓搬送時序,將晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比設為m:n,晶圓搬出間隔分別設為各處理時間Tp1、Tpk。依此則,針對處理室P1處理之晶圓Wp1,在基準搬出間隔Tx內使各m片之每一片依每一處理時間Tp1由卡匣容器134搬出之同時,針對處理室Pk處理之晶圓Wpk,在和上述相同之基準搬出間隔Tx內則使各n片之每一片依每一處理時間Tpk由卡匣容器134搬出。此情況下,晶圓Wp1、Wpk,只要基準搬出間隔Tx之各區間內各m片、n片之搬出時序為各個處理時間Tp1、Tpk之每一個時,可以連續搬出,亦可以不連續搬出。
如上述說明,於各處理室P1、Pk並行處理晶圓Wp1、Wpk時,卡匣容器134之晶圓搬送時序可配合各處理室P1、Pk之處理時間Tp1、Tpk。而且,依上述晶圓搬送時序,例如於處理室P1進行晶圓Wp1之處理時間內,可於其他處理室Pk進行處理可能之最大片數之晶圓Wpk之處理,可減少各處理室P1、Pk之處理等待時間,可提升各處理室之稼動效率,依此則,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
另外,由卡匣容器134使各1片或各多數片晶圓Wp1、Wpk以相同之基準搬出間隔Tx之時序(週期)搬出,如此則,晶圓Wp1、Wpk由卡匣容器134搬出之各時序經常偏移上述起動時序之偏移時間Tsk,因此,晶圓Wp1、Wpk由卡匣容器134搬出之時序不會同時。依此則,各處理室P1、P2不會產生晶圓搬出等待引起之等待時間。
又,上述此情況下,基準搬出間隔Tx減去晶圓Wp1、Wpk之片數m、n之處理時間所得之殘餘時間,分別成為各基準搬出間隔Tx之各處理室Pk、P1之等待時間。因此,較好是決定基準搬出間隔Tx使該等待時間儘可能變少。例如以處理室P1之處理時間Tp1之m倍之Tp1.m作為基準搬出間隔Tx,則可消除處理室P1之等待時間,另外,以處理時間Tpk×n或以處理時間Tpk之(n+1)倍之Tpk.(n+1)作為基準搬出間隔Tx,則可消除處理室Pk之等待時間。
如上述說明,依處理室P1、P2之處理時間Tp1、Tp2之組合,決定基準搬出間隔Tx以使處理室P1、P2之任一之等待時間成為最短,依據基準搬出間隔Tx算出來自卡匣容器134之晶圓搬送時序(例如晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔)。依此則,可使各處理室P1、P2之等待時間最適化,更能提升基板處理裝置全體之作業效率。又,此種晶圓搬送時序之算出方法,不論處理室P1之處理時間Tp1是否正好為處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍均可適用。
又,基板處理裝置具備之處理室有3個以上時,針對其他每一處理室Pk分別依其和晶圓處理時間最長之處理室P1間之關係算出晶圓搬送時序。但是,此情況下,為求基準搬出間隔Tx之統一,例如最初算出其他處理室P2之晶圓搬送時序時決定基準搬出間隔Tx,則針對其他處理室P3、P4、....Pkend算出晶圓搬送時序時使用已經決定之上述基準搬出間隔Tx.又,針對其他每一處理室Pk依其和處理室P1之關係算出等待時間,使該等待時間成為最小而算出基準搬出間隔Tx亦可。
(算出晶圓搬送時序之處理之具體例)
以下參照圖面說明依據上述晶圓搬送時序算出方法進行晶圓搬送時序之算出之具體例。圖2為本實施形態之算出晶圓搬送時序之處理流程圖。又,算出晶圓搬送時序之處理係由例如特定程式構成,依該程式於控制部190執行。例如上述程式預先記憶於控制部190之記憶體或外部連接之主電腦裝置之硬碟裝置等記憶媒體,控制部190由上述記錄媒體讀取彼等程式執行之。
如圖2所示,算出晶圓搬送時序之處理,首先於步驟S110比較各處理室之晶圓處理時間,相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室設為P1,其他處理室設為Pk(k=2、3、....、kend)。其中kend為基板處理裝置100具備之處理室數目。例如圖1之基板處理裝置100具有2個處理室140A、140B,相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室為處理室140A,則處理室140A設為處理室P1,處理室140B設為處理室P2。
之後,於步驟S120設定處理室P1之相當於晶圓1片之處理時間為Tp1,設定其他處理室Pk之相當於晶圓1片之處理時間為Tpk。又,處理室P1及其他處理室Pk(k=2、3、....、kend)之序號較好是依處理時間較長處理室之順序。例如具備3個處理室之基板處理裝置,依據相當於晶圓1片之處理時間之較長順序設為處理室P1、處理室P2、處理室P3。
之後,於步驟S130、S140進行算出晶圓搬送時序之處理。亦即,於步驟S130進行算出晶圓搬出數比之處理,於步驟S140進行算出晶圓搬出間隔之處理。步驟S130之算出晶圓搬出數比之處理之具體例圖式於圖3,步驟S140之算出晶圓搬出間隔之處理之具體例為圖4。圖3、圖4之處理為,在基準搬出間隔Tx可處理之晶圓Wp1之最大片數m設為1,亦即以相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室P1之處理時間Tp1為基準而決定基準搬出間隔Tx時之處理。圖5為依據圖2-4算出之晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出晶圓時各處理室P1、P2處理之晶圓Wp1、Wp2之處理時程之圖。於圖5,橫軸為時間,2個各處理室P1、P2處理之晶圓Wp1、Wp2之處理時程分別以棒狀圖表示。
(算出晶圓搬出數比之處理之具體例)
首先,參照圖3說明算出晶圓搬出數比之處理之具體例。如圖3所示,於步驟S210,以相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室P1之處理時間Tp1設為基準搬出間隔Tx時,於該基準搬出間隔Tx之區間內(於此為處理時間Tp1內)算出其他處理室Pk可處理之晶圓Wpk之最大片數n。於最長處理時間Tp1內,由卡匣容器134搬出其他處理室Pk可處理之片數之晶圓Wpk,依此則,處理室Pk之等待時間可以盡量減少。
具體言之為,例如使以下之式(1-1)與(1-2)同時成立而算出晶圓Wpk之片數n。又,於以下之式(1-1)與(1-2)中,Tp1為處理室P1之相當於1片晶圓Wp1之處理時間,Tpk為其他處理室Pk之相當於1片晶圓Wpk之處理時間,n為滿足n≧1之整數,k為滿足k≧2之整數,又,以下之式(1-1)與(1-2)之中「.」表示乘法之記號(以下相同)。
Tp1≧Tpk.n (1-1) Tp1<Tpk.(n+1) (1-2)
以下之步驟S220-S280,決定處理室P1之處理時間Tp1與處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1)之中等待時間較短者作為基準搬出間隔Tx,算出各處理室P1、Pk處理之晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比.如上述說明,藉由採用處理室P1、Pk之等待時間較短者作為基準搬出間隔Tx,則針對處理室P1、Pk全部可縮短處理之等待時間。依此則,可實現基板處理裝置全體之等待時間之最適化。
