基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法及装置

摘要

本申请公开了一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法及装置。该基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法包括将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构；基于Modelica语言并根据基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型，其中，功能模型是由功能模块组成的，接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口；根据实体模型、工具模型、功能模型和接口模型构建基础模型；根据基础模型构建基础模型库，并将基础模型库作为生产车间的系统模型库。本申请解决了系统模型的重用性差和扩展性差的技术问题。

说明书

技术领域

本申请涉及仿真系统建模领域，具体而言，涉及一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法及装置。

背景技术

在“大力建设半导体芯片产业”的国家战略的指引下，经过近几年的快速发展，我国在半导体芯片产业生产制造关键技术研发得到了较快发展，芯片行业在国民经济中占据了越来越重要的地位，但芯片制造产业的飞速发展也导致了工厂内部结构和生产计划流程越来越复杂，综合已有的条件，在最短的时间内完成所有作业是一般生产计划的主要目标。

与国际一流芯片制造厂商的生产线相比，我国芯片生产调度规划的关键性能仍有较大差距，需要进一步研究更高效率的生产方式，以提升设备利用率、提高生产线产能、降低生产成本、降低生产周期等。

为达到以上目标，使用仿真的手段是最合理的方式，车间调度和生产模拟仿真在半导体芯片生产车间系统中有着举足轻重的作用。

相关技术中的仿真系统在建立时需要对半导体芯片生产车间系统中的每个模型进行建模，即使是相同的模型也需要进行重复建模，重用性较差。同时，并且也不能在后续建立其他模型时进行使用之前建好的仿真模型，扩展性较差。

针对相关技术中系统模型的重用性差和扩展性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法，以解决系统模型的重用性差和扩展性差的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法及装置。

第一方面，本申请提供了一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法。

根据本申请的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法包括：

将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构；

基于Modelica语言并根据所述基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型，其中，所述功能模型是由功能模块组成的，所述接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口；

根据所述实体模型、所述工具模型、所述功能模型和所述接口模型构建基础模型；

根据所述基础模型构建基础模型库，并将所述基础模型库作为生产车间的系统模型库。

进一步的，所述方法还包括：

根据事件逻辑、事件调度、事件扫描，构建功能模块，所述功能模块中包括模块功能描述信息、模块接口描述信息、模块参数定义信息；

基于所述功能模块构建功能子系统，根据所述功能子系统组成功能模型，其中，所述功能子系统包括送料系统、加工系统、调度系统、运输系统、存储系统和统计系统。

进一步的，所述基于所述功能模块，构建功能子系统，包括：

基于送料模块、交付模块构建所述送料系统；

基于加工站模块、服务站模块、批打包模块、批拆包模块构建所述加工系统；

基于资源申请模块、资源归还模块、资源调度模块构建所述调度系统；

基于AGV模块、传送带模块构建所述运输系统；

基于缓冲区模块、储料站模块构建所述存储系统；

基于数据统计模块构建所述统计系统。

进一步的，在所述根据所述实体模型、所述工具模型、所述功能模型和所述接口模型构建基础模型之后，所述方法还包括：

采用理论验证和调整基础模型中模型参数的方式，对所述基础模型进行仿真验证，其中，所述模型参数为实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的模型参数。

第二方面，本申请提供了一种应用第一方面中所述的系统模型库的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法。

根据本申请的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法包括：

接收从系统模型库进行功能模块及实体模型、工具模型和接口模型的子模块的选择并添加到模型构建界面的第一指令；

根据第一指令和连线指令构建系统模型，其中，所述连线指令用于连接添加到模型构建界面的模块。

进一步的，所述根据第一指令和连线指令构建系统模型之后，所述方法还包括：

根据预设工况条件，对系统模型中的模型参数进行设置，所述模型参数包括实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的参数；

将设置参数后的系统模型进行仿真验证，确认系统模型运行结果是否达到预设结果。

进一步的，所述方法还包括：

接收自定义模型的生成指令，并根据所述生成指令中包含的功能模块集合生成自定义模型。

第三方面，本申请提供了一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建装置。

根据本申请的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建装置包括：

模型库架构确定单元，用于将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构；

第一模型构建单元，用于基于Modelica语言并根据所述基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型，其中，所述功能模型是由功能模块组成的，所述接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口；

