一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)初始化模塊、通信模塊、傳輸任務(wù)處理模塊、調(diào)度模塊、執(zhí)行模塊、物料跟蹤模塊、錯(cuò)誤與異常處理模塊。本發(fā)明所提供的多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)一方面實(shí)現(xiàn)了多腔室加工設(shè)備中晶圓傳輸控制的自動(dòng)化過(guò)程，另一方面系統(tǒng)的各功能模塊設(shè)計(jì)充分考慮到半導(dǎo)體裝備制造過(guò)程中對(duì)物料傳輸過(guò)程的共性需求，且為傳輸設(shè)備和控制系統(tǒng)提供相應(yīng)軟件接口，對(duì)多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制方法具有普遍的參考意義和二次開(kāi)發(fā)價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床故障診斷與預(yù)測(cè)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種基于故障先兆判定模型和動(dòng)態(tài)置信度匹配的數(shù)控機(jī)床故障預(yù)測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]多腔室晶圓加工設(shè)備是半導(dǎo)體制造中的一種常見(jiàn)的設(shè)備，通常由卡匣模塊、晶圓搬運(yùn)設(shè)備和多個(gè)晶圓加工腔室組成，是一種典型的集束式半導(dǎo)體制造設(shè)備。
[0003]不同生產(chǎn)廠商的多腔室晶圓加工設(shè)備可能各有差異，使用的晶元搬運(yùn)設(shè)備所支持的通信協(xié)議也各有不同。生產(chǎn)控制軟件的定制性開(kāi)發(fā)對(duì)工廠來(lái)講一方面需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，另一方面延長(zhǎng)了生產(chǎn)線快速投入使用的時(shí)間，這給設(shè)備制造廠商帶來(lái)了麻煩。
[0004]雖然各晶圓加工設(shè)備不盡相同，但具有共同的控制功能需求。根據(jù)這些共性需求開(kāi)發(fā)出一種實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能且能夠進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)是設(shè)備廠商的共同要求，同時(shí)也是市場(chǎng)上沒(méi)有達(dá)成通用化應(yīng)用的一片空白。因此構(gòu)建一種半導(dǎo)體制造多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)并使其具備平臺(tái)化特征顯得尤為緊要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)多腔室晶圓加工設(shè)備的物料傳輸系統(tǒng)通用性要求，本發(fā)明提出一種具有普遍適用性的物料傳輸控制系統(tǒng)解決策略，并提供一種具有可配置性和二次開(kāi)發(fā)的接口的多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，包括
[0007]系統(tǒng)初始化模塊，用于完成半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)、晶圓傳輸設(shè)備和該傳輸控制系統(tǒng)在開(kāi)啟時(shí)刻的初始化工作；
[0008]錯(cuò)誤與異常處理模塊，用于在該傳輸控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤和異常情況的處理；
[0009]通信模塊，用于該傳輸控制系統(tǒng)與半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)、晶圓傳輸設(shè)備的信息交互；
[0010]傳輸任務(wù)處理模塊，接收通信模塊收到的傳輸任務(wù)，并對(duì)所述傳輸任務(wù)的命令進(jìn)行解析和合法性判定，將判定結(jié)果反饋給通信模塊，再由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)；
[0011]傳輸任務(wù)調(diào)度模塊，結(jié)合晶圓加工設(shè)備的當(dāng)前情況依據(jù)與設(shè)備匹配的物料調(diào)度算法對(duì)任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度，確定傳輸任務(wù)的執(zhí)行方案；
[0012]執(zhí)行模塊,用于所述傳輸任務(wù)的執(zhí)行，即根據(jù)傳輸任務(wù)調(diào)度模塊確定的執(zhí)行方案與晶圓傳輸機(jī)械手、晶圓加工腔室互相配合完成物料的傳輸動(dòng)作；
[0013]物料跟蹤模塊，用于傳輸任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中晶圓的ID、狀態(tài)、源地址、當(dāng)前位置信息的更新存儲(chǔ)；
