CN116230595A - 一种半导体设备综合效率的监测装置及监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体设备综合效率的监测装置及监测方法，该装置包括机台加工周期计算模块，用于在一批晶圆中，收集每一片晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间，并根据每一片晶圆对应的传入时间和传出时间，计算机台加工一片晶圆的机台加工周期；理论加工周期计算模块，用于根据预设离群阈值对机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期；设备综合效率计算模块，用于在达到预设负荷时间后，获取多个相同机台上晶圆经加工后的合格品数量；以及设备综合效率数据监测模块，用于根据理论加工周期、负荷时间和合格品数量，计算多个相同机台的设备综合效率。本发明可提高芯片制造业中设备生产的加工效率。

Description

一种半导体设备综合效率的监测装置及监测方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种半导体设备综合效率的监测装置及监测方法。
背景技术
在半导体芯片的制造加工行业中，OEE（Overall Equipment Effectiveness，设备综合效率）是指在理论加工效率的情况之下，生产有效产品的时间占总时间的比率，并可表示为设备综合效率=合格品数量*理论加工周期/负荷时间。在现有设备综合效率的计算方式中，存在着在lot（一个批次）晶圆样本在连续输送的过程中，加工unit（单元）空闲处于等待的状态，使得机台加工周期的离群值较多。通过定期从数据库中获取生产历史资料进行计算，会导致设备综合效率的计算不准确。因此，存在待改进之处
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半导体生产设备综合效率的监测装置及监测方法，用于解决现有技术中设备综合效率计算不准确的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体设备综合效率的监测装置，包括：
机台加工周期计算模块，用于在一批晶圆中，收集每一片所述晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间，并根据每一片所述晶圆对应的所述传入时间和所述传出时间，计算所述机台加工一片所述晶圆的机台加工周期；
理论加工周期计算模块，用于根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期；
设备综合效率计算模块，用于在达到预设负荷时间后，获取多个相同所述机台上所述晶圆经加工后的合格品数量；以及
设备综合效率数据监测模块，用于根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个相同所述机台的设备综合效率。
在本发明一实施例中，所述机台加工周期计算模块用于计算所述机台加工周期，所述机台加工周期满足：
Figure SMS_1
，其中，T0表示所述机台的所述机台加工周期，Tn表示第n片晶圆在所述机台最后一个单元的传出时间，N表示一批晶圆的数量。
在本发明一实施例中，所述设备综合效率数据监测模块，用于在多个所述机台中，当数值最大的所述设备综合效率与其他数值的所述设备综合效率的差值超过预设效率阈值时，将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失；
所述机台加工周期计算模块，用于根据每一片所述晶圆对应的传入时间和传出时间，计算各个所述单元加工一片所述晶圆的单元加工周期。
在本发明一实施例中，在所述设备综合效率数值最大的机台与所述设备综合效率损失的机台中，所述设备综合效率数据监测模块，用于对于相同所述单元的所述单元加工周期之间的差值大于等于预设周期阈值的，将所述设备综合效率损失的机台所关联的所述单元加工周期，记录为异常加工周期；以及
所述设备综合效率数据监测模块，还用于对于相同所述单元的所述单元加工周期之间的差值小于预设周期阈值的，不记录异常加工周期。
在本发明一实施例中，所述理论加工周期计算模块用于获取理论加工周期，所述理论加工周期T0满足
Figure SMS_2
，其中，/>
Figure SMS_3
表示去掉离群值后其余机台加工周期的平均值，/>
Figure SMS_4
为去掉离群值后其余机台加工周期的平均偏差。
在本发明一实施例中，所述理论加工周期计算模块，用于根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，获取所述机台加工周期；
