一种晶圆的分配系统及分配方法
一种晶圆的分配系统及分配方法
【专利摘要】本发明涉及一种晶圆的分配系统及分配方法，为各个产品的需求中针对同一种不同供货来源的晶圆进行匹配，通过综合考虑工艺整合部门对产品允许各个产品使用晶圆的供货来源，生产计划部门给出的产品月/日投片计划，各个晶圆来源的库存量，采购时的进货及补货等计划的相应要求，由配额控制系统对产品在各个来源处的晶圆领用配额进行设置或调整。再由晶圆派发系统响应用户的晶圆领用需求，根据产品在各个可用来源处的领用配额，累计领用量和实时的库存量，计算出可以在各个来源处领用的晶圆数量。本发明解决了原本在不同来源处可能出现的晶圆断料或冗余问题，对于超配额的领用需求，也可以通过及时调整配额或运行超额处理算法来满足。
【专利说明】—种晶圆的分配系统及分配方法【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体生产领域一种晶圆的分配系统及分配方法。
【背景技术】
[0002]晶圆是半导体集成电路制作中最基本的一种原材料。然而按照业界的标准，即使是同一种晶圆，也可能由于晶圆的来源不同(即，供应厂商的不同或相同供应商不同产地的工厂)而存在性能上的差异，而对最终制成的产品质量造成一定的影响。
[0003]则，假设对于同一种晶圆，公司的采购部门会买入A\B\C\D\E五个来源的合格晶圆。而工艺整合部门会考虑到良率等性能方面，限定第一产品只能使用A来源的晶圆来生产，第二产品只能使用B\C\D三个来源的晶圆，第三产品对于A\B\C\D\E五家来源的晶圆都可以使用，第四种产品只能使用D来源的晶圆来生产……。可见，有些产品对于晶圆来源的选择可以有多种组合。
[0004]因此，如果对于晶圆的领用或派发没有设定相应的控制方法，管理将十分混乱:例如，假设上述的第二、第三产品都只领用D来源的晶圆，一方面会造成D来源库存的晶圆断料，那么等到第四产品需要时就领不到相应的晶圆，而被迫暂停生产；另一方面，也会使得其他来源(例如是B来源)的晶圆成为冗余库存，又无法被别的产品所使用。并且最糟糕的是，由于随机领用所造成的晶圆断料或冗余问题，对于物料计划部门来说都是无从事先知晓，也无法预测的。
【发明内容】
`[0005]本发明为了避免不同来源的晶圆发生断料或冗余的问题，通过设计一种晶圆的分配系统并在其中设定相应的分配算法，根据不同产品对晶圆的需求数量，工艺整合部门对产品可用晶圆的来源限定，以及投片计划、库存量和采购计划等进行综合考虑，来生成与之匹配的晶圆领用配额。并且,本发明的分配系统及方法对于超配额的领用需求,也可以通过及时调整配额等来满足。
[0006]为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种晶圆的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种来自不同供货来源的晶圆进行匹配，其中包含:
配额控制系统，通过接收生产计划部门的系统所提供的晶圆月投片计划，以及工艺整合部门的产品系统对于每个产品允许使用的晶圆种类、晶圆来源的限定要求，来对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定和调整，使得各个产品的所述领用配额还能与各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求也都相互匹配；
晶圆派发系统，其接收用户每次通过领料系统所提出的晶圆领用需求，根据各个产品在各个可用来源处的领用配额，累计领用量和实时的库存量，将对晶圆分配的计算结果反馈至所述领料系统，进而由仓库根据该反馈信息发放相应种类、来源和数量的晶圆；所述晶圆派发系统还设置有记录并显示晶圆的实际领用量与所设定的领用配额之间差值的报告输出模块。
[0007]所述晶圆派发系统在接收到产品对其中一些可用来源有超出配额的晶圆领用需求时，通过该晶圆派发系统设置的超额处理模块，从该产品的其他一些可用来源中选择库存最高的进行晶圆派发。
[0008]本发明的另一个技术方案是提供一种晶圆的分配方法，使用上述的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种来自不同供货来源的晶圆进行匹配，其中:
首先，根据生产计划部门设定的晶圆月投片计划，工艺整合部门对每个产品允许使用的晶圆来源的限定要求，各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求，在配额控制系统中对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定；其次，在晶圆派发系统中对用户每次的晶圆领用需求进行响应，根据以下的分配算法进行派发:
先对各个产品Pi进行循环，i的最大取值与产品的种类相对应；再对每个产品Pi的各个可用来源Vj进行循环，j的最大取值与晶圆来源的个数相对应:其中，当任意一个产品Pi循环到其中任意一个可用来源Vj的时候，
第一步，检测当前产品Pi的剩余需求量Ri ;若虹>0不成立，说明不再需要投片，跳出对该来源Vj的循环；若虹>0成立，说明还有投片需要，继续进行第二步；
第二步，对产品Pi在该来源Vj处的累计领用量Sum_i j与领用配额Q_i j进行比较；若Sum_ij<Q_ij不成立，说明超过了领用配额而不能继续在该来源Vj处进行领取，则设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_i j=0 ;若Sum_i j〈Q_i j成立，说明没有超过领用配额，继续进行第三步；
