JP2009181165A - 生産制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】その時点の生産ライン状態に適した時間制約の遵守が可能な最大量のロットを流入させ、生産ラインの処理機会の損失を防止し、スループットを最大化する。
【解決手段】データ収集装置２により収集されたデータ（生産管理情報１）、装置能力計算工程５で計算されたデータはデータベース６に蓄積。時間制約区間投入指示作成装置７は、通過時間算出工程８でロット処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算し、当該ロットの時間制約区間の通過時間を算出。滞留する時間が最大のボトルネック工程と判定するボトルネック判定工程９の処理タイミングにあわせて、投入指示作成工程１０は時間制約区間へのロット投入指示をする。ロットディスパッチ装置１１にて、時間制約区間投入指示作成装置７で算出の当該ロットを投入するか否かの判定結果は、ディスパッチ部１２、製造実行部１３から対象工程区間に対しロット進行指示が実行される。
【選択図】図１

Description

本発明は、制約区間を制御するディスパッチシステムを有する生産制御装置に関するものである。

従来、製造物の生産ラインでは、ロットが工程間の通過する時間の上限が設けられている時間制約区間がある。この時間制約区間内において、この上限を超えないようにロットをディスパッチすることが行われている。具体的には、時間制約区間内に滞留することのできる上限ロット数をあらかじめ設定し、この上限ロット数を超過しないように、時間制約区間の最初の先頭工程で投入制御を行っている。時間制約区間に滞留することのできるロット数を制御することで、対象区間内のロットが通過する経過時間をあらかじめ設定された上限時間内に制御するというものである。この従来の制御システムについて、図１９を用いて説明する。

図１９は、従来の制御システムを示す図である。複数の工程からなる半導体生産ラインの仕掛かりロット、設備稼働およびロット進捗等の生産管理情報１０１を、データ収集装置１０２により収集する。データ収集装置１０２は、データを収集するデータ収集工程１０３と、データを蓄積するデータベース１０４で構成される。時間制約区間投入指示作成装置１０７は、滞留在庫制御工程１０９とロット上限数データベース１０８で構成されている。制御対象の時間制約区間のロット制御は、滞留在庫制御工程１０９が、あらかじめ設定された区間内のロット数の上限数を、ロット上限数データベース１０８を参照し、その上限数を超えないようにロットディスパッチ装置１１１に投入指示を行う。ロットディスパッチ装置１１１は、投入指示をディスパッチ部１１２が受け取り、製造実行装置１１３に対してロットの進行指示を実行している。

次に、従来の制御方法について説明する。図２０は、時間制約区間を示す図である。図２１は、従来の時間制約区間の制御方法を示す図である。

図２０に示すように、時間制約区間１１０の制御は、時間制約区間１１０の最初である先頭工程１２０の処理開始時に行う。投入制御は、時間制約区間１１０に何ロット滞留しているかを図１９に示す滞留在庫制御工程１０９で監視しており、その投入上限量はロット上限数データベース１０８にあらかじめ設定している。

また、図２１に示すように、図１９の滞留在庫制御工程１０６があらかじめ定義された上限在庫量を守るようにディスパッチ部１１２に指示し、ディスパッチ部１１２はロットの優先順に処理をする制御をしている。このような従来の技術としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
特開２０００−２８０１４５号公報

しかしながら、近年、システムＬＳＩ等を製造する生産ラインに求められる制御が劇的に変化してきている。微細化が進むにつれてプロセス要求が高まり、極薄膜の酸化防止等のために処理工程間の上限時間を遵守しなければ歩留を著しく低下させるため、上限時間の短縮と時間制約区間における工程の長期化は、ますます進んできている。また、ウエハの大口径化や微細化の進む生産ラインでは、ウエハ１枚あたりの製品の取れ数が多く、少量多品種生産の傾向にある。このため、一般的に１つのウエハカセットあたり２５枚格納できるが、ロット毎に格納されているウエハ枚数が異なるようなロットが増えてくるので、１ロットあたりのウエハ枚数が変動する中で効率のよいロットの制御が求められる。

このような状況下において、あらかじめ設定された時間制約区間内に滞留することができるロット上限数を超えないようにロットの投入制御をする従来の制御方法において、ロット毎に格納されているウエハ枚数が変動する場合、そのロットサイズによって、時間制約区間のウエハ処理枚数、つまりスループット（生産量）が低下（処理できる機会が損失）する。

