珂矽信息技术（上海）有限公司

SEMI E90 标准 STS 概述

引言

在半导体制造过程中，基板（Substrate）的追踪和管理是确保生产效率和产品质量的关键环节。SEMI E90 标准为制造设备中的基板追踪提供了统一的服务标准，定义了基板(Substrate)、基板位置(Substrate Location) 、批(Batch)和批位置(Batch Location)的概念和行为。SEMI E90 标准适用于任何处理基板的制造设备。E90 的基板服务从基板注册到设备的那一刻起，到基板从设备上移除的那一刻，始终可用。

术语定义

在深入探讨 E90 标准之前，有必要了解一些关键术语的定义：

• 基板（Substrate）：用于生产产品的基本材料单元，如晶圆（Wafer）、芯片（Die）、掩模板（Mask Plates）、电路板（Circuit Boards）和引线框架（Leadframes）。
• 基板载具（Substrate Carrier）：用于承载基板的载体，通常有一个或多个位置来容纳基板。
• 基板历史（Substrate History）：基板访问过的位置的有序信息集。
• 基板 ID（Substrate ID）：基板的唯一标识符。
• 批次（Lot）：同一类型的一组或多组基板，由用户组织，用于工厂中的基板跟踪。
• 批（Batch）：在工艺资源中同时加工的一组基板。

基板追踪功能（Substrate Tracking）

SEMI E90 标准提供了以下基板追踪功能：

1. 基板位置追踪（Substrate Location Tracking）：确定基板在设备中的当前位置，帮助用户了解基板所处的环境。
2. 批位置追踪（Batch Location Tracking）：确定设备中一组基板的当前位置，适用于批处理设备。
3. 基板历史记录（Substrate History Record）：读取设备中基板的历史信息，用户可以查询特定基板的访问记录。
4. 基板加工追踪（Substrate Process Tracking）：跟踪当前基板的加工状态，特别是在处理非正常完成时，用户可以通过请求基板状态来确定基板是否被处理。

基板状态机（Substrate State Model）

E90 标准定义了基板的状态模型，包含三个并发的基板状态：

Substrate State Model (图片来源: SEMI E90)

1. 基板传输状态（Substrate Transport State）：指示基板所处位置的状态，包括 AT SOURCE、AT WORK 和 AT DESTINATION。

2. 基板加工状态（Substrate Processing State）：指示基板加工进度的状态，包括 NEEDS PROCESSING、IN PROCESS、PROCESSING COMPLETE 等。

3. 基板读取状态（Substrate Reading Status）：如果设备提供基板信息读取机制，设备应包含基板读取状态，如 NOT CONFIRMED、WAITING FOR HOST 和 CONFIRMED。

物料位置（Material Location）

• 基板位置（Substrate Location）包括设备中的基板位置（Equipment Substrate Location）和载具中的基板位置（Carrier Substrate Location）。
• 批位置（Batch Location）用于识别一组基板的位置，设备上的每个批位置对象（BLO）都被分配一个批位置 ID，以唯一标识它。
• 载具位置（Carrier Location）： 可容纳Carrier的物料位置。

基板位置状态机（Substrate Location State Model）

通常设备上的Substrate Location有两种类型：

• Equipment Substrate Location：在设备上的基板位置，是一个持久的对象。
• Carrier Substrate Location：在Carrier 里的基板位置（例如Slot），是随着Carrier设备上在设备上放置或移除而动态创建和删除。

（Substrate Location 状态机， 图片来源：SEMI E90）

Substrate Location的状态包含UNOCCUPIED（基板位置不持有或没有基板）和OCCUPIED（基板所在位置持有基板）两个子状态。

基板位置状态机（Batch Location State Model）

Batch Location Object (BLO)提供了用于识别一组基板位置的模型。 设备上的每个BLO都被分配一个Batch Location ID，以唯一地标识它。 Batch Location是一个持久对象。

（Batch Location 状态机， 图片来源：SEMI E90）

Batch Location的状态包含UNOCCUPIED（Batch Location不持有或拥有任何batch中的基板）和OCCUPIED（Batch Location保存一个或多个batch中的基板）两个子状态。

基板对象的创建与删除

设备在运行过程中可以根据需要创建基板对象。基板对象也可以通过 SEMI E39 中定义的创建服务在设备上注册。创建服务初始化时，需提供基板位置 ID（SubstLocID）、批位置 ID（BatchLocID）和基板在批中的位置（SubstPosInBatch）等属性。

数据要求与事件

E90 标准要求设备在基板状态变化时提供相应的数据，如基板 ID 状态（SubstIDStatus）、批位置 ID（SubstBatchLocID）、基板历史（SubstHistory）等。此外，带有基板 ID 读取器的设备还需提供以下事件：

• SubstrateIDReaderAvailable：当基板 ID 读取器可用时触发。

• SubstrateIDReaderUnavailable：当基板 ID 读取器不可用时触发。

结论

SEMI E90 标准为半导体制造设备中的基板追踪提供了全面的规范，涵盖了基板位置、批位置、基板状态管理等多个方面。通过遵循这一标准，设备制造商和软件技术人员可以确保基板信息的准确追踪和管理，从而提高生产效率和产品质量。

如需了解SEMI E90解决方案，请联系support@kxware.com。

如需获取SEMI E90 标准文档， 请访问SEMI网站：https://www.semi.org/en/products-services/download-standards