JP2005197500A - 半導体製造システム、半導体装置の製造方法、ワーク製造システムおよびワークの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フローショップにおける半導体装置製造の停滞を防止し、半導体装置の生産性を大幅に向上させる。
【解決手段】 半導体製造システム１は、擬似フローショップ３、および擬似ジョブショップ４が設けられている。擬似フローショップ３には、各製造装置の処理能力、保全頻度、保全時間、故障頻度、および修理時間の差などの要因が考慮されて生産性にバランスを取ることのできる製造装置が、製造工程フローにおける必要最小単位の製造装置群としてセル３ａ，３ｂに分割されている。セル３ａ，３ｂは、セルホスト５，１１がそれぞれ設けられており、これらセルホスト５，１１によって、各セル３ａ，３ｂを独立した製造ラインとしてそれぞれ制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、半導体装置製造における生産性の向上に適用して有効な技術に関するものである。

半導体装置の製造工程における製造技術においては、たとえば、膜形成の生産性を向上させるために、クリーンルーム内に製造工程順に対応する製造装置を順次配列したフローショップ設置ユニットと同種機能の製造装置群をまとめて配置したジョブショップ設置ユニットとを組み合わせて配置するもの（特許文献１参照）がある。

また、フローショップによる製造装置のシステム制御技術としては、たとえば、複数の処理装置と搬送装置とを製造工程順に連続して配置したフローショップラインを設け、該フローショップライン全体を１台の製造装置として認識して制御を行うものがある（特許文献２参照）。
特開平１１−１４５０２２号公報 特開２００１−１４３９７９号公報

ところが、上記のような半導体装置の製造技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。

すなわち、フローショップの各工程における製造装置は、処理時間の差、保全頻度、故障頻度、ならびに修理時間の差などがそれぞれ異なるために、これらの要因が影響して生産性のバランスが崩れてしまい、半導体製造に停滞が発生してしまう恐れがある。

それにより、総合的な製造装置の有効利用利が低下し、投資効率が悪化してしまう恐れがある。

本発明の目的は、フローショップにおける半導体装置製造の停滞を防止し、半導体装置の生産性を大幅に向上させることのできる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明は、同種機能の製造装置群が配置されたジョブショップと、半導体装置の製造工程順に対応する製造装置が順次配列されたフローショップとを備えた半導体製造システムであって、該フローショップは、半導体製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が略製造工程順に配置された擬似フローショップと、フローショップに配置される製造装置のうち、擬似フローショップに含まれない製造装置が配置された擬似ジョブショップとを有し、擬似フローショップは、半導体製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルから構成され、各々のセルは、セルを独立した製造ラインとして管理するセル内製造管理手段を備えたものである。

また、本発明の半導体製造システムは、前記セル内製造管理手段が、擬似フローショップに設けられた製造装置を個々に制御するセル内装置インテグレータと、製造装置間における半導体ウエハの搬送を行うセル内搬送装置を制御するセル内搬送インテグレータと、セル内装置インテグレータ、およびセル内搬送インテグレータを統括して制御するセルホストコンピュータとよりなるものである。

さらに、本発明の半導体製造システムは、前記セルにそれぞれ設けられたセルホストコンピュータを統括して制御するホストコンピュータを備えたものである。

また、本発明の半導体製造システムは、前記ホストコンピュータが、任意のセル内の製造装置が受け入れ不可の際に、他のセル内における代替処理が可能な同種類の製造装置を検索し、検索した製造装置によって代替処理を実行するように制御するものである。

さらに、本発明の半導体製造システムは、前記セルが、セルホストコンピュータとのインタフェースとなるインタフェース端末を備え、該インタフェース端末は、セルホストコンピュータを介してセル内におけるすべての製造装置が制御するものである。

また、本発明の半導体製造システムは、前記インタフェース端末が、予め設定された認識情報が入力された際に、セル内における製造装置の稼働制限を解除する認識手段を備えたものである。

さらに、本発明の半導体製造システムは、前記セルホストコンピュータが、セル内における製造装置の処理枚数を累計してセルにおける生産量を算出するものである。

また、本発明の半導体製造システムは、前記セルホストコンピュータが、セル内における製造装置の処理開始時間、および処理完了時間から、サイクルタイムを算出するものである。

