JPH1041204A - 製造工程管理システム及び製造工程管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程管理システムに関し、最適な負荷分
担率を求め、特定の製造装置に負荷が偏ることなく、既
存の製造設備を最大限に使用して複数種類の生産品を製
造するように工程を管理する。 【解決手段】 生産品となる仕掛品を品種に分けて登録
するメモリ１１と、該仕掛品を処理する製造装置を製造
工程毎に装置グループに分けて登録するメモリ１２と、
生産品の単位期間当たりの生産計画数、製造装置の単位
期間当たりの稼働可能時間、仕掛品の単位数当たりの処
理時間および各々の製造装置の負荷分担率によって規定
される製造装置の稼働率が他の製造装置の稼働率と等し
いとする第１の条件と、装置グループの製造装置の負荷
分担率の総和が１であるとする第２の条件とに基づい
て、製造装置の各々の負荷分担率を算出するＣＰＵ１３
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造工程管理シス
テム及び製造工程管理方法に関するものであり、更に詳
しく言えば、複数の製造装置を使用して製造される複数
種類の半導体集積回路（以下ＬＳＩという）装置の製造
工程を管理するシステム及びその処理を効率良く製造装
置に振り分ける方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディアの発達とユーザの
使用要求から、より高機能の情報処理装置や高解像度の
画像処理装置が製造されている。これら装置を構成する
ＬＳＩ装置の需要は、益々増加の一途を辿っている。そ
して、半導体工場では既存の製造装置を最大限に使用し
て生産性を向上させることが要求されている。そのた
め、より充実した製造工程管理システムが必要になって
いる。

【０００３】図３は、従来例に係るＬＳＩ装置の製造工
程管理システムを説明する図を示している。図３におい
て、１は製造工程管理システムであり、２は、生産ライ
ンである。生産ライン２は、半導体開発品工場で確立さ
れた一連の製造工程ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ等を有してい
る。例えば、工程ａには、半導体ウエハにＬＳＩパター
ンを焼き付ける５台のステッパ（製造装置）Ａ，，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅが割当てられ、工程ｂには、３台のステッパ
Ｃ，Ｄ，Ｅが割当てられ、工程ｃには、２台のステッパ
Ｆ，Ｇが割当てられ、工程ｄには、４台のステッパＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄが割当てられ、工程ｅには、７台のステッパ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇが割当てられている。製造
工程管理システム１は、生産ライン２の各工程に設けら
れた端末装置とローカルネットワークを介して接続され
ており、各工程ａ〜ｅの前に山積みされた製品（以下仕
掛品という）の処理を指示するように動作する。仕掛品
とは、製造工程の途中でまだ完成していない製品をい
う。

【０００４】次に、各製造工程における各ステッパに仕
掛品（負荷）の処理を分担させる方法について説明す
る。まず、当該システム１はオペレータの指示に従っ
て、各工程ａ〜ｅに割当てられたステッパＡ〜Ｇの数を
認識する。そして、当該システム１は、オペレータの指
示に従って、各工程ａ〜ｅにおける負荷分担率（以下単
に比率ともいう）を算出する。ここで、負荷分担率と
は、各工程ａ〜ｅの各々のステッパが仕掛品を処理する
割合をいう。この管理システム１では負荷分担率を次式
により算出している。

【０００５】 負荷分担率＝１／（各工程に割当てたステッパの数） この式を用いた管理システム１によれば、工程ａの１台
のステッパの負荷分担率は０．２となる。同様に、工程
ｂ〜ｅの負荷分担率は、それぞれ０．３３、０．５、
０．２５及び０．１４となる。このような負荷分担率が
算出されると、当該システム１はオペレータの指示に従
って、各工程の前に山積みされた仕掛品の処理数に負荷
分担率を乗算するように動作する。これにより、当該シ
ステム１は、負荷分担率を乗算した処理数だけ、各ステ
ッパＡ〜Ｇに対して仕掛品の処理をするように指示す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上式を
用いた管理システム１では、各ステッパＡ〜Ｇの負荷分
担率が一律に算出されることから、特定のステッパに負
荷が偏ったり、ある工程の前で仕掛品が滞る事態を招
く。例えば、工程ａのステッパＣ，Ｄ，Ｅを工程ｂのス
テッパとして兼用したり、工程ａのステッパＡ〜Ｄを工
程ｄのステッパとして兼用したりする場合や、各ステッ
パの間で１日当たりの稼働可能時間が異なった場合に
も、一律に算出された負荷分担率に基づいて仕掛品の処
理が分担されるので、各工程で兼用するステッパに負荷
が偏ったり、稼働可能時間が短いステッパに負担が掛か
るようになる。したがって、そのステッパの処理が終わ
るまで、次の仕掛品をその工程の前で、ストップさせて
置かなければならない。

【０００７】なお、特開平５−２０３３３号には各工程
の設備の処理能力を算出する設備能力算出システムが記
載されている。このシステムは、工程に流される仕掛品
の種類に応じた設備の能力を算出するものであるため、
負荷分担率に基づいて仕掛品の処理を各製造装置に振り
分けることができない。本発明は、かかる従来例の課題
に鑑み創作されたものであり、最適な負荷分担率を求
め、特定の製造装置に負荷が偏ることなく、既存の製造
設備を最大限に使用して複数種類の生産品の製造するよ
うに工程を管理することが可能となる製造工程管理シス
テム及び製造工程管理方法の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の製造
工程管理システムは、その一実施の形態を図１に示すよ
うに、製造工程に複数の製造装置を用いる生産ラインの
製造工程管理システムにおいて、前記製造装置の稼働率
が次式，すなわち、 稼働率＝（単位期間当たりの生産目標数×負荷分担率）
÷（製造装置の生産能力） によって示されるとき、前記製造工程における製造装置
の各々の稼働率が等しくなるように前記各製造装置の負
荷分担率を定める手段と、前記負荷分担率に従ってその
製造工程の各々の製造装置に製品の処理を振り分ける手
段とを備えていることを特徴とする。

