(57)【要約】      （修正有）【課題】小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における仕掛品の管理方法を提供する。【解決手段】複数の処理ツールと、処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を含む。この方法は、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における低優先度基板の平均サイクル時間を長くし、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における高優先度基板の平均サイクル時間を短くして、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルをほぼ維持することにより、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルを維持することをさらに含む。【選択図】図２
2004274034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における低優先度基板の平均サイクル時間を長くし、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における高優先度基板の平均サイクル時間を短くして、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルをほぼ維持することにより、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルを維持することと、を含む方法。
【請求項２】
前記小ロットサイズが、５枚以下の基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記小ロットサイズが、３枚以下の基板である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
低優先度基板の平均サイクル時間を長くし、高優先度基板の平均サイクル時間を短くすることが、処理前に、高優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤより長い時間期間、１つ以上の前記処理ツールの小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤを格納することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツールの各々に近接した位置にある小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所と、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
１つ以上の前記処理ツールの前記小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤを格納することと、
前記格納された低優先度基板に先行して、１つ以上の前記処理ツールが入手可能な高優先度基板を処理することにより、高優先度基板のサイクル時間を短くしながら、それに応じて、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内での仕掛品を減少させないことと、を含む方法。
【請求項６】
前記小ロットサイズが、５枚以下の基板である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記小ロットサイズが、３枚以下の基板である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツールの各々に近接した位置にある小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所と、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
１つ以上の前記処理ツールの前記小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤと、高優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤとを格納することと、
１つ以上の前記処理ツール内での処理前に、低優先度基板より平均して短い時間期間、高優先度基板を格納することにより、高優先度基板のサイクル時間を短くしながら、それに応じて、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における仕掛品を減少させないことと、を含む方法。
【請求項９】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内で、異なるサイクル時間で、高優先度基板および低優先度基板を処理するとともに、平均サイクル時間および仕掛品を、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設の平均サイクル時間および仕掛品とほぼ同じレベルに維持することと、を含む方法。
【請求項１０】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
大ロットサイズ半導体デバイス製造施設より短い平均サイクル時間で、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において基板を処理しながら、前記大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ総生産量を維持することと、を含む方法。
【請求項１１】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ平均時間および仕掛品で、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において基板を処理しながら、前記大ロットサイズ半導体デバイス製造施設に対して、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設の生産量を高めることと、を含む方法。
【請求項１２】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する方法であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することと、
所定の時間期間内で処理されない仕掛品を特定することと、
前記特定された仕掛品を、小ロットサイズ基板キャリヤから大ロットサイズ基板キャリヤへ移送することと、
前記大ロットサイズ基板キャリヤを大容量格納領域に格納することと、を含む方法。
【請求項１３】
前記特定された仕掛品を、小ロットサイズ基板キャリヤから大ロットサイズ基板キャリヤへ移送することは、前記特定された仕掛品を、前記小ロットサイズ基板キャリヤから前記大ロットサイズ基板キャリヤへ移送するためのソーターを用いることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記大ロットサイズ基板キャリヤを大容量格納領域に格納することは、前記処理ツールから離れた場所で前記大ロットサイズ基板キャリヤを格納することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
１つ以上の前記処理ツールに近接した位置に小ロットサイズ基板キャリヤを格納することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
