專利名稱：一種集成電路制造裝備通用控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及計算機應用技術領域和集成電路制造裝備控制領域，特別涉及一種集成電路制造裝備通用控制系統。
背景技術：
在高度自動化的集成電路制造裝備控制領域中，軟件集成存在的主要問題是在不同的裝備供應商之間沒有標準的工廠通訊協議和裝備行為控制標準。裝備供應商使用的工廠通信協議和裝備行為控制方式與集成電路制造生產線各不相同，這使得集成電路制造商不得不設計自己的軟件中間件來進行“連接”，導致了軟件集成費用急劇增加的問題。SEMI (Semiconductor Equipment and Materials Institute,國際集成電路制造裝備和材料協會)國際標準是實現集成電路制造裝備通用控制系統的基礎和規范。標準中制定 了集成電路制造裝備工廠通訊標準接口 SECS (Semiconductor Equipment CommunicationStandard,半導體設備通訊標準)以及工廠對裝備控制標準,使CIM (Computer IntegratedManufacturing,計算機集成制造)與裝備有共同的通訊標準接口和裝備行為定義標準,裝備制造商只要提供符合標準規范的裝備控制接口和工廠通信接口，便可快速地將裝備集成到CM的管理系統中。在集成電路制造裝備通用控制系統基礎上進行二次開發的集成電路制造裝備控制系統不僅降低了裝備軟件開發時間和難度，增加底層設備裝機效率，還能快速集成到CM管理系統中，快速投入生產，進而提升集成電路的產能。無論是對于目前正在研發的集成電路制造裝備還是即將研發的新集成電路制造裝備而言，都迫切需要一個統一的控制系統平臺和接口標準，以達到簡化二次開發、便于裝備集成、實現與生產線無縫連接的目的。研發出符合SEMI國際標準且通過二次開發適用于不同集成電路制造裝備控制系統的集成電路制造裝備通用控制系統是目前集成電路制造裝備制造業對自動化控制系統的迫切要求。
發明內容
本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。為此，本發明的目的在于提出一種集成電路制造裝備通用控制系統，將集成電路制造裝備控制系統模塊化，降低控制系統各模塊間的耦合性，提高代碼的可閱讀性、可維護性和可重用性，增強設備的可替換性，以降低集成電路制造裝備控制系統的二次開發工作量、實施難度及維護成本。為達到上述目的，本發明的實施例提出了一種集成電路制造裝備通用控制系統，包括應用層裝置，用于接收來自工廠主機的主機控制命令以及用戶的配置信息；邏輯層裝置，用于接收來自所述應用層裝置的主機控制命令和所述配置信息，并根據所述配置信息和所述主機控制命令生成任務指令，通信層裝置，用于接收來自所述硬件設備的控制子系統的所述任務指令，并對所述任務指令進行解析封裝，以及將封裝后的任務指令發送給所述硬件設備以控制所述硬件設備執行對應的任務。其中，所述應用層裝置包括系統用戶界面模塊，用于接收用戶錄入的硬件設備的配置信息；工廠管理接口，用于與所述工廠主機進行通信，并接收來自所述工廠主機的所述主機控制命令，其中所述主機控制命令包括遠程配方編輯指令和設備控制指令。所述邏輯層裝置包括邏輯層管理模塊，用于對所述配置參數和所述主機控制命令對應的任務進行管理；硬件設備的控制子系統，用于向所述硬件設備發送任務指令；設備控制模塊，用于對所述硬件設備的控制子系統進行初始化，并根據所述硬件設備的任務向所述硬件設備的控制子系統發送對應的任務控制指令，所述硬件設備的控制子系統在接收到所述任務控制指令后生成對應的任務指令，其中，所述硬件設備的控制子系統包括傳輸控制子系統和工藝設備控制子系統。其中，所述邏輯層管理模塊包括配方管理單元，用于根據所述遠程編輯配方指令創建配方名稱空間以及所述配方名稱空間下的配方，以及對所述配方名稱空間和所述配方進行管理；任務管理單元，用于調用所述配方管理單元中的所述配方，并根據所述設備控制指令以及所述配方創建對應的硬件設備的任務以及對所述硬件設備的任務進行管理。根據本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統，可以將集成電路制造裝備控制系統模塊化，降低控制系統各模塊間的耦合性，提高代碼的可閱讀性、可維護性和可重用性，增強設備的可替換性，以降低集成電路制造裝備控制系統的二次開發工作量、實施難度及維護成本。在本發明的一個實施例中，所述系統用戶界面模塊包括系統配置用戶操作界面，用于向所述用戶提供錄入所述配置信息的界面；以及系統監控用戶操作界面，用于向所述用戶提供控制和管理所述配置信息的界面。在本發明的一個實施例中，所述系統用戶界面模塊還進一步包括權限驗證模塊，用于在所述用戶錄入所述配置信息之前，對所述用戶的權限進行驗證。在本發明的一個實施例中，所述工程管理接口還用于接收來自所述邏輯層管理模塊的采集數據和執行狀態信息，并將所述采集數據和執行狀態信息反饋至所述工廠主機。
