CN1156898A - 用于半导体芯片的成批处理装置的工件供给方法和装置 - Google Patents

Abstract

半导体芯片的成批处理的工件供给方法和装置，其中能优先处理具有较急交付日期的工件。分批控制部分的处理结束时间计算部分响应来自成批处理装置的处理开始报告查阅过去记录文件，以预测处理结束时间。工件取出部分查阅工序管理文件，以取出可以在预测的处理结束时间或之前到达成批处理装置的工件。分批部分指定取出的工件为分批对象，将其分为一批，并指定其中具有最高优先级的工件为该批的首位工件。运输部分集中地将该批工件运输至成批处理装置。

Description

用于半导体芯片的成批处理装置 的工件供给方法和装置

本发明一般地涉及用于处理半导体芯片的扩散装置，化学汽相沉积(CVD)装置或类似装置，更具体地说，涉及工件以批供给成批处理装置从而由成批处理装置成批地处理的供给方法和供给装置。

在半导体芯片处理时，将例如芯片的工件分批的操作通常由操作人员进行。具体地说，操作人员从运到成批处理装置的若干工件中挑选处理条件相同的那些工件，操作人员将预定数量的这种工件依次序放好，构成一批，再送至成批处理装置。上述的常规的工件供给方法具有如下所述的问题。具体地说，因为选择工件构成一批是根据操作人员的决定这样一种方式进行的，所以，有可能作出错误的决定，例如，产生经过与所要求的处理不同的工艺处理的不合格产品。加之，操作人员必须在看清工件的优先级后才能构成一批，其负担很重，要操作人员参与也妨碍节省劳力。此外，随着要处理的芯片的尺寸增大，可以为生产线准备好的工件量却减少，因此，成批处理装置不能以预定数量工件构成一批。即使装置的运行率已达到目标速率，但不能达到目标的处理量，并且堆放数量减少。

为了消除常规工件供给方法的上述问题，在日本专利公开申请No.Heisei 3-236213中已经建议一种成批供给方法，它显示改进的分批效率和容许操作自动化。

具体地说，根据在上述文件中公开的成批供给方法，决定要分为一批的工件形成量，预先了解各个工件处理的送入情况，处理条件，处理时间和优先次序，而将具有相同处理条件的那些工件放入优先级的递降次序。然后，假如现有工件数量等于形成量，它们就构成一批供给，而假如现有工件数量不到形成量，那么根据依据送入情况预测的工件到达时间，处理时间和优先次序决定是否应该等待构成一批的全部工件到达，并根据决定的结果，供给成批处理装置的一批是由等于或小于形成量的工件量构成的。

然而，上述常规成批供给方法具有如下所述的待解决的问题。

具体地说，第一个问题在于：有时遇到有些工件交付日期很急，即这些工件具有较高的优先级或几个优先级，但却在其他工件之后处理，没有优先处理，造成不能在交付日期或在交付日期之前交付产品。

其原因在于，当等于预定形成量的工件量已为成批处理装置备好时，因为一批仅仅由当前为成批处理装置准备的工件构成，所以，在准备好的工件实际被成批处理装置处理之前，即使有比已准备好为一批的工件更高优先级或几个优先级的工件，所述具有更高优先级的工件也只能留下，在下次形成一批之前不能供给。

上述常规成批供给方法待解决的第二个问题在于：假如构成一批的工件就按照原样由成批处理装置处理，那么可能从工件产生不合格的产品。

其原因在于，尽管现有的工件量不等于形成量，要预测工件到达时间，和决定是否应该等待这到达时间来构成一批，假如应该等待这到达时间构成一批，作出这个决定因为它没有考虑在不同工序之间存在时间限制，而假如这种时间限制的存在不加以考虑的话，那么可能产生不合格产品。

本发明的目的是提供一种用于半导体芯片成批处理装置的工件供给方法和装置，其中具有较急交付日期的工件能优先处理。

本发明的另一目的是提供一种用于半导体芯片成批处理装置的工件供给方法和装置，其中在各个工序的处理在为此决定的有限制的可允许时间内进行。

为了达到上述目的，根据本发明的一个方法，提供一种半导体芯片成批处理装置的工件供给方法，用于将要经成批处理装置和预成批处理装置处理的已备好的若干工件分为一批，并集中地将该批工件供给成批处理装置，它包括以下步骤：根据来自成批处理装置的处理起始报告预测处理结束装置；指定符合工件可以在预测处理结束时间时或以前到达成批处理装置，并可以作分批对象经成批处理装置处理的条件的那些工件；将这些指定的工件这样分为一批，这些工件中心须首先处理的其中一个工件放在该批的首位；将构成一批的全部工件在成批处理装置的一个循环处理快结束时供给成批处理装置。

