JPH0722490A - ロット自動編成装置及び方法 - Google Patents

ロット自動編成装置及び方法

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JPH0722490A
JPH0722490A JP5162832A JP16283293A JPH0722490A JP H0722490 A JPH0722490 A JP H0722490A JP 5162832 A JP5162832 A JP 5162832A JP 16283293 A JP16283293 A JP 16283293A JP H0722490 A JPH0722490 A JP H0722490A
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Hiroshi Watanabe
宏 渡辺
Hiroaki Hasegawa
博昭 長谷川
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    • Y10S414/14—Wafer cassette transporting

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハ生産工程において効率の良い可
変ロット数のロット編成を自動的に行う。 【構成】 前後の処理工程間でロット１のバッチ処理単
位が変わる場合に、１バッチ処理当たりのロット数を変
更するためのロット編成専用工程を設ける。ステーショ
ン上のロット１の識別情報をロット識別装置６により読
み取り、ストッカー２、ステーション５及び第１乃至第
３搬送ロボット３、４、７を統括制御して、ロット１の
識別情報に基づき前記ステーション５上のロット１を所
定のストッカー２の所定の位置に収納すると共に、次工
程の処理条件、装置負荷、処理の優先順位等のロット編
成条件に従ってバッチ内のロット１の編成、分割作業を
自動的に行う。 【効果】 半導体ウエハ生産工程における工期短縮及び
仕掛かりの平準化により生産性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数個のロットを集
めてバッチ単位で処理する複数の処理工程を含む半導体
生産工程において、バッチ内のロットの編成、分割作業
を自動的に行うロット自動編成装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来の半導体ウエハ生産方法に
おいて１ロット単位で処理を行う工程から複数ロットを
同時に処理する工程の間で行うロット編成の進捗作業を
示したものである。この図において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは
各ロット毎の処理装置での処理条件を示し、数字は工程
への到着順序を示している。
【０００３】次に、従来の半導体装置ウエハ生産工程に
おけるロット編成方法について説明する。工程への到着
順序１−９のロットは、工程の特定の保管場所に置か
れ、処理装置（例えば、エウハに対してウエット処理等
を行う拡散前処理装置、拡散炉、エッチング装置、写真
製版装置等）への優先処理順序の変更による投入順番待
ちやロット編成待ちのために、一旦保管されているロッ
トを表している。尚、この作業は全て人手により行わ
れ、同一処理条件（例えば、拡散等の処理の種類、処理
温度、処理時間、使用ガスの種類等）のロットを集めて
保管する。
【０００４】次に、１ロット毎に処理を行う前工程から
複数ロット（図示例では４ロット）毎に処理を行う工程
に人手により運ばれてきたロットＡ１０、Ｂ１１は、既
にストッカーに保管されている同一処理条件のロットと
共にロット編成され、それぞれＡ、Ａ、Ａ、Ａ；Ｂ、
Ｂ、Ｂ、Ｂの４ロットにまとめられ、投入順序の優先す
るＡのロットから処理装置により処理され、処理完了
後、４ロットあるいは１ロット毎に処理を行う次工程に
運ばれる。
【０００５】また、特開昭６２−１１２３３９号には、
半導体素子製造工程で使用されて半導体基板をカセット
単位のロットに編成するロット編成装置が開示されてい
るが、この装置は試作や多品種少量生産をターゲットに
した枚葉処理工程を前提としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示した従来の
半導体ウエハ生産方法では、ロットの編成作業を人間の
判断により行っているので、人為的ミスも多く、ロット
編成間違いや投入順序が正確でないため、長期間生産に
使用されずに放置される長期停滞ロットが発生したり、
処理条件数や生産ラインの環境の変化に迅速に対応でき
ない等の問題点があった。すなわち、ある条件で処理し
て不具合が出ると他の条件に変えて処理を行なうといっ
