(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に所定の処理を施す処理室と、
前記被処理体の受け渡しを行う真空ロボットを具備してなる搬送機構部と、
前記搬送機構部間を連結し前記被処理体を中継搬送する搬送中間部と、
前記被処理体の受け渡しおよび中継搬送を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記真空ロボットによる前記被処理体を受け渡しあるいは中継搬送に要する真空ロボット所要時間と、前記処理室で前記被処理体の処理に要する処理室所要時間とのいずれが律速となるかを判定し、
その判定結果に応じて前記真空ロボット所要時間が律速する場合の搬送方法と、前記処理室所要時間が律速する場合の搬送方法のいずれかを選択し、
前記選択された搬送方法に基づいて、前記処理室と前記搬送中間部のそれぞれへの搬送順序を決定する手段を有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空処理装置において、
前記判定手段は、前記搬送ロボットの稼働率を前記処理室の稼働率より高くする第１の制御方法と、前記処理室の稼働率を前記搬送ロボットの稼働率より高くする第２の制御方法とを記憶する記憶部を備えることを特徴とする真空処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の真空処理装置において、
前記判定手段の結果に基づいて、前記第１の制御方法と前記第２の制御方法のいずれかの制御方法に切り替える切替手段を有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の真空処理装置において、
前記判定手段は、前記真空ロボット所要時間をもとに算出された閾値を有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の真空処理装置において、
前記判定手段による判定が、前記閾値を基準として行われることを特徴とする真空処理装置。
【請求項６】
演算処理装置を、
処理室において被処理体に所定の処理を施す処理手段と、
真空ロボットを用いて前記被処理体の受け渡しを行う搬送手段と、
前記搬送手段間を連結し前記被処理体を中継搬送する搬送中間手段と、
前記被処理体の受け渡しおよび中継搬送を制御する制御手段と、
前記制御手段により前記真空ロボットによる前記被処理体を受け渡しあるいは中継搬送に要する真空ロボット所要時間と、前記処理室で前記被処理体の処理に要する処理室所要時間とのいずれが律速となるかを判定し、
その判定結果に応じて前記真空ロボット所要時間が律速する場合の搬送方法と、前記処理室所要時間が律速する場合の搬送方法のいずれかを選択し、
前記選択された搬送方法に基づいて、前記処理室と前記搬送中間部のそれぞれへの搬送順序を決定する手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体処理装置の処理室等の間で、半導体被処理体（以下、「ウェハ」と称する。）を搬送する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体処理装置、特に、減圧された装置内において処理対象を処理する装置においては、処理の微細化、精密化とともに、処理対象であるウェハの処理の効率の向上が求められてきた。このために、近年では、一つの装置に複数の処理室が接続されて備えられたマルチチャンバ装置が開発され、クリーンルームの設置面積あたりの生産性の効率を向上させることが行われてきた。このような複数の処理室を備えて処理を行う装置では、それぞれの処理室が、内部のガスやその圧力が減圧可能に調節され、且つ、ウェハを搬送するためのロボット等が備えられた搬送室に接続されている。
【０００３】
このようなマルチチャンバ装置においては、搬送室の周囲に放射状に処理室が接続されたクラスタツールと呼ばれる構造の装置が広く普及している。しかし、このクラスタツールの装置は、大きな設置面積を必要とし、特に、近年のウェハの大口径化に伴い、ますます設置面積が大きくなる問題を抱えている。そこで、この問題を解決するために、線形ツールと呼ばれる構造の装置が登場した（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
線形ツールの特徴は、複数の搬送室を有し、それぞれの搬送室に処理室が接続され、且つ、搬送室同士も直接接続、若しくは、中間に受渡しのスペース（以下、「中間室」）を挟んで接続される構造である。
【０００５】
このように設置面積を小さくするために線形ツールという構造が提案されているが、一方、生産性の向上についてもいくつもの提案がなされている。生産性の向上には、処理時間の短縮や搬送の効率化が重要であるが、特に、効率的な搬送方法に関して、いくつもの提案がなされている。代表的な方法として、スケジューリングによる方法が知られている。スケジューリングによる方法とは、事前に搬送動作を決めておき、それに基づいて搬送を行うもので、搬送動作の決め方の一例として、処理完了時間の早い処理室から順に搬送先として割り当て、搬送動作を決定していく方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５１１１０４号公報
【特許文献２】特開平１０−１８９６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような従来技術では、次のような点について課題を持っている。
線形ツールは、複数の搬送室を有しており、それぞれが処理室への搬送を行い、且つ、搬送室間の受渡しも行う。加えて、処理室が接続されている搬送室の位置によって、処理室へウェハを搬送する際に搬送室間で行われる受渡しの回数が異なるという搬送の特徴があり、クラスタツールの搬送の特徴とは異なる。
【０００８】
しかし、従来提案されている効率的な搬送方法は、クラスタツールの搬送の特徴に対応したものであり、上記線形ツールの搬送の特徴を考慮しておらず、線形ツールに適用しても、必ずしも効率的な搬送方法とは言えなかった。
【０００９】
又、効率的な搬送方法は、ウェハの処理工程によって効率的な搬送方法は異なることがある。処理室にて一回の処理を行って処理を完了する処理工程もあれば、複数回の処理を行って処理を完了する処理工程もある。更に、運用条件によっても異なることがある。同一種類のウェハを連続的に処理する運用条件もあれば、異なる種類のウェハを平行して処理する運用条件もある。
【００１０】
その中でも、処理室にて一回の処理を行って処理を完了する処理工程で、同一種類のウェハを連続的に処理する運用がよく行われるものである。
【００１１】
そこで、本発明では、線形ツールにおいて、処理室にて一回の処理を行って処理を完了する処理工程で、同一種類のウェハを連続的に処理する運用のもとでの効率的な搬送方法を提供する。ここで、同一種類のウェハとは、ほぼ同じ処理時間を有する一群のウェハを指すものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の真空処理装置の主なものは、被処理体に所定の処理を施す処理室と、被処理体の受け渡しを行う真空ロボットを具備してなる搬送機構部と、搬送機構部間を連結し被処理体を中継搬送する搬送中間部と、被処理体の受け渡しおよび中継搬送を制御する制御部とを有し、制御部は、処理室で被処理体の処理に要する処理室時間に基づいて、処理室と搬送中間部のそれぞれへの搬送方法を決定する手段を有することを特徴とする。
【００１３】
あるいは、演算処理装置を、処理室において被処理体に所定の処理を施す処理手段と、真空ロボットを用いて被処理体の受け渡しを行う搬送手段と、搬送手段間を連結し被処理体を中継搬送する搬送中間手段と、被処理体の受け渡しおよび中継搬送を制御する制御手段と、処理室で被処理体の処理に要する処理室時間に基づいて、処理室と搬送中間部のそれぞれへの搬送方法を決定する手段として機能させるためのプログラムを特徴する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、処理対象のウェハの処理時間に応じて搬送の制御方法を切替えることで、律速部位の稼働率を高くし、搬送効率ないしスループットの高い半導体処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】半導体処理装置の全体構成の概略を説明した図である。
