CN110895733B - 生产调度方法及装置、半导体处理设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产调度方法及装置、半导体处理设备、存储介质。包括：S110、接收用户输入的若干个工艺任务：S120、计算当前工艺任务的调度序列；S130、执行当前工艺任务的调度序列；S140、判断当前工艺任务中是否还有硅片未开始执行调度序列，若是，返回执行S130，若否，执行S150；S150、基于当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；S160、继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列。在执行任务的过程中，可以简化调度运算，保证平台调度执行顺畅。能够有效提高工艺腔室的利用率，提高工艺产能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种生产调度方法、一种生产调度装置、一种半导体处理设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
当前集成电路制造工艺依然采用硅晶圆作为原料，由于硅(或者多晶硅)在大气环境中会被氧化生成氧化硅或氮化硅等物质，在某些金属沉积工艺中，生成的薄膜与硅衬底直接接触，如果衬底表面有一层氧化硅和氮化硅会增加电阻率，影响集成电路的性能，因此在镀膜前期应除去硅化物。
在IC电路制造工序中，越来越多的工艺腔室将集成在同一个传输平台。在保证工艺技术的同时，完成了工艺流程整合，并且提高生产产能。工艺平台不仅可集成多个不同工艺腔室，并且同一工艺流程中将反复进入同一腔室。此工艺流程将对平台生产调度提出更高要求，软件控制既要满足工艺流程顺利进行，同时要提高生产产能。
相关技术中，有的生产调度采用串行模式，即必须在上一个工艺任务执行完全结束后再开始执行下一工艺任务。该模式必然降低了工艺平台产能。
此外，还有的生产调度采用管道模式，即基于搜索优化算法进行调度，该调度方式在多个工艺任务定义时，工艺执行前开始最优路径搜索。但是随着工艺模块数量的增加，计算复杂程度几何倍递增，控制系统因此出现计算失败的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种生产调度方法、一种生产调度装置、一种半导体处理设备以及一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种生产调度方法，包括：
步骤S110、接收用户输入的若干个工艺任务，每个所述工艺任务均包括执行若干数量待工艺硅片的工艺流程；
步骤S120、计算当前工艺任务的调度序列，所述调度序列为所述当前工艺任务中的全部待工艺硅片执行工艺流程时的最佳工艺路径集合；
步骤S130、执行所述当前工艺任务的调度序列；
步骤S140、判断所述当前工艺任务中是否还有所述待工艺硅片未开始执行调度序列，若是，返回执行步骤S130，若否，执行步骤S150；
步骤S150、基于所述当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；
步骤S160、继续执行所述当前工艺任务的调度序列，并同时执行所述下一个工艺任务的调度序列；
其中，在所述当前工艺任务的调度序列执行完毕，所述下一个工艺任务转变形成为下一循环的所述当前工艺任务，重复执行步骤S130至步骤S160，直至所述若干个工艺任务全部执行完毕。
可选地，步骤S110具体包括：
根据所述当前工艺任务的所述工艺流程和所述待工艺硅片的数量，计算得到所述当前工艺任务的调度序列。
可选地，所述工艺流程包括依次进行的下述工艺步骤：
步骤S1、大气机械手从片盒取出所述待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室；
步骤S2、真空机械手从所述预抽真空腔室取出所述待工艺硅片，并将其依次放置到各工艺腔室内；
步骤S3、真空机械手将完成工艺的硅片取出，并将其放置到所述预抽真空腔室；
步骤S4、大气机械手从所述预抽真空腔室取出完成工艺的硅片，并将其重新装载至所述片盒内。
可选地，每当所述待工艺硅片完成步骤S1时，执行步骤S140。
本发明的第二方面，提供了一种生产调度装置，包括：
接收模块，用于接收用户输入的若干个工艺任务，每个所述工艺任务均包括执行若干数量待工艺硅片的工艺流程：
计算模块，用于计算当前工艺任务的调度序列，所述调度序列为所述当前工艺任务中的全部待工艺硅片执行工艺流程时的最佳工艺路径集合；
执行模块，用于执行所述当前工艺任务的调度序列；
判断模块，用于判断所述当前工艺任务中是否还有所述待工艺硅片未开始执行调度序列，并在判定为否时，向所述计算模块发送计算信号；
