半导体清洗设备通讯方法、系统以及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及半导体生产制造技术领域，具体涉及一种半导体清洗设备通讯方法、系统以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.近些年来，电子消费类产品逐渐普及人们生活的方方面面，半导体材料作为这些产品的基础，促使半导体这一行业成为世界各国重点聚焦产业，而半导体产业的基础之一是用来完成半导体芯片生产各个步骤的各类加工设备。
3.随着半导体产业的发展和半导体技术的升级，半导体加工设备也逐渐变得复杂。较早的半导体加工设备是将控制逻辑编写在plc中，实现对设备的精准控制。随着设备功能和逻辑的复杂化，又出现了在pc端实现控制和功能程序，在设备端实现底层驱动的控制方案，此时要求pc端与设备端有足够的实时性，通常采用usb或网络总线的方式进行实现。然而，当前对半导体生产设备又有了进一步的要求，由于半导体设备功能的丰富，半导体设备控制逻辑的复杂化，一台半导体设备往往又多个厂商合作完成研发，故而为了集成多个厂商的功能模块，保证各个模块的通讯实时性成了急需解决的问题。
4.为了解决各模块的通讯问题，现有技术方法通常为将控制功能模块编写成组件（动态库），并交由主程序调用，模块间的调用为串行关系，然而，上述方法存在以下不足：1、模块之间的耦合度较高，导致维护成本较高，系统修改和升级困难；2、实时性差，由于控制模块逻辑复杂，计算耗时长，主程序需等待控制模块计算完给出控制指令，才能继续执行新的动作，导致了设备在控制模块运行时出现等待，浪费设备产能。3、无法满足清洗设备的过泡时间约束要求，清洗设备是一类较为特殊的加工设备，要求加工完的工件立即或在一定时间内从加工槽中取出，否则将导致工件报废，此约束称之为过泡时间约束，由于现阶段的通讯方案可能导致设备出现等待，也就必定导致违反过泡时间约束现象存在。由于该问题的存在，目前的做法通常是通过修改设备的工艺条件，工艺配方等方法延迟过泡时间，使得违反过泡时间的现象尽可能少出现，但这无法完全杜绝该现象的发生，且通常延长过泡时间的做法将导致工艺变得更复杂，设备产能也进一步降低，其它故障发生的频率上升。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提出一种半导体清洗设备通讯方法、系统及计算机可读存储介质，其能提高设备通讯控制的实时性，避免设备出现等待或停顿现象，满足设备过泡时间约束条件，提高半导体设备的产能及良率。
6.为达到上述目的，本发明提出了一种半导体清洗设备通讯方法，包括以下步骤：主模块创建动作列表，且所述主模块与控制模块建立通讯连接；所述主模块获取设备的当前状态参数并发送给控制模块，所述控制模块根据所述当前状态参数计算生成第一动作指令并发送给主模块；
所述主模块将所述第一动作指令添加至动作列表并执行所述第一动作指令；当所述主模块获取设备的更新状态参数时，所述控制模块根据所述更新状态参数计算生成第二动作指令并发送给主模块，所述第二动作指令包括动作开始时间，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和；所述主模块根据第二动作指令更新动作列表，并根据所述动作开始时间执行第二动作指令。
7.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述主模块与控制模块通过http/socket建立连接。
8.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述第一动作指令为多个动作序列，其包括但不限于设备标识、动作类型、动作开始时间及动作结束时间。
9.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述主模块获取设备的更新状态参数的步骤具体包括：所述主模块判断是否达到预设触发条件，若是，则所述主模块获取设备的更新状态参数并发送给控制模块；若否，则重复上述第一动作指令生成、添加和执行的步骤。
10.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述预设触发条件包括设备参数变化或新物料达到。
11.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述第二动作指令包括增加动作指令及/或删除动作指令，所述增加动作指令用于对动作列表进行增加待执行动作，所述删除动作指用于对动作列表进行删除待执行动作。
