JP2001127131A

JP2001127131A - 半導体製造装置およびその制御方法

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Publication number: JP2001127131A
Application number: JP30527499A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Sakihama; 秀彦崎浜
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】省スペースで効率的な半導体の生産を可能に
するための、半導体製造装置およびその制御方法を提供
する。【解決手段】製造・検査装置本体部１、カセット移載
部２、ＣＩＭシステム３、および、カセット搬送システ
ム４から構成される。また、製造・検査装置本体部１
は、複数の製造・検査装置５〜７を備えている。カセッ
ト移載部２は、処理を行なうカセット、特に検査装置の
場合において不良判定の基板を振り分けるため、不良基
板収容用カセットを置くための第１モジュールを構成す
るカセットポート８〜１４と、それらカセットをストッ
クするための第２モジュールを構成するカセットポート
１５〜１９とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、半導体製造装置
およびその制御方法に関し、より特定的には、省スペー
スで効率的な半導体の生産を可能にし、特に、製造装置
にカセットを供給するカセット移載部の構造およびその
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造装置は、処理基板を収
容したカセットをロードまたはアンロードするためのポ
ートを製造検査装置の個々に備えている。しかし、個々
の製造検査装置に搭載できるカセットの数量は少数に限
られている。また、カセットは、自動搬送車などにより
所定の製造検査装置からストッカへ、または、他の製造
検査装置へと搬送される。

【０００３】半導体の製造に関しては、コンピュータを
利用した、有機的に統合しフレキシブルな多品種生産を
実現するコンピュータ統合化生産システム（Computer
Integration Manufacturing：以下、ＣＩＭシステムと
称す）の下に、各製造工程の処理が管理制御されながら
自動的に行なわれる。

【０００４】＜従来の半導体製造装置の構成＞図３に、
従来の半導体製造装置の構成の一例を示す。この半導体
製造装置は、製造・検査装置本体部１、カセット移載部
２、ＣＩＭシステム３およびカセット搬送システム４か
ら構成されている。また、製造・検査装置本体部１は、
単独の製造・検査装置５を備えている。

【０００５】カセット移載部２には、カセットを置くカ
セットポート２８〜３０が設けられている。カセットポ
ート２８〜３０とカセット搬送システム４との間のカセ
ットの搬入、搬出には、光通信方式２７による通信が用
いられる。

【０００６】製造・検査装置５とカセットポート２８〜
３０との間の処理基板の移載は、移載部ロボット３１に
より行なわれる。また、カセット移載部２の制御は、Ｃ
ＩＭシステム３とＳＥＣＳ−Ｉ通信方式３３で通信を行
なう機器３２が設置される。ＳＥＣＳ−Ｉ通信方式３３
は、ポイントツーポイントの接続形態のため、必ず
１つの装置に対し、相手側も１つの装置となる。

【０００７】＜カセット搬入、搬出の際の制御＞ここ
で、カセット搬入、搬出の際の制御について説明する。
カセット移載部２へカセットを搬入する場合、通信機器
３２より搬入要求がＣＩＭシステム３へＳＥＣＳ−Ｉ通
信方式３３により行なわれる。ＣＩＭシステム３では、
適切なカセットが選択され、その所在位置より要求のあ
ったカセット移載部２へカセットを搬送するよう、カセ
ット搬送システム４へカセット搬入指令２６を発行す
る。

【０００８】カセット搬送システム４では、指令内容に
基づき、カセット移載部２に設けられるローダ（図示省
略）と光通信方式２７で通信を行ない、カセットの搬入
を行なう。

【０００９】カセット移載部２よりカセットを搬出する
場合も同様、通信機器３２より搬出要求がＣＩＭシステ
ム３へＳＥＣＳ−Ｉ通信方式３３で行なわれ、ＣＩＭシ
ステムでは適切な搬出先を定め、カセット移載部２より
その位置へカセットを搬送するよう、カセット搬送シス
テム４へカセット搬出指令２６を発行する。カセット搬
送システム４では、指令内容に基づき、カセット移載部
２のアンローダ（図示省略）と光通信方式２７で通信を
行ない、カセットの搬出を行なう。

