JPH06291006A - 半導体ウェーハの生産方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体ウェーハ生産ラインの製造装置の稼働率
を上げることにより目標生産量を達成し、半導体ウェー
ハの流れを最適に行うことにより仕掛り数を抑え、生産
のリードタイムを短縮する。 【構成】Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の複数の加工工程からなる半
導体ウェーハの生産ラインにおいて、半導体ウェーハ処
理開始Ａ１時に、現在、その製造装置で半導体ウェーハ
処理が完了する時刻Ａ６を、過去の処理に要した時間
（実績値）を基に予測し、予測した半導体ウェーハ処理
完了時刻Ａ６までに、次にその製造装置で処理する半導
体ウェーハを製造装置まで搬送Ａ２し、かつ、処理前後
に必要な段取りＡ５を完了させ、半導体ウェーハ処理が
終了すると同時に次の半導体ウェーハの処理Ａ４を行う
ことによって半導体ウェーハ生産ラインにおける半導体
ウェーハの流れを最適に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハの生産
方法に関し、特に多くの加工工程を必要とする半導体ウ
ェーハ生産ラインの生産制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

（１）まず複数の加工工程からなる半導体ウェーハ生産
ラインにおいて、各工程間での半導体ウェーハの流れに
ついて説明する。半導体ウェーハ生産ラインは、加工工
程数が３００〜５００工程と非常に多く、各工程の製造
装置が非常に高価なため、加工手順通りに装置を一列に
並べるようなことはせず、図３の記号Ｃ１から記号Ｃ８
に一例を示すように各工程の装置を繰り返し使用するこ
とによって加工進行させていく方式をとっている。

【０００３】また、各工程に製造装置における処理条件
が、加工工程の進行に応じて変わっていき、同じ製造装
置で処理する場合でも、１回目の処理と２回目の処理で
は、処理条件が異なる。

【０００４】加えて半導体ウェーハの品種が非常に多
く、品種毎で処理条件が異なり、１ロット当たりの半導
体ウェーハ処理枚数も異なる。

【０００５】ここで、図３の記号Ｃ６を中心に自工程と
した場合、前後の工程を見ると、前工程は、記号Ｃ１，
記号Ｃ２および記号Ｃ５の工程であり、後工程と呼ばれ
る工程は、記号Ｃ２，記号Ｃ３，記号Ｃ４および記号Ｃ
７の工程である。これらの各工程が複雑に絡み合い加工
進行していくため、各工程間で半導体ウェーハ処理の同
期を取ることが困難である。従って、各工程が独立した
ジョブショップ形式で半導体ウェーハを処理しており、
自工程の処理が終了した時点で、後工程の仕掛り状態を
意識しないで半導体ウェーハを送り出す、後工程に対し
ての押し出し方式を行っていた。

【０００６】（２）次に各工程での半導体ウェーハの流
れについて説明する。図４の記号Ｄ１は、半導体ウェー
ハ保管棚と製造装置の間で、半導体ウェーハを搬送する
のに必要な時間であり、記号Ｄ２は、半導体ウェーハを
処理するために必要となる部材の準備や処理条件切り替
えおよび半導体ウェーハを製造装置に設置する場合に必
要となる時間であり、記号Ｄ３は、処理にかかる時間で
ある。また、記号Ｄ６は、半導体ウェーハの処理終了後
に、半導体ウェーハを製造装置から取り外したり半導体
ウェーハを冷やすために必要な時間であり、記号Ｄ７
は、半導体ウェーハを次工程に搬送するために必要とな
る時間である。自工程に仕掛っている複数のロットから
最優先に処理するロットを選択し、図４に示すように記
号Ｌ６のロットの処理が終了（記号Ｄ４）した後、人が
勘と経験を頼りに記号Ｌ７のロットの処理開始タイミン
グを測り処理を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来の半導体ウ
エーハの生産では、以下に示すような問題点があった。
（１）各工程が独立で半導体ウェーハを処理しており、
工程と工程の間で半導体ウェーハの処理の同期がとられ
ていないため、前工程から自工程に半導体ウェーハが何
時搬送されて来るか分からず、製造装置が空いてしま
う。従って、製造装置が高価であるにもかかわらず、稼
働率が低下してしまう。（２）半導体生産ラインの全て
の工程にある製造装置の処理能力が均等であり、同じ処
理時間で半導体ウェーハが処理できれば、各工程の仕掛
り状態は、常に一定であるため、後工程の仕掛り状態を
意識しなくても、特に問題にはならない。