所述理论加工周期计算模块，还用于判断当所述机台加工周期是最小值时，将所述机台加工周期更新为所述理论加工周期，判断当所述机台加工周期不是最小值时，维持所述理论加工周期。
在本发明一实施例中，所述理论加工周期计算模块，用于获取一台所述机台每批晶圆分别对应的流程标准参数；
所述理论加工周期计算模块，还用于根据预设离群阈值，对所述流程标准参数对应的所述机台加工周期进行分选，以获取流程加工周期，对所述流程加工周期进行计算生成所述机台的理论加工周期，所述理论加工周期T0与所述流程加工周期满足：
Figure SMS_5
，其中lot表示为一批晶圆，p表示晶圆的批次数量，t0表示所述流程加工周期，x0表示晶圆移动量。
本发明还提出一种半导体设备综合效率的监测方法，包括：
在一批晶圆中，收集每一片所述晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间；
根据每一片所述晶圆对应的所述传入时间和所述传出时间，计算所述机台加工一片所述晶圆的机台加工周期；
根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期；
在达到预设负荷时间后，获取多个相同所述机台上所述晶圆经加工后的合格品数量；以及
根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个相同所述机台的设备综合效率。
在本发明一实施例中，所述根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个所述机台的设备综合效率的步骤之后，包括：
在多个所述机台中，当数值最大的所述设备综合效率与其他数值的所述设备综合效率的差值超过预设效率阈值时，将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失；
根据每一片所述晶圆对应的传入时间和传出时间，计算各个所述单元加工一片所述晶圆的单元加工周期。
在本发明一实施例中，所述将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失的步骤之后，包括：
在所述设备综合效率数值最大的机台与所述设备综合效率损失的机台中，比较相同所述单元的所述单元加工周期的差值是否大于等于预设周期阈值；
对于相同所述单元的所述单元加工周期的差值大于等于预设周期阈值的，将所述设备综合效率损失的机台所关联的所述单元加工周期，记录为异常加工周期；以及
对于相同所述单元的所述单元加工周期的差值小于预设周期阈值的，不记录异常加工周期。
如上所述，本发明的一种半导体设备综合效率的监测装置及监测方法，具有以下有益效果：本发明可对半导体设备综合效率进行实时监测，以使得设备综合效率能够稳定高效，以提高芯片制造业中设备生产的加工效率。
附图说明
图1显示为本发明的半导体设备综合效率的监测装置的结构示意图。
图2显示为图1中计算机台加工周期的原理示意图。
图3显示为图1中计算理论加工周期的原理示意图。
图4显示为图1中计算设备综合效率的原理示意图。
图5显示为半导体设备综合效率的监测示意图。
图6显示为半导体设备中机台加工周期与理论加工周期的比较示意图。
图7显示为本发明的半导体设备综合效率的监测方法的一流程示意图。
图8显示为本发明的半导体设备综合效率的监测方法的又一流程示意图。
图9显示为本发明的半导体设备综合效率的监测方法的又一流程示意图。
图10显示为图7中步骤S30的一具体实施流程示意图。
图11显示为图7中步骤S30的又一具体实施流程示意图。
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它优点与功效。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。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
请参阅图1至图11。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1至图11，本发明提供一种半导体设备综合效率的监测装置，可应用在半导体制造业的生产管理工具中，可对半导体设备综合效率进行实时的监测。在设备综合效率（OEE，Overall Equipment Effectiveness）未达到期望数值时，即实际的机台加工时间大于理论加工时间，可通过后续的维护工作，对机台生产周期不达标的原因进行及时的分析和维护。本发明通过对半导体设备综合效率进行实时监测，以使得设备综合效率能够稳定的达到期望数值，以提高芯片制造业中设备生产加工效率。
