生産制御システムおよび生産制御方法
【課題】 生産指示システムにおいて、個々の装置、半導体ウェーハの状態を取得、予測することで優先して処理されるべき半導体ウェーハを確実に進捗させる。
【解決手段】 複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部1と、現在の仕掛かり状況の中から製品の優先順位を決定し生産進捗制御部1に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部2と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および処理状況の予測結果を生産進捗制御部1に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部3と、優先生産品管理部2で管理されている製品の優先度情報と装置処理進捗予測部3で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部4と、作業計画計算部4の作業計画を生産進捗制御部1を通して表示する画面5とを備えている。
【解決手段】 複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部1と、現在の仕掛かり状況の中から製品の優先順位を決定し生産進捗制御部1に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部2と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および処理状況の予測結果を生産進捗制御部1に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部3と、優先生産品管理部2で管理されている製品の優先度情報と装置処理進捗予測部3で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部4と、作業計画計算部4の作業計画を生産進捗制御部1を通して表示する画面5とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、半導体ウェーハの生産方法に関わり、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システムおよび生産制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体ウェーハ生産ラインは、加工工程数が数百工程と非常に多く、また管理する生産装置台数も大量生産の場合数百台に及ぶことがある。この場合、作業者の管理のみですべての生産装置に適切に半導体ウェーハ(複数の半導体ウェーハから構成されるロットの場合も本明細書では単に半導体ウェーハと称す)を割り当てることはきわめて困難であり、そのため自動的に生産装置に適切に半導体ウェーハを割り当てる方法が必要とされている。その手法としては、例えば特許文献1に記載されているようなものがあった。図11は特許文献1における半導体ウェーハ生産ラインのブロック図である。図11では、装置の稼働状況を装置監視部10で監視し、半導体ウェーハの加工終了報告を受けた時点で製品工程管理部12と加工時間予測部14と製品進捗予測部13で次に処理すべき半導体ウェーハを決定し、それを作業制御部11に伝えるようになっている。
【特許文献1】特開2000−99111号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来技術に示す方法で次に処理を行う半導体ウェーハを決定する方法では、以下に示す問題が生じる。従来技術における装置Xの処理終了時に次に処理される装置を決定する手順は以下の通りである。
(1)処理終了時点での仕掛かりから、もっとも優先度の高い半導体ウェーハAを求める。
(2)装置Xと同機種の他装置の処理終了時間のうち、もっとも早い時間を算出する。
(3)現時刻から(2)で求めた時間までに新たに到着する半導体ウェーハを予測し、その中で最も優先度の高い半導体ウェーハBを求める。
(4)半導体ウェーハAとBのうち、優先度の高いほうを次に処理すべき半導体ウェーハとして決定する。
【0004】
この方法において、装置Xで次に処理する装置が半導体ウェーハBである場合現時刻から半導体ウェーハBの到着までの間装置Xは処理することができなくなる。その際、以下の問題が起こる場合がある。
【0005】
装置Xを待たせてまで半導体ウェーハBを処理したとしても、装置Xの次工程装置の状態によっては待たせる意味がなくなる場合がある。
【0006】
例えば、図7のような工程フローがあったとし、現在時刻t0に装置Xでの処理が終了したとする。仕掛かり状況が図8のような場合、装置Yの終了時刻t1がt1>tb(tbは製品Bの到着時刻)以降である場合半導体ウェーハBが選択され、図9に示すように時間Tb=tb−t0の間装置Xは待たされることになる。ところが、図10のように装置P,Qで現在処理されている半導体ウェーハの処理終了時間、すなわち処理可能時間のうち早いほうをt2としたときにt2>t1+TX(TXは装置Xでの処理時間)が満たされる状況下では先に半導体ウェーハAを処理させ、半導体ウェーハBは後から時刻t1に装置Yで処理させても次の工程で先に装置PまたはQで先に処理されることになる。従来方法と比較した場合、装置Xの稼働時間が半導体ウェーハAを処理できた分だけ多くなることになる。
