CN116739318B - 实现半导体光刻机台负载均衡方法、设备以及存储介质 - Google Patents

实现半导体光刻机台负载均衡方法、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法、设备以及存储介质，通过制造执行系统收集并分析各个工艺步骤中各个机台的状态、负载、排队等信息，并根据这些信息预测各个机台在未来一段时间内的长程负载。然后，本发明根据长程负载和当前到达光刻工艺的晶圆情况，产生针对短程时间段内每个晶圆组的派工任务。最后，本发明利用消息中间件和派工系统将任务消息传递给各个机台，并依据派工任务对晶圆组进行合理分配和调度，实现负载的均衡。本发明能够实现实时、动态、自适应地对机台进行负载均衡，提高机台利用率和生产效率，降低生产成本和制造周期，提高产品良率和客户满意度。

Description

实现半导体光刻机台负载均衡方法、设备以及存储介质
技术领域
本发明涉及半导体晶圆制造技术领域，具体为依据制造执行数据预测各个机台长程负载，对短程时间段内的晶圆组产生派工任务的实现机台负载均衡方法。
背景技术
半导体光刻机台是半导体生产制造的核心设备之一，它通过对光刻胶进行曝光，使得晶圆表面产生电路图案。半导体芯片生产主要分为设计、制造、封测三大环节。制造环节实现将芯片电路图从掩模转移至硅片上，并实现预定的芯片功能，包括多个工艺步骤，其中最复杂、最关键的是光刻。
晶圆在制造过程中，如果经历第一道光刻工艺所在机台后，后续光刻工艺都需要在同一机台进行光刻工艺，主要原因是为了保证图形的对准精度。
保证图形的对准精度：半导体芯片上的电路图形是由多层不同材料的薄膜叠加而成的，每一层都需要通过光刻工艺在晶圆上绘制出预定的图形。为了保证每一层图形之间的位置关系正确，需要在每次光刻之前进行对准 (Alignment) 的操作，即将晶圆上已有的图形和光罩上的图形进行精确匹配。对准的精度直接影响了芯片的性能和良率。如果晶圆在不同的机台之间进行多次光刻，那么每次对准都会引入一定的误差，这些误差会累积并放大，导致最终的图形偏离预期。因此，为了提高对准精度，晶圆在经历第一道光刻工艺所在机台后，后续光刻工艺都需要在同一机台进行光刻工艺。
因为以上原因，为了提高半导体芯片生产效率和质量，需要对光刻机台进行负载均衡管理。负载均衡是指根据各个机台的负载情况。对到达光刻工艺的晶圆进行合理分配和调度，使得各个机台能够平衡地执行任务，避免出现机台空闲或拥堵的情况。负载均衡能够提高机台利用率和生产效率，降低生产成本和制造周期，提高产品良率和客户满意度。
现有技术中各台光刻机之间的负载均衡主要是由产线工程师人为进行控制的，工程师通过工厂制造执行系统查询到现有的晶圆和光刻机的绑定关系以及晶圆后续会进过的光刻工艺，人为估算出各台光刻机在未来一段时间的已有负载，再将第一道光刻工艺所需光罩放入已有负载较低的机台内，当晶圆进行光刻工艺时就只会被分派到已有负载较低的机台内，以此调整各台光刻机的负载。人为计算已有负载需要考虑的计算项繁多且数据量庞大，一次计算需包含成百上千个晶圆组，不同产品的晶圆组所需的光刻工艺顺序也不同，每种产品包含数十道光刻工艺，前后光刻工艺之间的时间间隔也长短不一，同时晶圆在后续光刻制程中是否会受到加工限制导致暂时不能加工也无法预知，导致人为计算已有负载费时费力，且难以保证准确性。如果在生产过程中部分机台临时无法继续生产，工程师也难以在短时间内重新进行计算，对光罩重新进行分配。此外，通过人为控制光罩对机台负载进行调整时，无法预知未来一段时间内将会进行第一道光刻工艺的晶圆数量，所以得不到机台负载的预期值，实际也就无法对光罩进行最优规划。人为给机台分配光罩难以有效实现光刻机之间的负载均衡，如果工程师缺乏经验，甚至可能导致机台间的负载进一步失衡。
在公开号为CN112116119A，名称为机台负载的动态预测方法及装置、计算机可读存储介质，公开日为2020年12月22日的中国发明专利的说明书部分介绍了一种机台负载的动态预测方法及装置、计算机可读存储介质，主要解决了现有技术中机台负载预测的准确度较低的问题。该方法通过获取第i个站点的标准过货速度和在制品数量，根据实际情况调整过货速度和敏感度系数，预测未来时段内的产品预测量和机台负载预测量，并根据预测结果调整机台的工作状态。该方法可以考虑生产线上的在制品数量变化和产品下线计划调整，实现对机台负载的动态预测，提高预测的准确度和效率。上述方案的缺点有：
上述方案是基于4M负载预测方法预测机台在未来一段时间内的负载预测量，但是这种方法只能根据已经到站的在制品数量基于经验对机台当前负载进行调整不能及时反映生产线上的在制品数量变化和产品下线计划调整，导致机台负载预测量准确度较低，无法有效实现机台负载的动态预测。
上述方案是根据机台负载预测量调整机台的工作状态，但是这种方法不能考虑当前到达机台的晶圆情况，也不能根据不同的短程时间段产生不同的派工任务数据，导致机台的工作状态不适应实际需求，也不能实现短程负载的均衡。
上述方案是通过人工派工或定时任务派工实现派工任务数据的传递和执行，但是这种方法需要工程师对晶圆载具装卸载端口的状态进行监控，或者需要后台任务程序轮询生产数据库中数据状态的变化，导致产生额外的人力成本和数据库负载，也导致派工时效性不高，且基于经验的方式往往无法做到全局考虑。
此外，光刻机台要加工的晶圆组，是由派工系统进行派发的。当光刻机台的晶圆载具装卸载端口状态变更为可派工状态时，派工系统需要及时获取装卸载端口的状态变化，从而触发派工行为。目前的派工方式主要有人工派工和定时任务派工两种。人工派工是工程师基于经验为光刻机台选择一个晶圆组，在工厂的制造执行系统上做账然后预约。工程师可以通过系统界面监控晶圆载具装卸载端口是不是空，当装卸载端口空时，给机台预约晶圆组。定时任务派工与人工派工不同，它是通过后台任务程序轮询生产数据库中数据状态的变化，当检测到装卸载端口空时，自动为机台预约晶圆组。人工派工的方式需要工程师对晶圆载具装卸载端口的状态进行监控，所以会导致产生额外的人力成本。相较于自动派工的方式，人工派工往往时效性比较低且基于经验的方式往往无法做到全局考虑，如果工程师经验不足，可能导致机台间的负载失衡。定时任务派工的方式虽然可以有效降低人力成本，但是定时轮询仍然存在派工时效性不高的问题，并且会对生产数据库带来额外的负载。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现半导体光刻机台负载均衡方法，其目的是，根据制造执行数据预测长程负载，并根据计算模型输出最优选的派工任务数据，根据派工任务数据实现多个机台负载均衡，利用消息中间件和派工系统实现派工任务数据的传递和执行，从而能够实现高效和可靠的通信和协调，降低生产成本和制造周期。
