一种晶圆传送控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及半导体领域，本发明专利技术公开了一种晶圆传送控制方法及系统，包括确定T时段内标记为高负荷的半导体加工设备，以及筛选出T时段内与高负荷的半导体加工设备具备相同职能且标记为低负荷的最优选半导体加工设备；基于低负荷的最优选半导体加工设备和高负荷的半导体加工设备确定最佳转运轨道路线；获取T+n时段内天车轨道中每个搬运天车的运行状态，筛选出W个空闲状态的搬运天车，对每个空闲状态的搬运天车进行分析，以确定转运天车；基于最佳转运轨道路线控制转运天车，将高负荷的半导体加工设备的半导体加工任务传送至低负荷的最优选半导体加工设备。最优选半导体加工设备。最优选半导体加工设备。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆传送控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及半导体领域，更具体地说，本专利技术涉及一种晶圆传送控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着高新技术的不断发展以及市场对电子产品的需求的不断增加，使半导体产业得到快速发展，也使得人们对半导体芯片的需求日益增加，因此如何对半导体芯片增量增产成为当下研究热点；当前，在现代化半导体工厂中，存在多条半导体生产线，在每条生产线中存在多个加工处理环节，且每个环节中均存在有属于本环节加工职能的独立加工处理设备，这些加工环节或加工设备通过天车搬运系统实现对半导体加工任务的流水线式衔接；然而，现有的半导体生产线大都独立运行，一旦某条生产线的某个加工环节中的加工处理设备存在任务积压或设备故障等异常情况，就会影响后续加工处理设备的正常加工操作，进而影响整个生产线的运行和生产效率；因此，如何通过提高生产线与生产线之间的联动性，或提高生产线中具有相同生产功能或职能加工处理设备之间的联动性，以提高半导体整体生产效率就变得尤为重要。
[0003]目前，现有的晶圆传送控制方法大多针对单一半导体生产线进行设计实现，例如授权公告号为CN113031543B的中国专利公开了一种半导体生产线的控制调度方法及装置，再例如申请公开号为CN113031542A的申请文件公开了一种基于负载均衡的半导体生产线动态调度方法，上述方法虽能提高单条生产线的生产效率，但经专利技术人对上述方法以及现有技术进行研究和实际应用发现，上述方法以及现有技术至少存在以下部分缺陷：
[0004]（1）生产线之间缺乏联动，导致半导体生产加工资源的分配合理性无法进一步提高，无法让不同半导体生产线之间或让不同半导体生产线中具有相同生产功能或职能加工处理设备之间建立联系，无法实现联动控制，进而难以应对任务积压或设备故障等异常情况；
[0005]（2）天车控制和运行模式固定，在任务积压或设备故障等异常情况下，无法筛选出空闲状态的天车，以及无法控制空闲状态的天车对半导体生产任务进行转移，从而难以降低任务积压或设备故障等异常情况带来的影响，进而无法保障或提高半导体生产加工效率。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种晶圆传送控制方法及系统。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种晶圆传送控制方法，所述方法应用于存在M条半导体生产线的车间，M条所述半导体生产线的上方设置有天车轨道，所述天车轨道中存在N个搬运天车，M、N为大于零的正整数集，所述方法包括：
[0009]确定T时段内标记为高负荷的半导体加工设备，以及筛选出T时段内与所述高负荷的半导体加工设备具备相同职能且标记为低负荷的最优选半导体加工设备，T为大于零的
正整数集；
[0010]基于低负荷的最优选半导体加工设备和高负荷的半导体加工设备确定最佳转运轨道路线；
[0011]获取T+n时段内天车轨道中每个搬运天车的运行状态，筛选出W个空闲状态的搬运天车，对每个空闲状态的搬运天车进行分析，以确定转运天车，W、n为大于零的正整数集；
[0012]基于最佳转运轨道路线控制转运天车，将高负荷的半导体加工设备的半导体加工任务传送至低负荷的最优选半导体加工设备。
