KR101951671B1 - 처리 시스템용 스케쥴러 - Google Patents
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Abstract
컨트롤러가 포함된 반도체 처리 시스템이 개시된다. 상기 컨트롤러는 상기 시스템의 동작을 스케쥴링하도록 구성될 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 시스템의 현재 상태를 결정하도록 프로그래밍될 수 있다. 상기 현재 상태는 하나 이상의 기판들의 위치 및 상기 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 적어도 정의될 수 있다. 상기 컨트롤러는 하나 이상의 브랜치들을 갖는 검색 트리를 생성하도록 더 프로그래밍될 수 있다. 각 브랜치는 상기 현재 상태에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 브랜치 경로들 또는 하나 이상의 후속 액션들을 식별할 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러는 생성된 상기 검색 트리의 각 브랜치 경로를 점수화하도록 프로그래밍될 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 근거하여 브랜치 경로를 선택하고, 그 브랜치 경로 내의 액션들을 수행하도록 명령을 내릴도록 프로그래밍될 수 있다.
Description
본 발명의 분야는 크게 반도체 처리 시스템 및 반도체 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 반도체 처리 시스템을 위한 액션들과 공정들을 스케쥴링하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다.
반도체 소자들은 전자 장치들, 전력 생성 시스템들 등에 널리 사용된다. 이들 반도체 소자들은 반도체 기판들을 이용하여 제조될 수 있는데, 이들 반도체 기판들은 높은 스루풋을 제공하기 위하여 배치(batch) 형태로 처리될 수 있다. 예를 들면, 반도체 기판들(예를 들면, 실리콘이나 여러 구현예에서 다른 반도체 물질로 제조된 웨이퍼들)은, 수십, 수백, 또는 심지어 수천의 기판들이 특정 처리 단계를 동시에 거치도록 대량으로 처리될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 각 기판은, 예를 들면 집적 회로들 및/또는 태양 전지들과 같은 많은 개별 소자들을 형성할 수도 있고, 또는 각 기판은, 예를 들면 태양 전지와 같은 하나의 소자를 형성할 수도 있다.
대량의 배치로 기판들을 처리하는 것은 제조자로 하여금 수많은 소자들을 단시간 내에 제조하는 것을 가능하게 한다. 처리 시스템에서, 각 기판은 수많은 이송 단계들 및 여러 처리 스테이션 또는 반응기에서 일어날 수 있는 하나 이상의 처리 단계들을 통상적으로 거칠 수 있다. 상기 이송과 처리 단계들을 적절한 순서로 스케쥴링하는 것은 특정한 시간 동안 처리되는 기판들의 수, 예를 들면 상기 처리 시스템의 스루풋에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 다양한 유형의 처리 시스템들의 스루풋을 증가시키기 위하여 개선된 시스템과 방법들이 지속적으로 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 유형의 처리 시스템들의 스루풋을 증가시키기 위하여 개선된 시스템과 방법들을 제공하는 것이다.
여기서 개시된 시스템들, 방법들 및 소자들은 각각 여러 혁신적인 측면들을 갖고 있으며, 이들 중 어느 하나도 단독으로 여기에 개시된 바람직한 속성들의 원인이 되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 반도체 처리 시스템이 개시된다. 상기 반도체 처리 시스템은 상기 처리 시스템의 동작을 스케쥴링하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 시스템의 현재 상태를 결정하도록 프로그램될 수 있다. 상기 현재 상태는 하나 이상의 기판들의 위치 및 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 적어도 정의될 수 있다. 상기 컨트롤러는 하나 이상의 브랜치(branch)를 갖는 검색 트리(search tree)를 생성하도록 더 프로그램될 수 있다. 각 브랜치는, 현재 상태에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있고 수행되었을 때 상기 시스템을 다음 또는 후속 상태로 가져갈 수 있는 액션과 동일시될 수 있다. 각 브랜치에는 하나 이상의 추가적인 브랜치들이 제공될 수 있으며, 각 추가적인 브랜치들은 다음 상태 등에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 액션을 정의할 수 있다. 상기 브랜치들은 함께 하나 이상의 브랜치 경로들을 형성할 수 있고, 현재 상태에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 하나 이상의 연속적인 액션들을 정의할 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러는 생성된 검색 트리의 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그램될 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 기초하여 브랜치 경로를 선택하도록 프로그램될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 반도체 처리 방법이 개시된다. 본 방법은 반도체 처리 시스템의 현재 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 현재 상태는 하나 이상의 기판들의 위치 및 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 적어도 정의될 수 있다. 상기 방법은 하나 이상의 브랜치들을 갖는 검색 트리를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 각 브랜치는, 현재 상태에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있고 수행되었을 때 상기 시스템을 다음 또는 후속 상태로 가져갈 수 있는 액션과 동일시될 수 있다. 각 브랜치에는 하나 이상의 추가적인 브랜치들이 제공될 수 있으며, 각 추가적인 브랜치들은 다음 상태 등에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 액션을 정의할 수 있다. 상기 브랜치들은 함께 하나 이상의 브랜치 경로들을 형성할 수 있고, 현재 상태에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 하나 이상의 연속적인 액션들을 정의할 수 있다. 또한, 상기 방법은 생성된 검색 트리의 각 브랜치 경로에 점수를 매기는 단계를 포함할 수 있다. 또한 상기 방법은 수행될 동일시된 액션(들)의 브랜치 경로를, 상기 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 기초하여 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 발명의 주제의 하나 이상의 적용예의 상세한 내용은 이하의 설명 및 첨부 도면에 설명된다. 상기 설명, 도면 및 청구항들로부터 다른 특징들, 측면들 및 장점들은 명확해질 것이다.
본 발명은 다양한 유형의 처리 시스템들의 스루풋을 증가시키기 위하여 개선된 시스템과 방법들을 제공한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 구현예들이 다음의 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 다음의 도면들은 예시로서만 제공되는 것이며, 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 다음 도면들의 상대적인 치수는 비례적인 것으로 그려지지 않았을 수 있음에 유의하여야 한다.
도 1a는 일부 구현예들에 따른 반도체 처리 시스템의 개념적인 사시도이다.
도 1b는 일부 구현예들에 따른 도 1a의 반도체 처리 시스템의 평면도이다.
도 2a는 일부 구현예들에 따른 반도체 처리 시스템의 개념적인 사시도이다.
도 2b는 일부 구현예들에 따른, 회동 가능한 캐러셀 및 보우트 이송 장치의 평면도이다.
도 2c는 일부 구현예들에 따른, 반응기의 개념적인 사시도이다.
도 2d는 일부 구현예들에 따른, 기판 보우트 랙의 개념적인 사시도이다.
도 2e는 일부 구현예들에 따른, 기판 보우트 위로 로딩된 기판들의 카셋트의 개념적인 사시도이다.
도 3은 일부 구현예들에 따른, 처리 시스템의 동작을 스케쥴링하고 제어하기 위한 하나의 방법을 예시한 흐름도이다.
도 4는 일부 구현예들에 따른, 특정한 현재 상태에서의 처리 시스템을 나타낸 개념적인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 시스템의 현재 상태에 대하여 예시적인 검색 트리를 나타낸다.
도 6은 일부 구현예들에 따른 클러스터 툴 시스템의 평면도이다.
도 1a는 일부 구현예들에 따른 반도체 처리 시스템의 개념적인 사시도이다.
도 1b는 일부 구현예들에 따른 도 1a의 반도체 처리 시스템의 평면도이다.
도 2a는 일부 구현예들에 따른 반도체 처리 시스템의 개념적인 사시도이다.
도 2b는 일부 구현예들에 따른, 회동 가능한 캐러셀 및 보우트 이송 장치의 평면도이다.
도 2c는 일부 구현예들에 따른, 반응기의 개념적인 사시도이다.
도 2d는 일부 구현예들에 따른, 기판 보우트 랙의 개념적인 사시도이다.
도 2e는 일부 구현예들에 따른, 기판 보우트 위로 로딩된 기판들의 카셋트의 개념적인 사시도이다.
도 3은 일부 구현예들에 따른, 처리 시스템의 동작을 스케쥴링하고 제어하기 위한 하나의 방법을 예시한 흐름도이다.
도 4는 일부 구현예들에 따른, 특정한 현재 상태에서의 처리 시스템을 나타낸 개념적인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 시스템의 현재 상태에 대하여 예시적인 검색 트리를 나타낸다.
도 6은 일부 구현예들에 따른 클러스터 툴 시스템의 평면도이다.
특정 구현예들에 관한 다음의 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 구현예들의 다양한 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 청구항에 의하여 커버되고 정의되는 바에 따라 여러 개의 상이한 방식으로 구체화될 수 있다. 본 상세한 설명에서는 도면이 참조되며, 동일한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 부재를 가리킨다.
처리 시스템들이 반입/반출 장소, 처리 장소, 보관 장소 및 중간 장소와 같이 다수의 기판 장소들을 포함할 수 있음은 이해될 것이다. 또한, 처리 시스템은 상기 기판들을 여러 장소들 사이로 이동시키기 위한 다수의 장치들을 포함할 수 있다. 상기 시스템에 걸쳐 기판들의 진행을 스케쥴링하는 것은 여러 시퀀스들을 이용하여 이루어질 수 있는데, 이들 중 일부는 효율적이어서 특정량의 시간 내에 처리되는 기판들의 수, 즉, 그 처리 시스템의 스루풋(throughput)을 크게 할 수 있는 반면, 다른 것들은 비효율적이어서 정체(congestion), 병목 현상(bottle neck), 심지어는 교착 상태(deadlock)로 이어질 수 있다. 다양한 방법의 스케쥴링이 사용되어 왔다. 예를 들면, 일부 방법들에서는 시스템을 동작시키기 전에 최적의 스케쥴링 시퀀스를 결정하기 위하여 사전 시뮬레이션이 수행되고, 그 후 이 시퀀스가 실행된다. 실행을 하는 동안 추가적인 조정은 이루어지지 않는다. 다른 방법들의 예에서, 컨트롤러는 미리 정체(congestion)를 확인하고 기판들을 홀딩 위치로 이송하고 처리 완료를 위하여 가장 빠른 시기에 이들 기판들에 대하여 리스케쥴링하기 위하여 프리-시퀀서(pre-sequencer) 또는 예견 기능(look ahead feature)을 사용한다. 그러나, 예를 들면, 처리 환경들이 예기치 않게 변화하는 것과 같이 변동하는 환경 하에서 이들 방법들은 그다지 유연하지 않으며 예를 들면 높은 스루풋과 같은 원하는 처리 목표들을 유지하는 처리 시퀀스를 제공할 수 없다. 유리하고, 여기에 개시된 여러 구현예들은 변화하는 환경들 하에서 원하는 처리 목표를 유지하기 위하여 시퀀스를 수행하고 조정할 수 있는 처리 시스템용 스케쥴러를 제공한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 처리 목표들, 그리고 그에 따라 수행될 시퀀스는 처리 환경의 변화들에 대응하여 시퀀스를 수행하는 도중에 변경될 수 있다.
여기에 개시된 구현예들은 처리 시스템의 공정들 및/또는 액션들을 스케쥴링하기 위한 시스템들과 방법들에 관한 것이다. 여기에 설명되는 바와 같이, 완성된 웨이퍼 또는 기판을 제조하기 위하여 웨이퍼 또는 기판은 상이한 처리 스테이션에 있는 수많은 공정들을 거칠 수 있다. 시스템의 스루풋을 개선하기 위하여 하나 이상의 보우트들 (여기서는 보우트 랙들이라고도 지칭함) 내의 기판들에 대한 공정 흐름이 전자 컨트롤러 또는 스케쥴러들을 사용함으로써 자동화될 수 있다. 높은 시스템 스루풋을 유지하는 것이 바람직할 수 있기 때문에, 예를 들면 기판 보우트들의 처리와 이동을 스케쥴링할 수 있는 것을 포함하여, 스루풋을 증가시키도록 시스템의 작동을 스케쥴링할 수 있는 컨트롤러에 대한 요구가 지속되고 있다.