在本發明的一個實施例中，所述配方管理單元設置配方標識符，并將所述配方標識符與所述配方名稱空間進行鏈接，并在鏈接成功后從所述配方名稱空間下載所述配方，以及驗證所述配方是否可用。在本發明的一個實施例中，所述硬件設備的任務包括工藝任務和控制任務，其中，所述工藝任務用于對物料執行工藝處理，所述控制任務用于控制一個或多個所述工藝任務的并行執行。在本發明的一個實施例中，所述邏輯層管理模塊還進一步包括維護管理單元，用于對所述硬件設備進行設備維護、預防性維護以及更新所述硬件設備的狀態；報警管理單元，用于配置報警信息，并在觸發報警時生成對應的報警信息，將所述報警信息向所述用戶顯示，以及生成用于解除所述報警的異常動作的對應的報警恢復動作；日志管理單元，用于生成事件記錄，并對所述事件記錄進行掃描和追蹤；變量管理單元，用于對所述應用層裝置、所述邏輯層裝置和所述通信層裝置的交互過程中的變量進行管理；以及數據庫管理單元，用于對所述應用層裝置、所述邏輯層裝置和所述通信層裝置的交互過程中的數據進行存儲。在本發明的一個實施例中，所述邏輯層裝置還進一步包括仿真模塊，用于動畫模擬系統的運行狀態并向所述用戶呈現。、
在本發明的一個實施例中，所述通信層裝置包括通信接口，用于接收來自所述硬件設備的控制子系統的所述任務指令；設備驅動層模塊，用于對所述任務指令的協議格式進行封裝解析以生成適于所述硬件設備的協議格式的任務指令；硬件設備通信接口，用于將所述適于所述硬件設備的協議格式的任務指令發送給對應的硬件設備以控制所述硬件設備執行對應的任務。在本發明的一個實施例中，所述適于所述硬件設備的協議格式包括以太網協議格式、串口協議格式和擴展協議格式。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為根據本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統的示意圖；圖2為根據本發明另一個實施例的集成電路制造裝備通用控制系統的示意圖；圖3為根據本發明實施例的工廠管理接口的系統結構示意圖；圖4為根據本發明實施例的配方管理單元功能結構的示意圖；圖5為根據本發明實施例的任務管理單元功能結構的示意圖；圖6為根據本發明實施例的ControlJob的執行流程圖；圖7為根據本發明實施例的設備狀態更新查詢的調用流程圖；圖8為根據本發明實施例的預防性維護的調用流程圖；圖9為根據本發明實施例的報警的執行過程的流程圖；圖10為根據本發明實施例的事件記錄的調用流程圖；圖11為根據本發明實施例的掃描記錄的調用流程圖；圖12為根據本發明實施例的追蹤事件掃描記錄的調用流程圖；圖13為根據本發明實施例的設備控制模塊的執行過程的流程圖；圖14為根據本發明實施例的初始化功能接口的執行過程的流程圖；圖15為根據本發明實施例的設備寫功能接口的執行過程的流程圖；圖16為根據本發明實施例的設備讀功能接口的執行過程的流程圖；以及圖17為通過本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統對集成電路制造過程進行管理的流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述 和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。下面參照附圖詳細描述根據本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統。如圖I 圖2所示，本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統，包括應用層裝置100、邏輯層裝置200和通信層裝置300。應用層裝置100用于接收來自工廠主機的主機控制命令以及用戶的配置信息，包括系統用戶界面模塊110、工廠管理接口 120。