JP2003131717A - ロット編成システム及びロット編成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造リードタイムの短縮及び搬送車の搬送効率
をはかり、搬送車の台数を削減する。 【解決手段】生産ライン内の各ロット、各装置２１〜２
３及び搬送車３１〜３３の情報を管理し、各装置２１〜
２３及び搬送車３１〜３３の制御と各ロットの編成とを
決定する生産管理手段を設けて、搬送車３１が装置２１
に到着した時点で、すでに処理が完了しているワーク
（例えば基板）をロットとして再編成するという編成処
理を行うことで、ロットの装置上での待ち時間をなくし
て、製造リードタイムを短くする。また、逆に搬送車が
装置に到着してからロットの処理が完了するまでの待時
間や、ロットの搬送をキャンセルした搬送車の他の装置
への移動をなくして、搬送車の稼働率を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複数枚の半
導体基板を１ロットとして取り扱う半導体基板の生産工
程におけるロット編成システム及びロット編成方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体基板の生産工程において
は、複数枚（例えば２０枚）の基板を収納したカセット
を１ロットとして編成している。各装置では、カセット
から基板を取り出して枚葉処理もしくはバッチ処理を行
った後、再び元のカセットに戻している。そして、１ロ
ット分の基板の処理が完了すると、人手もしくは無人搬
送車等にて次工程の装置へ搬送される。

【０００３】ここで、図７に示すように、装置２１と装
置２２がワークを処理し、搬送車３１がワークを運ぶ場
合を考える。装置２１と装置２２は、処理するロットを
装置内に２個まで持てるものとする。また、装置２１で
処理されたロットは、次に装置２２で処理が行われるも
のとする。

【０００４】図７を用いてロットの動きを説明する。な
お、図７において各設備から右側に伸びる矢印は時間軸
を表しており、矢印上のロットの長さは、その設備を占
有している時間を表わしている。

【０００５】まず、装置２１においてロットＡの処理が
終り、そのロットＡを搬送車３１によって装置２２へ運
ぶ場合を考える。

【０００６】いま、時刻ｔｏで、装置２１がロットＡの
処理を完了し、ロットＢの処理に移ると同時に、工程を
管理しているシステムにロットＡの搬出要求を伝える。
工程を管理しているシステムは、搬送車３１に対して、
ロットＡを装置２１から装置２２へ運ぶように指示を与
える。

【０００７】時刻ｔ１で、搬送車３１が装置２１に到着
し、ロットＡを積み込み、装置２２へ向かって移動を開
始する。従って時刻ｔｏ〜ｔ１の期間（図７中に斜線で
示している期間）において、ロットＡは装置２１の上で
搬送車３１が到着するのを待っている。

【０００８】時刻ｔ２では、搬送車３１が装置２２に到
着し、ロットＡを降ろす。従って時刻ｔ１〜ｔ２の期間
においてロットＡは搬送車３１に載って移動している。
装置２２では、ロットＣの処理中であるため、ロットＡ
は処理待ち状態になる。

【０００９】時刻ｔ３では、装置２２でロットＣの処理
が完了し、ロットＡの処理が開始される。

【００１０】しかし、実際には、装置２１で処理を終っ
たロットＡに対して、搬送車３１が他のロットを搬送し
ておれば、装置２１に搬送車３１が到着するまでに時間
がかかる。そのときの動きを図８を用いて説明する。

【００１１】時刻ｔｏで、装置２２がロットＡの処理を
完了し、ロットＢの処理に移ると同時に、工程を管理し
ているシステムにロットＡの処理完了を伝えるが、搬送
車３１は、図示していない装置で処理を完了したロット
Ｄを運ぶために、その装置に移動している場合を考え
る。搬送車３１がロットＤを運び終わる時刻ｔ４まで、
ロットＡは装置２１の上で待ち続けることになる。

【００１２】時刻ｔ４で搬送車３１はロットＤを運び終
わり、ロットＡを運ぶために装置２１へ向かって移動を
開始する。

【００１３】時刻ｔ１で、搬送車３１が装置２１に到着
する。従ってｔｏ〜ｔ１までの期間（図８中に斜線で示
している期間）において、ロットＡは装置２１の上で搬
送車３１が到着するのを待っている。時刻ｔ１でロット
Ａの積み込みを行い、装置２２へ向かって移動を開始す
る。

【００１４】時刻ｔ３では、装置２２に次に処理するロ
ットＡがまだ到着していないにも関わらず、ロットＣの
処理が完了することになる。従って装置２２は処理する
ロットが無くなり待機状態になってしまう。

