CN101216698A - 一种半导体制造工艺配方管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体工厂自动化技术领域，尤其涉及一种半导体制造工艺配方管理方法。本发明的半导体制造工艺配方管理方法在工厂自动化系统和设备之间进行明确的功能角色划分的基础上，依照系统和设备之间连接、断开、管理等若干策略来实现对工艺配方的管理。本发明通过对工厂自动化系统和设备角色的明确划分，两个系统协同管理工艺配方，降低了管理的复杂性，从而提高了管理的效率。

Description

一种半导体制造工艺配方管理方法

技术领域

本发明涉及半导体工厂自动化技术领域，尤其涉及一种半导体制造工艺配方管理的方法。

背景技术

半导体制造业是一个高科技行业，也是一个高投资的行业。半导体制造工厂为了实现其运营目标，提高生产力，其生产管理活动的自动化程度越来越高，其中对半导体制造设备管理的自动化尤其重要。图1是实现设备管理自动化的软件架构图。

如图所示，半导体制造设备通常是集群设备。半导体标准中给集群设备所下的定义是：由物理上连接在一起的，可以用来处理不同工艺模块和传输模块的集成制造系统。每一个工艺模块和传输模块都由相应的控制进行控制，而这些模块控制器通过接口模块连接成一个有机的整体。

半导体制造设备的控制系统主要包含三大子系统：集群设备控制系统、传输控制系统和工艺模块控制系统。其中集群设备控制系统负责管理和协调传输控制系统和工艺模块控制系统，其主要功能是执行工艺任务，并维护与任务相关的工艺流程；一个任务就是将材料从源片盒送入一个或多个工艺反应腔室中，经过工艺处理，再传送到目的片盒的过程。传输控制系统主要负责控制传输模块及相关模块的操作。工艺模块控制系统主要负责控制工艺模块的相关操作。传输控制系统和工艺模块控制系统都通过I/O通道实现对相连受控器件的控制。

工厂自动化系统通过特定的通讯协议和半导体制造设备的通讯，以实现对半导体制造设备的控制。这里的通讯协议是对SEMI相关标准的实现，以符合业界规范。

在半导体制造过程中，工艺配方是一个重要的因素，它记录了如何加工原材料以生产出工厂想要的产品。因此在整个工厂自动化系统中，对工艺配方的管理占有相当的比重。从图1可以看出，对工艺配方的管理需要由工厂自动化系统和设备共同完成。而在目前的实现中，这两个系统都在本地有独立的工艺配方存储，两个系统的交互只是集中在工艺配方的传递上，在整体上没有一个统一的策略。这就可能造成存储空间浪费、两地工艺配方不同步，管理复杂等问题。

本发明就是为了解决上述问题而提出的。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体制造工艺配方管理方法，在工厂自动化系统和设备之间制定一个统一的工艺配方管理策略，提高管理效率。

为了实现统一工艺配方管理的目的，首先需要在工厂自动化系统和设备之间进行明确的角色划分。

1)工厂自动化系统进行工艺配方的集中管理，具体功能包括：

a)维护一个工艺配方的信息库，记录当前与它连接的设备中含有的工艺配方，包括工艺配方的名字、存储位置、版本信息，而不进行工艺配方的实际存储。工艺配方的名字和版本信息唯一标识了整个系统中的一个工艺配方，而存储位置指定了工艺配方具体存储在哪个设备中。

