JP2001028327A - デバイス製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造装置を効率良く生産運用できるよ
うに、要求された製品ロットを装置へ実際に投入する処
理順序と装置へ投入するタイミングのスケジュール設定
を自動で制御可能にする。 【解決手段】 オペレータから要求された製品のロット
処理要求をスプールして、装置の運転を制御するバッチ
処理装置において、要求された製品ロット毎の優先度判
定と処理時間予測とを実施し、優先度の高いロットから
順に、あらかじめ設定された目標時間や製造装置から要
求されるメンテナンス時間の予約情報を考慮して、最適
となるようにロット処理順序の並び替えと装置ヘの処理
開始タイミング制御を自動でスケジュールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等の微小デバイスの製造に用いて好適な
デバイス製造装置に関し、特に、このようなデバイス製
造装置における運転制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】微小デバイス、例えば半導体デバイス等
の製造に用いられる製造装置の特徴として、処理する製
品の種類に応じて複雑にその処理手順を変更する必要が
ある。このため、オペレータは事前に製造する製品の種
類に応じて装置の処理手順を詳細に設定した制御情報を
作成、準備し、当該装置でデバイスを製造するタイミン
グにおいて製造装置に対して先の制御情報に従ってデバ
イスを製造するように再設定している。

【０００３】半導体デバイス生産の主流は、ＤＲＡＭな
どの単一製品を大量生産する形式であったために、装置
は大抵きまった処理を連続して繰り返し処理することが
多く、長期間にわたり昼夜問わずして連続運転し続ける
場合が多かった。

【０００４】しかし、近年になっては、ＡＳＩＣなど特
注ＬＳＩ製品を多品種小ロット型で生産するケースも増
えており、１装置で短期間に製造する製品を変更する場
面が多くなり、製品の変更毎に装置に対して、制御情報
を変更する手間や装置の運転開始や停止などのオペレー
ションをスケジューリングする技術が求められている。

【０００５】解決する技術としては、あらかじめ生産予
定の製品の制御情報を予約しておくことで、装置側では
１製品の製造が完了すると、予約されている次の製品を
自動で処理開始するバッチ処理技術や、装置の運転計画
を立案するために、製品の制御情報から事前に処理に費
やす時間を予測算出する処理時間予測技術などが知られ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置を
予定どおりに運転しようとする場合、単純に処理製品の
処理順序を予約してバッチ処理させるだけでは、目的は
達せられない。例えば、処理時間を予測しない場合は、
ユーザの希望していた時間までに処理が完了しなかった
り、処理時間を予測する場合でも、処理途中にて装置か
ら発信される消耗品交換やセンサ較正処理などのメンテ
ナンス要求によって処理が中断されたりして、非効率な
スケジュールになるケースがあった。

【０００７】また、処理予約時の生産計画にはなかった
研究開発用途の小ロット試作や緊急による特定製品のロ
ットを割り込みで処理させたいという場合においては、
予約の取り消しや順序の変更をオペレータが対応する必
要があり、人為的対応はミスなどを引き起こす原因とも
なり、場合によっては製品計画に混乱を生じる恐れがあ
る。

【０００８】このため、極力オペレータなど人為的な処
理が生ずることなく、予約された製品ロットの処理順序
の変更や指定した時間を守るための的確な装置運転スケ
ジュールを自動で実施するアシスト手段の実現が望まれ
ている。

【０００９】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、デバイス製造装置を効率良く生
産運用できるように、要求された製品ロットを装置へ実
際に投入する処理順序と装置へ投入するタイミングのス
ケジュール設定を自動で制御可能にすることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明のデバイス製造装置は、オペレータより連続し
た製品ロット処理要求を受け付けてバッファリングする
手段と、バッファリングされたロット処理要求に応じた
ロット処理を逐次実行する製造手段と、各ロット処理に
費やす時間を事前に算出する手段と、ロット処理の優先
度を判定する手段と、指定された条件に従って、バッフ
ァ内部のロット処理要求の順序の並び替えと処理開始の
時間変更を行なうスケジュール手段とを有することを特
徴とする。

