(57)【要約】【課題】  作業効率を向上できるキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置を提供する。【解決手段】  キャリアの選択方法は、ウェハを格納するキャリアをコンピュータが選択するキャリアの選択方法であって、前記コンピュータは、前記ウェハに半導体素子を形成する製造条件又は製造実績に基づき、前記ウェハを格納するキャリアの使用時間を予測する予測工程と、前記ウェハを格納する前記キャリアの洗浄期限に基づき、前記キャリアの残使用時間を求める残使用時間演算工程と、前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間と前記使用時間との差が所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択するキャリア選択工程とを実行する。【選択図】図８
2013004818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを格納するキャリアをコンピュータが選択するキャリアの選択方法であって、
前記コンピュータは、
前記ウェハに半導体素子を形成する製造条件又は製造実績に基づき、前記ウェハを格納するキャリアの使用時間を予測する予測工程と、
前記ウェハを格納する前記キャリアの洗浄期限に基づき、前記キャリアの残使用時間を求める残使用時間演算工程と、
前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間と前記使用時間との差が所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択するキャリア選択工程と
を実行する、キャリアの選択方法。
【請求項２】
前記予測工程は、前記半導体素子の製造条件を用いたシミュレーションによって求まる製造スケジュールに基づき、前記キャリアの使用時間を予測する工程である、請求項１記載のキャリアの選択方法。
【請求項３】
前記キャリア選択工程は、前記使用時間に所定の余裕時間を加算した時間よりも前記残使用時間が長いキャリアのうち、前記使用時間に前記所定の余裕時間を加算した時間と前記使用時間との差が前記所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択する工程である、請求項１又は２記載のキャリアの選択方法。
【請求項４】
前記キャリア選択工程は、前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間が最も短いキャリアを選択する工程である、請求項１又は２記載のキャリアの選択方法。
【請求項５】
前記キャリア選択工程は、前記使用時間に所定の余裕時間を加算した時間よりも前記残使用時間が長いキャリアのうち、前記残使用時間が最も短いキャリアを選択する工程である、請求項４記載のキャリアの選択方法。
【請求項６】
前記余裕時間は、過去に前記半導体素子を形成する工程で要した実績使用時間と、当該半導体素子を形成する工程について予測された使用時間との差に基づいて求められる、請求項３又は５記載のキャリアの選択方法。
【請求項７】
ウェハに半導体素子を形成する製造条件又は製造実績に基づき、前記ウェハを格納するキャリアの使用時間を予測する予測部と、
前記ウェハを格納する前記キャリアの洗浄期限に基づき、前記キャリアの残使用時間を求める残使用時間演算部と、
前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間と前記使用時間との差が所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択するキャリア選択部と
を含む、キャリア選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製品の材料を複数の容器に充填する充填工程、容器に充填された材料を用いて複数の生産設備で複数製品を生産する生産工程、及び、材料使用後に前回の材料と異なる材料を容器に充填する際に容器を洗浄する洗浄工程を有し、容器の運用計画を行う材料容器運用計画システムがあった。
【０００３】
このシステムは、生産時間、容器洗浄時間、容器への材料充填時間、製品の残生産数量等に基づき、空容器の洗浄を効率良く行えるように各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を作成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５４９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の材料容器運用計画システムは、例えば、空容器が使用される使用時間、又は、次の洗浄までに使用可能な空容器の残使用時間を考慮していないため、作業効率が悪いという問題があった。
【０００６】
このため、ウェハを格納するキャリアを効率よく選択することにより、作業効率の向上を図ることが望まれていた。
【０００７】
そこで、作業効率を向上できるキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施の形態のキャリアの選択方法は、ウェハを格納するキャリアをコンピュータが選択するキャリアの選択方法であって、前記コンピュータは、前記ウェハに半導体素子を形成する製造条件又は製造実績に基づき、前記ウェハを格納するキャリアの使用時間を予測する予測工程と、前記ウェハを格納する前記キャリアの洗浄期限に基づき、前記キャリアの残使用時間を求める残使用時間演算工程と、前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間と前記使用時間との差が所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択するキャリア選択工程とを実行する。
【発明の効果】
【０００９】
作業効率を向上できるキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】比較例の半導体装置の生産システムにおけるパイロット処理によるウェハの流れを示す図である。
【図２】比較例の半導体装置の製造工程に含まれるエッチング工程、ＣＭＰ工程、及び拡散工程におけるウェハとキャリアの流れを示す図である。
【図３】半導体装置の製造工程１〜３の平均所要時間の一例を示す図である。
【図４】実施の形態のキャリア選択装置が適用されるコンピュータシステムの斜視図である。
【図５】コンピュータシステム１０の本体部１１内の要部の構成を説明するブロック図である。
【図６】実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムの一部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムが用いるデータのデータ構造を示す図である。
【図８】実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムにおいて、キャリアを選択する処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムにおいて、キャリアを選択する処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態のキャリア選択装置のキャリア選択部が演算する残使用時間(Nokori_time)とキャリアＩＤ(Carrier_ID)を関連付けたデータ構造を示す図である。
【図１１】実施の形態のキャリア選択装置１００が次のキャリアとして選択するキャリアの次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)を含むデータ構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
実施の形態のキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置について説明する前に、まず、図１乃至図３を用いて、比較例のキャリアの選択方法の問題点について説明する。
【００１３】
＜比較例＞
図１は、比較例の半導体装置の生産システムにおけるパイロット処理によるウェハの流れを示す図である。
【００１４】
図１に示す半導体装置の生産システムは、ソーター１、露光機２、検査装置３、及びソーター４を含む。ソーター１、露光機２、検査装置３、及びソーター４は、半導体装置の製造工程における露光工程に用いられる。