【０００９】本発明の第１のシステムにおいて、前記製
造工程をｎ（ｎ＝１，２，３…）個の製造装置から構成
したとき、該製造装置の各々の負荷分担率をｘ１，ｘ
２，ｘ３……ｘｎとした場合、次式、すなわち、 １＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋…＋ｘｎ ……（１） と、各々の前記製造装置の稼働率が等しいとする次式、
すなわち、 稼働率＝（α×ｘ１）／β１／γ１＝（α×ｘ２）／β２／γ２＝（α×ｘ３ ）／β３／γ３＝………＝（α×ｘｎ）／βｎ／γｎ ……（２） 〔但し、αは単位期間当たりの生産目標数、β１〜βｎ
は各製造装置の稼働可能時間、γ１〜γｎは製品の単位
数当たりの処理時間である。〕とにより前記製造装置の
各々の負荷分担率を算出する手段を設けていることを特
徴とする。

【００１０】本発明の第２のシステムは、ある製造工程
の特定の製造装置が他の製造工程の製造装置を兼ねると
き、前記他の製造工程において兼用する製造装置の稼働
率に、前記特定の製造装置の稼働率を加算する手段を設
けていることを特徴とし、上記目的を達成する。本発明
の第１の製造工程管理システムでは、各製造工程の各々
の製造装置の稼働率が等しいとした場合の上記の関係式
により負荷分担率を定める手段を設けているので、製造
装置の各々の生産能力が異なった場合であっても、最適
に定められた負荷分担率により製品を製造装置に振り分
けることができる。従って、特定の製造工程の前に製品
が山積みされることなく、製品を円滑に製造工程に流す
ことができる。

【００１１】これにより、各製造工程において製品の処
理を滞りなく進捗させるように工程を管理することがで
きる（本発明の製造工程管理方法）。なお、製造工程を
ｎ個の製造装置から構成したときの各々の負荷分担率
は、上記（１）式及び（２）式からなる連立方程式を解
くことにより算出できる。また、本発明の第２のシステ
ムによれば、ある製造工程の特定の製造装置が他の製造
工程の製造装置を兼ねるとき、他の製造工程において兼
用する製造装置の稼働率に先の製造工程の特定の製造装
置の稼働率を加算する手段を設けているので、他の製造
工程で重複して使用する製造装置の負荷を少なくするこ
とができる。

【００１２】本発明の製造工程管理方法では、製造装置
の設備台数が少ない製造工程からその設備台数が多い製
造工程に至る順に、負荷分担率を算出しているので、特
定の製造装置を複数の製造工程で重複して使用する場合
に、製造装置が少ない製造工程の製造装置の稼働率を考
慮した負荷分担率を算出することができる。したがっ
て、重複して使用する製造装置に負荷が集中することな
く、各々の製造装置に最適に製品（負荷）の処理を分担
させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図を参照しながら本発明の
実施の形態について説明をする。図１は、本発明の実施
の形態に係るＬＳＩ製造工程管理システムを説明する構
成図であり、図２はそれを補足する仕掛品の処理分担フ
ローチャートを示している。本実施例では、複数種類の
半導体集積回路（以下ＬＳＩという）装置を製造する製
造工程において、各工程の製造装置に仕掛品の処理を振
り分ける工程管理システムについて説明する。まず、当
該システムの構成を説明する。

【００１４】図１において、100 は生産ライン２の製造
工程を管理するＬＳＩ製造工程管理システムである。管
理システム100 は、コンピュータシステムから成り、仕
掛品登録メモリ１１、装置登録メモリ１２、中央演算装
置（以下ＣＰＵという）１３、読出し専用メモリ（以下
単にＲＯＭという）１４、能力算出エディタ１５、スケ
ジューラ１６、ディスパッチャ１７、Ｉ／Ｏポート１
８、キーボード１９、ディスプレイ２０及びプリンタ２
１を有している。

【００１５】仕掛品登録メモリ１１は、ＬＳＩ（製品）
となる仕掛品（半導体ウエハ）を品種別に分けて登録す
るものである。仕掛品はＤＲＡＭ（ダイナミック・ラン
ダム・アクセスメモリ）やＭＲＯＭ（マスク・ロム）等
である。装置登録ファイル１２は、仕掛品を処理する複
数の製造装置を各製造工程毎に装置グループに分けて登
録するものである。製造装置は、半導体ウエハにＬＳＩ
パターンを焼き付けるステッパ等であり、従来技術で説
明したように、各工程ａ〜ｅに必要台数だけ割当てられ
ている。なお、登録メモリ１１及び１２には、随時書込
み読出し可能なメモリ、磁気ディスク装置や光磁気ディ
スク装置等を用いている。

【００１６】ＣＰＵ１３は、生産品の１カ月（３０日）
当たりの生産目標数α、ステッパの１日当たりの稼働可
能時間β、仕掛品の１ロット当たりの処理時間γおよび
装置グループ内の各々のステッパの負荷分担率ｘによっ
て規定される、ステッパの日稼働率が他のステッパの日
稼働率と等しいとする第１の条件と装置グループの負荷
分担率の総和が１であるとする第２の条件とに基づい
て、装置グループの各々のステッパの負荷分担率を算出
するように動作する。

