iEMS（智能机台监控系统）在天津FAB厂的实施与应用

论文摘要

设备自动化程序(EAP)是目前8英寸以上晶片厂制程品质管理上不可或缺的程序。当每一批料(Lot)生产前后都会经由EAP做确认动作,并且管理晶片的制程配方及控制机台操作,一旦发现异常情形,这批料将暂停生产工艺加工,以防止错误的操作以及整批料报废等严重后果发生。EAP系统与制造执行系统(MES)系统相结合,控制每一批料的正常加工流程,并通过量测机台反馈的相关资料统计、分析晶片、机台的状态。但是这样的品质管理职能在批料与批料之间做控制,对于因为机台处于不稳定的环境、状态生产晶片的情形,并没有有效地监控。这种情形不仅增加晶片的返工(Rework)、报废(Scrap)的几率,也不利于对机台的及时、有效管理。为此衍生的智能机台监控系统(iEMS),是基于EAP、MES系统,并作为计算机集成制造(CIM)的一个重要组成,用于实时监控机台状态、及时做出反应并提供数据分析的一个十分强大的系统。智能机台监控系统(iEMS)系统由iEMS数据库(DB:Data Base)、iEMS Cell Server、相关EAP和iEMS UI组成。iEMS DB用来存储所有数据,包括所有参数列表(Parameters List)、原始参数值(Raw Data)、用户设定的参数规格(SPEC)、超出规格后应实施的相应动作(Actions)、以及超出规格的参数值的历史记录(OOS History)等。iEMS Cell Server的功能是对数据进行分门别类、决定数据存储的位置、以及对数据进行检验。EAP系统是iEMS数据的收集系统,所有机台上的数据都通过EAP系统传送给iEMS Server。iEMS UI是唯一向用户开放的窗口,用户通过iEMS UI完成对iEMS数据进行查询、统计分析等工作。本研究项目涉及IC制成、CIM系统、EAP程序、EAP Cell Server等内容,以及基于这些内容研究整个iEMS系统架构、工作原理以及在天津晶片厂的实施。

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ABSTRACT

第一章绪论

1.1 课题研究背景

1.2 主要工作内容

1.3 论文结构

第二章设备自动化研究现状

2.1 什么是CIM 以及CIM 的系统结构

2.1.1 IC 的制造过程简介

2.1.2 CIM 的系统结构

2.2 EAP Cell Server 与设备自动化程序EAP 的关系

2.3 设备自动化及其实现

2.3.1 设备自动化通信方式

2.3.2 设备自动化通信协议

2.4 EAP 开发工具STATIONworks

2.4.1 EAP 开发工具STATIONworks 简介

2.4.2 WinSECS 概述

第三章智能机台监控系统的业务分析

3.1 iEMS Cell Server 的运行平台

3.1.1 iEMS Server 的运行平台---TUXEDO

3.1.2 iEMS Cell Sever 的配置文件及其作用

3.2 iEMS Cell Server 的功能及实现

3.2.1 iEMS Cell Server 的功能

3.2.2 iEMS Cell Server 与EAP 的接口（Interface）

3.3 iEMS Actions 的实现

3.3.1 在EAP GUI 显示错误信息（Show Error Message）

3.3.2 扣留产品（Hold Lot in MES）

3.3.3 扣留机台（Hold EQP in MES）

3.3.4 停止机台运行（Stop EQP）

3.3.5 发出邮件报警（Send Alarm E-mail）

3.3.6 给CT2 发报警信息（Send Alarm Message to CT2）

第四章 iEMS（智能机台监控系统）系统整体架构及关键技术

4.1 iEMS（智能机台监控系统）系统整体架构

4.1.1 DB System and Structure（数据库系统及其结构）

4.1.2 iEMS Cell Server

4.1.3 IEMS UI

4.1.4 EAP 的运行

4.1.5 iEMS UI Security Control

4.2 iEMS 系统主要功能

4.2.1 iEMS UI 主要功能

4.2.2 Real Time Report on WEB

第五章 iEMS（智能机台监控系统）对机台参数实时监测的实例

5.1 设备自动化实现过程中涉及的硬件设备介绍

5.1.1 POD 与Cassette

5.1.2 SMART-TAG

5.1.3 SMIF

5.1.4 MOXA 与网线

5.2 AMAT Mirra Mesa 简介

5.2.1 概述

5.2.2 Mirra Mesa State

5.3 AMAT Mirra Mesa EAP 实现

5.3.1 AMAT Mirra Mesa 的EAP Scenario 开发

5.3.2 AMAT Mirra Mesa 的EAP 程序开发

5.4 AMAT Mirra Mesa 的iEMS 功能实现

5.4.1 收集用户所需监控参数

5.4.2 程序实现

5.5 iEMS 在AMAT Mirra Mesa 机台上的应用实例

5.5.1 iEMS UI 在AMAT Mirra Mesa 机台上的应用举例

5.5.2 报告系统在AMAT Mirra Mesa 机台上的应用举例

第六章总结与展望

6.1 该项目在天津晶片生产厂的实施过程

6.2 运行情况

6.3 改进空间

参考文献

致谢

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