【００１５】
ここで、半導体装置の製造工程で用いられるウェハ５は、例えば、シリコンウェハであり、露光工程を含む種々の半導体素子を形成する製造工程が行われ、最後に個片化が行われることにより、半導体装置（例えば、半導体チップ）になる。
【００１６】
半導体装置としては、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又は、種々の用途に応じた組み合わせ回路等が挙げられる。ウェハ５の直径は、例えば、８インチ、１２インチ等、種々の大きさのものがある。
【００１７】
ソーター１は、複数のウェハ５を格納したキャリア６と、ウェハ５を格納していない空キャリア７とに対して、キャリア６に格納された複数のウェハ５のうちの一枚のウェハ５Ａを空キャリア７に移載する。
【００１８】
ソーター１において移載が完了した状態では、空キャリア７であったキャリア７Ａには一枚のウェハ５Ａが格納され、キャリア６には残りのウェハ５Ｂが格納された状態になる。
【００１９】
キャリア７Ａは、ウェハ５Ａの先行処理を行うために露光機２に搬送される。このとき、残りのウェハ５Ｂを格納したキャリア６は、図示しないストッカー（保管装置）に搬送され保管される。
【００２０】
露光機２では、キャリア７Ａに格納されたウェハ５Ａに回路パターン等が投影されて露光が行われる。ウェハ５Ａへの露光処理が終わると、キャリア７Ａは検査装置３に搬送され、ウェハ５Ａに露光された回路パターン等の検査が行われる。検査が終了すると、キャリア７Ａはウェハ５Ａを格納した状態で図示しないストッカー（保管装置）に搬送され保管される。
【００２１】
先行処理が行われたウェハ５Ａの検査装置３での検査結果が合格である場合、ストッカーで待機していたキャリア６が本処理のために露光機２に搬送され、残りのウェハ５Ｂに回路パターン等が投影されて露光が行われる。すべてのウェハ５Ｂへの露光が終わると、キャリア６は検査装置３に搬送され、ウェハ５Ｂに露光された回路パターン等の検査が行われる。検査が終了すると、キャリア６はウェハ５Ｂを格納した状態でソーター４に搬送される。また、キャリア７Ａもウェハ５Ａを格納した状態でソーター４に搬送される。
【００２２】
そして、ソーター４では、キャリア７Ａに格納されたウェハ５Ａがキャリア６に移載され（戻され）、複数のウェハ５（ウェハ５Ａと残りのウェハ５Ｂ）を格納したキャリア６は、次の工程（例えばエッチング工程）に搬送される。
【００２３】
また、ソーター４でウェハ５Ａが抜き取られて再び空になった空キャリア７は、図示しないストッカー（保管装置）に搬送され保管され、上述の動作を繰り返し行うために、空キャリア７は再利用される。
【００２４】
なお、検査装置３においてウェハ５Ａの検査結果が不合格だった場合は、露光機２に異常が生じている可能性があるため、残りのウェハ５Ｂに対しては露光処理は行われず、露光機２のメンテナンス等が行われる。
【００２５】
このようなパイロット処理は、複数のウェハ５のすべてに対して一度に露光処理を行うのではなく、先行処理で一枚のウェハ５Ａに対してだけ露光処理を行い、検査結果が合格だった場合に、残りのウェハ５Ｂに対して本処理による露光処理を行う。このように先行処理と本処理とに分けることにより、半導体装置の製造工程における生産性を向上させている。
【００２６】
以上のようなパイロット処理を行うためには、ソーター１において空キャリア７を用意し、キャリア６に格納された複数のウェハ５の中から、一枚のウェハ５Ａが空キャリア７に移載されることになる。
【００２７】
なお、ここでは半導体装置の製造工程のうちの露光工程を例として説明を行ったが、パイロット処理に伴うウェハの移載は、エッチング工程、ＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)工程、又は拡散工程等、半導体装置の種々の製造工程において行われる。
【００２８】
また、以上ではパイロット処理に伴うウェハの移載について説明したが、ウェハの移載はパイロット処理に限られず、例えば、製造工程の終了後に、一部のウェハを検査する場合等においても行われる。
【００２９】
図２は、比較例の半導体装置の製造工程に含まれるエッチング工程、ＣＭＰ工程、及び拡散工程におけるウェハとキャリアの流れを示す図である。
【００３０】
ウェハ５は、エッチング工程（Etching工程）用のキャリア６Ａに格納され、キャリア６Ａに格納されたウェハ５にはエッチング処理が行われる。
【００３１】
エッチング工程が終了すると、ＣＭＰ工程用の空のキャリア６Ｂが用意され、ウェハ５は、矢印Ａで示すようにキャリア６Ａからキャリア６Ｂに移載される。エッチング工程用のキャリア６Ａと、ＣＭＰ工程用のキャリア６Ｂは、製造工程毎に使い分けられている。
【００３２】
キャリア６Ｂに格納されたウェハ５には、ＣＭＰ工程で研磨処理が行われる。ＣＭＰ工程が終了すると、拡散工程（Diffusion工程）に移行すべく、拡散工程用の空のキャリア６Ｃ１が用意され、ウェハ５は矢印Ｂで示すようにキャリア６Ｃ１に移載される。拡散工程用のキャリア６Ｃ１は、エッチング工程用のキャリア６Ａ及びＣＭＰ工程用のキャリア６Ｂは、製造工程毎に使い分けられている。
【００３３】
以上のように、半導体装置の製造工程では、パイロット処理のための移載処理、エッチング工程、ＣＭＰ工程、及び拡散工程の変わり目における移載処理等が行われる。各移載処理では、空のキャリアが用意される。
【００３４】
ところで、キャリア（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ１、７）は、定期的に洗浄する必要があるため、洗浄期限が設けられている。洗浄期限が切れたキャリアは、再び洗浄が行われるまで使用禁止になる。
【００３５】
ここで、拡散工程の途中でキャリア６Ｃ１の洗浄期限が切れると、別の空のキャリア６Ｃ２が用意され、ウェハ５は矢印Ｃで示すように拡散工程の途中でキャリア６Ｃ１からキャリア６Ｃ２に移載される。キャリア６Ｃ２に移載されたウェハ５は、拡散工程が終了すると、さらに後の工程へと搬送される。
【００３６】
このように製造工程の途中でキャリアの洗浄期限が来ると、製造工程の途中でウェハを移載する必要が生じ、生産性が低下する。
【００３７】
製造工程の途中でキャリアの洗浄期限が切れてウェハの移載処理が必要になることは、拡散工程に限らず、露光、エッチング、ＣＭＰ、拡散等の様々な製造工程で生じうる。
【００３８】
製造工程の途中でキャリアの洗浄期限が切れてウェハの移載処理が必要になることは、例えば、キャリアの洗浄期限までの残り時間（残使用時間）を考慮せずに空のキャリアを選択していることによって生じていた。
【００３９】
また、製造工程の途中でのウェハの移載処理を避けるために、残使用時間の長い空キャリアを優先的に選択すると、残使用時間が短いがまだ利用可能な空キャリアが選択されずに放置され、使用されないまま洗浄期限を迎えるという事態が生じうる。このため、空キャリアの使用効率が低下するという問題があった。
【００４０】
また、残使用時間の長い空キャリアを優先的に選択すると、製造工程全体で必要なキャリアの数が増大してキャリアの保管場所が増え、また、キャリアの洗浄回数も増大するため、全体的なキャリアの使用効率が低下するという問題があった。
【００４１】
これらの理由によるキャリアの使用効率の低下は、半導体装置のコストアップに繋がるという問題もあった。
【００４２】
図３は、ある一週間における半導体装置の製造工程１〜３の平均所要時間の一例を示す図である。
【００４３】
図３は、Ｘ月１日からＸ月７日までの一週間における製造工程１、２、３に要した平均所要時間を表形式にまとめたものである。図３には、一週間の各日における製造工程１、２、３のそれぞれの平均所要時間と、各日における製造工程１〜３の合計の平均所要時間を示す。
【００４４】
図３に示すように、各製造工程１〜３の平均所要時間は、日にちによってばらつきがある。これは、例えば、日によって一部の製造装置のメンテナンスが行われていたりすること等により、半導体装置の製造を行う環境が異なるためである。また、ここには示さないが、製造工程の所要時間には、一日の中でも時間帯によってばらつきが生じることがある。日にちによるばらつきと同様に、一日の中でも半導体装置の製造を行う環境が異なる場合があるためである。
【００４５】
ここで、キャリアの洗浄期限は１４日（３３６時間）であり、キャリアは、使用の有無に拘わらず１４日周期で洗浄されることとする。また、ここで、キャリアの洗浄期限までの残り時間である残使用時間が平均分布になると仮定する。
【００４６】
