(57)【要約】製造システムは、加工される材料（１１０，１２０）と材料（１１０，１２０）を加工する加工ツール（１３０，１４０，１５０）とを含む。材料（１１０，１２０）の各々に対して、加工ツール（１３０，１４０，１５０）と直接情報を交換し、かつその直接交換された情報に基づいてどの加工ツール（１３０，１４０，１５０）でそれぞれの材料（１１０，１２０）を加工するかを決定する手段（１１１，１２１）が割り当てられる。
2004519055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造システムであって、
加工される材料と、
前記材料を加工する加工ツールとを備え、
前記材料の各々に対して、前記加工ツールと直接情報を交換し、かつ該直接交換された情報に基づいてどの加工ツールがそれぞれの材料を加工するかを決定する手段が割り当てられている、製造システム。
【請求項２】
前記加工ツール間で前記材料を輸送するための輸送手段をさらに備える、請求項１に記載の製造システム。
【請求項３】
前記手段は、無線リンクを介して前記加工ツールと直接前記情報を交換する無線通信手段を有する、請求項１に記載の製造システム。
【請求項４】
前記手段は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨプロトコルに基づいて無線リンクを介して前記加工ツールと前記情報を交換する無線通信手段を有する、請求項１に記載の製造システム。
【請求項５】
前記手段は、決定する際に、行なわれる次の加工ステップ、前記加工ツールの種類、それぞれの材料と前記加工ツールの少なくともいくつかの間の距離、前記加工ツールの少なくともいくつかの動作条件、それぞれの加工ツールを既に待っている他の材料の数、加工ステップの予想継続時間のうちの１または複数の基準を考慮する、請求項１に記載の製造システム。
【請求項６】
前記手段は、決定するためのハードウェア手段とソフトウェア手段を含む、請求項１に記載の製造システム。
【請求項７】
前記手段はハードウェア手段とソフトウェア手段を含み、前記ソフトウェア手段は前記ハードウェア手段上で作動するＪＡＶＡアプレットから成る、請求項１に記載の製造システム。
【請求項８】
前記加工ツールは、前記材料に割り当てられた前記手段と直接情報を交換するために、ハードウェア手段とソフトウェア手段を含み、前記ソフトウェア手段は前記ハードウェア手段上で作動するＪＡＶＡアプレットから成る、請求項１に記載の製造システム。
【請求項９】
前記手段と前記加工ツールにＪＡＶＡアプレットを供給するＪＡＶＡアプレットサーバと、
データを読み書きするための、前記手段および前記加工ツールにより直接アクセス可能なデータベースとをさらに備える、請求項１に記載の製造システム。
【請求項１０】
前記加工される材料はウエハであり、
前記加工ツールはウエハ加工ツールであり、
前記製造システムは、前記加工されるウエハを前記ウエハ加工ツール間で移動するためのポッドをさらに備える、請求項１に記載の製造システム。
【請求項１１】
材料加工方法であって、
ａ）加工される材料を提供するステップと、
ｂ）前記材料を加工する加工ツールを提供するステップと、
ｃ）前記加工される材料の各々に対して、加工ツールと直接情報を交換し、かつどの加工ツールでそれぞれの材料を加工するかを決定する手段を割り当てるステップと、
ｄ）前記手段と前記加工ツールの少なくともいくつかとの間で直接情報を交換するステップと、
ｅ）前記交換された情報に基づいて、どの加工ツールがそれぞれの材料を加工するかを決定するステップと、から成る方法。
【請求項１２】
ｆ）それぞれの材料を、該それぞれの材料を加工する加工ツールに輸送するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップｄ）は無線リンクをセットアップすることにより行なわれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ステップｄ）は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨプロトコルに基づいて無線リンクをセットアップすることにより行なわれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
決定するために、行なわれる次の加工ステップ、前記加工ツールの種類、それぞれの材料と前記加工ツールの少なくともいくつかの間の距離、前記加工ツールの少なくともいくつかの動作条件、それぞれの加工ツールを既に待っている他の材料の数、加工ステップの予想継続時間のうちの１または複数の基準が考慮される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも前記ステップｅ）がハードウェア手段とソフトウェア手段により行なわれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも前記ステップｅ）がハードウェア手段とソフトウェア手段により行なわれ、前記ソフトウェア手段は前記ハードウェア手段上で作動するＪＡＶＡアプレットから成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記加工ツールは、前記ステップｄ）を行なうために、ハードウェアとソフトウェアを含み、前記ソフトウェア手段は前記ハードウェア手段上で作動するＪＡＶＡアプレットから成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記手段と前記加工ツールにはＪＡＶＡアプレットサーバによりＪＡＶＡアプレットが供給され、