예를 들면, 일부 구현예들에 있어서, 시스템의 현재 상태, 또는 예를 들면 시스템 내의 반응기 모듈과 같은 시스템의 일부의 현재 상태가 결정될 수 있다. 상기 현재 상태는 상기 시스템 내의 또는 상기 시스템의 일부 (예를 들면, 로봇, 반응기 등) 내의 장치의 상태(예를 들면, 위치, 수행되고 있는 작업 등)와 함께, 상기 시스템 내의 또는 상기 시스템의 일부 내의 기판들의 처리 상태 및 위치를 포함할 수 있다. 결정된 상기 현재 상태에 근거하여, 예를 들면 프로그래밍된 프로세서와 같은 컨트롤러는 각 브랜치가 현재 상태에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 하나 이상의 후속 액션들과 동일시되는, 하나 이상의 가능한 액션들의 브랜치들을 갖는 검색 트리를 생성할 수 있다. 각 브랜치는 추가적인 후속 액션들을 포함하는 하나 이상의 하위(sub) 브랜치들로 더 세분화(branch off)될 수 있다. 각 브랜치들과 하위-브랜치들은 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 택일적이고 연속적인 액션들이 있다면 이들을 가리키는 하나 이상의 브랜치 경로들을 형성할 수 있다. 생성된 검색 트리의 각 브랜치 경로들은 상기 브랜치 경로가 시스템 스루풋(또는 다른 원하는 기준)을 향상시키는지 여부 및 얼마나 향상시키는지에 근거하여 점수화될 수 있고, 상기 트리의 브랜치 경로는 상기 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 근거하여 선택될 수 있다. 그런 후 상기 시스템은 상기 검색 트리의 선택된 브랜치 경로 내의 액션들을 수행할 수 있다. 따라서 일부 구현예들에 있어서, 시스템의 스루풋과 효율은 현재의 시스템 상태 및 상기 시스템이 현재 상태에 있을 때 수행될 수 있는 후속 액션들에 관한 지식을 사용함으로써 개선될 수 있다.
처리 시스템들
도 1a 및 도 1b는 기판들을 이동시키고 일시적으로 보관하기 위한 것과 같은, 부가적이고 보조적인 장치와 함께, 예를 들면, 듀얼 반응기 모듈(dual reactor module, DRM)과 같이 두 개의 반응기들을 갖는 반도체 처리 시스템(201)의 실시예를 나타낸다. 특히, 도 1a는 상기 반도체 처리 시스템(201)의 개념적인 사시도이다. 도 1b는 도 1의 반도체 처리 시스템(201)의 상부 평면도이다. 상기 시스템(201) 내에서 기판들은 수직 또는 수평 방향을 포함하여, 예를 들면, 사용되는 기판 홀더의 타입에 의존하는 다양한 방향으로 처리될 수 있음이 이해되어야 한다. 도 1a에서는 기판(113)이 수평적 구성인 것이 도시된다. 일부 다른 구현예들에 있어서, 상기 기판(113)은 수직으로 배향되어 처리될 수 있다.
상기 반도체 처리 시스템(201)은 하우징(102)을 포함하고, 일반적으로 소위 "클린 룸" 내에 설치되어 있을 수 있다. 상기 하우징(102)은, 기판 상에 다양한 처리들이 수행되는 반응기 영역 또는 챔버(121)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(102) 내의 파티션(103)과 파티션(104) 사이에는 중간 보관 챔버(122)가 배치될 수 있다. 상기 하우징(102) 내의 파티션(104)과 파티션(105) 사이에는 최초 보관 챔버(123)가 배치될 수 있다. 상기 반도체 처리 시스템(201) 내로 기판들을 도입하기 위하여 상기 최초 보관 챔버에 인접하여 반입 반출 스테이션(input output station, IO station)(133)이 제공될 수 있다.
도 1a의 반도체 처리 시스템(201)은 듀얼 반응기 모듈(DRM)을 나타낸다. 예를 들면 상기 반도체 처리 시스템(201)은 상기 반응기 챔버(121) 내에 배열된 제 1 반응기(106) 및 제 2 반응기(107)의 두 개의 반응기들을 포함한다. 도 1a에 나타낸 구현예에 있어서, 상기 제 1 반응기(106) 및 제 2 반응기(107)는 퍼니스(furnace)들이지만, 상기 제 1 반응기(106) 및 제 2 반응기(107)는 증착 챔버들, 리소그래피 스테이션들, 식각 스테이션 들을 포함하는 비제한적인 임의의 적합한 반응기 또는 처리 스테이션일 수 있음이 이해되어야 한다. 상기 제 1 반응기(106) 및 제 2 반응기(107)는 수직으로 배치되며, 기판들(113)이 채워진 기판 보우트들(112)은 상기 반응기들(106, 107)의 하부로부터 수직 방향으로 상기 반응기들(106, 107) 내부로 도입될 수 있다. 이를 위하여 각 반응기는 수직 방향으로 이동 가능한 엘리베이터(114)를 가질 수 있다. 도 1a에서는 상기 제 2 반응기(107)과 관련된 오직 하나의 엘리베이터(114)가 보이지만, 상기 제 1 반응기(106)도 엘리베이터(114)를 포함할 수 있음은 이해되어야 한다. 상기 보우트(112)는 절연 플러그가 바닥에 제공될 수 있다. 상기 절연 플러그는 상세하게 나타내어지지 않았는데 상기 보우트와 상기 퍼니스 사이의 밀봉을 제공할 수 있다.
여기서 논의될 때, 컷아웃(cut-out)부(115)가 제공된 회동 가능한 캐러셀(111)이 상기 반응기들(106, 107)의 아래에 위치될 수 있다. 상기 캐러셀(111)은 기판 보우트를 지지하도록 구성된 적어도 두 개의 캐러셀 위치들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 캐러셀(111)은 기판들(113)의 보우트(112)를 상기 제 1 반응기(106)에서 상기 제 2 반응기(107)로, 또는 그 역으로 이송시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐러셀(111)은 보우트(112)를 두 반응기들 사이에서 또는 로봇 아암(arm)과 같은 보우트 이송 장치(116)로 이동시키기 위하여 임의의 적합한 각도, 예를 들면, 90도 또는 180도 회동할 수 있다. 컷아웃(cut-out)부(115)의 모양은, 상기 컷아웃부(115)가 정확한 위치로 이동되면 상기 엘리베이터(114)가 상기 컷아웃부(115)를 통하여 위아래로 움직일 수 있도록 형성된다. 한편, 상기 엘리베이터(114)가 도 1a에 나타낸 위치로부터 아래로 움직일 때 상기 보우트(112)가 캐러셀(111) 위에 위치하고 반대 동작에서는 다시 그로부터 제거될 수 있도록 상기 보우트(112)의 바닥의 지름은 상기 캐러셀(111) 내의 컷아웃부(115)보다 더 클 수 있다.
상기 보우트(112)는 상기 제 1 반응기(106) 및 상기 제 2 반응기(107) 모두 내로 반입될 수 있으며, 다양한 처리들이 그 안에서 수행될 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 보우트들(112)의 병렬적 군들은 제 1 반응기(106)에 의하여 독점적으로 처리될 수 있고 및/또는 제 2 반응기(107)에 의하여 독점적으로 처리될 수 있다. 상기 보우트들(112)에는 기판들(113)이 제공될 수 있다. 예를 들면, 기판들(113)은 이송 카세트들(110) 내에 공급될 수 있다. 상기 이송 카세트들(110)은 IO 스테이션(133)으로부터 폐쇄 가능한 개방부(134)를 통하여 아암(131)의 도움을 얻어 보관 스테이션(108) 내에 위치될 수 있다. 아암(131)은 로터리 플랫폼(127) 내의 일련의 컷아웃부(126)들보다 더 작은 치수를 갖는 베어링 표면(132)을 포함할 수 있다. 다수의 이러한 로터리 플랫폼(127)들은 보관 스테이션(108) 내에서 하나 위에 다른 하나가 수직 방향으로 제공될 수 있다. 상기 아암(131)은 높이 조정기(135)의 도움을 얻어 수직 방향으로 움직일 수 있다. 상기 아암(131)은, 상기 IO 스테이션(133)과 상기 보관 스테이션(108) 사이에서 아암(131)이 카세트들(110)을 픽업하거나 제거할 수 있도록 탑재될 수 있다. 상기 아암(131)은 상기 보관 스테이션(108)과 로터리 플랫폼(130) 사이에서 카세트들을 제거할 수도 있다. 상기 로터리 플랫폼(130)은 상기 카세트(110)가 회전하여 파티션(104)에 대향하여 위치될 수 있도록 설치될 수 있다. 이 때 상기 카세트(110)를 개방한 후에 기판들(113)이 상기 카세트(110)로부터 기판 핸들링 로봇(124)에 의하여 꺼내어져서 상기 중간 보관 챔버(122) 내에 위치하는 보우트(112) 내에 위치될 수 있도록 만들어진 개방부(137)가 구비된다. 상기 보우트(112)는 중간 보관 챔버(122) 내에 위치하는 동안 보우트 이송 장치(116)(예를 들면 로봇 아암)에 의하여 지지될 수 있다. 상기 보우트 이송 장치(116)에는 일단에 베어링 표면(117)이 제공될 수 있으며, 상기 베어링 표면(117)의 치수는 컷아웃부(115)의 치수보다 다시 한 번 약간 더 작다. 상기 이송 장치(116)는 상기 반응 챔버(121) 내의 캐러셀(111) 위에 보우트(112)를 위치시키기 위하여 상기 보우트(112)를 파티션(103) 내의 폐쇄부(119)를 통하여 이동시킬 수 있다. 상기 폐쇄부(119)는 중간 보관 챔버(121)를 챔버들(122 및 123)과 차폐할 수 있도록 하기 위하여 제공된다.
다양한 타입의 처리 단계들을 수행하기 위하여, 도 1a에 도해화되어 나타내어진 오퍼레이터(140)가 다수의 카세트들(110)을 도입하고 패널(136) 상에서 제어 동작을 수행함으로써 보관 스테이션(108)을 로딩할 수 있다. 각 카세트(110)들은 상기 아암(131)의 도움을 받아 상기 IO 스테이션(133)으로부터 상기 보관 스테이션(108) 내에 이들 카세트들(110)을 위하여 만들어진 보관 격실(109) 내부로 이송될 수 있다. 이것은 대상이 되는 카세트(110)를 IO 스테이션(133)으로부터 개방부(134)를 통하여 제거하기 위한 위치로부터 시작하여 상기 카세트(110)가 상기 보관 스테이션(108)의 보다 높은 격실(109)로 이동하기 위하여 상방으로 이동될 수 있음을 의미한다. 상기 보관 스테이션(108)의 회전에 의하여 여러 격실들(109)을 카세트들(110)로 채우는 것이 가능하다.
그런 다음 상기 카세트들(110)은 아암(131)에 의하여 상기 보관 스테이션(108)으로부터 제거되어 로터리 플랫폼(130) 위에 위치될 수 있다. 상기 카세트들(110)은 상기 로터리 플랫폼(130) 상에서 회전되어 파티션(104)에 대향하여 위치될 수 있다. 기판 핸들링 로봇(124)의 도움을 얻어, 상기 기판들(113)은 제거된 후 보우트 이송 장치(116) 위에 또는 그에 가까이 위치하는 기판 보우트(112)에 위치될 수 있다. 그러는 동안, 여기에서 설명되는 바와 같이, 상기 반응기 챔버(121) 내에 존재하는 기판들(113) 위에 수행될 처리들과 관련하여 상기 캐러셀(111)은 상기 반응기 챔버(121) 내에서 움직일 수 있다. 상기 중간 보관 챔버(122) 내에 보우트(112)가 채워지고 반응기들(106, 107) 중의 하나에 공급될 준비가 된 후에, 이 시점까지 폐쇄되어 있었을 수 있는 개방부(119)가 개방되고, 채워진 상기 기판 보우트(112)는 상기 보우트 이송 장치(116)(예를 들면, 로봇 아암)와 같은 임의의 적절한 보우트 이송 장치를 이용하여 캐러셀(111) 상에 위치될 수 있다. 그런 다음, 상기 캐러셀(111)은 회전될 수 있으며, 채워진 상기 기판 보우트(112)는 상기 캐러셀(111)로부터 제거되어 반응기들(106, 107) 중의 하나의 내부로 이송될 수 있다. 상기 채워진 기판 보우트(112) 내의 기판들(113)은 상기 반응기(들)(106 및/또는 107) 내에서 처리된 후, 상기 기판들(113)을 상기 반응기들(106, 107) 내에 로딩하기 위하여 위에서 설명하였던 것과 반대의 움직임을 이용하여 상기 반응기들(106, 107)로부터 제거될 수 있다.
