基板処理装置
【課題】ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行する基板処理装置を提供する。
【解決手段】ダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室と、前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段とを設けた基板処理装置である。前記制御手段は、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【解決手段】ダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室と、前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段とを設けた基板処理装置である。前記制御手段は、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置などの基板処理装置にかかり、プロセスチャンバを好適な状態に保つ目的で使用されるウェハ（以下「ダミーウェハ」という）を管理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１枚以上の基板を処理するプロセス処理において使用されるプロセスチャンバは、使用されていない時間（以下「未実行時間」という）が長くなるとこのプロセスチャンバ内の雰囲気が変化する。このようなプロセスチャンバをプロセス処理に対して好適な状態に保つためにダミーウェハが使用される。
【０００３】
従来、このようなダミーウェハが必要になった場合には、ダミーウェハが格納されたキャリアを半導体製造装置に搬送し、ダミーウェハを使用したプロセス処理、いわゆるダミー処理が実行されている。
【０００４】
なお、関連する従来の技術として、以下の文献が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７０２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ダミーウェハが格納されたキャリアを搬送する場合、搬送時間は半導体製造装置のダウンタイムとなる。また、ダミーウェハが格納されたキャリアを予め半導体製造装置に搭載する場合、キャリアを配置するための例えばロードポート数が減少する。ロードポート数は限られているため、製品基板の搭載数が少なくなり、その結果、製品基板の生産性に影響を与える。さらに、使用限度を超えたダミーウェハを用いたプロセス処理が実行されると、かえってプロセスチャンバの状態を悪化させることもある。
【０００７】
本発明は、ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行す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】
【０００８】
本発明の一態様にかかる基板処理装置は、ダミー基板（ダミーウェハ）と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室（プロセスチャンバ）と、前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段と、を設け、前記制御手段は、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【０００９】
また、本発明の一態様にかかる基板処理装置の管理方法は、ダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室と、前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段と、を備えた基板処理装置において、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【００１０】
また、本発明の一態様にかかる基板処理装置は、複数のダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を行う基板処理室と前記基板を収納する基板収納手段との間で基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置において、前記制御手段は、前記ダミー基板の使用状態を個別に管理し、管理された各基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【００１１】
また、前記制御手段は、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達した場合、ダミー基板が格納されているキャリアの交換を促すよう通知を行う。
【００１２】
また、前記制御手段は、各基板の使用状態が前記予め定められた使用状態に達したと判定された場合、前記ダミー基板を収納するキャリアの搬出条件であるキャリア搬出条件を満たしているか否かを判定し、前記キャリア搬出条件を満たしている場合に、前記ダミー基板を収納した前記キャリアの搬出及び搬入を行う。
【００１３】
また、前記キャリア搬出条件は、判定時点における製品基板が処理実行中でないこと、及び前記製品基板の処理終了後に行なわれる前記ダミー基板のダミー処理が必要でないことを条件の一つとしている。
この場合、キャリア搬出条件を満たさない場合は、前記キャリアの搬出及び搬入を行なわないで、前記ダミー処理が優先する。
【００１４】
また、前記使用状態は、ダミー基板の使用回数、ダミー基板上に成膜された膜厚、処理室（プロセスチャンバ）内に配置された時間、または、基板処理装置内に配置された時間を用いて判断することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様にかかる基板処理方法は、複数のダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を行う基板処理室と前記基板を収納する基板収納手段との間で基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置における基板処理方法において、前記制御手段は、前記複数のダミー基板のそれぞれについてダミー処理が行われる毎にそのダミー基板の使用回数を計数し、前記使用回数が前記ダミー基板に対して予め定められた使用回数に達したか否かを判定する。
【００１６】
また、前記制御手段は、各ダミー基板の前記使用回数が前記予め定められた使用回数に達したと判定された場合は、前記ダミー基板を収納するキャリアの搬出条件であるキャリア搬出条件を満たしているか否かを判定し、前記キャリア搬出条件を満たしていると判定された場合に、前記ダミー基板を収納した前記キャリアの搬出を行った後、新しいダミー基板を収納したキャリアの搬入を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行することができる。ダミーウェハの使用限度を検出し、ダミーウェハの交換を適時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の概略的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の概略的な断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる基板処理装置を制御するための制御用コントローラの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる基板処理装置の制御用コントローラに保持されるダミーウェハ管理テーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる基板処理装置におけるダミーウェハ管理の工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態にかかる基板処理装置におけるダミー処理と生産処理との実行例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる基板処理装置におけるダミーキャリアに格納されたダミーウェハの状態例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（IC）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。尚、図１に、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の一例であるクラスタ型の半導体製造装置の概略的な構成例を示す。図２に、図１のクラスタ型の半導体製造装置の概略的な断面構成例を示す。図１及び図２の構成では、ウェハ搬送用ロボットや処理室としてのプロセスチャンバが複数台、及びキャリア受渡し用のロードロック室が２式接続された構成となっている。
