JPH05218177A - 半導体製造管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロットの進捗遅れを防ぐとともに、装置稼動
コストおよび作業コストを向上させる。 【構成】 バッチ処理すべきロットが到着した場合にそ
の前の工程まで遡って他の同時処理可能なロットの有無
を判別する手段と、一定の時間を経過しても次ロットが
到着しない場合には、既に到着しているロットでバッチ
を編成する手段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程の管
理、特にロットの製造進捗状態を制御可能な機能を有し
た半導体製造管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造工程において、半導
体ウエハは、例えば２５枚または５０枚入りの容器（ロ
ット）毎に取り扱われ、また各装置（工程）間に対して
は一度期に複数ロットを同時に処理可能にしたものがあ
る。これをバッチ処理と言う。このバッチ処理では、工
程や装置に応じて、一定の製品品質を守る目的から、一
度期に処理可能なロット数が定められ、工程や装置の稼
動状況に合わせてこれを行う必要がある。これは、余り
早くロットを供給しても製造装置側でロットをバッファ
リングする必要が生まれるためで、ハードウエアの要す
るスペースコスト、および不適性なロットの中間在庫の
発生が問題となる。これとは逆に、余りにも遅くロット
を供給すると、ロットの進捗状態に好ましからぬ影響を
与えてしまう。

【０００３】そこで、従来のロット搬送装置では、例え
ば同時処理可能なロット数の最大数と最小数を記憶し、
（１）工程にこの範囲の同時処理可能なロットが揃った
場合、作業者（または装置）に処理開始を指示する。
（２）作業者がロットを装置へ投入するロットの数をチ
ェックし、同時処理可能なロット数の範囲を逸脱する場
合には警告を出すと同時に、装置の処理開始を拒否する
インタロック機能を果たす。（３）自動搬送を行うシス
テムでは、この範囲の同時処理可能なロットが揃った場
合に、所定の装置へこれらのロットを搬送する、等の制
御を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１），（２）の機能に関しては、処理すべき装置にロ
ットが仕掛けられておらず、かつ処理を行うべきロット
（待ちロット）がないような場合は、前の工程で処理が
終了したロットの到着を待って処理を開始することにな
るが、例えば同時処理可能なロット数の最大が３、最小
が１の場合、最初の１ロットの到着によってただちに搬
送が開始される。すると、続けて別の同時処理可能なロ
ットが到着しても、このロットは次のバッチに組み込ま
れるまで待たざるを得ず、ロットの進捗に好ましからぬ
影響を与えるほか、一度で済むバッチ処理を２度行わね
ばならないので、装置稼動コストや作業工数の面で不利
な問題点があった。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的はロットの進捗遅れを防ぐととも
に、装置稼動コストおよび作業コストを向上させること
のできる半導体製造管理システムを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明としての半導体製造管理システムは、バ
ッチ処理管理部分に順次搬送される複数のロットを同時
に処理するものであって、バッチ処理すべきロットが到
着した場合にその前の工程まで遡って他の同時処理可能
なロットの有無を判別する手段と、一定の時間を経過し
ても次ロットが到着しない場合には、既に到着している
ロットでバッチを編成する手段とを設けたものである。
また、第２の発明としての半導体製造管理システムは、
第１の本発明としての半導体製造管理システムに、さら
に後工程の作業開始時刻と終了時刻とを搬送コントロー
ラに記憶させ、作業終了時点でロットが到着できるよう
に搬送時期を制御する手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】第１の発明では、バッチ処理すべきロットが到
着した場合に、前工程の中に同時処理可能なロットが有
るか否かの検索が行われ、最大数以上の同時処理可能な
ロットが前工程の中に揃っていたならば、これが揃うま
で一定時間待ち、そして一定の時間を経過しても最大数
揃わない場合には既に到着しているロットでバッチを編
成して処理を開始することになる。したがって、一定時
間内に送られて来るロットは一度期に複数同時にバッチ
処理されることになる。また、第２の発明では、バッチ
処理されるロットの搬送は、後工程の作業終了時点でロ
ットが到着できるように搬送時期が制御されるので、ロ
ットのムダな待ち時間がなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図２および図３は、本発明の一実施例
を適用したシステムにおける洗浄−酸化工程を行うエリ
アの概略構成配置図である。図２および図３において、
このシステムでは、ロットを保管しておく保管倉庫１
と、この保管倉庫１間のロット搬送を行う搬送車５の工
程間搬送路２（図２参照）と、製造処理装置３と、保管
倉庫１と製造処理装置３間のロット搬送を行う搬送車５
の工程内搬送路４とで構成されている。また、製造処理
装置３には、図３に示すように、複数（本実施例では３
つ）の洗浄機６および複数（本実施例では４つ）の酸化
炉７が設置してある。

