基于半导体MES系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统的制作方法

基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统
技术领域
1.本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统。


背景技术：

2.在半导体12寸晶圆生产过程中进行光刻制程时，通常需要依次进行涂胶、曝光、显影工艺，其中涂胶和显影工艺在涂胶显影机台(track)中处理，曝光工艺在光刻机台(scanner)中处理。工厂通过接口模块(ifb)将涂胶显影机台和光刻机台连接为内联式光刻机，进行一体化光刻制程。前开式晶圆传送盒(foup)装载晶圆通过涂胶显影机台的装载口(lp)进行投料和接料。foup投料后，会停留在lp上直到制程结束并接出物料，这种方式降低了设备的最大处理能力，同时还降低了foup的周转使用效率。
3.举个例子，现有12寸晶圆生产过程中进行光刻制程时，为实现无污染光刻工艺(clean track)通过ifb内联scanner进行涂胶、曝光、显影一体化制程。foup投料后停留在lp上等待接料，来料依次进行涂胶、曝光、显影制程,制程完成后由同一个foup接料。在此过程中foup停留在lp上不能进行它用，降低foup的周转使用效率。
4.此外，track机台的lp一般为4个，可以同时接受4个foup投料，一共为100片晶圆，而内联光刻机台处理某些工艺(如存储芯片加工)时可以同时处理超过100片晶圆。当4个foup将lp都占满时，设备处于间隔性加工模式，即必须等待1个lp上的foup接料离开，并且新来一个foup投料后才会继续加工(如涂胶工艺)，设备处理能力并没有得到充分释放，不能最大化的提高昂贵的生产设备的设备综合效率(oee)，降低了生产效率和产能。


技术实现要素：

5.本发明旨在克服上述缺陷，基于制造执行系统(mes)，为内联光刻一体化制程提供了一种全自动化的左进右出(liro)投料生产方法，在规定的lp上进行投料，一旦投料完成foup即刻离开lp；在规定的lp上进行接料。通过liro能提高foup的周转使用效率和最大程度使用设备的生产能力。同时也能有效防止误操作，进而提高良率和生产效率。
6.在本发明使用之后，12寸半导体生产无尘室光刻工艺生产可以达到“关灯”效果，无尘室内不需要操作员。
7.本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：包括自动化接口模块、物料管理模块、搬运模块、设备管理模块和实时派工模块；
8.其中，上述自动化接口模块，对接内联光刻机和半导体mes系统，交互内联光刻机和半导体mes系统之间的信息；
9.各模块之间，具有信息交互通讯的功能；
10.上述物料管理模块，记录待处理物料的数量和项目需求，统计物料在内联光刻机
的进料和出料数量，跟踪物料的流转/处理进程；
11.上述搬运模块，包含搬运物料用途的foup，并根据指令使foup进行进料或出料的操作；
12.上述设备管理模块，统计内联光刻机的占用情况和对物料的处理进展；
13.上述实时派工模块，包含任务模型构建子模块和派工子模块；
14.上述任务模型构建子模块，基于物料管理模块、搬运模块、设备管理模块的信息，创建实时派工任务；
15.上述实时派工任务，包含指令指定的foup在指定的时间到达指定的内联光刻机的装载口进行指定数量的物料的出料或进料操作，以及指令内联光刻机进行指定项目的操作准备；
16.上述派工子模块，根据实时派工任务，向对应的设备发布操作指令。
17.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
18.还包括绑定和解绑定模块；
19.当foup内装载有物料或者foup装载物料时，上述绑定和解绑定模块，将物料逐一与当前foup进行绑定；
20.当foup卸载物料时，上述绑定和解绑定模块，将物料逐一与当前foup进行解绑定。
21.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
22.上述设备管理模块，还包括进度提示子模块；
23.当内联光刻机内的物料处理项目即将完成时，上述进度提示子模块，向实时派工模块报备该进展。
24.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
25.当实时派工模块收到物料处理即将完成的进展报告时，对与物料相匹配的foup创造派工任务。
26.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
27.当实时派工模块收到物料处理即将完成的进展报告时，核查与物料相匹配的foup的空闲情况；
28.当存在目标时间状态为空闲的目标foup时，为该foup创建派工任务；
29.当不存在目标时间状态为空闲的目标foup时，寻找最近空闲的目标foup，为该foup创建派工任务。
30.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
31.上述进度提示子模块，当内联光刻机为空闲状态或部分空闲的状态时，向实时派工模块发送物料需求的请求；
32.上述实时派工模块，接收到物料需求的请求后，新创建派工任务，或调整已创建还未进展的派工任务顺序。
33.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
34.还包括校核模块；
35.上述校核模块，实时监控系统运行的情况，当出现错误时，进行报错。
36.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
37.上述搬运模块，还包括foup物料计数子模块；
38.当进行出料/进料的操作时，上述foup物料计数子模块，对出料/进料的物料进行计数；