所述计算模块，还用于在接收到所述计算信号时，根据所述当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；
所述执行模块，还用于继续执行所述当前工艺任务中的调度序列，并同时执行所述下一个工艺任务的调度序列；
转变模块，用于在所述当前工艺任务的调度序列执行完毕，将所述下一个工艺任务转变形成为下一循环的所述当前工艺任务，直至所述若干个工艺任务全部执行完毕。
可选地，所述计算模块，还用于：
根据所述当前工艺任务的所述工艺流程和所述待工艺硅片的数量，计算得到所述当前工艺任务的调度序列。
可选地，所述生产调度装置还包括控制模块，所述控制模块用于控制大气机械手和真空机械手依次执行下述动作：
控制所述大气机械手从片盒取出所述待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室；
控制所述真空机械手从所述预抽真空腔室取出所述待工艺硅片，并将其依次放置到各工艺腔室内；
控制所述真空机械手将完成工艺的硅片取出，并将其放置到所述预抽真空腔室；
控制所述大气机械手从所述预抽真空腔室取出完成工艺的硅片，并将其重新装载至所述片盒内。
可选地，所述判断模块，用于在所述控制模块控制所述大气机械手从片盒取出所述待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室之后，判断所述当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列。
本发明的第三方面，提供了一种半导体处理设备，所述半导体处理设备包括前文记载的所述的生产调度装置。
本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前文记载的所述的生产调度方法的步骤。
本发明的生产调度方法、生产调度装置、半导体处理设备以及计算机可读存储介质。其可以同时接收用户输入的若干个工艺任务，在执行任务的过程中，仅计算当前工艺任务的调度序列，不需要同时计算每个工艺任务的调度序列，从而可以简化调度运算，保证平台调度执行顺畅。在依次执行当前工艺任务的调度序列时，通过判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，若不存在时，则基于该当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列，之后，继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列，这样，相同的时间点，可以有当前任务的硅片(最后一个硅片)和下一个工艺任务的硅片同时出现在工艺平台内，能够有效提高工艺腔室的利用率，提高工艺产能。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明第一实施例中生产调度方法的工艺流程图；
图2为为本发明第二实施例中工艺平台的结构示意图；
图3为本发明第三实施例中生产调度装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明的第一方面，涉及一种生产调度方法S100，包括：
S110、接收用户输入的若干个工艺任务，每个工艺任务均包括执行若干数量待工艺硅片的工艺流程：
S120、计算当前工艺任务的调度序列，该调度序列为当前工艺任务中的全部待工艺硅片执行工艺流程时的最佳工艺路径集合；
S130、执行当前工艺任务的调度序列；
S140、判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，若是，返回执行步骤S130，若否，执行步骤S150；
S150、基于当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；
S160、继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列；
其中，在当前工艺任务的调度序列执行完毕，下一个工艺任务转变形成下一循环的当前工艺任务，重复执行步骤S130至步骤S160，直至若干个工艺任务全部执行完毕。
本实施例的生产调度方法S100，其可以同时接收用户输入的若干个工艺任务，在执行任务的过程中，仅计算当前工艺任务的调度序列，不需要同时计算每个工艺任务的调度序列，从而可以简化调度运算，保证平台调度执行顺畅。本实施例的生产调度方法S100，在执行当前工艺任务的调度序列时，通过判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，若不存在时，则基于该当前工艺任务中的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列，之后，继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列，这样，相同的时间点，可以有当前任务的硅片(最后一个硅片)和下一个工艺任务的硅片同时出现在工艺平台内，能够有效提高工艺腔室的利用率，提高工艺产能。