第二模型构建单元，用于根据所述实体模型、所述工具模型、所述功能模型和所述接口模型构建基础模型；

模型库构建单元，用于根据所述基础模型构建基础模型库，并将所述基础模型库作为生产车间的系统模型库。

进一步的，所述装置还包括：

功能模块构建单元，用于根据事件逻辑、事件调度、事件扫描，构建功能模块，所述功能模块中包括模块功能描述信息、模块接口描述信息、模块参数定义信息；

功能模型构建单元，用于基于所述功能模块构建功能子系统，根据所述功能子系统组成功能模型，其中，所述功能子系统包括送料系统、加工系统、调度系统、运输系统、存储系统和统计系统。

进一步的，所述功能模型构建单元还包括：

用于基于送料模块、交付模块构建所述送料系统；基于加工站模块、服务站模块、批打包模块、批拆包模块构建所述加工系统；基于资源申请模块、资源归还模块、资源调度模块构建所述调度系统；基于AGV模块、传送带模块构建所述运输系统；基于缓冲区模块、储料站模块构建所述存储系统；基于数据统计模块构建所述统计系统。

进一步的，所述装置还包括：

基础模型验证单元，用于采用理论验证和调整基础模型中模型参数的方式，对所述基础模型进行仿真验证，其中，所述模型参数为实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的模型参数。

第四方面，本申请提供了一种应用第一方面中所述的系统模型库的半导体芯片生产车间系统模型构建装置。

根据本申请的半导体芯片生产车间系统模型构建装置包括：

指令接收单元，用于接收从系统模型库进行功能模块及实体模型、工具模型和接口模型的子模块的选择并添加到模型构建界面的第一指令；

系统模型构建单元，用于根据第一指令和连线指令构建系统模型，其中，所述连线指令用于连接添加到模型构建界面的模块。

进一步的，所述装置还包括：

模型参数设置单元，用于根据预设工况条件，对系统模型中的模型参数进行设置，所述模型参数包括实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的参数；

系统模型仿真单元，用于将设置参数后的系统模型进行仿真验证，确认系统模型运行结果是否达到预设结果。

进一步的，所述装置还包括：

自定义模型生成单元，用于接收自定义模型的生成指令，并根据所述生成指令中包含的功能模块集合生成自定义模型。

第五方面，本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法和/或第二方面提供的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法的步骤。

第六方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时第一方面提供的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法和/或第二方面提供的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法的步骤。

在本申请实施例中，通过分解半导体芯片生产车间系统，生成基础模型库架构，并基于Modelica语言按照基础模型库架构依次构建功能模型、基础模型，并根据构建后的基础模型构建基础模型库，将构建好的基础模型库作为生产车间的系统模型库，本申请中的基础模型库中包括了所有实际在构建半导体芯片生产车间系统时可能用到的所有的模块，并且是基于Modelica语言构建的专门用于进行构建半导体芯片生产车间仿真系统的基础库，因此可以实现使用难度较小，解决系统模型的重用性差和扩展性差的问题，并且可以大大的缩短半导体车间布局的研发周期。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法的流程示意图；

图2是本申请实施例的半导体芯片生产车间系统分解后的基础模型库架构的结构框图；

图3是本申请实施例的构建调度系统中资源归还模块的原理图；

图4-5是本申请实施例的系统模型库的树状图；

图6是本申请实施例的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法的流程示意图；

图7是本申请实施例的Intel Mini-Fab模型的系统模型示意图；

图8是本申请实施例的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建装置的结构框图；

图9是本申请实施例的半导体芯片实际生产车间系统模型构建装置的结构框图；

图10是本申请实施例的电子设备框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要首先说明的是，本申请中的实施例中的软件应用环境为基于Modelica语言开发的仿真软件，并且是基于同一个平台进行建模，该仿真软件可以是支持Modelica语言的所有仿真软件。

根据本申请实施例，提供了一种基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法，如图1所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S104：

