JPS61123151A

JPS61123151A - 製造装置

Info

Publication number: JPS61123151A
Application number: JP60235123A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Nagatomo; 長友　宏人; Hiroshi Maejima; 前島　央; Jun Suzuki; 純鈴木; Yoshiyuki Fujikawa; 藤川　恵進
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-23
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1986-06-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は多品種の製品群を製・造するにあたって数工程
に亘る各処理作業にそれぞれ対応する処理装置群（Ｊｏ
ｂ−５ｈｏｐ−Ｔｙｐｅ）及び各処理装置群にワーク（
被処理物）を搬送する搬送機（搬送装置）を配し、多品
種のワークの処理順序、処理条件等を入力情報から自動
的に求めて前記搬送機、処理装置群等を制御゛し、効率
２よく有機的にこれらを稼動（Ｆｌｏｗ−３ｈｏｐ−Ｔ
ｙｐｅ）させ製品管理、工程管理の最適化を図った自動
化された製造装置、特に、半導体工業におけるウェハ（
半導以下余白体薄板）の処理加工装置に関する。

半導体装置、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積口
ｎ＞専の組立に用いる回路素子は一般に半導体小片（ベ
レット）で形成されている。このぜレットは偉い半導体
ｇ（ウェー）Ｋ！！１横に整列配置形成された回路素子
領域をその境で分断することに工って得られる。ウェー
に回路素子領域を作るＫは極めて多くの一造工８ｆｃ必
要とする。たとえば、シリコンウェハ（所望の不純物原
子を含む領域を形成する工程についてみても、（１）ウ
ニ・へｔ洗浄して清浄化する洗浄工程、Ｃ２）クエ・・
を熱処理して表面に酸化膜（３’Ｏｚ）　　を形成する
酸化膜形成工程、（３）酸化膜上にレジスト（フォトレ
ジスト）を塗布しかつ乾燥するレジス）Ｉ！布工程、（
４）レジストを部分感光させる露光工程、（５）感光し
σストあるいは非感光レジストｔ一部分的に除去するレ
ジスト細分除去（エツチング）二［、（６）酸化膜上に
部分的ｒ／ｃ残留するレジストをマスクとして用いて露
出する酸化ａｔ−除去する酸化膜部分除去（エツチング
）より、Ｃ７酸化膜上の残留するレジ、ストを除去する
レジスト除去（エツチング）工程、（８）酸化膜をマス
クとして不純物雰囲気中にシリコンクエｌ５ｔ−置くと
か、ＣＶＤ　（気相化学成長）、蒸着、イオン打ち込み
等の技術で不純物原子ｆｔ露出するシリコン上に沈着お
るいは素層部に瀝入させ、再び熱を加えて所望の深場に
不純物を拡散させる拡散工程、（９）ウニへ表面の不要
酸化膜等を除去する除去（エツチング）工程等がるる。

また、前記レジスト塗布工程から始まり、（７）のレジ
スト除去工程で終る技術は一般に写真蝕刻技術と呼ば１
ているが、回路素子の形成にはこの技術が繰り返して使
用される。すなわち、不純物拡散以外の配線層の形成、
ノミツクイージョンのための保轟膜形成等にも用いられ
る。

このようにクエへく各種処理を施こすウニ＾処理に訃け
る工程順路は各製品毎によって異なる。

最も効率のよい作業形態として工程順に沿って作業装置
設備を配置するいわゆる７０・ショップ屋（Ｆｌｏｗ　
−５ｈｏｐ　−Ｔｙｐｅ　）　を採用すれば、スムース
にワークが流れる。しかし、各製品は独自に設備配置を
持つに足るようには大量に生産で目ないのが一般でらる
。仮りに、“そのよ５な大量生産ができる製品が存在し
ても、半導体工業°の発展は署しく、製品の移り変わり
は激しい。このため、その設備配置はすぐに陳腐化して
使えなくなる地味がめる。そこで、従来は第１図に示す
ように、共通的な作業をするａ４Ａ詳をまとめる配置、
いわゆるジョブ・ショップ型（Ｊｏｂ　−５ｈＯｐ−Ｔ
”！ｐｅ）（同図において、複数の拡政装置１ｔ−配置
した拡散Ｎ２、複数のイオン打込み装置３を配置したイ
オン打込み瓦４、複数のフォトエツチング装置５および
Ｎ装置６ｔ−配置し尺フォトレジスト呈７、複数の蒸Ｍ
装置８等を配置したＣＶＤ蒸層呈９、複数の検量装！（
プローバ）１０を配置した検査！１ｔ１１等を配設する
。）を採用し、各装ｅ杯で一部厩に多数品種のワークを処理する方法をとらざるへを得ない。しかし、ウェー処理ではｉＢ法（数十方法）
の異なる多種（数百種類）のワークを大量（数万個）に
同時に流すので、これを旨く管理して泥すことＦｉ難し
い。その結果、工児（工期）は長くなり、かつ多数の作
業員を必要とする欠点がある。また、ウニ＾を処理する
作業空間は常に清浄に保つ必要があるが、多勢の作業員
が処理室内を動き回るため、被服（付着したごみｆ床等
に付着するごみが舞い上がったりして飛散し、クエ・・
が汚染され、歩留が低下する。特に回路素子のパターン
が微細化するにつれて高い清浄度の作業空間が要京され
る。　　　°゛一方、人間は本質的Ｋｆｆｉも効率の良い状態を永続す
ることは翔しく、工完長期化の原因ともなっている。

