CN1194381C - 半导体制造系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

在半导体制造系统中，控制多个处理装置的操作以高效地制造半导体器件。该半导体制造系统包含一个存储器部分和一个控制部分。存储器部分(5)存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别。控制部分(3，7)基于新的优先级别数据和其处理已经被安排的半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，通过判断新送入到处理装置的一个半导体衬底的处理顺序，来控制所述处理装置以便对所述新送入的一个半导体衬底进行处理，所述新的优先级别数据是根据所述新送入到处理装置的一个半导体衬底而被送入的。

Description

半导体制造系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路的制造系统，具体涉及一种半导体集成电路制造系统的控制方法，以及存储用于实现上述半导体集成电路制造系统的控制方法的程序的计算机可读记录介质。
背景技术
在传统的半导体集成电路中，花费在每一制造过程的时间是手工计算的。例如，将晶片送入到处理室的时刻和处理晶片结束的时刻被反复记录，于是基于送入和处理结束的时刻，可以大致地计算出处理花费的时间。
另外，由于在传统的半导体集成电路的制造装置中，没有考虑到对于装置在处理过程中出现故障并停机一段时间的情况进行特殊的处置，那么这就存在问题，即，半导体集成电路的制造就会不希望地落在进程的后面。
值得注意的是，有人建议在半导体集成电路制造系统中提供一套备用装置，以应付由于意外而造成的装置的停机。但是，在这样的情况下，存在的问题是：其成本指标被恶化，因为这样的备用装置很昂贵。
发明内容
本发明总的目的是提供一种改进且有用的半导体制造系统，其中上述问题被消除。
本发明更具体的目的是提供一种半导体制造系统，其中多个处理装置的操作被控制以便高效地制造半导体器件。
为了达到上述目的，本发明提供了一种半导体制造系统，具有至少一个用于对半导体衬底进行处理的处理装置，其特征在于：存储器部分存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别；和控制部分如下控制所述处理装置以便对新送入到所述处理装置的一个半导体衬底进行处理：基于指定给所述新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的新的优先级别数据和多个半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，判断所述新送入的一个半导体衬底的处理顺序，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前确定的所述多个半导体衬底的处理顺序。
因此，半导体衬底的处理可以按照提供给每一个半导体衬底的优先级所确定的顺序立即开始。
另外，控制部分可以计算完成对新送入的一个半导体衬底进行处理的时间或者完成所有半导体衬底的处理的时间。因此，可以为用户提供完成处理的时间的测量。
在本发明的半导体制造系统中，存储器部分可以存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和当在所述处理装置中发生故障时，对于用户指定的种类的故障，控制部分可以根据从所述存储器部分读出的修复时间来计算完成该处理的时间。因此，结束处理的时间可以被很准确地计算。
另外，控制部分可以基于所述处理装置的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。因此，用户可以轻易地识别出送入一个新的半导体衬底的时间。
另外，多个处理装置可以由控制部分控制；监视部分可以监视正在由每一个处理装置执行的处理的状况；控制部分可以根据正在由每一个处理装置执行的处理的状况，来选择处理装置之一对新送入的一个半导体衬底进行处理。
因此，半导体衬底可以由基于处理部分所执行的处理的优先级以及状况而顺序选择的处理部分来处理。
在上述的半导体制造系统中，监视部分可以监视每一个所述处理装置的剩余时间，该剩余时间是指从现在到当前正在进行的处理完成的时间；和控制部分可以根据剩余时间选择一个处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。因此，多个半导体衬底可以被连续地处理。
监视部分可以监视每一个处理装置的连续操作时间；控制部分可以通过查询根据连续操作时间计算的每个所述处理装置的故障发生率，来选择一个处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。或者，监视部分可以监视对每一个处理装置执行下一次周期性检查的剩余时间；控制部分可以根据执行下一次周期性检查的剩余时间，选择一个处理装置来对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。因此，半导体衬底的高效处理就可以被确实地实现。
另外，本发明的另一个方面提供了一种半导体制造系统的控制方法，该半导体制造系统具有对半导体衬底进行处理的一个处理装置，其特征在于包括以下步骤：存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别；基于指定给新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的新的优先级别数据和多个半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，判断所述新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的处理顺序，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前确定的所述多个半导体衬底的处理顺序；和使所述处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：计算完成对新送入的一个半导体衬底进行处理的时间或者完成所有半导体衬底的处理的时间。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和当在所述处理装置中发生故障时，根据对于用户指定的种类的故障读出的修复时间来计算完成该处理的时间。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：基于所述处理装置的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。