大ロットサイズ基板キャリヤを大容量格納領域から取り出し、前記キャリヤに格納された基板を、小ロットサイズ基板キャリヤ内に移送して戻すことをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における低優先度基板の平均サイクル時間を長くし、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における高優先度基板の平均サイクル時間を短くして、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルをほぼ維持することにより、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルを維持するように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【請求項１８】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツールの各々に近接した位置にある小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所と、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
１つ以上の前記処理ツールの前記小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤを格納し、
前記格納された低優先度基板に先行して、１つ以上の前記処理ツールが入手可能な高優先度基板を処理することにより、高優先度基板のサイクル時間を短くしながら、それに応じて、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内での仕掛品を減少させないように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【請求項１９】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツールの各々に近接した位置にある小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所と、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
１つ以上の前記処理ツールの前記小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤと、高優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤとを格納し、
１つ以上の前記処理ツール内での処理前に、低優先度基板より平均して短い時間期間、高優先度基板を格納することにより、高優先度基板のサイクル時間を短くしながら、それに応じて、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における仕掛品を減少させないように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【請求項２０】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内で、異なるサイクル時間で、高優先度基板および低優先度基板を処理するとともに、平均サイクル時間および仕掛品を、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設の平均サイクル時間および仕掛品とほぼ同じレベルに維持するように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【請求項２１】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
大ロットサイズ半導体デバイス製造施設より短い平均サイクル時間で、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において基板を処理しながら、前記大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ総生産量を維持するように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【請求項２２】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ平均時間および仕掛品で、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において基板を処理しながら、前記大ロットサイズ半導体デバイス製造施設に対して、前記小ロットサイズ半導体デバイス製造施設の生産量を高めるように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【請求項２３】
小ロットサイズ半導体デバイス製造施設であって、
複数の処理ツールと、
前記処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、
所定の時間期間内で処理されない仕掛品を特定し、
前記特定された仕掛品を、小ロットサイズ基板キャリヤから大ロットサイズ基板キャリヤへ移送し、
前記大ロットサイズ基板キャリヤを大容量格納領域に格納するように適合される少なくとも１つのコントローラと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設。
【発明の詳細な説明】
【発明の内容】
【０００１】
本願は、２００３年１月２７日に出願された米国仮特許出願第６０／４４３，００１号の優先権を主張し、同出願全体は、本願明細書に参照により援用されたものとする。
【０００２】
発明の分野
本発明は、一般的に、半導体デバイスの製造システムに関し、さらに詳しく言えば、製造施設内での基板キャリヤの搬送に関する。
【０００３】
関連出願の相互参照
本願は、本願と同一の譲受人に譲渡された同時係属中の以下の米国特許出願に関連し、各々の出願全体は、本願明細書に参照により援用されたものとする。
【０００４】
２００３年８月２８日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ」という発明の名称の米国特許出願第１０／６５０，３１０号（代理人事件整理番号第６９００号）
２００３年８月２８日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｔｏ  Ａｃｔｕａｔｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｄｏｏｒ  Ｏｐｅｎｉｎｇ／Ｃｌｏｓｉｎｇ」という発明の名称の米国特許出願第１０／６５０，３１２号（代理人事件整理番号第６９７６号）
２００３年８月２８日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ  ｆｒｏｍ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」という発明の名称の米国特許出願第１０／６５０，４８１号（代理人事件整理番号第７０２４号）
２００３年８月２８日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ  ｔｏ  ａ  Ｐｒｏｃｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」という発明の名称の米国特許出願第１０／６５０，４７９号（代理人事件整理番号第７０９６号）