さらに、本発明の半導体製造システムは、前記擬似フローショップにおける生産バランス条件が、各々の製造装置における処理能力よりなるものである。

また、本発明の半導体製造システムは、前記擬似フローショップにおける生産バランス条件が、各々の製造装置における処理能力、保全頻度、保全時間、故障頻度、および修理時間よりなるものである。

また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。

本発明の半導体装置の製造方法は、同種機能の製造装置群が配置されたジョブショップと、半導体装置の製造工程順に対応する製造装置が順次配列されたフローショップとを備え、フローショップは、半導体製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が略製造工程順に配置された擬似フローショップと、フローショップに配置される製造装置のうち、擬似フローショップに含まれない製造装置が配置された擬似ジョブショップとを有し、擬似フローショップは、半導体製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルからなり、各々のセルを、独立した製造ラインとしてそれぞれ管理するものである。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記セルにおける製造装置の処理開始時間、および処理完了時間から、工程管理に用いるサイクルタイムを算出するものである。

さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、セル内における製造装置の処理枚数を累計し、セルにおける生産量を算出するものである。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記２以上のセルうち、任意のセル内の製造装置が受け入れ不可の際に、他のセル内における代替処理が可能な同種類の製造装置を検索し、検索した製造装置によって代替処理を行うものである。

さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、前記セルは、製造装置の稼働が制限されており、特定の認識情報が入力された際に、セル内の稼働制限を解除するものである。

また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。

本発明は、同種機能の製造装置群が複数配置されたジョブショップと、ワークの製造工程順に対応して複数の製造装置が順次配列されたフローショップとを備えたワーク製造システムであって、該フローショップは、ワーク製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が略製造工程順に配置された擬似フローショップと、該フローショップに配置される製造装置のうち、擬似フローショップに含まれない製造装置が、配置された擬似ジョブショップとを有し、擬似フローショップは、ワークの製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルから構成され、各々のセルは、該セルを独立した製造ラインとして管理するセル内製造管理手段を備えたものである。

また、本発明のワーク製造システムは、同種機能の製造装置群が配置されたジョブショップと、ワークの製造工程順に対応して複数の製造装置が順次配列されたフローショップとを備え、該フローショップは、ワーク製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が製造工程順に配置された擬似フローショップと、フローショップに配置される製造装置のうち、擬似フローショップに含まれない製造装置が、配置された擬似ジョブショップとを有し、該擬似フローショップは、ワークの製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルからなり、各々のセルは、該セルを独立した製造ラインとして管理するセル内製造管理手段を備えたものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

擬似フローショップにおける各セルを独立した製造ラインとして制御することにより、半導体装置の生産性を大幅に向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明の一実施の形態による半導体製造システムのブロック図、図２は、図１の半導体製造システムにおける動作の一例を示すフローチャート、図３は、図２に続くフローチャート、図４は、図１の半導体製造システムによる問い合わせ処理の一例を示すフローチャート、図５は、図１の半導体製造システムにおいて各セルの作業者を限定する際のフローチャートである。

本実施の形態において、半導体製造システム１は、製造装置と搬送装置とを処理工程順に連続して配置したフローショップラインにおける半導体製造の制御システムであり、たとえば、繰り返しの製造工程が多いインプラ工程や配線工程（Ｃｕ（銅）ダマシン工程とＡｌ（アルミニウム）配線工程）などにおいて用いられる製造装置が配置される。

半導体製造システム１には、図１に示すように、ホストコンピュータ２が設けられている。フローショップラインは、擬似フローショップ３、および擬似ジョブショップ４から構成されている。

擬似フローショップ３には、各製造装置の処理能力、保全頻度、保全時間、故障頻度、および修理時間の差などの要因が考慮されて生産性にバランスを取ることのできる製造装置がそれぞれ配置される。この擬似フローショップ３は、製造工程フローにおける必要最小単位の装置群がレイアウトされるセル３ａ，３ｂに分割してそれぞれ配置されている。

セル３ａは、セルホスト（セル内製造管理手段、セルホストコンピュータ）５、ユーザインタフェース（セル内製造管理手段、インタフェース端末）６、装置インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内装置インテグレータ）７、製造装置８₁ 〜８_n 、搬送インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内搬送インテグレータ）９、およびセル内搬送装置１０から構成されている。

