派工系统和派工方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种派工系统和派工方法。

背景技术：

在一个大型半导体制造代工厂中，常常需要同时生产种类繁多，数量不一的芯片，而且由于不同芯片的加工制程工艺不同、加工的时间周期不同，而且交货日期也各不相同。因此，对于大型半导体制造代工厂，广泛使用制造执行系统(Manufacture Execution System,MES)，安排生产线中各设备进行运行生产。

而半导体制造系统由于重入性和超高要求的质量控制大大的增加了其不确定性，使得必须投入更多的在制品来保持高价值的制造设备的高利用率。在追求更高利用率(工厂产出)的时候会导致更多的在制品量，与之对应的是更长的生产周期和更大的成本。因此，几乎所有的公司都通过派工系统来降低生产线变动，降低在制品数量，降低生产周期。

但是，现有技术中的派工系统和派工方法存在在制品数量过大、生产周期过长的问题。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种派工系统和派工方法，降低生产线中的在制品数量，缩短平均生产周期。

为解决上述问题，本发明提供一种派工系统，用于对半导体制造执行系统进行派工，所述半导体制造执行系统包括设备组，设备组中的设备用于对在制品执行相应的工艺步骤，以获得产品，包括：

获取模块，用于根据设定的开始时间和结束时间，获得限定时间；还用于获取产品的标准生产周期表以及产品的下线计划表；所述获取模块还用于获取与产品名称和工艺序号相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备组内的设备历史数据以及制造执行系统中设备组内设备的实时数据；

配置模块，用于获取工艺流程数据以及设备和设备组关系数据；还与获取模块相连，用于根据所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据、所述产品的下线计划表以及所述标准生产周期表、工艺流程数据，获得限定时间内与产品名称以及工艺序号相对应的设备组静态工艺步骤产量需求，所述设备组静态工艺步骤产量需求包括与产品名称以及工艺序号相对应的设备组移动需求量，并在所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备工艺能力限制的限制下，根据设备组内设备的所述设备历史数据，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置；所述配置模块还用于根据所述设备历史数据和所述最佳产能配置，获得与工艺序号相对应的设备落后系数；

输出模块，与所述配置模块相连，用于根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派；还用于将设备端已经指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，并输出设备相对应的派工单。

可选的，所述派工系统还包括：第一存储模块，与所述获取模块相连，用于存储产品的标准生产周期表、下线计划表、设备历史数据以及设备工艺能力限制；所述设备历史数据包括与产品名称和工艺序号相对应设备组内设备的产出速率和产出记录；第二存储模块，与所述配置模块相连，用于存储工艺流程数据以及设备和设备组关系数据。

可选的，所述获取模块包括：时间单元，用于根据设定的开始时间和结束时间，获得限定时间；标准单元，与所述第一存储模块相连，用于获取产品的标准生产周期表以及产品的下线计划表；设备单元，与所述第一存储模块相连，用于获取与产品名称和工艺序号相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备组内的设备历史数据；所述设备单元还与制造执行系统相连，用于获取制造执行系统中设备组内设备的实时数据。

可选的，所述开始时间和所述结束时间以日为单位。

可选的，所述配置模块包括：需求单元，与所述获取模块和所述第二存储模块相连，用于根据所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据、所述产品的下线计划表以及所述标准生产周期表、工艺流程数据，获得与产品名 称以及工艺序号相对应的设备组静态工艺步骤产量需求，所述设备组静态工艺步骤产量需求包括与产品名称以及工艺序号相对应的设备组移动需求量；配置单元，与所述获取模块、所述第二存储模块以及所述需求单元相连，在所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备工艺能力限制的限制下，根据设备组内设备的所述设备历史数据和设备和设备组关系数据，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置；落后单元，与所述获取模块和所述配置单元相连，用于根据所述设备历史数据和所述最佳产能配置，获得与工艺序号相对应的设备落后系数。

可选的，所述设备组移动需求量为按日平均量。

可选的，所述需求单元包括：当前处理器，根据所述标准生产周期表以及所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据，获得设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤；计划处理器，根据所述标准生产周期表以及所述产品的下线计划表，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤；汇总器：与所述当前处理器、所述计划处理器和所述第二存储器相连，用于获得所述工艺流程数据，还用于根据所述设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤以及所述未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤，结合所述工艺流程数据，获得与产品名称以及工艺序号相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

