KR20070097299A - 기판 반송 핸들러의 강화된 작동법 및 장치 - Google Patents

Abstract

제 1 신호가 공구에서 팹로 송신되어 처리되는 모든 기판이 특수한 캐리어로부터 제거되고, 특수한 캐리어가 일시적으로 공구의 로드포트로부터 언로드되도록 지시하는 시스템, 공구 및 방법이 제공된다. 제 2 신호는 공구로부터 팹로 송신되어, 특수한 캐리어가 그 공구로 복귀하도록 지시한다. 캐리어가 공구로부터 언로드되는 반면에, 다른 캐리어는 비워진 로드포트상에 로드된다. 본 발명의 다양한 특징들과 태양들이 개시된다.

Description

기판 반송 핸들러의 강화된 작동법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ENHANCED OPERATION OF SUBSTRATE CARRIER HANDLERS}

본 출원은 2005년 2월 25일 출원된 미국 특허 출원 제 11/067,302호 및 2005년 1월 28일 출원된 예비출원 제 60/648,838호에 대한 우선권을 주장한다. 전술한 출원들의 각 내용은 모든 목적을 위해 전체로 이곳에 참조로서 포함되었다.

관련출원에 대한 교차 참조

본 출원은 각각이 이곳에 전체로 참조로서 포함된, 다음의 공통으로 양도되고 함께 진행중인 미국 출원들과 관련이 있다. 즉:

2005년 2월 25일 출원되고, 발명의 명칭이 "재료 제어 시스템 인터페이스 방법 및 장치"인 미국 출원 제 11/067,311호(사건 번호; 9141);

2005년 2월 25일 출원되고, 발명의 명칭이 "전자 장치 제조 설비내에서 기반 캐리어를 운송하기 위한 방법 및 장치"인 미국 출원 제 11/067,460호(사건 번호; 9142);

2005년 2월 25일 출원되고, 발명의 명칭이 "전자 장치 제조 시스템 모니터링 및 제어 방법 및 장치"인 미국 출원 제 11/067,303호(사건 번호; 9144);

2005년 2월 25일 출원되고, 발명의 명칭이 "기판 캐리어 운반을 위한 시스템"인 미국 출원 제 10/650,310호(사건 번호; 6900);

2004년 1월 26일 출원되고, 발명의 명칭이 "기판 캐리어 운반 방법 및 장치" 인 미국 출원 제 10/764,982호(사건 번호; 7163);

2003년 8월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "이동 콘베이어에서 기판 캐리어를 직접 언로딩하는 기판 캐리어 핸들러"인 미국 출원 제 10/650,480호(사건 번호; 7676); 및

2004년 11월 12일 출원되고, 발명의 명칭이 " 콘베이어 벨트 벤드를 수용하기 위한 브래이크-어웨이 포지션닝 콘베이어 장착부"인 미국 출원 제 10/987,955호(사건 번호; 8611)이다.

본 출원은 전자 장치 조립 시스템, 특히, 조립 설비내의 운송 시스템 및 가공 공구 사이에서 기판 캐리어를 운송하는 것과 관련이 있다.

전자 장치를 제조하는 단계는 일반적으로, 실리콘 기판, 유리 기판, 반도체 기판 등 (그러한 기판들은 패턴화되었는지 여부와 관계없이 웨이퍼로 참조 될 수 있다)과 같은 기판에 대해서 공정의 연속적인 단계를 포함한다. 그들 단계들은 폴리싱, 포지션닝, 에칭, 프린팅, 노광, 열처리 등을 포함한다. 일반적으로, 다수의 상이한 공정 단계들이 다수의 공정 챔버를 포함하는 하나의 가공 시스템 또는 "공구"에서 수행될 수 있다. 그러나, 일반적으로 제조 설비내의 다른 가공 위치에서는 다른 가공이 수행될 필요가 있고, 따라서, 제조 설비내의 한 가공 위치에서 다른 가공 위치로 기판이 운송될 필요가 있다. 제조되는 전자 장치의 형태에 따라서, 제조 설비내에서 많은 상이한 가공 위치에서 비교적 많은 가공 단계가 수행될 필요 가 있다.

실드 포드, 카세트, 콘테이너등과 같은 기판 캐리어내에서 한 가공 위치에서 다른 가공 위치로 기판을 운송하는 것이 일반적이다. 기판 캐리어를 제조 설비내에서 위치 이동시키거나 또는 기판 캐리어를 기판 캐리어 운송 장치로 또는 그로부터 운송하기 위해서, 자동화 안내 차량, 오버헤드 운송 시스템, 기판 캐리어 핸들링 로봇 등과 같은 자동화 기판 캐리어 운송 장치를 사용하는 것이 또한 일반적이다.

개별적인 기판에 대해서는, 미가공 기판의 형성 또는 수령에서부터 반도체 또는 최종 기판으로부터 다른 장치의 컷팅까지의 전체 조립 공정은 주 또는 월 단위로 측정되는 경과 시간을 필요로 한다. 따라서, 일반적인 조립 설비에서, 많은 수의 기판들이 "공정 작업 중"(WIP)으로서 어떤 주어진 시간에 존재할 수 있다. WIP로서 조립 설비에 존재하는 기판은 작업 설비의 큰 규모 투자를 나타내는데, 이것은 기판당 제조 비용을 증가시키는 경향이 있다. 따라서, 제조 설비에 대한 주어진 기판 작업량의 WIP 양을 감소시키는 것이 바람직하다. 그렇게 하기 위해서, 각 기판 가공에 대한 전체 경과 시간을 감소되어야 한다.

본 발명의 제 1 태양에서는, 공구와 관련된 캐리어 내용의 상태를 지시하는 제 1 신호를 수신하는 방법이 제공된다. 그 상태는, (a) 캐리어가 공구에 의해 가공되는 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부, 또는 (b) 캐리어가 비워졌는지 또는 공구에 의해 이미 가공된 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부를 나타낸다. 캐리어가 포트로부터 제거되는 준비를 하도록 지시하는 제 2 신호가 수신되고, 제 1 및 제 2 신호에 근거하여 캐리어의 운송을 수행이 이루어진다.

본 발명의 제 2 태양에서는, 가공된 모든 기판이 특수한 캐리어로부터 제거되었고, 특수한 캐리어가 공구의 로드포트로부터 일시적으로 언로딩되었다는 것을 지시하는 공구로부터의 제 1 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 특수한 캐리어가 공구로 복귀했다는 것을 지시하는 제 2 신호가 공구로부터 송신된다.

본 발명의 제 3 태양에 따르면, 공구가 팹(팹)에게 공구와 관련된 로드포트로부터 제 1 인-액세스 캐리어를 일시적으로 언로딩하도록 요구하는 방법이 제공된다. 공구는 또한 팹에게 공구와 관련된 로드포트에 제 1 인-액세스 캐리어를 로딩하도록 요구한다.

본 발명의 제 4 태양에서, 공구와 관련된 포트에서 작은 로트 크기 캐리어를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 공구를 포함하는 팩토리를 포함하는 시스템이 제공된다. 그 공구는, 그 포트에서 캐리어의 내용 상태를 지시하는 제 1 신호를 송신하도록 또한 구성된다. 그 상태는, (1) 캐리어가 공구에 의해 가공되는 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부와, 또는 (2) 캐리어가 비워지거나 또는 공구에 의해 이미 가공된 단지 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부를 나타낸다. 공구는 캐리어가 그 포트로부터 제거되는 준비를 지시하는 제 2 신호를 송신할 수 있다. 그 팩토리는 제 1 및 제 2 신호를 수신하고 반응하여, 그 신호들에 근거하여 캐리어 이송을 수행하도록 구성된다.

본 발명의 제 5 태양에서, 공구와 관련있는 로드포트와, 그리고 그 로드포트로부터 캐리어를 로딩 및 언로딩하도록 구성된 자동화된 재료 핸들링 시스템을 포함하는 팹와 통신하도록 구성되고, 공구로부터 신호들을 수신하도록 구성된 통신 포트를 포함하는 공구가 제공된다. 그 공구는, 가공되는 모든 기판이 특수한 캐리어로부터 제거되었고, 그 특수한 캐리어는 일시적으로 로드포트로부터 언로딩될 수 있다는 것을 지시하는 제 1 신호를 송신하고, 그리고 그 특수한 캐리어가 그 공구에 복귀할 수 있다고 지시하는 제 2 신호를 송신하도록 구성된다.

본 발명의 제 6태양에서, 공구와 관련된 다수의 로드포트와, 팹와 통신하도록 작동되는 콘트롤러를 구비한 공구가 제공되는데, 그 콘트롤러는, 그 팹에게 공구와 관련된 로드포트로부터 제 1 인-액세스 캐리어를 일시적으로 언로딩하도록 요청하고, 그리고 그 팹에게 공구와 관련된 로드포트에 상기 제 1 인-액세스 캐리어를 로딩하도록 요청하도록 구성된다.

본 발명의 다른 특징 및 태양들이 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 도면으로부터 보다 완전하게 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 전자 장치 제조 설비의 제어 시스템의 예를 도시하는 블럭 다이아그램;

도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 전자 장치 제조 설비의 제어 시스템의 예를 도시하는 개략적인 다이아그램;

도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 캐리어 핸들러의 예를 도시하는 정단부도;

도 4는 캐리어가 본 발명의 일부 실시예에 따른 캐리어 핸들러에 도달하기 전에, 운송 명령을 수신하기 위한 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 명령 수행 상태와 관계없이 운송 명령을 종료하는 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도6은 본 발명의 실시예에 따라서 캐리어 지지부에 이용될 수 있는 최초 도달을 사용할 수 있는 명령을 발견하기 위한 명령 행렬을 예측하기 위한 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따라서 효율적으로 명령을 스케줄하기 위한 수행 시간을 사용하는 저장을 위한 예시 공정을 도시하는 흐름도;

도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 가공 공구로부터 비워진 기판 캐리어를 제거하기 위한 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따라서 실패된 이송으로부터의 회수를 위한 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 10은 본 발명의 일부 실시예에 따라서 운송을 수행하기 전에 저장된 상태 데이터가 정확한지 여부를 검증하기 위한 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따라서 캐리어 핸들러 및 운송 시스템 사이의 핸드오프를 보정하기 위한 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 12는 본 발명에 따른 변형된 작동 룰의 확장 성능을 사용하는 예시적인 공정을 도시하는 흐름도;

도 13은 본 발명에 따라 제공된 다수의 변형 및/또는 확장 특성을 갖는 E87 로드포트 운송 스태이트 모델을 블럭 다이아그램;

도 14는 공구가 적은 로드포트 및 작은 로트 크기로 그것의 피트 작업량을 달성하도록 하는데 사용될 수 있는 신규한 변형 및/확장된 예시적인 캐리어 스태이트 모델을 도시하는 도면; 그리고

도 15A-D는 통상적인 SEMI E87의 캐리어 스태이트 변이 정의의 예시적인 확장을 보여주는 도면이다.

본 발명은 전자 장치 제조 또는 조립 설비(팹)에서 공구의 이용효율을 실질적으로 개선하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 통상적인 팹은 일반적으로 25 개 또는 그 이상의 기판을 유지하는 기판 캐리어에의 사용을 위해 기본적으로 개발된 한 세트의 표준 룰 또는 프로토콜 (즉, SEMI E87)에 따라서 작동된다. 그러나, 보다 작은 로트 크기의 사용은 큰 효율 특성을 제공할 수 있다. 불행하게도, 그 통상적인 작동 룰들은 보다 작은 크기의 로트 사용의 효율 특성의 완전한 잇점을 실현시키는 것을 방해하고, 어떤 경우에는, 보다 작은 로트 크기가 사용되는 때에 효율을 실제적으로 떨어뜨린다.

본 발명은 통상적인 작동 룰의 결점들을 극복하는 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명은 통상적인 작동 룰의 변형 및/또는 확장을 제공하여 현존하는 공구 및 보자 작은 크기 로트를 사용하여 보다 높은 작업량을 실현시키도록 한다. 통상적인 작동 룰에 대한 이들 변형들은 현존하는 공구/팩토리팩토리태 또는 성능에 두 가시 새로운 양태 또는 성능을 부가하는 것을 일반적인 특징으로 한다. 통상적인 작동 룰에 대한 제 1 확장은, 팹이 공구의 로드포트에서 인-억세스 캐리어를 일시적으로 언로딩하게 공구가 요구할 수 있도록 하는 것이다. 일시적인 언로딩은 팹에게 특수한 기판 캐리어가 가까운 장래에 재로딩의 필요가 있음을 암시하는 것이다. 통상적인 작동 룰의 제 2 확장은 공구로 하여금 팹이 특수한 캐리어를 로드포트에 로딩하도록 요구할 수 있도록 하는 것이다. 이것은 제 1 성능을 사용하여 이미 언로딩된 캐리어가 적절한 (즉, 효율적인) 시간에 공구에 복귀하는 것을 허용한다. 이들 확장된 성능은 함께 팹로 하여금, 공구의 로드포트를 자유롭게 하고, 공구가 가공되는 기판을 대기하는 것을 방지하게 하고(즉, 공구가 쉬는 것을 방지), 따라서, 공구가 최대 작업량을 실현하게 하여 효율을 개선할 수 있도록 한다. 본 발명은 캐리어 로트크기가 공구 성능 아래로 감소되는 경우조차도 피크 작업량에서 공구를 작동시키는데 필요한 인터페이스 및 성능을 제공한다.

본 발명의 실시예들은, 예를 들면, 재료 제어 시스템(MCS)의 제어하에 공구, 로드포트 및 기판 캐리어 핸들러 작동을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 특징들은 특히 단독 또는 소형 로트 크기 기판 캐리어 사용에 특히 유리하다. 이곳에 사용되는 것으로서, 용어 "작은 로트 크기" 기판 캐리어 또는 "작은 로트" 캐리어는 일반적으로 13장 또는 25장의 기판을 유지하는 통상적인 "큰 로트 크기" 캐리어보다 적은 수의 기판을 유지하도록 구성된 캐리어를 의미한다. 한 예로서, 작은 로트 크기 캐리어는 5 미만의 기판을 유지하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 다른 작은 로트 크기 캐리어(즉, 하나, 둘, 셋, 넷 또는 다섯 이상이나 큰 로트 크기 캐리어의 숫자보다는 적은 기판을 유지하는 작은 로트 크기 캐리어)가 사용될 수 있다. 일반적으로, 각 작은 로트 크기 캐리어는 전자 장치 또는 다른 제조 설비내에서 캐리어의 사람 운송이 실현되기에는 너무 적은 수의 캐리어를 유지한다.

