JP2013118415A - Semiconductor processing system and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造分野における処理システムに係わり、特に、線形ツールの処理システムに関する。 The present invention relates to a processing system in the field of semiconductor manufacturing, and more particularly to a processing system for a linear tool.
半導体の処理システムにおいては、クラスタツールと呼ばれる構造の処理システムが広く普及している。このクラスタツールは、処理システムを設置するに当たり大きな空間を必要とし、ウェハの大口径化に伴い、必要とする空間がますます大きくなるという問題を抱えている。そこで、小さい空間でも設置することができる線形ツールと呼ばれる構造の処理システムが登場した(特許文献1)。 In semiconductor processing systems, a processing system having a structure called a cluster tool is widely used. This cluster tool has a problem that a large space is required for installing the processing system, and the required space becomes larger as the diameter of the wafer increases. Therefore, a processing system having a structure called a linear tool that can be installed even in a small space has appeared (Patent Document 1).
クラスタツールと線形ツールの違いは、処理モジュールへのウェハの搬入、及び処理モジュールからのウェハの搬出を行う内部搬送部位の構造である。クラスタツールでは、内部搬送部位において、ウェハを搬送する搬送ロボットは通常一つであり、内部搬送部位への搬入口及び搬出口であるロードロックと処理モジュール間のウェハの搬送を一つの搬送ロボットが行う。一方、線形ツールでは、内部搬送部位に複数の搬送ロボットを配し、複数の搬送ロボット間でウェハの受渡しを行い、ロードロックと処理モジュール間の搬送を行う。但し、搬送先の処理モジュールの位置によって、搬送に係わる搬送ロボットが異なる。処理モジュールの位置によっては、一つの搬送ロボットだけで搬送できる場合もあれば、複数の搬送ロボットを介さないと、搬送できない場合もある。 The difference between the cluster tool and the linear tool is the structure of the internal transfer part that carries the wafer into and out of the processing module. In the cluster tool, there is usually one transfer robot that transfers wafers at the internal transfer site, and a single transfer robot transfers wafers between the load lock and the processing module, which are the entrance and exit to the internal transfer site. Do. On the other hand, in the linear tool, a plurality of transfer robots are arranged at an internal transfer site, a wafer is transferred between the plurality of transfer robots, and transfer between the load lock and the processing module is performed. However, the transfer robot for transfer differs depending on the position of the processing module at the transfer destination. Depending on the position of the processing module, the transfer may be performed by only one transfer robot, or may not be transferred without a plurality of transfer robots.
又、半導体の処理システムにおいては、スループットの向上も重要である。一般的な処理システムは、複数の処理モジュールを有しており、複数のウェハが平行して処理される。この時、搬送ロボットが、複数のウェハを順序よく搬送しなければ、スループットは低下してしまう。そこで、スループットを向上させる方法として、スケジューリングによる方法が知られている。スケジューリングによる方法とは、搬送ロボットの動作の制約を考慮しつつ、スループットが高くなるよう各ウェハの搬送や処理のタイミングを算出し、算出したタイミングに沿って搬送を行うというものである(特許文献2)。 In a semiconductor processing system, it is also important to improve throughput. A general processing system has a plurality of processing modules, and a plurality of wafers are processed in parallel. At this time, if the transfer robot does not transfer a plurality of wafers in order, the throughput is lowered. Therefore, a method using scheduling is known as a method for improving throughput. The method by scheduling is to calculate the timing of the transfer and processing of each wafer so as to increase the throughput while taking into consideration the restriction of the operation of the transfer robot, and transfer according to the calculated timing (Patent Document) 2).
このスケジューリングによる方法は、ある搬送ルートが与えられた時に、その搬送ルートにおいてスループットを向上させる搬送や処理のタイミングを算出するものである。ここで、搬送ルートとは、処理対象のウェハが、処理システム内に搬入されてから、処理モジュールにて処理を行い、処理システム外に搬出されるまでに通過する道順である。これは、搬入口、搬送先の処理モジュール、搬出口が決まると決定されるものである。特に処理モジュールが複数ある処理システムの場合、搬送するウェハ毎に搬送先の処理モジュールを決定しないと、搬送ルートは決まらず、スケジューリングを行うことができない。そこで、搬送先の処理モジュールを決定する方法として、これから搬送するウェハに対し、処理完了時間の早い処理モジュールから順に割り当てていくという方法が知られている(特許文献3)。 In this scheduling method, when a certain transport route is given, the transport and processing timing for improving the throughput in the transport route is calculated. Here, the transfer route is a route through which a wafer to be processed passes after it is loaded into the processing system, processed by the processing module, and unloaded from the processing system. This is determined when the carry-in port, the transfer destination processing module, and the carry-out port are determined. Particularly in the case of a processing system having a plurality of processing modules, unless a processing module as a transfer destination is determined for each wafer to be transferred, the transfer route is not determined and scheduling cannot be performed. Thus, as a method for determining a processing module as a transfer destination, a method is known in which wafers to be transferred are assigned in order from the processing module with the earlier processing completion time (Patent Document 3).
クラスタツールにおいては、従来の搬送ルートを決定する方法で、最も高いスループットを得ることができた。それは、内部搬送部位において搬送を行う搬送ロボットが一つであるため、搬送ルートが違っても、搬送に係わる搬送ロボットは同じになり、搬送に要する時間や搬送に係わる制約事項も同じになるからである。故に、搬送ルートの違いがスループットに影響を与えないため、処理モジュールの処理時間のみを考慮した搬送ルートの決定方法で十分であった。 In the cluster tool, the highest throughput could be obtained by the conventional method of determining the transport route. Because there is only one transfer robot that performs transfer at the internal transfer site, even if the transfer route is different, the transfer robot related to transfer is the same, and the time required for transfer and the restrictions related to transfer are also the same. It is. Therefore, since the difference in the transport route does not affect the throughput, the method for determining the transport route considering only the processing time of the processing module is sufficient.
