CN102662362A - 一种集成电路制造装备通用控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种集成电路制造装备通用控制系统，包括：应用层装置，用于接收来自工厂主机的主机控制命令以及用户的配置信息；逻辑层装置，用于接收来自应用层装置的主机控制命令和配置信息，并根据配置信息和主机控制命令生成任务指令；通信层装置，用于接收来自逻辑层装置中硬件设备控制子系统的任务指令，并对该任务指令进行解析封装，并将封装后的任务指令发送给硬件设备以控制硬件设备执行对应的任务。本发明可以将集成电路制造装备控制系统模块化，降低控制系统各模块间的耦合性，提高代码的可阅读性、可维护性和可重用性，增强设备的可替换性，以降低集成电路制造装备控制系统的二次开发工作量、实施难度及维护成本。

Description

一种集成电路制造装备通用控制系统

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域和集成电路制造装备控制领域，特别涉及一种集成电路制造装备通用控制系统。

背景技术

在高度自动化的集成电路制造装备控制领域中，软件集成存在的主要问题是在不同的装备供应商之间没有标准的工厂通讯协议和装备行为控制标准。装备供应商使用的工厂通信协议和装备行为控制方式与集成电路制造生产线各不相同，这使得集成电路制造商不得不设计自己的软件中间件来进行“连接”，导致了软件集成费用急剧增加的问题。SEMI(Semiconductor Equipment and Materials Institute，国际集成电路制造装备和材料协会)国际标准是实现集成电路制造装备通用控制系统的基础和规范。标准中制定了集成电路制造装备工厂通讯标准接口SECS(Semiconductor EquipmentCommunication Standard，半导体设备通讯标准)以及工厂对装备控制标准，使CIM(Computer Integrated Manufacturing，计算机集成制造)与装备有共同的通讯标准接口和装备行为定义标准，装备制造商只要提供符合标准规范的装备控制接口和工厂通信接口，便可快速地将装备集成到CIM的管理系统中。在集成电路制造装备通用控制系统基础上进行二次开发的集成电路制造装备控制系统不仅降低了装备软件开发时间和难度，增加底层设备装机效率，还能快速集成到CIM管理系统中，快速投入生产，进而提升集成电路的产能。

无论是对于目前正在研发的集成电路制造装备还是即将研发的新集成电路制造装备而言，都迫切需要一个统一的控制系统平台和接口标准，以达到简化二次开发、便于装备集成、实现与生产线无缝连接的目的。研发出符合SEMI国际标准且通过二次开发适用于不同集成电路制造装备控制系统的集成电路制造装备通用控制系统是目前集成电路制造装备制造业对自动化控制系统的迫切要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种集成电路制造装备通用控制系统，将集成电路制造装备控制系统模块化，降低控制系统各模块间的耦合性，提高代码的可阅读性、可维护性和可重用性，增强设备的可替换性，以降低集成电路制造装备控制系统的二次开发工作量、实施难度及维护成本。

为达到上述目的，本发明的实施例提出了一种集成电路制造装备通用控制系统，包括：应用层装置，用于接收来自工厂主机的主机控制命令以及用户的配置信息；逻辑层装置，用于接收来自所述应用层装置的主机控制命令和所述配置信息，并根据所述配置信息和所述主机控制命令生成任务指令，通信层装置，用于接收来自所述硬件设备的控制子系统的所述任务指令，并对所述任务指令进行解析封装，以及将封装后的任务指令发送给所述硬件设备以控制所述硬件设备执行对应的任务。其中，所述应用层装置包括：系统用户界面模块，用于接收用户录入的硬件设备的配置信息；工厂管理接口，用于与所述工厂主机进行通信，并接收来自所述工厂主机的所述主机控制命令，其中所述主机控制命令包括：远程配方编辑指令和设备控制指令。所述逻辑层装置包括：逻辑层管理模块，用于对所述配置参数和所述主机控制命令对应的任务进行管理；硬件设备的控制子系统，用于向所述硬件设备发送任务指令；设备控制模块，用于对所述硬件设备的控制子系统进行初始化，并根据所述硬件设备的任务向所述硬件设备的控制子系统发送对应的任务控制指令，所述硬件设备的控制子系统在接收到所述任务控制指令后生成对应的任务指令，其中，所述硬件设备的控制子系统包括传输控制子系统和工艺设备控制子系统。其中，所述逻辑层管理模块包括：配方管理单元，用于根据所述远程编辑配方指令创建配方名称空间以及所述配方名称空间下的配方，以及对所述配方名称空间和所述配方进行管理；任务管理单元，用于调用所述配方管理单元中的所述配方，并根据所述设备控制指令以及所述配方创建对应的硬件设备的任务以及对所述硬件设备的任务进行管理。

