CN105824293B - 一种光罩派工方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光罩派工方法及系统，通过根据综合考虑lot的优先级级别和优先级级别下的lot数量，计算出光罩的权重，然后根据光罩的权重系数来选择派货顺序，确保在优先考虑lot的优先级的基础上减少曝光机台上光罩的切换次数，节约了机台切换光罩所花的时间，提高了机台的利用率和机台产出，同时节省了技术人员找寻、切换及运送光罩的时间，减少操作人员的日常工作的等待时间，进而减少机台切换光罩的频率，从而达到机台单位产量最大化，并减少lot产品生产的周期时间，提高生产效率及经济效益。

Description

一种光罩派工方法及系统
技术领域
本发明涉及半导体生产派货领域，确切的说，涉及一种光罩派工方法及系统。
背景技术
通常一个fab(半导体制造厂)里Litho(光刻)的生产制程是最为复杂且成本也是贵的。随着科技的发展，芯片生产过程中尤其对曝光机台和光罩的精密度要求越来越高，目前市面上一台曝光机台的售价是几千万美金，而且在曝光过程中所必须用到的光罩也代表了生产制程的复杂程度，同样生产制程越是精密，产品所需的光罩成本也会越来越高。现行的RTD(Real‐time dispatching，实时派工系统)在进行生产派货时基本只考虑产品批次(或称lot)本身优先级来作为优先派工条件来进行派货，但往往这种做法会导致机台切换光罩的频率过高，而且机台切换光罩也需要一定时间把光罩放置到机台内并进行曝光位置、位置校准等一系列工序，特别是对于制程精密度要求非常高的光罩还需要进行特殊处理才能放置到专门存放光罩的仓库。这样一系列的流程对光罩的操作不仅影响曝光机台的机台利用率，同时操作人员也要不停地准备及更换光罩来满足生产要求，而且需要浪费其他资源对机台换下的光罩进行特殊处理。
如果fab在生产过程中采用RTD系统对Litho进行实时派工时充分考虑光罩的因素，尽量减少曝光机台切换光罩的频率，不仅可以提高机台的利用率和产出，对于产品的cycle time的降低也是有帮助的。
目前基于RTD设定的派货规则以及后续上线的方法中，在fab里Litho区曝光机台的派工仅优先考虑lot本身的优先级条件，其次再考虑等待派货的lot以及正在机台上进行曝光的lot所需用到的光罩。曝光机台在按照此派工逻辑进行派货则会导致曝光机台上的光罩需要进行来回切换，虽然fab里是对优先级高的货在第一时间进行派工，但机台在切换光罩时所花的时间却是无法挽回的，这种情况对于芯片制造产品中高优先级所占比重较多时表现会更为明显，在这种情况下，操作人员需要承担巨大的压力并付出体力以保证正确的光罩能放置到机台上，从而能进一步保证曝光机台不闲置且能满足生产出货要求。
发明内容
本发明根据现有技术的不足提供了一种光罩派工方法及系统，通过lot的优先级和各个优先级下的lot数量计算出该lot所需光罩的权重系数，然后根据权重系数来进行光罩的派货，进而提高光罩的合理利用性，提高生产效率。
一种光罩派工方法，应用于进行光刻工艺的一机台上，其中，所述方法包括：
步骤S1：获取所述机台上等待派货的产品批次的优先级级别，以及每个所述产品批次进行所述光刻工艺所需光罩的信息；
步骤S2：统计各所述光罩下每个所述优先级级别中所述产品批次的数量；
步骤S3：根据各所述光罩下的每个所述产品批次的优先级级别和每个所述优先级级别中所述产品批次的数量来计算各所述光罩的权重系数；
步骤S4：根据所述权重系数来对各所述光罩进行派货。
上述的方法，其中，设其中一光罩下产品批次的优先级级别为1，2，3…N，且每个优先级级别下的产品批次数量为C1，C2，C3…CN，计算该光罩权重系数的公式为：
M＝(1*C1+2*C2+3*C3…N*CN)/(C1+C2+C3+…+CN)；
其中，M为所述光罩的权重系数，N为大于0的自然数。
上述的方法，其中，所述光罩权重系数越小，越优先对该光罩下所有的产品批次进行派货。
上述的方法，其中，所述方法还包括：
当所述光罩的权重系数相同时，则根据各所述光罩下的产品批次的优先级级别进行派货；
当所述光罩的权重系数其产品批次的优先级级别均相同时，则根据所述光罩下的产品批次等待的时间进行派货；
其中，所述光罩下的产品批次的优先级级别数值越小，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货；所述产品批次等待的时间越长，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货。