39.上述设备管理模块，还包括设备物料计数子模块；
40.当进行出料/进料的操作时，上述设备物料计数子模块，对出料/进料的物料进行计数。
41.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
42.上述校核模块，核对派工任务中的物料数量与foup物料计数子模块的计数结果是否一致，当不一致时进行报错；
43.上述校核模块，还核对派工任务中的物料数量与设备物料计数子模块的计数结果是否一致，当不一致时进行报错；
44.当报错发生时，停止当前或相关或所有设备的进程。
45.进一步地，本发明提供的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：
46.上述校核模块，还核对待处理物料的数量、对设备完成投料准备但未派工的物料数量、以及当前准备投料的物料数量之和是否超过内联光刻机的容量，当超过时，报错。
附图说明
47.图1.mes对内联一体化光刻设备示意图；
48.图2.左进右出投料生产正常场景；
49.图3.左进右出投料生产异常场景；
50.图4.设备状态模型及事件；
51.其中，idle(waiting to process)-空闲(等待加工)，run(processing)-运行(正在加工中)，pm(maintenance)-维护(机台维护中)，qual(setup recipe)-预置(配置工艺配方)，trackin(ready to process)-进站(加工就绪)，trackout(processed)-出站(加工完成)，sourcestate-》targetstate-初始状态切换到目标状态，state&lottype-状态及许可的批次类型，pm(npw)-维护(非产品批次)，qual(npw)-预置(非产品批次)，idle(any)-闲置(任意类型批次)，run(any)-运行(任意类型批次)；
52.图5.port状态模型及事件；
53.其中，event-事件，rtd&gtm-实时派工和搬运，detent locked-锁定卡匝，detent released-释放卡匝，state-状态，readytoload-准备装载，readytoprocess-准备加工，readytounload-准备卸载，空状态-瞬间状态(设备快速切换到准备装载)，signal-信号，
loadrequest-请求装载，loadcomplete-装载完成，unloadrequest-请求卸载，unloadcomplete-卸载完成；
54.图6.reticle状态模型及事件；
55.其中，reticle bank-光刻板仓库，library-机台内置光刻板仓库，state-机台内置曝光窗，transport-运输，reticle-光刻板，reticle loadport-光刻板装载口，reticlepod-光刻板运输盒，assignpod-光刻板绑定到运输盒，deassignpod-光刻板解除和运输盒绑定，attach-光刻板绑定机台，detach-光刻板解除和机台的绑定，movein-移入曝光窗，moveout-移除曝光窗，idle-闲置，kitting-准备就绪，run-运行，lotprepare和trackin时校核投料批次所用光刻板已经attach到加工设备上；
56.图7.indexerout信号处理流程图；
57.图8.indexerin信号处理流程图；
58.图9.loadtargetcarrier信号处理流程图；
59.图10.checktargetcarrier信号处理流程图；
60.图11.ilshold信号处理流程图；
61.图12.ilsabort信号处理流程图。
具体实施方式
62.本发明能够实施多种变更且能够具有各种实施例，因而要在附图中例示各特定实施例并对其进行说明。但这并不是要将本发明限定在特定的实施方式，而应当理解为包括落入本发明的思想以及技术范围的所有变更、等同物乃至替代物。
63.本实施例提供了左进右出投料生产方法，在进行左进右出投料生产方法时，mes系统对内联一体化光刻机实际配置进行数据模型构建，以进行信号处理，状态变更，物料检查，实时派工等控制。
64.在生产过程中设备状态，装载口状态，光刻板状态受到相关事件产生的信号影响时时发生变更，mes系统为完成自动投料和接料需要实时记录相关数据。对此，本实施例提出的mes系统为实现左进右出生产方法中，
65.建立内联一体化光刻设备的数据模型；
66.建立内联一体化光刻设备的状态模型；
67.建立装载口状态模型；
68.建立光刻板状态模型；
69.建立表记录左进右出实时数据；
70.根据事件产生的信号更新实时数据；
71.实时派工系统根据实时数据进行派工。
72.关于本系统，在本实施例中具体的硬件布局如图1所示。
73.其中，coater为涂布/涂胶设备腔室，exposure为曝光设备腔室，developer为显影设备腔室，其即构成整个光刻机设备的工艺部分，internal transmission system为设备腔室之间的传输系统。
74.foup transfer robot arm为前开式晶圆传送盒传送机械手。
75.该pod port为用于装载传输光刻板盒的装载口，包含p1-p4-track机台的4个装载
口，in-专用于投料，out-专用于接料。
76.由此构成了左近右出的工艺方向。
77.具体的为：
78.本实施例提供的系统，包括自动化接口模块、物料管理模块、搬运模块、设备管理模块和实时派工模块；
79.该自动化接口模块，对接内联光刻机和半导体mes系统，交互内联光刻机和半导体mes系统之间的信息，从而实现进程数据等的传输，已经进程指令的下达；
80.各模块(不限于自动化接口模块、物料管理模块、搬运模块、设备管理模块和实时派工模块这些模块，此处模块实际指各类参与工艺的工作或状态模块)之间，具有信息交互通讯的功能，实现各数据的实时更新和互通效果；
