KR20150144708A - 반도체 장치의 제조 라인 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

반도체 장치의 제조 라인 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 관한 반도체 장치의 제조 라인(1)은, 복수의 처리 장치(20a∼20m)가 배치된 반송로(10)를 따라 워크(25)를 순환시킴으로써 반도체 장치를 제조하는 제조 라인이다. 반송로(10)는, 처리 횟수가 많은 처리 장치가 배치되어 있는 제1 경로(11)와 처리 횟수가 적은 처리 장치가 배치되어 있는 제2 경로(12)를 구비한다. 또한, 반송로(10)는, 제1 경로(11)를 이동한 워크(25)를 제1 경로(11)로 연속적으로 반송하는 것과, 제1 경로(11)를 이동한 워크(25)를 제2 경로(12)로 반송하는 것을 전환한다.

Description

반도체 장치의 제조 라인 및 반도체 장치의 제조 방법 {MANUFACTURING LINE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 장치의 제조 라인 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치는, 제조 라인에 배치된 각종 반도체 제조 설비(처리 장치)를 사용하여, 세정 처리, 열 처리, 성막 처리, 에칭 처리, 이온 주입 처리 등을 반도체 웨이퍼(워크)에 실시함으로써 제조된다. 이러한 처리 장치는, 반도체 장치의 공정순에 대응하도록 제조 라인에 배열되어 있다. 여기서, 반도체 장치의 제조 공정에서는, 동일한 처리가 반복해서 행해지므로(예를 들어, 산화막 형성 시에 있어서의 세정 처리와 전극 형성 시에 있어서의 세정 처리 등), 동일한 제조 라인에는 동일한 처리 장치가 복수 배치된다. 예를 들어, 반도체 장치의 제조 공정은 약 200공정으로 되는 경우가 있고, 이와 같이 많은 공정이 있는 경우에는 제조 라인이 길어진다.
일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에는, 루프 형상의 반송로에 처리 장치를 배치하고, 당해 루프 형상의 반송로를 따라 워크를 주회시킴으로써 반도체 장치를 제조하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에 개시되어 있는 제조 라인에서는, 다른 공정에 있어서의 동일한 처리에 있어서, 제조 라인에 설치된 동일한 처리 장치를 사용할 수 있다. 즉, 제조 라인에 배치된 처리 장치를 다른 공정에서 공용할 수 있으므로, 제조 라인의 길이를 짧게 할 수 있다.
배경 기술에서 설명한 바와 같이, 일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에 개시되어 있는 기술에서는, 루프 형상의 반송로에 처리 장치를 배치하고, 당해 루프 형상의 반송로를 따라 워크를 주회시킴으로써 반도체 장치를 제조하고 있다. 따라서, 제조 라인에 배치된 처리 장치를 다른 공정에서 공용할 수 있으므로, 제조 라인의 길이를 짧게 할 수 있다.
그러나, 일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에 개시되어 있는 제조 라인에서는, 반도체 장치의 공정순에 대응하도록 처리 장치가 배열되어 있지 않으므로, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가 이격되어 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치까지 워크가 반송되는 동안에, 사용하지 않는 처리 장치 앞을 워크가 통과하므로, 워크의 반송 거리가 길어진다고 하는 가능성이 있었다. 예를 들어, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가, 워크의 반송 방향의 반대측에 인접하고 있는 경우, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치까지 워크를 반송하기 위해서는, 제조 라인을 따라 워크를 약 1바퀴 반송할 필요가 있다.
본 발명은 워크의 반송 거리를 짧게 할 수 있는 반도체 장치의 제조 라인 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 형태에 관한 반도체 장치의 제조 라인은, 복수의 처리 장치가 배치된 반송로를 따라 워크를 순환시킴으로써 반도체 장치를 제조하는 반도체 장치의 제조 라인이며, 상기 반송로는, 상기 워크에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치가 배치된 제1 경로와, 상기 제1 경로에 배치된 상기 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 복수의 처리 장치가 배치된 제2 경로를 구비하고, 상기 반송로는, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제2 경로로 연속적으로 반송하는 것과, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제1 경로로 반송하는 것을 전환한다.
본 발명의 일 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법은, 복수의 처리 장치가 배치된 반송로를 따라 워크를 순환시킴으로써 반도체 장치를 제조하는 반도체 장치의 제조 방법이며, 상기 반송로는, 상기 워크에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치가 배치된 제1 경로와, 상기 제1 경로에 배치된 상기 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 복수의 처리 장치가 배치된 제2 경로를 구비하고, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제2 경로로 연속적으로 반송하는 것과, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제1 경로로 반송하는 것을 전환함으로써 상기 반도체 장치를 제조한다.
본 발명에서는, 복수의 처리 장치 중, 처리 횟수가 적은 처리 장치를 제1 경로에 배치하고, 처리 횟수가 많은 처리 장치를 제2 경로에 배치하고 있다. 그리고, 제2 경로를 이동한 워크를 제2 경로로 연속적으로 반송하는 것과, 제2 경로를 이동한 워크를 제1 경로로 반송하는 것을 전환 가능하게 구성하고 있다. 따라서, 저빈도의 처리 장치에서 처리하는 경우에만, 워크를 제1 경로로 반송하고, 그 이외의 경우에는 고빈도의 처리 장치가 배치되어 있는 제2 경로로 워크를 반송할 수 있다. 이로 인해, 저빈도의 처리 장치 앞을 워크가 통과하는 횟수를 적게 할 수 있으므로, 제조 라인에 있어서의 워크의 반송 거리를 짧게 할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의해, 워크의 반송 거리를 짧게 할 수 있는 반도체 장치의 제조 라인 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징과, 이점과, 기술적 및 공업적인 의의는, 동일한 도면부호가 동일한 요소를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 실시 형태에 관한 제조 라인의 일례를 나타내는 상면도.