一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,
制造执行系统，所述制造执行系统的数据库中记载制造执行数据，所述制造执行数据是指对晶圆进行制造的相关数据，至少包括：
晶圆数据，该数据包括晶圆组的编号，每组晶圆组内晶圆的数量，每组晶圆的类型，晶圆组经过第一道光刻工艺的机台编号，到达当前工艺的时间；
机台数据，该数据包括机台编号以及每个机台的负载；
产品类型编号，该数据包括所要生产的产品类型在系统内的编号；
光罩编号，该数据记载每一片晶圆在多个工艺中所使用的对应的光罩编号；
工艺数据，该数据记载对晶圆组进行加工的工艺种类，工艺流程以及工艺编号；
关系数据，该数据记载工艺编号与机台编号对应的关系，工艺编号与晶圆在机台内所使用光罩编号的对应关系，工艺流程与产品类型编号对应的关系，晶圆组与工艺编号对应的关系；
制程时间数据，该数据记载晶圆组在历史上进入每个机台进行加工所需的时间；
工艺经历时间数据，该数据记载晶圆组历史上经过每个工艺所经历时间；
生产指标数据，该数据记载采用指定产品类型编号和工艺编号制造指定晶圆类型晶圆的目标任务数量；
限制条件数据，该数据记载按照产品类型编号、机台编号、光罩编号和工艺编号所限制不能进行制造的匹配关系；
根据制造执行数据预测各个机台的长程时间段的长程负载，并对短程时间段的晶圆组产生派工任务，其中，
长程时间段是指系统内所设定的较长时间段，
长程负载是指系统内所设定的较长时间段内预计能进行光刻工艺的晶圆会给机台造成的负载，
短程时间段是指系统内所设定的较短时间段，
短程负载指系统内所设定的较短时间段内预计能进行光刻工艺的晶圆会给机台造成的负载；
数据同步单元，读取制造执行数据并进行数据处理；
消息中间件，用于派发任务消息；
派工系统，接受派发任务消息并执行派工任务逻辑；
其中，所述的预测负载并产生派工任务的方法为：
步骤A1：数据整合，对制造执行数据进行统计整合获取统计数据；
步骤A2：建立优化模型；
步骤A3: 向步骤A2的优化模型中输入统计数据获取计算结果；
步骤A4: 根据步骤A3的计算结果输出晶圆组编号、工艺编号、机台编号、光罩编号最优组合作为派工任务；
通过以下方法，派工系统执行派工任务逻辑：
步骤B1：数据同步，将制造执行数据同步至派工系统中的数据库中，所述数据同步单元通过以下步骤同步数据：
配置信息，对制造执行数据进行配置并生成关于全部制造执行数据的映射文件；
同步数据，将制造执行数据同步至所述派工系统的数据库；
步骤B2：缓存数据写入，将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中；
步骤B3：产生派工任务消息，将步骤B2中数据同步单元当下写入的缓存的端口状态数据与已经存入的历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将所述消息分配至一个或者多个派工系统中；
步骤B4：根据步骤B3的任务消息所述派工系统执行步骤A4中晶圆组编号、工艺编号、机台编号、光罩编号最优组合的派工任务数据的派工任务逻辑。
进一步的，所述的步骤A1中整合数据的方法为：
统计制程时间和经历时间，统计以往所有产品在生产流程中各制程工艺的平均制程时间和平均经历时间，平均经历时间为平均制程时间与平均等待时间之和；
计算所有前后相邻的两个光刻工艺之间的累计经历时间后取其中的最大值，作为需要考虑负载均衡的时间范围，即长程时间段；
获取当前时间全部工艺上所有状态可用晶圆的信息；
通过累计晶圆经历各工艺的平均经历时间，计算出所有晶圆将要到达各个工艺编号的时间点，获得晶圆和工艺编号的组合；
计算长程负载后，仅保留短程时间段内能到达的晶圆作为待分配晶圆；
获取待分配晶圆能够进行加工的可用状态的机台编号，得到晶圆、工艺编号和机台编号的组合，具体为：
当晶圆与机台编号存在绑定关系时，仅保留晶圆、工艺编号和绑定的机台编号的组合，
当晶圆与机台编号不存在绑定关系时，保留晶圆、工艺编号和全部机台编号的组合；
获取待分配晶圆能使用的状态可用光罩，获取晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合；
对晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合进行生产限制检查，仅保留能通过检查的晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合，检查不匹配的关系进行剔除；
获取晶圆的制程时间数据：对于已经经历第一道光刻工艺的晶圆，获取每个晶圆组在后续光刻工艺编号的制程时间，累积长程时间段所有晶圆组的总制程时间作为机台总的长程负载；
对于还没经历第一道光刻工艺的晶圆，获取晶圆组在后续光刻工艺编号的制程时间，累计长程时间段晶圆组在后续光刻工艺编号对应可能的各个机台的总制程时间，即为长程时间段晶圆组会给可能进行的机台造成的总长程负载；
定量负载和变量负载消耗规则，
定量负载消耗规则：对于已经做过第一道光刻工艺的晶圆，因为在后续光刻工艺的负载已经计算到对应机台的长程负载内，该晶圆被分配后实际负载即被消耗，所以负载记为负值；
变量负载消耗规则：对于还未经过过第一道光刻工艺的晶圆，因为在第一道光刻工艺之后的后续光刻工艺的负载已经被计算到可能会进行第一道光刻工艺的机台上，该晶圆在后续光刻工艺被分配后实际负载即被消耗，所以晶圆在后续光刻工艺的负载记为负值；
对变量负载的分配，只要变量负载被分配到第一道光刻工艺进行的机台后，该部分负载就变成定量负载了，再分配后续光刻工艺的变量负载，对定量负载进行消耗；
获取当天指定产品类型编号和工艺编号制造指定晶圆类型晶圆生产目标和已完成的实绩。
进一步的，所述步骤A2建立优化模型：
步骤A2.1：定义集合、参数、定义决策变量和中间变量，参数和中间变量是与工艺数据、机台数据、光罩数据和负载相关的数据，决策变量是任务是否被分配在机台上的变量，
其中，
定义集合：
步骤S1:根据制造执行系统数据库列出数据库中的全部表；
步骤S2：根据选择步骤S1中所对应的一个或者多个表；
步骤S3: 根据制造执行数据选择步骤S2中对应的表选择一种或者多种触发器类型；
步骤S4:生成相应的映射文件；
步骤S5:重复步骤S2至S4步骤，直至制造执行数据所需要的信息全部配置完成;
所述步骤B1中同步数据的方法为：
步骤S6：根据步骤S4中所生成的映射文件在步骤S2中所选择的表中创建触发器；