此外，本发明的另一个方面提供了一种半导体制造系统提供的控制方法，该半导体制造系统具有对半导体衬底进行处理的多个处理装置，其特征在于包括以下步骤：存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别；监视每一个所述处理装置的处理状况；基于指定给新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的新的优先级别数据和多个半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，判断所述新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的处理顺序，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前确定的所述多个半导体衬底的处理顺序；根据处理状况和处理顺序来选择一个所述处理装置对新送入的一个半导体衬底进行处理；和使所述处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：计算完成对新送入的一个半导体衬底的处理的时间或完成所有半导体衬底的处理的时间。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和当在所述处理装置中发生故障时，根据对于用户指定的种类的故障读出的修复时间来计算完成该处理的时间。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：基于所述处理装置的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：监视每一个所述处理装置的剩余时间，该剩余时间是指从现在到当前正在进行的处理完成的时间；和根据剩余时间选择一个处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：监视每一个所述处理装置的连续操作时间；和通过查询根据连续操作时间计算的每个所述处理装置的故障发生率，来选择一个所述处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
根据本发明，所述控制方法还包括下述步骤：使监视每一个所述处理装置执行下一次周期性检查的剩余时间；和根据执行下一次周期性检查的剩余时间，选择一个所述处理装置来对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
本发明的其他目标、特点和优点将在以下配合附图的详细描述中变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明一个实施例的半导体集成电路制造系统的结构方框图。
图2是图1中所示半导体集成电路制造系统的操作流程图的第一部分。
图3是图1中所示半导体集成电路制造系统的操作流程图的第二部分。
图4是配备了图1中所示多个半导体集成电路制造系统的生产控制系统的基本结构方框图。
图5是图4所示生产控制系统的操作流程图的第一部分。
图6是图4所示生产控制系统的操作流程图的第二部分。
图7是图4所示生产控制系统的操作流程图的第三部分。
图8是构成图1所示半导体集成电路制造系统或图4所示生产控制系统的一部分的计算机的例图。
具体实施方式
下面参照附图，给出本发明的一个实施例的描述。在附图中，相同部分被给予相同标号。尽管下面详细说明的是在晶片上制造半导体集成电路的半导体集成电路制造系统，本发明也适用于制造液晶显示面板等的系统。
图1示出了本发明的一个实施例的半导体集成电路制造系统的结构。如图1所示，根据该实施例的半导体集成电路制造系统包括处理控制部分10、第一到第六处理部分11-16、处理部分17、传送路径18、传送轨道19、驱动器21和储料器23。处理控制部分10包括输入部分1、第一控制部分3、存储器部分5和第二控制部分7。
设置在处理控制部分10中的第一控制部分3被连接到输入部分1。存储器部分5被连接到第一控制部分3。另外，控制部分7被连接到第一控制部分3。
另一方面，在上述半导体集成电路制造系统中，具有传送轨道19的传送路径18被连接到储料器23。第一到第六处理部分11-16和处理部分17被安装在传送路径18的两侧。此外，驱动器21根据晶片25沿传送轨道19传送时所需的驱动能力被提供给传送路径18。
第一到第六处理部分11-16和处理部分17被分别连接到第二控制部分7。此外，每个驱动器21都被连接到第一控制部分3。另外，为方便起见，图1中省略了第二控制部分7和第四到第六处理部分14-16中的每一个以及和处理部分17之间连接关系的图解。
在具有上述结构的半导体集成电路制造系统中，第一到第六处理部分11-16和处理部分17在相同状况下同时执行相同的处理。或者，相同处理可以在至少两种或更多不同状况下被同时执行；或两种或更多不同处理可被同时执行。当设置在图1中所示半导体集成电路制造系统的处理部分11-17同时执行两种或更多不同处理时，完整的集成电路制造处理过程可以由单个半导体制造系统来完成。这样一个系统被称作“微型制造(mini-fab)”。应该注意，第一到第六处理部分11-16和处理部分17在下面被解释为在相同状况下同时执行相同处理的例子。