２００２年８月３１日に出願され、「Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  Ｆｏｒ  Ｒｅｏｒｉｅｎｔｉｎｇ  Ａ  Ｗａｆｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｎｄ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｏｒｉｅｎｔａｉｏｎｓ」という発明の名称の米国特許出願第６０／４０７，４５２号（代理人事件整理番号第７０９７／Ｌ号）
２００２年８月３１日に出願され、「Ｗａｆｅｒ  Ｌｏａｄｉｎｇ  Ｓｔａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｄｏｃｋｉｎｇ  Ｇｒｉｐｐｅｒｓ  ａｔ  Ｄｏｃｋｉｎｇ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ」という発明の名称の米国特許出願第６０／４０７，３３７号（代理人事件整理番号第７０９９／Ｌ号）
２００３年８月２８日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｄｏｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  Ｄｏｏｒ  Ｌａｔｃｈｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃｌａｍｐｉｎｇ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」という発明の名称の米国特許出願第１０／６５０，３１１号（代理人事件整理番号第７１５６号）
２００３年８月２８日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｈａｎｄｌｅｒ  Ｔｈａｔ  Ｕｎｌｏａｄｓ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ  Ｄｉｒｅｃｔｌｙ  Ｆｒｏｍ  ａ  Ｍｏｖｉｎｇ  Ｃｏｎｖｅｙｏｒ」という発明の名称の米国特許出願第１０／６５０，４８０号（代理人事件整理番号第７６７６号）
２００３年１月２７日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｗａｆｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ」という発明の名称の米国仮特許出願第６０／４４３，０８７号（代理人事件整理番号第７１６３／Ｌ号）
２００３年１月２７日に出願され、「Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｌａｎｇｅ  ａｎｄ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｆｏｒ  Ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇ  Ｗａｆｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ」という発明の名称の米国仮特許出願第６０／４４３，１５３号（代理人事件整理番号第８０９２／Ｌ号）
２００３年１月２７日に出願され、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｌｏａｄｉｎｇ  Ｗａｆｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ」という発明の名称の米国仮特許出願第６０／４４３，１１５号（代理人事件整理番号第８２０２号）
２００３年１１月１３日に出願され、「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｌｏａｄｅｒ  ｔｏ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」という発明の名称の米国仮特許出願第６０／５２０，１８０号（代理人事件整理番号第８１５８／Ｌ号）
２００３年１１月１３日に出願され、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ＴｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇＳｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｃｏｎｖｅｙｏｒｓ」という発明の名称の米国仮特許出願第６０／５２０，０３５号（代理人事件整理番号第８１９５／Ｌ号）
【発明の背景】
【０００５】
典型的に、半導体デバイスの製造において、シリコン基板、ガラス板などの基板に対して一連の工程が実行される。これらのステップは、研磨、堆積、エッチング、フォトリソグラフィ、熱処理などを含むことがある。一般に、複数の処理チャンバを含む単一の処理システムまたは「ツール」において、多数の異なる処理ステップが実行されてよい。しかしながら、一般的に、製造施設の他の処理場所で他のプロセスを実行することが必要な場合があるため、製造施設内において、１つの処理場所から別の処理場所へと基板を輸送することが必要である。製造される半導体デバイスのタイプに応じるが、製造施設内の多数の異なる処理場所で実行される必要のある処理ステップ数は比較的多数になることがある。
【０００６】
密閉ポッド、カセット、コンテナなどの基板キャリヤ内で１つの処理場所から別の処理場所へと基板を輸送することが一般的である。また、自動誘導車、オーバーヘッド輸送システム、基板キャリヤ搬送ロボットなどの自動化された基板キャリヤ輸送デバイスを用いて、製造施設内の１つの場所から別の場所へと基板キャリヤを移動させたり、基板キャリヤ輸送デバイス間で基板キャリヤを移送したりすることが一般的である。
【０００７】
個々の基板に対して、未処理基板の形成または受け取りから、最終基板からの半導体デバイスのカッティングまでの全製造プロセスには、週または月単位で計られる経過時間が必要な場合がある。典型的な製造施設では、それに応じて、多数の基板が「仕掛品」（ＷＩＰ）として任意の所与の時間で存在することがある。ＷＩＰとして製造施設内に存在する基板は、運転資本の大きな投資を表すことがあり、基板当たりの製造コストを増大させる傾向がある。
【０００８】
製造施設がフル稼働である場合、ＷＩＰを減少させると、資本および製造コストが下がる。ＷＩＰの減少は、例えば、製造施設内で各基板を処理するための平均全経過時間を短縮することにより達成されてよい。
【０００９】
２００３年８月２８日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ」という発明の名称のすでに援用された米国特許出願第１０／６５０，３１０号（代理人事件整理番号第６９００号）には、基板キャリヤ輸送システムが開示されており、このシステムは、システムが用いられている製造施設の運転中、一定して稼動するように適合される基板キャリヤ用のコンベヤを含む。一定に稼動するコンベヤにより、製造施設内で基板を輸送しやすくなり、製造施設における各基板の総「滞留」または「サイクル」時間が短縮される。それによって、同じ工場生産量を産出するのに必要なＷＩＰが低いため、ＷＩＰの減少が達成されてよい。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第１の方法が提供される。第１の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第１の方法は、（１）小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における低優先度基板の平均サイクル時間を長くし、（２）小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における高優先度基板の平均サイクル時間を短くして、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルをほぼ維持することにより、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において所定の仕掛品レベルを維持することをさらに含む。