そこで、従来ウェー処理工程の細部の個々の自動化を図
ることによって、各工程での作業の効率化１．清浄作業
空間の維持による歩留の向上を図っている。またミニ程
の退行管理情報処理をコンピユータ化することも一部で
は行なわれている。

しかし、これらの装置では単一工程の自動化、コンピュ
ータ制御化でろって、単一製品の製造経路からみ之場合
、製品管理が充分とは言えない。

また、ウニ＾は各自動機間あるいは処理２間を作業者に
よって這はれることから、ウェー〇汚染防止は充分とは
言えない。特にウェーの移動経路中に作業者が存在する
ことが汚ｔＱ！’ｔ−充分く防げない致命的な原因とな
っている。

したがって、本発明の目的はクエ・〜処理等のワークの
処理を無人化装置内で処理することによってワークの汚
染を防止するとともに、ワークの一連の作業を有機的Ｋ
　ＩＩＩ御゛して、多品穫多数のワークの製品管理を行
なうことによって、製品の工完短縮、歩留向上、作業人
員低減を図ることＩｃある。

また、本発明の他の目的は各処理装置′１＃全集約する
ことによって設備の据付けに必要な敷地を小さくするこ
とＩｃある。

以下余白このような目的を達成するために本発明は、被処理物を
自動的に搬送して所定の処理を施す処理装置をそれぞれ
少なくとも一台有し被処理物に対してそれぞれ異なった
処理を施す複数の処理部門と、各処理装置間を結ぶ搬送
路と、前記搬送路に沿って移動して各処理装置に移動す
る被処理物を収容保持する搬送装置と、各処理装置と搬
送装置との間で被処理物を移換する移換装置と、前記搬
送路に面して配設され被処理物を収容する収容部を複数
有しかつ搬送装置との間で被処理物の授受を行なうスト
ッカと、前記各処理装置、搬送装置。

移換装置、ストッカを制御する制御装置を備えるもので
ある。

つぎに、第２因〜第９図に示す図面を参照しながら本発
明について説明する。第２図〜第８図は本発明の一実施
例を示す。第２図は本発明による製造装置、特にウェハ
処理装置の″ａＷＩｉ平面図を示す。このウェハ処理装
置は建屋全体あるいは一部が一つの装置となっていて、
その中には多くの装置類が配置されている。すなわち、
建屋の中央にはその長手方向く沿って搬送路１２が配設
されている。また、この搬送路１２はいくつも停止箇所
（図示Ｏ印で示す。）１３を有している。また、搬送路
１２０両側にはそれぞれ複数の処理製置からなる処理部
門が複数配設されている。すなわち、搬送路１２の−＠
には２台の自動化されたＣＶＤ装置１４からなるＣＶＤ
処理部門１５．４台の自動化された拡散装置１６からな
る拡散処理部門１７．４台の自動化てれ７？、フォトレ
ジスト感光製置１８からなる感光処理部門（露光処理部
門）１９．２台の自動化さＡ７？：フォトエツチング装
置２０からなるエツチング処理部門２１．２台の自動化
されたイオン打込装置２２からなるイオン打込、処理部
門２３がそれぞれ並イて配置ａでれている。

また、搬送路１２の他側には２台の自動化てれた蒸着装
置２４からなる蒸着処理部門２５．３台の自動化された
検査装置２６からなる検査処理部門２７、自動化され友
ストッカ２８が配設されている。ｌた、ストッカ２８の
背面には、中央側ｕ装置２９（コンピュータ）を配した
ガラス張りの室からなる中央情報処理＠３０が配設され
ている。

