JP2012104683A - 半導体装置の製造ライン、及び、半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送手段によりウエハを搬送する製造ラインであって、制御がより簡単な製造ラインを提供する。
【解決手段】循環する経路に沿ってウエハを搬送する搬送手段と、複数の加工装置と、各ウエハの周回数をカウントする周回数カウント手段と、加工を行う周回数を記憶している記憶手段と、制御手段を備えている。前記経路上には、加工装置毎に判定領域が設けられている。制御装置は、各加工装置と搬送手段を、（１）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、その加工装置によって加工を行ってからそのウエハを下流側に送り出し、（２）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致していないときに、その加工装置によって加工を行わないでそのウエハを下流側に送り出すように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造ラインに関する。

半導体装置の製造時には、ウエハに対して多くの加工が施される。ウエハに対して行われる基本的な加工は、洗浄、成膜、エッチング、イオン注入等である。これらの加工が繰り返し行われることによって、ウエハ内に半導体装置の構造が作り込まれる。従来の一般的な半導体装置の製造ラインでは、ジョブショップ方式と呼ばれる方式が採用されている。ジョブショップ方式では、加工の種類毎にまとめて加工装置が配置される。例えば、複数の洗浄装置が所定の範囲内にまとめて配置され、複数の成膜装置が別の範囲にまとめて配置される。ジョブショップ方式では、作業者がウエハを搬送する場合と、コンベア等の搬送手段によってウエハを搬送する場合がある。

また、特許文献１には、複数の種類の加工装置によって１つのモジュールを構成し、モジュール単位で加工装置を配置した半導体装置の製造ラインが開示されている。この製造ラインでは、搬送手段によりウエハが搬送される。

特開平６−８４７４０号

ジョブショップ方式では、ウエハの搬送ルートを考慮することなく各加工装置が配置されている。したがって、半導体装置が完成するまでにウエハが搬送される動線が極めて複雑になる。このように動線が複雑となるので、ジョブショップ方式において搬送手段によりウエハを搬送する場合には、その搬送経路に多数の分岐点を設け、ウエハが指定された加工装置まで搬送されるように分岐点を制御する必要がある。このため、分岐点の制御が複雑化するという問題があった。例えば、あるウエハを搬送する場合には、そのウエハに対してどの段階まで加工が完了しているかを特定し、搬送先（次工程の加工装置）を特定し、その搬送先までの経路を特定し、その経路に沿ってウエハが移動するように各分岐点を制御しなければならない。また、１つの製造ラインには多数のウエハが流れるので、各ウエハの搬送経路同士が干渉しないように制御する必要がある。このように、ジョブショップ方式で搬送手段を使用する場合には、制御が極めて複雑となる。

また、特許文献１の製造ラインでは、モジュール毎に加工装置が配置されているので、モジュール内におけるウエハの搬送経路は単純化されている。しかしながら、モジュール間では、多数の分岐点を有する搬送手段によりウエハを搬送している。したがって、この技術でも、制御が複雑となる。

したがって、本明細書では、搬送手段によりウエハを搬送する製造ラインであって、制御がより簡単な製造ラインを提供する。

本明細書が開示する半導体装置の製造ラインは、循環する経路に沿って一定の方向にウエハを搬送する搬送手段と、複数の加工装置と、前記経路における各ウエハの周回数をカウントする周回数カウント手段と、加工装置毎に加工を行う周回数を記憶している記憶手段と、制御手段を備えている。前記経路上には、加工装置毎に判定領域が設けられている。制御装置は、判定領域毎に、（１）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、その加工装置によって加工を行ってからそのウエハを下流側に送り出し、（２）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致していないときに、その加工装置によって加工を行わないでそのウエハを下流側に送り出すように各加工装置と搬送装置を制御する。

なお、上記の「加工装置によって加工を行ってからそのウエハを下流側に送り出す」には、前記経路上でウエハに対して加工を行い、そのまま搬送手段によってウエハを下流側に送り出す態様と、前記経路上から加工装置内にウエハを取り込み、加工装置内でウエハに対して加工を行い、加工後のウエハを前記経路上に戻して、搬送手段によってウエハを下流側に送り出す態様とが含まれる。