【０００８】しかし、実際は、各工程にある製造装置の
処理能力が均等でなく処理時間も異なる。また、半導体
ウェーハの枚数により処理時間が異なる製造装置もあ
る。

【０００９】ここで、後工程の仕掛り状態を意識しない
で後工程に対して半導体ウェーハを搬送すると、自工程
と後工程の処理能力の差または、処理時間の差によっ
て、後工程での処理能力がオーバしても、後工程に半導
体ウェーハが搬送され、必要以上の仕掛りを持つことに
なる。

【００１０】仕掛り数が増え続けると、この工程が半導
体ウェーハ生産ラインのネック工程となり、他の工程に
半導体ウェーハが搬送されないことになり、目標の生産
量を満たせない。（３）自工程に複数仕掛っている半導
体ウェーハの処理開始のタイミングにについても、人の
勘と経験によって定性的に行われている。

【００１１】また、一人の作業者が半導体ウェーハ処理
後の後段取り、次工程への搬送、棚からの製造装置まで
の搬送および処理前の段取りなどを行っている。

【００１２】従って、図４の記号Ｄ４から記号Ｄ５のよ
うに半導体ウェーハ処理の間に空き時間が発生する。

【００１３】また、上記（２）の問題の対策として、各
工程に十分な仕掛り数を得るために必要生産数以上に半
導体ウェーハを生産ラインに投入し、製造装置の稼働率
を維持していた。

【００１４】このため、半導体ウェーハ生産ラインの仕
掛り数が増加してしまい、半導体ウェーハの処理に時間
が掛り、半導体ウェーハが投入されてから入庫されるま
でのリードタイムが延びてしまう。

【００１５】本発明の目的は、半導体ウェーハ生産ライ
ンの無駄な仕掛りを削減し、半導体ウェーハ処理にかか
る搬送時間、段取り時間の短縮を行う仕組みを提供し、
生産効率を向上させ、かつ、リードタイムを短縮するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェーハ
の生産方法は、搬送時間、製品処理時間、段取り時間を
過去の実績から定量的にとらえ、後工程からの要求をト
リガすることによって半導体ウェーハ処理開始時に、そ
の製造装置で半導体ウェーハ処理が完了する時刻をコン
ピュータによって自動で予測し、予測した半導体ウェー
ハ処理完了時刻までに、次にその製造装置で処理する半
導体ウェーハについて製造装置までの搬送時間、前
（外）段取り時間および前処理に必要な時間を、予測し
た半導体ウェーハ処理終了時刻から逆算することによっ
て搬送開始時刻を求め、半導体ウェーハ処理中に搬送
し、かつ、次に処理する半導体ウェーハの搬送や段取を
終了させることにより、処理終了と同時に次の半導体ウ
ェーハの処理が開始できるようににする。

【００１７】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例として記号Ｋ１工程と記号
Ｋ２工程の２工程間で同期をとり半導体ウェーハの処理
を行う方法を説明するための工程説明図である。図１に
示すように、記号Ａ１にて記号Ｋ２工程処理装置からの
処理開始トリガに、その半導体ウェーハの処理終了時刻
（記号Ａ６）を予測する。この処理時間の算出は、過去
の処理に要した時間（実績値）を基にコンピュータが行
う。

【００１８】次に記号Ｋ２工程の前処理である記号Ｋ１
工程で処理開始が通知された製造装置で処理可能な半導
体ウェーハを検索する。その後、記号Ｋ１工程で半導体
ウェーハを処理するために必要となる棚からの搬送時間
（記号Ａ２）、処理前の段取り（記号Ａ３）、処理時間
（記号Ａ４）、記号Ｋ２工程までの搬送時間（記号Ａ
４）、記号Ｋ２工程での処理前の外段取りに要する合計
時間を求める。

【００１９】このときに使用した、搬送、処理前内段取
り、処理および処理前外段取りの個々の時間もまた、過
去の処理に要した時間（実績値）を基にコンピュータが
計算する。ここで、予測した処理終了時刻（記号Ａ６）
から、求めた合計時間を引いた値を搬送開始時刻とす
る。この搬送開始時刻で搬送を開始することで記号Ｋ２
工程の処理中に、記号Ｋ２工程の前処理である記号Ｋ１
工程の処理、搬送、段取りを終了させ、記号Ｋ２工程の
処理終了時刻（記号Ａ６）に次半導体ウェーハの処理が
開始できるようにすることで、記号Ｋ２工程に余分な仕
掛りを持たなくても半導体ウェーハ生産が行える。

