JPH0242709A - 半導体ウェハの生産管理方法および半導体ウェハ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェハの処理工程に係り、とくにウェ
ハの製造条件、加工実績、加工結果を枚葉単位で管理す
るのに好適な半導体ウェハの生産管理方法および該生産
管理用ウェハキャリア治具に関する。

〔従来の技術〕

従来の半導体ウェハの生産管理方法は、たとえば特開昭
６２−１３９３１６号公報に記載されているように、ウ
ェハロット受取毎に制御番号を発行し、処理・保管位置
側に記憶し、ウェハ移動時に制御番号を処理・保管位置
相互間で受渡し、制御ユニット間を移動する制御番号を
識別し、各ユニットで対応する処理を施すものが提案さ
れている。

また、従来上記半導体ウェハの生産管理用としてウェハ
を格納するウェハキャリア治具は、たとえば特開昭５９
−２１３１４２号公報に記載されているように、丸型あ
るいは角型などの形状の異なるウエハに対して適合した
形状の溝を同一のウェハキャリア内に交互に形成して複
数種の形状のウェハを同一のウェハキャリア内に格納す
るものが提案されている。

また、従来、格納できるウェハの枚数を少くしてウェハ
とウェハキャリア治具との関係を明確するものとしてた
とえば特開昭６２−２４８２３５号公報や特開昭６２−
１６９４０９号公報に記載されているように、ウェハキ
ャリア治具に具備されたキャリア識別用標識（たとえば
バーコードなど）や小型プロセッサーを利用して格納ウ
ェハを管理するものが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の半導体ウェハの生産管理方法にあっては
、ロフト受取りのさいに、ロフトに対応する連続した管
理コードを発行するもので、枚葉管理について配慮がさ
れておらず、枚葉単位でのウェハの識別は、不可能とい
う問題があり、がっこれにともない枚葉単位での物流単
位、製造条件指示および加工実績データ、加工結果デー
タの収集が不可能という問題があった。

また上記前者の従来技術のウェハキャリア治具にあって
は、ウェハを処理や検査をするさい、ウェハキャリアの
識別コード（たとえばロフト番号、品種コード、処理工
程の名称、順序を記述した製作など）を読取、把握した
上にさらに格納されたウェハをウェハキャリアから抜き
出して刻印などされた品種コードやウェハ識別コードな
どを直接読取ってウェハとウェハキャリアの識別コード
とを比較する作業が必要である。

そのため、作業効率が低下する傾向にあって設備稼働率
の低下または仕掛り量の増大、製作期間の増加などの問
題があり、かつ近い将来予想される半導体製造プロセス
におけるウェハの大口径化や枚葉化処理の自動化に当り
、ウェハ取出・格納時のウェハの損傷危険性や作業性に
対してウェハのデツピングの影響による歩留りの低下の
問題や製作期間を増長させるという問題があった。

さらに上記後者の従来技術のウェハキャリア治具にあっ
ては、ウェハキャリア治具とこのウェハキャリア治具か
ら取り出したウェハとの識別作業を省略することができ
ず、そのため作業効率が低下する問題があった。

本発明の目的は、ウェハ処理工程において、枚葉単位で
製造条件を指示するとともに加工実績と加工結果を管理
可能とし、かつ格納されているウェハに記載された識別
情報をウェハを取出すことなく外部から直接読取可能と
するウェハ生産管理方法および該ウェハ生産管理用ウェ
ハキャリアを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のウェハ生産管理方法
においては、ウェハを露光工程で処理される度毎にウェ
ハの品種、陽、処理工程などの識別記号をウェハの処理
に影響を及ぼさない部分にホト・リングラフィにより転
写し、この転写した識別記号を処理工程で読取ってウェ
ハを枚葉単位で識別するものである。

また上記目的を達成するため、本発明のウェハ生産管理
用キャリアにおいては、ウェハキャリア本体を、格納す
るウェハに形成された識別コードを外部から直接認識し
うるように透視性材料にて構成されたものである。