可选的，所述配置单元包括：利用率处理器，与所述获取模块和所述第二存储模块相连，用于获取设备和设备组关系数据，并根据设备和设备组关系数据以及设备组的设备历史数据，获得与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率；还用于在所述设备工艺能力限制下，根据所述设备组静态工艺步骤产量需求，获得设备利用率；优化器，与所述利用率处理器相连，用于在所述设备工艺能力限制以及所述设备组静态工艺步骤产量需求的限制下，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

可选的，所述优化器采用规划求解的方法获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

可选的，所述落后单元包括：历史移动处理器，用于根据所述设备历史 数据，获得与产品名称和工艺序号相对应的设备历史移动量；计划移动处理器，用于根据所述最佳产能配置，获得与产品名称和工艺序号相对应的设备计划移动量；比较器，与所述历史移动处理器和计划移动处理器相连，用于比较所述设备计划移动量和所述设备历史移动量的大小，获得与产品名称、工艺序号相对应的设备落后移动量；落后处理器，与所述比较器和所述计划移动处理器相连，用于根据所述设备落后移动量和所述设备计划移动量，获得与工艺序号相对应的设备落后系数。

可选的，所述输出模块包括：指派单元，与所述配置模块200相连，用于根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派；输出单元，用于将设备端已经指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，并输出设备相对应的派工单。

可选的，所述指派单元用于指派与最大在制品落后系数相对应的设备处理所述在制品。

可选的，所述输出单元用于将设备端已经指派的在制品，按在制品落后系数做降序排列。

相应的，本发明还提供一种派工方法，用于对半导体制造执行系统进行派工，所述半导体制造执行系统包括设备组，所述设备组中的设备用于对在制品执行相应的工艺步骤，以获得产品，包括：

设定开始时间和结束时间，获得限定时间；

获取产品的标准生产周期表、制造执行系统中设备组内设备的实时数据以及产品的下线计划表；

根据所述标准生产周期表、所述实时数据以及所述下线计划表，获得限定时间内与产品名称以及工艺序号相对应的设备组的静态工艺步骤产量需求；

获取设备和设备组关系数据、产品名称、与工艺序号相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备历史数据，结合所述设备组的静态工艺步骤产量需求，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置，所述设备历史数据 包括与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率和产出记录；

根据设备组的设备历史数据中的与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率和产出记录，结合所述最佳产能配置，获得与工艺序号相对应的设备落后系数；

根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派；

在完成设备指派之后，将设备端已指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，以输出设备相对应的派工单，所述半导体制造执行系统根据所述派工单进行派工。

可选的，所述限定时间以日为单位。

可选的，获得限定时间内与产品名称以及工艺序号相对应的设备组的静态工艺步骤产量需求的步骤包括：获得制造执行系统的工艺流程数据；根据所述标准生产周期表以及所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据，获得设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤；根据所述标准生产周期表以及所述产品的下线计划表，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤；基于所述设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤以及所述未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤，并结合所述工艺流程数据获得限定时间内与产品名称以及工艺序号相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

可选的，所述获得与设备组内设备相对应的最佳产能配置的步骤包括：采用规划求解的方法获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

可选的，所述获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置的步骤包括：基于所述设备和设备组关系数据以及设备历史数据，获得与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率；获取设备工艺能力限制，在所述设备工艺能力限制下，根据所述设备组静态工艺步骤产量需求以及与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率，获得设备组内各个设备的设备利用率；以当设备组内设备利用率的标准差为最小时的产能配置为最佳产能配置。

可选的，所述获得与工艺序号相对应的设备落后系数的步骤包括：基于 所述设备历史数据，获得与产品名称和工艺序号相对应的设备历史移动量；基于所述最佳产能配置，获得与产品名称和工艺序号相对应的设备计划移动量；比较所述设备计划移动量和所述设备历史移动量的大小，获得与产品名称、工艺序号相对应的设备落后移动量；根据所述设备落后移动量和所述设备计划移动量的比值，获得与工艺序号相对应的设备落后系数。

可选的，所述根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派的步骤包括：指派在制品落后系数最大的设备处理相应在制品。

可选的，所述将设备端已经指派的在制品按在制品落后系数的大小排序的步骤包括：将设备端已经指派的在制品，按在制品落后系数做降序排列，获得设备相应的派工单，所述半导体制造执行系统根据所述派工单进行派工。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明通过对制造执行系统设备组内设备的实时数据、产品的生产周期表以及设备的工艺能力限制，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。并根据限定时间内的设备历史数据，反应获得系统的运行状况与最佳产能配置偏差的设备落后系数，并将设备落后系数与在制品相关联获得在制品落后系数，并根据在制品落后系数排序，获得派工单，对所述半导体制造执行系统进行派工。从而使制造执行系统中所有设备的设备利用率平均化。在整体产出速率不变的情况下，缩短设备前在制品排队的长度，降低在制品数量，实现缩短生产周期的目的。

