KR101202508B1

KR101202508B1 - 반도체 처리 시스템 및 기록 매체

Info

Publication number: KR101202508B1
Application number: KR1020100127652A
Authority: KR
Inventors: 데루오 나까따; 히데아끼 곤도; 게이따 노기
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-11-16
Also published as: KR20120107895A; US9385016B2; JP5282021B2; KR20110068905A; TW201140731A; TWI543292B; JP2011124496A; US20110144792A1

Abstract

처리 모듈이 연결되어 있는 반송 기구부에, 복수의 반송 로봇이 배치되고, 복수의 반송 로봇 간에서 피처리체의 주고 받기가 행해지는 선형 툴의 처리 시스템에서, 피처리체를 반송하는 반송 루트가 복수 있는 경우에, 가장 높은 스루풋이 얻어지는 반송 루트를 결정하는 기술을 제공한다. 선형 툴의 처리 시스템에서, 피처리체를 반송하는 반송 루트가 복수 있는 경우, 각각의 반송 루트에서의 스루풋을 비교하여, 가장 스루풋이 높은 반송 루트를 선택하는 수단에 의해, 반송 루트를 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 처리 시스템 및 기록 매체{SEMICONDUCTOR PROCESSING SYSTEM AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은, 반도체 제조 분야에서의 처리 시스템에 관한 것으로, 특히, 선형 툴의 처리 시스템에 관한 것이다.

반도체의 처리 시스템에서는, 클러스터 툴이라고 불리는 구조의 처리 시스템이 널리 보급되어 있다. 이 클러스터 툴은, 처리 시스템을 설치할 때에 큰 공간을 필요로 하고, 웨이퍼의 대구경화에 수반하여, 필요로 하는 공간이 점점 더 커진다고 하는 문제를 안고 있다. 따라서, 작은 공간에서도 설치할 수 있는 선형 툴이라고 불리는 구조의 처리 시스템이 등장하였다(일본 특표 2007-511104호 공보를 참조).

클러스터 툴과 선형 툴의 차이는, 처리 모듈에의 웨이퍼의 반입, 및 처리 모듈로부터의 웨이퍼의 반출을 행하는 내부 반송 부위의 구조이다. 클러스터 툴에서는, 내부 반송 부위에서, 웨이퍼를 반송하는 반송 로봇은 통상 하나로, 내부 반송 부위에의 반입구 및 반출구인 로드 로크와 처리 모듈 간의 웨이퍼의 반송을 하나의 반송 로봇이 행한다. 한편, 선형 툴에서는, 내부 반송 부위에 복수의 반송 로봇을 배치하고, 복수의 반송 로봇 간에서 웨이퍼의 주고 받기를 행하여, 로드 로크와 처리 모듈 간의 반송을 행한다. 단, 반송처의 처리 모듈의 위치에 따라서, 반송에 관계되는 반송 로봇이 상이하다. 처리 모듈의 위치에 따라서는, 하나의 반송 로봇만으로 반송할 수 있는 경우도 있고, 복수의 반송 로봇을 통하지 않으면, 반송할 수 없는 경우도 있다.

또한, 반도체의 처리 시스템에서는, 스루풋의 향상도 중요하다. 일반적인 처리 시스템은, 복수의 처리 모듈을 갖고 있고, 복수의 웨이퍼가 평행하여 처리된다. 이 때, 반송 로봇이, 복수의 웨이퍼를 차례대로 반송하지 않으면, 스루풋은 저하되게 된다. 따라서, 스루풋을 향상시키는 방법으로서, 스케줄링에 의한 방법이 알려져 있다. 스케줄링에 의한 방법이란, 반송 로봇의 동작의 제약을 고려하면서, 스루풋이 높아지도록 각 웨이퍼의 반송이나 처리의 타이밍을 산출하고, 산출한 타이밍에 따라서 반송을 행한다고 하는 것이다(일본 특표 2002-511193호 공보를 참조).

이 스케줄링에 의한 방법은, 임의의 반송 루트가 주어졌을 때에, 그 반송 루트에서 스루풋을 향상시키는 반송이나 처리의 타이밍을 산출하는 것이다. 여기서, 반송 루트란, 처리 대상의 웨이퍼가, 처리 시스템 내에 반입되고 나서, 처리 모듈에서 처리를 행하고, 처리 시스템 밖으로 반출될 때까지 통과하는 코스이다. 이것은, 반입구, 반송처의 처리 모듈, 반출구가 정해지면 결정되는 것이다. 특히 처리 모듈이 복수 있는 처리 시스템의 경우, 반송하는 웨이퍼마다 반송처의 처리 모듈을 결정하지 않으면, 반송 루트는 정해지지 않아, 스케줄링을 행할 수 없다. 따라서, 반송처의 처리 모듈을 결정하는 방법으로서, 지금부터 반송하는 웨이퍼에 대하여, 처리 완료 시간이 빠른 처리 모듈부터 순서대로 할당해 간다고 하는 방법이 알려져 있다(일본 특개평 10-189687호 공보를 참조).

클러스터 툴에서는, 종래의 반송 루트를 결정하는 방법에 의해, 가장 높은 스루풋을 얻을 수 있었다. 그것은, 내부 반송 부위에서 반송을 행하는 반송 로봇이 하나이기 때문에, 반송 루트가 달라도, 반송에 관계되는 반송 로봇은 동일하게 되어, 반송에 요하는 시간이나 반송에 관계되는 제약 사항도 동일하게 되기 때문이다. 따라서, 반송 루트의 차이가 스루풋에 영향을 주지 않으므로, 처리 모듈의 처리 시간만을 고려한 반송 루트의 결정 방법으로 충분하였다.