根据本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统，可以将集成电路制造装备控制系统模块化，降低控制系统各模块间的耦合性，提高代码的可阅读性、可维护性和可重用性，增强设备的可替换性，以降低集成电路制造装备控制系统的二次开发工作量、实施难度及维护成本。

在本发明的一个实施例中，所述系统用户界面模块包括：系统配置用户操作界面，用于向所述用户提供录入所述配置信息的界面；以及系统监控用户操作界面，用于向所述用户提供控制和管理所述配置信息的界面。

在本发明的一个实施例中，所述系统用户界面模块还进一步包括：权限验证模块，用于在所述用户录入所述配置信息之前，对所述用户的权限进行验证。

在本发明的一个实施例中，所述工程管理接口还用于接收来自所述逻辑层管理模块的采集数据和执行状态信息，并将所述采集数据和执行状态信息反馈至所述工厂主机。

在本发明的一个实施例中，所述配方管理单元设置配方标识符，并将所述配方标识符与所述配方名称空间进行链接，并在链接成功后从所述配方名称空间下载所述配方，以及验证所述配方是否可用。

在本发明的一个实施例中，所述硬件设备的任务包括工艺任务和控制任务，其中，所述工艺任务用于对物料执行工艺处理，所述控制任务用于控制一个或多个所述工艺任务的并行执行。

在本发明的一个实施例中，所述逻辑层管理模块还进一步包括：维护管理单元，用于对所述硬件设备进行设备维护、预防性维护以及更新所述硬件设备的状态；报警管理单元，用于配置报警信息，并在触发报警时生成对应的报警信息，将所述报警信息向所述用户显示，以及生成用于解除所述报警的异常动作的对应的报警恢复动作；日志管理单元，用于生成事件记录，并对所述事件记录进行扫描和追踪；变量管理单元，用于对所述应用层装置、所述逻辑层装置和所述通信层装置的交互过程中的变量进行管理；以及数据库管理单元，用于对所述应用层装置、所述逻辑层装置和所述通信层装置的交互过程中的数据进行存储。

在本发明的一个实施例中，所述逻辑层装置还进一步包括：仿真模块，用于动画模拟系统的运行状态并向所述用户呈现。

在本发明的一个实施例中，所述通信层装置包括：通信接口，用于接收来自所述硬件设备的控制子系统的所述任务指令；设备驱动层模块，用于对所述任务指令的协议格式进行封装解析以生成适于所述硬件设备的协议格式的任务指令；硬件设备通信接口，用于将所述适于所述硬件设备的协议格式的任务指令发送给对应的硬件设备以控制所述硬件设备执行对应的任务。

在本发明的一个实施例中，所述适于所述硬件设备的协议格式包括以太网协议格式、串口协议格式和扩展协议格式。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统的示意图；

图2为根据本发明另一个实施例的集成电路制造装备通用控制系统的示意图；

图3为根据本发明实施例的工厂管理接口的系统结构示意图；

图4为根据本发明实施例的配方管理单元功能结构的示意图；

图5为根据本发明实施例的任务管理单元功能结构的示意图；

图6为根据本发明实施例的ControlJob的执行流程图；

图7为根据本发明实施例的设备状态更新查询的调用流程图；

图8为根据本发明实施例的预防性维护的调用流程图；

图9为根据本发明实施例的报警的执行过程的流程图；

图10为根据本发明实施例的事件记录的调用流程图；

图11为根据本发明实施例的扫描记录的调用流程图；

图12为根据本发明实施例的追踪事件扫描记录的调用流程图；

图13为根据本发明实施例的设备控制模块的执行过程的流程图；

图14为根据本发明实施例的初始化功能接口的执行过程的流程图；

图15为根据本发明实施例的设备写功能接口的执行过程的流程图；

图16为根据本发明实施例的设备读功能接口的执行过程的流程图；以及

图17为通过本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统对集成电路制造过程进行管理的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/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”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图详细描述根据本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统。

