【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体芯片制造的，尤其涉及一种晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法。
技术介绍
1、晶圆是制造半导体芯片的硅片载体。半导体芯片制造业采用二组合设备执行大多数晶圆加工工艺流程。相邻的组合设备通过缓冲区模块(bm)连接集成为一套二组合设备系统。每台组合设备由4-6个加工模块(pm)和一个负责在加工模块之间运输晶圆的机器人组成。机器人配置有两种：一种有一只机械臂，只能抓取一片晶圆；另外一种有两只机械臂，每只机械臂可抓取一片晶圆。在二组合设备中，有一台组合设备配置有真空锁(lls)卡盒，传入原料晶圆，传出完成加工的晶圆。二组合设备系统配置有两个机器人，在运行时需协同两个机器人的操作，这使得机器人的调度复杂；此外，晶圆加工工艺在高温环境下处理，例如低压化学气相沉积过程，要求晶圆在完成加工后必须在较短时间内由机器人取出，否则晶圆表面易被高温气体损伤而报废，这被称为晶圆驻留时间约束，使机器人的调度更困难；且由于调度二组合设备需同步两个机器人，已有的单组合设备的调度算法无法应用到二组合设备。
2、现有的二组合设备在正常稳态下运行时，晶圆加工路径为lls→pm1,1→pm1,2→pm1,3(pm2,0)→pm2,1→pm2,2→pm2,3→pm2,4→pm2,0(pm1,3)→pm1,4→pm1,5→lls，其中pm1,1、pm1,2、pm1,3、pm1,4及pm1,5表示第一组合设备上的加工模块(pm)，pm2,0表示缓冲区模块中的加工模块(pm)，pm2,1、pm2,2、pm2,3及pm2,4表示第二组合设备上
技术实现思路
1、为解决在现有半导体加工技术中，存在因加工模块出现故障时，二组合设备系统的机器人调度困难，导致晶圆报废过多的问题，本专利技术提出一种晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，能够有效地解决加工模块故障时机器人难以调度的问题，减少晶圆的损耗。
2、为实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案实现：
3、一种晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，包括以下步骤：
4、s1：构建双臂机器人二组合设备系统，所述双臂机器人二组合设备系统包括第一组合设备及第二组合设备；
5、s2：利用所述第一组合设备和第二组合设备对晶圆进行加工，并确定第一组合设备或第二组合设备是否发生故障；
6、s3：构建线性规划模型和非线性规划模型，若第一组合设备发生故障，则利用线性规划模型求解第一组合设备的动作时刻，若第二组合设备发生故障，则利用非线性规划模型求解第二组合设备的动作时刻，所述动作时刻表示卸载晶圆、移动和装载晶圆的时刻；
7、s4：根据线性规划模型或非线性规划模型求解得到的组合设备的动作时刻，得到晶圆的调度顺序。
8、在上述技术方案中，考虑晶圆加工的问题，构建双臂机器人二组合设备系统，利用双臂机器人二组合设备系统中的第一组合设备和第二组合设备对晶圆进行加工；确定对晶圆进行加工的过程中，若第一组合设备或第二组合设备，构建的线性规划模型或非线性规划模型能够求解第一组合设备和第二组合设备的动作时刻，基于得到的动作时刻得到晶圆的调度顺序，根据调度顺序对晶圆进行加工，避免第一组合设备和第二组合设备出现死锁情况，最小化组合设备出现故障后的终止状态阶段的时间，有效地解决加工模块故障时机器人难以调度的问题，减少晶圆的损耗。
9、进一步地，在步骤s1所述的双臂机器人二组合设备系统中，还包括真空锁，所述真空锁用于存放晶圆；
10、所述第一组合设备与第二组合设备上均设有加工模块、缓冲区模块、双臂机器人及中央控制器，其中，所述第一组合设备与第二组合设备通过缓冲区模块进行连接，第一组合设备与第二组合设备上的加工模块均为若干个，所述加工模块包括传感器；
11、所述加工模块用于对晶圆进行加工，所述缓冲区模块用于存放加工模块加工后的晶圆，所述双臂机器人用于运输晶圆，所述传感器用于向中央控制器发出故障信号，所述中央控制器用于根据故障信号控制双臂机器人的运转。
12、进一步地，步骤s2所述的利用所述第一组合设备和第二组合设备对晶圆进行加工的具体过程为：
13、利用双臂机器人从真空锁中将晶圆卸载至第一组合设备和第二组合设备上的加工模块进行加工，晶圆加工的路径满足：
14、真空锁→第一组合设备上的加工模块→缓冲区模块→第二组合设备上的加工模块→缓冲区模块→第一组合设备上的加工模块→真空锁。