セル３ｂは、セルホスト（セル内製造管理手段、セルホストコンピュータ）１１、ユーザインタフェース（セル内製造管理手段、インタフェース端末）１２、装置インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内装置インテグレータ）１３、製造装置１４₁ 〜１４_n 、搬送インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内搬送インテグレータ）１５、およびセル内搬送装置１６から構成されている。

また、セル３ａ（，３ｂ）には、製造装置８₁ 〜８_n （，１４₁ 〜１４_n ）として、たとえば、ＣＶＤ装置、絶縁膜ＣＭＰ装置、アッシング装置、ポリマー除去装置、アニール装置、スパッタ装置、電解めっき装置、およびＣｕＣＭＰ装置などが設けられており、これらが略製造工程順に配置されている。そして、セル３ａとセル３ｂとは、たとえば、並列に配置されている。これにより、製造ラインの距離を短くすることができ、製造ラインが単純化し、半導体ウエハの搬送ラインを短くすることが可能となり、サイクルタイムを短縮することができる。

擬似ジョブショップ４は、擬似ジョブショップホスト１７、装置インテグレータ１８、製造装置１９₁ 〜１９_n 、搬送インテグレータ２０、および擬似ショップ内搬送装置２１から構成されている。

擬似ジョブショップ４は、製造装置の処理能力が低いものや高いもなどの生産性のバランスが取れない製造装置がそれぞれ配置されており、擬似フローショップ３の各セル３ａ，３ｂに対して共有化して設けられる。

この擬似ジョブショップ４には、製造装置１９₁ 〜１９_n として、洗浄装置、露光装置、合わせ検査装置、外観検査装置、寸法測定装置、および絶縁膜エッチング装置などが設けられている。

ＣＶＤ装置は、薄膜材料を構成する元素からなる化合物ガス、単体ガスを半導体ウエハに供給し、気相あるいは半導体ウエハ表面での化学反応によって所望の薄膜を形成させる。絶縁膜ＣＭＰ装置は、層間絶縁膜を平坦化する。

洗浄装置は、半導体ウエハの洗浄を行う。露光装置は、半導体ウエハにマスクパターンを露光する。合わせ検査装置は、露光パターンのアライメントを検査する。外観検査装置は、マスクパターンなどの欠陥を検査する。

寸法測定装置は、半導体ウエハに形成されたパターンなどの寸法を測定する。絶縁膜エッチング装置は、半導体ウエハ表面に形成された絶縁膜をエッチングする。アッシング装置は、半導体ウエハ上のレジストをアッシングする。ポリマー除去装置は、不要な高分子膜を半導体ウエハ上から剥離する。

アニール装置は、半導体ウエハ上の薄膜を熱処理する。スパッタ装置は、スパッタ現象によって配線層におけるバリア導電膜となる薄膜を形成する。電解めっき装置は、配線となるＣｕの電解めっきを行う。ＣｕＣＭＰ装置は、配線層の平坦化を行う。

ここで、上記した製造装置は、一例を示したものであり、擬似フローショップ３、および擬似フローショップ４に用いられる製造装置はこれに限定されるものではない。

そして、擬似フローショップ３、および擬似ジョブショップ４における製造工程を繰り返し行うことにより、半導体ウエハに配線が形成される。

ホストコンピュータ２には、セルホスト（セルホストコンピュータ）５，１１および擬似ジョブショップホスト１７が相互に接続されている。セル３ａにおいて、セルホスト５には、ユーザインタフェース６、装置インテグレータ７、および搬送インテグレータ９がそれぞれ接続されている。装置インテグレータ７には、製造装置８₁ 〜８_n がそれぞれ接続されている。搬送インテグレータ９には、セル内搬送装置１０が接続されている。

また、セル３ｂにおいて、セルホスト１１には、ユーザインタフェース１２、装置インテグレータ１３、ならびに搬送インテグレータ１５がそれぞれ接続されている。装置インテグレータ１３には、製造装置１４₁ 〜１４_n がそれぞれ接続されている。搬送インテグレータ１５には、セル内搬送装置１６が接続されている。

