JP4326784B2 - 生産システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を形成するための基板をクリーンルーム内において搬送する自動搬送装置(AGV:Auto GuID番号ed Vehicle)に関する。さらに本発明は、該AGVを用いた半導体装置の生産ラインを管理するための半導体装置の生産システム及び生産管理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の生産ラインにおいて、クリーンルームに要求される清浄度は、製品の集積度によって異なる。一般的には、設計ルールの1/10相当以上の粒径を持つ塵埃が製品の特性に影響を及ぼすと考えられており、集積度が高まれば高まるほど、クリーンルームの高清浄度化が求められる。
【0003】
高清浄度化を図るために、クリーンルーム内において、基板を製造装置間で自動搬送するAGVが用いられている。AGVによる自動搬送によって、塵埃の最大の発生源である人体を極力クリーンルームから遠ざけることができので、高清浄度を維持することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。搬送された基板は、各製造装置において目的とする処理が施される。
【0004】
特に、工場内に同種の製造装置をまとめてレイアウトして設備群を構成し、それらの設備群の間を被処理物である基板が行き来して生産されるジョブショップ方式と呼ばれる生産システムにおいて、AGVを用いた自動搬送は非常に有用である。工場の規模が大きい場合、クリーンルームの清浄度の向上のみならず、設備の人待ちによる時間のロスをなくすという効果も得られる。
【0005】
一般的にAGVは、基板が格納されたキャリアを単数または複数収容した状態で搬送を行なう。そしてAGV内のキャリアを収容する空間(収容部)には、AGVに備えられたフィルターによって濾過された空気が導入されており、これによって収容部内の清浄度が確保されている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−322068号公報(第2頁、第2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体装置に設けられた能動素子の1つである薄膜トランジスタは、様々な製造工程を経て完成する。代表的には、基板内の不純物が半導体膜に侵入するのを防ぐための下地膜の成膜と、半導体膜の成膜及び結晶化と、半導体膜のパターン形成と、ゲート絶縁膜の形成と、ソース/ドレイン領域の形成と、ゲート電極の形成とを主に有している。
【0008】
上記工程のうち、ソース/ドレイン領域の形成は、導電性を付与する不純物の半導体膜への添加(ドーピング)により行なわれている。ドーピング法にはイオン注入法、熱拡散法等がある。そして、n型を付与したい場合には、ドナーとして機能するP、As、Sb等の5族元素やS、Te、Se等の6族元素を、p型を付与したい場合には、アクセプターとして機能するB、Al、Ga、In等の3族原子や、Zn等の2族元素をドーパントとして添加する。
【0009】
ところがこれらのドーパント又はドーピング時に基板に付着した反応性生物が、ドーピングされた基板から大気中に放出される。上記不純物はソース/ドレイン領域を形成するために必要な元素であるが、異なる製造工程において処理過程にある基板にとっては、ケミカル汚染の原因となる汚染物質であり、該元素によって基板が汚染されると半導体装置の特性に悪影響を及ぼす。
【0010】
例えば、TFT等に代表される半導体素子の特性を変化させたり、CVD法による成膜においては成膜面の汚染により膜の成長速度にバラツキを生じさせたりする。
【0011】
そしてドーピング後の基板は、AGVにより次工程の製造装置に搬送されるため、上記特許文献1に記載されているような内部の基板を清浄に保つためにクリーンルーム内の空気を一旦取り入れて排出するタイプのAGVだと、搬送する経路において、大気を不純物で汚染する恐れがある。
【0012】
そして上記不純物のクリーンルーム内における拡散による、クリーンルーム内において作業する者の、人体への悪影響も懸念される。
【0013】
本発明は上記問題に鑑み、製造工程において発生した汚染物質が付着した基板により、他の基板や製造装置が汚染されるのを防ぐことができるAGV及び該AGVを用いた半導体装置の生産システム及び半導体装置の生産管理方法の提供を課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明では、AGVの収容部内にフィルターで濾過した空気を導入し、なおかつ、キャリアが収容されるAGVの収容部内の空気を、フィルターで濾過してから排出する。排出する側のフィルターは、サブミクロンレベルの不純物の濾過が可能なフィルターを用いる。
【0015】
上記構成により、排気中に含まれる不純物の量を低減させることができ、搬送経路における不純物の拡散を防ぐことができる。
【0016】
またドーピングした直後は基板からの不純物の拡散に注意を払う必要があるが、ドーピング後に基板を洗浄したり、基板上に成膜を行なったりすることで不純物の大気への拡散は抑えられると考えれる。よって本発明では、▲1▼ドーピングの工程の後、不純物の大気への拡散が抑えられる工程の前までと、▲2▼ドーピングの工程の前及び▲3▼不純物の大気への拡散が抑えられる工程の後とで、AGVを使い分ける。
