CN103199040A

CN103199040A - 一种暖机控制方法

Info

Publication number: CN103199040A
Application number: CN2013100818097A
Authority: CN
Inventors: 陈智文
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-03-14
Also published as: CN103199040B

Abstract

本发明涉及一种暖机控制方法，包括以下步骤：在一晶圆加工设备对晶圆进行工艺操作前，先根据工艺操作的需求设定晶圆加工设备的至少一个暖机类型，同时分别设定与每个暖机类型相对应的暖机条件和暖机控片种类；实时获取晶圆加工设备的检测数据信息；将检测数据与每个暖机条件进行比对，以判断晶圆加工设备需要进暖机操作的暖机类型，并根据与该暖机类型对应的暖机控片种类派工相应的暖机控片至该晶圆加工设备，对晶圆加工设备进行暖机操作后，继续使用该晶圆加工设备对晶圆进行工艺操作；若检测数据均不满足每个暖机条件，则晶圆加工设备直接对晶圆进行工艺操作。通过本发明方法，使得在整个暖机的过程中，无需人为干预，有效提高了设备利用率。

Description

一种暖机控制方法

技术领域

本发明涉及半导体制造业实施派工系统，尤其涉及一种半导体制造业实施派工系统中的设备暖机控制方法。

背景技术

在晶圆的制造过程中为了提高良率，通常需要对设备进行暖机，暖机操作通常是在设备长时间空闲（Idel）或相邻两个批次的工艺菜单发生某种变动（Recipe Change）后进行，亦或者是在连续生产了一定数量的产品后也同样需要对设备进行暖机。

目前，半导体器件的生产线基本都是全自动的，因此，在这样全自动的生产线上依靠操作员进行手动的暖机是几乎无法实现的，这主要是因为：（1）对于暖机操作中计算的工作量巨大，手动计算难以配合全自动生产线；（2）无法及时以及准确的获得设备最后的空闲时间：（3）无法预知下一次将要加工哪个批次（Lot），以至于无法控制因工艺菜单变更而进行的暖机（Recipe Change season）；（4）无法及时获取上次暖机（season）后已经加工了多少片晶圆，以至于难以控制因加工片数而进行的暖机（wafer countseason）；（5）无法准确选择用来暖机的控片（season lot）。

因此，如果能有一个全自动的基于半导体实时派工系统的设备暖机控制方法，就能够解决上述的诸多问题。

中国专利（公开号：CN1770182A）公开了一种半导体制造代工厂关键机台实时派工预测系统，系统包括：1.派工规则存储显示器；2.制造执行系统数据库，该数据库中包括每盒晶片的位置顺序、加工时间、各类工件的顺序加工时间；3.数据库表格和数据处理程序和加工指令发出装置；4.关键机台实施派工装置；5.产品产出时间预测装置。该发明中只提及了实施派工系统，并没有涉及对于设备暖机方面的改进。

可见，目前还没有公开任何一种全自动的半导体实施派工系统中的设备暖机控制方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种暖机控制方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种暖机控制方法，应用于半导体生产制造工艺中的晶圆加工设备上，其中，包括以下步骤：

在一晶圆加工设备对晶圆进行工艺操作前，先根据所述工艺操作的需求设定所述晶圆加工设备的至少一个暖机类型，同时分别设定与每个所述暖机类型相对应的暖机条件和暖机控片种类；

实时获取所述晶圆加工设备的检测数据信息；

将所述检测数据与每个所述暖机条件进行比对，以判断所述晶圆加工设备需要进暖机操作的暖机类型，并根据与该暖机类型对应的暖机控片种类派工相应的暖机控片至该晶圆加工设备，对所述晶圆加工设备进行暖机操作后，继续使用该晶圆加工设备对所述晶圆进行工艺操作；

若所述检测数据均不满足每个所述暖机条件，则所述晶圆加工设备直接对所述晶圆进行工艺操作。

所述的暖机控制方法，其中，所述暖机类型包括空闲时间暖机、工艺菜单变化暖机和加工数量暖机。

所述的暖机控制方法，其中，所述暖机条件包括限制所述晶圆加工设备空闲时间的时间限值、限制所述晶圆加工设备在一次暖机后加工晶圆数量多少的数量限值以及所述晶圆加工设备的前后相邻两工艺制程改变的暖机要求。

所述的暖机控制方法，其中，所述检测数据包括所述晶圆加工设备空闲时间数据、所述晶圆加工设备在上一次暖机后的加工量数据以及所述晶圆加工设备的上一工艺制程种类和所述晶圆加工设备的下一工艺制程种类的数据。