可选地，步骤S110具体包括：
根据当前工艺任务的工艺流程和待工艺硅片的数量，计算得到当前工艺任务的调度序列。
本实施例的生产调度方法S100，其可以根据当前工艺任务的工艺流程和待工艺硅片的数量，计算得出每个待工艺硅片的最佳路径，从而可以形成当前工艺任务的调度序列，这样，后续在按照调度序列执行时，可以有效提高产能。
可选地，上述工艺流程包括依次进行的下述工艺步骤：
步骤S1、大气机械手从片盒取出待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室；
步骤S2、真空机械手从预抽真空腔室取出待工艺硅片，并将其依次放置到各工艺腔室内；
步骤S3、真空机械手将完成工艺的硅片取出，并将其放置到预抽真空腔室；
步骤S4、大气机械手从预抽真空腔室取出完成工艺的硅片，并将其重新装载至片盒内。
可选地，每当待工艺硅片完成步骤S1时，执行步骤S140。
下文以待工艺硅片进行电容器件成膜为例进行说明，一般地，电容结构分为上、下电极和介质层。电容的上电极结构为TiN/W/TiN，电介质层为Al2O3，下电极为TiN/W/TiN。其制备流程为PVD TiN→PVD W→PVD TiN→ALD Al2O3→PVD TiN→PVD W→PVD TiN。
具体地，实现电容器件成膜结构的工艺平台，如图2所示，工艺平台包括一个装载腔1，一个大气机械手2，两个预抽真空腔室31、32，两个真空机械手41、42，四个工艺腔室51、52、53、54，其中，工艺腔室51进行PVD TiN工艺，工艺腔室52进行PVD W工艺，工艺腔室53进行ALD Al2O3工艺，工艺腔室54进行ALD Al2O3工艺。
假设生产调度方法包括两个工艺任务，分别为第一工艺任务和第二工艺任务，第一工艺任务包括第一待工艺硅片和第二待工艺硅片，第二工艺任务包括第三待工艺硅片和第四待工艺硅片，每个待工艺硅片的工艺流程均包括上述步骤S1至步骤S4。
具体地，根据第一工艺任务的工艺流程PVD TiN→PVD W→PVD TiN→ALD Al2O3→PVD TiN→PVD W→PVD TiN以及第一工艺任务待工艺的硅片数量(两个)，计算得到第一待工艺硅片的最佳工艺路径：装载腔1→大气机械手2→预抽真空腔室31→真空机械手41→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→工艺腔室53→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→预抽真空腔室32→大气机械手2→装载腔1。第二待工艺硅片的最佳工艺路径：装载腔1→大气机械手2→预抽真空腔室31→真空机械手41→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→工艺腔室54→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→预抽真空腔室32→大气机械手2→装载腔1。显然，第二待工艺硅片与第一待工艺硅片不同的地方在于，第二待工艺硅片可以充分利用闲置的工艺腔室54(其与工艺腔室53所进行的工艺相同)，以便提高设备产能。
此外，当第一工艺任务的第二待工艺硅片被大气机械手2装载至预抽真空腔室31时，此时经过判断，第一工艺任务不存在未开始执行工艺的硅片，此时，第二工艺任务的第三待工艺硅片根据第二待工艺硅片的最佳路径确定其自己的最佳工作路径，例如，第三待工艺硅片的最佳工艺路径可以为：装载腔1→大气机械手2→预抽真空腔室31→真空机械手41→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→工艺腔室53→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→预抽真空腔室32→大气机械手2→装载腔1。相应地，第四待工艺硅片的最佳工作路径为：装载腔1→大气机械手2→预抽真空腔室31→真空机械手41→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→工艺腔室54→工艺腔室51→工艺腔室52→工艺腔室51→预抽真空腔室32→大气机械手2→装载腔1。
本发明的第二方面，如图3所示，提供了一种生产调度装置100，该装置可以适用于前文记载的生产调度方法S100，下文中未提及的相关内容具体可以参考前文相关记载，在此不作赘述。生产调度装置100包括：
接收模块110，用于接收用户输入的若干个工艺任务，每个工艺任务均包括执行若干数量待工艺硅片的工艺流程：
