JP2016004923A - 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

半導体装置の製造ライン及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ワークの搬送距離を短くすることができる半導体装置の製造ラインを提供することである。【解決手段】本発明にかかる半導体装置の製造ライン１は、複数の処理装置２０ａ〜２０ｍが配置された搬送路１０に沿ってワーク２５を循環させることで半導体装置を製造する製造ラインである。搬送路１０は、処理回数が多い処理装置が配置されている経路１１と処理回数が少ない処理装置が配置されている経路１２とを備える。また、搬送路１０は、経路１１を移動してきたワーク２５を経路１１に連続的に搬送する場合と、経路１１を移動してきたワーク２５を経路１２に搬送する場合とを切り替え可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は半導体装置の製造ライン及び半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置は、製造ラインに配置された各種の半導体製造設備（処理装置）を用いて、洗浄処理、熱処理、成膜処理、エッチング処理、イオン注入処理等を半導体ウエハ（ワーク）に施すことで製造される。このような処理装置は、半導体装置の工程順に対応するように製造ラインに並べられている。ここで、半導体装置の製造工程では、同一の処理が繰り返し行われるため（例えば、酸化膜形成時における洗浄処理と電極形成時における洗浄処理など）、同一の製造ラインには同一の処理装置が複数配置される。例えば、半導体装置の製造工程は約２００工程になる場合があり、このように多くの工程がある場合には製造ラインが長くなる。
特許文献１には、ループ状の搬送路に処理装置を配置し、当該ループ状の搬送路に沿ってワークを周回させることで半導体装置を製造する技術が開示されている。特許文献１に開示されている製造ラインでは、異なる工程における同一の処理において、製造ラインに設けられた同一の処理装置を使用することができる。つまり、製造ラインに配置された処理装置を異なる工程で共用することができるので、製造ラインの長さを短くすることができる。
特開２０１２−１０４６８３号公報
背景技術で説明したように、特許文献１に開示されている技術では、ループ状の搬送路に処理装置を配置し、当該ループ状の搬送路に沿ってワークを周回させることで半導体装置を製造している。よって、製造ラインに配置された処理装置を異なる工程で共用することができるので、製造ラインの長さを短くすることができる。
しかしながら、特許文献１に開示されている製造ラインでは、半導体装置の工程順に対応するように処理装置が並べられていないので、次工程の処理を行う処理装置が離れている場合がある。この場合は、次工程の処理を行う処理装置までワークが搬送される間に、使用しない処理装置の前をワークが通過するため、ワークの搬送距離が長くなるという問題があった。例えば、次工程の処理を行う処理装置が、ワークの搬送方向の反対側に隣接している場合、次工程の処理を行う処理装置までワークを搬送するには、製造ラインに沿ってワークを約１周搬送する必要がある。
上記課題に鑑み本発明の目的は、ワークの搬送距離を短くすることができる半導体装置の製造ラインおよび半導体装置の製造方法を提供することである。
本発明にかかる半導体装置の製造ラインは、複数の処理装置が配置された搬送路に沿ってワークを循環させることで半導体装置を製造する半導体装置の製造ラインであって、前記搬送路は、前記ワークに所定の処理を施す複数の処理装置が配置された第１経路と、前記第１経路に配置された前記処理装置よりも処理回数が多い複数の処理装置が配置された第２経路と、を備え、前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第２経路に連続的に搬送する場合と、前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第１経路に搬送する場合と、を切り替え可能に構成されている。
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、複数の処理装置が配置された搬送路に沿ってワークを循環させることで半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、前記搬送路は、前記ワークに所定の処理を施す複数の処理装置が配置された第１経路と、前記第１経路に配置された前記処理装置よりも処理回数が多い複数の処理装置が配置された第２経路と、を備え、前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第２経路に連続的に搬送する場合と、前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第１経路に搬送する場合と、を切り替えることで前記半導体装置を製造する。
