JP4326784B2

JP4326784B2 - 生産システム

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Publication number: JP4326784B2
Application number: JP2002326381A
Authority: JP
Inventors: 久大谷; 英一郎辻
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2022-11-11
Also published as: US7058468B2; TW200411513A; CN1498789A; TWI327984B; KR20040041514A; KR101058344B1; US20060212152A1; US20040093108A1; CN100508155C; US7574280B2; JP2004165239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を形成するための基板をクリーンルーム内において搬送する自動搬送装置（ＡＧＶ：Auto GuＩＤ番号ed Vehicle）に関する。さらに本発明は、該ＡＧＶを用いた半導体装置の生産ラインを管理するための半導体装置の生産システム及び生産管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の生産ラインにおいて、クリーンルームに要求される清浄度は、製品の集積度によって異なる。一般的には、設計ルールの１／１０相当以上の粒径を持つ塵埃が製品の特性に影響を及ぼすと考えられており、集積度が高まれば高まるほど、クリーンルームの高清浄度化が求められる。
【０００３】
高清浄度化を図るために、クリーンルーム内において、基板を製造装置間で自動搬送するＡＧＶが用いられている。ＡＧＶによる自動搬送によって、塵埃の最大の発生源である人体を極力クリーンルームから遠ざけることができので、高清浄度を維持することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。搬送された基板は、各製造装置において目的とする処理が施される。
【０００４】
特に、工場内に同種の製造装置をまとめてレイアウトして設備群を構成し、それらの設備群の間を被処理物である基板が行き来して生産されるジョブショップ方式と呼ばれる生産システムにおいて、ＡＧＶを用いた自動搬送は非常に有用である。工場の規模が大きい場合、クリーンルームの清浄度の向上のみならず、設備の人待ちによる時間のロスをなくすという効果も得られる。
【０００５】
一般的にＡＧＶは、基板が格納されたキャリアを単数または複数収容した状態で搬送を行なう。そしてＡＧＶ内のキャリアを収容する空間（収容部）には、ＡＧＶに備えられたフィルターによって濾過された空気が導入されており、これによって収容部内の清浄度が確保されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３２２０６８号公報（第２頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体装置に設けられた能動素子の１つである薄膜トランジスタは、様々な製造工程を経て完成する。代表的には、基板内の不純物が半導体膜に侵入するのを防ぐための下地膜の成膜と、半導体膜の成膜及び結晶化と、半導体膜のパターン形成と、ゲート絶縁膜の形成と、ソース／ドレイン領域の形成と、ゲート電極の形成とを主に有している。
【０００８】
上記工程のうち、ソース／ドレイン領域の形成は、導電性を付与する不純物の半導体膜への添加（ドーピング）により行なわれている。ドーピング法にはイオン注入法、熱拡散法等がある。そして、ｎ型を付与したい場合には、ドナーとして機能するＰ、Ａｓ、Ｓｂ等の５族元素やＳ、Ｔｅ、Ｓｅ等の６族元素を、ｐ型を付与したい場合には、アクセプターとして機能するＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等の３族原子や、Ｚｎ等の２族元素をドーパントとして添加する。
【０００９】
ところがこれらのドーパント又はドーピング時に基板に付着した反応性生物が、ドーピングされた基板から大気中に放出される。上記不純物はソース／ドレイン領域を形成するために必要な元素であるが、異なる製造工程において処理過程にある基板にとっては、ケミカル汚染の原因となる汚染物質であり、該元素によって基板が汚染されると半導体装置の特性に悪影響を及ぼす。
【００１０】
例えば、ＴＦＴ等に代表される半導体素子の特性を変化させたり、ＣＶＤ法による成膜においては成膜面の汚染により膜の成長速度にバラツキを生じさせたりする。
【００１１】
そしてドーピング後の基板は、ＡＧＶにより次工程の製造装置に搬送されるため、上記特許文献１に記載されているような内部の基板を清浄に保つためにクリーンルーム内の空気を一旦取り入れて排出するタイプのＡＧＶだと、搬送する経路において、大気を不純物で汚染する恐れがある。
【００１２】
そして上記不純物のクリーンルーム内における拡散による、クリーンルーム内において作業する者の、人体への悪影響も懸念される。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑み、製造工程において発生した汚染物質が付着した基板により、他の基板や製造装置が汚染されるのを防ぐことができるＡＧＶ及び該ＡＧＶを用いた半導体装置の生産システム及び半導体装置の生産管理方法の提供を課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ＡＧＶの収容部内にフィルターで濾過した空気を導入し、なおかつ、キャリアが収容されるＡＧＶの収容部内の空気を、フィルターで濾過してから排出する。排出する側のフィルターは、サブミクロンレベルの不純物の濾過が可能なフィルターを用いる。