请参阅图1所示，为本发明一种半导体设备综合效率的监测装置的结构示意图。在半导体设备在对wafer（晶圆）进行加工时，通常采取分批次加工处理。通过对lot（一批次）相同规格、属性材料的晶圆，可进行相同工艺流程的加工处理。半导体设备可包括多个unit（单元），每一单元可对晶圆进行不同工艺流程的加工处理。通过一片晶圆在单元上的传入时间和传出时间，可计算该片晶圆在单元上的时间差，可将一个单元加工一片晶圆的时间记录为单元加工周期，并且可将机台对于一片晶圆的加工时间记录为机台加工周期。
请参阅图1所示，在一些实施例中，一种半导体设备综合效率的监测装置，可包括机台加工周期计算模块101、理论加工周期计算模块102、设备综合效率计算模块103和设备综合效率数据监测模块104。其中，机台加工周期计算模块101的数量可为多个，其中一台机台加工周期计算模块101可与一台机台相关联。即一台机台加工周期计算模块101可对一台机台的机台加工周期和各个单元的单元加工周期进行计算。理论加工周期计算模块102可通过对一批晶圆加工信息，对多台相同机台的机台加工周期进行分选和比较，以计算出多台相同机台的理论加工周期，例如，可以相同类型机台中最佳加工周期为该机型的理论加工周期。设备综合效率计算模块103可通过机台状态历史信息结合各机台负荷时间、合格品数量、理论加工周期，计算各机台OEE。即通过对一个负荷时间下的合格品数量进行统计，以计算出机台的设备综合效率。其中，OEE（Overall Equipment Effectiveness，设备综合效率）可表示为，设备综合效率=合格品数量*理论加工周期/负荷时间。在理论加工周期设定的前提下，为了得出设备综合效率，需要在一个负荷时间下，统计出晶圆的合格品数量。设备综合效率数据监测模块104可实时监测各机台OEE状况，对诊断各机台OEE损失的原因进行分析。例如，设备综合效率数据监测模块104可将多台机台的设备综合效率进行实时的监测，对于不满足生产要求的设备综合效率，可执行报警或者生成日志数据等操作。
请参阅图2所示，为本发明关于图1中机台加工周期计算模块101计算单元加工周期和机台加工周期的理论示意图。在图2中，一个lot（一个批次）晶圆可包括有25片wafer（晶圆），可将25片晶圆分别用w1、w2、……、w25进行表示。例如，对于第一单元而言，w1、w2、……、w25是连续通过的，第二单元的单元加工周期小于第一单元的单元加工周期，即当相邻后一晶圆在进入至第二单元时，第二单元已完成对相邻前一晶圆的加工，此时相邻后一晶圆不需要进行等待。对于第二单元而言，w1、w2、……、w25是连续通过的，同样的第三单元的单元加工周期小于第二单元的单元加工周期。对于第三单元而言，w1、w2、……、w25不是连续通过的，第四单元的单元加工周期大于第三单元的单元加工周期，即当相邻后一晶圆在进入至第三单元时，第四单元仍未完成对相邻前一晶圆的加工，此时相邻后一晶圆需要进行等待加工。
请参阅图2所示，通过一片晶圆在单元上的传入时间和传出时间，可计算该片晶圆在单元上的时间差，并且可将一个单元加工一片晶圆的时间记录为单元加工周期。对于一台机台，所述机台加工周期可满足：
Figure SMS_6
，其中，T0表示所述机台的所述机台加工周期，Tn表示第n片晶圆在所述机台最后一个单元的传出时间，N表示一批晶圆的数量。
请参阅图3所示，关于计算机台的理论加工周期的理论示意图。在理论加工周期计算模块102计算机台加工周期1011中，可先通过离群阈值来检查机台加工周期中是否具有离群值，当机台加工周期中包含离群值时，将该机台加工周期进行排除，将离群值对应的机台加工周期存储至生产数据资料库中。当机台加工周期中不包含离群值时，将该机台加工周期进行保留，并将非离群值对应的机台加工周期存储至理论加工周期资料库中。理论加工周期计算模块102用于获取理论加工周期，所述理论加工周期T0满足
Figure SMS_7
，其中，/>
Figure SMS_8
表示去掉离群值后其余机台加工周期的平均值，/>
Figure SMS_9
为去掉离群值后其余机台加工周期的平均偏差。在更新各台机台的理论加工周期1012中，可对保留下来的机台加工周期进行判断，并且可将数值最小的机台加工周期更新为理论加工周期，当机台加工周期不是最小值时，维持理论加工周期。在统计各台机台的理论加工周期1013中，在更新各台机台的理论加工周期1012之后，可将各台机台的理论加工周期进行统计。
