JP2001338968A

JP2001338968A - 半導体製造ライン

Info

Publication number: JP2001338968A
Application number: JP2000160830A
Authority: JP
Inventors: Takehide Hayashi; 武秀林
Original assignee: KAAPU KK
Current assignee: KAAPU KK
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本願発明は半導体製造工場において、半導体
の需要の流れ応じて、製造装置の柔軟なレイアウトが可
能な半導体製造ラインを提供すること。【解決手段】各種半導体製造装置及び搬送手段が配置
されるフロア１を複数の段階、例えばフェーズ１からフ
ェーズ４に区分し、さらに各フェーズを、図示のフェー
ズ１のように、例えばステップ１とステップ２に区分し
ている。そして、フェーズ１のステップ１に特定された
フロアを作業エリアとし、各種半導体製造装置を配置
し、半導体を完成させるようになっている。この実施形
態では、フェーズ１のステップ１により、例えばウェー
ハ月産５０００枚から７０００枚のミニファブを形成
し、その後、需要の増大に応じて、フェーズ１のステッ
プ２を増設し、さらにフェーズ２、３、４を増設するレ
イアウトとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程の
内、ウェーハ処理工程における半導体製造ラインに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ウェーハ処理工程と、その工程に対応す
る従来の半導体製造装置のレイアウトについて説明す
る。前記ウェーハ処理工程として、モノリシックＩＣの
場合を例示する。まず、所定径のシリコンウェーハに、
例えばｎ形エピタキシャル成長層を形成し、その層の上
に酸化膜を形成する。次に、レジストを施し、写真技術
を利用して酸化膜に切込みを作る。そして不要部分を除
去し、前記切込みから不純物を拡散してｎ形層をｐ形層
に変え、それぞれ分離されたｐｎ層を形成する。次に、
各ｐｎ層上に残っている酸化膜を露光して、再び切込み
を作り、そこにｐ形不純物を拡散させる。このような諸
工程を繰返した後、配線工程により配線個所にアルミを
蒸着させて前記ウェーハ処理工程を終える。

【０００３】上記処理工程に対応する製造装置は、図１
６に示したように、露光装置からなるショップ１００、
エッチング装置からなるショップ２００、薄膜形成装置
からなるショップ３００、ドーピング装置からなるショ
ップ４００、洗浄装置からなるショップ５００等を配置
していた。このようにレイアウトされた各ショップ内
（工程内）及び各ショップ間（工程間）のウェーハの搬
送システムは、図１７に示すようであった。工程内搬送
６００では、ＡＧＶ（オートマテックガイデッドビ
ークル）、ＲＧＶ（レールガイデッドビークル）、
ＰＧＶ（パーソンガイデッドビークル）、ＯＨＴ等
を使って、カセットを搬送する。他方、工程間搬送７０
０では主としてモノレール等でカセットを搬送してい
た。そして、工程内搬送６００と工程間搬送７００のタ
イミング調整を図るために、各ショップ１００〜５００
にはバッファとしてストッカ（自動倉庫）８００を配置
していた。以上のような製造装置のレイアウトを、ここ
ではジョブ・ショップという。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このジョブ・ショップ
は、同一仕様のＩＣを大量に製造する場合に適したレイ
アウトであるが、多種多様な仕様のＩＣを少量生産する
等の需要の変化がおきてくると、次のように不都合が顕
在化してきた。

【０００５】前記ジョブ・ショップのレイアウト上、工
程間搬送７００の頻度が多くなり、搬送制御の複雑性、
搬送時間の増大等、搬送に費やされる無駄なエネルギー
が膨大なものとなっている。また、工程間搬送７００と
工程内搬送６００では、上述のように搬送体系が相違す
ることから、ストッカ８００が中継点として機能してい
たが、ストッカ８００を経由することによる作業手順の
煩雑さ、設置によるコスト、時間的なロス等があった。
さらに、半導体工場を立上げる場合に、一度に巨額の投
資を必要とし、半導体産業の不況時には、それらの設備
の維持が重荷になってしまう場合があった。

【０００６】そこで、本願発明は半導体製造工場におい
て、半導体の需要に応じて、製造装置の柔軟なレイアウ
トが可能な半導体製造ラインを提供すること、また、ウ
ェーハの効率的な搬送が可能な半導体製造ラインを提供
すること、ひいては半導体製造工場での生産性向上、コ
ストダウン、省エネルギーを同時に解決する半導体製造
ラインを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、半導体製造ラインを上記ジョブ・ショップ方式か
ら、フロー・ショップ方式に変えるものである。即ち、
本願発明は、一連の製造工程を処理する複数の半導体製
造装置から構成されるショップをフロアに一以上配置し
たものである（請求項１に記載の発明）。

【０００８】このフロー・ショップ方式によれば、各シ
ョップにて一つのプロセス形成工程が完了するので、前
記ジョブ・ショップ方式のように各ショップ間で頻繁な
搬送を行う必要がなくなり、ウェーハの工程間の搬送回
数を削減することができる。よって、搬送時間、その搬
送に伴うウェーハの受渡し時間等、これら生産性に無関
係な時間を削除することにより、生産性を向上させるこ
とができる。