【００１５】時刻ｔ２では、搬送車３１が装置２２に到
着し、ロットＡを降ろすので、装置２２では、ロットＡ
の処理を開始できる。しかし、時刻ｔ３〜ｔ２の期間だ
け装置２２の稼動率が低下することになる。

【００１６】以上の問題を解消する方法として、特開２
０００−１５６３９８号公報に記載の方法がある。この
方法では、ロットＡの処理を完了する前に、ロットＡの
処理完了予告を通知することにより、工程を管理してい
るシステムが、搬送車３１に対して、ロットＡを装置２
１に取りに行くように指示を与えている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載の方法では、搬送車３１が装置２１に到着したと同
時に、装置２１においてロットＡの処理が完了しておれ
ば問題はない。

【００１８】しかし、通常は、装置２１の処理完了の予
定時刻が分かっていても、他の複数の装置から処理完了
予告信号が出たときには、搬送車３１は順番に搬送を行
うため、どの装置に対しても処理が完了する時刻に、搬
送車３１がその装置に到着することは困難である。この
場合は、図８に示すように、搬送車３１が装置２１に到
着したときに、装置２１においてロットＡの処理がすで
に完了していて、ロットＡが装置２１の上で待っている
ことになる。従って製造リードタイムが長くなる。

【００１９】逆に、複数の装置からの処理完了予告信号
が重なることを想定して、早めに処理完了予告を発する
と、複数の装置からの処理完了予告信号が重ならなかっ
たときには、搬送車３１が、ロットＡの処理が完了する
前に装置２１に到着してしまい、ロットＡの処理が完了
するまで装置２１で待ち続けることになる。この場合
は、図９に示すように、搬送車３１が装置２１に到着し
た時刻ｔ１において、ロットＡが処理中であるため、
搬送車３１はロットＡの処理が完了する時刻ｔｏまで、
装置２１の前で停車したまま待機するか、あるいはロッ
トＡの搬送を取りやめて、別のロットを搬送するために
搬送車３１を他の装置へ移動することになる。

【００２０】結局、搬送車３１は無駄な移動が多くな
り、搬送車３１がロットを搬送できる回数が減るため、
必要な搬送車の台数が多くなる。

【００２１】本発明はそのような問題点を解決するため
になされたもので、製造リードタイムの短縮及び搬送車
の搬送効率をはかることができ、もって搬送車の台数を
削減することが可能なロット編成システム及びロット編
成方法の提供を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明のロット編成シス
テムは、生産処理を行う複数の装置と、ロットを待機さ
せるストッカと、各装置とストッカとの間及び各装置間
にロットを搬送する搬送車とを備えた生産ラインにおい
て、複数のワークによって編成されるロットを管理・編
成するロット編成システムであって、前記生産ライン内
の各ロット、各装置及び搬送車の情報を管理し、各装置
及び搬送車の制御と各ロットの編成とを決定する生産管
理手段を備えていることによって特徴づけられる。

【００２３】本発明のロット編成システムにおいて、前
記ワークの種類、各装置が行うワークに対する処理の種
類、及び、処理が行われたワークの枚数に関するロット
の編成条件を格納する編成条件格納手段と、その編成条
件格納手段に格納されたロットの編成条件を入出力する
入出力手段とを設け、製品の種類、あるいは処理工程や
処理装置、処理を完了したワークの枚数によって、ロッ
トの編成条件を変更できるようにしてもよい。

【００２４】本発明のロット編成システムによれば、前
記した生産管理手段によって、搬送車が装置に到着した
時点で、すでに処理が完了しているワーク（例えば基
板）をロットとして再編成するという編成処理を行うこ
とが可能になるので、ロットが装置の上で待つことがな
く、製造リードタイムを短くすることができる。

【００２５】また、逆に搬送車が装置に到着してからロ
ットの処理が完了するまでの待時間や、ロットの搬送を
キャンセルした搬送車の他の装置への移動をなくすこと
が可能になるので、搬送車の稼働率を高めることができ
る。

【００２６】本発明のロット編成方法は、生産処理を行
う複数の装置と、ロットを待機させるストッカと、各装
置とストッカとの間及び各装置間にロットを搬送する搬
送車とを備えた生産ラインにおいて、各装置がロットの
編成条件に基づいてロットの搬出要求を出力し、その搬
出要求に応じて搬送指示が与えられた搬送車が装置に到
着した時点で、ロットを再編成して搬出するロットを決
定することによって特徴づけられる。