【００１１】本発明の好ましい実施の形態において、前
記スケジュール手段のロット処理順序と処理開始時間を
変更する判断基準は、オペレータにより任意に設定可能
であることを特徴とする。

【００１２】また、前記スケジュール手段のロット処理
順序と処理開始時間を変更する判断基準として、設定し
た時間までに処理が完了するロット処理を優先して処理
することを選択可能なことを特徴とする。

【００１３】前記スケジュール手段のロット処理順序と
処理開始時間を変更する判断基準として、装置から要求
されたメンテナンス予告時間内で処理が完了するロット
処理を優先して処理することを設定可能であることを特
徴とする。

【００１４】前記スケジュール手段のロット処理順序と
処理開始時間を変更する判断基準として、投入されたロ
ット処理に指定された優先度の高い順に従って処理する
ことを設定可能であることを特徴とする。

【００１５】さらに、前記スケジュール手段のロット処
理順序と処理開始時間を変更する判断基準として、投入
されたロット処理に使用される装置処理手順の内容条件
に従ってロット処理順序を変更することを設定可能であ
ることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明では、上記の課題を解決する処理手段を
実現したデバイス製造装置の運転制御スケジューラを備
えている。そして、この運転制御スケジューラはまず、
オペレータから連続した製品ロットの処理要求を受け付
け可能な、処理ロットのバッファ手段を有し、装置の処
理開始、終了のタイミングを制御して、バッファ内の処
理ロットを順次装置へ投入する機能を有する。バッファ
内部に受け付けられた要求には、装置で必要となる処理
手順を記した製造手順情報と製品優先度情報が付加され
ているため、スケジューラはその情報を用いてロット処
理別の処理時間の予測算出と優先度割り出しを実行す
る。

【００１７】そして、オペレータにより事前に選択され
た処理条件に従って、バッファ内部のロット処理順序
と、装置への処理要求タイミングを制御する。

【００１８】以上のように本発明によれば、オペレータ
から要求された製品のロット処理要求をスプールして、
装置の運転を制御するバッチ処理装置において、要求さ
れた製品ロット毎の優先度判定と処理時間予測とを実施
し、優先度の高いロットから順に、あらかじめ設定され
た目標時間や製造装置から要求されるメンテナンス時間
の予約情報を考慮して、最適となるようにロット処理順
序の並び替えと装置ヘの処理開始タイミング制御を自動
でスケジュールすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係るスケジューリング
システムを適用した半導体製造装置のシステム構成を示
す。同図の装置は、オペレータとのインタフェース（Ｉ
／Ｆ）用の出力手段であるモニタディスプレイ１と入力
手段であるキーボード２を備える。さらに、情報処理手
段としてのスケジュール制御装置３、製品の製造手順情
報を保持するデータベース４、および製造手段としての
露光装置５を備えている。

【００２０】各構成ユニットの詳細を説明する。まず、
モニタディスプレイ１には、スケジュール制御装置３が
スケジュールした製品の処理情報が表示される。入力キ
ーボード２は、オペレータからの製品の処理予約、スケ
ジュール方式の選択や変更などの要求を受け付け、スケ
ジュール制御装置へ転送する。スケジュール制御装置３
は、演算処理部と主記憶部からなるコンピュータと処理
プログラムから構成されるが、そのプログラムが実現す
る機能として製造装置の制御部、製品製造手順情報ファ
イル解析部、製品処理順序バッファリング処理部、処理
順序算出処理部に分割される。データベース４には、製
品の種類別に製造手順情報が格納されており、特定の製
品を露光装置に製造処理させる場合においては、当該製
品の製造手順情報をデータベース４から取得し、露光装
置５へ転送することによって装置は処理可能になる。露
光装置５は、スケジュール制御装置３から製造手順情報
を設定パラメータとして受け付けると、パラメータにし
たがって要求された枚数の基板ウエハに要求された内容
での投影露光処理を実行し製品を製造処理する。