本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、その時点の生産ライン状態に適した時間制約の遵守が可能な最大量を流入させ、生産ラインの処理機会の損失を防止し、スループットを最大化させる生産制御装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載した生産制御装置は、生産ラインの情報を収集するデータ収集手段と、収集した情報を用いて、ウエハの処理時間、処理間隔時間、段取り時間および搬送時間からなる装置パラメータの算出を行う装置パラメータ算出手段と、装置パラメータから複数枚のウエハを格納したロットが時間制約を有する区間の通過に要する通過時間を算出する通過時間算出手段、通過時間からボトルネック工程を判定するボトルネック判定手段、ボトルネック工程の滞留時間が一定になるように各ロットの投入タイミング指示を行う投入指示作成手段を有し、装置パラメータを用いて、時間制約が設定された複数の工程からなる区間で、処理能力が最大になるように区間への投入制御指示を作成する時間制約区間投入指示作成手段と、投入制御指示に従って、ロットを割り当て処理するロットディスパッチ手段とを有することを特徴とする。

また、請求項２〜５に記載した発明は、請求項１の生産制御装置において通過時間算出手段は、任意の周期もしくは複数工程の各処理開始時のイベント発生タイミングにより、ロットの通過時間を算出すること、さらに、通過時間算出手段は、当該ロットの処理前に処理した前ロットのウエハ増分時間と当該ロットの段取り時間の大小比較より、当該ロットの処理時間を算出する式を使い分けて処理時間を算出し、前工程の終了時間を当該工程の開始時間とし、当該工程の開始時間に前ロットの処理が終了していない時には、前ロット処理の終了時間からウエハ増分時間を引いた時間を当該工程の開始時間とし、時間制約区間の最終工程の終了時間を求めることで、時間制約区間を通過しようとするロット毎に、時間制約区間の通過時間を算出すること、また、ボトルネック判定手段は、時間制約区間の各工程においてロットの滞留する時間を、当該工程における開始時間と当該工程の前工程における終了時間の差分により算出し、滞留する時間が最も大きい工程をボトルネック工程と判定すること、また、投入指示作成手段は、ボトルネック工程における滞留時間の間隔によりロットを投入する指示を作成することを特徴とする。

前記構成によれば、ロットに格納した複数枚のウエハ（ロットサイズ）によらずに、ロット処理の時間制約を遵守できる投入可能な最大量のロットを時間制約区間へ投入できるので、時間制約を遵守するとともに、在庫制限による生産ラインの生産性を低下させることなく、スループットを向上させることができる。

本発明によれば、ロットを処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算し、当該ロットが時間制約区間を時間制約内に通過できるか否かを判定し、この判定結果によりロットの投入を即時行うか、ボトルネック工程の処理に同期させて投入するかを判断し制御する構成によって、ロットサイズ（ウエハ枚数）によらずに、その時間制約を遵守できる投入可能な最大量、すなわちボトルネック工程の処理を途切れさせない量だけ時間制約区間へ投入できるようになるので、時間制約を遵守でき、かつ在庫制限による生産ラインの生産性を低下させることなくスループットを向上させることができるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態における生産制御装置を示す図である。図１において、複数の工程からなる半導体生産ラインの仕掛かりロット、設備稼働およびロット進捗等の生産管理情報１は、データ収集装置２により収集される。データ収集装置２は、データ収集工程３から構成されている。装置パラメータ算出装置４は、装置能力計算工程５と、データベース６から構成されている。時間制約区間投入指示作成装置７は、通過時間算出工程８、ボトルネック判定工程９、投入指示作成工程１０から構成されている。ロットディスパッチ装置１１は、ディスパッチ部１２と製造実行部１３から構成されている。

本第１実施形態について図面を参照しながら説明する。装置パラメータ算出装置４における装置能力計算工程５が、データ収集装置２により収集されたデータの中から、装置での処理実績を選択収集し、装置レシピパラメータＴ，Ｓ，ｂ，ａなどを算出する。ここで、Ｔはロットを搬送するために必要な時間パラメータで、Ｓは装置でロットを処理開始するまでに必要な段取り時間パラメータ、ｂはロット内のウエハを１枚処理するために必要な時間パラメータ、ａはロットサイズが１増える（ウエハ増分）毎に加算される時間パラメータである。