附图说明

图1至图4是本发明派工系统一实施例的功能框图；

图5至图9是本发明派工方法一实施例的流程图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有的派工系统存在在制品数量过大、生产周期过长的问题。这是因为，现有派工系统都着眼于局部，仅仅检查单一设备本身，及其上下游设备的运行情况，而对于派工系统的优化仅仅着眼于对于单一设备利用率的提高，因此现有派工系统只能保证当前设备的绩效，而无法使制 造执行系统中的设备利用率平均化。根据排队理论(Queuing Theory)，当设备利用率相差越大的时候，在制品排队的情况越严重，生产线中的在制品数量越多。因此现有派工系统存在生产线中在制品数量过大，平均生产周期过长的问题。

为解决所述技术问题，本发明提供一种派工系统，包括：

获取模块，用于根据设定的开始时间和结束时间，获得限定时间；还用于获取产品的标准生产周期表以及产品的下线计划表；所述获取模块还用于获取与产品名称和工艺序号相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备组内的设备历史数据以及制造执行系统中设备组内设备的实时数据；配置模块，用于获取工艺流程数据以及设备和设备组关系数据；还与获取模块相连，用于根据所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据、所述产品的下线计划表以及所述标准生产周期表、工艺流程数据，获得限定时间内与产品名称以及工艺序号相对应的设备组静态工艺步骤产量需求，所述设备组静态工艺步骤产量需求包括与产品名称以及工艺序号相对应的设备组移动需求量，并在所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备工艺能力限制的限制下，根据设备组内设备的所述设备历史数据，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置；所述配置模块还用于根据所述设备历史数据和所述最佳产能配置，获得与工艺序号相对应的设备落后系数；输出模块，与所述配置模块相连，用于根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派；还用于将设备端已经指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，并输出设备相对应的派工单。

本发明通过对制造执行系统设备组内设备的实时数据、产品的生产周期表以及设备的工艺能力限制，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。并根据限定时间内的设备历史数据，反应获得系统的运行状况与最佳产能配置偏差的设备落后系数，并将设备落后系数与在制品相关联获得在制品落后系数，并根据在制品落后系数排序，获得派工单，对所述半导体制造执行系统进行派工。从而使制造执行系统中所有设备的设备利用率平均化。在整体产出速率不变的情况下，缩短设备前在制品排队的长度，降低在制品数量，实现缩短生产周期的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1，示出了本发明所提供派工系统一实施例的功能框图。

需要说明的是，本实施例中，所述派工系统用于对半导体制造执行系统进行派工，所述半导体制造执行系统包括设备组，设备组中的设备用于对在制品执行相应的工艺步骤，以获得产品。

所述派工系统包括：

获取模块100，用于根据设定的开始时间和结束时间，获得限定时间；还用于获取产品的标准生产周期表以及产品的下线计划表；所述获取模块还用于获取与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备组内的设备历史数据以及制造执行系统中设备组内设备的实时数据

具体的，所述获取模块100包括：

时间单元110，用于根据设定的开始时间和结束时间，获得限定时间。

需要说明的是，所述派工系统需要对一定时间内在制品和未生产产品的工艺流程步骤进行分析，还需要对制造执行系统内的设备在一定时间内的历史数据进行统计、分析，获得相应的设备运行情况。因此需要对统计分析数据的时间长度进行设定。本实施例中，通过设定开始时间和结束时间，获得历史数据记录的限定时间长度。具体的，本实施例中，所述开始时间和所述结束时间以日为单位。

标准单元120，用于获取产品的标准生产周期表以及产品的下线计划表。

需要说明的是，本实施例中，所述派工系统还包括与所述获取模块100相连的第一存储模块400，用于存储产品的标准生产周期表、下线计划表、设备历史数据以及设备工艺能力限制；所述设备历史数据包括与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应设备组内设备的产出速率和产出记录。

所述标准单元120与所述第一存储模块400相连，读取所述第一存储模块400中存储的所述产品的标准生产周期表以及产品的下线计划表。

需要说明的是，所述产品的标准生产周期表包括针对产品的每一个工艺步骤所需要使用的标准生产时间长度，即与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的标准生产周期。所述产品的下线计划表的内容包括产品的生产计划量，即与产品名称(prodID)相对应的生产计划量。本实施例中，通过人工录入的方式将所述标准生产周期表和所述下线计划表输入所述第一存储模块400中。