b)向设备请求一个工艺配方。

c)发送一个工艺配方到设备。

d)可以从设备中删除一个工艺配方。

2)设备进行工艺配方的实际存储，具体功能包括：

a)本地存储的一个工艺配方发生变化后，通知与之相连接的工厂自动化系统。

b)删除工厂自动化系统要求删除的工艺配方。

c)向工厂自动化系统请求一个工艺配方。

d)接收来自工厂自动化系统的一个工艺配方。

e)发送一个工艺配方到工厂自动化系统。

在上述角色划分的基础上，制定一系列策略来实现对工艺配方有效的管理，这些策略以工厂自动化系统和设备提供的功能为基础。

1)工厂自动化系统连接一个新的设备。

a)根据设备的位置信息建立与该设备的连接。

b)获取该设备含有的工艺配方的列表。

c)从工艺配方列表中提取工艺配方名称、版本信息，结合设

备的位置信息在工艺配方库中添加记录。

2)工厂自动化系统断开与一个设备的连接。

a)获取断开连接设备的位置信息。

b)从工艺配方库中删除所有该位置信息的工艺配方记录。

3)工厂自动化系统要求设备删除其含有的一个工艺配方。

a)向设备发送删除一个工艺配方的命令。

b)从工艺配方库中删除该工艺配方的记录。

4)工厂自动化系统设计一个工艺配方下发到设备。

a)工厂自动化系统发送一个工艺配方到设备。

b)设备接收该工艺配方并存储。

c)工厂自动化系统更新其工艺配方库，记录设备已经含有该工艺配方。

5)工厂自动化系统中的一个工艺配方发生变化。

a)接收到设备关于一个工艺配方发生变化的通知。

b)根据设备位置信息和工艺配方名字信息在工艺配方库中查询有无记录，如果有，更新这条记录的版本信息，如果没有在工艺配方库中添加记录，版本信息赋值为版本1。

6)工艺配方在多个设备之间的自动散发。

a)设备A向工厂自动化系统请求一个工艺配方。

b)工厂自动化系统从工艺配方库中查询是否有该工艺配方，如果有的话得到其的存储位置，这里我们假设为设备B(可能有多个)。

c)工厂自动化系统向存储该工艺配方的设备B中请求该工艺配方。

d)设备B从本地提取该工艺配方并向工厂发送。

e)工厂接收工艺配方并将其发送到设备A。

f)设备A接收该工艺配方并保存。

g)工厂在工艺配方库中添加一条记录，记录设备A也存储该工艺配方。

本发明通过对工厂自动化系统和设备角色的明确划分，两个系统协同管理工艺配方，降低了管理的复杂性，从而提高了管理的效率。工艺配方只在设备存储，减少了对存储空间的要求，同时引进版本控制策略，从而解决了同名工艺配方的同步问题。通过工厂自动化系统对工艺配方的转发功能，实现了工艺配方在多个设备的自动散发。

附图说明

图1为现有技术中的工厂自动化系统架构示意图；

图2为工艺配方在设备间的散发流程图；

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

当前有一个工厂自动化系统(FA)和两个设备(分别为DA和DB)。设备A中含有工艺配方：RA1(名字)，V1(版本号)；RA2(名字)，V1(版本号)。设备B中含有工艺配方：RB1(名字)，V1(版本号)；RB2(名字)，V1(版本号)。

最初，FA和DA，DB之间没有连接，其工艺配方库中没有任何记录。

FA和DA建立连接后，按照策略1，FA的工艺配方库会发生变化，它会记录设备A内所有的工艺配方，如表1所示。而后FA再和DB建立连接，最终FA工艺配方库的内容如表2所示。上述过程中DA和DB内存储的工艺配方未发送变化。

表1

名称	位置	版本
			RA1	设备A	V1
RA2	设备A	V2

表2

名称	位置	版本
			RA1	设备A	V1
RA2	设备A	V1
			RB1	设备B	V1
RB2	设备B	V1

FA可以向DA下发一个工艺配方：RA3(名字)，V1(版本)，按照策略4，成功后，DA存储的工艺配方有：RA1(名字)，V1(版本号)；RA2(名字)，V1(版本号)；RA3(名字)，V1(版本)。FA工艺配方库的内容如表3所示：

表3

名称	位置	版本
			RA1	设备A	V1
RA2	设备A	V1
			RA3	设备A	V1
RB1	设备B	V1
			RB2	设备B	V1

假定某种情况下，DA的工艺配方：RA3(名字)，V1(版本)发生变化，根据策略5，FA工艺配方库也要做相应的更改，其内容如表4所示。DA存储的工艺配方为RA1(名字)，V1(版本号)；RA2(名字)，V1(版本号)；RA3(名字)，V2(版本)

表4

名称	位置	版本
			RA1	设备A	V1
RA2	设备A	V1
			RA3	设备A	V2
RB1	设备B	V1
			RB2	设备B	V1

FA可以要求DA删除工艺配方：RA3(名字)，V2(版本)，按照策略3，成功后，DA存储的工艺配方有：RA1(名字)，V1(版本号)；RA2(名字)，V1(版本号)。FA工艺配方库的内容如表2所示：

DA可以向FA请求一个工艺配方：RB1(名字)，V1(版本)，按照策略5，FA首先从DB中获取给工艺配方，然后再发送到DA，成功后，DA存储的工艺配方有：RA1(名字)，V1(版本号)；RA2(名字)，V1(版本号)；RB1(名字)，V1(版本号)。FA工艺配方库的内容如表5所示：

