(57)【要約】【課題】並列的に基板の処理を行う枚葉装置において、デッドロックを発生させることなく、効率的な運用規制を実現する半導体基板処理装置を提供する。【解決手段】基板が所定の搬送シーケンスに従って複数のチャンバ１１ａ，１１ｂ…１１ｎへ搬送されるとき、戻りブロック処理実行手段１２は、それらの複数のチャンバ１１ａ，１１ｂ…１１ｎのうち少なくとも一つのチャンバに対して複数回に亘って搬送処理を行う戻りブロック処理を実行する。ここで、戻りブロック処理が実行されるときは、所定枚数判定手段１３が、その戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が所定の枚数に達したか否かを判定する。そして、判定結果において基板が所定の枚数に達したとき、搬送制御手段１４は、戻りブロック処理が実行された範囲内にあるチャンバへの基板の搬送を停止させ、基板の投入規制を行う。【選択図】図８
2008192866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室が少なくとも一つ含まれる複数のチャンバを備え、所定の搬送シーケンスに従って前記複数のチャンバ間で前記基板の搬送を行う基板処理装置であって、
前記基板が前記複数のチャンバ間で搬送されるとき、それらの複数のチャンバのうち少なくとも一つのチャンバに対して複数回に亘って搬送処理を行う戻りブロック処理を実行する戻りブロック処理実行手段と、
前記戻りブロック処理が実行されるとき、その戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が所定の枚数に達したか否かを判定する所定枚数判定手段と、
前記所定枚数判定手段による判定結果において前記基板の枚数が（戻りブロック内保持可能枚数）−１の枚数に達したとき、前記戻りブロック処理が実行された範囲内にあるチャンバへの前記基板の搬送を停止させる搬送制御手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する処理室を含むチャンバを複数備え、搬送シーケンスに従って基板の自動処理を実行する基板処理装置に関し、特に、基板の自動処理を実行するときに基板投入規制を行う枚葉装置などの基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、複数のチャンバより構成される一般的な枚葉装置の概略的な構成図である。図１２に示すように、枚葉装置は、複数の処理室５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ、真空搬送ユニット５２、複数のロードロック室（ＬＭ）５３ａ，５３ｂ、大気搬送ユニット５４、複数のロードポート５５ａ，５５ｂ，５５ｃ、複数の退避／クーリングステージ５６ａ，５６ｂなどによって構成されている。なお、退避／クーリングステージ５６ａ，５６ｂには、それぞれ、退避ステージとクーリングステージが備えられている。図１２のような枚葉装置において基板の処理を自動運用で行う場合は基板投入規制が行われている。なお、このような枚葉装置は、例えば特許文献１などに報告されている。また、本願でいうチャンバとは、複数の処理室５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ、複数のロードロック室（ＬＭ）５３ａ，５３ｂ、複数の退避／クーリングステージ５６ａ，５６ｂ等のことを示す。
【０００３】
図１２に示すような枚葉装置において、半導体基板（以下、ウェーハという）などの基板の処理は次のように行われている。すなわち、ウェーハをロードポート５５ａ上に載置された基板収容器（例えばＰＯＤ、カセット等）より取り出し、大気搬送ユニット５４、ロードロック室５３ａ、及び真空搬送ユニット５２を経由して処理室５１ａへ搬送して所望の処理を行う。さらに必要なら、他の処理室５１ｂへ搬送して別の処理を行う。また、必要に応じて、退避／クーリングステージ５６ａの中の退避ステージへウェーハを一時退避して処理待ちを行うか、又は退避／クーリングステージ５６ａの中のクーリングステージにてウェーハの一時冷却を行う。そして、ウェーハの処理準備の完了後に他の処理室５１ｃに搬送して別の処理を行い、必要ならば退避／クーリングステージ５６ａの中のクーリングステージへウェーハを搬送して冷却を行い、再び、ロードロック室５３ａ、ロードポート５５ａを経由してウェーハを回収先へ収めている。このような一連の処理を自動で行う運用方式を自動運用という。
【０００４】
また、上記のようにウェーハが各チャンバを渡り歩くときの渡り歩き経路を示すデータをシーケンスと呼ぶ。さらに、同じシーケンスである決められた枚数の基板を処理するが、このように同じシーケンスで継続的に実行される処理単位をＰＪｏｂと呼ぶ。図１２に示すような複数の処理室５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを持つ枚葉装置においては、複数のシーケンスを同時に並列的に実行することができる。尚、ここで渡り歩くとは、あるチャンバで処理された基板が、他のチャンバへ搬送され処理される。処理が終わると、又、次のチャンバへ搬送されるというような処理をいう。
【特許文献１】特開２００３−１０９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１２に示すような複数の処理室５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを有する枚葉装置において、ウェーハが無作為に投入されると、ウェーハの行先を相互に塞ぎあってしまう。そのため、ウェーハが次のチャンバへ搬送できなくなるようなデッドロックが発生するおそれがある。
