CN1536617A - 制造装置及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造装置及制造方法,具有:将可以储存多个制造对象物的收装容器作为一个单位而将所述收装容器在工序(100)、(200)、(300)间输送的工序间输送装置(500)、将所述制造对象物从所述收装容器中取出并以1个所述制造对象物作为一个单位而将所述制造对象物在各所述工序(100)、(200)、(300)内输送的工序内输送装置(400)、和在所述工序(100)、(200)、(300)内分别实施所述多项处理的多个处理装置(600a~6001),所述多个处理装置(600a~6001)不是将对所述制造对象物进行应实施的同种处理的多个处理装置集中配置,而是基本沿着所述制造对象物的输送方向,按照对所述制造对象物应实施的处理顺序配置。由此,可以对制造对象物实施高效的处理。

Description

制造装置及制造方法
技术领域
本发明涉及经过实施多项处理的工序而对制造对象物进行制造的装置及制造方法。
背景技术
一直以来,液晶装置的基板是通过使用例如半导体晶片的制造程序来制造的。一般的半导体晶片的制造程序主要经过晶片制造工序、晶片处理工序、组装工序及检查工序。其中的晶片处理工序被称为前工序,要对半导体晶片反复实施多项处理。
以往的前工序中,将多个半导体晶片储存在盒子中,将盒子作为一个单位进行输送。另外,在以往的前工序中,取代被称为所谓的工作车间(jobshop)的制造方法,即,通过将对半导体晶片进行需要实施的同种处理的多个处理装置集中配置来制造的方法,而采用在其局部进行被称为所谓的流水车间(flow shop)的制造方法(例如参照专利文献1)。
在工作车间中,虽然有易于进行处理装置的维护或管理的优点,但是另一方面,也有处理装置间的输送比较花费时间的缺点。与此相反,在流水车间中,由于使各处理装置沿着半导体晶片的输送方向按照对半导体晶片需实施的处理顺序排列而进行制造,因此可以缩短输送时间。
专利文献1:特开平11-145022号公报
但是,在从以往那样的大量制造少品种的时代转变为少量制造不同品种的时代的今天,即使可以将所述那样的被称为流水车间的制造方法应用于前工序的一部分的处理之中,但是,要应用于全部的处理中还是很困难。这是因为,在各工序中,混合存在处理时间不同的处理装置,当将全部工序都应用流水车间时,就会产生如下的问题,即,由于混有处理速度慢的处理装置而使得工序整体的处理速度变慢的问题,反之,处理速度快的处理装置如果在工作车间的情况下例如需要1台即可,但是当采用流水车间时就可能需要多台,从而导致投资的增加。
发明内容
本发明的目的在于,解决上述问题,提供可以高效率地对制造对象物进行处理的制造装置及制造方法。
针对上述目的,根据第1发明,是经由实施多项处理的工序来对制造对象物进行制造的制造装置,其特征是,具有:
将可以储存多个上述制造对象物的收装容器作为一个单位而将上述收装容器在上述工序间输送的工序间输送装置、
将上述制造对象物从上述收装容器中取出并以1个上述制造对象物作为一个单位而将上述制造对象物在各上述工序内输送的工序内输送装置、
在上述工序内分别实施上述多项处理的多个处理装置,
上述多个处理装置不是将对上述制造对象物进行应实施的同种处理的多个处理装置集中配置,而是基本沿着上述制造对象物的输送方向,按照对上述制造对象物实施的处理顺序配置。
根据上述构成,将可以储存多个制造对象物的收装容器作为一个单位,其收装容器在工序间被输送,在各工序内,从收装容器中取出制造对象物。此外,此制造对象物是以1个制造对象物作为一个单位而被输送于各工序内。多个处理装置不是将针对上述制造对象物进行应当实施的同种处理的多个处理装置集中配置,而是沿着上述制造对象物的输送方向,基本按照对上述制造对象物实施的处理顺序配置。所以,当沿着输送方向输送制造对象物时,这些处理装置就可以分别实施高效率的处理。因此,制造对象物没有必要像以往那样在工序内反复循环,例如仅以1次循环就可以高效率地实施一连串的连续处理。另外,在工序内,由于不是将收装容器作为一个单位输送,而是输送一个个的制造对象物,因此可以制造量少而品种多的制造对象物。
第2发明是在第1发明的构成中,还具有如下的特征,即,设有位于上述工序间输送装置和上述工序内输送装置之间并具有暂时保管交接的上述制造对象物的缓冲器(buffer)功能的交接装置。
根据上述构成,根据利用工序间输送装置进行的在工序间的制造对象物的输送状况或利用工序内输送装置进行的在工序内的制造对象物的输送状况,可以暂时地保管制造对象物。所以,交接装置可以根据输送中的制造对象物的输送状况,在工序间输送装置和工序内输送装置间高效率地交接制造对象物。
