(57)【要約】【課題】  内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることが可能なロードロック装置を提供する。【解決手段】  大気圧室（導入側搬送室）１０と真空室（共通搬送室）６との間に気密に開閉可能になされたゲートバルブを介して連接されて、被処理体を前記大気圧室と前記真空室との間で前記真空室の真空を破ることなく搬出入させるためのロードロック装置において、筐体状の収納容器４０と、前記収納容器内を真空引きする排気手段５４と、前記収納容器内を大気圧復帰させるガス供給手段５６と、前記収納容器内に設けられて前記被処理体を複数枚支持するための支持部４６と、前記収納容器内の容積を可変にする容積可変機構６８と、を備える。【選択図】  図３
2005333076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧室と真空室との間に気密に開閉可能になされたゲートバルブを介して連接されて、被処理体を前記大気圧室と前記真空室との間で前記真空室の真空を破ることなく搬出入させるためのロードロック装置において、
筐体状の収納容器と、
前記収納容器内を真空引きする排気手段と、
前記収納容器内を大気圧復帰させるガス供給手段と、
前記収納容器内に設けられて前記被処理体を複数枚支持するための支持部と、
前記収納容器内の容積を可変にする容積可変機構と、
を備えたことを特徴とするロードロック装置。
【請求項２】
前記容積可変機構は、
前記収納容器の壁面の一部を形成する可動板と、
前記可動板に連結されて前記収納容器内の気密性を維持しつつ前記可動板が前記収納容器の内側へ移動することを許容する伸縮ベローズ部と、
前記可動板を移動させる可動板アクチュエータ部と、
よりなることを特徴とする請求項１記載のロードロック装置。
【請求項３】
前記可動板は、前記収納容器の天井部、或いは底部の一部であることを特徴とする請求項１または２記載のロードロック装置。
【請求項４】
前記支持部は、前記収納容器の側壁の内面に沿って複数段に亘って設けられた支持棚よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のロードロック装置。
【請求項５】
被処理体に対して真空雰囲気下にて所定の処理を施すための複数の処理装置と、
前記処理装置に共通に連通されて真空引き可能になされると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第１の搬送機構を有する共通搬送室と、
前記被処理体を導入するためのロードポートを有すると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第２の搬送機構を有する導入側搬送室と、
前記導入側搬送室と前記共通搬送室との間を連結する請求項１乃至４のいずれかに記載のロードロック装置と、
を備えたことを特徴とする処理システム。
【請求項６】
請求項５に係る処理システムの使用方法において、
各処理装置において処理されている各被処理体の処理終了時刻を予測して処理終了予測時刻を得る予測工程と、
前記処理終了予測時刻が略同じ時刻となる被処理体の枚数を計算して同時処理完了枚数を得る枚数計算工程と、
前記処理終了予測時刻が近づいてきた時に前記同時処理完了枚数に基づいてロードロック装置の収納容器の容積を適合させる容積調整工程と、
を有することを特徴とする処理システムの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等に対して所定の処理を施す処理システム、この使用方法及び処理システムに用いられるロードロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路を製造するためにはウエハに対して成膜、エッチング、酸化、拡散等の各種の処理が行なわれる。そして、半導体集積回路の微細化及び高集積化によって、スループット及び歩留りを向上させるために、同一処理を行なう複数の処理装置、或いは異なる処理を行なう複数の処理装置を、共通の搬送室を介して相互に結合して、ウエハを大気に晒すことなく各種工程の処理を可能とした、いわゆるクラスタツール化された処理システム装置が、特許文献１、２等に開示されている。
【０００３】
