JP2001332464A - 半導体製造のためのプッシュ形スケジューリング方法及び装置、プロセスステッププログラム及びそのプログラムを記憶する記憶媒体 - Google Patents

半導体製造のためのプッシュ形スケジューリング方法及び装置、プロセスステッププログラム及びそのプログラムを記憶する記憶媒体

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JP2001332464A
JP2001332464A JP2001053923A JP2001053923A JP2001332464A JP 2001332464 A JP2001332464 A JP 2001332464A JP 2001053923 A JP2001053923 A JP 2001053923A JP 2001053923 A JP2001053923 A JP 2001053923A JP 2001332464 A JP2001332464 A JP 2001332464A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 半導体製造ラインにおけるフォトリソグ
ラフィ装置などの再入可能ボトルネック処理ノードに先
立ってワークインプロセス（ＷＩＰ）を待ち行列に保持
する生産ラインを制御する。 【解決手段】 各ＷＩＰごとに、ボトルネック処理ノー
ドに続く全ての処理ノードを通り、再入可能ノードに戻
るか又は生産ラインの出口に向かうクリア軌道を利用で
きるか否かに関して判定を実行する。クリア軌道を利用
できるのであれば、そのＷＩＰについて後続する処理ノ
ードを予約する。次に、ＷＩＰを処理流れに投入する。
ノードが事前に予約されているため、下流側の処理ノー
ドにおける２次ボトルネックの発生は大幅に回避され
る。２つ以上のＷＩＰについてクリア軌道が利用可能な
場合には、待ち行列又は優先順位に基づく選択プロセス
により、処理流れに投入すべき１つのＷＩＰの選択を実
行できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造のため
の生産ラインの制御に関し、特に、本発明は、再入可能
ボトルネック処理ノード（フォトリソグラフィ装置な
ど）の前にワークインプロセス（ＷＩＰ）を待ち行列に
保持する半導体生産ラインの制御に関し、この制御は、
再入可能処理ノードに続く全ての処理ノードを通って再
入可能ノードに戻るクリア軌道が利用可能であると判定
され、且つその軌道について後続する処理ノードが予約
された後に、処理のために後続する処理ノードへＷＩＰ
を送り出すプッシュ形方法を利用する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造は、一般に、処理ノードの
ネットワークから構成される再入可能生産ラインで実行
される。生産ラインは、１つのＷＩＰが少なくとも１つ
の処理ノード、通常はフォトリソグラフィノードにより
複数回処理されるという意味で再入可能なラインであ
る。この再入可能ノードの待ち行列に入るＷＩＰに対す
る制御が欠けているため、再入可能ノードは処理ネット
ワークにおけるボトルネックになる場合が多い。ボトル
ネックにより生産ラインの利用効率が低下し、この効率
の悪さは生産ラインの所有権と動作の双方にかかるコス
トを増大させる結果を招く。
【０００３】更に、フォトリソグラフィノードに続く処
理ノードが生産ラインの効率を低下させる可能性もあ
る。それらの後続処理ノードはインプランテーション、
エッチング、計測処理、酸化処理などの製造機能を実行
する。実際のＷＩＰ及びそれらの後続処理ノードに若干
の制御を加えても、生産ラインに２次ボトルネックが発
生し、一層の効率低下を招くおそれがある。加えて、ノ
ードにおける様々な処理装置の再ツーリング及びセット
アップに要する時間によって、更に効率が低下してしま
う。
【０００４】このような不効率はネットワーク全体の所
有権及び動作のコストを増大させる。従って、ボトルネ
ックプロセスを最大限に活用すると共に、２次ボトルネ
ックを少なくすることにより、ネットワーク全体として
のスループットが改善され、所有権コストは最小限に抑
えられるであろう。
【０００５】そのような生産設備に最適のスケジュール
を開発することは、関連する工程の数や、それらの工程
について考えうる組み合わせの数の関係上、非常に複雑
なものになり都合が悪い。スケジュールを開発する際に
計算が複雑であるため、スケジュールに対するリアルタ
イムでの調整は極めて困難である。
【０００６】この問題を解決し、生産ラインのスループ
ットを向上させるためにいくつかの努力がなされて来
た。例えば、米国特許第５，８８９，６７３号、名称
「Manufacturing Method And System For Dynamic Disp
atching of Integrated CircuitWafer Lots」は、集積
回路のウェハロット（製品）の動的送出方法を利用す
る。この特許によれば、リソグラフィ装置の下流側にあ
る装置、すなわち、降順装置の装荷率を計算して、推定
装荷値が最小である装置を判定する。そこで、その装置
に最高の優先順位を与え、リソグラフィプロセスの後、
ウェハロットをその装置へ送り出す。
【０００７】従って、米国特許第５，８８９，６７３号
の方法は、下流側の各装置が適切にローディングされる
よう保証するために、リソグラフィプロセスの後に製品
をどの装置へ送り出すかという選択に対処している。し
かし、この方法では、下流側の装置に製品が到着した直
後にその装置により製品が処理されることは保証されな
い。その結果、２次ボトルネックは依然として起こりう
ると考えられる。
【０００８】２次ボトルネックを減少させるためのもう
１つの試みは、米国特許第５，４４６，６７１号、名称
「Look−Ahead Method For Maintaining Optimum Queue
d Quantities Of In−Process Parts At A Manufacturi
ng Bottleneck」に記載されている。この特許によれ
ば、ルックアヘッド方法は工場内のボトルネックとなる
可能性のある全ての処理ノードの待ち行列に保持されて
いる製品を監視する。潜在的なボトルネックプロセスに
おける待ち行列は工場の管理担当者が十分に低いレベル
に低下したと判定するまで製品移動の開始を阻止するた
め、各潜在性のボトルネックプロセスの待ち行列でフラ
グ状態を設定する。このようにして、ボトルネック待ち
行列における製品の蓄積を減少させる。
【０００９】しかし、米国特許第５，８８９，６７３号
の場合と同様に、米国特許第５，４４６，６７１号の方
法も、あらゆる処理ノードが製品を受け取った時点で直
ちに製品を処理するとは保証していない。そのため、こ
の方法でも、ボトルネック待ち行列における製品の量が
単に減っただけで、２次ボトルネックは依然として存在
している。
【００１０】ボトルネック待ち行列の問題に対処するこ
とが如何に重要であるかは、半導体を製造するプロセス
において特に顕著である。一般に、半導体製造設備で
は、半導体を１枚のウェハなどの初期製品により製造
し、これを一連の処理ノードを経て処理して、完成製品
を形成する。連続する各処理ノードは一般にそれぞれ異
なる処理タスクを実行する。例えば、一連の処理ノード
を含む製造設備において、各ノードはリソグラフィ、イ
ンプランテーション、エッチング、計測処理又は酸化処
理の各処理を独占的に実行する。各プロセスを経ての処
理は直線的であり、特定のプロセス又は処理ノードを製
品が通過するのはただ１回である。あるいは、一連のル
ープを設け、ウェハが同じ処理ノードを複数回巡回する
ようにしても良い。直線的なモデルは、処理ノード又は
プロセスが明確に限定された順序で設定されている製造
生産ラインに典型的なモデルであり、一方、ループモデ
ルは、処理ノードが製品に応じて必要なときに使用され
るような生産ラインに典型的なモデルである。ループモ
デルの場合、１つの装置を２度以上使用するのであれ
ば、処理すべき製品が概念上の生産ラインに再び入るこ
ともありうる。
【００１１】本発明において、可能な生産方法の１つ
は、１つのジョブを完了するために必要な処理の順序又
はプロセスの数に制限がない処理ノードの一般的なネッ
トワークに関する。また、ネットワークにおける入口ノ
ード又は出口ノードの数又は種類にも制限はない。限定
する場合には、n個のノードから成る単独ネットワーク
を通る経路はN個の頂点と、N（N−１）個の辺とを有す
る完全有向グラフ（ダイグラフ）をカバーする複数の経
路と等価である。複数のノードを通って１つの定義ノー
ドから別の定義ノードに向かう動的経路を軌道T（j，t
ｊ）という。jは順序付きノード集合であり、tｊは到着
時間の集合である。
【００１２】一連の処理ノードの中で、少なくとも１つ
の種類の処理ノードは一般にボトルネックである。ボト
ルネックが存在する理由は様々にある。例えば、そのノ
ードで実行されるべきタスクの長さが他のプロセスより