如图1～图2所示，本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统，包括：应用层装置100、逻辑层装置200和通信层装置300。

应用层装置100用于接收来自工厂主机的主机控制命令以及用户的配置信息，包括：系统用户界面模块110、工厂管理接口120。

系统用户界面模块110用于接收用户录入的硬件设备的配置信息，包括：系统配置用户操作界面111、系统监控用户操作界面112和权限验证模块113。

系统配置用户操作界面111是向用户提供录入配置信息的界面，提供相应模块的配置界面供用户对相关信息进行配置。

系统监控用户操作界面112用于向所述用户提供相应模块的控制和管理界面，供用户控制和管理相关信息。

权限验证模块113用于在所述用户录入所述配置信息之前，对所述用户的权限进行验证。

在利用本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统生产半导体时，因为系统管理员、工艺工程师、操作员和维护人员对系统的了解和掌握程度差别较大，每个用户往往只熟悉自己负责的部分。为了防止误操作。权限验证模块113的设计实现了完善的用户、角色映射以及角色权限控制，用户在使用系统前必须先登录，认证成功后才可以根据该用户对各个模块的访问权限访问各个模块。

在用户对系统配置用户操作界面111或系统监控用户操作界面112执行操作后，应用层装置100将相应的配置信息发送至逻辑层装置200。

应用层各个模块的用户操作界面调用该模块在逻辑层中封装的应用接口，为用户提供人机交互操作。

工厂管理接口120的功能主要在于以下两个方面：

(1)用于与工厂主机进行通信，并接收来自工厂主机的主机控制命令，其中主机控制命令包括：远程配方编辑指令和设备控制指令。接收主机控制命令后，将主机控制命令发送至逻辑层装置200；

(2)用于接收来自逻辑层管理模块210的采集数据和执行状态信息，并将上述采集数据和执行状态信息反馈至工厂主机。

工厂管理接口120是集成电路制造装备通用控制系统提供给工厂主机的通信控制接口，工厂主机可以通过工厂管理接口120的通信接收接口直接调用逻辑层装置200，实现工厂自动化。逻辑层装置200中的各模块可以通过工厂管理接口120的通信发送接口，将系统采集数据和执行状态主动上报给工厂主机。

工厂管理接口120的系统结构示意图如图3所示，从工厂管理模块通信接口到工厂虚线箭头流程表示，系统初始化后工厂管理接口120启动，监听工厂消息线程；从会话(Session)到任务(Job)等各模块接口虚线箭头流程表示监听到工厂发起的会话后，通过工厂管理模块消息执行接口调用系统各个模块的功能接口，执行工厂命令；从系统各个模块功能接口到工厂的实线箭头流程，表示各个模块主动向工厂上报数据或请求命令时的执行流程。各模块接口的英文名称意义如下：

JobInterface：Job模块接口

RecipeInterface：Recipe模块接口

LogInterface：日志模块接口

AlarmInterface：报警模块接口

FAFunctionInterface：工厂管理模块消息发送功能接口

FACommunicateInterface：工厂管理模块通信接口

FACommunicateManager：工厂通信管理

Session：会话

FAFactory：工厂管理模块消息执行接口

逻辑层装置200用于接收来自应用层装置100的主机控制命令和配置信息，并根据上述主机控制命令和配置信息生成任务指令，包括：逻辑层管理模块210、硬件设备的控制子系统220、设备控制模块230和仿真模块240。

逻辑层管理模块210用于对配置参数和主机控制命令对应的任务进行管理，包括：配方管理单元211、任务管理单元212、维护管理单元213、报警管理单元214、日志管理单元215、变量管理单元216和数据库管理单元217。

