CN1737808A - 用于掩模版的智能自动化管理的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于掩模版的智能自动化管理的方法和系统，具体提供了一种控制制造系统的方法、系统以及实现该方法的程序存储设备，其中，该方法包括：提供要在加工设备上处理的多个工件，其中，所述多个工件位于在所述加工设备之前的处理站；在工件到达加工设备之前，根据与所述多个工件相关的特性对所述加工设备确定辅助设备的分配需求；并在所述工件到达加工设备之前根据所述分配需求向所述加工设备发送辅助设备。根据本发明的一个实施例，所述加工设备包括光刻系统，所述辅助设备包括掩模版，所述多个工具包括半导体衬底。

Description

用于掩模版的智能自动化管理的方法和系统
技术领域
本发明的实施例总体上涉及自动化制造工艺控制，尤其涉及通过掩模版(对准标记版，reticle)的智能自动化管理将制造系统模型化。
背景技术
半导体的制造工艺涉及数百个详细而复杂的工艺，必须根据严格的制造调度对它们进行熟练的协调。半导体制造工艺可能包括光刻工艺、蚀刻工艺、淀积工艺、抛光工艺、快速热处理工艺、注入工艺、退火工艺等等。这样，就需要专门的机器和设备来根据定义好的制造规则来执行上述各种工艺。
在整个制造工艺中，产生重大瓶颈的一个工艺是光刻工艺。尽管存在各种方案来帮助提高光刻工艺的效率，但是仍然存在与被称为掩模版(对准标记版，reticle)的辅助设备的调度相关的延迟(Park，S.etal..″Assessment of Potential Gains in Productivity Due to ProactiveReticle Management Using Discrete Event Simulation，″Proceedings ofthe 1999 Winter Simulation Conference，eds.Farrington，P.A.，Nembhard，H.B.，Sturrock，D.T.，and Evans，G.W.，pp.856-864，该文献的全部内容通过引用被结合到本说明书中)。
掩模版是用来通过光刻工艺将复杂的电路图案投影到晶片表面上的辅助器件。因此，掩模版是与用在具体制造工艺中的机器或者设备相关联的部件，因此，取决于所要进行的制造工艺，不同的掩模版必须被分配给不同的机器或者设备。另外，在给定时刻，可能有若干个掩模版可以被分配给某一特定的机器或者设备，因此有必要优化对掩模版的管理决定。
已有计算机化的模拟，以便为识别制造工艺中的瓶颈提供建模指导原则，并模拟用于预测和缓和这些瓶颈的解决方案。这些模拟当中的某些模拟将注意力集中在自动化材料传送系统(automated materialhandling systems(AMHS))上，AMHS评估通过制造工艺的工件批次的在制件(work-in-process(WIP))预测(Nadoli，G.et al.，″Simulationin Automated Material Handling Systems Design for SemiconductorManufacturing，″Proceedings of the 1994 Winter SimulationConference，eds.Tew，J.D.，Manivannan，S.，Sadowski，D.A.，and Seila，A.F.，pp.892-899，该文献的全部内容通过引用被接合到本说明书中)。除了其它因素之外，可以用产品生产率来限定生产性的制造工艺。产品生产率是制造工艺产出产品的速率。
由于半导体制造的复杂性，仍然有必要改善和控制制造工艺。另外，需要有改进的建模技术，以更好地解决诸如掩模版调度等问题，以释放影响制造效率的瓶颈。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个实施例提供了一种控制制造系统的方法(以及实现该方法的程序存储设备)，其中，该方法包括：提供至少一个加工设备和至少一组辅助设备，供应要在所述加工设备上加工的多个工件，并根据与所述加工设备和所述多个工件相关的特性，确定所述辅助设备到达所述加工设备的到达顺序。在所述提供步骤中，所述加工设备包括光刻系统，所述辅助设备包括掩模版。
该方法进一步包括：根据从该方法的迭代产生的在制件的概况，对与所述加工设备相关的未来事件建模。另外，在所述供应步骤中，所述多个工件包括半导体晶片，与所述多个工件相关联的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱(箱，pod)可用性。另外，所述确定步骤包括按照预期的到达所述加工设备的时间对所述辅助设备分级。该方法还包括基于在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