Ｔ，Ｓ，ｂ，ａは装置や処理レシピ等で変化する可変パラメータであるが、Ｓは装置での処理レシピが切り替わる時にのみ発生する場合もある。さらに、ロットサイズをＸとすると、従来はｂ＋ａＸの式でロット処理時間の概算時間を計算していた。

また、データ収集装置２によって収集されたデータ（生産管理情報１）や、装置能力計算工程５で計算されたデータはデータベース６に蓄積される。

時間制約区間投入指示作成装置７は、通過時間算出工程８によりロットを処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算し、当該ロットが時間制約区間を通過する時間を算出する。そして、滞留する時間が最大の工程をボトルネック工程と判定し、ボトルネック判定工程９の処理タイミングにあわせて、投入指示作成工程１０は時間制約区間へのロット投入指示をする。

ディスパッチ部１２と製造実行部１３から構成されるロットディスパッチ装置１１において、時間制約区間投入指示作成装置７で算出した当該ロットを投入するか否かの判定結果は、ディスパッチ部１２を通して、製造実行部１３から対象の工程区間に対してロットの進行指示が実行される。

以上のように構成された生産制御装置について、以下その特性等を説明する。ロットサイズＸと、装置レシピパラメータｂ，ａと、装置稼働パラメータｆ（Ｚ）を図２〜図５に示すような条件のもとシミュレーションを実施した結果を図６に示す。ここで、装置稼働パラメータｆ（Ｚ）とは、装置故障間隔（ＭＴＢＦ：Mean Time Before Failure）と装置故障時間（ＭＴＴＲ：Mean Time To Repair）である。これ以外のパラメータについては固定値である。

図６におけるシミュレーションの結果は、横軸にスループット、縦軸に度数を表している。度数は、シミュレーションの期間を任意に区切り、その期間のスループットを表している。図６から、従来制御に比べ、本発明制御はスループットが大きくでるようにシフトしていることが確認できる。これは、従来制御はロットサイズによってスループットが大きく変動し、低下する場合があるのに対し、本発明制御はロットサイズによらず常に所望のスループットを実現することができるため、従来制御に比べ大きなスループットを得ることができるという効果が得られる。

（第２実施形態）
また、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示したように、時間制約区間投入指示作成装置７は、通過時間算出工程８、ボトルネック判定工程９、投入指示作成工程１０から構成されている。通過時間算出工程８は、ロットを処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算し、当該ロットが時間制約区間を通過する時間を算出する。ボトルネック判定工程９は、通過時間算出工程８が算出した時間制約区間を通過する時間より、ボトルネック工程を判定する。投入指示作成工程１０は、ボトルネック判定工程９で判定したボトルネック工程の処理タイミングにあわせて、時間制約区間へのロット投入指示をする。

以上のように構成された時間制約区間投入指示作成装置７は、時間制約区間に滞留可能な在庫数が固定値であった従来制御に比べ、ロットサイズ等を考慮してその時に最適な数を可変数として算出し投入することが可能となった。これにより、従来制御はロットサイズによってスループットが大きく変動し、低下する場合があるのに対し、本発明制御はロットサイズによらず常に所望のスループットを実現することができるため、従来制御に比べ大きなスループットを得ることができるという効果が得られる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図面を参照しながら説明する。図７は本第３実施形態における生産制御装置の通過時間算出工程を示す図である。図７に示す通過時間算出工程８は、処理時間算出部８ａと、通過時間算出部８ｂ、データ格納部８ｃで構成される。また、図８はロットを処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算する処理時間算出部８ａの動作を示すフローチャートであり、Ｓ８ａ０１は内部記憶部、Ｓ８ａ０２、Ｓ８ａ０３、Ｓ８ａ０５は判断ロジック部、Ｓ８ａ０４、Ｓ８ａ０６、Ｓ８ａ０７は計算ロジック部である。この図８のフローチャートを用いて処理時間算出部８ａの動作を以下に説明する。

