(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板群ごとに処理手順の異なる複数の基板群を順次処理する基板処理装置であって、
基板に処理を施す複数の処理部と、
前記複数の処理部間を循環移動しながら前記処理手順に従って前記複数の処理部のうち所要の処理部へと基板を搬送する搬送手段と、
先行して処理される先行基板群の最後の基板の処理が完了する前に後続して処理される後続基板群の最初の基板の処理を開始する搬送制御手段と、
前記複数の基板群の処理に要する時間が最短となるように前記複数の基板群の処理順序を予め決定する処理順序決定手段と、
を備え、
前記処理順序決定手段が、
前記複数の基板群の処理順序の全てのパターンのそれぞれについて、前記複数の基板群の処理を行う際に要する合計処理時間を算出し、
前記全てのパターンのうち合計処理時間を最も短くするものを実際の処理順序として決定することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理装置であって、
基板の処理が開始された後に新たな基板群が追加された場合に、
前記処理順序決定手段が、前記新たな基板群を含めて処理待ちの複数の基板群の処理順序を再決定することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
前記搬送制御手段が、
前記複数の処理部のそれぞれについて、前記先行基板群の処理手順における順番と前記後続基板群の処理手順における順番との差を求め、前記差のうち最大のものを順位差として取得し、
前記先行基板群の処理手順にて基板が経由する処理部の数と前記後続基板群の処理手順にて基板が経由する処理部の数との差をポジション数差として取得し、
前記順位差と前記ポジション数差とのうち大きい方の値を処理開始待サイクル数として取得し、
前記先行基板群の最後の基板の処理の開始から前記処理開始待サイクル数分の前記搬送手段の循環移動後に前記後続基板群の最初の基板の処理を開始することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記搬送手段が、
処理中の基板群の処理手順に固有の循環移動時間のうち、最大のものに従って循環移動することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置製造用基板や液晶表示器などの製造用ガラス基板など（以下、「基板」という。）を複数の処理部へと順次搬送することにより、基板に複数の処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に数種類の一連の処理を順次施す基板処理装置として各処理内容ごとに複数の処理部が設けられているものがある。このような基板処理装置では異なる一連の処理を施すべき基板であっても、複数の処理部のうち必要な処理部へと基板を搬送して適切な処理が施されるようになっている。
【０００３】
例えば、基板処理装置に第１処理部、第２処理部、および第３処理部を設けておき、ある基板は第１処理部、第２処理部へと順に搬送して処理を施し、他のある基板は第２処理部、第３処理部へと順に搬送して異なった処理を施すことができるようになっている。
【０００４】
また、このような基板処理装置ではスループットを向上するために同一の処理が施されるべき基板が複数存在するときには１枚の基板の一連の処理が完了してから次の基板の処理を開始するのではなく、次々と基板の処理を開始していく手法が採られる。すなわち、搬送ロボットを複数の処理部間にて適宜循環移動させ、各処理部において基板を取り出してから前工程の処理部からの基板を投入し、取り出した基板を次工程の処理部へと搬送していく手法が用いられる。これにより、各処理部における基板の処理が同時進行にて行われるようになっている。
【０００５】
しかし、先に処理が開始される基板の一連の処理の内容と次に処理が開始される基板の一連の処理の内容と異なる場合にはこのような動作は不可能となる。
【０００６】
例えば、先に処理が開始される基板が第１処理部、第２処理部にて順次処理が施されるべき基板であり、後に処理が開始される基板が第２処理部、第３処理部にて順次処理が施されるべき基板である場合には、まず搬送ロボットの先の循環移動にて先の基板が第１処理部に投入され、搬送ロボットの次の循環移動にて先の基板を第２処理部に投入して後の基板も第２処理部に投入する必要が生じてしまう。もちろん、このようは搬送動作は不可能である。
【０００７】
そこで、このような問題を解決し、かつスループットを極力低下させない搬送方法が本願出願人による先の出願に係る特開平８−１５３７６５号公報に開示されている。この基板搬送方法では先の基板の一連の処理が完了する前に後の基板の処理を開始するが、先の基板の搬送と後の基板の搬送との間に問題が生じない程度に後の基板の処理の開始を遅らせるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、複数の処理部が設けられた基板処理装置において先に処理が開始される基板と後に処理が開始される基板との処理手順の異同に応じて処理時間の短縮が図られている。すなわち、これから処理が開始される基板と直前に処理が開始された基板との関係のみに着目して処理時間の短縮が図られている。
【０００９】
しかし、基板処理装置に搬入されてインデクサ部などにて処理の開始を待っている状態の基板については施される処理順序に自由度を持たせてもよい場合もある。このような場合には、処理開始待ちの全ての基板の処理手順を考慮してさらなる処理時間の短縮を図ることが考えられる。
【００１０】
