JP3612446B2

JP3612446B2 - 搬送制御システム

Info

Publication number: JP3612446B2
Application number: JP19927199A
Authority: JP
Inventors: 浩二徳山
Original assignee: 広島日本電気株式会社
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2019-07-13
Also published as: JP2001022426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程において、半導体ウエハの生産ラインが異建屋または同一建屋内の異フロアにまたがる場合、またはジョブショップ型生産ラインで同種生産設備の配置がくずれ、設置エリアが離れている場合に、半導体ウエハの最適搬送先となる設備を決定することによって、設備稼働率の向上とＴＡＴの短縮を図る搬送制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハの製造工程では、生産ラインにおける製造設備をコンピュータで結び、生産ロットの流れに対する装置状況をコンピュータが把握し、コンピュータの指示により製造工程全般の生産管理を行なっている。
【０００３】
特に、半導体ウエハの製造設備は、半導体ウエハを一枚ずつ処理する枚葉処理用の設備もあれば、複数のロットを一括して処理するバッチ処理用の設備もあり、生産ラインにおける半導体ウエハの流れを効率よく管理することは困難な問題である。
【０００４】
また、半導体分野は世代交代が非常に早く、それに伴いライン内のレイアウト変更やライン増床が行なわれ、生産ラインが異建屋または同一建屋内の異フロアにまたがるケースやジョブショップ型配置のくずれた生産ラインへ変化するケースが多い工程間の搬送を、人ではなく搬送装置による自動搬送を行なうラインでは、搬送先の決定がラインの生産性を左右する大きな要因となる。
【０００５】
特に、生産ラインが異建屋または同一建屋内の異フロアにまたがるような場合には、搬送距離が長くなることから搬送効率が悪くなり、生産ラインにおける生産性を低下させることとなる。
【０００６】
そこで、従来、生産ラインが異建屋または同一建屋内の異フロア（以下、単にフロア（建屋）と略称する）にまたがるような場合には、半導体ウエハの搬送制御手段として次のような二つの方法が取られてきた。
【０００７】
第１は、搬送比率固定法と呼ばれるもので、設備種（用途が同じ設備をグループ化したもの）毎や設備毎に各フロア（建屋）への搬送比率（設置台数または設備能力の割合）を設定しておき、作業待ちの仕掛ロットが発生した時に、この搬送比率に基づいて搬送先フロア（建屋）を決定する方法である。例えば、ａフロア（建屋）の設置台数を１台、ｂフロア（建屋）の設置台数を２台とすると、仕掛ロットを１対２に配分して搬送する方法である。
【０００８】
第２は、仕掛量最小法と呼ばれるもので、設備種毎や設備毎の仕掛量を常に把握しておき、作業待ちの仕掛ロットが発生した時には、仕掛量が最も小さい設備種や設備が所在するフロア（建屋）を搬送先として決定する方法である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の半導体ウエハの搬送制御方法では、異建屋または同一建屋内異フロアにまたがる生産ラインにおいて、フロア（建屋）間のロットの搬送量が増大すると、フロア（建屋）間の搬送に要する時間が長くなるばかりでなく、フロア（建屋）内の搬送システムへの負荷も増大し、結果として生産ライン全体の搬送効率が悪くなり、生産性が低下するという問題が発生していた。すなわち、従来の搬送制御方法では、フロア（建屋）間において無駄な搬送量の増大が見られるということである。
【００１０】
この、従来の搬送制御方法における問題点が発生する理由として、仕掛ロットが過剰に発生した時にも、上述した第１の制御方法においては、フロア（建屋）間に振り分け制御が働き、生産ラインの稼動に影響の小さいロットに対してもフロア（建屋）間の搬送が行われるために、無駄な搬送量が増大しライン稼動への影響の大きいロットの搬送を妨げるということである。
【００１１】