【0007】
その他半導体ウェーハAとBの優先度が近い場合にはあえてBの到着を待たせる必要がない場合も多く、一律にこの方法を工場全体に導入することは工場能力低下につながる危険性がある。
【0008】
したがって、この発明の目的は、従来の生産指示システムでは、優先度の高いロットしか評価していないために工場全体の生産状況を正しく評価できないことに鑑み、個々の装置、半導体ウェーハの状態を取得、予測することで優先して処理されるべき半導体ウェーハを確実に進捗させることができるとともに、工場全体のスループット改善も可能となる生産制御システムおよび生産制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するためにこの発明の請求項1記載の生産制御システムは、複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部と、現在の仕掛かり状況の中から製品の優先順位を決定し前記生産進捗制御部に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および前記処理状況の予測結果を前記生産進捗制御部に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部と、前記優先生産品管理部で管理されている製品の優先度情報と前記装置処理進捗予測部で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て前記生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部と、前記作業計画計算部の作業計画を前記生産進捗制御部を通して表示する画面とを備えた。
【0010】
請求項2記載の生産制御システムは、請求項1記載の生産制御システムにおいて、前記生産進捗制御部は、前記生産進捗制御部と前記優先生産品管理部と前記装置処理進捗予測部の情報をもとに、前記作業計画計算部に問い合わせる機能を有する。
【0011】
請求項3記載の生産制御システムは、請求項1記載の生産制御システムにおいて、前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、任意に変更できる機能を有する。
【0012】
請求項4記載の生産制御システムは、請求項1記載の生産制御システムにおいて、前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、生産装置単位で設定できる機能を有する。
【0013】
請求項5記載の生産制御方法は、複数の装置で優先度がある複数の製品を処理する生産制御方法であって、一の装置での処理を終了するステップと、前記一の装置を除く装置の処理終了時間t2を計算するステップと、前記装置による工程の処理時間Tを計算するステップと、前記一の装置の現在の仕掛かりから最優先の第1の製品を決定するステップと、次の工程の装置の最も早い処理終了時間t3を求めるステップと、t3>t2+Tを満たすとき、第1の製品を処理するステップと、t3>t2+Tを満たさないとき、前工程処理中で現工程に到着する時間t1を求め、t2>t1を満たす第2の製品を決定し、前記第1の製品と前記第2の製品の優先度が高いほうを処理するステップとを含む。
【発明の効果】
【0014】
この発明の請求項1記載の生産制御システムによれば、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および処理状況の予測結果を生産進捗制御部に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部と、優先生産品管理部で管理されている製品の優先度情報と装置処理進捗予測部で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部と、作業計画計算部の作業計画を生産進捗制御部を通して表示する画面とを備えているので、個々の装置および半導体ウェーハ等の製品の状態を取得し処理する決定をすることにより優先して処理されるべき製品を確実に進捗させることができるとともに、工場全体のスループット改善ができる。
【0015】
請求項2では、生産進捗制御部は、生産進捗制御部と優先生産品管理部と装置処理進捗予測部の情報をもとに、作業計画計算部に問い合わせる機能を有するので、作業計画計算部により製品の優先度情報と装置処理状況に基づいて計算された作業計画を得ることができる。
【0016】
請求項3では、作業計画計算部の処理順序判断基準は、任意に変更できる機能を有するので、例えば装置処理状況を考慮せずに製品の優先度情報だけを基準にした処理手順にすることができる。
【0017】
請求項4では、作業計画計算部の処理順序判断基準は、生産装置単位で設定できる機能を有するので、例えば負荷の高い装置に対しては現在ある仕掛かりのみを検索対象にすることで装置稼働率を重視することができる。
【0018】
