特許 6351242 処理システムのためのスケジューラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351242

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】処理システムのためのスケジューラ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20180625BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/02 Z

   G05B19/418 Z

【請求項の数】20

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2013-243711(P2013-243711)

(22)【出願日】2013年11月26日

(65)【公開番号】特開2014-107570(P2014-107570A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2016年9月5日

(31)【優先権主張番号】13/689,101

(32)【優先日】2012年11月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512144771

【氏名又は名称】エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100118256

【弁理士】

【氏名又は名称】小野寺 隆

(72)【発明者】

【氏名】ブラク マールテン

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン ケステレン トム エー．

【審査官】 今井 聖和

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００２−５１１１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３４８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８２３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６３１７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／００−２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／０４−２１／１６

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理システムであって、
前記半導体処理システムの動作をスケジュールするように構成されるコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記半導体処理システムの現在の状態を判定し、前記現在の状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び前記一又はそれ以上の基板の処理状態により少なくとも定義され、
一又はそれ以上の分岐経路を有する探索木を生成し、各分岐経路は、前記現在の状態における前記半導体処理システムにより行うことが可能な後続の動作の一又はそれ以上のシーケンスを識別し、
生成された前記探索木の各分岐経路を点数化し、
前記分岐経路の点数の少なくとも一部に基づいて分岐経路を選択し、
各分岐経路及び前記分岐経路における各動作は、関連する期間を有し、生成された複数の分岐経路又は各分岐経路において識別された複数の動作により経過される全ての期間が所定の計画対象期間に到達するまで、追加分岐経路が生成される又は各分岐経路の追加動作が識別される、
ようにプログラムされる半導体処理システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記探索木の選択された前記分岐経路における一又はそれ以上の識別された前記後続の動作を実行するように前記半導体処理システムに命令するようにプログラムされる、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項3】

前記コントローラは、一又はそれ以上の識別された前記後続の動作のそれぞれに対して、
識別された前記後続の動作のそれぞれのために、識別された前記後続の動作が行われた場合に、前記半導体処理システムの後続の状態を判定し、前記後続の状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び前記一又はそれ以上の基板の処理状態により少なくとも定義され、
前記半導体処理システムが前記後続の状態にある場合に、実行可能な一又はそれ以上の動作のセットを判定するために前記後続の状態を分析する、
請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項4】

前記コントローラは、
前記分岐経路の各動作を行うために掛かる時間、
前記半導体処理システムのリアクタがアイドル中である時間、
前記一又はそれ以上の基板のそれぞれの処理状態、
前記半導体処理システムにおける一以上のボートの処理状態、
後続の処理工程へ進むための前記半導体処理システムの一以上のボートの性能
のうちの一以上の少なくとも一部に基づいて各分岐経路を点数化するようにプログラムされる、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項5】

前記コントローラは、処理のボトルネックを生じる分岐経路にネガティブな又はわずかな重みを割り当てることにより、処理のボトルネックを生じる前記探索木の分岐経路にペナルティを科すようにプログラムされる、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項6】

前記コントローラは、前記一又はそれ以上の基板の処理シーケンスにおいて最大数の工程を完了するための最短時間を有する前記分岐経路を選択するようにプログラムされる、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項7】

リアクタモジュールをさらに備え、
前記リアクタモジュールは、
第１のリアクタと、
少なくとも交換位置と前記第１のリアクタとにおいて前記基板のボートを移送するように構成される移送装置と、を含む、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項8】

前記リアクタモジュールは、さらに、
第２のリアクタと、
前記基板の前記ボートを支持するように構成される少なくとも２つのカルーセル位置を有する回転可能なカルーセルと、を備え、前記カルーセルは、少なくとも前記第１のリアクタと前記第２のリアクタとにおいて前記基板の前記ボートを移送するように構成され、前記半導体処理システムの前記現在の状態は、さらに、前記カルーセルの向きにより少なくとも定義される、請求項７に記載の半導体処理システム。

【請求項9】

前記半導体処理システムの前記現在の状態は、さらに、
ボートが前記第１のリアクタに挿入されるようにスケジュールされるまでの時間、
処理が前記第１のリアクタにおいて続けられるようにスケジュールされる時間、及び
ボートが前記第１のリアクタを離れるまでの時間
の一又はそれ以上により定義される、請求項８に記載の半導体処理システム。

【請求項10】

前記リアクタモジュールは、さらに、
基板のボートを前記カルーセルから前記第１のリアクタへ移動するように構成される第１のボートエレベータと、
基板のボートを前記カルーセルから前記第２のリアクタへ移動するように構成される第２のボートエレベータと、を備える、請求項９に記載の半導体処理システム。

【請求項11】

複数のボートをさらに備え、各ボートは、複数の基板を支持するように構成され、前記半導体処理システムの前記現在の状態は、さらに、前記複数のボートの位置により定義され、前記半導体処理システムの前記現在の状態は、さらに、
各ボートを冷却するようにスケジュールされる時間、及び
各ボートの後続の処理工程
の少なくとも１つにより定義される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項12】

リアクタモジュールが前記現在の状態にある場合に、実行されることが可能な前記一又はそれ以上の動作は、
カルーセルを９０°回転すること、
前記カルーセルを１８０°回転すること、
移送装置を用いて前記カルーセルからボートを除去すること、
前記移送装置を用いて前記カルーセルにボートを配置すること、
交換位置におけるボートの基板を交換すること、
第１のリアクタ又は第２のリアクタにボートを位置付けること、
ボートを処理すること、
前記第１のリアクタ又は前記第２のリアクタからボートを除去すること、及び
ボートを冷却すること
の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項13】

前記コントローラは、さらに、リアルタイムで変化する半導体処理システム状況に適合するようにプログラムされる、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項14】

前記半導体処理システムは、クラスタツール処理システムであり、前記半導体処理システムは、前記コントローラと通信する複数の基板処理ステーションをさらに含む請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項15】

各基板処理ステーションは、一度に単一の基板を処理するように構成される、請求項１４に記載の半導体処理システム。

【請求項16】

半導体処理のための方法であって、
半導体処理システムの現在の状態を判定ステップであって、前記現在の状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び前記一又はそれ以上の基板の処理状態により少なくとも定義される、ステップと、
一又はそれ以上の分岐経路を有する探索木を生成するステップであって、各分岐経路は、前記半導体処理システムが前記現在の状態にある場合に、行うことが可能な後続の動作の一又はそれ以上のシーケンスを識別する、ステップと、
生成された前記探索木の各分岐経路を点数化するステップと、
前記分岐経路の点数の少なくとも一部に基づいて分岐経路を選択するステップと、を含み、
各分岐経路及び前記分岐経路における各動作は、関連する期間を有し、生成された分岐経路又は各分岐経路における動作により経過される全ての期間が所定の計画対象期間に到達するまで、追加分岐経路が生成される又は各分岐経路の追加動作が識別される方法。

【請求項17】

前記探索木の選択された前記分岐経路における一又はそれ以上の識別された前記後続の動作を実行するステップをさらに含む請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

一又はそれ以上の識別された前記後続の動作の識別された各後続の動作に対して、
識別された前記後続の動作が行われた場合に、前記半導体処理システムの後続の状態を判定するステップであって、前記後続の状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び前記一又はそれ以上の基板の処理状態により少なくとも定義される、ステップと、
前記半導体処理システムが前記後続の状態にある場合に、実行可能な一又はそれ以上の動作のセットを判定するために前記後続の状態を分析するステップと、をさらに含む請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記半導体処理システムのリアクタがアイドル中である時間、
一又はそれ以上のボートそれぞれの処理状態、
後続の処理工程へ進むための各ボートの性能
のうちの一以上の少なくとも一部に基づいて各分岐経路を点数化するステップをさらに含む請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

実行した時に請求項１６に記載の方法を行うコードを記憶する一時的でないコンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野は、一般的な半導体処理のためのシステム及び方法に関し、特に、半導体処理システムのための処理及び動作をスケジュールするシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置は、通常、電子装置、電力生成システム等に用いられる。これらの半導体装置は、半導体基板を用いて製造されてもよく、高スループットを提供するためにバッチで処理されてもよい。例えば、半導体基板（例えば、シリコン又は様々な実施形態における他の半導体材料からなるウェーハ）は、数十、数百又は数千の基板が特定の処理工程を同時に受けるように大量に処理される。様々な実施形態において、各基板は、例えば、集積回路及び／又は太陽電池のような多数の個々の装置を形成してもよく、又は各基板は、例えば、太陽電池のような一の装置を形成してもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

大量のバッチで基板を処理することは、製造メーカが短時間で大量の装置を生産することを可能にする。処理システムにおいて、各基板は、通常、異なる処理ステーション又はリアクタで生じる多数の移送ステップ及び一又はそれ以上の処理ステップを経る。適切な指示で移送ステップ及び処理ステップをスケジュールすることは、例えば、処理システムのスループットのような特定の時間で処理される多数の基板に非常に大きな影響を与える。したがって、処理システムの様々なタイプのスループットを上げる、改善された方法及びシステムの需要が引き続き存在する。

