CN117349039A - 一种半导体设备的通信方法和半导体工艺设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种半导体设备的通信方法和半导体工艺设备，该方法应用于下位机，下位机分别与上位机和通信模块连接，通信模块与多个半导体设备的硬件执行单元串联连接，方法包括：调用预先创建的读线程，读取通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区；从读数据内存区，获取硬件执行单元的上行数据并发送至上位机；接收上位机发送的针对硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区；调用预先创建的写线程，将写数据内存区中的下行数据写入通信模块，通过通信模块向硬件执行单元发送下行数据。提高了数据读写效率和工艺的精确度。

Description

一种半导体设备的通信方法和半导体工艺设备

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种半导体设备的通信方法和半导体工艺设备。

背景技术

在半导体工业领域中，半导体设备控制软件系统通常包括下位机控制软件和上位机控制软件两部分，下位机控制软件的主要作用是与硬件进行通信，直接控制机台设备的硬件，是设备控制的实现者和直接实施者，目前半导体设备上的硬件执行单元数量较多，下位机控制软件需要控制的数据量较大，并且不同硬件执行单元与下位机控制软件的通信方式不同，使得每个硬件执行单元数据的读写都需要对应的读写线程，由于不同硬件执行单元的数据量不同，不同硬件执行单元的读写线程对应的读写周期也存在差异，从而对不同硬件执行单元进行读写数据的时间并不能保持一致，使得下位机控制软件针对不同硬件执行单元进行读写数据不能同步，影响了半导体工艺的精确度。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种半导体设备的通信方法和半导体工艺设备。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种半导体设备的通信方法，应用于下位机，所述下位机分别与上位机和通信模块连接，所述通信模块与多个半导体设备的硬件执行单元串联连接，所述方法包括：

调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区；

从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机；

接收所述上位机发送的针对所述硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区；

调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，通过所述通信模块向所述硬件执行单元发送所述下行数据。

可选地，所述通信模块包括EtherCAT主站卡。

可选地，所述读数据内存区包括与所述多个硬件执行单元一一对应的读数据子内存区，所述存储至预先创建的读数据内存区，包括：

将所述多个硬件执行单元的上行数据，存储至对应的所述读数据子内存区。

可选地，所述从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机，包括：

调用预先创建的与所述多个硬件执行单元相对应的第一应用线程，从所述读数据子内存区中，获取与所述硬件执行单元对应的上行数据并发送至所述上位机。

可选地，所述写数据内存区包括与所述多个硬件执行单元一一对应的写数据子内存区；所述写入预先创建的写数据内存区，包括：

调用预先创建的与所述多个硬件执行单元相对应的第二应用线程，将所述针对所述硬件执行单元的下行数据，写入对应的所述写数据子内存区。

可选地，所述将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，包括：

将所述硬件执行单元对应所述写数据子内存区中的下行数据，写入所述通信模块。

可选地，所述调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，包括：

调用预先创建的所述读线程，根据第一预设周期，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据。

可选地，所述调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，包括：

调用预先创建的所述写线程，根据第二预设周期，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块。

可选地，所述上行数据包括所述硬件执行单元的运行数据，所述下行数据包括根据所述运行数据，生成针对所述硬件执行单元的控制指令。

可选地，所述读线程的数量为1，所述写线程的数量为1。

本发明还公开了一种半导体工艺设备，包括控制器，所述控制器被配置为调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区；从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机；接收所述上位机发送的针对所述硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区；调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，通过所述通信模块向所述硬件执行单元发送所述下行数据。

本发明实施例包括以下优点：

本发明公开了一种半导体设备的通信方法，本发明中

不同硬件执行单元与一个共用的通信模块串联连接，可以通过通信模块同时读取到所有硬件执行单元的上行数据，也可以将针对所有硬件执行单元的下行数据一次性写入通信模块，提高了对硬件执行单元的数据进行读写的效率；本发明中下位机不需要分别与不同的硬件执行单元建立通信，只需要通过预先创建的唯一的读线程，即可获取共用的通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，通过预先创建的唯一的写线程，即可将写数据内存区中的下行数据通过共用的通信模块发送至硬件执行单元，本发明不需要多个读写线程分别对多个硬件执行单元的数据进行读写，只需要唯一的读写线程即可对所有硬件执行单元的数据进行读写，不用考虑不同硬件执行单元的读写周期，使得下位机控制软件针对不同硬件执行单元进行读写数据时能够保持同步，提高了工艺的精确度。