【００１１】
本発明の第２の態様において、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第２の方法が提供される。第２の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツールの各々に近接した位置にある小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所と、（３）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第２の方法は、（１）１つ以上の処理ツールの小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤを格納することと、（２）格納された低優先度基板に先行して、１つ以上の処理ツールが入手可能な高優先度基板を処理することにより、高優先度基板のサイクル時間を短くしながら、それに応じて、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内での仕掛品を減少させないこととをさらに含む。
【００１２】
本発明の第３の態様において、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第３の方法が提供される。第３の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツールの各々に近接した位置にある小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所と、（３）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第３の方法は、（１）１つ以上の処理ツールの小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に、低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤと、高優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤとを格納することと、（２）１つ以上の処理ツール内での処理前に、低優先度基板より平均して短い時間期間、高優先度基板を格納することにより、高優先度基板のサイクル時間を短くしながら、それに応じて、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内における仕掛品を減少させないこととをさらに含む。
【００１３】
本発明の第４の態様において、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第４の方法が提供される。第４の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第４の方法は、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内で、異なるサイクル時間で、高優先度基板および低優先度基板を処理するとともに、平均サイクル時間および仕掛品を、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設の平均サイクル時間および仕掛品とほぼ同じレベルに維持することをさらに含む。
【００１４】
本発明の第５の態様において、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第５の方法が提供される。第５の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムと、を有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第５の方法は、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設より短い平均サイクル時間で、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において基板を処理しながら、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ総生産量を維持することをさらに含む。
【００１５】
本発明の第６の態様において、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第６の方法が提供される。第６の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第６の方法は、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ平均時間および仕掛品で、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において基板を処理しながら、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設に対して、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設の生産量を高めることをさらに含む。
【００１６】
本発明の第７の態様において、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設内において仕掛品を管理する第７の方法が提供される。第７の方法は、（１）複数の処理ツールと、（２）処理ツール間で小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように適合される高速輸送システムとを有する小ロットサイズ半導体デバイス製造施設を提供することを含む。第７の方法は、（１）所定の時間期間内で処理されない仕掛品を特定することと、（２）特定された仕掛品を、小ロットサイズ基板キャリヤから大ロットサイズ基板キャリヤへ移送することと、（３）大ロットサイズ基板キャリヤを大容量格納領域に格納することとをさらに含む。本発明の上記および他の態様によるシステムおよび装置のように、多数の他の態様が提供される。
【００１７】
本発明の他の特徴および態様は、以下の詳細な記載、特許請求の範囲、添付の図面からさらに詳細に明らかになるであろう。
【詳細な説明】
【００１８】
上述したように、フル稼働の製造施設に対して、ＷＩＰを減少させると、資本および製造コストが下がる。しかしながら、ＷＩＰが減少すると、半導体デバイス製造施設に危険をもたらすことにもなりかねない。例えば、製造ライン内の処理ツールが非動作になると（例えば、機器の故障が原因の「機能停止」、定期的なメンテナンスや洗浄など）、非動作ツールが動作状態になるまで（例えば、「再稼動状態」にされるまで）、ＷＩＰが、工場生産を連続させるのに十分な基板バッファリングを与えることがある。その一方で、ＷＩＰが不十分であると、製造ラインが遊休した状態になることがある。
【００１９】
