一种光罩检测排程方法、系统、设备及可读介质与流程

本技术涉及半导体生成，尤其涉及一种光罩检测排程方法、系统、设备及可读介质。

背景技术：

1、在12寸晶圆生产中，光刻区一直是晶圆加工厂（fab）产能的瓶颈区域，而在光刻工序中光罩扮演了举足轻重的角色。光罩本质上是由合成玻璃构成、后通过ebeam技术形成图案，光刻机则是将光罩上的图案转移到晶圆上的设备，因此光罩的洁净度和光学性能对晶圆生产的质量有很大的影响。在实际生产中，光罩在生产前后要定时定量进行多样检测包括污染检测，缺陷检测，穿透光/反射光检测等，其中比较常见的iris(超出规格的粉尘检测)和startlight（激光器检测）两种类型检测都是当光罩加工晶圆数和加工时间达到一定要求后触发并立即退出加工池进入检测池，以此确保光罩的可用性和芯片的生产良率，减少不必要的返工。

2、在实际光刻加工排程中要考虑当前一段时间内可用的光罩情况，因此需要提前判断光罩是否需要检测以及触发检测标准的时刻，主要是光罩加工晶圆片数和总加工时间两方面是否超过限制（满足其一即检测）。与lot的光刻加工不同的是，一方面由于不同类型检测之间触发条件互相独立，因此可能存在某光罩同时触发两种检测而不是唯一类型的情况，此时需要选择优先检测的类型；另一方面，目前的光罩检测可以在光刻机上也可以到专属的检测设备上进行，并且光罩在光刻机上做检测时光刻机是无法进行曝光的，若只排一种检测该光罩处于待检测状态而无法进入加工池而且跨区域传输的耗时会影响光罩的使用率。

3、目前业界设定的光罩检测方式经过两次变革：最开始是通过改善光罩检测的技术手段来减少半导体产品返工率，主要是通过设置光罩的超出规格的粉尘检测方法为将光罩的图案转印到白控片上观察是否成像来判断是否影响产品良率，解决了大量半导体返工来发现缺陷的问题，这种方法通过改善光罩检测的技术来提高检测的效率、减少机台的占用，但是没有合理安排检测机台的工作任务和检测时间无法从根本上改善检测系统的效率。另一种方法是决定检测的时机以最快响应缺陷产生，由于fab中对掩模缺陷的检测分为在线和离线两种，在线检测通常依靠光刻机内置检测单元完成，离线检测是定期把光罩从系统中调出来到专门机台上做检测，后者检测类型更多且需要单独的检测设备也会占用大量的生产时间。长鑫存储提出一种在每个光罩上机和下机时持续对光罩进行缺陷检测方法，获取该光罩各类缺陷的状态信息，同时获取各类缺陷的静态和动态阈值并由此判断光罩此次加工是否会触发检测标准以决定是否给予告警处理，这种方法通过对光罩缺陷实现提前预警，实现及时预测光罩触发检测的时刻以及避免光罩在加工过程中达到缺陷上限导致生产良率下降，但是它没有考虑光罩触发检测后的检测机台选择和检测顺序问题，也没有考虑到多个光罩待检测时的检测排程问题。综上目前还没有一套自动化系统既能保障快速高效的光罩检测同时又最小化的影响光刻机的生产。

技术实现思路

1、本技术的一个目的是提供一种光罩检测排程方法、系统、设备及可读介质，至少用以使得该方法可以对半导体生成线上光罩进行iris和starlight两种类型检测排程，不存在所述光罩检测效率低的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术的一些实施例提供了一种光罩检测排程方法，所述方法包括监控并记录加工区内光罩的状态信息，根据预设的光罩检测触发标签，将触发检测标准的光罩从加工区转移到检测区；获取检测区内正在检测的光罩信息和检测机台使用信息；根据待检测光罩对于未被加工的晶圆组的适用性程度，和接下来计划第一个处理的晶圆组的相关信息判断紧急程度；将所述光罩信息、检测机台使用信息和紧急程度作为输入参数，输入预先构建的检测排程cp模型，得到待检测光罩在检测区对应的检测机台和检测时间的排程方案，以及各检测机台的负载信息。

