半导体标准协议 E90 学习

复制于：添加链接描述
引言：
在半导体制造过程中，基板（Substrate）的追踪和管理是确保生产效率和产品质量的关键环节。SEMI E90 标准为制造设备中的基板追踪提供了统一的服务标准，定义了基板(Substrate)、基板位置(Substrate Location) 、批(Batch)和批位置(Batch Location)的概念和行为。SEMI E90 标准适用于任何处理基板的制造设备。E90 的基板服务从基板注册到设备的那一刻起，到基板从设备上移除的那一刻，始终可用。
术语定义：
在深入探讨 E90 标准之前，有必要了解一些关键术语的定义：

基板（Substrate）：用于生产产品的基本材料单元，如晶圆（Wafer）、芯片（Die）、掩模板（Mask Plates）、电路板（Circuit Boards）和引线框架（Leadframes）。
基板载具（Substrate Carrier）：用于承载基板的载体，通常有一个或多个位置来容纳基板。
基板历史（Substrate History）：基板访问过的位置的有序信息集。
基板 ID（Substrate ID）：基板的唯一标识符。
批次（Lot）：同一类型的一组或多组基板，由用户组织，用于工厂中的基板跟踪。
批（Batch）：在工艺资源中同时加工的一组基板。

基板追踪功能（Substrate Tracking）：
SEMI E90 标准提供了以下基板追踪功能：

基板位置追踪（Substrate Location Tracking）：确定基板在设备中的当前位置，帮助用户了解基板所处的环境。
批位置追踪（Batch Location Tracking）：确定设备中一组基板的当前位置，适用于批处理设备。
基板历史记录（Substrate History Record）：读取设备中基板的历史信息，用户可以查询特定基板的访问记录。
基板加工追踪（Substrate Process Tracking）：跟踪当前基板的加工状态，特别是在处理非正常完成时，用户可以通过请求基板状态来确定基板是否被处理。

基板状态机（Substrate State Model）：
E90 标准定义了基板的状态模型，包含三个并发的基板状态：

            Substrate State Model (图片来源: SEMI E90)

1. 基板传输状态（Substrate Transport State）：指示基板所处位置的状态，包括 AT SOURCE、AT WORK 和 AT DESTINATION。

2. 基板加工状态（Substrate Processing State）：指示基板加工进度的状态，包括 NEEDS PROCESSING、IN PROCESS、PROCESSING COMPLETE 等。

3. 基板读取状态（Substrate Reading Status）：如果设备提供基板信息读取机制，设备应包含基板读取状态，如 NOT CONFIRMED、WAITING FOR HOST 和 CONFIRMED。

物料位置（Material Location）：
基板位置（Substrate Location） 包括设备中的基板位置（Equipment Substrate Location）和载具中的基板位置（Carrier Substrate Location）。
批位置（Batch Location） 用于识别一组基板的位置，设备上的每个批位置对象（BLO）都被分配一个批位置 ID，以唯一标识它。
载具位置（Carrier Location）： 可容纳Carrier的物料位置。

基板位置状态机（Substrate Location State Model）：
通常设备上的Substrate Location有两种类型：

Equipment Substrate Location： 在设备上的基板位置，是一个持久的对象。
Carrier Substrate Location： 在Carrier 里的基板位置（例如Slot），是随着Carrier设备上在设备上放置或移除而动态创建和删除。

         （Substrate Location 状态机， 图片来源：SEMI E90）

Substrate Location的状态包含UNOCCUPIED（基板位置不持有或没有基板）和OCCUPIED（基板所在位置持有基板）两个子状态。

基板位置状态机（Batch Location State Model）：
Batch Location Object (BLO)提供了用于识别一组基板位置的模型。 设备上的每个BLO都被分配一个Batch Location ID，以唯一地标识它。 Batch Location是一个持久对象。

（Batch Location 状态机， 图片来源：SEMI E90）

Batch Location的状态包含UNOCCUPIED（Batch Location不持有或拥有任何batch中的基板）和OCCUPIED（Batch Location保存一个或多个batch中的基板）两个子状态。

