CN103809582B - 半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置。其中方法包括如下步骤：生成模拟设备；设置模拟设备的属性信息和数据类型以及通讯协议，设置参数及各个模拟设备之间通讯指令及仿真操作，设置耦合条件并据此建立设备仿真模型；在仿真模型内执行仿真操作，并得出测试结果。其提高了测试效率，降低了测试风险。

Description

半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置

技术领域

本发明涉及半导体设备制造工艺领域，特别是涉及一种在半导体制造工艺中的对制造工艺中的设备进行自动控制的控制系统的仿真测试方法和系统及装置。

背景技术

在半导体设备制造工艺中，随着对制造工艺中的效率要求和工艺要求越来越高，人们越来越多地使用控制系统对制造工艺中的各个过程进行自动化控制。

其中，一般地，控制系统负责控制整个制造工艺的各个不同的硬件设备，而这些硬件设备的功能各不相同，操作过程也不相同，与控制系统的通信方式和内容也不同。

控制系统通过发送控制指令到各个硬件设备，并由各个硬件设备执行相应的制造工艺操作，得到操作结果反馈回控制系统，控制系统在接收到操作结果后，协调各个硬件设备进行下一步的操作，直至完成整个制造工艺过程。即控制系统向硬件设备发送控制命令，读取硬件设备的返回数据，实时监测硬件设备的工作状态，并根据当前设备的运行情况选择制造工艺中的操作过程，直至完成整个制造工艺过程。同时，控制系统还在制造工艺过程中，在检测到各个硬件设备出现的异常情况并提供预警或者中止制造操作、提供相应的解决方法等。

一般地，在半导体设备制造工艺中，在各个硬件设备和控制系统安装到制造环境后，都要对制造工艺中的各个硬件设备和控制系统进行调试，以协调各个硬件设备的运行，根据当前硬件设备的运行情况选择整个制造工艺的最佳控制方案。

但是，因为在半导体设备制造工艺中，测试过程涉及多个硬件设备，所以 其测试非常复杂。首先：在进行测试时，一旦出现问题，不容易判断是硬件的问题还是软件的问题；其次：对于硬件设备出错的容错性测试的场景有时很难实现，而且有些是硬件损坏时的处理逻辑，这些靠硬件设备来实现会破坏设备。

而且，半导体设备制造工艺安装过程中，硬件设备安装和控制系统软件编写是同时进行的，而且往往控制系统要早于硬件设备安装完成，如果控制系统等待硬件设备安装完成才进行测试将会浪费很多时间。

因此，迫切需要可以仿真半导体制造工艺的测试平台来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明提供了一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置，其能够准确、可靠地对半导体制造工艺中控制系统进行仿真测试，提高测试效率。

为实现本发明目的而提供的一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，包括如下步骤：

生成半导体应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型；

根据各个模拟设备的属性信息和各个模拟设备的属性信息的数据类型配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件；

根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立设备仿真的数据模型；

当接收到模拟控制系统模拟操作的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令，测试出相对应的仿真操作的测试结果；

对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性。

较优地，作为一可实施例，所述生成应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型，包括如下步骤：

确定控制系统所应用的系统中所需控制的各个半导体设备；

针对各个半导体设备生成一一对应的各个模拟设备；

设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、所述控制系统所在上位机与各个模拟设备的通信协议类型。

较优地，作为一可实施例，所述根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件，包括如下步骤：

耦合每个模拟设备内部属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系作为每个模拟设备内部的耦合条件；

耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

较优地，作为一可实施例，所述对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性，包括如下步骤：

对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与设备仿真的数据模型仿真操作的测试结果，判断控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真 结果是否一致；

若判断结果为是，则判定所测试的控制系统为可靠；若判断结果为否，则判定所测试的控制系统不可靠。

为实现本发明目的还提供一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，包括设备编辑模块、设备配置模块、耦合模块、建模模块、仿真测试模块和判断模块，其中：