〔作用〕

上記、本発明のウェハ生産管理方法においては、枚葉単
位での製造条件、加工実績、加工結果に関するデータ収
集を行うことができるので、枚葉単位での工程進捗度の
状況が把握することができ、仕掛り制御が可能となりと
くに特定ｒｃ調製品製作期間の短縮を行うことができる
。

また、枚葉単位での品質管理が可能となるので、不良解
析における原因推定精度の向上および適応制御の製作期
間の短縮をはかることができる。

また枚葉単位での製造条件と加工結果の相関関係が把握
できるので、設備の調整による精度の向上をはかること
ができる。

また上記本発明のウェハ生産管理用キャリア治具におい
ては、格納されたウェハの識別記号を外部から直接読取
ることができるので、ウェハの識別を行うさいにウェハ
を取り出すことなく把握することができ、これによって
ウェハ形状素材の処理、保管、搬送などにおいて、ウェ
ハ取出・格納時のウェハ損傷の危険性や作業性に対し、
ウェハのチッピングの影響による歩留りの低下や製作期
間の増長を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第１図乃至第５図により
説明する。

第１図に示すように、本実施例においては、ウェハ１の
製品となるチップ（図示せず）に影響を与えないオリエ
ンテーション・フラット２付近に製品の品種と、ウェハ
１のナンバを示す記号および工程が終了したことを記す
記号３を施している。

この記号３はホト・リングラフィにより転写・食刻され
、図に対して左半分４および右半分５にはそれぞれ２０
キヤラクタが転写でき、合計４０キヤラクタが表示可能
に形成されている。

また、符号３は第２図に拡大図を示すように、左半分４
に製品の品種とウェハ１のナンバを示す記号を割り当て
、右半分５に終了した露光工程を示す記号を割り当てて
いる。

つぎに第３図（ａ）　（ｂ）　（（りに示すように、ウ
ェハ１は、搬送時ウェハキャリア治具６内に格納されて
いる。

このウェハキャリア治具６は、格納するウェハ１を保持
固定するための前面ブタ７と、ウェハ１を清浄な空気と
ともに外気と遮断し、格納ウェハｌの面上周縁部に記載
された記号３を外部から直接透過しうる材料で形成され
たキャリア本体８とから構成されている。前面ブタ７は
その内側面にウェハキャリア本体８との密着性を確保す
るためのパツキン９を固定し、かつ口形状をした支持板
９の後端部を固定している。この支持板９は、その上面
先端部にウェハ１の外周面に対応するように円弧状のガ
イド面９ａを形成している。また前面ブタ７はその内側
面に２個の仮バネ１０を外方に傾斜するように固定して
いる。これら２個の板バネ１０はそれぞれ内側面にウェ
ハ１の外周部を介挿して密着固定する２個で一対のウェ
ハホルダ１１を固定している。さらに前面ブタ７にはそ
の両端面から互いに平行に突出し、その先端部を外方に
折り曲げてその先端面を第３図（Ｃ１に示すように、ウ
ェハキャリア本体８に固定された２個の取付板８ａと対
接する２個の取付具１２が固定されており、これらの取
付具１２にはそれぞれ外側面に口形状をした板バネにて
形成されたクリップ１４の一方先端部を挿入する溝１３
を形成している。

つぎにウェハ１を格納する動作について説明する。

まず、ウェハ１をその外周面一部が２個のガイド面９ａ
に対接し、外周部の一部を二対のウェハホルダ１１間に
介挿するように支持板９上に搭載すると、ウェハ１は振
動などによって摺動あるいはガタつくことなく固定され
る。

ついで、ウェハキャリア本体８がウェハ１を挿入しつつ
その先端部がパツキン９を介して前面ブタ７の後端部に
対接すると、パツキン９にてウェハキャリア本体８と前
面ブタ７とが密着性を確保された状態で結合する。