上述的方法，其中，当对所述其中一光罩下所有的产品批次进行派货时，所述产品批次的优先级级别数值越小，则优先对该产品批次进行派货；
当所述产品批次的优先级级别相同时，根据所述产品批次等待的时间进行派货，若所述产品批次等待的时间越长，优先对该产品批次进行派货。
上述的方法，其中，所述产品批次的优先级级别根据该产品批次的重要程度而设定，且所述产品批次的重要程度越高，该产品批次的优先级级别数值越小。
一种光罩派工系统，应用于进行光刻工艺的一机台上，其中，包括：
存储模块，所述存储模块储存有各光罩的信息及位于该光罩下的所有产品批次信息；
计算模块，所述计算模块根据所述产品批次信息计算出各所述光罩的权重系数；
派货模块，所述派货模块根据各所述光罩的权重系数来对所述光罩进行派货，以及对各所述光罩下的所有产品批次进行派货。
上述的系统，其中，所述产品批次信息包括各产品批次的优先级级别和位于各产品批次的优先级级别下的产品批次数量。
上述的系统，其中，所述存储模块包括一信息输入单元，通过该信息输入单元将产品批次产品信息和光罩信息输入至所述存储模块。
上述的系统，其中，设其中一光罩下各产品批次的优先级级别为1，2，3…N，且各优先级级别下的产品批次数量为C1，C2，C3…CN，利用所述计算模块计算该光罩权重系数的公式为：
M＝(1*C1+2*C2+3*C3…N*CN)/(C1+C2+C3+…+CN)；
其中，M为所述光罩的权重系数，N为大于0的自然数。
上述的系统，其中，所述计算模块包括读取单元和处理单元；
所述读取单元用于读取所述存储模块储存的数据，并将所述数据传送至所述处理单元；所述处理单元用于将接收的数据进行计算得出各所述光罩的权重系数。
上述的系统，其中，所述派货模块包括有一执行单元和派货单元；
所述执行单元根据所述权重系数选择光罩派货顺序，且该执行单元设置有各所述光罩下的所有产品批次的派货规则，并通过所述派货单元对所述光罩进行派货，以及对各所述光罩下的所有产品批次进行派货。
上述的系统，其中，所述光罩权重系数越小，则优先对该光罩下所有的产品批次进行派货。
上述的系统，其中，当所述光罩的权重系数相同时，则根据各所述光罩下的产品批次的优先级级别进行派货；
当所述光罩的权重系数其产品批次的优先级级别均相同时，则根据所述光罩下的产品批次等待的时间进行派货；
其中，所述光罩下的产品批次的优先级级别数值越小，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货；所述产品批次等待的时间越长，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货。
上述的系统，其中，当对其中一所述光罩下所有的产品批次进行派货时，所述产品批次的优先级级别数值越小，优先对该产品批次进行派货；
当所述产品批次的优先级级别相同时，根据所述产品批次等待的时间进行派货，若所述产品批次等待的时间越长，优先对该产品批次进行派货。
上述的系统，其中，所述产品批次的优先级级别根据该产品批次的重要程度而设定，且所述产品批次的重要程度越高，该产品批次的优先级级别数值越小。
本发明通过根据综合考虑lot的优先级和所需光罩的因素，确保在优先考虑lot的优先级的基础上减少曝光机台上光罩的切换次数，节约了机台切换光罩所花的时间，提高了机台的利用率和机台产出，同时节省了技术人员找寻、切换及运送光罩的时间，减少操作人员的日常工作的等待时间，进而减少机台切换光罩的频率，从而实现机台单位产量最大化，并有利于减少lot产品生产的周期时间，提高生产效率及经济效益。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明提供的一种光罩派工方法的流程图；
图2为本发明提供的一种光罩派工系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
本发明提供了一种光罩派工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：获取当前机台上全部产品批次中各产品批次的优先级级别，以及在每个优先级级别下的产品批次所需的光罩信息。假设当前机台等待各产品批次的优先级级别为1，2，3…N(N为大于0的自然数)，其中一光罩信息为光罩1。其中，上述的产品批次的优先级级别根据该产品批次的重要程度而设定，且产品批次的重要程度越高，则该产品批次的优先级级别数值越小，即优先级为1的产品批次重要程度最高，要求出货的紧急程度也较高。