步骤S7: 在派工系统的数据库中根据步骤S4中所生成的映射文件创建一个或者多个用于存储制造执行数据的表；
步骤S8：触发器将制造执行数据写入制造执行系统数据库的队列表中；
步骤S9: 通过制造执行系统数据库数据同步程序将步骤S8中队列表中的数据读取并写入消息中间件中；
步骤S10:通过派工系统数据库数据同步程序将步骤S9中的消息中间件中的制造执行数据读取并写入派工系统的数据库中。
进一步的，所述步骤B3所产生的消息通过消息中间件进行分配，使得所述消息均衡向多个派工任务系统分配，方法为：
步骤S11: 消息中间件根据派工系统的权重和派工任务系统的负载情况，采用负载均衡算法，选择一个或多个合适的派工任务系统；
步骤S12: 消息中间件将消息发送给选定的派工任务系统，并接收其反馈信息；
步骤S13: 消息中间件根据反馈信息更新派工任务系统的负载情况，并调整负载均衡算法的参数；
步骤S14: 重复步骤S11至S13，直至所有的消息都被分配并处理完毕。
优选的，所述步骤S13中的调整负载均衡算法为加权轮询法，具体为：
执行以下步骤：根据派工系统中的请求池的线程数和等待队列的长度，计算每个派工系统的权重值，表示其处理派工任务的能力，请求池的线程数和等待队列的长度越大，权重值越大； 在消息中间件中记录每个派工系统的权重值、已接收的消息数和已处理的消息数； 在派发消息时，计算每个派工系统的分发权重值，表示其被分配消息的优先级，分发权重值=派工系统的权重值 / （已接收的消息数 - 已处理的消息数），分发权重值越高，优先级越高； 消息中间件根据分发权重值，选择一个或多个合适的派工系统，并将消息发送给它们，并更新其已接收的消息数； 消息中间件根据派工系统的反馈信息，更新其已处理的消息数； 重复执行以上步骤，直至所有消息都被分配并处理完毕。
一种实现半导体光刻机台负载均衡的设备，
包括光刻机，用于对晶圆制造执行工艺进行加工；
数据库，存储相关数据信息；
数据处理单元，对数据进行数据处理；以及控制单元，用于对设备进行控制，应用上述的任意一项负载均衡方法。
一种计算机存储介质，所述存储介质中存储软件程序，所述软件程序在一个或者多个处理器读取并执行时实现上述的任意一项负载均衡方法。
本发明提供的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法的有益效果在于：
1.通过制造执行系统收集并分析各个工艺步骤中各个机台的状态、负载、排队等信息，并根据这些信息预测各个机台在未来一段时间内的长程负载。然后，本发明根据长程负载和当前到达光刻工艺的晶圆情况，产生针对短程时间段内每个晶圆组的派工任务。最后，本发明利用消息中间件和派工系统将任务消息传递给各个机台，并依据派工任务对晶圆组进行合理分配和调度，实现负载的均衡。本发明能够实现实时、动态、自适应地对机台进行负载均衡，提高机台利用率和生产效率，降低生产成本和制造周期，提高产品良率和客户满意度。
2.本发明通过建立优化模型，定义集合、参数、中间变量和决策变量，定义生产过程约束条件和目标函数，求解优化模型，输出优化结果，实现了对晶圆组编号、工艺编号、机台编号和光罩编号的最优组合的求解。本发明能够综合考虑各个机台的负载情况、晶圆的需求情况、工艺的约束条件、光罩的可用情况等多方面因素，寻找出最优或近似最优的解，使得当天所有光刻工艺的生产指标平均达成率、所有光刻机未来一段时间内的负载均衡度、所有光刻机的稼动率最大化，以及所有机台使用光罩数量最小化。
3.本发明通过数据同步单元，从制造执行系统中读取制造执行数据并进行数据处理，将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中，并将缓存中的端口状态数据与历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将消息分配至一个或者多个派工系统中。本发明能够实现制造执行系统和派工系统之间的数据同步和传输，提高了数据的准确性和时效性，降低了人力成本和数据库负载。
4.本发明通过消息中间件，将消息发送给选定的派工系统，并接收其反馈信息，并根据反馈信息更新派工系统的负载情况，并调整负载均衡算法的参数。本发明能够实现消息中间件和派工系统之间的通信和协调，采用负载均衡算法，使得消息能够均衡地向多个派工系统分配，提高了消息的处理效率和可靠性。
本发明能够实现实时、动态、自适应地对机台进行负载均衡，提高机台利用率和生产效率，降低生产成本和制造周期，提高产品良率和客户满意度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明的实现光刻机台负载均衡的方法的原理图 ；
图2是本发明的实现光刻机台负载均衡的步骤流程图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，是本发明实现半导体光刻机台负载均衡方法的流程图。本发明的方法包括以下步骤：
步骤101：制造执行系统从数据库中读取制造执行数据，并进行数据处理和同步。制造执行数据包括工艺数据、机台数据、光罩数据和负载数据等，其中：工艺数据包括产品编号、工艺流程编号、工艺编号、工艺种类等信息，用于描述晶圆组在生产过程中需要经过的各个工艺步骤，以及每个工艺步骤是否为光刻工艺，以及光刻工艺之间的前后关系。例如，表1中列出了三种产品（prod1, prod2, prod3）的工艺流程（flow1, flow2, flow3）和工艺编号（ope1-ope12），以及每个工艺编号对应的工艺种类（非光刻工艺或第一道、第二道、第三道光刻工艺）；机台数据包括机台编号、机台状态、机台负载、机台排队等信息，用于描述各个机台的可用性和当前处理的晶圆情况。例如，机台编号为eqp1-eqp5，机台状态为空闲、忙碌或故障，机台负载为当前处理的晶圆数量和类型，机台排队为等待处理的晶圆数量和类型；光罩数据包括光罩编号、光罩状态、光罩可用性等信息，用于描述各个光罩的可用情况和与晶圆组的匹配情况。例如，光罩编号为rtcl1-rtcl5，光罩状态为可用或不可用，光罩可用性为能够与某些晶圆组和某些机台进行匹配；负载数据包括制程时间、工艺经历时间、目标工艺时间、目标机台负载等信息，用于描述晶圆组在各个工艺步骤中所需的时间和给机台造成的负载。例如，制程时间为晶圆组在某个机台上进行某个工艺所需的时间，如表2中所示；工艺经历时间为晶圆组在某个工艺上所经历的时间，包括制程时间和等待时间；目标工艺时间为晶圆组在某个工艺上应该完成的时间；目标机台负载为某个机台在未来一段时间内应该承担的晶圆数量和类型。