この発明の請求項5記載の生産制御方法によれば、一の装置での処理を終了するステップと、一の装置を除く装置の処理終了時間t2を計算するステップと、装置による工程の処理時間Tを計算するステップと、一の装置の現在の仕掛かりから最優先の第1の製品を決定するステップと、次の工程の装置の最も早い処理終了時間t3を求めるステップと、t3>t2+Tを満たすとき、第1の製品を処理するステップと、t3>t2+Tを満たさないとき、前工程処理中で現工程に到着する時間t1を求め、t2>t1を満たす第2の製品を決定し、第1の製品と第2の製品の優先度が高いほうを処理するステップとを含むので、製品の優先度情報と装置処理状況に基づいて処理すべき製品を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
この発明の実施の形態の進捗予測に基づく生産制御システムを図1〜図6に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態である、半導体ウェーハの生産を行うシステムの全体ブロック図である。
【0020】
本システムは、複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部1と、現在の仕掛かり状況の中から半導体ウェーハの優先順位を決定し生産進捗制御部1に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部2と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能と、処理状況の予測結果を生産進捗制御部1に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部3と、作業者に指示すべき作業を決定し生産進捗制御部1に伝達する機能を有する作業計画計算部4と、作業計画を表示する画面5から構成される。また、優先生産品管理部2で管理されている半導体ウェーハの優先度情報と装置処理進捗予測部3で予測された装置処理状況に基づいて作業計画計算部4で計算された半導体ウェーハを自動的に割り当て、その半導体ウェーハを処理すべき装置を生産進捗制御部1を通して画面5に表示する。
【0021】
以下、図2のような工程フローを持つ半導体ウェーハにおいて図1の装置21の処理が終了した時点での処理の流れについて説明する。
【0022】
まず、装置処理進捗予測部3は装置21の処理終了を感知すると、その時点での他装置の装置処理終了予測時間を計算し、生産進捗制御部1に情報を伝達する。生産進捗制御部1は装置処理進捗予測部3から装置の処理終了を感知すると、その時点での装置21の仕掛かり状況、工程2の前工程1の処理中半導体ウェーハの優先度と終了予測時間、工程2の次工程3を処理する装置31,32の状態および終了予測時間を作業計画計算部4に伝達する。作業計画計算部4は任意に設定された処理順序判断基準に基づき装置21で次に処理すべき半導体ウェーハを決定し生産進捗制御部1を通して画面5に表示する。
【0023】
さて、作業計画計算部4には任意の計画が設定可能であるが、ここで図3のような計画が設定されている場合の処理の流れを説明する。
【0024】
まず、図1の装置処理進捗予測部3は装置21の処理終了を感知する(ステップS101)と、装置21以外の各装置の終了時刻tijおよび工程2の処理時間T2を予測し(ステップS102,S103)生産進捗制御部1に情報を伝達する。ここで、iは1〜3、jは1,2のいずれかの数である。生産進捗制御部1は装置21の現在の仕掛かりおよび前工程1の装置1jで処理中の半導体ウェーハB1jの優先度情報を優先生産品管理部2に問い合わせ、得られた優先度とtijを作業計画計算部4に伝達する。作業計画計算部4では、まず装置21の現在の仕掛かりから優先度の最も高いものを処理候補として選ぶ。これを半導体ウェーハAとする(ステップS104)。次に工程2の次工程の装置31,32の処理終了時間t3jから最小のものを選びt30とする(ステップS105)。この値と、工程2のもう一台の装置22で処理終了後工程2の半導体ウェーハを処理完了するまでの時間t22+T2を比較する(ステップS106)。もしt30のほうが大きければ仮に半導体ウェーハB1jの中で優先度の高いものがあってAより先に処理しなければいけないとしても、もう一台の装置22で処理をすれば間に合うことになるので半導体ウェーハAを次処理半導体ウェーハに決定する(ステップS107)。t30のほうが小さい場合B1jの到着時間t1jの中でt22より先になるものがあるか確認する(ステップS108)。もしこのようなものがなければ装置21を待たせる意味がないので半導体ウェーハAを次処理半導体ウェーハに決定する。あればその中で最も優先順位の高いものを処理候補として選ぶ。これを半導体ウェーハBとする(ステップS109)。そしてAとBの優先順位を比較し(ステップS110)優先順位の高いほうを次処理半導体ウェーハに決定する(ステップS107,S111)。ここでもし最終的に半導体ウェーハBが選ばれた場合現在時刻からBの到着時刻までの間装置21は遊ぶことになる。
【0025】
