本发明提供了一种提高晶圆传输效率的系统及方法，通过设置管理模块，来统筹管理机械手传输模块、工艺腔的清洗模块、晶圆装载与卸载模块以及故障处理模块的动作，在晶圆清洗和传输过程中，如果工艺腔室故障、机械手故障、片检工位故障或工艺腔室的某些动作延迟，将导致原设定的晶圆传输路径顺序无法进行或原清洗工艺腔的清洗工艺完成时间发生延迟，通过实时反馈和计算工艺腔室的清洗剩余时间来判断工艺腔室的晶圆是否清洗完成，实时反馈和计算前置机械手和后置机械手是否具有晶圆，以及通过故障处理模块将故障信息及时传输到管理模块，由管理模块重新计算晶圆传输路径且实时对晶圆传输路径配方文件在线修改，节约了时间，提高了晶圆传输效率。
1.一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的方法，晶圆清洗设备包括装载的晶圆盒、前置机械手、片检工位、后置机械手和多个工艺腔室；前置机械手和后置机械手均具有底部片叉和顶部片叉，晶圆清洗设备中还具有管理模块、机械手传输模块、晶圆盒中晶圆装载与卸载模块和每个工艺腔室的清洗模块；管理模块中存储有清洗工艺中化学药液喷淋臂的各个动作以及工艺总时间的工艺配方文件；其特征在于：所述方法包括：步骤01，晶圆装载与卸载模块读取晶圆盒中的晶圆数量和位置，据此管理模块来计算晶圆盒中的每个晶圆的所有传输路径和相应的传输路径的时间、以及晶圆放入路径和相应的时间，并且分别保存至管理模块内的晶圆传输路径配方文件和晶圆放入路径配方文件中；将时间最短的传输路径作为原始传输路径，将时间最短的放入路径作为原始放入路径；
步骤02，前置机械手的底部片叉将晶圆从晶圆盒中取出，然后放置在片检工位，片检工位执行片检操作；
步骤03：片检完成后，后置机械手的底部片叉从片检工位上拾取晶圆；
步骤04：清洗模块将各个工艺腔室清洗工艺的剩余时间实时反馈给管理模块，管理模块判断出最小剩余时间的工艺腔室；
步骤05：管理模块计算从当前位置移动到最小剩余时间的工艺腔室的实际路径，并且判断该实际路径与管理模块中保存的原始传输路径是否相同；若不相同，则管理模块将该实际路径更新到晶圆传输路径文件中，然后执行步骤06；若相同，则直接执行步骤06；
步骤06：后置机械手按照实际路径移动至最小剩余时间的工艺腔室；
步骤07：若最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺还未完成，则等待完成后执行步骤08；
若最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺完成，则执行步骤08；
步骤08：后置机械手的顶部片叉从工艺腔室中取出清洗过的晶圆，然后，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，该工艺腔室的清洗模块运行清洗工艺；
步骤09：后置机械手携带清洗过的晶圆移动至缓冲工位，并且将清洗过的晶圆放置于缓冲工位上；
步骤10：前置机械手的顶部片叉拾取缓冲工位上的清洗过的晶圆，并且移动至晶圆盒工位，然后将清洗过的晶圆放入管理模块中的晶圆放入路径配方文件中指定的槽位；
步骤11：循环执行步骤01-10，从而完成对晶圆盒中的所有晶圆的清洗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体清洗设备还具有故障处理模块；当前置机械手或后置机械手出现异常时，机械手传输模块向故障处理模块发送信号，故障处理模块向管理模块发送影响晶圆传输的异常信息，管理模块根据此异常信息控制半导体清洗设备停止工作；当片检工位出现异常时，片检工位向故障处理模块发送信号，故障处理模块向管理模块发送影响晶圆传输的异常信息，管理模块根据此异常信息控制半导体清洗设备停止工作；当工艺腔室或工艺腔室的清洗工艺运行出现异常时，工艺腔室的清洗模块向故障处理模块发送信号，故障处理模块向管理模块发送影响晶圆传输的异常信息，管理模块根据此异常信息，管理模块据此异常信息重新计算晶圆传输路径，并将新的晶圆传输路径更新到晶圆传输路径配方文件中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当工艺腔室或工艺腔室的清洗工艺运行出现异常时，重新计算晶圆传输路径的方法包括：步骤0001：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；
步骤0002：计算当前位置的后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
步骤0003：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤02具体包括：
步骤021：管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断前置机械手的底部片叉是否有晶圆；若无，直接执行步骤022；若有，则等待前置机械手的底部片叉上没有晶圆时，执行步骤022；
步骤022：前置机械手的底部片叉从晶圆盒中取出晶圆并且移动到片检工位，然后，判断片检工艺上是否有晶圆；若有，则等待片检工位上没有晶圆时前置机械手的底部片叉将晶圆放置于片检工位上；若无，则前置机械手的底部片叉直接将晶圆放置于片检工位上；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤03具体包括：
步骤031：当片检操作没有完成时，等待片检操作；当片检操作完成时，管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断后置机械手的底部片叉是否有晶圆；若无，直接执行步骤032；若有，则等待后置机械手的底部片叉上没有晶圆时，执行步骤032；
步骤032：后置机械手的底部片叉移动至片检工位并且拾取晶圆；
步骤041：清洗模块将各个工艺腔室清洗工艺的剩余时间实时反馈给管理模块，管理模块判断出最小剩余时间的工艺腔室；
步骤042：然后管理模块判断是否具有相同的最小剩余时间的工艺腔室；若有，则管理模块计算后置机械手从当前位置移动到最小剩余时间都相同的工艺腔室的移动时间，并且判断出移动时间最短的工艺腔室作为最小剩余时间的工艺腔室，然后执行步骤05：若无，则直接执行步骤05。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤08具体包括：
步骤081：机械手传输模块判断后置机械手的顶部片叉上是否有晶圆；若没有，则执行步骤082；若有，则等待后置机械手的顶部片叉上没有晶圆后执行步骤082；
步骤082：后置机械手的顶部片叉从工艺腔室中取出清洗过的晶圆，然后，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，该工艺腔室的清洗模块运行清洗工艺。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤09具体包括：
步骤091：后置机械手携带清洗过的晶圆移动至清洗后缓冲工位；
步骤092：若缓冲工位上有晶圆，则等待缓冲工位上没有晶圆时，后置机械手的顶部片叉将清洗过的晶圆放置于缓冲工位上。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤10具体包括：
步骤101：管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断前置机械手的顶部片叉上是否有晶圆；若无，则执行步骤102；若有，则等待前置机械手的顶部片叉上没有晶圆时执行步骤102；
步骤102：前置机械手的顶部片叉拾取缓冲工位上的清洗过的晶圆，并且移动至晶圆盒工位，然后将清洗过的晶圆放入管理模块中的晶圆放入路径配方文件中指定的槽位。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤10中，在前置机械手的顶部片叉将清洗过的晶圆放入指定的槽位之前，还包括：首先，晶圆装载与卸载模块读取晶圆盒中的晶圆数量和位置，据此管理模块来计算将清洗过的晶圆放入晶圆盒中每个空余的槽时所对应的新的晶圆放入路径和相应的时间；并且判断放入时间最短的新的晶圆放入路径作为实际的晶圆放入路径；