处理结束时间的预测最好通过查阅存储过去结果的一个文件进行(所决定的处理结束时间要考虑各个工件的处理时间和在预成批处理装置中备料时间，到成批处理时运输时间等等)。

在所指定的工件被暂时分为一批之后，最好确认为处理该批所需要的最大可容许时间，并假如有足够时间可利用的话，那么，在该时间内可以到达成批处理装置的那些工件作为分批对象被加入、再利用加入的这些工件构成一个新批。

最好，这样设计所述半导体芯片成批处理装置的工件供给方法，即，假如对于从工件经预成批处理装置处理结束的时刻至工件经成批处理装置处理开始的时刻之间的时间间隔有时间限制的话，那么，这样控制运输装置和预成批处理装置，使得预成批处理装置响应成批处理装置的请求而开始对为预成批处理装置准备的工件进行处理。

根据本发明的另一方面，提供一种半导体芯片成批处理装置的工件供给装置，用于将要经成批处理装置和预成批处理装置处理的已备好的若干工件分为一批，并集中地将该批工件供给成批处理装置，它包括：处理结束时间计算装置，用于响应来自成批处理装置的处理开始报告而查阅过去记录文件，以预测处理结束时间；工件取出装置，用于查阅工艺管理文件，以取出可以在由处理结束时间计算装置预测的处理结束时间或在此之前到达成批处理装置的那些工件；分批装置，用于指定由工件取出装置取出的工件作为分批对象，将这些工件这样分为一批，使得具有最高优先级的其中一个工件被指定为该批的首位工件；以及运输装置，用于将由分批装置分为一批的工件集中地运输给成批处理装置。

所述半导体芯片成批处理装置的工件供给装置最好还包括处理情况监测装置，用于监测处理情况，并且，所述分批装置首先暂时地把工件分成一批，然后向处理情况监测装置询问为处理该批工件所需要的最大可容许时间，假如有足够时间可利用的话，那么，分批装置将可以在该时间内到达成批处理装置的那些工件作为分批对象加上，再利用所述加上的工件构成一个新批。

在上述常规成批供给方法中，假如为成批处理装置备好的工件量等于预定的批形成量、那么，一批仅仅由为成批处理装置备好的工件构成，并且，由成批处理装置处理。然而，在本发明的工件供给方法和装置中，不管为成批处理装置备好的工件量是否等于预定批形成量，那些可以在成批处理装置的处理结束时间或在之前到达成批处理装置的为成批处理装置准备的和为其他前面的工序准备的工件全部无误地被指定为分批成象。因此，运用本发明的工件供给方法和装置，可以减小或消除具有较急交付日期的工件却在交付日期不太急的工件之后处理的可能的缺点。

而且，上述常规成批供给方法不去判明不同工序之间可允许限制时间。然而，运用本发明的工件供给方法，它是这样设计的，即，假如在工件由预成批处理装置处理的结束时刻之后到工件由成批处理装置处理的另一开始时刻之间的时间间隔有时间限制的话，那么，这样控制运输装置和预成批处理装置，使得预成批处理装置响应来自成批处理装置的请求而开始对为成批处理装置准备的工件进行处理。假如这种可容许的限制时间存在的话，那么，预成批处理装置不单独地进行其处理，而是与成批处理时间协同地进行处理。因此，可以严格地遵守可容许的限制时间。例如，成批处理装置进行半导体芯片的扩散处理，而预成批处理装置在为半导体芯片扩散处理之前进行清洗处理，假如在清洗处理之后还要等很长时间，那么经清洗洁净的半导体芯片表面又会受污染，在这情况下扩散处理可能受到不利影响。运用本发明的工件供给方法，因为半导体芯片经清洗后到扩散处理开始可以控制在为此决定的可容许限制时间内，就不会发生上述缺点。

总之，本发明的工件供给方法和工件供给装置得以改进，其特征在于：即使一批可以仅仅由为成批成处理装置准备的那些工件构成，为诸如预成批处理装置工序的前面的工序准备的其他工件也被指定为分批对象，因此，其优点在于各个工件的处理按优先次序进行，工件的交付日期可以严格地遵守。这是因为，当构成一批时，不是先考虑批形成量，而是在取出可以被构成一批的所有批号后按优先级的递降次序决定分为一批的工件。

本发明的工件供给方法和工件供给装置还在以下方面得以改进。考虑工件在经预成批处理装置处理后到由成批处理装置开始处理之间的时间限制，因此，其优点在于可以达到防止不合格产品产生，以及抑制重新构造的干扰，可以实现按计划组织生产。其理由是假如工件由预成批处理装置进行处理，会产生一个时间限制，工件由预成批处理装置处理不是单独地进行，而是响应成批处理装置的请求而进行的。