この製造ラインでは、ウエハが、循環する経路に沿って一定の方向に搬送される。搬送手段の経路上には、加工装置毎に判定領域が設けられている。制御装置は、判定領域内にウエハが進入したときに、その判定領域に対応する加工装置によってそのウエハに加工をするか否かを判定する。すなわち、そのウエハの周回数（周回数カウント手段によりカウントされる周回数）が、その加工装置で加工を行う周回数（予め決められており、記憶手段に記憶されている周回数）と一致しているか否かを判断する。これらが一致するときは、制御装置は、その加工装置によってそのウエハに加工を行う。この場合には、そのウエハは加工装置によって加工された後に、前記経路の下流側に送り出される。ウエハの周回数と加工装置で加工を行う周回数が一致しない場合には、その加工装置によって加工されることなくそのウエハが前記経路の下流側に送り出される。したがって、前記経路を循環するウエハの周回数に応じて、各加工装置でそのウエハに加工が行われる。例えば、第１〜第５の加工装置がある場合において、ウエハは周回数に関らず第１〜第５の加工装置に順番に搬送されるが、１周目のウエハには第１、第３、第５の加工装置により加工が行われ、２周目のウエハには第２、第４、第５の加工装置により加工が行われるといった具合に、周回数に応じてウエハに対する加工を異ならせることができる。したがって、前記経路を複数回循環している間に、ウエハに必要な加工が施すことができる。この製造ラインでは、各ウエハの周回数を管理し、その周回数に応じて各加工装置で加工を行うか否かを選択するだけで、半導体装置を製造することができる。複数のウエハを取り扱う場合でも、各ウエハの周回数に応じて各加工装置で加工を行うか否かを選択するだけで、半導体装置を製造することができる。従来の技術のように、各ウエハの加工の段階（どの工程まで加工が進んでいるか）に基づいて搬送先を特定し、その搬送先までのウエハの搬送経路を算出する必要がない。このように、この製造ラインでは、複雑な制御を行うことなく、半導体装置を製造することができる。

上述した製造ラインにおいては、搬送手段は、前記経路に沿って移動する複数のパレットを有していることが好ましい。各パレット上には、ウエハを載置することができる。また、少なくとも１つの加工装置が、加工後ウエハ載置部とウエハ受渡手段を備えていることが好ましい。加工後ウエハ載置部上には、前記少なくとも１つの加工装置による加工後のウエハが載置されることが好ましい。ウエハ受渡手段は、前記少なくとも１つの加工装置に対応する判定領域内に位置するウエハの周回数が前記少なくとも１つの加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、そのウエハをパレット上から前記少なくとも１つの加工装置内に搬送するとともに、加工後ウエハ載置部上のウエハをそのパレット上に搬送することが好ましい。

このような構成によれば、パレット上から加工装置内にウエハが搬送されることによってパレットが空いたときに、直ぐに加工後ウエハ載置部上からパレット上に加工後のウエハが搬送される。したがって、加工装置での加工の完了を待つことなくパレットを下流側に送り出すことができ、前記経路上でパレットが停滞したり、空のパレットが経路上を流れることが防止される。

上述した製造ラインにおいては、記憶手段が、前記少なくとも１つの加工装置で加工を行う周回数を複数個記憶していることが好ましい。また、加工後ウエハ載置部が、周回数が異なる複数のウエハを載置可能に構成されていることが好ましい。また、ウエハ受渡手段が、パレット上から前記少なくとも１つの加工装置にウエハを搬送したときに、前記少なくとも１つの加工装置内に搬送したウエハと同じ周回数のウエハを加工後ウエハ載置部上から当該パレット上に搬送することが好ましい。

このような構成によれば、加工装置内にウエハを搬送することで空いたパレット上に、加工装置内に搬送されたウエハと同じ周回数のウエハが搬送される。パレット上のウエハの周回数が変化しないので、各ウエハの進捗管理が容易となる。

上述した製造ラインは、前記少なくとも１つの加工装置が、加工前ウエハ載置部と加工用ウエハ載置部を備えていることが好ましい。判定領域内に位置するウエハは、ウエハ受渡手段によってパレット上から加工前ウエハ載置部上に搬送され、次に、ウエハ受渡手段によって加工前ウエハ載置部上から加工用ウエハ載置部上に搬送され、次に、加工用ウエハ載置部上で加工装置によって加工され、次に、ウエハ受渡手段によって加工用ウエハ載置部上から加工後ウエハ載置部上に搬送されることが好ましい。

また、上述した製造ラインは、以下のように構成されていてもよい。すなわち、搬送手段は、前記経路に沿って移動する複数のパレットを有していてもよい。各パレット上に、ウエハを載置可能である。少なくとも１つの加工装置が、加工前ウエハ載置部とウエハ受渡手段を備えていてもよい。ウエハ受渡手段は、前記少なくとも１つの加工装置に対応する判定領域内に位置するウエハの周回数が前記少なくとも１つの加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、そのウエハをパレット上から加工前ウエハ載置部上に搬送するとともに、前記少なくとも１つの加工装置による加工後のウエハをそのパレット上に搬送してもよい。

このような構成によっても、パレット上から加工前載置部上にウエハが搬送されることによってパレットが空いたときに、直ぐに加工後のウエハをパレット上に搬送することができる。

また、上述した何れかの製造ラインは、全ての加工が完了した半導体ウエハが完成した場合に、その完成した半導体ウエハと同じ数の半導体ウエハが前記経路に新たに投入されるように構成されていることが好ましい。

このような構成によれば、製造ライン中に存在する半導体ウエハ（すなわち、仕掛品数）が変動しなくなるため、仕掛品数の管理が極めて容易となる。

また、本明細書は、半導体装置の製造方法を提供する。この製造方法は、循環する経路に沿ってウエハを搬送する搬送手段と、複数の加工装置とを備えており、前記経路上に、加工装置毎に判定領域が設けられている製造ラインによって半導体装置を製造する方法である。この方法では、加工装置毎に、加工を行う周回数を予め決めておく。また、前記経路における各ウエハの周回数をカウントする。そして、各加工装置と搬送手段を、（１）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、その加工装置によって加工を行ってからそのウエハを下流側に送り出し、（２）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致していないときに、その加工装置によって加工を行わないでそのウエハを下流側に送り出すように制御する。

