JP5850412B2 - 半導体装置の製造システム及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造システム及び半導体装置の製造方法に関する。

従来、例えば半導体装置などの製造工程において、複数の基板を貼り合わせることが行われている。例えば、半導体ウェハなどの基板を貼り合わせる方法としては、例えば、下記特許文献１に示すものがある。

特許文献１に開示される基板貼り合わせ方法では、第１基板及び第２基板の周縁部に複数本のピンを配置し、重ね合わせた第１基板と第２基板とに予備加圧をかけ、この予備加圧工程中に第１基板と第２基板とのずれを観察部で観察しながら第１基板と第２基板とを貼り合わせるようにしている。

特開２００９−１９４２６５号公報

ところで、このような基板を貼り合わせる工程において、複数種類のウェハを、同一の貼り合わせ装置で行う場合があるが、貼り合わせの組み合わせが複数ある場合には、貼り合わせ装置へのウェハの搬入や交換を効率よく確実に行うことが望まれている。

しかしながら、このような場合、上記特許文献１では、作業者が手動で基板を貼り合わせ装置へセットするため、作業者の作業負担が大きくなり、生産能力を低下させるという問題がある。また、ウェハの選択や配置等は作業者に委ねられるため、人為的ミスが起こりやすいという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、人為的ミスを抑えるとともに、生産効率を向上させることが可能な半導体装置の製造システム及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、第１の発明は、複数のウェハを貼り合わせるための貼り合わせ装置と、前記貼り合わせ装置とネットワークを介して接続されるとともに、当該貼り合わせ装置を制御するホストコンピュータと、複数のウェハの貼り合わせを行うための組み合わせ情報を記憶する記憶手段と、１又は複数種類のウェハを収容し、所定の保管場所に保管可能な複数のキャリアと、前記キャリアを前記所定の保管場所から前記貼り合わせ装置側の所定の設置場所へ搬送するキャリア搬送手段と、前記所定の設置場所へ搬送された前記キャリアから貼り合わせ対象となる対象ウェハを選び出し前記貼り合わせ装置内に搬送するウェハ搬送手段と、を備え、前記ホストコンピュータは、前記記憶手段に記憶される前記組み合わせ情報に基づき、前記キャリア搬送手段へ前記キャリアの搬送指示を出すと共に、前記ウェハ搬送手段へ前記ウェハの搬送指示を出し、前記キャリア搬送手段は、前記ホストコンピュータからの搬送指示に基づき、前記所定の保管場所に保管されている複数のキャリアの中から少なくとも前記対象ウェハを収容した必要キャリアを選び出して前記貼り合わせ装置側の前記所定の設置場所へ搬送可能に構成され、前記ウェハ搬送手段は、前記ホストコンピュータからの搬送指示に基づき、前記所定の設置場所へ搬送された前記キャリアに収容される複数のウェハの中から前記対象ウェハを選び出して前記貼り合わせ装置内へ搬送することを特徴とする。

請求項１の半導体装置の製造システムでは、複数のウェハの貼り合わせを行うための組み合わせ情報が予め記憶手段に記憶されている。また、この記憶手段に記憶される情報に基づき、ホストコンピュータは、キャリア搬送手段へキャリアの搬送指示を出すと共に、ウェハ搬送手段へウェハの搬送指示を出すようになっている。そして、所定の保管場所に保管されている複数のキャリアの中から少なくとも対象ウェハを収容した必要キャリアが選び出されて貼り合わせ装置側の所定の設置場所へ搬送されると共に、所定の設置場所へ搬送されたキャリアに収容される複数のウェハの中から対象ウェハが選び出されて貼り合わせ装置内へ搬送されるようになっている。
このように、１又は複数種類のウェハを収容するキャリアの搬送及び、ウェハの選択・搬送を、予め記憶されている組み合わせ情報に基づき自動で行うことができるので、作業者の作業負担を減らすことができると共に、人為的ミスを抑えることができ、生産効率を向上させることができる。特に、ウェハの種類やウェハの貼り合わせの組み合わせが多い場合であっても、生産効率を低下させることなく、所望のウェハの貼り合わせを行うことができる。

