JP2000216213A - 生産ラインの構成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 あるベイに配置されている洗浄装置の搬入口
から基板を搬入し複数の処理室で処理をし、隣のベイの
搬出口に基板を搬送する貫通型洗浄装置と、あるベイの
サブ通路から隣のベイのサブ通路まで基板を搬送するベ
イブリッジを用いて、複数のベイをつなげ、複数ベイに
またがって連続して作業できる工程を増加させる方法を
提供する。 【解決手段】 洗浄装置は入口が装置の正面に対して左
にあり、右に出口があることを利用して、あるベイから
洗浄の処理をして隣のベイに基板を運ぶ。また、ベイ間
の移動は、従来、工程間搬送を経由していたが、基板の
搬送路、保管棚、入出庫口から保管棚に基板を運ぶ搬送
装置で構成されている搬送装置付き保管棚（ベイブリッ
ジ）を導入することにより、工程間搬送を経由せずにベ
イ間移動を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板の処
理装置と搬送装置で構成されている半導体生産ラインの
構成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体前工程生産ラインは、例え
ば、酸化・拡散、低圧ＣＶＤ、ＣＶＤ、ホトリソ、エッ
チング、イオン打込み、除去、洗浄、検査の同種処理装
置を１カ所にまとめて配置するジョブショップ方式であ
る。この方式は、処理装置と搬送装置により構成されて
いるラインで、ショップ毎に装置を配置し、そのショッ
プ間を搬送装置でつなぎ、幾つかのショップを半導体の
各層の処理毎に基板が繰り返し回ってくるため、搬送距
離が長く、基板の流れが複雑となり、工程毎の処理が非
同期である特徴がある。このようなジョブショップ方式
は、他に、液晶ディスプレイのライン等に適用されてい
る。

【０００３】従来、半導体や薄膜プロセス基板の製造ラ
インは、例えば、特開昭５６−１９６３５号公報にみら
れるように、処理装置、搬送装置、処理装置と搬送装置
をつなぐ保管棚で構成されている。従来のライン構成
は、メイン通路を挟んだ両側にベイを設け、メイン通路
に対して直角にベイ内にサブ通路が有り、各ベイのサブ
通路の両側に装置を並べたベイ方式である。このライン
構成は、１つのベイ内に同種の処理を行う装置を配置し
た、いわゆるジョブショップ方式である。

【０００４】ジョブショップ方式では、１つの工程で処
理された基板は、次工程の処理装置へメイン通路にある
工程間搬送で搬送される。この工程間搬送と各ベイをつ
なぎ、基板を保管できるストッカがある。即ち、工程間
搬送は各ベイのストッカから他ベイのストッカへロット
を搬送するものである。従来、ベイからベイへの基板の
搬送は、メイン通路を介した工程間搬送しかなかった。
そのため、ライン全体の搬送距離は長くなった。

【０００５】また、従来の洗浄装置は、例えば、特開昭
５５−８０３２５号公報にみられるように、半導体基板
の搬送装置、超音波洗浄槽、電気泳動槽、リンス槽、作
業台を配設し、搬送装置によって基板を槽内で移動させ
る。搬入口と搬出口は、ベイ内のサブ通路に対して、同
じ側に付いている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の製造ラ
インでは、次の根本的な問題点が残る。

【０００７】（１）基板搬送が工程間搬送を利用するた
め、基板の搬送距離が長くなる。

【０００８】（２）ベイ間の搬送は、工程間搬送を利用
するため、工程間搬送の搬送回数が増加する。

【０００９】（３）ジョブショップ方式の為、作業が終
ると次の作業に工程間搬送を使って搬送され、各作業が
断続的になってしまう。

【００１０】（４）洗浄装置の搬入口、搬出口が同じ側
に付いている為、あるベイのサブ通路側から隣のベイの
サブ通路側へ基板を搬送できない。

【００１１】以上から、本発明の目的を下記に示す。

【００１２】（１）基板の作業・搬送距離の短縮。

【００１３】（２）工程間（ベイ間）の搬送回数の削
減。

【００１４】（３）工程間搬送を利用しないで、連続し
て作業できる工程を増加させる。

【００１５】（４）洗浄装置の搬入口、搬出口の位置を
変えて、あるベイから隣のベイに洗浄処理しながら搬送
できるようにする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の目的は、以下の手段を利用することにより実現で
きる。