さらに、上述した第２の制御方法においては、各設備毎に把握されている仕掛量によって、各フロア（建屋）で発生したロットがお互い入れ違いに他フロア（建屋）に搬送されるケースが発生するために、無駄な搬送量が増大するということである。
【００１２】
本発明は、異建屋または同一建屋内異フロアにまたがる生産ラインおよびジョブショップ型のくずれた生産ラインにおいて、フロア（建屋）間の搬送量を抑えつつ仕掛量のバランスを確保し、装置稼働率やＴＡＴの向上を図ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の搬送制御システムは、異建屋または同一建屋内異フロアにまたがる生産ライン間またはジョブショップ型生産ラインで同種生産設備が離れて設置されている生産ライン間で、仕掛ロットが発生した場合に搬送先を決定する搬送制御システムにおいて、前記異建屋または異フロアに同種生産設備が存在する状況下で、各設備毎の稼動状況とロットの仕掛量を常時保持するとともに、各設備毎にしきい値を設定値として入力し、前記稼動状況と仕掛量、ならびにしきい値を元にしてロットの「押し出し」または「引き寄せ」制御を行なうことを特徴とする。
【００１４】
また、前記仕掛量は、搬送中、処理待ち、作業中の３ステータスに分類され、また、前記しきい値は、過剰値、適正値、必要値の３種類の設定値を有することを特徴とする。
【００１５】
また、前記ロットの仕掛量と前記ロットの仕掛可能設備のしきい値を常時監視し、前記３ステータスの合計仕掛量が前記必要値と同じか必要値を下回った設備を「引き寄せ」対象とし、合計仕掛量が前記過剰値と同じか過剰値を上回った設備を「押し出し」対象として認識することを特徴とする。
【００１６】
また、次工程の設備種内に「引き寄せ」対象設備があるかないかを判定し、ロットの所在フロアまたは所在建屋に対象設備が存在する場合には、その設備を搬送先として決定し、対象設備が所在フロアまたは所在建屋内に複数存在する場合は、仕掛量と必要値の差分が最も大きい設備を優先し、また、ロットの所在フロアまたは所在建屋外にのみ対象設備が存在する場合には、ロットの所在フロアまたは所在建屋内における同設備種の仕掛可能設備の仕掛量が前記適正値と同じか下回っていないことを条件に、その対象設備を搬送先として決定し、また、対象設備がロットの所在フロアまたは所在建屋外にのみ複数存在する場合は、仕掛量と必要値の差分が最も大きい設備を優先することを特徴とする。
【００１７】
また、「引き寄せ」対象設備が決定しない場合は、「押し出し」対象になっていない設備が存在するフロアまたは建屋を候補とすることを特徴とする。
【００１８】
また、前記搬送先の候補内にロットの所在フロアまたは所在建屋が存在する場合は、この所在フロアまたは所在建屋を搬送先フロアとして決定し、また、候補内にロットの所在フロアまたは所在建屋が存在しない場合には、適正値に対して仕掛量の最も小さい設備が存在するフロアまたは建屋を優先し、また、候補が全く存在しない場合は、ロットの所在フロアまたは所在建屋を搬送先フロアとして決定することを特徴とする。
【００１９】
また、搬送先フロアまたは建屋が決定された後は、そのフロアまたは建屋内で適正値に対して仕掛量の最も小さい設備を搬送先設備として決定することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態を説明するための図表である。また、図２はロットの次工程の搬送先を決定するフローチャートである。
【００２１】
まず、本発明の一実施の形態について、図１を用いて説明する。図１で示す本実施の形態は、異建屋または同一建屋内異フロアにまたがる生産ラインにおいて、用途が同じ設備をグループ化した設備種Ａが、フロアａ（または建屋ａ）とフロアｂ（または建屋ｂ）に振り分けられて設置され、フロアａ（建屋ａ）における設備種Ａは、設備ａ１、設備ａ２、設備ａ３の３種の設備を有し、また、フロアｂ（建屋ｂ）における設備種Ａは、設備ｂ１、設備ｂ２の２種の設備を有している。なお、図表中の数値は、ロット数を表わしている。
【００２２】
そして、これら５種類の設備には、それぞれ「仕掛量」および「しきい値」が割り当てられ、ホストコンピュータに保持されている。ここで、仕掛量は、ロットの状況により３ステータスに分類され、管理される。３ステータスとは、搬送中、処理待ち、作業中の３つを指し、この３つの値を合計したものが仕掛合計である。以下、この仕掛合計を単に仕掛量という。