前記手段と前記加工ツールは、データベースにデータを読み書きする、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記加工される材料はウエハであり、前記加工ツールはウエハ加工ツールであり、前記加工されるウエハは、前記手段から成るポッドにより前記ウエハ加工ツール間で移動される、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、一般に、高いオートメーションレベルを有する工場に関し、より詳細には、製造システムおよび材料加工方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
例えば半導体工場内での、オートメーションの問題に対処するために、大規模なコンピュータ統合生産（ＣＩＭ）システムとレガシー・インフラストラクチュアが開発されている。先行技術による製造設備では、ＣＩＭシステムは、例えば以下の機能をサポートすることができる：工場を通る材料フローの追跡、工場労働者のコメントおよび／または製造中の製品に関する関連データの記録、（例えばウエハロットのための半導体工場での）材料の発送、および工場内での材料の輸送。
【０００３】
従来技術による工場と製造システムの欠点は、例えば、工場従業員が材料に対して操作を行う前に、ＣＩＭホストシステムとインタフェースしなければならないことである。さらなる欠点は、ソフトウェア供給者との費用のかかる外部請負契約によるかまたは費用のかかる内部開発により、ホストシステムを維持およびアップグレードしなければならないことである。
【０００４】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明によれば、
加工される材料１１０，１２０と、材料１１０，１２０を加工する加工ツール１３０，１４０，１５０とを含み、材料１１０，１２０の各々に対して、加工ツール１３０，１４０，１５０と直接情報を交換し、かつその直接交換された情報に基づいてどの加工ツール（１３０，１４０，１５０）でそれぞれの材料１１０，１２０を加工するかを決定する手段１１１，１２１が割り当てられている、製造システムが提供される。
【０００５】
本発明によれば、
ａ）加工される材料１１０，１２０を提供するステップと、
ｂ）材料１１０，１２０を加工する加工ツール１３０，１４０，１５０を提供するステップと、
ｃ）加工される材料１１０，１２０の各々に対して、加工ツール１３０，１４０，１５０と直接情報を交換し、かつどの加工ツール１３０，１４０，１５０でそれぞれの材料１１０，１２０を加工するかを決定する手段１１１，１２１を割り当てるステップと、
ｄ）手段１１１，１２１と、加工ツール１３０，１４０，１５０の少なくともいくつかとの間で直接情報を交換するステップと、
ｅ）直接交換された情報に基づいて、どの加工ツール１３０，１４０，１５０でそれぞれの材料１１０，１２０を加工するかを決定するステップと、
から成る、材料を加工する方法がさらに提供される。
【０００６】
本発明を用いると、例えば、大がかりで高価な集中ＣＩＭシステムの必要性がなくなり得る。さらには、工場労働者がＣＩＭシステムとインタフェースするために生じる加工上の遅延が回避され得る。
【０００７】
上記から、本発明の基本概念は、加工ツールと、必要ならばさらなるオートメーション設備との直接のコミュニケーションを通じて、材料を工場内でどのように・どこで加工するかを決定できることであることが理解される。
【０００８】
加工ツール１３０，１４０，１５０間で材料１１０，１２０を輸送するために、適切な輸送手段１１２，１２２が提供され得る。加工される材料がウエハである場合、そのような輸送手段は例えば、ウエハとウエハロットを輸送および保管することが可能な例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄｓ、前開き一体型ポッド）等ポッド１１２，１２２であり得る。この場合、それぞれの手段１１１，１２１が各ポッド１１２，１２２に割り当てられ得る。
【０００９】
手段１１１，１２１は、好ましくは、無線リンク１７０，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５を介して加工ツール１３０，１４０，１５０と直接情報を交換する無線通信手段１１３，１２３を有する。例えば、それぞれの無線リンクにはＢＬＵＥＴＯＯＴＨプロトコルを使用することができる。しかしながら、直接の情報交換のためには、高帯域ローカルワイヤレスネットワークも使用することができる。手段１１１，１２１の少なくとも一部は、例えばＰＤＡ（携帯情報端末）により形成され得る。これらのＰＤＡの上に、製品情報の少なくとも一部、好ましくは全部をダウンロードすることができる。製品情報は、例えば、プロセスフロー、分割要件（ｓｐｌｉｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ）、プロセスレシピ、および必要なプロセスステップをサポートするツールに関するものである。適切なＰＤＡは例えばＪＡＶＡ対応ＰＤＡであり得る。
