專利名稱::硅片傳輸過程的調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)工藝調(diào)度方法,具體涉及一種半導(dǎo)體硅片加工工藝中,硅片傳輸過程的調(diào)度方法。
背景技術(shù):
:對半導(dǎo)體硅片進行加工需要多道工序,硅片加工設(shè)備包含多個對硅片進行加工的腔室。如圖1所示,包括四個對硅片進行刻蝕工藝的反應(yīng)腔室,分別為PM1、PM2、PM3、PM4;還包括三個片倉,分別為P1、P2、P3,用于存放工藝任務(wù)中的硅片;還包括一個AL2(定位校準(zhǔn)裝置),用于對硅片進行定位校準(zhǔn);還包括一個大氣傳輸腔室和一個真空傳輸腔室,之間通過LA、LB(真空鎖)連通。大氣傳輸腔室中設(shè)有一個AFE(大氣機械手),用于在Pl、P2、P3、AL2、LA、LB之間傳輸硅片;真空傳輸腔室中設(shè)有一個VBE(真空機械手),用于在LA、LB、PM1、PM2、PM3、PM4之間傳輸硅片。硅片加工過程中,機械手從片倉中依次取片,經(jīng)過傳輸腔室,將硅片按照定義傳入每歩工藝步驟對應(yīng)的反應(yīng)腔室,進行刻蝕工藝處理或其它加工工藝。在這個過程中,工藝任務(wù)進入硅片加工設(shè)備到離開硅片加工設(shè)備的總時間,也就是從工藝任務(wù)中所包含的任一硅片進入硅片加工設(shè)備到工藝任務(wù)中所包含的所有硅片離開硅片加工設(shè)備的時間,稱為一個制造周期。決定制造周期的因素主要有以下幾個方面AFE取片時間=AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+八£縮臂時間;AFE放片時間-AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間十AFE縮臂時間;AL2對硅片定位校準(zhǔn)時間;LA、LB抽真空時間;LA、LB充大氣時間;VBE取片時間^BE旋轉(zhuǎn)時間+¥8£伸臂時間+¥8£縮臂時間;硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。在上述的硅片加工過程中,硅片的傳輸路徑中有P1、P2、P3、AF["AL2、LA、LB、VBE、PM1、PM2、PM3、PM4等多個結(jié)點,選擇不同的傳片路徑,應(yīng)用不同的調(diào)度策略,會得到不同的時間總和。目前,一般情況是當(dāng)前正在加工的硅片的所有工藝歩驟完成后,再傳入下一片,也就是說,是以單個硅片為單位進行調(diào)度的。這樣就存在多數(shù)結(jié)點空閑的情況,硅片傳輸?shù)穆窂揭膊灰欢ㄊ亲疃搪窂?,制造周期較長,生產(chǎn)效率低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制造周期短、生產(chǎn)效率高的硅片傳輸過程的調(diào)度方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的硅片傳輸過程的調(diào)度方法,用于調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的傳輸路徑,其中N為正整數(shù),包括步驟A、首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j],其中l(wèi)《i、j《N;B、計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點,再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]十S[i][k],其中l(wèi)《k《N;C、比較3[1][」]與5[1][+S[i][k]的大小,如果5[。[」]〉5[1][1<]+S[i][k],則用S[i][khS[i][k]取代S[i][j],依次類推,取k-lN的所有數(shù)值,最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min。所述的步驟A之前,首先計算硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的任意兩個結(jié)點之間的直接連通的傳輸代價S,如果所述的步驟A中的S[i][j]與S不同,則用S[i][j]取代S。所述的結(jié)點包括以下至少兩個結(jié)點第一片倉P1;第二片倉P2;第三片倉P3;定位校準(zhǔn)裝置AL2;第一真空鎖LA;第二真空鎖LB;大氣機械手AFE;真空機械手VBE;第一反應(yīng)腔室PM1;第二反應(yīng)腔室PM2;第三反應(yīng)腔室PM3;第四反應(yīng)腔室PM4。所述的傳輸代價S[i][j]包括以下至少一項AFE取片時間=AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+八「£縮臂時間;AFE放片時間-AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+AFE縮臂時間;AL2對硅片定位校準(zhǔn)時間;LA和/或LB抽真空時間;LA和/或LB充大氣時間;VBE取片時間-VBE旋轉(zhuǎn)時間+乂8£伸臂時間+VBE縮臂時間;硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法,l丄!于首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j],然后計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點,再從第1<個結(jié)點到第」個結(jié)點的傳輸代價3[.1][(<]+S[i][k],比較3[丄][_]]與3[1][+S[i][k]的大小,如果S[i][j])S[i][k]十S[i][k],則用S[i][k卜S[i][k]取代S[i][j],依次類推,取blN的所有數(shù)值,最后得到硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i]U]min,即最短路徑。