まず、現在時間から計算を開始するため、開始時間をＳ８ａ０１にて内部記憶する。次に仕掛かりロットがあるか否かをＳ８ａ０２で判定し、仕掛かりロットがない場合（Ｎｏ）、そこで処理終了となる。Ｓ８ａ０２で仕掛かりロットがある場合（Ｙｅｓ）、次のＳ８ａ０３において、そのロットを処理するのは、当該装置で処理した、もしくは処理している前処理からの連続処理かどうか判定する。

この連続処理かどうかの判定は、前ロットの最終ウエハ処理開始時間から（ａｉ−１）以上経過しているかどうかで判定する。（ａｉ−１）以下の場合（Ｙｅｓ）、連続処理、それ以上経過している場合（Ｎｏ）、不連続処理とする。ただし、ａｉ，ｂｉ，Ｓｉ，Ｔｉは当該ロットの装置レシピパラメータ、（ａｉ−１），（ｂｉ−１），（Ｓｉ−１），（Ｔｉ−１）は前ロットの装置レシピパラメータである。

Ｓ８ａ０３で連続処理でないと判定された場合（Ｎｏ）、Ｓ８ａ０４において、Ｓ８ａ０１で記憶した時間＋Ｔｉ＋Ｓｉ＋ｂｉ＋ａｉ×（Ｘｉ−１）により当該ロットの処理時間を計算し、Ｓ８ａ０１に戻る。

また、Ｓ８ａ０３で連続処理と判定された場合（Ｙｅｓ）、Ｓ８ａ０５において、（ａｉ−１）＞Ｓｉを判定する。このＳ８ａ０５で（ａｉ−１）≦Ｓｉと判定された場合（Ｎｏ）、Ｓ８ａ０６において、Ｓ８ａ０１で記憶した時間−（ｂｉ−１）＋Ｓｉ＋ｂｉ＋ａｉ×（Ｘｉ−１）により当該ロットの処理時間を計算し、Ｓ８ａ０１に戻る。

また、Ｓ８ａ０５で（ａｉ−１）＞Ｓｉと判定された場合（Ｙｅｓ）、Ｓ８ａ０７において、Ｓ８ａ０１で記憶した時間−（ｂｉ−１）＋（ａｉ−１）＋ｂｉ＋ａｉ×（Ｘｉ−１）で当該ロットの処理時間を計算し、Ｓ８ａ０１に戻る。

以上を仕掛かりロット分だけ計算し処理を終了する。装置レシピパラメータを蓄積するデータベース６のテーブル構造を、前後のレシピによってＳｉが変化するという行列形式にしてもよい。また、前後の装置によってＴｉが変化するという行列形式にしてもよい。

前記の構成により、従来ｂｉ＋ａｉ×Ｘｉで計算していたロット処理時間のズレを、条件に応じて式を使い分けることによって、実際のロットの処理（図９参照）を、図１０に示すようにロットサイズ、レシピ等に応じて正確に計算できるという効果を奏する。

次に、図１１は本第３実施形態における通過時間算出工程の通過時間算出部の動作を示すフローチャートであり、Ｓ８ｂ０１、Ｓ８ｂ０２、Ｓ８ｂ０４、Ｓ８ｂ０５は計算ロジック部、Ｓ８ｂ０３は判断ロジック部である。また、図１２は各工程の処理時間を示し、通過時間算出部８ｂの工程Ｓ８ｂ０１の処理結果を表し、図１３は算出した各ロットの進行時間を示し、通過時間算出部８ｂのＳ８ｂ０２〜Ｓ８ｂ０５の処理結果を表した図である。この図１１のフローチャートを用いて、図１２，図１３を参照しながら通過時間算出工程８における通過時間算出部８ｂの動作について以下に説明する。

処理時間算出部８ａの計算結果を受け取ることで、通過時間算出部８ｂは計算を開始する。Ｓ８ｂ０１では処理時間算出部８ａの計算結果から各ロットについて図１２のような投影を行い、ガントチャートにする。

Ｓ８ｂ０２において、各ロットについて前工程終了時間まで当該工程の処理開始時間をずらす。図１３において、工程ＲのロットＡの開始時間はＳ８ｂ０１の時点ではＴｅ１であるが、工程Ｒは工程Ｑの次なので、工程ＱのロットＡの終了時間Ｔｅ２までずらす。これを各工程の各ロットについて行う。