【００１７】ここで、負荷分担率は、各工程の各々のス
テッパが仕掛品を処理する割合であるが、従来技術と異
なり、ステッパの各々の負荷分担率の総和が１となると
いう（１）式と、各々のステッパの稼働率が等しいとす
る（２）式を満足するように負荷分担率を算出する点で
大きく異なっている（本発明の第１のシステム）。ま
た、ＣＰＵ１３は、ある製造工程のステッパが他の製造
工程のステッパを兼ねるとき、他の製造工程におけるス
テッパの日稼働率を当該製造工程の各々のステッパの日
稼働率が等しいとする（２）式に加算するように動作す
る（本発明の第２のシステム）。その他、ＣＰＵ１３
は、登録メモリ１１、１２、ＲＯＭ１４、能力算出エデ
ィタ１５、スケジューラ１６、ディスパッチャ１７、Ｉ
／Ｏポート１８、キーボード１９、ディスプレイ２０及
びプリンタ２１の入出力を制御する。

【００１８】ＲＯＭ１４は、ＣＰＵ１３、能力算出エデ
ィタ１５、スケジューラ１６、ディスパッチャ１７を動
作させる制御プログラムを格納したメモリである。特
に、ＲＯＭ１４は、先に示したステッパの負荷分担率の
総和が１となるという（１）式とステッパの各々の日稼
働率が等しいとする（２）式のそれぞれの一般式に関す
るデータを記憶している。ＲＯＭ１４には、データの消
去及びその書換えが可能なＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭを
用いている。

【００１９】能力算出エディタ１５は、生産品の１カ月
当たりの生産目標数と、ステッパの１日当たりの稼働可
能時間と、ステッパの最大稼働率と、仕掛品の１ロット
当たりの処理時間およびステッパの負荷分担率から、そ
の工程で必要とするステッパの台数を算出したり、各ス
テッパが１カ月当たり仕掛品を処理する総必要処理時間
や総必要処理数を算出したりする。

【００２０】これにより、オペレータは、各ステッパの
最大稼働率と日稼働率とを比較したり、他のステッパ間
で日稼働率のバラツキを評価したりすることにより、仕
掛品が各ステッパに均等に振り分けらるか否かを判断で
きる。ここで最大稼働率とは、製造装置の最大稼働時間
から稼働停止時間を差し引いた値を最大稼働時間で割っ
たものである。稼働停止時間とは定期的なメンテナンス
等により製造装置が稼働できない時間である。

【００２１】スケジューラ１６は、各々のステッパの負
荷分担率に生産目標数を乗算して１カ月当たりに処理す
る仕掛品の目標処理数を算出するように動作する。これ
により、オペレータは、現在の仕掛品の処理数と目標処
理数から、そのステッパが処理すべき仕掛品がどれだけ
残っているか否かを判断できる。ディスパッチャ１７
は、現在の仕掛品の処理数を目標処理数で割った値（以
下目標達成率ともいう）を算出し、この目標達成率が少
ない順にデータを並べることにより、ステッパの使用優
先順位（優先度）を決めるように動作する。そして、使
用優先順位の高い仕掛品がステッパを使用するように各
工程の端末装置に指示を与える。

【００２２】Ｉ／Ｏポート１８は、当該システムと各工
程ａ〜ｅの端末装置との間で通信を行うように動作す
る。キーボード１９は、オペレータが製造工程管理に必
要な情報を入力するときに使用する。例えば、オペレー
タは工場の操業データとして１カ月当たりの稼働日数を
入力したり、生産品の品種データとしてＤＲＡＭやＭＲ
ＯＭを入力したり、各ステッパの最大稼働率を入力した
りする。

【００２３】ディスプレイ２０は、データ処理途中の製
造工程データやメニュー画面等を表示するように動作す
る。プリンタ２１は、製造工程データ、設備能力リス
ト、スケジュールリストやディスパッチリストを紙面に
出力するときに使用する。データバス２２は、登録メモ
リ１１、１２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４、能力算出エデ
ィタ１５、スケジューラ１６、ディスパッチャ１７、Ｉ
／Ｏポート１８、キーボード１９、ディスプレイ２０及
びプリンタ２１を接続している。これらによりＬＳＩ製
造工程管理システム100 を構成する。

【００２４】次に、図１、図２及び表を参照しながら、
本実施の形態に係るＬＳＩ製造工程管理システムの取扱
い方法及びシステムの動作を説明する。本実施の形態で
は、説明を簡単化するために、７台のステッパＡ〜Ｇを
使用して製造される２種類の生産品の製造工程を管理す
る場合について説明する。まず、オペレータはステップ
Ｐ１で、キーボード１９を使用して工程管理に必要なデ
ータを入力する。ここで、オペレータは、当該半導体製
造工場の工場操業データ、品種データ及び最大稼働率デ
ータを入力する。表１は、１月当たりの稼働日数を３０
日とする工場操業データを示している。

【００２５】

【表１】

【００２６】表２は、種類別生産品の１月当たりの生産
目標数を品種データとして示している。本実施の形態で
は、１月当たりのＤＲＡＭの生産目標数が１２００であ
り、ＭＲＯＭの生産目標数が６００である場合を示して
いる。

【００２７】

【表２】

【００２８】表３は、７台のステッパＡ〜Ｇの最大稼働
率データを示している。ステッパＡ〜Ｇは、図１に示し
たような５つの工程ａ〜ｅで一部兼用するものである。
本実施の形態では、ステッパＡの最大稼働率が９０％で
あり、他のステッパＢ〜Ｇの最大稼働率が１００％であ
る場合を示している。最大稼働率は先に定義した通りで
ある。

