基于设备实时状态的物料调度方法及系统技术方案

本发明专利技术提供的基于半导体设备实时状态的物料调度方法及系统，其包括以下步骤：S1，根据已确定的关键参数，预先获得最优的物料调度规则；S2，判断所有物料是否均已完成指定的传输和工艺任务，若是，则结束调度；若否，则执行步骤S3；S3，根据设备的实时状态信息逐条遍历物料调度规则，并根据遍历结果执行物料调度规则所对应的操作指令；S4，将设备的实时状态信息更新为操作指令执行完毕之后所对应的设备状态，返回步骤S2。本发明专利技术提供的基于设备实时状态的物料调度方法，其不仅可以实时获得物料的优选路径，而且还可以提高计算准确性，从而可以提高设备的加工效率。

【技术实现步骤摘要】
基于设备实时状态的物料调度方法及系统
本专利技术属于微电子领域，涉及半导体加工设备，具体涉及一种基于半导体设备实时状态的物料调度方法及系统。
技术介绍
随着半导体技术的发展，半导体加工设备越来越复杂。物料(待加工工件)在加工过程中需要在多个不同腔室之间传输，甚至还需在不同工艺进行加工处理。例如，利用分布布拉格反射镜设备加工物料时，如图1所示，物料通常需要在缓冲腔室(图中未示出)、预清洗腔室1、高温脱附去气腔室2和工艺腔室3之间传输，而且物料还可能在工艺腔室3内不同工艺位A、B、C、D之间进行传输。物料在不同腔室之间的传输是通过机械手6实现的，在不同工艺位A、B、C、D之间的传输是通过转动转盘5实现。表1示出两种物料分别在分布布拉格反射镜设备中加工时的步骤和时间参数。由表1可知，由于传输和处理物料时间不同，存在明显的瓶颈资源，这大大降低了设备的加工效率。表1为物料在分布布拉格反射镜设备的加工步骤及时间参数表参数两步工艺三步工艺预清洗腔室200s200s高温脱附腔室90s90s工艺腔室(工艺位A)135s135s工艺腔室(工艺位B)270s135s工艺腔室(工艺位C)---135s机械手取放片时间2s2s转盘旋转45°时间2s2s为此，相关技术人员提出了基于搜索树的枚举方法，其是根据预先设定的物料传输路径以及设备各部件的参数(例如机械手的传片时间)，用搜索树的方式将物料可能的所有移动顺序穷举一遍，最终选择时间最短的那个分支作为物料的移动顺序。然而，当物料的传输路径较为复杂时，搜索树产生的分支较多，在这种情况下，将物料可能的所有移动顺序穷举一遍需要消耗大量的时间，从而计算效率较低，无法满足实时计算的要求。为此，技术人员提出了通过N步分段调度策略，即给定一个搜索范围N，算法模拟N步之内系统模拟调度的结果，并对N步的分支进行评价，然后根据评价结果决定最优的路径分支作为物料的移动顺序调度的序列。虽然这个方案解决了复杂情况下算法的实时性问题，但是，该方法计算出来的结果往往并不是理论上的最优路径，加工所需时间较多，特别是对于结构和物料路径都相对简单的设备，计算结果在产能上很明显不是最优的，从而造成这与客户对设备的产能要求有一定差距。在利用表1所述两种工艺加工25片物料时，理论上的优选路径花费的时间和实际采用N步分段调度花费的时间存在较大的差距，如表2所示。表2为理论最优路径花费的时间与采用N步分段调度实际花费的时间比对表综上所述，如何设计一种在满足实时计算的前提下，能够提高计算准确性的物料调度方法是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于设备实时状态的物料调度方法及系统，其能够实时获得物料的优选路径，提高计算准确性，从而提高设备的加工效率。解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据已确定的关键参数，预先获得最优的物料调度规则；S2，判断所有物料是否均已完成指定的传输和工艺任务，若是，则结束调度；若否，则执行步骤S3；S3，根据设备的实时状态信息逐条遍历所述物料调度规则，并根据遍历结果执行所述物料调度规则所对应的操作指令；S4，将所述设备的实时状态信息更新为所述操作指令执行完毕之后所对应的设备状态，返回步骤S2。优选的，所述关键参数，包括：预清洗时间、去气时间、所述物料在各个工艺位进行工艺的时间、机械手的取放片时间以及所述物料自当前工艺位移动至下一工艺位的传输时间。