具體言之為,於步驟S220,以處理室P1之處理時間Tp1設為基準搬出間隔Tx,依據以下之式(1-3)算出其他處理室Pk之等待時間Twk,於步驟S230,以處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1)設為基準搬出間隔Tx,依據以下之式(1-4)算出處理室P1之等待時間Tw1。
Twk=Tp1-Tpk.n (1-3) Tw1=Tpk.(n+1)-Tp1 (1-4)
於步驟S240比較各等待時間Tw1、Twk,坢斷哪一等待時間腳短。具體言之為,例如判斷等待時間Twk是否為等待時間Tw1以下(Twk≦Tw1)。於步驟S240判斷Twk≦Tw1時,亦即等待時間Twk較短(或等待時間Tw1、Twk相等時),於步驟S250如以下之式(1-5)所示將各晶圓Wp1、Wpk之基準搬出間隔Tx決定為處理室P1之處理時間Tp1,於步驟S260將各晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)設為1:n。
Tx=Tp1=Tpk.n+Twk (1-5)
依此獲得之基準搬出間隔Tx(=Tp1=Tpk.n+Twk),在該每一區間,處理室P1處理之晶圓Wp1被搬出1片,處理室P1之等待時間為0之同時,處理室Pk處理之晶圓Wpk被搬出n片,處理室Pk之等待時間為Twk。
相對於此,於S240判斷非Twk≦Tw1時,亦即等待時間Tw1較短時,於步驟S270如以下之式(1-6)所示將各晶圓Wp1、Wpk之基準搬出間隔Tx決定為處理室Pk之Tpk.(n+1),於步驟S280將各晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)設為1:n+1。
Tx=Tp1+Tw1=Tpk.(n+1) (1-6)
依此獲得之基準搬出間隔Tx(=Tp1+Tw1=Tpk.(n+1)),在該每一區間,處理室P1處理之晶圓Wp1被搬出1片,處理室P1之等待時間為Tw1之同時,處理室Pk處理之晶圓Wpk被搬出n+1片,處理室Pk之等待時間為0。又,圖3之處理所得之基準搬出間隔Tx及晶圓搬出數比等倍記憶於控制部190之記憶體等。
(算出晶圓搬出間隔之處理之具體例)
以下參照圖4說明算出晶圓搬出間隔之處理之具體例,於此係依據圖3所示算出晶圓搬出數比之處理之而決定之基準搬出間隔Tx產生之晶圓搬出數比,算出實際由卡匣容器134搬出晶圓時之各晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出間隔。
具體言之為,首先,如圖4所示,於步驟S310由控制部190之記憶體等取出圖3之處理所算出之晶圓搬出數比(Wp1:Wpk),判斷晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)為1:n或1:n+1。
於步驟S310判斷晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)為1:n時,於步驟S320針對處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx搬出各1片之間隔。依此則,晶圓Wp1例如在基準搬出間隔Tx被1片片,亦即於每一處理時間Tp1由卡匣容器134被1片片搬出。此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室P1之處理時間Tp1,因此例如圖5(a)上側之處理時程所示,處理室P1之等待時間為0,晶圓Wp1被連續處理。
之後,於步驟S330,針對處理室Pk處理之晶圓Wpk之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx各n片依每一處理時間Tpk各1片搬出之間隔。依此則,晶圓Wpk例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各n片連續由卡匣容器134搬出之同時,僅有等待時間Twk之搬出等待。亦即,n片連續由卡匣容器134搬出之後僅等待等待時間Twk之後次一n片連續由卡匣容器134再度被搬出。此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室Pk之處理時間Tpk.n+Twk,因此例如圖5(a)下側之處理時程所示,處理室Pk在基準搬出間隔Tx之每一區間存在等待時間Twk之狀態下針對各n片晶圓Wpk施予連續處理.又,圖5(a)為k=2,n=3之具體例。
相對於此,步驟S310判斷晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)為1:n+1時,於步驟S340針對處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx搬出各1片之間隔。依此則,晶圓Wp1例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各1片由卡匣容器134被搬出之同時,存在等待時間Tw1之搬出等待。亦即,由卡匣容器134搬出1片之後等待等待時間Tw1之後次一片再度由卡匣容器134搬出。此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室P1之處理時間Tp1+Ww1,因此例如圖5(b)上側之處理時程所示,在處理室P1在基準搬出間隔Tx之每一區間存在等待時間Tw1之狀態下使各1片晶圓Wp1被處理。
之後,於步驟S350,針對處理室Pk處理之晶圓Wpk之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx各n+1片依每一處理時間Tpk各1片搬出之間隔。依此則,晶圓Wpk例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各n+1片連續由卡匣容器134搬出,此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1),因此例如圖5(b)下側之處理時程所示,處理室Pk在基準搬出間隔Tx之每一區間於等待時間0之狀態下連續處理各n+1片晶圓Wpk。又,圖5(b)為k=2,n=2之具體例。
圖3、4所示處理算出之晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔被記憶於控制部190之記憶體。實際近。實際進行晶圓處理時,藉由控制部190由記憶體取得圖3、4獲得之晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔,依該晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔控制搬送單元側搬送機構170,使晶圓Wp1、Wpk分別由卡匣容器134搬出。
依此則,例如處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1依其之處理時間Tp1以較長間隔由卡匣容器134搬出,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk依其之處理時間Tpk以較短間隔由卡匣容器134搬出。如此則,習知處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1長時間待機於共通搬送室150、載入鎖定室160 M、160 N、定向器137等,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk無法由卡匣容器134搬出之情況可以消除。因此,可提升各處理室P1、Pk之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
