클러스터 툴의 공정순서와 유지보수주기 결정을 위한 스케줄링 방법

Abstract

차세대 반도체 공정의 가장 큰 특징은 모든 공정의 완전자동화이다. 반도체 공정의 완전자동화로 인해 작업자의 공정개입이 불가능해지고 개별 웨이퍼의 중요도가 크게 증가함에 따라 반도체 공정에서의 클러스터 툴이 매우 중요하게 되었다. 다수의 공정이 하나의 장비에 집약된 클러스터 툴은 다양한 형태의 챔버들로 구성되며 챔버의 구성방법과 작업순서에 따라 공정능력이 크게 달라진다. 본 연구에서는 클러스터 툴의 각 구성요소들을 모듈화하여 페트리 넷으로 모델링하고 클러스터 툴의 다양한 챔버 구성에 따라 달라지는 장비성능 분석방법을 개발한다. 모듈화된 클러스터 툴의 페트리 넷 모형은 차세대 반도체 공정의 중요한 공정장비인 클러스터 툴의 챔버 구성을 결정하고 반도체 생산라인의 장비구성을 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 450mm 웨이퍼 생산을 위한 스케줄링 시스템에서는 실시간으로 개별 웨이퍼와 클러스터 툴의 공정 상태를 반영할 수 있는 견고한 기법을 필요로 한다. 본 연구에서는 클러스터 툴에 적용할 수 있는 스케줄링 기법을 개발하기 위해 Timetabling 방법에 기반한 실시간 스케줄링 기법을 개발한다. 특히 웨이퍼의 공정완료 이후 챔버에서 일정한 시간 이내에 대기할 수 있는 웨이퍼 이동 지연을 고려하여 FOUP 단위의 사이클 타임과 개별 웨이퍼의 공정 시작시간을 결정한다. 반도체 공정의 생산성 향상을 위해서는 장비의 고장을 예방할 수 있는 계획적인 예방유지보수 활동이 매우 중요하다. 본 연구에서는 클러스터 툴의 특성과 구조를 고려하고 생산성을 향상시킬 수 있는 최적 예방유지보수 주기의 결정 방법을 개발한다.