一种物料使用情况的监控管理方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种物料使用情况的监控管理方法及系统，该方法包括：设置并获取物料管理记录标准配置文件；设置用于记录参与该工艺过程的每一个晶圆承载器中每个物料的记录文件，记录文件与设备状态记录文件相关联且根据设备状态文件参数的变化而改变；每次工艺完成后，使用迭代的方法对每一个晶圆承载器中每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新；比较和判断更新后的记录文件参数是否达到或超出所述配置文件中相应的配置项，如果是，输出报警并执行相应的处理。本发明符合SEMI标准半导体设备的管控设计，能够确保物料的管理记录的准确性、更新的实时性和通知的精确性。
【专利说明】 一种物料使用情况的监控管理方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体设备工厂自动化(Factory Automation)【技术领域】,更具体地说，涉及一种物料使用情况的监控管理方法及系统。
【背景技术】
[0002]半导体设备的工厂自动化监控管理功能(Factory Automation)是半导体设备一项非常重要的功能，也是半导体设备加入工厂生产线的关键所在。管理准确度的好坏直接影响到硅片(物料)的合格率的高低。
[0003]具体地说，物料设备的物料管理，涉及到记录物料的使用情况，根据工艺实时更新物料的使用情况，达到限制后如何通知主机，物料的管理不仅要求记录的准确性，更新的实时性和通知的精确性。
[0004]工厂自动化对物料的使用情况有着非常严格的限制标准，且这些标准条件发生异常时，也会对设备和产品产生较大的危害。
[0005]本领域技术人员清楚，在半导体制造领域，晶圆有四种类型，分别是陪片(Dummy)，特殊陪片(ExtraDummy),产品片(Product)和检测片(Monitor)。Dummy 和 ExtraDummy 有使用次数和累积膜厚的限制，Product和Monitor只能使用一次不能多次使用，所以发明的物料管理方法是针对Dummy和ExtraDummy的。
[0006]陪片(Dummy)和特殊陪片(ExtraDummy)类型的物料是用来监控工艺参数,陪片也被称为控片，可重复利用，但控片有一定的使用次数，超过后就应该报废或降级做其他工艺的控片。因此，当Dummy和ExtraDummy类型的物料的使用次数或累积膜厚达到最大限制时，必须及时通知生产线上的主机，及时停止该物料参加工艺并运送出设备。
[0007]然而，目前业界较常见的Dummy和ExtraDummy类型的物料的使用次数或累积膜厚监控管理，还是以人工或半人工记录监控管理为主，其在及时且准确地掌握物料的使用当前状态方面存在如下问题:
[0008]①、由于人为因数的影响，会使记录数据的全面和准确性带来误差；
[0009]②、数据的更新会有一定的延迟。
[0010]③、断电重启或软件系统重启时，不能够保持物料的使用情况记录。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种对物料使用情况的监控管理方法，其通过将配置文件设置为使用次数(Usage Count)或累积膜厚(Accumulate Thickness)、采用记录物料使用情况的XML文件结构设计、物料使用情况更新的方法以及触发使用超限的方法和事件设计，实现一种具有准确性、更新实时性和通知精确性的物料使用的管理方法。
[0012]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0013]一种物料使用情况的监控管理方法，所述方法包括:
[0014]步骤S1:设置并获取物料管理记录标准配置文件，其中，所述配置文件的配置项包括物料的使用次数标准和物料的累计膜厚标准；
[0015]步骤S2:设置用于记录参与该工艺过程的每一个晶圆承载器及其每个物料参数的记录文件，其中，记录文件的参数包括物料的名称、物料的类型、物料的使用次数和物料的累积膜厚；所述记录文件与设备状态记录文件相关联且根据设备状态文件参数的变化而改变；
[0016]步骤S3:每次工艺完成后，物料的管理以晶圆承载器的使用次数和膜厚为基准，使用迭代的方法遍历晶圆承载器中所有物料的使用次数和累积膜厚，获得该晶圆承载器中物料的最大使用次数和最大累积膜厚，即为晶圆承载器的使用次数和膜厚，并对每一个晶圆承载器及其每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新；其中，晶圆承载器的使用次数等于晶圆承载器中包含的所有物料的最大使用次数，同理晶圆承载器的膜厚等于晶圆承载器中包含的所有物料的最大累积膜厚；
[0017]步骤S4:比较和判断更新后晶圆承载器的记录文件参数是否达到或超出所述配置文件中相应的配置项，如果是，输出报警并执行相应的处理；如果不是，继续执行步骤S3。