附图说明

图1是现有技术提供的一种半导体设备的通信框架的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种半导体设备的通信方法的步骤流程图；

图3是本发明实施例提供的一种半导体设备的通信框架的示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种半导体设备的通信方法的步骤流程图；

图5是本发明实施例提供的另一种半导体设备的通信框架的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种主线程运行流程的流程图；

图7是本发明实施例提供的一种读线程运行流程的流程图；

图8是本发明实施例提供的一种写线程运行流程的流程图；

图9是本发明实施例提供的一种第一应用线程运行流程的流程图；

图10是本发明实施例提供的一种第二应用线程运行流程的流程图；

图11是本发明实施例提供的一种半导体设备的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在半导体工业领域中，半导体设备控制软件系统通常包括下位机控制软件和上位机控制软件两部分，下位机控制软件的主要作用是与硬件进行通信，直接控制机台设备的硬件，是设备控制的实现者和直接实施者。

如图1，示出了现有技术中提供的一种半导体设备的通信框架的示意图，该通信框架包括：下位机和多个硬件执行单元；下位机可以通过RS232/485串口、Socket、Device Net等IO方式分别与各个硬件执行单元进行通信，下位机中存在一个线程池，用于管理所有对硬件执行单元进行读写的线程资源，当需要通过RS232/485串口、Socket、Device Net等方式读写硬件执行单元的数据时，向线程池申请一个线程资源，读写数据过程完成后释放线程资源到线程池；下位机每次读写硬件执行单元的数据时都需要调用硬件驱动，由于各种硬件执行单元和其对应的通信方式之间存在较大差异，导致每种硬件读写线程对应的读写周期也是不同的，读写周期通常为25～200ms不等，导致半导体设备在执行工艺的过程中，需要调用多次读写线程对硬件执行单元的数据进行读取，且由于不同硬件执行单元对应的读写周期不同，会存在对某些硬件执行单元的数据的遗漏和重复读写，降低了工艺的精确度；并且在读写硬件数据时，需要向线程池申请线程资源，读写完成后需要释放线程资源到线程池，导致下位机控制软件对硬件执行单元的控制流程复杂度增加，下位机控制软件出现问题的概率也随之升高；在进行半导体设备产品开发时，由于各种原因，可能需要将其中的某些硬件执行单元进行替换，除了需要开发新硬件的软件代码外，还需要根据该硬件的业务需要考虑使用哪种具体的通信方式，考虑读写线程对应的读写周期，并在实际设备上进行测试、确定，增加了产品开发周期。

基于此，本发明实施例的核心构思之一在于，本发明中不同硬件执行单元与一个共用通信模块串联连接，可以通过一个共用通信模块同时读取到所有硬件执行单元的上行数据，也可以将针对所有硬件执行单元的下行数据一次性写入共用通信模块，提高了对硬件执行单元的数据进行读写的效率；本发明中下位机不需要分别与不同的硬件执行单元建立通信，只需要通过预先创建的唯一的读线程，即可获取共用的通信模块获取的多个个硬件执行单元的上行数据，通过预先创建的唯一的写线程，即可将写数据内存区中的下行数据通过共用的通信模块发送至硬件执行单元，本发明不需要多个读写线程分别对多个硬件执行单元的数据进行读写，只需要唯一的读写线程即可对所有硬件执行单元的数据进行读写，不用考虑不同硬件执行单元的读写周期，避免了对某些硬件执行单元的数据的遗漏和重复读写，提高了工艺的精确度。若需要对硬件执行单元进行替换，只需要新硬件支持通信模块的通信协议，硬件替换操作简单，控制软件的变更也会很少，整个替换过程方便、简单、易实施。

参照图2，示出了本发明实施例提供的一种半导体设备的通信方法的步骤流程图，应用于下位机，下位机分别与上位机和通信模块连接，通信模块与多个半导体设备的硬件执行单元串联连接，该方法具体可以包括如下步骤：

步骤101，调用预先创建的读线程，读取通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区。

本发明实施例中，多个硬件执行单元共用一个通信模块，下位机可以通过全局唯一的读线程，一次性读取到共用通信模块的多个硬件执行单元的上行数据，相较于现有技术中需要通过多个线程分别读取对应的硬件执行单元的上行数据，降低了读线程的数量，提高了对硬件执行单元的上行数据进行读取的效率。

