(57)【要約】【課題】従来の搬送システムでは、半導体ウェーハを入庫した時点で、次に処理すべき装置を決定しその装置に工程内搬送可能な搬送保管装置への搬送指示を出し搬送を行っている。しかし、ある程度の搬送保管装置のサイズが必要になる可能性や搬送待ちによる稼動ロスが発生する問題がある。【解決手段】上記問題点を解決するために本発明の搬送システムは個々の装置、半導体ウェーハの状態を取得し、実際に装置が半導体ウェーハを必要とするタイミングで搬送させる方式を採用する。これによりベイ内で保有すべき製品数を必要最小限にとどめることができ、結果、製品保管場所をベイ内の天井スペースに設けることが可能となり、従来技術の構成上の課題であったベイ内のフロア占有スペースを大幅に削減することが可能となる。【選択図】図１
2006108214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産進捗工程と在庫管理記録工程とロットディスパッチ工程と搬送制御工程と搬送管理記録工程と搬送機器情報収集工程と搬送機器および保管用棚から構成される自動搬送方法において、
各装置の製品の在庫状況から自動的にその装置で処理できる最適な製品の搬送を行う機能を持つことを特徴とする自動搬送方法。
【請求項２】
前記搬送制御工程は、搬送機器情報収集工程の情報をもとに装置ごとの棚在庫状況を監視し、空きが発生した時点でロットディスパッチ工程に搬送すべき製品を問い合わせる機能を持つことを特徴とする請求項１記載の自動搬送方法。
【請求項３】
前記搬送制御工程は、棚在庫の空きの判定は、半導体製造設備および半導体検査設備単位に設定される在庫上限値と前記棚在庫状況とを比較することで行うことを特徴とする請求項１記載の自動搬送方法。
【請求項４】
前記搬送制御工程は、ロットディスパッチ工程の問い合わせ結果を基に搬送すべき半導体ウェーハを決定し搬送機器に指示を出す機能を有することを特徴とする請求項１記載の自動搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ラインにおける製品の搬送に関わり、特に多くの加工工程を必要とする半導体ウェーハ生産ラインの自動搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ生産ラインは、加工工程数が数百工程と非常に多く、また管理する生産装置台数も大量生産の場合数百台に及ぶことがある。それに伴い半導体ウェーハ(複数の半導体ウェーハから構成されるロットの場合も本明細書では単に半導体ウェーハと称す)を生産していくにあたって装置から装置への搬送手段が必要とされるが、その搬送時間は半導体ウェーハの生産にあたってできるだけ短くすることが要求される。この搬送時間を短縮する搬送方法として特許文献１のような従来技術がある。
【特許文献１】特開平１１−３３４８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術に示す方法での半導体ウェーハの搬送制御では、以下に示す問題が生じる。従来技術では半導体ウェーハＡの処理後、半導体ウェーハＡを入庫した時点で、次に処理すべき装置Ｘを決定しその装置に工程内搬送可能な搬送保管装置への搬送指示を出し搬送を行っている。
【０００４】
しかしながらこの方法においては、装置Ｘに対し、装置の能力以上の半導体ウェーハが供給されてくることを考慮すると、ある程度の搬送保管装置のサイズが必要であった。また、仮に能力が十分あったとしても、万一、機械的な故障などにより装置Ｘが処理不可能な状態が発生した場合、他の処理可能な装置が異なるベイに設置されている場合は再度、搬送する必要があり、搬送待ちによる稼動ロスが発生する問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、個々の装置、半導体ウェーハの状態を取得し、実際に装置が半導体ウェーハを必要とするタイミングで搬送させることにより、ベイ内で保有すべき製品数を必要最小限にとどめることができ、結果、ベイ内のフロア占有スペースを大幅に削減することを可能とする自動搬送システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明の搬送システムは製品を保管する製品保管棚は天井から懸架され、かつ前記保管棚は半導体製造装置及び検査装置に接続している構造を有している搬送機器を制御する構成を持ち、現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗部、半導体ウェーハの所在データを登録している在庫管理記録部、現在の仕掛かり状況の中から半導体ウェーハの優先順位を決定する機能を有するロットディスパッチ部、ロットディスパッチ部の指示を基に搬送機器に半導体ウェーハの搬送指示を送信する搬送制御部、保管用棚に関する各種情報を登録している搬送管理記録部、各搬送機器および保管用棚の現在の状態を監視収集する搬送機器情報収集部、半導体ウェーハを保管用棚間で搬送する機能を持つ搬送機器および保管用棚から構成される。前記ロットディスパッチ部で対象装置に搬送すべき半導体ウェーハが決定されると、その半導体ウェーハを対象装置に対して前記搬送管理記録部に登録されている搬送機器に搬送するという特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明は個々の装置、半導体ウェーハの状態を取得し、実際に装置が半導体ウェーハを必要とするタイミングで搬送させることによりベイ内で保有すべき製品数を必要最小限にとどめることができ、結果、製品保管場所をベイ内の天井スペースに設けることが可能となり、従来技術の構成上の課題であったベイ内のフロア占有スペースを大幅に削減することが可能となる。
【０００８】
また、現工程、次工程などの個々の装置の状態、半導体ウェーハの状態を取得し、実際に装置が半導体ウェーハを必要とするタイミングで搬送させることにより、搬送時間の短縮を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態の搬送システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態の搬送システムの全体ブロック図である。本システムは、現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗部１、半導体ウェーハの所在、進捗状況等のデータを登録している在庫管理記録部２、現在の仕掛かり状況の中から半導体ウェーハの優先順位を決定する機能を有するロットディスパッチ部３、ロットディスパッチ部３の指示を基に搬送機器に半導体ウェーハの搬送指示を送信する搬送制御部４、保管用棚に関する各種情報を登録している搬送管理記録部５、各搬送機器７および保管棚８Ａ、８Ｂの現在の状態を監視収集する搬送機器情報収集部６、半導体ウェーハを保管棚８Ａ、８Ｂ間で搬送する機能を持つ搬送機器７および装置９から構成される。
【００１１】
保管棚には装置前天井部に置かれる装置前の保管棚８Ａ、搬送システム内でいくつか用意される待機させるための保管棚８Ｂの２種類が存在する。
【００１２】
なお、本発明の実施の形態では、半導体ウェーハを装置間で搬送するという目的を満たす搬送機器であれば、図１に示す形態以外のものであってもよい。
【００１３】
在庫管理記録部２の最小構成は図２に示すように半導体ウェーハの名称、その半導体ウェーハの現在の所在からなっている。なお、半導体ウェーハの名称は搬送システム内で一意な名称であればどのようなものを使用してもかまわない。また、現在の所在は半導体ウェーハが保管棚に入庫されたことを搬送機器情報収集部６が検知したときに搬送制御部４によって保管棚在庫中に変更され、また保管棚から出庫されたことを搬送機器情報収集部６が検知したときに搬送制御部４によって搬送中に変更される。なお、上記データ構成は最少構成であり、これ以外にも情報を記録しても構わない。
【００１４】