また、ストッカ２８および中央情報処理室３０の側方に
は空気調和除塵（空調除塵）機械室３１が広く設けられ
ている。この空調除！！１ｍ械室３１には空気を清浄化
する図示しない装置が配設式れ、この装置で建屋内金体
の空気の？＃浄化を図っている。特に囚で・・ソチング
′ｔ−施こさない領域（・・ツチング領域は各処理装置
を修理調整する保全室となっている。）すなわち、搬送
路１２を設けた領域、ストッカ２８を設けｆＩ−ｇＡ域
、各処理装置および各処理装置の前面および搬送路１２
に対面するそれぞれの領域は一段と高い空気清浄度７ｃ
維持されている。なお、図中３２はｊ＠を示す。

＠記各処理部門１７の各処理製置の数は同一の処理でも
工程によってはたとえば処理雰囲気が異なつ次り、オー
トドーピングを防いたりすることから同一装置を使用で
きないことによって増加するとともに、建屋内金体のワ
ークの流れを円滑に行なわせるように各装置のバランス
を考慮して決定てれる。

ｌ九、搬送ｓ＆１２における停止箇所に対応する６処！
ｌ：？ｃαの一端にはワークを搬出入する筒−ディンゲ
スチージョン（■−ディング位装置）およびアンローデ
ィ／メスチージョン（アン冨−テイング立は）が七れ一
＋：れ配設てれている。そして、ローディンメスチージ
ョンに供給（搬入）テれ几ワークはそ几ぞｎ鎖線矢印で
示すようＫＩ！ｉ）処理装置の処！１部に自動釣に運び
込まれて所愈の処理で施こさ几た後、アンローディンメ
スチージョンに戻嘔ｎる。ｌた停止綿屑１３はストッカ
２８１Ｃも対面している。

一方、前記搬送路１２上にはワーク（この場合はクエ／
％ｉｉ収容したカートリッジ、たとえばクエ＾ｔ−２５
並列列に収容する公知の運搬用１−トリッレ）を複数保
持して搬送する搬送装（！ｉ（搬送機）２３が配設され
ている。この搬送装ｆ１３３にたとえば４台配設ぢれて
、個々は前記〒矢制＃装置２９に制御ぢｎて搬送路１２
上ｔ−移動する。１次、搬送路１２０両端部には搬送−
置待機スチージョン３４が設けられ、使用てれない搬送
装ｆ１３３が待機するよりになっている。搬送装置３３
は術５図〜第７図で示すように、台座３５の下部に車輪
３６ｔ−有し、無線によって制御てれて移動する。

１　ｆｃ　ｓ台座３５上の機体３７からは側方にワーク
受はアーム３８が設けられ、第５図で示すよう罠、スト
ッカ２８から運び出され九ワーク３９を載置支持、シ、
帛６■で示すように処理装置のローディングステーショ
ン４０に移し変えるよ５になっている。（アンローディ
ングステーションに：６つてはワークを受は取る。なお
、これら授受装置は一般公知の装置、機構でよく、たと
えば各処理装置側に設ける。）。したがって、ワーク受
はアーム３８は台座３５上ｔ−回動するよ５にもなって
いる。

を大、１Ｉ１２！Ｓ装置３３は搬送路１２に沿って移動
するが、搬送路１２に沿って張り付けられに光学的・磁
気的・機械的等に検出回層なテープを検出しながら進み
、次とえは、搬送路１２の停止箇所１３をカクントして
目的位置ＴｉＣ進むようになっている。

ストッカ２８は第３図、第４図に示すように、ワーク３
９ｔ−収容する複数の収容部４１を有する棚４２と、こ
の棚４２の前面において昇降、左右動自在なトランス７
７機４３とからなってやる。

そして、トランスファ機４３は中央制御装置２９０指令
によって、棚４２の所定位置にあるワーク３９ｔ−取り
出して搬送装ｆｉ！３３に供給したり、あるいは搬送装
９３３に保持されているワーク３９を保持して棚の９収
容部４１に収容する。なお、棚にシけるワーク３９の情
報は全て中央制御装置２９で制御される。