下位机读取到多个硬件执行单元的上行数据后，可以将多个硬件执行单元的上行数据存储到全局唯一的读数据内存区，不需要提前创建多个用于存储不同硬件执行单元的上行数据的内存区，提高了对多个硬件执行单元的上行数据进行存储的效率。

参照图3，示出了本发明实施例提供的一种半导体设备的通信框架的示意图，该通信框架包括上位机、下位机、通信模块和多个硬件执行单元，上位机与下位机连接，下位机与通信模块连接，通信模块与多个硬件执行单元串联连接。

本发明实施例中，上行数据是指与硬件执行单元相关联的数据，可以包括硬件执行单元的参数信息、运行数据、寿命信息，具体哪一种，在此不做限定，硬件执行单元的数量以3个为例进行介绍，分别为硬件执行单元1、硬件执行单元2、硬件执行单元3，共用的通信模块可以同时获取硬件执行单元1、硬件执行单元2和硬件执行单元3的上行数据，然后下位机调用预先创建的全局唯一的读线程，一次性读取到硬件执行单元1、硬件执行单元2和硬件执行单元3的上行数据，并存储至预先创建的唯一读数据内存区。

需要说明的是，读数据内存区的内存大小可以根据与通信模块连接的硬件执行单元的数量确定，在一种示例中，与通信模块连接的硬件执行单元的数量为5个，则读数据内存区的内存大小为5个硬件执行单元的上行数据所占的内存大小。

在本发明的一种实施例方式中，硬件执行单元包括机械手、流量控制阀、质量流量控制器、冷泵、真空泵、加热器、匹配器、摆阀、蝶阀、电源等器件中的至少一种。

步骤102，从读数据内存区，获取硬件执行单元的上行数据并发送至上位机。

本发明实施例中，下位机可以从唯一的读数据内存区读取到硬件执行单元1、硬件执行单元2、硬件执行单元3的上行数据，然后发送至上位机。

步骤103，接收上位机发送的针对硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区。

本发明实施例中，上位机接收到下位机发送的上行数据后，可以生成不同的硬件执行单元对应的下行数据，然后发送至下位机，下位机接收到下位机发送的针对硬件执行单元1的下行数据、针对硬件执行单元2的下行数据和针对硬件执行单元3的下行数据后，可以将针对硬件执行单元1的下行数据、针对硬件执行单元2的下行数据和针对硬件执行单元3的下行数据写入预先创建的唯一写数据内存区。

需要说明的是，写数据内存区的内存大小可以根据与通信模块的硬件执行单元的数量确定，在一种示例中，与通信模块连接的硬件执行单元的数量为6个，则写数据内存区的内存大小为针对6个硬件执行单元的下行数据所占的内存大小。

步骤104，调用预先创建的写线程，将写数据内存区中的下行数据写入通信模块，通过通信模块向硬件执行单元发送下行数据。

本发明实施例中，写线程是全局唯一的，可以调用预先创建的唯一写线程，将唯一的写数据内存区中保存的针对硬件执行单元1的下行数据、针对硬件执行单元2的下行数据和针对硬件执行单元3的下行数据一次性写入共用通信模块；相较于现有技术中需要通过多个写线程分别将不同的硬件执行单元的下行数据写入对应硬件执行单元，降低了写线程的数量，提高了对硬件执行单元的下行数据进行写入的效率。

共用的通信模块接收到针对硬件执行单元1的下行数据、针对硬件执行单元2的下行数据和针对硬件执行单元3的下行数据，可以向与其连接的硬件执行单元1发送针对硬件执行单元1的下行数据，向硬件执行单元2发送针对硬件执行单元2的下行数据，向硬件执行单元3发送针对硬件执行单元3的下行数据。

本发明公开了一种半导体设备的通信方法，本发明中硬件执行单元与共用的通信模块串联连接，即使调用读线程读取大量的数据或者写线程写入大量的数据时，由于所有的硬件执行单元都支持共用通信模块的通信协议，共用的通信模块相当于在下位机与多个不同硬件执行单元之间建立了通信链路，使得不同硬件执行单元都可以通过通信模块与下位机建立通信，相较于现有技术中的下位机需要不同的协议转换模块与对应的硬件执行单元连接，本发明中下位机并不需要考虑与不同硬件执行单元的通信协议方式，可以直接通过共用通信模块同时读取到所有硬件执行单元的上行数据，也可以将针对所有硬件执行单元的下行数据一次性写入共用通信模块，不用考虑不同硬件执行单元的读写周期，使得下位机控制软件针对不同硬件执行单元进行读写数据时能够保持同步，避免了对某些硬件执行单元的数据的遗漏和重复读写，提高了工艺的精确度；本发明中下位机与硬件执行单元之间只需要一个共用通信模块进行通信，只需要一个读线程和写线程即可进行通信，降低了读写线程的数量，提高了下位机对硬件执行单元的可重复度。

