專利名稱：自動地控制半導體制造工藝的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在半導體工廠自動化系統(tǒng)中自動地控制半導體制造工藝的裝置和方法，能夠提高制造效率和成品率。
半導體器件通常通過多種單元工藝在半導體晶片上制造出來，例如光刻工藝、腐蝕工藝、薄膜工藝和擴散工藝。在每個單元工藝中使用多個工藝設備。一般來說，每個單元工藝通常在預定數(shù)量的半導體晶片上進行，稱做一個批次。
然而在半導體器件的制造中，會產(chǎn)生異常制造的批次，所具有的工藝結(jié)果數(shù)據(jù)超出或低于批技術要求中要求的預定級別。產(chǎn)生異常制造的批次是由于批次自身的問題、設備條件的問題、制造步驟的問題等。
在Yi于1996年10月5日申請的美國專利No．5，923，553中公開了一種通過故障分析反饋控制半導體制造工藝的方法。該方法包括以下步驟a)用異常工藝條件數(shù)據(jù)建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，通過成品率降低或半導體設備發(fā)生故障時每個制造批的成品率和半導體設備的相應工藝條件之間的對應關系得到異常的工藝條件數(shù)據(jù)；b)通過得到聯(lián)機半導體設備的實時工藝條件建立設備數(shù)據(jù)庫c)將聯(lián)機半導體設備的實時工藝條件與監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的異常工藝條件進行比較；以及d)當實時和異常工藝條件之間的差異低于預定的級別時，停止聯(lián)機半導體設備的操作。
此時，Ti的專利揭示了異常制造批次的原因是設備或工藝條件故障。為了解決問題，要停止相應設備的操作。然而產(chǎn)生異常制造批次主要是由于處理的批次自身。
然而從上面可以看出，即使批次在批工藝的中間異常制造，但仍繼續(xù)隨后的工藝不考慮異常制造批次，直到整個批工藝結(jié)束。因此，降低了制造效率。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在半導體工廠自動化系統(tǒng)中自動地控制半導體制造工藝的裝置和方法，能夠提高半導體器件制造中的效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供一種在半導體工廠自動化系統(tǒng)中自動地控制半導體制造工藝的裝置，包括一條公用通信線；多個工藝設備，連接到公用通信線，每個處理一個批次；多個設備控制裝置，每個裝置將來自外部的命令信息轉(zhuǎn)換為命令控制每個設備；多個測試設備，每個測試處理的批次產(chǎn)生批次工藝數(shù)據(jù)；多個測試設備控制裝置，每個接收批次工藝數(shù)據(jù)以傳送批次工藝數(shù)據(jù)；存儲裝置，分別存儲批次工藝數(shù)據(jù)和批次的技術要求數(shù)據(jù)；比較裝置，連接到公用通信線，比較批次工藝數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)，以確定處理的批次數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異是否超出或低于預定的范圍，其中如果差異超出或低于預定的范圍，那么比較裝置產(chǎn)生表示發(fā)生異常制造批次的第一信息；事項產(chǎn)生裝置，連接到公用通信電纜，產(chǎn)生響應于第一信息的第一事項，第一事項表示批次為異常制造，其中可以防止對異常制造批次進行下一批次工藝。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種在半導體工廠中自動地控制半導體制造工藝的方法，包括以下步驟a)接收批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)；b)比較批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)，以確定批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)之間的差異是否在預定的范圍內(nèi)；c)如果批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)之間的差異超出或低于預定的范圍，那么產(chǎn)生表示發(fā)生異常制造批次的第一信息；d)響應于第一信息產(chǎn)生第一事項，第一事項表示批次為異常制造；以及e)將第一事項存儲到存儲裝置內(nèi)，其中可以防止對異常制造批次進行下一批次工藝。
