CN105448786A - 一种晶圆盒组件、系统及监控晶圆制程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种晶圆盒组件、系统及监控晶圆制程的方法。所述晶圆盒组件包括：晶圆盒及控制器，所述晶圆盒上具备电子标签；所述电子标签适于存储供所述控制器读取的晶圆下一制程的限制等待时间。本发明能够更好地控制晶圆工艺制程之间的等待时间。

Description

一种晶圆盒组件、系统及监控晶圆制程的方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种晶圆盒组件、系统及监控晶圆制程的方法。

背景技术

在集成电路的生产制造中，每一个晶圆从原料最终形成产品都需要经过成百乃至上千道工序，晶圆所经过的所有工序组成了工艺流程。在正常情况下，晶片按照预先设定好的工艺流程一步一步地执行每一道工序，也就是说，预先设定好了工艺流程中每一道工序的内容，每一道工序的内容还包括具体的工艺参数，还预先设定好了每一道工序执行的时间顺序，工艺流程驱动引擎根据预先设定好的工艺流程，控制晶片依次执行每一道工序。

随着半导体技术的发展，半导体企业都会利用软件控制系统来达到使半导体生产设备生产能力最大化的目的。这一系列控制系统的核心即为集成制造系统(ManufacturingExecutionSystem，MES)中的EAP系统(EquipmentAutomationProgramming，EAP)。

EAP系统的基本流程是：

当有新的工作(晶圆)到达生产设备后，利用特定的识别技术(红外线检测器或是RFID)读出它的标识号，再利用获得的标识号发送至上层系统里获得工件的具体操作指令，EAP系统将这些具体操作指令通过系统本身处理后传达到生成设备上，生成设备就会依据这些指令对工件进行加工，在加工完毕后，生成设备还会就工件的加工结果上传至EAP系统，再由EAP系统进行处理后送到上层系统存储。完成计算机集成制造系统与半导体生产设备之间的交互。

在半导体的整个工艺流程中，半导体制程的许多站点都有“限制等待时间(QueueTime，QT)”的要求，即从晶圆上一个制程出来之后，必须在所述限制等待时间内进入下一个制程，否则，就会超出限制等待时间(OverQT)，造成产品的品质问题甚至报废。

现有技术的限制等待时间由报表或者MES系统的数据库记录并显示，通过人工查看的方式来避免超出限制等待时间的制程进展，但是超过限制等待时候的概率并不低，无法更好地控制晶圆工艺制程之间的等待时间，容易影响成品率及生产效率。

发明内容

本发明技术方案所解决的技术问题为，如何更好地控制晶圆工艺制程之间的等待时间。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种晶圆盒组件，包括：晶圆盒及控制器，所述晶圆盒上具备电子标签；所述电子标签适于存储供所述控制器读取的晶圆下一制程的限制等待时间。

可选的，所述电子标签还适于存储供EAP系统读取的晶圆盒识别号及产品信息。

可选的，所述电子标签与MES系统连接，所述下一制程的限制等待时间基于所述MES系统的数据库被写入。

可选的，所述电子标签基于SMIF平台与MES系统连接。

可选的，所述下一制程的限制等待时间由EAP系统写入。

可选的，在晶圆结束上一制程时，所述下一制程的限制等待时间由EAP系统写入。

可选的，在晶圆结束上一制程时，该制程的限制等待时间由EAP系统清除。

可选的，所述控制器适于根据所述电子标签写入的所述下一制程的限制等待时间，发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息；所述等待时间小于或等于所述限制等待时间。

可选的，至少一个制程具有限制等待时间。

可选的，多个制程具有限制等待时间，所述等待时间为限制等待时间的α倍，α满足0≤α≤1。

可选的，所述控制器集成于所述电子标签。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案还提供了一种系统，适于获取晶圆盒上存储的信息，包括：EAP系统及控制器；所述晶圆盒上具备电子标签；所述控制器适于读取所述电子标签内存储的晶圆下一制程的限制等待时间。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案还提供了一种监控晶圆制程的方法，包括：

若晶圆下一制程具有限制等待时间，向晶圆盒上的电子标签写入所述下一制程的限制等待时间；

在所述电子标签存储有下一制程的限制等待时间时，发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息，所述等待时间小于或等于所述限制等待时间。