另外，在上述半导体集成电路制造系统中，通过省略设置在处理控制部分10中的第二控制部分7，处理部分11-17中的每一个都可被直接连接到第一控制部分3。但是下面将给出的是在处理控制部分10中设置了第二控制部分7的情形的描述。
现在给出一个具有上述结构的半导体集成电路制造系统的操作的描述。首先，对每个装载在储料器23内的晶片25，一个有关在晶片25上形成的半导体集成电路的型号的类型和将对该晶片进行的处理的优先级被输入到输入部分1。此处，输入的类型和优先级被第一控制部分3保存在存储器部分5，它们彼此的对应关系如下面的表1所示。
          表1
    类型     优先级
    A     3
    B     3
    C     3
    D     2
    E     3
在表1中，“优先级”是一个索引，它给出了对装载在储料器23内每个晶片25及早处理的必要性的程度。“优先级”用从“1”到“3”三个等级来表示。即，当对装载在储料器23内的一个新晶片进行的处理需要先暂停当前正在进行的处理时，优先级被设置为“1”，表示紧急模式；当需要完成当前正在进行的处理后对装载在储料器23内的一个新晶片用最高优先级进行处理时，优先级被设置为“2”，表示快速模式；当可以在完成以前保留的处理后对装载在储料器23内一个新晶片进行处理时，优先级被设置为“3”，表示常规模式。
现在参照图2所示的流程图，给出晶片25被装载在储料器23内的操作的描述，在晶片25上，类型Z的半导体集成电路将在上述条件下被形成。
首先，在步骤S1中，类型Z的晶片25被装载在储料器23中。用户将关于该晶片25的优先级输入到输入部分1。然后，在步骤S2中，第一控制部分3判断用户输入的优先级是否为1。如果优先级为1，程序前进到步骤S3。如果优先级非1，程序前进到步骤S10。应该注意，用户输入的优先级被加入表1，如下面的表2所示，并由第一控制部分3存储在存储器部分5中。
       表2
    类型     优先级
    A     3
    B     3
    C     3
    D     2
    E     3
    Z     1(2，3)
在步骤S3中，当优先级“1”被用户输入到输入部分1时，第一控制部分3判断是否存在未正在执行处理的处理部分11-17。因为表示处理部分11-17中每一个的操作状态的信息被随时提供给第二控制部分7并存储一段预定的时间，所以第一控制部分3在步骤S3中通过查询存储第二控制部分7中的信息做判断。
另外，如下表3所示，表示处理部分11-17中每一个的操作状态的信息，通过与各处理部分相关联，被暂时存储在第二控制部分7中；如果需要，该信息被第一控制部分3存储在存储器部分5中。应该注意，为方便起见，表3中只显示和第一到第六处理部分11-16中每一个的操作状态有关的信息。
                                 表3
 处理部分号码  处理状态  剩余时间   修复后时间  到下次检查的时间  故障概率
   第一   处理中    30秒    100小时   30小时    20％
   第二   处理中    60秒    250小时   20小时    50％
   第三   故障    2小时    501小时   20小时    100％
   第四   周期检查    2小时    100小时   0小时    20％
   第五   处理中    50秒    400小时   10小时    80％
   第六   处理中    30秒    250小时   5小时    50％
在上表3中，“剩余时间”表示完成当前正在进行的处理所需的时间。对于一个处于故障或者正在进行周期性检查或检测的处理部分，“剩余时间”表示到处于故障和例行检查的处理部分可以恢复处理的时间。另外，“修复后时间”表示从以往最后一次故障返回后所经过的时间。“到下次检查的时间”表示到按预先定义的预定检查间隔限定的下一次预定检查的时间。
另外，“故障概率”由公式(修复后时间/MTBF)×100(％)计算。此处，MTBF表示处理部分11-17故障之间的平均时间。例如，假设这个值是500小时，如表3所示，第一到第六处理部分11-16的每一个的故障概率被分别设置成20％，50％，100％(如果计算时等于或超过100，按100计算)，20％，80％和50％。因此，故障概率越高，故障越容易发生。
在步骤S3中，当第一控制部分3基于表3中所示的信息判断出有一个处理部分未在执行处理，程序前进到步骤S3a。在步骤S3a中，未在执行的处理部分之一被选中，程序前进到步骤S4。此外，如果未在执行处理的处理部分有两个或更多，则最接近储料器23的那个处理部分被选中，也就是说，到储料器23有最短传送时间的处理部分被选中。反之，如果第一控制部分3在步骤S3中判断出不存在未正在执行处理的处理部分，则程序前进到步骤S3b。在步骤S3b中，处理部分之一被选择，程序前进到步骤S4。应该注意，在上述步骤S3a和S3b的选择中，第一控制部分3可以通过参照表3示出的故障概率，选择一个具有最小故障概率的处理部分。
接着，在步骤S4中，第一控制部分判断到要对所选择的处理部分进行下一次预定检查的时间是否超过平均处理时间。“平均处理时间”是用在一段累计处理时间内处理的晶片数量去除处理部分的累计处理时间而得到的值。即，“平均处理时间”表示处理单个晶片所需要的平均处理时间。另外，只要晶片25被处理部分处理，“平均处理时间”就由第二控制部分7对处理部分11-17中的每一个进行计算，并依据和表3中信息的关系来保存。如果控制部分3判断出到被选择的处理部分下一次预定检查的时间大于平均处理时间，则程序前进到步骤S5a。反之，如果判断出到下一次预定检查的时间小于平均处理时间，则程序前进到步骤S5b。
