TW200537557A - System and method for real-time dispatching batch in manufacturing process - Google Patents

Description

200537557 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一種製程派工系統及其方法，尤指一種可即時產生 批次檔案之製程派工系統及其方法。 【先前技術】 在製程處理中，製程產品需要經由多台機台進行加工，由於每 一台機台所需的處理時間皆不相同，已完成某道加工程序之產品 在進入下一機台進行另一道加工程序前，必須在下一機台為間置 狀態的情況下·，才得以進入下一機台以進行製程處理。因此，所 需處理時間較長的機台往往是加工處理時的瓶頸所在。以半導體 製程為例，晶圓往往需要經由多道半導體製程程序以加工為半導 體產品，例如，晶圓經由多台機台加工處理，最後再進入爐管 (furnace)進行熱氧化處理，由於爐管所進行之熱氧化處理需要要 長的加工時間，使得在其它機台進行加工處理的晶圓必須等待爐 管處理完畢後，才能將機台内等待的晶圓傳遞至爐管，爐管的加 工處理則成為整個晶圓加工過程的瓶頸所在，因此，必須使用適 當的派工系統來控制晶圓的傳送，以增加整體製程的效率。 請參考圖一，圖一為習知製程派工系統10之示意圖。製程派 工系統10包含有一製程執行系統（Manufacturing Execution System, MES) 14、一自動物料搬運系統（Aut ⑽a tic Material Handling System, AMHS)16、一設備控制系統（Terminal Control System, TCS)18、複數個機台20以及一爐管22。晶圓依序經由各 機台20至爐管22進行加工，其中爐管22進行晶圓加工的時間較 各機台20進行晶圓加工的時間為長，為晶圓加工時的瓶頸之所 在。製程執行系統14用於控制機台20及爐管22的操作。自動物 200537557 料搬運系統16與製程執行系統14、機台20及爐管22連線，用於 接受製程執行系統14的指令來搬運晶圓以使晶圓進出機台20及 爐管22。設備控制系統18與製程執行系統14、機台20及爐管22 連線，用於接受製程執行系統14的指令來控制機台20及爐管22 以進行晶圓加工。 另外，當爐管22完成對晶圓的熱氧化處理後，爐管22會傳送 一完工訊號至製程執行系統14,以通知製程執行系統14目前爐管 22的狀態為待命中，而可接受派工。而當製程執行系統14得知爐 管22正在待命時，即會透過自動物料搬運系統16與設備控制系 統18,來控制各機台20與爐管22依序地執行一批次的晶圓製程。 然而，因製程執行系統14須等爐管22通知其正處於待命狀 態後，才會命令機台20與爐管22執行相對應的批次晶圓製程， 而製程執行系統14在產生對機台20與爐管22的製程命令時，並 無考慮到.各製程在不同機台20、爐管22所需花費的時間，故會造 成機台20與爐管22之間的品質時間管理不能最佳化，進而降低 半導體製程派工架構10的效能。 【發明内容】 因此，本發明之主要目的在於提供一種可即時產生批次檔案之 製程派工系統及其方法，以解決上述問題。 根據本發明之申請專利範圍，係揭露一種製程即時批次派工系 統，其包含有一瓶頸機台，一即時派工模組，用於計算形成一批次 檔案之一時間點，並在時間點決定批次檔案所包含之複數個產品 之批號，以及一製程執行系統，電連接至瓶頸機台與即時派工模 組，用於接收即時派工模組所傳送之批次檔案，來選擇相對應之 200537557 產品，並控制產品於同一時間進入瓶頸機台進行加工。 本發明另提供一種製程即時批次派工方法，其包含有計算形成 一批次檔案之一時間點，並在該時間點決定該批次檔案所包含之 複數個產品之批號，以及接收該批次檔案來選擇相對應之產品， 並控制該等產品於同一時間進入一瓶頸機台進行加工。 本發明可即時偵測機台與爐管之狀態來產生批次檐案，以控制 機台及爐管内之晶圓搬運及晶圓加工，減少機台及爐管閒置的時 間並提高其利用性，同時可增加製程派工系統的效能。