然后，管理模块判断该实际的晶圆放入路径与管理模块中保存的原始晶圆放入路径是否相同；若不相同，则管理模块将该实际的晶圆放入路径更新到晶圆放入路径文件中，然后前置机械手的顶部片叉按照实际的晶圆放入路径将清洗过的晶圆放入管理模块中的实际的晶圆放入路径所对应的槽中。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺腔室内具有夹持晶圆的卡盘和化学药液喷淋臂，所述半导体清洗设备还具有故障处理模块；工艺腔室清洗模块具有判断器和计时器；所述步骤08中，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，工艺腔室运行清洗工艺的过程具体包括：步骤0801：管理模块发送开启腔门指令给该工艺腔室的清洗模块，该工艺腔室清洗模块控制腔门开启以及控制卡盘打开；
步骤0802：管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的底部片叉将底部片叉上的晶圆放置于卡盘上；
步骤0803：清洗模块控制腔门关闭以及控制卡盘关闭；
步骤0804：清洗模块读取管理模块中的工艺配方文件，启动清洗工艺，各化学药液喷淋臂进行晶圆的化学清洗操作；
步骤0805：判断模块判断清洗工艺运行完毕，然后清洗模块控制卡盘打开，腔门打开。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤0801中，所述清洗模块控制腔门开启以及控制卡盘打开具体包括：步骤0801a：清洗模块控制腔门开启，且判断器判断腔门是否打开；
步骤0801b：若打开，则执行步骤0801d；若没有打开，则等待腔门打开；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0801a，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断腔门打开，计时器停止计时，执行步骤0801d；若计时器超时，则执行步骤0801c；
步骤0801c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块停止发送开启腔门指令给此工艺腔室的清洗模块；然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
步骤0801d：清洗模块控制卡盘打开，且判断器判断卡盘是否打开；
步骤0801e：若打开，则执行步骤0801g；若没有打开，则等待卡盘打开；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0801d，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断卡盘打开，计时器停止计时，执行步骤0801g；若计时器超时，则执行步骤0801f；
步骤0801f：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块发送信号给清洗模块使其停止控制卡盘打开，同时，管理模块发送指令给机械手传输模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
步骤0801g：清洗模块判断卡盘上是否有清洗过的晶圆；若有，则清洗模块发送信号给管理模块，管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的顶部片叉将卡盘上清洗过的晶圆取出；若无，则管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的底部片叉将底部片叉上的晶圆放置于卡盘上。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤0803中，所述清洗模块控制腔门关闭以及控制卡盘关闭具体包括：步骤0803a：清洗模块控制腔门关闭；且判断器判断腔门是否关闭；
步骤0803b：若关闭，则执行步骤0803d；若没有关闭，则等待腔门关闭；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0803a，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断腔门关闭，计时器停止计时，执行步骤0803d；若计时器超时，则执行步骤0803c；
步骤0803c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块停止发送关闭腔门指令给此工艺腔室的清洗模块；然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
步骤0803d：清洗模块控制卡盘关闭；且判断器判断卡盘是否关闭；
步骤0803e：若关闭，则执行步骤0804；若没有关闭，则等待卡盘关闭；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0803d，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断卡盘关闭，计时器停止计时，执行步骤0804；若计时器超时，则执行步骤
步骤0803f：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块发送信号给清洗模块使其停止控制卡盘关闭，同时，管理模块发送指令给机械手传输模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤0805中，具体包括：
步骤0805a：清洗模块根据工艺配方文件中的工艺总时间来实时计算工艺剩余时间，并且将工艺剩余时间实时发送给管理模块；其中，工艺剩余时间＝工艺总时间-当前运行工艺时间+卡盘打开时间+腔门打开时间+卡盘关闭时间+腔门关闭时间；
步骤0805b：判断器判断清洗工艺是否运行完毕；若为是，则执行步骤0805d；若为否，则等待清洗工艺运行完毕，判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，判断器连续进行判断清洗工艺是否运行完毕，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断清洗工艺运行完毕，计时器停止计时，执行步骤0805d；若计时器超时，则执行步骤0805c；
步骤0805c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
14.一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，其特征在于，包括权利要求1-13任意一项所述的方法中所述的管理模块、所述的机械手传输模块、所述的清洗模块、所述的晶圆装载与卸载模块。
15.一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，其特征在于，包括权利要求10-
13任意一项所述的方法中所述的管理模块、所述的机械手传输模块、所述的清洗模块及所述计时器和判断器、所述的晶圆装载与卸载模块、以及所述的故障处理模块。
提高晶圆传输效率的系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及微电子技术领域，具体涉及一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统及其方法。
背景技术
[0002] 半导体清洗工艺通常采用半导体清洗设备来进行，如图1所示，在半导体清洗设备前端具有挂载晶圆盒3，半导体清洗设备靠近挂载晶圆盒3的位置具有片检工位4和前置机械手1，在片检工位4之后设置有多个晶圆清洗工艺腔5和后置机械手2；后置机械手2可以在晶圆清洗工艺腔5之间移动；如图2所示，前置机械手1和后置机械手2通常均具有顶部片叉8和底部片叉9；半导体清洗设备还存储预设示教数据所设定路径和时间的存储设备，前置机械手1和后置机械手2根据预设示教数据所设定路径和时间来进行运行和取放片操作；待清洗晶圆由前置机械手1的底部片叉9拾取并放置在片检工位4上，经过片检工位4检查合格后，后置机械手2移动至靠近片检工位4的位置并且由后置机械手2的底部片叉9拾取并放置于晶圆清洗工艺腔5中；当晶圆清洗完毕后，后置机械手2的顶部片叉8从晶圆清洗工艺腔5中拾取清洗后的晶圆并且放置于缓冲工位7上，然后由前置机械手1的顶部片叉8拾取缓冲工位7上的清洗后的晶圆并放置于晶圆盒3中，从而完成对一个晶圆的清洗和传输过程。
[0003] 然而，由于实际操作中，每个晶圆清洗工艺腔中对晶圆的清洗时间不会完全和预设示教数据中的时间一致，这样，按照预设示教数据来运行的后置机械手会移动到某一个晶圆清洗工艺腔等待清洗完成拾取晶圆，当晶圆清洗工艺腔的清洗工艺发生故障或时间延迟时，后置机械手则在该位置一直等待，导致后续操作的延误，以及其它晶圆清洗工艺腔的晶圆清洗完成后也不能及时取出，从而延长了晶圆的传输时间，导致晶圆传输效率降低。
