半導體器件處理機吞吐量優化的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于優化具有多個階段的半導體器件處理機的操作吞吐量的方法和系統。該方法包括在輸入載體緩沖處接收用于測試的半導體器件并且在測試半導體器件時操作所述處理機。該方法還包括記錄用于所述處理機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的哪個操作階段具有導致最低操作鼓節拍的最大限制約束并調節所述處理機的具有所述最低操作鼓節拍的操作階段的操作參數以增加該操作鼓節拍。該方法進一步包括重復該方法，直到實現這樣的操作狀態以致于對操作參數進行進一步調節將導致用于所述半導體器件處理機的所述操作吞吐量下降。
【專利說明】
半導體器件處理機吞吐量優化
[0001 ]相關申請的交叉參考
[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(用于半導體器件的系統和方法)"的美國臨時專利申請No.61/909， 600的權益，這里通過參考將其內容全部結合于此。
技術領域
[0003] 本公開涉及自動化制造系統和方法，具體是涉及用于半導體的測試和制造質量控 制的自動化機器人半導體設備系統，其中降低了索引時間延遲和總測試時間以優化吞吐 量。
【背景技術】
[0004] 優化半導體處理機的性能是指協調（tune)其機械運動而使得半導體處理機對于 給定測試時間利用最慢的機械運動以最大吞吐量操作。
[0005] 在半導體制造中，半導體器件測試設備是昂貴的資本設備。傳統上，這種測試設備 包括用于處理正在進行測試的器件的機器人操縱器。這種機器人操縱器一般被稱為"處理 機"，并且典型地由一個或更多個稱為"操縱器"的機械臂構成。操縱器機械地抓取用于測試 的器件、將該器件插入接口測試板并向測試機發出測試開始信號。測試機然后對器件進行 測試并向處理機返回測試結果和測試結束信號，測試結束信號使處理機將器件部署在用于 保持測試了的器件的測試后托盤或容器中。只要處理機感測到還有可用另外的器件進行測 試，該過程就重復。該系統總體上有時被稱為"測試單元"。
[0006] 在處理機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，測試機基本保持閑置。對于具體測試機和系統來說，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測試的器件的機械操縱。這些機械操 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、測試機和系統來說，測試器件所需的時間有時被稱為"測試 時間"。當系統以制造能力操作時，其或者在索引時間過程中進行索引或在測試時間過程中 進行測試。
[0008] 以前，測試設備制造商在制造設備設計時已經集中努力減少索引時間，以增加機 械操作的速度。盡管隨著時間已經顯著地增加了處理測試器件的機械操作速度，但是仍需 要有相當的機械索引時間來在測試之間通過機械處理機操縱測試器件。此外，隨著機械操 縱設備操作速度的增加，用于該設備的成本，包括校準、更換頻率、維護、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的機械操縱中必須解決的約束和預防措施，進一 步加速機械操作受到經濟和物理障礙。
[0009] 在任何情況下，降低索引時間能夠提供測試設備投資的更大回報率，特別是在測 試設備昂貴的情況下。因此，在制造環境中進一步降低測試操作中涉及的索引時間將是現 有技術和工藝中的顯著進步。特別在半導體制造中，如果在半導體設備的測試中降低索引 時間，則可獲得經濟上的其它收益和好處。提供實現降低索引時間的新的改進系統和方法， 并且無需對器件處理機的現有機械操作以及用于測試的類似機器人或自動化部件進行大 的改變或新的研發，也將是一種改進。在本發明人的其它專利中公開了由本發明人作出的 降低自動化機器人半導體測試的索引時間的最近一些改進的示例，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點之外，提供一種用于設置和配置用于自動化 機器人半導體測試設備的控制系統的新的改進系統和方法也是一種進步，這進一步降低了 與自動化機器人半導體測試設備相關聯的測試操作的成本、復雜性、索引時間和停機時間。 例如，傳統的自動化半導體測試設備通常都是串行化的，其中各個單獨測試都是順序地執 行的。串行化測試的主要原因包括限制一次進行的測試數量和復雜性的熱問題，以及非串 行化測試的實現復雜性。另外，傳統的可測試性設計(DFT)測試一般在運行時需要對測試器 件進行專門控制，因而妨礙同一時間執行任何其它非DFT測試。
[0011] 一般而言，本申請應用于處理機，但是對于如下處理機技術具有特定意義:其中兩 個或更多個處理機一起多路復用至單個測試機，或者其中兩個或多個多路復用處理機被集 成到單個操作單元并連接至單個測試機。這些系統被稱為無索引（indexless)測試單元。對 于無索引系統，關鍵特征是具有兩個或更多個異步但協調的核心操縱器，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行，但是在處理機或操縱器之間交替。 其中這些操縱器插入測試器件的多個測試位點被以電子方式多路復用至測試機。這樣，使 得測試之間的經過時間最小化。
[0012]處理機優化的好處是在使對處理機的壓力最小化的同時使處理機的吞吐量最大 化。當在整個測試場地全面應用時，對于企業來說，這會轉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] 無索引處理機傳送系統的這種特定情況給在傳統處理機設計中尚未存在的處理 機優化提供了機會。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 會帶來懲罰的機會。而對于輸入/輸出（I/O)不受限（以最大吞吐量運行）的標準處理機，增 加索引時間將總是導致吞吐量下降（懲罰），除非存在充分補償的次級結果，諸如降低堵塞 率。
[0014] 所協調的處理機運動可以包括但不限于:速度、加速度、加加速度、路徑和順序。協 調機器人處理機的一個原因是降低對機械和電氣部件的壓力，并由此降低處理機故障和失 效的頻率。操作上的效益是操作開銷較低。財務上的效益是貨物銷售成本較低和利潤率較 尚。
[0015] 許多機器人器件處理機允許操作員或用戶通過借助于軟件用戶界面或控制面板 進行改變和調節來手動調節半導體處理機的機械運動。確定這些機械運動設置的因素從公 司到公司都不同，但是經常能夠變成爭議、爭辯和競爭的源泉。這造成了操作設備的制造中 心與設計、管理和出售由ATE資產測試的半導體產品的其它公司分部之間的摩擦。這轉換成 了不必要的組織低效。該摩擦的主要原因在于，對于在給定處理機上運行的產品組合 (product mix)，沒有針對導致最低測試成本的設置的清晰數據。典型地，商業中心在針對 由處理機支持的最大吞吐量對該處理機進行協調時看到了解決方案，同時制造中心獲知最 佳操作速度低于該處理機的最大容量。該最佳點位于一組復雜的權衡進入平衡并且在長期 上導致最低測試成本時。這些權衡包括增加機械運動的考慮以及減少機械運動的考慮。
[0016]增加機械運動的動機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，以最大速度運行處理機導致對立因素在幅度和頻率上都增加。凈效益是降低了 系統的長期吞吐量。一個簡單的示例就是使處理機運行得如此之快以致于關鍵機械部件在 與高速操作相關聯的高應力下失效的結果。當發生這種情況時，操作被暫停。根據平均修復 時間，停機時間可能顯著地降低長期吞吐量到這樣的程度，即更緩慢地運行的替換策略都 會導致更高的長期吞吐量。
[0017]降低機械運動的動機的示例是那些需要處理機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)、所需校準的頻率以及計劃維修頻率。這些因素如何對長期吞吐量 產生消極影響的簡單示例可以通過類推來進行。競爭性汽車競賽在確定競賽策略時涉及類 似的權衡。更快地駕駛汽車，你可能導致發動機熄火或者損壞關鍵部件而退出競賽。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 個跨過終點線，因為在不必經常停下來進行維修和調節的情況下汽車就完成了路線。本質 上，這是用更快瞬時速度交換更快速度(平均速度)的經典示例。最終，團隊尋找使一組復雜 的權衡進入平衡并在長期上導致最快速度的最佳點。