このとき、２個の取付具１２と２個の取付板８ａとが対
接するので、これら取付具１２と取付板８ａをクリップ
１４にて介挿し一方先端部を溝１３内に挿入すると、ウ
ェハキャリア本体８と前面ブタ７とはクリップ１４の弾
性力によって一体に固定される。

この状態で外部からウェハキャリア本体８に垂直な光線
（図示せず）を当てると、読取り装置（図示せず）によ
りウェハキャリア本体８を透してウェハ１に形成された
ウェハ識別コードを読み取ることができる。この場合、
ウェハキャリア本体８を透過する情報の識別率（誤読率
）は、裸ウェハのそれに対して等しいかあるいは低くな
る可能性が有る。

つぎに本発明をウェハの枚葉単位での生産管理システム
に実施した場合を示す第４図および第５図について説明
する。

第４図に示すように、本実施例においては、それぞれ複
数の同種の製造設備を集約した４組の同種設備群Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄから構成されている。これら各同種設備群Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄは、複数の設備あるいは設備小群ａ１・・・
ａｌｌ＋ｂ１１・・・ｂｎ、ｃ。

・・・Ｃ，、ｄ、・・・ｄ７から構成され、具体的には
、設備群Ａは、拡散グループ、設備群Ｂは、ホトグルー
プ、設備群Ｃは、ホトエツチンググループ、設備群りは
成膜グループである。また拡散グループＡでは、金属の
酸化や不純物の拡散を行い、この拡散グループＡを構成
する設備小群ａ、・・・ａ７は、それぞれ拡散炉、イオ
ン打込み装置、洗浄装置、乾燥装置などから構成されて
いる。ホトグループＢでは、光により配線や電極のパタ
ーンの転写を行い、このホトグループＢを構成する設備
小群す、・・・ｂｆｉは、それぞれホトレジストの塗布
装置、現像装置、アライナ、寸法測定装置などから構成
されている。ホトエツチンググループＣでは、ホトグル
ープＢで成形されたホトレジストパターンにそった化学
反応による金属の食刻を行い、このホトエツチンググル
ープＣを構成する設備小群ｃ１・・・Ｃ７は、それぞれ
エツチング装置、アッシャ装置、オゾン除去装置、洗浄
装置などから構成されている。成膜グループＤでは、各
種金属の薄膜形成を行い、この成膜グループＤを構成す
る設備小群ｄ、・・・ｄ、１は、それぞれＣＶＤ装置、
スパッタ装置、洗浄装置などから構成されている。

また同種設備群Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ間は設備群Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ毎に設けた搬送路１９　ａ　、　１９　ｂ　
、　１９　ｃ　。

１９ｄと、キャリア搬送路１５によってウェハ１が搬送
される。その搬送方法は、キャリア搬送路１５によって
ウェハ１を格納するウェハキャリア治具６がキャリアリ
ーダ１６ａの位置に達すると、キャリアリーダ１６ａが
ウェハキャリア治具６の外方から直接ウェハｌの識別記
号を自動的に読み取って、同種設備群Ａで処理すべきか
否かを判断する。判断結果、同種設備群Ａで処理すべき
ものである場合には、さらに複数の設備小群ａ、・・・
ａ７のいずれで処理すべきかを判断する。その結果、同
種設備小群ａ、で処理すべきものであるときには、管理
棚１８ａの設備小群ａ、川用に入れられる。

ついで管理棚１８ａの設備小群ａ、用の棚に格納された
ウェハキャリア治具６からウェハチャージャ２０により
取り出され、裸になったウェハ１が搬送路１９ａに送ら
れ、この搬送路１９ａを通って設備小群ａ、の位置に達
すると、ウェハ１はウェハチャージャ２０′により設備
小群ａ、内に送られる。

設備小群ａ、内に送られたウェハ１はまず、該設備小群
ａ、に付随して設置されたマイクロコンピュータ３　ａ
　（Ｒ−＋）により第１図に示す部分を読み取られると
、第２図に示すような情報をローカルエリアネットワー
ク２１およびモデム２２を介して大型計算機２３に送る
。

