JP2004310179A

JP2004310179A - 半導体製造装置のロット処理終了予測装置およびロット処理終了予測方法およびロット処理終了予測プログラムを記録した媒体

Info

Publication number: JP2004310179A
Application number: JP2003099081A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Shimizu; 雄三清水
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】半導体製造装置の処理室の稼動状態を収集し、ウェハの搬送経路を正しく求めることによりロット処理終了時間を予測する装置および方法を提供する。
【解決手段】半導体製造装置３の各処理室１０１の稼動状態を収集する第１の収集手段と、処理前の被処理物の枚数とレシピ名を収集する第２の収集手段と、第１の収集手段１と該第２の収集手段２によって収集された結果を基にロット処理終了時間を算出する演算手段と、演算結果を出力する手段からなる。その結果、半導体製造装置３の処理室１０１を使用可否の状態を収集することによって搬送経路を特定することが可能になり、より正確なロット処理終了予測時間を予測することが可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置のロット処理終了予測時間を算出する装置および算出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体製造装置のロット処理終了予測時間を算出する方法としては、例えば特許文献１に記載されているようなものがあった。
【０００３】
半導体の製造工程においては、特許文献１に記載された図７に示すように、移載室１０２を中央にしてその周囲にはウェハの入ったウェハカセット１０５の出し入れを行う複数のロードロック１０３とウェハにエッチングやスパッタリングなどの加工処理を施す処理室１０１が設けられ、移載室１０２にウェハの出し入れを実行するロボットハンド１０４が設置された半導体製造装置が使用されている。
【０００４】
この半導体製造装置に、ウェハが複数入ったウェハカセット１０５がロードロック１０３に供給されると、ロボットハンド１０４によりウェハが一枚ずつ取り出され、処理室１０１に搬送されて所定の加工処理が施される。
【０００５】
ロット全ての加工処理を終了するのに要する時間は、ロボットハンド１０４がウェハカセット１０５からウェハを取り出して所定の処理室１０１に搬送する時間、処理室１０１内でプロセス処理を行う時間、プロセス処理の終了したウェハを処理室１０１からウェハカセット１０５に戻すのに必要な時間、ウェハカセット１０５をロードロック１０３に出し入れするのに必要な時間などの組み合わせによって決まる。
【０００６】
図８は特許文献１に記載された従来のロット処理終了時間を予測する方法を示している。
【０００７】
図８において、被処理物としてウェハを用い処理レシピから読み出したウェハ６ａ〜６ｃごとの工程時間を個々の搬送工程時間とプロセス処理工程時間Ｔ５ａ〜Ｔ５ｃとに分解して、分解した個別の工程時間をウェハ６ａ〜６ｃの処理手順に従って並行して実行できる処理が重なり合うように単一時間軸上に配列して、ロット内で最初に処理する被処理物６ａの処理開始時刻と最終処理される被処理物の処理終了時刻に基づいてロット処理終了時間を予測する。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２０９４２１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術を示した図８によると、各ウェハが処理室１０１内でプロセス処理を行う時間であるＴ５ａ、Ｔ５ｂ、Ｔ５ｃは重なったプロセス処理時間帯が存在しないことがわかる。
【００１０】
しかし、従来技術の図７でも示したように、近年の半導体製造装置は複数の処理室１０１を設置し、その複数の処理室１０１に同時にウェハを搬送して、プロセス処理時間を短縮させる方法が一般的である。
【００１１】
そのため、従来技術では複数の処理室１０１を備えた半導体製造装置の場合には、正確な処理時間を推定することが出来ない。