[0018]优选地，所述物料为每个承载器中陪片和/或特殊陪片，所述配置文件的配置项包括陪片的最大使用次数值、特殊陪片的最大使用次数值、陪片的最大累计膜厚值、和/或特殊陪片的最大累计膜厚值。
[0019]优选地,所述步骤S3具体包括如下步骤:
[0020]步骤S31:以承载器为判断单位，确定每个承载器内所有物料的最大使用次数，遍历并使用迭代的方法累计与当前设备状态记录文件相关联的每个承载器内所有物料的使用次数；
[0021]步骤S32:如果其中某物料的使用次数大于其最大使用次数，则该承载器的最大使用次数等于该物料的使用次数，直到比较完最后的物料后，承载器的使用次数由获取物料的最大使用次数确定。
[0022]优选地，所述步骤4具体包括:启动读取配置文件，在工艺结束更新完物料使用情况后，读取配置项中物料的最大使用次数，然后，判断承载器的使用次数是否超出设置的最大使用次数，如果超出范围触发事件并抛出报警信息。
[0023]优选地,所述步骤S3具体包括如下步骤:
[0024]步骤S31':以承载器为判断单位，确定每个承载器内所有物料的最大累计膜厚值，遍历并使用迭代的方法累计与当前设备状态记录文件相关联的每个承载器内所有物料的累计膜厚值；
[0025]步骤S32':如果其中某物料的累计膜厚值大于其最大累计膜厚值，则该承载器的最大使用次数等于该物料的累计膜厚值，直到比较完最后的物料后，承载器的累计膜厚值由获取物料的最大累计膜厚值确定。
[0026]优选地，所述步骤4具体包括:启动读取配置文件，在工艺结束更新完物料使用情况后，读取配置项中物料的最大累计膜厚值，然后，判断承载器的累计膜厚值是否超出设置的最大累计膜厚值，如果超出范围触发事件并抛出报警信息。
[0027]为实现上述目的，本发明的技术方案还包括如下:
[0028]一种物料使用情况的监控管理系统，所述系统包括:物料使用情况记录文件，其通过数据联动单元与设备状态记录文件相关联；还包括物料情况记录配置单元、管控单元、处理单元和报警限制单元；每次工艺完成后，所述管控单元控制处理单元使用迭代的方法对每一个晶圆承载器中每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新，比较和判断更新后晶圆承载器的记录文件参数是否达到或超出所述配置文件中相应的配置项，并通过所述报警限制单元输出报警并执行相应的处理。
[0029]优选地，所述管控单元、处理单元和报警由机架构构成；其中，下位机为可编程控制器。
[0030]从上述技术方案可以看出，本发明一种物料使用情况的监控管理方法及系统，其主要有以下四个部分组成，分别是管理标准配置，物料使用情况记录，物料使用情况更新和超出限制触发事件。本发明用于符合SEMI标准的半导体设备软件设计，能够确保物料的管理记录的准确性、更新的实时性和通知的精确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明物料使用情况的监控管理系统一较佳实施例的结构示意图
[0032]图2为本发明物料使用情况的监控管理方法一较佳实施例的流程示意图
[0033]图3为本发明实施例中用户配置设置结构图
[0034]图4为本发明实施例中物料使用情况记录结构图
[0035]图5为本发明实施例中物料使用情况更新流程图
[0036]图6为本发明实施例中事件StockerManagerEventArgs类结构图
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图1-6，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0038]请参阅图1，图1为本发明物料使用情况的监控管理系统一较佳实施例的结构示意图。如图所示，该系统包括:物料使用情况记录文件，其通过数据联动单元与设备状态记录文件相关联；还包括物料情况记录配置单元、管控单元、处理单元和报警限制单元；每次工艺完成后，管控单元控制处理单元使用迭代的方法对每一个晶圆承载器及其每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新，比较和判断更新后晶圆承载器的记录文件参数是否达到或超出配置文件中相应的配置项，并通过报警限制单元输出报警并执行相应的处理。
[0039]需要说明的是，上述系统中模块或单元可以由硬件、软件或软硬件相结合实现，在本实施例中，上述单元由上位机+下位机架构构成；其中，下位机为可编程控制器(Programmable Logic Device,简称 PLD)。
[0040]请参阅图2，图2为本发明物料使用情况的监控管理方法一较佳实施例的流程示意图。如图所示，该方法可以具体包括如下步骤:
[0041]步骤S1:设置并获取物料管理记录标准配置文件，其中，配置文件的配置项包括物料的使用次数标准和物料的累计膜厚标准。