本步骤102：进行数据整合和优化模型建立。其中：数据整合是指将收到的制造执行数据以及其他相关数据进行统计、计算、筛选和组合，以得到适合进行优化模型建立的数据。具体地，数据整合包括以下几个子步骤：
子步骤a：统计制程时间和经历时间，统计以往所有产品在生产流程中各制程工艺的平均制程时间和平均经历时间，平均经历时间为平均制程时间与平均等待时间之和；
子步骤b：计算所有前后相邻的两个光刻工艺之间的累计经历时间后取其中的最大值，作为需要考虑负载均衡的时间范围。例如，如果某个晶圆组在第一道光刻工艺后还需要经过第二道和第三道光刻工艺，那么需要考虑的时间范围为第一道光刻工艺的平均经历时间加上第二道光刻工艺的平均经历时间加上第三道光刻工艺的平均经历时间；
子步骤c：获取当前时间全部工艺上所有状态可用晶圆的信息，包括晶圆组编号、产品编号、工艺流程编号、当前工艺编号、第一道光刻机台编号、光刻工艺编号、到达光刻工艺时间等。例如，表2中列出了四个晶圆组（lot1-lot4）的相关信息；
子步骤d：通过累计晶圆经历各工艺的平均经历时间，计算出所有晶圆将要到达各个工艺编号的时间点，获得晶圆组编号和工艺编号的组合。例如，如果lot1在ope1上的到达时间为2023/7/17 10:00，而ope1上的平均经历时间为2小时，那么lot1将要到达ope2的时间点为2023/7/17 12:00；
子步骤e：计算长程负载后，仅保留短程时间段内能到达晶圆作为待分配晶圆。其中，长程负载是指系统内所设定的较长时间段内预计能进行光刻工艺的晶圆会给机台造成的负载，短程负载是指系统内所设定的较短时间段内预计能进行光刻工艺的晶圆会给机台造成的负载。在本实施例中，长程时间段为8天，短程时间段为24小时。例如，如果当前时间为2023/7/17 8:00，那么短程时间段为2023/7/17 8:00至2023/7/18 8:00，只有在这个时间段内到达某个光刻工艺的晶圆才被视为待分配晶圆；
子步骤f：获取晶圆已有的机台的绑定关系信息，即晶圆组编号、工艺编号和绑定的机台编号的组合。这些信息表示某些晶圆在某些光刻工艺上只能被分配到特定的机台上进行加工。例如，如果lot3在第一道光刻工艺（ope4）上被分配到eqp4上进行加工，那么lot3在后续的第二道光刻工艺（ope6）上也只能被分配到eqp4上进行加工；
子步骤g：获取待分配晶圆能使用的状态可用光罩，即晶圆组编号、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合。这些信息表示某些晶圆在某些机台上进行某些光刻工艺时能够使用哪些光罩进行加工。例如，如果lot1在eqp1上进行ope2时能够使用rtcl1或rtcl2进行加工，那么就有两个组合（lot1, ope2, eqp1, rtcl1）和（lot1, ope2, eqp1, rtcl2）；
子步骤h：对晶圆组编号、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合进行生产限制检查，仅保留能通过检查的组合。生产限制检查是指根据限生产限制检查是指根据限制条件数据，检查某个组合是否符合生产要求，例如，某些产品只能在某些机台上进行某些工艺，或者某些光罩只能用于某些产品或某些工艺等。如果某个组合不符合生产要求，那么就将其剔除，不作为后续的优化对象。例如，如果任务rtcl1只能用于prod1的ope2，那么（lot2,ope4, eqp3, rtcl1）这个组合就不符合生产要求，因为lot2的产品编号为prod2；
子步骤i：获取晶圆的制程时间数据：对于已经经历第一道光刻工艺的晶圆，获取每个晶圆组在后续工艺编号的制程时间，累积长程时间段所有晶圆组的总制程时间作为机台总的长程负载；对于还没经历第一道光刻工艺的晶圆，获取晶圆组在后续工艺编号的制程时间，累计长程时间段晶圆组在后续工艺编号对应可能的各个机台的总制程时间，即为长程时间段单个晶圆组会给可能进行的机台造成的长程负载；
子步骤j：定义定量负载和变量负载消耗规则。定量负载是指已经过第一道光刻工艺的晶圆组给机台造成的明确会发生的负载，变量负载是指还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增或减少的负载。定量负载消耗规则是指当一个晶圆在一个光刻工艺上被分配到一个机台上时，该机台在该光刻工艺上的定量负载就被消耗掉，即减去该晶圆在该机台上进行该光刻工艺所需的制程时间；变量负载消耗规则是指当一个晶圆在一个光刻工艺上被分配到一个机台上时，如果该工艺为第一道光刻工艺，那么该晶圆在后续光刻工艺的变量负载被累计到该机台的定量负载上，即加上该晶圆在该机台上进行后续光刻工艺所需的制程时间，如果该工艺为后续光刻工艺，那么该机台在该光刻工艺上的定量负载就被消耗掉，即减去该晶圆在该机台上进行该光刻工艺的制程时间。
在本实施例中为了进一步说明数据整合的过程定量负载消耗规则和变量负载消耗规则，表1和表2中所列举的制造执行数据作为样本数据进行详细描述
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其中，eqp4的长程负载： lot3 ope6 4分钟 = 4分钟，该负载为已经过第一道光刻工艺的晶圆组给机台造成的明确会发生的定量负载；
lot1 ope2 在eqp1的长程负载: 0分钟，因为lot1 ope2 没有后续的光刻工艺，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot1 ope2 在eqp2的长程负载: 0分钟，因为lot1 ope2 没有后续的光刻工艺，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot2 ope4在eqp3的长程负载: lot2 ope6 eqp3 4分钟 = 4分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot2 ope4在eqp4的长程负载: lot2 ope6 eqp4 4分钟 = 4分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot2 ope4在eqp5的长程负载: lot2 ope6 eqp5 4分钟 = 4分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot2 ope6在eqp3的长程负载: lot2 ope6 eqp3 4分钟取负值 = -4分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第二道光刻工艺后会给机台减少的变量负载；