本发明的上述和其他目的、特征和优点将在以下结合附图的说明和所附权利要求书中更清楚地看到，附图中相同元件或部件标以相同标号。

图1是表示应用本发明的供给装置的控制系统的方块图；

图2是表示由图1的控制系统控制的运输系统和处理系统的方块图；和

图3和4是说明图1供给装置的分批控制部分的操作原理的流程图。

图1和2表示应用本发明的供给装置，具体地说，图1表示供给装置的控制系统，而图2表示由图1的控制系统控制的运输系统和处理系统。要注意图1和2中每个实线箭头标志指示信息流动，而每个空心箭头标志指示一批号流动。

先看图2，若干成批处理装置1和1a中的每一个是这样设计的，使得能同时处理若干组工件，每组工件包括若干半导体芯片(未图示)。在由成批处理装置1和1a成批处理之前，半导体芯片要受到若干预成批处理装置5和5a的预先处理。在这些装置之间，半导体芯片由若干工序内运输装置2和2a，工序之前运输装置4和若干缓冲器3和3a运输。在每个容器内(未图示)容纳若干半导体芯片并且以批为单位运输。

现在看图1，所示的控制系统包括分批控制部分6、处理情况监测部分7，批号过去记录管理文件8，批号工序管理文件9和装置管理文件上10。分批控制部分6包括处理结束时间计算部分11，工件取出部分12和分批部分13。处理结束时间计算部分11根据成批处理装置1或1a的开始报告查阅批号过去记录管理文件8，并根据批号过去记录管理文件8的过去记录预测成批处理装置1或1a的处理结束时间。工件取出部分根据批号工序管理文件9取出在所预测的处理结束时间到来之前可能到达成批处理装置1或1a并被成批处理装置1或1a处理的一批号或几批号。要注意对于到达成批处理装置的每批号所需要的时间是由工件取出部分12查阅批号过去记录管理文件8和批号工序管理文件9而从过去结果检测的。

然后，分批控制部分6的分批部分13决定这样取出的几个批号全部为分批对象，将具有最高优先级的其中一个批号和可以与这一批号一起处理的一个批号或几个批号依次序放好，并将如此依次放好的几个批号构成一临时批。此后，分批部分13向处理情况监测部分7询问用于处理该批的最大可容许时间，并假如有足够时间可利用，那么，再由工件取出部分12取出可以到达成批处理装置1或1a并被其处理的一个或几个批号。之后，加入或调入已产生的批号数，从而决定分批的批号。

此后，分批控制部分6查阅批号工序管理文件9和装置管理文件10，以检测这样决定的分批批号是否包括在由预成批处理装置5和5a处理后一固定时间内必须由成批处理装置进行处理的一个批号，和假如这种批号存在，对该批号发出处理开始指令。构成一批的批号被集中在缓冲器3，并且在成批处理装置1或1a结束处理时间时供给成批处理装置1或1a。

接着，参阅图3和4所示的流程图说明依照本发明的成批供给程序。要注意在图3和4中每个实线箭头标志指示信息的流动。

首先，成批处理装置1或1a在其开始处理时向分批控制部分6通知处理开始报告(步骤S1)。分批控制部分6的处理结束时间计算部分11响应处理开始报告，查阅批号过去记录管理文件，从批号过去记录管理文件8的过去记录决定成批处理所需要的时间(步骤2)，并将所得到的处理结束时间置入“时间”变量(步骤3)。进而，处理结束时间计算部分11将“1”置入“计数”变量(步骤4)。此后，分批控制部分6的工件取出部分12取出在所决定的处理结束时间或在之前可以到达成批处理装置1并被其处理的那些批号，这些批号不仅来自在缓冲器3，工序之间运输装置4，缓冲器3a，工序内运输装置2a和预成批处理装置5和5a中存在的所有批号，而且来自根据批号工序管理文件9在所有其他生产装置中存在的所有批号(步骤5)。要注意为到达成批处理装置1的各个批号所需要的时间是由分批控制部分6查阅批号过去记录管理文件8和批号工序管理文件9决定的，并从这些文件过去结果加上为预成批处理装置5和5a和其他生产装置所需的的准备时间和处理时间，和运输所需的的运输时间，从这些时间推断，是否有批号可以在处理结束时间或在之前到达。而且，通过查阅批号工序管理文件9决定处理是否可能。

此后，分批控制部分6的分批部分13指定这样取出的所有批号为分批对象，并将具有最高优先级的一个批号和可以与该批号一起处理的一个或几个批号按次序放好，构成一个临时批(步骤S6和S7)。然后，分批部分13向处理情况监测部分7询问为处理该临时批所需要的最大可容许时间，将询问答复置入“时间”变量(步骤S8)，和将“2”置入“计数”变量(步骤S9)。假如有足够的时间可利用，那么，由工件取出部分12取出可以到达成批处理装置1并被其处理的一个或几个批号(步骤S5)，从这些取出的批号中检测可以与临时批的批号一起处理的那些批号(步骤S10)。