又,針對晶圓Wp1、Wpk分別以相同基準搬出間隔Tx之時序(週期)由卡匣容器134搬出,因此,晶圓Wp1、Wpk之基準搬出間隔Tx之各區間僅偏移最初處理之晶圓Wp1、Wpk被搬出時產生之起動時序之偏移時間Tsk。因此,晶圓Wp1、Wpk被搬出之時序不會同時,又,圖3、4之處理,不僅適用處理室P1之處理時間Tp1並非處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍之情況,如圖5(c)之處理時程所示,亦適用處理室P1之處理時間Tp1正好為處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍之情況。
(具備2個處理室之基板處理裝置之適用之情況)
以下針對圖1所示具備2個處理室之基板處理裝置進行圖2-4所示算出晶圓搬送時序之處理,依圖5以具體數值說明。於圖5(a)表示各處理室140A、140B之相當於晶圓1片之處理時間為200秒、60秒之情況,圖5(b)表示200秒、70秒之情況,圖5(c)表示200秒、50秒之情況。彼等任一情況下處理時間最長之處理室為處理室140A,因此依圖2之步驟S110、S120,處理室140A為處理室P1,其處理時間為Tp1,其他處理室140B為處理室P2,其處理時間為Tp2。
依圖2之步驟S130(例如圖3所示處理)及步驟S140(例如圖4所示處理)算出搬送時序時,係依據各處理室之處理時間,因此分別以圖5(a)、(b)、(c)說明。
首先說明圖5(a)之具體例。該具體例為,將基準搬出間隔Tx設為處理時間Tp1使處理室等待時間變短者。圖5(a),處理室P1之處理時間Tp1為200秒,處理室P2之處理時間Tp2為60秒,因此,依圖3之步驟S210,設為k=2代入式(1-1)與(1-2),滿足彼等之式者為n=3。
之後,依步驟S220及步驟S230,設為k=2分別將數值代入式(1-3)與(1-4),則處理室P2之等待時間Tw2=200-60×3=20秒,處理室P1之等待時間Tw1=60×4-200=40秒。處理室P2之等待時間Tw2(=20秒)小於處理室P1之等待時間Tw1(=40秒),因此依步驟S240、步驟S240,步驟S260,晶圓Wp1、Wp2之基準搬出間隔Tx成為處理室P1之處理時間Tp1(=200秒),處理室P1處理之晶圓Wp1、處理室P2處理之晶圓Wp2之晶圓搬出數比(Wp1:Wp2)為1:3。
之後,依步驟S310、S320、S330,處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=200秒)內各1片被搬出之間隔。處理室P2處理之晶圓Wp2之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=200秒)內各3片、於每一處理時間Tp2各1片被搬出之間隔。
藉由上述晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出各晶圓Wp1、Wp2,則各各處理室P1、P2之處理時程如圖5(a)所示。此情況下,於處理室P1等待時間為0,晶圓Wp1被連續處理,另外,於處理室P2,在每一基準搬出間隔Tx(=200秒)存在等待時間Tw2(=20秒)而將晶圓Wp2各3片連續處理。
接著,說明圖5(b)之具體例。該具體例為,將基準搬出間隔Tx設為處理室P2之處理時間Tp2.(n+1)使處理室等待時間變短者。於圖5(b),處理室P1之處理時間Tp1為200秒,處理室P2之處理時間Tp2為70秒,因此,依圖3之步驟S210,設為k=2代入式(1-1)與(1-2),滿足彼等之式者為n=2。
之後,依步驟S220及步驟S230,設為k=2分別將數值代入式(1-3)與(1-4),則處理室P2之等待時間Tw2=200-70×2=60秒,處理室P1之等待時間Tw1=70×3-200=10秒。處理室P1之等待時間Tw1(=10秒)小於處理室P2之等待時間Tw2(=60秒),因此依步驟S240、步驟S270,步驟S280,晶圓Wp1、Wp2之基準搬出間隔Tx成為處理室P2之處理時間70秒×3(=210秒),晶圓Wp1、晶圓Wp2之晶圓搬出數比(Wp1:Wp2)為1:3。
之後,依圖4之步驟S310、S340、S350,處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=200秒)內各1片被搬出之間隔。處理室P2處理之晶圓Wp2之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=200秒)內各3片、於每一處理時間Tp2(=70秒)各1片被搬出之間隔。
藉由上述晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出各晶圓Wp1、Wp2,則各處理室P1、P2之處理時程如圖5(b)所示。此情況下,於處理室P1在每一基準搬出間隔Tx內以等待時間Tw1連續處理晶圓Wp1。另外,於處理室P2,在每一基準搬出間隔Tx(=200秒)內以等待時間0連續處理3片晶圓Wp2。
接著,說明圖5(c)之具體例。該具體例為,處理室P1之處理時間Tp1相等於處理室P2之處理時間Tp2.n者。此情況下,處理室P2之處理時間Tp2.N(或處理室P1之處理時間Tp1)設為基準搬出間隔Tx,依此則,各處理室之等待時間均成為0。於圖5(c),處理室P1之處理時間Tp1為200秒,處理室P2之處理時間Tp2為0秒,依圖3之步驟S210,設為k=2代入式(1-1)與(1-2),滿足彼等之式者為n=4。
之後,依步驟S220及步驟S230,設為k=2分別將數值代入式(1-3)與(1-4),則處理室P2之等待時間Tw2=200-50×4=0秒,處理室P1之等待時間Tw1=50×5-200=50秒。處理室P1之等待時間Tw1(=0秒)小於處理室P2之等待時間Tw2(=50秒),因此依步驟S240、步驟S270,步驟S280,晶圓Wp1、Wp2之基準搬出間隔Tx成為處理室P2之處理時間Tp2.n(=200秒),晶圓Wp1、晶圓Wp2之晶圓搬出數比(Wp1:Wp2)為1:4。
之後,依圖4之步驟S310、S340、S350,處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=200秒)內1片被搬出之間隔。處理室P2處理之晶圓Wp2之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=200秒)內4片、於每一處理時間Tp2(=50秒)內1片被搬出之間隔。
藉由上述晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出各晶圓Wp1、Wp2,則各處理室P1、P2之處理時程如圖5(c)所示。此情況下,於處理室P1在每一基準搬出間隔Tx內以等待時間0連續處理晶圓Wp1。另外,於處理室P2,在每一基準搬出間隔Tx(=200秒)內以等待時間0連續處理4片晶圓Wp2。
(具備3個以上處理室之基板處理裝置之適用之情況)