ここに、計算例をあげる。装置21が時刻0:00に処理終了したとする。この時の他装置の処理終了時間が図4のようになっていたとする。なお、半導体ウェーハの優先度は高、中、低の3段階で与えられているものとする。この場合、t30は装置31の終了時間である2:40であり、一方t22は0:20、T2は図2から1:00であるのでt22+T2は1:20ということになり、結果装置21の現在の仕掛かりから優先度の最も高いものが次処理半導体ウェーハとなる。また、図5の場合ではt30は装置32の終了時間である0:20で、t22、T2は図4の場合と同じなのでt22+T2は1:20となる。装置11,12とも0:20より前に終了しているので、装置11,12処理中のロットがともに半導体ウェーハBの候補なるが、その中で優先度が最も高い装置12処理中の半導体ウェーハが半導体ウェーハBとなる。最終的には装置21の現在の仕掛かりから選ばれる優先度の最も高い半導体ウェーハAの優先度が高または中であれば半導体ウェーハAが、低であれば半導体ウェーハBが処理される。また半導体ウェーハBが処理される場合にはBが到着するまで5分間待たされることになる。
【0026】
作業計画計算部4は任意に設定された処理順序判断基準を持つことができるので、図3のステップS104以降の部分については任意に設定が可能である。例えば、図6のような手順を設定すれば従来技術の特許文献1で示されている処理手順となる。
【0027】
また、優先度の差が一定値以上の場合のみ図6のような手順をとる、現在ある仕掛かりのみを検索対象にする、などといった方法も可能である。
【0028】
また、処理順序判断基準は装置単位で設定可能なので、例えば負荷の高い装置に対しては現在ある仕掛かりのみを検索対象にすることで装置稼働率を重視し、そうでない装置に対しては図3のように稼働率と優先して処理されるべき半導体ウェーハの進捗を両立できる処理順序を作成できる。なお、半導体ウェーハ以外の電子部品等の製品に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明にかかる生産制御システムおよび生産制御方法は、優先生産品制御部と装置処理進捗予測部と作業計画計算部を有し、半導体製造における最適生産を実現する生産指示システムとして有効である。また、その他の生産ラインにおいても応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施形態である半導体ウェーハの生産制御システムの全体を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態における処理フローの工程図である。
【図3】本発明の実施形態の生産制御方法の一例を示す次処理検索フロー図である。
【図4】本発明の実施形態における装置処理状況の例を示す説明図である。
【図5】本発明の実施形態における図4とは別の装置処理状況の例を示す説明図である。
【図6】本発明の実施形態で可能な従来技術における次処理検索フロー図である。
【図7】従来技術で課題が発生する処理フローの例を示す工程図である。
【図8】従来技術で課題が発生する装置処理状況の例を示す説明図である。
【図9】図7および図8の状況での従来技術による生産状況を示したガントチャートである。
【図10】図7および図8の状況での最適生産状況を示したガントチャートである。
【図11】従来における半導体ウェーハの生産システムの全体を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0031】
1 生産進捗制御部(現在の生産状況全体を管理制御する部分)
2 優先生産品管理部(現在の仕掛かり状況の中から半導体ウェーハの優先順位を決定し生産進捗制御部に情報を伝達する機能を有する部分)
3 装置処理進捗予測部(各生産装置の状態を監視し、処理状況を予測する機能と、予測結果を生産進捗制御部に伝達する機能を持つ部分)
4 作業計画計算部(作業者に指示すべき作業を決定し生産進捗制御部に伝達する機能を有する部分)
5 画面(作業計画を表示する部分)
【技術分野】
【0001】
この発明は、半導体ウェーハの生産方法に関わり、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システムおよび生産制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体ウェーハ生産ラインは、加工工程数が数百工程と非常に多く、また管理する生産装置台数も大量生産の場合数百台に及ぶことがある。この場合、作業者の管理のみですべての生産装置に適切に半導体ウェーハ(複数の半導体ウェーハから構成されるロットの場合も本明細書では単に半導体ウェーハと称す)を割り当てることはきわめて困難であり、そのため自動的に生産装置に適切に半導体ウェーハを割り当てる方法が必要とされている。その手法としては、例えば特許文献1に記載されているようなものがあった。図11は特許文献1における半導体ウェーハ生産ラインのブロック図である。図11では、装置の稼働状況を装置監視部10で監視し、半導体ウェーハの加工終了報告を受けた時点で製品工程管理部12と加工時間予測部14と製品進捗予測部13で次に処理すべき半導体ウェーハを決定し、それを作業制御部11に伝えるようになっている。