【００１５】
上記構成により、排気中に含まれる不純物の量を低減させることができ、搬送経路における不純物の拡散を防ぐことができる。
【００１６】
またドーピングした直後は基板からの不純物の拡散に注意を払う必要があるが、ドーピング後に基板を洗浄したり、基板上に成膜を行なったりすることで不純物の大気への拡散は抑えられると考えれる。よって本発明では、▲１▼ドーピングの工程の後、不純物の大気への拡散が抑えられる工程の前までと、▲２▼ドーピングの工程の前及び▲３▼不純物の大気への拡散が抑えられる工程の後とで、ＡＧＶを使い分ける。
【００１７】
上記構成により、▲１▼の段階においてＡＧＶの収容部に付着した不純物によって、▲２▼または▲３▼の段階にある他の基板が汚染されるのを防ぐことができる。その結果として、ドーピング装置以外の製造装置が不純物によって汚染されるのを防ぐことができる。
【００１８】
さらに本発明では、基板を格納するキャリアを、▲１▼の段階と、▲２▼または▲３▼の段階とで使い分けるようにした。またドーピングする不純物の種類によってもキャリアを使い分けるようにした。
【００１９】
上記構成により、キャリア内部における不純物の汚染を防ぐことができる。
【００２０】
そして本発明では、共通のデータベースに基づき計画、設計、製造を統合するシステム、所謂ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing：コンピュータによる統合生産）システムを用いる。ＣＩＭシステムを用いることにより、各工程間において搬送に用いるＡＧＶやキャリアの管理をコンピュータにより一括して行なうことができる。
【００２１】
本発明はＣＩＭシステムを用いることで、確実にＡＧＶやキャリアの管理を行なうことができる。そして、他の基板や製造装置が不純物により汚染されるのを防ぐことができ、従って、ケミカル汚染による半導体装置の特性の劣化や歩留りの低下を抑えることができ、不純物による人体への悪影響に関する懸念も払拭することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の生産システムで用いるＡＧＶの構成について、図１を用いて説明する。
【００２３】
図１（Ａ）にＡＧＶの断面図を、図１（Ｂ）に外観図を示す。本発明のＡＧＶは車体１０１にキャリア１０２の収容が可能な収容部１０３が備えられている。そしてシャッター１０４を閉じることで、収容部１０３の内部を大気に曝されないように外界から隔てることが可能である。
【００２４】
基板１０７が収容されたキャリア１０２は、シャッター１０４の開放時に収容部１０３への出し入れが可能である。収容可能なキャリア１０２の数は、設計者が適宜設定することが可能である。
【００２５】
１０５は吸気用フィルターであり、外気を濾過して収容部１０３内に取り込むために備えられている。また１０６は排気用フィルターであり、収容部１０３内の空気をＡＧＶの外部に排出する際に、不純物を濾過して取り除くために備えられている。そして１０９はポンプであり、吸気用フィルター１０５で濾過されてから取り込まれた空気が収容部１０３内を通り、排気用フィルター１０６で再び濾過されて排気されるように、収容部１０３内の空気の流れを制御することができる。
【００２６】
なお図１（Ａ）では、排気用ポンプ１０９に排気用フィルター１０６が内蔵されている構成を示しているが、排気用ポンプ１０９と排気用フィルター１０６が互いに分離した状態で設けられていても良い。
【００２７】
なお、吸気用フィルター１０５は、クリーンルーム内に存在していると考えられる微細な塵埃が吸気と共に収容部１０３内に取り込まれることによって、基板１０７に塵埃が付着するという事態を避けるために備えられている。従って、吸気用フィルター１０５は少なくとも半導体装置の特性に悪影響を与えると考えられる大きさの塵埃を、取り除くことが可能なフィルターであることが望まれる。
【００２８】
吸気用フィルター１０５は、例えばＵＬＰＡフィルター、ＨＥＰＡフィルター等を用いることができる。
【００２９】
また、排気用フィルター１０６は、基板１０７から放出される不純物がクリーンルーム内に放出されるのを防ぐために備えられている。従って、排気用フィルター１０６は、少なくとも基板から放出される不純物を濾過することが可能なフィルターであることが望まれる。
【００３０】
排気用フィルター１０６は、例えばイオン交換繊維を濾材とするカチオン交換繊維を含むフィルター、ＵＬＰＡフィルター、ＨＥＰＡフィルター等を用いることができる。
【００３１】
また図１に示したＡＧＶは、ＡＧＶの外部とのデータの送受信を非接触で行なえるように、アンテナ１０９を備えている。なお、データの送受信は必ずしも非接触で行なう必要はなく、例えば他の周辺機器とのデータのやり取りを行うためのポートを、ＡＧＶに設けるようにしても良い。
【００３２】
なお、キャリアや基板に付されたＩＤ番号を読み取るための手段を、ＡＧＶが備えていても良い。ＩＤ番号は文字または記号であっても良いし、バーコード等の符号であってもよい。またキャリア内の各スロットにアドレスを割り当てて、該アドレスとキャリアのＩＤ番号との組み合わせで各基板を認識するようにしても良い。
【００３３】