【００２３】
作業中以外のステータスにおいて、複数設備で処理可能なロットは、処理可能台数で均等割りした値を仕掛量として用いる。あるロットの処理可能号機が２台存在する場合には、どちらの設備で処理するか分からないので、搬送中と処理待ちの割合を０．５ずつの均等割とする。また、処理可能設備かどうかの判定の際には、各設備の稼動状況（故障しているとか、点検中であるとか）と、ロットの処理条件を加味して判定する。
【００２４】
また、しきい値は、各設備毎に３種類のしきい値に分類されている。３種類とは、過剰値、適正値、必要値の３つであり、これらのしきい値は、コンピュータにあらかじめ各設備毎に入力した設定値である。なお、本発明では、人が最初にしきい値を入力するだけで、後はコンピュータが自動判定するシステムである。
【００２５】
次に、本発明の搬送制御システムにおける一実施の形態の動作について、図１および図２を用いて説明する。まず、本発明では、図１のように設定された「仕掛量」と「しきい値」を常に監視する。そして、仕掛量が必要値と同じか、あるいは必要値を下回った設備を「引き寄せ」制御（プル制御）対象とし、一方、仕掛量が過剰値と同じか、あるいは過剰値を上回った設備を「押し出し」制御（プッシュ制御）対象として認識する。図１では、この「引き寄せ」対象および「押し出し」対象となる設備をＯＮで表わし、対象とならない設備をＯＦＦで表わしている。
【００２６】
これを図１の数値を用いて説明すると、設備ａ２は、仕掛量と必要値がともに１．５で同じであり、また、設備ａ３は、仕掛量が１．０、必要値が１．５で仕掛量が必要値を下回っている。その結果、設備ａ２と設備ａ３は、いずれも「引き寄せ」対象となり、ＯＮで表わしてある。
【００２７】
同様に、設備ｂ２は、仕掛量と過剰値がともに５．０で同じであり、また、設備ｂ１は、仕掛量が７．０、過剰値が５．０で仕掛量が過剰値を上回っている。その結果、設備ｂ１と設備ｂ２は、いずれも「押し出し」対象となり、ＯＮで表わしてある。一方、設備ａ１は、「引き寄せ」対象にも「押し出し」対象にもならないため、いずれもＯＦＦで表わしてある。
【００２８】
次に、図２のフローチャートを用いて、次工程の搬送先を決定する方法について説明する。まず、フローチャート（ａ）に示すように、次工程の搬送先となる全フロアでの設備種において、「引き寄せ」対象となる設備の有無を判定する。そして、現にロットが存在しているロット所在フロア（建屋）に「引き寄せ」対象設備が存在する場合には、その設備を搬送先として決定する。これを図１で見ると、ロット所在フロア（建屋）をフロアａ（建屋ａ）とすると、「引き寄せ」対象がＯＮとなっている設備ａ２、設備ａ３がこれに相当する。しかし、対象設備が複数存在する場合には、仕掛量と必要値の差分が小さい設備を優先する。したがって、この場合は、設備ａ２に比べて差分の小さい設備ａ３が搬送先となる。
【００２９】
また、ロットの所在フロア（建屋）外にのみ「引き寄せ」対象設備が存在する場合は、ロット所在フロア（建屋）内の全設備の仕掛量が同じか適正値を下回っていないことを条件に、その対象設備を搬送先として決定する。この場合、図１において、ロットの所在フロアをフロアｂ（建屋ｂ）とすると、フロアｂ（建屋ｂ）には対象となる設備は存在せず、フロアａ（建屋ａ）の設備ａ２、設備ａ３がこれに相当する。また、対象設備が複数存在する場合は、仕掛量と必要値の差分が小さい方の設備を優先する。
【００３０】
以上の操作で搬送先が決定しない場合は、搬送先フロア（建屋）の有無の判定に移る。図２の（ｂ）がこの操作に該当し、この場合、「押し出し」対象となっていない設備が存在するフロア（建屋）を候補とする。図１において、「押し出し」対象がＯＦＦとなっているフロアａ（建屋ａ）がこれに相当する。この候補内にロットの所在フロア（建屋）が存在する場合は、所在フロア（建屋）を搬送先フロアとして決定する。
【００３１】
また、候補内にロットの所在フロア（建屋）が存在しない場合には、仕掛量の小さい設備が存在するフロア（建屋）を優先し、搬送先フロア（建屋）として決定する。また、候補が全く存在しない場合は、ロットの所在フロア（建屋）を搬送先フロアとして決定する。
【００３２】
上記のように搬送先フロア（建屋）が決定された後は、図２（ｃ）のように、フロア（建屋）内で仕掛合計の小さい設備を搬送先として決定する。ここでいう仕掛量が小さい設備とは、絶対量ではなく適正値から見た相対量が小さい設備という意味である。
