CN1452212A - 集成电路制造的机台监控方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成电路制造的机台监控方法与系统，是利用机台事件的重演，以得知芯片制造过程所发生的问题。利用下载数据库中的机台事件数据，进行绩效指标的运算与管制图的建立，以定义限制状况，并辅以图形化的电脑界面，执行机台重演系统，借以发现异常问题点以进行矫正。此集成电路制造的机台监控方法是利用建立机台历史事件的重演模式与绩效指标，来检查过去绩效，并利用建立机台的绩效指标的管制图与规则资料库，以预测未来可能问题。

Description

集成电路制造的机台监控方法与系统

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造厂中的监控方法与系统，特别涉及一种集成电路制造的机台监控方法与系统，即集成电路制造厂中机台事件的监控方法，并可提供达到机台重演及问题反应的系统。

背景技术

在集成电路制作方法中，为了提高芯片的制造品质、降低制造成本、缩短生产周期等目的，信息管理系统整合自动化的制造是现今集成电路厂所要研究的重要课题。一个完整的电脑整合自动化系统大致包括了如生产排程系统、品质管理系统、监控系统、和自动化界面系统等等。由于集成电路产品的不断推陈出新，各个制造流程和细节也更趋复杂，因此自动化系统中就必需有一个良好的生产排程系统和管理系统，而为了元件的制造品质，更必需有一套品质管理系统和监控系统加以控制。

请参照图1，图1所绘示为一般集成电路部分生产系统的连接示意图。其中，在单一区域内的生产系统之中，通常会有控制主机10，以控制与其相连的生产机台12及生产机台14等的动作。控制主机10可与其他多个数据主机16等利用网路相连结，以使控制主机10可读取数据主机16的数据库。数据库中并内含有有关各个处理机台的各项参数与操作信息等，并利用利用数据库的信息以转换由生产机台12及生产机台14送出至控制主机10的信息、或是由控制主机10传送至生产机台12及生产机台14的信息及指令等。

一般集成电路厂的监控系统多是用来监控芯片，以得知芯片经过制作方法制造后的结构与状态，当这些侦测工作站发现芯片制造有问题时，操作人员才至数据主机16处调出数据库中的的报表数据，逐笔查询对照后，才能找出问题所在。这种监控方法不仅费时费力，而且由于人工搜寻难免判断有误，无法完全确认问题所在。

另外，公知对于监控生产过程，多是经过读取数据主机16的数据库中生产机台的事件比例、与产出量等结果，以这些指标来做为生产机台的控管。但是，从上述的指标，并无法了解生产机台12及生产机台14的实际制造芯片的过程。如果在实际制造芯片的过程中有任何问题，这些问题往往被隐藏起来，直到问题发生了，也已造成或大或小的损失。上述的公知系统中，并无适当的机台的监控方法与系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电路制造的机台监控方法，并可提供达到机台重演及问题反应的系统。

当机台进行芯片批次的制造，本发明集成电路制造的机台监控方法是用于控控机台事件的过程变化。

本发明集成电路制造的机台监控方法包括：提供一数据库；从数据库下载数个机台事件数据；利用上述的机台事件数据计算机台的绩效指标；利用上述的绩效指标建立一管制图；利用机台事件数据、绩效指标与管制图建立一规则资料库，并定义数个限制，借以发现一异常问题点；将上述的机台事件数据依时间排序形成一事件日历档；执行机台重演步骤，以进行一矫正措施。

本发明集成电路制造的机台监控方法可仅利用来重演机台的事件过程变化，或者利用自行定义的限制来发现异常问题点，以进行矫正措施。本发明集成电路制造的机台监控方法，其中上述的机台事件数据可包括：机台机况事件、机台转帐产出数据以及机台线上在制芯片(Wafer inProcess；WIP)数据；而上述的绩效指标可包括：机台产出量(Move)、机台生产时间(Productive Time；PT)、机台每小时产出量(POH)、机台待料时间(Loss Time；LT)、机台制造的芯片批次数(Batch)、线上在制芯片的平均等候时间(w)以及线上在制芯片的等候线长度(L)；另外，事件日历档可包括这些机台的机况变化、转帐产出变化以及线上在制芯片变化。本发明集成电路制造的机台监控方法的较佳实施例中，上述的管制图是利用取2个月约60笔数据，并取3个标准差以做为管制界线。