図３に示す各製造工程の平均の所要時間は３６．３７時間である。このため、図３に示すように所要時間が必要な場合は、１０．８％（＝３６．３７／３３６）の確率で、製造工程の途中でウェハの移載が必要になることが分かる。
【００４７】
従って、製造工程の途中におけるウェハの移載を抑制できれば、半導体装置の製造工程における作業効率を向上させることができる。
【００４８】
このため、以下で説明する実施の形態では、上述の問題点を解決したキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置を提供することを目的とする。
【００４９】
以下、実施の形態のキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置について説明する。
【００５０】
＜実施の形態１＞
図４は、実施の形態のキャリア選択装置が適用されるコンピュータシステムの斜視図である。図４に示すコンピュータシステム１０は、本体部１１、ディスプレイ１２、キーボード１３、マウス１４、及びモデム１５を含む。
【００５１】
本体部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）、及びディスクドライブ等を内蔵する。ディスプレイ１２は、本体部１１からの指示により表示画面１２Ａ上に解析結果等を表示する表示部であり、例えば、液晶モニタであればよい。キーボード１３は、コンピュータシステム１０に種々の情報を入力するための入力部である。マウス１４は、ディスプレイ１２の表示画面１２Ａ上の任意の位置を指定する入力部である。モデム１５は、外部のデータベース等にアクセスして他のコンピュータシステムに記憶されているプログラム等をダウンロードする。
【００５２】
コンピュータシステム１０にキャリア選択装置としての機能を持たせるプログラムは、ディスク１７等の可搬型記録媒体に格納されるか、モデム１５等の通信装置を使って他のコンピュータシステムの記録媒体１６からダウンロードされ、コンピュータシステム１０に入力されてコンパイルされる。
【００５３】
コンピュータシステム１０にキャリア選択装置としての機能を持たせるプログラムは、コンピュータシステム１０をキャリア選択装置として動作させる。このプログラムは、例えばディスク１７等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ディスク１７、ＩＣカードメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体に限定されるものではない。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、モデム１５又はＬＡＮ等の通信装置を介して接続されるコンピュータシステムでアクセス可能な各種記録媒体を含む。
【００５４】
図５は、コンピュータシステム１０の本体部１１内の要部の構成を説明するブロック図である。本体部１１は、バス２０によって接続されたＣＰＵ２１、ＲＡＭ又はＲＯＭ等を含むメモリ部２２、ディスク１７用のディスクドライブ２３、及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２４を含む。実施の形態では、ディスプレイ１２、キーボード１３、及びマウス１４は、バス２０を介してＣＰＵ２１に接続されているが、これらはＣＰＵ２１に直接的に接続されていてもよい。また、ディスプレイ１２は、入出力画像データの処理を行う周知のグラフィックインタフェース（図示せず）を介してＣＰＵ２１に接続されていてもよい。
【００５５】
コンピュータシステム１０において、キーボード１３及びマウス１４は、キャリア選択装置の入力部である。ディスプレイ１２は、キャリア選択装置による選択結果等を画面１２Ａ上に表示する表示部である。
【００５６】
なお、コンピュータシステム１０は、図４及び図５に示す構成のものに限定されず、各種周知の要素を付加してもよく、又は代替的に用いてもよい。
【００５７】
図６は、実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムの一部の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図７（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムが用いるデータのデータ構造を示す図である。
【００５９】
以下で本実施の形態のキャリア選択装置を含む半導体装置の生産システムについて説明するにあたり、比較例の図１を援用する場合がある。なお、以下ではウェハとキャリアについては符号を付さずに説明を行う。以下で説明するウェハ及びキャリアは、比較例の図１、図２で説明したウェハ及びキャリアと同様である。
【００６０】
図６に示す半導体装置の生産システム３０は、実施の形態のキャリア選択装置１００、生産管理システム４０、スケジューラ５０、キャリア管理部６０、及び搬送システム７０を含む。
【００６１】
実際の半導体装置の生産システム３０は、これらの他に、露光機、エッチング装置、研磨装置、及び拡散装置等を含むが、図６には、本実施の形態のキャリア選択装置１００に直接的に関わる部分のみを示す。
【００６２】
生産管理システム４０は、ウェハ及びキャリア等のＩＤ(Identifier：識別子)を用いて半導体装置の生産管理を行うシステムであり、例えば、図４及び図５に示すコンピュータシステム１０を含む。生産管理システム４０は、生産管理に用いる生産管理データを格納するデータベース４１を有する。
【００６３】
図７（Ａ）に示すように、生産管理データは、ウェハのロットＩＤ(Lot_ID)に、製品種別(Seihin)、現キャリアＩＤ(Carrier_ID_current)、次キャリア使用開始工程名(Step_start)、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)、次キャリア形式(Carrier_type)、及びソーターＩＤ(Sorter_ID)を表すデータを関連付けたデータ構造を有する。
【００６４】
ウェハのロットＩＤ(Lot_ID)は、ウェハが含まれるロットの識別子である。同一のロットＩＤを有するウェハは、同一のキャリアに格納され、同時期に製造工程が行われる。製品種別(Seihin)は、ウェハから生産される製品の種類を表すデータである。製品の種類は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又は、種々の用途に応じた組み合わせ回路等である。
【００６５】
現キャリアＩＤ(Carrier_ID_current)は、ロットＩＤ(Lot_ID)で特定されるウェハが現在格納されているキャリアの識別子である。
【００６６】
次キャリア使用開始工程名(Step_start)は、ロットＩＤ(Lot_ID)で特定されるウェハを現キャリアＩＤ(Carrier_ID_current)で特定されるキャリアから次のキャリアに格納するための移載工程の種別を表すデータである。
【００６７】
次キャリア使用終了工程名(Step_finish)は、ロットＩＤ(Lot_ID)で特定されるウェハが次のキャリアで露光又はエッチング等の処理が行われた後にウェハをさらに別の次のキャリアに移載する移載工程の種別を表すデータである。
【００６８】
ここで、例えば、製造工程が露光工程である場合には、例えば、次キャリア使用開始工程名(Step_start)のStep_P1が表す処理は、露光工程の最初に次のキャリアにウェハを格納するために行われる移載工程である。また、製造工程が露光工程である場合の次キャリア使用終了工程名(Step_finish)のStep_P2が表す処理は、ウェハに対して露光処理が行われた後に、露光工程の最後にウェハをさらに別の次のキャリアに移載するために行われる移載工程である。
【００６９】
また、例えば、製造工程がエッチング工程である場合には、例えば、次キャリア使用開始工程名(Step_start)のStep_E1が表す処理は、エッチング工程の最初に次のキャリアにウェハを格納するために行われる移載工程である。また、製造工程がエッチング工程である場合の次キャリア使用終了工程名(Step_finish)のStep_E2が表す処理は、ウェハに対してエッチング処理が行われた後に、エッチング工程の最後にウェハをさらに別のキャリアに移載するために行われる移載工程である。
【００７０】
ここで、露光工程とエッチング工程を連続的に行う場合は、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)のStep_P2と次キャリア使用開始工程名(Step_start)のStep_E1とが同一の移載工程になる。