第三步，对于当前的剩余需求量Ri，库存量Sj，以及产品Pi在该来源Vj处领用配额的剩余量Q_i j-Sum_i j，选择三者中的最小值作为后续向用户派发晶圆时的有效发料量，记录该有效发料量为这次响应中的实际领用量F_ij ；
第四步，根据实际领用量F_ij，更新来源Vj处的库存量Sj=Sj-F_ij，剩余需求量Ri=R1-F_ij,和累计领用量Sum_ij= Sum_ij+F_ij ;然后循环至下一个来源。
[0009]在所述晶圆派发系统的分配算法中，对任意一个产品Pi，当完成所有来源Vj的循环后，再次检测当前的剩余需求Ri，若Ri>0不成立的，循环至下一个产品；
若Ri>0仍然成立的，说明该产品Pi在全部可用来源的配额已经用完还不能满足需求，则需要置位超额标志使OverQti=true,进一步通过超额处理模块及以下的超额处理算法来解决:
步骤一，所述超额处理模块将所有产品按照其各自的剩余需求量Ri从小到大排序，并循环检测排序后的每个广品Pi ；
步骤二,循环到每个产品Pi时,检测其超额标志是否置位，若OverQti=true不成立的，继续检测下一个产品；若OverQti=true成立的,则将该产品Pi的各个可用来源Vj按库存量Sj从大到小排序，并循环检测排序后的每个来源Vj ；
步骤三，循环到每个来源Vj时，检测当前的剩余需求量Ri，
若Ri>0不成立的，说明不再需要投片，设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_ij=0 ；
若Ri> O成立的，选取剩余需求量Ri和库存量Sj中的最小值作为实际领用量F_ij，向用户派发相应数量的晶圆；
步骤四，更新剩余需求量Ri=Ri_F_ij ;然后循环至下一个来源；
步骤五，完成所有来源的循环后，再次检测当前的有剩余需求量Ri，若Ri>0成立的，说明该产品所有可用来源处的晶圆断料了，终止派发，发出相应的告警或提示命令；若Ri>0不成立的，说明该产品的需求处理完毕，循环至下一个产品。
[0010]在所述配额控制系统中，能够进一步通过调整产品在任意一个可用来源处的配额来满足产品的超额领用需求。
[0011]在所述配额控制系统中，能够将产品在任意一个可用来源处的领用配额，设置为一个在设定时段内不会超过的投片数，以保证在该时段内所述产品对晶圆需求全部从该来源处进行派发。
[0012]与现有技术相比，本发明所述晶圆的分配系统及分配方法，其优点在于:本发明使得晶圆的领用既能够符合工艺整合部门的要求(即所有产品用到的晶圆都来自于该部门所允许使用的来源)，又综合考虑了各个产品的月/日投片计划，各个晶圆来源的库存，采购时的进货计划(该计划必然是早于晶圆的到货及领用需求的)等相应要求来设置或调整配额。
[0013]需要强调的是，由于存在交付周期的关系，采购计划都是提前做的，按照业界的操作流程，晶圆订单一般都是按季度的订单，因此，当新季度到来的时候，所设定的领用配额是一定要和之前下的订单相匹配的，也就是说是基于当前库存和即将到来的晶圆数量来进行分配的。假设因为销售产品的需求变动过大，导致先前计划采购的晶圆(来自各生产工厂)和和后期的实际领用差异很大时，必须通过补采购订单来避免缺料发生，那么在新订的晶圆到来之前，如果发生了不当调配，任由来源选择多的产品无序领用晶圆，则会造成来源选择少的产品缺料；而本发明能够避免这种情况，通过对可用供货来源的当前库存晶圆进行调配控制，可以满足尽量多的产品的领用需求。
[0014]本发明中由于配额设置时可以控制在指定的供应商处领料，因此不存在冗余库存的问题。另外，由于配额是基于月投片计划等来设定的，预先就能够知道是不是可行，即使不可行也能够根据每一天的分配计划，清楚地获知某个来源在哪一天可能断货，从而得到明确的要求供应商提前交货的时间点，避免断货发生。对于产品对某一个来源超配额的领用需求，一方面可以通过及时调整该来源处的配额来满足；另一方面，还进一步通过设置的超额处理模块及相应的算法，从该产品可用的其他晶圆来源中选择库存最高的进行派发，以避免配额调整不及时的问题发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明所述晶圆分配系统的示意图；
图2是本发明所述晶圆分配方法的流程图；
图3是本发明所述晶圆分配方法中超额需求处理的流程图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0017]如图1所示，生产计划部门每天都会发布一版本月的晶圆投片计划，标示各个产品将在哪天投多少片，所述的月投片计划(也就是月投片总量)每天会有些许的改变，以增加或减少其中某一些产品的投片量。本发明所述的晶圆分配系统中含有一个配额控制系统，其可以通过接入相应的数据库或采用其他类似的方式，来获取所述的月投片计划，并且还通过接入工艺整合部门的产品系统，以获取工艺整合部门对于每个产品可以使用的晶圆种类、晶圆的合格供应商(即晶圆来源)的限定要求。
[0018]本发明中通过所述的配额控制系统，设定对应各个产品来说，每个来源处可以被领用的晶圆的配额，该配额与当月的投片总量相对应，并且可以随时调整。同时，所述配额控制系统与工艺整合部门的产品系统之间还设置有交互自检的功能模块，以使得对配额的设置不会违背产品系统中对晶圆来源的限定要求。当然，所述配额的设置同时也是预先考虑了晶圆的库存量以及各个供应商将要补充到货的情况。
[0019]用户每天通过领料系统提出对晶圆的需求，包括产品及每次需要领用的对应晶圆数量，这些数据来自于“月投片计划”中细化出的日投片计划。而本发明所述晶圆分配系统中还含有一个晶圆派发系统，通过运行其中设定的分配算法，呈现与用户需求相对应的晶圆种类、晶圆批号(含有晶圆来源的信息)和晶圆数量，并将结果反馈至所述领料系统，仓库凭借上述反馈信息来发放晶圆。
