專利名稱：：硅片傳輸過程的調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)工藝調(diào)度方法，具體涉及一種半導(dǎo)體硅片加工工藝中，硅片傳輸過程的調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
：對半導(dǎo)體硅片進行加工需要多道工序，硅片加工設(shè)備包含多個對硅片進行加工的腔室。如圖1所示，包括四個對硅片進行刻蝕工藝的反應(yīng)腔室，分別為PM1、PM2、PM3、PM4;還包括三個片倉，分別為P1、P2、P3,用于存放工藝任務(wù)中的硅片；還包括一個AL2(定位校準裝置)，用于對硅片進行定位校準；還包括一個大氣傳輸腔室和一個真空傳輸腔室，之間通過LA、LB(真空鎖)連通。大氣傳輸腔室中設(shè)有一個AFE(大氣機械手)，用于在Pl、P2、P3、AL2、LA、LB之間傳輸硅片；真空傳輸腔室中設(shè)有一個VBE(真空機械手)，用于在LA、LB、PM1、PM2、PM3、PM4之間傳輸硅片。硅片加工過程中，機械手從片倉中依次取片，經(jīng)過傳輸腔室，將硅片按照定義傳入每歩工藝步驟對應(yīng)的反應(yīng)腔室，進行刻蝕工藝處理或其它加工工藝。在這個過程中，工藝任務(wù)進入硅片加工設(shè)備到離開硅片加工設(shè)備的總時間，也就是從工藝任務(wù)中所包含的任一硅片進入硅片加工設(shè)備到工藝任務(wù)中所包含的所有硅片離開硅片加工設(shè)備的時間，稱為一個制造周期。決定制造周期的因素主要有以下幾個方面AFE取片時間=AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+八￡縮臂時間；AFE放片時間-AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間十AFE縮臂時間；AL2對硅片定位校準時間；LA、LB抽真空時間；LA、LB充大氣時間；VBE取片時間^BE旋轉(zhuǎn)時間+￥8￡伸臂時間+￥8￡縮臂時間；硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。在上述的硅片加工過程中，硅片的傳輸路徑中有P1、P2、P3、AF["AL2、LA、LB、VBE、PM1、PM2、PM3、PM4等多個結(jié)點，選擇不同的傳片路徑，應(yīng)用不同的調(diào)度策略，會得到不同的時間總和。目前，一般情況是當前正在加工的硅片的所有工藝歩驟完成后，再傳入下一片，也就是說，是以單個硅片為單位進行調(diào)度的。這樣就存在多數(shù)結(jié)點空閑的情況，硅片傳輸?shù)穆窂揭膊灰欢ㄊ亲疃搪窂?，制造周期較長，生產(chǎn)效率低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制造周期短、生產(chǎn)效率高的硅片傳輸過程的調(diào)度方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的硅片傳輸過程的調(diào)度方法，用于調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的傳輸路徑，其中N為正整數(shù)，包括步驟A、首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j]，其中l(wèi)《i、j《N;B、計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點，再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]十S[i][k]，其中l(wèi)《k《N;C、比較3[1][」]與5[1][+S[i][k]的大小，如果5[。[」]〉5[1][1<]+S[i][k]，則用S[i][khS[i][k]取代S[i][j]，依次類推，取k-lN的所有數(shù)值，最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min。所述的步驟A之前，首先計算硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的任意兩個結(jié)點之間的直接連通的傳輸代價S，如果所述的步驟A中的S[i][j]與S不同，則用S[i][j]取代S。所述的結(jié)點包括以下至少兩個結(jié)點第一片倉P1;第二片倉P2;第三片倉P3;定位校準裝置AL2;第一真空鎖LA;第二真空鎖LB;大氣機械手AFE;真空機械手VBE;第一反應(yīng)腔室PM1;第二反應(yīng)腔室PM2;第三反應(yīng)腔室PM3;第四反應(yīng)腔室PM4。所述的傳輸代價S[i][j]包括以下至少一項AFE取片時間=AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+八「￡縮臂時間；AFE放片時間-AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+AFE縮臂時間；AL2對硅片定位校準時間；LA和/或LB抽真空時間；LA和/或LB充大氣時間；VBE取片時間-VBE旋轉(zhuǎn)時間+乂8￡伸臂時間+VBE縮臂時間；硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法，l丄!