【0004】

本開示のシステム、方法及び装置は、それぞれがいくつかの革新的な態様を有し、その１つのみが、本明細書で開示される所望の特性のために単独で責任を負うものではない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態では、半導体処理システムを開示する。前記半導体処理システムは、前記半導体処理システムの動作をスケジュールするように構成されるコントローラを含んでもよい。前記コントローラは、前記システムの現在の状態を判定するようにプログラムされてもよい。前記現在の状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び前記一又はそれ以上の基板の処理状態により少なくとも定義されてもよい。前記コントローラは、さらに、一又はそれ以上の分岐を有する探索木を生成するようにプログラムされてもよい。各分岐は、前記現在の状態における前記システムにより行うことが可能な動作を識別し、実行されたときに、次の又は後続のシーケンスをもたらしてもよい。各分岐は、一又はそれ以上の別の分岐を提供してもよく、別の分岐それぞれは、次の状態等で前記システムにより実行可能な動作を定義する。前記分岐は、一又はそれ以上の分岐経路を共に形成することができ、前記現在の状態で前記システムにより実行されることが可能な一又はそれ以上の連続的な動作を定義することができる。また、前記コントローラは、生成された探索木の各分岐経路を点数化するようにプログラムされてもよい。前記コントローラは、前記分岐経路の点数の少なくとも一部に基づいて分岐経路を選択するようにプログラムされてもよい。

【0006】

別の実施形態では、半導体処理のための方法を開示する。前記方法は、半導体処理システムの現在の状態を判定するステップを含んでもよい。前記現在の状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び前記一又はそれ以上の基板の処理状態により少なくとも定義されてもよい。前記方法は、さらに、一又はそれ以上の分岐を有する探索木を生成するステップを含んでもよい。各分岐は、前記現在の状態における前記システムにより行うことが可能な動作を識別し、実行されたときに、次の又は後続のシーケンスをもたらしてもよい。各分岐は、一又はそれ以上の別の分岐を提供してもよく、別の分岐それぞれは、次の状態等で前記システムにより実行可能な動作を定義する。前記分岐は、一又はそれ以上の分岐経路を共に形成することができ、前記現在の状態で前記システムにより実行されることが可能な一又はそれ以上の連続的な動作を定義することができる。また、前記方法は、生成された探索木の各分岐経路を点数化するステップを含んでもよい。前記方法は、また、前記分岐経路の点数の少なくとも一部に基づいて、行われる識別動作の分岐経路を選択するステップを含んでもよい。

【0007】

この明細書で説明される目的の一又はそれ以上の実行の詳細は、添付の図面及び以下の説明で明らかにされる。他の特徴、態様及び利点は、明細書、図面及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本発明の特定の実施形態は、実施例により提供される添付の図面を参照しながら説明されるが、これに限定されない。なお、以下の図面の相対的な大きさは、寸法通りに図示されていない場合がある。

【0009】

【図1A】図１Ａは、いくつかの実施形態に係る半導体処理システムの概念的な斜視図である。

【図1B】図１Ｂは、いくつかの実施形態に係る図１Ａの半導体処理システムの平面図である。

【図2A】図２Ａは、いくつかの実施形態に係る半導体処理システムの概念的な斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、いくつかの実施形態に係る回転可能なカルーセル及びボート移送装置の平面図である。

【図2C】図２Ｃは、いくつかの実施形態に係るリアクタの概念的な斜視図である。

【図2D】図２Ｄは、いくつかの実施形態に係る基板ボートラックの概念的な斜視図である。

【図2E】図２Ｅは、いくつかの実施形態に係る基板ボートに搬送される基板のカセットの概念的な斜視図である。

【図3】図３は、いくつかの実施形態に係る処理システムの動作をスケジュール及び制御する一つの方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、いくつかの実施形態に係る特定の現在の状態における処理システムの概念的な斜視図である。

【図5】図５は、図４に示されるシステムの現在の状態の探索木の一例を示す。

【図6】図６は、いくつかの実施形態に係るクラスタツールシステムの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

特定の実施形態の以下の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態の様々な説明を表す。しかし、本発明は、特許請求の範囲により規定され、かつカバーされる多数の異なる手法で具体化されうる。本明細書では、図面に参照番号が付され、同じ参照番号は、同一の又は機能的に同様な要素を示す。

【0011】

処理システムは、入力／出力位置、処理位置、収納位置及び中間位置のような複数の基板位置を含んでもよいことが理解されるであろう。また、処理システムは、各種の位置に基板を移動する複数の装置を含んでもよい。システムを通じて基板の行程をスケジュールすることは、各種のシーケンスを用いて行われることができ、そのいくつかは、特定の時間、つまり処理システムのスループットで処理される多数の基板を得ることに十分であるが、それ以外は不十分であり、過密、ボトルネック又はデッドロックを招く可能性がある。スケジューリングの様々な方法が用いられる。いくつかの方法では、例えば、最適にスケジュールしたシーケンスを求めるためにシステムの動作前に事前にシミュレーションが行われ、その後、このシーケンスが実行される。実行時にはさらなる調整はなされない。他の方法の例では、コントローラは、プレシーケンサー又は予見機能を用い、事前に混雑を認識し、基板を保持位置へ移送し、処理の完了のための最速の時間でこれらの基板をリスケジュールする。しかし、これらの方法は、あまりフレキシブルではなく、例えば、処理条件が予想外に変化するときのような変化する条件下で、例えば、高スループット等の所望の処理の目的を維持する処理シーケンスを提供することができない。有利には、本明細書に開示される様々な実施形態は、変化する条件下で所望の処理目的を維持するためのシーケンスを実行及び調整することができる処理システムのためのスケジューラを提供する。いくつかの実施形態では、処理目的及び実行されるシーケンスは、処理条件の変化に応じてシーケンスを実行中に変更されてもよい。

【0012】

本明細書に開示される実施形態は、処理システムの処理及び／又は動作をスケジュールするシステム及び方法に関する。本明細書で説明されるように、ウェーハ又は基板は、完成したウェーハ又は基板を製造するために異なる処理ステーションにおいて多数のプロセスを経てもよい。電子的なコントローラ又はスケジューラは、システムスループットを改善するために、一又はそれ以上のボート（ボートラックとしても本明細書で示される）における基板のプロセスフローを自動化するために用いられてもよい。高いシステムスループットを維持するために望まれるため、例えば、基板のボートの移動及び処理をスケジュールすることを含むスループットを上げるシステムの動作をスケジュール可能なコントローラに対して継続することの需要が存在する。

【0013】

例えば、いくつかの実施形態では、例えば、システムのリアクタモジュールのようなシステムの現在の状態又はシステムの一部の現在の状態が判定されてもよい。現在の状態は、システム又はシステムの一部における基板の位置及び処理状態と共に、システム又はシステムの一部（例えば、ロボット、リアクタ等）における装備の状態（例えば、位置、実行されるタスク等）を含んでもよい。判定された現在の状態に基づいて、例えば、プログラムされたプロセッサのようなコントローラは、可能性のある動作の一又はそれ以上の分岐を有する探索木を生成してもよく、各分岐は、現在の状態でのシステムにより実行可能な一又はそれ以上の後続の動作を識別する。各分岐は、別の後続の動作を含む一又はそれ以上のサブ分岐への別の分岐を含んでもよい。各分岐及びサブ分岐は、もしあれば、システムにより実行されてもよい別の継続的な動作を示す一又はそれ以上の分岐経路を形成してもよい。生成された探索木の各分岐経路は、分岐経路がどちらに及びどのようにシステムスループット（又は他の所望の基準）を改善するかに基づいて点数化されてもよく、探索木の分岐経路は、分岐経路の点数の少なくとも一部に基づいて選択されてもよい。システムは、その後、探索木の選択された分岐経路における動作を実行してもよい。したがって、いくつかの実施形態では、システムスループット及び効率は、現在のシステム状態及びシステムが現在の状態にあるときに実行される後続の動作の知見を用いることにより改善されてもよい。

【0014】

処理システム
図１Ａ及び１Ｂは、例えば、デュアルリアクタモジュール（ｄｕａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｍｏｄｕｌｅ（ＤＲＭ））のような２つのリアクタを有する半導体処理システム２０１と共に、例えば基板を移動及び一時的に収納するための追加の補助装備の一例を示す。特に、図１Ａは、半導体処理システム２０１の概念的な斜視図である。図１Ｂは、いくつかの実施形態に係る図１Ａの半導体処理システム２０１の平面図である。基板は、例えば、使用される基板ホルダの種類に応じて、垂直又は水平方向を含む様々な方向にシステム２０１内で処理されることを理解すべきである。基板１１３は、水平な構成で図１Ａに示される。いくつかの実施形態では、基板１１３は、垂直向きに処理されてもよい。