S101：将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构。

本步骤中的半导体芯片生产车间系统是包括实际生产时会出现的所有功能的更完整更全面的系统，将半导体芯片生产车间系统进行分解，为构建层次化的、可重用的、可扩展的模型库架构做准备，具体的，基础模型库架构仅为一种描述基础模型库中基础模型的框架结构，而不具备基础模型的功能。可选的，半导体芯片生产车间系统分解后的基础模型库架构如图2所示，基础模型包括实体模型、工具模型、功能模型、接口模型。其中，功能模型包括送料系统、加工系统、调度系统、运输系统、存储系统、统计系统；其中，送料系统包括送料模块、交付模块；加工系统包括加工站模块、服务站模块、批打包模块、批拆包模块；调度系统包括资源申请模块、资源归还模块、资源调度模块；运输系统包括AGV模块、传送带模块；存储系统包括缓冲区模块、储料站模块；统计系统包括数据统计模块。

S102：基于Modelica语言并根据基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型。

在得到基础模型库架构后，基于Modelica语言进行代码开发和接口定义，先构建基础模型中的实体模型、工具模型、功能模型和接口模型。具体的，实体模型、工具模型均为仿真软件中自带的。接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口，其中，晶圆实体接口，用于工件传递晶圆在生产系车间系统中加工流动；资源申请接口，用于加工站向调度中心申请资源；布尔型接口，用于传递时间连续的布尔值；整型接口，用于传递时间连续的整型值；浮点型接口，用于传递时间连续的浮点型值。功能模型是由功能子系统构建的，功能子系统是由功能模块构建的，功能模型也是半导体生产车间系统模型库中基础构造单元。具体，对功能模型构建进行详细说明，如下：

首先，根据事件逻辑、事件调度、事件扫描，构建功能模块。其中，事件是指抽象的事件，就是在仿真时钟的时间轴中标记的一系列事件，这些事件所发生的时间可以是用户预设的，也可以是受到其他事件的影响而发生的，事件可以是安装半导体芯片的事件、打包半导体芯片安装零件的事件等。对应的事件逻辑是指功能模块所具有的逻辑，事件调度是指当触发指定事件时功能模块的执行动作，事件扫描是指扫描当前功能模块并确定功能模块当前的事件。每个功能模块中包括模块功能描述信息、模块接口描述信息、模块参数定义信息，具体各个模块的功能、接口和主要参数信息如下表1所示。

示例的，缓冲区模块的主要功能为临时存储晶圆；其主要实现原理是使用多个队列，每个队列用于存储一种类别的晶圆产品；当晶圆进入缓冲区时，根据晶圆类别，将晶圆分配至相对应的队列中，然后根据资源申请模块或者后续模块的信号，来决定缓冲区中的哪个晶圆出队离开缓冲区。加工站模块的主要功能为主要完成晶圆的加工操作；其主要实现原理是使用一个队列，当一个晶圆进入机床加工时，将该晶圆放到队列的尾部，同时记录晶圆入队的时间；通过事件触发的机制，当仿真时间满足队首晶圆完工时间时，然后让队首晶圆出队，代表队首晶圆加工完成。资源申请模块的主要功能为向资源调度模块申请资源；其主要实现原理是资源申请模块获得内置缓冲区的晶圆信息，然后将这些晶圆信息包装后发送给资源调度模块，用于申请资源；然后根据资源调度模块返回的信号，来判断是否获得资源，若获得资源，该信号会包含获得资源的晶圆信息，资源申请模块根据该信息，将内置缓冲区中获得资源的晶圆送往加工站中加工。资源归还模块的主要功能为向资源调度模块归还资源；主要实现原理是每次检测到有晶圆流经资源归还模块时，代表有一个申请到资源的实体完成了加工操作，此时资源归还模块向资源调度模块发送一个资源归还信号。资源调度模块的主要功能为内置调度策略，完成资源的调度功能，给优先级较高的资源申请模块提供资源，并接受资源归还模块主动归还的资源；主要实现原理是接受到资源申请模块的晶圆信息后，对这些晶圆信息进行汇总，根据调度策略找出优先级最高的晶圆，并给该晶圆所在的资源申请模块发送资源获取成功信号。数据统计模块的主要功能为统计所有晶圆的加工数据，完成对产品平均生产周期、生产周期方差、最大完工时间、平均产出率等评价指标信息，帮助使用者对生产系统进行数据分析。批打包模块的主要功能为将多个到达的晶圆打包成一批；主要实现原理是使用一个队列，用于存储到达批打包模块的晶圆，当队列中晶圆数量达到打包要求时，使队列中晶圆依次出队，并将这些出队的晶圆打包成一个晶圆批运往下一个模块，完成整个打包操作。批拆包模块的主要功能为将一批晶圆拆包成多个单独的晶圆；主要实现原理是使用一个数组，当晶圆批到达批拆包模块时，将晶圆批拆解成一些单个晶圆，存储在数组中，根据下一个模块是否发生阻塞，来决定是否将数组中的晶圆运往下一模块。