그러나, 선형 툴에서는, 내부 반송 부위에서의 반송에 관계되는 반송 로봇이, 반송처의 처리 모듈의 위치에 따라서 상이하기 때문에, 반송 루트가 다르면, 반송에 요하는 시간이나 반송에 관계되는 제약이 상이하여, 스루풋도 달라지게 된다. 따라서, 종래의 반송 루트를 결정하는 방법에 의해서는, 가장 높은 스루풋이 얻어지지 않을 가능성이 높다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 선형 툴에서, 가장 높은 스루풋이 얻어지는 반송 루트를 결정하는 것이다.

본 발명의 대표적인 실시 형태에 따른 반도체 처리 시스템은, 피처리체에 처리를 실시하는 복수의 처리 모듈과, 처리 모듈의 각각에 피처리체의 주고 받기를 행하는 복수의 반송 로봇과, 반송 로봇 간을 연결하여 피처리체를 반송하는 반송 기구부를 갖고, 반송 기구부를 경유하여 복수의 처리 모듈 중 하나에 이르는 반송 루트가 복수 있는 경우, 복수의 반송 루트의 각각 중에서 스루풋이 가장 높은 반송 루트를 선택하여 결정하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 프로그램은, 피처리체에 처리를 실시하는 복수의 처리 모듈에 그 피처리체를 반송하는 반송 루트를 결정하는 반도체 처리 시스템의 제어를 하는 컴퓨터를, 복수의 처리 모듈 중에서, 이용 가능한 처리 모듈을 추출하는 처리 모듈 추출 수단, 추출된 이용 가능한 처리 모듈의 정보에 기초하여, 피처리체를 반송하는 반송 루트의 후보를 생성하는 반송 루트 후보 생성 수단, 생성된 반송 루트의 스루풋을 산출하는 스루풋 산출 수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 선형 툴의 처리 시스템에서, 피처리체에 대하여 복수의 반송 루트가 있는 경우, 가장 스루풋이 높은 반송 루트를 선택할 수 있기 때문에, 처리 시스템의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

도 1은 반도체 처리 시스템의 구성을 설명한 도면.
도 2는 반도체 처리 시스템의 구성의 베리에이션을 설명한 도면.
도 3은 반도체 처리 시스템 제어에 요하는 정보의 수수 관계를 도시하는 도면.
도 4는 반송 루트를 결정하는 처리의 플로우를 설명한 도면.
도 5는 반송 루트의 후보를 산출하는 처리와 입출력 데이터를 설명한 도면.
도 6은 스루풋을 산출하는 처리와 입출력 데이터를 설명한 도면.
도 7은 반송 루트를 선택하는 처리와 입출력 데이터를 설명한 도면.
도 8은 임의의 반송 루트 후보에서의 반송 순서를 설명한 도면.
도 9는 처리 대상 웨이퍼 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 10은 처리 공정 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 11은 처리 모듈 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 12는 이용 가능 처리 모듈 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 13은 반송처 후보 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 14는 장치 구조 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 15는 반송 루트 후보 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 16은 동작 시간 정보의 구체예를 도시한 도면.
도 17은 스루풋 정보의 구체예를 도시한 도면.

본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.

이하에 설명하는 본 발명으로 되는 선형 툴은, 도 1에 도시한 바와 같이, 내부 반송 부위(102)에 복수의 반송 로봇(105～106)을 배치하고, 복수의 반송 로봇 간에서 웨이퍼의 주고 받기를 행하여, 로드 로크(103)와 처리 모듈(107～110) 간의 반송을 행한다. 그런데, 클러스터 툴은, 내부 반송 부위에서, 웨이퍼를 반송하는 반송 로봇은 통상 하나이지만, 선형 툴은, 복수의 반송 로봇을 갖는 점이 클러스터 툴과 크게 상이한 점이다.

도 1은 본 발명의 반도체 처리 시스템의 구성을 설명한 도면이다. 처리 시스템은, 물리적인 반송 동작을 행하는 외부 반송 부위(101)와 내부 반송 부위(102), 그 동작을 제어하는 동작 제어부(113)로 이루어져 있다. 대부분의 반도체 처리 시스템에서는, 외부 반송 부위(101)의 내부는 대기압 상태, 내부 반송 부위(102)의 내부는 진공 상태로 유지되어 있다. 또한, 처리 시스템(124)은, 네트워크(123)를 통하여 호스트 컴퓨터(122)와 접속되고 있어, 호스트 컴퓨터(122)로부터 필요에 따라서 정보를 취득할 수 있다. 이하, 각 부위에 대하여 설명한다.

외부 반송 부위(101)는, 처리 시스템의 밖에 있는 처리 대상의 웨이퍼를 처리 시스템 내에 반입 및 반출을 행하고, 또한, 내부 반송 부위(102)에 접속하고 있는 로드 로크(103)에의 웨이퍼의 반입 및 반출을 행한다. 이 로드 로크(103)는, 감압 및 가압을 행할 수 있어, 외부 반송 부위(101)로부터 웨이퍼를 반입한 후, 감압하여, 내부 반송 부위(102)와 같은 진공 상태로 함으로써, 웨이퍼를 내부 반송 부위(102)에 송출할 수 있다. 반대로, 내부 반송 부위(102)로부터 웨이퍼를 반입한 후, 가압하여, 대기압 상태로 함으로써 웨이퍼를 외부 반송 부위(101)로 송출할 수 있다.