除此之外， 任何包含有瓶頸特性的製程處理，如液晶顯示器（liquid crystal _ display，LCD)或半導體晶圓之製程處理，皆可使用本發明之方法 依據一派工規則來即時產生相對應之派工檔案，並根據派工檔案 來派工製程處理之產品，以提高整體製程處理之效能。 .【實施方式】 請參考圖二，圖二為本發明製程即時批次派工系統30之示意 圖。製程即時批次派工系統3 0包含有一即時派工模組3 2、一製程 執行系統34、一自動物料搬運系統36、一設備控制系統38、複數 籲 個機台40以及一爐管42。晶圓可依序經由各機台40以及爐管42 進行加工，其中各機台40係用來處理晶圓，而爐管42則是用來對 晶圓進行熱氧化處理。爐管42進行晶圓加工的時間通常較各機台40 進行晶圓加工的時間為長，為晶圓加工時的瓶頸所在，而為使得 機台40與爐管42的效能得以最佳化，其間必須使用到品質時間 控制（quality-time control)的方法來加以掌控。 即時派工模組32與製程執行系統34連線，用於依據各機台 40以及爐管42的狀態來形成一批次檔案來控制並管理機台40及 10 200537557 爐管42之派工。即時派工模組32利用一規則編輯器（rule editor)44來編輯至少一派工規則（dispatching rule)，並依據派 工規則來計算形成批次檔案（batch)的時間點，使即時派工模組32 在此時間點產生一批次檔案，而批次檔案包含複數個產品批號。 其中派工規則是即時派工模組32根據例如··各製程所花費之時 間、各製程之間的時間間隔、產品規格、機台狀態、製程材料以 及工廠管理規劃等因素而定義出之一最適化規則。即時派工模組 32產生批次檔案之後，會將此批次檔案傳送與製程執行系統34， 使此批次槽案内之產品’展開產品加工流程。 製程執行系統34則用於保存批次檔案，並依據批次檔案來控 ® 制機台40及爐管42的晶圓搬運及晶圓加工。自動物料搬運系統 36連線於製程執行系統34、機台40及爐管42，並受控於製程執 行系統34而用以搬運晶圓進出機台40及爐管42。設備控制系統 38亦連線於製程執行系統34、機台.40及爐管42，其係受控於製 程執行系統34而用來控制機台40及爐管42以對晶圓進行加工。 根據本發明之製程即時批次派工系統，將可選擇最適當的晶圓 進行批次派工，並進而可使得各機台40與爐管42的效能得以最 佳化。當製程執行系統34接收到由即時派工模組32所產生的批 · 次檔案後，製程執行系統34會依據批次樓案來命令自動物料搬運 系統36搬運晶圓，以及命令設備控制系統38控制各機台40及爐 管42對晶圓加工。當製程執行系統34於控制自動物料搬運系統 36與設備控制系統38時，製程執行系統34會先依據批次檔案傳 送一搬運需求訊號與至自動物料搬運系統3 6，以使自動物料搬運 系統36依據搬運需求訊號來搬運晶圓進出機台40與爐管42，而 自動物料搬運系統36完成搬運後會回傳一搬運確認訊號至製程執 行系統34。之後，製程執行系統34會再依據批次槽案傳送一加工 需求訊號至設備控制系統38,以使設備控制系統38依據該加工需 11 200537557 求訊號來控制機台40及爐管42對晶圓加工，而設備控制系統38 於結束對機台40及爐管42的控制之後會回傳一加工確認訊號至 製程執行系統34。除此之外，當任一機台40或爐管42完成所被 指派的製程步驟後，其會經由製程執行系統34回傳一加工確認訊 號至即時派工模組32,以使即時派工模組32得以即時地得知機台 40或爐管42目前所處的狀態。另外，機台40可為濕蝕刻機台或 是清洗機台，而藉由相關的液體來對晶圓進行濕蝕刻或清洗的動 作0 請同時參考圖三及圖二，其中圖三為圖二製程即時批次派工系 統之操作流程圖，其操作流程詳述如下： 步驟50 :即時派工模組32依據批次規則，來決定批次檔案的内 容，並將批次檔案傳送至製程執行系統34,之後再執行 步驟52 ; 步驟52 :製程執行系統34依據該批次檔案傳送一機台搬運需求 訊號至自動物料搬運系統36，之後再執行步驟54 ; 步驟54 :自動物料搬運系統36依據機台搬運需求訊號來選擇並 搬運晶圓至對應的機台40，之後再執行步驟56 ; 步驟5 6 :自動物料搬運系統3 