【図２】処理室及び搬送機構の構成を説明した図である。
【図３】半導体処理装置の動作制御のシステムの概略を説明した図である。
【図４】切替閾値算出処理の概要を説明した図である。
【図５】搬送動作と動作サイクル算出の例を示した図である。
【図６】制御モード設定処理の概要を説明した図である。
【図７】第１実施形態における搬送先決定処理の概要を説明した図である。
【図８】第１実施形態におけるロボット高稼働モードでの搬送先計算の計算手順を説明した図である。
【図９】第１実施形態における処理室高稼働モードでの搬送先計算の計算手順を説明した図である。
【図１０】第１実施形態における動作実行処理の概要を説明した図である。
【図１１】第１実施形態における動作指示ルールの例を示した図である。
【図１２】第２実施形態における搬送先決定処理の概要を説明した図である。
【図１３】第２実施形態における搬送先計算の計算手順を説明した図である。
【図１４】第２実施形態における動作実行処理の概要を説明した図である。
【図１５】第２実施形態におけるロボット高稼働モードでの動作指示ルールの例を示した図である。
【図１６】第２実施形態における処理室高稼働モードでの動作指示ルールの例を示した図である。
【図１７】コンソール端末の画面の例を示した図である。
【図１８】装置状態情報の例を示した図である。
【図１９】動作指示情報の例を示した図である。
【図２０】搬送先情報の例を示した図である。
【図２１】動作シーケンス情報の例を示した図である。
【図２２】処理対象情報の例を示した図である。
【図２３】部位接続情報の例を示した図である。
【図２４】制御モード情報の例を示した図である。
【図２５】切替閾値情報の例を示した図である。
【図２６】動作時間情報の例を示した図である。
【図２７】搬送ロボット情報の例を示した図である。
【図２８】接続距離算出処理のフローチャートを示した図である。
【図２９】搬送動作生成処理のフローチャートを示した図である。
【図３０】サイクル時間算出処理のフローチャートを示した図である。
【図３１】制御モード判定処理のフローチャートを示した図である。
【図３２】処理室搬送回数算出処理のフローチャートを示した図である。
【図３３】搬送動作順序算出処理のフローチャートを示した図である。
【図３４】処理室割当処理のフローチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について説明する。
《全体構成》
本発明の半導体処理装置の全体構成の概略について、図１を用いて説明する。半導体処理装置は、大きく分けると、処理室及び搬送機構１０１と動作制御部１０２とコンソール端末１２０から成っている。
処理室及び搬送機構１０１は、ウェハに対してエッチングや成膜などの処理を施すことができる処理室とウェハの搬送を行うロボットなどを備えた搬送機構で構成されている。
動作制御部１０２は、処理室や搬送機構の動作を制御するコントローラであり、演算処理を行う演算部１０３と各種情報を記憶する記憶部１０４から成っている。
演算部１０３には、搬送動作の制御を切り替える判定をする際の処理時間の閾値を算出する切替閾値算出処理１０５と、利用者が手動での操作を行う時にその演算処理を行う手動設定処理１０６と、搬送動作の制御を切り替える判定を行う制御モード設定処理１０７と、ウェハの搬送先を自動決定する搬送先決定処理１０８と、処理室や搬送機構を実際に動作させるための演算を行う動作実行処理１０９がある。
【００１８】
又、記憶部１０４には、装置状態情報１１０、処理対象情報１１１、動作指示情報１１２、動作シーケンス情報１１３、搬送先情報１１４、部位接続情報１１５、制御モード情報１１６、切替閾値情報１１７、動作時間情報１１８が記憶されている。
コンソール端末１２０は、利用者が制御方法を入力したり、装置の状態を確認したりするためのもので、キーボードやマウスやタッチペンなどの入力機器と情報を出力する画面が備わっている。
又、半導体処理装置は、ネットワーク１２２を介して、ホストコンピュータ１２１と接続されており、必要な情報を必要な時に、ホストコンピュータ１２１よりダウンロードすることができる。
【００１９】
次に、処理室及び搬送機構の構成について、図２を用いて説明する。
処理室及び搬送機構は、大きく分けて、大気側ブロック２３２と真空側ブロック２３３に分けられる。大気側ブロック２３２は、大気圧下で、ウェハが収納されているカセットから、ウェハを取り出したり収納したりといったウェハの搬送等を行う部分である。
真空側ブロック２３３は、大気圧から減圧された圧力下でウェハを搬送し、真空処理室内において処理を行うブロックである。そして、大気側ブロック２３２と真空側ブロック２３３との間に、ウェハを内部に有した状態で圧力を大気圧と真空圧との間で上下させる部分であるロードロック２１１を備えている。
【００２０】
大気側ブロック２３２には、フープ２０１、２０２と大気ロボット２０３がある。このフープ２０１、２０２に処理対象のウェハを収納したカセットが置かれる。そして、ウェハを保持することのできるハンドを有する大気ロボット２０３が、カセットの中に収納されているウェハを取り出して、ロードロック２１１の中へ搬送したり、逆に、ロードロック２１１の中からウェハを取り出し、カセットの中に収納したりする。
この大気ロボット２０３は、ロボットアームを伸縮させたり、上下移動したり、旋回することができ、更に、レール２０４の上を水平移動することもできる。但し、大気側ブロック２３２は、一例であり、本発明の装置が、二つのフープを有する装置に限定されるものではなく、フープの数が二つより少なくても、多くてもよい。加えて、本発明の装置が、一つの大気ロボットを有する装置に限定されるものではなく、複数の大気ロボットを有していてもよい。又、本実施例では説明しないが、ウェハの位置決めの機構を有する装置であってもよい。
【００２１】
真空側ブロック２３３には、処理室２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０と搬送室２１４、２１５、２１６と中間室２１２、２１３がある。処理室２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０は、ウェハに対してエッチングや成膜などの処理を行う部位である。これらは、ゲートバルブ２２２、２２３、２２６、２２７、２３０、２３１を介して、それぞれ搬送室２１４、２１５、２１６と接続されている。ゲートバルブ２２２、２２３、２２６、２２７、２３０、２３１は、開閉するバルブを有しており、処理室内部の空間と搬送室内部の空間を区切ったり、空間を繋げたりすることができる。搬送室２１４、２１５、２１６には、真空ロボット２１７、２１８、２１９がそれぞれ備わっている。
【００２２】
この真空ロボット２１７、２１８、２１９は、ウェハを保持することのできるロボットハンドを二つ備えており、それぞれのロボットアームが伸縮や旋回や上下移動することが出来、ウェハをロードロックに搬送したり、処理室に搬送したり、中間室に搬送したりする。
【００２３】
中間室２１２、２１３は、搬送室２１４、２１５、２１６の間に接続されており、ウェハを複数保持する機構を備えている。真空ロボット２１７、２１８、２１９が、この中間室２１２、２１３にウェハを置いたり、取り出したりすることで、搬送室間でウェハを受渡しすることができる。この中間室２１２、２１３は、ゲートバルブ２２４、２２５、２２８、２２９を介して、それぞれ搬送室２１４、２１５、２１６と接続している。
【００２４】