【０００９】図４は本発明の一実施例をなすコントロー
ルシステムの構成ブロック図である。図４において、こ
のシステムでは、搬送システムコントローラ８と、複数
の製造処理装置３と、これら搬送システムコントローラ
８および複数の製造処理装置３の全体を制御するための
製造管理コンピュータ９とで構成されている。また、こ
れら各ブロックは互いに通信する手段を持っており、各
種の命令やこれに伴う動作の結果報告、問い合わせ応答
等が可能な状態になっている。

【００１０】図５は製造管理コンピュータ９内の工程情
報管理のイメージを表した図、図６は製造管理コンピュ
ータ９内のロット進捗管理のイメージを表した図、図７
は製造管理コンピュータ９内の装置状態管理のイメージ
を表した図であり、何れも実際には、製造管理コンピュ
ータ９の中の、例えば磁気ディスクや半導体メモリによ
って構成されている記憶媒体に記憶されるものである。
そして、図５に示した工程情報では、ある製品を製造す
るための工程順と、それぞれの工程名、処理可能装置、
および工程に要する時間が関連付けられて記憶されてい
る。一方、図６に示したロット情報では、工場内の各ロ
ットに対して現在の工程番号と工程名、および現在の工
程の処理終了予定時刻が関連付けられて記憶されてい
る。さらに、図７に示した装置情報では、工場内の各装
置に対して、搬送の所要時間、同時処理可能な最大（Ｍ
ＡＸ）ロット数、同時処理可能な最小（ＭＩＮ）ロット
数、バッチ数、バッチ編成の許容時間、および処理終了
予定時刻が関連付けられて記憶されている。

【００１１】図１は製造管理コンピュータ９内でのバッ
チ処理開始時期の決定を行わせる処理手順の一例を示す
フローチャートである。そこで、本発明によるロット搬
送およびロット処理を、図１のフローチャートを用いて
図２乃至図７と共に説明する。

【００１２】まず、製造処理装置３で、現在バッチの処
理が行われているとする。すると、この処理の終了予想
時刻は製造管理コンピュータ９にて計算され、この時刻
の一定時間前に保管倉庫１の中のロットに関して同時処
理可能なロットがあるか否かの検索がステップＳＴ１〜
４に従って実行される。この場合の一定時間とは、検索
を実行して搬送するべきロットを決定してから、搬送を
行い所望の製造処理装置３への投入直前の位置まで到着
させるのに必要な時間のことであり、各製造処理装置３
毎に設定し得る。このとき、この製造処理装置３で同時
処理可能な最大数以上の同時処理可能なロットが保管倉
庫１の中に揃っていたならば、製造管理コンピュータ９
は搬送システムコントローラ８に対して同時処理可能な
最大数のロット搬送を指示する。これにより、バッチ分
のロットが保管倉庫１から製造処理装置３へ搬送され、
現在処理中のバッチの処理終了後に、次のバッチの処理
をし得ることになる。