【0015】

半導体処理システム２０１は、ハウジング１０２を含み、一般的には、いわゆる“クリーンルーム”で搭載されてもよい。ハウジング１０２は、様々なプロセスが基板に実行されるリアクタ領域又はチャンバ１２１を含んでもよい。中間収納チャンバ１２１は、パーティション１０２と１０３との間のハウジング１０２に配置されてもよい。初期収納チャンバ１２３は、ハウジング１０２のパーティション１０４と１０５との間に配置されてもよい。入出力ステーション（ＩＯステーション）１３３は、基板を処理システム２０１に導入するために初期収納チャンバに隣接して設けられてもよい。

【0016】

図１Ａの処理システム２０１は、例えば、システム２０１が、リアクタチャンバ１２１に配置される第１のリアクタ１０６及び第２のリアクタ１０７のような２つのリアクタを含むデュアルリアクタモジュール（ｄｕａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｍｏｄｕｌｅ （ＤＲＭ））を示す。図１Ａに示される実施形態では、第１のリアクタ１０６及び第２のリアクタ１０７は、ファーネスであるが、リアクタ１０６及び１０７は、堆積チャンバ、リソグラフィステーション、エッチングステーション等を含む適切なリアクタ又は処理ステーションであってもよいが、これらに限定されない。リアクタ１０６及び１０７は、垂直に配置され、基板１１３が充填された基板ボート１１２は、リアクタ１０６及び１０７の下から垂直方向にリアクタ１０６及び１０７に導入されてもよい。この目的を達成するために、各リアクタは、垂直方向に移動可能なエレベータ１１４を有してもよい。第２のリアクタ１０７に対応する１つのエレベータ１１４のみが図１Ａで見られるが、第１のリアクタ１０６もまたエレベータ１１４を含んでもよいことを理解すべきである。ボート１１２は、下部に絶縁プラグが設けられ、詳細には説明しないが、ボートとファーネスとの間にシールを提供する。

【0017】

本明細書に記載されるように、回転可能なカルーセル１１１は、カットアウト１１５が設けられ、リアクタ１０６及び１０７の下部に位置づけられてもよい。カルーセル１１１は、基板のボートを支持するように構成される少なくとも２つのカルーセル位置を含んでもよい。また、カルーセル１１１は、第１のリアクタ１０６と第２のリアクタ１０７との間に基板１１３のボート１１２を移送するように構成されてもよく、その逆でもよい。例えば、カルーセル１１１は、２つのリアクタ間又はロボットアームのようなボート移送装置１１６へボート１１２を移動するために、例えば、９０°又は１８０°の適切な角度で回転してもよい。カットアウト１１５は、カットアウト１１５が正しい位置にもたらされた場合に、エレベータ１１２がカットアウト１１５を通じて上昇及び下降することができるような形状である。一方、ボート１１２の下部の直径は、当該直径がカルーセル１１１のカットアウト１１５よりも大きくなるような大きさであってもよく、エレベータが図１Ａに示される位置から下に移動するときに、ボート１１２は、カルーセル１１１に配置され、逆の動作で再びそこから取り除かれてもよい。

【0018】

ボート１１２は、第１のリアクタ１０６及び第２のリアクタ１０７の両方に供給されてもよく、様々な処理がボート内で行われてもよい。いくつかの実施形態では、ボート１１２の平行なグループは、第１のリアクタ１０６により独占的に処理される、及び／又は第２のリアクタ１０７により独占的に処理されてもよい。ボート１１２は、基板１１３に提供されてもよい。例えば、基板１１３は、ＩＯステーション１３３から移送カセット１１０に供給され、アーム１３１を用いて閉じることが可能な開口１３４を通じて収納ステーション１０８に配置されてもよい。アーム１３１は、ロータリープラットホーム１２７の一連のカットアウト１２６のものよりも直径が小さいベアリング表面１３２を含む。このような複数のロータリープラットホーム１２７は、収納ステーション１０８の垂直方向に上下に設けられてもよい。アーム１３１は、高さアジャスター１３５を用いて垂直方向に移動可能であってもよい。アーム１３１は、アーム１３１が、ＩＯステーション１３３と収納ステーション１０８との間でカセット１１０をピックアップ又はリムーブするように搭載されてもよい。アーム１３１は、また、収納ステーション１０８とロータリープラットホーム１３０との間でカセットを移動してもよい。ロータリープラットホーム１３０は、回転時に、カセット１１０が、開口１０７が形成されるパーティション１０４の反対に配置され、カセット１１０が開いた後に、基板１１３は、基板ハンドリングロボット１２４によりカセット１１０から取られ、中間収納チャンバ１２２に配置されるボート１１２に配置されてもよい。ボート１１２は、中間収納チャンバ１２２に配置されている間、端部にベアリング表面１１７が提供されるボート移送装置１１６（例えば、ロボットアーム）により支持され、その大きさは、再びカットアウト１１５よりも若干小さい。移送装置１１６は、リアクタチャンバ１２１のカルーセル１１１にボート１１２を配置するためにパーティション１０３のクロージャー１１９を通じてボート１１２を移動してもよい。クロージャー１１９は、チャンバ１２２及び１２３から中間収納チャンバ１２１を閉じることを可能にするために設けられる。

【0019】

様々な種類の処理を行うために、図１Ａに図示されるオペレータ１４０は、多数のカセット１１０を導入し、パネル１３６で制御操作を行うことにより、収納ステーション１０８をロードする。各カセット１１０は、アーム１３１を用いて、ＩＯステーション１３３から、収納ステーション１０８のこれらのカセット１１０のために作られた収納区画１０９に移送されてもよい。これは、開口１３４を通じてＩＯステーション１３３から関連するカセット１１０を取り除く位置から開始し、カセット１１０は、その後、収納ステーション１０８のより高い区画１０９へ移動するために上部へ移動されることを意味する。収納ステーション１０８の回転により、カセット１１０を有する個々の区画１０９を充填することができる。

【0020】

カセット１１０は、その後、アーム１３１により収納ステーション１０８から取り出され、ロータリープラットホーム１３０に配置されてもよい。カセット１１０は、ロータリープラットホーム１３０で回転され、パーティション１０４の反対側に配置されてもよい。基板ハンドリングロボット１２４を用いて、基板１１３は、取り出され、ボート移送装置１１６又はその近傍に配置される基板ボート１１２に配置されてもよい。その間に、本明細書で説明されたように、カルーセル１１１は、リアクタチャンバ１２１の内部に存在する基板１１３で行われる処理に関するリアクタチャンバ１２１に移動することができる。ボート１１２が中間収納チャンバ１２２に充填され、かつリアクタ１０６，１０７の一方が利用可能になった後、この時点で閉じられている開口１１９が開かれ、充填された基板ボート１１２は、ボート移送装置１１６（例えば、ロボットアーム）のような適切なボート移送装置を用いてカルーセル１１１に配置されてもよい。カルーセル１１１は、その後、回転され、充填された基板ボート１１２は、カルーセル１１１から取り出され、リアクタ１０６又は１０７の一方へ移動されてもよい。リアクタ１０６及び／又は１０７での処理の後に、充填されたボート１１２において、処理された基板１１３は、基板１１３をリアクタ１０６，１０７へロードするための上述したものの反対側への移動を用いてリアクタ１０６，１０７から取り出される。

【0021】

図２Ａ−２Ｅは、いくつかの実施形態に係る半導体処理システムの別の実施例を示す。よって、図２Ａ及び２Ｂのシステム１０１のパーツは、図１Ａのシステム２０１と類似又は同一のものであってもよい。図２Ａは、半導体処理システム１０１の概念的な斜視図である。処理システムは、通常、システムコンポーネントを取り囲むハウジング１０２を含んでもよい。図２Ａのシステム１０１は、２つのデュアルリアクタモジュール（ＤＲＭｓ）を含んでもよい。第１のＤＲＭは、第１のハウジング１０２ａ内に収容され、第２のＤＲＭは、第２のハウジング１０２ｂ内に収容される。第１のハウジング１０２ａ内に、システム１０１は、リアクタチャンバの一又はそれ以上のリアクタを含んでもよい。図２Ａに示されるように、システム１０１は、第１のＤＲＭを形成するために、第１のハウジング１０２ａ内に第１のリアクタ１０６ａ及び第２のリアクタ１０７ａを含んでもよい。さらに、システム１０１は、また、第２のＤＲＭを形成するために、第２のハウジング１０２ｂ内に別の第１のリアクタ１０６ｂ及び第２のリアクタ１０７ｂを含んでもよい。図２Ａでは、第１のリアクタ１０６ａ，１０６ｂ及び第２のリアクタ１０７ａ，ｂは、例えば、堆積プロセスを行うファーネスであるが、リアクタ１０６ａ，１０６ｂ及びリアクタ１０７ａ，ｂは、単一の基板リアクタ、エッチングステーション、リソグラフィマシーン等を含む任意の他の適切なプロセスステーションであってもよいが、これらに限定されない。回転可能なカルーセル１１１ａ及び１１１ｂは、リアクタ１０６ａ，１０６ｂ及びリアクタ１０７ａ，ｂの各対の下に配置されてもよい。

