半导体处理设备的调度方法和装置、半导体处理设备与流程

本技术涉及半导体，具体涉及一种半导体处理设备的调度方法和装置、半导体处理设备。

背景技术：

1、在半导体处理设备中，立式炉氧化设备通过对气体、压力、温度的精确控制，在硅片上制作出一定要求的二氧化硅膜层，二氧化硅膜层可以对硅片起到保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。立式炉氧化设备的工作过程为，装载晶圆的晶圆盒(foup)放到立式炉氧化设备的承载位(loadport)上，利用foup机械手进入到立式炉氧化设备的存片架(stocker)中，然后利用wafer机械手将晶圆传输到工艺腔室内进行氧化工艺，完成氧化工艺后，进行反向传输，将晶圆装载到晶圆盒中并运出立式炉氧化设备。其中，氧化工艺由工艺模块控制，晶圆盒和晶圆的传输由传输模块控制，传输模块中的调度计算器统一联调调度计算传输任务。

2、发明人对上述传输任务进行研究发现，传输模块每接收一个新的调度任务，就会触发一次调度计算器重新计算。调度计算前，对应机台需要将新下发任务的晶圆盒信息、晶圆信息和相关传输路径，以及未完成任务的晶圆盒信息、晶圆信息和相关传输路径全部输入到调度计算器中，由调度算法统一联调计算晶圆盒与晶圆的move移动序列，然后输出到机台，机台的执行模块根据move移动序列执行相应的动作，以实现晶圆调度。

3、晶圆调度过程涉及第一任务(job任务)和第二任务(carrier任务)，第二任务包括将晶圆盒从承载位运到立式炉氧化设备内或从立式炉氧化设备内运出到承载位的任务，第一任务包括在立式炉氧化设备内部传输晶圆盒和晶圆执行工艺的任务，即将晶圆传输到反应腔室内进行氧化工艺，完成氧化工艺后，反向传输的任务。调度计算器在计算move移动序列的过程中，需要循环遍历各个任务中的晶圆盒和晶圆。有些方案中，由于循环遍历流程中需要先遍历第二任务的晶圆盒，再遍历第一任务的晶圆盒，导致在调度计算的遍历过程中，只有在第二任务中获取不到可移动晶圆盒时，才会进入第一任务计算第一任务中关于晶圆盒的move移动序列。此时，在第一任务执行过程中，客户下发n个第二任务，调度计算的结果为先计算出n个第二任务的foup move(晶圆盒移动序列)，再计算出第一任务的foup move。在机台执行时，foup机械手会优先完成第二任务的晶圆盒的执行动作，再去完成第一任务的晶圆盒的执行动作，造成第一任务的晶圆盒大约n分钟内无法移动，进而造成对应晶圆无法传输到反应腔室内或装载台的晶圆盒中，相关任务时间将会延长大约n分钟。可见上述调度方案容易影响机台的传输效率，降低了立式炉氧化设备等半导体处理设备的产能。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术提供一种半导体处理设备的调度方法和装置、半导体处理设备，以解决传统方案容易影响机台的传输效率，降低了立式炉氧化设备等半导体处理设备的产能的问题。

2、本技术提供一种半导体处理设备的调度方法，包括：

3、s130，判断装载台当前是否存在晶圆盒，且第一机械手是否承载有当前在所述装载台的晶圆盒中的晶圆，若所述装载台当前存在晶圆盒，且所述第一机械手承载有当前在所述装载台的晶圆盒中的晶圆，则执行步骤s140，若所述装载台当前不存在晶圆盒或者所述第一机械手未承载当前在所述装载台的晶圆盒中的晶圆，则执行步骤s150；

4、s140，计算承载于所述第一机械手上的晶圆的晶圆移动序列，将当前计算得到的所述晶圆移动序列存储至移动控制序列，并执行所述步骤s150；所述晶圆移动序列用于记录对应晶圆的传输路径；所述移动控制序列用于调度晶圆和/或晶圆盒；

