半导体设备管理系统及其协议转换模块、半导体设备管理方法.pdf

本发明公开一种协议转换模块，用于在半导体通信模块和制造执行系统之间传递与半导体设备的通信数据，所述半导体通信模块与半导体设备之间进行符合HSMS协议的通信，所述协议转换模块为：能够加载所述半导体通信模块工程文件、且可以由所述制造执行系统调用的动态链接库文件。还公开一种使用该协议转换模块的半导体设备管理系统以及一种相适应的半导体设备管理方法。上述协议转换模块、半导体设备管理系统及方法，以动态链接库文件作为制造执行系统和半导体通信模块之间的通信桥梁，在少量改变制造执行系统的前提下实现与具备较佳通信质量的半导体通信模块的相互配合通信，简单方便地利用了各个部分的优势，实现了系统的最佳性能。

权利要求书
1.  一种协议转换模块，用于在半导体通信模块和制造执行系统之间传递与 半导体设备的通信数据，所述半导体通信模块与半导体设备之间进行符合HSMS 协议的通信，其特征在于，所述协议转换模块为：能够加载所述半导体通信模 块工程文件、且可以由所述制造执行系统调用的动态链接库文件。

2.  根据权利要求1所述的协议转换模块，其特征在于，所述制造执行系统 为FACTORYworks，所述半导体通信模块为采用SECS Talk Pro工具开发的STP 脚本。

3.  根据权利要求2所述的协议转换模块，其特征在于，包括：
加载单元，用于初始化和加载所述STP脚本；
通道管理单元，用于增加或移除所述STP脚本传递数据的通道；
调用单元，以串行或并行方式调用所述STP脚本。

4.  一种半导体设备管理系统，包括制造执行系统、半导体通信模块和协议 转换模块，所述协议转换模块为能够加载所述半导体通信模块的工程文件、且 由所述制造执行系统调用的动态链接库文件，以此在半导体通信模块和制造执 行系统之间传递与半导体设备的通信数据。

5.  根据权利要求4所述的半导体设备管理系统，其特征在于，所述制造执 行系统为FACTORYworks，所述半导体通信模块为采用SECS Talk Pro工具开发 的STP脚本。

6.  根据权利要求5所述的半导体设备管理系统，其特征在于，所述协议转 换模块包括：
加载单元，用于初始化和加载所述STP脚本；
通道管理单元，用于增加或移除所述STP脚本传递数据的通道；
调用单元，以串行或并行方式调用所述STP脚本。

7.  根据权利要求6所述的半导体设备管理系统，其特征在于，所述制造执 行系统包括：
加载控制单元，用于启动或关闭对所述协议转换单元的调用；
数据中转单元，用于从所述通道接收所述STP脚本传递的数据并根据处置 标识进行相应的转发；
半导体设备数据处理单元，用于接收所述数据中转单元转发的数据并进行 相应处理及反馈处理结果。

8.  一种半导体设备管理方法，包括如下步骤：
制造执行系统调用能够加载所述半导体通信模块的工程文件的动态链接库 文件；
所述动态链接库文件初始化和加载所述半导体通信模块的工程文件，并向 所述制造执行系统传递半导体通信模块的通信数据；
所述半导体通信模块通过自身函数的运行与半导体设备进行符合HSMS协 议的通信。

9.  根据权利要求8所述的半导体设备管理方法，其特征在于，所述制造执 行系统为FACTORYworks，所述半导体通信模块为采用SECS Talk Pro工具开发 的STP脚本。

10.  根据权利要求9所述的半导体设备管理方法，其特征在于，所述动态 链接库文件通过通道传递所述通信数据，所述制造执行系统的handler.bas模块 中整合中转所述通信数据的代码，并借由中转把所述通信数据发送到所述制造 执行系统进行相应处理。

