[發明專利]具有虛擬測量功能的制造執行系統與制造系統

有效

• 申請號: 201010189443.1
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102254788A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 鄭芳田;高季安;黃憲成;張永政
• 申請（專利權）人: 國立成功大學
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/66
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 任永武

技術領域

本發明有關一種制造執行系統與制造系統，特別是有關一種具有虛擬測量功能的制造執行系統(Manufacturing?Execution?System；MES)與制造系統。

背景技術

制造執行系統是用來幫助企業從接獲訂單、進行生產、流程控制一直到產品完成，主動收集及監控制造過程中所產生的生產數據，以確保產品或工件生產品質的應用軟件，其中此工件可為半導體業的晶片或TFT-LCD業的玻璃基板。在制造執行系統中，統計工序管制(Statistical?Process?Control；SPC)系統是用以維持與改善工件品質的主要工具。統計工序管制系統的目的在于有效地監控隨著時間進行的工序的性能(Performance)，以驗證工序是否處于“統計管制狀態”。

半導體制造具有非常復雜的流程、相當長的加工時候和高成本。對65納米的工件而言，其需36層以上的材料層、500道以上的工序步驟、和50天以上的生產周期。一片具65納米技術的300mm晶片的平均價值超過3000美元以上。因此，半導體制造非常依賴統計工序管制系統來進行品質控制。

請參照圖1，其是繪示已知的統計工序管制系統應用于半導體制造的運作示意圖。在半導體制造中已知的統計工序管制系統可分為SPC線上(Online)工序監控30和SPC離線(Offline)機臺監控32兩部分。當進行SPC線上監控時，首先，將生產中的多片工件10(例如：25片晶片)置放至工序機臺20中進行處理，其中這些工件10是屬于同一卡匣或晶片傳送盒(Front?Opening?Unified?Pod；FOUP)。當工序機臺20完成工件10的加工處理后，工件10會被置放回卡匣中，以傳送至測量機臺40來檢測工件的品質。一般而言，測量機臺40會從整個卡匣的多片工件10中固定地抽選一片抽樣工件(晶片)12為樣本來進行測量，例如：卡匣中的第一個晶片。然后，SPC線上工序監控30根據抽樣工件12的測量結果來對工序機臺20進行線上工序監控。當進行SPC離線機臺監控時，首先，將測試用的多片測試工件(晶片)14置放至工序機臺20中進行處理。當工序機臺20完成測試工件14的加工處理后，將測試工件14傳送至測量機臺40進行測量。然后，SPC離線機臺監控32根據測試工件14的測量結果來對工序機臺20進行離線機臺監控。

然而，SPC線上工序監控30僅能自多個工件10抽檢一片抽樣工件12為代表，無法對所有的工件10進行工件至工件(Workpiece-to-Workpiece；W2W)逐片全檢，且需等抽樣工件12測量完后才能進行監控，無法進行實時監控。SPC離線機臺監控32需使用多片測試工件14，不但增加生產成本，且占用工序機臺20的寶貴的生產時間，而且測試工件14并無法精準地代表生產中的工件10的品質。

因此，非常需要發展出一種制造執行系統與制造系統，藉以克服上述的現有技術的缺點。

發明內容

因此，本發明的一目的是提供一種具有虛擬測量功能的制造執行系統，通過整合虛擬測量系統(Virtual?Metrology?System)至現有的制造執行系統來進行工件至工件(W2W)逐片全檢。

本發明的另一目的是提供一種具有虛擬測量功能的制造系統，通過虛擬測量系統提供所有工件的虛擬測量值至批次至批次(Run-to-Run；R2R)控制器來進行工件至工件(W2W)的逐片控制。

根據本發明的上述目的，提出一種具有虛擬測量功能的制造執行系統。此具有虛擬測量功能的制造執行系統系建立在一中介軟件(Middleware)配置上，例如：對象請求中介者(Object?Request?Broker)，并包含有機臺監控器(Equipment?Manager)、虛擬測量系統、統計工序管制系統、警報管理器與程序機(Scheduler)等。機臺監控器用以傳送來自工序機臺的多組工序參數數據，其中這些組工序參數數據分別用以處理位于卡匣內的多個工件。虛擬測量系統用以根據這些組工序參數數據來計算出每一個工件的第一虛擬測量值。統計工序管制系統用以根據每一個工件的第一虛擬測量值來對每一個工件進行檢視，并檢測是否有至少一個異常警報。警報管理器用以接收并顯示異常警報。在一實施例中，當檢測到異常警報時，統計工序管制系統觸發一超出管制行為對策(Out-of-Control?Action?Plan；OCAP)至警報管理器，而警報管理器執行此超出管制行為對策(OCAP)。