JPS6357158A - 半導体装置の搬送方法 - 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、半導体記憶素子等の処理工程の生産形態を量
産ライン的な流れにする為に、ロットの進行を仮想ライ
ン化することに係り、特に、フレキシビリティのある量
差ライン化に好適な搬送システムに関する。

〔従来の技術〕

ウェハ処理の方式として、例えば、実公昭６０−１７６
５４７号公報（ウェハ処理装置）に示されるように、リ
ング状搬送路を中心としてウェハプロセスにおける複数
の処理装置を放射状に配置しウェハリング状搬送路と各
処理装置との搬入搬出をできるようにしたウェハ処理装
置がある。しかしながら、上記方法は、放射状に配置さ
れた処理装置へ製品を送る場合、製品の流れをコントロ
ールする機構や生産性を向上させるための機構について
は配慮されていなかった。

ウェハ搬送制御方法として、例えば、特開昭６０−２２
９３４７号公報（搬送システム）に示されるように、搬
送中のキャリアボックスに付着する塵埃の量を軽減する
為、上部空間に搬送路を設ける方法や、特開昭６０−２
２９３４８公報（ウェハ搬送制御方法）に示されるよう
に、ウェハ処珈部に搬送するウェハの秋数を平均処理時
間を考慮して決定する方法がある。しかしながら、これ
らの方法は、全体の流れを考慮した量産ライン化する機
構がなかった。

ライン化の方式として、例えば、特開昭６０−２３１５
３４　（半導体連続組立装置）に示されるように、組立
に必要な処理装置に部品や製品を給排する装備をさせて
、処理装置とストッカとを搬送路に並設し、更に、搬入
搬出を行なう移動ロボットを設けることにより、各装置
の処理能力を平均化させて同一ラインで連続して組立て
る方法がある。しかしながら、上記方法は、製品を救済
する機構については考慮されていなかった。

物を送る方式として、例えば、特開昭５８−１５９８９
号公報（データ伝送方式）、特開昭５８−１５９９０号
公報（時分割多重装置のための信号の標本化方式）の一
部に示されるよ５に、通信路の設定と通信文の分割を経
済的効率的に行なう為、通信要求の発生時、あらかじめ
通信路・通信文を規定する方法がある。しかしながら、
上記方法は、通信速度は通信の生産ラインと異なってケ
タ桁いに早く、一定のスピードで流れを維持しコントロ
ールする点については考慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、製品の流れをコントロールする機構や
生産性を向上させるための機構については考慮しておら
ず、生産現場においては、搬送系や製品の送り万によっ
て、生産ライン全体の効率に結びつく訳ではなかった。

本発明の目的は、対象とする生産ラインのフレキシブル
な量産ライン化を実現する為のフレキシブル搬送システ
ムを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を、従来の工程単位に製品を保管（
仕掛り）していたのを、工程別に繰り返えし処理回数単
位に保管できる機構を作り、更に、後工程の仕掛り量で
流れをコントロールすることで、機能別耐衝のま玄で量
産ライン化を達成するものである。

〔作用〕

対象となる半導体の生産ラインは、同じ生産工程を繰り
返して処理される。又、口、トの品種・工程別の作業時
間は大きく異なるので作莱、１１序によりては仕掛りが
増加する。この結果、ライン全体の生産速度・製作期間
が悪化する。

この問題点を解決する為、各工程の前に繰り返えし回数
分のステージ冒ンを設備し、仮想の流れを想定する。各
ステーションでは、後工程の仕掛り量により流れをコン
トロールする。又、このステージ璽ンにロットの自動識
別機能をつけることで、１本のラインで実現できる。更
に、ライン・の流れと平行に分岐・分流設備の併設によ
り、ステーションの通過ロットの追越しも可能となる。

又、生産性を向上させ１完を短縮させる為、検査や洗浄
工程を見直して、インラインとオフラインに分離する。

インライン検査・洗浄は処理設備と一貫化を図り、オフ
ライン検査・洗浄は集中化と多機能化により処理不良と
なった製品の救済類行なう機構を開発する。更に、処理
設備の状態ヤプロセス・製品のリアルタイム監視方法の
開発による設備・製品異常発見期間の短縮の他に、安定
稼動時の検査の省略による製作期間の短縮も可能となる
。

更に、処理エリアと救済・監視エリアを分離することに
よってクリーンエリアの権小化す図れる。

〔実施例〕

以下、本発明の１実施例を図を用いて説明する。

第１図は、本発明の全体構成を示す図である。

これは、複数の同種類の処理設備２、洗浄設備３、検査
設備４、各処理対象（ロフト）を授受し物流を制御する
マルチステーション５、各設備にロットを搬送する複数
のコンベア７、その分岐・合流設備６とから成る職場（
３１：）１と、搬送設備８と、各職場の処理設備の状態
監視機構（システム）１１と、製品の処理状況を抜取り
評価する検査設備９と、評価結果より膣口ｙ）の再生処
理を行なう製品救済設備１０からなる０例えば、第２図
に示したロットａを処理する場合、予め決められている
品種別工程Ａ、Ｂ、Ｃの順序で処理する。

従って、工８Ａの処理を完了したロットは、搬送設備８
を経由して予め決められた工程に該当する職蓼、１のマ
ルチステーシコン５に送られる。そして、分岐・合流設
備６、コンベア７を経由して第２図の工程に従りて、該
当する洗浄設備３．処理設備２．検査設備４へと振り分
ける。該ロットの処理結果の適否は、処理中の設備の状
態をモニタする監視システム１１で判断する。この結果
、該ロットの処理結果や該設備の状態が正常でないと認
定された時は、該設備の状態を正常に戻す対策を行なう
とともに、ロフトの処理状態を評価し正常な状態に更正
させる為の検査設備９に送る。この検査設備９°の結果
を利用して該ロフトを更正されるか否か判断し、更正す
る場合、製品救済設備１０において処理する。処理した
該ロットは、再び、検査設備９で評価する。評価した結
果、正常な製品として利用できないと判断した時は、更
正前に不適と判断したロフトと同様に廃棄する。正常な
製品に更正したロットは、搬送設備８を経由して、第２
図に示した該ロフトの工程順序に従って、次工程に該当
する職場へ送られる。そして第２図に示したロットａ、
ロットｂのように、順次処理をする。

第３図は、本発明のうち、物（ロフト）の流れをライン
化する原理を示したものである０例えば、第２図で表わ
した品種別処理順序が工程Ａ、工程Ｂ１工程Ｃの繰り返
えしの場合について示したのか、第３図の現状の流れで
ある。このように、工程Ａ、Ｂ、Ｃを繰り返えして、第
１回目の処理な■、第２回目の処理を■で表示している
。従来の方法では、１桂単位にロットを保管する為に、
流れが混乱していた０例えば、工程Ａにおいて、■■■
に該当する袂数のロフトが仕掛っているので作業の優先
順序を自由に決めることが可能であるｉその結果、工程
Ａの作業効率を重視した処理順序が支配的となっていた
。そこで、本方式では、工程別に繰り返えし回数単位に
保管することによって、物の流れを作ることにした。更
に、後工程の仕掛りで動く（第３図では、Ｂ工程■のロ
ットはＣ工程の■の作業が無くなると該ロットを動かせ
る）ようにしてライン化した。このような方法により、
従来の工程の機能別配置のままでライン化が可能となる
。第３図は、その原理を示したもので、各工程の前に繰
り返えし回数分のステーションを設置して仮想の流れを
想定する。これを実現する為に、マルチステーション５
を考案した。このマルチステーション５では、後工程の
仕拍り量により流れをコントロールする。この方式をサ
ークルライン方式と呼ぶことにした。又、この方式は、
多品種に対しては類以工程のものをまとめてジインバラ
ンス乞図ることＫよって対応できる１次に、サークルラ
イン方式の１実現形態を示す。

第４因は、マルチステーション５の構成を示したもので
ある。前の工程で処理を完了したロットは、搬送設備８
を経由して、該当する職場１に運ばれて来る。ロットの
届いたことを検知したセンサ１２は、ロットに関する’
ｌ’？？　報をコントローラ１３へ送り、どの工程の何
回目の処理かを確認して、該当するマルチステーション
５へ分岐・合流設備６を利用して該ロットを例えば＆ｉ
のステーション５へ移動させる。ロフトを受は取ったＪ
ｉ　ｉのステーション５では、該職場の処理設備を選択
し、コンベア７を利用してロットを該設備へ移動させる
。処理を完了したロフトは、元のＡ　Ｉステーション５
〈返送されて、次工程の作業量（仕掛り量）によって、
次の職場のマルチステーシコン５へと移動する。この場
合、処理中のロフトがＡｉのステーションを離れている
間は、他のロフトの利用は不可となる０例えば、このマ
ルチステーション５のステーションの数は、品種別工程
の繰り返えし数の最大値でも良い、このような構成によ
り、以下の特長を有する。ロフトの自動認識機構を組み
込むことにより搬送設備が１本のコンベアのような簡更
なもので実現できる。又、このラインの流れに対して例
えば垂直方向に流れを変更するような分岐・合流設備を
設けることにより、ロットの追い越しや通過が可能とな
る。この結果、多品種への対応ができる。