本发明的另一方面提供一种控制制造系统的方法，其中，该方法包括：提供要在加工设备上处理的多个工件，其中，所述多个工件位于在所述加工设备之前的处理站；在工件到达加工设备之前，根据与所述多个工件相关的特性对所述加工设备确定辅助设备的分配需求；并在所述工件到达加工设备之前根据所述分配需求向所述加工设备发送辅助设备；其中，在所述提供步骤中，所述加工设备包括光刻系统；其中，在所述确定步骤中，所述辅助设备包括掩模版。
另外，在所述提供步骤中，所述多个工件包括半导体晶片。同时，与所述多个工件相关的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱(箱，pod)可用性。另外，所述确定步骤包括按照预期的到达所述加工设备的时间对所述工件分级。该方法还包括基于在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
本发明的另一实施例提供一种用于控制制造工艺的系统，包括：被配置为加工多个工件的加工设备；包括所述多个工件的处理站，其中，该处理站的位置在该加工设备的位置之前；被配置为根据与所述多个工件相关的特性确定所述工件中的第一个到达所述加工设备的顺序的分析器；以及控制器，其被配置为在所述第一工件到达所述加工设备之前，向所述加工设备提供对应于所述第一工件的辅助设备。
根据该系统，该加工设备包括光刻系统，该辅助设备包括掩模版，所述多个工件包括半导体晶片，与所述多个工件相关的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱(箱，pod)可用性。另外，所述分析器被配置为按照预期的到达所述加工设备的时间对所述工件分级。该系统还包括建模发生器，被配置为基于从所述分析器产生的在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
本发明的另一方面提供一种检查制造工艺中的辅助设备的方法，其中，该方法包括：建立用于检查的潜在辅助设备的列表；根据检查要求指定潜在的辅助设备；根据一组定义的规则对潜在的辅助设备确定优先级；其中，在所述建立步骤中，所述辅助设备包括掩模版；其中，所述列表的建立包括将所述掩模版归入不同的组，包括：包括与可分派的晶片批次相关的掩模版的第一组，包括与在制件预测相关的掩模版的第二组，以及包括第一组和第二组的掩模版之外的掩模版的第三组。
根据该方法，所述检查要求包括与辅助设备的检查相关的报警限度和禁止限度，所述定义的规则组包括给定的指定，包括下述情形中的任何一种：可分派的晶片批次和禁止限度归类，可分派的晶片批次和报警限度归类，在给定的时间窗口中的在制件预测和禁止限度归类，以及在给定的时间窗口中的在制件预测和报警限度归类。该方法还包括根据第二组定义的规则，对已经确定了优先级排序的潜在掩模版重新确定优先级，形成重定优先级列表，并从重定优先级列表中除去重复的掩模版，其中，所述第二组定义规则包括优先级确定规则和预计的在制件到达时间。
另外，该方法还包括：根据对可分派的晶片批次、高容量晶片批次类型和预计的上游晶片批次的到达的掩模版要求中的任何要求，确定要装箱和开箱的候选掩模版，并根据晶片批次优先级、预测的上游晶片批次优先级、保护箱(箱)可用性以及掩模版搬运系统带宽中的任何一种来对装箱和开箱动作确定优先级。
结合下面的说明和附图可以更好地理解本发明的实施例的上述以及其它方面。但是应当理解，在下面的说明中虽然指出了本发明的优选实施例和许多具体的细节，但这只是说明性的而不是限制性的。在本发明的实施例的范围内可以作出许多变化和修改而不脱离本发明的实质。本发明的实施例包括所有这样的修改。
附图说明
从下文结合附图所作的详细说明，可以更好地理解本发明的实施例。附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的光刻工作区(photolithographybay)的示意图；
图2是用于图解本发明的实施例的一种方法的第一流程图；
图3是用于图解本发明的实施例的一种方法的第二流程图；
图4是用于图解本发明的实施例的一种方法的第三流程图；
图5是用于图解本发明的实施例的一种方法的第四流程图；
图6是用于图解本发明的实施例的一种方法的第五流程图；
图7是用于图解本发明的实施例的一种方法的第六流程图；
图8是用于图解本发明的实施例的一种方法的第七流程图；
图9是本发明的掩模版检查实施例的图解；
图10是根据本发明的一个实施例的第一系统示意图；
图11是根据本发明的一个实施例的第二系统示意图；
图12的流程图图解了根据本发明的一个实施例的优选方法；
图13是根据本发明的一个实施例的第三系统示意图；
图14是根据本发明的一个实施例的计算机系统示意图。
具体实施方式
下面结合在附图中图示并在后面的说明书中说明的非限制性实施例更详细地解释本发明的实施例及其各种特征和优点。应当注意，图中所图解的特征不一定是按照比例绘制的，并且省略了对公知的部件和加工技术的描述，以免不必要地使得本发明的实施例晦涩难懂。这里所用的例子只是为了方便理解可以实施本发明的实施例的各种方式，并使得本领域的普通技术人员能够实现本发明的实施例。因此，这里的例子不应被解释为限制本发明的实施例的范围。