另外，本发明集成电路制造的机台监控系统，是用于监控生产机台的事件，其中生产机台是用于执行生产动作以制造芯片批次，本发明该集成电路制造的机台监控系统包括：一控制主机，是用于控制生产机台；一数据主机，是具有生产机台的数个操作参数，并纪录生产设备的事件与数个制作方法数据；一监控主机，可执行一机台监控流程，以重演生产机台制造芯片批次的事件，上述的机台监控流程为上述的本发明集成电路制造的机台监控方法。

本发明集成电路制造的机台监控方法与系统是针对检查过去绩效与预测未来可能问题两个方向来构建。其中，是利用建立机台历史的重演模式与绩效指标，来检查过去绩效；并利用建立机台的绩效指标的管制图与规则资料库，以预测未来可能问题。

本发明的较佳实施例将于往后的说明文字中辅以下列附图做更详细的阐述。

附图说明

图1为一般集成电路部分生产系统的连接示意图；

图2为本发明集成电路部分生产系统的连接示意图；

图3为本发明集成电路制造的机台监控方法与系统的架构图；

图4为本发明集成电路制造的机台监控方法与系统的管制图的电脑图形界面系统；

图5为本发明集成电路制造的机台监控方法，执行机台重演系统的电脑图形界面系统的示意图；

图6为本发明执行机台重演系统的电脑图形界面系统，出现异常问题点的信息视窗示意图；以及

图7为本发明执行机台重演系统的电脑图形界面系统，出现异常问题点的信息视窗示意图。

具体实施方式

常见的监控芯片生产的方法与系统，不仅费时费力且容易出错，又无一种较良好的机台监控方法与系统，因此，本发明的目的是提供一种集成电路制造的机台监控方法与系统，利用机台事件的重演，以得知芯片制造过程所发生的问题，如图2所示。图2为本发明积卢电路部分生产系统的连接示意图。其中，在集成电路的生产系统中，具有控制主机20，以控制与其相连的生产机台22及生产机台24等的动作，由于集成电路元件的不同，生产机台22及生产机台24即可为各种不同的半导体制作方法处理机台。控制主机20并与其他多个数据主机26专利用网路相连结，以便控制主机20可读取数据主机26的数据库，其内含有有关各个处理机台的各项参数与操作信息等，并利用利用数据库的信息以转换由生产机台22及生产机台24送出至控制主机20的信息、或是由控制主机20传送至生产机台22及生产机台24的信息及指令等。本发明集成电路制造的机台监控方法与系统是提供一监控主机28，使监控主机28与数据主机26利用网路相连结，以使监控主机28可下载数据主机26的数据库中的机台数据，例如机台处理芯片的各种参数与数据，再进行各种统计运算，以建立另一数据库，做为机台制造芯片的绩效指标。

本发明集成电路制造的机台监控方法与系统的架构如图3所示。请参照图3，本发明集成电路制造的机台监控方法与系统是由数据库50中下载机台事件数据52，接着将所获得的基本数据，通过数学运算，以计算机台绩效指标54。接着，再将上述的绩效指标建立管制图56。接着，进行建立规则资料库58的步骤，是利用事先在电脑数据库内建立各种判断规则，利用管制图检查以发现隐藏或未来可能的问题。其中定义的违反规则状况举例如下：(1)状况1：机台事件与实际线上在制芯片的状况不同，例如机台事件显示为待料，实际上却有线上在制芯片的存在；(2)状况2：绩效指标超出管制图的管制界线；(3)状况3；连续数点绩效指标在管制图平均线的同一侧；(4)状况4：绩效指标有趋势的倾向；(5)状况5：各操作员的班别问，存在绩效指标的差异性；(6)状况6：操作员又未依规定转帐。

以上述违反规则的状况，来发现异常问题点62。接着，将机台的事件按时间轴排序，建立事件日历档60。再利用执行机台重演64的步骤，以监控上述图形界面化的事件日历档。随后，执行矫正措施66，对异常问题点进行再确认步骤。

以下是利用一较佳实施例来对本发明集成电路制造的机台监控方法与系统加以说明。请再参照图3，其中，数据库50是按时间顺序，储存集成电路厂中所有生产机台的事件、转帐产出量、以及例如在制品存货等与线上在制芯片有关的数据，因此，本发明集成电路制造的机台监控方法是由数据库50来下载机台事件数据52，先输入欲查的的时间区间，便可由数据库50中下载机台事件数据52，其中下载的事件数据可包括：机台状况、机台转帐产出数据以及线上在制芯片数据。