第５図は、各職場の設備の状態をリアルタイムで監視す
る機構である。これは、処理設備２、洗浄設備５、検査
設備４と、これらの設備群と状態監初用計算機１５を結
ぶローカルエリアネットワーク１４とから構成する。処
理設備２の処理時間などの実績値や、洗浄設備３の汚染
度合・濃度などの実績値や、検査設備４の膜厚・含有量
などの製品や設備の状態を的確に示す実績値をオンライ
ンで収集する。そして、各設備の特性を表わす実績値に
より設備状態を第５図で示したような管理図を用いて自
動的に管理し、異常発生やその傾向を迅速に把握する。

設備状態の変化を認めた時は。

該設備の正常状態への回復対策指示や該ロットの詳細な
検査をうながす、その結果、第６図で示したように、従
来の品種別工程順序のうち常に実施している検査工程の
省略も可能となり、ロット処理期間の短縮の他に製品異
常発見が設備（又は職Ｓ＞勿にできることが期待できる
。この省略可能な検査工程は、設備の安定状態を維持で
きない設備や製品の立上げ時や異常状態が多発する場合
、通常の処理の１つとして省略しない、（設備が安定状
態に戻ったと判断した時は検査を省略する。）このよう
な第５図で示した各職場の設備やプロセス及び製品の状
態を監視するシステム（機構）を自動化し集中的に管理
する。この結果、各職場から監視業務を中心とした作業
者の排除が可能となり、作業エリア（無人）と管理保全
エリア（有人）の分離によって、各職場の無人化による
一ｊＪｍ化を指向した自動化ラインの横築やそのｙｍが
容易となる。

この監視システムにより、設備状態の変化が製品に悪影
響を与えたと判断できる場合、該ロフトを第１図で示し
た検査設備９を利用して、その救済方法を調べる。そし
て、例えば、第７図（ａ）で示した異物付着の例のよう
に救済（この場合、異物を製品上から除去）できると判
断した場合、第１図の該ロットの再生処理を行なう製品
救済設置ｓ１αに送って処理する。処理完了後、再び検
査段（＃９で良否を判定する。判定した結果、製品とし
て再利用できる場合は、該ロフトの次工程に搬送し、そ
うでない場合は、救済できないと判断した場合と同様に
該ロフトを廃棄する。但し、この製品救済設備１０は、
第７図（ｂ）のように、工程の途中において必要となる
処理は各職場に設置しておき、処理途中のロフトを救済
する為の設備は第１図のように集中して配置する。この
ため、各職場で発生するロット異常に対して、均一なサ
ービスが行なえるように、製品救済設備の多機能化が必
要となる。この結果、洗浄工程の省略化によるロット処
理時間の短縮の他に、異常と判断できるロフトの救済が
できる為、生産性の向上も期待できる。

第８図は、本実施例の搬送系に品種別の搬送層を設けた
サークルライン管理用化送装置を示す。

これは、例えば図に示すように、ロット１７の品椎■■
■を専用に搬送する席１８を品塊■■■の投入量比に応
じて繰り返えして設備した循環できるコンベア式の搬送
路８と、その搬送層１８に搬送するロフトを出し入れす
るロフト情報読み取り機能付分岐・合流設備６と同種設
備群からなる職場１（例えば、成膜処理など）の作業量
を一定に保つための仕掛り制御用マルチステーション５
から構成される。ロット１７は、品種■＠■だけの識別
により該当する品種別搬送棚１８に移載すｎば、次の職
場へ搬送できる０次の職場の識別と搬送先の指示は、分
岐・合流設＠ｉ６で品種を識別したい、あらかじめ準備
しているロット別の進行管理用テーブルを用意し、ロッ
トの進度を追跡しているコントローラ１６によって行な
う、又、品種専用の搬送層１８の品種識別もコントロー
ラ１６によって管理し、職場１の専用の分岐・合εＩＬ
設備６からロット１７（例えば、品種■）に該当する品
種■の空伽送席１８へ送る０通常、職場イで行なわれて
いる品種■の第１査目の工６＋′Ｃ該当するロット１７
は、該工程の処理終了後、職場１と搬送路８との間のマ
ルチステーション５に運ばれる０例えばこのマルチステ
ーション５は、該＠場１の設備数に対応した保管用エリ
アの数が糖備されている。