【００２９】

【表３】

【００３０】これらのデータの他に、オペレータは工程
経路データとして、各製造工程のブロック名、大工程
名、小工程名及び設備名を入力する。本実施の形態で
は、工程ブロック名がフォトリソグラフィ（ＰＨＴ）で
あり、大工程名が工程ａ〜工程ｅであり、小工程名が焼
き付けであり、設備名がステッパである。次に、ステッ
プＰ２でオペレータは、キーボード１９を使用して工程
経路データをＤＲＡＭとＭＲＯＭとに品種に分けて登録
する。そして、２種類に分けたＤＲＡＭとＭＲＯＭにな
る仕掛品を処理するステッパＡ〜Ｇを工程ａ〜ｅ毎に装
置グループに分けて登録する。ここで、オペレータは表
４に示すようにデータを編集する。表４は工程経路デー
タを示している。

【００３１】

【表４】

【００３２】この時点では、表４における属性、処理時
間、比率、生産能力、工程必要台数の欄は空欄になって
いる。そこで、オペレータは、まず、仕掛品の１ロット
当たりの処理時間を入力する。本実施の形態では、工程
ａ、工程ｃ〜ｅにおける仕掛品の１ロット当たりの処理
時間は１．００時間であり、工程ｂにおける仕掛品の１
ロット当たりの処理時間が１．２０時間である場合を示
している。

【００３３】次いで、ステップＰ３でオペレータは負荷
分担率の計算順序を決定する。本実施の形態では、他の
工程のステッパの稼働率を考慮した計算を行うため、各
工程ａ〜ｅの中で、ステッパの設備台数が少ない装置グ
ループからステッパの設備台数が多い装置グループに至
る工程順に負荷分担率を算出するようにしている。計算
順序は表４において属性〜によって示している。本
実施の形態では、工程ｃが属性であり、工程ｂが属性
であり、工程ｄが属性であり、工程ａが属性であ
り、工程ｅが属性である。このようにステッパの使用
限定度の高い工程順に工程経路データを並び変えて、負
荷分担率を計算するようにする。

【００３４】そして、ステップＰ４でＣＰＵ１３は、オ
ペレータの指示を受けてその製造工程の各ステッパの負
荷分担率を算出する。ＣＰＵ１３は属性に従って工程
ｃのステッパＦ，Ｇの負荷分担率ｘ１およびｘ２を算出
する。ここでは、ステッパＦの日稼働率がステッパＧの
日稼働率と等しいとする第１の条件と、負荷分担率の総
和が１であるとする第２の条件とに基づいて、各々のス
テッパＦ，Ｇの負荷分担率を算出する。すなわち、ＭＲ
ＯＭの生産目標数を６００、ステッパＦの１日当たりの
稼働時間を２４×０．９（最大稼働率）Ｈ、ステッパＧ
の１日当たりの各々の稼働時間を２４Ｈ、処理時間を
１．００Ｈ／Ｌｏｔとすると、次式、すなわち、 １＝ｘ１＋ｘ２ ……（３） （６００÷３０×ｘ１）／２４×０．９／１．００ ＝（６００÷３０×ｘ２）／２４／１．００……（４） が成立する。この（３），（４）の連立方程式を解くこ
とにより、ステッパＦの負荷分担率ｘ１は０．４７とな
り、ステッパＧの負荷分担率ｘ２は０．５３となる。こ
の時点の各々のステッパＦ，Ｇの日稼働率は０．４３９
になる。

【００３５】次に、ステップＰ５で全工程ａ〜ｅのステ
ッパの負荷分担率を算出したか否かを確認する。全工程
ａ〜ｅの計算が終了した場合（ＹES）には、ステップＰ
６に移行する。その計算が終了していない場合（ＮＯ）
には、ステップＰ４で計算を継続する。ここで、ステッ
プＰ４に戻って、ＣＰＵ１３はオペレータの指示を受け
て、残りの属性〜に従って工程ｂ、工程ｄ、工程
ａ、工程ｅの順でステッパＡ〜Ｇの各々の負荷分担率を
算出する。

【００３６】属性では、ステッパＣ，Ｄ，Ｅの負荷分
担率ｘ１，ｘ２，ｘ３を算出する。すなわち、ＭＲＯＭ
の生産目標数を６００、ステッパＣ，Ｄ，Ｅの１日当た
りの各々の稼働時間を２４Ｈ、処理時間を１．２０Ｈ／
Ｌｏｔとすると、次式、すなわち、 １＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３ ……（５） （６００÷３０×ｘ１）／２４／１．２０ ＝（６００÷３０×ｘ２）／２４／１．２０ ＝（６００÷３０×ｘ３）／２４／１．２０……（６） が成立する。この（５），（６）式から、ステッパＣの
負荷分担率ｘ１は０．３３となり、ステッパＤの負荷分
担率ｘ２は０．３３となり、ステッパＥの負荷分担率ｘ
３は０．３３となる。この時点の各々ステッパＣ，Ｄ，
Ｅの日稼働率は０．３３になる。この日稼働率は０．３
３は他の工程でステッパを兼用するときに使用する。