【０００６】
図１３は、図１２の枚葉装置におけるデッドロックの発生を説明するための搬送シーケンスの一例を示すフロー図である。図１３において、シーケンス１では、ウェーハはロードロック室（ＬＭ）５３ａから処理室５１ａへ搬送され（ステップＳ１０１）、処理室５１ａで膜種Ａの処理が行われた後（ステップＳ１０２）、そのウェーハは退避／クーリングステージ５６ａで一時的に退避される（ステップＳ１０３）。その後、ウェーハは処理室５１ｂに搬送されて膜種Ｂの処理が施された後（ステップＳ１０４）、そのウェーハは退避／クーリングステージ５６ｂでクーリングされ（ステップＳ１０５）、ロードロック室（ＬＭ）５３ａへ搬送される（ステップＳ１０６）。
【０００７】
一方、シーケンス２では、ウェーハはロードロック室（ＬＭ）５３ａから処理室５１ｃへ搬送され（ステップＳ１１１）、処理室５１ｃで膜種Ｃの処理が行われた後（ステップＳ１１２）、そのウェーハは退避／クーリングステージ５６ａで一時的に退避される（ステップＳ１１３）。その後、ウェーハは処理室５１ｄに搬送されて膜種Ｄの処理が施された後（ステップＳ１１４）、そのウェーハは退避／クーリングステージ５６ｂでクーリングされ（ステップＳ１１５）、ロードロック室（ＬＭ）５３ａへ搬送される（ステップＳ１１６）。尚、本願では、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５（ステップＳ１１３〜Ｓ１１５）までの処理のように、各チャンバ間で搬送される（渡り歩きされる）基板が、少なくとも二回搬送される処理を戻りブロック処理と呼ぶ。又、この戻りブロック処理を含むシーケンスを表すフローを戻りブロックと呼ぶ。
【０００８】
このとき、ステップＳ１０５及びステップＳ１１５におけるシーケンス１及びシーケンス２の１枚目のクーリング処理ができないことがある。なぜなら、シーケンス１及びシーケンス２の２枚目のウェーハが退避／クーリングステージ５６ｂを塞いでいるので、シーケンス１又はシーケンス２のいずれかの１枚目のウェーハは退避／クーリングステージ５６ｂに搬入することができないからである。また、ステップＳ１０３及びステップＳ１１３において、シーケンス１及びシーケンス２の２枚目のウェーハが退避／クーリングステージ５６ａで退避している。これら２枚目のウェーハは、シーケンス１又はシーケンス２の１枚目のウェーハがそれぞれ処理室５１ｂ，処理室５１ｄから動かないと当然動くことはできない。つまり、シーケンス１とシーケンス２に従って投入された全てのウェーハは全く動くことができず、デッドロックが発生してしまう。
【０００９】
すなわち、従来の枚葉装置のシーケンスでは、上述のようなデッドロックを避けるための有効な基板投入規制が存在していない。言い換えれば、基板の処理を自動運用するための運用規則が確定していないので、デッドロックが発生してしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、基板の処理を行う枚葉装置においてデッドロックを発生させることなく、かつ効率的な運用が可能な運用規制を実現することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る基板処理装置は、基板を処理する処理室が少なくとも一つ含まれる複数のチャンバを備え、所定の搬送シーケンスに従って複数のチャンバ間で基板の搬送を行う基板処理装置であって、基板が複数のチャンバ間で搬送されるとき、それらの複数のチャンバのうち少なくとも一つのチャンバに対して複数回に亘って搬送処理を行う戻りブロック処理を実行する戻りブロック処理実行手段と、戻りブロック処理が実行されるとき、その戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が所定の枚数に達したか否かを判定する所定枚数判定手段と、所定枚数判定手段による判定結果において基板の枚数が（戻りブロック内保持可能枚数）−１の枚数に達したとき、戻りブロック処理が実行された範囲内にあるチャンバへの基板の搬送を停止させる搬送制御手段とを備える構成を採っている。
【００１２】
本発明の基板処理装置によれば、所定の搬送シーケンスに従って各チャンバ間で基板を搬送するとき、各チャンバのうちの少なくとも一つのチャンバに対して少なくとも２回基板を搬送する戻りブロック処理を行うことがある。そのような戻りブロック処理を行うときは、その戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が所定枚数に達したら前記基板の搬入（投入）を停止するような制御を行っている。
【００１３】
なお、戻りブロック処理の対象となるチャンバは、基板に成膜処理を行う処理室又は退避／クーリング処理を行うステージなどである。また、基板を搬送する搬送シーケンスは戻りブロック処理を複数有することもできる。さらに、複数の搬送シーケンスを並列して実行させることもできる。また、複数の搬送シーケンスを並列して実行させる場合には、自動運転共用の保持可能材料枚数に達したら基板の搬入を停止するようにしてもよい。なお、自動運転共用の保持可能材料枚数とは、複数の搬送シーケンスを並列して実行させたとき戻りブロック処理の対象が退避／クーリングステージであって、この戻りブロック処理の範囲内において、同時に処理が可能な枚数のことである。