また、搬送管理記録部５の構成は図３、図４の２つの部分からなっている。図３では保管棚の名称、保管棚の物理在庫上限、現在の在庫、代替搬送先からなっている。現在の在庫は搬送機器情報収集部６が保管棚からの出庫を検出すると搬送制御部４の制御により数値が一単位減少し、入庫を検出すると搬送制御部４の制御により数値が一単位増加する。なお、保管棚の名称は搬送システム内で一意な名称であればどのようなものを使用してもかまわない。また、図４では各装置ごとに、使用する保管棚、保管棚に在庫できる在庫上限、現在の在庫から構成されている。この現在の在庫についても搬送機器情報収集部6が保管棚からの出庫を検出すると搬送制御部４の制御により数値が一単位減少し、入庫を検出すると搬送制御部４の制御により数値が一単位増加する。なお、上記データ構成は最少構成であり、これ以外にも情報を記録しても構わない。
【００１５】
次に、保管棚８Ａ、保管棚８Ｂの構成例を図５、図６を使って説明する。図５、図６に示すように保管棚、装置間を結ぶレール７Ａとレール上を走行し、半導体ウェーハを格納するケース１０を保持、搬送する機能を持つ複数の台車７Ｂから構成される。また、ケース１０は図６のように、台車７Ｂに取り付けられているアームを使って装置、各保管棚への入出庫を行う構成となっている。
【００１６】
次に、ある半導体ウェーハにおいてある工程での処理が終了した時点での処理の流れについて図７のフローチャートを使って説明する。処理終了時点で半導体ウェーハを待機保管棚８Ｂに入庫する(図７のステップＳ１０１）と、搬送制御部４は、搬送管理記録部５から入庫した待機保管棚８Ｂの在庫状況を確認する（Ｓ１０２）。もし、入庫した待機保管棚８Ｂに空きがあると判断された場合（Ｓ１０３）、入庫した半導体ウェーハはそのまま入庫した待機保管棚８Ｂにとどまる（Ｓ１０４）。もし、待機保管棚８Ｂに空きがないと判断された場合には、入庫した待機保管棚８Ｂについて代替在庫待機保管棚を検索し（Ｓ１０５）、その棚に対して搬送を行うよう搬送機器７に指示を出すことになる（Ｓ１０６）。
【００１７】
さて、各装置には、対応する装置前保管棚８Ａに保管できる、自装置で処理可能な半導体ウェーハ数の上限が決まっている。上限値は搬送管理記録部５に設定するが、その設定方法としては、（１）図８のように搬送制御部４に接続される端末１１を介して人が登録する方法、（２）物理的な在庫可能数(棚数)を同じ保管棚を使う装置の処理可能最大数で比例配分する方法、（３）物理的な在庫可能数(棚数)設備の技術時間情報で比例配分する方法、のような方法が考えられる。これらのうち方法（２）と方法（３）について以下に詳細に説明する。
【００１８】
方法（２）、方法（３）においては別途図９のように設備情報記録部１２を搬送システムの構成に追加する。方法（２）実現のためには設備情報記録部１２として装置名と処理可能最大数から構成される図１０のような構成を用いる。設備ｉに対応する保管棚Ｘの物理在庫数をＳｘ、保管棚Ｘに属する各装置ｊの処理可能最大数をＭｊとしたとき、上限値Ｕｉは（式１）によって求められる。
【００１９】
Ｕｉ＝Ｓｘ×Ｍｉ／ΣＭｊ・・・・・（式１）
ここにΣは保管棚Ｘに属する全ての装置のＭｊの総和をとる。具体的には図１１のフローチャートに示すように搬送管理記録部５から設備ｉから保管棚Ｘを取り出し(図１１のステップＳ２０１)、保管棚Ｘの物理在庫数Ｓｘを取り出す（Ｓ２０２）。一方保管棚Ｘに属する装置一覧を搬送管理記録部５から抜き出し（Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２１１）、その処理可能最大数を設備情報記録部１２から取り出し（Ｓ２０７）て和を取る（Ｓ２０８）。最後に（式１）に従って計算を行う（Ｓ２０９、２１０、２１２）。
【００２０】
また、方法（３）については設備情報記録部１２として装置名と一処理単位の処理時間から構成される図１２のような構成を用いる。設備ｉに対応する保管棚Ｘの物理在庫数をＳｘ、保管棚Ｘに属する各装置ｊの一処理単位の処理時間をＴｊとしたとき、設備ｉの上限値Ｕｉは（式２）によって求められる。
【００２１】
Ｕｉ = Ｓｘ × （１/Ｔｉ） / Σ（１/Ｔｊ）・・・・・（式２）