发明内容
[0004] 为了克服以上问题，本发明旨在提供一种能够提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统及其方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供了一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的方法，晶圆清洗设备包括装载的晶圆盒、前置机械手、片检工位、后置机械手和多个工艺腔室；前置机械手和后置机械手均具有底部片叉和顶部片叉，晶圆清洗设备中还具有管理模块、机械手传输模块、晶圆盒中晶圆装载与卸载模块和每个工艺腔室的清洗模块；管理模块中存储有清洗工艺中化学药液喷淋臂的各个动作以及工艺总时间的工艺配方文件；该方法包括：
[0006] 步骤01，晶圆装载与卸载模块读取晶圆盒中的晶圆数量和位置，据此管理模块来计算晶圆盒中的每个晶圆的所有传输路径和相应的传输路径的时间、以及晶圆放入路径和相应的时间，并且分别保存至管理模块内的晶圆传输路径配方文件和晶圆放入路径配方文件中；将时间最短的传输路径作为原始传输路径，将时间最短的放入路径作为原始放入路径；
[0007] 步骤02，前置机械手的底部片叉将晶圆从晶圆盒中取出，然后放置在片检工位，片检工位执行片检操作；
[0008] 步骤03：片检完成后，后置机械手的底部片叉从片检工位上拾取晶圆；
[0009] 步骤04清洗模块将各个工艺腔室清洗工艺的剩余时间实时反馈给管理模块，管理模块判断出最小剩余时间的工艺腔室；
[0010] 步骤05：管理模块计算从当前位置移动到最小剩余时间的工艺腔室的实际路径，并且判断该实际路径与管理模块中保存的原始传输路径是否相同；若不相同，则管理模块将该实际路径更新到晶圆传输路径文件中，然后执行步骤06；若相同，则直接执行步骤06；
[0011] 步骤06：后置机械手按照实际路径移动至最小剩余时间的工艺腔室；
[0012] 步骤07：若最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺还未完成，则等待完成后执行步骤08；若最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺完成，则执行步骤08；
[0013] 步骤08：后置机械手的顶部片叉从工艺腔室中取出清洗过的晶圆，然后，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，该工艺腔室的清洗模块运行清洗工艺；
[0014] 步骤09：后置机械手携带清洗过的晶圆移动至缓冲工位，并且将清洗过的晶圆放置于缓冲工位上；
[0015] 步骤10：前置机械手的顶部片叉拾取缓冲工位上的清洗过的晶圆，并且移动至晶圆盒工位，然后将清洗过的晶圆放入管理模块中的晶圆放入路径配方文件中指定的槽位；
[0016] 步骤11：循环执行步骤01-10，从而完成对晶圆盒中的所有晶圆的清洗。
[0017] 优选地，所述半导体清洗设备还具有故障处理模块；当前置机械手或后置机械手出现异常时，机械手传输模块向故障处理模块发送信号，故障处理模块向管理模块发送影响晶圆传输的异常信息，管理模块根据此异常信息控制半导体清洗设备停止工作；当片检工位出现异常时，片检工位向故障处理模块发送信号，故障处理模块向管理模块发送影响晶圆传输的异常信息，管理模块根据此异常信息控制半导体清洗设备停止工作；当工艺腔室或工艺腔室的清洗工艺运行出现异常时，工艺腔室的清洗模块向故障处理模块发送信号，故障处理模块向管理模块发送影响晶圆传输的异常信息，管理模块根据此异常信息，管理模块据此异常信息重新计算晶圆传输路径，并将新的晶圆传输路径更新到晶圆传输路径配方文件中。
[0018] 优选地，当工艺腔室或工艺腔室的清洗工艺运行出现异常时，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0019] 步骤0001：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；
[0020] 步骤0002：计算当前位置的后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0021] 步骤0003：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0022] 优选地，所述步骤02具体包括：
[0023] 步骤021：管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断前置机械手的底部片叉是否有晶圆；若无，直接执行步骤022；若有，则等待前置机械手的底部片叉上没有晶圆时，执行步骤022；
[0024] 步骤022：前置机械手的底部片叉从晶圆盒中取出晶圆并且移动到片检工位，然后，判断片检工艺上是否有晶圆；若有，则等待片检工位上没有晶圆时前置机械手的底部片叉将晶圆放置于片检工位上；若无，则前置机械手的底部片叉直接将晶圆放置于片检工位上；
[0025] 步骤023：片检工位执行片检操作。
[0026] 优选地，所述步骤03具体包括：
[0027] 步骤031：当片检操作没有完成时，等待片检操作；当片检操作完成时，管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断后置机械手的底部片叉是否有晶圆；若无，直接执行步骤032；若有，则等待后置机械手的底部片叉上没有晶圆时，执行步骤032；
[0028] 步骤032：后置机械手的底部片叉移动至片检工位并且拾取晶圆；
[0029] 所述步骤04具体包括：
[0030] 步骤041：清洗模块将各个工艺腔室清洗工艺的剩余时间实时反馈给管理模块，管理模块判断出最小剩余时间的工艺腔室；
[0031] 步骤042：然后管理模块判断是否具有相同的最小剩余时间的工艺腔室；若有，则管理模块计算后置机械手从当前位置移动到最小剩余时间都相同的工艺腔室的移动时间，并且判断出移动时间最短的工艺腔室作为最小剩余时间的工艺腔室，然后执行步骤05：若无，则直接执行步骤05。
[0032] 优选地，所述步骤08具体包括：
[0033] 步骤081：机械手传输模块判断后置机械手的顶部片叉上是否有晶圆；若没有，则执行步骤082；若有，则等待后置机械手的顶部片叉上没有晶圆后执行步骤082；
[0034] 步骤082：后置机械手的顶部片叉从工艺腔室中取出清洗过的晶圆，然后，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，该工艺腔室的清洗模块运行清洗工艺。
[0035] 优选地，所述步骤09具体包括：
[0036] 步骤091：后置机械手携带清洗过的晶圆移动至清洗后缓冲工位；
[0037] 步骤092：若缓冲工位上有晶圆，则等待缓冲工位上没有晶圆时，后置机械手的顶部片叉将清洗过的晶圆放置于缓冲工位上。
[0038] 优选地，所述步骤10具体包括：
[0039] 步骤101：管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断前置机械手的顶部片叉上是否有晶圆；若无，则执行步骤102；若有，则等待前置机械手的顶部片叉上没有晶圆时执行步骤102；
[0040] 步骤102：前置机械手的顶部片叉拾取缓冲工位上的清洗过的晶圆，并且移动至晶圆盒工位，然后将清洗过的晶圆放入管理模块中的晶圆放入路径配方文件中指定的槽位。
[0041] 优选地，所述步骤10中，在前置机械手的顶部片叉将清洗过的晶圆放入指定的槽位之前，还包括：
[0042] 首先，晶圆装载与卸载模块读取晶圆盒中的晶圆数量和位置，据此管理模块来计算将清洗过的晶圆放入晶圆盒中每个空余的槽时所对应的新的晶圆放入路径和相应的时间；并且判断放入时间最短的新的晶圆放入路径作为实际的晶圆放入路径；
[0043] 然后，管理模块判断该实际的晶圆放入路径与管理模块中保存的原始晶圆放入路径是否相同；若不相同，则管理模块将该实际的晶圆放入路径更新到晶圆放入路径文件中，然后前置机械手的顶部片叉按照实际的晶圆放入路径将清洗过的晶圆放入管理模块中的实际的晶圆放入路径所对应的槽中。
[0044] 优选地，所述工艺腔室内具有夹持晶圆的卡盘和化学药液喷淋臂，所述半导体清洗设备还具有故障处理模块；工艺腔室清洗模块具有判断器和计时器；所述步骤08中，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，工艺腔室运行清洗工艺的过程具体包括：