そこでこの発明は、複数の処理部が設けられた基板処理装置において、処理開始待ちの全ての基板に施されるべき処理手順に基づいてさらに処理時間を短縮し、スループットの向上を図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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板群ごとに処理手順の異なる複数の基板群を順次処理する基板処理装置であって、基板に処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部間を循環移動しながら前記処理手順に従って前記複数の処理部のうち所要の処理部へと基板を搬送する搬送手段と、先行して処理される先行基板群の最後の基板の処理が完了する前に後続して処理される後続基板群の最初の基板の処理を開始する搬送制御手段と、前記複数の基板群の処理に要する時間が最短となるように前記複数の基板群の処理順序を予め決定する処理順序決定手段とを備え、前記処理順序決定手段が、前記複数の基板群の処理順序の全てのパターンのそれぞれについて、前記複数の基板群の処理を行う際に要する合計処理時間を算出し、前記全てのパターンのうち合計処理時間を最も短くするものを実際の処理順序として決定する。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の基板処理装置であって、基板の処理が開始された後に新たな基板群が追加された場合に、前記処理順序決定手段が、前記新たな基板群を含めて処理待ちの複数の基板群の処理順序を再決定する。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記搬送制御手段が、前記複数の処理部のそれぞれについて、前記先行基板群の処理手順における順番と前記後続基板群の処理手順における順番との差を求め、前記差のうち最大のものを順位差として取得し、前記先行基板群の処理手順にて基板が経由する処理部の数と前記後続基板群の処理手順にて基板が経由する処理部の数との差をポジション数差として取得し、前記順位差と前記ポジション数差とのうち大きい方の値を処理開始待サイクル数として取得し、前記先行基板群の最後の基板の処理の開始から前記処理開始待サイクル数分の前記搬送手段の循環移動後に前記後続基板群の最初の基板の処理を開始する。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記搬送手段が、処理中の基板群の処理手順に固有の循環移動時間のうち、最大のものに従って循環移動する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜１．  基板処理装置の動作の説明＞
図１はこの発明に係る一の実施の形態である基板処理装置１の構成の概略を示す平面図である。
【００１７】
この基板処理装置１は外部から搬入された基板を載置しておくインデクサ部２、基板に処理を施す複数の処理部を有する処理ユニット３、および基板の搬送などを行う搬送ロボット４を有しており、基板処理装置１内部には、搬送ロボット４の動作を制御する搬送制御部１１および基板の処理の開始順序を決定する処理順序決定部１２を有している。
【００１８】
インデクサ部２では、基板はキャリアに複数枚収容された状態で載置されており、装置外部との間で基板の搬出入を行う際にはキャリアごと行われるようになっている。また、インデクサ部２は基板をキャリアから１枚ずつ搬送ロボット４に渡すことができるようになっており、搬送ロボット４から受け取ったキャリアの所定位置に基板を収容することもできるようにもなっている。
【００１９】
処理ユニット３は基板に施す処理の種類に応じて複数の処理部を有しており、この基板処理装置１では基板表面上の洗浄処理を行う第１および第２スピンスクラバ部３１、３２、基板に熱処理を施す第１および第２熱処理部３３、３４、ならびに基板を冷却する第１および第２冷却部３５、３６を有している。第１および第２スピンスクラバ部３１、３２は他の処理部と搬送路５を挟んで対向するように配置されており、また、図１では平面的に示しているが実際には第１および第２熱処理部３３、３４は第１および第２冷却部３５、３６の上に重なるように配置されている。
【００２０】
搬送ロボット４は搬送路５を矢印４Ｍにて示すように基板を保持しながら移動するようになっており、インデクサ部２と基板の受け渡しをするとともに、各処理部に対する基板の投入および取り出しも行うようになっている。すなわち、搬送ロボット４はインデクサ部２、第１および第２スピンスクラバ部３１、３２、第１および第２熱処理部３３、３４、ならびに第１および第２冷却部３５、３６（以下、これらをまとめて「処理部等」と称する。）の間を適宜循環移動しながら基板を搬送するようになっている。
【００２１】
また、搬送ロボット４には基板を保持する２つのハンドが設けられており、各処理部等において一方のハンドが基板を取り出した（受け取った）後、搬送してきた他方のハンド上の基板を投入する（渡す）ことができるようになっている。
【００２２】
搬送制御部１１は搬送ロボット４の搬送動作を制御するものであり、処理順序決定部１２により決定された順序でインデクサ部２から搬送ロボット４が基板を受け取って所要の処理部へと搬送制御するようになっている。
【００２３】
以上が基板処理装置１の構成の概要であるが、次にこの基板処理装置１にて施される一連の処理について説明する。なお、以下の説明では、基板に施される一連の処理の内容である処理手順を「レシピ」といい、１ないし複数の基板の集合である基板群を「ロット」といい、１つのロットが複数の基板の集合である場合はこれらの基板の全てに同一のレシピの処理が行われるものとする。また、ロットは必ずしもキャリアごとに異なるものではなく、１つのキャリア内に複数のロットが収容されていてもよい。
【００２４】
図２は第１ないし第３ロットのそれぞれにおける基板の搬送順序を示す図である。すなわち、各ロットのレシピに対応した図となっている。
【００２５】
図２(a)に示すように、第１ロットの基板はインデクサ部２から取り出された後、第１熱処理部３３、第１冷却部３５、および第１スピンスクラバ部３１へと順に搬送されて加熱処理、冷却処理、および洗浄処理が順に施される。その後、基板はインデクサ部２へと渡されて回収されるようになっている。
【００２６】
同様に、第２ロットの基板は図２(b)に示すように、インデクサ部２から第１スピンスクラバ部３１、第２熱処理部３４、および第２冷却部３６を経由して洗浄処理、加熱処理、および冷却処理が施されてインデクサ部２に回収されるようになっており、第３ロットの基板は図２(c)に示すように、インデクサ部２から第２熱処理部３４、第２冷却部３６、および第２スピンスクラバ部３２を経由して加熱処理、冷却処理、および洗浄処理が施されてインデクサ部２に回収されるようになっている。
【００２７】
次に、第１ロット、第２ロット、第３ロットの順に基板がインデクサ部２に搬入されてセッティングされた場合の基板の処理の様子について従来の基板処理装置と本発明に係る基板処理装置１とを対比しながら説明する。なお、従来の基板処理装置の構成のうち図１に示した基板処理装置１と同様のものについては同様の符号を付して説明する。
