JP2023026024A - Manufacturing line process plan drafting device and method - Google Patents
Manufacturing line process plan drafting device and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023026024A JP2023026024A JP2021131600A JP2021131600A JP2023026024A JP 2023026024 A JP2023026024 A JP 2023026024A JP 2021131600 A JP2021131600 A JP 2021131600A JP 2021131600 A JP2021131600 A JP 2021131600A JP 2023026024 A JP2023026024 A JP 2023026024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- product
- information
- manufacturing
- production
- production capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 195
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 115
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229940095676 wafer product Drugs 0.000 claims description 30
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 86
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 50
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- General Factory Administration (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シリコンエピタキシャルウェーハなど、各種の製造ラインの工程計画立案装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a process planning apparatus and method for various manufacturing lines such as silicon epitaxial wafers.
シリコンウェーハの品質実績及び工程経路(各プロセスで使用された生産装置の組合せからなる経路情報)等を蓄積したデータベースを利用して、複数プロセス(例えば、研磨や洗浄などのプロセス)にまたがる生産装置の組合せにより得られたシリコンウェーハの品質を統計学的に推定し、与えられたシリコンウェーハの品質規格に基づき、シリコンウェーハ製品と生産装置の組合せごとの歩留りを予測し、対象とするシリコンウェーハ製品全体の歩留りを最大化するシリコンウェーハ製品ごとの生産装置の組合せを選定して、各工程における工程計画を提示する工程計画立案システムが知られている(特許文献1参照)。 Production equipment that spans multiple processes (for example, processes such as polishing and cleaning) using a database that accumulates silicon wafer quality results and process paths (path information consisting of combinations of production equipment used in each process). Statistically estimate the quality of silicon wafers obtained by combining A process planning system is known that selects a combination of production equipment for each silicon wafer product that maximizes the overall yield and presents a process plan for each process (see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来技術では、原料の仕掛り状況が考慮されていないので、実ラインの稼働状態との乖離があり、必ずしも最適な工程計画は得られないという問題がある。 However, in the above-described conventional technology, since the raw material in-process state is not considered, there is a deviation from the operating state of the actual line, and there is a problem that the optimum process plan cannot always be obtained.
本発明が解決しようとする課題は、最適な工程計画が得られる製造ラインの工程計画立案装置及び方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a process planning apparatus and method for a manufacturing line that can obtain an optimum process plan.
本発明は、並行して稼働する複数の製造装置を用いて、複数の製品を製造する製造ラインの一工程において、前記複数の製造装置のそれぞれに対する、当月の製造日のそれぞれの、各製品の目標製造数量を割り当てた工程計画を立案する工程計画立案装置において、
前記工程計画の立案の前提となる条件情報を入力する条件情報入力部と、
前記製造ラインの日々の操業情報を入力する操業情報入力部と、
前記複数の製造装置と前記複数の製品との全ての組み合わせについて、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値を総当たりでシミュレーションにて求める生産能力判定部と、
前記生産能力の予測値が最大となる製造装置と製品との組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部と、を備える製造ラインの工程計画立案装置によって上記課題を解決する。
The present invention uses a plurality of manufacturing apparatuses that operate in parallel to manufacture a plurality of products in one process of a manufacturing line. In a process planning device that formulates a process plan that assigns a target production quantity,
a condition information input unit for inputting condition information that is a premise for drafting the process plan;
an operation information input unit for inputting daily operation information of the production line;
a production capacity determination unit that obtains predicted values of production capacity including the number of times of product change and operation loss due to waiting for raw materials by round-robin simulation for all combinations of the plurality of manufacturing apparatuses and the plurality of products;
The above problem is solved by a process planning device for a manufacturing line, which includes a combination extracting unit that extracts a combination of a manufacturing device and a product that maximizes the predicted value of the production capacity.
また、本発明は、並行して稼働する複数の製造装置を用いて、複数の製品を製造する製造ラインの一工程において、前記複数の製造装置のそれぞれに対する、当月の製造日のそれぞれの、各製品の目標製造数量を割り当てた工程計画を、プログラムによる動作するコンピュータにより立案する工程計画立案方法において、
前記コンピュータは、
前記工程計画の立案の前提となる条件情報を入力し、
前記製造ラインの日々の操業情報を入力し、
前記複数の製造装置と前記複数の製品との全ての組み合わせについて、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値を総当たりでシミュレーションにて求め、
前記生産能力の予測値が最大となる製造装置と製品との組み合わせを抽出する製造ラインの工程計画立案方法によって上記課題を解決する。
In addition, the present invention provides a process of manufacturing a plurality of products using a plurality of manufacturing apparatuses that operate in parallel, in one process of the manufacturing line, for each of the plurality of manufacturing apparatuses, each manufacturing date of the current month In a process planning method for formulating a process plan in which a target manufacturing quantity of a product is allocated, by a computer operated by a program,
The computer is
Enter the condition information that is the premise for drafting the process plan,
Entering the daily operation information of the production line,
For all combinations of the plurality of manufacturing apparatuses and the plurality of products, a simulation is performed to obtain predicted values of production capacity including the number of times of product change and operation loss due to waiting for raw materials, and
The above problem is solved by a manufacturing line process planning method for extracting a combination of a manufacturing apparatus and a product that maximizes the predicted value of the production capacity.