[0020]由于实际生产中存在晶圆领用需求频繁调整的情况，为了获得对每个晶圆来源库存的准确评估，本发明所述的晶圆派发系统可以提供报告，显示目前为止当月的“实际领料”与配额之间的差异。如果临时有某个产品对某个来源的晶圆出现超出配额的领用需求时，本发明一方面可以通过调整产品对该晶圆来源的配额来满足；另一方面，为了安全起见，还进一步通过设置的超额处理模块及相应的算法，从该产品可用的其他晶圆来源中选择库存最高的进行派发，以避免配额调整不及时而进行无序发料并进而库存短缺的问题发生。本发明对晶圆配额的设置和调整，以及晶圆正常分配和超额分配的算法等将在下文进行具体介绍。
[0021 ] 以一个示例来说明，若某产品的月投片计划为500片，其可以使用B\C\D三家供应商(即三个来源)的晶圆。由所述的配额控制系统根据每家供应商的库存及预计进货的情况，同时考虑其他产品的领用需求，设定对各个晶圆来源的使用配额。例如，可以设定该产品在B来源最多使用150片，C来源200片，D来源150片；或者，该产品在C来源最多使用300片，D来源200片；又或者，该产品仅使用B来源的500片。
[0022]如果对于某个产品希望全部使用D来源的晶圆，就可以在配额设置时在该来源上预设一个较大的数字，比如2000片，也就是设置一个本月基本没有可能超过的投片数，这样就可以控制该产品只能使用该来源的晶圆。
[0023]一旦对配额进行了设定，则所述的晶圆派发系统对用户的需求进行响应，根据图2所示的分配算法进行投片。图2中，Pi表示各个产品，i的最大取值与产品的种类相对应，例如Pl是第一产品、P2是第二产品等等。Vj表示各个晶圆来源，j的最大取值与晶圆来源的个数相对应，Vl是第一来源，V2是第二来源等等。Ri是产品Pi对晶圆的剩余需求，Q_ij是产品Pi在来源Vj处领用的总限额，Sum_ij是产品Pi在来源Vj处累计领用量，Sj是来源Vj的库存量，F_ij是产品Pi在来源Vj处实际领用的数量。
[0024]如图2所示，本发明的分配算法中，先循环各个产品，对于每个产品再循环晶圆的各个来源。即是说，对某一个产品Pi，在其可以使用的其中某一个晶圆来源Vj，首先判断当前产品是否还有剩余的需求量，若Ri>0不成立，说明不再需要投片，跳出循环。[0025]若Ri>0成立，说明还有投片需要，则继续判断累计领用量Sum_i j有没有超过产品Pi从该来源Vj处可以领用的总限额Q_ij。若Sum_ij〈Q_ij不成立，说明超过配额了，则这次在该来源的实际领用量F_i j为0，也就是不能从该来源Vj处继续领取了。若Sum_i j〈Q_ij成立，说明没有超过配额，此时，考虑当前的剩余需求Ri，当前库存量Sj，并该产品在该来源处配额的剩余量(Q_i j-Sum_i j )，取三者中的最小值作为有效发料量进行派发。
[0026]S卩，假设某产品在某来源的总限额Q_ij=300，累计领用量Sum_ij=250。若第一种情况下，当前的剩余需求Ri=IOO,库存Sj足够，也只能够按照配额的剩余量Q_ij_Sum_ij=50在该来源处领取，剩余的50片需要等到后续循环中由其他的来源来继续派发。第二种情况下，若由于其他产品的超额领用或者由于厂商没有及时补货等等原因，造成库存量Sj不足(为三者的最小值)，则只能先取得所有的库存，等循环到其他来源时再补足该产品的剩余需求。第三种情况下，若有足够的库存Sj和剩余配额(Q_i j_Sum_i j ),而当前的剩余需求Ri=30为三者中的最小值，则所需的30片晶圆都可以在该来源处取得。
[0027]本发明的分配算法中，根据实际的领用量F_ij，来更新库存量Sj=Sj_F_ij，剩余需求量Ri=R1-F_ij,并累计领用量Sum_ij= Sum_ij+F_ij。然后循环至下一来源。如果所有来源处理完仍然有剩余需求(Ri>0)的，说明该产品在全部来源的配额已经用完还不能满足需求，则需要置超额标志(OverQti=true),并通过图3所示的超额处理模块及相应算法来解决。
[0028]如图3所示，在超额处理模块中，将所有产品按照其各自的剩余需求量Ri从小到大排序，并循环检测每个产品。某个产品上没有超额标志的，继续检测下一个产品。当某个产品Pi上有超额标志的(即OverQti为true)，则将晶圆的各个来源按库存量Sj从大到小排序，并循环检测每个来源。
[0029]此时，如果没有剩余需求(Ri>0不成立)的，则实际领用量F_i j为O。如果还有剩余需求(Ri>0成立)的，选取剩余需求Ri和库存量Sj中的最小值作为实际领用量F_ij，也就是说选择库存最高的其他可用来源为产品的超额需求部分进行匹配，以尽量降低超额领用造成的影响。
[0030]之后，更新剩余需求Ri=Ri_F_i j，进入下一个来源的分配操作。如果完成所有来源的循环后，仍然有剩余需求(Ri>0)没有得到满足的，说明该产品所有可用的晶圆都断料了，终止派发，发出相应的告警或提示命令。若该产品的需求处理完毕，进行下一个产品的处理。
[0031]综上所述，本发明所述晶圆的分配系统及分配方法，使得晶圆的领用既能够符合工艺整合部门的要求(即所有产品用到的晶圆都来自于该部门所允许使用的来源)，又综合考虑了各个产品的月/日投片计划，各个晶圆来源的库存，采购时的进货计划(该计划必然是早于晶圆的到货及领用需求的)等相应要求来设置或调整配额。由于配额设置时可以控制在指定的供应商处领料，因此不存在冗余库存的问题。另外，由于配额是基于月投片计划等来设定的，预先就能够知道是不是可行，即使不可行也能够根据细化到每一天的分配方案，清楚地获知某个来源在哪一天可能断货，从而得到明确的要求供应商交货的时间点，方便提前准备预案，以避免断货问题发生。本发明所述的分配系统及分配方法也不仅仅限于晶圆，对于其他原材料的领用派发等都可以适用。