このゲートバルブ２２４、２２５、２２８、２２９は、開閉するバルブを有しており、搬送室内部の空間と中間室内部の空間を区切ったり、空間を繋げたりすることができる。但し、真空側ブロック２３３は、一例であり、本発明の装置が、六つの処理室を有する装置に限定されるものではなく、処理室数が六つより少なくても、多くてもよい。又、本実施例では、一つの搬送室に二つの処理室が接続される装置として説明するが、本発明の装置が、一つの搬送室に二つの処理室が接続された装置に限定されるものではなく、一つの搬送室に一つの処理室や三つ以上の処理室が接続された装置であってもよい。加えて、本発明の装置が、三つの搬送室を有する装置に限定されるものではなく、搬送室が三つより少なくても、多くてもよい。又、本実施例では搬送室と中間室の間にゲートバルブを備えた装置として説明するが、このゲートバルブはなくてもよい。
【００２５】
ロードロック２１１は、ゲートバルブ２２０、２２１を介して、それぞれ大気側ブロック２３２と真空側ブロック２３３に接続しており、ウェハを内部に有した状態で圧力を大気圧と真空圧との間で上下させることができる。又、ウェハを複数保持する機構を有している。
【００２６】
次に、半導体処理装置の動作制御のシステムについて説明する。
このような半導体処理装置では、処理対象の処理時間の長さによって、動作を律速する部位が異なる。十分に処理時間が短い場合は、処理室へ搬送を行う真空ロボットのウェハを搬送する動作が間に合わず、真空ロボットが律速になる。一方、十分に処理時間が長い場合は、真空ロボットがウェハを搬送する動作は十分に間に合っており、処理室での処理が完了するのを待つことになる。つまり、処理室が律速になるということである。
【００２７】
ここで、本発明の目的である効率的な搬送とは、律速となる部位の稼働率を高くするという事である。そこで、律速となる部位の稼働率をできるだけ高くするための搬送制御手段が必要となる。真空ロボットが律速となる場合は、真空ロボットが待つことの無いよう搬送動作を繰り返すような制御をすればよい。
【００２８】
一方、処理室が律速となる場合は、処理室が待つことの無いよう次々と処理室へウェハを搬送するような制御をすればよい。
【００２９】
従来のクラスタツールにおいては、処理室へウェハを搬送する真空ロボットが一つであるので、真空ロボットが待つことの無いよう搬送動作を繰り返す動作と、処理室が待つことの無いよう次々に処理室へウェハを搬送する動作は同じ制御で行える。つまり、真空ロボットが複数の処理室に対して、処理室への搬送回数が均等になるように順々にウェハを搬送するように制御すれば、処理時間が十分に短い場合では、真空ロボットの待ちが少ない動作を行え、処理時間が十分に長い場合では、処理が終わった処理室に順々にウェハが搬送されるので、処理室の待ちが少ない動作を行える。
【００３０】
しかし、線形ツールにおいては、処理室へウェハを搬送する真空ロボットが複数あり、それらの真空ロボット間でウェハを受け渡す動作があるため、真空ロボットの待ちを少なくする動作と処理室の待ちを少なくする動作は異なる。
線形ツールの特徴として、ロードロックに隣接して接続される搬送室もあれば、ロードロックとの間にいくつかの別な搬送室を介して接続される搬送室もあり、搬送室によって、ロードロックから搬送室までの接続関係が異なる。つまり、位置的にロードロックに近い搬送室や遠い搬送室が存在するということである。
【００３１】
この特徴からそれぞれの搬送室に備わっている真空ロボットの搬送動作が異なってくる。例えば、ロードロックに近い搬送室に接続する処理室へウェハを搬送する場合、ロードロックから遠い搬送室にウェハが渡ることが無いため、ロードロックより遠い搬送室の真空ロボットはそのウェハを搬送しない。しかし、ロードロックから遠い搬送室に接続する処理室へウェハを搬送する場合は、ロードロックに近い搬送室を通過するため、ロードロックに近い搬送室のロボットもそのウェハを搬送する。
【００３２】
このことから、ロードロックに近い搬送室の真空ロボットの方が、ロードロックから遠い搬送室の真空ロボットより搬送するウェハの枚数は多くなる。つまり、ロードロックに近い搬送室の真空ロボットの方が繁忙となる。言い換えれば、ロードロックから遠い搬送室の真空ロボットの方が、待ち時間が長くなり易い特徴と言える。
【００３３】
更に、処理室へウェハを搬送するのに要する時間と、搬送室から隣の搬送室へウェハを渡すのに要する時間とでは、処理室へウェハを搬送するのに要する時間の方が長い。この特徴と、前記、ロードロックから遠い搬送室の真空ロボットの方が待ち時間が長くなり易いという特徴を考慮すると、ロードロックから遠い搬送室の真空ロボットほど処理室へのウェハ搬送を多くし、ロードロックに近い搬送室の真空ロボットほど処理室へのウェハ搬送を少なくするよう制御すれば、全ての真空ロボットの繁忙さを均等にでき、つまり、全ての真空ロボットの待ち時間を短くすることができ、真空ロボットの稼働率を高くすることができる。
【００３４】
一方、処理室の稼働率を高くするには、真空ロボットが複数の処理室に対して、処理室への搬送回数が均等になるように順々にウェハを搬送するように制御すればよい。そうすれば、処理が終わった処理室に順々にウェハが搬送され、処理室の稼動率が高くなる。
【００３５】
そこで、搬送効率を向上させるため、真空ロボットが律速するか、処理室が律速するかを判定し、搬送制御を切り替える制御方法を提案する。以下に、その制御方法について説明する。
《動作制御システム》
本発明の半導体処理装置の動作制御のシステムの概要について、図３を用いて説明する。制御方法として、利用者が手動で操作する方法と、自動で運転する方法がある。主に、手動で操作するのは、メンテナンスや緊急の事態が発生した場合で、通常の量産を行う場合は、自動で運転することになる。その制御方法の選択は、利用者がコンソール端末１２０より選択することで行われる。コンソール端末１２０で、手動の制御方法が選択された場合、手動処理ルーチンに入る。
【００３６】
まず、手動設定処理１０６では、コンソール端末１２０より、利用者が搬送したいウェハを選び、搬送先を設定すると、それに応じて動作指示が生成され、それをもとに動作実行処理１０９にて動作が行われる。一方、自動の制御方法が選択された場合は、自動処理ルーチンに入る。
【００３７】
まず、制御モード設定処理１０７にて、真空ロボットが律速となるか、処理室が律速となるか判定し、制御モード決定する。次に、搬送先決定処理１０８にて、各ウェハに対して搬送先の処理室を自動で計算し、それをもとに動作実行処理１０９にて動作が行われる。又、制御モード設定処理１０７にて、真空ロボットが律速になるか、処理室が律速になるかを判定する際、その判定の閾値を切替閾値算出処理１０５にて算出しておく。
【００３８】
以下、本発明の特徴である自動処理ルーチンについて詳細に説明する。
切替閾値算出処理１０５について、図４を用いて説明する。切替閾値とは、真空ロボットが律速となる処理時間と処理室が律速となる処理時間の境界の時間のことである。この時間は、最も動作が繁忙なロードロックに一番近い真空ロボットを待ちが含まないように動作させた時に、真空ロボットによって処理室に搬入されたウェハが、次に真空ロボットによって搬出されるまでの間の時間であるサイクル時間を算出し、そこからウェハの搬入、搬出の時間を除く事で算出できる。
【００３９】
なぜならば、真空ロボットによって搬入されてから処理が行われるが、真空ロボットが搬出に来るまでに処理が終わっていれば、処理室が待つことになる、つまり、真空ロボットが律速となる。逆に真空ロボットが搬出に来たときに、処理が終わっていなければ、真空ロボットが待つことになる、つまり、処理室が律速となるからである。そして、サイクル時間からウェハの搬入および搬出の時間を除くのは、ウェハの搬入や搬出を行っている時には、処理は行わないためである。
【００４０】
更に、切替閾値は、処理室の数によって異なる。処理室の数が少ないほど、真空ロボットがウェハを搬入してから、次にウェハを搬出に来るまでのサイクル時間が短くなる。それは、複数の処理室に対して、順々にウェハの搬送を行うと、処理室が少ないほど、一つの処理室から見たときに真空ロボットが搬入および搬出に回ってくる順番が早いためである。そこで、処理室の数に応じて切替閾値を算出する必要がある。