このマルチステーション５に保管、又は、設備に仕掛中
のロット１７に対応するエリア（例えば第４図の屋ｉの
ステーション）が満杯の時は、この職場１で処理するロ
ット１７の直前の職場（直前の工程に対応）において、
分岐・合流設備６での該ロフトの移動を禁止し、ている
、マルチステーション５に移動し、たロット１７は、分
岐・合流設備６において品桟を識別した後に該品ム１の
搬送層へ移載される。そして、ロットの進行速度を確保
するため一定のスピードで搬送する０次工程の職場忙送
られてきたロット１７は、その職場の分岐・合流設備６
によって空マルチステーション５の工’Ｊ　７に送られ
る。このマルチステーション５において、該ロフトの品
種・工程別の作業内容に応じた設備操作条件をコントロ
ーラ１６より探索入手し、該設備へ払い出す、この場合
、設備の処理速度／ロットを搬送路８の搬送速度と同じ
にすれば、コンベアによる流れ生産のようなライン化が
可能となる。

又、この職場に仕掛るロフト数を制御することにより、
製作期間や仕掛り量を小さくすることも可能となる。

一方、第８図の品種別の搬送席を、マルチステーション
別の搬送指定席とする場合について述べる。この場合、
ロフトの送り先である職場のマルチステーションノのス
テーション（エリア）数Ｓノを第４図で述べたように、
品種ｔのマルチステーションｊでの繰り返えし処理の必
要な回数Ｎ　ｉ　）ｉの最大値と仮定する。マルチステ
ーションノ°の搬送用の指定席数Ｌｊは、以下の式で表
現できる。

ここで、２は全職場の最適仕掛り量である。そして、各
職場側に均等に指定席を設ける。この方法により、無駄
のない指定席が搬送路８上に設計できる。

第９図に、行き先職場別に搬送路を設けたサークルライ
ン管理装置の実施例を示す。

これは、第８図の実施例の品種別搬送層を繰り返して設
置した搬送路の構成が同種設備群のある職場１０穐類（
例えば、イ、口、ハ、二の４種類）別の循環できるコン
ベア式搬送路８に代替仁たものである。

ロット１７（例えば品種■）の処理が終了してイの職場
１の分岐・合流設備３がら職場側の搬送路に移す場合、
あらかじめ準備されている該ロットの進行管理テーブル
から次工程の職場（例えば口の職場）を探索する。そし
て、該当する職場口の搬送路８にロットを移し、口の職
場へ搬送する・このように１０ツト１７は、次工程の職
場の識別により該当する職場行き告別搬送路８に移載す
るだけで、次の職場へ搬送できる・ この場合、職場搬送路８がロットの保管機能として利用
できるので、マルチステーション５は３つのエリア（受
はエリア、払い出しエリア、予備エリア）でも運用でき
る。又、職場側の設備処理速度／ロットに対応した搬送
路の搬送速度が確保できるので、処理単位の異なる職場
の生産性向上が確保できる。

第１０図に、品種別に搬送路を設けたサークルライン管
理装置の実施例を示す。

これは、第８図の実施例の品種別搬送層を繰り返して設
置した搬送路の構成が品種別の（例えば■■■の３種類
）専用でＵ・も循中できるコンベア式の搬送路８に代替
したものである。

ロット１７（例えば、品種■）の処理が終了して職場１
の分岐・合流装置６から該当する品種の専用搬送路に移
載する場合、ロフトの品種を識別するだけで選択できる
。そして、ロットの進行管理テーブルから次工程の職場
を探索し、該ロットを搬送する。

このように口、トの品種を識別し、該品種専用搬送路に
ロットを移載するだけで、次の職場へ移動できる。

又、品種別に各職場の設備処理速度／ロットが極端に異
なる場合、職場内を品種別設備群に分類することにより
品種別の流れ生産のライン化が可能となる。この場合、
マルチステーシコン５は品種に管理しても良い。

第１１図に、左回り循環搬送路と右回り循環搬送路を設
けたサークルライン管理装置の実施例を示す・ これは、第８図の実施例の品種別搬送層を繰り返して設
置した搬送路の構成が、右と左回りに循環できるコンベ
ア方式で、しかも独立した２つの搬送路８．８′に代替
したものである。