【0017】
上記構成により、▲1▼の段階においてAGVの収容部に付着した不純物によって、▲2▼または▲3▼の段階にある他の基板が汚染されるのを防ぐことができる。その結果として、ドーピング装置以外の製造装置が不純物によって汚染されるのを防ぐことができる。
【0018】
さらに本発明では、基板を格納するキャリアを、▲1▼の段階と、▲2▼または▲3▼の段階とで使い分けるようにした。またドーピングする不純物の種類によってもキャリアを使い分けるようにした。
【0019】
上記構成により、キャリア内部における不純物の汚染を防ぐことができる。
【0020】
そして本発明では、共通のデータベースに基づき計画、設計、製造を統合するシステム、所謂CIM(Computer Integrated Manufacturing:コンピュータによる統合生産)システムを用いる。CIMシステムを用いることにより、各工程間において搬送に用いるAGVやキャリアの管理をコンピュータにより一括して行なうことができる。
【0021】
本発明はCIMシステムを用いることで、確実にAGVやキャリアの管理を行なうことができる。そして、他の基板や製造装置が不純物により汚染されるのを防ぐことができ、従って、ケミカル汚染による半導体装置の特性の劣化や歩留りの低下を抑えることができ、不純物による人体への悪影響に関する懸念も払拭することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の生産システムで用いるAGVの構成について、図1を用いて説明する。
【0023】
図1(A)にAGVの断面図を、図1(B)に外観図を示す。本発明のAGVは車体101にキャリア102の収容が可能な収容部103が備えられている。そしてシャッター104を閉じることで、収容部103の内部を大気に曝されないように外界から隔てることが可能である。
【0024】
基板107が収容されたキャリア102は、シャッター104の開放時に収容部103への出し入れが可能である。収容可能なキャリア102の数は、設計者が適宜設定することが可能である。
【0025】
105は吸気用フィルターであり、外気を濾過して収容部103内に取り込むために備えられている。また106は排気用フィルターであり、収容部103内の空気をAGVの外部に排出する際に、不純物を濾過して取り除くために備えられている。そして109はポンプであり、吸気用フィルター105で濾過されてから取り込まれた空気が収容部103内を通り、排気用フィルター106で再び濾過されて排気されるように、収容部103内の空気の流れを制御することができる。
【0026】
なお図1(A)では、排気用ポンプ109に排気用フィルター106が内蔵されている構成を示しているが、排気用ポンプ109と排気用フィルター106が互いに分離した状態で設けられていても良い。
【0027】
なお、吸気用フィルター105は、クリーンルーム内に存在していると考えられる微細な塵埃が吸気と共に収容部103内に取り込まれることによって、基板107に塵埃が付着するという事態を避けるために備えられている。従って、吸気用フィルター105は少なくとも半導体装置の特性に悪影響を与えると考えられる大きさの塵埃を、取り除くことが可能なフィルターであることが望まれる。
【0028】
吸気用フィルター105は、例えばULPAフィルター、HEPAフィルター等を用いることができる。
【0029】
また、排気用フィルター106は、基板107から放出される不純物がクリーンルーム内に放出されるのを防ぐために備えられている。従って、排気用フィルター106は、少なくとも基板から放出される不純物を濾過することが可能なフィルターであることが望まれる。
【0030】
排気用フィルター106は、例えばイオン交換繊維を濾材とするカチオン交換繊維を含むフィルター、ULPAフィルター、HEPAフィルター等を用いることができる。
【0031】
また図1に示したAGVは、AGVの外部とのデータの送受信を非接触で行なえるように、アンテナ109を備えている。なお、データの送受信は必ずしも非接触で行なう必要はなく、例えば他の周辺機器とのデータのやり取りを行うためのポートを、AGVに設けるようにしても良い。
【0032】
なお、キャリアや基板に付されたID番号を読み取るための手段を、AGVが備えていても良い。ID番号は文字または記号であっても良いし、バーコード等の符号であってもよい。またキャリア内の各スロットにアドレスを割り当てて、該アドレスとキャリアのID番号との組み合わせで各基板を認識するようにしても良い。
【0033】
また、図1に示したAGVでは、吸気用フィルター105を排気口108よりも上方に設けているが、本発明はこの構成に限定されず、吸気用フィルター105を排気口108よりも下方に設けても良い。ただし、クリーンルームと収容部内の清浄度を維持するという観点からすると、クリーンルーム内においてより空気が清浄だと考えられる方角から優先的に空気を取り込み、該方角とは異なる方角へ排気をすることができるように、吸気用フィルター105と排気口108の位置を決めるのが望ましい。例えばダウンフロー空調方式のクリーンルームの場合、上方の空気の層が下方よりも清浄であると考えられるため、吸気用フィルター105を排気口108よりも上方に設ける方がより好ましい。
【0034】