大型計算ｍ２３では、受は取ったウェハ１の識別情報に
対する製造条件を逆の経路を通ってマイクロコンピュー
タ３　ａ　　（Ｒ−＋）に送る。

設備小群ａ１は、大型計算機２３から送られた製造条件
に基いてウェハ１の加工を行うとともに加工実績および
加工結果をハンドベルトコンピュータ２４により大型計
算ｍ２３に伝送してデータへ−ス２５に蓄積する。この
場合、加工実績は、加工を行った装置名と日時であり、
加工結果は、たとえばエツチング工程であれば配線の寸
法である。

これらの情報は、枚葉単位で収集されており、これによ
って枚葉単位での生産管理、品質管理を行うことができ
る。

なお、上記枚葉単位での情報収集は各同種設備群Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄに設置されているが、いずれも上記と同様な動
作を行うので以後の同種設備群Ｂ。

Ｃ，Ｄにおける説明では省略する。

しかるのち、設備小群ａ、にて処理完了したウェハｌは
、ウェハチャージャ２０′により搬送路１９ａに送られ
、この搬送路１９ａを通って元のウェハチャージャ２０
により送られた位置に達すると、ウェハ１は、ウェハチ
ャージャ２０により管理棚１８ａに格納されているウェ
ハキャリア治具６内に挿入され、密着固定される。

ついで、管理棚１８ａからウェハキャリア治具６を取り
出してキャリア搬送路１５に送られ、このキャリア搬送
路１５を通ってキャリアリーダ１６ｂに達すると、キャ
リアリーダ１６ｂがウェハキャリア治具６の外方から直
接ウェハ１の識別記号を自動的に読み取って同種設備群
Ｂで処理すべきか否かを判断する。判断結果、同種設備
群Ｂで処理すべきものである場合には、さらに複数の設
備小群す。

・・・ｂ７のいずれで処理すべきかを判断する。その結
果、設備小群す、で処理すべきものであるときは、管理
槽１８ｂの設備小群ｂ１用棚に入れられる。

ついで管理槽１８ｂの設備小群す、用の棚に格納された
ウェハキャリア治具６からウェハチャージャ２０により
取り出され、裸になったウェハ１が搬送路１９ｂに送ら
れ、この搬送路１９ｂを通って設備小群ｂ１の位置に達
すると、ウェハｌはウェハチャージャ２０により設備小
群す、内に送られて処理される。

この同種設備群Ｂにおける処理工程は、第５図に示す右
側のステップ２のホト・グループＢを左側に分解して示
すようにステップ２−１で、ウェハ１にレジストを塗布
したのち、ステップ２−２において露光を行う。この露
光工程で処理される度毎に製品の品種とウェハ隘を示す
記号とその工程が終了したことを示す記号をウェハｌの
第１図に示す位置に転写する。たとえば第２図の文字列
しに示す製品品種と、ウェハ隘を示す記号を左半分に、
第２図の文字列Ｒに示すホト・グループＢの露光工程ま
で終了したことを示す記号を第１図の右半分に転写する
。この転写を行うため、あらかじめマスクまたはレチク
ルにこれらのパターンを描画しておく、なお、露光工程
を示す記号のみでなく、製品品種とウェハ患を示す記号
を露光工程毎に転写する理由は、ホト・リングライフを
繰返し行うことによって記号の鮮明度が劣化するからで
ある。

このようにして露光工程が終了したのち、ウェハ１がス
テップ２−４まで進んでプラズマエッチ工程で処理を受
ける場合には、ウェハ１はウェハチャージャ２０′によ
り搬送路１９ｂに送られ、この搬送路１９ｂを通って元
のウェハチャージャ２０により送られた位置に達すると
、ウェハ１はウェハチャージャ２０により管理槽１８ｂ
に格納されているうエバキャリア治具６内に挿入され、
密着固定される。