优选的，所述步骤S3进一步包括下列步骤：步骤S31，逐条结合所述设备的实时状态信息中的状态参数，遍历所述物料调度规则，直至获得所有状态参数所对应的操作指令；步骤S32，判断是否遍历全部的物料调度规则，若是，则执行所有状态参数所对应的操作指令；若否，则返回所述步骤S31。优选的，所述步骤S4进一步包括下列步骤：步骤S41，判断所有所述操作指令是否同时执行完毕，若是，则执行步骤S42；若否，则执行步骤S43；步骤S42，将所述设备的实时状态信息更新为所有操作指令执行完毕之后的设备状态，返回所述步骤S2；步骤S43，将所述设备的实时状态信息更新为先执行完毕的操作指令所对应的设备状态，以及正在执行的操作指令所对应的设备状态，返回所述步骤S2。优选的，所述设备包括装载腔室、预清洗腔室、去气腔室和工艺腔室，其中，在所述装载腔室内设置有机械手，用于在所述预清洗腔室、去气腔室和工艺腔室之间传输物料；在所述工艺腔室内、且沿其周向对称分布有多个工艺位，用于彼此独立地加工物料，并且在所述工艺腔室内还设置有转盘和圆盘，所述转盘用于通过旋转将所述物料传输至相应的圆盘上方；所述圆盘通过升降将所述物料传输至所述工艺位或者转盘上；所述物料调度规则包括：步骤S100，获得所述设备的初始状态信息；步骤S101，更新所述机械手的状态；步骤S102，更新所述圆盘的状态；步骤S103，判断所述装载腔室是否有所述物料，同时判断所述预清洗腔室是否为空，若同时满足，则执行步骤S103-1；若不满足，则执行步骤S104；步骤S104，判断所述预清洗腔室是否加工完毕，若是，则执行步骤S105，若否，则执行步骤S104-1；步骤S105，判断所述去气腔室是否为空，若是，且所述机械手空闲，则执行步骤S106；若否，则执行步骤S105-1；步骤S106，利用所述机械手将所述物料自所述预清洗腔室传输至所述去气腔室，并更新所述预清洗腔室、所述去气腔室和所述机械手的状态；步骤S107，判断是否是结尾输出，若是，则按照结尾加工规则调度物料；若否，则执行步骤S108；所述结尾输出是指所述装载腔室没有所述物料，所述预清洗腔室和所述去气腔室已加工完毕，只有所述圆盘上还有未加工的所述物料；步骤S108，判断是否加工完毕，若是，则结束；若否，则执行步骤S101；步骤S103-1，判断所述机械手是否空闲，若是，则执行步骤S103-2；步骤S103-2，利用所述机械手将所述物料自所述装载腔室传输至所述预清洗腔室，并更新所述机械手和所述预清洗腔室的状态，然后执行步骤S107；步骤S104-1，判断所述去气腔室的工艺是否完毕，若是，且所述机械手空闲，则执行步骤S104-2；步骤S104-2，判断所述圆盘是否可用，若是，则执行步骤S104-3；步骤S104-3，利用所述机械手将物料自所述去气腔室传输至所述工艺位，并更新所述机械手、所述去气腔室和所述工艺位的状态，然后执行步骤S107；步骤S105-1，判断所述去气腔室是否加工完毕，若是，且所述机械手空闲，则执行步骤S104-2。优选的，所述设备还包括缓存腔室；在所述步骤S104-2中，若所述圆盘不可用，则执行步骤S104-4；步骤S104-4，判断所述缓存腔室是否可用，若是，则执行步骤S104-5；步骤S104-5，所述机械手将物料自所述去气腔室传输至所述缓存腔室，并更新所述机械手、所述缓存腔室、所述去气腔室的状态，然后执行所述步骤S107。优选的，所述结尾加工规则为：判断所述圆盘是否空闲，若是，则转动所述转盘，以将未加工的物料传输至所述圆盘上方；升起所述圆盘，以将所述物料传输至相应的所述工艺位内进行加工。优选的，若所述圆盘空闲，且两个以上的所述工艺位均有未加工的物料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据已确定的关键参数，预先获得最优的物料调度规则；S2，判断所有物料是否均已完成指定的传输和工艺任务，若是，则结束调度；若否，则执行步骤S3；S3，根据设备的实时状态信息逐条遍历所述物料调度规则，并根据遍历结果执行所述物料调度规则所对应的操作指令；S4，将所述设备的实时状态信息更新为所述操作指令执行完毕之后所对应的设备状态，返回步骤S2。

【技术特征摘要】
