(57)【要約】【課題】入力忘れ等に影響されない正確且つ定量的なボトルネックの分析ができる生産管理方法を得る。【解決手段】複数の処理装置からなる生産ラインを一元管理して製品を完成させる生産管理方法において、ある製品について第一の処理装置によって処理が終了する時間と、上記製品が引き続き第二の処理装置によって処理が開始される時間との差、即ちある製品の装置毎の待ち時間を計算することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すようにした。【選択図】        図２
2004355095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理装置からなる生産ラインを一元管理して製品を完成させる生産管理方法において、ある製品について第一の処理装置によって処理が終了する時間と、上記製品が引き続き第二の処理装置によって処理が開始される時間との差、即ちある製品の装置毎の待ち時間を計算することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すことを特徴とする生産管理方法。
【請求項２】
請求項１記載の生産管理方法において、ある製品の装置毎の待ち時間を計算し、これを各装置毎に累積することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すことを特徴とする生産管理方法。
【請求項３】
請求項１記載の生産管理方法において、ある製品の装置毎の待ち時間を計算し、これを各装置毎に平均することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すことを特徴とする生産管理方法。
【請求項４】
複数の処理装置からなる生産ラインを一元管理して製品を完成させる生産管理方法において、ある製品について第一の処理装置によって処理が終了する時間と、上記製品が引き続き第二の処理装置によって処理が終了する時間との差、即ちある製品の装置毎の通過時間を計算することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すことを特徴とする生産管理方法。
【請求項５】
請求項４記載の生産管理方法において、ある製品の装置毎の待ち時間を計算し、これを各装置毎に累積することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すことを特徴とする生産管理方法。
【請求項６】
請求項４記載の生産管理方法において、ある製品の装置毎の待ち時間を計算し、これを各装置毎に平均することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すことを特徴とする生産管理方法。
【請求項７】
請求項１あるいは請求項４記載の生産管理方法において、ストレージ監視がある場合の待ち時間の振り替えをして、ある製品の装置毎の待ち時間を計算することを特徴とする生産管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造ラインに代表される生産ラインにおいてボトルネックとなっている装置（工程）を見つけ出すことができる生産管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体製造ラインにおいては、製品は複数の工程で順次処理され、全ての工程を経たのち完成品として出荷される。各製品の仕掛状況、各製品の工程フロー、各装置の運転状況等は生産管理システムによって一元管理されている。
このような製造ラインにおいて、製造時間を短縮することは、仕掛在庫品の削減、出荷量の増大等をもたらし、生産性の向上に繋がるきわめて有効な方法である。
そこで、製造の進捗を阻害しているところ（以後、ボトルネックと呼ぶ）を見つけ出して、その部分の処理能力を改善することが行われている。
【０００３】
このようなボトルネックを探索する従来の方法を図１２〜図１５により説明する。図１２は従来のボトルネック分析方法による例えばＣＶＤ装置の状態定義を示している。
図中「製品処理中」とは製品（ウエハ）上に絶縁膜（ＳｉＯ２）を堆積させる状態を示し、「メンテナンス中」とは例えば故障を直したり、ガス流量を確認する等の作業等のため、製品処理が出来ない状態を示している。更に「待機中」とは上記以外の状態、即ち何もしていない状態のことである。特に、「待機中」の時間が少ない装置ほど余裕が無く、ボトルネックとなると判断されるので、この待機時間に注目する。なお、このような状態定義を各装置について行う。
【０００４】
図１３は図１２のような状態定義を行った時の装置状態遷移例をＣＭＰ装置の場合について示している。行の左から右へ時間が進んでおり、行の一番左が０：００で、一番右が２４：００で、一行が１日分の装置状態を示す。