た試行錯誤を繰り返して最適条件を決めているので、最
適条件を求めるのに時間が掛かり、また処理条件が変わ
ると一度求めた最適条件を利用できず初めから作業繰り
返さなければならないことも多く、作業のフィードバッ
クが悪く、さらに処理ロット等の優先順位や種々の処理
条件を組み合わせて最適条件を決めることは人間には極
めて難しかった。
【０００７】また、上記特開昭６２−１１２３３９号の
ロット編成装置は、一連の処理工程で処理されるロット
数が一定している場合に有効であるが、特に前後の処理
工程で処理ロット数が変わるような多品種変量生産にお
ける処理工程（特に半導体製造工程の拡散処理系）に適
用するには不向きであった。すなわち、半導体ウエハ生
産工程において、比較的工程比率（総工程時間に対する
特定の工程時間の割合）の高い拡散処理（酸化、ＬＰＣ
ＶＤ等）の工程は、処理時間が非常に長く、高温処理を
行うためウエハの昇温、冷却にも多大な時間（例えば１
０時間以上の場合もある）を要することから、同一条件
のロットを集めて一括バッチ処理を行わないと装置を効
率良く運用できないが、処理工程が変わるとバッチ処理
されるロット数も変わることが多く、上記公報記載のロ
ット編成装置ではこのような状況に対処することが難し
い。
【０００８】この発明は上述したような問題点を解消す
るためになされたもので、一連の処理工程で処理される
ロット数が変動するような場合に特に有効で、長期停滞
ロットの発生を防止できると共に、ロットの投入順序ミ
スやロット編成ミスを防止できる効率の良いロット編成
装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るロ
ットの自動編成装置は、整列配置されて複数個のロット
を収納しうる複数のストッカーと、それらの複数のスト
ッカーの前面に設置されて前面よりロットの出し入れを
する第１搬送ロボットと、前記複数のストッカーの背面
に設置されて背面よりロットの出し入れをする第２搬送
ロボットと、前記第１及び第２搬送ロボットが前記スト
ッカーに出し入れするロットを複数個載置しうるステー
ションと、そのステーション上のロットの識別情報を読
み取るロット識別装置と、前記ステーション上のロット
を搬送して前記第１及び第２搬送ロボットに受け渡しす
る第３搬送ロボットと、前記ストッカー、前記ステーシ
ョン及び前記第１乃至第３搬送ロボットを統括制御し
て、前記ロットの識別情報に基づき前記ステーション上
のロットを所定のストッカーの所定位置に収納すると共
に、次工程の処理条件、装置負荷、処理の優先順位等の
ロット編成条件に従ってバッチ内のロットの編成、分割
作業を自動的に行う制御装置とを備える。
【００１０】請求項２の発明に係るロットの自動編成方
法は、複数個のロットを集めてバッチ単位で処理する複
数の処理工程を含む半導体生産工程において、次工程の
処理条件、装置負荷、処理の優先順位等のロット編成条
件に従ってバッチ内のロットの編成、分割作業を自動的
に行うロット編成工程を備える。
【００１１】
【作用】請求項１の発明におけるロット編成装置では、
ロット識別装置によりロットの識別情報を読み取り、そ
の識別情報に基づいて、制御装置によりストッカー、ス
テーション及び第１乃至第３搬送ロボットを統括制御し
てステーション上のロットを所定のストッカーの所定の
位置に自動的に収納することができる。また、制御装置
によるストッカー、ステーション及び第１乃至第３搬送
ロボットの統括制御の下に、予め入力された次工程の処
理条件、装置負荷、処理の優先順位等のロット編成条件
に従って、バッチ内のロットの編成、分割作業を自動的
に行うことができる。
【００１２】請求項２の発明におけるロット編成方法で
は、ロット編成条件に従って自動的にロット編成を行う
ことにより、人的ミスを防止して長期停滞ロットを無く
することにより生産ラインの仕掛かりを平準化して短納
期を実現することができる。
【００１３】
【実施例】
実施例１．以下この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明によるロット自動編成装置を示す斜
視図、図２はその概略平面図、図３はその動作を示す概
略平面図である。
【００１４】図１において、本発明のロット自動編成装
置は、横一列に整列配置されて複数個のロット１を収納
する複数のストッカー２と、それらの複数のストッカー
２の前面に設置されて前面よりロット１の出し入れをす
る第１搬送ロボット３と、複数のストッカー２の背面に
設置されて背面よりロット１の出し入れをする第２搬送
ロボット４と、第１及び第２搬送ロボット３、４がスト
ッカー２に出し入れするロット１を複数個載置しうるス
テーション５と、そのステーション５上に設けられ該ス
テーション５上のロット１の識別情報を読み取るロット