第3发明是在第1发明或第2发明中的任意一项的构成中,还具有如下的特征,即,上述工序间输送装置即使在将上述收装容器中能够收装的数量的上述制造对象物收装于上述收装容器中之前,也输送上述收装容器,上述工序内输送装置中,选择下一工序相同的多个上述制造对象物,集中收装于收装容器中,交付给上述工序间输送装置。
根据上述构成,由于以将下一工序相同的多个制造对象物集中收装于相同的收装容器中的状态进行工序间输送,因此,与以将下一工序各自不同的多个制造对象物混合收装的状态对制造对象物进行工序间输送的情况相比,可以更有效地进行制造对象物的输送。另外,根据上述构成,可以消除在完成将可以收装的数量的制造对象物收装于收装容器中后,以收装容器作为一个单位来进行输送的情况下所产生的等待时间,即,可以消除等待在收装容器中收装的其他制造对象物的处理完成的时间,因此与以往相比,可以大幅度地缩短提前期(lead time)。
第4发明是在第1发明至第3发明中的任意一项的构成中,还具有如下的特征,即,上述制造对象物为平板状的构件。
根据上述构成,平板状的制造对象物不需要像以往那样在工序内反复循环,例如仅以1次循环就可以高效率地实施一连串的连续处理。这样,由于平板状的制造对象物的输送时间缩短,因此,微粒难以附着在平板状的制造对象物上,并且,由于输送时间变短,因此可以大幅度地缩短提前期。
第5发明是在第4发明中的构成中,还具有如下的特征,即,上述制造对象物为半导体晶片。
根据上述构成,半导体晶片不需要像以往那样在工序内反复循环,例如仅以1次循环就可以高效率地实施一连串的连续处理。这样,由于半导体晶片的输送时间较短,因此,微粒难以附着在半导体晶片上,并且,由于输送时间变短,因此可以大幅度地缩短提前期。
第6发明是在第4发明中的构成中,还具有如下的特征,即,上述制造对象物为液晶装置的基板。
根据上述构成,液晶装置的基板不需要像以往那样在工序内反复循环,例如仅以1次循环就可以高效率地实施一连串的连续处理。这样,由于液晶装置的基板的输送时间较短,因此,微粒难以附着在液晶装置的基板上,并且,由于输送时间变短,因此可以大幅度地缩短提前期。
针对上述目的,根据第7发明,是经由实施多项处理的工序来对制造对象物进行制造的制造方法,其特征是,具有:
将可以储存多个上述制造对象物的收装容器作为一个单位而将上述收装容器在上述工序间输送的工序间输送步骤、
将上述制造对象物从上述收装容器中取出并以1个上述制造对象物作为一个单位而将上述制造对象物在各上述工序内输送的工序内输送步骤、
不是将对上述制造对象物进行应实施的同种处理的多个处理装置集中配置,而是基本沿着上述制造对象物的输送方向,按照对上述制造对象物应实施的处理顺序配置的上述多个处理装置在上述工序内分别实施上述多项处理的处理步骤。
附图说明
图1是表示制造系统的构成例的俯视图。
图2是表示图1的工段(bay)内输送系统的周边的构成例的图及剖面图。
图3是表示大工序的顺序的一个例子的流程图。
图4是表示处理装置的种类及台数的一个例子的图。
图5是表示各处理装置的配置例的图。
图6是表示制造流程的一个例子的图。
图7是表示各处理装置的配置例的图。
图8是表示各处理装置的配置例的图。
图9是表示各处理装置的配置例的图。
图10是表示对半导体晶片的处理时间的比较例的图。
图11是表示对半导体晶片所实施的处理的一个例子的工序图。
图12是表示将图11中所示的各工序按时间顺序排列的一个例子的工序图。
图13是表示按照工作车间布置各处理装置的构成例的图。
图14是表示按照工作车间布置各处理装置的构成例的图。
图15是表示按照工作车间布置各处理装置的情况下所必需的处理装置的台数的一个例子的图。
图16是表示对采用了本实施方式的情况下的半导体晶片所实施的处理顺序的一个例子的工序图。
图17是表示按照图16中所示的流水车间布置各处理装置的构成例的图。
图18是表示图17的流水车间工段中所含的处理装置的台数的一个例子的图。
图19是表示对采用了本实施方式的情况下的半导体晶片所实施的处理顺序的一个例子的工序图。
图20是表示按照图19中所示的流水车间布置各处理装置的构成例的图。
图21是表示按照图19中所示的流水车间布置各处理装置的构成例的图。
图22是表示按照完全流水车间布置的各处理装置的配置例的图。
图23是表示如图22那样布置的情况下所必需的各处理装置的台数的一个例子的图。
图24是表示根据布置的种类所必需的处理装置的台数的比较例的图。
其中,1制造系统(制造装置);400工段内输送系统(工序内输送装置);500工序间输送系统(工序间输送装置);600、600a~600l处理装置(多个处理装置);700装料机(交接装置);800堆料机