接着，在步骤S5a中，第一控制部分3基于上述表3中示出的信息判断被选择的处理部分的故障概率是否在允许范围内。例如，假设预先设置一个值90％作为故障概率允许的程度，并且每个处理部分计算出的故障概率都超过了90％，程序前进到步骤S5b。在步骤S5a中，被选择的处理部分被从候选者中排除，程序返回步骤S3。反之，如果故障概率未超过90％，程序前进到步骤S6。应该注意，在步骤S6中，基于和上述允许范围同时设置的警告阈值，可能会发出一个警告。即，例如假设70％被设成警告阈值，则会发出一个警告以通知用户处理部分有超过70％的高故障概率。这对预测故障可能有效。另外，具有超过警告阈值的故障概率的处理部分可能被从候选者中排除。
接着，在步骤S6中第一控制部分3基于目前保存在第二控制部分7中表示处理状态的信息，判断是否有晶片在被传送到所选择的处理部分。如果判断出有晶片在传送，程序前进到步骤S7，否则，程序前进到步骤S13。此处，在步骤S13中，类型Z的晶片被传送到所选择的处理部分。
在步骤S7中，第一控制部分3判断在传送的晶片优先级是否为“1”。如果判断优先级为“1”，则程序返回步骤S6。因此，在这种情况下，把一个优先级为“1”的晶片传送到处理部分后，一个新的优先级为“1”的晶片被接着传送到同一处理部分。反之，如果在步骤S7中，第一控制部分3判断出在传送的晶片优先级不是“1”，则程序前进到步骤S8。
在步骤S8中，第一控制部分3中断由被选择的处理部分所执行的处理，接收了来自第一控制部分3的指令的驱动器21把选择的处理部分中的晶片移动到储料器23。然后，优先级为“1”的类型Z的晶片取代被移动到储料器23中的晶片，被传送到所选择的处理部分。应该注意，在完成了对类型Z的晶片的处理之后，暂时被移动到储料器23内的晶片应该被处理部分中的任一个用最高优先级处理。
如果在类型Z的晶片被传送时，有故障发生在被选择为该晶片要被传送到的处理部分的消息被发送到第二控制部分7，则第一控制部分3停止传送中的晶片或把它送回储料器23。在这种情况下，程序返回步骤S3。应该注意，在下面描述的处理中，类似地执行在传送过程中发生故障时的上述操作。
上述是类型Z的晶片优先级被设置成“1”时的操作。查询上述表2中所示优先级，类型D，A，B，C和E的晶片被逐个提供给处理部分11-17中被选择者。
反之，如果在上述步骤S2中判断出类型Z的晶片优先级不是“1”，则程序前进到步骤S10。在步骤S10中第一控制部分3判断优先级是否为“2”。如果判断出优先级为“2”，则程序前进到步骤S11。如果判断出优先级非“2”，则程序前进到步骤S20。
在步骤S11中，第一控制部分3基于在上述表3中所示的关于“剩余时间”的信息，查找处理部分11-17中将最先完成处理者。然后，在步骤S12中，第一控制部分3判断所查找到的处理部分的适用性。即，在步骤S12中，执行步骤S4到S5a的操作，如图2中用虚线圈起的部分。此后，如果判断出该处理部分不适用，则该处理部分被排除出候选者，程序返回步骤S11。反之，如果判断出处理部分适用，则程序前进到步骤S13以便把类型Z的晶片传送到选择的处理部分。
如上所述，当类型Z的晶片的优先级被设成“2”时，在先前保留的具有相同优先等级的类型D的晶片被送到处理部分之一后，该晶片被送到按照上述方式选择的处理部分。应该注意，在此情形下，对类型Z的晶片执行的处理要等到被选择的处理部分完成了当前执行的处理之后。并且在这种情形下，类型A，B，C和E的晶片被逐个提供给处理部分11-17。
另一方面，如果类型Z的晶片的优先级被设置为“3”，则执行步骤S20和后续步骤的处理。即，在步骤S20中，第一控制部分3查询表3中所示关于已执行处理的“剩余时间”对将来的处理情况进行仿真，以计算出可以开始处理类型Z的晶片的预计时间。然后，第一控制部分3查找能够先于所计算出的预计时间就变为可用的处理部分。
现在给出一个计算上述预计时间的方法的说明。首先，第一控制部分3预先得到在储料器23和各个处理部分11-17之间传送晶片所需时间、给每个处理部分11-17放置或重放晶片所需时间Tg以及与每个处理部分11-17中执行的处理内容对应的处理时间Tt作为参数。应该注意，在储料器23和各处理部分11-16之间传送晶片所需时间分别用时间Ta，Tb，Tc，Td，Te和Tf来表示。
为了开始在图1中所示第一处理部分11中的处理，需要Ta+Tg时间。类似地，为了开始第二到第六处理部分(12-16)中的处理，分别需要Tb+Tg，Tc+Tg，Td+Tg，Te+Tg和Tf+Tg的时间。例如，在晶片25被即刻传送到并在第一处理部分中被处理之后晶片25返回储料器23的结束时间是基于到达处理部分及自处理部分返回的时间、放置和重放晶片所需时间以及处理晶片所需的时间来计算的。
在上述方法中，计算了每个保留处理的晶片的处理结束时间，根据计算出的结束时间顺序地确定处理部分，预计开始处理类型Z的晶片的时间通过仿真来计算。应该注意，如果类型Z的晶片的优先级被设置为“3”，则优先级为“2”的D型晶片被先送到处理部分11-17中之一。此后，具有相同优先级“3”的晶片按照保留的顺序被送到处理部分11-17。即，类型A，B，C，E和类型Z的晶片被顺序送到处理部分11-17。
此后，在步骤S21中，第一控制部分3判断是否轮到处理类型Z的晶片。如果判断出要处理，程序前进到步骤S12。
应该注意，表3中“剩余时间”表示到处理部分修复之后处理可以恢复的时刻的一段时间。进行预定检查所需时间被保存在第一控制部分3或第二控制部分7。第一控制部分3或第二控制部分7从预定检查开始时进行计时，计算出执行预定检查所需时间。
另外，如上所述，表3中和每个处于故障的处理部分相应的“剩余时间”表示到修复后处理被恢复的时刻的时间。每种故障原因与相应修复时间和故障号码一起保存在第一控制部分3或第二控制部分7内，如下表4所示。
                   表4
   故障号码     故障原因     修复时间
      1   传送系统故障(参数异常)     10分钟
      2   灯故障     30分钟
      3   传送系统故障     2小时
      4   真空故障     5小时
              