一般的に、１枚の基板あたりの平均サイクル時間が短縮されると、平均して、より多くの基板が施設を移動するため、仕掛品の対応する減少（例えば、相似、比例、または別の関係の減少）が実現する。本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、１枚の基板あたりの平均サイクル時間は、低優先度基板のサイクル時間を長くする一方で、高優先度基板のサイクル時間を長くすることにより、ほぼ一定に維持されてよい。（低優先度と高優先度の基板は、例えば、優先度１から優先度１００のような優先度値の範囲や、何らかの他の適切な優先度範囲にわたって分布されてよいことを留意されたい。）このようにして、高優先度基板のサイクル時間と仕掛品との間の関係が切り離され（例えば、低減または削減され）てよく、それによって、高優先度基板のサイクル時間が短くなっても、それに応じて、本発明を用いた半導体デバイス製造施設内での仕掛品が減少しない。
【００２０】
本発明により平均サイクル時間を短縮するために、高速基板キャリヤ輸送システムとともに、「小ロット」サイズ基板キャリヤが用いられる。高速基板キャリヤ輸送システムは、従来の輸送システム（以下に記載）より著しく速い速度で、半導体デバイス製造施設内において基板キャリヤを輸送するものであってよい。したがって、任意の所与の基板キャリヤが、より高速に施設を経由して送られてよい。
【００２１】
本願明細書で使用する場合、「小ロット」サイズ基板キャリヤとは、典型的に、１３枚または２５枚の基板を保持する従来の「大ロット」サイズ基板キャリヤより著しく数が少ない基板を保持するように適合される基板キャリヤを意味する。例えば、１つの実施形態において、小ロットサイズ基板キャリヤは、５枚以下の基板を保持するように適合される。他の小ロットサイズキャリヤ（例えば、１枚、２枚、３枚、４枚、または６枚以上の基板キャリヤを保持するが、大ロットサイズ基板キャリヤよりも著しく少ない枚数を保持する小ロットサイズキャリヤ）が用いられてよい。一般的に、各小ロットサイズ基板キャリヤは、半導体デバイス製造施設内で人間による基板キャリヤの輸送が実現可能なように非常に少数の基板を保持してよい。
【００２２】
半導体デバイス製造時の小ロットサイズの使用
図１は、大ロットおよび小ロットサイズ基板キャリヤに対する、半導体デバイス製造施設（ＦＡＢ）のサイクル時間またはＷＩＰと工場生産量との関係を表す例示的なグラフである。図１を参照すると、曲線１００は、大ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように構成された典型的な半導体デバイス製造施設に対する、サイクル時間またはＷＩＰと工場生産量との関係を示す。曲線１０２は、本発明による小ロットサイズ基板キャリヤを輸送するように構成された半導体デバイス製造施設に対する、サイクル時間またはＷＩＰと工場生産量との関係を示す。
【００２３】
曲線１００は、ＷＩＰとともにどのように工場生産量が増加するかを示す。ＷＩＰが増大し続けると、工場生産量も増加する。最終的に、比較的小さな生産量の増加には、大きなＷＩＰの増大が要求される。したがって、工場生産量の予測を得るために、大ロットサイズ施設は、典型的に、曲線１００の急な折れ曲がり部分の付近で稼動する（参照番号１０４で表す）。このような位置で、工場生産量が最大値に近く、サイクル時間またはＷＩＰの増大または減少が、工場生産量にほとんど影響を及ぼさない。
【００２４】
曲線１０２は、高速基板キャリヤ輸送システム（以下に記載）とともに小ロットサイズ基板キャリヤを使用すると、ＷＩＰおよび／または工場生産量にどのような影響を及ぼし得るかを示す。例えば、図１に示すように、曲線１０２は、曲線１００に対して右下に移行する。このような移行は、少ないＷＩＰで同じレベルの工場生産量を維持できるということを示す（参照番号１０６で示す）。この代わりとして、曲線１００による大ロットサイズ施設に表されているものと同じレベルのＷＩＰが、小ロットサイズ施設内で望まれれば、小ロットサイズ施設内の生産量が増大されてよい（参照番号１０８で示す）。本発明の少なくとも１つの実施形態において、例えば、参照番号１１０で図示するように、ＷＩＰをわずかに減少することにより工場生産量が増大する。曲線１０２に沿った他の動作点も用いられてよい。
【００２５】
曲線１０２上の「最適な」動作点の選択は、さまざまな要因に左右される。例えば、製品の中には、長寿命周期の製品および比較的安定した価格のものがある（例えば、工業機器または他の長寿命製品の応用内で使用されるデバイスなどの組み込み応用のデバイス）。これらの製品で使用されるデバイスは組み立てられ、財政的なリスクをほとんど負うことなく、後日販売するための在庫に格納することができる。このようなデバイスの基板は、低優先度として分類され、製造施設の設備能力を満たすために使用されてよい。在庫が少なくなってくると、提携した取引協定を満たす要求に応じて、これらの基板の優先度が上げられてよい（例えば、リードタイム、在庫レベルなど）。
【００２６】
３〜４年間市場に出ているＤＲＡＭ製品などの成熟した商品製品で使用されるデバイスの基板も、低優先度基板の候補である。これらのデバイスの歩留まりは一般的に高く、デバイスを用いる製品の商品性により、確実に市場が存在する。したがって、在庫の旧式化が起こることはまずないが、利益可能性は比較的低い。しかしながら、このような基板により、収益創出製品を作るために機器が確実に継続して利用されるように、設備能力が充填されてよい。
【００２７】
新製品は、特徴的に、大きな粗利益を与える。このような製品で使用されるデバイスの基板には、高優先度が与えられてよい。このようにして、製造施設は、より大きな粗利益の製品に生産をかたよらせることにより、１枚の基板あたりの利益を上げてよい。新製品は、多くの場合、市場の浸透を拡大するための価格を下げる競合およびマーケティング戦略により、急速な販売低下を受ける。より高い優先度をこれらの製品に与え、製造サイクル時間を選択的に短くすると、より高い粗利益で販売可能な製品量が増大することがある。また、短寿命サイクルの製品で使用されるデバイスの基板に、高い優先度が与えられてもよい。短寿命サイクル製品は、例えば、ディジタルカメラ用の特殊メモリデバイス、ビデオゲームコントローラ、携帯電話の構成部品などの民生用電子機器の個別仕様デバイスを含んでよい。これらのタイプのデバイスの在庫をかかえることは、旧式化するにつれ価格が急落することがあるため、リスクが高まる。
【００２８】
特別注文のデバイス、または開発中、変更中、または特別な品質テストを受けているデバイスが、製造施設において特別に取り扱われることが多く、このようなデバイスの製造に使用される基板は、多くの場合、「ホットロット」または「スーパーホットロット」と呼ばれる。ホットロットは、各プロセスステップの列の最前部へ移動するように優先順位が付けられている場合が多い。スーパーホットロットにはより高い優先度が与えられてよく、機器が取って置かれ、または、遊休状態にされたままにされて、スーパーホットロットの基板が到着するのを待機してよい。１ロットあたり１３枚または２５枚の基板を用いる従来の製造施設において、ホットロットおよびスーパーホットロットを使用すると、プロセスフローが著しく分断されることがある。しかしながら、以下にさらに記載するように、本発明により提供される小ロットサイズ製造施設では、ツールの利用をほとんど損失することなく、既存の生産フローに特別注文および他の同様なデバイスが組み合わされてよい。このようなデバイスの製造に使用される基板には、製造施設内における最も高い優先度が与えられてよい。
【００２９】
例示的な小ロットサイズ半導体デバイス製造施設
図２は、本発明により提供された例示的な小ロットサイズ（ＳＬＳ）半導体デバイス製造施設２００の略図である。図２を参照すると、ＳＬＳ施設２００は、小ロットサイズ基板キャリヤを複数の処理ツール２０４に分配するように適合される高速基板キャリヤ輸送システム２０２を含む。ＷＩＰを局所的に格納するために、各処理ツール２０４またはその付近に、局所格納領域またはバッファリング２０６が設けられる。さらに、大量格納領域またはバッファリング２０８が設けられてもよい（例えば、製造中に伸びるＷＩＰのピークに対応し、ＷＩＰをより長い期間格納するための大量ストック）。