この種の処理システムにあっては、例えば処理システムの前段に設けてある被処理体の導入ポートに設置したカセットより搬送機構を用いて半導体ウエハを取り出してこれを処理システムの導入側搬送室内へ取り込み、そして、このウエハを、位置合わせ機構にて位置合わせを行った後に、真空引き可能になされたロードロック装置内へ搬入し、更にこのウエハを複数の真空処理装置が周囲に連結された真空雰囲気の共通搬送室に他の搬送機構を用いて搬入し、この共通搬送室を中心として上記ウエハを各真空処理装置に対して導入して必要な処理を単発的に、或いは連続的に行うようになっている。そして、単発的な、或いは連続的な必要な処理が全て完了した処理済みのウエハは、例えば元の経路を通って元のカセット容器へ収容される。
【０００４】
この場合、周知のように、上記ロードロック装置は、上記共通搬送室内の真空状態を破ることなく大気圧の導入側搬送室と真空雰囲気の共通搬送室との間でのウエハの搬出入を可能とするための装置であり、ウエハの搬出入を行う毎に、上記ロードロック装置内は、真空引きと大気圧復帰とが繰り返し行われることになる。そして、この真空引き操作と大気圧復帰の操作は、比較的長い時間を要することから、スループットを向上させるために、ロードロック装置内の容積はできるだけ小さく設定されており、真空引き操作と大気圧復帰の操作をできるだけ短時間でできるように設定している。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０８５８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のようにクラスタツール化された処理システムにあっては、各真空処理装置で行われている各処理時間や処理態様によっては、複数のウエハに対する各処理が略同時に終了する場合があり、この場合にはこれらの処理済みの複数枚のウエハを真空状態の共通搬送室側からロードロック装置を介して大気圧側の導入側搬送室側へできるだけ早く搬出しなければならない。しかしながら、前述のように、ロードロック装置は、一般的には、ウエハを１枚ずつしか搬入、或いは搬出することができないので、真空引き操作と大気圧復帰操作とよりなる一連の動作を、略同時に処理が完了したウエハ枚数分だけ繰り返し行なってその都度、処理済みウエハを搬出しなければならなかった。このため、全ての処理済みのウエハを完全に大気圧の導入側搬送室側へ搬出するのに多くの時間を要してしまい、スループットを大幅に低下させる原因となっていた。
【０００７】
そこで、例えば特許文献２に示すように、ロードロック装置内に複数、例えば２枚のウエハを保持できるウエハ保持機構を設けるなどして、ウエハの搬出入に要する時間を短縮化することも考えられる。しかしながら、この場合には、ウエハを同時に保持できる枚数分だけロードロック装置内の容積も大きくなるので、その分、真空引き操作と大気圧復帰の操作に要する時間も長くなってしまい、スループットを十分に向上させることができない。
特に、ロードロック装置内でウエハを同時に保持できる枚数が３枚、或いは４枚等に増加した場合には、その容積はかなり大きくなって、真空引きと大気圧復帰に要する時間は更に長くなってしまう、という問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、内部に複数枚の被処理体を同時に収容できる構造にすると共に、同時に搬送する被処理体の枚数に応じてその内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることが可能なロードロック装置、処理システム及びその使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、大気圧室と真空室との間に気密に開閉可能になされたゲートバルブを介して連接されて、被処理体を前記大気圧室と前記真空室との間で前記真空室の真空を破ることなく搬出入させるためのロードロック装置において、筐体状の収納容器と、前記収納容器内を真空引きする排気手段と、前記収納容器内を大気圧復帰させるガス供給手段と、前記収納容器内に設けられて前記被処理体を複数枚支持するための支持部と、前記収納容器内の容積を可変にする容積可変機構と、を備えたことを特徴とするロードロック装置である。
【０００９】