配方管理单元211用于根据所述远程编辑配方指令创建配方名称空间以及所述配方名称空间下的配方，以及对所述配方名称空间和所述配方进行管理。配方管理单元211设置配方标识符，并将配方标识符与配方名称空间进行链接，并在链接成功后从配方名称空间下载配方并验证配方是否可用。

配方管理单元211的功能结构图如图4所示，配方管理单元211管理Recipe(配方)名称空间管理以及Recipe名称空间下的Recipe。主要包括：本地和远程创建、修改、删除Recipe名称空间；本地和远程创建、修改、删除Recipe；本地和远程主机间下载、上传Recipe功能；执行Recipe。

Recipe解析执行时，通过Recipe ID(配方标识符)进行链接操作，链接成功后方能从名称空间中下载Recipe，否则应重新设置链接。Recipe下载到执行器后，验证Recipe在当前条件下能否执行，验证通过后获得该执行Recipe的描述符，如果未能通过，则应重新选择Recipe。获得Recipe描述符的Recipe被解析执行。

任务管理单元212用于调用配方管理单元211中的配方，并根据设备控制指令以及该配方创建对应的硬件设备的任务以及对硬件设备的任务进行管理。硬件设备的任务包括工艺任务和控制任务，其中，工艺任务用于对物料执行工艺处理，控制任务用于控制一个或多个工艺任务的并行执行。

任务管理单元212功能结构图如图5所示，任务管理单元212包括Job(任务)编辑和执行两个部分。Job编辑包括创建、删除、修改、出队、入队操作；Job执行包括启动、检测物料、验证解析Recipe、Job执行、Job暂停、Job唤醒、Job停止和Job终止功能。

Job包括ProcessJob(工艺任务)和ControlJob(控制任务)，ProcessJob是半导体工艺加工控制的基本单位，ControlJob用于控制一个或多个ProcessJob并行执行。如图6所示，ControlJob的执行流程包括：

S601：编辑Job。

Job编辑包括ProcessJob(工艺任务)和ControlJob(控制任务)编辑，由Job编辑界面提供。必须先编辑好ProcessJob，然后才能编辑控制ProcessJob的ControlJob。

S602：启动ControlJob与准备物料。

S603：检查物料是否到达，如果已到达，执行S605；如果未到达，执行S604。

S604：等待物料到达。

在S604步骤的等待物料到达的过程中，可以执行S6041：取消指令，执行S6041步骤后，直接结束整个ControlJob执行流程。

S605：ControlJob执行阶段，这一阶段包括：

S6051：开始ControlJob的执行；

S6052：启动ControlJob中指定的一个或多个ProcessJob；

S6053：执行上述ProcessJob；

S6054：等待所有ProcessJob执行结束；

S6055：在所有ProcessJob执行结束后，正常结束ControlJob，执行S612。

在步骤S605执行的过程中，可由用户进行暂停ControlJob、唤醒ControlJob、停止ControlJob和终止ControlJob等操作，如下面描述：

S606：由用户进行暂停ControlJob的操作。

S607：由用户进行唤醒ControlJob的操作。

S608：进行现场的恢复，恢复完毕后，恢复执行S605。

S609：由用户进行停止ControlJob的操作。

S610：执行完S605中当前正在执行的ProcessJob后，结束整个ControlJob执行流程。

S611：用用户进行终止ControlJob的操作，接收到这一操作后，直接结束整个ControlJob执行流程。

S612：正常结束ControlJob时，回收物料。

维护管理单元213用于对所述硬件设备进行设备维护、预防性维护以及更新所述硬件设备的状态。

维护管理单元213包括设备维护、预防性维护、状态查询等功能。设备的维护是通过设备控制模块来实现对设备的控制操作，通过预防性维护统计设备操作并提供预防性数据的查询和提示功能，通过状态更新查询实现实时更新设备状态的功能。

