半導(dǎo)體器件處理機(jī)吞吐量優(yōu)化的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于優(yōu)化具有多個階段的半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作吞吐量的方法和系統(tǒng)。該方法包括在輸入載體緩沖處接收用于測試的半導(dǎo)體器件并且在測試半導(dǎo)體器件時操作所述處理機(jī)。該方法還包括記錄用于所述處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征，并且分析所記錄的用于所述處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征；另外，該方法包括確定所述處理機(jī)的哪個操作階段具有導(dǎo)致最低操作鼓節(jié)拍的最大限制約束并調(diào)節(jié)所述處理機(jī)的具有所述最低操作鼓節(jié)拍的操作階段的操作參數(shù)以增加該操作鼓節(jié)拍。該方法進(jìn)一步包括重復(fù)該方法，直到實(shí)現(xiàn)這樣的操作狀態(tài)以致于對操作參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)將導(dǎo)致用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所述操作吞吐量下降。
【專利說明】
半導(dǎo)體器件處理機(jī)吞吐量優(yōu)化
[0001 ]相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本申請要求20 1 3年11月27日提交的名稱為"Sy s t em and Me thod For Semiconductor Device(用于半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)和方法)"的美國臨時專利申請No.61/909， 600的權(quán)益，這里通過參考將其內(nèi)容全部結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及自動化制造系統(tǒng)和方法，具體是涉及用于半導(dǎo)體的測試和制造質(zhì)量控 制的自動化機(jī)器人半導(dǎo)體設(shè)備系統(tǒng)，其中降低了索引時間延遲和總測試時間以優(yōu)化吞吐 量。
【背景技術(shù)】
[0004] 優(yōu)化半導(dǎo)體處理機(jī)的性能是指協(xié)調(diào)（tune)其機(jī)械運(yùn)動而使得半導(dǎo)體處理機(jī)對于 給定測試時間利用最慢的機(jī)械運(yùn)動以最大吞吐量操作。
[0005] 在半導(dǎo)體制造中，半導(dǎo)體器件測試設(shè)備是昂貴的資本設(shè)備。傳統(tǒng)上，這種測試設(shè)備 包括用于處理正在進(jìn)行測試的器件的機(jī)器人操縱器。這種機(jī)器人操縱器一般被稱為"處理 機(jī)"，并且典型地由一個或更多個稱為"操縱器"的機(jī)械臂構(gòu)成。操縱器機(jī)械地抓取用于測試 的器件、將該器件插入接口測試板并向測試機(jī)發(fā)出測試開始信號。測試機(jī)然后對器件進(jìn)行 測試并向處理機(jī)返回測試結(jié)果和測試結(jié)束信號，測試結(jié)束信號使處理機(jī)將器件部署在用于 保持測試了的器件的測試后托盤或容器中。只要處理機(jī)感測到還有可用另外的器件進(jìn)行測 試，該過程就重復(fù)。該系統(tǒng)總體上有時被稱為"測試單元"。
[0006] 在處理機(jī)部署剛剛測試了的器件并將該器件替換為待測試的下一個器件所需的 時間過程中，測試機(jī)基本保持閑置。對于具體測試機(jī)和系統(tǒng)來說，該閑置時間有時被稱為 "索引時間（index time)"，并涉及到等待測試和已經(jīng)測試的器件的機(jī)械操縱。這些機(jī)械操 縱在操作速度上受到諸多因素限制，這些因素例如包括用于確保待測試器件不受損壞、污 染、掉落等的物理和速度約束。
[0007] 對于具體器件、測試、測試機(jī)和系統(tǒng)來說，測試器件所需的時間有時被稱為"測試 時間"。當(dāng)系統(tǒng)以制造能力操作時，其或者在索引時間過程中進(jìn)行索引或在測試時間過程中 進(jìn)行測試。
[0008] 以前，測試設(shè)備制造商在制造設(shè)備設(shè)計時已經(jīng)集中努力減少索引時間，以增加機(jī) 械操作的速度。盡管隨著時間已經(jīng)顯著地增加了處理測試器件的機(jī)械操作速度，但是仍需 要有相當(dāng)?shù)臋C(jī)械索引時間來在測試之間通過機(jī)械處理機(jī)操縱測試器件。此外，隨著機(jī)械操 縱設(shè)備操作速度的增加，用于該設(shè)備的成本，包括校準(zhǔn)、更換頻率、維護(hù)、零部件等也增加。 假定在加速許多類型的測試器件和處理機(jī)的機(jī)械操縱中必須解決的約束和預(yù)防措施，進(jìn)一 步加速機(jī)械操作受到經(jīng)濟(jì)和物理障礙。
[0009] 在任何情況下，降低索引時間能夠提供測試設(shè)備投資的更大回報率，特別是在測 試設(shè)備昂貴的情況下。因此，在制造環(huán)境中進(jìn)一步降低測試操作中涉及的索引時間將是現(xiàn) 有技術(shù)和工藝中的顯著進(jìn)步。特別在半導(dǎo)體制造中，如果在半導(dǎo)體設(shè)備的測試中降低索引 時間，則可獲得經(jīng)濟(jì)上的其它收益和好處。提供實(shí)現(xiàn)降低索引時間的新的改進(jìn)系統(tǒng)和方法， 并且無需對器件處理機(jī)的現(xiàn)有機(jī)械操作以及用于測試的類似機(jī)器人或自動化部件進(jìn)行大 的改變或新的研發(fā)，也將是一種改進(jìn)。在本發(fā)明人的其它專利中公開了由本發(fā)明人作出的 降低自動化機(jī)器人半導(dǎo)體測試的索引時間的最近一些改進(jìn)的示例，這些專利包括:美國專 利 No · 7，183，785B2，美國專利 No · 7，508，791B2、美國專利 No · 7，619，432B2 和美國專利 No · 8， 400,180B2〇
[0010] 除了以上討論的降低索引時間的優(yōu)點(diǎn)之外，提供一種用于設(shè)置和配置用于自動化 機(jī)器人半導(dǎo)體測試設(shè)備的控制系統(tǒng)的新的改進(jìn)系統(tǒng)和方法也是一種進(jìn)步，這進(jìn)一步降低了 與自動化機(jī)器人半導(dǎo)體測試設(shè)備相關(guān)聯(lián)的測試操作的成本、復(fù)雜性、索引時間和停機(jī)時間。 例如，傳統(tǒng)的自動化半導(dǎo)體測試設(shè)備通常都是串行化的，其中各個單獨(dú)測試都是順序地執(zhí) 行的。串行化測試的主要原因包括限制一次進(jìn)行的測試數(shù)量和復(fù)雜性的熱問題，以及非串 行化測試的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性。另外，傳統(tǒng)的可測試性設(shè)計(DFT)測試一般在運(yùn)行時需要對測試器 件進(jìn)行專門控制，因而妨礙同一時間執(zhí)行任何其它非DFT測試。
[0011] 一般而言，本申請應(yīng)用于處理機(jī)，但是對于如下處理機(jī)技術(shù)具有特定意義:其中兩 個或更多個處理機(jī)一起多路復(fù)用至單個測試機(jī)，或者其中兩個或多個多路復(fù)用處理機(jī)被集 成到單個操作單元并連接至單個測試機(jī)。這些系統(tǒng)被稱為無索引（indexless)測試單元。對 于無索引系統(tǒng)，關(guān)鍵特征是具有兩個或更多個異步但協(xié)調(diào)的核心操縱器，這些操縱器能夠 具有用于器件測試的重疊插入。測試仍然是順序地進(jìn)行，但是在處理機(jī)或操縱器之間交替。 其中這些操縱器插入測試器件的多個測試位點(diǎn)被以電子方式多路復(fù)用至測試機(jī)。這樣，使 得測試之間的經(jīng)過時間最小化。
[0012]處理機(jī)優(yōu)化的好處是在使對處理機(jī)的壓力最小化的同時使處理機(jī)的吞吐量最大 化。當(dāng)在整個測試場地全面應(yīng)用時，對于企業(yè)來說，這會轉(zhuǎn)化為工廠場地空間的每單位面積 的更高吞吐量以及更低的測試成本。
[0013] 無索引處理機(jī)傳送系統(tǒng)的這種特定情況給在傳統(tǒng)處理機(jī)設(shè)計中尚未存在的處理 機(jī)優(yōu)化提供了機(jī)會。例如，在測試時間比索引時間長的情況下，一直存在增加索引時間而不 會帶來懲罰的機(jī)會。而對于輸入/輸出（I/O)不受限（以最大吞吐量運(yùn)行）的標(biāo)準(zhǔn)處理機(jī)，增 加索引時間將總是導(dǎo)致吞吐量下降（懲罰），除非存在充分補(bǔ)償?shù)拇渭壗Y(jié)果，諸如降低堵塞 率。
[0014] 所協(xié)調(diào)的處理機(jī)運(yùn)動可以包括但不限于:速度、加速度、加加速度、路徑和順序。協(xié) 調(diào)機(jī)器人處理機(jī)的一個原因是降低對機(jī)械和電氣部件的壓力，并由此降低處理機(jī)故障和失 效的頻率。操作上的效益是操作開銷較低。財務(wù)上的效益是貨物銷售成本較低和利潤率較 尚。
[0015] 許多機(jī)器人器件處理機(jī)允許操作員或用戶通過借助于軟件用戶界面或控制面板 進(jìn)行改變和調(diào)節(jié)來手動調(diào)節(jié)半導(dǎo)體處理機(jī)的機(jī)械運(yùn)動。確定這些機(jī)械運(yùn)動設(shè)置的因素從公 司到公司都不同，但是經(jīng)常能夠變成爭議、爭辯和競爭的源泉。這造成了操作設(shè)備的制造中 心與設(shè)計、管理和出售由ATE資產(chǎn)測試的半導(dǎo)體產(chǎn)品的其它公司分部之間的摩擦。這轉(zhuǎn)換成 了不必要的組織低效。該摩擦的主要原因在于，對于在給定處理機(jī)上運(yùn)行的產(chǎn)品組合 (product mix)，沒有針對導(dǎo)致最低測試成本的設(shè)置的清晰數(shù)據(jù)。典型地，商業(yè)中心在針對 由處理機(jī)支持的最大吞吐量對該處理機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)時看到了解決方案，同時制造中心獲知最 佳操作速度低于該處理機(jī)的最大容量。該最佳點(diǎn)位于一組復(fù)雜的權(quán)衡進(jìn)入平衡并且在長期 上導(dǎo)致最低測試成本時。這些權(quán)衡包括增加機(jī)械運(yùn)動的考慮以及減少機(jī)械運(yùn)動的考慮。
[0016]增加機(jī)械運(yùn)動的動機(jī)的最初單個示例是更高的吞吐量(原始輸出能力(或容量））。 遺憾的是，以最大速度運(yùn)行處理機(jī)導(dǎo)致對立因素在幅度和頻率上都增加。凈效益是降低了 系統(tǒng)的長期吞吐量。一個簡單的示例就是使處理機(jī)運(yùn)行得如此之快以致于關(guān)鍵機(jī)械部件在 與高速操作相關(guān)聯(lián)的高應(yīng)力下失效的結(jié)果。當(dāng)發(fā)生這種情況時，操作被暫停。根據(jù)平均修復(fù) 時間，停機(jī)時間可能顯著地降低長期吞吐量到這樣的程度，即更緩慢地運(yùn)行的替換策略都 會導(dǎo)致更高的長期吞吐量。