【０００９】前記半導体製造ラインにおいて、前記ショ
ップ内及び前記ショップ間に亘ってウェーハをダイレク
トに搬送する搬送手段を設けることが好ましい（請求項
２に記載の発明）。

【００１０】このダイレクト搬送によれば、各ショップ
でのストッカにより搬送タイミングの調整の必要がなく
なり、搬送時間の大幅な削減を図ることができる。ま
た、各ショップのストッカが不要となるので、この点よ
りコストを削減させることができる。

【００１１】前記半導体製造ラインにおいて、製造規模
の拡大に応じて前記ショップを増設できるミニファブ化
に対応して、前記搬送手段を増設するようにしてもよい
（請求項３に記載の発明）。

【００１２】前記フロー・ショップ方式では、既存の半
導体製造ラインからなるミニファブによって、半導体Ｉ
Ｃの製造を完結することができるので、需要が増大すれ
ば、既存のミニファブを稼動させながら、同時に需要増
大に応じて次のミニファブや前記搬送手段を増設すれば
よい。よって、需要の増大や景気の波に乗って設備投資
を行うことが可能な半導体製造ラインを提供することが
できる。

【００１３】前記半導体製造ラインの前記搬送手段にお
いて、半導体製造装置の故障等に対応できる保管庫を備
えるようにしてもよい（請求項４に記載の発明）。この
保管庫は、クリーンルーム仕様となっており、半導体製
造装置が故障した場合に、搬送容器に収容されたウェー
ハを一時的に保管するもの、また搬送容器の搬送のタイ
ミングを調整するものであるが、上記ジョブ・ショップ
方式における保管庫とは、その性格が異なる。即ち、ジ
ョブ・ショップ方式の場合には、搬送体系上、各工程毎
の保管庫は必須であったが、ダイレクト搬送が可能なフ
ロー・ショップ方式では、各ショップ毎の保管庫は必ず
しも必要ではない。よって、設置個数としては、例え
ば、複数ショップにつき１台にすることが可能で、この
点より施工コストやランニングコストのダウンを図るこ
とができる。

【００１４】前記搬送手段を構成する搬送路は、搬送専
用の領域とすることが望ましい（請求項５に記載の発
明）。発塵源としての作業員の進入を阻止するととも
に、半導体製造ラインに占める搬送路領域の面積の最小
化を図る。この搬送路の最小化は、後述するクリーン簡
易トンネル等により搬送路自体の局所クリーン化を図る
場合に、その施工コスト、維持コストを低減させ、所謂
省エネルギーの要請に応えることができる。本願におい
て局所クリーン化とは、清浄度がクラス１，０００或は
１０，０００の環境のクリーンルームで半導体を製造で
きるようにすることである。

【００１５】前記搬送手段を構成する搬送台車は、床上
モノレールであることが望ましい（請求項６に記載の発
明）。この床上モノレールは、フロアに固定された支柱
間に架渡されたレールを走行する台車であり、フロア面
積に対する搬送路の占有割合を低くすることができる。
その他、有軌道車として、フロア上に設置されたレール
を走行する床上レールガイドタイプ、フロア上に設置さ
れた簡易なガイドに沿って走行する床上ガイドタイプ、
フロア下に設置されたレールを走行する床下レールガイ
ドタイプのものでもよい。また、無軌道車として、前記
ＡＧＶでもよい。

【００１６】前記搬送台車により搬送される搬送容器
は、密閉されていることが好ましい（請求項７に記載の
発明）。これは局所クリーン化を図るものである。同様
に局所クリーン化を図ることができるものとして、後述
するアクティブＢＯＸでもよい。

【００１７】前記搬送台車は、ファンフィルタユニット
と防塵ドアを取付けた構成でもよい（請求項８に記載の
発明）。半導体製造ラインによっては、密閉せずにウェ
ーハを裸で収容する搬送容器を用いている場合がある。
この発明のように搬送台車にファンフィルタユニットと
防塵ドアを取付けることにより、局所クリーン化を図る
ことができる。

【００１８】前記搬送路をクリーン簡易トンネルで覆う
ようにしてもよい（請求項９に記載の発明）。クリーン
簡易トンネルは、搬送路の上部にファンフィルタユニッ
トを配置し、そのファンフィルタユニットの両側に防塵
手段としての防塵用カーテン、パネル等を取付け、且
つ、その防塵手段の範囲から搬送台車の駆動部を除いた
ものである。このクリーン簡易トンネルにより、ウェー
ハを枚葉処理する場合にも、局所クリーン化を図ること
ができる。

【００１９】次に、上記半導体製造ラインにおける搬送
台車の制御方法に関する発明について説明する。前記搬
送手段を構成する搬送台車は、各ショップに所属すると
共に、その内の指定数台が、各ショップ間の搬送を担う
ように、制御手段により制御される（請求項１０に記載
の発明）。一連の製造工程を処理する複数の半導体製造
装置を備えたショップからなるフロー・ショップ方式で
は、各ショップの最終工程を終えたウェーハを受取る搬
送台車が、次工程のショップにウェーハを搬送する役割
を果すことができる。そして、このような台車であっ
て、前記制御手段により指定された台車にショップ間の
搬送を任せ、他の台車はショップ内搬送を専らにするこ
とにより、各ショップ間の搬送を担う台車数を減らすこ
とができ、搬送の制御が易しくなる。この場合、各ショ
ップでの搬送台車数は、そのショップでの処理能力を常
に上回る台車数を投入することが好ましい。