【００１０】また、省スペースで効率的な半導体の生産
を可能にする半導体製造装置および搬送方法に関して、
特開平８−３７２１９号公報には、半導体製造装置にお
いて、ローダ・アンローダ兼用のオートローダ部を設
け、処理前カセットを減らすことなく、オートローダ部
に設置するカセットの全体数を削減し、製造装置の面積
を縮小化して、半導体製造装置の省スペース化を図る発
明が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】半導体の製造プロセス
は、一連のサイクル処理（成膜工程−フォトリソグラフ
ィ工程−エッチング工程）が繰返されて行なわれる。こ
のサイクル処理は、処理工程が長く、また装置数が多い
製造ラインであるため、カセット搬送の律速を望む場
合、自動搬送車の走行を速くするだけでは限界があり、
カセットをいかに効率よく搬送するかが大きな課題とな
る。

【００１２】また、装置トラブルなどの発生により、所
定の装置に割当てていたカセットを処理できない場合、
ストッカに戻してその処理をリセットしなければならな
いが、それによる余分なカセットの搬送が発生するた
め、他の処理工程にもロスが生じる。

【００１３】また、装置の種類により、たとえば処理基
板を検査しいくつかのカセットに振り分ける装置では、
カセットポートの占有面積が大きくなるため、省スペー
スに装置を配置する方法が求められていた。

【００１４】さらに、複数の装置でカセットポートを兼
用できるように制御するためには、従来使用されていた
ＳＥＭＩ準拠の半導体製造装置通信標準ＳＥＣＳ−Ｉ通
信方式では、通信処理の点で能力が不足する問題が生じ
ていた。

【００１５】したがって、この発明の目的は、上記課題
を解決するために、省スペースで効率的な半導体の生産
を可能にするための、半導体製造装置およびその制御方
法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に基づいた、半
導体製造装置においては、複数の装置を有する本体部
と、複数の装置に対し兼用可能に設けられ、カセットの
移載を行なうカセット移載部とを備えている。

【００１７】上記半導体製造装置によれば、複数の装置
中の所定の装置がトラブルなどにより使用不可となった
場合でも、その装置用に割当てていたポートをその中の
他の装置用に割当て変更が可能となる。これにより、こ
の装置用カセットを蓄える余裕ができ、装置稼働率の向
上を図ることができる。また、装置やプロセスの改善に
より処理時間が短縮され、カセット搬送の調整が必要と
なる場合でも割当ての変更が可能となる。

【００１８】さらに、検査装置などで処理基板を検査し
いくつかのカセットに振り分けるような装置では、カセ
ットを多く所有するため、兼用可能なカセット移載部が
設けられていることにより省スペースに装置を配置する
ことが可能である。

【００１９】また、上記半導体製造装置において、より
好ましくは、上記カセット移載部は、複数個のカセット
ポートからなる第１モジュールおよび第２モジュール
と、装置と第１モジュールとの間において、カセットの
移載を行なう第１移載部ロボットと、第１モジュールと
第２モジュールとの間でカセットの移載を行なう第２移
載部ロボットとを有している。さらに、好ましくは、上
記第１モジュールおよび上記第２モジュールは、カセッ
トロード・アンロードポートを含んでいる。

【００２０】この構成を採用することにより、複数の装
置に対し、兼用可能なカセット移載部においてカセット
を効率よく搬送することが可能となる。

【００２１】この発明に基づいた、半導体製造装置の制
御方法においては、複数の装置を有する本体部と、複数
の装置に対し兼用可能に設けられ、カセットの移載を行
なうカセット移載部とを備える半導体製造装置の制御方
法であって、カセット移載部は、ＳＥＭＩ準拠の半導体
製造装置通信標準ＨＳＭＳで接続されるコンピュータ統
合化生産システムで制御されることを特徴としている。

【００２２】この半導体製造装置の制御方法によれば、
コンピュータ統合化生産システムを用いるとともに、複
数の装置でカセットポートを兼用できるように制御する
ことが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明に基
づいた実施の形態について説明する。図１は、本発明の
一実施の形態である半導体製造装置の構成を示す概念図
である。

【００２４】＜半導体製造装置の構成＞図１に示す半導
体製造装置は、製造・検査装置本体部１、カセット移載
部２、ＣＩＭシステム３、および、カセット搬送システ
ム４から構成される。また、製造・検査装置本体部１
は、複数の製造・検査装置５〜７を備えている。

【００２５】カセット移載部２は、処理を行なうカセッ
ト、特に検査装置の場合において不良判定の基板を振り
分けるための不良基板収容用カセットを置くための第１
モジュールを構成するカセットポート８〜１４と、それ
らカセットをストックするための第２モジュールを構成
するカセットポート１５〜１９とを備えている。

