CN1578315A - 半导体制造设备状态值感测的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体制造设备状态值感测的系统，包括一设备服务器，根据一第一通讯协议，传送一启动命令；一计算机服务器，耦接设备服务器，用以根据第二通讯协议传送启动命令；一通讯协议转换装置，耦接计算机服务器，用以根据第三通讯协议传送启动命令；一模拟/数字模块，耦接通讯协议转换装置，用以根据模拟信号传送启动命令；以及一外部感测装置，耦接模拟/数字模块，根据启动命令启动外部感测装置，并且感测至少一半导体制造设备状态值。
Description
技术领域
本发明是有关于一种半导体制造设备状态值感测的系统，且特别是有关于一种将半导体制造设备状态值转换为符合半导体工业标准通讯协议的系统及方法。
背景技术
为了追求永续经营的目标，企业必须不断提升自身的竞争力，而企业竞争力是取决于顾客满意度以及企业生产力二者，其中生产力源于生产工厂的责任范围，而良率与产出又是左右生产力的最大因素。以目前经济产业不景气以及竞争优势提升不易的环境中，企业内部更需对于良率与产出管理与掌控更加精准与有效，来提高企业整体的获利与竞争力。
在半导体制造厂中，为了维持半导体设备的良率与产出，定期对于半导体设备机台的监控(Monitor)成为一项极为重要的工作，其中，对于半导体设备机台的监控程序包括定期依据设备工程师定义的数据收集半导体制造设备状态值(Status Value，SV)来对于此半导体设备机台进行测量。
当半导体设备机台因为本身设计限制没有支持相关监控设备，无法提供设备工程师所需要半导体制造设备状态值，因此，设备工程师需要在半导体设备机台上加装外部传感器，利用外部传感器定期依据设备工程师定义的数据收集半导体制造设备状态值。
目前对于不同半导体设备机台所应进行的监控内容，如应该对任何数据收集半导体制造设备状态值来进行测量，皆必须由设备工程师以纸本方式抄录予半导体设备机台的操作人员，或是由操作人员凭经验将相应特定半导体设备机台的数据收集半导体制造设备状态值予以存储，因此，目前透过外部传感器在半导体设备机台所收集半导体制造设备状态值无法根据SECS/GEM通讯协议正确传送至计算机整合制造(Computer Integrated Manufacturing，CIM)系统中，并使用监控方法(Monitor/Control method)，因此，常常造成操作错误(Miss Operation，MO)。
由于一个专业的半导体制造厂中具有大量不同性质的半导体设备机台，且随着生产产品的多样化，对于不同机台与产品也分别具有不同的数据收集项目，以进行制程结果分析。因此，若以公知方式来进行半导体设备机台监控，不仅会使得半导体设备机台的监控时程增加，减少机台利用率，此外，操作人员更有可能将错误的数据收集项目应用于半导体设备机台，使得数据收集不正确甚或造成半导体设备机台的故障。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的就是提供一种将半导体制造设备状态值传送至设备服务器的半导体制造设备状态值感测的系统及方法。
本发明所提供的半导体制造设备状态值感测的系统及方法来达成。依据本发明实施例的半导体制造设备状态值感测的系统包括一设备服务器、一计算机服务器、一通讯协议转换装置、一模拟/数字模块以及一外部感测装置。
设备服务器根据一第一通讯协议，例如HSMS(High Speed SECS MessageService)通讯协议，传送一启动命令。计算机服务器，耦接设备服务器，将启动命令由第一通讯协议转换为一第二通讯协议，例如RS232通讯协议，并且根据第二通讯协议传送启动命令。通讯协议转换装置，则耦接计算机服务器，将启动命令由第二通讯协议转换为一第三通讯协议，例如RS485通讯协议，并且根据第三通讯协议传送启动命令。模拟/数字模块，则耦接通讯协议转换装置，用以将启动命令由第三通讯协议转换为一模拟信号，并且根据模拟信号传送启动命令。外部感测装置，耦接模拟/数字模块，根据启动命令启动外部感测装置，并且感测至少一半导体制造设备状态值；
其中上述外部感测装置，用以将上述半导体制造设备状态值传送至上述模拟/数字模块；上述模拟/数字模块将上述半导体制造设备状态值转换为上述第三通讯协议，并且根据上述第三通讯协议将上述半导体制造设备状态值传送至上述通讯协议转换装置；上述通讯协议转换装置将上述半导体制造设备状态值由上述第三通讯协议转换为上述第二通讯协议，并且传送上述半导体制造设备状态值至上述计算机服务器；以及上述计算机服务器透过上述第一通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述设备服务器。