【００１４】
また、本発明は基板の搬送スケジューリング方法を提供することもできる。すなわち、本発明の搬送スケジューリング方法は、複数のチャンバを備え、所定の搬送シーケンスに従って複数のチャンバ間で基板の搬送を行う基板処理装置における基板の搬送スケジューリング方法であって、基板が複数のチャンバ間で搬送されるとき、それらの複数のチャンバのうち少なくとも一つのチャンバに対して複数回に亘って搬送処理を行う戻りブロック処理を実行する手順と、戻りブロック処理が実行されるとき、その戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が所定の枚数に達したか否かを判定する手順と、判定結果において基板が所定の枚数に達したとき、戻りブロック処理が実行された範囲内にあるチャンバへの基板の搬送を停止させる手順とを含む構成を採っている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のチャンバ間において基板の搬送処理を実行する所定の搬送シーケンスを実行する際に、戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が決められた所定の枚数に達したら、基板を投入するのを止め、次に基板を投入できる状態になるまで待つという基板投入規制を提供することにより、基板処理装置の自動運用時に、デッドロックが発生させることなく、効率的な運用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜発明の概要＞
本発明は、複数のチャンバを設け、基板の処理を行わせることができるクラスタ型の基板処理装置において、基板が複数のチャンバを渡り歩き、前記複数のチャンバのうち一つのチャンバで複数回の処理が行われる場合であっても、基板処理装置内に複数の基板を詰りなく投入することができる基板投入規制を実現するものである。言い換えれば、本発明は、デッドロックが発生しないような基板処理装置を提供するものである。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明に係る基板処理装置の実施の形態について枚葉装置を例に挙げて詳細に説明する。なお、以下に述べる各実施の形態では、本発明の基板として半導体基板を例に挙げて説明を行う。
【００１８】
図１は、本発明に係る枚葉装置の概略的な構成図である。図１に示すように、本発明の枚葉装置は、半導体基板（以下、ウェーハという）を１枚ずつ処理する複数の処理室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、各処理室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとの間でウェーハの取り出し及び投入を行う第１の搬送装置と真空搬送室で構成される真空搬送ユニット２と、上下２段で
ウェーハを保持する各ロードロック室（ＬＭ）３ａ，３ｂと、大気中においてウェーハの搬送を行う第２の搬送装置と大気室で構成される大気搬送ユニット４と、複数のウェーハを収納した基板収容器を保持できるユニットであって大気搬送ユニット４に接続される各ロードポート５ａ，５ｂ，５ｃと、各処理室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで処理される前または処理された後のウェーハを一時的に退避させたりクーリングを行う退避／クーリングステージ６ａ，６ｂとを備えた構成となっている。尚、図１でチャンバとは、各処理室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、各退避／クーリングステージ６ａ，６ｂ、各ロードロック室３ａ，３ｂのことをいう。
【００１９】
図１に示す枚葉装置では、同じ膜種を扱う処理室が複数あり、シーケンス上どちらの処理室を使用しても構わない場合は、ウェーハは処理室の空き状態に応じて順次振り分けられる。このような処理を振り分け処理と云う。また、ウェーハが複数のチャンバを経由して順次に処理や冷却や退避を行うとき、これらの処理を渡り歩き処理という。
【００２０】
また、新たなウェーハをロードロック室３ａ，３ｂから各処理室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄや退避／クーリングステージ６ａ，６ｂへ搬送を開始する際、各処理室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及び各退避／クーリングステージ６ａ，６ｂの使用状態（戻りブロック処理が行われる範囲内にある各チャンバに投入されている基板の枚数、搬送予定のチャンバに基板があるかどうかなど）及び真空搬送ユニット２内、大気搬送ユニット４内の使用状態（第１の搬送装置または、第２の搬送装置に基板が保持されているかなど）を考慮して基板搬送の開始可否の判定を行う。このとき、戻りブロック処理が行われる範囲内に各チャンバに搬入されたウェーハ枚数が所定枚数以下の場合にのみ搬送処理を開始することでデッドロックの発生しない運用を行うことが可能となる。
【００２１】
図２は、図１に示す枚葉装置において１シーケンスを運用したときの膜種戻りブロック処理を含むシーケンスを説明するためのフロー図である。シーケンスによっては同じ膜種の処理室を複数回使用することがある。このとき、同じ膜種の処理室によって処理されるシーケンスの一部分を膜種戻りブロックという。言い換えると、シーケンス内で同一膜種を経由する処理が規定されている箇所を膜種戻りブロックという。なお、膜種戻りブロックの中に同じ膜種の処理は３つ以上含まない形で形成するものと規定する。