[0032]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种晶圆的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种不同供货来源的晶圆进行匹配，其特征在于，包含: 配额控制系统，通过接收生产计划部门的系统所提供的晶圆月投片计划，以及工艺整合部门的产品系统对于每个产品允许使用的晶圆种类、晶圆来源的限定要求，来对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定和调整，使得各个产品的所述领用配额还能与各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求也都相互匹配； 晶圆派发系统，其接收用户每次通过领料系统所提出的晶圆领用需求，根据各个产品在各个可用来源处的领用配额，累计领用量和实时的库存量，将对晶圆分配的计算结果反馈至所述领料系统，进而由仓库根据该反馈信息发放相应种类、来源和数量的晶圆；所述晶圆派发系统还设置有记录并显示晶圆的实际领用量与所设定的领用配额之间差值的报告输出模块。
2.如权利要求1所述晶圆的分配系统，其特征在于， 所述晶圆派发系统在接收到产品对其中一些可用来源有超出配额的晶圆领用需求时，通过该晶圆派发系统设置的超额处理模块，从该产品的其他一些可用来源中选择库存最高的进行晶圆派发。
3.一种晶圆的分配方法，使用如权利要求1所述的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种不同供货来源的晶圆进行匹配，其特征在于， 首先，根据生产计划部门设定的晶圆月投片计划，工艺整合部门对每个产品允许使用的晶圆来源的限定要求，各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求，在配额控制系统中对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定； 其次，在晶圆派发系统中对用户每次的晶圆领用需求进行响应，根据以下的分配算法进行派发: 先对各个产品Pi进行循环，i的最大取值与产品的种类相对应；再对每个产品Pi的各个可用来源Vj进行循环，j的最大取值与晶圆来源的个数相对应:其中，当任意一个产品Pi循环到其中任意一个可用来源Vj的时候， 第一步，检测当前产品Pi的剩余需求量Ri ;若虹>0不成立，说明不再需要投片，跳出对该来源Vj的循环；若虹>0成立，说明还有投片需要，继续进行第二步； 第二步，对产品Pi在该来源Vj处的累计领用量Sum_i j与领用配额Q_i j进行比较；若Sum_ij<Q_ij不成立，说明超过了领用配额而不能继续在该来源Vj处进行领取，则设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_i j=0 ;若Sum_i j〈Q_i j成立，说明没有超过领用配额，继续进行第三步； 第三步，对于当前的剩余需求量Ri，库存量Sj，以及产品Pi在该来源Vj处领用配额的剩余量Q_i j-Sum_i j，选择三者中的最小值作为后续向用户派发晶圆时的有效发料量，记录该有效发料量为这次响应中的实际领用量F_ij ； 第四步，根据实际领用量F_ij，更新来源Vj处的库存量Sj=Sj-F_ij，剩余需求量Ri=R1-F_ij,和累计领用量Sum_ij= Sum_ij+F_ij ;然后循环至下一个来源。
4.如权利要求3所述晶圆的分配方法，其特征在于， 在所述晶圆派发系统的分配算法中，对任意一个产品Pi，当完成所有来源Vj的循环后，再次检测当前的剩余需求Ri，若Ri>0不成立的，循环至下一个产品； 若Ri>0仍然成立的，说明该产品Pi在全部可用来源的配额已经用完还不能满足需求，则需要置位超额标志使OverQti=true,进一步通过超额处理模块及以下的超额处理算法来解决: 步骤一，所述超额处理模块将所有产品按照其各自的剩余需求量Ri从小到大排序，并循环检测排序后的每个广品Pi ； 步骤二,循环到每个产品Pi时,检测其超额标志是否置位，若OverQti=true不成立的，继续检测下一个产品；若OverQti=true成立的,则将该产品Pi的各个可用来源Vj按库存量Sj从大到小排序，并循环检测排序后的每个来源Vj ； 步骤三，循环到每个来源Vj时，检测当前的剩余需求量Ri， 若Ri>0不成立的，说明不再需要投片，设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_ij=0 ； 若Ri> O成立的，选取剩余需求量Ri和库存量Sj中的最小值作为实际领用量F_ij，向用户派发相应数量的晶圆； 步骤四，更新剩余需求量Ri=Ri_F_ij ;然后循环至下一个来源； 步骤五，完成所有来源的循环后，再次检测当前的有剩余需求量Ri，若Ri>0成立的，说明该产品所有可用来源处的晶圆断料了，终止派发，发出相应的告警或提示命令；若Ri>0不成立的，说明该产品的需求处理完毕，循环至下一个产品。
5.如 权利要求3或4所述晶圆的分配方法，其特征在于， 在所述配额控制系统中，能够进一步通过调整产品在任意一个可用来源处的配额来满足产品的超额领用需求。
6.如权利要求3所述晶圆的分配方法，其特征在于， 在所述配额控制系统中，能够将产品在任意一个可用来源处的领用配额，设置为一个在设定时段内不会超过的投片数，以保证在该时段内所述产品对晶圆需求全部从该来源处进行派发。
【文档编号】G06Q10/08GK103886440SQ201210557405