次に、Ｓ８ｂ０３で前工程終了時間に当該工程の処理が開始できるかどうかの判定を行う。ここで開始できない現象としては、装置が停止、他のロットを処理中などがあげられる。

Ｓ８ｂ０３で処理が開始できないと判定された場合（Ｙｅｓ）、Ｓ８ｂ０４により、当該工程が開始できる時間までずらす。図１３で、工程ＰのロットＡ終了時間ＴＷ１では工程ＱのロットＡはロットαが処理中のため処理が開始できない。これをロットαの処理終了時間ＴＷ２までずらすことが必要となる。

最後にＳ８ｂ０５により、各ロットが時間制約区間に投入された時間と時間制約区間を通過した時間より、時間制約区間に在庫した期間を計算する。

ここで、時間制約区間に在庫した期間を計算する場合に、時間制約区間に投入された時間は、初期工程の処理開始か終了か、通過した時間は最終工程の処理開始か終了かは、時間制約区間の性質、生産ラインの運用によって変化させても、この制御に変わりはない。

通過時間算出部８ｂで算出した結果は、データ格納部８ｃに格納される。つまり、従来制御はロットサイズによってスループットが大きく変動し、低下する場合があるのに対して、本発明制御はロットサイズによらず常に所望のスループットを実現することができるため、従来制御に比べ大きなスループットを得ることができるという効果が得られる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図面を参照しながら説明する。図１４は本第４実施形態における生産制御装置のボトルネック判定工程を示す図である。図１４に示すボトルネック判定工程９は、滞留時間算出部９ａと、ボトルネック判定部９ｂ、データ格納部９ｃで構成される。

まず、各ロットが時間制約区間の各工程で滞留する時間を算出する滞留時間算出部９ａの動作について前述の図１３を用いて説明する。図１３に示すロットＡの工程Ｑの滞留時間は、ロットＡの工程Ｑ処理開始時間ＴＷ２から、ロットＡの工程Ｐの処理終了時間ＴＷ１を引くと算出できるように、当該工程の処理開始時間と前工程の処理終了時間の差を求めることで、各工程での滞留時間を算出する。また、ボトルネック判定部９ｂは、滞留時間算出部９ａが算出した、各工程での滞留時間を比較し、最も大きい滞留時間の工程をボトルネック工程と判定し、データ格納部９ｃに格納する。

従来制御ではボトルネックを静的な計算によって求めていたので固定であったのに対し、本発明制御は装置停止等で動的に変化するボトルネックを、リアルタイムにロット滞留時間を算出する通過時間算出工程８を備えることによって、リアルタイムで求めることが可能となった。つまり、従来制御はロットサイズによってスループットが大きく変動し、低下する場合があるのに対し、本発明制御はロットサイズによらず常に所望のスループットを実現することができるため、従来制御に比べ大きなスループットを得ることができるという効果が得られる。

ここで、ボトルネック判定工程９は図１５に示すような、通過時間算出部９ｄ、ボトルネック判定部９ｅ、データ格納部９ｆで構成をしてもよい。図１３に示すロットＡの工程Ｑの通過時間は、ロットＡの工程Ｑ処理終了時間Ｔｅ２から、ロットＡの工程Ｐの処理終了時間ＴＷ１を引くと算出できるように、当該工程の処理終了時間と前工程の処理終了時間の差を求めることで、各工程での通過時間を算出する。ボトルネック判定部９ｅは、通過時間算出部９ｄが算出した、各工程での通過時間を比較し、最も大きい通過時間の工程をボトルネック工程と判定し、データ格納部９ｆに格納する。

従来制御はボトルネックを静的な計算によって求めていたので固定であったのに対し、本発明制御は装置停止等で動的に変化するボトルネックを、リアルタイムにロット通過時間を算出する通過時間算出工程８を備えることによって、リアルタイムで求めることが可能となった。つまり、従来制御はロットサイズによってスループットが大きく変動し、低下する場合があるのに対し、本発明制御はロットサイズによらず常に所望のスループットを実現することがきるため、従来制御に比べ大きなスループットを得ることができるという効果が得られる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について図面を参照しながら説明する。図１６は本第５実施形態における生産制御装置の投入指示作成工程を示す図である。図１６に示す投入指示作成工程１０は、投入時間算出部１０ａと、時間制約遵守判定部１０ｂ、データ格納部１０ｃで構成される。