上記発明において、前記条件情報は、前記製品別の品質規格情報、前記製品別の当月目標出荷量情報、前記製品別の製造装置制約情報及び前記製品別の品質検査結果情報を含み、前記操業情報は、原料の仕掛り数量情報、当月生産残数情報、前記製品別の生産能力情報、前記製造装置の設定条件情報及び前記製造装置の保守計画情報を含むことがより好ましい。 In the above invention, the condition information includes the quality standard information for each product, the target shipment volume information for the current month for each product, the manufacturing equipment constraint information for each product, and the quality inspection result information for each product, and the operation information. preferably includes raw material quantity information in progress, remaining production quantity information for the current month, production capacity information for each product, setting condition information for the manufacturing equipment, and maintenance plan information for the manufacturing equipment.
上記発明において、前記製品別の当月目標出荷量情報から前記製品別の歩留率を算出し、当該算出された歩留率と前記製品別の当月目標出荷量情報とから前記製品別の当月目標生産量を算出し、当該算出された目標生産量と前記製品別の生産能力情報とから前記当月目標生産量を達成するための日数を算出することがより好ましい。 In the above invention, the yield rate for each product is calculated from the information on the target shipment amount for the current month for each product, and the target for the current month for each product is calculated from the calculated yield rate and the target shipment amount information for the current month for each product. More preferably, the production volume is calculated, and the number of days required to achieve the target production volume for the current month is calculated from the calculated target production volume and the production capacity information for each product.
上記発明において、前記組み合わせ抽出部により抽出された製造装置と製品との組み合わせが、前記条件情報入力部に入力された前記製造装置制約情報に照らして実施可能か否かを判定する工程計画決定部をさらに備え、
前記工程計画決定部は、実施不可能であると判定した場合には、当該抽出された製造装置と製品との組み合わせを除外した上で、前記生産能力判定部により前記生産能力の予測値を再度求めることがより好ましい。
In the above invention, the process plan determination unit determines whether or not the combination of the manufacturing equipment and the product extracted by the combination extraction unit is feasible in light of the manufacturing equipment constraint information input to the condition information input unit. further comprising
When the process plan determination unit determines that it is not feasible, the production capacity determination unit excludes the extracted combination of the manufacturing equipment and the product, and then the production capacity determination unit again calculates the predicted value of the production capacity. It is more preferable to ask
上記発明において、製品としてウェーハを適用することがより好ましい。 In the above invention, it is more preferable to apply a wafer as the product.
本発明によれば、最適な工程計画が得られる製造ラインの工程計画立案装置及び方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a manufacturing line process planning apparatus and method that can obtain an optimum process plan.