【００７１】
なお、ここでは次キャリア使用開始工程名(Step_start)と次キャリア使用終了工程名(Step_finish)として移載工程の名称を用いるが、露光工程又はエッチング工程等の名称、又は、露光工程又はエッチング工程等の製造工程に含まれる工程の名称を用いてもよい。
【００７２】
次キャリア形式(Carrier_type)は、次キャリア使用開始工程名(Step_start)での移載時にロットＩＤ(Lot_ID)で特定されるウェハが移載されて次に格納されるキャリアの形式を表すデータである。
【００７３】
なお、次キャリア形式(Carrier_type)は、キャリアが用いられる製造工程の種類に対応している。例えば、次キャリア形式(Carrier_type)が２のキャリアはエッチング工程に用いるキャリアであり、次キャリア形式(Carrier_type)が３のキャリアは研磨工程に用いるキャリアである。ここでは製造工程の種類によってキャリアを使い分ける形態について説明するが、キャリアを複数の製造工程で横断的に用いるようにしてもよい。
【００７４】
使用ソーターＩＤ(Sorter_ID)は、次キャリア使用開始工程名(Step_start)で特定される移載工程でウェハを次のキャリアに移載するソーターの識別子である。
【００７５】
実施の形態のキャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０によって生産されるすべてのウェハは、生産管理システム４０によって生産管理が行われる。
【００７６】
スケジューラ５０は、実施の形態のキャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０においてウェハに対して行われるすべての製造工程等の予定を管理する装置であり、例えば、図４及び図５に示すコンピュータシステム１０を含む。スケジューラ５０は、スケジュール管理用のプログラムを実行することにより、すべて又は一部の製造工程について次キャリア使用開始予定時刻と次キャリア使用終了予定時刻を計算する。
【００７７】
スケジュール管理用のプログラムは、例えば、キャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０におけるすべての製品種別、製造条件、製造量等の条件を用いて、製造工程の順番、キャリア使用開始予定時刻、キャリア使用終了予定時刻等を計算するためのプログラムである。
【００７８】
スケジューラ５０は、製造工程の順番、次キャリア使用開始予定時刻、次キャリア使用終了予定時刻等を含むスケジュールデータを格納するデータベース５１を有する。図７（Ｂ）にスケジュールデータの一部分を示す。図７（Ｂ）に示すスケジュールデータでは、ウェハのロットＩＤ(Lot_ID)と、次キャリア使用開始工程名(Step_start)、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)、次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)及び次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を表すデータとが関連付けて管理される。
【００７９】
次キャリア使用開始工程名(Step_start)は、ロットＩＤ(Lot_ID)で特定されるウェハを次のキャリアに格納するための移載工程の種別を表すデータである。次キャリア使用終了工程名(Step_finish)は、ロットＩＤ(Lot_ID)で特定されるウェハを、製造工程の最後にさらに別の次のキャリアに格納するための移載工程の種別を表すデータである。
【００８０】
次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)は、製造工程の最初にウェハを次のキャリアに移載する移載工程を開始する予定時刻であり、次のキャリアの使用を開始する予定時刻を表す。また、次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)は、製造工程の最後にウェハをさらに別のキャリアに移載する移載工程を開始する予定時刻であり、次のキャリアの使用を終了する予定時刻を表す。
【００８１】
図７（Ｂ）には、一例として、ロットＩＤ(Lot_ID)が００１のウェハについて、次キャリア使用開始工程名(Step_start)がStep_P1、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)がStep_P2で、次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)と次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)がそれぞれ１０時０１分と１２時２３分のスケジュールデータを示す。
【００８２】
ここで、図７（Ｂ）には一つのロットＩＤについて次キャリア使用開始工程名、次キャリア使用終了工程名、次キャリア使用開始予定時刻、及び次キャリア使用終了予定時刻をそれぞれ１つずつ示すが、実際の半導体装置の生産システムでは、複数のロットＩＤで特定されるウェハに対して、複数の製造工程が行われる。
【００８３】
このため、実際のスケジュールデータは、一つのロットＩＤについて複数の次キャリア使用開始工程名(Step_start)と使用終了工程名(Step_finish)を含み、各次キャリア使用開始工程名(Step_start)と使用終了工程名(Step_finish)について次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)と次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)が決められている。
【００８４】
また、実際のスケジュールデータは、複数のロットＩＤのウェハについての製造工程を含むため、複数のロットＩＤについての次キャリア使用開始工程名(Step_start)、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)、次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)、及び次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を含む。
【００８５】
また、図７（Ｂ）には、スケジュールデータのうちのロットＩＤ(Lot_ID)、次キャリア使用開始工程名(Step_start)、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)、次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)、及び次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)だけを示すが、スケジュールデータは、図７（Ｂ）に示すデータ以外に、製造工程の順番等の種々のデータを含む。
【００８６】
キャリア管理部６０は、実施の形態のキャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０において用いられるすべてのキャリアの形式、洗浄期限、空状況、及び所在場所を管理する装置であり、例えば、図４及び図５に示すコンピュータシステム１０を含む。
【００８７】
キャリア管理部６０は、キャリア管理に用いるキャリア管理データを格納するデータベース６１を有する。キャリア管理データは、図７（Ｃ）に示すように、キャリアＩＤ(Carrier_ID)に、キャリア形式(Carrier_type)、洗浄期限(Senjou_time_limit)、使用状況(Use_status)、及び所在場所(Location)を表すデータを関連付けたデータ構造を有する。
【００８８】
キャリアＩＤ(Carrier_ID)は、搬送システム７０がウェハの搬送に用いるすべてのキャリアに付与される識別子である。
【００８９】
キャリア形式(Carrier_type)は、生産管理データに含まれる次キャリア形式(Carrier_type)と同様に、製造工程の種類に対応している。例えば、キャリア形式(Carrier_type)が１のキャリアは露光処理に用いるキャリアであり、キャリア形式(Carrier_type)が２のキャリアはエッチング処理に用いるキャリアである。ここでは製造工程の種類によってキャリアを使い分ける形態について説明するが、キャリアを複数の製造工程で横断的に用いるようにしてもよい。