도 2a 내지 도 2e는 일부 구현예들에 따른 반도체 처리 시스템의 다른 실시예를 나타낸다. 따라서, 도 2a 및 도 2b의 시스템(101)의 부품들은 도 1a의 시스템(201)에서와 유사하거나 동일할 수 있다. 도 2a는 반도체 처리 시스템(101)의 개념적인 사시도이다. 상기 반도체 처리 시스템(101)은 시스템 구성 부품들을 전체적으로 둘러싸는 하우징(102)을 포함할 수 있다. 도 2a의 상기 시스템(101)은 두 개의 듀얼 반응기 모듈들(DRMs)을 포함한다. 제 1 하우징(102a) 내에는 제 1 DRM이 수납될 수 있고, 제 2 하우징(102b) 내에는 제 2 DRM이 수납될 수 있다. 상기 제 1 하우징(102a) 내에서, 상기 시스템(101)은 반응기 챔버 내에 하나 이상의 반응기를 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(101)은 제 1 DRM을 형성하기 위하여 상기 제 1 하우징(102a) 내에 제 1 반응기(106a) 및 제 2 반응기(107a)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 시스템(101)은 제 2 DRM을 형성하기 위하여 상기 제 2 하우징(102b) 내에 또 다른 제 1 반응기(106b) 및 또 다른 제 2 반응기(107b)를 포함할 수 있다. 도 2a에서, 상기 제 1 반응기들(106a, 106b) 및 상기 제 2 반응기들(107a, 107b)은 퇴적 공정들을 수행하기 위한 것과 같은 퍼니스(furnace)일 수 있지만, 상기 반응기들(106a, 106b, 107a, 및 107b)은 단일 기판 반응기, 식각 스테이션, 리소그래피 장치 등과 같은 비제한적인 임의의 다른 적절한 처리 스테이션일 수 있음을 이해하여야 한다. 회동 가능한 캐러셀들(111a, 111b)은 각 반응기 쌍들(106a 및 107a, 106b 및 107b)의 아래에 배치될 수 있다.
다중 아암 로봇과 같은 조종기(manipulator)(165)는 보관 스테이션들(108a, 108b, 108c, 108d)과 교환 위치들(114a 및 114b)에 배치된 보우트들(112a, 112b) 사이에서 기판들을 이송하도록 구성될 수 있다. 각 보우트(112)는 다수의 기판 홀더들(118)을 홀드할 수 있으며, 상기 각 기판 홀더(118)는 도 2c 내지 도 2e에서 추가적으로 도시하는 바와 같이 기판들의 뱃치(batch)를 수용한다. 상기 조종기(165) 또는 다른 시스템 기구는 기판들을 갖는 기판 홀더들(118)을 보관 스테이션들(108a, 108b, 108c, 108d)과 교환 위치들(114a 및 114b)에 배치된 각 대응되는 보우트(112a, 112b) 사이에서 움직일 수 있다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 보우트들(112a 및 112b)은 기판(예를 들면, 집적 회로들 및/또는 태양 전지들 및 관련 소자들을 형성하기 위한 기판들을 포함하는 반도체 기판들)의 뱃치들을 갖는 복수의 기판 홀더들(118)을 홀딩하는데, 이들은 처리를 위해 반응기들로 이송되기 전에 교환 위치들(141a 및 141b)에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 보우트들(112a 및 112b)은 10매 이상, 50매 이상, 또는 100매 이상의 기판들을 홀드할 수 있다(예를 들면, 도 2d 및 도 2e 참조). 기판들(113)을 갖는 기판 홀더들(118)이 일단 상기 보우트들(112a 및 112b) 상에 로딩되면, 상기 보우트들(112a 및 112b)은 캐러셀들(111a, 111b) 위로 로딩될 수 있으며, 상기 캐러셀들(111a, 111b)은 상기 보우트들(112a 및 112b)이 반응기들(106a, 106b, 107a, 또는 107b)의 아래에 위치하도록 회전될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 보우트 이송 장치(도 2a에는 도시되지 않음; 예를 들면, 도 1a 및 도 4의 로봇 아암(116)을 참조)가 상기 보우트들(112a 및 112b)을 상기 교환 위치들(141a, 141b)과 상기 캐러셀들(111a, 111b) 사이에서 움직일 수 있다. 다른 구현예들에 있어서, 상기 보우트들(112a 및 112b)을 상기 교환 위치들(141a, 141b)로부터 상기 캐러셀들(111a, 111b)로 움직이기 위하여 별도의 보우트 이송 장치가 불필요하도록, 상기 캐러셀들(111a, 111b)은 상기 교환 위치들(141a, 141b)의 아래에 캐러셀 위치를 포함할 수 있다.
개방부를 통하여 상기 보우트들(112a 및 112b)을 상기 반응기들(106a, 106b, 107a, 및 107b) 내부로 처리를 위하여 상승시키기 위하여 엘리베이터들(미도시; 예를 들면 도 4 참조)이 채용될 수 있다. 상기 반응기들(106a, 106b, 107a, 및 107b) 내에서의 처리들이 완료되면, 상기 엘리베이터들이 상기 보우트들(112a 및 112b)을 상기 캐러셀들(111a, 111b)로 하강시킬 수 있으며, 상기 보우트들(112a 및 112b) 내의 처리된 상기 기판들은 추가적인 처리를 위하여 상기 보우트들(112a 및 112b)로부터 언로딩될 수 있다. 상기 기판들이 일단 상기 보우트들(112a 및 112b)에 추가되거나 이들로부터 제거되면, 상기 캐러셀들(111a, 111b)은 처리를 위하여 적합한 위치로 상기 보우트들(112a 및 112b)을 회전시킬 수 있다.
상기 처리 시스템(101) 내부로 상기 기판들을 도입하기 위하여 보관 스테이션들(108c, 108d)을 포함하는 반입 반출 스테이션(IO station)(133)이 제공될 수 있다. 또한 상기 시스템(101)은 컨트롤러(120)를 포함할 수 있으며, 상기 컨트롤러(120)는 프로세서와 메모리를 갖는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러(120)는 여기에 설명된 다양한 처리 시스템 부품들과 전기적인 통신을 할 수 있고, 또는 그러한 부품들에 작동 명령을 제공하기 위하여 이러한 다양한 부품들과 통신하도록 구성될 수 있다. 작동자는 상기 컨트롤러(120)를 작동시키거나 명령을 제공하기 위하여 인터페이스 패널(136)을 사용할 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 가동 중에 상기 작동자는 상기 인터페이스 패널(136)을 이용하여 원하는 처리 시퀀스를 개시할 수 있다. 예를 들면, 상기 조종기(165)는 처리되지 않은 기판들(113)이 든 기판 홀더들(118)을 갖는 보우트(112a, 112b)를 로딩할 수 있고, 및/또는 상기 보우트 이송 장치(116)는, 처리된 기판들이 미처리된 기판들과 교환될 수 있는 스테이션들(141a, 141b)을 교환하기 위하여, 처리된 기판들의 보우트(112a, 112b)를 교환할 수 있다. 미처리된 기판들의 보우트(112a, 112b)가 일단 로딩되면, 보우트 이송 장치(116)는 상기 보우트(112a, 112b)를 상기 교환 위치로부터 캐러셀(111a, 111b)의 전면 위치로 이송할 수 있다. 그런 다음 상기 캐러셀(111a, 111b)은 상기 보우트(112a, 112b)를 반응기들(106a, 106b, 107a, 또는 107b)의 하부에 위치시키기 위하여, 예를 들면 90도와 같이 적절한 각도만큼 회전될 수 있다. 그런 다음 엘리베이터들이 처리를 위해 상기 보우트들을 개방부를 통하여 상기 반응기들(106a, 106b, 107a, 또는 107b) 내부로 상승시킬 수 있다. 처리를 한 후, 엘리베이터를 이용하여 처리된 보우트들(112a, 112b)을 캐러셀들(111a, 111b) 위로 하강시킴으로써 상기 보우트들(112a, 112b)은 상기 반응기들(106a, 106b, 107a, 또는 107b) 및 상기 시스템(101)으로부터 제거될 수 있다. 상기 캐러셀들(111a, 111b)은 상기 보우트들(112a, 112b)을 상기 캐러셀들(111a, 111b)의 전면 위치로 회전시킬 수 있으며, 상기 보우트 이송 장치는 처리된 상기 보우트들(112a, 112b)을 상기 캐러셀들(111a, 111b)로부터 교환 위치들(141a, 141b)로 이송할 수 있다. 여기서, 처리된 기판들을 갖는 기판 홀더들은 조종기(165)에 의하여 상기 보우트들(112a, 112b)로부터, 예를 들면 IO 스테이션(133)의 보관 위치들(108c, 108d)로 언로딩될 수 있다. 그런 다음 기판들을 갖는 상기 기판 홀더들(118)은 추가적인 처리를 위하여 상기 시스템(101)으로부터 제거될 수 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 시스템(101)의 DRM의 평면도이다. 도 2b에 나타낸 바와 같이, 캐러셀(111)은 네 개의 캐러셀 위치들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 캐러셀(111)은 기판들의 보우트(112)를 보우트 이송 장치(116)로부터 받도록 구성된 전방 캐러셀 위치(151)를 포함할 수 있다. 상기 보우트 이송 장치(116)는 임의의 적절한 수의 자유도(degree of freedom)를 갖는 로봇 아암을 포함할 수 있다. 상기 보우트 이송 장치(116)는 기판들의 보우트(112)를 지지할 수 있으며, 교환 위치(141)에서는 상기 보우트(112)를 상기 교환 위치(141)로부터 상기 전방 캐러셀 위치(151) 내로 이동시킬 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 처리된 기판들은 상기 교환 위치(141)에서 미처리된 기판들과 교환될 수 있다. 또한, 상기 캐러셀(111)은 제 1 반응기 캐러셀 위치(155) 및 제 2 반응기 캐러셀 위치(157)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 반응기 캐러셀 위치(155)는 제 1 반응기(106)의 아래에 위치될 수 있고, 제 2 반응기 캐러셀 위치(157)는, 예를 들면 도 2a의 구현예와 관련하여 위에서 개시된 제 2 반응기(107)와 같은, 제 2 반응기(107)의 아래에 위치될 수 있다. 상기 보우트(112)가 상기 전방 캐러셀 위치(151) 내에 수용될 때, 상기 캐러셀(111)은 상기 제 1 반응기(106)의 아래에 상기 보우트(112)를 위치시키기 위하여 시계 방향으로 90도 회전하거나, 또는 상기 제 2 반응기(107)의 아래에 상기 보우트(112)를 위치시키기 위하여 반시계 방향으로 90도 회전될 수 있다. 예를 들어, 만일 상기 보우트(112)가 상기 제 1 반응기 캐러셀 위치(155) 내로 회전되면, 상기 제 1 반응기(106) 내로 상기 보우트(112)를 상승시키기 위하여 제 1 보우트 엘리베이터(114a)가 사용될 수 있다. 만일 상기 보우트(112)가 상기 제 2 반응기 캐러셀 위치(157) 내로 회전되면, 처리를 위해 상기 제 2 반응기(107) 내로 상기 보우트(112)를 상승시키기 위하여 제 2 보우트 엘리베이터(114b)가 사용될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 상기 캐러셀(111)은 후방 캐러셀 위치(153)를 캐러셀(111)의 후방 근처에 가질 수 있다. 상기 후방 캐러셀 위치(153)는 대기 위치에 있는 보우트(112)들을 홀드하기 위하여 사용될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 상기 보우트(112)들은 상기 후방 캐러셀 위치(153)에 있는 동안 냉각될 수 있다. 다른 구현예들에 있어서, 상기 캐러셀(111)은 둘 또는 세 개의 위치들만 포함할 수도 있는 한편, 또 다른 구현예들에 있어서 상기 캐러셀(111)은 넷보다 많은 캐러셀 위치들을 가질 수도 있다.