내부 반송 부위(102)는, 반송 모듈(105, 106)과 복수의 반송 모듈 사이에 설치되는 대기 스페이스(104)와 처리 모듈(107, 108, 109, 110)로 구성된다. 반송 모듈(105)에는 반송 로봇(111), 반송 모듈(106)에는 반송 로봇(112)이 배치되어 있어, 반송 모듈에 인접하는 처리 모듈, 로드 로크, 대기 스페이스에서의 웨이퍼의 반입 및 반출이나, 그들의 처리 모듈, 로드 로크, 대기 스페이스 간의 웨이퍼의 이동을 행한다.

처리 모듈은, 웨이퍼에 대하여 에칭 등의 처리를 실시하는 기능을 갖고 있다. 이 처리 모듈의 웨이퍼 반출입구에는, 게이트 밸브가 설치되어 있어, 처리를 행할 때에는 닫혀지고, 웨이퍼의 반입 및 반출 시에는 열려진다.

대기 스페이스에는, 웨이퍼를 놓는 스페이스가 있어, 인접하는 반송 모듈의 각각의 반송 로봇이 웨이퍼의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능하다. 그 때문에, 한쪽의 반송 로봇이 대기 스페이스에 웨이퍼를 반입하고, 그 동작이 끝난 후, 다른 한쪽의 반송 로봇이 대기 스페이스로부터 웨이퍼를 반출함으로써 반송 모듈 사이에서 주고 받기를 행할 수 있다.

동작 제어부(113)는, 마이크로프로세서, 메모리 등에 의해 구성되는 컴퓨터이며, 반송 루트 결정 연산부(114), 동작 지시 연산부(115), 기억부(116)를 갖고 있다. 반송 루트 결정 연산부(114)는, 본 발명의 반송 루트의 결정에 관한 처리를 행한다.

동작 지시 연산부(115)는, 반송 루트 결정 연산부(114)에 의해 결정된 반송 루트에 기초하여, 반송 로봇에 의한 웨이퍼의 반출입이나 이동, 로드 로크의 감압이나 가압, 처리 모듈의 처리나 게이트 밸브의 개폐 등, 개개의 동작의 제어를 행한다. 기억부(116)에는, 연산 처리에 필요한 정보인, 처리 대상 웨이퍼 정보(117), 동작 시간 정보(118), 처리 공정 정보(119), 장치 구조 정보(120), 처리 모듈 정보(121)가 유지되어 있다. 이 중 처리 모듈 정보(121)는, 처리 모듈(107, 108, 109, 110)에 있는 센서에 의해 생성되어, 수시로, 동작 제어부(113)에 전송된다.

한편, 처리 대상 웨이퍼 정보(117), 동작 시간 정보(118), 처리 공정 정보(119), 장치 구조 정보(120)는, 반도체 처리 시스템과 네트워크(123)로 접속되어 있는 호스트 컴퓨터(122) 내에 관리되고 있으며, 필요에 따라서 호스트 컴퓨터(122)로부터 동작 제어부(113)에 전송된다.

이상에서 설명한 내부 반송 부위(102), 동작 제어부(113), 호스트 컴퓨터(122) 등으로 구성되는 것을, 여기서는 반도체 처리 시스템(124)이라고 칭하기로 한다.

이 반도체 처리 시스템(124)은, 내부 반송 부위(102)의 구조를 변경하는 것이 가능하다. 도 2의 (a), (b)에 예시한 바와 같이, 처리 모듈(207～212 또는 207'～212'), 반송 모듈(213～215 또는 213'～215'), 대기 스페이스(202～203 또는 202'～203')의 배치를 자유롭게 변경할 수 있다. 배치의 조건으로서는, 처리 모듈과 대기 스페이스는, 반드시 반송 모듈에 인접하는 것이다. 본 실시 형태의 설명에서는, 도 1에 도시한 내부 반송 부위의 배치를 전제로 하여 설명하지만, 이것은 일례이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 반도체 처리 시스템(124)의 동작 제어에 대하여 설명한다. 우선, 처리 대상의 각 웨이퍼에 대하여 반송 루트를 결정한다. 여기서, 본 실시예 중에서 이용하는 반송 루트란, 특별히 언급하지 않는 한, 처리 대상의 웨이퍼가, 처리 시스템 내에 반입되고 나서, 처리 모듈에서 처리를 행하고, 처리 시스템 밖으로 반출될 때까지 통과하는 코스를 가리키는 것으로 한다. 반송 루트 그리고, 그 반송 루트에 기초하여, 반송 로봇에 의한 웨이퍼의 반출입이나 이동, 로드 로크의 감압이나 가압, 처리 모듈의 처리나 게이트 밸브의 개폐 등, 개개의 동작이 행해진다. 이 개개의 동작을 결정하는 방식으로서 이하에 예를 드는 방식이 있다.

