JP2008243980A - 非製品ウェハの在庫管理システム、在庫管理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体装置の生産ラインにおける再生ウェハの利用率を高め、新品購入数量を低減する。
【解決手段】ホストコンピュータ20は、保管棚11を用いて、非製品ウェハをウェハ厚により、新品、A〜Cの区分に分けて管理する。払出端末30から非製品ウェハの在庫照会や払出要求を受けた場合、ホストコンピュータ20は、使用工程や使用用途に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう在庫回答、払出し管理を行う。
【選択図】図1
【解決手段】ホストコンピュータ20は、保管棚11を用いて、非製品ウェハをウェハ厚により、新品、A〜Cの区分に分けて管理する。払出端末30から非製品ウェハの在庫照会や払出要求を受けた場合、ホストコンピュータ20は、使用工程や使用用途に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう在庫回答、払出し管理を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置の生産ラインで用いられる非製品ウェハの在庫管理システム、在庫管理方法及びプログラムに関する。
半導体装置の生産ラインでは、製品ウェハ以外に、製品ウェハの品質保証や、拡散炉、スパッタ装置等各種プロセス装置の管理を目的として、非製品ウェハ(Non Product Wafer;以下、「NPW」と略記する。)が用いられている。例えば、特開2001−176763号公報に、半導体装置の生産ラインにおけるこのNPWの自動化処理方法が開示されている。
上記特開2001−176763号公報にも記されているとおり、NPWには、用途に応じて各種あり、主に、ダミーウェハ、モニターウェハに区分される。ここでいうダミーウェハとは、多くは製品ウェハと同じ材質で作られ同じ形状であり、製造装置の機械的チェックに用いられたり、種々の目的で特定の製造装置での処理を行うために用いられるウェハである。ダミーウェハには、ランニングダミー、プロセスダミー、クリーニングダミー、エキストラダミー等が存在する。ランニングダミーは、装置のメンテナンス後などの装置立ち上げ時に装置の安定化を図るために用いる。プロセスダミーは、製品ウェハを処理する直前に処理し、プロセス条件の安定化を図るために用いる。プロセスダミーは装置内に常設されており、装置が必要(条件の変化、処理間隔等)に応じて製品ウェハ処理前に使用する。クリーニングダミーは、装置内のクリーニングのためにある頻度で用いられる。エキストラダミーは、バッチ装置での処理枚数が標準より少ない場合に、処理結果を標準枚数の場合と同じにする目的のための補充用ウェハとして用いられる。
モニターウェハは、プロセスチェックのために、製品と同じキャリア内に収納され、製品と同時に処理される。また、装置内の搬送や処理動作によってウェハに付着するパーティル数をカウントし、装置内の清浄度をモニターするモニターウェハも用いられる。
上記のように、半導体装置の生産ラインでは、多くの種類のNPWを使用しており、使用枚数や使い方によっては生産ラインのコストに大きな影響を与える。そのため、一度使用したウェハ(NPWを含む。)をエッチング、洗浄、研削、研磨により再生してNPWとして再利用するといったことが行われている。例えば、特開2003−22945号公報では、ダミーウェハやモニタウェハが不足しないよう、拡散処理を行った後のダミーウェハやモニタウェハを検知し、所定の廃棄規準の範囲内で確実に再生処理を行うよう管理することが記載されている。
また、特開2005−150259号公報では、基板処理装置における検査に用いられた回数又は時間でダミーウェハの寿命を判断し、最も寿命の短いカセット(グループ)のなかの最も寿命の長いダミーウェハを次の検査に用いることが記載されている。
特開2001−176763号公報
特開2003−22945号公報
特開2005−150259号公報
特許文献2にも記載されているとおり、NPWの再生可能回数にも限度があるところ、再生処理における研削・研磨によりNPWのウェハ厚は薄くなっていくため、撓みや装置内割れを避ける観点から、使用する装置や条件に応じて使用可能な条件を設定することが必要になる。例えば8インチウェハでは、図7に示すような条件で使用することが望ましい。