【0022】

マルチアームロボットのようなマニピュレータ１６５は、交換位置１４１ａ及び１４１ｂに位置する収納ステーション１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄとボート１１２ａ，１１２ｂとで基板を移送するように構成されてもよい。各ボート１１２は、多数の基板ホルダー１１８を保持してもよく、各基板ホルダー１１８は、図２Ｃ−２Ｅにさらに示すような基板１１３のバッチを収容する。マニピュレータ１６５又は他のシステムマシナリーは、交換位置１４１ａ及び１４１ｂに位置する収納ステーション１０８ａ−１０８ｄとボート１１２ａ及び１１２ｂのそれぞれとの間で、基板を有する基板ホルダー１１８を移動してもよい。図２Ａに示すように、基板のバッチ（例えば、集積回路及び／又は太陽電池及び関連するデバイスを形成するための基板を含む半導体基板）を有する複数の基板ホルダーを保持するボート１１２ａ及び１１２ｂは、処理するためにリアクタへ搬送される前に、交換位置１４１ａ及び１４１ｂに位置してもよい。いくつかの実施形態では、ボート１１２ａ及び１１２ｂは、１０又はそれ以上、５０又はそれ以上、１００又はそれ以上の基板を保持してもよい（図２Ｄ及び２Ｅ参照）。基板１１３を有する基板ホルダー１１８がボート１１２ａ及び１１２ｂに搬送されると、ボート１１２ａ及び１１２ｂは、カルーセル１１１ａ，１１１ｂに搬送され、カルーセル１１１ａ，１１１ｂは、ボート１１２ａ及び１１２ｂをリアクタ１０６ａ，１０６ｂ，１０７ａ，又は１０７ｂの下部に位置付けるように回転されてもよい。様々な実施形態において、ボート移送装置（図２Ａには図示せず、例えば、図１Ａ及び４のロボットアーム１１６を参照）は、交換位置１４１ａ，１４１ｂとカルーセル１１１ａ，１１１ｂとの間でボート１１２ａ及び１１２ｂを移動してもよい。別の実施形態では、カルーセル１１１ａ，１１１ｂは、別々の装置が、ボート１１２ａ，１１２ｂを交換位置１４１ａ，１４１ｂからカルーセル１１１ａ，１１１ｂへ移動するために必要とならないように、交換位置１４１ａ，１４１ｂの下のカルーセル位置を含んでもよい。

【0023】

エレベータ（図示せず、例えば、図４参照）は、処理のためにリアクタ１０６ａ， １０６ｂ， １０７ａ，及び１０７ｂへの開口を通じてボート１１２ａ，１１２ｂを上昇させるために採用されてもよい。リアクタ１０６ａ， １０６ｂ， １０７ａ，及び１０７ｄの処理が完了したとき、エレベータは、ボート１１２ａ，１１２ｂをカルーセル１１１ａ，１１１ｂへ下降させ、ボート１１２ａ，１１２ｂの処理済みの基板は、別の処理のためにボート１１２ａ，１１２ｂからアンロードされてもよい。基板がボート１１２ａ，１１２ｂに加えられる又は取り除かれると、カルーセル１１１ａ，１１１ｂは、ボート１１２ａ，１１２ｂを処理のために適切な位置へ回転してもよい。

【0024】

収容ステーション１０８ｃ， １０８ｄを含む入出力ステーション（ＩＯステーション）１３３は、基板を処理システム１０１へ導入するために設けられてもよい。処理システム１０１は、また、コントローラ１２０を含んでもよく、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータを含んでもよい。コントローラ１２０は、本明細書に記載される様々な処理システムコンポーネントと電気的に通信してもよく、又はそれらのコンポーネントへ動作命令を提供するために様々なコンポーネントと通信するように構成されてもよい。オペレータは、コントローラ１２０を操作するため又はコントローラ１２０へ命令を提供するためにインターフェースパネル１３６を用いてもよい。動作において、いくつかの実施形態では、オペレータは、インターフェースパネルを用いて所望の処理シーケンスを開始してもよい。例えば、マニピュレータ１６５は、未処理の基板１１３で充填された基板ホルダー１１８を有するボート１１２ａ，１１２ｂをロードしてもよく、及び／又はボート搬送装置１１６は、処理済みの基板のボート１１２ａ，１１２ｂを、処理済みの基板が未処理の基板と交換されうる交換ステーション１４１ａ，１４１ｂに交換してもよい。未処理の基板のボート１１２ａ，１１２ｂでロードされると、ボート搬送装置１１６は、ボート１１２ａ，１１２ｂを交換位置からカルーセル１１１ａ，１１１ｂの前の位置へ移送してもよい。カルーセル１１１ａ，１１１ｂは、その後、ボート１１２ａ，１１２ｂをリアクタ１０６ａ，１０６ｂ，１０７ａ又は１０７ｂの下に位置付けるために、例えば、９０°のような適切な角度で回転されてもよい。エレベータは、その後、開口を通じて、処理のためにリアクタ１０６ａ，１０６ｂ，１０７ａ又は１０７ｂへボートを上昇させてもよい。処理の後に、ボート１１２ａ，１１２ｂは、エレベータを用いて処理済みのボート１１２ａ，１１２ｂをカルーセル１１１ａ，１１１ｂに下降させることにより、リアクタ１０６ａ，１０６ｂ，１０７ａ又は１０７ｂ及びシステム１０１から取り除かれてもよい。カルーセル１１１ａ，１１１ｂは、ボート１１２ａ，１１２ｂをカルーセル１１１ａ，１１１ｂの前の位置へ回転してもよく、ボート搬送装置は、処理済みのボート１１２ａ，１１２ｂをカルーセル１１１ａ，１１１ｂから交換位置１４１ａ，１４１ｂへ移送してもよく、ここで処理済みの基板を有する基板ホルダーは、マニピュレータ１６５により、ボート１１２ａ，１１２ｂから、例えば、ＩＯステーション１３３の収容ステーション１０８ｃ，１０８ｄへアンロードされてもよい。基板を有する基板ホルダー１１８は、その後、別の処理のためにシステム１０１から取り除かれてもよい。

【0025】

図２Ｂは、図２Ａに示されるシステム１０１のＤＲＭの平面図である。図２Ｂに示すように、カルーセル１１１は、４つのカルーセル位置を含んでもよい。例えば、カルーセル１１１は、ボート移送装置１１６から基板のボート１１２を受け取るように構成されるフロントカルーセル位置１５１を含んでもよい。ボート移送装置１１６は、適切な数の自由度を有するロボットアームを含んでもよい。ボート移送装置１１６は、基板のボート１１２を指示し、交換位置１４１において、ボート１１２を交換位置１４１からフロントカルーセル位置１５１へ移動してもよい。本明細書で説明されたように、処理済みの基板は、交換位置１４１において、未処理の基板のために交換されてもよい。カルーセル１１１は、また、第１のリアクタカルーセル位置１５５と、第２のリアクタカルーセル位置１５６と、を含んでもよい。第１のリアクタカルーセル位置１５５は、第１のリアクタ１０６の下に位置付けられてもよく、第２のリアクタカルーセル位置１５７は、例えば、図２Ａの実施形態について上記で開示された第２のリアクタ１０７のような第２のリアクタ１０７の下に位置付けられてもよい。ボート１１２がフロントカルーセル位置１５１で受け取られると、カルーセル１１１は、ボート１１２を第１のリアクタ１０６の下に位置付けるために時計回りに９０°回転されてもよく、又はボート１１２を第２のリアクタ１０７の下に位置付けるために反時計回りに９０°回転されてもよい。例えば、ボート１１２が第１のカルーセル位置１５５へ回転された場合、第１のボートエレベータ１１４ａは、ボート１１２を第１のリアクタ１０６へ上昇させるために用いられてもよい。ボート１１２が第２のカルーセル位置１５７へ回転された場合、第２のボートエレベータ１１４ｂは、ボート１１２を、処理のために第２のリアクタ１０７へ上昇させるために用いられてもよい。様々な実施形態において、カルーセル１１１は、カルーセル１１１の後方の近傍にあるリアカルーセル位置１５３を含んでもよい。リアカルーセル位置１５３は、スタンバイ位置でボート１１２を保持するために用いられてもよい。様々な実施形態において、ボート１１２は、リアカルーセル位置１５３にある間、冷却されてもよい。別の実施形態では、カルーセル１１１は、２又は３の位置のみを含んでもよく、さらに別の実施形態では、カルーセル１１１は、４つ以上のカルーセル位置を含んでもよい。

【0026】

図２Ｃ及び２Ｄは、図２Ａのシステム１０１と共に用いられるリアクタ１０６及びボート１１２の斜視図を示す。例えば、リアクタ１０６は、図２Ａのシステムのリアクタ１０６ａ，１０６ｂ，１０７ａ，又は１０７ｂとして実装されてもよい。リアクタ１０６及びボート１１２は、また、本明細書で開示される他の実施形態で用いられてもよい。図２Ｃのリアクタ１０６は、太陽電池基板を処理するための様々な実施形態において使用されてもよい。いくつかの他の実施形態では、リアクタ１０６は、集積回路を処理するために使用されてもよい。図２Ｄに示すように、例えば、ボート１１２は、基板１１３のアレイを支持するように構成される複数の基板ホルダー１１８を含んでもよい（図２Ａ）。ボート１１２は、処理のために、開口１４２を通じてリアクタ１０６へ垂直に移動されてもよい。