また、図１に示したＡＧＶでは、吸気用フィルター１０５を排気口１０８よりも上方に設けているが、本発明はこの構成に限定されず、吸気用フィルター１０５を排気口１０８よりも下方に設けても良い。ただし、クリーンルームと収容部内の清浄度を維持するという観点からすると、クリーンルーム内においてより空気が清浄だと考えられる方角から優先的に空気を取り込み、該方角とは異なる方角へ排気をすることができるように、吸気用フィルター１０５と排気口１０８の位置を決めるのが望ましい。例えばダウンフロー空調方式のクリーンルームの場合、上方の空気の層が下方よりも清浄であると考えられるため、吸気用フィルター１０５を排気口１０８よりも上方に設ける方がより好ましい。
【００３４】
なおＡＧＶでは、搬送の開始と共に自動的にポンプが駆動するようにしても良いし、キャリアの収容している間は自動的にポンプが駆動するようにしても良いし、外部から指示されたときにポンプを駆動させるようにしても良い。
【００３５】
また、図１ではポンプを用いて収容部１０３内の空気の流れを制御しているが、ポンプの変わりに送風機を設置し、収容部１０３内の空気の流れを制御するようにしても良い。またポンプと送風機を両方兼ね備えていても良い。
【００３６】
次に、本発明のＡＧＶを用いた生産システムについて説明する。
【００３７】
図２に、本発明の生産システムの概念を簡単に示す。なお以下、図１に示した本発明のＡＧＶと、排気用フィルターを設けていない通常のＡＧＶとを区別するために、前者をコンタミＡＧＶ、後者をノーマルＡＧＶと呼ぶ。
【００３８】
図２において、２０１はドーピング装置であり、２０２はアッシング装置、２０３はレジスト剥離装置である。ここでは、ドーピング装置２０１において、レジストをマスクとして半導体膜にドーピングを行なった後、アッシング装置２０２において該レジストをアッシングし、レジスト剥離装置２０３においてアッシングされたレジストを除去する場合について説明する。
【００３９】
上述した工程の流れにおいて、基板から放出される不純物の大気への拡散が懸念されるのは、ドーピング装置２０１からアッシング装置２０２への基板の搬送経路２０４と、アッシング装置２０２からレジスト剥離装置２０３への基板の搬送経路２０５である。本発明の生産システムでは、少なくとも上記搬送経路２０４、２０５において、コンタミＡＧＶ２０６を用いて基板の搬送を行なう。
【００４０】
また上記搬送経路２０４、２０５以外の搬送経路、例えば前工程の製造装置からドーピング装置２０１への基板の搬送経路２０７と、レジスト剥離装置２０３から次工程の製造装置への基板の搬送経路２０８において、基板から大気への不純物の拡散が問題とはならないと判断したとする。この場合、該搬送経路２０７、２０８においてはノーマルＡＶＧ２０９を用いて搬送を行えば良い。ただし基板から大気への不純物の拡散が問題とはならないと判断したとしても、必ずノーマルＡＧＶを用いなくてはならないわけではなく、無論コンタミＡＧＶを用いても良い。ただし、搬送経路２０４及び２０５と、搬送経路２０６、２０７とではコンタミＡＧＶを共用しないようにする。
【００４１】
また、各製造装置には、キャリアの受け渡しを行なうために、一時的にキャリアを収容することができるキャリアステーション２１０、２１１、２１２が併設されている。ＡＧＶによって搬送されてきたキャリアは、キャリアステーション２１０、２１１、２１２に収容され、各製造装置に引き渡される。このとき、キャリアごと各製造装置に引き渡しても良いし、キャリアに格納されている基板のみを引き渡すようにしても良い。
【００４２】
製造装置では、受け取った基板に目的とする処理が施される。そして処理が終了した後、処理済の基板はキャリアに格納された状態で、再びキャリアステーション２１０、２１１、２１２に収容される。
【００４３】
なお本発明では、処理前の基板と、処理済みの基板とで、格納するキャリアを異ならせるようにする。そのため、キャリアステーション２１０、２１１、２１２では、処理前の基板が格納されるキャリア２２０と、処理済みの基板が格納されるキャリア２２１とを共に収容できるようにする。
【００４４】
また、特に処理前と処理後でキャリアを区別する必要がない場合、例えばドーピングの濃度が著しく低くて不純物の拡散がさして問題にならないとした場合など、上記２つのキャリア２２０、２２１とはまた別個のキャリア２２２を用い、該キャリア２２２もキャリアステーション２１０、２１１、２１２において収容できるようにしても良い。
【００４５】
さらに本発明では、図２では示していないが、ドーパントとして用いる不純物の種類ごとに、格納するキャリアを異ならせるようにする。例えばｎ型を付与する不純物と、ｐ型を付与する不純物とでキャリアを分けても良いし、同じ極性でも不純物の元素の種類で分けるようにしても良い。
【００４６】
上述したキャリアの使い分けは、必ずしも全ての製造装置において必要なわけではない。例えば、図２におけるアッシング装置２０２のように、製造装置に搬送されてくる基板も、製造装置から搬送されていく基板も、共に不純物の拡散が危惧されるような場合は、キャリアを共用しても良い。逆に、製造装置に搬送されてくる基板も、製造装置から搬送されていく基板も、共に不純物の拡散が問題とならないとした場合、同様にキャリアを共用しても良い。
【００４７】
そして図２では、ＡＧＶによるキャリアの搬送を、生産ラインを管理するホストコンピューター２２５において制御する。
【００４８】
図２の場合、ホストコンピューター２２５には、複数の製造装置間におけるキャリアの全ての搬送経路のうちの、コンタミＡＧＶを用いる区間２０４、２０５と、処理前と処理後でキャリアを変更する特定の製造装置２０１、２０３をデータとして保持するメモリ２３０が備えられている。また該区間における搬送をコンタミＡＧＶに指示する信号を生成し、また、キャリアの変更を特定の製造装置２０１、２０３に指示する信号を生成するＣＰＵ２３１とが備えられている。