図1は、本発明に係る工程計画立案装置を含むウェーハ製造ライン1の全体を示すブロック図である。図示する本実施形態の製造ライン1は、鏡面研磨したシリコンウェーハを原料11とし、CVD装置12を用いて、シリコンウェーハの表面にシリコンエピタキシャル層を形成することでシリコンエピタキシャルウェーハの製品13を得る製造ラインであり、並行して稼働する第1号機から第n号機まで複数のCVD装置12を備える。一般的に、シリコンエピタキシャルウェーハを製造する場合、原料11である鏡面研磨ウェーハをCVD装置12のエピタキシャル炉内に投入して約1150℃に加熱し、この炉内に、気化した二塩化シランや三塩化シランなどの原料ガスを流すことで、ウェーハ表面上に単結晶シリコンの膜を気相成長(エピタキシャル成長)させる。シリコン結晶の完全性が求められる場合や、抵抗率の異なる多層構造を必要とする場合に対応できる高品質なシリコンウェーハである。
FIG. 1 is a block diagram showing the entire
CVD装置12には、ウェーハの品種に応じた交換可能な部材又は部品(後述する部材A,Bを参照)が存在し、部材又は部品が共用できない品種のウェーハをそのCVD装置12で製造する場合は、その品種に応じた部材又は部品に交換するための品種交換作業が発生する。品種交換作業には一定の時間がかかるため、稼働率が低下する。そのため、工程計画上、できる限り品種交換作業が発生しない割り当てをすることが望ましい。
When the
また、原料である鏡面研磨ウェーハが欠品になると、少なくとも幾つかのCVD装置12において稼働しない時間、いわゆる原料欠品による待機時間が発生する。前工程である鏡面研磨ウェーハの欠品は、たとえば鏡面研磨ウェーハ製造工程での遅れや不良の発生によって生じ、これによりエピタキシャルウェーハの製造ラインが停止する。したがって、工程計画上、このような原料待ちの稼働ロスが発生しない割り当てをすることが望ましい。
In addition, if mirror-polished wafers, which are raw materials, become out of stock, at least some of the
上記のとおり、品種交換作業が最小で且つ原料欠品による待ち時間が最小となる割り当てとすることが、稼働率が最大になる工程計画となる。本実施形態の工程計画立案装置2は、工程計画を立案するための前提となる条件情報と、実際の製造ラインの日々の操業情報とを入力し、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスとが最小になるウェーハの製造装置への割り当ての組み合わせを算出する。そのため、本実施形態の工程計画立案装置2は、図2に示すように、条件情報を入力する条件情報入力部21と、操業情報を入力する操業情報入力部22と、生産能力の予測値を求める生産能力判定部23と、最適な組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部24と、実施可能か否かを判定する工程計画決定部25とを備える。なお、工程計画立案装置3は、ハードウェアとソフトウェアを含むコンピュータで構成することができ、これら条件情報入力部21,操業情報入力部22,生産能力判定部23,組み合わせ抽出部24及び工程計画決定部25は、ソフトウェアの個別のプログラムとして実現することができる。
As described above, the process plan that maximizes the operation rate is the allocation that minimizes the type change work and the minimum waiting time due to shortage of raw materials. The
条件情報入力部21に入力すべき条件情報は、操業状態に拘わらず予め定まっている非変動条件であって、ウェーハ製品別の品質制約情報と、ウェーハ製品別の当月目標出荷量情報と、ウェーハ製品別の製造装置制約情報が含まれる。
The condition information to be input to the condition
ウェーハ製品別の品質制約情報とは、ウェーハに要求される品質を満足し得るCVD装置12はどれであるかという情報である。図4は、本実施形態に係るウェーハ製品別の品質制約情報の一例を示す図である。ウェーハ製品A,B,Cに要求される品質には、品質1、品質2及び品質3(たとえば平坦度、膜厚、抵抗値など)があり、実際の製造ライ1において、現在のCVD装置12の1号機から5号機のそれぞれで製造されたウェーハ製品13の品質検査結果が図4に示すとおりであるとする。図4において「〇」が品質を満足するという結果を示し、空欄が品質を満足しないという結果を示す。現在のCVD装置12の1号機から5号機の品質検査結果が図4のとおりであるとすると、たとえば製品Aについて品質1が要求されている場合には2号機は使用できず、品質2又は品質3が要求されている場合には5号機は使用できないことになる。このようなCVD装置12に対する制約条件を品質制約情報という。
The quality constraint information for each wafer product is information as to which
ウェーハ製品別の当月目標出荷量情報には、工程計画を立案すべき月におけるウェーハ製品別の目標出荷量が含まれる。図5は、ある月の出荷量を示す図であり、本例ではウェーハ製品Aは1200枚、製品Bは1400枚、製品Cは2500枚、製品Dは1000枚、製品Eは1200枚とされている。 The current month target shipment amount information for each wafer product includes the target shipment amount for each wafer product in the month in which the process plan should be formulated. FIG. 5 is a diagram showing the shipment volume for a certain month. In this example, wafer product A is 1200, product B is 1400, product C is 2500, product D is 1000, and product E is 1200. ing.