(1) 스케줄 방식

스케줄 방식은, 처리 대상의 각 웨이퍼를 결정된 반송 루트로 반송하기 위해서 필요한 개개의 동작을 사전에 계산하여, 미리 개개의 동작을 결정해 놓고, 그것에 따라서 개개의 동작을 행하는 것이다. 이 개개의 동작을 계산하는 로직은, 목적에 따라서 다양한 베리에이션이 있다. 목적이란, 처리 모듈의 가동율을 최대화한다고 하는 것이나, 스루풋을 최대화한다고 하는 것 등이 있다.

(2) 디스패치 방식

디스패치 방식은, 반송 로봇에 의한 웨이퍼의 반출입이나 이동, 로드 로크의 감압이나 가압, 처리 모듈의 처리나 게이트 밸브의 개폐 등, 개개의 동작에 대하여, 동작을 개시하는 조건을 설정해 놓고, 그 조건이 갖추어지면 동작이 행해지도록 하는 방식이다. 예를 들면, 임의의 처리 모듈의 게이트 밸브가 열린다고 하는 동작의 조건으로서, 「반송 로봇이 그 처리 모듈에 반입하는 웨이퍼를 유지하고 있는 것」「그 처리 모듈에서 다른 웨이퍼에 대하여 처리가 행해지고 있지 않는 것」「다른 처리 모듈의 게이트 밸브가 닫혀져 있는 것」 등의 조건을 룰로서 설정해 놓고, 그 조건이 갖추어지면 게이트 밸브가 열린다고 하는 동작이 행해진다고 하는 것이다.

이와 같은 동작 조건의 룰을 개개의 동작 각각에 대하여 설정한다. 또한, 복수의 동작에 대하여, 동작 개시의 조건이 갖추어지는 경우도 있을 수 있다. 그러한 경우, 어떤 동작을 우선할지라고 하는 우선 룰도 설정한다. 그 우선 룰의 일례로서, 가장 빨리 동작 개시 조건이 갖추어진 동작을 행한다고 하는 것이 있다.

이와 같이 동작 제어에는 몇가지의 방식이 있고, 그 상세한 계산 로직이나 조건에는 다양한 베리에이션이 있다. 본 실시 형태의 설명에서는, 디스패치 방식에서, 동작 개시 조건이 동시에 갖추어진 경우의 우선 룰로서, 가장 빨리 동작 개시 조건이 갖추어진 동작을 우선한다고 하는 동작 제어가 행해지고 있는 반도체 처리 시스템을 전제로 하여 설명하지만, 이것은 일례이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 처리 대상의 한 장의 웨이퍼에 대한 처리 시스템(124)의 일련의 동작에 대하여 설명한다. 이하, 도 1을 이용하여, 차례대로 동작의 설명을 열거한다. 또한, 도 3에는, 반도체 처리 시스템(301)의 제어에 요하는 정보의 수수 관계를 도시하고, 도 1과 대응하는 부호는, 이하에 [ ]로 나타냈다.

ㆍ호스트 컴퓨터(122)[302]로부터, 처리 대상 웨이퍼가 도착하기 전에 처리 대상 웨이퍼 정보(117)[305], 동작 시간 정보(118)[306], 처리 공정 정보(119)[307], 장치 구조 정보(120)[308]가 동작 제어부(113)[303]에 전송된다.

ㆍ처리 모듈 정보(121)는, 처리 모듈(107～110)로부터 수시로 동작 제어부에 전송되고 있다.

ㆍ처리 대상의 웨이퍼가 도착하면, 외부 반송 부위(101)가, 대상 웨이퍼의 식별 정보를 판독하고, 동작 제어부(113)에 그 정보를 전송한다.

ㆍ동작 제어부(113)에서는 대상 웨이퍼에 따른 처리 공정이나 처리 모듈(107～110)의 상태의 데이터는 미리 유지하고 있으므로, 그 데이터와 대상 웨이퍼의 데이터에 기초하여, 동작 제어부(103)가, 반송 루트를 결정한다.

임시로, 처리 모듈(109)이 반송처의 처리 모듈로 된 것으로 한다.

ㆍ외부 반송 부위(101)가, 웨이퍼를 로드 로크(103)에 반입한다.

ㆍ로드 로크(103)의 외부 반송 부위(101) 측에 있는 게이트 밸브가 닫혀진 후, 로드 로크(103)에서 감압이 행해져, 로드 로크(103) 내를 진공 상태로 한다.

ㆍ내부 반송 부위(103) 측의 게이트 밸브가 열리고, 반송 로봇(111)이, 로드 로크(103)로부터 웨이퍼를 반출한다.

ㆍ반송 로봇(111)은 웨이퍼를 유지한 채로, 대기 스페이스 쪽을 향할 때까지 선회한 후, 대기 스페이스(104)에 웨이퍼를 놓는다.

ㆍ다른 한쪽의 반송 로봇(112)이 대기 스페이스(104)로부터 웨이퍼를 취출한다.

ㆍ반송 로봇(112)은 웨이퍼를 유지한 채로, 처리 모듈(109) 쪽을 향할 때까지 선회한 후, 처리 모듈(109)의 게이트 밸브가 열리고, 반송 로봇(112)이 처리 모듈(109)에 웨이퍼를 반입한다.

ㆍ처리 모듈(109)에서 처리가 행해진다.

ㆍ처리 완료 후, 처리 모듈(109)의 게이트 밸브가 열리고, 반송 로봇(112)이 처리 모듈(109)로부터 웨이퍼를 반출한다.

ㆍ반송 로봇(112)은 웨이퍼를 유지한 채로, 대기 스페이스(104) 쪽을 향할 때까지 선회한 후, 대기 스페이스(104)에 웨이퍼를 놓는다.