しかし、線形ツールおいては、内部搬送部位での搬送に係わる搬送ロボットが、搬送先の処理モジュールの位置によって異なるため、搬送ルートが違えば、搬送に要する時間や搬送に係わる制約が異なり、スループットも違ってくる。よって、従来の搬送ルートを決定する方法では、最も高いスループットを得られない可能性が高い。 However, in the linear tool, the transfer robot related to the transfer at the internal transfer site differs depending on the position of the processing module at the transfer destination. Will also be different. Therefore, there is a high possibility that the highest throughput cannot be obtained by the conventional method for determining the transport route.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、線形ツールにおいて、最も高いスループットが得られる搬送ルートを決定することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to determine a transport route that can obtain the highest throughput in the linear tool.
本発明の代表的な実施の形態による半導体処理システムは、被処理体に処理を施す複数の処理モジュールと、処理モジュールの各々へ被処理体の受け渡しを行う複数の搬送ロボットと、搬送ロボット間を連結し被処理体を搬送する搬送機構部とを有し、搬送機構部を経由して複数の処理モジュールの一つに至る搬送ルートが複数ある場合、複数の搬送ルートのそれぞれの中からスループットが最も高い搬送ルートを選択し決定する手段を有することを特徴とする。 A semiconductor processing system according to a representative embodiment of the present invention includes a plurality of processing modules that perform processing on a target object, a plurality of transfer robots that deliver the target object to each of the processing modules, and a transfer robot. And a transport mechanism unit that transports the object to be processed, and there are a plurality of transport routes that reach one of the plurality of processing modules via the transport mechanism unit, the throughput is determined from each of the plurality of transport routes. It has the means to select and determine the highest conveyance route.
又、本発明の実施の形態によるプログラムは、被処理体に処理を施す複数の処理モジュールへ該被処理体を搬送する搬送ルートを決定する半導体処理システムの制御をするコンピュータを、複数の処理モジュールの中から、利用可能な処理モジュールを抽出する処理モジュール抽出手段、抽出された利用可能な処理モジュールの情報に基づいて、被処理体を搬送する搬送ルートの候補を生成する搬送ルート候補生成手段、生成された搬送ルートのスループットを算出するスループット算出手段として機能させることを特徴とする。 Further, the program according to the embodiment of the present invention includes a computer that controls a semiconductor processing system that determines a transport route for transporting a target object to a plurality of processing modules that perform processing on the target object. A processing module extraction means for extracting a usable processing module, a transport route candidate generating means for generating a transport route candidate for transporting the object to be processed based on the extracted information on the usable processing module, It is made to function as a throughput calculation means for calculating the throughput of the generated transport route.
本発明によれば、線形ツールの処理システムにおいて、被処理体に対し複数の搬送ルートがある場合、最もスループットが高い搬送ルートを選択できるため、処理システムのスループットを向上させることができる。 According to the present invention, in the linear tool processing system, when there are a plurality of transport routes for the object to be processed, the transport route having the highest throughput can be selected, so that the throughput of the processing system can be improved.
本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下に述べる本発明になる線形ツールは、図1に示すように、内部搬送部位102に複数の搬送ロボット(105〜106)を配し、複数の搬送ロボット間でウェハの受渡しを行い、ロードロック103と処理モジュール(107〜110)間の搬送を行う。ところで、クラスタツールは、内部搬送部位において、ウェハを搬送する搬送ロボットは通常一つであるが、線形ツールは、複数の搬送ロボットを有する点がクラスタツールと大きく異なる点である。
As shown in FIG. 1, the linear tool according to the present invention described below includes a plurality of transfer robots (105 to 106) disposed in an
図1は、本発明の半導体処理システムの構成を説明した図である。処理システムは、物理的な搬送動作を行う外部搬送部位101と内部搬送部位102、その動作を制御する動作制御部113から成っている。多くの半導体処理システムにおいては、外部搬送部位101の内部は大気圧状態、内部搬送部位102の内部は真空状態に保たれている。又、処理システム124は、ネットワーク123を介してホストコンピュータ122と接続されており、ホストコンピュータ122から必要に応じて情報を取得することが出来る。以下、各部位について説明する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor processing system according to the present invention. The processing system includes an
外部搬送部位101は、処理システムの外にある処理対象のウェハを処理システム内に搬入及び搬出を行い、更に、内部搬送部位102に接続しているロードロック103へのウェハの搬入及び搬出を行う。このロードロック103は、減圧及び加圧を行うことができ、外部搬送部位101よりウェハを搬入した後、減圧し、内部搬送部位102と同じ真空状態にすることで、ウェハを内部搬送部位102へと送り出すことができる。逆に、内部搬送部位102よりウェハを搬入した後、加圧し、大気圧状態にすることでウェハを外部搬送部位101へと送り出すことができる。
The
内部搬送部位102は、搬送モジュール105、106と複数の搬送モジュールの間に設置される待機スペース104と処理モジュール107、108、109、110より構成される。搬送モジュール105には搬送ロボット111、搬送モジュール106には搬送ロボット112が配されており、搬送モジュールに隣接する処理モジュール、ロードロック、待機スペースでのウェハの搬入及び搬出や、それらの処理モジュール、ロードロック、待機スペース間のウェハの移動を行う。
The
処理モジュールは、ウェハに対してエッチングなどの処理を施す機能を有している。この処理モジュールのウェハ搬出入口には、ゲートバルブが設置されており、処理を行う時には閉じられ、ウェハの搬入及び搬出時には開かれる。 The processing module has a function of performing processing such as etching on the wafer. A gate valve is installed at the wafer loading / unloading port of the processing module, and is closed when processing is performed, and is opened when wafers are loaded and unloaded.