本发明技术方案的有益效果至少包括：

本发明技术方案通过将晶圆工艺制程之间的限制等待时间写入晶圆盒电子标签的方式，控制晶圆制程的等待时间。

本发明技术方案利用晶圆盒电子标签与EAP系统之间的交互能力，使写入晶圆盒电子标签的限制等待时间能够被读取并用于半导体生产设备之间的交互，防止工艺制程之间的等待时间超时。

在可选方案中，本发明技术方案还根据所述限制等待时间约定制程之间等待时间的预警值，能够统一规划各制程的限制等待时间，进一步控制晶圆工艺制程之间的等待时间，严格监控以提高成品率及生产效率。

附图说明

图1为本发明技术方案提供的一种晶圆隔离系统的结构示意图；

图2为本发明技术方案提供的一种晶圆盒组件的结构示意图；

图3为本发明技术方案提供的另一种晶圆盒组件的结构示意图；

图4为本发明技术方案提供的一种可与晶圆盒交互的系统的结构示意图；

图5为本发明技术方案提供的另一种可与晶圆盒交互的系统的结构示意图；

图6为本发明技术方案提供的一种监控晶圆制程的方法的流程示意图；

图7为本发明技术方案提供的另一种监控晶圆制程的方法的流程示意图；

图8为本发明技术方案提供的又一种监控晶圆制程的方法的流程示意图；

图9为本发明技术方案提供的一则监控晶圆制程的具体应用流程示意图；

图10为一种适用于本发明技术方案的电子标签的结构示意图。

具体实施方式1

为了使本发明的目的、特征和效果能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

晶圆从生产制造到运送，都需在密闭无尘的条件下进行，如图1所示，是满足晶圆封闭生产的晶圆隔离系统。

结合图1，晶圆隔离系统包括：晶圆盒(POD，也称晶舟)10及SMIF(StandardMechanicalInterface)平台11。晶圆盒10装载进入制程的晶圆，且晶圆盒10上还装有电子标签12。SMIF平台11上具有SMIFI/O接口(标准机械接口)。晶圆随晶圆盒10进出所述SMIF平台11，以完成某个工艺制程，当所述晶圆盒10进入所述SMIF平台11时，EAP系统可通过SMIFI/O接口连接并读取所述晶圆盒10的电子标签12，电子标签12也通过SMIFI/O接口，与MES系统13建立数据连接。MES系统13具有数据库，其记录了各工艺制程之间的限制等待时间及产品信息参数等数据。

基于上述晶圆隔离系统，本申请首先提供了一种晶圆盒组件1，如图2所示，包括：晶圆盒20及控制器21，电子标签22适于存储供所述控制器21读取的晶圆下一制程的限制等待时间。

晶圆的限制等待时间是用于度量晶圆完成上一制程之后、进入下一制程之前可存在的最大等待时间，一般，一个制程的限制等待时间或等待时间指的是进入该制程之前可等待的(最大)等待时间。晶圆制程的限制等待时间往往记录于MES系统数据库中。

晶圆装载于晶圆盒20，通过上述晶圆隔离系统进入工艺制程时，是通过EMS系统读取记录于MES系统数据库中的限制等待时间的。当然，并非每一个工艺制程都具有其限制等待时间，在EMS系统读到该制程信息时，若存在该制程的限制等待时间，则将该制程的限制等待时间通过SMIFI/O接口写入至电子标签22中，以供控制器21读取。

电子标签22中若存在下一制程的限制等待时间，控制器21读取并被触发执行：

控制器21根据所读取制程的限制等待时间，发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息。

其中，所述等待时间小于或等于所述限制等待时间，但是等待时间以小于所述限制等待时间为优。

所述提示信息可以有多种方式，比如声光报警。

另外，所述提示信息的发出可以基于多种方式，比如依据所述等待时间，在读取到所述制程的限制等待时间后开始计数；可以在计数期间在间隔时间段发出提示信息，也可以随时间发出渐强提示信息，还可以发出其他类型的提示信息。

需要说明的是，由于半导体工艺流程具有相当数目的制程，且也存在不可进行等待的制程(即进入该制程前不具有限制等待时间/等待时间)，故在对上述等待时间进行设定时，可以根据实际情况，用以下两种方式中的至少一种方式，对某一制程的等待时间进行编辑：