ㆍ다른 한쪽의 반송 로봇(111)이 대기 스페이스(104)로부터 웨이퍼를 취출한다.

ㆍ반송 로봇(111)은 웨이퍼를 유지한 채로, 로드 로크(103) 쪽을 향할 때까지 선회한 후, 로드 로크(103)의 게이트 밸브가 열리고, 반송 로봇(111)이 로드 로크(103)에 웨이퍼를 반입한다.

ㆍ로드 로크(103)의 내부 반송 부위(102) 측에 있는 게이트 밸브가 닫혀진 후, 로드 로크(103)에서 가압이 행해져, 로드 로크(103) 내를 대기압 상태로 한다.

ㆍ로드 로크(103)의 외부 반송 부위(101) 측의 게이트 밸브가 열리고, 외부 반송 부위(101)가 로드 로크(103)로부터 웨이퍼를 반출한다.

외부 반송 부위(101)가 웨이퍼를 반도체 처리 시스템(124)[301] 밖의 웨이퍼 저장 장소에 저장한다.

또한, 도 3에서 도시한 바와 같이, 호스트 컴퓨터(302)로부터의 제어 신호는, 네트워크(300)를 통하여 반도체 처리 시스템(301)에 전송된다.

여기서 설명한 일련의 동작은, 한 장의 웨이퍼에 대한 것이지만, 본 반도체 처리 시스템(124)은, 복수의 웨이퍼를 동시에 취급할 수 있는 것이다. 복수의 웨이퍼를 탑재한 로트 케이스가 반도체 처리 시스템(124)[301]에 도착하고, 각각의 웨이퍼에 대하여 상기 동작을 행한다. 또한, 복수의 로트 케이스를 동시에 대상으로 하는 것도 가능하다. 이와 같이 복수의 웨이퍼에 대하여 동시에 반송 및 처리를 행하는 경우, 반송 로봇이나 게이트 밸브의 개폐 등 개개의 동작의 개시 조건이 동시에 충족되는 경우가 있으므로, 그 경우, 동작의 우선 룰에 기초하여 차례대로 행해진다.

다음으로, 본 발명의 반송 루트 결정 처리의 개요 대하여, 도 4를 이용하여 설명한다. 우선, 반송 루트 후보 산출(401)을 행한다. 반송 루트 후보 산출 처리(401)에서는, 처리 대상 웨이퍼에 대하여, 그 웨이퍼의 종류에 따른 처리 공정과 처리 모듈의 상태로부터 이용 가능한 처리 모듈 후보를 산출하고, 그것에 기초하여 반송 루트 후보를 산출한다. 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

다음으로, 처리(401)에서 산출한 반송 루트 후보마다, 스루풋을 산출(402)한다. 스루풋 산출 처리(402)에서는, 주어진 반송 루트에 기초하여 스케줄링을 행하고, 그 반송 루트에서의 반송 순서를 산출하고, 그것에 기초하여 단위 시간당의 반송 웨이퍼 매수인 스루풋을 산출한다. 처리의 상세에 대해서는 후술한다. 이 처리(402)를 모든 반송 루트에 대하여 완료될 때까지 반복하고, 모든 반송 루트에 대하여 처리(402)가 완료되면, 최량의 반송 루트의 선택을 행한다. 반송 루트 선택 처리(403)에서는, 처리(402)에서 산출한 각 반송 루트 후보의 스루풋을 비교하여, 최량의 스루풋으로 되는 반송 루트를 선택한다. 처리의 상세에 대해서는 후술한다. 이상으로부터, 최량의 반송 루트가 결정된다.

다음으로, 반송 루트 후보 산출 처리의 상세에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다. 우선, 이용 가능 처리 모듈 추출 스텝 501에서, 처리 대상 웨이퍼 정보(305)와 처리 공정 정보(307)와 처리 모듈 정보(309)를 입력하여, 이용 가능 처리 모듈 정보(502)를 생성(503)한다. 처리 대상 웨이퍼 정보(305)란, 도 9에 예시한 바와 같은 처리 대상 웨이퍼의 식별 번호인 웨이퍼 번호와, 각각의 웨이퍼에 대하여 실시하는 처리 공정을 나타낸 정보이다. 처리 공정 정보(307)란, 도 10에 예시한 바와 같은 처리 공정과, 그 처리 공정이 포함하는 공정 순서와, 그 공정 순서에서 처리를 실시하는 처리 모듈의 조건과, 그 처리에서의 처리 시간을 나타낸 정보이다. 예를 들면, 처리 공정 1에서, 공정 순서 1에서 처리 모듈 조건 A, 처리 시간 20, 공정 순서 2에서 처리 모듈 조건 B, 처리 시간 20이라고 하는 것은, 처리 공정 1을 갖는 웨이퍼에 대하여, 처리 모듈 조건 A를 충족시키는 처리 모듈에서, 20의 처리 시간에서 처리를 행하고, 다음으로 처리 모듈 조건 B를 충족시키는 처리 모듈에서, 20의 처리 시간에서 처리를 행한다고 하는 것을 의미하고 있다. 처리 모듈 정보(309)란, 도 11에 예시한 바와 같은 각 처리 모듈, 그 처리 모듈의 조건을 나타낸 정보이다. 이상의 정보를 조합함으로써, 도 12에 예시한 바와 같은, 각각의 웨이퍼의 각 공정 순서에서, 이용 가능한 처리 모듈과 처리 시간의 정보를 얻는다. 임의의 웨이퍼의 임의의 공정 순서에서, 이용 가능한 처리 모듈이 복수 있는 경우에는, 그 모든 처리 모듈이 이용 가능 처리 모듈로 된다.