長い場合もあるだろうし、あるいはそのノードを何度も
通過するという場合も考えられる。また、ボトルネック
処理装置のコスト及び／又はボトルネック処理装置を動
作させるコストが非常に高く、そのために、ネットワー
クで採用できるそれらの処理装置の数が限られてしまう
場合もあるだろう。従って、ボトルネックプロセスを最
大限に活用することにより、処理ネットワークを動作さ
せるコストを幾分かは減少できるであろう。すなわち、
ボトルネックプロセスのスループットを改善すれば、ネ
ットワーク全体としてのスループットも改善され、その
結果、ネットワーク全体の所有権コストも低下するであ
ろう。しかし、例えば、コストの低い処理装置が余りに
も利用されないような場合には、ボトルネックプロセス
のスループットを改善するだけではネットワーク全体の
所有権コストは低減されない。
【００１３】多くの製造ネットワークは、システム中の
ジョブの最大数を考慮することによりシステムにジョブ
を追加して行く有限ソース待ち行列ネットワークであ
る。有限ソース待ち行列ネットワークについては、Xiul
i Chen他の「Queuing Network」（１９９９年、Wiley、
２１９ページ）の説明を参照のこと。このような状況の
下で、到着率を次のように定義できる。
【００１４】
【式１】 n≧Mのとき、λ（n）＝０ （１） 式中、Mを正の整数とすると、n≦M−１であるとき、λ
（n）は正で且つ有限である。この場合、Mはシステムが
保持できるジョブの数である。システムの定常分布、す
なわち、システムにおけるジョブの平均数は、システム
のノードにおける定常分布の周辺分布によって決まる。
【００１５】
【式２】
【００１６】複数の処理ノードを有するシステムの各ノ
ードにおける定常分布はほぼポアソン形であり、従っ
て、処理ノードの全ての結合分布もポアソン形である。
演算システムで平衡率方程式が成立し、それにより、個
々のノードのスループットが到着率に等しいと仮定する
と、個々のノードのスループットを待ち行列の長さ又は
ジョブの数と関連付けることができる。到着率に関する
ポアソン分布を想定すると、任意のノードjに対する利
用率ρｊを次の公式によりジョブの平均数nｊと関連付
けることができる。
【００１７】
【式３】
【００１８】ノードごとに６６％の平均利用率が望まれ
る場合、各ノードのジョブの平均数は２でなければなら
ない。従って、ネットワークの総平均利用率を６６％に
するためには、式（２）から、ネットワークは平均で２
n個のジョブを必要とする。しかし、各ノードへの到着
はポアソンプロセスであるので、各ノードでバッファを
利用できなければならない。例えば、時間の８分の１に
ついて、平均で各ノードに２つのジョブがある場合、い
ずれのノードでも４つのジョブに対して待ち行列は処理
を待っており、１０個のジョブが待ち行列に保持される
チャンスは１：１００である。
【００１９】製品待ち行列のバッファリングは、ネット
ワークを管理する上で有用な部分である。このバッファ
リングは、種々の処理ノードの実際の使用確率に応じ
て、中央バッファにより実現されても良い。すなわち、
処理後にジョブを１つのバッファに戻すか、あるいはバ
ッファリングを種々の処理ノードに分散しても良い。バ
ッファの分布の詳細は、実際にはプロセス時間とジョブ
処理のスケジュールの組み合わせによって決まる。どの
ようなバッファリング規則を選択するかに際しては、処
理されたジョブを移動させる難易度と時間の制約も考慮
に入れる。直線モデルと再入モデルの双方について、こ
のバッファリングの配分と製品の処理ノードへの供給の
スケジューリングは複雑な問題であり、処理時間及び人
件費を著しく増大させる。
【００２０】上記の処理ノードの利用率の計算は、処理
機器においてジョブのセットアップ時間はないものと仮
定している。すなわち、アイドル状態にあるとき、処理
ノードはジョブの到着時に直ちに処理を開始することが
できる。この条件が成立しない場合には、機器の利用効
率は落ちる。先のジョブの処理と並行してセットアップ
時間をとることができたとしても、同じことが言える。
この場合、待機するジョブの平均数が増えなければ、利
用効率は急速に落ちる。セットアップ時間が処理時間と
同様であれば、６０〜７０％の利用率を得るために、ノ
ードは平均して４つのジョブを有していなければなら
ず、その１つは実行中であり、もう１つは並行してセッ
トアップされていることになる。すなわち、並行セット
アップ時間を設けたネットワークであっても、ワークイ
ンプロセスとバッファリングの問題は共に深刻さを増す
のである。一般にこれらの問題を解決する方法は存在せ
ず、特定の解決方法を規定するには徹底した計算が必要
であり、所有権に関わるコストには組み込めない。
【００２１】従って、ボトルネックプロセスにおけるバ
ッファリング（すなわち、待ち行列）はネットワークの
スループットと、システムの容量の双方を判定する１つ
のプロセスである。そのため、このプロセスの改善によ
ってネットワークの所有権コストの低減は容易になるで
あろう。
【００２２】
【発明の概要】本発明は、再入可能ボトルネック処理ノ
ードの前でワークインプロセス（ＷＩＰ）を待ち行列に
保持する生産ラインの制御を提供することにより、上記
の問題に対処する。本発明は、再入可能処理ノードに戻
る前に又は出口から出る前に全ての処理ノードを通過す
るクリア軌道が存在することを確認し、且つ問題のＷＩ
Ｐについてクリア軌道を予約した後に、ＷＩＰをボトル
ネックプロセスから後続する処理ノードへ送り出すプッ
シュ形方法を利用する。
【００２３】１つの面では、本発明は半導体生産ライン
などの生産ラインに関連して具現化されても良い。この
場合、１枚のウェハ又はウェハのカセットなどの製品が
処理を待って、リソグラフィ前の待ち行列に保持される
ことになる。生産ラインをより効率良く利用するため
に、生産ラインを通る製品の流れは、ボトルネック処理
ノード（リソグラフィ）に続く全ての処理ノードを通る
クリア軌道が利用できることを判定することにより制御
される。クリア軌道が見出されたならば、そのクリア軌
道及び問題のＷＩＰについて後続する処理ノードを予約
する。その後、その軌道について再入可能待ち行列から
１つのＷＩＰを選択し、軌道を起動する。軌道は、待ち
行列に戻るか又は生産ラインの出口に向かう軌道を含む
のが好ましい。
【００２４】以上の動作の結果、軌道について選択され
たＷＩＰは生産ラインの各処理ノードにより製品が受け
取られるたびに処理されて行く。従って、製品の処理は
各ノードで事前に予約されており、通常、製品はノード
が利用可能な状態になるのを待っている必要がないの
で、２次ボトルネックは大幅に回避される。従って、本
発明は生産ラインをより効率良く利用でき、２次ボトル
ネックは減少する。本発明の別の面においては、複数の
ＷＩＰがそれぞれの軌道の起動を認定し、それらのＷＩ
Ｐの中から、ジョブの優先順位などの待ち行列規則に基
づいて１つのＷＩＰを選択する。
【００２５】本発明は以上のような方法又は装置で具現
化されれば良い。本発明による装置は、再入可能ボトル
ネックプロセスに先立ってＷＩＰを待ち行列に保持する
生産ラインを制御する。装置は、実行可能なプロセスス
テッププログラムを格納するメモリと、それらの実行可
能なプロセスステッププログラムを実行するプロセッサ
とを具備し、実行可能なプロセスステッププログラム
は、上記の方法にほぼ対応するクリア軌道判定及びその
起動に関わる処理ノードの予約を含む。
【００２６】本発明のその他の実施例はコンピュータ実
行可能なプロセスステッププログラム、又はコンピュー
タ実行可能なプロセスステッププログラムを実行するた
めのコードが格納されたコンピュータ読み取り可能な媒
体を含む。それらのプロセスステッププログラムは、上
述の方法にほぼ対応するクリア軌道判定及び処理ノード
予約を含む。
【００２７】更に別の面では、本発明は、複数の処理ノ
ードから成るネットワークを介する複数の処理工程から
構成される、プロセスジョブをスケジューリングする方
法である。この方法を説明する前に、ボトルネック処理
ノードを定義すると共に、ボトルネックノードで製品バ
ッファが利用可能な状態になっていなければならない。
従って、主ボトルネックプロセス又はマルチノード処理
ネットワークにおいてボトルネックプロセスをセットア
ップするために使用されるプロセスであるノード又はノ
ード型を定義することをまず実行する。ボトルネックノ
ードが定義されたならば、待ち行列を収容するためにボ
トルネックノードに製品バッファを配置する。
【００２８】この方法を開始するために、処理すべき待
ち行列から１つの製品を選択する。この製品は、待ち行
列におけるジョブの優先順位などの何らかの待ち行列規
則に基づいて選択されれば良い。しかし、ボトルネック
プロセスによる製品の処理が始まる前に、ボトルネック
ノードに続く、製品を処理するために必要である全ての
処理ノードを通るクリア軌道が存在するか否かを判定す
る。この軌道は次のボトルネック処理ノードバッファに
向かうか、又はネットワークの出口に向かうかのいずれ
