基于STATIONworks的12英寸晶圆厂设备自动化(EAP)系统的研究与实现

摘要

目前，半导体制造已经逐步迈入12英寸（300mm）晶圆时代，晶圆厂更加依赖于自动化来提高产能，而制造执行系统（Manufacturing Execution System：MES）如何与半导体设备进行整合，从而高效准确地控制设备，它们之间的桥梁-设备自动化（Equipment Automation Process：EAP）系统就显得尤为重要了。
　　 目前国内多数芯片制造厂仍为8英寸晶圆厂，只能算作半自动化。而12英寸晶圆厂的设备自动化系统也存在一定问题。例如自动化组合设备的调度性能问题；设备自动化系统开发及升级周期长、维护困难等问题，这些都严重影响着半导体公司的市场竞争力。
　　 本论文正是基于此，对如何高效控制自动化组合设备以及如何缩短系统开发和维护周期等问题展开了深入研究，并在此研究的基础上，提出了一套通用并易于扩展的设备自动化解决方案，包括采用有限自动机（Finite State Machine：FSM）对自动化组合设备建模及实时调度以及采用STATIONworks智能平台进行系统通用框架的搭建等，从而较好地解决了目前12英寸晶圆厂设备自动化系统所存在的一些问题。
　　 采用此系统不仅可以提高设备利用率及生产线的自动化程度，提高产能，而且对于新增类型的设备，对此系统进行简单的扩展即可应用，从而大大缩短了系统的开发和维护周期，为半导体公司节约了成本，提高了市场竞争力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景和问题描述

1.1.1研究背景

1.1.2问题描述

1.2本文的主要工作及论文结构

第二章相关研究工作

2.1 Brooks STATIONworks平台简介

2.2半导体设备通讯标准SECS/GEM简介

2.3系统需求分析

2.3.1 12英寸晶圆生产线情况分析

2.3.2 12英寸生产线机台情况分析

2.3.3设备自动化系统与其它关联系统情况分析

2.4小结

第三章系统总体方案设计

3.1系统总体设计思路

3.2系统总体框架

3.3系统功能设计

3.4小结

第四章 系统详细设计与实现

4.1 FSM模块的设计与实现

4.1.1系统中的状态设计

4.1.2系统中主要状态设计说明

4.1.3状态设计方法总结

4.2 FA处理模块的设计与实现

4.3作业处理模块的设计与实现

4.4小结

第五章系统测试与现场调试

5.1系统设计与实现的结果

5.2系统模拟测试

5.3现场调试

5.3.1现场调试的必要性

5.3.2现场调试的准备

5.3.3现场调试的内容

5.4测试结果

第六章总结与展望

参考文献

附 录

攻读学位期间参加的科研项目和成果

致 谢