(57)【要約】【課題】  従来の半導体製造施設は、大型製造施設を用いた大規模生産方式を前提とした技術又はシステム構成となっているため、これをそのまま高効率生産を可能とする小規模生産方式の小規模製造施設に適用することはできず、新たな技術又はシステム構成の構築が必要不可欠となる。【解決手段】  そこで本発明では、ウェーハ搬送容器を搬送する搬送装置１ａ，１ｂの搬送経路２ａ，２ｂを直線状に構成し、その左右側に、ウェーハ搬送容器の搬出入用ステーション９を設けた製造装置群３〜８を配置することにより、これを実現した。【選択図】    図１
2005057061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ搬送容器を搬送する搬送装置の搬送経路を直線状に構成し、その左右側に、ウェーハ搬送容器の搬出入用ステーションを設けた製造装置群を配置したことを特徴とする半導体製造施設
【請求項２】
製造装置群は、現像・露光装置を中央に配置したことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造施設
【請求項３】
搬出入用ステーションを、半導体中間製品の保管場所を兼用するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造施設
【請求項４】
搬送経路を平行に複数列配置すると共に、夫々の搬送経路の端部にウェーハ搬送容器の受渡ステーションを構成し、隣接の搬送経路の受渡ステーション間に相互移送装置を構成したことを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載の半導体製造施設
【請求項５】
製造装置群は、現像・露光装置と、ウェット系装置、ドライ系装置に群分けして、群毎に集中して配置したことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の半導体製造施設
【請求項６】
製造装置に対して振動影響を与えない装置又は補機を、製造装置設置階において、製造装置の近傍に設置すると共に、製造装置に対して振動影響を与える装置又は補機を、製造装置設置階の下方階において、製造装置の近傍に設置したことを特徴とする請求項１〜５までのいずれか１項に記載の半導体製造施設
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造施設、特に比較的小規模で、高生産効率を図る半導体製造施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現状の半導体製造施設は、大型製造施設を用いた大規模生産方式を前提とした構成となっており、高効率生産が比較的困難である。例えば、半導体製造にかかる製造リードタイムは、例えば一週間から一ヶ月程度と、比較的時間がかかっており、また現状の半導体製造施設では、一般に、製造装置の費用、クリーンルームの建設費用等、過剰な費用がかかり、施設を運用し、製造に要するエネルギーも過剰であることから、製造コストも大となっている。
【０００３】
従来の半導体製造施設の例としては、特許文献１や特許文献２等が挙げられる。
【特許文献１】特開平５−９０１１８号公報
【特許文献２】特許２８５３６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の半導体製造施設の具体的な例として、例えば、クリーンルームの面積が１０，０００ｍ2程度の規模の半導体製造施設では、半導体製造装置の設置面積が、約１，０００ｍ2程度であり、このような半導体製造施設では、ウェーハの搬送経路及び搬送システムが複雑であると共に、多くの搬送スペース及びウェーハ保管スペースが必要になり、原料供給から製品完成までのウェーハの合計搬送距離が約３０ｋｍに及ぶこともある。
【０００５】
特に、上述したクリーンルームの面積が１０，０００ｍ2程度の規模の半導体製造施設では、現像・露光装置は、広範囲に分散配置されており、この現像・露光装置は、半導体製造プロセスの中で最もウェーハ搬送頻度の高い装置であり、現像・露光装置と、その他の製造装置間のウェーハ搬送頻度が最も高く、距離も長いため、これが製造リードタイムの長時間化の原因となっている。
【０００６】
一方、このような規模の半導体製造施設における超純水、薬液、特殊材料ガス等の供給は、供給を行うための装置又は補機の振動が製造装置に影響を与えないようにするために、これらを製造装置から水平方向に離して集中化して設置し、こうして集中化した設備から、各製造装置に供給配管を介して供給するため、例えば供給配管を１００ｍ以上の長距離に渡って配管する必要があり、使用する配管材料が大量に必要になって、施工期間の長期化の原因にもなっている。
【０００７】
配管距離を短縮するために、製造装置をクリーンルーム内に設置すると共に、装置又は補機を集中して下方階に設置することも考えられる。しかしながら、このような配置では、製造装置と装置又は補機の設置面積が大きく異なる場合には、これらの製造装置を設置する階と補機を設置する下方階のうち、設置スペースがより広い階の所要面積に応じて、クリーンルームの面積が決定されるため、いずれかの階に、装置類が設置されない無駄なスペースが生じることになる。
【０００８】