lot2 ope6在eqp4的长程负载: lot2 ope6 eqp4 4分钟取负值 = -4分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第二道光刻工艺后会给机台减少的变量负载；
lot2 ope6在eqp5的长程负载: lot2 ope6 eqp5 4分钟取负值 = -4分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第二道光刻工艺后会给机台减少的变量负载；
lot3 ope6在eqp4的长程负载: lot3 ope6 eqp4 4分钟取负值 = -4分钟，该负载为已经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第二道光刻工艺后会给机台减少的变量负载；
lot4 ope8在eqp1的长程负载: lot4 ope10 eqp1 5分钟 + lot4 ope12 eqp1 10分钟 = 15分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot4 ope8在eqp2的长程负载: lot4 ope10 eqp2 6分钟 + lot4 ope12 eqp2 10分钟 = 16分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载；
lot4 ope8在eqp3的长程负载: lot4 ope10 eqp3 7分钟 + lot4 ope12 eqp3 10分钟 = 17分钟，该负载为还未经过第一道光刻工艺的晶圆组预计在经过第一道光刻工艺后还会给机台新增的变量负载。
在本实施例中为了进一步说明求解优化模型的过程，将根据表1和表2的样本数据进行统计后获得表3和表4的统计数据信息表格，并根据表3和表4的统计的数据作为样本数据带入下述方案中进行详细描述。 />
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步骤A2.5：输出优化结果，优化结果是按时间段分配好的晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合。
这个解对应了这样一个优化结果晶圆组生产分配方案：
将晶圆组lot1，光刻工艺ope2分配至机台eqp2使用光罩rtcl1加工；
将晶圆组lot2，光刻工艺ope4分配至机台eqp3使用光罩rtcl3加工；
将晶圆组lot2，光刻工艺ope6分配至机台eqp3使用光罩rtcl4加工；
将晶圆组lot3，光刻工艺ope6分配至机台eqp4使用光罩rtcl5加工；
将晶圆组lot4，光刻工艺ope8分配至机台eqp1使用光罩rtcl2加工。
步骤103：分配任务消息至一个或者多个派工任务系统中，根据步骤A2.5的输出优化结果执行派工任务方案，
制造执行系统从数据库中读取制造执行数据，并将其写入消息中间件中；同时，派工系统从消息中间件中读取数据，并将其写入派工系统的数据库中。该步骤包括以下子步骤：
子步骤1.1：配置信息。在该子步骤中，数据同步单元对制造执行系统中数据库中存储的数据进行信息配置，并生成关于全部数据的映射文件。该子步骤包括以下操作：
在数据同步单元中，根据数据同步单元数据库列出数据库中的全部表；
在数据同步单元中，根据数据选择上一步列出的所对应的一个或者多个表以及表中的列；
在数据同步单元中，根据数据选择上一步所选择的表选择一种或者多种触发器类型；
在数据同步单元中，生成相应的映射文件；
例如，如果制造执行系统数据库中包括机台表、晶圆组表、光罩表、工序表等，则在数据同步单元中列出这些表；如果数据包括机台数据、晶圆组数据、光罩数据和工序数据，则在数据同步单元中选择这些表以及表中的相关列；如果数据需要实时同步，则在数据同步单元中选择插入触发器、更新触发器和删除触发器；然后，在数据同步单元中生成一个或者多个用于创建触发器的SQL语句。
子步骤1.2：建立触发器。在该子步骤中，在制造执行系统和派工系统之间建立触发器和表。该子步骤包括以下操作：
在制造执行系统中，根据上一子步骤生成的映射文件在上一子步骤所选择的表中创建触发器；
在派工系统中，根据上一子步骤生成的映射文件创建一个或者多个用于存储数据的表；
例如，在制造执行系统和派工系统之间建立触发器和表时，可以使得两者之间的字段名称、字段类型、字段长度等属性保持一致。
子步骤1.3：建立队列表。在该子步骤中，在制造执行系统建立队列表，并通过队列表传递数据。该子步骤包括以下操作：
在制造执行系统中，触发器将制造执行系统数据库中数据写入制造执行系统中的队列表中；
数据同步单元的数据同步程序将上一操作队列表中的数据读取并写入消息中间件中；
数据同步单元的数据同步程序将上一操作消息中间件中的数据读取并写入派工系统数据库中；
例如，队列表是一种特殊的表，用于存储待传递的数据，实现先进先出的原则。本发明可以采用任何一种常用的队列表。
数据同步单元将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中，并将缓存中的端口状态数据与历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将消息分配至一个或者多个派工任务系统中。其中：
端口状态数据是指各个机台的当前状态和当前正在加工的晶圆组的信息；
消息是指需要进行派工任务的请求信号，包含了相关的数据和参数；
派工任务系统是指能够根据收到的消息进行派工任务的计算和执行的系统。
在该步骤包括以下操作：
执行系统100中，触发器将制造执行系统数据库中机台数据中的端口状态数据写入制造执行系统中的队列表中；
在数据同步单元中，数据同步程序将上一操作队列表中的端口状态数据读取并写入消息中间件中；
在数据同步单元中，数据同步程序将上一操作消息中间件中的端口状态数据读取并写入派工系统的数据库中；
数据同步单元将上一操作派工系统数据库中的端口状态数据写入缓存中；
缓存是一种高速存储，用于暂时存储经常访问或最近访问的数据，提高数据访问速度和效率。
数据同步单元当下写入的缓存的端口状态数据与已经存入的历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，产生任务消息并分派至一个或者多个派工任务系统，接受到任务消息的派工任务系统查询获取步骤A2.5输出的优化结果执行派工任务方案。
该步骤包括以下操作：
在数据同步单元中，设置一个消息生成程序，用于从缓存中读取端口状态数据，并与历史缓存内的端口状态数据进行比较；