なおAGVでは、搬送の開始と共に自動的にポンプが駆動するようにしても良いし、キャリアの収容している間は自動的にポンプが駆動するようにしても良いし、外部から指示されたときにポンプを駆動させるようにしても良い。
【0035】
また、図1ではポンプを用いて収容部103内の空気の流れを制御しているが、ポンプの変わりに送風機を設置し、収容部103内の空気の流れを制御するようにしても良い。またポンプと送風機を両方兼ね備えていても良い。
【0036】
次に、本発明のAGVを用いた生産システムについて説明する。
【0037】
図2に、本発明の生産システムの概念を簡単に示す。なお以下、図1に示した本発明のAGVと、排気用フィルターを設けていない通常のAGVとを区別するために、前者をコンタミAGV、後者をノーマルAGVと呼ぶ。
【0038】
図2において、201はドーピング装置であり、202はアッシング装置、203はレジスト剥離装置である。ここでは、ドーピング装置201において、レジストをマスクとして半導体膜にドーピングを行なった後、アッシング装置202において該レジストをアッシングし、レジスト剥離装置203においてアッシングされたレジストを除去する場合について説明する。
【0039】
上述した工程の流れにおいて、基板から放出される不純物の大気への拡散が懸念されるのは、ドーピング装置201からアッシング装置202への基板の搬送経路204と、アッシング装置202からレジスト剥離装置203への基板の搬送経路205である。本発明の生産システムでは、少なくとも上記搬送経路204、205において、コンタミAGV206を用いて基板の搬送を行なう。
【0040】
また上記搬送経路204、205以外の搬送経路、例えば前工程の製造装置からドーピング装置201への基板の搬送経路207と、レジスト剥離装置203から次工程の製造装置への基板の搬送経路208において、基板から大気への不純物の拡散が問題とはならないと判断したとする。この場合、該搬送経路207、208においてはノーマルAVG209を用いて搬送を行えば良い。ただし基板から大気への不純物の拡散が問題とはならないと判断したとしても、必ずノーマルAGVを用いなくてはならないわけではなく、無論コンタミAGVを用いても良い。ただし、搬送経路204及び205と、搬送経路206、207とではコンタミAGVを共用しないようにする。
【0041】
また、各製造装置には、キャリアの受け渡しを行なうために、一時的にキャリアを収容することができるキャリアステーション210、211、212が併設されている。AGVによって搬送されてきたキャリアは、キャリアステーション210、211、212に収容され、各製造装置に引き渡される。このとき、キャリアごと各製造装置に引き渡しても良いし、キャリアに格納されている基板のみを引き渡すようにしても良い。
【0042】
製造装置では、受け取った基板に目的とする処理が施される。そして処理が終了した後、処理済の基板はキャリアに格納された状態で、再びキャリアステーション210、211、212に収容される。
【0043】
なお本発明では、処理前の基板と、処理済みの基板とで、格納するキャリアを異ならせるようにする。そのため、キャリアステーション210、211、212では、処理前の基板が格納されるキャリア220と、処理済みの基板が格納されるキャリア221とを共に収容できるようにする。
【0044】
また、特に処理前と処理後でキャリアを区別する必要がない場合、例えばドーピングの濃度が著しく低くて不純物の拡散がさして問題にならないとした場合など、上記2つのキャリア220、221とはまた別個のキャリア222を用い、該キャリア222もキャリアステーション210、211、212において収容できるようにしても良い。
【0045】
さらに本発明では、図2では示していないが、ドーパントとして用いる不純物の種類ごとに、格納するキャリアを異ならせるようにする。例えばn型を付与する不純物と、p型を付与する不純物とでキャリアを分けても良いし、同じ極性でも不純物の元素の種類で分けるようにしても良い。
【0046】
上述したキャリアの使い分けは、必ずしも全ての製造装置において必要なわけではない。例えば、図2におけるアッシング装置202のように、製造装置に搬送されてくる基板も、製造装置から搬送されていく基板も、共に不純物の拡散が危惧されるような場合は、キャリアを共用しても良い。逆に、製造装置に搬送されてくる基板も、製造装置から搬送されていく基板も、共に不純物の拡散が問題とならないとした場合、同様にキャリアを共用しても良い。
【0047】
そして図2では、AGVによるキャリアの搬送を、生産ラインを管理するホストコンピューター225において制御する。
【0048】
図2の場合、ホストコンピューター225には、複数の製造装置間におけるキャリアの全ての搬送経路のうちの、コンタミAGVを用いる区間204、205と、処理前と処理後でキャリアを変更する特定の製造装置201、203をデータとして保持するメモリ230が備えられている。また該区間における搬送をコンタミAGVに指示する信号を生成し、また、キャリアの変更を特定の製造装置201、203に指示する信号を生成するCPU231とが備えられている。
【0049】
なお図2に示すようにAGVによるキャリアの搬送の制御をホストコンピューター225で行っても良いが、本発明はこれに限定されない。AGVによる搬送の制御を、各製造装置で行なっても良いし、ホストコンピューター225とデータのやり取りを行なうことができるサブのコンピューターを設けて、該コンピュータで行なうようにしても良い。
