本公開涉及半導(dǎo)體制造，更具體地涉及用于制造設(shè)備的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體已經(jīng)迅速成為全球現(xiàn)代生活不可或缺的一部分；在制造業(yè)、公共基礎(chǔ)設(shè)施和消費(fèi)設(shè)備中找到應(yīng)用。舉例來說，半導(dǎo)體可以在手機(jī)和電腦中找到，但是也可以在如咖啡機(jī)、電燈、高速鐵路和飛機(jī)的各種各樣的東西中找到。

2、半導(dǎo)體在具有嚴(yán)格工藝和質(zhì)量控制的先進(jìn)制造設(shè)施中生產(chǎn)。這些制造設(shè)施龐大、復(fù)雜，并且依賴于許多不同的制造工具。

3、測(cè)試機(jī)和分選機(jī)是兩種類型的制造工具，并且在本文中用作非限制性描述示例。制造工具還可以包括執(zhí)行生產(chǎn)半導(dǎo)體所需的許多不同工藝的各種機(jī)器。

4、隨著半導(dǎo)體工廠老化，新的制造工具經(jīng)常被引入，而日常使用了幾十年的較舊的制造工具仍在繼續(xù)使用。當(dāng)新的工具和舊的工具兩者都需要滿足制造最先進(jìn)半導(dǎo)體所需的不斷增加的工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，半導(dǎo)體制造工業(yè)特有的許多問題就會(huì)出現(xiàn)。

5、下一代半導(dǎo)體將需要比目前可用的更大的對(duì)制造工藝的控制。有競(jìng)爭(zhēng)力的下一代制造系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供解決方案來滿足這些未來需求。

6、解決方案應(yīng)當(dāng)包括對(duì)工藝的監(jiān)控和實(shí)時(shí)控制，以防止缺陷和堵塞。這些下一代制造系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控、減少的維護(hù)需求和遠(yuǎn)程生產(chǎn)停止功能(例如自動(dòng)停止功能)。

7、重要的是，閉環(huán)控制制造工具和收集制造工具數(shù)據(jù)的能力仍然是有競(jìng)爭(zhēng)力的下一代制造系統(tǒng)的關(guān)鍵需求。例如，移動(dòng)通過制造工具的半導(dǎo)體非常小，并且對(duì)來自靜電放電(esd)、物理污染和機(jī)械力的缺陷非常敏感。

8、在分選工藝期間，重要的是確保半導(dǎo)體產(chǎn)品通過的分選機(jī)的所有部件正確接地，以防止由于esd造成的損壞。收集制造工具數(shù)據(jù)以確保制造工具的正確接地可以增加來自esd的缺陷預(yù)防。

9、先前的開發(fā)要求在設(shè)置程序期間在多個(gè)接地點(diǎn)處手動(dòng)地測(cè)試分選機(jī)。每次設(shè)置分選機(jī)或進(jìn)行維護(hù)時(shí)，都要進(jìn)行這些設(shè)置程序。

10、這種形式的手動(dòng)測(cè)試可能需要十分鐘至十五分鐘，在工廠設(shè)置中，該時(shí)間必須乘以使用中的分選機(jī)的數(shù)量以及進(jìn)行的每次維護(hù)或設(shè)置程序。此外，當(dāng)前的手動(dòng)測(cè)試程序要求分選機(jī)離線并脫離生產(chǎn)線，這可能對(duì)工廠生產(chǎn)量、周期時(shí)間、工具可用性、工具停機(jī)時(shí)間、維護(hù)任務(wù)、維護(hù)培訓(xùn)和其他生產(chǎn)指標(biāo)產(chǎn)生負(fù)面影響。

11、閉環(huán)控制應(yīng)當(dāng)允許使用機(jī)構(gòu)諸如自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)來關(guān)閉制造工具，該自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)例如可以包括實(shí)施自動(dòng)停止的電路，并且當(dāng)制造工具處于不同制造關(guān)鍵工藝中可能出現(xiàn)的失控情況時(shí)，其非常重要?？梢允謩?dòng)地進(jìn)行來自制造工具的數(shù)據(jù)收集，但是這種手動(dòng)數(shù)據(jù)收集需要經(jīng)由串行電纜進(jìn)行手動(dòng)連接。

