SEMI E157 MPT：模塊工藝跟蹤規(guī)范概述
引言
SEMI E157 模塊工藝跟蹤 (Module Process Tracking, MPT)?是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。SEMI E157定義了設(shè)備向工廠系統(tǒng)報告工藝相關(guān)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)能力，核心聚焦于工藝模塊（Process Module）?在配方執(zhí)行過程中的活動。通過標(biāo)準(zhǔn)化事件報告與上下文數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)時間序列數(shù)據(jù)（Trace）與工藝摘要數(shù)據(jù)的可追溯性，配方步驟級粒度的工藝起止記錄和工藝模塊事件關(guān)鍵上下文參數(shù)（工藝作業(yè)ID、設(shè)備配方、基板信息）的同步獲取。
術(shù)語定義
- 工藝模塊：執(zhí)行材料加工的設(shè)備組件（如工藝腔），由設(shè)備配方控制。支持子模塊嵌套（SEMI E120）。
- 設(shè)備配方：可執(zhí)行的工藝指令集合，由用戶管理且可復(fù)用。由1個或多個配方組件構(gòu)成。
- 配方組件：獨立管理的可執(zhí)行單元（如文件）。可包含0+個配方步驟（即子配方）。
- 主配方：標(biāo)識設(shè)備配方的頂層組件（SEMI E40 ProcessJob中的RecID）。單組件配方中自身即主配方。
- 配方參數(shù)：配方中允許外部賦值的變量（如通過ProcessJob傳遞或設(shè)備自適應(yīng)算法生成）。
- 配方步驟：配方執(zhí)行條件/指令的顯著變化點，需順序執(zhí)行且不可重疊。
配方執(zhí)行邏輯
配方執(zhí)行概念示例 (圖片來源: SEMI E157)
- 層級關(guān)系：主配方 → 配方組件 → 配方步驟（步驟邊界由工藝條件顯著變化決定）。
- 參數(shù)傳遞：參數(shù)可跨層級傳遞（如主配方→子配方），支持主機(jī)下發(fā)或設(shè)備內(nèi)部生成。
- 多任務(wù)模塊：
- 并行處理多個基板時，需拆分為獨立子工藝模塊（各持狀態(tài)模型實例）；
- 批處理設(shè)備（如Wet Bench/Furnace）單線程處理多基板時，視為單一工藝模塊。
模塊工藝狀態(tài)模型
E157 MPT 引入的主要新概念是模塊工藝狀態(tài)模型，如下圖所示。 這個狀態(tài)模型定義了所有工藝模塊通用的行為和事件。 結(jié)果是在大多數(shù)或所有設(shè)備類型上統(tǒng)一報告關(guān)鍵處理事件。
Module Process 狀態(tài)模型(圖片來源: SEMI E157)
- NOT EXECUTING：配方未直接影響模塊（如空閑或維護(hù)狀態(tài)）。
- EXECUTING（父狀態(tài)）：當(dāng)工藝模塊受到設(shè)備配方執(zhí)行的直接影響時, 是GENERAL EXECUTION 和STEP ACTIVE的父狀態(tài)。
- GENERAL EXECUTION：配方組件執(zhí)行中，但無活躍步驟（步驟間/無步驟配方）；
- STEP ACTIVE：特定配方步驟執(zhí)行中（需順序報告，禁止并行/重疊）。
數(shù)據(jù)報告要求
所有模塊工藝狀態(tài)模型事件應(yīng)能夠報告以下數(shù)據(jù)參數(shù):
| 參數(shù)名稱 | 描述 |
| RCID | 配方組件的標(biāo)識符，用于指定相關(guān)工藝模塊中活動的指令。 注意，這可能是在設(shè)備上執(zhí)行的主配方或子配方。 如果是主配方，RCID的值將與ReCID的值相同。 |
| RecID | 在設(shè)備上執(zhí)行的主配方的標(biāo)識符。 無論配方是如何開始執(zhí)行的，都應(yīng)提供此值。 支持SEMI E40工藝作業(yè)的設(shè)備應(yīng)按照工藝作業(yè)設(shè)置工藝中指定的配方報告RecID參數(shù)值(也稱為RecID)。 當(dāng)使用SEMI E30 PPSelect完成工藝設(shè)置后，設(shè)備應(yīng)報告RecID參數(shù)的值作為相應(yīng)的PPID。 |
| ModuleID | 模塊標(biāo)識符。模塊工藝在其中發(fā)生的設(shè)備模塊的標(biāo)識符。 設(shè)備中每個工藝模塊的ModuleID必須是唯一的。 |
| SubstrateID | 基板標(biāo)識符。該數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)報告由該模塊工藝活動處理的基板的ID。 如果工藝模塊一次最多支持處理一個基板，則支持SubstrateID參數(shù)，不支持SubstrateIDList參數(shù)。 |
| SubstrateIDList | 該模塊工藝活動所處理的底物的標(biāo)識符列表。如果工藝模塊支持同時處理多個基板，則該工藝模塊應(yīng)支持SubstrateIDList參數(shù)，不支持SubstrateID參數(shù)。 |
| ProcessJobID | 負(fù)責(zé)與模塊相關(guān)的配方執(zhí)行的SEMI E40 Process Job的標(biāo)識符。 如果設(shè)備支持SEMI E40，且工藝模塊一次最多支持一個ProcessJob，則該工藝模塊應(yīng)支持ProcessJobID參數(shù)，不支持ProcessJobIDList參數(shù)。 |
| ProcessJobIDList | 負(fù)責(zé)與模塊相關(guān)的配方執(zhí)行的SEMI E40 ProcessJobs的標(biāo)識符列表。 如果設(shè)備支持SEMI E40，且工藝模塊同時支持多個ProcessJob，則該工藝模塊應(yīng)支持ProcessJobIDList參數(shù)，不支持ProcessJobID參數(shù)。 |
| RecipeParameters | 應(yīng)用于配方組件的配方參數(shù)設(shè)置，用于更改此執(zhí)行實例。 它應(yīng)該由名稱值對結(jié)構(gòu)的集合組成，每個結(jié)構(gòu)都包含配方參數(shù)名稱(字符串)和應(yīng)用的值(具有不同的類型)。 |
SECS GEM 接口（SEMI E30）數(shù)據(jù)要求
- 使用 Stream 6 報告狀態(tài)模型事件；
- 每個工藝模塊分配獨立CEID集合；
- 狀態(tài)值枚舉編碼：
0: NO STATE | 1: NOT EXECUTING | 2: GENERAL EXECUTION | 3: STEP ACTIVE
EDA 接口（SEMI E120/E125/E132/E134）數(shù)據(jù)要求
- 狀態(tài)模型納入設(shè)備元數(shù)據(jù)；
- 使用SEMI E125命名約定定義事件；
- 狀態(tài)ID采用CamelCase（如GeneralExecution）。
如需了解SEMI E157 解決方案，請聯(lián)系Support@kxware.com
如需獲取SEMI E157 標(biāo)準(zhǔn)文檔， 請訪問SEMI網(wǎng)站：https://www.semi.org/en/products-services/download-standards