具体的给出一种具体的基于事件逻辑、事件调度、事件扫描，构建其中一种功能模块(资源归还模块)的示意图，依据上述资源归还模块的主要功能和主要实现原理构建资源归还模块，如图3所示，为构建调度系统中资源归还模块的原理图，可以基于该原理图构建资源归还模块。

然后，基于上述构建好的功能模块构建功能子系统，即图2中所示的送料系统、加工系统、调度系统、运输系统、存储系统和统计系统，具体构建方式为：可以基于送料模块、交付模块构建送料系统；基于加工站模块、服务站模块、批打包模块、批拆包模块构建加工系统；基于资源申请模块、资源归还模块、资源调度模块构建调度系统；基于AGV模块、传送带模块构建运输系统；基于缓冲区模块、储料站模块构建存储系统；基于数据统计模块构建统计系统。

最后，根据在上述步骤中构建好的功能子系统组成功能模型。

表1：半导体芯片生产车间系统功能模型库

S103：根据实体模型、工具模型、功能模型和接口模型构建基础模型。

S104：根据基础模型构建基础模型库，并将基础模型库作为生产车间的系统模型库。

根据构建好的基础模型进行组合，构建基础模型库，上述基础模型库即为半导体芯片生产车间的系统模型库。需要说明的是，上述步骤中的功能模块都有外部接口，该外部接口是使用户方便的通过连接器的一端连接第一功能模块的第一外部接口，并通过连接器的另一端连接第二功能模块的第二外部接口，以达到连接第一功能模块和第二功能模块的目的，上述连接器包括流变量和势变量，是基于广义基尔霍夫原理实现的，即流变量之和为零，势变量相等。将上述步骤S103中构建好的实体模型作为实体库，将上述步骤S103中构建好的工具模型作为工具库、将上述步骤S103中构建好的功能模型作为功能库，将上述步骤S103中构建好的接口模型作为接口库，可以得到生产车间的系统模型库，具体的如图4、图5所示，为半导体芯片生产车间的系统模型库的树状图。其中，实体库包括：晶圆工件、批晶圆、加工站晶圆容器、暂存区晶圆容器、存储暂存区容器索引、统计模块晶圆容器、资源调度器晶圆容器、资源申请器晶圆容器、传送带晶圆容器、储料站晶圆容器、AGV晶圆容器；接口库包括：晶圆接入接口、晶圆接出接口、资源申请信息接入接口、资源申请信息接出接口、布尔型输入接口、布尔型输出接口、整型输入接口、整型输出接口、浮点型输入接口、浮点型输出接口；模块库包括：送料站模块(即图2中的送料模块)、交付站模块(即图2中的交付模块)、统计模块(即图2中的数据统计模块)、资源调度器(即图2中的资源调度模块)、资源申请器(即图2中的资源申请模块)、资源归还器(即图2中的资源归还模块)、加工站模块、服务站模块、批打包模块、批拆包模块、暂存区模块(即图2中的缓冲区模块)、储料站模块、传送带模块、AGV模块。