计算模块120，用于计算当前工艺任务的调度序列，该调度序列为当前工艺任务中的全部待工艺硅片执行工艺流程时的最佳工艺路径集合；
执行模块130，用于执行当前工艺任务的调度序列；
判断模块140，用于判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，并在判定为否时，向计算模块发送计算信号；
计算模块150，还用于在接收到计算信号时，根据当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；
执行模块130，还用于继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列；
转变模块160，用于在当前工艺任务的调度序列执行完毕，将下一个工艺任务转变形成为下一循环的当前工艺任务，直至若干个工艺任务全部执行完毕。
本实施例的生产调度装置100，其可以同时接收用户输入的若干个工艺任务，在执行任务的过程中，仅计算当前工艺任务的调度序列，不需要同时计算每个工艺任务的调度序列，从而可以简化调度运算，保证平台调度执行顺畅。本实施例的生产调度装置100，在执行当前工艺任务的调度序列时，通过判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，若不存在时，则基于该当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列，之后，继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列，这样，相同的时间点，可以有当前任务的硅片(最后一个硅片)和下一个工艺任务的硅片同时出现在工艺平台内，能够有效提高工艺腔室的利用率，提高工艺产能。
可选地，计算模块120，还用于：
根据当前工艺任务的工艺流程和待工艺硅片的数量，计算得到当前工艺任务的调度序列。
可选地，如2和图3所示，生产调度装置100还包括控制模块170，控制模块170用于控制大气机械手2和真空机械手41、42依次执行下述动作：
控制大气机械手2从片盒取出待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室31；
控制真空机械手41或42从预抽真空腔室31取出待工艺硅片，并将其依次放置到各工艺腔室51或52或53或54内；
控制真空机械手41或42将完成工艺的硅片取出，并将其放置到预抽真空腔室32；
控制大气机械手2从预抽真空腔室32取出完成工艺的硅片，并将其重新装载至片盒内。
可选地，如图2和图3所示，判断模块140，用于在控制模块170控制大气机械手2从片盒取出待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室31之后，判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列。
本发明的第三方面，提供了一种半导体处理设备，半导体处理设备包括前文记载的生产调度装置。
本实施例的半导体处理设备，具有前文记载的生产调度装置100，其可以同时接收用户输入的若干个工艺任务，在执行任务的过程中，仅计算当前工艺任务的调度序列，不需要同时计算每个工艺任务的调度序列，从而可以简化调度运算，保证平台调度执行顺畅。在依次执行当前工艺任务的调度序列时，通过判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，若不存在时，则基于该当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列，之后，继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列，这样，相同的时间点，可以有当前任务的硅片(最后一个硅片)和下一个工艺任务的硅片同时出现在工艺平台内，能够有效提高工艺腔室的利用率，提高工艺产能。
本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前文记载的生产调度方法的步骤。
本实施例的计算机可读存储介质，其所存储的计算机程序在被处理器执行时，可以执行前文记载的生产调度方法S100，其可以同时接收用户输入的若干个工艺任务，在执行任务的过程中，仅计算当前工艺任务的调度序列，不需要同时计算每个工艺任务的调度序列，从而可以简化调度运算，保证平台调度执行顺畅。在依次执行当前工艺任务的调度序列时，通过判断当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列，若不存在时，则基于该当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列，之后，继续执行当前工艺任务的调度序列，并同时执行下一个工艺任务的调度序列，这样，相同的时间点，可以有当前任务的硅片(最后一个硅片)和下一个工艺任务的硅片同时出现在工艺平台内，能够有效提高工艺腔室的利用率，提高工艺产能。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种生产调度方法，其特征在于，包括：