일반적으로, 팹의 공구(즉, 가공 공구, 도량 공구등)들은 큰 로트(즉, 25 기판의 로트 크기)의 호스트 또는 팩토리에 의해 공구들에 도달된 재료(즉, 기판들)를 취급하도록 설계된다. 큰 로트들은, 기판 캐리어(즉, 팩토리(즉, 카세트 또는 프론트-오픈닝 유니파이드 포드(FOUP))의 공구에 팩토리에 의해 도달된다(즉, 사람 작동자 및/또는 자동화 재료 취급 시스템(AMHS)에 의해 운송된다). 기판들은 공구에 위치된 포트를 경유하여 기판 캐리어 및 공구 사이에 운송될 수 있다. 이들 포트들은 로드포트들로 불리고, 각 로드포트는 기판 캐리어를 수용하도록 구성된다. 호스트 또는 팩토리는 공구들과 통신하는 팹의 어떤 주체이다. 다양한 구현이 가능하다. 예를 들면, MES 그 자체, 셀 콘트롤러등이 있다.

공구들은 일반적으로, 그 공구의 성능(즉, 현재 공구내에서 가공될 수 있는 기판의 수), 공구의 작업량(즉, 시간당 가공되는 기판의 수), 그리고 팩토리가 가공된 기판을 포함하는 기판 캐리어를 미가공 기판을 포함하는 기판 캐리어로 교환하는데 필요한 시간과 같은 요소 수에 따라서, 로드포트의 수가 제한되게(즉, 공구당 1 내지 4의 로드포트) 설계된다. 팩토리의 통상적인 작동 룰을 고려하여, 공구 설계사는 공구상에 충분한 로드포트를 포함하여 항상 미가공 기판이 공구의 로드포트에 존재하여 공구가 그 최대 효율에서 작동할 수 있고 미가공 재료의 이용성이 부족한 상태가 되지 않도록 노력할 것이다.

일반적으로, 한 번 기판 캐리어가 공구에 도달되면(즉, 공구의 로드포트상에 오면), 가공을 위해 기판 캐리어의 공구에 도달한 모든 기판들이 공구에 의해 가공되어 기판 캐리어에 복귀할 때까지, 기판 캐리어는 공구의 배타적 제어하에 잔류하게 된다.

일부 팹에서는, 어떤 "배치(batch)" 공구(즉, 한 번에 하나 이상의 기판을 가공하는 공구)는 미가공 기판을 도달시키는 입력 기판을 수용하고, 상이한 출력 기판 캐리어가 가공된 기판을 배치 공구로부터 이동시키는데 사용될 수 있다. 그러한 시스템에서, 그 배치 공구는 팩토리에, 입력 기판 캐리어의 가공이 완성되어 입력 기판 캐리어가 비어 있다는 것을 암시할 수 있다. 그러한 배치 공구에서는, 팩토리가 이 양태를 인식하고, 언제 그리고 어디서 그 빈 입력 기판 캐리어를 이동시겨야 하는지를 결정할 필요가 있다. 환언하면, 그러한 배치 공구는 단지 "가공 수행(processing done)" 신호를 제공하고, 팩토리는 이 신호에 의해 입력 기판 캐리어가 비어 있다는 것을 알 필요가 있다.

기판 캐리어의 교환(즉, 기판 캐리어의 로딩 및 언로딩)을 수행하기 위해서, 공구 및 팩토리는 일반적으로 정보를 교환하고, 팹에서 일반적으로 사용되는 표준화된 통상적인 작동 룰(즉, SEMI E87)에 정의된 한 세트의 책무에 따라서 실제적인 기판 캐리어의 교환 동안에 협동한다.

그러한 룰에 따르면, 그 공구는, 그것의 로드포트 중의 하나가 기판 캐리어의 "로딩 준비" 또는 "언로딩 준비" 가 되는 때를 결정할 책무가 있다. 하나의 로드포트가 기판 캐리어가 장변이 되었다는 것을 준비하는 때에, 그 공구는 팩토리에 메세지를 보내어 로드포트가 캐리어(즉, 가공을 필요로하는 어떤 캐리어 이고 하나 의 주어진 캐리어가 아닌)를 수용할 준비가 되었다는 것을 알린다. 공구가 보낸 그 메세지는 공구의 로드포트 중의 어떤 것이 로딩 준비가 되었는지를 나타내는 로드포트 식별기를 포함한다. 로드포트 상의 기판 캐리어의 가공이 완료되면(즉, 가공되었던 캐리어의 본래의 모든 기판의 가공이 완료되면), 공구는 하나 또는 그 이상의 메세지를 팩토리에 보내어 로드포트상의 기판 캐리어가 언로딩 준비되었다는 것을 알린다. 이들 메세지에서 팩토리에 보낸 정보는 일반적으로 공구 로드포트의 어느 것이 언로딩이 준비되었나는 나타내는 로드포트 식별기와, 특별한 기판 캐리어에 대한 캐리어 식별기를 포함한다. 마지막으로, 그 공구는 또한 팩토리와 공구 로드포트 사이의 캐리어 교환을 수행하기 위한 기판 캐리어의 로딩 및 언로딩에 책무가 있는 팩토리 에이전트(즉, 사람 작동차 또는 AMHS)와 협력한다. 예를 들면, 이 협동은 일반적으로, AMHS 장비를 사용하는 자동화 팩토리에서 명칭이 "Specification for Enhanced Carrier Handoff Parallel I/O Interface"인 반도체 장비 및 재료 국제(SEMI) E84 표준에 의해 지배된다.

팩토리는 주어진 로드포트가 캐리어 로딩 준비 또는 언로딩 준비되었다는 표시를 하는 공구로부터 메세지를 수신하는 책무가 있다. 공구 로드포트가 캐리어 수용이 준비되었다면, 팩토리는 그 공구 로드포트 다음에 어떤 캐리어가 도달되어야 하고 이어서 그 특수한 캐리어를 도달시키기 위해 에이전트(즉, 사람 작동차 또는 AMHS)를 파견해야 하는지를 결정한다. 만일 공구 로드포트가 캐리어 언로딩이 준비되었다면, 팩토리는 그 캐리어의 다음 행선(즉, 저장 또는 다음 가공/도량형 공구)이 무엇이 되어야 하고, 공구 로드포트로부터 캐리어를 언로딩하고 기판 캐리어를 다음 행선지로 배치해야하는가를 결정한다.

전술한 통상적인 작동 룰에 의해 정의된 책무로부터 알 수 있는 바와 같이, 공구들은 특수한 캐리어가 아니고 어떤 캐리어도 그들의 로드포트에 도달되도록 요구한다. 그 팩토리는 어떤 캐리어가 이 요구에 만족하여 도달되어야 하는지를 결정한다. 유사하게, 가공되는 모든 캐리어 기판들이 가공되어 다시 캐리어로 복귀할 때까지 공구들은 로드포트로부터 캐리어가 언로딩되는 것을 요구하지 않는다. (세팅된 이 일반적인 작동 롤에 대한 예외는 전술한 배치 공구들인데, 여기서 가공된 캐리어에 대한 행선지/출력 캐리어는 소스/입력 캐리어와 다르고, 팩토리는 공구가 이 모드에서 작동될 것을 알린다. 이 경우에, 기판이 가공을 위해 제거되자 마자 공구는 입력 캐리어가 로드포트로부터 언로딩될 것을 요구한다.)

따라서, 통상적인 작동 룰에 기초하여, 캐리어는 세개의 별개 단계에서 공구 로드포트를 점유한다. 즉, (1) 기판 캐리어가 미가공 기판을 포함하고 공구가 가공을 위해 이들 기판을 회수하는 1 단계, (2) 기판 캐리어가 비워지고 가공된 기판의 복귀를 기다리는 2 단계, 그리고 (3) 공구가 가공된 기판을 다시 기판 캐리어에 배치하는 3 단계이다. 제 1 및 제 3 단계는 중첩되거나 동시에 존재할 수 있다. 제 1 및 제 3 단계가 동시에 존재하는 경우에, 제 2 단계는 발생하지 않는다. 그러나, 높은 성능을 갖는 공구(즉, 공정 중인 다수의 기판들의 수가 주어진 캐리어에서 가공이 필요한 기판의 수 보다 많은 공구)상에서, 제 2 단계가 일어나고, 제 1 및 제 3 단계와 비교하여 긴 시간 동안 지속된다. 이 제 2 단계 동안에, 공구 상에서 제한된 자원인 로드포트는 생산적으로 사용되지 않는다. 이 조건은, 로트 크기(즉, 캐리어당 기판 수)가 팹 사이클 시간을 감소시키기 위해 순차적으로 팩토리에서 감소됨에 따라서, 특히 사실이 될 것이고 이것은 점진적으로 악화될 것이다. 로트크기가 더욱 감소되고 또한 팹 에서 감소가 되면, 통상적인 작동 룰과 공정들은 로드포트가 공구 생산성에서 병목을 되는 결과를 초래하고, 공구는 이용할 수 있는 미가공 기판의 부족을 겪게 될 것이다.

로트 크기가 감소함에 따라서 공구 생산성에서 로드포트가 병목이 되는 그 문제에 대한 하나의 가능한 해법은, 보다 많은 로드포트를 공구 설계에 부가하는 것이다. 보다 많은 로드포트를 부가하는 것은 보다 작은 로트 크기의 수용을 허용하는 반면에, 공구들이 실제적으로 다시 디자인되고, 제조되고, 그리고 추가적인 로드포트 부가에 재-설치되지 않는다면, 이 해법은 실제적이지 못할 수 있다.

본 발명의 발명자는, 팩토리 및 공구 사이의 상호 작용을 지배하는데 일반적으로 사용되는 통상적인 작동 룰의 변형 및 확장에 의해, 팹이 단지 통상적인 수의 로드포트를 장착한 공구들의 주족을 초래하는 감소된 로트 크기의 문제를 방지할 수 있음을 알게 되었다. 본 발명에 따르면, 팩토리와 공구들이 정보 교황을 하고 협력하여 로드포트가 전술한 제 2 단계에 있는 시간을 최소화하는 방법으로 통상적인 작동 룰을 변형하는 것에 의해, 로드포트 이용 효율이 크게 개선될 수 있다. 특히, 팩토리/공구 상호 작용은 적용되고 확장되어서, 일단 모든 미가공 기판들이 제거되고 그 기판 캐리어가 재충진을 대기하면(즉, 그렇지 않으면, 로드포트가 전술한 제 2 단계에서 대기하는 때에), 기판 캐리어는 공구 로드포트에서 언로딩될 수 있다. 그 룰들은 더욱 변형/확장되어서, 공구가 가공된 기판을 다시 캐리어들에 위치시키기 바로 전에 언로딩된 기판 캐리어가 공구 로드포트에 재로딩되도록 한다. 이들 변형들/확장들은 로드포트의 보다 효율적인 사용을 용이하게 하는데, 제 2 단계에서 로드포트상의 기판 캐리어에 의해 소비된 시간의 양이 최소화되기 때문이다. 따라서, 그러한 변형들을 통해서, 로트 크기가 감소되는 경우에 조차도 통상적인 로드포트 수로 피크 작업량 비율로 공구들이 작동할 수 있다.

통상적인 작동 룰과 본 발명의 변형/확장된 작동 룰 사이의 큰 차이점은, (1) 공구가 팩토리에게 그것이 비었을 때에(또는, 어떤 미가공 기판을 포함하지 않은 때에) 캐리어 언로딩을 요구하고, 이 캐리어가 후에 필요한지를 결정하고, 그리고 그것을 팩토리에게 알리는 능력, 그리고, (2) 본래 캐리어의 공구에 있던 기판들이 캐리어에 다시 복귀되는 것이 준비된 경우에, 특수한 캐리어가 로드포트상에 다시 로딩되도록 요구하는 능력이다. 이 변형된 작동 모드에서, 공구와 팩토리의 책무는 그들이 전술한 통상적인 작동 룰 하에 있는 경우에 다시 정의 된다.

본 발명의 변형된 작동 룰하에서, 관련된 로드포트가 캐리어의 "로딩 준비" 또는 "언로딩 준비" 여부를 결정할 책무가 있는 상태로 공구는 존재한다. 그러나, 변형된 작동 룰하에서, 기판 캐리어가 공구의 로드포트상에 로딩되는 추가적인 상황이 존재할 수 있다. 예를 들면, 가공된 기판을 기판 캐리어에 다시 두기 위해서 추가적인 미가공 기판이 필요하거나 또는 특수한 기판 캐리어(이미 로드포트에서 언로딩된 것)가 다시 필요한 경우에, 로드포트가 기판 캐리어를 로딩(즉, 수용)할 준비가 될 수 있다. 그 안에 기판이 본래 공구에 도달한 기판 캐리어와 상이한 기판 캐리어에 기판의 복귀가 허용되는 경우에, 공구가 사용할 기판 캐리어는 소정의 기준을 만족하는 기판 캐리어로 제한된다. 예를 들면, 빈 기판 캐리어 또는, 비고 기판의 어떤 형태를 단지 수용하도록 구성된 기판 캐리어를 단지 사용하기 위해 공구가 선택될 수 있다.

로드포트가 기판 캐리어를 로딩(즉, 수용)할 준비가 되었다는 것을 공구가 일단 결정하면, 그 공구는 하나 또는 그 이상의 메세지를 팩토리에 보내어 공구의 요구를 팩토리에 알린다. 이들 메세지에서 교환된 정보는 로드포트 식별기와 로드포트가 로딩(즉, 수용) 준비된 기판 캐리어의 형태를 포함한다. 기판 캐리어의 상이한 형태가 존재할 수 있다. 제 1 형태는 미가공 기판을 갖는(그 경우에 팩토리는 로드포트에 도달할 기판 캐리어를 결정할 수 있다) 어떤 기판을 포함할 수 있다. 제 2 형태는 특수한 기판 캐리어를 포함할 수 있다. 그 기판 캐리어는 기판 캐리어 식별기 또는 팩토리 및 공구 사이에 이미 합의된 다른 고유한 숫자(기판 캐리어 마다)에 의해 식별될 수 있다. 제 3 형태는 특수한 기준을 만족하는 기판 캐리어, 즉, 빈 기판 캐리어, 구리 기판을 유지하도록 구성된 기판 캐리어, 비-생산(즉, 더미) 기판 캐리어 등을 포함할 수 있다. 기판 캐리어의 이들 형태 및 기준은 상이한 팹 사이에서 변경될 수 있다.

