[发明专利]生产线上空余时间减少的设备和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及生产线上移动物料的制造自动化系统和方法。

背景技术

产品的制造典型地包括许多顺序执行的工艺步骤。大多数情况下， 这些工艺步骤在多于一个的工艺设备中进行，每个设备具有一个或多个工 艺腔室。例如，在晶圆加工生产线上电子器件的制造包含相对于例如硅的 晶圆衬底上执行诸如薄膜沉积、光刻、蚀刻、热处理和掺杂物引入的工艺 步骤。虽然可能在单一的工艺设备上执行一些工艺步骤，但是通常的情形 是衬底不得不在生产线上位于不同位置间的不同的工艺设备之间传送。

图1示出一已知加工生产线布局100。该加工生产线布局具有位于主 隔间或中心岛(central isle)140的相对侧的许多隔间120，加工晶圆 衬底的工艺设备150安放在隔间120的环路上。多片晶圆衬底通常组在一 起且放入如密封盒的承载器中。这些晶圆衬底于是在承载器中传输于生产 线的不同位置之间，如工艺设备150和储料站。自动传输系统例如吊运传 输(OHT)系统、衬底承载器操作机械手、自动或轨道导引车辆典型地应 用于不同位置间的承载器传输。图1中该自动传输系统包含OHT系统，其 包括多个承载器传输工具(未示出)耦合到其上的导轨122和142。这些 承载器传输工具适合于沿着生产线传送一个或多个承载器且能采取各种 形式，如沿着导轨122、142传送的传输工具，或者耦合到诸如传送带的 移动导轨上的送料架(cradles)。根据该系统，承载器传输工具可以分成 协助承载器在隔间之间(intra-bay)传送的传输工具与协助承载器在隔 间内(inter-bay)传送的传输工具。或者，这些承载器支持装置也可以自 由传输于生产线而不限定为隔间内或者隔间之间。同样，也不是必须把生 产线分隔成隔间。

根据电子器件的复杂度，整个制造周期从空白晶圆衬底下线到将整 个晶圆分成单个集成电路包括几百道工艺步骤是很常见的。在此期间，这 些晶圆衬底可能在一百个不同的加工位置之间移动，加工路线可能包括频 繁的折返，在其中使用到相同的工艺设备或设备类型。因此生产线上不同 场所之间用于传送晶圆衬底的时间包括用于等待承载器传输工具拾取其 内放置有衬底的承载器的时间，生产线上不同场所之间用于传送晶圆衬底 的时间在确定电子器件制造的总时间也叫生产周期时间中起关键作用。

在现在半导体行业，制造商们正在通过提高晶圆生产率和提供更短 的周期时间来吸引更多的客户努力提高他们的市场份额。因此，期望提供 一种用于转移在制品物料如在生产线上的晶圆衬底的高效制造自动化系 统和方法。

发明内容

总体来说，本发明涉及在生产线上移动物料的制造自动化系统和方 法。

按照本发明的一个方面，提供在生产线上移动物料的自动化方法， 其中在第一设备中加工的第一批次的状态实际转换成准备好卸载状态之 前，发出命令确定该第一批次的下一目的地。该准备好卸载状态是表明该 第一批次已经完成加工且准备好从第一设备卸载的状态。这使得该第一批 次避免了在确定其下一目的地的命令发出之前，不得不等待直到其达到准 备好卸载的状态。结果是，更少的时间用于等待承载器传输工具来拾取已 完成的该第一批次，从而促进制造周期时间的可能的减少。另外，加快已 完成的第一批次的移动也意味着该工艺设备在更早的时间准备好接收第 二随后批次以进行加工。工艺设备的空余时间可以因此减少。

按照本发明的第二个方面，自动化制造方法进一步包括发出下一目 的地命令以确定该第一批次的下一目的地的步骤。该第一批次的下一目的 地选定后，调度拾取运输工具从第一设备拾取第一批次。下一批次命令被 发出以确定将在第一设备中加工的第二随后批次。该方法进一步包括选择 将在下一设备中加工的该第二批次和调度递送运输工具以从初始位置取 回该第二批次且送往第一设备。

按照本发明的另一方面，提供了一制造物品的方法。该方法包括在 第一工具中加工第一物品。检测该第一物品的状态到准备好卸载状态的预 先转换，且在该第一物品转换成该准备好卸载状态之前，发出下一目的地 命令以确定该第一物品的下一工具目的地。