一种半导体制造工艺中炉管机台运行的控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种半导体制造工艺中炉管机台运 行的控制系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的迅猛发展，电子设备制造业对半导体器件的需求量不断攀升，在 庞大的需求压力下，半导体制造业的工艺水平和制造技术的更新速度有了显著的提升，同 时半导体制造业的生产规模也逐渐扩大。
[0003] 在大规模生产环境下，半导体制造工厂的车间中的半导体制造机台数量不断增 加，在半导体制造过程中，通用生产标准一般将若干个同型号的晶圆定义为一个晶圆组 (Lot)，每台半导体制造机台一次可处理一个晶圆组。
[0004] 在半导体制造中，炉管（Furnace)是一种高温制程，会在晶圆（wafer)表面添加 一层膜（film)，例如氧化、沉积以及掺杂，或是改变晶圆（wafer)材质的化学状态（合金） 或物理状态（退火，扩散和再流动）。包括：氧化（Oxide)、沉积（LPCVD)、退火和合金化 (Anneal/BPF/Alloy)。由于氧化是由温度决定的，所以炉管的氧化膜生长则需要800°以上 的温度；另外氧化膜生长大多是一炉同时进，相同工艺（recipe)的晶圆（wafers)被一起装 到炉子里，在那里同时被氧化。
[0005] 炉管每一次的升温或者降温都需要较长的时间，不同的工艺（recipe)所需要的 时间不同，每次大概需要3~12小时，而炉管每次最多可以同时生产相同工艺（recipe)的 150片晶圆（不同种类的机台，同时生产的片数不同）。由于炉管时间长，炉管区的机台需 要等待Lots数目积攒到一定数量之后，通过执行批量运行（Batch run)，实现最大数量晶 圆的批量生产。如果当站的货不够，就需要到上游机台拉货，直到上游的Lots到达当站时， 和当站等待的Lots -起批量运行（Batch run)。
[0006] 因此，如何实现炉管区机台当站Lots和上游Lots的精准派货，对炉管机台以及上 游机台利用率和生产效率起到了至关重要的作用。
【发明内容】
[0007] 在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进 一步详细说明。本发明的
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008] 本发明为了克服目前存在问题，提供了一种半导体制造工艺中炉管机台运行的控 制方法，包括：
[0009] 步骤A :获取上游机台晶圆组的信息、炉管机台晶圆组的信息以及炉管机台信息；
[0010] 步骤B :根据步骤A中的所述信息计算所述上游机台晶圆组的炉管预批量处理值 和所述炉管机台晶圆组的炉管预批量处理值；
[0011] 步骤C :根据所述预批量处理值，对所述上游机台和炉管机台进行排货和派货。
[0012] 可选地，在所述步骤A中还包括设定并维护所述炉管机台信息的步骤，所述炉管 机台信息包括：所述炉管机台的最大批处理量数值和所述上游机台晶圆组到达所述炉管机 台需要的工艺步骤数目。
[0013] 可选地，所述步骤B包括：
[0014] 步骤Bl :计算所述炉管机台剩余的生产时间；
[0015] 步骤B2:计算所述上游机台晶圆组中未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时 间；
[0016] 步骤B3 :计算所述炉管机台上的等待晶圆组在所述炉管机台的生产时间；
[0017] 步骤M :根据步骤B1、步骤B2和步骤B3中计算得到的时间，计算所述等待晶圆组 的炉管预批量处理值和所述未来到达晶圆组的炉管预批量处理值。
[0018] 可选地，在所述步骤Bl中，所述炉管机台剩余的生产时间=处理中晶圆组开始处 理的时刻+处理中晶圆组处理所需时间+所述等待晶圆组处理所需时间一现在时刻。
[0019] 可选地，在所述步骤B2中，根据所述上游机台晶圆组的信息，确定所述未来到达 的晶圆组到达所述炉管机台需要的工艺步骤，以及每个所述步骤的生产时间、排队时间以 及保持时间，并计算出所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间。
[0020] 可选地，在所述步骤B3中，根据所述炉管机台信息计算每个机台对应的每种处理 工艺的生产时间，并根据该生产时间和炉管机台编号计算出所述等待晶圆组在所述炉管机 台的生产时间。
[0021] 可选地，在所述步骤M中，根据所述炉管机台剩余的生产时间、所述未来到达的 晶圆组到达所述炉管机台的时间、所述等待晶圆组在所述炉管机台的生产时间和所述炉管 机台的最大批处理量数值计算所述炉管机台中等待晶圆组和所述未来到达晶圆组的炉管 预批量处理值。
[0022] 可选地，在所述步骤M中，当所述炉管机台处于等待状态时，对于所述炉管机台 的等待晶圆组按照相同处理工艺和最大批处理量数值进行临时批处理，其中每个所述等待 晶圆组得到一个临时批处理值，所述炉管预批量处理值的计算包括：