表5

名称	位置	版本
			RA1	设备A	V1
RA2	设备A	V1
			RB1	设备A	V2
RB1	设备B	V1
			RB2	设备B	V1

系统关闭时，FA断开与DA，DB的连接，按照策略2，FA将从工艺配方库中与断开设备相关的工艺配方记录，成功后工艺配方库为空。

其中工艺配方在设备间的散发流程如图2所示，首先设备A向工厂自动化系统请求一个工艺配方；工厂自动化系统从工艺配方库中查询是否有该工艺配方；如果没有则通知设备A没有工艺配方A；如果有的话得到其的存储位置，这里我们假设为设备B(可能有多个)；然后工厂自动化系统向设备B请求工艺配方A；设备B接收请求后从本地提取该工艺配方A并向工厂发送；然后工厂接收工艺配方并将其发送到设备A；设备A接收该工艺配方并保存，同时工厂也修改其工艺配方库，记录设备A也存储该工艺配方。

虽然本实施例表述的是半导体工厂自动化系统的工艺配方管理方法，但本领域技术人员可以将其应用到其它领域以解决生产要素管理问题，因此本领域技术人员在本实施例的基础上进行的所有相关的扩展和应用都应落入本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于该方法在工厂自动化系统和设备之间进行明确的功能角色划分的基础上，依照如下策略来实现对工艺配方的管理：

A)工厂自动化系统连接一个新设备的策略；

B)工厂自动化系统断开与一个设备的连接的策略；

C)工厂自动化系统要求设备删除其含有的一个工艺配方的策略；

D)工厂自动化系统设计一个工艺配方下发到设备的策略；

E)工厂自动化系统中的一个工艺配方发生变化的策略；

F)工艺配方在多个设备之间自动散发的策略。

2.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于对所述工厂自动化系统的功能角色划分如下：

a)维护一个工艺配方的信息库，记录当前与它连接的设备中含有的工艺配方，包括工艺配方的名字、存储位置、版本信息，而不进行工艺配方的实际存储，工艺配方的名字和版本信息唯一标识了整个系统中的一个工艺配方，而存储位置指定了工艺配方具体存储在哪个设备中；

b)向设备请求一个工艺配方；

c)发送一个工艺配方到设备；

d)可以从设备中删除一个工艺配方。

3.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于对所述设备功能角色划分如下：

a)本地存储的一个工艺配方发生变化后，通知与之相连接的工厂自动化系统；

b)删除工厂自动化系统要求删除的工艺配方；

c)向工厂自动化系统请求一个工艺配方；

d)接收来自工厂自动化系统的一个工艺配方；

e)发送一个工艺配方到工厂自动化系统。

4.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于所述策略A)的具体步骤如下：

a)根据设备的位置信息建立与该设备的连接；

b)获取该设备含有的工艺配方的列表；

c)从工艺配方列表中提取工艺配方名称、版本信息，结合设备的位置信息在工艺配方库中添加记录。

5.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于所述策略B)的具体步骤如下：

a)获取断开连接设备的位置信息；

b)从工艺配方库中删除所有该位置信息的工艺配方记录。

6.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于所述策略C)的具体步骤如下：

a)向设备发送删除一个工艺配方的命令；

b)从工艺配方库中删除该工艺配方的记录。

7.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于所述策略D)的具体步骤如下：

a)工厂自动化系统发送一个工艺配方到设备；

b)设备接收该工艺配方并存储；

c)工厂自动化系统更新其工艺配方库，记录设备已经含有该工艺配方。

8.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于所述策略E)的具体步骤如下：

a)接收到设备关于一个工艺配方发生变化的通知；

b)根据设备位置信息和工艺配方名字信息在工艺配方库中查询有无记录，如果有，更新这条记录的版本信息，如果没有在工艺配方库中添加记录，版本信息赋值为版本1。

9.如权利要求1所述的半导体制造工艺配方管理方法，其特征在于所述策略F)的具体步骤如下：

a)设备A向工厂自动化系统请求一个工艺配方；

b)工厂自动化系统从工艺配方库中查询是否有该工艺配方，如果有的话得到其的存储位置，这里假设为设备B；

c)工厂自动化系统向存储该工艺配方的设备B中请求该工艺配方；

d)设备B从本地提取该工艺配方并向工厂发送；

e)工厂接收工艺配方并将其发送到设备A；

f)设备A接收该工艺配方并保存；

g)工厂在工艺配方库中添加一条记录，记录设备A也存储该工艺配方。

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