【００２１】図２に、図１の装置の運転スケジュールの
例を示す。図２の設定１によれば、スケジュールする方
式を選択しない無指定の場合のロット処理スケジュール
を表わしており、オペレータより処理要求された順番に
製品ＩＤ１０→ＩＤ２０→ＩＤ２５がバッファ（製品処
理順序バッファリング処理部）内部で処理待ち状態にな
っており、各処理ロット別には情報として投入順序、製
品ＩＤ、優先度、処理予測時間、処理手順ファイルが付
加されている。設定１の場合、現在製品ＩＤ１０の処理
が７．０Ｈ時間後に終了予定であり、その後、続けてＩ
Ｄ２０、ＩＤ２５が装置に対して連続投入されるスケジ
ュールが組まれている。

【００２２】設定２の時間指定の場合は、バッファ内部
の予定に、ユーザが設定している時間情報や、装置から
発信されるメンテナンス要求の予定時間がまずスケジュ
ールされる。装置要求のメンテナンスとしての例を挙げ
ると、適用例の露光装置の場合は、露光に用いる光源の
消耗品には交換やメンテナンスが必要であり、それは光
源の積算使用時間に対して時期が予定されている。装置
側でカウントしている積算使用時間に対して、スケジュ
ール制御装置の製造手順情報ファイル解析部が解析した
今後の処理予定ロットの光源使用時間を加算すれば、消
耗品の使用限界やメンテナンスタイミングが装置使用上
のどのタイミングで発生するかが予測されるので、事前
にスケジュール上に装置メンテナンスタイムとして登録
している。そして、スケジュール上の指定時間が決定さ
れた場合においては、製品のロット処理の最中に指定時
間が重複することがないように、ロット処理の開始タイ
ミングを制御する。設定２によれば、指定時間が現在よ
り１５時間後に１時間にわたり設定されているため、３
番目に処理予定の製品ＩＤ２０のロットの処理中に指定
時間が来ることのないように、製品ＩＤ２０の装置への
投入タイミングの予定を指定時間の経過後にスケジュー
ルしていることを表わしている。

【００２３】設定３の優先度指定の場合は、製品情報に
付加されている優先度情報に従って、処理順序を決定し
ている。優先度の高い製品から順番に処理されることに
なるが、この利点として、優先度を指定することによっ
て突発的な割り込みロットに対してバッファ中でもっと
も高い優先度を付加させて処理要求することで、処理順
序を先頭に変更させることが可能になる。設定３によれ
ば、処理要求の投入順序のＩＤ１０→ＩＤ２０→ＩＤ２
５に対して、スケジュールされた処理順序は優先度順に
製品ＩＤ２５→ＩＤ２０→ＩＤ１０に変更されている。

【００２４】設定４の処理パラメータ条件指定の場合
は、装置の処理手順ファイルの設定パラメータに任意の
条件を付加させている。例えば、露光装置における処理
手順ファイル中のレチクルＩＤが現在処理中のロットで
使用されているレチクルＩＤと同じ物を優先させるとい
うケースがある。連続するロット間でレチクルが異なる
場合、ロットの処理毎にレチクルの交換処理が必要にな
るため、時間がかかってしまう。一度装置にセットした
レチクルをなるべく連続で使用することで、トータルの
処理時間を短縮することが可能になる。

【００２５】図３にスケジューリング処理の処理フロー
を示した。フローは時間指定方式と処理優先度方式を選
択する機能をもつ。ロット処理要求においては、ステッ
プ１００において、オペレータからキーボード入力装置
２（図１）を使用して、製造する処理ロットを選択さ
せ、スケジュール制御装置３が要求を受け付けることか
ら処理が開始される。ステップ１０１でスケジュール制
御部３はオペレータが選択した処理ロットに関する情報
をデータベース（ＤＢ）４から検索して、ファイルとし
て取得する。