请参阅图3所示，在一些实施例中，关于一台机台对应不同recipe（流程标准参数）的理论加工周期时，理论加工周期计算模块102先获取一台所述机台每批晶圆分别对应的流程标准参数。然后理论加工周期计算模块102根据预设离群阈值，对流程标准参数对应的机台加工周期进行分选，以获取流程加工周期，对流程加工周期进行计算生成所述机台的理论加工周期，理论加工周期T0与流程加工周期满足：
Figure SMS_10
，其中lot表示为一批晶圆，p表示晶圆的批次数量，t0表示流程加工周期，x0表示晶圆移动量。
请参阅图4所示，关于计算机台的设备综合效率的理论示意图。在计算完各台机台的理论加工周期之后，设备综合效率计算模块103可获取各个机台的理论加工周期1021，然后可获取一批晶圆加工信息和机台状态历史信息1022，可从一批晶圆加工信息中获取晶圆的合格品数量，并且可从机台状态历史信息中获取负荷时间。设备综合效率计算模块103然后可根据理论加工周期、合格品数量、负荷时间，可计算出机台的设备综合效率1023。
表1、设备综合效率的实时监控表
表2、机台加工周期和理论加工周期的比较表
表3、单元加工周期的记录表
请参阅图5、图6、表1、表2和表3所示，在一些实施例中，在多个机台中，当数值最大的设备综合效率与其他数值的设备综合效率的差值超过预设效率阈值时，设备综合效率数据监测模块104将其他数值的设备综合效率记录为设备综合效率损失。在设备综合效率数值最大的机台与设备综合效率损失的机台中，对于相同单元的单元加工周期的差值大于等于预设周期阈值的，设备综合效率数据监测模块104将设备综合效率损失的机台所关联的单元加工周期，记录为异常加工周期。对于相同所述单元的单元加工周期的差值小于预设周期阈值的，设备综合效率数据监测模块104不记录异常加工周期。
请参阅图5、图6、表1、表2和表3所示，在一些实施例中，首先，设备综合效率数据监测模块104可通过设备综合效率的实时监控表对机台的设备综合效率进行分析，当机台的设备综合效率低于正常数值时，即表明机台不能满足正常的生产水平。其次，在设备综合效率低于正常数值的情况下，设备综合效率数据监测模块104可进一步的通过机台加工周期和理论加工周期的比较表进行观察。通过分析机台加工周期和理论加工周期，可判断出设备综合效率低下的原因，例如可以是合格品数量较少的原因，还可以是属于机台加工周期较长的原因。然后，在设备综合效率较低的情况下并且属于机台加工周期较长的情况下，设备综合效率数据监测模块104可从单元加工周期的记录表中进行分析，可进一步的确认出具体的单元加工周期较长，即表明该单元处于异常的状态，可针对性的对单元进行维修处理。
表4、Endura Ⅱ机台的单元加工周期表
请参阅表4所示，在Endura Ⅱ机台的单元加工周期表中，在设备综合效率较低的情况下，并且属于机台加工周期较长的情况下，设备综合效率数据监测模块104可判断出第一晶圆和第二晶圆在第三单元时间的时长上差别较大，因此，可对第一机台的第三单元进行检测维修。
关于半导体设备综合效率的监测装置的具体限定可以参见下文中对于半导体设备综合效率的监测方法的限定，在此不再赘述。上述半导体设备综合效率的监测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
请参阅图7所示，在一些实施例中，本发明提出一种半导体设备综合效率的监测方法，可包括以下步骤：
步骤S10、在一批晶圆中，收集每一片晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间。
步骤S20、根据每一片所述晶圆对应的传入时间和传出时间，计算所述机台加工一片所述晶圆的机台加工周期。
步骤S30、根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期。
步骤S40、在达到预设负荷时间后，获取多个相同所述机台上所述晶圆经加工后的合格品数量。
步骤S50、根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个相同所述机台的设备综合效率。
对于步骤S10、在一批晶圆中，收集每一片晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间。
在一些实施例中，半导体设备在对wafer（晶圆）进行加工时，通常采取分批次加工处理。通过对lot（一批次）相同规格、属性材料的晶圆，可进行相同工艺流程的加工处理。半导体设备可包括多个unit（单元），每一单元可对晶圆进行不同工艺流程的加工处理。在同一半导体设备对一批次相同规格的晶圆加工的过程中，前一片晶圆在一个单元进行加工处理时，与该片晶圆相邻的后一片晶圆需要进行等待，然后在前一片晶圆加工处理完成之后，后一片晶圆才能进入该单元进行加工。当一片晶圆在单元上传入或者传出时，机台可发出接收信息的event（事件），因此可获取晶圆传入或者传出事件的关联时间和相关信息。通过一片晶圆在单元上的传入时间和传出时间，可计算该片晶圆在单元上的时间差，并且可将一个单元加工一片晶圆的时间记录为单元加工周期。