【００２２】
また、戻りブロックは、上記の膜種戻りブロック以外にも、本実施の形態における枚葉装置内で汎用的に使用されるチャンバ（例えば、退避／クーリングステージ６ａ，６ｂ）を複数回使用する場合についても形成される。以下、このような戻りブロックを汎用戻りブロックという。尚、本願において、汎用的に使用されるチャンバは、複数の搬送シーケンスを実行する場合、各搬送シーケンス間で共通して使用されるチャンバのことを示す。
【００２３】
図２（ａ）では、ウェーハはロードロック室（ＬＭ）３ａから処理室１ａへ搬送され（ステップＳ１）、処理室１ａで膜種Ａの処理が行われ（ステップＳ２）、次に処理室１ｂで膜種Ｂの処理が行われ（ステップＳ３）、再び処理室１ａで膜種Ａの処理が行われた後（ステップＳ４）、ウェーハは退避／クーリングステージ６ａでクーリングされ（ステップＳ５）、ロードロック室（ＬＭ）３ａへ搬送される（ステップＳ６）。このとき、ステップＳ２及びステップＳ４において同じ処理室１ａで膜種Ａの処理が繰り返し行われる。従って、ステップＳ２からステップＳ４までのシーケンスは膜種戻りブロックとなる。
【００２４】
また、図２（ｂ）では、ウェーハはロードロック室（ＬＭ）３ａから処理室１ａへ搬送され（ステップＳ１１）、処理室１ａで膜種Ａの処理が行われ（ステップＳ１２）、次に処理室１ｂで膜種Ｂの処理が行われ（ステップＳ１３）、再び処理室１ａで膜種Ａの処理が行われた後（ステップＳ１４）、処理室１ｃで膜種Ｃの処理が行われ（ステップＳ１５）、さらに処理室１ａで膜種Ａの処理が行われ（ステップＳ１６）、ロードロック室（Ｌ
Ｍ）３ａへ搬送される（ステップＳ１７）。このとき、ステップＳ１２及びステップＳ１４において同じ処理室１ａで膜種Ａの処理が繰り返し行われ、さらに、ステップＳ１６において同じ処理室１ａで膜種Ａの処理が繰り返し行われる。従って、ステップＳ１２からステップＳ１４までのシーケンス、及びステップＳ１４からステップＳ１６までのシーケンスは膜種戻りブロックとなる。
【００２５】
また、図２（ｃ）では、ウェーハはロードロック室（ＬＭ）３ａから処理室１ａへ搬送され（ステップＳ２１）、処理室１ａで膜種Ａの処理が行われ（ステップＳ２２）、次に処理室１ｂで膜種Ｂの処理が行われ（ステップＳ２３）、退避／クーリングステージ６ａで一時的に退避した後（ステップＳ２４）、再び処理室１ａで膜種Ａの処理が行われる（ステップＳ２５）。その後、処理室１ｂで膜種Ｂの処理が行われ（ステップＳ２６）、退避／クーリングステージ６ａでクーリングされた後（ステップＳ２７）、ロードロック室（ＬＭ）３ａへ搬送される（ステップＳ２８）。このとき、ステップＳ２２及びステップＳ２５において同じ処理室１ａで膜種Ａの処理が繰り返し行われ、さらに、ステップＳ２３及びステップＳ２６において同じ処理室１ｂで膜種Ｂの処理が繰り返し行われる。従って、ステップＳ２２からステップＳ２５までのシーケンス、及びステップＳ２３からステップＳ２６までのシーケンスは膜種戻りブロックとなる。さらに、ステップＳ２４からステップＳ２７までのシーケンスは、退避及びクーリングを行うために退避／クーリングステージ６ａが繰り返し使用されるので、ステップＳ２４からステップＳ２７までのシーケンスは汎用戻りブロックとなる。
【００２６】
膜種戻りブロックは、以下に述べる規則に従って求められる同時処理可能枚数を持っている。すなわち、
膜種戻りブロックの同時処理可能枚数＝（戻りブロック内保持可能材料枚数）−１  となる。
【００２７】
ここで、「戻りブロック内保持可能材料枚数」は、戻りブロック内に存在する各膜種の処理を行うチャンバ保持可能材料（ウェーハ）枚数の総計とする。なお、膜種の処理を行うチャンバ保持可能材料枚数は、当該膜種について振り分け処理を実行できるチャンバがｎ個である場合は“ｎ”となる。
【００２８】
また、膜種戻りブロック内に汎用的に使用されるチャンバ（例えば、退避／クーリングステージ）がある場合は、そのチャンバの保持可能材料枚数は、当該チャンバの材料処理単位を格納できるエリアの個数となる。（例えば、１チャンバが２スロットを持ち、チャンバが２つ存在する場合は４スロットとなる。１スロットにつきウェーハ１枚を処理するとすると、保持可能材料枚数は４枚となる。）
【００２９】
また、汎用戻りブロックは以下の規制によって求められる同時処理可能枚数を持っている。すなわち、
汎用戻りブロックの同時処理可能枚数＝（汎用戻りブロック内保持可能材料枚数）−１
となる。
【００３０】
図３において、例えば、図１に示すように退避／クーリングステージ６ａが冷却（クーリング）室を持ち、ロードロック室（ＬＭ）３ａにウェーハを戻す前にウェーハを退避・冷却（クーリング）する枚葉装置においては、図３に示すシーケンスを表すフロー図のように、途中のステップＳ３４でウェーハを退避／クーリングステージ６ａに入れて退避してから、次のステップＳ３５において処理室１ａで膜種Ａの処理を行う膜種戻りブロックのシーケンスとなる。さらに、途中で行われるステップＳ３４の退避が、最後のステップＳ３６でクーリングを実行するチャンバ（つまり、退避／クーリングステージ６ａ）と共用する場合は、ステップＳ３４からステップＳ３６において汎用戻りブロックが形成され
る。
【００３１】