【0050】
図3を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れを簡単に説明する。図3(A)は、ホストコンピューター225と、製造装置226と、AGV227との間における信号の流れを簡単に示したものである。また図3(B)は、図3(A)における信号の流れをフローチャートで示したものである。なお、図3〜図6に示した製造装置226には、図2で示したドーピング装置201、アッシング装置202、レジスト剥離装置203やその他の製造装置が含まれる。またAGV227には、コンタミAGV206、ノーマルAGV209が含まれる。
【0051】
図3では、製造装置226において目的とする処理が終了すると、製造装置226からホストコンピューター225に処理の終了が通知される。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のID番号やキャリアのID番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【0052】
ホストコンピューター225では処理終了の通知を受けて、工程表を参照し、当該キャリアの搬送先を特定する。またこのとき、工程表を参照することで、搬送に用いるべきAGV227がコンタミAGVかノーマルAGVかを選択する。
【0053】
そしてホストコンピューター225は、選択されたAGV227に、特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。搬送の指令を受けたAGV227は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、AGV227に送るようにしても良い。
【0054】
また、ある製造装置から搬送されるキャリアの搬送先が常に1つと決まっている場合、搬送先を指定しなくとも良く、AGV227に搬送のタイミングのみ通知すれば良い。
【0055】
次に図4を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れの別の例について、簡単に説明する。図4(A)は、ホストコンピューター225と、製造装置226と、AGV227との間における信号の流れを簡単に示したものである。また図4(B)は、図4(A)における信号の流れをフローチャートで示したものである。
【0056】
図4では、製造装置226において目的とする処理が終了すると、製造装置226からホストコンピューター225に処理の終了が通知される。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のID番号やキャリアのID番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【0057】
ホストコンピューター225では処理終了の通知を受けて、工程表を参照し、当該キャリアの搬送先を特定する。そしてホストコンピューター225は、当該キャリアの搬送先を製造装置226に通知する。
【0058】
製造装置226は、AGV227に特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。コンタミAGVかノーマルAGVかのAGV227選択は、ホストコンピューター225において工程表を参照することで選択し、製造装置226に通知するようにしても良いし、直接製造装置226側で選択しても良い。製造装置226側で選択する場合、例えばキャリアステーション内の特定の区画に収容されているキャリアは、必ず特定のAGVで搬送するように決めておくようにすれば良い。
【0059】
搬送の指令を受けたAGV227は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、AGV227に送るようにしても良い。
【0060】
また、ある製造装置から搬送されるキャリアの搬送先が常に1つと決まっている場合、搬送先を指定しなくとも良いのでいちいちホストコンピューターにおいて搬送先を特定する必要はない。この場合、図4に示すように、製造装置から直接AGV227に搬送を指示するのが簡便であって時間的ロスも少ない。また、ホストコンピューターとの間でやり取りされるデータの情報量を極力少なくすることができ、よってホストコンピューターの負担を軽減し、データの送受信におけるエラーを回避することができる。
【0061】
次に図5を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れの別の例について、簡単に説明する。図5(A)は、ホストコンピューター225と、製造装置226と、AGV227と、キャリア228との間における信号の流れを簡単に示したものである。なお、キャリア228は、図2で示すキャリア220〜222を含んでいる。また図5(B)は、図5(A)における信号の流れをフローチャートで示したものである。
【0062】
キャリアを識別することが可能な情報は、キャリアが搬送されてくるときにホストコンピューターから製造装置に通知することができるが、図5では、該情報をキャリア228から直接読み取る。図5においてキャリア228には、該キャリアの識別をすることが可能な情報が、読み取り可能な状態で保持されている。そして製造装置226において該情報を読み取り、キャリア228の識別を行なう。
【0063】
