JPS61123150A - 製造装置 - 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】 本発明は多品種の製品群を製・造するにあたって数工程
に亘る各処理作業にそれぞれ対応する処理装置群（Ｊｏ
ｂ−５ｈｏｐ−Ｔｙｐｅ）及び各処理装置群にワーク（
被処理物）を搬送する搬送機（搬送装置）を配し、多品
種のワークの処理順序。

処理条件等を入力情報から自動的に求めて前記搬送機、
処理装置群等を制御゛シ、効率よく有機的にこれらを稼
動（Ｆｌｏｗ−５−ｈｏｐ−Ｔｙｐｅ）させ製品！理、
工程管理の最適化を図った自動化された製造装置、特に
、半導体工業におけるウェハ（半導 以下余白 体薄板）０処理加工製置に関する。

半導体装置、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回
路）等の組立に用いる回路素子は一般に半導体小片（ペ
レット）で形成てれている。このイレットは薄い半導体
板（ウニ・・）Ｋ縦横に整列配置形成された回路素子領
域ｔ−（−１２：！境で分断することＫよって得られる
。ウニ＾に回路素子領域全作るＫは極めて多くのｉ造工
程を必要とする。たとえば、シリコンウニ・・に所望の
不純物原子を含む領域を形成する工程についてみても、
（１）ウェーへを洗浄して清浄化する洗浄工程、（２）
ウニ・・を熱処理して弐面に酸化膜（ｓｉｏ＊）　　ｔ
−形成する酸化膜形成工程、（３）ｉ！ｉ！化膜上化膜
上ニレジストトレジスト・）を塗布しかつ乾燥するレジ
ストＣ布工程、（４）レジストを部分感光させる露光工
程、＜５）感光しσストるるいは非感光レジストｔ一部
分的に除去するレジスト細分除去（エツチング）工Ｌ　
（６）酸化膜上に部分的に残留するレジストをマスクと
して用いて露出する酸化膜を除去する酸化膜部分除去（
エツチング）工程、（７）酸化膜上の残留するレジスト
を除去するレジスト除去（エツチング）工程、（８）酸
化膜をマスクとして不純物雰囲気中にシリコンウニ八を
置くとか、ＣｖＤ（気相化学成長）、蒸着、イオン打ち
込み等の技術で不純物原子ｔ−露出するシリコン上に沈
着あるいは索届部に浸入させ、再び熱を加えて所望の深
場に不純物を拡散させる拡散工程、（９）クエへ表面の
不要酸化膜等を除去する除去（エツチング）工程等がる
る。また、前記レジスト塗布工程から始まり、（７）の
レジスト除去工程で終る技術は一般に写真蝕刻技術と呼
ばｎているが、回路素子の形成にはこの技術が繰り返し
て使用される。すなわち、不純物拡散以外の配線層の形
成、ノッシイーションのための保漫膜形成等にも用いら
れる。

この：うにウニ＾に各種処理を施こすウニ＾処理におけ
る工程順路は各製品毎によって異なる。

最も効率のよい作業形態として工程順に沿って作業装置
設備を配置するいわゆる７ｃｌ・ショップ塁（ｐｌｏｗ
　−３ｈＯｐ　−ＴＹｐｅ　）　ｆ：採用すれば、スム
ースにワークが流れる。しかし、各製品は独自に設備配
はｔ持つに足るようには大量に生産で塾ないのが一般で
ろる。仮りに、そのような大量生産ができる良品が存在
しても、半導体工業の発展は看しく、製品の移り変わり
は激しい。このため、その設備配置はすぐに陳腐化して
便えなくなる危険がある。そこで、従来は第１■に示す
ように、共通的な作業をする設備群ｆ：まとめる配置、
いわゆるジョブ・シ目ツゾｍｌ（Ｊｏｂ　−５ｈｏｐ　
−Ｔｙｐｅ、）（同図において、複数のｗＡ政装置１ｔ
−配置した拡１＆呈２、複数のイオン打込み装置３ｔ−
配置したイオン打込み胆４、複数のフォトエツチング装
置５およびｇ装置１６を配置したフォトレジスト呈７、
複数の蒸ＭＩ装置８等を配置したＣＶＤ′ｆＡ瘤呈９、
複数の検量装置（プローバ）１０ｔ−配置した検査Ｎ１
１等を配設する。）を採用し、各装＃Ｌ群で一部 度に多数品桟のワークを処理する方法をとらざるへ を得ない。しかし、ウニへ処理では製法（数十方法）の
異なる多種（数百種類）のワークを大量（数万個）Ｋ同
時に−流すので、これを旨く管理して流すことは鐵しい
。その結果、１完（工期）は長くなり、かつ多数の作業
員を必要とする欠点がある。また、ウェーを処理する作
業空間は常に清浄に保つ必要がめるが、多勢の作業員が
処理室内を動き回るため、被服に付着し次ごみや床等に
付着するごみが舞い上がったりして飛散し、クエ／１が
汚染され、歩留が低下する。特に回路素子のバター／が
微細化するにつれて高い清浄度の作業空間が要求される
。