로드포트는 다수의 상이한 상황에서 공구에서 기판 캐리어를 언로딩할 준비가 될 수 있다. 일반 기판 캐리어가 가공을 완료하면, 환언하면, 모든 기판이 가공되어 캐리어로 복귀하면, 기판 캐리어는 로드포트에서 언로딩(즉, 제거)될 준비가 된다. 또한, 기판 캐리어의 미가공 기판의 모든 것이 가공을 위해 제거되고, 그 기판 캐리어가 더 이상 공구에 의해 필요하지 않은 경우(즉, 기판들을 위한 입력 및 출력 기판 캐리어가 상이한 경우)에, 기판 캐리어는 로드포트에서 언로딩(즉,제거) 준비가 된다. 또한, 기판 캐리어의 모든 미가공 기판이 가공을 위해 제거되고 기판 캐리어가 일정 시간 후에 공구에 의해 필요해질 경우에, 기판 캐리어는 로드포트에서 언로딩(즉, 제거) 준비가 된다. 이 상황의 한 예는, 기판이 동일한 기판 캐리어로 복귀해야 하나(즉, 입력 미 출력 기판 캐리어가 동일한 경우), 그 기판 캐리어가 나중의 언로딩 및 재로딩을 정당화하기에 충분한 시간 동안 제 2 단계(전술함)에 머무르는 경우에 발생할 수 있다.

기판 캐리어가 공구의 로드포트에서 언로딩될 수 있다고 그 공구가 결정하면, 그 공구는 하나 또는 그 이상의 메세지를 팩토리에 보내어 공구의 요구를 팩토리에 알린다. 이들 메세지에서 팩토리에 보내진 그 정보는 언로딩 준비(즉, 기판 캐리어가 제거될 준비)된 로드프트의 로드포트 식별기와, 언로딩되는 기판 캐리어에 속하는 정보를 포함한다. 언로딩되는 그 기판 캐리어에 속하는 정보는 팩토리로 하여금 그 요구된 언로딩을 어떻게 수행하느냐를 결정하도록 한다. 그 정보는 예를 들면, 기판 캐리어 식별기(즉, 기판 캐리어 IC), 나중에 기판 캐리어가 언로딩되는지 여부의 식별표시, 그리고, 기판 캐리어가 재로딩되기 전의 기간에 대한 평가를 포함할 수 있다. 이 정보는 팩토리로 하여금, 통상적인 작동 룰하에 요구되는 다음 가공 단계에 기판 캐리어를 배치함이 없이도 기판 캐리어의 언로딩을 하도록 한다. 이 정보는 또한 팩토리로 하여금, 기판 캐리어를 저장하는 공구에 얼마나 인접했나를 결정하여 그 캐리어가 후에 필요하다면/필요한 경우에 회수될 수 있게 한다.

본 발명의 변형된 작동 룰하에서, 팩토리와 공구의 로드포트 사이에서 기판 캐리어의 교환을 수행하기 위해 기판 캐리어의 로딩 및 언로딩을 책임지는 팩토리 에이전트(즉, 사람 작동자, AMHS등)와 협력할 책무가 공구에 잔존한다. 전술한 바와 같이, 이것은, AMHS 장비를 사용하는 자동화 팩토리에서 SEMI E84 표준의 지배를 일반적으로 받는다.

팩토리는 주어진 적재 포트가 캐리어를 로딩 또는 언로딩할 준비를 갖추었는지를 지시하는 공구로부터 메시지를 수신하는 것에 대한 책임이 있다. 공구의 로드포트가 수신할 준비를 갖춘 기판 캐리어의 형태에 따라서(예를 들어 공구에 의해 보내진 정보에 근거하여), 팩토리는 또한 기판 캐리어가 인도되고 그런 다음 특정 기판 캐리어를 인도하도록 에이전트(예를 들어 사람 작업자, AMHS 등)을 파견할 책임이 있다.

공구의 로드포트가 기판 캐리어를 언로딩할 준비를 갖추었으면, 팩토리는 또한 “언로딩할 준비” 요청의 일부로서 제공되는 정보에 근거한 요청의 예견을 어떻게 할 것인지를 결정할 책임이 있다. 언로딩되는 기판 캐리어가 완료되면(예를 들어 처리될 모든 기판이 처리되고 캐리어로 복귀되는), 팩토리는 기판 캐리어를 위한 다음 행선지(예를 들어, 저장소 또는 다음의 처리/도량 공구)가 어떤 것인지를 결정한다.

언로딩될 기판 캐리어가 추후에 다시 로딩될 것이면, 팩토리는 기판 캐리어를 언로딩하고 기판 캐리어를 재 로딩하도록 공구로부터의 요청을 기다리는 동안 저장 위치로 캐리어를 이동시키게 된다.

공구가 기판 캐리어가 다시 필요하게 될 때를 지시하는 평가서를 제공할 때, 팩토리는 기판 캐리어를 저장하는 저장 위치(공구에 대한)의 바람직한 접근을 결정하도록 이 정보를 사용한다. 기판 캐리어가 공구로부터 상당한 거리에서 저장되어야만 하는 경우에, 평가된 재 로딩 시간은 또한 기판 캐리어에 대한 실제의 재 로딩 요청에 앞서 공구에 보다 가까이 기판 캐리어를 팩토리가 미리 위치시키는 것을, 그러므로 공구가 기판 캐리어가 재 로딩되는 것을 요청한 후에 기판 캐리어가 공구의 로드포트로 운반되는 시간동안 대기 시간을 감소시키는 것을 또한 허용할 수 있다.

팩토리가 기판 캐리어를 위한 다음의 행선지를 결정하였으면, 팩토리는 그런 다음 공구의 로드포트로부터 기판 캐리어를 언로딩하도록 에이전트(예를 들어 인간 작업자, AMHS 등)을 파견하여 기판 캐리어를 다음의 행선지로 운반할 수도 있다.

상기된 정보 교환에 추가하여, 팩토리는 또한 기판 캐리어 및 가까운 미래에 공구에서 처리되도록 계획된 그것들의 내용(즉, 기판)에 대한 정보를 제공할 수도 있다. 이러한 정보는 공구가 나중에 재 로딩될 기판 캐리어의 언로딩을 보다 양호하게 관리(즉, 효율성 개선)하는 것을 허용한다. 예를 들어, 부가의 기판 캐리어가 주어진 공구에서 처리를 위하여 대기하지 않으면, 기판 캐리어를 언로딩하는 것으로부터 얻어지는 이점이 없으며 처리되지 않은 기판 캐리어(나중에 재 로딩될 필요가 있다)를 위한 룸을 만들어야 한다. 다른 예에서, 팩토리가 공구로 인도할 것을 계획하는 기판 캐리어에서의 처리되지 않은 기판의 수를 팩토리가 공구에 알리면, 공구는 예를 들어 현재 상기된 제 2 상태에 있는 다른 기판 캐리어가 투로부터 언로딩되어야 하는지를 결정할 수도 있다.

본 발명의 다른 양태를 참조하여, 향상된 캐리어 핸들러는 캐리어가 캐리어 핸들러의 영역 내에서 실제적으로 도달하기 전에 캐리어를 위한 이송 명령을 수용하는데 적합하다. 이러한 것은, 캐리어가 도달할 때까지 대기해야만 하는 것을 피하고 캐리어의 도달의 MCS를 통지한 후에 이송 명령을 발하는 MCS를 위하여 추가로 대기해야만 하는 것을 캐리어 핸들러가 피하는 것을 허용한다. 그러므로, 본 발명을 사용하여, 캐리어 핸들러는 캐리어의 도달을 예측하고 개선된 성능 및 일정 계획을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 캐리어 핸들러는 이전의 명령의 상태에 관계없이 취소 또는 중단되는 이전의 이송 명령이 따르는 종료 명령을 수용하는데 적합할 수 있다. 다시 말하면, 이송 명령이 활성 또는 대기인지에 관계없이, 단일 종료 명령은 대기 이송 명령 또는 활성 이송을 최소화하도록 사용될 수 있다.

부가하여, 본 발명에 따른 캐리어 핸들러는 사용가능하고 캐리어 핸들러에 가장 빨리 도달하는 캐리어 서포트를 사용하여 실행되는 대기 명령을 확인하는데 적합할 수도 있다. 확인된 명령은 실행을 위하여 대기 명령으로부터 순차적으로 선택된다. 본 발명의 이러한 양태는 캐리어를 보다 효율적으로 이송하고 제조 설비 주위를 불필요하게 순환하여야만 하는 것을 피하는 것에 의하여 운반 시스템과 캐리어 핸들러의 개선된 처리량을 허용한다. 유사하게, 처리량을 더욱 향상시키도록, 대기 명령은 선택된 명령을 수행하는데 드는 실제 또는 평가된 시간에 근거한 실행을 위하여 선택될 수도 있다. 데이터베이스는 각각의 상이한 이송을 실행 및/또는 캐리어 핸들러가 수행하여할 명령을 하도록 요구되는 시간을 저장하도록 채택될 수 도 있다. 일부 실시예에서, 캐리어 핸들러를 위한 스케줄러는, 캐리어 핸들러가 데이터베이스에 있는 평가/실제 시간에 근거한 이송을 위하여 준비하도록 시작하여야만 하기 전에 최후의 가능한 순간까지 이송 시스템으로/으로부터 이송 명령을 실행하도록 위탁하지 않을 수 있다.

아울러, 본 발명의 캐리어 핸들러는 포트 이용성를 개선하도록 관련 공구로부터 빈 캐리어를 제거하는데 적합할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 거기에 있는 기판이 공구에 도달했던 것과 다른 캐리어에 있는 공구로부터 기판들을 제거할 수도 있다. 본 발명이 처리되지 않은 기판들을 유지하는 캐리어를 새로이 도달하는데 이용 가능하게 만들어진 포트를 촉진하게 때문에, 공구 “부족”을 피할 수 있다.

일부 실시예에서, 본 발명은 캐리어 핸들러가 오류된 이송 후에서도 작동하는 것을 계속할 수 있게 한다. 본 발명의 캐리어 핸들러의 내부 저장 위치들이 데이터베이스에서 또는 다른 메커니즘의 사용을 통하여 추적될 수 있다. 내부 저장 위치로(또는 그로부터) 운반이 오류된 것을 결정하는 것으로, 잘못된 이송과 관련된 내부 저장 위치는 이용할 수 없는 것으로 마킹될 수 있고 사용할 수 없는 위치 리스트로부터 제거된다.

본 발명의 대안적 또는 추가의 실시예에서, 캐리어 핸들러는 실제의 이송 전에 이송 행선지가 이용 가능하고 장애받지 않는 것을 입증하는 센서를 포함할 수 있다. 즉, 이송 행선지의 상태가 예를 들어 캐리어 핸들러의 단부 이펙터에 장착된 전자눈을 사용하여 감지될 수 있다. 실제의 상태는 어떠한 근점을 검출하여 어떠한 충돌을 피하도록 저장된 상태와 비교될 수 있다. 유사하게, 압력 센서/중량 트랜스 듀서가 예를 들어 캐리어 핸들러에 의하여 적절하게 지지되고 및/또는 예측된 수의 기판들을 포함하는지를 결정한다.

본 발명에 따른 캐리어 핸들러는 또한 이송 시스템으로/으로부터 자체 보정 캐리어 핸드오프(handoff)에 적합하게 될 수 있다. 센서 및/또는 통신 설비가 장착된 “보정(calibration) 캐리어”를 사용하여, 캐리어 핸들러는 예를 들어 보정 캐리어가 이송 시스템에서 캐리어 핸들러를 지나쳐서 이동됨으로써 핸드오프를 위하여 보정하는데 충분하여 정보를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 보정 캐리어는, 캐리어 핸들러의 단부 이펙터가 마지막 통과시에 보정 캐리어와 속도가 일치하는 것에 실패하고 단부 이펙터가 가장 빨리 움직일 필요가 있다는 것을, 보정 캐리어가 감지하였는지를 지시하는 신호를 발산한다.

전자 장치 제조 또는 제작 설비(팹)는 설비 주위에 하나 이상의 기판 캐리어를 이송하는데 적합한 연속적으로 이동하는 컨베이어 시스템에 결합되는 다수의 캐리어 서포트 또는 “크래들”을 포함하는 오버헤드 이송 시스템(OHT 시스템)을 사용할 수도 있다. 특히, 이동하는 컨베이어 시스템은 밴드와, 밴드에 결합된 다수의 구동 모터를 포함할 수 있으며, 모터는 밴드를 이동시키는데 적합하다.

아울러, 이러한 설비는 전자 장치 제조 동안 기판을 처리하는데 적합하는 공구 또는 복합 공구를 포함할 수 있다. 각 처리 공구는 공구와 이동하는 컨베이어 시스템 사이에서 기판 캐리어를 이송하는데 적합한 각각의 캐리어 핸들러에 결합될 수 있다. 특히, 각 처리 공구는 처리 공구의 로드포트와 연속적으로 이동하는 컨베이어 시스템의 밴드에 결합된 캐리어 서포트 사이에서 기판 캐리어를 이송하는데 적합한 각각의 캐리어 핸들러에 결합될 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 기판 캐리어는 설비 주위로 이송될 수도 있다.

아울러, 이송 시스템은 이동하는 컨베이어 시스템과 통신하고 컨베이어 시스템의 제어 동작에 적합한 제어 시스템과, 기판 캐리어가 필요한 곳으로 움직일 수 있도록 하는 다수의 캐리어 핸들러를 포함한다. 도 1을 참조하여, 제어 시스템(100)은 기판 로딩 스테이션의 제어에서 및 또는 제어하에서 수용되는 다수의 각 캐리어 핸들러의 각각의 콘트롤러에서 실행하는 로딩 스테이션 소프트웨어( 104a-f, LSS)와 양방향 통신하는 호스트 또는 MCS(102)를 포함할 수 있다. 호스트는 MCS의 동작을 관리하는 제조 실행 시스템(MES)을 포함할 수 있다. MCS(102)는 또한 구동 모터와 컨베이어를 포함하는 이송 시스템의 동작을 유지하는 이송 시스템 콘트롤러(106, TCS)와 양방향 통신일 수도 있다. 일부 실시예에서, 각각의 LSS(104a-f)는 이송 시스템의 상태에 관한 정보를 정확하게 교환하도록 TSC(106)와 통신할 수 있다. 이러한 부품들 및 이것들의 동작은 도 2를 참조하여 아래에 보다 상세하게 기술된다.