如图7所示，设备状态更新查询的调用流程包括：

S701：订阅设备状态更新。

S702：启动设备状态更新。

S703：执行设备状态更新。

S704：停止设备状态更新。

如图8所示，预防性维护的调用流程包括：

S801：订阅预防性维护通知。

S802：执行预防性维护通知。

S803：执行预防性维护。

报警管理单元214用于配置报警信息，并在触发报警时生成对应的报警信息，将报警信息向用户显示，以及生成用于解除该报警信息的异常动作的对应的报警恢复动作。

控制系统中的报警源分散在系统的各个模块，不同的报警信息除了恢复动作不同以外，其他如用户订阅、用户与系统交互处理等基本相同。报警管理单元214的报警服务器利用通用的报警交互处理机制执行报警触发、受理、处理、清除等操作，将报警检测和报警恢复动作分散到各客户端模块实现。报警管理单元214的主要功能包括报警信息配置、报警检测、生成报警信息以及报警交互执行四个部分。

1、报警信息配置

报警信息主要包括以下组成：

1)Alarm ID(报警唯一标识符)；

2)Alarm Name(报警的名称)；

3)Group(报警的访问组)；

4)Module(警报发出模块)；

5)Classification(警报的分类)；

6)Severity(警报的等级)；

7)Help file(警报的帮助文件)；

8)Recovery Actions(警报恢复的动作)。

2、报警检测

报警检测主要是根据传输控制模块、工艺控制模块各种传感器信号等辅助检测设备和系统软件进行实时检测与报警。报警检测的内容由设备而定，主要包括调研阶段总结的报警内容。开发阶段会形成报警配置信息文件，定义相应的报警处理方法。

3、生成报警信息

当触发报警时，生成报警信息并显示到用户界面。具体流程如下：

1)报警服务器设置：

a)当报警触发时，将报警服务器异常条件属性从“Clear”设置成为“Set”，允许报警服务器上传报警信息；

b)用户点击Acknowledge和Recover按钮，受理并处理报警后，报警服务器异常条件属性设置为“Acknowledged and Recoverd”状态；

c)报警被Reset后重新回到“CLEAR”状态。

2)报警信息生成：

a)动态信息获取：

b)静态信息查询：

4、报警交互执行

下面描述报警交互执行的执行步骤，报警执行流程图如图9所示：

S901：报警检测模块保持运行。

S902：报警检测模块监测是否有异常发生，如果监测到，执行S903；否则，执行S901。

S903：报警检测模块向报警服务器抛出异常，报警服务器通知所有用户操作界面报警产生。

S904：在任一用户操作界面通知报警服务器知晓报警后，报警服务器通报所有的订阅者异常已被某个用户操作界面用户受理。

S905：受理报警的用户通过用户操作界面从列出的恢复动作中选择恢复异常的动作，报警服务器给报警产生模块执行恢复操作，通报所有的订阅者异常已经执行恢复操作。

S906：当异常已经被恢复完毕，报警模块清除异常，继续执行中断或下一个操作；报警服务器通报所有的订阅者异常已经清除，重置异常，表示异常已经被清除，清除界面显示的报警提示。

日志管理单元215用于生成事件记录，并对所述事件记录进行扫描和追踪。

日志管理单元215主要包括事件记录、扫描纪录以及追踪事件扫描纪录三种日志记录类型。日志模块应用通用的配置方式和执行机制记录、扫描以及追踪数据。其执行流程分别如下：

如图10所示，事件记录的调用流程包括：

S1001：对事件记录执行初始化；

S1002：创建数据报告；

S1003：关联事件；

S1004：激活事件；

S1005：执行事件源；

S1006：触发事件。

如图11所示，扫描记录的调用流程包括：

S1101：对扫描记录执行初始化；

S1102：创建扫描对象；

S1103：执行扫描操作。

如图12所示，追踪事件扫描记录的调用流程包括：

S1201：对追踪事件扫描记录执行初始化；

S1202：创建扫描对象；

S1203：激活扫描对象；

S1204：执行事件源；

S1205：触发事件；

S1206：执行扫描操作；

S1207：终止扫描操作。

变量管理单元216用于对应用层装置100、逻辑层装置200和通信层装置300的交互过程中的变量进行管理。

数据库管理单元217用于对应用层装置100、逻辑层装置200和通信层装置300的交互过程中的数据进行存储和管理。

硬件设备的控制子系统220用于向所述硬件设备发送任务指令，包括：传输控制子系统221和工艺设备控制子系统222。

设备控制模块230用于对所述硬件设备的控制子系统进行初始化，并根据所述硬件设备的任务向所述硬件设备的控制子系统发送对应的任务控制指令，所述硬件设备的控制子系统在接收到所述任务控制指令后生成对应的任务指令。

