SEMI E94 控制作业管理 CJM 标准概述
引言
SEMI E94 控制作业管理（Control Job Management, CJM）标准为定义了控制作业（Control Job）的模型、服务和行为，帮助主机协调生产设备上的物料加工和处置。SEMI E94 的主要目的是为设备提供一套服务，使主机能够协调生产设备上的物料加工和处置。该标准适用于符合 SEMI E30 (GEM) 标准的设备，但不适用于非生产设备（如材料运输系统或环境控制器）或执行切片、装配等操作的设备。
术语定义
- Control Job（控制作业）：设备上为一个或多个载具（Carrier）定义的工作单元，由一组用于载具中所含材料的一个或多个工艺作业（Process Job）描述。
- De-queue（出队）：从队列中移除一个项目的行为。
- Material Redirection Mode（物料重定向模式）：设备操作模式之一，基板（Substrate）被重定向到源载具槽（Source Carrier Slot）以外的槽位。
- Slot Integrity Mode（槽完整性模式）：设备操作模式之一，所有基板在加工后返回到同一源载具（Carrier）和源槽位（Slot）。
- Multi-module Equipment（多模块设备）：具有多个不同处理资源（如多个工艺腔）的设备。
- Substrate（基板）：用于生产产品的基本材料单元，如晶圆（Wafer）、引线框架（Lead Frame）、光盘（CD）、芯片（Die）、平板显示器（Flat Panel Display）、电路板（Circuit Board）等。
Control Job 与 Process Job 的区别
Process Job（工艺作业）： 负责关联设备加工程序(Process Program) 和被加工的物料(Material)。创建后不会排队，而是在池（Pool）中等待。
Control Job（控制作业）： 为 Process Job 提供调度。创建后会进入排队状态，并根据控制作业指定属性（MtrlOutSpec）或工艺结果（MtrlOutByStatus）指定基板的最终位置。
Control Job 对象属性
Control Job 对象具有多个属性：
- ObjID : 对象的标识符。在E94中指创建作业时指定的控制作业的具有唯一性的标识符。
- ObjType：对象的类型。在E94中为固定值“ControlJob”。
- CurrentPRJob: ControlJob中当前正处在Active状态工艺作业（Process Job）的标识符（ID）。
- CarrierInputSpec: Control Job中所使用物料的Carrier ID 的列表，可以是空列表。
- DataCollectionPlan：主机提供的名称，用于将数据收集活动关联到特定的 Control Job。设备在接收到 ControlJob START 事件时，会根据此计划建立跟踪报告和事件报告。
- MtrlOutSpec：用于映射 Control Job 中待加工物料的源位置和加工完成后的目标位置。该属性决定了设备是在 Slot Integrity Mode 还是 Material Redirection Mode 下运行。
- MtrlOutByStatus：用于映射Control Job中待加工物料根据物料的状态决定加工完成后的目标位置。
- PauseEvent：主机可以指定设备事件列表，当这些事件发生时，设备会暂停 Control Job。
- PRJobStatusList: Control Job所关联的所有Process Job及其状态的列表。
- ProcessingCtrlSpec: 定义了Control Job中将要执行的Process Job 即其规则（Control Rule和Output Rule）的结构列表。
- ProcessOrderMgmt： 定义了Control Job中的Process Job 初始化的顺序方法。
- StartMethod： 定义了当物料就绪后，Control Job 是否自动开始执行。
- State：控制作业的当前状态，对应Control Job状态机中的各状态定义。
Control Job 状态机
（图片来源：SEMI E94)
Control Job 的状态包括：
- QUEUED：控制作业在队列中等待执行。
- ACTIVE：控制作业已激活，但尚未开始执行。
- SELECTED：控制作业被选中，准备执行。
- WAITING FOR START：控制作业等待启动命令。
- EXECUTING：控制作业正在执行。
- PAUSED：控制作业被暂停。
- COMPLETED：控制作业已完成。
Control Job 队列模型
Control Job 的排队机制通常遵循先进先出（FIFO）原则。为了保持队列的完整性，设备在任何给定时间内只能执行一个操作。例如，如果 CJHOQ 服务正在处理，设备将拒绝其他创建请求。
Head Of Queue (CJHOQ) 服务：将指定的 Control Job 移动到队列的头部位置，其他作业依次后移。此服务用于防止死锁情况。
Control Job 服务与命令
SEMI E94 定义了一系列 Control Job 服务和命令，以下是其中一些关键服务：
- CJStart：启动处于“WAITING FOR START”状态的 Control Job。
- CJPause：暂停 Control Job，停止启动新的 Process Job。
- CJResume：恢复 Control Job，继续启动 Process Job。
- CJDeselect：取消选中 Control Job，并将其与队列最前面的作业交换位置。
- CJCancel：从队列中删除 Control Job。
- CJStop：停止 Control Job 启动任何 Process Job。
- CJAbort：中止 Control Job，停止所有正在运行的 Process Job。
总结
SEMI E94 控制作业管理标准为半导体行业的软件技术人员提供了一套强大的工具，用于管理和协调生产设备上的物料加工和处置。通过标准化的控制作业模型和服务，E94 不仅提高了设备的自动化水平，还增强了主机与设备之间的协调能力，从而提升了生产效率。
如需了解SEMI E94 解决方案，请联系Support@kxware.com。
如需获取SEMI E94 标准文档， 请访问SEMI网站：https://www.semi.org/en/products-services/download-standards