【００３７】属性では、工程ｂと工程ｄでステッパ
Ｃ，Ｄを兼用する場合であり、ステッパＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の負荷分担率ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４を算出する。すな
わち、ＤＲＡＭの生産目標数を１２００、ステッパＡの
１日当たりの稼働時間を２４×０．９（最大稼働率）
Ｈ、ステッパＢ〜Ｄの１日当たりの稼働時間を２４Ｈ、
処理時間を１．００Ｈ／Ｌｏｔ、工程ｂにおけるステッ
パＣ，Ｄの各々の日稼働率を０．３３とすると、次式、
すなわち、 １＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４ ……（７） （１２００÷３０×ｘ１）／２４×０．９／１．００ ＝（１２００÷３０×ｘ２）／２４／１．００ ＝〔（１２００÷３０×ｘ３）／２４／１．００〕＋０．３３ ＝〔（１２００÷３０×ｘ４）／２４／１．００〕＋０．３３……（８） が成立する。この（７），（８）式から、ステッパＡの
負荷分担率ｘ１は０．３２となり、ステッパＢの負荷分
担率ｘ２は０．３６となり、ステッパＣの負荷分担率ｘ
３は０．１６となり、ステッパＤの負荷分担率ｘ４は
０．１６となる。この時点の各々のステッパＡ〜Ｄの日
稼働率は０．５９８になる。

【００３８】属性では、工程ｂ、工程ｄ及び工程ａで
ステッパＣ，Ｄを兼用し、工程ｄ及び工程ａでステッパ
Ａ，Ｂを兼用し、かつ、工程ｂ及び工程ａでステッパＥ
を兼用する場合であり、ステッパＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの
負荷分担率ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５を算出する。
すなわち、ＤＲＡＭの生産目標数を１２００、ステッパ
Ａの１日当たりの稼働時間を２４×０．９（最大稼働
率）Ｈ、ステッパＢ〜Ｅの１日当たりの稼働時間を２４
Ｈ、処理時間を１．００Ｈ／Ｌｏｔ、工程ｂにおけるス
テッパＣ〜Ｅの各々の日稼働率を０．３３、工程ｄにお
けるステッパＣ，Ｄの各々の日稼働率を０．２６８、工
程ｄにおけるステッパＡ，Ｂの各々の日稼働率を０．５
９８とすると、次式、すなわち、 １＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４＋ｘ５ ……（９） 〔（１２００÷３０×ｘ１）／２４×０．９／１．００〕＋０．５９８ ＝〔（１２００÷３０×ｘ２）／２４／１．００〕＋０．５９８ ＝〔（１２００÷３０×ｘ３）／２４／１．００〕＋０．３３＋０．２６８ ＝〔（１２００÷３０×ｘ４）／２４／１．００〕＋０．３３＋０．２６８ ＝〔（１２００÷３０×ｘ５）／２４／１．００〕＋０．３３ ……（１０） が成立する。この（９），（１０）式から、ステッパＡ
の負荷分担率ｘ１は０．１５となり、ステッパＢの負荷
分担率ｘ２は０．１７となり、ステッパＣの負荷分担率
ｘ３は０．１７となり、ステッパＤの負荷分担率ｘ４は
０．１７となり、ステッパＥの負荷分担率ｘ５は０．３
３となる。この時点の各々のステッパＡ〜Ｅの日稼働率
は０．８８４になる。

【００３９】なお、属性の負荷分担率の計算では、ス
テッパＡの日稼働率が、最大稼働率０．９を越えてしま
い、また、ステッパＢ〜Ｅの日稼働率が１．０を越えて
しまうので、設備を増設することなく工程ｅで兼用でき
るステッパはＦ，Ｇのみとなる。従って、ステッパは
Ｆ，Ｇの負荷分担率ｘ１，ｘ２は工程ｃと同様に、０．
４７および０．５３となる。この時点で、ステッパは
Ｆ，Ｇの日稼働率は０．８７４になり、表４の比率の欄
に負荷分担率が記述される。

【００４０】そして、ステップＰ６では、オペレータ
は、ステッパの他の装置グループについて、負荷分担率
の計算が終了したか否かを確認する。他の装置グループ
について、負荷分担率の計算が終了した場合（ＹES）に
は、ステップＰ７に移行する。その計算が終了していな
い場合（ＮＯ）には、ステップＰ４で他の装置グループ
について、負荷分担率を算出する。本実施の形態では、
７台のステッパＡ〜Ｇのみにより装置グループを構成す
る場合について説明しているので、ステップＰ７に移行
する。

【００４１】従って、ステップＰ７でオペレータは、各
ステッパＡ〜Ｇの負荷分担率が最適解（またはそれに近
い値）か否かを判断する。最適解の場合（ＹES）には、
ステップＰ８に移行する。負荷分担率が最適解か否かは
能力算出エディタ１５を動作させて確認する。まず、能
力算出エディタ１５はオペレータの指示を受けて各工程
ａ〜ｅにおけるステッパＡ〜Ｇの１日当たりの生産能力
〔Ｌｏｔ／日〕を算出する。生産能力は（１１）式によ
り算出する。

【００４２】 生産能力＝（ステッパの１日当たりの稼働可能時間）×（ステッパの最大稼働 率）÷仕掛品の１ロット当たりの処理時間……（１１） この計算を各工程ａ〜ｅについて行うことにより、表４
の生産能力の欄が記述される。そして、能力算出エディ
タ１５は、オペレータの指示を受けて各工程ａ〜ｅで必
要となるステッパの台数を算出するように動作する。ス
テッパの工程必要台数は、（１２）式により算出する。

【００４３】 工程必要台数＝（生産目標数÷３０日×負荷分担率）／生産能力 ……（１２） この計算により、表４の工程必要台数の欄が記述され
る。本実施の形態では、ステッパＡ，Ｂの必要台数は、
工程ａにおいて、各々０．２８６、工程ｄにおいて、各
々０．５９８となる。ステッパＣ，Ｄの必要台数は、工
程ａにおいて、各々０．２８６であり、工程ｄにおい
て、各々０．２６５であり、工程ｂにおいて、各々０．
３３３である。ステッパＥの必要台数は、工程ａにおい
て、０．５５１であり、工程ｂにおいて、０．３３３で
ある。ステッパＦ，Ｇの必要台数は、工程ｃ及びｅにお
いて、各々０．４３９である。