さらに、擬似ジョブショップ４において、擬似ジョブショップホスト１７には、装置インテグレータ１８、および搬送インテグレータ２０がそれぞれ接続されている。装置インテグレータ１８には、製造装置１９₁ 〜１９_n がそれぞれ接続されている。搬送インテグレータ１５には、擬似ジョブショップ内搬送装置２１が接続されている。

ホストコンピュータ２は、半導体製造システム１におけるすべての制御を司り、各々のセル３ａ，３ｂを独立の製造ラインとして制御する。セルホスト５，１１は、ホストコンピュータ２の指示に基づいて、装置インテグレータ７，１３、および搬送インテグレータ９，１５をそれぞれ制御する。

ユーザインタフェース６は、たとえば、パーソナルコンピュータなどからなり、セルホスト５とのインタフェースである。ユーザインタフェース１２も同様に、セルホスト１１とのインタフェースである。

装置インテグレータ７は、セルホスト５の制御に基づいて、製造装置８₁ 〜８_n における着工指示や製造装置における処理条件であるレシピ指示などのすべての管理を行う。搬送インテグレータ９は、セル内搬送装置１０の管理を行う。セル内搬送装置１０は、搬送インテグレータ９から出力される搬送情報に基づいてセル３ａ内におけるローカルなエリアの搬送を行う。

装置インテグレータ１３は、セルホスト１１の制御に基づいて、製造装置１４₁ 〜１４_n における着工指示やレシピ指示などのすべての管理を行う。搬送インテグレータ１５は、セル内搬送装置１６の管理を行う。セル内搬送装置１６は、搬送インテグレータ１５から出力される搬送情報に基づいて、セル３ｂ内におけるローカルなエリアの搬送を行う。

擬似ジョブショップホスト１７は、ホストコンピュータ２の指示に基づいて、装置インテグレータ１８、および搬送インテグレータ２０をそれぞれ制御する。装置インテグレータ１８は、擬似ジョブショップホスト１７の制御に基づいて、製造装置１９₁ 〜１９_n における着工指示やレシピ指示などのすべての管理を行う。搬送インテグレータ２０は、擬似ジョブショップ内搬送装置２１の管理を行う。擬似ジョブショップ内搬送装置２１は、搬送インテグレータ２０から出力される搬送情報に基づいて擬似ジョブショップ４内におけるローカルなエリアの搬送を行う。

次に、本実施の形態における半導体製造システム１に設けられた擬似フローショップ３の作用について図２〜図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、図２、図３のフローチャートにおいて、ホストコンピュータ２は、セル３ａ，３ｂにおける製造装置の稼働情報、および各セル３ａ，３ｂにおいて処理されているロットの数などの各種情報に基づいて、セル３ａ，３ｂのうち、いずれのセルにおいて処理するか（以下、割り付けという）の判断を行う（ステップＳ１０１）。ここで、稼働情報とは、製造装置が生産に使えるか否か、処理中かであるか待機中であるかなどを含む。

たとえば、ステップＳ１０１の処理において、セル３ａに割り付けを行った場合、ホストコンピュータ２は、セルホスト５に対してセル３ａ内の処理基準情報を送信する（ステップＳ１０２）。ここで、処理基準情報とは、ロット内の材料を加工し、製品として完成させるための情報のことであり、具体的には、各工程で使用する製造装置、その製造装置で処理する際の条件（レシピ）などの情報からなる。

続いて、セルホスト５は、装置インテグレータ７に対して、各製造装置が生産に使える状態（故障などがないか）か、現在処理中のロットを乗せることができないのか、それとも空き状態でロットを待っている状態なのかなどの確認を行う（ステップＳ１０３）。

装置インテグレータ７は、セルホスト５からの状態確認に対して、該セルホスト５に報告を行う（ステップＳ１０４）。セルホスト５は、装置インテグレータ７の報告から、セル３ａ内の設備が受け入れ可能であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。

このステップＳ１０５の処理において、受け入れ可能の場合には、セルホスト５が、セル３ａの製造装置に対してロットの割り付けを行い（ステップＳ１０６）、受け入れができない場合には、図４に示す問い合わせ処理を行う（ステップＳ１０７）。