[0013]进一步地，确定标记为高负荷的半导体加工设备，包括：
[0014]获取每条半导体生产线各个加工环节中半导体加工设备在各个时段内的运行加工数据，将运行加工数据输入预构建数字孪生模型中进行仿真模拟，以获取仿真模拟数据；
[0015]基于运行加工数据和仿真模拟数据进行公式化计算，以获取每条半导体生产线的平均效率系数；其计算公式为：；式中：为平均效率系数，为第j个环节中第i个半导体加工设备的实际处理量，第j个环节中第i个半导体加工设备的任务剩余量，为第j个环节中第i个半导体加工设备进行任务处理所需的总时长；为任务总量，为仿真模拟的任务处理时长，为半导体加工设备总数，为生产环节总数；
[0016]设置平均效率系数阈值Vt1和Vt2，Vt1＞Vt2，将平均效率系数与平均效率系数阈值进行比较，若平均效率系数大于等于平均效率系数阈值Vt1，则判定对应半导体生产线存在运行异常，并将对应半导体生产线作为第一目标半导体生产线；若平均效率系数小于平均效率系数阈值Vt1，且大于平均效率系数阈值Vt2，则判定对应半导体生产线运行正常；若平均效率系数小于等于平均效率系数阈值Vt2，则判定对应半导体生产线运行效率较低，并将对应半导体生产线作为非目标半导体生产线。
[0017]进一步地，确定标记为高负荷的半导体加工设备，还包括：
[0018]获取第一目标半导体生产线中每个半导体加工设备的运行效率系数；
[0019]计算每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值，将每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值标记为第一效率系数差；
[0020]若第一效率系数差大于等于预设第一效率系数差阈值，则将对应半导体加工设备标记为高负荷的半导体加工设备。
[0021]进一步地，筛选出与所述高负荷的半导体加工设备具备相同职能且标记为低负荷的最优选半导体加工设备，包括：
[0022]判断非目标半导体生产线中是否存在高负荷的半导体加工设备，若存在，则将对应非目标半导体生产线作为第一目标半导体生产线，若不存在，则将对应非目标半导体生产线作为第二目标半导体生产线；
[0023]获取第二目标半导体生产线中每个半导体加工设备的运行效率系数；
[0024]计算每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值，将每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值标记为第二效率系数差；
[0025]若第二效率系数差小于等于预设第二效率系数差阈值，则将对应半导体加工设备标记为低负荷的半导体加工设备，得到Q个低负荷的半导体加工设备，Q为大于零的正整数集；
[0026]按照数值从小到大，对小于等于预设第二效率系数差阈值的第二效率系数差进行排序；
[0027]将位于第一排序的第二效率系数差对应的低负荷的半导体加工设备作为低负荷的最优选半导体加工设备。
[0028]进一步地，确定最佳转运轨道路线，包括：
[0029]获取天车轨道的布局图，基于天车轨道的布局图将高负荷的半导体加工设备作为搬运点，以及将低负荷的半导体加工设备作为目的地点；
[0030]基于天车轨道的布局图，对搬运点到目的地点进行线路连接，得到L条轨道路线，L为大于零的正整数集；
[0031]利用预构建数字孪生模型对每条轨道路线进行模拟，获取每条轨道路线的线路模拟数据，基于所述线路模拟数据计算每条轨道路线的线路评价系数；所述线路模拟数据包括每条轨道路线的长度、每条轨道路线的搬运天车的物料抓取时间、每条轨道路线的搬运天车的移动时间、每条轨道路线的搬运天车的静止时间、每条轨道路线内搬运天车的经过次数；其计算公式为：；式中：为线路评价系数，为轨道路线的长度，为搬运天车的物料抓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆传送控制方法，其特征在于，所述方法应用于存在M条半导体生产线的车间，M条所述半导体生产线的上方设置有天车轨道，所述天车轨道中存在N个搬运天车，M、N为大于零的正整数集，所述方法包括：确定T时段内标记为高负荷的半导体加工设备，以及筛选出T时段内与所述高负荷的半导体加工设备具备相同职能且标记为低负荷的最优选半导体加工设备，T为大于零的正整数集；基于低负荷的最优选半导体加工设备和高负荷的半导体加工设备确定最佳转运轨道路线；获取T+n时段内天车轨道中每个搬运天车的运行状态，筛选出W个空闲状态的搬运天车，对每个空闲状态的搬运天车进行分析，以确定转运天车，W、n为大于零的正整数集；基于最佳转运轨道路线控制转运天车，将高负荷的半导体加工设备的半导体加工任务传送至低负荷的最优选半导体加工设备。