【００３０】
小ロットサイズ基板キャリヤを開き、キャリヤに含まれる基板をそこから取り出し、処理し、および／またはそこに戻すために、各々の処理ツール２０４に、キャリヤ開口デバイス２１０が設けられる。以下にさらに記載するように、高速輸送システム２０２から各処理ツール２０４のキャリヤ開口デバイス２１０に小ロットサイズ基板キャリヤを移送するための機構（別々に図示せず）が設けられる。
【００３１】
製造施設２００の動作を制御するための自動通信および／またはソフトウェアシステム２１２が設けられ、例えば、製造実行システム（ＭＥＳ）、材料管理システム（ＭＣＳ）、スケジューラなどを含んでよい。図２に、処理ツール２０４への小ロットサイズ基板キャリヤの分配を制御するための別個の分配システムコントローラ２１４が示されている。分配システムコントローラ２１４は、自動通信および／またはソフトウェアシステム２１２の一部であってよく、および／または、別個のＭＥＳ、ＭＣＳ、またはスケジューラが用いられてよい。
【００３２】
ほとんどの処理ツールは、大ロットサイズ製造施設の場合であっても、小さなバッチ単位で基板を処理する（例えば、１つの処理チャンバ当たり１枚または２枚の基板を一度に処理することにより）。しかしながら、炉やウェット処理ツールなどのいくつかの処理ツールは、大きなバッチサイズ単位で基板を処理する（例えば、１バッチ当たり約２５枚から２００枚の基板）。したがって、小ロットサイズ製造施設２００は、大バッチサイズ処理ツールの分配、格納、および動作要求に対応するように適合されてよい。図２に、１つのこのような例示的な大バッチサイズ処理ツールを参照番号２１６で示す。
【００３３】
多くの大バッチサイズ処理ツールは、別々に図示していない装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）を利用して、ロボットブレードを用いて大ロットサイズキャリヤから基板を直接取り除く（例えば、一度に１枚の基板）。その後、処理に必要な大バッチを作る要求に応じて、個々の基板が、処理ツールにより処理チャンバに移送される。このような処理ツールに小ロットサイズ基板キャリヤの局所格納領域を設けることにより、小ロットサイズ製造施設２００ないで大バッチサイズ処理ツールの装置フロントエンドモジュールを用いて、大きな基板バッチが作られてよい。
【００３４】
他の大バッチサイズ処理ツールは、完全な大ロットサイズキャリヤを内部バッファに引き込み、または、同時に、複数の基板を大ロットサイズ基板キャリヤから内部バッファに引き込む。このようなツールに対して、小ロットサイズ製造施設２００内に、小ロットサイズキャリヤから大ロットサイズキャリヤへ基板を移動させるソーターモジュール２１８が用いられてよい。
【００３５】
上述したように、高速輸送システム２０２は、小ロットサイズ基板キャリヤを複数の処理ツール２０４に分配するように適合される。このようなシステムは、通常の生産能力に要求される平均速度の少なくとも２倍の移動速度能力を備えることが好ましい（例えば、通常の生産中に生じる移動速度要求のピークに応答可能であること）。さらに、システムは、工場の異常、逸脱、および／または製造処理の変更（例えば、予定されていないメンテナンス、優先度の変更、製造歩留まりの問題など）に応答して、異なる処理ツールに基板を再方向付け、再経路決め、または再移動する能力を備えることが好ましい。
【００３６】
２００３年８月２８日に出願された米国特許出願第１０／６５０，３１０号（’３１０出願）には、小ロットサイズ基板キャリヤ輸送システム２０２として使用されてよい基板キャリヤ輸送システム（例えば、コンベヤ）が開示されている。’３１０出願の輸送システムは、基板キャリヤの取り除きおよび装填動作中、移動を継続する。装填／取り除き機構が、各処理ツールまたは処理ツール群に関連付けられて、輸送システムの動作中、輸送システムとの間で基板キャリヤの装填および／または取り除きを行うように動作してよい。各装填／取り除き機構は、装填または取り除き動作中、輸送システムが基板キャリヤを運ぶ速度に実質的に一致するように移動する装填／取り除き部材を含んでよい。したがって、装填および／または取り除き部材は、基板／基板キャリヤを慎重に取り扱うように適合される。’３１０出願の輸送システムは、従来の大ロットサイズ輸送システムより著しく高速に動作されてよく、工場の異常、逸脱、および／または製造処理の変更に応答して、異なる処理ツールに基板を再方向付け、再経路決め、または再移動することに容易に対応できる。他の基板キャリヤ輸送システムが同様に用いられてよい。
【００３７】
２００３年１月２７日に出願された米国特許出願第６０／４４３，０８７号（’０８７出願）に、適切な高速輸送システムの１つの特定の実施形態が記載されている。’０８７出願には、半導体デバイス製造施設の少なくとも一部分内に閉ループを形成し、そこで基板キャリヤを輸送する、ステンレス鋼または同様の材料から構成されるリボンを含んでよいコンベヤシステムが記載されている。リボンの厚い部分が垂直面内にあり、リボンの薄い部分が水平面内にあるようにリボンを向けることにより、リボンは、水平面に柔軟性があり、垂直面に剛性がある。このような構成により、本発明のコンベヤを安価に構成および提供することができるようになる。例えば、リボンを構成するために必要な材料はほとんどなく、製造が容易であり、その縦方向の剛性／強度により、支持構造（例えば、従来の水平方向に向いたベルトタイプのコンベヤシステムで使用されるローラや他の同様な機構など）を補充することなく、多数の基板キャリヤの重量を支持できる。さらに、コンベヤシステムは、リボンが、その横方向の柔軟性により湾曲、屈曲、または別の形状にされてさまざまな構成にされてよいため、高度にカスタマイズ可能である。
【００３８】
図２に示すように、ＳＬＳ製造施設２００は、参照番号２０２’および２０２’’で示すような追加の高速輸送システムを含んでよい。３つよりも少数または多数のこのような輸送システムが用いられてよい。例えば、小ロットサイズ基板キャリヤを製造施設の他の部分、例えば、大ロットサイズ基板キャリヤに格納された基板を処理する機器、製造施設の異なる物理領域（例えば、施設の拡張領域など）などに移送するために、追加の高速輸送システムが用いられてよい。高速輸送システム２００、２００’、および２００’’間で基板キャリヤを移送するため、および／または、追加の基板キャリヤ格納領域を与えるために、１つ以上の移送機構２２０が用いられてよい。本発明の少なくとも１つの実施形態において、第１の高速輸送システム（例えば、図２の高速輸送システム２００）から基板キャリヤを取り除き、その基板キャリヤを第２の高速輸送システム（例えば、図２の高速輸送システム２００’）に移送し、またはその逆に移送するために、１つ以上の基板キャリヤハンドラおよび回転基板キャリヤステージが用いられてよい。２００３年１１月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／５２０，０３５号（代理人事件整理番号８１９５／Ｌ号）に、このようなシステムおよび方法が記載されている。
【００３９】
高速輸送システム２０２から基板キャリヤがなくならないようにするために、各処理ツール２０４は、ＷＩＰをバッファリングまたは格納するための局所格納領域を含んでよい（上述したように）。それによって、ツールに基板を分配するために高速輸送システム２０２が不要な処理ツールの単独動作が与えられてよい。多くの従来の処理ツールは、少なくとも２つの大ロットサイズ（例えば、２５枚）基板キャリヤを収容するため、本発明の少なくとも１つの実施形態において、各処理ツール２０４またはその付近にある局所格納領域が、各処理ツールまたはその付近に多数の小ロットサイズ基板キャリヤを格納することにより、同様の数の基板を格納するように適合される（例えば、１つの実施形態において、約５０以上の小ロットサイズキャリヤ）。各処理ツール２０４またはその付近に、他のまたは異なる数の基板キャリヤが格納されてよい（例えば、５０より少ない数、５０より多い数など）。