識別装置６と、ステーション５上のロット１を搬送して
第１及び第２搬送ロボット３、４に受け渡しする第３搬
送ロボット７と、ストッカー２、ステーション５及び第
１乃至第３搬送ロボット３、４、７を統括制御する制御
装置８とを備える。
【００１５】図４はストッカーの概略斜視図、図５はそ
の概略側面図である。図４及び図５に示すように、各ス
トッカー２は、回転しながら上下方向に移動するチエー
ンコンベア１１に、水平に延びる複数の棚１２を適当な
間隔を存して取り付けて構成されている。チエーンコン
ベア１１は制御装置８からの指令により回転駆動され
て、棚１２が水平状態を保ちながら該チエーンコンベア
の楕円形の移動路に沿って移動するようになっている。
このようにして制御装置８からの指令により所望の棚１
２が、第１あるいは第２搬送ロボット３、４に対してロ
ット１の受け渡しに好適な位置に移動される。各棚１２
には、複数個（図示例では４個）のロット１が載置、収
納され得るようになっている。また、各ロット１は、例
えば半導体ウエハを複数枚収納したウエハカセットから
なる。
【００１６】第１及び第２搬送ロボット３、４は、制御
装置８からの指令により、整列配置された複数のストッ
カー２の前面側及び背面側に配置されたレール９、１０
に沿ってストッカー２とステーション５間を移動する。
【００１７】ロット識別装置６は、例えばバーコードリ
ーダ等から構成され、各ロット１に付けられているバー
コード等からなる識別番号を読み取り制御装置８へ報告
する。
【００１８】第６図は上記ロット自動編成装置のシステ
ム構成図である。この図から明らかなように、コンピュ
ータ等よりなる制御装置８は、各種処理装置２１、ステ
ーション５、ロット識別装置６、第１乃至第３搬送ロボ
ット３、４、７、ストッカー２、及び端末装置２２に接
続されており、端末装置２２に入力されるロット編成条
件等の命令に基づいて上記したロット自動編成装置の各
構成要素の動作を制御している。
【００１９】複数個のロット１を集めてバッチ単位で処
理する複数の処理工程を含む半導体生産工程において
は、前工程と次工程で各バッチ処理当たりのロット数が
異なる場合（例えば、前工程が１ロット処理で次工程が
４ロット処理の場合等）があり、それらの工程間でロッ
ト編成作業が必要となるが、本発明では、これらの工程
間に加工処理を行わないロット編成専用の工程を設けて
この工程において、次工程の処理条件、装置負荷、処理
の優先順位等の処理条件に対応してバッチ内のロットの
編成、分割作業を自動的に行う。
【００２０】図７は本発明装置を利用した半導体ウエハ
生産工程を示すフローチャートである。この図において
Ａ−Ｄは処理条件を表し、数字は到着順序を表してい
る。
【００２１】図８乃至図１０は、本発明によるロット自
動編成方法を表すフローチャートである。
【００２２】次に上記ロット自動編成装置を使用した半
導体ウエハの生産工程におけるロットの自動編成方法に
ついて図７乃至図１０のフローチャートを参照して説明
する。
【００２３】図８に示すように、先ず、人力や無人搬送
車によりロット自動編成装置のステーションに前工程か
ら運ばれてきたロット１がステーション５上に載置され
（ステップ１）、第３搬送ロボット７によりステーショ
ン５上のロット識別装置６に搬送される（ステップ
２）。
【００２４】ロット識別装置６は各ロット１上の識別番
号を読み取って制御装置８に報告する（ステップ３）。
制御装置８は端末装置２２に入力されたロット編成条件
に従って、予め入力されて記憶されているロット情報等
のデータを検索してストッカー２への収納方法を決定
し、第１乃至第３搬送ロボット３、４、７に作業指令を
出す（ステップ４）。
【００２５】第３搬送ロボット７により、ロット番号の
識別されたロット１を第１搬送ロボット３への引渡位置
へ搬送する（ステップ５）。
【００２６】次いで、第１搬送ロボット３により特定の
ストッカー２の特定の棚１２にロットを収納し保管する
（ステップ６）。ロット編成をストッカー２への収納時
に行う場合とストッカー２から取り出すときに行う場合
がある。
【００２７】先ず、図９を参照して、ロット編成をスト
ッカー２への収納時に行う場合について説明する。制御
装置８により同一処理条件（例えば、拡散等の処理の種
類、処理温度、処理時間、使用ガスの種類等）のロット
１が何れかのストッカー２の棚１２に既に収納されてい
ると判断された場合には、第１搬送ロボット３により同
一条件のロット１を収納した棚１２を有する特定のスト
ッカー２へロット１を運ぶ（ステップ７）。また、同一
条件のロット１を収納しているストッカー２が無い場合
には、任意のストッカー２へロット１を運ぶ（ステップ
８）。次いで、前記特定のストッカー２の同一条件のロ
ット１を収納している棚１２あるいは任意のストッカー