この製造方法によれば、複雑な管理をすることなく、半導体装置を製造することができる。

製造ライン１０の概略平面図。 製造ライン１０で使用する加工装置を示す図。 ロボットアーム７０ｃによる半導体ウエハの搬送経路を示す図。 制御装置６０で実行する処理を示すフローチャート。

図１は、実施形態の製造ライン１０を模式的に示している。図１に示すように、製造ライン１０は、搬送装置１２と、複数の加工装置７０〜９６と、読取装置７０ａ〜９６ａと、制御装置６０と、記憶装置６２と、書換装置６４を備えている。

搬送装置１２は、多数のパレット１４を備えている。また、搬送装置１２は、投入レール１６と、循環レール１８と、搬出レール２０を備えている。投入レール１６と搬出レール２０は、循環レール１８に接続されている。搬送装置１２は、これらのレールに沿ってパレット１４を移動させる。具体的には、搬送装置１２は、矢印１００に示すように投入レール１６から循環レール１８にパレット１４を移動させ、次に、矢印１０２、１０４に示すようにパレット１４を循環レール１８において所定の周回数（本実施形態では１３周）だけ循環させ、その後、矢印１０６に示すようにパレット１４を循環レール１８から搬出レール２０に移動させる。パレット１４上には、１枚の半導体ウエハを載置することができる。各パレット１４によって、半導体ウエハを１枚ずつ搬送することができる。

各パレット１４には、ＲＦＩＤタグが内蔵されている。各ＲＦＩＤタグは、自己が埋め込まれているパレット１４の周回数を記憶する。ＲＦＩＤタグは、読取装置７０ａ〜９６ａ及び書換装置６４と通信する。

加工装置７０〜９６は、循環レール１８に沿って配置されている。加工装置７０〜９６は、循環レール１８上を移動する半導体ウエハに対して加工を行うことができる。加工装置７０〜９６が行う加工は、加工装置によって異なる。各加工装置は、例えば、洗浄、成膜、エッチング、イオン注入等の加工を行う。後に詳述するが、この製造ライン１０では、半導体ウエハを循環レール１８に沿って循環させ、半導体ウエハの周回数に応じた加工を各加工装置７０〜９６によって行う。周回数毎に半導体ウエハに対して行われる加工は異なる。図２は、本実施形態の製造ライン１０において、１つの半導体ウエハに対して行う加工工程の一覧を示している。図２に示すように、１周目においては、半導体ウエハに対して、加工装置７０、７２、７４、８２、８４、９２、９４及び９６で加工を行う。２周目においては、半導体ウエハに対して、加工装置７０、７２、７６、７８、８２、８４、８８及び９６で加工を行う。同様に、３周目以降においても、周回数に応じて使用される加工装置が定められている。図２の表は、半導体ウエハが循環レール１８上を１周する毎に、１つのレイヤーが形成されるように定められている。半導体ウエハが循環レール１８を複数回循環することで、半導体ウエハに多数のレイヤーが形成される。これによって、半導体ウエハ中に半導体装置の構造が形成される。

書換装置６４は、循環レール１８のうち、矢印１０４に示すように加工装置９６側から加工装置７０側にパレット１４を搬送する部分１８ａの隣に設置されている。循環レール１８の部分１８ａは、最後の加工装置９６を通過したパレット１４を次の周に送り出す部分である。書換装置６４は、循環レール１８の部分１８ａに沿って移動しているパレット１４のＲＦＩＤタグと通信し、ＲＦＩＤタグが記憶している周回数を書き換える。具体的には、ＲＦＩＤタグが記憶している周回数に「１」を加算する。例えば、ＲＦＩＤタグに記憶されている周回数が「１」である場合には、その周回数を「２」に書き換える。このように、パレット１４が循環レール１８を一周する毎に、そのパレット１４のＲＦＩＤタグが記憶している周回数に「１」が加算される。投入レール１６から循環レール１８に投入されるパレット１４のＲＦＩＤタグは、周回数として「１」を記憶している。したがって、上記のようにパレット１４が循環レール１８を一周する毎にＲＦＩＤタグが記憶している周回数に１が加算されることで、ＲＦＩＤタグが記憶している周回数が現実の半導体ウエハの周回数と一致する。

記憶装置６２は、加工装置７０〜９６によって半導体ウエハに加工を行う周回数を記憶している。例えば、図２に示すように、加工装置７０は、１周目と２周目において、半導体ウエハに対して加工を行う。したがって、記憶装置６２は、加工装置７０で加工を行う周回数として１周目と２周目を記憶している。同様に、記憶装置６２は、加工装置７２で加工を行う周回数として１周目と２周目を記憶している。また、記憶装置６２は、加工装置７４で加工を行う周回数として１周目と３周目を記憶している。このように、記憶装置６２は、加工装置毎に、加工を行う周回数を記憶している。