【特許文献1】特開2000−99111号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来技術に示す方法で次に処理を行う半導体ウェーハを決定する方法では、以下に示す問題が生じる。従来技術における装置Xの処理終了時に次に処理される装置を決定する手順は以下の通りである。
(1)処理終了時点での仕掛かりから、もっとも優先度の高い半導体ウェーハAを求める。
(2)装置Xと同機種の他装置の処理終了時間のうち、もっとも早い時間を算出する。
(3)現時刻から(2)で求めた時間までに新たに到着する半導体ウェーハを予測し、その中で最も優先度の高い半導体ウェーハBを求める。
(4)半導体ウェーハAとBのうち、優先度の高いほうを次に処理すべき半導体ウェーハとして決定する。
【0004】
この方法において、装置Xで次に処理する装置が半導体ウェーハBである場合現時刻から半導体ウェーハBの到着までの間装置Xは処理することができなくなる。その際、以下の問題が起こる場合がある。
【0005】
装置Xを待たせてまで半導体ウェーハBを処理したとしても、装置Xの次工程装置の状態によっては待たせる意味がなくなる場合がある。
【0006】
例えば、図7のような工程フローがあったとし、現在時刻t0に装置Xでの処理が終了したとする。仕掛かり状況が図8のような場合、装置Yの終了時刻t1がt1>tb(tbは製品Bの到着時刻)以降である場合半導体ウェーハBが選択され、図9に示すように時間Tb=tb−t0の間装置Xは待たされることになる。ところが、図10のように装置P,Qで現在処理されている半導体ウェーハの処理終了時間、すなわち処理可能時間のうち早いほうをt2としたときにt2>t1+TX(TXは装置Xでの処理時間)が満たされる状況下では先に半導体ウェーハAを処理させ、半導体ウェーハBは後から時刻t1に装置Yで処理させても次の工程で先に装置PまたはQで先に処理されることになる。従来方法と比較した場合、装置Xの稼働時間が半導体ウェーハAを処理できた分だけ多くなることになる。
【0007】
その他半導体ウェーハAとBの優先度が近い場合にはあえてBの到着を待たせる必要がない場合も多く、一律にこの方法を工場全体に導入することは工場能力低下につながる危険性がある。
【0008】
したがって、この発明の目的は、従来の生産指示システムでは、優先度の高いロットしか評価していないために工場全体の生産状況を正しく評価できないことに鑑み、個々の装置、半導体ウェーハの状態を取得、予測することで優先して処理されるべき半導体ウェーハを確実に進捗させることができるとともに、工場全体のスループット改善も可能となる生産制御システムおよび生産制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するためにこの発明の請求項1記載の生産制御システムは、複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部と、現在の仕掛かり状況の中から製品の優先順位を決定し前記生産進捗制御部に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および前記処理状況の予測結果を前記生産進捗制御部に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部と、前記優先生産品管理部で管理されている製品の優先度情報と前記装置処理進捗予測部で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て前記生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部と、前記作業計画計算部の作業計画を前記生産進捗制御部を通して表示する画面とを備えた。
【0010】
請求項2記載の生産制御システムは、請求項1記載の生産制御システムにおいて、前記生産進捗制御部は、前記生産進捗制御部と前記優先生産品管理部と前記装置処理進捗予測部の情報をもとに、前記作業計画計算部に問い合わせる機能を有する。
【0011】
請求項3記載の生産制御システムは、請求項1記載の生産制御システムにおいて、前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、任意に変更できる機能を有する。
【0012】
請求項4記載の生産制御システムは、請求項1記載の生産制御システムにおいて、前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、生産装置単位で設定できる機能を有する。
【0013】
請求項5記載の生産制御方法は、複数の装置で優先度がある複数の製品を処理する生産制御方法であって、一の装置での処理を終了するステップと、前記一の装置を除く装置の処理終了時間t2を計算するステップと、前記装置による工程の処理時間Tを計算するステップと、前記一の装置の現在の仕掛かりから最優先の第1の製品を決定するステップと、次の工程の装置の最も早い処理終了時間t3を求めるステップと、t3>t2+Tを満たすとき、第1の製品を処理するステップと、t3>t2+Tを満たさないとき、前工程処理中で現工程に到着する時間t1を求め、t2>t1を満たす第2の製品を決定し、前記第1の製品と前記第2の製品の優先度が高いほうを処理するステップとを含む。
【発明の効果】
【0014】