２の新たな棚１２を第１搬送ロボット３とのロット受渡
位置へ回転させ（ステップ９）、第１搬送ロボット３に
よりロット１をその棚１２の所定の位置に収納する（ス
テップ１０）。以上の動作を各ロット毎に繰り返して所
定数（図示例では４個）のロット編成を行う。
【００２８】また、第１搬送ロボット３のみでは搬送能
力が不足する場合には、第２搬送ロボット４を用いてス
トッカー２への収納を行う。この場合、図３に示すよう
に、ステーション５に最も近い最初のストッカー２ａま
では第１搬送ロボット３で複数個のロット１をまとめて
搬送し（ステップ１１）、その最初のストッカー２ａの
任意の空いている棚１２を第１搬送ロボット３との受渡
位置まで回転させ（ステップ１２）、第１搬送ロボット
３によりその棚１２に複数のロット１をまとめて載置し
（ステップ１３）、その後その棚１２を第２搬送ロボッ
ト４との受渡位置まで回転させる（ステップ１４）。そ
れから、第２搬送ロボット４により各ロット１を最初の
ストッカー２ａから同一条件のロット１を収納している
ストッカー２へ搬送し（ステップ１５）、あるいは同一
条件のロット１を収納しているストッカー２が無い場合
には、新しいストッカー２へ搬送する（ステップ１
６）。その後は、前記ステップ９、１０と同様の動作に
よりストッカー２の同一条件のロット１を収納している
棚１２の所定位置あるいは新しい棚１２の所定位置にロ
ット１を載置する（ステップ１７、１８）。
【００２９】このようにして、制御装置８の端末装置２
２に予め入力された条件でロット編成が完了した時点
で、第１搬送ロボット３により所定数のロット１を一度
にストッカー２の所定の棚１２より取り出してステーシ
ョン５上に運ぶ（ステップ１９）。
【００３０】次に、ロット１をストッカー２から取り出
すときにロット編成を行う場合について説明する。先
ず、ステーション５上のロット１をストッカー２に収納
する際に、任意のストッカー２の棚１２の空いている位
置にロット１を載置する（ステップ２０）。但し、この
場合、第１及び第２搬送ロボット３，４の搬送回数が最
小になるようにする。すなわち、複数個のロット１をま
とめて搬送している場合には、異なるストッカー２の複
数の棚１２に分散させずに、可能な限り１つのストッカ
ー２の空いている１つの棚１２に収納する。
【００３１】このようにしてストッカー２への収納がひ
とまず終了してから、第１あるいは第２搬送ロボット
３，４により、端末装置２２から入力されたロット編成
条件に合致する同一条件のロット１を収納しているスト
ッカー２の棚１２から所定数（図示例では４個）のロッ
ト１を取り出してステーション５まで運ぶ（ステップ２
１）。対象ロット１を収納している棚１２が複数に分か
れている場合には、同一条件のロット１をそれらの棚１
２からそれぞれ数回に分けてステーション５へ運んで所
定数のロット１を編成する（ステップ２２）。このよう
にしてステーション５上に運ばれた所定数のロット１は
第３搬送ロボット７によりステーション５の任意の位置
に移動され、人手又は無人搬送車により次工程へ運ばれ
る（ステップ２３）。
【００３２】尚、ロット編成条件は制御装置８に予め登
録しておいてもよいし、登録されたロット編成条件を端
末装置２２から任意に変更することも可能である。
【００３３】上記実施例では前工程が１ロット処理で後
工程が４ロット処理の場合のロット編成についての例を
示したが、任意のロット数（Ｎ個）から任意のロット数
（Ｍ個）への編成及びロット分割についても上記実施例
と同様に行うことができる。また、半導体生産工程で
は、ウエット、写真製版、イオン注入、エッチング等の
数種類の加工が繰り返して行われるので、同一の処理装
置２１に複数の工程が割り付けられている。従って、実
際の生産工程においては、特定の工程に仕掛かり（処理
ロット数）が偏って生産ライン内の工期が長くなる原因
となっている。このような各工程での仕掛かり数を平準
化するため、仕掛かり数が偏っている特定の工程の前に
ロット編成専用工程を設けることにより、仕掛かり数が
多すぎる特定の工程を優先的に処理するような条件を端
末装置２２から制御装置８へ入力して、生産工程内の仕
掛かりを平準化することも可能である。このようにし
て、制御装置８により仕掛かり状態をチェックすること
により常に平準化した仕掛かりを維持することを自動的
に行なうことができる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によるロ
ット自動編成装置は、整列配置されて複数個のロットを
収納しうる複数のストッカーと、それらの複数のストッ
カーの前面に設置されて前面よりロットの出し入れをす
る第１搬送ロボットと、前記複数のストッカーの背面に
設置されて背面よりロットの出し入れをする第２搬送ロ
ボットと、前記第１及び第２搬送ロボットが前記ストッ