図１は、本発明に係る半導体装置の製造システムの構成を例示するブロック図である。 図２は、本発明に係る半導体装置の製造システムの構成を説明する説明図である。 図３は、本発明に係る半導体装置の製造システムにおけるキャリア搬送工程の流れを例示するフローチャートである。 図４（Ａ）は、製品キャリア内の製品ウェハの搭載状態を示し、図４（Ｂ）は、材料キャリア内の材料ウェハの搭載状態を示し、図４（Ｃ）は、製品ウェハと材料ウェハとがそれぞれキャリアに搭載された様子を示す図である。 図５は、材料キャリア及び製品キャリアを、ポートへ搬入する様子を説明する図である。 図６は、キャリア搬送工程及びウェハ搬送工程を説明する図である。 図７は、ウェハ貼り合わせ工程を説明する図であって、図７（Ａ）は、半導体装置の製造工程の流れの一部を説明する図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す各作業の処理条件を説明する図である。 図８（Ａ）は、製品ロットＡの作業情報を説明する図であり、図８（Ｂ）は、連続処理区間における製品ロットＡの洗浄工程及び貼り合わせ設備処理のタイミングを説明する図である。 図９は、ウェハの貼り合わせ結果の判定処理を説明するフローチャートである。 図１０は、材料ウェハの原石発注を説明する図であり、図１０（Ａ）は、半導体装置の製品フローを説明する図であり、図１０（Ｂ）は、材料ロットフローを説明する図である。 図１１は、材料ウェハの原石発注を説明する図であり、図１１（Ａ）は、製品品名と材料品名の関係を説明する図であり、図１１（Ｂ）は、材料品名の原石編成から貼り合わせ工程までのリードタイムを説明する図であり、図１１（Ｃ）は、製品品名の貼り合わせ工程における払出指示を説明する図であり、図１１（Ｄ）は、材料品名の貼り合わせ工程における払出指示を説明する図であり、図１１（Ｅ）は、材料品名の投入指示を説明する図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、詳細に説明する。なお、本第１実施形態では、半導体装置の製造工程の中で、主に、ウェハの貼り合わせ工程について説明する。
本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造システム１は、当該システムを制御するホストコンピュータ１０と、所定の保管場所からキャリアを搬送するキャリア搬送装置２０と、キャリアからウェハを選び出して貼り合わせ装置６０内へ搬送するウェハ搬送装置４０と、複数のウェハを貼り合わせるための貼り合わせ装置６０とを備えている。そして、貼り合わせ装置６０と、キャリア搬送装置２０及びウェハ搬送装置４０は、ホストコンピュータ１０とＬＡＮ等のネットワークを介してそれぞれ接続されている。

ホストコンピュータ１０は、ＣＰＵなどから構成される制御部１２と、複数のウェハを貼り合わせるために必要な各種情報を記憶する記憶部１４を備えている。記憶部１４は、ホストコンピュータ１０内に設けられるハードディスク等の記憶装置から構成されている。具体的に、記憶部１４には、設備情報や作業情報、各ウェハを貼り合わせるための貼り合わせ情報、期限情報などの製造工程フローに関する情報、ロットを管理するためのロット情報、生産計画などを管理するための生産管理情報、ウェハを仕掛けるための仕掛け指示管理情報、設備の状態を管理するための設備管理情報、仕掛け優先度情報、製造履歴を管理するための履歴情報等が記憶されている。また、記憶部１４には、どのキャリアにどの種類のウェハがそれぞれ何枚収容されているかといった情報が随時更新されて記憶されるようになっている。そして、ホストコンピュータ１０は、この記憶部１４に記憶される各種情報に基づき、貼り合わせ装置６０、キャリア搬送装置２０及び、ウェハ搬送装置４０等を制御するようにしている。また、ホストコンピュータ１０には、他のコンピュータ（例えば、ユーザが情報の入力や取得等を行うためのコンピュータなど）が接続されていてもよい。なお、制御部１２は、「制御手段」の一例に相当する。また、記憶部１４は、「記憶手段」の一例に相当する。

キャリア搬送装置２０は、例えば、図略のコンベア等を備えており、制御部１２から指示を受けると、所定の保管場所（図示略）から所定のキャリアを選び出し、コンベアによって所定の設置場所へ搬送するようになっている。ここで、所定の保管場所とは、例えば、低真空に保たれた容器等などの場所である。また、所定の設置場所とは、例えば、ＳＭＩＦポートなどであり、本実施形態では、以降、この所定の設置場所を単に「ポート」と呼ぶ。また、このポート５０は、図２に示すように、ウェハ搬送装置４０に併設して設けられている。なお、キャリア搬送装置２０は、「キャリア搬送手段」の一例に相当する。

ウェハ搬送装置４０は、既存のウェハ移載機などによって構成されており、ロボットアーム（図示略）を備えている。また、このウェハ搬送装置４０は、貼り合わせ装置６０に併設して設けられている。そして、ウェハ搬送装置４０は、制御部１２から指示を受けると、ロボットアームを介して、ポート５０内に搬送されたキャリアから所定のウェハを選び出して、貼り合わせ装置６０内へ搬送するようになっている。なお、ウェハ搬送装置４０は、「ウェハ搬送手段」の一例に相当する。

貼り合わせ装置６０は、プラズマチャンバ６１ａ、６１ｂと、アライメントユニット６２と、接合機６３と、赤外線ユニット６４と、冷却機６５と、ロボットアーム（図示略）を備えている。プラズマチャンバ６１ａ、６１ｂは、ウェハ表面にプラズマを立てることでウェハ表面を活性化させるためのものである。アライメントユニット６２は、貼り合わせを行うウェハの傾きや位置ずれを調整しながら位置決めを行うためのものであり、このアライメントユニット６２にて、貼り合わせを行うウェハが固定具（図示略）にセットされるようになっている。そして、接合機６３は、固定具にセットされたウェハを、加圧しながら貼り合わせるようになっている。赤外線ユニット６４は、接合機６３にて、貼り合わされたウェハを加熱し、ウェハ同士の接着強度を高めるようになっている。冷却機６５は、赤外線ユニット６４で加熱されたウェハや固定具を冷却するようになっている。なお、図２中、実線は製品ウェハＷｓ（後述）の流れを示し、点線は材料ウェハＷｚ（後述）の流れを示し、２点鎖線は固定具をセットした後（製品ウェハＷｓと材料ウェハＷｚを重ね合わせた後）のウェハの流れを示している。