6完成晶圓搬運之後，則回傳一機 台搬運確認訊號至製程執行系統34，之後再執行步驟 58 ； 步驟58 :製程執行系統34依據批次檔案傳送一機台加工需求訊 號至設備控制系統38，設備控制系統38依據機台加工 需求訊號來控制機台40之晶圓加工，之後再執行步驟 60 ； 步驟60 :機台40之晶圓進行晶圓加工，之後再執行步驟62 ; 步驟62 :機台40完成晶圓加工之後則回傳一機台加工確認訊號 至設備控制系統38，設備控制系統38再回傳機台加工 12 200537557 確認訊號至製程執行系統34，之後再執行步驟64 ; 步驟64 :製程執行系統34依據該批次檔案傳送一爐管搬運需求 訊號至自動物料搬運系統36，之後再執行步驟66 ; 步驟66 :自動物料搬運系統36依據爐管搬運需求訊號來搬運被 選擇的晶圓至爐管40，之後再執行步驟68 ; 步驟6 8 :自動物料搬運系統3 6完成晶圓搬運之後，則回傳一爐 管搬運確認訊號至製程執行系統34，之後再執行步驟 70 ； 步驟70 :製程執行系統34依據批次檔案傳送一爐管加工需求訊 號至設備控制系統38，設備控制系統38依據爐管加工 _ 需求訊號來控制爐管40之晶圓加工，之後再執行步驟 72 ； 步驟72 :爐管40對被選擇的晶圓進行熱氧化處理，之後再執行步 驟74 ;以及 步驟74 :爐管40完成對.晶圓的熱氧化處理之後，則回傳一爐管加 工確認訊號至設備控制系統38，設備控制系統38再回 傳爐管加工確認訊號至製程執行系統·34。 相較於習知技術，本發明之半導體爐管製程即時批次派工系統 及其方法可即時地依據一派工規則，來產生批次檔案，進而使製 鲁 程執行系統依據批次檔案來控制機台及爐管内之晶圓搬運及晶圓 加工，故可減少機台及爐管閒置的時間並提高其利用性。此外， 上述的派工規則係依據各製程所需花費之時間、製程之間的時間 間格、產品規格、機台狀態、製程材料以及工廠管理規劃來建立， 故可使各機台與爐管的效能得以最佳化。除此之外，任何包含有 瓶頸特性的製程處理，如液晶顯示器或半導體晶圓之製程處理， 皆可使用本發明之方法依據一派工規則來即時產生相對應之派工 檔案，並根據派工檔案來派工製程處理之產品，以提高整體製程 處理之效能。 13 200537557 以上所述僅為本發明 所做之均等變化與修飾 之車乂佳實施例，凡依本發明申請專利 皆應屬本發明專利之涵蓋範圍。 範圍 【圖式簡單說明】 圖式之簡單說明 圖-為習知製程派工系統之示咅 圖二為本發明製程即時批次派：【 圖三為圖-贺鞀g卩A 示、、死之不意圖。

衣㈣％批次派工系統之操作流程圖

圖式之符號說明 10 製程派工系統 12 派工模組 32 14、34 製程執行系統 W、36 18、38 設備控制系統 20、4〇 22、42 爐管 44 30 製程即時批次派工 系統 即時派工模組 自動物料搬運系統 機台 規則編輯器 14

Claims (1)

1. 200537557 拾、申請專利範圍： 1· 一種製程即時批次派工系統，其包含有： 一瓶頸機台； =即時派工模組，用於計算形成一批次檔案（batch)之一時間 2 ’亚在a亥日守間點決定該批次標案所包含之複數個產品之批號； 以及 ^(Manufacturing Execution System, MES) ^ 電連接至該瓶_台與該即時派工，用於接㈣即時派工模 組所傳达之該批次㈣，來選擇相對應之產品，並控制該等產品 於同一時間進入該瓶頸機台進行加工。 2二如申請專利範圍第2項之製程即時批次派工系統，其中，該即 日守派工杈組係根據一派工規則，計算該時間點及決定該批次檔案 ^内容，而該派工規則係依據製程所需花費之時間、製程之間的 日守間間隔、產品規格、機台狀態、製程材料以及工廠管理規劃來 建立。 一 3·如申請專利範圍第2項之製程即時批次派工系統，其中該即時 派工模組包含有一規則編輯器，用以編輯該派工規則。 4·如申請專利範圍第1項之製程即時批次派工系統，其另包含有： 一自動物料搬運系統（Automatic Material Handling System， AMHS) ’電連接至該製程執行系統與該瓶頸機台，該製程執行系統 控制該自動物料搬運系統來搬運該等產品進出該瓶頸機台；以及 一設備控制系統（Tool Control System，TCS)，電連接至該製 程執行系統與該瓶頸機台，該製程執行系統控制該設備控制系統 來控制該瓶頸機台對該等產品進行加工。 