[0014]錯(cuò)誤與異常處理模塊，用于該傳輸控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常情況時(shí)的處理，同時(shí)將錯(cuò)誤或異常情況及相應(yīng)處理情況反饋給通信模塊，并由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)。
[0015]所述系統(tǒng)初始化模塊根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的配置文件需求進(jìn)行系統(tǒng)的IP、端口號(hào)和配置信息的初始化，并根據(jù)與系統(tǒng)配套的文檔進(jìn)行文檔的建立與打開(kāi)的初始化。
[0016]所述通信模塊根據(jù)以太網(wǎng)通信協(xié)議建立與半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)間的通信，并設(shè)計(jì)統(tǒng)一的軟件接口，根據(jù)晶圓傳輸設(shè)備支持的通信協(xié)議建立與晶圓傳輸設(shè)備間的通信。
[0017]所述傳輸任務(wù)處理模塊包括傳輸任務(wù)解析模塊和傳輸任務(wù)合法性模塊；
[0018]所述傳輸任務(wù)解析模塊根據(jù)半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)所建立標(biāo)準(zhǔn)命令格式對(duì)應(yīng)的解析規(guī)則，對(duì)傳輸任務(wù)進(jìn)行解析；
[0019]所述傳輸任務(wù)合法性模塊根據(jù)半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)所建立的合法命令格式和合法參數(shù)范圍對(duì)傳輸任務(wù)進(jìn)行合法性判定，若命令符合合法格式且命令各項(xiàng)參數(shù)能夠在合法參數(shù)范圍之內(nèi)，則判定命令為合法；否則為不合法。
[0020]所述傳輸任務(wù)調(diào)度模塊根據(jù)晶圓的加工工序、多腔室晶圓加工設(shè)備的空閑情況、傳輸設(shè)備的空閑情況和傳輸任務(wù)，依據(jù)設(shè)備匹配的物料調(diào)度算法，確定傳輸任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程。
[0021]所述物料跟蹤模塊根據(jù)系統(tǒng)配套的跟蹤文檔按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)晶圓信息進(jìn)行存儲(chǔ)，并隨著晶圓的搬運(yùn)過(guò)程中位置和狀態(tài)的變化進(jìn)行跟蹤存儲(chǔ)。
[0022]所述錯(cuò)誤與異常處理模塊對(duì)該傳輸控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和異常進(jìn)行捕捉、處理并匯報(bào)給通信模塊，并由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]1.本發(fā)明考慮多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制的共性需求和半導(dǎo)體裝備制造系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建控制系統(tǒng)的功能，并提供統(tǒng)一的軟件接口，有利于多腔室晶圓加工設(shè)備控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。
[0025]2.本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅滿足了不同廠商對(duì)多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)基礎(chǔ)需求，還可使他們根據(jù)自身需要在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行定制性開(kāi)發(fā)，為其他生產(chǎn)廠商提供了一種基礎(chǔ)控制策略，縮短了開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為多腔室晶圓加工設(shè)備控制系統(tǒng)的平臺(tái)組成圖
[0027]圖2為平臺(tái)通信示意圖；
[0028]圖3為傳輸任務(wù)處理流程圖；
[0029]圖4為系統(tǒng)總體流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]I)根據(jù)多腔室晶圓加工設(shè)備的傳輸控制特點(diǎn)建立相應(yīng)的系統(tǒng)初始化模塊、通信模塊、傳輸任務(wù)處理模塊、調(diào)度模塊、執(zhí)行模塊、物料跟蹤模塊、錯(cuò)誤與異常處理模塊。
[0032]如圖1所示，為多腔室晶圓加工設(shè)備控制系統(tǒng)的平臺(tái)組成圖。本實(shí)施例包括了系統(tǒng)初始化模塊I個(gè)、通信模塊I個(gè)、傳輸任務(wù)處理模塊I個(gè)、調(diào)度模塊I個(gè)、執(zhí)行模塊I個(gè)、物料跟蹤模塊I個(gè)、錯(cuò)誤與異常處理模塊I個(gè)。
[0033]系統(tǒng)初始化模塊完成系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)刻的各項(xiàng)初始化任務(wù)；