【００２６】また、カセット搬送システム４と光通信方
式２７で通信を行ない、カセットの搬入を行なうカセッ
トロードポート２４、カセットの搬送を行なうカセット
アンロードポート２５を備え、カセットポート８〜１４
と製造・検査装置５〜７間で基板の移載を行なう第１の
移載部ロボット２２、カセットポート８〜１４とカセッ
トポート１５〜１９との間、および、カセットの搬入出
を行なうロードポート２４・アンロードポート２５とカ
セット搬送システム４と間でカセットの移載を行なう第
２の移載部ロボット２３を備えている。さらに、カセッ
ト移載部２の制御や、ＣＩＭシステム３とＳＥＭＩ準拠
の半導体製造装置通信標準ＨＳＭＳ通信方式２１で通信
を行なう機器２０を備えている。

【００２７】＜カセットの搬入＞カセット移載部２へカ
セットを搬入する場合、通信機器２０より搬入要求がＣ
ＩＭシステム３へＨＳＭＳ通信方式２１で通信され、Ｃ
ＩＭシステム３では、適切なカセットを選択し、その所
在位置より要求のあったカセット移載部２へカセットを
搬送するよう、カセット搬送システム４へカセット搬入
指令２６を発行する。カセット搬送システム４では、指
令内容に基づき、カセット移載部２のカセットロードポ
ート２４と光通信方式２７で通信を行ない、カセットの
搬入を行なう。

【００２８】＜カセットの搬出＞カセット移載部２より
カセットを搬出する場合も同様、通信機器２０より搬出
要求がＣＩＭシステム３へＨＳＭＳ通信方式２１で通信
され、ＣＩＭシステム３では適切な搬出先位置を定め、
カセット移載部２よりその位置へカセットを搬送するよ
う、カセット搬送システム４へカセット搬出指令２６を
発行する。カセット搬送システム４では、指令内容に基
づき、カセット移載部２のカセットアンロードポート２
５と光通信方式２７とで通信を行ない、カセットの搬出
を行なう。

【００２９】＜処理動作＞まず、カセット移載部２のカ
セットポート８〜１４は製造・検査装置５〜７もしくは
仮想的に不良基板収納装置とみなすことができる。ま
た、カセット移載部２のカセットポート１５〜１９は製
造・検査装置５〜７もしくは、仮想的に不良基板収納装
置のストック用とみなすことができる。それらは一括し
て通信機器２０で管理される。

【００３０】ここで、処理動作について説明するため、
製造・検査装置５〜７もしくは、仮想的に不良基板収納
装置とみなしたカセットポート８〜１９を、次のように
割当てたケースについて考える。

【００３１】製造・検査装置５には、カセットポート
８、９、１６を割当てる。製造・検査装置６には、カセ
ットポート１１、１２、１７、１８を割当てる。製造・
検査装置本体部７には、カセットポート１３、１４、１
９を割当てる。仮想的な不良基板収納装置には、カセッ
トポート１０、１５を割当てる。

【００３２】製造・検査装置５にて処理するために、カ
セット移載部２の管理情報より製造・検査装置５に割当
てられたカセットポート８またはカセットポート９、お
よび、カセット１６の搬入可能状況を参照する。カセッ
トの搬入が可能な場合、通信機器２０よりＣＩＭシステ
ム３へＨＳＭＳ通信方式２１でカセットの搬入要求を行
なう。ＣＩＭシステム３では、製造・検査装置５にて処
理する適切なカセットを選択し、搬送システム４へカセ
ット搬送指令２６を発行する。

【００３３】搬送システム４では、カセット搬送指令２
６を実行し、カセットロードポート２４前にカセットを
搬送し、光通信２７で通信を行ない、カセットロードポ
ート２４へカセットを搬入する。カセット移載部２で
は、到着したカセットがどの製造・検査装置、仮想の不
良基板用装置に属するかわからないため、通信機器２０
よりＣＩＭシステム３へＨＳＭＳ通信方式２１にて問合
せを行ない、属する装置の割当てポートへ移載部ロボッ
ト２３にて処理可能なカセットポートを優先して移載す
る。これら一連のカセット搬入をストック用カセットポ
ートが一杯になるまで実行する。同様に、製造・検査装
置６、製造・検査装置７、仮想の不良基板用装置につい
てもカセットの搬入を行なう。

【００３４】製造・検査装置５は処理可能なカセットポ
ート８またはカセットポート９より処理基板を受取り、
処理を行なう。その結果、正常製品の場合は、元のカセ
ットに戻し、異常製品の場合は、不良基板収容用カセッ
トに移動する。これを、カセット内にあるすべての処理
基板について行なう。