ついで管理槽１８ｂからウェハキャリア治具６を取り出
してキャリア搬送路１５に送られ、このキャリア搬送路
１５を通ってキャリアリーダ１６ｃに達すると、キャリ
アリーダ１６ｃがウェハキャリア治具６の外方から直接
ウェハ１の識別記号を自動的に読み取って同種設備群Ｃ
で処理すべきか否かを判断する。判断結果、同種設備群
Ｃで処理すべきものである場合には、さらに複数の設備
小群ｃ１・・・ｃ７のいずれで処理すべきかを判断する
。その結果、設備小群Ｃ１で処理すべきものであるとき
には、管理槽１８ｃの設備小群Ｃ３川棚に入れられる。

ついで管理槽１８ｃの設備小群Ｃ１用棚に格納されたウ
ェハキャリア治具６からウェハチャージ２０により取り
出され、裸になったウェハ１が搬送路１９ｃに送られ、
この搬送路１９ｃを通って設備小群ｃ１の位置に達する
と、ウェハ１は、ウェハチャージャ２０′により設備小
群Ｃ１内に送られて処理される。

ついで、設備小群輸での処理が終了すると、ウェハ１は
ウェハチャージャ２０′により搬送路１９Ｃに送られ、
この搬送路１９Ｃを通って元のウェハチャージャ２０に
より送られた位置に達すると、ウェハ１はウェハチャー
ジャ２０により管理槽１８ｃに格納されているウェハキ
ャリア治具６内に挿入され、密着固定される。

ついで管理槽１８ｃからウェハキャリア治具６を取り出
してキャリア搬送路１５に送られ、このキャリア搬送路
１５を通ってキャリアリーダ１６ｄに達すると、キャリ
アリーダ１６ｄがウェハキャリア治具６の外方から直接
ウェハ１の識別記号を自動的に読み取って同種設備群り
で処理すべきか否かを判断する。判断結果、同種設備群
りで処理すべきものである場合には、さらに複数の設備
小群ｄ１・・・ｄ、、のいずれで処理すべきかを判断す
る。その結果、設備小群ｄ、で処理すべきものであると
きには、管理槽１８ｄの設備小群ｄ１用棚に入れられる
。

ついで管理槽１８ｄの設備小群ｄ１用棚に格納されたウ
ェハキャリア治具６からウェハチャージャ２０により取
り出され、裸になったウェハ１が搬送路１９ｄに送られ
、この搬送路１９ｄを通って設備小群１９ｄの位置に達
すると、ウェハ１は、ウェハチャージャ２０′により設
備小群１９ｄ内に送られて処理される。

ついで、設備小群ｄ、での処理が終了すると、ウェハ１
はウェハチャージャ２０′により搬送路１９ｄに送られ
、この搬送路１９ｄを通って元のウエハチャージャ２０
により送られた位置に達すると、ウェハ１はウェハチャ
ージャ２０により管理棚１８ｄに格納されているウェハ
キャリア治具６内に挿入され、密着固定され、再び上記
動作を繰返す。

なお、本実施例においては、キャリア管理棚１８ａ、１
８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、搬送路１９　ａ　、　１９　ｂ
　、　１９　ｃ　。

１９ｄ、およびウェハチャージャ２０．２０’の部分は
クリーン環境に保持されている。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、枚
葉単位での製造条件・加工実績、加工結果に関するデー
タ収集を行うことができるので、枚葉単位での工程進捗
度の状況が把握することができ、仕掛り制御が可能とな
り、とくに特定ＩＣ製品の製作期間の短−縮を行うこと
ができる。