[0017]降低機(jī)械運(yùn)動的動機(jī)的示例是那些需要處理機(jī)長時期中斷或暫停的那些條件或 事件。這些條件或事件包括處理機(jī)故障、堵塞、錯誤處理器件、平均失效間隔時間(MTBF)、平 均援助間隔時間(MTBA)、所需校準(zhǔn)的頻率以及計劃維修頻率。這些因素如何對長期吞吐量 產(chǎn)生消極影響的簡單示例可以通過類推來進(jìn)行。競爭性汽車競賽在確定競賽策略時涉及類 似的權(quán)衡。更快地駕駛汽車，你可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火或者損壞關(guān)鍵部件而退出競賽。然而， 如果你能夠找到競賽速度和對車輛的壓力之間的完美平衡，則較低競賽速度可能使你第一 個跨過終點(diǎn)線，因?yàn)樵诓槐亟?jīng)常停下來進(jìn)行維修和調(diào)節(jié)的情況下汽車就完成了路線。本質(zhì) 上，這是用更快瞬時速度交換更快速度(平均速度)的經(jīng)典示例。最終，團(tuán)隊尋找使一組復(fù)雜 的權(quán)衡進(jìn)入平衡并在長期上導(dǎo)致最快速度的最佳點(diǎn)。
[0018]在描述協(xié)調(diào)半導(dǎo)體處理機(jī)中使用的方法時，采用了約束理論（Theory of Constraints)。約束理論的另一個的通用術(shù)語是"瓶頸理論(Theory of Bottlenecks)"。約 束理論將被稱為" ToC"。維基百科(Wikipedia)將ToC描述如下：約束理論(ToC)是一種管理 范式，該管理范式認(rèn)為任何可管理系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)其更多目標(biāo)時都受限于數(shù)量非常小的約束。 總是有至少一個約束，ToC使用聚焦過程(focusing process)來識別該約束并圍繞它重構(gòu) 組織的其余部分。ToC采用常見的成語"鏈子的強(qiáng)度取決于它最薄弱的環(huán)節(jié)"。這意味著過 程、組織等等是很脆弱的，這是因?yàn)樽畋∪醯娜嘶虿糠挚偸强梢該p壞或破壞它們或至少對 成果產(chǎn)生不利影響。
[0019] 稍后在該申請中描述應(yīng)用于處理機(jī)性能優(yōu)化時ToC的基本原理。然而，為了便于理 解上下文，下面包括將加以利用的一些基本元素（關(guān)鍵假設(shè)(Key Assumptions)、五大聚焦 步驟(The Five Focusing Steps)和應(yīng)用(Application))，維基百科將它們描述為：
[0020] 關(guān)鍵假設(shè):約束理論的基本前提是，可以通過三個度量(measure)的變化來對組織 進(jìn)行衡量和控制：吞吐量、運(yùn)營費(fèi)用和庫存量。吞吐量是系統(tǒng)通過銷售產(chǎn)生金錢的速率。庫 存量是系統(tǒng)已經(jīng)購買其預(yù)期銷售的東西而投入的所有金錢。運(yùn)營費(fèi)用是系統(tǒng)為了將庫存量 轉(zhuǎn)化為吞吐量而花費(fèi)的所有金錢。在能夠達(dá)到目標(biāo)本身之前，必須首先滿足必要的條件。這 些條件典型地包括安全、質(zhì)量、法律責(zé)任等。對大多數(shù)企業(yè)來說，目標(biāo)本身就是賺錢。然而， 對于許多組織和非營利性企業(yè)來說，賺錢是為了追求該目標(biāo)的一個必要條件。無論是目標(biāo) 還是一個必要的條件，了解如何基于吞吐量、庫存量和運(yùn)營費(fèi)用來進(jìn)行合理的財務(wù)決策是 一個關(guān)鍵的要求。
[0021] 五大聚焦步驟：約束理論基于這樣的前提，即通過面向目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行的目標(biāo)實(shí)現(xiàn) (即系統(tǒng)的吞吐量）的速率受到至少一個約束的限制。反證法論點(diǎn)如下：如果沒有任何東西 防止系統(tǒng)獲得更高的吞吐量（即，在一個時間單位內(nèi)的更多目標(biāo)單位），則它的吞吐量將是 無限的，這在現(xiàn)實(shí)生活的系統(tǒng)中是不可能的。只有通過約束增加流量才能夠提高整體吞吐 量。假定已經(jīng)明確系統(tǒng)目標(biāo)并且限定了其測量值，則步驟為：
[0022] (1)識別系統(tǒng)的約束(或多個約束）（確定哪些約束妨礙組織在單位時間內(nèi)獲得更 多目標(biāo)。
[0023] (2)決定如何充分利用系統(tǒng)的約束(如何從該約束獲得最多）。
[0024] (3)使其它一切都從屬于或服從于上述決定（使整個系統(tǒng)或組織密切合作以支持 以上所做的決定）。
[0025] (4)更新升級系統(tǒng)的約束(進(jìn)行增加約束的能力所需的其它主要改變）。
[0026] (5)警告!如果在前面的步驟中約束已經(jīng)被打破，則返回到步驟1，但不允許慣性導(dǎo) 致系統(tǒng)約束。
[0027]商業(yè)組織的目標(biāo)是："現(xiàn)在和將來都賺更多的錢"，其衡量是由核算為吞吐量、庫存 量和運(yùn)營費(fèi)用的吞吐量來給出的。五大聚焦步驟的目的是確保持續(xù)改進(jìn)的努力都集中在組 織的約束上。在TOC文獻(xiàn)中，這被稱為持續(xù)改進(jìn)過程(POOGI)。這些聚焦步驟是發(fā)展下面提到 的具體應(yīng)用的關(guān)鍵步驟。
[0028]在制造經(jīng)營和經(jīng)營管理中，解決方法尋求拉動材料經(jīng)過系統(tǒng)，而不是將它們推到 系統(tǒng)內(nèi)。主要使用的方法為鼓-緩沖-繩(DBR)法和被稱為簡化鼓-緩沖-繩（S-DBR)法的變 型。鼓-緩沖-繩法是以其三個部件命名的制造執(zhí)行方法。鼓是工廠的物理約束:限制整個系 統(tǒng)更多地生產(chǎn)的能力的工作中心或機(jī)器或操作。工廠的其余部分遵循鼓的節(jié)拍。它們確定 鼓已經(jīng)工作并且鼓已經(jīng)處理的任何東西都沒有變成廢物。
[0029] 緩沖對鼓進(jìn)行保護(hù)，從而使鼓總是具有流動到該鼓的工作。DBR中的緩沖使用時間 作為它們的測量單位，而不是使用材料數(shù)量。這使得優(yōu)先系統(tǒng)嚴(yán)格基于在所述鼓處預(yù)期的 順序的時間進(jìn)行操作。傳統(tǒng)的DBR通常在系統(tǒng)中的若干點(diǎn)調(diào)用緩沖：約束點(diǎn)、同步點(diǎn)和運(yùn)輸 時。S-DBR在運(yùn)輸時具有緩沖，并且通過負(fù)荷計劃機(jī)構(gòu)管理鼓的整個工作流程。
[0030] 繩是用于工廠的工作釋放機(jī)構(gòu)。訂單在它們到期之前在一個"緩沖時間"釋放到車 間。換言之，如果緩沖為5天，則將訂單在該約束處到期之前5天釋放。比該緩沖時間更早地 將工作推到系統(tǒng)中可能產(chǎn)生過高的進(jìn)行中工作，從而使整個系統(tǒng)減慢。
[0031] 以上討論的由ToC規(guī)定的方法和原理對于理解這里描述的本發(fā)明來說是有用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0032]這里描述的用于優(yōu)化半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作吞吐量的系統(tǒng)和方法在半導(dǎo)體測 試單元的設(shè)計中提供了顯著進(jìn)步。所述系統(tǒng)和方法將科學(xué)方法論應(yīng)用于優(yōu)化吞吐量確定。 由于操作吞吐量一般被看做為在測試單元硬件的操作壽命期間測量的長期度量，因此必須 給予長期可靠性問題與操作吞吐量的短期改進(jìn)同等的重要性。必須發(fā)現(xiàn)短期吞吐量和機(jī)械 壓力之間的最佳平衡。通過實(shí)現(xiàn)這里描述的系統(tǒng)和方法，能夠科學(xué)地確定該平衡并且能夠 根據(jù)數(shù)據(jù)而不是人工推測而實(shí)現(xiàn)該平衡。
[0033]鑒于上述內(nèi)容，設(shè)想了各種實(shí)施方式。根據(jù)本公開的一個實(shí)施方式，提供了一種用 于優(yōu)化半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作吞吐量的方法。該方法包括在揀選半導(dǎo)體器件處理機(jī)輸入 載體緩沖(或緩沖區(qū)）處接收用于測試的半導(dǎo)體器件以及在半導(dǎo)體器件的測試中操作所述 半導(dǎo)體器件處理機(jī)預(yù)定時間段。該方法還包括在電子存儲器中記錄用于所述半導(dǎo)體器件處 理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征以及通過計算機(jī)分析所記錄的用于所述半導(dǎo)體器 件處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征。另外，該方法包括通過所述計算機(jī)確定所述 半導(dǎo)體器件處理機(jī)的哪個操作階段具有導(dǎo)致最低操作鼓節(jié)拍的最大限制約束并且調(diào)節(jié)所 述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的具有所述最低操作鼓節(jié)拍的操作階段的操作參數(shù)以增加該操作鼓 節(jié)拍。該方法進(jìn)一步包括重復(fù)該方法，直到實(shí)現(xiàn)這樣的操作狀態(tài)以致于對操作參數(shù)進(jìn)行進(jìn) 一步調(diào)節(jié)將導(dǎo)致用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所述操作吞吐量下降。
[0034] 在并行并發(fā)測試系統(tǒng)的另一個實(shí)施方式中，當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的具有所述 最低操作鼓節(jié)拍的操作階段被確定為半導(dǎo)體傳送操作時，該方法進(jìn)一步包括通過所述計算 機(jī)訪問存儲的所述半導(dǎo)體傳送操作的部件的操作特征而由所述計算機(jī)進(jìn)一步確定增加所 述半導(dǎo)體傳送操作的速度是否會超過所述半導(dǎo)體傳送操作的操作限度，所述操作特征存儲 在所述電子存儲器中。
[0035] 在另一個實(shí)施方式中，當(dāng)所述計算機(jī)確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度不會超 過所述半導(dǎo)體傳送操作的操作限度時，該方法將所述半導(dǎo)體傳送操作的速度增加預(yù)定增加 量。
[0036] 在一個實(shí)施方式中，當(dāng)所述計算機(jī)確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度會超過所 述半導(dǎo)體傳送操作的操作限度時，該方法降低所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所有其它操作階段 的速度以匹配所述半導(dǎo)體傳送操作的速度。
[0037] 在另一個實(shí)施方式中，當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的具有所述最低操作鼓節(jié)拍的操 作階段被確定為浸泡緩沖操作時，所述方法降低所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所有其它操作階 段的速度以匹配所述浸泡緩沖操作的吞吐量。
[0038] 在又一個實(shí)施方式中，所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作階段包括輸入傳送階段、浸 泡緩沖階段、核心測試操作階段和輸出階段。
[0039] 在一個實(shí)施方式中，該方法包括當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)包括多個核心操縱器時 將所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所有核心操縱器協(xié)調(diào)成彼此同步。