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的适合的实施方式进行说明。
图1是表示应用了作为本发明的理想实施方式的制造装置的制造系统1的构成例的俯视图。
制造系统1是经由实施多项处理的工序对制造对象物进行制造的制造设备。作为其制造对象物,可以举出例如作为平板状的构件的半导体晶片。另外,其制造对象物也可以是例如液晶装置的基板。
在图示的设备中,在工序间输送系统500的两侧,配置有例如曝光工序模块200、蚀刻剥离工序模块300及成膜工序模块100。各模块200设于超净室内,此超净室内由被下向流动的清洁度水平(清洁度等级)管理。
这里,以下说明中的所谓「工序间」是指,曝光工序模块200、蚀刻剥离工序模块300、成膜工序模块100之类的工序之间,所谓「工序内」是指,各曝光工序模块200等之类的工序的内部。另外,也将「工序」称作「工段(bay)」。在各模块200等中,设有分别从工序间输送系统500呈放射状配置的工段内输送系统400。工序间输送系统500是要在曝光工序模块200等各工序间、例如跨越工段内输送系统400来输送半导体晶片的情况下使用的输送系统。
在此工序间输送系统500中,将例如多个半导体晶片收装在作为收装容器的一个例子的被称为FOUP(Front Opening Unified Pod)的前开式一体型容器(以下称为「盒子」)中,利用未图示的被称为AGV(Auto GuideVehicle)的自动输送机械手来输送此盒子。
在此工序间输送系统500中,自动输送机械手沿R1方向进行循环。而且,盒子也可以不是由AGV之类的自动输送机械手输送,而是由被称为OHS(Over Head Shuttle)的桥式吊车型的自动输送车或被称为OHT(Overhead Hoist Transport)桥式悬挂型的自动输送车来输送。
在工序间输送系统500及工段内输送系统400之间,设有装料机700。此装料机700具有如下的装料功能,即,取得由工序间输送系统500输送来的盒子,将收装于盒子中的半导体晶片逐一取出并转交给工段内输送系统400。
另外,此装料机700还具有如下的卸料功能,即,取得在工段内输送系统400中逐一输送来的半导体晶片,收装于盒子之中后转交给工序间输送系统500。这样,且由于在工序内利用工段内输送系统400,不是将盒子作为一个单位输送,而是逐一输送半导体晶片,因此可以制造量少而品种多的半导体晶片。
另外,装料机7还可以具有用于在工序间和工序内之间暂时保管晶片的缓冲器功能。当采用此种构成时,就可以根据基于工序间输送系统500的工序间的半导体晶片的输送状况和基于工段内输送系统400的工序内的半导体晶片的输送状况,对半导体晶片进行暂时地保管。所以,装料机7能够使用缓冲器功能,根据输送中的制造对象物的输送状况,在工序间输送系统500和工段内输送系统400之间高效率地进行半导体晶片的交接。
在工段内输送系统400的两侧,排列有在各工序中对半导体晶片进行处理的处理装置600a~600l(600)。这些处理装置600a~600l沿着工段内输送系统400输送半导体晶片的输送方向排列。此外,这些处理装置600a~600l是用于分别通过对半导体晶片进行特定的处理而形成电路等的处理装置。
本发明的实施方式的特征之处在于,不是像以往那样将进行对作为制造对象物的一个例子的半导体晶片需实施的同种处理的处理装置集中配置,而是将处理装置600a~600l基本沿着半导体晶片的输送方向R2,按照对半导体晶片所实施的处理的顺序配置。
当采用此种构成后,将半导体晶片沿着输送方向输送时,这些处理装置600a~600l就可以分别实施高效率的多项处理。所以,半导体晶片就不需要像以往那样反复进行如下的操作,即,由工段内输送系统400向现工序工段的装料机7的堆料机输送,再利用工序间输送系统500向下一工序工段的装料机7的堆料机输送,然后再由下一工序工段的工段内输送系统400向处理装置600a~600l输送,而可以例如仅以1次循环就可以高效率地实施一连串的连续处理。另外,由于像这样使半导体晶片的输送时间变短,因此微粒难以附着在半导体晶片上,另外由于输送时间变短,还可以大幅度地缩短提前期(工序间时间)。
图2(A)是表示图1的工段内输送系统400的周边的构成例的图,图2(B)是表示图2(A)所示的工段内输送系统400的周边的构成例的剖面图。
在工段内输送系统400的两侧,如上述那样排列有对半导体晶片分别实施多项处理的处理装置600a~600l。