1.一种基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据已确定的关键参数，预先获得最优的物料调度规则；S2，判断所有物料是否均已完成指定的传输和工艺任务，若是，则结束调度；若否，则执行步骤S3；S3，根据设备的实时状态信息逐条遍历所述物料调度规则，并根据遍历结果执行所述物料调度规则所对应的操作指令；S4，将所述设备的实时状态信息更新为所述操作指令执行完毕之后所对应的设备状态，返回步骤S2。2.根据权利要求1所述的基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，所述关键参数，包括：预清洗时间、去气时间、所述物料在各个工艺位进行工艺的时间、机械手的取放片时间以及所述物料自当前工艺位移动至下一工艺位的传输时间。3.根据权利要求1所述的基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括下列步骤：步骤S31，逐条结合所述设备的实时状态信息中的状态参数，遍历所述物料调度规则，直至获得所有状态参数所对应的操作指令；步骤S32，判断是否遍历全部的物料调度规则，若是，则执行所有状态参数所对应的操作指令；若否，则返回所述步骤S31。4.根据权利要求1所述的基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括下列步骤：步骤S41，判断所有所述操作指令是否同时执行完毕，若是，则执行步骤S42；若否，则执行步骤S43；步骤S42，将所述设备的实时状态信息更新为所有操作指令执行完毕之后的设备状态，返回所述步骤S2；步骤S43，将所述设备的实时状态信息更新为先执行完毕的操作指令所对应的设备状态，以及正在执行的操作指令所对应的设备状态，返回所述步骤S2。5.根据权利要求1所述的基于设备实时状态的物料调度方法，其特征在于，所述设备包括装载腔室、预清洗腔室、去气腔室和工艺腔室，其中，在所述装载腔室内设置有机械手，用于在所述预清洗腔室、去气腔室和工艺腔室之间传输物料；在所述工艺腔室内、且沿其周向对称分布有多个工艺位，用于彼此独立地加工物料，并且在所述工艺腔室内还设置有转盘和圆盘，所述转盘用于通过旋转将所述物料传输至相应的圆盘上方；所述圆盘通过升降将所述物料传输至所述工艺位或者转盘上；所述物料调度规则包括：步骤S100，获得所述设备的初始状态信息；步骤S101，更新所述机械手的状态；步骤S102，更新所述圆盘的状态；步骤S103，判断所述装载腔室是否有所述物料，同时判断所述预清洗腔室是否为空，若同时满足，则执行步骤S103-1；若不满足，则执行步骤S104；步骤S104，判断所述预清洗腔室是否加工完毕，若是，则执行步骤S105，若否，则执行步骤S104-1；步骤S105，判断所述去气腔室是否为空，若是，且所述机械手空闲，则执行步骤S106；若否，则执行步骤S105-1；步骤S106，利用所述机械手将所述物料自所述预清洗腔室传输至所述去气腔室，并更新所述预清洗腔室、所述去气腔室和所述机械手的状态；步骤S107，判断是否是结尾输出，若是，则按照结尾加工规则调度物料；若否，则执行步骤S108；所述结尾输出是指所述装载腔室没有所述物料，所述预清洗腔室和所述去气腔室已加工完毕，只有所述圆盘上还有未加工的所述物料；步骤S108，判断是否加工完毕，若是，则结束；若否，则执行步骤S101；步骤S103-1，判断所述机械手是否空闲，若是，则执行步骤S103-2；步骤S103-2，利用所述机械手将所述物料自所述装载腔室传输至所述预清洗腔室，并更新所述机械手和所述预清洗腔室的状态，然后执行步骤S107；步骤S104-1，判断所述去气腔室的工艺是否完毕，若是，且所述机械手空闲，则执行步骤S104-2；步骤S104-2，判断所述圆盘是否可用，若是，则执行步骤S104-3；步骤S104-3，利用所述机械手将物料自所述去气腔室传输至所述工艺位，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔琳，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11