ウェーハ製品別の製造装置制約情報とは、CVD装置12ごとに対応不可能なウェーハ製品の情報であり、たとえば客先が指定したCVD装置12でないと生産できないなどの情報が含まれる。
The manufacturing apparatus restriction information for each wafer product is information on wafer products that cannot be handled by each
操業情報入力部22に入力すべき操業情報は、製造ライン1の操業状態によって変動する変動条件であって、原料の仕掛り数量情報と、ウェーハ製品別の当月生産実績情報と、ウェーハ製品別の生産能力情報と、製造装置の設定条件情報と、製造装置の保守計画情報とが含まれる。
The operation information to be input to the operation
原料の仕掛り数量情報とは、原料製造途中にあるウェーハの数量である。図6に原料の仕掛り数量情報の一例を示す。図6の工程1~9は、鏡面研磨ウェーハの製造工程を示し、具体的には、ウェーハとしてスライスされてからエピタキシャル工程までの鏡面研磨ウェーハの製造工程1~9を示す。それぞれの工程の時間当たりの処理能力とともに、各工程1~9に仕掛かっているウェーハ製品A~Eの仕掛り数量についての情報である。エピタキシャル工程の工程計画を立案する際の鏡面研磨ウェーハの欠品による稼働ロスの発生を最小限にするために使用される情報である。
The raw material in-process quantity information is the quantity of wafers that are in the process of raw material production. FIG. 6 shows an example of raw material quantity information in progress.
ウェーハ製品の当月生産実績情報とは、当月に実際に生産されたウェーハ製品の数量に関する情報である。当月の生産量(不良品を含む)と良品量の実績から歩留率(=良品数/生産量)が計算できる。また図5の当月目標出荷量を歩留率で除することで当月の目標生産量が計算できる。図7に当月生産実績情報の一例を示す。 The current month production result information of wafer products is information about the quantity of wafer products actually produced in the current month. The yield rate (= number of non-defective products / production volume) can be calculated from the actual production volume (including defective products) and the quantity of non-defective products for the current month. Also, the target production volume for the current month can be calculated by dividing the target shipment volume for the current month in FIG. 5 by the yield rate. FIG. 7 shows an example of current month production record information.
ウェーハ製品別の生産能力情報とは、そのウェーハ製造ライン1で定められた1日当たりの最大生産数量であり、ウェーハ製品毎に既知の値である。図8にウェーハ製品別の生産能力の一例を示す。当月目標生産量から当月良品量を減じ、更に図8の一日当たりの最大生産数量で除することで、当月目標生産量を達成するための日数を求めることができる。
The production capacity information for each wafer product is the maximum production quantity per day determined by the
製造装置の設定条件情報とは、現在の各CVD装置12において設定されている専用の部材又は部品に関する情報である。既述したとおり、ウェーハ製品ごとに使用される部材Aの形状と部材Bの形状が決まっており、ウェーハ製品の品種が変わる場合に部材A及び部材Bも交換が必要になると、その交換作業の時間が発生する。そのため、このような品種交換の際に部材A,Bの交換作業が発生しない生産計画を立案するために、製造装置の設定条件情報を把握する。
The setting condition information of the manufacturing apparatus is information about dedicated members or parts currently set in each
図9Aにウェーハ製品別に使用される部材A,Bの一例を示す。また、図9Bに現在のCVD装置12に設定されている部材Aの形状と部材Bの形状の一例を示す。たとえば、図9Aに示す例では、ウェーハ製品Aを製造する場合、部材Aは形状1、部材Bは形状1でなければならない。図9Aに示す例においては、ウェーハ製品A~Eについて同じ形状の部材A,Bを使用するものはないことから、ウェーハ製品A~Eの品種が変わる場合には、必ず部材A,Bの交換作業が発生することになる。
FIG. 9A shows an example of members A and B used for each wafer product. Further, FIG. 9B shows an example of the shape of the member A and the shape of the member B which are currently set in the
製造装置の保守計画情報とは、各CVD装置12において必要とされる保守作業の計画情報であり、たとえば1機につき3日間の保守作業を1回/年の頻度で行うなど、予め定められている。図10に製造装置の保守計画情報の一例を示す。
The maintenance plan information of the manufacturing apparatus is plan information of maintenance work required in each
生産能力判定部23は、たとえばある月のウェーハ製品別の目標生産量を、複数のCVD装置12に割り当てて全て製造する場合に、製品別ウェーハとCVD装置12との組み合わせについての品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値を、総当たりでシミュレーションして求める。コンピュータによる演算時間が長くかかる場合には、予め上限時間を設定しておき、その時間の範囲内で得られた組み合わせを用いてもよい。
For example, when allocating a target production amount for each wafer product for a certain month to a plurality of
組み合わせ抽出部24は、生産能力判定部23で求められた組み合わせの中で、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値が最大となるウェーハ製品とCVD装置12との組み合わせを抽出する。すなわち、品種変更回数と稼働ロスが最も少ない組み合わせを抽出する。
The
工程計画決定部25は、組み合わせ抽出部24により抽出されたウェーハ品種とCVD装置12との組み合わせが、条件情報入力部21に入力された条件情報、すなわち品質制約情報や製造装置制約情報に照らして実施可能か否かを判定する。そして、実施不可能であると判定した場合には、その抽出されたウェーハ品種とCVD装置12との組み合わせを除外した上で、生産能力判定部23により生産能力の予測値を再度求める。
The process
次に、本実施形態の工程計画の立案方法を説明する。図3は、工程計画立案装置の情報処理を示すフローチャートである。まずステップS1において、条件情報入力部21に、ウェーハ製品別の品質制約情報と、ウェーハ品種別の当月出荷量情報と、ウェーハ品種別のCVD装置の制約情報を含む条件情報を入力する。次いで、ステップS2において、操業情報入力部22に、原料の仕掛り数量情報と、ウェーハ製品の品質検査結果情報と、当月生産残数情報と、ウェーハ品種別の生産能力情報と、CVD装置の設定条件情報と、CVD装置の保守計画情報とを含む操業情報を入力する。