도 2c 및 도 2d는 도 2a의 시스템(101)과 함께 사용될 수 있는 보우트(112) 및 반응기(106)의 사시도들을 나타낸다. 예를 들면, 상기 반응기(106)는 도 2a의 시스템에서는 반응기들(106a, 106b, 107a, 또는 107b)로서 적용될 수 있다. 상기 보우트(112) 및 상기 반응기(106)는 여기에 개시된 다른 구현예들에 사용될 수도 있다. 도 2c의 반응기(106)는 태양 전지 기판들을 처리하기 위한 다양한 구현예들에 사용될 수 있다. 일부 다른 구현예들에 있어서, 상기 반응기(106)는 집적 회로들을 처리하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2d에 나타낸 바와 같이 상기 보우트(112)는 기판들(113)의 어레이(도 2a)를 지지하도록 구성된 다수의 기판 홀더들(118)을 포함할 수 있다. 상기 보우트(112)는 처리를 위해 개방부(142)를 통과하여 상기 반응기(106) 내부로 수직 방향으로 이동될 수 있다.
도 2e는 보우트(112) 위로 로딩되는 한 뱃치의 기판들(113)을 도식적으로 나타낸 사시도이다. 도시된 기판들(113)은 정사각형 또는 직사각형이지만 기판들(113)은 원과 같이 임의의 적합한 형태일 수 있음은 이해될 것이다. 또한, 도시된 기판들(113)은 태양 전지 기판일 수 있지만, 집적 회로 기판 또는 임의의 다른 적합한 기판일 수도 있다. 상기 기판들(113)은 도 2e에서 기판 홀더(118) 위에 수직으로 배향될 수 있다.
통상의 기술자는 이상에 대하여 수많은 변형이 가능함을 이해할 것이다. 예를 들면, 하나의 반응기로 충분한 것도 가능하고, 또는 둘보다 많은 수의 반응기들이 존재할 수도 있다. 보관 스테이션은 상이한 구조를 가질 수도 있고, 다양한 이동 기구들이 장치들을 이동시킬 수 있으며 조종기들은 이와 유사하게 시스템 파라미터들에 따라 조정될 수 있다.
기판들의 처리를 스케쥴링하기 위한 시스템 및 방법들
도 1a 내지 도 1b, 및 도 2a 내지 도 2e와 관련하여 나타낸 바와 같이, 다양한 처리 단계에서의 기판들은 스테이션마다 다양한 기구들에 의하여 이동될 수 있다. 높은 스루풋을 제공하기 위하여, 시스템의 현재 상태에 기반하여 처리 스테이션들과 관련 장비들 사이에서의 기판들(예를 들면, 보우트들 내에 로딩되는 기판들)의 움직임을 체계화하여 효율적인 처리를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면, 반응기 내에서 기판이 처리되고 있을 때, 다른 기판들은 통상 그 반응기 내부로 도입되지 않을 수 있다. 그러나, 시스템을 효율적으로 작동시키기 위해 상기 반응기 내에서 보우트가 처리되고 있는 동안 다른 액션들이 수행될 수 있다. 예를 들면, 보우트 이송 장치 위로 후속되는 보우트가 로딩될 수 있고, 또는 최근에 처리된 보우트가 그 보우트 내의 기판들을 냉각시키기 위하여 후방 캐러셀 위치로 회전될 수 있다. 요컨대, 시스템 전체에 걸쳐 보우트들의 움직임과 처리를 효율적으로 체계화함으로써 스루풋이 바람직하게 증가될 수 있다.
개관하면, 다양한 구현예들에 있어서, 컨트롤러(120)(예를 들면, 도 2a에 나타냄)는 처리 시스템의 현재 상태에 기반하여 기판들의 움직임과 처리 시퀀스를 스케쥴링할 수 있다. 일반적으로, 처리 시퀀스가 지속되는 시간의 임의의 순간에 상기 컨트롤러(120)는 상기 시스템이 현재 상태에서 어떤 액션을 취할 수 있는지를, 예를 들면, 보우트를 반응기 내부로 움직일 수 있는지 또는 반응기로부터 보우트를 제거할 수 있는지 여부, 또는 기판들의 보우트이 교환 위치에서 상호 교환될 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 여기에 설명된 바와 같이, 추가적인 액션들도 가능할 수 있다. 가능한 각 액션들이 상기 컨트롤러(120)에 의하여 시뮬레이션될 수 있으며 상기 컨트롤러(120)는 가능한 모든 후속 액션들의 검색 트리(search tree)를 생성할 수 있다. 도 2a에 나타낸 상기 컨트롤러(120)는 하나 이상의 DRM들, 예를 들면, 도 2a에 나타낸, 두 하우징들(102a 및 102b) 내의 반응기들 및 조종기(165)를 포함하는 두 DRM들을 제어하도록 프로그래밍될 수 있다. 그러나, 다른 배열에서는, 각 DRM이 자신의 컨트롤러를 가질 수도 있다. 예를 들면, 제 1 하우징(102a) 내의 반응기들(106a, 107a)의 작동은 제 1 컨트롤러가 제어할 수 있고, 제 2 하우징(102b) 내의 반응기들(106b, 107b)의 작동은 제 2 컨트롤러가 제어할 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 상기 컨트롤러는 소정의 시간 호라이즌(time horizon), 또는 "예견 시간(look-ahead time)"에 대하여 상기 검색 트리를 체계적으로 조사할 수 있다. 상기 검색 트리의 각 브랜치는 점수화될 수 있으며, 최고 점수를 받은 브랜치가 선택될 수 있다. 그런 다음, 선택된 브랜치에서의 액션들이 시스템에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 상기 시스템 컨트롤러는 시스템의 현재 상태에 기반하여, 그리고 특정한 소정의 시간 호라이즌 내에서 상태들을 연장하는 시뮬레이션을 통해 시뮬레이션된 시스템의 후속 상태에 기반하여 처리 시퀀스를 실시간으로 스케쥴링할 수 있다.
도 3은 처리 시스템, 예를 들면, 처리 시스템 및 반응기(들)과 관련된 시스템 내의 다양한 부품들의 동작을 스케쥴링하고 제어하기 위한 하나의 방법(300)을 예시한 흐름도이다. 예를 들면, 상기 방법(300)은 상기 시스템의 현재 상태를 결정하기 위하여 블록(302)에서 시작될 수 있다. 일반적으로, 상기 시스템의 상태는 적어도, 하나 이상의 보우트들의 위치 및 상기 하나 이상의 보우트들 각각의 처리 상태에 의하여 결정될 수 있다. 또한, 다양한 구현예들에 있어서, 상기 시스템의 상태는 상기 처리 시스템 내의 다른 장비의 상태에 의하여 더 정의될 수 있으며, 시간적 요소(time component)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 시간적 요소는 반응기가 보우트를 수용할 수 있게 될 때까지의 시간 분량 및/또는 보우트가 (예를 들면, 처리 후에) 상기 반응기들 중의 하나를 떠나도록 스케쥴링될 때까지의 시간 분량을 포함할 수 있다. 또한, 상기 현재 상태는, 상기 반응기들 중의 하나 내에서 처리가 계속되도록 스케쥴링된 시간 분량에 기반을 둘 수 있다. 예를 들면, 상기 상태는, 제 1 반응기 내에 있는 제 1 보우트가 10분의 처리 시간이 남은 반면 제 2 반응기 내에 있는 제 2 보우트의 처리가 종료되었음을 결정함으로써 부분적으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 보우트 내의 기판들은 2분의 냉각 시간이 남아 있을 수 있거나, 또는 제 2 보우트의 다음 위치에 다른 보우트가 위치한 결과 또 다른 2분 동안 그 다른 보우트가 상기 제 2 보우트의 이동을 막을 수 있다. 또한, 상기 시스템의 상태는 상기 엘리베이터(들)의 위치에 의하여 부분적으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 상기 엘리베이터는 상기 반응기 근처에서는 업(up) 위치에 있거나, 상기 캐러셀 근처에서는 다운(down) 위치에 있거나, 또는 상방 또는 하방으로 움직이는 동안에는 중간 위치에 있을 수 있다. 또한, 상기 시스템의 상태는 각 보우트가 처리 이후에 냉각되기 위해 스케쥴링된 시간의 양에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 뜨거운 보우트가 반응기로부터 언로딩된 후, 기판들을 상기 보우트로부터 제거하기 전에 상기 보우트는 후속하는 냉각 시기를 갖도록 스케쥴링된다. 나아가, 상기 시스템의 상태는 상기 캐러셀의 방향, 예를 들면 어느 캐러셀 위치들이 현재 보우트들을 지지하는지 및/또는 캐러셀 위의 보우트(들)의 처리 상태에 의하여 부분적으로 정의될 수 있다. 다른 구현예들, 예를 들면 상기 처리 시스템이 단일 웨이퍼 클러스터 장비인 구현예에 있어서, 상기 상태는 하나 이상의 기판들의 위치 및 상기 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 정의될 수 있다. 또한, 그러한 구현예들에 있어서, 상기 시스템의 상태는 반응기들 및 로봇과 같은 동작부를 포함하는 상기 처리 시스템 내의 다른 장치의 상태에 의하여 추가적으로 정의될 수 있다. 또한 상기 시스템의 상태는 잔여 처리 시간의 양과 관련된 시간적 요소 등을 포함할 수 있다.
도 4는 특정한 현재 상태의 처리 시스템(401)을 개념적으로 도시한다. 도 1a, 도 1b 및 도 2a 내지 도 2e에서와 같이, 상기 시스템(401)은 교환 위치(141)와 하우징(102) 사이에 위치하는 보우트 이송 장치(116)를 포함할 수 있다. 보관 스테이션(108)은, 기판들이 상기 보관 스테이션(108)과 상기 교환 위치(141) 사이에서 움직일 수 있도록 상기 교환 위치에 인접하여 위치될 수 있다. 상기 시스템(401) 내에는 다수의 보우트들(112)이 배치될 수 있지만, 본 실시예의 목적상 제 1 보우트(112a)와 제 2 보우트(112b)만 고려될 것이다. 예를 들면, 도 4에 도시된 상기 시스템(401)의 상태는 상기 제 1 보우트(112a)의 처리 상태 및 위치, 그리고 상기 제 2 보우트(112b)의 처리 상태 및 위치에 의하여 정의될 수 있다. 도 4의 목적들에 있어서, 상기 제 1 보우트(112a)는 어느 처리 단계를 완료한 후 제 1 반응기(106) 내에서 대기 과정을 거치고 있고, 상기 제 2 보우트(112b)는 빈 보우트로서 상기 캐러셀(111)의 전방 캐러셀 위치(151)에 위치되어 있다. 도시된 바와 같이, 두 엘리베이터들(114a 및 114b)은 모두 “다운” 위치에 있다.
상기 방법(300)은 블록(304)로 진행하여 하나 이상의 브랜치들을 갖는 검색 트리를 생성한다. 여기에 설명된 바와 같이, 상기 트리의 각 브랜치는 상기 시스템이 현재 상태에 있을 때 수행되는 것이 가능한 하나 이상의 후속 액션들과 동일시될 수 있다. 도 4의 실시예와 관련하여 단순화를 위해 상기 제 2 반응기(107) 및 그의 보우트 엘리베이터(114b)의 존재는 무시될 것이다. 그러나, 개시된 상기 스케쥴링 과정들이 다수의 반응기들에 대해서 수행되어 더 많은 수의 브랜치들과 가능한 액션들을 갖는 더 큰 트리를 생성할 수 있음은 이해되어야 한다.