步骤S2：统计各光罩下的每个优先级级别中的产品批次的数量，即光罩1位于优先级级别1、优先级级别2、优先级级别3…优先级级别N下的产品批次数量分别为C1，C2，C3…CN，具体可参见如下表格：
光罩 优先级1 优先级2 优先级3 …… 优先级N 总lot数量
光罩1 C<sub>1</sub> C<sub>2</sub> C<sub>3</sub> …… C<sub>N</sub> C<sub>1</sub>+C<sub>2</sub>+C<sub>3</sub>+…+C<sub>N</sub>
表1
步骤S3：根据上述的每个光罩下的各产品批次的优先级级别和每个优先级级别中的产品批次的数量获取(计算)该光罩的权重系数，其光罩权重系数M的计算公式为：
M＝(1*C1+2*C2+3*C3…N*CN)/(C1+C2+C3+…+CN)。
步骤S4：根据各光罩的权重系数对光罩进行派货，以利用光罩对当前机台上位于该光罩下的产品批次进行光刻工艺。其中，根据光罩的权重系数来设定光罩的派货顺序，光罩权重系数的数值越小，则优先对该光罩进行派货，即计算出的权重系数越小，则优先对该光罩进行派货；同时，当部分光罩的权重系数相同时，则根据各光罩下的产品批次的优先级级别进行派货，即光罩下的产品批次的优先级级别数值越小，优先对包含该产品批次的光罩进行派货，例如光罩1下的产品批次优先级为1、2、3，光罩2下的产品批次优先级为3、4、5，由于优先级越小代表产品出货紧急出货程度越高，因此优先对光罩1下的产品批次进行派货；当部分光罩的权重系数与该部分光罩下的产品批次的优先级级别均相同时，根据光罩下的产品批次等待的时间进行派货，若产品批次等待的时间越长，优先对包含该产品批次的光罩进行派货，例如光罩1和光罩2的权重系数相同时，且光罩1和光罩2所包含的产品批次也相同，但是光罩1下的一个或多个产品批次停留在等待派货阶段时间更长，因此为了进一步避免延期出货，优先对光罩1下的产品批次进行派货。
同时，在本发明中，当对其中一光罩下所有的产品批次进行派货时，产品批次的优先级级别数值越小，优先对该产品批次进行派货，从而实现将较为重要的产品批次优先处理；当产品批次的优先级级别相同时，则根据产品批次等待的时间进行派货，即产品批次等待的时间越长，优先对该产品批次进行派货，进而避免某些产品批次空闲较长时间，进而影响出货。
下面提供一具体实施例来对本发明进行进一步阐述：
例如在一机台上等待派货的产品批次总共需要使用3块光罩：光罩1、光罩2和光罩3，产品批次的优先级有1～4，具体可参见如下表格：
表2
根据公式计算得出光罩1的权重系数M1：
M1＝(1×10+2×8+3×12+4×10)÷(10+8+12+10)
＝(10+16+36+40)÷40
＝2.6；
同理，根据公式计算得出光罩2和光罩3的权重系数M2和M3：
M2＝(1×2+2×3+3×4+4×15)÷(2+3+4+15)
＝(2+6+12+15)÷24
＝3.3；
M3＝(1×8+2×10+3×14+4×2)÷(8+10+14+2)
＝(8+20+42+8)÷34
＝2.3。
由于根据计算得出光罩1的权重系数M1为2.6，光罩2的权重系数M2为3.3，光罩3的权重系数M3为2.3，针对目前在fab的生产情况，优先级越小的产品代表其产品出货的紧急程度越高，因此可以满足fab对优先级紧急优先派货的要求，因此光罩权重系数越小则优先对该光罩进行派货，即派货顺序为光罩3→光罩1→光罩2，根据产品批次的重要性来选择派货顺序，可减少机台上光罩的切换频率，提高机台的利用率，通过减少机台切换光罩的频率，节约操作人员找寻、切换及运送光罩的时间，进而提高生产效率。
同时本发明还提供了一种光罩派工系统，其包括：
存储模块，该存储模块用于储存产品批次信息和光罩信息，产品批次信息包括各产品批次的优先级级别和位于各产品批次的优先级级别下的产品批次数量。在该存储模块中还包括一信息输入单元，通过信息输入单元将各产品批次的优先级级别和位于各产品批次的优先级级别下的产品批次数量输入至存储模块进行储存。假设其中一光罩下各产品批次的优先级级别为1，2，3…N(N为大于0的自然数)，则各优先级级别下的产品批次数量为C1，C2，C3…CN。在本发明中，产品批次的优先级级别根据该产品批次的重要程度而设定，且产品批次的重要程度越高，该产品批次的优先级级别数值越小。