【００２０】前記発明において、前記制御手段と前記搬
送台車間のコミュニケーションを図るため、前記制御手
段及び前記搬送台車には、それぞれ信号入出力手段を備
えていると共に、前記搬送台車は、前記信号入出力手段
から搬送司令信号を受取り、自己の搬送制御装置によ
り、搬送先ショップへの最短ルートを判断し走行する
（請求項１１に記載の発明）。

【００２１】即ち、前記搬送台車の搬送制御装置のメモ
リには、搬送路に関するデータが書込まれており、台車
はそのデータに基づいて走行する。

【００２２】前記発明において、前記搬送手段を構成す
る搬送路の分岐点に、その分岐点への進入を制御する交
通信号入出力手段を配置するようにしてもよい（請求項
１２に記載の発明）。搬送台車が分岐点に進入できるか
否かは、交通信号入出力手段により制御するので、分岐
点の構造が簡単になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施形態に係る半導体製造ライン
の構成例を図面に基づいて説明する。図１は、同製造ラ
インの平面図である。この図１及び後述する各図におい
て、同一構成は、同一符号を付けることにより、重複し
た説明を省略する。

【００２４】前記製造ラインは、図１に示したように、
各種半導体製造装置及び搬送手段が配置されるフロア１
を複数の段階、例えばフェーズ１からフェーズ４に区分
し、さらに各フェーズを、図示のフェーズ１のように、
例えばステップ１とステップ２に区分している。そし
て、フェーズ１のステップ１に特定されたフロアを作業
エリアとし、各種半導体製造装置を配置し、半導体を完
成させるようになっている。この実施形態では、フェー
ズ１のステップ１により、例えばウェーハ月産５０００
枚から７０００枚のミニファブを形成し、その後、需要
の増大に応じて、フェーズ１のステップ２を増設し、さ
らにフェーズ２、３、４を増設できるレイアウトとなっ
ている。

【００２５】よって、初期投資を押さえ、半導体の需要
の変化に柔軟に対応できる製造ラインになっている。

【００２６】前記各種半導体製造装置は、一連の製造工
程を処理する複数の製造装置を同一のベイに配置し、各
ショップ２〜５を構成している。例えば、図１に示した
ように、ウェーハ処理工程を、ゲート形成工程ショップ
２と、不純物導入／ウェル形成ショップ３と、配線工程
ショップ４と、ＣＭＰ工程ショップ５に分ける。前記ゲ
ート形成工程ショップ２には、例えばスパッタリング装
置２０、洗浄装置２１、レジスト装置２２、露光装置２
３等を配置する。前記不純物導入／ウェル形成工程ショ
ップ３には、例えばイオン注入装置３０、酸化装置３
１、洗浄装置３２、熱拡散装置３３等を配置する。前記
配線工程ショップ４には、例えば酸化装置４０、レジス
ト装置４１、露光装置４２、蒸着装置４３等を配置す
る。さらに前記ＣＭＰ工程ショップ５には、例えばラッ
ピング装置５０やポリッシング装置５１が配置されてい
る。

【００２７】このようなフロー・ショップ方式によれ
ぱ、各ショップ内において、ウェーハ処理工程につき連
続的な処理が行われ、一連の処理工程が完了することに
なり、ウェーハのショップ間の搬送回数を減らすことが
できる。

【００２８】前記搬送手段は、各ショップ２〜５の内ル
ープ状搬送路２４、３４、４４、５２と、各ショップ間
を結ぶ外ループ状搬送路６と、外ループ状搬送路６から
各内ループ状搬送路２４〜４４、５２に進入する進入路
２５、３５、４５、５３と、内ループ状搬送路２４〜４
４、５２から外ループ状搬送路６に進出する進出路２
６、３６、４６、５４と、前記外ループ状搬送路６での
進行方向を反転させる反転ループ状搬送路６０，６１を
備えている。これら各搬送路２４〜４４、５２、６、進
入路２５〜４５、５３、進出路２６〜４６、５４及び反
転ループ状搬送路６０，６１は、連続しており、ショッ
プ内及びショップ間に亘るダイレクト搬送路となってい
る。

【００２９】よって、前記搬送手段を構成する搬送台車
は、上記搬送路全体を走行できるので、従来のように、
各ショップ毎のストッカが不要となる。この実施形態に
おいては、各製造装置の故障に対応でき、また搬送のタ
イミングを調整できる保管庫としのストッカＳは、例え
ば各フェーズ毎に設ければよい。