参照图4，示出了本发明实施例提供的一种半导体设备的通信方法的步骤流程图，应用于下位机，下位机分别与上位机和通信模块连接，通信模块与多个半导体设备的硬件执行单元串联连接，该方法具体可以包括如下步骤：

步骤201，调用预先创建的读线程，读取通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，并将多个硬件执行单元的上行数据，存储至对应的读数据子内存区。

本发明实施例中，读数据内存区包括与多个硬件执行单元一一对应的读数据子内存区，以图2中的与通信模块串联连接的硬件执行单元1、硬件执行单元2、硬件执行单元3为例进行介绍，读数据内存区包括3个读数据子内存区，其中，第1个读数据子内存区为读数据内存区中第1-10个字节区域，第1个读数据子内存区用于存储硬件执行单元1的上行数据；第2个读数据子内存区为读数据内存区中第11-20个字节区域，第2个读数据子内存区用于存储硬件执行单元2的上行数据；第3个读数据子内存区为读数据内存区第21-30个字节区域，第3个读数据子内存区用于存储硬件执行单元3的上行数据。

下位机调用读线程读取到硬件执行单元1、硬件执行单元2、硬件执行单元3的上行数据后，可以将硬件执行单元1的上行数据保存至第1个读数据子内存区，将硬件执行单元2的上行数据保存至第2个读数据子内存区，将硬件执行单元3的上行数据保存至第3个读数据子内存区。

在本发明的一种实施例方式中，所述调用预先创建的读线程，读取通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，包括：调用预先创建的读线程，根据第一预设周期，读取通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据。

本发明实施例中，第一预设周期指的是读线程的休眠周期，下位机可以按照第一预设周期，一次性读取共用通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，不需要通过多个不同的读线程分别去读取不同硬件执行单元的上行数据，简化了读取硬件执行单元数据的步骤，提高了数据读取效率；在一种示例中，第一预设周期为4ms，则可以调用预先创建的读线程，按照每4ms读取一次通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据。

需要说明的是，第一预设周期可以根据用户需求进行设定，具体为多少，在此不做限定。

步骤202，调用预先创建的与多个硬件执行单元相对应的第一应用线程，从读数据子内存区中，获取与硬件执行单元对应的上行数据并发送至上位机。

本发明实施例中，第一应用线程与硬件执行单元相对应，用于读取对应的硬件执行单元的上行数据；第一应用线程可以包括应用线程R1、应用线程R2、应用线程R3，应用线程R1与硬件执行单元1对应，用于读取硬件执行单元1的上行数据；应用线程R2与硬件执行单元2相对应，用于读取硬件执行单元2的上行数据；应用线程R3与硬件执行单元3相对应，用于读取硬件执行单元3的上行数据。

下位机可以调用应用线程R1从读数据子内存区1中，读取硬件执行单元1的上行数据；调用应用线程R2从读数据子内存区2中，读取硬件执行单元2的上行数据；调用应用线程R3从读数据子内存区3中，读取硬件执行单元3的上行数据。

步骤203，接收上位机发送的针对硬件执行单元的下行数据，并调用预先创建的与多个硬件执行单元相对应的第二应用线程，将针对所述硬件执行单元的下行数据，写入对应的写数据子内存区。

本发明实施例中，写数据内存区包括与多个硬件执行单元一一对应的写数据子内存区，以图2中的与通信模块串联连接的硬件执行单元1、硬件执行单元2、硬件执行单元3为例进行介绍，则写数据内存区包括3个写数据子内存区，其中，第1个写数据子内存区为写数据内存区中第1-10个字节区域，第1个写数据子内存区用于存储硬件执行单元1的上行数据；第2个写数据子内存区为写数据内存区中第11-20个字节区域，第2个写数据子内存区用于存储硬件执行单元2的上行数据；第3个写数据子内存区为写数据内存区第21-30个字节区域，第3个写数据子内存区用于存储硬件执行单元3的上行数据。