なお、このときの膜種戻りブロックの計数対象はステップＳ３２からステップＳ３４までである。つまり、膜種Ａが同じ膜種戻りブロック内に存在するときは、後側の膜種Ａは計数の対象外とする。また、汎用戻りブロックの計数対象はステップＳ３４からステップＳ３５までである。つまり、退避とクーリングが同じ汎用戻りブロックに存在するときは、退避とクーリングは同じモジュール（退避／クーリングステージ）であるので後側のクーリングは計数の対象外とする。
【００３２】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、シーケンス１とシーケンス２を並列的に運用した場合にデッドロックを発生させない形態を説明する。図４は、図１に示す枚葉装置における２シーケンスの場合の戻りブロックのフローと同時処理可能枚数の計算例を示す図である。すなわち、この図は、シーケンス１とシーケンス２における膜種戻りブロックのフロー及び汎用戻りブロックのフローと保持可能材料枚数の計算例を示している。シーケンス１では、ステップＳ４２からステップＳ４５までが膜種戻りブロック１、ステップＳ４４からステップＳ４６までが汎用戻りブロックＡとなっている。また、シーケンス２では、ステップＳ５２からステップＳ５４までが膜種戻りブロック２、ステップＳ５３からステップＳ５５までが汎用戻りブロックＢとなっている。
【００３３】
また、図４に示すシーケンスのフローの下に記された同時処理可能なウェーハ枚数の計算例のように、シーケンス１の膜種戻りブロック１の同時処理可能枚数は、（膜種Ａ個数）＋（膜種Ｃ個数）＋（退避ステージ個数）−１＝１＋２＋４−１＝６であり、シーケンス２の膜種戻りブロック２の同時処理可能枚数は、（膜種Ｂ個数）＋（退避ステージ個数）−１＝１＋４−１＝４である。さらに、シーケンス１の汎用戻りブロックＡの同時処理可能枚数は、（退避ステージ個数）＋（膜種Ａ個数）−１＝４＋１−１＝４であり、シーケンス２の汎用戻りブロックＢの同時処理可能枚数は、（退避ステージ個数）＋（膜種Ｂ個数）−１＝４＋１−１＝４である。尚、ここで、「膜種Ａ個数」とは、図１における処理室１ａの個数を示す。他の膜種についても同様に考え、図１により「膜種Ｂ個数」、「膜種Ｃ個数」はそれぞれ処理室１ｂ，１ｃの個数を示す。又、「退避ステージ個数」とは、図１における退避／クーリングステージ６ａ，６ｂに基板を保持できる枚数を示す。
【００３４】
そして、シーケンス１とシーケンス２の汎用戻りブロックを並列的に運用した場合、シーケンス１の汎用戻りブロックＡとシーケンス２の汎用戻りブロックＢの対象となるチャンバである退避／クーリングステージ６ａ，６ｂは、シーケンス１とシーケンス２とで共用される。汎用戻りブロック（自動運転共用）の同時処理可能枚数を考えるとき、シーケンス１の汎用戻りブロックＡにおける膜種Ａとシーケンス２の汎用戻りブロックＢにおける膜種Ｂが汎用戻りブロック内に存在すると考える。すなわち、
汎用戻りブロック自動運転共用の同時処理可能枚数＝（並列実行シーケンス内に存在する全ての汎用戻りブロック内の保持可能材料枚数）−１  となる。従って、シーケンス１とシーケンス２の汎用戻りブロックを自動運転で共用したときの同時処理可能枚数は、（膜種Ａ個数）＋（膜種Ｂ個数）＋（退避ステージ個数）−１＝１＋１＋４−１＝５となる。
【００３５】
このような同時処理可能枚数の考え方を踏まえ、以下の規則に従って材料（ウェーハ）の投入可否を判定する。まず、実行しているＰＪｏｂにおいて使用されているシーケンスについて、戻りブロックが形成されているか否かをチェックする。ここで、戻りブロックが形成されている場合は戻りブロックの種類（膜種戻りブロック又は汎用戻りブロックのいずれか）に応じて以下の判定を行う。また、戻りブロックが形成されていないシーケンスについては、材料（ウェーハ）は枚葉装置内に順次投入することが可能である。
【００３６】
まず、膜種戻りブロックが形成されている場合における材料の投入可否の判定について述べる。膜種戻りブロックごとに論理上の処理枚数が上限に到達しているか否かで材料投入制限の有無を決定する。このとき、対象のＰＪｏｂについて現在処理中の材料の処理進行状態をチェックする。材料が膜種戻りブロックの終端まで材料が到達していなければその材料は計数対象となる。また、膜種戻りブロックの終端以降に材料がある場合はその材料は計数対象とはならない。
【００３７】
ここで、求めた論理上の処理枚数が先に求めた膜種戻りブロックの保持可能材料枚数以上である場合は判定はＮＧとなる。つまり、その膜種戻りブロックへの材料の投入は不可となる。
【００３８】
以上のルールに従って、シーケンス上に存在する膜種戻りブロックの全てについて材料の投入可否の判定を行う。全ての膜種戻りブロックの判定がＯＫとなった場合のみ（つまり、全ての膜種戻りブロックへの材料の投入が可となった場合のみ）、当該シーケンスにおける膜種戻りブロックの判定はＯＫとなる。すなわち、当該シーケンスにおける全ての膜種戻りブロックへの材料の投入は可能であると判定する。
【００３９】
次に、汎用戻りブロックが形成されている場合における材料の投入可否の判定について述べる。汎用戻りブロックについて論理上の処理枚数が上限に到達しているか否かで投入制限の有無を決定する。このとき、シーケンス単独の同時処理可能枚数を使用して膜種戻りブロックと同じ判定を行う。この判定がＯＫとなった場合は続けて以下の判定を行う。
【００４０】