[0042]其中，该物料可以为每个承载器(Carrier)中的陪片(Dummy)和/或特殊陪片(ExtraDmnmy)，这时，配置文件的配置项包括陪片的最大使用次数值、特殊陪片的最大使用次数值、陪片的最大累计膜厚值、和/或特殊陪片的最大累计膜厚值。在本实施例中，在上位机中安装软件，可以添加用户配置选项，通过选取配置文件，用户可以选择使用次数(Usage Count)或累积膜厚(Accumulate Thickness)作为物料使用情况的管理标准。
[0043]请参阅图3和图4，图3为本发明实施例中用户配置设置结构图；图4为本发明实施例中物料使用情况记录结构图。也就是说，设置CarrierCompleteOption选项,用于选择物料管理的记录标准，UsageCount表示以物料使用次数为管理标准，AccuThickness则为物料的累积膜厚。MaxUsageCountForDummy 和 MaxUsageCountForED 表不 Dummy 和ExtraDummy 的最大使用次数,MaxAccuThicknessForDummy 和 MaxAccuThicknessForED 表不Dummy和ExtraDmnmy的最大累积膜厚。这些参数都记录在相关的XML文件中，用户可以根据设备的实际情况和工厂的要求随时进行修改。
[0044]配置完成后，就可以设置专门的XML文件用于记录每个物料的使用情况，这个记录文件和软件系统的设备状态记录文件关联，并根据设备状态文件的变化而改变。物料使用情况的记录文件记录的参数包括物料的名称，物料的类型，物料的使用次数和物料的累积膜厚。即执行:
[0045]步骤S2:设置用于记录参与该工艺过程的每一个晶圆承载器及其每个物料参数的记录文件，其中，记录文件的参数包括物料的名称、物料的类型、物料的使用次数和物料的累积膜厚；所述记录文件与设备状态记录文件相关联且根据设备状态文件参数的变化而改变。
[0046]上述的配置文件在系统工艺启动过程中会被读取，在工艺完成以后记载物料使用情况的记录文件被更新，包括使用次数和累积膜厚。即执行:
[0047]步骤S3:每次工艺完成后，物料的管理以晶圆承载器的使用次数和膜厚为基准，使用迭代的方法遍历晶圆承载器中所有物料的使用次数和累积膜厚，获取该晶圆承载器中物料的最大使用次数和最大累积膜厚，即为晶圆承载器的使用次数和膜厚，使用迭代的方法并对每一个晶圆承载器及其中每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新；其中，晶圆承载器的使用次数等于晶圆承载器中包含的所有物料的最大使用次数，同理晶圆承载器的膜厚等于晶圆承载器中包含的所有物料的最大累积膜厚。
[0048]具体地，下面我们分物料的使用次数和累积膜厚两种情况进行说明。请参阅图5，图5为本发明实施例中物料使用情况更新流程图。
[0049]如图所示,对于承载器(Carrier)来说,其使用次数等于Carrier内所有陪片和特殊陪片的最大使用次数，更新可以采用迭代的方法。首先，定义陪片和特殊陪片最大使用次数，然后遍历Carrier中所有陪片和特殊陪片的使用次数，如果使用次数大于最大使用次数，则最大使用次数等于该使用次数，以此类推，比较完最后的陪片和特殊陪片后，获取陪片和特殊陪片的最大使用次数，即为Carrier的使用次数。同样地，物料的累积膜厚也可以采用类似的方法获取。
[0050]实施例1:
[0051]在本实施例步骤S3中，使用迭代的方法对每一个晶圆承载器中每个物料的使用次数值进行记录文件的累计更新可以具体包括如下步骤:
[0052]步骤S31:以承载器为判断单位，确定每个承载器内所有物料的最大使用次数，遍历并使用迭代的方法累计与当前设备状态记录文件相关联的每个承载器内所有物料的使用次数；[0053]步骤S32:如果其中某物料的使用次数大于其最大使用次数，则该承载器的最大使用次数等于该物料的使用次数，直到比较完最后的物料后，承载器的使用次数由获取物料的最大使用次数确定。
[0054]实施例2:
[0055]在本实施例步骤S3中，使用迭代的方法对每一个晶圆承载器中每个物料的累计膜厚值进行记录文件的累计更新可以具体包括如下步骤:
[0056]步骤S31':以承载器为判断单位，确定每个承载器内所有物料的最大累计膜厚值，遍历并使用迭代的方法累计与当前设备状态记录文件相关联的每个承载器内所有物料的累计膜厚值；
[0057]步骤S32':如果其中某物料的累计膜厚值大于其最大累计膜厚值，则该承载器的最大使用次数等于该物料的累计膜厚值，直到比较完最后的物料后，承载器的累计膜厚值由获取物料的最大累计膜厚值确定。
[0058]接下来，请参阅结合图6参阅图2，图6为本发明实施例中事件StockerManagerEventArgs 类结构图。
[0059]步骤S4:比较和判断更新后晶圆承载器的记录文件参数是否达到或超出所述配置文件中相应的配置项，如果是，输出报警并执行相应的处理；如果不是，继续执行步骤S3。