かである。クリア軌道が見出されたならば、その軌道に
ついて後続する処理ノードを予約する。軌道は即時起動
のために予約されるか、又は時間予約される。後続する
処理ノードが予約された後、軌道を起動し、ボトルネッ
クプロセスによる選択された製品の処理が始まる。最後
に、製品の処理の状態に応じて、製品はボトルネック処
理ノードの待ち行列に戻されるか、又はネットワークの
出口に向かう。
【００２９】以上の方法から本発明の２つの概念が明ら
かになる。第１に、ボトルネックバッファに戻るか又は
ネットワークの出口に向かう保証された経路が予約され
るということである。第２に、ボトルネックプロセスの
ローディングがより適切になるということである。ボト
ルネック前バッファに至る経路を保証するとき、方法
は、ネットワークの全体的なローディングに際してボト
ルネックプロセスが適切にロードされたままであるよう
に保証する。ボトルネックプロセスが適切にローディン
グされるように保証することで、ネットワークはどのよ
うな処理装置の組み合わせに対してもより効率良い速度
で動作することを保証する。
【００３０】本発明の性質を容易に理解できるように、
簡単な概要を述べた。添付の図面と関連させながら以下
の好ましい実施例の詳細な説明を参照することにより、
本発明をより完全に理解することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１Ａは、本発明によるマルチノ
ード処理ネットワーク１３０を示す。図１Ａに示すよう
に、ネットワークは、スケジューラ１１１及びプロセス
制御センター１１２と通信する処理機器１２５のネット
ワークを含む。スケジューラ１１１については以下に詳
細に説明するが、簡単に言うと、スケジューラ１１１
は、ネットワーク１２５を通る製品の流れをスケジュー
リングするための、コンピュータに含まれているコンピ
ュータ実行可能なプロセスステッププログラムであれば
良い。プロセス制御センター１１２は、製造生産設備を
通る製品の流れを制御するためのソフトウェアアプリケ
ーションプログラムを含む計算システムであるのが好ま
しい。アプリケーションプログラムは、ネットワーク１
２５内の様々なコンピュータやセンサにより提供される
フィードバック情報を利用して、ネットワーク１２５内
の１つの処理ノードから次の処理ノードへの製品の流れ
を制御するのが好ましい。この点に関して、ネットワー
ク１２５は、所定の時点におけるネットワーク１２５内
の製品の位置を指示するためのセンサ（図示せず）を含
んでいても良い。
【００３２】更に、処理ノード１０２から１０８などの
ネットワーク内の各処理ノードは、その処理ノードを制
御するためのコンピュータシステムを具備していても良
い。図１Ａにおいて、図中符号１５０から１５５は、処
理ノード１０３から１０８をそれぞれ処理する計算シス
テムを表す。各々の計算システム１５０から１５５はプ
ロセス制御センター１１２にフィードバック情報を提供
する。以下に更に詳細に説明するように、このフィード
バック情報はプロセス制御センター１１２により、ネッ
トワーク１２５を通る製品の流れを制御するために利用
される。
【００３３】図１Ａからわかるように、処理ネットワー
ク１２５はジョブ到着プロセス１００と、ＷＩＰバッフ
ァ（待ち行列）１０１と、複数の処理ノード１０２から
１０８とを含む。少なくとも１つの処理ノードはボトル
ネック処理ノード１０２である。ジョブ到着プロセス１
００は、ネットワークに新たな製品が入る流れを制御す
る何らかのプロセスであるのが好ましい。
【００３４】この点に関して、ジョブ到着プロセス１０
０の重要な機能は、ネットワークを通して処理すべき新
たな製品をＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１へ送り出
すことである。新しい製品をネットワークに送り出すプ
ロセスを以下に更に詳細に説明する。ジョブ到着プロセ
ス１００は、このプロセス１００からＷＩＰバッファ
（待ち行列）１０１への新たな製品の流れをコンピュー
タが制御するという意味で自動化されているのが好まし
いが、手動操作によるプロセスを採用しても差し支えな
い。例えば、ジョブ到着プロセス１００は、オペレータ
が新たな製品の通過を開始させることが必要な機械であ
っても良い。
【００３５】また、ジョブ到着プロセス１００は、ジョ
ブ到着プロセス１００からＷＩＰバッファ（待ち行列）
に新たな製品をロードすべきであることが目で見てわか
るような表示をオペレータに対して提供しても良い。こ
の表示を見て、オペレータは要求された製品をＷＩＰバ
ッファ（待ち行列）１０１に、例えば、新たな製品を通
過させるボタンを押すことによりロードすることにな
る。
【００３６】更に、ジョブ到着プロセス１００はＷＩＰ
バッファ（待ち行列）１０１からのフィードバックを受
信する。この点に関して、ジョブ到着プロセス１００と
ＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１は互いに直接に、又
はプロセス制御センター１１２などの中央処理ステーシ
ョンを介して通信するのが好ましい。このフィードバッ
クは、ＷＩＰバッファ１０１に含まれるＷＩＰの一定の
数などの様々なファクタを含む。このフィードバックを
利用して、ジョブ到着プロセス１００が新たな製品をＷ
ＩＰバッファ（待ち行列）１０１に向けて送り出すべき
か否かを判定する。例えば、製品５０個を一定の限界と
するようにＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１を設定し
ても良い。ＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１に含まれ
る製品の数が５０個未満になったときに、ジョブ到着プ
ロセス１００は新たな製品をＷＩＰバッファ（待ち行
列）１０１へ送り出す。
【００３７】新たな製品の送り出しを制御する方法には
いくつかある。例えば、ジョブ到着プロセス１００は、
ＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１における製品の数が
５０個などの閾値レベルより少ないという指示を受け取
るまで全てのジョブを保持していても良い。この場合、
ＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１は製品数に関するフ
ィードバックをジョブ到着プロセス１００に直接提供す
るか、又は中央処理ステーションに提供する。中央処理
ステーションは、その情報をジョブ到着プロセス１００
に伝送する。あるいは、ジョブ到着プロセス１００はＷ
ＩＰバッファ１０１の定期的な問い合わせを実行して、
製品数が５０個未満になったか否かを判定しても良い。
どの方法を採用するかに関わらず、ＷＩＰバッファ（待
ち行列）１０１への新たな製品の流れはジョブ到着プロ
セス１００を介して実行される。
【００３８】ジョブ到着プロセス１００からＷＩＰバッ
ファ（待ち行列）１０１に製品が供給されたならば、Ｗ
ＩＰバッファ（待ち行列）１０１における製品の１つを
選択し、それを処理する。この選択のプロセスと、選択
された製品の処理開始の詳細については、以下に説明す
る。
【００３９】図１Ａに示すように、ネットワークは複数
の処理ノード１０２から１０８を含む。半導体処理ネッ
トワークの場合、それらのノードはリソグラフィ、イン
プランテーション、エッチング、計測処理及び酸化処理
のノードを含むと考えられる。しかし、ネットワークを
通ってＷＩＰバッファ（待ち行列）に戻る製品の１回の
処理の間に、常に全てのノードが利用されるとは限らな
い。例えば、処理ノード１０３と処理ノード１０４が同
じ処理機能をそれぞれ実行する複製ノードであるような
場合に、そのような事態が起こるであろう。そのような
場合には、１つの製品の処理に際して、いずれか一方の
処理ノード１０３又は１０４を利用すれば良いであろ
う。従って、図１Ａにおいては、選択された製品は更に
処理するためにＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１に戻
る前、又は出口プロセス１０９に至る前に、処理ノード
１０２、１０３及び１０６により処理されることにな
る。
【００４０】図１Ａのネットワークには、製品を１つの
処理ノードから別の処理ノードへ搬送することにより、
生産ラインを形成する複数のコンベヤ１１４も示されて
いる。しかし、コンベヤが製品を１つのノードから別の
ノードへ搬送するための唯一の手段ではないことに注意
すべきである。この点に関して、１つの処理ノードから
別の処理ノードまでの物理的距離の関係でコンベヤを使
用できない場合には、１つのノードから次のノードまで
人間の手で製品を搬送しなければならないであろう。
【００４１】これは、例えば、１つの処理ノードが別の
建物にある場合などである。この場合、パーツムーバ又
はエクスぺタイダなどのオペレータが製品を１つの建物
から別の建物まで搬送することになるであろう。そのよ