【００２８】
従来の基板処理装置は図１に示す基板処理装置１の構成から処理順序決定部１２を取り除いた構成となっている。したがって、基板はインデクサ部２に搬入された順序あるいは処理時間の短縮を目的としない予め定められた順序（ロット番号など）に従って順に処理されていくこととなる。例えば、第１ロット、第２ロット、第３ロットの順に基板がインデクサ部２に搬入されてセッティングされた場合にはこの順で基板が処理されていくことになる。これに対し、本発明に係る基板処理装置１ではこれらのロットをどのような順序で処理していくと最も処理時間が短くて済むかを予め決定し、決定された順序で基板を処理していくようになっている。
【００２９】
以下に従来の基板処理装置の動作の説明として、まず、同一ロット内の複数の基板を順に処理していくときの動作について説明し、次に、後続するロットの基板の処理が開始されるときの動作について説明する。
【００３０】
同一レシピにて処理される基板が複数枚存在する場合、すなわち１つのロットに複数の基板が存在する場合には、搬送ロボット４が各処理部等の間を循環移動する間に基板を各処理部等から次の処理部等へ搬送する動作が行われる。なお、このような搬送動作は本発明に係る基板処理装置でも同様であり、具体的に第１ロット内の３つの基板の移動の様子について図示すると図３のようになる。
【００３１】
図３では３つの基板が時間の経過とともに各処理部等の間を搬送されながら移動していく様子を３つの実線にて示しており、基板の移動の方向を適宜矢印にて示している。これらの線のうち水平方向（時間軸方向）に伸びる部分は各処理部の内部などに基板が存在している状態を示しており、上下方向に伸びる部分は基板が搬送されている状態を示している。なお、この図示方法は以下の図４ないし図７においても同様である。
【００３２】
図３では各基板はインデクサ部２から取り出された後、第１熱処理部３３、第１冷却部３５、および第１スピンスクラバ部３１を順に経由してインデクサ部２へ回収されるように移動する。そして、各処理部等から次の処理部等への１回の移動は図３中平行斜線を施した帯にて示す時間Ｔc１００の間に行われる。すなわち、時間Ｔc１００にて示す間に搬送ロボット４が所要の処理部等の間を循環移動しながら基板の搬送を行うようになっている。
【００３３】
ここで、搬送ロボット４のある循環移動の開始から次の循環移動の開始までの時間（図３中符号Ｔ１００にて示す）を「サイクルタイム」と称する。１回の循環移動の間に１枚の基板がインデクサ部２から取り出されたり、処理の完了した基板がインデクサ部２に回収されたりすることから「サイクルタイム」は基板処理装置のスループットを決定する重要な要素となっている。なお、以下に示す例では、図３に示すように基板の搬送に要する時間Ｔc１００はサイクルタイムＴ１００に比べて十分に小さいものとして説明する。
【００３４】
図３に例示すように、同一ロット内の基板が連続してインデクサ部２から取り出される場合には搬送ロボット４の１回の循環移動ごとに１枚の基板の取り出しが行われ、その後、１回の循環移動ごとに基板が各処理部等から次の処理部等へと搬送される。すなわち、搬送ロボット４は処理部等を循環移動しながら、各処理部等において基板を取り出した（受け取った）後に前工程の処理部等からの基板を投入し（渡し）、取り出した基板を次の工程の処理部等へと搬送する動作を行う。これにより、各処理部において同時進行にて処理が行われていくこととなる。
【００３５】
次に、第１ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出された後に第２ロットの最初の基板をインデクサ部２から取り出す場合について図４を用いて説明する。なお、以下の説明に用いられる図４ないし図７では説明に必要な基板の移動の様子のみを示し、他の基板の移動の様子は省略する。
【００３６】
第１ロットに続いて第２ロットの処理を開始する場合、第１ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される搬送ロボット４の１回の循環移動Ｃ１１（符号Ｃ１１にて示す時点にて行われる循環移動）の次の循環移動Ｃ１２で第２ロットの最初の基板を取り出そうとすると基板の干渉が生じるため搬送不能となってしまう。図４中実線１１１は第１ロットの最後の基板の移動の様子を示しており、実線１１２は第１ロットの最後から２番目の基板の移動の様子を示している。図中破線１１３で示すように第１ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出された次の循環移動Ｃ１２において第２ロットの最初の基板を取り出す場合、第１ロットの最後から２番目の基板の第１スピンスクラバ部３１への投入と第２ロットの最初の基板の第１スピンスクラバ部３１への投入とが重なり合うこととなる（図中符号Ｘにて示す）。したがって、循環移動Ｃ１２で第２ロットの基板をインデクサ部２から取り出すことはできない。
【００３７】
そこで、従来の基板処理装置では第１ロットの最後の基板の一連の処理が完了する循環移動Ｃ１３の次の循環移動Ｃ１４まで第２ロットの最初の基板のインデクサ部２からの取り出し（第２ロットの処理開始）を待たせたり（図４中破線１１４にて示す）、特開平８−１５３７６５号公報に開示した技術（以下、前後する異種ロット間の基板取り出し待ちを最適化するこの技術を「後続ロット処理開始待最適化技術」という。）では、第１ロットの最後の基板と第２ロットの最初の基板との干渉などの問題が生じないように第２ロットの処理の開始を待たせるようにしている。
【００３８】
図４に示す例では後続ロット処理開始待最適化技術を用いることにより、第２ロットの最初の基板は、第１ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される循環移動Ｃ１１の次の循環移動Ｃ１２から２回分後の循環移動Ｃ１３にてインデクサ部２から取り出されるようになる（一点鎖線１１５にて示す）。すなわち、第２ロットの処理開始を符号Ｄ１にて示すように循環移動２回分だけ待たせることが行われる。以下、このような処理開始を遅らせる循環移動の回数を「処理開始待サイクル数」と呼ぶ。
【００３９】
