一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，包括系统初始化模块、通信模块、传输任务处理模块、调度模块、执行模块、物料跟踪模块、错误与异常处理模块。本发明所提供的多腔室晶圆加工设备传输控制系统一方面实现了多腔室加工设备中晶圆传输控制的自动化过程，另一方面系统的各功能模块设计充分考虑到半导体装备制造过程中对物料传输过程的共性需求，且为传输设备和控制系统提供相应软件接口，对多腔室晶圆加工设备传输控制方法具有普遍的参考意义和二次开发价值。
【专利说明】一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及数控机床故障诊断与预测领域，具体的说是一种基于故障先兆判定模型和动态置信度匹配的数控机床故障预测方法。
【背景技术】
[0002]多腔室晶圆加工设备是半导体制造中的一种常见的设备，通常由卡匣模块、晶圆搬运设备和多个晶圆加工腔室组成，是一种典型的集束式半导体制造设备。
[0003]不同生产厂商的多腔室晶圆加工设备可能各有差异，使用的晶元搬运设备所支持的通信协议也各有不同。生产控制软件的定制性开发对工厂来讲一方面需要耗费大量的人力、物力和财力，另一方面延长了生产线快速投入使用的时间，这给设备制造厂商带来了麻烦。
[0004]虽然各晶圆加工设备不尽相同，但具有共同的控制功能需求。根据这些共性需求开发出一种实现基础功能且能够进行二次开发的平台是设备厂商的共同要求，同时也是市场上没有达成通用化应用的一片空白。因此构建一种半导体制造多腔室晶圆加工设备传输控制系统并使其具备平台化特征显得尤为紧要。
【发明内容】
[0005]针对多腔室晶圆加工设备的物料传输系统通用性要求，本发明提出一种具有普遍适用性的物料传输控制系统解决策略，并提供一种具有可配置性和二次开发的接口的多腔室晶圆加工设备传输控制系统。
[0006]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，包括
[0007]系统初始化模块，用于完成半导体制造设备控制系统、晶圆传输设备和该传输控制系统在开启时刻的初始化工作；
[0008]错误与异常处理模块，用于在该传输控制系统运行过程中发生错误和异常情况的处理；
[0009]通信模块，用于该传输控制系统与半导体制造设备控制系统、晶圆传输设备的信息交互；
[0010]传输任务处理模块，接收通信模块收到的传输任务，并对所述传输任务的命令进行解析和合法性判定，将判定结果反馈给通信模块，再由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统；
[0011]传输任务调度模块，结合晶圆加工设备的当前情况依据与设备匹配的物料调度算法对任务的执行过程进行规划和调度，确定传输任务的执行方案；
[0012]执行模块,用于所述传输任务的执行，即根据传输任务调度模块确定的执行方案与晶圆传输机械手、晶圆加工腔室互相配合完成物料的传输动作；
[0013]物料跟踪模块，用于传输任务执行过程中晶圆的ID、状态、源地址、当前位置信息的更新存储；
[0014]错误与异常处理模块，用于该传输控制系统运行过程中出现错误或异常情况时的处理，同时将错误或异常情况及相应处理情况反馈给通信模块，并由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统。
[0015]所述系统初始化模块根据系统运行的配置文件需求进行系统的IP、端口号和配置信息的初始化，并根据与系统配套的文档进行文档的建立与打开的初始化。
[0016]所述通信模块根据以太网通信协议建立与半导体制造设备控制系统间的通信，并设计统一的软件接口，根据晶圆传输设备支持的通信协议建立与晶圆传输设备间的通信。
[0017]所述传输任务处理模块包括传输任务解析模块和传输任务合法性模块；
[0018]所述传输任务解析模块根据半导体制造设备控制系统所建立标准命令格式对应的解析规则，对传输任务进行解析；
[0019]所述传输任务合法性模块根据半导体制造设备控制系统所建立的合法命令格式和合法参数范围对传输任务进行合法性判定，若命令符合合法格式且命令各项参数能够在合法参数范围之内，则判定命令为合法；否则为不合法。
[0020]所述传输任务调度模块根据晶圆的加工工序、多腔室晶圆加工设备的空闲情况、传输设备的空闲情况和传输任务，依据设备匹配的物料调度算法，确定传输任务的执行过程。
[0021]所述物料跟踪模块根据系统配套的跟踪文档按照国际标准对晶圆信息进行存储，并随着晶圆的搬运过程中位置和状态的变化进行跟踪存储。
[0022]所述错误与异常处理模块对该传输控制系统运行过程中出现的错误和异常进行捕捉、处理并汇报给通信模块，并由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统。
[0023]本发明具有以下优点:
[0024]1.本发明考虑多腔室晶圆加工设备传输控制的共性需求和半导体装备制造系统的国际标准构建控制系统的功能，并提供统一的软件接口，有利于多腔室晶圆加工设备控制系统的标准化。
[0025]2.本发明采用模块化设计，不仅满足了不同厂商对多腔室晶圆加工设备传输控制系统基础需求，还可使他们根据自身需要在本系统的基础上进行定制性开发，为其他生产厂商提供了一种基础控制策略，缩短了开发周期和开发成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为多腔室晶圆加工设备控制系统的平台组成图
[0027]图2为平台通信示意图；
[0028]图3为传输任务处理流程图；
[0029]图4为系统总体流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0031]I)根据多腔室晶圆加工设备的传输控制特点建立相应的系统初始化模块、通信模块、传输任务处理模块、调度模块、执行模块、物料跟踪模块、错误与异常处理模块。
[0032]如图1所示，为多腔室晶圆加工设备控制系统的平台组成图。本实施例包括了系统初始化模块I个、通信模块I个、传输任务处理模块I个、调度模块I个、执行模块I个、物料跟踪模块I个、错误与异常处理模块I个。
[0033]系统初始化模块完成系统开启时刻的各项初始化任务；
[0034]2)通信模块一方面完成系统与上层的半导体设备控制系统所有信息交互任务，另一方面完成与底层晶圆传输设备的信息交互任务；
