[发明专利]单臂组合设备调度方法、系统、移动终端及存储介质

说明书

本发明适用于半导体制造自动化设备技术领域，提供了一种单臂组合设备调度方法、系统、移动终端及存储介质，该方法包括：分析多品种晶圆同时加工时单臂组合设备的可调度性，并根据可调度性提出死锁避免规则；根据死锁避免规则建立Petri网模型；获取本地加工策略，并将加工策略在Petri网模型中进行计算，以得到多品种晶圆同时加工时单臂组合设备的最优调度算法；根据所述最优调度算法控制单臂组合设备进行加工调度。本发明可以避免因多品种晶圆同时加工带来的系统死锁问题，降低晶圆质量和损害SACT设备，单臂组合设备调度方法中的调度算法计算复杂度为O(n²)，可以高效地应对多品种晶圆同时加工的调度问题，减少了因系统调试浪费的生产时间。

技术领域

本发明涉及半导体制造自动化设备技术领域，尤其涉及一种单臂组合设备调度方法、系统、移动终端及存储介质。

背景技术

近年来，由于市场需求扩大、投资环境的日益改善以及全球半导体产业向中国转移等原因，我国集成电路产业发展保持持续增长，进一步刺激了单晶硅、多晶硅等基础材料需求量的增长。组合设备作为制造硅晶圆最关键的一类设备，其高度自动化制造系统可以有效地应对市场需求。但是，晶圆片包含多层电路、加工环境高温高压，调度与控制该制造系统投入生产并不易。研究组合设备在不同运行环境下的调度与控制要求，成为该领域关注的焦点。

组合设备通常包含4-6个制造单元(manufacturing unit，MU)，装载待加工晶圆和成品晶圆的真空锁(loadlock，LL)和运输单元(transport unit，TU)，对应的组合设备分别称为单臂组合设备(single-arm cluster tools，SATCs)和双臂组合设备(dual-armcluster tools，DACLs)。TU位于设备的中心位置，其它MU呈径向分布并由计算机统一控制。该设备拥有独特的单晶圆制造技术，即同一时刻，任意MU至多只能加工单片晶圆。通常，组合设备中设置两个LL，每个LL可以装载25片相同类型的晶圆。待加工的晶圆需通过机械手从LL卸载并将其载入系统；然后，根据晶圆加工工艺依次访问不同的MU；最后，机械手将成品晶圆再次载入LL。

随着晶圆制造由大批量少品种向客户定制化转变，导致系统频换切换和调试，寻找新的调度方法必然浪费大量的时间成本。为了提高设备的利用率和灵活性，组合设备更多的应用于同时加工多品种晶圆，不同品种晶圆的工艺路径存在MU共享情形。但是，现有的调度和控制方法仅适用于单品种或特定的晶圆品种。另外，组合设备无缓冲区，有限的MU带来资源竞争问题，易造成系统死锁。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是，现有的单臂组合设备调度过程中，由于其调度方法仅适用于单品种或特定的晶圆品种，因此导致系统锁死率较高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种单臂组合设备调度方法，所述方法包括：

分析多品种晶圆同时加工时单臂组合设备的可调度性，并根据所述可调度性提出死锁避免规则；

根据所述死锁避免规则建立Petri网模型；

获取本地加工策略，并将所述加工策略在所述Petri网模型中进行计算，以得到多品种晶圆同时加工时所述单臂组合设备的最优调度算法；

根据所述最优调度算法控制所述单臂组合设备进行加工调度

更进一步的，所述根据所述可调度性提出死锁避免规则的步骤包括：

当所述单臂组合设备中的机械手从制造单元MU_i(i∈Nn)卸载晶圆并移动至下一道加工工序S_i-next需满足下列条件之一：

当制造单元MU_i(i＝0)中待加工的晶圆个数不少于1时，S_i-next＝MU_i-next为空闲状态；