Next, a process planning method according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flow chart showing information processing of the process planning device. First, in step S1, condition information including quality constraint information for each wafer product, current month shipment amount information for each wafer type, and CVD apparatus constraint information for each wafer type is input to the condition
次に、ステップS3において、ステップS1及びS2において入力した情報から、歩留率、目標生産量、目標生産量を達成するための日数の計算を行う。具体的には、製品別の当月目標出荷量情報のうちの良品数と不良品数とから製品別の歩留率を算出し、当該算出された歩留率と製品別の当月目標出荷量情報とから製品別の当月目標生産量を算出し、当該算出された目標生産量と製品別の生産能力情報とから、当月目標生産量を達成するための日数を算出する。 Next, in step S3, the yield rate, the target production volume, and the number of days required to achieve the target production volume are calculated from the information input in steps S1 and S2. Specifically, the yield rate for each product is calculated from the number of non-defective items and the number of defective items in the target shipment amount information for this month for each product, and the calculated yield rate and the target shipment amount information for this month for each product are combined. Then, from the calculated target production volume and production capacity information for each product, the number of days required to achieve the target production volume for the current month is calculated.
次に、ステップS4において、生産能力判定部23は、ステップS1及びステップS2において入力された条件情報と操業情報と、ステップS3で計算された歩留率、目標生産量とに基づいて、複数のCVD装置12と複数品種のウェーハ製品との全ての組み合わせについて、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値を総当たりでシミュレーションして求める。この演算の一例を、図11A~図11Dのガントチャートを参照しながら説明する。本例の前提として、図11Aに示すように、製造すべきウェーハ製品とその目標生産量を達成するための日数は、製品Aは13日、製品Bは6日、製品Cは2日、製品Dは7日であり、横軸は生産日を示し(6日間)、CVD装置12は1号機(#1)~5号機(#5)の5機を使用し、各CVD装置は1枚/日の生産能力を有し、現在の設備設定条件は、1号機は製品A、2号機は製品B、3号機は製品C、4号機は製品D、5号機は製品Bに対応しており、3号機に2日間の保守が予定されているものとする。
Next, in step S4, the production
以上の条件の下、まず品種交換作業が発生しないように、1号機には製品Aを6日、2号機には製品Bを6日、3号機には製品Cを2日、4号機には製品Dを6日、それぞれ割り付ける。この様子を図11Bに示す。この割り当て後の生産量を達成するための日数は、製品Aが7日、製品B,Cが0日、製品Dが1日であり、割り当てられていないCVD装置12は3号機の2日間と5号機の6日間である。
Under the above conditions, first, in order to prevent the occurrence of product change work, machine No. 1 had product A for 6 days, machine No. 2 had product B for 6 days, machine No. 3 had product C for 2 days, and machine No. 4 Product D is assigned to each for 6 days. This state is shown in FIG. 11B. The number of days to achieve the production volume after this allocation is 7 days for product A, 0 days for products B and C, 1 day for product D, and 2 days for the
5号機については製品Bが設備の設定条件とされているので、残りの製品A,Dのいずれについても品種交換作業が発生する。また、3号機については保守作業後であるため、保守作業時に品種交換作業を行うことができるので、製品A,Dの何れを割り当てても品種交換作業は発生しない。ただし、5号機に製品Dを割り当てると、2日の終了後に品種交換作業が発生することから、図11Cに示すように5号機に製品Aの6日を割り当て、図11Dに示すように、残りの製品Aの1枚と製品Dの1日は、3号機に割り当てる。以上の処理をプログラム化し、総当たりシミュレーションすることで品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値が最も小さいウェーハ製品とCVD装置12との組み合わせを求める。
As for machine No. 5, product B is set as the setting condition of the equipment, so the remaining products A and D also require a product type change operation. In addition, since the maintenance work has been completed for machine No. 3, the type change work can be performed during the maintenance work. However, if product D is assigned to machine No. 5, the product type change work will occur after the end of
次に、ステップS5において、組み合わせ抽出部24は、ステップS4にて求められた生産能力の予測値が最大となるCVD装置12とウェーハとの組み合わせを抽出する。続くステップS6において、工程計画決定部25は、組み合わせ抽出部24により抽出されたCVD装置12とウェーハ製品との組み合わせが、条件情報入力部21に入力されたCVD装置の制約情報に照らして実施可能か否かを判定する。この判定の結果、実施可能である場合はステップS7へ進み、その組み合わせの工程計画を出力し、立案処理を終了する。これに対して、ステップS6の判定の結果、実施が不可能である場合はステップS8へ進み、その抽出したCVD装置12とウェーハ製品との組み合わせを除外した上で、ステップS4へ進み、除外した条件のもと、生産能力判定部23により生産能力の予測値を再度求める。そして、ステップS6において実施可能な組み合わせが判定されるまで、ステップS4→S5→S6→S8→S4を繰り返す。これにより、CVD装置12の制約情報を満足し、且つ品種変更回数と原料待ちの稼働ロスが最小の組み合わせを求めることができる。
Next, in step S5, the