【００２０】
まず、図１及び図２を用いて、基板処理装置の概要を説明する。
【００２１】
尚、本発明が適用される基板処理装置１においては基板としてのウェハＷを搬送するキャリアとして、ＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ、以下、「ポッド」という）が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は、図１を基準とする。すなわち、図１が示されている紙面に対して、前は紙面の下、後ろは紙面の上、左右は紙面の左右とする。
【００２２】
図１及び図２に示されているように、基板処理装置１は真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造に構成された真空搬送室としての第一の搬送室１１０を備えており、第一の搬送室１１０の筐体１１１は平面視が五角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。第一の搬送室１１０には負圧下で二枚のウェハＷを同時に移載可能な第一の搬送手段としての第一のウェハ移載機１１２が設置されている。前記第一のウェハ移載機１１２は、エレベータ１１３によって、第一の搬送室１１０の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
【００２３】
第一の搬送室１１０の筐体１１１の５枚の側壁のうち前側に位置する１枚の側壁には、搬入/搬出用の第一および第二の予備室兼冷却室１３１，１４１がそれぞれ室開閉手段としてのゲートバルブ１３４，１４４を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。さらに、基板予備室としての予備室兼冷却室１３１，１４１にはそれぞれ上下の基板載置台１３２，１３３，１４２，１４３が設置されている。
【００２４】
予備室兼冷却室１３１，１４１の前側には、大気圧下で用いられる大気搬送室としての第二の搬送室１２０がゲートバルブ１３０，１４０を介して連結されている。第二の搬送室１２０には二枚のウェハＷを同時に移載可能な第二のウェハ移載機１２２が設置されている。第二の搬送手段としての第二のウェハ移載機１２２は第二の搬送室１２０に設置されたエレベータ１２３によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１２４によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
【００２５】
図１に示されているように、第二の搬送室１２０の左側には、基板位置調整機構としてのノッチ合せ装置１０７が設置されている。また、図２に示されているように、第二の搬送室１２０の上部にはクリーンエアを供給するエア供給機構としてのクリーンユニット１０６が設置されている。
【００２６】
図１及び図２に示されているように、第二の搬送室１２０の筐体１２１には、ウェハＷを第二の搬送室１２０に対して搬入搬出するためのウェハ搬入搬出口１０４と、前記ウェハ搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５と、ポッドオープナ１０３がそれぞれ設置されている。ポッドオープナ１０３は、ロードポートとしてのＩＯステージ１００に載置されたポッド１０１のキャップ及び搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５を開閉するキャップ開閉機構１０２を備えており、ＩＯステージ１００に載置されたポッド１０１のキャップ及びウェハ搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５をキャップ開閉機構１０２によって開閉することにより、ポッド１０１のウェハ出し入れを可能にする。また、ポッド１０１は図示しない工程内搬送装置（ＡＧＶ/ＯＨＴ）によって、前記ＩＯステージ１００に供給及び排出されるようになっている。
【００２７】
図１に示されているように、第一の搬送室１１０の筐体１１１の５枚の側壁のうち背面側に位置する４枚の側壁には、ウェハＷに所望の処理を行う第一乃至第四の処理室１５０，１５１，１５２，１５３がそれぞれゲートバルブ１６０，１６１，１６２，１６３を介して隣接して連結されている。処理室１５０，１５１，１５２，１５３は全て同一種の処理室を連結することができる。一方、目的に応じてそれぞれ異なる処理室を連結することもできる。
【００２８】
以下、本実施形態における基板処理装置１を使用した処理工程を説明する。
【００２９】
未処理のウェハＷは２５枚がポッド１０１に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置１へ工程内搬送装置によって搬送されてくる。図１及び図２に示されているように、搬送されてきたポッド１０１はＩＯステージ１００の上に工程内搬送から受け渡されて載置される。ポッド１０１のキャップ及びウェハ搬入搬出口１０４を開閉する蓋１０５がキャップ開閉機構１０２によって取り外され、ポッド１０１のウェハ出し入れ口が開放される。
【００３０】
ポッド１０１がポッドオープナ１０３により開放されると、第二の搬送室１２０に設置された第二のウェハ移載機１２２はポッド１０１からウェハＷを１枚ピックアップする。そして、基板位置調整機構としてのノッチ合せ装置１０７へ移載し、ウェハＷの位置を調整する。ここでノッチ合せ装置１０７とは載置されたウェハＷをＸ方向、Ｙ方向及び円周方向に位置を調整する装置である。
【００３１】
前記ノッチ合せ装置１０７にてウェハＷの位置を調整していると同時に、前記第二のウェハ移載機１２２はポッド１０１から次のウェハＷをピックアップして第二の搬送室１２０に搬出する。
【００３２】
前記ノッチ合せ装置１０７にてウェハＷの位置調整が終了したら、前記第二のウェハ移載機１２２でノッチ合せ装置１０７上のウェハＷを第二の搬送室１２０に搬出すると共に、このとき第二のウェハ移載機１２２が保持しているウェハＷをノッチ合せ装置１０７へ移載する。そして、ウェハＷに対して位置調整を行う。
【００３３】
次にゲートバルブ１３０を開け、第一の予備室兼冷却室１３１に搬入し、ウェハＷを基板載置台１３３に移載する。この移載作業中には、第一の搬送室１１０側のゲートバルブ１３４は閉じられており、第一の搬送室１１０の負圧は維持されている。ここで、大気搬送モジュールがポッド１０１を載置するロードポートと、大気圧下で基板Ｗを搬送する大気搬送室としての第二の搬送室１２０と、基板予備室としての予備室兼冷却室１３１，１４１とで構成され、基板Ｗは大気搬送モジュール内で大気圧にて搬送される。
【００３４】
ウェハＷの基板載置台１３３への移載が完了すると、ゲートバルブ１３０が閉じられ、第一の予備室兼冷却室１３１が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【００３５】
第一の予備室兼冷却室１３１が負圧に排気されると同時に、第二のウェハ移載機１２２はノッチ合せ装置１０７からウェハＷをピックアップし、ゲートバルブ１４０を開けて第二の予備室兼冷却室１４１に搬入し、ウェハＷを基板載置台１４３に移載する。そしてゲートバルブ１４０を閉じ、第二の予備室兼冷却室１４１を排気装置（図示せず）によって負圧に排気する。
【００３６】
第二のウェハ移載機１２２により、上述のようにポッド１０１から前記第二の搬送室１２０を介して基板予備室である予備室兼冷却室１３１，１４１までの基板搬送が繰り返し実行される。しかしながら、第一の予備室兼冷却室１３１及び第二の予備室兼冷却室１４１が負圧の場合は、第一の予備室兼冷却室１３１及び第二の予備室兼冷却室１４１へのウェハＷの搬入を実行せずに第一の予備室兼冷却室１３１及び第二の予備室兼冷却室１４１の直前の所定の位置で停止する。
【００３７】