更に、従来の半導体製造施設は、大型製造施設を用いた大規模生産方式を前提とした技術又はシステム構成となっているため、これをそのまま高効率生産を可能とする小規模生産方式の小規模製造施設に適用することはできず、新たな技術又はシステム構成の構築が必要不可欠となる。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決し、高効率な半導体製造を可能とする小規模清掃施設を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明では、まず請求項１において、ウェーハ搬送容器を搬送する搬送装置の搬送経路を直線状に構成し、その左右側に、ウェーハ搬送容器の搬出入用ステーションを設けた製造装置群を配置した半導体製造施設を提案している。
【００１１】
また請求項２では、請求項１の半導体製造施設において、製造装置群は、現像・露光装置を中央に配置することを提案している。
【００１２】
また請求項３では、以上の半導体製造施設において、搬出入用ステーションを、半導体中間製品の保管場所を兼用するように構成することを提案している。
【００１３】
また請求項４では、以上の半導体製造施設において、搬送経路を平行に複数列配置すると共に、夫々の搬送経路の端部にウェーハ搬送容器の受渡ステーションを構成し、隣接の受渡ステーション間に相互移送装置を構成することを提案している。
【００１４】
また請求項５では、以上の半導体製造施設において、製造装置群は、現像・露光装置と、ウェット系装置、ドライ系装置に群分けして、群毎に集中して配置することを提案している。
【００１５】
また請求項６では、以上の半導体製造施設において、製造装置に対して振動影響を与えない装置又は補機を、製造装置設置階において、製造装置の近傍に設置すると共に、製造装置に対して振動影響を与える装置又は補機を、製造装置設置階の下方階において、製造装置の近傍に設置することを提案している。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明では、ウェーハ搬送容器を搬送する搬送装置の搬送経路を直線状に構成し、その左右側に、ウェーハ搬送容器の搬出入用ステーションを設けた製造装置群を配置しているため、搬送装置によるウェーハ搬送容器を用いてのウェーハの搬送を高速で行うことができる。従って、この点において製造リードタイムの短縮化を図ることができる。
【００１７】
請求項２の発明では、半導体製造プロセスの中で最もウェーハ搬送頻度の高い現像・露光装置を中央に配置しているので、現像・露光装置と、その他の製造装置間のウェーハ搬送に要する距離を短縮し、従って搬送時間を大幅に短縮して、製造リードタイムを短縮することができる。
【００１８】
請求項３の発明では、ある工程の製造装置において処理を行ったウェーハをウェーハ搬送容器に収容した状態で、次工程の製造装置におけるプロセスの開始までの間、その製造装置の近辺で、空いている搬出入用ステーションに保管しておくことにより、特別な半導体中間品専用保管庫を設置する必要がなくなる。従って省スペースとなる。
【００１９】
請求項４の発明では、複数列の搬送経路に沿った製造装置群により、搬送装置によるウェーハ搬送の高速性を阻害することなく、製造能力を高めることができ、また複数の搬送経路に沿った製造装置群を、相互に利用して、統合的に製造を行うことにより、効率的な製造を行うことができる。
【００２０】
請求項５の発明では、製造装置群を、現像・露光装置と、超純水、薬液を使用する洗浄装置等のウェット系装置、特殊材料ガスを使用するガスプロセス系装置等のドライ系装置に群分けして、群毎に集中して配置しているため、ウェット系装置群に対して超純水や薬液供給装置又は補機及びドライ系装置群に対して特殊材料ガス供給設備等の装置又は補機を、夫々の製造装置群の近傍に配置することができる。従って配管長を短縮することができると共に、半導体製造施設の建設において、現場施工範囲を最小限として、プレファブ化比率を高めることが可能となる。
【００２１】
また請求項６の発明では、請求項５の発明と同様にウェット系装置群に対して超純水や薬液供給装置又は補機及びドライ系装置群に対して特殊材料ガス供給設備等の装置又は補機を、夫々の製造装置群の近傍に配置することができると共に、製造装置に対して振動影響を与える装置又は補機は、製造装置設置階の下方階において、製造装置の近傍に設置することにより、配管長の短縮化と、現場施工範囲を最小限とした高プレファブ化比率の実現と共に、装置又は補機による製造装置に対する悪影響を防止することができる。
【実施例１】
【００２２】
次に本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明を適用した半導体製造施設の構成を概念的に表した平面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
符号１ａ，１ｂはウェーハ搬送容器を搬送する搬送装置を示すものであり、２ａ，２ｂは、これらの搬送装置１ａ，１ｂを走行させる搬送経路であり、図に示されるように搬送経路２ａ，２ｂは、夫々直線状に構成され、２つが平行に配置されている。そしてこれらの直線状に延びる搬送経路２ａ，２ｂの左右側に多数の製造装置が配置されている。
【００２３】