【００４９】
なお図２に示すようにＡＧＶによるキャリアの搬送の制御をホストコンピューター２２５で行っても良いが、本発明はこれに限定されない。ＡＧＶによる搬送の制御を、各製造装置で行なっても良いし、ホストコンピューター２２５とデータのやり取りを行なうことができるサブのコンピューターを設けて、該コンピュータで行なうようにしても良い。
【００５０】
図３を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れを簡単に説明する。図３（Ａ）は、ホストコンピューター２２５と、製造装置２２６と、ＡＧＶ２２７との間における信号の流れを簡単に示したものである。また図３（Ｂ）は、図３（Ａ）における信号の流れをフローチャートで示したものである。なお、図３〜図６に示した製造装置２２６には、図２で示したドーピング装置２０１、アッシング装置２０２、レジスト剥離装置２０３やその他の製造装置が含まれる。またＡＧＶ２２７には、コンタミＡＧＶ２０６、ノーマルＡＧＶ２０９が含まれる。
【００５１】
図３では、製造装置２２６において目的とする処理が終了すると、製造装置２２６からホストコンピューター２２５に処理の終了が通知される。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のＩＤ番号やキャリアのＩＤ番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【００５２】
ホストコンピューター２２５では処理終了の通知を受けて、工程表を参照し、当該キャリアの搬送先を特定する。またこのとき、工程表を参照することで、搬送に用いるべきＡＧＶ２２７がコンタミＡＧＶかノーマルＡＧＶかを選択する。
【００５３】
そしてホストコンピューター２２５は、選択されたＡＧＶ２２７に、特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。搬送の指令を受けたＡＧＶ２２７は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、ＡＧＶ２２７に送るようにしても良い。
【００５４】
また、ある製造装置から搬送されるキャリアの搬送先が常に１つと決まっている場合、搬送先を指定しなくとも良く、ＡＧＶ２２７に搬送のタイミングのみ通知すれば良い。
【００５５】
次に図４を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れの別の例について、簡単に説明する。図４（Ａ）は、ホストコンピューター２２５と、製造装置２２６と、ＡＧＶ２２７との間における信号の流れを簡単に示したものである。また図４（Ｂ）は、図４（Ａ）における信号の流れをフローチャートで示したものである。
【００５６】
図４では、製造装置２２６において目的とする処理が終了すると、製造装置２２６からホストコンピューター２２５に処理の終了が通知される。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のＩＤ番号やキャリアのＩＤ番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【００５７】
ホストコンピューター２２５では処理終了の通知を受けて、工程表を参照し、当該キャリアの搬送先を特定する。そしてホストコンピューター２２５は、当該キャリアの搬送先を製造装置２２６に通知する。
【００５８】
製造装置２２６は、ＡＧＶ２２７に特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。コンタミＡＧＶかノーマルＡＧＶかのＡＧＶ２２７選択は、ホストコンピューター２２５において工程表を参照することで選択し、製造装置２２６に通知するようにしても良いし、直接製造装置２２６側で選択しても良い。製造装置２２６側で選択する場合、例えばキャリアステーション内の特定の区画に収容されているキャリアは、必ず特定のＡＧＶで搬送するように決めておくようにすれば良い。
【００５９】
搬送の指令を受けたＡＧＶ２２７は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、ＡＧＶ２２７に送るようにしても良い。
【００６０】
また、ある製造装置から搬送されるキャリアの搬送先が常に１つと決まっている場合、搬送先を指定しなくとも良いのでいちいちホストコンピューターにおいて搬送先を特定する必要はない。この場合、図４に示すように、製造装置から直接ＡＧＶ２２７に搬送を指示するのが簡便であって時間的ロスも少ない。また、ホストコンピューターとの間でやり取りされるデータの情報量を極力少なくすることができ、よってホストコンピューターの負担を軽減し、データの送受信におけるエラーを回避することができる。
【００６１】
次に図５を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れの別の例について、簡単に説明する。図５（Ａ）は、ホストコンピューター２２５と、製造装置２２６と、ＡＧＶ２２７と、キャリア２２８との間における信号の流れを簡単に示したものである。なお、キャリア２２８は、図２で示すキャリア２２０〜２２２を含んでいる。また図５（Ｂ）は、図５（Ａ）における信号の流れをフローチャートで示したものである。
【００６２】