從下面參考附圖對實施例的介紹中，本發(fā)明的其它目的和方案將變得很顯然，其中
圖1示出了半導體工廠自動化系統(tǒng)的示意圖；以及圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明在半導體工廠自動化系統(tǒng)中自動地控制半導體制造工藝的方法的處理步驟的流程圖。
為了制造半導體器件，多個半導體制造間(bay)通常安裝在半導體工廠自動化系統(tǒng)中，半導體制造間通過通信線連接到單元管理系統(tǒng)。為方便起見，本發(fā)明僅介紹一個半導體制造間。
參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的半導體工廠自動化系統(tǒng)。
如圖所示，半導體工廠自動化系統(tǒng)包括管理單元的單元管理部分112；包括多個半導體制造間的單元；實時數(shù)據(jù)庫110，連接到單元管理部分114，用于存儲實時批次工藝數(shù)據(jù)臨時存儲單元120，連接到單元管理部分114，用于接收來自外部的數(shù)據(jù)和事項并以臨時文件的形式存儲它們；歷史記錄管理部分118，連接到臨時存儲單元120，用于接收來自臨時存儲單元120的數(shù)據(jù)和事項，并將接收到的數(shù)據(jù)和事項存儲到與歷史記錄管理部分118連接的歷史記錄數(shù)據(jù)庫124內(nèi)。單元管理部分114、歷史記錄管理部分118和歷史記錄數(shù)據(jù)庫124分別連接到公用通信線114用于其間的通信。由Xerox公司提供的EthernetTM可以用做公用通信線。
半導體工廠自動化系統(tǒng)還包括比較部分126，將實時批次工藝數(shù)據(jù)與批次技術要求數(shù)據(jù)進行比較，以確定其間的差異是否在用戶確定的范圍內(nèi)。此時，批次技術要求數(shù)據(jù)預先存儲在實時數(shù)據(jù)庫110中。
這里，半導體制造間包括多個用于處理批次的工藝設備EQ，也稱做操作臺；多個設備服務器(EQS)130，根據(jù)來自單元管理部分112的命令信息控制工藝設備EQ；測試設備150，用于測試已處理的批次以提供實時批次工藝數(shù)據(jù)；儲料器140，用于儲存含有預定數(shù)量批次的盒(未示出)；自動制導的運輸車142，沿各制造間內(nèi)移動傳送含有已處理批次的盒，多個運輸車，沿各制造間之間將盒從一個半導體制造間傳送到另一個半導體制造間。
為方便起見，在圖1中示出了薄膜間作為半導體制造間，但如光刻間、腐蝕間和擴散間等的其它半導體制造間也與薄膜間有相同的結(jié)構(gòu)。
單元管理部分112包括傳送數(shù)據(jù)信息并產(chǎn)生事項的單元管理服務器(CMS)114，以及允許操作者與單元管理服務器114連接的操作接口服務器(OIS)116。
下文將詳細地介紹根據(jù)本發(fā)明的半導體工廠自動化系統(tǒng)的操作。
在設備服務器130的控制下工藝設備EQ完成批次的處理之后，通過使用自動制導運輸車AGV將已處理的批次傳送到測試設備(TEQ)150，然后測試設備150測試已處理的批次，產(chǎn)生實時批次工藝數(shù)據(jù)。測試設備服務器(TEQS)132接收來自測試設備150的實時批次工藝數(shù)據(jù)，并將其傳送到設備接口服務器128。此外，實時批次工藝數(shù)據(jù)通過單元管理服務器114傳送到實時數(shù)據(jù)庫110，由此存儲在實時數(shù)據(jù)庫110中。
設備接口服務器(EIS)128將來自測試設備服務器130的實時批次工藝數(shù)據(jù)與由實時數(shù)據(jù)庫110通過單元管理服務器114傳送的批次技術要求數(shù)據(jù)比較。比較的結(jié)果是，如果實時批次工藝數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異在預定的范圍內(nèi)，可以認為已處理的批次是正常制造的批次，由此在另一工藝設備中繼續(xù)批次的后續(xù)工藝。
另一方面，如果實時批次工藝數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異超出或低于預定的范圍，那么可以認為已處理的批次為異常制造的批次。因此，在處理批次的另一設備中，設備不再處理任何批次，直到對批次采取需要的措施。