于首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j]，然后計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點，再從第1<個結(jié)點到第」個結(jié)點的傳輸代價3[.1][(<]+S[i][k]，比較3[丄][_]]與3[1][+S[i][k]的大小，如果S[i][j])S[i][k]十S[i][k]，則用S[i][k卜S[i][k]取代S[i][j]，依次類推，取blN的所有數(shù)值，最后得到硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i]U]min，即最短路徑。硅片傳輸合理、制造周期短、生產(chǎn)效率高，主要適用于半導(dǎo)體硅片加工過程中，調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的傳輸。圖l為硅片加工設(shè)備的平面布置示意圖。具體實施方式本發(fā)明硅片傳輸過程的調(diào)度方法，主要用于半導(dǎo)體硅片加工過程中，調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的傳輸路徑，其中N為正整數(shù)，也可以用于其它傳輸設(shè)備的調(diào)度。如圖l所示，硅片加工設(shè)備包括以下結(jié)點第一片倉P1;第二片倉P2;第三片倉P3;定位校準裝置AL2;第一真空鎖LA;第二真空鎖LB;大氣機械手AFE;真空機械手VBE;第一反應(yīng)腔室PM1;第二反應(yīng)腔室PM2;第三反應(yīng)腔室PM3;第四反應(yīng)腔室PM4。本發(fā)明硅片傳輸過程的調(diào)度方法可以計算上述任意兩個結(jié)點之間的最短路徑，當然，也包括理論上也包括一個結(jié)點的情況。具體的計算過程包括-步驟l、首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j]，其中l(wèi)《i、j《N;步驟2、計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點，再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]+S[i][k]，其中l(wèi)《k《N;歩驟3、比較S[i][j]與S[i][k]十S[i][k]的大小，如果S[i][j]〉S[i][k]十S[i][k]，則用S[i][k]十S[i][k]取代S[i][j]，依次類推，取k^N的所有數(shù)值，最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min。上述的傳輸代價S[i][j]即為第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的路徑的長短，這里所說的路徑長短并不是簡單的指距離的長短，而是指傳輸路徑上的權(quán)，也就是難易程度，在硅片的傳輸過程中，主要是時間因素，當然也可以包括其它因素。影響硅片傳輸?shù)木唧w的時間包括以下至少一項AFE取片時間=APE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+汽？￡縮臂時間；AFE放片時間-AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間十AFE伸臂時間+AFE縮臂時間；AL2對硅片定位校準時間；LA和/或LB抽真空時間；LA和/或LB充大氣時間；VBE時間-VBE旋轉(zhuǎn)時間+￥8￡伸臂時間+￥8￡縮臂時間；硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。目前，數(shù)學(xué)上的Floyd最短路徑算法可以簡單描述為在一個網(wǎng)絡(luò)中，如果兩個結(jié)點之間有直接的因果關(guān)系，則這兩個結(jié)點直接連通，在連接兩個結(jié)點的弧上標上它的代價或權(quán)，值得注意的是這樣的代價不一定是對稱的，即A到B的代價不一定等于B到A的代價，實際問題中以行船為例，有順水和逆水的區(qū)別。在網(wǎng)絡(luò)中，給出兩個結(jié)點，求這兩個結(jié)點之間一條最短的路徑，使經(jīng)過這條路徑上的代價之和最小，這就是最短路徑問題。本發(fā)明正是將Floyd最短路徑算法應(yīng)用于硅片傳輸過程的調(diào)度，實際上要求的解是一個矩陣S[N][N]，其中S[i][j]表示結(jié)點i到j(luò)的最短路徑，算法很像動態(tài)規(guī)劃算法，甚至更簡單些，不同的是這里規(guī)劃的是一個矩陣，而不是簡單的數(shù)組。具體計算中，所述的步驟l之前，首先計算硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的任意兩個結(jié)點之間的直接連通的傳輸代價S,作為初始值，如果所述的步驟l中的S[i][j]與S不同，則用S[i][j]取代S,然后在進行步驟2和步驟3的過程中對S[i][j]的值不斷的更新，最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min，也就是所謂的最短路徑。以片倉與真空鎖之間的硅片傳輸為例共有7個節(jié)點P1、P2、P3、AFE、LA、LB、AL2這7個節(jié)點之間直接連通的傳輸代價，傳輸代價S的初始值如表1所示，數(shù)字越大表示連接路徑越長，當兩個節(jié)點之間有直接通路時，對應(yīng)的數(shù)值為最小值l，由于某些節(jié)點之間物理上沒有直接通路，當兩個節(jié)點之間沒有直接通路時，其對應(yīng)數(shù)值為最大值65535。