次に、当該半導体装置の製造システム１における各処理について説明する。なお、本実施形態では、半導体素子等が形成されたウェハ（以下「製品ウェハ」と呼ぶ）に対して、台座用のウェハ（以下「材料ウェハ」と呼ぶ）を貼り合わせる工程を主に取り挙げて説明する。また、製品ウェハが収容されたキャリアを以下「製品キャリア」とし、材料ウェハが収容されたキャリアを以下「材料キャリア」とする。

（キャリア搬送工程）
まず、キャリア搬送工程について説明する。
このキャリア搬送工程では、所定の保管場所に保管されている１又は複数種類のウェハを収容した複数のキャリアの中から、少なくとも対象ウェハを収容した必要キャリアを選び出して、ポート５０へ搬送する。

図３に示すように、まず、ステップＳ１にて、貼り合わせ装置６０が仕掛け可能な状態か否かが判定される。このステップＳ１にて、貼り合わせ装置６０が仕掛け可能でない（例えば、電源がＯＦＦの状態やメンテナンス時など）と判断された場合には、仕掛け可能な状態になるまで、Ｎｏとの判定が繰り返される。一方、ステップＳ１にて、貼り合わせ装置６０が仕掛け可能と判定されると（Ｓ１でＹｅｓ）、続くステップＳ２にて材料ウェハの決定が行われる。このステップＳ２では、記憶部１４に記憶される貼り合わせの組み合わせ情報（以下これを「処理レシピ」という）をもとに、製品ウェハＷｓに貼り合わせる材料ウェハＷｚを決定する。例えば、図４（Ａ）に示すように、まず処理レシピ「０００１」を実施する場合、製品品目が「ＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡ」の製品ウェハＷｓに対して、材料品目が「ＺＡＩＲＹＯＵ−Ａ」の材料ウェハＷｚを貼り合わせることになる。したがって、このステップＳ２では、貼り合わせに用いる材料ウェハＷｚを、材料品目が「ＺＡＩＲＹＯＵ−Ａ」の材料ウェハＷｚａに決定する。なお、図４の例では、製品キャリアＣｓ及び材料キャリアＣｚには、それぞれ複数種類のウェハが搭載されている（これを、「混載キャリア」という。）。

続くステップＳ３の処理では、処理レシピ「０００１」で使用可能な材料ウェハＷｚａの枚数が製品ウェハＷｓａの枚数以上あるか否かが判定される。ここで、図４（Ｂ）は、材料キャリアＣｚに搭載されている各材料ウェハＷｚの品目と枚数を示している。すなわち、図４（Ｂ）によれば、処理レシピ「０００１」で使用可能な材料ウェハＷｚａ「ＺＡＩＲＹＯＵ−Ａ」の枚数は３枚である。そして、図４（Ａ）より、処理レシピ「０００１」で使用される製品ウェハＷｓａ「ＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡ」の枚数は２枚であるので、「材料ウェハ枚数≧製品ウェハ枚数」となり、ステップＳ３にてＹｅｓと判定され、続くステップＳ４へと進む。

なお、処理レシピ「０００１」を実行した後、処理レシピ「０００２」、「０００３」についても同様に、ステップＳ３にて判定される。図４の処理レシピ「０００２」の例では、処理レシピ「０００２」で使用可能な材料ウェハＷｚｂ「ＺＡＩＲＹＯＵ−Ｂ」の枚数は３枚であり、処理レシピ「０００２」で使用される製品ウェハＷｓｂ「ＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢ」の枚数は２枚であるので、「材料ウェハ枚数≧製品ウェハ枚数」となり、ステップＳ３でＹｅｓと判定される。また、図４の処理レシピ「０００３」の例では、処理レシピ「０００３」で使用可能な材料ウェハＷｚｃ「ＺＡＩＲＹＯＵ−Ｃ」の枚数は１枚であり、処理レシピ「０００３」で使用される製品ウェハＷｓｃ「ＣＣＣＣＣＣＣＣＣＣＣ」の枚数は１枚であるので、「材料ウェハ枚数＝製品ウェハ枚数」となり、ステップＳ３でＹｅｓと判定される。

一方、処理レシピ「０００１」で使用可能な材料ウェハＷｚａの枚数が製品ウェハＷｓａの枚数未満と判定されると（Ｓ３でＮｏ）、ステップＳ７へと進み、必要な材料ウェハＷｚが不足している旨を外部へ報知するためのアラームを発砲する。なお、アラームは、ホストコンピュータ１０などに設けられる図略のスピーカから発生されるようになっている。