當確定實時批次工藝數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異超出或低于預定的范圍時，設備接口服務器128產(chǎn)生表示發(fā)生異常制造批次的第一信息。然后，響應第一信息，單元管理服務器114產(chǎn)生表示目前的批次為異常制造的第一事項。
第一事項傳送到實時數(shù)據(jù)庫110，以便與相應的批次有關的第一事項存儲在實時數(shù)據(jù)庫110中。
此外，第一事項也傳送到臨時存儲單元120，以便以臨時文件的形式存儲第一事項。然后，單元管理服務器114產(chǎn)生第二信息，通知歷史記錄接口服務器122第一事項存儲在臨時存儲單元120中。歷史記錄接口服務器122響應于第二信息讀出存儲在臨時存儲單元120中的第一事項，將它存儲到歷史記錄數(shù)據(jù)庫124內(nèi)。因此，第一事項存儲在歷史記錄數(shù)據(jù)庫124中，作為與批次相關的歷史數(shù)據(jù)。
當發(fā)生異常制造批次時，操作員采取必要的措施，并通過操作員接口服務器116輸入與措施有關的數(shù)據(jù)。例如，如果異常制造批次的原因是設備條件，那么操作員通過操作員接口服務器116改變設備條件或終止相應設備的操作。如果異常制造批次的原因是批次自身，那么進行額外的工藝，或終止批次自身或一些晶片。然后，操作員通過操作員接口服務器116輸入與采取的措施有關的數(shù)據(jù)。通過單元管理服務器114，與采取的措施有關的數(shù)據(jù)也存儲在實時數(shù)據(jù)庫110和歷史記錄數(shù)據(jù)庫124中。
此時，如果異常制造批次的原因是批次自身，那么采取必要的措施之后，單元管理服務器114接收來自操作員接口服務器116的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生允許處理相應批次的第二事項。
第二事項也通過單元管理服務器114存儲到實時數(shù)據(jù)庫110內(nèi)。此外，以與第一事項類似的方式，第二事項傳送到臨時存儲單元120，由此第二事項以臨時文件的形式存儲在臨時存儲單元120中。然后，單元管理服務器114產(chǎn)生第三信息，通知歷史記錄接口服務器122第二事項存儲在臨時存儲單元120內(nèi)。此后，歷史記錄接口服務器122讀出存儲在臨時存儲單元120中的第二事項，并向應于第三信息將它輸出到歷史記錄數(shù)據(jù)庫124。由此，歷史記錄數(shù)據(jù)庫124存儲第二事項作為與對應批次有關的歷史數(shù)據(jù)。
如上所述，當在用于下一工藝的另一設備中處理異常制造批次時，對應的設備服務器檢查與批次有關的批次數(shù)據(jù)。如果批次數(shù)據(jù)僅有第一事項，那么設備服務器認為批次為異常制造批次。因此，可以防止對相應批次進行任何處理。然而，如果批次數(shù)據(jù)有第一和第二事項，即對異常制造批次采取了必要的措施，那么在對應的處理設備中繼續(xù)處理批次。
下面參考圖2A和2B介紹根據(jù)本發(fā)明自動地控制半導體制造工藝的方法。
首先，在步驟S200，設備接口服務器128通過測試設備服務器132接收來自測試設備150的實時批次工藝數(shù)據(jù)，以及通過單元管理服務器114由實時數(shù)據(jù)庫110傳送的批次技術要求數(shù)據(jù)。
在步驟S202，設備服務器128將實時批次工藝數(shù)據(jù)與批次技術要求數(shù)據(jù)進行比較，以確定實時批次工藝數(shù)據(jù)與批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異是否在由操作員設置的預定范圍內(nèi)。
在步驟S204，作為比較的結(jié)果，如果實時批次工藝數(shù)據(jù)與批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異在預定的范圍內(nèi)，那么對應的批次被認為是正常制造，由此進行批次的下一工藝，不必停止批次工藝。
在步驟S206，如果實時批次工藝數(shù)據(jù)與批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異超出或低于預定的范圍，那么設備接口服務器130產(chǎn)生第一信息，表示發(fā)生異常制造的批次。