以下針對具備3個以上處理室之基板處理裝置進行圖2-4所示算出晶圓搬送時序之處理加以說明。圖6為具備3或4個處理室之基板處理裝置之概略構成。圖6之基板處理裝置200,係和圖1之基板處理裝置100大略相同之構成,另外將室140C、140D介由柵閥144C、144D連接於共通搬送室150之兩側部者。於此,例如室140C設為進行晶圓處理之處理室之構成之同時,室140D設為進行處理完成晶圓之處理結果之測定等各種檢測的檢測室之構成,成為具備3個處理室之基板處理裝置200,室140C、140D同時設為進行晶圓處理之處理室時,成為具備4個處理室之基板處理裝置200。又,於圖6之基板處理裝置200,另外在構成搬送室130之斷面大略多角形狀之長邊的一側面設置卡匣台132C,可載置另一卡匣容器134C。例如於卡匣容器134C收納作為處理室構成之室140C或140D處理之晶圓亦可。
首先,針對圖6所示基板處理裝置200具備3個處理室之基板處理裝置之構成,進行圖2-4所示算出晶圓搬送時序之處理,依圖7以具體數值說明。圖7表示依據圖2-4算出之搬送時序被處理的各處理室之晶圓處理時程。圖7之橫軸為時間,3個處理室P1、P2、P3處理之晶圓之處理時程分別以棒狀圖表示。圖7表示各處理室140A、140B、140C之相當於晶圓1片之處理時間為200秒、70秒、50秒之情況,此情況下,處理時間最長之處理室為處理室140A,因此依圖2之步驟S110、S120,處理室140A為處理室P1,其處理時間為Tp1,處理室140B為處理室P2,其處理時間為Tp2,處理室140C為處理室P3,其處理時間為Tp3。因此,此情況下,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序,晶圓Wp3之搬送時序則依處理室P1與處理室P3之關係算出。算出晶圓Wp3之搬送時序時,為求統一基準搬出間隔Tx而使用算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序時決定之基準搬出間隔Tx。以下說明此種晶圓搬送時序之算出方法。
首先,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序,此情況下,和圖5(b)之具體例同樣,因此,晶圓Wp1、Wp2之基準搬出間隔Tx成為處理室P2之處理時間70秒×3(=210秒),晶圓Wp1、Wp2之晶圓搬出數比(Wp1:Wp2)為1:3。晶圓Wp1之晶圓搬出間隔成為在基準搬出間隔Tx(=210秒)搬出1片之間隔,晶圓Wp2之晶圓搬出間隔成為在基準搬出間隔Tx(=210秒)搬出3片、在每一處理時間Tp2(=0秒)搬出1片之間隔。
接著,依處理室P1與處理室P3之關係算出處理室P3處理之晶圓Wp3之搬送時序,此情況下,已經決定基準搬出間隔Tx為210秒,因此使用其算出晶圓Wp3之搬送時序。具體言之為,例如基準搬出間隔Tx固定為210秒,進行圖3之步驟S210、S220、S260之處理,進行圖4之步驟S310、S330之處理。
亦即,依步驟S210,設為k=3代入式(1-1)與(1-2),滿足彼等之式者為n=4。之後,依步驟S220,設為k=3分別將數值代入式(1-3),則處理室P3之等待時間Tw3=210-50×4=10秒,依步驟S260,處理室P1處理之晶圓Wp1、處理室P3處理之晶圓Wp3之晶圓搬出數比(Wp1=Wp3)為1:4。之後,依圖4之步驟S310、S330,處理室P3處理之晶圓Wp3之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=210秒)內各4片、於每一處理時間Tp3(=50秒)各1片被搬出之間隔。
藉由上述晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出各晶圓Wp1、Wp2、Wp3,則各處理室P1、P2、P3之處理時程如圖7所示。此情況下,在每一基準搬出間隔Tx(=210秒),於處理室P1等待時間Tw1為10秒、晶圓Wp1被連續處理,於處理室P2等待時間為0、各3片晶圓Wp2被連續處理,於處理室P3等待時間Tw3為10秒、各4片晶圓Wp3被連續處理。
其次,針對圖6所示基板處理裝置200具備4個處理室之基板處理裝置之構成,進行圖2-4所示算出晶圓搬送時序之處理,依圖8以具體數值說明。圖8表示依據圖2-4算出之搬送時序被處理的各處理室之晶圓處理時程。圖8之橫軸為時間,4個處理室P1、P2、P3、P4處理之晶圓之處理時程分別以棒狀圖表示。圖8表示各處理室140A、140B、140C、140D之相當於晶圓1片之處理時間為200秒、70秒、60秒、50秒之情況,此情況下,處理時間最長之處理室為處理室140A,因此依圖2之步驟S110、S120,處理室140A為處理室P1,其處理時間為Tp1,處理室140B為處理室P2,其處理時間為Tp2,處理室140C為處理室P3,其處理時間為Tp3,處理室140D為處理室P4,其處理時間為Tp4。因此,此情況下,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序,晶圓Wp3之搬送時序則依處理室P1與處理室P3之關係算出,晶圓Wp4之搬送時序依處理室P1與處理室P4之關係算出。算出晶圓Wp3、Wp4之搬送時序時,為求統一基準搬出間隔Tx而使用算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序時決定之基準搬出間隔Tx。以下說明此種晶圓搬送時序之算出方法。
首先,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序,此情況下,和圖5(b)之具體例同樣,因此,晶圓Wp1、Wp2之基準搬出間隔Tx成為處理室P2之處理時間70秒×3(=210秒),晶圓Wp1、Wp2之晶圓搬出數比(Wp1:Wp2)為1:3。晶圓Wp1之晶圓搬出間隔成為在基準搬出間隔Tx(=210秒)搬出1片之間隔,晶圓Wp2之晶圓搬出間隔成為在基準搬出間隔Tx(=210秒)搬出3片、在每一處理時間Tp2(=0秒)搬出1片之間隔。
接著,依處理室P1與處理室P3之關係算出處理室P3處理之晶圓Wp3之搬送時序,此情況下,已經決定基準搬出間隔Tx為210秒,因此使用其算出晶圓Wp3之搬送時序。具體言之為,例如基準搬出間隔Tx固定為210秒,進行圖3之步驟S210、S220、S260之處理,進行圖4之步驟S310、S330之處理。
亦即,依步驟S210,設為k=3代入式(1-1)與(1-2),滿足彼等之式者為n=3。之後,依步驟S220,設為k=3分別將數值代入式(1-3),則處理室P3之等待時間Tw3=210-60×3=30秒,依步驟S260,處理室P1處理之晶圓Wp1、處理室P3處理之晶圓Wp3之晶圓搬出數比(Wp1:Wp3)為1:3。之後,依圖4之步驟S310、S330,處理室P3處理之晶圓Wp3之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=210秒)內各3片、於每一處理時間Tp3(=50秒)各1片被搬出之間隔。
接著,依處理室P1與處理室P4之關係算出處理室P4處理之晶圓Wp4之搬送時序,此情況下,已經決定基準搬出間隔Tx為210秒,因此使用其算出晶圓Wp4之搬送時序。具體言之為,例如基準搬出間隔Tx固定為210秒,進行圖3之步驟S210、S220、S260之處理,進行圖4之步驟S310、S330之處理。
