一种半导体设备用电动态仿真方法及系统

摘要

本发明公开了一种半导体设备用电动态仿真方法及系统，方法包括：确定工艺设备的型号以及工艺制程；对工艺设备进行用电单元拆解；根据用电特性对所述用电单元进行分组；根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率。该方法能够实现工艺设备用电功率动态仿真模拟，可呈现一定周期设备用电曲线，方便数据分析。

权利要求

1.一种半导体设备用电动态仿真方法，其特征在于，包括：确定工艺设备的型号以及工艺制程；

对工艺设备进行用电单元拆解；

根据用电特性对所述用电单元进行分组；

根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；

根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型；并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；

运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率；

根据用电单元的分组，建立用电功率数据集，包括：获取分组的用电单元的用电量数据；

根据工艺制程，设定工位模块，所述工位模块的状态包括工作状态和等待状态，所述工位模块的类型包括真实停留工位、加工工位和附加工位；

根据所述用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量；

建立各个工位模块的状态与用电量的映射关系，获得所述用电功率数据集；

根据所述用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量，包括：根据所述用电量数据，将用电单元中，用电量为常量且所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量确定为常量值；

根据所述用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量按照工况确定；

根据所述用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为加工工位时在工作状态下的用电量按照加工步骤确定，在等待状态下的用电量确定为0；

根据所述用电量数据，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的工作状态按照加工步骤确定用电量值，将等待状态的用电量确定为0，并在用电单元中所处工位模块的类型为加工工位且状态均相同时，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的状态设置为与加工工位相反的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定工艺设备的型号以及工艺制程，包括：获取并确定生产工艺的类别；

根据生产工艺的类别，得到对应的工艺设备和工艺制程；

根据工艺设备确定工艺设备的型号；

基于每个型号的工艺设备涉及的工艺制程，关联工艺设备的型号和工艺制程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对工艺设备进行用电单元拆解，包括：对工艺设备按照加工过程进行模块拆解，获得设备模块；

将设备模块按照用电量占比和用电量变化情况进行拆解，获得用电单元。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，根据用电特性对所述用电单元进行分组，包括：将用电量占比超过预设百分比且随加工流程用电起伏的用电单元划分至同一组内；将用电量小于预设值的用电单元划分至同一组内。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，包括：根据生产节拍确定各个工位模块的产品停留时间；

建立传输模块，并设定传输参数；

将各个用电单元按照加工流程进行连接；

建立工位抓取模块，用于按照预设时间间隔读取工位模块的状态并调用相应的用电数据进行输出。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率，包括：运行所述动态仿真模型，通过所述工位抓取模块按照预设时间间隔对各个工位模块进行状态捕捉，根据所述用电功率数据集中各个工位模块的状态与用电量的映射关系获得各个工位模块的用电量并进行输出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据各个工位模块的用电量，计算获得工艺设备实时状态下的总用电功率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工艺设备实时状态下的总用电功率通过以下公式进行计算：；

其中，Psum表示工艺设备实时状态下的用电总功率；n表示工位模块的数量，Pi表示第i个工位模块的用电量值。

9.一种半导体设备用电动态仿真系统，其特征在于，包括：分类模块，用于确定工艺设备的型号以及工艺制程；

拆解模块，用于对工艺设备进行用电单元拆解；

分组模块，用于根据用电特性对所述用电单元进行分组；

数据建立模块，用于根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；

模型建立模块，用于根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；

运行模块，用于运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率；

其中，根据用电单元的分组，建立用电功率数据集，包括：获取分组的用电单元的用电量数据；

根据工艺制程，设定工位模块，所述工位模块的状态包括工作状态和等待状态，所述工位模块的类型包括真实停留工位、加工工位和附加工位；

根据所述用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量；

建立各个工位模块的状态与用电量的映射关系，获得所述用电功率数据集；

根据所述用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量，包括：根据所述用电量数据，将用电单元中，用电量为常量且所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量确定为常量值；

根据所述用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量按照工况确定；

根据所述用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为加工工位时在工作状态下的用电量按照加工步骤确定，在等待状态下的用电量确定为0；