需要说明的是，上述步骤S101中的层次化，即系统模型库结构要设计合理、层次清晰、逻辑清楚。上述步骤S101中的可重用，即在使用系统模型库建立的系统模型中，可以使用相同的功能模块进行构建，直接或仅通过调整功能模块的参数便可用于不同的场景，也可以拖拽到其他系统模型中进行使用；上述步骤S101中的可扩展，包含两层含义，一是模型库中的功能模型支持二次开发，可直接对模型中已经存在的各模块进行细化和完善，二是系统模型库结构可扩展，即在模型库搭建完成之后如果需要添加新的模块时，可直接在模型库结构中自定义添加。

另外需要说明的是，在仿真软件(例如MWorks的仿真平台)中，已经存在有很多机械、液压、控制系统等其他专业领域的模型库，这些模型库可以与本申请实施例中构建的系统模型库一起使用，做到在同一仿真模型下的不同领域系统间的信息传递，将不同领域的系统关联起来。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，通过分解半导体芯片生产车间系统，生成基础模型库架构，并基于Modelica语言按照基础模型库架构依次构建功能模型、基础模型，并根据构建后的基础模型构建基础模型库，将构建好的基础模型库作为生产车间的系统模型库，达到了构建系统模型库的目的，具有系统模型库的使用难度较小，缩短半导体车间布局的研发周期，并降低成本的技术效果。

本申请实施例具有以下有益效果：

1、基于Modelica语言开发。能够使开发的模型库层次清楚、模型可重用、可扩展，极大地提高建模效率，针对不同需求能够快速有效地进行建模与仿真验证。

2、基于同一个多领域统一建模平台开发，还能够实现与机械、液压、控制系统等其他领域的无缝集成，实现系统的强耦合，增大功能覆盖面；

3、该方法与常规方法相比，操作简单、能够大大缩短研发周期、降低研发成本。

进一步的，在执行步骤S103构建基础模型之后，执行步骤S104构建基础模型库之前，为了测试基础模型的性能，方法还包括：采用理论验证和调整基础模型中模型参数的方式，对基础模型中所有的模块进行仿真验证，其中，模型参数为实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的模型参数。若验证通过，则显示验证成功，并执行“根据基础模型构建基础模型库”的步骤，将实体模型、工具模型、功能模型、接口模型进行集合，生成基础模型库；若验证失败，则显示验证失败，用户可以根据验证结果调整实体模型、工具模型、功能模型、接口模型的模型参数，再次进行仿真验证，直到得到验证成功。通过在建立系统模型库之前验证基础模型的方法，可以减少使用系统模型库在进行实际半导体芯片生产车间系统的系统模型构建时出现错误的情况。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本申请实施例，还提供了一种用于应用上述系统模型库的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法，如图6所示，该方法包括：

S201：接收从系统模型库进行功能模块及实体模型、工具模型和接口模型的子模块的选择并添加到模型构建界面的第一指令。

半导体芯片生产车间系统是根据半导体芯片的实际生产车间构建的系统，与上述图1实施例中构建系统模型库时分解的半导体芯片生产车间系统不同，该实际生产车间的系统模型可以是基于如图2所示的全部功能子系统的建立的系统模型，也可以是基于如图2所示的部分功能子系统建立的系统模型(如基于送料系统建立的用于送料的系统模型)，优选的，本申请实施例中的实际生产车间构建的系统为小型半导体芯片生产车间。在建立半导体芯片的实际生产车间系统模型之前，需要先将半导体芯片的实际生产车间构建的系统进行分解，得到系统框架，用户可以根据系统框架，从构建好的系统模型库中选择系统框架中对应的功能模块和实体模型、工具模型和接口模型的子模块，可以按照搭积木的方式，将上述模块拖拽或添加到模型构建界面。具体的，在用户在Modelica界面中实施模块的选择、拖拽、添加后，会触发生成对应的第一指令，因此Modelica软件后台可以接收到第一指令。

S202：根据第一指令和连线指令构建系统模型。

根据第一指令，将上述功能模块和实体模型、工具模型和接口模型的子模块添加在Modelica的模型构建界面中后。用户可以通过连线的方式方便的将上述模块进行搭建。具体的实现流程为：接收到用户对上述模块的连线操作后，会生成对应的连线指令，然后再根据连线指令将添加到模型构建界面的模块进行连接。