一方、人間は本質的（最も効率の良い状態を永続するこ
とは難しく、１完長期化の原因ともなっている。

そこで、従来クエ＾処理工程の細部の個々の自動化を図
ることによって、各工程での作業の効率化、清浄作業空
間の維持による歩留の向上を図っている。また、工程の
運行管理情報処理をコンピユータ化することも一部では
行なわれている。

しかし、これらの装置では単一工程の自動化、コンピュ
ータ制御化でろって、単一製品の製造経路からみた場合
、製品管理が充分とは言えない。

また、ウェーは各自動機間あるいは処理空間を作業者に
よって運ばれることから、ウェーの汚染防止は充分とは
言えない。特〈ウェーの移！！ＩＪ経路中に作業者が存
在することが汚染を充分に防げない致命的な原因となっ
ている。

したがって、本発明の目的はウェハ処理等のワークの処
理を無人化肢置内で処理することくよってワークの汚染
を防止するとともに、ワークの一連の作業を有機的に制
厘して、多品種多数の７−クの製品管理を行なうこと（
よって、製品の二完短起、歩留向上、作業人員低＠を図
ることＫある。

また、本発明の他の目的は各処理装置＃全集約すること
によって設備の据付けに必要な敷地を小さくすることに
るる。

このような目的を達成するために本発明は、被処理物を
自動的に搬送して所定の処理を施す処理装置をそれぞれ
少なくとも一台有し被処理物に対してそれぞれ異なった
処理を施す複数の処理部門と、各処理装置間を結ぶ搬送
路と、前記搬送路に沿って移動して各処理装置に移動す
る被処理物を収容保持する搬送装置と、各処理装置と搬
送装置との間で被処理物を移換する移換装置と、前記各
処理装置、搬送装置、移換装置を制御する制御装置と、
前記制御装置を制御して製品管理を行う中央制御装置と
を備えるものである。

つぎに、第２ｆ！ｉ！！ｌ−第９図に示す図面を参照し
ながら本発明について説明する。第２図〜ｗ４８図は本
発明の一実施例を示す。第２図は本発明による製造装置
、特にウニＩ％ＪＪ、−理装置の概略平面圀を示す。こ
のウェハ処理装置はａ腫全体あるいは一部が−りの装置
となっていて、その中には多くの襄匁類が配置されてい
る。すなわち、建屋の中央に以下余白 はその長手方向に沿って搬送′＃！Ｉ１２が配設されて
いる。ｔ　ｆｔ、この搬送［１２はいくつも停止箇所（
図示Ｏ印で示す。）１３′ｔ−有している。ま九、搬送
ｗ１１２の両側にはそれぞれ複数の処理装置からなる処
理部門が複数配設されている。すなわち、搬送路１２の
一側には２台の自動化されたＣＶＤ装置１４からなるＣ
ＹＤ処理部門１５．４台の自動化された拡散装置１６か
らなる拡散処理部門１７．４台の自動化石れ穴フォトレ
ジスト感光装置１８からなる感光処理部門（ｆｉ党処理
部門）１９．２台の自動化され次フォトエツチング装置
２０からなるエツチング処理部門２１．２台の自動化さ
れたイオン打込装ｅ、２２からなるイオン打込処理部門
２３がそれぞれ並にて配設されている。

また、搬送路１２の他側には２台の自動化された蒸着装
置２４からなる蒸着処理部門２５．３台の自動化された
倹査装［２６からなる検査処理部門２７、自動化され九
ストッカ２８が配設されている。また、ストッカ２８の
背面には、中央制御鯨［２９（コンピュータ）を配した
ガラス張りの室からなるψ央情報処理宝３０が配設嘔れ
ている。