5、s150，判断当前的所述移动控制序列中所有晶圆盒和所有晶圆是否均达到终点，若是，则完成调度，若否，则进入循环遍历流程；所述循环遍历流程包括依次对晶圆盒变量中的第一任务、所述晶圆盒变量中的第二任务和晶圆变量中的第一任务进行循环遍历，以在各次遍历过程中将需要最先移动的晶圆盒对应的晶圆盒移动序列或晶圆对应的晶圆移动序列更新至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并继续执行所述步骤s150；所述晶圆盒变量用于记录参与调度计算的晶圆盒参数；所述晶圆变量用于记录参与调度计算的晶圆参数；所述第一任务是指在所述装载台与所述半导体设备内的工艺腔室之间传输晶圆和晶圆盒的任务；所述第二任务是指所述半导体处理设备内除所述第一任务中的晶圆盒传输任务以外的其他晶圆盒传输任务；所述晶圆盒移动序列用于记录对应晶圆盒的传输路径。

6、可选地，所述循环遍历流程具体包括：

7、s160，遍历所述晶圆盒变量涉及的第一任务，若遍历结果不存在可移动的晶圆盒，则执行步骤s170，若所述遍历结果中存在可移动的晶圆盒，则在所述可移动的晶圆盒中获取需要最先移动的晶圆盒对应的晶圆盒移动序列，将当前获取的所述晶圆盒移动序列存储至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并返回执行所述步骤s150；

8、s170，遍历所述晶圆盒变量涉及的第二任务，若遍历结果不存在可移动的晶圆盒，则执行步骤s180，若所述遍历结果中存在可移动的晶圆盒，则在所述可移动的晶圆盒中获取需要最先移动的晶圆盒对应的晶圆盒移动序列，将当前获取的所述晶圆盒移动序列存储至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并返回执行所述步骤s150；

9、s180，遍历所述晶圆变量涉及的第一任务，若遍历结果中不存在可移动的晶圆，则返回执行所述步骤s150，若所述遍历结果中存在可移动的晶圆，则在所述可移动的晶圆中获取需要最先移动的晶圆对应的晶圆移动序列，将当前获取的所述晶圆移动序列存储至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并返回执行所述步骤s150。

10、可选地，步骤s160进一步包括：

11、s161，遍历所述晶圆盒变量涉及的第一任务；

12、s162，判断当前是否遍历到所述第一任务，若是，则执行步骤s163，若否，则执行所述步骤s170；

13、s163，在当前遍历的所有第一任务中获取传输优先级最高的晶圆盒；

14、s164，计算所述传输优先级最高的晶圆盒对应的晶圆盒移动序列，将当前计算得到的所述晶圆盒移动序列存储至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并返回执行所述步骤s150。

15、可选地，步骤s170进一步包括：

16、s171，遍历所述晶圆盒变量涉及的第二任务；

17、s172，判断当前是否遍历到所述第二任务，若是，则执行步骤s173，若否，则执行所述步骤s180；

18、s173，在当前遍历的所有第二任务中获取传输优先级最高的晶圆盒；

19、s174，计算所述传输优先级最高的晶圆盒对应的晶圆盒移动序列，将当前计算得到的所述晶圆盒移动序列存储至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并返回执行所述步骤s150。

20、可选地，步骤s180进一步包括：

21、s181，遍历所述晶圆变量涉及的第一任务；

22、s182，判断当前是否遍历到所述第一任务，若是，则执行步骤s183，若否，则执行所述步骤s150；

23、s183，在当前遍历的所有第一任务中获取传输优先级最高的晶圆；

24、s184，计算所述传输优先级最高的晶圆对应的晶圆移动序列，将当前计算得到的所述晶圆移动序列存储至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并返回执行所述步骤s150。

25、可选地，在步骤s130之前，所述调度方法还包括：s110，将参与调度计算的所述晶圆盒参数存储至所述晶圆盒变量；s120，将参与调度计算的所述晶圆参数存储至所述晶圆变量。

26、可选地，在步骤s110之前，所述调度方法还包括：s101，获取上位机下发的新任务，触发所述调度计算；所述新任务包括所述上位机当前获取的第一任务和/或第二任务。

27、可选地，在步骤s101之后，所述调度方法还包括：s102，根据所述新任务中的晶圆盒参数和当前未完成任务中的晶圆盒参数确定当前参与调度计算的所述晶圆盒参数；s103，根据所述新任务中的晶圆参数和当前未完成任务中的晶圆参数确定当前参与调度计算的所述晶圆参数。