도 2는 워크의 구성의 일례를 설명하기 위한 상면도.
도 3은 실시 형태에 관한 제조 라인의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 4는 실시 형태에 관한 제조 라인의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 5는 실시 형태에 관한 제조 라인의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 6은 처리 장치가 구비하는 테이블의 일례를 나타내는 도면.
도 7은 처리 장치가 구비하는 테이블의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 실시 형태에 관한 제조 라인의 제조 공정의 일례를 나타내는 표.
도 9는 실시 형태에 관한 제조 라인의 다른 구성예를 나타내는 상면도.
도 10은 실시 형태에 관한 제조 라인의 다른 구성예를 나타내는 상면도.
도 11은 실시 형태에 관한 제조 라인의 다른 구성예를 나타내는 상면도.
도 12는 실시 형태에 관한 제조 라인의 다른 구성예를 나타내는 상면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 라인의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 제조 라인(1)은, 반송로(10), 복수의 처리 장치(20a∼20m), 반입 장치(21) 및 반출 장치(22)를 구비한다. 제조 라인(1)은, 복수의 처리 장치(20a∼20m)가 배치된 반송로(10)를 따라 워크(25)를 순환시킴으로써 소정의 반도체 장치(반도체 디바이스)를 제조한다.
반송로(10)는, 경로(11), 경로(12) 및 연결 경로(13)를 구비한다. 경로(11)에는, 워크(25)에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치(20a, 20b, 20f∼20j, 20l, 20m)가 배치되어 있다. 경로(12)에는, 워크(25)에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치(20c, 20d, 20e, 20k)가 배치되어 있다. 여기서, 소정의 처리라 함은, 예를 들어 세정 처리, 열 처리, 성막 처리, 에칭 처리, 이온 주입 처리 등의 반도체 장치를 제조하기 위해 필요한 처리를 말한다.
또한, 경로(12)에는 반입 장치(21) 및 반출 장치(22)가 배치되어 있다. 반입 장치(21)는 반송로(10)에 워크(25)(미처리의 워크)를 반입한다. 또한, 반출 장치(22)는 반송로(10)로부터 워크(25)(전체 공정 종료 후의 워크)를 반출한다.
도 2는 워크(25)의 구성의 일례를 설명하기 위한 상면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 워크(25)는, 팔레트(26)와 반도체 웨이퍼(27)를 구비한다. 반도체 웨이퍼(27)는, 팔레트(26)에 설치된 적재면에 적재된다. 예를 들어, 각 팔레트(26)는, 반도체 웨이퍼(27)를 1매씩 반송할 수 있다. 팔레트(26)는, 반송로(10)를 따라 이동한다. 예를 들어, 반송로(10)에는 팔레트(26)를 반송하기 위한 반송 수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
또한, 워크(25)에는, 워크(25)의 고유의 정보(ID 정보, 품종 정보, 다음 공정 정보 등)를 기억하는 정보 기억 장치(41)가 장착되어 있다. 정보 기억 장치(41)에는, 예를 들어 RFID(radio frequency identifier) 태그를 사용할 수 있다. 워크(25)에 장착되어 있는 정보 기억 장치(41)의 정보의 판독 및 기입은, 통신 장치(42)를 사용하여 행해진다. 통신 장치(42)는, 반송로(10)를 이동하는 워크(25)[정보 기억 장치(41)]와 전파를 사용하여 비접촉으로 통신할 수 있도록, 반송로(10)의 근방에 설치되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 워크(25)는, 반송로(10)에 반입된 후, 각 공정에 대응한 처리 장치(20a∼20m) 앞까지 반송된다. 처리 장치(20a∼20m)는 매니퓰레이터를 구비하고 있고, 반송되어 온 워크(25)를 매니퓰레이터를 사용하여 처리 장치(20a∼20m)에 도입한다. 처리 장치(20a∼20m)는, 도입한 워크(25)의 팔레트(26)로부터 반도체 웨이퍼(27)를 분리하고, 분리한 반도체 웨이퍼(27)에 대해 소정의 처리를 실시하고, 처리 후의 반도체 웨이퍼(27)를 다시 팔레트(26)에 적재한다. 처리 후의 워크(25)는, 매니퓰레이터를 사용하여 반송로(10)로 되돌려진 후, 반송로(10)를 따라, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치 앞까지 반송된다. 이러한 처리를 반복함으로써, 소정의 반도체 장치가 제조된다. 이때, 워크(25)는, 반송로(10)의 경로(11, 12)를 화살표(18, 19)로 나타내는 방향을 따라 이동한다.