亦即,依步驟S210,設為k=4代入式(1-1)與(1-2),滿足彼等之式者為n=4。之後,依步驟S220,設為k=4分別將數值代入式(1-3),則處理室P4之等待時間Tw4=210-50×4=10秒,依步驟S260,處理室P1處理之晶圓Wp1、處理室P3處理之晶圓Wp4之晶圓搬出數比(Wp1:Wp4)為1:4。之後,依圖4之步驟S310、S330,處理室P4處理之晶圓Wp4之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=210秒)內各4片、於每一處理時間Tp3(=50秒)各1片被搬出之間隔。
藉由上述晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出各晶圓Wp1、Wp2、Wp3、Wp4,則各處理室P1、P2、P3、P4之處理時程如圖8所示。此情況下,在每一基準搬出間隔Tx(=210秒)內,於處理室P1等待時間Tw1為10秒、晶圓Wp1被連續處理,於處理室P2等待時間為0、各3片晶圓Wp2被連續處理,於處理室P3等待時間Tw3為30秒、各3片晶圓Wp3被連續處理,於處理室P4等待時間Tw4為10秒、各4片晶圓Wp4被連續處理。
(算出晶圓搬送時序之處理之其他具體例)
以下說明依上述本發明之原理進行之算出晶圓搬送時序之處理之其他具體例,該其他具體例之主流程和圖2所示者相同,故省略其詳細說明。圖9為圖2之步驟S130之晶圓搬出數比之算出處理之另一具體例,圖10為圖2之步驟S140之晶圓搬出間隔之算出處理之另一具體例。圖9、10之處理,係以相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室P1之處理時間Tp1.m為基準,算出晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔之情況,亦即,在基準搬出間隔Tx可處理之晶圓Wp1之片數設為m之情況。又,m亦可為1。m=1時之晶圓搬送時序和依據圖3、4之處理算出之結果同樣。
(算出晶圓搬出數比之處理之其他具體例)
首先,參照圖9說明算出上述晶圓搬出數比之處理之其他具體例。如圖9所示,於步驟S410,假設以相當於晶圓1片之處理時間最長之處理室P1之處理時間Tp1.m為基準搬出間隔Tx,算出在該基準搬出間隔Tx之區間內(於此為處理時間Tp1.M內)其他處理室Pk可處理之晶圓Wpk之最大片數n。於處理室P1之處理時間Tp1.m內,使其他處理室Pk可處理片數之晶圓Wpk由卡匣容器搬出,依此則處理室Pk之等待時間可以盡量減少。
具體言之為,例如使以下之式(2-1)與(2-2)同時成立而算出晶圓Wpk之片數n。又,於以下之式(2-1)與(2-2)Tp1為處理室P1中相當於1片晶圓Wp1之處理時間,Tpk為其他處理室Pk中相當於1片晶圓Wpk之處理時間,n為滿足n≧1之整數,m為滿足m≧1之整數,k為如上述說明之滿足k≧2之整數。
Tp1.m≧Tpk.n (2-1) Tp1.M<Tpk.(n+1) (2-2)
於以下之步驟S420~S490,決定m、n使各處理室之等待時間成為最短之同時,決定處理室P1之處理時間Tp1與處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1)之中等待時間較短者(基準搬出間隔Tx較短者)作為基準搬出間隔Tx,算出各處理室P1、Pk處理之晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比.依此則,於處理室P1、Pk之全部可縮短處理之等待時間.因此可達成基板處理裝置全體之等待時間之最適化。
具體言之為,於步驟S420假設以處理室P1之處理時間Tp1.m設為基準搬出間隔Tx,依以下之式(2-3)算出其他處理室Pk之等待時間Twk。於步驟S430假設以處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1)設為基準搬出間隔Tx,依以下之式(2-4)算出處理室P1之等待時間Tw1。
Twk=Tp1.m-Tpk.n (2-3) Tw1=Tpk.(n+1)-Tp1.m (2-4)
之後,於步驟S440變化m之值(例如m之值依序增加1),針對各個m於步驟S410、S420、S430算出最大片數n及等待時間Tw1、Twk,決定m、n以使等待時間Tw1、Twk之其中任一成為最小。
之後,於步驟S450比較上述步驟S440決定之m、n時之各等待時間Tw1、Twk,判斷哪一方之等待時間鑒短。於步驟S450判斷Twk≦Tw1時,亦即等待時間Twk較短(或等待時間Tw1、Twk相等)時,於步驟S460依以下之式(2-5)將各晶圓Wp1、Wpk之基準搬出間隔Tx決定為處理室P1之處理時間Tp1.m,於步驟S470將各晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)設為m:n。
Tx=Tp1.M=Tpk.n+Twk (2-5)
依上述獲得之基準搬出間隔Tx(=Tp1.M=Tpk.n+Twk),於該區間內,處理室P1處理之晶圓Wp1被搬出m片,處理室P1之等待時間為0之同時,,處理室Pk處理之晶圓Wpk被搬出n片,處理室Pk之等待時間為Twk。
相對於此,於步驟S450判斷非Twk≦Tw1時,亦即等待時間Tw1較短時,於步驟S480依以下之式(2-6)將各晶圓Wp1、Wpk之基準搬出間隔Tx決定為處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1),於步驟S490將各晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出數比(Wp1=Wpk)設為m=n+1。
Tx=Tp1.m+Tw1=Tpk.(n+1) (2-6)
依上述獲得之基準搬出間隔Tx(=Tp1.m+Tw1=Tpk.(n+1)),於該區間內,處理室P1處理之晶圓Wp1被搬出m片,處理室P1之等待時間為Tw1之同時,處理室Pk處理之晶圓Wpk被搬出n+1片,處理室Pk之等待時間為0。又圖3之處理所得基準搬出間隔Tx及晶圓搬出數比等被記憶於控制部190之記憶體等。
(算出晶圓搬出間隔之處理之其他具體例)
接著,參照圖10說明算出晶圓搬出間隔之處理之其他具體例,於此係依據圖9所示算出晶圓搬出數比之處理之而決定之基準搬出間隔Tx產生之晶圓搬出數比,算出實際由卡匣容器134搬出晶圓時之各晶圓Wp1、Wpk之晶圓搬出間隔。
具體言之為,首先,如圖10所示,於步驟S510由控制部190之記憶體等取出圖9之處理所算出之晶圓搬出數比(Wp1:Wpk),判斷晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)為m:n或m:n+1。
於步驟S510判斷晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)為m:n時,於步驟S520針對處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx搬出各m片、於每一處理時間Tp1搬出各1片之間隔。依此則,晶圓Wp1例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各m片連續由卡匣容器134搬出。此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室P1之處理時間Tp1.m,因此於處理室P1在每一基準搬出間隔Tx之等待時間為0而使各m片晶圓Wp1被連續處理。
