CN103996644A - 多腔设备的工艺管理方法 - Google Patents

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杨习刚
陈智文
周杰
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Shanghai Huali Microelectronics Corp
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Shanghai Huali Microelectronics Corp
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere

Abstract

一种多腔设备的工艺管理方法，包括：将待处理批次的晶圆传递至多腔体设备的载入缓冲室内；根据多腔体设备在半导体制造执行系统中定义的多腔体设备中的各腔体的与或关系表达式确定可用的工艺腔选择方案列表；将工艺腔选择方案列表中的各个工艺腔选择方案按照各自的空闲腔体数量从多到少对工艺腔选择方案列表进行排序；选择工艺腔选择方案列表中空闲腔体数量最多的工艺腔选择方案作为将所述待处理批次的晶圆的最终工艺腔选择方案；将选中的工艺腔选择方案中所包含的腔体的工作状态标记为非空闲；在处理完所述待处理批次的晶圆之后，检查选中的工艺腔选择方案中所包含的各个腔体中是否有其它的批次晶圆在作业，若没有，将腔体的工作状态改为空闲。

Description

多腔设备的工艺管理方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体涉及半导体制造执行系统(MES)领域，更具体地说，本发明涉及一种多腔设备的工艺管理方法。
背景技术
半导体芯片生产工艺流程中有很多的工艺加工设备是多腔体设备，例如刻蚀设备、物理气相沉积设备、化学气相沉积设备等工艺设备，当产品到达该设备作业时有些腔是必须进入的，有些腔是任选其一进入的。
图1为多腔体设备的俯视示意图，该设备包含A、B、C、D四个加工工艺腔。如果A和B是一组加工工艺能力相同的腔体，C和D一组加工工艺能力相同的腔体，当产品到达该设备进行作业时，A和B腔只要任选其一，C和D腔只要任选其一，那么针对整台设备，其某一工艺腔选择方案Recipe(即，选择进行处理的两个加工工艺腔)，其存在四种不同腔体的组合：Recipe_AC,Recipe_AD，Recipe_BC，Recipe_BD，在MES系统就需要维护这四条recipe的信息。如果以后某一腔体出现故障或者新增腔体，这些recipe的名称都要做相应的调整。如果多腔体设备包含腔体数量较多，例如其包含A,B,C,D,E,F,G,H以及1,2,3,4,5,6,7,8共计16个腔体，其中A,B,C,D,E,F,G,H是工艺加工能力相同的腔体，1,2,3,4,5,6,7,8是工艺加工能力相同的腔体，那么对于某一recipe:R存在64种不同腔体组合的方案名称，对于该设备的recipe的管理的工作量是非常繁琐的。
另外如果当一个批次lot1到达设备作业，其选择了Recipe_AC进行作业,当后续的批次lot2到达时，如果选择Recipe_AC,Recipe_AD，Recipe_BC，都需要等待lot1作业完成后才能开始作业，这样就降低了设备的产能利用率。所以实际上存在的最优的方案是选择Recipe_BD，但是现有技术中往往无法找到最佳方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种多腔设备的工艺管理方法，其能够通过引入与或逻辑计算方法和判断腔体状态来确定最优加工工艺腔选择方案(recipe)从而实现设备运行效率最大化，以及多腔体设备的工艺腔选择方案动态管理的简洁化。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种多腔设备的工艺管理方法，其特征在于包括：
第一步骤，用于将待处理批次的晶圆传递至多腔体设备的载入缓冲室内；
第二步骤，用于根据所述多腔体设备在半导体制造执行系统中定义的所述多腔体设备中的各腔体的与或关系表达式确定可用的工艺腔选择方案列表；
第三步骤，用于将工艺腔选择方案列表中的各个工艺腔选择方案按照各自的空闲腔体数量从多到少对工艺腔选择方案列表进行排序；
第四步骤，用于选择工艺腔选择方案列表中空闲腔体数量最多的工艺腔选择方案作为将所述待处理批次的晶圆的最终工艺腔选择方案，从而将缓冲室中的所述待处理批次的晶圆载入最终工艺腔选择方案中的工艺腔中。
优选地，所述的多腔设备的工艺管理方法还包括第五步骤，用于将选中的工艺腔选择方案中所包含的腔体的工作状态标记为非空闲。
