一种非作业时间长度确定方法及其系统与流程

本发明属于半导体芯片制造工艺技术领域，尤其涉及一种非作业时间长度确定方法及其系统。

背景技术：

半导体的制造工艺是由多种单道工艺组合而成的，单道工艺通常归为以下三类：(1)薄膜制备工艺：包括外延生长、氧化工艺、薄膜淀积工艺，如制造金属、绝缘层等；(2)图形转移工艺：包括管科工艺和刻蚀工艺；(3)掺杂工艺：包括扩散工艺和离子注入工艺。在制造过程需要采用各种设备，如用于生长Si₃N₄的设备就是Si₃N₄生长炉管(LPCVD)。这些设备通过自动化系统进行控制，如生产执行系统(Manufacturing Execution System，MES系统)。

在对半导体产品处理过程中，部分单道工艺之间有一定的关联，而且需要保证工艺必须在设定时间内完成，一旦超时就有可能会导致产品报废或者增加不良率，例如第一个工艺步骤是涂敷光刻胶，第三个工艺步骤是刻蚀，此时第一工步和第三工步之间的时间就有一定的限制，如果半导体产品在线下等待时间过长，光刻胶就会过度冷却，刻蚀的精准度就会降低。

综上所述，亟需一种可以确定半导体线下的非作业时间长度的方法，进而通过该方法管控半导体机台作业的时限。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种非作业时间长度确定方法及其系统，用以解决现有技术中半导体作业过程中工艺步骤之间存在非作业时间超时的问题，导致半导体产品的产品质量较低。

本发明实施例提供一种非作业时间长度确定方法，包括：获取机台在对半导体产品处理过程中生成的数据库信息；根据所述数据库信息，确定对半导体产品处理过程中的第一时长，其中所述第一时长包括对半导体产品处理过程中所有非作业总时长；根据所述数据库信息，确定所述第一时长中的所有作业总时长；根据所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长，确定对半导体产品处理过程中所有非作业总时长。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种非作业时间长度确定系统，包括：获取单元，用于获取机台在对半导体产品处理过程中生成的数据库信息；第一确定单元，用于根据所述数据库信息，确定对半导体产品处理过程中的第一时长，其中所述第一时长包括对半导体产品处理过程中所有非作业总时长；第二确定单元，用于根据所述数据库信息，确定所述第一时长中的所有作业总时长；非作业总时长确定单元，用于根据所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长，确定对半导体产品处理过程中所有非作业总时长。

本发明实施例通过主动监测机台在对半导体产品处理过程中生成的数据库信息确定对半导体产品处理过程中的第一时长，其中所述第一时长包括半导体产品处理过程中所有非作业总时长，并且确定第一时长中的所有作业总时长，通过所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长的差值确定半导体产品处理过程中所有非作业总时长，进而通过对该所有非作业总时长的监测达到管控半导体产线作业的目的，以提高半导体产品的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供一种非作业时间长度确定方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供一种第一时长与作业时长的关系示意图；

图3为本发明实施例提供一种非作业时间长度确定系统示意图；

图4为本发明实施例提供一种非作业时间长度确定系统设置图像界面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中提到的作业时长是指半导体产品在机台上进行加工处理的时间长度，同理，所谓非作业时长是指半导体产品在线下处于等待、冷却等处理的时间长度。

机台和后台服务器连接，当机台上有半导体产品进行作业时，机台会自动向后台上报半导体进入机台的时刻和离开机台的时刻，同时也会记录当前半导体进行的工艺步骤的标识信息，以便于后台服务器识别半导体在进行第几步工艺步骤。

通常半导体产品在进行工艺处理之前，MES系统会预先生成整个处理的工艺步骤，当半导体产品完成第一步工艺步骤之后会按照执行顺序依次完成后面的工艺步骤，例如肖特基二极管基本的制造工艺流程为：

编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查——P⁺光刻——QC检查——硼注入——前处理——P⁺扩散与氧化——QC检查——三次光刻——QC检查——前处理——铬溅射前泡酸——铬溅射——QC检查——先行片热处理——先行片后处理——特性检测——热处理——后处理——特性测试——前处理——钛/铝蒸发——QC检查——四次光刻——QC检查——前处理——氮气合金先行——氮气合金——特性测试——大片测试——中测——反向测试(抗静电测试)——中测检验——如中转库。