基板对象的创建与删除
设备在运行过程中可以根据需要创建基板对象。基板对象也可以通过 SEMI E39 中定义的创建服务在设备上注册。创建服务初始化时，需提供基板位置 ID（SubstLocID）、批位置 ID（BatchLocID）和基板在批中的位置（SubstPosInBatch）等属性。

数据要求与事件
E90 标准要求设备在基板状态变化时提供相应的数据，如基板 ID 状态（SubstIDStatus）、批位置 ID（SubstBatchLocID）、基板历史（SubstHistory）等。此外，带有基板 ID 读取器的设备还需提供以下事件：

SubstrateIDReaderAvailable： 当基板 ID 读取器可用时触发。
SubstrateIDReaderUnavailable： 当基板 ID 读取器不可用时触发。
结论
SEMI E90 标准为半导体制造设备中的基板追踪提供了全面的规范，涵盖了基板位置、批位置、基板状态管理等多个方面。通过遵循这一标准，设备制造商和软件技术人员可以确保基板信息的准确追踪和管理，从而提高生产效率和产品质量。

说实话，没看懂。。。

Substrate状态模型转换表

No	当前状态	触发条件	新状态	动作	解释
1	无状态	已注册基板	AT SOURCE
2	AT SOURCE	将基板从Carrier中取出并放入设备中	AT WORK	更新基板位置历史记录	通过设备对基板位置进行跟踪开始
3	AT WORK	基板已移动到源基板位置	AT SOURCE	更新基板位置历史记录	这种转换不是必须的为了符合本标准
4	AT WORK	基板已从当前设备基板位置移动到新的设备基板位置	AT WORK	更新基板位置历史记录	基板已移动在设备基板位置之间。这种转换不是符合本标准所必需的。如果设备仅提供单个设备基板位置，则这种转换不是必须的。
5	AT WORK	基板被移动到目标基板位置	AT DESTINATION	更新基板位置历史记录
6	AT DESTINATION	基板从目标位置取出并放入设备中	AT WORK	更新基板位置历史记录	这种转换不是必需的为了符合本标准
7	AT DESTINATION	基板通过常规传输序列从设备中移除	(Extinction)	从设备中删除基板对象
8	AT DESTINATION	用户通知或设备检测到基板处于源位置	AT SOURCE	跟新基板位置历史记录	这种转换不是必需的为了符合本标准
9	Any SUBSTRATE substate	设备检测到或由用户告知已移除基板	(Extinction)	在设备中删除基板对象	移除可能由设备检测到，或由用户通知。这种转换不会在正常晶圆移动期间发生。因此，如果转换7发生，则无需报告转换9。
10	无状态	创建基板对象	NEEDS PROCESSING
11	NEEDS PROCESSING	基板开始实际的处理。一个或多个基板属性开始受到设备配方影响	IN PROCESS		每个设备实现的文档应描述此状态触发的条件
12	IN PROCESS	处理完成因为处理活动被中止、停止或完成。一个或多个基板属性不再受处理指令或基板测量的影响。	PROCESSING COMPLETE	其中一个子状态PROCESSED、ABORTED、STOPPED、REJECTED、LOST、SKIPPED已被确定。	这是终端状态。基板要么返回到指定的目的地，要么不再位于设备上
13	IN PROCESS	处理指令完成后的处理过程以及再次处理基板	NEEDS PROCESSING		每个设备实现的文档应描述此转换的触发条件。此转换不是遵守本标准所必需的
14	NEED PROCESSING	基板已由外部试剂从设备中移除，或其物理缺失（LOST）或基板未被处理（SKIP）。	PROCESSING COMPLETE	基板LOST、SKIPPED已确定是其中之一
15					Not used
16
17
18
19
20