81.该物料管理模块，记录待处理物料的数量和项目需求，例如：设备前端输入的或与其对接的上级接口传送过来的等待光刻机处理的物料的数量，以及各物料的待处理项目，一般来说，该物料以批次为单位，故而，此处的数量会涉及每批次的数量，以及各批次的总量等用于明确物料操作量和需求的信息，另外此处还包含各物料的型号信息，从而便于在派工过程中匹配对应型号的foup和track设备等；
82.该物料管理模块，还统计物料在内联光刻机的进料和出料数量，即、包含各种状态下的物料状态，如：等待序列中的向光刻机的进料和出料量，正在进行中的向光刻机的进料和出料量；
83.该物料管理模块，还跟踪物料的流转/处理进程，即、该物料在当前设备中的处理进展情况，一般来说该信息系由设备管理模块回转；
84.该搬运模块，包含搬运物料用途的foup，并根据指令使foup进行进料或出料的操作，考虑到物料的型号差异需对应foup进行操作，故而，此处的foup需反馈其型号信息，地址信息等参数，使搬运模块能实时监控foup的运转情况；
85.该设备管理模块，统计内联光刻机的占用情况和对物料的处理进展，即、设备管理模块需实时了解光刻机是否为空闲的状态，以及处理的物料批次信息、数量信息和进程等工艺过程中涉及的信息数据；
86.该实时派工模块，包含任务模型构建子模块和派工子模块，其主要作用在于创造任务，以及向目标设备发送派工的指令，此外，还需要实时掌控在线设备的进展情况空置情况等回转信息；
87.该任务模型构建子模块，基于物料管理模块、搬运模块、设备管理模块的信息，创建实时派工任务；
88.具体如：根据foup的空置情况，装载对应型号的物料，等待派工；
89.根据光刻机的工作情况，空置出对应的foup等待从设备端载取出料等；
90.根据物料的数量，以及foup的搭载能力，来分配一台或太多foup收取物料并指令其前往指定的设备载入端；
91.该实时派工任务，包含指令指定的foup在指定的时间到达指定的内联光刻机的装载口进行指定数量的物料的出料或进料操作，以及指令内联光刻机进行指定项目的操作准备；
92.该派工子模块，根据实时派工任务，向对应的设备发布操作指令。
93.基于上述系统，在本实施例中可能出现如下多个场景：
94.情景一.左进右出投料生产正常场景
95.如图2所示，在正常的运行过程中，其过程如下所示:
96.s1.根据物料信息，创建任务，任务包含物料量、pouf编号、载入口等；
97.s2.指令pouf到达载入口，开始从投料pouf取料到设备中；
98.s3.每投料一片，后台解除该物料与pouf的绑定；
99.s4.完成最后一片物料的投放后，返回信息；
100.s5.移除投料的pouf；
101.s6.重复s2-s5直至当前任务所包含的批次物料全部投放完毕；
102.s7.设备端还是对物料进行加工；
103.s8.当加工即将完成时(该即将的时间差可人工设备，如：即将完成前5min等)，向系统报告该事件；
104.s9.指令pouf到达载出口；
105.s10.物料从设备中逐片被载入对接的pouf中；
106.s11.每出料一片，后台对该物料与pouf进行绑定；
107.s12.完成第一片物料的出料后，返回信息；
108.s13.移除出料的pouf。
109.情景二、左进右出投料生产异常场景
110.在本系统运行的过程中，对可能出现的异常情况进行报警的措施。
111.具体通过校核模块实现，其实时监控系统运行的情况，当出现错误时，进行报错。
112.(1)该搬运模块，还包括foup物料计数子模块；
113.当进行出料/进料的操作时，该foup物料计数子模块，对出料/进料的物料进行计数；
114.该设备管理模块，还包括设备物料计数子模块；
115.当进行出料/进料的操作时，该设备物料计数子模块，对出料/进料的物料进行计数。
116.校核模块，核对派工任务中的物料数量与foup物料计数子模块的计数结果是否一致，当不一致时进行报错；
117.校核模块，还核对派工任务中的物料数量与设备物料计数子模块的计数结果是否一致，当不一致时进行报错；
118.当报错发生时，停止当前或相关或所有设备的进程。
119.(2)该校核模块，还核对待处理物料的数量、对设备完成投料准备但未派工的物料数量、以及当前准备投料的物料数量之和是否超过内联光刻机的容量，当超过时，报错。
120.(3)该校核模块，还核对光刻机的装载/卸载口与pouf的对应性，当其与实时派工任务中的信息不一致时，报错。
121.当上述报错发生时，如图3所示的停止当前或相关或所有设备的进程，并通过设备前端进行报错原因的显示，后经由维护人员进行核实后人工移除错误。
122.关于本实施例涉及的几个模型：
123.(1)在本实施例中，关于数据模型的建立如下表所示：
[0124][0125]
其中，port-装载口，chamber-设备腔室，subequipment-内联的子设备，parameter-设备参数
[0126]
port type:pl-投料口(in)，pu-出料口(out)，pb-投料&出料口
[0127]
parameter:
[0128]
buffercapacity-设备内部buffer容量；
[0129]
triggerloadtargetcarriertype-设备触发loadtargetcarrier信号方式
[0130]
①
bylot-按照投料foup中的批次触发，每个批次触发一次；
[0131]
②
bycarrier-按照投料foup触发，每个foup触发一次；
[0132]
remainlotprocesstype-当发生异常事件时在设备中的批次处理方式
[0133]
①
local-设备切换到offline,由维护工程师手动取出；
[0134]
②
remote-自动取片到设备容灾foup中,有indexerin及其它信号；
[0135]
mes通过track设备控制物料的投料和出料，制程工艺参数，设备状态。
[0136]
(2)mes维护的状态模型及事件
[0137]
