米国ニューヨーク州にあるIBM社のビルディング323は、Semiconductor International誌が2005年の最優秀工場に指定した工場である。¹) 完全に自動化された300mmの半導体工場で、オートメーション機能がずらりと並んでいる。1日当たり1万5000回のディスパッチが行われており、生産、開発、および設計用の全ロットは、人の手を介さずに全自動でツールにディスパッチされている。

　同工場のフォトリソグラフィ環境には、一体型のフォトツールが24以上あり、複数のベイがあって、ツールはその端から端まで配置されている。またレチクル保管庫が分散して配置されている。完全自動化を実現するには、レチクルも自動化しなければならないため、同工場では、レチクルも自動ディスパッチングシステムに基づいて、1日当たり3000回移動している。レチクルを正確かつタイムリーな方法で管理したり供給したりすることができなければ、自動搬送システム(AMHS)FOUPオートメーションの利点が台無しになる。

　米国テキサス州にて開催されたISMIの製造効率に関するシンポジウムでは、米IBM Microelectronics社のRich Burda氏がプレゼンテーションを行い、自動化された300mmの工場内で、レチクル工程を最適化する取り組みについて述べ、フォトリソグラフィ工程とレチクル工程における成功事例を紹介した。パフォーマンスの基準は、ロットをディスパッチする前に、レチクルが所定のツールに必ずあるようにすること、ロットのシーケンシングがレチクルとトラックレシピに基づいて考慮されていること、レチクルの制限の仕方、およびレチクルの動きを最小限に抑えることが含まれる。

　IBMは、レチクルディスパッチの考え方を最初に発表したとき、ロット・ディスパッチ法を用いて、それぞれのツールにどのレチクルを送るかを決めていた。Burda氏によれば、既に用いられているロット・ディスパッチ法と同期し、しかもレチクルの移動が最小限に抑えられるようにした。「ロットが既に存在する場合を除いて、1つのツールに1つのロットをディスパッチすることはない。ツールを稼動している状態に保ち、ロードポートが常に満たされた状態にすることで生産時間を失わないことが目的である」(同氏)という。

　Burda氏によれば、最初に発表した自動レチクル搬送システム(ARHS)は成功したが、改善の余地があった。技術者たちは、処理中の作業(WIP)に無駄な時間があり、特に初期段階にそうであることを確認した。稼働中のツールから休止状態のツールへと移動するようにルールが工夫されていなかった。このため次のステップでは、作業のアンバランス状態を見つけて、忙しいツールから忙しくないツールに作業を移す新たなルールに重点を置いた。レチクルのバランスを取り戻す方法としては、ツールグループに対する単純化したロット・ディスパッチ・リストを作成してツールのレチクル在庫との比較、レチクルを必要としているツールの特定、レチクルが過剰なツールの特定、およびレチクルを必要としているツールとレチクルが過剰なツールに対するレチクル候補の特定、などが挙げられる。

　ARHSは、24時間の間に、ツール間を約100回移動し、レチクルに関するWIPの休止状態を約20％削減する。しかし、ロット間の遅れによってPPHが制限される、レチクルの移動が必ず現在のWIPに反応して行われ、ロット/レチクルのディスパッチング経験則からオペレータ条件に合わせて調整する必要があり、完全にバランスの問題を解決できない、などの欠陥があった。ロードポートを常に満たされた状態にすることが目的だが、重要なのはレチクル/レシピのシーケンシングを最適化してスループットを改善することである。IBMはそれを可能にした最初の企業である。

1. J. Yario, “2005 Top Fab: IBM ,” Semiconductor International, December 2005, p. 55.