ステップＳ３にてＹｅｓと判定されると、続くステップＳ４にて、材料キャリアＣｚの交換が必要か否かが判定される。このステップS４の処理では、ポート５０に空きがなく、既にポート５０にセットされている他の材料キャリアＣｚの搬出が必要な場合は、Ｙｅｓと判定され、ステップＳ８にて、既にポート５０にセットされている材料キャリアＣｚをポート５０外へ搬出する。

具体的には、例えば、図５（Ａ）に示すように、製品キャリア専用の製品ポート５０ａ、５０ｂと、材料キャリア専用の材料ポート５０ｃ、５０ｄがあり、この材料キャリア専用の材料ポート５０ｃ、５０ｄには他の材料キャリアＣｚａ、Ｃｚｂがセットされている場合、キャリア搬送装置２０は、制御部１２から指示を受けると、図５（Ｂ）に示すように、材料ポート５０ｃにセットされている材料キャリアＣｚａを所定の保管場所へ搬出し、材料ポート５０ｃをアンセットする。なお、アンセットするポートは、材料ポート５０ｃに限らず、材料ポート５０ｄであってもよい。

そして、キャリア搬送装置２０は、制御部１２から指示を受けると、このアンセットされた材料ポート５０ｃへ必要キャリア（貼り合わせ対象となる対象ウェハを収容したキャリアのことを「必要キャリア」という。）である材料キャリアＣｚｃを、材料ポート５０ｃへセットする（図５（Ｃ））（ステップＳ５）。続いて、製品キャリアＣｓを製品キャリア専用の製品ポート５０ａへセットする（ステップＳ６）。そして、このように、必要キャリアである材料キャリアＣｚｃと製品キャリアＣｓが材料ポート５０ｃ及び製品ポート５０ａに仕掛けられると、貼り合わせ装置６０内へ対象ウェハを搬送可能となる。

（材料ウェハの使用期限）
材料ウェハＷｚには、貼り合わせ処理の品質を維持するために、使用期限が設けられている。具体的には、例えば、ウェハ貼り合わせ前に、何らかの処理（例えば、ウェハ表面に酸化膜を形成する処理など）を行った場合、その処理の終了から貼り合わせ処理開始までの期限時間（以下「消費期限」ともいう）と、貼り合わせ装置６０に搬入されてから材料ウェハＷｚが使用されるまでの期限時間（以下「開封期限」ともいう）が設けられている。消費期限は、ウェハ表面の酸化などの処理が終了した時点から、制御部１２にてカウントダウンが開始されるようになっている。また、開封期限は、貼り合わせ処理において、材料ウェハＷｚを搭載した材料キャリアＣｚが、材料ポート５０ｃ、５０ｄに搬入されたタイミングで、制御部１２にて、カウントダウンが開始されるようになっている。なお、開封期限に関して、材料ウェハＷｚを搭載した材料キャリアＣｚが材料ポート５０ｃ、５０ｄから一旦搬出される場合でも、カウントダウンは継続されるようになっている。

そして、各ウェハには、固有の識別番号がそれぞれ付与されており、消費期限と開封期限はこの固有の識別番号と対応づけられて、記憶部１４に随時更新されて記憶されるようになっている。また、制御部１２は、キャリアに収容された材料ウェハＷｚの使用期限が有効か否かを判断するように構成されており、使用期限が有効な材料ウェハＷｚ（すなわち、使用期限を越えていない材料ウェハＷｚ）を対象ウェハとして選択するようにウェハ搬送装置４０へ搬送指示を出すようになっている。さらに、記憶部１４には、各ウェハに対して行った処理の履歴が固有の識別番号と対応づけられて随時記憶されるようになっている。なお、制御部１２は、「判断手段」の一例に相当する。

（材料ウェハの使用順序及びウェハ搬送工程）
次に、材料ウェハＷｚの使用順序について説明する。
例えば、製品ウェハＷｓと貼り合わせ対象となる材料ウェハＷｚが必ずしも同じ枚数、ポート５０に仕掛けることができるとは限らない。そして、貼り合わせを順次行っていくと、端数の材料ウェハＷｚを搭載した材料キャリアＣｚが存在する場合がある。また、材料ウェハＷｚには、使用期限（消費期限及び開封期限）が設けられており、この使用期限内に材料ウェハＷｚの貼り合わせを行う必要があり、本実施形態では、例えば、以下の優先順位で、製品ウェハＷｓと貼り合わせを行う材料ロット（材料ウェハＷｚの集合単位）を決定して、材料ウェハＷｚを順次、貼り合わせ装置６０内へ搬送するようにしている。
（１）既にポートに仕掛け済みの材料ウェハＷｚ。
（２）使用可能なウェハ枚数の少ないキャリアに搭載された材料ウェハＷｚ。
（３）消費期限、開封期限の残り時間が短い材料ウェハＷｚ。
（４）製造ロット番号の若い材料ウェハＷｚ（製造時期がより前のロット番号の材料ウェハＷｚ）。