2.根据权利要求1所述的一种晶圆传送控制方法，其特征在于，确定标记为高负荷的半导体加工设备，包括：获取每条半导体生产线各个加工环节中半导体加工设备在各个时段内的运行加工数据，将运行加工数据输入预构建数字孪生模型中进行仿真模拟，以获取仿真模拟数据；基于运行加工数据和仿真模拟数据进行公式化计算，以获取每条半导体生产线的平均效率系数；其计算公式为：；式中：为平均效率系数，为第j个环节中第i个半导体加工设备的实际处理量，第j个环节中第i个半导体加工设备的任务剩余量，为第j个环节中第i个半导体加工设备进行任务处理所需的总时长；为任务总量，为仿真模拟的任务处理时长，为半导体加工设备总数，为生产环节总数；设置平均效率系数阈值Vt1和Vt2，Vt1＞Vt2，将平均效率系数与平均效率系数阈值进行比较，若平均效率系数大于等于平均效率系数阈值Vt1，则判定对应半导体生产线存在运行异常，并将对应半导体生产线作为第一目标半导体生产线；若平均效率系数小于平均效率系数阈值Vt1，且大于平均效率系数阈值Vt2，则判定对应半导体生产线运行正常；若平均效率系数小于等于平均效率系数阈值Vt2，则判定对应半导体生产线运行效率较低，并将对应半导体生产线作为非目标半导体生产线。3.根据权利要求2所述的一种晶圆传送控制方法，其特征在于，确定标记为高负荷的半导体加工设备，还包括：获取第一目标半导体生产线中每个半导体加工设备的运行效率系数；计算每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值，将每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值标记为第一效率系数差；
若第一效率系数差大于等于预设第一效率系数差阈值，则将对应半导体加工设备标记为高负荷的半导体加工设备。4.根据权利要求3所述的一种晶圆传送控制方法，其特征在于，筛选出与所述高负荷的半导体加工设备具备相同职能且标记为低负荷的最优选半导体加工设备，包括：判断非目标半导体生产线中是否存在高负荷的半导体加工设备，若存在，则将对应非目标半导体生产线作为第一目标半导体生产线，若不存在，则将对应非目标半导体生产线作为第二目标半导体生产线；获取第二目标半导体生产线中每个半导体加工设备的运行效率系数；计算每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值，将每个半导体加工设备的运行效率系数与平均效率系数的差值标记为第二效率系数差；若第二效率系数差小于等于预设第二效率系数差阈值，则将对应半导体加工设备标记为低负荷的半导体加工设备，得到Q个低负荷的半导体加工设备，Q为大于零的正整数集；按照数值从小到大，对小于等于预设第二效率系数差阈值的第二效率系数差进行排序；将位于第一排序的第二效率系数差对应的低负荷的半导体加工设备作为低负荷的最优选半导体加工设备。5.根据权利要求4所述的一种晶圆传送控制方法，其特征在于，确定最佳转运轨道路线，包括：获取天车轨道的布局图，基于天车轨道的布局图将高负荷的半导体加工设备作为搬运点，以及将低负荷的半导体加工设备作为目的地点；基于天车轨道的布局图，对搬运点到目的地点进行线路连接，得到L条轨道路线，L为大于零的正整数集；利用预构建数字孪生模型对每条轨道路线进行模拟，获取每条轨道路线的线路模拟数据，基于所述线路模拟数据计算每条轨道路线的线路评价系数；所述线路模拟数据包括每条轨道路线的长度、每条轨道路线的搬运天车的物料抓取时间、每条轨道路线的搬运天车的移动时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：林坚，王彭，董渠，银春，
申请(专利权)人：泓浒苏州半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：