此工段内输送系统400在净化隧道409中内置有单片输送传送带(conveyer)403。此净化隧道409内的清洁度水平被设定为比超净室内还要高。此工段内输送系统400具有单片输送传送带403。在以下的说明中,将逐一输送半导体晶片的情况称为「单片输送」。此单片输送传送带403具有将收装于从上述图1的装料机700接收的盒子中的半导体晶片逐一沿R2方向单片输送的功能。
另一方面,图2(A)的处理装置600a~600l分别具有例如装料端口405、机械手401及微型缓冲器407。机械手401分别设于各处理装置600a等中,在取得由单片输送传送带403逐一输送的半导体晶片后转交给装置600a~600l的任意一个。具体来说,此机械手401对例如附于半导体晶片上的标志符进行读取,选取应当进行处理的半导体晶片。
另外,各机械手401还具有如下的功能,即,从处理装置600a~600l的任意一个中取得处理完的半导体晶片,并逐一返回单片输送传送带403。微型缓冲器407是在机械手401从单片输送传送带403取得半导体晶片时,或者在从处理装置600a~600l的任意一个取得半导体晶片时,将半导体晶片暂时配置的场所。另外,微型缓冲器407具有由机械手401对半导体晶片进行暂时地配置的缓冲器功能。装料端口405在单片输送传送带403停止时,或者在使各处理装置600a~600l单独动作时,发挥作为用于由操作者装载工件的盒子(例如上述的FOUP)的装料端口的功能。
具体来说,在机械手401要从处理装置600a等将半导体晶片返回单片输送传送带403时而单片输送传送带403上没有空位的情况下,微型缓冲器407将此半导体晶片暂时保存。另外,相反情况下,在机械手401虽然从单片输送传送带403取得,但是处理装置600a等不能立即进行处理的情况下,微型缓冲器407将此半导体晶片暂时保存。
制造系统1为如上的构成,下面将参照图1及图2对作为其动作例的制造方法的一个例子进行说明。
图3是表示半导体晶片的制造方法的大工序的顺序的一个例子的流程图。即、图3表示半导体晶片的所谓前工序的概要,该大工序当然也可以为后工序或其他工序。
此半导体晶片的制造的前工序具有例如成膜工序(步骤ST100)、曝光工序(步骤ST200)及蚀刻剥离工序(步骤ST300)。步骤ST100的成膜工序是在半导体基板上成膜的工序。步骤ST200的曝光工序是在成膜后的半导体基板上涂覆抗蚀层而曝光的工序。步骤ST300的蚀刻工序是对曝光后的半导体基板进行蚀刻的工序。另外,步骤ST300的剥离工序是将抗蚀层剥离的工序。
以下将举出具体例对蚀刻·剥离工序模块300进行说明。
图4是表示蚀刻剥离工序模块300中所含的处理装置的种类及台数的一个例子的图,图5、图7、图8、图9分别是表示蚀刻剥离工序模块300的各处理装置的配置例的图。
图6(A)~图6(C)分别是表示蚀刻剥离工序模块300的制造流程的一个例子的图。
这里,图4、图5、图7、图8、图9中的简称如下。首先,「WetET」表示湿式蚀刻处理,「DryET」表示干式蚀刻处理。另外,「A」等是用于区别具有相同功能的处理装置的符号。「Ash」表示灰化处理,「清洗」表示进行清洗的处理。另外,「外观检查」表示检查外观的处理,「尺寸测定」表示测定尺寸的处理,「膜厚测定」表示对形成于半导体晶片上的膜的膜厚进行测定的处理。
如图5所示,这里表示有例如3套制造流程。在各制造流程中,由于通过选择在各个半导体晶片的处理中所必需的处理装置600a等的任意一个或将它们进行任意的组合而使用,因此在各制造流程中使用的处理装置600a等多少有所不同。本实施方式的特征之处在于,即使半导体晶片为1种,也用不同的制造流程处理,另外将类似的制造流程集中而在1个工段进行处理。
所以,本实施方式对蚀刻剥离工序的各处理装置600a~600l如图5所示进行配置。具体来说,如上述那样,不是像以往那样将对作为制造对象物的一个例子的半导体晶片进行相同处理的这些处理装置集中配置,而是将处理装置600a~600l基本沿着半导体晶片的输送方向R2排列,按照应当实施的处理顺序进行配置。
首先,半导体晶片在例如如图1所示的成膜工序模块100中,在半导体基板上成膜,具有装料功能及卸料功能的装料机700将多个半导体晶片收装于盒子内,转交给工序间输送系统500。此工序间输送系统500以盒子作为一个单位,将多个半导体晶片一起输送至蚀刻剥离工序模块300。
在蚀刻剥离工序模块300中,图5所示的装料机700从工序间输送系统500接收盒子,从盒子中逐一取得半导体晶片。此后,装料机700将半导体晶片转交给工段内输送系统400,利用工段内输送系统400在处理装置600a等间进行单片输送。