系統用戶界面模塊110用于接收用戶錄入的硬件設備的配置信息，包括系統配置用戶操作界面111、系統監控用戶操作界面112和權限驗證模塊113。系統配置用戶操作界面111是向用戶提供錄入配置信息的界面，提供相應模塊的配置界面供用戶對相關信息進行配置。系統監控用戶操作界面112用于向所述用戶提供相應模塊的控制和管理界面，供用戶控制和管理相關信息。權限驗證模塊113用于在所述用戶錄入所述配置信息之前，對所述用戶的權限進行驗證。在利用本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統生產半導體時，因為系統管理員、工藝工程師、操作員和維護人員對系統的了解和掌握程度差別較大，每個用戶往往只熟悉自己負責的部分。為了防止誤操作。權限驗證模塊113的設計實現了完善的用戶、角色映射以及角色權限控制，用戶在使用系統前必須先登錄，認證成功后才可以根據該用戶對各個模塊的訪問權限訪問各個模塊。在用戶對系統配置用戶操作界面111或系統監控用戶操作界面112執行操作后，應用層裝置100將相應的配置信息發送至邏輯層裝置200。應用層各個模塊的用戶操作界面調用該模塊在邏輯層中封裝的應用接口，為用戶提供人機交互操作。工廠管理接口 120的功能主要在于以下兩個方面(I)用于與工廠主機進行通信，并接收來自工廠主機的主機控制命令，其中主機控制命令包括遠程配方編輯指令和設備控制指令。接收主機控制命令后，將主機控制命令發送至邏輯層裝置200 ；
(2)用于接收來自邏輯層管理模塊210的采集數據和執行狀態信息，并將上述采集數據和執行狀態信息反饋至工廠主機。工廠管理接口 120是集成電路制造裝備通用控制系統提供給工廠主機的通信控制接口，工廠主機可以通過工廠管理接口 120的通信接收接口直接調用邏輯層裝置200，實現工廠自動化。邏輯層裝置200中的各模塊可以通過工廠管理接口 120的通信發送接口，將系統采集數據和執行狀態主動上報給工廠主機。工廠管理接口 120的系統結構示意圖如圖3所示，從工廠管理模塊通信接口到工廠虛線箭頭流程表示，系統初始化后工廠管理接口 120啟動，監聽工廠消息線程；從會話(Session)到任務(Job)等各模塊接口虛線箭頭流程表示監聽到工廠發起的會話后，通過 工廠管理模塊消息執行接口調用系統各個模塊的功能接口，執行工廠命令；從系統各個模塊功能接口到工廠的實線箭頭流程，表示各個模塊主動向工廠上報數據或請求命令時的執行流程。各模塊接口的英文名稱意義如下JobInterface Job 模塊接口RecipeInterface :Recipe 模塊接口LogInterface :日志模塊接口AlarmInterface :報警模塊接口FAFunctionInterface :工廠管理模塊消息發送功能接口FACommunicateInterface :工廠管理模塊通信接口FACommunicateManager :工廠通信管理Session :會話FAFactory :工廠管理模塊消息執行接口邏輯層裝置200用于接收來自應用層裝置100的主機控制命令和配置信息，并根據上述主機控制命令和配置信息生成任務指令，包括邏輯層管理模塊210、硬件設備的控制子系統220、設備控制模塊230和仿真模塊240。邏輯層管理模塊210用于對配置參數和主機控制命令對應的任務進行管理，包括配方管理單元211、任務管理單元212、維護管理單元213、報警管理單元214、日志管理單元215、變量管理單元216和數據庫管理單元217。配方管理單元211用于根據所述遠程編輯配方指令創建配方名稱空間以及所述配方名稱空間下的配方，以及對所述配方名稱空間和所述配方進行管理。配方管理單元211設置配方標識符，并將配方標識符與配方名稱空間進行鏈接，并在鏈接成功后從配方名稱空間下載配方并驗證配方是否可用。配方管理單元211的功能結構圖如圖4所示，配方管理單元211管理Recipe (配方)名稱空間管理以及Recipe名稱空間下的Recipe。主要包括本地和遠程創建、修改、刪除Recipe名稱空間；本地和遠程創建、修改、刪除Recipe ;本地和遠程主機間下載、上傳Recipe 功能；執行 Recipe。Recipe解析執行時，通過Recipe ID (配方標識符)進行鏈接操作，鏈接成功后方能從名稱空間中下載Recipe,否則應重新設置鏈接。Recipe下載到執行器后,驗證Recipe在當前條件下能否執行，驗證通過后獲得該執行Recipe的描述符，如果未能通過，則應重新選擇Recipe。獲得Recipe描述符的Recipe被解析執行。