本発明では、複数の処理装置のうち、処理回数が少ない処理装置を第１経路に配置し、処理回数が多い処理装置を第２経路に配置している。そして、第２経路を移動してきたワークを第２経路に連続的に搬送する場合と、第２経路を移動してきたワークを第１経路に搬送する場合とを切り替え可能に構成している。よって、低頻度の処理装置で処理する場合にのみ、ワークを第１経路に搬送し、それ以外の場合は高頻度の処理装置が配置されている第２経路にワークを搬送することができる。このため、低頻度の処理装置の前をワークが通過する回数を少なくすることができるので、製造ラインにおけるワークの搬送距離を短くすることができる。
本発明により、ワークの搬送距離を短くすることができる半導体装置の製造ラインおよび半導体装置の製造方法を提供することができる。
実施の形態にかかる製造ラインの一例を示す上面図である。 ワークの構成の一例を説明するための上面図である。 実施の形態にかかる製造ラインの動作の一例を説明するための図である。 実施の形態にかかる製造ラインの動作の一例を説明するための図である。 実施の形態にかかる製造ラインの動作の一例を説明するための図である。 処理装置が備えるテーブルの一例を示す図である。 処理装置が備えるテーブルの一例を示す図である。 実施の形態にかかる製造ラインの製造工程の一例を示す表である。 実施の形態にかかる製造ラインの他の構成例を示す上面図である。 実施の形態にかかる製造ラインの他の構成例を示す上面図である。 実施の形態にかかる製造ラインの他の構成例を示す上面図である。 実施の形態にかかる製造ラインの他の構成例を示す上面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態にかかる半導体装置の製造ラインの一例を示す上面図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる製造ライン１は、搬送路１０、複数の処理装置２０ａ〜２０ｍ、搬入装置２１、及び搬出装置２２を備える。製造ライン１は、複数の処理装置２０ａ〜２０ｍが配置された搬送路１０に沿ってワーク２５を循環させることで所定の半導体装置（半導体デバイス）を製造する。
搬送路１０は、経路１１、経路１２、及び連結経路１３を備える。経路１１には、ワーク２５に所定の処理を施す複数の処理装置２０ａ、２０ｂ、２０ｆ〜２０ｊ、２０ｌ、２０ｍが配置されている。経路１２には、ワーク２５に所定の処理を施す複数の処理装置２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｋが配置されている。ここで、所定の処理とは、例えば洗浄処理、熱処理、成膜処理、エッチング処理、イオン注入処理等の半導体装置を製造するために必要な処理である。
また、経路１２には搬入装置２１および搬出装置２２が配置されている。搬入装置２１は搬送路１０にワーク２５（未処理のワーク）を搬入する。また、搬出装置２２は搬送路１０からワーク２５（全工程終了後のワーク）を搬出する。
図２は、ワーク２５の構成の一例を説明するための上面図である。図２に示すように、ワーク２５は、パレット２６と半導体ウエハ２７とを備える。半導体ウエハ２７は、パレット２６に設けられた載置面に載置される。例えば、各パレット２６は、半導体ウエハ２７を一枚ずつ搬送することができる。パレット２６は、搬送路１０に沿って移動する。例えば、搬送路１０にはパレット２６を搬送するための搬送手段（不図示）が設けられている。
また、ワーク２５には、ワーク２５の固有の情報（ＩＤ情報、品種情報、次工程情報等）を記憶する情報記憶装置４１が取り付けられている。情報記憶装置４１には、例えばＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグを用いることができる。ワーク２５に取り付けられている情報記憶装置４１の情報の読み取り及び書き込みは、通信装置４２を用いて行われる。通信装置４２は、搬送路１０を移動するワーク２５（情報記憶装置４１）と電波を用いて非接触で通信できるように、搬送路１０の近傍に設けられている。
図１に示すように、ワーク２５は、搬送路１０に搬入された後、各工程に対応した処理装置２０ａ〜２０ｍの前まで搬送される。処理装置２０ａ〜２０ｍはマニピュレータを備えており、搬送されてきたワーク２５をマニピュレータを用いて処理装置２０ａ〜２０ｍに取り込む。処理装置２０ａ〜２０ｍは、取り込んだワーク２５のパレット２６から半導体ウエハ２７を分離し、分離した半導体ウエハ２７に対して所定の処理を施し、処理後の半導体ウエハ２７を再びパレット２６に載置する。処理後のワーク２５は、マニピュレータを用いて搬送路１０に戻された後、搬送路１０に沿って、次工程の処理を行う処理装置の前まで搬送される。このような処理を繰り返すことで、所定の半導体装置が製造される。このとき、ワーク２５は、搬送路１０の経路１１、１２を矢印１８、１９に示す方向に沿って移動する。