a.设备状态模型及事件，如图4所示，用于核对，在进行投料准备(lotprepare)&进站时(trackin)校核投料的物料类型和机台设备当前状态许可的物料一致。
[0138]
具体过程如下：
[0139]
①
设备当前没有批次进站且已进站的所有批次出站-设备处于空闲(idle)；
[0140]
②
当有批次进站且设备处于空闲时由trackin事件触发设备状态切换idle-》run；
[0141]
③
当设备中进站的批次出站且无其它批次已进站时由trackout事件触发设备状态切换run-》idle；
[0142]
④
设备运行时间达到维护周期规定的维护时间时由机台维护系统(pms)向mes发送设备状态切换事件,mes执行状态切换idle&run-》pm；
[0143]
⑤
机台维护后由设备维护工程师在mes手动切换状态pm-》idel&run；
[0144]
⑥
机台维护后如果需要进行配方验证及优化时由设备工程师在mes手动切换状态pm-》qual；
[0145]
⑦
当工厂需要进行配方验证及优化时通过设备工程师手动在mes切换状态idle&
run-》qual；
[0146]
⑧
配方验证结束后由设备工程师手动在mes切换状态qual-》idle&run；
[0147]
设备状态与进站批次类型对应关系:
[0148]
idle&run-任意类型的批次可以进站；
[0149]
pm-非工作批次(npw:一般指测片/边挡片/监测片)
[0150]
qual-非工作批次(npw:一般指测片/边挡片/监测片)
[0151]
b.port状态模型及事件，如图5所示，rtd监控port信号及状态进行实时派工，投料/接料派工依据loadrequest信号和readytoload状态，工步流转依据unloadrequest信号和readytounload状态。
[0152]
具体过程如下：
[0153]
①
装载口上无载具且机台能力允许时向mes发出loadrequest指令,mes执行装载口状态切换-》readytoload；
[0154]
②
实时派工(rtd)并通过搬运(gtm)载具达到装载口,在装载口卡扎(detent)锁定时向mes发出loadcomplete指令,mes执行装载口状态切换readytoload-》readytoprocess；
[0155]
③
载具中的派工批次加工完成后设备释放卡扎并向mes发出unloadrequest指令，mes执行装载口状态切换readytoprocess-》readytounload；
[0156]
④
实时派工(rtd)并通过搬运(gtm)载具离开装载口，在装载口顶针弹起时向
[0157]
mes发出unloadcomplete指令，mes执行装载口状态切换readytounload-》；
[0158]
c.reticle状态模型及事件，如图6所示
[0159]
具体过程如下：
[0160]
①
光刻板放置在光刻板专用仓库房间内，光刻板状态空闲(idle)；
[0161]
②
用户从光刻板专用仓库房间取出光刻板并放入光刻板传输盒内后在mes手动触发assignpod信号，mes执行光刻板和光刻板传输盒绑定动作；
[0162]
③
光刻板传输盒装载光刻板搬运(gtm)到达光刻(scanner)机台光刻板传输盒装载口后机械手臂从光刻板传输盒取出光刻板并搬运到光刻机台内置仓库内，光刻机台向mes发出deassignpod信号，mes执行光刻板和光刻板传输盒解除绑定动作，光刻机台继续向mes发出attach信号，mes执行光刻板和光刻机台绑定动作并切换光刻板状态idle-》kitting；
[0163]
④
批次加工时机台从内置仓库搬运光刻板到光刻窗并向mes发出movein信号，mes执行光刻板状态切换kitting-》run；
[0164]
⑤
曝光结束后机台从光刻窗搬运光刻板到内置仓库并向mes发出moveout信号，mes切换光刻板状态run-》kitting；
[0165]
⑥
用户通过光刻机台ui操作光刻板退出机台，机械手臂从内置仓库搬运光刻板到装载口上的光刻板传输盒并向mes先后发出detach和assignpod信号，mes执行detach信号切换光刻板状态kitting-》idle，执行assignpod信号动作光刻板绑定光刻板传输盒；
[0166]
⑦
光刻板传输盒搬运到专用房间后用户手动取出光刻板，手动在mes触发deassignpod信号，mes执行解除光刻板和光刻板传输盒的绑定关系；
[0167]
(3)liro控制数据
[0168]
liro投料模式下，一体化设备按照先进先出的顺序作为出料顺序。mes记录投料信
息，出料顺序以进行派工、设备能力控制。
[0169]
派工出料foup(wip_ils_process_data)
[0170]
idequipmentidsourcefouplotidseqnotirggerssourceunloadtargetfoupcontrolid101rptim01pmr5068
‑ꢀꢀnꢀ‑
102
‑‑
lot.001
‑ꢀ‑‑
101
[0171]
id-数据唯一性标识，自增长；equipmentid-track设备id；sourcefoup-投料foupid；lotid-投料中的批次；seqno-出料序号；triggers-由设备触发的loadtargetcarrier信号次数(seqno按照bylot方式产生)；sourceunload-投料foup是否已从in port unload标志；targetfoup-接出物料foup id；controlid-投料批次所属派工控制id；
‘‑’‑
无值；
‘
空
’‑
信号触发更新；
[0172]
生命周期：
[0173]
lotinfodownload-创建；
[0174]
unloadrequest(in port)-更新(sourceunload：n-》y)；
[0175]
loadtargetcarrier(bylot)-更新
[0176]
①
triggers累计加1；