12、因此，數(shù)據(jù)通常僅在增加停機(jī)時(shí)間、維護(hù)時(shí)間和維護(hù)任務(wù)的維護(hù)動(dòng)作期間收集。人們已經(jīng)多次嘗試設(shè)計(jì)這樣的制造工具，該制造工具確保正確接地，以防止esd損壞并節(jié)省時(shí)間，主動(dòng)解決與產(chǎn)率、堵塞和溫度相關(guān)的問題。

13、許多行業(yè)路線圖已經(jīng)識(shí)別下一代半導(dǎo)體產(chǎn)品的大量需求與當(dāng)前可用的半導(dǎo)體制造工具基于制造數(shù)據(jù)收集提供閉環(huán)控制的能力之間的顯著差距。此外，不斷增加的競(jìng)爭(zhēng)壓力要求制造解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)高工廠產(chǎn)量、低周期時(shí)間、增加的工具可用性、減少的工具停機(jī)時(shí)間、減少的維護(hù)任務(wù)、減少的維護(hù)培訓(xùn)以及重要地降低的成本。

14、當(dāng)前技術(shù)無法基于制造數(shù)據(jù)收集提供閉環(huán)控制。一項(xiàng)先前的開發(fā)包括使用現(xiàn)成的單元控制器產(chǎn)品。這些先前的開發(fā)可以安裝在分選機(jī)、測(cè)試機(jī)或兩者之間。

15、這些現(xiàn)成的單元控制器不提供制造數(shù)據(jù)收集，如連續(xù)接地監(jiān)控或?qū)崟r(shí)產(chǎn)率監(jiān)控。這些現(xiàn)成的單元控制器也不具有分選機(jī)和測(cè)試機(jī)之間的全閉環(huán)集成能力，并且在達(dá)到觸發(fā)時(shí)自動(dòng)停止。

16、這些現(xiàn)成的單元控制器的成本也很高，每個(gè)設(shè)置的成本在從幾千美元到幾萬美元的范圍內(nèi)。這些成本不包括年度訂閱費(fèi)，并且如果在工廠環(huán)境中使用，則應(yīng)乘以使用現(xiàn)成的單元控制器的每臺(tái)分選機(jī)。

17、鑒于復(fù)雜半導(dǎo)體及其伴隨的制造要求的不斷增加的市場(chǎng)壓力，找到基于制造數(shù)據(jù)收集提供閉環(huán)控制的解決方案是至關(guān)重要的。

18、因此，仍需要基于制造數(shù)據(jù)收集提供閉環(huán)控制的制造控制系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來一直在尋找這些問題的解決方案，但是先前的開發(fā)沒有教導(dǎo)或建議任何解決方案，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員長(zhǎng)期以來一直沒有找到這些問題的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在本公開的一個(gè)方面中，提供了一種操作制造控制系統(tǒng)的方法，其包括：利用控制板來檢測(cè)半導(dǎo)體制造工具的狀態(tài)，所述控制板被通信地耦接至所述半導(dǎo)體制造工具；基于狀態(tài)變化或經(jīng)過的預(yù)定時(shí)間，利用所述控制板從所述半導(dǎo)體制造工具收集工藝信息；以及使所述半導(dǎo)體制造工具的自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)與所述控制板接合，以防止所述半導(dǎo)體制造工具基于錯(cuò)誤的所述工藝信息而運(yùn)行。

2、在本公開的另一個(gè)方面中，提供了一種操作制造控制系統(tǒng)的方法，其包括：利用通信地耦接至半導(dǎo)體制造工具的控制板來檢測(cè)狀態(tài)；基于狀態(tài)變化或經(jīng)過的預(yù)定時(shí)間，利用所述控制板從所述半導(dǎo)體制造工具收集工藝信息；利用所述控制板將所述工藝信息存儲(chǔ)到服務(wù)器，所述控制板通過網(wǎng)絡(luò)連接被通信地耦接至所述服務(wù)器；以及接合所述半導(dǎo)體制造工具的自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，以防止所述半導(dǎo)體制造工具基于錯(cuò)誤的所述工藝信息而運(yùn)行。