本実施の形態にかかる製造ライン１では、経路１１には、経路１２に配置された処理装置２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｋよりも処理回数が多い処理装置２０ａ、２０ｂ、２０ｆ〜２０ｊ、２０ｌ、２０ｍが配置されている。換言すると、経路１１には使用頻度が高い高頻度の処理装置が配置されており、経路１２には使用頻度が低い低頻度の処理装置が配置されている。ここで、処理装置２０ａ〜２０ｍの処理回数とは、特定のワーク２５（未処理のワーク）が搬入装置２１を用いて搬送路１０に搬入された後、特定のワーク２５（全工程終了後のワーク）が搬出装置２２を用いて搬送路１０から搬出されるまでに、各処理装置２０ａ〜２０ｍが特定のワーク２５に対して行う処理の回数である。
一例を挙げると、経路１２に配置されている低頻度の処理装置２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｋの処理回数は１回である。また、ワーク２５の搬入および搬出は、１つのワークを処理する工程において各々１回であるので、搬入装置２１および搬出装置２２は経路１２に配置している。なお、これらの構成例は一例であり、経路１２に配置する処理装置の処理回数は、経路１１に配置されている高頻度の処理装置よりも処理回数が少ないのであれば、１回よりも多くてもよい。また、搬入装置２１および搬出装置２２は経路１１に配置してもよい。
また、経路１１と経路１２との切り替えは、切替部１５、１６を用いて行われる。切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を、経路１１および経路１２のいずれか一方に切り替え可能に構成されている。具体的には、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１１とする場合、連結経路１３（つまり、矢印３１に示す方向）にワーク２５を搬送する。これにより、ワーク２５は再び経路１１に沿って矢印１８に示す方向に移動する。また、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１２とする場合、経路１２（つまり、矢印３２に示す方向）にワーク２５を搬送する。これにより、ワーク２５は経路１２に沿って矢印１９に示す方向に移動する。切替部１５は、経路１１および経路１２のうちワーク２５の次工程の処理装置を含む経路にワーク２５を搬送する。
同様に、切替部１６は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を、経路１１および経路１２のいずれか一方に切り替え可能に構成されている。具体的には、切替部１６は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１１とする場合、経路１１（つまり、矢印３３に示す方向）にワーク２５を搬送する。これにより、ワーク２５は経路１１に沿って矢印１８に示す方向に移動する。また、切替部１６は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１２とする場合、連結経路１３（つまり、矢印３４に示す方向）にワーク２５を搬送する。これにより、ワーク２５は経路１２に沿って矢印１９に示す方向に移動する。切替部１６は、経路１１および経路１２のうちワーク２５の次工程の処理装置を含む経路にワーク２５を搬送する。
なお、図１に示す場合は連結経路１３は１つであるので、切替部１５が連結経路１３にワーク２５を搬送した場合は、切替部１５から搬送されたワーク２５が連結経路１３を通過するまで、切替部１６はワーク２５を連結経路１３に搬送することはできない。同様に、切替部１６が連結経路１３にワーク２５を搬送した場合は、切替部１６から搬送されたワーク２５が連結経路１３を通過するまで、切替部１５はワーク２５を連結経路１３に搬送することはできない。
次に、本実施の形態にかかる製造ライン１の動作について説明する。図３〜図５は、本実施の形態にかかる製造ラインの動作の一例を説明するための図である。以下では、一例として処理装置Ａ（２０ａ）の動作について説明するが、他の処理装置Ｂ〜Ｍ（２０ｂ〜２０ｍ）の動作についても同様である。
処理装置２０ａは複数の工程（例えば、工程１、工程９、工程１３、工程２２、工程２９。図８参照）において使用される。処置装置２０ａは、処理装置２０ａが使用される工程の情報（工程１、工程９、工程１３、工程２２、工程２９）を予めメモリ等に記憶している。以下では、一例として、処理装置２０ａが各々のワーク２５_１〜２５_４に対して工程１の処理を実施する場合について説明する。各々のワーク２５_１〜２５_４の情報記憶装置４１にはＩＤ情報としてＩＤ１〜ＩＤ４がそれぞれ格納されている。また、各々のワーク２５_１〜２５_４の情報記憶装置４１には次工程情報として“工程１”が格納されている。