3、进一步地，所述光罩检测触发标签包括：晶圆片数限制标签，当光罩距离上次同类型检测后已累计曝光晶圆片数超过第一阈值时，触发检测标准，对所述光罩进行检测；加工时长限制标签，当光罩距离上次同类型检测后已累计加工时长超过第二阈值时，触发检测标准，对所述光罩进行检测。

4、进一步地，所述方法还包括：在光罩进行加工前触发光罩检测机制；在光罩搬运途中触发光罩检测机制；在光罩未工作时触发光罩检测机制。

5、进一步地，所述待检测光罩包括：光刻区预判触发的光罩，包括在光刻区某个加工上下机时刻预判会触发检测的光罩，所述光罩的信息包括触发的时间点、触发位置、触发检测的类型，以及所有光罩检测条件的动态剩余值信息；制造执行库中检测池的光罩，包括已在检测池中且正在进行检测，且后续需要进行另一种检测的光罩，所述光罩的信息包括正在使用的检测机台和剩余检测时间。

6、进一步地，所述方法还包括：确定待检测光罩的位置，所述待检测光罩的位置包括处在所述光刻区的位置和处在所述检测区的位置；根据所述待检测光罩的位置，计算所述待检测光罩的搬运时间，包括从光刻区搬运到检测区的时间，以及在光刻区之间搬运和在检测区之间搬运的时间；根据所述待检测光罩的搬运时间，制定排程方案。

7、进一步地，所述方法还包括：通过获取批次路径池中待检测光罩被用于光刻区待加工晶圆组的需求数量，设定光罩检测的紧急程度；利用每个待检测光罩再排程方案中匹配的第一个晶圆组完成截至时间的和加工等待时间来确定该光罩检测的时间约束；基于所述紧急程度和时间约束，确定光罩检测的优先级，制定排程方案。

8、进一步地，所述方法还包括：所述检测机台类型包括iris和starlight，每种类型的检测机台用于进行相应的专属类型检测；根据检测机台使用信息，确定机台状态，所述机台状态包括正在检测光罩，其剩余检测时间用于计算检测机台的检测排程的开始时间；检测机台正在空闲，其开始时间为0；检测机台处于预防性维护或关机状态，在这段时间内不允许进行检测；根据所述检测机台的类型和检测机台状态，制定排程方案。

9、本技术的一些实施例还提供了一种光罩检测排程系统，所述系统包括：数据获取模块，用于获取触发检测条件的光罩的状态信息，包括触发时间和位置和检测类型，以及各光罩在批次路径池中可服务的晶圆组的信息；检测区中正在检测的光罩信息以及可用检测机台信息；算法运行模块，用于根据上述处理得到的参数，通过预先构建的检测排程cp模型计算所有待检测光罩的离线检测排程方案，结果传输到后端数据库；指标性能分析模块，选择合适的指标目标方案用于运行算法模型，求解出检测排程方案并进一步计算获得检测区机台负载均衡情况和相关指标值来分析算法性能，包括每个待检测光罩恢复可用状态的时间和每个检测机台的负载均衡情况；执行模块，用于按照算法结果为检测区中触发离线检测机制的光罩确定分配的检测机台和检测顺序。

10、本技术的一些实施例还提供了一种光罩检测排程设备，所述设备包括：一个或多个处理器；以及存储有计算机程序指令的存储器，所述计算机程序指令在被执行时使所述处理器执行如上所述的方法。

11、本技术的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现所述的光罩检测排程方法。

12、相较于现有技术，本技术实施例提供的方案中，光罩检测排程方法从mes系统（manufacturing execution system，工厂制造执行系统）实时获取litho区加工过程中光罩检测条件触发状态信息，包括光罩触发检测的类型、位置、时间；当任一方面达到某一检测类型标准则触发检测机制、光罩检测状态改变，此时待检测的光罩立即转为不可用状态并进入检测区域等待检测工序；获取检测区域的iris和starlight两类可用机台信息以及正在检测的光罩信息，包括机台可用能力和所属位置；同时获取待检测光罩未来需要服务的lot信息作为其光罩检测的紧急程度；最后构建cp排程模型求解获得检测排程结果，以及各检测机台的负载利用率情况。本发明在传统排程方法基础上，考虑光罩存在的跨区域多类型的串行检测排程算法，既能满足光罩的检测效率和光刻区生产效率，又同时兼顾检测设备的利用率。