[0045] 步骤0801：管理模块发送开启腔门指令给该工艺腔室的清洗模块，该工艺腔室清洗模块控制腔门开启以及控制卡盘打开；
[0046] 步骤0802：管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的底部片叉将底部片叉上的晶圆放置于卡盘上；
[0047] 步骤0803：清洗模块控制腔门关闭以及控制卡盘关闭；
[0048] 步骤0804：清洗模块读取管理模块中的工艺配方文件，启动清洗工艺，各化学药液喷淋臂进行晶圆的化学清洗操作；
[0049] 步骤0805：判断模块判断清洗工艺运行完毕，然后清洗模块控制卡盘打开，腔门打开。
[0050] 优选地，所述步骤0801中，所述清洗模块控制腔门开启以及控制卡盘打开具体包括：
[0051] 步骤0801a：清洗模块控制腔门开启，且判断器判断腔门是否打开；
[0052] 步骤0801b：若打开，则执行步骤0801d；若没有打开，则等待腔门打开；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0801a，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断腔门打开，计时器停止计时，执行步骤0801d；若计时器超时，则执行步骤0801c；
[0053] 步骤0801c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块停止发送开启腔门指令给此工艺腔室的清洗模块；然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0054] 步骤0801d：清洗模块控制卡盘打开，且判断器判断卡盘是否打开；
[0055] 步骤0801e：若打开，则执行步骤0801g；若没有打开，则等待卡盘打开；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0801d，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断卡盘打开，计时器停止计时，执行步骤0801g；若计时器超时，则执行步骤0801f；
[0056] 步骤0801f：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块发送信号给清洗模块使其停止控制卡盘打开，同时，管理模块发送指令给机械手传输模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0057] 步骤0801g：清洗模块判断卡盘上是否有清洗过的晶圆；若有，则清洗模块发送信号给管理模块，管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的顶部片叉将卡盘上清洗过的晶圆取出；若无，则管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的底部片叉将底部片叉上的晶圆放置于卡盘上。
[0058] 优选地，所述步骤0803中，所述清洗模块控制腔门关闭以及控制卡盘关闭具体包括：
[0059] 步骤0803a：清洗模块控制腔门关闭；且判断器判断腔门是否关闭；
[0060] 步骤0803b：若关闭，则执行步骤0803d；若没有关闭，则等待腔门关闭；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0803a，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断腔门关闭，计时器停止计时，执行步骤0803d；若计时器超时，则执行步骤0803c；
[0061] 步骤0803c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块停止发送关闭腔门指令给此工艺腔室的清洗模块；然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0062] 步骤0803d：清洗模块控制卡盘关闭；且判断器判断卡盘是否关闭；
[0063] 步骤0803e：若关闭，则执行步骤0804；若没有关闭，则等待卡盘关闭；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0803d，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断卡盘关闭，计时器停止计时，执行步骤0804；若计时器超时，则执行步骤0803f；
[0064] 步骤0803f：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块发送信号给清洗模块使其停止控制卡盘关闭，同时，管理模块发送指令给机械手传输模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中。
[0065] 优选地，所述步骤0805中，具体包括：
[0066] 步骤0805a：清洗模块根据工艺配方文件中的工艺总时间来实时计算工艺剩余时间，并且将工艺剩余时间实时发送给管理模块；其中，工艺剩余时间＝工艺总时间-当前运行工艺时间+卡盘打开时间+腔门打开时间+卡盘关闭时间+腔门关闭时间；
[0067] 步骤0805b：判断器判断清洗工艺是否运行完毕；若为是，则执行步骤0805d；若为否，则等待清洗工艺运行完毕，判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，判断器连续进行判断清洗工艺是否运行完毕，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断清洗工艺运行完毕，计时器停止计时，执行步骤0805d；若计时器超时，则执行步骤0805c；
[0068] 步骤0805c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0069] 步骤0805d：清洗模块控制卡盘打开，腔门打开。
[0070] 为了达到上述目的，本发明还提供了一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，包括上面任意一项所述的方法中所述的管理模块、所述的机械手传输模块、所述的清洗模块、所述的晶圆装载与卸载模块。
[0071] 为了达到上述目的，本发明还提供了一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，包括上述方法中所述的管理模块、所述的机械手传输模块、所述的清洗模块及其计时器和判断器、所述的晶圆装载与卸载模块、以及所述的故障处理模块。
[0072] 本发明的提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，通过设置管理模块，来统筹管理机械手传输模块、工艺腔清洗模块、晶圆装载与卸载模块以及故障处理模块的动作，在晶圆清洗和传输过程中，如果出现某一个工艺腔室故障、机械手故障、片检工位故障或由于传动摩擦引起的某个或某几个工艺腔室的某些动作延迟，将导致原设定的工艺路径顺序无法进行或原清洗工艺腔的清洗工艺完成时间发生延迟，通过实时反馈和计算工艺腔室的清洗剩余时间来判断工艺腔室的晶圆是否清洗完成，实时反馈和计算前置机械手和后置机械手是否具有晶圆，以及通过故障处理模块将故障信息及时传输到管理模块，由管理模块重新计算晶圆传输路径，且更新到晶圆传输路径配方文件中，实现实时的在线修改，从而节约了时间，提高了清洗设备的晶圆传输效率。
附图说明
[0073] 图1为常规的半导体清洗设备的俯视结构示意图
[0074] 图2为常规的前置机械手或后置机械手的结构示意图
[0075] 图3为本发明的一个较佳实施例的提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统的方块图
[0076] 图4为本发明的一个较佳实施例的提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的方法的流程示意图
[0077] 图5为本发明的一个较佳实施例的后置机械手向工艺腔室内放置晶圆的过程的流程示意图
具体实施方式