第一の予備室兼冷却室１３１が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ１３４が開かれる。続いて第一の搬送室１１０の第一のウェハ移載機１１２は基板載置台１３３からウェハＷをピックアップする。ピックアップ後、ゲートバルブ１３４を閉じて第一の基板予備室兼冷却室１３１を大気圧に戻し、次のウェハＷを搬入するための準備をする。
【００３８】
ゲートバルブ１３４を閉じて第一の基板予備室兼冷却室１３１を大気圧に復帰させるのと同時に、第一の処理室１５０のゲートバルブ１６０を開き、ウェハ移載機１１２がウェハＷを第一の処理室１５０に搬入する。そして第一の処理室１５０内にガス供給装置（図示せず）から処理ガスが供給され、所望の処理がウェハＷに施される。
【００３９】
続いて、第二の予備室兼冷却室１４１が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ１４４が開かれる。続いて第一の搬送室１１０の第一のウェハ移載機１１２は基板載置台１４３からウェハＷをピックアップする。
【００４０】
ピックアップ後、ゲートバルブ１４４を閉じて第二の予備室兼冷却室１４１を大気圧に戻し、次のウェハＷを搬入するための準備をする。
【００４１】
ゲートバルブ１４４を閉じて第二の予備室兼冷却室１４１を大気圧に復帰させるのと同時に、第二の処理室１５１のゲートバルブ１６１を開き、第一のウェハ移載機１１２がウェハＷを第二の処理室１５１に搬入する。そして、第二の処理室１５１内にガス供給装置（図示せず）から処理ガスが供給され、所望の処理がウェハＷに施される。
【００４２】
以下、同様にして第三の処理室１５２、第四の処理室１５３にウェハＷを搬入し、所望の処理を施す。
【００４３】
第一の処理室１５０において所望の処理が終了したら、第一のウェハ移載機１１２は第一の処理室１５０から搬出したウェハＷを第一の予備室兼冷却室１３１へ搬出する。このとき、第一の予備室兼冷却室１３１に未処理のウェハＷが存在する場合、第一のウェハ移載機は前記未処理ウェハＷを第一の予備室兼冷却室１３１から第一の搬送室１１０へ搬出する。
【００４４】
そしてゲートバルブ１３４を閉じ、処理済ウェハＷの冷却を開始すると同時に第一の予備室兼冷却室１３１に接続された不活性ガス供給装置（図示せず）から不活性ガスを導入し、第一の予備室兼冷却室１３１内の圧力を大気圧に戻す。
【００４５】
第一の予備室兼冷却室１３１において予め設定された冷却時間が経過し、且つ第一の基板予備室兼冷却室１３１内の圧力が大気圧に戻されると、ゲートバルブ１３０が開かれる。続いて、第二の搬送室１２０の第二のウェハ移載機１２２は基板載置台１３２から処理済のウェハＷをピックアップして第二の搬送室１２０に搬出し、ゲートバルブ１３０を閉じる。そして、第二の搬送室１２０のウェハ搬入搬出口１０４を通してポッド１０１に収納する。以上の動作が繰り返されることにより、ウェハＷが２５枚ずつ順次、処理されていく。
【００４６】
ポッド１０１内の全てのウェハＷに所望の処理が行われ、処理済の２５枚のポッド１０１への収納が完了すると、ポッド１０１のキャップとウェハ搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５がポッドオープナ１０３によって閉じられる。閉じられたポッド１０１はロードポートとしてのＩＯステージ１００上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されていく。
【００４７】
ここで、制御用コントローラが基板処理装置１に接続されており、制御用コントローラは搬送制御、プロセス制御を行う手段を持つように構成される。図３は図１及び図２に示す基板処理装置を制御するための制御用コントローラの構成を示すブロック図である。
【００４８】
図３において、制御用コントローラ１１は、操作部１２と統括制御コントローラ１３と第一の処理室１５０を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（１）１４、第二の処理室１５１を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（２）１５が、ＬＡＮ回路１６で接続されている。また、統括制御コントローラ１３には第一のウェハ移載機１１２を制御する真空ロボットコントローラ１３ａ、第二の移載機１２２を制御する大気ロボットコントローラ１３ｂ、マスフローコントローラＭＦＣ１３ｃなどが接続されている。さらに、プロセスチャンバコントローラＰＭＣ（１）１４には、マスフローコントローラＭＦＣ１４ａ、ＡＰＣ１４ｂ、温度調節器１４ｃ、バルブＩ／Ｏ１４ｄなどが接続されている。尚、ＭＦＣ１４ａはガスの流量を制御するためのマスフローコントローラであり、ＡＰＣ１４ｂはプロセスチャンバＰＭ内の圧力を制御するためのオートプレッシャーコントローラである。また、温度調節器１４ｃは処理室としてのプロセスチャンバＰＭ内の温度の制御を行うものであり、バルブＩ／Ｏ１４ｄはガスや排気用のバルブのＯＮ／ＯＦＦを制御するための入出力ポートである。また、ＰＭＣ（２）１５もＰＭＣ（１）１４と同様な構成である。尚、図示されていないが、第三の処理室１５２を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（３）と第四の処理室１５３を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（４）も同様な構成で、同じようにＬＡＮ回路１６に接続されている。
【００４９】
記憶部１８は、ＬＡＮ回線１６に接続されており、操作部１２に表示される画面を介して入力された指示データや各種レシピ（プロセスレシピ、ダミー基板用レシピ等）を格納する。
【００５０】
操作部１２はシステム制御コマンドの指示、モニタ表示、ロギングデータ、アラーム解析、及びパラメータ編集などの画面を表示する機能を有している。また、統括制御コントローラ１３は、システム全体の運用制御、真空ロボットコントローラ１３ａの制御、大気ロボットコントローラ１３ｂの制御、ＭＦＣ１３ｃやバルブやポンプなどを制御する排気系制御を行う。
【００５１】
次に、図３に示す制御用コントローラ１１の基本的な運用例について説明する。操作部１２からのコマンド指示を受けた統括制御コントローラ１３は、ウェハ搬送指示を大気ロボットコントローラ１３ｂに指示すると、該大気ロボットコントローラは、第二のウェハ移載機１２２を制御して、ウェハＷをポッド１０１からノッチ合せ装置１０７を介して予備室兼冷却室１３１，１４１に搬送させる。そして、統括制御コントローラ１３は、ウェハＷを搬送されると予備室兼冷却室１３１，１４１の排気制御（つまり、ポンプやバルブの制御）を実施する。そして、予備室兼冷却室１３１，１４１が所定の負圧力に達したところで、真空ロボットコントローラ１３ａに指示してウェハＷを該当する第一の処理室１５０へ搬送させる。続いて、ＰＭＣ（１）１４又はＰＭＣ（２）１５等に対して、ウェハＷに付加価値を与えるためのプロセスレシピの実行指示を行い、ウェハＷに所定の処理が施される。処理済のウェハＷは、第一の処理室１５０から予備室兼冷却室１３１，１４１へ搬送され、更に大気圧に戻された後、元のポッド１０１に搬送される。尚、予め搬送先に異なるポッド指定されている場合、元のポッド１１０ではなく、指定されたポッドに搬送してもよい。
【００５２】
記憶部１８はダミーウェハを個別に管理するためのダミーウェハ管理テーブル１８ａを有する。ダミーウェハ管理テーブル１８ａの一例を図４に示す。ダミーウェハのそれぞれには予めダミーウェハ識別番号が付与されている。このダミーウェハ識別番号には、例えば、ＳＥＭＩ(Semiconductor Equipment and Materials International)に定められた基準に準拠するウェハＩＤ(Identification)を適用することができる。
【００５３】
なお、この実施形態では、生産基板用のキャリアと同じ規格の１つのキャリアにダミーウェハを格納する（このキャリアを以下、「ダミーキャリア」という）。また、この実施形態では、ダミーウェハの使用状態（使用限度）を判定する基準にダミーウェハの使用回数を用いる。
【００５４】
ダミーウェハ管理テーブル１８ａには、各ダミーウェハに対して、現在位置、閾値、および、現在の使用回数が登録されている。現在位置は、対応するダミーウェハが基板処理装置１内のいずれの場所に現在配置されているかを示す。閾値は、対応するダミーウェハの使用回数の限度を示す。現在の使用回数は対応するダミーウェハが何回使用されたのかを示す。
【００５５】