ここで、各ウェハには、ロット毎に製造ロット番号が付与されている。また、各ウェハには、上述したように固有の識別番号が付与されており、各ウェハの固有の識別番号と製造ロット番号は、それぞれ対応づけられて記憶部１４に記憶されている。なお、ロットとは、ウェハの集合単位（例えば、１０枚）のことをいう。例えば、製造ロット番号は、ウェハが製造された順に若い番号から付与されている。

図６に示すように、製品キャリアＣｓ１に搭載されている製品ウェハＷｓａを５枚、材料ウェハＷｚａと貼り合わせたい場合、既にポート５０には、対象ウェハ（材料ウェハＷｚａ）を２枚搭載した材料キャリアＣｚａ１が仕掛けられている。このため、まず、このポート５０に仕掛け済みの材料キャリアＣｚａ１に搭載された材料ウェハＷｚａから先に使用する。

次に、所定の保管場所には、対象ウェハ（材料ウェハＷｚａ）を１０枚搭載した材料キャリアＣｚａ２、Ｃｚａ３がある。そして、消費期限及び開封期限は、ともに材料キャリアＣｚａ２に搭載されている対象ウェハの方が短いのでＣｚａ２を材料ポート５０ｄへ搬入する（図６（Ａ））。なお、消費期限及び開封期限は、どちらか一方のみを材料ウェハの使用順序に用いるようにしてもよい。

次に、製品キャリアＣｓａを製品ポート５０ａへ搬入する（図６（Ｂ））。なお、貼り合わせ装置６０内には、ウェハを仮置きするための中間バッファ（図示略）が設けられており、各キャリア内の各ウェハは、一旦中間バッファへ引き込まれる（図６（Ｃ））。また、空になったキャリアは、ポート５０の外へ搬出されるようになっている。具体的に、キャリア内のウェハ枚数は、ホストコンピュータ１０にて、随時把握されるようになっており、ホストコンピュータ１０にて、キャリアが空になったと判断されると、の空になったキャリアの搬出が自動的に行われるようになっている。そして、貼り合わせ処理が実施される（図６（Ｄ））。

（ウェハ貼り合わせ工程）
この貼り合わせ工程では、ホストコンピュータ１０の制御部１２は、記憶部１４に記憶される処理レシピに基づき、製品キャリアＣｓａに搭載されている１枚目の製品ウェハＷｓａ１と材料キャリアＣｚａ１に搭載されている１枚目の材料ウェハＷｚａ１、製品キャリアＣｓａに搭載されている２枚目の製品ウェハＷｓａ２と材料キャリアＣｚａ１に搭載されている２枚目の材料ウェハＷｚａ２、製品キャリアＣｓａに搭載されている３枚目の製品ウェハＷｓａ３と材料キャリアＣｚａ２に搭載されている１枚目の材料ウェハＷｚａ１、製品キャリアＣｓａに搭載されている４枚目の製品ウェハＷｓａ４と材料キャリアＣｚａ１に搭載されている２枚目の材料ウェハＷｚａ２、製品キャリアＣｓａに搭載されている５枚目の製品ウェハＷｓａ５と材料キャリアＣｚａ１に搭載されている３枚目の材料ウェハＷｚａ３の貼り合わせの指示を、貼り合わせ装置６０に対して行う。そして、製品ウェハＷｓａと材料ウェハＷｚａとがこの指示に基づいて順次貼り合わされることになる。なお、この貼り合わせ工程は、例えば、図７（Ａ）に示すように、一連の半導体装置の製造工程の中で、図７（Ｂ）に示すように「貼合せ作業１０」と「貼合せ作業２０」にて、異なる処理レシピ（「ＳＴＩＣＫ−Ａ」、「ＳＴＩＣＫ−Ｂ」）を設定する事で、１品名（１種類の製品ウェハＷｓａ）で複数種類の材料ウェハＷｚａを貼り合わせることが可能となる。

なお、貼り合わせを行う前に製品ウェハＷｓの洗浄を行い、その後連続して材料ウェハＷｚと貼り合わせを行う場合には、貼り合わせを行う予定時間に合わせて、製品ウェハＷｓの洗浄を行うとよい。例えば、図８（Ａ）に示すように、製品ロットＡ（製品ウェハＷｓａの製品単位）の洗浄処理時間が１２０分、貼り合わせ設備（装置）における処理時間が１２０分かかる場合、貼り合わせ処理を行う１２０分前から製品ロットＡの洗浄を行うようにするとよい。例えば、図８（Ｂ）に示すように、１２：００から１４：００まで製品ロットＡの洗浄処理を行い、１４：００から１６：００まで貼り合わせ設備（装置）における処理を行うようにするとよい。そして、１２：００から１４：００まで製品ロットＡの洗浄処理を行っている間、貼り合わせ設備（装置）において、他の製品ロットの貼り合わせ処理を行うようにすれば、当該製造システム１を効率良く稼働させることができ、生産効率を向上させることができる。