図３に示すように、処理装置２０ａは、処理装置２０ａと対応する位置に設けられた通信装置４２ａを用いて、ワーク２５_１の情報記憶装置４１に格納されているＩＤ情報（“ＩＤ１”）、及び次工程情報（“工程１”）を取得する。処理装置２０ａは、ワーク２５_１の次工程情報が“工程１”（つまり、処理装置２０ａの処理対象の工程）であるので、マニピュレータを用いてワーク２５_１を処理装置２０ａの待機位置４５ａに取り込む。次に、処理装置２０ａは、ワーク２５_２の次工程情報が“工程１”（つまり、処理装置２０ａの処理対象の工程）であるので、マニピュレータを用いてワーク２５_２を処理装置２０ａの待機位置４６ａに取り込む（図４参照）。
その後、処理装置２０ａは、待機位置４５ａに置かれているワーク２５_１のパレット２６_１から半導体ウエハ２７_１を分離し、分離した半導体ウエハ２７_１を処理ステージ４７ａに移動して所定の処理を開始する。半導体ウエハ２７_１に処理を施した後、処理装置２０ａは、処理後の半導体ウエハ２７_１を処理ステージ４７ａから待機位置４５ａに置かれているパレット２６_１の上に移動する。そして、処理装置２０ａは、ワーク２５_１の情報記憶装置４１に次工程情報（工程２）を書き込む。換言すると、処理装置２０ａは、ワーク２５_１に対しての処理が終了した後、ワーク２５_１を搬送路１０に搬出する前に、ワーク２５_１の次工程情報（工程２）を情報記憶装置４１に書き込む。このように、ワーク２５_１の次工程情報を“工程１”から“工程２”に更新することで、次工程（工程２）の処理を行う処理装置Ｂ（２０ｂ）に対して、ワーク２５_１が処理対象であることを認識させることができる。本実施の形態では、ワーク２５の次工程情報を次々と更新することで、各々の処理装置２０ａ〜２０ｍにおいて、工程順にしたがってワーク２５を処理することができる。
処理装置２０ａがワーク２５_１に対して処理を実施している間、処理装置２０ａは新たにワーク２５_３を取り込むことはできない（図４参照）。この場合、処理装置２０ａは、通信装置４２ａを用いて、ワーク２５_３のＩＤ情報（“ＩＤ３”）、及び次工程情報（“工程１”）を取得した後、図６に示すテーブルの“工程１”の“優先度１”（１番目に優先度が高いことを意味する）にワーク２５_３のＩＤ情報（“ＩＤ３”）を登録する。そして、図５に示すように、処理装置２０ａは、ワーク２５_３を取り込むことなく、ワーク２５_３を経路１１（図１参照）に沿って周回させる。
また、ワーク２５_１が処理装置２０ａで処理された後、搬送路１０にワーク２５_１が搬出されると、処理装置２０ａの待機位置４５ａが受け入れ可能な状態となる。しかし、図６に示すテーブルの“優先度１”にはワーク２５_３が登録されているので、図５に示すように、ワーク２５_４が搬送されてきた場合であっても、処理装置２０ａはワーク２５_４を取り込まない。つまり、処理装置２０ａは、通信装置４２ａを用いて、ワーク２５_４のＩＤ情報（“ＩＤ４”）、及び次工程情報（“工程１”）を取得した後、図７に示すテーブルの“工程１”の“優先度２”（２番目に優先度が高いことを意味する）にワーク２５_４のＩＤ情報（“ＩＤ４”）を登録する。そして、処理装置２０ａは、ワーク２５_４を経路１１に沿って周回させる。このとき、処理装置２０ａで処理されるワークの優先順位は、ワーク２５_３、ワーク２５_４の順となっているので、処理装置２０ａは周回してきたワーク２５_３を他のワークよりも優先して取り込む。
つまり、処理装置２０ａは、テーブルの“優先度１”、“優先度２”にワークが登録されている場合、この優先度にしたがってワークを処理装置２０ａに取り込む。また、処理装置２０ａは、テーブルの“優先度１”、“優先度２”にワークが登録されておらず、且つ処理装置２０ａの待機位置４５ａ、４６ａに空きがある場合、処理装置２０ａに搬送されてきた順にワークを取り込む。なお、図６、図７に示すように、優先度を示す“優先度１”、“優先度２”は処理装置２０ａの工程毎（つまり、工程１、工程９、工程１３、工程２２、工程２９）に設けられている。また、図６、図７に示す表では、２つの優先度１、２を設けた場合を例として挙げたが、登録する優先度の数はこれ以上であってもよい。また、例えばテーブルの“優先度１”、“優先度２”にワークが登録された後、登録されたワークが途中でロットアウトした場合は、ロットアウトしたワークをテーブルの“優先度１”、“優先度２”から消去する。これにより、処理装置２０ａが、ロットアウトしたワークを待ち続けることを防止することができる。