図５は第２ロットに続いて第３ロットが処理される場合の様子を示す図である。一点鎖線２１１は第２ロットの最後の基板の移動の様子を示しており、破線２１２は第２ロットの最後の基板の一連の処理が完了する循環移動Ｃ２４の次の循環移動Ｃ２５から第３ロットの最初の基板の処理が開始される場合の基板の移動の様子を示している。
【００４０】
また、後続ロット処理開始待最適化技術を用いる場合には二点鎖線２１３にて示すように、第２ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される循環移動Ｃ２１の次の循環移動Ｃ２２から１回分後の循環移動Ｃ２３より第３ロットの処理が開始されることとなる。すなわち、符号Ｄ２にて示す時間だけ第３ロットの処理開始待ちが行われ、処理開始待サイクル数は１となる。
【００４１】
以上のように、第１ないし第３ロットの基板を第１ロット、第２ロット、第３ロットの順で処理していく場合には、第１ロットと第２ロットとの間で少なくとも処理開始待サイクル数を２とする必要があり、第２ロットと第３ロットとの間では少なくとも処理開始待サイクル数を１とする必要があるので、全ロットの処理では処理開始待サイクル数を少なくとも３とする必要がある。
【００４２】
図６は本発明に係る基板処理装置１が上記第１ないし第３ロットを取り扱う場合の動作を説明するための図である。
【００４３】
本発明に係る基板処理装置１ではインデクサ部２に第１ないし第３ロットが搬入されてくると、これらのロットの処理順序が処理順序決定部１２（図１参照）にて決定される。具体的決定方法の詳細については後述するが、図２に示す３つのロットの例の場合、処理順序が第１ロット、第３ロット、第２ロットの順に決定される。そして、この順序に従って搬送制御部１１（図１参照）が搬送ロボット４などの動作を制御するようになっている。
【００４４】
図６は基板処理装置１が第１ロットに続いて第３ロットの処理を開始する場合の基板の移動の様子を説明するための図である。実線３１１は第１ロットの最後の基板の移動を示しており、二点鎖線３１２は第３ロットの最初の基板の移動を示している。なお、他の基板の移動の様子は省略している。
【００４５】
図６に示すように、基板処理装置１では第１ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される循環移動Ｃ３１の次の循環移動Ｃ３２にて第３ロットの最初の基板がインデクサ部２から取り出される。しかし、第１ロットの基板が経由する処理部と第３ロットの基板が経由する処理部とには共通するものがないので、基板同士の干渉などの問題は生じない。すなわち、第３ロットの処理を開始するに際して処理開始待サイクル数を０とすることができる。
【００４６】
なお、循環移動Ｃ３２での第３ロットの処理の開始は既述の後続ロット処理開始待最適化技術を用いて決定される（図７においても同様）。また、基板処理装置１ではこの後続ロットの処理開始待ちを最適化する処理は搬送制御部１１が搬送ロボット４の制御とともに行っている。また、後述する処理順序決定処理においてもこの搬送制御部１１の動作に従って基板を処理していくものと想定して演算を行うため、後続ロット処理開始待最適化技術を利用している。
【００４７】
図７は第３ロットに続いて第２ロットの処理を開始する場合の基板の移動の様子を示している。二点鎖線４１１は第３ロットの最後の基板の移動を示し、一点鎖線４１２は第２ロットの最初の基板の移動を示している。図７に示すようにこの場合も第３ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される循環移動Ｃ４１の次の循環移動Ｃ４２にて第２ロットの最初の基板をインデクサ部２から取り出す動作を行っても基板同士が干渉するという問題が生じることはない。すなわち、処理開始待サイクル数を０とすることができる。
【００４８】
以上のように、第１ロット、第３ロット、第２ロットの順に処理順序を決定することにより、全ロットの処理を通じて処理を開始するための待ちは生じない。すなわち、処理開始待サイクル数を０とすることができる。これにより、全ロットの基板を処理するために要する時間を第１ロット、第２ロット、第３ロットの順に処理する場合（処理開始待サイクル数が３となる）に比べて短縮することができる。
【００４９】
このように、本発明に係る基板処理装置１ではインデクサ部２にて処理開始を待っているロットの処理順序を最適なものに予め決定してから基板を処理していくので、全基板（全ロット）の処理に要する時間を短縮し、基板処理装置のスループットの向上を図ることができる。
【００５０】
＜２．  処理順序決定処理の具体例＞
以上、この発明に係る基板処理装置１の動作について簡単な例を用いて説明してきたが、次に処理順序決定部１２における処理順序決定処理について図８ないし図１９を用いて詳説する。
【００５１】
なお、以下の説明における処理順序決定処理ではレシピ（ロット）ごとに定められているレシピ固有のサイクルタイム（ロット内の基板を連続して処理する際のサイクルタイム）を考慮したものとなっており、また基板を処理している間に装置外部からインデクサ部２に新規なロットが搬入されると処理順序の再決定が行われるようになっている。
【００５２】
図８は基板処理装置１の稼働が開始されてから終了するまでの間に処理順序の最適化が行われる様子を示す流れ図である。
【００５３】
まず、基板の処理が開始される前にインデクサ部２に幾つかのロットが搬入されてセッティングされるが、このときにこれらのロットを識別するための前処理が行われる。すなわち、新規ロットの搬入ごとにロットを識別するためのロット番号などが割り当てられる（ステップＳ１１）。
【００５４】
インデクサ部２に搬入された全てのロットが確認されると、これらのロットの処理を開始する順序が最適化されて決定される（ステップＳ１２）。
【００５５】
その後、決定された処理順序に従ってロットの処理が順次開始される（ステップＳ１３〜Ｓ１５の繰り返し）。すなわち、１回目の搬送ロボット４の循環移動では最初のロットの１枚目の基板がインデクサ部２から取り出されて最初の処理部へ投入され、２回目の搬送ロボットの循環移動では２枚目の基板がインデクサ部２から最初の処理部へと投入されて、１枚目の基板が最初の処理部から次の処理部へと投入される。
【００５６】