口、ト１７の処理が終了して該職場１の分岐・合流装置
６から搬送搬８．８′に移す場合、該ロフトの進行管理
テーブルから次工程の職場を探索する。

そして、次工程の職場に最早到達できる搬送路を選択し
、該ロットを次の職場へ搬送する。このように、第１図
の搬送路に比べて比較的簡単な機構で、多品種の製品を
対象とする場合、好適である。

第１２図に、ロット進行管理情報読み取り機能付搬送を
設けたサークルライン管理装置の実施例を示す・ これは、第８図の実施例の品種別搬送層を繰り返えして
設置した搬送路の構成が、搬送対象ロットの進行管理情
報読み取り機能付の有軌道式搬送台車や循環できるコン
ベアなどのような搬送路８に代替したものである。従っ
て、マルチステーション５から搬送路８にロフトを分岐
合流設備６では、ロットの有無を識別できる機能だけで
良い。

ロット１７の処理が終了すると、該ロフトに添付してい
るロフト進行管理情報を記録する。媒体（例えば、ＩＣ
カードなど）に該工程の処理完了情報を添加する。そし
て、該ロットとその口ｙｌ’進行記録媒体とともに、マ
ルチステーション５を０由して移載装置６に運ぶ、この
移載製蓋では、次工程に重送すべきロットの有無を識別
し、搬送路８を管理しているコントローラ１６にその情
報を送る。搬送要求情報を受けたコントローラ１６は、
搬送路８に、該ロットの受は取りを指示し、ロットの次
工程を識別する。そして、搬送先の工程の職場１に、該
ロットを搬送する。

このように、ロット進行管理情報読み取り機能付搬送路
と、各ロフトに進行管理情報を記録する媒体を添付する
ことにより、複雑に錯綜する工程を流れ生産のライン化
を可能とする。この場合、品種の工程順序を短期間に変
更・追加・削除したり、多品種製品を対象とする場合、
好適である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体ウェハ処理工程のフレキシブル
な量産ライン化が図れるので、下記の効果が期待できる
。

（１）半導体ウェハ処理工程のフレキシブル量産ライン
の構築 （２）処理エリアと検査、洗浄、保全エリアの分離（３
）工程間クリーンカセット搬送による無塵化（４）半導
体ウェハ処理工程の一員自動化の推進（５）チェック・
段増りの適正化、先行作業の廃止（６）設備運用支援の
確立 （７）設備改良の適正化

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示す図、第２図は工程順序
例を示す図、第３図は本発明のライン化の原理を説明す
るための図、第４図はマルチステーションの構成図、第
５図に設備・プロセスの状態監視機構を示す図、第６図
は工程省略事例を示す図、第７図は製品救済事例を示す
図、第８図〜第１２図は本発明のサークルライン管理用
搬送装置の各実施例を示す図である。 １・・・職場（例えば、成膜工程など）、２・・・処理
設備、６・・・洗浄設備、４・・・検査設備、５・・・
マルチステーション、６・・・分岐・合流設備、７・・
・コンベア８・・・搬送設備又は搬送路、９・・・抜取
り評価用検査設備、１０・・・製品救済設備、１１・・
・設備プロセス状態監視機構（システム）、１２・・・
センサ、１３１５１６・・・コントローラ、１４・・・
ローカルエリアネットワーク、１７・・・品種■■■別
ロスロット８・・・搬送層Ｏ 第　１　図 １；職場、　２；処理膜イ猜、３：ヲ先伸畜吏・備、４
−：検査設備。 ｌＯ°裂品製品儒、　　Ｎ：状た覧脱職２講。 躬２図 ８３　図 第　十　図 拓　５　図 褐　６　図 （４らづ村１別ニオ毀川要しηＦ） 第７図 グエハ ケエハ 第８図 第９図 Ｉり

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 製品が同じ生産工程を繰り返して処理する製造ラインに
   おいて、生産工程毎に繰返し処理する回数分の各製品置
   場と、各製品置場では繰返し処理する毎に、予め定めた
   次工程の製品置場の基準仕掛量と比較し該基準値に達し
   ない場合は製品を送り、そうでない場合は製品を送らな
   いように、生産工程間の物の流れを管理することができ
   る搬送設備とから構成することを特徴とするフレキシブ
   ル搬送システム。