【００１７】あるベイのサブ通路から隣のベイのサブ通
路に搬送する手段として次の２つをもうける。

【００１８】（１）洗浄装置は複数の処理室が横に並ん
でおり、基板は、処理室への搬入口を通って、複数種類
の処理室で処理をし、搬出口へ出てくるので、横に長い
装置であり、長い装置で５ｍ以上の装置もある。従来、
洗浄装置の搬入口、搬出口は、ベイ内のサブ通路に対し
て同じ方向にあったが、本発明では、従来の洗浄装置の
搬入口、搬出口の向きを変えて、あるベイの搬入口から
基板を投入して隣のベイのサブ通路にある搬出口に洗浄
処理しながら搬送できる貫通型洗浄装置をライン内に２
ベイにまたがって配置する。

【００１９】（２）あるベイから隣のベイへ基板の搬送
路、入出庫口から保管棚に基板を運ぶ搬送装置、基板を
整理して置く台としての保管棚から構成されている搬送
装置付き保管棚（ベイブリッジ）を利用して、あるベイ
から隣のベイに搬送できるように配置する。

【００２０】上記の手段の貫通型洗浄装置を用いて、洗
浄しながら基板が複数の処理室を移動するのを利用し、
２ベイにまたがって配置されている洗浄装置のあるベイ
の搬入口から基板を搬入し複数の処理室で処理をし、隣
のベイの搬出口に基板を搬送する。また、上記手段のベ
イブリッジを用いて、基板の移動を可能にし、あるベイ
のサブ通路から隣のベイのサブ通路まで基板を搬送す
る。これら貫通型洗浄装置とベイブリッジにより複数の
ベイをつなげ、複数ベイにまたがって連続して作業でき
る工程を増加させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて本発明の実施
例を説明する。

【００２２】図１は、本発明の生産ライン構成の１実施
例である。ベイ１とショップ２の定義と、従来のジョブ
ショップ方式のレイアウトを説明してから本発明の詳細
を説明する。

【００２３】図２に示すようにライン内には、メイン通
路（中央通路）があり、それに対して直角にサブ通路
（伏線）がつながっている。そのサブ通路の両側に装置
が並んでいる。サブ通路の両側に並んでいる同種類の装
置とサブ通路を合わせてベイ１とする。このベイ１内の
装置は、同種類の装置を並べた場合と、作業工程フロー
で連続する複数の作業工程を処理する装置を並べた場合
がある。例えば、半導体生産ラインでは、酸化・拡散、
低圧ＣＶＤ、ＣＶＤ、ホトリソ、エッチング、イオン打
込み、除去、洗浄、検査の各装置があり、これら同種類
の装置（例：ホトリソ１号機、ホトリソ２号機と号機は
違うが、種類が同じ装置）をある特定のエリアの１箇所
に配置したことをベイ１とする。また、ショップ２は、
図２に示すように複数の分割された同種類のベイ１（ホ
トリソベイ１、ホトリソベイ２、ホトリソベイ３）を統
合したかたまりである。

【００２４】また、イオン打込みベイのように、作業工
程フローで連続する作業工程を処理する装置（イオン打
込み→除去→洗浄）を同一ベイ内に並べた例もある。こ
の場合も、複数のイオン打込みベイを統合したかたまり
はイオン打込みショップとなる。

【００２５】酸化・拡散→低圧ＣＶＤ→ＣＶＤ→ホトリ
ソ→エッチングを繰り返し加工して作られる半導体基板
は、ウェハ３と呼ばれる。このウェハ３が複数枚入った
入れ物がカセット４である。また、カセット４を包んで
置く入れ物がケース５（以下、ロット５とする）であ
る。

【００２６】従来のジョブショップ方式のレイアウトの
場合、図３に示すように、メイン通路に対し、直角にシ
ョップ２あるいはベイ１が並べてある。例えば、図３に
示す半導体の生産ラインで、半導体のウェハ３は、酸化
・拡散→低圧ＣＶＤ→ＣＶＤ→ホトリソ→エッチング→
イオン打込みを繰り返して、ウェハ３上に多層の膜を形
成加工し作られる。ジョブショップ方式は、半導体の生
産工程に合わせて繰り返し使用される同種の装置を同じ
領域に配置する方式である。この方式で、酸化ショッ
プ、拡散ショップ、低圧ＣＶＤショップ、ＣＶＤショッ
プ、ホトリソショップ、エッチングショップ、イオン打
込みショップの各ショップ２で処理された基板は、作業
工程フローの流れにしたがい次のショップで処理され
る。この場合、工程間搬送により、あるショップから別
のショップへ搬送される。

【００２７】ジョブショップ方式の場合、ショップ２間
（または、ベイ１間）でロット５の移動時に工程間搬送
６を利用する。そのため、ショップ２間（または、ベイ
１間）をロット５が移動する際にストッカ７内でロット
５が停滞してしまう。