その後、最初のロットの基板が順次インデクサ部２から取り出されて処理され、最初のロットの最後の基板の次の基板としては、決定されている次のロットの最初の基板が後続ロット処理開始待最適化技術を利用してインデクサ部２から取り出されていく。
【００５７】
以上のような動作を行って基板の処理が順次実行され、最後のロットの最後の基板の処理が完了してインデクサ部２に回収されると基板処理装置１の動作が終了する（ステップＳ１５）。
【００５８】
また、基板の処理が順次行われている間には搬送ロボット４の１回の循環移動および基板の処理（ステップＳ１３）ごとに新たなロットが装置外部からインデクサ部２に搬入されてセッティングされたか否かが確認される（ステップＳ１４）。そして、新規ロットが搬入されていれば、再度インデクサ部２にて処理待ちのロットの処理順序の最適化（処理順序の再決定）が行われる（ステップＳ１２）。したがって、この基板処理装置１では稼働中における新規ロットの搬入に対しても処理時間を短縮し、スループットの向上が図られるようになっている。
【００５９】
なお、以上の動作を実現するために、基板処理装置１では搬送ロボット４が処理部等の間を１回循環移動するごとに（ステップＳ１３）、新規ロットの搬入と全基板の処理の終了とが確認されるようになっている（ステップＳ１４、Ｓ１５）。
【００６０】
次に、図８に示した流れ図におけるロットの処理順序を最適化する処理（ステップＳ１２）について説明する。
【００６１】
図９は処理順序最適化処理の概要を示す流れ図である。
【００６２】
処理順序最適化処理ではまず、インデクサ部２にて処理開始待ちの各ロットＬのレシピＲの種類を認識する（ステップＳ２１）。なお、予めインデクサ部２への投入順序などに基づいて処理順序に無関係な番号がロットに付されているものとし、説明の便宜上、１番目のロットをロットＬ[1]、２番目のロットをロットＬ[2]、・・・、ｎ番目のロットをロットＬ[n]と表記するものとする。また、これらのロットＬ[1]〜Ｌ[n]のそれぞれに対応するレシピをレシピＲ[1]〜Ｒ[n]と表記する。
【００６３】
なお、基板の処理が開始された後に新規ロットが搬入されて処理順序最適化の再処理が行われる場合（ステップＳ１４後のステップＳ１２）には、処理途上のロットの未処理の部分を新たなロットとして認識するものとする。例えば、１０枚の基板からなるロットのうち３枚の基板が既にインデクサ部２から取り出されている場合には残りの７枚を１つのロットとして再認識するものとする。
【００６４】
処理待ちのロットＬおよびレシピＲの種類を認識すると、次にこれらのロットＬ[1]〜Ｌ[n]の処理順序の全パターンＰを認識する（ステップＳ２２）。パターンＰは図１０に示すようにロットの数ｎの階乗である(ｎ！)通り存在するので、便宜上これらのパターンをパターンＰ[1]、Ｐ[2]、・・・、Ｐ[n!]と表記する。また、パターンＰ中の各ロットの順番を表現する場合、ｋ番目の順番を順番Ｊ[k]と表現する。例えば図１０ではパターンＰ[3]では順番Ｊ[2]のロットはロットＬ[2]であり、順番Ｊ[n-1]のロットはロットＬ[n-2]である。
【００６５】
全てのパターンＰを認識すると、次にパターンＰ[1]〜Ｐ[n!]のそれぞれについてこれらのパターンに従って処理を実行した場合に全ロットの処理が完了するまでに要するトータル処理時間ＴＴ[1]〜ＴＴ[n!]を算出する（ステップＳ２３）。すなわち、以後の基板処理を搬送制御部１１の制御の下、パターンＰ[M]に従ったロットの順序で処理を行っていくと想定した場合のトータル処理時間ＴＴ[M]を（１≦Ｍ≦ｎ！）の範囲で算出する。なお、このステップＳ２３の詳細については後述する。
【００６６】
トータル処理時間ＴＴ[1]〜ＴＴ[n!]の算出が完了すると、これらのトータル処理時間のうち最も値の小さなものに対応するパターンを実際に以後の処理に採用するパターンとして決定する（ステップＳ２４）。これにより処理待ちのロットの最適化された処理順序を確実に求めることができ、ロットの搬入順序などに関係なく最短の処理時間で処理を行うことが可能となる。
【００６７】
図１１ないし図１９はトータル処理時間ＴＴ[1]〜ＴＴ[n!]を算出する方法の一例について説明するための図である。
【００６８】
トータル処理時間の算出（ステップＳ２３）ではまず、初期設定としてパターン番号を示す変数Ｍに１が代入される（ステップＳ３１）。この変数Ｍはロットの処理順序であるパターンＰ[M]に対応するトータル処理時間ＴＴ[M]を演算するための変数であり、既述の通り以後の演算処理にて変数Ｍを１から(ｎ！)まで変更することにより、トータル処理時間ＴＴ[1]〜ＴＴ[n!]が算出されていくようになっている。したがって、以下の処理の流れはパターンＰ[M]におけるトータル処理時間ＴＴ[M]を求める演算となっている。
【００６９】
トータル処理時間ＴＴ[M]を算出する処理では、まず処理ユニット３（図１参照）中の各処理部で処理されているロットの各レシピｒについて、サイクルタイムｔおよびロット内の最後の基板が経由する残り処理部数ｕを認識する（ステップＳ３２）。以下の説明ではレシピｒの種類の数がａだけあるものとし、これに対応して図１２に示すようにレシピｒ[1]〜ｒ[a]、サイクルタイムｔ[1]〜ｔ[a]、残り処理部数ｕ[1]〜ｕ[a]と表記する。なお、処理途上のロットの認識は基板の処理が開始されてからの処理順序最適化処理の場合に行われ（ステップＳ１４後のステップＳ１２）、基板の処理開始前の処理順序最適化処理の場合（ステップＳ１１後のステップＳ１２）にはまだ搬送ロボット４が基板の搬送を行っていないので処理途上の基板の認識は行われない。
【００７０】
ここでのサイクルタイムｔとはレシピｒに従って処理される基板のみが基板処理装置１にて処理されている場合に、搬送ロボット４が各処理部等の間の今回の循環移動を開始してから次回の循環移動を開始するまでに要するレシピｒ固有の時間をいう。また、残り処理部数ｕとはあるロットの最後の基板（レシピｒに従って処理が行われる基板群（ロット）の最後の基板）がこれから送り込まれる処理部等の数をいう。すなわち、インデクサ部２に回収されるまでの搬送回数に相当する。なお、基板の処理中に新規ロットが搬入された際の処理順序最適化の再処理（ステップＳ１４後のステップＳ１２）では、一部の基板しか処理が開始されていないロットについては既述の通り、未処理の部分の基板群を１つのロットとして再認識するが、既に処理が開始されている部分の基板群も１つのロットとして再認識するものとする。したがって、既に処理が開始された部分のロットについての残り処理部数ｕはレシピｒに従って経由する処理部の数となる。