【００４１】
又、切替閾値は、真空ロボットの動作時間をもとに算出されるものであるので、装置の仕様が分った時点で算出できるものである。よって、装置に処理対象のウェハを格納したカセットが到着し、処理が行われる以前に計算しておき、その計算した切替閾値情報を保持しておくことになる。
【００４２】
次に、この切替閾値算出処理１０５の詳細な計算ステップについて説明する。この処理は、接続距離算出４０１、搬送動作生成４０２、サイクル時間算出４０３、切替閾値算出４０４の四つのステップからなる。
【００４３】
まず、接続距離算出４０１について、図２８のフローチャートを用いて説明する。
接続距離とは、各部位のロードロック２１１との接続関係における距離を意味するものである。まず、ステップ２８０１にて、部位接続情報１１５の接続部位１から全ての搬送室を抽出する。部位接続情報１１５とは、図２３に例示するような情報で、搬送室、処理室、ロードロック、中間室がそれぞれどのように接続されているかを示した情報である。図２３に例示する例では、搬送室２１４、搬送室２１５、搬送室２１６が抽出される。
【００４４】
次に、ステップ２８０２にて、ロードロック２１１との接続距離がｎである部位を部位接続情報１１５より検索し、ステップ２８０１で抽出した搬送室であれば、その搬送室の接続距離をｎとする。接続距離がｎの部位の検索は、接続距離ｎ−１の部位を部位接続情報１１５の接続部位１から検索し、そのデータの接続部位２に該当する部位を取得することで求まる。最初はｎ＝１から始めるものとし、ｎ＝１の場合は、部位接続情報１１５の接続部位１からロードロック２１１を検索し、それの接続部位２を抽出することで、接続部位１の部位が求まる。図２３に示す例では、搬送室２１４が接続距離１になる。
【００４５】
そして、ステップ２８０３にて、ステップ２８０１にて抽出した全ての搬送室について接続距離が算出されたかチェックする。全ての搬送室について接続距離が算出されていれば、ステップ２８０４に進む。接続距離が算出されていない搬送室があれば、接続距離ｎ＝ｎ＋１とし、ステップ２８０２を繰り返す。
【００４６】
図２３に示す例で説明すると、次に、接続距離２の部位を検索することになる。部位接続情報１１５の接続部位１から接続距離１の搬送室２１４を検索し、それの接続部位２を抽出する。その接続部位２が抽出しておいた搬送室であれば、その搬送室は接続距離２である。この例では、接続距離２の部位は中間室２１２、処理室２０５、処理室２０６であり、該当する搬送室はない。次に、接続距離３の部位を検索する。部位接続情報１１５の接続部位１から接続距離２の中間室２１２と処理室２０５と処理室２０６をそれぞれ検索し、それの接続部位２を抽出する。処理室２０５、処理室２０６は接続部位１に存在しないので、抽出されるのは、中間室２１２だけであり、それの接続部位２は搬送室２１５である。よって、搬送室２１５の接続距離は３となる。同様にして、全ての搬送室の接続距離が求まるまで、接続距離を１つずつ増加させて検索を繰り返す。この例では、搬送室２１６の接続距離５が求まったところで、接続距離の算出計算は終了する。
【００４７】
次にステップ２８０４にて、各搬送室に配置されている真空ロボットを、搬送ロボット情報１１９より抽出し、それぞれの搬送室の接続距離を該当する真空ロボットの接続距離とする。搬送ロボット情報１１９とは、搬送ロボットが配置されている部位やロボットの種類を表した情報である。例で説明すると、搬送室２１４に配置されている真空ロボットは真空ロボット２１７であり、搬送室２１４の接続距離は１であるので、真空ロボット２１７の接続距離は１となる。
【００４８】
次に、搬送動作生成４０２について、図２９のフローチャートを用いて説明する。この搬送動作生成４０２では、ロードロックに一番近い真空ロボットの搬送動作順序を生成する。まず、ステップ２９０１にて、接続距離が一番小さい真空ロボットを抽出し、それを真空ロボットＲとする。この例では、真空ロボット２１７が真空ロボットＲとなる。
【００４９】
次に、ステップ２９０２にて、真空ロボットＲの搬送動作の実行回数を算出する。搬送動作とは、処理室へ搬送する動作と中間室へ搬送する動作の二種類がある。このそれぞれの搬送動作の回数を算出するために、真空ロボットＲである真空ロボット２１７が配置されている搬送室２１４に接続されている処理室数とそれ以外の処理室数を求め、搬送室２１４に接続されている処理室数を処理室搬送動作の実行回数とし、それ以外の処理室数を中間室搬送動作の実行回数とする。
【００５０】
まず、部位接続情報１１５の接続部位１より搬送室２１４を検索し、該当するデータの接続部位２に含まれる処理室の数をカウントする。図２３に示す例では、処理室２０５、処理室２０６が該当するので、搬送室２１４に接続している処理室数が２である。又、部位接続情報１１５の接続部位２に含まれる全ての処理室の数をカウントし、総処理室数とする。この例では、総処理室数は６である。ここから、搬送室２１４に接続している処理室数を引くと、搬送室２１４に接続していない処理室数が求まる。この例では、６−２＝４となる。この搬送室２１４に接続している処理室数は、真空ロボット２１７が処理室へ搬送する回数であり、搬送室２１４に接続していない処理室数は、真空ロボット２１７が中間室へ搬送する回数となるので、搬送動作の実行回数は処理室搬送動作の実行回数が２回、中間室搬送動作の実行回数が４回となる。
【００５１】
最後にステップ２９０３にて、ステップ２９０２で算出した真空ロボットＲの各搬送動作の実行回数に合わせて、それぞれの動作パターンを並べて、動作パターン順序を生成する。動作パターンとは、処理室搬送動作および中間室搬送動作における真空ロボットＲの個々の動作の順序のことである。処理室搬送動作の動作パターンは、「ロードロック→処理室」「処理室  ウェハ入替」「処理室→ロードロック」「ロードロック  ウェハ入替」という動作の順序で構成される。又、中間室搬送動作の動作パターンは、「ロードロック→中間室」「中間室  ウェハ入替」「中間室→ロードロック」「ロードロック  ウェハ入替」という動作の順序で構成される。ステップ２８０５で示した例では、処理室搬送動作が２回、中間室搬送動作を４回であるので、処理室搬送動作の動作パターンを２回、中間室搬送動作の動作パターンを４回並べる。その結果、図５に示す動作パターン順序が生成される。
【００５２】
次に、サイクル時間算出４０３について図３０に示すフローチャートを用いて説明する。まずステップ３００１にて、搬送動作生成４０２で生成した動作パターン順序の個々の動作について、動作時間情報１１８より該当する動作の動作時間を検索し取得する。動作時間情報１１８とは、図２６に例示するような、各真空ロボットの各々の搬送動作における動作時間を表した情報である。次に、ステップ３００２にて、全動作の動作時間を累計する。この累計された時間がサイクル時間である。
【００５３】
最後に、切替閾値計算４０４について説明する。切替閾値は、サイクル時間算出４０３で算出したサイクル時間から、「処理室  ウェハ入替」の動作時間を引くことで求められる。この例では、サイクル時間は１３０であり、「処理室  ウェハ入替」の動作時間は、１０であるので、切替閾値は１２０である。これにより、図２５に例示するような切替閾値情報１１７が生成される。この切替閾値情報１１７の処理室数には、搬送動作生成４０２で求めた、この装置の総処理室数が入る。
【００５４】