待機スペースには、ウェハを置くスペースがあり、隣接する搬送モジュールの各々の搬送ロボットがウェハの搬入及び搬出を行うことが可能である。そのため、片方の搬送ロボットが待機スペースにウェハを搬入し、その動作が終わった後、もう片方の搬送ロボットが待機スペースからウェハを搬出することで搬送モジュールの間で受渡しを行うことができる。 The standby space includes a space for placing a wafer, and each transfer robot of an adjacent transfer module can carry in and out the wafer. Therefore, after one transfer robot carries the wafer into the standby space and the operation is finished, the other transfer robot can carry out the wafer from the standby space, so that delivery can be performed between the transfer modules.
動作制御部113は、マイクロプロセッサ、メモリなどによって構成されるコンピュータであり、搬送ルート決定演算部114、動作指示演算部115、記憶部116を有している。搬送ルート決定演算部114は、本発明の搬送ルートの決定に関わる処理を行う。
The
動作指示演算部115は、搬送ルート決定演算部114によって決定された搬送ルートに基づいて、搬送ロボットによるウェハの搬出入や移動、ロードロックの減圧や加圧、処理モジュールの処理やゲートバルブの開閉など、個々の動作の制御を行う。記憶部116には、演算処理に必要な情報である、処理対象ウェハ情報117、動作時間情報118、処理工程情報119、装置構造情報120、処理モジュール情報121が保持されている。このうち処理モジュール情報121は、処理モジュール107、108、109、110にあるセンサーにより生成され、随時、動作制御部113に伝送される。
Based on the transfer route determined by the transfer route
一方、処理対象ウェハ情報117、動作時間情報118、処理工程情報119、装置構造情報120は、半導体処理システムとネットワーク123で接続されているホストコンピュータ122の中に管理されており、必要に応じてホストコンピュータ122より動作制御部113に伝送される。
On the other hand, the processing
以上で説明した内部搬送部位102、動作制御部113、ホストコンピュータ122などで構成されるものを、ここでは半導体処理システム124と称することにする。
What is constituted by the
この半導体処理システム124は、内部搬送部位102の構造を変更することが可能である。図2a)、b)に例示するように、処理モジュール(207〜212または207’〜212’)、搬送モジュール(213〜215または213’〜215’)、待機スペース(202〜203または202’〜203’)の配置を自由に変更することが出来る。配置の条件としては、処理モジュールと待機スペースは、必ず搬送モジュールに隣接することである。本実施形態の説明においては、図1に示す内部搬送部位の配置を前提として説明するが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。
The
次に、半導体処理システム124の動作制御について説明する。まず、処理対象の各ウェハに対して搬送ルートを決定する。ここで、本実施例中で用いる搬送ルートとは、特に断りがない限り、処理対象のウェハが、処理システム内に搬入されてから、処理モジュールにて処理を行い、処理システム外に搬出されるまでに通過する道順を指すものとする。搬送ルートそして、その搬送ルートをもとに、搬送ロボットによるウェハの搬出入や移動、ロードロックの減圧や加圧、処理モジュールの処理やゲートバルブの開閉など、個々の動作が行われる。この個々の動作を決める方式として以下に挙げる方式がある。(1)スケジュール方式
スケジュール方式は、処理対象の各ウェハを決定された搬送ルートで搬送するために必要な個々の動作を事前に計算して、予め個々の動作を決めておき、それに従って個々の動作を行うものである。この個々の動作を計算するロジックは、目的に応じて様々なバリエーションがある。目的とは、処理モジュールの稼動率を最大化するといったものや、スループットを最大化するといったものなどがある。(2)ディスパッチ方式
ディスパッチ方式は、搬送ロボットによるウェハの搬出入や移動、ロードロックの減圧や加圧、処理モジュールの処理やゲートバルブの開閉など、個々の動作について、動作を開始する条件を設定しておき、その条件が揃ったら動作が行われるようにする方式である。例えば、ある処理モジュールのゲートバルブが開くという動作の条件として、「搬送ロボットがその処理モジュールに搬入するウェハを保持している」「その処理モジュールで他のウェハに対して処理が行われていないこと」「他の処理モジュールのゲートバルブが閉じていること」といった条件をルールとして設定しておき、その条件が揃ったらゲートバルブが開くという動作が行われるというものである。
Next, operation control of the
このような動作条件のルールを個々の動作それぞれについて設定する。又、複数の動作について、動作開始の条件が揃うこともあり得る。そういった場合、どの動作を優先するかという優先ルールも設定する。その優先ルールの一例として、一番早く動作開始条件が揃った動作を行うというものがある。 Such operating condition rules are set for each individual operation. In addition, for a plurality of operations, the conditions for starting the operation may be met. In such a case, a priority rule that determines which operation has priority is also set. As an example of the priority rule, there is one that performs the operation with the operation start conditions all the fastest.
このように動作制御にはいくつかの方式があり、その詳細な計算ロジックや条件には様々なバリエーションがある。本実施形態の説明においては、ディスパッチ方式で、動作開始条件が同時に揃った場合の優先ルールとして、一番早く動作開始条件が揃った動作を優先するという動作制御が行われている半導体処理システムを前提として説明するが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。 As described above, there are several methods of operation control, and there are various variations in the detailed calculation logic and conditions. In the description of the present embodiment, a semiconductor processing system in which operation control is performed so that priority is given to an operation having the operation start condition that is the earliest as a priority rule when the operation start condition is simultaneously prepared in the dispatch method. Although described as a premise, this is an example and does not limit the present invention.