このように、収納容器内に被処理体を複数枚支持できる支持部を設けて、しかも、内部容積を可変にする容積可変機構を設けることにより、内部に複数枚の被処理体を同時に収容できる構造にすると共に、同時に搬送する被処理体の枚数に応じてその内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることができる。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記容積可変機構は、前記収納容器の壁面の一部を形成する可動板と、前記可動板に連結されて前記収納容器内の気密性を維持しつつ前記可動板が前記収納容器の内側へ移動することを許容する伸縮ベローズ部と、前記可動板を移動させる可動板アクチュエータ部と、よりなる。
また例えば請求項３に規定するように、前記可動板は、前記収納容器の天井部、或いは底部の一部である。
【００１１】
また例えば請求項４に規定するように、前記支持部は、前記収納容器の側壁の内面に沿って複数段に亘って設けられた支持棚よりなる。
請求項５に係る発明は、被処理体に対して真空雰囲気下にて所定の処理を施すための複数の処理装置と、前記処理装置に共通に連通されて真空引き可能になされると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第１の搬送機構を有する共通搬送室と、前記被処理体を導入するためのロードポートを有すると共に、内部に前記被処理体を搬送するための第２の搬送機構を有する導入側搬送室と、前記導入側搬送室と前記共通搬送室との間を連結する請求項１乃至４のいずれかに記載のロードロック装置と、を備えたことを特徴とする処理システムである。
請求項６に係る発明は、請求項５に係る処理システムの使用方法において、各処理装置において処理されている各被処理体の処理終了時刻を予測して処理終了予測時刻を得る予測工程と、前記処理終了予測時刻が略同じ時刻となる被処理体の枚数を計算して同時処理完了枚数を得る枚数計算工程と、前記処理終了予測時刻が近づいてきた時に前記同時処理完了枚数に基づいてロードロック装置の収納容器の容積を適合させる容積調整工程と、を有することを特徴とする処理システムの使用方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のロードロック装置、処理システム及びこの使用方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
収納容器内に被処理体を複数枚支持できる支持部を設けて、しかも、内部容積を可変にする容積可変機構を設けることにより、内部に複数枚の被処理体を同時に収容できる構造にすると共に、同時に搬送する被処理体の枚数に応じてその内部容積を可変にでき、もって被処理体の搬送に要する時間を短縮化してスループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係るロードロック装置、処理システム及びその使用方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る被処理体の処理システムの一例を示す概略構成図、図２はロードロック装置を示す平面断面図、図３及び図４はロードロック装置の容積可変機構の動作を説明するための縦断面図である。
【００１４】
まず、上記処理システムについて説明する。図１に示すように、この処理システム２は、複数、例えば４つの処理装置４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、真空室となる真空圧雰囲気の略六角形状の共通搬送室６と、ロードロック機能を有する本発明に係る第１及び第２ロードロック装置８Ａ、８Ｂと、大気圧室となる大気圧雰囲気の細長い導入側搬送室１０とを主に有している。
具体的には、略六角形状の上記共通搬送室６の４辺に上記各処理装置４Ａ〜４Ｄが接合され、他側の２つの辺に、上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂがそれぞれ接合される。そして、この第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂに、上記導入側搬送室１０が共通に接続される。
【００１５】
上記共通搬送室６と上記４つの各処理装置４Ａ〜４Ｄとの間及び上記共通搬送室６と上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂとの間は、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧ１〜Ｇ４及びＧ５、Ｇ６が介在して接合されて、クラスタツール化されており、必要に応じて共通搬送室６内と連通可能になされている。また、上記第１及び第２各ロードロック室８Ａ、８Ｂと上記導入側搬送室１０との間にも、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧ７、Ｇ８が介在されている。