【0027】

図２Ｅは、ボート１１２にロードされる基板１１３のバッチの概念的な斜視図である。図示された基板１１３は、正方形又は矩形状であるが、基板１１３は、円形のような任意の適切な形状であってもよいことが理解されるべきである。また、図示された基板１１３は、太陽電池基板であるが、集積回路基板又は他の適切な基板であってもよい。基板１１３は、図２Ｅにおいて基板ホルダー１１８に垂直に向けられてもよい。

【0028】

当業者は、上記に対して多数の変更が可能であることを理解するであろう。例えば、１つのリアクタで十分であってもよく、２つ以上のリアクタが存在してもよい。収納ステーションは、異なる構成であってもよく、様々な移動機構の移送装置及びマニピュレータは、システムパラメータに応じて同様に調整されてもよい。

【0029】

基板の処理をスケジュールするシステム及び方法
図１Ａ−１Ｂ及び２Ａ−２Ｅについて示されるように、処理の各種の段階における基板は、様々な機構によりステーションからステーションへ移動されてもよい。高スループットを提供するために、効率の良い処理を提供するために、システムの現在の状態に基づいて、システムにおける処理ステーションと関連する装備との間での基板の移動（例えば、ボートにロードされた基板）を計画することが有利である。例えば、ボートがリアクタ内で処理されているときには、通常、他のボートは、リアクタ内に導入されない。しかし、システムを効率良く動作させるために、処理されるボートがリアクタ内にある間に、他の動作が取られてもよい。例えば、後続のボートは、ボート移送装置にロードされてもよく、又は直近で処理されたボートは、そのボートの基板を冷却可能にするために、リアカルーセル位置へ回転されてもよい。すなわち、移動を効果的に計画し、システムを通じてボートを処理することにより、スループットが有益に向上される。

【0030】

上述したように、様々な実施形態では、（例えば、図２Ａで示されるような）コントローラ１２０は、処理システムの現在の状態に基づいて、処理シーケンス及び基板の移動をスケジュールしてもよい。通常、処理シーケンス時の時間の任意の時点において、コントローラ１２０は、現在の状態にあるときに、どの動作をシステムが取るかを判定してもよく、例えば、ボートをリアクタに移動可能又はボートをリアクタから取り除くことが可能であるかどうか、若しくは基板のボートが交換位置で交換されたかどうかを判定する。本明細書で説明されるように、さらなる動作が可能であってもよい。各取り得る動作は、コントローラ１２０によりシミュレーションされてもよく、コントローラは、取り得る後続の動作の探索木を形成してもよい。図２Ａに示されるコントローラ１２０は、例えば、ハウジング１０２ａ及び１０２ｂの両方のリアクタ及びマニピュレータ１６５を含む図２Ａに示される両方のＤＲＭのような一又はそれ以上のＤＲＭを制御するようにプログラムされてもよい。別の構成では、しかし、各ＤＲＭは、独自のコントローラを有してもよい。例えば、第１のコントローラは、第１のハウジング１０２ａにおいて、リアクタ１０６ａ，１０７ａの動作を制御することができ、第２のコントローラは、第２のハウジング１０２ｂにおいて、リアクタ１０６ｂ，１０７ｂの動作を制御することができる。様々な実施形態では、コントローラは、所定の計画対象期間（ｔｉｍｅ ｈｏｒｉｚｏｎ）又は“予見時間（ｌｏｏｋ−ａｈｅａｄ ｔｉｍｅ）”で探索木を体系的に調査してもよい。探索木の各分岐は、点数化されてもよく、最も良い点数の分岐が選択されてもよい。選択された分岐における動作は、その後、システムにより実行されてもよい。よって、システムコントローラは、システムの現在の状態及びシステムのシミュレートされた後続の状態に基づいて、リアルタイムで処理シーケンスをスケジュールしてもよく、当該シミュレーションは、特定の所定の計画対象期間内まで及ぶ。

【0031】

図３は、例えば、リアクタ及び処理システムに関連付けられたシステムの様々な構成要素のような処理システムの動作をスケジュール及び制御するための一つの方法３００を示すフローチャートである。例えば、方法３００は、ブロック３０２で開始し、システムの現在の状態を判定する。通常、システムの状態は、一又はそれ以上ボートの位置及び一又はそれ以上のボートのそれぞれの処理状態により少なくとも定義されてもよい。また、様々な実施形態では、システムの状態は、処理システムの他の装備の状態により定義されてもよく、時間成分を含んでもよい。例えば、時間成分は、リアクタがボートを受け取るために利用可能であるまでの時間、及び／又はボートがリアクタの一方を離れるため（例えば、処理後）にスケジュールされる時間を含んでもよい。さらに、現在の状態は、処理が、リアクタの一方で継続するようにスケジュールされる時間に基づいてもよい。例えば、状態は、リアクタ１のボート１が１０分の処理時間を有しているが、リアクタ２のボート２は処理を完了していると判定することにより部分的に定義されてもよく、例えば、ボート２の基板は、２分の冷却時間を有している、又は別のボートは、ボート２の次の位置にあり、ボート２が別のボートに移動することを２分間妨げる。システムの状態は、エレベータの位置により部分的に定義されてもよい。例えば、エレベータは、リアクタの近傍の上昇位置、カルーセルの近傍の下降位置又は上又は下に移動する間の中間位置にあってもよい。さらに、システムの状態は、例えば、リアクタからの熱いボートをアンロードした後に、ボートは、ボートから基板を取り除く前に後続の冷却期間のためにスケジュールされるというような、処理後に各ボートが冷却されるようにスケジュールされる時間に基づいて判定されてもよい。また、システムの状態は、例えば、カルーセル位置がボートを現在支持している、及び／又はカルーセル上のボートの処理状態のようなカルーセルの向きにより部分的に定義されてもよい。他の実施形態、例えば、処理システムが単一のウェーハクラスタツールである実施形態では、状態は、一又はそれ以上の基板の位置及び一又はそれ以上の基板の処理状態により定義されてもよい。また、このような実施形態では、システムの状態は、リアクタ及びロボットのような移動パーツを含む処理システムの他の装備の状態によりさらに定義されてもよく、残りの処理時間等に関する時間成分を含んでもよい。

【0032】

図４は、特定の現在の状態における処理システム４０１を概念的に示す。図１Ａ−１Ｂ及び２Ａ−２Ｅのように、システム４０１は、交換位置１４１とハウジング１０２とに位置付けられるボート移送装置１１６を含んでもよい。収納ステーション１０８は、基板が収納ステーション１０８と交換位置１４１とで移動するように、交換位置に隣接して位置付けられてもよい。複数のボート１１２は、システム４０１内に配置されてもよいが、この実施例のためには、第１のボート１１２ａ及び第２のボート１１２ｂのみが考慮されるであろう。例えば、図４に示されるシステム４０１の状態は、第１のボート１１２ａの位置及び処理状態並びに第２のボート１１２ｂの位置及び処理状態により定義されてもよい。図４の目的のために、第１のボート１１２ａは、処理ステップの完了後に、第１のリアクタ１０６でスタンバイ処理を受けており、第２のボート１１２ｂは、空のボートであり、カルーセル１１１のフロントカルーセル位置１５１に位置付けられる。図示されるように、エレベータ１１４ａ及び１１４ｂの両方は、“下降”位置にある。

【0033】

方法３００（図３）は、ブロック３０４へ進み、一又はそれ以上の分岐を有する探索木を生成する。本明細書に説明されるように、探索木の各分岐は、システムが現在の状態にあるときに実行可能な一又はそれ以上の後続の動作を識別してもよい。図４の例について簡素化するために、第２のリアクタ１０７及びそのボートエレベータ１１４ｂの存在が無視される。しかし、開示されたスケジューリング処理は、複数のリアクタにより実行され、多数の分岐及び取り得る動作を有する大きな探索木を得ることが理解されるべきである。