所述获取模块100还包括与所述第一存储模块400相连的设备单元130，用于获取与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备组内的设备历史数据；所述设备单元130还与制造执行系统相连，用于获取制造执行系统中设备组内设备的实时数据。

继续参考图1，所述派工系统还包括与所述获取模块100相连的配置模块200，用于获取工艺流程数据以及设备和设备组关系数据；还与获取模块100相连，用于根据所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据、所述产品的下线计划表以及所述标准生产周期表、工艺流程数据，获得限定时间内与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组静态工艺步骤产量需求，所述设备组静态工艺步骤产量需求包括与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组移动需求量，并在所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备工艺能力限制的限制下，根据设备组内设备的所述设备历史数据，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置；所述配置模块200还用于根据所述设备历史数据和所述最佳产能配置，获得与工艺序号(stepno)相对应的设备落后系数；

具体的，所述配置模块200包括与所述获取模块100相连的需求单元210，获得与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

需要说明的是，本实施例中，所述派工系统还包括与所述配置模块200相连的第二存储模块500，用于存储工艺流程数据以及设备和设备组关系数据，其中，所述工艺流程数据包括处理产品不同工艺步骤的设备组名称(EQPGroup)，即与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备组名称(EQPGroup)。本实施例中，根据制造执行系统的设计，通过人工录 入的方式将所述工艺流程数据输入第二存储模块500。

结合参考图2，图2示出了图1中所述需求单元210的功能框图。

具体的，所述需求单元210包括计划处理器211、当前处理器212以及汇总器213。

其中，所述计划处理器211用于根据所述标准生产周期表、所述产品的下线计划表，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

具体的，所述计划处理器211与所述获取模块100中的所述时间单元110和所述标准单元120相连，接收限定时间内，所述标准单元120获得的所述标准生产周期表和所述下线计划表。所述计划处理器211还与所述第二存储模块500相连，读取其中存储的所述工艺流程数据。所述计划处理器211通过联合查询所述标准生产周期表和所述下线计划表，根据所述工艺流程数据，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

所述当前处理器212用于根据所述标准生产周期表以及所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据，获得设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤。

具体的，所述当前处理器212与所述获取模块100中的所述时间单元110、所述标准单元120和所述设备单元130相连，接收限定时间内所述标准单元120获得的所述标准生产周期表和所述设备单元130获得的所述制造执行系统中设备的实时数据，所述当前处理器212还与所述第二存储模块500相连，读取其中存储的所述工艺流程数据。所述当前处理器212通过联合查询所述标准生产周期表和所述制造执行系统中设备的实时数据，根据所述工艺流程数据，获得当前在制品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

继续参考图1和图2，所述需求单元210还包括与所述计划处理器211和所述当前处理器212相连的汇总器213，用于获得所述工艺流程数据，还用于根据所述设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤以及所述未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤，结合所述工艺流程数据，获得与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

具体的，所述汇总器213与所述计划处理器211相连，用于接收所述计划处理器211获得的未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤；所述汇总器213还与所述当前处理器212相连，用于接收所述当前处理器212获得的当前在制品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。所述汇总器213还与所述第二存储模块500相连，获取所述工艺流程步骤。所述汇总器213通过建立所述静态工艺步骤产量需求与工艺序号(stepno)、设备组之间的对应关系，获得与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

需要说明的是，所述设备组静态工艺步骤产量需求包括与产品名称(prodID)、设备组名称(EQPGroup)和工艺序号(stepno)相对应的设备组移动(Move)需求量，即Move(prodID,EQPGroup,stepno)。

还需要说明的是，本实施例中，所述设备组静态工艺步骤产量需求为按日的平均量。

继续参考图1，所述配置模块200还包括与所述获取模块100、所述第二存储模块500以及所述需求单元210相连的配置单元220，用于在所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备工艺能力限制的限制下，根据设备组内设备的所述设备历史数据和设备和设备组关系数据，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

结合参考图3，示出了图1中所述配置单元220的功能框图。

具体的，所述配置单元220包括利用率处理器221和所述优化器222。

所述利用率处理器221与所述获取模块100和所述第二存储模块500相连，用于获取设备和设备组关系数据，并根据设备和设备组关系数据以及设备组的设备历史数据，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备产出速率；还用于在所述设备工艺能力限制下，根据所述设备组静态工艺步骤产量需求，获得设备利用率。

具体的，所述利用率处理器221与所述设备单元130连接，接收所述设备单元130获取的所述设备历史数据，所述设备历史数据包括与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备产出速率；所述利用率处理器 221还与所述第二存储模块500相连，读取所述第二存储模块500内存储的设备和设备组关系数据。所述利用率处理器221根据设备和设备组关系数据，查询所述设备产出速率，获得设备组内设备相对应的设备产出速率(Wafer Per Hour,wph)。