参见图1所示，本发明实施例提供一种非作业时间长度确定方法流程示意图，具体地实现方法包括：

步骤S101，获取机台在对半导体产品处理过程中生成的数据库信息。

步骤S102，根据所述数据库信息，确定对半导体产品处理过程中的第一时长，其中所述第一时长包括对半导体产品处理过程中所有非作业总时长。

步骤S103，根据所述数据库信息，确定所述第一时长中的所有作业总时长。

步骤S104，根据所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长，确定对半导体产品处理过程中所有非作业总时长。

在步骤S101中，一般通过数据库查询接口周期查询当前机台生成的数据库信息，周期一般设置为五分钟一次自动查询，将每次获取的数据库信息按照设定的确定方法进行确定，这样，可以更加实时的确定非作业时间长度。

在执行步骤S103之中，所有作业总时长不一定是半导体产品处理过程每一个工艺步骤的作业时长的总和，主要涉及以下四种场景，并针对这四种场景提供了图2，便于描述。

场景一：

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业起始时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业结束时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括所有工艺步骤的作业时长。

具体地，若第一时长计算的起始时刻是T0，计算的结束时刻是T3，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S1、S2、S3、S4、S5的作业时长。

场景二：

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业结束时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业结束时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括除了第一工艺步骤的其余工艺步骤的作业时长。

具体地，若第一时长计算的起始时刻是T1，计算的结束时刻是T3，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S2、S3、S4、S5的作业时长。

场景三：

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业起始时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业起始时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括除了最后一个工艺步骤的其余工艺步骤的作业时长；

具体地，若第一时长计算的起始时刻是T0，计算的结束时刻是T2，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S1、S2、S3、S4的作业时长。

场景四：

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业结束时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业起始时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括除了第一工艺步骤和最后一个工艺步骤的其余工艺步骤的作业时长。

具体地，若第一时长计算的起始时刻是T1，计算的结束时刻是T2，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S2、S3、S4的作业时长。

其中，在步骤S104中，根据所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长，确定对半导体产品处理过程中所有非作业总时长，将第一时长与所有作业总时长作差，通过差值确定半导体产品处理过程中所有非作业总时长。

具体地，参照图2，若第一时长计算的起始时刻是T0，计算的结束时刻是T3，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S1、S2、S3、S4、S5的作业时长，那么第一时长与所有作业总时长的差值就是图中线下等待的时段D1、D2、D3、D4的总和，从图2中也可以得出，无论第一时长的起始时刻和结束时刻如何选择，非作业总时长均是线下等待的时段D1、D2、D3、D4的总和。

进一步地，当确定非作业时间长度之后，就可以根据该非作业时间长度与设定的第一阈值做比较，若所述所有非作业总时长超过所述第一阈值，则向机台发出停止作业信息或通知机台操作人员作业超时。这样，当确实发生超时的问题后，及时停止该半导体产品的作业，将其从产线中去除，可以降低产品的不良率，其中，第一阈值通常来自机台操作人员的经验值。

具体地，通知机台操作人员作业超时的动作可以通过邮件通知，将具体是 哪个步骤超时告知操作人员，以便及时补救，也可以通过警报等声音设备，亦或是通过短信等其它通讯方式。

考虑到为了尽量避免超时现象的发生，本发明实施例还进一步地提供预警信息，若所述所有非作业总时长大于第二阈值且不大于所述第一阈值，则通知机台操作人员作业即将超时，这样，机台操作人员收到预警信息后及时采取措施可以避免不良率产品的出现，其中，第二阈值通常为第一阈值的临近值，一般取第一阈值的十分之九左右，也是可以由操作人员根据需要自行设置的。

预警信息也可以通过邮件通知，将具体是哪个步骤超时告知操作人员，以便及时补救，也可以通过警报等声音设备，亦或是通过短信等其它通讯方式。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种非作业时间长度确定系统，如图3所示，该系统可执行上述方法实施例。该系统包括：获取单元201、第一确定单元202、第二确定单元203、非作业总时长确定单元204。