【００１３】ここで、各ロットに関して、現在ある製造
処理装置３で処理を行っている場合には、この終了予定
時刻が計算されるとともに、製造処理装置３での処理を
行っていない場合には、仮にその時刻で処理を開始した
場合の処理終了予定時刻が計算され、製造管理コンピュ
ータ９に記憶される。そこで、該当する製造処理装置３
の処理終了予定時刻に応じて決定した検索開始時刻に同
時処理可能ロットの検索を行い同時処理可能最大数分の
ロットが揃うか否かの判定がステップＳＴ５で行われ、
最大数分のロットが揃う場合は、ステップＳＴ５からス
テップＳＴ１３へ移行してバッチ分のロットを揃える処
理をし、次いでステップＳＴ１４で製造処理装置３への
搬送を実行して終了する。これに対して、揃わなかった
場合は、ステップＳＴ５からステップＳＴ６へ移行し、
製造管理コンピュータ９は、該当工程を遡る方向にロッ
トを検索する（ステップＳＴ７）。この検索について、
さらに次に説明する。

【００１４】この検索の幅は、製造処理装置３毎に許容
時間として設定されており、また各工程に関しては標準
的な処理時間が各々設定してある。さらに、各製造処理
装置３毎に最大処理可能数を満たすために最大許容され
る待ち時間の幅をも設定してある。したがって、まず製
造管理コンピュータが１つ前の工程を遡ってこの工程に
処理中または処理前（処理予定）のロットがあれば、こ
のロットの処理予定時刻をステップＳＴ６〜９に従って
調べる。この時刻が該当製造処理装置３の処理終了時刻
＋許容時間＝許容時刻の以前であれば、該当製造処理装
置３への搬送開始を許容時刻まで待つようにスケジュー
リングする。また、この工程に含まれるロットが複数あ
り、１つでもこの条件を満たすものがあれば搬送開始を
許容時刻まで待つ（ステップＳＴ１０）。一方、全ての
ロットが許容時刻を満たさない場合には、ステップＳＴ
１０からステップＳＴ１３へ移行し、既に存在している
ロットでバッチを編成して該当製造処理装置３への搬送
を実施する。

【００１５】これに対して、遡った工程にロットが１つ
も含まれていない場合は、ステップ８からステップＳＴ
１１へ移行されて遡った分の工程の標準時間が加算され
る。そして、ステップＳＴ１２へ移行され、ここで遡っ
た分の工程の標準時間が該当製造処理装置３の許容時間
を超えているか否かの判断がされる。そして、超えてい
ないと判断された場合は再びステップＳＴ６へ移行さ
れ、さらに１つ工程を遡って同様のロット検索および工
程予定終了時刻の検索を行う。一方、ステップＳＴ１２
で許容時間を超えていると判断された場合には直ちにロ
ット検索を止め、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１
３へ移行し、既に存在しているロットでバッチを編成し
て該当製造処理装置３への搬送を実施する。

【００１６】すなわち、この処理手順では、現在ある製
造処理装置３で処理を行っている場合に、前工程の中の
ロットに関して同時処理可能なロットが有るか否かの検
索が行われ、同時処理可能な最大数以上の同時処理可能
なロットが前工程の中に存在していたならば揃うまで一
定時間待ち、一定の時間を経過しても最大数揃わない場
合には既に到着しているロットでバッチを編成して処理
を開始するので、一定時間内に送られて来るロットは一
度期に複数同時にバッチ処理されることになる。したが
って、この処理方法を用いて管理すれば、ロットの進捗
を早め、同時に装置稼動コストおよび作業コストを下げ
ることができることになる。

【００１７】次に、図８は、図４に示したコントローラ
システム内の搬送システムコントローラ８をより具体的
に示す構成ブロック図で、図３のモデル、すなわち洗浄
−酸化工程での搬送を行わせる場合を一例としている。
図８において、この搬送システムコントローラ８は、本
体としての搬送コントローラ１０と、保管倉庫コントロ
ーラ１１と、移載ポートコントローラ１２と、搬送車コ
ントローラ１３と、各洗浄機６にそれぞれ対応した台数
分の洗浄機コントローラ１４と、各酸化炉７にそれぞれ
対応した台数分の酸化炉コントローラ１５と、搬送コン
トローラ１０の入力・表示端末機１６とで構成されてい
る。また、これら各ブロックは互いに通信する手段を持
っており、各種の命令やこれに伴う動作の結果報告、問
い合わせ応答等が可能な状態になっている。