[0023] 步骤Ml :若具有相同所述临时批处理属性的所述等待晶圆组能够满足所述炉管 机台的最多晶盒个数、最多晶圆组个数和最多晶圆片数，所述炉管机台优先生产，所述临时 批处理值作为所述等待晶圆组的炉管预批量处理值；
[0024] 或者步骤M2:若所述等待晶圆不能够满足所述炉管机台的最多晶盒个数，最多 晶圆组个数和最多晶圆片数，则查看满足条件的所述未来到达的晶圆组、以及该晶圆组的 晶圆片数以及所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间；
[0025] 若所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间小于或者等于所述等待晶圆 组在所述炉管机台的生产时间的一半，则所述炉管机台等待所述未来到达的晶圆组，所述 未来到达的晶圆组到达所述炉管机台后，和所述等待晶圆组一起进行批量处理，所述临时 批处理值作为所述等待晶圆组的炉管预批量处理值；
[0026] 若所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间大于所述等待晶圆组在所述 炉管机台的生产时间的一半，则该炉管机台不需要等待所述未来到达晶圆组，需立刻生产 所述等待晶圆组，所述临时批处理值作为所述等待晶圆组的炉管预批量处理值，所述未来 到达的晶圆组的炉管预批量处理值为空。
[0027] 可选地，在所述步骤M中，当所述炉管机台处于处理状态时，获取步骤BI中的所 述炉管机台剩余的生产时间，对于所述炉管机台将等待晶圆组按照相同处理工艺和最大批 处理量数值进行临时批处理，其中每个等待晶圆组得到一个临时批处理值，所述炉管预批 量处理值的计算包括：
[0028] 步骤Ml :若具有相同临时批处理属性的所述等待晶圆组能够满足所述炉管机台 的最多晶盒个数，最多晶圆组个数和最多晶圆片数，当所述炉管机台处理结束后，优先生产 所述等待晶圆组，所述临时批处理值作为所述等待晶圆组的炉管预批量处理值；
[0029] 或者步骤M2:若所述等待晶圆不能够满足所述炉管机台的最多晶盒个数，最多 晶圆组个数和最多晶圆片数，则查看满足条件的所述未来到达的晶圆组、以及该晶圆组的 晶圆片数以及所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间；
[0030] 若所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间小于或者等于所述炉管机台 剩余的生产时间的一半，则所述炉管机台处理完成之后等待所述未来到达的晶圆组，所述 未来到达的晶圆组到达所述炉管机台后，和所述等待晶圆组的一起批量处理，所述临时批 处理值作为所述等待晶圆组的炉管预批量处理值；
[0031] 若所述未来到达的晶圆组到达所述炉管机台的时间大于所述炉管机台剩余的生 产时间的一半，则该炉管机台不需要等待所述未来到达晶圆组，在所述炉管机台处理完成 之后，需立刻生产所述等待晶圆组，所述临时批处理值作为所述等待晶圆组的炉管预批量 处理值，所述未来到达的晶圆组的炉管预批量处理值为空。
[0032] 可选地，所述步骤C包括：
[0033] 步骤Cl :对所述预批量处理值进行排序，按照由小到大的顺序对所述炉管机台排 货，进行处理；
[0034] 步骤C2 :若所述上游机台中的晶圆组存在预批量处理值，则优选处理所述晶圆 组。
[0035] 本发明还提供了一种半导体制造工艺中炉管机台运行的控制系统，包括：
[0036] 信息设置模块，用于获取上游机台晶圆组的信息、当前炉管机台晶圆组的信息以 及当前炉管机台信息；
[0037] 炉管预批量处理值模块，用于计算所述上游机台晶圆组的炉管预批量处理值和所 述炉管机台晶圆组的炉管预批量处理值；
[0038] 实时调度排序和提示模块，用于根据所述预批量处理值，对所述上游机台和所述 炉管机台进行排货和派货；以及对所述上游机台中存在预批量处理值的晶圆组做出提示， 等待未来晶圆组到达炉管机台后，同等待晶圆组一起进行批量处理。
[0039] 可选地，所述炉管预批量处理值模块包括：
[0040] 机台剩余生产时间计算单元，用于计算所述炉管机台剩余的生产时间；
[0041] 未来在制品到达时间计算单元，计算所述上游机台晶圆组中未来到达晶圆组到达 所述炉管机台的时间；
[0042] 机台等待晶圆生产时间计算单元，用于计算等待晶圆组在所述炉管机台的生产时 间；
[0043] 炉管预批量处理值计算单元，计算所述等待晶圆组的炉管预批量处理值和所述未 来到达的晶圆组的炉管预批量处理值。
[0044] 本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种基于实施调度（Real Time Dispatch，RTD)系统的处理方法，结合炉管机台处理（Process)时间，炉管区当站晶圆组 (Lots)以及上游机台圆组（L