次に、切替部１５が、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を、経路１１および経路１２のいずれか一方に切り替える場合について説明する。切替部１５には、各々の工程と、各々の工程における処理を行う処理装置２０ａ〜２０ｍが配置されている経路（経路１１または経路１２）とを対応付けた経路情報が予め格納されている。この経路情報は、各々の処理装置２０ａ〜２０ｍの配置が変わらない限り、変化しない。切替部１５は、切替部１５と対応する位置に設けられた通信装置４２でワーク２５の次工程情報を取得し、経路情報を参照して、次工程情報に対応した経路（つまり、次工程の処理を行う処理装置が配置されている経路）を決定する。切替部１５は、このようにして決定した経路にワーク２５を搬送する。切替部１６についても切替部１５の場合と同様である。
なお、上記で説明した動作は一例であり、本実施の形態では他の方法を用いて製造ライン１を制御してもよい。
次に、本実施の形態にかかる製造ラインにおけるワーク２５の具体的な処理例について、図１および図８を用いて説明する。図８は、ワーク２５の処理工程の一例を示しており、ワーク２５に工程１〜工程３２の処理を順番に施すことで、所定の半導体装置が形成される。図８に示す例では、経路１２に配置されている処理装置Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｋの処理回数（つまり、工程１〜工程３２における処理回数）をそれぞれ１回としている。
半導体装置を形成する際、搬入装置２１はワーク２５（未処理のワーク）を搬送路１０に搬入する。その後、ワーク２５は、切替部１６において経路１１（つまり、矢印３３に示す方向）に搬送される。ワーク２５は、経路１１にそれぞれ配置されている処理装置Ａ（工程１）、処理装置Ｂ（工程２）、処理装置Ｆ（工程３）、処理装置Ｇ（工程４）、処理装置Ｈ（工程５）、処理装置Ｉ（工程６）、処理装置Ｌ（工程７）、処理装置Ｍ（工程８）で順番に処理される。
次の工程９の処理は処理装置Ａで行われるので、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を連結経路１３（つまり、矢印３１に示す方向）とし、ワーク２５を再び経路１１に搬送する。その後、ワーク２５は、経路１１にそれぞれ配置されている処理装置Ａ（工程９）、処理装置Ｂ（工程１０）、処理装置Ｊ（工程１１）、処理装置Ｍ（工程１２）で順番に処理される。
次の工程１３の処理は処理装置Ａで行われるので、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を連結経路１３（つまり、矢印３１に示す方向）とし、ワーク２５を再び経路１１に搬送する。その後、ワーク２５は、処理装置Ａ（工程１３）で処理される。
次の工程１４の処理は処理装置Ｅで行われるので、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５を経路１２（つまり、矢印３２に示す方向）に搬送する。その後、ワーク２５は、処理装置Ｅ（工程１４）で処理される。次の工程１５の処理は処理装置Ｊで行われるので、切替部１６は、経路１２を移動してきたワーク２５を経路１１（つまり、矢印３３に示す方向）に搬送する。その後、ワーク２５は、処理装置Ｊ（工程１５）で処理される。
次の工程１６の処理は処理装置Ｆで行われるので、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を連結経路１３（つまり、矢印３１に示す方向）とし、ワーク２５を経路１１に搬送する。その後、ワーク２５は、経路１１にそれぞれ配置されている処理装置Ｆ（工程１６）、処理装置Ｇ（工程１７）、処理装置Ｈ（工程１８）で順番に処理される。次の工程１９の処理は処理装置Ｋで行われるので、切替部１５は、経路１１を移動してきたワーク２５を経路１２（つまり、矢印３２に示す方向）に搬送する。その後、ワーク２５は、処理装置Ｋ（工程１９）で処理される。以降、工程２０〜工程３２についても同様に処理される。そして、工程３２の終了後、ワーク２５は搬出装置２２を用いて搬送路１０から搬出される。
背景技術で説明したように、特許文献１に開示されている技術では、ループ状の搬送路に処理装置を配置し、当該ループ状の搬送路に沿ってワークを周回させることで半導体装置を製造していた。よって、製造ラインに配置された処理装置を異なる工程で共用することができるので、製造ラインの長さを短くすることができた。
しかしながら、特許文献１に開示されている製造ラインでは、半導体装置の工程順に対応するように処理装置が並べられていないので、次工程の処理を行う処理装置が離れている場合があった。この場合は、次工程の処理を行う処理装置までワークが搬送される間に、使用しない処理装置の前をワークが通過するため、ワークの搬送距離が長くなるという問題があった。例えば、次工程の処理を行う処理装置が、ワークの搬送方向の反対側に隣接している場合、次工程の処理を行う処理装置までワークを搬送するには、製造ラインに沿ってワークを約１周搬送する必要があった。