キャリアを識別することが可能な情報は、キャリアが搬送されてくるときにホストコンピューターから製造装置に通知することができるが、図５では、該情報をキャリア２２８から直接読み取る。図５においてキャリア２２８には、該キャリアの識別をすることが可能な情報が、読み取り可能な状態で保持されている。そして製造装置２２６において該情報を読み取り、キャリア２２８の識別を行なう。
【００６３】
そして製造装置２２６において目的とする処理が終了すると、製造装置２２６からホストコンピューター２２５に処理の終了が通知される。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のＩＤ番号やキャリアのＩＤ番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【００６４】
さらに製造装置２２６には工程表に関するデータが保持されている。製造装置２２６は、該工程表とキャリアのＩＤ番号とを照らし合わせて、当該キャリアの搬送先を特定し、ＡＧＶ２２７に特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。コンタミＡＧＶかノーマルＡＧＶかのＡＧＶ２２７選択は、製造装置２２６において工程表を参照することで選択することができる。なお工程表を参照しなくとも、例えばキャリアステーション内の特定の区画に収容されているキャリアが、必ず特定のＡＧＶで搬送するように決めておくことで、ＡＧＶ２２７の選択を行なうことも可能である。
【００６５】
搬送の指令を受けたＡＧＶ２２７は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、ＡＧＶ２２７に送るようにしても良い。
【００６６】
図５に示すように、製造装置２２６から直接ＡＧＶ２２７に搬送を指示することで、ホストコンピューター２２５との間でやり取りされるデータの情報量を極力少なくすることができ、よってホストコンピューターの負担を軽減し、データの送受信におけるエラーを回避することができる。
【００６７】
なお図５ではキャリア２２８の識別に用いる情報を、製造装置２２６において読み取っているが本発明はこれに限定されない。例えばＡＧＶ２２７においてキャリア２２８の識別に用いる情報を読み取り、該情報を製造装置２２６に送るようにしても良い。
【００６８】
図６を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れを簡単に説明する。図６（Ａ）は、ホストコンピューター２２５と、製造装置２２６と、ＡＧＶ２２７と、サブコンピューター２２９との間における信号の流れを簡単に示したものである。また図６（Ｂ）は、図６（Ａ）における信号の流れをフローチャートで示したものである。
【００６９】
図６では、製造装置２２６において目的とする処理が終了すると、製造装置２２６からホストコンピューター２２５に処理の終了が通知される。
図６では処理終了の通知をサブコンピューター２２９を介して行なっているが、直接ホストコンピューター２２５に通知するようにしても良い。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のＩＤ番号やキャリアのＩＤ番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【００７０】
ホストコンピューター２２５では処理終了の通知を受けて、工程表を参照し、当該キャリアの搬送先を特定する。またこのとき、工程表を参照することで、搬送に用いるべきＡＧＶ２２７がコンタミＡＧＶかノーマルＡＧＶかを選択する。
【００７１】
そしてホストコンピューター２２５は、搬送先と選択するＡＧＶ２２７を、サブコンピューター２２９に通知する。サブコンピューター２２９では、特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。搬送の指令を受けたＡＧＶ２２７は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、ＡＧＶ２２７に送るようにしても良い。
【００７２】
また、ある製造装置から搬送されるキャリアの搬送先が常に１つと決まっている場合、搬送先を指定しなくとも良く、ＡＧＶ２２７に搬送のタイミングのみ通知すれば良い。
【００７３】
また、コンタミＡＧＶかノーマルＡＧＶかのＡＧＶ２２７選択は、直接サブコンピューター２２９側で選択しても良い。サブコンピューター２２９側で選択する場合、例えばキャリアステーション内の特定の区画に収容されているキャリアを、必ず特定のＡＧＶで搬送するように決めておけば良い。
【００７４】
なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）では搬送先やＡＧＶ２２７の選択をホストコンピューター２２５において行なっているが、例えば図５に示した場合の様に、サブコンピューター２２９において工程表をデータとして保持させておき、該工程表を参照してサブコンピューター２２９において選択するようにしても良い。図６（Ｃ）に、この場合におけるホストコンピューター２２５と、製造装置２２６と、ＡＧＶ２２７と、サブコンピューター２２９との間における信号の流れを簡単に示す。この場合、ホストコンピューター２２５とサブコンピューター２２９の間でやり取りされるデータの情報量を極力少なくすることができ、よってホストコンピューター２２５の負担を軽減し、データの送受信におけるエラーを回避することができる。
【００７５】
なお、図３から図６のいずれの場合においても、搬送が終了したら搬送の指令を出した製造装置、またはホストコンピューターやサブコンピューターにその旨通知するようにしても良い。そしてさらに、次の指令が来るまで、その場で待機したり、充電器において充電する作業に入っても良い。また、搬送してきた場所に自動的に戻るようにしても良い。