第二应用线程与硬件执行单元相对应，用于将针对不同硬件执行单元的下行数据写入对应的写数据子内存区，第二应用线程可以包括应用线程W1、应用线程W2、应用线程W3，应用线程W1与硬件执行单元1对应，用于将针对硬件执行单元1的下行数据写入第1个写数据子内存区；应用线程W2与硬件执行单元2相对应，用于将针对硬件执行单元2的下行数据写入第2个写数据子内存区；应用线程W3与硬件执行单元3相对应，用于将针对硬件执行单元3的下行数据写入第3个写数据子内存区。

下位机接收到上位机发送的针对硬件执行单元1、2和3的下行数据后，可以调用应用线程W1将针对硬件执行单元1的下行数据写入第1个写数据子内存区，调用应用线程W2将针对硬件执行单元2的下行数据写入第2个写数据子内存区，调用应用线程W3将针对硬件执行单元3的下行数据写入第3个写数据子内存区。

步骤204，调用预先创建的写线程，将硬件执行单元对应写数据子内存区中的下行数据，写入通信模块，通过通信模块向硬件执行单元发送下行数据。

本发明实施例中，可以调用预先创建的唯一写线程，将第1个写数据子内存区中的下行数据、第2个写数据子内存区的下行数据和第3个写数据子内存区的下行数据一次性写入共用通信模块。

共用的通信模块接收到针对硬件执行单元1的下行数据、针对硬件执行单元2的下行数据和针对硬件执行单元3的下行数据，可以向与其连接的硬件执行单元1发送针对硬件执行单元1的下行数据，向硬件执行单元2发送针对硬件执行单元2的下行数据，向硬件执行单元3发送针对硬件执行单元3的下行数据。

在本发明的一种实施例方式中，所述调用预先创建的写线程，将写数据内存区中的下行数据写入通信模块，包括：调用预先创建的写线程，根据第二预设周期，将写数据内存区中的下行数据写入通信模块。

本发明实施例中，第二预设周期指的是写线程的休眠周期，下位机可以按照第二预设周期，下位机可以按照第二预设周期，一次性将写数据内存区中的多个硬件执行单元下行数据写入共用通信模块，由共用通信模块将多个硬件执行单元下行数据依次写入对应硬件执行单元，不需要通过多个不同写线程将不同硬件执行单元的下行数据分别写入不同的硬件执行单元，简化了对多个硬件执行单元数据写入的步骤，提高了数据写入效率；一种示例中，第二预设周期为4ms，则可以调用预先创建的写线程，按照每4ms的时间间隔将写数据内存区中的下行数据写入共用通信模块。

需要说明的是，第二预设周期可以根据用户需求进行设定，具体为多少，在此不做限定。

本发明读写周期可根据用户需求设定为小于5ms，极大地提高了工艺精确度。

在本发明的一种实施例方式中，通信模块可以包括EtherCAT主站卡。

如图5，示出了本发明实施例提供的另一种半导体设备的通信框架的示意图，通信模块可以包括EtherCAT主站卡，主站卡与电源、匹配器、摆阀和蝶阀串联连接，电源、匹配器、摆阀和蝶阀都支持EtherCAT通信协议，本发明中由于所有硬件执行单元都支持主站卡的通信协议，下位机不需要考虑不同硬件执行单元的通信协议，可以直接通过通信模块获取到所有硬件执行单元的上行数据。

在本发明的一种实施例方式中，读线程的数量为1，写线程的数量为1。

本发明实施例中，可以通过1个读线程即可读取共用通信模块获取的多个硬件执行单元的上行数据，通过1个写线程即可将写数据内存区中的下行数据写入共用通信模块，相比于现有技术中需要不同的读线程读写不同硬件执行单元的数据，需要不同的写线程向不同硬件执行单元写入数据，本发明只需要一个读线程和写线程即可完成所有硬件执行单元的信息的读写，降低了读写线程的数量，操作系统对读写线程的调度统一，可以保证读写线程两次读写之间的时间间隔浮动更小，从而提高了下位机对硬件执行单元控制的可重复度。

在本发明的一种实施例方式中，上行数据包括硬件执行单元的运行数据，下行数据包括根据运行数据，生成针对硬件执行单元的控制指令。

本发明实施例中，运行数据指的是硬件执行单元的运行状态的数据，如图5，上位机与下位机连接，下位机与主站卡连接；下位机可以调用读线程，读取主站卡获取的电源的运行数据，匹配器的运行数据，摆阀的运行数据，蝶阀的运行数据，然后将电源的运行数据保存至第1个读数据子内存区，将匹配器的运行数据保存至第2个读数据子内存区，将摆阀的运行数据保存至第3个读数据子内存区，将叠阀的运行数据保存至第4个读数据子内存区。