任務管理單元212用于調用配方管理單元211中的配方，并根據設備控制指令以及該配方創建對應的硬件設備的任務以及對硬件設備的任務進行管理。硬件設備的任務包括工藝任務和控制任務，其中，工藝任務用于對物料執行工藝處理，控制任務用于控制一個或多個工藝任務的并行執行。任務管理單元212功能結構圖如圖5所示，任務管理單元212包括Job (任務)編輯和執行兩個部分。Job編輯包括創建、刪除、修改、出隊、入隊操作Job執行包括啟動、檢測物料、驗證解析Recipe、Job執行、Job暫停、Job喚醒、Job停止和Job終止功能。 Job 包括 ProcessJob (工藝任務)和 ControlJob (控制任務),ProcessJob 是半導體工藝加工控制的基本單位，ControlJob用于控制一個或多個ProcessJob并行執行。如圖6所示，ControlJob的執行流程包括S601:編輯 Job。Job編輯包括ProcessJob (工藝任務)和ControlJob (控制任務)編輯，由Job編 輯界面提供。必須先編輯好ProcessJob,然后才能編輯控制ProcessJob的Controljob。S602 :啟動 ControlJob 與準備物料。S603 :檢查物料是否到達，如果已到達，執行S605 ;如果未到達，執行S604。S604 :等待物料到達。在S604步驟的等待物料到達的過程中，可以執行S6041 :取消指令，執行S6041步驟后，直接結束整個ContiOlJob執行流程。S605 Controljob執行階段,這一階段包括S6051 :開始 Controljob 的執行；S6052 :啟動 Controljob 中指定的一個或多個 ProcessJob ；S6053 :執行上述 ProcessJob ;S6054 :等待所有ProcessJob執行結束；S6055 :在所有ProcessJob執行結束后，正常結束Controljob,執行S612。在步驟S605執行的過程中，可由用戶進行暫停Controljob、喚醒Controljob、停止Controljob和終止Controljob等操作，如下面描述S606 :由用戶進行暫停Controljob的操作。S607 :由用戶進行喚醒Controljob的操作。S608 :進行現場的恢復，恢復完畢后，恢復執行S605。S609 由用戶進行停止Controljob的操作。S610 :執行完S605中當前正在執行的ProcessJob后，結束整個Controljob執行流程。S611 :用用戶進行終止Controljob的操作，接收到這一操作后，直接結束整個Controljob執行流程。S612 :正常結束Controljob時，回收物料。維護管理單元213用于對所述硬件設備進行設備維護、預防性維護以及更新所述硬件設備的狀態。維護管理單元213包括設備維護、預防性維護、狀態查詢等功能。設備的維護是通過設備控制模塊來實現對設備的控制操作，通過預防性維護統計設備操作并提供預防性數據的查詢和提示功能，通過狀態更新查詢實現實時更新設備狀態的功能。如圖7所示，設備狀態更新查詢的調用流程包括S701 :訂閱設備狀態更新。S702 :啟動設備狀態更新。S703 :執行設備狀態更新。S704 :停止設備狀態更新。如圖8所示，預防性維護的調用流程包括S801 :訂閱預防性維護通知。
S802 :執行預防性維護通知。S803 :執行預防性維護。報警管理單元214用于配置報警信息，并在觸發報警時生成對應的報警信息，將報警信息向用戶顯示，以及生成用于解除該報警信息的異常動作的對應的報警恢復動作。控制系統中的報警源分散在系統的各個模塊，不同的報警信息除了恢復動作不同以外，其他如用戶訂閱、用戶與系統交互處理等基本相同。報警管理單元214的報警服務器利用通用的報警交互處理機制執行報警觸發、受理、處理、清除等操作，將報警檢測和報警恢復動作分散到各客戶端模塊實現。報警管理單元214的主要功能包括報警信息配置、報警檢測、生成報警信息以及報警交互執行四個部分。I、報警信息配置報警信息主要包括以下組成DAlarm ID (報警唯一標識符)；2) Alarm Name (報警的名稱)；3) Group (報警的訪問組)；4)Module (警報發出模塊)；5) Classification (警報的分類)；6) Severity (警報的等級)；7) Help file (警報的幫助文件)；8) Recovery Actions (警報恢復的動作)。