【0034】

第２のリアクタ１０７を無視して、図５は、図４に示されるシステム４０１の与えられた現在の状態の探索木５５０の一例を示す。コントローラは、所定の計画対象期間についての探索木５５０を生成してもよい。所定の計画対象期間がない場合には、コントローラは、取り得る動作の数が、計画対象期間により指数関数的に増長し、コントローラの処理時間を増加させるように、異常に長い期間で探索木５５０において予見する。計画対象期間を制限することにより、コントローラは、取られる可能性のある動作を分析するための管理可能なタイムウインドウを形成してもよく、これは、処理時間の低減、及び処理シーケンスの最中に次に動作が選択されることを可能にするリアルタイム分析を行う機能の促進の両方を行ってもよい。所定の計画対象期間は、適切な時間であってもよい。例えば、計画対象期間は、約１０分から約４５分の範囲内であってもよい。他の実施形態では、計画対象期間は、約１５分から約３５分の範囲内であってもよい。いくつかの実施形態では、計画対象期間は、例えば、ボートの基板に材料の層を堆積するような特定のプロセスを実行するために必要な時間のような特定のプロセスの期間に基づいて選択されてもよい。図４及び５の例では、探索木５５０を生成するために１５分間の計画対象期間が用いられる。よって、コントローラは、１５分間の計画対象期間内で開始される全ての取り得る動作を予見する。なお、例えば、リアクタからボートを下降する一方で、ボートがカルーセル位置に既に存在する場合や、別のボートが既に存在するリアクタにボートを挿入する場合等のように、いくつかの動作は、行われることができないことを留意する。このような動作は、ブロック３０４を実行するときの考慮から除かれる。さらに、いくつかの実施形態では、無用な又は非生産的な動作は、方法３００のブロック３０４を実行するときに考慮されない。開示された実施形態の目的の１つがシステムスループットを改善することであるため、コントローラは、例えば、コントローラが、理論的には実行可能であるが、システムの基板の処理を進めない些細な動作を考慮しないというような基板の処理を進める動作のみを考慮してもよい。例えば、空のカルーセルを回転する又は取り除いた後に直ぐにカルーセルにボートを配置する等は、考慮されなくてもよい。一般的には、システムを前に行われた状態にする動作は、非生産的であると考慮される。これらの動作は、現在の状態で理論的には可能であるが、基板の処理に影響を与えない。

【0035】

図５では、ブロック５５２は、例えば、図４に示されるシステムスナップショットにおいて示されるような現在の状態のようなシステムの現在の状態を示す。現在の状態では、第１のボート１１２ａは、リアクタ１０６の処理ステップを完了した後に、第１のリアクタ１０６（図４）のスタンバイ処理を受けている。また、第２のボート１１２ｂは、フロントカルーセル位置１５１において空となり、かつ位置付けられる。図５に示すように、コントローラが、システムが図４に示される現在の状態にあるとして選択可能である様々な取り得る動作（例えば、５つの動作は無用又は非生産的である）が存在する。各分岐は、取り得る動作を探索木５５０の一又はそれ以上の分岐と関連付けることにより生成されてもよい。よって、現在の状態での各取り得る動作は、例えば、分岐１Ａ、分岐１Ｂ、分岐１Ｃ、分岐１Ｄ、分岐１Ｅ又は分岐１Ｆのような探索木５５０の１つの分岐に対応してもよい。各分岐は、さらに、一又はそれ以上のサブ動作を含む一又はそれ以上のサブ分岐に分岐してもよく、それに替えて、各分岐は、１つの動作のみを含んでもよい。よって、本明細書で使用されるように、分岐は、システムが現在の状態にあるときに行われる開始動作（イニシャル動作）を示してもよい。各分岐は、一又はそれ以上のサブ動作又はそれらのサブ動作に基づくさらなる動作に対応する一又はそれ以上のサブ分岐を含んでもよい。

【0036】

各分岐及び取り得る一連の連続するサブ分岐は、一又はそれ以上の分岐経路を形成してもよく、各分岐経路は、システムにより行われてもよい一連の連続する動作又は連続する動作のシーケンスから形成される。実際には、図５に示すように、各分岐経路は、連続する動作の複数のレベルを含むことができる。分岐内のサブ分岐及び動作のそれぞれは、分岐又は特定の動作のそれぞれでの全ての動作を行うために必要な時間に対応する、関連付けられた期間を有してもよい。また、各分岐は、単一の関連付けられた動作又は動作が共に行われる場合に、複数の動作を有してもよい。例えば、分岐経路は、所定の計画対象期間に取られる連続する動作の経路を示してもよい。例えば、図５は、６つの分岐−分岐１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ及び１Ｆを示す。分岐経路の例は、例えば、ブロック５５２の現在の状態で開始し、計画対象期間が完了した時点でブロック５５３、５５９及び５６２へ進む。多くの他の分岐経路がブロック５５２に示される現在の状態で取り得ることが理解されるべきである。

【0037】

すなわち、本明細書で説明されたように、分岐（例えば、分岐１Ａ−１Ｆ）は、システムが現在の状態で取られうる動作を記述してもよい。各分岐は、分岐から延びる一又はそれ以上のサブ分岐を含んでもよい。分岐経路は、一連の一又はそれ以上の連続する動作により形成されることができる。例えば、１つの分岐経路は、ブロック５５３、５５９及び５６２により与えられる３つの連続する動作を含んでもよい。別の分岐経路は、ブロック５５３、５５９及び５６０により与えられる３つの連続する動作を含んでもよい。さらに別の分岐経路は、例えば、所定の計画対象期間がブロック５５９の後に続かない実施形態では、ブロック５５３及び５５９により与えられる２つの連続する動作を含んでもよい。実際には、さらに別の分岐経路は、例えば、所定の計画対象期間がブロック５５８の後に続かない実施形態では、ブロック５５８により取られる単一の動作により定義されてもよい。よって、分岐経路は、システムにより選択及び取られてもよい一又はそれ以上の連続する動作を定義することができ、探索木５５０は、所与の計画対象期間に取り得るすべての分岐経路のコレクションを定義することができる。

【0038】

さらなる実施例として、分岐１Ａは、ブロック５５３で開始し、図４の第２のボート１１２ｂは、移送装置１１６により交換位置１４１へ移動されてもよい。ブロック５５３に示されるように、図４においてボート１１２ｂを交換位置１４１へ移送することは、約２分掛かる。分岐１Ｂについて、ブロック５５４は、カルーセル１１１を時計回りに９０°回転することを含み、様々な実施形態において、約１分掛かる。分岐１Ｃについて、ブロック５５５は、カルーセル１１１を反時計回りに９０°回転することを含み、これも約１分掛かる。分岐１Ｄについて、ブロック５５６は、例えば、第２のボート１１２ｂをリアカルーセル位置１５２へ移動するためにカルーセル１１１を１８０°回転することを含んでもよく、これは、約２分掛かる。それに替えて、分岐１Ｅ及びブロック５５７では、第１のボート１１２ａは、エレベータ１１４ａにより下降されてもよく、これは完了するために約３分掛かる。最後に、分岐１Ｆ及びブロック５５８では、分岐１Ａ及び分岐１Ｅは、同時に開始されてもよい。

【0039】

探索木５５０の各分岐について、コントローラは、分岐に関連付ける動作が行われる場合に、システムの後続の状態を判定するように構成されてもよい。システムの後続の状態は、例えば、システムの一又はそれ以上のボートの位置及び処理状態を含む、現在の状態に関する上記で説明された要因に基づいてもよい。開始動作として、後続の状態は、システムが後続の状態にあるときに実行可能な動作のセット（例えば、無用な又は非生産的な動作）を判定するように分析されてもよい。例えば、図５の探索木５５０において示されるように、分岐１Ａがコントローラにより選択された場合、第２のボート１１２ｂは、移送装置１１６により交換位置１４１へ移動される。したがって、分岐１Ａについては、ブロック５５３に導く分岐経路に関連付けられるシステムの後続の状態は、第２のボート１１２ｂが空であり、交換位置１４１に位置付けられる一方で、第１のボート１１２ａがスタンバイ処理下の第１のリアクタ１０６に維持されるようになってもよい。

【0040】

後続の状態、例えば、ブロック５５３のステップを実行した後には、システムにより行われうる複数の動作が存在してもよい。ブロック５５９に示される一つのオプションは、交換位置１４１において第２のボート１１２ｂの基板ロードを交換することである。図５に示されるように、ブロック５５９へ代替の動作は、（ａ）交換位置からカルーセルへボート１１２ｂを戻す（ブロック５６３）；（ｂ）ボート１１２ａを下降する（ブロック５６４）；又は（ｃ）ボート１１２ｂ及び下降するボート１１２ａの基板ロードを同時に交換することを含む。なお、ブロック５６３の動作（ａ）は、動作が進まずに、前の状態にシステムを戻すような無用な動作の一例である。無用な動作は排除され、よって、ブロック５６３は、いくつかの実施形態において可能性のある後続の動作として考慮されない。

【0041】

図５の分岐経路の一例として、特定の分岐経路は、ブロック５５３で開始し、ブロック５５９へ続いてもよい。したがって、コントローラは、システムを分岐１Ａのブロック５５３からブロック５５９へ向ける。よって、ブロック５５９へ導く分岐経路では、未処理のロードは、交換位置１４１で第２のボート１１２ｂへロードされてもよく、これは約１０分掛かる。したがって、この点については、ブロック５５３及び５５９の動作は、合計で１２分掛かる（例えば、第２のボート１１２ｂを交換位置１４１へ移動して２分、基板ロードを交換して１０分）。計画対象期間又は予見期間が１５分であるため、コントローラは、例えば、第２のボート１１２ｂが未処理基板の新たなバッチによりロードされるようなシステムが次の段階にある現在可能な動作を分析することにより、ブロック５５９からの追加のサブ分岐を生成することを継続してもよい。