[0034]2)通信模塊一方面完成系統(tǒng)與上層的半導(dǎo)體設(shè)備控制系統(tǒng)所有信息交互任務(wù)，另一方面完成與底層晶圓傳輸設(shè)備的信息交互任務(wù)；
[0035]如圖2所示，為平臺(tái)通信示意圖。所述通信模塊功能包括以下步驟:
[0036]物料傳輸控制系統(tǒng)通過(guò)通信模塊接收來(lái)自半導(dǎo)體設(shè)備控制系統(tǒng)下發(fā)的傳輸命令，并將命令執(zhí)行的情況通過(guò)通信模塊反饋給半導(dǎo)體裝備控制系統(tǒng)；
[0037]通信模塊為傳輸設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序規(guī)定統(tǒng)一的信息交互接口，構(gòu)成I/O抽象層。物料傳輸控制系統(tǒng)通過(guò)與I/O抽象層進(jìn)行命令的下發(fā)和執(zhí)行反饋情況的接收。
[0038]所述I/O抽象層包括了整型、字符型、浮點(diǎn)型等多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的讀寫(xiě)操作、設(shè)備的初始化和結(jié)束等接口。
[0039]I/O抽象層與傳輸設(shè)備之間的信息交互使用的是設(shè)備支持的特定通信協(xié)議。
[0040]3)傳輸任務(wù)處理模塊接收來(lái)自通信模塊收到的傳輸任務(wù),并對(duì)任務(wù)進(jìn)行解析和合法性判定，對(duì)將判定結(jié)果反饋給通信模塊，再由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)
[0041]如圖3所示，為傳輸任務(wù)處理流程圖。所述傳輸任務(wù)的處理過(guò)程包括以下步驟:
[0042]根據(jù)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定傳輸命令的合法格式,應(yīng)包括命令的ID、命令標(biāo)示符及命令參數(shù)。
[0043]命令接收后按照規(guī)定的格式進(jìn)行解析，若解析失敗，通過(guò)通信模塊報(bào)告給控制系統(tǒng)。
[0044]命令解析成功后，對(duì)命令的合法性進(jìn)行判斷，判斷包括了各項(xiàng)字段的合法性判斷，若所有的字段都合法，則命令判斷為合法參數(shù)。
[0045]命令的標(biāo)示符、命令參數(shù)的合法性判斷是與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的合法標(biāo)示符及命令參數(shù)進(jìn)行檢索比對(duì)，若檢索失敗則判斷為非法。
[0046]4)調(diào)度模塊根據(jù)當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行情況對(duì)判定為合法的傳輸任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行前的調(diào)度工作，以確定其執(zhí)行計(jì)劃；
[0047]執(zhí)行模塊負(fù)責(zé)傳輸任務(wù)的執(zhí)行工作；物料跟蹤模塊負(fù)責(zé)傳輸任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中物料相關(guān)信息的更新存儲(chǔ)；錯(cuò)誤與異常處理模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常情況時(shí)的處理，同時(shí)將相關(guān)情況反饋給通信模塊，并由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)。
[0048]如圖4所示，為系統(tǒng)總體流程圖。所述命令的執(zhí)行過(guò)程包括以下步驟:
[0049]判定傳輸命令合法后，系統(tǒng)依據(jù)一定的物料調(diào)度算法，考慮設(shè)備忙閑情況、作業(yè)緊急情況等因素，對(duì)任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃。
[0050]按照規(guī)劃執(zhí)行傳輸任務(wù)，若傳輸任務(wù)執(zhí)行成功，對(duì)物料跟蹤文檔進(jìn)行更新，并將執(zhí)行成功的消息反饋給上層控制系統(tǒng)。
[0051]若要求退出系統(tǒng)，則系統(tǒng)退出運(yùn)行，否則繼續(xù)回到傳輸任務(wù)的等待狀態(tài)。
[0052]若運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常情況，錯(cuò)誤與異常模塊要負(fù)責(zé)對(duì)其進(jìn)行處理，并將相關(guān)情況反饋給上層。
【權(quán)利要求】