此外，依据本发明实施例的一种半导体制造设备状态值感测的方法，首先，根据一第一通讯协议，例如HSMS通讯协议，传送一启动命令。之后，将启动命令由第一通讯协议转换为一第二通讯协议，例如RS232通讯协议，并且根据第二通讯协议传送启动命令。接着，将启动命令由第二通讯协议转换为一第三通讯协议，例如RS485通讯协议，并且根据第三通讯协议传送启动命令。将启动命令由第三通讯协议转换为一模拟信号，并且根据模拟信号传送上述启动命令。接下来，根据启动命令启动一外部感测装置；以及利用外部感测装置，感测至少一半导体制造设备状态值；
其中上述外部感测装置，用以将上述半导体制造设备状态值传送至上述模拟/数字模块；上述模拟/数字模块将上述半导体制造设备状态值转换为上述RS485通讯协议，并且根据上述RS485通讯协议将上述半导体制造设备状态值传送至上述通讯协议转换装置；上述通讯协议转换装置将上述半导体制造设备状态值由上述RS485通讯协议转换为上述RS232通讯协议，并且传送上述半导体制造设备状态值至上述计算机服务器；以及上述计算机服务器透过上述HSMS通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述设备服务器。
附图说明
图1是显示本发明实施例的半导体制造设备状态值感测的系统架构图；
图2是显示本发明实施例的另一半导体制造设备状态值感测的系统架构图；
图3是显示本发明实施例的半导体制造设备状态值感测方法的操作流程图。
符号说明：
10～设备服务器；
20～计算机服务器；
30～通讯协议转换装置；
40～模拟/数字模块；
50～第一外部感测装置；
52～第二外部感测装置；
100～190～外部感测装置；
200～290～模拟/数字模块；
300～390～通讯协议转换装置；
500～计算机服务器；
510～计算机外部连接盒；
600～690～设备服务器；
S700，在设备服务器，利用一工具应用程序，传送一HSMS通讯装置的启动数据；
S710，利用计算机服务器，传送启动命令；
S720，通讯协议转换装置，将启动命令由RS232通讯协议转换为RS485通讯协议；
S730，模拟/数字模块将启动命令传送至外部感测装置；
S740，利用外部感测装置，感测半导体制造设备状态值；
S750，模拟/数字模块将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至通讯协议转换装置；
S760，通讯协议转换装置将RS485通讯协议转换为RS232通讯协议；
S770，利用计算机服务器将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至设备服务器；
S780，利用设备服务器将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至计算机整合制造系统。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
图1是显示本发明实施例的半导体制造设备状态值感测的系统架构图，参考图1，本发明实施例的系统架构将说明如下。
依据本发明实施例的半导体制造设备状态值感测系统，包括一设备服务器10、一计算机服务器20、一通讯协议转换装置30、一模拟/数字模块40、一第一外部感测装置50以及一第二外部感测装置52。
设备服务器10，根据HSMS通讯协议，传送一启动命令；设备服务器10并且透过HSMS通讯协议接收半导体制造设备状态值。
计算机服务器20，耦接设备服务器10，将启动命令由HSMS通讯协议转换为RS232通讯协议，并且根据RS232通讯协议传送启动命令，其中计算机服务器20，更透过RS232通讯协议接收半导体制造设备状态值。
通讯协议转换装置30，耦接计算机服务器20，将启动命令由RS232通讯协议转换为RS485通讯协议，并且根据RS485通讯协议传送启动命令至模拟/数字模块，其中通讯协议转换装置30，更用以将半导体制造设备状态值由RS485通讯协议转为RS232通讯协议，并且根据RS232通讯协议传送半导体制造设备状态值至计算机服务器20。
模拟/数字模块40，耦接通讯协议转换装置30，用以将启动命令由RS485通讯协议转换为模拟信号，并且根据模拟信号传送启动命令至第一外部感测装置50及第二外部感测装置52，其中模拟/数字模块，更用以将半导体制造设备状态值由模拟信号转换成RS485通讯协议，并且根据RS485通讯协议传送半导体制造设备状态值至通讯协议转换装置30。
第一外部感测装置50及第二外部感测装置52，耦接模拟/数字模块40，利用启动命令启动第一外部感测装置至50及第二外部感测装置52，透过第一外部感测装置50感测电流输入标准为±4～20mA的半导体制造设备状态值，及利用第二外部感测装置52感测电压输入标准为±15mV的半导体制造设备状态值，并且将半导体制造设备状态值传送至模拟/数字模块40。
图2是显示本发明实施例的另一半导体制造设备状态值感测的系统架构图，参考图2本发明另一系统架构将说明于下。