此外，所述利用率处理器221还与所述获取模块100中的设备单元130相连，接收所述设备单元130获取的所述设备工艺能力限制，根据设备和设备组关系数据，查询所述设备工艺能力限制，获得设备组内设备相对应的设备工艺能力限制。

所述利用率处理器221还与所述需求单元210相连，接收所述需求单元210获得的设备组静态工艺步骤产量需求。

所述利用率处理器221根据所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备产出速率wph，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的单位设备利用率u_i,k＝Move/wph。所述单位设备利用率u_i,k表示与所述产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备的利用率。

所述利用率处理器221根据所述单位设备利用率u_i,k，结合所述设备工艺能力限制，获得所述设备利用率其中，n表示在限定时间内，所述设备可以完成的工艺步骤种类数量。因此，所述设备利用率u_i表示在限定时间内，对不同产品、不同工艺步骤，所述单位设备利用率的总和。

继续参考图1和图3，所述配置单元220还包括与所述利用率处理器221相连的优化器222，用于在所述设备工艺能力限制以及所述设备组静态工艺步骤产量需求的限制下，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

需要说明的是，所述产能配置表示的是对于不同产品、不同工艺步骤，所述设备组内不同设备需要完成工艺步骤数量，即在限定时间内，所述设备组移动量在设备组内设备中的分配情况。

本实施例中，所述优化器222采用规划求解的方法获得与所述设备组内设备相对应的最佳产能配置。

具体的，在所述设备工艺能力限制以及所述设备组静态工艺步骤产量需 求的限制下，所述优化器222获得不同产能配置下，所述设备利用率u_i的标准差：Y＝Stdev(u_i)，利用所述标准差Y表征不同产能配置下，所述设备组内设备利用率的差异程度。根据排队理论(Queueing Theory)，所述设备组内不同设备的利用率u_i差异越小，在制品在设备前排队的队列越短，即当设备组内不同设备的设备利用率u_i的差异最小的时候，所述在制品的队列最短。也就是说，设备组内不同设备的设备利用率u_i的标准差Y最小时的产能配置，为设备的最佳产能配置。因此，所述优化器222比较不同产能配置下，所述设备利用率u_i的标准差，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

继续参考图1，所述配置模块200还包括落后单元230，用于根据所述设备历史数据和所述最佳产能配置，获得与工艺序号(stepno)相对应的设备落后系数。

结合参考图4，示出了图1中所述落后单元230的功能框图。

所述落后单元230包括计划移动处理器231、历史移动处理器232、比较器233和落后处理器234。

所述计划移动处理器231与所述配置单元220相连，接收所述配置单元220获得的所述最佳产能配置，并根据所述最佳产能配置，获得与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的，所述设备的设备计划移动量(planned move)。

所述历史移动处理器232与所述设备单元130、所述第二存储模块500相连，接收所述设备单元130获取的设备历史数据，所述历史数据包括所述设备的产出记录，并通过读取所述第二存储模块500中存储的设备和设备组关系数据，获得设备组内设备的产出记录。所述历史移动处理器232还根据所述设备的产出记录，获得与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的，所述设备的设备历史移动量(historical move)。

所述比较器233与所述计划移动处理器231和所述历史移动处理器232相连，比较所述设备计划移动量和所述设备历史移动量的大小，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备落后移动量。

具体的，所述比较器233利用所述计划移动量和所述历史移动量的差值： planned move-historical move，作为落后移动量。所述落后移动量表征所述设备对应工艺步骤的设备落后情况。

所述落后单元230还包括与所述比较器233和所述计划移动处理器231相连的落后处理器234，用于根据所述设备落后移动量和所述设备计划移动量，获得与工艺序号(stepno)相对应的设备落后系数：

Lateness＝(planned move-historical move)/planned move

所述设备落后系数表示的是所述设备对应工艺步骤的落后移动量占所述计划移动量的比率。因此所述设备落后系数越大，说明所述设备对应工艺步骤越落后。

需要说明的是，所述最佳产能配置中需要完成移动数量的分配是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的设备计划移动量，所述产出记录中也是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的设备历史移动量。由此获得的所述设备落后移动量，以及设备落后系数也都是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的。

继续参考图1，所述派工系统该包括与所述配置模块200相连的输出模块300，用于根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派；还用于将设备端已经指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，并输出设备相对应的派工单。