[0018]在描述協調半導體處理機中使用的方法時，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，該管理范式認為任何可管理系統在實現其更多目標時都受限于數量非常小的約束。 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 組織的其余部分。ToC采用常見的成語"鏈子的強度取決于它最薄弱的環節"。這意味著過 程、組織等等是很脆弱的，這是因為最薄弱的人或部分總是可以損壞或破壞它們或至少對 成果產生不利影響。
[0019] 稍后在該申請中描述應用于處理機性能優化時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（關鍵假設(Key Assumptions)、五大聚焦 步驟(The Five Focusing Steps)和應用(Application))，維基百科將它們描述為：
[0020] 關鍵假設: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 進行衡量和控制：吞吐量、運營費用和庫存量。吞吐量是系統通過銷售產生金錢的速率。庫 存量是系統已經購買其預期銷售的東西而投入的所有金錢。運營費用是系統為了將庫存量 轉化為吞吐量而花費的所有金錢。在能夠達到目標本身之前，必須首先滿足必要的條件。這 些條件典型地包括安全、質量、法律責任等。對大多數企業來說，目標本身就是賺錢。然而， 對于許多組織和非營利性企業來說，賺錢是為了追求該目標的一個必要條件。無論是目標 還是一個必要的條件，了解如何基于吞吐量、庫存量和運營費用來進行合理的財務決策是 一個關鍵的要求。
[0021] 五大聚焦步驟：約束理論基于這樣的前提，即通過面向目標系統進行的目標實現 (即系統的吞吐量）的速率受到至少一個約束的限制。反證法論點如下：如果沒有任何東西 防止系統獲得更高的吞吐量（即，在一個時間單位內的更多目標單位），則它的吞吐量將是 無限的，這在現實生活的系統中是不可能的。只有通過約束增加流量才能夠提高整體吞吐 量。假定已經明確系統目標并且限定了其測量值，則步驟為：
[0022] (1)識別系統的約束(或多個約束）（確定哪些約束妨礙組織在單位時間內獲得更 多目標。
[0023] (2)決定如何充分利用系統的約束(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)更新升級系統的約束(進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被打破，則返回到步驟1，但不允許慣性導 致系統約束。
[0027]商業組織的目標是："現在和將來都賺更多的錢"，其衡量是由核算為吞吐量、庫存 量和運營費用的吞吐量來給出的。五大聚焦步驟的目的是確保持續改進的努力都集中在組 織的約束上。在TOC文獻中，這被稱為持續改進過程(POOGI)。這些聚焦步驟是發展下面提到 的具體應用的關鍵步驟。
[0028]在制造經營和經營管理中，解決方法尋求拉動材料經過系統，而不是將它們推到 系統內。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行方法。鼓是工廠的物理約束:限制整個系 統更多地生產的能力的工作中心或機器或操作。工廠的其余部分遵循鼓的節拍。它們確定 鼓已經工作并且鼓已經處理的任何東西都沒有變成廢物。
[0029] 緩沖對鼓進行保護，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，而不是使用材料數量。這使得優先系統嚴格基于在所述鼓處預期的 順序的時間進行操作。傳統的DBR通常在系統中的若干點調用緩沖：約束點、同步點和運輸 時。S-DBR在運輸時具有緩沖，并且通過負荷計劃機構管理鼓的整個工作流程。
[0030] 繩是用于工廠的工作釋放機構。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 將工作推到系統中可能產生過高的進行中工作，從而使整個系統減慢。
[0031] 以上討論的由ToC規定的方法和原理對于理解這里描述的本發明來說是有用的。
【發明內容】
[0032]這里描述的用于優化半導體器件處理機的操作吞吐量的系統和方法在半導體測 試單元的設計中提供了顯著進步。所述系統和方法將科學方法論應用于優化吞吐量確定。 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同等的重要性。必須發現短期吞吐量和機械 壓力之間的最佳平衡。通過實現這里描述的系統和方法，能夠科學地確定該平衡并且能夠 根據數據而不是人工推測而實現該平衡。
[0033]鑒于上述內容，設想了各種實施方式。根據本公開的一個實施方式，提供了一種用 于優化半導體器件處理機的操作吞吐量的方法。該方法包括在揀選半導體器件處理機輸入 載體緩沖(或緩沖區）處接收用于測試的半導體器件以及在半導體器件的測試中操作所述 半導體器件處理機預定時間段。該方法還包括在電子存儲器中記錄用于所述半導體器件處 理機的每個操作階段的操作吞吐量特征以及通過計算機分析所記錄的用于所述半導體器 件處理機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確定所述 半導體器件處理機的哪個操作階段具有導致最低操作鼓節拍的最大限制約束并且調節所 述半導體器件處理機的具有所述最低操作鼓節拍的操作階段的操作參數以增加該操作鼓 節拍。該方法進一步包括重復該方法，直到實現這樣的操作狀態以致于對操作參數進行進 一步調節將導致用于所述半導體器件處理機的所述操作吞吐量下降。
[0034] 在并行并發測試系統的另一個實施方式中，當所述半導體器件處理機的具有所述 最低操作鼓節拍的操作階段被確定為半導體傳送操作時，該方法進一步包括通過所述計算 機訪問存儲的所述半導體傳送操作的部件的操作特征而由所述計算機進一步確定增加所 述半導體傳送操作的速度是否會超過所述半導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] 在另一個實施方式中，當所述計算機確定增加所述半導體傳送操作的速度不會超 過所述半導體傳送操作的操作限度時，該方法將所述半導體傳送操作的速度增加預定增加 量。
[0036] 在一個實施方式中，當所述計算機確定增加所述半導體傳送操作的速度會超過所 述半導體傳送操作的操作限度時，該方法降低所述半導體器件處理機的所有其它操作階段 的速度以匹配所述半導體傳送操作的速度。
[0037] 在另一個實施方式中，當所述半導體器件處理機的具有所述最低操作鼓節拍的操 作階段被確定為浸泡緩沖操作時，所述方法降低所述半導體器件處理機的所有其它操作階 段的速度以匹配所述浸泡緩沖操作的吞吐量。
[0038] 在又一個實施方式中，所述半導體器件處理機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] 在一個實施方式中，該方法包括當所述半導體器件處理機包括多個核心操縱器時 將所述半導體器件處理機的所有核心操縱器協調成彼此同步。
[0040] 在另一個實施方式中，當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] 在又一個實施方式中，在確定增加所述半導體傳送操作的速度是否會超過所述半 導體傳送操作的操作限度時，所存儲的所述半導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] 在一個實施方式中，基于所述半導體傳送操作的受到用于速度、加速度和加加速 度的預定最大值的限制的最快速度的確定來將所述半導體傳送操作的速度增加預定增加 量。
[0043]在另一個實施方式中，用于所述半導體器件處理機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的性能數據庫中，所述計算機既能夠為所述半導體器件處 理機進行預定操作吞吐量分析，又能夠進行用戶定制的操作吞吐量分析。
[0044]在又一個實施方式中，所述方法包括當所述計算機確定所述半導體器件處理機的 操作吞吐量低于預定水平的操作吞吐量時由所述計算機發出用戶警報。
