專(zhuān)利名稱(chēng)：一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的efem控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工設(shè)備技術(shù)，特別是涉及一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體加工設(shè)備中通常包括一種前端接口，該接口容納著便于傳遞工件(即，晶圓)并監(jiān)督這種傳遞的部件，該前端接口即為設(shè)備前端模塊(Equipment Front EndModule, EFEM)。EFEM通常包括機(jī)器手、預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、裝載口組件、風(fēng)扇/過(guò)濾器單元
(......,FFU)等多個(gè)分離且獨(dú)立的組件或子設(shè)備。同時(shí)，EFEM作為半導(dǎo)體加工設(shè)備的組成
部分，工作過(guò)程中亦將對(duì)半導(dǎo)體加工設(shè)備的各現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備進(jìn)行信號(hào)采集并參與控制?，F(xiàn)有的EFEM，其組件通常由不同供應(yīng)商制成，每個(gè)組件都有其自己的控制器和通訊協(xié)議。必須對(duì)EFEM總成采取措施，以使各組件的控制器可相互通訊，從而各組件可相互協(xié)作。作為EFEM的控制系統(tǒng)，現(xiàn)有的EFEM的各生產(chǎn)商大部分是用工控機(jī)(IndustrialPersonal Computer-1PC)對(duì)其內(nèi)部各個(gè)組件或子設(shè)備進(jìn)行調(diào)度和管理。工控機(jī)自身體積較大，獨(dú)立的控制器也使維護(hù)工作復(fù)雜化，并增加了提供在EFEM內(nèi)部的部件和電氣連接，占用潔凈室空間大，而凈室環(huán)境空間是非常昂貴的。且工控機(jī)發(fā)熱量大，不利于EFEM控制系統(tǒng)的冷卻和對(duì)EFEM中氣體流向的控制，對(duì)晶圓質(zhì)量會(huì)造成不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種占用空間小，使半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM結(jié)構(gòu)緊湊的EFEM控制系統(tǒng)。一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，包括:以太網(wǎng)交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口掛載現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備，用于傳輸現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度信號(hào)；嵌入式控制模塊，用于控制現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度和EFEM組件的工藝信息處理；通信接口，設(shè)于所述嵌入式控制模塊，包括與所述以太網(wǎng)交換機(jī)通訊連接的以太網(wǎng)接口和用于與EFEM組件通訊連接的組件接口 ；所述嵌入式控制模塊通過(guò)所述以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度，通過(guò)所述組件接口進(jìn)行EFEM組件的工藝信息處理。優(yōu)選地，所述組件接口包括串行接口，所述嵌入式控制模塊通過(guò)所述串行接口控制EFEM組件的工藝信息處理。優(yōu)選地，還包括設(shè)于所述嵌入式控制模塊上的與上位機(jī)通信連接的上位機(jī)通信接□。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)通信接口包括模塊化I/O接口，所述模塊化I/O接口設(shè)置于所述以太網(wǎng)交換機(jī)。
優(yōu)選地，所述的嵌入式控制模塊為DSP控制板?；蛘呤?，所述的嵌入式控制模塊為基于ARM的控制板。根據(jù)以上所述的，所述嵌入式控制模塊的控制模式包括自動(dòng)控制、半自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。優(yōu)選地，所述模塊化I/O接口和串行接口的數(shù)量分別為至少一個(gè)。本發(fā)明的有益效果為:上述半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)由于使用嵌入式系統(tǒng)控制板作為EFEM的控制系統(tǒng)，利用以太網(wǎng)交換機(jī)把各個(gè)分設(shè)備連通起來(lái)，所以可以使控制系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)更加緊湊，避免額外開(kāi)發(fā)IO采集卡等硬件增加控制系統(tǒng)體積。所以可以有效減少控制系統(tǒng)在EFEM中所占的空間，從而使EFEM結(jié)構(gòu)緊湊。


利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。圖1為本發(fā)明的一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1包括有:1、以太網(wǎng)交換機(jī)2、嵌入式控制模塊3、模塊化I/O接口4、機(jī)器手5、預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)6、風(fēng)機(jī)濾器單元7、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備8、裝載口組件。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖。如圖1所示，一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，包括:以太網(wǎng)交換機(jī)1，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口掛載現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備，用于傳輸現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備7調(diào)度信號(hào)；嵌入式控制模塊2，用于控制現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備7調(diào)度和EFEM組件的工藝信息處理；通信接口，設(shè)于所述嵌入式控制模塊2，包括與所述以太網(wǎng)交換機(jī)I通訊連接的以太網(wǎng)接口和用于與EFEM組件通訊連接的組件接口 ；所述嵌入式控制模塊2通過(guò)所述以太網(wǎng)交換機(jī)I進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備7調(diào)度，通過(guò)所述組件接口進(jìn)行EFEM組件的工藝信息處理。上述半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)由于使用嵌入式控制模塊2作為EFEM的控制系統(tǒng)，利用以太網(wǎng)交換機(jī)I把各個(gè)分設(shè)備連通起來(lái)，以太網(wǎng)交換機(jī)I是基于以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的交換機(jī)，以太網(wǎng)是采用共享總線(xiàn)型傳輸媒體方式的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)交換機(jī)I的結(jié)構(gòu)是每個(gè)端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式，交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)端口，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無(wú)沖突地?cái)?shù)據(jù)傳輸；故可以避免額外開(kāi)發(fā)IO采集卡等硬件增加控制系統(tǒng)體積，使控制系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)更加緊湊。