1.一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 系統(tǒng)初始化模塊，用于完成半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)、晶圓傳輸設(shè)備和該傳輸控制系統(tǒng)在開(kāi)啟時(shí)刻的初始化工作； 錯(cuò)誤與異常處理模塊，用于在該傳輸控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤和異常情況的處理； 通信模塊，用于該傳輸控制系統(tǒng)與半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)、晶圓傳輸設(shè)備的信息交互； 傳輸任務(wù)處理模塊，接收通信模塊收到的傳輸任務(wù)，并對(duì)所述傳輸任務(wù)的命令進(jìn)行解析和合法性判定，將判定結(jié)果反饋給通信模塊，再由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)； 傳輸任務(wù)調(diào)度模塊，結(jié)合晶圓加工設(shè)備的當(dāng)前情況依據(jù)與設(shè)備匹配的物料調(diào)度算法對(duì)任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度，確定傳輸任務(wù)的執(zhí)行方案； 執(zhí)行模塊，用于所述傳輸任務(wù)的執(zhí)行，即根據(jù)傳輸任務(wù)調(diào)度模塊確定的執(zhí)行方案與晶圓傳輸機(jī)械手、晶圓加工腔室互相配合完成物料的傳輸動(dòng)作； 物料跟蹤模塊，用于傳輸任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中晶圓的ID、狀態(tài)、源地址、當(dāng)前位置信息的更新存儲(chǔ)； 錯(cuò)誤與異常處理模塊，用于該傳輸控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常情況時(shí)的處理，同時(shí)將錯(cuò)誤或異常情況及相應(yīng)處理情況反饋給通信模塊，并由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)初始化模塊根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的配置文件需求進(jìn)行系統(tǒng)的IP、端口號(hào)和配置信息的初始化，并根據(jù)與系統(tǒng)配套的文檔進(jìn)行文檔的建立與打開(kāi)的初始化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊根據(jù)以太網(wǎng)通信協(xié)議建立與半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)間的通信，并設(shè)計(jì)統(tǒng)一的軟件接口，根據(jù)晶圓傳輸設(shè)備支持的通信協(xié)議建立與晶圓傳輸設(shè)備間的通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸任務(wù)處理模塊包括傳輸任務(wù)解析模塊和傳輸任務(wù)合法性模塊； 所述傳輸任務(wù)解析模塊根據(jù)半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)所建立標(biāo)準(zhǔn)命令格式對(duì)應(yīng)的解析規(guī)則，對(duì)傳輸任務(wù)進(jìn)行解析； 所述傳輸任務(wù)合法性模塊根據(jù)半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)所建立的合法命令格式和合法參數(shù)范圍對(duì)傳輸任務(wù)進(jìn)行合法性判定，若命令符合合法格式且命令各項(xiàng)參數(shù)能夠在合法參數(shù)范圍之內(nèi)，則判定命令為合法；否則為不合法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸任務(wù)調(diào)度模塊根據(jù)晶圓的加工工序、多腔室晶圓加工設(shè)備的空閑情況、傳輸設(shè)備的空閑情況和傳輸任務(wù)，依據(jù)設(shè)備匹配的物料調(diào)度算法，確定傳輸任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物料跟蹤模塊根據(jù)系統(tǒng)配套的跟蹤文檔按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)晶圓信息進(jìn)行存儲(chǔ)，并隨著晶圓的搬運(yùn)過(guò)程中位置和狀態(tài)的變化進(jìn)行跟蹤存儲(chǔ)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔室晶圓加工設(shè)備傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述錯(cuò)誤與異常處理模塊對(duì)該傳輸控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和異常進(jìn)行捕捉、處理并匯報(bào)給通信模塊，并由通信模塊反饋給半導(dǎo)體制造設(shè)備控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G05B19/406GK104281095SQ201310274948
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】劉明哲, 徐皚冬, 王亞楠, 金妮, 王晨曦, 劉元鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所