상기 제 2 반응기(107)를 무시하며, 도 5는 도 4에 도시된 시스템(401)의 현재 상태가 주어졌을 때의 예시적인 검색 트리(550)를 나타낸다. 컨트롤러는 소정의 시간 호라이즌에 대하여 상기 검색 트리(550)를 생성할 수 있다. 미리 정한 시간 호라이즌이 없으면, 상기 컨트롤러는 과도하게 긴 길이의 시간에 대하여 상기 검색 트리(550)를 예견할 수 있으며, 그 결과, 가능한 액션들의 수가 시간 호라이즌에 따라 지수적으로 증가하여 컨트롤러의 처리 시간을 증가시킬 수 있다. 상기 시간 호라이즌을 제한함으로써, 상기 컨트롤러는 그 안에서 취해질 가능한 액션들을 분석할 시간 윈도우를 관리 가능하게 생성할 수 있게 되어 처리 시간을 감소시킬 뿐만 아니라 처리 시퀀스의 도중에 다음 액션들이 선택되는 것을 가능하게 하는 실시간 분석을 수행할 능력을 원활하게 할 수 있다. 상기 소정의 시간 호라이즌은 적절한 임의의 길이의 시간일 수 있다. 예를 들면, 상기 시간 호라이즌은 약 10분 내지 약 45분 범위의 시간일 수 있다. 다른 구현예들에 있어서, 상기 시간 호라이즌은 약 15분 내지 약 35분 범위의 시간일 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 시간 호라이즌은 특정 공정의 지속 시간, 예를 들면 보우트 내의 기판들 상에 물질층을 퇴적시키는 것과 같이 특정 공정을 수행하는 데 요구되는 시간에 근거하여 선택될 수 있다. 도 4 및 도 5의 실시예에 있어서, 검색 트리(550)를 생성하기 위하여 15분의 시간 호라이즌이 사용된다. 따라서, 상기 컨트롤러는 15분의 시간 호라이즌 내에 개시될 수 있는 가능한 모든 액션들을 예견할 것이다. 예를 들면, 보우트가 이미 상기 반응기 아래의 캐러셀 위치에 존재하는 동안 보우트를 상기 반응기로부터 하강시키는 것이라든지, 또는 보우트가 이미 그 안에 있는 반응기 내로 다른 보우트를 장입시키는 것과 같이 일부 액션들은 수행되는 것이 가능하지 않을 수 있음을 주의하여야 한다. 그러한 액션들은 블록(304)를 실행할 때의 고려로부터 배제된다. 또한, 일부 구현예들에 있어서, 상기 방법(300)의 블록(304)를 실행할 때, 쓸모 없거나 또는 비생산적인 (non-productive) 액션들은 고려되지 않을 수 있음을 주의하여야 한다. 개시된 구현예들의 목적들 중 하나는 시스템의 스루풋을 개선하는 것일 수 있기 때문에, 상기 컨트롤러는 기판들의 처리를 개선하는 액션들만을 고려할 수 있다. 예를 들면, 상기 컨트롤러는, 비록 이론적으로는 수행 가능하지만 상기 시스템의 기판들의 처리를 개선하지는 않는 사소한 액션들은 고려하지 않을 수 있다. 예를 들면, 빈 캐러셀을 회전시키거나 또는 캐러셀로부터 보우트를 제거한 직후에 보우트를 상기 캐러셀 위에 두는 것은 고려되지 않을 수 있다. 일반적으로, 이전에 거쳤던 상태로 상기 시스템을 가져가는 액션은 비생산적인 것으로 고려된다. 이러한 액션들은 비록 현재 상태에서 이론적으로 가능하지만 기판들의 처리에 영향을 미치지 않는다.
도 5에서, 블록 (552)는 상기 시스템의 현재 상태, 예를 들면, 도 4에 예시된 시스템 스냅샷으로 보인 것과 같은 현재 상태를 나타낸다. 본 현재 상태에서, 상기 제 1 보우트(112a)는 상기 제 1 반응기(106) 내에서의 처리 단계를 완료한 후, 상기 제 1 반응기(106) 내에서 대기 과정을 거치고 있다. 또한, 상기 제 2 보우트(112b)는 비어 있으며, 상기 전방 캐러셀 위치(151)에 위치되어 있다. 상기 시스템이 도 4에 도시된 본 현재 상태임을 고려하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러가 선택할 수 있는, 가능한 다양한 액션들(예를 들면, 쓸모 없거나 비생산적이거나 하지 않은 다섯 액션들)이 있다. 각 브랜치는 가능한 각 액션을 상기 검색 트리(550)의 하나 이상의 브랜치들의 브랜치와 결부시킴으로써 생성될 수 있다. 따라서, 본 현재 상태에서의 가능한 각 액션은 상기 검색 트리(550)의 하나의 브랜치, 예를 들면, 브랜치 1A, 브랜치 1B, 브랜치 1C, 브랜치 1D, 브랜치 1E, 또는 브랜치 1F에 대응될 수 있다. 각 브랜치는 하나 이상의 후속 액션들을 포함하는 하나 이상의 하위-브랜치들로 더 분지(branch-off) 될 수 있다. 선택적으로 각 브랜치는 하나의 액션만을 포함할 수 있다. 따라서, 여기에서 사용될 때 브랜치는 시스템이 현재 상태에 있을 때 수행될 수 있는 최초 액션들을 가리킬 수 있다. 각 브랜치는 하나 이상의 후속 액션들 또는 그러한 후속 액션들에 기반하는 추가적인 액션들에 대응되는 하나 이상의 하위-브랜치들을 포함할 수 있다.
각 브랜치와 가능한 일련의 연속적인 하위-브랜치(들)은, 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 연속적인 액션들의 시퀀스 또는 일련의 연속적인 액션들로 형성되는 하나 이상의 브랜치 경로들을 형성할 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 브랜치 경로는 연속적인 액션들의 다중적인 레벨들을 포함할 수 있다. 브랜치 내의 액션들과 하위-브랜치들 각각은 특정 액션 또는 브랜치 내의 모든 액션들을 수행하는 데 필요한 시간에 각각 대응되는 관련 지속 시간을 가질 수 있다. 또한, 각 브랜치는 하나의 관련된 액션, 또는 만일 상기 액션들이 동시에 수행된다면 복수의 액션들을 가질 수 있다. 예를 들면 브랜치 경로는 상기 소정의 시간 호라이즌 동안에 취해질 수 있는 연속적인 액션들의 경로를 가리킬 수 있다. 예를 들면, 도 5는 여섯 개의 브랜치들을 나타낸다―브랜치 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 및 1F. 실시예 브랜치 경로는 본 현재 상태, 예를 들면 블록 (552)에서 시작할 수 있으며, 시간 호라이즌이 끝나는 시점인 블록들 (553), (559) 및 (562)로 진행될 수 있다. 블록 (552)에 나타낸 상기 현재 상태에 대하여 많은 다른 브랜치 경로들이 가능함은 이해되어야 한다.
요컨대, 여기에 설명된 바와 같이, 브랜치(예를 들면, 브랜치들 1A-1F)는 현재 상태에서 시스템이 취할 수 있는 액션을 설명할 수 있다. 각 브랜치는 상기 브랜치로부터 연장되는 하나 이상의 하위-브랜치들을 포함할 수 있다. 브랜치 경로는 일련되는 하나 이상의 연속적인 액션들에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 하나의 브랜치 경로는 블록들 (553), (559) 및 (562)에 의하여 주어지는 세 개의 연속적인 액션들을 포함할 수 있다. 또 다른 브랜치 경로는 블록들 (553), (559) 및 (560)에 의하여 주어지는 세 개의 연속적인 액션들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 소정의 시간 호라이즌이 블록 (559)를 넘어서까지 연장되지 않는 구현예들에 있어서, 또 다른 브랜치 경로는 블록들 (553) 및 (559)에 의하여 주어지는 두 개의 연속적인 액션들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 소정의 시간 호라이즌이 블록 (558)을 넘어서까지 연장되지 않는 구현예들에 있어서, 또 다른 브랜치 경로는 블록 (558)에서 취해지는 하나의 액션에 의하여 정의될 수 있다. 따라서, 상기 브랜치 경로들은 상기 시스템에 의하여 선택되고 취해질 수 있는 하나 이상의 연속적인 액션들을 정의할 수 있으며, 상기 검색 트리(550)는 주어진 시간 호라이즌에 대하여 가능한 모든 브랜치 경로들의 모음(collection)을 정의할 수 있다.
추가적인 실시예로서, 브랜치 1A는 도 4의 제 2 보우트(112b)가 보우트 이송 장치(116)에 의하여 교환 위치(141)로 이송될 수 있는 블록(553)으로 시작할 수 있다. 블록(553)에 나타낸 바와 같이, 상기 제 2 보우트(112b)를 상기 교환 위치(141)로 이송하는 것은 약 2분이 걸릴 수 있다. 브랜치 1B에 있어서, 블록 (554)는 다양한 구현예들에 있어서 약 1분이 걸릴 수 있는, 상기 캐러셀(111)을 시계 방향으로 90도 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 브랜치 1C에 있어서, 블록 (555)는 약 1분이 걸릴 수 있는, 상기 캐러셀(111)을 반시계 방향으로 90도 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 브랜치 1D에 있어서, 예를 들면, 상기 제 2 보우트(112b)를 상기 후방 캐러셀 위치(153)으로 이동시키기 위하여, 블록 (556)은 약 2분이 걸릴 수 있는, 상기 캐러셀(111)을 180도 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 브랜치 1E에 있어서 그리고 블록 (557)에 있어서, 상기 제 1 보우트(112a)는 상기 엘리베이터(114a)에 의하여 하강될 수 있으며, 이를 완료하기 위하여 약 3분이 걸릴 수 있다. 마지막으로, 브랜치 1F에 있어서 그리고 블록 (558)에 있어서, 브랜치 1A 및 브랜치 1E의 액션들이 동시에 시작될 수 있다.
상기 검색 트리(550)의 각 브랜치에 있어서, 상기 컨트롤러는, 만일 상기 브랜치와 관련된 액션이 수행되면, 상기 시스템의 후속 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템의 후속 상태는, 예를 들면, 상기 시스템의 하나 이상의 보우트들의 위치 및 처리 상태를 포함하는 현재 상태와 관련하여 위에서 설명된 인자들에 근거할 수 있다. 최초 액션과 마찬가지로, 상기 시스템이 상기 후속 상태에 있을 때 수행될 수 있는 액션들(예를 들면, 쓸모없거나 비생산적이지 않은 액션들)의 세트를 결정하기 위하여 상기 후속 상태가 분석될 수 있다. 예를 들면, 도 5의 검색 트리(550)에 나타낸 바와 같이, 만일 브랜치 1A가 상기 컨트롤러에 의하여 선택된다면, 상기 제 2 보우트(112b)는 상기 이송 장치(116)에 의하여 상기 교환 위치(141)로 이동될 것이다. 따라서, 브랜치 1A에 있어서, 블록 (553)에 이르는 브랜치 경로와 관련된 상기 시스템의 후속 상태는 상기 제 1 보우트(112a)가 상기 제 1 반응기(106) 내에 남아 대기 과정을 거치는 동안 상기 제 2 보우트(112b)는 빈 채로 상기 교환 위치(141)에 위치되도록 하는 것일 것이다.
상기 후속 상태, 예를 들면, 블록 (553)의 단계를 실행한 후에 있어서, 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 다수의 액션들이 있다. 블록 (559)에 나타내어진 하나의 옵션은 상기 교환 위치(141)에서 상기 제 2 보우트(112b)의 기판 로드(substrate load)를 교환하는 것이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 블록 (559)에 대한 대안적인 액션들은: (a) 보우트(112b)를 상기 교환 위치로부터 상기 캐러셀로 복귀 (블록 (563)); (b) 보우트(112a)를 하강 (블록 (564)); 또는 (c) 보우트(112b)의 기판 로드의 교환과 보우트(112a)의 하강을 동시에 실행하는 것을 포함한다. 블록 (563)의 액션 (a)는 아무런 진전 없이 상기 시스템을 이전의 상태로 돌려놓기 때문에 쓸모 없는 액션의 한 예임을 주의하여야 한다. 쓸모 없는 액션들은 배제될 수 있으며, 따라서 일부 구현예들에 있어서 블록 (563)은 가능한 후속 액션으로서 고려되지 않는다.
도 5의 브랜치 경로의 한 예로서, 특정 브랜치 경로가 블록 (553)에서 시작하여 블록 (559)로 계속될 수 있다. 따라서, 상기 컨트롤러는 상기 시스템으로 하여금 브랜치 1A의 블록 (553)으로부터 블록 (559)로 가도록 할 수 있다. 그러므로, 블록 (559)에 이르는 상기 브랜치 경로에서, 미처리된 기판들의 로드(load)가 교환 위치(141)에 있는 상기 제 2 보우트(112b) 내로 로딩될 수 있으며, 이는 약 10분이 걸릴 수 있다. 따라서, 지금까지 블록들 (553) 및 (559)에서의 액션들은 총 12분이 걸렸다(예를 들면, 상기 제 2 보우트(112b)를 상기 교환 위치(141)로 이동시키기 위한 2분, 그리고 상기 기판 로드를 교환하기 위한 10분). 상기 시간 호라이즌 또는 예견(look-ahead) 시간이 15분이기 때문에, 상기 컨트롤러는, 상기 시스템이 다음 상태에 있으므로, 예를 들면, 상기 제 2 보우트(112b)는 미처리된 기판들의 새로운 뱃치로 로딩되었으므로 가능한 액션들을 분석함으로써 블록 (559)에서 분지해 나가는 추가적인 하위-브랜치들을 계속 생성할 수 있다.