多数の製造装置は、現像・露光装置と、ウェット系装置と、ドライ系装置とに群分けして、群毎にエリアに集中して配置されている。
【００２４】
即ち、符号Ａは現像・露光装置のエリアを示すものであり、このエリアＡ内に複数の現像・露光装置３ａ・３ｂ，…と複数の検査装置４，４，４，４，…が集中的に配置されている。
【００２５】
符号Ｂはウェット系装置のエリアを示すものであり、このエリアＢ内に、超純水や薬液を使用する洗浄装置等の、多数のウェット系装置５，５，５，５…が集中的に配置されている。また夫々の装置５，５，５，５…に隣接してウェット系装置の補機６，６，６，６，…が設置されており、これらの補機６，６，６，６，…は、装置５，５，５，５…に対して振動影響を与えないものが選択される。
【００２６】
符号Ｃはドライ系装置のエリアを示すものであり、このエリアＣ内に、特殊材料ガスを使用するガスプロセス系装置等の多数のドライ系装置７，７，７，７，…が集中的に配置されている。また夫々の装置７，７，７，７…に隣接してドライ系装置の補機８，８，８，８，…が設置されており、これらの補機８，８，８，８，…は、装置７，７，７，７…に対して振動影響を与えないものが選択される。
【００２７】
以上の群分けされた各エリアＡ，Ｂ，Ｃに配置された多数の装置において、搬送装置１ａ，１ｂとの間にウェーハ搬送容器（図２の符号１５）によるウェーハ（図示省略）の搬出入を行う装置は、上記搬送経路２ａ，２ｂに隣接して配置し、夫々の装置に、搬送装置１ａ，１ｂとの間で、ウェーハ搬送容器の搬出入を行うための搬出入用ステーション９を設けている。この搬出入用ステーション９は、後述するように半導体中間製品の保管場所を兼用する構成である。尚、図に示すように、この搬出入用ステーション９については、全ての装置に対して同一符号を付している。
【００２８】
平行に配置された搬送経路２ａ，２ｂの端部、図中下端には、ウェーハ搬送容器の受渡ステーション１０ａ，１０ｂを構成しており、これらの受渡ステーション１０ａ，１０ｂ間にウェーハ搬送容器の相互移送装置１１を構成している。
【００２９】
以上に説明した各構成要素は、図２に示すように、建物のクリーンルーム階に設置したクリーンルーム１２内に配置している。尚、符号１３はＦＦＵを示すものである。
【００３０】
そしてクリーンルーム階の下方階には、製造装置に対して振動影響を与える装置又は補機１４，１４，１４，１４，…を設置し、これらの装置又は補機１４，１４，１４，１４，…とクリーンルーム階の各装置との間を配管１６又は配線で接続している。このようにクリーンルーム階の下方階に設置する装置又は補機の例を説明すると、符号１４ａは超純水供給装置、１４ｂは薬液供給装置、１４ｃはガス供給装置、１４ｄは補機としての減圧ポンプである。
【００３１】
以上の実施例で示すように、本発明では、ウェーハ搬送容器１５を搬送する搬送装置１ａ，１ｂの搬送経路２ａ，２ｂを直線状に構成し、その左右側に、ウェーハ搬送容器１５の搬出入用ステーション９を設けた製造装置群を配置しているため、搬送装置１ａ，１ｂによるウェーハ搬送容器１５を用いてのウェーハの搬送を高速で行うことができる。従って、この点において製造リードタイムの短縮化を図ることができる。
【００３２】
特に、半導体製造プロセスの中で最もウェーハ搬送頻度の高い現像・露光装置３ａ，３ｂを中央のエリアＡに配置していることにより、現像・露光装置３ａ，３ｂと、その他の製造装置間のウェーハ搬送に要する距離を短縮し、従って搬送時間を大幅に短縮して、製造リードタイムを短縮することができる。
【００３３】
一方、以上の構成においては、ある工程の製造装置において処理を行ったウェーハをウェーハ搬送容器１５に収容した状態で、次工程の製造装置におけるプロセスの開始までの間、その製造装置の近辺で、空いている搬出入用ステーション９に保管しておくことにより、特別な半導体中間品専用保管庫を設置する必要がなくなる。従って省スペースとなる。
【００３４】
更に、この実施例では、複数列の搬送経路２ａ，２ｂに沿った製造装置群により、搬送装置１ａ，１ｂによるウェーハ搬送の高速性を阻害することなく、製造能力を高めることができ、また複数の搬送経路２ａ，２ｂに沿った製造装置群を、受渡ステーション１０ａ，１０ｂと相互移送装置１１を用いて相互に利用して、統合的に製造を行うことにより、効率的な製造を行うことができる。
【００３５】
また実施例では、製造装置群を、現像・露光装置３ａ，３ｂと、超純水、薬液を使用する洗浄装置等のウェット系装置５、特殊材料ガスを使用するガスプロセス系装置等のドライ系装置７に群分けして、群毎にエリアＡ，Ｂ，Ｃに集中して配置しているため、ウェット系装置５群及びドライ系装置７群に対して、夫々必要な補機６，８を、夫々の装置５，７群の近傍に配置することができる。従ってこれらの間の配管長を短縮することができると共に、半導体製造施設の建設において、現場施工範囲を最小限とすることができ、プレファブ化比率を高めることが可能となる。
【００３６】
また実施例においては、製造装置に対して振動影響を与える装置又は補機１４は、製造装置設置階、即ちクリーンルーム階の下方階において、製造装置の近傍に設置することができ、配管長の短縮化と、現場施工範囲を最小限とした高プレファブ化比率の実現と共に、装置又は補機１４による上記製造装置に対する悪影響を防止することができる。
【００３７】