所述的暖机控制方法，其中，当所述加工设备空闲时间数据达到所述时间限值时，满足与所述空闲时间暖机相对应的所述暖机条件；

当所述晶圆加工设备在上一次暖机后的加工量数据达到所述数量限值时，满足与所述加工数量暖机相对应的所述暖机条件；

当所述晶圆加工设备的上一工艺制程种类和所述晶圆加工设备的下一工艺制程种类符合所述暖机要求时，满足与所述工艺菜单变化暖机相对应的所述暖机条件。

所述的暖机控制方法，其中，通过制造执行系统获取所述实时检测数据。

所述的暖机控制方法，其中，通过制造执行系统驱动搬送系统，将所述暖机控片转移至所述晶圆加工设备中。

所述的暖机控制方法，其中，所述晶圆加工设备对所述晶圆进行工艺操作前，通过制造执行系统驱动搬送系统将所述晶圆转移至所述晶圆加工设备中。

所述的暖机控制方法，其中，通过实时派工系统判断所述检测数据是否满足相应的所述暖机条件。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明通过实时派工系统与自动化系统、制造执行系统等相结合，使得原本依靠操作员手动进行的暖机操作得以实现全过程的自动化，使暖机操作的整个过程中能够精确的计算设备的空闲时间以及准确判断设备下一批次加工的晶圆，从而使暖机操作能够在必要的时候及时完成，既不会因为少做暖机给产品品质带来影响，也不会因为多做暖机而造成设备和暖机控片的浪费。在整个暖机的过程中，无需人为干预，节约了人力，有效提高了设备利用率。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明方法实施例中的各系统工作流程示意图；

图2是本发明方法实施例中的实时派工系统中判断暖机规则的示意图。

具体实施方式

本发明是一种半导体制造业实时派工系统的控制方法，更具体的说是一种半导体制造业实时派工系统中的设备暖机控制方法。

本发明方法是基于半导体制造实时派工系统、自动化系统、制造执行系统、机台监控系统和搬运系统来实现的。

图1是本发明方法实施例中的各系统工作流程示意图。

如图1所示，

建立包括暖机类型信息、暖机条件信息和暖机控片信息的数据库。

其中，数据库中的暖机类型包括三种，分别为：

（1）晶圆加工设备的空闲时间暖机（Idle season）；

（2）晶圆加工设备的工艺菜单变化暖机（Recipe change season）；

（3）晶圆加工设备的晶圆加工数量暖机（Wafer count season）。

相应的，数据库中的暖机条件也包括三种，对应为：

（1）晶圆加工设备需要进行暖机操作时的设备空闲时间的最大值，即设备空闲时间限值；

（2）晶圆加工设备需要进行暖机操作时的设备工艺菜单变化的要求，即设备工艺菜单暖机要求；

（3）晶圆加工设备需要进行暖机操作时的设备加工数量的最大值，即设备加工数量限值。

调用数据库中的数据，并根据加工工艺需求设定每一晶圆加工设备需要进行暖机的暖机类型，同时设定与该暖机类型相适应的暖机条件和暖机控片种类。

工程师根据实际加工工艺的需求并结合数据库中的信息对每个晶圆加工设备所要进行暖机操作的暖机类型加以设定，同时对相应的暖机条件和暖机控片种类进行设定。具体的，根据实际生产工艺的需要，工程师可以在一个晶圆加工设备上设定一个或者多个所需暖机的暖机类型，同时设置与一个或者多个暖机类型相应的暖机条件和相应的暖机控片种类。例如：工程师对某一台晶圆加工设备既设定空闲时间暖机同时又设定加工数量暖机，并且设定了设备空闲时间限值和设备加工数量限值，以及设定了相应的暖机控片种类。

在上述设定过程中可通过与实时派工系统连接的电脑界面端来实现。

在完成上述设定后，各系统按各自分工自动进行以下操作。

当某一晶圆加工设备发生派工请求时，通过自动化系统（EAP）将派工请求发送给制造执行系统（MES），并且由制造执行系统采集该晶圆加工设备的相关实时状态信息，将派工请求和设备的相关状态信息发送给实时派工系统（DSP），由实时派工系统在多批等待加工的晶圆中进行是否存在最适合在当下进行加工的最优批次晶圆（Best Lot）的判断，当实时派工系统的判断结果为不存在最优批次晶圆，则结束派工，反之，当实时派工系统的判断结果为存在最优批次晶圆，则进行后续的步骤。其中，制造执行系统对发出派工请求的晶圆加工设备进行相关实时状态信息的采集，该实时状态信息具体包括：对于晶圆加工设备空闲时间的检测信息、晶圆加工设备的前一加工工艺和下一加工工艺变化的工艺菜单变化的检测信息以及晶圆加工设备在最后一次进行暖机操作后至今加工晶圆数量的检测信息。