블록 (559)의 단계를 수행한 후, 예를 들면, 블록 (553)으로부터 블록 (559)에 이르게 하는 상기 브랜치 경로를 통과한 후 상기 시스템의 후속 상태를 고려하면, 세 개의 추가적인 가능한 액션들 또는 브랜치 경로들이 있을 수 있다. 첫째, 블록 (560)을 통과하는 브랜치 경로에서, 도 4의 제 2 보우트(112b)는 상기 보우트 이송 장치(116)에 의하여 상기 캐러셀(111)로 이동될 수 있으며, 이는 약 2분이 걸릴 수 있다. 또는, 블록 (561)에 이르는 브랜치 경로에서, 도 4의 제 1 반응기(106) 내의 상기 제 1 보우트(112a)는 상기 제 1 엘리베이터(114a)를 이용하여 하강될 수 있으며, 이는 약 3분이 걸릴 수 있다. 선택적으로, 블록 (562)로 가는 브랜치 경로에서, 블록 (560) 및 블록 (561)의 액션들이 평행하게 또는 동시에 수행될 수도 있다. 따라서, 블록 (562)에서, 상기 컨트롤러는 상기 시스템으로 하여금 상기 제 2 보우트(112b)를 상기 캐러셀(111)로 이동시키는 동시에 상기 엘리베이터(114a)를 이용하여 상기 제 1 보우트(112a)를 하강시키도록 할 수 있으며, 이는 상기 제 1 보우트(112a)를 하강시키는 데 3분이 걸리기 때문에 전체적으로 3분이 걸린다. 만일 블록 (562)의 단계들이 실행되면, 15분의 시간 호라이즌에 도달하게 된다. 이는 블록 (553) (2분), 블록 (559) (10분), 그리고 블록 (562) (3분)의 수행이 소정의 시간 호라이즌인 총 15분과 같게 되기 때문이다. 그러나, 도 5를 참조하여 설명된 실시예의 검색 트리(550)는 브랜치 1A와 그의 하위-브랜치들의 일부분에 대하여, 예를 들면 15분의 시간 호라이즌이 주어졌을 때 가능한 다양한 브랜치 경로들에 대하여 여기서 분석되었을 뿐임을 주의하여야 한다. 또한 상기 컨트롤러는 소정의 시간 호라이즌에 대하여 그리고 브랜치들 1B 내지 1F에 대하여 모든 가능한 액션들 및 브랜치 경로들을 유사하게 분석할 수 있음은 이해될 것이다. 이들 후속 액션들은 간결함을 위하여 생략되었다.
일반적으로, 스케쥴링에 있어서 상충되지만 않는다면 다수의 액션들이 병렬적으로, 예를 들면 동시에 수행될 수 있다. 따라서 특정 브랜치 경로는 동시에 수행되는 및/또는 병렬적인 액션들을 포함하는 검색 트리의 노드(node)로 이어질 수 있다. 예를 들면, 도 4 및 블록 (561)과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 상기 제 2 보우트(112b)가 상기 캐러셀(111)로 이동되는 동시에 상기 제 1 보우트(112a)는 상기 제 1 반응기(106)로부터 하강될 수 있다. 그러나, 병렬적 액션들은 어느 액션의 부분적인 실행으로 이어질 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 다양한 구현예들에 있어서, 하나의 액션이 다른 액션의 이전에 종료될 때, 검색 트리 내에서 하나의 결정 시점(decision point)에 도달하게 된다. 예를 들면, 블록 (562)에서 2분 후에, 상기 제 2 보우트(112b)를 상기 캐러셀(111)로 이동시키는 것은 완전히 완료되었지만 반면 상기 제 1 보우트(112a)를 하강시키는 단계는 단지 부분적으로만 완료되었다. 예를 들면, 상기 제 1 보우트(112a)가 상기 캐러셀(111)로 완전히 하강되기까지 1분이 남는다. 따라서, 상기 제 2 보우트(112b)를 상기 캐러셀(111)로 이동시키는 단계의 종료 시점에서 상기 엘리베이터(114a)와 상기 제 1 보우트(112a)의 위치는 정의되지 않은 중간 위치에 있게 된다. 다양한 구현예들에 있어서, 상기 컨트롤러가 상기 검색 트리의 브랜치들 및/또는 상기 부분적으로 완료된 액션을 완료하는 데 필요한 시간을 분석할 때 중간 위치들까지 설명할 수 있도록 어느 액션의 부분적인 완료는 상기 방법 (300)에서 설명될 것이다. 예를 들면 잠정적인 후속 액션들을 분석할 때, 상기 컨트롤러 또는 프로세서는 메모리 내에 중간 위치들을 저장할 수 있으며, 또한 잠정적인 후속 액션들을 분석할 때 상기 부분적으로 완료된 액션을 완료하기까지 필요한 시간을 포함할 수 있다.
통상적으로, 어느 액션의 완료는 상기 시간 호라이즌과 정확하게 일치하지는 않을 것이다. 어느 액션은 상기 시간 호라이즌보다 더 일찍 완료될 수 있는데, 이는 다른 액션이 시작될 수 있거나 또는 상기 시간 호라이즌에서 어느 액션이 부분적으로 완료될 수 있음을 의미한다. 상이한 브랜치 경로들 사이의 공평한 비교를 가능하게 하기 위하여, 모든 브랜치 경로들은 소정의 시간 호라이즌에서 끊어질(truncated) 수 있고, 부분적으로 완료된 액션을 완료하는 데 요구되는 시간은 상기 브랜치 경로들을 점수화할 때 고려된다. 나아가, 위에서 설명된 바와 같이, 평가할 액션들의 세트를 감당 가능하도록 유지하기 위하여 상기 검색 트리의 크기를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 상기 소정의 시간 호라이즌 또는 예견(look-ahead) 시간은 상기 검색 트리의 크기를 유리하게 감소시킬 수 있다. 그러나, 여기에 설명된 바와 같이, 빈 캐러셀을 회전시키는 단계, 보우트를 움직이지 않으면서 로우(row) 내의 캐러셀을 2회 회전시키는 단계, 그리고 상기 캐러셀로부터 보우트를 픽업하고 상기 캐러셀의 회전 없이 이를 교체하거나 또는 보우트 내의 기판들을 교환하는 단계와 같은 쓸모 없는 액션들을 무시함으로써 상기 검색 트리의 크기가 더 감소될 수 있다. 더욱이 다양한 구현예들에 있어서, 이전에-거쳐진 상태가 다시 실행되지 않도록 이미 거친(visited) 상태들은 상기 컨트롤러에 의하여 기억될 수 있다. 예를 들어, 만일 어느 새로운 상태가 다른 시간적 기간 동안 이전에 거쳐진 것이었다면, 상기 컨트롤러는 그 상태로 돌아가는 것을 살피지 않을 수 있다. 하나의 실시예로서, 만일 어느 보우트가 새로운 상태에서 상기 반응기로부터 제거되고 상기 캐러셀 위에 위치된다면, 상기 컨트롤러는 추가적인 중간 처리 또는 기판 교환 없이 상기 보우트를 단지 상기 반응기 내에 위치시키는 것은 고려하지 않을 수 있다. 특정한 시간에서의 상기 시스템의 상태를 고려함에 있어서, 상기 컨트롤러 또는 프로세서의 내부 클록이 상태 속성들을 동일하지 않게 표시하는 경우에도 상기 컨트롤러 또는 프로세서는 상태를 결정할 때 기판들의 세트의 총괄적인 처리 상태를 고려할 수 있다. 예를 들면, 시간 t = 0에서, 10분간의 냉각 시간이 남은 전면 캐러셀 위치에 있는 특정 보우트는 시간 t = 5분에서, 5분간의 냉각 시간이 남고 동일한 위치에 있는 보우트와 동일한 상태에 있다. 그러나, 전체적으로 상기 시스템은 상기 보우트가 총 10분의 냉각 시간이 남은 때인 t = 5분에서는 상이한 상태에 있다. 통상의 기술자는 검색 트리의 크기를 제한하고 생성하는 다양한 다른 방법들이 가능함을 이해할 것이다.
도 3으로 돌아가서, 블록 (304)에서 상기 검색 트리를 생성한 후, 상기 방법(300)은 생성된 상기 검색 트리의 각 브랜치 경로를 점수화하기 위하여 블록 (306)으로 진행할 수 있다. 블록 (304)에서, 상기 시스템이 도 4의 예시적 구현예에서 보인 현재 상태에 있을 때 수행될 수 있는 각 액션에 대하여 다수의 브랜치들이 생성되었다. 여기에서 설명된 바와 같이, 각 브랜치, 예를 들면, 이들 브랜치들로부터 분지되는 하위-브랜치들의 각 순열(permutation)을 갖는 브랜치들 1A 내지 1F는 임의의 적절한 인자 또는 가중치에 근거하여 점수화될 수 있는 하나 이상의 브랜치 경로들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 브랜치 경로를 점수화할 때, 현재 상태로부터 소정의 시간 호라이즌 내에서 가능한 마지막 액션까지 걸쳐 상기 검색 트리의 전체 브랜치 경로가 분석될 수 있다. 예를 들면, 도 5의 브랜치 1A는 블록 (553)으로부터 블록들 (560), (561), 및 (562) 중의 하나까지 걸쳐지는 브랜치 경로를 포함할 수 있다.
점수화 기능은 생성된 각 브랜치 경로에, 다양한 적절한 처리 파라미터들에 근거하여 적용될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 바람직한 상황들(예를 들면, 스루풋을 증가시키거나 및/또는 처리 시간을 감소시키는 액션들)은 양의 점수를 받을 수 있는 반면, 바람직하지 않은 상황들(예를 들면, 병목(bottleneck)을 일으키는 액션들과 같이 스루풋을 감소시키는 액션들)은 음의 점수를 받을 수 있다. 예를 들면, 특정 이론에 의하여 제한되는 것은 아니며, 상기 검색 트리(550)의 브랜치 경로들은 각 처리 시퀀스에서 각 보우트가 얼마나 많이 진전되었는지에 근거하여 점수화될 수 있다. 또한, 공정에 사용되지 않고 있는 반응기(들)은 상기 시스템의 전체 스루풋을 감소시킬 수 있기 때문에, 상기 반응기(들)의 아이들(idle) 시간을 증가시키는 브랜치 경로들은 불이익을 받을 수 있다(예를 들면, 음의 점수를 받을 수 있다). 또한, 후속 처리 단계로 이동될 수 있었을 보우트가 어떤 특정한 브랜치를 따라 액션들을 수행하는 것으로 인해 반응기 내에 갇힌다면, 상기 시스템 내의 병목을 감소시키기 위하여 상기 특정한 브랜치 경로도 불이익을 받을 것이다. 예를 들면, 상기 점수화 기능이 보우트가 반응기 내에서 하강되기 전에 기다리는 시간의 양을 설명할 수 있다. 병목을 증가시키는 액션들은 음의 점수들을 받을 수 있으며, 병목들을 감소시키거나 및/또는 스루풋을 향상시키는 액션들은 양의 점수를 받을 수 있다. 따라서, 각 브랜치 경로는 후속 처리 단계로 진행하기 위한 각 보우트의 능력에 적어도 부분적으로는 근거하여 점수가 매겨질 수 있다.