对于步骤S20、根据每一片所述晶圆对应的传入时间和传出时间，计算所述机台加工一片所述晶圆的机台加工周期。
在一些实施例中，对于同一半导体设备对一批次相同规格的晶圆加工处理而言，机台不是通过将一片晶圆处理完整的工艺流程之后，才对下一片晶圆进行加工处理。因此不能简单的将各个单元对一片晶圆的加工时间相加，得出机台加工时间，即不能通过各个单元加工时间相加直接得到机台加工时间。在本发明中，例如，当第一片晶圆经过第一单元和第二单元加工处理之后，第一片晶圆需要进入至第三单元进行加工处理，此时第二片晶圆可以进入至第二单元进行加工处理，第三片晶圆可以进入至第一单元进行加工处理。因此对于同一半导体设备对一批次相同规格的晶圆加工处理而言，可通过最后一片晶圆的传出时间与第一片晶圆的传入时间的时间差，计算机台对于一批次晶圆总的加工时间。将机台对于一批次晶圆总的加工时间与一批次晶圆减一的数量相除，可得到机台对于一片晶圆的加工周期，并且可将机台对于一片晶圆的加工时间记录为机台加工周期。
对于一台机台，所述机台加工周期可满足：
Figure SMS_11
，其中，T0表示所述机台的所述机台加工周期，Tn表示第n片晶圆在所述机台最后一个单元的传出时间，N表示一批晶圆的数量。
对于步骤S30、根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期。
在一些实施例中，根据预设离群阈值对机台加工周期进行分选和比较，以相同类型机台中最佳加工周期为该机型的理论加工周期。对于一台机台而言，在同一流程标准参数下，在进行机台加工周期的计算时，可计算得出多台机台加工周期。例如，在一批晶圆连续输入机台，前一片晶圆在加工时，相邻后一片晶圆在进行等待时，计算出的机台加工周期存在离群值较多，可对机台加工周期做统计计算，以排除出离群值。通过预设一离群阈值，对于机台加工周期大于该离群阈值的，将该机台加工周期排除，对于机台加工周期小于该离群阈值的，将该机台加工周期保留，以获取理论加工周期。理论加工周期T0可满足
Figure SMS_12
，其中，/>
Figure SMS_13
表示去掉离群值后其余机台加工周期的平均值，/>
Figure SMS_14
为去掉离群值后其余机台加工周期的平均偏差。例如，在保留下来的机台加工周期中，将数值最小的机台加工周期设定为理论加工周期。
对于步骤S40、在达到预设负荷时间后，获取多个相同所述机台上所述晶圆经加工后的合格品数量。
在一些实施例中，对于一台机台，在达到一个负荷时间后，该机台可生产出一定数量的晶圆，包含合格品和非合格品，可对其中合格品数量的晶圆进行统计。OEE（OverallEquipment Effectiveness，设备综合效率）可表示为，设备综合效率=合格品数量*理论加工周期/负荷时间。在理论加工周期设定的前提下，为了得出设备综合效率，需要在一个负荷时间下，统计出晶圆的合格品数量。因此，可预设一个负荷时间，在达到预设的负荷时间之后，可获取多个相同机台上晶圆经加工处理后的合格品数量。
对于步骤S50、根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个相同所述机台的设备综合效率。
在一些实施例中，可结合各机台负荷时间、合格品数量、理论加工周期，计算各机台OEE。例如，在得出多个相同机台对应的理论加工周期、负荷时间和合格品数量之后，根据设备综合效率=合格品数量*理论加工周期/负荷时间，可分别计算出多个相同机台的设备综合效率。对于多个相同机台而言，设备综合效率越高，表明该机台的生产效率越高，设备综合效率越低，表明该机台的生产效率越低。对于相同机台，可通过设备综合效率直观的反应出生产效率。并且在机台的设备综合效率低下时，可反应出该台机台中，可能出现部分单元出现故障导致单元加工周期较长。在计算多个相同机台的OEE（设备综合效率）之后，可实时监测各机台OEE（设备综合效率）状况，并且可对诊断各机台OEE（设备综合效率）损失的原因进行分析。