[0045] 在一個實施方式中，該方法包括:通過分析存儲在所述性能數據庫中的數據對用 于所述半導體器件處理機的每個操作階段的操作吞吐量特征進行連續分析;確定用于所述 半導體器件處理機的操作階段的異常操作吞吐量特征；以及預測所述半導體器件處理機的 操作階段的未來失效。
[0046] 在另一個實施方式中，在各組條件下在非生產操作模式中進行所述半導體器件處 理機的操作，其中所得到的操作吞吐量特征由所述計算機使用以產生推薦的半導體器件處 理機配置。
[0047]在又一個實施方式中，所述半導體器件處理機的每個操作階段都由數字PID控制 器來調控。
[0048] 在一個實施方式中，該方法包括：當所述半導體器件處理機包括無索引處理機傳 送系統時并且在由所述計算機確定半導體測試時間比索引時間長時增加半導體傳送操作 的索引時間。
[0049] 在另一個實施方式中，提供了一種用于優化操作吞吐量的半導體器件處理機系 統。該系統包括:接收緩沖(或緩沖區），該接收緩沖接收用于測試的半導體器件;和輸入緩 沖，該輸入緩沖對測試之前的半導體器件進行輸入準備。該系統還包括: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體器件進行測試;輸出緩沖，該輸出緩沖用于對 測試之后的半導體器件進行輸出準備;載體緩沖，該載體緩沖用于存儲進行輸出準備之后 的半導體器件;和傳送系統，該傳送系統用于將所述半導體器件傳送通過所述系統。該系統 進一步包括控制器，該控制器控制所述系統的操作，包括分析用于該系統的每個操作階段 的操作吞吐量特征、確定哪個操作階段具有最低操作鼓節拍、調節具有較低操作鼓節拍的 操作階段的操作參數以增加鼓節拍、以及確定對操作參數的進一步調節何時不會導致操作 吞吐量下降。
[0050] 在又一個實施方式中，所述輸入緩沖包括增加測試之前的半導體器件的溫度的浸 泡緩沖。
[0051] 在一個實施方式中，所述控制器是主數字PID控制器，并且該系統的每個操作階段 通過與該主數字PID控制器交互的數字PID控制器調控。
[0052]在另一個實施方式中，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圖示了轉換成處理機的最小模型的圖IA中的工廠的最小模型；
[0055] 圖IC圖示了在圖IB中示出的處理機的詳細模型；
[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圖示了用于協調標準處理機的順序；
[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的吞吐量過程的示例性圖示；
[0060] 圖6圖示了處理機系統的示例性七段運動分布曲線；
[0061] 圖7圖示了處理機系統的示例性復合運動分布曲線，該復合運動分布曲線在七段 運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的基本圖示，這些操作模式包括非生產操作 模式；
[0064] 圖10提供了一系統的示例性圖示，該系統使用基于ToC的控制器利用PID控制器來 優化半導體器件處理機系統的吞吐量；以及
[0065] 圖11圖示了可以在實現這里描述的半導體測試中利用的計算機系統的實施例。
【具體實施方式】
[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點。本公開提供了用于實現半導 體器件處理機吞吐量優化的系統和方法的描述。
[0067] 為了將由ToC規定的方法和原理應用于半導體測試，必須將測試單元建模成一工 廠，將處理機建模成生產線。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;工作區域，該工作區域包括各種工作區域資源 102和將半導體從輸入操作經過該工作區域傳送到輸出操作的產品傳送(或傳送區）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換的處理機的最小模型。在圖IB中， 處理機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體測試機112。器件傳送113將 半導體從器件輸入緩沖經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]在實踐中，圖IB的簡單模型并沒有給處理機提供足夠特征和性能來支持高容量半 導體測試。這種"主力(work-horse)"處理機以沉重負荷連續地運行。這樣，它們需要具有高 吞吐量和高可靠性。另外，處理機幾乎總是需要支持溫度測試。大多數處理機為環境溫度和 熱溫(雙溫），而一些器件處理機支持熱溫、環境溫度和冷溫(三溫處理機）。
[0070] 為了支持對半導體測試的這些高容量要求，主力處理機具有多個傳送系統，這些 傳送系統在工作區域之間具有緩沖。在熱溫或冷溫測試的情況下，溫度浸泡區域本身為緩 沖。將這些要求應用于圖IB的簡單模型，我們獲得了如圖IC所示的模型的精細化。
[0071] 圖IC的更多功能模型包括一系列緩沖、傳送系統和工作區域。操作人員120、130現 在是系統的一部分，因為它們將未測試器件手動裝載到系統內，并且將測試后器件從該系 統移除。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 工作區域，在該熱工作區域，使用溫度調控資源124使器件達到測試之前的溫度。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行測試的區域。該區域典型 地由器件"測試插槽"構成，所述器件通過核心操縱器插入到這些器件測試插槽內。當器件 被插入測試插槽內時，器件與測試機的電子測試資源126進行電連接。機器人處理機指示測 試機開始測試。當測試完成時，測試機將結果發送回到處理機。作為響應，處理機將這些器 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,基于測試結果將這些器分開。最后，操作人員 130將揀選器件移動到遠離測試單元的位置。
[0072]為了將處理機設計和功能中的廣泛變化減少到能夠描述的可管理數量，進行一些 基本聲明。半導體處理機有四種基本形式:重力供送、拾放(pick-and-place)、旋轉和條狀 生產線（strip-line)。這里描述的發明將主要集中在其中緩沖位于工作區域之間并且獨立 的傳送系統位于緩沖和工作區域之間的處理機。在這些當中，出于圖示目的，使用拾放處理 機，然而，本發明同樣適合于半導體處理機的所有四種基本形式。
[0073] 將處理機最大吞吐量定義為測試時間為零時處理機的吞吐量。因為當測試單元操 作時測試時間永遠都不會為零，因而得出，當處理機被構造成用于如制造商規定的最大吞 吐量時，用于處理機的約束總是處于核心操作。
[0074] 緩沖被定義為器件貯存區，該器件貯存區對相鄰操作之間的吞吐量變動進行補 償。緩沖"尺寸"是指緩沖的能力或容量，而緩沖"狀態"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（先進先出隊列）操作。為了使浸泡緩沖 不成為約束，系統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通過隊列。在實踐中，由于器件尺寸和測試時間中的許多不可 預測的變動，這很少是可行的。
[0076] 用于所需隊列長度的一般數學關系(在器件數方面浸泡緩沖尺寸）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在本發明的情況下具有相關 的兩個操作狀態。這兩個操作狀態為：（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] 處理機工作區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，不管工作區域、緩沖和傳送的數量如 何，這里描述的方法和實踐都適用。
[0083]充分利用ToC的原理并將這些原理應用于半導體測試單元，提供了如下定義：
[0084] 半導體測試單元可以被認為是工廠。
[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（索引負擔）的測試單元 和無索引測試單元。處理機確定測試單元是索引負擔的還是無索引的。
[0087]測試單元的目標是以最低成本進行最大長期吞吐量。