その後、セルホスト５は、装置インテグレータ７と搬送インテグレータ９とに割り付け情報を指示する（ステップＳ１０８）。割り付け情報は、装置インテグレータ７では、レシピを示す情報であり、搬送インテグレータ９では、どの製造装置によって処理するかを示す情報である。

搬送インテグレータ９が割り付け情報を受け取ると、該搬送インテグレータ９は、セル内搬送装置１０にロット搬送の指示を行う（ステップＳ１０９）。そして、ある製造装置がセル内搬送装置１０からロットを受け取り（ステップＳ１１０）、該製造装置が受け取ったロットのＩＤ番号を読み取り（ステップＳ１１１）、装置インテグレータ７に対して読み取ったＩＤ番号を報告する（ステップＳ１１２）。

装置インテグレータ７は、搬送されたロットのＩＤ番号と搬送指示のロットのＩＤ番号が同じであるかを判断し（ステップＳ１１３）、一致している場合には、該製造装置が半導体ウエハの枚数を確認する（ステップＳ１１４）。また、ステップＳ１１３の処理において、ロットのＩＤ番号が一致しない場合には、そのロットを製造装置外に搬出し（ステップＳ１１５）、再びステップＳ１０１からの処理が繰り返される。

続いて、製造装置は、装置インテグレータ７にカウントした半導体ウエハの枚数を報告する（ステップＳ１１６）。半導体ウエハのカウント枚数が一致している際には（ステップＳ１１７）、製造装置が装置インテグレータ７に対して処理開始が可能であることを報告する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１７の処理において、半導体ウエハのカウント枚数が一致していない場合には、そのロットを製造装置外に搬出し（ステップＳ１１９）、再びステップＳ１０１からの処理が繰り返される。

その後、セルホスト５は、装置インテグレータ７を経由して製造装置に対してレシピを指示し（ステップＳ１２０）、該製造装置による処理が開始となる（ステップＳ１２１）。

処理が開始されると、製造装置は、装置インテグレータ７を経由して処理開始時間の報告を行う（ステップＳ１２２）。その後、製造装置による処理が完了すると（ステップＳ１２３）、該製造装置は、装置インテグレータ７を経由してセルホスト５に、処理完了時間、処理枚数などからなる処理完了情報を報告した後（ステップＳ１２４）、ロットの払い出しを行う（ステップＳ１２５）。

ここで、セルホスト５は、ステップＳ１２２，Ｓ１２４の処理によって報告された情報に基づいて生産管理処理を実行し、ユーザインタフェース６に該処理結果を表示する。具体的には、処理完了情報に含まれる処理枚数を累計することによって、セル３ａの生産量を、処理開始時間、処理完了時間からサイクルタイムをそれぞれ算出する。そして、ユーザインタフェース６に、これら結果をリアルタイムに表示し、統計処理することによって生産性を大幅に向上させることができる。

製造装置は、ロットの払い出しが終了すると、装置インテグレータ７を経由してセルホスト５にロットの払い出し終了を報告する（ステップＳ１２６）。その報告を受けて、セルホスト５は、装置インテグレータ７にロットの回収を指示する（ステップＳ１２７）。

その後、セルホスト５は、セル３ａにおけるすべての処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１２８）。このステップＳ１２８の処理において、処理が終了していない場合には、ステップＳ１０３からの処理を再び実行し、終了した際には、セルホスト５がホストコンピュータ２に対してセル３ａにおける処理が完了したことを報告する（ステップＳ１２９）。

このように、擬似フローショップ３における最小単位であるセル３ａ，３ｂを独立して制御することにより、最小単位での生産量、サイクルタイム、および歩留まりなどの重要生産指標の管理が容易となり、納期の尊守、生産数のコントロールなどをより簡単に達成することができる。

また、セル３ａ，３ｂのうち、いずれかの製造装置に故障などが発生しても、他のセルによって互いにバックアップすることで、不慮の事故に対してもフレキシブルに対応することができる。

次に、ステップＳ１０７（図２）の処理である問い合わせ処理について、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。

まず、セルホスト５は、ホストコンピュータ２に対して処理が可能な製造装置を問い合わせる（ステップＳ２０１）。この問い合わせによって、ホストコンピュータ２は、セル３ｂのセルホスト１１、および擬似ジョブショップ４の擬似ジョブショップホスト１７に製造装置の状態を問い合わせる（ステップＳ２０２）。