次に、制御モード設定処理１０７について、図６を用いて説明する。この制御モード設定処理１０７は、フープ２０１若しくは２０２に新しいカセットが到着した際に実行される。その処理とは、処理対象情報１１１と部位接続情報１１５と切替閾値情報１１７を入力とし、制御モード判定６０１にて演算され、制御モード情報１１６を出力するものである。処理対象情報１１１は、フープ２０１若しくは２０２に置かれたカセットに収納されている各ウェハに関する情報で、フープにカセットが置かれた時に、収納されているウェハをスキャンし、スキャンした情報をホストコンピュータ１２１に伝送し、各ウェハの処理条件、例えば、処理時間や温度、ガス濃度などのレシピをホストコンピュータ１２１よりダウンロードする。図２２に例示する処理対象情報１１１は、ウェハ番号とそのウェハの処理時間の情報を保持している。最後に、この処理で出力され制御モード情報１１６とは、図２４に例示するような情報であり、真空ロボットが律速と判定されれば、「ロボット高稼働モード」に、処理室が律速と判定されれば、「処理室高稼働モード」の「選択」欄にフラグが立つというものである。
【００５５】
次に、制御モード判定６０１の計算について図３１に示すフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ３１０１にて、処理対象情報１１１より、処理対象のウェハの処理時間を取得する。次に、ステップ３１０２にて、部位接続情報１１５の接続部位２に含まれる処理室を全て抽出し、処理室の数を求める。そして、求めた処理室数と切替閾値情報１１７から処理室数の値が合致するデータを検索し、そのデータの切替閾値を取得する。次に、ステップ３１０３にて、ステップ３１０１で取得した処理時間とステップ３１０２で取得した切替閾値を比較し、切替閾値より処理時間が短ければ、真空ロボットが律速となるので、ステップ３１０４に進み、制御モードとして「ロボット高稼働モード」を選択。一方、切替閾値より処理時間が長いか同じであれば、処理室が律速となるので、ステップ３１０５に進み、制御モードとして「処理室高稼働モード」を選択し、制御モード情報１１６を生成する。
【００５６】
次に、制御モードに応じて実際にウェハを搬送する搬送方法を説明する。この搬送方法を考える上で、装置としての制御方式を考える必要がある。制御方式には、大きく分けて二つの種類がある。
【００５７】
一つ目の制御方式は、スケジューリング方式である。スケジューリング方式では、予め搬送動作を決定しておいて、その決定された搬送動作に基づいて、実際の搬送動作を行うというものである。例えば、搬送対象のウェハそれぞれについて、搬送先の処理室を事前に決めておき、それに基づいて搬送動作を行うというものである。
【００５８】
二つ目の制御方式は、イベントドリブン方式である。搬送先の処理室を予め決めて固定することはせず、装置内の状態に応じて、その都度判断し搬送動作を行うというものである。その状態に応じた判断を行うための制御ルールに特徴がある方式である。
【００５９】
第１の実施形態では、スケジューリング方式で制御が行われる装置の例として説明する。
まず、搬送先決定処理１０８について、図７を用いて説明する。処理対象情報１１１、部位接続情報１１５、制御モード情報１１６、搬送ロボット情報１１９を入力とし、搬送先計算７０１にて演算され、搬送先情報１１４を出力する。搬送先情報１１４は、図２０に例示するような情報で、各ウェハの搬送先処理室を表した情報である。
【００６０】
この搬送先計算７０１は、制御モードに応じて二つの計算手順を用意している。一つは、「ロボット高稼働モード」に対応した計算手順であり、もう一つは、「処理室高稼働モード」に対応した計算手順である。そこで、制御モード情報１１６を参照し、フラグの立っているほうの制御モードに対応した計算手順を選択し、計算を行う。
【００６１】
まず、搬送先計算７０１の「ロボット高稼働モード」での計算手順について図８を用いて説明する。この計算は、接続距離算出８０１と処理室搬送回数算出８０２と搬送動作順序算出８０３と処理室割当８０４の四つのステップからなる。
【００６２】
まず、接続距離算出８０１について説明する。これは、切替閾値算出処理１０５の接続距離算出４０１と同様の算出処理である。
【００６３】
次に、処理室搬送回数算出８０２について図３２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ３２０１にて、処理対象情報１１１より処理対象ウェハの枚数をカウントし、その合計数を総処理室搬送回数とする。次に、ステップ３２０２にて、初期状態として、全ての真空ロボットを処理室搬送の割当て対象とする。次に、ステップ３２０３にて、総処理室搬送回数を割当て対象の真空ロボット数＋１で割った商を、割当て対象の各真空ロボットの処理室搬送回数に加え、総処理室搬送回数から割当てた分を減じる。そして、ステップ３２０４にて、総処理室搬送回数が０以上かチェックし、０より大であれば、ステップ３２０５に進み、０以下であれば終了する。ステップ３２０５では、処理室搬送の割当て対象の真空ロボットから接続距離の最も小さい真空ロボットを除外し、ステップ３２０３に戻る。
【００６４】
前記処理室搬送回数算出８０２の処理の例を示す。まず、処理対象情報１１１から処理対象ウェハ枚数をカウントし、総処理室搬送回数＝２５を算出する。次に、全真空ロボット、すなわち、真空ロボット２１７、２１８、２１９を処理室割当て対象の真空ロボットとする。ここで、真空ロボット２１７、２１８、２１９の処理室搬送回数を、それぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３と呼び説明することにする。まず初期状態では、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝０である。
【００６５】
次に、総処理室搬送回数２５を、割当て対象の真空ロボット数３に１加えた４で割った商である６を、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に加える。この時点で、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝６である。そして、総処理室搬送回数２５から割当てた１８を引いて、総処理室搬送回数は７となる。ここで、総処理室搬送回数が０より大きいので、割当て対象の真空ロボットのうち、接続距離が最も小さい真空ロボットを割当て対象の真空ロボットから除外する。接続距離算出８０１の演算にて、真空ロボット２１７の接続距離は１、真空ロボット２１８の接続距離は３、真空ロボット２１９の接続距離は５だったとした場合、真空ロボット２１７が割当て対象の真空ロボットから除外されることになる。
【００６６】
次に、総処理室搬送回数７を、Ｐ２、Ｐ３に割り振る。総処理室搬送回数７を、割当て対象の真空ロボット数２に１加えた３で割って、その商である２をＰ２、Ｐ３に加える。この時点、Ｐ１＝６、Ｐ２＝Ｐ３＝８である。そして、総処理室搬送回数は３となる。ここで、総処理室搬送回数が０より大きいので、割当て対象の真空ロボットのうち、接続距離が最も小さい真空ロボットである真空ロボット２１８を割当て対象の真空ロボットから除外する。そして総処理室搬送回数３をＰ３に加えることで、Ｐ１＝６、Ｐ２＝８、Ｐ３＝１１となる。このようにして、ロードロックからの接続距離が大きい真空ロボットほど処理室搬送回数が多くなるように計算する。但し、この処理室搬送回数の計算アルゴリズムは、一例であり、ロードロックからの接続距離が大きい真空ロボットほど処理室搬送回数が多くなるものであれば、他の計算アルゴリズムでもよい。
【００６７】
次に、搬送動作順序算出８０３について図３３のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ３３０１にて、全真空ロボットのうち、真空ロボットを一つ選択し、その真空ロボットが配置されている搬送室を搬送ロボット情報１１９より抽出し、その抽出された搬送室を部位接続情報１１５の接続部位１から検索し、検索されたデータの接続部位２にある部位を全て抽出する。次に、ステップ３３０２にて、選択された真空ロボットの処理室搬送回数を取得する。そして、ステップ３３０３にて、ステップ３３０１で抽出された部位に、処理室と中間室の両方が含まれているかチェックし、両方含まれていれば、ステップ３３０４へ進む。処理室と中間室のどちらか、若しくは、両方が含まれていなければ、ステップ３３０６へ進む。
【００６８】