由美国Intel公司的半导体芯片生产制造过程中最关键复杂的晶圆制造工艺精简而来Intel Mini-Fab模型，该模型是一种著名的半导体生产系统研究对象。示例的，在本申请实施例中，构建Intel Mini-Fab模型的系统模型如图7所示，用户在Modelica的模型构建界面中的系统模型库中选择功能模块，具体功能模块为：1个数据统计模块、1个送料模块、1个交付模块、7个传送带模块、2个批打包模块、2个批拆包模块、6个服务站模块、3个资源调度模块。然后将上述多个模块通过简单的连接便可以构建系统模型。可以看到，通过本申请实施例中提供的构建系统模型的方法，可以使用多个相同的功能模块(如7个相同的传送带模块、6个相同的服务站模块等)，实现系统模型库的重用性。

进一步的，根据第一指令和连线指令构建系统模型之后，就可以对系统模型进行仿真验证，具体为：根据预设工况条件，对系统模型中的模型参数进行设置，预设工况条件指的是生产车间在实际生产中的条件，模型参数可以包括实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的参数；将设置参数后的系统模型进行仿真验证，确认系统模型运行结果是否达到预设结果。若能达到预设结果，则显示满足预设结果，那么用户就可以根据上述模型参数进行实际的生产；若不能达到预设结果，则显示不满足预设结果，那么用户就需要调整模型参数，继续进行仿真验证以达到预设结果。

进一步的，在搭建系统模型时，还可以根据用户需求将功能模型中的属于不同功能子系统中的功能模块进行组合，生成自定义模型，具体为：接收自定义模型的生成指令，并根据生成指令中包含的功能模块集合生成自定义模型。示例的，用户可以将缓冲区模块、资源申请模型、加工站模型、资源归还模型进行集合，生成自定义的服务站模型，该自定义的服务站模型用于具有资源调度的加工场景。用户可以将构建的自定义模型加入至基础模型库中，以便后续方便使用。通过本申请实施例中提供的生成自定义模型的方法，用户可以将不同功能子系统中的功能模块进行结合，生成自定义模型，以便后续方便使用，也是系统模型库的可扩展性的体现。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

基于Modelica语言开发的模型库由于可重用性强和便于扩展，且具有强大的非线性求解能力，使得本领域技术人员不必把大量精力花费在数学公式推导上，进而可以为本领域技术人员提供了高效便捷的辅助设计手段。因此本申请实施例能够从不同的角度和细节对复杂的半导体芯片生产车间系统各设备模型之间的相互作用、产品生产流程耗时及整体性能进行研究，从而减少循环设计和试验次数、节约成本，对半导体芯片生产车间系统的设备布局设计提供支持。

另外需要说明的是，现有技术在对实际生产车间进行系统仿真时，通常在仿真软件(例如MWorks仿真平台)上使用连续模型来进行仿真。但是使用连续模型进行建模时，不仅建模时间长，得到仿真结果的时间也很长，尤其是在对单一系统(例如用于送料的系统)进行仿真验证时，不仅需要对整个生产车间系统进行建模，还需要等待整个生产车间的仿真系统完整运行一遍才能得到结果。而本申请实施例提供了一种基于离散系统进行建模仿真的系统模型库，可以帮助MWorks多领域仿真平台的建模范围拓展到离散和连续系统相结合，便于本领域技术人员通过选择系统模型库中的模块来对单一系统(例如用于送料的系统)进行建模，不仅建模时间短，得到仿真结果的时间也短。

根据本申请实施例，还提供了一种用于应用上述基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法的装置30，如图8所示，该基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建装置30包括：

模型库架构确定单元301，用于将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构；

第一模型构建单元302，用于基于Modelica语言并根据基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型，其中，功能模型是由功能模块组成的，接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口；