如图2所示，在实时派工系统中进行实时状态信息与暖机条件的比对，根据之前设定的该晶圆加工设备的暖机类型、暖机条件和暖机控片种类，在实时派工系统中进行实时状态信息与符合相应暖机类型的暖机条件进行对比，从而确定该晶圆加工设备是否需要进行暖机操作以及需要进行哪一个或哪几个暖机类型的暖机操作，以及搜索和确定相应的暖机控片种类。其中，实时状态信息与暖机条件进行对比的具体方法为：

将晶圆加工设备空闲时间的检测信息与时间限值进行比较，如果该晶圆加工设备的空闲时间的检测信息未达到时间限值，则该晶圆加工设备不需要进行设备空闲暖机，反之则需要进行设备空闲暖机；

将晶圆加工设备的前一加工工艺和下一加工工艺变化的实时检测信息与设备工艺菜单暖机要求进行比较，如果该晶圆加工设备前一加工工艺和下一加工工艺不符合设备工艺菜单暖机要求，则该晶圆加工设备不需要进行设备工艺菜单变更暖机，反之，则需要进行工艺菜单变化暖机；

将晶圆加工设备在最后一次进行暖机操作后至今加工晶圆数量的检测信息与设备加工数量限值进行比较，如果该晶圆加工设备在最后一次进行暖机操作后至今加工晶圆数量未达到设备加工数量限值，则该晶圆加工设备不需要进行晶圆加工数量暖机。

在确定完晶圆加工设备是否需要进行暖机操作后，实时派工系统将相应的派工指令发送给制造执行系统，由制造执行系统驱动搬送系统，从而完成晶圆的进站加工。其中，晶圆的进站加工包括以下两种情况：

（1）晶圆加工设备需要进行任意一种或多种暖机类型的暖机操作时，实时派工系统对相应的暖机控片进行派工，发出派工指令给制造执行系统，制造执行系统驱动搬送系统，完成暖机控片的进站暖机操作。

（2）晶圆加工设备不需要进行任何一种暖机类型的暖机操作时，实时派工系统对最优批次晶圆进行派工，发出派工指令给制造执行系统，制造执行系统驱动搬送系统，完成最优批次晶圆的进站加工。

其中，晶圆加工设备可以同时进行一个或多个暖机类型的暖机操作。

综上所述，本发明一种半导体制造业实时派工系统中的设备暖机控制方法，通过实时派工系统中设置进行暖机批次派工和进行最优批次派工的不同条件，从而实现自动判断设备是否需要进行暖机，并且根据数据库中的预设控片信息来选择与暖机类型相适应的暖机控片。通过自动化系统、制造执行系统、实时派工系统之间的相互协作，使整个暖机过程实现全程自动化，无需人为的多余操作，保证了对暖机操作判断的精确性，同时还保证了暖机操作的及时性，避免了因暖机不及时所导致产品品质受损，也避免了过于频繁的进行暖机所带来的浪费问题。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims

1.一种暖机控制方法，应用于半导体生产制造工艺中的晶圆加工设备上，其特征在于，包括以下步骤：

实时获取所述晶圆加工设备的检测数据信息；

2.如权利要求1所述的暖机控制方法，其特征在于，所述暖机类型包括空闲时间暖机、工艺菜单变化暖机和加工数量暖机。

3.如权利要求2所述的暖机控制方法，其特征在于，所述暖机条件包括限制所述晶圆加工设备空闲时间的时间限值、限制所述晶圆加工设备在一次暖机后加工晶圆数量多少的数量限值以及所述晶圆加工设备的前后相邻两工艺制程改变的暖机要求。

4.如权利要求3所述的暖机控制方法，其特征在于，所述检测数据包括所述晶圆加工设备空闲时间数据、所述晶圆加工设备在上一次暖机后的加工量数据以及所述晶圆加工设备的上一工艺制程种类和所述晶圆加工设备的下一工艺制程种类的数据。

5.如权利要求4所述的暖机控制方法，其特征在于，当所述加工设备空闲时间数据达到所述时间限值时，满足与所述空闲时间暖机相对应的所述暖机条件；

6.如权利要求1所述的暖机控制方法，其特征在于，通过制造执行系统获取所述实时检测数据。

7.如权利要求1所述的暖机控制方法，其特征在于，通过制造执行系统驱动搬送系统，将所述暖机控片转移至所述晶圆加工设备中。

8.如权利要求1所述的暖机控制方法，其特征在于，所述晶圆加工设备对所述晶圆进行工艺操作前，通过制造执行系统驱动搬送系统将所述晶圆转移至所述晶圆加工设备中。

9.如权利要求1所述的暖机控制方法，其特征在于，通过实时派工系统判断所述检测数据是否满足相应的所述暖机条件。