【００１０】
手段１１１，１２１は、その決定のために、以下の１または複数の基準を考慮し得る：行なわれる次の加工ステップ、加工ツール１３０，１４０，１５０の種類、それぞれの材料１１０，１２０と加工ツール１３０，１４０，１５０の少なくともいくつかとの間の距離、加工ツール１３０，１４０，１５０の少なくともいくつかの動作条件、それぞれの加工ツール１３０，１４０，１５０を既に待っている他の材料１１１，１２１の数、および／または加工ステップの予想継続時間。
【００１１】
手段１１１，１２１は、その決定のために、一般に任意の適切なハードウェアとソフトウェアにより形成することができる。しかしながら、本発明の好ましい実施形態では、ソフトウェア手段は、ハードウェア上で作動するＪＡＶＡアプレットから成る。ＪＡＶＡプログラミング言語で書かれたソフトウェアを使用するいくつかの利点は、ＪＡＶＡが「一度書くとどこでも作動する」ことを可能にすること、必要な時に小さなアプレットをダウンロードすることができるようにＪＡＶＡクラス、ＪＡＶＡビーンおよびＪＡＶＡアプレットがモジュールになっていること、である。ＪＡＶＡアプレットを使用するさらなる利点は、セキュリティ要求が満たされ得ることである。一般に、ソフトウェアモジュールを改良し、１または複数の工場じゅうに隈無くそれを配布する能力は、ソフトウェア開発サイクル時間を短縮し、専用のＣＩＭインプリメンテーションを備えた外部ソフトウェアウィンドウへの依存を減らす際の強力なツールである。ＪＡＶＡ以外の言語は、現在のところ、製造システムに見出される様々な計算プラットフォームのすべてにわたってアプリケーションを配布することができない。すべての重要なオペレーティングシステムおよびプラットフォームに対して、ＪＡＶＡライブラリおよび仮想計算機が存在する。ＪＡＶＡ対応ブラウザは、すべてのプラットフォームにインストールすることができる。ＪＡＶＡアプレットの使用に伴って、例えば従業員は、パフォーマンスへのアクセスを得、必要ならば修正動作を支援するために、処理される材料と、加工ツールとを遠隔的に「ブラウズ（拾い読み）」することが可能であろう。ＪＡＶＡアプレットのモジュール性は、ソフトウェア開発者の小さなチームが、製造システムや工場の稼働の各々を乱させずに、配布されるコードを生成することを可能にする。理論上、一旦アプレットが設備の１つを機能性に関して試験すれば、それは、最小のリスクで残りの設備に分配され得る。さらなる利点は、ＪＡＶＡプログラミング言語が「サンドボックス」セキュリティを提供することである。
【００１２】
しかしながら、ＪＡＶＡが現時点の好ましいプログラミング言語ではあるが、本発明はこのプログラミング言語に限定されず、他の適切なプログラミング言語についても使用することが可能である。
【００１３】
材料１１０，１２０に割り当てられた手段と直接情報を交換する加工ツール１３０，１４０，１５０は、ハードウェア手段とソフトウェア手段１３１，１４１，１５１を含む。さらにこの場合も、ソフトウェアは、ハードウェア上で作動するＪＡＶＡアプレットから成ることが好ましい。
【００１４】
手段１１１，１２１および／または加工ツール１３０，１４０，１５０にＪＡＶＡアプレットを供給するために、本発明の製造システムはＪＡＶＡアプレットサーバ１６０を含み得る。
【００１５】
更に、データの読み書きのために手段１１１，１２１または加工ツール１３０，１４０，１５０によって直接アクセス可能な、データベース１６５が設けられ得る。そのデータは、例えば、プロセスフローおよび材料情報を含み得る。
【００１６】
本発明の１実施形態によれば、加工される材料はウエハ１１０，１２０であり、加工ツールはウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０であり、製造システムは、ウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０間で加工されるウエハ１１０，１２０を移動するためのポッド１２２をさらに含む。
【００１７】