硅片傳輸合理、制造周期短、生產(chǎn)效率高,主要適用于半導(dǎo)體硅片加工過程中,調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的傳輸。圖l為硅片加工設(shè)備的平面布置示意圖。具體實施方式本發(fā)明硅片傳輸過程的調(diào)度方法,主要用于半導(dǎo)體硅片加工過程中,調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的傳輸路徑,其中N為正整數(shù),也可以用于其它傳輸設(shè)備的調(diào)度。如圖l所示,硅片加工設(shè)備包括以下結(jié)點第一片倉P1;第二片倉P2;第三片倉P3;定位校準(zhǔn)裝置AL2;第一真空鎖LA;第二真空鎖LB;大氣機械手AFE;真空機械手VBE;第一反應(yīng)腔室PM1;第二反應(yīng)腔室PM2;第三反應(yīng)腔室PM3;第四反應(yīng)腔室PM4。本發(fā)明硅片傳輸過程的調(diào)度方法可以計算上述任意兩個結(jié)點之間的最短路徑,當(dāng)然,也包括理論上也包括一個結(jié)點的情況。具體的計算過程包括-步驟l、首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j],其中l(wèi)《i、j《N;步驟2、計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點,再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]+S[i][k],其中l(wèi)《k《N;歩驟3、比較S[i][j]與S[i][k]十S[i][k]的大小,如果S[i][j]〉S[i][k]十S[i][k],則用S[i][k]十S[i][k]取代S[i][j],依次類推,取k^N的所有數(shù)值,最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min。上述的傳輸代價S[i][j]即為第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的路徑的長短,這里所說的路徑長短并不是簡單的指距離的長短,而是指傳輸路徑上的權(quán),也就是難易程度,在硅片的傳輸過程中,主要是時間因素,當(dāng)然也可以包括其它因素。影響硅片傳輸?shù)木唧w的時間包括以下至少一項AFE取片時間=APE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+汽?£縮臂時間;AFE放片時間-AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間十AFE伸臂時間+AFE縮臂時間;AL2對硅片定位校準(zhǔn)時間;LA和/或LB抽真空時間;LA和/或LB充大氣時間;VBE時間-VBE旋轉(zhuǎn)時間+¥8£伸臂時間+¥8£縮臂時間;硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。目前,數(shù)學(xué)上的Floyd最短路徑算法可以簡單描述為在一個網(wǎng)絡(luò)中,如果兩個結(jié)點之間有直接的因果關(guān)系,則這兩個結(jié)點直接連通,在連接兩個結(jié)點的弧上標(biāo)上它的代價或權(quán),值得注意的是這樣的代價不一定是對稱的,即A到B的代價不一定等于B到A的代價,實際問題中以行船為例,有順?biāo)湍嫠膮^(qū)別。在網(wǎng)絡(luò)中,給出兩個結(jié)點,求這兩個結(jié)點之間一條最短的路徑,使經(jīng)過這條路徑上的代價之和最小,這就是最短路徑問題。本發(fā)明正是將Floyd最短路徑算法應(yīng)用于硅片傳輸過程的調(diào)度,實際上要求的解是一個矩陣S[N][N],其中S[i][j]表示結(jié)點i到j(luò)的最短路徑,算法很像動態(tài)規(guī)劃算法,甚至更簡單些,不同的是這里規(guī)劃的是一個矩陣,而不是簡單的數(shù)組。具體計算中,所述的步驟l之前,首先計算硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的任意兩個結(jié)點之間的直接連通的傳輸代價S,作為初始值,如果所述的步驟l中的S[i][j]與S不同,則用S[i][j]取代S,然后在進行步驟2和步驟3的過程中對S[i][j]的值不斷的更新,最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min,也就是所謂的最短路徑。以片倉與真空鎖之間的硅片傳輸為例共有7個節(jié)點P1、P2、P3、AFE、LA、LB、AL2這7個節(jié)點之間直接連通的傳輸代價,傳輸代價S的初始值如表1所示,數(shù)字越大表示連接路徑越長,當(dāng)兩個節(jié)點之間有直接通路時,對應(yīng)的數(shù)值為最小值l,由于某些節(jié)點之間物理上沒有直接通路,當(dāng)兩個節(jié)點之間沒有直接通路時,其對應(yīng)數(shù)值為最大值65535。表l,節(jié)點P1、P2、P3、AFE、LA、LB、AL2之間直接連通的傳輸代價S的初始值<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>當(dāng)有狀態(tài)發(fā)生變化時,動態(tài)更新表l。