本発明では、例としてシリコンエピタキシャルウェーハ製造工程のエピタキシャル工程を挙げたが、これに限ることはなく、例えばシリコンウェーハ製造工程のウェーハ研磨工程についても適用可能である。また、シリコンウェーハの製造工程だけでなく、並行して稼働する複数の製造装置を用いて、複数の製品を製造する製造ラインの一工程、たとえば半導体デバイス工程における成膜工程でも適用可能である。 In the present invention, the epitaxial process of the silicon epitaxial wafer manufacturing process is taken as an example, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to, for example, the wafer polishing process of the silicon wafer manufacturing process. Moreover, it is applicable not only to the silicon wafer manufacturing process, but also to one process of a manufacturing line for manufacturing a plurality of products using a plurality of manufacturing apparatuses operating in parallel, such as a film forming process in a semiconductor device process.
1…ウェーハ製造ライン
11…原料
12…CVD装置
13…製品(エピタキシャルウェーハ)
2…工程計画立案装置
21…条件情報入力部
22…操業情報入力部
23…生産能力判定部
24…組み合わせ判定部
25…工程計画決定部
3…データベース
D1…条件情報
D2…操業情報
D3…操業情報
D4…操業情報
DESCRIPTION OF
2...
上記のとおり、品種交換作業が最小で且つ原料欠品による待ち時間が最小となる割り当てとすることが、稼働率が最大になる工程計画となる。本実施形態の工程計画立案装置2は、工程計画を立案するための前提となる条件情報と、実際の製造ラインの日々の操業情報とを入力し、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスとが最小になるウェーハの製造装置への割り当ての組み合わせを算出する。そのため、本実施形態の工程計画立案装置2は、図2に示すように、条件情報を入力する条件情報入力部21と、操業情報を入力する操業情報入力部22と、生産能力の予測値を求める生産能力判定部23と、最適な組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部24と、実施可能か否かを判定する工程計画決定部25とを備える。なお、工程計画立案装置2は、ハードウェアとソフトウェアを含むコンピュータで構成することができ、これら条件情報入力部21,操業情報入力部22,生産能力判定部23,組み合わせ抽出部24及び工程計画決定部25は、ソフトウェアの個別のプログラムとして実現することができる。
As described above, the process plan that maximizes the operation rate is the allocation that minimizes the type change work and the minimum waiting time due to shortage of raw materials. The
5号機については製品Bが設備の設定条件とされているので、残りの製品A,Dのいずれについても品種交換作業が発生する。また、3号機については保守作業後であるため、保守作業時に品種交換作業を行うことができるので、製品A,Dの何れを割り当てても品種交換作業は発生しない。ただし、5号機に製品Dを割り当てると、2日の終了後に品種交換作業が発生することから、図11Cに示すように5号機に製品Aの6日を割り当て、図11Dに示すように、残りの製品Aの1枚と製品Dの1日は、3号機に割り当てる。以上の処理をプログラム化し、総当たりシミュレーションすることで品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値が最も大きくなるウェーハ製品とCVD装置12との組み合わせを求める。
As for machine No. 5, product B is set as the setting condition of the equipment, so the remaining products A and D also require a product type change operation. In addition, since the maintenance work has been completed for machine No. 3, the type change work can be performed during the maintenance work. However, if product D is assigned to machine No. 5, the product type change work will occur after the end of
Claims (10)
前記工程計画の立案の前提となる条件情報を入力する条件情報入力部と、
前記製造ラインの日々の操業情報を入力する操業情報入力部と、
前記複数の製造装置と前記複数の製品との全ての組み合わせについて、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値を総当たりでシミュレーションにて求める生産能力判定部と、
前記生産能力の予測値が最大となる製造装置と製品との組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部と、を備える製造ラインの工程計画立案装置。 In one process of a manufacturing line that manufactures multiple products using multiple manufacturing equipment operating in parallel, the target manufacturing quantity of each product on each manufacturing day of the current month for each of the multiple manufacturing equipment In the process planning device that formulates the assigned process plan,
a condition information input unit for inputting condition information that is a premise for drafting the process plan;
an operation information input unit for inputting daily operation information of the production line;
a production capacity determination unit that obtains predicted values of production capacity including the number of times of product change and operation loss due to waiting for raw materials by round-robin simulation for all combinations of the plurality of manufacturing apparatuses and the plurality of products;
A process planning apparatus for a manufacturing line, comprising: a combination extracting unit for extracting a combination of a manufacturing apparatus and a product that maximizes the predicted value of the production capacity.