【００３０】上記搬送路は、搬送専用の領域とすること
で、搬送路幅を、約１乃至１．５メール幅とする。よっ
て、フロア１に占める搬送路の面積を極小化することが
可能である。このことは後述する他の実施形態におい
て、前記搬送路領域を高清浄度、例えばクラス１〜１０
に構築する場合に、施工コスト、メンテナンスコストを
大幅に削減することができ、省エネルギー、即ち、地球
環境に優しい半導体工場に繋がる。

【００３１】半導体製造装置等の搬出入及びメンテナン
スは、搬送路外部、例えば工場ショップエンド通路１Ａ
（図１参照）より行う。以上の搬送路の構成は、フロー
・ショップ方式のみならずジョブ・ショップ方式でも有
効である。

【００３２】次に上記搬送路に沿って走行する搬送台
車、その台車により搬送される搬送容器の実施形態を図
２及び図３に基づいて説明する。図２は搬送台車及び半
導体製造装置のローダ／アンローダ部の正面図、図３は
同要部斜視図である。

【００３３】この実施形態では、前記搬送台車として、
図２及び図３に示したように、空間走行車としての床上
モノレール８を採用している。床上モノレール８は、リ
ニア誘導モータを駆動部として走行する台車本体８０
と、この台車８０を走行案内する支柱レール８１からな
り、この台車本体８０には搬送容器として、密閉Ｂ０Ｘ
９を載せる。

【００３４】前記台車本体８０には、前記半導体製造装
置２０等のローダ／アンローダ部２０Ａ等との間で、前
記密閉Ｂ０Ｘ９の受渡しを行う移載ロボット９０Ａが設
けられており、この移載ロボット９０Ａは、例えば、Ｂ
ＯＸ９を横方向に受渡すことができる機能を備えていれ
ばよい。このような一方向の移載ロボット９０Ａによれ
ば、移載時間を短縮することができ、発明者は移載時間
として約５秒を想定している。即ち、ＯＨＴ（オーバー
ヘッドホイストトランスポート）によるボックスの
昇降動作や床下設置搬送路の様に地上へのボックス移載
のための特別なローダ／アンローダ部は不要である。よ
って、搬送時間の短縮化、搬送システムの単純化による
システム自体の信頼性の向上、搬送システムのトータル
コストの削減を図ることができる。

【００３５】前記支柱レール８１は、前記搬送路６等に
沿って、所定間隔毎にフロア１に固定するもので、その
高さ寸法は、前記密閉ＢＯＸ９の受渡しをスムースに行
える高さ、即ち、前記各半導体製造装置２０等のローダ
／アンローダ部２０Ａに前記ＢＯＸ９をスムースに移載
できることを基準に決定される。現状では、各半導体製
造装置２０等のローダ／アンローダ部２０Ａの高さ寸法
である９００mmが基準となる。

【００３６】前記密閉ＢＯＸ９は、内部に収容したウエ
ーハを高清浄度に保って、局所クリーン化を図るもの
で、開閉ドアを前面に形成したＦＯＵＰ（フロントオ
ープンユニファイドポット）や開閉ドアを下面に形成
したＳＭＩＦ（スタンダードメカニカルインターフェ
イス）ポッドを用いる。よって作業エリアのクリーン度
をクラス１０００〜１００００に下げることができる。

【００３７】次に、図４〜図７に基づいて、前記搬送路
に沿って設けられる搬送システムの他の実施形態につい
て説明する。図４は第２実施形態に係る搬送システムの
正面図、図５は同斜視図、図６は第３実施形態に係る搬
送システムに用いる搬送台車の斜視図、図７は第４実施
形態に係る搬送システムに用いる搬送容器の斜視図であ
る。

【００３８】第２実施形態が、前記搬送手段（以下、第
１実施形態に係る搬送システムという）と異なる構成
は、搬送容器を密閉ＢＯＸ９から裸カセット９Ａに変え
たこと、台車本体８０Ａの上部にファンフィルタユニッ
ト（以下、ＦＦＵという）８２を取付け、ダウンフロー
をウェーハに当てて、高清浄度を維持していること、ま
た、前記ローダ／アンローダ部２０Ａの上方の天井チャ
ンバーにもＦＦＵ８３を設置し、裸カセット９Ａのウェ
ーハが、高清浄度を維持できるようにしていることであ
る。

【００３９】前記ＦＦＵ８２は、例えば、ＨＥＰＡ、Ｕ
ＬＰＡ或はケミカルフィルタとファンからなり、このフ
ァンに対する電力は、無接触給電されている前記台車本
体８０Ａから与えられる。なお、前記台車本体８０Ａに
は、防塵用のドア８２Ａが取付けられ、高清浄度化が徹
底されている。その他の構成は、第１実施形態の搬送シ
ステムと同一であるので、同一の作用効果を奏する。

【００４０】第３実施形態に係る搬送システムが、上記
第２実施形態に係る搬送システムと異なる構成は、図６
に示したように、前記ＦＦＵ８２を台車本体８０Ｂの側
部であって、且つ、前記ローダ／アンローダ部２０Ａに
向けて水平層流を形成できるように取付けた点にある。
このＦＦＵ８２により、台車本体８０Ｂ内を陽圧に維持
でき、且つ、水平層流が台車本体８０Ｂの開口部８４か
ら放出されているので、開口部８４から塵等が侵入する
おそれもなく、防塵用のドアを取外すことができる。よ
って、ドアオープンナーの設備費用を削減することがで
きる。