図１は、本発明の１実施形態の製造システムを示す略ブロック図である。図１の製造システムでは、加工される材料はウエハロット１１０，１２０である。ウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０の間でウエハロットを移動するために、ポッド１１２，１２２が設けられる。これらのポッドは、例えば、当該技術分野で一般によく知られているＦＯＵＰであり得る。ポッド１１２，１２２の各々に対して、そのためウエハロット１１０，１２０の各々に対して、ウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０と直接情報を交換し、かつその直接交換された情報に基づいてどのウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０がそれぞれのウエハロット１１０，１２０を加工するかを決定する手段１１１，１２１が割り当てられる。手段１１１，１２１は、無線リンク１７０，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５を介してウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０と直接情報を交換するための無線通信手段１１３，１２３を含む。既に言及したように、これらの無線リンク１７０，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５に対してはＢＬＵＥＴＯＯＴＨプロトコルが使用され得る。手段１１１，１２１は、直接交換された情報に基づいて、どのウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０でそれぞれのウエハロット１１０，１２０を加工するかを決定する適切なハードウェアとソフトウェアを有する。ソフトウェアは、適切な無線リンク１８０，１８２を介してＪＡＶＡサーバ１６０からダウンロードされるＪＡＶＡアプレットを含み得る。ＪＡＶＡサーバ１６０はさらに、ポッド１１２，１２２と直接情報を交換するための適切なハードウェア手段とソフトウェア手段を備えたウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０にもサービスする。ＪＡＶＡアプレットは、適切なリンク、好ましくは無線リンクを介して、ＪＡＶＡサーバ１６０から加工ツール１３０，１４０，１５０に好ましくはダウンロードされる。明瞭にするために、ＪＡＶＡサーバ１６０とウエハ加工ツール１３０間には１つのリンク１８１だけを示している。図１によれば、データベース１６５がさらに提供される。ポッド１１２，１２２はそれぞれの無線リンク１９０，１９２を介してこのデータベース１６５とデータを交換することができる。さらに、ウエハ加工ツール１３０，１４０，１５０も、データベース１６５と情報を交換することができる。明瞭にするために、ウエハ加工ツール１５０とデータベース１６５の間には１つのリンク１９１だけを示している。
【００１８】
図２は、加工される材料に割り当てられた手段と加工ツールとの間で直接情報を交換し、どの加工ツールがそれぞれの材料を加工するかを決定する例を示すフローチャートである。ブロック２０１では、前のプロセスステップが完了し、次の加工ツールを選択しなければならない。ブロック２０２〜２０４では、ツール１〜ｎがアップしているか否かがチェックされる。ブロック２０５では、どのアップツール（つまり利用可能なツール）がアイドル状態であるかがチェックされる。ブロック２０６では、どのアップツールが所望のプロセスを実行しているかがチェックされる。ブロック２０７では、どのアップツールが、それぞれのツールによって加工されるために待っている最小数のロットを有するかがチェックされる。最後に、ブロック２０８では、どのツールが加工されるロットに最も近いかがチェックされる。ブロック２０９では、どの加工ツールがそれぞれのロットを加工するかが決定される。どの加工ツールもアップしていない場合、ブロック２１０で示されるように、それぞれのウエハロットは適切な一時記憶バッファに格納され得る。当業者には、図２の決定樹が複数の加工ツールと複数の決定基準に拡張され得ることが明らかである。
【００１９】
本発明を特定の構成、装置および方法に関して説明したが、当業者には、本明細書での記述に基づけば、本発明はそのような例のみに限定されず、本発明の範囲全体は請求項により適切に決定されることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の製造システムを示す略ブロック図。
【図２】加工される材料に割り当てられた手段と加工ツールとの間で直接情報を交換し、どの加工ツールがそれぞれの材料を加工するかを決定する例を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004519055.tif 000006
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2004519055.tif 000013
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2004519055.tif 000017
2004519055.tif 000018
2004519055.tif 000019
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2004519055.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2004519055.tif 000024
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