また枚葉単位での品質管理が可能となるので不良解析に
おける原因推定精度の向上および適応制御の製作期間の
短縮をはかることができる。

また・枚葉単位での製造条件と加工結果き相関関係が把
握できるので、設備の調整による精度の向上をはかるこ
とができる。

また、ウェハの識別記号を該ウェハを格納するウェハキ
ャリア治具を透して外部から直接読取ることができるの
で、ウェハ識別を行うさい、ウェハを取り出すことなく
把握することができ、これによってウェハ形状素材の処
理、保管、搬送などにおいて、ウェハ取出、格納時のウ
ェハ損傷の危険性や作業性に対し、ウェハのチッピング
の影響による歩留りの低下や製作期間の増長を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるウェハ上の枚葉単位
管理記号の位置を示す説明図第２図は第１図に示す枚葉
単位管理記号位置に記号を割り当てる方法を説明するた
めの図、第３図は本発明の一実施例であるウェハキャリ
ア治具を示し、その（ａｌは斜視図、その（ｂ）はキャ
リア本体を示す斜視図、その（Ｃ）はウェハを保持固定
する部分を示す斜視図、第４図は、本発明の一実施例で
ある枚葉単位の生産管理装置を示す説明図にして、その
（ａ）は平面図、その（ｂ）はキャリアリーグ、管理棚
、プッチャを示す拡大斜視図、その（Ｃ）は搬送路から
設備小群との間のウェハチャージャを示す拡大斜視図、
第５図はホト・リングラフィ工程のＭＯＳメモリの主要
工程を示すフローチャートである。 １・・・ウェハ、２・・・オリエンテーション・フラッ
ト、３・・・記号、６・・・ウェハキャリア治具、１６
・・・キャリアリーダ、１７・・・ブツシャ、１８・・
・管理棚、１９・・・搬送路、２０・・・ウェハチャー
ジャ 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 第２図 １−一−ウＬハ　　　　　　　　　４・−記号３０）Ｌ
部分２−−−、Ｔリエンテーンヨン・フフ、ト　　５−
−−ｇ号３の２上手か−−−ｔｔ 第 図 （ａ） ！−−−　ウニ八 ６”−ウニへキャリアシ酋異 ７一−−荊面ブタ ８−−”フエへキイリア本俸 ９・−文刊１又 １０・−−１Ｌハ゛ネ １１−−−ウニへホルり１ １２・・−Ａ（灯具 １３−−一其 １４−−−クリ、）８ 第４ （ｂ） 図 （Ｃ） １−−−ウニ八　　　　　　旧−−−百理硼１６−−−
Ｗｑリアリータ”　　　１９−１’１ｆ１１ｒ１７・−
７°７シヤ　　　　２０・−ウＬハナヤージマ第４図 （ａ） １−−−ウニ八　　　　　　旧−−−盲）］］閉６−−
−ウエへキマリア宗異１９−−一徹憇Ｊ１１５−−−　
ｑ〒すｙＪｌｉＬ４２０−一−ウェハ’ｒＶ−シイ１６
−−−へでリアリータ　　　２１−−一ロー刀ルエリア
ネ、トヮーク１７−・−ブッシマ　　　　　２２−ｃデ
゛Ｚ１２３−−一人型訂算凍 ２４−一一ハンドベルトコシピ１−タ ２５・−テ”−タヘ゛−ス 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の同種設備からなる同種設備群を複数配置し、
   これら複数の同種設備群間を繰返し搬送して半導体ウェ
   ハを製造する半導体ウェハの生産管理方法において、半
   導体ウェハが露光工程で処理される度毎に少なくともウ
   ェハの品種、Ｎｏ、処理工程を表わす識別記号を半導体
   ウェハ上の端部の製品に影響を及ぼさない部分にホト・
   リングラフィにより転写し、該転写した識別記号を処理
   工程で読み取って半導体ウェハを枚葉単位で識別する半
   導体ウェハの生産管理方法。 ２、半導体ウェハを格納して該半導体ウェハの製造工程
   で使用されるウェハキャリア治具において、該ウェハキ
   ャリア治具を半導体ウェハ上に識別された記号が外部か
   ら直接認識しうるように透視性の材料にて構成した半導
   体ウェハの生産管理用ウェハキャリア治具。