カーに出し入れするロットを複数個載置しうるステーシ
ョンと、そのステーション上のロットの識別情報を読み
取るロット識別装置と、前記ステーション上のロットを
搬送して前記第１及び第２ロボットに受け渡しする第３
搬送ロボットと、前記ストッカー、前記ステーション及
び前記第１乃至第３搬送ロボットを統括制御して、前記
ロットの識別情報に基づき前記ステーション上のロット
を所定のストッカーの所定位置に収納すると共に、次工
程の処理条件、装置負荷、処理の優先順位等のロット編
成条件に従ってバッチ内のロットの編成、分割作業を自
動的に行う制御装置とを備えるので、前後の工程でロッ
トのバッチ処理単位が変化した場合に、生産条件に対応
した可変なロット数のロット編成を自動的に行うことが
でき、従って、処理形態の異なる工程間での無駄を吸収
して装置の稼働率を向上させることができるばかりでな
く、人為的ミスや長期停滞ロット等の無いロット編成に
よる仕掛かりの平準化した短工期の生産ラインを実現す
ることができる効果がある。
【００３５】また、請求項２の発明によるロット自動編
成方法によれば、複数個のロットを集めてバッチ単位で
処理する複数の処理工程を含む半導体生産工程におい
て、次工程の処理条件、装置負荷、処理の優先順位等の
処理条件に対応してバッチ内のロットの編成、分割作業
を自動的に行うロット編成工程を備えるので、上述記し
たロット自動編成装置と同様の効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるロット自動編成装置の斜視図で
ある。
【図２】この発明によるロット自動編成装置の概略平面
図である。
【図３】この発明によるロット自動編成装置の動作を表
す概略平面図である。
【図４】この発明によるロット自動編成装置のストッカ
ーの概略斜視図である。
【図５】この発明によるロット自動編成装置のストッカ
ーの概略側面図である。
【図６】この発明によるロット自動編成装置のシステム
構成図である。
【図７】この発明による半導体ウエハ生産工程の工程フ
ロー図である。
【図８】この発明によるロット編成工程のフロー図であ
る。
【図９】この発明によるロット編成工程のフロー図であ
る。
【図１０】この発明によるロット編成工程のフロー図で
ある。
【図１１】従来の半導体ウエハ生産工程の工程フロー図
である。
【符号の説明】
１ ロット ２ ストッカー ３ 第１搬送ロボット ４ 第２搬送ロボット ５ ステーション ６ ロット識別装置 ７ 制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 整列配置されて複数個のロットを収納し
    うる複数のストッカーと、それらの複数のストッカーの
    前面に設置されて前面よりロットの出し入れをする第１
    搬送ロボットと、前記複数のストッカーの背面に設置さ
    れて背面よりロットの出し入れをする第２搬送ロボット
    と、前記第１及び第２搬送ロボットが前記ストッカーに
    出し入れするロットを複数個載置しうるステーション
    と、そのステーション上のロットの識別情報を読み取る
    ロット識別装置と、前記ステーション上のロットを搬送
    して前記第１及び第２搬送ロボットに受け渡しする第３
    搬送ロボットと、前記ストッカー、前記ステーション及
    び前記第１乃至第３搬送ロボットを統括制御して、前記
    ロットの識別情報に基づき前記ステーション上のロット
    を所定のストッカーの所定位置に収納すると共に、次工
    程の処理条件、装置負荷、処理の優先順位等のロット編
    成条件に従ってバッチ内のロットの編成、分割作業を自
    動的に行う制御装置とからなるロット自動編成装置。
  2. 【請求項２】 複数個のロットを集めてバッチ単位で処
    理する複数の処理工程を含む半導体生産工程において、
    次工程の処理条件、装置負荷、処理の優先順位等のロッ
    ト編成条件に従ってバッチ内のロットの編成、分割作業
    を自動的に行うロット編成工程を備えることを特徴とす
    るロット自動編成方法。
  3. 【請求項３】 前記ロット編成工程は、ロットをストッ
    カーへ収納する際に、同一処理条件のロットを所定のス
    トッカーの所定の棚に収納することによりロット編成を
    行うことを特徴とする請求項２記載のロット自動編成方
    法。
  4. 【請求項４】 前記ロット編成工程は、ロットをストッ
    カーから取り出す際に、同一処理条件のロットをストッ
    カーから取り出してロット編成を行うことを特徴とする
    請求項２記載のロット自動編成方法。
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