之後,於步驟S530,針對處理室Pk處理之晶圓Wpk之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx各n片、於每一處理時間Tpk各1片搬出之間隔。依此則,晶圓Wpk例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各n片連續由卡匣容器134搬出之同時,僅有等待時間Twk之搬出等待。亦即,n片連續由卡匣容器134搬出之後僅等待等待時間Twk之後次一n片連續由卡匣容器134再度被搬出。此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室Pk之處理時間Tpk.n+Twk,因此,處理室Pk在基準搬出間隔Tx之每一區間存在等待時間Twk之狀態下針對各n片晶圓Wpk施予連續處理。
相對於此,步驟S510判斷晶圓搬出數比(Wp1:Wpk)為m:n+1時,於步驟S540針對處理室P1處理之晶圓Wp1之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx各m片、於每一處理時間Tp1各1片被搬出之間隔。依此則,晶圓Wp1例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各m片由卡匣容器134被搬出之同時,僅存在等待時間Tw1之搬出等待。亦即,m片依每一處理時間Tp1連續由卡匣容器134搬出之後等待等待時間Tw1之後次一m片再度依每一處理時間Tp1連續由卡匣容器134搬出。此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室P1之處理時間Tp1.m+Ww1,因此,在處理室P1在基準搬出間隔Tx之每一區間存在等待時間Tw1之狀態下使各m片晶圓Wp1被處理。
之後,於步驟S550,針對處理室Pk處理之晶圓Wpk之晶圓搬出間隔,設為在基準搬出間隔Tx各n+1片依每一處理時間Tpk各1片搬出之間隔。依此則,晶圓Wpk例如在基準搬出間隔Tx之每一區間各n+1片連續由卡匣容器134搬出,此情況下,基準搬出間隔Tx成為處理室Pk之處理時間Tpk.(n+1),因此,處理室Pk在基準搬出間隔Tx之每一區間於等待時間0之狀態下連續處理各n+1片晶圓Wpk。
圖9、10所示處理算出之晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔被記憶於控制部190之記憶體。實際上進行晶圓處理時,藉由控制部190由記憶體取得圖9、10獲得之晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔,依該晶圓搬出數比與晶圓搬出間隔控制搬送單元側搬送機構170,使晶圓Wp1、Wpk分別由卡匣容器134搬出。
依此則,例如處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1依其之處理時間Tp1以較長間隔由卡匣容器134搬出,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk依其之處理時間Tpk以較短間隔由卡匣容器134搬出。如此則,習知處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1長時間待機於共通搬送室150、載入鎖定室160 M、160 N、定向器137等,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk無法由卡匣容器134搬出之情況可以消除。因此,可提升各處理室P1、Pk之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
又,針對晶圓Wp1、Wpk分別以相同基準搬出間隔Tx之時序(週期)由卡匣容器134搬出,因此,各晶圓Wp1、Wpk之基準搬出間隔Tx之各區間,僅偏移最初處理之晶圓Wp1、Wpk被搬出時產生之起動時序之偏移時間Tsk。因此,晶圓Wp1、Wpk被搬出之時序不會同時,又,圖9、10之處理,不僅適用處理室P1之處理時間Tp1並非處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍之情況,亦適用處理室P1之處理時間Tp1正好為處理室Pk之處理時間Tpk之整數倍之情況。
其次,針對圖6所示基板處理裝置200具備4個處理室之基板處理裝置之構成,進行圖2、9,10所示算出晶圓搬送時序之處理,以更具體數值說明。圖11表示依據圖2、9、10算出之搬送時序被處理的各處理室之晶圓處理時程。圖11之橫軸為時間,4個處理室P1、P2、P3、P4處理之晶圓之處理時程分別以棒狀圖表示。圖11表示各處理室140A、140B、140C、140D之相當於晶圓1片之處理時間為100秒、70秒、60秒、50秒之情況,此情況下,處理時間最長之處理室為處理室140A,因此依圖2之步驟S110、S120,處理室140A為處理室P1,其處理時間為Tp1,處理室140B為處理室P2,其處理時間為Tp2,處理室140C為處理室P3,其處理時間為Tp3,處理室140D為處理室P4,其處理時間為Tp4。因此,此情況下,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序,晶圓Wp3之搬送時序則依處理室P1與處理室P3之關係算出,晶圓Wp4之搬送時序依處理室P1與處理室P4之關係算出。算出晶圓Wp3、Wp4之搬送時序時,為求統一基準搬出間隔Tx而使用算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序時決定之基準搬出間隔Tx。以下說明此種晶圓搬送時序之算出方法。
首先,依處理室P1與處理室P2之關係算出晶圓Wp1與晶圓Wp2之搬送時序,亦即,依圖9之步驟S410~S440算出使等待時間Twk、Tw1成為最小之m、n時,m=2,n=3。接著,依步驟S450~S470,晶圓Wp1、Wp2之基準搬出間隔Tx成為處理室P2之處理時間70秒×3(=210秒),晶圓Wp1、Wp2之晶圓搬出數比(Wp1:Wp2)成為2:3。晶圓Wp1之晶圓搬出間隔成為在基準搬出間隔Tx(=210秒)各2片、在每一處理時間Tp1(=100買)各1片被搬出之間隔,晶圓Wp2之晶圓搬出間隔成為在基準搬出間隔Tx(=200秒)各3片、在每一處理時間Tp2(=70秒)各1片搬出之間隔。
接著,依處理室P1與處理室P3之關係算出處理室P3處理之晶圓Wp3之搬送時序,此情況下,已經決定基準搬出間隔Tx為210秒,因此使用其算出晶圓Wp3之搬送時序。具體言之為,和圖8之情況同樣。因此,處理室P1處理之晶圓Wp1、處理室P3處理之晶圓Wp3之晶圓搬出數比(Wp1:Wp3)為1:3。晶圓Wp3之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=210秒)內各3片、於每一處理時間Tp3(=30秒)各1片被搬出之間隔。
接著,依處理室P1與處理室P4之關係算出處理室P4處理之晶圓Wp4之搬送時序,此情況下,已經決定基準搬出間隔Tx為210秒,因此使用其算出晶圓Wp4之搬送時序。具體言之為,和圖8之情況同樣。因此,處理室P1處理之晶圓Wp1、處理室P4處理之晶圓Wp4之晶圓搬出數比(Wp1:Wp4)為1:4。晶圓Wp4之晶圓搬出間隔設為,在基準搬出間隔Tx(=210秒)內各4片、於每一處理時間Tp3(=50秒)各1片被搬出之間隔。