読取装置７０ａ〜９６ａは、対応する加工装置７０〜９６の前方の循環レール１８の隣に設置されている。読取装置７０ａ〜９６ａは、各パレット１４のＲＦＩＤタグと通信することによって、ＲＦＩＤタグが記憶している周回数を読み出す。読取装置７０ａ〜９６ａは、対応する加工装置７０〜９６の前方に位置しているパレット１４のＲＦＩＤタグと通信する。例えば、加工装置７０に対応する読取装置７０ａは、加工装置７０の前方の範囲７０ｂ内にパレット１４が存在している時に、そのパレット１４のＲＦＩＤタグと通信する。読取装置７０ａ〜９６ａにより読み取られた周回数は、制御装置６０に入力される。後に詳述するが、制御装置６０は、読取装置７０ａ〜９６ａから入力される周回数に応じて、対応する加工装置７０〜９６を制御する。

加工装置７０〜９６は、パレット１４上の半導体ウエハを自己の内部に搬送し、その半導体ウエハに対して加工を行う。加工装置７０〜９６の内部に半導体ウエハを搬送する機構について説明する。なお、各加工装置の搬送機構の構成は略同様であるので、以下では、加工装置７０の搬送機構を例として説明する。図３は、加工装置７０の内部に半導体ウエハを搬送する機構を示している。なお、図３では、読取装置７０ａの図示を省略している。図３に示すように、加工装置７０は、半導体ウエハを搬送するロボットアーム７０ｃを備えている。また、加工装置７０の内部には、加工前載置部７０ｄ、加工用載置部７０ｅ、加工後載置部７０ｆが形成されている。加工装置７０は、加工用載置部７０ｅに載置された半導体ウエハに対して加工を行う。加工前載置部７０ｄには、加工前の半導体ウエハが載置される。加工後載置部７０ｆには、加工後の半導体ウエハが載置される。加工前載置部７０ｄと加工後載置部７０ｆは、周回数毎に区別して半導体ウエハを載置可能に構成されている。より詳細に説明すると、図２に示すように、加工装置７０は、１周目の半導体ウエハと２周目の半導体ウエハに対して加工を行う。すなわち、加工装置７０には、１周目の半導体ウエハと２周目の半導体ウエハが搬入される。加工前載置部７０ｄは、１周目の半導体ウエハを載置するための部分７０ｄ−１と、２周目の半導体ウエハを載置するための部分７０ｄ−２を備えている。また、加工後載置部７０ｆは、１周目の半導体ウエハを載置するための部分７０ｆ−１と、２周目の半導体ウエハを載置するための部分７０ｆ−２を備えている。

ロボットアーム７０ｃは、パレット１４、加工前載置部７０ｄ、加工用載置部７０ｅ、及び、加工後載置部７０ｆの間で半導体ウエハを移動させる。後に詳述するが、ロボットアーム７０ｃは、加工装置７０の前方の範囲７０ｂ内に存在しているパレット１４上の半導体ウエハの周回数が加工装置７０で加工を行う周回数と一致している場合に、パレット１４上の半導体ウエハを加工装置７０内に搬送する。加工用載置部７０ｅが空いている場合には、矢印１１２に示すように、ロボットアーム７０ｃは、パレット１４上から加工用載置部７０ｅ上に半導体ウエハを搬送する。加工用載置部７０ｅが空いていない場合には、矢印１１０に示すように、ロボットアーム７０ｃは、パレット１４上から加工前載置部７０ｄ上に半導体ウエハを搬送する。このとき、ロボットアーム７０ｃは、半導体ウエハの周回数に応じて、部分７０ｄ−１と部分７０ｄ−２の何れかに半導体ウエハを載置する。パレット１４上の半導体ウエハを加工装置７０内に搬送すると、ロボットアーム７０ｃは、加工後載置部７０ｆ上から空いたパレット１４上に半導体ウエハを搬送する（但し、加工後載置部７０ｆ上に半導体ウエハが無い場合を除く）。また、上述したように、加工装置７０は、加工用載置部７０ｅ上の半導体ウエハに対して加工を行う。加工用載置部７０ｅ上の半導体ウエハに対する加工が終了すると、ロボットアーム７０ｃは、加工後の半導体ウエハを加工用載置部７０ｅ上から加工後載置部７０ｆ上に搬送する。このとき、ロボットアーム７０ｃは、半導体ウエハの周回数に応じて、部分７０ｆ−１と部分７０ｆ−２の何れかに半導体ウエハを載置する。加工後の半導体ウエハを加工用載置部７０ｅ上から加工後載置部７０ｆ上に搬送すると、ロボットアーム７０ｃは、加工前載置部７０ｄ上の半導体ウエハを加工用載置部７０ｅ上に搬送する。

以上に加工装置７０の搬送機構を例として説明したが、加工装置７２〜９６も加工装置７０と同様に、ロボットアーム、加工前載置部、加工用載置部、加工後載置部を備えている。これらの加工装置７２〜９６の加工前載置部と加工後載置部も、周回数毎に区別して半導体ウエハを載置可能に構成されている。加工装置７２〜９６のロボットアームは、加工装置７０のロボットアームと同様にして半導体ウエハを搬送する。