본 실시 형태에 관한 제조 라인(1)에서는, 경로(11)에는, 경로(12)에 배치된 처리 장치(20c, 20d, 20e, 20k)보다도 처리 횟수가 많은 처리 장치(20a, 20b, 20f∼20j, 20l, 20m)가 배치되어 있다. 환언하면, 경로(11)에는 사용 빈도가 높은 고빈도의 처리 장치가 배치되어 있고, 경로(12)에는 사용 빈도가 낮은 저빈도의 처리 장치가 배치되어 있다. 여기서, 처리 장치(20a∼20m)의 처리 횟수라 함은, 특정한 워크(25)(미처리의 워크)가 반입 장치(21)를 사용하여 반송로(10)에 반입된 후, 특정한 워크(25)(전체 공정 종료 후의 워크)가 반출 장치(22)를 사용하여 반송로(10)로부터 반출될 때까지, 각 처리 장치(20a∼20m)가 특정한 워크(25)에 대해 행하는 처리의 횟수를 말한다.
일례를 들면, 경로(12)에 배치되어 있는 저빈도의 처리 장치(20c, 20d, 20e, 20k)의 처리 횟수는 1회이다. 또한, 워크(25)의 반입 및 반출은, 1개의 워크를 처리하는 공정에 있어서 각각 1회이므로, 반입 장치(21) 및 반출 장치(22)는 경로(12)에 배치하고 있다. 또한, 이들의 구성예는 일례이며, 경로(12)에 배치하는 처리 장치의 처리 횟수는, 경로(11)에 배치되어 있는 고빈도의 처리 장치보다도 처리 횟수가 적은 것이면, 1회보다도 많아도 된다. 또한, 반입 장치(21) 및 반출 장치(22)는 경로(11)에 배치해도 된다.
또한, 경로(11)와 경로(12)의 전환은, 전환부(15, 16)를 사용하여 행해진다. 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를, 경로(11) 및 경로(12) 중 어느 한쪽으로 전환 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(11)로 하는 경우, 연결 경로(13)[즉, 화살표(31)로 나타내는 방향]로 워크(25)를 반송한다. 이에 의해, 워크(25)는 다시 경로(11)를 따라 화살표(18)로 나타내는 방향으로 이동한다. 또한, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(12)로 하는 경우, 경로(12)[즉, 화살표(32)로 나타내는 방향]로 워크(25)를 반송한다. 이에 의해, 워크(25)는 경로(12)를 따라 화살표(19)로 나타내는 방향으로 이동한다. 전환부(15)는, 경로(11) 및 경로(12) 중 워크(25)의 다음 공정의 처리 장치를 포함하는 경로로 워크(25)를 반송한다.
마찬가지로, 전환부(16)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를, 경로(11) 및 경로(12) 중 어느 한쪽으로 전환 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 전환부(16)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(11)로 하는 경우, 경로(11)[즉, 화살표(33)로 나타내는 방향]로 워크(25)를 반송한다. 이에 의해, 워크(25)는 경로(11)를 따라 화살표(18)로 나타내는 방향으로 이동한다. 또한, 전환부(16)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(12)로 하는 경우, 연결 경로(13)[즉, 화살표(34)로 나타내는 방향]로 워크(25)를 반송한다. 이에 의해, 워크(25)는 경로(12)를 따라 화살표(19)로 나타내는 방향으로 이동한다. 전환부(16)는, 경로(11) 및 경로(12) 중 워크(25)의 다음 공정의 처리 장치를 포함하는 경로로 워크(25)를 반송한다.
또한, 도 1에 도시하는 경우에는 연결 경로(13)는 1개이므로, 전환부(15)가 연결 경로(13)로 워크(25)를 반송한 경우에는, 전환부(15)로부터 반송된 워크(25)가 연결 경로(13)를 통과할 때까지, 전환부(16)는 워크(25)를 연결 경로(13)로 반송할 수는 없다. 마찬가지로, 전환부(16)가 연결 경로(13)로 워크(25)를 반송한 경우에는, 전환부(16)로부터 반송된 워크(25)가 연결 경로(13)를 통과할 때까지, 전환부(15)는 워크(25)를 연결 경로(13)로 반송할 수는 없다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 제조 라인(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 3∼도 5는 본 실시 형태에 관한 제조 라인의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 일례로서 처리 장치 A(20a)의 동작에 대해 설명하지만, 다른 처리 장치 B∼M(20b∼20m)의 동작에 대해서도 마찬가지이다.
처리 장치(20a)는 복수의 공정(예를 들어, 공정 1, 공정 9, 공정 13, 공정 22, 공정 29. 도 8 참조)에 있어서 사용된다. 처리 장치(20a)는, 처리 장치(20a)가 사용되는 공정의 정보(공정 1, 공정 9, 공정 13, 공정 22, 공정 29)를 미리 메모리 등에 기억하고 있다. 이하에서는, 일례로서, 처리 장치(20a)가 각각의 워크(25_1∼25_4)에 대해 공정 1의 처리를 실시하는 경우에 대해 설명한다. 각각의 워크(25_1∼25_4)의 정보 기억 장치(41)에는 ID 정보로서 ID1∼ID4가 각각 저장되어 있다. 또한, 각각의 워크(25_1∼25_4)의 정보 기억 장치(41)에는 다음 공정 정보로서 “공정 1”이 저장되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 처리 장치(20a)는, 처리 장치(20a)와 대응하는 위치에 설치된 통신 장치(42a)를 사용하여, 워크(25_1)의 정보 기억 장치(41)에 저장되어 있는 ID 정보(“ID1”) 및 다음 공정 정보(“공정 1”)를 취득한다. 처리 장치(20a)는, 워크(25_1)의 다음 공정 정보가 “공정 1”[즉, 처리 장치(20a)의 처리 대상의 공정]이므로, 매니퓰레이터를 사용하여 워크(25_1)를 처리 장치(20a)의 대기 위치(45a)에 도입한다. 다음으로, 처리 장치(20a)는, 워크(25_2)의 다음 공정 정보가 “공정 1”[즉, 처리 장치(20a)의 처리 대상의 공정]이므로, 매니퓰레이터를 사용하여 워크(25_2)를 처리 장치(20a)의 대기 위치(46a)에 도입한다(도 4 참조).