この発明の請求項1記載の生産制御システムによれば、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および処理状況の予測結果を生産進捗制御部に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部と、優先生産品管理部で管理されている製品の優先度情報と装置処理進捗予測部で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部と、作業計画計算部の作業計画を生産進捗制御部を通して表示する画面とを備えているので、個々の装置および半導体ウェーハ等の製品の状態を取得し処理する決定をすることにより優先して処理されるべき製品を確実に進捗させることができるとともに、工場全体のスループット改善ができる。
【0015】
請求項2では、生産進捗制御部は、生産進捗制御部と優先生産品管理部と装置処理進捗予測部の情報をもとに、作業計画計算部に問い合わせる機能を有するので、作業計画計算部により製品の優先度情報と装置処理状況に基づいて計算された作業計画を得ることができる。
【0016】
請求項3では、作業計画計算部の処理順序判断基準は、任意に変更できる機能を有するので、例えば装置処理状況を考慮せずに製品の優先度情報だけを基準にした処理手順にすることができる。
【0017】
請求項4では、作業計画計算部の処理順序判断基準は、生産装置単位で設定できる機能を有するので、例えば負荷の高い装置に対しては現在ある仕掛かりのみを検索対象にすることで装置稼働率を重視することができる。
【0018】
この発明の請求項5記載の生産制御方法によれば、一の装置での処理を終了するステップと、一の装置を除く装置の処理終了時間t2を計算するステップと、装置による工程の処理時間Tを計算するステップと、一の装置の現在の仕掛かりから最優先の第1の製品を決定するステップと、次の工程の装置の最も早い処理終了時間t3を求めるステップと、t3>t2+Tを満たすとき、第1の製品を処理するステップと、t3>t2+Tを満たさないとき、前工程処理中で現工程に到着する時間t1を求め、t2>t1を満たす第2の製品を決定し、第1の製品と第2の製品の優先度が高いほうを処理するステップとを含むので、製品の優先度情報と装置処理状況に基づいて処理すべき製品を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
この発明の実施の形態の進捗予測に基づく生産制御システムを図1〜図6に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態である、半導体ウェーハの生産を行うシステムの全体ブロック図である。
【0020】
本システムは、複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部1と、現在の仕掛かり状況の中から半導体ウェーハの優先順位を決定し生産進捗制御部1に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部2と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能と、処理状況の予測結果を生産進捗制御部1に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部3と、作業者に指示すべき作業を決定し生産進捗制御部1に伝達する機能を有する作業計画計算部4と、作業計画を表示する画面5から構成される。また、優先生産品管理部2で管理されている半導体ウェーハの優先度情報と装置処理進捗予測部3で予測された装置処理状況に基づいて作業計画計算部4で計算された半導体ウェーハを自動的に割り当て、その半導体ウェーハを処理すべき装置を生産進捗制御部1を通して画面5に表示する。
【0021】
以下、図2のような工程フローを持つ半導体ウェーハにおいて図1の装置21の処理が終了した時点での処理の流れについて説明する。
【0022】
まず、装置処理進捗予測部3は装置21の処理終了を感知すると、その時点での他装置の装置処理終了予測時間を計算し、生産進捗制御部1に情報を伝達する。生産進捗制御部1は装置処理進捗予測部3から装置の処理終了を感知すると、その時点での装置21の仕掛かり状況、工程2の前工程1の処理中半導体ウェーハの優先度と終了予測時間、工程2の次工程3を処理する装置31,32の状態および終了予測時間を作業計画計算部4に伝達する。作業計画計算部4は任意に設定された処理順序判断基準に基づき装置21で次に処理すべき半導体ウェーハを決定し生産進捗制御部1を通して画面5に表示する。
【0023】
さて、作業計画計算部4には任意の計画が設定可能であるが、ここで図3のような計画が設定されている場合の処理の流れを説明する。
【0024】