次に、ステップ３３０４にて、選択された真空ロボットより接続距離が大きい真空ロボットの処理室搬送回数の合計を求め、それを選択された真空ロボットの中間室搬送回数とする。
【００６９】
次に、ステップ３３０５にて、選択された真空ロボットの処理室搬送回数と中間室搬送回数のどちらか小さい方の回数分、処理室搬送と中間室搬送を交互にして搬送動作順序１を生成する。更に、処理室搬送回数と中間室搬送回数の大きい方から小さい方を引いた差分の回数を求め、大きい方の搬送動作を前記求めた差分の回数分連続させ、 前記搬送動作順序１の後に加えて、選択された真空ロボットの搬送動作順序を生成する。
【００７０】
又、ステップ３３０６にて、ステップ３３０１にて部位接続情報１１５から抽出された部位に、処理室のみが含まれていれば、選択された真空ロボットの搬送動作順序は全て処理室搬送とし、部位接続情報１１５から抽出された部位に、中間室のみが含まれている場合には、選択された真空ロボットの搬送動作順序は全て中間室搬送とする。
【００７１】
そして、ステップ３３０７にて、全ての真空ロボットについて搬送動作順序を生成したかチェックし、全ての真空ロボットについて搬送動作順序が生成されていれば終了となり、そうでない場合は、ステップ３３０１に戻る。
【００７２】
但し、この搬送動作順序の計算アルゴリズムは、一例であり、出来るだけ処理室搬送の連続回数を少なくし、且つ、出来るだけ中間室搬送の連続回数を奇数となるようにするものであれば、他の計算アルゴリズムでもよい。
【００７３】
ここで、前記搬送動作順序算出８０３の処理の例を示す。搬送ロボット情報１１９から真空ロボットを一つ選択し、その真空ロボットが配置されている搬送室を抽出する。ここでは、真空ロボット２１７が選択されたものとして説明する。まず、ステップ３３０１にて、真空ロボット２１７の配置されている搬送室は搬送ロボット情報１１９より搬送室２１４であるので、部位接続情報１１５の接続部位１から搬送室２１４のデータを検索し、検索されたデータの接続部位２の部位を抽出する。すると、中間室２１２、処理室２０５、２０６が抽出される。又、ステップ３３０２にて、真空ロボット２１７の処理室搬送回数は、処理室搬送回数算出８０２にて６と算出されているので、それを取得する。ここで、ステップ３３０１で抽出した部位が、中間室と処理室の両方を含んでいるので、ステップ３３０４へ進む。真空ロボット２１７より接続距離が大きい真空ロボットは、接続距離算出８０１にて、真空ロボット２１８、２１９が該当すると算出されている。そこで、真空ロボット２１８、２１９の処理室搬送回数を合計すると、１９となり、これが真空ロボット２１７の中間室搬送回数となる。次に、真空ロボットの処理室搬送回数６と中間室搬送回数１９を比べ、小さい方の６回分、処理室搬送と中間室搬送を交互の繰り返す搬送動作順序１を生成する。そして、中間室搬送回数１９から処理室搬送回数６を引いた１３回分、中間室搬送を繰り返す搬送動作順序を前記処理で求めた搬送動作順序１の後に加えて、真空ロボット２１７の搬送動作順序を生成する。
【００７４】
又、真空ロボット２１９が選択された場合について説明する。
まずステップ３３０１にて、真空ロボット２１９が配置されている搬送室は２１６であり、部位接続情報１１５より接続部位１が搬送室２１６であるデータを検索し、検索されたデータの接続部位２の部位を抽出する。すると、処理室２０９、２１０が抽出される。ステップ３３０２にて、真空ロボット２１９の処理室搬送回数は、処理室搬送回数算出８０２にて１１と算出されているので、それを取得する。ここで、ステップ３３０１にて抽出された部位が処理室のみなので、ステップ３３０６へ進む。抽出された部位が処理室のみなので、真空ロボット２１９の搬送動作順序は、ステップ３３０２で取得した処理室搬送回数である１１回分処理室搬送を繰り返す搬送動作順序となる。
【００７５】
次に、処理室割当８０４について図３４のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ３４０１にて、初期状態として、搬送ロボット情報１１９にある真空ロボット全てを対象真空ロボットとする。かつ、処理対象情報１１１から処理対象ウェハを全て抽出し、割当て対象ウェハとする。次に、ステップ３４０２にて、対象真空ロボットのうち接続距離の最も小さい真空ロボットを選択し、その真空ロボットが配置されている搬送室を搬送ロボット情報１１９より抽出し、部位接続情報１１５の接続部位１が前記抽出した搬送室であるデータを検索し、検索したデータの接続部位２の部位のうち、処理室を抽出する。次に、ステップ３４０３にて、選択された真空ロボットの搬送順序の各搬送動作一つ一つ、つまり、処理室搬送や中間室搬送という動作に対し、割当て対象ウェハを一つずつ割当てる。次に、ステップ３４０４にて、処理室搬送に割り当たったウェハに対し、ステップ３４０２で抽出した処理室を割当てる 。その際、処理室が複数ある場合は、処理室に対して均等に割当てる。そして、ステップ３４０５にて、処理室搬送に割り当たったウェハを割当て対象ウェハから除外し、かつ、選択された真空ロボットを対象真空ロボットから除外する 。最後に、ステップ３４０６にて、対象真空ロボットの有無をチェックし、無ければ終了、ある場合は、ステップ３４０２に戻る。
【００７６】
ここで、前記処理室割当８０４の処理の例を示す。初期状態として、全ての真空ロボットが対象真空ロボットであり、全ての処理対象ウェハが、割当て対象ウェハだとする。まず、対象の真空ロボットを選択する。接続距離が最も小さい真空ロボットは接続距離算出８０１の結果より、真空ロボット２１７である。そして、この真空ロボット２１７が配置されている搬送室２１４であるので、部位接続情報１１５の接続部位１が搬送室２１４のデータを検索し、そのデータの接続部位２を抽出し、抽出された部位のうち処理室を抽出する。この例では、処理室２０５、処理室２０６が抽出される。
【００７７】
次に、搬送動作順序算出８０３で算出した真空ロボット２１７の搬送動作順序の個々の搬送動作に対して、割当て対象ウェハを一つずつ割当てる。真空ロボット２１７の搬送動作順序は、「処理室搬送」「中間室搬送」を６回繰り返し、その後「中間室搬送」を１３回繰り返すものである。そこに、割当て対象ウェハＷ１、Ｗ２、・・・、Ｗ２５を前から順に割当てる。つまり、Ｗ１は「処理室搬送」、Ｗ２は「中間室搬送」、Ｗ３は「処理室搬送」というように割当てると、Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１は「処理室搬送」、それ以外は「中間室搬送」となる。そして、この「処理室搬送に割当たったウェハに処理室を割当てる。処理室は前記ステップで処理室２０５，２０６が抽出されているので、この二つの処理室に均等に割当てる。その結果、Ｗ１，Ｗ５，Ｗ９は処理室２０５、Ｗ３，Ｗ７，Ｗ１１は処理室２０６に割当たる。
【００７８】
そして、対象真空ロボットから選択された真空ロボット２１７を除外し、かつ、割当て対象ウェハからＷ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１を除外する。ここで、対象真空ロボットの有無をチェックする。対象真空ロボットとして、真空ロボット２１８，２１９があるので、ステップ３４０２に戻り繰り返す。
【００７９】
次に、搬送先計算７０１の「処理室高稼働モード」における計算手順について、図９を用いて説明する。
この計算は、処理室均等割当９０１からなる。この計算では、処理室に割当たるウェハ枚数が出来るだけ均等になるように、各ウェハを処理に割当てる。まず割当ての対象であるウェハを処理対象情報１１１より取得する。次に、ウェハを割り当てる処理室を、部位接続情報１１５の接続部位２に含まれる全ての処理室を抽出し、取得する。そして、ウェハ番号の小さい順に並べ、又、処理室の番号の小さい順に並べ、並んでいるウェハの先頭のものを、並んでいる処理室の先頭のものへ割当てる。次に、並んでいるウェハの二番目のものを、並んでいる処理室の二番目のものへ割当てる。このような手順、つまり、ウェハ番号Ｗ１を処理室２０５に、Ｗ２を処理室２０６に、Ｗ３を処理室２０７に、・・・、というように順々に割当てていく。そして、並んでいる処理室の最後のものまで割当てたら、先頭のものに戻って割当てていく。この例では、Ｗ６を処理室２１０に割当てたら、再び処理室２０５に戻って割当てる。つまり、Ｗ７を処理室２０５に割当てる。このようにすると、Ｗ１、Ｗ７、Ｗ１３、Ｗ１９、Ｗ２５が処理室２０５に、Ｗ２、Ｗ８、Ｗ１４、Ｗ２０が処理室２０６に、Ｗ３、Ｗ９、Ｗ１５、Ｗ２１が処理室２０７に、Ｗ４、Ｗ１０、Ｗ１６、Ｗ２２が処理室２０８に、Ｗ５、Ｗ１１、Ｗ１７、Ｗ２３が処理室２０９に、Ｗ６、Ｗ１２、Ｗ１８、Ｗ２４が処理室２１０に割当たる。