図１３のような装置状態遷移図を作成するには、図１４のような装置状態管理テーブルが生産管理システム上に必要となる。図１４中、開始日時及び終了日時とは、製品の処理を開始・終了する日時を示す。状態時間とは、終了日時から開始日時を引いた値である。
【０００５】
生産管理システムは、製品を処理する時の開始・終了イベントを持っているので、それを流用して「製品処理中」のデータを作成する。
また、「メンテナンス中」も同様である。さらに「待機中」は、「製品処理中」と「メンテナンス中」のどちらでも無い状態の時間を指し、装置状態管理テーブルから見つけて作成する。なお、図１４はＣＭＰ装置のデータの場合で、その他の装置のデータも全て同様に作成する。
図１５は図１４に示すような各装置のデータから「待機中」の時間を装置別に１週間分累計し、左から小さい順番に並べたグラフであり、このグラフから最大のボトルネックはステッパであると結論している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のボトルネック分析方法は、製品を処理する製造・検査装置の待機時間に注目してボトルネックを探し出していたため、製品の搬送時間に手間取り製品処理の大きな停滞を招いていても、ボトルネックとして見つけることができなかった。
また、メンテナンス関連の発生イベントは生産管理システムで収集しているが、生産管理システムヘの入力はラインオペレータが人手で行うので、入力忘れや入力省略（特に短時間のメンテナンス）が発生する。このような状祝でボトルネックを分析しても、データの収集が不正確なものとなってしまい、誤った装置に対して誤った改善活動をする結果になり、正確に製造時間の短縮ができないという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は、製品の搬送時間に注目した新しいボトルネックの分析方法を採用することにより、入力忘れ等に影響されない正確且つ定量的なボトルネック分析方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の処理装置からなる生産ラインを一元管理して製品を完成させる生産管理方法において、ある製品について第一の処理装置によって処理が終了する時間と、上記製品が引き続き第二の処理装置によって処理が開始される時間との差、即ちある製品の装置毎の待ち時間を計算することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すようにしたものである。
【０００９】
またこの発明は、複数の処理装置からなる生産ラインを一元管理して製品を完成させる生産管理方法において、ある製品について第一の処理装置によって処理が終了する時間と、上記製品が引き続き第二の処理装置によって処理が終了する時間との差、即ちある製品の装置毎の通過時間を計算することによりボトルネックとなっている装置を見つけ出すようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の対象となる半導体製造ラインの一例を示す概要図であり、図において、生産管理システムのサーバ１は通常ライン外に設置され、通信ケーブル２を介してライン内に設置された複数のクライアントＰＣ３に接続されている。なお、上記クライントＰＣ３はラインオペレータやエンジニアに管理情報を提供するためのＰＣであり、その一部はライン以外の事務所等に設置されることもある。一方、ライン内には複数の製造装置や検査装置４、製品Ａ、Ｂ、…、ベイ間搬送システム５とベイ内用搬送車６等があり、更にラインオペレータ７がいる。
【００１１】
上記クライアントＰＣ３と製造装置や検査装置４間も通信ケーブル２で接続されており、各種の情報の交換を行っている。上記半導体を製造する代表的な装置として、ここではステッパ１０、ＣＭＰ装置１１、ＣＶＤ装置１２、エッチャー１３を例に掲げた。
製品はこれらの装置間を指示情報に基づいて搬送され、複数の処理工程を経て完成される。例えば、製品Ａはステッパ１０→エッチャー１３→ＣＶＤ装置１２の順番で処理され、また製品ＢはＣＶＤ装置１２→ＣＭＰ装置１１の順で処理される。なお、言うまでもないが、これらの順番は全製造工程の途中の一部分を示しているに過ぎない。
【００１２】
製品の搬送方法は、自動と手動に大別される。装置が一塊になっている部分をベイと称し、そのべイ間を搬送するのがベイ間搬送システム５であり、機械化により自動化されている。またべイ内の個々の装置に製品を搬送するのが搬送車６であり、ベイ間搬送システム５により無線制御される。自動化されていないところは、ラインオペレータ７による手動搬送となる。