（貼り合わせ結果の判定）
本実施形態では、ウェハを貼り合わせた後、この貼り合わせ結果が正常か否かをロット毎に判定する。図９に示すように、まず、ステップＳ１０で、各ウェハに対して行った処理の履歴を参照し、処理データが正常か否かを判定する。例えば、この処理では、貼り合わせ条件（貼り合わせ温度など）が所定の管理値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。このとき、所定の管理値の範囲外であると判定されると（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１３にて、ロットの流動（搬出）を停止すると共に、アラームを発砲して作業者等に報知する。なお、貼り合わせ未実施のウェハがあった場合も、Ｓ１０でＮｏと判定される。

ステップＳ１０にて、処理データが正常と判定されると（Ｓ１０でＹｅｓ）、続くステップＳ１１にて、各ウェハについて検査を行い（例えば電気特性など）、検査した値が所定の規定値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。このとき、所定の規定値の範囲外であると判定され、貼り合わせ結果が異常と判定されると（Ｓ１１でＮｏ）、ステップＳ１３にて、ロットの流動（搬出）を停止すると共に、アラームを発砲して作業者等に報知する。一方、所定の規定値の範囲内であると判定され、貼り合わせ結果が正常と判定されると（Ｓ１１でＹｅｓ）、ロットの搬出を行うようにしている。

（材料ウェハの原石発注）
通常、半導体装置の母体となる製品ウェハＷｓには、生産計画（いつまでに何枚製造するかなどの計画）を基に各処理が行われるが、台座となる材料ウェハＷｚには、製品ウェハＷｓと貼り合わされることで消滅するため、材料ウェハＷｚの生産計画を立てることができず、材料ウェハの発注を自動で行うことは難しい。そこで本実施形態では、製品品名の貼合せ工程の生産計画（払出指示と払出進度）を基に材料品名の生産計画（投入指示と投入進度）を作成し、材料ウェハの原石発注を自動で行うようにする。

ここで、図１０（Ａ）は、半導体装置の製品フローであり、図１０（Ｂ）は、材料ロット（材料ウェハＷｚの集合単位）のフローである。まず、（１）製品フローの貼合せ工程の「払出指示」と「払出進度」を材料ロットの「払出指示」と「払出進度」とする。そして、（２）材料ロットの「払出指示」と「払出進度」から材料ロットの作成リードタイム分遡る。（３）材料ロットの「投入指示」と「投入進度」を作成する。そして、（４）材料ロットの原石発注をホストコンピュータ１０を介して外部へ行うようにする。

例えば、図１１（Ａ）は、製品品名と材料ウェハＷｚの品名との関係であり、品名Ａの製品には材料Ａの材料ウェハＷｚを用意する。そして、図１１（Ｂ）に示すように、例えば、品名Ａ、品名Ｂ、品名Ｃ、品名Ｄの製品のリードタイムを１日とし、また、製品品名の払い出し指示を図１１（Ｃ）とする。例えば、品名Ａの製品が、７月１日に１０枚払い出されることとなる。そして、製品フローの貼合せ工程の「払出指示」と「払出進度」を材料ロットの「払出指示」と「払出進度」とするので、材料品名の払い出し指示は、図１１（Ｄ）となる。そして、図１１（Ｄ）の材料ロットの「払出指示」と「払出進度」から材料ロットの作成リードタイム分（すなわち１日）遡ったものが図１１（Ｅ）となり、これが材料品名の投入指示となり、投入指示を基に原石発注を行う。このように、本実施形態では、製品ウェハＷｓの生産計画を基に、材料ウェハＷｚの原石発注のタイミングが自動的に定まることにより、半導体装置をより効率的に生産することができる。

（材料ウェハの在庫管理）
本実施形態では、所定の保管場所に保管されている材料ウェハの枚数を、固有の識別番号及び製造ロット番号を基に制御部１２によって監視し、設定した在庫枚数未満（例えば、５０枚未満）に達した場合には、アラームを発砲し、作業者等へ報知し、在庫の確保を促すようにしている。なお、アラームは、「報知手段」の一例に相当する。

以上説明したように、本第１実施形態に係る半導体装置の製造システム１では、複数のウェハの貼り合わせを行うための組み合わせ情報が予め記憶部１４に記憶されている。また、この記憶部１４に記憶される情報に基づき、ホストコンピュータ１０は、キャリア搬送装置２０へキャリアの搬送指示を出すと共に、ウェハ搬送装置４０へウェハの搬送指示を出すようになっている。そして、所定の保管場所に保管されている複数のキャリアの中から少なくとも対象ウェハを収容した必要キャリアが選び出されてポート５０へ搬送されると共に、ポート５０へ搬送されたキャリアに収容される複数のウェハの中から対象ウェハが選び出されて貼り合わせ装置６０内へ搬送されるようになっている。
このように、１又は複数種類のウェハを収容するキャリアの搬送及び、ウェハの選択・搬送を、予め記憶されている組み合わせ情報に基づき自動で行うことができるので、作業者の作業負担を減らすことができると共に、人為的ミスを抑えることができ、生産効率を向上させることができる。特に、ウェハの種類やウェハの貼り合わせの組み合わせが多い場合であっても、生産効率を低下させることなく、所望のウェハの貼り合わせを行うことができる。