【００４０】
２００３年１月２７日に出願された米国仮特許出願第６０／４４３，１１５号に、従来のベイ分散形ストッカと比較した場合、作用する高速輸送システムの走行方向に顕著に長いシャシを有する高速ベイ分散形ストッカ（ＨＳＢＤＳ）が開示されている。ＨＳＢＤＳは、基板キャリヤを高速輸送システムに装填し、そこから基板キャリヤを取り除くように適合される高速基板キャリヤハンドラを特徴とする。また、ＨＳＢＤＳは、さらなる基板バッファリングを与えるために、基板キャリヤ格納棚の追加の列を含む。局所格納領域を与えるための他のシステムが用いられてよい（例えば、分散形ストッカ、フィールドストッカ、オーバーヘッド／天井取り付け型テーブルまたは棚など）。
【００４１】
大量格納領域またはバッファリング２０８が、製造中に伸びるＷＩＰのピークに対応し、ＷＩＰをより長い期間格納するための大量ストックを与えてよい。例えば、待機中の注文、非製品基板などが、大量格納領域またはバッファリングに配置されてよい。このような大量格納領域またはバッファリングの能力の選択は、製造施設の要求に応じる。大量格納領域またはバッファリング２０８は、例えば、高速輸送ループに沿った小ロットサイズストッカ、高速輸送経路上またはより低速の輸送経路（図示せず）に沿った大ロットサイズストッカ、別のタイプの高密度格納領域、分散形ストッカ、フィールドストッカ、オーバーヘッドおよび／または天井取り付け型テーブルまたは棚などを含んでよい。小ロットサイズ基板キャリヤに格納された基板は、ソーターを介して大ロットサイズキャリヤに移送され、その後、高密度格納場所に配置されてよい。
【００４２】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、低使用である仕掛品（例えば、技術的に待機中の状態にある基板、テスト基板、非生産基板、長期保有用に作られた基板などの非活動状態にあるＷＩＰ）が、より大きな格納能力のある大ロットサイズ基板キャリヤに格納されてよい（このような高密度キャリヤ内に基板を格納するコストが、一般的に、小ロットサイズキャリヤ格納領域より安いため）。例えば、低使用のＷＩＰが、小ロットサイズキャリヤから大ロットサイズキャリヤへ（例えば、ソーターを介して）移送され、大量ストッカに格納されてよい。低使用ＷＩＰが、所定の時間期間（例えば、５日、または何らかの他の時間期間）内に処理されなければ、ＷＩＰは、小ロットサイズキャリヤから大ロットサイズキャリヤ（例えば、１３枚または２５枚の基板を格納するキャリヤ）に移送され、製造施設２００内の別の場所に移送されてよい。例えば、大量格納領域２０８’が、製造施設２００の主要な処理領域から離れた場所に低使用ＷＩＰを格納するように適合される大ロットサイズ大量ストッカを含んでよい。
【００４３】
処理ツール２０４で基板キャリヤを装填および取り除いている間、処理ツール２０４と製造施設２００との間の通信が、ロット識別情報、処理パラメータ、ツール動作パラメータ、処理命令などを与えてよい。自動通信および／またはソフトウェアシステム２１２は、上記および他の通信を取り扱うようにデザインされる。このような通信は、基板処理を遅延しない程度に十分高速なものであることが好ましい。例えば、処理ツールの工場インタフェースで基板キャリヤを装填するための典型的な要求は、約２００秒未満であってよく、場合によっては、３０秒未満である。
【００４４】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、自動通信および／またはソフトウェアシステム２１２は、基板レベル追跡を実行するように適合され（大ロットサイズ環境で典型的に用いられるキャリヤレベル追跡とは対照的）、必要に応じて、ロットとしてグループ化された基板を参照してよい。このような基板ベースのアプローチをとると、製造施設２００の性能が上がることがあり、ソフトウェアの制約により、小ロットサイズ製造の利益が損なわれることがなくなる。
【００４５】
各処理ツール２０４にあるキャリヤ開口デバイス２１０（小ロットサイズ基板キャリヤに含まれる基板をそこから取り出し、処理し、および／またはそこに戻すように、キャリヤを開くためのもの）は、工場全体の実施コストを最小限に抑えるために、工場標準インタフェース（例えば、ＳＥＭＩ標準）を用いることが好ましい。この代わりとなるキャリヤ開口機構が用いられてよい。例えば、２００３年８月２８日に出願された米国特許出願第１０／６５０，３１１号には、ドアラッチ機構と、基板移送場所にあるアクチュエータ機構（例えば、半導体デバイス製造処理中に使用されてよい処理ツールの）とが相互作用することにより自動的に解除される基板キャリヤのドアラッチ機構が開示されている。同じアクチュエータ機構は、基板キャリヤの一部であってよく（例えば、輸送中に基板キャリヤにより格納された基板を固定する）基板クランピング機構を解放してもよい。同様に、２００３年８月２８日に出願された米国特許出願第１０／６５０，３１２号には、基板キャリヤのドアが開くようにするために、基板移送場所の入口に向けた基板キャリヤの移動を用いることが記載されている。基板移送場所の入口から離れた方向に基板キャリヤを移動させると、基板キャリヤのドアは閉じる。他のキャリヤ開口方法および装置が用いられてよい。
【００４６】
大ロットサイズ製造施設内で用いられる移動速度は比較的遅いため、人間のオペレータは、必要に応じて（例えば、自動輸送システムの故障時）、処理ツール間でロットを移動させてよい。小ロットサイズ製造の場合、要求される移動速度が速いため、人間のオペレータを使用することは典型的に実現不可能である。その結果、（人間のオペレータ以外の）冗長システムが用いられて、適切な工場動作を確保してよい。このような冗長システムは、例えば、追加の制御システムコンピュータ、ソフトウェアデータベース、自動輸送システムなど（別々に図示せず）を含んでよい。
【００４７】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、小ロットサイズ製造施設２００は、例えば、高速輸送システム２００の動作中（例えば、稼動中および／または他のツールにサービスしている間）、新しい処理ツールを設置および設定する能力を含んでよい。２００３年１１月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／５２０，１８０号（８１５８／Ｌ）には、高速基板キャリヤ移送ステーション（高速基板キャリヤ輸送システムへ基板キャリヤを装填し、そこから基板キャリヤを取り除くためのもの）が、輸送システムの動作中、高速基板キャリヤ輸送システムに揃えられ調整されてよい。その後、移送ステーションの基板キャリヤハンドオフ機能がテストされてよく、高速移送ステーションが運転状態にされてよい。他の方法／システムが用いられてもよい。
【００４８】
図２を参照して上述したような小ロットサイズ製造施設を使用することにより、従来の大ロットサイズ製造施設よりも多数の利点が得られる。例えば、小ロットサイズ製造施設により、さまざまな多様性が得られることがある。図１を参照して記載したように、処理ツールの同等のセットに対して、小ロットサイズ製造施設が、（１）サイクル時間を短縮して同等の生産量で、（２）工場生産量を増大させて同等のサイクル時間で、または（２）それらの間のいずれかの点で動作されてよい。工場動作状態（大ロットサイズベースラインに対して）は、ビジネス要求または他の条件に基づいて、サイクル時間の短縮または能力の増大のいずれかに優先度を置くように適合されてよい。さらに、高速基板キャリヤ輸送システムを使用することにより、特別注文および他の同様なデバイスが、ツールの利用性をほとんど損なうことなく、既存の生産フローに組み入れられてよい。ホットロットおよび／またはスーパーホットロットが、典型的に、製造施設の生産量速度にほとんど影響を与えることなく、小ロットサイズ製造施設内において処理されてよい。それによって、ホットロットおよび／またはスーパーホットロットを処理するために、過度の能力がほとんど要求されない。