投入時間算出部１０ａの動作について、図１７を用いて説明する。いま、ロットＢの投入可能時間は通過時間算出工程８でＴｂと算出しており、ボトルネック判定工程９は工程３０をボトルネックと判定し、滞留時間Ｄを算出している。これらのデータを投入時間算出部１０ａが受け取ると、ロットＢの投入可能時間Ｔｂに滞留時間Ｄを加え、ロットＢの投入時間をＴｂ＋Ｄと算出して、時間制約遵守判定部１０ｂに渡す。これは、ボトルネック工程で滞留する時間Ｄだけ投入を遅らせることで、ボトルネック工程の処理が途絶えないように制御することと、ロットの時間制約超過リスクを低下させる狙いがある。

次に、図１８は本第５実施形態における通過時間算出工程の時間制約遵守判定部の動作を示すフローチャートであり、Ｓ１０ｂ０２は判断ロジック部、Ｓ１０ｂ０１とＳ１０ｂ０３、Ｓ１０ｂ０３’は計算ロジック部である。この図１８のフローチャートを用いて時間制約遵守判定部１０ｂの動作を説明する。

Ｓ１０ｂ０１は、図１７に示すロットＢの工程４０の処理終了時間（時間制約区間通過時間）Ｔｃから、投入時間算出部１０ａでＴｂ＋Ｄと算出された時間制約区間への投入時間（工程１０の処理開始時間）Ｔｂの差分より、時間制約区間の通過時間を算出する。Ｓ１０ｂ０２は時間制約区間の通過時間と時間制約を比較し、時間制約を遵守しているか判定する。時間制約を遵守している場合（Ｙｅｓ）、Ｔｂ＋Ｄのタイミングでロットを時間制約区間へ投入する指示を作成する（Ｓ１０ｂ０３’）。また、時間制約を遵守していない場合（Ｎｏ）、超過分をＴｂ＋Ｄよりも遅らせてロットを時間制約区間へ投入する指示を作成する（Ｓ１０ｂ０３）。作成された投入指示はデータ格納部１０ｃで格納される。

投入指示作成工程１０で作成された投入指示データより、図１に示す生産制御装置のディスパッチ部１２が製造実行部１３にロット処理指示をし、製造実行部１３がロット処理を実行する。つまり、本発明制御によれば、ロットを処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算し、当該ロットが時間制約区間を時間制約内に通過できるかどうかを判定し、当該判定結果によってロットの投入を即時行うか、ボトルネック工程の滞留時間に同期させて投入するかを判断して制御するように構成したものである。

この構成によって、ロットサイズによらずにその時間制約を遵守できる投入可能最大量、すなわちボトルネック工程の処理を途切れさせない量だけ時間制約区間へ投入できるようになるので、時間制約を遵守可能で、かつその在庫制限による生産ラインのスループットを低下させることなく、向上させることが可能となった。

また、ボトルネック工程の滞留時間の変わりに、滞留時間に処理時間を加えた通過時間の間隔で、ロット投入指示をすると、時間制約超過リスクがより低減する。つまり、本発明制御によれば、ロットを処理するために必要な時間を時間制約区間の各工程について常時計算し、当該ロットが時間制約区間を時間制約内に通過できるかどうかを判定し、判定結果によってロットの投入を即時行うか、ボトルネック工程の通過時間に同期させて投入するかを判断して制御する構成にしたことによって、ロットサイズによらずにその時間制約を遵守できる投入可能最大量、すなわちボトルネック工程の処理を途切れさせない量だけ時間制約区間へ投入でき、時間制約を遵守可能、かつその在庫制限による生産ラインのスループット低下を招かずに、スループットを向上させることが可能となった。

本発明に係る生産制御装置は、半導体製造工程での時間制約区間のロット制御を、ロットサイズを考慮しながらコントロールする制御方法としてスループット向上とリードタイム短縮に有用である。