【００１２】
また、近年の複数の処理室を備えた半導体製造装置において、一部の処理室１０１がトラブルにより処理出来ない場合は、ウェハは処理可能な処理室１０１のみを使用してプロセス処理を行う。すなわち、半導体製造装置の完全停止を防ぐために、ウェハの搬送経路を変更することを行うことが一般的である。
【００１３】
しかしこの場合においても、従来技術では半導体製造装置の場合には正確な処理時間を推定することが出来ない。
【００１４】
以上の理由により、従来技術では特に複数の処理室１０１を備えた半導体製造装置の場合、実際のウェハの搬送経路と処理レシピから読み取った搬送経路が異なり、作業者が正確な処理時間を予測できないという課題を有していた。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、半導体製造装置の処理室の稼動状態を収集し、収集結果に基づいたウェハの搬送経路を正しく求めることにより、正確なロット処理終了時間を予測する装置および予測する方法およびロット処理終了予測プログラムを記録した媒体を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる処理終了時間予測装置は、半導体製造装置の各構成要素の稼動状態を収集する装置情報収集手段と、処理前の被処理物の枚数と処理レシピを収集するロット情報収集手段と、装置情報収集手段とロット情報収集手段によって収集された結果を基にロット処理終了予測時間を算出する演算手段と、演算結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明に係わる処理終了時間予測方法は、半導体製造装置の各構成要素の稼動状態を収集する装置情報収集する工程と、処理前の被処理物の枚数および処理レシピを収集するロット情報収集工程と、装置情報収集手順とロット情報収集手順によって収集された結果を基にロット処理終了予測時間を算出する演算する工程と、演算結果を出力する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また本発明に係わる媒体は、半導体製造装置の各構成要素の稼動状態を収集する工程と、処理前の被処理物の枚数および処理レシピを収集する工程と、第１の収集値と第２の収集値を基にロット処理終了予測時間を演算する工程と、演算の結果を出力させることを特徴とする処理終了時間予測プログラムを記録したことを特徴とするものである。
【００１９】
なお本発明の演算手段は、過去のロットの処理データを基に得られた算出式が登録されており、装置情報収集手段とロット情報収集手段によって収集された収集値を前記算出式に代入することにより処理終了予測時間を算出することがより好ましい。
【００２０】
なお本発明のロット情報収集手段は、ロットの処理枚数を生産管理システムから得ることがより好ましい。
【００２１】
なお本発明のロット情報収集手段は、ロットの処理枚数を半導体製造装置から得ることがより好ましい。
【００２２】
なお本発明の装置情報収集手段は、半導体製造装置の処理室の状態をオンライン収集することがより好ましい。
【００２３】
なお本発明のロット処理終了予測装置は、半導体製造装置内部に備えていることがより好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施形態１におけるロット処理終了予測装置の装置構成図である。
【００２６】
また、図２は本実施形態で用いた半導体製造装置３の構成図である。図２において、複数の構成部を持つのは処理室１０１ａ、１０１ｂ及びロードロック１０３ａ、１０３ｂである。
【００２７】
図１、図２において、装置情報収集部１は半導体製造装置３に構成された複数のプロセス処理室１０１ａ、１０１ｂ及びロードロック１０３ａ、１０３ｂの使用可否状態の情報取得を行う。
【００２８】
この情報によりすべてのプロセス処理室１０１及びロードロック１０３に異常がない場合は、すべての処理室１０１及びロードロック１０３を用いて同時に複数のウェハをプロセス処理することが出来る。
【００２９】
また一部の処理室１０１及びロードロック１０３に異常が見られる場合は、故障の処理室１０１及びロードロック１０３を除いてプロセス処理を行う。