【００４４】そして、能力算出エディタ１５は、オペレ
ータの指示を受けて表５に示すような各ステッパＡ〜Ｇ
の必要台数を算出するように動作する。表５は設備能力
リストを示している。

【００４５】

【表５】

【００４６】本実施の形態では、ステッパＡ〜Ｅの必要
台数は、各々の工程の必要台数を加算することにより求
めている。この計算から、ステッパＡ〜Ｅの必要台数は
各々０．８８４となり、ステッパＦ，Ｇの必要台数は
０．８８７となる。この値が１以下の場合は、現存する
ステッパで仕掛品を処理することができる。１以上の場
合はステッパの増設が必要になる。

【００４７】また、能力算出エディタ１５は、オペレー
タの指示を受けて、各ステッパＡ〜Ｇが１月に仕掛品を
処理する総必要処理時間や総必要処理数を算出したり、
平均処理時間を算出する。総必要処理時間は、（１３）
式により算出する。 総必要処理時間＝ステッパの必要台数×処理能力×３０日 ……（１３） この計算を各ステッパＡ〜Ｇについて行うことにより、
表５の総必要処理時間の欄が記述される。なお、総必要
処理数は、１月間に処理される仕掛品のロット数を求め
たものである。能力算出エディタ１５は、オペレータの
指示を受けて、各ステッパＡ〜Ｇの仕掛品１ロット当た
りの平均処理時間を算出する。本実施の形態では、ステ
ッパＣ，Ｄ，Ｅが工程ａ、工程ｂおよび工程ｄで仕掛品
１ロット当たりの処理時間が異なっているので、ステッ
パＣ，Ｄ，Ｅについてのみ計算を行う。各々のステッパ
Ｃ，Ｄ，Ｅの処理時間は、１．０、１．０、１．２であ
り、これらの平均時間は、１．０７となる。

【００４８】そして、能力算出エディタ１５は、オペレ
ータの指示を受けて、各ステッパＡ〜Ｇの日稼働率を百
分率で計算したり、１日に対する日稼働率を百分率で計
算したりする。この計算によって、表５の日稼働率の欄
が記述される。これにより、オペレータは、各ステッパ
Ａ〜Ｇの最大稼働率と日稼働率とを比較したり、他のス
テッパ間での日稼働率のバラツキや平均処理時間のバラ
ツキ等を評価することにより、仕掛品が各ステッパＡ〜
Ｇに均等に振り分けられるか否かが判断できる。なお、
最適解が得られなかった場合（ＮＯ）には、ステップＰ
４に戻って、ステップＰ４〜Ｐ６を繰り返す。

【００４９】負荷分担率の最適解が得られた場合は、ス
テップＰ８で、オペレータの指示に従って、スケジュー
ラ１６は各ステッパＡ〜Ｇに仕掛品の処理を振り分ける
ように動作する。ここで、スケジューラ１６は各ステッ
パＡ〜Ｇが１月に処理することになる仕掛品の目標処理
量を算出する。目標処理量は、（１４）式により算出す
る。

【００５０】 目標処理量＝負荷分担率×生産目標数 ……（１４） この計算を各ステッパＡ〜Ｇについて行うことにより、
表６に示すような目標処理量の欄が記述される。表６は
スケジュールリストを示している。

【００５１】

【表６】

【００５２】なお、スケジューラ１６は、既に、仕掛品
が各工程に流れている場合は、オペレータの指示に従っ
て仕掛品の現在の処理量を入力する。そして、スケジュ
ーラ１６は当該工程の各ステッパＡ〜Ｇが処理すべき仕
掛品の残り処理数を算出する。これにより、オペレータ
は、現在の仕掛品の処理数と目標処理数から、そのステ
ッパが処理すべき仕掛品がどれだけ残っているか否かを
判断できる。スケジューラ１６は各ステッパＡ〜Ｇの負
荷が均等になるようにスケジュールを立てることができ
る。

【００５３】ここで、ディスパッチャー１７は、オペレ
ータの指示を受けて仕掛品の処理の目標達成率を算出す
る。目標達成率とは、仕掛品の目標処理量に対する現在
の処理量の度合いをいう。本実施の形態では、目標達成
率が低い仕掛品ほど、他の仕掛品に優先して製造装置を
使用させる優先度でもある。目標達成率は、（１５）式
により算出する。

【００５４】 目標達成率＝現在の処理量÷目標処理量 ……（１５） この計算を各ステッパＡ〜Ｇについて行うことにより、
表７に示すような目標達成率の欄が記述される。表７は
ディスパッチリストを示している。

【００５５】

【表７】

【００５６】表７では、目標達成率の少ない仕掛品を順
に並べたものを示している。表７において、工程ｄのス
テッパＤの目標達成率が０．９７９、工程ｂ及び工程ｄ
のステッパＣの目標達成率が０．９８４、工程ｂのステ
ッパＤの目標達成率が０．９９５の場合を示している。
スケジューラ１６は、オペレータおよびディスパッチャ
ー１７の指示に従って目標達成率の低い工程ｄのステッ
パＤ、工程ｂ及び工程ｄのステッパＣ、工程ｂのステッ
パＤの順に仕掛品を処理するように各工程の端末装置に
指示を与える。なお、目標達成率が同一の場合はスケジ
ューラ１６は、処理目標量の多い順から仕掛品を処理す
るように各工程の端末装置に指示を与える。