【００２６】ステップ１０２で、情報ファイルから処理
ロットの優先度情報と装置に設定する処理手順情報を取
得して主記憶部上に展開する。ステップ１０３で、処理
手順情報の内部設定パラメータを解析し、装置が当該処
理ロットを製造処理する場合に、処理に費やす時間を予
測算出する。ステップ１０４で、スケジュール制御装置
３にあらかじめ設定されているスケジュール方式を確認
し、「１．時間指定方式」だった場合はステップ１０５
へ、「２．処理優先度方式」だった場合はステップ１０
７へ進む。ステップ１０５では時間指定方式の処理を開
始し、オペレータにより設定された指定時間や装置から
発信されるメンテナンス要求の予定時間までに、処理が
完了する処理ロットを要求順にバッファに登録し、ロッ
トの処理実行中に指定時間が到達することのないよう
に、処理ロットを連続で登録する。ステップ１０６で
は、指定時間までに収まらない処理ロットに関しては、
指定時間の経過後にロットを装置へ投入するように投入
開始タイミングを変更する。ステップ１０８では、ステ
ップ１０５、１０６で処理された最新のスケジュールを
モニタディスプレイ１に出力し、オペレータにスケジュ
ールの更新を表示する。ステップ１０９では、オペレー
タによってスケジュールの変更が承認される段階でロッ
ト処理の要求が完了する手順になる。

【００２７】

【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した半導体
製造装置の一つである露光装置を利用したデバイスの生
産方法の実施例を説明する。図４は微小デバイス（ＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜
磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示
す。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパターン設
計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計したパ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いて
ウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前
工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、
リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成
する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、
ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チ
ップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシン
グ、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

【００２８】図５は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明したスケジューリングシ
ステムを適用した露光装置によってマスクの回路パター
ンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では
露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチン
グ）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ス
テップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不
要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰
り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パタ
ーンが形成される。本実施例の生産方法を用いれば、従
来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに
製造することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オペレータが装置運転のスケジュールを組む必要がなく
なり、またスケジュールの変更なども容易に実施するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る半導体製造装置の概
略システム構成図である。

【図２】 図１の装置における装置運転スケジュールの
例を示すタイミング図である。

【図３】 図１の装置におけるスケジューリングの制御
フロー図である。

【図４】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。

【図５】 図４におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。

【符号の説明】

１：モニタディスプレイ、２：入力キーボード、３：ス
ケジュール制御装置、４：データベース、５：露光装
置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オペレータより連続した製品ロット処理
   要求を受け付けてバッファリングする手段と、バッファ
   リングされたロット処理要求に応じたロット処理を逐次
   実行する製造手段と、各ロット処理に費やす時間を事前
   に算出する手段と、ロット処理の優先度を判定する手段
   と、指定された条件に従って、バッファ内部のロット処
   理要求の順序の並び替えと処理開始の時間変更を行なう
   スケジュール手段とを有することを特徴とするデバイス
   製造装置。
2. 【請求項２】 前記条件は、オペレータにより任意に設
   定可能であることを特徴とする請求項１記載のデバイス
   製造装置。
3. 【請求項３】 前記条件は、所定の時間までに処理が完
   了するロット処理を優先して実行することであることを
   特徴とする請求項１または２記載のデバイス製造装置。
4. 【請求項４】 前記所定の時間は、前記製造手段から要
   求されたメンテナンス予告時間であることを特徴とする
   請求項３記載のデバイス製造装置。
5. 【請求項５】 前記条件は、ロット処理要求された各ロ
   ット処理に指定された優先度の高い順に従って各ロット
   処理を実行することであることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれかに記載のデバイス製造装置。
6. 【請求項６】 前記条件は、ロット処理要求された各ロ
   ット処理に使用される装置処理手順の内容条件に従って
   各ロット処理を実行することであることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載のデバイス製造装置。
7. 【請求項７】 前記製造手段が露光手段であり、前記内
   容条件は、該露光手段において同一のレチクルを複数ロ
   ットにわたり連続して使用可能とすることであることを
   特徴とする請求項６記載のデバイス製造装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のデバイ
   ス製造装置を用いてデバイスを製造することを特徴とす
   るデバイス製造方法。