一種半導(dǎo)體制造工藝中爐管機臺運行的控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造工藝中爐管機臺運 行的控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子設(shè)備制造業(yè)對半導(dǎo)體器件的需求量不斷攀升，在 龐大的需求壓力下，半導(dǎo)體制造業(yè)的工藝水平和制造技術(shù)的更新速度有了顯著的提升，同 時半導(dǎo)體制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也逐漸擴大。
[0003] 在大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境下，半導(dǎo)體制造工廠的車間中的半導(dǎo)體制造機臺數(shù)量不斷增 加，在半導(dǎo)體制造過程中，通用生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)一般將若干個同型號的晶圓定義為一個晶圓組 (Lot)，每臺半導(dǎo)體制造機臺一次可處理一個晶圓組。
[0004] 在半導(dǎo)體制造中，爐管（Furnace)是一種高溫制程，會在晶圓（wafer)表面添加 一層膜（film)，例如氧化、沉積以及摻雜，或是改變晶圓（wafer)材質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)（合金） 或物理狀態(tài)（退火，擴散和再流動）。包括：氧化（Oxide)、沉積（LPCVD)、退火和合金化 (Anneal/BPF/Alloy)。由于氧化是由溫度決定的，所以爐管的氧化膜生長則需要800°以上 的溫度；另外氧化膜生長大多是一爐同時進(jìn)，相同工藝（recipe)的晶圓（wafers)被一起裝 到爐子里，在那里同時被氧化。
[0005] 爐管每一次的升溫或者降溫都需要較長的時間，不同的工藝（recipe)所需要的 時間不同，每次大概需要3~12小時，而爐管每次最多可以同時生產(chǎn)相同工藝（recipe)的 150片晶圓（不同種類的機臺，同時生產(chǎn)的片數(shù)不同）。由于爐管時間長，爐管區(qū)的機臺需 要等待Lots數(shù)目積攢到一定數(shù)量之后，通過執(zhí)行批量運行（Batch run)，實現(xiàn)最大數(shù)量晶 圓的批量生產(chǎn)。如果當(dāng)站的貨不夠，就需要到上游機臺拉貨，直到上游的Lots到達(dá)當(dāng)站時， 和當(dāng)站等待的Lots -起批量運行（Batch run)。
[0006] 因此，如何實現(xiàn)爐管區(qū)機臺當(dāng)站Lots和上游Lots的精準(zhǔn)派貨，對爐管機臺以及上 游機臺利用率和生產(chǎn)效率起到了至關(guān)重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0008] 本發(fā)明為了克服目前存在問題，提供了一種半導(dǎo)體制造工藝中爐管機臺運行的控 制方法，包括：
[0009] 步驟A :獲取上游機臺晶圓組的信息、爐管機臺晶圓組的信息以及爐管機臺信息；
[0010] 步驟B :根據(jù)步驟A中的所述信息計算所述上游機臺晶圓組的爐管預(yù)批量處理值 和所述爐管機臺晶圓組的爐管預(yù)批量處理值；
[0011] 步驟C :根據(jù)所述預(yù)批量處理值，對所述上游機臺和爐管機臺進(jìn)行排貨和派貨。
[0012] 可選地，在所述步驟A中還包括設(shè)定并維護(hù)所述爐管機臺信息的步驟，所述爐管 機臺信息包括：所述爐管機臺的最大批處理量數(shù)值和所述上游機臺晶圓組到達(dá)所述爐管機 臺需要的工藝步驟數(shù)目。
[0013] 可選地，所述步驟B包括：
[0014] 步驟Bl :計算所述爐管機臺剩余的生產(chǎn)時間；
[0015] 步驟B2:計算所述上游機臺晶圓組中未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時 間；
[0016] 步驟B3 :計算所述爐管機臺上的等待晶圓組在所述爐管機臺的生產(chǎn)時間；
[0017] 步驟M :根據(jù)步驟B1、步驟B2和步驟B3中計算得到的時間，計算所述等待晶圓組 的爐管預(yù)批量處理值和所述未來到達(dá)晶圓組的爐管預(yù)批量處理值。
[0018] 可選地，在所述步驟Bl中，所述爐管機臺剩余的生產(chǎn)時間=處理中晶圓組開始處 理的時刻+處理中晶圓組處理所需時間+所述等待晶圓組處理所需時間一現(xiàn)在時刻。
[0019] 可選地，在所述步驟B2中，根據(jù)所述上游機臺晶圓組的信息，確定所述未來到達(dá) 的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺需要的工藝步驟，以及每個所述步驟的生產(chǎn)時間、排隊時間以 及保持時間，并計算出所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間。
[0020] 可選地，在所述步驟B3中，根據(jù)所述爐管機臺信息計算每個機臺對應(yīng)的每種處理 工藝的生產(chǎn)時間，并根據(jù)該生產(chǎn)時間和爐管機臺編號計算出所述等待晶圓組在所述爐管機 臺的生產(chǎn)時間。
[0021] 可選地，在所述步驟M中，根據(jù)所述爐管機臺剩余的生產(chǎn)時間、所述未來到達(dá)的 晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間、所述等待晶圓組在所述爐管機臺的生產(chǎn)時間和所述爐管 機臺的最大批處理量數(shù)值計算所述爐管機臺中等待晶圓組和所述未來到達(dá)晶圓組的爐管 預(yù)批量處理值。
[0022] 可選地，在所述步驟M中，當(dāng)所述爐管機臺處于等待狀態(tài)時，對于所述爐管機臺 的等待晶圓組按照相同處理工藝和最大批處理量數(shù)值進(jìn)行臨時批處理，其中每個所述等待 晶圓組得到一個臨時批處理值，所述爐管預(yù)批量處理值的計算包括：