所述输出模块300包括与所述配置模块200相连的指派单元310，用于根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派。

具体的，所述指派单元310与所述配置模块200中的落后单元230相连，接收所述落后单元230获得的所述设备落后系数。由于所述设备落后系数是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的。因此基于所述设备落后系数，所述落后单元 230根据所述设备组内设备工艺能力限制和所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据，建立在制品与所述设备落后系数之间的对应关系，获得与所述在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对所述在制品进行设备指派。

由于所述设备落后系数越大，说明所述设备对应工艺步骤越落后。因此，本实施例中，所述指派单元310指派与最大在制品落后系数相对应的设备处理所述在制品。

所述输出模块300还包括输出单元320，用于将设备端已经指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，并输出设备相对应的派工单。

具体的，所述输出单元320与所述指派单元310相连，接收所述指派单元310获得的所述在制品的指派情况，并将设备端已经指派的在制品，按在制品落后系数做降序排列，并输出所述设备的派工单。

相应的，本发明还提供一种派工方法，包括：

设定开始时间和结束时间，获得限定时间；获取产品的标准生产周期表、制造执行系统中设备组内设备的实时数据以及产品的下线计划表；根据所述标准生产周期表、所述实时数据以及所述下线计划表，获得限定时间内与产品名称以及工艺序号相对应的设备组的静态工艺步骤产量需求；获取设备和设备组关系数据、产品名称、与工艺序号相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备历史数据，结合所述设备组的静态工艺步骤产量需求，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置，所述设备历史数据包括与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率和产出记录；根据设备组的设备历史数据中的与产品名称、工艺序号相对应的设备产出速率和产出记录，结合所述最佳产能配置，获得与工艺序号相对应的设备落后系数；根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派；在完成设备指派之后，将设备端已指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，以输出设备相对应的派工单，所述半导体制造执行系统根据所述派工单进行派工。

参考图5，示出了本发明所提供派工方法一实施例的流程图。

需要说明的是，所述派工方法用于对半导体制造执行系统进行派工，所述半导体制造执行系统包括设备组，所述设备组中的设备用于对在制品执行相应的工艺步骤，以获得产品。

首先执行步骤S10，获得限定时间。

具体的，设定开始时间和结束时间，获得限定时间。

所述派工方法需要对一定时间内在制品和未生产产品的工艺流程步骤进行分析，还需要对制造执行系统内的设备在一定时间内的历史数据进行统计、分析，获得相应的设备运行情况。因此需要对统计分析数据的时间长度进行设定。本实施例中，通过设定开始时间和结束时间，获得所述限定时间长度。具体的，本实施例中，所述开始时间和所述结束时间以日为单位。

接着执行步骤S20，获取产品的标准生产周期表、制造执行系统中设备组内设备的实时数据以及产品的下线计划表。

具体的，所述产品的标准生产周期表包括针对产品的每一个工艺步骤所需要使用的标准生产时间长度，即与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的标准生产周期。所述产品的下线计划表的内容包括产品的生产计划量，即与产品名称(prodID)相对应的生产计划量。具体的，本实施例中，通过人工录入的方式获取所述标准生产周期表和所述下线计划表。

需要说明的是，通过人工录入的方式直接获得所述标准生产周期表和所述下线计划表的做法仅为一示例，本发明对所述标准生产周期表和所述下线计划表的获取方式不做限制。本发明其他实施例中，还可以通过派工系统获得所述标准生产周期表和所述下线计划表。

之后执行步骤S30，获得设备组静态工艺步骤产量需求。

具体的，根据所述标准生产周期表、所述实时数据以及所述下线计划表，获得限定时间内与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组的静态工艺步骤产量需求。

结合参考图6，图6示出了图5中步骤S30获得限定时间内与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组的静态工艺步骤产量需求 的步骤流程图。

首先执行步骤S31，获得工艺流程数据。其中，获得制造执行系统的工艺流程数据包括处理产品不同工艺步骤的设备组名称(EQPGroup)，即与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备组名称(EQPGroup)。

本实施例中，所述工艺流程数据存储于派工系统中。根据制造执行系统的设计，通过人工录入的方式将所述存工艺流程数据输入第二存储模块。

需要说明的是，本实施例中，所述工艺流程数据通过存储设备获得，还以选择直接输入等方式获得所述工艺流程数据，本发明对获得工艺流程数据的方式不做限制。

接着执行步骤S32，获得设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺步骤。

具体的，根据所述标准生产周期表以及所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据，获得设备当前在制品在限定时间内应经过的工艺流程步骤。