また、ストッカ２８お工び中央情報処理室３０の側方に
は空気調和除塵（空調除塵）機械室３１が広く設けられ
ている。この空調除塵機械室３１Ｋ。

は空気を清浄化する図示しない！！置が配設され、この
ｉ＆置で建屋内全体の空気の清浄化を図っている。＠に
図で・・ツチンメｔ−施こさない領域（・・ツチング領
域Ｆｉ冬処理′装置を修理調整する保全室となっている
。）すなわち、搬送路１２１に：設けた領域、ストッカ
２Ｂ’ｉ設けた領域、各処理装置および各処理装置の前
面お二び搬送路１ｚに対面するそれぞれの領域は一段と
高い空気清浄度て維持嘔れている。なお、図中３２はｎ
ｔ−示す。

前記各処理部門１７の各処理製置の数は同一の処理でも
工程によってはたとえば処理雰囲気が異なつ次り、オー
トドーピングを防いだりすることから同一装置を使用で
きないことによって増加するとともに、建屋内全体のワ
ークの流れを円滑に行なわせるように各装置のバランス
を考証して決定される。

また、搬送路１２における停止箇所に対応する昼処理装
はの一端にはワークを搬出入するローディングステーシ
ョン（ローディング位ｆｆ１ｉ）およびアン筒−ティン
メスチージョン（アンローディング位置）がそれ七ｔＬ
配設てれている。セして、ローディングステーションに
供給（搬入）ぢ８次ワークはそれぞれ鎖線矢印で示すよ
うに咎処理装置の処理部に自動的に運び込まれて所定の
処理ｔ−施嘔几る。ｌｔ停止箇所１３はストッカ２８に
も対面している。

一方、ｆ１紀搬送路１２上にはワーク（この場せはクエ
へを収容したカートリッジ、たとえば゛クエ＾を２５枚
並列に収容する公知の運搬用ガー）　ラック）を複数保
持して搬送する搬送装置（搬送機）２３が配設されてい
る。この搬送装［３３に九とえば４台配設ぢｎて、個々
は前記〒犬制＠装置２９に制御されて搬送路１２上ｔ−
移動する。１次、搬送路１２の両端部には搬送装置待機
ステーション３４が設けられ、使用嘔れない搬送装置３
３が待機するよう罠なっている。搬送装置３３は第５図
〜ｗＩ７図で示すように、台座３５の下部に単輪３６ｔ
−有し、無線によって制御きれて移動する。

１　ｆｃ　％台座３５上の機体３７からは側方にワーク
受はアーム３８が設けられ、第５図で示すように、スト
ッカ２８から運び比重れ次ワーク３９を載置支持し、第
６０で示すように処ｍ装置のローディングステーション
４０に移し変えるようになっている。（アンローディン
グステーションＶｃ６つてはワークを受は取る。なお、
これら授受装置は一般公知の装置、機構でよ＜、次とえ
は各処理装置側に設ける。）。し九がって、ワーク受は
アーム３８は台座３５上を回動するようにもなっている
。

また、搬送装ｆｉ３３は搬送路１２に沿って移動するが
、搬送路１２に沿って張り付けられた光学的・磁気的・
機械的等に検出可能なテープを検出しながら進み、たと
えば、搬送路１２の停止箇所１３をカウントして目的位
置く進むようになっている。

ストッカ２Ｂは第３図、第４図に示すように、ワーク３
９に収容する複数の収容部４１ｔ−有する棚４２と、こ
の棚４２の前面において昇降、左右動自在なトランスフ
ァ１ａ４３とからなっている。

そして、トランス７７機４３は中央制御装置２９０指令
によって、棚４２０所足位置にあるワーク３９を取り出
して厳送装９３３に供給したし、あるいは搬送装置３３
に保持嘔れているワーク３９を保持して棚の空状容部４
１に収容する。なお、棚におけるワーク３９の情報は全
て中央制御装置２９で制御される。