第二模型构建单元303，用于根据实体模型、工具模型、功能模型和接口模型构建基础模型；

模型库构建单元304，用于根据基础模型构建基础模型库，并将基础模型库作为生产车间的系统模型库。

进一步的，装置30还包括：

功能模块构建单元，用于根据事件逻辑、事件调度、事件扫描，构建功能模块，功能模块中包括模块功能描述信息、模块接口描述信息、模块参数定义信息；

功能模型构建单元，用于基于功能模块构建功能子系统，根据功能子系统组成功能模型，其中，功能子系统包括送料系统、加工系统、调度系统、运输系统、存储系统和统计系统。

进一步的，功能模型构建单元还包括：

用于基于送料模块、交付模块构建送料系统；基于加工站模块、服务站模块、批打包模块、批拆包模块构建加工系统；基于资源申请模块、资源归还模块、资源调度模块构建调度系统；基于AGV模块、传送带模块构建运输系统；基于缓冲区模块、储料站模块构建存储系统；基于数据统计模块构建统计系统。

进一步的，装置30还包括：

基础模型验证单元，用于采用理论验证和调整基础模型中模型参数的方式，对基础模型进行仿真验证，其中，模型参数为实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的模型参数。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，通过分解半导体芯片生产车间系统，生成基础模型库架构，并基于Modelica语言按照基础模型库架构依次构建功能模型、基础模型，并根据构建后的基础模型构建基础模型库，将构建好的基础模型库作为生产车间的系统模型库，达到了构建系统模型库的目的，具有系统模型库的使用难度较小，缩短半导体车间布局的研发周期，并降低成本的技术效果。

本申请实施例具有以下有益效果：

1、基于Modelica语言开发。能够使开发的模型库层次清楚、模型可重用、可扩展，极大地提高建模效率，针对不同需求能够快速有效地进行建模与仿真验证。

2、基于同一个多领域统一建模平台开发，还能够实现与机械、液压、控制系统等其他领域的无缝集成，实现系统的强耦合，增大功能覆盖面；

3、该方法与常规方法相比，操作简单、能够大大缩短研发周期、降低研发成本。

具体的，本实施例中各模块的实现可以参考方法实施例中的相关实现，不再赘述。

根据本申请实施例，还提供了一种用于应用上述系统模型库的半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法的装置40，如图9所示，该半导体芯片实际生产车间系统模型构建装置40包括：

指令接收单元401，用于接收从系统模型库进行功能模块及实体模型、工具模型和接口模型的子模块的选择并添加到模型构建界面的第一指令；

系统模型构建单元402，用于根据第一指令和连线指令构建系统模型，其中，连线指令用于连接添加到模型构建界面的模块。

进一步的，装置40还包括：

模型参数设置单元，用于根据预设工况条件，对系统模型中的模型参数进行设置，模型参数包括实体模型、工具模型、功能模型和接口模型中的参数；

系统模型仿真单元，用于将设置参数后的系统模型进行仿真验证，确认系统模型运行结果是否达到预设结果。

进一步的，装置40还包括：

自定义模型生成单元，用于接收自定义模型的生成指令，并根据生成指令中包含的功能模块集合生成自定义模型。

具体的，本实施例中各模块的实现可以参考方法实施例中的相关实现，不再赘述。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法和/或半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法的步骤。例如包括：将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构；基于Modelica语言并根据基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型，其中，功能模型是由功能模块组成的，接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口；根据实体模型、工具模型、功能模型和接口模型构建基础模型；根据基础模型构建基础模型库，并将基础模型库作为生产车间的系统模型库。

图10为本发明实施例提供的电子设备框图，如图10所示，该设备包括：处理器501、存储器502和总线503；

其中，处理器501及存储器502分别通过总线503完成相互间的通信；处理器501用于调用存储器502中的程序指令，以执行上述实施例所提供的基于Modelica的半导体芯片生产车间系统模型库构建方法和/或半导体芯片实际生产车间系统模型构建方法，例如包括：将半导体芯片生产车间系统进行分解，得到基础模型库架构；基于Modelica语言并根据基础模型库架构，构建实体模型、工具模型、功能模型和接口模型，其中，功能模型是由功能模块组成的，接口模型包括晶圆实体接口、资源申请接口、布尔型接口、整型接口、浮点型接口；根据实体模型、工具模型、功能模型和接口模型构建基础模型；根据基础模型构建基础模型库，并将基础模型库作为生产车间的系统模型库。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。