【００８０】
次に、動作実行処理１０９の概要について、図１０を用いて説明する。
動作実行処理１０９は、動作指示の情報をもとに実際に各部位の動作を行う部分である。大きく分けて二つの処理ステップに分かれている。一つ目は、動作指示生成１００１である。動作指示生成１００１は、装置状態情報１１０と搬送先情報１１４を入力とし、動作指示情報１１２を生成する。装置状態情報１１０とは、図１８に例示するような情報である。各部位の状態やそこにあるウェハの番号や処理の状態を表した情報である。例えば、「部位：ロードロック２２１＿段１、状態：真空、ウェハ番号：Ｗ１１、ウェハ状態：未処理」というデータは、ロードロック２２１のウェハ保持機構の1段目の状態を示しており、ロードロックの状態は真空状態、ウェハ番号Ｗ１１のウェハが保持されており、そのＷ１１は未処理ウェハであるということを意味している。動作指示生成１００１では、図１１に例示するような動作指示ルールをもとに動作指示情報を生成する。動作指示ルールに照らし合わせ、装置状態や搬送先の条件が揃ったとき、動作指示を生成する。例えば、「ロードロック２１１から中間室２１２へ搬送」という動作指示は、「ロードロック２１１に搬送先が処理室２０５、２０６以外の未処理ウェハはあり、かつ、ロードロック２１１が真空状態である」「中間室２１２に空きの段がある」「真空ロボット２１７の少なくとも片方のハンドが待機状態である」という条件が揃ったときに生成される。ロードロック２１１の段１にウェハ番号Ｗ１０の未処理ウェハがあり、Ｗ１０の搬送先は処理室２０７であり、中間室２１２の段５が空いており、真空ロボット２１７のハンド１が待機中であっとすると、「真空ロボット２１７のハンド１が、ウェハ番号Ｗ１０をロードロック２１１の段１から中間室２１２の段５へ搬送する」という動作指示が生成される。ここで生成された動作指示情報１１２の例を図１９に示す。又、図１１に例示した動作指示ルールは、一例であり、動作指示ルールは全ての動作に関して、用意されるものである。
【００８１】
次に、動作実行処理１０９の二つ目の処理ステップである各部位稼動１００２の処理について説明する。
各部位稼動１００２の処理では、動作指示生成１００１で生成された動作指示情報１１２と動作シーケンス情報１１３を入力とし、各部位を稼動させる。動作シーケンス情報１１３とは、生成された動作指示を実行するために、各部位が行う動作の順序を記述したものである。各部位の動作とは、例えば、真空ロボットのアームの伸縮であったり、向きを変えるための旋回であったり、又は、ゲートバルブの開閉等である。動作シーケンス情報１１３を図２１に例示し説明する。この例は、ロードロック２１１から中間室２１２へ搬送する動作指示を実行するための動作シーケンス情報である。動作シーケンス情報の「動作順序」として記述されている番号の順に動作を行う。この番号が同じ場合は、同時に行うという意味である。そして、各部位が記述された動作を行う。
【００８２】
例えば、ロードロック２１１から中間室２１２へ搬送では、まず、ロードロック２１１の真空側ゲートバルブ２２１を開ける。同時に、真空ロボット２１７がロードロック２１１のほうを向くまで旋回する。次に、真空ロボット２１７がロードロック２１１からウェハを取り出す。
【００８３】
そして、次に、真空ロボット２１７が、中間室２１２のほうを向くまで旋回する。同時に、ロードロック２１１の真空側ゲートバルブ２２１を閉じる。同時に、中間室２１２の搬送室２１４側のゲートバルブ２２４を開ける。次に、真空ロボット２１７が、中間室２１２にウェハを置く。最後に、中間室２１２の搬送室２１４側のゲートバルブ２２４を閉じる。このようにして、この動作シーケンス情報をもとに、各ロボットやゲートバルブなどの部位が実際に動作する。又、この動作シーケンス情報は、全ての動作指示に対応して、それぞれ用意されるものである。
【００８４】
前述の処理で実際に動作が行われる度に、装置内の状態は変化する。例えば、真空ロボット２１７のハンド１が旋回を開始すると、真空ロボット１７のハンド１の状態が待機中から稼動中に変更になり、ロードロック２１１からウェハを取り出した時に、ウェハ番号Ｗ１０を保持している状態となる。そして、中間室２１２にウェハを置いたところで、真空ロボット２１７のハンド１の状態は待機中に変更となり、ウェハを保持していない状態となる。又、ロードロック２１１の段１は、ウェハ番号Ｗ１０を保持しているが、真空ロボット２１７がウェハを取り出した時に、ロードロック２１１の段１はウェハを保持していない状態となる。一方、中間室２１２の段５は、ウェハを保持していない状態だったが、真空ロボット２１７がウェハを置いたときに、ウェハ番号Ｗ１０を保持している状態に変わる。このように、なんらかの動作が行われる度に装置状態情報１１０は更新される。そして、装置状態情報１１０が更新される度に、装置状態情報と搬送先情報を動作指示ルールに照らし合わせ、条件が揃ったものがあれば、動作指示が生成される。そして、動作指示が生成されなくなるまで、この動作実行処理１０９を繰り返す。
【００８５】
最後に、コンソール端末１２０の画面について、図１７を用いて説明する。
コンソール端末１２０は、入力部と出力部があり、入力部としてキーボードやマウス、タッチペン等が備わっている。又、出力部として画面が備わっている。その画面には、制御方法を選択するエリア１７０１と装置状態の詳細データを表示するエリア１７０２と装置状態の概要を表示するエリア１７０３がある。制御方法を選択するエリア１７０１には、制御方法として「手動」「自動」を選択するボタンがついており、どちらを選択するか入力すると、その選択されたほうの色が変わるなど選択状況が分るようになっている。
【００８６】
更に、「自動」が選択されている場合、どの制御モードで運転されているかも表示される。装置状態の詳細データを表示するエリア１７０２には、装置内にあるウェハの詳細な状態や処理室や搬送機構の詳細な状態を表示する。装置状態の概要を表示するエリア１７０３には、どのウェハがどこにあるのか、簡便に把握できるよう装置とウェハの位置をビジュアルに表示する。ウェハが移動すると、ウェハの表示位置がそれに応じて、変更となる。
【００８７】
≪第２の実施形態≫
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、制御方式としてイベントドリブン方式で制御される装置の例として説明する。
【００８８】
半導体処理装置の全体構成の概略は、図１を用いて説明した第１の実施形態と同様である。又、処理室及び搬送機構の構成についても、図２を用いて説明した第１の実施形態と同様である。又、半導体処理装置の動作制御のシステムの概要についても、図３を用いて説明した第１の実施形態と同様である。又、切替閾値算出処理１０５についても、図４を用いて説明した第１の実施形態と同様である。又、制御モード設定処理１０７についても、図６を用いて説明した第１の実施形態と同様である。
【００８９】