说明书半导体设备管理系统及其协议转换模块、半导体设备管理方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种半导体设备管理系统、 一种该半导体设备管理系统的协议转换模块以及一种半导体设备管理方法。
背景技术
随着半导体生产的规模化，对自动化要求越来越高，制造执行系统 （Manufacturing Execution System，MES）应运而生。MES是一种用来跟踪生产 进度、库存情况、工作进度和其它进出车间的操作管理相关的信息流的管理系 统软件，运行于主机上。
MES产品包括应用材料（AppliedMaterial）公司的FAB300、FACTORYworks （收购自布鲁克斯（Brooks）公司）以及国际商业机器（International Business  Machine，IBM）公司的SiView等。其中以FACTORYworks的普及程度较高， 使用得较多。
在对半导体设备进行管理时，需要按照一定的通信标准和半导体设备进行 通信。该通信标准采用半导体设备通信标准（Semiconductor Equipment  Communication Standard，SECS）。该标准的层次结构如图1所示。底层采用SECS I或者HSMS传递二进制数据串，SECS II属于消息格式标准，定义了在设备和 主机之间进行双向会话时所使用的消息格式。GEM属于特殊功能标准，定义了 通过通信链路所能看到的设备接口，指定了根据特定消息设备所应采取的对应 行为。目前常采用TCP/IP方式传输数据，也即采用HSMS标准进行与半导体设 备的通信。
由于MES一般都是采用高级语言进行开发的，其没有提供HSMS通信协议， 因而无法直接与半导体设备进行通信对其进行管理。
另一方面，针对半导体通信的开发工具可以实现与半导体设备通信的应用 程序的开发，并且具有较好的通信质量。然而开发的半导体设备的通信应用程 序与MES之间又存在无法直接通信的问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种使半导体设备的通信应用程序与MES之间能够通 信的协议转换模块。
此外，还提供一种半导体设备管理系统。
以及，一种半导体设备管理方法。
一种协议转换模块，用于在半导体通信模块和制造执行系统之间传递与半 导体设备的通信数据，所述半导体通信模块与半导体设备之间进行符合HSMS 协议的通信，所述协议转换模块为：能够加载所述半导体通信模块工程文件、 且可以由所述制造执行系统调用的动态链接库文件。
在其中一个实施例中，所述制造执行系统为FACTORYworks，所述半导体 通信模块为采用SECS Talk Pro工具开发的STP脚本。
在其中一个实施例中，包括：加载单元，用于初始化和加载所述STP脚本； 通道管理单元，用于增加或移除所述STP脚本传递数据的通道；调用单元，以 串行或并行方式调用所述STP脚本。
一种半导体设备管理系统，包括制造执行系统、半导体通信模块和协议转 换模块，所述协议转换模块为能够加载所述半导体通信模块的工程文件、且由 所述制造执行系统调用的动态链接库文件，以此在半导体通信模块和制造执行 系统之间传递与半导体设备的通信数据。
在其中一个实施例中，所述制造执行系统为FACTORYworks，所述半导体 通信模块为采用SECS Talk Pro工具开发的STP脚本。
在其中一个实施例中，所述协议转换模块包括：加载单元，用于初始化和 加载所述STP脚本；通道管理单元，用于增加或移除所述STP脚本传递数据的 通道；调用单元，以串行或并行方式调用所述STP脚本。
在其中一个实施例中，所述制造执行系统包括：加载控制单元，用于启动 或关闭对所述协议转换单元的调用；数据中转单元，用于从所述通道接收所述 STP脚本传递的数据并根据处置标识进行相应的转发；半导体设备数据处理单 元，用于接收所述数据中转单元转发的数据并进行相应处理及反馈处理结果。
一种半导体设备管理方法，包括如下步骤：制造执行系统调用能够加载所 述半导体通信模块的工程文件的动态链接库文件；所述动态链接库文件初始化 和加载所述半导体通信模块的工程文件，并向所述制造执行系统传递半导体通 信模块的通信数据；所述半导体通信模块通过自身函数的运行与半导体设备进 行符合HSMS协议的通信。