【００９０】
洗浄期限（Senjou_time_limit）は、キャリアの洗浄期限の日時を西暦／月／日／時刻（時：分）（YYYY/MM/DD/Time）で表すデータである。
【００９１】
使用状況(Use_status)を表すデータは、キャリアの使用状況を表すデータであり、使用状況(Use_status)が"1"のキャリアはウェハを格納しており、使用状況(Use_status)が"0"のキャリアはウェハを格納しておらず、空いている（空キャリアである）ことを表す。
【００９２】
所在場所(Location)は、各キャリアが現在存在する場所を表すデータである。本実施の形態では、搬送システム７０（図６参照）内でキャリアを保管するストッカー、露光機２（図１参照）、検査装置３、又はエッチング装置等のすべての装置にＩＤが割り振られている。
【００９３】
所在場所(Location)は、ストッカー又は装置等のＩＤを用いて、キャリアの現在位置を表している。図７（Ｃ）には、キャリアを保管するストッカータイプのＩＤとして、stocker_1, stocker_2を表し、装置のＩＤとしてapparatus_1を表す。また、例えば、搬送システム７０によってキャリアが搬送されているような場合には、キャリアの所在場所を正確に特定できない場合があるため、このような状態にあるキャリアの所在場所については、unknownと表すことにする。
【００９４】
なお、図７（Ｃ）に示すキャリア管理データは一例に過ぎず、実際のキャリア管理データは多数のキャリアＩＤ(Carrier_ID)についてのキャリア形式(Carrier_type)、洗浄期限(Senjou_time_limit)、使用状況(Use_status)、及び所在場所(Location)のデータを含む。
【００９５】
搬送システム７０は、キャリアを搬送するシステムであり、例えば、図４及び図５に示すコンピュータシステム１０を含む。搬送システム７０は、ソーター、露光機、エッチング装置、研磨装置、及び拡散装置等の間でキャリアを移動させることにより、ウェハを搬送する。
【００９６】
キャリア選択装置１００は、主制御部１１０、予測部１２０、余裕時間演算部１３０、記憶部１４０、残使用時間演算部１５０、及びキャリア選択部１６０を含む。
【００９７】
キャリア選択装置１００のうち、記憶部１４０以外の主制御部１１０、予測部１２０、余裕時間演算部１３０、残使用時間演算部１５０、及びキャリア選択部１６０は、コンピュータシステム１０（図４参照）がキャリア選択プログラムを実行することによって実現される機能ブロックである。記憶部１４０は、コンピュータシステム１０の本体部１１内のメモリ部２２（図５参照）によって実現される。
【００９８】
主制御部１１０は、キャリア選択装置１００の処理を統括するメインの制御部であり、予測部１２０、余裕時間演算部１３０、記憶部１４０、残使用時間演算部１５０、及びキャリア選択部１６０の間におけるデータの伝送を管理する。また、主制御部１１０は、生産管理システム４０、スケジューラ５０、キャリア管理部６０、及び搬送システム７０のコンピュータシステムとの間におけるデータ通信も行う。
【００９９】
予測部１２０は、ウェハに半導体素子を形成する製造条件に基づき、キャリアの使用時間を予測する。
【０１００】
予測部１２０は、ウェハに半導体素子を形成する製造条件として、スケジューラ５０のデータベース５１に格納されるスケジュールデータに含まれる次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)及び次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を用いる。
【０１０１】
予測部１２０は、スケジュールデータに含まれる次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)及び次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)のうちの次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を用いて、次キャリアの使用時間（予測時間）を予測する。
【０１０２】
予測部１２０は、以下の（１）式を用いて、予測時間(Yosoku_time)を求める。なお、Now_timeは予測部１２０が計算を行う時点の時刻である。
【０１０３】
Yosoku_time = Time_finish - Now_time      ・・・（１）
予測時間は、次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)から計算時の現在時刻(Now_time)を減算することによって求められる。
【０１０４】
余裕時間演算部１３０は、キャリア選択部１６０が後述する基準時間を演算する際に用いる余裕時間の演算を行う。余裕時間演算部１３０は、記憶部１４０に記憶された差分データから余裕時間を演算する。
【０１０５】
余裕時間は、図７（Ｄ）に示す差分データから求められる。差分データは、過去に製造工程が行われたウェハについて予測部１２０が演算した予測時間と、実際に製造工程に要した時間との差分の時間を表すデータを蓄積したデータである。
【０１０６】
図７（Ｄ）に示すように、差分データは、ロットＩＤ(Lot_ID)に、製品種別(Seihin)、キャリア使用開始工程名(Step_start)、キャリア使用終了工程名(Step_finish)、実績予測時間(Yosoku_time_j)、実績時間(Jisseki_time)、及び差分時間(Sabun_time)を表すデータが関連付けられたデータ構造を有する。
【０１０７】
ロットＩＤ(Lot_ID)、製品種別(Seihin)、キャリア使用開始工程名(Step_start)、キャリア使用終了工程名(Step_finish)は、生産管理データに含まれる各データと同様であり、それぞれ、過去に実際に製造が行われたウェハに対応するデータが格納される。
【０１０８】
また、実績予測時間(Yosoku_time_j)は、過去に実際に製造が行われたウェハに対して予測部１２０で演算された予測時間を表すデータが格納される。
【０１０９】
実績予測時間は、それぞれの実績予測時間が過去に予測された際の次キャリア使用開始予定時刻(Time_start)及び次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を用いて下記の式で計算される。
【０１１０】
Yosoku_time_j＝Time_finish−Time_start      ・・・（２）
実績時間(Jisseki_time)は、過去に実際に製造工程が行われたロットＩＤ(Lot_ID)で指定されたウェハについて、実際にキャリアの使用開始からキャリアの使用終了までに要した時間である。
【０１１１】
本実施の形態のキャリア選択装置１００の主制御部１１０は、予測時間を演算する度に実績時間のカウントを開始するとともに、製造工程が終了する度に予測時間と実績時間とを差分データに格納する。そして、余裕時間演算部１３０が予測時間及び実績時間に基づいて、差分時間を演算する。差分時間は、予測時間から実績時間を減算して求まる時間である。差分時間が負の値を有する場合は、予測時間の方が実績時間よりも短かった場合に相当する。
【０１１２】
例えば、図７（Ｃ）に示すように、ロットＩＤ(Lot_ID)が１０１のウェハの場合、実績予測時間(Yosoku_time_j)が１２時間２３分（１２Ｈ２３Ｍ）であり、実績時間(Jisseki_time)が１４時間２４分（１４Ｈ２４Ｍ）であるため、差分時間(Sabun_time)は＋２時間１分（＋２Ｈ０１Ｍ）となる。
【０１１３】
本実施の形態では、差分データに蓄積されるすべての差分時間(Sabun_time)は、正規分布に従うものとして取り扱う。
【０１１４】
余裕時間演算部１３０は、差分データに蓄積されるすべての差分時間の正規分布における平均値に２σ（＋２σ）を加えた値を余裕時間として演算する。
【０１１５】
例えば、図７（Ｅ）に示す余裕時間(Yoyuu_time)を表すデータは、製品種別Ａのキャリア使用開始工程名Step_P1からキャリア使用終了工程名Step_P2までについては、＋１時間３０分（＋１Ｈ３０Ｍ）となっている。これは、図７（Ｄ）に示す差分時間(Sabun_time)から得られた値である。
【０１１６】