【００７６】
また、図３から図６ではホストコンピュータ、サブコンピュータあるいはＡＧＶにおいてキャリア毎に基板を管理しているが、基板毎にＩＤ番号を付与し、基板毎で管理を行なうようにしても良い。
【００７７】
また実際には工程表は１つではないので、対応するロットに合わせて複数の工程表の中から１つを選択する作業が必要となる。該作業は製造装置、ホストコンピューターまたはサブコンピューターで行えば良い。
【００７８】
また、ロットアウトになった基板が出た場合、該基板が格納されたキャリアを製造ラインから搬出するようにしても良い。
【００７９】
次に、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴの作製工程を例に挙げて、キャリアの使い分けについて詳しく説明する。
【００８０】
図７と図８に、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴの作製工程のフローチャートと、該フローチャートに対応する基板の断面構造を示す。図７と図８では、半導体膜をパターニングすることでｎチャネル型ＴＦＴ用の活性層３０１と、ｐチャネル型ＴＦＴ用の活性層３０２を形成し、該活性層３０１、３０２を覆ってゲート絶縁膜３０３を形成し、該ゲート絶縁膜上にゲート電極３０４、３０５を形成し、Ｐのドーピング用のマスク３０６を形成した後の工程について説明しており、具体的にはＰをドーピングしてから、Ｂのドーピングの際にマスクとして用いたレジストを剥離するまでの一連の工程について説明する。
【００８１】
まず図７に示すように、基板をキャリアＡに格納し、該キャリアＡをノーマルＡＧＶを用いて、Ｐ用のドーピング装置に搬送する。
【００８２】
そしてＰ用のドーピング装置のキャリアステーションに該キャリアＡが収容され、Ｐのドーピングが行なわれる。マスク３０６は活性層３０２を覆っており、Ｐのドーピングにより活性層３０１にソース／ドレイン領域３０７、３０８が形成される。
【００８３】
ドーピングされた後の基板は不純物の拡散が懸念されるので、キャリアＢに移し変えられ、コンタミＡＧＶによってエッチング装置に搬送される。
【００８４】
エッチング装置では、ゲート電極３０４を異方性エッチングする。異方性エッチングよりゲート電極３０４はひとまわり小さくなる。ここではエッチング前とエッチング後で区別するために、エッチング後のゲート電極を３０９で示す。
【００８５】
エッチング後の基板も、エッチング前と同様に依然として不純物の拡散が懸念されるので、キャリアＢに格納され、コンタミＡＧＶによって再びＰ用のドーピング装置に搬送される。
【００８６】
そしてＰ用のドーピング装置において、前回のドーピングよりも添加される不純物の濃度が低くなるように、活性層３０１に不純物が添加される。この工程によって、活性層３０１にＬＤＤ領域が形成される。
【００８７】
ドーピング後の基板は不純物の拡散が懸念されるので、キャリアＢに格納され、コンタミＡＧＶによってアッシング装置に搬送される。
【００８８】
そしてアッシング装置では、搬送された基板にアッシングを施す。アッシングは、ドーピングによって変質したマスク３０６の表面を除去するために行なっている。
【００８９】
アッシング後の基板は、アッシング前と同様に依然として不純物の拡散が懸念されるので、キャリアＢに格納され、コンタミＡＧＶによってレジスト剥離装置に搬送される。
【００９０】
レジスト剥離装置では、アッシングにより表面が除去されたマスクを完全に除去する。剥離はウェットエッチングによって行なわれる。なお、アッシングで変質した表面を除去した後にウェットエッチングで処理することで、マスクの残渣が生じるのを防ぎ、なおかつマスク以外の表面、例えばゲート絶縁膜がアッシングにより削れてしまうのを防ぐことができる。ウエットエッチングを行なった後は、剥離装置に併設されている洗浄装置において基板の洗浄を行なう。
【００９１】
洗浄後に乾燥させた基板は、不純物の拡散が問題にならないと考えられるので、キャリアＡに移し変えられ、ノーマルＡＧＶでレジストを形成するための成膜装置に搬送される。
【００９２】
成膜装置に搬送された基板には、Ｂのドーピング用のマスクが形成される。なお実際にマスクが形成されるまでには、レジストの成膜、露光による現像、焼成等を行なうが、ここでは全ての装置が併設されていると仮定し、全ての処理を済ませてＢ用のマスク３１０が完成したものとする。マスク３１０は活性層３０１を覆っている。
【００９３】
マスク３１０が完成した後の基板は、不純物の拡散が問題にならないと考えられるので、キャリアＡに格納され、ノーマルＡＧＶでＢ用のドーピング装置に搬送される。
【００９４】
Ｂ用のドーピング装置においてＢがドーピングされると、活性層３０２にＢがドーピングされ、ｐチャネル型ＴＦＴのソース／ドレイン領域３１１、３１２が形成される。
【００９５】
Ｂがドーピングされた後の基板は、不純物の拡散が懸念され、なおかつ前回行なわれたドーピングとはドーパントの種類が異なるので、キャリアＣに移し変えられ、コンタミＡＧＶによってアッシング装置に搬送される。またＢをドープした後の搬送に用いるコンタミＡＧＶは、Ｐをドープした後のコンタミＡＧＶと共用しないようにすることが望ましい。ここではＢをドープした後に用いるコンタミＡＧＶを、Ｐをドープした後に用いるコンタミＡＧＶと区別するために、Ｂ用コンタミＡＧＶと呼ぶ。
【００９６】
そしてアッシング装置では、搬送された基板にアッシングを施す。アッシングは、ドーピングによって変質したマスク３１０の表面を除去するために行なっている。
【００９７】