进一步，下位机可以调用应用线程R1读取第1个读数据子内存区中电源的运行数据，调用应用线程R2读取第2个读数据子内存区中匹配器的运行数据，调用应用线程R3读取第3个读数据子内存区中摆阀的运行数据，调用应用线程R4读取第4个读数据子内存区中蝶阀的运行数据，然后将电源的运行数据、匹配器的运行数据、摆阀的运行数据、蝶阀的运行数据发送至上位机。

上位机根据电源的运行数据、匹配器的运行数据、摆阀的运行数据、蝶阀的运行数据可以得知电源为打开的状态，匹配器为打开的状态，摆阀为打开的状态，蝶阀为关闭的状态，此时若用户需要关闭摆阀，则可以根据电源的运行数据生成电源的控制指令为打开，对应的二进制码为1，根据匹配器的运行数据生成匹配器的控制指令为打开，对应的二进制码为1，根据摆阀的运行数据生成摆阀的控制指令为关闭，对应的二进制码为0，根据蝶阀的运行数据生成蝶阀的控制指令为关闭，对应的二进制码为0，即电源、匹配器、蝶阀的开关状态不变，将摆阀的开关状态由打开变为关闭。

本发明实施例中，可以通过写数据子内存区中的预设字节表征硬件执行单元的开关状态，在一种示例中，写数据子内存区中第3个字节用于表征硬件执行单元的开关状态，其中，第3个字节为1时表征开关为打开，第3个字节为0时表征开关为关闭，下位机获取到下位机发送的针对不同硬件执行单元的控制指令后，可以调用应用线程W1将二进制码1写入第1个写数据子内存区的第3个字节，此时第1个写数据子内存区的第三个字节不产生变化；调用应用线程W2将将二进制码1写入第2个写数据子内存区的第三个字节，此时第2个写数据子内存区的第3个字节不产生变化；调用应用线程W3将将二进制码0写入第3个写数据子内存区的第3个字节，此时第3个写数据子内存区的第3个字节由1变为0，调用应用线程W4将将二进制码0写入第4个写数据子内存区的第3个字节，此时第4个写数据子内存区的第3个字节不变。

最后，下位机可以调用预先创建的唯一写线程，将硬件执行单元对应写数据子内存区中的全部控制指令，一次性写入主站卡，提高了数据写入的效率；主站卡接收到控制指令后，可以向摆阀发生关闭的指令，此时摆阀由关闭状态变为打开状态，电源、匹配器、蝶阀的开关状态不变。

在另一种示例中，若上位机需要关闭匹配器，打开蝶阀，则发送的针对电源的控制指令为打开，即电源的开关状态不变；发送的针对匹配器的控制指令为关闭，即匹配器的开关状态由打开变为关闭；发送的针对摆阀的控制指令为打开，即摆阀的开关状态不变；发送的针对蝶阀的控制指令为打开，即蝶阀的开关状态由关闭变为打开。

需要说明的是，上位机发送的控制指令可以根据用户需求进行设定，在此不做限定。

如图6，示出了本发明实施例提供的一种主线程运行流程的流程图，下位机首先根据硬件执行单元的数量创建读数据内存区和写数据内存区，然后创建共用主站卡EtherCAT的唯一读线程和写线程，创建完成后再进行其他线程，本发明中多个硬件执行单元共用一个通信模块，下位机可以通过全局唯一的读线程，一次性读取到共用通信模块的多个硬件执行单元的上行数据，相较于现有技术中需要通过多个线程分别读取对应的硬件执行单元的上行数据，降低了读线程的数量，提高了对硬件执行单元的上行数据进行读取的效率，下位机可以通过创建的唯一写线程将写数据内存区中的多个硬件执行单元的下行数据写入共用通信模块，由共用通信模块将多个硬件执行单元下行数据依次写入对应硬件执行单元，不需要通过多个不同写线程将不同硬件执行单元的下行数据分别写入不同的硬件执行单元，简化了对多个硬件执行单元数据写入的步骤，提高了数据写入效率。