そして製造装置226において目的とする処理が終了すると、製造装置226からホストコンピューター225に処理の終了が通知される。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のID番号やキャリアのID番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【0064】
さらに製造装置226には工程表に関するデータが保持されている。製造装置226は、該工程表とキャリアのID番号とを照らし合わせて、当該キャリアの搬送先を特定し、AGV227に特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。コンタミAGVかノーマルAGVかのAGV227選択は、製造装置226において工程表を参照することで選択することができる。なお工程表を参照しなくとも、例えばキャリアステーション内の特定の区画に収容されているキャリアが、必ず特定のAGVで搬送するように決めておくことで、AGV227の選択を行なうことも可能である。
【0065】
搬送の指令を受けたAGV227は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、AGV227に送るようにしても良い。
【0066】
図5に示すように、製造装置226から直接AGV227に搬送を指示することで、ホストコンピューター225との間でやり取りされるデータの情報量を極力少なくすることができ、よってホストコンピューターの負担を軽減し、データの送受信におけるエラーを回避することができる。
【0067】
なお図5ではキャリア228の識別に用いる情報を、製造装置226において読み取っているが本発明はこれに限定されない。例えばAGV227においてキャリア228の識別に用いる情報を読み取り、該情報を製造装置226に送るようにしても良い。
【0068】
図6を用いて、本発明の生産システムにおける信号の流れを簡単に説明する。図6(A)は、ホストコンピューター225と、製造装置226と、AGV227と、サブコンピューター229との間における信号の流れを簡単に示したものである。また図6(B)は、図6(A)における信号の流れをフローチャートで示したものである。
【0069】
図6では、製造装置226において目的とする処理が終了すると、製造装置226からホストコンピューター225に処理の終了が通知される。
図6では処理終了の通知をサブコンピューター229を介して行なっているが、直接ホストコンピューター225に通知するようにしても良い。このとき、どの製造装置でどのキャリアの処理が終了したのかを識別できるような情報、例えば製造装置のID番号やキャリアのID番号等を、処理終了の通知の他に送信しても良い。
【0070】
ホストコンピューター225では処理終了の通知を受けて、工程表を参照し、当該キャリアの搬送先を特定する。またこのとき、工程表を参照することで、搬送に用いるべきAGV227がコンタミAGVかノーマルAGVかを選択する。
【0071】
そしてホストコンピューター225は、搬送先と選択するAGV227を、サブコンピューター229に通知する。サブコンピューター229では、特定された搬送先にキャリアを搬送するよう指令を出す。搬送の指令を受けたAGV227は、指定された搬送先にキャリアを搬送する。キャリアステーション内に搬送するキャリアが複数収容されている場合、搬送するべきキャリアの特定が可能な情報を、AGV227に送るようにしても良い。
【0072】
また、ある製造装置から搬送されるキャリアの搬送先が常に1つと決まっている場合、搬送先を指定しなくとも良く、AGV227に搬送のタイミングのみ通知すれば良い。
【0073】
また、コンタミAGVかノーマルAGVかのAGV227選択は、直接サブコンピューター229側で選択しても良い。サブコンピューター229側で選択する場合、例えばキャリアステーション内の特定の区画に収容されているキャリアを、必ず特定のAGVで搬送するように決めておけば良い。
【0074】
なお、図6(A)、図6(B)では搬送先やAGV227の選択をホストコンピューター225において行なっているが、例えば図5に示した場合の様に、サブコンピューター229において工程表をデータとして保持させておき、該工程表を参照してサブコンピューター229において選択するようにしても良い。図6(C)に、この場合におけるホストコンピューター225と、製造装置226と、AGV227と、サブコンピューター229との間における信号の流れを簡単に示す。この場合、ホストコンピューター225とサブコンピューター229の間でやり取りされるデータの情報量を極力少なくすることができ、よってホストコンピューター225の負担を軽減し、データの送受信におけるエラーを回避することができる。
【0075】
なお、図3から図6のいずれの場合においても、搬送が終了したら搬送の指令を出した製造装置、またはホストコンピューターやサブコンピューターにその旨通知するようにしても良い。そしてさらに、次の指令が来るまで、その場で待機したり、充電器において充電する作業に入っても良い。また、搬送してきた場所に自動的に戻るようにしても良い。
【0076】
また、図3から図6ではホストコンピュータ、サブコンピュータあるいはAGVにおいてキャリア毎に基板を管理しているが、基板毎にID番号を付与し、基板毎で管理を行なうようにしても良い。