図７（Ｅ）に示す余裕時間を表す余裕時間データ（Yoyuu_time）と、図７（Ｄ）に示す差分データとは、記憶部１４０に格納される。
【０１１７】
記憶部１４０は、差分データ、余裕時間データ、及びその他のデータ（本実施の形態のキャリア選択装置が演算過程で利用するデータ）を記憶する。
【０１１８】
残使用時間演算部１５０は、キャリア管理データに含まれる洗浄期限を表すデータ（Senjou_time_limit）を用いて、キャリアの残使用時間を演算する。
【０１１９】
キャリアの残使用時間は、キャリアの洗浄期限まで使用可能な残りの時間をいい、残使用時間演算部１５０が残使用時間を計算する時から洗浄期限までの時間である。洗浄期限は、キャリアを前回洗浄した日時からの所定の日数（例えば、１４日間（二週間））に設定されており、時刻まで含む時間として表される。
【０１２０】
ここでは、キャリアの使用の有無に関係なく、キャリアの残使用時間は時間経過とともに減って行くものとする。すなわち、キャリアがウェハを格納せずに、キャリアがストッカー等に保管されている状態においても、残使用時間は減って行く。
【０１２１】
残使用時間演算部１５０は、以下の（３）式に従い、洗浄期限（Senjou_time_limit）を用いて残使用時間（Nokori_time）を演算する。
【０１２２】
Nokori_time = Senjou_time_limit - Now_time      ・・・（３）
残使用時間演算部１５０は、キャリア管理データに含まれる使用状況(Use_status)のデータに基づいて空キャリアであるか否かの判別を行い、すべての空キャリアに対して残使用時間（Nokori_time）の演算を行う。
【０１２３】
キャリア選択部１６０は、次キャリア使用開始工程(Step_start)においてウェハを移載する次の別のキャリアの選択を行う。本実施の形態でのキャリア選択部１６０によるキャリアの選択方法については後述する。
【０１２４】
本実施の形態のキャリア選択装置１００は、次キャリア使用開始工程Step_start)においてウェハを移載する次の別のキャリアの選択を最適化する。
【０１２５】
キャリア選択部１６０は、以下の（４）式に従い、予測部１２０が演算した予測時間(Yosoku_time)に、余裕時間演算部１３０が演算した余裕時間データ（Yoyuu_time）を加算することにより、キャリアを選択する基準になる基準時間（Kijun_time）を演算する。
【０１２６】
Kijun_time = Yosoku_time + Yoyuu_time      ・・・（４）
そして、キャリア選択部１６０は、残使用時間演算部１５０がすべての空キャリアに対して演算した残使用時間（Nokori_time）の中から、基準時間（Kijun_time）以上の残使用時間（Nokori_time）のうち、残使用時間が最も短い空キャリアを選択する。
【０１２７】
残使用時間（Nokori_time）が基準時間（Kijun_time）以上であるか否かは、例えば、残使用時間（Nokori_time）と基準時間（Kijun_time）を比較することによって行えばよい。また、残使用時間が最も短い空キャリアの選択は、例えば、複数の空キャリアの残使用時間（Nokori_time）を比較し、残使用時間が最も短い空キャリアのキャリアＩＤを選択することによって行えばよい。
【０１２８】
キャリア選択部１６０によって選択された空キャリアのキャリアＩＤは、主制御部１１０によって搬送システム７０に伝達される。この結果、搬送システム７０は、次キャリア使用開始工程(Step_start)においてウェハを移載する次の別のキャリアとして、キャリア選択装置１００の主制御部１１０から伝送されたキャリアＩＤで特定されるキャリアを選択し、ソーターに搬送する。
【０１２９】
次に、図８及び図９に示すフローチャートと図１０に示すデータ構造図を用いて、実施の形態のキャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０において、キャリアを選択する方法について説明する。
【０１３０】
図８及び図９は、実施の形態のキャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０において、キャリアを選択する処理を示すフローチャートである。図８には、左側にキャリア選択装置１００の内部での処理を表すフローチャートを示し、右側にキャリア選択装置１００、生産管理システム４０、スケジューラ５０、キャリア管理部６０、及び搬送システム７０の間でのデータの流れを示す。
【０１３１】
図１０は、実施の形態のキャリア選択装置１００のキャリア選択部１６０が演算する残使用時間(Nokori_time)とキャリアＩＤ(Carrier_ID)を関連付けたデータ構造を示す図である。
【０１３２】
図１１は、実施の形態のキャリア選択装置１００が選択するキャリアの次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)を含むデータ構造を示す図である。次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)は、現キャリアＩＤで特定されるキャリアの次にウェハを移載するキャリアとして実施の形態１のキャリア選択装置１００が選択するキャリアの識別子である。
【０１３３】
ここで、本実施の形態のキャリア選択方法は、図８及び図９に示すフローチャートによって実現されるキャリアを選択する方法であり、本実施の形態のキャリア選択装置１００によって実行される方法である。また、本実施の形態のキャリア選択プログラムは、本実施の形態のキャリア選択装置１００によって実行されることにより、図８及び図９に示すフローチャートによって表される処理を実現するプログラムである。
【０１３４】
図８に示すように、まず、フローがスタートすると、キャリア選択装置１００の主制御部１１０（図６参照）は、生産管理システム４０から生産管理データ（図７（Ａ）参照）を取得する（ステップＳ１０）。
【０１３５】
生産管理データは、ウェハのロットＩＤ(Lot_ID)に、製品種別(Seihin)、現キャリアＩＤ(Carrier_ID_current)、次キャリア使用開始工程名(Step_start)、次キャリア使用終了工程名(Step_finish)、次キャリア形式(Carrier_type)、及び使用ソーターＩＤ(Sorter_ID)を表すデータを関連付けたデータである。
【０１３６】
キャリア選択装置１００の主制御部１１０は、生産管理システム４０から取得した生産管理データを記憶部１４０に格納する。
【０１３７】
次に、主制御部１１０は、スケジューラ５０（図６参照）にロットＩＤ(Lot_ID)と次キャリア使用終了工程名(Step_finish)を通知する（ステップＳ２０）。
【０１３８】
この結果、スケジューラ５０は、ＤＢ５１に格納してあるスケジュールデータ（図７（Ｂ）参照）から、ロットＩＤ(Lot_ID)と次キャリア使用終了工程名(Step_finish)に対応する次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を読み出してキャリア選択装置１００に通知する。
【０１３９】
次に、主制御部１１０は、スケジューラ５０から次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を取得する（ステップＳ３０）。予測部１２０が（１）式を用いて予測時間(Yosoku_time)を求めるのに、次キャリア使用終了予定時刻(Time_finish)を用いるからである。
【０１４０】
次に、予測部１２０は、（１）式を用いて予測時間(Yosoku_time)を演算する（ステップＳ４０）。ここで、Now_timeは予測部１２０が計算を行う時点の時刻であり、主制御部１１０から取得する。
【０１４１】
Yosoku_time = Time_finish - Now_time      ・・・（１）
予測部１２０は、演算した予測時間(Yosoku_time)を記憶部１４０に格納する。
【０１４２】
次に、余裕時間演算部１３０は、余裕時間を演算する（ステップＳ５０）。このステップＳ５０の内容については、図９を用いて説明する。
【０１４３】
図９に示すように、余裕時間演算部１３０は、記憶部１４０に格納されている生産管理データから、製品種別(Seihin)、キャリア使用開始工程名(Step_start)、及びキャリア使用終了工程名(Step_finish)を取得する（ステップＳ５１）。
【０１４４】