【００３５】同様に、製造・検査装置６、製造・検査装
置７も並行して処理を行なう。処理が終了した正常製品
が入ったカセットは、移載部ロボット２３よりアンロー
ドポート２５へ移動し、通信機器２０よりＣＩＭシステ
ム３へＨＳＭＳ通信方式２１にて搬出要求を行なう。Ｃ
ＩＭシステム３では、適切な搬出場所へ搬出するよう、
搬送システム４へカセット搬送指令２６を発行する。

【００３６】搬送システム４では、カセット搬送指令２
６を実行し、カセットアンロードポート２５前にて、光
通信方式２７で通信を行ない、カセットアンロードポー
ト２５よりカセットの搬出を行ない、カセット搬送指令
２６で指示された搬出先へ搬送する。

【００３７】一方、異常製品が入ったカセットも同様、
移載部ロボット２３よりアンロードポート２５へ移動
し、通信機器２０よりＣＩＭシステム３へ搬出要求をＨ
ＳＭＳ通信方式２１で行なう。

【００３８】ＣＩＭシステム３では、適切な搬出場所へ
搬出するよう、搬送システム４へカセット搬送指令２６
を発行する。搬送システム４では、カセット搬送指令２
６を実行し、カセットアンロードポート２５前にて、光
通信方式２７で通信を行ない、カセットアンロードポー
ト２５によりカセットの搬出を行ない、カセット搬送指
令２６で指示された搬出先へ搬送する。

【００３９】通信機器２０とＣＩＭシステム３の通信形
態は物理的に１回線で接続されているが、ＣＩＭシステ
ム３では、これら装置を独立した装置とみなさなければ
制御はできないため、ＳＥＭＩ準拠の半導体製造装置通
信標準ＨＳＭＳ通信のアドレスの他に、通信ポート番号
を用いることにより、独立した装置とみなすようにし
た。

【００４０】＜回線接続形態＞図２は、図１に示した本
実施の形態における回線接続形態を示した図である。な
お、図２において、カセット移載部２の通信機器２０の
アドレスは、［Ａ１１：Ｂ１１：Ｃ１１：Ｄ１１］であ
る。また、Ａ１は、製造・検査装置５用アプリケーショ
ンＡ１を示し、通信ポート番号は（００１）である。同
様に、Ａ２は、製造・検査装置６用アプリケーションＡ
２を示し、通信ポート番号は（００２）であり、Ａ３
は、製造・検査装置７用アプリケーションＡ３を示し、
通信ポート番号は（００３）であり、Ａ４は、仮想の不
良基板収納装置２８用アプリケーションＡ４を示し、通
信ポート番号は（００４）であり、Ａ５は、ローダーに
到着したカセットの処理装置を問い合わせるアプリケー
ションＡ５を示し、通信ポート番号は（００５）であ
る。

【００４１】また、ＣＩＭシステムのアドレスは、［Ａ
２１：Ｂ２１：Ｃ２１：Ｄ２１］である。また、Ｂ１
は、製造・検査装置５用アプリケーションＢ１を示し、
通信ポート番号は（１０１）である。同様に、Ｂ２は、
製造・検査装置６用アプリケーションＢ２を示し、通信
ポート番号は（１０２）であり、Ｂ３は、製造・検査装
置７用アプリケーションＢ３を示し、通信ポート番号は
（１０３）であり、Ｂ４は、仮想の不良基板収納装置２
８用アプリケーションＢ４を示し、通信ポート番号は
（１０４）であり、Ｂ５は、カセットの処理装置を問い
合わせるアプリケーションＢ５を示し、通信ポート番号
は（１０５）である。

【００４２】カセット移載部２の通信機器２０は、製造
・検査装置５用のアプリケーションＡ１、製造・検査装
置６用のアプリケーションＡ２、製造・検査装置７用の
アプリケーションＡ３および、仮想の不良基板収納装置
用のアプリケーションＡ４、ローダに到着したカセット
の処理装置問合せを受けるアプリケーションＡ５、その
他で構成される。

【００４３】一方、相手先となるＣＩＭシステムの通信
用アプリケーションも、製造・検査装置５用アプリケー
ションＢ１、製造・検査装置６用のアプリケーションＢ
２、製造・検査装置７用のアプリケーションＢ３およ
び、仮想の不良基板収納装置用のアプリケーションＢ
４、ローダに到着したカセットの処理装置問合せを受け
るアプリケーションＢ５、その他で構成される。

