A multi-slot cluster tool has several slots at each processing module, where multiple wafers are simultaneously processed. Such multi-slot tools are intended to increase the throughput rate than single-wafer processing cluster tools with a single slot at each processing module, which have been prevalently used. However, such multiple slots complicate tool scheduling.
The popular swap operation sequence, which has been known to be optimal for single-slot dual-armed cluster tools, is no longer optimal for multi-slot dual-armed cluster tools. We examine scheduling problems for multi-slot dual-armed cluster tools. We first propose a systematic method that generate all feasible robot task sequences and computes the cycle time by using an equation. By using this, we propose a scheduling policy that has the shorter cycle time than the currently known scheduling method. We develop a way of systematically modeling the tool behavior into an event graph, for which the cycle time and desirable schedules can be easily computed.
다중슬롯 클러스터 장비란 각 공정모듈의 슬롯의 개수가 2개 이상인 클러스터 장비이다. 따라서 각 공정모듈은 한 번에 여러 개의 웨이퍼를 동시에 가공할 수 있다. 이러한 다중슬롯 클러스터 장비는 기존의 매엽식 클러스터 장비에 비해 생산율을 높일 수 있다는 장점때문에 도입되었으나, 슬롯의 개수가 많아짐에 따라 스케줄링의 복잡도가 높아진다는 문제점이 있다. 다중슬롯 클러스터 장비에서는 로봇팔이 가공이 완료된 웨이퍼가 공정모듈에 투입되기 전에 대기할 수 있는 버퍼의 기능을 하지 못한다. 따라서 매엽식 장비에서 최적 운용 방법으로 알려진 스왑 운용 방식은 다중 슬롯 클러스터 장비에서는 최적을 보장하지 못한다. 본 논문에서는 기존의 hybrid방식을 확장한 새로운 로봇 운용방식을 제안하였으며 가능한 모든 로봇 운용 대안들을 생성하고 각 운용 대안들을 평가하여 최적 대안을 찾아내는 스케줄링 방법을 개발하였다. 그리고, 운용 대안의 평가를 위해 로봇 작업 순서가 주어지면 사이클타임을 구할 수 있는 평가식을 개발하였다. 또한 이러한 스케줄링 방법을 통하여 기존 운용 방법보다 더 좋은 스케줄을 얻을 수 있음을 보였다. 아울러 장비의 사이클 타임과 스케줄을 생성을 위한 이벤트 그래프 모델링 기법을 개발하였다.