つざＫＸ第８図のフローチャートを参照しな・がら９．
１八処理作業ｔ−ａｑする。まず、ストッカに収容され
ているワーク（処理品種やロフト）全体の確認を行なう
（製品管理）。品株（製品）ｔ−確認すれは、工程フロ
ーは決定しているので、つぎはどの処理を行なえばよい
か判明する。また、各処理部門における各処理装置の現
在の作業状態を確認して、その余裕度、仕掛状ａｔ−調
べる。さらに、各製品（ｃＩノットの優先順位を決定す
る。４これらの各作業は中央制御装置に記憶されている
情報に基づいて行なわれる。その後、空きライン（各処
理装置）の有無をチェックし、このラインを使用するこ
とのでさるワーク（ロット）があるか否かをチェックす
る。さらに、このワーク（ｅＩフットは優先Ｊ＠位を結
果的に損わないか否かをチェックし、損わない場合には
搬送装置およびトランスファ機ｔ−駆動させて、所定の
処理装ｆｉｌＫワークを運ぶ用２１−嘔せる。

一方、これと併行して、完成し九ロットがあるか否かを
チェックし、−有る場合には搬送装置およびトランスフ
ァＳを駆動嘔ぜてワークを空状容部４１に収容する。そ
して、全ラインのチェックを完了した後は、各処理装置
、搬送装置、トランスファ機を、常に作業進行予測を行
ないながら動作嘔ぜる。

前記中央制御装置はワーク（０ツト）の工程管理、製品
管：Ｅ！！はかりでなく、各処ｍ装置のプロセス条件管
理、グ１七スＴ−タ収果、さらには処理装置のシーク／
ス制御群管理をも行なう。なお、中央制御装置で全ての
管理を行なうと、情報記憶＠置、計算量等が多くなり、
装置が大型化することから、各処理装置、以送装謹、ス
トッカ等にも小型の制侮装ｇＬｔ内叔させ、中央制御装
置との間で記は、計算、制御等の各作業を分担嘔ぜるよ
うにしてもよい。

このような実施向くよれば、つぎのような効果が生じる
。

ａ）　ワークに対して同一系統の作業は同一処理部門の
処理ｇ＆置で行ない、各処理部門間は搬送装置を用いて
行なう、いわゆる７０つ・ショップ・タイプとし、これ
らｔ−製品Ｖ端、工程管理をも考慮して自動的に制御装
置で管理するため、各処理装置は効率よく稼動し、かつ
ロフトも希望するロットからＩＩＵＩＫウェハ作業が完
了することになるので、作業性が極めて高くなる。また
、グロ七ス条件、７１１０七ス七ニタ等モコンピュータ
によって制御されるため、高品質で安定した処理が成嘔
れる。

（２）　この装置はジョグ・ショップ・タイプをも一部
で採用した７０−・ショップ・タイプでるることから敷
地面積を従来に較べて狭くすることができる。

（３）　　クエ・・の移動域には原則的には作業者は立
ち入らない。このため、従来多量の一部の発生源でめる
作業者がいないことによってクエへの汚染は減少し、歩
留が向上する。

（４）　　各処理装置は第２図のハツチング領域である
背面から６理調柾されるため、高い清浄度空間が狭くな
り空気清浄化装置が従来に較べて小型化できる。

（５）　　この装置では全ての作業は自動化されている
ので、作業人員を低減できる。

なお１不発明は前記実施向に１ａ走されない。すなわち
、処理部門はさらに多数であってもよく、各処理部門の
処理装置数は実施向の数と異なってもよい。また、実施
向では搬送ｆｃ置はａ朧内だけを移動するよりにしであ
るが、他の作業との連結を考え、隣掛する建屋に直接出
入するよ５Ｋｔ、てもよい。また、各処理装置のローデ
ィング位置およびアンは−ディング位置は実施向では同
一端に設け、一つの移換装ｒｌＬを共用するようにして
いる。

が、この四−ディング位置およびアンローディング位−
を自動化され次処理装置をそれぞれ一端に分けて配置す
るようにしてもよい。また、移換装置には搬送装置のｔ
ｆＬ置決め機構やワークの授受確認機４１ｔを設ける。

また、位置決めされた際、搬送装置と処理装置がドラヤ
ングし、この状態で両者。

間の情報の交換が行なわれるようＫしてもよい。

１次、移換装置はローラコンベア方式やグツシャ方式等
で６ってもよい。また、搬送装置は有線方式でコントロ
ールする：うＫしてもよい。また、搬送装置は床上ｔ−
走るタイプ以外であってもよい。