继而,图6(A)所示的制造流程1中,如图5中箭头所示,半导体晶片在各处理装置600a、600e、600h、600i、600j、600k、600l中被处理。作为处理对象的半导体晶片通过由工段内输送系统400沿R2方向例如循环1周,即完成处理。这样,由于半导体晶片的输送时间变短,因此微粒难以附着在半导体晶片上,另外,由于输送时间变短,还可以大幅度缩短提前期。
而且,在工段内输送系统400中,由于单片输送半导体晶片,因此与以往那样以盒子那样的单位在工段内输送的情况相比,将很难发生各处理装置600a等的处理等待。而且,处理装置600a等,即使只准备有如图4中所示那样的台数,也可以通过根据要制造的半导体晶片的制造程序来配置而高效率地利用。
另外,图6(B)的制造流程2如图7所示,利用工段内输送系统400,使半导体晶片按照处理装置600b、600f、600g、600h、600i、600j、600k的顺序转一圈过而被实施处理。另外,图6(B)的制造流程2如图8所示,利用工段内输送系统400,使半导体晶片按照处理装置600c、600f、600h、600i、600j、600k的顺序转一圈而被实施处理。
图8所示的处理装置600a等中,由于基本按照半导体晶片的处理顺序进行排列,因此取代图7所示的处理装置600b而使用进行同样的处理的图8所示的处理装置600c,并且取代图7所示的处理装置600g而使用进行同样的处理的图8所示的处理装置600h。另外,图6(C)所示的制造流程3如图9所示,利用工段内输送系统400,使半导体晶片按照处理装置600d、600f、600g、600h、600i、600j、600k的顺序转一圈而被实施处理。
根据本发明的实施方式,晶片的输送时间比以往的利用工作车间的输送方式更短。另外,由于其为共用相同的处理装置600a~600l的形式,因此,即使要制造的半导体晶片的处理数目增加,也可以只新增较少的处理装置。另外,当使上述单片输送与共用处理装置600a~600l的流水车间相组合时,由于可以对工序内的所有处理都采用流水车间,因此就可以实现提前期的大幅度的缩短。
另外,还可以通过在工序内较少的循环来高效率地对制造对象物实施处理。即,半导体晶片不需要像以往那样在工序内反复循环,例如仅以1次循环就可以高效率地实施一连串的连续处理。另外,在工序内,由于不是以盒子作为一个单位输送,而是逐片地单片输送半导体晶片,因此可以制造量少而品种多的制造对象物。
另外,当例如对20片半导体晶片进行处理时,以往是如图10(A)所示,例如在1片半导体晶片Wf1的处理中花费2分钟,而经过300工序时,在盒子的输送上花费10分钟,因此要处理20片半导体晶片就需要10.4天。与此相比,根据本发明的实施方式,如图10(B)所示,当各半导体晶片Wf1等的输送上花费1分钟,在处理中花费2分钟,经过300工序时,要处理20片半导体晶片就需要约0.6天,从而可以大幅度地缩短周转时间TAT(Turn Around Time)。所以,根据本发明的实施方式,可以短时间地进行不同品种的量少的半导体晶片的处理。
<实施方式2>
作为本发明的实施方式2的制造方法及制造装置,由于标注了与图1~图10中的实施方式1的制造方法及制造装置相同的符号的位置基本都是相同的构成,因此对于相同的构成将使用与图1~图10共同的符号,其说明省略,并以不同点为中心进行说明。
实施方式2的特征之处在于,工序间输送系统500即使在将盒子中可以收装的数量的半导体晶片收装于盒子中之前,也对盒子进行输送,也可以是,在工序内输送系统400中,选择下一工序相同的多个半导体晶片,集中收装于盒子中,再转交给工序间输送系统500。即,下一工序相同的多个半导体晶片被以集中收装于相同的盒子中的状态,输送于工序之间。
使用图6进行具体地说明,图6(A)所示的制造流程1中,蚀刻剥离工序模块300的下一工序为成膜工序模块100,则图6(C)所示的制造流程3中,蚀刻剥离工序模块300的下一工序为成膜工序模块100。这样,在制造流程1及制造流程3中,在蚀刻·剥离工序模块300的下一工序为成膜工序模块100这一点上是相同的。
在实施方式2中,在像这样下一工序相同的情况下,在工序内输送系统400中,会选择下一工序相同的多个半导体晶片,集中收装于盒子内,转交给工序间输送系统500。
此时,工序间输送系统500中,不是采用例如将盒子中可以收装的数量的半导体晶片收装于盒子中的批的概念,而是希望采用即使在盒子中装满半导体晶片前也对盒子进行输送的构成。这是因为,到将下一工序相同的多个半导体晶片装满盒子为止,一直使利用工序间输送系统500进行的盒子的输送处于等待状态,反而使提前期变长。