そこで、本実施の形態にかかる半導体装置の製造ライン１では、複数の処理装置２０ａ〜２０ｍのうち、処理回数が多い処理装置（高頻度の処理装置）を経路１１に配置し、処理回数が少ない処理装置（低頻度の処理装置）を経路１２に配置している。そして、切替部１５において、経路１１を移動してきたワーク２５を経路１１に連続的に搬送する場合と、経路１１を移動してきたワーク２５を経路１２に搬送する場合とを切り替えている。よって、低頻度の処理装置で処理する場合にのみ、ワーク２５を経路１２に搬送し、それ以外の場合は高頻度の処理装置が配置されている経路１１にワーク２５を搬送することができる。このため、低頻度の処理装置の前をワーク２５が通過する回数を少なくすることができるので、製造ライン１におけるワーク２５の搬送距離を短くすることができる。
例えば、図１に示す製造ライン１において連結経路１３を設けていない場合は、処理装置Ｂで処理した後、処理装置Ａで処理するには、処理装置Ｃ〜Ｍを含む経路を経由する必要があり、搬送路１０に沿ってワーク２５を約１周搬送する必要がある。
一方、製造ライン１に連結経路１３を設けた場合は、処理装置Ｂで処理した後、処理装置Ａで処理するには、処理装置Ｍを通過した後、切替部１５でワーク２５の搬送先を連結経路１３（つまり、矢印３１に示す方向）とすることができる。これにより、ワーク２５が処理装置Ａまで搬送されるまでの経路を短くすることができる。つまり、ワーク２５は経路１２を経由するのではなく、近道である連結経路１３を通過して処理装置Ａまで搬送されるので、処理装置Ａまでの距離を短くすることができる。
このとき、本実施の形態にかかる製造ライン１では、搬送路１０を、高頻度の処理装置が配置された経路１１と低頻度の処理装置が配置された経路１２とに分け、高頻度の処理装置が配置されている経路１１においてワーク２５を集中的に循環させているので、製造ライン１におけるワーク２５のトータルの搬送距離を短くすることができる。
また、特許文献１に開示されている製造ラインでは、次工程の処理を行う処理装置が使用中の場合、ワークを処理装置に搬入することができないため、ワークを搬送路に沿って周回させる必要があった。この場合、搬送路が長いとワークの搬送距離が長くなるという問題があった。また、次工程の処理を行う処理装置が使用中の場合、ワークを搬送路に沿って周回させるのではなく、搬送路に待機部を設けてワークの搬送距離を短くすることも考えられる。しかし、この場合は、待機部にワークを搬入するための搬入手段や制御手段を設ける必要があり、製造ラインのコストが増加するという問題があった。
これに対して本実施の形態にかかる半導体装置の製造ライン１では、高頻度の処理装置を経路１１に配置し、低頻度の処理装置を経路１２に配置し、切替部１５において、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を、経路１１および経路１２のいずれか一方に切り替えている。よって、ワークを搬送路に沿って周回させる場合であっても、ワークの搬送距離を短くすることができる。また、新たに待機部を設ける必要もないため、製造ラインのコストの増加を抑制することができる。
また、従来の半導体装置の生産方式は、複数枚の半導体ウエハを搭載したロットを製造ラインに流してまとめて加工する大量生産方式を採用していた。この生産方式は、生産リードタイムが長い、生産変動に迅速に追従できない等の問題があった。これに対して、本実施の形態にかかる製造ライン１では、ワーク２５を用いて半導体ウエハを一枚ずつ搬送して加工する方式を採用しているので、必要なときに、必要な分を、必要な量だけ生産することができる。
なお、図１に示した製造ライン１では切替部１５、１６を備える構成について説明したが、本実施の形態にかかる製造ライン１では切替部１５を少なくとも備えていればよく、切替部１６は必須の構成要素ではない。つまり、経路１２は低頻度の処理装置が配置された経路であるので、切替部１６においてワーク２５の搬送先を連結経路１３（つまり、矢印３４に示す方向）とする場合はまれである。よって、ほとんどの場合、切替部１６は、ワーク２５の搬送先を経路１１（つまり、矢印３３に示す方向）とするので、切替部１６を省略することができる。
次に、本実施の形態にかかる製造ラインの変形例について説明する。図１に示した製造ライン１では、ループ状の経路１１およびループ状の経路１２の一部が連結経路１３を共有している構成について説明した。しかし、本実施の形態では、図９に示す製造ライン２のように、ループ状の経路１１およびループ状の経路１２の一部が隣接するように、つまり、連結経路５１および連結経路５２が隣接するように構成してもよい。
