器件制造裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術的課題在于與器件制造的變種變量生產彈性對應。本發明專利技術是對0.5英寸的晶片進行單晶片處理方式的器件制造方法及裝置，其配置多個密閉型的單位處理裝置(1)而形成制造生產線，該單位處理裝置(1)可搬且優選具有規格化的外形，并對制造工藝中的一個處理工藝進行處理，在該器件的制造單位數比單位處理裝置的數量多的情況下，與該器件的處理工藝的順序對應而將該單位處理裝置以流水車間方式配置，在該器件的制造單位數與單位處理裝置的數量同等的情況下，將該單位處理裝置以按照工序的順序的大分類而分類配置的分類車間方式配置，另外在制造單位數明顯低于工序數的情況下，將該單位處理裝置以多單元車間方式配置，該多單元車間方式是按照一個工藝種類而將一臺左右的單位處理裝置配置在一個單元內且由多個所述單元構成的方式。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及適于半導體器件等的變種變量生產的。
技術介紹
近年來，半導體器件的制造生產線在寬大的清潔室內具備多個集中相同功能的處理裝置的稱作貨艙的單元，并將該貨艙之間由搬運機器人和傳送帶連接，采用上述車間作業方式的布局已成為主流。另外，由上述制造生產線處理的工件使用12英寸等大口徑的晶片，并使用由一張晶片制造出數千個半導體晶片的生產系統。然而，在該車間作業方式中，在重復多個類似的處理工藝的情況下，在貨艙內的搬運和在貨艙之間的搬運距離大幅度延長，并且等待時間也增加，因此制造時間增加，成為導致未完成產品的增多等成本升高的重要因素，作為大量處理工件的制造生產線，有時成為生產性低的問題。因此，代替現有的車間作業方式的制造生產線，還提出有基于將半導體處理裝置按照處理工藝的順序配置的流水車間方式的制造生產線。另一方面，基于上述流水車間方式的制造生產線對于大量制造單一的產品的情況是最優選的，而在通過改變制造品而不得不改變制造順序(方法)的情況下，需要將在制造生產線的各半導體處理裝置的配置排序為按照工件的處理流水的順序。然而，考慮到用于再配置的麻煩和時間，每次產品改變而進行上述的排序并不現實。尤其是對于在清潔室這樣的關閉空間內固定配置有巨大的半導體處理裝置的現狀，對該半導體處理裝置每次進行再配置在現實中是不可能的。另外，在現有的半導體制造系統中，作為用于將制造成本降到極小的因素最重視而同時生產性(每單位時間內的生產量)，因此工件尺寸(硅晶片尺寸)的大口徑化和制造單位數(相對于一個產品的訂購數)的增大優先，應稱作巨型廠，并面向巨大化的制造系統。在上述巨大的制造系統中，工序數也超過數百，貨艙數和裝置數也隨之大幅度地增加。因此，作為制造生產線整體的總處理能力雖提高，但構建上述巨型廠需要數千億日元的設備投資，總投資額巨額化。另外，如上所述，伴隨著制造系統巨大化，裝置控制復雜化，在搬運系統的搬運時間和等待時間顯著增大，因此在制造生產線內滯留的未完成晶片數也隨之顯著增加。由于在此使用的大口徑的晶片的單價非常高，因此若未完成張數增大則導致成本上升。由此，包括設備投資在內的總計的生產性與使用口徑比現在小的晶片的規模適中的制造生產線相比，現狀可以說是已經轉向減少的方向了。圖7示出基于上述巨型廠的半導體制造系統的尺寸效果。在將晶片尺寸設為12英寸的現狀的最先進的半導體工廠(巨型廠)的情況下，裝置數為300臺，滯留在系統內的未完成晶片數為17000張，使用的掩膜數為34張，占地面積為20000平米，設備投資額為約3000億日元。在該情況下，月產性能以Icm芯片換算為年產I億4千萬個，而晶片運轉率不足I %，資源利用效率不足0.1 %。但是，前提條件設為:在各工序的所需時間(周期時間)為I分鐘/wafer,工序數在金屬8層半導體的情況下為500道工序,設計標準為90nm。另一方面，也存在工程樣本和無處不在傳感器用等的制造單位數為數個 數百個的超少量的半導體進行制造的需求。若是上述巨大的制造系統，該超少量生產雖并不那么犧牲成本性能也能夠進行，但對于上述巨大的制造系統來說，將該超少量生產在制造生產線上流動是成本性能極端變差，因此與此同時不得不使其他品種在該制造生產線上流動。然而，若如上所述將多品種同時投入而進行混流生產，則制造生產線的生產性隨著品種數的增大而進一步降低，因此其結果是，在上述巨大的制造系統中，無法適當地應對超少量生產和多品種生產。至此，在采用流水車間方式和車間作業方式的器件制造系統中，提出應對以各自的方式的運轉率的降低的各種方法(專利文獻I或專利文獻2)。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2005-197500號公報專利文獻2:日本特開2008-227086號公報專利技術概要專利技術要解決的課題專利文獻I及專利文獻2所記載的專利技術雖實現了流水車間方式和車間作業方式中的效率化，但在多品種的超少量生產及單品種的大量生產中的任一種生產中，無法充分地確保品質且使成本性能優良。