在实施方式2中,不采用利用盒子或FOUP等的输送容器进行的批单位的输送,从而可以缩短前工序整体的提前期。另外,在实施方式2中,对应于最近的处理装置的单片处理化,例如不采用批单位作为输送的单位,因而与1个批单位的批处理相比,可以使处理更高速化。这是因为,如果从批次内的各晶片来看,剩余的晶片不需要无谓地等待至处理结束的时间,因此对于前工序整体可以避免损失很多的时间。
根据本发明的实施方式2,可以发挥与实施方式1基本相同的效果,同时,除此之外,与在将下一工序各自不同的多个半导体晶片混合收装的状态下将半导体晶片进行工序间输送的情况相比,可以更有效地进行半导体晶片的输送。另外,根据实施方式2,可以消除在将盒子中可以收装的数量的半导体晶片都收装完毕后再将盒子作为一个单位输送的情况下产生的等待时间,即,可以消除等待收装于盒子中的其他半导体晶片的处理完成的时间,因而与以往相比,可以大幅度地缩短提前期。
<应增设的新处理装置数的验证>
下面,将验证这样一个结果,即,根据本发明的实施方式,即使如上述那样制造的半导体晶片的处理数增加,也只需较少的应增设的新处理装置即可。
图11及图12是分别表示对上述半导体晶片进行的处理顺序的一个例子的图。而且,此验证中,是以在上述半导体晶片上形成TFT(Thin FilmTransistor)阵列的工序为例。
图11显示在上述半导体晶片上形成例如21层膜的工序的处理顺序,图12是表示将图11中所示的处理顺序按照时间系列排列的工序的一个例子的图。而且,在图11及图12中,分别将各处理名称简化表示。另外,在各处理中,标注于相同处理名称上的例如「A」、「B」、...、「E」等是用于区别相同的处理名称的标志符。
为了在半导体晶片上形成第1层,要实施例如清洗A、溅射A、清洗B、光刻A、检查B、检查C、干式蚀刻(干式)A、灰化A、剥离A及检查B。另外,对于第2层,要实施例如CVD(Chemical Vapor Deposition)-A、检查A、清洗B、退火A及清洗C。另外,相同地对第3层~第21层实施如图所示的处理。即,对半导体晶片例如图12所示,实施工序No.1~工序No.163的处理。这样,就对半导体晶片的例如每一层实施不同组合的处理。所以,如下所示,实施各处理的处理装置的配置将十分重要。
下面,将对在半导体晶片上实施上述的各处理的情况下,当改变要制造的半导体晶片的数量时所必需的处理装置的台数进行验证。在此验证中,对每月制造2500片半导体晶片的情况和每月制造10000片半导体晶片的情况这两种情形进行验证。另外,对于各处理装置的排列,列举按照上述的工作车间排列的情况、完全按照流水车间排列的情况及按照本实施方式排列的情况。
<按照工作车间配置各处理装置的情况>
图13及图14分别是表示按照工作车间布置各处理装置的情况的一个例子的布置图。而且,图13表示在特定的期间内处理例如2500片半导体晶片的情况,图14表示处理例如10000片半导体晶片的情况的一个例子。
如图13所示,按照工作车间布置的各处理装置将对半导体进行所需实施的同种处理的多个处理装置607A、613A等集中配置。在此工作车间形式中,利用包含上述装料机的堆料机800取得由工序间输送系统500输送来的半导体晶片,利用工段内输送系统400在工序内进行输送。
在此工段内输送系统400的外周侧,按照工作车间布置排列有上述的各处理装置605A等。具体来说,在此工作车间布置中,形成排列了CVD装置605A、605B、605C、605D、605E、溅射装置603A、603B、603C、离子注入装置623A、退火装置613A、613B、613C、613D、613E、热氧化装置607A的构成。
另一方面,在通过采用工作车间布置而在一定期间内制造例如10000片半导体晶片的情况下,则形成如图14所示的各处理装置的布置。即使在图14所示的工作车间布置中,也形成将在半导体晶片上进行所需实施的同种处理的各处理装置集中配置的构成。
具体来说,在此工作车间布置中,形成例如在最左侧的工段内输送系统400的周围排列了热氧化装置607A、607A等、CVD装置605A、605A、605A、605B、605C、605D、605D、605E、退火装置613E、613E、613E、613D、613D、613C、613C、613B、613B、613A、613A的构成。即使在其他的工段内输送系统400的周围,也如图14所示形成将在半导体晶片上进行所需实施的同种处理的各处理装置集中配置的构成。
图15是表示如图13及图14所示那样,按照工作车间布置各处理装置的情况下所必需的各处理装置的台数的一个例子的图。当参照图15时,就可以明白,在按照工作车间布置各处理装置的情况下,根据要制造的半导体晶片的片数而必需的各处理装置的台数会增加。
