SEMI E40 標(biāo)準(zhǔn) PJM 概述

引言

在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，工藝管理是確保生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。SEMI E40 標(biāo)準(zhǔn)為半導(dǎo)體制造環(huán)境中的工藝管理提供了統(tǒng)一的通信需求規(guī)范，涵蓋了物料加工的概念、設(shè)備行為以及完成任務(wù)所需的消息服務(wù)。本文將詳細(xì)介紹 SEMI E40 標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容，幫助半導(dǎo)體行業(yè)的軟件技術(shù)人員更好地理解和應(yīng)用這一標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)概述

SEMI E40 標(biāo)準(zhǔn)旨在實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備中物料工藝的自動(dòng)化管理和指揮，確保交付到加工資源的物料按照正確的配方進(jìn)行加工。該標(biāo)準(zhǔn)描述了工藝管理通信所基于的概念和工藝模型，詳細(xì)定義了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象屬性和消息服務(wù)。

工藝作業(yè)（Process Job）

工藝作業(yè)（Process Job）是由工藝主管（Host或者界面操作人員）創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)對(duì)象，用于影響加工資源（設(shè)備）對(duì)物料的加工。工藝作業(yè)的核心要素是對(duì)“哪些物料”執(zhí)行“什么加工工藝”。一個(gè)工藝作業(yè)最多包括四個(gè)順序階段：

1. 預(yù)工藝處理：在物料到達(dá)之前對(duì)加工資源進(jìn)行預(yù)處理。

2. 加工物料和加工資源的準(zhǔn)備：為物料加工做好準(zhǔn)備。

3. 物料加工：實(shí)際進(jìn)行物料加工。

4. 后工藝處理：在物料離開(kāi)后對(duì)加工資源進(jìn)行后處理，如清理。

工藝作業(yè)的生命周期可能超出對(duì)物料的實(shí)際加工時(shí)間，允許設(shè)備在接收物料之前進(jìn)行預(yù)工藝，并在物料發(fā)送后進(jìn)行后處理。

工藝作業(yè)（Process Job）的對(duì)象屬性

• ObjID : 對(duì)象的標(biāo)識(shí)符。在E40中指創(chuàng)建作業(yè)被指定的工藝作業(yè)的具有唯一性的標(biāo)識(shí)符。
• ObjType：對(duì)象的類(lèi)型。在E40中為固定值“PROCESSJOB”
• PauseEvent：一組事件的標(biāo)識(shí)符，當(dāng)其中任一事件發(fā)生時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)將工藝作業(yè)狀態(tài)切換到PAUSING/PAUSED狀態(tài)。
• PRJobState：根據(jù)E40工藝作業(yè)狀態(tài)模型中的定義，工藝作業(yè)所處的狀態(tài)。
• PRMtlNameList：被加工的物料的標(biāo)識(shí)符列表。
• PRMtlType：被加工的物料的類(lèi)型。
• PRProcessStart：表示工藝作業(yè)是否在物料就緒后立即開(kāi)始作業(yè)加工。
• PRRecipeMethod：表示配方規(guī)范類(lèi)型。包括Recipe Only 和 Recipe with Variable Tuning 兩種類(lèi)型。
• RecID：加工應(yīng)用的配方標(biāo)識(shí)符。
• RecVariableList： 用于支持配方方法（PRRecipeMethod）的工藝變量列表。

工藝調(diào)整（Process Tuning）

工藝調(diào)整在穩(wěn)定工藝中變得越來(lái)越重要，特別是在缺乏現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的工藝中。E40 標(biāo)準(zhǔn)提供了一種簡(jiǎn)單的工藝調(diào)整機(jī)制，支持有限的前饋和反饋控制。標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種配方方法：RecipeID only 和 RecipeID and Variables。后者在工藝作業(yè)創(chuàng)建時(shí)提供變量名稱(chēng)和值的列表，以支持工藝調(diào)整。

無(wú)物料工藝作業(yè)（Process Job Without Material）

E40 標(biāo)準(zhǔn)允許對(duì)不包含加工物料的加工資源應(yīng)用工藝作業(yè)，用于實(shí)現(xiàn)與特定物料無(wú)關(guān)的加工資源調(diào)節(jié)。這種工藝作業(yè)具有正常的控制特征，但不依賴(lài)物料到達(dá)，并在加工結(jié)束時(shí)終止。