根据所述用电量数据，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的工作状态按照加工步骤确定用电量值，将等待状态的用电量确定为0，并在用电单元中所处工位模块的类型为加工工位且状态均相同时，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的状态设置为与加工工位相反的状态。

说明书

一种半导体设备用电动态仿真方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体设备用电动态仿真方法及系统。

背景技术

[0002] 随着产品技术节点的升级，半导体芯片制造工艺日趋复杂，工艺设备工程化技术要求不断提升，传统工程设计方案面临着诸多挑战。在芯片制造厂房设计初期，通常基于生产线类型、设备数量等信息，结合工程经验得到工艺设备及分区的装设功率。由于各种多变因素，装设功率与实际需求往往偏差较大(冗余)，导致一次性投资成本以及运维成本提高。

[0003] 仿真技术应用于工厂初期规划，为工厂初期规划提供可靠依据，例如，专利文献CN104850923A公开了一种半导体生产仿真系统，应用于MES系统上，通过从该MES系统中获取WIP信息和机台进出货的历史记录，并利用输入模块输入派工规则、晶圆投片计划、仿真开始时间、仿真结束时间和WIP信息存储频率等数据信息，再利用计算模块对上述数据进行处理后，可精准的计算出在仿真开始至仿真结束时间段内，按照设定的存储频率对WIP信息进行存储操作，同时还将机台进货和出货等相关的KPI数据进行实时存储。但是该方案并未提出对于半导体设备用电进行初期评估，无法对半导体装设功率提供有效依据。

[0004] 目前对于半导体工厂设备规划中的装设功率，一般根据设备的额定功率和工程设计经验进行确定，但是半导体芯片生产线组成复杂，设备种类多、数量大，加工制程特殊，仅根据设备出厂信息中的额定功率得出装设功率并不准确，使得得到的装设功率与实际需求偏差较大；并且工程设计人员很难把握设备因加工节拍差异而产生的用电错峰情形。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种半导体设备用电动态仿真方法及系统，能够对半导体设备进行用电动态仿真，获得更加准确的用电数据，为半导体工厂的初期规划提供可靠依据。

[0006] 第一方面，本发明提供一种半导体设备用电动态仿真方法，包括：

[0007] 确定工艺设备的型号以及工艺制程；

[0008] 对工艺设备进行用电单元拆解；

[0009] 根据用电特性对所述用电单元进行分组；

[0010] 根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；

[0011] 根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型；并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；

[0012] 运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率。

[0013] 进一步地，确定工艺设备的型号以及工艺制程，包括：

[0014] 获取并确定生产工艺的类别；

[0015] 根据生产工艺的类别，得到对应的工艺设备和工艺制程；

[0016] 根据工艺设备确定工艺设备的型号；

[0017] 基于每个型号的工艺设备涉及的工艺制程，关联工艺设备的型号和工艺制程。

[0018] 进一步地，对工艺设备进行用电单元拆解，包括：

[0019] 对工艺设备按照加工过程进行模块拆解，获得设备模块；

[0020] 将设备模块按照用电量占比和用电量变化情况进行拆解，获得用电单元。

[0021] 进一步地，根据用电特性对所述用电单元进行分组，包括：

[0022] 将用电量占比超过预设百分比且随加工流程用电起伏的用电单元划分至同一组内；将用电量小于预设值的用电单元划分至同一组内。

[0023] 进一步地，根据用电单元的分组，建立用电功率数据集，包括：

[0024] 获取分组的用电单元的用电量数据；

[0025] 根据工艺制程，设定工位模块，所述工位模块的状态包括工作状态和等待状态，所述工位模块的类型包括真实停留工位、加工工位和附加工位；

[0026] 根据所述用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量；

[0027] 建立各个工位模块的状态与用电量的映射关系，获得所述用电功率数据集；

[0028] 根据所述用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量，包括：

[0029] 根据所述用电量数据，将所有组用电单元中，用电量为常量且所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量确定为常量值；

[0030] 根据所述用电量数据，将所有组用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量按照工况确定；