应该注意，与故障号码1对应的“传送系统故障”(参数异常)表示在包括传送轨道19和驱动器21的传送系统中探测到异常的情形。例如，由用户作为参数错误地输入了与待传送晶片实际尺寸不同的尺寸，传送系统被停止。另外，和故障号码“2”对应的“灯故障”表示作为可消耗部分的灯熄灭并需要更换的情形。另外，和故障号码3对应的“传送系统故障”表示在传送系统中使用的电机失灵并需更换的情形。另外，和故障号码“4”对应的“真空故障”表示由于真空泵异常并需更换而导致在处理部分中的腔内不能形成所需真空的情形。
当处理部分11-17之一发生故障时，第二控制部分7通过监视器显示器等通知用户在处理部分中发生故障。此时，用户将同产生的故障原因对应的故障号码输入到输入部分1。从而，从表4所示表中读取与该故障原因对应的修复时间，“剩余时间”由第一控制部分3或第二控制部分7通过计数修复时间来计算。
另外，在判断选择的处理部分是否适用时，第一控制部分3可能进一步考虑每个处理部分11-17的可靠性。即，对于每个处理部分11-17，一个可靠最小系数作为性能统计值被预先得到，一个通过把上述故障之间平均时间与可靠性系数下限相乘得到的时间被设置成在上述可靠性水平下的最小可靠性。可靠最小系数意味着能保证处理部分至少在该可靠性水平下正常操作的时间。
具体地说，假设选择的处理部分的平均故障间隔时间为200小时，与90％可靠水平相应的可靠最小系数是0.6，把200和0.6相乘得到的120小时对应于和平均故障间隔时间(200小时)相应的可靠最小值90％。如果第一控制部分3判断出如此得到的可靠最小低于一个最小值，该处理部分可能被从候选者中排除。
另外，图1所示的半导体集成电路制造系统可以具有根据用户1输入到输入部分1的送入保留时间来计算整个或一个预定处理结束时间的功能。另外，该半导体集成电路制造系统可以具有一个根据由用户输入到输入部分1的期望完成时间来计算和显示送入预定的晶片的时间，以及接受通过观察该显示而作出决定的用户所作保留的功能。
现在，参考图3流程图，给出一个实现图1中所示半导体集成电路制造系统的上述功能的操作的说明。首先，在步骤S21中，用户通过给处理部分送入晶片判断它的处理是否要保留。如要做保留，例程前进到步骤S22a。反之，不需做保留时，例程前进到步骤S22b。然后，在步骤S22b中用户判断是否要计算结束时间。如要计算结束时间，例程前进到步骤S22a。如果不需计算结束时间，例程前进到步骤S30。
在步骤S22a中，用户向输入部分1输入送入晶片的期望时间。然后，在步骤S23中，第一控制部分3查询表1中所示被保留晶片的优先级，确定处理新送入晶片的顺序。应该注意，在被确定的顺序中，具有较高优先级的晶片被放在较高的位置，具有相同优先级的晶片按保留顺序存放。
在步骤S24中，对被保留晶片进行处理仿真被执行，同时第一控制部分3检查各个处理部分11-17的处理状况和判断适用性。特别地，处理仿真按步骤S23中确定的顺序进行。在该仿真中执行图2中所示的步骤S4、S5a和S5b的处理。即，在仿真中完成每个晶片处理后，上述表3中所示表明处理状况的每个信息被虚拟计算，并执行图2中步骤S4、S5a和S5b的处理。如上所述，第一控制部分3在虚拟计算的信息的基础上判断每个处理部分的适用性，并决定下一个待处理晶片被送入哪个处理部分。
在步骤S25，在仿真中，作为新保留对象的晶片被送入将在和上述期望送入晶片时间很接近的时间内变得可用的处理部分之一，施加于该晶片的处理的结束时间也被计算。同时，对所有被保留晶片进行处理的时间被计算。应该注意，处理结束时间的测量可以通过设置在第二控制部分中的显示器上显示所计算出的时间来提供给用户。
接着，在步骤S26中，第一控制部分3判断新晶片是否被保留。如果判断出要保留，例程前进到步骤S27。如果判断出不需保留，例程前进到稍后讲到的步骤S33。在步骤S27中，保留晶片按根据优先级确定的顺序被顺序传送到处理部分，执行所需处理。
反之，在步骤S30中，用户输入到输入部分结束对新保留晶片进行的处理的期望时间或结束所有晶片的处理的时间。然后，在步骤S31中，如上所述，第一控制部分3对在每个处理部分中的处理进行仿真，送入新保留晶片的时间在期望结束时间的基础上通过逆向计算得到。应该注意，送入时间在新被保留的晶片的每个优先等级基础上计算。
通过显示在第二控制部分7中配备的监视器上，用户被通知如此计算的送入时间。因此，用户在步骤S33中确定是否保留新晶片送入。如果要做保留，例程在完成保留后前进到步骤S27。如果不需保留，则例程结束。
根据上述图1所示的半导体集成电路制造系统的操作，依据每个处理部分11-17的状况，对每个晶片执行最佳处理，从而提高了半导体集成电路的制造效率。另外，因为如上所述对晶片处理的仿真是根据用户需要执行的，半导体集成电路的制造可以如图示进行。
另一方面，建立一个如图4所示具有并行连接到上层生产管理控制器30的多个半导体集成电路制造系统的生产管理系统是有用的。即，如图4所示，在该生产管理系统中，每个半导体集成电路制造系统中配备的第一控制部分3被分别连接到生产管理控制器30。应该注意，在图4中，关于图1中所示的半导体集成电路制造系统的其他部分的图示被省略。
另外，上述多个半导体集成电路制造系统可以执行彼此不同的处理。另外，多个半导体集成电路制造系统可以构成执行不同处理的多个组。即，例如，在如图1所示第一到第六处理部分11-16是执行蚀刻处理的蚀刻器的情况下，第一处理部分11可以被设为第一组，在其中一种气体及其温度和压力被设置成第一种状态；第二处理部分12和第三处理部分13被设为第二组，在其中设置第二种状态；第二处理部分12和第四到第六处理部分14-16被设为第三组，在其中设置第三种状态。在该生产管理系统中，信息通过管理多个半导体集成电路制造系统的生产管理控制器30被提供到每个处理部分的第一控制部分3。
现在参照图5到图7的流程图给出这样一个生产管理系统的操作说明。首先，生产管理控制器30保存指示在每个半导体集成电路制造系统中执行的处理内容的数据。然后，当用户发出了要执行的处理内容的指令时，生产管理控制器30就选择一个可以实现该处理的半导体集成电路制造系统。这样，生产管理控制器30就给被选择的一个半导体集成电路制造系统中配备的第一控制部分3提供代表处理内容的数据。应该注意，代表这种处理内容的数据可以根据用户判断直接被提供给所选择的一个半导体集成电路制造系统的输入部分1。