アッシング後の基板は、アッシング前と同様に依然として不純物の拡散が懸念されるので、キャリアＣに格納され、Ｂ用コンタミＡＧＶによってレジスト剥離装置に搬送される。
【００９８】
レジスト剥離装置では、アッシングにより表面が除去されたマスクを完全に除去する。ウエットエッチングを行なった後は、剥離装置に併設されている洗浄装置において基板の洗浄を行なう。
【００９９】
洗浄後に乾燥させた基板は、不純物の拡散が問題にならないと考えられるので、キャリアＡに移し変えられ、ノーマルＡＧＶで次工程の製造装置に搬送される。
【０１００】
なお図７及び図８では、アッシング装置で処理した後にレジスト剥離装置で処理を行なうことでレジストを除去しているが、本発明はこれに限定されない。アッシング装置のみまたはレジスト剥離装置のみでもレジストの除去は可能である。また、レジスト剥離装置で処理した後、アッシング装置で処理を行なうことも可能である。いずれの場合においても、レジスト剥離装置での処理を行なった後に初めて不純物の拡散が問題にならない状態になると考えられる。よって、ドーピングの工程の後、レジスト剥離装置での処理が済むまで、コンタミＡＧＶを用いて搬送する。
【０１０１】
また、図７及び図８で示した一連の工程は、本発明の生産システムにおいて生産される半導体装置の作製工程のほんの一例であり、本発明はこれに限定されない。
【０１０２】
本発明では、ＡＧＶの収容部内にフィルターで濾過した空気を導入し、なおかつ、キャリアが収容されるＡＧＶの収容部内の空気を、フィルターで濾過してから排出することで、排気中に含まれる不純物の量を低減させることができ、搬送経路における不純物の拡散を防ぐことができる。
【０１０３】
また▲１▼ドーピングの工程の後、不純物の大気への拡散が抑えられる工程の前までと、▲２▼ドーピングの工程の前及び▲３▼不純物の大気への拡散が抑えられる工程の後とで、ＡＧＶを使い分けることで、▲１▼の段階においてＡＧＶの収容部に付着した不純物によって、▲２▼または▲３▼の段階にある他の基板が汚染されるのを防ぐことができる。その結果として、ドーピング装置以外の製造装置が不純物によって汚染されるのを防ぐことができる。
【０１０４】
さらに本発明では、基板を格納するキャリアを、▲１▼の段階と、▲２▼または▲３▼の段階とで使い分けることで、キャリア内部における不純物の汚染を防ぐことができる。
【０１０５】
さらに本発明はＣＩＭシステムを用いることで、確実にＡＧＶやキャリアの管理を行なうことができる。そして、他の基板や製造装置が不純物により汚染されるのを防ぐことができ、従って、ケミカル汚染による半導体装置の特性の劣化や歩留りの低下を抑えることができ、不純物による人体への悪影響に関する懸念も払拭することができる。
【０１０６】
なお本実施の形態では、ドーピングの際に用いる不純物の拡散の防止について述べたが、本発明はこれに限定されない。ドーピング以外の作製工程において処理を行なった後に、基板から大気への汚染物質の拡散が生じる場合、該汚染物質の拡散を抑えるために本発明の生産システム及び生産管理方法を用いるようにしても良い。
【０１０７】
上述した本発明の自動搬送装置、半導体装置の生産システム及び生産管理方法は、集積回路や半導体表示装置の生産ラインに用いることができる。特に、枚葉処理を施す多数の基板をロットで管理する、液晶表示装置、有機発光素子に代表される発光素子を各画素に備えた発光装置、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＦＥＤ（Field Emission Display）等の生産ラインまたは生産ラインの管理方法に用いることができる。
【０１０８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１０９】
本実施例では、図２に示した生産システムにおいて、ホストコンピューター２２５に備えられているメモリ２３０にデータとして保持されている、工程表の内容について説明する。
【０１１０】
図２に示すようにＡＧＶによるキャリアの搬送の制御をホストコンピューター２２５で行う場合、メモリ２３０には、複数の製造装置間におけるキャリアの全ての搬送経路のうちの、コンタミＡＧＶを用いる区間と、処理前と処理後でキャリアを変更する特定の製造装置または工程についての情報がデータとして保持されている。
【０１１１】
図９に、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを有する半導体装置の作製工程の工程表を示す。図９に示す工程表に従えば、工程番号８、９、２０、２３、２４、２５、２８に対応する製造装置において、キャリアの変更が行われる。また、工程番号１から８までと、９から２０までと、２３から２４までと、２８から３０までとに対応する製造装置間の搬送経路におて、ノーマルＡＧＶが用いられる。そして、工程番号８から９までに対応する製造装置間の搬送経路におて、Ｂドープ用のコンタミＡＧＶが用いられる。工程番号２０から２３まで、２４から２５までに対応する製造装置間の搬送経路におて、Ｐドープ用のコンタミＡＧＶが用いられる。工程番号２５から２８までに対応する製造装置間の搬送経路におて、ＰドープとＢドープが混合されている場合用のコンタミＡＧＶが用いられる。
【０１１２】
これらのデータを用いることで、ＡＧＶの選択及び搬送経路の制御と、キャリアの選択とを行うことができる。なお、本実施例ではホストコンピューターにおいて上記工程表のデータを保持している場合について示しているが、本発明はこの構成に限定されない。上記工程表のデータを製造装置またはサブコンピューターが有していても良い。
【０１１３】