3、在本公開的又另一個(gè)方面中，提供了一種制造控制系統(tǒng)，其包括控制板，所述控制板被配置為：利用所述控制板來檢測(cè)半導(dǎo)體制造工具的狀態(tài)，所述控制板被通信地耦接至所述半導(dǎo)體制造工具；基于狀態(tài)變化或經(jīng)過的預(yù)定時(shí)間，從所述半導(dǎo)體制造工具收集工藝信息；以及接合所述半導(dǎo)體制造工具的自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，以防止所述半導(dǎo)體制造工具基于錯(cuò)誤的所述工藝信息而運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種操作制造控制系統(tǒng)的方法，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中收集所述工藝信息包括收集：產(chǎn)品計(jì)數(shù)、溫度讀數(shù)、接地讀數(shù)、振動(dòng)讀數(shù)、堵塞讀數(shù)、浸泡時(shí)間數(shù)據(jù)、站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)、去袋數(shù)據(jù)或故障數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中收集所述工藝信息包括利用所述控制板和所述半導(dǎo)體制造工具之間的串行連接來收集所述工藝信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)包括接合被連線到所述半導(dǎo)體制造工具的門聯(lián)鎖中的所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)包括基于超過閾值的所述工藝信息來接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)。

6.一種操作制造控制系統(tǒng)的方法，其包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括從所述服務(wù)器向所述控制板發(fā)送響應(yīng)，所述響應(yīng)指示所述控制板和所述服務(wù)器之間的連接狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括從通信地耦接至所述服務(wù)器的測(cè)試機(jī)收集索引時(shí)間、通過的產(chǎn)品的數(shù)量、失敗的產(chǎn)品的數(shù)量、產(chǎn)品的總數(shù)量或批號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)包括基于在所述服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)確定所述工藝信息是錯(cuò)誤的來接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括確定通過所述半導(dǎo)體制造工具的產(chǎn)品計(jì)數(shù)、隨著時(shí)間推移通過所述半導(dǎo)體制造工具的產(chǎn)品計(jì)數(shù)或通過在所述服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的每次堵塞通過所述半導(dǎo)體制造工具的產(chǎn)品計(jì)數(shù)。

11.一種制造控制系統(tǒng)，其包括控制板，所述控制板被配置為：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為收集產(chǎn)品計(jì)數(shù)、溫度讀數(shù)、接地讀數(shù)、振動(dòng)讀數(shù)、堵塞讀數(shù)、浸泡時(shí)間數(shù)據(jù)、站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)、去袋數(shù)據(jù)或故障數(shù)據(jù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為通過所述控制板和所述半導(dǎo)體制造工具之間的串行連接來收集所述工藝信息。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為接合被連線到所述半導(dǎo)體制造工具的門聯(lián)鎖中的所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為基于超過閾值的所述工藝信息來接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為將所述工藝信息存儲(chǔ)到其間具有網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器中。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為從所述服務(wù)器接收響應(yīng)，所述響應(yīng)指示所述控制板和所述服務(wù)器之間的連接狀態(tài)。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為基于所述控制板發(fā)送針對(duì)數(shù)據(jù)類型中的每一種的查詢來收集來自串行連接的所述數(shù)據(jù)類型，所述數(shù)據(jù)類型包括：分選機(jī)箱讀數(shù)、分選機(jī)堵塞讀數(shù)、站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)、溫度讀數(shù)或浸泡時(shí)間。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制板被配置為基于在所述服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)確定所述工藝信息是錯(cuò)誤的來接合所述自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)。

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括基于由所述控制板收集的所述工藝信息，確定通過所述半導(dǎo)體制造工具的產(chǎn)品計(jì)數(shù)、隨著時(shí)間推移通過所述半導(dǎo)體制造工具的產(chǎn)品計(jì)數(shù)或通過在所述服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的每次堵塞通過所述半導(dǎo)體制造工具的產(chǎn)品計(jì)數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及半導(dǎo)體制造控制系統(tǒng)。一種半導(dǎo)體制造控制系統(tǒng)和操作方法可以包括：利用通信地耦接至半導(dǎo)體制造工具的控制板來檢測(cè)狀態(tài)；基于狀態(tài)變化或經(jīng)過的預(yù)定時(shí)間，利用控制板從半導(dǎo)體制造工具收集工藝信息；利用控制板將工藝信息存儲(chǔ)到服務(wù)器，控制板通過網(wǎng)絡(luò)連接被通信地耦接至服務(wù)器；以及接合半導(dǎo)體制造工具的自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，以防止半導(dǎo)體制造工具基于錯(cuò)誤的工藝信息而運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：J·S·馬利亞里,J·S·尼科爾斯,D·埃吉亞,小M·M·索萊羅,V·P·桑切斯,H·L·羅德里格斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：亞德諾半導(dǎo)體國(guó)際無限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19