本発明の第１実施形態における生産制御装置を示す図 生産制御装置のシミュレーション条件（ロットサイズ）を示す図 生産制御装置のシミュレーション条件（増分パラメータ）を示す図 生産制御装置のシミュレーション条件（処理パラメータ）を示す図 生産制御装置のシミュレーション条件（稼働パラメータ）を示す図 生産制御装置のウエハ処理状態のシミュレーション結果を示す図 本発明の第３実施形態における生産制御装置の通過時間算出工程を示す図 通過時間算出工程の処理時間算出部の動作を示すフローチャート ウエハ処理を表したガントチャート 工程ロット処理の計算結果を示す図 通過時間算出工程の通過時間算出部の動作を示すフローチャート 各工程の処理時間を示す図 算出した各ロットの進行時間を示す図 本発明の第４実施形態における生産制御装置のボトルネック判定工程を示す図 本発明の第４実施形態における生産制御装置の別のボトルネック判定工程を示す図 本発明の第５実施形態における生産制御装置の投入指示作成工程を示す図 ボトルネック判定部で作成したガントチャート 本発明の第５実施形態における通過時間算出工程の時間制約遵守判定部の動作を示すフローチャート 従来の生産制御装置を示す図 時間制約区間を示す図 従来の時間制約区間の制御方法を示す図

符号の説明

１，１０１ 生産管理情報
２，１０２ データ収集装置
３，１０３ データ収集工程
４ 装置パラメータ算出装置
５ 装置能力計算工程
６，１０６ データベース
７，１０７ 時間制約区間投入指示作成装置
８ 通過時間算出工程
８ａ 処理時間算出部
８ｂ 通過時間算出部
８ｃ，９ｃ，９ｆ，１０ｃ データ格納部
９ ボトルネック判定工程
９ａ 滞留時間算出部
９ｂ，９ｅ ボトルネック判定部
９ｄ 通過時間算出部
９ｆ データ格納部
１０ 投入指示作成工程
１０ａ 投入時間算出部
１０ｂ 時間制約遵守判定部
１１，１１１ ロットディスパッチ装置
１２，１１２ ディスパッチ部
１３，１１３ 製造実行部
１０８ ロット上限数データベース
１０９ 滞留在庫制御工程
１１０ 時間制約区間
１２０ 先頭工程

Claims (5)

1. 生産ラインの情報を収集するデータ収集手段と、
   前記収集した情報を用いて、ウエハの処理時間、処理間隔時間、段取り時間および搬送時間からなる装置パラメータの算出を行う装置パラメータ算出手段と、
   前記装置パラメータから複数枚のウエハを格納したロットが時間制約を有する区間の通過に要する通過時間を算出する通過時間算出手段、前記通過時間からボトルネック工程を判定するボトルネック判定手段、前記ボトルネック工程の滞留時間が一定になるように各ロットの投入タイミング指示を行う投入指示作成手段を有し、前記装置パラメータを用いて、時間制約が設定された複数の工程からなる区間で、処理能力が最大になるように前記区間への投入制御指示を作成する時間制約区間投入指示作成手段と、
   前記投入制御指示に従って、ロットを割り当て処理するロットディスパッチ手段とを有することを特徴とする生産制御装置。
2. 前記通過時間算出手段は、任意の周期もしくは複数工程の各処理開始時のイベント発生タイミングにより、ロットの通過時間を算出することを特徴とする請求項１記載の生産制御装置。
3. 前記通過時間算出手段は、当該ロットの処理前に処理した前ロットのウエハ増分時間と当該ロットの段取り時間の大小比較より、当該ロットの処理時間を算出する式を使い分けて前記処理時間を算出し、前工程の終了時間を当該工程の開始時間とし、
   当該工程の開始時間に前記前ロットの処理が終了していない時には、前記前ロット処理の終了時間から前記ウエハ増分時間を引いた時間を当該工程の開始時間とし、
   時間制約区間の最終工程の終了時間を求めることで、前記時間制約区間を通過しようとするロット毎に、前記時間制約区間の通過時間を算出することを特徴とする請求項２記載の生産制御装置。
4. 前記ボトルネック判定手段は、時間制約区間の各工程においてロットの滞留する時間を、当該工程における開始時間と当該工程の前工程における終了時間の差分により算出し、前記滞留する時間が最も大きい工程をボトルネック工程と判定することを特徴とする請求項１記載の生産制御装置。
5. 前記投入指示作成手段は、ボトルネック工程における滞留時間の間隔によりロットを投入する指示を作成することを特徴とする請求項１記載の生産制御装置。

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