【００３０】
なお半導体製造装置３で故障が存在してもプロセス処理が可能な場合は、半導体製造装置３中の構成部のうち、同一の構成部を複数有している箇所に異常が見られる場合に限られる。
【００３１】
例えば本実施形態ではロボットハンド１０４が故障の場合、この半導体製造装置３を用いてプロセス処理を行うことは不可能である。
【００３２】
次に図１のロット情報収集部２は現在処理を行おうとしているロットのウェハ枚数及び処理レシピ名を生産管理システム上に登録されているロット情報から収集する。
【００３３】
また、処理時間演算部４には、図３に示すような過去のロットの処理枚数と処理時間及び半導体製造装置３の使用可能処理室数の実績データから作成された処理時間を算出するためのパラメータテーブル６があらかじめ登録されている。
【００３４】
また、出力部５は、処理時間演算部４により得られた処理予測時間を出力するものである。
【００３５】
図３は、処理時間演算部４における処理時間算出方法を示した概念図である。
【００３６】
図３において、ある設備Ａのレシピ名Ｒｅｃｉｐｅ１で処理したときのロットの処理枚数とロットの処理に要した処理時間の実績データをプロットしたグラフであり、横軸がロットの処理枚数（以下、ｗと呼ぶ）、縦軸が処理時間（以下、Ｔｐと呼ぶ）を示している。
【００３７】
この図を見てもわかるように、Ｔｐは増分パラメータ（以下、ａと呼ぶ）、初期所要時間（以下、ｂと呼ぶ）を用いて次式により求められる。
【００３８】
Ｔｐ＝ａ×ｗ＋ｂ
ｂはロットの枚数によらず必ず処理に要する時間であり、例えば、半導体製造装置３におけるロードロック１０３内部の真空引きや大気開放に要する時間などが代表的な時間である。
【００３９】
また、ａは半導体製造装置３内部の１枚あたりのウェハ搬送時間および処理室１０１における処理時間を示しており、処理条件であるレシピによってａとは異なる値を示す。
【００４０】
また、半導体製造装置３において複数の処理室１０１を有する装置の場合、使用できる処理室１０１数によってもａは異なる値となる。
【００４１】
図４は、Ｔｐの算出方法に基づき、設備別、レシピ別、使用可能処理室１０１数別に求めたａおよび初期所要時間ｂが登録されているパラメータテーブル６の概念図である。
【００４２】
次にかかる構成により求められるロットの処理終了時間の予測算出処理について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態のロット処理終了予測装置の算出処理のフローチャートである。
【００４３】
まずロットの処理を開始した時点（Ｓ１０１）で、ロット情報収集部２はロットのｗと処理条件を示す処理レシピ名（Ｒｅｃｉｐｅ１）を生産管理システム７から収集する（Ｓ１０２）。
【００４４】
次に、装置情報収集部１は、半導体製造装置３の各処理室１０１の状態を収集し、使用可能な処理室１０１数を保持する（Ｓ１０３）。
【００４５】
処理時間演算部４では、ロット情報収集部２により得られたｗと処理レシピ名（Ｒｅｃｉｐｅ１）および装置情報収集部１により得られた使用可能処理室１０１数から、パラメータテーブル６に登録されているａおよびｂを索出し、増分パラメータ値ａ１、ｂ１を決定し（Ｓ１０４）、決定したパラメータ値ａ１、ｂ１およびロットのｗをＴｐ算出式に代入することにより処理時間を算出する（Ｓ１０５）。
【００４６】
このようにして得られたロットの処理所要予測時間と処理開始時間（Ｔｓ）から、処理終了予測時間（Ｔｅ）を算出し（Ｓ１０６）、出力部５に表示する（Ｓ１０７）。
【００４７】
図６は本実施形態における出力部５のロット処理終了予測時間の出力例である。図６の出力部は、作業者がロットの生産進捗をコントロールするための端末画面上に表示されており、ロットが処理開始した時点で、図６に示すような表示画面により装置単位で処理中のロット処理終了時間を知ることができる。
【００４８】
図６では、更新ボタンを設けて作業者が任意のタイミングで処理終了予測時間を求めることができるが、出力部５が一定周期で処理時間演算部４に対して、各ロットの処理終了予測時間を自動的に問い合わすことにより、作業者が更新ボタンを押下することなく、出力部に表示する方法であっても構わない。
【００４９】