【0042】

例えば、ブロック５５３からブロック５５９へ導く分岐経路を進んだ後のようなブロック５５９のステップを行った後のシステムの後続の状態を考慮して、３つの追加の取り得る動作又は分岐経路が存在してもよい。先ず、ブロック５６０を進む分岐経路では、図４の第２のボート１１２ｂは、ボート搬送装置１１６によりカルーセル１１１へ移動され、これは約２分掛かる。又は、ブロック５６１へ導く分岐経路では、図４の第１のリアクタ１０６における第１のボート１１２ａは、第１のエレベータ１１４ａを用いて下降されてもよく、これは約３分掛かる。それに替えて、ブロック５６２へ導く分岐経路では、ブロック５６０及び５６１の動作は、並行して又は同時に行われてもよい。よって、ブロック５６２では、コントローラは、システムを、第２のボート１１２ｂをカルーセル１１１へ移動し、かつエレベータ１１４ａを用いて第１のボート１１２ａを下降させることを同時に行うように誘導してもよく、これは第１のボート１１２ａの下降に３分掛かるため、３分となる、ブロック５６２でのステップが実行された場合、ブロック５５３（２分）、５５９（１０分）、及び５６２（３分）の実行は、所定の計画対象期間の合計の１５分と等しいため、計画対象期間が１５分に到達する。しかし、図５について示された実施例の探索木５５０は、例えば、所与の１５分の計画対象期間を取ることが可能である様々な分岐経路のような分岐１Ａ及びそのサブ分岐の部分についてのみ本明細書で分析されたのみであることを留意すべきである。なお、コントローラは、また、所定の計画対象期間の分岐１Ｂ−１Ｆについての取り得る全ての後続の動作及び分岐経路を同時に分析してもよいことを理解すべきである。これらの後続の動作は、簡略化のために無視される。

【0043】

通常、複数の動作は、並行して、例えば、スケジュールの不一致が無い限り同時に行われてもよい。よって、特定の分岐経路は、同時及び／又は平行な動作を含む探索木のノードへ導いてもよい。例えば、図４のブロック５６１について上記で説明されたように、第１のボート１１２ａは、第２のボート１１２ｂがカルーセル１１１へ移動されるのと同時に第１のリアクタ１０６から下降されてもよい。しかし、並行な動作は、部分的な実行を導くことが理解されるべきである。例えば、様々な実施形態では、他の動作が終了する前に１つの動作が終了したとき、探索木において判定ポイントが到達する。例えば、ブロック５６２において２分後に、第２のボート１１２ｂをカルーセル１１１へ移動することが完全に完了する一方で、例えば、第１のボート１１２ａがカルーセル１１１へ完全に下降するまでに１分残るような、第１のボート１１２ａを下降することは部分的にのみ完了する。よって、第２のボート１１２ｂをカルーセル１１１へ移動することの最後には、エレベータ１１４ａ及び第１のボート１１２ａの位置は、規定された位置ではなく、中間の位置となる。様々な実施形態では、動作の部分的な完了は、方法３００において考慮され、コントローラは、探索木の分岐を解析するとき、及び／又は部分的に完了した動作を完了するために時間が必要なときに、中間位置でさえも考慮する。例えば、可能性のある後続の動作を分析するときに、コントローラ又はプロセッサは、メモリに中間位置を記憶し、可能性のある後続の動作を分析するときに部分的に完了した動作を完了するために必要な時間を組み込んでもよい。

【0044】

通常、動作の完了は、計画対象期間と正確には一致しない。動作は、計画対象期間よりも早く完了してもよく、これは、別の動作が開始されうること、又は動作が計画対象期間において部分的に完了したことを意味する。異なる分岐経路間の偏りのない比較を可能にするために、全ての分岐経路は、所定の計画対象期間において切り捨てられてもよく、部分的に完了した動作を完了するために必要な時間は、分岐経路を点数化するときに考慮される。さらに、上記で説明されたように、評価するための動作の管理可能なセットを維持するために、探索木のサイズを小さくすることが望まれる。所定の計画対象期間又は予見時間は、探索木のサイズを小さくすることに有利である。しかし、本明細書で説明されたように、探索木のサイズは、例えば、空のカルーセルを回転する、ボートを移動せずに連続して２回カルーセルを回転する、及びカルーセルを回転せずに又はボートの基板を交換せずにボートをカルーセルからピックアップして配置することのような無用な動作を無視することにより更に小さくなってもよい。また、様々な実施形態では、前にあった状態（ｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙ−ｖｉｓｉｔｅｄ ｓｔａｔｅ）が再び実行されないように、実施したことがある状態（ｖｉｓｉｔｅｄ ｓｔａｔｅｓ）はコントローラにより記憶されてもよい。例えば、別の期間中に新たな状態が前に実施したものであった場合、コントローラは、その状態に戻ることを探索しなくてもよい。一つの例として、ボートがリアクタから取り出され、新たな状態でカルーセルに配置された場合、コントローラは、別の中間の処理又は基板交換なしでリアクタにボートを単に戻すことは考慮されなくてもよい。特定の時間でのシステムの状態を考慮することにおいて、状態を判定するときに、コントローラ又はプロセッサの内部クロックが、状態特性が同等でないことを示す場合であっても、コントローラ又はプロセッサは、基板のセットの処理状態全体を考慮してもよい。例えば、時間ｔ＝０において、１０分の冷却残り時間を有するフロントカルーセルにおける特定のボートは、時間ｔ＝５分において、５分の冷却残り時間による同一位置におけるボートと同じ状態である。しかし、全体としてのシステムは、ボートが完全な１０分の冷却残り時間を有するとき、時間ｔ＝５分において異なる状態にある。当業者は、探索木のサイズを生成及び制限する様々な他の手法を取るうることを理解するであろう。

【0045】

図３に戻り、ブロック３０４での探索木の生成の後に、方法３００はブロック３０６へ進み、生成された探索木の各分岐経路を点数化する。ブロック３０４では、システムが図４の例示的な実施形態で示される現在の状態にあるときに、複数の分岐は、実行な可能な各動作のために生成される。本明細書で説明されたように、例えば、これらの分岐を外れるサブ分岐の各置換による分岐１Ａ−１Ｆのような各分岐は、任意の適切な要因又は重みに基づいて点数化されうる一又はそれ以上の分岐経路を含んでもよい。いくつかの実施形態では、現在の状態から、所定の計画対象期間内の最後の取り得る動作へ及ぶ探索木の分岐経路の全体は、例えば、図５の分岐１Ａがブロック５５３からブロック５６０，５６１及び５６２の１つへ及ぶ分岐経路を含むような分岐経路を点数化するときに分析されてもよい。

【0046】

点数化関数は、各種の適切な処理パラメータに基づいて、各生成された分岐経路に適用されることができる。様々な実施形態では、望ましい状態（例えば、スループットを上げる及び／又は処理時間を短縮する動作）は、正の点数を受け取る一方で、望まれない状態（例えば、ボトルネックを導く動作のようなスループットを下げる動作）は、負の点数を受け取ってもよい。例えば、理論による制限なしで、探索木５５０の分岐経路は、どのように各ボートがその処理シーケンスに進むかに基づいて点数化されてもよい。さらに、リアクタのアイドル時間を増加させる分岐経路は、プロセスで使用されないリアクタがシステムの全体のスループットを減少させるため、ペナルティを科されてもよい（例えば、負の点数を受け取る）。また、特定の分岐とともに動作を行うことは、ボートをリアクタ内にスタックさせた場合に、後続の処理ステップへ移動するのに替えたとき、特定の分岐経路は、また、システムのボトルネックを軽減するためにペナルティを科してもよい。例えば、点数化関数は、ボートが下降する前にリアクタ内で待機する時間を占めてもよい。ボトルネックが増加する動作は、負の点数を受け取る一方で、ボトルネックを軽減する及び／又はスループットを改善する動作は、正の点数を受け取る。よって、各分岐経路は、各ボートの性能の少なくとも一部に基づいて点数化され、後続の処理ステップへ進む。

【0047】

分岐経路を点数化するために、適切な重みが各分岐の各動作に割り当てられてもよい。本明細書で説明されたように、スピードアップする又はボトルネックを軽減する動作は、正の点数又は重みを受け取る一方で、スローダウン又はボトルネックを増加させる動作は、負の点数又は重みを受け取る。いくつかの実施形態では、処理時間全体が、探索木の特定の分岐経路の動作を実行することの利益を重み付けするときに占められるように、分岐経路の点数全体は、分岐経路の各動作の重み付けされた合計値に基づいて求められてもよい。例えば、リアクタのアイドル時間を増加する又はボトルネックを生じる動作のようなペナルティを招く動作は、負の点数又は重み又は様々な実施形態における僅かな重みを受け取ってもよい。また、様々な実施形態において、特定の重みは、ボートで製造される装置及び／又は互いにある特定のボートを完了することを優先することに応じて、ある特定のボートが別のものに重ねられることを優遇してもよい。例えば、オペレータが、例えば、ボートの値についての理由のためにボートＡからボートＢにわたる処理に優先順位を付けた場合、ボートＡは、ボートＢよりも高い又はより優遇される重みを割り当てられてもよい。しかしながら、通常、いくつかの実施形態では、探索木の分岐経路は、システムのスループット全体を上げる及び／又は特定のボートの処理時間を減少させるように点数化されてもよい。いくつかの実施形態では、各リアクタの占有度合いが上記で述べた重み付けに加えて又はそれとは別に考慮されてもよい。例えば、高いリアクタ占有度は、多数のリアクタが同時に使用されていることをもたらす動作に対応することができ、低いリアクタ占有度は、一又は少数のリアクタのみが使用されていることをもたらす動作に対応することができる。高い占有状態はスループットを上げることができるため、高いリアクタ占有度を導く分岐経路は、正の点数を受け取る一方で、低いリアクタ占有度を導く分岐経路は、負の点数を受け取る。