在数据同步单元中，比较结果为机台端口状态数据为空时，表示该机台需要进行派工任务，则产生一个包含该机台信息的消息，并将其写入消息中间件中；
在消息中间件中，设置一个消息分配程序，并根据负载均衡算法将其分配至一个或者多个派工系统；
例如，在本发明中，为了提高派工任务消息生成和分配的速度和效率，可以采用异步执行的方式执行派工任务消息生成和分配。具体地，本发明可以采用以下方式实现异步执行：
在数据同步单元和消息中间件之间建立一个或者多个消息队列，用于存储待发送或待接收的消息；
在数据同步单元和消息中间件之间设置一个或者多个生产者线程和消费者线程，用于从消息队列中读取或写入消息；
在消息生成程序和消息分配程序之间设置一个或者多个回调函数，用于在消息生成或分配完成后通知对方。
为了提高消息分配的效率和质量，可以采用加权轮询法作为负载均衡算法对派工系统进行优化。具体地，本发明可以采用以下方式实现加权轮询法：
在每个收到任务消息的派工系统中，设置一个请求池，用于存储待处理的消息，并设置一个等待队列，用于存储已处理的消息；
步骤104：派工任务系统根据优化模型输出的优化结果，向机台发送调度指令，根据求解出的解，对到达光刻工艺的晶圆和光罩进行合理分配和调度，实现负载的均衡。其中：
调度指令是指指定晶圆组在某个机台上使用某个光罩进行某个工艺加工的命令。
步骤105：派工任务系统将执行结果反馈给消息中间件，并更新自身的负载情况。其中：
执行结果是指派工任务系统完成的晶圆加工任务的实绩数据，
负载情况是指派工任务系统当前的处理能力和处理速度，
消息中间件是指能够实现制造执行系统和派工任务系统之间的数据同步和传输的中间层
步骤106：消息中间件根据派工任务系统的反馈信息，更新制造执行系统的数据，并调整负载均衡算法的参数。
步骤107：重复执行步骤101-106，直至所有的晶圆加工任务都被完成。
参见图2，是本发明实现半导体光刻机台负载均衡方法的步骤流程图。本发明的方法在以下条件下进行示例：
以当前时间为10:00为例，制造执行系统从数据库中读取制造执行数据，并进行数据处理。制造执行数据包括工艺数据、的工艺和机台对应关系、工艺和光罩的对应关系、制程时间数据、晶圆数据、生产限制数据和生产指标数据。制造执行系统将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中，并将缓存中的端口状态数据与历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将消息分配至一个或者多个派工任务系统中。
消息中间件根据派工任务系统的权重和负载情况，采用负载均衡算法，选择一个或多个合适的派工任务系统进行消息分配的示意图。消息中间件根据派工任务系统的权重和负载情况，采用负载均衡算法，选择一个或多个合适的派工任务系统；
消息中间件将消息发送给选定的派工任务系统，并接收其反馈信息；
消息中间件根据反馈信息更新派工任务系统的负载情况，并调整负载均衡算法的参数；
重复执行以上步骤，直至所有的消息都被分配并处理完毕。
派工任务系统根据收到的消息，从数据库中读取相应的数据。派工任务系统根据收到的消息，从数据库中读取相应的数据，并进行数据整合。数据整合包括统计制程时间和经历时间、计算需要考虑负载均衡的时间范围、获取当前时间全部工艺上所有状态可用晶圆的信息、通过累计晶圆经历各工艺的平均经历时间，计算出所有晶圆将要到达各个工艺编号的时间点，获得晶圆和工艺编号的组合、计算长程负载后，仅保留短程时间段内能到达晶圆作为待分配晶圆、获取待分配晶圆能够进行加工的可用状态的机台编号，得到晶圆、工艺编号和机台编号的组合，具体为：当晶圆与机台编号存在绑定关系时，仅保留晶圆、工艺编号和绑定的机台编号的组合，当晶圆与机台编号不存在绑定关系时，保留晶圆、工艺编号和全部机台编号的组合、获取待分配晶圆能使用的状态可用光罩，获取晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合、对晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合进行生产限制检查，仅保留能通过检查的晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合，检查不匹配的关系进行剔除、获取晶圆的制程时间数据：对于已经经历第一道光刻工艺，获取每个晶圆组在后续工艺编号的制程时间，累积长程时间段所有晶圆组的总制程时间作为机台总的长程负载；对于还没经历第一道光刻工艺的晶圆，获取晶圆组在后续工艺编号的制程时间，累计长程时间段晶圆组在后续工艺编号对应可能的各个机台的总制程时间，即为长程时间段单个晶圆组会给可能进行的机台造成的长程负载；定量负载和变量负载消耗规则，定量负载消耗规则：对于已经做过第一道光刻工艺的晶圆，因为在后续光刻工艺的负载已经计算到对应机台未来一段时间的已有的长程负载内，该晶圆被分配后实际是减轻了机台已有负载，所以新增负载为负值；变量负载消耗规则：对于还未做过第一道光刻工艺的晶圆，因为在第一道光刻工艺之后的后续光刻工艺的负载已经被计算到可能会进行第一道光刻工艺的机台上，该晶圆在后续光刻工艺被分配后实际负载即被消耗，所以晶圆在后续光刻工艺的负载记为负值；对变量负载的分配，只要变量负载被分配到第一道光刻工艺进行的机台后，该部分负载就变成定量负载了，再分配后续光刻工艺的变量负载，对定量负载进行消耗；获取当天各光刻工艺晶圆生产目标、产品类型、晶圆类型的晶圆生产目标和已完成的实绩。
派工任务系统根据整合后的数据，建立优化模型。优化模型包括定义集合、参数和中间变量、定义决策变量、定义生产过程约束条件和目标函数、求解优化模型、输出优化结果等步骤。派工任务系统根据优化模型输出的优化结果，向各个机台发送调度指令，根据求解出的解，对到达光刻工艺的晶圆进行合理分配和调度，实现负载的均衡。派工任务系统将执行结果反馈给消息中间件，并更新自身的负载情况。消息中间件根据派工任务系统的反馈信息，更新制造执行系统的数据，并调整负载均衡算法的参数。