[0040] 在另一個實(shí)施方式中，當(dāng)所述多個核心操縱器中的任何一個核心操作器被確定為 由于暫停并等待另一個核心操縱器完成操作而具有等待時間時，所述方法減慢所述多個核 心操縱器中的至少一個核心操縱器的速度以使所述等待時間最小化。
[0041] 在又一個實(shí)施方式中，在確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度是否會超過所述半 導(dǎo)體傳送操作的操作限度時，所存儲的所述半導(dǎo)體傳送操作的操作特征包括速度、加速度 和加加速度的可接受操作范圍。
[0042] 在一個實(shí)施方式中，基于所述半導(dǎo)體傳送操作的受到用于速度、加速度和加加速 度的預(yù)定最大值的限制的最快速度的確定來將所述半導(dǎo)體傳送操作的速度增加預(yù)定增加 量。
[0043]在另一個實(shí)施方式中，用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量 特征被存儲在可接入所述計算機(jī)的性能數(shù)據(jù)庫中，所述計算機(jī)既能夠?yàn)樗霭雽?dǎo)體器件處 理機(jī)進(jìn)行預(yù)定操作吞吐量分析，又能夠進(jìn)行用戶定制的操作吞吐量分析。
[0044]在又一個實(shí)施方式中，所述方法包括當(dāng)所述計算機(jī)確定所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的 操作吞吐量低于預(yù)定水平的操作吞吐量時由所述計算機(jī)發(fā)出用戶警報。
[0045] 在一個實(shí)施方式中，該方法包括:通過分析存儲在所述性能數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對用 于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征進(jìn)行連續(xù)分析;確定用于所述 半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作階段的異常操作吞吐量特征；以及預(yù)測所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的 操作階段的未來失效。
[0046] 在另一個實(shí)施方式中，在各組條件下在非生產(chǎn)操作模式中進(jìn)行所述半導(dǎo)體器件處 理機(jī)的操作，其中所得到的操作吞吐量特征由所述計算機(jī)使用以產(chǎn)生推薦的半導(dǎo)體器件處 理機(jī)配置。
[0047]在又一個實(shí)施方式中，所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段都由數(shù)字PID控制 器來調(diào)控。
[0048] 在一個實(shí)施方式中，該方法包括：當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)包括無索引處理機(jī)傳 送系統(tǒng)時并且在由所述計算機(jī)確定半導(dǎo)體測試時間比索引時間長時增加半導(dǎo)體傳送操作 的索引時間。
[0049] 在另一個實(shí)施方式中，提供了一種用于優(yōu)化操作吞吐量的半導(dǎo)體器件處理機(jī)系 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:接收緩沖(或緩沖區(qū)），該接收緩沖接收用于測試的半導(dǎo)體器件;和輸入緩 沖，該輸入緩沖對測試之前的半導(dǎo)體器件進(jìn)行輸入準(zhǔn)備。該系統(tǒng)還包括:包括至少一個操縱 器的核心測試臺，該核心測試臺對所述半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試;輸出緩沖，該輸出緩沖用于對 測試之后的半導(dǎo)體器件進(jìn)行輸出準(zhǔn)備;載體緩沖，該載體緩沖用于存儲進(jìn)行輸出準(zhǔn)備之后 的半導(dǎo)體器件;和傳送系統(tǒng)，該傳送系統(tǒng)用于將所述半導(dǎo)體器件傳送通過所述系統(tǒng)。該系統(tǒng) 進(jìn)一步包括控制器，該控制器控制所述系統(tǒng)的操作，包括分析用于該系統(tǒng)的每個操作階段 的操作吞吐量特征、確定哪個操作階段具有最低操作鼓節(jié)拍、調(diào)節(jié)具有較低操作鼓節(jié)拍的 操作階段的操作參數(shù)以增加鼓節(jié)拍、以及確定對操作參數(shù)的進(jìn)一步調(diào)節(jié)何時不會導(dǎo)致操作 吞吐量下降。
[0050] 在又一個實(shí)施方式中，所述輸入緩沖包括增加測試之前的半導(dǎo)體器件的溫度的浸 泡緩沖。
[0051] 在一個實(shí)施方式中，所述控制器是主數(shù)字PID控制器，并且該系統(tǒng)的每個操作階段 通過與該主數(shù)字PID控制器交互的數(shù)字PID控制器調(diào)控。
[0052]在另一個實(shí)施方式中，所述核心測試站包括多個無索引核心操縱器。
【附圖說明】
[0053]圖IA圖示了工廠的最小模型；
[0054]圖IB圖示了轉(zhuǎn)換成處理機(jī)的最小模型的圖IA中的工廠的最小模型；
[0055] 圖IC圖示了在圖IB中示出的處理機(jī)的詳細(xì)模型；
[0056] 圖2示出了用于單核心操縱器的吞吐量過程的示例性圖示；
[0057] 圖3A、3B、3C和3D圖示了用于協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)處理機(jī)的順序；
[0058] 圖4示出了用于雙核心操縱器的吞吐量過程的示例性圖示；
[0059] 圖5示出了用于無索引雙核心操作器處理機(jī)的吞吐量過程的示例性圖示；
[0060] 圖6圖示了處理機(jī)系統(tǒng)的示例性七段運(yùn)動分布曲線；
[0061] 圖7圖示了處理機(jī)系統(tǒng)的示例性復(fù)合運(yùn)動分布曲線，該復(fù)合運(yùn)動分布曲線在七段 運(yùn)動分布曲線之間包含等待時間；
[0062] 圖8圖示了用于在溫度浸泡時間（soak time)變成約束時優(yōu)化吞吐量的流程圖；
[0063] 圖9示出了具有若干操作模式的系統(tǒng)的基本圖示，這些操作模式包括非生產(chǎn)操作 模式；
[0064] 圖10提供了一系統(tǒng)的示例性圖示，該系統(tǒng)使用基于ToC的控制器利用PID控制器來 優(yōu)化半導(dǎo)體器件處理機(jī)系統(tǒng)的吞吐量；以及
[0065] 圖11圖示了可以在實(shí)現(xiàn)這里描述的半導(dǎo)體測試中利用的計算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0066] 鑒于前述說明，本公開因而旨在通過其各種方面、實(shí)施方式和/或具體特征或子組 件中的一個或多個來顯示出如下具體指明的一個或多個優(yōu)點(diǎn)。本公開提供了用于實(shí)現(xiàn)半導(dǎo) 體器件處理機(jī)吞吐量優(yōu)化的系統(tǒng)和方法的描述。
[0067] 為了將由ToC規(guī)定的方法和原理應(yīng)用于半導(dǎo)體測試，必須將測試單元建模成一工 廠，將處理機(jī)建模成生產(chǎn)線。圖IA圖示了工廠的最小模型。在圖IA中，該工廠的最小模型包 括:輸入操作，該輸入操作包括輸入緩沖101;工作區(qū)域，該工作區(qū)域包括各種工作區(qū)域資源 102和將半導(dǎo)體從輸入操作經(jīng)過該工作區(qū)域傳送到輸出操作的產(chǎn)品傳送(或傳送區(qū)）103;以 及輸出操作，該輸出操作包括輸出緩沖104。
[0068]圖IB圖示了從圖IA所示的工廠的最小模型轉(zhuǎn)換的處理機(jī)的最小模型。在圖IB中， 處理機(jī)的最小模型包括三個階段。第一階段為器件輸出緩沖，該器件輸入緩沖包括器件載 體輸入緩沖111。第二階段是測試階段，該測試階段包括半導(dǎo)體測試機(jī)112。器件傳送113將 半導(dǎo)體從器件輸入緩沖經(jīng)過測試階段傳送到器件輸出緩沖階段，該器件輸出緩沖階段包括 器件載體輸出緩沖114。
[0069]在實(shí)踐中，圖IB的簡單模型并沒有給處理機(jī)提供足夠特征和性能來支持高容量半 導(dǎo)體測試。這種"主力(work-horse)"處理機(jī)以沉重負(fù)荷連續(xù)地運(yùn)行。這樣，它們需要具有高 吞吐量和高可靠性。另外，處理機(jī)幾乎總是需要支持溫度測試。大多數(shù)處理機(jī)為環(huán)境溫度和 熱溫(雙溫），而一些器件處理機(jī)支持熱溫、環(huán)境溫度和冷溫(三溫處理機(jī)）。
[0070] 為了支持對半導(dǎo)體測試的這些高容量要求，主力處理機(jī)具有多個傳送系統(tǒng)，這些 傳送系統(tǒng)在工作區(qū)域之間具有緩沖。在熱溫或冷溫測試的情況下，溫度浸泡區(qū)域本身為緩 沖。將這些要求應(yīng)用于圖IB的簡單模型，我們獲得了如圖IC所示的模型的精細(xì)化。
[0071] 圖IC的更多功能模型包括一系列緩沖、傳送系統(tǒng)和工作區(qū)域。操作人員120、130現(xiàn) 在是系統(tǒng)的一部分，因?yàn)樗鼈儗⑽礈y試器件手動裝載到系統(tǒng)內(nèi)，并且將測試后器件從該系 統(tǒng)移除。輸入傳送將器件從輸入器件載體緩沖121移動到浸泡緩沖123。浸泡緩沖器123是熱 工作區(qū)域，在該熱工作區(qū)域，使用溫度調(diào)控資源124使器件達(dá)到測試之前的溫度。核心傳送 操縱器125使用輸入傳送122將器件從輸入緩沖移動到對它們進(jìn)行測試的區(qū)域。該區(qū)域典型 地由器件"測試插槽"構(gòu)成，所述器件通過核心操縱器插入到這些器件測試插槽內(nèi)。當(dāng)器件 被插入測試插槽內(nèi)時，器件與測試機(jī)的電子測試資源126進(jìn)行電連接。機(jī)器人處理機(jī)指示測 試機(jī)開始測試。當(dāng)測試完成時，測試機(jī)將結(jié)果發(fā)送回到處理機(jī)。作為響應(yīng)，處理機(jī)將這些器 件從測試插槽收回，并且將它們移動到輸出緩沖127。從輸出緩沖127，它們被移動到揀選器 件載體緩沖129,在該揀選器件載體緩沖129,基于測試結(jié)果將這些器分開。最后，操作人員 130將揀選器件移動到遠(yuǎn)離測試單元的位置。
[0072]為了將處理機(jī)設(shè)計和功能中的廣泛變化減少到能夠描述的可管理數(shù)量，進(jìn)行一些 基本聲明。半導(dǎo)體處理機(jī)有四種基本形式:重力供送、拾放(pick-and-place)、旋轉(zhuǎn)和條狀 生產(chǎn)線（strip-line)。這里描述的發(fā)明將主要集中在其中緩沖位于工作區(qū)域之間并且獨(dú)立 的傳送系統(tǒng)位于緩沖和工作區(qū)域之間的處理機(jī)。在這些當(dāng)中，出于圖示目的，使用拾放處理 機(jī)，然而，本發(fā)明同樣適合于半導(dǎo)體處理機(jī)的所有四種基本形式。
[0073] 將處理機(jī)最大吞吐量定義為測試時間為零時處理機(jī)的吞吐量。因?yàn)楫?dāng)測試單元操 作時測試時間永遠(yuǎn)都不會為零，因而得出，當(dāng)處理機(jī)被構(gòu)造成用于如制造商規(guī)定的最大吞 吐量時，用于處理機(jī)的約束總是處于核心操作。
[0074] 緩沖被定義為器件貯存區(qū)，該器件貯存區(qū)對相鄰操作之間的吞吐量變動進(jìn)行補(bǔ) 償。緩沖"尺寸"是指緩沖的能力或容量，而緩沖"狀態(tài)"是指在任何給定時間處于使用中的 部分。