优选地，所述的多腔设备的工艺管理方法还包括第六步骤，用于在处理完所述待处理批次的晶圆之后，检查选中的工艺腔选择方案中所包含的各个腔体中是否有其它的批次的晶圆正在作业，若没有任何其它的批次的晶圆正在作业，将腔体的工作状态改为空闲。
本发明通过引入与或逻辑计算方法，对于多腔体设备的工艺腔选择方案的动态管理非常灵活快捷高效。而且，本发明通过判断当前各腔体的运行状态来选择空闲腔体数最多的工艺腔选择方案，实现设备生产效率的最大化。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1是多腔体设备的俯视示意图。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的多腔设备的工艺管理方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的多腔设备的工艺管理方法的流程图。
具体地，如图2所示，根据本发明优选实施例的多腔设备的工艺管理方法包括：
第一步骤S1，用于将待处理批次的晶圆传递至多腔体设备的载入缓冲室内；
第二步骤S2，用于根据所述多腔体设备在半导体制造执行系统中定义的所述多腔体设备中的各腔体的与或关系表达式确定可用的工艺腔选择方案列表；
第三步骤S3，用于将工艺腔选择方案列表中的各个工艺腔选择方案按照各自的空闲腔体(即，没有正在进行处理的腔体)数量从多到少对工艺腔选择方案列表进行排序；
第四步骤S4，用于选择工艺腔选择方案列表中空闲腔体数量最多的工艺腔选择方案作为将所述待处理批次的晶圆的最终工艺腔选择方案；
第五步骤S5，用于将选中的工艺腔选择方案中所包含的腔体的工作状态标记为非空闲；
第六步骤S6，用于在处理完所述待处理批次的晶圆之后，检查选中的工艺腔选择方案中所包含的各个腔体中是否有其它的批次的晶圆正在作业，若没有任何其它的批次的晶圆正在作业，将腔体的工作状态改为空闲。
由此，本发明在MES系统中定义多腔设备各腔体之间的与或关系，例如：针对图1所示的设备其腔体之间的关系可以有如下的表达式来描述(A||B)&(C||D)，这样在MES系统中只需要维护该设备各腔体之间的逻辑关系表达式即可，其工艺腔选择方案的数量与设备的腔体数量没有关联。
对于本发明的方案，如某个腔体发生故障，只需要更改其设备各腔体之间的逻辑关系表达式即可。例如，对于图1所示的情况，如果腔体D被拆除，如果采用之前的方法则需要删除Recipe_AD和Recipe_BD，但是采用该方案只需将逻辑表达式更新为(A||B)&C，如果腔体较多，工作量的差距将更为显著。
对于本发明的方案，对于根据设备各腔体之间的逻辑关系表达式计算出的工艺腔选择方案列表，再根据当前的腔体的工作状态来排序，找出腔体空闲数最大的工艺腔选择方案作为该批次晶圆的作业的工艺腔选择方案。
下面具体描述本发明的一个示例。
假设当前设备正在加工第一产品批次晶圆，使用工艺腔选择方案recipe1_AC,此时又有一个第二产品批次晶圆需要在该设备上加工，且其作业的工艺腔选择方案也是recipe1。那么按照本发明的方法，首先计算出可用的工艺腔选择方案列表：recipe1_AC,recipe1_AD,recipe1_BC,recipe1_BD。再判断当前的各个工艺腔选择方案的可用腔体数：recipe1_AC可用腔体数为0，recipe1_AD可用腔体数为1，recipe1_BC可用腔体数为1，recipe1_BD可用腔体数为2。通过比较上述各recipe的可用腔体数，选择最多的可用腔体数的工艺腔选择方案，即recipe1_BD。
当然，待选择的腔体数量并不限于以上示例中的两个，而是可以是任意数量。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种多腔设备的工艺管理方法，其特征在于包括：
第一步骤，用于将待处理批次的晶圆传递至多腔体设备的载入缓冲室内；
第二步骤，用于根据所述多腔体设备在半导体制造执行系统中定义的所述多腔体设备中的各腔体的与或关系表达式确定可用的工艺腔选择方案列表；
第三步骤，用于将工艺腔选择方案列表中的各个工艺腔选择方案按照各自的空闲腔体数量从多到少对工艺腔选择方案列表进行排序；
第四步骤，用于选择工艺腔选择方案列表中空闲腔体数量最多的工艺腔选择方案作为将所述待处理批次的晶圆的最终工艺腔选择方案，从而将缓冲室中的所述待处理批次的晶圆载入最终工艺腔选择方案中的工艺腔中。
2.根据权利要求1所述的多腔设备的工艺管理方法，其特征在于还包括第五步骤，用于将选中的工艺腔选择方案中所包含的腔体的工作状态标记为非空闲。
3.根据权利要求1或2所述的多腔设备的工艺管理方法，其特征在于还包括第六步骤，用于在处理完所述待处理批次的晶圆之后，检查选中的工艺腔选择方案中所包含的各个腔体中是否有其它的批次的晶圆正在作业，若没有任何其它的批次的晶圆正在作业，将腔体的工作状态改为空闲。
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