本发明的具体实施方式仅为示例，不限于以上所述。在本发明的范围内，可以对本发明进行各种变化和修改。例如，可以根据不同的产品、工艺、机台、光罩、负载、生产指标等数据，调整优化模型的参数、约束条件和目标函数，以适应不同的生产场景和需求。也可以根据不同的数据来源、格式和处理方式，调整数据同步单元和消息中间件的工作原理和方法，以提高数据的准确性和时效性。也可以根据不同的优化算法和求解方法，调整优化模型的建立和求解过程，以提高优化结果的质量和效率。也可以根据不同的调度指令和执行方式，调整派工任务系统的工作原理和方法，以提高调度执行的可靠性和灵活性。本发明的实质是通过制造执行系统收集并分析各个工艺步骤中各个机台的状态、负载、排队等信息，并根据这些信息预测各个机台在未来一段时间内的长程负载。然后，通过建立优化模型，定义集合、参数、中间变量和决策变量，定义生产过程约束条件和目标函数，求解优化模型，输出优化结果，实现了对晶圆组编号、工艺编号、机台编号和光罩编号的最优组合的求解。最后，通过数据同步单元，从制造执行系统中读取制造执行数据并进行数据处理，将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中，并将缓存中的端口状态数据与历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将消息分配至一个或者多个派工任务系统中。通过消息中间件，将消息发送给选定的派工任务系统，并接收其反馈信息，并根据反馈信息更新派工任务系统的负载情况，并调整负载均衡算法的参数。通过向各个机台发送调度指令，根据求解出的解，对到达光刻工艺的晶圆进行合理分配和调度，实现负载的均衡。本发明能够实现实时、动态、自适应地对机台进行负载均衡，提高机台利用率和生产效率，降低生产成本和制造周期，提高产品良率和客户满意度。
重复执行以上步骤，直至所有的晶圆加工任务都被完成。
本发明的具体实施方式仅为示例，不限于以上所述。在本发明的范围内，可以对本发明进行各种变化和修改。例如，可以根据不同的产品、工艺、机台、光罩、负载、生产指标等数据，调整优化模型的参数、约束条件和目标函数，以适应不同的生产场景和需求。也可以根据不同的数据来源、格式和处理方式，调整数据同步单元和消息中间件的工作原理和方法，以提高数据的准确性和时效性。也可以根据不同的优化算法和求解方法，调整优化模型的建立和求解过程，以提高优化结果的质量和效率。也可以根据不同的调度指令和执行方式，调整派工任务系统的工作原理和方法，以提高调度执行的可靠性和灵活性。本发明的实质是通过制造执行系统收集并分析各个工艺步骤中各个机台的状态、负载、排队等信息，并根据这些信息预测各个机台在未来一段时间内的长程负载。然后，通过建立优化模型，定义集合、参数、中间变量和决策变量，定义生产过程约束条件和目标函数，求解优化模型，输出优化结果，实现了对晶圆组编号、工艺编号、机台编号和光罩编号的最优组合的求解。最后，通过数据同步单元，从制造执行系统中读取制造执行数据并进行数据处理，将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中，并将缓存中的端口状态数据与历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将消息分配至一个或者多个派工任务系统中。通过消息中间件，将消息发送给选定的派工任务系统，并接收其反馈信息，并根据反馈信息更新派工任务系统的负载情况，并调整负载均衡算法的参数。通过向各个机台发送调度指令，根据求解出的解，对到达光刻工艺的晶圆进行合理分配和调度，实现负载的均衡。本发明能够实现实时、动态、自适应地对机台进行负载均衡，提高机台利用率和生产效率，降低生产成本和制造周期，提高产品良率和客户满意度。

Claims (9)

1.一种实现半导体光刻机台负载均衡方法，其包括，
制造执行系统，所述制造执行系统的数据库中记载制造执行数据，所述制造执行数据是指对晶圆进行制造的相关数据，至少包括：
晶圆数据，该数据包括晶圆组的编号，每组晶圆组内晶圆的数量，每组晶圆的类型，晶圆组经过第一道光刻工艺的机台编号，到达当前工艺的时间；
机台数据，该数据包括机台编号以及每个机台的负载；
产品类型编号，该数据包括所要生产的产品类型在系统内的编号；
光罩编号，该数据记载每一片晶圆在多个工艺中所使用的对应的光罩编号；
工艺数据，该数据记载对晶圆组进行加工的工艺种类，工艺流程以及工艺编号；
关系数据，该数据记载工艺编号与机台编号对应的关系，工艺编号与晶圆在机台内所使用光罩编号的对应关系，工艺流程与产品类型编号对应的关系，晶圆组与工艺编号对应的关系；
制程时间数据，该数据记载晶圆组在历史上进入每个机台进行加工所需的时间；
工艺经历时间数据，该数据记载晶圆组历史上经过每个工艺所经历时间；
生产指标数据，该数据记载采用指定产品类型编号和工艺编号制造指定晶圆类型晶圆的目标任务数量；
限制条件数据，该数据记载按照产品类型编号、机台编号、光罩编号和工艺编号所限制不能进行制造的匹配关系；
其特征在于，
根据制造执行数据预测各个机台的长程时间段的长程负载，并对短程时间段的晶圆组产生派工任务，其中，
长程时间段是指系统内计算所有前后相邻的两个光刻工艺之间的累计经历时间后取其中的最大值，
长程负载是指系统内所设定的长程时间段内预计能进行光刻工艺的晶圆会给机台造成的负载，
短程时间段是指系统内所设定的时间段为24小时，
短程负载指系统内所设定的短程时间段预计能进行光刻工艺的晶圆会给机台造成的负载；
数据同步单元，读取制造执行数据并进行数据处理；
消息中间件，用于派发任务消息；
派工系统，接受派发任务消息并执行派工任务逻辑；
其中，预测负载并产生派工任务的方法为：
步骤A1：数据整合，对制造执行数据进行统计整合获取统计数据；
步骤A2：建立优化模型；
步骤A3: 向步骤A2的优化模型中输入统计数据获取计算结果；
步骤A4: 根据步骤A3的计算结果输出晶圆组编号、工艺编号、机台编号、光罩编号最优组合作为派工任务数据；
通过以下方法，派工系统执行派工任务逻辑：
步骤B1：数据同步，将制造执行数据同步至派工系统中的数据库中，所述数据同步单元通过以下步骤同步数据：
配置信息，对制造执行数据进行配置并生成关于全部制造执行数据的映射文件；
同步数据，将制造执行数据同步至所述派工系统的数据库；
步骤B2：缓存数据写入，将制造执行数据中的端口状态数据写入数据同步单元的缓存中；
步骤B3：产生派工任务消息，将步骤B2中数据同步单元当下写入的缓存的端口状态数据与已经存入的历史缓存内的端口状态数据进行比较，当比较结果为端口状态数据为空时产生消息，并将所述消息分配至一个或者多个派工系统中；
步骤B4：根据步骤B3的任务消息所述派工系统执行步骤A4中晶圆组编号、工艺编号、机台编号、光罩编号最优组合的派工任务数据的派工任务逻辑。
2.根据权利要求1所述的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,其特征在于，所述的步骤A1中整合数据的方法为：
统计制程时间和经历时间，统计以往所有产品在生产流程中各制程工艺的平均制程时间和平均经历时间，平均经历时间为平均制程时间与平均等待时间之和；