[0075] 浸泡緩沖是緩沖的一個特殊類別，其中在使器件達(dá)到測試之前的特定溫度的同時 必須將保持在該緩沖中。浸泡緩沖也作為FIFO隊列（先進(jìn)先出隊列）操作。為了使浸泡緩沖 不成為約束，系統(tǒng)必須以比該隊列能夠被排空的速度更快的速度填充該隊列。同樣，這需要 核心總是具有比輸入傳送低的吞吐量。這還意味著浸泡緩沖應(yīng)該總是保持幾乎充滿。另外， 該隊列必須足夠長，以使得退出該隊列的所有器件都保持浸泡大于或等于最小浸泡時間的 時間。理想地，該隊列的長度將正好足夠長到使得移動通過該隊列的一組器件將在與所需 浸泡時間精確相同的時間內(nèi)通過隊列。在實(shí)踐中，由于器件尺寸和測試時間中的許多不可 預(yù)測的變動，這很少是可行的。
[0076] 用于所需隊列長度的一般數(shù)學(xué)關(guān)系(在器件數(shù)方面浸泡緩沖尺寸）由下式給出：
[0077] 緩沖尺寸=最小浸泡時間*核心吞吐量
[0078] 其等于:最小浸泡時間*(并行性/(測試時間+索引時間））
[0079] 在高核心吞吐量的示例中：并行性=8,測試時間=2秒，索引時間=1秒，最小浸泡 時間=2分鐘（120秒），而最小緩沖尺寸=320。
[0080] 在低核心吞吐量的示例中:并行性=4，測試時間=10秒，索引時間=3秒，最小浸 泡時間=2分鐘（120秒），而最小緩沖尺寸=36.9。
[0081] 這里描述浸泡緩沖的原因是具有溫度支持的處理機(jī)在本發(fā)明的情況下具有相關(guān) 的兩個操作狀態(tài)。這兩個操作狀態(tài)為：（1)在首次測試開始之前緩沖被首次填充時的時期； 和(2)首次測試開始之后的時期。
[0082] 處理機(jī)工作區(qū)域包括但不限于這幾種操作類型：（1)溫度浸泡(常見）；（2)測試(總 是需要）；（3)視覺檢查(罕見）；和激光標(biāo)記(非常罕見）。如圖IC中所示，溫度浸泡和測試僅 僅是用于圖示目的的操作。然而，重要的是需要注意，不管工作區(qū)域、緩沖和傳送的數(shù)量如 何，這里描述的方法和實(shí)踐都適用。
[0083]充分利用ToC的原理并將這些原理應(yīng)用于半導(dǎo)體測試單元，提供了如下定義：
[0084] 半導(dǎo)體測試單元可以被認(rèn)為是工廠。
[0085] 索引時間被定義為在去除測試時間的情況下在核心工作區(qū)域處以核心速度傳送 一組器件的時間。換言之，核心傳送時間=測試時間+索引時間。
[0086] 有兩種基本類型的測試單元:具有不能被消除的索引時間（索引負(fù)擔(dān)）的測試單元 和無索引測試單元。處理機(jī)確定測試單元是索引負(fù)擔(dān)的還是無索引的。
[0087]測試單元的目標(biāo)是以最低成本進(jìn)行最大長期吞吐量。
[0088]處理機(jī)的工作區(qū)域是器件在它們經(jīng)受溫度改變、測試或修改的同時必須等待的位 置。
[0089] 傳送被定義為在半導(dǎo)體器件移動通過處理機(jī)時將半導(dǎo)體器件從一個位置移動到 下一個位置所需的一組機(jī)械、電氣和控制系統(tǒng)。
[0090] 操縱器被定義為在器件被插入以進(jìn)行測試的處理器的核心處操作的傳送。
[0091] 操作與傳送相關(guān)聯(lián)：
[0092] 裝載操作:操作人員傳送將器件裝載到器件載體緩沖內(nèi);
[0093] 輸入操作:傳送將器件從器件載體緩沖移動到浸泡緩沖;
[0094] 核心操作:核心操縱器將器件從浸泡緩沖移動到測試區(qū)并從測試區(qū)移動到輸出緩 沖；
[0095] 輸出操作:傳送將器件從輸出緩沖移動到揀選器件載體;以及
[0096] 卸載操作:操作人員傳送將器件從揀選器件載體緩沖卸載。
[0097] 約束被定義為限制系統(tǒng)吞吐量的操作或多個操作。
[0098] 鼓節(jié)拍被定義為約束的吞吐量(每單位時間的器件）。
[0099]移除約束是指增加相關(guān)操作的吞吐量，直到其不再是該約束或者該約束不再與另 一個操作共享。
[0100] 平衡操作是指降低其吞吐量以與該約束的吞吐量匹配。
[0101] 協(xié)調(diào)系統(tǒng)是指在現(xiàn)有約束無法移除之后平衡系統(tǒng)的所有操作。
[0102] 只有索引時間能夠被用來移除核心處的約束或平衡該核心操作。
[0103] 移除約束通過增加操作的吞吐量來完成。
[0104] 增加操作吞吐量是指增加傳送速度。
[0105] 增加傳送速度或者由軟件控制和硬件性能規(guī)范支持，或者不是這樣。
[0106] 如果增加傳送得到支持，則其會受到用戶偏好或受到二和三階吞吐量縮減因素 (reducer)的限制。
[0107] 二階吞吐量縮減因數(shù)是使處理機(jī)操作中斷并導(dǎo)致處理機(jī)吞吐量總體長期減少的 那些處理機(jī)故障和失效。這些處理機(jī)故障和失效包括但不限于：器件堵塞、機(jī)械柔順性喪 失、電氣和和機(jī)械部件故障、以及電氣和機(jī)械部件失效。
[0108] 三階吞吐量縮減因素與操作員相關(guān)。示例包括但不限于:沒能裝載和保持器件輸 入緩沖填滿;沒能卸載和維持輸出揀選器件載體緩沖中的能力;援助時間；修復(fù)時間；用戶 錯誤；以及用戶有意編程和配置。
[0109]傳送等待時間被定義為拾取點(diǎn)和放置點(diǎn)之間的零速度的時期。
[0110]拾取點(diǎn)被定義為在三維空間中捕獲并選擇器件以進(jìn)行傳送的物理位置。 Com]放置點(diǎn)被定義為在三維空間中在傳送之后部署器件的物理位置。
[0112]處理機(jī)吞吐量通過系統(tǒng)中的約束來確定。核心吞吐量默認(rèn)為該約束。核心吞吐量 通過測試時間、索引時間和并行性來確定。當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)測試單元進(jìn)行測試時，測試時間和并 行度被固定。只有索引時間能夠被動態(tài)地調(diào)節(jié)。因此，作為一階動作，索引時間應(yīng)該被最小 化。將測試單元的構(gòu)造改變成包括多路復(fù)用處理機(jī)或無索引處理機(jī)將幾乎消除系統(tǒng)索引時 間。如果測試單元為索引負(fù)擔(dān)型，則應(yīng)該將索引時間減少到可能的程度。當(dāng)最后剩余約束不 再能夠被移除時，應(yīng)該通過使所有操作的吞吐量與該約束的吞吐量匹配來平衡系統(tǒng)。該方 法是這里描述的本發(fā)明的焦點(diǎn)。
[0113] 這里描述的本發(fā)明想到了基于在ToC上建模的處理機(jī)控制過程和用來調(diào)節(jié)吞吐量 的一組處理器PID控制器對測試單元進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)能夠?qū)⒁患s束移除時，該過程將基于系統(tǒng) 的過去性能以及來自其它測試單元的分享經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行決策。該分享經(jīng)驗(yàn)在其最簡單的形式中 可以是限制允許該過程做什么的用戶限定設(shè)置。在更自動化的形式中，該過程能夠訪問來 自大數(shù)據(jù)分析的輸出，該大數(shù)據(jù)輸出從多個測試單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、組織和處理。在后一 種情況下，企業(yè)級操作能夠從自身學(xué)習(xí)并建立情報。與所有這種系統(tǒng)一樣，總是需要人們監(jiān) 督。
[0114] 因此，本發(fā)明的目的是將嚴(yán)謹(jǐn)且科學(xué)的方案應(yīng)用于處理機(jī)優(yōu)化，由此使得與依賴 于不完全數(shù)據(jù)或推測的當(dāng)前方法相關(guān)的不確定性最小化。
[0115] 因而，對于標(biāo)準(zhǔn)的處理機(jī)來說，就像在工廠層級實(shí)踐ToC-樣來應(yīng)用ToC:發(fā)現(xiàn)約束 并且如果該約束能夠并且應(yīng)該被移除則將該約束移除。如果其能夠被移除并且出現(xiàn)新的約 束，則繼續(xù)該過程直到最后剩余約束不再能夠被移除。最后，放慢其它操作以與最后約束的 鼓節(jié)拍匹配。
[0116] 對于無索引處理機(jī)來說，該方法類似但是實(shí)現(xiàn)不同。對于無索引測試單元，將標(biāo)準(zhǔn) 索引時間消除（測試結(jié)束和下一個測試開始之間的經(jīng)過時間）。然而，無索引測試單元是利 用兩個工作區(qū)域(兩個等效測試插槽組)與單個工作區(qū)域資源(測試機(jī)）的電子多路復(fù)用來 串行操作的兩個處理機(jī)的等效物。在該方案中，每個單獨(dú)處理機(jī)的索引時間被"隱藏"或遮 掩在其它處理機(jī)的測試時間之后。因此，盡管測試單元作為整體沒有經(jīng)歷索引時間，但是每 個單獨(dú)處理機(jī)經(jīng)歷索引時間。于是，將每個處理機(jī)(或核心操縱器)上的索引時間重新定義 為在處置開始到下一個插入之間經(jīng)過的時間。在這種情況下，測試結(jié)束典型地與處置開始 重合，但是器件插入不必與測試開始重合。減慢單獨(dú)處理機(jī)索引時間消除了在器件插入和 測試開始之間經(jīng)過的時間，減少了處理機(jī)上的壓力，降低了堵塞率，并且這樣做沒有任何懲 罰。情況確實(shí)如此，因?yàn)闇y試單元的吞吐量專門由測試時間（索引時間被隱藏)確定。
[0117]對于無索引處理機(jī)，起始點(diǎn)是不同的。該方法將直接繼續(xù)至測試時間與索引時間 的比。如果測試時間大于索引時間，則通過將索引時間設(shè)置成等于測試時間來增加該索引 時間。這是通過減慢核心操縱器運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。對于這樣做永遠(yuǎn)都不會有吞吐量懲罰，但是 具有包括較低堵塞率和較小處理機(jī)壓力的好處。如果索引時間大于測試時間，則索引時間 變成一機(jī)制，如果核心操作為約束，則通過該機(jī)制來調(diào)節(jié)該核心操作。接下來應(yīng)用ToC方法 和實(shí)踐。
[0118] 在圖2中示出了用于單核心操縱器的吞吐量過程的示例性圖示。
[0119] 在用于單核心操縱器的方法中
[0120] 一旦第一組器件已經(jīng)到達(dá)揀選器件載體緩沖201，則優(yōu)化開始。
[0121]如果每個操作的吞吐量都能夠由該系統(tǒng)進(jìn)行測量，則約束為具有最低吞吐量的操 作。否則，觀察緩沖201、203、307、209正在做什么來識別約束。
[0122] 除非約束為浸泡緩沖203，否則加速輸出區(qū)202、205和/或208來移除約束。
[0123] 緩沖狀態(tài)用作將發(fā)生該約束變化的先行指示符。
[0124] 當(dāng)不能再將該約束移除時，計算其鼓節(jié)拍。
[0125] 通過將所有其它操作減慢到該約束的鼓節(jié)拍來使系統(tǒng)平衡。
[0126] 當(dāng)該系統(tǒng)預(yù)測到盡管短期吞吐量增加但是長期吞吐量將下降時，對最大吞吐量進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
[0127] (1)在發(fā)現(xiàn)該約束時，通過比較每個操作的吞吐量來識別該約束。該數(shù)據(jù)應(yīng)該可從 處理機(jī)控制器獲得。
[0128] (2)在發(fā)現(xiàn)該約束的鼓節(jié)拍時，則該鼓節(jié)拍為該約束的吞吐量(每單位時間的器 件）
[0129] (3)為了移除該約束或使該系統(tǒng)平衡：
[0130] (a)如果傳送操作202、205和/或208為該約束，則如果能夠增加該傳送的速度并應(yīng) 該增加該傳送的速度則增加該傳送的速度。如果不是，則減慢所有其它操作的吞吐量以便 相匹配。