[0088]處理機的工作區域是器件在它們經受溫度改變、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體器件移動通過處理機時將半導體器件從一個位置移動到 下一個位置所需的一組機械、電氣和控制系統。
[0090] 操縱器被定義為在器件被插入以進行測試的處理器的核心處操作的傳送。
[0091] 操作與傳送相關聯：
[0092] 裝載操作:操作人員傳送將器件裝載到器件載體緩沖內;
[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并從測試區移動到輸出緩 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吞吐量的操作或多個操作。
[0098] 鼓節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] 協調系統是指在現有約束無法移除之后平衡系統的所有操作。
[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是使處理機操作中斷并導致處理機吞吐量總體長期減少的 那些處理機故障和失效。這些處理機故障和失效包括但不限于：器件堵塞、機械柔順性喪 失、電氣和和機械部件故障、以及電氣和機械部件失效。
[0108] 三階吞吐量縮減因素與操作員相關。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和放置點之間的零速度的時期。
[0110]拾取點被定義為在三維空間中捕獲并選擇器件以進行傳送的物理位置。 Com]放置點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]處理機吞吐量通過系統中的約束來確定。核心吞吐量默認為該約束。核心吞吐量 通過測試時間、索引時間和并行性來確定。當產品到達測試單元進行測試時，測試時間和并 行度被固定。只有索引時間能夠被動態地調節。因此，作為一階動作，索引時間應該被最小 化。將測試單元的構造改變成包括多路復用處理機或無索引處理機將幾乎消除系統索引時 間。如果測試單元為索引負擔型，則應該將索引時間減少到可能的程度。當最后剩余約束不 再能夠被移除時，應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。該方 法是這里描述的本發明的焦點。
[0113] 這里描述的本發明想到了基于在ToC上建模的處理機控制過程和用來調節吞吐量 的一組處理器PID控制器對測試單元進行優化。當能夠將一約束移除時，該過程將基于系統 的過去性能以及來自其它測試單元的分享經驗進行決策。該分享經驗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置。在更自動化的形式中，該過程能夠訪問來 自大數據分析的輸出，該大數據輸出從多個測試單元對數據進行采樣、組織和處理。在后一 種情況下，企業級操作能夠從自身學習并建立情報。與所有這種系統一樣，總是需要人們監 督。
[0114] 因此，本發明的目的是將嚴謹且科學的方案應用于處理機優化，由此使得與依賴 于不完全數據或推測的當前方法相關的不確定性最小化。
[0115] 因而，對于標準的處理機來說，就像在工廠層級實踐ToC-樣來應用ToC:發現約束 并且如果該約束能夠并且應該被移除則將該約束移除。如果其能夠被移除并且出現新的約 束，則繼續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 鼓節拍匹配。
[0116] 對于無索引處理機來說，該方法類似但是實現不同。對于無索引測試單元，將標準 索引時間消除（測試結束和下一個測試開始之間的經過時間）。然而，無索引測試單元是利 用兩個工作區域(兩個等效測試插槽組)與單個工作區域資源(測試機）的電子多路復用來 串行操作的兩個處理機的等效物。在該方案中，每個單獨處理機的索引時間被"隱藏"或遮 掩在其它處理機的測試時間之后。因此，盡管測試單元作為整體沒有經歷索引時間，但是每 個單獨處理機經歷索引時間。于是，將每個處理機(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過的時間。在這種情況下，測試結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。減慢單獨處理機索引時間消除了在器件插入和 測試開始之間經過的時間，減少了處理機上的壓力，降低了堵塞率，并且這樣做沒有任何懲 罰。情況確實如此，因為測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，起始點是不同的。該方法將直接繼續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動來實現的。對于這樣做永遠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 變成一機制，如果核心操作為約束，則通過該機制來調節該核心操作。接下來應用ToC方法 和實踐。
[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到達揀選器件載體緩沖201，則優化開始。
[0121]如果每個操作的吞吐量都能夠由該系統進行測量，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202、205和/或208來移除約束。
[0123] 緩沖狀態用作將發生該約束變化的先行指示符。
[0124] 當不能再將該約束移除時，計算其鼓節拍。
[0125] 通過將所有其它操作減慢到該約束的鼓節拍來使系統平衡。
[0126] 當該系統預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 行調節。
[0127] (1)在發現該約束時，通過比較每個操作的吞吐量來識別該約束。該數據應該可從 處理機控制器獲得。
[0128] (2)在發現該約束的鼓節拍時，則該鼓節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 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)反復地通過該過程進行迭代，以使該過程完成。
[0133] 圖3A、3B、3C和3D示出了用于協調標準處理器的簡單序列。對于該示例來說，假定 該系統能夠直接測量傳送速度，并且不需要緩沖狀態來識別約束。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。該點即為其與浸泡緩沖的吞吐量匹配的點。 圖3C示出了浸泡緩沖和核心現在都是該約束。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。該系統現在以最高的支持吞吐量優化并平衡，以使系統壓力最小。
[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到達揀選器件載體緩沖411，則優化開始。
[0137] 如果每個操作的吞吐量都能夠由該系統進行測量，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] 緩沖狀態用作將發生約束變化的先行指示符。
[0140] 當不能再將約束移除時，計算其鼓節拍。
[0141 ]通過將所有其它操作減慢到該約束的鼓節拍來使系統平衡。
[0142] 雙核心操縱器415、417引入用于協調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。
[0143] 當該系統預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 行調節。
[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。這在視覺上將表現為在其它操縱器完成測試、退回并且 從核心區域移動出來的同時每個操縱器都暫停并等待。這將核心區域清空并且允許等待的 操縱器恢復運動并將其器件插入以進行測試。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)在發現該約束時，通過比較每個操作的吞吐量來識別該約束。該數據應該可從 處理機控制器獲得。
[0146] (3)在發現該約束的鼓節拍時，則該鼓節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 相關聯的溫度調節資源414相匹配。
