SEMI E120通用设备模型规范
（CEM）概述
引言
SEMI E120 标准为半导体制造设备提供一个通用、一致的对象模型框架定义，即“通用设备模型”（Common Equipment Model，CEM）。E120 提供的通用建模结构，使设备制造商能够对其设备结构及相关元素进行标准化建模。该规范定义了类、属性、关系等模型细节，适用于工厂主机通过通信接口查看设备结构。
CEM模型的主要目标包括：
• 为设备供应商提供向工厂主机展示设备外部视图的指南；
• 作为其他SEMI设备通信标准使用和扩展的基础模型；
• 为创建技术特定的对象模型（如XML模式）提供参考;
模型约定与描述方法
建模约定
- UML 表示：所有类图与对象图均采用UML notation。
- 无行为定义：E120 仅定义结构（类、属性、关系），不定义行为（如状态、活动、序列图）。
- 类命名：类名首字母大写。
- 抽象类与具体类：抽象类不直接实现，具体类可直接通过通信接口向工厂表示。
模型类型
- 类模型（Class Model）：定义类及其关系，由E120提供。
- 实例模型（Instance Model）：由设备供应商根据CEM类模型构建，反映具体设备的功能与结构。
通用设备模型（CEM）的核心结构
CEM 通过两个系统视图表示设备结构：
- 继承层次结构：显示类之间的继承关系。
(图片来源: SEMI E120)
- 关系视图：显示类之间的关联与聚合关系。
(图片来源: SEMI E120)
主要类概述
抽象类
- Nameable：设备层次结构中所有组件的基类，与类扩展关联。包含 uid、name、description 属性。
- EquipmentElement：表示设备结构中每个硬件组件的基本信息，包含 elementType、supplier、model 等属性。
- ExecutionElement：用于建模能处理、测量或测试材料的组件（如Module与Equipment），是EquipmentElement的子类，包含 processType 等属性。
- Extension：为模型扩展提供机制，可与任何Nameable子类关联。
具体类
- Equipment：将设备作为一个整体进行建模，是ExecutionElement的子类，可包含Module、Subsystem、IODevice等。
- Module：表示设备的主要子系统（如工艺腔）的模型，可处理材料，是ExecutionElement的子类。
- Subsystem：是设备的子系统和子装配部件的模型，不具备处理材料能力，是EquipmentElement的子类。
- IODevice：是传感器，执行器，或智能执行器/传感器设备的模型。
- LogicalElement：表示设备模型中不变的非结构性元素。是Nameable的子类。
- MaterialLocation：这个具体类将某些设备部件容纳物料的能力进行了模型化。是Nameable的子类。
- SoftwareModule：描述在设备和设备组件上使用的设备系统软件的存在和版本。
关键属性说明
Nameable 属性
- uid：唯一标识符，建议使用UUID格式，或在设备/CEM模型内保证唯一；
- name：用于在层次结构中标识对象功能，命名需符合字母数字、连字符、下划线组合规则。在同一个聚合(对象)的组件组成中name属性的值是唯一的。
EquipmentElement 属性
- elementType：标识组件类型，如Equipment类型包括Mask、Process、Transport等；Module类型包括Inspection、Metrology等。
ExecutionElement 属性
- processName
- processType
- recipeType
位置引用：Locator
E120 通过 Locator 字符串提供对Nameable对象的唯一位置引用。其格式为：root_name/aggregate_name_1/aggregate_name_2/…/target_name
总结
SEMI E120 将设备的共同特征整合于单一规范中，便于其他标准引用和扩展，从而实现了客户端视角的设备对象模型的统一与协调。
如需了解SEMI E120解决方案，请联系support@kxware.com。
如需了解更多关于SEMI E120标准的信息，请访问 SEMI 官网：http://www.semi.org。