【００７１】
処理中の基板に関する情報を取得すると、次に処理待ちの基板に関する情報の取得が行われる（ステップＳ３３）。すなわち、パターンＰ[M]の各順番Ｊに対応するロットのレシピについて、基板の枚数Ｗ、サイクルタイムＴ、および基板が経由する処理部数Ｕが認識される。パターンＰ[M]について図１０に示した順番Ｊ[1]〜Ｊ[n]に対応するロットの基板の枚数Ｗ[1]〜Ｗ[n]、サイクルタイムＴ[1]〜Ｔ[n]、および処理部数Ｕ[1]〜Ｕ[n]の関係を図１３に示す。
【００７２】
以上がトータル処理時間ＴＴ[M]を算出するための初期処理であり、以後パターンＰ[M]でのトータル処理時間ＴＴ[M]の具体的演算が行われる。
【００７３】
まず、初期設定として一時的な変数であるトータル処理時間変数ＴＴvに０が代入される（ステップＳ３４）。この変数は演算の結果、最終的にトータル処理時間ＴＴ[M]となるものである。次に、変数Ｘに１が代入される（ステップＳ３５）。この変数Ｘは１〜ｎの範囲で変更され、順番Ｊ[1]〜Ｊ[n]の順でロットが処理されていく場合の演算のために用いられる変数である。なお、Ｘが１であるか否かにより演算内容が異なるため、以下の説明では、変数Ｘが１である場合と２以上である場合とに分けて説明する。
【００７４】
まず、変数Ｘが１である場合には、パターンＰ[M]にて最初に処理が開始されるものとされている順番Ｊ[1]のロットに必要な処理開始待サイクル数Ｓ[1]が求められる（ステップＳ３６）。基板の処理が開始される前の処理順序最適化処理（ステップＳ１１後のステップＳ１２）では先行する基板が存在しないため、当然に処理開始待サイクル数Ｓ[1]は０となるが、処理開始後に新規ロットが搬入された場合の処理順序最適化処理（ステップＳ１４後のステップＳ１２）では既に言及した後続ロット処理開始待最適化技術を用いて求められることとなる。
【００７５】
図１４は処理開始待サイクル数の演算（ステップＳ３６）の概要を説明するための流れ図である。なお、詳細は特開平８−１５３７６５号公報に開示されている。
【００７６】
処理開始待サイクル数の演算では、まず各処理部Ａについて、先行するロットのレシピにおいて基板が当該処理部Ａに投入される順番Ｍ1[A]（１≦Ａ≦（装置内の処理部の数））と、後続するロットのレシピにおいて当該処理部Ａに基板が投入される順番Ｍ2[A]とが認識され、（Ｍ1[A]−Ｍ2[A]）の最大値を順位差Ｓs1として取得する（ステップＳ４１）。なお、先行・後続ロット間に共通して使用されない処理部Ａについては（Ｍ1[A]−Ｍ2[A]）の値を０とし、（Ｍ1[A]−Ｍ2[A]）の値が負となる場合も０としてＳs1を求める。
【００７７】
この演算により得られる順位差Ｓs1は後続するロットの基板が先行するロットの基板よりも各処理部において先に投入されないようにするための処理開始待サイクル数に相当する値である。
【００７８】
次に、先行するロットのレシピにおいて各基板が投入される処理部の数Ｎ1と、後続するロットのレシピにおいて各基板が投入される処理部の数Ｎ2とを認識し、（Ｎ1−Ｎ2）をポジション数差Ｓs2として取得する（ステップＳ４２）。この演算により取得されるポジション数差Ｓs2は後続ロットの最初の基板が先行ロットの最後の基板よりも早く処理が完了しないための処理開始待サイクル数に相当する値となる。
【００７９】
以上の演算の後、順位差Ｓs1とポジション数差Ｓs2とのうち、値の大きい方を処理開始待サイクル数Ｓ[1]として取得する（ステップＳ４３）。
【００８０】
処理開始待サイクル数Ｓ[1]が取得されると、次にこの処理開始待サイクル数Ｓ[1]分の循環移動を搬送ロボット４が行う間に経過する時間が求められる。図１５はこのときの処理の流れを示す流れ図である。
【００８１】
図１５に示す演算処理ではまず、処理中の基板に係るレシピｒ[1]〜[a]のサイクルタイムｔ[1]〜ｔ[a]のうち、最大のものを最大サイクルタイムＴmaxとして取得する（ステップＳ５３）。最大サイクルタイムＴmaxはこの時点の搬送ロボット４の動作のサイクルタイムに対応する。すなわち、搬送制御部１１は最大サイクルタイムＴmaxに従って搬送ロボット４を制御するのでこれに従った演算が処理順序決定部１２にて行うようになっている。なお、最大サイクルタイムＴmaxが搬送ロボット４のサイクルタイムに相当するためには、搬送ロボット４の１回の循環移動に要する時間が各処理部において基板を処理するのに要する時間に比べて十分に短いことが必要であるが、このような条件が成り立たない場合には搬送ロボット４の循環移動に物理的に要する時間がサイクルタイムとなるように適宜演算内容が修正される。
【００８２】
次に、最大サイクルタイムＴmaxがトータル処理時間変数ＴＴvに加算される（ステップＳ５４）。これにより、この時点にて想定される循環移動１回分のサイクルタイムがトータル処理時間変数ＴＴvに加えられることとなる。また、処理中のロットの最後の基板が１回の循環移動にて次の処理部等へと移動するので、残り処理部数ｕ[1]〜ｕ[a]のそれぞれから１が引かれる（ステップＳ５５）。さらに、残り処理部数ｕ[1]〜ｕ[a]のうち、値が０となったものはロット（レシピｒ）の最後の基板がインデクサ部２に回収されたことを意味するので、残り処理部数ｕが０となったロットのサイクルタイムｔを０に変更する（ステップＳ５６、図１６：ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。
【００８３】
図１５に示す以上の演算を処理開始待サイクル数Ｓ[1]分繰り返すことにより、後続ロットの処理開始待ちの間に経過する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加算されていくこととなる（ステップＳ５１、Ｓ５２）。
【００８４】
順番Ｊ[1]のロットの処理開始待ちに要する時間が求められると、次にこのロットの全ての基板がインデクサ部２から取り出されるまでに要する時間をトータル処理時間変数ＴＴvに加算する演算が行われる。図１９はこのときの演算の流れを示す流れ図である。なお、図１９では順番Ｊ[X]のロットの場合についての一般的な記載となっている。
【００８５】