[0150] (5)反復地通過該過程進行迭代，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的方法中:
[0153] 一旦第一組器件已經到達揀選器件載體緩沖511，則優化開始。
[0154]如果每個操作的吞吐量都能夠由該系統進行測量，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和相關聯的溫度調節資源，否則加速傳送512、515、518 和/或520來移除該約束。
[0156] 緩沖狀態用作將發生約束變化的先行指示符。
[0157] 當不能再將該約束移除時，計算其鼓節拍。
[0158] 通過將所有其它操作減慢到該約束的鼓節拍來使系統平衡。
[0159] 雙核心操縱器515、518引入用于協調核心操縱器的要求，該要求完全算法化并且 與該約束無關。
[0160] 當該系統預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 行調節。
[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現。這樣 做沒有任何吞吐量懲罰。
[0162] (2)在發現該約束時，通過比較每個操作的吞吐量來識別該約束。該數據應該可從 處理機控制器獲得。
[0163] (3)在發現該約束的鼓節拍時，則該鼓節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)反復地通過該過程進行迭代，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進行協調:
[0169] 當前，當處理機約束位于核心時，其它傳送系統的響應是繼續以固定的速率、加速 度和加加速度操作。其結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和 放置點之間的傳送的運送過程中的加速度和加加速度事件的數目。這些加速度和加加速度 事件為傳送硬件經歷最大壓力過程中的時間內的時刻。這適合于被施加摩擦、彎曲、壓縮、 張力和剪切力的馬達、齒輪、帶和其它機械系統。該系統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算同時保持運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調到該約束的吞吐量，并且以使得二階吞吐量 縮減因素最小的方式進行。該協調方法為這里描述的發明的焦點。
[0170] 在本發明的進一步改進中，該處理機系統受益于這樣的策略，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算同時保持運送 時間和距離恒定來消除等待時間。這將所有操作都協調為該約束的吞吐量，但是以使得二 階吞吐量最小的方式進行。
[0171] 當前運動控制過程是為了計算導致用于速度、加速度和加加速度的最大允許值內 的可能最快運動的運動曲線圖。當使用該方法時，將得到圖6所示的運動曲線圖611。如圖6 中所示，該運動控制過程是為了計算導致用于速度、加速度和加加速度的最大允許值內的 可能最快運動的運動曲線圖。
[0172] 在圖6中所示的運動曲線圖包括多達七個區段，這些區段順序地由1到7標識，并且 由如下區段限定：
[0173] 區段1:具有正加加速度的加速度增加。
[0174] 區段2:恒定加速度(零加加速度）。
[0175] 區段3:加速度緩降，從而接近期望速度，加加速度為負。
[0176] 區段4:恒定速度(零加加速度，零加速度）。
[0177] 區段5:減速度增加，從而接近期望減速度，加加速度為負。
[0178] 區段6:恒定減速度(零加加速度）。
[0179]區段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，則可能永遠不會達到 最大加速度或最大速度。
[0181] 計算運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 件下其試圖使運送時間（時段7結束時）最小化。當試圖使吞吐量最大時，該方案是可接受 的。在這種情況下，時間應該被最小化。然而，當運送時間和距離固定并且目標是使得壓力 最小化時這是不理想的。當操作被阻礙或匱乏并且引入等待時間時在當前的處理機技術中 存在這些條件。當采用ToC并且降低操作吞吐量以與約束的吞吐量匹配時也會發生該問題。 在任何情況下，當前過程都導致在傳送循環中引入等待時間。如果等待時間沒有被引入，則 這僅僅是因為傳送速度被手動重新配置。
[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，則所有其它下游操作可能變成器件匱乏，并且如果經過足夠時間可 能所有操作都完全停止。稍后在本發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，能夠對等待時間進行預測。這 是當前吞吐量的運送時間和為了匹配約束的吞吐量而需要的吞吐量的運送時間之間的差 異。由于新的運送時間是已知并且是固定的，因此現在可以在固定時間和距離的條件下設 計該運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。該方法是本發明的如下改進的 焦點。
[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示出了已經在七個區段的運動 曲線圖711、712之間引入運動曲線圖的一般示例。參照圖7,該曲線為以時間為函數的速度V (t)給出的運動曲線圖。T給出了總運送時間。吞吐量由并行度/T給出。所行進的距離由 j" ViYM給出。 J〇.
[0185] 在保持T恒定的同時有使得傳送系統上的壓力最小化的更好的最佳運動曲線嗎？ 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。一旦伽馬已知，則新的Cco運動曲線由用于最佳速度曲線的 三段分段等式描述。盡管該方法分段進行，但是所得到的從〇到T的函數是連續的。此外，與 如前所述的七個區段相比，現在在該曲線圖中僅有三個區段。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動曲線的數學分析和解。
[0187] 使加加速度的Lco范數最小化
[0188] 摘要
[0189] 問題是發現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] 本領域技術人員將理解，該解提供了一種在C和T已知時設計用于使加加速度最小 的運動曲線的方法，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上的壓力最 小。
[0202] 現在提出算法控制的自動化方法。當采用ToC來優化半導體處理機的吞吐量時，將 等待時間從傳送系統的運動曲線圖中移除，并且如剛剛描述的那樣將這些等待時間替換為 連續且不中斷的運動。
[0203]當浸泡時間為約束時對系統進行自動協調:當溫度浸泡時間成為約束從核心移動 到浸泡緩沖工作區域的原因時可能發生這種情況。這是浸泡緩沖沒能作為緩沖完成任務時 的情況。由于該輸入傳送系統被阻礙而在該輸入傳送系統上引入了等待時間，并且在所有 下游操作處引入等待時間，這是因為它們全部都器件匱乏。這并不是基于ToC規定的原理對 系統進行的控制平衡。這正是ToC試圖解決的問題。依賴于阻礙和匱乏來控制系統中的吞吐 量是無效的，并且在機械上壓力較大。還建議，對于給定器件要求，具體的處理機選擇可能 并非是最好的一個。然而，由于關于該條件沒有給用戶提供任何反饋和數據，用戶既沒有被 警告也沒有被通知。作為本發明的改進，圖8示出了用于在溫度浸泡時間成為約束時優化吞 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，則系統恢復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據庫。