[0023] 步驟Ml :若具有相同所述臨時批處理屬性的所述等待晶圓組能夠滿足所述爐管 機臺的最多晶盒個數(shù)、最多晶圓組個數(shù)和最多晶圓片數(shù)，所述爐管機臺優(yōu)先生產(chǎn)，所述臨時 批處理值作為所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量處理值；
[0024] 或者步驟M2:若所述等待晶圓不能夠滿足所述爐管機臺的最多晶盒個數(shù)，最多 晶圓組個數(shù)和最多晶圓片數(shù)，則查看滿足條件的所述未來到達(dá)的晶圓組、以及該晶圓組的 晶圓片數(shù)以及所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間；
[0025] 若所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間小于或者等于所述等待晶圓 組在所述爐管機臺的生產(chǎn)時間的一半，則所述爐管機臺等待所述未來到達(dá)的晶圓組，所述 未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺后，和所述等待晶圓組一起進(jìn)行批量處理，所述臨時 批處理值作為所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量處理值；
[0026] 若所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間大于所述等待晶圓組在所述 爐管機臺的生產(chǎn)時間的一半，則該爐管機臺不需要等待所述未來到達(dá)晶圓組，需立刻生產(chǎn) 所述等待晶圓組，所述臨時批處理值作為所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量處理值，所述未來 到達(dá)的晶圓組的爐管預(yù)批量處理值為空。
[0027] 可選地，在所述步驟M中，當(dāng)所述爐管機臺處于處理狀態(tài)時，獲取步驟BI中的所 述爐管機臺剩余的生產(chǎn)時間，對于所述爐管機臺將等待晶圓組按照相同處理工藝和最大批 處理量數(shù)值進(jìn)行臨時批處理，其中每個等待晶圓組得到一個臨時批處理值，所述爐管預(yù)批 量處理值的計算包括：
[0028] 步驟Ml :若具有相同臨時批處理屬性的所述等待晶圓組能夠滿足所述爐管機臺 的最多晶盒個數(shù)，最多晶圓組個數(shù)和最多晶圓片數(shù)，當(dāng)所述爐管機臺處理結(jié)束后，優(yōu)先生產(chǎn) 所述等待晶圓組，所述臨時批處理值作為所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量處理值；
[0029] 或者步驟M2:若所述等待晶圓不能夠滿足所述爐管機臺的最多晶盒個數(shù)，最多 晶圓組個數(shù)和最多晶圓片數(shù)，則查看滿足條件的所述未來到達(dá)的晶圓組、以及該晶圓組的 晶圓片數(shù)以及所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間；
[0030] 若所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間小于或者等于所述爐管機臺 剩余的生產(chǎn)時間的一半，則所述爐管機臺處理完成之后等待所述未來到達(dá)的晶圓組，所述 未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺后，和所述等待晶圓組的一起批量處理，所述臨時批 處理值作為所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量處理值；
[0031] 若所述未來到達(dá)的晶圓組到達(dá)所述爐管機臺的時間大于所述爐管機臺剩余的生 產(chǎn)時間的一半，則該爐管機臺不需要等待所述未來到達(dá)晶圓組，在所述爐管機臺處理完成 之后，需立刻生產(chǎn)所述等待晶圓組，所述臨時批處理值作為所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量 處理值，所述未來到達(dá)的晶圓組的爐管預(yù)批量處理值為空。
[0032] 可選地，所述步驟C包括：
[0033] 步驟Cl :對所述預(yù)批量處理值進(jìn)行排序，按照由小到大的順序?qū)λ鰻t管機臺排 貨，進(jìn)行處理；
[0034] 步驟C2 :若所述上游機臺中的晶圓組存在預(yù)批量處理值，則優(yōu)選處理所述晶圓 組。
[0035] 本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體制造工藝中爐管機臺運行的控制系統(tǒng)，包括：
[0036] 信息設(shè)置模塊，用于獲取上游機臺晶圓組的信息、當(dāng)前爐管機臺晶圓組的信息以 及當(dāng)前爐管機臺信息；
[0037] 爐管預(yù)批量處理值模塊，用于計算所述上游機臺晶圓組的爐管預(yù)批量處理值和所 述爐管機臺晶圓組的爐管預(yù)批量處理值；
[0038] 實時調(diào)度排序和提示模塊，用于根據(jù)所述預(yù)批量處理值，對所述上游機臺和所述 爐管機臺進(jìn)行排貨和派貨；以及對所述上游機臺中存在預(yù)批量處理值的晶圓組做出提示， 等待未來晶圓組到達(dá)爐管機臺后，同等待晶圓組一起進(jìn)行批量處理。
[0039] 可選地，所述爐管預(yù)批量處理值模塊包括：
[0040] 機臺剩余生產(chǎn)時間計算單元，用于計算所述爐管機臺剩余的生產(chǎn)時間；
[0041] 未來在制品到達(dá)時間計算單元，計算所述上游機臺晶圓組中未來到達(dá)晶圓組到達(dá) 所述爐管機臺的時間；
[0042] 機臺等待晶圓生產(chǎn)時間計算單元，用于計算等待晶圓組在所述爐管機臺的生產(chǎn)時 間；
[0043] 爐管預(yù)批量處理值計算單元，計算所述等待晶圓組的爐管預(yù)批量處理值和所述未 來到達(dá)的晶圓組的爐管預(yù)批量處理值。
[0044] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種基于實施調(diào)度（Real Time Dispatch，RTD)系統(tǒng)的處理方法，結(jié)合爐管機臺處理（Process)時間，爐管區(qū)當(dāng)站晶圓組 (Lots)以及上游機臺圓組（L