次に、制御装置６０が製造ライン１０を制御する方法について説明する。上述したように、各パレット１４は、半導体ウエハを載せた状態で循環レール１８上を循環する。１つの加工装置の前方の範囲に１つのパレット１４が進入すると、そのパレット１４は停止する。そして、その加工装置に対応する読取装置によって、パレット１４のＲＦＩＤタグから周回数が読み取られる。読み取られた周回数は、制御装置６０に入力される。周回数の入力を受けると、制御装置６０は、図４のフローチャートを実行する。なお、以下の説明では、周回数を読み取られたパレット１４を対象のパレット１４といい、周回数を読み取った読取装置を対象の読取装置といい、対象の読取装置に対応する加工装置を対象の加工装置という。

ステップＳ２では、制御装置６０は、対象の加工装置で加工を行う周回数を、記憶装置６２から読み出す。

ステップＳ４では、制御装置６０は、対象の読取装置によって読み取られた周回数（すなわち、対象のパレット１４上の半導体ウエハの現実の周回数）が、記憶装置６２から読み出した周回数（すなわち、対象の加工装置で加工を行う周回数）の何れかと一致するか否かを判定する。

ステップＳ４でＮＯと判定した場合には、制御装置６０は、図４の処理を終了する。この場合には、対象のパレット１４は、そのまま循環レール１８を下流側へ移動する。すなわち、対象のパレット１４はそのまま対象の加工装置の前方を通過し、対象の加工装置ではその半導体ウエハに対して加工は行われない。

ステップＳ４でＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ８で、制御装置６０は、対象の加工装置のロボットアームによって、対象のパレット１４上の半導体ウエハを対象の加工装置内に搬送する。上述したように、加工用載置部が空いている場合（例えば、製造ライン１０の稼動開始直後等）には、制御装置６０は、対象のパレット１４上の半導体ウエハを加工用載置部上に搬送する。加工用載置部が空いていない場合には、制御装置６０は、対象のパレット１４上の半導体ウエハを加工前載置部上に搬送する。なお、上述したように、加工前載置部は、周回数毎に区別して半導体ウエハを載置可能に構成されている。制御装置６０は、対象の読取装置で読み取られた半導体ウエハの周回数に対応する位置に、半導体ウエハを載置する。

ステップＳ８で対象のパレット１４上から対象の加工装置内に半導体ウエハを搬送すると、対象のパレット１４が空となる。ステップＳ１０では、制御装置６０は、ロボットアームによって、加工後載置部上の半導体ウエハを対象のパレット１４（空のパレット１４）上に搬送する。なお、上述したように、加工後載置部は、周回数毎に区別して半導体ウエハを載置可能に構成されている。制御装置６０は、対象の読取装置で読み取られた周回数と同じ周回数を有する半導体ウエハを、加工後載置部上から対象のパレット１４上に搬送する。したがって、ステップＳ８の実行前とステップＳ１０の実行後とで、対象のパレット１４上の半導体ウエハの周回数は変わらない。このため、対象のパレット１４のＲＦＩＤタグが記憶している周回数は、対象のパレット１４上の半導体ウエハ（乗せ換えた後の半導体ウエハ）の現実の周回数と一致する。なお、加工後載置部上に加工後の半導体ウエハが存在していない場合（例えば、製造ライン１０の稼動開始直後等）には、ステップＳ１０はスキップされる。