[0078] 为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0079] 本发明的提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统及方法，采用管理模块来统筹调度机械手的运动路径从而使得机械手对晶圆的运输效率达到最高；设置有机械手传输模块、晶圆盒中晶圆装载与卸载模块、工艺腔室的清洗模块，机械手传输模块用来控制前置机械手和后置机械手执行各种动作，例如，控制前置机械手和后置机械手按照存储于管理模块中的晶圆传输路径和晶圆放入路径来执行对晶圆盒、工艺腔室、缓冲工位、片检工位的取片和放片操作以及运输晶圆的运行过程；晶圆装载与卸载模块用于晶圆盒中晶圆的装载与卸载操作、检查晶圆盒中装载晶圆的数量、位置以及状态，例如晶圆放置是否水平、有无叠片或斜片；清洗模块用于执行工艺腔室的腔门的启闭、卡盘的启闭和升降、按照管理模块中存储的工艺配方文件控制不同化学药液喷淋臂进行清洗动作、工艺腔室内晶圆的旋转等各种关于工艺腔室用于清洗工艺的动作。晶圆装载与卸载模块、清洗模块和机械手传输模块均与管理模块相连，用于接收管理模块发送的指令并且执行这些指令，并且将所探测的结果发送给管理模块，用于管理模块发送何种指令的参考。利用该系统，通过实时计算工艺腔室内工艺剩余时间，判断哪个工艺腔室的工艺剩余时间最少，则管理模块则控制机械手优先移动至该工艺腔室来取片，从而对工艺腔室之间的机械手运行路径做了优化设计，保证机械手始终拾取最先完成清洗工艺的晶圆，避免传统方法中机械手按照示教数据等待于某一工艺腔室外时，其它工艺腔室已经完成清洗，从而造成时间浪费的弊端。
[0080] 以下结合附图3-5和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
[0081] 本实施例中，晶圆清洗设备包括装载的晶圆盒、前置机械手、片检工位、后置机械手和多个工艺腔室；前置机械手和后置机械手均具有底部片叉和顶部片叉，请参阅图3，本实施例中，晶圆清洗设备中还具有管理模块、机械手传输模块、故障处理模块、晶圆盒中晶圆装载与卸载模块和每个工艺腔室的清洗模块；管理模块发送指令给机械手传输模块、晶圆装载与卸载模块以及清洗模块来执行相关动作，机械手传输模块、晶圆装载与卸载模块以及清洗模块是否执行相关动作会反馈给管理模块，管理模块据此来判断机械手、片检工位、工艺腔等是否发生异常；当前置机械手或后置机械手出现异常时，机械手传输模块发送信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，管理模块控制清洗设备停止工作；当工艺腔或工艺腔内的工艺发生异常时，清洗模块发送信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，管理模块停止该工艺腔的工作，然后管理模块根据其余正常的工艺腔的清洗模块反馈的工艺剩余时间来重新计算晶圆传输路径并且更新到晶圆传输路径配方文件中，且根据更新后的晶圆传输路径配方文件来控制机械手传输模块、晶圆装载与卸载模块和清洗模块的工作；本实施例中，工艺腔室内可以具有夹持晶圆的卡盘和化学药液喷淋臂；工艺腔室清洗模块具有判断器和计时器，管理模块中存储有清洗工艺中化学药液喷淋臂的各个动作以及工艺总时间的工艺配方文件。
[0082] 请查阅图4，本实施例的一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的方法，包括：
[0083] 步骤01，晶圆装载与卸载模块读取晶圆盒中的晶圆数量和位置，据此管理模块来计算晶圆盒中的每个晶圆的所有传输路径和相应的传输路径的时间、以及晶圆放入路径和相应的时间，并且分别保存至管理模块内的晶圆传输路径配方文件和晶圆放入路径配方文件中；将时间最短的传输路径作为原始传输路径，将时间最短的放入路径作为原始放入路径；
[0084] 具体的，晶圆传输路径配方文件中传输路径的计算即是计算确定晶圆盒中的每一个晶圆选用哪一个工艺腔室进行清洗的路径计算；晶圆置于晶圆盒的槽位中，请再次参阅图1，设半导体设备的清洗工艺腔室的数量为8，设晶圆装载与卸载模块检测到晶圆盒中晶圆的个数为25以及每个晶圆的相应位置；
[0085] 该管理模块对此的计算的过程包括：
[0086] a.计算前置机械手从晶圆盒中最顶部的第25个槽位取出晶圆并且移动到片检工位且把晶圆放置于片检工位的时间，该时间设定为T_LPToAL25；
[0087] b.计算后置机械手从片检工位取出晶圆分别移动到8个腔室且把晶圆分别放置于相应腔室中的时间，该时间共有8个时间值；分别设为T_ALToPM1,T_ALToPM2,T_ALToPM3,……，T_ALToPM8；
[0088] c.根据管理模块中的工艺配方文件中的清洗工艺的总时间，设定为T_Process；
[0089] d.计算后置机械手分别从8个腔室取出晶圆且把晶圆放到缓冲工位的时间，该时间共有8个时间值，分别设为T_PM1ToBuf，T_PM2ToBuf，T_PM3ToBuf，……，T_PM8ToBuf；
[0090] e.计算前置机械手从缓冲工位拾取晶圆且放到晶圆盒中第25个槽位的时间，设为T_BufToLp25；
[0091] f.计算放置于第一个工艺腔室PM1的路径的总时间：T_LPToAL25+T_ALToPM1+T_Process+T_PM1ToBuf+T_BufToLp25的时间，设为T_LpToPM1ToLp；
[0092] g.同理，分别计算放置于其余7个工艺腔室PM2，PM3，……，PM8的路径的总时间，分别设为T_LpToPM2ToLp；T_LpToPM3ToLp；T_LpToPM4ToLp；T_LpToPM5ToLp；T_LpToPM6ToLp；T_LpToPM7ToLp；T_LpToPM8ToLp；
[0093] h.比较上述8个路径的总时间，Min{T_LpToPM1ToLp；T_LpToPM2ToLp；T_LpToPM3ToLp；T_LpToPM4ToLp；T_LpToPM5ToLp；T_LpToPM6ToLp；T_LpToPM7ToLp；T_LpToPM8ToLp；}，找出总时间最小的路径作为晶圆盒中第25个槽位上的晶圆传输路径，总时间最小的路径对应的工艺腔室作为晶圆盒中第25个槽位上的晶圆传输路径所指定的工艺腔室；
[0094] i.排除上述第25个槽位上的晶圆传输路径所指定的工艺腔室(该工艺腔室已经被第25个槽位选定，不需要再计算入后续的晶圆的传输路径中)，再执行步骤a-h，计算和确定出晶圆盒中顶部倒数第二个也即是第24个槽位的晶圆传输路径及其所指定的工艺腔室；
[0095] j.同理，按照上述方法依次计算出第23个，第22个，第21个，……，第18个槽位的晶圆传输路径及其所指定的工艺腔室；这样，清洗设备的8个工艺腔已经都被指定；需要说明的是，上一个晶圆传输路径已经指定的工艺腔室不需要再计算入后续的下一个晶圆传输路径中。
[0096] k.同理，按照a-j的方法，计算出第17个槽位至第10个槽位的晶圆传输路径及其指定的工艺腔室；以及再次按照a-j的方法，计算出第9个槽位至第2个槽位的晶圆传输路径及其指定的工艺腔室；同理按照a的方法计算出最后剩下的第1个槽位的晶圆传输路径及其指定的工艺腔室；
[0097] l.把晶圆盒中每一个槽位的晶圆传输路径及其所指定的工艺腔室保存到晶圆传输路径配方文件中。
[0098] 晶圆装载与卸载模块和机械手传输模块之间的关系取决于前置机械手的取片或放片的路径及顺序关系；取片的顺序可以从晶圆盒的顶部的槽位上的晶圆到晶圆盒的底部槽位上的晶圆；放片顺序可以为：按照从哪去往哪放的顺序，将清洗过的晶圆放置于将该晶圆从晶圆盒中取出的相同槽位上；
[0099] 步骤02，前置机械手的底部片叉将晶圆从晶圆盒中取出，然后放置在片检工位，片检工位执行片检操作；
[0100] 具体的，步骤02具体包括：
[0101] 步骤021：管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断前置机械手的底部片叉是否有晶圆；若无，直接执行步骤022；若有，则等待前置机械手的底部片叉上没有晶圆时，执行步骤022；这里，当机械手传输模块判断前置机械手的底部片叉上始终存在晶圆时，则说明前置机械手出现异常；机械手传输模块上也可以设置计时器，此时启动计时器，若计时器超时，仍然判断前置机械手的底部片叉上存在晶圆，则机械手传输模块的计时器发送延时信号给故障处理模块；
[0102] 步骤022：前置机械手的底部片叉从晶圆盒中取出晶圆并且移动到片检工位，然后，判断片检工位上是否有晶圆；若有，则等待片检工位上没有晶圆时前置机械手的底部片叉将晶圆放置于片检工位上；若无，则前置机械手的底部片叉直接将晶圆放置于片检工位上；