かかる構成及び手順によれば、作業者にロットの処理終了予測時間を与えることにより、作業者はこの終了予測時間を基にロットの生産進行を効率的に進めることができる。また、ロットの完成予定日を、ロットの処理時間を基に自動的に算出するスケジューラに対して、ロット処理終了時間を与えることにより、スケジューラはこの処理予測時間を基にした正確なロットの生産計画を計算することが可能となり、顧客に対して納期予定日を正確に回答することが可能となる。
【００５０】
なお、ロット情報収集部２は、実際に装置内でセンサーなどにより検出した枚数から取得しても構わない。
【００５１】
また、本実施形態として、上記構成からなるロット処理終了予測装置は、半導体製造装置３外部に構成される装置として説明したが、もちろん半導体製造装置３内部に上記構成を備えていても構わない。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明のロット処理終了予測装置によると、半導体製造装置の処理室の使用可否の状態を収集することによって搬送経路を特定することが可能になり、作業者は、より正確なロット処理終了予測時間を容易に予測することが可能となり、半導体製造装置を効率的に運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるロット処理終了予測装置の構成図
【図２】本発明の実施形態における半導体製造装置の構成図
【図３】本発明の実施形態におけるロット処理時間算出方法の概念図
【図４】本発明の実施形態における処理時間算出式のパラメータテーブルを示す図
【図５】本発明の実施形態におけるロット処理終了予測装置の処理のフローチャート
【図６】本発明の実施形態における処理終了予測時間の出力例を示す図
【図７】従来技術の半導体製造装置の構成図
【図８】従来技術のロット処理終了時間の予測工程の説明図
【符号の説明】
１装置情報収集部
２ロット情報収集部
３半導体製造装置
４処理時間演算部
５出力部
６パラメータテーブル
７生産管理システム
１０１処理室
１０２移載室
１０３ロードロック
１０４ロボットハンド
１０５ウェハカセット

Claims

半導体製造装置の各構成要素の稼動状態を収集する装置情報収集手段と、処理前の被処理物の枚数と処理レシピを収集するロット情報収集手段と、前記装置情報収集手段と前記ロット情報収集手段とによって収集された結果を基に前記ロット処理終了予測時間を算出する演算手段と、演算結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする処理終了時間予測装置。
半導体製造装置の各構成要素の稼動状態を収集する装置情報収集する工程と、処理前の被処理物の枚数および処理レシピを収集するロット情報収集工程と、前記装置情報収集する工程と前記ロット情報収集する工程によって収集された結果を基に前記ロット処理終了予測時間を算出する演算する工程と、演算結果を出力する工程とを備えたことを特徴とする処理終了時間予測方法。
コンピュータに半導体製造装置の各構成要素の稼動状態を収集する工程と、処理前の被処理物の枚数および処理レシピを収集する工程と、第１の収集値と第２の収集値を基に前記ロット処理終了予測時間を演算する工程と、前記演算の結果を出力させる工程とを備えたことを特徴とする処理終了時間予測プログラムを記録した媒体。
前記演算手段は、過去のロットの処理データを基に得られた算出式が登録されており、前記装置情報収集手段と前記ロット情報収集手段によって収集された収集値を前記算出式に代入することにより処理終了予測時間を算出することを特徴とした請求項１記載のロット処理終了予測装置。
前記ロット情報収集手段は、前記ロットの処理枚数を生産管理システムから得ることを特徴とする請求項１または４記載のロット処理終了予測装置。
前記ロット情報収集手段は、前記ロットの処理枚数を前記半導体製造装置から得ることを特徴とする請求項１または４記載のロット処理終了予測装置。
前記装置情報収集手段は、前記半導体製造装置の処理室の状態をオンライン収集することを特徴とする請求項１または４または５または６記載のロット処理終了予測装置。
前記ロット処理終了予測装置は、半導体製造装置内部に備えていることを特徴とする請求項１記載のロット処理終了予測装置。