[0205]用于避免"磚墻"系統暫停的分階段警告系統：當處理機約束是由于就用戶而言沒 有將器件載體裝載到系統內或將揀選器件載體從該系統卸載引起時，則當前過程在任何一 個操作的吞吐量下降到零時發出報警，并且將系統暫停。需要來自用戶的輔助來消除該約 束而恢復操作。這是一個"磚墻"問題的示例。沒有"早期警報"系統來警告用戶該問題正在 迫近從而可以在系統完全暫停之前預先采取前瞻性動作。當前技術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。該技術可能受益于實現分階段響應的自動化系統，其 中用戶通過一系列早期警報而被通知，以防止系統暫停為目的。該系統將基于瞬間緩沖狀 態以及一階導數變化率。該系統的架構可以基于比例微分反饋控制器。
[0206] 這里設想了這種系統，并且通過如下一組規則（但不限于該組規則）來描述該系 統：
[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，則立即發出警報， 指出該緩沖正因為上游操作而匱乏。
[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助需求， 以便保持系統以當前吞吐量運行。
[0210] 設想了在升級過程中具有附加階段的系統。一個示例是當該系統從被中斷開始具 有一些固定時間間隔時，相應地發出警報。
[0211]所有警報和用戶響應時間都被采樣并記錄日志，以供將來分析之用。
[0212] 非生產操作模式-特征表示:
[0213]當前過程是用于基于測試下的器件構造的處理機并且在操作過程中基于該處理 機的性能由用戶調節該處理機。當前過程可以受益于非生產操作模式。例如，該處理機在給 定一組條件下將表征其自身性能，并且向用戶記錄、分析和匯報數據和結果。將在該處理機 改變操作參數矩陣如測試時間、索引時間、吞吐量、加加速度、加速度、速度和插入力的同時 獲取數據。該特性之成果將更精切地識別該處理機的操作"甜蜜點"，并且基于經驗數據提 供配置建議。由于這些操作設置以及它們的復雜交互既是系統效率低下又是組織摩擦的根 源，因此當前過程將極大地受益于與剛剛描述的特征類似的特征。這不是當前可獲得的，并 且該方法是這里描述的發明的焦點。
[0214] 對于這里描述的采用ToC來優化性能的系統來說，當然會有機會具有多個操作模 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置 矩陣來表征處理機性能，諸如傳送器速度和目標緩沖狀態，同時測量堵塞率和長持續時間 吞吐量。該數據然后可以用來識別用于最大長持續時間吞吐量的最佳設置。該數據還將產 生所有輸入變量和成果(或輸出量)之間的相關性。該數據在移除與處理機設置和操作相關 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。該數量然后將在用戶偏好中 用作目標吞吐量。
[0215] 作為操作模式的另一個示例，設想了優化模式，在堵塞率高于用戶偏好中的某個 預定閾值時或高于用戶偏好中的某個預定變化率(堵塞率的一階導數)時該優化模式將被 自動使能。該系統將在測量堵塞率對傳送速度的敏感度的同時通過調制吞吐量來進行響 應。該測試的成果將是對維護人員確定該問題是否需要維護或者該問題是否是減少處理機 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。該結果將是恢復正常操作吞吐量，直到能夠將處理 機離線、診斷并修復。如果該堵塞率對傳送器速度表現出了顯著敏感度，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。這可以使該處理機非常好地恢復成符合長期吞吐 量標準。甚至可以輸入輔助時間和修復時間，并且使該系統基于在規定時間段上對吞吐量 的長期影響來對做什么進行決策。例如，如果該操作在將來需要通過一定時間測試的X數量 個單元，則最好是現在使該處理機離線并進行修復還是應該使該處理機不過以較慢吞吐量 繼續運行以便滿足目標?一旦作為輸入提供生產需求，則如剛剛描述的處理機將具有進行 該計算所必需的所有數據。
[0216] 圖10示出了具有若干操作模式(包括非生產操作模式）的系統的基本圖示。在圖10 中，所圖示的操作模式包括生產模式、診斷模式、特征模式和優化模式。
[0217]杠桿作用數據科學:處理機吞吐量很少為由系統軟件和硬件支持的最大吞吐量。 實際吞吐量典型地為直接人工干預的結果。該干預采取對處理機進行謹慎地重新編程以在 最大吞吐量以下操作的形式。原因基于觀點、推測、因果的歷史數據的復雜組合，偶爾因為 方便或權益方面的簡單原因。處理機吞吐量的編程能夠受益于更科學和更有組織的方案。 大多數處理機系統都具有提供操作數據的能力，該操作數據既可以在實時模式中又可以在 離線模式中進行分析以針對最大長期吞吐量更精確地優化處理機性能。目前在嚴格的科學 方法中并有這樣做，而這正是這里描述的本發明的焦點。
[0218] 由于處理機狀況和狀態正被采用和記錄，設想所有這些設置都將被包含在數據組 中供分析之用。如本領域技術人員將理解的，只有在自動化系統的支持下才可能捕獲并分 析這種復雜的變量組以便計算有意義和有幫助的制造數據。在沒有計算機輔助幫助的情況 下觀察、記錄和分析對于操作人員來說太復雜。
[0219] 想到了在處理機操作過程中采樣的數據將被捕獲并記錄到數據文件供分析之用。 將該數據與測試單元操作的操作符和維護日志組合，將生成有助于提高基于ToC的主控制 過程的健壯性的信息。該分析的結果可以與其它測試單元數據諸如封裝類型、器件套件類 型和歷史數據進行相關以進一步改進該過程。
[0220] 另外，想到了當在一隊測試單元當中對該信息進行比較并進行關聯時，這些測試 單元可以從彼此學習。實質上，它們發展出集體經驗，該集體經驗能夠被分享和杠桿化以更 有效地實現企業的目標。該過程當然可以采用大數據分析，并且通過設置(決策)和結果(成 果)的自動數據收集而被使能，這是因為這些設置和結果涉及到處理機操作效率。這因而將 允許處理機資產的管理在本質上變得更科學，并且進一步將其從推測和意見移除。
[0221 ]想到了維護事件日志，該事件日志包括但不限于如下類型的數據：
[0222] ?所有用戶可編程設置
[0223] ?事件時間戳
[0224] ?導致系統狀況變化的所有事件
[0225] ?由用戶干預造成的所有事件
[0226] ?所有性能度量
[0227] ?所有緩沖大小和狀態
[0228] ?所有吞吐量狀態
[0229] ?所有停機時間和持續時間
[0230] ?所有離線和在線事件和持續時間
[0231] ?生產量歷史
[0232] ?所有溫度歷史
[0233] ?所有器件堵塞
[0234] ?所有系統失效
[0235] ?所有系統的任何類型故障
[0236] ?所有警告
[0237] ?所有警報
[0238] ?用戶名稱和/或標識
[0239] ?系統位置
[0240] ?處理機和測試機標識
[0241] ?器件標識
[0242] ?套件標識
[0243] ?測試時間
[0244] ?索引時間
[0245] 通用處理機設計考慮:關鍵問題是什么確定何時約束不能再被移除。如果一約束 已經撞上"磚墻"，并且因為系統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，則答案需要該系統基于當前和過去性能來預 測將來行為。吞吐量短期增加會增加系統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。分享過去經驗和從過去經驗學習 的能力也對這種系統的健壯性有利。
[0246] 用于優化其他處理機模型的性能的通用方法將總是遵循由ToC規定的基本方法。 由于使用緩沖狀態作為用于機械運動調節的反饋控制機制，因此期望每個處理機都具有某 種類型的緩沖。
[0247] -些處理機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，但是通過機器人傳送而排空。輸出緩沖手動排 空，但是由機器人傳送來填充。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，但是調控系統應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。
[0248] 可以預見到，處理機的每個操作階段(輸入、核心和輸出）的該調控系統將使用數 字PID架構實現，該數字PID架構具有與測試循環時間相等的采樣速率。這是在測試開始之 間經過的時間。PID控制器必須忽略循環到循環發生的快速變化(噪音），并且既對過去事件 進行響應，又對預測行為進行響應。在這方面，PID控制架構是一邏輯方案，并且預期提供健 壯的調控。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，是否應該 被移除，以及何時應該減慢其他操作以與約束的鼓節拍匹配。在每個操作階段都可以想到 PID實現，以便將每個緩沖維持在它們的目標設置點。此外，在每個操作階段都可以想到PID 實現，以便調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] 在被設計成用于調控緩沖大小的控制環中可以采用如下分配：