次に、図５のフローチャートを参照して統括制御コントローラ１３によるダミーウェハ管理処理を説明する。なお、以下に説明するダミーウェハ管理処理は、基板処理装置に備えられている各処理室（プロセスチャンバＰＭ）１５０〜１５３に対して実行される。統括制御コントローラ１３は記憶部１８の有するダミーウェハ管理テーブル１８ａを参照して以下の処理を行う。
【００５６】
先ず、基板処理装置１のプロセスチャンバＰＭの未実行時間（アイドル時間）が予め定められた時間を超えたか否かが判定される（ステップＳ１０１）。プロセスチャンバＰＭの未実行時間が予め定められた時間を超えていない場合（ステップＳ１０１，ＮＯ）、所定時間経過後、再びステップＳ１０１の処理が実行される。
【００５７】
プロセスチャンバＰＭの未実行時間が予め定められていた時間を超えた場合、ダミー処理実行期間内に実行されるダミー処理に必要な枚数だけダミーウェハが確保される（ステップＳ１０２）。ダミーウェハの確保後、ダミーウェハを使用した運転（ダミー処理）が開始される（ステップＳ１０３）。
【００５８】
先ず、確保されたダミーウェハの一枚がダミーキャリアから取り出され、取り出されたダミーウェハを用いて、対象のプロセスチャンバＰＭでプロセスが実行される（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。ダミー処理が終了すると、ダミー処理に使用されたダミーウェハの現在の使用回数が１回増加される（ステップＳ１０６）。例えば、図４に示されるダミーウェハ管理テーブル１８ａにおいて、識別番号Ｄ１のダミーウェハが使用された場合、現在の使用回数Ｎ１が１回増加される。
【００５９】
ダミーウェハ管理テーブル１８ａの現在の使用回数が更新されると、ダミーウェハはダミーキャリアに戻され（ステップＳ１０７）、全てのダミー処理が完了したか否か判定される（ステップＳ１０８）。例えば、図６に示されるようにダミー処理実行期間内では、複数回、ダミーウェハを用いたプロセスが実行される場合がある。このような場合、前述のステップＳ１０２で確保された複数のダミーウェハが順次使用される。全てのダミー処理が完了していない場合（ステップＳ１０８，ＮＯ）、再びステップＳ１０４からの処理が実行される。
【００６０】
前述のステップＳ１０２で確保された複数のダミーウェハがダミー処理で全て用いられた場合、すなわち、全てのダミー処理が完了した場合（ステップＳ１０８，ＹＥＳ）、ダミーウェハを使用した運転は終了し、ダミー処理の対象となったプロセスチャンバＰＭの未処理時間はリセットされる（ステップＳ１０９）。
【００６１】
ダミーウェハを使用した運転の終了後、いずれかのダミーウェハの現在の使用回数が対応の閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ１１０）。いずれのダミーウェハも閾値を超えていない場合（ステップＳ１１０，ＮＯ）、所定時間経過後、再びステップＳ１０１の処理に戻る。
【００６２】
ここで、例えば、図７に示されるようにダミーキャリアに格納されたダミーウェハの内、１枚以上のダミーウェハが対応する閾値を超えている場合（ステップＳ１１０，ＹＥＳ）、ダミーキャリアの交換通知が操作部１２の画面に表示される。
【００６３】
この後、ダミーキャリアがキャリア搬出条件を満足しているか否かが判定される（ステップＳ１１１）。ダミーキャリアに格納されているダミーウェハの全てが、ダミー処理で使用されていなかったり、ダミー処理のために使用される予定が無い状態をキャリア搬出条件とする。例えば、ダミーキャリアに格納されているダミーウェハの内、１枚以上がダミー処理で使用中である場合、言い換えれば、ステップＳ１０１における判定対象のプロセスチャンバＰＭとは異なるプロセスチャンバＰＭのダミー処理でダミーウェハが使用されている場合、キャリア搬出条件を満足しているとは判定されない。また、ダミーウェハが使用中では無かったとしても、ステップＳ１０１における判定対象のプロセスチャンバＰＭとは異なるプロセスチャンバＰＭの未使用時間が予め定められた時間を超えていた場合もキャリア搬出条件を満足しているとは判定されない。これは、判定対象のプロセスチャンバＰＭとは異なるプロセスチャンバＰＭで、ダミー処理を行う必要があるからである。
【００６４】
ダミーキャリアに格納されているダミーウェハがキャリア搬出条件を満足していない場合、キャリア搬出条件を満足するまで処理が保留される（ステップＳ１１１，ＮＯ）。ダミーキャリアがキャリア搬出条件を満足している場合、ダミーキャリアの搬出処理が実行され、新たなダミーウェハが格納されたダミーキャリアが基板処理装置１に搬入される（ステップＳ１１２）。
【００６５】
以上の工程を経てダミーウェハ管理処理が実現される。このようなダミーウェハ管理処理によれば、ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行することができる。ダミーウェハの使用限度を検出し、ダミーウェハの交換を適時に行うことができる。基板処理装置のダウンタイムを短縮することができる。
【００６６】
この実施形態では、ダミーウェハの使用状態（使用限度）を判定する基準にダミーウェハの使用回数を用いた。しかしながらこれ以外に、ダミーウェハ上に成膜された膜の厚さや、プロセスチャンバＰＭ内に配置された時間、または、基板処理装置内に配置された時間（滞在時間）を用いてもよい。
【００６７】
前述した実施形態では、基板処理装置として半導体製造装置を用いて説明した。しかしながら、本発明にかかる基板処理装置には半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)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。成膜処理には、例えば、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)、ＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理などが含まれる。この他、基板処理装置には、露光装置、リソグラフ装置、塗布装置、プラズマを利用したＣＶＤ装置が含まれる。また、クラスタ型の基板処理装置について示したがインライン型の基板処理装置にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１ 基板処理装置、１２ 操作部、１３ 統括制御コントローラ、１８ 記憶部、１８ａ ダミーウェハ管理テーブル、１００ ＩＯステージ（ロードポート）、１０１ ポッド（ＦＯＵＰ）、１０２ キャップ開閉機構、１０３ ポッドオープナ、１０４ ウェハ搬入搬出口、１０５ 蓋、１０６ クリーンユニット、１０７ ノッチ合せ装置、１１０ 第一の搬送室（真空搬送室）、１１１ 第一の搬送室の筐体、１１２ 第一のウェハ移載機、１１３ 第一のウェハ移載機のエレベータ、１２０ 第二の搬送室（大気搬送室）、１２１ 第二の搬送室の筐体、１２２ 第二のウェハ移載機、１２３ 第二のウェハ移載機のエレベータ、１２４ リニアアクチュエータ、１３０ ゲートバルブ、１３１ 第一の予備室兼冷却室（基板予備室）、１３２ 基板載置台（上）、１３３ 基板載置台（下）、１３４ ゲートバルブ、１４０ ゲートバルブ、１４１ 第二の予備室兼冷却室（基板予備室）、１４２ 基板載置台（上）、１４３ 基板載置台（下）、１４４ ゲートバルブ、１５０ 第一の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１５１ 第二の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１５２ 第三の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１５３ 第四の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１６０ ゲートバルブ、１６１ ゲートバルブ、１６２ ゲートバルブ、１６３ ゲートバルブ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置などの基板処理装置にかかり、プロセスチャンバを好適な状態に保つ目的で使用されるウェハ（以下「ダミーウェハ」という）を管理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１枚以上の基板を処理するプロセス処理において使用されるプロセスチャンバは、使用されていない時間（以下「未実行時間」という）が長くなるとこのプロセスチャンバ内の雰囲気が変化する。このようなプロセスチャンバをプロセス処理に対して好適な状態に保つためにダミーウェハが使用される。