続いて、セルホスト１１、および擬似ジョブショップホスト１７は、ホストコンピュータ２に対して処理可能な製造装置の有無を報告（ステップＳ２０３）する。

ホストコンピュータ２は、セルホスト１１、および擬似ジョブショップホスト１７からの報告に基づいて、処理可能な製造装置があるか否かを判断し（ステップＳ２０４）、処理可能な製造装置がある場合には、ホストコンピュータ２が代替可能な製造装置を決定する（ステップＳ２０５）。また、ステップＳ２０４の処理において、処理可能な製造装置がない場合には、セルホスト５に対して代替可能な装置がないことを回答し（ステップＳ２０６）、一定時間後にステップＳ１０３からの処理を行う。

その後、ホストコンピュータ２は、セルホスト５に対して、該当ロット、処理の処理基準情報を要求する（ステップＳ２０７）。ホストコンピュータ２は、代替装置を持つセルホスト１１に当該ロット、処理の処理基準情報を送信する（ステップＳ２０８）。その後、セルホスト１１は、図１、図２に示したステップＳ１０５〜Ｓ１２７と同じ処理を行う（ステップＳ２０９）。

そして、セル３ｂにおけるすべての処理が終了したか否かを判断し、処理が終了していない場合には、ステップＳ１０３からの処理を再び実行し、終了した際には、ホストコンピュータ２がセルホスト５に対して当該ロットの結果を送信し（ステップＳ２１０）、再びステップＳ１０３からの処理が繰り返されることになる。

ホストコンピュータ２が送信するロットの結果は、たとえば、処理を開始した時刻、処理枚数、処理を完了した時刻、処理枚数、処理条件と実際に処理した際の製造装置の情報などからなる。

この問い合わせ処理によって、セル３ａ，３ｂのうち、一方のセルの製造装置が長期の故障、メンテナンスなどで停止する際には、他方のセルにおける同種類の製造装置によって容易に、かつフレキシブルにバックアップすることができるので、製造効率の低下を最小限に抑えることができる。

また、ユーザインタフェース６，１２には、パスワード、あるいは指紋などのバイオメトリクスなどの認識情報によって特定の作業者を認識する認識手段をそれぞれ備えている。

図５は、ユーザインタフェース６，１２の認識手段によって、各セル３ａ，３ｂにおいて稼働させることのできる作業者を限定する際のフローチャートである。

まず、ホストコンピュータ２は、セル３ａ，３ｂにおける製造装置の稼働情報、および各セル３ａ，３ｂにおいて処理されているロットの数などの各種情報に基づいて、割り付けの判断を行う（ステップＳ３０１）。

ステップＳ１０１の処理において、セル３ａに割り付けを行った場合、ホストコンピュータ２は、セルホスト５に対してセル３ａ内の処理基準情報を送信する（ステップＳ３０２）。

続いて、セルホスト５は、装置インテグレータ７に対して、各製造装置が生産に使える状態（故障などがないか）か、現在処理中のロットを乗せることができないのか、それとも空き状態でロットを待っている状態なのかなどの確認を行う（ステップＳ３０３）。

装置インテグレータ７は、セルホスト５からの状態確認に対して、該セルホスト５に報告を行う（ステップＳ３０４）。セルホスト５は、装置インテグレータ７の報告から、セル３ａ内の設備が受け入れ可能であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５の処理において、受け入れ可能の場合には、セルホスト５が、ユーザインタフェース６に対して情報を送信し、該ユーザインタフェース６に受け入れ可能な製造装置を表示する（ステップＳ３０６）。また、受け入れができない場合には、図４に示す問い合わせ処理を行う（ステップＳ３０７）。

続いて、作業者は、ユーザインタフェース６から、暗証番号などのパスワードを入力し、セル３ａ内での作業許可をセルホスト５に申請する（ステップＳ３０８）。セルホスト５は、入力されたパスワードから、その作業者が登録済みであるか否かを判断する（ステップＳ３０９）。その作業者が登録済みでない場合、申請を却下し（ステップＳ３１０）、それがユーザインタフェース６に表示され、その作業者はそれ以上の操作ができない様に、インターロックがかかる。