上記のように用途が限られた再生NPWは敬遠され、使用の制限が殆どない新品ウェハが保管棚から次々と払いだされる傾向にある。そうなると、新品ウェハを次々と購入することになるが、そのための費用が莫大になるという問題点がある。
そこで、保管棚に保管してある新品ウェハや再生ウェハをどのように払い出していくがか問題となってくるが、上記各特許文献に記載の技術のいずれにも、上記に対する解決策が記載されていない。
本発明の第1の視点によれば、払出端末からの在庫照会に応じて非製品ウェハの在庫を確認し、払出要求を受け付け払出処理を行う非製品ウェハの管理システムであって、前記非製品ウェハをウェハ厚により区分して管理する在庫管理部と、前記払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受けた条件(使用工程、使用目的、あるいはこれらにより導出された品名等)に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう回答する在庫照会処理部と、を備えたこと、を特徴とする非製品ウェハの管理システムが提供される。
本発明の第2の視点によれば、コンピュータシステムを用いた非製品ウェハの管理方法であって、前記コンピュータシステムが、入出庫される非製品ウェハをウェハ厚により区分して管理し、前記コンピュータシステムが、払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受け付け、前記払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受けた条件に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう回答すること、を特徴とする非製品ウェハの管理方法が提供される。
本発明の第3の視点によれば、非製品ウェハの在庫管理システムを構成するホストコンピュータに実行させるプログラムであって、入出庫される非製品ウェハをウェハ厚により区分して管理する処理と、前記払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受けた条件に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう回答する処理とを、前記非製品ウェハの在庫管理システムのホストコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
本発明によれば、非製品ウェハの用途に耐えうる範囲で再生ウェハの利用率を高くし、新品のウェハの購入数量を低減でき、ひいては、製造コストを低減することが可能となる。その理由は、指定された用途に使用可能な非製品ウェハのうち、最も薄いウェハ厚のものから払出を行うよう構成したことにある。
続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るNPWの管理システムの構成を表した図である。図1を参照すると、工場内LANによって接続された非製品ウェハを保管するための保管棚11と、保管棚11からのNPWの入出庫を管理する棚管理端末10と、払出端末30からの在庫照会、払出要求に応じるホストコンピュータ20と、NPWの在庫数量を管理する在庫データベース(在庫DB)21と、払出端末30と、が示されている。
保管棚11は、NPWの厚さや新品といった複数のグレード(区分)に応じたキャリアが用意され、ウェハを収納・分類できるようになっている。棚管理端末10は、これら複数のグレード毎のNPWの在庫枚数をホストコンピュータ20を介して在庫DB21に登録する。なお、以下、本実施形態では、図7に示すとおりNPWには、ウェハ厚によりA、B、Cの3つのグレードがあり、新品ウェハとともに、それぞれ在庫枚数を管理し、払い出していくものとして説明する。
ホストコンピュータ20は、在庫DB21と連携して非製品ウェハの在庫を管理する在庫管理部と、払出端末30から非製品ウェハの在庫照会を受け付け回答する在庫照会処理部と、を備えて構成される。また、在庫照会処理部は、後記するように、払出し端末30のオペレータが入力したNPWの使用工程、使用目的に応じて、適切なNPWの品名(型番)を検索する機能が備えられている。ここで、NPWの品名は使用される装置と目的に応じて設定されている。
