SEMI E87 CMS：Carrier 管理規(guī)范概述
引言
SEMI E87 CMS（Carrier Management Specification）是半導(dǎo)體行業(yè)中用于定義載具（Carrier）在自動(dòng)和手動(dòng)傳輸過程中，主機(jī)與生產(chǎn)設(shè)備之間通信行為的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
E87 標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是規(guī)范主機(jī)與設(shè)備在Carrier傳輸過程中的交互行為，包括 AMHS與生產(chǎn)設(shè)備Load Port之間的Carrier傳遞，生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部緩沖區(qū)與Load Port之間的Carrier傳遞，設(shè)備Load Port Access Mode（訪問模式）的切換，Carrier與Load Port之間的關(guān)聯(lián)，以及CarrierID校驗(yàn)和Carrier Slot Map校驗(yàn)。通過這些規(guī)范，SEMI E87 CMS確保了Carrier在傳輸過程中的高效性和一致性，減少了設(shè)備與主機(jī)之間的通信錯(cuò)誤。
主要內(nèi)容
SEMI E87 CMS的核心內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
- Load Port的四個(gè)狀態(tài)機(jī)：定義了Load Port在不同狀態(tài)下的行為。
- Carrier狀態(tài)機(jī)：包含四個(gè)并發(fā)的子狀態(tài)機(jī)，用于管理Carrier的狀態(tài)。
- Carrier對(duì)象：定義了Carrier的屬性和生命周期。
- CarrierID校驗(yàn)和Carrier Slot Map校驗(yàn)：確保Carrier的唯一性和槽位（Slot）信息的準(zhǔn)確性。
- Load Port與Carrier的服務(wù)：定義了主機(jī)與設(shè)備之間的服務(wù)交互。
- Load Port、Carrier與AMHS系統(tǒng)的協(xié)作：確保系統(tǒng)間的協(xié)同工作。
- 內(nèi)部緩沖區(qū)設(shè)備與固定緩沖區(qū)設(shè)備：區(qū)分不同類型的設(shè)備緩沖區(qū)。
術(shù)語(yǔ)定義
在SEMI E87 CMS中，涉及多個(gè)關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)，以下是部分術(shù)語(yǔ)的定義：
- AMHS（Automated Material Handling System）：工廠內(nèi)用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸物料的自動(dòng)化系統(tǒng)。
- Carrier：載具，晶舟，用于容納基板的容器，如FOUP（前開式統(tǒng)一Carrier）和開放式Carrier。
- CarrierID：Carrier的唯一標(biāo)識(shí)符，通常存儲(chǔ)在標(biāo)簽中。
- Load Port：設(shè)備上用于裝卸Carrier的接口位置。
- FIMS：基板訪問接口，打開和關(guān)閉FOUP的位置
- Fixed Buffer Equipment：只有固定Load Port，沒有用于Carrier存儲(chǔ)的內(nèi)部緩沖區(qū)的生產(chǎn)設(shè)備。 生產(chǎn)加工時(shí)，基板直接從位于Load Port上的Carrier里抽取。
- Internal Buffer Equipment：使用內(nèi)部緩沖區(qū)的設(shè)備。
- Internal Buffer：設(shè)備內(nèi)部用于存儲(chǔ)Carrier的位置，不包括Load Port。
- Carrier Ready To Unload (CRTU)：Carrier準(zhǔn)備從設(shè)備上卸載的狀態(tài)。
Load Port
Load Port 是工廠用于裝卸 carrier 進(jìn)出生產(chǎn)設(shè)備的端口。 Load Port可以作為輸入Load Port，輸出Load Port，或作為輸入/輸出Load Port。Load Port通常設(shè)計(jì)用于處理一種特定的Carrier類型，如Substrate Cassettes, Leadframe Magazines, SMIF pods, 或者FOUPs。
- Load Port編號(hào)規(guī)則: Load Port編號(hào)順序，面對(duì)設(shè)備正面，從左下到右下，然后左上到右上依次遞增。
- Carrier 槽位編號(hào)規(guī)則: Carrier 槽位編號(hào)從下往上遞增分配，從“1”開始。
Load Port狀態(tài)機(jī)
Load Port的狀態(tài)機(jī)是SEMI E87 CMS的核心部分之一，定義了Load Port在不同狀態(tài)下的行為。Load Port的狀態(tài)機(jī)包括：
- Load Port Transfer State Model
定義了Load Port傳輸狀態(tài)的主機(jī)視圖，包括IN SERVICE、TRANSFER READY、READY TO LOAD、READY TO UNLOAD等狀態(tài)。
（圖片來源：SEMI E87）
- Load Port Access Mode State Model
定義了設(shè)備的訪問模式，包括MANUAL（手動(dòng)）和AUTO（自動(dòng)）兩種模式。
（圖片來源：SEMI E87）
- Load Port Reservation State Model
用于定義特定Load Port上未來活動(dòng)的主機(jī)視圖，包括RESERVED（已預(yù)留）和NOT RESERVED（未預(yù)留）狀態(tài)。
（圖片來源：SEMI E87）
- Load Port/Carrier Association State Model
定義了Carrier與Load Port的關(guān)聯(lián)狀態(tài)，包括ASSOCIATED（已關(guān)聯(lián)）和NOT ASSOCIATED（未關(guān)聯(lián)）狀態(tài)。
（圖片來源：SEMI E87）
Carrier 狀態(tài)機(jī)
Carrier狀態(tài)機(jī)包含四個(gè)并發(fā)的子狀態(tài)機(jī)，用于管理Carrier的不同狀態(tài)：
- Carrier ID狀態(tài)機(jī)