[0031] 根据所述用电量数据，将所有组用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为加工工位时在工作状态下的用电量按照加工步骤确定，在等待状态下的用电量确定为0；

[0032] 根据所述用电量数据，将所有用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的工作状态按照加工步骤确定用电量值，将等待状态的用电量确定为0，并在所有组用电单元中所处工位模块的类型为加工工位且工位模块的状态均相同时，将所有用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的状态设置为与加工工位相反的状态。

[0033] 进一步地，根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，包括：

[0034] 根据生产节拍确定各个工位模块的产品停留时间；

[0035] 建立传输模块，并设定传输参数；

[0036] 将各个用电单元按照加工流程进行连接；

[0037] 建立工位抓取模块，用于按照预设时间间隔读取工位模块的状态并调用相应的用电数据进行输出。

[0038] 进一步地，运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率，包括：

[0039] 运行所述动态仿真模型，通过所述工位抓取模块按照预设时间间隔对各个工位模块进行状态捕捉，根据所述用电功率数据集中各个工位模块的状态与用电量的映射关系获得各个工位模块的用电量并进行输出。

[0040] 进一步地，所述方法还包括：

[0041] 根据各个工位模块的用电量，计算获得工艺设备实时状态下的总用电功率。

[0042] 进一步地，所述工艺设备实时状态下的总用电功率通过以下公式进行计算：

[0043]

[0044] 其中，Psum表示工艺设备实时状态下的用电总功率；n表示工位模块的数量，Pi表示第i个工位模块的用电量值。

[0045] 第二方面，本发明还提供一种半导体设备用电动态仿真系统，包括：

[0046] 分类模块，用于确定工艺设备的型号以及工艺制程；

[0047] 拆解模块，用于对工艺设备进行用电单元拆解；

[0048] 分组模块，用于根据用电特性对所述用电单元进行分组；

[0049] 数据建立模块，用于根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；

[0050] 模型建立模块，用于根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；

[0051] 运行模块，用于运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率。

[0052] 本发明提供的半导体设备用电动态仿真方法及系统，至少包括如下有益效果：

[0053] (1)能够实现工艺设备用电功率动态仿真模拟，可呈现一定周期设备用电曲线，方便数据分析；

[0054] (2)将工作设备进行用电单元的拆解和分组，可将用电量细化到每个工艺步骤中，提高仿真结果的准确性；

[0055] (3)能够对结构复杂的设备进行用电模拟，比如具有多反应腔的Cluster型设备(如Dry Etch)、连续传片的Track型设备(如Litho)等。

[0056] (4)仿真模拟计算结果更接近真实需求，准确服务设计方案。

附图说明

[0057] 图1为本发明提供的半导体设备用电动态仿真方法一种实施例的流程图。

[0058] 图2为本发明提供的半导体设备用电动态仿真方法中用电单元拆解一种实施例的流程图。

[0059] 图3为本发明提供的半导体设备用电动态仿真方法中建立用电功率数据集一种实施例的流程图。

[0060] 图4为本发明提供的半导体设备用电动态仿真方法中建立用电动态仿真模型一种实施例的流程图。

[0061] 图5为本发明提供的半导体设备用电动态仿真系统一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0062] 为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

[0063] 参考图1，在一些实施例中，提供一种半导体设备用电动态仿真方法，包括：

[0064] S1、确定工艺设备的型号以及工艺制程；

[0065] S2、对工艺设备进行用电单元拆解；

[0066] S3、根据用电特性对所述用电单元进行分组；

[0067] S4、根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；

[0068] S5、根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；

[0069] S6、运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率。

[0070] 具体地，步骤S1中，生产工艺分可以为Dry Etch、CVD、Litho、Diffusion等多种类型，需要对工艺设备型号以及工艺制程进行确定，工艺设备的用电量不仅取决于设备本身硬件配置，还受制程参数设定影响，选定工艺制程进行模拟。最终得到唯一确定的设备型号以及工艺制程。