ステップＳ３０９の処理において作業者が登録済みの場合、セルホスト５はユーザインタフェース６による操作を許可し、作業者は、該ユーザインタフェース６から、セル３ａ内の製造装置に対してロットの割り付けを行う（ステップＳ３１１）。

その後、セルホスト５は、装置インテグレータ７と搬送インテグレータ９とに割り付け情報をそれぞれ指示する（ステップＳ３１２）。続いて、図２のステップＳ１０９以降の処理を実行する。

このように、各セル３ａ，３ｂにおいて、作業者を限定することにより、作業者と生産量、品質などとの関連を強めることが可能となり、責任分担をより明確にして作業者のモラルを向上させることができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。

それにより、本実施の形態によれば、半導体装置製造における生産性を大幅に向上させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

たとえば、前記実施の形態では、半導体製造の配線工程について記載したが、本発明は、インプラ工程などの繰り返し工程が多く、各工程間の時間管理が重要となる各種の製造工程に適用することによって大きな効果を得ることができる。

また、前記実施の形態においては、擬似フローショップにおける最小単位である２つ設けられた場合について記載したが、該セルの数はこれに限定されものでなく、１つあるいは３つ以上であってもよい。

本発明の半導体製造システムは、半導体装置の製造装置の利用率を上昇させ、半導体製造の生産性を大幅に向上することのできる技術に適している。

本発明の一実施の形態による半導体製造システムのブロック図である。 図１の半導体製造システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。 図２に続くフローチャートである。 図１の半導体製造システムによる問い合わせ処理の一例を示すフローチャートである。 図１の半導体製造システムにおいて各セルの作業者を限定する際のフローチャートである。

符号の説明

１ 半導体製造システム
２ ホストコンピュータ
３ 擬似フローショップ
３ａ，３ｂ セル
４ 擬似ジョブショップ
５ セルホスト（セル内製造管理手段、セルホストコンピュータ）
６ ユーザインタフェース（セル内製造管理手段、インタフェース端末）
７ 装置インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内装置インテグレータ）
８₁ 〜８_n 製造装置
９ 搬送インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内搬送インテグレータ）
１０ セル内搬送装置
１１ セルホスト（セル内製造管理手段、セルホストコンピュータ）
１２ ユーザインタフェース（セル内製造管理手段、インタフェース端末）
１３ 装置インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内装置インテグレータ）
１４₁ 〜１４_n 製造装置
１５ 搬送インテグレータ（セル内製造管理手段、セル内搬送インテグレータ）
１６ セル内搬送装置
１７ 擬似ジョブショップホスト
１８ 装置インテグレータ
１９₁ 〜１９_n 製造装置
２０ 搬送インテグレータ
２１ 擬似ショップ内搬送装置

Claims (17)