下面如图13所示描述设备控制模块230的执行流程：

S1301：对底层设备控制系统进行初始化。

S1302：对硬件设备控制子系统220进行初始化。

S1303：创建设备模块接口对象。

S1304：调用初始化设备方法，初始化通信层装置300中所有的底层设备控制对象。

S1305：设置底层设备命令的命令参数。

S1306：调用底层设备命令对应的设备控制类的相关方法。

S1307：利用通信接口310发送底层设备命令。

S1308：接收底层设备在执行完上述底层设备命令后返回的执行结果。

设备控制模块230控制和管理集成电路制造装备的底层设备，通过底层设备控制系统、底层设备控制子系统控制和管理底层设备。底层设备控制系统统一控制集成电路制造装备底层设备子系统，底层设备控制子系统根据系统配置文件统一创建管理该子系统下每个底层设备控制对象，底层设备控制系统通过访问底层设备控制子系统的设备控制对象来控制设备。集成电路制造装备控制系统初始化时，首先调用初始化底层设备控制系统和底层设备控制子系统，并调用初始化命令函数统一初始化底层设备；底层设备命令发送方法利用通信接口的Read(读)和Write(写)方法为每个命令封装一个命令发送方法；底层设备对象初始化完成后，直接通过底层设备控制对象调用命令发送方法控制设备。控制系统通过通信模块与设备控制器交互。

仿真模块240用于动画模拟系统的运行状态并向用户呈现。

集成电路制造装备通用控制系统在执行操作和任务过程中，伴随着大量设备和模块状态变化，为了形象的将系统运行状态反映给用户，系统利用动画模拟效果实时显示系统运行状态。动画仿真模块执行流程如下：

配置动画仿真数据；

集成电路制造装备通用控制系统启动时初始化动画仿真数据；

动态加载仿真界面；

集成电路制造装备通用控制系统运行时动态改变动画仿真数据；

实时刷新动画仿真界面。

逻辑层装置200以任务管理单元212为中心，调用配方管理单元211解析配方，通过通信层装置300调用底层设备控制系统和子系统执行晶圆的传输和工艺处理操作，从而控制设备生产活动。对集成电路制造装备控制系统各个层中的各个模块均进行报警检测和日志记录，调用报警管理单元214的报警服务器触发和处理警报，记录系统操作事件、扫描系统状态、跟踪物料路径，调用维护管理单元213用于设备调试和异常处理。

通信层装置300用于接收来自所述硬件设备的控制子系统的所述任务指令，并对所述任务指令进行解析封装，以及将封装后的任务指令发送给所述硬件设备以控制所述硬件设备执行对应的任务，包括：通信接口310、设备驱动层模块320和硬件设备通信接口330。

通信层装置300为底层设备控制子系统封装设备无关性统一通信接口和协议解析接口，实现通用的设备通信机制。

通信接口310用于接收来自硬件设备的控制子系统220的任务指令。设备驱动层模块320用于对该任务指令的协议格式进行封装解析以生成适用于硬件设备的协议格式的任务指令。

其中，适用于硬件设备的协议格式包括以太网协议格式、串口协议格式和扩展协议格式。

硬件设备通信接口330用于将所述适于所述硬件设备的协议格式的任务指令发送给对应的硬件设备以控制所述硬件设备执行对应的任务。

在集成电路制造装备领域，设备之间的通信模式主要为串口协议和以太网协议等。控制端通过一定的协议格式把控制命令发送到设备端，设备端通过一定的协议格式把反馈信息发送回控制端。集成电路制造装备领域的设备生产厂家有很多，每种设备的通信协议是互不相同的，为了实现集成电路制造装备控制系统通信层的通用可配置性，通信模块设计通用的设备、协议配置方式，封装统一的模块对外接口、协议封装解析接口，对不同设备进行二次开发后，可利用通信模块统一的执行机制实现逻辑层与通信层间的交互执行。