まず、図1の装置処理進捗予測部3は装置21の処理終了を感知する(ステップS101)と、装置21以外の各装置の終了時刻tijおよび工程2の処理時間T2を予測し(ステップS102,S103)生産進捗制御部1に情報を伝達する。ここで、iは1〜3、jは1,2のいずれかの数である。生産進捗制御部1は装置21の現在の仕掛かりおよび前工程1の装置1jで処理中の半導体ウェーハB1jの優先度情報を優先生産品管理部2に問い合わせ、得られた優先度とtijを作業計画計算部4に伝達する。作業計画計算部4では、まず装置21の現在の仕掛かりから優先度の最も高いものを処理候補として選ぶ。これを半導体ウェーハAとする(ステップS104)。次に工程2の次工程の装置31,32の処理終了時間t3jから最小のものを選びt30とする(ステップS105)。この値と、工程2のもう一台の装置22で処理終了後工程2の半導体ウェーハを処理完了するまでの時間t22+T2を比較する(ステップS106)。もしt30のほうが大きければ仮に半導体ウェーハB1jの中で優先度の高いものがあってAより先に処理しなければいけないとしても、もう一台の装置22で処理をすれば間に合うことになるので半導体ウェーハAを次処理半導体ウェーハに決定する(ステップS107)。t30のほうが小さい場合B1jの到着時間t1jの中でt22より先になるものがあるか確認する(ステップS108)。もしこのようなものがなければ装置21を待たせる意味がないので半導体ウェーハAを次処理半導体ウェーハに決定する。あればその中で最も優先順位の高いものを処理候補として選ぶ。これを半導体ウェーハBとする(ステップS109)。そしてAとBの優先順位を比較し(ステップS110)優先順位の高いほうを次処理半導体ウェーハに決定する(ステップS107,S111)。ここでもし最終的に半導体ウェーハBが選ばれた場合現在時刻からBの到着時刻までの間装置21は遊ぶことになる。
【0025】
ここに、計算例をあげる。装置21が時刻0:00に処理終了したとする。この時の他装置の処理終了時間が図4のようになっていたとする。なお、半導体ウェーハの優先度は高、中、低の3段階で与えられているものとする。この場合、t30は装置31の終了時間である2:40であり、一方t22は0:20、T2は図2から1:00であるのでt22+T2は1:20ということになり、結果装置21の現在の仕掛かりから優先度の最も高いものが次処理半導体ウェーハとなる。また、図5の場合ではt30は装置32の終了時間である0:20で、t22、T2は図4の場合と同じなのでt22+T2は1:20となる。装置11,12とも0:20より前に終了しているので、装置11,12処理中のロットがともに半導体ウェーハBの候補なるが、その中で優先度が最も高い装置12処理中の半導体ウェーハが半導体ウェーハBとなる。最終的には装置21の現在の仕掛かりから選ばれる優先度の最も高い半導体ウェーハAの優先度が高または中であれば半導体ウェーハAが、低であれば半導体ウェーハBが処理される。また半導体ウェーハBが処理される場合にはBが到着するまで5分間待たされることになる。
【0026】
作業計画計算部4は任意に設定された処理順序判断基準を持つことができるので、図3のステップS104以降の部分については任意に設定が可能である。例えば、図6のような手順を設定すれば従来技術の特許文献1で示されている処理手順となる。
【0027】
また、優先度の差が一定値以上の場合のみ図6のような手順をとる、現在ある仕掛かりのみを検索対象にする、などといった方法も可能である。
【0028】
また、処理順序判断基準は装置単位で設定可能なので、例えば負荷の高い装置に対しては現在ある仕掛かりのみを検索対象にすることで装置稼働率を重視し、そうでない装置に対しては図3のように稼働率と優先して処理されるべき半導体ウェーハの進捗を両立できる処理順序を作成できる。なお、半導体ウェーハ以外の電子部品等の製品に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明にかかる生産制御システムおよび生産制御方法は、優先生産品制御部と装置処理進捗予測部と作業計画計算部を有し、半導体製造における最適生産を実現する生産指示システムとして有効である。また、その他の生産ラインにおいても応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施形態である半導体ウェーハの生産制御システムの全体を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態における処理フローの工程図である。
【図3】本発明の実施形態の生産制御方法の一例を示す次処理検索フロー図である。
【図4】本発明の実施形態における装置処理状況の例を示す説明図である。
【図5】本発明の実施形態における図4とは別の装置処理状況の例を示す説明図である。
【図6】本発明の実施形態で可能な従来技術における次処理検索フロー図である。
【図7】従来技術で課題が発生する処理フローの例を示す工程図である。
【図8】従来技術で課題が発生する装置処理状況の例を示す説明図である。
【図9】図7および図8の状況での従来技術による生産状況を示したガントチャートである。
【図10】図7および図8の状況での最適生産状況を示したガントチャートである。
【図11】従来における半導体ウェーハの生産システムの全体を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0031】
1 生産進捗制御部(現在の生産状況全体を管理制御する部分)
2 優先生産品管理部(現在の仕掛かり状況の中から半導体ウェーハの優先順位を決定し生産進捗制御部に情報を伝達する機能を有する部分)