ステップＳ１２では、制御装置６０は、対象のパレット１４を循環レール１８の下流側へ移動させる。これによって、半導体ウエハが、次の加工装置へ搬送される。

図４のフローチャートに従って、加工装置７０の動作について説明する。図３に示すように、半導体ウエハ２００ａを載せたパレット１４ａが加工装置７０の前方の範囲７０ｂ内に進入した場合を考える。すると、パレット１４ａが停止し、読取装置７０ａ（図１参照）によってパレット１４ａのＲＦＩＤタグから周回数が読み出される。次に、ステップＳ２で、制御装置６０は、加工装置７０で加工を行う周回数を記憶装置６２から読み出す。図２に示すように、加工装置７０で加工を行う周回数は１周目と２周目であるので、１周目及び２周目という周回数が記憶装置６２から読み出される。次に、ステップＳ４で、制御装置６０は、読取装置７０ａによって読み取られた周回数が、記憶装置６２から読み出された周回数（すなわち、１周目と２周目）の何れかと一致するか否かを判定する。半導体ウエハ２００ａの周回数が１周目であるとすると、ステップＳ４でＹＥＳと判定される。この場合には、制御装置６０は、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、製造ライン１０の稼動開始直後等の理由により加工用載置部７０ｅが空いてない場合に、制御装置６０は、パレット１４ａ上から加工前載置部７０ｄ上に半導体ウエハ２００ａを移動させる。なお、半導体ウエハ２００ａの周回数が１周目であるので、制御装置６０は半導体ウエハ２００ａを加工前載置部７０ｄの部分７０ｄ−１上に載置する。ステップＳ１０では、制御装置６０は、加工後載置部７０ｆ上の半導体ウエハをパレット１４ａ上に搬送する。なお、半導体ウエハ２００ａの周回数が１周目であるので、制御装置６０は、加工後載置部７０ｆの部分７０ｆ−１上の半導体ウエハ２００ｂ（１周目の半導体ウエハ）をパレット１４ａ上に搬送する。このように、パレット１４ａ上の半導体ウエハは、半導体ウエハ２００ａから半導体ウエハ２００ｂに変わるが、これらの半導体ウエハの周回数が同一であるので、パレット１４ａのＲＦＩＤタグが記憶している周回数と半導体ウエハ２００ｂの周回数は一致する。ステップＳ１２では、制御装置６０は、パレット１４ａを循環レール１８の下流側に移動させる。これにより、半導体ウエハ２００ｂが次の加工装置へ送られる。一方、加工装置７０内に搬送された半導体ウエハ２００ａは、その後、加工用載置部７０ｅ上に搬送され、そこで加工される。半導体ウエハ２００ａに対する加工が完了すると、半導体ウエハ２００ａは、加工後載置部７０ｆの部分７０ｆ−１上に搬送される。その後、図３に示すパレット１４ｂ（１周目の半導体ウエハ２００ｃが載置されているパレット）が範囲７０ｂ内に進入すると、パレット１４ｂが停止し、再度、加工装置７０で図４のフローチャートが実行される。半導体ウエハ２００ｃの周回数が１周目であるので、ステップＳ４でＹＥＳと判定される。したがって、ステップＳ８でパレット１４ｂ上の半導体ウエハ２００ｃが加工前載置部７０ｄの部分７０ｄ−１上に搬送され、ステップＳ１０で加工後載置部７０ｆの部分７０ｆ−１上の半導体ウエハ２００ａがパレット１４ｂ上に搬送される。ステップＳ１２では、パレット１４ｂによって半導体ウエハ２００ａが次の加工装置に運ばれる。このように、半導体ウエハ２００ａは、パレット１４ａ上から、加工前載置部７０ｄの部分７０ｄ−１、加工用載置部７０ｅ、加工後載置部７０ｆの部分７０ｆ−１の順に移動した後に、パレット１４ｂ（元のパレット１４ａとは別のパレット）上に載置される。また、半導体ウエハ２００ａの周回数が２周目である場合には、半導体ウエハ２００ａは、パレット１４ａ上から、加工前載置部７０ｄの部分７０ｄ−２、加工用載置部７０ｅ、加工後載置部７０ｆの部分７０ｆ−２の順に移動した後に、パレット１４ｂ（元のパレット１４ａとは別のパレット）上に載置される。一方、半導体ウエハ２００ａの周回数が３周目以降である場合には、制御装置６０は、ステップＳ４でＮＯと判定する。したがって、パレット１４ａは範囲７０ｂから下流側に送り出される。この場合、加工装置７０では、パレット１４ａ上の半導体ウエハ２００ａに対して加工は行われない。他の加工装置７２〜９６でも、加工装置７０と同様にして、半導体ウエハの周回数に応じて、半導体ウエハに対して加工を行うか否かが判定される。

以上に説明したように、製造ライン１０では、各加工装置の前方にパレット１４が進入したときに、そのパレット１４のＲＦＩＤタグから周回数が読み取られる。そして、読み取られた周回数が加工装置で加工を行う周回数と一致したときに、パレット１４上の半導体ウエハが加工装置に取り込まれ、その半導体ウエハに対して加工が行われる。すなわち、各加工装置の前方の範囲（例えば、図１の範囲７０ｂ）は、その範囲内に位置する半導体ウエハの周回数を読み取り、その周回数に基づいて半導体ウエハに対して加工を行うか否かを判定するための判定領域である。各判定領域において、半導体ウエハの周回数に基づいて加工を行うか否かが判定される。したがって、半導体ウエハが循環レール１８を１周する間に半導体ウエハに対して行われる加工が、周回数に応じて異なる。本実施形態では、半導体ウエハが循環レール１８を１周する毎に、１レイヤーの半導体層が形成される。制御装置６０は、パレット１４を予め決められた周回数（本実施形態では、１３周）だけ循環させる。これによって、半導体ウエハに半導体装置の構造が形成される。パレット１４が循環レール１８を１３周循環すると、制御装置６０は、そのパレット１４を循環レール１８から搬出レール２０に移動させる。すなわち、最後の読取装置９６ａで読み取られた周回数が１３周目であった場合には、制御装置６０は、循環レール１８と搬出レール２０との接続部を、パレット１４が搬出レール２０に移動するように切り換える。したがって、全ての加工が完了した半導体ウエハが、搬出レール２０に搬出される。搬出された半導体ウエハをダイシング等することで、半導体装置が製造される。このように、この製造ライン１０では、周回数に基づいて各加工装置で加工を行うか否かを判定するだけで、半導体装置を製造することができる。半導体ウエハの搬送先や搬送ルートを算出する必要がなく、制御が簡単である。したがって、高価な制御装置や複雑なプログラムを用いることなく、容易に半導体装置を製造することができる。

