用于半导体制造的生态效益监测和探索平台的制作方法

本说明书总体涉及半导体制造装备(equipment)的环境影响。更具体地说，本说明书涉及对半导体制造工艺和执行与制造工艺相关联的功能的半导体制造装备的生态效益(ecological efficiency/eco-efficiency)进行监测、识别修改和执行优化。

背景技术：

1、对电子设备(device)的持续需求要求对半导体晶片的需求越来越大。为生产这些晶片而增加的制造，以资源利用和产生破坏环境的废物的形式对环境造成了巨大损失。因此，对更加生态友好和对环境负责的晶片制造方法和一般制造方法的需求越来越大。鉴于晶片处理是能源密集型的，将半导体行业的成长与晶片制造的环境影响脱钩是有价值的。不断增长的芯片需求和不断增加的芯片复杂度正在增加影响环境的资源消耗。

技术实现思路

1、以下是本公开内容的简化概要，以提供对本公开内容的一些方面的基本理解。此概要不是对本公开内容的广泛概述。它不旨在划定本公开内容的特定实施方式的任何范围或权利要求的任何范围。它的唯一目的是以简化的形式呈现本公开内容的一些概念以作为稍后呈现的更详细描述的序言。

2、描述了针对用于半导体制造的生态效益监测和探索平台的技术。在一些实施方式中，描述了一种工程平台，所述工程平台能够协助工程师通过利用传感器数据、物理学、模型、算法和用户界面(ui)来开发满足材料工程和生态效益规范两者的工艺和收费(toll)，并且提供监测和探索众多工艺配方和制造硬件配置的生态效益的灵活性和便利性。一种方法包括以下步骤：由处理设备，接收表明对基板制造系统的更新的第一数据，所述基板制造系统具有第一制造装备配置并且对一个或多个工艺过程进行操作。所述方法进一步包括以下步骤：由所述处理设备，使用所述第一数据与数字复制品(digital replica)来确定环境资源数据。所述数字复制品包括所述基板制造系统的数字重制品(digitalreproduction)。所述环境资源使用数据表明与由纳入所述更新的所述基板制造系统执行所述一个或多个工艺过程对应的环境资源消耗。所述方法进一步包括以下步骤：由所述处理设备，提供所述环境资源使用数据以显示在图形用户界面(gui)上。

3、在一个示例性的实施方式中，所述更新包括用第二硬件子系统设备替换第一硬件子系统设备，所述第二硬件子系统设备的一个或多个操作规格与所述第一硬件子系统设备不同。例如，第一硬件子系统设备可以包括诸如加热器、冷却模块、气体注入等项目。在一个示例性的实施方式中，所述更新包括将所述第一制造装备配置改变为第二制造装备配置。在一个示例性的实施方式中，所述更新包括改变所述基板制造系统的实体资产(physicalasset)的经调度的(scheduled)操作模式，其中所述经调度的操作模式包括降低功率模式。在一个示例性的实施方式中，所述更新包括将所述基板制造系统的支持资产(supportasset)的经调度的操作模式或硬件配置改变为以共用能力操作。例如，以共用能力操作的所述支持资产可以交替为实现所述一个或多个工艺过程的所述基板制造系统的多个实体资产实现支持功能。

4、在一个示例性的实施方式中，所述数字复制品包括所述基板制造系统的一个或多个实体资产的基于物理学的模型。所述基于物理学的模型可以表明基板工艺腔室的大小(size)和几何形状与所述环境资源消耗之间的关系。所述更新可以与对所述基板处理腔室的所述大小或所述几何形状中的至少一者的修改相关联。所述基于物理学的模型可以表明所述基板制造系统内使用的净化气体的类型与所述环境资源消耗之间的关系。所述更新可以与如何通过修改用于净化系统的气体的类型和量来改变环境资源消耗相关联。例如，具体的资源消耗更新可以包括环境资源消耗如何通过将使用的净化气体从诸如氮之类的第一净化气体改变为清洁干燥空气(cda)而受到影响。所述基于物理学的模型可以表明从所述基板制造系统抽取热的过程中的至少一者与所述环境资源消耗之间的关系。所述更新可以与对排热设备(heat exhaust device)、气体消除设备、水冷设备或排气结构(gas ventstructure)中的至少一者的修改相关联。