[0249] 下面示出了由維基百科(Wikipedia)建議的采取數字PID架構形式的PID實現的示 例：
[0250]
[0253] .yU):緩沖大小
[0254] ·Γ(υ:目標緩沖大小
[0255] · e(t)：r(t)-y(t)
[0256] ·ιι(?)，傳送速度控制
[0257] PID系數將基于由具體處理機設置確定的因素來設置，但是將導致當前性能(P)、 過去性能（I)和預測性能(D)之間不同的優先級。例如，較高的D系數(Kd)將增加對能夠導致 緩沖大小突然變化的短期事件的響應靈敏性。降低Kd導致系統對短期噪音的靈敏性較低I 1 和積分極限將用來根據過去來調節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輸入區內以及機械故障。比例項Kp應該有助 于大部分輸出u(t)。
[0258] 在PID控制器被設計成調控吞吐量的情況下，將采用如下分配值：
[0259] ·γ(?):所測量的吞吐量
[0260] .r(t):目標吞吐量
[0261] · e(t)：r(t)-y(t)
[0262] .u(t)，傳送速度控制
[0263] 調控吞吐量的PID控制器用來在傳送系統上的不同載荷下維持目標吞吐量。例如， 當生產量下降時，輸出傳送將在載荷增加下到來。這是因為其必須行進更長距離到達廢品 箱。在這種情況下，PID誤差函數將增加，并且輸出u(t)將要求傳送的運動速度增加以進行 補償。
[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控制器來優化半 導體器件處理機系統的吞吐量的系統的示例性圖示，該系統類似于之前描述的系統。本領 域技術人員將理解，在約束理論中有許多架構、部件、算法和構造能夠提供必要控制以使用 這里描述的PID控制和方法來優化半導體處理機。圖10中所示的系統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。可以預 見，這些偏好可以由用戶設定或者從外部數據源推導出，該外部數據源基于歷史趨勢和在 很廣范圍的測試單元構造和操作條件的分析來對偏好進行協調。主控制器如較早概括的那 樣實現ToC的算法，并且通過對PID系數重新進行編程并允許PID控制器調控操縱器速度來 對該系統進行控制。從ToC控制器的角度來看，從對PID進行供送的相同數據來提取出對哪 里存在約束的確定:傳送吞吐量、傳送等待時間、緩沖狀態、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置允許做什么進行比較來確定是否能夠移除約束和是否應 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 許它們調控傳送速度以實現期望結果。
[0266] 在主控制器想要降低傳送速度以便通過與鼓節拍同步來對自身進行平衡的情況 下，無需與用戶偏好進行核實，因為在吞吐量方面沒有任何懲罰。因而，該ToC功能完全是自 發的。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 且允許它們調控傳送速度以實現期望結果。
[0267] 由ToC主控制器共同控制各種PID控制器的優點是能夠提供鼓節拍參考以將所有 傳送系統同步。這確實需要ToC主控制器能夠計算該約束的吞吐量。
[0268] 如在該文獻中描述的發明在半導體測試單元設計中帶來了顯著進步。已經描述了 系統和方法，所述系統和方法將科學的方法應用于吞吐量優化。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同等的 重要性。必須發現短期吞吐量和機械壓力之間的最佳平衡。通過實現這里描述的系統和方 法，可以基于數據而不是人工推測來在算法上發現并協調這種平衡。
[0269] 圖12示出了計算機1200的實施例，可以在該計算機1200上實現以上描述的過程。 計算機1200包括一組或多組計算機編程指令，這些計算機編程指令存儲在存儲器1202中， 并且能夠由計算機1200中的處理器1201執行以實現以上描述的過程。當利用特定測試軟件 適當編程時計算機1200成為了被構造成用于專門一組測試操作和功能的專用用途計算機。 [0270]計算機1200可以以許多物理構造中的一個構造來呈現，包括被構造成服務器或客 戶終端。計算機1200也可以被包含在各種設備中，諸如臺式計算機、膝上型計算機、個人數 字助理、移動設備、電子平板、智能電話等等。
[0271] 如圖11所示，計算機1200包括處理器1201和存儲器1202,存儲器1202是可以由計 算機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訪問 存儲器、只讀存儲器和可編程只讀存儲器等等。計算機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行數據輸入的設置。附加輸出 裝置可以包括音頻輸出設備，諸如揚聲器1209。
[0272] 計算機1200進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:字母數字輸入裝置1204,諸如鍵盤;光標控制器1205,諸如鼠標、觸摸墊或操縱 桿;和麥克風1210。計算機1200還使得處理器1201能夠通過計算機1200外部的網絡1207與 一個或多個遠程裝置1206通信。計算機1200內部的通信主要使用總線1208。
[0273] 在另選實施方式中，可以將諸如專用應用集成電路、可編程邏輯陣列或其它硬件 器件之類的專用硬件實現構造成來實現這里描述的一個或多個方法。可能包括各種實施方 式的設備和系統的應用可廣泛地包括各種電子和計算機系統。這里描述的一個或多個實施 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現功能，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控制和數據信號，或者作為專用應用集成電路的一部 分。因而，本發明的系統涵蓋軟件、固件和硬件實現。
[0274] 根據本公開的各種實施方式，這里描述的方法可以通過可由計算機系統執行的軟 件程序實現。另外，在一個示例性非限制性實施方式中，實現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，可以將虛擬計算機系統處理構造成實現這里描述的一 個或多個方法或功能。
[0275] 盡管已經參照若干個示例性實施方式描述了本發明，但應理解，已經使用的措辭 是描述和示例性措辭，而不是限制性措辭。在不脫離本發明的在其方面中的精神和范圍的 情況下，可以在當前陳述和修改的所附權利要求的范圍內作出改變。盡管已經參照具體手 段、材料和實施方式描述了本發明，但并不是為了將本發明限制于所公開的具體細節；相 反，本發明延及到如在所附權利要求的范圍內的所有在功能上等價的結構、方法和用途。
[0276] 盡管可以將非暫時性計算機可讀介質示出為單個介質，但是術語"計算機可讀介 質"包括單個介質或多重介質，諸如集中式或分布式數據庫和/或存儲一組或多組指令的相 關超高速緩沖存儲器和服務器。術語"非暫時性計算機可讀介質"應該還包括能夠存儲、編 碼或承載由處理機執行的一組指令或致使計算機系統執行這里公開的任何一個或多個方 法或操作的任何介質。
[0277] 在一具體非限制性的示例性實施方式中，計算機可讀介質可以包括諸如存儲卡之 類的固態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，該計算機可讀 介質可以是隨機存取存儲器或其它易失性可再寫存儲器。此外，該計算機可讀介質可以包 括諸如磁盤或磁帶之類的磁光或光學介質或捕獲諸如通過傳輸介質傳送的信號之類的載 波信號的其它存儲器件。因而，所述公開被認為包括任何計算機可讀介質或其中可存儲數 據或指令的其它等同物或后續媒體。