Substrate对象属性表

属性名	定义	权限	是否需要	数据类型
AcquiredID	从基板读到的ID，在基板被读取之前为空字符，该属性应在成功读取基板ID后更新【仅配备基板ID读取器的设备】	只读	N	Text
BatchLocID	当前批次位置标识符	只读	N	Text(仅限于批次处理的设备)
LotID	用户与基板相关联的批次标识符	读写	N	Text
MaterialStatus	基板当前状态，该基板代表加工质量的标准，这些标准取决于设备设计	只读	N	Enum: 取决于设备
ObjID	对象标识符	只读	Y	基板ID
ObjType	对象类型	只读	Y	Text=“Substrate”
SubstDestination	基底位置的标识符，基底应在该位置上进行最终结束。 当使用载体来接收基板时，值应为载体标识符（载体ID)字符串和表示基板在载体中的位置的数字字符串的连接，以表示载体和恢复的基板的位置	只读	Y	Text 如果为空字符串，则与源基板位置相同
SubstHistory	历史访问过的位置	只读	Y	由结构列表组成 SubstLocID or BatchLocID+“.”+SubstPosInBatch (仅批次处理设备), TimeIn, TimeOut
SubstIDStatus	基板ID的状态。此属性仅在设备提供基板读取器时是必需的。	只读	N	Enum: NOT CONFIRMED(未确认) WAITING FOR HOST(等待HOST) CONFIRMED(已确认) CONFIRMATION FAILED(失败)
SubstLocID	当前设备基板位置标识符	只读	Y	Text（如果批次处理设备，此数据为空，而基板属于一个批次）
SubstPosInBatch	当前基质在批次中的位置。	只读	N	文本（仅用于批量处理设备，如果未通知基板在批量中的位置，则为空）
SubstProcState	基板加工状态 “NEEDS PROCESSING” 初始值表示需要处理，但尚未开始 “IN PROCESS” 处理已开始 “PROCESSED” 处理正常完成 “ABORTED” 处理异常终止 “STOPPED” 处理在完成某个处理步骤时终止 “REJECTED” 已确定基板需要特殊处理 “LOST” 基板已从设备中被外部去除，或物理上缺失 “SKIPPED” 基板未经过处理	只读	Y	Enum:(左边那几个状态）
SubstSource	基板最初被注册的基板位置标识符 当使用载体注册基板时，值应为载体标识符（载体ID)字符串与表示基板在载体中位置的数字字符串的组合，以表示已注册的载体及其位置	只读	Y	Text
SubstState	基板的运输状态	只读	Y	Enum: AT SOURCE AT WORK AT DESTINATION
SubstType	如晶圆（Wafer）、芯片（Die）、掩模板（Mask Plates）、电路板（Circuit Boards）和引线框架（Leadframes）	读写	N	Enum: WAFER FLAT PANEL CD MASK
SubstUsage	基质的用途，例如“产品”、“测试”和“填料	读写	N	Enum: PRODUCT TEST FILLER 定义的额外类型和设备添加的类型

复合型数据如下表：

标识符	说明	类型
BatchLocID+“.”+SubstPosInBatch	批次位置，即基板组（例如，批次）访问过的地点，其中包含批次中的基板位置信息（在基板属于批次时记录） 举例：如果 BatchLocID=“Chamber-A” 和SubstPosInBatch = “30”,然后记录的是“Chamber-A.30”	Text(仅适用于批次处理设备，如果批次中的基板位置未提供。“+SubstPosInBatch部分未记录”)
SubstLocID	设备基板所访问的基板位置。必须从基板已访问的SubstLocID中复制。（如果为批量处理设备，则在基板属于一个批次时，此数据不会被记录。）	Text
TimeIn	基板实际到达基板位置的时间	由协议定义的用于实现的时间戳格式
TimeOut	基板实际离开基板位置的时间	由协议定义的用于实现的时间戳格式

Substrate位置对象定义
基板位置对象（SLO）提供了一种用于识别基板位置的模型。每个
设备上的SLO都会被分配一个基板位置ID，以唯一标识该位置。
设备供应商需记录这一分配。基板位置分为两种类型：载体基板位置，即载体中的特定位置或位置（例如，插槽）；以及设备基板位置，位于设备资源上。设备的基板位置是一个持久对象，而载体基板位置则是动态对象，通过在设备上放置或移除载体来创建或删除。

源基板位置和目标基板位置是指基板在设备内部基板位置（通常是加工位置）之间转移的点。当使用载体进行基板转移时，载体基板位置即为源或目标基板位置。当基板直接转移（不使用载体）时，设备基板位置可以是源或目标基板位置。

Substrate位置对象属性表