また、上述したように、この製造ライン１０では、パレット１４上から加工装置内に半導体ウエハが搬送されたときに、加工後載置部上からパレット１４上に半導体ウエハが搬送され、その半導体ウエハを載置した状態でパレット１４が下流側へ移動する。これにより、加工装置による加工が完了するまでパレット１４を停止させておく必要がなく、パレット１４が循環レール１８上で停滞することが防止される。また、パレット１４が空のまま循環レール１８上を移動することが防止される。したがって、半導体ウエハを効率よく製造ライン１０に流すことができる。また、パレット１４上の半導体ウエハの周回数が変化しないので、ＲＦＩＤタグが記憶している周回数を書き換える必要がない。

また、製造ライン１０では、各パレット１４が略一定のタクトで移動する。すなわち、各加工装置の前方の領域に進入して停止した各パレット１４は、ステップ４における判定に係らず、一定時間その領域内で停止している。ステップＳ４でＹＥＳと判定された加工装置では、その間にステップＳ８〜Ｓ１０が実行され、その後、ステップＳ１２で下流側に移動する。ステップＳ４でＮＯと判定されたパレット１４は、半導体ウエハが載置されたまま停止しており、他のパレット１４がステップＳ１２で移動を開始するのと略同時に下流側に移動する。そして、各パレット１４は、略同時に、次の加工装置の前方の領域に進入して再度停止する。このように、この製造ラインでは、各パレット１４が一定のタクトで半導体ウエハを搬送するので、工程の管理が容易である。このように略一定のタクトでパレット１４を移動させることができるのは、各加工装置が、加工前載置部及び加工後載置部を有しており、循環経路上でのパレット１４の停滞を防止することができるためである。

また、この製造ライン１０では、循環レール１８上において半導体ウエハの周回数が１つずつ増加するよう半導体ウエハが配列される。すなわち、循環レール１８を移動する半導体ウエハの周回数を定点で観測したときに、パレット毎に周回数が１ずつ増加し、周回数が最大（１３周目）となった次の半導体ウエハでは、再度、周回数が１周目となるように各半導体ウエハが投入されている。すなわち、読取装置７０ａで読み取られる周回数を順に並べた数列は、１、２、３、・・・１１、１２、１３、１、２、３、・・・１１、１２、１３といった具合に、１〜１３までを繰り返す数列になる。したがって、この製造ライン１０では、１３枚の半導体ウエハ分の加工が行われる度に、全ての加工が完了した半導体ウエハが１つ完成する。完成した半導体ウエハに対応する位置に、新たな半導体ウエハを投入することで、上述した順序を維持することができる。このように半導体ウエハを投入することで、一定の時間間隔で完成した半導体ウエハを得ることができる。このため、生産計画を極めて容易に作成することができる。また、製造ライン１０中の仕掛品である半導体ウエハの数量が一定となるため、仕掛品の数量管理がほとんど不要となる。なお、上述したように、ロボットアームによりパレット上の半導体ウエハが交換される場合があるが、交換の前後で半導体ウエハと周回数が変化しない。したがって、ロボットアームによる半導体ウエハの交換があっても、上述した数列が乱れることはない。

なお、図示していないが、この製造ラインでは、レール１６、１８、２０上と、各加工装置のロボットアームによって半導体ウエハが搬送される空間が、周囲の空間から仕切られている。そして、その仕切られた空間内だけがクラス１の清浄度にクリーン化されている。それ以外の空間（作業者等が存在する空間）は、クリーン化されていないか、若しくは、クリーン化されているとしてもその清浄度は低い。すなわち、この製造ライン１０では、半導体ウエハの移動経路に該当する空間だけが高度にクリーン化されている。このように、半導体ウエハが移動する空間だけを局所的にクリーン化することで、クリーン化に要するコストや管理負担を軽減することができる。

なお、上述した製造ライン１０では、１つのパレット上に一枚の半導体ウエハが載置されていたが、１つのパレット上に複数の半導体ウエハを載置するように構成されていてもよい。この場合には、各加工装置において、１つのパレット上の複数の半導体ウエハをバッジ処理することができる。

また、上述した製造ライン１０では、パレット上の半導体ウエハを加工装置内に移動させてから半導体ウエハに対して加工を行った。しかしながら、１つ又は複数の加工装置が、パレット上の半導体ウエハに対して加工を行う（すなわち、循環レール１８上に半導体ウエハを置いたまま加工を行う）ように構成されていてもよい。このような構成によっても、加工すべきでない半導体ウエハを通過させ、加工すべき半導体ウエハに対して加工を行うことができる。

また、上述した製造ライン１０では、ＲＦＩＤタグにより半導体ウエハの周回数を管理したが、他の技術により管理してもよい。例えば、半導体ウエハまたはパレットに、光学的に読取可能なコード（例えば、バーコード等）を付しておき、読取装置でそのコードを読み取るようにしてもよい。この場合には、コードの内容を書き換えることができない。したがって、コードには識別番号等を記述しておき、識別番号毎に周回数をカウントするカウント装置を設ける。これにより、読取装置で識別番号を読み取ったときに、その識別番号に対応する半導体ウエハの周回数を特定することができる。