2、報警檢測報警檢測主要是根據傳輸控制模塊、工藝控制模塊各種傳感器信號等輔助檢測設備和系統軟件進行實時檢測與報警。報警檢測的內容由設備而定，主要包括調研階段總結的報警內容。開發階段會形成報警配置信息文件，定義相應的報警處理方法。3、生成報警信息當觸發報警時，生成報警信息并顯示到用戶界面。具體流程如下I)報警服務器設置a)當報警觸發時，將報警服務器異常條件屬性從“Clear”設置成為“Set”，允許報警服務器上傳報警信息；b)用戶點擊Acknowledge和Recover按鈕，受理并處理報警后，報警服務器異常條件屬性設置為 “Acknowledged and Recoverd” 狀態；c)報警被Reset后重新回到“CLEAR”狀態。
2)報警信息生成a)動態信息獲取b)靜態信息查詢4、報警交互執行 下面描述報警交互執行的執行步驟，報警執行流程圖如圖9所示S901 :報警檢測模塊保持運行。S902 :報警檢測模塊監測是否有異常發生，如果監測到，執行S903 ;否則，執行S901。S903:報警檢測模塊向報警服務器拋出異常，報警服務器通知所有用戶操作界面
報警產生。S904 :在任一用戶操作界面通知報警服務器知曉報警后，報警服務器通報所有的訂閱者異常已被某個用戶操作界面用戶受理。S905:受理報警的用戶通過用戶操作界面從列出的恢復動作中選擇恢復異常的動作，報警服務器給報警產生模塊執行恢復操作，通報所有的訂閱者異常已經執行恢復操作。S906 :當異常已經被恢復完畢，報警模塊清除異常，繼續執行中斷或下一個操作；報警服務器通報所有的訂閱者異常已經清除，重置異常，表示異常已經被清除，清除界面顯示的報警提示。日志管理單元215用于生成事件記錄，并對所述事件記錄進行掃描和追蹤。日志管理單元215主要包括事件記錄、掃描紀錄以及追蹤事件掃描紀錄三種日志記錄類型。日志模塊應用通用的配置方式和執行機制記錄、掃描以及追蹤數據。其執行流程分別如下如圖10所示，事件記錄的調用流程包括S1001 :對事件記錄執行初始化；S1002 :創建數據報告；S1003 :關聯事件；S1004 :激活事件；S1005 :執行事件源；S1006 :觸發事件。如圖11所示，掃描記錄的調用流程包括SllOl :對掃描記錄執行初始化；SI 102 :創建掃描對象；S1103 :執行掃描操作。如圖12所示，追蹤事件掃描記錄的調用流程包括S1201 :對追蹤事件掃描記錄執行初始化；S1202 :創建掃描對象；S1203 :激活掃描對象；S1204:執行事件源；S1205:觸發事件；S1206 :執行掃描操作；
S1207 :終止掃描操作。變量管理單元216用于對應用層裝置100、邏輯層裝置200和通信層裝置300的交互過程中的變量進行管理。數據庫管理單元217用于對應用層裝置100、邏輯層裝置200和通信層裝置300的交互過程中的數據進行存儲和管理。硬件設備的控制子系統220用于向所述硬件設備發送任務指令，包括傳輸控制子系統221和工藝設備控制子系統222。設備控制模塊230用于對所述硬件設備的控制子系統進行初始化，并根據所述硬件設備的任務向所述硬件設備的控制子系統發送對應的任務控制指令，所述硬件設備的控制子系統在接收到所述任務控制指令后生成對應的任務指令。下面如圖13所示描述設備控制模塊230的執行流程S1301 :對底層設備控制系統進行初始化。S1302 :對硬件設備控制子系統220進行初始化。S1303 :創建設備模塊接口對象。S1304 :調用初始化設備方法，初始化通信層裝置300中所有的底層設備控制對 象。S1305 :設置底層設備命令的命令參數。S1306 :調用底層設備命令對應的設備控制類的相關方法。S1307 :利用通信接口 310發送底層設備命令。S1308 :接收底層設備在執行完上述底層設備命令后返回的執行結果。設備控制模塊230控制和管理集成電路制造裝備的底層設備，通過底層設備控制系統、底層設備控制子系統控制和管理底層設備。底層設備控制系統統一控制集成電路制造裝備底層設備子系統，底層設備控制子系統根據系統配置文件統一創建管理該子系統下每個底層設備控制對象，底層設備控制系統通過訪問底層設備控制子系統的設備控制對象來控制設備。