次に、処理対象の一枚のウェハに対する処理システム124の一連の動作について説明する。以下、図1を用いて、順番に動作の説明を列挙する。なお、図3には、半導体処理システム301の制御に要する情報の授受関係を示し、図1と対応する符号は、以下に[
]で示した。・ホストコンピュータ122[302]より、処理対象ウェハが到着する前に処理対象ウェハ情報117[305]、動作時間情報118[306]、処理工程情報119[307]、装置構造情報120[308]が動作制御部113[303]に伝送される。・処理モジュール情報121は、処理モジュール107〜110から随時動作制御部に伝送されている。・処理対象のウェハが到着すると、外部搬送部位101が、対象ウェハの識別情報を読み取り、動作制御部113にその情報を伝送する。・動作制御部113では対象ウェハに応じた処理工程や処理モジュール107〜110の状態のデータは予め保持しているので、そのデータと対象ウェハのデータを元に、動作制御部103が、搬送ルートを決定する。
Next, a series of operations of the
] The processing target wafer information 117 [305], operation time information 118 [306], processing step information 119 [307], and apparatus structure information 120 [308] are received from the host computer 122 [302] before the processing target wafer arrives. It is transmitted to the operation control unit 113 [303]. The
仮に、処理モジュール109が搬送先の処理モジュールになったとする。・外部搬送部位101が、ウェハをロードロック103に搬入する。・ロードロック103の外部搬送部位101側にあるゲートバルブが閉じた後、ロードロック103にて減圧が行われ、ロードロック103内を真空状態にする。・内部搬送部位103側のゲートバルブが開き、搬送ロボット111が、ロードロック103からウェハを搬出する。・搬送ロボット111はウェハを保持したまま、待機スペースの方を向くまで旋回した後、待機スペース104にウェハを置く。・もう一方の搬送ロボット112が待機スペース104よりウェハを取り出す。・搬送ロボット112はウェハを保持したまま、処理モジュール109の方を向くまで旋回した後、処理モジュール109のゲートバルブが開き、搬送ロボット112が処理モジュール109にウェハを搬入する。・処理モジュール109にて処理が行われる。・処理完了後、処理モジュール109のゲートバルブが開き、搬送ロボット112が処理モジュール109からウェハを搬出する。・搬送ロボット112はウェハを保持したまま、待機スペース104の方を向くまで旋回した後、待機スペース104にウェハを置く。・もう一方の搬送ロボット111が待機スペース104よりウェハを取り出す。・搬送ロボット111はウェハを保持したまま、ロードロック103の方を向くまで旋回した後、ロードロック103のゲートバルブが開き、搬送ロボット111がロードロック103にウェハを搬入する。・ロードロック103の内部搬送部位102側にあるゲートバルブが閉じた後、ロードロック103にて加圧が行われ、ロードロック103内を大気圧状態にする。・ロードロック103の外部搬送部位101側のゲートバルブが開き、外部搬送部位101がロードロック103からウェハを搬出する。外部搬送部位101がウェハを半導体処理システム124[301]外のウェハ格納場所に格納する。
Suppose that the
なお、図3で示すように、ホストコンピュータ302からの制御信号は、ネットワーク300を介して半導体処理システム301へ伝送される。
As shown in FIG. 3, the control signal from the
ここで説明した一連の動作は、一枚のウェハに対するものであるが、本半導体処理システム124は、複数のウェハを同時に扱うことが出来るものである。複数のウェハを搭載したロットケースが半導体処理システム124[301]に到着し、それぞれのウェハに対して上記動作を行う。又、複数のロットケースを同時に対象とすることも可能である。このように複数のウェハに対して同時に搬送及び処理を行う場合、搬送ロボットやゲートバルブの開閉など個々の動作の開始条件が同時に満たされる場合があるので、その場合、動作の優先ルールに基づいて順番に行われる。
The series of operations described here is for a single wafer, but the
次に、本発明の搬送ルート決定処理の概要ついて、図4を用いて説明する。まず、搬送ルート候補算出401を行う。搬送ルート候補算出処理401では、処理対象ウェハに対して、そのウェハの種類に応じた処理工程と処理モジュールの状態から利用可能な処理モジュール候補を算出し、それをもとに搬送ルート候補を算出する。処理の詳細については後述する。
Next, the outline of the transport route determination process of the present invention will be described with reference to FIG. First, a transport
次に、処理401で算出した搬送ルート候補毎に、スループットを算出402する。スループット算出処理402では、与えられた搬送ルートを元にスケジューリングを行い、その搬送ルートにおける搬送順序を算出し、それを元に単位時間あたりの搬送ウェハ枚数であるスループットを算出する。処理の詳細については後述する。この処理402を全ての搬送ルートについて完了するまで繰り返し、全ての搬送ルートについて処理402が完了したら、最良の搬送ルートの選択を行う。搬送ルート選択処理403では、処理402で算出した各搬送ルート候補のスループットを比較し、最良のスループットとなる搬送ルートを選択する。処理の詳細ついては後述する。以上より、最良の搬送ルートが決定される。
Next, the throughput is calculated 402 for each conveyance route candidate calculated in the