【００１８】図９は搬送コントローラ１０内の工程情報
管理のイメージを表した図、図１０は搬送コントローラ
１０内のロット情報管理のイメージを表した図、図１１
は搬送コントローラ１０内の装置状態管理のイメージを
表した図、図１２は搬送コントローラ１０内の搬送所要
時間管理のイメージを表した図、図１３は搬送コントロ
ーラ１０内の出庫見合わせ中となっているロット管理の
イメージを表した図であり、何れも実際には、搬送コン
トローラ１０の中の、例えば磁気ディスクや半導体メモ
リによって構成されている記憶媒体に記憶されるもので
ある。

【００１９】そして、図９に示した工程情報では、製造
処理装置３で実施される様々な工程名と、この工程の所
要処理時間が関連付けられて記憶されている。図１０に
示したロット情報では、このエリア内に存在する各ロッ
トに対して、現在処理中のロット番号と、その工程名と
出庫予定時刻、酸化炉７での処理開始予定時刻、酸化炉
７での処理終了予定時刻が関連付けられて記憶されてい
る。図１１に示した装置情報では、エリア内の各製造処
理装置３に対して、その装置名、現在処理中のロット
名、処理終了予定時刻、メンテナンス開始予定時刻、メ
ンテナンス終了予定時刻とが関連付けられて記憶されて
いる。図１２に示した搬送所要時間管理では、エリア内
の搬送区間に対して、搬送に必要な時間が関連付けられ
て記憶されている。図１３に示した出庫見合わせ管理で
は、一連の処理の中で出庫が見合わされたロットの番号
に対して、処理を行うべき酸化炉７の番号が関連付けら
れて記憶されている。

【００２０】図１４は、搬送コントローラ１０の持つ、
メンテナンス時刻を考慮した自動出庫処理手順の一例を
示すフローチャートである。図１５は、搬送コントロー
ラ１０の持つ、メンテナンス終了予定時刻入力時におけ
る処理手順の一例を示すフローチャートである。そこ
で、本発明によるメンテナンス開始、終了に関するロッ
ト搬送およびロット処理を、図１４および図１５のフロ
ーチャートを用いて図３および図８乃至図１３と共に説
明する。なお、以下の説明において、ステップＳＴ２１
〜３２までは図１４中の処理を示し、ステップＳＴ４１
〜４６は図１５中の処理を示すものである。

【００２１】まず、酸化炉１号機の現在ロット（ＬＯＴ
−Ｐ）の処理が行われているとする。この処理終了予定
時刻は搬送コントローラ１０にて計算され、この搬送コ
ントローラ１０内の装置状態管理（図１１）に記憶され
る。一方、作業者は各酸化炉７のメンテナンス予定を、
搬送コントローラ１０に接続された入力・表示端末機１
６より入力する（ステップＳＴ４１）。この際、メンテ
ナンス開始予定時刻と、終了予定時刻を入力することに
なる。このうち、開始予定時刻は必須であるが、終了予
定時刻は必須ではない。ただし、終了予定時刻がスペー
スの場合には、終了予定がないものとして自動的な搬送
開始の対象外となる（ステップＳＴ４２）。このメンテ
ナンス開始、終了予定時刻も搬送コントローラ内の装置
状態管理（図１１）に記憶される（ステップＳＴ４３〜
４７）。