また、ホストコンピュータ20は、上記NPWの品名(型番)から、使用可能なNPWのグレードを求めるための品名マスターを保持している。図2は、ホストコンピュータ20に保持された品名マスターの一例である。図2の品名マスターでは、使用可能なグレードが○、使用制限により使用が禁止されているグレードが×で示されている。ホストコンピュータ20は、この品名マスターを参照して、任意の品名に対して、如何なるグレードのウェハを使用できるか(如何なるグレードのウェハから作成できるか)を判定する。図2によると、例えば、品名「NPWAAADUM」は、新品ウェハしか使用できないと判定され、同様に、品名「NPWYYYMON」は、新品からA、B、CすべてのグレードのNPWでも使用できると判定される。
ここで、本実施形態に係るウェハ管理システムにおけるウェハのライフサイクルについて図3を参照して説明する。まず、図3のステップS001の保管棚11から新品ウェハを払出した時点から説明する。
払出された新品ウェハは、当該目的用のNPWとして使用可能なように、使用目的(品名)に応じた処理が行われて作成される(ステップS100)。例えば、パーティクル測定を行うためのNPW品名が指定された場合には、洗浄してパーティクルの初期値を測定する処理が行われ、また例えば、金属膜の成膜後の抵抗値モニターに使用するためのNPW品名が指定された場合には、酸化膜を成膜する処理が行われる。
その後、所望の工程・装置・目的で使用され(ステップS101)、NPWとしての使用が終わると、1回終わる毎に、当該NPWのエッチング再生回数が、所定の閾値(E再生限度)以内であるか否かの判定が行われる(ステップS102)。ここで、エッチング再生回数限度以内である場合には、エッチング、洗浄による再生処理が行われる(ステップS103)。エッチング、洗浄により再生処理されたNPWは、通常は、ステップS101と同じ工程・装置・目的でNPWとして再び使用される(ステップS104へ)。ここでは、新品ウェハを払い出しているので、エッチングや洗浄を複数回経ていても、ウェハの厚さは通常Aグレードに収まるため、Aグレードとして使用され続ける。NPWの使用の際にはNPWの品名により所望の装置で使用可能であるか否かが区別される。ここで、所望の装置で使用可能であるか否かは、ある品名に対して使用可能な装置を定めたデータベースをホストコンピュータ20若しくは当該使用装置のいずれか一方又は双方に設けておくことにより正しく判別することができる。このように、NPWの品名は、使用させる装置と目的に応じて予め設定されているため、対象装置で使用に適さないグレードのウェハを使用することを避けることが可能となっている。
一方、ステップS102にて、エッチング再生回数が所定の閾値(E再生限度)を超えていると判定された場合は、次に、研削・研磨再生回数が、所定の閾値(K再生限度)以内であるか否かの判定が行われる(ステップS105)。ここで、研削・研磨再生回数が所定の閾値(K再生限度)以内である場合には、研削・研磨で再生が行われるとともに、ウェハの厚さの測定が行われる(ステップS106)。測定されたウェハの厚さにより、A、B、Cのグレードの区分識別が付与された後(ステップS107)、保管棚11に保管され、在庫管理される。
なお、この研削・研磨による再生処理を繰り返すことにより、ウェハの厚さが薄くなっていくので、NPWのグレードは、使用を経るに従って、A、B、Cの順で下位に下がっていく。最終的に、研削・研磨再生回数が所定の閾値(K再生限度)を超えると、NPWとして使用するにはウェハが薄く(Cグレードより薄い)、割れてしまう可能性が大きいため、廃棄指示される(ステップS108)。
以上により、新品ウェハからNPWとして使用され始めたウェハは、エッチング、洗浄による再生、研削・研磨による再生を経ることによって、AグレードのNPW、BグレードのNPW、CグレードのNPWとして、保管棚11に保管され、再利用される。
上記のようにして、新品として払出された新品ウェハは、少なくとも1回の研削・研磨を経ると、A、B、C各グレードのNPWとして保管棚11に保管され、棚管理端末11により、その数量が在庫DB21に登録される。