【００２７】本発明のロット編成方法において、搬送車
が装置に到着した時点で、すでに処理が完了しているワ
ークを第１のロットとし、処理が完了していないワーク
を第２のロットとして再編成を行って搬出するロットを
決定するようにしてもよい。

【００２８】本発明のロット編成方法によれば、搬送車
が装置に到着した時点で、すでに処理が完了しているワ
ーク（例えば基板）をロットとして再編成するので、ロ
ットが装置の上で待つことがなく、製造リードタイムを
短くすることができる。

【００２９】また、逆に搬送車が装置に到着し、ロット
の処理が完了するまで待つ必要がなく、さらに、ロット
の搬送をキャンセルして別のロットを搬送するために他
の装置へ移動する必要もなくなるので、搬送車の余計な
移動がなくなり、搬送車の稼動率も高めることができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳細に
説明する。

【００３１】図１は本発明の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。なお、本実施形態では、複数枚の半導体
基板を１ロットとして取り扱う半導体基板の生産工程に
本発明を適用した例を示している。

【００３２】工程管理装置１は、生産管理部１１、装置
管理部１２、搬送制御部１３、編成条件格納部１４を備
えている。

【００３３】生産管理部１１は、生産工程内のロットの
データを管理し、ロットの再編成・生産指示・搬送要求
を出す。装置管理部１２は、生産工程内の装置２１〜２
３と通信を行って装置２１〜２３の稼動状況を管理す
る。

【００３４】搬送制御部１３は、生産工程内の搬送車３
１〜３３の割付を行って搬送指示を出す。編成条件格納
部１４は、ロットを編成するときの１ロット当りの最小
枚数を格納する。

【００３５】生産工程内には、様々な製造処理を行う複
数の装置２１〜２３、生産工程内でロットを搬送するた
めの搬送車３１〜３３、編成条件格納部１４に格納され
ている編成条件の参照・編集・新規登録を行う入出力装
置４１，４２、処理可能な装置が使用中もしくはメンテ
ナンス中や故障中などで搬送できなかったロットを格納
するストッカ５が配置されている。なお、入出力装置４
１，４２は生産工程内だけでなく、その他の任意の場所
に設置することができる。

【００３６】装置２１〜２３は、ロットの処理開始や処
理完了時の処理結果、故障による装置の停止・復帰など
のデータを工程管理装置１の装置管理部１２に送信す
る。また、装置２１〜２３は、あるロット中の基板処理
の枚数が、ロットを編成するときの１ロット当りの最小
枚数に達した時点で、ロットの搬出要求を装置管理部１
２に送信する。

【００３７】装置管理部１２は、装置２の状態の変更や
履歴の更新を行い、生産管理部１１に必要なデータを送
信する。また、装置管理部１２は、処理するロットの処
理条件などを装置２１〜２３に送信する。

【００３８】搬送車３１〜３３は、ロットの搬送開始や
搬送終了、故障による停止・復帰などのデータ、指定ポ
イントを通過した時刻などのデータを、工程管理装置１
の搬送制御部１３に送信する。

【００３９】搬送制御部１３は、搬送車３１〜３３の状
態や現在位置の変更を行う。また、搬送制御部１３は、
搬送するロットのデータや、搬送元・搬送先などの搬送
ルートを搬送車３１〜３３に送信する。

【００４０】次に、本実施形態の動作を図２及び図４を
参照しながら説明する。

【００４１】図２は、装置２１にてロットＡの処理が完
了する前に搬送車３１がロットＡを取りに来た場合のタ
イムチャートを示している。なお、図２において、各設
備から右側に伸びる矢印は時間軸を、矢印上のロットの
長さは、その設備を占有している時間を表わしている。

【００４２】図４は、装置２１にてロットＡを処理開始
してからロットＡ′を再編成して搬出するまでの処理手
順を示すフローチャートである。

【００４３】まず、装置２１においてロットＡの処理を
開始する（ステップＳ０）。ロットＡの基板の処理を完
了する毎に、ロットＡの中ですでに完了した枚数を、編
成条件格納部１４に格納されているデータつまりロット
を編成するときの１ロット当りの最小枚数と比較し、す
でに完了した枚数が１ロット当りの最小枚数に達するま
では、ロットＡの処理を繰り返す（ステップＳ１）。

【００４４】次に、図２において時刻ｔｏで、ロットＡ
の中ですでに処理を完了した枚数が１ロット当りの最小
枚数に達すると、装置２１がロットＡの搬出要求を装置
管理部１２に出力する（ステップＳ２）。