상기 브랜치 경로들을 점수화하기 위하여, 각 브랜치의 각 액션에 적절한 가중치(weight)가 부여될 수 있다. 여기에 설명된 바와 같이, 속도를 높이거나 또는 그렇지 않고 병목을 감소시키는 액션들은 양의 점수 또는 가중치를 받을 수 있는 반면, 느리게 하거나 또는 그렇지 않고 병목을 증가시키는 액션들은 음의 점수 또는 가중치를 받을 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 브랜치 경로의 전체 점수는 상기 검색 트리의 특정 브랜치 경로의 액션들을 실행하는 것의 이익을 가중화하였을 때 전체 처리 시간이 설명될 수 있도록, 그 브랜치 경로 내의 각 액션의 가중치가 적용된 점수합에 근거하여 결정될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 불이익을 일으키는 액션들, 예를 들면, 반응기(들)의 아이들 시간을 증가시키거나 또는 병목을 일으키는 액션들은 음의 점수를 받거나 또는 음의 가중치를 받거나 또는 부분적인 가중치를 받을 수 있다. 또한, 다양한 구현예들에 있어서, 상기 보우트 내에서 제조되고 있는 소자들에 따라 및/또는 하나의 특정한 보우트를 다른 것보다 우선하여 완료해야 하는 우선성에 따라 어떤 가중치들은 하나의 특정한 보우트를 다른 것보다 더 선호할 수 있다. 예를 들면, 만일 작동자가 예를 들면, 보우트의 가치와 관련된 이유로 보우트 B보다 보우트 A의 처리를 우선시한다면, 보우트 A에는 보우트 B보다 더 높은 가중치 또는 그게 아니면 더욱 유리한 가중치가 부여될 수 있다. 그러나, 일부 구현예들에 있어서, 상기 검색 트리의 브랜치 경로들은 일반적으로 상기 시스템의 전체 스루풋을 증가시키도록 및/또는 특정 보우트에 대한 처리 시간을 감소시키도록 점수화될 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 위에서 언급된 가중치에 더하여 또는 그와는 별도로 각 반응기의 점유도(degree of occupancy)가 고려될 수 있다. 예를 들면, 높은 반응기 점유도는 동시에 사용되고 있는 반응기들의 수를 크게 하는 액션들에 대응될 수 있고, 낮은 반응기 점유도는 동시에 사용되고 있는 반응기들이 하나 또는 약간 밖에 되지 않도록 하는 액션들에 대응될 수 있다. 높은 반응기 점유도 상태는 스루풋을 증가시킬 수 있기 때문에 높은 반응기 점유도를 가져오는 브랜치 경로들은 양의 점수들을 받을 수 있는 반면, 낮은 반응기 점유도를 가져오는 브랜치 경로들은 음의 점수들을 받을 수 있다.
상기 방법 (300)의 블록 (308)로 가면, 상기 선택된 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 컨트롤러는 상기 시스템에 의하여 수행될 브랜치 경로를 선택할 수 있다. 여기에 설명된 바와 같이, 예를 들면, 주어진 길이의 시간 내에 처리되는 기판들의 수를 증가시키기 위하여 상기 시스템에 대하여 가장 높은 스루풋을 제공하는 브랜치 경로를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 상황에서, 가장 높은 스루풋을 갖는 브랜치 경로가 선택되도록 다양한 구현예에서 점수화 기능이 조절될 수 있다. 일부 측면들에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 시스템을 통하여 하나 이상의 보우트들의 가장 낮은 사이클 시간을 제공하는 브랜치 경로를 선택할 수 있으며, 상기 점수화 기능은 그에 따라 조절될 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 선택된 브랜치 경로는 상기 블록 (306)에 의하여 결정된 바에 따라 최고 점수를 얻은 브랜치 경로일 수 있다.
따라서, 여기에 설명된 바와 같이, 선택된 브랜치 경로는 현재 상태로 시작하고 시간 호라이즌에 도달할 때 또는 그 이전에 수행될 수 있는 마지막 액션으로 끝나는 수 개의 연속적인 액션들을 포함할 수 있다. 도 5와 관련하여 개시된 실시예에 있어서, 예를 들면, 상기 컨트롤러는 상기 시간 호라이즌 내의 가능한 모든 브랜치 경로에 점수를 매기고 점수가 매겨진 브랜치 경로들 중의 하나를 선택할 수 있다. 예를 들면, 상기 컨트롤러는 블록 (553)에서 시작해서 블록 (559)로 진행하고, 그리고 블록 (562)에서 종결되는 브랜치 경로를 선택할 수 있다. 따라서, 점수화되고 선택된 브랜치 경로들은, 다양한 상태들에서 상기 시스템에 의하여 수행될 수 있는 연속적인 액션들의 대안적인(alternative) 다수의 경로들을 포함할 수 있다. 비록 컨트롤러가 연속적인 액션들의 특정 브랜치 경로를 선택하지만, 상기 컨트롤러는 하나의 액션을 완료한 후에 상기 선택된 브랜치 경로를 재고려할 수 있으며, 도 3의 방법 (300)을 반복할 수 있음은 이해될 것이다. 만일, 예를 들면, 상기 시스템이 선택된 브랜치 경로의 블록 (559)의 액션을 수행하고 있다면(예를 들면, 보우트(112b)에서 웨이퍼 로드(wafer load)를 교환), 상기 시스템은, 예를 들면, 병렬적으로 처리되는 액션에서의 예상치 못한 지연, 또는 상기 교환 스테이션에서의 기판들의 오정렬 또는 기판의 결여와 같은 이따금씩 발생하는 에러와 같은 시스템 변화를 인식하게 될 수 있다. 상기 컨트롤러는 이러한 에러들이나 지연들을 실시간으로 인식할 수 있으며, 또한 그에 따라 현재 상태를 인식하고(예를 들면, 상기 에러를 포함하여) 검색 트리를 생성하고, 적절한 브랜치 경로를 점수화 및 선택함으로써 적응할 수 있다. 따라서, 여기에 개시된 시스템들과 방법들은 변화하는 상황에 실시간으로 유리하게 적응할 수 있다. 또한, 일부 구현예들에 있어서, 브랜치 경로에 점수를 부여하는 기준은 환경의 변화에 따라 변화할 수 있다(예를 들면, 일부 에러 상황 이후의 브랜치 경로의 선택은, 상기 시스템이 정상적으로 수행되고 있다고 가정될 때, 진행 시퀀스의 시작 때의 선택과는 상이한 기준에 근거할 수 있다).
블록 (308)에서 일단 브랜치 경로가 선택되면, 상기 시스템은 선택된 브랜치 경로의 액션들을 수행할 수 있다. 상기 컨트롤러는 선택된 상기 브랜치 경로의 액션들을 상기 시스템에 전달할 수 있으며, 상기 시스템은 선택된 상기 브랜치 경로에 의하여 정해진 바와 같이 상기 보우트들을 조작할 수 있다. 상기 시스템의 현재 상태가 상기 컨트롤러에 의하여 반복적으로 결정될 수 있도록 상기 방법(300)이 반복적으로 수행될 수 있음은 이해될 것이다. 상기 컨트롤러는 상기 검색 트리를 생성하고, 검색 트리의 각 브랜치 경로를 점수화하고, 수행될 액션들의 브랜치 경로를 선택하고, 그리고 상기 시스템으로 하여금 선택된 브랜치 경로의 하나 이상의 후속 액션들을 수행하도록 하는 것을 반복적으로 할 수 있다. 따라서 상기 컨트롤러는 높은 스루풋을 제공하기 위하여 상기 시스템의 현재 상태 및 시뮬레이션된 후속 상태들에 근거하여 원하는, 예를 들면 가장 효율적인, 액션 시퀀스를 유리하게 결정할 수 있다.
뱃치 처리 및 다른 타입의 시스템들
도 3 내지 도 5와 관련하여 위에서 개시된 스케쥴링 프로세스들은 적절한 임의의 처리 시스템에 대하여 채용될 수 있다. 예를 들면, 도 3의 상기 방법 (300)은 임의의 수의 처리 스테이션 또는 임의의 타입의 처리 스테이션에 대해서도 확장가능함이 이해될 것이다. 실제로, 상기 컨트롤러(120)는 적절한 임의의 수의 처리 시스템들에 대하여 검색 트리를 생성할 수 있고, 여기에 설명된 기준들에 근거하여 특정한 브랜치 경로를 점수화하여 선택할 수 있다. 그에 의하여, 상기 개시된 구현예들은 임의의 수의 처리 스테이션들, 및 임의의 타입의 처리 스테이션들을 갖는 시스템에 대하여 스루풋을 유리하게 향상시킬 수 있다. 상기 처리 스테이션들은, 예를 들면, 도 1a에 도시된 단일 DRM 시스템 (201), 도 2a에 도시된 두 개의 DRM 시스템 (101), 또는 단일 기판 스테이션들이 중앙의 이송 스테이션 주위에 배열된 것과 같이 기판들이 상이한 처리 스테이션들에서 처리될 수 있는 클러스터 툴들을 포함할 수 있다.
도 6은 일부 구현예들에 따른 클러스터 툴 처리 시스템(601)의 평면도이다. 상기 시스템(601)은 제 1 IO 스테이션(633a) 및 제 2 IO 스테이션(633b)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 IO 스테이션(633a)은 (예를 들면, 기판 홀더를 수용함으로써) 기판들을 수용하고 미처리된 기판들을 상기 시스템(601) 내에 제공하거나 또는 처리된 기판들을 상기 시스템(601)으로부터 받기 위하여 사용될 수 있다. 또는 상기 제 1 IO 스테이션(633a)은 상기 시스템(601) 내부로 기판들을 제공하고 상기 시스템(601)으로부터 기판들을 받는 두 가지 모두를 하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 상기 제 2 IO 스테이션(633b)은 상기 시스템(601) 내로 미처리된 기판들을 제공하거나 또는 상기 시스템(601)으로부터 처리된 기판들을 받기 위하여 사용될 수 있다. 또는 상기 제 2 IO 스테이션(633b)은 상기 시스템(601) 내부로 기판들을 제공하고 상기 시스템(601)으로부터 기판들을 받는 두 가지 모두를 하도록 구성될 수 있다.
조작기(616)는 기판들을 상기 IO 스테이션들(633a, 633b)로부터 다수의 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d) 중의 하나로 이동시키도록 구성될 수 있다. 상기 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d)은 적합한 임의의 타입의 처리 스테이션일 수 있다. 상기 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d)은 동일한 타입의 처리 스테이션일 수 있으며, 또는 이들은 기판에 상이한 타입의 처리들을 적용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d)은 증착 챔버, 식각 챔버, 리소그래피 스테이션, 냉각 스테이션, 또는 다른 적합한 임의의 유형의 처리 스테이션 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 상기 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d)은 한 번에 하나의 기판을 처리하도록 구성될 수 있다. 다른 구현예들에 있어서, 둘 이상의 기판들이 상기 처리 스테이션들 내에서 처리될 수 있다.
도 3 내지 도 5와 관련하여 위에서 설명된 상기 방법 (300)은 도 6에 도시된 클러스터 처리 시스템(601)에 대해서도 유사하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 스루풋을 향상시키기 위하여 상기 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d) 내에서 수행될 다양한 처리들을 스케쥴링하도록 컨트롤러(620)가 프로그래밍될 수 있다. 상기 컨트롤러(620)는 병목을 감소시키고 상기 처리 스테이션들(606a, 606b, 606c, 및 606d)이 향상된 용량 또는 효율로 작동하는 것을 확보하도록 프로그래밍될 수 있다. 도 4 및 도 5에 나타낸 실시예들에 있어서와 같이, 상기 컨트롤러(620)는 상기 시스템(601)이 현재 상태에 있을 때 취해질 수 있는 잠정적인 액션들을 나타내는 다양한 브랜치 경로들을 형성하는 수많은 브랜치들과 하위-브랜치들을 생성할 수 있으며, 상기 컨트롤러(620)는 소정의 시간 호라이즌에 대하여 상기 시스템에 의하여 취해질 수 있는 상기 잠정적인 브랜치 경로들을 점수화할 수 있다. 따라서, 상기 개시된 스케쥴링 방법들은 많은 타입의 처리 시스템들에서 사용될 수 있다.
여기에 설명된 방법들과 특징들은 범용 컴퓨터들의 집적회로 또는 프로세서에 의하여 실행될 수 있는, 소프트웨어 모듈들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들 내에 구현될 수 있으며, 그러한 컴퓨터 프로그램들에 의하여 자동화될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들은, 프로세서 또는 집적 회로와 전자적으로 통신할 수 있는 임의의 유형의 비일시적인(non-transitory) 컴퓨터 저장 장치 또는 매체 내에 저장될 수 있으며, 이들은 다시 컨트롤러(120)의 일부일 수 있다(도 2a). 따라서, 상기 컨트롤러는 여기에 설명된 임의의 방법들을 수행하기 위하여 프로그래밍될 수 있다.