保管棚11から必要な枚数のNPWを払出す場合、ホストコンピュータ20は、品名マスターを参照して、払出要求を受けた品名のNPWを、最下位のグレードであるCグレードのNPWから作成可能であるか否かを判断する(ステップS002)。なお、使用工程や使用目的による品名検索機能については、後に説明する。
またここで例えば、図2の品名マスターの品名「NPWXXYPRO」の払出し要求が行われた場合、CグレードのNPWからは作成不可能であると判断できるので、次のCグレードのNPWの在庫有無の確認(ステップS003)は省略される。
一方、CグレードのNPWから要求を受けた品名のNPWを作成可能である場合、次に、ホストコンピュータ20は、CグレードのNPWの在庫があるか否かを確認する(ステップS003)。CグレードのNPWの在庫がある場合は、ホストコンピュータ20は、在庫数量を表示し、払出すNPWと、払出数量等を受け付ける(ステップS004)。
ステップS004で、ホストコンピュータ20は、CグレードのNPWの払出し要求のみを受け付けるものとし、Cグレードよりも上位のグレードのNPW(Bグレード、Aグレード、新品)の払出し要求が行われた場合、払出不可との警告メッセージを表示する(ステップS005)。
ステップS004でCグレードのNPWの払出要求を受け付けると(ステップS006)、先に説明したように、使用目的(品名)に応じたNPWの作成が行われ(ステップS100)、当該グレードのNPWとして使用される(ステップS104)。その後は、ステップS105で研削・研磨による再生不可と判定されるまで、エッチング、洗浄による再生や、研削・研磨による再生・再利用が適宜行われる。
一方、ステップS002にて、払出し要求を受けた品名に対し、CグレードのNPWからでは作成不可能であると判定した場合は、ホストコンピュータ20は、次に上位のグレードであるBグレードのNPWから払出し要求を受けた品名のNPWを作成可能であるか否かを判断する(ステップS007)。
ここで、BグレードのNPWから要求を受けた品名のNPWを作成可能である場合、次に、ホストコンピュータ20は、BグレードのNPWの在庫があるか否かを確認する(ステップS008)。BグレードのNPWの在庫がある場合は、ホストコンピュータ20は、在庫数量を表示し、払出すNPWと、払出数量等を受け付ける(ステップS009)。
ステップS009で、ホストコンピュータ20は、BグレードのNPWの払出し要求のみを受け付けるものとし、Bグレードよりも上位のグレードのNPW(Aグレード、新品)の払出し要求が行われた場合、払出不可との警告メッセージを表示する(ステップS010)。
ステップS009でBグレードのNPWの払出要求を受けつけると(ステップS011)、先に説明したように、使用目的(品名)に応じたNPWの作成が行われ(ステップS100)、当該グレードのNPWとして使用される(ステップS104)。その後は、ステップS105で研削・研磨による再生不可と判定されるまで、エッチング、洗浄による再生や、研削・研磨による再生が適宜行われ、当該NPWは、Bグレード、Cグレードと遷移していく。
一方、ステップS007にて、払出し要求を受けた品名に対し、BグレードのNPWからでは作成不可能であると判定した場合は、ホストコンピュータ20は、次に上位のグレードであるAグレードのNPWから、払出し要求を受けた品名のNPWを作成可能であるか否かを判断する(ステップS012)。
ここで、AグレードのNPWから要求を受けた品名のNPWを作成可能である場合、次に、ホストコンピュータ20は、AグレードのNPWの在庫があるか否かを確認する(ステップS013)。AグレードのNPWの在庫がある場合は、ホストコンピュータ20は、在庫数量を表示し、払出すNPWと、払出数量等を受け付ける(ステップS014)。
ステップS014で、ホストコンピュータ20は、AグレードのNPWの払出し要求のみを受け付けるものとし、Aグレードよりも上位のグレードのNPW(新品)の払出し要求が行われた場合、払出不可との警告メッセージを表示する(ステップS015)。
ステップS014でAグレードのNPWの払出要求を受けつけると(ステップS016)、先に説明したように、使用目的(品名)に応じたNPWの作成が行われ(ステップS100)、当該グレードのNPWとして使用される(ステップS104)。その後は、ステップS105で研削・研磨による再生不可と判定されるまで、エッチング、洗浄による再生や、研削・研磨による再生が適宜行われ、当該NPWは、Aグレード、Bグレード、Cグレードと遷移していく。