[0131] (b)如果浸泡緩沖操作為該約束，則降低所有其它操作以匹配浸泡緩沖的吞吐量。
[0132] (4)反復(fù)地通過該過程進(jìn)行迭代，以使該過程完成。
[0133] 圖3A、3B、3C和3D示出了用于協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)處理器的簡單序列。對于該示例來說，假定 該系統(tǒng)能夠直接測量傳送速度，并且不需要緩沖狀態(tài)來識別約束。圖3A示出了四個操作的 吞吐量。如所期望的，核心傳送被識別為約束。圖3B示出了核心約束被移除。這樣做的唯一 途徑是減少索引時間，直到其不再是約束為止。該點(diǎn)即為其與浸泡緩沖的吞吐量匹配的點(diǎn)。 圖3C示出了浸泡緩沖和核心現(xiàn)在都是該約束。由于浸泡緩沖的吞吐量不能再增加（除非能 夠減少浸泡時間），因此不可能再移除該約束。圖3D示出了輸入和輸出傳送被減慢以與該約 束的鼓節(jié)拍相匹配。也就是說，輸入和輸出傳送被減慢以與該約束(浸泡緩沖和核心）的吞 吐量相匹配。該系統(tǒng)現(xiàn)在以最高的支持吞吐量優(yōu)化并平衡，以使系統(tǒng)壓力最小。
[0134] 在圖4中示出了用于雙核心操縱器的吞吐量過程的示例性圖示。
[0135] 在用于雙核心操縱器的方法中:
[0136] 一旦第一組器件已經(jīng)到達(dá)揀選器件載體緩沖411，則優(yōu)化開始。
[0137] 如果每個操作的吞吐量都能夠由該系統(tǒng)進(jìn)行測量，則約束為具有最低吞吐量的操 作。否則，觀察緩沖411、413、418、420正在做什么來識別約束。
[0138] 除非該約束為浸泡緩沖413,否則加速傳送412、415、417、419來移除約束。
[0139] 緩沖狀態(tài)用作將發(fā)生約束變化的先行指示符。
[0140] 當(dāng)不能再將約束移除時，計算其鼓節(jié)拍。
[0141 ]通過將所有其它操作減慢到該約束的鼓節(jié)拍來使系統(tǒng)平衡。
[0142] 雙核心操縱器415、417引入用于協(xié)調(diào)的核心操縱器的要求，該要求完全算法化并 且與該約束無關(guān)。
[0143] 當(dāng)該系統(tǒng)預(yù)測到盡管短期吞吐量增加但是長期吞吐量將下降時，對最大吞吐量進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
[0144] (1)如果測試時間（該測試時間可以利用測試插座416)比任一個操縱器上的索引 時間長，則在核心處將有等待時間。這在視覺上將表現(xiàn)為在其它操縱器完成測試、退回并且 從核心區(qū)域移動出來的同時每個操縱器都暫停并等待。這將核心區(qū)域清空并且允許等待的 操縱器恢復(fù)運(yùn)動并將其器件插入以進(jìn)行測試。這些等待時間能夠從軟件控制過程資源獲 得。如果在核心操縱器上有任何等待時間，則降低它們的速度并且使該等待時間最小化。這 樣做沒有任何吞吐量懲罰。
[0145] (2)在發(fā)現(xiàn)該約束時，通過比較每個操作的吞吐量來識別該約束。該數(shù)據(jù)應(yīng)該可從 處理機(jī)控制器獲得。
[0146] (3)在發(fā)現(xiàn)該約束的鼓節(jié)拍時，則該鼓節(jié)拍為該約束的吞吐量(每單位時間的器 件）
[0147] (4)在移除該約束或使該系統(tǒng)平衡時：
[0148] 如果一傳送操作為該約束，則如果能夠增加該傳送的速度并應(yīng)該增加該傳送的速 度則增加該傳送的速度。如果不是，則降低所有其它操作的吞吐量以便相匹配。
[0149] 如果浸泡緩沖操作為該約束，則降低所有其它操作以使浸泡緩沖413的吞吐量和 相關(guān)聯(lián)的溫度調(diào)節(jié)資源414相匹配。
[0150] (5)反復(fù)地通過該過程進(jìn)行迭代，以使該過程完成。
[0151] 在圖5中示出了用于無索引雙核心操縱器的吞吐量過程的示例性圖示。
[0152] 在用于無索引雙核心操縱器處理機(jī)的方法中:
[0153] 一旦第一組器件已經(jīng)到達(dá)揀選器件載體緩沖511，則優(yōu)化開始。
[0154]如果每個操作的吞吐量都能夠由該系統(tǒng)進(jìn)行測量，則約束為具有最低吞吐量的操 作。否則，觀察緩沖511、513、519、521正在做什么來識別該約束。
[0155] 除非該約束為浸泡緩沖513和相關(guān)聯(lián)的溫度調(diào)節(jié)資源，否則加速傳送512、515、518 和/或520來移除該約束。
[0156] 緩沖狀態(tài)用作將發(fā)生約束變化的先行指示符。
[0157] 當(dāng)不能再將該約束移除時，計算其鼓節(jié)拍。
[0158] 通過將所有其它操作減慢到該約束的鼓節(jié)拍來使系統(tǒng)平衡。
[0159] 雙核心操縱器515、518引入用于協(xié)調(diào)核心操縱器的要求，該要求完全算法化并且 與該約束無關(guān)。
[0160] 當(dāng)該系統(tǒng)預(yù)測到盡管短期吞吐量增加但是長期吞吐量將下降時，對最大吞吐量進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
[0161] (1)如果測試時間（該測試時間可以利用一個或兩個測試插座516、517)比任一個 操縱器上的索引時間長，則在核心處將有等待時間。該等待無法在視覺上觀察到，但是能夠 通過軟件控制過程資源來檢測到。如果在核心操縱器上有任何等待時間，則降低它們的速 度并且使該等待時間最小化。這可以簡單地通過使索引時間與測試時間相等來實(shí)現(xiàn)。這樣 做沒有任何吞吐量懲罰。
[0162] (2)在發(fā)現(xiàn)該約束時，通過比較每個操作的吞吐量來識別該約束。該數(shù)據(jù)應(yīng)該可從 處理機(jī)控制器獲得。
[0163] (3)在發(fā)現(xiàn)該約束的鼓節(jié)拍時，則該鼓節(jié)拍為該約束的吞吐量(每單位時間的器 件）
[0164] (4)在移除該約束或使該系統(tǒng)平衡時：
[0165] 如果一傳送操作為該約束，則如果能夠增加該傳送速度并且應(yīng)該增加該傳送速度 則增加該傳送的速度。如果不是，則降低所有其它操作的吞吐量以便相匹配。
[0166] 如果浸泡緩沖操作為該約束，則降低所述其它操作以匹配浸泡緩沖513的吞吐量。
[0167] (5)反復(fù)地通過該過程進(jìn)行迭代，以使該過程完成。
[0168] 通過智能平衡所有操作與約束來對系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào):
[0169] 當(dāng)前，當(dāng)處理機(jī)約束位于核心時，其它傳送系統(tǒng)的響應(yīng)是繼續(xù)以固定的速率、加速 度和加加速度操作。其結(jié)果是在與核心吞吐量不匹配的所有其它傳送上引入等待時間。對 核心進(jìn)行供送的操作被阻礙，并且清除核心的操作匱乏。這些等待時間增加了在拾取點(diǎn)和 放置點(diǎn)之間的傳送的運(yùn)送過程中的加速度和加加速度事件的數(shù)目。這些加速度和加加速度 事件為傳送硬件經(jīng)歷最大壓力過程中的時間內(nèi)的時刻。這適合于被施加摩擦、彎曲、壓縮、 張力和剪切力的馬達(dá)、齒輪、帶和其它機(jī)械系統(tǒng)。該系統(tǒng)將受益于這樣的策略，該策略通過 在低水平的加速度和加加速度上重新分布等待時間預(yù)算同時保持運(yùn)送時間恒定來消除不 必要的等待時間。這有效地將所有操作都協(xié)調(diào)到該約束的吞吐量，并且以使得二階吞吐量 縮減因素最小的方式進(jìn)行。該協(xié)調(diào)方法為這里描述的發(fā)明的焦點(diǎn)。
[0170] 在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，該處理機(jī)系統(tǒng)受益于這樣的策略，該策略通過在較低 水平的傳送加速度和加加速度上自動地以算法方式重新分配等待時間預(yù)算同時保持運(yùn)送 時間和距離恒定來消除等待時間。這將所有操作都協(xié)調(diào)為該約束的吞吐量，但是以使得二 階吞吐量最小的方式進(jìn)行。
[0171] 當(dāng)前運(yùn)動控制過程是為了計算導(dǎo)致用于速度、加速度和加加速度的最大允許值內(nèi) 的可能最快運(yùn)動的運(yùn)動曲線圖。當(dāng)使用該方法時，將得到圖6所示的運(yùn)動曲線圖611。如圖6 中所示，該運(yùn)動控制過程是為了計算導(dǎo)致用于速度、加速度和加加速度的最大允許值內(nèi)的 可能最快運(yùn)動的運(yùn)動曲線圖。
[0172] 在圖6中所示的運(yùn)動曲線圖包括多達(dá)七個區(qū)段，這些區(qū)段順序地由1到7標(biāo)識，并且 由如下區(qū)段限定：
[0173] 區(qū)段1:具有正加加速度的加速度增加。
[0174] 區(qū)段2:恒定加速度(零加加速度）。
[0175] 區(qū)段3:加速度緩降，從而接近期望速度，加加速度為負(fù)。
[0176] 區(qū)段4:恒定速度(零加加速度，零加速度）。
[0177] 區(qū)段5:減速度增加，從而接近期望減速度，加加速度為負(fù)。
[0178] 區(qū)段6:恒定減速度(零加加速度）。
[0179]區(qū)段7 :減速度緩降，從而以零速度接近期望位置，加加速度為正。
[0180] 在該運(yùn)動曲線圖611中，如果初始位置和最終位置充分接近，則可能永遠(yuǎn)不會達(dá)到 最大加速度或最大速度。
[0181] 計算運(yùn)動曲線圖的該方案的問題在于，在限制最大速度、加速度和加加速度的條 件下其試圖使運(yùn)送時間（時段7結(jié)束時）最小化。當(dāng)試圖使吞吐量最大時，該方案是可接受 的。在這種情況下，時間應(yīng)該被最小化。然而，當(dāng)運(yùn)送時間和距離固定并且目標(biāo)是使得壓力 最小化時這是不理想的。當(dāng)操作被阻礙或匱乏并且引入等待時間時在當(dāng)前的處理機(jī)技術(shù)中 存在這些條件。當(dāng)采用ToC并且降低操作吞吐量以與約束的吞吐量匹配時也會發(fā)生該問題。 在任何情況下，當(dāng)前過程都導(dǎo)致在傳送循環(huán)中引入等待時間。如果等待時間沒有被引入，則 這僅僅是因?yàn)閭魉退俣缺皇謩又匦屡渲谩?br>[0182] 在操作由于人為原因而匱乏或被阻礙的情況下，等待時間無法預(yù)測。在這種情況 下，沒有其它選擇，必定不得已引入等待時間。沒有其它選擇。例如，如果用戶沒能將器件裝 載到器件載體緩沖內(nèi)，則所有其它下游操作可能變成器件匱乏，并且如果經(jīng)過足夠時間可 能所有操作都完全停止。稍后在本發(fā)明的描述中討論用于這種情況的緩解方案，但是最終 該緩解方案需要人工輔助。
[0183] 在操作的吞吐量被降低以與約束的吞吐量匹配時，能夠?qū)Φ却龝r間進(jìn)行預(yù)測。這 是當(dāng)前吞吐量的運(yùn)送時間和為了匹配約束的吞吐量而需要的吞吐量的運(yùn)送時間之間的差 異。由于新的運(yùn)送時間是已知并且是固定的，因此現(xiàn)在可以在固定時間和距離的條件下設(shè) 計該運(yùn)動曲線圖以使加加速度(壓力）最小化。更重要的是，可以通過利用該時間并且在較 低的加加速度和加速度速率下消耗該時間來消除等待時間。該方法是本發(fā)明的如下改進(jìn)的 焦點(diǎn)。
[0184] 假定操作的吞吐量必須降低以與約束的吞吐量相匹配，則當(dāng)前過程將引入等待時 間。這是與操作匱乏或被阻礙時使用的方法相同的方法。圖7示出了已經(jīng)在七個區(qū)段的運(yùn)動 曲線圖711、712之間引入運(yùn)動曲線圖的一般示例。參照圖7,該曲線為以時間為函數(shù)的速度V (t)給出的運(yùn)動曲線圖。T給出了總運(yùn)送時間。吞吐量由并行度/T給出。所行進(jìn)的距離由 j" ViYM給出。 J〇.