그 후, 처리 장치(20a)는, 대기 위치(45a)에 배치되어 있는 워크(25_1)의 팔레트(26_1)로부터 반도체 웨이퍼(27_1)를 분리하고, 분리한 반도체 웨이퍼(27_1)를 처리 스테이지(47a)로 이동시켜 소정의 처리를 개시한다. 반도체 웨이퍼(27_1)에 처리를 실시한 후, 처리 장치(20a)는, 처리 후의 반도체 웨이퍼(27_1)를 처리 스테이지(47a)로부터 대기 위치(45a)에 배치되어 있는 팔레트(26_1) 상으로 이동시킨다. 그리고, 처리 장치(20a)는, 워크(25_1)의 정보 기억 장치(41)에 다음 공정 정보(공정 2)를 기입한다. 환언하면, 처리 장치(20a)는, 워크(25_1)에 대한 처리가 종료된 후, 워크(25_1)를 반송로(10)에 반출하기 전에, 워크(25_1)의 다음 공정 정보(공정 2)를 정보 기억 장치(41)에 기입한다. 이와 같이, 워크(25_1)의 다음 공정 정보를 “공정 1”로부터 “공정 2”로 갱신함으로써, 다음 공정(공정 2)의 처리를 행하는 처리 장치 B(20b)에 대해, 워크(25_1)가 처리 대상인 것을 인식시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는, 워크(25)의 다음 공정 정보를 차례 차례로 갱신함으로써, 각각의 처리 장치(20a∼20m)에 있어서, 공정순에 따라 워크(25)를 처리할 수 있다.
처리 장치(20a)가 워크(25_1)에 대해 처리를 실시하고 있는 동안, 처리 장치(20a)는 새롭게 워크(25_3)를 도입할 수는 없다(도 4 참조). 이 경우, 처리 장치(20a)는, 통신 장치(42a)를 사용하여, 워크(25_3)의 ID 정보(“ID3”) 및 다음 공정 정보(“공정 1”)를 취득한 후, 도 6에 나타내는 테이블의 “공정 1”의 “우선도 1”(1번째로 우선도가 높은 것을 의미함)에 워크(25_3)의 ID 정보(“ID3”)를 등록한다. 그리고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 처리 장치(20a)는, 워크(25_3)를 도입하는 일 없이, 워크(25_3)를 경로(11)(도 1 참조)를 따라 주회시킨다.
또한, 워크(25_1)가 처리 장치(20a)에서 처리된 후, 반송로(10)에 워크(25_1)가 반출되면, 처리 장치(20a)의 대기 위치(45a)가 수용 가능한 상태로 된다. 그러나, 도 6에 나타내는 테이블의 “우선도 1”에는 워크(25_3)가 등록되어 있으므로, 도 5에 도시하는 바와 같이, 워크(25_4)가 반송된 경우라도, 처리 장치(20a)는 워크(25_4)를 도입하지 않는다. 즉, 처리 장치(20a)는, 통신 장치(42a)를 사용하여, 워크(25_4)의 ID 정보(“ID4”) 및 다음 공정 정보(“공정 1”)를 취득한 후, 도 7에 나타내는 테이블의 “공정 1”의 “우선도 2”(2번째로 우선도가 높은 것을 의미함)에 워크(25_4)의 ID 정보(“ID4”)를 등록한다. 그리고, 처리 장치(20a)는, 워크(25_4)를 경로(11)를 따라 주회시킨다. 이때, 처리 장치(20a)에서 처리되는 워크의 우선 순위는, 워크(25_3), 워크(25_4)의 순으로 되어 있으므로, 처리 장치(20a)는 주회된 워크(25_3)를 다른 워크보다도 우선하여 도입한다.