次に、余裕時間演算部１３０は、記憶部１４０に格納されている差分データ（図７（Ｄ）参照）から、ステップＳ５１で取得した製品種別(Seihin)、キャリア使用開始工程名(Step_start)、及びキャリア使用終了工程名(Step_finish)に対応するすべての差分時間(Sabun_time)を読み出す（ステップＳ５２）。過去に実際に行われた製造工程における差分時間を読み出すためである。
【０１４５】
次に、余裕時間演算部１３０は、ステップＳ５２で読み出したすべての差分時間から余裕時間を演算する（ステップＳ５３）。具体的には、余裕時間演算部１３０は、ステップＳ５２で読み出したすべての差分時間の正規分布における平均値に正側の２σ（＋２σ）加えた時間を余裕時間として演算する。余裕時間演算部１３０は、余裕時間（Yoyuu_time）を記憶部１４０に格納する。
【０１４６】
ステップＳ５１〜Ｓ５３により、図８に示すステップＳ５０の処理が完了する。
【０１４７】
次に、図８に示すように、キャリア選択部１６０は、記憶部１４０に格納された余裕時間（Yoyuu_time）と、予測時間(Yosoku_time)とを用いて、基準時間(Kijun_time)を演算する（ステップＳ６０）。基準時間(Kijun_time)の演算には（４）式を用いる。
【０１４８】
Kijun_time = Yosoku_time + Yoyuu_time      ・・・（４）
キャリア選択部１６０は、（４）式に従い、予測時間(Yosoku_time)に余裕時間データ（Yoyuu_time）を加算することにより、キャリアを選択する基準になる基準時間（Kijun_time）を演算する。
【０１４９】
次に、主制御部１１０は記憶部１４０に格納された生産管理データから次キャリア形式(Carrier_type)を読み出し、キャリア管理部６０に通知する（ステップＳ７０）。空キャリアの所在と洗浄期限を取得するためである。
【０１５０】
キャリア管理部６０は、主制御部１１０から次キャリア形式(Carrier_type)が通知されると、次キャリア形式(Carrier_type)に合致するキャリアのうち、使用状況(Use_status)が"0"（空キャリア）で、所在場所(Location)のタイプが"stocker"であるキャリアを選択する。キャリア管理部６０は、選択したキャリアのキャリアＩＤ(Carrier_ID)、所在場所(Loation)、及び洗浄期限(Senjou_time_limit)を主制御部１１０に通知する。
【０１５１】
主制御部１１０は、キャリア管理部６０から空キャリアのキャリアＩＤ(Carrier_ID)、所在場所(Loation)、及び洗浄期限(Senjou_time_limit)を取得し、記憶部１４０に格納する（ステップＳ８０）。
【０１５２】
次に、残使用時間演算部１５０は、記憶部１４０に格納された洗浄期限を表すデータ（Senjou_time_limit）を用いて、キャリアの残使用時間（Nokori_time）を演算する（ステップＳ９０）。
【０１５３】
残使用時間演算部１５０は、（３）式に従い、洗浄期限（Senjou_time_limit）を用いてすべての空キャリアの残使用時間（Nokori_time）の演算を行う。
【０１５４】
Nokori_time = Senjou_time_limit - Now_time      ・・・（３）
残使用時間演算部１５０は、残使用時間（Nokori_time）を表すデータを図１０に示すようにキャリアＩＤ(Carrier_ID)と関連付けて記憶部１４０に格納する。
【０１５５】
図１０には、一例として、キャリアＩＤ(Carrier_ID)がｃ００１のキャリアの残使用時間(Nokori_time)が２５２時間２３分であり、キャリアＩＤ(Carrier_ID)がｃ００３のキャリアの残使用時間(Nokori_time)が１４７時間２４分である場合のデータを示す。なお、実際には多数の空キャリアがストッカー内に存在するため、実際には多数のキャリアＩＤ(Carrier_ID)と残使用時間(Nokori_time)が含まれることになる。
【０１５６】
次に、キャリア選択部１６０は、記憶部１４０に格納されたすべての残使用時間（Nokori_time）の中から、ステップＳ６０で演算した基準時間（Kijun_time）以上の残使用時間（Nokori_time）のうち、残使用時間が最も短いキャリアのキャリアＩＤを選択する（ステップＳ１００）。
【０１５７】
残使用時間（Nokori_time）が基準時間（Kijun_time）以上であるか否かは、例えば、残使用時間（Nokori_time）と基準時間（Kijun_time）を比較することによって行えばよい。また、残使用時間が最も短い空キャリアの選択は、例えば、複数の空キャリアの残使用時間（Nokori_time）を比較し、残使用時間が最も短い空キャリアのキャリアＩＤを選択することによって行えばよい。
【０１５８】
ステップＳ１００で選択されたキャリアの識別子を表す次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)は、現キャリアＩＤで特定されるキャリアの次にウェハを移載するキャリアとして実施の形態１のキャリア選択装置１００が選択するキャリアの識別子である。
【０１５９】
最後に、主制御部１１０は、次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)と、次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)で特定されるキャリアに格納するウェハのロットＩＤ(Lot_ID)に生産管理データ内で関連付けられた現キャリアＩＤ（Carrer_ID_current）及び使用ソーターＩＤ(Sorter_ID)を搬送システム７０に通知する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０で主制御部１１０から搬送システム７０に通知されるデータは、図１１に示すように、次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)に、ロットＩＤ(Lot_ID)、現キャリアＩＤ（Carrer_ID_current）、及び使用ソーターＩＤ(Sorter_ID)を関連付けたデータである。
【０１６０】
この結果、搬送システム７０は、図１１に示すデータに基づき、次キャリア使用開始工程Step_start)においてウェハを移載する次の別のキャリアとして、主制御部１１０から伝送されたキャリアＩＤ(Carrier_ID_next)で特定されるキャリアを選択する。搬送システム７０は、次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)で特定されるキャリアと現キャリアＩＤ（Carrer_ID_current）で特定されるキャリア（現在ウェハが格納されているキャリア）を生産管理データの使用ソーターＩＤ(Sorter_ID)で特定されるソーターに搬送する。ソーターでは、現キャリアＩＤ（Carrer_ID_current）で特定されるキャリアから次キャリアＩＤ(Carrier_ID_next)で特定されるキャリアにウェハが移載される。以上で、一連の処理が終了する。
【０１６１】
以上、本実施の形態のキャリア選択装置１００によれば、キャリアを使用する時間を予測時間として予測し、予測時間に余裕時間を加えた基準時間を用いて空キャリアを選択する。
【０１６２】
また、空キャリアを選択する際には、各空キャリアの残使用時間を演算し、基準時間よりも残使用時間が長い空キャリアを抽出する。基準時間よりも残使用時間の短い空キャリアは、製造工程の途中でウェハを移載する必要が生じる可能性があるため、排除している。
【０１６３】
そして、基準時間よりも残使用時間の長い空キャリアのうち、最も残使用時間の短いキャリアを次にウェハを移載するキャリアとして最終的に選択している。
【０１６４】
このため、製造工程の途中におけるウェハの移載を抑制でき、キャリアの残使用時間を有効的かつ効率的に使用することができる。
【０１６５】
また、キャリアの残使用時間を有効的かつ効率的に使用することにより、残使用時間が短く残っているキャリアを使用しないまま洗浄に回すようなことを抑制できるため、キャリアの数を増やすことなく、より少ない数のキャリアで効率的に半導体装置を製造できる。また、キャリアの数を増やさなくても効率的に半導体装置を製造できるため、キャリアを保管しておくスペースもより少ないスペースで足りる。
【０１６６】
以上より、本実施の形態のキャリア選択装置１００によれば、半導体装置の製造工程における作業効率を向上させることができる。