すなわち、汎用戻りブロックを持つシーケンスを使用している実行中の全てのＰＪｏｂについて、現在処理中の材料の処理進行状態をチェックする。対象のＰＪｏｂについて、最後の汎用戻りブロックの終端まで材料が到達していなければ、その材料は計数対象となる。なお、汎用戻りブロックの終端以降に材料がある場合はその材料は計数対象とはならない。求めた理論上の処理枚数が、先に求めた自動運転共用の保持可能材料枚数である場合は判定はＮＧとなる。つまり、材料の投入は不可である。
【００４１】
以上の判定が全てＯＫとなった場合は材料の投入を実行する。このような投入制限に従う限り、投入制限がＯＫなる上限の材料がシーケンスの如何なる部分に詰ったとしても、必ず空きスペースが１つ以上あることになるため、デッドロッグを回避することができる。
【００４２】
＜第３の実施の形態＞
図１４は、第３の実施形態として、２つの処理室を繰り返す処理を含むシーケンスについて示す。
図１４において、装置構成は図１と同じなので、説明を省略する。また、処理時間は、膜種Ａと膜種Ｃが１分、膜種Ｂが４分である。尚、膜種Ａ、膜種Ｂ、膜種Ｃは、処理の形態に限りはない。例えば、膜種Ａを前処理として、膜種Ｃをアニール処理、膜種Ｂを成膜処理として、成膜→アニールの連続繰り返し処理を行なう場合が考えられる。この場合、ＰＭ２とＰＭ３（ＰＭ４）を繰り返す本シーケンスが適用される。
【００４３】
本シーケンスを実施するにあたり、投入抑制がなく、行き先のモジュールに空きがない場合にＬＭなどに退避させながら処理を行なう場合、材料（本実施形態における基板）は、図１５に示すように、各材料は各モジュール内を不規則に渡り歩くことがわかる。一方、本実施形態によれば、各基板の各モジュールへの投入タイミングが一定となっている。要するに、図１４と図１５の各基板についてのシーケンスを比較すると、図１５に示される本実施形態のシーケンスでは、ＬＭから処理室（ＰＭ１〜ＰＭ４のいずれか一つ）に投入されてから所望の処理が終了してＬＭに戻るまで各基板が同じ時間で各モジュール内を搬送されるため各基板の熱履歴の差を少なくできるため、品質にバラツキが小さくなり、歩留まりの向上を期待することができる。
【００４４】
尚、図１５のシーケンスは操作画面上に自動で表示されても良い。この場合、作業者は、このシーケンスを元に各処理時間の設定を適宜変更することにより、更に各基板の熱履歴差を縮小することが可能となる。
図１５において、ＰＭ３とＰＭ４のように膜種Ｃを２個備えていると、処理時間が他の処理室より掛かってしまう。図１７と図１８とを比較すると明確である。また、処理室を複数備えていると、一つの処理室が故障して使用不能となったとしても、シーケンスは連続して続けることが可能となる。
【００４５】
図２０に前カセット（カセット１）内の材料（基板）を処理中に後カセット（カセット２）が到着した場合の処理を示す。図１９は前カセットと後カセットのシーケンスの一例を示す。図１４において図１９では、それぞれの処理が異なるが、特に処理の内容には特定されず，同じでも構わない。本実施の形態において、先のカセット（前カセット）内の基板を処理している最中に、後のカセット（後カセット）内の基板を処理することが出来る。
【００４６】
図１９のシーケンスにおける制御状況を表に示したのが図２１である。図２１におけるα／βの記載は、αが戻りブロックへの現在の基板投入枚数であり、βが戻りブロックの保持可能枚数である。この制御状況において、βの数を超えないように投入枚数を制限しているので、ロックアウトが発生せずに、対比の必要のない搬送が行われる。
【００４７】
＜第４の実施の形態＞
図５は、一シーケンスにおける膜種戻りブロックごとの投入可能枚数を示す図である。本実施の形態においてはまず、前述したように、一シーケンス内で同一膜種を経由する処理が規定されている箇所、すなわち、膜種戻りブロックにおいてブロック先頭と終端になっている膜種の処理室数と狭まれている渡り歩き膜種の処理室数の合計値から１を引いた値を対象戻りブロックの投入可能枚数とする。このような規制に従って全戻りブロックの投入可能枚数を算出する。
【００４８】
図５において、膜種Ａの処理室が１室、膜種Ｂの処理室が２室、膜種Ｃの処理室が３室、及び膜種Ｄの処理室が４室で構成されているとき、膜種戻りブロック（１）は、ａ１＝１、ｂ１＝２であるので、投入可能枚数＝１＋２−１＝２となる。膜種戻りブロック（２）は、ｂ１＝２、ａ２＝１、ｃ１＝３であるので、投入可能枚数＝２＋１＋３−１＝５となる。膜種戻りブロック（３）は、ａ１＝１、ｃ１＝３であるので、投入可能枚数＝１＋３−１＝３となる。膜種戻りブロック（４）は、ｃ１＝３、ａ３＝１、ｂ２＝２であるので、投入可能枚数＝３＋１＋２−１＝５となる。膜種戻りブロック（５）は、ｂ２＝２、ｃ２＝３、ｄ１＝４であるので、投入可能枚数＝２＋３＋４−１＝８となる。膜種戻りブ
ロック（６）は、ｃ２＝３、ｄ１＝４、ｂ３＝２あるので、投入可能枚数＝３＋４＋２−１＝８となる。
【００４９】
膜種戻りブロックの先頭・終端となっている膜種ごとに膜種戻りブロックの投入可能枚数を比較し、最小のものを当該膜種の投入可能枚数とする。従って、図５における膜種Ａの場合の投入可能枚数は、膜種戻りブロック（１）の投入可能枚数で規定される２となる。膜種Ｂや膜種Ｃについても同様にして投入可能枚数が決められる。
【００５０】