즉, 처리 장치(20a)는, 테이블의 “우선도 1”, “우선도 2”에 워크가 등록되어 있는 경우, 이 우선도에 따라 워크를 처리 장치(20a)에 도입한다. 또한, 처리 장치(20a)는, 테이블의 “우선도 1”, “우선도 2”에 워크가 등록되어 있지 않고, 또한 처리 장치(20a)의 대기 위치(45a, 46a)에 빈자리가 있는 경우, 처리 장치(20a)로 반송된 순서대로 워크를 도입한다. 또한, 도 6, 도 7에 나타내는 바와 같이, 우선도를 나타내는 “우선도 1”, “우선도 2”는 처리 장치(20a)의 공정마다(즉, 공정 1, 공정 9, 공정 13, 공정 22, 공정 29) 설정되어 있다. 또한, 도 6, 도 7에 나타내는 표에서는, 2개의 우선도 1, 2를 설정한 경우를 예로서 들었지만, 등록하는 우선도의 수는 이것 이상이어도 된다. 또한, 예를 들어 테이블의 “우선도 1”, “우선도 2”에 워크가 등록된 후, 등록된 워크가 도중에 로트 아웃한 경우에는, 로트 아웃한 워크를 테이블의 “우선도 1”, “우선도 2”로부터 소거한다. 이에 의해, 처리 장치(20a)가, 로트 아웃한 워크를 계속해서 기다리는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 전환부(15)가, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를, 경로(11) 및 경로(12) 중 어느 한쪽으로 전환하는 경우에 대해 설명한다. 전환부(15)에는, 각각의 공정과, 각각의 공정에 있어서의 처리를 행하는 처리 장치(20a∼20m)가 배치되어 있는 경로[경로(11) 또는 경로(12)]를 대응한 경로 정보가 미리 저장되어 있다. 이 경로 정보는, 각각의 처리 장치(20a∼20m)의 배치가 바뀌지 않는 한, 변화하지 않는다. 전환부(15)는, 전환부(15)와 대응하는 위치에 설치된 통신 장치(42)에서 워크(25)의 다음 공정 정보를 취득하고, 경로 정보를 참조하여, 다음 공정 정보에 대응한 경로(즉, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가 배치되어 있는 경로)를 결정한다. 전환부(15)는, 이와 같이 하여 결정한 경로로 워크(25)를 반송한다. 전환부(16)에 대해서도 전환부(15)의 경우와 마찬가지이다.
또한, 상기에서 설명한 동작은 일례이며, 본 실시 형태에서는 다른 방법을 이용하여 제조 라인(1)을 제어해도 된다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 제조 라인에 있어서의 워크(25)의 구체적인 처리예에 대해, 도 1 및 도 8을 사용하여 설명한다. 도 8은 워크(25)의 처리 공정의 일례를 나타내고 있고, 워크(25)에 공정 1∼공정 32의 처리를 순서대로 실시함으로써, 소정의 반도체 장치가 형성된다. 도 8에 나타내는 예에서는, 경로(12)에 배치되어 있는 처리 장치 C, D, E, K의 처리 횟수(즉, 공정 1∼공정 32에 있어서의 처리 횟수)를 각각 1회로 하고 있다.
반도체 장치를 형성할 때, 반입 장치(21)는 워크(25)(미처리의 워크)를 반송로(10)에 반입한다. 그 후, 워크(25)는, 전환부(16)에 있어서 경로(11)[즉, 화살표(33)로 나타내는 방향]로 반송된다. 워크(25)는, 경로(11)에 각각 배치되어 있는 처리 장치 A(공정 1), 처리 장치 B(공정 2), 처리 장치 F(공정 3), 처리 장치 G(공정 4), 처리 장치 H(공정 5), 처리 장치 I(공정 6), 처리 장치 L(공정 7), 처리 장치 M(공정 8)에서 순서대로 처리된다.
다음 공정 9의 처리는 처리 장치 A에서 행해지므로, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 연결 경로(13)[즉, 화살표(31)로 나타내는 방향]로 하고, 워크(25)를 다시 경로(11)로 반송한다. 그 후, 워크(25)는, 경로(11)에 각각 배치되어 있는 처리 장치 A(공정 9), 처리 장치 B(공정 10), 처리 장치 J(공정 11), 처리 장치 M(공정 12)에서 순서대로 처리된다.
다음 공정 13의 처리는 처리 장치 A에서 행해지므로, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 연결 경로(13)[즉, 화살표(31)로 나타내는 방향]로 하고, 워크(25)를 다시 경로(11)로 반송한다. 그 후, 워크(25)는, 처리 장치 A(공정 13)에서 처리된다.
다음 공정 14의 처리는 처리 장치 E에서 행해지므로, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)를 경로(12)[즉, 화살표(32)로 나타내는 방향]로 반송한다. 그 후, 워크(25)는, 처리 장치 E(공정 14)에서 처리된다. 다음 공정 15의 처리는 처리 장치 J에서 행해지므로, 전환부(16)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)를 경로(11)[즉, 화살표(33)로 나타내는 방향]로 반송한다. 그 후, 워크(25)는, 처리 장치 J(공정 15)에서 처리된다.
다음 공정 16의 처리는 처리 장치 F에서 행해지므로, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 연결 경로(13)[즉, 화살표(31)로 나타내는 방향]로 하고, 워크(25)를 경로(11)로 반송한다. 그 후, 워크(25)는, 경로(11)에 각각 배치되어 있는 처리 장치 F(공정 16), 처리 장치 G(공정 17), 처리 장치 H(공정 18)에서 순서대로 처리된다. 다음 공정 19의 처리는 처리 장치 K에서 행해지므로, 전환부(15)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)를 경로(12)[즉, 화살표(32)로 나타내는 방향]로 반송한다. 그 후, 워크(25)는, 처리 장치 K(공정 19)에서 처리된다. 이후, 공정 20∼공정 32에 대해서도 마찬가지로 처리된다. 그리고, 공정 32의 종료 후, 워크(25)는 반출 장치(22)를 사용하여 반송로(10)로부터 반출된다.
배경 기술에서 설명한 바와 같이, 일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에 개시되어 있는 기술에서는, 루프 형상의 반송로에 처리 장치를 배치하고, 당해 루프 형상의 반송로를 따라 워크를 주회시킴으로써 반도체 장치를 제조하고 있었다. 따라서, 제조 라인에 배치된 처리 장치를 다른 공정에서 공용할 수 있으므로, 제조 라인의 길이를 짧게 할 수 있었다.