[0071] 具体地，确定工艺设备的型号以及工艺制程，包括：

[0072] 获取并确定生产工艺的类别；

[0073] 根据生产工艺的类别，得到对应的工艺设备和工艺制程；

[0074] 根据工艺设备确定工艺设备的型号；

[0075] 基于每个型号的工艺设备涉及的工艺制程，关联工艺设备的型号和工艺制程。

[0076] 参考表1，在一种应用场景下，每个生产工艺类别下包括多个型号的工艺设备，每个型号的工艺设备涉及多个工艺制程，确定工艺设备型号及工艺制程。

[0077] 表1

[0078]

[0079]

[0080] 进一步地，参考图2，步骤S2中，对工艺设备进行用电单元拆解，包括：

[0081] S21、对工艺设备按照加工过程进行模块拆解，获得设备模块；

[0082] S22、将设备模块按照用电占量比和用电量变化情况进行拆解，获得用电单元。

[0083] 工艺设备通常包括载物台(Loadport)、设备前端模块(EFEM)、传输模块(ATM、VTM)和加工模块(PM)。其中加工模组较为复杂，除反应腔室外，还包括原料供给系统、温度控制系统、压力控制系统、电源供给系统等。对工艺设备进行用电单元拆解，主要依据有两点：一是该用电单元用电占比较高；二是该用电单元用电量随加工节拍变化具有明显的起伏。

[0084] 在一种具体的应用场景下，以某工艺设备为例，结合晶圆加工过程，依据各模块功能进行用电单元拆解和说明，如表2所示：

[0085] 表2

[0086]

[0087] 在理想状态下，获得工艺设备各个用电单元用电量数据作为数据表，通过仿真模拟可实现工艺设备相对准确的动态用电曲线。但设备厂商以及业主提供的用量表中(如表3所示)，工艺设备用电功率信息通常只包含几条主线路的数值，并无精细到每个用电单元的拆分。我们无法获得所有用电单元在不同节拍下的用电功率。因此我们需要针对工艺设备的用电特点，结合现有动力用量表对用电单元进行分组处理得到用电单元组。

[0088] 表3

[0089]

[0090] 步骤S3中，根据用电特性对所述用电单元进行分组，包括：

[0091] 将用电量占比超过预设百分比且随加工流程用电起伏的用电单元划分至同一组内；将用电量小于预设值的用电单元划分至同一组内。预设百分比和预设值可以根据场景不同选取不同值。

[0092] 根据表1示例设备的用电特点，维持真空环境的Drypump(干泵)、Turbo(分子泵)以及提供激活等离子体的RF Generator(射频电源)占据设备用电80％以上，并且在工艺设备反应腔加工过程中，用电起伏较为明显。对于运行节拍较快或用电量小于预设值的部件(如robot、loadport等)，用电量可以取为常量。各部件工况状态分为待机和运行两种状态，在一种应用场景下，设备用电单元分组如表4所示。对于用电单元的拆解与分组越清晰，输出结果也越贴近实际情况。

[0093] 表4

[0094]分组 用电单元
Group1 Drypump+Turbo
Group2 RFgenerator
Group3 Others

[0095] 进一步地，参考图3，步骤S4中，根据用电单元的分组，建立用电功率数据集，包括：

[0096] S41、获取分组的用电单元的用电量数据，所述用电量数据包括常量值及不同工况下的用电量值；

[0097] S42、根据工艺制程，设定工位模块，工位模块的状态包括工作状态和等待状态，工位模块的类型包括真实停留工位、加工工位和附加工位；

[0098] S43、根据用电量数据，将用电单元中，用电量为常量且所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量确定为常量值；

[0099] S44、根据用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量按照工况确定；

[0100] S45、根据用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为加工工位时在工作状态下的用电量按照加工步骤确定，在等待状态下的用电量确定为0；

[0101] S46、根据用电量数据，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的工作状态按照加工步骤确定用电量值，将等待状态的用电量确定为0，并在用电单元中所处工位模块的类型为加工工位且状态均相同时，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的状态设置为与加工工位相反的状态；