所以可以有效減少控制系統(tǒng)在EFEM中所占的空間，從而使EFEM結(jié)構(gòu)緊湊。其中，本發(fā)明所述的嵌入式控制模塊2可以選用DSP控制板。DSP控制板(digitalsignal processor)不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行多條復(fù)雜指令程序的運(yùn)行速度高。此外，若EFEM的控制系統(tǒng)發(fā)熱量越大，越不利于EFEM控 制系統(tǒng)的冷卻和對(duì)EFEM中氣體流向的控制，發(fā)熱量大對(duì)晶圓質(zhì)量會(huì)造成不利影響；而采用DSP控制板作為嵌入式控制模塊2，其工作過(guò)程中發(fā)熱率較工控機(jī)低很多，所以可以有效減少對(duì)EFEM中潔凈空氣流向的干擾。當(dāng)然，所述的嵌入式控制模塊2也可以采用基于ARM的控制板，亦能達(dá)到運(yùn)行速度高、發(fā)熱量小的目的。需要指出的是，所述的DSP控制板、基于ARM的控制板等控制模塊均為公知的微處理器，這里不贅述其具體結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖1所示，本發(fā)明所述的通信接口包括串行接口，所述串行接口設(shè)置于所述嵌入式控制模塊2，所述嵌入式控制模塊2通過(guò)所述串行接口控制EFEM工藝信息處理。具體地，EFEM中的機(jī)器手4、預(yù)校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)5和風(fēng)機(jī)濾器單元6(FFU)等組件通過(guò)集成在所述嵌入式控制模塊2的串行接口，與嵌入式控制模塊2通信，接受嵌入式控制模塊2的命令，并進(jìn)行狀態(tài)的交互。將串行接口集成于嵌入式控制模塊2，可使嵌入式控制模塊2直接進(jìn)行工藝信息處理，通信線(xiàn)路簡(jiǎn)單，成本低且信號(hào)傳輸穩(wěn)定。本發(fā)明的串行接口可以采用RS232串行接口。其中，本發(fā)明所述的通信接口還包括與上位機(jī)通信連接的上位機(jī)通信接口，所述上位機(jī)通信接口設(shè)置于所述嵌入式控制模塊2。通過(guò)所述的上位機(jī)通信接口，本發(fā)明的嵌入式控制模塊2可以與上位機(jī)進(jìn)行通信，由于嵌入式控制模塊2本身處理速度很塊，所以完全可以滿(mǎn)足EFEM正常工作過(guò)程中對(duì)各種信號(hào)和信息的傳遞功能。其中，本發(fā)明所述模塊化I/O接口 3設(shè)置于所述以太網(wǎng)交換機(jī)I。則所述嵌入式控制模塊2可以通過(guò)掛載在以太網(wǎng)交換機(jī)I上的模塊化I/O接口 3，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備7的指示燈、裝載口組件8等進(jìn)行信號(hào)采集和控制，這樣可以避免嵌入式系統(tǒng)控制板本身驅(qū)動(dòng)能力不足的缺點(diǎn)。為滿(mǎn)足EFEM控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，所以程序運(yùn)行周期必須短而且不易出現(xiàn)死鎖等情況，在本發(fā)明的程序中考慮既有自動(dòng)運(yùn)行還要有半自動(dòng)運(yùn)行功能和手動(dòng)設(shè)置功能，故而本發(fā)明所述嵌入式控制模塊2的控制模式包括自動(dòng)控制、半自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，包括所述模塊化I/O接口 3的各通信接口，其數(shù)量分別為至少一個(gè)。亦即是說(shuō)，所述的模塊化I/o接口 3、串行接口等各通信接口的數(shù)量可以根據(jù)不同的EFEM其組件具體需求而定制。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:包括: 以太網(wǎng)交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口掛載現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備，用于傳輸現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度信號(hào)； 嵌入式控制模塊，用于控制現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度和EFEM組件的工藝信息處理； 通信接口，設(shè)于所述嵌入式控制模塊，包括與所述以太網(wǎng)交換機(jī)通訊連接的以太網(wǎng)接口和用于與EFEM組件通訊連接的組件接口 ； 所述嵌入式控制模塊通過(guò)所述以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度，通過(guò)所述組件接口進(jìn)行EFEM組件的工藝信息處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:所述組件接口包括串行接口，所述嵌入式控制模塊通過(guò)所述串行接口控制EFEM組件的工藝信息處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括設(shè)于所述嵌入式控制模塊上的與上位機(jī)通信連接的上位機(jī)通信接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)通信接口包括模塊化I/O接口，所述模塊化I/O接口設(shè)置于所述以太網(wǎng)交換機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的嵌入式控制模塊為DSP控制板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的嵌入式控制模塊為基于ARM的控制板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:所述嵌入式控制模塊的控制模式包括自動(dòng)控制、半自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，其特征在于:所述模塊化I/O接口和串行接口的數(shù)量分別為至少一個(gè)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的EFEM控制系統(tǒng)，包括以太網(wǎng)交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口掛載現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備，用于傳輸現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度信號(hào)；嵌入式控制模塊，用于控制現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度和EFEM組件的工藝信息處理；通信接口，設(shè)于所述嵌入式控制模塊，包括與所述以太網(wǎng)交換機(jī)通訊連接的以太網(wǎng)接口和用于與EFEM組件通訊連接的組件接口；所述嵌入式控制模塊通過(guò)所述以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備調(diào)度，通過(guò)所述串行接口進(jìn)行EFEM組件的工藝信息處理；利用以太網(wǎng)交換機(jī)把各個(gè)分設(shè)備連通起來(lái)，所以可以使控制系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)更加緊湊，所以可以有效減少控制系統(tǒng)在EFEM中所占的空間，從而使EFEM結(jié)構(gòu)緊湊。
文檔編號(hào)H01L21/67GK103199037SQ20121000380
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉一恒, 賈凱, 曲道奎, 徐方, 褚明杰, 楊奇峰, 陳廷輝, 劉世昌 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司