在其中一个实施例中，所述制造执行系统为FACTORYworks，所述半导体 通信模块为采用SECS Talk Pro工具开发的STP脚本。
在其中一个实施例中，所述动态链接库文件通过通道传递所述通信数据， 所述制造执行系统的handler.bas模块中整合中转所述通信数据的代码，并借由 中转把所述通信数据发送到所述制造执行系统进行相应处理。
上述协议转换模块、半导体设备管理系统及方法，以动态链接库文件作为 制造执行系统和半导体通信模块之间的通信桥梁，在少量改变制造执行系统的 前提下实现与具备较佳通信质量的半导体通信模块的相互配合通信，简单方便 地利用了各个部分的优势，实现了系统的最佳性能。
附图说明
图1为SECS标准的层次图；
图2为主机与半导体设备之间的关系示意图；
图3为一实施例的半导体设备管理系统的模块图；
图4为一实施例的半导体设备管理方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进行进一步说明。
针对半导体设备的通信应用程序无法与MES直接通信的问题，在通信应用 程序与MES之间增加处理模块，使得通信应用程序与MES可以通信，从而实 现协议转换的功能。
如图2所示，为主机与半导体设备之间的关系示意图。半导体设备10即指 在半导体工艺中所涉及的诸多设备，例如机械臂、晶圆架、光刻机等等，不一 一列举。在自动化的生产中，需采用自动化程序对这些半导体设备进行控制， 同时也还涉及控制参数的传递。在采用制造执行系统进行管理时，半导体设备 10通过通信接口与主机20连接，主机20通过该制造执行系统对半导体设备进 行操控。其中该制造执行系统是运行在主机20之上的操控系统。
一般地，主机20和半导体设备10之间是基于TCP/IP的点对点协议，具体 的物理连接接口可采用串行接口。如图1所示。
如图3所示，制造执行系统210运行于主机20上，通过通信与半导体设备 10进行具体的操控。具体地，制造执行系统210采用FACTORYworks，而与半 导体设备10进行通信的半导体通信模块230则是采用SECS Talk Pro（STP）工 具开发的STP脚本，本实施例中将其称为IC.STP。
FACTORYworks采用VB6.0进行编写，其能够通过与半导体设备的通信调 用半导体设备的诸多操控功能，但是其并不能提供HSMS通信。SECS Talk Pro 工具是基于WIN32的通信应用程序，主要是用于实现与半导体设备通讯以及系 统集成的开发工具。在通讯上具有更快的信息处理速度、更好的性能和更强壮 的稳定性。根据半导体设备10的不同，所开发的STP脚本也不相同，熟练的开 发人员能够轻易开发与半导体设备10相应的STP脚本用于通信，其具体程序不 再详述。
为使具备诸多操控功能的FACTORYworks能够与通讯能力较佳的STP脚本 相互配合使用，提高系统性能，在半导体通信模块230和制造执行系统210之 间增加协议转换模块220，用于在二者之间传递与半导体设备10的通信数据。 其中，协议转换模块220为能够加载半导体通信模块230的工程文件、且可以 由制造执行系统210调用的动态链接库（Dynamic Link Library，DLL）文件， 本实施例中将其称为ST.DLL。动态链接库文件并不是可执行文件，却包含程序 执行时的功能代码和数据，并且在程序运行时被不同的程序动态调用。其能够 实现应用程序本身之外的额外功能，而不需要对原应用程序进行大量修改，因 此动态链接库文件能够扩展程序功能。
本实施例中，ST.DLL即要实现在主机20上使得半导体通信模块230和制 造执行系统210同时运行并以其为桥梁进行通信。
具体地，协议转换模块220包括加载单元221、通道管理单元223以及调用 单元225。加载单元221用于初始化和加载所述STP脚本。动态链接库文件是 windows系统的一种文件形式，而STP脚本也是一种WIN32应用程序，因此可 以由动态链接库文件中的相应函数调用，例如定义initST函数初始化STP脚本、 定义LoadProject函数加载STP脚本的工程文件，从而可以运行STP脚本的自身 函数，也即以HSMS方式处理通信数据。
通道管理单元223用于增加或移除所述STP脚本传递数据的通道。通道 （channel）是协议转换模块220向外传递数据的途径，也即STP脚本通过EN API 向FACTORYworks传递通信数据的途径。通道需要根据实际传递数据的需求而 增加或删除，例如定义AddChannel函数增加通道，定义RemoveChannel函数移 除通道。