特に、ドライ系装置の補器類の設置面積は、それが供給する対象の装置の設置面積と比較して大きいため、このような補器類のクリーンルーム階と下方階に分けて設置することによりクリーンルーム階及びその下方階のスペースの有効利用を図ることができ、面積利用効率を高めることができる。
【実施例２】
【００３８】
次に実施例に示すような本発明の半導体製造施設におけるウェーハ搬送システムを適用してウェーハ搬送を行った場合と、比較例として、従来型の半導体製造施設におけるウェーハ搬送システムによりウェーハ搬送を行った場合の搬送時間を比較した実施例を説明する。
【００３９】
即ち、半導体月産２５００ウェーハ処理の規模の半導体製造施設において、半導体製造総プロセス数を３００回、製造装置台数を４０台、ウェーハ搬送容器当りのウェーハ搬送単位枚数を５ウェーハとした場合の、ウェーハ搬送の合計時間を算出した結果を図３に示している。
【００４０】
図３において、右側の直方体が本発明の場合、左側の直方体が従来例の場合を示すものであり、この図から、本発明を適用した半導体製造施設では、従来のものと比較して、ウェーハ搬送合計時間が大幅に短くなり、従って本発明の半導体製造施設は、従来のものと比較して生産効率が高いことが分かる。
【実施例３】
【００４１】
次に超純水、特殊材料ガス及び薬液の供給を、クリーンルーム階に設置されている供給対象の装置に対して、実施例に示すように各装置の近傍から供給するようにした場合における、配管現地施工率の低下、それによる施工時間の短縮効果を、比較例として、従来のように、クリーンルーム階に設置した供給室から集中供給した場合と比較した結果を図４に示している。尚、測定はクリーンルームの面積２０００ｍ2の規模での施工を行った場合に対して行った。
【００４２】
図４において、右側の直方体が本発明の場合、左側の直方体が従来例の場合を示すものであり、この図から、本発明を適用した半導体製造施設では、従来のものと比較して、配管の施工時間が大幅に短くなり、従って本発明の半導体製造施設は、従来のものと比較して施工時間の短縮化を図れることが分かる。
【実施例４】
【００４３】
次に装置の補機類を、クリーンルーム階と下方階に分けて設置した本発明の場合と、比較例として、補器類を装置と分離して集中して配置した場合において、これらをクリーンルーム内に設置するのに必要な面積として比較した結果を図５に示している。尚、測定は、月産２５００ウェーハ処理の製造施設に対して行った。
【００４４】
図５において、右側の直方体が本発明の場合、左側の直方体が従来例の場合を示すものであり、この図から、本発明を適用した半導体製造施設では、従来のものと比較して、クリーンルーム内の所要面積が減少することから、クリーンルーム階及びその下方階のスペースの有効利用を図ることができ、面積利用効率を高めることができることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は以上のとおりであるため、高効率な半導体製造を可能とする小規模半導体製造施設を、省スペースで、且つ短い施工時間で構築することができるという大きな特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は発明を適用した半導体製造施設の構成を概念的に表した平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明の利点を、従来例との比較において示す説明図である。
【図４】本発明の他の利点を、従来例との比較において示す説明図である。
【図５】本発明の更に他の利点を、従来例との比較において示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ，１ｂ          搬送装置
２ａ，２ｂ          搬送経路
３ａ                現像装置
３ｂ                露光装置
４                  検査装置
５                  ウエット系装置
６                  ウェット系装置の補機
７                  ドライ系装置
８                  ドライ系装置の補機
９                  搬出入用ステーション
１０ａ，１０ｂ      受渡ステーション
１１                相互移送装置
１２                クリーンルーム
１３                ＦＦＵ
１４ａ              超純水供給装置
１４ｂ              薬液供給装置
１４ｃ              ガス供給装置
１４ｄ              減圧ポンプ
１５                ウェーハ搬送容器
１６                配管
Ａ                  現像・露光装置のエリア
Ｂ                  ウェット系装置のエリア
Ｃ                  ドライ系装置のエリア
【図１】
2005057061.tif 000003
【図２】
2005057061.tif 000004
【図３】
2005057061.tif 000005
【図４】
2005057061.tif 000006
【図５】
2005057061.tif 000007