また、ウェハ搬送装置４０は、ポート５０に貼り合わせ対象となる対象ウェハを収容したキャリアが複数設置されている場合に、対象ウェハの残り枚数の少ないキャリアに収容された対象ウェハから順次搬送するようにしている。このように、対象ウェハの残り枚数の少ないキャリアに収容された対象ウェハから順次搬送することで、キャリア数を不必要に増やすことなく、効率的に対象ウェハを使用することができる。

また、ウェハ搬送装置４０は、ポート５０に貼り合わせ対象となる対象ウェハを収容したキャリアが複数設置されている場合に、使用期限が近い対象ウェハから順次搬送するようにしている。このように、使用期限が近い対象ウェハから順次搬送することで、期限切れとなるウェハが生じることが極力抑えられ、効率的にウェハを使用することができる。

また、ウェハには、製造ロット番号が付与されており、ウェハ搬送装置４０は、ポート５０に貼り合わせ対象となる対象ウェハを収容したキャリアが複数設置されている場合に、製造ロット番号の若い対象ウェハから順次搬送するようにしている。通常、製造ロット番号は、ウェハが製造された順に若い番号から付与されており、このように製造ロット番号の若い対象ウェハから順次搬送することで、期限切れとなるウェハが生じることが極力抑えられ、効率的にウェハを使用することができる。

また、ウェハには、それぞれ固有の識別番号が付与されており、記憶部１４は、ウェハの識別番号と対応づけてウェハの各処理の履歴を記憶するようにしている。このように、記憶部１４には、ウェハの識別番号と対応づけてウェハの各処理の履歴が記憶されるので、例えば、不良品が発生した場合などに各処理の履歴を参照することでより対応がし易くなる。

また、所定の保管場所に保管されるいずれかの種類のウェハが、所定枚数未満に達した場合にアラームを発砲して報知を行うようにしているので、ウェハの補充を効率的に行うことができる。

また、記憶部１４には、ウェハの使用期限が記憶されており、制御部１２は、キャリアに収容されたウェハの使用期限が有効か否かを判断するようにしている。そして、ウェハ搬送装置４０は、ホストコンピュータ１０の搬送指示に応じて対象ウェハを選ぶ場合に、対象ウェハが制御部１２（判断手段）にて使用期限が有効と判断されることを条件として対象ウェハをキャリアから貼り合わせ装置６０内へ搬送するようにしている。これにより、使用期限切れのウェハが誤って使用されることを防止できるので、不良品の発生を抑えることができる。

また、本第１実施形態に係る半導体装置の製造方法では、複数のウェハを貼り合わせるための貼り合わせ装置６０とネットワークを介して接続されるホストコンピュータ１０により、貼り合わせ装置６０を制御する制御部１２と、複数のウェハの貼り合わせを行うための組み合わせ情報を記憶する記憶部１４とを用いるようにしている。そして、ホストコンピュータ１０からの搬送指示に基づき、所定の保管場所に保管されている１又は複数種類のウェハを収容した複数のキャリアの中から、少なくとも対象ウェハを収容した必要キャリアを選び出してポート５０へ搬送する工程と、ホストコンピュータ１０からの搬送指示に基づき、ポート５０へ搬送された必要キャリアに収容される複数のウェハの中から対象ウェハを選び出して貼り合わせ装置６０内へ搬送する工程と、貼り合わせ装置６０内へ搬送された対象ウェハを貼り合わせる工程とを有している。
このように、本製造方法によれば、１又は複数種類のウェハを収容するキャリアの搬送及び、ウェハの選択・搬送を、予め記憶されている組み合わせ情報に基づき自動で行うことができるので、作業者の作業負担を減らすことができると共に、人為的ミスを抑えることができ、生産効率を向上させることができる。特に、ウェハの種類やウェハの貼り合わせの組み合わせが多い場合であっても、生産効率を低下させることなく、所望のウェハの貼り合わせを行うことができる。

［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記第１実施形態では、ホストコンピュータ１０内に記憶部１４を備える構成としたが、記憶部１４は、ホストコンピュータ１０の外部に設けられる外部記憶装置などから構成されていてもよい。

上記第１実施形態では、製品ポート５０ａ、５０ｂ及び材料ポート５０ｃ、５０ｄが各２つずつ設けられている構成を例示したが、これに限らず、各１つずつ設けられていてもよく、また各３つ以上設けられていてもよい。

１…製造システム
１０…ホストコンピュータ
１２…制御部（判断手段）
１４…記憶部（記憶手段）
２０…キャリア搬送装置（キャリア搬送手段）
４０…ウェハ搬送装置（ウェハ搬送手段）
５０…ポート（所定の設置場所）
５０ａ、５０ｂ…製品ポート（所定の設置場所）
５０ｃ、５０ｄ…材料ポート（所定の設置場所）
６０…貼り合わせ装置
６１ａ、６１ｂ…プラズマチャンバ
６２…アライメントユニット
６３…接合機
６４…赤外線ユニット
６５…冷却機
Ｗｓ、Ｗｓａ、Ｗｓｂ、Ｗｓｃ…製品ウェハ
Ｗｚ、Ｗｚａ、Ｗｚｂ、Ｗｚｃ…材料ウェハ
Ｃｓ、Ｃｓａ…製品キャリア
Ｃｚ、Ｃｚａ、Ｃｚｂ、Ｃｚｃ、Ｃｚａ１、Ｃｚａ２、Ｃｚａ３…材料キャリア