调用单元225以串行或并行方式调用所述STP脚本。其中包括4个函数： SerialStartScript为串行方式调用指定脚本、SerialStartScriptEx为串行方式调用指 定脚本且指定所调用脚本中发送信息的链路、ParallelStartScript为并行方式调用 指定脚本、ParallelStartScriptEx为并行方式调用指定脚本且指定所调用脚本中发 送信息的链路。
增加了协议转换单元220之后，还需要对制造执行系统210进行少量修改 以使其能够调用协议转换单元220。制造执行系统210除包含其原有的功能模块 之外，还包括：加载控制单元211、数据中转单元213和半导体设备数据处理单 元215。加载控制单元211用于启动或关闭对协议转换单元220的调用。本实施 例中，将加载控制单元211称为frmSTP.frm，其中加载控制单元211打开时， 将加载半导体通信模块230（即IC.STP），并调用其中的启动脚本，使半导体通 信模块230初始化并可以正常工作。加载控制单元211关闭时，将释放半导体 通信模块230（即IC.STP），使与半导体设备通讯的通道关闭。
数据中转单元213用于从所述通道接收所述STP脚本传递的数据并根据处 置标识进行相应的转发。经半导体通信模块230自身函数处理后的数据经过所 述通道发送至数据中转单元213，并附带有不同的处置标识（TransactionID）， 数据中转单元213根据处置标识把通信数据发送到相应的处理单元。本实施例 中，数据中转单元213为FACTORYworks中的Handler.bas模块，其中整合了用 于处理该数据中转的代码。
半导体设备数据处理单元215用于接收数据中转单元213转发的数据并进 行相应处理及反馈处理结果。半导体设备数据处理单元215可对通信数据进行 相应处理并将处理结果反馈给半导体设备10。
可以理解，制造执行系统210的数据也可以通过同样的方式借由协议转换 模块220传递给半导体通信模块230，实现与半导体设备10的数据的双向传递。
上述实施例的半导体设备管理系统以动态链接库文件作为制造执行系统 210和半导体通信模块230之间的通信桥梁，在少量改变制造执行系统210的前 提下实现与具备较佳通信质量的半导体通信模块230的相互配合通信，简单方 便地利用了各个部分的优势，实现了系统的最佳性能。
如图4所示，为一实施例的半导体设备管理方法流程图。该方法基于采用 制造执行系统对半导体设备进行管理，并且具有不属于该制造执行系统的半导 体通信模块的系统装置。该方法包括如下步骤：
步骤S101：制造执行系统调用能够加载所述半导体通信模块的工程文件的 动态链接库文件。制造执行系统通过动态链接库文件的入口开始执行该动态链 接库文件，并运行Handler.bas模块，其中该Handler.bas模块整合了用于处理数 据中转的代码。本实施例中，该制造执行系统采用FACTORYworks。
步骤S102：所述动态链接库文件初始化和加载所述半导体通信模块的工程 文件，并向所述制造执行系统传递半导体通信模块的通信数据。通过加载所述 半导体通信模块的工程文件可以执行半导体通信模块的自身函数。本实施例中， 所述半导体通信模块采用SECS Talk Pro（STP）工具开发的STP脚本，在通讯 上具有更快的信息处理速度、更好的性能和更强壮的稳定性。本实施例中将其 称为IC.STP。动态链接库文件执行时还根据需要增加或移除通道（channel），以 通过该通道把STP脚本的通信数据发给制造执行系统。
步骤S103：所述半导体通信模块通过自身函数的运行与半导体设备进行符 合HSMS协议的通信。根据半导体设备的不同，所开发的STP脚本也不相同， 熟练的开发人员能够轻易开发与半导体设备相应的STP脚本用于该符合HSMS 协议的通信，其具体程序不再详述。
上述实施例的半导体设备管理方法以动态链接库文件作为制造执行系统和 半导体通信模块之间的通信桥梁，在少量改变制造执行系统的前提下实现与具 备较佳通信质量的半导体通信模块的相互配合通信，简单方便地利用了各个部 分的优势，实现了系统的最佳性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。