半导体制造中用于库存管理的方法和优先系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]在如今的半导体制造工业中，为了满足业务需求和客户期限，尽可能快速高效地制造半导体设备是重要的，并且最有效地利用在生产区的资源同样重要的。为了获得竞争优势，半导体制造厂商不断寻找机会缩短周期时间、降低成本、减少变异、提高生产效率，以保证按时交付客户订单。因此，不希望生产批次，即作为一组来一起处理的基板组，在等待处理时静坐空等。利用多种生产和计量工具，以便它们能被有效使用到它们的最大负载力也是重要的。当生产工具空闲或当很多基板闲置时，周期时间增加，成本增加，生产率下降。制造设施运行效率低下，因此，确保按时交付客户订单变得更加困难甚至变为不可能。
[0002]同样重要的是，满足客户的最后期限、维持生产线平衡和避免库存累积。更具体地说，不希望在特定的位置或制造工具上有库存积累，而其他制造工具却闲置。生产人员以最有效地实现上述目标的顺序来处理工件，例如“批次”，也很重要。作为推论，生产人员迅速和正确地识别加工哪个生产批次以实现这些目标是非常重要的。
【发明内容】
[0003]本发明的一方面公开了一种用于在半导体设备制造区中制造的方法，所述方法包括:在制造设施中建立多个批次，每个所述批次包括作为一组被一起处理的多个基底；在用于制造半导体设备的多个处理操作中的每个处理操作处，利用算法为每个所述批次产生次序分数，所述算法至少包括一指定的批次次序、制造设施的库存因素和处理工具负载力因素；在每个处理操作处，基于所述次序分数确定所述批次的处理次序；以及根据所述处理次序处理所述批次。
[0004]本发明的另一方面公开了一种用于半导体设备制造设施的库存管理系统，包括:一处理器，用于利用算法为在一制造设施内多个批次的每一个批次计算次序分数，所述算法考虑外部需求、制造设施的库存因素和处理工具负载力因素，每个所述批次包括作为一组被一起处理的多个基底；以及一显示器，其在多个处理操作中的每个处理操作处为每个所述批次显示次序分数，并因此基于所述次序分数显示处理顺序。
【附图说明】
[0005]本公开内容在结合附图一起阅读时能从下面的详细描述中最好地理解。需要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不必按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地放大或缩小。在整个说明书和附图中相同的标号表示相同的特征。
[0006]图1是示出了根据本揭露的各种实施例的算法的各方面的示意图；
[0007]图2是包括了根据本揭露的各种实施例的方法流程图的示意图；
[0008]图3示出了在根据本揭露的各种实施例的显示屏幕的一个实施例上显示的样本算法和次序分数；
[0009]图4示出了在根据本揭露的另一实施例的显示屏幕的一个实施例上显示的样本算法和次序分数。
【具体实施方式】
[0010]提供一用于在生产环境中的库存管理系统，诸如半导体设备制造加工区，一般称为“半导体设备制造(fab)”。在半导体制造中，集成电路及其它半导体设备被形成在基底(substrate)上，例如硅基底，其它合适的半导体或基底，或被称为“晶元”。这些基底通常被分组为批(lots)。术语“批”(或批次)就是一般熟知地一起经过加工设施进行处理的一组基板。因此每一批都包含作为一个组而一起处理的若干基板。通过一连串的工序，通过大量的处理操作、测试操作和测量操作来处理每批基底，从而制造半导体设备。通过“处理”一批基底，对这批内的每个基底执行一项操作，并根据执行该处理操作的设备或工具，可同时处理整批基底(成批处理(batch processing))或对单个基底进行处理。当一批基底完成一项处理操作后，不论基板被单个处理或作为一个组的一部分来处理，整批移至下个位置等候执行下一操作。
[0011]当一批基底移至下一位置时，可以为存货追踪系统内的电子式移动或是特定加工工具的实体式移动。半导体制造业使用各种不同的存货追踪系统。每次当一批到达一个位置，即一个特定的处理操作时，通常有其它批在同一处理操作位置且通常有其它批在用于进行操作的设备上。
[0012]例如，可能存在数批基底等候经历一个特定的(“XYZ”)膜沉积操作，且此XYZ膜沉积操作可能在多于一个处理工具中进行。相反地，可能也存在多批输送至处理工具ABC，其可以用于各种不同的沉积操作。例如，处理工具ABC可用于XYZ膜沉积操作，和其它各种类型的膜沉积操作。