在步骤S41中，第一控制部分3选择被设定执行所指定处理的上述组之一。然后，在步骤S42中，第一控制部分3判断是否所选组所含全部处理部分正在执行处理。如果判断出所选组中所含全部处理部分都在执行处理，则例程前进到流程图图5中的A部分。反之，如果判断出在所选组所含处理部分至少有一个未正在执行处理，则例程前进到步骤S43。应该注意，图5中A部分和C部分的处理将在稍后描述。
在步骤S43中，第一控制部分3从可选处理部分中选择所有未在执行处理的处理部分作为候选者。然后，在步骤S44中，第一控制部分3访问第二控制部分7并对每个被设为候选者的处理部分查询“到下一次预定检查的时间”，并判断该“到下一次预定检查的时间”是否已经达到一个允许值。应该注意，对“到下一次预定检查的时间”是否已经达到一个允许值的判断可以在对新送入晶片进行的处理完成的时候做出。
然后，对那些“到下一次预定检查的时间”判断已经达到了一个允许值的处理部分，例程前进到步骤S45b。反之，对那些“到下一次预定检查的时间”判断未达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S45a。在步骤S45b中，一个包含在第一控制部分3或第二控制部分7中的标志被挂起以便从候选者中排除该处理部分，例程返回步骤S43。
在另一方面，在步骤S45a中，第一控制部分3访问第二控制部分7，并对每个设为候选者的处理部分查询“故障概率”，并判断该“故障概率”是否已经达到了一个允许值。应该注意，对“故障概率”是否已经达到了允许值的判断可以在对新送入晶片进行的处理完成的时候做出。
然后，对那些“故障概率”判断已经达到了允许值的处理部分，例程前进到步骤S46b。反之，对那些“故障概率”判断未达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S46a，在步骤S46b中，一个包含在第一控制部分3或第二控制部分7中的标志被挂起以便从候选者中排除该处理部分，然后例程返回步骤S43。
在步骤S46a中，第一控制部分3选择候选者中具有最短传送时间的处理部分之一，并向驱动器21和第二控制部分7发出一个指令，以便把晶片传送到所选处理部分并在所选处理部分中处理该晶片。
另一方面，如果在步骤S42中判断出步骤S42中所选组所含全部处理部分正在执行处理，则例程前进到步骤S50，如图6所示。在步骤S50中，第一控制部分3访问第二控制部分7，并对所选组所含每个处理部分查询“剩余时间”，判断对于所选组所含所有的处理部分，“剩余时间”是否超过了处理部分的传送时间。然后，如果判断出“剩余时间”超过了传送时间，则例程前进到步骤S51。反之，如果判断出“剩余时间”未超过传送时间，则例程前进到如图6中所示的B部分。B部分的处理将稍后描述。
在步骤S51中，第一控制部分3访问第二控制部分7，并对所选组中所含每个处理部分查询一个“到下一次预定检查的时间”，判断当送入新晶片时，“到下一次预定检查的时间”是否达到了一个预定允许值。应该注意，对“到下一次预定检查的时间”是否达到了允许值的判断可以在对新送入晶片进行的处理完成的时候做出。
然后，对那些“到下一次预定检查的时间”判断达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S52b。反之，对那些“到下一次预定检查的时间”判断未达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S52a。在步骤S52b中，一个包含在第一控制部分3或第二控制部分7中的标志被挂起，以便从候选者中排除该处理部分，然后例程返回步骤S51。
另一方面，在步骤S52a中，第一控制部分3访问第二控制部分7，并对所选组中所含每个处理部分查询“故障概率”，并判断“故障概率”是否将达到一个允许值。应该注意，对“故障概率”是否将达到一个容许值的判断可以在对新送入晶片进行的处理完成的时候做出。
然后，对那些“故障概率”判断达到了允许值的处理部分，例程前进到步骤S53b。反之，对那些“故障概率”判断未达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S53a。在步骤S53b中，一个包含在第一控制部分3或第二控制部分7中的标志被挂起，以便从候选者中排除该处理部分，然后例程返回步骤S41。
在步骤S53a中，第一控制部分3选择候选者中具有最短传送时间的处理部分之一，并向驱动器21和第二控制部分7发出一个指令，把晶片传送到所选处理部分并在所选处理部分中处理该晶片。
另一方面，如果在步骤S50中判断出在所选组中所含处理部分中至少有一个的“剩余时间”比到该处理部分的传送时间短，则例程前进到步骤S60，如图7所示。在步骤S60中，第一控制部分3执行上述仿真，以便判断对那些处理先于晶片传送完成的处理部分，通过改变处理配方(recipe)开始处理的时间是否早于传送完成时间。然后，如果判断出不存在这样的处理部分，则例程前进到步骤S61b以便第一控制部分3选择另一个组，例程返回步骤S42。
另一方面，如果判断出有一个处理部分，如果改变处理配方，其处理开始的时间可以早于传送完成时间，例程前进到步骤S61a。在步骤S61a中，第一控制部分3访问第二控制部分7，并对所选组中所含每个处理部分查询一个“到下一次预定检查的时间”，判断当送入新晶片时，“到下一次预定检查的时间”是否达到一个预定允许值。应该注意，对“到下一次预定检查的时间”是否将达到允许值的判断可以在对新送入晶片进行的处理完成的时候做出。
然后，对那些“到下一次预定检查的时间”判断达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S62b。反之，对那些“到下一次预定检查的时间”判断未达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S62a。在步骤S62b中，一个包含在第一控制部分3或第二控制部分7中的标志被挂起，以便从候选者中排除该处理部分，例程返回步骤S61a。