【0077】
また実際には工程表は1つではないので、対応するロットに合わせて複数の工程表の中から1つを選択する作業が必要となる。該作業は製造装置、ホストコンピューターまたはサブコンピューターで行えば良い。
【0078】
また、ロットアウトになった基板が出た場合、該基板が格納されたキ ャリアを製造ラインから搬出するようにしても良い。
【0079】
次に、nチャネル型TFTとpチャネル型TFTの作製工程を例に挙げて、キャリアの使い分けについて詳しく説明する。
【0080】
図7と図8に、nチャネル型TFTとpチャネル型TFTの作製工程のフローチャートと、該フローチャートに対応する基板の断面構造を示す。図7と図8では、半導体膜をパターニングすることでnチャネル型TFT用の活性層301と、pチャネル型TFT用の活性層302を形成し、該活性層301、302を覆ってゲート絶縁膜303を形成し、該ゲート絶縁膜上にゲート電極304、305を形成し、Pのドーピング用のマスク306を形成した後の工程について説明しており、具体的にはPをドーピングしてから、Bのドーピングの際にマスクとして用いたレジストを剥離するまでの一連の工程について説明する。
【0081】
まず図7に示すように、基板をキャリアAに格納し、該キャリアAをノーマルAGVを用いて、P用のドーピング装置に搬送する。
【0082】
そしてP用のドーピング装置のキャリアステーションに該キャリアAが収容され、Pのドーピングが行なわれる。マスク306は活性層302を覆っており、Pのドーピングにより活性層301にソース/ドレイン領域307、308が形成される。
【0083】
ドーピングされた後の基板は不純物の拡散が懸念されるので、キャリアBに移し変えられ、コンタミAGVによってエッチング装置に搬送される。
【0084】
エッチング装置では、ゲート電極304を異方性エッチングする。異方性エッチングよりゲート電極304はひとまわり小さくなる。ここではエッチング前とエッチング後で区別するために、エッチング後のゲート電極を309で示す。
【0085】
エッチング後の基板も、エッチング前と同様に依然として不純物の拡散が懸念されるので、キャリアBに格納され、コンタミAGVによって再びP用のドーピング装置に搬送される。
【0086】
そしてP用のドーピング装置において、前回のドーピングよりも添加される不純物の濃度が低くなるように、活性層301に不純物が添加される。この工程によって、活性層301にLDD領域が形成される。
【0087】
ドーピング後の基板は不純物の拡散が懸念されるので、キャリアBに格納され、コンタミAGVによってアッシング装置に搬送される。
【0088】
そしてアッシング装置では、搬送された基板にアッシングを施す。アッシングは、ドーピングによって変質したマスク306の表面を除去するために行なっている。
【0089】
アッシング後の基板は、アッシング前と同様に依然として不純物の拡散が懸念されるので、キャリアBに格納され、コンタミAGVによってレジスト剥離装置に搬送される。
【0090】
レジスト剥離装置では、アッシングにより表面が除去されたマスクを完全に除去する。剥離はウェットエッチングによって行なわれる。なお、アッシングで変質した表面を除去した後にウェットエッチングで処理することで、マスクの残渣が生じるのを防ぎ、なおかつマスク以外の表面、例えばゲート絶縁膜がアッシングにより削れてしまうのを防ぐことができる。ウエットエッチングを行なった後は、剥離装置に併設されている洗浄装置において基板の洗浄を行なう。
【0091】
洗浄後に乾燥させた基板は、不純物の拡散が問題にならないと考えられるので、キャリアAに移し変えられ、ノーマルAGVでレジストを形成するための成膜装置に搬送される。
【0092】
成膜装置に搬送された基板には、Bのドーピング用のマスクが形成される。なお実際にマスクが形成されるまでには、レジストの成膜、露光による現像、焼成等を行なうが、ここでは全ての装置が併設されていると仮定し、全ての処理を済ませてB用のマスク310が完成したものとする。マスク310は活性層301を覆っている。
【0093】
マスク310が完成した後の基板は、不純物の拡散が問題にならないと考えられるので、キャリアAに格納され、ノーマルAGVでB用のドーピング装置に搬送される。
【0094】
B用のドーピング装置においてBがドーピングされると、活性層302にBがドーピングされ、pチャネル型TFTのソース/ドレイン領域311、312が形成される。
【0095】
Bがドーピングされた後の基板は、不純物の拡散が懸念され、なおかつ前回行なわれたドーピングとはドーパントの種類が異なるので、キャリアCに移し変えられ、コンタミAGVによってアッシング装置に搬送される。またBをドープした後の搬送に用いるコンタミAGVは、Pをドープした後のコンタミAGVと共用しないようにすることが望ましい。ここではBをドープした後に用いるコンタミAGVを、Pをドープした後に用いるコンタミAGVと区別するために、B用コンタミAGVと呼ぶ。
【0096】
そしてアッシング装置では、搬送された基板にアッシングを施す。アッシングは、ドーピングによって変質したマスク310の表面を除去するために行なっている。
【0097】
アッシング後の基板は、アッシング前と同様に依然として不純物の拡散が懸念されるので、キャリアCに格納され、B用コンタミAGVによってレジスト剥離装置に搬送される。
【0098】