28、本技术还提供一种半导体处理设备的调度装置，所述调度装置包括第一判断模块、存储模块和第二判断模块；

29、所述第一判断模块用于判断装载台当前是否存在晶圆盒，且第一机械手是否承载有当前在所述装载台的所述晶圆盒中的晶圆，若所述装载台当前存在晶圆盒，且所述第一机械手承载有当前在所述装载台的晶圆盒中的晶圆，则进行所述存储模块执行对应功能，若所述装载台当前不存在晶圆盒或者所述第一机械手未承载当前在所述装载台的晶圆盒中的晶圆，则进入所述第二判断模块执行对应功能；

30、所述存储模块用于计算承载于所述第一机械手上的晶圆的晶圆移动序列，将当前计算得到的所述晶圆移动序列存储至移动控制序列，并进入所述第二判断模块执行对应功能；所述晶圆移动序列用于记录对应晶圆的传输路径；所述移动控制序列用于调度晶圆和/或晶圆盒；

31、所述第二判断模块用于判断当前的所述移动控制序列中所有晶圆盒和所有晶圆是否均达到终点，若是，则完成调度，若否，则进入循环遍历流程；所述循环遍历流程用于依次对晶圆盒变量中的第一任务、所述晶圆盒变量中的第二任务和晶圆变量中的第一任务进行循环遍历，以在各次遍历过程中将需要最先移动的晶圆盒对应的晶圆盒移动序列或晶圆对应的晶圆移动序列更新至所述移动控制序列，按照当前的所述移动控制序列调度晶圆和/或晶圆盒，并继续进入所述第二判断模块执行对应功能；所述晶圆盒变量用于记录参与调度计算的晶圆盒参数；所述晶圆变量用于记录参与调度计算的晶圆参数；所述第一任务是指在所述装载台与所述半导体设备内的工艺腔室之间传输晶圆和晶圆盒的任务；所述第二任务是指所述半导体处理设备内除所述第一任务中的晶圆盒传输任务以外的其他晶圆盒传输任务；所述晶圆盒移动序列用于记录对应晶圆盒的传输路径。

32、本技术还提供一种半导体处理设备，所述半导体处理设备包括上述任一种半导体处理设备的调度装置、工艺腔室、第一机械手和装载台；

33、所述调度装置用于输出移动控制序列，以指导所述第一机械手执行移动动作；

34、所述工艺腔室用于执行半导体处理工艺；

35、所述装载台设置在所述工艺腔室的外侧，用于放置晶圆盒，开启所述晶圆盒的晶圆盒门，以供所述第一机械手抓取晶圆；

36、所述第一机械手设于所述装载台和所述工艺腔室之间，用于在所述装载台和所述工艺腔室之间传输晶圆。

37、可选地，所述半导体处理设备还包括上位机；所述上位机用于获取用于调度所述晶圆盒和/或所述晶圆的新任务，向所述调度装置下发所述新任务；所述新任务包括第一任务和/或第二任务。

38、可选地，所述半导体处理设备还包括存片架、承载位和第二机械手；

39、所述存片架设于所述装载台远离所述工艺腔室的一侧，用于暂存所述晶圆盒；

40、所述承载位设于所述半导体处理设备的外围，用于接收外部设备传输至所述半导体处理设备的晶圆盒；

41、所述第二机械手设于所述承载位和所述存片架之间，用于在所述承载位和所述存片架之间传输晶圆盒，并在所述存片架和所述装载台之间传输晶圆盒。

42、本技术上述半导体处理设备的调度方法和装置、半导体处理设备，在装载台存在晶圆盒，且第一机械手承载有当前在装载台的晶圆盒中的晶圆时，计算第一机械手上的晶圆的晶圆移动序列，将当前计算得到的晶圆移动序列存储至移动控制序列，便进入循环遍历流程，能够缩短计算过程，避免对应调度过程中装载台过长时间处于空闲状态；采用的循环遍历流程可以实现在第一任务执行过程中加入第二任务，使第二机械手能够优先执行第一任务，在空闲时执行第二任务，能够减少第一任务的等待时长，提高了机台的传输效率。可见本技术能够从缩短计算过程和减少相关任务等待时长等多方面提升对应机台的传输效率，进而提升立式炉氧化设备等半导体处理设备的产能。