그러나, 일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에 개시되어 있는 제조 라인에서는, 반도체 장치의 공정순에 대응하도록 처리 장치가 배열되어 있지 않으므로, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가 이격되어 있는 경우가 있었다. 이 경우에는, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치까지 워크가 반송되는 동안에, 사용하지 않는 처리 장치 앞을 워크가 통과하므로, 워크의 반송 거리가 길어진다고 하는 가능성이 있었다. 예를 들어, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가, 워크의 반송 방향의 반대측에 인접하고 있는 경우, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치까지 워크를 반송하기 위해서는, 제조 라인을 따라 워크를 약 1바퀴 반송할 필요가 있었다.
따라서, 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 라인(1)에서는, 복수의 처리 장치(20a∼20m) 중, 처리 횟수가 많은 처리 장치(고빈도의 처리 장치)를 경로(11)에 배치하고, 처리 횟수가 적은 처리 장치(저빈도의 처리 장치)를 경로(12)에 배치하고 있다. 그리고, 전환부(15)에 있어서, 경로(11)를 이동한 워크(25)를 경로(11)로 연속적으로 반송하는 것과, 경로(11)를 이동한 워크(25)를 경로(12)로 반송하는 것을 전환하고 있다. 따라서, 저빈도의 처리 장치에서 처리하는 경우에만, 워크(25)를 경로(12)로 반송하고, 그 이외의 경우에는 고빈도의 처리 장치가 배치되어 있는 경로(11)로 워크(25)를 반송할 수 있다. 이로 인해, 저빈도의 처리 장치 앞을 워크(25)가 통과하는 횟수를 적게 할 수 있으므로, 제조 라인(1)에 있어서의 워크(25)의 반송 거리를 짧게 할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시하는 제조 라인(1)에 있어서 연결 경로(13)를 설치하고 있지 않은 경우에는, 처리 장치 B에서 처리한 후, 처리 장치 A에서 처리하기 위해서는, 처리 장치 C∼M을 포함하는 경로를 경유할 필요가 있고, 반송로(10)를 따라 워크(25)를 약 1바퀴 반송할 필요가 있다.
한편, 제조 라인(1)에 연결 경로(13)를 설치한 경우에는, 처리 장치 B에서 처리한 후, 처리 장치 A에서 처리하기 위해서는, 처리 장치 M을 통과한 후, 전환부(15)에서 워크(25)의 반송처를 연결 경로(13)[즉, 화살표(31)로 나타내는 방향]로 할 수 있다. 이에 의해, 워크(25)가 처리 장치 A까지 반송될 때까지의 경로를 짧게 할 수 있다. 즉, 워크(25)는 경로(12)를 경유하는 것이 아니라, 지름길인 연결 경로(13)를 통과하여 처리 장치 A까지 반송되므로, 처리 장치 A까지의 거리를 짧게 할 수 있다.
이때, 본 실시 형태에 관한 제조 라인(1)에서는, 반송로(10)를, 고빈도의 처리 장치가 배치된 경로(11)와 저빈도의 처리 장치가 배치된 경로(12)로 나누고, 고빈도의 처리 장치가 배치되어 있는 경로(11)에 있어서 워크(25)를 집중적으로 순환시키고 있으므로, 제조 라인(1)에 있어서의 워크(25)의 토탈의 반송 거리를 짧게 할 수 있다.
또한, 일본 특허 출원 공개 제2012-104683호에 개시되어 있는 제조 라인에서는, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가 사용 중인 경우, 워크를 처리 장치에 반입할 수 없으므로, 워크를 반송로를 따라 주회시킬 필요가 있었다. 이 경우, 반송로가 길면 워크의 반송 거리가 길어진다고 하는 가능성이 있었다. 또한, 다음 공정의 처리를 행하는 처리 장치가 사용 중인 경우, 워크를 반송로를 따라 주회시키는 것이 아니라, 반송로에 대기부를 설치하여 워크의 반송 거리를 짧게 하는 것도 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 대기부에 워크를 반입하기 위한 반입 수단이나 제어 수단을 설치할 필요가 있어, 제조 라인의 비용이 증가한다고 하는 가능성이 있었다.