步骤S110、接收用户输入的若干个工艺任务，每个所述工艺任务均包括执行若干数量待工艺硅片的工艺流程；
步骤S120、计算当前工艺任务的调度序列，所述调度序列为所述当前工艺任务中的全部待工艺硅片执行工艺流程时的最佳工艺路径集合；
步骤S130、执行所述当前工艺任务的调度序列；
步骤S140、判断所述当前工艺任务中是否还有所述待工艺硅片未开始执行调度序列，若是，返回执行步骤S130，若否，执行步骤S150；
步骤S150、基于所述当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；
步骤S160、继续执行所述当前工艺任务的调度序列，并同时执行所述下一个工艺任务的调度序列；
其中，在所述当前工艺任务的调度序列执行完毕，所述下一个工艺任务转变形成为下一循环的所述当前工艺任务，重复执行步骤S130至步骤S160，直至所述若干个工艺任务全部执行完毕。
2.根据权利要求1所述的生产调度方法，其特征在于，步骤S120具体包括：
根据所述当前工艺任务的所述工艺流程和所述待工艺硅片的数量，计算得到所述当前工艺任务的调度序列。
3.根据权利要求1或2所述的生产调度方法，其特征在于，所述工艺流程包括依次进行的下述工艺步骤：
步骤S1、大气机械手从片盒取出所述待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室；
步骤S2、真空机械手从所述预抽真空腔室取出所述待工艺硅片，并将其依次放置到各工艺腔室内；
步骤S3、真空机械手将完成工艺的硅片取出，并将其放置到预抽真空腔室；
步骤S4、大气机械手从所述预抽真空腔室取出完成工艺的硅片，并将其重新装载至所述片盒内。
4.根据权利要求3所述的生产调度方法，其特征在于，每当所述待工艺硅片完成步骤S1时，执行步骤S140。
5.一种生产调度装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收用户输入的若干个工艺任务，每个所述工艺任务均包括执行若干数量待工艺硅片的工艺流程；
计算模块，用于计算当前工艺任务的调度序列，所述调度序列为所述当前工艺任务中的全部待工艺硅片执行工艺流程时的最佳工艺路径集合；
执行模块，用于执行所述当前工艺任务的调度序列；
判断模块，用于判断所述当前工艺任务中是否还有所述待工艺硅片未开始执行调度序列，并在判定为否时，向所述计算模块发送计算信号；
所述计算模块，还用于在接收到所述计算信号时，根据所述当前工艺任务的调度序列，计算下一个工艺任务的调度序列；
所述执行模块，还用于继续执行所述当前工艺任务中的调度序列，并同时执行所述下一个工艺任务的调度序列；
转变模块，用于在所述当前工艺任务的调度序列执行完毕，将所述下一个工艺任务转变形成为下一循环的所述当前工艺任务，直至所述若干个工艺任务全部执行完毕。
6.根据权利要求5所述的生产调度装置，其特征在于，所述计算模块，还用于：
根据所述当前工艺任务的所述工艺流程和所述待工艺硅片的数量，计算得到所述当前工艺任务的调度序列。
7.根据权利要求5或6所述的生产调度装置，其特征在于，所述生产调度装置还包括控制模块，所述控制模块用于控制大气机械手和真空机械手依次执行下述动作：
控制所述大气机械手从片盒取出所述待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室；
控制所述真空机械手从所述预抽真空腔室取出所述待工艺硅片，并将其依次放置到各工艺腔室内；
控制所述真空机械手将完成工艺的硅片取出，并将其放置到预抽真空腔室；
控制所述大气机械手从所述预抽真空腔室取出完成工艺的硅片，并将其重新装载至所述片盒内。
8.根据权利要求7所述的生产调度装置，其特征在于，所述判断模块，用于在所述控制模块控制所述大气机械手从片盒取出所述待工艺硅片，并将其装载至预抽真空腔室之后，判断所述当前工艺任务中是否还有待工艺硅片未开始执行调度序列。
9.一种半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备包括权利要求5至8中任意一项所述的生产调度装置。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任意一项所述的生产调度方法的步骤。
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