15 200537557 5·如^申明專利範圍第4項之製程即時批次派工系統，其另包含 稷數個機台，電連接至該自動物料搬運系統與該設備控 、山。亥製私執仃系統控制該自動物料搬運系統來搬運該等淮 工系統，其中該瓶頸 ，該爐管與該等機台 6·如申請專利範圍帛5項之製程即時批次派 機台係爐管，該等產品係為複數個晶圓 係用於對該等晶圓進行製程處理。 7.如申請專利範圍第6項之製程 =:依據，次_送-機台:^^=: =擇=;=統依;_搬運需求訊號Ϊ 搬運確認訊號至該製程執行系統:’亚於元成搬運後回傳一機台 8·如申請專利範圍第6項之製锃gpn 士 執行系統依據該批次標案傳送—機?力批= 工系統，其中該製程 系統，以使該設備控制系統依據以訊號至該設備控制 製程執行系統。 專機σ加工確認訊號至該 9·如申請專利範圍第6項之製程即時 ^ 執行系統依據祕次檔案傳送一爐 ^^工序、統，其中該製程 搬運系統，以使該自動物料搬運系運，求訊號至該自動物料 將該所選擇的晶圓搬運入該爐管’，、並該爐管搬運需求訊號來 運確認訊號至該製程執行系二。”於完成搬運後回傳一爐管搬 10·如申請專利範圍第 項之製程即時抵次派工系統 其中該製程 16 200537557 執行系統依據該批次檍案傳送一爐管加工需求訊號至該設備控制 系統，以使該設備控制系統依據該爐管加工需求訊號來控制該燐 管對該所選擇的晶圓進行熱氧化處理，並於完成熱氧化處理後回傳二 爐管加工確認訊號至該製程執行系統。 11· 一種製程即時批次派工方法，其包含有： 計算形成一批次檔案（batch)之一時間點，並在該時間點決定 該批次檔案所包含之複數個產品之批號；以及 ^ 、 接收該批次檔案來選擇相對應之產品，並控制該等產品於同一 時間進入一瓶頸機台進行加工。 12·如申請專利範圍第11項之製程即時批次派工方法，其中另包 含有： ’、 制疋一派工規則（dispatch rule)，並依據該派工規則及該瓶 頸機台之線上產品流通狀態來產生該批次檔案。 13.如申請專利範圍第12項之製程即時批次派工方法，其中該派 工規則係依據製程所需花費之時間、製程之間的時間間隔、產品 規格、機台狀態、製程材料以及工廠管理規劃來建立。 14·如申請專利範圍第n項之製程即時批次派工方法，豆另包含 有： /、 控制-自動物料搬運系統來搬運該等產品進出該瓶頸機台；以 及 控制-設備控制系統來控制該瓶頸機台對該等產品進行加工。 ?.·如申請專利範圍第14項之製程即時批次派工方法，其另包含 有· 控制該自動物料搬運系統搬運該等產品進出複數個機台；以 17 200537557 及 控制該設備控制系統控制該等機台對該等產品進行加工。 16. 如申請專利範圍第15項之製程即時批次派工方法，其中該瓶 頸機台係為一爐管，該等產品係為複數個晶圓，該爐管與該等機 台係用於對該等晶圓進行製程處理。 17. 如申請專利範圍第16項之製程即時批次派工方法，其中係依 據該批次檔案傳送一機台搬運需求訊號至該自動物料搬運系統， 以使該自動物料搬運系統依據該機台搬運需求訊號來將該所選擇 的晶圓搬運入該等機台，並於完成搬運後回傳一機台搬運確認訊 號。· 18. 如申請專利範圍第16項之製程即時批次派工方法，其中係依 .據該批次檔案傳送一機台加工需求訊號至該設備控制系統，以使 該設備控制系統依據該機台加工需求訊號來控制該等機台對晶圓 加工，並於完成加工後回傳一機台加工確認訊號。 19. 如申請專利範圍第16項之製程即時批次派工方法，其中係依 據該批次檔案傳送一爐管搬運需求訊號至該自動物料搬運系統， 以使該自動物料搬運系統依據該爐管搬運需求訊號來將該所選擇 的晶圓搬運入該爐管，並於完成搬運後回傳一爐管搬運確認訊號。 20. 如申請專利範圍第16項之製程即時批次派工方法，其中係依 據該批次檔案傳送一爐管加工需求訊號至該設備控制系統，以使 該設備控制系統依據該爐管加工需求訊號來控制該爐管對該所選 擇的晶圓進行熱氧化處理，並於完成熱氧化處理後回傳一爐管加工確 認訊號。 18