[发明专利]多协议多客户端设备服务器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请为2000年2月1日提交的美国申请第09/496,009号的部分继续申请，2001年7月5日提交的美国申请第09/899,833号的部分继续申请，2005年4月15日提交的美国申请第11/107,508号的部分继续申请，并且要求以下2005年2月2日提交的13个美国临时申请中每个的优先权：60/649,207，60/649,754，60/649,755，60/649,756，60/649,757，60/649,758，60/649,759，60/649,763，60/649,764，60/649,765，60/649,768，60/649,898，60/650,441，所有以上申请通过引用融入本文。

技术领域

本发明涉及自动化作业管理领域，具体地，涉及半导体加工设施中设备(equipment)处理的监视与控制。

背景技术

半导体芯片制造一般不如其他技术部门的自动化程度高。在半导体芯片制造厂的各个区域中，系统与工具经常只是半集成的，甚至是完全独立的。另外，因为一般使用的专用通信协议，经常很难以如下方式自动化制造过程，这种方式不仅协调工具之间的活动，而且以可用于过程改进或者其他工作管理功能的方式从工具采集数据。

图1显示设备管理的现有技术方式。工厂制造执行系统(MES)110连接到半导体制造设备120，其运行工具控制软件130。通过计算机集成制造技术来管理设备的这一传统方式依赖于半导体设备与材料国际(SEMI)组织的有二十年历史的半导体设备通信标准(SECS)通信标准。这些标准定义了串行的点到点通信接口与消息系统，用于半导体制造设备120与MES 110之间的信息交换。为了符合这些标准，工具销售商一般提供符合SECS或SECS/GEM的接口140与工具控制软件130，以使工厂人员能够将工具连接到MES主机110。

随着工具变得越来越复杂，需要比SECS消息系统与接口一般提供的要多的、关于工具的功能与结构的信息。SECS接口的某些具体限制包括以下：

1、不可发现的接口：MES不能查询接口来确定其功能。已经开发了工具驱动器来向MES提供不能通过SECS接口得到的配置信息。

2、不可发现的物理结构：SECS消息无法披露工具的物理结构。这阻碍了开发用于诸如远程状态显示与远程诊断等重要任务的通用工厂系统。

3、单个客户端：将工具连接到MES的SECS电缆为点到点链接。只有来自MES的一个软件进程可以访问工具，这使多个客户端应用不可能访问工具。

4、缺乏安全机制：SECS没有规定客户端验证或者访问许可。如果多个客户端(尤其是MES之外的那些客户端)可以访问工具，则必须要有安全控制。

作为图1所示配置的替换，工厂自动化工程师已经开发了图2例示的配置，其中将工具编组在一起，并且由称为“站点控制器”的单个软件程序松散地控制。站点控制器250利用SECS/GEM接口，与单个工具或者工具组通信。工厂MES 210连接到站点控制器250，站点控制器250进而连接到半导体制造设备220，该半导体制造设备220运行工具控制软件230。

站点控制器250的工作是双重的。首先，站点控制器250向MES 210呈现关于工具的、比使用SECS接口可能有的更方便的视图。第二，站点控制器250可以为工具添加几种功能，例如过程工作设置与配方控制。

不幸的是，实现站点控制器的当前的软件体系结构具有严重的限制，尤其是关于半导体制造工具之间的集成，以及处理关于工具动作与状态的数据的方式。具体地，经常需要设备从工具直接提供实时数据到其他软件应用，以用于制造过程分析、诊断、以及迅速实现的校正措施。为了支持这一需求，用来集成与提取来自工具的数据的当前的软件体系结构要克服许多设计障碍。首先，利用SECS/GEM接口，实现站点控制器的当前的体系结构没有克服上述的限制。

当前的站点控制器中存在的另一基本问题在于由于偏离了控制材料过程的首要功能而产生的较高的复杂度。因为在核心工作管理需求之上又融入了多项功能，所以人们建立了大型复杂的软件体系结构，其不容易适应变化。这也导致了单个故障点和多个内部故障点以及拥有成本较高。因为数据采集一般已经与工作管理集成，所以当前的站点控制器已经成为设备数据的唯一采集者，这就要求数据使用者通过站点控制器连接。