レジスト剥離装置では、アッシングにより表面が除去されたマスクを完全に除去する。ウエットエッチングを行なった後は、剥離装置に併設されている洗浄装置において基板の洗浄を行なう。
【0099】
洗浄後に乾燥させた基板は、不純物の拡散が問題にならないと考えられるので、キャリアAに移し変えられ、ノーマルAGVで次工程の製造装置に搬送される。
【0100】
なお図7及び図8では、アッシング装置で処理した後にレジスト剥離装置で処理を行なうことでレジストを除去しているが、本発明はこれに限定されない。アッシング装置のみまたはレジスト剥離装置のみでもレジストの除去は可能である。また、レジスト剥離装置で処理した後、アッシング装置で処理を行なうことも可能である。いずれの場合においても、レジスト剥離装置での処理を行なった後に初めて不純物の拡散が問題にならない状態になると考えられる。よって、ドーピングの工程の後、レジスト剥離装置での処理が済むまで、コンタミAGVを用いて搬送する。
【0101】
また、図7及び図8で示した一連の工程は、本発明の生産システムにおいて生産される半導体装置の作製工程のほんの一例であり、本発明はこれに限定されない。
【0102】
本発明では、AGVの収容部内にフィルターで濾過した空気を導入し、なおかつ、キャリアが収容されるAGVの収容部内の空気を、フィルターで濾過してから排出することで、排気中に含まれる不純物の量を低減させることができ、搬送経路における不純物の拡散を防ぐことができる。
【0103】
また▲1▼ドーピングの工程の後、不純物の大気への拡散が抑えられる工程の前までと、▲2▼ドーピングの工程の前及び▲3▼不純物の大気への拡散が抑えられる工程の後とで、AGVを使い分けることで、▲1▼の段階においてAGVの収容部に付着した不純物によって、▲2▼または▲3▼の段階にある他の基板が汚染されるのを防ぐことができる。その結果として、ドーピング装置以外の製造装置が不純物によって汚染されるのを防ぐことができる。
【0104】
さらに本発明では、基板を格納するキャリアを、▲1▼の段階と、▲2▼または▲3▼の段階とで使い分けることで、キャリア内部における不純物の汚染を防ぐことができる。
【0105】
さらに本発明はCIMシステムを用いることで、確実にAGVやキャリアの管理を行なうことができる。そして、他の基板や製造装置が不純物により汚染されるのを防ぐことができ、従って、ケミカル汚染による半導体装置の特性の劣化や歩留りの低下を抑えることができ、不純物による人体への悪影響に関する懸念も払拭することができる。
【0106】
なお本実施の形態では、ドーピングの際に用いる不純物の拡散の防止について述べたが、本発明はこれに限定されない。ドーピング以外の作製工程において処理を行なった後に、基板から大気への汚染物質の拡散が生じる場合、該汚染物質の拡散を抑えるために本発明の生産システム及び生産管理方法を用いるようにしても良い。
【0107】
上述した本発明の自動搬送装置、半導体装置の生産システム及び生産管理方法は、集積回路や半導体表示装置の生産ラインに用いることができる。特に、枚葉処理を施す多数の基板をロットで管理する、液晶表示装置、有機発光素子に代表される発光素子を各画素に備えた発光装置、DMD(Digital Micromirror Device)、PDP(Plasma Display Panel)、FED(Field Emission Display)等の生産ラインまたは生産ラインの管理方法に用いることができる。
【0108】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【0109】
本実施例では、図2に示した生産システムにおいて、ホストコンピューター225に備えられているメモリ230にデータとして保持されている、工程表の内容について説明する。
【0110】
図2に示すようにAGVによるキャリアの搬送の制御をホストコンピューター225で行う場合、メモリ230には、複数の製造装置間におけるキャリアの全ての搬送経路のうちの、コンタミAGVを用いる区間と、処理前と処理後でキャリアを変更する特定の製造装置または工程についての情報がデータとして保持されている。
【0111】
図9に、nチャネル型TFTとpチャネル型TFTを有する半導体装置の作製工程の工程表を示す。図9に示す工程表に従えば、工程番号8、9、20、23、24、25、28に対応する製造装置において、キャリアの変更が行われる。また、工程番号1から8までと、9から20までと、23から24までと、28から30までとに対応する製造装置間の搬送経路におて、ノーマルAGVが用いられる。そして、工程番号8から9までに対応する製造装置間の搬送経路におて、Bドープ用のコンタミAGVが用いられる。工程番号20から23まで、24から25までに対応する製造装置間の搬送経路におて、Pドープ用のコンタミAGVが用いられる。工程番号25から28までに対応する製造装置間の搬送経路におて、PドープとBドープが混合されている場合用のコンタミAGVが用いられる。
【0112】
これらのデータを用いることで、AGVの選択及び搬送経路の制御と、キャリアの選択とを行うことができる。なお、本実施例ではホストコンピューターにおいて上記工程表のデータを保持している場合について示しているが、本発明はこの構成に限定されない。上記工程表のデータを製造装置またはサブコンピューターが有していても良い。
【0113】