所述设备编辑模块，用于生成应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型；

所述设备配置模块，用于根据各个模拟设备的属性信息和各个模拟设备的属性信息的数据类型配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

所述耦合模块，用于根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件；

所述建模模块，用于根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立设备仿真的数据模型；

所述仿真测试模块，用于当接收到模拟控制系统模拟操作的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令，测试出相对应的仿真操作的测试结果；

所述判断模块，用于对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性。

较优地，作为一可实施例，所述设备编辑模块具体包括确定子模块，生成子模块和设置子模块，其中：

所述确定子模块，用于确定控制系统所应用的系统中所需控制的各个半导 体设备；

所述生成子模块，用于针对确定子模块中各个半导体设备生成一一对应的各个模拟设备；

所述设置子模块，用于根据设备的属性设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型。

较优地，作为一可实施例，所述耦合模块具体包括内耦合子模块和外耦合子模块，其中：

所述内耦合子模块，用于耦合每个模拟设备内部属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系作为每个模拟设备内部的耦合条件；

所述外耦合子模块，用于耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

较优地，作为一可实施例，所述判断模块具体包括判断子模块和报告子模块，其中：

判断子模块，用于对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与设备仿真的数据模型仿真操作的测试结果，判断控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真结果是否一致；

报告子模块，用于若判断结果为是，则判定所测试的控制系统为可靠；若判断结果为否，则判定所测试的控制系统不可靠。

较优地，作为一可实施例，所述各个模拟设备的属性信息的数据类型为布尔类型、数值类型、字节型、短整型、整型、长整型、字符型、浮点型、或者双精度型中的一种或者一种以上的组合。

较优地，作为一可实施例，所述控制系统为半导体制造工艺中真空系统中对其泵、阀门、压力计进行控制的真空控制系统。

为实现本发明目的还提供一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试装置， 所述设备仿真装置包括仿真测试系统；

还包括半导体制造工艺中控制系统，以及至少两台连接的上位机；

所述仿真测试系统在一台上位机上运行测试；所述控制系统在另一台上位机上运行测试。

本发明的有益效果包括：

本发明提供的一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置，其仿真控制系统控制半导体制造工艺中的硬件设备执行相应的操作及控制，从而达到测试控制系统可靠性的目的，为半导体制造工艺中的控制系统测试提供完全符合实际应用的测试环境，实现半导体制作工艺中的控制系统测试的全面覆盖、灵活配置、实时监控，不破坏硬件设备，并且不会浪费时间，节约成本，其能够准确地、可靠地模拟控制系统的工作过程并对控制系统进行准确测试，将控制系统测试从对半导体制造工艺中硬件设备的依赖中解放出来，创造了在实际硬件环境下很难完成的测试条件，定位控制系统的缺陷准确，提高了测试效率，降低了测试风险。

附图说明

图1为本发明半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法流程图；

图2为本发明半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统结构示意图；

图3为本发明半导体制造工艺中控制系统仿真测试装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置的具体实施方式进行说明。

本发明利用设备仿真模型模拟设备的接口通讯、指令传输、以及相应参数下的动作执行等过程，达到了测试控制软件的目的。

本发明实施例的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置，首先生成模拟设备，然后设置模拟设备的属性信息和数据类型以及相关通讯协 议，利用所述信息设置参数及各个模拟设备之间通讯指令及仿真操作，设置耦合条件并据此建立设备仿真模型，根据耦合条件可模拟控制流程继而到达测试的目的。

本发明实施例提供了一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S100、生成应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型；

进一步地，作为一种可实施方式。所述步骤S100具体包括如下步骤：

步骤S110、确定控制系统所控制的应用系统中所需控制的各个半导体设备；

步骤S120、针对每个半导体设备生成一一对应的模拟设备；

步骤S130、根据设备的属性设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型。

本领域技术人员应该可以理解，在上述步骤S110~步骤S130中，首先，确定了控制系统所控制的各个现实设备，然后生成与现实设备一一对应的模拟设备，作为一种可实施方式，生成这些模拟设备可以是测试人员在人机交互界面来协助完成，测试人员可以选择要添加的模拟设备，同时，测试人员设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型。