도 2를 참조하여, 단일 기판 또는 25개의 기판들보다 상당히 적은 기판(즉, 5개 또는 그 이하)을 유지하는 기판 캐리어와 같은 작은 로트 크기의 기판 캐리어를 사용하는데 특히 작 적합하다. 인용된 팹(201)은 작은 로트 캐리어들을 사용하는데 특히 적합하게 만드는 몇 개의 특징을 가지는 고속 이송 시스템을 포함하며, 로트 캐리어들은 고속의 낮은 유지비용; 일정하게 이동하는 컨베이어 시스템, 컨베이어를 정지 또는 느리게 요구하지 않는 캐리어 로딩/언로딩 기능; 한 번에 많은 캐리어들을 물리적으로 지지하도록 이용하는 컨베이어; 필요한 이송 경로에 용이하게 사용자에게 맞추어지는 가요성 컨베이어; 및 처리 공구 사이의 이송 및 운반을 효율적으로 관리하는데 적합한 제어 소프트웨어를 포함한다. 이러한 특징들은 다음에 추가적으로 기술된다.

이전에 통합된 2003년 8월 23일자로 “기판 캐리어를 운반하기 위한 시스템”이라는 명칭으로 출원된 미국특허출원 제10/650310호(대리인 일람번호 6900)는 이것이 기능하는 팹의 동작동안의 운동에 있어서 연속적으로 의도된 기판 캐리어를 위한 컨베이어를 포함하는 기판 캐리어 이송 시스템 또는 유사한 인도 시스템을 개시한다. 일정하게 이동하는 컨베이어는 팹에 있는 각 기판의 전체 “휴지시간(dwell)”을 감소시키도록 팹 내에 있는 기판들의 이송을 용이하게 한다.

이러한 방식으로 팹을 동작시키도록, 컨베이어가 이동하는 동안 컨베이어로부터 기판 캐리어를 언로딩하고 컨베이어로 기판 캐리어를 로딩하기 위한 방법 및 장치가 제공될 수도 있다. 이전에 통합된 “이동하는 컨베이어로부터 직접 기판 캐리어를 언로딩하는 기판 캐리어 핸들러”라는 명칭으로 2003년 8월 23일자 출원 미국 특허 출원 제10/650,480호(대리인 일람번호 7676)는 이동하는 컨베이어에 대하여 로딩/언로딩 동작을 수행할 수 있는 기판 로딩 스테이션 또는 “로딩 스테이션”에 있는 기판 캐리어 핸들러를 개시한다.

도 3을 참조하여, 캐리어 핸들러(302)를 장비한 기판 로딩 스테이션(300)은 컨틀롤러(304), 프레임(307) 또는 레일들을 따라서 수직으로 이동할 수 있는 수평 가이드(306), 및 수평 가이드(306)를 따라서 수평으로 움직일 수 있는 단부 이펙 터(308)를 포함한다. 이송을 실행하도록 단부 이펙터(308)를 움직이기 위한 다른 구성(즉, 2차원 이상으로 움직일 수 있는 로봇)이 채택될 수도 있다. 캐리어 핸들러(302)/기판 로딩 스테이션(300)은 기판 캐리어(312)를 임시로 저장하기 위한 내부 저장 위치(310) 또는 선반/행거를 추가로 포함할 수 있다. 아울러, 처리 공구(도시되지 않음)로 기판들을 로딩하기 위한 포트(314)는 캐리어 핸들러(302)로 접근할 수 있거나 또는 캐리어 핸들러(302)를 수용하는 기판 로딩 스테이션(300)의 일부일 수 있다.

콘트롤러(304)는 필드 프로그래머블 게이터 어레이(FPGA) 또는 다른 유사한 장치를 사용하여 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, 별개의 부품들이 콘트롤러(304)를 이행하도록 사용될 수도 있다. 콘트롤러(304)는 기판 로딩 스테이션(300) 및 하나 이상의 전기적 및 기계적 부품들, 명세서에 기술된 기판 로딩 스테이션(300)의 시스템의 동작을 제어 및/또는 모니터링하는데 적합하다. 콘트롤러(304)는 상기된 바와 같은 로딩 스테이션 소프트웨어를 실행하는데 적합할 수도 있다. 일부 실시예에서, 콘트롤러(304)는 임의의 적절한 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있거나, 또는 임의 수의 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 콘트롤러(304)는 전형적으로 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 통신에 의하여 또는 통신으로 사용되는 임의 부품 또는 장치일 수 있거나 또는 포함할 수 있다. 비록 도 3에 도시되지 않았을지라도, 콘트롤러(304)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛, ROM, 장치 및/또는 RAM 장치를 포함할 수 있다. 콘트롤 러(304)는 또한 키보드 및/또는 마우스 또는 다른 포인팅 장치와 같은 입력 장치, 및 프린터 또는 프린터 또는 이를 통해 데이터 및/또는 정보가 얻어지는 다른 장치, 및/또는 사용자 또는 작업자에게 정보를 디스플레이하기 위한 모니터와 같은 디스플레이 장치를 포함한다. 콘트롤러(304)는 다른 시스템 부품들과 및/또는 네트워크 환경에서 통신을 용이하게 하기 위한 LAN 어댑터와 같은 송신기 및/또는 수신기 또는 통신 포트/시스템/어댑터, 어떤 적절한 데이터 및/또는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터베이스, 본 발명의 방법을 실행하기 위한 하나 이상의 프로그램 또는 명령 세트, 및/또는 임의 물리적인 장치들을 포함하는 어떤 다른 컴퓨터 부품 또는 시스템을 또한 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 따라서, 프로그램(즉, 콘트롤러 소프트웨어)의 명령은 ROM 장치로부터 RAM 장치로 또는 LAN 어댑터로부터 RAM 장치로 같이 다른 매체로부터 콘트롤러(304)의 메모리로 판독될 수 있다. 프로그램에서 일련의 명령의 수행은 콘트롤러(304)가 명세서에 기술된 하나 이상의 처리 단계를 실행하도록 한다. 선택적인 실시예에서, 와이어 회로 또는 집적회로는 본 발명의 처리의 실행을 위하여 소프트웨어 명령 대신에 또는 명령과 결합하여 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어의 임의의 특정 조합으로 제한되지 않는다. 메모리는 소프트웨어 프로그램을 실행하여, 본 발명에 따라서, 특히 아래에 상세하게 기술되는 본 발명의 방법에 따라서 동작하는데 적합한 콘트롤러를 위한 소프트웨어를 저장할 수 있다. 본 발명의 부분들은 실사회(real world), 물리적 물체 및 이것들의 상관관계를 나타내는 개념을 생성하도록 모듈러 물체를 가지는 복잡한 시스템들의 모델링을 허용하는 객체 지향 언어(object oriented language)를 사용하여 개발된 프로그램으로서 구체화된다. 그러나, 상기된 바와 같은 당업자는 광범위한 프로그래밍 기술뿐만 아니라 일반적인 목적의 하드웨어 서브시스템 또는 전용 콘트롤러들을 사용하는 많은 상이한 방식들에서 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

프로그램은 압축되어 컴파일 및/또는 암호화된 형태로 저장될 수 있다. 프로그램은 더욱이 콘트롤러가 컴퓨터 주변 장치들과 다른 장비/부품들 장치 드라이버들을 연결하는 것을 허용하기 위하여 일반적으로 동작 시스템, 데이터베이스 관리 시스템 및 장치 드라이버들과 같이 유용한 프로그램 요소들을 포함한다. 적절한 범용 목적 프로그램 요소들은 당업자에게 공지되어 있으며, 명세서에 상세하게 기술될 필요성이 없다.

상기된 바와 같이, 콘트롤러(304)는 캐리어 위치, 명령 대기, 실제 및/또는 평가된 명령 실행시간 및/또는 내부 저장 위치와 관련된 데이터를 포함하는 데이터베이스를 발생시키고, 수신하고. 및/또는 저장할 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 명세서에 나타난 구조 및 관계의 개략적인 예시 및 첨부된 기술은 단지 예시적인 배열이다. 임의의 수의 다른 배열들이 준비된 예에 의해 제안된 것들과 달리 채택될 수도 있다.

동작시에, 기판 캐리어(312)를 이송하고 캐리어 핸들러(302)에 의해 넘겨지는 이동중인 컨베이어(또한 “기판 캐리어 컨베이어(316)로 언급되는)를 포함하는 이송 시스템(316)으로부터 기판 캐리어(312)를 언로딩하도록, 단부 이펙터(308)는 기판 캐리어 컨베이어(316)가 기판 캐리어 컨베이어(316)에 의하여 이송됨으로써(즉, 수평 방향으로 기판 캐리어 속도를 실질적으로 일치시키는 것에 의하여) 기판 캐리어(312)의 속도와 일치하는 속도로 수평으로 이동된다. 아울러, 단부 이펙터(308)는 기판 캐리어(312)가 이송됨으로써 기판 캐리어(312)에 인접한 위치에서 유지될 수도 있다. 그러므로, 단부 이펙터(308)는 실질적으로 기판 캐리어(312)의 위치와 일치할 수 있는 한편, 기판 캐리어(312)의 속도와 실질적으로 일치한다. 유사하게, 컨베이어 위치 및/또는 속도는 실질적으로 일치된다.

단부 이펙터(308)가 실질적으로 기판 캐리어의 속도(및/또는 위치)와 일치하는 동안, 단부 이펙터(308)는 기판 캐리어(312)와 접촉하여 기판 캐리어 컨베이어(316)로부터 기판 캐리어(312)를 분리한다. 기판 캐리어(312)는 유사하게 로딩 동안 실질적으로 단부 이펙터(308)와 컨베이어 속도(및/또는 위치)에 실질적으로 일치하는 것에 의하여 이동하는 기판 캐리어 컨베이어(316)로 로딩될 수도 있다. 적어도 하나의 실시예에 있어서, 단부 이펙터(308)와 기판 캐리어 컨베이어(316) 사이의 이러한 기판 캐리어 핸드오프는 실질적으로 0 속도 및/또는 단부 이펙터(308)와 기판 캐리어 컨베이어(316) 사이의 가솔 차이에서 실시된다.

이전에 통합된 “기판 캐리어를 이송하기 위한 방법 및 장치”라는 명칭으로 2004년 1월 26일 출원된 미국특허출원 제10/764,982호는 전자 장치 제조 설비의 하나이상의 처리 공구 사이에서 기판 캐리어를 이송하기 위하여 상기된 기판 캐리어 이송 시스템 및/또는 캐리어 핸들러(302)가 채택될 수 있는 컨베이어 시스템을 개시한다. 컨베이어 시스템은 전자 장치 제조 설비의 적어도 일부분 내에 폐쇄 루프 를 형성하고 거기에 있는 기판 캐리어를 이송하는 리본(또는 밴드)을 포함한다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 리본 또는 밴드는 스테인리스강, 폴리카보네이트, 복합 재료(즉, 탄화 흑연, 유리섬유 등), 강 또는 다른 강화 폴리우레탄, 에폭시 라미네이트, 스테인리스강, 섬유(즉, 탄소 섬유, 유리 섬유, 듀퐁사에 의해 이용 가능한 등록 상표 케브라(Kevlar), 폴리에틸렌, 스틸 망 등)을 포함하는 플라스틱 또는 폴리머 물질, 또는 다른 강성재 등으로 형성될 수 있다. 리본의 두꺼운 부분이 수직 평면에 잔류하고 얇은 부분이 수평 평면에 있도록 리본을 지향시키는 것에 의하여, 리본은 수평 평면으로 유연하고 수직 평면으로 강성이다. 이러한 구성은 컨베이어가 저렴하게 구성되어 실시되는 것을 허용한다. 예를 들어, 리본은 구성하는데 거의 재료를 요구하지 않고, 용이하게 제조되며, 수직 견고성/강성으로 인하여, 보충의 지지 구조(종래에 수평으로 정위되는 벨트형 컨베이어 시스템들에서 사용되는 롤러 또는 다른 유사한 메커니즘)없이 다수의 기판 캐리어의 중량을 지지할 수 있다. 더욱이, 컨베이어 시스템은 리본이 그 측면 가요성으로 인하여 굽혀지고, 굴곡되거나 또는 그 밖에 무수한 구성으로 형상화되기 때문에 효과적으로 주문 제작될 수 있다.

도 2를 다시 참조하여, 예시적인 팹(201)은 팹(201) 내에서 간단한 루프(205)를 형성하는 리본 또는 밴드(203)를 포함한다. 리본(203)은 예를 들어 미국 특허 출원 제10/982호에 개시된 리본들 중 하나를 포함할 수 있다. 리본(203)은 처리 공구(209)들 사이에서 기판 캐리어(도시되지 않음)를 이송하며, (폐쇄) 루프(205)를 형성하도록 직선 부분(211)과 곡선 부분(213)을 포함한다. 다른 수의 처 리 공구(209) 및/또는 루프 구성이 채택될 수도 있다.

각 처리 공구(209)는 리본(203)이 로딩 스테이션(215, 이전에 통합된 미국 특허 출원 제10/650,480호에 개시된 바와 같은)에 의해 넘겨줌으로써 컨베이어 시스템(207)의 이동하는 리본(203)으로부터 기판 캐리어를 언로딩하기 위하여 또는 이동하는 리본(203) 위로 기판 캐리어를 로딩하기 위하여 처리 공구(209)의 기판 로딩 스테이션 또는 “로딩 스테이션(215)”에 있는 캐리어 핸들러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 로딩 스테이션(215)의 단부 이펙터(308, 도 3)는 기판 캐리어가 리본(203)에 의하여 이송됨으로써 기판 캐리어의 속도에 실질적으로 일치하는 속도로 수평으로 이동되고, 기판 캐리어가 이송되어 상승됨으로써 기판 캐리어에 인접한 위치에서 유지되어서, 단부 이펙터는 기판 캐리어와 접촉하여 컨베이어 시스템(207)으로부터 기판 캐리어를 분리한다. 기판 캐리어는 유사하게 로딩 동안 단부 이펙터(308, 도 3)와 리본 속도(및/또는 위치)를 실질적으로 일치시키는 것에 의하여 리본(203) 위로 로딩될 수 있다.

각 로딩 스테이션(215)은 기판 또는 기판 캐리어를 처리 공구(209)로 및/또는 처리 공구(209, 예를 들어 하나 이상의 도킹(docking) 스테이션, 비록 도킹/언도킹 운동을 채택하지 않는 이송 위치가 채택될 수 있을지라도)로부터 이송하기 위하여 배치되는 하나 이상의 포트(예를 들어 로드포트) 또는 유사한 위치들을 포함할 수 있다. 다양한 기판 캐리어 저장 위치 또는 선반이 또한 처리 공구(209)에서 기판 캐리어 버퍼링을 위하여 각 로딩 스테이션(215)에서 제공될 수도 있다.