図６は、第４の実施の形態において膜種ごとに投入可能枚数の切り替え処理を説明するためのフロー図である。すなわち、各膜種のシーケンス上の最終処理を行う箇所を、投入枚数切り替え位置と規定する。図６に示すように、膜種Ａの切り替え処理を行う位置は、ａ３となり、この場合の投入可能枚数は２となる。また、膜種Ｂの切り替え処理を行う位置は、ｂ３となり、この場合の投入可能枚数は５となる。さらに、膜種Ｃの切り替え処理を行う位置は、ｃ３となり、この場合の投入可能枚数は５となる。そして、各膜種の投入可能枚数のうち、最小の枚数である膜種の最終処理を行う位置（ａ３）をピックアップする。ピックアップされた切り替え位置の前ステップまでの投入可能枚数として、当該膜種の投入可能枚数を使用する。
【００５１】
なお、投入可能枚数が同一枚数である場合は、シーケンスの後側に切り替え処理が位置するものを選択する。そして、選択した位置よりシーケンスの後ろ側に対して同様の処理を継続する。このような作業によってシーケンスにおける投入可能枚数の変化を決定する。
【００５２】
図７は、第４の実施の形態において投入可能枚数の変化を示すフロー図である。
図７に示すように、処理室ａ３による膜種Ａのウェーハがシーケンスの切り替え処理に到達したとき（ステップＳ６５）、その前のステップＳ６４までの投入可能枚数２の制限が外され、新たな材料の投入が可能となる。図７の例の場合、第1材料の開始後、第２材料は処理室が空いたら即時開始可能とする。このとき、膜種Ａの投入可能枚数が２であるため、第３材料の投入は即時実行はしない。
【００５３】
すなわち、第1材料が処理室ａ３を過ぎたとき膜種Ａの投入可能枚数２の制限が外され
、第３材料が投入可能となる。同様に第４、第５材料は第２、第３材料がそれぞれａ３を過ぎたときに投入可能となる。
【００５４】
第６材料の投入は膜種Ｃの投入可能枚数が５であるため、第４材料がａ３に到達するまで投入されない。各膜種の戻りブロックにより規定される投入可能枚数の最少値を膜種の投入可能枚数とし、当該膜種の最終処理を枚数切り替え処理としているため、シーケンス上はその膜種の処理室を起因とする詰まり（例えば、膜種Ａ→膜種Ｂ→膜種Ａで、膜種Ｂと膜種Ａの全てのスペースに材料がある状況等）を避けることができる。
【００５５】
また、シーケンスの後ろ側を優先して投入可能枚数を決定することにより、後ろ側のシーケンスを起因とする詰まり（すなわち、前側の処理可能枚数が多く、後ろ側の処理可能枚数が少ないとき、前側の枚数を後側に供給すると詰まりが発生するなどの状態）を避けることができる。このような規則を使用すると、処理室における処理時間及び材料の搬送時間に関わらず、シーケンスにおいて詰まりの発生しない運転を実行することができる。
【００５６】
＜発明の最良の形態＞
図８は、基板の自動処理実行時に基板投入規制を実現させるための本発明の最良の形態を示す基板処理装置の構成図である。すなわち、上記の各実施の形態で述べた内容を要約すると、本発明における基板処理装置の最良の形態は、図８に示すように、複数のチャンバ１１ａ，１１ｂ…１１ｎを備え、所定の搬送シーケンスに従って複数のチャンバ１１ａ，１１ｂ…１１ｎで基板の搬送を行う基板処理装置１０であって、基板が所定の搬送シーケンスに従って複数のチャンバ１１ａ，１１ｂ…１１ｎへ搬送されるとき、それらの複数のチャンバ１１ａ，１１ｂ…１１ｎのうち少なくとも一つのチャンバに対して複数回に亘って搬送処理を行う戻りブロック処理を実行する戻りブロック処理実行手段１２と、戻りブロック処理が実行されるとき、その戻りブロック処理が実行される範囲内にあるチャンバに搬入された基板が所定の枚数に達したか否かを判定する所定枚数判定手段１３と、所定枚数判定手段１３による判定結果において基板が所定の枚数に達したとき、戻りブロック処理が実行された範囲内にあるチャンバへの基板の搬送を停止させる搬送制御手段１４とを備えた構成となっている。
【００５７】
＜実施例＞
次に、本発明における基板処理装置が自動処理を実行するときの基板投入規制の具体的な実施例について説明する。ここでは、前述の図４のシーケンスを例に挙げて具体的な実施例を説明する。
【００５８】
図４の同時処理可能枚数計算例で示したように、シーケンス１における投入可能枚数として、膜種戻りブロック１の保持可能枚数は６、汎用戻りブロックＡの保持可能枚数は４である。また、シーケンス２における投入可能枚数として、膜種戻りブロック２の保持可能枚数は４、汎用戻りブロックＢの保持可能枚数は４である。さらに、自動運転共用における汎用戻りブロックの保持可能枚数は５である。
【００５９】
このような前提条件において、基板投入規制の具体的な実施例のデータを図９〜図１１で示す。なお、以降の例で使用する表記について、[ＳＥＱｍ−ｎ]はシーケンス１で動作する材料を表わし、[ｓｅｑｍ−ｎ]はシーケンス２で動作する材料を表わす。また、ｍは基板の出発順序（装置に投入された基板の枚数、つまり何枚目の基板であるかを示す。）、ｎはシーケンスのステップを表わす。
【００６０】
図９は、基板処理装置の基板投入規制におけるデータの表記例を示す図である。なお、図９のデータは、搬送が終了した状態における基板処理装置内の材料配置について示したデータである。但し、ロードロック室（ＬＭ）については省略してある。また、図１０は、基板処理装置の基板投入規制におけるシーケンス１の単独動作データを示す図である。さらに、図１１は、図１０の続きのデータを示す図である。なお、シーケンス２の単独動作を示すデータ、及びシーケンス１とシーケンス２の並列運転の動作を示すデータは省略する。
【００６１】
図１０及び図１１に示すように、シーケンス１の単独動作においては、１.１の初期状
態では、膜種戻りブロック１の処理枚数として、現在枚数は０、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は０、上限枚数は４である。そして、１.