依据本发明的实施例的另一半导体制造设备状态值感测系统，包括外部感测装置100～190；模拟/数字模块200～290；通讯协议转换装置300～390；一计算机服务器500；一计算机外部连接盒510；设备服务器600～690。
设备自动化工程师利用设备服务器600～690，根据HSMS通讯协议，传送启动命令至计算机服务器500，并且透过HSMS通讯协议接收来自计算机服务器500所传送半导体制造设备状态值。
计算机服务器500，具有一第一连接端口400可以为鼠标连接端口及一第二连接端口410可以为键盘连接端口以及一计算机外部连接盒510，其中计算机外部连接盒510包括一第三连接端口420、一第四连接端口430、一第五连接端口440、一第六连接端口450、一第七连接端口460、一第八连接端口470、一第九连接端口480及一第十连接端口490，其中计算机服务器500根据连接端口多寡可以连接多个通讯协议转换装置，举例来说，计算机服务器500透过上述十个连接端口可以支持十个通讯协议转换装置。
通讯协议转换装置300～390，用以将启动命令由RS232通讯协议转换为RS485通讯协议，并且根据RS485通讯协议传送启动命令至对应的模拟/数字模块，其中上述通讯协议转换装置300-390，更用以将半导体制造设备状态值由RS485通讯协议转为RS232通讯协议，并且根据RS232通讯协议传送半导体制造设备状态值至对应的计算机服务器500。
模拟/数字模块200～290将启动命令由RS485通讯协议转换为模拟信号，并且根据模拟信号传送启动命令至对应的外部感测装置，其中上述模拟/数字模块，更可以将半导体制造设备状态值由模拟信号转换成RS485通讯协议，并且根据RS485通讯协议传送半导体制造设备状态值至对应的通讯协议转换装置。
外部感测装置100～190接收到启动命令后，进行感测半导体制造设备状态值，并且将半导体制造设备状态值传送至对应的模拟/数字模块。
此外，半导体制造设备状态值可以为温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值，半导体制造设备状态值具备有工业信号标准，其中电压输入标准为±15mV、±50mV、±100mV、±150mV、±500mV、±1V、±2.5V、±5V或±10V，电流输入标准为±0～20mA或±4～20mA，直接感测装置输入(Direct Sensor Input)标准为热电偶包含J，K，T，E，R，S及B形式或热电阻包含Pt，Ni及Balco以及数字标准输入为高/低(0or1)。
图3是显示本发明实施例的半导体制造设备状态值感测方法的操作流程图，参考图3本发明实施例的操作流程将进行说明。
依据本发明实施例的半导体制造设备状态值感测方法的操作流程，首先，如步骤S700，在设备服务器，利用工具应用程序，传送HSMS通讯协议的启动命令，要求外部感测装置感测半导体制造设备状态值，并且将半导体制造设备状态值回传至设备服务器，此外，设备工程师可以利用工具应用程序设定读取时间，举例来说，当设备工程师设定读取时间为10分钟，设备服务器每隔10分钟将传送HSMS通讯协议的启动命令。
接着，步骤S710，利用计算机服务器，传送启动命令，计算机服务器，将启动命令由HSMS通讯协议转换为RS232通讯协议，并且根据RS232通讯协议传送启动命令至通讯协议转换装置。
之后，步骤S720，通讯协议转换装置，将启动命令由RS232通讯协议转换为RS485通讯协议，并且根据RS485通讯协议传送启动命令至模拟/数字模块。
步骤S730，模拟/数字模块将启动命令传送至外部感测装置。模拟/数字模块将启动命令由RS485通讯协议转换为模拟信号，并且根据模拟信号传送启动命令至外部感测装置。
步骤S740，利用外部感测装置，感测半导体制造设备状态值。利用启动命令启动外部感测装置，外部感测装置将进行感测温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值，外部感测装置在完成感测温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值后，并且将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至模拟/数字模块。
接着，步骤S750，模拟/数字模块将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至通讯协议转换装置。模拟/数字模块将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值由模拟信号传换为通讯协议转换装置可接受的RS485通讯协议，并且根据RS485通讯协议将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至通讯协议转换装置。