【０１６７】
また、比較例で説明したように、半導体装置の製造工程の所要時間は、日にちによってばらつきがあり、また、一日の中でも時間帯によってばらつきがある場合がある。
【０１６８】
しかしながら、本実施の形態では、キャリアを使用する時間を予測時間として予測する際に、スケジューラ５０がスケジュール管理用のプログラムを実行することによって作成されるスケジュールデータを利用している。
【０１６９】
スケジュール管理用のプログラムは、キャリア選択装置１００を含む半導体装置の生産システム３０におけるすべての製品種別、製造条件、製造量等の条件を用いて、製造工程の順番、キャリア使用開始予定時刻、キャリア使用終了予定時刻等を計算するプログラムである。
【０１７０】
すなわち、スケジュールデータは、スケジューラ５０がスケジュール管理用のプログラムを用いて行うシミュレーションによって作成されるデータである。
【０１７１】
このように、本実施の形態では、製造条件等を用いたシミュレーションによって得られるキャリア使用終了予定時刻を用いて予測時間を求めており、信頼性の高い予測時間のデータを用いて、キャリアの選択を行っている。信頼性の高い予測時間のデータを用いることにより、例えば、製造工程の途中におけるウェハの移載の発生が抑制され、作業の安定性が向上する。
【０１７２】
従って、半導体装置の製造工程における作業効率を向上させることに加えて、半導体装置の製造工程における作業の安定性を向上させることができる。
【０１７３】
また、本実施の形態のキャリア選択装置１００によれば、予測時間に余裕時間を加えて得る基準時間を用いて、空キャリアの選択を行っている。
【０１７４】
そして、余裕時間は、過去の製造工程における予測時間と実績時間との差分である差分時間の正規分布における平均値に２σ（＋２σ）を加えた値である。このようにして得る余裕時間は、予測時間と実績時間との差分を表す時間として非常に精度の高い値を有する。
【０１７５】
従って、半導体装置の製造工程における作業の安定性をより向上させることができる。
【０１７６】
なお、以上では、基準時間よりも残使用時間が長い空キャリアのうち、最も残使用時間の短いキャリアを次にウェハを移載するキャリアとして最終的に選択する形態について説明した。
【０１７７】
しかしながら、本実施の形態のキャリア選択装置１００は、最も残使用時間の短いキャリアを選択する形態に限定されるものではなく、基準時間よりも残使用時間が長い空キャリアのうち、基準時間との差が所定時間より短いキャリアを選択するようにしてもよい。
【０１７８】
例えば、基準時間との差を実験データ等で求まる比較的短い時間に設定しておき、残使用時間が短い上位１割又は２割に入るキャリアを選択するようにしてもよい。
【０１７９】
このようにキャリアを選択する場合であっても、残使用時間が比較的短いキャリアから選択することになるので、キャリアの残使用時間を有効的かつ効率的に使用することができる。
【０１８０】
また、以上では、製造条件等を用いたシミュレーションによって得られるキャリア使用終了予定時刻を用いて予測時間を求める形態について説明した。しかしながら、予測時間として、例えば、過去に実際の製造工程においてキャリアを使用した使用時間（実績値）の平均値を用いてもよい。この場合は、製造条件ではなく、過去の製造実績に基づいて予測時間を求めることになる。
【０１８１】
また、以上では、余裕時間演算部１３０が差分時間の正規分布における平均値に２σ（＋２σ）を加えた値を余裕時間として演算する形態について説明したが、余裕時間は差分時間の正規分布における平均値に２σ（＋２σ）を加えた値として求める形態には限られない。余裕時間はすべての差分時間の平均時間であってもよい。
【０１８２】
また、以上では、洗浄期限は、キャリアを前回洗浄した日時からの所定の日数（例えば、１４日間（二週間））に設定されており、残使用時間は、キャリアの使用の有無に関係なく、時間経過とともに減って行く形態について説明した。
【０１８３】
しかしながら、洗浄期限は、キャリアの使用時間の累積時間で管理してもよい。この場合は、キャリアを使用していない場合には洗浄期限は進行しないことになる。そして、このような場合には、残使用時間についても同様に、キャリアの使用時間の累積時間で計算を行えばよい。この場合には、（１）式におけるNow_timeを実際にキャリアの使用を開始する時間に置き換えて予測時間(Yosoku_time)を求めるとともに、（３）式におけるNow_timeを実際にキャリアの使用を開始する時間に置き換えて残使用時間（Nokori_time）を演算すればよい。
【０１８４】
また、洗浄期限は、キャリアに格納されるウェハに行われる製造工程の種類によって異なるように設定されていてもよい。
【０１８５】
以上、本発明の例示的な実施の形態のキャリアの選択方法、及び、キャリア選択装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ウェハを格納するキャリアをコンピュータが選択するキャリアの選択方法であって、
前記コンピュータは、
前記ウェハに半導体素子を形成する製造条件又は製造実績に基づき、前記ウェハを格納するキャリアの使用時間を予測する予測工程と、
前記ウェハを格納する前記キャリアの洗浄期限に基づき、前記キャリアの残使用時間を求める残使用時間演算工程と、
前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間と前記使用時間との差が所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択するキャリア選択工程と
を実行する、キャリアの選択方法。
（付記２）
前記予測工程は、前記半導体素子の製造条件を用いたシミュレーションによって求まる製造スケジュールに基づき、前記キャリアの使用時間を予測する工程である、付記１記載のキャリアの選択方法。
（付記３）
前記キャリア選択工程は、前記使用時間に所定の余裕時間を加算した時間よりも前記残使用時間が長いキャリアのうち、前記使用時間に前記所定の余裕時間を加算した時間と前記使用時間との差が前記所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択する工程である、付記１又は２記載のキャリアの選択方法。
（付記４）
前記キャリア選択工程は、前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間が最も短いキャリアを選択する工程である、付記１又は２記載のキャリアの選択方法。
（付記５）
前記キャリア選択工程は、前記使用時間に所定の余裕時間を加算した時間よりも前記残使用時間が長いキャリアのうち、前記残使用時間が最も短いキャリアを選択する工程である、付記４記載のキャリアの選択方法。
（付記６）
前記余裕時間は、過去に前記半導体素子を形成する工程で要した実績使用時間と、当該半導体素子を形成する工程について予測された使用時間との差に基づいて求められる、付記３又は５記載のキャリアの選択方法。
（付記７）
前記洗浄期限は、前記キャリアに格納されるウェハに形成される半導体素子を形成する工程の種類によって異なる、付記１乃至６のいずれか一項記載のキャリアの選択方法。
（付記８）
ウェハに半導体素子を形成する製造条件又は製造実績に基づき、前記ウェハを格納するキャリアの使用時間を予測する予測部と、
前記ウェハを格納する前記キャリアの洗浄期限に基づき、前記キャリアの残使用時間を求める残使用時間演算部と、
前記残使用時間が前記使用時間よりも長いキャリアのうち、前記残使用時間と前記使用時間との差が所定時間以下のキャリアを前記ウェハの移載先として選択するキャリア選択部と
を含む、キャリア選択装置。
（付記９）
付記８に記載のキャリア選択装置と、
前記キャリア選択装置が選択したキャリアを用いて前記ウェハを搬送する搬送システムと
を含む、半導体装置の生産システム。
【符号の説明】
【０１８６】
１０  コンピュータシステム
３０  半導体装置の生産システム
４０  生産管理システム
５０  スケジューラ
６０  キャリア管理部
７０  搬送システム
１００  キャリア選択装置
１１０  主制御部
１２０  予測部
１３０  余裕時間演算部
１４０  記憶部
１５０  残使用時間演算部
１６０  キャリア選択部
【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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