また、上述した製造ライン１０では、加工装置が加工前載置部を有していたが、加工前載置部を有していなくてもよい。このような構成でも、パレット１４上から加工用載置部上に半導体ウエハを搬送し、次に、加工後載置部上からパレット１４上に半導体ウエハを搬送し、その後、パレット１４を下流側に移動させることで、パレット１４が循環レール１８上で停滞することを防止することができる。

また、上述した製造ライン１０では、加工装置が加工後載置部を有していたが、加工後載置部を有していなくてもよい。このような構成でも、加工装置による加工が既に完了している段階でパレット１４から加工装置にウエハを搬送することで、循環レール１８上におけるパレット１４の停滞を防止することができる。すなわち、パレット１４上から加工前載置部上に半導体ウエハを搬送し、次に、加工用載置部上からパレット１４上に加工後の半導体ウエハを搬送し、その後、パレット１４を下流側に移動させることで、パレット１４が循環レール１８上で停滞することを防止することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：製造ライン
１２：搬送装置
１４：パレット
１６：投入レール
１８：循環レール
２０：搬出レール
６０：制御装置
６２：記憶装置
６４：書換装置
７０〜９６：加工装置
７０ａ〜９６ａ：読取装置

Claims (7)

1. 循環する経路に沿って一定の方向にウエハを搬送する搬送手段と、
   複数の加工装置と、
   前記経路における各ウエハの周回数をカウントする周回数カウント手段と、
   加工装置毎に、加工を行う周回数を記憶している記憶手段と、
   制御手段、
   を備えており、
   前記経路上には、加工装置毎に判定領域が設けられており、
   制御装置は、判定領域毎に、
   （１）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、その加工装置によって加工を行ってからそのウエハを下流側に送り出し、
   （２）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致していないときに、その加工装置によって加工を行わないでそのウエハを下流側に送り出す、
   ように各加工装置と搬送手段を制御することを特徴とする半導体装置の製造ライン。
2. 搬送手段は、前記経路に沿って移動する複数のパレットを有しており、
   各パレット上に、ウエハを載置可能であり、
   少なくとも１つの加工装置が、加工後ウエハ載置部とウエハ受渡手段を備えており、
   加工後ウエハ載置部上には、前記少なくとも１つの加工装置による加工後のウエハが載置され、
   ウエハ受渡手段は、前記少なくとも１つの加工装置に対応する判定領域内に位置するウエハの周回数が前記少なくとも１つの加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、そのウエハをパレット上から前記少なくとも１つの加工装置内に搬送するとともに、加工後ウエハ載置部上のウエハをそのパレット上に搬送する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の製造ライン。
3. 記憶手段は、前記少なくとも１つの加工装置で加工を行う周回数を複数個記憶しており、
   加工後ウエハ載置部が、周回数が異なる複数のウエハを載置可能に構成されており、
   ウエハ受渡手段が、パレット上から前記少なくとも１つの加工装置にウエハを搬送したときに、前記少なくとも１つの加工装置内に搬送したウエハと同じ周回数のウエハを加工後ウエハ載置部上から当該パレット上に搬送する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の製造ライン。
4. 前記少なくとも１つの加工装置が、加工前ウエハ載置部と加工用ウエハ載置部を備えており、
   判定領域内に位置するウエハは、ウエハ受渡手段によってパレット上から加工前載置部上に搬送され、次に、ウエハ受渡手段によって加工前ウエハ載置部上から加工用ウエハ載置部上に搬送され、次に、加工用載置部上で加工装置によって加工され、次に、ウエハ受渡手段によって加工用ウエハ載置部上から加工後ウエハ載置部上に搬送されることを特徴とする請求項２または３に記載の製造ライン。
5. 搬送手段は、前記経路に沿って移動する複数のパレットを有しており、
   各パレット上に、ウエハを載置可能であり、
   少なくとも１つの加工装置が、加工前ウエハ載置部とウエハ受渡手段を備えており、
   ウエハ受渡手段は、前記少なくとも１つの加工装置に対応する判定領域内に位置するウエハの周回数が前記少なくとも１つの加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、そのウエハをパレット上から加工前ウエハ載置部上に搬送するとともに、前記少なくとも１つの加工装置による加工後のウエハをそのパレット上に搬送する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の製造ライン。
6. 全ての加工が完了した半導体ウエハが完成した場合に、その完成した半導体ウエハと同じ数の半導体ウエハが前記経路に新たに投入されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の製造ライン。
7. 循環する経路に沿って一定の方向にウエハを搬送する搬送手段と、
   複数の加工装置と、
   を備えており、
   前記経路上に、加工装置毎に判定領域が設けられている製造ラインによって、半導体装置を製造する方法であって、
   加工装置毎に、加工を行う周回数が予め決められており、
   前記経路における各ウエハの周回数をカウントし、
   判定領域毎に、
   （１）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致しているときに、その加工装置によって加工を行ってからそのウエハを下流側に送り出し、
   （２）判定領域内に位置するウエハの周回数がその判定領域に対応する加工装置で加工を行う周回数と一致していないときに、その加工装置によって加工を行わないでそのウエハを下流側に送り出す、
   ように各加工装置と搬送手段を制御することを特徴とする方法。

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