CN106371408B - 一种生产工艺流程建模系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生产工艺流程建模系统及方法，包括：包括生产工艺流程信息的流程控制模块；建立设定产品走不同路径的条件的流程多路径设定模块、实现单步制程备份的机台运行环境程序设定模块、实现整段制程备份的产品转移模块及设定队列时间的队列时间设定模块；基于所述机台运行环境程序设定模块实现单步制程备份、基于所述产品转移模块实现整段制程备份或基于所述队列时间设定模块对队列时间进行设定。本发明统一配置和管理流程的所有信息，满足生产控制需求；避免了没有相关信息对生产造成的危险；节省了人为控制产品所花的时间；扩展灵活，部署方便；数据系统化，便于快速查阅和整理流程信息。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种生产工艺流程建模系统及方法。
背景技术
晶圆加工厂(Fab)中的生产工艺流程(Flow)，是配置和保存在商业软件的集成开发环境(Integrated Development Environment，IDE)中的。如图1所示，现有的商业软件对流程的设定如下：顶层是产品(Product)；产品的下层是流程(或者说是对产品的制成过程的定义)；流程的下层是步骤(Step)，是对流程的细化和实现；底层是各步骤中的具体生产规则(Rule)。
但是这些商业软件存在一些弊端：一，虽然在现有商业软件中可以在步骤与步骤之间拉出不同的路径，但是无法设定产品走不同路径的条件。二，步骤与步骤之间的队列时间(Queue time，Q-time)无法详细设定。三，一般情况下，第一生产线的产品只能在第一生产线的机台上制备，但是，如果第一生产线的某个机台产能不够时则需要将第一生产线的产品临时拿到第二生产线的相应机台上进行产能的备份，由于产品的流程没有发生改变，那么机台的运行环境程序(Recipe)仍为第一生产线机台的运行环境程序，无法直接用于第二生产线的机台上，也就无法在不改变流程的情况下实现单步备份。四，一般情况下，两条生产线上需要备份的产品不能做关联设定，如果第一生产线的某些机台产能不够时则需要将第一生产线的产品临时拿到第二生产线中进行产能的备份，由于第二生产线上的产品与第一生产线上的产品不能关联设定，那么第二生产线中的机台也不能用于第一生产线的产能备份。五，流程中的参数属性不易扩展，例如stage，recipe以及EDC plan的参数化等等。这使得生产过程中的操作非常呆板、灵活性差；同时当第一生产线产能不足时，第二生产线无法进行有效产能备份，生产效率也不高。
因此，如何增加半导体生产的操作灵活性同时提高半导体生产的效率已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种生产工艺流程建模系统及方法，用于解决现有技术中生产工艺流程无法满足生产需求的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种生产工艺流程建模系统，所述生产工艺流程建模系统至少包括：
流程控制模块，用于根据流程设定控制生产工艺的执行；
流程多路径设定模块，连接于所述流程控制模块，用于对各批次产品走不同路径的条件进行设定；
机台运行环境程序设定模块，连接于所述流程控制模块，用于在执行单步制程备份时，对需备份的制程步骤所使用的机台运行环境程序进行设定，使不同生产线的机台均可运行所述需备份的制程步骤，从而实现单步制程的备份；
产品转移模块，连接于所述流程控制模块，用于在执行整段制程备份时，对产品设置新的流程，并将新流程的步骤对应到需备份的制程段的步骤，使不同生产线的机台均可运行所述需备份的制程段，从而实现整段制程的备份；
队列时间设定模块，连接于所述流程控制模块，用于对流程中步骤和步骤之间的队列时间进行设定。
优选地，各批次产品走不同路径的条件包括产品批号、产品属性。
优选地，在备份制成的不同生产线间对产品的队列时间进行设定。
更优选地，所述队列时间设定模块可进行自定义配置，包括队列的起始点、终止点，最大队列时间，最小队列时间。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种生产工艺流程建模系统的建模方法，所述生产工艺流程建模方法至少包括：
将生产工艺流程信息导入，作为流程控制模块；
建立流程多路径设定模块、队列时间设定模块、机台运行环境程序设定模块及产品转移模块；
将所述流程多路径设定模块、所述机台运行环境程序设定模块、所述产品转移模块及所述队列时间设定模块与所述流程控制模块中的所述工艺流程信息建立联系，形成完整的控制方式；