上記４つの処理装置４Ａ〜４Ｄ内には、それぞれ被処理体としての半導体ウエハを載置するサセプタ１２Ａ〜１２Ｄが設けられており、被処理体である半導体ウエハＷに対して同種の、或いは異種の処理を例えば真空雰囲気中で施すようになっている。そして、この共通搬送室６内においては、上記２つの各ロードロック室８Ａ、８Ｂ及び４つの各処理装置４Ａ〜４Ｄにアクセスできる位置に、屈伸、旋回及び上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能になされた多関節アームよりなる第１の搬送機構１４が設けられており、これは独立して屈伸できる２つのピックＡ１、Ａ２を有しており、一度に２枚のウエハを取り扱うことができるようになっている。尚、上記第１の搬送機構１４として１つのみのピックを有しているものも用いることができる。
【００１６】
上記導入側搬送室１０は、横長の箱体により形成されており、この横長の一側には、被処理体である半導体ウエハを導入するための１つ乃至複数の、図示例では３つの搬入口１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃが設けられる。そして、この各搬入口１６Ａ〜１６Ｃに対応させて、ロードポート１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃがそれぞれ設けられ、ここにそれぞれ１つずつカセット２０を載置できるようになっている。各カセット２０には、複数枚、例えば２５枚のウエハＷを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっている。
この導入側搬送室１０内には、ウエハＷをその長手方向に沿って搬送するための導入側搬送機構である第２の搬送機構２２が設けられる。この第２の搬送機構２２は、導入側搬送室１０内の中心部を長さ方向に沿って延びるように設けた案内レール２４上にスライド移動可能に支持されている。この案内レール２４には、移動機構として例えばエンコーダを有するリニアモータが内蔵されており、このリニアモータを駆動することにより上記第２の搬送機構２２は案内レール２４に沿って移動することになる。
【００１７】
この第２の搬送機構２２は、上下２段に配置された多関節形状になされた２つの搬送アームを有しており、この各搬送アームの先端にはそれぞれ２股状になされたピックＢ１、Ｂ２が取り付けられ、このピックＢ１、Ｂ２上にそれぞれウエハＷを直接的に保持するようになっている。そして、各搬送アームは、この中心より半径方向へ屈伸自在及び上下方向（Ｚ軸方向）へ移動可能になされており、また、各搬送アームの屈伸動作は個別に制御可能になされている。上記搬送アームの各回転軸は、それぞれ基台２６に対して同軸状に回転可能に連結されている。ここで上記ピックＢ１、Ｂ２は２つではなく、１つのみ設ける場合もある。また、導入側搬送室１０の一端には、ウエハの位置合わせを行なう位置合わせ機構としてのオリエンタ２８が設けられ、更に、導入側搬送室１０の長手方向の途中には、前記２つのロードロック装置８Ａ、８Ｂがそれぞれ開閉可能になされた前記ゲートバルブＧ７、Ｇ８を介して設けられる。
【００１８】
上記オリエンタ２８は、駆動モータ（図示せず）によって回転される回転台３０を有しており、この上にウエハＷを載置した状態で回転するようになっている。この回転台３０の外周には、ウエハＷの周縁部を検出するための光学センサ３２が設けられ、これによりウエハＷの位置決め切り欠き、例えばノッチやオリエンテーションフラットの位置方向やウエハＷの中心の位置ずれ量を検出できるようになっている。そして、この処理システム２の動作全体の制御は、例えばマイクロコンピュータ等よりなる制御部３４により行われる。
【００１９】
次に、第１及び第２ロードロック装置８Ａ、８Ｂの構成について図２乃至図４も参照して説明する。