【００４１】なお、前記台車本体８０Ｂが、前記ローダ
／アンローダ２０Ａ側に停止した時点で、前記ＦＦＵ８
２のファンが停止される。この第３実施形態でも、ロー
ダ／アンローダ部２０Ａでは、ＦＦＵ８３により、上部
から下方に向って、ダウン層流が形成されており（図４
参照）、前記ファンの回転が停止することで、台車本体
８０Ｂの水平層流との競合が避られ、乱気流の発生を防
ぐことができる。その他の構成は、第１，第２実施形態
の搬送システムと同一であるので、同一の作用効果を奏
する。

【００４２】第４実施形態に係る搬送システムでは、第
１実施形態に係る密閉ＢＯＸ９の代わりに、図７に示し
たようなアクティブＢＯＸ９Ｂを採用している。このア
クティブＢＯＸ９Ｂは、カセット本体９０とカセットカ
バー９１と前記ＦＦＵ８２とから構成されている。前記
カバー９１の底面には、前記カセット本体９０及び前記
カバー９１を洗浄する際に必要となる１以上の水抜き孔
９２が設けられている。前記ＦＦＵ８２が形成する水平
層流により、塵埃の侵入を防ぐためのシール性は問題と
ならず、ドアが存在しない開口面９３や前記水抜き孔９
２を設けることができる。

【００４３】前記ＦＦＵ８２のファン等への電力は、前
記台車本体８０から供給されるようになっており、ＦＦ
Ｕ８２の筐体底面には、電極９４が設けられ、この電極
９４に対応するように、台車本体８０側にも電極が設け
られている。その他の構成は、上記各実施形態と同一で
あり、同様な作用効果を奏する。

【００４４】引続き、図８及び図９に基づいて、搬送シ
ステムの他の実施形態について説明する。図８（イ）
は、第５実施形態の搬送システムに用いる搬送台車の概
略を示すもので、第１実施形態と異なる点は、台車とし
て床上ガイドタイプの床上ガイドＲＧＶ８Ａを用いたこ
とである。ＲＧＶ８Ａは、前記搬送路に沿って設けられ
た一条の案内レール８５にガイドされるものであり、そ
の案内レール８５に対となるガイド受部８６がＲＧＶ８
Ａ側に設置されている。このようなＲＧＶ８Ａによれ
ば、案内レール８５や分岐点の構造も比較的簡単に構成
することができ、設備費を抑えることができる。例え
ば、分岐点の構造として、図８（ロ）のように、案内レ
ール８５にガイド受部８６用の切欠きや車輪用の切欠き
を設ければよく、案内レール８５に特別な仕掛けは不要
である。搬送容器としての密閉ボックス９を載せる点、
密閉ボックス９の代わりにアクティブボックス９Ｂを載
せる点を初め、上記各実施形態と同一にすれば、同一の
作用効果を奏する。

【００４５】図９は、第６実施形態に係る搬送システム
の概略を示すもので、第５実施形態の搬送システムと異
なる点は、前記ＦＦＵ８２及び゛防塵ドア８２Ａを組み
込んだＲＧＶ８Ｂとしたこと、天井チャンバーにもＦＦ
Ｕ８３を設置し、裸カセット９Aが高清浄度を維持でき
るようにしていることである。その他の構成について
は、他の実施形態と同一にすれば、同一の作用効果を奏
する。

【００４６】上記以外の搬送台車として、図１０（イ）
に示した有軌道車の床上レールガイドタイプ８Ｃ（第７
実施形態）のもの、図１０（ロ）に示した床下レールガ
イドタイプ８Ｄ（第８実施形態）のものでもよい。この
ような搬送台車に上記各実施形態と同様な構成を施せ
ば、同一の作用効果を得ることができる。

【００４７】以上の各搬送システムの実施形態は、有軌
道車を用いているが、次に説明するように、無軌道車で
もよい。即ち、図１１に示したように、無軌道車として
のＡＧＶ８Ｅにより密閉カセット９又はアクティブボッ
クス９Ｂを搬送してもよいし（第９実施形態）、図１２
のように前記ＦＦＵ８２及び防塵ドア８２Ａを組み込ん
だＡＧＶ８Ｆとし、天井チャンバーにもＦＦＵ８３を設
置してもよい（第１０実施形態）。

【００４８】前記ＡＧＶ８Ｅ、８Ｆは、動力源にバッテ
リを使うため、それらの側面下部には、充電プラグ８８
が半導体製造装置２０等のローダ／アンローダ部２０Ａ
側に配置された充電ガイド８７に出没可能に取付けら
れ、搬送容器の移載時間を利用して、急速充電できるよ
うになっている。また充電器８８Ａを用いて、走行中に
も充電できるようにしてもよい。その他の構成について
は、他の実施形態と同一の構成とすれば、同一の作用効
果を奏する。