이에 반해 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 라인(1)에서는, 고빈도의 처리 장치를 경로(11)에 배치하고, 저빈도의 처리 장치를 경로(12)에 배치하고, 전환부(15)에 있어서, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를, 경로(11) 및 경로(12) 중 어느 한쪽으로 전환하고 있다. 따라서, 워크를 반송로를 따라 주회시키는 경우라도, 워크의 반송 거리를 짧게 할 수 있다. 또한, 새롭게 대기부를 설치할 필요도 없으므로, 제조 라인의 비용의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 반도체 장치의 생산 방식은, 복수매의 반도체 웨이퍼를 탑재한 로트를 제조 라인으로 보내어 통합하여 가공하는 대량 생산 방식을 채용하고 있었다. 이 생산 방식은, 생산 리드 타임이 길고, 생산 변동에 신속히 추종할 수 없는 등의 가능성이 있었다. 이에 반해, 본 실시 형태에 관한 제조 라인(1)에서는, 워크(25)를 사용하여 반도체 웨이퍼를 1매씩 반송하여 가공하는 방식을 채용하고 있으므로, 필요할 때에, 필요한 분을, 필요한 양만 생산할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 제조 라인(1)에서는 전환부(15, 16)를 구비하는 구성에 대해 설명하였지만, 본 실시 형태에 관한 제조 라인(1)에서는 전환부(15)를 적어도 구비하고 있으면 되고, 전환부(16)는 필수의 구성 요소는 아니다. 즉, 경로(12)는 저빈도의 처리 장치가 배치된 경로이므로, 전환부(16)에 있어서 워크(25)의 반송처를 연결 경로(13)[즉, 화살표(34)로 나타내는 방향]로 하는 경우는 드물다. 따라서, 대부분의 경우, 전환부(16)는, 워크(25)의 반송처를 경로(11)[즉, 화살표(33)로 나타내는 방향]로 하므로, 전환부(16)를 생략할 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 제조 라인의 변형예에 대해 설명한다. 도 1에 도시한 제조 라인(1)에서는, 루프 형상의 경로(11) 및 루프 형상의 경로(12)의 일부가 연결 경로(13)를 공유하고 있는 구성에 대해 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 도 9에 도시하는 제조 라인(2)과 같이, 루프 형상의 경로(11) 및 루프 형상의 경로(12)의 일부가 인접하도록, 즉, 연결 경로(51) 및 연결 경로(52)가 인접하도록 구성해도 된다.
도 9에 도시하는 제조 라인(2)에 있어서, 전환부(53)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(11)로 하는 경우, 연결 경로(51)로 워크(25)를 반송한다. 또한, 전환부(53)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(12)로 하는 경우, 경로(12)로 워크(25)를 반송한다. 또한, 전환부(54)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(12)로 하는 경우, 연결 경로(52)로 워크(25)를 반송한다. 또한, 전환부(54)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(11)로 하는 경우, 경로(11)로 워크(25)를 반송한다.
도 1에 도시한 제조 라인(1)에서는, 연결 경로(13)가 1개이므로 전환부(15) 및 전환부(16) 중 어느 한쪽밖에 연결 경로(13)로 워크(25)를 반송할 수 없었다. 그러나, 도 9에 도시한 제조 라인(2)에서는, 전환부(53) 및 전환부(54)는 동시에 워크(25)를 연결 경로(51, 52)로 반송할 수 있으므로, 워크(25)의 반송을 일시적으로 정지할 필요가 없어진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 10에 도시하는 제조 라인(3)과 같이, 경로(11)와 경로(12)를 서로 독립하도록 구성하고, 경로(11)와 경로(12)를 연결 경로(60)를 사용하여 연결하도록 해도 된다.
도 10에 도시하는 제조 라인(3)에 있어서, 전환부(61)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(12)로 하는 경우, 연결 경로(60)로 워크(25)를 반송한다. 또한, 전환부(62)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(11)로 하는 경우, 연결 경로(60)로 워크(25)를 반송한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 11에 도시하는 제조 라인(4)과 같이, 경로(11)와 경로(12)를 서로 독립하도록 구성하고, 경로(11)와 경로(12)를 연결 경로(71) 및 연결 경로(72)를 사용하여 연결하도록 해도 된다.
도 11에 도시하는 제조 라인(4)에 있어서, 전환부(73)는, 경로(11)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(12)로 하는 경우, 연결 경로(71)로 워크(25)를 반송한다. 또한, 전환부(74)는, 경로(12)를 이동한 워크(25)의 반송처를 경로(11)로 하는 경우, 연결 경로(72)로 워크(25)를 반송한다.
도 10에 도시한 제조 라인(3)에서는, 연결 경로(60)가 1개이므로 전환부(61) 및 전환부(62) 중 어느 한쪽밖에 연결 경로(60)로 워크(25)를 반송할 수 없었다. 그러나, 도 11에 도시한 제조 라인(4)에서는, 전환부(73) 및 전환부(74)는 동시에 워크(25)를 연결 경로(71, 72)로 반송할 수 있으므로, 워크(25)의 반송을 일시적으로 정지할 필요가 없어진다.
또한, 상기에서 설명한 본 실시 형태에 관한 제조 라인에서는, 반송로(10)가 2개의 경로(11, 12)를 구비하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 제조 라인에서는, 반송로가 3개 이상의 경로를 구비하도록 구성해도 된다. 예를 들어, 도 12에 도시하는 제조 라인(5)과 같이, 반송로(80)가 3개의 경로(81, 82, 83)를 구비하도록 구성해도 된다.
이 경우, 경로(82)에는, 경로(81)에 배치된 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 처리 장치가 배치되어 있다(도 12에 있어서 처리 장치의 도시를 생략하고 있음). 경로(83)에는, 경로(82)에 배치된 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 처리 장치가 배치되어 있다. 환언하면, 경로(81)에는 저빈도의 처리 장치가 배치되고, 경로(82)에는 중빈도의 처리 장치가 배치되고, 경로(83)에는 고빈도의 처리 장치가 배치되어 있다. 또한, 경로(83)는, 경로(82)를 기준으로 하여 경로(81)의 반대측에 배치되어 있다. 또한, 전환부(84, 85, 86, 87)의 구성에 대해서는, 도 1에 도시한 제조 라인(1)의 경우와 마찬가지이므로 중복된 설명은 생략한다.