[0185] 在保持T恒定的同時有使得傳送系統(tǒng)上的壓力最小化的更好的最佳運(yùn)動曲線嗎？ 答案為是(yes)，并且該方法由如下分析式給出，其中C為在圖7中所示的曲線下面的面積。 伽馬（γ )為必須解答出的常數(shù)。一旦伽馬已知，則新的Cco運(yùn)動曲線由用于最佳速度曲線的 三段分段等式描述。盡管該方法分段進(jìn)行，但是所得到的從〇到T的函數(shù)是連續(xù)的。此外，與 如前所述的七個區(qū)段相比，現(xiàn)在在該曲線圖中僅有三個區(qū)段。還沒有恒定加速度時段。
[0186] 以下舉例說明了用于確定使加加速度最小化的最佳運(yùn)動曲線的數(shù)學(xué)分析和解。
[0187] 使加加速度的Lco范數(shù)最小化
[0188] 摘要
[0189] 問題是發(fā)現(xiàn)滿足如下等式的速度v(t):
[0190] ν(0)=ν?)=ν(Τ)=ν，(Τ)
[0191] 其中：
[0192]
[0193] 其使得下式最小：
[0194] I I V" I I L°°(0，T)
[0195] 解
[0196] 答案是…
[0197]
[0198] 其中選擇γ>0以滿足如下條件：
[0199]
[0200] 注意：對于所有的t，|，（t)|三γ〇
[0201] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，該解提供了一種在C和T已知時設(shè)計用于使加加速度最小 的運(yùn)動曲線的方法，并且使加加速度最小將使得加速度最小并且最終使得系統(tǒng)上的壓力最 小。
[0202] 現(xiàn)在提出算法控制的自動化方法。當(dāng)采用ToC來優(yōu)化半導(dǎo)體處理機(jī)的吞吐量時，將 等待時間從傳送系統(tǒng)的運(yùn)動曲線圖中移除，并且如剛剛描述的那樣將這些等待時間替換為 連續(xù)且不中斷的運(yùn)動。
[0203]當(dāng)浸泡時間為約束時對系統(tǒng)進(jìn)行自動協(xié)調(diào):當(dāng)溫度浸泡時間成為約束從核心移動 到浸泡緩沖工作區(qū)域的原因時可能發(fā)生這種情況。這是浸泡緩沖沒能作為緩沖完成任務(wù)時 的情況。由于該輸入傳送系統(tǒng)被阻礙而在該輸入傳送系統(tǒng)上引入了等待時間，并且在所有 下游操作處引入等待時間，這是因?yàn)樗鼈內(nèi)慷计骷T乏。這并不是基于ToC規(guī)定的原理對 系統(tǒng)進(jìn)行的控制平衡。這正是ToC試圖解決的問題。依賴于阻礙和匱乏來控制系統(tǒng)中的吞吐 量是無效的，并且在機(jī)械上壓力較大。還建議，對于給定器件要求，具體的處理機(jī)選擇可能 并非是最好的一個。然而，由于關(guān)于該條件沒有給用戶提供任何反饋和數(shù)據(jù)，用戶既沒有被 警告也沒有被通知。作為本發(fā)明的改進(jìn)，圖8示出了用于在溫度浸泡時間成為約束時優(yōu)化吞 吐量的部分流程圖。這將允許用戶針對正確動作選項做出知情決策并且在最早的時間點(diǎn)這 樣做。
[0204]在圖9中，在方框811處測量所有操作的吞吐量。在決策方框812處，確定浸泡緩沖 是否為約束。如果該浸泡緩沖不是約束，則系統(tǒng)恢復(fù)測量所有操作的吞吐量，在該時間，該 過程將分支到這里描述的其它過程。然而，如果該浸泡緩沖為該約束，則該過程使所有其它 操作與浸泡緩沖的吞吐量匹配，如方框813中所示。在方框814處，該過程在繼續(xù)至這里描述 的其它過程之前警告用戶并且將該事件記入性能數(shù)據(jù)庫。
[0205]用于避免"磚墻"系統(tǒng)暫停的分階段警告系統(tǒng)：當(dāng)處理機(jī)約束是由于就用戶而言沒 有將器件載體裝載到系統(tǒng)內(nèi)或?qū)x器件載體從該系統(tǒng)卸載引起時，則當(dāng)前過程在任何一 個操作的吞吐量下降到零時發(fā)出報警，并且將系統(tǒng)暫停。需要來自用戶的輔助來消除該約 束而恢復(fù)操作。這是一個"磚墻"問題的示例。沒有"早期警報"系統(tǒng)來警告用戶該問題正在 迫近從而可以在系統(tǒng)完全暫停之前預(yù)先采取前瞻性動作。當(dāng)前技術(shù)唯一依賴于對器件載體 緩沖的視覺檢查來識別迫近的中斷。該技術(shù)可能受益于實(shí)現(xiàn)分階段響應(yīng)的自動化系統(tǒng)，其 中用戶通過一系列早期警報而被通知，以防止系統(tǒng)暫停為目的。該系統(tǒng)將基于瞬間緩沖狀 態(tài)以及一階導(dǎo)數(shù)變化率。該系統(tǒng)的架構(gòu)可以基于比例微分反饋控制器。
[0206] 這里設(shè)想了這種系統(tǒng)，并且通過如下一組規(guī)則（但不限于該組規(guī)則）來描述該系 統(tǒng)：
[0207] *如果緩沖開始以下游吞吐量速率或接近下游吞吐量速率排空，則立即發(fā)出警報， 指出該緩沖正因?yàn)樯嫌尾僮鞫鴧T乏。
[0208] *如果緩沖開始以上游吞吐量速率或接近上游吞吐量速率填充，則立即發(fā)出警報， 指出該緩沖正被下游操作阻礙。
[0209] *該警報包括到"磚墻"事件的估計時間。這給操作員提供了最少時間來協(xié)助需求， 以便保持系統(tǒng)以當(dāng)前吞吐量運(yùn)行。
[0210] 設(shè)想了在升級過程中具有附加階段的系統(tǒng)。一個示例是當(dāng)該系統(tǒng)從被中斷開始具 有一些固定時間間隔時，相應(yīng)地發(fā)出警報。
[0211]所有警報和用戶響應(yīng)時間都被采樣并記錄日志，以供將來分析之用。
[0212] 非生產(chǎn)操作模式-特征表示:
[0213]當(dāng)前過程是用于基于測試下的器件構(gòu)造的處理機(jī)并且在操作過程中基于該處理 機(jī)的性能由用戶調(diào)節(jié)該處理機(jī)。當(dāng)前過程可以受益于非生產(chǎn)操作模式。例如，該處理機(jī)在給 定一組條件下將表征其自身性能，并且向用戶記錄、分析和匯報數(shù)據(jù)和結(jié)果。將在該處理機(jī) 改變操作參數(shù)矩陣如測試時間、索引時間、吞吐量、加加速度、加速度、速度和插入力的同時 獲取數(shù)據(jù)。該特性之成果將更精切地識別該處理機(jī)的操作"甜蜜點(diǎn)"，并且基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)提 供配置建議。由于這些操作設(shè)置以及它們的復(fù)雜交互既是系統(tǒng)效率低下又是組織摩擦的根 源，因此當(dāng)前過程將極大地受益于與剛剛描述的特征類似的特征。這不是當(dāng)前可獲得的，并 且該方法是這里描述的發(fā)明的焦點(diǎn)。
[0214] 對于這里描述的采用ToC來優(yōu)化性能的系統(tǒng)來說，當(dāng)然會有機(jī)會具有多個操作模 式。例如，除了正常操作模式之外，想到將存在特征模式，該特征模式以算法方式通過設(shè)置 矩陣來表征處理機(jī)性能，諸如傳送器速度和目標(biāo)緩沖狀態(tài)，同時測量堵塞率和長持續(xù)時間 吞吐量。該數(shù)據(jù)然后可以用來識別用于最大長持續(xù)時間吞吐量的最佳設(shè)置。該數(shù)據(jù)還將產(chǎn) 生所有輸入變量和成果(或輸出量)之間的相關(guān)性。該數(shù)據(jù)在移除與處理機(jī)設(shè)置和操作相關(guān) 的不確定性方面具有很高價值。從這種特征得到的信息的示例將是瞬時吞吐量(其中二階 作用諸如堵塞率開始減少長期吞吐量)能夠以相對精度測量。該數(shù)量然后將在用戶偏好中 用作目標(biāo)吞吐量。
[0215] 作為操作模式的另一個示例，設(shè)想了優(yōu)化模式，在堵塞率高于用戶偏好中的某個 預(yù)定閾值時或高于用戶偏好中的某個預(yù)定變化率(堵塞率的一階導(dǎo)數(shù))時該優(yōu)化模式將被 自動使能。該系統(tǒng)將在測量堵塞率對傳送速度的敏感度的同時通過調(diào)制吞吐量來進(jìn)行響 應(yīng)。該測試的成果將是對維護(hù)人員確定該問題是否需要維護(hù)或者該問題是否是減少處理機(jī) 吞吐量的簡單事情的有價值信息。例如，如果在堵塞率保持恒定的同時吞吐量在一系列步 驟中放慢，則該溫度與傳送器速度無關(guān)。該結(jié)果將是恢復(fù)正常操作吞吐量，直到能夠?qū)⑻幚?機(jī)離線、診斷并修復(fù)。如果該堵塞率對傳送器速度表現(xiàn)出了顯著敏感度，則解決方案可能是 降低傳送速度并且由此同時降低堵塞率。這可以使該處理機(jī)非常好地恢復(fù)成符合長期吞吐 量標(biāo)準(zhǔn)。甚至可以輸入輔助時間和修復(fù)時間，并且使該系統(tǒng)基于在規(guī)定時間段上對吞吐量 的長期影響來對做什么進(jìn)行決策。例如，如果該操作在將來需要通過一定時間測試的X數(shù)量 個單元，則最好是現(xiàn)在使該處理機(jī)離線并進(jìn)行修復(fù)還是應(yīng)該使該處理機(jī)不過以較慢吞吐量 繼續(xù)運(yùn)行以便滿足目標(biāo)?一旦作為輸入提供生產(chǎn)需求，則如剛剛描述的處理機(jī)將具有進(jìn)行 該計算所必需的所有數(shù)據(jù)。
[0216] 圖10示出了具有若干操作模式(包括非生產(chǎn)操作模式）的系統(tǒng)的基本圖示。在圖10 中，所圖示的操作模式包括生產(chǎn)模式、診斷模式、特征模式和優(yōu)化模式。
[0217]杠桿作用數(shù)據(jù)科學(xué):處理機(jī)吞吐量很少為由系統(tǒng)軟件和硬件支持的最大吞吐量。 實(shí)際吞吐量典型地為直接人工干預(yù)的結(jié)果。該干預(yù)采取對處理機(jī)進(jìn)行謹(jǐn)慎地重新編程以在 最大吞吐量以下操作的形式。原因基于觀點(diǎn)、推測、因果的歷史數(shù)據(jù)的復(fù)雜組合，偶爾因?yàn)?方便或權(quán)益方面的簡單原因。處理機(jī)吞吐量的編程能夠受益于更科學(xué)和更有組織的方案。 大多數(shù)處理機(jī)系統(tǒng)都具有提供操作數(shù)據(jù)的能力，該操作數(shù)據(jù)既可以在實(shí)時模式中又可以在 離線模式中進(jìn)行分析以針對最大長期吞吐量更精確地優(yōu)化處理機(jī)性能。目前在嚴(yán)格的科學(xué) 方法中并有這樣做，而這正是這里描述的本發(fā)明的焦點(diǎn)。
[0218] 由于處理機(jī)狀況和狀態(tài)正被采用和記錄，設(shè)想所有這些設(shè)置都將被包含在數(shù)據(jù)組 中供分析之用。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，只有在自動化系統(tǒng)的支持下才可能捕獲并分 析這種復(fù)雜的變量組以便計算有意義和有幫助的制造數(shù)據(jù)。在沒有計算機(jī)輔助幫助的情況 下觀察、記錄和分析對于操作人員來說太復(fù)雜。
[0219] 想到了在處理機(jī)操作過程中采樣的數(shù)據(jù)將被捕獲并記錄到數(shù)據(jù)文件供分析之用。 將該數(shù)據(jù)與測試單元操作的操作符和維護(hù)日志組合，將生成有助于提高基于ToC的主控制 過程的健壯性的信息。該分析的結(jié)果可以與其它測試單元數(shù)據(jù)諸如封裝類型、器件套件類 型和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)以進(jìn)一步改進(jìn)該過程。
[0220] 另外，想到了當(dāng)在一隊測試單元當(dāng)中對該信息進(jìn)行比較并進(jìn)行關(guān)聯(lián)時，這些測試 單元可以從彼此學(xué)習(xí)。實(shí)質(zhì)上，它們發(fā)展出集體經(jīng)驗(yàn)，該集體經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虮环窒砗透軛U化以更 有效地實(shí)現(xiàn)企業(yè)的目標(biāo)。該過程當(dāng)然可以采用大數(shù)據(jù)分析，并且通過設(shè)置(決策)和結(jié)果(成 果)的自動數(shù)據(jù)收集而被使能，這是因?yàn)檫@些設(shè)置和結(jié)果涉及到處理機(jī)操作效率。這因而將 允許處理機(jī)資產(chǎn)的管理在本質(zhì)上變得更科學(xué)，并且進(jìn)一步將其從推測和意見移除。
[0221 ]想到了維護(hù)事件日志，該事件日志包括但不限于如下類型的數(shù)據(jù)：
[0222] ?所有用戶可編程設(shè)置
[0223] ?事件時間戳
[0224] ?導(dǎo)致系統(tǒng)狀況變化的所有事件
[0225] ?由用戶干預(yù)造成的所有事件
[0226] ?所有性能度量
[0227] ?所有緩沖大小和狀態(tài)
[0228] ?所有吞吐量狀態(tài)
[0229] ?所有停機(jī)時間和持續(xù)時間
[0230] ?所有離線和在線事件和持續(xù)時間
[0231] ?生產(chǎn)量歷史
[0232] ?所有溫度歷史
[0233] ?所有器件堵塞
[0234] ?所有系統(tǒng)失效
[0235] ?所有系統(tǒng)的任何類型故障
[0236] ?所有警告
[0237] ?所有警報
[0238] ?用戶名稱和/或標(biāo)識
[0239] ?系統(tǒng)位置
[0240] ?處理機(jī)和測試機(jī)標(biāo)識
[0241] ?器件標(biāo)識
[0242] ?套件標(biāo)識
[0243] ?測試時間
[0244] ?索引時間
[0245] 通用處理機(jī)設(shè)計考慮:關(guān)鍵問題是什么確定何時約束不能再被移除。如果一約束 已經(jīng)撞上"磚墻"，并且因?yàn)橄到y(tǒng)僅僅不支持更快吞吐量而無法將該約束移除，則答案是該 約束不能被移除。然而，如果支持更快吞吐量，則答案需要該系統(tǒng)基于當(dāng)前和過去性能來預(yù) 測將來行為。吞吐量短期增加會增加系統(tǒng)壓力并且最終降低長期吞吐量嗎？為了回答該問 題，需要電子存儲器來存儲和檢索過去事件、決策和成果。分享過去經(jīng)驗(yàn)和從過去經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí) 的能力也對這種系統(tǒng)的健壯性有利。