上記２つのロードロック装置８Ａ、８Ｂは、収納容器の長さ方向における”く”の字状の曲がり方向が異なる点以外は両者の構成が同じなので、ここでは第２ロードロック装置８Ｂを例にとって説明する。図２に示すように、この第２ロードロック装置８Ｂは、例えばアルミニウム等により形成された筐体状の収納容器４０を有している。この収納容器４０は、その長さ方向において途中で僅かに曲げられて”く”の字状に成形されている。この収納容器４０の長さ方向の側壁には、ウエハＷを通過できるように比較的大きく設定された開口４２、４４が形成されており、一方の開口４２がゲートバルブＧ８を介して上記共通搬送室１０に連結され、他方の開口４４がゲートバルブＧ６を介して上記共通搬送室６に連結されている。またこの収納容器４０は、複数枚、ここでは例えば４枚の半導体ウエハＷを同時に多段に収容できるようにその高さが比較的大きく設定され、その内部の容積も大きくなっている。
【００２０】
具体的には、この収納容器４０内には、４枚のウエハＷを支持するための支持部４６を有している。この支持部４６は、この収納容器４０の幅方向の両側壁の内面に沿って、上下方向に４段に設けられた支持棚４８Ａ〜４８Ｄよりなる。この支持棚４８Ａ〜４８Ｄは、所定のピッチ、例えば１５ｍｍのピッチで上下に多段に設けられており、両側の支持棚４８Ａ〜４８ＤにウエハＷの周辺部の一部を支持させることにより、最大４枚のウエハを多段に保持できるようになっている。この支持棚４８Ａ〜４８Ｄは、ウエハＷに対する汚染が生ずることのない材料、例えばアルミアルマイトにより形成される。ここで、図３から明らかなように、上記各開口４２、４６（図２参照）の大きさは、上記各支持棚４８Ａ〜４８Ｄに対してウエハＷを搬出入できるように、十分に大きく形成されている。
【００２１】
また、この収納容器４０の底部の角部には、ガス排気口５０とガス導入口５２とがそれぞれ形成されている。上記ガス排気口５０には、収納容器４０内を真空引きする排気手段５４が接続され、上記ガス導入口５２には清浄空気や不活性ガス、例えばＮ２ ガスを容器内へ供給するガス供給手段５６が接続されている。具体的には、上記排気手段５４は、途中に圧力調整弁５８及び真空ポンプ６０等が介設された排気通路６２よりなり、必要に応じて収納容器４０内を真空引きすることにより所定の真空圧力、例えば共通搬送室６内と同じ真空圧力に維持できるようになっている。また上記ガス導入口５２には、途中に開閉弁６４が介設された導入通路６６が接続されており、必要に応じて図示しないガス源よりＮ２ ガスを供給して収納容器４０内を例えば大気圧復帰できるようになっている。
【００２２】
そして、この収納容器４０には、本発明の特徴とする容積可変機構６８が設けられている。この容積可変機構６８は、上記収納容器４０の壁面の一部を形成する可動板７０と、この可動板７０に接続された伸縮ベローズ部７２と、この可動板７０を移動させる可動板アクチュエータ部７４とにより主に構成されている。具体的には、上記可動板７０は、ここでは収納容器４０の底部４０Ａの一部を形成しており、ウエハＷの大きさよりも僅かに小さな直径の円盤状に成形されて、この可動板７０が図４に示すように上昇しても支持棚４８Ａ〜４８Ｄと衝突して干渉しないように設定されている。従って、収納容器４０の底部４０Ａには、上記可動板７０と略同じ寸法の開口部７６が形成されており、この開口部７６の周辺部と上記可動板７０の周辺部とを連結するようにして上記伸縮ベローズ部７２が設けられて、上記収納容器４０内の気密性を維持しつつ上記可動板７０がこの収納容器４０の内側へ移動することを許容している。この伸縮ベローズ部７２は、例えばステンレススチールよりなり、全体が略円筒体状になされると共に、側壁が蛇腹状になされて伸縮可能になされている。
【００２３】
そして、上記可動板７０は、上記可動板アクチュエータ部７４に連結されて、この可動板７０を移動させるようになっている。具体的には、この可動板アクチュエータ部７４は、例えばエアシリンダよりなり、この出没ロッド７８の先端部を上記可動板７０の裏面中央部に連結している。そして、この出没ロッド７８は、支持棚４８Ａ〜４８Ｄの各位置に対応させて任意のストローク量で出没でき、これにより収納容器４０内の容積を可変し得るようになっている。
【００２４】
次に、以上のように構成された本発明の処理システムの動作（使用方法）について説明する。まず、半導体ウエハＷの基本的な流れについて説明する。３つのロードポート１８Ａ〜１８Ｃの内のいずれかにセットされたカセット２０内から、未処理のウエハＷを、第２の搬送機構２２の一方のピック、例えばピックＢ１で持ち上げて保持し、これを大気圧状態の導入側搬送室１０内へ取り込む。そして、この第２の搬送機構２２を案内レール２４に沿って移動させることによってこのウエハＷをオリエンタ２８まで搬送する。このオリエンタ２８まで搬送されたウエハＷは、このオリエンタ２８の回転台３０に載置されて回転されることでこのウエハＷのノッチ等が光学的に検出されて、このウエハＷの位置合わせが行われる。