15、进一步地，步骤s2所述的确定第一组合设备或第二组合设备是否发生故障的具体过程为：
16、令nk＝{1,2,…,k}表示有限自然数集合，ci表示第i台组合设备，ri表示组合设备ci的双臂机器人，pmi,j表示组合设备ci中的第j个加工模块；
17、若加工模块pmi,j发生故障，则加工模块pmi,j中的传感器会发出故障信号，组合设备c1上的中央控制器控制双臂机器人r1停止从真空锁卸载晶圆；
18、其中，i∈n2,ni表示组合设备ci中的加工模块数量，
19、根据上述技术方案，第一组合设备与第二组合设备上的加工模块、缓冲区模块及双臂机器人能够根据预设的晶圆加工路径对晶圆进行加工，加工模块直接发生故障时，加工模块中的传感器则会向组合设备上的中央控制器发出故障信息，使双臂机器人r1停止从真空锁中卸载原料晶圆，提高双臂机器人二组合设备系统的生产效率，减少加工模块发生故障后制品晶圆的损失。
20、进一步地，在步骤s3中：
21、s31：若组合设备ci上的加工模块pmi,j发生故障，则确定缓冲区模块中的晶圆进入组合设备c1还是组合设备c2；
22、s32：获取组合设备ci在发生故障时刻的晶圆编号；
23、s33：判断发生故障的加工模块pmi,j在组合设备c1还是组合设备c2，若在组合设备c1，则获取双臂机器人r1和双臂机器人r2的动作顺序序列；若在组合设备c2，则获取双臂机器人r1和双臂机器人r2的动作顺序序列；
24、s34：基于组合设备ci在发生故障时刻的晶圆编号、双臂机器人r1和双臂机器人r2的动作顺序序列，利用线性规划模型求解双臂机器人r1和双臂机器人r2的动作时刻；基于组合设备ci在发生故障时刻的晶圆编号和双臂机器人r1和双臂机器人r2的动作顺序序列，利用非线性规划模型求解双臂机器人本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，在步骤S1所述的双臂机器人二组合设备系统中，还包括真空锁，所述真空锁用于存放晶圆；
3.根据权利要求2所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤S2所述的利用所述第一组合设备和第二组合设备对晶圆进行加工的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤S2所述的确定第一组合设备或第二组合设备是否发生故障的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，在步骤S3中：
6.根据权利要求5所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤S31所述的判断缓冲区模块中的晶圆进入组合设备C1还是组合设备C2的具体过程为：
7.根据权利要求6所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤S32所述的获取组合设
8.根据权利要求7所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，在步骤S33中：
9.根据权利要求8所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤S34所述的利用线性规划模型求解双臂机器人R1的动作时刻的过程满足：
10.根据权利要求9所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤S34所述的利用非线性规划模型求解双臂机器人R2的动作时刻的过程满足：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，在步骤s1所述的双臂机器人二组合设备系统中，还包括真空锁，所述真空锁用于存放晶圆；
3.根据权利要求2所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤s2所述的利用所述第一组合设备和第二组合设备对晶圆进行加工的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，步骤s2所述的确定第一组合设备或第二组合设备是否发生故障的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的晶圆加工中双臂机器人二组合设备故障调度方法，其特征在于，在步骤s3中：
6.根据权利要求5所述的晶圆加工...
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