1. 同種機能の製造装置群が配置されたジョブショップと、半導体装置の製造工程順に対応する製造装置が順次配列されたフローショップとを備えた半導体製造システムであって、
   前記フローショップは、
   半導体製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が略製造工程順に配置された擬似フローショップと、
   前記フローショップに配置される製造装置のうち、前記擬似フローショップに含まれない製造装置が配置された擬似ジョブショップとを有し、
   前記擬似フローショップは、
   半導体製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルから構成され、
   各々の前記セルは、前記セルを独立した製造ラインとして管理するセル内製造管理手段を備えたことを特徴とする半導体製造システム。
2. 請求項１記載の半導体製造システムにおいて、
   前記セル内製造管理手段は、
   前記擬似フローショップに設けられた製造装置を個々に制御するセル内装置インテグレータと、
   前記製造装置間における半導体ウエハの搬送を行うセル内搬送装置を制御するセル内搬送インテグレータと、
   前記セル内装置インテグレータ、およびセル内搬送インテグレータを統括して制御するセルホストコンピュータとよりなることを特徴とする半導体製造システム。
3. 請求項２記載の半導体製造システムにおいて、
   前記セルにそれぞれ設けられた前記セルホストコンピュータを統括して制御するホストコンピュータを備えたことを特徴とする半導体製造システム。
4. 請求項３記載の半導体製造システムにおいて、
   前記ホストコンピュータは、
   任意の前記セル内の製造装置が受け入れ不可の際に、他のセル内における代替処理が可能な同種類の製造装置を検索し、検索した前記製造装置によって代替処理を実行するように制御することを特徴とする半導体製造システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体製造システムにおいて、
   前記セル内製造管理手段は、
   前記セルホストコンピュータとのインタフェースとなるインタフェース端末を備え、
   前記インタフェース端末は、
   前記セルホストコンピュータを介して前記セル内におけるすべての製造装置が制御できることを特徴とする半導体製造システム。
6. 請求項５記載の半導体製造システムにおいて、
   前記インタフェース端末は、予め設定された認識情報が入力された際に、前記セル内における製造装置の稼働制限を解除する認識手段を備えたことを特徴とする半導体製造システム。
7. 請求項２〜６のいずれか１項に記載の半導体製造システムにおいて、
   前記セルホストコンピュータは、
   前記セル内における製造装置の処理枚数を累計して前記セルにおける生産量を算出することを特徴とする半導体製造システム。
8. 請求項２〜７のいずれか１項に記載の半導体製造システムにおいて、
   前記セルホストコンピュータは、
   前記セル内における製造装置の処理開始時間、および処理完了時間から、サイクルタイムを算出することを特徴とする半導体製造システム。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体製造システムにおいて、
   前記擬似フローショップにおける生産バランス条件は、各々の前記製造装置における処理能力であることを特徴とする半導体製造システム。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体製造システムにおいて、
    前記擬似フローショップにおける生産バランス条件は、各々の前記製造装置における処理能力、保全頻度、保全時間、故障頻度、および修理時間であることを特徴とする半導体製造システム。
11. 同種機能の製造装置群が配置されたジョブショップと、半導体装置の製造工程順に対応する製造装置が順次配列されたフローショップとを備え、前記フローショップは、半導体製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が略製造工程順に配置された擬似フローショップと、前記フローショップに配置される製造装置のうち、前記擬似フローショップに含まれない製造装置が配置された擬似ジョブショップとを有し、前記擬似フローショップは、半導体製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルからなり、
    各々の前記セルを、独立した製造ラインとしてそれぞれ管理することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記セルにおける製造装置の処理開始時間、および処理完了時間から、工程管理に用いるサイクルタイムを算出することを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 請求項１１または１２記載の半導体装置の製造方法において、
    前記セル内における製造装置の処理枚数を累計し、前記セルにおける生産量を算出することを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記２以上のセルうち、任意のセル内の製造装置が受け入れ不可の際に、他のセル内における代替処理が可能な同種類の製造装置を検索し、検索した前記製造装置によって代替処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. 請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記セルは、前記製造装置の稼働が制限されており、特定の認識情報が入力された際に、前記セル内の稼働制限を解除することを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. 同種機能の製造装置群が複数配置されたジョブショップと、
    ワークの製造工程順に対応して複数の製造装置が順次配列されたフローショップとを備え、
    前記フローショップは、
    ワーク製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が略製造工程順に配置された擬似フローショップと、
    前記フローショップに配置される製造装置のうち、前記擬似フローショップに含まれない製造装置が、配置された擬似ジョブショップとを有し、
    前記擬似フローショップは、前記ワークの製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルから構成され、
    各々の前記セルは、前記セルを独立した製造ラインとして管理するセル内製造管理手段を備えたことを特徴とするワーク製造システム。
17. 同種機能の製造装置群が配置されたジョブショップと、
    ワークの製造工程順に対応して複数の製造装置が順次配列されたフローショップとを備え、
    前記フローショップは、
    ワーク製造における生産バランス条件が同じ程度の製造装置が製造工程順に配置された擬似フローショップと、
    前記フローショップに配置される製造装置のうち、前記擬似フローショップに含まれない製造装置が、配置された擬似ジョブショップとを有し、
    前記擬似フローショップは、
    前記ワークの製造工程における必要最小単位の製造装置毎に分割された２以上のセルからなり、
    各々の前記セルは、前記セルを独立した製造ラインとして管理するセル内製造管理手段を備えたことを特徴とするワークの製造方法。
    

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