下面将对按照流水车间排列各处理装置的情况进行说明。而且,在按照此流水车间排列各处理装置的情况下,也列举了在特定的期间内,制造例如2500片半导体晶片的情况及制造例如10000片半导体晶片的情况。
图16是表示将图11所示的各处理分割为2个流水车间的情况的一个例子的工序图。
在图16所示的工序图中,具有例如第1流水车间FS1及第2流水车间FS2。第1流水车间FS1包含例如清洗工序、成膜工序、检查工序、清洗工序、退火工序及清洗工序。即,在第1流水车间FS1中,与这些工序对应的各处理装置形成如下的构成,即,在此第1流水车间FS1内,沿着半导体晶片的输送方向,按照对半导体晶片应当实施的处理的顺序来配置相应的各处理装置。另一方面,第2流水车间FS2包含光刻工序、2个检查工序、离子注入工序、2个蚀刻工序、灰化工序、剥离工序及检查工序。即,在第2流水车间FS2中,这些处理装置基本沿着半导体晶片的输送方向,按照对半导体晶片应当实施的处理的顺序来配置。
当按照第1流水车间FS1及第2流水车间FS2来配置各处理装置时,就会形成图17所示的布置。根据图17所示的布置,各处理装置基本沿着半导体晶片的输送方向R2,按照对半导体晶片应当实施的处理的顺序来配置。
即,当参照图17所示的布置时,就会明白,并不是将对半导体晶片进行所需实施的同种处理的各处理装置集中配置。具体来说,图17的左侧所示的工段内输送系统400中,例如进行同种处理的清洗装置601A和清洗装置601C并未被集中配置,而是沿着半导体晶片的输送方向R2,按照对半导体晶片应当实施的处理顺序来配置。而且,在第2流水车间工段FSB2中也相同。
作为图17的左侧所示的第1流水车间工段FSB1中必需的处理装置的台数,为例如图18(A)所示那样的台数。另一方面,作为图17的右侧所示的第2流水车间工段FSB2中必需的处理装置的台数,为例如图18(B)所示那样的台数。图18(A)所示的各处理装置的台数是对图17的左侧所示的第1流水车间工段FSB1中所含的各处理装置的台数加和后的结果,图18(B)所示的各处理装置的台数是对图17的右侧所示的第2流水车间工段FSB2中所含的各处理装置的台数加和后的结果。
下面将对在按照流水车间布置各处理装置的情况下,例如每月制造10000片半导体晶片的情况进行说明。
图19是表示将图11所示的工序图中所包含的各处理分割为4个流水车间的一个例子的工序图。
在图19所示的工序图中,包含第1流水车间FS1、第2流水车间FS2、第3流水车间FS3及第4流水车间FS4。第1流水车间FS1包含例如清洗工序、成膜工序及检查工序。第2流水车间FS2包含例如清洗工序、退火工序及清洗工序。第3流水车间FS3包含例如光刻工序、2个检查工序及离子注入工序。第4流水车间FS4包含例如2个蚀刻工序、灰化工序、剥离工序及检查工序。
当按照图19所示的流水车间工序配置各处理装置时,则形成如图20所示的布置。
在图20所示的布置中,包含第1流水车间工段FSB1、第2流水车间工段FSB2、第3流水车间工段FSB3及第4流水车间工段FSB4。
图20所示的第1流水车间工段FSB1等分别是与图19所示的第1流水车间FS1对应布置的处理装置的配置例。例如在图20中所示的第1流水车间工段FSB1中,与上述相同,各处理装置基本沿半导体晶片的输送方向R2,按照对半导体应当实施的处理的顺序配置。
这在第2流水车间工段FSB2、第3流水车间工段FSB3及第4流水车间工段FSB4中也是相同的。作为如此布置的各流水车间工段中所必需的处理装置的台数,为如图21所示的台数。具体来说,在图20中所示的第1流水车间工段FSB1等中,分别必需如图21(A)等所示的台数的处理装置。
下面,将对如本实施方式那样,不是布置所需最小限的各处理装置,而是按照在半导体晶片上所必需的全部处理的顺序来布置全部处理装置的情况进行说明。以下把如这样将与半导体晶片所必需的全部处理对应的全部处理装置沿着半导体晶片的输送方向、按照对半导体应当实施的顺序来排列的情况称为「完全流水车间」。图22是表示按照完全流水车间来布置各处理装置的情况的一个例子的图。
图22中所示的布置中,其特征在于,如上述那样按照对半导体晶片应当实施的处理顺序来排列全部处理装置,进行同样处理的处理装置必须重复配置。即,按照图22所示的完全流水车间布置的各处理装置不能以一次循环对半导体晶片实施全部的处理,而是需要将进行同样的处理的多个处理装置全部配置,因此有在处理装置的布置上产生浪费的缺点。
作为按照图22所示的完全流水车间的布置所必需的各处理装置的数目,有必要达到图23所示的台数。当参照图23时即可发现,在按照完全流水车间布置各处理装置的情况下,虽然对应于要制造的半导体晶片的片数而有必要增设的各处理装置的台数变化不大,但是即使在要制造的半导体晶片的片数较少的情况下,也需要相当多的处理装置。