つぎに、！８ｇの７０−チャートを参照しなからつ、工
・・処理作ｔ＆ｔ−説明する。まず、ストッカに収容さ
れているワーク（処理品積やロフト）全体の確認を行な
う（１，１品管理）。品種（製品）を確認すれば、工程
フローは決定して込るので、つぎはどの処理を行なえば
よいか判明する。また、各処理部門における各処理装置
の現在のＰｌ：桑状態を確認して、その余裕変、仕掛状
態を調べる。さらに、咎表品（ロフト）の優先順位を決
定する。これらの各作業は中央制御装置に記憶されてい
る情報に基づいて行なわれる。その後、空きライン（４
！ｒ処理装置）の有無をチェックし、このライン　゛を
使用することのできるワシク（０ツト）があるか否かを
チェックする。さらに１このワーク＜ｅ＋’ット）は優
先７１１１位を結果的に損わないか否かをチェックし、
損わない場合には搬送装置およびトランスファ機ｔ−駆
動ぢせて、所定の処理装置Ｋワークを運ぶ用意を嘔ぜる
。

一方、これと併行して、完成したロフトがめるか否かを
チェックし、有る場合には搬送装置およびトランスファ
掘をｇｏ嘔ぜてワークを９収容部４１に収容する。そし
て、全ラインのチェックを完了した後は、各処理装置、
搬送装置、トランスファ機を、常に作業進行予測を行な
いながら動作名゛ぜゐ。

前記中央制御装置はワーク（ロット）の工程管理、製品
管理ばかりでなく、各処理装置のプロセス条件管理、グ
ｊ七スγ−タ収集、さらには処理装置のシーダンス制御
群管理をも行なり。なお、中央制御装置で全ての管理を
行なうと、情報記憶装置、計算量等が多くなり、ｆｃ置
が大型化することから、各処理装置、飯送装謹、ストッ
カ等にも小型の制ＷＪ装置を内蔵でぜ、中央制鉤装置と
の間で記は、計算、制御等の各作業を分担ぢせるように
してもよい。

このような実ｍ向によれは、つぎのような効果が生じる
。

（１）　ワークに対して同一系統の作業は同一処理部門
の処理ｇ＆置で行ない、各処理部門間はｔ＠送装置を用
いて行なう、いわゆるフロラ・ショップ・タイプとし、
これら七袈品゛簀埋、工程管理をも汚点して自動的に制
＠装註で管理する次め、各処理Ｉ＆置は効率よく稼動し
、かつロフトも希望するロットから順次クエへ作業が完
了すると−とになるので、作業性が極めて高くなる。ま
た、グロ七ス条件、グロ七スモニタ等もコンピュータに
よって制御ぢれる次め、高品質で安定した処理が成てれ
る。

（２）　この装置はジョグ・ショップ・タイプをも一部
で採用した７ａ−・ショップ・タイプでろることから故
地面積を従来に較べて狭くすることができる。

（３）　　クエへの移ｋｊＪ域には原則的には作業者は
立ち入らない。この次め、従来多量の血埃の発生源でろ
る作業者がいないことによってウニへの汚染は減少し、
歩留が向上する。

（４）各処理部Ｃは菖２図の・１ツチング領域である背
面から６Ｊ！ｌＩＡ整截れるため、高い清浄度空間が狭
くな９空気清浄化装置が従来Ｋｍべて小型化できる。

（５）　　この＆置では全ての作業は自動化てれている
ので、作業人負金低減でさる。

な２、不発明は前記実施でＱＫ限定でれない。すなわち
、処理部門はさらに多数であってもよく、各′処理部門
の処理装置数は笑施１１Ｒｊの数と異なってもよい。ま
た、実施列では搬送ｉ置は部屋内だけを移動するように
しであるが、他の作業との連結を考え、隣掛する建屋に
直接出入するよりにしてもよい。ｔｆｃ１各処理装置の
ローディング位置およびアン；−ディング位置は実施列
では同一端に設け、一つの移換装置を共月するようにし
ているが、このローディング位置およびアンローディン
グ位置を自動化された処理層Ｉｔをそれぞれ一端忙分け
て配置するようにしてもよい。また、移換装置には搬送
装置の位置決め機構やワークの授受確認機構を設ける。

ま九、位置決め、された際、搬送装置と処理装置がドツ
Φングし、この状態で両者間の情報の交換が行なわれる
ようＫしてもよい。

”！７ｔ−Ｘ移換装置はローラコンベア方式やグツシャ
方式等であってもよい。また、搬送装置はＭ線方式でコ
ントロールするよ５Ｋしてもよい。また、搬送装ａは床
上ｔ−走るタイプ以外でろってもよい。