表l，節(jié)點P1、P2、P3、AFE、LA、LB、AL2之間直接連通的傳輸代價S的初始值<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>當有狀態(tài)發(fā)生變化時，動態(tài)更新表l。更新原則如下不同P1、P2、P3與AFE之間的數(shù)值根據(jù)P1、P2、P3中是否有硅片及AFE與P1、P2、P3的距離確定。若沒有硅片，則傳輸代價為65535，若有硅片，則距離越遠，也就是AFE水平移動時間越長，傳輸代價越大LA、LB與AFE之間的數(shù)值根據(jù)LA、LB中的壓力狀態(tài)以及LA、LB中是否有空位而定，若沒有空位，則傳輸代價為65535，若有空位，則壓力越接近大氣，即需要打開真空鎖的時間越短，傳輸代價越小然后根據(jù)實時狀態(tài)，依次進行上述的步驟l、步驟2、步驟3計算每對節(jié)點之間的最短路徑，比較(P1，LA)，(P1,LB)，(P2,LA)，(P2,LB)，(P3,LA),(P3,LB)這6對節(jié)點的路徑數(shù)值，選擇最短的一對節(jié)點，作為進行傳片的節(jié)點對。傳片完成后，更新狀態(tài)表，進行下一次計算。當LA或者LB中沒有空位的情況下，則關(guān)閉LA或LB與大氣傳輸腔室之間門，LA或LB中抽真空，開啟LA或LB與真空傳輸腔室之間的門。然后，按上述方式在LA、LB、VBE、PM1、PM2、PM3、PM4之間傳輸硅片。本發(fā)明將Floyd最短路徑算法應(yīng)用于硅片傳輸過程的調(diào)度，硅片傳輸合理、制造周期短、生產(chǎn)效率高，主要適用于半導(dǎo)體硅片加工過程中，調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的傳輸。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種硅片傳輸過程的調(diào)度方法，用于調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的傳輸路徑，其中N為正整數(shù)，其特征在于，包括步驟A、首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j]，其中1≤i、j≤N；B、計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點，再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]+S[i][k]，其中1≤k≤N；C、比較S[i][j]與S[i][k]+S[i][k]的大小，如果S[i][j]＞S[i][k]+S[i][k]，則用S[i][k]+S[i][k]取代S[i][j]，依次類推，取k＝1～N的所有數(shù)值，最后得到所述硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法，其特征在于，所述的歩驟A之前，首先計算硅片在硅片加工設(shè)備中的N個結(jié)點中的任意兩個結(jié)點之間的直接連通的傳輸代價S，如果所述的步驟A中的S[i][j]與S不同，則用S[i][j]取代S。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法，其特征在于，所述的結(jié)點包括以下至少兩個結(jié)點第一片倉P1;第二片倉P2;第三片倉P3;定位校準裝置AL2;第一真空鎖LA;第二真空鎖LB;大氣機械手AFE;真空機械手VBE;第一反應(yīng)腔室PM1;第二反應(yīng)腔室PM2;第三反應(yīng)腔室PM3;第四反應(yīng)腔室PM4。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅片傳輸過程的調(diào)度方法，其特征在于，所述的傳輸代價S[i][j]包括以下至少一項-AFE取片時間=AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+八￡縮臂時間；AFE放片時間AFE水平移動時間+AFE垂直移動時間+AFE伸臂時間+AFE縮臂時間；AL2對硅片定位校準時間；LA和/或LB抽真空時間；LA和/或LB充大氣時間；VBE取片時間-VBE旋轉(zhuǎn)時間+￥8￡伸臂時間+￥8￡縮臂時間；硅片在PM1、PM2、PM3、PM4中進行加工工藝時間。全文摘要本發(fā)明公開了一種硅片傳輸過程的調(diào)度方法，首先計算多個硅片中的任一硅片從第i個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][j]，然后計算所述硅片從i個結(jié)點到第k個結(jié)點，再從第k個結(jié)點到第j個結(jié)點的傳輸代價S[i][k]+S[i][k]，比較S[i][j]與S[i][k]+S[i][k]的大小，如果S[i][j]＞S[i][k]+S[i][k]，則用S[i][k]+S[i][k]取代S[i][j]，依次類推，最后得到硅片從i個結(jié)點到第j個結(jié)點的最小傳輸代價S[i][j]min，即最短路徑。硅片傳輸合理、制造周期短、生產(chǎn)效率高，主要適用于半導(dǎo)體硅片加工過程中，調(diào)度多個硅片在硅片加工設(shè)備中的傳輸。文檔編號H01L21/00GK101226870SQ200710062728公開日2008年7月23日申請日期2007年1月15日優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日發(fā)明者琳崔申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司