计算模块，计算模块根据产品批次信息计算出各光罩的权重系数。其中，该计算模块包括读取单元和处理单元，读取单元用于读取存储模块中存储的数据并将数据传输至处理单元，处理单元用于将接收的数据进行计算得，以得出各光罩的权重系数。其中，光罩的权重系数M的计算公式为：
M＝(1*C1+2*C2+3*C3…N*CN)/(C1+C2+C3+…+CN)。
派货模块，派货模块根据计算模块的计算结果来选择光罩的派货顺序。其中，该派货模块包括有一执行单元和派货单元，执行单元根据权重系数选择光罩派货顺序，且该执行单元设置有各光罩下的所有产品批次的派货规则，并通过派货单元对光罩进行派货，以及对各光罩下的所有产品批次进行派货。
优选的，光罩权重系数越小，优先对该光罩下所有的产品批次进行派货；当部分光罩的权重系数相同时，则根据各光罩下的产品批次的优先级级别进行派货，即光罩下的产品批次的优先级级别数值越小，优先对包含该产品批次的光罩进行派货，例如光罩1下的产品批次优先级为1、2、3，光罩2下的产品批次优先级为3、4、5，由于优先级越小代表产品出货紧急出货程度越高，因此优先对光罩1下的产品批次进行派货；当部分光罩的权重系数与该部分光罩下的产品批次的优先级级别均相同时，根据光罩下的产品批次等待的时间进行派货，若产品批次等待的时间越长，优先对包含该产品批次的光罩进行派货，例如光罩1和光罩2的权重系数相同时，且光罩1和光罩2所包含的产品批次也相同，但是光罩1下的一个或多个产品批次停留在等待派货阶段时间更长，因此为了进一步避免延期出货，优先对光罩1下的产品批次进行派货。
同时，在本发明中，当利用一光罩对该光罩下所有的产品批次进行派货时，产品批次的优先级级别数值越小，优先对该产品批次进行派货，从而实现将较为重要的产品批次优先处理；当产品批次的优先级级别相同时，根据产品批次等待的时间进行派货，若产品批次等待的时间越长，优先对该产品批次进行派货，进而避免某些产品批次空闲较长时间，进而影响出货时间。
综上所述，由于本发明采用了以上技术方案，通过lot的优先级和各个优先级下的lot数量计算出该lot所需光罩的权重系数，然后根据权重系数来进行光罩的派货顺序，同时在对每个光罩下的lot进行派货时，综合考虑优先级和等待时间来对lot进行派货，进而提高光罩的合理利用性，减少光罩派货的等待时间，提高生产效率以及经济效益。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，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方法和技术内容对本发明技术方案做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，这并不影响本发明的实质内容。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 (15)

1.一种光罩派工方法，应用于进行光刻工艺的一机台上，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1：获取所述机台上等待派货的产品批次的优先级级别，以及每个所述产品批次进行所述光刻工艺所需光罩的信息；
步骤S2：统计各所述光罩下每个所述优先级级别中所述产品批次的数量；
步骤S3：根据各所述光罩下的每个所述产品批次的优先级级别和每个所述优先级级别中所述产品批次的数量来计算各所述光罩的权重系数；
步骤S4：根据所述权重系数来对各所述光罩进行派货，以及对各所述光罩下的所有产品批次进行派货。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设其中一光罩下产品批次的优先级级别为1，2，3…N，且每个优先级级别下的产品批次数量为C1，C2，C3…CN，计算该光罩权重系数的公式为：
M＝(1*C1+2*C2+3*C3…N*CN)/(C1+C2+C3+…+CN)；
其中，M为所述光罩的权重系数，N为大于0的自然数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光罩权重系数越小，越优先对该光罩下所有的产品批次进行派货。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述光罩的权重系数相同时，则根据各所述光罩下的产品批次的优先级级别进行派货；