【００４９】以上の各実施形態は、密閉ボックス９、裸
ボックス９Ａ、アクティブボックス９Ｂ等の搬送容器を
用いているが、次に説明するように、枚葉処理用の搬送
システムを設けてもよい。この搬送システムは、図１３
に示したように、前記搬送路に沿って、クリーン簡易ト
ンネルを設けた点に特徴がある。クリーン簡易トンネル
６２は、搬送路の上方にＦＦＵ８３を配置すると共に、
そのＦＦＵ８３に沿って、搬送台車８Ａ等に設けられた
ウエーハ載置部８９の両サイドを覆うカーテン６３から
構成されている。前記カーテン６３は、図１３に示した
ように前記ローダ／アンローダ部２０Ａでは、切り欠か
れている。なお、前記ウエーハ載置部８９には枚葉ウェ
ーハ移載用のロボット６４が取付けられている。

【００５０】このようなクリーン簡易トンネルにより、
施工コスト、メンテナンスコストを大幅に削減すること
ができ、省エネルギー、即ち、地球環境に優しい半導体
工場を提供することができる。

【００５１】次に、前記各搬送台車に対する制御方法に
ついて、図１４及び図１５を参照しつつ、前記床上モノ
レール８を用いて説明する。図１４は、制御手段の構成
例図、図１５は図１に示した搬送路の内、前記ゲート形
成工程ショップ２付近の拡大搬送路図である。

【００５２】前記各搬送台車に対する制御方法は、図１
４に示したようなＣＩＭ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＩｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）システム
によって運用されている。このＣＩＭシステムは、ホス
トコンピュータ７に接続された生産制御装置７０と、こ
の生産制御装置７０にラン接続された搬送制御装置７
１、前記ゲート形成工程ショップ２を制御するゲート形
成工程制御装置７２、前記不純物導入／ウェル形成工程
ショップ３を制御する不純物導入／ウェル形成工程制御
装置７３、前記配線工程ショップ４を制御する配線工程
ショップ制御装置７４、前記ＣＭＰ工程ショップ５を制
御するＣＭＰ工程ショップ制御装置７５からなる。そし
て、例えば前記ゲート形成工程制御装置７２には、図１
４に示したように、洗浄装置、露光装置等が接続されて
いる。

【００５３】前記ＣＩＭシステムにより、前記床上モノ
レール８の指示は、生産計画を管理する前記生産制御装
置７０を通じ前記搬送制御装置７１に伝えられる。そし
て、前記搬送制御装置７１は、前記床上モノレール８、
ストッカＳ、移載ロボット等を一元的にコントロールす
る。

【００５４】前記搬送制御装置７１には、前記搬送路に
沿って配置された信号線が接続され、図１５に示したよ
うに、信号線の要所に、信号入出力手段としての光伝送
装置７６…が配置されている。一方、床上モノレール８
には、前記光伝送装置７６との間で信号をやり取りし、
前記ＣＩＭシステムと前記床上モノレール８との間のコ
ミニュケーションを図る光伝送装置と、搬送制御装置
（それぞれ図示せず）が搭載されている。台車側の前記
搬送制御装置を構成するメモリには、搬送路データ、自
己の走行位置を基準とした搬送先への最短搬送路データ
等が書き込まれいる。

【００５５】上記ＣＩＭシステムにおいて、各床上モノ
レール８は、各ショップ２~５に所属するものとして、
前記各内ループ状搬送路２４、３４、４４、５２内を走
行することを制御原則とする。そして、搬送制御を簡単
に行うため、各ショップの処理能力に必要な搬送能力に
対し、それを上回るように各床上モノレール台数を配置
していて、他ショップへの搬送受渡し用の台車を確保で
きるようにしている。

【００５６】次にその制御手順を図１５に基づいて説明
する。前記ゲート形成工程ショップ２においては、床上
モノレール４台が配置されており、各台車は、通常は同
ショップ内で各半導体製造装置２０等のローダ／アンロ
ーダ部２０Ａとの間で搬送容器の受渡しを行っている。

【００５７】この時に、前記搬送制御装置７１から光伝
送装置７６を介して、次工程の不純物導入／ウェル形成
工程ショップ３への搬送司令信号を受信した台車８ａ
は、処理終了済のウェーハを収容した搬送容器の積込み
が完了したこと等を確認し、その位置から前記不純物導
入工程ショップ３のイオン注入装置までの最短搬送路デ
ータをメモリから読出し、駆動部を制御する。なお、前
記搬送司令信号を受信した台車は１台であったが、複数
台で指定される場合もある。

【００５８】そして、台車８ａは、搬送路２４の分岐点
に設けられ、且つ、前記搬送制御装置７１に接続されて
いる交通信号入出力手段としての光伝送装置７７ａより
青信号を受取り、ループ２４、進出路２６を抜出し分岐
点を通過する。この時、左方から分岐点に進入してくる
台車８ｂがある場合、交通信号入出力手段としての光伝
送装置７７ｂ又は７７ｃより、前記台車８ｂは赤信号を
受けて停止する。