換句話說，無法充分地與變種變量生產彈性對應。另外，研究開發的成果通過組裝于實際的制造系統而證實，最初還原到社會。這在半導體領域中也是相同的。然而，在巨型廠那樣的巨大的器件制造系統組裝研究開發的成果不得不以將其組裝于大規模的器件制造裝置的方式構建為生產技術，進而需要投入大量的時間和經營資源。這是研究開發與市場之間迫在眼前的稱作所謂的“死之谷”，在現狀的器件制造系統中，即使是優秀的研究開發成果，也具有盡管是煞費苦心的研究開發也無法充分地還原到社會這樣的課題。進而，在現有的巨大的半導體制造系統中，各個制造裝置巨大且置于工廠內不能容易地移動。因此，裝置的移動困難，不能以縮短制造物的搬運路線的方式配置變更，另外，具有如下的困難:維護和修理不能返送回裝置制造工廠，必須在其場所進行，因此需要額外的出差人工費并且需要大量的時間。該裝置的巨大是使裝置價格和制造物制造成本變得巨大的較大重要因素。
技術實現思路
本專利技術鑒于上述實際情況而完成，其目的在于提供一種能夠與半導體等器件制造的變種變量生產彈性對應的器件制造裝置及器件制造方法。另外，提供一種能夠將與半導體等器件制造相關的研究開發的成果盡早并容易地組裝于實際的制造生產線上的器件制造裝置及器件制造方法。此外，提供一種能夠大幅降低裝置價格和制造物制造成本、或維護成本的器件制造裝置及器件制造方法。解決方案為了實現上述目的，本專利技術是一種器件制造裝置，其具有:密閉型的多個單位處理裝置，它們對器件制造工藝中的單一的處理工藝進行處理；密閉搬運容器，其收納一張工件對象的晶片；晶片進出前室，其按照各所述單位處理裝置設置，并在所述單位處理裝置與所述密閉搬運容器之間交接所述晶片；搬運機構，其在所述晶片進出前室之間搬運所述密閉搬運容器，所述器件制造裝置的特征在于，收納在所述密閉搬運容器的所述晶片為制作極小單位的器件的晶片尺寸，所述多個單位處理裝置為可搬式，所述多個單位處理裝置以與該器件的處理工藝的順序對應配置的流水車間方式配置，而在該器件的制造單位數與所述單位處理裝置的數量相等的情況下，將該單位處理裝置以按照處理工藝的順序的大分類而分類配置的分類車間方式配置，另外在制造單位數低于所述單位處理裝置的數量的情況下，將該單位處理裝置以多單元車間方式配置，該多單元車間方式是按照一個工藝種類而將一臺左右的單位處理裝置配置在一個單元內且由多個所述單元構成的方式。在此，“單一的處理工藝”是指能夠收納在一個具有可搬性的容器容量內的工藝單位，除了表示現有的器件處理工藝中的一個處理工藝之外，也包含盡量收納在該容器容量內的多個現有的處理工藝或者將以往由一個處理工藝進行的分割成多個處理工藝。根據以上述方式構成的本專利技術，將各單位處理裝置設為對單一的處理工藝進行處理的工藝處理裝置且為可搬式，因此通過將工件對象的晶片設為制作極小單位的器件的晶片尺寸且設定為對每一張進行處理的單晶片式處理方式，能夠將多個單位處理裝置與制造工序的變更和制造單位數對應而可撓性地進行布局變更，作為器件制造裝置能夠提高總處理能力的生產效率和品質。另外，該單位處理裝置將制作極小單位的器件的晶片尺寸為對象對每一張進行處理，并僅進行單一的處理，因此與在實驗階段的器件處理裝置具有相同的條件，因此能夠將該實驗階段的研究開本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.01 JP 2010-1959961.一種器件制造裝置，其具有:密閉型的多個單位處理裝置，它們對器件制造工藝中的單一的處理工藝進行處理；密閉搬運容器，其收納一張工件對象的晶片；晶片進出前室，其按照各所述單位處理裝置設置，并在所述單位處理裝置與所述密閉搬運容器之間交接所述晶片；搬運機構，其在所述晶片進出前室之間搬運所述密閉搬運容器， 所述器件制造裝置的特征在于， 收納于所述密閉搬運容器的所述晶片為制作極小單位的器件的晶片尺寸，所述多個單位處理裝置為可搬式， 所述多個單位處理裝置以與該器件的處理工藝的順序對應配置的流水車間方式配置，而在該器件的制造單位數與所述單位處理裝置的數量相等的情況下，將該單位處理裝置以按照處理工藝的順序的大分類而分類配置的分類車間方式配置，另外在制造單位數低于所述單位處理裝置的數量的情況下，將該單位處理裝置以多單元車間方式配置，該多單元車間方式是按照一個工藝種類而將一臺左右的單位處理裝置配置在一個單元內且由多個所述單元構成的方式。2.根據權利要求1所述的器件制造裝置，其特征在于， 所述單位處理裝置都具有規格化了的外形。3.根據權利要求1或2所述的器件制造裝置，其特征在于， 所述器件制造裝置具有布局裝置，該布局裝置基于所述制造單位數及該制造單位的處理所需的方法而將所述多...

【專利技術屬性】
技術研發人員：原史朗，原市聰，石橋晃，
申請(專利權)人：獨立行政法人產業技術綜合研究所，
類型：
國別省市：