[0103] 这里，当片检工位上始终存在晶圆时，说明片检工位出现异常，片检工位上也可以设置计时器，此时启动计时器，若计时器超时，仍然判断片检工位上存在晶圆，则片检工位的计时器发送延时信号给故障处理模块；
[0104] 运行过程中，当故障处理模块接收到机械手传输模块或片检工位发来的延时信号后，故障处理模块发送具有影响晶圆传输的相应的异常信息给管理模块，管理模块以此故障信息作为异常触发条件，需要说明的是，针对异常信息的不同情况，例如工艺腔室异常，机械手异常等，具有不同的处理方式；机械手异常和片检异常是最高级别异常导致设备不能工作，只能通过硬件恢复后才能继续传输晶圆。
[0105] 如果工艺腔室发生异常后，故障处理模块接收到工艺腔室清洗模块发来的信号后，故障处理模块发送具有影响晶圆传输的相应的异常信息给管理模块，管理模块以此故障信息作为异常触发条件，重新计算部分晶圆传输路径，并且修改更新当前的部分晶圆传输路径，预测判断可参与或正在运行的各个工艺腔室的剩余工艺时间；具体的管理模块则可以根据当前后置机械手位置，后置机械手到各个工艺腔室的移动时间，工艺腔室的剩余工艺时间，工艺腔室是否正常等为参考条件重新计算晶圆盒中待清洗晶圆的传输路径和所有其它路径的总时间，选择总时间最短的路径为新的晶圆传输路径，并更新晶圆传输路径配方文件。
[0106] 此外，故障处理模块把在传输过程中出现的各种异常按照对设备与人身造成的危害不同，分为不同的故障等级。机械手传输模块、工艺腔清洗模块和晶圆装载与卸载模块中产生的不同故障会通过故障处理模块进行等级分类，并将与传输控制相关的故障信息传送到管理模块，由管理模块根据不同故障等级分别进行不同的处理。
[0107] 步骤023：片检工位执行片检操作
[0108] 步骤03：片检完成后，后置机械手的底部片叉从片检工位上拾取晶圆；
[0109] 具体的，本步骤03具体包括：
[0110] 步骤031：当片检操作没有完成时，等待片检操作；当片检操作完成时，管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断后置机械手的底部片叉是否有晶圆；若无，直接执行步骤032；若有，则等待后置机械手的底部片叉上没有晶圆时，执行步骤032；这里，当片检工位的操作始终未完成时，说明片检工位出现异常，片检工位上也可以设置计时器，此时启动计时器，若计时器超时，仍然判断片检工位的操作未完成，则片检工位的计时器发送延时信号给故障处理模块；当故障处理模块接收到片检工位发来的延时信号后，故障处理模块发送具有影响晶圆传输的相应的异常信息给管理模块，管理模块以此故障信息作为异常触发条件，需要说明的是，针对异常信息的不同情况，例如工艺腔室异常，机械手异常等，具有不同的处理方式；机械手异常和片检异常是最高级别异常导致设备不能工作，只能通过硬件恢复后才能继续传输晶圆。
[0111] 步骤032：后置机械手的底部片叉移动至片检工位并且拾取晶圆；
[0112] 步骤04，清洗模块将各个工艺腔室清洗工艺的剩余时间实时反馈给管理模块，管理模块判断出最小剩余时间的工艺腔室；
[0113] 具体的，步骤04具体包括：
[0114] 步骤041：清洗模块将各个工艺腔室清洗工艺的剩余时间实时反馈给管理模块，管理模块判断出最小剩余时间的工艺腔室；
[0115] 步骤042：然后管理模块判断是否具有相同的最小剩余时间的工艺腔室；若有，则管理模块计算后置机械手从当前位置移动到最小剩余时间都相同的工艺腔室的移动时间，并且判断出移动时间最短的工艺腔室作为最小剩余时间的工艺腔室，然后执行步骤05：若无，则直接执行步骤05。
[0116] 步骤05：管理模块计算从当前位置移动到最小剩余时间的工艺腔室的实际路径，并且判断该实际路径与管理模块中保存的原始传输路径是否相同；若不相同，则管理模块将该实际路径更新到晶圆传输路径文件中，然后执行步骤06；若相同，则直接执行步骤06；
[0117] 这里，举例来说，设工艺腔室一共为8个，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0118] 步骤0001：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；其中，清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0，共有8个工艺腔室，则共有8个剩余时间值；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；并且确定最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的数量可以等于或大于1且小于或等于8；
[0119] 步骤0002：计算当前位置的后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0120] 步骤0003：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0121] 步骤06：后置机械手按照实际路径移动至最小剩余时间的工艺腔室；
[0122] 步骤07：若最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺还未完成，则等待完成后执行步骤08；若最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺完成，则执行步骤08；
[0123] 这里，工艺腔室的清洗工艺是否完成可以由工艺腔室清洗模块来判断；当最小剩余时间的工艺腔室的清洗工艺始终未完成时，说明该工艺腔室出现异常，该工艺腔室的清洗模块也可以设置计时器，此时启动计时器，若计时器超时，仍然判断该工艺腔室的清洗工艺未完成，则该工艺腔室的计时器发送延时信号给故障处理模块；故障处理模块接收到工艺腔室清洗模块发来的信号后，故障处理模块发送具有影响晶圆传输的相应的异常信息给管理模块，管理模块以此故障信息作为异常触发条件，重新计算部分晶圆传输路径，并且修改更新当前的部分晶圆传输路径，预测判断可参与或正在运行的各个工艺腔室的剩余工艺时间；具体的管理模块则可以根据当前后置机械手位置，后置机械手到各个工艺腔室的移动时间，工艺腔室的剩余工艺时间，工艺腔室是否正常等为参考条件重新计算晶圆盒中待清洗晶圆的传输路径和所有其它路径的总时间，选择总时间最短的路径为新的晶圆传输路径，并更新晶圆传输路径配方文件。
[0124] 步骤08：后置机械手的顶部片叉从工艺腔室中取出清洗过的晶圆，然后，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，该工艺腔室的清洗模块运行清洗工艺；
[0125] 具体的，步骤08具体包括：
[0126] 步骤081：机械手传输模块判断后置机械手的顶部片叉上是否有晶圆；若没有，则执行步骤082；若有，则等待后置机械手的顶部片叉上没有晶圆后执行步骤082；
[0127] 这里，当机械手传输模块判断后置机械手的顶部片叉上始终存在晶圆时，则说明后置机械手出现异常；机械手传输模块上也可以设置计时器，此时启动计时器，若计时器超时，仍然判断后置机械手的顶部片叉上存在晶圆，则机械手传输模块的计时器发送延时信号给故障处理模块；当故障处理模块接收到机械后传输模块发来的延时信号后，故障处理模块发送具有影响晶圆传输的相应的异常信息给管理模块，管理模块以此故障信息作为异常触发条件，需要说明的是，针对异常信息的不同情况，例如工艺腔室异常，机械手异常等，具有不同的处理方式；机械手异常和片检异常是最高级别异常导致设备不能工作，只能通过硬件恢复后才能继续传输晶圆。
[0128] 步骤082：后置机械手的顶部片叉从工艺腔室中取出清洗过的晶圆，然后，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，该工艺腔室的清洗模块运行清洗工艺；
[0129] 一般情况下，工艺腔室清洗模块中腔门的启闭由气缸运动控制、卡盘打开与关闭的角度也由气缸行程控制，由于驱动气体压力的波动及气缸活塞与缸壁的摩擦力差异使得每次气缸和各个气缸运动相对应的运动时间都有误差。因此在实际运行过程中，尽管各个工艺腔室的工艺配方文件相同，但实际每个工艺腔室的清洗工艺时间会略有误差。工艺腔室清洗模块通过预设的工艺配方文件执行工艺腔室的清洗工艺，根据每个工艺腔室每次气缸运动时间进行统计，估计出工艺腔室的腔门打开和卡盘打开的平均时间，保存至工艺腔室参数配置文件中，用于预判腔门打开时间和卡盘打开时间。根据每个工艺腔室每一步工艺步骤统计每一步的清洗工艺时间。工艺配方文件中的清洗总时间为工艺腔室内所有清洗工艺步骤时间的总和。工艺腔室当前的工艺剩余时间实时的或周期性的由工艺腔室清洗模块送到管理模块。工艺剩余时间的计算方法为：工艺配方文件中清洗总时间-当前运行的工艺时间+腔门打开时间+卡盘打开时间+腔门关闭时间+卡盘关闭时间。当前运行工艺时间是指工艺腔室内开始启动工艺配方文件的第一步工艺步骤的时间到当前工艺步骤的运行时间，以绝对时间计，计算方法为：当前工艺运行时间减去此工艺腔室的工艺启动时间，该当前工艺运行时间小于或等于工艺配方文件中的清洗总时间。