【００４５】装置管理部１２は、装置２１からの搬出要
求を受けると、ロットＡの処理結果を生産管理部１１へ
送る。生産管理部１１は、ロットＡの搬送先を決定し、
搬送制御部１３に搬送指示を送る。ロットＡの次に処理
すべき装置２２がロットを搬入可能であれば、ロットＡ
の搬送先を装置２２とし、装置２２が次に処理すべきロ
ットを確保している場合、もしくはメンテナンス中や故
障中などで搬送できない場合には、ロットＡの搬送先を
ストッカ５とする。

【００４６】搬送制御部１３は、生産管理部１１からの
搬送指示と複数台の搬送車３１〜３３の現在の位置か
ら、ロットＡを搬送する搬送車をどれにするかを決定
し、その決定内容に該当する搬送車に指示を出す。

【００４７】このとき、ロットＡを運ぶ搬送車がすぐに
決定されれば、装置２１から搬出要求が出た時刻ｔｏか
ら搬送車３１が装置２１に到着する時刻ｔ１までの時間
は比較的短いが、ロットＡ以外に運ぶべきロットが多い
場合には、運ぶことのできる搬送車がなかなか決まらな
いので、装置２１から搬出要求が出た時刻ｔｏから搬送
車３１が装置２１に到着する時刻ｔ１までの時間は長く
なる。

【００４８】そして、ロット搬出要求を出力した後、搬
送車３１が装置２１に到着するまでは、装置２１はロッ
トＡの処理を継続する（ステップＳ３）。

【００４９】次に、図２において時刻ｔ１で、ロットＡ
を運搬する搬送車３１が装置２１に到着したとする。

【００５０】このとき、編成条件格納部１４に格納され
ている１ロット当りの最小枚数が１５枚である場合、例
えば図５に示すように、ロットＡの１５枚目の基板の処
理を完了した時刻ｔｏで装置２１がロット搬出要求を出
し、１９枚目を処理しているときに搬送車３１が到着し
たとすると、この時点で、すでに処理を完了している１
枚目から１８枚目までの１８枚をロットＡ′とし（ステ
ップＳ４）、残りの１９枚目と２０枚目をロットＢ′に
組み入れる（ステップＳ５）。そして、１８枚に再編成
されたロットＡ′を搬出して搬送車３１に積み込む（ス
テップＳ６）。

【００５１】次に、ロット搬出要求を出力した後、搬送
車３１が装置２１に到着する前にロットＡの処理が完了
した場合の動作を図３及び図２を参照しながら説明す
る。

【００５２】図３は、装置２１にてロットＡの処理が完
了しロットＢの処理を行っているときに、搬送車３１が
装置２１にロットＡを取りに行くときのタイムチャート
を示している。なお、図３において、各設備から右側に
伸びる矢印は時間軸を、矢印上のロットの長さは、その
設備を占有している時間を表わしている。

【００５３】まず、時刻ｔｏでロットＡの搬出要求を出
す。搬送車３１が到着する時刻ｔ１よりも前にロットＡ
の処理が完了していると（図３：ステップＳ７）、その
時点で、装置２１はロットＢの処理を開始する（ステッ
プＳ８）。

【００５４】図３において時刻ｔ１で、ロットＡを搬送
する搬送車３１が装置２１に到着したとする（ステップ
Ｓ９）。

【００５５】このとき、編成条件格納部１４に格納され
ている１ロット当りの最小枚数が１５枚である場合、例
えば図６に示すように、ロットＡの１５枚目の基板の処
理を完了した時刻ｔｏで装置２１がロット搬出要求を出
し、ロットＢの３枚目を処理しているときに搬送車３１
が到着したとすると、この時点で、すでに処理を完了し
ているロットＡの２０枚とロットＢの１枚目から２枚目
までの合計２２枚をロットＡ′とし（ステップＳ４）、
ロットＢの３枚目をロットＢ′の１枚目とする（ステッ
プＳ５）。そして、２２枚に再編成されたロットＡ′を
搬出して搬送車３１に積み込む（ステップＳ６）。

【００５６】以上のように、本発明の実施形態によれ
ば、搬送車３１が装置２１に到着した時刻において、す
でに処理が完了している基板をロットＡ′として再編成
しているので、ロットＡが装置２１の上で待つことがな
く、製造リードタイムを短くすることができる。

【００５７】また、逆に搬送車３１が装置２１に到着
し、ロットＡの処理が完了するまで待つ必要がなく、さ
らに、ロットＡの搬送をキャンセルして別のロットを搬
送するために他の装置へ移動する必要もなくなるので、
搬送車３１は余計な移動がなくなり、搬送車の稼動率も
高くでき、必要な搬送車の台数を最小にできる。