如前所述，需要改进和控制半导体制造工艺。本发明的实施例为了满足该需要而提供了一种方法和系统，用于对与加工设备相关的辅助设备比如掩模版进行智能的自动化管理。另外，本发明的实施例还对未来事件建模，所述未来事件比如是与生产工艺比如半导体制造工艺中使用的设备(也就是光刻系统)相关的在制件(work-in-process)/流片数(在制圆片数)(wafers-in-process)(WIP)的预测。在300mm半导体制造工艺的情况下，WIP存在于工作批次中，作为存储在正面开口标准箱(Front Opening Unified Pod(FOUP))中的一组晶片。另外，基于在WIP到达设备之前发生的WIP的运动的预测和处理，完成所述建模。现在看附图，尤其是图1到14，其中图示了本发明的优选实施例。
作为一个例子，描述了光刻设备。但是，本领域的普通技术人员很容易理解，在本发明的实施例所提供的框架内，如何能够使用其它的设备和工艺。在图1中图解了光刻工作区的示意图。如图所示，光刻工作区包括掩模版仓(reticle crib)2、裸掩模版堆存器(bare reticlestocker(BRS))4、掩膜版保护箱堆存器(reticle pod stocker(RPS))以及多个设备9中的任何一个之间的交互作用。掩模版仓2是制造设备(也就是“fab”(半导体生产线))中的一个区域，掩模版为了检查缺陷的目的而被临时存储在该区域中。掩模版被检查过之后，或者被送出以对观察到的缺陷进行加工修理，或者被返回设备9、BRS 4或者RPS 8。BRS 4是存储设备，用于存储当前没有被指定用于特定光刻设备的掩模版。类似地，RPS 8是掩模版存储设备，其中，掩模版被存储在保护性容器(保护箱)中，这与裸露地存储掩模版(不用保护箱)的BRS 4不同。存储空间被限定在每一个设备的库1中、被限定在BRS8、BRS 4，也有可能在掩模版仓2。掩模版驻留在设备库1中，以便设备9能够进行依赖所述掩模版作为辅助设备的光刻步骤。BRS的使用是由于缺乏干净的室内地面空间。BRS的供应和管理使得由半导体制造实践所驱动的掩模版的管理进一步增加了复杂程度。
在图2中图示了根据本发明的实施例的掩模版分派方法的流程图。本发明的掩模版分派方法用于对光刻设备的掩模版分配需求作出自动响应。首先，该方法抽取(10)用于掩模版分配的相关数据。其次，本发明根据包括设备库容量、掩模版分派优先级、设备临界容量缓冲水平、掩模版检查限度、计划中的检查限度、未来晶片批次的WIP预测以及基于自动掩模版搬运系统(ARHS)能力的用户定义的移动请求数量(N)，以针对设备的装载和卸载请求的形式建议(12)掩模版分派动作。第三，本发明管理(14)掩模版检查要求。
所述设备库容量表示，对于能够存储在设备库1中的有限数量的掩模版的物理存储空间限度。典型的设备库存储多达10个掩模版。掩模版分派优先级是使得某个掩模版在用于处理某个晶片批次的设备上可用的重要性的量度。另外，设备临界容量缓冲水平是这样一个值，其定义设备库1被认为接近满载的水平(掩模版数量)(例如，10个库空间中有八个满载)，在该水平，需要将不需要的掩模版从设备库1中移除。另外，掩模版检查限度是由晶片曝光的次数来量度的。有两种类型的限度：报警限度和禁止限度。报警限度表示限定一个参考点的曝光次数，该参考点表示该掩模版接近于要求检查的点。禁止限度是在必须检查掩模版之前允许的最大曝光次数。
未来晶片批次的WIP预测是一个报告，其定义了对晶片批次到达用于加工的光刻工作区的时间安排的估计。其由以下字段定义：掩模版零件号码、与该掩模版零件号码相关的晶片批次的数量、对于晶片批次组的预测到达/完成时间窗口、最重要的晶片批次的优先级以及表示前瞻优先级(look ahead priority)的顺序号(通过用晶片批次的初至时间、优先级以及相关晶片批次的数量来对掩模版分类来确定)。
基于ARHS能力的用户定义的移动请求的数量(N)是应当在一次报告的掩模版移动请求的数量，该数量基于生成请求列表的频率，以及在生成下一个列表之前(基于ARHS能力)能够执行的移动请求的估计数量。
一般地，本发明的一个实施例提供了一种控制制造系统的方法，其中，该方法包括提供要在加工设备上加工的多个工件，其中，该多个工件位于在所述加工设备之前的处理站。该方法然后在所述工件到达所述加工设备之前根据与所述多个工件相关的特性确定所述加工设备的辅助设备分派需求。接下来，该方法在所述工件到达所述加工设备之前根据所述分派需求将辅助设备发送给所述加工设备。
本发明的实施例所提供的方法具体地包括一系列用于进行掩模版分派的步骤。这些步骤一般性地图示于图3中。在图3中，第一步骤是检查(20)设备状态和装载口(load port)模式。这里，判断(22)所述设备9或者装载口7(示于图1)是否在工作。如果设备9没有工作或者两个装载口7都处于手动模式，则将一个空表发送回(24)车间控制系统(floor control system(FCS))145(图示于图10和11)。