【００２５】
この位置合わせ後のウエハＷは、再度、第２の搬送機構２２の一方のピックで持ち上げて保持され、２つのロードロック装置のいずれか一方、例えば第２のロードロック装置８Ｂの位置まで搬送する。そして、この場合には第２のロードロック装置８Ｂ内は予め大気圧状態になされており、ゲートバルブＧ８を開いて第２のロードロック装置８Ｂ内を導入側搬送室１０側へ開放する。そして、この第２の搬送機構２２の搬送アームを伸ばすことにより、未処理のウエハＷを第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内へ搬入し、このウエハＷを、支持部４６の例えば最上段の支持棚４８Ａ上に載置して保持させる。そして、この第２の搬送機構２２の搬送アームを縮退させて第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内から退避させ、ゲートバルブＧ８を閉じることによってこの第２ロードロック装置８Ｂ内を密閉状態とする。そして、排気手段５４の真空ポンプ６０を駆動することにより、この第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内を真空引きし、この圧力を、予め真空状態になされている共通搬送室６内の圧力と略同じ圧力とする。
【００２６】
次に、他方のゲートバルブＧ６を開いて、この第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内と上記共通搬送室６内とを連通し、そして、第１の搬送機構１４を屈伸駆動させることにより、上記収納容器４０内のウエハＷを共通搬送室６内に取り込み、この取り込みが完了したならば上記ゲートバルブＧ６を閉じる。そして、共通搬送室６内へ取り込まれた未処理のウエハＷは所定の処理装置、例えば処理装置４ＡのゲートバルブＧ１を開いてこの処理装置４Ａ内へ搬入され、この処理装置４Ａ内を密閉状態にした後、所定の処理がウエハＷに対して施される。
【００２７】
一方、処理装置４Ａ〜４Ｄ内で処理済みのウエハＷを、大気側のロードポート１８Ａ〜１８Ｃ側へ搬出する場合には、上記した経路を略逆に辿り、所望のロードポートへ搬出して行く。すなわち、いすれか一方のロードロック装置、例えばロードロック装置８Ｂ内の収納容器４０内を真空引きしてこの内部圧力を真空状態の共通搬送室６内の圧力と略同じ圧力に設定し、そして、ゲートバルブＧ６を開いて処理済みのウエハＷを収納容器４０内へ搬入して、この支持部４６の例えば最上段の支持棚４８Ａ上に載置して保持させる。そして、第１の搬送機構１４を退避させた後にゲートバルブＧ６を閉じることによってこの収納容器４０内を密閉する。次に、ガス供給手段５２の開閉弁６４を開いて不活性ガスである例えばＮ２ ガスを所定の流量で第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内へ導入して、この内部圧力を大気圧に復帰させる。この内部圧力が大気圧復帰したならば、次に、他方のゲートバルブＧ８を開いて、この第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内と導入側搬送室１０内とを連通し、そして、第２の搬送機構２２を用いて、この処理済みのウエハＷを第２のロードロック装置８Ｂの収納容器４０内から搬出し、これを所望のロードポートのカセット２０内に収容することになる。このようにして、ウエハＷの一連の流れが完了することになる。
【００２８】
ところで、ウエハの実際の処理においては、スループットを向上させるために、各処理装置４Ａ〜４Ｄは同時平行的に駆動されており、１つの処理が終了次第、次の処理を他の処理装置で行う場合以外はこの処理済みウエハをできるだけ早く大気側へ搬出して、次の未処理のウエハの処理に取りかかるのが好ましい。尚、ここでは説明を簡単化するために、いずれかの処理装置４Ａ〜４Ｄにおいて処理されたウエハは他の処理装置で連続処理されることなく、直ちに大気側へ搬出するものと仮定する。