当所述光罩的权重系数其产品批次的优先级级别均相同时，则根据所述光罩下的产品批次等待的时间进行派货；
其中，所述光罩下的产品批次的优先级级别数值越小，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货；所述产品批次等待的时间越长，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当对其中一所述光罩下所有的产品批次进行派货时，所述产品批次的优先级级别数值越小，则优先对该产品批次进行派货；
当所述产品批次的优先级级别相同时，根据所述产品批次等待的时间进行派货，若所述产品批次等待的时间越长，优先对该产品批次进行派货。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产品批次的优先级级别根据该产品批次的重要程度而设定，且所述产品批次的重要程度越高，该产品批次的优先级级别数值越小。
7.一种光罩派工系统，应用于进行光刻工艺的一机台上，其特征在于，包括：
存储模块，所述存储模块储存有各光罩的信息及位于该光罩下的所有产品批次信息；
计算模块，所述计算模块根据所述产品批次信息计算出各所述光罩的权重系数；
派货模块，所述派货模块根据各所述光罩的权重系数来对所述光罩进行派货，以及对各所述光罩下的所有产品批次进行派货；
所述产品批次信息包括各产品批次的优先级级别和位于各产品批次的优先级级别下的产品批次数量。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述存储模块包括一信息输入单元，通过该信息输入单元将产品批次产品信息和光罩信息输入至所述存储模块。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，设其中一光罩下各产品批次的优先级级别为1，2，3…N，且各优先级级别下的产品批次数量为C1，C2，C3…CN，利用所述计算模块计算该光罩权重系数的公式为：
M＝(1*C1+2*C2+3*C3…N*CN)/(C1+C2+C3+…+CN)；
其中，M为所述光罩的权重系数，N为大于0的自然数。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计算模块包括读取单元和处理单元；
所述读取单元用于读取所述存储模块储存的数据，并将所述数据传送至所述处理单元；所述处理单元用于将接收的数据进行计算得出各所述光罩的权重系数。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述派货模块包括有一执行单元和派货单元；
所述执行单元根据所述权重系数选择光罩派货顺序，且该执行单元设置有各所述光罩下的所有产品批次的派货规则，并通过所述派货单元对所述光罩进行派货，以及对各所述光罩下的所有产品批次进行派货。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述光罩权重系数越小，则优先对该光罩下所有的产品批次进行派货。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，当所述光罩的权重系数相同时，则根据各所述光罩下的产品批次的优先级级别进行派货；
当所述光罩的权重系数其产品批次的优先级级别均相同时，则根据所述光罩下的产品批次等待的时间进行派货；
其中，所述光罩下的产品批次的优先级级别数值越小，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货；所述产品批次等待的时间越长，越优先对包含该产品批次的光罩进行派货。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，当对其中一所述光罩下所有的产品批次进行派货时，所述产品批次的优先级级别数值越小，优先对该产品批次进行派货；
当所述产品批次的优先级级别相同时，根据所述产品批次等待的时间进行派货，若所述产品批次等待的时间越长，优先对该产品批次进行派货。
15.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述产品批次的优先级级别根据该产品批次的重要程度而设定，且所述产品批次的重要程度越高，该产品批次的优先级级别数值越小。
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