在步驟S208，單元管理服務器114響應于第一信息產(chǎn)生第一事項，表示對應的批次為異常制造。
在步驟S210，第一事項通過單元管理服務器114傳送到實時數(shù)據(jù)庫110，因此，第一事項存儲在實時數(shù)據(jù)庫110中。
在步驟S212，單元管理服務器114將第一事項傳送到臨時存儲單元120，然后產(chǎn)生第二信息通知歷史記錄接口服務器116第一事項存儲在臨時存儲單元120中。歷史記錄服務器122響應于第二信息讀出存儲在臨時存儲單元120中的第一事項，并將第一事項輸出到歷史記錄數(shù)據(jù)庫124。因此，第一事項存儲到歷史記錄數(shù)據(jù)庫124內(nèi)。
在步驟S214中，采取必要的措施，通過操作者接口服務器116輸入與措施有關的數(shù)據(jù)。通過單元管理服務器114，與措施有關的數(shù)據(jù)存儲在實時數(shù)據(jù)庫110和歷史記錄數(shù)據(jù)庫124中。
在步驟S216，單元管理服務器114接收來自操作者接口服務器116的數(shù)據(jù)，然后產(chǎn)生第二事項允許處理對應的批次。
在步驟S218，第二事項通過單元管理服務器114傳送到實時數(shù)據(jù)庫110，因此第二事項存儲在實時數(shù)據(jù)庫110中。
在步驟S220中，單元管理服務器114將第二事項傳送到臨時存儲單元120，然后產(chǎn)生第三信息，通知歷史記錄接口服務器116第二事項存儲在臨時存儲單元120內(nèi)。歷史記錄接口服務器122響應于第三信息讀出存儲在臨時存儲單元120中的第二事項，并將第二事項輸出到歷史記錄數(shù)據(jù)庫124。由此，第二事項存儲在歷史記錄數(shù)據(jù)庫124內(nèi)。
在步驟S222中，在相應的設備服務器的控制之下，在另一工藝設備中進行對應批次的下一工藝。即，當設備服務器檢查存儲在實時數(shù)據(jù)庫110中的對應批次數(shù)據(jù)時，如果批次數(shù)據(jù)僅有第一事項，那么設備服務器認為批次為異常制造批次。因此，可以防止對相應批次進行任何處理。然而，如果批次數(shù)據(jù)有第一和第二事項，即對異常制造批次采取必要的措施，在工藝設備中處理對應的批次。
雖然出于說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域中的技術人員應理解可以有各種修改、添加和替換，而不脫離后附的權利要求書公開的本發(fā)明范圍和精神。
權利要求
1．一種在半導體工廠自動化系統(tǒng)中自動地控制半導體制造工藝的裝置，包括一條公用通信線；多個工藝設備，連接到公用通信線，每個設備處理一個批次；多個設備控制裝置，每個裝置根據(jù)來自外部的命令控制工藝設備；多個測試設備，每個測試已處理的批次產(chǎn)生批次工藝數(shù)據(jù)；多個測試設備控制裝置，每個接收批次工藝數(shù)據(jù)以傳送批次工藝數(shù)據(jù)；存儲裝置，分別存儲批次工藝數(shù)據(jù)，其中存儲裝置已預先存儲了批次的技術要求數(shù)據(jù)；比較裝置，連接到公用通信線，比較批次工藝數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)，以確定處理的批次數(shù)據(jù)和批次技術要求數(shù)據(jù)之間的差異是否超出或低于預定的范圍，其中如果差異超出或低于預定的范圍，那么比較裝置產(chǎn)生表示發(fā)生異常制造批次的第一信息；事項產(chǎn)生裝置，連接到公用通信線，響應于第一信息產(chǎn)生第一事項，第一事項表示批次為異常制造，其中避免對異常制造批次進行下一批次工藝。
2．根據(jù)權利要求1的裝置，還包括管理批次歷史記錄的歷史記錄管理裝置。
3．根據(jù)權利要求2的裝置，其中第一事項傳送到歷史記錄管理裝置，其中事項產(chǎn)生裝置產(chǎn)生第二信息，通知第一信息傳送到歷史記錄管理裝置。
4．根據(jù)權利要求3的裝置，其中歷史記錄管理裝置包括臨時存儲裝置，以臨時文件的形式存儲由事項產(chǎn)生裝置傳送的第一事項；歷史記錄接口裝置，對應于第二信息，讀出存儲在臨時存儲裝置中的第一事項，并將第一事項輸出到外部；以及歷史記錄存儲裝置，存儲由歷史記錄接口裝置輸出的第一事項。
5．根據(jù)權利要求2的裝置，還包括操作者接口裝置，用于接收與對異常制造批次采取的措施有關的數(shù)據(jù)。
6．根據(jù)權利要求5的裝置，其中事項產(chǎn)生裝置接收來自操作者接口裝置的數(shù)據(jù)并將它傳送到存儲裝置。