[0060]具体地，如果用户选择的是物料使用次数(UsageCount)进行判断，则可以在工艺结束更新完物料使用情况后读取用户设置的最大使用次数，然后，判断承载器的使用次数UsageCount是否超出设置的最大使用次数，如果超出范围触发事件StockerManagerEventArgs,传递承载器识别号参数(CarrierID),并抛出报警到用户界面。
[0061]如果用户选择物料累积膜厚Accumulate Thickness,则在工艺结束后，判断承载器的累计膜厚Accumulate Thickness是否超出范围，如果超限，同样触发事件StockerManagerEventArgs,传递承载器识别号参数(CarrierID),并抛出报警到用户界面。
[0062]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种物料使用情况的监控管理方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤S1:设置并获取物料管理记录标准配置文件，其中，所述配置文件的配置项包括物料的使用次数标准和物料的累计膜厚标准； 步骤S2:设置用于记录参与该工艺过程的每一个晶圆承载器及其每个物料参数的记录文件，其中，记录文件的参数包括物料的名称、物料的类型、物料的使用次数和物料的累积膜厚；所述记录文件与设备状态记录文件相关联且根据设备状态文件参数的变化而改变； 步骤S3:每次工艺完成后，物料的管理以晶圆承载器的使用次数和膜厚为基准，使用迭代的方法遍历晶圆承载器中所有物料的使用次数和累积膜厚，获得该晶圆承载器中物料的最大使用次数和最大累积膜厚，确定该最大使用次数和最大累积膜厚为晶圆承载器的使用次数和膜厚，并对每一个晶圆承载器及其每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新；其中，晶圆承载器的使用次数等于晶圆承载器中包含的所有物料的最大使用次数，同理，晶圆承载器的膜厚等于晶圆承载器中包含的所有物料的最大累积膜厚； 步骤S4:比较和判断更新后的晶圆承载器记录文件参数是否达到或超出所述配置文件中相应的配置项，如果是，输出报警并执行相应的处理；如果不是，继续执行步骤S3。
2.如权利要求1所述的监控管理方法，其特征在于，所述物料为每个承载器中陪片和/或特殊陪片，所述配置文件的配置项包括陪片的最大使用次数值、特殊陪片的最大使用次数值、陪片的最大累计膜厚值、和/或特殊陪片的最大累计膜厚值。
3.如权利要求1或2所述的监控管理方法，其`特征在于，所述步骤S3具体包括如下步骤: 步骤S31:以承载器为判断单位，确定每个承载器内所有物料的最大使用次数，遍历并使用迭代的方法累计与当前设备状态记录文件相关联的每个承载器内所有物料的使用次数； 步骤S32:如果其中某物料的使用次数大于其最大使用次数，则该承载器的最大使用次数等于该物料的使用次数，直到比较完最后的物料后，承载器的使用次数由获取物料的最大使用次数确定。
4.如权利要求3所述的监控管理方法，其特征在于，所述步骤4具体包括:启动读取配置文件，在工艺结束更新完物料使用情况后，读取配置项中物料的最大使用次数，然后，判断承载器的使用次数是否超出设置的最大使用次数，如果超出范围触发事件并抛出报警信肩、O
5.如权利要求1或2所述的监控管理方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括如下步骤: 步骤S31':以承载器为判断单位，确定每个承载器内所有物料的最大累计膜厚值，遍历并使用迭代的方法累计与当前设备状态记录文件相关联的每个承载器内所有物料的累计膜厚值； 步骤S32':如果其中某物料的累计膜厚值大于其最大累计膜厚值，则该承载器的最大使用次数等于该物料的累计膜厚值，直到比较完最后的物料后，承载器的累计膜厚值由获取物料的最大累计膜厚值确定。
6.如权利要求5所述的监控管理方法，其特征在于，所述步骤4具体包括:启动读取配置文件，在工艺结束更新完物料使用情况后，读取配置项中物料的最大累计膜厚值，然后，判断承载器的累计膜厚值是否超出设置的最大累计膜厚值，如果超出范围触发事件并抛出报警信息。
7.一种采用权利要求1所述方法的监控管理系统，其特征在于:所述系统包括:物料使用情况记录文件，其通过数据联动单元与设备状态记录文件相关联；还包括物料情况记录配置单元、管控单元、处理单元和报警限制单元；每次工艺完成后，所述管控单元控制处理单元使用迭代的方法对每一个晶圆承载器及其每个物料的使用次数值和膜厚值进行记录文件的累计更新，比较和判断更新后的晶圆承载器记录文件参数是否达到或超出所述配置文件中相应的配置项，并通过所述报警限制单元输出报警并执行相应的处理。
8.如权利要求7所述的监控管理系统，其特征在于，所述管控单元、处理单元和报警由上位机+下位机架构构成；其中，下位机为可编程控制器。
【文档编号】G05B19/418GK103760881SQ201410058284
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】黄扬君, 魏靖南, 肖托, 祁璞 申请人:北京七星华创电子股份有限公司