【００２２】さて、ロット（ＬＯＴ−Ｐ）の次のロット
として、ロット（ＬＯＴ−Ｑ）が保管倉庫１の中に収納
されているものとする。このロット（ＬＯＴ−Ｑ）の出
庫時期の計算（ステップＳＴ２１）は、搬送コントロー
ラ１０によって、酸化炉１号機の処理終了予定時刻か
ら、ロット（ＬＯＴ−Ｑ）の洗浄機６の予定所要処理時
間と搬送時間を差し引いた時刻として求められ、ロット
管理（図１３）内に記憶される（ステップＳＴ２２）。
さらに、このロット（ＬＯＴ−Ｑ）の酸化炉１号機での
処理開始予定時刻と処理終了予定時刻も計算され（ステ
ップＳＴ２３）、同じくロット管理（図１３）内に記憶
される（ステップＳＴ２４）。

【００２３】搬送コントローラ１０はこの時刻になった
とき（ステップＳＴ２５）、ロット（ＬＯＴ−Ｑ）の出
庫の直前の確認としてステップＳＴ２６で、まず酸化炉
１号機のメンテナンス開始予定時刻を調べる［第１段の
チェック］。このとき、メンテナンス開始の予定がなけ
ればステップＳＴ２７に移行してロットを出庫する。一
方、メンテナンス開始時刻が登録されている場合には、
ロット（ＬＯＴ−Ｑ）の処理終了時刻とメンテナンス開
始時刻を比較し（ステップＳＴ２８）、ロット（ＬＯＴ
−Ｑ）の処理終了時刻の方が早ければステップＳＴ２７
に移行してロットの出庫を行う。そうでない場合はステ
ップＳＴ２９に移行しメンテナンス終了予定時刻に注目
する。メンテナンス終了時刻が登録してなければステッ
プＳＴ３２に移行し、このロットの出庫は見合わされ、
出庫見合わせ管理（図１３）にロットを登録する。一
方、メンテナンス終了予定時刻が設定されている場合に
は、ステップＳＴ２９からステップＳＴ３０へ移行し、
このメンテナンス終了予定時刻とロット（ＬＯＴ−Ｑ）
の処理開始予定時刻とを比較する。その結果、ロット
（ＬＯＴ−Ｑ）の処理開始予定時刻の方が遅ければステ
ップＳＴ２７へ移行して出庫を行う。その他の場合には
ステップＳＴ３１へ移行してロット（ＬＯＴ−Ｑ）の出
庫は見合わされ、メンテナンス終了予定時刻をもとに出
庫時刻が計算される。

【００２４】次に、出庫が見合わされてステップＳＴ３
１へ移行されたロットの出庫時期の再計算についてさら
に説明する。上記の例で、ロット（ＬＯＴ−Ｑ）の出庫
が見合わされた場合、ステップＳＴ３１からステップＳ
Ｔ２１へ移行する。そして、まず酸化炉１号機のメンテ
ナンス終了予定時刻に注目する。これが設定されている
場合、この時刻からロット（ＬＯＴ−Ｑ）の洗浄所要時
間と搬送の主要時間を差し引いた値を新たに出庫時刻と
して登録する。この登録時刻になったときに再び出庫可
能か否かのチェック（第１段のチェック）がステップＳ
Ｔ２６で行われる。一方、メンテナンス終了予定時刻が
登録されていない場合には、ロット（ＬＯＴ−Ｑ）の出
庫予定時刻は計算できず、自動出庫は見合わされ、これ
が出庫見合わせ管理（図１３）に登録される。

【００２５】さらに、メンテナンス終了時刻をスペース
で登録（ステップＳＴ４１，４２参照）してあった装置
に対して、メンテナンス終了予定時刻を新たに登録した
場合について説明する。まず、メンテナンス終了予定時
刻が登録された場合、出庫見合わせ管理（図１３）よ
り、出庫が見合わされているロットを検索する。このと
き出庫が見合わされているロットがあれば、新たに登録
されたメンテナンス終了予定時刻から洗浄所要時間と搬
送の所要時間を差し引いた値を新たに出庫時刻として登
録する。なお、この登録時刻になったときに再び第１段
のチェックがステップＳＴ２６で行われる。

【００２６】すなわち、この出庫処理手順では、後工程
の作業終了時点でロットが到着できるように搬送時期が
制御されるので、ロットのムダな待ち時間がなくなり、
さらにロットの進捗を早め、同時に装置稼動コストおよ
び作業コストを下げることができることになる。