次に、搬送ルート候補算出処理の詳細について、図5を用いて説明する。まず、利用可能処理モジュール抽出ステップ501で、処理対象ウェハ情報305と処理工程情報307と処理モジュール情報309を入力し、利用可能処理モジュール情報502を生成503する。処理対象ウェハ情報305とは、図9に例示するような処理対象ウェハの識別番号であるウェハ番号と、各々のウェハに対して施す処理工程を表した情報である。処理工程情報307とは、図10に例示するような処理工程と、その処理工程が含む工程順序と、その工程順序において処理を施す処理モジュールの条件と、その処理での処理時間を表した情報である。例えば、処理工程1において、工程順序1で処理モジュール条件A、処理時間20、工程順序2で処理モジュール条件B、処理時間20というのは、処理工程1を持つウェハに対して、処理モジュール条件Aを満たす処理モジュールにて、20の処理時間にて処理を行い、次に処理モジュール条件Bを満たす処理モジュールにて、20の処理時間にて処理を行うということを意味している。処理モジュール情報309とは、図11に例示するような各処理モジュール、その処理モジュールの条件を表した情報である。以上の情報を組み合わせることで、図12に例示するような、各々のウェハの各工程順序において、利用可能な処理モジュールと処理時間の情報を得る。あるウェハのある工程順序において、利用可能な処理モジュールが複数ある場合は、その全ての処理モジュールが利用可能処理モジュールとなる。
Next, details of the conveyance route candidate calculation process will be described with reference to FIG. First, in the available processing
次に、利用処理モジュール候補生成ステップ503で、利用可能処理モジュール情報502を入力し、搬送先候補情報504を生成する。このステップでは、各ウェハの各工程順序において、利用する処理モジュールを一つ選択し、それを搬送先候補の一つとする。次に、あるウェハのある工程順序において、選択されている処理モジュールを別な利用可能処理モジュールに変更したものを別な搬送先候補とする。以上の手順を、各ウェハの各工程順序において、全ての利用可能処理モジュールが選択されるまで繰り返し、搬送先候補を網羅的に抽出する。これにより、図13に例示するような搬送先情報が生成される。
Next, in the use processing module
次に、搬送ルート候補生成ステップ503で、搬送先候補情報504と装置構造情報308を入力し、搬送ルート候補を生成する。装置構造情報308とは、図14に例示するような装置のモジュールとそれに接続している搬送ロボットを表した情報である。ここで、図14中で用いる記号について、図1との対応関係を纏めておく。以下に、簡単のために、符号は数字で示し、各符号は図1中で記載のものを示す。すなわち、LL:103、VR1〜VR2:111〜112、WS1:104、PM1〜PM4:107〜110なる対応関係にある。
Next, in transport route
例えば、図14のLLとはロードロック103を表し、そのロードロックは搬送ロボットVR1(111)に接続しているということを示している。同様にPM1、PM2、PM3、PM4はそれぞれ処理モジュールを、WS1は待機スペースを表し、それぞれ搬送ロボットVR1及びVR2と接続している。このステップでは、搬送先候補情報504の、ある搬送先候補のあるウェハに対して、設定されている工程順序の順に利用処理モジュールを通過する搬送ルートを、装置構造情報を元に抽出する。
For example, LL in FIG. 14 represents the
ウェハの搬送は、ロードロック(LL)からスタートし、接続する搬送ロボットによって搬送され、各処理モジュールで処理が行われ、搬送ロボットによってロードロックまで搬送される。例えば、図13に示すように、搬送先候補番号2、ウェハ番号W1においては、工程順序1では処理モジュールPM1、工程順序2では処理モジュールPM3で処理が行われる。この場合、図14に示すように、まずLLからPM1に搬送するにあたり、LLとPM1の両方にVR1が接続しているので、VR1によって、LLからPM1へ搬送される。この搬送動作をLL→PM1と記述することにする(図15参照)。
The wafer transfer starts from a load lock (LL), is transferred by a connected transfer robot, is processed by each processing module, and is transferred to the load lock by the transfer robot. For example, as shown in FIG. 13, for transfer
次に、PM1からPM3へ搬送するにあたり、PM1はVR1と、PM3はVR2と接続しており、VR1とVR2はWS1に接続しているので、VR1とVR2がWS1でウェハの受渡しを行う。そこで、VR1によって、PM1から待機スペースWS1へ搬送される。この搬送動作をPM1→WS1と記述する(図15参照)。 Next, when transferring from PM1 to PM3, PM1 is connected to VR1, PM3 is connected to VR2, and VR1 and VR2 are connected to WS1, so VR1 and VR2 deliver wafers by WS1. Therefore, the sheet is conveyed from PM1 to the standby space WS1 by VR1. This transport operation is described as PM1 → WS1 (see FIG. 15).
次に、VR2によって、WS1からPM3へ搬送される。この搬送動作を、WS1→PM3と記述する。同様にして、PM3よりLLに搬送するにあたり、PM3→WS1、WS1→LLという搬送動作が行われる(図15参照)。この搬送動作の順序を搬送順序とし、ある搬送先候補の各ウェハについて、この搬送動作と搬送順序及び搬送ロボットを抽出したものを搬送ルート候補とする。この搬送ルート候補の抽出を、全ての搬送先候補について行う。その結果が図15に例示するような搬送ルート候補情報である。 Next, it is conveyed from WS1 to PM3 by VR2. This transport operation is described as WS1 → PM3. Similarly, when transporting from PM3 to LL, transport operations of PM3 → WS1 and WS1 → LL are performed (see FIG. 15). This transfer operation order is defined as a transfer order, and for each wafer of a certain transfer destination candidate, the transfer operation, transfer order, and transfer robot extracted are set as transfer route candidates. This transport route candidate extraction is performed for all transport destination candidates. The result is conveyance route candidate information as illustrated in FIG.