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】柳燕 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种晶圆的分配系统及分配方法，为各个产品的需求中针对同一种不同供货来源的晶圆进行匹配，通过综合考虑工艺整合部门对产品允许各个产品使用晶圆的供货来源，生产计划部门给出的产品月/日投片计划，各个晶圆来源的库存量，采购时的进货及补货等计划的相应要求，由配额控制系统对产品在各个来源处的晶圆领用配额进行设置或调整。再由晶圆派发系统响应用户的晶圆领用需求，根据产品在各个可用来源处的领用配额，累计领用量和实时的库存量，计算出可以在各个来源处领用的晶圆数量。本发明解决了原本在不同来源处可能出现的晶圆断料或冗余问题，对于超配额的领用需求，也可以通过及时调整配额或运行超额处理算法来满足。
【专利说明】—种晶圆的分配系统及分配方法【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体生产领域一种晶圆的分配系统及分配方法。
【背景技术】
[0002]晶圆是半导体集成电路制作中最基本的一种原材料。然而按照业界的标准，即使是同一种晶圆，也可能由于晶圆的来源不同(即，供应厂商的不同或相同供应商不同产地的工厂)而存在性能上的差异，而对最终制成的产品质量造成一定的影响。
[0003]则，假设对于同一种晶圆，公司的采购部门会买入A\B\C\D\E五个来源的合格晶圆。而工艺整合部门会考虑到良率等性能方面，限定第一产品只能使用A来源的晶圆来生产，第二产品只能使用B\C\D三个来源的晶圆，第三产品对于A\B\C\D\E五家来源的晶圆都可以使用，第四种产品只能使用D来源的晶圆来生产……。可见，有些产品对于晶圆来源的选择可以有多种组合。
[0004]因此，如果对于晶圆的领用或派发没有设定相应的控制方法，管理将十分混乱:例如，假设上述的第二、第三产品都只领用D来源的晶圆，一方面会造成D来源库存的晶圆断料，那么等到第四产品需要时就领不到相应的晶圆，而被迫暂停生产；另一方面，也会使得其他来源(例如是B来源)的晶圆成为冗余库存，又无法被别的产品所使用。并且最糟糕的是，由于随机领用所造成的晶圆断料或冗余问题，对于物料计划部门来说都是无从事先知晓，也无法预测的。
【发明内容】
`[0005]本发明为了避免不同来源的晶圆发生断料或冗余的问题，通过设计一种晶圆的分配系统并在其中设定相应的分配算法，根据不同产品对晶圆的需求数量，工艺整合部门对产品可用晶圆的来源限定，以及投片计划、库存量和采购计划等进行综合考虑，来生成与之匹配的晶圆领用配额。并且,本发明的分配系统及方法对于超配额的领用需求,也可以通过及时调整配额等来满足。
[0006]为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种晶圆的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种来自不同供货来源的晶圆进行匹配，其中包含:
配额控制系统，通过接收生产计划部门的系统所提供的晶圆月投片计划，以及工艺整合部门的产品系统对于每个产品允许使用的晶圆种类、晶圆来源的限定要求，来对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定和调整，使得各个产品的所述领用配额还能与各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求也都相互匹配；
晶圆派发系统，其接收用户每次通过领料系统所提出的晶圆领用需求，根据各个产品在各个可用来源处的领用配额，累计领用量和实时的库存量，将对晶圆分配的计算结果反馈至所述领料系统，进而由仓库根据该反馈信息发放相应种类、来源和数量的晶圆；所述晶圆派发系统还设置有记录并显示晶圆的实际领用量与所设定的领用配额之间差值的报告输出模块。
[0007]所述晶圆派发系统在接收到产品对其中一些可用来源有超出配额的晶圆领用需求时，通过该晶圆派发系统设置的超额处理模块，从该产品的其他一些可用来源中选择库存最高的进行晶圆派发。
[0008]本发明的另一个技术方案是提供一种晶圆的分配方法，使用上述的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种来自不同供货来源的晶圆进行匹配，其中:
首先，根据生产计划部门设定的晶圆月投片计划，工艺整合部门对每个产品允许使用的晶圆来源的限定要求，各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求，在配额控制系统中对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定；其次，在晶圆派发系统中对用户每次的晶圆领用需求进行响应，根据以下的分配算法进行派发:
先对各个产品Pi进行循环，i的最大取值与产品的种类相对应；再对每个产品Pi的各个可用来源Vj进行循环，j的最大取值与晶圆来源的个数相对应:其中，当任意一个产品Pi循环到其中任意一个可用来源Vj的时候，
第一步，检测当前产品Pi的剩余需求量Ri ;若虹>0不成立，说明不再需要投片，跳出对该来源Vj的循环；若虹>0成立，说明还有投片需要，继续进行第二步；
第二步，对产品Pi在该来源Vj处的累计领用量Sum_i j与领用配额Q_i j进行比较；若Sum_ij<Q_ij不成立，说明超过了领用配额而不能继续在该来源Vj处进行领取，则设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_i j=0 ;若Sum_i j〈Q_i j成立，说明没有超过领用配额，继续进行第三步；