前記操業情報は、原料の仕掛り数量情報、前記製品別の当月生産実績情報、前記製品別の生産能力情報、前記製造装置の設定条件情報及び前記製造装置の保守計画情報を含む請求項1に記載の製造ラインの工程計画立案装置。 The condition information includes quality constraint information for each product, target shipment volume information for the current month for each product, and manufacturing equipment constraint information for each product,
2. The operation information as set forth in claim 1, wherein said operation information includes raw material work-in-process quantity information, current month production result information for each product, production capacity information for each product, setting condition information for said manufacturing equipment, and maintenance plan information for said manufacturing equipment. A process planning device for the manufacturing line described.
前記製品別の当月目標出荷量情報から前記製品別の歩留率を算出し、
当該算出された歩留率と前記製品別の当月目標出荷量情報とから前記製品別の当月目標生産量を算出し、
当該算出された目標生産量と前記製品別の生産能力情報とから前記当月目標生産量を達成するための日数を算出する請求項1又は2に記載の製造ラインの工程計画立案装置。 The production capacity determination unit
calculating a yield rate for each product from the target shipment amount information for the current month for each product;
calculating a target production volume for the current month for each product from the calculated yield rate and target shipment volume information for the current month for each product;
3. The production line process planning device according to claim 1, wherein the number of days required to achieve the target production volume for the current month is calculated from the calculated target production volume and the production capacity information for each product.
前記工程計画決定部は、実施不可能であると判定した場合には、当該抽出された製造装置と製品との組み合わせを除外した上で、前記生産能力判定部により前記生産能力の予測値を再度求める請求項1~3のいずれか一項に記載の製造ラインの工程計画立案装置。 further comprising a process plan determination unit that determines whether the combination of the manufacturing equipment and the product extracted by the combination extraction unit is feasible in light of the condition information input to the condition information input unit;
When the process plan determination unit determines that it is not feasible, the production capacity determination unit excludes the extracted combination of the manufacturing equipment and the product, and then the production capacity determination unit again calculates the predicted value of the production capacity. A process planning device for a manufacturing line according to any one of claims 1 to 3.
前記コンピュータは、
前記工程計画の立案の前提となる条件情報を入力し、
前記製造ラインの日々の操業情報を入力し、
前記複数の製造装置と前記複数の製品との全ての組み合わせについて、品種変更回数と原料待ちの稼働ロスを含む生産能力の予測値を総当たりでシミュレーションにて求め、
前記生産能力の予測値が最大となる製造装置と製品との組み合わせを抽出する製造ラインの工程計画立案方法。 In one process of a manufacturing line that manufactures multiple products using multiple manufacturing equipment operating in parallel, the target manufacturing quantity of each product on each manufacturing day of the current month for each of the multiple manufacturing equipment In the process planning method of formulating the assigned process plan by a computer operated by a program,
The computer is
Enter the condition information that is the premise for drafting the process plan,
Entering the daily operation information of the production line,
For all combinations of the plurality of manufacturing apparatuses and the plurality of products, a simulation is performed to obtain predicted values of production capacity including the number of times of product change and operation loss due to waiting for raw materials, and
A manufacturing line process planning method for extracting a combination of a manufacturing apparatus and a product that maximizes the predicted value of the production capacity.