接下来，步骤S760，通讯协议转换装置将RS485通讯协议转换为RS2 32通讯协议。通讯协议转换装置将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值由RS485通讯协议转换为计算机服务器可接受的RS232通讯协议，并且根据RS232通讯协议将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至计算机服务器。
接着，步骤S770，利用计算机服务器将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至设备服务器。计算机服务器透过连接端口利用HSMS通讯协议将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至设备服务器。
最后，步骤S780，利用设备服务器将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至计算机整合制造系统。设备服务器透过半导体厂自动化连接的通讯协议SECS/GEM，将温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值的数据值传送至计算机整合制造系统。
另外，透过本发明半导体制造设备状态值感测的系统及方法，在完成计算机服务器、通讯协议转换装置、模拟/数字模块及外部感测装置的相关装设及设定后，藉由计算机服务器的连接端口直接连接上设备服务器，并且再重新启动设备服务器，便完成本发明半导体制造设备状态值感测系统的装设及设定，如此一来，更可以减少半导体制造设备停机时间，增加半导体制造厂的生产力。
因此，藉由本发明所提出半导体制造设备状态值感测的系统及方法，计算机整合制造系统透过半导体厂自动联机的通讯协议要求外部感测装置感测半导体制造设备状态值，并且回传所感测半导体制造设备状态值至计算机整合制造系统，设备工程师透过计算机整合制造系统设定监控方法，藉此避免发生操作错误。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
Claims (19)
1.一种半导体制造设备状态值感测的系统，包括：
一设备服务器，根据一第一通讯协议，传送一启动命令；
一计算机服务器，耦接上述设备服务器，将上述启动命令由上述第一通讯协议转换为一第二通讯协议，并且根据上述第二通讯协议传送上述启动命令；
一通讯协议转换装置，耦接上述计算机服务器，将上述启动命令由上述第二通讯协议转换为一第三通讯协议，并且根据上述第三通讯协议传送上述启动命令；
一模拟/数字模块，耦接上述通讯协议转换装置，用以将上述启动命令由上述第三通讯协议转换为一模拟信号，并且根据上述模拟信号传送上述启动命令；以及
一外部感测装置，耦接上述模拟/数字模块，根据上述启动命令启动上述外部感测装置，并且感测至少一半导体制造设备状态值；
其中上述外部感测装置，用以将上述半导体制造设备状态值传送至上述模拟/数字模块；上述模拟/数字模块将上述半导体制造设备状态值由上述模拟信号转换为上述第三通讯协议，并且根据上述第三通讯协议将上述半导体制造设备状态值传送至上述通讯协议转换装置；上述通讯协议转换装置将上述半导体制造设备状态值由上述第三通讯协议转换为上述第二通讯协议，并且根据上述第二通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述计算机服务器；以及上述计算机服务器将上述半导体制造设备状态值由上述第二通讯协议转换为上述第一通讯协议，并且根据上述第一通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述设备服务器。
2.根据权利要求1所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值为温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值。
3.根据权利要求1所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的电压输入标准为±15mV、±50mV、±100mV、±150mV、±500mV、±1V、±2.5V、±5V或±10V。
4.根据权利要求1所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的电流输入标准为±0～20mA或±4～20mA。
5.根据权利要求1所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的直接感测装置输入标准为热电偶包含J，K，T，E，R，S及B形式或热电阻包含Pt，Ni及Balco。
6. 根据权利要求1所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的数字标准输入为高/低(0 or 1)。
7.一种半导体制造设备状态值感测的系统，包括：
一设备服务器，根据一HSMS通讯协议，传送一启动命令；
