大气设备设计开发案例

半导体大气设备(ATM Tool)有多种类型,其硬件通常由大气晶圆传送机构,大气工艺腔体机构组成。虽然大气设备没有真空环境下的复杂控制逻辑,但是往往对于工艺控制以及调度逻辑效率会提出较高的软件要求。珂矽在过去三年内为国内多个设备制造商提供了整机控制系统设计方案,协助设备制造商的软件组完成了包括单片湿法设备,槽式设备,晶圆分片设备等多种设备的软件控制平台开发工作,设备在国内多个FAB厂采用GEM300标准联网自动化生产。

完成的大气设备硬件控制逻辑功能块包括

  • PM (Process Module) 工艺腔体
  • LP (LoadPort) 晶圆装载口
  • AMHS (Automatic Material Handling System)E84 自动物料搬运接口
  • ATM Robot (Atmosphere Robot) 大气机械手
  • EFEM (Equipment Front End Module) 设备前端模块
  • MFC (Mass Flow Controller) 流量计
  • Gauge 压力计
  • Buffer 缓冲腔
  • Motion Controller 运动控制器
  • RFID Reader 晶圆盒ID读码器
  • TC (Temperature Controller) 温度控制器
  • Hardware Messenger 通用硬件通信模块

完成各种大气设备调度场景

  • 针对晶圆的单手臂多腔设备调度
  • 针对晶圆的多手臂多腔设备调度
  • 针对晶圆的多机器人多手臂多腔设备调度
  • 针对晶圆的槽式设备调度
  • 针对晶圆盒的多机器人设备调度
  • 针对多个晶圆盒站点位的Internal Buffer类型设备调度

提供通用的大气工艺腔菜单执行引擎模版

  • 无需编写代码即完成工艺配方程序的创建和保存
  • 提供通用的工艺配方文件解析代码
  • 无需编写代码自动支持SEMI SECS Stream 7 Format Recipe上传、下载
  • 提供压力控制,阀门控制,流量计,温度控制的渐变、跳变、条件跳转等常见工艺控制流程
  • 通过软件互锁实现异常情况下的安全保护操作
  • 自动数据监测、记录、存档,支持高频工艺数据存储
  • 内建SEMI E157(MPT)工艺程序运行状态上报,配合工厂FDC完成工艺数据工厂监控

大气晶圆传送互锁

  • 三重互锁设计确保晶圆传送发生硬件碰撞事故
  • 预留软件互锁接口配合支持硬件互锁的Robot Controller实现硬件安全互锁
  • 无需修改软件代码即可实现互锁规则调整

灵活的调度器设计方案

大气设备往往对于设备产能(WPH)有着严格要求,为方便设备制造商实现各种不同情况下的调度逻辑,珂矽设计了独特的任务执行引擎(Task Work Engine),并将设备常见调度动作进行了封装,支持两种传统的调度实现方法:(a)Planned Scheduling规划式调度, (b)State Driven Scheduling状态驱动式调度。 使用者可以自行采用方式(a)或(b)或混合方式实现设备的单独或多步调度规划。

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