更新原則如下不同P1、P2、P3與AFE之間的數(shù)值根據(jù)P1、P2、P3中是否有硅片及AFE與P1、P2、P3的距離確定。若沒有硅片,則傳輸代價為65535,若有硅片,則距離越遠,也就是AFE水平移動時間越長,傳輸代價越大LA、LB與AFE之間的數(shù)值根據(jù)LA、LB中的壓力狀態(tài)以及LA、LB中是否有空位而定,若沒有空位,則傳輸代價為65535,若有空位,則壓力越接近大氣,即需要打開真空鎖的時間越短,傳輸代價越小然后根據(jù)實時狀態(tài),依次進行上述的步驟l、步驟2、步驟3計算每對節(jié)點之間的最短路徑,比較(P1,LA),(P1,LB),(P2,LA),(P2,LB),(P3,LA),(P3,LB)這6對節(jié)點的路徑數(shù)值,選擇最短的一對節(jié)點,作為進行傳片的節(jié)點對。傳片完成后,更新狀態(tài)表,進行下一次計算。當(dāng)LA或者LB中沒有空位的情況下,則關(guān)閉LA或LB與大氣傳輸腔室之間門,LA或LB中抽真空,開啟LA或LB與真空傳輸腔室之間的門。然后,按上述方式在LA、LB、VBE、PM1、PM2、PM3、PM4之間傳輸硅片。本發(fā)明將Floyd最短路徑算法應(yīng)用于硅片傳輸過程的調(diào)度,硅片傳輸合理、制造周期短、生產(chǎn)效率高,主要適用于半導(dǎo)體硅片加工過程中,調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的傳輸。以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種硅片傳輸過程的調(diào)度方法,用于調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的傳輸路徑,其中N為正整數(shù),其特征在于,包括步驟A、首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j],其中1≤i、j≤N;B、計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點,再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]+S[i][k],其中1≤k≤N;C、比較S[i][j]與S[i][k]+S[i][k]的大小,如果S[i][j]>S[i][k]+S[i][k],則用S[i][k]+S[i][k]取代S[i][j],依次類推,取k=1~N的所有數(shù)值,最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法,其特征在于,所述的歩驟A之前,首先計算硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的任意兩個結(jié)點之間的直接連通的傳輸代價S,如果所述的步驟A中的S[i][j]與S不同,則用S[i][j]取代S。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法,其特征在于,所述的結(jié)點包括以下至少兩個結(jié)點第一片倉P1;第二片倉P2;第三片倉P3;定位校準(zhǔn)裝置AL2;第一真空鎖LA;第二真空鎖LB;大氣機械手AFE;真空機械手VBE;第一反應(yīng)腔室PM1;第二反應(yīng)腔室PM2;第三反應(yīng)腔室PM3;第四反應(yīng)腔室PM4。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法,其特征在于,所述的傳輸代價S[i][j]包括以下至少一項-AFE取片時間=AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+八£縮臂時間;AFE放片時間AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+AFE縮臂時間;AL2對硅片定位校準(zhǔn)時間;LA和/或LB抽真空時間;LA和/或LB充大氣時間;VBE取片時間-VBE旋轉(zhuǎn)時間+¥8£伸臂時間+¥8£縮臂時間;硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。全文摘要本發(fā)明公開了一種硅片傳輸過程的調(diào)度方法,首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j],然后計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點,再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]+S[i][k],比較S[i][j]與S[i][k]+S[i][k]的大小,如果S[i][j]>S[i][k]+S[i][k],則用S[i][k]+S[i][k]取代S[i][j],依次類推,最后得到硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min,即最短路徑。硅片傳輸合理、制造周期短、生產(chǎn)效率高,主要適用于半導(dǎo)體硅片加工過程中,調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的傳輸。文檔編號H01L21/00GK101226870SQ200710062728公開日2008年7月23日申請日期2007年1月15日優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日發(fā)明者琳崔申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司