次に、スループット算出処理の詳細について図6を用いて説明する。スループット算出処理601は、搬送先候補情報504と搬送ルート候補情報506と動作時間情報306を入力し、スループット情報602を生成する。このステップでは、まず、ある搬送ルート候補について、搬送ルート候補情報506から搬送順序と搬送動作と搬送ロボットの情報と、搬送先候補情報504から該当する搬送先候補番号の搬送先処理モジュールでの処理時間の情報と、動作時間情報306から該当する搬送ロボットと搬送動作の動作時間の情報を抽出する。それら抽出した情報を入力とし、シミュレーションを行う。シミュレーションは、動作制御として設定されている方式に従って行う。
Next, details of the throughput calculation process will be described with reference to FIG.
本実施形態の説明では、ディスパッチ方式で、動作開始条件が同時に揃った場合の優先ルールとして、一番早く動作開始条件が揃った動作を優先するという動作制御を前提とした場合のシミュレーションについて説明する。 In the description of the present embodiment, a simulation based on the premise of operation control in which priority is given to an operation having the operation start condition that is the earliest will be described as a priority rule in the dispatch method when the operation start conditions are simultaneously prepared. .
シミュレーションとは、時刻を進めながら動作を並べていく計算手順である。シミュレーションの計算例として、図15に例示した搬送先候補番号1について説明する。条件として、ウェハ番号W1、W2、W3を搭載したロットが到着した時に、既に別ロットが処理されており、その別ロットのウェハ番号W0がPM4で処理中で残り処理時間35という状態で、シミュレーションを行うものとする。又、W1、W2、W3の順で投入されるルールであるとする。なおこの一例の説明では説明を簡単するため、外部搬送部位の動作やゲートバルブの動作は割愛し、搬送ロボットと処理モジュールの動作のみシミュレーションする。
Simulation is a calculation procedure that arranges operations while advancing time. As a simulation calculation example, the transport
以下に図8を参照しながら、動作シミュレーションを説明する。まず、時刻0において、LLにはW1が格納、PM1、PM2にはウェハは格納されておらず、PM4にはW0が格納さており処理中という状態からスタートする。この場合、VR1がW1をLLから搬出し、PM1へ搬入する動作開始条件が満たされている。そこでその動作を図中に示すように並べる。次に、いずれかの動作が完了し、動作開始条件に変化のある可能性のある時刻まで時刻を進める。この例の場合、図16で示す条件より、VR1によるLL→PM1(W1)の動作は所要時間10である。そこで、時刻を10まで進める。ここで、動作開始条件が満たされている動作の有無をチェックする。PM1にW1が搬入されたので、PM1の処理の動作開始条件が満たされる。そこで、PM1でのW1に対する処理の動作を、時刻10を始点として並べる。
The operation simulation will be described below with reference to FIG. First, at time 0, W1 is stored in LL, no wafer is stored in PM1 and PM2, and W0 is stored in PM4, and processing starts. In this case, the operation start condition for VR1 to carry W1 out of LL and carry it into PM1 is satisfied. Therefore, the operations are arranged as shown in the figure. Next, the time is advanced to a time when any operation is completed and the operation start condition may be changed. In this example, the operation of LL → PM1 (W1) by VR1 is the required
次に、図16で示す条件より、PM1でのW1に対する処理時間が20であるので、時刻を30まで時刻を進める。ここで、VR1によるPM1→PM2(W1)の動作が動作開始条件と、PM4でのW0に対する処理が完了し、VR2によるPM4→WS1(W0)の動作開始条件が満たされるので、時刻30を始点として並べる。 Next, from the condition shown in FIG. 16, the processing time for W1 in PM1 is 20, so the time is advanced to 30. Here, the operation of PM1 → PM2 (W1) by VR1 is an operation start condition and the processing for W0 by PM4 is completed, and the operation start condition of PM4 → WS1 (W0) by VR2 is satisfied. Line up as
次に、時刻35まで進めると、VR2によるPM4→WS1(W0)の動作が完了する。ここで、動作開始条件が揃う動作は無いが、VR1によるWS1→LL(W0)の動作開始条件の一つであるWS1に処理済みウェハがあるという状態となり、VR1がウェハを保持していないという状態になるのを待つことなる。ここで、時刻40において、外部搬送部位によって、W2がLLに格納されるとする。そこで、時刻40まで進めると、VR1がウェハを保持してない状態となり、VR1によるWS1→LL(W0)と、VR1によるLL→PM1(W2)と、PM2でW1の処理の動作開始条件がそれぞれ満たされる。ここで、VR1によるWS1→LL(W0)と、VR1によるLL→PM1(W2)は、ともにVR1の動作であり、同時に行えない。そこで、一番早く動作開始条件が揃った動作を優先するという優先ルールに従い、この例では、VR1によるWS1→LL(W0)が時刻35の時点からVR1がウェハを保持していない状態を待っていたので、この動作を優先する。又、PM2でW1の処理は平行して動作できるので、結局、VR1によるWS1→LL(W0)とPM2でW1の処理が、時刻40を始点として並べられる。
Next, if it advances to time 35, operation of PM4-> WS1 (W0) by VR2 will be completed. Here, there is no operation with the same operation start condition, but there is a processed wafer in WS1 which is one of the operation start conditions of WS1 → LL (W0) by VR1, and VR1 does not hold a wafer. It will wait for it to become a state. Here, at
次に、時刻45まで進むと、VR1によるLL→PM1(W2)の動作開始条件が満たされるので、時刻45を始点として並べる。このように時刻を進めながら動作を並べる処理を、全ての処理対象ウェハに対して、処理を終えて、外部に搬出されるまでの全ての動作が並べ終わるまで繰り返す。この例では、VR1がウェハW3をPM2→LLへ搬送する動作を並べることで、全ての動作が並べ終わる。 Next, when time 45 is reached, since the operation start condition of LL → PM1 (W2) by VR1 is satisfied, the time 45 is arranged as the start point. The process of arranging the operations while advancing the time as described above is repeated until all the operations from the completion of the processing to the transfer to the outside are completed for all the processing target wafers. In this example, the VR1 arranges the operations for transferring the wafer W3 from PM2 to LL, so that all the operations are completed.