请参阅图8所示，为本发明中关于如何判断设备综合效率不满足设备生产需求的流程步骤图。在一些实施例中，可先执行步骤S60的步骤，在多个所述机台中，当数值最大的所述设备综合效率与其他数值的所述设备综合效率的差值超过预设效率阈值时，将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失。例如，当一台机台的设备综合效率较高，能满足正常生产要求，而当另一台机台的设备综合效率较低，不能满足正常生产要求。在正常生产要求的机台与非正常生产要求的机台之间，可先预设一个效率阈值，关于两台机台设备综合效率差值的最小数值。即当两台机台的设备综合效率的差值超过该预设效率阈值时，表明其中一台机台不满足正常生产要求，当两台机台的设备综合效率的差值不超过该预设效率阈值时，表明其中两台机台都满足正常生产需求。在两台机台的设备综合效率差值超过预设效率阈值之后，可执行步骤S70，根据每一片晶圆对应的传入时间和传出时间，可计算并显示出各个单元加工一片晶圆的单元加工周期。在两台机台的设备综合效率差值超过预设效率阈值之后，可表明其中有一台机台处于不能满足正常生产需求。因此，可分别计算出两台机台各个单元对应的单元加工周期，通过对两台机台各个单元加工周期的比较，可直观的反映出两台机台的各个单元分别对一片晶圆的加工快慢程度。
请参阅图9所示，为本发明中在机台的设备综合效率不满足正常生产需求的情况下，如何判断机台的各个单元的单元加工周期是否生产需求的流程步骤图。在一些实施例中，可先执行步骤S80，在所述设备综合效率数值最大的机台与所述设备综合效率损失的机台中，比较相同所述单元的所述单元加工周期的差值是否大于等于预设周期阈值，周期阈值表明在两台机台在正常生产的情况下，两台机台相同单元的单元加工周期差值的最小值。即在两台机台中，当两台机台相同单元的单元加工周期差值大于等于周期阈值时，即表明其中一台机台的一个单元加工属于异常加工情况，从而导致该机台也属于异常加工情况。对于相同所述单元的所述单元加工周期的差值大于等于预设周期阈值的可执行步骤S82，即将所述设备综合效率损失的机台所关联的所述单元加工周期，记录为异常加工周期。对于相同所述单元的所述单元加工周期的差值小于预设周期阈值的，可执行步骤S81，不记录异常加工周期。
请参阅图10所示，为本发明中关于如何对机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期的流程步骤图。在一些实施例中，可先执行步骤S301的步骤，根据预设离群阈值对机台加工周期进行分选，排出离群值后，判断机台加工周期是否为最小值。当机台加工周期为最小值时，可执行步骤S303，将该机台加工周期更新为理论加工周期。当机台加工周期不是最小值时，可执行步骤S302，维持理论加工周期。
请参阅图11所示，为本发明中关于一台机台对应不同recipe（流程标准参数）的理论加工周期的流程步骤图。在一些实施例中，可先执行步骤S311，获取一台机台每批晶圆分别对应的流程标准参数。然后可执行步骤S312，根据预设离群阈值，对流程标准参数对应的机台加工周期进行分选，排出离群值，以获取流程加工周期。然后可执行步骤S313，对流程加工周期进行计算，以生成机台的理论加工周期。所述理论加工周期T0与所述流程加工周期可满足：
Figure SMS_15
，其中lot表示为一批晶圆，p表示晶圆的批次数量，t0表示流程加工周期，x0表示晶圆移动量。
综上所述，本发明提出一种半导体设备综合效率的监测方法，意想不到的效果是具有对半导体设备综合效率进行实时监测，以使得设备综合效率能够稳定的达到期望数值，以提高芯片制造业中设备生产加工效率。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。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，包括：
机台加工周期计算模块，用于在一批晶圆中，收集每一片所述晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间，并根据每一片所述晶圆对应的所述传入时间和所述传出时间，计算所述机台加工一片所述晶圆的机台加工周期；
理论加工周期计算模块，用于根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期；
设备综合效率计算模块，用于在达到预设负荷时间后，获取多个相同所述机台上所述晶圆经加工后的合格品数量；以及
设备综合效率数据监测模块，用于根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个相同所述机台的设备综合效率。
2.根据权利要求1所述的半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，所述机台加工周期计算模块用于计算所述机台加工周期，所述机台加工周期满足：
Figure QLYQS_1
，其中，T0表示所述机台的所述机台加工周期，Tn表示第n片晶圆在所述机台最后一个单元的传出时间，N表示一批晶圆的数量。