[0278] 盡管本說明書描述了可以參照具體標準和協議在【具體實施方式】中實現的組件和 功能，但是本公開不限于這些標準和協議。例如，用于互聯網和其它分組交換網絡傳輸的標 準代表現有技術狀態的示例。這些標準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準和協議被認為是其等同物。
[0279] 這里描述的實施方式的圖示是為了提供各種實施方式的結構的一般理解。這些圖 示不是為了用作利用這里描述的結構或方法的設備和系統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施方式對本領域技術人員是顯而易見的。從所述公開可利 用和推導出其它實施方式，使得在不脫離該公開的范圍的情況下可進行結構和邏輯替換和 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，所述公開和附圖應被認為是示例性而非限制 性的。
[0280] 所述公開的一個或多個實施方式在這里可以被單獨地和/或共同地稱為術語"發 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明或發明構思。 此外，盡管這里已經圖示并描述了【具體實施方式】，應該認識到，被設計成實現相同或類似目 的的任何隨后布置可以取代所示的【具體實施方式】。該公開旨在覆蓋各種實施方式的任何和 所有隨后的改變和修改。通過閱讀說明書，上述實施方式的組合以及這里沒有明確描述的 其它實施方式對本領域技術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利要求的范圍或含義這個認識 下提交的。另外，在上述【具體實施方式】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的實施方式需要比 在每個權利要求中明確闡述的更多的特征這種意愿。相反，如以下權利要求反映的，發明主 題內容可能涉及少于任何一個公開實施方式的所有特征的特征。因而，以下權利要求結合 在【具體實施方式】中，且每個權利要求獨立地存在，單獨地限定所要求保護的主題內容。
[0282] 以上公開的主題內容應被認為是說明性而非限制性的，并且所附權利要求旨在覆 蓋落入本公開的真實精神和范圍內的所有這種修改、改進和其它實施方式。因而，在由法律 允許的最大范圍內，本公開的范圍應由如下權利要求及其等同物可允許的最寬泛解釋來確 定，并且不應該受到以上詳細描述的制約或限制。
【主權項】
1. 一種用于優化半導體器件處理機的操作吞吐量的方法，該方法包括： 在揀選半導體器件處理機輸入載體緩沖處接收用于測試的半導體器件； 在半導體器件的測試中操作所述半導體器件處理機預定時間段； 在電子存儲器中記錄用于所述半導體器件處理機的每個操作階段的操作吞吐量特征； 通過計算機分析所記錄的用于所述半導體器件處理機的每個操作階段的操作吞吐量 特征； 通過所述計算機確定所述半導體器件處理機的哪個操作階段具有導致最低操作鼓節 拍的最大限制約束； 調節所述半導體器件處理機的具有所述最低操作鼓節拍的操作階段的操作參數以增 加該操作鼓節拍；以及 重復該方法，直到實現這樣的操作狀態以致于對操作參數進行進一步調節將導致用于 所述半導體器件處理機的所述操作吞吐量下降。2. 根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括： 當所述半導體器件處理機的具有所述最低操作鼓節拍的操作階段被確定為半導體傳 送操作時，通過所述計算機訪問存儲的所述半導體傳送操作的部件的操作特征而由所述計 算機進一步確定增加所述半導體傳送操作的速度是否會超過所述半導體傳送操作的操作 限度，所述操作特征存儲在所述電子存儲器中。3. 根據權利要求2所述的方法，該方法進一步包括： 當所述計算機確定增加所述半導體傳送操作的速度不會超過所述半導體傳送操作的 操作限度時，則將所述半導體傳送操作的速度增加預定增加量。4. 根據權利要求2所述的方法，該方法進一步包括： 當所述計算機確定增加所述半導體傳送操作的速度會超過所述半導體傳送操作的操 作限度時，降低所述半導體器件處理機的所有其它操作階段的速度以匹配所述半導體傳送 操作的速度。5. 根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括： 當所述半導體器件處理機的具有所述最低操作鼓節拍的操作階段被確定為浸泡緩沖 操作時，降低所述半導體器件處理機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. 根據權利要求1所述的方法， 其中所述半導體器件處理機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. 根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括： 當所述半導體器件處理機包括多個核心操縱器時，將所述半導體器件處理機的所有核 心操縱器協調成彼此同步。8. 根據權利要求7所述的方法，該方法進一步包括： 當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. 根據權利要求3所述的方法， 其中在確定增加所述半導體傳送操作的速度是否會超過所述半導體傳送操作的操作 限度時，所存儲的所述半導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. 根據權利要求9所述的方法， 其中基于所述半導體傳送操作的受到用于速度、加速度和加加速度的預定最大值的限 制的最快速度的確定來將所述半導體傳送操作的速度增加預定增加量。11. 根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括： 用于所述半導體器件處理機的每個操作階段的操作吞吐量特征被存儲在可接入所述 計算機的性能數據庫中，所述計算機既能夠為所述半導體器件處理機進行預定操作吞吐量 分析，又能夠進行用戶定制的操作吞吐量分析。12. 根據權利要求11所述的方法，該方法進一步包括： 當所述計算機確定所述半導體器件處理機的操作吞吐量低于預定水平的操作吞吐量 時，由所述計算機發出用戶警報。13. 根據權利要求11所述的方法，該方法進一步包括： 通過分析存儲在所述性能數據庫中的數據對用于所述半導體器件處理機的每個操作 階段的操作吞吐量特征進行連續分析； 確定用于所述半導體器件處理機的操作階段的異常操作吞吐量特征；以及 預測所述半導體器件處理機的操作階段的未來失效。14. 根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括： 在各組條件下在非生產操作模式中進行所述半導體器件處理機的操作，其中所得到的 操作吞吐量特征由所述計算機使用以產生推薦的半導體器件處理機配置。15. 根據權利要求1所述的方法， 其中所述半導體器件處理機的每個操作階段都由數字PID控制器來調控。16. 根據權利要求1所述的方法，該方法進一步包括： 當所述半導體器件處理機包括無索引處理機傳送系統時并且在由所述計算機確定半 導體測試時間比索引時間長時增加半導體傳送操作的索引時間。17. -種用于優化操作吞吐量的半導體器件處理機系統，該半導體器件處理機系統包 括： 接收緩沖，該接收緩沖接收用于測試的半導體器件； 輸入緩沖，該輸入緩沖對測試之前的半導體器件進行輸入準備； 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體器件進行測試； 輸出緩沖，該輸出緩沖用于對測試之后的半導體器件進行輸出準備； 載體緩沖，該載體緩沖用于存儲進行輸出準備之后的半導體器件； 傳送系統，該傳送系統用于將所述半導體器件傳送通過所述系統； 控制器，該控制器控制所述系統的操作，包括分析用于該系統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拍、調節具有較低操作鼓節拍的操作階 段的操作參數以增加鼓節拍、以及確定對操作參數的進一步調節何時不會導致操作吞吐量 下降。18. 根據權利要求17所述的系統， 其中所述輸入緩沖包括增加測試之前的半導體器件的溫度的浸泡緩沖。19. 根據權利要求17所述的系統， 其中所述控制器是主數字PID控制器，并且該系統的每個操作階段通過與該主數字PID 控制器交互的數字PID控制器調控。20. 根據權利要求17所述的系統， 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】塞勒林特有限責任公司