In semiconductor manufacturing, the schedule of chamber cleaning plays a crucial role in preventing failures in wafer quality and the wafer completion interval. This thesis centers around scheduling a dual-arm cluster tool featuring a parallel wafer flow pattern with K-periodic chamber cleaning. Specifically, it investigates a scenario where the previous All Backward Cleaning(ABC) sequence fails to achieve optimality and the variability of wafer completion interval times. Consequently, a modification of the ABC sequence that divides the cleaning into a different work cycle is proposed. The Half-ABC sequence is proposed for handling much longer cleaning time than processing time. This modification involves dividing the cleaning chambers into two distinct work cycles. We utilize the Timed Event Graph(TEG) and define the cycle time by calculating the circuit ratio that exists in circuits in TEG. The Half-ABC sequence demonstrates superior performance in minimizing the cycle time and achieving optimality in a larger area. At the same time, a similar approach is proposed to handle the variability of wafer completion interval times by dividing the cleaning chambers into d number of work cycles and spreading the divided cleaning operations across a range of k work cycles. The performance of these proposed sequences was evaluated by comparing the standard deviation of the wafer completion interval. The experimental results revealed that the proposed Spread One-to-One ABC sequence exhibited the smallest variability in wafer completion interval.
반도체 제조 과정에서 챔버 클리닝 스케줄은 웨이퍼 품질의 결함과 웨이퍼 완료 간격을 정하는데 중요한 역할을 한다. 본 논문은 $K$-주기적인 챔버 청소를 수행하는 병렬 웨이퍼 흐름 패턴을 갖는 듀얼 암 클러스터 툴의 스케줄을 조사한다. 특히, 기존의 All Backward Cleaning(ABC) 시퀀스가 최적성을 달성하지 못하고 생산 시간의 변동성이 큰 경우를 조사하였다. 이에 따라, 기존의 ABC 시퀀스 상에서 클리닝을 다른 작업 주기로 나누는 방법을 제안하였다. Half-ABC 시퀀스는 생산 시간보다 긴 클리닝 시간을 가지는 클러스터 툴에서 효과적이다. 제안된 아이디어는 클리닝 챔버를 두 개의 별도 작업 주기로 나누는 것을 포함한다. 우리는 Timed Event Graph(TEG)를 활용하고 TEG 내 circuit들 사이에 존재하는 circuit ratio를 분석하여 cylce time을 정의하였다. Half-ABC 시퀀스는 cycle time을 최소화하고 보다 큰 영역에서 최적성을 달성하는 우수한 성능을 보였다. 동시에, 청소 챔버를 $d$개의 작업 주기로 나누고 분할된 청소 작업을 $k$개의 작업 주기 범위에 퍼뜨리는 유사한 접근 방식이 웨이퍼 완료 간격 시간의 변동성을 다루기 위해 제안하였다. 해당 시퀀스들의 성능을 평가하기 위하여 웨이퍼 완료 간격의 표준 편차를 계산하여 비교하였다. 실험 결과는 제안된 Spread One-to-One ABC 시퀀스가 가장 작은 웨이퍼 완료 간격의 변동성을 보인다는 사실을 밝혔다.