本实施例中，通过联合查询所述标准生产周期表和所述制造执行系统中设备的实时数据，并结合所述工艺流程数据，获得当前在制品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

执行步骤S33，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

具体的，根据所述标准生产周期表以及所述产品的下线计划表，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

本实施例中，通过联合查询所述标准生产周期表和所述下线计划表，并结合所述工艺流程数据，获得未生产的产品在限定时间内应该经过的工艺流程步骤。

执行步骤S34，获得设备组静态工艺步骤产量需求。

具体的，基于限定时间内所述设备当前在制品应经过的工艺流程步骤以及所述未生产的产品应该经过的工艺流程步骤，获得与产品名称(prodID)以及工艺序号(stepno)相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

本实施例中，汇总在限定时间内所述设备当前在制品应经过的工艺流程步骤以及所述未生产的产品应该经过的工艺流程步骤，并根据工艺流程数据， 建立所述静态工艺步骤产量需求与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)之间的对应关系，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备组静态工艺步骤产量需求。

需要说明的是，所述设备组静态工艺步骤产量需求包括与产品名称(prodID)、设备组名称(EQPGroup)和工艺序号(stepno)相对应的设备组移动(Move)需求量，即Move(prodID,EQPGroup,stepno)。且所述设备组晶体工艺产量需求为按日的平均量。

继续参考图5，步骤S40，获得最佳产能配置。

具体的，获取设备和设备组关系数据、产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备组内的设备工艺能力限制以及设备历史数据，结合所述设备组静态工艺步骤产量需求，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置；所述设备历史数据包括与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备产出速率和产出记录。

结合参考图7，图7示出了图5中步骤S40获得最佳产能配置的步骤流程图。

获得与设备组内设备相对应的最佳产能配置的步骤包括：

首先执行步骤S41，获得设备产出速率。

具体的，基于所述设备和设备组关系数据以及设备历史数据，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备产出速率。

本实施例中，直接从所述制造执行系统中获取所述设备历史数据，所述设备历史数据包括与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备产出速率。此外，所述制造执行系统中还存储有设备和设备组关系数据。根据设备和设备组关系数据，查询所述设备历史数据，获得设备组内设备相对应的设备产出速率(Wafer Per Hour,wph)。

接着执行步骤S42，获得设备利用率。

具体的，获取设备工艺能力限制，在所述设备工艺能力限制下，根据所述设备组静态工艺步骤产量需求以及与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno) 相对应的设备产出速率，获得设备组内各个设备的设备利用率。

本实施例中，所述设备工艺能力限制事先存储于所述制造执行系统中。根据所述设备组静态工艺步骤产量需求，在所述设备工艺能力限制下，获得设备利用率。

具体的，根据所述设备组静态工艺步骤产量需求和所述设备的产出速率wph，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的单位设备利用率u_i,k＝Move/wph。所述单位设备利用率u_i,k表示与所述产品名称(prodID)(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备的利用率。

进一步，根据所述单位设备利用率u_i,k，结合所述设备工艺能力限制，获得所述设备利用率其中，n表示在限定时间内，所述设备可以完成的工艺步骤种类数量。因此所述设备利用率u_i表示在限定时间内，对不同产品、不同工艺步骤，所述单位设备利用率的总和。

之后执行步骤S43，优化产能配置，获得最佳产能配置。

具体的，以当设备组内设备利用率的标准差为最小时的产能配置为最佳产能配置。

需要说明的是，所述产能配置表示的是对于不同产品、不同工艺步骤，所述设备组内不同设备需要完成工艺步骤数量，即对于不同产品、不同工艺步骤，需要完成移动数量在设备组内设备中的分配情况。

本实施例中，采用规划求解的方法获得与所述设备组内设备相对应的最佳产能配置。

具体的，在所述设备工艺能力限制以及所述设备组静态工艺步骤产量需求的限制下，比较不同产能配置下，所述设备利用率u_i的标准差：Y＝Stdev(u_i)，利用所述标准差Y表征不同产能配置下，所述设备组内设备利用率的差异程度。根据排队理论(Queueing Theory)，可以知道，当设备组内设备利用率u_i的差异最小的时候，所述设备在制品的队列最短，即设备组内设备利用率u_i的标准差Y最小时的产能配置，为设备的最佳产能配置。由此获得，在所述设备工艺能力限制以及所述设备组静态工艺步骤产量需求的限制下，与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。