컨베이어 시스템(207)은 리본(203)의 동작을 제어하기 위한 TSC(217)를 포함 할 수도 있다. 예를 들어, TSC(217)는 리본(203)의 속도 및/또는 상태를 제어/모니터링하고, 기판 캐리어를 지지/이송하도록 사용되는 리본(203)의 캐리어 서포트를 할당하며, 이러한 캐리어 서포트의 상태를 모니터링하고, 각 로딩 스테이션(215) 등에 이러한 정보를 제공할 수 있다. 유사하게, 각 로딩 스테이션(215)은 캐리어 핸들러를 제어하기 위한 로딩 스테이션 소프트웨어(LSS, 예를 들어 컨베이어 시스템(207)으로/으로부터 기판 캐리어의 로딩 또는 언로딩, 로드포트로/로부터 기판 캐리어의 이송 또는 로딩 스테이션(215)의 위치 저장 및/또는 로딩 스테이션(215)에 의하여 제공되는 로딩 스테이션(215) 및/또는 처리 공구(209)의 저장 위치 등)를 포함할 수 있다. MCS(221)는 동일 동작에 영향을 주기 위하여 이송 시스템 콘트롤러(217)와 각 로딩 스테이션(215)의 로딩 스테이션 소프트웨어(219)와 통신한다. TSC(217), 각 LSS(219) 및/또는 MCS(221)은 TSC(217), 각 LSS(219) 및/또는 MCS(221)에 위하여 실행되는 동작들의 계획 일정을 제어하기 위한 스케줄러(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

공정 설명

하드웨어 및 소프트웨어 부품을 포함하는 상기된 시스템은 본 발명의 방법을 실시하는데 유용하다. 그러나, 상기된 부품 모두가 본 발명의 방법들의 임의의 것을 실행하는데 필요한 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 사실, 일부 실시예에서, 상기된 시스템은 본 발명의 방법을 실시하는데 요구되는 것이 아니다. 상기된 시스템은 본 발명의 방법을 실시하는데 유용한 시스템의 예이며, 단일 기판 또는 특히 25개의 기판들보다 상당히 적은(즉, 5개 이하) 기판을 유지하는 기판 캐리어와 같 은 작은 로트 크기의 기판 캐리어에 매우 적합하다.

도 4 내지 도 11을 참조하여, 상기된 시스템을 사용하여 실시될 수 있는 본 발명의 일부 실시예를 나타내는 흐름도가 예시되어 있다. 도 4 내지 도 11의 흐름도에 있는 요소들의 특정 배열뿐만 아니라 여기에 기술된 다양한 방법들의 예시적인 단계들의 서열 및 순서가 고정된 서열, 순서, 양 및/또는 단계들에 대한 타이밍을 부과하는 의미가 아니며; 본 발명의 실시예들은 어떤 서열, 순서 및/또는 실시 가능한 타이밍으로도 실시될 수 있다.

흐름 방법 단계들이 기술되는 서브 영역이 상세하게 기술된다. 이러한 단계들 모두가 본 발명의 방법을 실시하는데 요구되는 것이 아니고, 부가적 및/또는 대안적 단계들이 또한 다음에 기술되는 것을 유의해야 한다. 또한, 흐름도에 예시된 일반적인 단계들이 본 발명의 실시예들중 단지 일부의 특징을 나타내고, 이것들은 상이한 수의 상이한 방식으로 비서열적이고 조합 및/또는 세분될 수 있어서, 본 발명의 방법이 보다 많거나 적은 실제의 단계를 포함한다는 것을 유의하여야 한다. 예를 들어, 일부의 실시예에서, 추가의 단계들이 하기된 데이터베이스를 업데이트하고 유지하도록 부가될 수 있다. 즉, 본 발명의 방법들은 본 명세서에 기술된 몇 개의 상이한 발명을 실행하는데 실제적인 임의 수의 단계들을 포함할 수 있다.

상기된 바와 같이, MCS(221)는 기판 로딩 스테이션/캐리어 핸들러 및 이송 스테이션을 포함하는 다양한 설비(설비는 여기에 도시되지 않은 밴드 이송기로 밴드 운반을 실행한다)의 명령을 보내는 것에 의하여 하루에 캐리어의 인도 및 저장할 책임이 따른다. 일부 실시예에서, 특정 양태의 캐리어 핸들러는 SEMI E88-1103 표준 “AMHS 저장 SEM (스토커 SEM)에 대한 세목”으로 명명된 산업 표준에 따라서 이행될 수 있으며, 이는 특히 컴플라이언트(compliant) 장치들의 제어를 위한 표준화된 명령 및 프로토콜을 상술한다. 유사하게, 컨베이어 동작을 제어하는 책임이 있는 TSC(117)는 SEMI E82-0703 표준“인터베이/인트라베이 AMHS SEM(INSEM)에 대한 세목”에 따라서 이행될 수도 있다. 공구의 포트와의 상호 작용은 SEMI E84-0703 표준 “향상된 캐리어 핸드오프 병렬 I/O 인터페이스에 대한 세목”에 따라서 이행될 수 있으며, 캐리어들의 취급은 SEMI E87-0703 표준 “캐리어 관리(CMS)에 대한 세목”에 따라서 이행될 수 있다. 이러한 4개의 표준은 미국 캘리포니아 산호세의 the Semiconductor and Materials International(SEMI, www.semi.org)에 의해 발행되었으며, 상기 문헌은 본 명세서에서 참조로 통합된다.

본 발명의 실시예는 상기된 SEMI 표준들에서 기술된 기능들 이상의 특징을 이행한다. 보다 상세하게, 본 발명은 작은 로트 크기의 캐리어들을 사용하는 팹의 효율성 및 처리량을 더욱 개선하도록 향상된 SEMI E88 표준을 부가한다. 단일 또는 작은 로트 크기의 기판 처리에서의 일반적인 목적은 캐리어 핸들러를 구비한 기판 로딩 스테이션과 같은 SEMI E88 컴플라이언트 스토커형 장치의 포트에 도달하는 캐리어와, 도달을 승인하고 최종 행선지로 캐리어를 이동하도록 명령을 보내는 MCS 사이의 시간으로부터 따르는 지연을 감소시키는데 있다. 단일 기판을 유지하도록 설계된 캐리어들에 대하여, 캐리어 핸들러에 도달하는 캐리어들의 수가 종래의 인도 시스템보다 25배 이상 많기 때문에, 누적 지연이 상당하게 될 수 있다. SEMI E88 세목은, 관련된 기판 로딩 스테이션의 로드포트(그런 다음 즉, 캐리어가 기판 로딩 스테이션에 의해 제공되는 처리 공구의 포트로 이송될 수 있는 기판 로딩 스테이션의 선반 또는 유사한 중간 저장 위치)에 캐리어의 도달 후에만 캐리어 핸들러(즉, 스토커 설비)에 HOST/MCS가 이송 명령을 보내는 것을 요구한다. 이러한 요구는 행선지 포트로 캐리어를 이동시키는데 있어서 누적 지연이 따른다. SEMI E88 세목에 따라서, 이송 명령이 스토커에 발하고 특정 캐리어가 스토커 영역에 존재하지 않으면, 스토커는 에러로 반응하게 된다. 스토커가 스토커 영역에서가 아닌 캐리어 상에서의 명령을 수행하기 때문에, 에러는 SEMI E88 표준에 따라서 적절하게 발생된다.

SEMI E88 강화

본 발명의 실시예들은 캐리어 도달의 예측으로 기판 로딩 스테이션이 관련 캐리어의 도달에 앞서 이송 명령을 수용하는 것(즉, 특정 캐리어의 존재의 이전 지식없이)을 허용하도록 SEMI E88 을 확장한다. 이러한 증진된 이송 명령은 그 명령 내에서 부가의 파라미터의 사용에 의하여 “예측된 캐리어”로서 확인될 수 있다. 기판 로딩 스테이션은 특정 캐리어가 기판 로딩 스테이션의 영역을 들어갈 때가지 이러한 이송 명령의 처리를 유예할 수 있다. 기판 로딩 스테이션의 영역으로 들어가는 것으로, 예측된 캐리어 명령은 캐리어 핸들러의 명령 대기로 그 우선권을 차수로 처리된다.

보다 특별하게, 본 발명의 증진된 E88 세목의 실행의 일부 실시예에 따라서, 기판 로딩 스테이션은 추후에 명령이 완료되는 MCS에 대한 반응을 복귀시킬 수도 있다. 기판 로딩 스테이션은 캐리어가 도달할 때까지 캐리어 핸들러의 대기에서 명 령을 유지할 수 있으며, 그리고 캐리어가 도달하였을 때 명령은 MCS대로 실행될 수도 있다. 캐리어 도달 후에 이송 명령에 대한 지연 대기를 도입하는 것을 피하는 것에 더하여, 본 발명은 또한 임시의 저장 위치들로 새롭게 도달하는 캐리어들을 두어야만 하는 것 대신에 기판 로딩 스테이션의 스케줄러가 예를 들어 이송 시스템으로부터 직접 처리 공구의 포트로의 보다 효율적인 캐리어 이송을 위하여 계획하는 것을 허용한다.

도 4를 참조하여, 캐리어 핸들러에 캐리어가 도달하기 전에 이송 명령을 실행하기 위한 예시적인 공정(400)이 도시되어 있다. 공정(400)은 단계(402)에서 시작한다. 단계(404)에서, 예를 들어 이송 시스템으로 캐리어를 적재한 소스 캐리어 핸들러의 결과로서 가능하게, MCS는 캐리어가 행선지 캐리어 핸들러로 운반되는 것을 대기하거나 또는 결정한다. 단계(404)에서, 캐리어가 행선지 캐리어 핸들러에 도달하기 전에, MCS는 “예측된 캐리어” 파라미터 세트로 행선지 캐리어 핸들러에 이송 명령을 발한다. 단계(406)에서, 행선지 캐리어 핸들러는 특정 캐리어 핸들러가 행선지 캐리어 핸들러에 아직 도달하지 않았음에도 불구하고 예측된 캐리어 이송 명령을 수용하여 승인한다. 단계(408)에서, 예측된 캐리어 이송 명령의 처리는 특정 캐리어가 행선지 기판 로딩 스테이션의 영역 내에 나타날 때까지(예를 들어 행선지 캐리어 핸들러에 도달하는) 지연된다. 단계(410)에서, 예측된 캐리어 이송 명령은 대기 내에서의 우선권에 근거한 차수로 처리되는 행선지 캐리어 핸들러의 명령 대기로 대기된다. 단계(412)에서, 캐리어가 캐리어 핸들러에 도달하기 전에 이송 명령을 수용하기 위한 예시적인 공정(400)은 종료한다.

일부 선택적인실시예에서, 단계(408)에서, 예측된 캐리어 이송 명령은 수용으로 행선지 캐리어 핸들러의 명령 대기로 대기될 수 있으며, 단계(410)에서, 예측된 캐리어 이송 명령의 실행은 캐리어의 예측된 도달 시간에 근거한 명령으로 일정 계획이 잡힐 수 있다.

SEMI E82 및 SEMI E88 표준은 원격 작업을 위한 많은 명령들을 정의한다. 특히, 2개의 원격 명령들은 자동화된 재료 취급 시스템에서의 이송 명령을 종료하는데 사용하기 위하여 중지 및 취소를 위하여 정의된다. 중지 명령은 명령이 활성 상태에 있는 동안 명령 식별자에 근거한 특정 이송 명령의 활성을 종료한다. 취소 명령은 명령이 대기 또는 기다림 상태에 있는 동안 명령 식별자에 근거한 특정 이송 명령의 활성을 종료한다.

본 발명에 따른 SEMI E88 및 E82의 부가의 향상은 상이한 명령 실행 상태를 적용하도록 의도되었던 관련된 명령들을 합병하는 것을 수반한다. 예를 들어, 활성 명령을 종료하도록 의도된 중지 명령과 대기 명령을 종료하도록 의도된 취소 명령은 단일의 종료 명령으로 합병될 수도 있다. 단일 또는 작은 로트 크기의 기판 처리의 일반적인 목적은 HOST/MCS와 기판 로딩 스테이션과 같은 SEMI E88 컴플라이언트 스토커형 설비 사이의 메시지의 수를 감소시키는데 있다. 상기된 바와 같이, SEMI E88 세목은 대기 상태에 있으면 HOST/MCS가 이송을 취소하도록 취소 명령을 보내고, 활성 상태에 있으면 이송을 중지하도록 중지 명령을 보내는 것을 요구한다. 이러한 요구는 특히 HOST/MCS가 취소 명령을 발한 후에 그리고 이러한 명령을 스토커가 처리하기 전에 이송의 상태를 바로 변경할 때 누적의 불필요한 잉여 메시 지가 따른다.

본 발명의 실시예는 새로운 종료 명령(즉, 중지 또는 취소)을 허용하도록 SEMI E88 세목을 확장하고, 이는 이것이 대기 또는 활성 상태에 있는 지에 따라서 이송의 취소 또는 중지가 따른다. 그러므로, 새로운 종료 명령은 명령 상태에 관계없이 단지 명령 식별자에 근거한 특정 이송 명령의 활성을 종료한다. 그 결과, 종료 명령은 명령 상태에 관계없이 중지 또는 취소 명령 대신에 사용될 수도 있다. 이러한 용법은 몇 개의 기능들을 이행하는데 필요한 보다 적은 코드가 따른다.

도 5를 참조하여, 명령의 실행 상태에 관계없이 이송 명령을 종료하기 위한 예시적인 공정(500)이 도시되어 있다. 공정(500)은 단계(502)에서 시작한다. 단계(504)에서, 종료 명령은 이송이 활성, 대기 또는 기다림인지에 관계없이 이송을 중지 또는 취소를 정의한다. 단계(506)에서, 종료 명령은 MCS에 의해 발해진다. 단계(508)에서, 기판 로딩 스테이션 콘트롤러는 종료 명령을 수신하여, 종료 명령에서 확인된 이송 명령의 상태를 결정한다. 특정 이송 명령이 대기 또는 기다림이면, 이송 명령은 단계(510)에서 취소된다. 특정 이송 명령이 활성이면, 이송 명령은 단계(512)에서 중지된다. 어는 경우에도, 공정(500)은 단계(514)에서 종료한다.