次に、第２の実施形態における搬送先決定処理１０８について、図１２を用いて説明する。この処理は、処理対象情報１１１、部位接続情報１１５を入力とし、搬送先計算１２０１にて演算され、搬送先情報１１４を出力する。この搬送先計算１２０１の詳細な計算手順について、図１３を用いて説明する。この計算は、処理室自由割当１３０１のステップからなる。処理室自由割当１３０１では、処理対象ウェハに対して、処理可能な処理室を全て割当てる。これは、割当てた処理室のいずれの処理室を利用しても良いという意味である。まず、部位接続情報１１５の接続部位２から全ての処理室を抽出する。そして、処理対象情報１１１から全てのウェハを抽出し、全てのウェハについて、部位接続情報１１５より抽出した全ての処理室を割当てる。よって、搬送先情報１１４は、例えば、「ウェハ番号：Ｗ１、搬送先：処理室２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０」というようなデータとなり、これは、ウェハ番号Ｗ１は、処理室２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０のいずれの処理室に搬送してもよいということである。
【００９０】
次に、第２の実施形態における動作実行処理１０９について、図１４を用いて説明する。図１で示す動作実行処理１０９は、第１の実施形態と同様に、動作指示の情報をもとに実際に各部位の動作を行う部分である。大きく分けて二つの処理ステップに分かれている。一つ目は、動作指示生成１４０１である。動作指示生成１４０１は、装置状態情報１１０と搬送先情報１１４と制御モード情報１１６を入力とし、用意されている動作指示ルールをもとに、動作指示情報１１２を生成するステップである。この動作指示生成１４０１は、第１の実施形態と同様、装置状態情報と搬送先情報を動作指示ルールに照らし合わせ、条件が揃ったものがあれば、動作指示を生成するというものである。そして、第２に実施形態において、動作指示生成１４０１は、制御モードに応じて二つの動作指示ルールを用意している。一つは、「ロボット高稼働モード」に対応した動作指示ルールであり、もう一つは、「処理室高稼働モード」に対応した動作指示ルールである。そこで、制御モード情報１１６を参照し、フラグの立っているほうの制御モードに対応した動作指示ルールを選択し、計算を行う。
【００９１】
まず、「ロボット高稼働モード」に対応した動作指示ルールについて、図１５に例を示し説明する。この動作指示ルールは、ロードロックから遠い搬送室ほど処理室への搬送回数が多くなるように、特有のルールを加味したものである。ロードロックから遠い搬送室の処理室への搬送回数を増やすには、ロードロックから遠い中間室ほど、多くの未処理ウェハを保持するようにすればよい。そうするためには、ロードロックや中間室がそれぞれ保持している未処理ウェハの枚数をカウントし、ロードロックから遠い方の未処理ウェハ枚数が少ない場合、真空ロボットが、処理室へ搬送するよりも中間室へ優先的に搬送するような動作指示ルールにすればよい。例えば、「ロードロック２１１から処理室２０５へ搬送」という動作指示の動作指示条件に、「中間室２１２にある未処理ウェハ枚数がロードロック２１１にある未処理ウェハ枚数より多い」という条件をつける。一方、「ロードロック２１１から中間室２１２へ搬送」という動作指示の動作条件には、未処理ウェハの枚数による条件はつけない。すると、ロードロック２１１にある未処理ウェハ枚数が、中間室２１２にある未処理ウェハ枚数より多ければ、処理室２０５への搬送の条件が揃わないので、処理室２０５へは搬送されない。この場合、中間室２１２へ搬送する条件が揃えば、中間室２１２へ搬送が行われる。このような動作指示ルールとすることで、ロードロックから遠い中間室ほど多くの未処理ウェハを保持するようにでき、結果としてロードロックから遠い搬送室ほど多くの処理室搬送を行うようにできる。
【００９２】
次に、「処理室高稼働モード」に対応した動作指示ルールについて、図１６に例を示し説明する。処理室の稼働率を上げるには、処理が終わった処理室に間髪を入れず新しい未処理ウェハが搬送されればよいので、処理室が待機状態であり、未処理ウェハがあれば、その処理室に搬送するという動作指示ルールにすればよい。又、処理室の処理が終わった時に、間髪をいれず未処理ウェハを処理室に搬送するためには、その処理室の近く未処理ウェハを置いておく必要がある。そこで、中間室にある未処理ウェハ枚数が、その中間室からみて、ロードロックより遠い側の搬送室に接続されている処理室数より少なければ、中間室へ搬送するという動作指示ルールにすればよい。
【００９３】
図１６の例で説明すると、「ロードロック２１１から処理室２０５へ搬送」の動作指示条件を、ロードロックに未処理ウェハがあり、真空ロボット２１７が待機状態であり、処理室２０５が待機状態であれば、処理室２０５に搬送するという条件にする。一方、「ロードロック２１１から中間室２１２へ搬送」の動作指示条件を、ロードロックに未処理ウェハがあり、真空ロボット２１７が待機状態であり、中間室２１２に空きの段があり、中間室２１２にある未処理ウェハ枚数が３枚以下である場合は、中間室２１２へ搬送するという条件にする。この「中間室２１２にある未処理ウェハ枚数が３枚以下である」という条件は、中間室２１２からみてロードロック２１より遠い搬送室２１５、２１６に接続している処理室数が処理室２０７、２０８、２０９、２１０と４つあるので、それを下回る条件として３枚以下という条件をつけている。このようにすることで、処理が終わった処理室に間髪を入れず新しい未処理ウェハが搬送する動作を実現できる。
【００９４】
次に、動作実行処理１０９の二つ目の処理ステップである各部位稼動１４０２の処理について説明する。この処理は、第１の実施形態における各部位稼動１００２と同様である。
又、コンソール端末１２０の画面については第１の実施形態と同様である。
又、本実施例では、１つのカセットにウェハが２５枚収納されている例で説明しているが、本発明はウェハが２５枚の場合の制御に限定されるものではない。又、本発明は、１つのカセットの場合の制御に限定されるものでもない。
【符号の説明】
【００９５】
１０１：処理室及び搬送機構、
１０２：動作制御部、
１０３：演算部、
１０４：記憶部、
１０５：切替閾値算出処理、
１０６：手動設定処理、
１０７：制御モード設定処理、
１０８：搬送先決定処理、
１０９：動作実行処理、
１１０：装置状態情報、
１１１：処理対象情報、
１１２：動作指示情報、
１１３：動作シーケンス情報、
１１４：搬送先情報、
１１５：部位接続情報、
１１６：制御モード情報、
１１７：切替閾値情報、
１１８：動作時間情報、
１１９：搬送ロボット情報、
１２０：コンソール端末、
１２１：ホストコンピュータ、
１２２：ネットワーク、
２０１,２０２：フープ、
２０３：大気ロボット、
２０４：レール、
２０５,２０６,２０７,２０８,２０９,２１０：処理室、
２１１：ロードロック、
２１２,２１３：中間室、
２１４,２１５,２１６：搬送室、
２１７,２１８,２１９：真空ロボット、
２２０，２２１，２２２，２２３，２２４,２２５，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０，２３１：ゲートバルブ、
２３２：大気側ブロック、
２３３：真空側ブロック、
４０１：接続距離算出、
４０２：搬送動作生成、
４０３：サイクル時間算出、
４０４：切替閾値算出、
６０１：制御モード判定、
７０１,１２０１：搬送先計算、
８０１：接続距離算出、
８０２：処理室搬送回数算出、
８０３：搬送動作順序算出、
８０４：処理室割当、
９０１：処理室均等割当、
１００１,１４０１：動作指示生成、
１００２,１４０２：各部位稼動、
１３０１：処理室自由割当、
１７０１：制御方法選択エリア、
１７０２：装置状態詳細データ表示エリア、
１７０３：装置状態概要表示エリア、
２８０１,２８０２,２８０３,２８０４,２９０１,２９０２,２９０３,３００１,３００２,３１０１,３１０２,３１０３,３１０４,３１０５,３２０１,３２０２,３２０３,３２０４、３２０５,３３０１,３３０２,３３０３,３３０４,３３０５,３３０６,３３０７,３４０１,３４０２,３４０３,３４０４,３４０５,３４０６：計算ステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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