接着，进行计算机台绩效指标54。利用上述从数据库50所下载的机台事件数据通过数学运算，计算各生产机台的绩效指标，其中可引用的绩效指标有：机台产出量、机台生产时间、机台每小时产出量、机台待料时间，机台制造的芯片批次数、线上在制芯片的平均等候时间、以及线上在制芯片的等候线长度等。然后，建立管制图56。是利用上述计算得到的结果建立各绩效指标的管制图，并构建一电脑图形界面系统，如图4所示。其中，绩效指标的实际趋势线70是应位于上管制界线72与下管制界线74之间，且其平均值应不偏离于中间线76太多。另外在电脑图形界面上方是可显示绩效指标的平均值78、标准差80与当日值82。本发明的管制图定义参数为取2个月约60笔数据的数据长度，并取3个的标准差做为上管制界线72与下管制界线74的定义。上述建立管制图的步骤为本领域普通技术人员所知的管制图建立，此步骤并非本发明的重点所在，故不在此赘述。

接着，建立规则资料库58。当数据库50、下载机台事件数据52与计算机台绩效指标54的数据汇整后，在电脑数据库内建立各种判断规则，以电脑辅助判断芯片制造时，是否发现异常问题点62。其中，本发明集成电路制造的机台监控方法所定义的违反规则的状况如下：

(1)状况1：A.线上在制芯片大于4批，并且线上在制芯片大于96片；B.机台事件为待料，但待料时间超过10分钟以上。

(2)状况2：绩效指标超过图4的管制图中上管制界线72与下管制界线74、也即超过3个标准差的管制界限。

(3)状况3：在图4的管制图中，连续5点及5点以上的绩效指标位于中间线76的同一侧。

(4)状况4：A.以统计回归计算连续5点绩效指标的表的相关系数R，若R大于或等于0.85，或R小于-0.85，即视为有趋势性。B.连续5点的绩效指标上升、或连续5点的绩效指标下降。

(5)状况5：本发明集成电路制造的机台监控方法中，现有4个操作的班别，分别为A、B、C、D班，其中A、C为日班，B、D为夜班，A、B班为同一天的日夜班，C、D班为同一天的日夜班，(a)若A、B班第一天上班与第二天上班的绩效指标有显著差异，则视为违反规则的状况；(b)若C、D班第一天上班与第二天上班的绩效指标有显着差异，也视为违反规则的状况；(c)A、B班与C、D班的绩效指标有显着差异，也视为违反规则的状况。在上述(a)(b)(c)中，所检测的数据长度为30笔，以统计检定其差异性。

(6)状况6：若操作员未依规定转帐、或在机台里芯片制造的时间超过原本预定的时间，都视为违反规则的状况。

接着，将生产机台所发生的事件按时间轴排序，建立事件日历档60。所记录的生产机台事件包括：生产机台各种机况变化、生产机台转帐产出变化、生产机台线上在制芯片的变化、停留的线上在制芯片的变化、生产机台所制造的芯片批次量变化、绩效指标变化、以及异常问题点。随后，利用图形化的界面执行机台重演64，以从电脑屏幕上读取上述的事件日历档。本发明集成电路制造的机台监控方法，执行机台重演的电脑图形界面系统是如图5所示，其可将上述事件日历档的排序结果逐笔显示于视窗中、可调整、暂停、恢复、中断或重复电脑播放，可跳至任一异常问题点，并以信息窗通知，更可依事件性质以不同颜色区别。

请参照图5，其中是显示此时播放的事件时间点90为2001年4月26日上午7点整，并在事件时间点90的右方显示机台状态92，而在事件时间点90与芯片暂停状态92的下方更显示有机台事件94，与机台事件说明96。另外，视窗内更显示了芯片批数98、芯片片数100、机台产出量102、芯片等候线长度104、机台制造的批次数106、机台每小时产出量108、机台生产时间110、芯片平均等候时间112等芯片制造与机台的基本数据。当出现违反定义状况而产生图3的异常问题点62时，电脑屏幕会自动出现如图6与图7的异常问题点的信息视窗。其中，图6的信息视窗是说明是有6笔数据低于中间线，因此产生上述的状况3，而图7是说明机台状态为待料时间，确有芯片的存在，因此产生上述的状况1。如需更详细的数据，可利用进入管制图模式116，以查取更多了事件数据。

本发明机台重演系统所使用的电脑界面系统可依各人喜好或需要，利用速度调整114的选择，来调整图3的事件日历档60的插放速度。并可利用跳至上一事件118、跳至下一事件120、跳至上一问题点130、跳至下一问题点132、连续播放事件122、暂停/继续的切换键124、重复执行126或结束程序128来读取想要的数据。