在同一厂区不同生产线上做产能备份时，可基于所述机台运行环境程序设定模块实现单步制程备份、基于所述产品转移模块实现整段制程备份或基于所述队列时间设定模块对队列时间进行设定；
在同一厂区不同生产线上做产能备份时，根据当前厂区的在制品水平利用所述产品转移模块自动转移产品到另一个生产线。
优选地，导入所述生产工艺流程信息后可对流程属性进行扩展，包括站别、制程位置及备份机台运行环境程序。
优选地，在单步制程备份时，基于所述机台运行环境程序设定模块对产品批次指定新的机台运行环境程序信息，在不改变流程的情况下使不同生产线的机台能够运行需备份的制程步骤，从而实现单步制程的备份。
优选地，在整段制程备份时，基于所述产品转移模块对产品指定新的流程，并设定转移的起始点和终止点，从而实现整段制程的备份。
优选地，在整段制程备份时，基于所述队列时间设定模块针对同一队列起始点在原流程及新流程中各设置一个终止点，当产品经过其中一个终止点，另一个终止点的队列计时也会自动取消。
如上所述，本发明的生产工艺流程建模系统及方法，具有以下有益效果：
本发明的生产工艺流程建模系统及方法统一配置和管理流程的所有信息，满足生产控制需求；避免了没有相关信息对生产造成的危险；节省了人为控制产品所花的时间；扩展灵活，部署方便；数据系统化，便于快速查阅和整理流程信息。
附图说明
图1显示为现有技术中的流程设定示意图。
图2显示为本发明的生产工艺流程建模系统示意图。
图3显示为本发明的生产工艺流程建模方法实现单步制程备份的原理示意图。
图4显示为本发明的生产工艺流程建模方法实现整段制程备份的原理示意图。
图5显示为本发明的生产工艺流程建模方法设置队列时间的原理示意图。
元件标号说明
1 生产工艺流程建模系统
11 流程控制模块
12 流程多路径设定模块
13 机台运行环境程序设定模块
14 产品转移模块
15 队列时间设定模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2～图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图2所示，本发明提供一种生产工艺流程建模系统1，所述生产工艺流程建模系统1至少包括：
流程控制模块11，用于根据流程设定控制生产工艺的执行。
具体地，所述流程控制模块11中配置有各种流程信息，根据各流程的设定可控制相应机台执行半导体的生产。
流程多路径设定模块12，连接于所述流程控制模块11，用于对各批次产品走不同路径的条件进行设定。
具体地，不同批次的产品功能是不同的，其制造步骤也会存在差异，通过所述流程多路径设定模块12可对各批次产品走不同路径的条件进行设定，条件可根据具体情况进行设定，可以包括产品批号、产品属性，以此可大大提高生产工艺流程的灵活性。
机台运行环境程序设定模块13，连接于所述流程控制模块11，用于在执行单步制程备份时，对需备份的制程步骤所使用的机台运行环境程序进行设定，使不同生产线的机台均可运行所述需备份的制程步骤，从而实现单步制程的备份。
具体地，当第一生产线的某个机台产能不够时则需要将第一生产线的产品临时拿到第二生产线的相应机台上进行产能的备份，通过所述机台运行环境程序设定模块13将流程中所述需备份的制程步骤的机台运行环境程序指向所述第二生产线的机台运行环境程序，则不需对流程进行改变的情况下，实现单步制程备份。
产品转移模块14，连接于所述流程控制模块11，用于在执行整段制程备份时，对产品设置新的流程，并将新流程的步骤对应到需备份的制程段的步骤，使不同生产线的机台均可运行所述需备份的制程段，从而实现整段制程的备份。
具体地，在本实施例中，产品在第一生产线执行第一流程，第二生产线执行第二流程，当所述第一生产线的产品需要拿到所述第二生产线中进行产能的备份时，所述产品转移模块14可将产品指向所述第二流程，将所述第一流程中需备份的制程段的步骤转移到所述第二流程的对应步骤中，此时所述第二流程中的相应步骤完成与所述第一流程中需备份的制程段相同的操作工艺，且处理的产品也相同，则所述第二流程中的相应步骤完成了对所述第一流程中需备份的制程段的产能备份。
队列时间设定模块15，连接于所述流程控制模块11，用于对流程中步骤和步骤之间的队列时间进行设定。
具体地，所述队列时间设定模块15可进行自定义配置，包括队列的起始点、终止点，最大队列时间，最小队列时间。所述队列时间设定模块15可具体设定队列的起始点及终止点，并对起始点及终止点之间设定最大队列时间或最小队列时间。在本实施例中，设定第一步骤为队列的起始点，第二步骤为队列的终止点，所述第一步骤与所述第二步骤之间有最大队列时间10min，当所述第一步骤开始执行到所述第二步骤结束所用时间超过所述最大队列时间，则认为操作过程存在问题，发出警报需及时进行处理以确保生产安全性及产品质量。同理，所述最小队列时间的设置同样用于确保生产安全性及产品质量。此外，在整段制程备份时，同一队列起始点在所述原流程及所述新流程中各设置一个终止点，当产品经过其中一个终止点，另一个终止点的队列计时也会自动取消。