由于集成电路设备自身可能带有多种通信接口，每种通信接口的协议类型有可能不相同，因此提供统一的通信协议配置，统一的调用接口，实现通信协议的通用可配置性，满足集成电路制造装备底层设备无关性。

不同的协议类型与协议格式，对数据的解析过程与封包过程也不相同，为了方便逻辑层的调用，通信协议模块提供统一调用接口，封装统一的初始化和通信命令执行接口。通信模块封装统一的初始化设备接口、无返回值命令发送接口、以及有返回值命令发送接口，各接口执行流程分别如下。

1)初始化功能接口

设备通信模块初始化功能接口的执行步骤如下，具体执行流程如图14所示：

S1401：加载配置文件。

S1402：初始化对象。

S1403：建立通信连接。

S1404：检查通信连接是否建立成功，如果成功，结束；如果出错，执行S1405。

S1405：抛出异常。

2)设备写功能接口

设备通信模块写功能接口的执行步骤如下，具体执行流程如图15所示：

S1501：查找设备。

S1502：根据查找结果进行判断，如果找到，执行S1504；如果未找到，执行S1503。

S1503：抛出异常。

S1504：封装写命令。

S1505：发送命令。

S1506：接收返回命令。

S1507：解析返回命令。

S1508：判断命令是否执行成功，如果执行成功，结束；如果出错，执行S1503。

3)设备读功能接口

设备通信模块读功能接口的执行步骤如下，具体执行流程如图16所示：

S1601：查找设备。

S1602：根据查找结果进行判断，如果找到，执行S1604；如果未找到，执行S1603。

S1603：抛出异常。

S1604：封装读命令。

S1605：发送读命令。

S1606：接收命令。

S1607：解析命令，得到解析数据。

S1608：将S1607中得到的解析数据返回。

下面参考图17描述通过本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统对集成电路制造过程进行管理的作业流程。

S1701：编辑Recipe。

Recipe(配方)编辑有本地编辑和远程编辑两种编辑方式。本地编辑Recipe为：通过Recipe编辑界面编辑Recipe；远程编辑Recipe为：控制系统接收到工厂发送的远程编辑Recipe命令，解析后调用Recipe模块功能接口执行相应的操作。。

S1702：编辑Job。

Job编辑包括ProcessJob(工艺任务)和ControlJob(控制任务)编辑，由Job编辑界面提供。必须先编辑好ProcessJob，然后才能编辑控制ProcessJob的ControlJob。

S1703：启动ControlJob与准备物料。

控制系统处于在线和离线控制模式下物料准备有所不同。处于在线控制模式时工厂控制其他传输装备将物料放到集成电路制造装备上，处于离线模式下由人工将物料放到集成电路制造装备上。物料可能在ControlJob启动前到达，也可能在ControlJob启动后到达。

S1704：检查物料是否到达，如果已到达，执行S1705；如果未到达，执行S1706。

ControlJob启动后检测物料是否到达，是则开始执行ControlJob，否则继续等待物料。

S1705：执行ControlJob。

执行ControlJob主要是执行其控制ProcessJob，Process的执行规则由半导体制造装备本身特性决定。

S1706：等待物料到达。

S1706：等待ControlJob执行完毕。

S1707：回收物料。

ControlJob执行完毕，需要搬走物料，控制系统处于在线控制模式时工厂控制其他传输装备将物料从集成电路制造装备上搬走，处于离线模式下由人工将物料从集成电路制造装备上搬走。

根据本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统，可以将集成电路制造装备控制系统模块化，各模块提供统一对外接口，降低控制系统各模块间的耦合性，提高代码的可阅读性、可维护性和可重用性，增强设备的可替换性，满足不同集成电路制造装备自动化控制系统的共性需求，降低集成电路制造装备控制系统的二次开发工作量、实施难度及维护成本。并且，本发明实施例的集成电路制造装备通用控制系统采用三层架构，隔离特例化界面设计、装备控制逻辑和设备通信，通用的层间接口，使得无论修改哪一层，都不需要修改层间接口，更不需要修改调用层或被调用层。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，包括：