ここにΣは保管棚Ｘに属する全ての装置の１/Ｔｊの総和をとる。具体的には図１３のフローチャートに示すように搬送管理記録部５から設備ｉから保管棚Ｘを取り出し(図１３のステップＳ３０１）、保管棚Ｘの物理在庫数Ｓｘを取り出す（Ｓ３０２）。一方保管棚Ｘに属する装置一覧を搬送管理記録部５から抜き出し（Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３１１）、その一処理単位の処理時間を設備情報記録部１２から取り出し（Ｓ３０７）て逆数の和を取る（Ｓ３０８）。最後に（式２）に従って計算を行う（Ｓ３０９、Ｓ３１０、Ｓ３１２）。
【００２２】
次に、各装置で半導体ウェーハをどのように搬送していくかについて図１４のフローチャートを使って説明する。搬送管理部４において、定期的に装置ごとに(図１４のステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０３、Ｓ４０９)搬送管理記録部５に置かれている上限値および現在値を確認し（Ｓ４０４）、現在値が上限値以下である装置（Ｓ４０５）に対して次に搬送すべき半導体ウェーハを検索するようロットディスパッチ部３に問い合わせを行う（Ｓ４０６）。ロットディスパッチ部３では在庫管理記録部２を参照して搬送すべき半導体ウェーハを決定し搬送管理部４に半導体ウェーハ名を返す（Ｓ４０７）。搬送制御部４は、ロットディスパッチ部３で指示された半導体ウェーハ名に対し、在庫管理記録部２に登録されている図２に示す半導体ウェーハの所在情報から、現在の所在を確認した上で、その装置に対応する装置前保管棚８Ａを搬送管理記録部５から検索して搬送するよう指示する（Ｓ４０８）。なお、図１４では定期的にチェックする方法として一定時間ごとに自動的に全装置に対して問い合わせる方法をとっているが、その他にも装置前保管棚８Ａの在庫の現在値が減少したタイミングで装置ごとにチェックを行う等の方法をとること、またこれらの手段を複数組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の搬送システムは必要なタイミングで必要な装置に半導体ウェーハを搬送できるという特徴を有し、半導体製造における最適搬送を実現する搬送システムとして有効である。また、その他の生産ラインにおいても応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態におけるブロック図
【図２】在庫管理記録部の構成を示す図
【図３】搬送管理記録部の構成を示す図
【図４】搬送管理記録部の構成を示す図
【図５】搬送機器、装置前保管棚、待機保管棚の構成を示す図
【図６】装置前保管棚への半導体ウェーハを入出庫する方法を示す図
【図７】半導体ウェーハ入庫時の搬送制御フローを示す図
【図８】在庫上限値を設定するための構成を示す図
【図９】本発明の実施の形態におけるブロック図
【図１０】設備情報記録部の構成を示す図
【図１１】在庫上限値の設定方法における設定手順のフローを示す図
【図１２】設備情報記録部の構成を示す図
【図１３】在庫上限値の設定方法における設定手順のフローを示す図
【図１４】搬送可能な装置に対して搬送できる半導体ウェーハ検索フローを示す図
【符号の説明】
【００２５】
１  生産進捗部
２  在庫管理記録部
３  ロットディスパッチ部
４  搬送制御部
５  搬送管理記録部
６  搬送機器情報収集部
７  搬送機器
７Ａ  レール
７Ｂ  台車
８Ａ  保管棚
８Ｂ  保管棚
９  装置
１０  ケース
１１  端末
１２  設備情報記録部
【図１】
2006108214.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006108214.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006108214.tif 000009
【図８】
2006108214.tif 000010
【図９】
2006108214.tif 000011
【図１０】
2006108214.tif 000012
【図１１】
2006108214.tif 000013
【図１２】
2006108214.tif 000014
【図１３】
2006108214.tif 000015
【図１４】
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