如图7，示出了本发明实施例提供的一种读线程运行流程的流程图，调用读线程后，先判断是否需要停止读线程，若不需要停止读线程，则调用主站卡驱动接口一次性读取主站卡获取的多个硬件执行单元的上行数据，然后将全部的上行数据拷贝至读数据内存区，休眠一定时间，直到需要停止读线程；本发明中主站卡与多个硬件执行单元串联，可以一次性接收到多个硬件执行单元上传的上行数据，下位机可以通过唯一读线程读取主站卡中多个硬件执行单元的上行数据，相较于现有技术中下位机需要通过多个线程分别读取对应的硬件执行单元的上行数据，降低了读线程的数量，提高了对硬件执行单元的上行数据进行读取的效率。

如图8，示出了本发明实施例提供的一种写线程运行流程的流程图，下位机调用唯一写线程后，判断是否需要停止写线程，若不需要停止写线程，则拷贝唯一写数据内存区的数据，并调用驱动接口将唯一写数据内存区的数据写入共用主站卡，休眠一定时间，直到需要停止写线程；本发明中主站卡与多个硬件执行单元串联，下位机可以一次性将唯一写数据内存区中的多个硬件执行单元下行数据写入共用通信模块，由共用通信模块将多个硬件执行单元下行数据依次写入对应硬件执行单元，不需要通过多个不同写线程将不同硬件执行单元的下行数据分别写入不同的硬件执行单元，简化了对多个硬件执行单元数据写入的步骤，提高了数据写入效率。

如图9，示出了本发明实施例提供的一种第一应用线程运行流程的流程图，主站卡与三个硬件执行单元串联，分别为电源、匹配器、摆阀，第一应用线程R1启动后，先执行一些其他流程，然后从唯一读数据内存区中的第一读数据子内存区读取电源的运行数据，然后执行一些与电源相关的其他流程后结束，第一应用线程R2启动后，先执行一些其他流程，然后从唯一读数据内存区中的第二读数据子内存区读取匹配器的运行数据，然后执行一些与匹配器相关的其他流程后结束，第一应用线程R3启动后，先执行一些其他流程，然后从唯一读数据内存区中的第三读数据子内存区读取摆阀的运行数据，然后执行一些与摆阀相关的其他流程后结束。

如图10，示出了本发明实施例提供的一种第二应用线程运行流程的流程图，主站卡与三个硬件执行单元串联，分别为电源、匹配器、摆阀，第二应用线程W2启动后，先执行一些其他流程，然后向写数据内存区中的第二读数据子内存区写入针对匹配器的控制指令，然后执行一些与匹配器相关的其他流程后结束，第二应用线程W1启动后，先执行一些其他流程，然后向写数据内存区中的第一读数据子内存区写入针对电源的控制指令，然后执行一些与电源相关的其他流程后结束，第二应用线程W3启动后，先执行一些其他流程，然后向写数据内存区中的第三读数据子内存区写入针对摆阀的控制指令，然后执行一些与电摆阀相关的其他流程后结束。

本发明公开了一种半导体设备的通信方法，本发明中硬件执行单元与通信模块串联连接，即使调用读线程读取大量的数据或者写线程写入大量的数据时，由于其并不需要考虑不同的通信方式，可以通过通信模块同时读取到所有硬件执行单元的上行数据，也可以将针对所有硬件执行单元的下行数据写入通信模块，提高了工艺的精确度；本发明中下位机与硬件执行单元之间只需要一个通信模块进行通信，只需要一个读线程和写线程即可完成数据的读写，降低了读写线程的数量，提高了下位机对硬件执行单元控制的可重复度；本发明实施例中，若需要对硬件执行单元进行替换，只需要新硬件支持通信模块的通信协议，硬件替换操作简单，控制软件的变更也会很少，整个替换过程方便、简单、易实施。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

如图11，示出了本发明实施例提供的一种半导体工艺设备30的结构框图，所述半导体工艺设备包括控制器301，所述控制器301被配置为调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区；从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机；接收所述上位机发送的针对所述硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区；调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，通过所述通信模块向所述硬件执行单元发送所述下行数据。

在本发明的一种实施例方式中，所述读数据内存区包括与所述多个硬件执行单元一一对应的读数据子内存区，所述控制器还被配置为将所述多个硬件执行单元的上行数据，存储至对应的所述读数据子内存区。

在本发明的一种实施例方式中，所述控制器被配置为调用预先创建的与所述多个硬件执行单元相对应的第一应用线程，从所述读数据子内存区中，获取与所述硬件执行单元对应的上行数据并发送至所述上位机。

在本发明的一种实施例方式中，所述写数据内存区包括与所述多个硬件执行单元一一对应的写数据子内存区；所述控制器被配置为调用预先创建的与所述多个硬件执行单元相对应的第二应用线程，将所述针对所述硬件执行单元的下行数据，写入对应的所述写数据子内存区。