[0246] 用于優(yōu)化其他處理機(jī)模型的性能的通用方法將總是遵循由ToC規(guī)定的基本方法。 由于使用緩沖狀態(tài)作為用于機(jī)械運(yùn)動調(diào)節(jié)的反饋控制機(jī)制，因此期望每個處理機(jī)都具有某 種類型的緩沖。
[0247] -些處理機(jī)模型直接從器件載體拾取和直接放置到器件載體。在這些情況下，這 些器件載體代表緩沖。輸入緩沖手動填充，但是通過機(jī)器人傳送而排空。輸出緩沖手動排 空，但是由機(jī)器人傳送來填充。在涉及到操作人員的情況下，可能無法知道緩沖是否改變。 盡管總是可以檢測到空的輸入條件或滿的輸出條件，但是調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)該更多依賴于檢測每 個操作階段的吞吐量和等待時間而不是緩沖狀態(tài)。
[0248] 可以預(yù)見到，處理機(jī)的每個操作階段(輸入、核心和輸出）的該調(diào)控系統(tǒng)將使用數(shù) 字PID架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，該數(shù)字PID架構(gòu)具有與測試循環(huán)時間相等的采樣速率。這是在測試開始之 間經(jīng)過的時間。PID控制器必須忽略循環(huán)到循環(huán)發(fā)生的快速變化(噪音），并且既對過去事件 進(jìn)行響應(yīng)，又對預(yù)測行為進(jìn)行響應(yīng)。在這方面，PID控制架構(gòu)是一邏輯方案，并且預(yù)期提供健 壯的調(diào)控。ToC將提供高等級控制，這些高等級控制識別該約束是否能夠被移除，是否應(yīng)該 被移除，以及何時應(yīng)該減慢其他操作以與約束的鼓節(jié)拍匹配。在每個操作階段都可以想到 PID實(shí)現(xiàn)，以便將每個緩沖維持在它們的目標(biāo)設(shè)置點(diǎn)。此外，在每個操作階段都可以想到PID 實(shí)現(xiàn)，以便調(diào)控每個操作階段的吞吐量。
[0251] ( https://en.wikipedia.org/wiki/FiIe:Pid_en_updated_feedback.svg)〇[0252] 在被設(shè)計成用于調(diào)控緩沖大小的控制環(huán)中可以采用如下分配：
[0249] 下面示出了由維基百科(Wikipedia)建議的采取數(shù)字PID架構(gòu)形式的PID實(shí)現(xiàn)的示 例：
[0250]
[0253] .yU):緩沖大小
[0254] ·Γ(υ:目標(biāo)緩沖大小
[0255] · e(t)：r(t)-y(t)
[0256] ·ιι(?)，傳送速度控制
[0257] PID系數(shù)將基于由具體處理機(jī)設(shè)置確定的因素來設(shè)置，但是將導(dǎo)致當(dāng)前性能(P)、 過去性能（I)和預(yù)測性能(D)之間不同的優(yōu)先級。例如，較高的D系數(shù)(Kd)將增加對能夠?qū)е?緩沖大小突然變化的短期事件的響應(yīng)靈敏性。降低Kd導(dǎo)致系統(tǒng)對短期噪音的靈敏性較低I 1 和積分極限將用來根據(jù)過去來調(diào)節(jié)對影響緩沖大小的長期事件的敏感性，所述長期事件諸 如堵塞、操作員沒能將器件托盤裝載到處理機(jī)輸入?yún)^(qū)內(nèi)以及機(jī)械故障。比例項Kp應(yīng)該有助 于大部分輸出u(t)。
[0258] 在PID控制器被設(shè)計成調(diào)控吞吐量的情況下，將采用如下分配值：
[0259] ·γ(?):所測量的吞吐量
[0260] .r(t):目標(biāo)吞吐量
[0261] · e(t)：r(t)-y(t)
[0262] .u(t)，傳送速度控制
[0263] 調(diào)控吞吐量的PID控制器用來在傳送系統(tǒng)上的不同載荷下維持目標(biāo)吞吐量。例如， 當(dāng)生產(chǎn)量下降時，輸出傳送將在載荷增加下到來。這是因?yàn)槠浔仨毿羞M(jìn)更長距離到達(dá)廢品 箱。在這種情況下，PID誤差函數(shù)將增加，并且輸出u(t)將要求傳送的運(yùn)動速度增加以進(jìn)行 補(bǔ)償。
[0264] 圖10示出了用于使用基于ToC的控制器通過使用這里圖示的PID控制器來優(yōu)化半 導(dǎo)體器件處理機(jī)系統(tǒng)的吞吐量的系統(tǒng)的示例性圖示，該系統(tǒng)類似于之前描述的系統(tǒng)。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將理解，在約束理論中有許多架構(gòu)、部件、算法和構(gòu)造能夠提供必要控制以使用 這里描述的PID控制和方法來優(yōu)化半導(dǎo)體處理機(jī)。圖10中所示的系統(tǒng)是許多可能高級模型 中的一個高級模型。
[0265] 在該單操縱器雙緩沖模型中，基于ToC的主控制器從用戶偏好接受輸入?？梢灶A(yù) 見，這些偏好可以由用戶設(shè)定或者從外部數(shù)據(jù)源推導(dǎo)出，該外部數(shù)據(jù)源基于歷史趨勢和在 很廣范圍的測試單元構(gòu)造和操作條件的分析來對偏好進(jìn)行協(xié)調(diào)。主控制器如較早概括的那 樣實(shí)現(xiàn)ToC的算法，并且通過對PID系數(shù)重新進(jìn)行編程并允許PID控制器調(diào)控操縱器速度來 對該系統(tǒng)進(jìn)行控制。從ToC控制器的角度來看，從對PID進(jìn)行供送的相同數(shù)據(jù)來提取出對哪 里存在約束的確定:傳送吞吐量、傳送等待時間、緩沖狀態(tài)、緩沖變化率。ToC控制器然后通 過對該約束想做什么與用戶設(shè)置允許做什么進(jìn)行比較來確定是否能夠移除約束和是否應(yīng) 該移除該約束。如果該約束能夠被移除，則ToC控制器針對PID控制器改變這些輸入，并且允 許它們調(diào)控傳送速度以實(shí)現(xiàn)期望結(jié)果。
[0266] 在主控制器想要降低傳送速度以便通過與鼓節(jié)拍同步來對自身進(jìn)行平衡的情況 下，無需與用戶偏好進(jìn)行核實(shí)，因?yàn)樵谕掏铝糠矫鏇]有任何懲罰。因而，該ToC功能完全是自 發(fā)的。但是，該過程依然與用來增加傳送速度的過程相同：主程序改變PID控制器的輸入并 且允許它們調(diào)控傳送速度以實(shí)現(xiàn)期望結(jié)果。
[0267] 由ToC主控制器共同控制各種PID控制器的優(yōu)點(diǎn)是能夠提供鼓節(jié)拍參考以將所有 傳送系統(tǒng)同步。這確實(shí)需要ToC主控制器能夠計算該約束的吞吐量。
[0268] 如在該文獻(xiàn)中描述的發(fā)明在半導(dǎo)體測試單元設(shè)計中帶來了顯著進(jìn)步。已經(jīng)描述了 系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法將科學(xué)的方法應(yīng)用于吞吐量優(yōu)化。由于吞吐量是在測試單元 硬件的操作壽命期間測量的長期度量，因此必須給予長期可靠性與短期吞吐量改進(jìn)同等的 重要性。必須發(fā)現(xiàn)短期吞吐量和機(jī)械壓力之間的最佳平衡。通過實(shí)現(xiàn)這里描述的系統(tǒng)和方 法，可以基于數(shù)據(jù)而不是人工推測來在算法上發(fā)現(xiàn)并協(xié)調(diào)這種平衡。
[0269] 圖12示出了計算機(jī)1200的實(shí)施例，可以在該計算機(jī)1200上實(shí)現(xiàn)以上描述的過程。 計算機(jī)1200包括一組或多組計算機(jī)編程指令，這些計算機(jī)編程指令存儲在存儲器1202中， 并且能夠由計算機(jī)1200中的處理器1201執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)以上描述的過程。當(dāng)利用特定測試軟件 適當(dāng)編程時計算機(jī)1200成為了被構(gòu)造成用于專門一組測試操作和功能的專用用途計算機(jī)。 [0270]計算機(jī)1200可以以許多物理構(gòu)造中的一個構(gòu)造來呈現(xiàn)，包括被構(gòu)造成服務(wù)器或客 戶終端。計算機(jī)1200也可以被包含在各種設(shè)備中，諸如臺式計算機(jī)、膝上型計算機(jī)、個人數(shù) 字助理、移動設(shè)備、電子平板、智能電話等等。
[0271] 如圖11所示，計算機(jī)1200包括處理器1201和存儲器1202,存儲器1202是可以由計 算機(jī)1200使用的一種或多種各式存儲器的代表。這些存儲器可以包括一種或多種隨機(jī)訪問 存儲器、只讀存儲器和可編程只讀存儲器等等。計算機(jī)1200還包括至少一個顯示器1203,該 至少一個顯示器1203可以以任何形式提供，包括陰極射線管、LED顯示器、IXD顯示器和等離 子顯示器等。該顯示器可以包括用于諸如通過觸敏顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的設(shè)置。附加輸出 裝置可以包括音頻輸出設(shè)備，諸如揚(yáng)聲器1209。
[0272] 計算機(jī)1200進(jìn)一步包括一個或多個輸入裝置。輸入裝置可以包括如下裝置中的一 個或多個:字母數(shù)字輸入裝置1204,諸如鍵盤;光標(biāo)控制器1205,諸如鼠標(biāo)、觸摸墊或操縱 桿;和麥克風(fēng)1210。計算機(jī)1200還使得處理器1201能夠通過計算機(jī)1200外部的網(wǎng)絡(luò)1207與 一個或多個遠(yuǎn)程裝置1206通信。計算機(jī)1200內(nèi)部的通信主要使用總線1208。
[0273] 在另選實(shí)施方式中，可以將諸如專用應(yīng)用集成電路、可編程邏輯陣列或其它硬件 器件之類的專用硬件實(shí)現(xiàn)構(gòu)造成來實(shí)現(xiàn)這里描述的一個或多個方法?？赡馨ǜ鞣N實(shí)施方 式的設(shè)備和系統(tǒng)的應(yīng)用可廣泛地包括各種電子和計算機(jī)系統(tǒng)。這里描述的一個或多個實(shí)施 方式可以使用兩個或更多個具體互連的硬件模塊或裝置實(shí)現(xiàn)功能，該硬件模塊或裝置具有 能夠在模塊之間通過模塊傳送的相關(guān)控制和數(shù)據(jù)信號，或者作為專用應(yīng)用集成電路的一部 分。因而，本發(fā)明的系統(tǒng)涵蓋軟件、固件和硬件實(shí)現(xiàn)。
[0274] 根據(jù)本公開的各種實(shí)施方式，這里描述的方法可以通過可由計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的軟 件程序?qū)崿F(xiàn)。另外，在一個示例性非限制性實(shí)施方式中，實(shí)現(xiàn)可以包括分布式處理、組件/對 象分布式處理和并行處理。另選地，可以將虛擬計算機(jī)系統(tǒng)處理構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)這里描述的一 個或多個方法或功能。
[0275] 盡管已經(jīng)參照若干個示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，已經(jīng)使用的措辭 是描述和示例性措辭，而不是限制性措辭。在不脫離本發(fā)明的在其方面中的精神和范圍的 情況下，可以在當(dāng)前陳述和修改的所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出改變。盡管已經(jīng)參照具體手 段、材料和實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但并不是為了將本發(fā)明限制于所公開的具體細(xì)節(jié)；相 反，本發(fā)明延及到如在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有在功能上等價的結(jié)構(gòu)、方法和用途。
[0276] 盡管可以將非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)示出為單個介質(zhì)，但是術(shù)語"計算機(jī)可讀介 質(zhì)"包括單個介質(zhì)或多重介質(zhì)，諸如集中式或分布式數(shù)據(jù)庫和/或存儲一組或多組指令的相 關(guān)超高速緩沖存儲器和服務(wù)器。術(shù)語"非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)"應(yīng)該還包括能夠存儲、編 碼或承載由處理機(jī)執(zhí)行的一組指令或致使計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行這里公開的任何一個或多個方 法或操作的任何介質(zhì)。
[0277] 在一具體非限制性的示例性實(shí)施方式中，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括諸如存儲卡之 類的固態(tài)存儲器或容納一個或多個非易失性只讀存儲器的其它封裝。另外，該計算機(jī)可讀 介質(zhì)可以是隨機(jī)存取存儲器或其它易失性可再寫存儲器。此外，該計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包 括諸如磁盤或磁帶之類的磁光或光學(xué)介質(zhì)或捕獲諸如通過傳輸介質(zhì)傳送的信號之類的載 波信號的其它存儲器件。因而，所述公開被認(rèn)為包括任何計算機(jī)可讀介質(zhì)或其中可存儲數(shù) 據(jù)或指令的其它等同物或后續(xù)媒體。