所述属性信息为模拟设备一一对应的现实设备所具有的属性，例如：在真空系统控制中，压力计对应的设备属性为压力。然后选择一种数据类型对压力数据定义数据类型，并在压力计在某个参数范围内接收某个通讯指令后执行某个仿真动作（即压力计读数变化）。

作为一种可实施方式，各个模拟设备的属性信息的数据类型包括但不限于布尔类型（boolean），数值类型，字节型（byte），短整型（short），整型（int），长整型（long），字符型（char），浮点型（float），或者双精度型（double）中的 一种或者一种以上的组合，其数据类型的设置依据具体情况而设定。

另外，设置控制系统所在上位机与各个模拟设备的通信协议类型应同控制系统所在上位机与真实设备的通信协议类型一致。例如，上位机和设备之间通过串口协议通信，则模拟上位机和模拟设备之间通过串口协议通信。

步骤S200、根据各个模拟设备的属性信息和各个模拟设备的属性信息的数据类型配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

在设置模拟设备的属性信息和数据类型之后，相应地配置设备运行的参数信息。

对于模拟设备，在设置设备的属性信息和数据类型之后，需要配置参数信息，如模拟设备的该数据类型的数据的最大值、最小值和默认值等。然后生成相应模拟设备、设备属性信息、数据类型、参数信息的数据。

对于通信协议，需要配置通信协议的相关参数，数据帧长度（Byte数），数据帧格式等。

以串口（Serial）协议为例，需要配置Band rate，Parity，Data Bit，StopBit来确定通信参数，配置数据帧长度Total Length，数据帧长度Total Length为15位，前5位为命令信息，中间4位为所带的第一参数，最后5位为所带的第二参数。

步骤S300、根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件；

进一步地，作为一种可实施方式。所述步骤S300具体包括如下步骤：

步骤S310、耦合每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系作为每个模拟设备内部的耦合条件；

步骤S320、耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备 之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

在所述步骤S310中，耦合每个模拟设备内部的属性及数据类型并在此基础上设置参数信息，以及设置在某个参数值下或是某个参数范围内应执行的仿真操作。这样，可以模拟某个设备内部在某个执行参数下执行的某个仿真动作。

具体在步骤S320中，耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

本领域技术分析可以得知其目的是：通过耦合设备之间的联动反应时通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系来模拟设备与设备之间在某个控制指令的触发下产生一系列的通讯指令并执行的相应设备的一系列的仿真动作。这样，可以将上述数据通过耦合来定义条件，为下述步骤中建立数据模型做准备。

举例说明，例如:设备内部的耦合条件反映到测试操作时先添加判断条件，选取之前生成的模拟设备（压力计）确定的属性信息（压力），选取与后面值的关系（包括大于、小于、等于、大于等于、小于等于5种类型），然后填入与属性相关的参数值。例如当压力大于0.5时，则在Property中选取压力，Relationship中选取大于，Value中填入0.5。然后将条件判断加入相应列表中。因为判断条件可以同时存在，因此有AND、OR、XOR三种选择。

根据各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系设置各个半导体设备之间的耦合条件；反映到测试操作时，例如当压力大于0.5帕或温度小于30度的时候，在第一个条件（压力大于0.5帕）设置并加入（Add）之后设置条件“或”（OR），此时设置第二个条件（温度小于30度），设置Add则完成添加一个完整的条件。然后在添加完一个判断条件之后，需要设置判断之后的执行通讯指令，选取之前配置完成的命令。然后添加进入相应列表。作为一种可实施方式，可以对添加的选项进行修改和删除。如果之后需要进行修改和删除，可以重复上述动作。这样可以将各个模拟设备之间的一系列的通讯指令和一系列仿真操作的联动耦合起来为建立仿真数据模 型做准备。