装载口7是设备9的一部分，在此接收未加工的晶片批次，加工后的晶片批次被AMHS通过自动导车被取出。为了易于理解，在图1中对于每一个设备9只图示了一个装载口7。但是，可以有多个装载口7与每一个设备9相关。
在第二步，如果设备9正在运行，并至少有一个装载口7处于自动模式(也就是自动分派)，则生成一个掩模版分派列表(RDL)。该掩模版分派列表(也被称为掩模版动作列表(RAL))是一组建议掩模版移动命令，其包括掩模版标识、其当前位置、其应当移动到的位置以及该移动的相关优先级。该步骤包括：读入所述晶片批次分派列表(具有相关的分派优先级的产品晶片批次的列表)，建立当前在设备9中的掩模版的列表，确定设备库1中空空间的数量，以及，生成对应的掩模版分派。对于每一个掩模版，相关的晶片批次的最高等级被设置为掩模版的等级。
根据当前不在设备9中的掩模版，例如被存储在BRS 4或者RPS8中的掩模版的列表，建立要装载到设备9的掩模版的优先列表。这被称为掩模版装载列表(RLL)。接下来，建立要从设备9移除的掩模版的优先列表。这被称为掩模版移除列表(RRL)。这些是不在RAL中的掩模版。如果掩模版在设备9中但是不在掩模版分派列表中，那么，如果设备9中的掩模版的数量超过所述设备临界容量缓冲水平，则这些掩模版是要从设备9取出/移除(28)的候选掩模版。
另外，如果掩模版既在RLL中又在设备9中，则建议它们留在设备9中。如果，根据预测的WIP预测报告(该报告包含预测的对未来晶片批次的预测(也被称为“前瞻”(1ook ahead)报告)，预计有晶片批次即将在用户定义的时间窗口中到达光刻工作区，则也建议它们的相关掩模版留在设备9中。
对于在RLL中的掩模版，也就是可用于从BRS 4或者RPS 8中的存储设备中送往设备9的掩模版，等级是由晶片批次分派列表设定的。对于RRL中的掩模版，也就是适合从设备9发出以存储到BRS 4或者RPS 8中的掩模版，根据WIP预测报告优先级(基于晶片批次的数量、晶片尺度、晶片批次的估计时间窗口以及晶片批次的优先级)设定等级。
这里，在RLL和RRL中的所有动作中，设定全局优先级。在该判断步骤(32)，将设备库1中的空闲空间的数量(内部缓冲)E与用户定义的数量N比较。设备库1是用于在设备9处存储当前不使用的掩模版的内部存储空间。如果设备库1满了，则将移除动作(对RRL的动作)设定(38)为抢先优先级。而如果设备库1没有满，则将装载动作(对RLL的动作)设定(34)为抢先优先级。
在第三步骤(36)中，如果RLL上的掩模版列表的大小小于允许的建议数量，则基于报警/禁止水平、掩模版部件号的掩模版ID的数量(也就是复本掩模版的数量)以及掩模版检查的剩余量，来建立(40)掩模版检查列表。如果掩模版可用于检查，则将最高优先级的掩模版建立为用于检查的相关掩模版仓2，其中，掩模版仓2是半导体生产线中的在其中执行掩模版检查的区域。否则，将掩模版送往相关RPS 8，在这里将掩模版存储在其保护箱内，直到其再次被分派到设备9，或者被送到BRS 4存储起来。在第四步骤(42)中，用用户定义的数量(至多N个)的传递到FCS145的建议掩模版移动动作建立RDL列表(图示于图10和11中)。FCS 145负责执行掩模版分派建议。
换句话说，基于掩模版位置、晶片批次分派列表以及对上游晶片批次的到达的预测的WIP预测，本发明的实施例建立两个掩模版列表：(1)作为要装载的候选者的掩模版，RLL；(2)作为要移除的候选者的掩模版，RRL。然后，本发明的实施例根据设备库容量、分派优先级、预测的晶片批次优先级以及掩模版搬运系统带宽，建立建议的掩模版移动的优先级列表。
如图4所示，提供了根据本发明的实施例建立RLL的方法。首先，建立可分派的晶片批次列表(50)。另外，建立WIP预测报告(52)，然后对其按优先级排序(54)。之后，将可分派的和WIP预测报告合并(56)为单一列表。接下来，将当前被分派到设备9的掩模版从列表中去除(58)，然后从列表中去除被禁止的和不可用的掩模版(60)。另外，根据最近的分派决定，必须从列表中去除已经在装载或者卸载过程中的掩模版。使用掩模版执行列表(Reticle Execution List(REL))跟踪这些相关掩模版移动，该列表列举出所有正在进行中但是还没有完成的移动。之后，与可分派晶片批次列表或者WIP预测报告中的晶片批次相关的掩模版的相应晶片批次信息被加入(62)所述合并列表。最后，根据与所述掩模版相关的晶片批次的优先级建立(64)RRL。
如图5所示，提供了根据本发明的一个实施例建立RRL的方法。首先，建立(70)当前在设备9上的掩模版的列表。其次，从列表中移除与WIP预测报告中的晶片批次相关或者在装载口7上的掩模版(72)。然后，从列表中去除在WIP预测报告上的掩模版(74)。之后，从RRL去除在分派列表上的掩模版(76)。最后，基于掩模版的最后一次使用以及保存中的晶片批次，对RRL进行优先级排序。