【００２８】従来の搬送径路は、図３から、ベイ１内の
サブ通路に対して直角方向に搬送路がないため、洗浄で
処理が終わったロット５を拡散装置に搬送する場合、工
程間搬送６を通じてロット５を隣のベイ１に搬送し、拡
散装置の前のサブ通路を通って拡散装置で処理される。
また、工程間搬送６におけるロット５の動きは次のとお
りである。まず、ある工程で作業が終わったロット５は
ストッカ７へ入庫され、そのロット５がストッカ７から
台車８に移され、台車８が工程間搬送路上を移動し次の
工程のストッカ７にロット５を搬送する。

【００２９】また、従来の洗浄装置は、図４に示すよう
に、サブ通路に対して平行に置かれており、カセット４
を装置内に置き、装置内で奥側に引き込むカセットは18
0度回転し、手前側にセットされるカセットは、そのま
まの向きで２つのカセットを向き合わせて処理室に搬送
される。搬出口にカセットが出てくる場合、奥側のカセ
ットは180度回転し、手前は、そのままでカセットが搬
出される。

【００３０】これに対し、本発明の貫通型洗浄装置
（１）は、装置をサブ通路に直角に配置することによ
り、洗浄処理しながら搬送できるようにした。このこと
は、洗浄装置の搬入口と搬出口が異なり、搬入口と搬出
口が従来型の洗浄装置の正面に対して左か右についてい
ることと、処理室９が複数あることを利用して、あるベ
イ１で処理されたロット５を隣のベイ１に搬送する。つ
まり、貫通型洗浄装置はあるベイの搬入口でカセットを
置き、そのカセットから奥側に引き込まれるカセットは
＋90度回転し、手前側のカセットは−90度回転し、２つ
のカセットが向き合わせにセットされ処理室に搬送され
る。隣のベイの搬出口にカセットが出てくる場合、奥側
のカセットは＋90度回転し、手前側のカセットは−90度
回転して搬出される。

【００３１】図５に示すように、従来の洗浄装置は、ロ
ット５からカセット４を取り出して装置にかける。ま
た、ロット５は装置の正面の作業台１０に置かれる。し
かし、図１に示すように洗浄装置を並べて配置する場
合、洗浄装置と洗浄装置の間に人間が通れるほどの隙間
がない場合がある。その時、貫通型洗浄装置の入口から
入れたカセット４は隣のベイ１の出口側に出てくるが、
ロット５だけは、メイン通路を通って運ばなければなら
ない。この問題を解決する為に、貫通型洗浄装置の側面
にロット搬送路１１をつけて、ロット５も同時に搬送す
ることができるようにした。これを、ロット搬送路１１
付き貫通型洗浄装置と呼び、概略は、図６に示す通りで
ある。また、洗浄装置の処理室９が２連平行に並んであ
るので、このロット搬送路１１は、側面に２段分の搬送
路が付いていて、その処理室９で溜まったカセット４の
分だけ収納できる搬送路である。また、この搬送路が、
出口側でロット５を取り出すことにより、搬送路上のロ
ット５が出口側に移動し、入口側にロット５を置く場所
が１つ確保できる。

【００３２】ベイブリッジは、搬送路と搬送装置とロッ
ト５の保管置き場である保管棚１４（中間バッファ）に
よって構成され、図６のようになっている。具体的に、
ベイブリッジは、スペース効率の面から、幅を１ｍ以内
とする。図６に示すとおり、あるベイ１で処理されたロ
ット５をベイブリッジにより隣のベイ１に搬送する。あ
るベイ１のサブ通路から隣のベイ１のサブ通路へロット
５を搬送するための搬送路がある。ベイブリッジの両側
には、ロット５を入出庫させる口があり、ロット５の入
出庫口においてロット５をベイブリッジ外からベイブリ
ッジ内にスライドさせる台（スライダー）がある。ベイ
ブリッジの入出庫口の上には、スライダーを操作するボ
タン（入庫ボタン、出庫ボタン）がある。ベイブリッジ
内にはロット５を整理して置く台としての保管棚１４が
あり、搬送路で入庫口からスライダーと搬送装置を利用
して保管棚１４にロット５が置かれ、保管棚１４にある
ロット５を出庫口に搬送装置とスライダーによりロット
５が搬送される。また、あるベイ１のサブ通路から隣の
ベイ１のサブ通路までの距離によりロット５の保管数が
決まる。つまり、ロット５の保管数により入口から出口
までの距離は可変にできる。