[0130] 本步骤08中，后置机械手的底部片叉将该底部片叉上的晶圆放置于该工艺腔室中，请参阅图5，工艺腔室运行清洗工艺的过程具体包括：
[0131] 步骤0801：管理模块发送开启腔门指令给该工艺腔室的清洗模块，该工艺腔室清洗模块控制腔门开启以及控制卡盘打开；
[0132] 具体的，本步骤0801中，清洗模块控制腔门开启以及控制卡盘打开的过程具体包括：
[0133] 步骤0801a：清洗模块控制腔门开启，且判断器判断腔门是否打开；
[0134] 步骤0801b：若打开，则执行步骤0801d；若没有打开，则等待腔门打开；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0801a，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断腔门打开，计时器停止计时，执行步骤0801d；若计时器超时，则执行步骤0801c；
[0135] 步骤0801c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块停止发送开启腔门指令给此工艺腔室的清洗模块；然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0136] 这里，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0137] 步骤0801c1：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；其中，清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0，共有8个工艺腔室，则共有8个剩余时间值；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；并且确定最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的数量可以等于或大于1且小于或等于8；
[0138] 步骤0801c2：计算后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0139] 步骤0801c3：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0140] 步骤0801d：清洗模块控制卡盘打开，且判断器判断卡盘是否打开；
[0141] 步骤0801e：若打开，则执行步骤0801g；若没有打开，则等待卡盘打开；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0801d，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断卡盘打开，计时器停止计时，执行步骤0801g；若计时器超时，则执行步骤0801f；
[0142] 步骤0801f：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块发送信号给清洗模块使其停止控制卡盘打开，同时，管理模块发送指令给机械手传输模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0143] 这里，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0144] 步骤0801f1：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；其中，清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0，共有8个工艺腔室，则共有8个剩余时间值；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；并且确定最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的数量可以等于或大于1且小于或等于8；
[0145] 步骤0801f2：计算后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0146] 步骤0801f3：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0147] 步骤0801g：清洗模块判断卡盘上是否有清洗过的晶圆；若有，则清洗模块发送信号给管理模块，管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的顶部片叉将卡盘上清洗过的晶圆取出；若无，执行步骤0802。
[0148] 步骤0802：管理模块发送指令给机械手传输模块，使其控制后置机械手的底部片叉将底部片叉上的晶圆放置于卡盘上；
[0149] 这里，在将晶圆放置于卡盘上之后，若后置机械手的顶部片叉拾取了清洗过的晶圆，在将顶部片叉上的晶圆放入卡盘上之后，后置机械手退出至缓冲工位，将清洗过的晶圆放置缓冲工位也即是执行后续步骤09及其之后的步骤；此时，步骤0802以及其后的步骤同时在进行；然则，步骤09以后的过程和步骤0803-0805的清洗过程是时间上完全独立的，没有先后顺序的限制，可能在步骤09及其以后的过程中步骤0805已经执行完毕，也可能没有执行完毕；这里对0803-0805的描述是为了进一步说明工艺腔室进行清洗工艺时发生异常时的过程；当后置机械手退出至缓冲工位时，可以执行后续步骤09-11，然后再从步骤01开始执行的过程；也就是，在后置机械手放置晶圆与缓冲工位以及再从缓冲工位重新开始计算晶圆传输路径并更新到晶圆传输路径配方文件中，然后后置机械手开启下一轮从步骤01-11的过程；
[0150] 步骤0803：清洗模块控制腔门关闭以及控制卡盘关闭；
[0151] 具体的，本步骤0803中，清洗模块控制腔门关闭以及控制卡盘关闭具体包括：
[0152] 步骤0803a：清洗模块控制腔门关闭；且判断器判断腔门是否关闭；
[0153] 步骤0803b：若关闭，则执行步骤0803d；若没有关闭，则等待腔门关闭；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0803a，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断腔门关闭，计时器停止计时，执行步骤0803d；若计时器超时，则执行步骤0803c；
[0154] 步骤0803c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块停止发送关闭腔门指令给此工艺腔室的清洗模块；然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0155] 这里，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0156] 步骤0803c1：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；其中，清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0，共有8个工艺腔室，则共有8个剩余时间值；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；并且确定最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的数量可以等于或大于1且小于或等于8；
[0157] 步骤0803c2：计算后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0158] 步骤0803c3：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0159] 步骤0803d：清洗模块控制卡盘关闭；且判断器判断卡盘是否关闭；