集成電路制造裝備控制系統初始化時，首先調用初始化底層設備控制系統和底層設備控制子系統，并調用初始化命令函數統一初始化底層設備；底層設備命令發送方法利用通信接口的Read (讀)和Write (寫)方法為每個命令封裝一個命令發送方法；底層設備對象初始化完成后，直接通過底層設備控制對象調用命令發送方法控制設備。控制系統通過通信模塊與設備控制器交互。仿真模塊240用于動畫模擬系統的運行狀態并向用戶呈現。集成電路制造裝備通用控制系統在執行操作和任務過程中，伴隨著大量設備和模塊狀態變化，為了形象的將系統運行狀態反映給用戶，系統利用動畫模擬效果實時顯示系統運行狀態。動畫仿真模塊執行流程如下配置動畫仿真數據；集成電路制造裝備通用控制系統啟動時初始化動畫仿真數據；動態加載仿真界面；集成電路制造裝備通用控制系統運行時動態改變動畫仿真數據；實時刷新動畫仿真界面。邏輯層裝置200以任務管理單元212為中心，調用配方管理單元211解析配方，通過通信層裝置300調用底層設備控制系統和子系統執行晶圓的傳輸和工藝處理操作，從而控制設備生產活動。對集成電路制造裝備控制系統各個層中的各個模塊均進行報警檢測和日志記錄， 調用報警管理單元214的報警服務器觸發和處理警報，記錄系統操作事件、掃描系統狀態、跟蹤物料路徑，調用維護管理單元213用于設備調試和異常處理。通信層裝置300用于接收來自所述硬件設備的控制子系統的所述任務指令，并對所述任務指令進行解析封裝，以及將封裝后的任務指令發送給所述硬件設備以控制所述硬件設備執行對應的任務，包括通信接口 310、設備驅動層模塊320和硬件設備通信接口330。通信層裝置300為底層設備控制子系統封裝設備無關性統一通信接口和協議解析接口，實現通用的設備通信機制。通信接口 310用于接收來自硬件設備的控制子系統220的任務指令。設備驅動層模塊320用于對該任務指令的協議格式進行封裝解析以生成適用于硬件設備的協議格式的任務指令。其中，適用于硬件設備的協議格式包括以太網協議格式、串口協議格式和擴展協議格式。硬件設備通信接口 330用于將所述適于所述硬件設備的協議格式的任務指令發送給對應的硬件設備以控制所述硬件設備執行對應的任務。在集成電路制造裝備領域，設備之間的通信模式主要為串口協議和以太網協議等。控制端通過一定的協議格式把控制命令發送到設備端，設備端通過一定的協議格式把反饋信息發送回控制端。集成電路制造裝備領域的設備生產廠家有很多，每種設備的通信協議是互不相同的，為了實現集成電路制造裝備控制系統通信層的通用可配置性，通信模塊設計通用的設備、協議配置方式，封裝統一的模塊對外接口、協議封裝解析接口，對不同設備進行二次開發后，可利用通信模塊統一的執行機制實現邏輯層與通信層間的交互執行。由于集成電路設備自身可能帶有多種通信接口，每種通信接口的協議類型有可能不相同，因此提供統一的通信協議配置，統一的調用接口，實現通信協議的通用可配置性，滿足集成電路制造裝備底層設備無關性。不同的協議類型與協議格式，對數據的解析過程與封包過程也不相同，為了方便邏輯層的調用，通信協議模塊提供統一調用接口，封裝統一的初始化和通信命令執行接口。通信模塊封裝統一的初始化設備接口、無返回值命令發送接口、以及有返回值命令發送接口，各接口執行流程分別如下。I)初始化功能接口設備通信模塊初始化功能接口的執行步驟如下，具體執行流程如圖14所示S1401 :加載配置文件。S1402:初始化對象。S1403 :建立通信連接。S1404 :檢查通信連接是否建立成功，如果成功，結束；如果出錯，執行S1405。S1405:拋出異常。2)設備寫功能接口
設備通信模塊寫功能接口的執行步驟如下，具體執行流程如圖15所示S1501 :查找設備。S1502 :根據查找結果進行判斷，如果找到，執行S1504 ;如果未找到，執行S1503。S1503:拋出異常。S1504:封裝寫命令。S1505:發送命令。
S1506 :接收返回命令。S1507 :解析返回命令。S1508 :判斷命令是否執行成功，如果執行成功，結束；如果出錯，執行S1503。3)設備讀功能接口設備通信模塊讀功能接口的執行步驟如下，具體執行流程如圖16所示S1601 :查找設備。S1602 :根據查找結果進行判斷，如果找到，執行S1604 ;如果未找到，執行S1603。S1603 :拋出異常。S1604 :封裝讀命令。S1605 :發送讀命令。S1606 :接收命令。S1607 :解析命令，得到解析數據。S1608 :將S1607中得到的解析數據返回。下面參考圖17描述通過本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統對集成電路制造過程進行管理的作業流程。