12.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述保护时间为控制模块计算动作指令的时间与第二动作指令的传输时间之和。
13.进一步，在上述半导体清洗设备通讯方法中，所述保护时间范围为1-3秒。
14.另，本发明还提供一种实现上述的半导体清洗设备通讯方法的半导体清洗设备通讯系统，包括：创建单元，用于主模块创建动作列表，且所述主模块与控制模块建立通讯连接；获取单元，用于所述主模块获取设备的当前状态参数或更新状态参数并发送给控制模块；指令计算单元，用于所述控制模块根据所述当前状态参数计算生成第一动作指令发送给主模块；以及所述控制模块根据所述更新状态参数计算生成第二动作指令并发送给主模块，所述第二动作指令包括动作开始时间，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和；执行单元，用于所述主模块将所述第一动作指令添加至动作列表并执行所述第一动作指令；以及所述主模块根据第二动作指令更新动作列表，并根据所述动作开始时间执行第二动作指令。
15.另，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现上述的半导体清洗设备通讯方法。
16.本发明通过设置动作序列以及保护时间及异步通讯方式，提高了设备通讯控制的实时性，保证了调度拥有足够的时候进行计算，避免了设备出现等待或停顿现象，满足了设备过泡时间约束条件，提高了半导体设备的产能及良率。
附图说明
17.图1是本发明实施例的半导体清洗设备通讯方法的流程图；图2是本发明实施例的半导体清洗设备通讯方法的结构示意图。
具体实施方式
18.本实施例以半导体清洗设备通讯方法及系统为例，以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。
19.本发明实施例提供的一种半导体清洗设备通讯方法，包括如下步骤：主模块创建动作列表，且所述主模块与控制模块建立通讯连接；所述主模块获取设备的当前状态参数并发送给控制模块，所述控制模块根据所述当前状态参数计算生成第一动作指令并发送给主模块；所述主模块将所述第一动作指令添加至动作列表并执行所述第一动作指令；当所述主模块获取设备的更新状态参数时，所述控制模块根据所述更新状态参数计算生成第二动作指令并发送给主模块，所述第二动作指令包括动作开始时间，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和；所述主模块根据第二动作指令更新动作列表，并根据所述动作开始时间执行第二动作指令。本发明通过设置动作序列以及保护时间及异步通讯方式，提高了设备通讯控制的实时性，保证了调度拥有足够的时候进行计算，避免了设备出现等待或停顿现象，满足了设备过泡时间约束条件，提高了半导体设备的产能及良率。
20.请参阅图1，本发明实施例提供的一种半导体清洗设备通讯方法，所述方法具体包括以下步骤：步骤s11：主模块创建动作列表，且所述主模块与控制模块建立通讯连接；在具体实现时，半导体清洗设备中通常集成了多个功能模块，包括主模块、控制模块以及其他功能模块，所述控制模块用于计算生成设备动作控制指令，所述主模块用于运行主程序，包括根据控制模块生成的动作控制指令执行动作操作、监控半导体设备的各种状态以及调用其他模块用于显示各种统计相关的图表等等。所述主模块启动，并创建通讯进程、执行动作进程及动作列表runlist，所述通讯进程用于与其他功能模块进行通讯，执行动作进程用于执行动作列表runlist中的动作指令。在主模块创建通讯进程之后，控制模块启动，并与主模块的通讯进程建立连接，本实施例中，所述主模块与控制模块通过http/socket建立连接。即本发明通过采用http/socket进行通讯，在保证高实时性的同时，所述控制模块可独立开发，使得功能模块之间的耦合度大幅降低，避免了控制模块与主模块之间高耦合度的问题。
21.即所述步骤s11还包括：主模块创建用于与其他功能模块进行通讯的通讯进程以及用于执行动作列表中动作指令的执行动作进程。
22.所述主模块与控制模块建立通讯连接的步骤具体包括：所述主模块与控制模块通过http/socket建立连接。
23.步骤s12：所述主模块获取设备的当前状态参数并发送给控制模块；在具体实现时，本发明的主模块通过通讯进程获取半导体加工设备的当前状态参数（第一次为初始状态），例如半导体设备类型、起始位置、约束条件（过泡时间）等。所述主模块通过通讯进程将获取的设备的当前状态参数发送给控制模块；所述控制模块收到当前