计算所有前后相邻的两个光刻工艺之间的累计经历时间后取其中的最大值，作为需要考虑负载均衡的时间范围，即长程时间段；
获取当前时间全部工艺上所有状态可用晶圆的信息；
通过累计晶圆经历各工艺的平均经历时间，计算出所有晶圆将要到达各个工艺编号的时间点，获得晶圆和工艺编号的组合；
计算长程负载后，仅保留短程时间段内能到达的晶圆作为待分配晶圆；
获取待分配晶圆能够进行加工的可用状态的机台编号，得到晶圆、工艺编号和机台编号的组合，具体为：
当晶圆与机台编号存在绑定关系时，仅保留晶圆、工艺编号和绑定的机台编号的组合，
当晶圆与机台编号不存在绑定关系时，保留晶圆、工艺编号和全部机台编号的组合；
获取待分配晶圆能使用的状态可用光罩，获取晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合；
对晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合进行生产限制检查，仅保留能通过检查的晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合，检查不匹配的关系进行剔除；
获取晶圆的制程时间数据：对于已经经历第一道光刻工艺的晶圆，获取每个晶圆组在后续光刻工艺编号的制程时间，累积长程时间段所有晶圆组的总制程时间作为机台总的长程负载；
对于还没经历第一道光刻工艺的晶圆，获取晶圆组在后续光刻工艺编号的制程时间，累计长程时间段晶圆组在后续光刻工艺编号对应可能的各个机台的总制程时间，即为长程时间段晶圆组会给可能进行的机台造成的总长程负载；
定量负载和变量负载消耗规则，
定量负载消耗规则：对于已经做过第一道光刻工艺的晶圆，因为在后续光刻工艺的负载已经计算到对应机台的长程负载内，该晶圆被分配后实际负载即被消耗，所以负载记为负值；
变量负载消耗规则：对于还未经过第一道光刻工艺的晶圆，因为在第一道光刻工艺之后的后续光刻工艺的负载已经被计算到可能会进行第一道光刻工艺的机台上，该晶圆在后续光刻工艺被分配后实际负载即被消耗，所以晶圆在后续光刻工艺的负载记为负值；
对变量负载的分配，只要变量负载被分配到第一道光刻工艺进行的机台后，该部分变量负载就变成定量负载了，再分配后续光刻工艺的变量负载，并依据定量负载消耗规则进行消耗；
获取当天指定产品类型编号和工艺编号制造指定晶圆类型晶圆生产目标和已完成的实绩。
3.根据权利要求1所述的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,其特征在于，所述步骤A2建立优化模型方法如下：
步骤A2.1：定义集合、参数、定义决策变量和中间变量，参数和中间变量是与工艺数据、机台数据、光罩数据和负载相关的数据，决策变量是任务是否被分配在机台上的变量，
其中，
定义集合：
步骤A2.4：求解优化模型，求解优化模型是通过数学方法或者计算机算法找到目标函数的最优解；
步骤A2.5：输出优化结果，优化结果是按时间段分配好的晶圆、工艺编号、机台编号和光罩编号的组合。
4.根据权利要求1所述的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,其特征在于，所述长程时间段为8天。
5.根据权利要求1所述的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,其特征在于，所述步骤B1中配置信息的方法为：
步骤S1:根据制造执行系统数据库列出数据库中的全部表；
步骤S2：根据选择步骤S1中所对应的一个或者多个表；
步骤S3: 根据制造执行数据选择步骤S2中对应的表选择一种或者多种触发器类型；
步骤S4:生成相应的映射文件；
步骤S5:重复步骤S2至S4步骤，直至制造执行数据所需要的信息全部配置完成;
所述步骤B1中同步数据的方法为：
步骤S6：根据步骤S4中所生成的映射文件在步骤S2中所选择的表中创建触发器；
步骤S7: 在派工系统的数据库中根据步骤S4中所生成的映射文件创建一个或者多个用于存储制造执行数据的表；
步骤S8：触发器将制造执行数据写入制造执行系统数据库的队列表中；
步骤S9: 通过制造执行系统数据库数据同步程序将步骤S8中队列表中的数据读取并写入消息中间件中；
步骤S10:通过派工系统数据库数据同步程序将步骤S9中的消息中间件中的制造执行数据读取并写入派工系统的数据库中。
6.根据权利要求1中所述的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,其特征在于，
所述步骤B3所产生的消息通过消息中间件进行分配，使得所述消息均衡向多个派工任务系统分配，方法为：
步骤S11: 消息中间件根据派工系统的权重和派工任务系统的负载情况，采用负载均衡算法，选择一个或多个合适的派工任务系统；
步骤S12: 消息中间件将消息发送给选定的派工任务系统，并接收其反馈信息；
步骤S13: 消息中间件根据反馈信息更新派工任务系统的负载情况，并调整负载均衡算法的参数；
步骤S14: 重复步骤S11至S13，直至所有的消息都被分配并处理完毕。
7.根据权利要求6中所述的一种实现半导体光刻机台负载均衡方法,其特征在于，其特征在于，所述步骤S13中的调整负载均衡算法为加权轮询法，具体为：
执行以下步骤：根据派工系统中的请求池的线程数和等待队列的长度，计算每个派工系统的权重值，表示其处理派工任务的能力，请求池的线程数和等待队列的长度越大，权重值越大； 在消息中间件中记录每个派工系统的权重值、已接收的消息数和已处理的消息数； 在派发消息时，计算每个派工系统的分发权重值，表示其被分配消息的优先级，分发权重值=派工系统的权重值 / （已接收的消息数 - 已处理的消息数），分发权重值越高，优先级越高； 消息中间件根据分发权重值，选择一个或多个合适的派工系统，并将消息发送给它们，并更新其已接收的消息数； 消息中间件根据派工系统的反馈信息，更新其已处理的消息数； 重复执行以上步骤，直至所有消息都被分配并处理完毕。
8.一种实现半导体光刻机台负载均衡的设备，
包括光刻机，用于对晶圆执行制造工艺进行加工；
数据库，存储相关数据信息；
数据处理单元，对数据进行数据处理；以及控制单元，用于对设备进行控制，其特征在于，应用权利要求1-7所述的任意一项负载均衡方法。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储软件程序，所述软件程序在一个或者多个处理器读取并执行时实现权利要求1-7所述的任意一项负载均衡方法。
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