この場合、処理の種類や処理条件等によっては、４つの処理装置４Ａ〜４Ｄの内の複数の処理装置において処理が時間的に略同時に終了する場合が生ずる。この場合、ロードロック装置内にウエハを１枚しか収容し得ない従来のロードロック装置の場合には、処理済みのウエハＷを１枚搬出する毎にロードロック装置内の真空引きと大気圧復帰とを行うことから、処理済みのウエハＷの搬出待ち時間が非常に長くなり、２枚の処理済みウエハＷを全て大気側へ搬出させるのに長時間を要してスループットを大幅に低下させてしまう。尚、処理済みのウエハの搬出を行う時は、一方の空のピックでロードロック装置内の未処理のウエハを取り出し、そして他方のピックで保持していた処理済みのウエハをロードロック装置内へ搬入するように、ウエハの置き換えが行われ、従って、処理済みウエハの搬出と未処理のウエハの取り込みが同時に行われることになる。
【００２９】
またロードロック装置内にウエハを複数枚、例えば２枚同時に収容し得る従来のロードロック装置の場合には、２枚の処理済みのウエハの搬出と２枚の未処理のウエハの搬入（取り込み）とを、ロードロック装置内の１回の真空引きと大気圧復帰とを実行することで行うことができるので、この場合はスループットを低下させることはないが、ロードロック装置の内部容積が大きい状態で固定されているため、１枚の処理済みのウエハを大気側へ搬出する場合には、大量の容積空間の雰囲気を真空引きしなければならず、この場合には真空引きに時間を要してしまうのでスループットを低下させてしまう。
【００３０】
これに対して、本発明のロードロック装置８Ａ、８Ｂの場合には、搬出すべき処理済みのウエハの枚数に応じて、収納容器４０内の容量を変化させることができるので、スループットを常に高い状態に維持することができる。すなわち、収納容器４０の底部の可動板７０を、可動板アクチュエータ部７４を駆動して上昇、或いは下降させることにより、収納容器４０内の容積を処理済みウエハの搬出枚数が１枚〜４枚の範囲内で任意に設定することができる。例えば図３に示す場合には、最下段の支持棚４８Ｄの真下まで可動板７０を降下させて４枚のウエハを支持できる状態（容積は最大）を示し、図４に示す場合は、上から２段目の支持棚４８Ｂの真下まで可動板７０を上昇させて２枚のウエハを支持できる状態を示している。また、図示されていないが、最上段の支持棚４８Ａの真下まで可動板７０を上昇させた場合には、１枚のウエハを支持でき、この場合には収納容器４０内は最少の容積となる。
【００３１】
従って、本発明方法では、この処理システム２はコンピュータよりなる制御部３４によって予め定められたプログラムによって制御されるので、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおける各ウエハの処理終了時刻を予測でき、この予測により略同じ時刻に処理が完了するウエハ枚数、すなわち同時処理完了枚数を予め求め、そして、上記処理終了時刻が近づいてきた時に、上記同時処理完了枚数に基づいて使用予定のロードロック装置の収納容器の容積を増減して適合させて真空引きしておく。尚、この時、収納容器内には搬入すべき枚数の未処理のウエハがすでに収容されて待機しており、この搬入すべき枚数は、上記同時処理完了枚数と同じであることが好ましい。
これにより、収納容器内を予め真空引きでき、また処理済みの全てのウエハを迅速に搬出することが可能となる。特に、略同時に搬出すべき処理済みウエハの枚数に応じて収納容器内の容積を変化させることができるので、搬出すべきウエハ枚数が少ない時には、収納容器の容積が少なくなるので、迅速な真空引き操作を行うことができる。
【００３２】
すなわち、上記本発明方法は、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおいて処理されている各ウエハの処理終了時刻を予測して処理終了予測時刻を得る予測工程と、上記処理終了予測時刻が略同じ時刻となるウエハの枚数を計算して同時処理完了枚数を得る枚数計算工程と、上記処理終了予測時刻が近づいてきた時に上記同時処理完了枚数に基づいてロードロック装置８Ａ、８Ｂの収納容器４０の容積を適合させる容積調整工程とよりなる。
【００３３】
上記本発明方法の各工程を、図５に示すフローチャートも参照して説明する。まず各処理装置４Ａ〜４Ｄ内に未処理のウエハＷをそれぞれ搬入して、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおいてそれぞれ所定の処理を開始する（Ｓ１）。上記各処理装置４Ａ〜４Ｄにおける処理は前述したように予め作成されたプログラムに従って行われるので、各処理装置４Ａ〜４Ｄにおける各処理が完了するまでに要する時間は判っており、それに基づいて各処理装置４Ａ〜４Ｄでの処理終了時刻を予測し、それぞれの処理終了予測時刻を得る（Ｓ２）。
【００３４】