7．根據(jù)權利要求6的裝置，其中事項產(chǎn)生裝置產(chǎn)生第二事項允許處理異常制造批次。
8．根據(jù)權利要求7的裝置，其中第二事項通過設備接口裝置傳送到設備控制裝置，由此繼續(xù)異常制造批次的下一工藝。
9．根據(jù)權利要求7的裝置，其中事項產(chǎn)生裝置產(chǎn)生第三信息，其中臨時存儲裝置以臨時文件形式存儲由事項產(chǎn)生裝置傳送的第二事項，其中歷史記錄接口裝置，響應于第三信息，讀出存儲在臨時存儲裝置中的第二事項，并輸出第二事項；以及其中歷史記錄存儲裝置存儲由歷史記錄接口單元輸出的第二事項。
10．根據(jù)權利要求1的裝置，其中公共通信線包括由Xerox公司提供的EthernetTM。
11．一種在半導體工廠中自動地控制半導體制造工藝的方法，包括以下步驟a)接收批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)；b)比較批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)，以確定批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)之間的差異是否在預定的范圍內(nèi)；c)如果批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù)之間的差異超出或低于預定的范圍，那么產(chǎn)生表示發(fā)生異常制造批次的第一信息；d)響應于第一信息產(chǎn)生第一事項，第一事項表示批次為異常制造；以及e)將第一事項存儲到存儲裝置內(nèi)，其中可以防止對異常制造批次進行下一批次工藝。
12．根據(jù)權利要求11的方法，其中步驟a)包括以下步驟a1)在設備中處理批次；a2)測試處理的批次產(chǎn)生批次工藝數(shù)據(jù)；a3)將批次工藝數(shù)據(jù)傳送到比較裝置；以及a4)將批次技術要求數(shù)據(jù)傳送到比較裝置，其中批次技術要求數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置中。
13．根據(jù)權利要求12的方法，還包括將批次工藝數(shù)據(jù)存儲到存儲裝置內(nèi)。
14．根據(jù)權利要求11的方法，還包括以下步驟；f)將第一事項傳送到歷史記錄管理裝置；以及g)產(chǎn)生第二信息通知第一事項傳送到歷史記錄管理裝置。
15．根據(jù)權利要求14的方法，其中歷史記錄管理裝置包括臨時存儲裝置，以臨時文件的形式存儲第一事項；歷史記錄接口裝置，響應于第二信息，讀出存儲在臨時存儲裝置中的第一事項，并將第一事項輸出到外部；以及歷史記錄存儲裝置，存儲由歷史記錄接口裝置輸出的第一事項。
16．根據(jù)權利要求11的方法，還包括以下步驟h)接收與對異常制造批次采取措施有關的數(shù)據(jù)；i)產(chǎn)生第二事項允許處理異常制造批次；以及j)將第二事項存儲到存儲裝置內(nèi)。
17．根據(jù)權利要求16的方法，還包括以下步驟k)第二事項傳送到歷史管理裝置；l)產(chǎn)生第三信息，通知第二事項傳送到歷史記錄管理裝置。
18．根據(jù)權利要求17的方法，其中臨時存儲裝置以臨時文件形式存儲第二事項，其中歷史記錄接口裝置，響應于第三信息，讀出存儲在臨時存儲裝置中的第二事項，并將第二事項輸出到外部；以及其中歷史記錄存儲裝置存儲由歷史記錄接口裝置輸出的第二事項。
全文摘要
一種在半導體工廠中自動地控制半導體制造工藝的裝置和方法,該方法包括:a)接收批次技術要求數(shù)據(jù)和批次工藝數(shù)據(jù);b)比較二數(shù)據(jù),以確定二數(shù)據(jù)之間的差異是否在預定的范圍內(nèi);c)如果二數(shù)據(jù)之間的差異超出或低于預定的范圍,那么產(chǎn)生表示發(fā)生異常制造批次的第一信息;d)響應于第一信息產(chǎn)生第一事項,第一事項表示批次為異常制造;以及e)將第一事項存儲到存儲裝置內(nèi),由此可以防止對異常制造批次進行下一批次工藝。
文檔編號G06Q50/04GK1280324SQ00124020
公開日2001年1月17日 申請日期2000年5月20日 優(yōu)先權日1999年5月20日
發(fā)明者曹援秀, 張鎮(zhèn)浩, 金秉云 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社