前記操業情報は、原料の仕掛り数量情報、前記製品別の当月生産実績情報、前記製品別の生産能力情報、前記製造装置の設定条件情報及び前記製造装置の保守計画情報を含む請求項6に記載の製造ラインの工程計画立案方法。 The condition information includes quality constraint information for each product, target shipment volume information for the current month for each product, and manufacturing equipment constraint information for each product,
7. The operation information as set forth in claim 6, wherein the operation information includes raw material work-in-process quantity information, current month production result information for each product, production capacity information for each product, setting condition information for the manufacturing equipment, and maintenance plan information for the manufacturing equipment. A process planning method for the described manufacturing line.
当該算出された歩留率と前記製品別の当月目標出荷量情報とから前記製品別の当月目標生産量を算出し、
当該算出された目標生産量と前記製品別の生産能力情報とから前記当月目標生産量を達成するための日数を算出する請求項6又は7に記載の製造ラインの工程計画立案方法。 calculating a yield rate for each product from the target shipment amount information for the current month for each product;
calculating a target production volume for the current month for each product from the calculated yield rate and target shipment volume information for the current month for each product;
8. The process planning method for a manufacturing line according to claim 6, wherein the number of days required to achieve the target production volume for the current month is calculated from the calculated target production volume and the production capacity information for each product.
実施不可能であると判定した場合には、当該抽出された製造装置と製品との組み合わせを除外した上で、前記生産能力の予測値を再度求める請求項6~8のいずれか一項に記載の製造ラインの工程計画立案方法。 Determining whether the combination of the extracted manufacturing equipment and the product is operable in light of the input condition information,
9. The method according to any one of claims 6 to 8, wherein when it is determined to be impracticable, the extracted combination of the manufacturing equipment and the product is excluded, and then the predicted value of the production capacity is calculated again. production line process planning method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021131600A JP2023026024A (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Manufacturing line process plan drafting device and method |
TW111126987A TW202312074A (en) | 2021-08-12 | 2022-07-19 | Process plan formulating device and method for production line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021131600A JP2023026024A (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Manufacturing line process plan drafting device and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023026024A true JP2023026024A (en) | 2023-02-24 |
Family
ID=85252192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021131600A Pending JP2023026024A (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Manufacturing line process plan drafting device and method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023026024A (en) |
TW (1) | TW202312074A (en) |
-
2021
- 2021-08-12 JP JP2021131600A patent/JP2023026024A/en active Pending
-
2022
- 2022-07-19 TW TW111126987A patent/TW202312074A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202312074A (en) | 2023-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7610111B2 (en) | Method and system for wafer lot order | |
Li et al. | Minimum inventory variability schedule with applications in semiconductor fabrication | |
Lambrecht et al. | ACLIPS: A capacity and lead time integrated procedure for scheduling | |
US7623936B1 (en) | Determining scheduling priority using queue time optimization | |
JP2007279876A (en) | Production planning method and production planning system | |
Ramírez-Hernández et al. | Optimal preventive maintenance scheduling in semiconductor manufacturing systems: Software tool and simulation case studies | |
US20070117230A1 (en) | Computer readable storage medium for work-in-process schedules | |
US7925365B2 (en) | Rough-cut capacity planning with production constraints and dynamic bottleneck considerations | |
TW201421409A (en) | System and method for manufacturing semiconductor | |
JP2023026024A (en) | Manufacturing line process plan drafting device and method | |
Bitran et al. | OR Practice—Development and Implementation of a Scheduling System for a Wafer Fabrication Facility | |
JP2007264682A (en) | Production management method in steel plate manufacture | |
US20070016318A1 (en) | Systems and methods for determining production availability | |
Dalalah et al. | A fuzzy logic approach to the selection of the best silicon crystal slicing technology | |
CN111373434A (en) | Controlling product flow of a semiconductor manufacturing process under time constraints | |
JP2006178920A (en) | Method and device for simulating production distribution, and a production method | |
TWI244018B (en) | System and method of control factor management | |
Konopka | Capacity utilization bottleneck efficiency system-CUBES | |
Grasman et al. | Newsvendor solutions with general random yield distributions | |
JP2005228128A (en) | Production scheduling method, device and computer program | |
US20090171493A1 (en) | System and method for performance based production scheduling and dispatching | |
JP2003233410A (en) | Production control method for multistage production system | |
JP2006202038A (en) | Production scheduling system | |
JP2004145880A (en) | Method of preparing production schedule | |
Lee et al. | Discrete lot sizing and scheduling problem under batch processing constraints in the semiconductor manufacturing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221121 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230810 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240430 |