另一方面，在步骤S62a中，第一控制部分3访问第二控制部分7，并对所选组中所含每个处理部分查询“故障概率”，并判断“故障概率”是否将达到一个预定允许值。应该注意，对“故障概率”是否将达到允许值的判断可以在对新送入晶片进行的处理完成的时候做出。
然后，对那些“故障概率”判断达到了允许值的处理部分，例程前进到步骤S63b。反之，对那些“故障概率”判断未达到允许值的处理部分，例程前进到步骤S63a。在步骤S63b中，一个包含在第一控制部分3或第二控制部分7中的标志被挂起，以便从候选者中排除该处理部分，例程返回步骤S61a。
在步骤S63a中，第一控制部分3选择具有最短传送时间的处理部分之一，并向驱动器21和第二控制部分7发出一个指令，把晶片传送到所选处理部分并在所选处理部分中处理该晶片。
如上所述，通过图4所示生产控制控制器30有效地控制多个半导体集成电路制造系统，可以实现高效地制造半导体集成电路。应该注意，如果晶片在图4所示生产管理系统中的多个半导体集成电路制造系统之间传送，则多个处理可以在不同的半导体集成电路制造系统中被高效地执行。
另外，上述半导体集成电路制造系统或包含多个半导体集成电路制造系统的生产管理系统的操作也可以由保存在诸如软盘、CD-ROM或DVD-ROM等计算机可读记录介质中的程序来描述。即，例如，如图8所示，记录介质CD-ROM 40被连到计算机42，其构成图1所示处理控制单元10或图4所示生产管理控制器30，以便该计算机可以执行记录在记录介质上的例程从而执行上述操作。计算机可能配备有显示提供给用户的信息的显示器42a和与图1中所示输入部分1相应的键盘设备42b。
本发明不局限于在此特别公开的实施例，可在不脱离本发明范围的情况下做变化和改进。

Claims (24)

1.具有至少一个用于对半导体衬底进行处理的处理装置(11-17)的半导体制造系统，
其特征在于：
存储器部分(5)存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别；和
控制部分(3，7)如下控制所述处理装置以便对新送入到所述处理装置的一个半导体衬底进行处理：基于指定给所述新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的新的优先级别数据和多个半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，判断所述新送入的一个半导体衬底的处理顺序，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前确定的所述多个半导体衬底的处理顺序。
2.如权利要求1中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述控制部分(3，7)计算完成对新送入的一个半导体衬底进行处理的时间或者完成所有半导体衬底的处理的时间。
3.如权利要求2中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述存储器部分(5)存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和
当在所述处理装置中发生故障时，对于用户指定的种类的故障，所述控制部分(3，7)根据从所述存储器部分(5)读出的修复时间来计算完成该处理的时间。
4.如权利要求1中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述控制部分(3，7)基于所述处理装置的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。
5.如权利要求1中所述的半导体制造系统，其特征在于：
多个处理装置(11-17)由所述控制部分(3，7)控制；
监视部分(7)监视正在由每一个处理装置(11-17)执行的处理的状况；和
所述控制部分(3，7)根据正在由每一个处理装置(11-17)执行的处理的状况，来选择处理装置(11-17)之一对新送入的一个半导体衬底进行处理。
6.如权利要求5中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述控制部分(3，7)计算完成对新送入的一个半导体衬底进行的处理的时间或者完成所有半导体衬底的处理的时间。
7.如权利要求6中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述存储器部分(5)存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和
当在所述处理装置中发生故障时，对于用户指定的种类的故障，所述控制部分(3，7)根据从所述存储器部分(5)读出的修复时间来计算完成该处理的时间。
8.如权利要求5中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述控制部分(3，7)基于所述处理装置(11-17)之一的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。
9.如权利要求5中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述监视部分(7)监视每一个所述处理装置的剩余时间，该剩余时间是指从现在到当前正在进行的处理完成的时间；和
所述控制部分(3，7)根据剩余时间选择一个处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
10.如权利要求5中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述监视部分(7)监视每一个所述处理装置(11-17)的连续操作时间；和
所述控制部分(3，7)通过查询根据连续操作时间计算的每个所述处理装置(11-17)的故障发生率，来选择一个所述处理装置(11-17)对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
11.如权利要求5中所述的半导体制造系统，其特征在于：