应用层装置，用于接收来自工厂主机的主机控制命令以及用户的配置信息，其中，所述应用层装置包括：

系统用户界面模块，用于接收用户录入的硬件设备的配置信息；

工厂管理接口，用于与所述工厂主机进行通信，并接收来自所述工厂主机的

所述主机控制命令，其中所述主机控制命令包括：远程配方编辑指令和设备控制指令；

逻辑层装置，用于接收来自所述应用层装置的主机控制命令和所述配置信息，并根据所述配置信息和所述主机控制命令生成任务指令，其中，所述逻辑层装置包括：

逻辑层管理模块，用于对所述配置参数和所述主机控制命令对应的任务进行管理，其中，所述逻辑层管理模块包括：

配方管理单元，用于根据所述远程编辑配方指令创建配方名称空间以及

所述配方名称空间下的配方，以及对所述配方名称空间和所述配方进行管理；

任务管理单元，用于调用所述配方管理单元中的所述配方，并根据所述设备控制指令以及所述配方创建对应的硬件设备的任务以及对所述硬件设备的任务进行管理；

硬件设备的控制子系统，用于向所述硬件设备发送任务指令；

设备控制模块，用于对所述硬件设备的控制子系统进行初始化，并根据所述硬件设备的任务向所述硬件设备的控制子系统发送对应的任务控制指令，所述硬件设备的控制子系统在接收到所述任务控制指令后生成对应的任务指令，其中，所述硬件设备的控制子系统包括传输控制子系统和工艺设备控制子系统；以及通信层装置，用于接收来自所述硬件设备的控制子系统的所述任务指令，并对所述任务指令进行解析封装，以及将封装后的任务指令发送给所述硬件设备以控制所述硬件设备执行对应的任务。

2.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述系统用户界面模块包括：

系统配置用户操作界面，用于向所述用户提供录入所述配置信息的界面；

系统监控用户操作界面，用于向所述用户提供控制和管理所述配置信息的界面。

3.如权利要求2所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述系统用户界面模块还包括：

权限验证模块，用于在所述用户录入所述配置信息之前，对所述用户的权限进行验证。

4.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述工程管理接口还用于接收来自所述逻辑层管理模块的采集数据和执行状态信息，并将所述采集数据和执行状态信息反馈至所述工厂主机。

5.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述配方管理单元设置配方标识符，并将所述配方标识符与所述配方名称空间进行链接，并在链接成功后从所述配方名称空间下载所述配方，以及验证所述配方是否可用。

6.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述硬件设备的任务包括工艺任务和控制任务，其中，所述工艺任务用于对物料执行工艺处理，所述控制任务用于控制一个或多个所述工艺任务的并行执行。

7.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述逻辑层管理模块还包括：

维护管理单元，用于对所述硬件设备进行设备维护、预防性维护以及更新所述硬件设备的状态；

报警管理单元，用于配置报警信息，并在触发报警时生成对应的报警信息，将所述报警信息向所述用户显示，以及生成用于解除所述报警的异常动作的对应的报警恢复动作；

日志管理单元，用于生成事件记录，并对所述事件记录进行扫描和追踪；

变量管理单元，用于对所述应用层装置、所述逻辑层装置和所述通信层装置的交互过程中的变量进行管理；以及

数据库管理单元，用于对所述应用层装置、所述逻辑层装置和所述通信层装置的交互过程中的数据进行存储和管理。

8.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述逻辑层装置还包括：仿真模块，用于动画模拟系统的运行状态并向所述用户呈现。

9.如权利要求1所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述通信层装置包括：

通信接口，用于接收来自所述硬件设备的控制子系统的所述任务指令；

设备驱动层模块，用于对所述任务指令的协议格式进行封装解析以生成适用于所述硬件设备的协议格式的任务指令；

硬件设备通信接口，用于将所述适于所述硬件设备的协议格式的任务指令发送给对应的硬件设备以控制所述硬件设备执行对应的任务。

10.如权利要求9所述的集成电路制造装备通用控制系统，其特征在于，所述适用于所述硬件设备的协议格式包括以太网协议格式、串口协议格式和扩展协议格式。

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