また上記工程表において、キャリアの変更のデータに加えて、どのキャリアからどのキャリアに移しかえるかの情報を用いて、キャリアの選択を行うようにしても良い。
【0114】
なお実際には工程表は1つではないので、対応するロットに合わせて複数の工程表の中から1つを選択する作業が必要となる。該作業は製造装置、ホストコンピューターまたはサブコンピューターで行えば良い。
【0115】
また図9に示す工程表では、レーザによる基板へのID番号の書き込みが行なわれている。この基板が有するID番号を用いて、基板毎のロットの管理を行なうことが可能である。ただし、ID番号を基板に書き込むのではなく、例えば多結晶半導体膜のパターニングの際に、該多結晶半導体膜を用いてID番号を基板に書き込む場合、それ以前の工程においてはキャリアのID番号とスロットのアドレスとの組み合わせで各基板を識別するようにする。
【0116】
【発明の効果】
本発明では、AGVの収容部内にフィルターで濾過した空気を導入し、なおかつ、キャリアが収容されるAGVの収容部内の空気を、フィルターで濾過してから排出することで、排気中に含まれる不純物の量を低減させることができ、搬送経路における不純物の拡散を防ぐことができる。
【0117】
また▲1▼ドーピングの工程の後、不純物の大気への拡散が抑えられる工程の前までと、▲2▼ドーピングの工程の前及び▲3▼不純物の大気への拡散が抑えられる工程の後とで、AGVを使い分けることで、▲1▼の段階においてAGVの収容部に付着した不純物によって、▲2▼または▲3▼の段階にある他の基板が汚染されるのを防ぐことができる。その結果として、ドーピング装置以外の製造装置が不純物によって汚染されるのを防ぐことができる。
【0118】
さらに本発明では、基板を格納するキャリアを、▲1▼の段階と、▲2▼または▲3▼の段階とで使い分けることで、キャリア内部における不純物の汚染を防ぐことができる。
【0119】
さらに本発明はCIMシステムを用いることで、確実にAGVやキャリアの管理を行なうことができる。そして、他の基板や製造装置が不純物により汚染されるのを防ぐことができ、従って、ケミカル汚染による半導体装置の特性の劣化や歩留りの低下を抑えることができ、不純物による人体への悪影響に関する懸念も払拭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のAGVの構造を示す図。
【図2】 本発明の生産システムの概念を示す図。
【図3】 信号の流れとフローチャートを示す図。
【図4】 信号の流れとフローチャートを示す図。
【図5】 信号の流れとフローチャートを示す図。
【図6】 信号の流れとフローチャートを示す図。
【図7】 nチャネル型TFTとpチャネル型TFTの作製工程のフローチャートと、該フローチャートに対応する基板の断面構造を示す図。
【図8】 nチャネル型TFTとpチャネル型TFTの作製工程のフローチャートと、該フローチャートに対応する基板の断面構造を示す図。
【図9】 半導体装置の具体的な作製工程を示す工程表。
Claims (2)
- ホストコンピューターと、第1、第2及び第3の製造装置と、第1及び第2のキャリアと、第1及び第2の自動搬送装置とを有し、
前記第1の自動搬送装置が有する車体は、
前記第1のキャリアを収容する空間を有し、
前記第2の自動搬送装置が有する車体は、
前記第2のキャリアを収容する空間と、
該車体に備えられた第1及び第2のフィルターと、
閉じることで前記空間を外界と隔てることができるシャッターと、
前記第1のフィルターによって濾過された空気を前記空間内に取り込み、なおかつ前記空間内の空気が前記第2のフィルターによって濾過されて前記空間から排出されるようにするポンプとを有し、
前記ホストコンピューターは、
前記第1の製造装置と前記第2の製造装置間の基板の搬送経路において前記第2の自動搬送装置を用い、なおかつ前記第2の製造装置と前記第3の製造装置間の基板の搬送経路において前記第1の自動搬送装置を用いることと、前記第1の製造装置において処理前と処理後で前記基板を前記第1のキャリアから前記第2のキャリアに移し変え、なおかつ前記第2の製造装置において処理前と処理後で前記基板を前記第2のキャリアから前記第1のキャリアに移し変えることとをデータとして保持する手段と、
前記第1の製造装置と前記第2の製造装置間の搬送経路における基板の搬送を前記第2の自動搬送装置に指示する信号を生成し、なおかつ前記第2の製造装置と前記第3の製造装置間の搬送経路における基板の搬送を前記第1の自動搬送装置に指示する信号を生成する手段と、
前記基板の前記第1のキャリアから前記第2のキャリアへの移し変えを前記第1の製造装置に指示する信号を生成し、なおかつ前記基板の前記第2のキャリアから前記第1のキャリアへの移し変えを前記第2の製造装置に指示する信号を生成する手段とを有する半導体装置の生産システムであって、
前記第1の製造装置はドーピング装置であり、
前記第2の製造装置はレジスト剥離装置であり、
前記第1のフィルターは、ULPAフィルターまたはHEPAフィルターであり、
前記第2のフィルターは、イオン交換繊維を濾材とするカチオン交換繊維を含むフィルターであることを特徴とする半導体装置の生産システム。 - 請求項1において、
前記第1のフィルターは、前記第2のフィルターよりも、前記車体の上方に設けられていることを特徴とする半導体装置の生産システム。
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