うな場合、次の処理ノードで製品を受け取ったならば、
オペレータはおそらくはその製品を手動操作で処理ノー
ドにロードし、処理を開始させなければならないと考え
られる。図１Ａはコンベヤ１１４がそれぞれの処理ノー
ドに直接に流れ込む構成を示しているが、この図は単に
簡単明瞭を期しただけのものである。実際には、１つの
処理ノードで１つの製品の処理が完了したとき、その製
品は製品処理のために必要とされる次の処理ノードへ続
けて移動する。
【００４２】しかし、製品が処理ノードへ直接に送り込
まれ、そこで直ちに処理が始まるとは限らない。むし
ろ、ノードで処理される前に、製品はそのノードでセッ
トアップされなければならないのが普通である。此の
際、一般に、オペレータが手動操作で製品を処理する順
に治具又は保持工具に装着する必要がある。更に、オペ
レータはそれまでの設定値を０に戻して、新たな設定値
を入力することにより、処理ノードをセットアップしな
ければならない。しかし、簡単にするため、図１Ａで
は、それぞれの処理ノードに送り込まれる製品は自動的
にセットアップされ、各処理ノードの全般的な表示の中
に保持ステーションが全て含まれているものと想定して
いる。
【００４３】セットアッププロセスの一例は、ボトルネ
ック処理ノード１０２における被覆／現像追跡メカニズ
ム（図示せず）であろう。図１Ａでは、ボトルネック処
理ノード１０２の全般的な表示の中に被覆／現像追跡メ
カニズムが含まれている。最初にウェハをＷＩＰバッフ
ァ１０１からボトルネック処理ノード１０２へ送り出す
とき、ウェハは、まず、被覆／現像追跡メカニズムに入
り、そこで、ウェハはリソグラフィプロセスで露光され
る前にレジストで被覆される。リソグラフィプロセスで
露光された後、露光済みのレジストを現像するために、
ウェハは再び被覆／現像追跡メカニズムに入る。従っ
て、製品はリソグラフィプロセスに直接入るのではな
く、まず、セットアッププロセスを通過する。
【００４４】図１Ａのネットワークは製品追跡メカニズ
ム１１３と、製品流れゲート１１５を更に含む。この点
に関して、製品追跡メカニズム１１３はネットワークを
通る製品の流れを追跡し、プロセス制御センター１１２
にフィードバック情報を提供する。このようにして、プ
ロセス制御センター１１２は製品の連続した状態を維持
することができる。更に、プロセス制御センター１１２
はこの追跡情報を利用して、製品流れゲート１１５を動
作させることもできる。この点に関して、追跡メカニズ
ムからのフィードバック情報に基づいて、プロセス制御
センター１１２は自動的に流れゲート１１５を制御し、
ネットワークを通る製品の流れを調整することができ
る。
【００４５】図１Ａから容易に分かるように、プロセス
制御センター１１２は、処理ノード１０２から１０８の
いずれかを通る製品の流れを実質的にどのような順序で
も制御することができる。製品の流れは、例えば、ボト
ルネック処理ノード１０２から処理ノード１０３に向か
い、その後、処理ノード１０６に向かい、（必要に応じ
て）更に処理を行うためにノード１０３に戻り、最後に
ネットワークから出るか、又は別のリソグラフィプロセ
スで処理するために戻るような流れであっても良い。図
１Ｃは、様々なノードを結ぶ２本線の矢印で製品の軌道
として考えられる軌道を示した図である。
【００４６】図１Ｃに示すように、製品はジョブ到着プ
ロセス１００からＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１を
通り、ボトルネック処理ノード１０２、処理ノード１０
３、処理ノード１０４、処理ノード１０６、処理ノード
１０８を順に通って、ＷＩＰバッファ１０１に戻されて
も良い。図１Ｃに示すネットワークの制御及び流れにつ
いては、以下に更に詳細に説明する。
【００４７】ネットワークを制御するために、ネットワ
ークの少なくともいくつかの構成要素は互いに通信する
必要がある。図１Ｂは、ネットワークの各々の構成要素
が通信ネットワーク２５０を介してそれぞれ通信できる
ような構成を示す図である。通信ネットワーク２５０
は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で
あっても良い。このようなシステムにおいては、各々の
処理ノードは、その処理ノードの動作を制御するため
の、図１Ａに示すコンピュータ１５０から１５５のよう
なコンピュータを含む。このように、各処理ノードは個
別にプログラムされ、数値制御プロセスによって動作す
る。従って、プロセス制御センター１１２と通信するこ
とにより、処理ノードを制御するコンピュータは処理ノ
ードの状態指示、すなわち、その処理ノードがジョブの
処理で使用中であるか、処理に利用可能な状態である
か、又は現時点で使用中であれば、いつ利用可能になる
かなどの状態指示を提供できる。
【００４８】更に、コンベヤ１１４、製品流れゲート１
１５及び追跡メカニズム１１３もネットワークに接続
し、プロセス制御センター１１２と通信する。プロセス
制御センター１１２と通信することで、これらのメカニ
ズムはプロセス制御センター１１２により自動的に動作
される。従って、通信ネットワークに接続する処理ネッ
トワーク中のあらゆる処理機器によって、製品の流れは
自動的に制御されるのである。
【００４９】図１Ｂは、ＬＡＮなどの通信ネットワーク
に接続する様々な処理機器を示すが、その他の形態の通
信を採用しても良い。例えば、処理ノードは、そのノー
ドにおける製品の処理が完了したことを目で見てわかる
ように表示しても良い。この視覚表示は、例えば、オペ
レータに対し提示されるフラグ、又は光やブザー音など
の電子標識であっても良い。この表示を受け取ったオペ
レータは手動操作により製品を処理セットアップから取
り出し、それをコンベヤに載せ、手動操作でスイッチを
押してコンベヤを動かし、製品を次の処理ノードへ送り
出す。従って、完全に自動化した構成にすれば、ネット
ワークは最も効率が良くなるであろうが、少なくとも一
部では手動操作が必要になる場合もあり、本発明はその
ようなシステムにおいても採用可能である。
【００５０】図２は、半導体処理ネットワークを通る製
品の流れの一例を示す。図２に示すように、製品はリソ
グラフィノード１０２の前にＷＩＰバッファ（待ち行
列）１０１に保持されている。図２において、図中符号
１２５から１３０は未処理ウェハのカセットを表す。し
かし、待ち行列はカセットに収納したウェハではなく、
個別のウェハを保持していても良い。ウェハは、まず、
ＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１からリソグラフィノ
ード１０２へ移動する。ただし、ウェハはリソグラフィ
プロセスに直ちに入るとは限らず、リソグラフィノード
には、ウェハを受け入れるための保持ビンがあっても良
い。これは、オペレータの手動操作によるセットアップ
が要求されるような場合である。そのような場合、オペ
レータは保持ビンからウェハを取り出し、処理に備えて
ウェハのセットアップを実行することになるであろう。
【００５１】リソグラフィプロセス１０２Ｂに入る前
に、製品（ウェハ）は被覆／現像追跡メカニズム１０２
Ａを通過する。被覆／現像追跡メカニズム１０２Ａで
は、ウェハをレジストで被覆する。レジストで被覆され
た後、ウェハはリソグラフィプロセス１０２Ｂに入り、
そこで露光される。リソグラフィプロセスでの露光後、
ウェハは被覆／現像追跡メカニズム１０２Ａに戻り、現
像される。
【００５２】リソグラフィノード１０２におけるリソグ
ラフィプロセスが完了した後、ウェハはネットワークを
通る現在処理パスで必要とされている後続処理ノード１
０３へ送り出される。この点に関して、ウェハはインプ
ランテーション、計測処理、酸化処理及び／又はエッチ
ングを実行するための処理ノードで処理されれば良い。
従って、図２は後続処理ノードとして１つの処理ノード
１０３しか示していないが、実際の処理は複数の処理ノ
ードにより実行されても良い。リソグラフィノードと同
様に、それらの後続ノードも、オペレータの手動操作に
よるセットアップが必要である場合、そのノードで製品
を受け取ったときに製品を収納しておくための保持ビン
を有していても良い。
【００５３】後続するプロセスが完了したならば、製品
（ウェハ）はＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１に戻る
か、出口プロセス１０９へ送られる。先に説明した追跡
状態を利用して、スケジューラ１１１は、ウェハが追加
リソグラフィ処理及び／又は後続処理を必要としている
か、又はウェハの処理が完了しているかに応じて、製品
をＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１に戻すべきか又は
出口プロセス１０９へ送り出すべきかを判定する。
【００５４】図３は、本発明による生産ラインを制御す
る様々な構成要素の間での通信に利用できるシステムの
１つを示す。図３では、ネットワークにおける製品の流