Claims (8)

1. 複数のウェハを貼り合わせるための貼り合わせ装置（６０）と、
   前記貼り合わせ装置（６０）とネットワークを介して接続されるとともに、当該貼り合わせ装置（６０）を制御するホストコンピュータ（１０）と、
   複数のウェハの貼り合わせを行うための組み合わせ情報を記憶する記憶手段（１４）と、
   １又は複数種類のウェハを収容し、所定の保管場所に保管可能な複数のキャリアと、
   前記キャリアを前記所定の保管場所から前記貼り合わせ装置（６０）側の所定の設置場所へ搬送するキャリア搬送手段（２０）と、
   前記所定の設置場所へ搬送された前記キャリアから貼り合わせ対象となる対象ウェハを選び出し前記貼り合わせ装置（６０）内に搬送するウェハ搬送手段（４０）と、を備え、
   前記ホストコンピュータ（１０）は、前記記憶手段（１４）に記憶される前記組み合わせ情報に基づき、前記キャリア搬送手段（２０）へ前記キャリアの搬送指示を出すと共に、前記ウェハ搬送手段（４０）へ前記ウェハの搬送指示を出し、
   前記キャリア搬送手段（２０）は、前記ホストコンピュータ（１０）からの搬送指示に基づき、前記所定の保管場所に保管されている複数のキャリアの中から少なくとも前記対象ウェハを収容した必要キャリアを選び出して前記貼り合わせ装置（６０）側の前記所定の設置場所へ搬送可能に構成され、
   前記ウェハ搬送手段（４０）は、前記ホストコンピュータ（１０）からの搬送指示に基づき、前記所定の設置場所へ搬送された前記キャリアに収容される複数のウェハの中から前記対象ウェハを選び出して前記貼り合わせ装置（６０）内へ搬送することを特徴とする半導体装置の製造システム（１）。
2. 前記ウェハ搬送手段（４０）は、前記所定の設置場所に貼り合わせ対象となる前記対象ウェハを収容した前記キャリアが複数設置されている場合に、前記対象ウェハの残り枚数の少ない前記キャリアに収容された前記対象ウェハから順次搬送することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造システム（１）。
3. 前記ウェハ搬送手段（４０）は、前記所定の設置場所に貼り合わせ対象となる前記対象ウェハを収容した前記キャリアが複数設置されている場合に、使用期限が近い前記対象ウェハから順次搬送することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造システム（１）。
4. 前記ウェハには、製造ロット番号が付与されており、
   前記ウェハ搬送手段（４０）は、前記所定の設置場所に貼り合わせ対象となる前記対象ウェハを収容した前記キャリアが複数設置されている場合に、前記製造ロット番号の若い前記対象ウェハから順次搬送することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造システム（１）。
5. 前記ウェハには、それぞれ固有の識別番号が付与されており、
   前記記憶手段（１４）は、前記ウェハの前記識別番号と対応づけて前記ウェハの各処理の履歴を記憶することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造システム（１）。
6. 前記所定の保管場所に保管されるいずれかの種類のウェハが、所定枚数未満に達した場合に報知を行う報知手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造システム（１）。
7. 前記記憶手段（１４）には、前記ウェハの使用期限が記憶されており、
   前記キャリアに収容された前記ウェハの前記使用期限が有効か否かを判断する判断手段（１２）を備え、
   前記ウェハ搬送手段（４０）は、前記ホストコンピュータ（１０）の搬送指示に応じて前記対象ウェハを選ぶ場合に、前記対象ウェハが前記判断手段（１２）にて前記使用期限が有効と判断されることを条件として前記対象ウェハを前記キャリアから前記貼り合わせ装置（６０）内へ搬送することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造システム（１）。
8. 複数のウェハを貼り合わせるための貼り合わせ装置（６０）とネットワークを介して接続されるホストコンピュータ（１０）により、前記貼り合わせ装置（６０）を制御する制御手段と、
   複数のウェハの貼り合わせを行うための組み合わせ情報を記憶する記憶手段（１４）と、を用い、
   前記ホストコンピュータ（１０）からの搬送指示に基づき、所定の保管場所に保管されている１又は複数種類のウェハを収容した複数のキャリアの中から、少なくとも対象ウェハを収容した必要キャリアを選び出して前記貼り合わせ装置（６０）側の所定の設置場所へ搬送する工程と、
   前記ホストコンピュータ（１０）からの搬送指示に基づき、前記所定の設置場所へ搬送された前記必要キャリアに収容される複数のウェハの中から前記対象ウェハを選び出して前記貼り合わせ装置（６０）内へ搬送する工程と、
   前記貼り合わせ装置（６０）内へ搬送された前記対象ウェハを貼り合わせる工程と、を有していることを特徴とする半導体装置の製造方法。

Images