【００５９】前記不純物導入／ウェル工程ショップ３の
イオン注入装置のローダ／アンローダ部での受渡しを終
えた台車８ａは、その時点で、同ショップや他のショッ
プを経由する前記ゲート形成工程ショップ２への搬送司
令信号を受けていれば、その指示に従うが、搬送司令が
ない場合には、そのまま前記ゲート形成工程ショップ２
に戻る。

【００６０】以上のＣＩＭシステムによる制御方法によ
れば、前記搬送制御装置７１が、各床上モノレール８を
一元的に制御することができる、また、各床上モノレー
ル８は、各ショップのループ内を走行することを制御原
則とするので制御が簡単である、また、各ショップ２~
５の最終工程を終えたウェーハを受取る各床上モノレー
ル８が、次工程のショップ等へのウェーハ搬送を担当
し、他のモノレール８はショップ２内の搬送を担当する
ことにより、各ショップ間搬送を担う台車数を減らすこ
とができ、搬送の制御が易しくなる、という効果を得る
ことができる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、各ショ
ップにて一つのプロセス形成工程が完了するので、ジョ
ブ・ショップ方式のように各ショップ間で頻繁な搬送を
行う必要がなくなり、ウェーハの工程間の搬送回数を削
減することができる。よって、搬送時間、その搬送に伴
うウェーハの受渡し時間等、これら生産性に無関係な時
間を削除することにより、生産性を向上させることがで
きる。

【００６２】請求項２に記載の発明によれば、各ショッ
プでのストッカにより搬送タイミングの調整の必要がな
くなり、搬送時間の大幅な削減を図ることができる。ま
た、各ショップのストッカの配置が不要となるので、こ
の点よりコストを削減させることができる。

【００６３】請求項３に記載の発明では、既存の半導体
製造ラインからなるミニファブによって、半導体ＩＣの
製造を完結することができるので、需要が増大すれば、
既存のミニファブを稼動させながら、同時に需要増大に
応じて次のミニファブや前記搬送手段を増設することが
できる。よって、需要の増大や景気の波に乗って設備投
資を行うことができる半導体製造ラインを提供すること
ができる。

【００６４】請求項４に記載の発明の保管庫は、クリー
ンルーム仕様となっており、半導体製造装置が故障した
場合に、搬送容器に収容されたウェーハを一時的に保管
するもの、また搬送容器の搬送のタイミングを調整する
ものであるが、上記ジョブ・ショップ方式における保管
庫とは、その性格が異なる。即ち、ジョブ・ショップ方
式の場合には、搬送体系上、各工程毎の保管庫は必須で
あったが、ダイレクト搬送が可能なフロー・ショップ方
式では、各ショップ毎の保管庫は必ずしも必要ではな
い。よって、設置個数としては、例えば、複数ショップ
につき１台にすることが可能で、この点より施工コスト
やランニングコストのダウンを図ることができる。

【００６５】請求項５に記載の発明によれば、発塵源と
しての作業員の進入を阻止するとともに、半導体製造ラ
インに占める搬送路領域の面積の最小化を図ることがで
きる。この搬送路の最小化は、クリーン簡易トンネル等
により搬送路自体の局所クリーン化を図る場合に、その
施工コスト、維持コストを低減させ、所謂省エネルギー
の要請に応えることができる。

【００６６】請求項６に記載の発明の床上モノレール
は、フロアに固定された支柱間に架渡されたレールを走
行する台車であり、フロア面積に対する搬送路の占有割
合を低くすることができる。

【００６７】請求項７及び８に記載の発明は局所クリー
ン化を図るものである。

【００６８】請求項９に記載の発明のクリーン簡易トン
ネルにより、ウェーハを枚葉処理する場合にも、局所ク
リーン化を図ることができる。

【００６９】請求項１０及び１１に記載の発明によれ
ば、各ショップ間の搬送を担う台車数を減らすことがで
き、搬送の制御が易しくなる。

【００７０】請求項１２に記載の発明によれば、搬送台
車が分岐点に進入できるか否かは、交通信号入出力手段
により制御するので、分岐点におけるレールの切換え等
の複雑な構造を必要としいない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る半導体製造ラインの平面図、