本发明实施例的耦合条件，作为一种可实施方式，包括但不限于针对应对延时耦合仿真操作及相应的设备之间的通讯指令及参数信息的关系，应对其他情况的条件判断和仿真动作及参数信息的关系。这样就可以知道仿真系统在某个指令下，运行测试人员输入的某个参数（或参数范围）会联动产生某系列的仿真操作。若在后续测试过程中得到测试结果不正确，说明被测试的控制系统存在不可靠因素导致其不能满足各种耦合条件，故不能实现准确的控制。

步骤S400、根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立设备仿真的数据模型；

较佳地，作为一种可实施方式。所述步骤S400中，所述设备仿真的数据模型内各个模拟设备与所需控制的各个半导体设备一一对应。

步骤S500、当接收到模拟控制系统模拟操作的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令，测试出相对应的仿真操作的测试结果；

步骤S600、对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性。

进一步地，作为一种可实施方式。所述步骤S600具体包括如下步骤：

步骤S610、对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与设备仿真的数据模型仿真操作的测试结果，判断控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真结果是否一致；

步骤S620、若判断结果为是，则判定所测试的控制系统为可靠；若判断结果为否，则判定所测试的控制系统不可靠。

在上述步骤S610~步骤S620中，在测试控制系统时，根据设备仿真模型，在设备仿真模型内运行控制系统的仿真操作，得到了控制系统的仿真操作结果。作为一种可实施方式，可以根据控制系统的需求文档和所设计的测试用例来进行测试，然后根据控制系统所预设的设备状态（即控制系统控制指令所描述的 操作结果）和仿真系统所反应的设备状态（即测试结果）是否一致，并根据需求文档所定义的功能来判断控制系统的可靠性，即判断控制系统是否可靠。

如果判断结果为是，判定所测试的控制系统可靠；若判断结果为否，判定所测试的控制系统不可靠。

本发明实施例的仿真模型，耦合及参考了模拟设备与控制软件所在上位机的通讯协议类型，耦合了模拟设备运行参数及仿真操作，还耦合了模拟设备之间的一系列的通讯指令和一系列仿真操作的联动关系，这种耦合方法其实质是通过指令和数据模拟控制过程进行控制系统的模拟运行测试，从而测试出控制系统通信接口的可靠性，测试设备损坏不动作等的可靠性，测试因控制系统的设计缺陷等原因导致的控制系统问题，更好的解决处理控制系统的测试问题。

为了更好地说明本发明实施例的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，下面举一个具体的实例进行说明：

实施例一：

作为一种可实施式，本实施例一提供半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法应用在半导体制造工艺中真空系统中对其泵、阀门、压力计进行控制的真空控制系统的仿真测试，包括下述步骤：

步骤S201、生成真空系统中的各个半导体设备（泵、阀门、压力计）对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、真空控制系统所在真空机与各个模拟设备的通信协议类型；

首先，真空系统中包括泵、阀门和压力计，在正常工作时开启具体地，以压力计为例，确定压力计的属性信息为压力，根据判断条件设置参数信息，设置参数值范围或是具体参数值。

作为一种可实施方式，首先预设设备的属性名称，选取该属性的类型（例如：布尔类型，数值类型等），然后填入该属性的最大值，最小值和默认初始值。如果之后需要进行修改和删除，可以重复上述操作。例如：新建三个模拟设备：即真实设备中的阀门、压力计和泵，选择相应的通信协议，因为阀门和泵实际 工作时与控制软件的通信协议为ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ，压力计为Ｓｅｒｉａｌ。在系统相应的模块中也选择相应的通信协议。

步骤S202、根据各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型，配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

以阀门为例，它具有一个参数Status（状态），有两个仿真操作：Opened（开），Closed（关）；当收到通讯指令Open时，Status=Opened；当收到指令Close时，Status=Closed。配置相应的阀门运行的参数信息并仿真其操作及指令。