[0102] S47、建立各个工位模块的状态与用电量的映射关系，获得用电功率数据集。

[0103] 具体地，步骤S41中，分组的用电单元的用电量数据可根据业主提供的用电量表或者实际的实验获得。

[0104] 步骤S42中，真实停留工位表示工艺设备真实的停留单元的真实工位，比如晶圆盒载物台、用于真空与大气切换的气锁室等；加工工位表示反应腔内的加工步骤的虚拟工位，通过工位形式模拟晶圆逐步加工的过程；附加工位用于方便计算而设定。区别于真实停留工位，加工工位的用电功率只有工作状态的工况，其他工况用量为零，取决于加工步骤切换的特殊性。真实停留工位则不同，它们是真实存在的，具备多种工况，所以存在不同工况对应的用电量数值。步骤S47中建立的映射关系通过步骤S43～S46可以得到。

[0105] 以下以具体的应用场景对建立用电功率数据集进行说明。

[0106] 参考表5，假设工位模块1、工位模块2为真实停留工位，比如用电单元分成了三组，Group1，Group2，Group3，其中Group3为近似常量组。首先，可将Group3中用电单元对应的一个停留单元对应工位模块1，工位模块1对应的所有工况设定为同一个常量，用以代表Group3用电单元的常量。其次，工位模块2是由于在不同工况下用电波动较明显，需要在数据集中区分不同工况的用电功率，则工位模块2的用电单元就是一个独立的分组，比如是Group2，则它只含有一个用电单元。最后，假设工位3到工位8均为代表加工步骤的加工工位，且Group1中的用电单元用电功率随加工步骤切换而波动，则确定各工位模块在工作状态下的用电量值随加工步骤的变化而变化，等待状态的用电量则设为零，此时需要使用第三种附加工位。当Group1用电单元处于等待状态时，并没有将其待机用电进行统计，此时需要使用类型为附加工位的工位模块9，设定当工位模块3到8均为Waiting(等待状态)时，工位9为工作状态，否则工位9等待状态，状态对立。

[0107] 表5

[0108]

[0109]

[0110] 进一步地，步骤S5中，根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，加工流程指产品在设备中的传输过程，生产节拍指产品在设备各个位置的停留时间。

[0111] 例如，某设备某工艺制程的加工流程和生产节拍如表6所示所示。

[0112] 表6

[0113]

[0114] 参考图4，步骤S5中，根据工艺设备及制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，包括：

[0115] S51、根据生产节拍确定各个工位模块的产品停留时间；

[0116] S52、建立传输模块，并设定传输参数；

[0117] S53、将各个用电单元按照加工流程进行连接；

[0118] S54、建立工位抓取模块，用于按照预设时间间隔读取工位模块的状态并调用相应的用电数据进行输出。

[0119] 为了准确模拟晶圆在反应腔每个加工步骤时的用电功率起伏变化，需要用“工位模块”代表不同的制程步骤，通过捕捉“工位模块”状态确定晶圆所处的加工步骤，然后调取用电功率数据集进行叠加计算，可以得到反应腔加工过程任一时间截面的用电功率。

[0120] 进一步地，步骤S6中，运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率，包括：

[0121] 运行所述动态仿真模型，通过所述工位抓取模块按照预设时间间隔对各个工位模块进行状态捕捉，根据所述用电功率数据集中各个工位模块的状态与用电量的映射关系获得各个工位模块的用电量并进行输出。

[0122] 其中，根据各个工位模块的用电量，计算获得工艺设备实时状态下的总用电功率。

[0123] 工艺设备用电仿真模拟的基本逻辑是对模型中的“工位模块”单元进行固定时间间隔的状态捕捉，再通过调取数据表的形式将用电单元某个时刻的功耗进行输出，然后做叠加计算得出该仿真模型的用电功率，工艺设备实时状态下的总用电功率通过以下公式进行计算：

[0124]