다음으로, 이용 처리 모듈 후보 생성 스텝 503에서, 이용 가능 처리 모듈 정보(502)를 입력하여, 반송처 후보 정보(504)를 생성한다. 이 스텝에서는, 각 웨이퍼의 각 공정 순서에서, 이용하는 처리 모듈을 1개 선택하고, 그것을 반송처 후보의 하나로 한다. 다음으로, 임의의 웨이퍼의 임의의 공정 순서에서, 선택되어 있는 처리 모듈을 다른 이용 가능 처리 모듈로 변경한 것을 다른 반송처 후보로 한다. 이상의 수순을, 각 웨이퍼의 각 공정 순서에서, 모든 이용 가능 처리 모듈이 선택될 때까지 반복하여, 반송처 후보를 망라적으로 추출한다. 이에 의해, 도 13에 예시한 바와 같은 반송처 정보가 생성된다.

다음으로, 반송 루트 후보 생성 스텝 503에서, 반송처 후보 정보(504)와 장치 구조 정보(308)를 입력하여, 반송 루트 후보를 생성한다. 장치 구조 정보(308)란, 도 14에 예시한 바와 같은 장치의 모듈과 그것에 접속하고 있는 반송 로봇을 나타낸 정보이다. 여기서, 도 14 중에서 이용하는 기호에 대하여, 도 1과의 대응 관계를 정리해 둔다. 이하에, 간단하게 하기 위해서, 부호는 숫자로 나타내고, 각 부호는 도 1 중에서 기재된 것을 나타낸다. 즉, LL : 103, VR1～VR2 : 111～112, WS1 : 104, PM1～PM4 : 107～110인 대응 관계에 있다.

예를 들면, 도 14의 LL이란 로드 로크(103)를 나타내고, 그 로드 로크는 반송 로봇 VR1(111)에 접속하고 있다고 하는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로 PM1, PM2, PM3, PM4는 각각 처리 모듈을, WS1은 대기 스페이스를 나타내고, 각각 반송 로봇 VR1 및 VR2와 접속하고 있다. 이 스텝에서는, 반송처 후보 정보(504)의, 임의의 반송처 후보의 임의의 웨이퍼에 대하여, 설정되어 있는 공정 순서의 순으로 이용 처리 모듈을 통과하는 반송 루트를, 장치 구조 정보에 기초하여 추출한다.

웨이퍼의 반송은, 로드 로크(LL)로부터 스타트하고, 접속하는 반송 로봇에 의해 반송되고, 각 처리 모듈에서 처리가 행해지고, 반송 로봇에 의해 로드 로크까지 반송된다. 예를 들면, 도 13에 도시한 바와 같이, 반송처 후보 번호 2, 웨이퍼 번호 W1에서는, 공정 순서 1에서는 처리 모듈 PM1, 공정 순서 2에서는 처리 모듈 PM3에서 처리가 행해진다. 이 경우, 도 14에 도시한 바와 같이, 우선 LL로부터 PM1에 반송할 때에, LL과 PM1의 양방에 VR1이 접속되어 있으므로, VR1에 의해, LL로부터 PM1로 반송된다. 이 반송 동작을 LL→PM1로 기술하기로 한다(도 15 참조).

다음으로, PM1로부터 PM3으로 반송할 때에, PM1은 VR1과, PM3은 VR2와 접속하고 있고, VR1과 VR2는 WS1에 접속하고 있으므로, VR1과 VR2가 WS1에서 웨이퍼의 주고 받기를 행한다. 따라서, VR1에 의해, PM1로부터 대기 스페이스 WS1에 반송된다. 이 반송 동작을 PM1→WS1로 기술한다(도 15 참조).

다음으로, VR2에 의해, WS1로부터 PM3으로 반송된다. 이 반송 동작을, WS1→PM3으로 기술한다. 마찬가지로 하여, PM3으로부터 LL에 반송할 때에, PM3→WS1, WS1→LL이라고 하는 반송 동작이 행해진다(도 15 참조). 이 반송 동작의 순서를 반송 순서로 하고, 임의의 반송처 후보의 각 웨이퍼에 대하여, 이 반송 동작과 반송 순서 및 반송 로봇을 추출한 것을 반송 루트 후보로 한다. 이 반송 루트 후보의 추출을, 모든 반송처 후보에 대하여 행한다. 그 결과가 도 15에 예시한 바와 같은 반송 루트 후보 정보이다.

다음으로, 스루풋 산출 처리의 상세에 대하여 도 6을 이용하여 설명한다. 스루풋 산출 처리(601)는, 반송처 후보 정보(504)와 반송 루트 후보 정보(506)와 동작 시간 정보(306)를 입력하여, 스루풋 정보(602)를 생성한다. 이 스텝에서는, 우선, 임의의 반송 루트 후보에 대하여, 반송 루트 후보 정보(506)로부터 반송 순서와 반송 동작과 반송 로봇의 정보와, 반송처 후보 정보(504)로부터 해당하는 반송처 후보 번호의 반송 처리 모듈에서의 처리 시간의 정보와, 동작 시간 정보(306)로부터 해당하는 반송 로봇과 반송 동작의 동작 시간의 정보를 추출한다. 그들 추출한 정보를 입력으로 하여, 시뮬레이션을 행한다. 시뮬레이션은, 동작 제어로서 설정되어 있는 방식에 따라서 행한다.

