JP2008263177A - 集積基板処理システムのソフトウェアシーケンサー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロセスシーケンスを実行するためにリソースを割り当てることによって初期の個別スケジュールを判断するステップと、基本周期を算出するステップと、該個別スケジュールおよび該基本周期から生成されたスケジュールのリソース衝突を検出するステップと、該リソース衝突を除去するように該個別スケジュールを調整するステップと、を備えるプロセスシーケンススケジューリング方法を提供する。
【選択図】図6
Description
[0001]本発明の実施形態は概して、集積処理システムにおいて半導体基板を移送するための装置および方法に関する。より具体的には、本発明の実施形態は、基板間タイミング一貫性を提供するソフトウェアシーケンサーを有する集積基板処理システムに関する。
[0002]現在の半導体処理において、多数の処理ステップを有する特定の処理レシピを使用して多層部材が半導体基板上に製作されている。クラスターツールは、処理環境、普通はコントロールされている環境から基板を除去せずにプロセスシーケンスを実行するための多数のプロセスチャンバを集積しており、概して半導体基板を処理する際に使用される。プロセスシーケンスは概して、クラスターツールの1つ以上の処理チャンバにおいて完了されるデバイス製作ステップやプロセスレシピステップのシーケンスとして画成される。プロセスシーケンスは概して、種々の基板(つまりウェーハ)の電子デバイス製作処理ステップを含有することもある。
リソースの割り当ておよび初期の個別スケジュールの判断
[0046]リソースの割り当ては概して、クラスターツールのチャンバ配列をセットアップするステップと、配列されたチャンバ間で基板を移送するためにロボットを割り当てるステップと、を備えている。
[0052]本発明の一実施形態では、初期の基本周期は、クラスターツールにおける全リソース間の最長使用期間に従って判断されてもよい。リソースの使用期間は、信号基板についてプロセスシーケンスの全ステップ/移動を実行するのにかかる総時間によって画成されてもよい。
[0058]リソース衝突とは、同時に2つ以上のステップまたは移動によって1つのリソースが必要とされる状況のことである。リソース衝突は、2つ以上の基板がクラスターツールにある場合、および1つ以上のリソースが2つ以上のステップまたは移動で使用される場合に生成することがある。概して、ロボットは普通プロセススケジュールの複数の移動について使用されるため、ロボット衝突は共通である。しかしリソース衝突は、リソースがプロセスシーケンスの2つ以上のステップでスケジューリングされている場合にプロセスチャンバ、ロードロックおよび/または移送チャンバに生じることがある。
[0064]本発明の一実施形態では、リソース衝突は、衝突に伴う2つのステップのうちの一方を遅延させるためにキュー時間を付加することによって除去可能である。一実施形態では、キュー時間は2つの衝突ステップのうちの後のステップを遅延させるために付加されてもよい。
[0079]本発明の一実施形態では、ゲームツリーアルゴリズムは、スケジュールテーブルの衝突を除去するために、スケジューリング方法400などのスケジューラーで使用されてもよい。
最大キュー時間=(ボトルネックリソースの使用期間−(対象リソースの使用期間)、シーケンスのユーザー画成値)の最大値
[0082]本発明の一実施形態では、ゲームツリーは、第1の実行可能な解決策を見つけるために使用される。最良の解決策ではなく第1の実行可能な解決策を選択することによって、この問題は大きく簡略化される。スケジューラーの目的はスループットを最大化することである。基本周期が設定されると、キュー時間は上記の最大キュー時間の式によって制約されるため付加されたキュー時間はボトルネック期間を変更しないため、キュー時間を各ステップに付加することによってはスループット値は変更できない。従って、リソース衝突を解決するという問題は、スループットの最大化と対抗する。最良の解決策は、これが検索された場合には、各ステップで必要とされるキュー時間を最小化する解決策であろう。しかしこれは、長期の稼動生産バッチに対してごく少量の利得につながるだけである。効率については、第1の実行可能な解決策が、もし見つかったならば、検索の終了を判断する。
[0106]定期洗浄は、プロセスシーケンスのうち1つのステップでW個の基板ごとに稼動されるレシピである。定期洗浄は基板ごとには実行されないため、正常なスケジュールプロセスには含まれることはない。
ストール時間=(定期洗浄レシピ時間)−N*基本周期に等しい。スケジューラーは、N+1個の基板ごとに算出されたストール時間の期間ストールする。
ランタイム変動および動的スケジュール調整
[0119]本発明の一実施形態では、静的スケジュールが(クラスターツールのプロセスシーケンスをコントロールする)シーケンサーが開始する前に作成されて、クラスターツールの動きを判定するための入力として使用される。任意の基板移送ジョブを開始する前に、シーケンサーはスケジューラーに、衝突を回避するためにさらなる遅延が必要か否かを調べるように問い合わせる。しかしながら、レシピを実行するのにかかる実際の時間は、特にエンドポイントベースレシピにおいて変化することもあるため、スケジューラーはまた、プロセスシーケンスが実行されている間のシステムを監視する。スケジューラーはそして、実際の時間に基づいて静的スケジュールで算出された遅延を調整する。例えば、ステップkの開始時間は100秒の時点であり、このステップ後の遅延は静的スケジュールにおいては30秒であった。基板移送時間変動ゆえに基板が102秒の時点でチャンバに到着すると、スケジューラーは、基板がレシピを完了させた後に28秒だけ待機するようにシーケンサーを調整する。
[0120]プロセスシーケンスをスケジューリングするための本発明の方法を使用する簡単な実施例が提供される。3つのチャンバCH1、CH2、CH3を有する単一のクラスターツールは、チャンバCH1、CH2、CH3間での全基板移送を実行するための単一ブレードロボットRIを具備している。2つのロードロックLLA、LLBは、単一のクラスターツールの内外に基板を移動させるために使用される。単一のブレードファクトリインタフェースロボットFIは、カセットとロードロックLLA、LLB間で移送するために使用される。