【００５８】ここで、以上の実施形態では、装置２１か
らロットＡの搬出要求を出す時刻を決める方法として、
すでに処理を完了した基板枚数がロットを編成するとき
の１ロット当りの最小枚数に達したときに搬出要求を出
すという方法を採用しているが、これに限定されること
はない。

【００５９】搬出要求を出す時刻を決定する他の方法と
して、１ロット当りの最大枚数を定義して搬出要求を出
すという方法もある。

【００６０】さらに、このような方法において、例え
ば、１ロット当りの最大枚数を２４枚と定義しておき、
ロットＢの基板枚数が２０枚であったとすれば、ロット
Ａの残りがロットＢに組み込まれても１ロット当りの最
大枚数の２４枚を超えることがないように、ロットＡの
１６枚目の基板処理が完了した時点で、ロットＡの搬出
要求を出すという方法、また、１ロット当りの最小枚数
と最大枚数の両方を満たすときにロットＡの搬出要求を
出すという方法もある。

【００６１】その他の方法として、装置２１においてロ
ットＡの２０枚の基板処理を完了する予定時刻に合わせ
て搬送車が到着するように、ロットＡの処理完了予定時
刻から搬送車が装置にロットを取りに来るまでに要する
平均時間だけ逆上った時刻にロットＡの搬出要求を出す
という方法もある。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
搬送車が装置に到着した時点で、すでに処理が完了して
いる基板をロットとして再編成しているので、ロットが
装置の上で待つことがなく、製造リードタイムを短くす
ることができる。また、逆に搬送車が装置に到着し、ロ
ットの処理が完了するまで待つ必要がなく、さらに、ロ
ットの搬送をキャンセルして別のロットを搬送するため
に他の装置へ移動する必要もなくなるので、搬送車の余
計な移動がなくなり、搬送車の稼動率も高くできる。そ
の結果、必要な搬送車の台数を最小にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の実施形態で実行するロット再編成処理
のタイムチャートである。

【図３】本発明の実施形態で実行するロット再編成処理
のタイムチャートである。

【図４】本発明の実施形態で実行するロット再編成処理
の手順を示すフローチャートである。

【図５】図２のロット編成処理の更に詳細なタイムチャ
ートである。

【図６】図３のロット編成処理の更に詳細なタイムチャ
ートである。

【図７】従来のシステムにおいてロットの動きを示すタ
イムチャートである。

【図８】従来のシステムにおいてロットの動きを示すタ
イムチャートである。

【図９】従来のシステムにおいて装置と搬送車の位置関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ 工程管理装置 １１ 生産管理部 １２ 装置管理部 １３ 搬送制御部 １４ 編成条件格納部 ２１〜２３ 装置 ３１〜３３ 搬送車 ４１，４２ 入出力装置 ５ ストッカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C100 AA32 AA34 AA47 BB02 BB21 BB31 BB33 EE06 5F031 CA02 DA01 DA17 FA03 FA11 GA58 GA59 PA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産処理を行う複数の装置と、ロットを
   待機させるストッカと、各装置とストッカとの間及び各
   装置間にロットを搬送する搬送車とを備えた生産ライン
   において、複数のワークによって編成されるロットを管
   理・編成するロット編成システムであって、 前記生産ライン内の各ロット、各装置及び搬送車の情報
   を管理し、各装置及び搬送車の制御と各ロットの編成と
   を決定する生産管理手段を備えていることを特徴とする
   ロット編成システム。
2. 【請求項２】 前記ワークの種類、各装置が行うワーク
   に対する処理の種類、及び、処理が行われたワークの枚
   数に関するロットの編成条件を格納する編成条件格納手
   段と、その編成条件格納手段に格納されたロットの編成
   条件を入出力する入出力手段とを備えていることを特徴
   とする請求項１記載のロット編成システム。
3. 【請求項３】 生産処理を行う複数の装置と、ロットを
   待機させるストッカと、各装置とストッカとの間及び各
   装置間にロットを搬送する搬送車とを備えた生産ライン
   において、 各装置がロットの編成条件に基づいてロットの搬出要求
   を出力し、その搬出要求に応じて搬送指示が与えられた
   搬送車が装置に到着した時点で、ロットを再編成して搬
   出するロットを決定することを特徴とするロット編成方
   法。
4. 【請求項４】 前記搬送車が装置に到着した時点で、す
   でに処理が完了しているワークを第１のロットとし、処
   理が完了していないワークを第２のロットとして再編成
   を行って搬出するロットを決定することを特徴とする請
   求項３に記載のロット編成方法。