3 装置処理進捗予測部(各生産装置の状態を監視し、処理状況を予測する機能と、予測結果を生産進捗制御部に伝達する機能を持つ部分)
4 作業計画計算部(作業者に指示すべき作業を決定し生産進捗制御部に伝達する機能を有する部分)
5 画面(作業計画を表示する部分)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部と、現在の仕掛かり状況の中から製品の優先順位を決定し前記生産進捗制御部に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および前記処理状況の予測結果を前記生産進捗制御部に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部と、前記優先生産品管理部で管理されている製品の優先度情報と前記装置処理進捗予測部で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て前記生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部と、前記作業計画計算部の作業計画を前記生産進捗制御部を通して表示する画面とを備えた生産制御システム。
【請求項2】
前記生産進捗制御部は、前記生産進捗制御部と前記優先生産品管理部と前記装置処理進捗予測部の情報をもとに、前記作業計画計算部に問い合わせる機能を有する請求項1記載の生産制御システム。
【請求項3】
前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、任意に変更できる機能を有する請求項1記載の生産制御システム。
【請求項4】
前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、生産装置単位で設定できる機能を有する請求項1記載の生産制御システム。
【請求項5】
複数の装置で優先度がある複数の製品を処理する生産制御方法であって、一の装置での処理を終了するステップと、前記一の装置を除く装置の処理終了時間t2を計算するステップと、前記装置による工程の処理時間Tを計算するステップと、前記一の装置の現在の仕掛かりから最優先の第1の製品を決定するステップと、次の工程の装置の最も早い処理終了時間t3を求めるステップと、t3>t2+Tを満たすとき、第1の製品を処理するステップと、t3>t2+Tを満たさないとき、前工程処理中で現工程に到着する時間t1を求め、t2>t1を満たす第2の製品を決定し、前記第1の製品と前記第2の製品の優先度が高いほうを処理するステップとを含む生産制御方法。
【請求項1】
複数の生産装置での処理において現在の生産状況全体を管理制御する生産進捗制御部と、現在の仕掛かり状況の中から製品の優先順位を決定し前記生産進捗制御部に情報を伝達する機能を有する優先生産品管理部と、各生産装置の状態を監視し処理状況を予測する機能および前記処理状況の予測結果を前記生産進捗制御部に伝達する機能を持つ装置処理進捗予測部と、前記優先生産品管理部で管理されている製品の優先度情報と前記装置処理進捗予測部で予測された装置処理状況に基づいて処理すべき製品を生産装置に割り当て前記生産進捗制御部に伝達する機能を有する作業計画計算部と、前記作業計画計算部の作業計画を前記生産進捗制御部を通して表示する画面とを備えた生産制御システム。
【請求項2】
前記生産進捗制御部は、前記生産進捗制御部と前記優先生産品管理部と前記装置処理進捗予測部の情報をもとに、前記作業計画計算部に問い合わせる機能を有する請求項1記載の生産制御システム。
【請求項3】
前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、任意に変更できる機能を有する請求項1記載の生産制御システム。
【請求項4】
前記作業計画計算部の処理順序判断基準は、生産装置単位で設定できる機能を有する請求項1記載の生産制御システム。
【請求項5】
複数の装置で優先度がある複数の製品を処理する生産制御方法であって、一の装置での処理を終了するステップと、前記一の装置を除く装置の処理終了時間t2を計算するステップと、前記装置による工程の処理時間Tを計算するステップと、前記一の装置の現在の仕掛かりから最優先の第1の製品を決定するステップと、次の工程の装置の最も早い処理終了時間t3を求めるステップと、t3>t2+Tを満たすとき、第1の製品を処理するステップと、t3>t2+Tを満たさないとき、前工程処理中で現工程に到着する時間t1を求め、t2>t1を満たす第2の製品を決定し、前記第1の製品と前記第2の製品の優先度が高いほうを処理するステップとを含む生産制御方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2006−39860(P2006−39860A)
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−217565(P2004−217565)
【出願日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
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