参考图8，示出了采用神经元算法模拟分析获得的设备组内设备的利用率不对等情况与产品生产周期缩短之间的关系。其中，图线81表示产品生产周期的缩短率，图线82表示设备组内设备的利用率不对等情况。如图8所示，随着设备组内设备利用率不对等程度的降低，产品生产周期缩短率升高。随着设备组内设备的利用率的接近，缩短的产品生产周期越长，也就是说，设备组内设备利用率的差异最小时的产能配置，是产品生产周期最短的产能配置。

继续参考图5，之后执行步骤S50，获得设备落后系数。

具体的，根据设备组的设备历史数据中的与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备产出速率和产出记录，结合所述最佳产能配置，获得与工艺序号(stepno)相对应的设备落后系数。

结合参考图9，图9示出了图5中步骤S50获得设备落后系数的步骤流程图。

所述获得与工艺序号(stepno)相对应的设备落后系数的步骤包括：

步骤S51，获得设备历史移动量。

具体的，本实施例中，从制造执行系统直接获得设备历史数据，所述历史数据包括所述设备的产出记录。基于所述设备历史数据，并结合设备和设备组关系数据，获得设备组内设备的产出记录。

进一步，根据设备组内设备的产出记录，获得与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的，所述设备的设备历史移动量(historical move)。

步骤S52，获得设备计划移动量。

具体的，基于所述最佳产能配置，获得与产品名称(prodID)和工艺序号(stepno)相对应的设备计划移动量(planned move)。

步骤S53，获得设备落后移动量。

具体的，比较所述设备计划移动量和所述设备历史移动量的大小，获得与产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)相对应的设备落后移动量。本实施例中，根据所述设备计划移动量和所述设备历史移动量的大小，以所述计 划移动量和所述历史移动量的差值，作为设备落后移动量：planned move-historical move，表征所述设备对应工艺步骤的设备落后情况。

步骤S54，获得设备落后系数。

具体的，根据所述设备落后移动量和所述设备计划移动量，获得与工艺序号(stepno)相对应的设备落后系数。

根据所述设备对应工艺步骤的设备落后移动量和所述计划移动量，获得所述设备对应工艺步骤的设备落后系数：

Lateness＝(planned move-historical move)/planned move

所述设备落后系数表示的是所述设备对应工艺步骤的落后移动量占所述计划移动量的比率。因此所述设备落后系数越大，说明所述设备对应工艺步骤越落后。

需要说明的是，所述最佳产能配置中需要完成移动数量的分配是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的设备计划移动量，所述产出记录中也是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的设备历史移动量。由此获得的所述设备落后移动量，以及设备落后系数也都是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的。

继续参考图5，步骤S60，获得在制品落后系数，并对在制品进行设备指派。

具体的，根据所述设备落后系数，获得与在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在制品落后系数的大小对在制品进行设备指派。

由于所述设备落后系数是与所述产品名称(prodID)、工艺序号(stepno)以及设备组名称(EQPGroup)和设备名称(eqpID)相对应的。因此，基于所述设备落后系数，结合所述设备组内设备工艺能力限制和所述制造执行系统中设备组内设备的实时数据，通过建立在制品与所述设备落后系数之间的对应关系，可以获得与所述在制品相对应的在制品落后系数，并根据所述在 制品落后系数的大小对所述在制品进行设备指派。。

进一步，由于所述设备落后系数越大，说明所述设备对应工艺步骤越落后，因此根据所述在制品落后系数的大小对所述在制品进行设备指派，本实施例中，指派与最大在制品落后系数相对应的设备处理所述在制品。

步骤S70，将设备端的在制品排序，并输出设备相对应的派工单。

在完成设备指派之后，将设备端已指派的在制品按在制品落后系数的大小排序，以输出设备相对应的派工单，所述半导体制造执行系统根据所述派工单进行派工。

具体的，本实施例中，将设备端已经指派的在制品，按在制品落后系数做降序排列，获得设备相应的派工单，所述半导体制造执行系统根据所述派工单进行派工。

本发明所提供的半导体制造过程的派工方法可以但不限于采用上述半导体制造过程的派工系统实现。

综上，本发明通过对制造执行系统设备组内设备的实时数据、产品的生产周期表以及设备的工艺能力限制，获得与设备组内的设备相对应的最佳产能配置。并根据限定时间内的设备历史数据，反应获得系统的运行状况与最佳产能配置偏差的设备落后系数，并将设备落后系数与在制品相关联获得在制品落后系数，并根据在制品落后系数排序，获得派工单，对所述半导体制造执行系统进行派工。从而使制造执行系统中所有设备的设备利用率平均化。在整体产出速率不变的情况下，缩短设备前在制品排队的长度，降低在制品数量，实现缩短生产周期的目的。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。