[0160] 步骤0803e：若关闭，则执行步骤0804；若没有关闭，则等待卡盘关闭；判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，重复步骤0803d，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断卡盘关闭，计时器停止计时，执行步骤0804；若计时器超时，则执行步骤0803f；
[0161] 步骤0803f：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，同时管理模块发送信号给清洗模块使其停止控制卡盘关闭，同时，管理模块发送指令给机械手传输模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中。
[0162] 这里，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0163] 步骤0803f1：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；其中，清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0，共有8个工艺腔室，则共有8个剩余时间值；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；并且确定最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的数量可以等于或大于1且小于或等于8；
[0164] 步骤0803f2：计算后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0165] 步骤0803f3：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0166] 步骤0804：清洗模块读取管理模块中的工艺配方文件，启动清洗工艺，各化学药液喷淋臂进行晶圆的化学清洗操作；
[0167] 步骤0805：判断模块判断清洗工艺运行完毕，然后清洗模块控制卡盘打开，腔门打开。
[0168] 具体的，本步骤0805具体可以包括：
[0169] 步骤0805a：清洗模块根据工艺配方文件中的工艺总时间来实时计算工艺剩余时间，并且将工艺剩余时间实时发送给管理模块；其中，工艺剩余时间＝工艺总时间-当前运行工艺时间+卡盘打开时间+腔门打开时间+卡盘关闭时间+腔门关闭时间；
[0170] 步骤0805b：判断器判断清洗工艺是否运行完毕；若为是，则执行步骤0805d；若为否，则等待清洗工艺运行完毕，判断器发送指令给计时器，计时器开始计时；计时器计时的过程中，判断器连续进行判断清洗工艺是否运行完毕，在计时器未超时的情况下，直至判断器判断清洗工艺运行完毕，计时器停止计时，执行步骤0805d；若计时器超时，则执行步骤0805c；
[0171] 步骤0805c：计时器发送超时信号给故障处理模块，故障处理模块发送故障信号给管理模块，然后，重新根据清洗模块反馈的其余正常的工艺腔室的剩余时间重新计算晶圆传输路径，并且更新到晶圆传输路径配方文件中；
[0172] 这里，重新计算晶圆传输路径的方法包括：
[0173] 步骤0805c1：计算每个工艺腔室的工艺剩余时间；其中，清洗工艺完毕的工艺腔室的剩余时间为0，共有8个工艺腔室，则共有8个剩余时间值；选取最小的剩余时间值所对应的工艺腔室；并且确定最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的数量可以等于或大于1且小于或等于8；
[0174] 步骤0805c2：计算后置机械手移动到最小的剩余时间值所对应的工艺腔室的运行时间，选取最少的运行时间所对应的路径作为新的晶圆传输路径，该新的晶圆传输路径所对应的工艺腔室为新的指定工艺腔室；如果最少的运行时间所对应的工艺腔室的数量大于1，则选择编号较小的那个工艺腔室作为新的指定工艺腔室，后置机械手从当前位置移动到该新的指定工艺腔室的路径为新的晶圆传输路径；
[0175] 步骤0805c3：比较新的指定工艺腔室与原来的该晶圆传输路径所指定的工艺腔室是否相同，如果不同，则利用新的晶圆传输路径替换当前的晶圆传输路径，管理模块实时修正晶圆传输路径配方文件，并且，根据更新后的晶圆传输路径配方文件对每个晶圆进行传输管理。
[0176] 步骤0805d：清洗模块控制卡盘打开，腔门打开。
[0177] 需要说明的是，在步骤0801g中，若后置机械手的顶部片叉拾取了清洗过的晶圆，在将顶部片叉上的晶圆放入卡盘上之后，后置机械手退出并移动至缓冲工位，将清洗过的晶圆放置缓冲工位；此时，步骤0802以及其后的步骤同时在进行；当后置机械手退出并移动至缓冲工位时，可以执行后续步骤09-11，然后再从步骤01开始执行的过程；也就是，在后置机械手放置晶圆与缓冲工位以及再从缓冲工位重新开始计算晶圆传输路径并更新到晶圆传输路径配方文件中，然后后置机械手开启下一轮从步骤01-11的过程。
[0178] 步骤09：后置机械手携带清洗过的晶圆移动至缓冲工位，并且将清洗过的晶圆放置于缓冲工位上；
[0179] 具体的，步骤09具体包括：
[0180] 步骤091：后置机械手携带清洗过的晶圆移动至清洗后缓冲工位；
[0181] 步骤092：若缓冲工位上有晶圆，则等待缓冲工位上没有晶圆时，后置机械手的顶部片叉将清洗过的晶圆放置于缓冲工位上。
[0182] 步骤10：前置机械手的顶部片叉拾取缓冲工位上的清洗过的晶圆，并且移动至晶圆盒工位，然后将清洗过的晶圆放入管理模块中的晶圆放入路径配方文件中指定的槽位；
[0183] 具体的，在前置机械手的顶部片叉将清洗过的晶圆放入指定的槽位之前，还包括：
[0184] 首先，晶圆装载与卸载模块读取晶圆盒中的晶圆数量和位置，据此管理模块来计算将清洗过的晶圆放入晶圆盒中每个空余的槽时所对应的新的晶圆放入路径和相应的时间；并且判断放入时间最短的新的晶圆放入路径作为实际的晶圆放入路径；
[0185] 然后，管理模块判断该实际的晶圆放入路径与管理模块中保存的原始晶圆放入路径是否相同；若不相同，则管理模块将该实际的晶圆放入路径更新到晶圆放入路径文件中，然后前置机械手的顶部片叉按照实际的晶圆放入路径将清洗过的晶圆放入管理模块中的实际的晶圆放入路径所对应的槽中。
[0186] 本步骤10还包括：
[0187] 步骤101：管理模块向机械手传输模块发送指令，机械手传输模块判断前置机械手的顶部片叉上是否有晶圆；若无，则执行步骤102；若有，则等待前置机械手的顶部片叉上没有晶圆时执行步骤102；
[0188] 这里，当机械手传输模块判断前置机械手的顶部片叉上始终存在晶圆时，则说明前置机械手出现异常；机械手传输模块上也可以设置计时器，此时启动计时器，若计时器超时，仍然判断前置机械手的顶部片叉上存在晶圆，则机械手传输模块的计时器发送延时信号给故障处理模块；当故障处理模块接收到机械后传输模块发来的延时信号后，故障处理模块发送具有影响晶圆传输的相应的异常信息给管理模块，管理模块以此故障信息作为异常触发条件，需要说明的是，针对异常信息的不同情况，例如工艺腔室异常，机械手异常等，具有不同的处理方式；机械手异常和片检异常是最高级别异常导致设备不能工作，只能通过硬件恢复后才能继续传输晶圆。
[0189] 步骤102：前置机械手的顶部片叉拾取缓冲工位上的清洗过的晶圆，并且移动至晶圆盒工位，然后将清洗过的晶圆放入管理模块中的晶圆放入路径配方文件中指定的槽位。
[0190] 步骤11：循环执行步骤01-10，从而完成对晶圆盒中的所有晶圆的清洗。
[0191] 本发明还提供了一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，包括上述方法中的管理模块、机械手传输模块、清洗模块、晶圆装载与卸载模块。这里，管理模块、机械手传输模块、清洗模块、晶圆装载与卸载模块之间的配合关系和运行关系如上述方法中所描述，这里不再赘述。
[0192] 本发明还提供了一种提高半导体清洗设备的晶圆传输效率的系统，包括上述方法中的管理模块、机械手传输模块、清洗模块及其计时器和判断器、晶圆装载与卸载模块、以及故障处理模块；这里，管理模块、机械手传输模块、清洗模块及其计时器和判断器、晶圆装载与卸载模块、以及故障处理模块之间的配合关系和运行关系如上述方法中所描述，这里不再赘述。
[0193] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