기판 로딩 스테이션에 대한 스케줄링의 예상

기판 로딩 스테이션의 캐리어 핸들러는 적극적으로 캐리어를 운송 시스템의 특수한 위치(즉, 크래들 또는 다른 지지 위치)상에/로부터 위치시키거나 제거한다. 그 운송 시스템은 그러한 운송을 위해서는 기판 로딩 스테이션에서는 정지하지 않으므로, 캐리어 핸들러는 정위치되어서 목표 캐리어 지지부 도달전(즉, 캐 리어를 지지하는 크래들 또는 캐리어가 로딩되는 캐래들이 도달하기 전)에 그러한 운송을 할 수 있다. 기판 로딩 스테이션 스케줄의 목표는 기판 운송 시스템의 캐리어 지지부에 캐리어를 위치시키거나 또는 제거하는 것이 캐리어 지지부가 기판 로딩 스테이션을 통화할 때에 먼저 이루어지는 것을 보장하는 것이다.

이 목표 달성의 기회를 개선하기 위해서, 본 발명은, 명령 행렬에서 어떤 운송 명령이 다음 단계를 개시하는지를 결정하기 위한 그것의 로직에서 예상 특성을 갖는 캐리어 핸들러의 스케줄을 제공한다. 이 예상 특성은 이동 콘베이어의 캐리어 지지부 상에 캐리어를 로딩(크래들 상에 위치시킴)하거나 또는 캐리어를 이동 콘베이어의 캐리어 지지부로부터 언로딩(즉, 크래들로부터 제거)하기 위한 운송을 개시하기 위해 가장 먼저 캐리어 지지부에 도착하는 예상 시간을 고려할 수 있다. 예를 들면, 기판 로딩 스테이션에 의해 서비스되는 가공 공구의 포트에/로부터 운송을 수행하기 전에, 기판 로딩 스테이션의 스케줄러 로직은 또한 그러한 운송을 수행하는데 필요한 시간과, 그러한 운송을 수행하는데 충분한 시간이 존재하는지 여부와, 또한 최초 도달 캐리어 지지부를 사용하는 운송 시스템으로/으로부터의 운송이 준비되었는지 여부를 고려할 수 있다.

도 6을 보면, 캐리어 지지부에 유용한 최초 도달을 사용할 수 있는 명령을 발견하기 위해서 명령 행렬을 예상하기 위한 예시 공정(600)이 도시되어 있다. 그 공정(600)은 단계(602)에서 개시된다. 단계(604)에서, 캐리어 핸들러/기판 로딩 스테이션은 행렬화된 운송 명령을 만족시키기는데 유용한 최초 도달 캐리어 지지부를 결정 또는 식별한다. 만일 캐리어 핸들러가 캐리어의 운송 시스템에의 운송을 특화 시키는 형렬화된 운송 명령을 갖는 경우에, 캐리어 핸들러는 최초 도달된 빈 캐리어 지지부를 찾을 것이다. 비슷하게, 캐리어 핸들러가 운송 시스템으로부터의 캐리어 운송을 특화시키는 행렬화된 운송 명령을 갖는다면, 캐리어 핸들러는 캐리어 핸들러용으로 예정된 캐리어를 유지하는 최초 도달 캐리어 핸들러를 찾을 것이다.

단계(606)에서, 단계(604)로부터 식별된 캐리어를 사용할 수 있는 행렬에서의 제 1 명령이 결정된다. 단계(608)에서, 단계(606)에서 결정된 제 1 명령의 수행이 단계(604)에서 식별된 최초 도달 캐리어 지지부를 사용하기 위해서 시작되어야만 하기 전에, 캐리어 핸들러는 다른 명령을 수행하기 위해 어떤 잔존 시간이 존재하는지 여부를 결정한다. 시간이 존재한다면, 이어서, 단계(610)에서, 최초 도달 캐리어 지지부로서 단계(604)에서 식별된 실제 도착하기 전에, 캐리어 핸들러가 다른 어떤 명령이 완성될 수 있는지 여부를 결정한다. 제시간에 완성될 수 있는 명령이 존재하면, 이어서, 단계(612)에서, 그들 명령이 수행되고 가공 흐름이 단계(608)의 결정으로 복귀한다. 제시간에 완성될 수 있는 아무런 명령도 없다면, 공정 흐름은, (1) 단계(606)에서 결정된 제 1 명령이 개시되어야만 하기 전에 완성될 수 있는 명령 행렬에 부가되는 새로운 명령, 또는 (2) 단계(604)에서 식별된 캐리어 지지부를 만나기 위해 단계(604)에서 결정된 제 1 명령이 시작되어야 하는 시간의 경과 중 하나를 기다리는 단계들(608, 610) 사이의 흐름 루프로 공정을 진행한다. 단계(608)로 돌아가서, 단계(604)에서 식별된 최초 도달 캐리어 지지부를 사용하기 위해서, 단계(606)에서 결정된 제 1 명령이 시작되어야만 하기 전에 다른 명령을 수행하기 위한 잔존 시간이 없다는 것을 캐리어 핸들러가 결정하면, 제 1 명 령이 단계(604)에서 수행되고, 공정(600)이 단계(616)에서 종료한다.

운송 시간의 저장

기판 로딩 스테이션의 스케줄의 다른 보다 일반적인 목표는, 관련되는 공정 공구의 포트에 도달될 수 있는 캐리어 수를 최대화하여, 공구가 "결핍"되지 않게(즉, 공구가 추가적인 기판의 도달을 기다리기 위해 공정을 지연시킬 필요가 없게)하는 것이다. 공구에 새로운 기판을 공급하는 요건과, HOST/MCS에 의해 공구에 도달(운송 시스템과 캐리어 핸들러를 경유하여)될 수 있는 수를 최대화하기 위한 요건 사이에 균형을 맞추도록 스케줄러는 노력한다.

작업량을 적정화하기 위해서, 스케줄러는 캐리어 핸들러가 수행할 수 있는 이동 또는 캐리어 핸들러가 수행할 수 있는 명령의 상이한 형태 각각에 대한 평가된 시간과 실제 시간을 측정/결정 및 추적할 수 있다. 개시되는 다음의 행렬화된 운송을 선택하기 위한 스케줄러의 로직은, 예를 들면, 저장 위치와 공정 공구 포트 사이의 운송 시간, 저장 위치와 운송 시스템 사이의 운송 시간, 운송 시스템과 핸드 오프를 위한 위치내로 이동시키는 시간등을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 타임 추적 데이터베이스에 저장된 평가 시간/실제 시간에 기초하여, 그러한 핸드오프를 위한 위치에 캐리어 핸들러를 이동시키는데 필요한 마지막 가능한 순간까지, 스케줄러는 운송 시스템에서/으로부터 핸드오프와 관련된 운송을 수행하기 위해 캐리어 핸들러를 이용하지 않을 수 있다. 더욱 일반적으로, 캐리어 핸들러가 외부 이벤트와 관련한 명령을 수행을 시작해야 하기전 마지막 가능한 순간이 될 때까지, 스케줄러는 외부 이벤트(즉, 운송 시스템의 핸드오프 또는 공정 공구에서 기판 가 공의 완성)와 관련된 명령을 수행하기 위해서 캐리어 핸들러를 사용하지 않을 수 있다. 환언하면, 캐리어 핸들러/기판 로딩 스테이션의 외부 장비와 관련된 또는 사호 작용하는 그리고 그 제어하에 있지 않은 명령의 수행은 지연되어 그 명령의 수행이 외부 장비의 작용(즉, 기판 로딩 스테이션에 캐리어 지지부의 도달)과 적절하게 동시화될 수 있다.

도 7을 보면, 명령을 스케줄하는데 충분한 수행 시간을 저장하고 사용하는 예시 공정(700)이 도시되었다. 그 공정(700)은 단계(702)에서 개시된다. 단계(704)에서, 다양한 캐리어 핸들러의 수행 시간과 관련된 정보가 저장된다. 그 정보는 명령의 수행전 동안에 측정된 실제 수행 시간의 기록일 수 있다. 일부 실시예에서, 그 정보는 실제 측정된 시간의 계산된 값 또는 평균에 기초한 수행 시간의 평가일 수 있다. 그 정보는 예를 들면, 다양한 저장 위치와 다양한 공구 포트 사이와, 다양한 저장 위치와 운송 시스템 사이의 캐리어 운송에 걸리는 시간의 양, 그리고 캐리어 핸들러를 운송 시스템과 핸드오프하기 위한 위치로 이동시키는데 필요한 시간(즉, 운송 시스템으로/으로부터 핸드오프를 준비하는 시간)의 양을 포함할 수 있다. 그 정보는 데이터베이스, 테이블 또는 다른 구조 또는 포맷의 어떤 다른 수로서 저장 장치(즉, 메모리, 하드 드라이브등)에 저장될 수 있다.

단계(706)에서, 캐리어 핸들러는 단계(704)에 저장된 정보에 근거하여 명령 행렬의 명령 중에서 수행을 위한 운송 명령을 선택한다. 예를 들면, 다음의 캐리어 지지부가 캐리어 핸들러에 도착하기 전에 완성될 수 있는 보다 낮은 우선 순위의 명령이 수행을 위해 선택될 수 있는데, 그러한 낮은 우선 순위의 명령은 그 시간에 캐리어 핸들러의 가장/최대 효율적인 사용(즉, 높은 우선 순위 명령을 수행하기 위해 도달하는 캐리어 지지부를 단지 대기하는 대신에)을 나타낸다.

단계(708)에서, 선택된 명령이 외부 이벤트와 관련되는 경우에, 외부 이벤트와 관련하여 완성될 수 있는 선택된 명령이 시작되는 가능한 마지막 순간 까지(즉, 선택된 캐리어 지지부가 도달하기 또는 다른 명령이 시작되어야 하기 전에), 캐리어 핸들러는 선택된 명령을 실제로 수행하는 것을 지연시킬 수 있다. 마지막 순간까지 외부 이벤트와 관련된 선택된 명령의 실제적인 수행을 지연하는 것에 의해, 다른 명령이 선택된 명령전에 스케줄될 수 있고, 따라서, 작업량이 작업량에 부정적으로 가해지는 위험 없이도 개선될 수 있다. 단계(710)에서 공정(700)은 종료된다.

SEMI E84 / E87 보강

SEMI E 84 기준에 따르면, 일단 캐리어가 공정 공구의 로드포트에 도달하면, 모든 기판이 가공되어 캐리어로 다시 복귀할 때까지 공구는 캐리어의 제어를 해제하지 않는다. 그 포트는 캐리어가, 캐리어의 SEMI E87 상태 모델 및 로드포트와 관련된 캐리어의 SEMI E84 신호를 업데이트하는 것에 의해 제거를 위한 준비상태라는 것을 나타낸다. SEMI E84 상태 모델에서의 변화는 HOST/MCS에 운송 시스템이 그 포트에서 캐리어를 제거하도록 배치되어야 함을 표시한다. 전술한 바와 같이, 이 프로토콜은 싱글 또는 작은 로트 크기 기판 캐리어 시스템에 적절하지 않은데, 그 공구는 결핍될 수 있고, 그 프로토콜은 호스트 및 공구 사이, 그리고 HOST/MCS 및 기판 로딩 스테이션 사이에 너무 많은 취급을 초래할 수 있다. 또한, 작은 로트 크기를 갖는 프로토콜을 작동시키는 것은 로드포트 밀집(즉, 로드포트가 새로운 기판을 수용하기에 유용하게 되는 긴 대기 시간)을 초래할 수 있다. 싱글 기판 캐리어 시스템에서, 공구가 이용가능한 포트 수 보다 더 많은 기판을 가공할 수 있다면, 그 공구는 결핍으로될 수 있다.

본 발명은 기판이 상이한 캐리어에 복귀되는 하나의 캐리어에 도달하게 한다. 캐리어가 비워지자마자 캐리어의 제거를 허용하도록 하기 위해서, SEMI E84 상태 기계가 본 발명에서 변화되어, 기판 로딩 스테이션이 자동적으로 이 정보에 작용할 수 있도록 그 상태 기계는 충분한 정보를 포함한다. 또한, SEMI E84 상태 변이 신호는 비거나/수행된 것으로서 캐리어 상태에 관한 정보를 포함하기 위해 변형될 수 있다. 그 변이는 또한 SEMI E87 상태 모델(즉, 캐리어의 "로딩 준비", "운송 블럭", "언로딩 엠프티 준비" 및 "언로딩 수행 준비")에 관한 정보를 함축적으로 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 캐리어가 "언로딩 엠프티 준비" 또는 "언로딩 수행 준비" 상태 중의 하나에 있는 경우에, 포트에서 캐리어를 제거하는 HOST/MCS 명령을 필요로 하지 않는다.

도 8로 돌아가서, 가공 공구에서 엠프티 기판 캐리어 제거를 위한 공정 예(800)가 도시되었다. 그 공정(800)은 단계(802)에서 개시된다. 단계(804)에서, 캐리어 핸들러는 캐리어 핸들러가 작용한는 공정 공구의 포트에서 상태 신호를 수신한다. 그 상태 신호는 (a) 포트에 있는 캐리어가 적어도 하나의 미가공 기판을 포함하고 있거나, (b) 캐리어가 비어 있거나 또는 단지 가공된 기판만을 포함하고 있다는 것을 지시할 수 있다. 단계(806)에서, 제 2 상태 신호는 포트로부터 캐리어 핸들러에 의해 수신될 수 있다. 제 2 상태 신호는, 캐리어가 포트에서 제거될 준비가 되었다는 것을 지시할 수 있다. 단계(808)에서, 캐리어가 비어있거나 또는 단지 제 1 신호에 근거하여 가공된 기판을 포함하고 있기 때문에 캐리어가 제거되었는지 여부를 캐리어 핸들러는 결정할 수 있다. 그렇지 않으면, 단계(810)에서는, 캐리어 핸들러가 캐리어의 내용물이 변화되었다는 것을 나타내는 새로운 제 1 신호를 기다리게 된다. 일단 캐리어의 내용물이 변화되었다면, 공정은 다시 단계(808)로 돌아간다. 단계(808)에서 캐리어가 비어 있거나 또는 단지 가공된 기판만을 포함하고 있다고 결정이 되면, 캐리어 핸들러는 캐리어를 단계(812)에서 포트로부터 제거한다. 공정(800)은 단계(814)에서 종료한다.

실패된 이송으로부터의 회수

본 발명에 따르면, 캐리어 핸들러의 하드웨어가 실패하여 이동이 불가능하거나 캐리어 핸들러의 이동이 캐리어 또는 기판에 손상만 초래하지 않는한, 스케줄러 및 캐리어 핸들러는 대부분의 실패 조건으로부터 회수하여 기판 로딩 스테이션을 무용으로 할 수 있다.