順番Ｊ[1]のロットの全ての基板がインデクサ部２から取り出されるまでに要する時間を演算する場合においては、まず初期処理として基板の枚数Ｗ[1]を一時的な変数である残り基板数Ｗvに代入する（ステップＳ７１）。
【００８６】
その後、処理中のロットに係るレシピである順番Ｊ[1]のレシピ、およびレシピｒ[1]〜ｒ[a]（但し、レシピｒ[1]〜r[a]のうち既に処理が完了しているものはサイクルタイムｔを０に変更して取り扱うので問題は生じない。）についてのサイクルタイムＴ[1]、ｔ[1]〜ｔ[a]のうち、最も値の大きなものを最大サイクルタイムＴmaxとして更新し、トータル処理時間変数ＴＴvに加算する（ステップＳ７２、Ｓ７３）。これにより、この時点で想定される搬送ロボット４の循環移動１回分のサイクルタイムがトータル処理時間変数ＴＴvに加えられることとなる。
【００８７】
また、搬送ロボット４の１回の循環移動にて順番Ｊ[1]のロットの処理待ちの基板の枚数である残り基板数Ｗvが１枚減少することから、残り基板数Ｗvから１を引く（ステップＳ７４）。
【００８８】
さらに、処理中のロットに係る最後の基板も１回の循環移動で次の処理部等へと搬送されるので、残り処理部数ｕ[1]〜ｕ[a]についても１を引き（ステップＳ７５）、残り処理部数ｕが０以下となったものに係るサイクルタイムｔを０に変更する（ステップＳ７７、図１６：ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。
【００８９】
以上のステップＳ７２〜Ｓ７７を順番Ｊ[1]のロットの基板の枚数Ｗ[1]だけ繰り返すことにより、当該ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される循環移動までのサイクルタイムがトータル処理時間変数ＴＴvに加算される（ステップＳ７９）。なお、図１９中のステップＳ７６およびＳ７８は変数Ｘが１の場合には演算の対象外である。
【００９０】
順番Ｊ[1]のロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出されると、次に順番Ｊ[2]のロットの最初の基板がインデクサ部２から取り出されることとなるので、変数Ｘに１を加えて更新し、順番Ｊ[2]のロットの処理を開始するための処理開始待サイクル数Ｓ[2]の演算が行われる（ステップＳ８０、Ｓ８１、図１１：ステップＳ３６）。
【００９１】
処理開始待サイクル数Ｓ[2]は既述の通り、図１４に示した演算により求められる（ステップＳ４１〜Ｓ４３）。その後、処理開始待サイクル数Ｓ[2]分の処理開始待ちの間に経過する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加えられるが、この演算の流れを図１７に示す。
【００９２】
この処理開始待ちの時間の演算では、処理中のロットのレシピに係るサイクルタイムＴ[1]、ｔ[1]〜ｔ[a]のうち最大のものを最大サイクルタイムＴmaxとしてトータル処理時間変数ＴＴvに加算する（ステップＳ６３、Ｓ６４）。これにより、この時点で想定される１回分の循環移動のサイクルタイムがトータル処理時間変数ＴＴvに加えられる。
【００９３】
また、１回の循環移動により処理中の基板が次の処理部等へと搬送されるので、残り処理部数ｕ[1]〜u[a]から１を引き、処理中の順番Ｊ[1]のロットの最後の基板の残り処理部数も循環移動ごとに処理部数Ｕ[1]から１を引いたものとなる（ステップＳ６５、Ｓ６６）。さらに、残り処理部数ｕ[1]〜ｕ[a]や循環移動ごとに１が引かれる処理部数Ｕ[1]が０以下となった場合には、ロット内の全ての基板の処理が完了したことを意味するので、サイクルタイムｔ[1]〜ｔ[a]、Ｔ[1]のうち処理が完了したロットに関するものを０に変更する（ステップＳ６７、Ｓ６８、図１６：ステップＳ１０１〜Ｓ１０５、図１８：ステップＳ１１１〜Ｓ１１５）。
【００９４】
以上のステップＳ６３〜Ｓ６８を処理開始待サイクル数Ｓ[2]だけ繰り返すことにより、順番Ｊ[2]のロットの処理開始待ちに要する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加算される（ステップＳ６１、Ｓ６２）。
【００９５】
順番Ｊ[2]のロットの処理開始待ちが完了すると、次にこのロットの処理が行われるので、ロット内の全ての基板がインデクサ部２から取り出される間に経過する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加算される。図１９はこのときの演算の流れを示す流れ図である。
【００９６】
まず、初期処理として順番Ｊ[2]のロットの基板の枚数Ｗ[2]を変数である残り基板数Ｗvに代入する（ステップＳ７１）。
【００９７】
次に、これまでの処理と同様、搬送ロボット４の１回の循環移動による変更処理を行う。すなわち、まず処理中の基板に係るサイクルタイムＴ[1]、Ｔ[2]、ｔ[1]〜ｔ[a]の最大値Ｔmaxをトータル処理時間変数ＴＴvに加算し（ステップＳ７２、Ｓ７３）、これにより１回分の循環移動に要する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加えられる。次に、インデクサ部２から基板が１枚取り出されることから残り基板数Ｗvから１を引く（ステップＳ７４）。そして、処理中の各基板が次の処理部等へと搬送されることから、残り処理部数ｕ[1]〜ｕ[a]から１を引いて、さらに順番Ｊ[1]のロットの最後の基板の残り処理部数を示す変更後の処理部数Ｕ[1]から循環移動の回数分だけ１を引く（ステップＳ７５、Ｓ７６）。また、サイクルタイムｔ[1]〜ｔ[a]、Ｔ[1]に係るロットのうち、ロット内の全ての基板の処理が完了したものについてはサイクルタイムを０に変更する（ステップＳ７７、Ｓ７８、図１６：ステップＳ１０１〜Ｓ１０５、図１８：ステップＳ１１１〜Ｓ１１５）。
【００９８】
以上のステップＳ７２〜Ｓ７８を順番Ｊ[2]のロットの基板の枚数Ｗ[2]だけ繰り返すことにより、当該ロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される循環移動までのサイクルタイムがトータル処理時間変数ＴＴvに加算される（ステップＳ８０）。
【００９９】
以後、ステップＳ３６、Ｓ６１〜Ｓ６８、Ｓ７１〜Ｓ７９を変数Ｘに１を加算しながらＸがｎとなるまで行うことにより、パターンＰ[1]において全ロットの基板がインデクサ部２から取り出されるまでに要する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加算される（ステップＳ８０、Ｓ８１）。