管理CarrierID的讀取和驗(yàn)證狀態(tài)，包括ID NOT READ, WAITING FORT HOST, ID VERIFICATION OK 和 ID VERIFICATION FAILED 子狀態(tài)。
- Carrier Slot Map狀態(tài)機(jī)
管理Carrier槽位圖的讀取和驗(yàn)證狀態(tài)，包括SLOT MAP NOT READ， WAITING FORT HOST，SLOT MAP VERIFICATION OK 和SLOT MAP VERIFICATION FAIL狀態(tài)。
- Carrier Accessing狀態(tài)機(jī)
管理Carrier的訪問狀態(tài)，包括NOT ACCESSED，IN ACCESS，CARRIER COMPLETE，CARRIER STOPPED等狀態(tài)。
- CRTU（Carrier Ready To Unload）狀態(tài)機(jī)
管理Carrier準(zhǔn)備卸載的預(yù)測(cè)狀態(tài)，包括WAITING FOR CARRIER，WAITING FOR PREDICITION, PREDICTED，PREDICTION DISABLED, PREDICTION ABORTED，和PREDICTION COMPLETED狀態(tài)。
Carrier對(duì)象屬性
Carrier對(duì)象是SEMI E87 CMS中的核心對(duì)象之一，具有多個(gè)屬性，用于描述Carrier的狀態(tài)和行為。見下面表格
| 屬性名稱 | 描述 |
| ObjType | 對(duì)象類型，載具的對(duì)象類型是“Carrier”。 |
| ObjID | 對(duì)象標(biāo)識(shí)符。 |
| Capacity | 一個(gè)Carrier中能承載的基板的最大數(shù)量。 |
| CarrierIDStatus | Carrier ID 驗(yàn)證的當(dāng)前狀態(tài)。 |
| CarrierAccessingStatus | Carrier當(dāng)前被設(shè)備的訪問狀態(tài)。 |
| ContentMap | 基板的標(biāo)識(shí)符和批號(hào)的有序列表。 |
| LocationID | 用于跟蹤C(jī)arrier在設(shè)備中的位置信息，如Load Port、內(nèi)部緩沖區(qū)等。 |
| SlotMap | 有序的槽位狀態(tài)列表，狀態(tài)包括UNDEFINED，EMPTY, NOT EMPTY, CORRECTLY OCCUPIED, DOUBLESLOTTED, CROSS SLOTTED 狀態(tài)。 |
| SlotMapStatus | Slot map 驗(yàn)證的當(dāng)前狀態(tài)。 |
| SubstrateCount | Carrier中的當(dāng)前基板數(shù)量。 |
| Usage | Carrier中物料的類型，例如 Test, Dummy, Product 或 Filler等。 |
| CaRTUPStatus | Carrier準(zhǔn)備卸載的預(yù)測(cè)狀態(tài)。只有當(dāng)CRTU預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)時(shí)，這個(gè)屬性才被要求。 |
| CaRTUPSettingTime | Carrier準(zhǔn)備卸載的預(yù)測(cè)設(shè)置時(shí)間，用于通知主機(jī)Carrier即將卸載的時(shí)間。 |
| CaRTUPTimeOut | Carrier準(zhǔn)備卸載的預(yù)測(cè)超時(shí)時(shí)間，用于定義預(yù)測(cè)的最大延遲時(shí)間。 |
校驗(yàn)機(jī)制
SEMI E87 CMS定義了兩種校驗(yàn)機(jī)制，確保Carrier的唯一性和槽位信息的準(zhǔn)確性：
1. CarrierID校驗(yàn)：確保Carrier的唯一標(biāo)識(shí)符正確無(wú)誤。
2. Carrier Slot Map校驗(yàn)：確保Carrier槽位圖中的基板信息準(zhǔn)確。
校驗(yàn)可以由主機(jī)或設(shè)備執(zhí)行，具體取決于主機(jī)是否提供了預(yù)期值。如果主機(jī)提供了預(yù)期值，設(shè)備將執(zhí)行基于設(shè)備的校驗(yàn)；如果主機(jī)未提供預(yù)期值，設(shè)備將向主機(jī)提供基于主機(jī)的校驗(yàn)所需的信息。更詳細(xì)解析，請(qǐng)參考文章GEM300系列之E87 Carrier的驗(yàn)證邏輯。
服務(wù)與事件
SEMI E87 CMS定義了多種服務(wù)和事件，用于主機(jī)與設(shè)備之間的交互。包括：
- Bind
- CancelBind
- CancelCarrier
- CancelCarrierAtPort
- CancelCarrierOut
- ProceedWithCarrier
- CarrierRelease
- CarrierNotification
- CancelCarrieNotification
- CarrierRecreate
- CarrierTagReadData
- CarrierTagWriteData
- ChangeAccess
- ChangeServiceStatus
- ReserveAtPort
- CancelReservationAtPort
- CarrierIn
- CarrierOut
- CancelCarrierOut
- CancelAllCarrierOut
此外，SEMI E87 CMS還定義了多個(gè)事件，如Carrier Location Change Event（Carrier位置變化事件）、CarrierID Read Fail Event（CarrierID讀取失敗事件）等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控Carrier的狀態(tài)變化。
流程場(chǎng)景
SEMI E87 CMS提供了多個(gè)流程場(chǎng)景示例，幫助用戶理解不同設(shè)備配置下的Carrier管理流程。這些流程場(chǎng)景示例為用戶提供了實(shí)際應(yīng)用中的參考，幫助其更好地理解和應(yīng)用SEMI E87 CMS。例如：
（圖片來源: SEMI E87）
結(jié)論
SEMI E87 CMS是半導(dǎo)體行業(yè)中Carrier管理的重要標(biāo)準(zhǔn)，通過定義主機(jī)與設(shè)備之間的交互行為，確保了Carrier在傳輸過程中的高效性和一致性。
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