본 실시 형태의 설명에서는, 디스패치 방식에서, 동작 개시 조건이 동시에 갖추어진 경우의 우선 룰로서, 가장 빨리 동작 개시 조건이 갖추어진 동작을 우선한다고 하는 동작 제어를 전제로 한 경우의 시뮬레이션에 대하여 설명한다.

시뮬레이션이란, 시각을 진행시키면서 동작을 배열해 가는 계산 수순이다. 시뮬레이션의 계산예로서, 도 15에 예시한 반송처 후보 번호 1에 대하여 설명한다. 조건으로서, 웨이퍼 번호 W1, W2, W3을 탑재한 로트가 도착하였을 때에, 이미 다른 로트가 처리되고 있고, 그 다른 로트의 웨이퍼 번호 W0이 PM4에서 처리 중이며 남은 처리 시간 35라고 하는 상태에서, 시뮬레이션을 행하는 것으로 한다. 또한, W1, W2, W3의 순으로 투입되는 룰인 것으로 한다. 또한 이 일례의 설명에서는 설명을 간단히 하기 위해서, 외부 반송 부위의 동작이나 게이트 밸브의 동작은 생략하고, 반송 로봇과 처리 모듈의 동작만 시뮤레이션한다.

이하에 도 8을 참조하면서, 동작 시뮬레이션을 설명한다.

우선, 시각 0에서, LL에는 W1이 저장, PM1, PM2에는 웨이퍼는 저장되어 있지 않고, PM4에는 W0이 저장되어 있으며 처리 중이라고 하는 상태로부터 스타트한다. 이 경우, VR1이 W1을 LL로부터 반출하여, PM1에 반입하는 동작 개시 조건이 충족되어 있다. 따라서 그 동작을 도면 중에 도시한 바와 같이 배열한다. 다음으로, 어느 하나의 동작이 완료되고, 동작 개시 조건에 변화가 있을 가능성이 있는 시각까지 시각을 진행시킨다. 이 예의 경우, 도 16에서 도시한 조건으로부터, VR1에 의한 LL→PM1(W1)의 동작은 소요 시간 10이다. 따라서, 시각을 10까지 진행시킨다. 여기서, 동작 개시 조건이 충족되어 있는 동작의 유무를 체크한다. PM1에 W1이 반입되었으므로, PM1의 처리의 동작 개시 조건이 충족된다. 따라서, PM1에서의 W1에 대한 처리의 동작을, 시각 10을 시점으로 하여 배열한다.

다음으로, 도 16에서 도시한 조건으로부터, PM1에서의 W1에 대한 처리 시간이 20이므로, 시각을 30까지 시각을 진행시킨다. 여기서, VR1에 의한 PM1→PM2(W1)의 동작 개시 조건과, PM4에서의 W0에 대한 처리가 완료되어, VR2에 의한 PM4→WS1(W0)의 동작 개시 조건이 충족되므로, 시각 30을 시점으로 하여 배열한다.

다음으로, 시각 35까지 진행시키면, VR2에 의한 PM4→WS1(W0)의 동작이 완료된다. 여기서, 동작 개시 조건이 갖추어지는 동작은 없지만, VR1에 의한 WS1→LL(W0)의 동작 개시 조건의 하나인 WS1에 처리 완료 웨이퍼가 있다고 하는 상태로 되어, VR1이 웨이퍼를 유지하고 있지 않다고 하는 상태로 되는 것을 대기하게 된다. 여기서, 시각 40에서, 외부 반송 부위에 의해, W2가 LL에 저장되는 것으로 한다. 따라서, 시각 40까지 진행시키면, VR1이 웨이퍼를 유지하고 있지 않은 상태로 되어, VR1에 의한 WS1→LL(W0)과, VR1에 의한 LL→PM1(W2)과, PM2에서 W1의 처리의 동작 개시 조건이 각각 충족된다. 여기서, VR1에 의한 WS1→LL(W0)과, VR1에 의한 LL→PM1(W2)은, 모두 VR1의 동작이며, 동시에 행할 수 없다. 따라서, 가장 빨리 동작 개시 조건이 갖추어진 동작을 우선한다고 하는 우선 룰에 따라서, 이 예에서는, VR1에 의한 WS1→LL(W0)이 시각 35의 시점부터 VR1이 웨이퍼를 유지하고 있지 않은 상태를 대기하고 있었으므로, 이 동작을 우선한다. 또한, PM2에서 W1의 처리는 평행하여 동작할 수 있으므로, 결국, VR1에 의한 WS1→LL(W0)과 PM2에서 W1의 처리가, 시각 40을 시점으로 하여 배열된다.

다음으로, 시각 45까지 진행하면, VR1에 의한 LL→PM1(W2)의 동작 개시 조건이 충족되므로, 시각 45를 시점으로 하여 배열한다. 이와 같이 시각을 진행시키면서 동작을 배열하는 처리를, 모든 처리 대상 웨이퍼에 대하여, 처리를 끝내고, 외부에 반출될 때까지의 모든 동작이 다 배열될 때까지 반복한다. 이 예에서는, VR1이 웨이퍼 W3을 PM2→LL에 반송하는 동작을 배열함으로써, 모든 동작이 다 배열된다.