【図２】実施形態に係る搬送システムの正面図、

【図３】同搬送システムの斜視図、

【図４】第２実施形態に係る搬送システムの正面図、

【図５】同搬送システムの斜視図、

【図６】第３実施形態に係る搬送システムの斜視図、

【図７】第４実施形態に係る搬送システムの斜視図、

【図８】（イ）及び（ロ）第５実施形態に係る搬送
システムの正面図、

【図９】第６実施形態に係る搬送システムの正面図、

【図１０】（イ）及び（ロ）第７及び第８実施形態に
係る搬送システムの斜視図、

【図１１】第９実施形態に係る搬送システムの正面
図、

【図１２】第１０実施形態に係る搬送システムの正面
図、

【図１３】第１１実施形態に係る搬送システムの正面
図、

【図１４】実施形態に係るＣＩＭシステムの構成例
図、

【図１５】実施形態に係るＣＩＭシステムの構成例
図、

【図１６】従来例に係る半導体製造ラインの平面図、

【図１７】従来例に係る半導体製造ラインの概念図、

【符号の説明】

１フロア１Ａ工場ショップエンド通路２ゲート形成工程ショップ２０スパッタリング装置２０Ａロー
ダ／アンローダ部２１洗浄装置２２レジスト装置２３露光装
置２４３４４４５２内ループ状搬送路２５３５４５５３進入路２６３６４６５４進出路３不純物導入／ウェル形成ショップ３０イオン注入装置３１酸化装
置３２洗浄装置３３熱拡散
装置４配線工程ショップ４０酸化装置４１レジス
ト装置４２露光装置４３蒸着装
置５ＣＭＰ工程ショップ５０ラッピング装置５１ポリッ
シング装置６外ループ状搬送路６０６１
反転ループ状搬送路６２クリーン簡易トンネル６３カーテ
ン６４移載用のロボット７０生産制御装置７１搬送制
御装置７２ゲート形成工程制御装置７３不純物導入／ウェル形成工程制御装置７４配線工程ショップ制御装置７５ＣＭＰ工程ショップ制御装置７６７７ａ７７ｂ７７ｃ光伝送装置８床上モノレール８Ａ８Ｂ
床上ガイドＲＧＶ８ａ８ｂ台車８０８０Ａ８０Ｂ台車本体８１支柱レール８２８３
ＦＦＵ８Ｃ８Ｄ８Ｅ８Ｆ搬送台車８２Ａ防塵用のドア８４開口部８５案内レール８６ガイド
受部８８充電プラグ８７充電ガ
イド８８Ａ充電器８９ウエー
ハ載置部９密閉Ｂ０Ｘ９Ａ裸カセ
ット９ＢアクティブＢＯＸ９０Ａ移載ロボット９０カセット本体９１カセッ
トカバー９２水抜き孔９３開口面９４電極１００２００３００４００５００ショップ６００工程内搬送７００工程
間搬送８００Ｓストッカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６５Ｇ 1/137 Ｂ６５Ｇ 1/137 Ａ 49/00 49/00 Ａ 49/07 49/07 ＺＨ０１Ｌ 21/02 Ｈ０１Ｌ 21/02 ＺＦターム(参考） 3C042 RB23 RB36 RB38 RK04 RK23 RK29 3F022 AA08 BB08 CC02 EE05 FF01 LL12 MM04 MM08 MM11 MM44 NN31 5F031 CA02 DA01 DA08 EA14 FA01 FA03 FA07 FA09 FA15 GA02 GA43 GA47 GA58 GA59 LA08 MA06 MA09 NA02 NA08 NA16 NA18 PA02 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の製造工程を処理する半導体製造ラ
インにおいて、一連の製造工程を処理する複数の半導体製造装置から構
成されるショップを一以上配置したことを特徴とする半
導体製造ライン。
【請求項２】前記ショップ内及び前記ショップ間に亘
ってウェーハをダイレクトに搬送する搬送手段を設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造ライン。
【請求項３】製造規模の拡大に応じて前記ショップを
増設できるミニファブ化に対応して、前記搬送手段を増
設することを特徴とする請求項２に記載の半導体製造ラ
イン。
【請求項４】前記搬送手段は、半導体製造装置の故障
等に対応できる保管庫を備えていることを特徴とする請
求項２又は請求項３に記載の半導体製造ライン。
【請求項５】前記搬送手段を構成する搬送路は、搬送
専用の領域とすることを特徴とする請求項２乃至４の何
れかに記載の半導体製造ライン。
【請求項６】前記搬送手段を構成する搬送台車は、床
上モノレールであることを特徴とする請求項２乃至５の
何れかに記載の半導体製造ライン。
【請求項７】前記搬送台車により搬送される搬送容器
は、密閉されていることを特徴とする請求項６に記載の
半導体製造ライン。
【請求項８】前記搬送台車は、ファンフィルタユニッ
トと防塵ドアを備えていることを特徴とする請求項６に
記載の半導体製造ライン。
【請求項９】前記搬送路は、クリーン簡易トンネルで
覆われていることを特徴とする請求項５に記載の半導体
製造ライン。
【請求項１０】一連の製造工程を処理する複数の半導
体製造装置から構成されるショップ内及び前記ショップ
間に亘ってウェーハをダイレクトに搬送する搬送手段
が、制御手段により制御される半導体製造ラインにおい
て、前記搬送手段を構成する搬送台車は、各ショップに所属
すると共に、その内の指定数台が、各ショップ間の搬送
を担うことを特徴とする半導体製造ライン。
【請求項１１】前記制御手段と前記搬送台車間のコミ
ュニケーションを図るため、前記制御手段及び前記搬送
台車は、それぞれ信号入出力手段を備えていると共に、前記搬送台車は、前記信号入出力手段を介して搬送司令
信号を受取り、自己の搬送制御装置により、搬送先ショ
ップへの最短ルートを判断し走行することを特徴とする
請求項１０に記載の半導体製造ライン。
【請求項１２】前記搬送手段を構成する搬送路の分岐
点には、その分岐点への進入を制御する交通信号入出力
手段が配置されていることを特徴とする請求項１１に記
載の半導体製造ライン。