또한, 도 12에 도시하는 제조 라인(5)에 있어서도, 도 9에 도시한 제조 라인(2)과 같이 한 쌍의 연결 경로를 설치해도 된다. 또한, 도 10, 도 11에 도시한 제조 라인(3, 4)과 같이, 각각의 경로(11, 12)가 서로 독립하도록 구성해도 된다.
또한, 반도체 장치를 제조하는 경우, 각각의 제조 공정은 복수의 공정군으로 분류할 수 있다. 본 실시 형태에 관한 제조 라인은, 이들 공정군의 각각에 대해 적용할 수 있다. 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 반도체 파워 디바이스의 제조 공정은, 포토리소그래피의 정밀도를 고려하여, 확산층 형성 공정군, 게이트 절연막 형성 공정군 및 전극 형성 공정군의 3개로 분류할 수 있다. 이 경우에는, 확산층 형성 공정군의 제조 라인, 게이트 절연막 형성 공정군의 제조 라인 및 전극 형성 공정군의 제조 라인의 3개의 제조 라인을 사용하여, 반도체 장치를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 제조 라인에서는, 동일한 제조 라인을 따라 워크를 주회(순환)시켜 반도체 장치를 형성하므로, 제조 라인에 있어서의 총 가공 시간을 주회수로 나눈 값이, 제조 라인의 사이클 타임으로 된다. 본 실시 형태에서는, 이 사이클 타임을 고려하여, 반도체 장치의 제조 공정을 각각의 공정군으로 분류해도 된다.
이상, 본 발명을 상기 실시 형태에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태의 구성에만 한정되는 것이 아니라, 본원 특허 청구 범위의 청구항의 발명의 범위 내에서 당업자라면 이룰 수 있는 각종 변형, 수정, 조합을 포함하는 것은 물론이다.

Claims (11)

  1. 반도체 장치의 제조 라인이며,
    복수의 처리 장치가 배치된 반송로를 포함하고,
    복수의 처리 장치가 배치된 반송로를 따라 워크를 순환시키는 상기 반송로는, 상기 워크에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치가 배치된 제1 경로와, 상기 제1 경로에 배치된 상기 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 복수의 처리 장치가 배치된 제2 경로를 구비하고,
    상기 반송로는, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제2 경로로 연속적으로 반송하는 것과, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제1 경로로 반송하는 것을 전환하는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반송로는, 상기 제1 경로를 이동한 워크의 반송처를, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로 중 어느 한쪽으로 전환하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 워크에는, 당해 워크의 고유의 정보를 기억하는 정보 기억 장치가 장착되어 있고,
    상기 반송로는, 상기 정보 기억 장치에 기억되어 있는 상기 워크의 고유의 정보에 기초하여, 상기 워크의 반송처를, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로 중 어느 한쪽으로 전환하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송로는, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로 중 상기 워크의 다음 공정의 처리 장치를 포함하는 경로를 상기 워크의 반송처로 하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크가 상기 반송로에 반입된 후, 상기 워크가 상기 반송로로부터 반출될 때까지, 상기 제1 경로에 배치되어 있는 각각의 처리 장치가 상기 워크를 처리하는 횟수가 1회인, 반도체 장치의 제조 라인.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송로에 상기 워크를 반입하는 반입 장치 및 상기 반송로로부터 상기 워크를 반출하는 반출 장치는, 상기 제1 경로에 배치되어 있는, 반도체 장치의 제조 라인.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 경로 및 상기 제2 경로는 서로 독립하고 있고, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로는 연결 경로를 사용하여 연결되어 있는, 반도체 장치의 제조 라인.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 장치는 상기 워크의 정보 기억 장치에 저장되어 있는 다음 공정 정보가, 상기 처리 장치의 처리 대상의 공정에 대응하는 정보인 경우, 상기 워크에 대해 처리를 행하고, 상기 워크에 대한 처리가 종료된 후, 상기 워크의 다음 공정 정보를 갱신하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 처리 장치는, 상기 워크에 대해, 처리를 실시하고 있는 동안에는, 다른 워크의 ID 정보 및 다음 공정 정보를 취득하고, 우선도가 기억되는 테이블에 상기 다른 워크의 ID 정보를 등록하고, 상기 다른 워크를 반송로에 주회시키고,
    상기 처리 장치는, 상기 워크의 처리가 종료된 후, 상기 테이블에 등록되어 있는 우선도에 따라, 상기 다른 워크를 도입하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반송로는, 상기 제2 경로에 배치된 상기 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 복수의 처리 장치가 배치된 제3 경로를 구비하고,
    상기 제3 경로는, 상기 제2 경로를 기준으로 하여 상기 제1 경로의 반대측에 배치되어 있고,
    상기 반송로는, 상기 제3 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제3 경로로 연속적으로 반송하는 것과, 상기 제3 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제2 경로로 반송하는 것을 전환하는, 반도체 장치의 제조 라인.
  11. 복수의 처리 장치가 배치된 반송로를 따라 워크를 순환시킴으로써 반도체 장치를 제조하는 반도체 장치의 제조 방법이며, 상기 반송로는, 상기 워크에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치가 배치된 제1 경로와, 상기 제1 경로에 배치된 상기 처리 장치보다도 처리 횟수가 많은 복수의 처리 장치가 배치된 제2 경로를 구비하고,
    상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제2 경로로 연속적으로 반송하는 것과, 상기 제2 경로를 이동한 상기 워크를 상기 제1 경로로 반송하는 것을 전환하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치의 제조 방법.
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