また上記工程表において、キャリアの変更のデータに加えて、どのキャリアからどのキャリアに移しかえるかの情報を用いて、キャリアの選択を行うようにしても良い。
【０１１４】
なお実際には工程表は１つではないので、対応するロットに合わせて複数の工程表の中から１つを選択する作業が必要となる。該作業は製造装置、ホストコンピューターまたはサブコンピューターで行えば良い。
【０１１５】
また図９に示す工程表では、レーザによる基板へのＩＤ番号の書き込みが行なわれている。この基板が有するＩＤ番号を用いて、基板毎のロットの管理を行なうことが可能である。ただし、ＩＤ番号を基板に書き込むのではなく、例えば多結晶半導体膜のパターニングの際に、該多結晶半導体膜を用いてＩＤ番号を基板に書き込む場合、それ以前の工程においてはキャリアのＩＤ番号とスロットのアドレスとの組み合わせで各基板を識別するようにする。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明では、ＡＧＶの収容部内にフィルターで濾過した空気を導入し、なおかつ、キャリアが収容されるＡＧＶの収容部内の空気を、フィルターで濾過してから排出することで、排気中に含まれる不純物の量を低減させることができ、搬送経路における不純物の拡散を防ぐことができる。
【０１１７】
また▲１▼ドーピングの工程の後、不純物の大気への拡散が抑えられる工程の前までと、▲２▼ドーピングの工程の前及び▲３▼不純物の大気への拡散が抑えられる工程の後とで、ＡＧＶを使い分けることで、▲１▼の段階においてＡＧＶの収容部に付着した不純物によって、▲２▼または▲３▼の段階にある他の基板が汚染されるのを防ぐことができる。その結果として、ドーピング装置以外の製造装置が不純物によって汚染されるのを防ぐことができる。
【０１１８】
さらに本発明では、基板を格納するキャリアを、▲１▼の段階と、▲２▼または▲３▼の段階とで使い分けることで、キャリア内部における不純物の汚染を防ぐことができる。
【０１１９】
さらに本発明はＣＩＭシステムを用いることで、確実にＡＧＶやキャリアの管理を行なうことができる。そして、他の基板や製造装置が不純物により汚染されるのを防ぐことができ、従って、ケミカル汚染による半導体装置の特性の劣化や歩留りの低下を抑えることができ、不純物による人体への悪影響に関する懸念も払拭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＧＶの構造を示す図。
【図２】本発明の生産システムの概念を示す図。
【図３】信号の流れとフローチャートを示す図。
【図４】信号の流れとフローチャートを示す図。
【図５】信号の流れとフローチャートを示す図。
【図６】信号の流れとフローチャートを示す図。
【図７】ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴの作製工程のフローチャートと、該フローチャートに対応する基板の断面構造を示す図。
【図８】ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴの作製工程のフローチャートと、該フローチャートに対応する基板の断面構造を示す図。
【図９】半導体装置の具体的な作製工程を示す工程表。

Claims

ホストコンピューターと、第１、第２及び第３の製造装置と、第１及び第２のキャリアと、第１及び第２の自動搬送装置とを有し、
前記第１の自動搬送装置が有する車体は、
前記第１のキャリアを収容する空間を有し、
前記第２の自動搬送装置が有する車体は、
前記第２のキャリアを収容する空間と、
該車体に備えられた第１及び第２のフィルターと、
閉じることで前記空間を外界と隔てることができるシャッターと、
前記第１のフィルターによって濾過された空気を前記空間内に取り込み、なおかつ前記空間内の空気が前記第２のフィルターによって濾過されて前記空間から排出されるようにするポンプとを有し、
前記ホストコンピューターは、
前記第１の製造装置と前記第２の製造装置間の基板の搬送経路において前記第２の自動搬送装置を用い、なおかつ前記第２の製造装置と前記第３の製造装置間の基板の搬送経路において前記第１の自動搬送装置を用いることと、前記第１の製造装置において処理前と処理後で前記基板を前記第１のキャリアから前記第２のキャリアに移し変え、なおかつ前記第２の製造装置において処理前と処理後で前記基板を前記第２のキャリアから前記第１のキャリアに移し変えることとをデータとして保持する手段と、
前記第１の製造装置と前記第２の製造装置間の搬送経路における基板の搬送を前記第２の自動搬送装置に指示する信号を生成し、なおかつ前記第２の製造装置と前記第３の製造装置間の搬送経路における基板の搬送を前記第１の自動搬送装置に指示する信号を生成する手段と、
前記基板の前記第１のキャリアから前記第２のキャリアへの移し変えを前記第１の製造装置に指示する信号を生成し、なおかつ前記基板の前記第２のキャリアから前記第１のキャリアへの移し変えを前記第２の製造装置に指示する信号を生成する手段とを有する半導体装置の生産システムであって、
前記第１の製造装置はドーピング装置であり、
前記第２の製造装置はレジスト剥離装置であり、
前記第１のフィルターは、ＵＬＰＡフィルターまたはＨＥＰＡフィルターであり、
前記第２のフィルターは、イオン交換繊維を濾材とするカチオン交換繊維を含むフィルターであることを特徴とする半導体装置の生産システム。
請求項１において、
前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターよりも、前記車体の上方に設けられていることを特徴とする半導体装置の生産システム。