藉由上述晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出各晶圓Wp1、Wp2、Wp3、Wp4,則各處理室P1、P2、P3、P4之處理時程如圖11所示。此情況下,在每一基準搬出間隔Tx(=210秒)內,於處理室P1等待時間Tw1為10秒、晶圓Wp1各2片被連續處理,於處理室P2等待時間為0、各3片晶圓Wp2被連續處理,於處理室P3等待時間Tw3為30秒、各3片晶圓Wp3被連續處理,於處理室P4等待時間Tw4為10秒、各4片晶圓Wp4被連續處理。
如上述說明,依本實施形態,依據各處理室P1、Pk之晶圓Wp1、Wpk之處理時間Tp1、Tpk,依每一處理室P1、Pk預先算出之晶圓搬送時序由卡匣容器134搬出晶圓Wp1、Wpk,因此於各處理室P1、Pk並類進行晶圓處理時,卡匣容器134之晶圓之搬送時序可配合各處理室P1、Pk之處理時間Tp1、Tpk予以最適化。例如處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1依其之處理時間Tp1以較長間隔由卡匣容器134搬出,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk依其之處理時間Tpk以較短間隔由卡匣容器134搬出。
因此,習知處理時間較長處理室P1處理之晶圓Wp1長時間待機於共通搬送室150、載入鎖定室160 M、160 N、定向器137等,處理時間較短處理室Pk處理之晶圓Wpk無法由卡匣容器134搬出之情況可以消除。因此,可提升各處理室P1、Pk之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
又,上述本實施形態茲算出晶圓搬送時序之處理,係於實際之晶圓處理之前被進行。例如,基板處理裝置之電源投入時之熱機處理中被進行。又,之後亦可於針對基板處理裝置進行構件交換或潔淨室維修保養時,或於維修保養後進行。
又,本實施形態中,依各處理室之處理時間算出晶圓搬送時序時,係在進行實際晶圓處理前算出晶圓搬送時序時,依據各處理室之處理時間之預測值算出。但是,因為處理室內附著之微粒等處理環境,實際之晶圓之處理時間有可能偏離上述預測值。另外,因為處理而變化基本處理條件(例如處理室內壓力、溫度、處理氣體之流量比、對電極之施加電壓等參數)之一部分或追加新的處理條件之情況下,處理時間亦有可能偏離上述預測值。
如上述說明,各處理室之處理時間偏離預測值時,需再度重新算出晶圓搬送時序。依此則,可依各處理室之實際處理時間算出晶圓搬送時序,可防止各處理室產生之和實際處理時間之偏離引起之不可預測之等待時間。
以上係依圖面說明本發明之較佳實施形態,但本發明不限定於彼等實施形態,在申請專利範圍內可做各種變更、修正實施,該變更、修正實施亦包含於本發明之技術範圍內。
例如上述實施形態中,以處理單元於共通搬送室周圍連接多數處理室之所謂群組加工型基板處理裝置為例說明,本發明亦適用例如處理單元於處理室連接載入鎖定室,於搬送單元並列連接多數處理單元的所謂縱列(tandem)型基板處理裝置等之其他具備多數處理室進行並行處理的各種形態之基板處理裝置。
(產業上可利用性)
本發明可適用對被處理基板施予特定處理之基板處理裝置及基板處理裝置之基板搬送方法。
(發明效果)
依上述說明之本發明可提供基板處理裝置及基板處理裝置之基板搬送方法,其於各處理室並行處理被處理基板時,可使來自基板收納容器之被處理基板之搬送時序配合各處理室之處理時間,依此則,可提升各處理室之稼動效率,可提升基板處理裝置全體之作業效率。
100、200...基板處理裝置
110...處理單元
120...搬送單元
130...搬送室
132(132A~132C)...卡匣台
134(134A~134C)...卡匣容器
136(136A~136C)...柵閥
137...定向器
138...旋轉載置台
139...光學感測器
140(140A~140C)...處理室
140D...處理室或檢測室
142(142A~142D)...載置台
144(144A~144D)...柵閥
150...共通搬送室
160(160 M:160 N)...載入鎖定室
170...搬送單元側搬送機構
172...基台
174...導軌
176...線性馬達驅動機構
180...處理單元側搬送機構
190...控制部
圖1為本發明實施形態之基板處理裝置之構成例之圖。
圖2為該實施形態之算出晶圓搬送時序之處理流程圖。
圖3為圖2之晶圓搬出數比之算出處理之具體例之流程圖。
圖4為圖2之晶圓搬出間隔之算出處理之具體例之流程圖。
圖5為2個處理室之晶圓之處理時程之圖。
圖6為本發明實施形態之基板處理裝置之另一構成例之圖。
圖7為3個處理室之晶圓之處理時程之圖。
圖8為4個處理室之晶圓之處理時程之圖。
圖9為圖2之晶圓搬出數比之算出處理之另一具體例之流程圖。
圖10為圖2之晶圓搬出間隔之算出處理之另一具體例之流程圖。
圖11為4個處理室之晶圓之處理時程之圖。
100...基板處理裝置
110...處理單元
120...搬送單元
130...搬送室
132A~132B...卡匣台
134A~134B...卡匣容器
136A~136B...柵閥
137...定向器
138...旋轉載置台
139...光學感測器
140A~140B...處理室
142A~142B...載置台
144A~144B...柵閥
150...共通搬送室
154M、154N...柵閥
160M、160N...載入鎖定室
162M、162N...柵閥
170...搬送單元側搬送機構
172...基台
174...導軌
176...線性馬達驅動機構
180...處理單元側搬送機構
190...控制部

Claims (9)

  1. 一種基板處理裝置,其特徵為具備:處理單元,具有多數處理室用於對被處理基板進行特定處理;搬送單元,連接於該處理單元;搬送單元側搬送機構,設於上述搬送單元,用於將基板收納容器收容之上述被處理基板搬送至上述處理單元;及處理單元側搬送機構,設於上述處理單元,用於將上述搬送單元所搬送之上述被處理基板搬送至上述處理室;具備:控制手段,用於依據由上述基板收納容器搬出上述被處理基板時之上述各處理室的上述被處理基板之搬出數比及搬出間隔,算出由上述基板收納容器對上述各處理室搬送之上述被處理基板之搬送時序,依該搬送時序由上述基板收納容器搬出上述被處理基板;上述控制手段,係依據上述各處理室之上述被處理基板之處理時間來決定基準搬出間隔之條件下,依據在該基準搬出間隔之各區間內於上述各處理室可以處理的上述被處理基板之最大片數,而求出上述被處理基板之搬出數比;上述被處理基板之搬出間隔,係被設為在上述各處理室以上述基準搬出間隔將上述被處理基板之搬出數比之片數,於上述各處理室之上述被處理基板之每一個處理時間1片片予以搬出的間隔。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中上述被處理基板之搬出數比,係依據上述各處理室之 上述被處理基板之處理時間,假設上述各處理室之中處理時間最長之處理室之處理時間設為上述基準搬出間隔時,依在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數而算出。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置,其中上述基準搬出間隔,係依據上述各處理室之基準搬出間隔之各區間內之等待時間,使該等待時間變短而予以決定。