【００２０】ここで、内段取りとは、製造装置を占有す
るため、内段取りと半導体ウェーハ処理は、同時に行え
ない段取りのことであり、また、外段取りとは、製造装
置を占有せずに行える、つまり、半導体ウェーハ処理と
同時に行える。

【００２１】図２は本発明の他の実施例として搬送時間
が予測終了より長い場合の半導体ウェーハの流れを説明
するための図である。なお、処理内容の説明を簡略化す
るため段取り時間は、省略し説明する。ロットＬ１の処
理開始（記号Ｂ１）をトリガにし、処理終了時間（記号
Ｂ２）を予測する。その際、次ロットＬ２を決定する
が、ロットＬ２をすぐに搬送開始（記号Ｂ３）してもロ
ットＬ１の処理終了時間（記号Ｂ２）に問い合わない場
合は、ロットＬ２をそのまま搬送し、ロットＬ２の処理
終了時間（記号Ｂ２）に間に合うようにロットＬ３を搬
送開始（記号Ｂ３）する。ロットＬ２の処理開始（記号
Ｂ２）をトリガにし、ロットＬ３の処理終了時間（記号
Ｂ３）を予測し、ロットＬ３の処理終了時間（記号Ｂ
２）に間に合うようにロットＬ４を搬送開始（記号Ｂ
３）する。その後、処理開始をトリガに、次々半導体ウ
ェーハの搬送を行い、処理終了時間と同時に次の半導体
ウェーハの処理が行える。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、以下の効果が得られる。（１）製造装置に適切に処
理されるロットが搬送されることによって製造装置の稼
働率を向上することができる。（２）半導体ウェーハ生
産ラインの特定工程に仕掛りが集中しないので、特定の
工程に半導体ウェーハが搬送されないということがなく
なり、各工程での必要処理数がこなせるため、目標の生
産量が満たせる。（３）製造装置における半導体ウェー
ハ処理の開始タイミングの適切化による、半導体ウェー
ハの待ち時間低減および仕掛り数の低減（本発明を全工
程に実施すれば、各工程の仕掛り数は、０にできる）に
よって、他の半導体ウェーハを処理することにより待た
される時間の短縮ができるため、半導体ウェーハの生産
リードタイム短縮ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で２つの工程間で実施した場
合の例を示す説明図である。

【図２】本発明の他の実施例で搬送時間が予測終了処理
時間より長い場合における対処方法を示す説明図であ
る。

【図３】従来の半導体ウェーハ生産ラインにおける各工
程のつながりを示す図である。

【図４】従来の半導体ウェーハが加工工程を経て加工完
了するまでの流れを示す図である。

【符号の説明】 Ａ１ 処理時間 Ａ２ 搬送時間 Ａ３ 処理前内段取り時間 Ａ４ 処理時間 Ａ５ 処理前外段取り時間 Ａ６ 処理終了 Ａ７ 製品の流れ Ａ８ 実績時間 Ａ９ 予測時間 Ｋ１〜Ｋ２ 工程 Ｂ１ 処理開始 Ｂ２ 処理終了 Ｂ３ 搬送開始 Ｂ４ 搬送時間 Ｂ５ 処理時間 Ｂ６ 空き時間 Ｌ１〜Ｌ５ ロット Ｃ１〜Ｃ８ 工程 ｉｎ１ 投入 ｏｕｔ１ 入庫 Ｄ１ 搬送時間 Ｄ２ 処理前段取り時間 Ｄ３ 処理時間 Ｄ４ 処理終了 Ｄ５ 処理開始 Ｄ６ 処理後段取り時間 Ｄ７ 次工程への搬送時間 Ｄ８ 空き時間 Ｌ６〜Ｌ７ 半導体ウェーハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の加工工程からなる半導体ウェーハ生
   産ラインにおいて、半導体ウェーハ処理開始時に、現
   在、その製造装置で半導体ウェーハ処理が完了する時刻
   を、過去の処理に要した時間（実績値）を基に予測し、
   予測した半導体ウェーハ処理完了時刻までに、次にその
   製造装置で処理する半導体ウェーハを製造装置まで搬送
   し、かつ、処理前後に必要な段取りを完了させ、半導体
   ウェーハ処理が終了すると同時に次の半導体ウェーハの
   処理を行うことによって半導体ウェーハ生産ラインにお
   ける半導体ウェーハの流れを最適に行うことを特徴とす
   る半導体ウェーハの生産方法。