캐리어 핸들러가 내부 저장 위치로부터 캐리어를 집거나 또는 위치시킬 수 없어서 운송이 실패한 경우에는, 그 위치가 무용으로 마크되나 다른 운송 요청의 처리는, 캐리어 핸들러가 캐리어에 손상없이 실패와 관련한 위치에서 안전하게 이동될 수 있는한, 계속될 수 있다. 만일 실패 후에, 캐리어가 아직도 캐리어의 엔드 에펙터상에 있는 경우에, 캐리어는 다른 저장 위치에 놓이게 되어 캐리어 핸들러가 다른 운송 명령을 수행하는데 사용될 수 있다.

도 9로 돌아가면, 실패된 이송으로부터의 회수를 위한 공정 예(900)가 도시되었다. 그 공정(900)은 단계(902)에서 개시된다. 단계(904)에서, 캐리어 핸들러 기판 로딩 스테이션의 내부 저장 위치에 또는 그로부터 캐리어 운송이 실패했다는 것을 캐리어 핸들러는 결정 또는 인식하게 된다. 일부 실시예에서, 예를 들면, 캐리어 핸들러의 로봇이, 로봇의 이동이 목표 예정 위치에 존재하는 캐리어에 의해 방해받기 때문에 캐리어를 위치시킬 수 없을 수 있다. 단계(906)에서, 단계(904)에서 실패와 관련한 내부 저장 위치가 무용이라는 것은 나타내는 정보가 데이터베이스, 테이블 또는 다른 구조 또는 포맷의 어떤 것의 메모리 장치(즉, 메모리, 하드 드라이브등)에 저장될 수 있다. 이런 방법으로, 무용의 저장위치에의 이송이 방지될 수 있다. 단계(908)에서, 기판 로딩 스테이션의 다른 선택적인 저장 위치 또는 다른 위치가 결정될 수 있다. 단계(910)에서, 캐리어가 아직 캐리어 핸들러의 로봇상에 존재하는 경우(즉, 단계(904)에서 탐지된 실패의 결과로서 강하되지 않음), 캐리어는 단계(908)에서 결정된 선택적인 저장 위치에 위치될 수 있다. 공정(900)은 단계(912)에서 종료된다.

센서를 사용하는 것의 검증

내부 소프트웨어 데이터 베이스 에러가 캐리어 핸들러의 콘트롤러, 또는 어떤 경우에는, host/MCS에서 발생되는 경우에, 운송이 기판을 손상시킬 수 있는 두 캐리어의 충돌을 야기한다. 일부 실시예에서는, 로봇/캐리어 핸들러의 엔드-이펙터가 센서를 장착하여 실제적인 핸드 오프전에 핸드오프 또는 운송의 유효성을 검증하도록 하여 캐리어/기판에의 손상이 방지된다.

도 10으로 돌아가서, 정장 상태 데이터가 운송을 수행하기 전에 정확한지 여부를 검증하는 공정(1000)이 도 10에 도시되었다. 그 공정(1000)은 단계(1002)에서 시작된다. 단계(1004)에서, 캐리어 핸들러 지배내의 각 캐리어의 위치는 추적되어 데이터베이스, 테이블 또는 다른 구조 또는 포맷의 어떤 다른 수로서 저장 장치(즉, 메모리, 하드 드라이브등)에 저장될 수 있다. 캐리어 핸들러의 지배영역은 캐리어 핸들러의 제어하에 있는, 모든 가공 공구 포트, 내부 및 외부 저장 위치, 캐리어 지지부 로딩/언로딩 영역, 엔드 이펙터등을 포함한다. 단계(1006)에서, 각 가능한 운송 예정 위치의 상태(즉, 가공 공구 포트, 내부 및 외부 저장 위치, 캐리어 지지부 로딩/언로딩 영역, 엔드 이펙터등을)가 추적되어 데이터베이스, 테이블 또는 다른 구조 또는 포맷의 어떤 다른 수로서 저장 장치(즉, 메모리, 하드 드라이브등)에 저장될 수 있다. 단계(1008)에서, 목표 예정지로의 운송이 수행되기 전에 하나 또는 그 이상의 물리적 센서가 운송되는 캐리어의 정확한 위치가 알려지고, 운송 예정지가 이용가능하며, 접근이 준비되었는지를 검증하는데 사용될 수 있다. 공정(1000)은 단계(1010)에서 종료한다.

핸드오프의 보정

캐리어 핸들러를 구비한 기판 로딩 스테이션이 설치되고 운송 시스템에 부가될 때마다, 운송 시스템에의/로부터 핸드오프가 보정을 위해 필요하다. 그러한 핸드오프의 보정은 양호하게 운송 시스템의 연속적인 작동을 방해하지 않는(즉, 콘베이어의 정지 없이) 방법으로 이루어진다. 일부 실시예에서, 운송 시스템상의 캐리어 지지부는 보정을 가능하게 하는 특수한 캐리어(즉, 센서, 카메라, 보정 동안에 의 사용을 위한 다른 측정 장치, 콘트롤러 및/또는 무선 송신기 및 수신기와 같은 통신 설비를 포함하는 도구화된 캐리어)를 위해 비축될 수 있다. 운송 시스템으로/로부터의 핸드오프의 보정은 보정 공정의 어떤 정보도 갖는 HOST/MCS 없는 상태에서, TSC 소프트웨어와 캐리어 핸드러의 콘트롤러상에 작용하는 로딩 스테이션 소프트웨어 사이에서 결정될 수 있다. "보정 캐리어"를 포함하는 캐리어 지지부 위치는 LSS 및 TSC 소프트웨어 양자에 알려질 수 있다.

도 11로 돌아가서, 운송 시스템의 정지 없이 캐리어 핸들러와 운송 시스템 사이의 핸드오프 보정을 위한 공정(1100)이 도시되었다. 그 공정(1100)은 단계(1102)에서 개시된다. 단계(1104)에서, 캐리어 핸들러/기판 로딩 스테이션이 운송 시스템 부근에 설치된다. 단계(1106)에서, 보정 캐리어가 운송 시스템의 캐리어 핸들러를 지나 이동된다. 단계(1108)에서, 캐리어 핸들러와 보정 캐리어 사이의 상호 작용이 캐리어 핸들러를 통과한 보정 캐리어에 반응하여 시작된다. 일부 실시예에서, 보정 캐리어는 위치와 속도 정보를 무선으로 수신기를 장착한 캐리어 핸들러에 송신한다. 선택적으로 또는 추가적으로, 예를 들면, 보정 캐리어가 캐리어 핸들러에 접근하고 보정 캐리어가 캐리어 핸들러등의 로딩 영역내에 있음을 나타내는 다양한 정보를 보정 캐리어에 송신할 수 있다. 단계(1110)에서, 캐리어 핸들러를 통과하여 이동된 보정 캐리어로부터 얻어진 및/또는 결정된 정보는 테이블 또는 다른 구조 또는 포맷의 어떤 다른 수로서 저장 장치(즉, 메모리, 하드 드라이브등)에 저장될 수 있다. 단계(1112)에서, 캐리어 핸들러는 단계(1110)에서 저장된 정보에 근거하여 보정된다. 공정(1100)은 단계(1114)에서 종료된다.

도 12로 돌아가서, 본 발명의 변형된 작동 룰의 확장된 성능을 사용하는 방법(1200)을 도시하고 있다. 그 방법은 단계(1200)에서 개시된다. 단계(1204)에서, 공구는 팹이 일시적으로 공구와 관련한 로드포트로부터 인-액세스 캐리어(즉, 전술한 제 2 상태에서의 기판 캐리어)를 언로딩하도록 요구한다. 이 성능은 로드포트를 자유롭게 하고 미가공 기판이 그 공구내로 이동되도록 한다. 통상적인 작동 룰은 그러한 요구를 허용하지 않는다. 또한, 팩토리에게 입력 캐리어가 비워진 후에 제거되도록 지시하도록 하는 통상적인 배치 공구(즉, 이들 공구들은 팩토리의 지시를 따른다)는 인-액세스 캐리어와 반대로 그러한 캐리어를 완전한 캐리어로서 취급하고, 그러한 완전한 캐리어가 제거될 때에 그들은 일시적으로 제거된다. 환언하면, 배치 공구는 팩토리에게 이들 캐리어가 재장변이 필요하다른 것을 지시하지 않고, 또한 배치 공구에서 "로딩 준비"를 요구하는 어떤 형태의 캐리어가 요구할 것을 지시하지 않는다.

단계(1206)에서, 공구는 팹에게 로드포트로부터 인-액세스 캐리어가 일시적으로 언로딩되어지는 기간을 선택적으로 지시할 수 있다. 이것은 팩토리가 어떤 지연이 없는 상태에서 공구로부터 얼마나 멀이 인-액세스 캐리어가 저장될 수 있는지에 관한 알려진 결정을 하도록 한다. 어떤 상황에서는, 팩토리는 인-액세스 캐리어를 중간 위치에 이동시키거나 또는 인-액세스 캐리어를 이 정보에 근거한 공구로 복귀시키는 공정을 시작하도록 하는 경향이 있다. 어떤 경우에는, 어떤 추가적인 캐리어도 인-액세스 캐리어를 일시적으로 제거하도록 지시하는 기간에 공구로 가져가는데 이용될 수 없다는 것을 팩토리는 결정할 수 있고, 따라서, 팩토리는 인-액 세스 캐리어를 제거하지 않도록 결정할 수 있다.

단계(1208)에서, 팹은 실제적으로, 그렇게 하는게 유리하면, 공구로부터 인-액세스 캐리어를 제거한다. 인-액세스 캐리어는 이어서, 인-액세스 캐리어가 전술한 로드포트로부터 일시적으로 언로딩되어지는 기간에 근거하여 가능하게 결정된 저장 위치에 운송된다.

단계(1209)에서, 그 공구는 무슨 캐리어가 팩토리에 로딩을 요구할 것인지를 결정할 수 있다. 이 제 2 캐리어는 팩토리가 도달을 원하는 어떤 캐리어, 특수 캐리어(즉, 전에 이미 일시적으로 언로딩된 것), 또는 특수한 기준을 만족시키는 캐리어일 수 있다.

단계(1210)에서, 단계(1209)에서의 요구에 반응하여, 제 2 캐리어(즉, 미가공 캐리어, 팩토리가 도달을 원하는 캐리어, 특수한 기준을 만족하는 캐리어등)가 인-액세스 캐리어에 의해 비워졌던 로드포트에 도달된다. 일단, 제 2 캐리어가 비워지면(가능하게 제 2 인-액세스 캐리어가 되는), 그것은 제거되고(즉, 일시적으로) 저장 위치로 운송된다. 단계(1214)에서, 공구는, 공구로부터 가공된 기판을 수용하도록 특수한 본래 인-액세스 캐리어를 공구에 로딩(즉, 복귀)할 것을 팹에게 요구한다. 따라서, 그 요구는 캐리어 식별기를 포함할 수 있어서, 특수한 캐리어가 복귀할 수 있다. 어떤 실시예에서, 그 요구는 어떤 기준에 근거하여 한 캐리어를 선택적으로 특화시킬 수 있다. 예를 들면, 기준은, 엠프티 캐리어나 또는, 구리 기판을 유지하도록 구성된 캐리어, 또는 적어도 두 기판을 유지하는 능력으로 20 초내에 도달할 수 있는 캐리어등을 특화시킬 수 있다. 그 방법(1200)은 단계(1216)에 서 종료한다.

특수한 실시예로서, 본 발명은 SEMI E87 표준(이하 "통상적인 E87")의 확장으로서 구현될 수 있다. 그 완성된 SEMI E87 표준은 SEMI^R(Semiconductor Equipment and Materials International), 3081 Zanker Road, San Jose, CA 95134로부터 이용할 수 있다.

통상적인 E87의 섹션 9.5는 캐리어 운송의 호스트 뷰를 형성하는 로드포트 운송 상태를 제공하고, 섹션 9.5.4는 통상적인 E87하에서 이용할 수 있는 여러 변이를 형성하는 로드포트 운송 스테이지 변이 테이블을 포함한다. 본 발명에 따라서, 공구로 하여금 (호스트)에게 특수한 캐리어를 로딩하고 또는 캐리어가 일시적으로 언로딩(즉, 캐리어가 미래에 필요로 될 것이기 때문에)되는지는 지시하도록 하기 위해서, 통상적인 E87은 "표준 E87" 로드포트 운송 상태 기계를 부가함으로써 변형 및/또는 확장될 수 있다. 이들 변형 및/또는 확장은 통상적인 E87과 양립할 수 있다. 이곳에 기술된 그 변형된 및/또는 확장된 상태는, 캐리어에서는 로트 크기가 작아지고(공구능력과 비교하여), 로드포트가 공구 생산성에 충격을 주는 병목원이 되는 경우에 로드포트의 이용성을 개선시키는데 유용하다.

도 13은 본 발명에 따라서 제공된 여러 변형 및/또는 확장 특성을 갖는 E87 로드포트 운송 상태 모데의 블럭 다이아그램이다. 화장 및/또는 변형된 특성이 굵게 도시되었다. 예를 들면, 통상적인 E87하에서, 로드포트 운송 상태 변이 수 (5)에 관하여(E87 9.5.4 로드포트 운송 상태 변이 테이블, 번호 5 참조), 운송 준비 상태로 들어가는 경우에, 서브-스태이트가 언로딩을 준비하고(만일 캐리어가 존재한다면), 그렇지 않으면, 서브-스태이트는 로딩을 준비한다.

본 발명에 따르면, 변이 수(5)는 변형 및/또는 확장되어서 운송 준비 상태로 들어가는 경우에, 서브-스태이트는 언로드 준비 또는 언로드-임시 준비(만일 캐리어가 존재하는 경우에), 그렇지 않으면, 서브-스태이트는 로드 준비 또는 로드-특수 준비일 수 있다. 즉, 언로드-임시 준비 및 로드-특수 준비의 추가적인 서브-스태이트가 제공될 수 있다.

상태가 로드-특수 준비가인 경우에는, 이 이벤트 리포트에 이용에 필요한 데이터는, (1) 포트ID, (2) 캐리어ID(팩토리가 로드를 필요로 하는 캐리어를 식별하는 것), 그리고 (3) 캐리어 특성(공구가 특수한 성질을 만족하는 어떤 캐리어를 원하는 경우에)을 포함한다. 그 가능한 값은 예를 들면, 1: 넌, 그리고 2:엠프티일 수 있다.

상태가 언로드-임시 준비인 경우에, 이 이벤트 리포트에 이용에 필요한 데이터는, (1) 포트ID, (2) 캐리어ID, (3) 포트운송상태, 및 (4) 캐리어액세싱상태(일반적으로 인-액세스)를 포함한다.