步骤S203、根据每个模拟设备内部属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系设置各个半导体设备之间的耦合条件；

在定义阀门、压力计和泵的属性和操作之后。具体地，阀门具有一个属性表示当前的状态和开、关动作，并且在接收到开(open)命令后阀门状态为开，在接收到关(close)命令后阀门状态为关；压力计有一个属性表示当前压力值；泵有一个属性表示当前的状态和开、关动作，在接收到开命令时泵状态为开，在接收到关命令时泵状态为关。

按照阀门、压力计和泵的实际工作关系设置这三个模拟设备的耦合关系，根据每个模拟设备内部属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系设置各个半导体设备之间的耦合条件，设置模拟设备之间或者是模拟设备与上位机之间的各个耦合动作关系。

作为一种可实施方式，所述耦合动作关系包括但不限于耦合动作名称，动作类型等。

作为一种可实施方式，所述动作类型包括但不限于：Command Behavior（执行：执行将传递过来的参数与之前配置的对应设备属性相对应）,Condition（判 断：AND，OR，XOR，>,<,==,>=,<=），WaitTime（等待：由用户指定系统等待的时间），VariableRule（配置：PID，PI，+，-，*，/），Return Info（回复：CommandName，Protocal Name，用户选择要回复的信息）。

所述耦合动作之间可以嵌套，实现不同设备之间的动作关系，完成整个真空系统的控制。

例如，当泵状态为开并且阀门状态为开时，压力计的表示当前压力值的属性（属性信息）以事先设定的速度下降（压力值读数以数据类型定义），当该属性即压力计的当前压力值达到一个事先设定的值（参数信息）时，认为与真空系统已达到真空状态，触发（某个通讯指令）阀门关闭（仿真操作）。

步骤S204、根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立真空控制系统仿真的数据模型；

步骤S205、当接收到输入的真空控制系统的启动泵和阀门的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令测试出相对应的仿真测试结果；

步骤S206、对比真空控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真测试结果，判断所测试的真空控制系统是否可靠。

举例说明，因为控制指令（启动真空系统的泵和阀门）所描述操作结果为启动真空系统的泵和阀门及压力值达到一定的参数（或参数范围）后最终导致阀门关闭，那么如果在步骤S203中设置耦合了一系列的关系后：当编辑指令开（open）泵and（添加的判断条件）开（open）阀门，那么这时发出某个通讯指令到压力计，压力计针对这个通讯指令测试压力，当压力达到某个测试参数时触发某个通讯指令再反馈控制阀门执行阀门的相应仿真操作（例如：执行开启或关闭的仿真操作），再经过步骤S204~步骤S206后，仿真测试出真空控制系统的测试结果为没有执行关闭阀门的操作，那么这时可以认定所述真空控制系统存在不可靠因素，真空控制系统不可靠。

在本实施例一中所提供的真空控制仿真系统通过接收测试人员配置的信息 并及时建立一个基于真空控制系统的仿真模型并通过耦合模型内模拟设备及其数据信息，再通过仿真模型执行仿真操作，可帮助测试人员对真空控制系统进行可靠性测试。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，由于此仿真测试系统解决问题的原理与所述半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法相似，因此该仿真测试系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供了一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，如图2所示，包括设备编辑模块301、设备配置模块302、耦合模块303、建模模块304、仿真测试模块305和判断模块306，其中：

设备编辑模块301，用于生成应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型；

设备配置模块302，用于根据各个模拟设备的属性信息和各个模拟设备的属性信息的数据类型配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

耦合模块303，用于根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件；

建模模块304，用于根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立设备仿真的数据模型；

仿真测试模块305，用于当接收到模拟控制系统模拟操作的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令，测试出相对应的仿真操作的测试结果；

判断模块306，用于对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果 与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性。