【００４４】次に、製造・検査装置５のカセット搬入要
求の通信例について説明する。通信機器２０内の製造・
検査装置５用アプリケーションＡ１よりＣＩＭシステム
３のアドレス［Ａ２１：Ｂ２１：Ｃ２１：Ｄ２１］およ
び製造・検査装置５用アプリケーションＢ１の通信ポー
ト番号（１０１）を指定し、搬入要求のメッセージ通信
を行なう。そのメッセージは指定されたアドレスおよび
ポート番号に到着するためＣＩＭシステム３の製造・検
査装置５用アプリケーションＢ１にて搬入要求が行なわ
れると認識できる。このように物理的に回線が１つで
も、ポート番号を有していることにより、複数の装置の
独立した通信制御を行なうことが可能となる。

【００４５】以上、本実施の形態における半導体製造装
置および制御方法によれば、複数の装置中の所定の装置
がトラブルなどにより使用不可となった場合でも、その
装置用に割当てていたポートをその中の他の装置用に割
当て変更が可能となる。これにより、この装置用カセッ
トを蓄える余裕ができ、装置稼働率の向上を図ることが
できる。また、装置やプロセスの改善により処理時間が
短縮され、カセット搬送の調整が必要となる場合でも割
当ての変更が可能となる。

【００４６】さらに、検査装置などで処理基板を検査し
いくつかのカセットに振り分けるような装置では、カセ
ットを多く所有するため、兼用可能なカセット移載部が
設けられていることにより省スペースに装置を配置する
ことが可能である。また、複数の製造・検査装置に対
し、兼用可能なカセット移載部２を設けることにより、
カセットを効率よく搬送することが可能となる。

【００４７】なお、上記実施の形態において、本体部１
として製造・検査装置５〜７を備える構成を採用した
が、装置は製造・検査装置に限定されるものではなく、
半導体の製造に用いられる装置に適用することが可能で
ある。

【００４８】また、第１モジュールを構成するカセット
ポート８〜１４と第２モジュールを構成するカセットポ
ート１５〜１９とを備える場合について説明している
が、モジュール数は２つに限定されるものでなく、複数
のモジュールを設けるようにしても構わない。

【００４９】したがって、今回開示した上記実施の形態
はすべての点で例示であって制限的なものではないと考
えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明では
なくて特許請求の範囲によって画定され、特許請求の範
囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ
ることが意図される。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、複数の装置で兼用可能
なカセット移載部を設けることにより、個々の装置でカ
セット移載部を設置するよりも省スペース化を図ること
ができる。また、装置に対するカセットポートの割当て
が可変であるため、装置使用状況に対応した効率のよい
使用への変更が可能となる。

【００５１】また、カセット移載部にカセットをストッ
クできる数が多いため、カセットを供給するときの待ち
時間発生によるロスを省くことができる。さらに、カセ
ット移載部に設置されるＣＩＭシステムとの通信を行な
う通信機器も１つに統合することができ、回線も１つで
行なうことができるため、設備や管理するためのコスト
の削減を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づいた実施の形態における半導体
製造装置の構成を示しす構成図である。

【図２】図１に示した半導体製造装置の回線接続形態
を示した図である。

【図３】従来技術における半導体製造装置の構成を示
す図である。

【符号の説明】

８，９，１０，１１，１２，１３，１４カセットまた
は不良基板収納用カセットを置くカセットポート、１
５，１６，１７，１８，１９カセットまたは不良基板
収納用カセットをストックするストックカセットポー
ト、２０通信機器、２４カセットロードポート、２
５カセットアンロードポート、２８，２９，３０カ
セットポート、３２通信機器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の装置を有する本体部と、複数の前記装置に対し兼用可能に設けられ、カセットの
移載を行なうカセット移載部と、を備える、半導体製造
装置。
【請求項２】前記カセット移載部は、複数個のカセットポートを有する第１モジュールおよび
第２モジュールと、前記装置と前記第１モジュールとの間において、前記カ
セットの移載を行なう第１移載部ロボットと、前記第１モジュールと前記第２モジュールとの間で前記
カセットの移載を行なう第２移載部ロボットと、を有す
る、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】前記第１モジュールおよび前記第２モジ
ュールは、カセットロード・アンロードポートを含む、
請求項２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】複数の装置を有する本体部と、複数の前
記製造検査装置に対し兼用可能に設けられ、カセットの
移載を行なうカセット移載部とを備える、半導体製造装
置の制御方法であって、前記カセット移載部は、ＳＥＭＩ準拠の半導体製造装置
通信標準ＨＳＭＳで接続されるコンピュータ統合化生産
システムで制御されることを特徴とする、半導体製造装
置の制御方法。