【０００３】
従来、このようなダミーウェハが必要になった場合には、ダミーウェハが格納されたキャリアを半導体製造装置に搬送し、ダミーウェハを使用したプロセス処理、いわゆるダミー処理が実行されている。
【０００４】
なお、関連する従来の技術として、以下の文献が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７０２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ダミーウェハが格納されたキャリアを搬送する場合、搬送時間は半導体製造装置のダウンタイムとなる。また、ダミーウェハが格納されたキャリアを予め半導体製造装置に搭載する場合、キャリアを配置するための例えばロードポート数が減少する。ロードポート数は限られているため、製品基板の搭載数が少なくなり、その結果、製品基板の生産性に影響を与える。さらに、使用限度を超えたダミーウェハを用いたプロセス処理が実行されると、かえってプロセスチャンバの状態を悪化させることもある。
【０００７】
本発明は、ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行す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】
【０００８】
本発明の一態様にかかる基板処理装置は、ダミー基板（ダミーウェハ）と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室（プロセスチャンバ）と、前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段と、を設け、前記制御手段は、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【０００９】
また、本発明の一態様にかかる基板処理装置の管理方法は、ダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室と、前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段と、を備えた基板処理装置において、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【００１０】
また、本発明の一態様にかかる基板処理装置は、複数のダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を行う基板処理室と前記基板を収納する基板収納手段との間で基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置において、前記制御手段は、前記ダミー基板の使用状態を個別に管理し、管理された各基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する。
【００１１】
また、前記制御手段は、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達した場合、ダミー基板が格納されているキャリアの交換を促すよう通知を行う。
【００１２】
また、前記制御手段は、各基板の使用状態が前記予め定められた使用状態に達したと判定された場合、前記ダミー基板を収納するキャリアの搬出条件であるキャリア搬出条件を満たしているか否かを判定し、前記キャリア搬出条件を満たしている場合に、前記ダミー基板を収納した前記キャリアの搬出及び搬入を行う。
【００１３】
また、前記キャリア搬出条件は、判定時点における製品基板が処理実行中でないこと、及び前記製品基板の処理終了後に行なわれる前記ダミー基板のダミー処理が必要でないことを条件の一つとしている。
この場合、キャリア搬出条件を満たさない場合は、前記キャリアの搬出及び搬入を行なわないで、前記ダミー処理が優先する。
【００１４】
また、前記使用状態は、ダミー基板の使用回数、ダミー基板上に成膜された膜厚、処理室（プロセスチャンバ）内に配置された時間、または、基板処理装置内に配置された時間を用いて判断することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様にかかる基板処理方法は、複数のダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を行う基板処理室と前記基板を収納する基板収納手段との間で基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置における基板処理方法において、前記制御手段は、前記複数のダミー基板のそれぞれについてダミー処理が行われる毎にそのダミー基板の使用回数を計数し、前記使用回数が前記ダミー基板に対して予め定められた使用回数に達したか否かを判定する。
【００１６】
また、前記制御手段は、各ダミー基板の前記使用回数が前記予め定められた使用回数に達したと判定された場合は、前記ダミー基板を収納するキャリアの搬出条件であるキャリア搬出条件を満たしているか否かを判定し、前記キャリア搬出条件を満たしていると判定された場合に、前記ダミー基板を収納した前記キャリアの搬出を行った後、新しいダミー基板を収納したキャリアの搬入を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行することができる。ダミーウェハの使用限度を検出し、ダミーウェハの交換を適時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の概略的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の概略的な断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる基板処理装置を制御するための制御用コントローラの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる基板処理装置の制御用コントローラに保持されるダミーウェハ管理テーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる基板処理装置におけるダミーウェハ管理の工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態にかかる基板処理装置におけるダミー処理と生産処理との実行例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる基板処理装置におけるダミーキャリアに格納されたダミーウェハの状態例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（IC）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。尚、図１に、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の一例であるクラスタ型の半導体製造装置の概略的な構成例を示す。図２に、図１のクラスタ型の半導体製造装置の概略的な断面構成例を示す。図１及び図２の構成では、ウェハ搬送用ロボットや処理室としてのプロセスチャンバが複数台、及びキャリア受渡し用のロードロック室が２式接続された構成となっている。
【００２０】
まず、図１及び図２を用いて、基板処理装置の概要を説明する。
【００２１】
尚、本発明が適用される基板処理装置１においては基板としてのウェハＷを搬送するキャリアとして、ＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ、以下、「ポッド」という）が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は、図１を基準とする。すなわち、図１が示されている紙面に対して、前は紙面の下、後ろは紙面の上、左右は紙面の左右とする。
【００２２】