【０１００】
以上の演算処理にて最後のロットの最後の基板がインデクサ部２から取り出される直前までの搬送ロボット４の循環移動に要する時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加算される。そこで、最後の演算処理として、最後のロットの最後の基板が最初の処理部からインデクサ部２に回収されるまでの時間がトータル処理時間変数ＴＴvに加算される。すなわち、サイクルタイムＴ[n]に循環移動の繰り返し回数Ｕ[n]の積が加算される（ステップＳ８２）。これにより、トータル処理時間変数ＴＴvの値はパターンＰ[1]に従って基板が処理されたものと想定する場合の全ロットの処理時間となっているので、このトータル処理時間変数ＴＴvの値をトータル処理時間ＴＴ[1]に代入する（ステップＳ８３）。
【０１０１】
上記演算にてパターンＰ[1]に関するトータル処理時間ＴＴ[1]が求められたが、次に、変数Ｍに１を加算して（ステップＳ８４）上記演算を繰り返すことにより、パターンＰ[2]におけるトータル処理時間ＴＴ[2]が求められる。以後、変数Ｍが(ｎ！)となるまで演算を行うことにより、全パターンＰ[1]〜Ｐ[n!]に従って処理を行うと想定した場合のトータル処理時間ＴＴ[1]〜ＴＴ[n!]が算出される（ステップＳ８５）。
【０１０２】
以上がトータル処理時間ＴＴ[1]〜ＴＴ[n!]を求めるための演算であるが、既述のようにこれらのトータル処理時間のうち最小のものが基板処理装置１のロットの実際の処理順序として決定され（図９：ステップＳ２４）、基板の処理が実行される。これにより、ロットがインデクサ部２に搬入された順などに拘束されることなく、処理開始待ちのロットを最短の時間で処理していくことが実現される。
【０１０３】
＜３．  変形例＞
以上、この発明に係る一の実施の形態である基板処理装置１について、動作の様子およびロットの処理順序決定処理について説明してきたが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１０４】
図１に示した基板処理装置１は、基板に洗浄処理を施すためのものであるが、複数の処理部に基板を順次搬送する基板処理装置であればどのようなものであってもこの発明を利用することが可能である。例えば、現像処理、塗布処理などを行う基板処理装置であってもよく、処理部の数も図１に示したものに限定されるものではない。
【０１０５】
また、基板処理装置が取り扱うロット内の基板の数は複数枚に限定されるものではなく、１枚ごとにレシピが異なっていてもよい。
【０１０６】
また、図８ないし図１９に示した基板処理装置１の動作および演算処理の流れは一例であり、トータル処理時間の算出方法はどのようなものであってもよい。
【０１０７】
さらに、ロットの処理順序の全てのパターンについてトータル処理時間を算出するのではなく、予め不適切なパターンなどの条件を登録しておき、この条件に該当しないパターンの中からトータル処理時間が最も小さくなるものを決定するようにしてもよい。これにより、処理順序の決定を迅速に行うことができる。
【０１０８】
【発明の効果】
請求項１ないし４記載の発明では、複数の基板群の処理順序を処理に要する時間が最短となるように予め決定するので、基板群が装置に搬入される順序などに関係なく、全基板群の処理順序を考慮した処理時間の短縮が可能となり、スループットの向上が実現される。
【０１０９】
また、処理順序の全パターンについて合計処理時間を算出するので、基板群の処理順序の最適化を確実に行うことができる。
【０１１０】
さらに、請求項２記載の発明では、新たな基板群が追加された際に処理順序を再決定するので、このような場合であっても基板処理の最適化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る一の実施の形態である基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図２】  (a)〜(c)は各ロットの基板の搬送順序を示す図である。
【図３】同一ロット内の基板を連続して処理する場合の基板の移動の様子を示す図である。
【図４】従来の基板処理装置における基板の移動の様子を示す図である。
【図５】従来の基板処理装置における基板の移動の様子を示す図である。
【図６】図１に示す基板処理装置における基板の移動の様子を示す図である。
【図７】図１に示す基板処理装置における基板の移動の様子を示す図である。
【図８】図１に示す基板処理装置の動作を示す流れ図である。
【図９】図８に示す処理順序最適化処理の流れを示す流れ図である。
【図１０】処理順序のパターンを示す図である。
【図１１】トータル処理時間算出工程を示す流れ図である。
【図１２】レシピ、サイクルタイム、残り処理部数の関係を示す図である。
【図１３】ロットの順番、基板の枚数、サイクルタイム、処理部数の関係を示す図である。
【図１４】処理開始待サイクル数の演算処理を示す流れ図である。
【図１５】トータル処理時間算出処理を示す流れ図である。
【図１６】トータル処理時間算出処理を示す流れ図である。
【図１７】トータル処理時間算出処理を示す流れ図である。
【図１８】トータル処理時間算出処理を示す流れ図である。
【図１９】トータル処理時間算出処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  基板処理装置
４  搬送ロボット
１１  搬送制御部
１２  処理順序決定部
３１  第１スピンスクラバ部
３２  第２スピンスクラバ部
３３  第１熱処理部
３４  第２熱処理部
３５  第１冷却部
３６  第２冷却部
Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ４１、Ｃ４２  循環移動
Ｔ１００  サイクルタイム
Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ４１〜Ｓ４３、Ｓ５３、Ｓ６３、Ｓ７２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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