[0125] 其中，Psum表示工艺设备实时状态下的用电总功率；n表示工位模块的数量，Pi表示第i个工位模块的用电量值。

[0126] 参考图5，在一些实施例中，提供一种半导体设备用电动态仿真系统，包括：

[0127] 分类模块201，用于确定工艺设备的型号以及工艺制程；

[0128] 拆解模块202，用于对工艺设备进行用电单元拆解；

[0129] 分组模块203，用于根据用电特性对所述用电单元进行分组；

[0130] 数据建立模块204，用于根据用电单元的分组，建立用电功率数据集；

[0131] 模型建立模块205，用于根据工艺设备及工艺制程的生产节拍和加工流程，建立用电动态仿真模型，并将所述用电功率数据集输入至所述用电动态仿真模型中；

[0132] 运行模块206，用于运行所述用电动态仿真模型并进行实时状态捕捉，动态输出半导体设备实时状态的用电功率。

[0133] 进一步地，确定工艺设备的型号以及工艺制程。

[0134] 进一步地，拆解模块202还用于：

[0135] 对工艺设备按照加工过程进行模块拆解，获得设备模块；

[0136] 将设备模块中按照用电占量占比和用电量变化情况进行拆解，获得用电单元。

[0137] 进一步地，分组模块203还用于：

[0138] 将用电量占比超过预设百分比且随加工流程用电起伏的用电单元划分至同一组内；将用电量为常量的用电单元划分至同一组内。

[0139] 进一步地数据建立模块204还用于：

[0140] 获取分组的用电单元的用电量数据；

[0141] 根据工艺制程，设定工位模块，工位模块的状态包括工作状态和等待状态，工位模块的类型包括真实停留工位、加工工位和附加工位；

[0142] 根据用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量；

[0143] 建立各个工位模块的状态与用电量的映射关系，获得用电功率数据集；

[0144] 根据用电量数据，确定用电单元在对应工位模块的不同状态下的用电量，包括：

[0145] 根据用电量数据，将用电单元中，用电量为常量且所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量确定为常量值；

[0146] 根据用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为真实停留工位时在工作状态和等待状态下的用电量按照工况确定；

[0147] 根据用电量数据，将用电单元中，用电量超过预设百分比、随加工流程用电起伏以及所处工位模块的类型为加工工位时在工作状态下的用电量按照加工步骤确定，在等待状态下的用电量确定为0；

[0148] 根据用电量数据，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的工作状态按照加工步骤确定用电量值，将等待状态的用电量确定为0，并在用电单元中所处工位模块的类型为加工工位且状态均相同时，将用电单元中，所处工位模块的类型为附加工位的状态设置为与加工工位相反的状态。

[0149] 进一步地，模型建立模块205还用于：

[0150] 根据生产节拍确定各个工位模块的产品停留时间；

[0151] 建立传输模块，并设定传输参数；

[0152] 将各个用电单元按照加工流程进行连接；

[0153] 建立工位抓取模块，用于按照预设时间间隔读取工位模块的状态并调用相应的用电数据进行输出。

[0154] 进一步地，运行模块206还用于：

[0155] 运行所述动态仿真模型，通过所述工位抓取模块按照预设时间间隔对各个工位模块进行状态捕捉，根据所述用电功率数据集中各个工位模块的状态与用电量的映射关系获得各个工位模块的用电量并进行输出。

[0156] 进一步地，所述装置还包括计算模块207，计算模块207还用于：

[0157] 根据各个工位模块的用电量，计算获得工艺设备实时状态下的总用电功率。

[0158] 其中，所述工艺设备实时状态下的总用电功率通过以下公式进行计算：

[0159]

[0160] 其中，Psum表示工艺设备实时状态下的用电总功率；n表示工位模块的数量，Pi表示第i个工位模块的用电量值。

[0161] 上述实施例提供的半导体设备用电动态仿真方法及系统，至少包括如下有益效果：

[0162] (1)能够实现工艺设备用电功率动态仿真模拟，可呈现一定周期设备用电曲线，方便数据分析；

[0163] (2)将工作设备进行用电单元的拆解和分组，可将用电量细化到每个工艺步骤中，提高仿真结果的准确性；

[0164] (3)能够对结构复杂的设备进行用电模拟，比如具有多反应腔的Cluster型设备(如Dry Etch)、连续传片的Track型设备(如Litho)等。

[0165] (4)仿真模拟计算结果更接近真实需求，准确服务设计方案。

[0166] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。