获取单元201，用于获取机台在对半导体产品处理过程中生成的数据库信息；

第一确定单元202，用于根据所述数据库信息，确定对半导体产品处理过程中的第一时长，其中所述第一时长包括对半导体产品处理过程中所有非作业总时长；

第二确定单元203，用于根据所述数据库信息，确定所述第一时长中的所有作业总时长；

非作业总时长确定单元204，用于根据所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长，确定对半导体产品处理过程中所有非作业总时长。具体地，参照图2，若第一时长计算的起始时刻是T0，计算的结束时刻是T3，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S1、S2、S3、S4、S5的作业时长，那么第一时长与所有作业总时长的差值就是图中线下等待的时段D1、D2、D3、D4的总和，从图2中也可以得出，无论第一时长的起始时刻和结束时刻如何选择，非作业总时长均是线下等待的时段D1、D2、D3、D4的总和。

其中，所述获取单元具体用于：通过数据库查询接口周期查询当前机台生成的数据库信息，周期一般设置为五分钟一次自动查询，这样提高了确定非作业时间长度的实时性。

另外，第二确定单元203中的所有作业总时长具有如下特点：若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业起始时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业结束时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括所有工艺步骤的作业时长；

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业结束时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业结束时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括除了第一工艺步骤的其余工艺步骤的作业时长；

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业起始时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业起始时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括除了最后一个工艺步骤的其余工艺步骤的作业时长；

若所述第一时长为半导体产品执行第一工艺步骤的作业结束时刻到半导体产品执行最后一个工艺步骤的作业起始时刻，则所述第一时长中的所有作业总时长包括除了第一工艺步骤和最后一个工艺步骤的其余工艺步骤的作业时长。

具体地，如图2所示，第一时长计算的起始时刻是T0，计算的结束时刻是T3，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S1、S2、S3、S4、S5的作业时长；若第一时长计算的起始时刻是T1，计算的结束时刻是T3，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S2、S3、S4、S5的作业时长；若第一时长计算的起始时刻是T0，计算的结束时刻是T2，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S1、S2、S3、S4的作业时长；若第一时长计算的起始时刻是T1，计算的结束时刻是T2，则第一时长中的所有作业总时长包括工艺步骤S2、S3、S4的作业时长。

进一步地，当确定非作业时间长度之后，就可以根据该非作业时间长度通过判断处理单元205进行管控，具体地，判断处理单元205，用于若所述所有非 作业总时长超过所述第一阈值，则向机台发出停止作业信息或通知机台操作人员作业超时。其中，第一阈值通常来自机台操作人员的经验值。这样，当确实发生超时的问题后，及时停止该半导体产品的作业，将其从产线中去除，可以降低产品的不良率。

具体地，通知机台操作人员作业超时的动作可以通过邮件通知，将具体是哪个步骤超时告知操作人员，以便及时补救，也可以通过警报等声音设备，亦或是通过短信等其它通讯方式。

考虑到为了尽量避免超时现象的发生，所述判断处理单元还用于：

若所述所有非作业总时长大于第二阈值且不大于所述第一阈值，则通知机台操作人员作业即将超时。这样，机台操作人员收到预警信息后及时采取措施可以避免不良率产品的出现。其中，第二阈值通常为第一阈值的临近值，一般取第一阈值的十分之九左右，也是可以由操作人员根据需要自行设置的。

预警信息也可以通过邮件通知，将具体是哪个步骤超时告知操作人员，以便及时补救，也可以通过警报等声音设备，亦或是通过短信等其它通讯方式。

为了进一步地对上述非作业时间长度确定系统进行阐述，本发明实施例还提供图4，用于举例说明实际的软件设定程序。

图4中在系统中预先设定每一类半导体工艺中工艺步骤之间的要求，例如当晶圆片从工艺PAS_DEP开始计算时间，到后面第七个工艺步骤之间的等待时间不能超过12小时，否则就会发邮箱到指定操作人员。

综上所述，本发明通过主动监测机台在对半导体产品处理过程中生成的数据库信息确定对半导体产品处理过程中的第一时长，其中所述第一时长包括半导体产品处理过程中所有非作业总时长，并且确定第一时长中的所有作业总时长，通过所述第一时长和所述第一时长中的所有作业总时长的差值确定半导体产品处理过程中所有非作业总时长，进而通过对该所有非作业总时长的监测，监测是否超时或者超过第二阈值进行告警、预警等管控，降低产品的不良率，提高产品的质量。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。