本发明的另一个实施例提供了一种预装箱的方法。为了从存储区(例如BRS 4，RPS 8)移动掩模版，将掩模版装在保护箱中。这涉及根据预测的在将来将掩模版载入设备9的需要，将掩模版置入箱中，并将它们存入RPS 8。这个过程称为预装箱(pre-kitting)，是所希望的，因为这会缩短将掩模版移动到设备9的响应时间。该过程基于对晶片批次的WIP预测，以及与每一个掩模版相关的晶片批次的可分派WIP(例如生产量、到达窗口以及优先级)。该过程根据晶片批次优先级、保护箱堆存器容量和分派优先级对掩模版预装箱(将掩模版存到保护箱中)和开箱(将掩模版从保护箱中取出)。另外，该过程管理掩模版检查要求。
总的来说，本发明的预装箱处理包括对RPS状态的检查。具体地，判断RPS 8是否可操作。如果RPS 8不可操作，则本发明的实施例向FCS 145(图示于图10和11中)发出一个空的掩模版分派列表。如果RPS 8在运行中，则收集下列相关数据。首先，将可用于分派的晶片批次读入相关计算机系统(比如图14所示的系统)中的存储器中。根据晶片批次分派优先级确定规则计算对应的晶片批次分派优先级。其次，对于在第一步骤中产生的列表中的每一个晶片批次，确定一个相关的掩模版。对于每一个掩模版，将掩模版等级设置为相关晶片批次的最高等级。第三，将WIP预测报告连同下述信息一起读入存储器：掩模版部件号、晶片批次数量、对于晶片批次组预计的到达/完成时间窗口、最重要的晶片批次的优先等级以及代表优先级的顺序号(通过用晶片批次的首达时间、优先等级和相关晶片批次的数量来对所述掩模版排序而确定)。
第四，从第一步到第二步的列表由掩模版部件号(作为掩模版类型的代码的指示符)联系起来，使得列表只包含掩模版及其关联者的单一列表，该列表基于最高等级的晶片批次分派和“前瞻”优先级晶片批次分派优先级以及前瞻优先级。如果存在同一类型的多个掩模版，也就是具有相同掩模版部件号的多个掩模版，则选择一个特定的掩模版。该列表被称为保护箱堆存器掩模版分派列表(RDL)。从该保护箱堆存器RDL，从该列表移除“不可用”的掩模版、被“禁止”的掩模版或者不可用于分派的掩模版。为了避免与光刻设备RDL冲突(掩模版分派列表的建立可以由在光刻设备9、BRS 4或者RPS 8发生的事件启动，因此存在避免冲突的需要)，将与每一个设备9上M个最高优先级的晶片批次相关的掩模版筛出，其中，M是基于掩模版搬运系统吞吐量由用户定义的数目。接下来，将RPS ID和BRS ID与列表中的每一个掩模版相关。之后，计算RPS中空掩模版保护箱的数量。最后，计算N个最高优先级的掩模版移动，其中N是用户定义的掩模版动作建议的数量。下面是用于建立保护箱堆存器RDL的方法的伪码描述：
保护箱堆存器RDL：
Drbl-id-掩模版ID
Eqp-id-当前设备ID
PS-id-保护箱堆存器ID
BRS-id-裸掩模版堆存器ID
Lot-priority-相关晶片批次的优先级(如果没有相关晶片批次或者如果该批次在最顶部的可分派批次中，则将优先级设为NULL(空))
Look-ahead-Priority-基于预期的晶片批次到达的掩模版优先级。如果掩模版不在前瞻列表中，则将优先级设为NULL(空)
Count-保护箱堆存器上的空保护箱的数量
将优先级与掩模版移动请求相关联的规则：
定义：
        N＝对车间控制系统的移动请求的数量
        CL＝保护箱堆存器(容量-缓冲)
本发明的一个实施例还提供了一种保护箱装箱伪码，其图示在图6到图8中，可以用来实现上述方法。一般，该代码包括：
N＝N-队列中的动作数量+根据RAL和REL的执行
用(Lot-priority，Look-ahead-priority)对列表排序；
If(站ID＝＝光刻工作区PS)
{
If(光刻工作区PS空保护箱＜N)，将Lot-priority＝＝NULL且Look-ahead-priority＝＝NULL的任意N个掩模版开箱；
Else{
将头M个掩模版装箱，其中，M＝min(N，Lot-priority！＝NULL或者Look-ahead-priority！＝NULL的掩模版的数量)；
If(M＜N且光刻工作区PS满保护箱＞CL)，则将Lot priority＝＝NULL且Look-ahead-priority＝＝NULL的头N-M个掩模版开箱；
     }
}
If(站ID＝＝仓PS){
If(仓PS 空保护箱＜N){
将头M个掩模版发送给光刻工作区PS，其中M＝min(N，Lot_priority！＝NULL或者Look-ahead-priority！＝NULL的掩模版的数量)；
If(M＜N)，则在Lot priority＝＝NULL且Look_ahead_priority＝＝NULL时将头N-M个掩模版发送给光刻工作区BRS；
}
    }