技术特征：

1.一种方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其中所述更新包括用第二硬件子系统设备替换第一硬件子系统设备，所述第二硬件子系统设备所具有的一个或多个操作规格与所述第一硬件子系统设备不同。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述更新包括将所述第一制造装备配置改变为第二制造装备配置。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述更新包括改变所述基板制造系统的实体资产的经调度的操作模式，其中所述经调度的操作模式包括降低功率模式或闲置状态。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述更新包括将所述基板制造系统的支持资产的经调度的操作模式改变为共享操作模式，其中以所述共享操作模式操作的所述支持资产交替对于实现所述一个或多个工艺过程的所述基板制造系统的多个实体资产实现支持功能。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述数字复制品包括所述基板制造系统的一个或多个实体资产的基于物理学的模型。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述基于物理学的模型表明基板工艺腔室的大小和几何形状与所述环境资源消耗之间的关系，其中所述更新与对所述基板处理腔室的所述大小或所述几何形状中的至少一者的修改相关联。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述基于物理学的模型表明所述基板制造系统内使用的气体的类型与所述环境资源消耗之间的关系，其中所述更新与第一气体到第二气体的修改相关联，其中所述第一气体和所述第二气体包括净化气体、反应气体或蚀刻剂气体中的至少一者。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述基于物理学的模型表明从所述基板制造系统抽取热的过程中的至少一者与所述环境资源消耗之间的关系，其中所述更新与对排热设备、气体消除设备、水冷设备或排气结构中的至少一者的修改相关联。

10.如权利要求1所述的方法，其中确定所述环境资源使用数据的步骤包括以下步骤：

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

12.如权利要求6所述的方法，其中：

13.如权利要求1所述的方法，其中所述环境资源使用数据包括与执行所述一个或多个工艺过程的所述基板制造系统相关联的能量消耗、气体消耗或水消耗中的至少一者。

14.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

15.一种系统，包括：

16.如权利要求15所述的系统，其中所述数字复制品包括基于物理学的模型，所述基于物理学的模型表明所述基板制造系统内使用的气体的类型与所述环境资源消耗之间的关系，其中所述更新与第一气体到第二气体的修改相关联，其中所述第一气体和所述第二气体包括净化气体、反应气体或蚀刻剂气体中的至少一者。

17.如权利要求15所述的系统，其中所述数字复制品包括基于物理学的模型，所述基于物理学的模型表明从所述基板制造系统抽取热的过程中的至少一者与所述环境资源消耗之间的关系，其中所述更新与对排热设备、气体消除设备、水冷设备或排气结构中的至少一者的修改相关联。

18.如权利要求15所述的系统，其中所述环境资源使用数据包括与执行所述一个或多个工艺过程的所述基板制造系统相关联的能量消耗、气体消耗、水消耗或碳足迹指标中的至少一者。

19.一种包括指令的非暂时性机器可读储存介质，所述指令当由处理设备执行时，引起所述处理设备：

20.如权利要求19所述的非暂时性机器可读储存介质，其中所述环境资源使用数据包括与执行所述一个或多个工艺过程的所述基板制造系统相关联的能量消耗、气体消耗、水消耗或碳足迹指标中的至少一者。

技术总结
技术涉及用于半导体制造的生态效益监测和探索平台。一种方法包括以下步骤：由处理设备，接收表明对基板制造系统的更新的第一数据，所述基板制造系统具有第一制造装备配置并且对一个或多个工艺过程进行操作。所述方法进一步包括以下步骤：由所述处理设备，使用所述第一数据与数字复制品(digital replica)来确定环境资源数据。所述数字复制品包括所述基板制造系统的数字重制品(digital reproduction)。所述环境资源使用数据表明与由纳入所述更新的所述基板制造系统执行所述一个或多个工艺过程对应的环境资源消耗。所述方法进一步包括以下步骤：由所述处理设备，提供所述环境资源使用数据以显示在图形用户界面(GUI)上。

技术研发人员：阿拉·莫拉迪亚,乌梅什·马德哈夫·克尔卡尔,伊丽莎白·内维尔,奥兰多·特雷霍,谢尔盖·梅罗维奇,卡尔蒂克·B·沙阿,什里亚斯·苏雷什·库尔
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21