[0278] 盡管本說明書描述了可以參照具體標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議在【具體實(shí)施方式】中實(shí)現(xiàn)的組件和 功能，但是本公開不限于這些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。例如，用于互聯(lián)網(wǎng)和其它分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉?biāo) 準(zhǔn)代表現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的示例。這些標(biāo)準(zhǔn)被具有基本相同功能的更快或更高效的等同物周期 性地取代。因而，具有相同或類似功能的替換標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議被認(rèn)為是其等同物。
[0279] 這里描述的實(shí)施方式的圖示是為了提供各種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一般理解。這些圖 示不是為了用作利用這里描述的結(jié)構(gòu)或方法的設(shè)備和系統(tǒng)的所有元素和特征的完整描述。 在閱讀所述公開之后許多其它實(shí)施方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。從所述公開可利 用和推導(dǎo)出其它實(shí)施方式，使得在不脫離該公開的范圍的情況下可進(jìn)行結(jié)構(gòu)和邏輯替換和 改變。另外，這些圖示僅僅是代表性的，并且可能不是按照比例繪制的。圖示中的一些比例 可能被夸大，而其它比例可能被最小化。因而，所述公開和附圖應(yīng)被認(rèn)為是示例性而非限制 性的。
[0280] 所述公開的一個或多個實(shí)施方式在這里可以被單獨(dú)地和/或共同地稱為術(shù)語"發(fā) 明"，這僅僅是為了方便而不是為了特意將該申請的范圍限制于任何具體發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。 此外，盡管這里已經(jīng)圖示并描述了【具體實(shí)施方式】，應(yīng)該認(rèn)識到，被設(shè)計成實(shí)現(xiàn)相同或類似目 的的任何隨后布置可以取代所示的【具體實(shí)施方式】。該公開旨在覆蓋各種實(shí)施方式的任何和 所有隨后的改變和修改。通過閱讀說明書，上述實(shí)施方式的組合以及這里沒有明確描述的 其它實(shí)施方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
[0281] 該公開的摘要是在該摘要不會用來解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義這個認(rèn)識 下提交的。另外，在上述【具體實(shí)施方式】中，為了使得該公開流暢易懂，將各種特征一起編組 或在單個實(shí)施方式中描述。并不是要將該公開解釋為反映了所要求保護(hù)的實(shí)施方式需要比 在每個權(quán)利要求中明確闡述的更多的特征這種意愿。相反，如以下權(quán)利要求反映的，發(fā)明主 題內(nèi)容可能涉及少于任何一個公開實(shí)施方式的所有特征的特征。因而，以下權(quán)利要求結(jié)合 在【具體實(shí)施方式】中，且每個權(quán)利要求獨(dú)立地存在，單獨(dú)地限定所要求保護(hù)的主題內(nèi)容。
[0282] 以上公開的主題內(nèi)容應(yīng)被認(rèn)為是說明性而非限制性的，并且所附權(quán)利要求旨在覆 蓋落入本公開的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有這種修改、改進(jìn)和其它實(shí)施方式。因而，在由法律 允許的最大范圍內(nèi)，本公開的范圍應(yīng)由如下權(quán)利要求及其等同物可允許的最寬泛解釋來確 定，并且不應(yīng)該受到以上詳細(xì)描述的制約或限制。
【主權(quán)項】
1. 一種用于優(yōu)化半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作吞吐量的方法，該方法包括： 在揀選半導(dǎo)體器件處理機(jī)輸入載體緩沖處接收用于測試的半導(dǎo)體器件； 在半導(dǎo)體器件的測試中操作所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)預(yù)定時間段； 在電子存儲器中記錄用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征； 通過計算機(jī)分析所記錄的用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量 特征； 通過所述計算機(jī)確定所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的哪個操作階段具有導(dǎo)致最低操作鼓節(jié) 拍的最大限制約束； 調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的具有所述最低操作鼓節(jié)拍的操作階段的操作參數(shù)以增 加該操作鼓節(jié)拍；以及 重復(fù)該方法，直到實(shí)現(xiàn)這樣的操作狀態(tài)以致于對操作參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)將導(dǎo)致用于 所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所述操作吞吐量下降。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的具有所述最低操作鼓節(jié)拍的操作階段被確定為半導(dǎo)體傳 送操作時，通過所述計算機(jī)訪問存儲的所述半導(dǎo)體傳送操作的部件的操作特征而由所述計 算機(jī)進(jìn)一步確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度是否會超過所述半導(dǎo)體傳送操作的操作 限度，所述操作特征存儲在所述電子存儲器中。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述計算機(jī)確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度不會超過所述半導(dǎo)體傳送操作的 操作限度時，則將所述半導(dǎo)體傳送操作的速度增加預(yù)定增加量。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述計算機(jī)確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度會超過所述半導(dǎo)體傳送操作的操 作限度時，降低所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所有其它操作階段的速度以匹配所述半導(dǎo)體傳送 操作的速度。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的具有所述最低操作鼓節(jié)拍的操作階段被確定為浸泡緩沖 操作時，降低所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所有其它操作階段的速度以匹配所述浸泡緩沖操作 的吞吐量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作階段包括輸入傳送階段、浸泡緩沖階段、核心測試 操作階段和輸出階段。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)包括多個核心操縱器時，將所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的所有核 心操縱器協(xié)調(diào)成彼此同步。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述多個核心操縱器中的任何一個核心操縱器被確定為由于暫停并等待另一個核 心操縱器完成操作而具有等待時間時，減慢所述多個核心操縱器中的至少一個核心操縱器 的速度以使所述等待時間最小化。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法， 其中在確定增加所述半導(dǎo)體傳送操作的速度是否會超過所述半導(dǎo)體傳送操作的操作 限度時，所存儲的所述半導(dǎo)體傳送操作的操作特征包括速度、加速度和加加速度的可接受 操作范圍。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法， 其中基于所述半導(dǎo)體傳送操作的受到用于速度、加速度和加加速度的預(yù)定最大值的限 制的最快速度的確定來將所述半導(dǎo)體傳送操作的速度增加預(yù)定增加量。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段的操作吞吐量特征被存儲在可接入所述 計算機(jī)的性能數(shù)據(jù)庫中，所述計算機(jī)既能夠?yàn)樗霭雽?dǎo)體器件處理機(jī)進(jìn)行預(yù)定操作吞吐量 分析，又能夠進(jìn)行用戶定制的操作吞吐量分析。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述計算機(jī)確定所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作吞吐量低于預(yù)定水平的操作吞吐量 時，由所述計算機(jī)發(fā)出用戶警報。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 通過分析存儲在所述性能數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作 階段的操作吞吐量特征進(jìn)行連續(xù)分析； 確定用于所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作階段的異常操作吞吐量特征；以及 預(yù)測所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作階段的未來失效。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 在各組條件下在非生產(chǎn)操作模式中進(jìn)行所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的操作，其中所得到的 操作吞吐量特征由所述計算機(jī)使用以產(chǎn)生推薦的半導(dǎo)體器件處理機(jī)配置。15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)的每個操作階段都由數(shù)字PID控制器來調(diào)控。16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括： 當(dāng)所述半導(dǎo)體器件處理機(jī)包括無索引處理機(jī)傳送系統(tǒng)時并且在由所述計算機(jī)確定半 導(dǎo)體測試時間比索引時間長時增加半導(dǎo)體傳送操作的索引時間。17. -種用于優(yōu)化操作吞吐量的半導(dǎo)體器件處理機(jī)系統(tǒng)，該半導(dǎo)體器件處理機(jī)系統(tǒng)包 括： 接收緩沖，該接收緩沖接收用于測試的半導(dǎo)體器件； 輸入緩沖，該輸入緩沖對測試之前的半導(dǎo)體器件進(jìn)行輸入準(zhǔn)備； 包括至少一個操縱器的核心測試臺，該核心測試臺對所述半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試； 輸出緩沖，該輸出緩沖用于對測試之后的半導(dǎo)體器件進(jìn)行輸出準(zhǔn)備； 載體緩沖，該載體緩沖用于存儲進(jìn)行輸出準(zhǔn)備之后的半導(dǎo)體器件； 傳送系統(tǒng)，該傳送系統(tǒng)用于將所述半導(dǎo)體器件傳送通過所述系統(tǒng)； 控制器，該控制器控制所述系統(tǒng)的操作，包括分析用于該系統(tǒng)的每個操作階段的操作 吞吐量特征、確定哪個操作階段具有最低操作鼓節(jié)拍、調(diào)節(jié)具有較低操作鼓節(jié)拍的操作階 段的操作參數(shù)以增加鼓節(jié)拍、以及確定對操作參數(shù)的進(jìn)一步調(diào)節(jié)何時不會導(dǎo)致操作吞吐量 下降。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)， 其中所述輸入緩沖包括增加測試之前的半導(dǎo)體器件的溫度的浸泡緩沖。19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)， 其中所述控制器是主數(shù)字PID控制器，并且該系統(tǒng)的每個操作階段通過與該主數(shù)字PID 控制器交互的數(shù)字PID控制器調(diào)控。20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)， 其中所述核心測試站包括多個無索引核心操縱器。
【文檔編號】H01L21/50GK105917452SQ201480073368
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年11月25日
【發(fā)明人】霍華德·H·小羅伯茨, 勒羅伊·格羅特
【申請人】塞勒林特有限責(zé)任公司