换句话说，该方法首先提供了：根据对可分派的晶片批次的掩模版需求、高容量的晶片批次类以及预计的上游晶片批次到达，建立要装箱和开箱的候选掩模版的列表。其次，该方法基于晶片批次优先级、预计的上游晶片批次优先级、保护箱可用性以及掩模版搬运系统带宽，建立建议的装箱和开箱动作的按优先级排序的列表。这样，该方法对装箱、开箱和检查动作进行了优先级排序。
本发明的一个实施例还包括一种掩模版检查方法，其建立一个分级列表，以通过一种两阶段方法检查掩模版。因为掩模版已经定义了规定检查要求的报警和禁止限度，检查分级列表考虑可用的每一个掩模版部件号的数量，晶片计数与报警/禁止限度的接近程度，以及将掩模版保持为不同相的重要性。在图9中从总体上展示了这样的分级的一个例子。图9图解了对于不同的掩模版，与报警限度和禁止限度相关的实际曝光次数。
更具体地，该掩模版检查方法包括，首先，建立所有要检查的可能掩模版的列表，并归类为三种类型：与可分派的晶片批次相关的掩模版，与来自上游的WIP预测报告晶片批次相关的掩模版，以及不属于上述两种类型的掩模版(其它)。其次，如果当前晶片计数大于或者等于禁止限度，则将掩模版标记为“在检查限度之上”(OI)，如果当前晶片计数大于或等于报警限度，则标记为“在报警限度之上”(OW)。在第三步，将掩模版初始确定优先级，分为以下组：可分派的且OI的；可分派的且OW的；在“时间窗口”之内的WIP预测且OI的；在“时间窗口”之内的WIP预测且OW的；其它且OI的；其它且OW的；以及其它。
第四，该方法将下面每一组中的掩模版进行局部优先级排序：类型(a)，根据最高优先级可分派晶片批次对掩模版进行优先级排序；类型(b)：根据最高优先级可分派晶片批次对掩模版进行优先级排序，然后对“禁止限度-晶片计数＞在制晶片数”的掩模版取消优先级排序；类型(c)，根据到达光刻WIP堆存器的首批晶片的WIP预计到达时间对掩模版进行优先级排序；类型(d)，根据到达光刻WIP堆存器的首批晶片的WIP预计到达时间对掩模版进行优先级排序，然后对“禁止限度-晶片计数＞时间窗口中的晶片数(受到定时和掩模版仓的可用容量影响)”的掩模版取消优先级排序；类型(e)，根据到达光刻WIP堆存器的首批晶片的预计到达时间，对掩模版进行优先级排序。
在第五步，对复本掩模版所涵盖的掩模版取消优先级排序。这里，在禁止限度以上但是被在警告限度以下的可用复本掩模版所涵盖的掩模版被取消优先级排序，成为(e)类掩模版；在报警限度以上但是被在警告限度以下的复本掩模版所涵盖的掩模版被取消优先级排序，成为(e)类掩模版。
图10图解了实现上述方法的一种系统。如图所示，用于设备组的轮询服务器140连接到智能掩模版管理生成器(IRM)143。轮询服务器140被配置为按照时钟141工作，以跟踪何时应当轮询IRM 143。另外，轮询服务器140还被配置到设备/保护箱标识142，以跟踪正在轮询哪一个设备或者保护箱堆存器。IRM 143生成掩模版分派动作列表(RDA)，用于由SiView(车间控制系统)145执行车间控制动作，该列表被发送到制造车间147。这影响制造车间状态，该状态在该方法的下一次迭代反馈回IRM 143中。另外，轮询服务器140轮询IRM143以启动用于SiView 145的RDA的生成。
如图11所示，IRM 143还耦接到实时设备RDA生成器152、实时保护箱堆存器RDA生成器153以及批分析生成器154。批分析生成器154提供报告的核心数据、WIP预测的发展以及其它分析。用于设备组的监控器(watch dog(WD))是一个对IRM 143轮询RDL的主动软件过程。IRM 143生成要由SiView 145执行的RDL。SiView 145包括耦接到RDL列表155的车间控制动作，该列表与EAL列表156和IRM 143通信。EAL列表156还与IRM 143通信。另外，制造车间状态控制器157与IRM 143通信。
根据本发明的另一方面，提供并在图12中图示了用于控制制造过程的系统，其中该系统包括加工设备90和辅助设备92，要在加工设备90上加工的多个工件94(其中该多个工件94位于在加工设备90之前的处理站96)，分析器98以及控制器100。该分析器98被配置为根据与多个工件94相关的特性来确定工件94中的第一个到达加工设备90的顺序，所述控制器100被配置到所述分析器98，可用于在首批工件94到达加工设备90之前向加工设备90提供对应于首批工件94的辅助设备92，其中，分析器98被配置为按照预期的到达加工设备90的到达时间对工件94分级。另外，该系统还包括建模发生器102，其被配置为基于分析器98所产生的在制件预测来对与加工设备90相关的未来事件建模。根据本发明的一个实施例，加工设备90包括光刻系统，辅助设备92包括掩模版，所述多个工件94包括半导体衬底。