이 시뮬레이션의 결과로부터, 모든 동작 중, 완료 시각이 가장 느린 동작의 완료 시각을 얻을 수 있다. 이 시각이 반송 및 처리에 요한 소요 시간이므로, 처리한 웨이퍼 매수를 이 소요 시간으로 나눔으로써, 단위 시간당의 처리 웨이퍼 매수인 스루풋을 산출할 수 있다. 예를 들면, 도 8의 예의 경우, VR1에 의한 PM2→LL(W3)이 최후의 동작으로 되고, 그 시각은 165이다. 따라서, 반송 루트 후보 번호 1의 경우의 스루풋은, 3/165≒0.018로 된다. 이와 같은 시뮬레이션과 스루풋 산출의 계산을, 모든 반송 루트 후보에 대하여 행함으로써, 도 17에 예시한 바와 같은 각 반송 루트 후보에 대한 스루풋 정보를 얻는다.

다음으로, 반송 루트 선택 처리에 대하여 도 7을 이용하여 설명한다. 반송 루트 선택 처리(701)는, 스루풋 정보(602)를 입력하여, 반송 루트 정보(702)를 생성한다. 반송 루트 정보(702)란, 실제로 반송을 행하는 반송 루트이며, 이 정보에 기초하여 반송 동작을 제어하게 된다. 이 스텝에서는, 스루풋 산출 처리에서 산출한 각 반송 루트 후보의 스루풋 정보에 기초하여, 스루풋을 비교하여, 가장 스루풋이 높은 반송 루트 후보를 반송 루트로서 결정한다. 이 예에서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 반송 루트 후보 1은, 0.018이고, 반송 루트 후보 2는, 0.019이므로, 반송 루트 후보 2의 반송 루트가 가장 스루풋이 높은 반송 루트로서 결정된다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 반송 루트 후보 산출 처리 대신에, 복수의 반송 루트를, 다른 시스템으로부터 제공하는 형태나, 사람에 의해 입력되는 형태로 해도 된다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 스루풋 산출 처리 대신에, 각각의 반송 루트에 대하여 별도로 준비된 스루풋 정보로부터 스루풋을 얻는 형태로 해도 된다.

Claims

피처리체를 반송하는 외부 반송 부위 및 내부 반송 부위를 갖는 반도체 처리 장치를 갖는 반도체 처리 시스템으로서,
상기 내부 반송 부위는, 피처리체에 처리를 실시하는 복수의 처리 모듈과, 상기 복수의 처리 모듈에 대하여 상기 피처리체의 주고 받기를 행하는 반송 로봇을 갖는 반송 모듈의 조합을 복수 구비하고,
상기 반송 로봇 간 및 상기 반송 모듈과 상기 외부 반송 부위를 연결하여 상기 피처리체를 반송하는 반송 기구부를 갖고,
복수의 피처리체를 처리할 때에, 상기 외부 반송 부위로부터 상기 반송 기구부를 경유하여 상기 복수의 처리 모듈에 이르는 반송 루트가 복수 있는 경우, 상기 복수의 반송 루트의 스루풋을 산출함으로써, 1개의 반송 루트를 선택하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 처리 모듈 중에서, 이용 가능한 처리 모듈을 추출하는 처리 모듈 추출 수단과,
상기 추출된 이용 가능한 처리 모듈의 정보에 기초하여, 상기 피처리체를 반송하는 반송 루트의 후보를 생성하는 반송 루트 후보 생성 수단과,
상기 생성된 반송 루트의 스루풋을 산출하는 스루풋 산출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
제2항에 있어서,
추출된 상기 이용 가능한 처리 모듈의 정보에 기초하여, 상기 피처리체를 반송해야 할 반송처 후보 정보가 생성되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 반송 루트 후보의 생성 수단은, 생성된 상기 반송처 후보 정보와, 사전에 기억 장치에 보존되어 있는 장치 구조 정보를 이용하여, 상기 피처리체를 반송하는 반송 루트 후보를 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 스루풋 산출 수단은, 상기 반송처 후보 정보와, 상기 반송 루트 후보 정보와, 상기 장치 구조 정보에 기초하여 상기 각 수단에 의해 행해지는 동작을 시계열로 배열하는 시뮬레이션을 상기 반송 루트 후보 모두에 대하여 행하고, 각각의 그 시뮬레이션의 결과로부터 상기 반송 루트 후보의 각각의 스루풋을 산출하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 산출된 스루풋에 기초하여, 반송 루트를 상기 반송 루트 후보 중에서 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 산출된 스루풋 중에서 가장 높은 스루풋을 선택하고, 그 스루풋을 갖는 반송 루트를 상기 반송 루트 후보 중에서 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템.
피처리체에 처리를 실시하는 복수의 처리 모듈에 그 피처리체를 반송하는 반송 루트를 결정하는 반도체 처리 시스템의 제어를 하는 컴퓨터를
상기 복수의 처리 모듈 중에서, 이용 가능한 처리 모듈을 추출하는 처리 모듈 추출 수단,
상기 추출된 이용 가능한 처리 모듈의 정보에 기초하여, 상기 피처리체를 반송하는 반송 루트의 후보를 생성하는 반송 루트 후보 생성 수단,
상기 생성된 반송 루트의 스루풋을 산출하는 스루풋 산출 수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.