Claims (15)
- プロセスシーケンスをスケジューリングするための方法であって、
前記プロセスシーケンスを実行するためにリソースを割り当てることによって個別スケジュールを判断するステップであって、前記個別スケジュールが、個別基板が前記プロセスシーケンスにおける複数のプロセスステップを開始する時間を示す開始時間を備えるステップと、
基本周期を算出するステップであって、前記基本周期が2つの連続基板の開始時間の間の期間分として画成されるステップと、
前記個別スケジュールおよび前記基本周期から生成されたスケジュールのリソース衝突を検出するステップと、
検出されたリソース衝突を除去するように前記個別スケジュールを調整するステップと、を備える方法。 - リソース衝突を検出する前記ステップおよび前記個別スケジュールを調整する前記ステップが、リソース衝突が検出されなくなるまで反復される、請求項1に記載の方法。
- 前記個別スケジュールを調整するステップが、除去されるべき前記検出されたリソース衝突と関連したプロセスステップを遅延させるためにキュー時間を付加する工程を備える、請求項1に記載の方法。
- 遅延中の前記プロセスステップが、除去されるべき前記リソース衝突と関連した別のプロセスステップと比較して早い開始時間を有する、請求項2に記載の方法。
- 個別スケジュールを調整するステップがさらに、キュー時間制約以内に前記キュー時間を抑制する工程を備える、請求項3に記載の方法。
- 前記基本周期を判断するステップが、
前記プロセスシーケンスを実行するために割り当てられたすべての前記リソースの使用期間を算出する工程と、
前記プロセスシーケンスを実行するために割り当てられたすべての前記リソースの最長使用期間に従って前記基本周期を設定する工程と、
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記個別スケジュールを調整することによってリソース衝突を除去できない場合に前記基本周期を延長するステップと、
前記個別スケジュールおよび前記延長された基本周期から生成された更新済みスケジュールのリソース衝突を検出するステップと、
前記更新済みスケジュールの前記リソース衝突を除去するように前記個別スケジュールを調整するステップと、
をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - プロセスによって実行される場合にオペレーションを実行するプロセスシーケンスをスケジューリングするためのコンピュータプログラムを含有するコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記プロセスシーケンスを実行するためにリソースを割り当てることによって個別スケジュールを判断するステップであって、前記個別スケジュールが、個別基板が前記プロセスシーケンスにおける複数のプロセスステップを開始する時間を示す開始時間を備えるステップと、
基本周期を算出するステップであって、前記基本周期が2つの連続基板の開始時間の間の期間分として画成されるステップと、
前記個別スケジュールおよび前記基本周期から生成されたスケジュールのリソース衝突を検出するステップと、
検出されたリソース衝突を除去するように前記個別スケジュールを調整するステップと、
を備えるコンピュータ読み取り可能な媒体。 - リソース衝突を検出する前記ステップおよび前記個別スケジュールを調整する前記ステップが、リソース衝突が検出されなくなるまで反復され、前記個別スケジュールを調整するステップが、除去されるべき前記検出されたリソース衝突と関連したプロセスステップを遅延させるためにキュー時間を付加する工程を備える、請求項8に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記基本周期を判断するステップが、
前記プロセスシーケンスを実行するように割り当てられたすべての前記リソースの使用期間を算出する工程と、
前記プロセスシーケンスを実行するように割り当てられたすべての前記リソースの最長使用期間に従って前記基本周期を設定する工程と、
を備える、請求項8に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記個別スケジュールを調整することによってリソース衝突を除去できない場合に前記基本周期を延長するステップと、
前記個別スケジュールおよび前記延長された基本周期から生成された更新済みスケジュールのリソース衝突を検出するステップと、
前記更新済みスケジュールの前記リソース衝突を除去するように前記個別スケジュールを調整するステップと、
をさらに備える、請求項8に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 処理シーケンスをスケジューリングするための方法であって、
処理スケジュールを生成するステップであって、前記処理シーケンスにおける複数の処理ステップの各々について待機期間がないステップと、
ボトルネックリソースの使用期間に従って基本周期を判断するステップと、
前記基本周期に基づいて前記処理スケジュールのリソース衝突を検出するステップと、
前記検出されたリソース衝突を除去するように前記処理スケジュールおよび前記基本周期の少なくとも一方を調整するステップと、
を備える方法。 - リソース衝突を検出するステップが、前記処理シーケンスにおける2つ以上のステップによって占有されているリソースの衝突を検出する工程を備える、請求項12に記載の方法。
- 調整ステップが、除去されるべきリソース衝突と関連したステップを遅延させるためにキュー時間を挿入する工程を備える、請求項12に記載の方法。
- 調整ステップが、
前記検出されたリソース衝突を除去するために1つ以上の処理ステップにキュー時間を挿入する工程と、
前記基本周期に基づいて前記調整された処理スケジュールのリソース衝突を検出する工程と、
前記検出された衝突が再発する場合に前記基本周期を延長する工程と、
を備える、請求項12に記載の方法。
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