一计算机服务器，耦接上述设备服务器，将上述启动命令由上述HSMS通讯协议转换为一RS232协议，并且根据上述RS232通讯协议传送上述启动命令；
一通讯协议转换装置，耦接上述计算机服务器，将上述启动命令由上述RS232通讯协议转换为一RS485通讯协议，并且根据上述RS485通讯协议传送上述启动命令；
一模拟/数字模块，耦接上述通讯协议转换装置，用以将上述启动命令由上述RS485通讯协议转换为一模拟信号，并且根据上述模拟信号传送上述启动命令；以及
一外部感测装置，耦接上述模拟/数字模块，根据上述启动命令启动上述外部感测装置，并且感测至少一半导体制造设备状态值；
其中上述外部感测装置，用以将上述半导体制造设备状态值传送至上述模拟/数字模块；上述模拟/数字模块将上述半导体制造设备状态值由上述模拟信号转换为上述RS485通讯协议，并且根据上述RS485通讯协议将上述半导体制造设备状态值传送至上述通讯协议转换装置；上述通讯协议转换装置将上述半导体制造设备状态值由上述RS485通讯协议转换为上述RS232通讯协议，并且根据上述RS232通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述计算机服务器；以及上述计算机服务器将上述半导体制造设备状态值由上述RS232换为上述HSMS通讯协议，并且根据上述HSMS通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述设备服务器。
8.根据权利要求7所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值为温度、压力、流量、浓度、转速、电压值或电流值。
9.根据权利要求7所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值电压输入标准为±15mV、±50mV、±100mV、±150mV、±500mV、±1V、±2.5V、±5V或±10V。
10.根据权利要求7所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的电流输入标准为±0～20mA或±4～20mA。
11.根据权利要求7所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的直接感测装置输入标准为热电偶包含J，K，T，E，R，S及B形式或热电阻包含Pt，Ni及Balco。
12.根据权利要求7所述的半导体制造设备状态值感测的系统，其中上述半导体制造设备状态值的数字标准输入为高/低(0 or 1)。
13.一种半导体制造设备状态值感测的方法，包括下列步骤：
利用一应用程序，根据一第一通讯协议，传送一启动命令；
将上述启动命令由上述第一通讯协议转换为一第二通讯协议，并且根据上述第二通讯协议传送上述启动命令；
将上述启动命令由上述第二通讯协议转换为一第三通讯协议，并且根据上述第三通讯协议传送上述启动命令；
将上述启动命令由上述第三通讯协议转换为一模拟信号，并且根据上述模拟信号传送上述启动命令；
根据上述启动命令启动一外部感测装置；
利用上述外部感测装置，感测至少一半导体制造设备状态值；
将上述半导体制造设备状态值转换为上述第三通讯协议，并且根据上述第三通讯协议传送上述半导体制造设备状态值；
将上述半导体制造设备状态值由上述第三通讯协议转换为上述第二通讯协议，并且根据上述第二通讯协议传送上述半导体制造设备状态值；
将上述半导体制造设备状态值由上述第二通讯协议转换为上述第一通讯协议；以及
根据上述第一通讯协议传送上述半导体制造设备状态值至上述设备服务器。
14.根据权利要求13所述的半导体制造设备状态值感测的方法，其中上述第一通讯协议为HSMS通讯协议，上述第二通讯协议为RS232通讯协议，以及上述第三通讯协议为RS485通讯协议。
15.根据权利要求13所述的半导体制造设备状态值感测的方法，其中上述半导体制造设备状态值为温度、压力流量、浓度、转速、电压值或电流值。
16.根据权利要求13所述的半导体制造设备状态值感测的方法，其中上述半导体制造设备状态值的电压输入标准为±15mV、±50mV、±100mV、±150mV、±500mV、±1V、±2.5V、±5V或±10V。
17.根据权利要求13所述的半导体制造设备状态值感测的方法，其中上述半导体制造设备状态值的电流输入标准为±0～20mA或±4～20mA。
18.根据权利要求13所述的半导体制造设备状态值感测的方法，其中上述半导体制造设备状态值的直接感测装置输入标准为热电偶包含J，K，T，E，R，S及B形式或温度感知器包含Pt，Ni及Balco。
19.根据权利要求13所述的半导体制造设备状态值感测的方法，其中上述半导体制造设备状态值的数字标准输入为高/低(0 or 1)。
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