【００３３】ロット５の入出庫の方法は次の通りであ
る。

【００３４】ロット５の入庫方法は、ベイブリッジにあ
る入庫口のスライダーの引き出しボタン１５を押しスラ
イダーを引出し、そのスライダーの上にロット５を置い
てスライダーの戻しボタン１５を押しスライダーを戻し
て入庫する。入庫されたロット５は、ベイブリッジの中
の搬送装置で保管棚１４に運びいれることによりロット
５の入庫動作が終わる。ロット５の出庫方法は、ロット
５はベイブリッジの中に溜まっており、それを端末１６
からの指示で出庫させる。ロット５が出庫されると、ス
ライダー引きだしボタン１５を押し、スライダーを引き
出してロット５を取り出す。この一連の作業によって、
ロット５が出庫される。

【００３５】図３に対応して、ベイブリッジ、貫通型洗
浄を用いた場合のレイアウト図を図７に示す。レイアウ
ト図に示すように、洗浄で処理が終わったロット５はベ
イブリッジにより酸化ベイに搬送される。また、貫通型
洗浄装置により、洗浄処理されながら拡散ベイに搬送さ
れる。詳細は図１を用いて説明する。

【００３６】貫通型洗浄装置とベイブリッジを使用した
レイアウト例を図１に示す。この図は、ベイブリッジと
洗浄装置がある場合と、ない場合（従来レイアウト）の
搬送動作線１７を示す。

【００３７】ベイブリッジと貫通型洗浄を導入すること
により、複数ベイ１（図１では、３ベイ（エッチングベ
イ、洗浄ベイ、低圧ＣＶＤベイ））をまるで１つの巨大
なベイ１のように仮想的に扱える。そのことにより、複
数のベイ１で図１のロット５の搬送動作線１７に示すよ
うに連続してできる作業を多くする。これにより、ある
作業工程フローの連続した単位毎に複数のベイ１で連続
して処理できるようにした。それにより、工程間搬送回
数を削減、搬送距離を短縮できる。

【００３８】図１では、「エッチ→除去→洗浄→低圧Ｃ
ＶＤ」を一連の処理を本発明でつなげた複数のベイで処
理できる。

【００３９】

【発明の効果】以上既述されたように本発明の生産ライ
ン構成方法により、搬送路を兼用した貫通型洗浄装置と
ベイ内のサブ通路から隣のベイのサブ通路に搬送装置付
き保管棚（ベイブリッジ）をライン内に配置する。その
結果、下記のような効果が顕著に現れる。

【００４０】（１）工程間搬送を通らずにベイ間を搬送
できることにより工程間搬送回数を低減できる。

【００４１】（２）基板の作業搬送距離を削減できる。

【００４２】（３）複数のベイを搬送装置付き保管棚と
貫通型洗浄装置によりつなぎ複数のベイを１つの巨大な
ベイにし、それにより連続した工程の作業を複数ベイ内
でできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】詳細レイアウト例を示す図である。

【図２】ベイとショップの定義を示す図である。

【図３】従来レイアウト図を示す。

【図４】貫通型洗浄装置を示す図である。

【図５】ロット搬送路付き貫通型洗浄装置を示す図であ
る。

【図６】ベイブリッジを示す図である。

【図７】レイアウト例を示す図である。

【符号の説明】

１…ベイ、 ２…ショップ、 ３…ウェハ、 ４…カセ
ット、 ５…ロット、６…工程間搬送、 ７…ストッ
カ、 ８…台車、 ９…処理室、 １０…作業台、１１
…ロット搬送路、 １２…搬送路、 １３…搬送装置、
１４…保管棚、１５…ボタン、 １６…端末、 １７
…搬送動作線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田本 洋一郎 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業本部内 (72)発明者 坂田 正雄 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業本部内 (72)発明者 加藤 正之 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業本部内 (72)発明者 島添 道隆 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 今橋 和雄 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 大録 範行 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Ｆターム(参考） 5F031 DA03 DA17 FA01 FA11 MA09 MA23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の処理装置と搬送装置により生産ライ
   ンを構成する方法において、搬送機構と棚と両側に入出
   庫口を付けて構成されている基板の処理装置を、２ベイ
   にまたがって、該処理装置の片方の入出庫口を一方のベ
   イのサブ通路側に配置し、該処理装置の反対側の入出庫
   口を他方のベイのサブ通路側に配置し、前記処理装置の
   搬送機構により、基板を前記一方のベイから、前記他方
   のベイへ搬送することを特徴とする生産ラインの構成方
   法。
2. 【請求項２】前記処理装置が、 基板に付着している汚れを分解する（洗い）処理室と、
   基板の汚れを洗い落とす（すすぎ）処理室と、洗浄液を
   乾燥させる（乾燥）処理室との３種類の処理室を複数個
   組合せて、前記複数の処理室が並んでいる方向の片側に
   基板の搬入口を配置し、反対側に搬出口を配置した洗浄
   装置であることを特徴とする請求項１記載の生産ライン
   の構成方法。