また、第９図に示すように、中央にストッカ２８を配し
、その囲りｔ−搬送装置３３七回動させ、各処理部門４
４にワークを搬送するよう和してもよい。ま九、本発明
はクエハ処理以外の技術に適用できる。

以上のように、不発明の製造装置によれば、全てコンピ
ュータによって製品管理、工程管理、処理！！２送′：
！理等が行なわれるので、各処理部門は有機的に制御さ
れワークの流れがスムースになり、所曽の一ット刀為ら
効：Ｊ−よくツム欠処理が行なわれる。

この友め、処理コスト（Ｄｔ減が図れる。

’！、九、本発明によれば、作業スペースと保全スペー
ス七分離させ、高清浄度ルームとしての作業スペースｔ
−従来に較べて狭くすることができ九ことから、！２調
除塵装置の小型化を図ることができ、設備費を＠滅する
ことができた。

ま友、本発明によれば、作業スペースには作業者が立ち
居らないことと、各処理＊ｉの処理条件等はコンピュー
タによって適格に制御てれることから、微細処理も正確
確実に行なえ、歩留も同上する。

また、本発明によれば、処理＆置の配ｇｔｔジョブ・シ
ョップ・タイプとフロー・タイプとを連結し７？、構成
となっていることから、各ワークｔ９ｊＪ率的に流せる
。％に、このフトーショップ・タイプによれば、新製品
系列でもコンピュータ内にデータを追加するだけで旧来
の製品と同様に合理化されたラインとして流すことがで
きる。ｌた、新プロセスを導入する場合でも、追加設備
群とじて取り扱えばスムースにラインに入れることがで
きる。’！７ｔ、７０−・ショップ・タイプにすること
によって、必ｇ１な敷ｊｌ狭くすることができる等多く
の効果Ｉ−奏する。

【図面の簡単な説明】

ｗＪＩＩＳＪは従来のウニ八処理室を示すレイアウト、
第２０は本発明の艮造装置の一実施例を示す平面図、第
３図は同じくストッカの正面図、第４図は同じくストッ
カの側断面図、第５図は同じくストッカと搬送ａｔ−示
す正面図、第６図は同じく搬送機と処理装置Ｗｔ−示す
正面図、第７図は同じく搬送機の側面図、第８図は同じ
く処理工程進行制御フローチャート、第９図は本発明の
他の爽應例を示す平面図である。 １・・・拡散装置、２・・・拡散室、３・・・イオン打
込み装置、４・・・イオン打込み室、５・・・フォトエ
ツチング装置、６−・・露光装置、７・・・・フォトレ
ジスト室、８・・・蒸着装置、９・−ＣＶ　Ｄ・・・蒸
着型、１０・・・検査装置、１１・・・検３１室、１２
・・・搬送路、１３・・・停止箇所、１４−（、／Ｄ張
装置１５−ＣＶＤ処理部門、１６・・・拡散装置、１７
・・・拡散処理部門、１８・・・フォトレジスト感光装
置、１９・・・感光処理部門、２０・・・フォトエツチ
ング装置、２１・・・エツチング処理部門、２２・・・
イオン打込６１１．２３・・・イオン打込処理部門、２
４・・・蒸着装置、２５・・・蒸着処理部門、２６・・
・検査装置、２７・・・検査処理部門、２８・・・スト
ッカ、２９・・・中央制御装置、３ｏ・・・中／、３５
・・・台座、３６・・・車輪、３７・・・機体、３８・
・・ワーク受はアーム、３９・・・ワーク、４ｏ・・・
０−ディングステーション、４１・・・収容部、４２・
・・棚、４３・・・トランスファ機、４４・・・処理部
門。 第　３［２１ ′ｙＡ４０ 第　６　（２） ￥５７　　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被処理物を自動的に搬送して所定の処理を施す処理
   装置をそれぞれ少なくとも一台有し被処理物に対してそ
   れぞれ異なった処理を施す複数の処理部門と、各処理装
   置間を結ぶ搬送路と、前記搬送路に沿って移動して各処
   理装置に移動する被処理物を収容保持する搬送装置と、
   各処理装置と搬送装置との間で被処理物を移換する移換
   装置と、前記各処理装置、搬送装置、移換装置を制御す
   る制御装置と、前記制御装置を制御して製品管理を行う
   中央制御装置とを備える製造装置。