[0177]
②
当triggers数和投料中的批次数相同时seqno为同一设备最大seqno+1；
[0178]
loadtargetcarrier(bycarrier)-更新(seqno为同一设备最大seqno+1)；
[0179]
loadrequest(0ut)-更新(targetfoup-rtd派工foup id/op指定foup id)；
[0180]
trackout(bylot)-删除
[0181]
①
对应批次的数据；
[0182]
②
foup控制数据当无批次数据时；
[0183]
trackout(bycarrier)-删除foup&批次数据；
[0184]
unloadrequest(0ut port)-删除foup&批次数据如存在；
[0185]
使用场景：
[0186]
1.派工接料foup依据；
[0187]
2.ilsabort处理方式；
[0188]
3.设备buffer容量控制计算数据；
[0189]
·
设备buffer控制(wip_indexer_data)
[0190]
idwaferidpositioncontrolid705lot.001.011102706lot.001.022102
[0191]
√id-数据唯一性标识，自增长；
[0192]
√waferid-晶圆编号；
[0193]
√position-投料foup中的槽位号；
[0194]
√controlid-投料批次控制id；
[0195]
生命周期：
[0196]
indexerout-创建；
[0197]
indexerin-删除；
[0198]
使用场景：
[0199]
1.用于设备buffer容量控制，在进行投料准备时计算并控制：
[0200]
2.设备所属controlid关联批次的indexerdata数量；
[0201]
3.已对设备完成投料准备但未派工的批次的wafer数量；
[0202]
4.当前准备投料批次的wafer数量；
[0203]
5.前三种数量之和超过设备参数buffercapacity规定值时失败；
[0204]
(4).liro控制信号
[0205]
indexerout-机械臂从投料foup(sourcefoup)搬运wafer进入设备内部buffer；
[0206]
equipmentid设备idportid端口iddurableidsourcefoupcomponentid晶圆编号position在sourcefoup中的槽位号
[0207]
indexerin-机械臂从设备内部buffer搬运wafer进入接料foup(targetfoup)；
[0208]
equipmentid设备idportid端口iddurableidtargetfoupcomponentid晶圆编号position在targetfoup中的槽位号
[0209]
ilsabort-中断投料foup中所有批次/指定批次加工；
[0210]
equipmentid设备iddurableidsourcefouplotid指定批次id，如无则按投料foup中所有批次
[0211]
ilshold-暂停投料foup中的所有批次/指定批次；
[0212]
lotlist指定批次列表，如无则按投料foup中所有批次carrieridsourcefoup
[0213]
loadtargetcarrier-设备发出投料快要加工完成信号(设备参数：指定投料第几片wafer达到那个chamber时触发)；
[0214]
equipmentidtrack设备iddurableidsourcefoup
[0215]
checktargetcarrier-校验foup是否是指定sourcefoup的targetfoup；
[0216]
durableidsourcefoupequipmentid设备idtargetdurableidtargetfoup
[0217]
通用信号：
[0218]
lotprepare-投料准备；
[0219]
lotinfodownload-mes向设备下发投料job信息；
[0220]
trackin-进站；
[0221]
equipmentidtrack设备idlotlist批次列表lot数据节点lotid批次编号equipmentrecipe加工工艺配方equipmentmask加工光刻板编码componentlist晶圆列表component数据节点lotid所属批次componentid晶圆编码position在投料foup中的槽位号
[0222]
lotprocessstart-批次开始加工；
[0223]
lotprocessend-批次加工结束；
[0224]
trackout-加工结束进入下一个工步；
[0225]
equipmentidtrack设备idlotlist批次列表lot数据节点lotid批次编号durableid接料foupcomponentlist晶圆列表component数据节点lotid所属批次componentid晶圆编码position在接料foup中的槽位号
[0226]
(5).信号处理流程
[0227]
·
indexerout，如图7所示
[0228]
机械臂从投料foup中取片到设备buffer中，每片晶圆发出一次信号，信号处理流程：
[0229]
①
根据设备号(equipmentid-信号数据)相同,源载具号(durableid-信号数据)相
[0230]
同,controlid为空作为条件查询mes数据并按照时间降序排序；
[0231]
②
如果没有查询到数据则不执行任何动作退出；
[0232]
③
如果查询到数据则取第一条数据并取第一条数据的唯一性主键id；
[0233]
④
根据晶圆编号(componentid-信号数据)查询mes获取该晶圆所属批次号；
[0234]
⑤
根据controlid＝id(
③
)且lotid＝批次号(
④
)作为查询条件查询
[0235]
mes(wip_ils_process_data)；