２の第１材料投入において、膜種戻りブロック１の処理枚数として、現在枚数は１、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は１、上限枚数は４である。
【００６２】
次に、１.３の第２材料投入において、膜種戻りブロック１の処理枚数として、現在枚
数は２、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は２、上限枚数は４である。さらに、１.４の第３材料投入において、膜種戻りブロック１の処理
枚数として、現在枚数は３、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は３、上限枚数は４である。
【００６３】
次に、１.５の第４材料投入において、膜種戻りブロック１の処理枚数として、現在枚
数は４、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は４、上限枚数は４である。つまり、汎用戻りブロックＡは上限リミットに到達して投入禁止が行われる。
【００６４】
次に、１.６において、第１材料が膜種戻りブロック１の終端に到達したとき、膜種戻
りブロック１の処理枚数として、現在枚数は３、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は４、上限枚数は４である。膜種戻りブロック１の処理枚数は減ったものの、汎用戻りブロックは以前上限リミットであるので新しい基板投入ができない。さらに、１.７において、第１材料が汎用戻りブロックＡの終端に到達したとき
、膜種戻りブロック１の処理枚数として、現在枚数は３、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は３、上限枚数は４である。つまり、第１材料（１枚目に投入された材料）が汎用戻りブロックＡの終端に到達したので、汎用戻りブロックＡの処理枚数が１枚減って上限リミットが解除されている。
【００６５】
さらに、１.８の第５材料投入において、膜種戻りブロック１の処理枚数として、現在
枚数は４、上限枚数は６であり、汎用戻りブロックＡの処理枚数として、現在枚数は４、上限枚数は４である。つまり、汎用戻りブロックＡは上限リミットに到達して投入禁止が行われる。以降、このようにして基板投入規制を行いながら自動運用が実行される。
【００６６】
なお、本発明では半導体基板処理装置を例に挙げて基板投入規制の説明を行ったが、本発明は、半導体基板処理装置などの半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ装置のようなガラス基板を処理する装置にも適用することができる。また、成膜処理には、例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、酸化膜、窒化膜を形成する処理、及び金属を含む膜を形成する処理なども含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る枚葉装置の概略的な構成図である。
【図２】図１に示す枚葉装置において１シーケンスを運用したときの膜種戻りブロックを示すフロー図である。
【図３】図１に示す枚葉装置において汎用的に使用されるモジュールの汎用戻りブロックを示すフロー図である。
【図４】図１に示す枚葉装置における２シーケンスの場合の戻りブロックのフローと同時処理可能枚数の計算例を示す図である。
【図５】第４の実施の形態において一シーケンスにおける膜種戻りブロックごとの投入可能枚数を示す図である。
【図６】第４の実施の形態において膜種ごとに投入可能枚数の切り替え処理を行うフロー図である。
【図７】第４の実施の形態において投入可能枚数の変化を示すフロー図である。
【図８】基板の自動処理実行時に基板投入規制を実現させるための本発明の最良の形態を示す基板処理装置の構成図である。
【図９】半導体基板処理装置の基板投入規制におけるデータの表記例を示す図である。
【図１０】半導体基板処理装置の基板投入規制におけるシーケンス１の単独動作データを示す図である。
【図１１】図１０の続きのデータを示す図である。
【図１２】一般的な枚葉装置の概略的な構成図である。
【図１３】図１２の枚葉装置におけるデッドロックの発生例を示すフロー図である。
【図１４】第３の実施形態において２つの処理室を繰り返す処理を含むシーケンスについて示す図である。
【図１５】投入抑制が無い時の材料処理シーケンス例を示す図である。
【図１６】投入抑制が有る時の材料処理シーケンス例を示す図である。
【図１７】ブロック内モジュール数が１である場合の処理シーケンス例を示す図である。
【図１８】ブロック内モジュール数が２である場合の処理シーケンス例を示す図である。
【図１９】前カセットと後カセットのシーケンスの一例を示す図である。
【図２０】前カセット内の材料処理中に後カセットが到着した場合の処理を示す図である。
【図２１】図１９のシーケンスにおける制御状況を示す表である。
【符号の説明】
【００６８】
１ａ，１ｂ，１ｃ  処理室
２  真空搬送ユニット
３ａ，３ｂ  ロードロック室
４  大気搬送ユニット
５ａ，５ｂ，５ｃ  ロードポート
６ａ，６ｂ  退避／クーリングステージ
１１ａ，１１ｂ〜１１ｎ  チャンバ
１２  戻りブロック処理実行手段
１３  所定枚数判定手段
１４  搬送制御手段
【図１】
2008192866.tif 000003
【図２】
2008192866.tif 000004
【図３】
2008192866.tif 000005
【図４】
2008192866.tif 000006
【図５】
2008192866.tif 000007
【図６】
2008192866.tif 000008
【図７】
2008192866.tif 000009
【図８】
2008192866.tif 000010
【図９】
2008192866.tif 000011
【図１０】
2008192866.tif 000012
【図１１】
2008192866.tif 000013
【図１２】
2008192866.tif 000014
【図１３】
2008192866.tif 000015
【図１４】
2008192866.tif 000016
【図１５】
2008192866.tif 000017
【図１６】
2008192866.tif 000018
【図１７】
2008192866.tif 000019
【図１８】
2008192866.tif 000020
【図１９】
2008192866.tif 000021
【図２０】
2008192866.tif 000022
【図２１】
2008192866.tif 000023