れを制御するためにスケジューラ１１を利用する。スケ
ジューラ１１は、機器の利用の可否、処理すべき製品及
び製品の優先順位に関わる決定を処理できるコンピュー
タプログラム、電子装置又は何らかの手段の形で具現化
されたコンピュータ実行可能なプロセスステッププログ
ラムであれば良い。
【００５５】図３に示すように、ＷＩＰ追跡システム１
１３はスケジューラ１１１と通信する。先に述べた通
り、この通信はローカルエリアネットワークを介する
か、有線通信又は無線通信などの直接通信を介するか、
あるいはその他の何らかの通信手段を介すれば良い。図
２に関連して説明したように、ＷＩＰ追跡システム１１
３とスケジューラ１１１の通信により、ＷＩＰ追跡シス
テム１１３は各製品の識別情報をスケジューラ１１１に
提供する。そこで、スケジューラはこの情報を利用し
て、製品の優先順位を判定する。
【００５６】また、待ち行列プロセス１０１もスケジュ
ーラ１１１と通信している。待ち行列プロセス１０１は
ネットワークを通過する処理を待っている製品を含む。
待ち行列プロセス１０１は、その待ち行列に含まれる製
品の数に関する情報、どの製品が待ち行列にあるかを示
す識別に関する情報、及び待ち行列にある製品に関する
その他の情報をスケジューラ１１１に提供する。スケジ
ューラ１１１はこの情報を利用して待ち行列における製
品の優先順位を判定すると共に、例えば、ジョブ到着プ
ロセス１００からＷＩＰバッファ（待ち行列）１０１に
新たな製品をロードすべきである事を示す指示を待ち行
列に提供する。
【００５７】更に、スケジューラ１１１は、待ち行列の
どの製品を待ち行列から放出して、リソグラフィプロセ
スへ送り出すべきかに関する情報を待ち行列プロセス１
０１に提供する。このように、スケジューラ１１１と待
ち行列１０１は互いに通信しながら、待ち行列に出入り
する製品の流れを制御する。
【００５８】更に、図３には、プロセスノード１０３と
スケジューラ１１１との通信も示されている。この点に
関して、図示の便宜上、図３は１つのプロセスノードと
スケジューラ１１１との通信を示している。しかし、実
際には、ネットワーク中の全ての処理ノードがスケジュ
ーラ１１１と通信すると考えられるであろう。
【００５９】従って、簡潔を期して、ここでは１つの処
理ノードについてのみ説明する。処理ノード１０３はス
ケジューラ１１１と通信して、任意の時点における処理
ノードの利用の可否、処理ノードの利用不可能状態から
利用可能状態への変化、又は処理ノードが利用不可能状
態から利用可能状態に変化すると予期されるタイミング
を指示する。先に図１Ｂに関連して述べたように、処理
ノードの状態の通信はローカルエリアネットワーク、視
覚信号、又は状態の変化を伝送するための他の何らかの
手段を介して行われれば良い。
【００６０】本発明によれば、処理ノードとスケジュー
ラとの通信によって、ボトルネック処理ノードに続く全
ての処理ノードを通って待ち行列に戻るか、又はネット
ワークから出るかのクリア軌道を利用できるか否かを判
定できる。スケジューラ１１１がこの判定を実行するた
めに、スケジューラ１１１は処理ノードの利用可能状態
に関わるフィードバック情報を処理ノードから獲得す
る。前述のように、処理ノードは、その時点でそれらの
処理ノードが利用可能であるか否かに関わる情報、利用
不可能状態から利用可能状態への変化、又は処理ノード
が利用可能になると予期される時間フレームをフィード
バックとして提供する。この情報を利用して、スケジュ
ーラ１１１は、待ち行列中の１つの製品を処理するため
に要求される全ての処理ノードがネットワークを通るそ
の製品の軌道においてその時点で利用可能であるか否
か、又は処理ノードが軌道についていつ利用可能になる
のかを判定する事ができる。
【００６１】更に、スケジューラ１１１が１つの製品に
ついてクリア軌道を発見したならば、スケジューラ１１
１の内部でその軌道に関わる処理ノードを予約する。
「軌道に関わる処理ノードを予約する」とは、スケジュ
ーラがある特定の製品を処理するために、クリア軌道の
中の各処理ノードを予約するという意味である。このよ
うにして、軌道が起動されたならば、選択された製品を
処理するために、各処理ノードが予約される。予約の指
示を発するために、スケジューラ１１１が各処理ノード
と直接通信する必要はない。
【００６２】先に簡単に述べた通り、軌道は直ちに利用
されても良いし、時間予約されても良い。すなわち、ク
リア軌道を利用でき、その軌道を直ちに起動しても良い
（例えば、リソグラフィノードが別の製品の処理のため
に使用中ではない）とスケジューラ１１１が判定した場
合は、その軌道を起動する。これに対し、スケジューラ
１１１はクリア軌道を発見したが、例えば、ノードの１
つがその時点で別の製品を処理中であるために軌道を直
ちに起動できない場合には、その軌道を時間予約してお
けば良い。「時間予約する」とは、その時点で利用不可
能なノードが利用可能になったときに、以後のいずれか
の時点で起動できるように軌道を予約できるという意味
である。
【００６３】更に、図３は、スケジューラ１１１とプロ
セス制御システム１１２との通信も示している。先に図
１Ａに関連して説明したように、プロセス制御システム
１１２の１つの機能は、ネットワークを通って１つの処
理ノードから別の処理ノードに向かう製品の流れを制御
する事である。従って、スケジューラ１１１がクリア軌
道を発見し、処理ノードを予約しておいたとき、後に軌
道を起動すべき時間になったならば、スケジューラ１１
１はプロセス制御システム１１２に軌道を起動するよう
に指示を出し、これにより、プロセス制御システム１１
２はネットワークを通る製品の動きと処理を制御する。
【００６４】図４は、本発明による処理ネットワークの
様々な部分の間の通信及び製品の流れの１例を示す。図
４では、実線が製品の流れを示し、点線は通信を示す。
まず、製品はジョブ到着プロセス１００に収容され、先
に図１Ａに関連して説明したように、待ち行列１０１へ
流れ、そこでクリア軌道が発見されるまで保持される。
この点に関して、スケジューラ１１１はクリア軌道判定
を先に図３に関連して説明したように実行する。すなわ
ち、後続する処理ノード１０３がスケジューラ１１１と
通信して、それぞれのノードの利用可能又は不可能の状
態１６６を提供する。処理ノードの状態を利用して、ス
ケジューラ１１１が待ち行列の少なくとも１つの製品に
ついてクリア軌道を発見したならば、スケジューラ１１
１はその軌道の後続する処理ノードを予約する。
【００６５】その後、軌道を起動すべき時点で、スケジ
ューラ１１１は軌道を起動するための信号１６８を待ち
行列１０１に供給する。これに対し、例えば、将来の時
点における処理ノードを利用の可否に基づいてクリア軌
道を判定したために、軌道を直ちに起動する事が不可能
である場合には、スケジューラ１１１は、起動の時間に
いつ到達するかを示す信号１６８を待ち行列１０１へ送
信する。
【００６６】軌道が起動されたならば、製品は待ち行列
１０１から再入可能プロセス１０２へ流れる。この場合
にも、半導体製造ラインでは、再入可能プロセスはリソ
グラフィプロセスであっても良い。再入可能プロセス１
０２が製品の処理を完了すると、製品はその製品を処理
するために必要とされている後続処理ノード１０３の各
々へ流れる。図４では、簡単にするため、後続する処理
ノード１０３は１つのプロセスとして示されている。し
かし、図２の説明の場合と同様に、後続する処理ノード
１０３は複数のプロセスであっても良い。
【００６７】後続する処理ノード１０３により処理され
た後、製品がどのように流れるかは、スケジューラ１１
１によりその製品について判定された軌道に従って決ま
る。この点に関して、クリア軌道を判定する際に、スケ
ジューラ１１１は、軌道が製品を追加処理のために待ち
行列に戻すべきか、又は製品が完成しているかを判定す
る。
【００６８】先に図３に関連して説明した通り、スケジ
ューラは、１つの製品が完成するたびに処理パスの数を
追跡するために、ＷＩＰ追跡メカニズムからフィードバ
ック情報を受信する。この情報を利用して、スケジュー
ラ１１１は、現在の軌道がネットワークを通る最後のパ
スであるか否か、すなわち、そのパスの後に製品が完成
するか又は製品が追加処理を必要としているかを判定す
ることができる。後続する処理ノード１０３により処理
された後、軌道が最終パスであるとスケジューラ１１１
が判定した場合、製品は出口プロセス１０９へ流れる。
これに対し、軌道が最終パスではなく、製品は追加処理
を必要としているとスケジューラ１１１が判定した場合
には、製品は後続する処理ノード１０３により処理され
た後に待ち行列１０１に戻る。
【００６９】図５は、本発明による生産ラインを制御す
るためのプロセスステッププログラムを示すフローチャ
ートである。図５のプロセスステッププログラムはコン
ピュータプログラム、電子装置、又はそれらのプロセス
ステッププログラムを動作させることができる他の何ら
かの手段として具現化されれば良い。図１Ａのスケジュ
ーラ１１１などのコンピュータにより読み取り、実行す