假如检测到可以一起处理的这种批号，那么，假如临时批的批号数不到成批处理装置1的批形成量，新找出的这些批号被加入临时批的批号中，由所述结果的批号构成一个新批(从步骤S12经过步骤S13到步骤S16)。

另一方面，假如临时批的批号满足成批处理装置1或1a的批形成量，那么，假如某些批号具有比临时批的批号有更高的优先级或几个优先级，将它们与具有较低优先级的批号调换。重新构成一个新批(从步骤S12经过步骤S14和S15到步骤S16)。

假如在步骤S10没有检测到可以一起处理的批号，那么，仅仅由临时批的批号确定一批(步骤S11或S16)。或者，假如检测到可以一起处理的一个或几个批号，但这一个或几个批号具有较低优先级，或临时批的批号数满足批形成量，那么，类似地仅仅由临时批的批号构成一批(从步骤S11经过步骤S12和S14到步骤16)。

此后，分批控制部分6查阅批号工序管理文件9和装置管理文件10，检测这样构成的批的批号(步骤S16)是否包括必须在由预成批处理装置5或5a预处理结束后一固定时间间隔内由成批处理装置1或1a进行处理的批号。假如检测到这种批号，那么，分批控制部分6这样指令工序内运输装置2a和预成批处理装置5或5a，使得该批号可以在固定的时间间隔内由成批处理装置1或1a处理(从步骤S17到步骤S18)。

决定构成一批的批号集中在缓冲器3，再在成批处理装置1或1a的一个循环处理结束时同时供给成批处理装置1或1a(从步骤S19至步骤S20)。

至此已完整地描述了本发明，对本专业的普通技术人员来说，显然，可以对此作出许多变化和修改，而不偏离本文提出的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种半导体芯片的成批处理装置的工件供给方法，用于将准备由所述成批处理装置和预成批处理装置处理的若干工件分为一批，并集中地将该批工件供给所述成批处理装置，其特征在于包括以下步骤：

响应来自所述成批处理装置的处理开始报告而预测处理结束时间，

指定可以在预测的处理结束时间或在此以前到达所述成批处理装置和可以由所述成批处理装置处理的那些工件为分批对象，

将指定的工作构成一批，使得在工件中必须首先被处理的那些工件中的一个位于该批的首位，和

当所述成批处理装置的一个循环处理结束时同时将构成一批的全部工件供给所述成批处理装置。

2.依照权利要求1规定的一种半导体芯片的成批处理装置的工件供给方法，其特征在于：通过查阅存储过去结果的文件而进行处理结束时间的预测。

3.依照权利要求1规定的一种半导体芯片的成批处理装置的工件供给方法，其特征在于：在指定的工件暂时构成一批后，确定为处理该批所需要的最大可容许时间、和假如有足够时间可利用，那么，在该时间内可以到达所述成批处理装置的那些工件为分批对象加入，并且所述加入的工件也被利用来构成新批。

4.依照权利要求1规定的一种半导体芯片的成批处理装置的工件供给方法，其特征在于：假如在工件经所述预成批处理装置处理的结束时刻后到工件经所述成批处理装置处理的开始时刻之间时间间隔存在时间限制的话，那么，这样控制运输装置和所述预成批处理装置，使得所述预成批处理装置响应来自所述成批处理装置的请求开始处理为所述预成批处理装置准备的工件。

5.一种半导体芯片的成批处理装置的工件供给装置，用于将准备由所述成批处理装置和预成批处理装置处理的若干工件分为一批，并集中地将该批工件供给所述成批处理装置，其特征在于包括：

处理结束时间计算装置，用于响应来自所述成批处理装置的处理开始报告查阅过去记录文件，以预测处理结束时间，

工件取出装置，用于查阅工序管理文件，以取出可以在由所述处理结束时间计算装置预测的处理结束时间或之前到达所述成批处理装置的那些工件，

分批装置，用于指定由所述工件取出装置取出的工件为分批对象，将所述工件这样分为一批，使得具有最高优先级的那些工件中的一个被指定为该批的首位工件，和

运输装置，用于将由所述分批装置构成一批的工件集中地运输至所述批处理装置。

6.依照权利要求5规定的一种半导体芯片的成批处理装置的工件供给装置，其特征在于还包括处理情况监测装置，用于监测处理情况，以及所述分批装置首先暂时地构成一批，然后向所述处理情况监测装置询问为处理该批所需要的最大可容许时间，而假如有足够时间可利用的话，那么，所述分批装置将可以在该时间内到达所述成批处理装置的那些工件作为分批对象加入，并且所述加入的工件也被利用来构成一个新批。

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