[0236]
⑥
获取查询结果记录的id；
[0237]
⑦
赋值controlid＝id(
⑥
),waferid＝(componentid-信号数
[0238]
据),position＝(position-信号数据)并保存到mes(wip_indexer_data)；
[0239]
⑧
统计mes(wip_indexer_data)具有相同controlid(
⑥
id)的记录数；
[0240]
⑨
判断统计数和所属批次的晶圆数是否相等；
[0241]
⑩
相等则解除批次和载具的绑定；
[0242]
⑾
无论是否相等均执行解除晶圆和载具的绑定；
[0243]
⑿
退出；
[0244]
·
indexerin，如图8所示，机械臂从设备buffer取片到接料foup中，每片晶圆发出一次信号，信号处理流程：
[0245]
①
根据晶圆编号(componentid-信号数据)查询mes(wip_indexer_data)并按id降序
[0246]
排序；
[0247]
②
查询结果为空则退出；
[0248]
③
查询结果不为空则取第一条记录数据并获取该记录的controlid；
[0249]
④
统计mes(wip_indexer_data)具有相同controlid(
③
)的记录数；
[0250]
⑤
比较统计数(
④
)和批次(component-信号数据,查询mes得到所属批次)的晶圆数
[0251]
(查询mes),相等则为批次的第一片晶圆抽出；
[0252]
⑥
如果是第一片晶圆抽出则执行批次(component-信号数据,查询mes得到所属批次)和目标载具(durableid-信号数据)的绑定；
[0253]
⑦
无论是否是第一片晶圆抽出均执行晶圆(componentid-信号数据)和目标载具
[0254]
(durableid-信号数据)的绑定；
[0255]
⑧
从mes(wip_indexer_data)中删除记录(
③
)；
[0256]
⑨
退出；
[0257]
·
loadtargetcarrier，如图9所示，当投料快要加工完成时设备发出信号，信号处理流程：
[0258]
①
根据信号从mes查询对应的出料数据；
[0259]
②
从mes获取对应设备的信号触发方式；
[0260]
③
根据批次触发(bylot):
[0261]
a.出料数据触发次数加一(如为空则为一)；
[0262]
b.统计属于出料数据的批次数据数量；
[0263]
c.比较批次数据数量和触发次数相等；
[0264]
d.不相等则返回；
[0265]
④
根据投料foup触发(bycarrier)；
[0266]
⑤
从mes获取设备当前最大的出料序号(seqno)；
[0267]
⑥
计算新的出料序号(seqno)如果出料序号为空则为一，否则出料序号加一；
[0268]
⑦
更新出料数据seqno为计算的seqno；
[0269]
更具体：
[0270]
①
根据设备号(equipmentid-信号数据)相同,源载具号(durableid-信号数据)相同,controlid为空作为条件查询mes(wip_ils_process_data)数据并按照时间降序排序；
[0271]
②
查询结果为空则退出；
[0272]
③
查询结果不为空则获取查询结果的第一条记录；
[0273]
④
根据设备号(equipmentid-信号数据)查询mes获取该设备处理信号方式的参数；
[0274]
⑤
如果信号处理方式按批次处理(bylot)则更新记录(
③
)
[0275]
triggers＝triggers+1(triggers有值)或triggers＝1(triggers无值)；
[0276]
⑥
统计mes(wip_ils_process_data)具有和
③
相同controlid的记录数；
[0277]
⑦
比较triggers(
⑤
)和统计数(
⑥
)是否相等，相等则为最后一个批次的触发,否则不是；
[0278]
⑧
如果不是最后一个批次的触发则退出；
[0279]
⑨
如果是最后一个批次的触发则继续执行
⑩⑾⑿⒀⒂
；
[0280]
⑩
根据设备号(equipmentid-信号数据)相同,controlid为空,seqno不为空作为条件查询mes
[0281]
(wip_ils_process_data)数据并按照seqno降序排序；
[0282]
⑾
如果查询结果为空则当前seqno＝1；
[0283]
⑿
如果查询结果不为空则取第一条记录,当前seqno＝第一条记录seqno值+1；
[0284]
⒀
更新记录(
③
)使其seqno＝当前seqno；
[0285]
⒁
如果信号处理方式按载具(bycarrier)则执行
⑩⑾⑿⒀
；
[0286]
⒂
退出；
[0287]
·
checktargetcarrier，如图10所示，当rtd&gtm派工接料foup到达装载口并被卡匝锁定后发送信号，信号处理流程：
[0288]
①
根据设备号(equipmentid-信号数据)相同,源载具号(durableid-信号数据)相同,controlid为空,seqno不为空作为条件查询mes(wip_ils_process_data)数据并按照id降序排序；
[0289]
②
如果查询结果为空则退出并返回检查失败结果；
[0290]
③
如果查询结果不为空则取第一条记录并取其targetfoup；
[0291]
④
如果第一条记录的targetfoup为空则退出并返回检查失败结果；
[0292]
⑤
如果第一条记录的targetfoup不为空则比较记录中的targetfoup和信号中的targetdurableid；
[0293]
⑥
如果比较结果相等则退出并返回检查成功结果；
[0294]
⑦
如果比较结果不相等则退出并返回检查失败结果；
[0295]
·
ilshold，如图11所示，在设备加工过程中发生异常时触发信号，信号处理流程：
[0296]
①
从信号中获取批次列表；