一方、ステップS012にて、払出し要求を受けた品名に対し、AグレードのNPWからでも作成不可能であると判定した場合、ホストコンピュータ20は、新品のNPWの在庫があるか否かを確認する(ステップS017)。新品のNPWの在庫がある場合は、新品のNPWを、入力された数量分を払出す処理を実行する。一方、ステップS017で新品のNPWの在庫もないと判明した場合には、ホストコンピュータ20は、在庫不足の警告メッセージを出力する(ステップS018)。
続いて、上記ステップS002〜S018における払出端末30とホストコンピュータ20間の在庫照会と、払出が行われるまでの対話的処理について、図4のフローチャート及び図5の在庫管理画面を参照して詳細に説明する。
払出端末30のオペレータがホストコンピュータ20にアクセスすると、払出端末30の表示装置上に、図5に例示するNPW在庫管理画面(図5の(a))が表示される。
ここで、払出端末30のオペレータが、検索条件入力欄に、使用工程、使用目的、使用枚数を入力し(ステップS201)、検索ボタンをクリックすると(ステップS202)、入力された条件に対応するNPWの品名が確定し(ステップS203)、当該品名のNPWを作成できるNPWと、在庫数の確認が開始される。なお、使用工程と使用目的の欄は、複数の選択肢を選択することによって入力が完了する方式を採用する方法が便利である。
まず、CグレードのNPWを使用可能な場合において(ステップS204のNo)、CグレードのNPWの在庫が必要数あれば(ステップS206のYes)、払出可能在庫表示が行われるが(ステップS216;図5の(b)参照)、CグレードのNPWの在庫が必要数未満である場合は、BグレードのNPWの在庫の確認が行われる(ステップS208)。
さらに、BグレードのNPWの在庫が、必要数に満たない場合は、AグレードのNPWの在庫の確認が行われる(ステップS211)。
このようにして、使用数(払出要求数量)の20に対し、CグレードのNPWの在庫が、例えば10枚しかない場合は、一つ上位のBグレードのNPW在庫が同時に表示される(ステップS216;図6参照)。同様に、使用数(払出要求数量)の30に対し、Cグレード、BグレードのNPWの在庫が、各10枚しかない場合には、更に上位のAグレードのNPW在庫が同時に表示される(ステップS216)。
このようにして、確定した品名のNPWを作成可能なグレードのNPWであるという条件の下、下位のグレードのNPWの在庫が優先して払出されるよう回答していくが(ステップS204〜S214)、上位のグレードのNPWや新品ウェハの在庫をもってしても、使用数(払出要求数量)を賄うことができない場合には、在庫不足表示が行われる(ステップS215)。
オペレータは、図5の(b)や図6に例示する払出可能在庫表示を参照して、次の払出NPW入力画面(図5の(c))にて、実際に払出すNPWのグレード、品名、払出枚数を入力し(ステップS217)、払出ボタンをクリックする(ステップS218)。
払出要求を受けたホストコンピュータ20は、払出要求を受けたグレードのNPWより下位のNPWの在庫があるか否かを確認し(ステップS219)、下位のグレードのNPWの在庫があれば、エラー表示を出力する(ステップS220)。例えば、図6のような払出可能在庫表示が行われた場合において、先に、BグレードのNPWを20枚払出要求したような場合は、エラー表示が行われる。
これにより、オペレータは、入力したグレードのNPWより下位のグレードのNPWを先に払出しすべきであることを知ることとなる。例えば、図6のような払出可能在庫表示が行われた場合において、CグレードのNPWの払出要求を先にすることにより、不足分をBグレードのNPWから払出すことが可能となる。
一方、払出要求を受けたグレードのNPWより下位のNPWの在庫がない場合(払出要求を受けたグレードが使用可能な最下位のグレードである場合)は、入力された枚数にて在庫引き当てが行われる(ステップS221)。