【００２７】なお、上記実施例では、半導体製造装置の
うち、洗浄−酸化工程に適用した場合に付いて説明した
が、勿論半導体製造装置内のこれ以外の工程部分でも同
様にして使用できるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る半導
体製造管理システムによれば、バッチ処理すべきロット
が到着した場合に、前工程の中に同時処理可能なロット
が有るか否かの検索が行われ、最大数以上の同時処理可
能なロットが前工程の中に揃っていたならば、これが揃
うまで一定時間待ち、そして一定の時間を経過しても最
大数揃わない場合には既に到着しているロットでバッチ
を編成して処理を開始することになるので、一定時間内
に送られて来るロットは一度期に複数同時にバッチ処理
されることになり、ロットの進捗を早め、同時に装置稼
動コストおよび作業コストを下げることができる。ま
た、バッチ処理されるロットの搬送は、後工程の作業終
了時点でロットが到着できるように搬送時期が制御され
るので、ロットのムダな待ち時間がなくなり、さらにロ
ットの進捗を早め、同時に装置稼動コストおよび作業コ
ストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用したウエハ搬送システ
ムの製造管理コンピュータ内におけるバッチ処理開始時
期の決定を行わせる処理手順の一例を示すフローチャー
トである。

【図２】本発明の一実施例を適用したウエハ搬送システ
ムの洗浄−酸化工程を行うエリアにおける概略構成斜視
図である。

【図３】図２に示した同上エリアにおける概略構成配置
図である。

【図４】本発明の一実施例をなすコントロールシステム
の構成ブロック図である。

【図５】図４に示した同上コントロールシステムの製造
管理コンピュータ内における工程情報管理のイメージを
表した図である。

【図６】図４に示した同上コントロールシステムの製造
管理コンピュータ内におけるロット進捗管理のイメージ
を表した図である。

【図７】図４に示した同上コントロールシステムの製造
管理コンピュータ内における装置状態管理のイメージを
表した図である。

【図８】図４に示したコントローラシステムにおける搬
送システムコントローラをより具体的に示す構成ブロッ
ク図である。

【図９】図８に示した搬送コントローラ内の工程情報管
理のイメージを表した図である。

【図１０】図８に示した搬送コントローラ内のロット情
報管理のイメージを表した図である。

【図１１】図８に示した搬送コントローラ内の装置状態
管理のイメージを表した図である。

【図１２】図８に示した搬送コントローラ内の搬送所要
時間管理のイメージを表した図である。

【図１３】図８に示した搬送コントローラ内の出庫見合
わせ中となっているロット管理のイメージを表した図で
ある。

【図１４】図８に示した搬送コントローラの持つ、メン
テナンス時刻を考慮した自動出庫処理手順の一例を示す
フローチャートである。

【図１５】図８に示した搬送コントローラの持つ、メン
テナンス終了予定時刻入力時における処理手順の一例を
示すフローチャートである。

【符号の説明】 １ 保管倉庫 ２ 工程間搬送路 ３ 製造処理装置 ４ 工程内搬送路 ５ 搬送車 ６ 洗浄機 ７ 酸化炉 ８ 搬送システムコントローラ ９ 製造管理コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッチ処理管理部分に順次搬送される複
   数のロットを同時に処理する半導体製造管理システムに
   おいて、 バッチ処理すべきロットが到着した場合にその前の工程
   まで遡って他の同時処理可能なロットの有無を判別する
   手段と、 一定の時間を経過しても次ロットが到着しない場合に
   は、既に到着しているロットでバッチを編成する手段と
   を設けたことを特徴とする半導体製造管理システム。
2. 【請求項２】 後工程の作業開始時刻と終了時刻とを搬
   送コントローラに記憶させ、作業終了時点でロットが到
   着できるように搬送時期を制御する手段を設けた請求項
   １記載の半導体製造管理システム。