図１及び図２に示されているように、基板処理装置１は真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造に構成された真空搬送室としての第一の搬送室１１０を備えており、第一の搬送室１１０の筐体１１１は平面視が五角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。第一の搬送室１１０には負圧下で二枚のウェハＷを同時に移載可能な第一の搬送手段としての第一のウェハ移載機１１２が設置されている。前記第一のウェハ移載機１１２は、エレベータ１１３によって、第一の搬送室１１０の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
【００２３】
第一の搬送室１１０の筐体１１１の５枚の側壁のうち前側に位置する１枚の側壁には、搬入/搬出用の第一および第二の予備室兼冷却室１３１，１４１がそれぞれ室開閉手段としてのゲートバルブ１３４，１４４を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。さらに、基板予備室としての予備室兼冷却室１３１，１４１にはそれぞれ上下の基板載置台１３２，１３３，１４２，１４３が設置されている。
【００２４】
予備室兼冷却室１３１，１４１の前側には、大気圧下で用いられる大気搬送室としての第二の搬送室１２０がゲートバルブ１３０，１４０を介して連結されている。第二の搬送室１２０には二枚のウェハＷを同時に移載可能な第二のウェハ移載機１２２が設置されている。第二の搬送手段としての第二のウェハ移載機１２２は第二の搬送室１２０に設置されたエレベータ１２３によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１２４によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
【００２５】
図１に示されているように、第二の搬送室１２０の左側には、基板位置調整機構としてのノッチ合せ装置１０７が設置されている。また、図２に示されているように、第二の搬送室１２０の上部にはクリーンエアを供給するエア供給機構としてのクリーンユニット１０６が設置されている。
【００２６】
図１及び図２に示されているように、第二の搬送室１２０の筐体１２１には、ウェハＷを第二の搬送室１２０に対して搬入搬出するためのウェハ搬入搬出口１０４と、前記ウェハ搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５と、ポッドオープナ１０３がそれぞれ設置されている。ポッドオープナ１０３は、ロードポートとしてのＩＯステージ１００に載置されたポッド１０１のキャップ及び搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５を開閉するキャップ開閉機構１０２を備えており、ＩＯステージ１００に載置されたポッド１０１のキャップ及びウェハ搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５をキャップ開閉機構１０２によって開閉することにより、ポッド１０１のウェハ出し入れを可能にする。また、ポッド１０１は図示しない工程内搬送装置（ＡＧＶ/ＯＨＴ）によって、前記ＩＯステージ１００に供給及び排出されるようになっている。
【００２７】
図１に示されているように、第一の搬送室１１０の筐体１１１の５枚の側壁のうち背面側に位置する４枚の側壁には、ウェハＷに所望の処理を行う第一乃至第四の処理室１５０，１５１，１５２，１５３がそれぞれゲートバルブ１６０，１６１，１６２，１６３を介して隣接して連結されている。処理室１５０，１５１，１５２，１５３は全て同一種の処理室を連結することができる。一方、目的に応じてそれぞれ異なる処理室を連結することもできる。
【００２８】
以下、本実施形態における基板処理装置１を使用した処理工程を説明する。
【００２９】
未処理のウェハＷは２５枚がポッド１０１に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置１へ工程内搬送装置によって搬送されてくる。図１及び図２に示されているように、搬送されてきたポッド１０１はＩＯステージ１００の上に工程内搬送から受け渡されて載置される。ポッド１０１のキャップ及びウェハ搬入搬出口１０４を開閉する蓋１０５がキャップ開閉機構１０２によって取り外され、ポッド１０１のウェハ出し入れ口が開放される。
【００３０】
ポッド１０１がポッドオープナ１０３により開放されると、第二の搬送室１２０に設置された第二のウェハ移載機１２２はポッド１０１からウェハＷを１枚ピックアップする。そして、基板位置調整機構としてのノッチ合せ装置１０７へ移載し、ウェハＷの位置を調整する。ここでノッチ合せ装置１０７とは載置されたウェハＷをＸ方向、Ｙ方向及び円周方向に位置を調整する装置である。
【００３１】
前記ノッチ合せ装置１０７にてウェハＷの位置を調整していると同時に、前記第二のウェハ移載機１２２はポッド１０１から次のウェハＷをピックアップして第二の搬送室１２０に搬出する。
【００３２】
前記ノッチ合せ装置１０７にてウェハＷの位置調整が終了したら、前記第二のウェハ移載機１２２でノッチ合せ装置１０７上のウェハＷを第二の搬送室１２０に搬出すると共に、このとき第二のウェハ移載機１２２が保持しているウェハＷをノッチ合せ装置１０７へ移載する。そして、ウェハＷに対して位置調整を行う。
【００３３】
次にゲートバルブ１３０を開け、第一の予備室兼冷却室１３１に搬入し、ウェハＷを基板載置台１３３に移載する。この移載作業中には、第一の搬送室１１０側のゲートバルブ１３４は閉じられており、第一の搬送室１１０の負圧は維持されている。ここで、大気搬送モジュールがポッド１０１を載置するロードポートと、大気圧下で基板Ｗを搬送する大気搬送室としての第二の搬送室１２０と、基板予備室としての予備室兼冷却室１３１，１４１とで構成され、基板Ｗは大気搬送モジュール内で大気圧にて搬送される。
【００３４】
ウェハＷの基板載置台１３３への移載が完了すると、ゲートバルブ１３０が閉じられ、第一の予備室兼冷却室１３１が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【００３５】
第一の予備室兼冷却室１３１が負圧に排気されると同時に、第二のウェハ移載機１２２はノッチ合せ装置１０７からウェハＷをピックアップし、ゲートバルブ１４０を開けて第二の予備室兼冷却室１４１に搬入し、ウェハＷを基板載置台１４３に移載する。そしてゲートバルブ１４０を閉じ、第二の予備室兼冷却室１４１を排気装置（図示せず）によって負圧に排気する。
【００３６】
第二のウェハ移載機１２２により、上述のようにポッド１０１から前記第二の搬送室１２０を介して基板予備室である予備室兼冷却室１３１，１４１までの基板搬送が繰り返し実行される。しかしながら、第一の予備室兼冷却室１３１及び第二の予備室兼冷却室１４１が負圧の場合は、第一の予備室兼冷却室１３１及び第二の予備室兼冷却室１４１へのウェハＷの搬入を実行せずに第一の予備室兼冷却室１３１及び第二の予備室兼冷却室１４１の直前の所定の位置で停止する。
【００３７】
第一の予備室兼冷却室１３１が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ１３４が開かれる。続いて第一の搬送室１１０の第一のウェハ移載機１１２は基板載置台１３３からウェハＷをピックアップする。ピックアップ後、ゲートバルブ１３４を閉じて第一の基板予備室兼冷却室１３１を大気圧に戻し、次のウェハＷを搬入するための準備をする。
【００３８】
ゲートバルブ１３４を閉じて第一の基板予備室兼冷却室１３１を大気圧に復帰させるのと同時に、第一の処理室１５０のゲートバルブ１６０を開き、ウェハ移載機１１２がウェハＷを第一の処理室１５０に搬入する。そして第一の処理室１５０内にガス供給装置（図示せず）から処理ガスが供給され、所望の処理がウェハＷに施される。
【００３９】
続いて、第二の予備室兼冷却室１４１が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ１４４が開かれる。続いて第一の搬送室１１０の第一のウェハ移載機１１２は基板載置台１４３からウェハＷをピックアップする。
【００４０】
ピックアップ後、ゲートバルブ１４４を閉じて第二の予備室兼冷却室１４１を大気圧に戻し、次のウェハＷを搬入するための準備をする。
【００４１】
ゲートバルブ１４４を閉じて第二の予備室兼冷却室１４１を大気圧に復帰させるのと同時に、第二の処理室１５１のゲートバルブ１６１を開き、第一のウェハ移載機１１２がウェハＷを第二の処理室１５１に搬入する。そして、第二の処理室１５１内にガス供給装置（図示せず）から処理ガスが供給され、所望の処理がウェハＷに施される。
