半導(dǎo)體制造中用于庫存管理的方法和優(yōu)先系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]在如今的半導(dǎo)體制造工業(yè)中，為了滿足業(yè)務(wù)需求和客戶期限，盡可能快速高效地制造半導(dǎo)體設(shè)備是重要的，并且最有效地利用在生產(chǎn)區(qū)的資源同樣重要的。為了獲得競爭優(yōu)勢，半導(dǎo)體制造廠商不斷尋找機(jī)會縮短周期時間、降低成本、減少變異、提高生產(chǎn)效率，以保證按時交付客戶訂單。因此，不希望生產(chǎn)批次，即作為一組來一起處理的基板組，在等待處理時靜坐空等。利用多種生產(chǎn)和計(jì)量工具，以便它們能被有效使用到它們的最大負(fù)載力也是重要的。當(dāng)生產(chǎn)工具空閑或當(dāng)很多基板閑置時，周期時間增加，成本增加，生產(chǎn)率下降。制造設(shè)施運(yùn)行效率低下，因此，確保按時交付客戶訂單變得更加困難甚至變?yōu)椴豢赡堋?br>[0002]同樣重要的是，滿足客戶的最后期限、維持生產(chǎn)線平衡和避免庫存累積。更具體地說，不希望在特定的位置或制造工具上有庫存積累，而其他制造工具卻閑置。生產(chǎn)人員以最有效地實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的順序來處理工件，例如“批次”，也很重要。作為推論，生產(chǎn)人員迅速和正確地識別加工哪個生產(chǎn)批次以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一方面公開了一種用于在半導(dǎo)體設(shè)備制造區(qū)中制造的方法，所述方法包括:在制造設(shè)施中建立多個批次，每個所述批次包括作為一組被一起處理的多個基底；在用于制造半導(dǎo)體設(shè)備的多個處理操作中的每個處理操作處，利用算法為每個所述批次產(chǎn)生次序分?jǐn)?shù)，所述算法至少包括一指定的批次次序、制造設(shè)施的庫存因素和處理工具負(fù)載力因素；在每個處理操作處，基于所述次序分?jǐn)?shù)確定所述批次的處理次序；以及根據(jù)所述處理次序處理所述批次。
[0004]本發(fā)明的另一方面公開了一種用于半導(dǎo)體設(shè)備制造設(shè)施的庫存管理系統(tǒng)，包括:一處理器，用于利用算法為在一制造設(shè)施內(nèi)多個批次的每一個批次計(jì)算次序分?jǐn)?shù)，所述算法考慮外部需求、制造設(shè)施的庫存因素和處理工具負(fù)載力因素，每個所述批次包括作為一組被一起處理的多個基底；以及一顯示器，其在多個處理操作中的每個處理操作處為每個所述批次顯示次序分?jǐn)?shù)，并因此基于所述次序分?jǐn)?shù)顯示處理順序。
【附圖說明】
[0005]本公開內(nèi)容在結(jié)合附圖一起閱讀時能從下面的詳細(xì)描述中最好地理解。需要強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)慣例，附圖的各種特征不必按比例繪制。相反，為了清楚起見，各種特征的尺寸被任意地放大或縮小。在整個說明書和附圖中相同的標(biāo)號表示相同的特征。
[0006]圖1是示出了根據(jù)本揭露的各種實(shí)施例的算法的各方面的示意圖；
[0007]圖2是包括了根據(jù)本揭露的各種實(shí)施例的方法流程圖的示意圖；
[0008]圖3示出了在根據(jù)本揭露的各種實(shí)施例的顯示屏幕的一個實(shí)施例上顯示的樣本算法和次序分?jǐn)?shù)；
[0009]圖4示出了在根據(jù)本揭露的另一實(shí)施例的顯示屏幕的一個實(shí)施例上顯示的樣本算法和次序分?jǐn)?shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]提供一用于在生產(chǎn)環(huán)境中的庫存管理系統(tǒng)，諸如半導(dǎo)體設(shè)備制造加工區(qū)，一般稱為“半導(dǎo)體設(shè)備制造(fab)”。在半導(dǎo)體制造中，集成電路及其它半導(dǎo)體設(shè)備被形成在基底(substrate)上，例如硅基底，其它合適的半導(dǎo)體或基底，或被稱為“晶元”。