추가적인 변이는 또한 E87 로드포트 운송 상태 모델에 포함될 수 있다. 예를 들면, 통상적인 E87 로드 포트 운송 상태 변이 테이블은 10개의 변이를 포함한다. 본 발명의 적어도 한 실시예에서, 제 11의 변이가 운송 블럭된 전 상태로부터 새로언 로드 특수 준비의 상태로 부가될 수 있다. 통상적인 E87 로드포트 운송 스태이트 변이 테이블에서의 변이(8)를 위해 사용된 유사한(또는 동일한) 트리거가 사용 될 수 있다. 그러나, 공구가 특수한 캐리어(특수 캐리어 ID 또는 다른 특성과 조화되는)가 HODT에 의해 로딩될 것을 요구받는 경우에, 변이(8) 대신에 변이(11)이 취해질 수 있다. 특수한 캐리어는 이제 외부 물체로부터 로드포트상에 로딩될 수 있다. 이 이벤트 리포트를 위해 이용하는데 필요한 데이터는, (1) 포트ID, (2) 포트운송상태, (3) 캐리어ID(팩토리가 로드를 필요로 하는 캐리어를 식별하는 것), 그리고 (4) 캐리어특성(공구가 특수한 특성을 만족하는 어떤 캐리어를 원하는 것)을 포함한다. 이 가능한 값은 예를 들면, 1:넌, 2:엠프티일 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제 12 변이가 운송 블럭된 전 상태로부터 새로운 로드 임시 준비의 상태로 부가될 수 있다. 통상적인 E87 로드포트 운송 스태이트 변이 테이블에서의 변이(9)를 위해 사용된 유사한(또는 동일한) 트리거가 사용될 수 있다. 그러나, 공구가 HOST에게 캐리어가 일시적으로 언로드되고 미래에 재로딩될 필요가 있다는 것을 지시하기 원하는 경우에, 변이(9) 대신에 변이(12)가 취해질 수 있다. 이것은 캐리어를 공구에 근접하게 유지시키도록 하는 지시로서 작용한다. 로드포트상의 캐리어는 이제 로드포트로부터 외부 물체로 언로드된다. 이 이벤트 리포트를 위해 이용하는데 필요한 데이터는, (1) 포트ID, (2) 캐리어ID, (3) 포트운송상태, 그리고 (4) 캐리어액세스상태(이것은 일반적으로 인-액세스가 될 것이다)를 포함한다.

통상적인 E87의 섹션 10.2.5는 캐리어 물체 파괴를 기술하고, 그리고 통상적인 E87의 섹션 10.3은 캐리어 물체에 대한 리포트 및 히스토리를 관리하기 위한 호스트 및 장비와 관련한 캐리어 특성 정의를 기술한다. 본 발명의 일부 실시예에 따 르면, 변형된 및/또는 확장된 (추가적인) 캐리어 특성 정의가 제공될 수 있다(즉, E87의 섹션 10.3.4의 테이블 6). 예를 들면, 캐리어특성은 공구가 공구 포트상에 로드되기를 요구하는 캐리어의 형태를 식별하는 특성으로서 포함될 수 있다. 이것은 공구가 본 발명의 확장을 구현하는 경우에만 필요로 한다. 캐리어 특성의 액세스는 예를 들면, 리드온리(RO) 일수 있고, 특성은 요구되지 않는다. 캐리어 특성의 형식은 예를 들면, 비록 다른 형태 형식이 및/또는 크기가 사용될 수 있지만, 1 내지 80 의 문자의 텍스트일 수 있다. 디폴트에 의해, 모든 팹이 엠프티 캐리어를 의미하는 "엠프티"를 이해한다. 그 텍스트는 자유로운 형식이고 팹에 의미가 있다. 예를 들면, "엠프티-에올(EMPTY-EOL)"의 그 텍스트는 팹의 EOL 영역에서 사용될 수 있는 엠프티 캐리어를 나타내는 캐리어특성으로서 사용될 수 있다.

통상적인 E87의 섹션 10.7은 기판 캐리어의 호스트 관점을 정의하는데 사용된 캐리어 스태이트 모델을 기술한다. 본 발명에 따르면, 도 14는 적은 로드포트와 적은 로트 크기(즉, 25 웨이퍼 로트 크기가 통상적으로 사용되는)로 공구가 피크 작업량에 도달하도록 하는데 사용될 수 있는 신규한 변형된 및/또한 확장된 캐리어 스태이트 모델을 도시하고 있다. 이 모델은, 본 발명에 따라 제공된 변형된 및/또는 확장된 스태이트 및/또는 변이를 제외하고는, SEMI E87-0703에 특화된 모델과 비슷(또는 동일)할 수 있다. 예시적인 변형 및/또는 화장된 스태이트 및 변이가 도 14의 굵게 도시되었다(즉, 변이 21-30).

통상적인 E87의 섹션 10.7.4는 트리거와 예시적인 캐리어 물체의 기대되는 양태를 식별하는 캐리어 스태이트 변이 테이블을 제공한다. 본 발명에 따르면, 변 형된 및/또는 확장된 트리거 및 기대되는 양태는 통상적인 E87의 캐리어 스태이트 변이 정의의 확장을 도시하는 도 15A-D에 식별된 것으로 제공된다. (도 15A-D는 또한 E87의 캐리어 스태이트 변이 정의의 확장 "표 7"로서 참조된다). 특히, E87의 캐리어 스태이트 변이 정의의 확장 표 7에서 정의 22-30은 확장 및/또는 변형된 트리거와 예시적인 캐리어 물체의 기대되는 양태를 제공한다. 도 15A-D에서 번호 엔트리는 도 14에서 화살표상에 제공된 참조 번호와 일치한다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, E87 섹션 10.7.4.1의 표7 캐리어 스태이트 변이 정의에서 엔트리는 인액세스 니즈(NEEDS)로딩에 적용하지 않도록 구성될 수 있다(E87의 캐리어 스태이트 변이 정의의 확장 표 7의 도 15B의 엔트리 25 참조). 또한, 인 액세스 언로드 상태의 캐리어에 대한 로드 요구가 시작되는 경우, 그러나 팹이 이 캐리어를 갖지 않은 경우 또는 팹이 이 캐리어를 도달시키나 슬롯 맵 검증이 실패한 경우에, 이 캐리어로부터 본래적으로 존재하던 기판을 상이한 캐리어와 다시 연관시키어 그들이 자동적으로 언로딩될 수 있도록 할 필요가 있다.

통상적인 E87의 섹션 19(표 37)는 CMS 장비의 변수 요건을 정의 한다. 통상적인 E87의 섹션 19의 표 37에 제공된 변수 데이터 정의에 부가하여, 캐리어 특성 변수가 본 발명에 따라서 제공되어 공구가 로드포트상에 로드되기를 요구하는 캐리어 형태를 식별한다. 이것은 공구가 여기에 특화된 확장을 구현하는 경우에만 필요하다. 적어도 하나의 실시예에서, 비록 다른 형태 및/또는 길이가 사용될 수 있지만, 이 변수는 1 내지 80 문자의 텍스트일 수 있다. 디폴트에 의해, 모든 팹은 엠프티 캐리어를 의미하는 "엠프티"를 이해한다. 그 텍스트는 자유로운 형식이고 팹 에 유용하다. 예를 들면, "엠프티-에올(EMPTY-EOL)"의 테스트가 팹의 EOL 영역에서 사용될 수 있는 엠프티 캐리어를 나타내는 캐리어 특성으로서 사용될 수 있다. 통상적인 E87의 다른 변형 및/또는 확장이 제공될 수 있다.

전술한 기술은 본 발명의 단지 특수한 실시예의 변형을 기술하는 것이고, 본 발명의 범위에 들어오는 전술된 방법 및 장치의 변형은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들면, 본 발명은, 실리콘 기판, 유리 기판, 마스크, 레티클, 웨이퍼등과 같은 기판의 어떤 형태도 패턴 또는 비패턴화되었는지 여부에 관계없이 그리고/또는 그러한 기판을 운송 및/또는 가공하기 위한 장치에 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명이 특수한 실시예와 관련하여 기술되었지만, 다른 실시예도 다음의 청구범위에 한정되는 본 발명의 정신과 범위에 들어온다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

1. 공구와 관련된 캐리어 내용의 상태 - 상기 상태는 (1) 캐리어가 상기 공구에 의해 가공되는 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부, 또는 (2) 상기 캐리어가 비워졌는지 또는 상기 공구에 의해 이미 가공된 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부를 나타냄 - 를 지시하는 제 1 신호를 수신하는 단계;

   상기 캐리어가 포트로부터 제거되는 준비를 하도록 지시하는 제 2 신호를 수신하는 단계;

   상기 제 1 및 제 2 신호에 근거하여 상기 캐리어의 운송을 수행하는 단계

   를 포함하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   기판이 상기 공구에 도달한 제 1 캐리어와 다른 제 2 캐리어에서 상기 공구로부터 기판이 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 운송을 수행하는 단계는, 제 1 및 제 2 신호를 수신하도록 구성되고 상기 포트가 제 2 캐리어를 위해 이용가능하게 엠프티 캐리어를 제거할 수 있게 작동가능한 캐리어 핸들러에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 가공된 모든 기판들이 특수한 캐리어로부터 제거되고, 상기 특수한 캐리어가 상기 공구의 로드포트로부터 일시적으로 언로링되었다는 것을 지시하는 상기 공구로부터의 제 1 신호를 송신하는 단계; 및

   상기 특수한 캐리어가 상기 공구로 복귀했다는 것을 지시하는 제 2 신호를 송신하는 단계

   를 포함하는 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제 1 신호는 상기 특수한 캐리어가 상기 공구의 로드포트로부터 일시적으로 언로딩될 수 있는 기간을 더 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 특수한 캐리어를 상기 공구로부터 제거하고 상기 특수한 캐리어를 저장 스테이션에 운송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 특수한 캐리어에 의해 비워진 로드포트상에 또다른 캐리어를 로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 팹(Fab)에게 공구와 관련된 로드포트로부터 제 1 인-액세스 캐리어를 일시적 으로 언로딩할 것을 요구하는 단계; 및

   상기 팹에게 공구와 관련된 로드포트로 상기 제 1 인-액세스 캐리어를 로로딩하도록 요구하는 단계

   를 포함하는 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 팹에게 상기 제 1 인-액세스 캐리어가 상기 공구와 관련된 로드포트로부터 일시적으로 언로딩되는 기간을 지시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 공구로부터 상기 제 1 인-액세스 캐리어를 제거하고, 상기 제 1 인-액세스 캐리어를 저장 스테이션으로 운송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 제 1 인-액세스 캐리어에 의해 비워진 로드포트상에 미가공 캐리어를 로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 제 1 인-액세스 캐리어에 의해 비워진 로드포트상의 제 2 인-액세스 캐리어를 로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 공구와 관련된 포트에서 작은 로트 크기 캐리어를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 공구를 갖는 팩토리를 포함하는 시스템으로서, 상기 공구는

    (1) 상기 캐리어가 상기 공구에 의해 가공되는 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부와, 또는

    (2) 상기 캐리어가 비워지거나 또는 상기 공구에 의해 이미 가공된 단지 하나 또는 그 이상의 기판을 포함하는지 여부를 나타내는, 상기 포트에서 상기 캐리어의 내용 상태를 지시하는 제 1 신호를 송신하고,

    상기 캐리어가 상기 포트로부터 제거되는 준비를 지시하는 제 2 신호를 송신하도록 구성되며,

    상기 팩토리는 상기 제 1 및 제 2 신호를 수신하고 반응하여, 상기 제 1 및 제 2 신호들에 기초하여 상기 캐리어의 이송을 수행하도록 구성된 시스템.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 기판이 상기 공구에 도달한 제 1 캐리어와 상이한 제 2 캐리어에서 사기 공구로부터 하나의 기판이 제거되는 것을 특징으로 하는 시스템.
15. 제 13항에 있어서,

    상기 운송은, 상기 제 1 및 제 2 신호를 수신하도록 구성되고 상기 제 2 캐리어에 대해 상기 포트를 이용할 수 있게 엠프티 캐리어를 제거하도록 작동가능한 캐리어 핸들러에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 시스템.
16. 공구와 관련있는 로드포트; 및

    상기 로드포트로부터 캐리어를 로딩 및 언로딩하도록 구성된 자동화된 재료 핸들링 시스템을 포함하는 팹과 통신하도록 구성되고, 상기 공구로부터 신호들을 수신하도록 구성된 통신 포트를 포함하는 공구로서,

    상기 공구는,

    가공되는 모든 기판이 특수한 캐리어로부터 제거되고, 상기 특수한 캐리어가 일시적으로 로드포트로부터 언로딩될 수 있다는 것을 지시하는 제 1 신호를 송신하고,

    상기 특수한 캐리어가 상기 공구에 복귀할 수 있다고 지시하는 제 2 신호를 송신하는 공구.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 제 1 신호는 상기 특수한 캐리어가 상기 공구의 로드포트로부터 일시적으로 언로딩될 수 있는 기간을 더 지시하는 것을 특징으로 하는 공구.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 팹은, 상기 공구로부터 상기 특수한 캐리어를 제거하고, 상기 특수한 캐리어를 저장 위치로 운송하며, 상기 특수한 캐리어에 의해 비워진 로드포트상의 또다른 캐리어를 로딩하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공구.
19. 공구와 관련된 다수의 로드포트들; 및 팹와 통신하도록 작동되는 콘트롤러를 구비한 공구로서,

    상기 콘트롤러는,

    상기 팹에게 상기 공구와 관련된 로드포트로부터 제 1 인-액세스 캐리어를 일시적으로 언로딩하도록 요청하고,

    상기 팹에게 상기 공구와 관련된 로드포트에 상기 제 1 인-액세스 캐리어를 로딩하도록 요청하도록 구성된 공구.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 콘트롤러는, 상기 팹에게 상기 제 1 인-액스 캐리어가 일시적으로 언로딩되는 기간을 지시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공구.
21. 제 19항에 있어서,

    상기 콘트롤러는, 상기 팹에게 상기 제 1 인-액세스 캐리어에 의해 비워진 로드포트상의 미가공된 캐리어를 로딩할 것을 요청하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공구.
22. 제 19항에 있어서,

    상기 콘트롤러는, 상기 팹에게 상기 제 1 인-액세스 캐리어에 의해 비워진 로드포트상의 제 2 인-액세스 캐리어를 로딩할 것을 요청하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공구.

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