このようにして生産管理システムは、各製品の仕掛状況、各製品の工程フロー、各装置の運転状況等を管理している。
【００１３】
次に、図２に本発明のボトルネック分析方法による時間分析のための定義を示している。本発明では従来の装置自体の時間分析に代えて、製品自体の時間分析を行うことを特徴としている。図２の横軸は時間の流れを示しており、製品Ａを例にステッパ１０の処理が終った時点（２月１日１０：００）からの製品の流れを示している。
【００１４】
ステッパ１０の処理が終ってから製品Ａはエッチャー１３まで搬送され、エッチャー１３に到着後エッチャー１３での処理開始まで準備及び待機する。またエッチャー１３での処理は処理開始（１１：００）から処理終了（１２：００）まで１時間続く。更に当該製品ＡはＣＶＤ装置１２まで搬送され、ＣＶＤ装置１２に到着後ＣＶＤ装置１２での処理開始まで準備または待機する。上記工程においてエッチャー１３での待ち時間は、ステッパ１０の処理が終った時点（１０：００）からエッチャー１３での処理開始（１１：００）までの時間（ここでは１ｈ）と定義し、また同様にＣＶＤ装置１２での待ち時間はエッチャー１３での処理が終った時点（１２：００）からＣＶＤ装置１２での処理開始（１５：００）までの時間（ここでは３ｈ）と定義する。
【００１５】
図３は上記待ち時間を管理するためのデータ管理テーブルで、図中、工程番号とは、製品の処理を行う順番を規定していて、１から始まり、品種によって５００〜１０００ぐらいの幅をもつ。処理開始、処理終了は製品の処理についてであり、待ち時間は処理開始時刻から前工程の処理終了時間を引いた値で自動計算される。
図３を用いた具体杓な計算は、製品Ａについての１２０番目の待ち時間１ｈは、２／１  １１：００から２／１  １０：００を引いた値である。
【００１６】
図４は装置別に待ち時間を集計するテーブルである。図５は本実施の形態１におけるボトルネック分析方法の集計結果を表すグラフであり、図４のデータを装置別に上記待ち時間を１週間分累計したものを、左から大きい順番に並べたものである。このグラフから、最大のボトルネックはエッチャーＰであると結論できる。
【００１７】
次に、図６は本実施の形態１におけるデータ管理テーブルヘのデータ蓄積方法を示すフローチャートであり、生産管理システムは図３から図５へどのように動作するかを説明する。
まず、ある装置で、ある製品が処理を開始したとする（ステップ１００）。その時に、データ管理テーブルへも処理開始日時や製品番号等を記録する（ステップ１０１）。その製品の処理が終了した時（ステップ１０２）に、処理終了日時等のデータを記録する（ステップ１０３）。その製品に次の工程があればそこへ搬送し（ステップ１０４）、なければ製品は完成したことになる（ステップ１０５）。これを当該製品の処理を行う全ての製造装置・検査装置で各々繰り返す。
【００１８】
図７は待ち時間の累積値を求める方法を示すフローチャートである。まず、累積する期間を指定する（ステップ２００）。例えば、２００３年２月１日からの１週間という具合である。
次に、ある装置を指定して、図３のデータ管理テーブルから合致するデータを抽出し（ステップ２０１）、図４のデータ集計テーブルに記録する（ステップ２０２）。そして、累積値を求めて（ステップ２０３）、図５のグラフのような集計結果へ記録する（ステップ２０４）。これを次の装置に対しても繰り返し、対象となる装置がなくなるまで実行する。
【００１９】
このようにすれば、従来のボトルネック分析時にあった製品搬送時間の無視やメンテナンス時間の不正確さ（本発明では待ち時間に含まれるので入力ミス等があっても影響しない）を省くことが可能となり、正確にボトルネックを見つけ出すことができるようになる。
因みに、上記のようにして見つけたボトルネックの改善方法としては、製品の搬送経路の見直し（例えば、より距離の短い経路を探して、それに切り替える）、当該装置の台数を増やす、当該装置のメンテナンス時間を削減する、当該装置の製品処理時間を短縮する等が考えられる。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態２は実施の形態１を改良したものである。
実施の形態１では待ち時間の累積値を用いてボトルネックを見つける方法を説明したが、この場合、特定の製品の待ち時間が極端に長いと上記累積値も大きくなり、数個の特異データがあるとそれによってボトルネックが決定されてしまうことになる。この実施の形態ではこのようなことのないように平均値を併用したものである。従って待ち時間の累積値に代わって待ち時間の平均値を用いることにより、より正確なボトルネックの把握が可能となる。
【００２１】
実施の形態３．