[0035]如图2所示，为平台通信示意图。所述通信模块功能包括以下步骤:
[0036]物料传输控制系统通过通信模块接收来自半导体设备控制系统下发的传输命令，并将命令执行的情况通过通信模块反馈给半导体装备控制系统；
[0037]通信模块为传输设备的驱动程序规定统一的信息交互接口，构成I/O抽象层。物料传输控制系统通过与I/O抽象层进行命令的下发和执行反馈情况的接收。
[0038]所述I/O抽象层包括了整型、字符型、浮点型等多种数据类型的读写操作、设备的初始化和结束等接口。
[0039]I/O抽象层与传输设备之间的信息交互使用的是设备支持的特定通信协议。
[0040]3)传输任务处理模块接收来自通信模块收到的传输任务,并对任务进行解析和合法性判定，对将判定结果反馈给通信模块，再由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统
[0041]如图3所示，为传输任务处理流程图。所述传输任务的处理过程包括以下步骤:
[0042]根据相关国际标准规定传输命令的合法格式,应包括命令的ID、命令标示符及命令参数。
[0043]命令接收后按照规定的格式进行解析，若解析失败，通过通信模块报告给控制系统。
[0044]命令解析成功后，对命令的合法性进行判断，判断包括了各项字段的合法性判断，若所有的字段都合法，则命令判断为合法参数。
[0045]命令的标示符、命令参数的合法性判断是与系统预设的合法标示符及命令参数进行检索比对，若检索失败则判断为非法。
[0046]4)调度模块根据当前设备的运行情况对判定为合法的传输任务进行执行前的调度工作，以确定其执行计划；
[0047]执行模块负责传输任务的执行工作；物料跟踪模块负责传输任务执行过程中物料相关信息的更新存储；错误与异常处理模块负责系统运行过程中出现错误或异常情况时的处理，同时将相关情况反馈给通信模块，并由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统。
[0048]如图4所示，为系统总体流程图。所述命令的执行过程包括以下步骤:
[0049]判定传输命令合法后，系统依据一定的物料调度算法，考虑设备忙闲情况、作业紧急情况等因素，对任务的执行过程进行规划。
[0050]按照规划执行传输任务，若传输任务执行成功，对物料跟踪文档进行更新，并将执行成功的消息反馈给上层控制系统。
[0051]若要求退出系统，则系统退出运行，否则继续回到传输任务的等待状态。
[0052]若运行过程中出现错误或异常情况，错误与异常模块要负责对其进行处理，并将相关情况反馈给上层。
【权利要求】
1.一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，包括 系统初始化模块，用于完成半导体制造设备控制系统、晶圆传输设备和该传输控制系统在开启时刻的初始化工作； 错误与异常处理模块，用于在该传输控制系统运行过程中发生错误和异常情况的处理； 通信模块，用于该传输控制系统与半导体制造设备控制系统、晶圆传输设备的信息交互； 传输任务处理模块，接收通信模块收到的传输任务，并对所述传输任务的命令进行解析和合法性判定，将判定结果反馈给通信模块，再由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统； 传输任务调度模块，结合晶圆加工设备的当前情况依据与设备匹配的物料调度算法对任务的执行过程进行规划和调度，确定传输任务的执行方案； 执行模块，用于所述传输任务的执行，即根据传输任务调度模块确定的执行方案与晶圆传输机械手、晶圆加工腔室互相配合完成物料的传输动作； 物料跟踪模块，用于传输任务执行过程中晶圆的ID、状态、源地址、当前位置信息的更新存储； 错误与异常处理模块，用于该传输控制系统运行过程中出现错误或异常情况时的处理，同时将错误或异常情况及相应处理情况反馈给通信模块，并由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，所述系统初始化模块根据系统运行的配置文件需求进行系统的IP、端口号和配置信息的初始化，并根据与系统配套的文档进行文档的建立与打开的初始化。
3.根据权利要求1所述的一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，所述通信模块根据以太网通信协议建立与半导体制造设备控制系统间的通信，并设计统一的软件接口，根据晶圆传输设备支持的通信协议建立与晶圆传输设备间的通信。
4.根据权利要求1所述的一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，所述传输任务处理模块包括传输任务解析模块和传输任务合法性模块； 所述传输任务解析模块根据半导体制造设备控制系统所建立标准命令格式对应的解析规则，对传输任务进行解析； 所述传输任务合法性模块根据半导体制造设备控制系统所建立的合法命令格式和合法参数范围对传输任务进行合法性判定，若命令符合合法格式且命令各项参数能够在合法参数范围之内，则判定命令为合法；否则为不合法。
5.根据权利要求1所述的一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，所述传输任务调度模块根据晶圆的加工工序、多腔室晶圆加工设备的空闲情况、传输设备的空闲情况和传输任务，依据设备匹配的物料调度算法，确定传输任务的执行过程。
6.根据权利要求1所述的一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，所述物料跟踪模块根据系统配套的跟踪文档按照国际标准对晶圆信息进行存储，并随着晶圆的搬运过程中位置和状态的变化进行跟踪存储。
7.根据权利要求1所述的一种多腔室晶圆加工设备传输控制系统，其特征在于，所述错误与异常处理模块对该传输控制系统运行过程中出现的错误和异常进行捕捉、处理并汇报给通信模块，并由通信模块反馈给半导体制造设备控制系统。
【文档编号】G05B19/406GK104281095SQ201310274948
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】刘明哲, 徐皑冬, 王亚楠, 金妮, 王晨曦, 刘元锋 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所