【００３３】
【発明の効果】
以上、述べてきたように、本発明によれば、異建屋または同一建屋内異フロアにまたがる生産ラインにおいて、異フロア間の搬送量を抑えつつ、装置稼働率やＴＡＴを損なわないような仕掛バランスが確保されるという効果がある。
【００３４】
すなわち、本発明は、装置稼働率を確保するための「引き寄せ」制御を行なう際に、フロア（建屋）間の移動時間を考慮した適正値（しきい値）を判断基準に使っているため、ロットの作業待ち時間を最小限に抑えることが可能であるという点と、仕掛過剰（全設備が「押し出し」対象）時には、ロット所在フロア（建屋）を搬送先としているという点と、さらに、各設備の能力差を考慮して、仕掛量の大小判断に絶対量ではなく各設備の適正値から見た相対量を用いているという点とにより、上記効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を説明するための図表である。
【図２】本発明におけるロットの搬送先を決定するためのフローチャートである。

Claims

生産に関わる１以上の生産設備と搬送装置がホストコンピュータによって制御され、ロットの工程間搬送が自動化され、かつ異建屋または同一建屋内異フロアにまたがる生産ライン間またはジョブショップ型生産ラインで同種生産設備が離れて設置されている生産ライン間で、仕掛ロットが発生した場合に搬送先を決定する搬送制御システムにおいて、前記ホストコンピュータは、前記異建屋または異フロアに同種生産設備が存在する状況下で、各設備毎の稼動状況とロットの仕掛量を常時保持するとともに、各設備毎にしきい値を設定値として保持し、前記稼動状況と仕掛量、ならびにしきい値を元にしてロットの「押し出し」または「引き寄せ」制御対象設備を認識して搬送先決定を行い、
前記仕掛量は、搬送中、処理待ち、作業中の３ステータスに分類され、また、前記しきい値は、過剰値、適正値、必要値の３種類の設定値を有することを特徴とする搬送制御システム。
前記ホストコンピュータは、前記ロットの仕掛量と前記ロットの仕掛可能設備のしきい値を常時監視し、前記３ステータスの合計仕掛量が前記必要値と同じか必要値を下回った設備を「引き寄せ」対象とし、合計仕掛量が前記過剰値と同じか過剰値を上回った設備を「押し出し」対象として搬送先決定の認識を行うことを特徴とする請求項１記載の搬送制御システム。
前記ホストコンピュータは、前記搬送先決定の認識を行う際に次工程の設備種内に「引き寄せ」対象設備があるかないかを判定し、ロットの所在フロアまたは所在建屋に対象設備が存在する場合には、その設備を搬送先として決定し、対象設備が所在フロアまたは所在建屋内に複数存在する場合は、仕掛量と必要値の差分が最も大きい設備を優先し、また、ロットの所在フロアまたは所在建屋外にのみ対象設備が存在する場合には、ロットの所在フロアまたは所在建屋内における同設備種の仕掛可能設備の仕掛量が前記適正値と同じか下回っていないことを条件に、その対象設備を搬送先として決定し、また、対象設備がロットの所在フロアまたは所在建屋外にのみ複数存在する場合は、仕掛量と必要値の差分が最も大きい設備を優先して搬送先として決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の搬送制御システム。
前記ホストコンピュータは、「引き寄せ」対象設備が決定しない場合は、「押し出し」対象になっていない設備が存在するフロアまたは建屋を候補とすることを特徴とする請求項３記載の搬送制御システム。
前記ホストコンピュータは、前記搬送先決定の認識を行う際に前記搬送先の候補内にロットの所在フロアまたは所在建屋が存在する場合は、この所在フロアまたは所在建屋を搬送先フロアとして決定し、また、候補内にロットの所在フロアまたは所在建屋が存在しない場合には、適正値に対して仕掛量の最も小さい設備が存在するフロアまたは建屋を優先し、また、候補が全く存在しない場合は、ロットの所在フロアまたは所在建屋を搬送先フロアとして決定することを特徴とする請求項４記載の搬送制御システム。
搬送先フロアまたは建屋が決定された後は、前記ホストコンピュータは前記搬送先決定の認識を行う際に、そのフロアまたは建屋内で適正値に対して仕掛量の最も小さい設備を搬送先設備として決定することを特徴とする請求項４または請求項５記載の搬送制御システム。