図９に示す製造ライン２において、切替部５３は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１１とする場合、連結経路５１にワーク２５を搬送する。また、切替部５３は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１２とする場合、経路１２にワーク２５を搬送する。また、切替部５４は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１２とする場合、連結経路５２にワーク２５を搬送する。また、切替部５４は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１１とする場合、経路１１にワーク２５を搬送する。
図１に示した製造ライン１では、連結経路１３が１つであるので切替部１５および切替部１６のいずれか一方しか連結経路１３にワーク２５を搬送することができなかった。しかし、図９に示した製造ライン２では、切替部５３および切替部５４は同時にワーク２５を連結経路５１、５２に搬送することができるので、ワーク２５の搬送を一時的に停止する必要がなくなる。
また、本実施の形態では、図１０に示す製造ライン３のように、経路１１と経路１２とを互いに独立するように構成し、経路１１と経路１２とを連結経路６０を用いて連結するようにしてもよい。
図１０に示す製造ライン３において、切替部６１は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１２とする場合、連結経路６０にワーク２５を搬送する。また、切替部６２は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１１とする場合、連結経路６０にワーク２５を搬送する。
また、本実施の形態では、図１１に示す製造ライン４のように、経路１１と経路１２とを互いに独立するように構成し、経路１１と経路１２とを連結経路７１及び連結経路７２を用いて連結するようにしてもよい。
図１１に示す製造ライン４において、切替部７３は、経路１１を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１２とする場合、連結経路７１にワーク２５を搬送する。また、切替部７４は、経路１２を移動してきたワーク２５の搬送先を経路１１とする場合、連結経路７２にワーク２５を搬送する。
図１０に示した製造ライン３では、連結経路６０が１つであるので切替部６１および切替部６２のいずれか一方しか連結経路６０にワーク２５を搬送することができなかった。しかし、図１１に示した製造ライン４では、切替部７３および切替部７４は同時にワーク２５を連結経路７１、７２に搬送することができるので、ワーク２５の搬送を一時的に停止する必要がなくなる。
また、上記で説明した本実施の形態にかかる製造ラインでは、搬送路１０が２つの経路１１、１２を備える場合について説明した。しかし、本実施の形態にかかる製造ラインでは、搬送路が３つ以上の経路を備えるように構成してもよい。例えば、図１２に示す製造ライン５のように、搬送路８０が３つの経路８１、８２、８３を備えるように構成してもよい。
この場合、経路８２には、経路８１に配置された処理装置よりも処理回数が多い処理装置が配置されている（図１２において処理装置の図示を省略している）。経路８３には、経路８２に配置された処理装置よりも処理回数が多い処理装置が配置されている。換言すると、経路８１には低頻度の処理装置が配置され、経路８２には中頻度の処理装置が配置され、経路８３には高頻度の処理装置が配置されている。また、経路８３は、経路８２を基準として経路８１の反対側に配置されている。なお、切替部８４、８５、８６、８７の構成については、図１に示した製造ライン１の場合と同様であるので重複した説明は省略する。
また、図１２に示す製造ライン５においても、図９に示した製造ライン２のように一対の連結経路を設けてもよい。また、図１０、図１１に示した製造ライン３、４のように、各々の経路１１、１２が互いに独立するように構成してもよい。
また、半導体装置を製造する場合、各々の製造工程は複数の工程群に分類することができる。本実施の形態にかかる製造ラインは、これらの工程群の各々に対して適用することができる。例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体パワーデバイスの製造工程は、フォトリソグラフィの精度を考慮して、拡散層形成工程群、ゲート絶縁膜形成工程群、及び電極形成工程群の３つに分類することができる。この場合は、拡散層形成工程群の製造ライン、ゲート絶縁膜形成工程群の製造ライン、及び電極形成工程群の製造ラインの３つの製造ラインを用いて、半導体装置を製造することができる。
また、本実施の形態にかかる製造ラインでは、同一の製造ラインに沿ってワークを周回（循環）させて半導体装置を形成するので、製造ラインにおける総加工時間を周回数で割った値が、製造ラインのサイクルタイムとなる。本実施の形態では、このサイクルタイムを考慮して、半導体装置の製造工程を各々の工程群に分類してもよい。