S1701 :編輯 Recipe。Recipe (配方)編輯有本地編輯和遠程編輯兩種編輯方式。本地編輯Recipe為通過Recipe編輯界面編輯Recipe ;遠程編輯Recipe為控制系統接收到工廠發送的遠程編輯Recipe命令，解析后調用Recipe模塊功能接口執行相應的操作。。S1702:編輯 Job。Job編輯包括ProcessJob (工藝任務)和Controljob (控制任務)編輯，由Job編輯界面提供。必須先編輯好ProcessJob,然后才能編輯控制ProcessJob的Controljob。S1703 :啟動 Controljob 與準備物料。控制系統處于在線和離線控制模式下物料準備有所不同。處于在線控制模式時工廠控制其他傳輸裝備將物料放到集成電路制造裝備上，處于離線模式下由人工將物料放到集成電路制造裝備上。物料可能在Controljob啟動前到達,也可能在Controljob啟動后到達。S1704 :檢查物料是否到達，如果已到達，執行S1705 ;如果未到達，執行S1706。Controljob啟動后檢測物料是否到達,是則開始執行Controljob,否則繼續等待物料。S1705 :執行 Controljob。執行Controljob主要是執行其控制ProcessJob,Process的執行規則由半導體制造裝備本身特性決定。
S1706 :等待物料到達。S1706 :等待 Controljob 執行完畢。S1707:回收物料。Controljob執行完畢，需要搬走物料，控制系統處于在線控制模式時工廠控制其他傳輸裝備將物料從集成電路制造裝備上搬走，處于離線模式下由人工將物料從集成電路制造裝備上搬走。根據本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統，可以將集成電路制造裝備控制系統模塊化，各模塊提供統一對外接口，降低控制系統各模塊間的耦合性，提高代碼的可閱讀性、可維護性和可重用性，增強設備的可替換性，滿足不同集成電路制造裝備自動化控制系統的共性需求，降低集成電路制造裝備控制系統的二次開發工作量、實施難度及維護成本。并且，本發明實施例的集成電路制造裝備通用控制系統采用三層架構，隔離特例化界面設計、裝備控制邏輯和設備通信，通用的層間接口，使得無論修改哪一層，都不需要修改層間接口，更不需要修改調用層或被調用層。流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基于計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令并執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。應當理解，本發明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。 上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
1.一種集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，包括 應用層裝置，用于接收來自工廠主機的主機控制命令以及用戶的配置信息，其中，所述應用層裝置包括 系統用戶界面模塊，用于接收用戶錄入的硬件設備的配置信息； 工廠管理接口，用于與所述工廠主機進行通信，并接收來自所述工廠主機的 所述主機控制命令，其中所述主機控制命令包括遠程配方編輯指令和設備控制指令； 邏輯層裝置，用于接收來自所述應用層裝置的主機控制命令和所述配置信息，并根據所述配置信息和所述主機控制命令生成任務指令，其中，所述邏輯層裝置包括 邏輯層管理模塊，用于對所述配置參數和所述主機控制命令對應的任務進行管理，其中，所述邏輯層管理模塊包括 配方管理單元，用于根據所述遠程編輯配方指令創建配方名稱空間以及 所述配方名稱空間下的配方，以及對所述配方名稱空間和所述配方進行管理； 任務管理單元，用于調用所述配方管理單元中的所述配方，并根據所述設備控制指令以及所述配方創建對應的硬件設備的任務以及對所述硬件設備的任務進行管理； 硬件設備的控制子系統，用于向所述硬件設備發送任務指令； 設備控制模塊，用于對所述硬件設備的控制子系統進行初始化，并根據所述硬件設備的任務向所述硬件設備的控制子系統發送對應的任務控制指令，所述硬件設備的控制子系統在接收到所述任務控制指令后生成對應的任務指令，其中，所述硬件設備的控制子系統包括傳輸控制子系統和工藝設備控制子系統；以及通信層裝置，用于接收來自所述硬件設備的控制子系統的所述任務指令，并對所述任務指令進行解析封裝，以及將封裝后的任務指令發送給所述硬件設備以控制所述硬件設備執行對應的任務。