このシミュレーションの結果から、全ての動作のうち、完了時刻が一番遅い動作の完了時刻を得ることが出来る。この時刻が搬送及び処理に要した所要時間であるので、処理したウェハ枚数をこの所要時間で割ることで、単位時間当たりの処理ウェハ枚数であるスループットを算出できる。例えば、図8の例の場合、VR1によるPM2→LL(W3)が最後の動作となり、その時刻は165である。よって、搬送ルート候補番号1の場合のスループットは、3/165≒0.018となる。このようなシミュレーションとスループット算出の計算を、全ての搬送ルート候補について行うことで、図17に例示するような各搬送ルート候補についてのスループット情報を得る。
From the result of this simulation, the completion time of the operation with the latest completion time among all the operations can be obtained. Since this time is the time required for transfer and processing, the throughput, which is the number of processed wafers per unit time, can be calculated by dividing the number of processed wafers by this required time. For example, in the example of FIG. 8, PM2 → LL (W3) by VR1 is the last operation, and the time is 165. Therefore, the throughput in the case of the transport
次に、搬送ルート選択処理について図7を用いて説明する。搬送ルート選択処理701は、スループット情報602を入力し、搬送ルート情報702を生成する。搬送ルート情報702とは、実際に搬送を行う搬送ルートであり、この情報を元に搬送動作を制御することになる。このステップでは、スループット算出処理にて算出した各搬送ルート候補のスループット情報を元に、スループットを比較し、最もスループットが高い搬送ルート候補を搬送ルートとして決定する。この例では、図17に示すように、搬送ルート候補1は、0.018であり、搬送ルート候補2は、0.019であるので、搬送ルート候補2の搬送ルートが最もスループットが高い搬送ルートとして決定される。
Next, the transport route selection process will be described with reference to FIG. The transport
本発明の別な実施の形態としては、搬送ルート候補算出処理の替わりに、複数の搬送ルートを、別のシステムより与える形態や、人によって入力される形態としても良い。 As another embodiment of the present invention, instead of the transport route candidate calculation process, a form in which a plurality of transport routes are given from another system or a form input by a person may be used.
本発明の別な実施の形態としては、スループット算出処理の替わりに、各々の搬送ルートに対し別途用意されたスループット情報からスループットを得る形態としても良い。 As another embodiment of the present invention, instead of the throughput calculation process, the throughput may be obtained from the throughput information separately prepared for each transport route.
101:外部搬送部位、102:内部搬送部位、103:ロードロック、104:待機スペース、105,106:搬送モジュール、107,108,109,110:処理モジュール、111,112:搬送ロボット、113:動作制御部、114:搬送ルート決定演算、115:動作指示演算部、116:記憶部、117:処理対象ウェハ情報、118:動作時間情報、119:処理工程情報、120:装置構造情報、121:処理モジュール情報、122,302:ホストコンピュータ、123,300:ネットワーク、124,301:半導体処理システム、401:搬送ルート候補算出処理、402:スループット算出処理、403:搬送ルート選択処理。
101: External transfer site, 102: Internal transfer site, 103: Load lock, 104: Standby space, 105, 106: Transfer module, 107, 108, 109, 110: Processing module, 111, 112: Transfer robot, 113: Operation Control unit, 114: transfer route determination calculation, 115: operation instruction calculation unit, 116: storage unit, 117: wafer information to be processed, 118: operation time information, 119: processing step information, 120: device structure information, 121: processing
本発明の代表的な実施の形態による半導体処理システムは、搬入された被処理体を搬送する搬送ロボットを有する複数の搬送モジュールと、被処理体に処理を施す複数の処理モジュールと、搬送モジュール及び処理モジュールの動作を制御する動作制御部と、を備え、処理モジュールは搬送モジュールのいづれかに接続され、かつ、搬送モジュール同士が接続される構成を有する半導体処理システムにおいて、動作制御部は、被処理体が半導体処理システムに搬入されてから搬出されるまでに利用する搬送モジュール及び処理モジュールにより特定される搬送ルートを、搬送モジュールにおいて搬送動作に要する時間及び処理モジュールにおいて処理に要する時間に基づいて、複数の被処理体それぞれについて決定することを特徴とする。 A semiconductor processing system according to a representative embodiment of the present invention includes a plurality of transfer modules having a transfer robot for transferring a loaded object to be processed, a plurality of processing modules for processing the object to be processed, a transfer module, An operation control unit for controlling the operation of the processing module, and in the semiconductor processing system having a configuration in which the processing module is connected to one of the transfer modules and the transfer modules are connected to each other, the operation control unit is Based on the time required for the transfer operation in the transfer module and the time required for the processing in the processing module, the transfer route specified by the transfer module and the processing module to be used after the body is transferred into the semiconductor processing system Each of the plurality of objects to be processed is determined .