【００４２】
以下、同様にして第三の処理室１５２、第四の処理室１５３にウェハＷを搬入し、所望の処理を施す。
【００４３】
第一の処理室１５０において所望の処理が終了したら、第一のウェハ移載機１１２は第一の処理室１５０から搬出したウェハＷを第一の予備室兼冷却室１３１へ搬出する。このとき、第一の予備室兼冷却室１３１に未処理のウェハＷが存在する場合、第一のウェハ移載機は前記未処理ウェハＷを第一の予備室兼冷却室１３１から第一の搬送室１１０へ搬出する。
【００４４】
そしてゲートバルブ１３４を閉じ、処理済ウェハＷの冷却を開始すると同時に第一の予備室兼冷却室１３１に接続された不活性ガス供給装置（図示せず）から不活性ガスを導入し、第一の予備室兼冷却室１３１内の圧力を大気圧に戻す。
【００４５】
第一の予備室兼冷却室１３１において予め設定された冷却時間が経過し、且つ第一の基板予備室兼冷却室１３１内の圧力が大気圧に戻されると、ゲートバルブ１３０が開かれる。続いて、第二の搬送室１２０の第二のウェハ移載機１２２は基板載置台１３２から処理済のウェハＷをピックアップして第二の搬送室１２０に搬出し、ゲートバルブ１３０を閉じる。そして、第二の搬送室１２０のウェハ搬入搬出口１０４を通してポッド１０１に収納する。以上の動作が繰り返されることにより、ウェハＷが２５枚ずつ順次、処理されていく。
【００４６】
ポッド１０１内の全てのウェハＷに所望の処理が行われ、処理済の２５枚のポッド１０１への収納が完了すると、ポッド１０１のキャップとウェハ搬入搬出口１０４を閉塞する蓋１０５がポッドオープナ１０３によって閉じられる。閉じられたポッド１０１はロードポートとしてのＩＯステージ１００上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されていく。
【００４７】
ここで、制御用コントローラが基板処理装置１に接続されており、制御用コントローラは搬送制御、プロセス制御を行う手段を持つように構成される。図３は図１及び図２に示す基板処理装置を制御するための制御用コントローラの構成を示すブロック図である。
【００４８】
図３において、制御用コントローラ１１は、操作部１２と統括制御コントローラ１３と第一の処理室１５０を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（１）１４、第二の処理室１５１を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（２）１５が、ＬＡＮ回路１６で接続されている。また、統括制御コントローラ１３には第一のウェハ移載機１１２を制御する真空ロボットコントローラ１３ａ、第二の移載機１２２を制御する大気ロボットコントローラ１３ｂ、マスフローコントローラＭＦＣ１３ｃなどが接続されている。さらに、プロセスチャンバコントローラＰＭＣ（１）１４には、マスフローコントローラＭＦＣ１４ａ、ＡＰＣ１４ｂ、温度調節器１４ｃ、バルブＩ／Ｏ１４ｄなどが接続されている。尚、ＭＦＣ１４ａはガスの流量を制御するためのマスフローコントローラであり、ＡＰＣ１４ｂはプロセスチャンバＰＭ内の圧力を制御するためのオートプレッシャーコントローラである。また、温度調節器１４ｃは処理室としてのプロセスチャンバＰＭ内の温度の制御を行うものであり、バルブＩ／Ｏ１４ｄはガスや排気用のバルブのＯＮ／ＯＦＦを制御するための入出力ポートである。また、ＰＭＣ（２）１５もＰＭＣ（１）１４と同様な構成である。尚、図示されていないが、第三の処理室１５２を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（３）と第四の処理室１５３を制御するためのプロセスチャンバコントローラＰＭＣ（４）も同様な構成で、同じようにＬＡＮ回路１６に接続されている。
【００４９】
記憶部１８は、ＬＡＮ回線１６に接続されており、操作部１２に表示される画面を介して入力された指示データや各種レシピ（プロセスレシピ、ダミー基板用レシピ等）を格納する。
【００５０】
操作部１２はシステム制御コマンドの指示、モニタ表示、ロギングデータ、アラーム解析、及びパラメータ編集などの画面を表示する機能を有している。また、統括制御コントローラ１３は、システム全体の運用制御、真空ロボットコントローラ１３ａの制御、大気ロボットコントローラ１３ｂの制御、ＭＦＣ１３ｃやバルブやポンプなどを制御する排気系制御を行う。
【００５１】
次に、図３に示す制御用コントローラ１１の基本的な運用例について説明する。操作部１２からのコマンド指示を受けた統括制御コントローラ１３は、ウェハ搬送指示を大気ロボットコントローラ１３ｂに指示すると、該大気ロボットコントローラは、第二のウェハ移載機１２２を制御して、ウェハＷをポッド１０１からノッチ合せ装置１０７を介して予備室兼冷却室１３１，１４１に搬送させる。そして、統括制御コントローラ１３は、ウェハＷを搬送されると予備室兼冷却室１３１，１４１の排気制御（つまり、ポンプやバルブの制御）を実施する。そして、予備室兼冷却室１３１，１４１が所定の負圧力に達したところで、真空ロボットコントローラ１３ａに指示してウェハＷを該当する第一の処理室１５０へ搬送させる。続いて、ＰＭＣ（１）１４又はＰＭＣ（２）１５等に対して、ウェハＷに付加価値を与えるためのプロセスレシピの実行指示を行い、ウェハＷに所定の処理が施される。処理済のウェハＷは、第一の処理室１５０から予備室兼冷却室１３１，１４１へ搬送され、更に大気圧に戻された後、元のポッド１０１に搬送される。尚、予め搬送先に異なるポッド指定されている場合、元のポッド１１０ではなく、指定されたポッドに搬送してもよい。
【００５２】
記憶部１８はダミーウェハを個別に管理するためのダミーウェハ管理テーブル１８ａを有する。ダミーウェハ管理テーブル１８ａの一例を図４に示す。ダミーウェハのそれぞれには予めダミーウェハ識別番号が付与されている。このダミーウェハ識別番号には、例えば、ＳＥＭＩ(Semiconductor Equipment and Materials International)に定められた基準に準拠するウェハＩＤ(Identification)を適用することができる。
【００５３】
なお、この実施形態では、生産基板用のキャリアと同じ規格の１つのキャリアにダミーウェハを格納する（このキャリアを以下、「ダミーキャリア」という）。また、この実施形態では、ダミーウェハの使用状態（使用限度）を判定する基準にダミーウェハの使用回数を用いる。
【００５４】
ダミーウェハ管理テーブル１８ａには、各ダミーウェハに対して、現在位置、閾値、および、現在の使用回数が登録されている。現在位置は、対応するダミーウェハが基板処理装置１内のいずれの場所に現在配置されているかを示す。閾値は、対応するダミーウェハの使用回数の限度を示す。現在の使用回数は対応するダミーウェハが何回使用されたのかを示す。
【００５５】
次に、図５のフローチャートを参照して統括制御コントローラ１３によるダミーウェハ管理処理を説明する。なお、以下に説明するダミーウェハ管理処理は、基板処理装置に備えられている各処理室（プロセスチャンバＰＭ）１５０〜１５３に対して実行される。統括制御コントローラ１３は記憶部１８の有するダミーウェハ管理テーブル１８ａを参照して以下の処理を行う。
【００５６】
先ず、基板処理装置１のプロセスチャンバＰＭの未実行時間（アイドル時間）が予め定められた時間を超えたか否かが判定される（ステップＳ１０１）。プロセスチャンバＰＭの未実行時間が予め定められた時間を超えていない場合（ステップＳ１０１，ＮＯ）、所定時間経過後、再びステップＳ１０１の処理が実行される。
【００５７】
プロセスチャンバＰＭの未実行時間が予め定められていた時間を超えた場合、ダミー処理実行期間内に実行されるダミー処理に必要な枚数だけダミーウェハが確保される（ステップＳ１０２）。ダミーウェハの確保後、ダミーウェハを使用した運転（ダミー処理）が開始される（ステップＳ１０３）。
【００５８】
先ず、確保されたダミーウェハの一枚がダミーキャリアから取り出され、取り出されたダミーウェハを用いて、対象のプロセスチャンバＰＭでプロセスが実行される（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。ダミー処理が終了すると、ダミー処理に使用されたダミーウェハの現在の使用回数が１回増加される（ステップＳ１０６）。例えば、図４に示されるダミーウェハ管理テーブル１８ａにおいて、識別番号Ｄ１のダミーウェハが使用された場合、現在の使用回数Ｎ１が１回増加される。