工藝作業(yè)狀態(tài)模型（Process Job State Model）

工藝作業(yè)是一個(gè)短暫的實(shí)體，根據(jù)工藝主管（Host或界面操作人員）的請(qǐng)求創(chuàng)建、執(zhí)行并最終由設(shè)備刪除。每個(gè)工藝作業(yè)都有一個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)模型，包括以下?tīng)顟B(tài)：

• QUEUED/POOLED：工藝作業(yè)已通過(guò) PR 作業(yè)創(chuàng)建/確認(rèn)會(huì)話被設(shè)備接受并等待執(zhí)行。
• ACTIVE：工藝作業(yè)處于活動(dòng)狀態(tài)，包括以下子狀態(tài) ：
  • EXECUTING：工藝作業(yè)執(zhí)行狀態(tài)，包括SETTING UP, WAITING FOR START和PROCESSING子狀態(tài)。
  • ABORTING：處理資源正在執(zhí)行一個(gè)ABORT或可選的錯(cuò)誤恢復(fù)程序。中止過(guò)程將導(dǎo)致處理立即終止。在達(dá)到安全狀態(tài)后，設(shè)備有責(zé)任盡快停止身體活動(dòng)
  • STOPPING:  處理資源正在執(zhí)行STOP程序，以有序的方式終止處理。設(shè)備有責(zé)任在下一個(gè)安全、方便的點(diǎn)停止當(dāng)前的活動(dòng)，保持材料的完整性。對(duì)于加工設(shè)備，這可能需要將所有相關(guān)物料發(fā)送到其輸出目的地。這意味著每種材料要么按照配方中指定的方式加工，要么根本不加工。
  • PAUSE：設(shè)備暫定物料的加工處理。包括PAUSING和PAUSED兩個(gè)子狀態(tài)。
• POST ACTIVE：工藝作業(yè)的最終狀態(tài)，包括以下子狀態(tài)：
  • PROCESS COMPLETE：設(shè)備已經(jīng)完成了PR作業(yè)指定的所有材料的加工。當(dāng)所有物料從設(shè)備中移除時(shí)，設(shè)備執(zhí)行任何所需的后處理。后處理包括原料出廠后設(shè)備中按配方要求進(jìn)行的所有操作。
  • STOPPED：曾經(jīng)處于STOPPING狀態(tài)的工藝作業(yè)的最終狀態(tài)。
  • ABORTED：曾經(jīng)處于ABORTING狀態(tài)的工藝作業(yè)的最終狀態(tài)。

圖1： 工藝作業(yè)狀態(tài)模型（圖片來(lái)源：SEMI E40）

工藝作業(yè)服務(wù)（Process Job Services）

E40 標(biāo)準(zhǔn)定義了一系列工藝作業(yè)服務(wù)，包括：

• PRJobCreate (S16F3/F4）：創(chuàng)建工藝作業(yè)。
• PRJobCommand (S16F5/F6)：用于發(fā)送工藝作業(yè)命令，如 Abort、Stop、Cancel、Pause、Resume 和 Start Process。
• PRJobAlert (S16F7/F8 或 S6F11/F12)：用于通知工藝作業(yè)里程碑事件。
• PRJobEvent (S16F9/F10 或 S6F11)：用于通知工藝作業(yè)信息事件。
• PRJobCreateEnh (S16F11/F12): 創(chuàng)建工藝作業(yè)，相較于PRJobCreate命令，提供更多可定義參數(shù)。
• PRJobMultiCreate (S16F15/F16): 創(chuàng)建多個(gè)工藝作業(yè)。
• PRJobDequeue (S16F17/F18): 移除Queue隊(duì)列中的工藝作業(yè)。
• PRJobGetAllJobs (S16F19/F20)：返回所有未完成的作業(yè)列表。
• PRJobGetSpace (S16F21/F22)：返回可為設(shè)備創(chuàng)建的剩余作業(yè)數(shù)。
• PRJobSetRecipeVariable (S16F23/F24)：更改配方變量參數(shù)列表的設(shè)置。
• PRJobSetStartMethod (S16F25/F26)：更改作業(yè)的啟動(dòng)方法。
• PRJobSetMtrlOrder (S16F29/F30)：請(qǐng)求對(duì)物料工藝順序使用特定的策略。

結(jié)論

SEMI E40 標(biāo)準(zhǔn)為半導(dǎo)體制造環(huán)境中的工藝管理提供了全面的規(guī)范，涵蓋了工藝作業(yè)的創(chuàng)建、控制、跟蹤以及工藝調(diào)整等多個(gè)方面。通過(guò)遵循這一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備制造商和軟件技術(shù)人員可以確保物料加工的準(zhǔn)確性和高效性，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

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