【００５７】その後、ステップＰ９でＣＰＵ１３はオペ
レータの指示に従って、各ステッパＡ〜Ｇに仕掛品の処
理が全て振り分けられたか否かを判断する。仕掛品の処
理が全て振り分けられた場合（ＹES）には、負荷分担率
の算出を終了する。仕掛品の処理を全て振り分けていな
い場合（ＹES）には、ステップＰ８に戻って負荷分担率
の算出を継続する。これにより、７台のステッパＡ〜Ｇ
を使用して製造されるＤＲＡＭおよびＭＲＯＭの仕掛品
の製造工程を管理することができる。

【００５８】このようにして本発明の実施の形態に係る
ＬＳＩ製造工程管理システムでは、生産品の１カ月（３
０日）当たりの生産目標数、各ステッパＡ〜Ｇの１日当
たりの稼働可能時間、仕掛品の１ロット当たりの処理時
間および装置グループ内の各々のステッパの負荷分担率
によって規定されるステッパの日稼働率が他のステッパ
の日稼働率と等しいとする第１の条件と、装置グループ
の負荷分担率ｘ１，ｘ２…の総和が１であるとする第２
の条件とに基づいて、装置グループの各々のステッパの
負荷分担率ｘ１，ｘ２…を算出するＣＰＵ１３を備えて
いるので、ステッパの各々の稼働可能時間が２４Ｈ、２
１．６Ｈと異なった場合であっても、また、仕掛品の各
々の処理時間が１．０Ｈ、１．２Ｈと異なった場合であ
っても、各々のステッパの日稼働率を等しくするような
最適な負荷分担率ｘ１，ｘ２…を算出することができ
る。

【００５９】また、本発明の管理システムによれば、Ｃ
ＰＵ１３は、属性のステッパＣ，Ｄの計算のときに、
日稼働率＝０．３３を加算し、属性のステッパＡ〜Ｅ
の計算のときに、ステッパＡ，Ｂの日稼働率に０．５９
８を加算し、ステッパＣ，Ｄの日稼働率に、０．３３＋
０．２６５を加算し、ステッパＥの日稼働率に、０．３
３を加算しているので、工程ａのステッパＡ〜Ｄが工程
ｄのステッパを兼ねる場合、工程ａのステッパＣ〜Ｅが
工程ｂのステッパを兼ねる場合等であっても、他の工程
ａ，ｂ，ｄ等で重複して使用するステッパに負荷が集中
することなく、仕掛品（負荷）の処理を各々のステッパ
に最適に分担させることができる。

【００６０】ここで、従来技術に係る仕掛品の振り分け
方法と、本発明に係る仕掛品の振り分け方法について比
較する。表８は、従来技術に係る工程経路データを編集
したものである。

【００６１】

【表８】

【００６２】表８において、負荷分担率は、次式により
算出したものである。 負荷分担率＝１／（各工程に割当てたステッパの数） この式を用いた管理システムによれば、工程ａの１台の
ステッパの負荷分担率が０．２となり、工程ｂ〜ｅの負
荷分担率は、それぞれ０．３３、０．５、０．２５及び
０．１４となることから、各工程ａ〜ｅで必要となるス
テッパＡ〜Ｇの工程必要台数は表８のようになる。そし
て、各ステッパＡ〜Ｇの必要台数を算出すると表９に示
すようになる。表９は従来技術に係る設備能力リストを
示している。

【００６３】

【表９】

【００６４】ここで、表９（従来技術）と先の表５（本
発明）とを比較して見ると、従来技術では、負荷が集中
することで１．２台（小数点を切り上げると２台）のス
テッパＣ，Ｄが必要となるが、本発明では負荷が分散す
ることで、０．８８４台（小数点を切り上げると１台）
のステッパＣ，Ｄで済むことになる。従って、ステッパ
の増設が不要となり、無駄な設備投資が防止できる。

【００６５】また、従来技術の管理システムでは各ステ
ッパＡ〜Ｇの総必要処理時間や総必要処理数は、最大値
が８２５．７、最小値が３８５．７というように大きく
バラついている。これに対して、本発明の管理システム
では、それらの総必要処理時間や総必要処理数は、最大
値が６３１．６、最小値が５６８．４というようにバラ
付きが抑えられている。

【００６６】更に、従来技術の管理システムでは各ステ
ッパＡ〜Ｇの日稼働率は、最大値が９６．６％、最小値
が５３．６％というように大きくバラついている。これ
に対して、本発明の管理システムでは、それらの日稼働
率は、最大値が８８．７％、最小値が８８．４％という
ようにほぼ均等になっている。このように本発明の管理
システムでは、最適な負荷分担率に基づいて装置グルー
プ内のステッパＡ〜Ｇの各々に仕掛品を最適に振り分け
ることができるので、従来技術のように特定のステッパ
Ｃ，Ｄに仕掛品が偏ることなく、既存のステッパＡ〜Ｇ
を最大限に使用してＤＲＡＭやＭＲＯＭ等のメモリを製
造することができる（本発明の製造工程管理方法）。

【００６７】更に、本発明の製造工程管理方法では、ス
テッパの設備台数が少ない装置グループからステッパの
設備台数が多い装置グループに至る順に属性〜を与
えて、各々のステッパＡ〜Ｇの負荷分担率ｘ１〜ｘ５を
算出しているので、設備台数が少ないグループのステッ
パＣ，Ｄ，Ｅを他の装置グループのステッパとして重複
して使用する場合に、設備台数が少ない装置グループの
ステッパの日稼働率を考慮した負荷分担率を算出するこ
とができる。したがって、他の装置グループで重複して
使用するステッパＣ，Ｄ，Ｅ等に負荷が集中しなくな
る。

