[发明专利]群集式工具的处理系统

说明书

本案是申请日为2006年1月6日、申请号为200610000385.7、发明名称为群集式工具的处理系统和模块周期时间监视程序的专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及群集式工具的被处理体的处理方法，特别是涉及将一群被处理体逐个依次搬送到群集式工具内的多个处理模块进而实施一系列处理的处理方法。 

背景技术

群集式工具是为谋求处理的一贯化、连结化或者复合化而将多个处理模块配置于主搬送室周围的多腔室装置，典型地在半导体制造装置中被采用(专利文献1)。 

例如，薄膜形成加工用的群集式工具的各处理模块的腔室和主搬送室均保持于真空中，隔着门阀将装料闸模块连接于主搬送室。被处理体例如半导体晶片在大气压中被搬入装料闸模块，然后从切换成减压状态的装料闸模块搬入主搬送室。设置在主搬送室中的搬送机构将从装料闸模块取出的半导体晶片搬入第一号处理模块。该处理模块花费按照预先设定的过程的规定的时间实施第一工序的处理(例如第一层的成膜处理)。该第一工序的处理一结束，主搬送室的搬送机构就从第一号处理模块搬出该半导体晶片，接着搬入第二号处理模块。在该第二号处理模块中也花费按照预先设定的过程的规定的时间实施第二工序的处理(例如第二层的成膜处理)。该第二工序的处理一结束，主搬送室的搬送机构就从第二号处理模块搬出该半导体晶片，在有下道工序时搬入第三号处理模块，在没有下道工序时返回到装料闸。在第三号以下的处理模块中进行处理的情况下，也在其后有下道工序时搬入下一级的处理模块，在其后没有下道工序时返回到装料闸。 

这样，一将完成处理模块进行的一系列的处理的半导体晶片搬入装料闸，装料闸模块就从减压状态切换为大气压状态，从与主搬送室 相对侧的晶片出入口搬出。 

这样，群集式工具适合于将一群被处理体在真空气氛中逐个依次搬送到多个处理模块而实施一系列的处理(例如成膜处理或热处理等)的直列(inline)的处理系统。 

【专利文献1】日本专利特开2000-127069号公报 

发明内容

在通常的群集式工具中，主搬送室的搬送机构能够暂时访问一台处理模块，不能同时访问两台处理模块。现有技术的这种群集式工具，在各处理模块中个别地进行规定时间的过程处理(处理任务)，安排成如果处理任务结束后不立即进行的晶片搬送，则搬送机构从该处理模块搬出处理完的被处理体。因此，在以流水线方式处理一群被处理体时晶片在多个处理模块之间搬入搬出的定时有冲突或竞争的可能性。例如，在上述例子中，有第二号处理模块的处理时间用完，搬送机构正要从该处理模块取出半导体晶片向装料闸模块移动时，第一号处理模块的处理时间用完的情况。在此情况下，搬送机构先结束前面刚刚开始的从第二号处理模块向装料闸模块的晶片搬送，然后访问第一号处理模块并取出半导体晶片，将取出的半导体晶片搬入到第二号处理模块。 

但是，这种搬送顺序存在搬送效率或处理模块的开工率低的问题。例如，在上述例子中，第一号处理模块从处理时间用完到搬送机构来取该晶片，不得不留置处理完的半导体晶片。该第一号处理模块的处理时间与晶片搬入搬出时间相加的一片晶片的总所需时间在系统内为最大(比其他任何处理模块的一片晶片的总所需时间都长)时，总所需时间从其最大总所需时间进一步加长留置时间，该延长的周期限制系统整体的搬送节拍。 

另一方面，在第二号处理模块中，搬出处理完的半导体晶片，不与之替换，过一会儿后，也就是搬送机构访问到第一号处理模块，取出半导体晶片之后搬入该半导体晶片。因此，门阀的开闭工作或搬送机构的搬送工作等中需要两次手续。进而，由于到开始下一个过程处理加入等待时间，故在该第二号处理模块中的一片晶片的总所需时间 为系统内的最大时，该最大总所需时间的间隔或间歇的等待时间进一步延长，该情况也成为系统整体的搬送节拍增大的困境。当然，搬送节拍的增大关系到处理模块的开工率或处理能力的降低。 

进而，在各处理模块中，在过程处理结束后，搬出晶片之后有时还进行N₂净化等后处理(后处理过程)，由于在该后处理的实行时间中该处理模块的功能被占用，所以无法进行后续的搬入晶片。因而，在上述例子中一片晶片的总所需时间在系统内为最大的处理模块中进行这种后处理时，由于更多的延长而成为系统整体的搬送节拍更加增大的困境。