在图13的流程图中图解了根据本发明一个实施例的控制制造系统的优选方法，其中，该方法包括提供(80)包括辅助设备92的加工设备90(可以包括多个辅助设备)。下一步涉及提供(82)要在加工设备90上加工的多个工件94，其中，该多个工件94位于所述加工设备90之前的各处理步骤。然后，下一个步骤包括根据与所述多个工件94相关的特性确定(84)工件94中的第一个到达加工设备90的顺序。最后一步涉及在首批工件94到达加工设备90之前向加工设备90提供(86)对应于首批工件94的辅助设备92。另外，与所述多个工件94相关的特性包括工件批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测的批次优先级以及保护箱可用性。另外，所述确定步骤(84)包括按照到达加工设备90的预期到达时间对工件94分级。另外，该方法还包括，根据该方法的迭代所产生的在制件预测来对与加工设备90相关的未来事件建模(88)。
图14图解了实施本发明的实施例的代表性的硬件环境。该图图解了根据本发明的实施例的信息处理/计算机系统的典型硬件配置，其具有至少一个处理器或者中央处理器(CPU)310。CPU 310通过系统总线312互连到随机存取存储器(RAM)314、只读存储器(ROM)316、用于将外围设备比如盘装置311和磁带驱动器313连接到总线312的输入/输出(I/O)适配器318、用于将键盘315、鼠标317、扬声器324、麦克风322和/或其它用户接口设备比如触摸屏设备(未图示)连接到总线312的用户接口适配器319、用于将信息处理系统连接到数据处理网络的通信适配器320，以及用于将总线312连接到显示设备323的显示适配器321。可由磁盘或者磁带设备读取的程序存储装置用来载入指令，这些指令在被载入计算机系统后实现本发明的
实施例。
总体上，本发明的实施例提供了用于对与设备9相关的辅助设备进行智能化的自动管理的方法和系统。本发明的实施例对未来事件建模，所述未来事件比如是与用在生成工艺比如半导体制造中的设备9(也就是光刻系统)相关的在制件/在制晶片(WIP)预测。所述建模的完成系基于在WIP到达设备9之前发生的处理。另外，基于预计在设备9发生的建模了的未来事件，移动与设备9相关的辅助设备(也就是用于光刻系统的掩模版)。本发明的实施例使用嵌在计算机系统中的计算机程序来执行上述方法和建模过程。
另外，在一个优选实施例中，该方法提供了管理对辅助设备的检查的手段，通过预先考虑预测的/估计的工作负荷而抢先考虑禁止限度，从而控制所述检查。本发明的实施例可应用于许多环境，在这样的环境中，辅助设备/工具的管理和分派关系到提高制造工艺的效率，尤其是当辅助设备/工具的存储空间有限的时候。
前面对具体实施例的说明充分揭示了本发明的一般性质，使得本领域的普通技术人员应用当前的只是能够容易地修改这样的具体实施例或者使其使用各种应用，而不会超出本发明的总体构思。因此，这样的适应或者修改应当被理解为在所公开的实施例的等效方案的范围内。应当理解，这里所使用的术语和词汇只是为了说明的目的而非限制的目的。因此，尽管上面以优选实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员会认识到，可以在所述权利要求的实质性范围内加以修改来实施本发明的实施例。

Claims (37)

1.一种控制制造系统的方法，该方法包括：
提供至少一个加工设备和至少一组辅助设备；
供应要在所述加工设备上加工的多个工件；以及
根据与所述加工设备和所述多个工件相关的特性，确定所述辅助设备到达所述加工设备的到达顺序。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述提供步骤中，所述加工设备包括光刻系统。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在所述提供步骤中，所述辅助设备包括掩模版。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：根据从该方法的迭代产生的在制件的概况，对与所述加工设备相关的未来事件建模。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在所述供应步骤中，所述多个工件包括半导体晶片。
6.如权利要求1所述的方法，其中，与所述多个工件相关的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱可用性。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定步骤包括按照预期的到达所述加工设备的时间对所述辅助设备分级。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：基于在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
9.一种控制制造系统的方法，该方法包括：
提供要在加工设备上加工的多个工件，所述多个工件位于在所述加工设备之前的各处理站；
在所述工件到达所述加工设备之前，根据与所述多个工件相关的特性对所述加工设备确定辅助设备的分配需求；以及，
在所述工件到达所述加工设备之前根据所述分配需求向所述加工设备发送辅助设备。