這些基底通常被分組為批(lots)。術(shù)語“批”(或批次)就是一般熟知地一起經(jīng)過加工設(shè)施進(jìn)行處理的一組基板。因此每一批都包含作為一個組而一起處理的若干基板。通過一連串的工序，通過大量的處理操作、測試操作和測量操作來處理每批基底，從而制造半導(dǎo)體設(shè)備。通過“處理”一批基底，對這批內(nèi)的每個基底執(zhí)行一項(xiàng)操作，并根據(jù)執(zhí)行該處理操作的設(shè)備或工具，可同時處理整批基底(成批處理(batch processing))或?qū)蝹€基底進(jìn)行處理。當(dāng)一批基底完成一項(xiàng)處理操作后，不論基板被單個處理或作為一個組的一部分來處理，整批移至下個位置等候執(zhí)行下一操作。
[0011]當(dāng)一批基底移至下一位置時，可以為存貨追蹤系統(tǒng)內(nèi)的電子式移動或是特定加工工具的實(shí)體式移動。半導(dǎo)體制造業(yè)使用各種不同的存貨追蹤系統(tǒng)。每次當(dāng)一批到達(dá)一個位置，即一個特定的處理操作時，通常有其它批在同一處理操作位置且通常有其它批在用于進(jìn)行操作的設(shè)備上。
[0012]例如，可能存在數(shù)批基底等候經(jīng)歷一個特定的(“XYZ”)膜沉積操作，且此XYZ膜沉積操作可能在多于一個處理工具中進(jìn)行。相反地，可能也存在多批輸送至處理工具ABC，其可以用于各種不同的沉積操作。例如，處理工具ABC可用于XYZ膜沉積操作，和其它各種類型的膜沉積操作。
[0013]處理操作包括各種光刻操作、擴(kuò)散操作、植入操作、刻蝕操作、清潔操作、拋光操作、沉積和濺射操作、各種熱操作、以及結(jié)合使用的各種其它操作，以生產(chǎn)出半導(dǎo)體設(shè)備成品。當(dāng)一批基底到達(dá)加工設(shè)備時，可能有其他批也在相同的設(shè)備處等待處理，可能是等待相同的處理操作或其他不同操作。另一個例子是，如果有一批排隊(duì)等待一個特定蝕刻操作，該蝕刻操作可能由多個不同工具來執(zhí)行，并且一種或多種的生產(chǎn)設(shè)備(即蝕刻機(jī))可用于執(zhí)行各種其它蝕刻操作。例如，如果有一批已準(zhǔn)備經(jīng)過多晶硅蝕刻操作，則可能存在多批基底等待進(jìn)行相同的多晶硅蝕刻操作。同樣，如果準(zhǔn)備用于多晶硅蝕刻操作的該批次被傳遞到特定的蝕刻工具進(jìn)行加工，該特定的蝕刻工具通常有其它批次正在等待進(jìn)行處理。
[0014]當(dāng)前揭露的系統(tǒng)和方法提供一個分派次序系統(tǒng)，其基于許多相關(guān)因素，例如外部優(yōu)先次序，線生產(chǎn)狀態(tài)，和工具負(fù)載力來對批次進(jìn)行優(yōu)先化。由演算法建立或決定次序分?jǐn)?shù)，該演算法至少包括一個指定的外部優(yōu)先次序，及多個與生產(chǎn)設(shè)施內(nèi)的存貨及負(fù)載力有關(guān)的因素，每個部分可能都考慮了許多因素。前述只為一范例而非對根據(jù)當(dāng)前揭露的內(nèi)容的演算法的限制。該次序分?jǐn)?shù)決定哪批先運(yùn)行，而其所生成的次序分?jǐn)?shù)可以針對特定工具或特定模塊。生產(chǎn)人員可以判讀顯示的所有批次在特定處理操作或特定工具的狀態(tài)，查看所計(jì)算出的每個批次的次序分?jǐn)?shù)，并決定哪些批次具有最高優(yōu)先次序，也就是，誰應(yīng)該最先進(jìn)行操作。所公開的系統(tǒng)和方法縮短周期時間，降低成本，減少變異，提高生產(chǎn)率，平衡生產(chǎn)線，并確保及時遞送客戶的訂單。
[0015]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)根據(jù)若干因素使用演算法計(jì)算次序，該演算法考慮了各種內(nèi)部和外部因素，包括上文所述。此演算法可手動操作，或通過生產(chǎn)設(shè)施中使用的存貨追蹤系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)的各種處理器和電腦系統(tǒng)來執(zhí)行。多種處理器和電腦均可運(yùn)行此演算法。這些因素可能與某些實(shí)施例的各種模塊有關(guān)。