如图3～图5所示，本发明的生产工艺流程建模系统1的建模方法如下：
将生产工艺流程信息导入，作为流程控制模块11。
具体地，将流程顺序、步骤名称等生产工艺流程导入系统，作为流程控制模块11控制相应机台执行半导体生产工作。
对流程属性进行扩展。
具体地，将站别、制程位置及备份机台运行环境程序等流程属性进行扩展，实现所述站别、所述制程位置及所述备份机台运行环境程序属性的可设置操作，提高生产操作的灵活性。
建立流程多路径设定模块12、队列时间设定模块15、机台运行环境程序设定模块13及产品转移模块14，作为独立子模块。
将所述流程多路径设定模块12、所述机台运行环境程序设定模块13、所述产品转移模块14及所述队列时间设定模块15与所述流程控制模块11中的所述工艺流程信息建立联系，形成完整的控制方式。
具体地，将所述流程多路径设定模块12、所述机台运行环境程序设定模块13、所述产品转移模块14及所述队列时间设定模块15与所述流程控制模块11中的所述工艺流程信息建立联系，所述流程多路径设定模块12、所述机台运行环境程序设定模块13、所述产品转移模块14及所述队列时间设定模块15完成相应功能的设置，并借助所述流程控制模块11完成相应的操作控制。
在同一厂区不同生产线上做产能备份时，可基于所述机台运行环境程序设定模块13实现单步制程备份、基于所述产品转移模块14实现整段制程备份或基于所述队列时间设定模块15对队列时间进行设定。
具体地，如图3所示，第一生产线与第二生产线位于同一厂区，当所述第一生产线的机台EA01产能不够时则需要将所述第一生产线的产品A01临时拿到所述第二生产线的相应机台EA02上进行产能的备份，通过所述机台运行环境程序设定模块13将流程中需备份的制程步骤的机台运行环境程序指向所述第二生产线的机台运行环境程序RB02，则不需对流程进行改变的情况下，实现单步制程备份。
具体地，如图4所示，第一生产线与第二生产线位于同一厂区，所述第一生产线执行第一流程，所述第二生产线执行第二流程，所述第一流程的步骤500～步骤1000与所述第二流程的步骤1000～步骤1500执行相同的工艺，因此，可将所述第二流程的步骤1000～步骤1500作为所述第一流程的步骤500～步骤1000的产能备份。当第一生产线的产品需要拿到第二生产线中进行产能的备份时，所述产品转移模块14可将产品指向所述第二流程，将所述第一生产线的步骤500转移到所述第二生产线的步骤1000，待需备份的制程段完成相应工艺后回到所述第一流程继续下一步骤此时所述第一生产线的步骤500～步骤1000与所述第二生产线的步骤1000～步骤1500完成相同的工艺操作，则所述第二生产线的步骤1000～步骤1500就完成了对所述第一生产线的步骤500～步骤1000的产能备份。
此外，所述产品转移模块14也可根据用户的定义将需要产能备份的多段制程自由切换到合适的生产线上，并通过配置厂区的在制品(Work In Process，WIP)水平来判断是否需要转移到另一厂区，以智能调整厂区的在制品水平。
具体地，所述队列时间设定模块15可进行自定义配置，包括队列的起始点、终止点，最大队列时间，最小队列时间。所述队列时间设定模块15可具体设定队列的起始点及终止点，并对起始点及终止点之间设定最大队列时间或最小队列时间。如图5所示，将第一生产线的步骤400设定为队列的起始点，将所述第一生产线的步骤800设定为队列的终止点，所述步骤400与所述步骤800之间有最大队列时间t1，当所述步骤400开始执行到所述步骤800结束所用时间超过所述最大队列时间t1，则认为操作过程存在问题，发出警报需及时进行处理以确保生产安全性及产品质量。同理，所述最小队列时间的设置同样用于确保生产安全性及产品质量，在此不一一赘述。
此外，在整段制程备份时，同一队列起始点在所述原流程及所述新流程中各设置一个终止点，当产品经过其中一个终止点，另一个终止点的队列计时也会自动取消。如图5所示，第二生产线的步骤1000～步骤1500对第一生产线的步骤500～步骤1000进行整段制程备份，在第一生产线步骤400～步骤800设置最大队列时间t1，同样在第一生产线步骤400～第二生产线的步骤1300设置最大队列时间t2，且两者相等，为同质队列时间，当产品经过其中一个终止点，另一个终止点的队列计时也会自动取消。