3.根据权利要求1所述的半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，所述设备综合效率数据监测模块，用于在多个所述机台中，当数值最大的所述设备综合效率与其他数值的所述设备综合效率的差值超过预设效率阈值时，将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失；
所述机台加工周期计算模块，用于根据每一片所述晶圆对应的传入时间和传出时间，计算各个所述单元加工一片所述晶圆的单元加工周期。
4.根据权利要求3所述的半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，在所述设备综合效率数值最大的机台与所述设备综合效率损失的机台中，所述设备综合效率数据监测模块，用于对于相同所述单元的所述单元加工周期之间的差值大于等于预设周期阈值的，将所述设备综合效率损失的机台所关联的所述单元加工周期，记录为异常加工周期；以及
所述设备综合效率数据监测模块，还用于对于相同所述单元的所述单元加工周期之间的差值小于预设周期阈值的，不记录异常加工周期。
5.根据权利要求1所述的半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，所述理论加工周期计算模块用于获取理论加工周期，所述理论加工周期T0满足
Figure QLYQS_2
，其中，/>
Figure QLYQS_3
表示去掉离群值后其余机台加工周期的平均值，/>
Figure QLYQS_4
为去掉离群值后其余机台加工周期的平均偏差。
6.根据权利要求5所述的半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，所述理论加工周期计算模块，用于根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，获取所述机台加工周期；
所述理论加工周期计算模块，还用于判断当所述机台加工周期是最小值时，将所述机台加工周期更新为所述理论加工周期，判断当所述机台加工周期不是最小值时，维持所述理论加工周期。
7.根据权利要求5所述的半导体设备综合效率的监测装置，其特征在于，所述理论加工周期计算模块，用于获取一台所述机台每批晶圆分别对应的流程标准参数；
所述理论加工周期计算模块，还用于根据预设离群阈值，对所述流程标准参数对应的所述机台加工周期进行分选，以获取流程加工周期，对所述流程加工周期进行计算生成所述机台的理论加工周期，所述理论加工周期T0与所述流程加工周期满足：
Figure QLYQS_5
，其中lot表示为一批晶圆，p表示晶圆的批次数量，t0表示所述流程加工周期，x0表示晶圆移动量。
8.一种半导体设备综合效率的监测方法，其特征在于，包括：
在一批晶圆中，收集每一片所述晶圆在机台各个单元的传入时间和传出时间；
根据每一片所述晶圆对应的所述传入时间和所述传出时间，计算所述机台加工一片所述晶圆的机台加工周期；
根据预设离群阈值对所述机台加工周期进行分选，以获取理论加工周期；
在达到预设负荷时间后，获取多个相同所述机台上所述晶圆经加工后的合格品数量；以及
根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个相同所述机台的设备综合效率。
9.根据权利要求8所述的半导体设备综合效率的监测方法，其特征在于，所述根据所述理论加工周期、所述负荷时间和所述合格品数量，计算多个所述机台的设备综合效率的步骤之后，包括：
在多个所述机台中，当数值最大的所述设备综合效率与其他数值的所述设备综合效率的差值超过预设效率阈值时，将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失；
根据每一片所述晶圆对应的传入时间和传出时间，计算各个所述单元加工一片所述晶圆的单元加工周期。
10.根据权利要求9所述的半导体设备综合效率的监测方法，其特征在于，所述将其他数值的所述设备综合效率记录为设备综合效率损失的步骤之后，包括：
在所述设备综合效率数值最大的机台与所述设备综合效率损失的机台中，比较相同所述单元的所述单元加工周期的差值是否大于等于预设周期阈值；
对于相同所述单元的所述单元加工周期的差值大于等于预设周期阈值的，将所述设备综合效率损失的机台所关联的所述单元加工周期，记录为异常加工周期；以及
对于相同所述单元的所述单元加工周期的差值小于预设周期阈值的，不记录异常加工周期。
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