值得注意的是，上述本发明较佳实施例参照图3中所举例的下载机台事件数据52、计算机台绩效指标54、事件日历档所读取、计算、显示与利用的生产机台与芯片制造的数据仅为举例，可视实际需要增加或减少所读取计算的参数数据，本发明不限于此。另外，建立管制图56与建立规则资料库58所定义的参数与状况也仅为举例，可视实际生产需要而加以限制，本发明不限于此。

本发明机台重演系统所使用的电脑界面系统是可利用Visual Basic或Foxpro等程序语言所组成的一族群所撰写。本发明不限于此。另外，电脑界面系统中，视窗显示参数与数据并不仅限于上述说明，可视实际需要而改变，更可将事件日历档或管制图的数字数据，搭配以长条图或者更为拟真的动画显示来展示，本发明并不限于此。更若通过规则资料库的扩充或引进FUZZY、类神经网路等人工智能理论，形成工厂问题诊断的专家系统。

本发明集成电路制造的机台监控方法与系统是针对检查过去绩效与预测未来可能问题两个方向来构建。其中，是利用建立机台历史的重演模式与绩效指标，来检查过去绩效；并利用建立机台的绩效指标的管制图与规则资料库，以预测未来可能问题。

如本领域技术人员所了解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明；凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包括在保护范围内。

Claims (11)

1.一种集成电路制造的机台监控方法，当多个机台进行多个芯片批次的制造时，用于监控这些机台的多个事件的过程变化，其特征在于，该集成电路制造的机台监控方法至少包括：

提供一数据库，其中该数据库是具有多个机台事件数据；

从该数据库下载这些机台事件数据；

利用汶些机台事件数据计算这些机台的多个绩效指标；

利用这些机台的这些绩效指标建立一管制图；

利用这些机台事件数据、这些绩效指标与咳管制图建立一规则资料库；

将这些机台事件数据依时间排序形成一事件日历档；

以一机台重演系统执行一机台重演步骤，以读取这些机台的这些事件。

2.如权利要求1所述的集成电路制造的机台监控方法，其特征在于所述的机台事件数据至少包括：机台机况事件、机台转帐产出数据以及机台线上在制芯片数据。

3.如权利要求1所述的集成电路制造的机台监控方法，其特征在于所述的绩效指标至少包括；机台产出量、机台生产时间、机台每小时产出量、机台待料时间、机台制造的芯片批次数、线上在制芯片的平均等候时间、线上在制芯片的等候线长度。

4.如权利要求1所述的集成电路制造的机台监控方法，其特征在于所述的管制图是利用取2个月约60笔的这些机台事件数据，并取3个标准差以做为一管制界线。

5.如权利要求1所述的集成电路制造的机台监控方法，其特征在于所述的事件日历档是至少包括这些机台的机况变化、转帐产出变化、线上在制芯片变化。

6.如权利要求1所述的集成电路制造的机台监控方法，其特征在于所述的建立该规则资料库的步骤还包括定义多个限制，借以发现一异常问题点。

7.如权利要求1所述的集成电路制造的机台监控方法，其特征在于所述的以该机台重演系统执行该机台重演步骤还包括将该事件日历档与该规则资料库图形界面化。

8.一种集成电路制造的机台监控系统，是用于监控多个生产机台的多个事件，其中这些生产机台用于执行多个生产动作以制造多个芯片批次，其特征在于，该集成电路制造的机台监控系统至少包括：

一控制主机，是用于控制这些生产机台；

一数据主机，是具有这些生产机台的多个操作参数，并纪录这些生产机台的多个事件数据与多个制作方法数据；

一监控主机，可执行一机台监控流程，以重演这些生产机台制造这些芯片批次的这些事件，该机台监控流程至少包括：

由该数据主机下载这些事件数据；

利用这些事件数据计算这些生产机台的多个绩效指标；

利用这些生产机台的这些绩效指标建立一管制图；

利用这些事件数据、这些绩效指标与该管制图建立一规则资料库，并定义多个限制借以发现一异常问题点；

将这些事件数据依时间排序形成一事件日历档；以及

执行一机台重演步骤以进行一矫正措施。

9.如权利要求8所述的集成电路制造的机台监控系统，其特征在于所述的管制图是利用取2个月约60笔的这些事件数据，并取3个标准差以做为一管制界线。

10.如权利要求8所述的集成电路制造的机台监控系统，其特征在于所述的事件日历档是包括这些生产机台的机况变化、转帐产出变化、以及线上在制芯片变化。

11.如权利要求8所述的集成电路制造的机台监控系统，其特征在于所述的执行该机台重演步骤，还包括将该事件日历档与该规则资料库图形界面化以建立一机台重演系统。

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