10.如权利要求9所述的方法，其中，在所述提供步骤中，所述加工设备包括光刻系统。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述确定步骤中，所述辅助设备包括掩模版。
12.如权利要求9所述的方法，其中，在所述提供步骤中，所述多个工件包括半导体晶片。
13.如权利要求9所述的方法，其中，与所述多个工件相关的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱可用性。
14.如权利要求9所述的方法，其中，所述确定步骤包括按照预期的到达所述加工设备的时间对所述工件分级。
15.如权利要求9所述的方法，还包括：基于在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
16.一种用于控制制造工艺的系统，包括：
被配置为加工多个工件的加工设备；
包括所述多个工件的处理站，其中，该处理站的位置在该加工设备的位置之前；
被配置为根据与所述多个工件相关的特性确定所述工件中的第一个到达所述加工设备的顺序的分析器；以及
控制器，其被配置为在所述第一工件到达所述加工设备之前，向所述加工设备提供对应于所述第一工件的辅助设备。
17.如权利要求16所述的系统，其中，该加工设备包括光刻系统。
18.如权利要求17所述的系统，其中，该辅助设备包括掩模版。
19.如权利要求16所述的系统，其中，所述多个工件包括半导体晶片。
20.如权利要求16所述的系统，其中，与所述多个工件相关的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱可用性。
21.如权利要求16所述的系统，其中，所述分析器被配置为按照预期的到达所述加工设备的时间对所述工件分级。
22.如权利要求16所述的系统，还包括：建模发生器，被配置为基于从所述分析器产生的在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
23.一种计算机可读的程序存储设备，其中有形地实现了指令程序，该指令程序可由所述计算机执行，以执行控制制造系统的方法，该方法包括：
提供至少一个加工设备和辅助设备；
供应要在所述加工设备上加工的多个工件；以及
根据与所述加工设备和所述多个工件相关的特性，确定所述辅助设备到达所述加工设备的到达顺序。
24.如权利要求23所述的程序存储设备，其中，在所述提供步骤中，所述加工设备包括光刻系统。
25.如权利要求24所述的程序存储设备，其中，在所述提供步骤中，所述辅助设备包括掩模版。
26.如权利要求23所述的程序存储设备，其中，在所述供应步骤中，所述多个工件包括半导体晶片。
27.如权利要求23所述的程序存储设备，其中，与所述多个工件相关的特性包括工作批次优先级、加工时间、辅助设备搬运系统带宽、预测批次的批次优先级以及保护箱可用性。
28.如权利要求23所述的程序存储设备，其中，所述确定步骤包括按照预期的到达所述加工设备的时间对所述辅助设备分级。
29.如权利要求23所述的程序存储设备，其中所述方法还包括：基于在制件预测对与加工设备有关的未来事件建模。
30.一种检查制造工艺中的辅助设备的方法，包括：
建立用于检查的潜在辅助设备的列表；
根据检查要求指定所述潜在的辅助设备；
根据一组定义的规则对所述潜在的辅助设备确定优先级；
31.如权利要求30所述的方法，其中，在所述建立步骤中，所述辅助设备包括掩模版；
32.如权利要求30所述的方法，其中，所述列表的建立包括将所述掩模版归入不同的组，这些组包括：
包括与可分派的晶片批次相关的掩模版的第一组，
包括与在制件预测相关的掩模版的第二组，以及
包括第一组和第二组的掩模版之外的掩模版的第三组。
33.如权利要求30所述的方法，其中，所述检查要求包括与辅助设备的检查相关的报警限度和禁止限度。
34.如权利要求33所述的方法，所述定义的规则组包括给定的指定，包括下述情形中的任何一种：
可分派的晶片批次和所述禁止限度归类，
可分派的晶片批次和所述报警限度归类，
在给定的时间窗口中的在制件预测和所述禁止限度归类，以及
在给定的时间窗口中的在制件预测和所述报警限度归类。
35.如权利要求30所述的方法，还包括：
根据第二组定义的规则，对已经确定了优先级排序的潜在掩模版重新确定优先级，形成重定优先级列表；以及
从重定优先级列表中除去重复的掩模版，
36.如权利要求32所述的方法，其中，所述第二组定义规则包括优先级确定规则和预计的在制件到达时间。
37.如权利要求30所述的方法，还包括：
根据对可分派的晶片批次、高容量晶片批次类型和预计的上游晶片批次的到达的掩模版要求中的任何要求，确定要装箱和开箱的候选掩模版，以及
根据晶片批次优先级、预测的上游晶片批次优先级、保护箱可用性以及掩模版搬运系统带宽中的任何一种来对装箱和开箱动作确定优先级。
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