第三步，对于当前的剩余需求量Ri，库存量Sj，以及产品Pi在该来源Vj处领用配额的剩余量Q_i j-Sum_i j，选择三者中的最小值作为后续向用户派发晶圆时的有效发料量，记录该有效发料量为这次响应中的实际领用量F_ij ；
第四步，根据实际领用量F_ij，更新来源Vj处的库存量Sj=Sj-F_ij，剩余需求量Ri=R1-F_ij,和累计领用量Sum_ij= Sum_ij+F_ij ;然后循环至下一个来源。
[0009]在所述晶圆派发系统的分配算法中，对任意一个产品Pi，当完成所有来源Vj的循环后，再次检测当前的剩余需求Ri，若Ri>0不成立的，循环至下一个产品；
若Ri>0仍然成立的，说明该产品Pi在全部可用来源的配额已经用完还不能满足需求，则需要置位超额标志使OverQti=true,进一步通过超额处理模块及以下的超额处理算法来解决:
步骤一，所述超额处理模块将所有产品按照其各自的剩余需求量Ri从小到大排序，并循环检测排序后的每个广品Pi ；
步骤二,循环到每个产品Pi时,检测其超额标志是否置位，若OverQti=true不成立的，继续检测下一个产品；若OverQti=true成立的,则将该产品Pi的各个可用来源Vj按库存量Sj从大到小排序，并循环检测排序后的每个来源Vj ；
步骤三，循环到每个来源Vj时，检测当前的剩余需求量Ri，
若Ri>0不成立的，说明不再需要投片，设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_ij=0 ；
若Ri> O成立的，选取剩余需求量Ri和库存量Sj中的最小值作为实际领用量F_ij，向用户派发相应数量的晶圆；
步骤四，更新剩余需求量Ri=Ri_F_ij ;然后循环至下一个来源；
步骤五，完成所有来源的循环后，再次检测当前的有剩余需求量Ri，若Ri>0成立的，说明该产品所有可用来源处的晶圆断料了，终止派发，发出相应的告警或提示命令；若Ri>0不成立的，说明该产品的需求处理完毕，循环至下一个产品。
[0010]在所述配额控制系统中，能够进一步通过调整产品在任意一个可用来源处的配额来满足产品的超额领用需求。
[0011]在所述配额控制系统中，能够将产品在任意一个可用来源处的领用配额，设置为一个在设定时段内不会超过的投片数，以保证在该时段内所述产品对晶圆需求全部从该来源处进行派发。
[0012]与现有技术相比，本发明所述晶圆的分配系统及分配方法，其优点在于:本发明使得晶圆的领用既能够符合工艺整合部门的要求(即所有产品用到的晶圆都来自于该部门所允许使用的来源)，又综合考虑了各个产品的月/日投片计划，各个晶圆来源的库存，采购时的进货计划(该计划必然是早于晶圆的到货及领用需求的)等相应要求来设置或调整配额。
[0013]需要强调的是，由于存在交付周期的关系，采购计划都是提前做的，按照业界的操作流程，晶圆订单一般都是按季度的订单，因此，当新季度到来的时候，所设定的领用配额是一定要和之前下的订单相匹配的，也就是说是基于当前库存和即将到来的晶圆数量来进行分配的。假设因为销售产品的需求变动过大，导致先前计划采购的晶圆(来自各生产工厂)和和后期的实际领用差异很大时，必须通过补采购订单来避免缺料发生，那么在新订的晶圆到来之前，如果发生了不当调配，任由来源选择多的产品无序领用晶圆，则会造成来源选择少的产品缺料；而本发明能够避免这种情况，通过对可用供货来源的当前库存晶圆进行调配控制，可以满足尽量多的产品的领用需求。
[0014]本发明中由于配额设置时可以控制在指定的供应商处领料，因此不存在冗余库存的问题。另外，由于配额是基于月投片计划等来设定的，预先就能够知道是不是可行，即使不可行也能够根据每一天的分配计划，清楚地获知某个来源在哪一天可能断货，从而得到明确的要求供应商提前交货的时间点，避免断货发生。对于产品对某一个来源超配额的领用需求，一方面可以通过及时调整该来源处的配额来满足；另一方面，还进一步通过设置的超额处理模块及相应的算法，从该产品可用的其他晶圆来源中选择库存最高的进行派发，以避免配额调整不及时的问题发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明所述晶圆分配系统的示意图；
图2是本发明所述晶圆分配方法的流程图；
图3是本发明所述晶圆分配方法中超额需求处理的流程图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0017]如图1所示，生产计划部门每天都会发布一版本月的晶圆投片计划，标示各个产品将在哪天投多少片，所述的月投片计划(也就是月投片总量)每天会有些许的改变，以增加或减少其中某一些产品的投片量。本发明所述的晶圆分配系统中含有一个配额控制系统，其可以通过接入相应的数据库或采用其他类似的方式，来获取所述的月投片计划，并且还通过接入工艺整合部门的产品系统，以获取工艺整合部门对于每个产品可以使用的晶圆种类、晶圆的合格供应商(即晶圆来源)的限定要求。
[0018]本发明中通过所述的配额控制系统，设定对应各个产品来说，每个来源处可以被领用的晶圆的配额，该配额与当月的投片总量相对应，并且可以随时调整。同时，所述配额控制系统与工艺整合部门的产品系统之间还设置有交互自检的功能模块，以使得对配额的设置不会违背产品系统中对晶圆来源的限定要求。当然，所述配额的设置同时也是预先考虑了晶圆的库存量以及各个供应商将要补充到货的情况。
[0019]用户每天通过领料系统提出对晶圆的需求，包括产品及每次需要领用的对应晶圆数量，这些数据来自于“月投片计划”中细化出的日投片计划。而本发明所述晶圆分配系统中还含有一个晶圆派发系统，通过运行其中设定的分配算法，呈现与用户需求相对应的晶圆种类、晶圆批号(含有晶圆来源的信息)和晶圆数量，并将结果反馈至所述领料系统，仓库凭借上述反馈信息来发放晶圆。