【００５９】
ダミーウェハ管理テーブル１８ａの現在の使用回数が更新されると、ダミーウェハはダミーキャリアに戻され（ステップＳ１０７）、全てのダミー処理が完了したか否か判定される（ステップＳ１０８）。例えば、図６に示されるようにダミー処理実行期間内では、複数回、ダミーウェハを用いたプロセスが実行される場合がある。このような場合、前述のステップＳ１０２で確保された複数のダミーウェハが順次使用される。全てのダミー処理が完了していない場合（ステップＳ１０８，ＮＯ）、再びステップＳ１０４からの処理が実行される。
【００６０】
前述のステップＳ１０２で確保された複数のダミーウェハがダミー処理で全て用いられた場合、すなわち、全てのダミー処理が完了した場合（ステップＳ１０８，ＹＥＳ）、ダミーウェハを使用した運転は終了し、ダミー処理の対象となったプロセスチャンバＰＭの未処理時間はリセットされる（ステップＳ１０９）。
【００６１】
ダミーウェハを使用した運転の終了後、いずれかのダミーウェハの現在の使用回数が対応の閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ１１０）。いずれのダミーウェハも閾値を超えていない場合（ステップＳ１１０，ＮＯ）、所定時間経過後、再びステップＳ１０１の処理に戻る。
【００６２】
ここで、例えば、図７に示されるようにダミーキャリアに格納されたダミーウェハの内、１枚以上のダミーウェハが対応する閾値を超えている場合（ステップＳ１１０，ＹＥＳ）、ダミーキャリアの交換通知が操作部１２の画面に表示される。
【００６３】
この後、ダミーキャリアがキャリア搬出条件を満足しているか否かが判定される（ステップＳ１１１）。ダミーキャリアに格納されているダミーウェハの全てが、ダミー処理で使用されていなかったり、ダミー処理のために使用される予定が無い状態をキャリア搬出条件とする。例えば、ダミーキャリアに格納されているダミーウェハの内、１枚以上がダミー処理で使用中である場合、言い換えれば、ステップＳ１０１における判定対象のプロセスチャンバＰＭとは異なるプロセスチャンバＰＭのダミー処理でダミーウェハが使用されている場合、キャリア搬出条件を満足しているとは判定されない。また、ダミーウェハが使用中では無かったとしても、ステップＳ１０１における判定対象のプロセスチャンバＰＭとは異なるプロセスチャンバＰＭの未使用時間が予め定められた時間を超えていた場合もキャリア搬出条件を満足しているとは判定されない。これは、判定対象のプロセスチャンバＰＭとは異なるプロセスチャンバＰＭで、ダミー処理を行う必要があるからである。
【００６４】
ダミーキャリアに格納されているダミーウェハがキャリア搬出条件を満足していない場合、キャリア搬出条件を満足するまで処理が保留される（ステップＳ１１１，ＮＯ）。ダミーキャリアがキャリア搬出条件を満足している場合、ダミーキャリアの搬出処理が実行され、新たなダミーウェハが格納されたダミーキャリアが基板処理装置１に搬入される（ステップＳ１１２）。
【００６５】
以上の工程を経てダミーウェハ管理処理が実現される。このようなダミーウェハ管理処理によれば、ダミーウェハを適切に使用することで生産処理とダミー処理とを効率よく実行することができる。ダミーウェハの使用限度を検出し、ダミーウェハの交換を適時に行うことができる。基板処理装置のダウンタイムを短縮することができる。
【００６６】
この実施形態では、ダミーウェハの使用状態（使用限度）を判定する基準にダミーウェハの使用回数を用いた。しかしながらこれ以外に、ダミーウェハ上に成膜された膜の厚さや、プロセスチャンバＰＭ内に配置された時間、または、基板処理装置内に配置された時間（滞在時間）を用いてもよい。
【００６７】
前述した実施形態では、基板処理装置として半導体製造装置を用いて説明した。しかしながら、本発明にかかる基板処理装置には半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)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。成膜処理には、例えば、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)、ＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理などが含まれる。この他、基板処理装置には、露光装置、リソグラフ装置、塗布装置、プラズマを利用したＣＶＤ装置が含まれる。また、クラスタ型の基板処理装置について示したがインライン型の基板処理装置にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１ 基板処理装置、１２ 操作部、１３ 統括制御コントローラ、１８ 記憶部、１８ａ ダミーウェハ管理テーブル、１００ ＩＯステージ（ロードポート）、１０１ ポッド（ＦＯＵＰ）、１０２ キャップ開閉機構、１０３ ポッドオープナ、１０４ ウェハ搬入搬出口、１０５ 蓋、１０６ クリーンユニット、１０７ ノッチ合せ装置、１１０ 第一の搬送室（真空搬送室）、１１１ 第一の搬送室の筐体、１１２ 第一のウェハ移載機、１１３ 第一のウェハ移載機のエレベータ、１２０ 第二の搬送室（大気搬送室）、１２１ 第二の搬送室の筐体、１２２ 第二のウェハ移載機、１２３ 第二のウェハ移載機のエレベータ、１２４ リニアアクチュエータ、１３０ ゲートバルブ、１３１ 第一の予備室兼冷却室（基板予備室）、１３２ 基板載置台（上）、１３３ 基板載置台（下）、１３４ ゲートバルブ、１４０ ゲートバルブ、１４１ 第二の予備室兼冷却室（基板予備室）、１４２ 基板載置台（上）、１４３ 基板載置台（下）、１４４ ゲートバルブ、１５０ 第一の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１５１ 第二の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１５２ 第三の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１５３ 第四の処理室（プロセスチャンバＰＭ）、１６０ ゲートバルブ、１６１ ゲートバルブ、１６２ ゲートバルブ、１６３ ゲートバルブ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室と、
前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、
大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、
前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、
前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、
複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段と、を設けた基板処理装置において、
前記制御手段は、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する、基板処理装置。
【請求項１】
ダミー基板と製品基板とを含む基板に処理を施す複数の処理室と、
前記各処理室へ基板を基板保持部に保持して搬送する第一搬送手段を備えた第一搬送室と、
大気圧状態で基板を搬送する第二搬送手段を備えた第二搬送室と、
前記第一搬送室と前記第二搬送室を連結する減圧可能な予備室と、
前記搬送室と前記予備室に対して設けられる排気手段と、
複数の基板が収納された基板収納手段と前記処理室との間の前記第一搬送手段および前記第二搬送手段の搬送を制御する制御手段と、を設けた基板処理装置において、
前記制御手段は、複数のダミー基板の使用状態を個別に管理し、ダミー基板の使用状態が予め定められた使用状態に達したか否かを判定する、基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０９３３３（Ｐ２０１２−１０９３３３Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５５５９（Ｐ２０１０−２５５５５９）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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