특정한 바람직한 구현예들에 관하여 다양한 발명적 특징들과 서비스들이 설명되었지만, 여기에 설명된 장점들과 특징들을 모두 포함하는 것은 아닌, 그리고 여기에 설명된 문제점들을 모두 해결하는 것은 아닌 구현예들을 포함하여 통상의 기술자에게 명백한 다른 구현예들도 본 발명의 범위 내에 속한다. 여기에 설명된 다양한 구현예들 및 특징들의 컴비네이션 및 서브-컴비네이션들 모두는 본 발명의 범위 내에 속한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들을 참조하여 정의된다.
Claims (45)
- 컨트롤러를 포함하는 반도체 처리 시스템으로서,
상기 컨트롤러는 상기 반도체 처리 시스템의 동작을 스케쥴링하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는:
하나 이상의 기판들의 위치 및 상기 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 적어도 정의되는, 상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태를 결정하는 단계;
상기 현재 상태에서 상기 반도체 처리 시스템에 의하여 수행될 수 있는 후속 액션들의 하나 이상의 시퀀스들과 각각 동일시되는 하나 이상의 브랜치 경로들을 갖는 검색 트리를 생성하는 단계;
생성된 상기 검색 트리의 각 브랜치 경로를 점수화하는 단계; 및
상기 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 근거하여 브랜치 경로를 선택하는 단계;
를 포함하도록 프로그래밍되는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 검색 트리의 선택된 브랜치 경로에서 하나 이상의 동일시된 후속 액션들을 수행하기 위하여 상기 반도체 처리 시스템에 명령을 하도록 상기 컨트롤러가 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
각 브랜치 경로 및 브랜치 경로의 각 액션은 관련된 지속 기간을 갖고,
생성된 상기 브랜치 경로들 또는 각 브랜치 경로에서 동일시된(identified) 액션들에 의하여 경과된 상기 지속 기간의 전체가 소정의 시간 호라이즌에 도달할 때까지 추가적인 브랜치 경로들이 생성되거나 또는 각 브랜치 경로의 추가적인 액션들이 식별되는(identified) 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 소정의 시간 호라이즌은 약 10분 내지 약 45분 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 동일시된 후속 액션들의 각 동일시된 후속 액션에 대하여 상기 컨트롤러가:
만일 상기 동일시된 후속 액션이 수행되면, 하나 이상의 기판들의 위치 및 상기 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 적어도 정의되는, 상기 반도체 처리 시스템의 후속 상태를 결정하는 단계; 및
상기 반도체 처리 시스템이 상기 후속 상태에 있을 때 수행될 수 있는 하나 이상의 액션들의 세트를 결정하기 위하여 상기 후속 상태를 분석하는 단계;
를 상기 동일시된 후속 액션들 각각에 대하여 더 포함하도록 프로그래밍되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러가 브랜치 경로의 각 액션을 수행하는 데 걸리는 시간의 양에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러가 상기 반도체 처리 시스템의 반응기가 아이들(idle) 상태에 있는 시간의 양에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 컨트롤러가 상기 반응기의 아이들 시간을 증가시키는 상기 검색 트리 상의 브랜치 경로들에 대하여 불이익을 주도록(penalize) 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러가 하나 이상의 기판들의 각 기판의 처리 상태에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 컨트롤러가, 각 기판들이 후속 처리 단계로 진행할 수 있는지의 여부에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
하나 이상의 보우트들을 더 포함하고,
상기 컨트롤러가 상기 하나 이상의 보우트들의 각 보우트의 처리 상태에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 각 보우트가 후속 처리 단계로 진행할 수 있는지의 여부에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 처리상의 병목(bottleneck)을 일으키는 상기 검색 트리 상의 브랜치 경로들에 대하여 불이익을 주도록(penalize) 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 처리상의 병목(bottleneck)을 일으키는 브랜치 경로들에 음의 또는 부분적인 가중치(weight)를 부여하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 하나 이상의 기판들에 대한 처리 시퀀스에서 가장 많은 수의 단계들을 완료하기 위하여 가장 짧은 시간을 갖는 브랜치 경로를 선택하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 반복적으로 상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태를 결정하고, 상기 검색 트리를 생성하고, 각 브랜치 경로에 점수를 매기고, 수행될 동일시된 액션(들)의 브랜치 경로를 선택하도록 더 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 처리 시스템이 반응기 모듈을 더 포함하고, 상기 반응기 모듈은:
제 1 반응기; 및
상기 기판들의 보우트를 적어도 상기 제 1 반응기와 교환 위치 사이에서 이송하도록 구성된 이송 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 반응기 모듈은:
제 2 반응기; 및
상기 기판들의 보우트를 지지하도록 구성된 적어도 두 개의 캐러셀(carousel) 위치들을 갖는 회동 가능한 캐러셀;
을 더 포함하고, 상기 캐러셀은 적어도 상기 제 1 반응기와 상기 제 2 반응기 사이에서 상기 기판들의 보우트를 이송하도록 구성되고, 상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태는 적어도 상기 캐러셀의 방향에 의하여 추가적으로 정의되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 18 항에 있어서,
상기 회동 가능한 캐러셀은 제 1 캐러셀 위치에 배치된 기판들의 제 1 보우트를 상기 제 1 반응기의 아래에 위치시키고, 제 2 캐러셀 위치에 배치된 기판들의 제 2 보우트를 상기 제 2 반응기의 아래에 위치시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 18 항에 있어서,
상기 이송 장치는:
보우트 내의 하나 이상의 기판 홀더들을 상기 교환 위치에서 교환하고,
기판들의 보우트를 적어도 상기 교환 위치와 상기 캐러셀 사이에서 이송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 18 항에 있어서,
상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태는:
보우트가 상기 제 1 반응기로 들어가도록 스케쥴링될 때까지의 시간의 양;
상기 제 1 반응기 내에서 계속되기 위하여 처리가 스케쥴링되는 시간의 양; 및
보우트가 상기 제 1 반응기를 나가도록 스케쥴링될 때까지의 시간의 양;
중의 하나 이상에 의하여 더 정의되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 21 항에 있어서,
상기 반응기 모듈이:
기판들의 보우트를 상기 캐러셀로부터 상기 제 1 반응기 내부로 이동시키도록 구성된 제 1 보우트 엘리베이터; 및
기판들의 보우트를 상기 캐러셀로부터 상기 제 2 반응기 내부로 이동시키도록 구성된 제 2 보우트 엘리베이터;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 22 항에 있어서,
상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태가 상기 제 1 보우트 엘리베이터의 위치 및 상기 제 2 보우트 엘리베이터의 위치에 의하여 더 정의되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
복수의 보우트들을 더 포함하고, 각 보우트는 다수의 기판들을 지지하도록 구성되며, 상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태가 상기 복수의 보우트들의 위치들에 의하여 더 정의되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 반도체 처리 시스템의 현재 상태가:
각 보우트가 냉각되도록 스케쥴링되는 시간의 양; 및
각 보우트에 대한 후속 처리 단계;
중의 적어도 하나에 의하여 더 정의되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 18 항에 있어서,
상기 반응기 모듈이 상기 현재 상태에 있을 때 수행될 수 있는 하나 이상의 액션들이:
상기 캐러셀을 90°회전시키는 단계;
상기 캐러셀을 180°회전시키는 단계;
보우트를 상기 이송 장치를 이용하여 상기 캐러셀로부터 제거하는 단계;
보우트를 상기 이송 장치를 이용하여 상기 캐러셀 위에 위치시키는 단계;
보우트 내의 기판들을 상기 교환 위치에서 교환하는 단계;
보우트를 상기 제 1 반응기 또는 상기 제 2 반응기 내에 위치시키는 단계;
보우트를 처리하는 단계;
보우트를 상기 제 1 반응기 또는 상기 제 2 반응기로부터 제거하는 단계; 및
보우트를 냉각시키는 단계;
중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
이전에 거쳤던(previously-visited) 상태들을 저장하고 상기 생성된 검색 트리로부터 이전에 거쳤던 상태들을 배제하도록 상기 컨트롤러가 더 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러가 상기 생성된 검색 트리로부터 쓸모 없거나 또는 비생산적인 액션들을 배제하도록 더 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
동시에 수행될 복수의 액션들을 포함하는 상기 검색 트리의 브랜치 경로들이 생성되도록 상기 컨트롤러가 더 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
변화하는 시스템 환경들에 실시간으로 적응하도록 상기 컨트롤러가 더 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 처리 시스템이 클러스터 툴 처리 시스템이고, 상기 반도체 처리 시스템이 상기 컨트롤러와 통신하는 복수의 기판 처리 스테이션들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 31 항에 있어서,
각 처리 스테이션이 한 번에 하나의 기판을 처리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 31 항에 있어서,
상기 처리 스테이션들이 중앙 이송 스테이션 주위에 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 31 항에 있어서,
각 처리 스테이션이 상기 처리 스테이션 내에 수용된 하나 이상의 기판들에 상이한 유형의 처리를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 31 항에 있어서,
각 처리 스테이션이 증착 챔버, 식각 챔버, 리소그래피 스테이션, 및 냉각 스테이션 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 31 항에 있어서,
미처리된 기판들을 상기 처리 스테이션들 내부로 제공하거나 또는 처리된 기판들을 상기 처리 스테이션들로부터 수납하도록 구성된 제 1 IO 스테이션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 제 36 항에 있어서,
상기 제 1 IO 스테이션으로부터 상기 하나 이상의 처리 스테이션들로 기판들을 이동시키도록, 또는 상기 하나 이상의 처리 스테이션들로부터 기판들을 이동시키도록 구성된 조작기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 시스템. - 반도체 처리 방법으로서,
적어도, 하나 이상의 기판들의 위치 및 상기 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 정의되는 반도체 처리 시스템의 현재 상태를 결정하는 단계;
상기 반도체 처리 시스템이 상기 현재 상태에 있을 때 수행될 수 있는 하나 이상의 후속 액션들의 시퀀스들과 각각 동일시되는 하나 이상의 브랜치 경로들을 갖는 검색 트리를 생성하는 단계;
생성된 상기 검색 트리의 각 브랜치 경로에 점수를 매기는 단계; 및
상기 브랜치 경로의 점수에 적어도 부분적으로 근거하여 브랜치 경로를 선택하는 단계;
를 포함하는 반도체 처리 방법. - 제 38 항에 있어서,
상기 검색 트리의 선택된 브랜치 경로에서 하나 이상의 동일시된 후속 액션들을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 방법. - 제 38 항에 있어서,
각 브랜치 경로 및 브랜치 경로의 각 액션은 관련된 지속 기간을 갖고,
생성된 상기 브랜치 경로들 또는 각 브랜치 경로에서의 액션들에 의하여 경과된 상기 지속 기간의 전체가 소정의 시간 호라이즌에 도달할 때까지 추가적인 브랜치 경로들이 생성되거나 또는 각 브랜치 경로의 추가적인 액션들이 식별되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 방법. - 제 38 항에 있어서,
상기 하나 이상의 동일시된 후속 액션들의 동일시된 후속 액션 각각에 대하여:
만일 상기 동일시된 후속 액션이 수행되면, 하나 이상의 기판들의 위치 및 상기 하나 이상의 기판들의 처리 상태에 의하여 적어도 정의되는, 상기 반도체 처리 시스템의 후속 상태를 결정하는 단계; 및
상기 반도체 처리 시스템이 상기 후속 상태에 있을 때 수행될 수 있는 하나 이상의 액션들의 세트를 결정하기 위하여 상기 후속 상태를 분석하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 방법. - 제 38 항에 있어서,
상기 반도체 처리 시스템의 반응기가 아이들(idle) 상태에 있는 시간의 양에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 방법. - 제 38 항에 있어서,
하나 이상의 보우트들의 각 보우트의 처리 상태에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 방법. - 제 38 항에 있어서,
각 보우트가 후속 처리 단계들로 진행할 수 있는지의 여부에 적어도 부분적으로 근거하여 각 브랜치 경로에 점수를 매기는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 방법. - 비-일시적이고(non-transitory) 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체로서,
코드가 실행되면 제 38 항의 반도체 처리 방법을 수행하는 코드가 저장된 저장 매체.
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