即,在按照完全流水车间布置各处理装置的情况下,会有即使半导体晶片的制造数量较少时也需要较多的各处理装置的缺点。
图24是表示按照上述的工作车间、完全流水车间、本实施方式的流水车间制造半导体晶片时所必需的各处理装置的台数的一个例子的图。而且,图24的左侧沿纵向所示的装置表示对半导体晶片实施处理的各处理装置,对应于这些处理装置,显示有小规模生产例如每月2500片半导体晶片的情况及中规模生产例如10000片半导体晶片的情况所必需的处理装置的台数。
在对半导体晶片实施高效的处理方面,虽然按照工作车间布置各处理装置的情况较差,但是当参照图24时即可发现,在按照工作车间布置各处理装置的情况下,所必需的处理装置的数目较少即可。另一方面,在按照完全流水车间排列各处理装置的情况下,由于根据对半导体应当实施的处理数需要增加台数,因此需要非常多的处理装置。
另一方面,在采用了本实施方式的情况下,发现使用与以较少的台数即可进行处理的工作车间基本相同的台数的处理装置,就可以对半导体晶片实施高效的处理。这不仅从考虑各处理装置的情况可以看出,即使参照图24的下侧所示的合计台数也可以发现。具体来说,即使参照图24的合计也可发现,在小规模生产的情况下,按照工作车间布置时,需要例如34台处理装置,而按照本实施方式布置时,则需要例如35台处理装置。
即,虽然本实施方式中所必需的处理装置的台数与按照工作车间布置的处理装置的台数基本相同,但是,可以与完全流水车间相同地对半导体晶片实施高效的处理。
另外,即使在图24的右侧所示的中规模生产的情况下,也可以发现,当按照工作车间布置时,需要例如76台处理装置,而在按照本实施方式布置的情况下,则需要例如77台处理装置。
即,虽然本实施方式中所必需的处理装置的台数与按照工作车间布置的处理装置的台数基本相同,但是,可以与完全流水车间相同,即使增加了半导体晶片的生产数量,也可以对半导体晶片实施高效的处理。
所以,根据本发明的实施方式,即使如上述那样要制造的半导体晶片的处理片数增加,也只需增设较少的新处理装置就能完成。
本发明并不限定于上述实施方式,可以在不脱离技术方案的范围内进行各种变更。例如,上述实施方式的各构成可以省略其一部分,或按照与上述不同的方式进行任意的组合。

Claims (7)

1.一种制造装置,是经由实施多项处理的工序来对制造对象物进行制造的制造装置,其特征是,具有:
将可以储存多个所述制造对象物的收装容器作为一个单位而将所述收装容器在所述工序间输送的工序间输送装置、
将所述制造对象物从所述收装容器中取出并以1个所述制造对象物作为一个单位而将所述制造对象物在各所述工序内输送的工序内输送装置、
在所述工序内分别实施所述多项处理的多个处理装置,
所述多个处理装置不是将对所述制造对象物进行应实施的同种处理的多个处理装置集中配置,而是大致沿着所述制造对象物的输送方向,按照对所述制造对象物应实施的处理顺序配置。
2.根据权利要求1所述的制造装置,其特征是,设有位于所述工序间输送装置和所述工序内输送装置之间并具有暂时保管交接的所述制造对象物的缓冲器功能的交接装置。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的制造装置,其特征是,所述工序间输送装置即使在将所述收装容器中能够收装的数量的所述制造对象物收装于所述收装容器中之前,也输送所述收装容器;所述工序内输送装置中,选择下一工序相同的多个所述制造对象物,集中收装于所述收装容器中,转交给所述工序间输送装置。
4.根据权利要求1所述的制造装置,其特征是,所述制造对象物为平板状构件。
5.根据权利要求4所述的制造装置,其特征是,所述制造对象物为半导体晶片。
6.根据权利要求4所述的制造装置,其特征是,所述制造对象物为液晶装置的基板。
7.一种制造方法,是经由实施多项处理的工序来对制造对象物进行制造的制造方法,其特征是,具有:
将可以储存多个所述制造对象物的收装容器作为一个单位而将所述收装容器在所述工序间输送的工序间输送步骤、
将所述制造对象物从所述收装容器中取出并以1个所述制造对象物作为一个单位而将所述制造对象物在各所述工序内输送的工序内输送步骤、
不是将对所述制造对象物进行应实施的同种处理的多个处理装置集中配置,而是沿着所述制造对象物的输送方向,大致按照对所述制造对象物应实施的处理顺序配置的所述多个处理装置在所述工序内分别实施所述多项处理的处理步骤。
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