[0297]
②
批次列表不为空则添加批次列表中的批次到暂停批次列表中；
[0298]
③
批次列表为空则从信号中获取源载具号(carrierid)；
[0299]
④
如果信号中的源载具不存在则退出并返回失败信息；
[0300]
⑤
如果信号中的源载具存在则根据源载具号(durableid-信号数据)相同,controlid为空作为条件查询mes(wip_ils_process_data)数据并按照id降序排序；
[0301]
⑥
如果查询结果为空则退出并返回失败信息；
[0302]
⑦
如果查询结果不为空则取第一条记录并根据该记录id作为controlid查询mes(wip_ils_process_data)；
[0303]
⑧
从查询结果中提取批次(lotid)并加入暂停批次列表中；
[0304]
⑨
对暂停批次列表中的所有批次执行暂停(hold)动作；
[0305]
⑩
退出并返回成功信息；
[0306]
·
ilsabort，如图12所示，在设备加工过程中发生异常时在ilshold信号完成后触发信号，信号处理流程：
[0307]
①
根据信号从mes获取待处理的批次列表；
[0308]
②
从mes获取设备参数remainlotprocesstype；
[0309]
③
迭代处理批次列表；
[0310]
④
批次没有晶圆在设备中：
[0311]
a.投料foup在投料口-执行中断加工动作(abort)；
[0312]
b.接料foup在接料口-执行出站动作(trackout)；
[0313]
⑤
批次部分晶圆在设备中:
[0314]
a.执行分批动作(split):
[0315]
b.在设备中的晶圆作为母批(parentlot)；
[0316]
c.在投料/接料foup中的晶圆作为子批(sublot)；
[0317]
d.母批和投料/接料foup解除绑定；
[0318]
e.设备参数remainlotprocesstype为local,获取批次出料数据和buffer数据加入待处理列表；
[0319]
f.母批和子批执行中断加工动作(abort)；
[0320]
⑥
迭代处理完成；
[0321]
⑦
清除待处理列表数据；
[0322]
更具体地：
[0323]
①
根据设备号(equipmentid-信号数据)相同,源载具号(durableid-信号数据)相同,controlid为空作为条件查询mes(wip_ils_process_data)数据并按照id降序排序；
[0324]
②
查询结果为空则退出并返回失败信息；
[0325]
③
查询结果不为空则取第一条记录并记录第一条记录的sourceunload值和根据第一条记录的id作为controlid查询mes(wip_ils_process_data)；
[0326]
④
根据设备号(equipmentid-信号数据)获取设备的异常批次的处理方式；
[0327]
⑤
判断信号中的批次(lotid)是否存在,如存在则该批次加入待处理批次列表；
[0328]
⑥
如不存在则把
③
根据相同controlid查询结果中的批次(lotid)加入待处理批次列表；
[0329]
⑦
对待处理批次列表中的每个批次进行下述处理；
[0330]
⑧
获取批次的晶圆数量和批次的buffer控制数据(wip_indexer_data)数量；
[0331]
⑨
如批次的buffer控制数据(wip_indexer_data)数量为0时根据源载具是否已从inport unload(
③
sourceunload)标志,如果没有(
③
sourceunload＝n)则对该批次执行中断动作(abort),如果已(
③
sourceunload＝y)则对批次执行出站(trackout)动作,继续返回
⑦
处理下一个批次；
[0332]
⑩
如批次的buffer控制数据(wip_indexer_data)数量不为0则与批次的晶圆数量进行比较；
[0333]
⑾
如果比较结果为不相等则对该批次进行分批(split)动作,批次的buffer控制数据中的晶圆作为母批持有的晶圆,原批次剩余的晶圆作为子批持有的晶圆,并根据inport unload(
③
sourceunload)标志对母批进行解绑动作,sourceunload＝y时母批与目标载具解绑,sourceunload＝n时母批与源载具解绑；
[0334]
⑿
如果比较结果为相等(
⑩
)；
[0335]
⒀
判断异常批次的处理方式(remainlotprocesstype)是否是local(手动处理),如是则把批次所属的实时数据(wip_ils_process_data)加入待删除实时数据列表,把批次所属的buffer控制数据(wip_indexer_data)加入待删除的buffer控制数据列表；
[0336]
⒁
对批次(母批和子批)执行中断(abort)动作；
[0337]
⒂
返回
⑦
处理下一个批次；
[0338]
⒃
对待处理批次列表中的批次全部处理完成后从mes删除待删除实时数据列表中的实时数据,从mes删除待删除的buffer控制数据列表中的buffer控制数据；
[0339]
⒄
退出并返回成功信息；
[0340]
本实施例的作用和效果：
[0341]
通过使用内联光刻一体化设备的内部缓冲设备，使用liro投料生产方法：
[0342]
1.mes对lp进行建模以区分投料口(in lp)和接料口(out lp)，进而可以执行不同的派工策略，同时提供可配置性以适应产线工况；
[0343]
2.派工foup在in lp进行投料，前开式晶圆传送盒传送机械手(ftra)从foup取片到设备内部缓冲设备中,同时mes进行批次/晶圆与foup解绑，完成后foup在in lp上解除锁定离开机台，foup可以自由进行其它派工，提高foup的使用效率，解决原投料方式必须等待接料，占用lp不能进行新的投料；
[0344]
3.只要内部缓冲设备存在来料,设备可以不间断进行一体化光刻制程，提高设备使用效率进而提高产能；