ｌた、第９図に示すように、中央にストッカ２８を配し
、その囲りを搬送装置３３ｔ−回動させ、各処理部門４
４にワーク’ｔｍ送するようにしてもよい。ま几、本発
明はウェー・処理以外の技術に適用できる。

以上のように、不発明の！Ａ造装置によれば、全てコン
ピュータによって製品管理、工程管理、処理飯送管理等
が行なわれるのモ、各処理部門は有機的に制御されワー
クの流れがスムースになり、漬望のロットから効率Ｌ＜
ｊｍ次処理が行なわれる。

この九め、処理コストの低減が因れる。

１、念、本発明によれば、作粛スペースと保全スペース
を分離させ、＾清浄度ルームとしての作業スペースｆ、
従来に較べて狭くすることができ次ことから、臣調除塵
装置の小型化を図ることができ、設＠費を軽減すること
がでまた。

４７’Ｃ、本発明によれば、作業スペースには作業者が
立ち居らないことと、各処理装置の処理条件等はコンピ
ュータによって適格に制＠嘔れることから、微細処理も
正確確実に行なえ、歩留も同上する。

１次、本発明によれば、処４装置の配ｔＲ４−ジョブ′
・ショップ・タイプと７０−・タイプとを連結しｆｃ構
成となっていることから、各ワークを効率的に流せる。

特に、このフロー・ショップ・タイプによれば、新製品
系列でもコンピュータ円にデータを追加するだけで旧来
の製品と同様に合理化されたラインとして流すことがで
きる。ｌた、新プロセスを導入する場合でも、追加設備
群とじて取り扱えばスムースにラインに入れることがで
きる。まｔ１フロー・ショップ・タイプにすることによ
って、必要な敷地を狭くすることができる等多くの効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のウニ・・処理車ヲ示すレイアウト、渠２
０は本発明の艮造装置の一実施例を示す平面図、第３図
は同じくストッカの正面図、県４図は同じくストッカの
側断面図、第５図は同じくストッカと搬送ａｔ示す正面
図、第６回は同じく搬送機と処理装置詳を示す正面図、
第７図は同じく搬送機の側面図、第８図は同じく処理工
程進行制御フローチャート、第９図は本発明の他の実施
列を示す平面図である。１・・・拡散妄司、２・・・拡散室、３・・・イオン打
込み装置、４・・・イオン打込み室、５・・・フォトエ
ツチング装置、６・・・ｎ光装置、７・・・フォトレジ
スト室、８・・・蒸着装置、９・・・ＣＶＤ・・・蒸着
室、１ｏ・・・検査装置、１１・・・検査室、１２・・
・搬送路、１３・・・停止箇所、１４・ＣＶＤ装置、ｌ
　５−ＣＶ　Ｄ処理部門、１６・・・拡散装置、１７・
・・拡散処理部門、１８・・・フォトレジスト感光装置
、１９・・・感光処理部門、２０・・・フォトエツチン
グ！直、２１・・・エツチング処理部門、２２・・・イ
オン打込ｍＨ１２ａ・・・イオン打込処理部門、２４・
・・蒸着装置、２５・・・蒸着処理部門、２６・・・検
査装置、２７・・・検査処理部門、２８・・・ストッカ
、２９・・・中央制御装置、３０・・・中央情報処理室
、３１・・・４調除塵機械室、３２・・・工、３３・・
・搬送装置、３４・・・搬送装置待箭ステーショ１１字
２ン、３５・・・台座、３６・・・車輪、３７・・・機
体、３８゛・・・ワーク受ｆｆアーム、３９・・・ワー
ク、４０・・・ローディングステーション、４１・・・
収容部、４２・・・棚、４３・・・トランス７７機、４
４・・・処理部門。

Claims

【特許請求の範囲】

１、被処理物を自動的に搬送して所定の処理を施す処理
装置をそれぞれ少なくとも一台有し被処理物に対してそ
れぞれ異なった処理を施す複数の処理部門と、各処理装
置間を結ぶ搬送路と、前記搬送路に沿って移動して各処
理装置に移動する被処理物を収容保持する搬送装置と、
各処理装置と搬送装置との間で被処理物を移換する移換
装置と、前記搬送路に面して配設され被処理物を収容す
る収容部を複数有しかつ搬送装置との間で被処理物の授
受を行なうストッカと、前記各処理装置、搬送装置、移
換装置、ストッカを制御する制御装置を備える製造装置
。