[发明专利]能源节约和全球气体排放监测

说明书

技术领域

本发明涉及电子装置的制造，更具体地涉及提高电子装置制造系统的效率的系统和方法。

背景技术

辅助生产层(sub-fab)装备不具有用于能源消耗和/或能源节约的监测数据。发明人相信美国和全世界的法规会最终将要求使用者报告由工具以及整个工厂的基线(baseline)CO₂和全球温室气体(GWG)的排放。发明人还相信半导体代工厂(fab)的拥有者和/或经营者会希望收集这样的数据以供内部使用。

例如，目前用于在工具层面精确地测量实时工厂化学物排放的工业范例是非常昂贵耗时的、并需要大量的成套装备和技术专家。如产业联盟提出的，用于预测对于限定的工厂类型或生产类别群组的一般工厂排放的统计模型已被证明很大程度(例如20％-400％)偏离实际的工厂排放。发明人认为碳交易价值或环境伤害评定/可能由法规征收的罚金将会使得基于这样高的不确定性进行这样的评定很困难。

发明人还相信，以每个工具或整个工厂为基础报告的工厂整体排放将需要由经认证的方法和经认证的技术人员所收集的数据。这种特征将是非常昂贵且在技术上有困难。每个工具的排放值随着配方和支持装备参数的调整而改变。为了确保在过去经认证的工厂在未来可以继续控制排放，生产设施和生产厂(foundry)通常必须进行工艺和支持装备调整。为了精确地测量特定成套装备的排放，必须使得适当的排放物取样口(sample port)可以用于测量在处理工具和减除(abatement)之后的输出。工厂排气道位置(factory stack locations)也需要具有适当的取样口。实现规定的成套分析工具以及工业认可的协议和方法是非常昂贵的。排放特征化(emissions characterization)是非常耗时的且必须在多个处理周期中进行，以保证可精确地代表工厂排放的在统计上显著的数据。考虑精确性和可重复性的数据分析需要由专家和/或经认证的化学工程师来收集并解释数据。对每个数据组，计量(metrology)工具组需要证明文件、认证和校准(calibration)。进行这种测量的第三方公司需要一个月或以上来安排，并需要一个月或以上来收集解释数据并写出报告。由于担心生产损失和工厂受扰乱，很难安排数天的访问时间(每个工具)以在生产条件下收集排放测量结果。

全球的各个位置、区域和国家具有不同的管制排放要求。许多要求包括由可信的计量支持的每日、每季和/或每年的累计报告。地方水处理厂对输入净水厂的水各有不同的最低要求，使用者的排放物必须被认证达到这些要求。

发明内容

本文提供用于增强控制、监测和记录电子装置制造系统的引入化学物和功率使用以及排放的方法和设备。在一些实施例中，根据本发明的集成辅助生产层系统可以监测辅助生产层装备的能源使用。对于系统，工具可以进入许多不同深度的能源节约模式中，例如空闲(浅层能源节约，其中生产装备可以在数秒内恢复至正常生产而不影响质量或产量)、睡眠(深层能源节约，其中生产装备可以在数分钟内恢复)、或休眠(非常深层能源节约模式，其中生产装备会需要数小时来恢复，以不影响质量或产量)。在一些实施例中，对于功率和能源消耗，系统可以监测并显示辅助生产层内的所有气体排放，以及Semi S23方法报告CO₂当量(CO₂equivalent)排放。系统可以监测来自处理工具和辅助生产层装备的所有排出物处理气体以及能源使用。基于已知的破坏去除效率(Destruction Removal Efficiencies)，系统可以计算系统的实际气体和CO₂当量排放，列表显示随着时间的这些排放、并在被要求时报告这些排放。系统还可以监测所有内部能源使用，并还为内部能源使用提供当量CO₂排放。

在一些实施例中，用于提供半导体制造工具的能源使用统计的设备可以包括控制器，控制器确定一个或多个制造系统辅助生产层的能源使用测量组、并报告能源使用测量组。

在一些实施例中，用于提供半导体制造工具的能源使用统计的系统可以包括一个或多个控制器，控制器：确定一个或多个制造系统辅助生产层的能源使用测量组；并向远程服务器报告能源使用测量组；其中远程服务器对来自一个或多个控制器的能源使用测量进行聚合(aggregate)并提供经聚合的能源使用报告。

在一些实施例中，用于提供半导体生产工具的能源使用统计的方法可以包括：确定耦合至控制器的一个或多个制造系统辅助生产层的能源使用测量组；以及报告能源使用测量。