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
１〜５ 製造ライン
１０ 搬送路
１１ 経路（第２経路）
１２ 経路（第１経路）
１３ 連結経路
１５、１６ 切替部
２０、２０ａ〜２０ｍ 処理装置
２１ 搬入装置
２２ 搬出装置
２５ ワーク
２６ パレット
２７ 半導体ウエハ
４１ 情報記憶装置
４２ 通信装置
４３ 製造ライン管理装置
４５ａ、４６ａ 待機位置
４７ａ 処理ステージ
５１、５２ 連結経路
５３、５４ 切替部
６０ 連結経路
６１、６２ 切替部
７１、７２ 連結経路
７３、７４ 切替部
８０ 搬送路
８１〜８３ 経路
８４〜８７ 切替部

Claims (10)

  1. 複数の処理装置が配置された搬送路に沿ってワークを循環させることで半導体装置を製造する半導体装置の製造ラインであって、
    前記搬送路は、
    前記ワークに所定の処理を施す複数の処理装置が配置された第１経路と、
    前記第１経路に配置された前記処理装置よりも処理回数が多い複数の処理装置が配置された第２経路と、を備え、
    前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第２経路に連続的に搬送する場合と、前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第１経路に搬送する場合と、を切り替え可能に構成されている、
    半導体装置の製造ライン。
  2. 前記搬送路は更に、前記第１経路を移動してきたワークの搬送先を、前記第１経路および前記第２経路のいずれか一方に切り替え可能に構成されている、請求項１に記載の半導体装置の製造ライン。
  3. 前記ワークには、当該ワークの固有の情報を記憶する情報記憶装置が取り付けられており、
    前記搬送路は、前記情報記憶装置に記憶されている前記ワークの固有の情報に基づき、前記ワークの搬送先を、前記第１経路および前記第２経路のいずれか一方に切り替える、
    請求項１または２に記載の半導体装置の製造ライン。
  4. 前記搬送路は、前記第１経路および前記第２経路のうち前記ワークの次工程の処理装置を含む経路を前記ワークの搬送先とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造ライン。
  5. 前記ワークが前記搬送路に搬入された後、前記ワークが前記搬送路から搬出されるまでに、前記第１経路に配置されている各々の処理装置が前記ワークを処理する回数が１回である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造ライン。
  6. 前記搬送路に前記ワークを搬入する搬入装置および前記搬送路から前記ワークを搬出する搬出装置は、前記第１経路に配置されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造ライン。
  7. 前記第１経路および前記第２経路の一部は共有または隣接するように構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造ライン。
  8. 前記第１経路および前記第２経路は互いに独立しており、前記第１経路および前記第２経路は連結経路を用いて連結されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造ライン。
  9. 前記搬送路は、
    前記第２経路に配置された前記処理装置よりも処理回数が多い複数の処理装置が配置された第３経路を更に備え、
    前記第３経路は、前記第２経路を基準として前記第１経路の反対側に配置されており、
    前記第３経路を移動してきた前記ワークを前記第３経路に連続的に搬送する場合と、前記第３経路を移動してきた前記ワークを前記第２経路に搬送する場合とを切り替え可能に構成されている、
    請求項１または２に記載の半導体装置の製造ライン。
  10. 複数の処理装置が配置された搬送路に沿ってワークを循環させることで半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
    前記搬送路は、前記ワークに所定の処理を施す複数の処理装置が配置された第１経路と、前記第１経路に配置された前記処理装置よりも処理回数が多い複数の処理装置が配置された第２経路と、を備え、
    前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第２経路に連続的に搬送する場合と、前記第２経路を移動してきた前記ワークを前記第１経路に搬送する場合と、を切り替えることで前記半導体装置を製造する、
    半導体装置の製造方法。
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