在本发明的一种实施例方式中，所述控制器被配置为将所述硬件执行单元对应所述写数据子内存区中的下行数据，写入所述通信模块。

在本发明的一种实施例方式中，所述控制器被配置为调用预先创建的所述读线程，根据第一预设周期，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据。

在本发明的一种实施例方式中，所述控制器被配置为调用预先创建的所述写线程，根据第二预设周期，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块。

在本发明的一种实施例方式中，所述硬件执行单元包括机械手、流量控制阀、质量流量控制器、冷泵、真空泵、加热器、匹配器、摆阀、蝶阀、电源中的至少一种。

在本发明的一种实施例方式中，所述上行数据包括所述硬件执行单元的运行数据，所述下行数据包括根据所述运行数据，生成针对所述硬件执行单元的控制指令。

在本发明的一种实施例方式中，所述读线程的数量为1，所述写线程的数量为1。

本发明公开了一种半导体工艺设备，本发明中不同硬件执行单元与一个共用通信模块串联连接，可以通过一个共用通信模块同时读取到所有硬件执行单元的上行数据，也可以将针对所有硬件执行单元的下行数据一次性写入共用通信模块，提高了对硬件执行单元的数据进行读写的效率；本发明中下位机不需要分别与不同的硬件执行单元建立通信，只需要通过预先创建的唯一的读线程，即可获取共用的通信模块获取的多个个硬件执行单元的上行数据，通过预先创建的唯一的写线程，即可将写数据内存区中的下行数据通过共用的通信模块发送至硬件执行单元，本发明不需要多个读写线程分别对多个硬件执行单元的数据进行读写，只需要唯一的读写线程即可对所有硬件执行单元的数据进行读写，不用考虑不同硬件执行单元的读写周期，避免了对某些硬件执行单元的数据的遗漏和重复读写，提高了工艺的精确度；本发明中下位机与硬件执行单元之间只需要一个通信模块进行通信，只需要一个读线程和写线程即可进行通信，降低了读写线程的数量，提高了下位机对硬件执行单元的可重复度；若需要对硬件执行单元进行替换，只需要新硬件支持通信模块的通信协议，硬件替换操作简单，控制软件的变更也会很少，整个替换过程方便、简单、易实施。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种半导体设备的通信方法和半导体设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种半导体设备的通信方法，其特征在于，应用于下位机，所述下位机分别与上位机和通信模块连接，所述通信模块与多个半导体设备的硬件执行单元串联连接，所述方法包括：

调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区；

从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机；

接收所述上位机发送的针对所述硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区；

调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，通过所述通信模块向所述硬件执行单元发送所述下行数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信模块包括EtherCAT主站卡。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读数据内存区包括与所述多个硬件执行单元一一对应的读数据子内存区，所述存储至预先创建的读数据内存区，包括：

将所述多个硬件执行单元的上行数据，存储至对应的所述读数据子内存区。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机，包括：

调用预先创建的与所述多个硬件执行单元相对应的第一应用线程，从所述读数据子内存区中，获取与所述硬件执行单元对应的上行数据并发送至所述上位机。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述写数据内存区包括与所述多个硬件执行单元一一对应的写数据子内存区；所述写入预先创建的写数据内存区，包括：

调用预先创建的与所述多个硬件执行单元相对应的第二应用线程，将所述针对所述硬件执行单元的下行数据，写入对应的所述写数据子内存区。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，包括：

将所述硬件执行单元对应所述写数据子内存区中的下行数据，写入所述通信模块。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，包括：

调用预先创建的所述读线程，根据第一预设周期，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，包括：

调用预先创建的所述写线程，根据第二预设周期，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行数据包括所述硬件执行单元的运行数据，所述下行数据包括根据所述运行数据，生成针对所述硬件执行单元的控制指令。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读线程的数量为1，所述写线程的数量为1。

11.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括控制器，所述控制器被配置为调用预先创建的读线程，读取所述通信模块获取的所述多个硬件执行单元的上行数据，并存储至预先创建的读数据内存区；从所述读数据内存区，获取所述硬件执行单元的上行数据并发送至所述上位机；接收所述上位机发送的针对所述硬件执行单元的下行数据，并写入预先创建的写数据内存区；调用预先创建的写线程，将所述写数据内存区中的下行数据写入所述通信模块，通过所述通信模块向所述硬件执行单元发送所述下行数据。