  4. 一種基板處理裝置之基板搬送方法,其特徵為該基板處理裝置具備:處理單元,具有多數處理室用於對被處理基板進行特定處理;搬送單元,連接於該處理單元;搬送單元側搬送機構,設於上述搬送單元,用於將基板收納容器收容之上述被處理基板搬送至上述處理單元;及處理單元側搬送機構,設於上述處理單元,用於將上述搬送單元所搬送之上述被處理基板搬送至上述處理室者;依據由上述基板收納容器搬出上述被處理基板時之上述各處理室的上述被處理基板之搬出數比及搬出間隔,算出由上述基板收納容器對上述各處理室搬送之上述被處理基板之搬送時序;上述被處理基板之搬出數比,係依據上述各處理室之上述被處理基板之處理時間來決定基準搬出間隔之條件下,依據在該基準搬出間隔之各區間內於上述各處理室可以處理的上述被處理基板之最大片數而予以求出者; 上述被處理基板之搬出間隔,係被設為在上述各處理室以上述基準搬出間隔將上述被處理基板之搬出數比之片數,於上述各處理室之上述被處理基板之每一個處理時間1片片予以搬出的間隔;進行上述被處理基板之處理時,係依據上述搬送時序由上述基板收納容器搬出上述被處理基板。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置之基板搬送方法,其中上述被處理基板之搬出數比,係依據上述各處理室之上述被處理基板之處理時間,假設上述各處理室之中處理時間最長之處理室之處理時間設為上述基準搬出間隔時,依在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數而算出。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之基板處理裝置之基板搬送方法,其中上述基準搬出間隔,係依據上述各處理室之基準搬出間隔之各區間內之等待時間,使該等待時間變短而予以決定。
  7. 一種基板處理裝置之基板搬送方法,其特徵為:依預先算出之搬送時序、依序使基板收納容器收容之多數上述被處理基板分別朝應處理之處理室搬送,依此而於多數處理室並行對上述被處理基板施予處理的基板處理裝置之基板搬送方法;具有以下步驟: 算出依上述各處理室中上述被處理基板之處理時間而被決定之基準搬出間隔之區間內之上述各個處理室之上述被處理基板之搬出數比的步驟;及依據上述被處理基板之搬出數比而算出上述各個處理室之上述被處理基板之搬出間隔的步驟;上述搬送時序,係依據在上述各個步驟算出的上述被處理基板之搬出數比及搬出間隔而被求出。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置之基板搬送方法,其中算出上述被處理基板之搬出數比的步驟,係具有以下步驟:假設在上述各處理室之中處理時間最長之處理室處理1片上述被處理基板之處理時間設為上述基準搬出間隔時,算出在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數n的步驟;假設在上述處理時間最長之處理室處理1片被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述其他處理室之等待時間的步驟;假設在上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述處理時間最長之處理室之等待時間的步驟;及比較彼等之等待時間,當上述處理時間最長之處理室之等待時間為上述其他處理室之等待時間以下時,將上述 基準搬出間隔決定為上述處理時間最長之處理室處理1片被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為1:n,當上述處理時間最長之處理室之等待時間大於上述其他處理室之等待時間時,將上述基準搬出間隔決定為上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為1:n+1;算出上述被處理基板之搬出間隔之步驟,係具有以下步驟:當上述被處理基板之搬出數比為1:n時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔各1片被搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔內各n片、於該每一處理時間各1片搬出之間隔,當上述被處理基板之搬出數比為1:n+1時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔各1片被搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔各n+1片、於該每一處理時間各1片搬出之間隔的步驟。
  9. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置之基板搬送方法,其中算出上述被處理基板之搬出數比的步驟,係具有以下 步驟:假設在上述各處理室之中處理時間最長之處理室處理m片上述被處理基板之處理時間設為上述基準搬出間隔時,算出在該基準搬出間隔之區間內於其他處理室可處理之上述被處理基板之最大片數n的步驟;假設在上述處理時間最長之處理室處理m片被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述其他處理室之等待時間的步驟;假設在上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間為基準搬出間隔時,算出上述基準搬出間隔之區間內之上述處理時間最長之處理室之等待時間的步驟;變化上述m算出上述被處理基板之最大片數n、上述其他處理室之等待時間、上述處理時間最長之處理室之等待時間,決定上述其他處理室之等待時間與上述處理時間最長之處理室之等待時間成為最小的m、n的步驟:及比較所決定之m、n時之上述其他處理室之等待時間與上述處理時間最長之處理室之等待時間,當上述處理時間最長之處理室之等待時間為上述其他處理室之等待時間以下時,將上述基準搬出間隔決定為上述處理時間最長之處理室處理m片被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬出數比設為m:n,當上述處理時間最長之處理室之等待時間大於上述其他處理室之等待時間時,將上述基準搬出間隔決定為上述其他處理室處理n+1片上述被處理基板之處理時間之同時,將上述被處理基板之搬 出數比設為m:n+1;算出上述被處理基板之搬出間隔之步驟,係具有以下步驟:當上述被處理基板之搬出數比為m:n時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔內各m片、於該每一處理時間各1片被搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔內各n片、於該每一處理時間各1片搬出之間隔,當上述被處理基板之搬出數比為m:n+1時,上述處理時間最長之處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔各m片、於該每一處理時間各1片搬出之間隔,上述其他處理室之上述被處理基板之搬出數間隔,係設為在上述基準搬出間隔各n+1片、於該每一處理時間各1片被搬出之間隔的步驟。
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