ることができるように、プロセスステッププログラムを
コンピュータ読み取り可能な媒体に格納しておくのが好
ましい。
【００７０】簡単に言えば、プロセスステッププログラ
ムはクリア軌道判定を実行し、クリア軌道に関わる処理
ノードを予約し、軌道を起動する。
【００７１】プロセスは、再入可能プロセスの待ち行列
に製品をロードすることによって始まる。図５に示すよ
うに、ステップＳ５０１では、待ち行列が一杯であるか
否かを判定する。この判定は、任意の時点で待ち行列に
存在することができる製品の数の一定の限界と関連させ
て、待ち行列の瞬時サイズ、すなわち、待ち行列におけ
る製品の数などの待ち行列の特性を考慮することにより
実行されても良い。
【００７２】例えば、待ち行列が保持できる製品の最大
数に基づいて、待ち行列に一定の限界を割り当てる。プ
ロセスは、待ち行列にある製品の数を判定し、それを一
定の限界と比較する。待ち行列が一杯であるという判定
がなされた場合、流れはステップＳ５０３へ進む。これ
に対し、待ち行列がいっぱいではないという判定がなさ
れた場合には、ステップＳ５０２で、新たな製品を待ち
行列に追加する。新たな製品は、待ち行列のサイズが一
定の限界を超えるまで待ち行列に追加される。一定の限
界に達した時点で、以下に更に詳細に説明するように、
待ち行列の製品に関する軌道の計算を実行する。
【００７３】軌道の計算は、ステップＳ５０３からＳ５
０５を含むいくつかのステップに関連している。図５か
らわかるように、ステップＳ５０３では、どの処理ノー
ドが利用可能な状態にあるかを判定する。この判定を実
行する方法は多様に考えられる。例えば、各々の処理ノ
ードが利用可能であるか否かを判定するために、スケジ
ューラにより反復ポーリングループを実行しても良い。
あるいは、先に図３及び図４に関連して述べたように、
各々の処理ノードがその利用の可否の状態に関して定期
的にフィードバック情報をスケジューラに提供しても良
い。利用の可否を指示するためにどの方法を使用するか
に関わらず、判定プロセスは少なくとも１つの処理ノー
ドが利用可能になるまで続く。
【００７４】少なくとも１つの処理ノードが利用可能に
なったならば、利用可能な状態である処理ノードを処理
ネットワーク内におけるその優先順位に基づいてそれぞ
れ分類する（ステップＳ５０４）。例えば、他のどのノ
ードよりも処理に必要とされているのはどのノードであ
るかに基づいて処理ノードを分類しても良い。例とし
て、図１Ｃの処理ノード１０３及び１０４が共に利用可
能である場合を考える。処理ネットワークでは、処理ノ
ード１０４による処理を必要とする製品は、まず、処理
ノード１０３により処理されなければならない。
【００７５】従って、処理ノード１０３を先に使用しな
ければならないので、処理ノード１０３には処理ノード
１０４より高い優先順位が与えられる。１つの処理ノー
ドが利用可能になるたびに、又は各処理ノードがいつ利
用可能な状態になるかに関する指示が出されるたびに、
スケジューラは処理ネットワークにおけるそれらの処理
ノードの優先順位に基づいて処理ノードを分類する。
【００７６】利用可能な処理ノードを分類した後、待ち
行列に含まれる製品のうちどの製品が利用可能な処理ノ
ードに整合するかを判定する（ステップＳ５０５）。す
なわち、待ち行列の製品のうちどの製品がネットワーク
を通る次のパスにおける処理のために利用可能な処理ノ
ードを必要とするかを判定するのである。
【００７７】例えば、処理ノード１０３及び１０４が利
用可能であるとする。待ち行列に含まれるいずれかの製
品がネットワークを通る次のパスで処理ノード１０３及
び／又は処理ノード１０４のみによる処理を要求してい
る場合、整合が見出される。しかし、処理ノード１０３
及び１０４は利用可能であるが、待ち行列の各製品がネ
ットワークを通る次のパスで処理ノード１０３、１０４
及び１０６による処理を要求している場合には、処理ノ
ード１０６を利用できないため、整合は見出されない。
【００７８】前述のように、本発明は、再入可能処理ノ
ードを含めて、選択された製品をネットワークを通る次
のパスで処理するために要求される全ての処理ノードを
介するクリア軌道を発見する。従って、選択された製品
を処理するために要求される処理ノードの１つでも利用
できなければ、整合は見出されないことになる。整合が
見出された場合は、流れはステップＳ５０６へ進む。し
かし、整合が見出されない場合には、ポーリングループ
を再度実行し、先のポーリングループの後に利用可能に
なったと考えられる処理ノードを含めて、優先順位に基
づく利用可能な処理ノードの分類を繰り返す。
【００７９】この場合にも、ステップＳ５０５で、利用
可能な処理ノードを待ち行列における製品と整合させる
ための判定を実行する。ポーリングループは整合が見出
されるまで続き、整合が見出された時点で、流れはステ
ップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６では、少なくと
も１つの整合が見出されたとき、整合が見出された待ち
行列の製品をその優先順位に基づいて分類する。すなわ
ち、２つ以上の整合が見出された場合には、スケジュー
ラは整合が見出されたそれぞれの製品に対し優先順位を
割り当てる。この優先順位は、どの製品が完成に最も近
いか、すなわち、どの製品がネットワークの出口に最も
近いかに基づくものであっても良い。
【００８０】そこで、最高の優先順位を有する製品を次
のパスでその製品を処理するために要求されている処理
ノードの各々を通る軌道について選択し（Ｓ５０７）、
待ち行列に戻すか、又はネットワークから出す。
【００８１】ステップＳ５０７で製品が軌道について選
択された後、ステップＳ５０８では、選択された製品を
処理するために要求されている処理ノードをその軌道に
ついて予約する。スケジューラはその内部で選択された
製品の軌道に関わる各々の処理ノードを予約する。処理
ノードは即時軌道に関して予約されても良いし、軌道に
関して時間予約されても良い。軌道が即時に使用される
か、又は時間予約されるかは、その軌道を起動するため
に処理機器を直ちに利用できるか、又は処理機器が将来
のいずれかの時点（ｔ）で軌道について利用可能になる
のかによって決まる。
【００８２】次に、ステップＳ５０９で、再入可能処理
ノードに優先順位を与える。再入可能処理ノードは、例
えば、所望の結果に基づいて優先順位を与えられても良
い。例えば、２つ以上のリソグラフィ装置がネットワー
クに含まれており、各装置がウェハの特定の層を処理す
るために第１の指定される場合を考える。この場合に
は、最良の結果をもたらすであろう装置を優先すること
が望ましい。
【００８３】しかし、最高の優先順位を有する装置が常
に選択されるとは限らない。例えば、所望の装置を利用
できない場合には、その他のいずれかの装置がプロセス
を実行することになるが、その仕上がりは所望の結果よ
り劣る。
【００８４】ステップＳ５１０では、いずれかの再入可
能処理ノードに関わるセットアッププロセス又はその再
入可能処理ノード自体が利用可能であるか否かを判定す
る。いずれかの再入可能ノードのセットアッププロセス
又は再入プロセスのいずれかを利用できるのであれば、
ステップＳ５１１で選択された製品の軌道を起動する。
セットアッププロセス又は再入プロセスを利用できない
場合には、ポーリングループを再度実行する。
【００８５】ステップＳ５１１で選択された製品の軌道
を起動した後、プロセスはステップＳ５０１に戻り、待
ち行列における製品の数を再び判定する。次に、図１Ｃ
に示した軌道に従った特定の製品の制御を説明する。
【００８６】この説明と関連して、待ち行列の全てのウ
ェハは第１回目の処理パスを待っている、すなわち、製
品はまだ処理されていないと仮定する。更に、ネットワ
ークを通る第１回のパスと第２回のパスの双方で、各ウ
ェハを処理ノード１０３、１０４、１０６及び１０８に
よりそれぞれ処理すべきであると仮定する。
【００８７】処理を開始するときには、まず、カセット
に収納されているウェハのバッチをジョブ到着プロセス
１００にロードする。例えば、図２に示すように、ジョ
ブ到着プロセス１００にカセット１２５から１３０をロ
ードすれば良い。ウェハバッチは一般にオペレータによ
り手動操作でロードされる。
【００８８】図１Ｃに戻ると、図５のステップＳ５０１
及びＳ５０２を利用して、ＷＩＰバッファ（待ち行列）
１０１は、待ち行列にロードされるウェハの枚数が所定
の限界、例えば、１０バッチに達するまで、ジョブ到着
プロセス１００からのウェハバッチでロードされる。こ
のロードのプロセスはプロセス制御センター１１２によ
り制御されれば良い。ロードされたウェハバッチの数が
限界（１０）に達したならば、プロセス制御センター１
１２はジョブ到着プロセス１００に待ち行列１０１への
ウェハバッチのロードを停止させるように指令する。
【００８９】スケジューラ１１１は、待ち行列１０１の
１０個のウェハバッチのそれぞれについて、全ての処理
ノードを通り、待ち行列１０１に戻るか又はプロセス１