[0020]由于实际生产中存在晶圆领用需求频繁调整的情况，为了获得对每个晶圆来源库存的准确评估，本发明所述的晶圆派发系统可以提供报告，显示目前为止当月的“实际领料”与配额之间的差异。如果临时有某个产品对某个来源的晶圆出现超出配额的领用需求时，本发明一方面可以通过调整产品对该晶圆来源的配额来满足；另一方面，为了安全起见，还进一步通过设置的超额处理模块及相应的算法，从该产品可用的其他晶圆来源中选择库存最高的进行派发，以避免配额调整不及时而进行无序发料并进而库存短缺的问题发生。本发明对晶圆配额的设置和调整，以及晶圆正常分配和超额分配的算法等将在下文进行具体介绍。
[0021 ] 以一个示例来说明，若某产品的月投片计划为500片，其可以使用B\C\D三家供应商(即三个来源)的晶圆。由所述的配额控制系统根据每家供应商的库存及预计进货的情况，同时考虑其他产品的领用需求，设定对各个晶圆来源的使用配额。例如，可以设定该产品在B来源最多使用150片，C来源200片，D来源150片；或者，该产品在C来源最多使用300片，D来源200片；又或者，该产品仅使用B来源的500片。
[0022]如果对于某个产品希望全部使用D来源的晶圆，就可以在配额设置时在该来源上预设一个较大的数字，比如2000片，也就是设置一个本月基本没有可能超过的投片数，这样就可以控制该产品只能使用该来源的晶圆。
[0023]一旦对配额进行了设定，则所述的晶圆派发系统对用户的需求进行响应，根据图2所示的分配算法进行投片。图2中，Pi表示各个产品，i的最大取值与产品的种类相对应，例如Pl是第一产品、P2是第二产品等等。Vj表示各个晶圆来源，j的最大取值与晶圆来源的个数相对应，Vl是第一来源，V2是第二来源等等。Ri是产品Pi对晶圆的剩余需求，Q_ij是产品Pi在来源Vj处领用的总限额，Sum_ij是产品Pi在来源Vj处累计领用量，Sj是来源Vj的库存量，F_ij是产品Pi在来源Vj处实际领用的数量。
[0024]如图2所示，本发明的分配算法中，先循环各个产品，对于每个产品再循环晶圆的各个来源。即是说，对某一个产品Pi，在其可以使用的其中某一个晶圆来源Vj，首先判断当前产品是否还有剩余的需求量，若Ri>0不成立，说明不再需要投片，跳出循环。[0025]若Ri>0成立，说明还有投片需要，则继续判断累计领用量Sum_i j有没有超过产品Pi从该来源Vj处可以领用的总限额Q_ij。若Sum_ij〈Q_ij不成立，说明超过配额了，则这次在该来源的实际领用量F_i j为0，也就是不能从该来源Vj处继续领取了。若Sum_i j〈Q_ij成立，说明没有超过配额，此时，考虑当前的剩余需求Ri，当前库存量Sj，并该产品在该来源处配额的剩余量(Q_i j-Sum_i j )，取三者中的最小值作为有效发料量进行派发。
[0026]S卩，假设某产品在某来源的总限额Q_ij=300，累计领用量Sum_ij=250。若第一种情况下，当前的剩余需求Ri=IOO,库存Sj足够，也只能够按照配额的剩余量Q_ij_Sum_ij=50在该来源处领取，剩余的50片需要等到后续循环中由其他的来源来继续派发。第二种情况下，若由于其他产品的超额领用或者由于厂商没有及时补货等等原因，造成库存量Sj不足(为三者的最小值)，则只能先取得所有的库存，等循环到其他来源时再补足该产品的剩余需求。第三种情况下，若有足够的库存Sj和剩余配额(Q_i j_Sum_i j ),而当前的剩余需求Ri=30为三者中的最小值，则所需的30片晶圆都可以在该来源处取得。
[0027]本发明的分配算法中，根据实际的领用量F_ij，来更新库存量Sj=Sj_F_ij，剩余需求量Ri=R1-F_ij,并累计领用量Sum_ij= Sum_ij+F_ij。然后循环至下一来源。如果所有来源处理完仍然有剩余需求(Ri>0)的，说明该产品在全部来源的配额已经用完还不能满足需求，则需要置超额标志(OverQti=true),并通过图3所示的超额处理模块及相应算法来解决。
[0028]如图3所示，在超额处理模块中，将所有产品按照其各自的剩余需求量Ri从小到大排序，并循环检测每个产品。某个产品上没有超额标志的，继续检测下一个产品。当某个产品Pi上有超额标志的(即OverQti为true)，则将晶圆的各个来源按库存量Sj从大到小排序，并循环检测每个来源。
[0029]此时，如果没有剩余需求(Ri>0不成立)的，则实际领用量F_i j为O。如果还有剩余需求(Ri>0成立)的，选取剩余需求Ri和库存量Sj中的最小值作为实际领用量F_ij，也就是说选择库存最高的其他可用来源为产品的超额需求部分进行匹配，以尽量降低超额领用造成的影响。
[0030]之后，更新剩余需求Ri=Ri_F_i j，进入下一个来源的分配操作。如果完成所有来源的循环后，仍然有剩余需求(Ri>0)没有得到满足的，说明该产品所有可用的晶圆都断料了，终止派发，发出相应的告警或提示命令。若该产品的需求处理完毕，进行下一个产品的处理。
[0031]综上所述，本发明所述晶圆的分配系统及分配方法，使得晶圆的领用既能够符合工艺整合部门的要求(即所有产品用到的晶圆都来自于该部门所允许使用的来源)，又综合考虑了各个产品的月/日投片计划，各个晶圆来源的库存，采购时的进货计划(该计划必然是早于晶圆的到货及领用需求的)等相应要求来设置或调整配额。由于配额设置时可以控制在指定的供应商处领料，因此不存在冗余库存的问题。另外，由于配额是基于月投片计划等来设定的，预先就能够知道是不是可行，即使不可行也能够根据细化到每一天的分配方案，清楚地获知某个来源在哪一天可能断货，从而得到明确的要求供应商交货的时间点，方便提前准备预案，以避免断货问题发生。本发明所述的分配系统及分配方法也不仅仅限于晶圆，对于其他原材料的领用派发等都可以适用。