[0345]
4.在同属一个投料foup的来料制程快要结束时(设备参数)向mes发出接料信号，防止误操作和延时接料，提高派工实时性从而提升生产效率；
[0346]
5.派工和出料物料类型&槽位号(slotmap)相同的foup在out lp进行接料，ftra从内部缓冲设备取片到foup中，同时mes进行批次/晶圆与foup绑定，从而无缝为下一个工艺制程作好准备，提升工艺流转速度从而提高生产效率。
[0347]
以上虽然以实施例为中心进行了说明，但这只是例示而已，并不限定本发明，本领域普通技术人员清楚，在不逸出本实施例的本质特性的范围内能够进行以上并未例示的各种变形和应用。例如，实施例中所具体示出的各构成要素能够经变形而实施。而且，与这种变形和应用相关的各种不同点应当解释为包括在所附的权利要求书中所规定的本发明的范围。

技术特征：
1.基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：包括自动化接口模块、物料管理模块、搬运模块、设备管理模块和实时派工模块；其中，所述自动化接口模块，对接内联光刻机和半导体mes系统，交互内联光刻机和半导体mes系统之间的信息；各模块之间，具有信息交互通讯的功能；所述物料管理模块，记录待处理物料的数量和项目需求，统计物料在内联光刻机的进料和出料数量，跟踪物料的流转/处理进程；所述搬运模块，包含搬运物料用途的foup，并根据指令使foup进行进料或出料的操作；所述设备管理模块，统计内联光刻机的占用情况和对物料的处理进展；所述实时派工模块，包含任务模型构建子模块和派工子模块；所述任务模型构建子模块，基于物料管理模块、搬运模块、设备管理模块的信息，创建实时派工任务；所述实时派工任务，包含指令指定的foup在指定的时间到达指定的内联光刻机的装载/卸载口进行指定数量的物料的出料或进料操作，以及指令内联光刻机进行指定项目的操作准备；所述派工子模块，根据实时派工任务，向对应的设备发布操作指令。2.如权利要求1所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：还包括绑定和解绑定模块；当foup内装载有物料或者foup装载物料时，所述绑定和解绑定模块，将物料逐一与当前foup进行绑定；当foup卸载物料时，所述绑定和解绑定模块，将物料逐一与当前foup进行解绑定。3.如权利要求1所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：所述设备管理模块，还包括进度提示子模块；当内联光刻机内的物料处理项目即将完成时，所述进度提示子模块，向实时派工模块报备该进展。4.如权利要求3所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：当实时派工模块收到物料处理即将完成的进展报告时，对与物料相匹配的foup创造派工任务。5.如权利要求3所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：当实时派工模块收到物料处理即将完成的进展报告时，核查与物料相匹配的foup的空闲情况；当存在目标时间状态为空闲的目标foup时，为该foup创建派工任务；当不存在目标时间状态为空闲的目标foup时，寻找最近空闲的目标foup，为该foup创建派工任务；和/或
所述进度提示子模块，当内联光刻机为空闲状态或部分空闲的状态时，向实时派工模块发送物料需求的请求；所述实时派工模块，接收到物料需求的请求后，新创建派工任务，或调整已创建还未进展的派工任务顺序。6.如权利要求1所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：还包括校核模块；所述校核模块，实时监控系统运行的情况，当出现错误时，进行报错。7.如权利要求6所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：所述搬运模块，还包括foup物料计数子模块；当进行出料/进料的操作时，所述foup物料计数子模块，对出料/进料的物料进行计数；所述设备管理模块，还包括设备物料计数子模块；当进行出料/进料的操作时，所述设备物料计数子模块，对出料/进料的物料进行计数。8.如权利要求7所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：所述校核模块，核对派工任务中的物料数量与foup物料计数子模块的计数结果是否一致，当不一致时进行报错；所述校核模块，还核对派工任务中的物料数量与设备物料计数子模块的计数结果是否一致，当不一致时进行报错；当报错发生时，停止当前或相关或所有设备的进程。9.如权利要求6所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：所述校核模块，还核对待处理物料的数量、对设备完成投料准备但未派工的物料数量、以及当前准备投料的物料数量之和是否超过内联光刻机的容量，当超过时，报错。10.如权利要求6所述的基于半导体mes系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：所述校核模块，还核对光刻机的装载/卸载口与foup的对应性，当其与实时派工任务中的信息不一致时，报错。

技术总结
本发明提供了一种基于半导体MES系统管理内联光刻机全自动左进右出投料生产的系统，其特征在于：包括自动化接口模块、物料管理模块、搬运模块、设备管理模块和实时派工模块；基于该系统能够无缝为下一个工艺制程作好准备，提升工艺流转速度从而提高生产效率。升工艺流转速度从而提高生产效率。升工艺流转速度从而提高生产效率。


技术研发人员：黄国明 孙玉亮 姜罡 叶宇晖 王文瑞 姜志
受保护的技术使用者：上海哥瑞利软件股份有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/10/6