実施の形態３は実施の形態１を更に改良したものである。図８は実施の形態３によるボトルネック分析方法における時間分析のための定義を示している。この実施の形態３では上記実施の形態１における待ち時間に製品の処理時間を加えた時間、即ち処理装置に対する製品の通過時間の累積値を求めるものである。
図９は実施の形態３におけるボトルネック分析方法の集計結果を表すグラフであり、図５と同様の計算を行った分析結果を示している。この例では、グラフ最大のボトルネックはエッチャーであると判断できる。
【００２２】
この方法は上記実施の形態１のものに比べて、より正確な分析が可能となるが、製品の処理時間を短縮することは製品の品質を損なうことがあり技術的に困難な問題を伴うため、この分析は実施の形態１によるボトルネック改善対策を終了した後に行うことが望ましい。
【００２３】
実施の形態４．
実施の形態４は実施の形態３を改良したものである。
実施の形態３では通過時間の累積値を用いてボトルネックを見つける方法を説明したが、この場合も実施の態様２と同様、特定の製品の通過時間が極端に長いと上記累積値も大きくなり、数個の特異データがあるとそれによってボトルネックが決定されてしまうことになる。この実施の形態ではこのようなことのないように平均値を併用したものである。従って通過時間の累積値に代わって通過時間の平均値を用いることにより、より正確なボトルネックの把握が可能となる。
【００２４】
実施の形態５．
ストレージ監視を行う場合の実施の形態を説明する。
図１０はストレージ監視を行う場合の待ち時間を管理するためのデータ管理テーブルを示している。製造工程の中には図中最右欄に示すようなストレージ監視部分がある。このストレージ監視部分とは、開始マークがある工程を終了してから、終了マークのある工程を開始するまでの待ち時間に制限があることを示している。例えば拡散前処理から拡散処理のストレージ制限時間は一般には３時間となっている。これは３時間以上放置して処理を待っていると製品が劣化するからである。
【００２５】
このようなストレージ監視がある工程では、製品の待ち時間が後工程の装置状態によっては通常より長くなることがある。図１１はストレージ監視を考慮したデータ集計テーブルを示し、待ち時間の補正を行ったものである。例えば、図中２／１  １１：００の処理開始日時の行における待ち時間は１ｈの筈である（図４参照）。しかしストレージ監視があるため、その１ｈを後工程のＣＶＤ装置による製品Ａの処理時の待ち時間に加算して４ｈとする。このように待ち時間の振り替えをすることにより、ＣＶＤ装置の待ち時間が増加し、ボトルネックの精度がより一層向上するものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の生産管理方法によれば、装置毎の製品の待ち時間を用いた新しい分析方法を採用することにより、入力忘れ等に影響されない正確且つ定量的なボトルネックの分析ができる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の対象とする半導体製造ラインの一例を示す概要図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるボトルネック分析方法による時間分析のための定義図である。
【図３】待ち時間を管理するためのデータ管理テーブルである。
【図４】装置別に待ち時間を集計したテーブルである。
【図５】実施の形態１におけるボトルネック分析方法の集計結果を表すグラフである。
【図６】実施の形態１におけるデータ管理テーブルヘのデータ蓄積方法を示すフローチャートである。
【図７】待ち時間の累積値を求める方法を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態３におけるボトルネック分析方法による時間分析のための定義図である。
【図９】実施の形態３におけるボトルネック分析方法の集計結果を表すグラフである。
【図１０】待ち時間を管理するためのデータ管理テーブルである。
【図１１】ストレージ監視を考慮したデータ集計テーブルである。
【図１２】従来のボトルネック分析方法による例えばＣＶＤ装置の状態定義を行った図である。
【図１３】図１２の定義を使った時の装置状態遷移例を示す図である。
【図１４】従来のボトルネック分析方法における装置状態管理テーブルを示す図である。
【図１５】従来のボトルネック分析方法による集計結果を表すグラフである。
【符号の説明】
１  生産管理システム、２  通信ケーブル、３  クライアントＰＣ、４  製造装置あるいは検査装置、５  ベイ間搬送システム、６  搬送車、７  ラインオペレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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