【0048】

方法３００のブロック３０８へ移ると、コントローラは、選択された分岐経路の点数の少なくとも一部に基づいて、システムにより行われる分岐経路を選択してもよい。本明細書で説明されたように、例えば、与えられた時間内に処理される基板の数を増加させるために、システムのために高いスループットを提供する分岐経路を選択することが望まれる。この状況において、点数化関数は、高スループットを有する分岐経路が様々な実施形態において選択されるように構成されてもよい。いくつかの態様では、コントローラは、システムを通じて一又はそれ以上のボートの最短のサイクルタイムを提供する分岐経路を選択してもよく、点数化関数は、それに従って構成されてもよい。いくつかの実施形態では、選択された分岐経路は、ブロック３０６により求められたベストスコアを有する分岐経路であってもよい。

【0049】

したがって、本明細書で説明されたように、選択された分岐経路は、計画対象期間に到達する前又は到達したときに行われうる現在の状態で開始し、最後の動作で終了するいくつかの連続する動作を含んでもよい。図５について開示された実施例では、コントローラは、計画対象期間内に取り得る分岐経路ごとに点数化してもよく、点数化された分岐経路の１つを選択してもよい。例えば、コントローラは、ブロック５５３で開始し、ブロック５５９へ進み、ブロック５６２で終了する分岐経路を選択してもよい。したがって、点数化され、選択された分岐経路は、様々な状態でシステムにより行われる、連続する動作の複数の、別の経路を含んでもよい。なお、コントローラは、連続する動作の特定の分岐経路を選択する場合であっても、コントローラは、動作の完了の後に、選択された分岐経路を再考し、図３の方法３００を繰り返してもよい。例えば、システムが、選択された分岐経路のブロック５５９における動作を実行する場合（例えば、ウェーハロードをボート１１２ｂで交換する）、システムは、例えば、並行して行われる動作における期待されない遅延又は交換ステーションで基板の位置合わせを誤る又は基板がない等の時々あるエラーのようなシステムの変化を認識してもよい。コントローラは、現在の状態を認識し、探索木を生成し、適切な分岐経路を点数化及び選択することにより、リアルタイムでこのような遅延又はエラーを認識し、適応することができる。よって、本明細書で開示されるシステム及び方法は、リアルタイムで条件を変更することを有利に適応することができる。また、いくつかの実施形態では、分岐経路が点数化される基準は、状況の変化により変更されてもよい（例えば、いくつかのエラー条件の後の分岐経路の選択は、システムが正常に実行されると考えられるときに、進捗シーケンスの開始における選択とは異なる基準に基づいてもよい）。

【0050】

分岐経路がブロック３０８で選択されると、システムは、選択された分岐経路の動作を実行してもよい。コントローラは、選択された分岐経路の動作をシステムと通信してもよく、システムは、選択された分岐経路により前述されるようなボートを操作してもよい。なお、方法３００は、システムの現在の状態がコントローラにより繰り返し判定されるように、繰り返し行われてもよい。コントローラは、探索木を繰り返し生成し、行われる動作の分岐経路を選択し、選択された分岐経路の一又はそれ以上の後続の動作をシステムに実行させてもよい。よって、コントローラは、高いスループットを提供するために、システムの現在及びシミュレートされた後続の状態に基づいて、所望の、例えば、最も効率の良い動作シーケンスを有利に判定してもよい。

【0051】

バッチ処理及び他の型のシステム
図３−５について上記で開示されたスケジュールしたプロセスは、適切な処理システムで採用されてもよい。例えば、図３の方法３００は、任意の数の又はタイプの処理ステーションに拡張可能であってもよい。実際には、コントローラ１２０は、適切な個数の処理ステーションのために探索木を生成してもよく、本明細書で説明された基準に基づいて特定の分岐経路を点数化及び選択してもよい。それによって、開示された実施形態は、例えば、図１Ａに示される単一のＤＲＭシステム２０１、図２Ａに示される２つのＤＲＭシステム１０１、又は中央移送装置の周囲に配列された単一の基板ステーションのような異なる処理ステーションで基板が処理されるクラスタツールを含む、任意の数及びタイプの処理ステーションによりシステムのスループットを有利に促進してもよい。

【0052】

図６は、いくつかの実施形態に係るクラスタツール処理システム６０１の平面図である。システム６０１は、第１のＩＯステーション６３３ａと、第２のＩＯステーション６３３ｂと、を含んでもよい。第１のＩＯステーション６３３ａは、（例えば、基板ホルダーを収容することにより）基板を蓄積し、未処理の基板をシステム６０１に提供する又はシステム６０１から処理済みの基板を受け取るために用いられてもよく、又は第１のＩＯステーション６３３ａは、基板をシステム６０１へ提供する又は基板をシステム６０１から受け取ることの両方を行うように構成されてもよい。同様に、第２のＩＯステーション６３３ｂは、未処理の基板をシステム６０１へ提供する又はシステム６０１から処理基板を受け取るために用いられてもよく、又は第２のＩＯステーション６３３ｂは、基板をシステム６０１へ提供する又は基板をシステム６０１から受け取ることの両方を行うように構成されてもよい。

【0053】

マニピュレータ６１６は、ＩＯステーション６３３ａ及び／又は６３３ｂから基板を複数の処理ステーション６０６ａ，６０６ｂ，６０６ｃ及び６０６ｄの１つへ移動するように構成されてもよい。処理ステーション６０６ａ，６０６ｂ，６０６ｃ及び６０６ｄは、任意の型の処理ステーションであってもよい。処理ステーション６０６ａ，６０６ｂ，６０６ｃ及び６０６ｄは、同一の型の処理ステーションであってもよく、又は異なる型の処理を基板に適用するように構成されてもよい。例えば、処理ステーション６０６ａ‐６０６ｄは、堆積チャンバ、エッチングチャンバ、リソグラフィチャンバ、冷却ステーション又は任意の他の型の処理ステーションの一又はそれ以上を含んでもよい。様々な実施形態では、処理ステーション６０６ａ‐６０６ｄは、一度に単一の基板を処理するように構成されてもよい。別の実施形態では、一以上の基板は、処理ステーションで処理されてもよい。

【0054】

図３−５について上記で説明された方法３００は、図６で説明されたクラスタ処理システム６０１についても同様に使用されてもよい。例えば、コントローラ６２０は、スループットを改善するために、処理ステーション６０６ａ‐６０６ｄで行われる様々なプロセスをスケジュールするようにプログラムされてもよい。コントローラ６２０は、ボトルネックを軽減し、処理ステーション６０６ａ‐６０６ｄが改善されたキャパシティ又は効率で動作されることを確実にするようにプログラムされてもよい。図４及び５に示される例のように、コントローラ６２０は、多数の分岐及びサブ分岐を生成することができ、システム６０１が現在の状態にあるときに取られる可能性のある動作を表す様々な分岐経路を形成し、コントローラ６２０は、所定の計画対象期間のシステムにより取られる、取り得る分岐経路を点数化することができる。よって、開示されたスケジュール方法は、多くの型の処理システムで使用されてもよい。

【0055】

本明細書で説明された特徴及び方法は、汎用コンピュータのプロセッサ又は集積回路により実行されるソフトウェアモジュールを含む、コンピュータプログラムに統合され、かつコンピュータプログラムにより自動化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、任意の型の一時的でないコンピュータ記憶装置又は媒体に記憶されてもよく、これは、同様にコントローラ１２０の一部（図２Ａ）であってもよいプロセッサ又は集積回路と電気的に通信してもよい。よって、コントローラは、本明細書で説明された方法のいずれかを行うようにプログラムされてもよい。

【0056】

様々な先進的な特徴及びサービスは特定の好ましい実施形態の観点で記載されているが、本明細書で説明される全ての利点及び特徴を提供しない、及び本明細書で説明される全ての課題に対処しない実施形態を含む、当業者にとって自明な他の実施形態もまた本発明の範囲内に含まれる。本明細書で説明された様々な実施形態及び特徴の全てのコンビネーション及びサブ‐コンビネーションは、本発明の範囲内に含まれる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによってのみ定義される。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】