本发明的生产工艺流程建模系统及方法统一配置和管理流程的所有信息，满足生产控制需求；避免了没有相关信息对生产造成的危险；节省了人为控制产品所花的时间；扩展灵活，部署方便；数据系统化，便于快速查阅和整理流程信息。
综上所述，本发明提供一种生产工艺流程建模系统，包括：根据流程设定控制生产工艺执行的流程控制模块；对各批次产品走不同路径的条件进行设定的流程多路径设定模块；实现单步制程备份的机台运行环境程序设定模块；实现整段制程备份的产品转移模块；对流程中步骤和步骤之间的队列时间进行设定的队列时间设定模块。本发明提供一种生产工艺流程建模方法将生产工艺流程信息导入，作为流程控制模块；建立流程多路径设定模块、队列时间设定模块、机台运行环境程序设定模块及产品转移模块，并与所述工艺流程信息建立联系，形成完整的控制方式；在同一厂区不同生产线上做产能备份时，可基于所述机台运行环境程序设定模块实现单步制程备份、基于所述产品转移模块实现整段制程备份或基于所述队列时间设定模块对队列时间进行设定；在同一厂区不同生产线上做产能备份时，根据当前厂区的在制品水平利用所述产品转移模块自动转移产品到另一个生产线。本发明的生产工艺流程建模系统及方法统一配置和管理流程的所有信息，满足生产控制需求；避免了没有相关信息对生产造成的危险；节省了人为控制产品所花的时间；扩展灵活，部署方便；数据系统化，便于快速查阅和整理流程信息。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种生产工艺流程建模系统，其特征在于，所述生产工艺流程建模系统至少包括：
流程控制模块，用于根据流程设定控制生产工艺的执行；
流程多路径设定模块，连接于所述流程控制模块，用于对各批次产品走不同路径的条件进行设定；
机台运行环境程序设定模块，连接于所述流程控制模块，用于在执行单步制程备份时，对需备份的制程步骤所使用的机台运行环境程序进行设定，使不同生产线的机台均可运行所述需备份的制程步骤，从而实现单步制程的备份；
产品转移模块，连接于所述流程控制模块，用于在执行整段制程备份时，对产品设置新的流程，并将新流程的步骤对应到需备份的制程段的步骤，使不同生产线的机台均可运行所述需备份的制程段，从而实现整段制程的备份；
队列时间设定模块，连接于所述流程控制模块，用于对流程中步骤和步骤之间的队列时间进行设定。
2.根据权利要求1所述的生产工艺流程建模系统，其特征在于：各批次产品走不同路径的条件包括产品批号、产品属性。
3.根据权利要求1所述的生产工艺流程建模系统，其特征在于：所述队列时间设定模块还可在备份制成的不同生产线间对产品的队列时间进行设定。
4.根据权利要求1或3所述的生产工艺流程建模系统，其特征在于：所述队列时间设定模块可进行自定义配置，包括队列的起始点、终止点，最大队列时间，最小队列时间。
5.一种生产工艺流程建模方法，其特征在于，所述生产工艺流程建模方法至少包括：
将生产工艺流程信息导入，作为流程控制模块；
建立流程多路径设定模块、队列时间设定模块、机台运行环境程序设定模块及产品转移模块；
将所述流程多路径设定模块、所述机台运行环境程序设定模块、所述产品转移模块及所述队列时间设定模块与所述流程控制模块中的所述工艺流程信息建立联系，形成完整的控制方式；
在同一厂区不同生产线上做产能备份时，可基于所述机台运行环境程序设定模块实现单步制程备份、基于所述产品转移模块实现整段制程备份或基于所述队列时间设定模块对队列时间进行设定；
在同一厂区不同生产线上做产能备份时，根据当前厂区的在制品水平利用所述产品转移模块自动转移产品到另一个生产线。
6.根据权利要求5所述的生产工艺流程建模方法，其特征在于：导入所述生产工艺流程信息后可对流程属性进行扩展，包括站别、制程位置及备份机台运行环境程序。
7.根据权利要求5所述的生产工艺流程建模方法，其特征在于：在单步制程备份时，基于所述机台运行环境程序设定模块对产品批次指定新的机台运行环境程序信息，在不改变流程的情况下使不同生产线的机台能够运行需备份的制程步骤，从而实现单步制程的备份。
8.根据权利要求5所述的生产工艺流程建模方法，其特征在于：在整段制程备份时，基于所述产品转移模块对产品指定新的流程，并设定转移的起始点和终止点，从而实现整段制程的备份。
9.根据权利要求5所述的生产工艺流程建模方法，其特征在于：在整段制程备份时，基于所述队列时间设定模块针对同一队列起始点在原流程及新流程中各设置一个终止点，当产品经过其中一个终止点，另一个终止点的队列计时也会自动取消。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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