进一步地，作为一种可实施方式。所述设备编辑模块具体包括确定子模块3011，生成子模块3012和设置子模块3013，其中：

确定子模块3011，用于确定控制系统所控制的应用系统中所需控制的各个半导体设备；

生成子模块3012，用于针对确定子模块中每个设备生成一一对应的模拟设备；

设置子模块3013，用于根据设备的属性设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型。

进一步地，作为一种可实施方式。所述耦合模块303具体包括内耦合子模块3031和外耦合子模块3032，其中：

内耦合子模块3031，用于耦合每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系作为每个模拟设备内部的耦合条件；

外耦合子模块3032，用于耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

进一步地，作为一种可实施方式。所述判断模块306具体包括判断子模块3061和报告子模块3062，其中：

判断子模块3061，用于对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与设备仿真的数据模型仿真操作的测试结果，判断控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真结果是否一致；

报告子模块3062，用于若判断结果为是，则判定所测试的控制系统为可靠；若判断结果为否，则判定所测试的控制系统不可靠。

本发明实施例所提供的半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统。本领域技术人员应该能够理解，上述的模块划分方式仅是众多模块划分中的一种，如 果划分为其他模块或是不划分模块，只要设备仿真系统具有上述功能，都应该在本申请的保护范围之内。

相应地，本发明实施例还提供了一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试装置，如图3所示，所述仿真装置包括所述本发明实施例所述的仿真测试系统，还包括半导体制造工艺中控制系统，以及至少两台连接的上位机；

所述仿真测试系统在一台上位机上运行测试；所述控制系统在另一台上位机上运行测试。

进一步地，作为一种可实施方式，所述上位机为工作站或工控机。

本发明实施例通过仿真硬件设备，完成控制系统的仿真测试工作，把测试从对硬件的依赖中解放出来，创造了在实际硬件环境下很难完成的测试条件，定位控制系统的缺陷准确，提高了控制系统的测试效率，降低了测试风险，在降低周期成本的同时提高控制系统的质量。

本发明实施例提供的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置，其具有：通用性、灵活性、可配置性、可扩展性；

通用性：仿真的各种设备可按机台的实际情况进行组合，适用于不同机台的控制系统测试。

灵活性：仿真的各种设备可以进行任意的组合，在每个被测控制系统中，所有设备的属性信息、参数类型等，可自由设定。

可配置性：可根据实际测试需求，将各种设备配置成各种机台，以进行控制系统的仿真测试。

可扩展性：可以根据机台的改进，扩展相应的设备，以重新测试新机台的控制系统。

总的来说，与现有技术相比，本发明实施例所提供的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法和系统及装置能够准确地、可靠地模拟控制系统的测试过程并对控制系统进行准确测试，将测试从对硬件的依赖中解放出来，创造了在实际硬件环境下很难完成的测试条件，定位缺陷准确，提高了测试效率，降低 了测试风险。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

生成半导体应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型；

根据各个模拟设备的属性信息和各个模拟设备的属性信息的数据类型配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件；

根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立设备仿真的数据模型；

当接收到模拟控制系统模拟操作的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令，测试出相对应的仿真操作的测试结果；

对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性。

2.根据权利要求1所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，其特征在于，所述生成半导体应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型，包括如下步骤：

确定控制系统所应用的系统中所需控制的各个半导体设备；

针对各个半导体设备生成一一对应的各个模拟设备；

设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、所述控制系统所在上位机与各个模拟设备的通信协议类型。

3.根据权利要求1所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，其特征在于，所述根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件，包括如下步骤：

耦合每个模拟设备内部属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系作为每个模拟设备内部的耦合条件；

耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

4.根据权利要求1所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，其特征在于，所述对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性，包括如下步骤：

对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与设备仿真的数据模型仿真操作的测试结果，判断控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真结果是否一致；

若判断结果为是，则判定所测试的控制系统为可靠；若判断结果为否，则判定所测试的控制系统不可靠。

5.根据权利要求1至4任一项所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，其特征在于，所述各个模拟设备的属性信息的数据类型为布尔类型、数值类型、字节型、短整型、整型、长整型、字符型、浮点型、或者双精度型中的一种或者一种以上的组合。