【００６８】なお、本発明の実施の形態では、仕掛品の
処理を１日当たりに換算して負荷分担率を求める方法に
ついて説明したが、仕掛品の処理を１月当たりに換算
し、月稼働率を等しく置いたり、仕掛品の処理を１年当
たりに換算し、年稼働率を等しく置いたりして負荷分担
率を求めても良い。また、本発明の実施の形態では、ス
テッパの例を挙げて説明をしたが、製造装置はステッパ
に限らず、ＬＳＩの製造に必要な装置に対しても適用で
きることは言うまでもない。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の製造工程管
理システムでは、単位期間当たりの生産目標数に負荷分
担率を乗じた実際の生産量を製造装置の生産能力で割っ
た製造装置の稼働率が、各製造工程の各々の製造装置の
稼働率と等しいとした場合の負荷分担率を定める手段を
設けているので、製造装置の各々の生産能力が異なった
場合であっても、最適な負荷分担率により製品を製造装
置に振り分けることができる。従って、特定の製造工程
の前に製品が山積みされることなく、製品を円滑に製造
工程に流すことができる（本発明の製造工程管理方
法）。

【００７０】また、本発明の他の製造工程管理システム
では、ある製造工程の製造装置が他の製造工程の製造装
置を兼ねるとき、他の製造工程において兼用する製造装
置の稼働率に先の製造工程の特定の製造装置の稼働率を
加算する手段を設けているので、他の製造工程で重複し
て使用する製造装置の負荷を少なくすることができる。
従って、重複して使用する製造装置に負荷が集中するこ
となく、各々の製造装置に最適に製品（負荷）の処理を
分担させることができる。

【００７１】これにより、各製造工程において製品の処
理を滞りなく進捗させるように工程を管理することがで
きる。ＬＳＩの量産品工場等に適した製造工程管理シス
テムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＬＳＩ製造工程管理
システムの構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る仕掛品の処理を振り
分けるフローチャートである。

【図３】従来例に係る製造工程管理システムの構成図で
ある。

【符号の説明】 １…製造工程管理システム、２…生産ライン、１１…仕
掛品登録メモリ、１２…装置登録メモリ、１３…ＣＰ
Ｕ、１４…ＲＯＭ、１５…能力算出エディタ、１６…ス
ケジューラ、１７…ディスパッチャー、１８…Ｉ／Ｏポ
ート、１９…キーボード、２０…ディスプレイ、２１…
プリンタ、２２…システムバス、100 …ＬＳＩ製造工程
管理システム。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造工程に複数の製造装置を用いる生産
   ラインの製造工程管理システムにおいて、 前記製造装置の稼働率が次式，すなわち、 稼働率＝（単位期間当たりの生産目標数×負荷分担率）
   ÷（製造装置の生産能力） 〔但し、負荷分担率は、各製造工程の各々の製造装置が
   製品の処理を分担する割合である。〕によって示される
   とき、 前記製造工程における製造装置の各々の稼働率が等しく
   なるように前記各製造装置の負荷分担率を定める手段
   と、 前記負荷分担率に従ってその製造工程の各々の製造装置
   に製品の処理を振り分ける手段とを備えていることを特
   徴とする製造工程管理システム。
2. 【請求項２】 前記製造工程をｎ（ｎ＝１，２，３…）
   個の製造装置から構成したとき、該製造装置の各々の負
   荷分担率をｘ１，ｘ２，ｘ３……ｘｎとした場合、次
   式、すなわち、 １＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋…＋ｘｎ ……（１） と、各々の前記製造装置の稼働率が等しいとする次式、
   すなわち、 稼働率＝（α×ｘ１）／β１／γ１＝（α×ｘ２）／β２／γ２＝（α×ｘ３ ）／β３／γ３＝………＝（α×ｘｎ）／βｎ／γｎ ……（２） 〔但し、αは単位期間当たりの生産目標数、β１〜βｎ
   は各製造装置の稼働可能時間、γ１〜γｎは単位数当た
   りの製品の処理時間である。〕とにより前記製造装置の
   各々の負荷分担率を算出する手段を設けていることを特
   徴とする請求項１に記載の製造工程管理システム。
3. 【請求項３】 ある製造工程の特定の製造装置が他の製
   造工程の製造装置を兼ねるとき、前記他の製造工程にお
   いて兼用する製造装置の稼働率に、前記製造工程の特定
   の製造装置の稼働率を加算する手段を設けていることを
   特徴とする請求項２に記載の製造工程管理システム。
4. 【請求項４】 各製造工程毎に複数の製造装置を用いる
   生産ラインの製造工程を管理する方法において、 前記製造工程を流通する製品を品種別に分け、かつ、品
   種別に分けられた製品を処理する製造装置を製造工程毎
   に分け、 前記製造工程毎に分けられた製造装置の稼働率が次式，
   すなわち、 稼働率＝（単位期間当たりの生産目標数×負荷分担率）
   ÷（製造装置の生産能力） 〔但し、負荷分担率は、各製造工程の各々の製造装置が
   製品の処理を分担する割合である。〕によって示される
   とき、 前記製造工程における製造装置の各々の稼働率が等しく
   なるように前記各製造装置の負荷分担率を定め、 前記負荷分担率に従ってその製造工程の各々の製造装置
   に製品の処理を振り分けることを特徴とする製造工程管
   理方法。
5. 【請求項５】 前記負荷分担率は、製造装置の設備台数
   が少ない製造工程から製造装置の設備台数が多い製造工
   程に至る順に算出することを特徴とする請求項４に記載
   の製造工程管理方法。