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)包含六個主要模塊:1.外部次序系統(tǒng)(External Pr1rity System, EPS) ；2.生產(chǎn)線平衡;3.在制品(work-1n-process, WIP)預(yù)測；4.在制品下游因素；5.工具限制；6.工具狀態(tài)。上述各模塊中的每個包含多個經(jīng)演算法做數(shù)值化考量的方面，將在下面更詳細(xì)地說明。在一些實(shí)施例中，演算法被簡化為產(chǎn)生只基于先前三個因素的次序分?jǐn)?shù):1)指定的外部次序，2)制造設(shè)備的存貨(也稱為生產(chǎn)線狀態(tài))和3)處理工具的負(fù)載力，它們各自可以考慮許多因素。在一些實(shí)施例中，制造設(shè)備的存貨(生產(chǎn)線狀態(tài))因素包括生產(chǎn)線平衡，在制品(WIP)的預(yù)測，和在制品的下游考量。下游考量是本領(lǐng)域已知用來傳達(dá)基于后續(xù)排定處理操作的考量。在一些實(shí)施例中，處理工具的負(fù)載力因子包括工具狀態(tài)和工具限制，這將在下面描述。
[0016]在一些實(shí)施例中，數(shù)值分?jǐn)?shù)會分配給到達(dá)加工區(qū)進(jìn)行處理操作的各批基底。該數(shù)值分?jǐn)?shù)會進(jìn)一步分配給在特定的處理工具排隊(duì)等待處理的所有批次。數(shù)值分?jǐn)?shù)由上面提到的演算法產(chǎn)生，并將在下面更詳細(xì)地描述。該分?jǐn)?shù)可以是針對特定工具或特定模塊的。
[0017]在一些實(shí)施例中，用于確定處理次序的數(shù)值分?jǐn)?shù)是一個三位數(shù)，稱為調(diào)度次序分?jǐn)?shù)(DPScore，DPS score或DPS)?；谏鲜黾跋率龅娜舾梢蛩?，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)在每批完成處理操作并且準(zhǔn)備(即，排隊(duì)等候)進(jìn)行下一處理操作時進(jìn)行計(jì)算。調(diào)度次序分?jǐn)?shù)也在各批次到達(dá)特定處理操作時產(chǎn)生。該調(diào)度次序分?jǐn)?shù)也產(chǎn)生給到達(dá)特定工具的各批次。在一些實(shí)施例中，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)被動態(tài)地(即，連續(xù)地并且自動地)重新計(jì)算。在一些實(shí)施例中，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)會自動地在每批基底剛到達(dá)處理站時進(jìn)行計(jì)算，而不受任何人員的指示或干預(yù)。在各種實(shí)施例中，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)規(guī)律地或周期性地重新計(jì)算。在一個實(shí)施例中，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)每8分鐘自動重新計(jì)算，而在其它實(shí)施方案中，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)每5或10分鐘自動重新計(jì)算，或者在其他實(shí)施方案中，調(diào)度次序分?jǐn)?shù)在其他預(yù)先指定的頻率和周期時進(jìn)行重新計(jì)算。根據(jù)各種實(shí)施例，生產(chǎn)人員可以提示系統(tǒng)重新計(jì)算調(diào)度次序分?jǐn)?shù)，該操作包含所有在特定處理操作或存在于特定加工處理工具的各批基板。各種處理器，電腦和其它工具，可以用來作為處理系統(tǒng)。本揭露還包含非暫時性的，有形的計(jì)算機(jī)可讀取儲存媒介，其中具有電腦程式指令，當(dāng)所述程式由處理器執(zhí)行時，上述揭露的方法與處理器執(zhí)行的各種算法得到的計(jì)算結(jié)果，將自動組織并顯示。
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