以上のように、在庫照会の段階でまず、使用工程や使用目的に応じたNPWを作成できるという条件の下、ウェハ厚が薄いNPWから先に払出すよう管理する(上位のグレードは在庫があっても回答しない)とするとともに、払出し時にも、同様の管理を行うこととしたため、再生ウェハの利用率を高くし、新品のウェハの購入数量を低減でき、ひいては、製造コストを低減することが可能となる。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、異なるウェハ厚の在庫がある場合、同一用途のNPW要求に対して、ウェハ厚が薄いNPWから先に払出し、ウェハ厚の厚いNPWを温存するという本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を行うことが可能である。例えば、図7に示したグレードと使用制限があるものとして説明したが、ウェハサイズや、装置・工程等から生ずる使用制限に応じて、ウェハ厚と、グレードと、使用制限との対応関係を定めることができる。
また、上記実施形態では、図2の品名マスターを用いて簡単に説明したが、冒頭に述べたとおり、実際の半導体装置の生産ラインによっては、はるかに多くの種類のNPWが使用される。この場合も、同様の考え方で、本システムが導入される半導体装置の生産ラインで使用されるNPWにそれぞれ、使用可能なNPWのグレードを対応付けることにより本発明を実現することができる。
10 棚管理端末
11 非製品ウェハ(NPW)の保管棚
20 ホストコンピュータ
21 在庫データベース(在庫DB)
30 払出端末
11 非製品ウェハ(NPW)の保管棚
20 ホストコンピュータ
21 在庫データベース(在庫DB)
30 払出端末
Claims (6)
- 払出端末からの在庫照会に応じて非製品ウェハの在庫を確認し、払出要求を受け付け払出処理を行う非製品ウェハの管理システムであって、
前記非製品ウェハをウェハ厚により区分して管理する在庫管理部と、
前記払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受けた条件に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう回答する在庫照会処理部と、を備えたこと、
を特徴とする非製品ウェハの管理システム。 - 前記在庫管理部は、所定回数再生されて、最も薄いウェハ厚区分に属さなくなった非製品ウェハを廃棄指示すること、
を特徴とする請求項1に記載の非製品ウェハの管理システム。 - 前記在庫照会処理部は、前記在庫照会を受けた条件に適合する在庫中で最もウェハ厚の薄い区分に属するウェハの在庫枚数が、前記在庫照会されたウェハ枚数以上である場合は、該区分に属するウェハの在庫のみを回答すること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の非製品ウェハの管理システム。 - 前記在庫照会処理部は、前記在庫照会を受けた条件に適合する在庫中で最もウェハ厚の薄い区分に属するウェハの在庫枚数が、前記在庫照会されたウェハ枚数未満である場合は、該区分に属するウェハの在庫枚数と、該区分より上位の区分に属するウェハの在庫枚数とをそれぞれ回答し、
前記払出し端末からの払出し要求に際して、下位の区分に属するウェハの払出しにより在庫がなくなってから、前記上位の区分に属するウェハの払出要求を受け付けること、
を特徴とする請求項1乃至3いずれか一に記載の非製品ウェハの管理システム。 - コンピュータシステムを用いた非製品ウェハの管理方法であって、
前記コンピュータシステムが、入出庫される非製品ウェハをウェハ厚により区分して管理し、
前記コンピュータシステムが、
払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受け付け、
前記払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受けた条件に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう回答すること、
を特徴とする非製品ウェハの管理方法。 - 非製品ウェハの在庫管理システムを構成するホストコンピュータに実行させるプログラムであって、
入出庫される非製品ウェハをウェハ厚により区分して管理する処理と、
前記払出端末から非製品ウェハの在庫照会を受けた条件に適合する在庫中から、最も薄いウェハ厚区分に属するウェハの在庫を優先して払い出すよう回答する処理とを、
前記非製品ウェハの在庫管理システムのホストコンピュータに実行させるプログラム。
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