０９から出るクリア軌道が存在するか否かを判定する。
先に述べたように、スケジューラ１１１はそれぞれの処
理ノード１０３から１０８から、その利用の可否の状態
に関するフィードバック情報を受信する。
【００９０】この例では、処理ノードはいずれも使用中
ではなく、従って、全ての処理ノードが利用可能である
と仮定する。従って、待ち行列１０１にあるウェハを除
いて、ネットワークにウェハは存在していない。そのた
め、待ち行列１０１の各ウェハはネットワークを通る第
１回の処理パスを待っている状態であるので、ウェハご
とに、スケジューラ１１１は処理ノード１０３、１０
４、１０６及び１０８が利用可能であるか否かを判定す
る。
【００９１】前述のように、処理ノード１０３、１０
４、１０６及び１０８は第１回のパスでウェハを処理す
るために必要とされるノードである。それらの処理ノー
ドが利用可能であると判定したならば、スケジューラ１
１１は、待ち行列１０１にある各々のウェハについてク
リア軌道を利用できるか否かを判定する。
【００９２】処理の次のステップは、スケジューラ１１
１がクリア軌道に対して待ち行列１０１中のどのウェハ
を選択すべきかを判定するステップである。図５に関連
して先に説明したように、ウェハには、処理を完了する
ために要求される処理ステップの数に基づいて優先順位
が与えられる。
【００９３】しかし、この例では、全てのウェハが第１
回の処理パスを待っている状態であるので、全てのウェ
ハは同じ優先順位を有する。従って、スケジューラ１１
１は処理に際して、おそらくはジョブ到着プロセス１０
０から最初に待ち行列１０１にロードされたウェハを選
択することにより、１０枚のウェハの中の任意の１枚を
選択する。
【００９４】スケジューラ１１１がクリア軌道に関して
１枚のウェハを選択したならば、スケジューラ１１１は
処理ノード１０３、１０４，１０６及び１０８（ネット
ワークを通る現在の第１回のパスにおいて選択されたウ
ェハを処理するために要求されている処理ノード）を予
約する。
【００９５】処理ノードを予約したならば、スケジュー
ラ１１１は、即時軌道に関してボトルネック処理ノード
１０２を利用できるか否かを判定する。この例では、ボ
トルネックプロセス１０２によりその時点で処理されて
いるウェハはないので、即時軌道を利用することが可能
である。そこで、スケジューラ１１１は、選択されたウ
ェハを放出し、それをボトルネック処理ノード１０２
（リソグラフィ）へ送り出すために、待ち行列１０１及
びプロセス制御センター１１２へ信号を送信する。
【００９６】次に、プロセス制御センター１１２は、待
ち行列１０１、コンベヤ１０４、ゲート１１５などを動
作させて、選択されたウェハを処理ノード１０２へ移動
させるために、処理の制御を開始する。
【００９７】処理ノード１０２に入る前に、ウェハは追
跡メカニズム１１３を通過しても良い。追跡メカニズム
１１３は、ウェハのバーコードを走査することにより、
そのウェハの通し番号を知る走査装置であっても良い。
そこで、追跡メカニズム１１３はウェハの識別情報をス
ケジューラ１１１に提供する。先に述べた通り、スケジ
ューラ１１１はこの情報を利用して、待ち行列のウェハ
ごとに優先順位を割り当てる。
【００９８】前述のように、ボトルネック処理ノード１
０２はオペレータの手動操作によるセットアップを必要
とすることがある。しかし、この例では、セットアップ
は自動的であり、処理ノード１０２に到達したときにウ
ェハは自動的にセットアップされ、リソグラフィプロセ
スが始まるものと仮定する。
【００９９】１枚目のウェハが処理され始めた後、スケ
ジューラ１１１は待ち行列１０１に残っているウェハの
それぞれについてクリア軌道判定を計算する。この場
合、処理ノード１０３、１０４、１０６及び１０８が予
約されているので、スケジューラ１１１がそれらのノー
ドは利用不可能であると判定したときには、スケジュー
ラ１１１は待ち行列のどの製品についてもクリア軌道を
見出さないことになる。
【０１００】しかし、それぞれの処理ノード１０３、１
０４、１０６及び１０８は、スケジューラ１１１に対
し、それらのノードが時間（ｔ）には利用可能になると
いう指示を出す。そのため、スケジューラ１１１は待ち
行列１０１のウェハごとに時間（ｔ）にはクリア軌道を
見出せる。この場合、クリア軌道が時間予約される。す
なわち、時間（ｔ）に２枚目のウェハの軌道についてそ
れぞれの処理ノードが予約されるように、その軌道につ
いて選択された２枚目のウェハに関わる処理ノードの各
々へ予約信号を送信する。従って、時間（ｔ）に達する
と、スケジューラ１１１は、処理ノード１０２が利用可
能になったときに２枚目のウェハの軌道を起動するため
に、待ち行列１０１へ信号を送信する。
【０１０１】スケジューラ１１１が待ち行列のウェハご
とにクリア軌道判定を計算しつつ、上記のプロセスは継
続する。しかし、１枚目のウェハが１回目の処理パスの
完了に続いて待ち行列に戻ると、スケジューラ１１１
は、１枚目のウェハを含めて、待ち行列のウェハに関し
てクリア軌道判定を再び計算する。この状況について以
下に更に詳細に説明する。
【０１０２】１枚目のウェハが待ち行列１０１に戻る
と、スケジューラ１１１は先に説明したのと同じように
クリア軌道判定を計算する。しかし、クリア軌道が待ち
行列１０１の２枚以上のウェハについて見出されている
ならば、スケジューラ１１１は最高の優先順位を有する
ウェハについてその軌道を予約する。この例の場合に
は、１枚目のウェハは１回の処理パスを完了している
が、待ち行列１０１の残りの全てのウェハは全く処理さ
れていない。
【０１０３】従って、スケジューラ１１１は１枚目のウ
ェハにより高い優先順位を割り当て、その結果、それよ
り優先順位の低いウェハについてクリア軌道を予約する
前に、１枚目のウェハについてクリア軌道を予約する。
従って、処理ノード１０２が利用可能な状態になると、
スケジューラ１１１は１枚目のウェハについて軌道を起
動するために待ち行列１０１へ信号を送信する。
【０１０４】以上の例から容易に分かるように、スケジ
ューラはネットワーク１２５の様々な処理機器と通信
し、その結果、処理設備内における製品の流れを制御す
る。通常、クリア軌道判定が見出され、その軌道につい
て処理ノードが予約されるまで、待ち行列の製品の処理
は開始されない。そのため、処理ネットワークにおける
２次ボトルネックは大幅に回避される。また、スケジュ
ーラにより更に適切なローディングスケジュールが規定
されるので、ボトルネックプロセスの利用も大きく改善
される。
【０１０５】本発明を特定の実施例に関して説明した。
本発明は上述の実施例には限定されず、当業者により本
発明の趣旨から逸脱せずに様々な変更及び変形を実施し
うることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 本発明によるマルチノード処理ネットワー
クを示す図。
【図１Ｂ】 図１Ａの処理ネットワークの構成要素間の
通信を示す図。
【図１Ｃ】 図１Ａのネットワークを通る製品の処理軌
道として考えうる１つの処理軌道を示す図。
【図２】 本発明による処理ネットワークを通る製品
の流れの１例を示す図。
【図３】 本発明による処理ネットワークの様々な部
分の間の通信を示す図。
【図４】 本発明による処理ノード間の製品の流れ及
び通信を示す図。
【図５】 本発明によるプロセスステッププログラム
の処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００…ジョブ到着プロセス、１０１…ＷＩＰバッファ
（待ち行列）、１０２…ボトルネック処理ノード、１０
３〜１０８…処理ノード、１０９出口プロセス、１１１
…スケジューラ、１１２…プロセス制御センター、１１
３…製品追跡メカニズム、１１４…コンベヤ、１１５…
製品流れゲート、１２５…処理ネットワーク、１３０…
マルチノード処理ネットワーク、１５０〜１５５…コン
ピュータ、２５０…通信ネットワーク

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 再入可能なボトルネック処理ノード
    に先立ってＷＩＰを待ち行列に保持する生産ラインを制
    御する方法において、 前記ボトルネック処理ノードに続く全ての処理ノードを
    通って選択された１つのＷＩＰについてクリア軌道が利
    用できるか否かを判定する工程と、 前記クリア軌道が利用できる場合、選択されたＷＩＰに
    ついて後続する処理ノードを予約する工程と、 を備えることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記ボトルネック処理ノードはフォトリ
    ソグラフィ処理ノードであることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動する工
    程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記クリア軌道判定は、再入可能ノード