[0013]处理操作包括各种光刻操作、扩散操作、植入操作、刻蚀操作、清洁操作、抛光操作、沉积和溅射操作、各种热操作、以及结合使用的各种其它操作，以生产出半导体设备成品。当一批基底到达加工设备时，可能有其他批也在相同的设备处等待处理，可能是等待相同的处理操作或其他不同操作。另一个例子是，如果有一批排队等待一个特定蚀刻操作，该蚀刻操作可能由多个不同工具来执行，并且一种或多种的生产设备(即蚀刻机)可用于执行各种其它蚀刻操作。例如，如果有一批已准备经过多晶硅蚀刻操作，则可能存在多批基底等待进行相同的多晶硅蚀刻操作。同样，如果准备用于多晶硅蚀刻操作的该批次被传递到特定的蚀刻工具进行加工，该特定的蚀刻工具通常有其它批次正在等待进行处理。
[0014]当前揭露的系统和方法提供一个分派次序系统，其基于许多相关因素，例如外部优先次序，线生产状态，和工具负载力来对批次进行优先化。由演算法建立或决定次序分数，该演算法至少包括一个指定的外部优先次序，及多个与生产设施内的存货及负载力有关的因素，每个部分可能都考虑了许多因素。前述只为一范例而非对根据当前揭露的内容的演算法的限制。该次序分数决定哪批先运行，而其所生成的次序分数可以针对特定工具或特定模块。生产人员可以判读显示的所有批次在特定处理操作或特定工具的状态，查看所计算出的每个批次的次序分数，并决定哪些批次具有最高优先次序，也就是，谁应该最先进行操作。所公开的系统和方法缩短周期时间，降低成本，减少变异，提高生产率，平衡生产线，并确保及时递送客户的订单。
[0015]在一些实施例中，系统根据若干因素使用演算法计算次序，该演算法考虑了各种内部和外部因素，包括上文所述。此演算法可手动操作，或通过生产设施中使用的存货追踪系统相关内的各种处理器和电脑系统来执行。多种处理器和电脑均可运行此演算法。这些因素可能与某些实施例的各种模块有关。在一些实施例中，该系统包含六个主要模块:1.外部次序系统(External Pr1rity System, EPS) ；2.生产线平衡;3.在制品(work-1n-process, WIP)预测；4.在制品下游因素；5.工具限制；6.工具状态。上述各模块中的每个包含多个经演算法做数值化考量的方面，将在下面更详细地说明。在一些实施例中，演算法被简化为产生只基于先前三个因素的次序分数:1)指定的外部次序，2)制造设备的存货(也称为生产线状态)和3)处理工具的负载力，它们各自可以考虑许多因素。在一些实施例中，制造设备的存货(生产线状态)因素包括生产线平衡，在制品(WIP)的预测，和在制品的下游考量。下游考量是本领域已知用来传达基于后续排定处理操作的考量。在一些实施例中，处理工具的负载力因子包括工具状态和工具限制，这将在下面描述。
[0016]在一些实施例中，数值分数会分配给到达加工区进行处理操作的各批基底。该数值分数会进一步分配给在特定的处理工具排队等待处理的所有批次。数值分数由上面提到的演算法产生，并将在下面更详细地描述。该分数可以是针对特定工具或特定模块的。
[0017]在一些实施例中，用于确定处理次序的数值分数是一个三位数，称为调度次序分数(DPScore，DPS score或DPS)。基于上述及下述的若干因素，调度次序分数在每批完成处理操作并且准备(即，排队等候)进行下一处理操作时进行计算。调度次序分数也在各批次到达特定处理操作时产生。该调度次序分数也产生给到达特定工具的各批次。在一些实施例中，调度次序分数被动态地(即，连续地并且自动地)重新计算。在一些实施例中，调度次序分数会自动地在每批基底刚到达处理站时进行计算，而不受任何人员的指示或干预。在各种实施例中，调度次序分数规律地或周期性地重新计算。在一个实施例中，调度次序分数每8分钟自动重新计算，而在其它实施方案中，调度次序分数每5或10分钟自动重新计算，或者在其他实施方案中，调度次序分数在其他预先指定的频率和周期时进行重新计算。根据各种实施例，生产人员可以提示系统重新计算调度次序分数，该操作包含所有在特定处理操作或存在于特定加工处理工具的各批基板。各种处理器，电脑和其它工具，可以用来作为处理系统。本揭露还包含非暂时性的，有形的计算机可读取储存媒介，其中具有电脑程式指令，当所述程式由处理器执行时，上述揭露的方法与处理器执行的各种算法得到的计算结果，将自动组织并显示。
[00