对单个具有限制等待时间的制程进行设定：

比如，在所述工艺流程中，需要对A1制程的等待时间、A2制程的等待时间、A3制程的等待时间进行编辑，已知A1制程的限制等待时间、A2制程的限制等待时间及A3制程的限制等待时间，可：选取一个比A1制程的限制等待时间略小的时间数值赋值为A1制程的等待时间；直接选取A2制程的限制等待时间数值并将该数值赋值为A2制程的等待时间；将零赋值为A3制程的等待时间。

对部分或全部具有限制等待时间的制程进行批量设定：

比如，在所述工艺流程中，需要对A1制程至AN制程的等待时间进行编辑(N为大于1的自然数)，已知A1制程至AN制程的限制等待时间，可：将A1制程至AN制程的限制等待时间全部乘以一个比例数值α，且α满足0≤α≤1；将上述限制等待时间与比例数值α的乘积值赋值为对应制程的等待时间。

等待时间为零的情况指的是，即使下一制程具有限制等待时间，但该制程以立即进入为宜。

再有，在晶圆上一制程具有限制等待时间，电子标签中也被写入并存储，那么，在晶圆进入下一制程时，上一制程具有限制等待时间记录可被EAP系统擦除，以写入下一制程的限制等待时间。

电子标签除了存储制程的限制等待时间，还可以适于存储供EAP系统读取的其他信息，比如晶圆盒识别号及产品信息。

基于晶圆盒组件1，控制器21还可以集成于电子标签22，构成如图3所示的晶圆盒组件2。

本申请还提供了一种可通过上述晶圆隔离系统与晶圆盒交互的系统3，如图4所示，晶圆盒30具有电子标签32。系统3包括：控制器31及EAP系统33。控制器31、EAP系统33与电子标签32的交互方式可参考上述实施例，此处不再赘述。

基于系统3，控制器31还可以集成于EAP系统33，构成如图5所示的系统4。

基于上述晶圆盒组件/系统，本申请还提供了一种监控晶圆制程的方法，如图6所示，包括：

步骤S10，若根据MES系统数据库的记录，晶圆下一制程具有限制等待时间，则EAP系统向晶圆盒上的电子标签写入所述下一制程的限制等待时间。

步骤S11，在控制器读取到所述电子标签内存在下一制程的限制等待时间，则触发计时并发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息。

需要说明的是，本申请的上述监控方式实现了晶圆制程的自我监控。晶圆制程之间的等待时间是根据客观逻辑被判定及统计的。特别是，对晶圆制程之间的等待时间实现了可控。

基于上述晶圆盒组件/系统，本申请还提供了一种监控晶圆制程的方法，如图7所示，包括：

步骤S20，EAP系统检索并判断MES系统数据库中是否记录了晶圆下一制程的限制等待时间，若是则执行步骤S21。

步骤S21，EAP系统向晶圆盒上的电子标签写入所述下一制程的限制等待时间。

步骤S22，在控制器读取到所述电子标签内存在下一制程的限制等待时间，则触发计时并发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息。

步骤S23，在等待时间内进入下一制程并在该制程结束后，清除所述电子标签内存储的该制程的限制等待时间。

在步骤S23的过程中，电子标签内历史存储的制程的限制等待时间是在制程结束后被清除的，可由EAP系统清除。

基于上述晶圆盒组件/系统，本申请还提供了一种监控晶圆制程的方法，如图8所示，包括：

步骤S30，EAP系统检索并判断MES系统数据库中是否记录了晶圆下一制程的限制等待时间，若是则执行步骤S31～S32。

步骤S31，若晶圆盒上的电子标签内已存储上一制程的限制等待时间则清除该历史数据。

步骤S32，EAP系统向晶圆盒上的电子标签写入所述下一制程的限制等待时间。

步骤S33，在控制器读取到所述电子标签内存在下一制程的限制等待时间，则触发计时并发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息。

在步骤S31～S32的过程中，电子标签内历史存储的制程的限制等待时间是在检测到新的制程的限制等待时间后被清除的，具体也可由EAP系统清除。

监控晶圆制程的方法的一则具体应用流程可参考图9：

当晶圆产品(基于晶圆隔离系统)从上一制程的SMIF平台移出，结束上一制程后，EAP系统根据MES系统数据库将当前产品的信息写入晶圆盒的电子标签。若下一制程具有限制等待时间，则所述产品信息包括下一制程的限制等待时间信息。