    に戻る軌道又は生産ラインの出口に向かう軌道を含むこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 複数のＷＩＰが１つのクリア軌道を有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動する工
    程を更に含み、 前記クリア軌道に対して選択されるＷＩＰは待ち行列規
    則に基づいて選択されることを特徴とする請求項５に記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 前記待ち行列規則は待ち行列におけるジ
    ョブの優先順位であることを特徴とする請求項６に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 再入可能なボトルネック処理ノードに先
    立ってＷＩＰを待ち行列に保持する生産ラインを制御す
    る装置において、 実行可能なプロセスステッププログラムを格納する領域
    を含むメモリと、 前記実行可能なプロセスステッププログラムを実行する
    プロセッサと、を具備し、 前記実行可能なプロセスステッププログラムは、（ａ）
    前記ボトルネック処理ノードに続く、全ての処理ノード
    を通って選択された１つのＷＩＰについてクリア軌道が
    利用できるか否かを判定する工程と、（ｂ）クリア軌道
    が利用できる場合、選択されたＷＩＰについて後続する
    処理ノードを予約する工程と、 を含むことを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 前記ボトルネック処理ノードはフォトリ
    ソグラフィ処理ノードであることを特徴とする請求項８
    に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動する工
    程を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記クリア軌道の判定は、再入可能ノ
    ードに戻る軌道又は生産ラインの出口に向かう軌道を含
    むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 複数のＷＩＰが１つのクリア軌道を有
    することを特徴とする請求項８に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動する工
    程を更に含み、 前記クリア軌道に対して選択されるＷＩＰは待ち行列規
    則に基づいて選択されることを特徴とする請求項１２に
    記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記待ち行列規則は待ち行列における
    ジョブの優先順位であることを特徴とする請求項１３に
    記載の装置。
  15. 【請求項１５】 再入可能なボトルネック処理ノードに
    先立ってＷＩＰを待ち行列に保持する生産ラインを制御
    する為のコンピュータ実行可能なプロセスステッププロ
    グラムにおいて、 前記ボトルネック処理ノードに続く全ての処理ノードを
    通って選択された１つのＷＩＰについてクリア軌道が利
    用できるか否かを判定する工程と、 前記クリア軌道が利用できる場合、選択されたＷＩＰに
    ついて後続する処理ノードを予約する工程と、 を含むことを特徴とするコンピュータ実行可能なプロセ
    スステッププログラム。
  16. 【請求項１６】 前記ボトルネック処理ノードはフォト
    リソグラフィ処理ノードであることを特徴とする請求項
    １５に記載のコンピュータ実行可能なプロセスステップ
    プログラム。
  17. 【請求項１７】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動する工
    程を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のコン
    ピュータ実行可能なプロセスステッププログラム。
  18. 【請求項１８】 前記クリア軌道判定は、再入可能ノー
    ドに戻る軌道又は生産ラインの出口に向かう軌道を含む
    ことを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ実行
    可能なプロセスステッププログラム。
  19. 【請求項１９】 複数のＷＩＰが１つのクリア軌道を有
    することを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ
    実行可能なプロセスステッププログラム。
  20. 【請求項２０】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動する工
    程を更に含み、 前記クリア軌道に対して選択されるＷＩＰは待ち行列規
    則に基づいて選択されることを特徴とする請求項１９に
    記載のコンピュータ実行可能なプロセスステッププログ
    ラム。
  21. 【請求項２１】 前記待ち行列規則は待ち行列における
    ジョブの優先順位であることを特徴とする請求項２０に
    記載のコンピュータ実行可能なプロセスステッププログ
    ラム。
  22. 【請求項２２】 再入可能ボトルネック処理ノードに先
    立ってＷＩＰを待ち行列に保持する生産ラインを制御す
    るコンピュータ実行可能なプロセスステッププログラム
    を実行するためのコードが格納されるコンピュータ読み
    取り可能な媒体において、 前記ボトルネック処理ノードに続く全ての処理ノードを
    通って選択された１つのＷＩＰについてクリア軌道が利
    用できるか否かを判定するためのコードと、 前記クリア軌道が利用できる場合、選択されたＷＩＰに
    ついて後続する処理ノードを予約するためのコードと、 を含むことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な媒
    体。
  23. 【請求項２３】 前記ボトルネック処理ノードはフォト
    リソグラフィ処理ノードであることを特徴とする請求項
    ２２に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
  24. 【請求項２４】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動するた
    めのコードを更に含むことを特徴とする請求項２２に記
    載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
  25. 【請求項２５】 前記クリア軌道判定は、再入可能ノー
    ドに戻る軌道又は生産ラインの出口に向かう軌道を含む
    ことを特徴とする請求項２２に記載のコンピュータ読み
    取り可能な媒体。
  26. 【請求項２６】 複数のＷＩＰが１つのクリア軌道を有
    することを特徴とする請求項２２に記載のコンピュータ
    読み取り可能な媒体。
  27. 【請求項２７】 前記後続する処理ノードが予約された
    後、選択されたＷＩＰについてクリア軌道を起動するた
    めのコードを更に含み、 前記クリア軌道に対して選択されるＷＩＰは待ち行列規
    則に基づいて選択されることを特徴とする請求項２６に
    記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
  28. 【請求項２８】 前記待ち行列規則は待ち行列における
    ジョブの優先順位であることを特徴とする請求項２７に
    記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
  29. 【請求項２９】 前記軌道の利用は瞬時であっても良
    く、あるいは時間予約されても良いことを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記軌道の利用は瞬時であっても良
    く、あるいは時間予約されても良いことを特徴とする請
    求項８に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 前記軌道の利用は瞬時であっても良
    く、あるいは時間予約されても良いことを特徴とする請
    求項１５に記載のコンピュータ実行可能なプロセスステ
    ッププログラム。
  32. 【請求項３２】 前記軌道の利用は瞬時であっても良
    く、あるいは時間予約されても良いことを特徴とする請
    求項２２に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
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