[0032]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种晶圆的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种不同供货来源的晶圆进行匹配，其特征在于，包含: 配额控制系统，通过接收生产计划部门的系统所提供的晶圆月投片计划，以及工艺整合部门的产品系统对于每个产品允许使用的晶圆种类、晶圆来源的限定要求，来对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定和调整，使得各个产品的所述领用配额还能与各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求也都相互匹配； 晶圆派发系统，其接收用户每次通过领料系统所提出的晶圆领用需求，根据各个产品在各个可用来源处的领用配额，累计领用量和实时的库存量，将对晶圆分配的计算结果反馈至所述领料系统，进而由仓库根据该反馈信息发放相应种类、来源和数量的晶圆；所述晶圆派发系统还设置有记录并显示晶圆的实际领用量与所设定的领用配额之间差值的报告输出模块。
2.如权利要求1所述晶圆的分配系统，其特征在于， 所述晶圆派发系统在接收到产品对其中一些可用来源有超出配额的晶圆领用需求时，通过该晶圆派发系统设置的超额处理模块，从该产品的其他一些可用来源中选择库存最高的进行晶圆派发。
3.一种晶圆的分配方法，使用如权利要求1所述的分配系统，为各个产品的需求中针对同一种不同供货来源的晶圆进行匹配，其特征在于， 首先，根据生产计划部门设定的晶圆月投片计划，工艺整合部门对每个产品允许使用的晶圆来源的限定要求，各个可用来源的晶圆库存量、预计进货量以及其他产品对晶圆的领用需求，在配额控制系统中对每个产品在各个可用来源处晶圆的领用配额进行设定； 其次，在晶圆派发系统中对用户每次的晶圆领用需求进行响应，根据以下的分配算法进行派发: 先对各个产品Pi进行循环，i的最大取值与产品的种类相对应；再对每个产品Pi的各个可用来源Vj进行循环，j的最大取值与晶圆来源的个数相对应:其中，当任意一个产品Pi循环到其中任意一个可用来源Vj的时候， 第一步，检测当前产品Pi的剩余需求量Ri ;若虹>0不成立，说明不再需要投片，跳出对该来源Vj的循环；若虹>0成立，说明还有投片需要，继续进行第二步； 第二步，对产品Pi在该来源Vj处的累计领用量Sum_i j与领用配额Q_i j进行比较；若Sum_ij<Q_ij不成立，说明超过了领用配额而不能继续在该来源Vj处进行领取，则设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_i j=0 ;若Sum_i j〈Q_i j成立，说明没有超过领用配额，继续进行第三步； 第三步，对于当前的剩余需求量Ri，库存量Sj，以及产品Pi在该来源Vj处领用配额的剩余量Q_i j-Sum_i j，选择三者中的最小值作为后续向用户派发晶圆时的有效发料量，记录该有效发料量为这次响应中的实际领用量F_ij ； 第四步，根据实际领用量F_ij，更新来源Vj处的库存量Sj=Sj-F_ij，剩余需求量Ri=R1-F_ij,和累计领用量Sum_ij= Sum_ij+F_ij ;然后循环至下一个来源。
4.如权利要求3所述晶圆的分配方法，其特征在于， 在所述晶圆派发系统的分配算法中，对任意一个产品Pi，当完成所有来源Vj的循环后，再次检测当前的剩余需求Ri，若Ri>0不成立的，循环至下一个产品； 若Ri>0仍然成立的，说明该产品Pi在全部可用来源的配额已经用完还不能满足需求，则需要置位超额标志使OverQti=true,进一步通过超额处理模块及以下的超额处理算法来解决: 步骤一，所述超额处理模块将所有产品按照其各自的剩余需求量Ri从小到大排序，并循环检测排序后的每个广品Pi ； 步骤二,循环到每个产品Pi时,检测其超额标志是否置位，若OverQti=true不成立的，继续检测下一个产品；若OverQti=true成立的,则将该产品Pi的各个可用来源Vj按库存量Sj从大到小排序，并循环检测排序后的每个来源Vj ； 步骤三，循环到每个来源Vj时，检测当前的剩余需求量Ri， 若Ri>0不成立的，说明不再需要投片，设定这次响应中产品Pi在该来源Vj处的实际领用量F_ij=0 ； 若Ri> O成立的，选取剩余需求量Ri和库存量Sj中的最小值作为实际领用量F_ij，向用户派发相应数量的晶圆； 步骤四，更新剩余需求量Ri=Ri_F_ij ;然后循环至下一个来源； 步骤五，完成所有来源的循环后，再次检测当前的有剩余需求量Ri，若Ri>0成立的，说明该产品所有可用来源处的晶圆断料了，终止派发，发出相应的告警或提示命令；若Ri>0不成立的，说明该产品的需求处理完毕，循环至下一个产品。
5.如 权利要求3或4所述晶圆的分配方法，其特征在于， 在所述配额控制系统中，能够进一步通过调整产品在任意一个可用来源处的配额来满足产品的超额领用需求。
6.如权利要求3所述晶圆的分配方法，其特征在于， 在所述配额控制系统中，能够将产品在任意一个可用来源处的领用配额，设置为一个在设定时段内不会超过的投片数，以保证在该时段内所述产品对晶圆需求全部从该来源处进行派发。
【文档编号】G06Q10/08GK103886440SQ201210557405
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】柳燕 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司
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