控制器则适于读取上述产品信息，控制器具有第一模块及第二模块，若控制器读取到电子标签内具有下一制程的限制等待时间，则第一模块根据所述限制等待时间约定可适用于本次制程的等待时间，而第二模块则为计时器，计时器根据所述等待时间进行倒计时；

若倒计时为零则控制器发出所述提示信息。提示信息可用于晶圆产品的提前处理，使晶圆产品在限制时间内顺利进入下一制程。

提示信息在本应用例中为灯光报警信息。

图10给出了适用于本应用例的电子标签，包括信息显示区、按键1、按键2、按键3、按键4及显示灯5。按键1适于调取电子标签内存储的晶圆产品的厂商及型号信息并在所述信息显示区显示，按键2适于调取电子标签内存储的晶圆产品信息并在所述信息显示区显示，按键3及按键4适于对所述信息显示区进行翻页操作，而显示灯5适于在所述控制器发出提示信息时进行红灯闪烁。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，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作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (24)

1.一种晶圆盒组件，其特征在于，包括：晶圆盒及控制器，所述晶圆盒上具备电子标签；所述电子标签适于存储供所述控制器读取的晶圆下一制程的限制等待时间。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电子标签还适于存储供EAP系统读取的晶圆盒识别号及产品信息。

3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电子标签与MES系统连接，所述下一制程的限制等待时间基于所述MES系统的数据库被写入。

4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述电子标签基于SMIF平台与MES系统连接。

5.如权利要求1或3所述的组件，其特征在于，所述下一制程的限制等待时间由EAP系统写入。

6.如权利要求1或3所述的组件，其特征在于，在晶圆结束上一制程时，所述下一制程的限制等待时间由EAP系统写入。

7.如权利要求1或3所述的组件，其特征在于，在晶圆结束上一制程时，该制程的限制等待时间由EAP系统清除。

8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述控制器适于根据所述电子标签写入的所述下一制程的限制等待时间，发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息；所述等待时间小于或等于所述限制等待时间。

9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，至少一个制程具有限制等待时间。

10.如权利要求8所述的组件，其特征在于，多个制程具有限制等待时间，所述等待时间为限制等待时间的α倍，α满足0≤α≤1。

11.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述控制器集成于所述电子标签。

12.一种系统，适于获取晶圆盒上存储的信息，其特征在于，包括：EAP系统及控制器；所述晶圆盒上具备电子标签；所述控制器适于读取所述电子标签内存储的晶圆下一制程的限制等待时间。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述EAP系统适于读取电子标签内存储的晶圆盒识别号及产品信息。

14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，在晶圆结束上一制程时，所述EAP系统还适于将所述下一制程的限制等待时间写入至所述电子标签。

15.如权利要求12所述的系统，其特征在于，在晶圆结束上一制程时，所述EAP系统还适于从所述电子标签内清除该制程的限制等待时间。

16.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述控制器还适于根据所述电子标签内所存储晶圆下一制程的限制等待时间，发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息；所述等待时间小于或等于所述限制等待时间。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，多个制程具有限制等待时间，所述等待时间为限制等待时间的α倍，α满足0≤α≤1。

18.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述控制器集成于所述EAP系统。

19.一种监控晶圆制程的方法，其特征在于，包括：

若晶圆下一制程具有限制等待时间，向晶圆盒上的电子标签写入所述下一制程的限制等待时间；

在所述电子标签存储有下一制程的限制等待时间时，发出使晶圆在等待时间内进入下一制程的提示信息，所述等待时间小于或等于所述限制等待时间。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，至少一个制程具有限制等待时间。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，多个制程具有限制等待时间，所述等待时间为限制等待时间的α倍，α满足0≤α≤1。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

根据MES系统数据库判断晶圆的下一制程是否具有限制等待时间。

23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述向晶圆盒上的电子标签写入所述下一制程的限制等待时间包括：

通过EAP系统向所述电子标签写入下一制程的限制等待时间。

24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

若晶圆上一制程具有限制等待时间，则在晶圆结束上一制程时，清除所述电子标签内存储的该制程的限制等待时间。