所述监视部分(7)监视对每一个所述处理装置(11-16)执行下一次周期性检查的剩余时间；和
所述控制部分(3，7)根据执行下一次周期性检查的剩余时间，选择一个所述处理装置(11-17)来对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
12.如权利要求1中所述的半导体制造系统，其特征在于所述新送入的一个半导体衬底是其处理顺序已被安排的所述多个半导体衬底中的一个，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前安排的处理顺序。
13.如权利要求1中所述的半导体制造系统，其特征在于所述新送入的一个半导体衬底不是其处理顺序已被安排的所述多个半导体衬底中的一个，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前安排的处理顺序。
14.具有对半导体衬底进行处理的一个处理装置(11-17)的半导体制造系统的控制方法，
其特征在于包括以下步骤：
存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别；
基于指定给新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的新的优先级别数据和多个半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，判断所述新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的处理顺序，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前确定的所述多个半导体衬底的处理顺序；和
使所述处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
15.如权利要求14中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：计算完成对新送入的一个半导体衬底进行处理的时间或者完成所有半导体衬底的处理的时间。
16.如权利要求15中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和
当在所述处理装置中发生故障时，根据对于用户指定的种类的故障读出的修复时间来计算完成该处理的时间。
17.如权利要求14中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
基于所述处理装置的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。
18.具有对半导体衬底进行处理的多个处理装置(11-17)的半导体制造系统的控制方法，
其特征在于包括以下步骤：
存储优先级别数据，其以单独的半导体衬底为基础，标明将要对每一个半导体衬底进行的处理的优先级别；
监视每一个所述处理装置的处理状况；
基于指定给新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的新的优先级别数据和多个半导体衬底的存储在所述存储器部分中的优先级别数据的比较，判断所述新送入到所述处理装置的一个半导体衬底的处理顺序，从而根据所述新的优先级别数据来改变以前确定的所述多个半导体衬底的处理顺序；
根据处理状况和处理顺序来选择一个所述处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理；和
使所述处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
19.如权利要求18中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：计算完成对新送入的一个半导体衬底的处理的时间或完成所有半导体衬底的处理的时间。
20.如权利要求19中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
存储关于可能发生在所述处理装置中的各种故障以及对于每一种故障修复所述处理装置所需的修复时间的信息；和
当在所述处理装置中发生故障时，根据对于用户指定的种类的故障读出的修复时间来计算完成该处理的时间。
21.如权利要求18中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
基于所述处理装置的操作的仿真，根据完成用户指定的处理从而完成对所述新送入的一个半导体衬底或者所有半导体衬底进行的处理的时间，计算将所述新送入的一个半导体衬底送入到所述处理装置的时间。
22.如权利要求18中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
监视每一个所述处理装置的剩余时间，该剩余时间是指从现在到当前正在进行的处理完成的时间；和
根据剩余时间选择一个处理装置对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
23.如权利要求18中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
监视每一个所述处理装置(11-17)的连续操作时间；和
通过查询根据连续操作时间计算的每个所述处理装置(11-17)的故障发生率，来选择一个所述处理装置(11-17)对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
24.如权利要求18中所述的控制方法，其特征在于还包括下述步骤：
使监视每一个所述处理装置(11-17)执行下一次周期性检查的剩余时间；和
根据执行下一次周期性检查的剩余时间，选择一个所述处理装置(11-17)来对所述新送入的一个半导体衬底进行处理。
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