次に、上記処理終了予測時刻に基づいて、この時刻が略同じ時刻となるウエハ枚数を計算し、同時処理完了枚数ｎを得る（Ｓ３）。ここで「略同じ時刻」とは、例えば複数の処理装置内で異なる時刻で処理が完了しても、当該処理済みのウエハは同時に大気側へ搬出した方がスループットを向上させる上で有利であると思われる一定の時間幅を有する概念であり、例えばロードロック装置内を大気圧より所定の圧力の真空雰囲気まで真空引きに要する時間、例えば３０秒程度の幅を持った時間である。従って、この一定の幅を持った時間内に処理が終了するならば、「略同じ時刻」として取り扱うことになる。
このように、同時処理完了枚数ｎを得たならば、処理の進行に従って処理終了予測時刻までの残存時間、すなわち処理が終了するまでの時間が所定の範囲内になったか否かを判断する（Ｓ４）。
【００３５】
この所定の範囲とは、例えばロードロック装置内を大気圧から所定の圧力の真空雰囲気まで真空引きするに要する時間、例えば３０秒程度であるが、特に限定されるものではない。また、この間には、次に処理されるべき未処理のウエハＷが位置合わせされた後、次に処理済みのウエハの搬出に使用すべきロードロック装置内に、ウエハの置き換えに要する枚数だけ順次搬入されて待機している。
このように、処理終了予測時刻までの残存時間が所定の範囲内になったならば（Ｓ４のＹＥＳ）、収納容器４０の底部の可動板７０を上昇、或いは降下させることによって対応する同時処理完了枚数ｎを収容できるようにロードロック装置内の容積を調整する（Ｓ５）。尚、この場合、容積を少なくする場合には、ロードロック装置内の圧力変化がスムーズに行くことから大気圧側のゲートバルブＧ７或いはＧ８を開いた状態で行なうのがよい。
【００３６】
次に、容積調整が完了したならば、このロードロック装置の収納容器４０内を真空引きして圧力調整を行い、共通搬送室６内の圧力と略同じに設定する（Ｓ６）。これ以降は、処理の完了を待って処理済みのウエハと未処理のウエハとの置き換えを行って、処理済みのウエハを大気側へ搬出し、これと同時に未処理のウエハを真空雰囲気側へ搬入することになる。このように、上記処理終了時刻が近づいてきた時に、上記同時処理完了枚数に基づいて使用予定のロードロック装置の収納容器の容積を増減して適合させて真空引きしておくので、処理済みの全てのウエハを迅速に搬出することが可能となる。特に、略同時に搬出すべき処理済みウエハの枚数に応じて収納容器内の容積を変化させることができるので、搬出すべきウエハ枚数が少ない時には、収納容器の容積が少なくなるので、迅速な真空引き操作を行うことができる。
【００３７】
尚、上記実施例においては、支持棚４８の数を４つに設定したが、これに限定されず、２以上であるならばいくつでもよく、例えば最大の数は共通搬送室６に接続されている数とする。この共通搬送室６に接続される処理装置の数も４つに限定されず、２以上であれば特に限定されない。
また被処理体として、ここでは半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等の場合にも、本発明方法を適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る被処理体の処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】ロードロック装置を示す平面断面図である。
【図３】ロードロック装置の容積可変機構の動作を説明するための縦断面図である。
【図４】ロードロック装置の容積可変機構の動作を説明するための縦断面図である。
【図５】本発明方法の各工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
２  処理システム
４Ａ〜４Ｄ  処理装置
６  共通搬送室
８Ａ，８Ｂ  ロードロック装置
１０  導入側搬送室
１４，２２  搬送機構
１８Ａ〜１８Ｃ  ロードポート
４０  収納容器
４６  支持部
４８Ａ〜４８Ｄ  支持棚
５４  排気手段
５６  ガス供給手段
６８  容積可変機構
７０  可動板
７２  伸縮ベローズ部
７４  可動板アクチュエータ部
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【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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