【００４９】
前述した記載は、本発明の例示的な実施形態を開示しているのに過ぎない。本発明の範囲内にある上記に開示した装置および方法の修正は、当業者に容易に明らかであろう。例えば、異なる処理ツール、格納デバイスおよび／または輸送システムレイアウトおよび／またはタイプ、より多い数または少ない数の処理ツール、格納デバイスおよび／または輸送システムなどのように、小ロットサイズ製造施設の他の構成が用いられてよい。少なくとも１つの実施形態において、小ロットサイズ基板キャリヤを洗浄するための基板キャリヤクリーナ２２２が設けられてよい。このようにして、基板キャリヤが洗浄されて、両立し得ないプロセスの相互汚染が防止されてよい。図２に示すような小ロットサイズ半導体デバイス製造施設は、より大型の半導体デバイス製造施設の一部またはサブセットをなすものであってよい（例えば、１つ以上の他の小ロットサイズ半導体デバイス製造施設および／または１つ以上の大ロットサイズ半導体デバイス製造施設を含んでよい）。例えば、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設は、デバイス生産の相互接続形成段階のすべてまたは一部分のサイクル時間を短くするための用いられてよい。すなわち、本発明により提供される小ロットサイズ半導体デバイス製造施設が、デバイス処理時間の一部分を選択的に加速させるように用いられてよい。別の例として、リソグラフィベイにおいて、小ロットサイズ製造モジュールが、度量衡、基板再加工などのためにサイクル時間を向上させるために用いられてよい。
【００５０】
自動通信および／またはソフトウェアシステム２１２、分配システムコントローラ２１４および／または任意の他のコントローラは、多数のＷＩＰ管理機能を実行するようにプログラムされてよく、または他の方法で構成されてよい。例えば、本発明の少なくとも１つの実施形態において、このようなシステムおよび／またはコントローラは、（１）小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内で低優先度基板の平均サイクル時間を長くし、（２）小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内で高優先度基板の平均サイクル時間を短くして、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内の所定の仕掛品レベルをほぼ維持することにより、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内の所定の仕掛品レベルを維持するように構成されてよい。本発明の別の実施形態において、システムおよび／またはコントローラは、（１）１つ以上の処理ツール２０４の小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤを格納し、（２）格納された低優先度基板に先行して１つ以上の処理ツール２０４に対して利用可能な高優先度基板を処理して、高優先度基板のサイクル時間を短くするとともに、それに対応して、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内での仕掛品を減少しないように構成されてよい。
【００５１】
本発明のさらなる別の実施形態において、このようなシステムおよび／またはコントローラが、（１）低優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤと、高優先度基板を含む小ロットサイズ基板キャリヤを、１つ以上の処理ツール２０４の小ロットサイズ基板キャリヤ格納場所内に格納し、（２）１つ以上の処理ツール２０４内の処理の前に、低優先度基板より平均して短い時間期間、高優先度基板を格納して、高優先度基板のサイクル時間を短くするとともに、それに対応して、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内の仕掛品を減少しないように構成されてよい。
【００５２】
本発明のさらなる実施形態において、このようなシステムおよび／またはコントローラは、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設の平均サイクル時間および仕掛品とほぼ同じレベルに平均サイクル時間および仕掛品を維持しながら、異なるサイクル時間で、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内で高優先度および低優先度基板を処理するように構成されてよい。
【００５３】
本発明の別の実施形態において、このようなシステムおよび／またはコントローラは、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ全生産量を維持しながら、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設よりも低い平均サイクル時間で、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内で基板を処理するように構成されてよい。
【００５４】
本発明のさらなる実施形態において、このようなシステムおよび／またはコントローラは、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設に対して、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００の生産量を上げながら、大ロットサイズ半導体デバイス製造施設とほぼ同じ平均サイクル時間および仕掛品で、小ロットサイズ半導体デバイス製造施設２００内で基板を処理するように構成されてよい。
【００５５】
本発明のさらなる実施形態において、このようなシステムおよび／またはコントローラは、（１）所定の時間期間内に処理されていない仕掛品を特定し、（２）小ロットサイズ基板キャリヤから大ロットサイズ基板キャリヤへ特定された仕掛品を移送し、大ロットサイズ基板キャリヤを大量格納領域に格納するように構成されてよい。
【００５６】
以上、本発明の例示的な実施形態に関連して本発明を記載してきたが、他の実施形態が、特許請求の範囲により規定される本発明の趣旨および範囲内のものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】大ロットおよび小ロットサイズ基板キャリヤに関する、半導体デバイス製造施設（ＦＡＢ）のサイクル時間またはＷＩＰと施設生産量との関係を表す例示的なグラフである。
【図２】本発明により提供される例示的な小ロットサイズ（ＳＬＳ）半導体デバイス製造施設の略図である。
【符号の説明】
【００５８】
２００  小ロットサイズ半導体デバイス製造施設
２０２  高速基板キャリヤ輸送システム
２０４  処理ツール
２０６  局所格納領域またはバッファリング
２０８  大量格納領域またはバッファリング
２１０  キャリヤ開口デバイス
２１２  自動通信および／またはソフトウェアシステム
２１４  分配システムコントローラ
２１６  大バッチサイズ処理ツール
２１８  ソーターモジュール
２２０  移送機構
【図１】
2004274034.tif 000003
【図２】
2004274034.tif 000004
【外国語明細書】
2004274034000001.pdf