又、本発明の実施の形態による半導体処理方法は、被処理体を搬送する搬送ロボットを有する複数の搬送モジュールと、被処理体に処理を施す複数の処理モジュールとを備え、処理モジュールは搬送モジュールのいづれかに接続され、かつ、搬送モジュール同士が接続される構成を有する半導体処理装置において被処理体の搬送ルートを決定する方法であって、搬入される被処理体について、搬送モジュールにおいて搬送動作に要する時間及び処理モジュールにおいて処理に要する時間を入力し、被処理体が半導体処理装置に搬入されてから搬出されるまでに利用する搬送モジュール及び処理モジュールにより特定される搬送ルートを、入力された搬送動作に要する時間及び処理に要する時間に基づいて、搬入される複数の被処理体のそれぞれの搬送ルートを決定することを特徴とする。 In addition, a semiconductor processing method according to an embodiment of the present invention includes a plurality of transfer modules each having a transfer robot that transfers an object to be processed, and a plurality of processing modules that process the object to be processed. A semiconductor processing apparatus having a configuration in which the transfer modules are connected to each other and determining a transfer route of the object to be processed. The time required for processing and the time required for processing in the processing module are input, and the transport route specified by the transport module and the processing module used from when the object to be processed is loaded into the semiconductor processing apparatus to the unloaded state is input. Based on the time required for the operation and the time required for processing, And determining a transport route.
本発明によれば、線形ツールの処理システムにおいて、スループットを向上させることができる。 According to the present invention, Te processing system odor linear tool, it is possible to improve the throughput.
Claims (8)
前記処理モジュールの各々へ前記被処理体の受け渡しを行う複数の搬送ロボットと、
前記搬送ロボット間を連結し前記被処理体を搬送する搬送機構部と、を有し、
前記搬送機構部を経由して前記複数の処理モジュールの一つに至る搬送ルートが複数ある場合、前記複数の搬送ルートのそれぞれの中からスループットが最も高い搬送ルートを選択し決定する手段を有することを特徴とする半導体処理システム。 A plurality of processing modules for processing the object to be processed;
A plurality of transfer robots for delivering the object to be processed to each of the processing modules;
A transfer mechanism that connects the transfer robots and transfers the object to be processed;
Means for selecting and determining a transport route having the highest throughput from each of the plurality of transport routes when there are a plurality of transport routes reaching one of the plurality of processing modules via the transport mechanism; A semiconductor processing system.
前記複数の処理モジュールの中から、利用可能な処理モジュールを抽出する処理モジュール抽出手段と、
前記抽出された利用可能な処理モジュールの情報に基づいて、前記被処理体を搬送する搬送ルートの候補を生成する搬送ルート候補生成手段と、
前記生成された搬送ルートのスループットを算出するスループット算出手段と、を有することを特徴とする半導体処理システム。 The semiconductor processing system according to claim 1.
Processing module extraction means for extracting available processing modules from the plurality of processing modules;
A transport route candidate generating means for generating a transport route candidate for transporting the object to be processed, based on the extracted information on the available processing modules;
A semiconductor processing system comprising: throughput calculating means for calculating the throughput of the generated transport route.
抽出された前記利用可能な処理モジュールの情報に基づいて、前記被処理体を搬送すべき搬送先候補情報が生成されることを特徴とする半導体処理システム。 The semiconductor processing system according to claim 2.
A semiconductor processing system, wherein transfer destination candidate information to be transferred to the object to be processed is generated based on the extracted information on the available processing modules.
前記搬送ルート候補の生成手段は、生成された前記搬送先候補情報と、事前に記憶装置に保存されている装置構造情報とを用いて、前記被処理体を搬送する搬送ルート候補を生成することを特徴とする半導体処理システム。 The semiconductor processing system according to claim 3.
The transport route candidate generating means generates a transport route candidate for transporting the object to be processed using the transport destination candidate information generated and device structure information stored in advance in a storage device. A semiconductor processing system.
前記スループット算出手段は、前記搬送先候補情報と、前記搬送ルート候補情報と、前記装置構造情報に基づき前記各手段により行われる動作を時系列に並べるシミュレーションを前記搬送ルート候補の全てに対して行い、それぞれの該シミュレーションの結果より前記搬送ルート候補のそれぞれのスループットを算出することを特徴とする半導体処理システム。 The semiconductor processing system according to claim 4.
The throughput calculating means performs, for all the transport route candidates, a simulation that arranges the operations performed by the respective means in time series based on the transport destination candidate information, the transport route candidate information, and the device structure information. A semiconductor processing system characterized in that the throughput of each of the transfer route candidates is calculated from the result of each simulation.
前記算出されたスループットに基づいて、搬送ルートを前記搬送ルート候補の中から決定することを特徴とする半導体処理システム。 The semiconductor processing system according to claim 2.
A semiconductor processing system, wherein a transfer route is determined from the transfer route candidates based on the calculated throughput.
前記算出されたスループットの中から最も高いスループットを選択し、該スループットを有する搬送ルートを前記搬送ルート候補の中から決定することを特徴とする半導体処理システム。 The semiconductor processing system according to claim 2.
A semiconductor processing system, wherein the highest throughput is selected from the calculated throughputs, and a transfer route having the throughput is determined from the transfer route candidates.
前記複数の処理モジュールの中から、利用可能な処理モジュールを抽出する処理モジュール抽出手段、
前記抽出された利用可能な処理モジュールの情報に基づいて、前記被処理体を搬送する搬送ルートの候補を生成する搬送ルート候補生成手段、
前記生成された搬送ルートのスループットを算出するスループット算出手段として機能させることを特徴とするプログラム。 A computer for controlling a semiconductor processing system for determining a transport route for transporting the object to be processed to a plurality of processing modules for processing the object;
A processing module extracting means for extracting an available processing module from the plurality of processing modules;
A transport route candidate generating unit configured to generate a transport route candidate for transporting the object to be processed based on the extracted information of the available processing modules;
A program which functions as a throughput calculating means for calculating the throughput of the generated transport route.
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