2.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述系統用戶界面模塊包括 系統配置用戶操作界面，用于向所述用戶提供錄入所述配置信息的界面； 系統監控用戶操作界面，用于向所述用戶提供控制和管理所述配置信息的界面。
3.如權利要求2所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述系統用戶界面模塊還包括 權限驗證模塊，用于在所述用戶錄入所述配置信息之前，對所述用戶的權限進行驗證。
4.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述工程管理接口還用于接收來自所述邏輯層管理模塊的采集數據和執行狀態信息，并將所述采集數據和執行狀態信息反饋至所述工廠主機。
5.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述配方管理單元設置配方標識符，并將所述配方標識符與所述配方名稱空間進行鏈接，并在鏈接成功后從所述配方名稱空間下載所述配方，以及驗證所述配方是否可用。
6.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述硬件設備的任務包括工藝任務和控制任務，其中，所述工藝任務用于對物料執行工藝處理，所述控制任務用于控制一個或多個所述工藝任務的并行執行。
7.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述邏輯層管理模塊還包括 維護管理單元，用于對所述硬件設備進行設備維護、預防性維護以及更新所述硬件設備的狀態； 報警管理單元，用于配置報警信息，并在觸發報警時生成對應的報警信息，將所述報警信息向所述用戶顯示，以及生成用于解除所述報警的異常動作的對應的報警恢復動作； 日志管理單元，用于生成事件記錄，并對所述事件記錄進行掃描和追蹤； 變量管理單元，用于對所述應用層裝置、所述邏輯層裝置和所述通信層裝置的交互過程中的變量進行管理；以及 數據庫管理單元，用于對所述應用層裝置、所述邏輯層裝置和所述通信層裝置的交互過程中的數據進行存儲和管理。
8.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述邏輯層裝置還包括仿真模塊，用于動畫模擬系統的運行狀態并向所述用戶呈現。
9.如權利要求I所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述通信層裝置包括 通信接口，用于接收來自所述硬件設備的控制子系統的所述任務指令； 設備驅動層模塊，用于對所述任務指令的協議格式進行封裝解析以生成適用于所述硬件設備的協議格式的任務指令； 硬件設備通信接口，用于將所述適于所述硬件設備的協議格式的任務指令發送給對應的硬件設備以控制所述硬件設備執行對應的任務。
10.如權利要求9所述的集成電路制造裝備通用控制系統，其特征在于，所述適用于所述硬件設備的協議格式包括以太網協議格式、串口協議格式和擴展協議格式。
全文摘要
本發明提出一種集成電路制造裝備通用控制系統，包括應用層裝置，用于接收來自工廠主機的主機控制命令以及用戶的配置信息；邏輯層裝置，用于接收來自應用層裝置的主機控制命令和配置信息，并根據配置信息和主機控制命令生成任務指令；通信層裝置，用于接收來自邏輯層裝置中硬件設備控制子系統的任務指令，并對該任務指令進行解析封裝，并將封裝后的任務指令發送給硬件設備以控制硬件設備執行對應的任務。本發明可以將集成電路制造裝備控制系統模塊化，降低控制系統各模塊間的耦合性，提高代碼的可閱讀性、可維護性和可重用性，增強設備的可替換性，以降低集成電路制造裝備控制系統的二次開發工作量、實施難度及維護成本。
文檔編號G05B19/418GK102662362SQ20121011319
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者徐華, 徐敏浩, 湯彩霞, 鄧俊輝, 鄒龍慶, 高士云 申請人:清華大學