6.根据权利要求1至4任一项所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试方法，其特征在于，所述控制系统为半导体制造工艺中真空系统中对其泵、阀门、压力计进行控制的真空控制系统。

7.一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，其特征在于，包括设备编辑模块、设备配置模块、耦合模块、建模模块、仿真测试模块和判断模块，其中：

所述设备编辑模块，用于生成应用系统中的各个半导体设备对应的各个模拟设备，并设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型；

所述设备配置模块，用于根据各个模拟设备的属性信息和各个模拟设备的属性信息的数据类型配置模拟设备运行的参数信息，并设置相对应的参数信息下执行的仿真操作及各个模拟设备之间所使用的通讯指令；

所述耦合模块，用于根据每个模拟设备的属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系设置每个模拟设备内部的耦合条件，根据各个模拟设备之间的通讯指令的关系及各个模拟设备之间联动的仿真操作的关系设置各个模拟设备之间的耦合条件；

所述建模模块，用于根据各个模拟设备内部的耦合条件以及各个模拟设备之间的耦合条件建立设备仿真的数据模型；

所述仿真测试模块，用于当接收到模拟控制系统模拟操作的控制指令时，模拟执行相应的控制指令并在设备仿真的数据模型内执行控制指令，测试出相对应的仿真操作的测试结果；

所述判断模块，用于对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与仿真操作的测试结果，判断所测试的控制系统的可靠性。

8.根据权利要求7所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，其特征在于，所述设备编辑模块具体包括确定子模块，生成子模块和设置子模块，其中：

所述确定子模块，用于确定控制系统所应用的系统中所需控制的各个半导体设备；

所述生成子模块，用于针对确定子模块中各个半导体设备生成一一对应的各个模拟设备；

所述设置子模块，用于根据设备的属性设置各个模拟设备的属性信息、各个模拟设备的属性信息的数据类型、控制系统所控制的上位机与各个模拟设备的通信协议类型。

9.根据权利要求7所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，其特征在于，所述耦合模块具体包括内耦合子模块和外耦合子模块，其中：

所述内耦合子模块，用于耦合每个模拟设备内部属性信息、数据类型、参数信息及仿真操作的关系作为每个模拟设备内部的耦合条件；

所述外耦合子模块，用于耦合各个半导体设备之间的通讯指令的关系及各个半导体设备之间联动的仿真操作的关系作为各个半导体设备之间的耦合条件。

10.根据权利要求7所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，其特征在于，所述判断模块具体包括判断子模块和报告子模块，其中：

判断子模块，用于对比预设的控制系统的控制指令所描述的预测操作结果与设备仿真的数据模型仿真操作的测试结果，判断控制系统的控制指令所描述的操作结果与仿真结果是否一致；

报告子模块，用于若判断结果为是，则判定所测试的控制系统为可靠；若判断结果为否，则判定所测试的控制系统不可靠。

11.根据权利要求7至10任一项所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，其特征在于，所述各个模拟设备的属性信息的数据类型为布尔类型、数值类型、字节型、短整型、整型、长整型、字符型、浮点型、或者双精度型中的一种或者一种以上的组合。

12.根据权利要求7至10任一项所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试系统，其特征在于，所述控制系统为半导体制造工艺中真空系统中对其泵、阀门、压力计进行控制的真空控制系统。

13.一种半导体制造工艺中控制系统仿真测试装置，其特征在于，所述半导体制造工艺中控制系统仿真测试装置包括权利要求7至12任一项所述的仿真测试系统；

还包括半导体制造工艺中控制系统，以及至少两台连接的上位机；

所述仿真测试系统在一台上位机上运行测试；所述控制系统在另一台上位机上运行测试。

14.根据权利要求13所述的半导体制造工艺中控制系统仿真测试装置，其特征在于，所述上位机为工作站或工控机。