状态参数的数据后，初始化控制模型，等待主模块调用。
24.步骤s13：所述控制模块根据所述当前状态参数计算生成第一动作指令并发送给主模块；在具体实现时，所述控制模块根据接收到的当前状态参数，通过控制模型计算生成第一动作指令，并将所述第一动作指令通过通讯进程发送给主模块。所述第一动作指令为供主模块进行半导体设备动作的指令，其包括但不限于设备标识、动作类型、动作开始时间及动作结束时间等，例如第2号设备，在第5分钟（动作开始时间）开始执行对放置的晶圆进行清洗动作，到第8分钟结束动作（动作结束时间）。
25.需要说明的是，此处通过所述控制模块计算生成的第一动作指令为初始动作指令，即主模块和控制模块启动后开始工作后的动作指令。本发明中，所述第一动作指令包括多个动作序列（一组动作序列），而非单个动作，这样可保证设备执行动作的连续性，避免出现设备等待或停顿现象。所述第一动作指令中包括顺序执行的动作，也包括并行的动作。本实施例中，所述第一动作指令已预设满足过泡时间的要求，即所述第一动作指令的动作开始时间及动作结束时间已经预设成满足过泡时间约束条件。因此，只要不出现设备等待或停顿的现象，即可满足半导体清洗设备的过泡时间约束条件。
26.步骤s14：所述主模块将所述第一动作指令添加至动作列表并执行所述第一动作指令；在具体实现时，所述主模块在得到控制模块发送的第一动作指令后，即对所述第一动作指令进行解析，并将所述第一动作指令添加到动作列表runlist中，当达到所述第一动作指令的动作开始时间时，所述主模块的执行动作进程即开始生成并执行相应的动作，并在达到所述第一动作指令的动作结束时间时停止执行动作。这样，通过重复以上步骤，使得主模块可以有序执行动作列表中的动作，从而完成半导体设备的任务，且在此过程中，所述动作列表runlist中始终有动作指令可以执行，因此，半导体设备始终有动作可以执行也就不会出现等待，同时也可以满足过泡时间约束，从而大幅提高设备的产能及良率。
27.即所述步骤s14之后还包括：重复上述的第一动作指令生成、添加和执行的步骤。
28.步骤s15：所述主模块判断是否达到预设触发条件，若是，则进行步骤s16；若否，则返回步骤s13；在具体实现时，半导体清洗设备工作过程中，其工作状态会发生变更，比如设备参数变化或新物料达到等，即所述预设触发条件包括设备参数变化或新物料达到。因此，当所述主模块判断达到上述预设触发条件后，则需要重新获取设备的更新状态参数，并变更动作列表。
29.步骤s16：所述主模块获取设备的更新状态参数并发送给控制模块；在具体实现时，所述主模块在达到上述预设触发条件后，重新获取设备的更新状态参数，包括设备变动信息、设备当前状态以及新物料位置、类型等，并将获取的更新状态参数通过通讯进程发送给控制模块。
30.步骤s17：所述控制模块根据所述更新状态参数计算生成第二动作指令并发送给主模块，所述第二动作指令包括动作开始时间，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和；在具体实现时，所述控制模块收到更新状态参数后，即开始根据更新状态参数计
算生成第二动作指令，所述第二动作指令包括增加动作指令movelist及/或删除动作指令removelist，即所述增加动作指令movelist用于对动作列表runlist进行增加待执行动作，所述删除动作指令removelist用于对动作列表runlist进行删除待执行动作。
31.需要说明的是，所述第二动作指令是根据保护时间规则生成，即所述第二动作指令包括但不限于设备标识、动作类型、动作开始时间及动作结束时间等，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和，所述保护时间为控制模块计算第二动作指令时间与第二动作指令的传输时间之和，所述保护时间范围为1-3秒。这样，所述第二动作指令的执行不会影响到当前正在执行的动作，保证设备执行动作的连续性，避免出现设备等待或停顿现象。
32.步骤s18：所述主模块根据第二动作指令更新动作列表，并根据所述动作开始时间执行第二动作指令。
33.在具体实现时，所述主模块收到第二动作指令后，即对所述第二动作指令进行解析，通过其通讯进程将所述第二动作指令中增加动作指令movelist的合并到动作列表runlist中，以及将所述第二动作指令中删除动作指令removelist的从动作列表runlist中进行删除。当达到所述第二动作指令的动作开始时间时，所述主模块的执行动作进程即开始生成并执行相应的动作，并在达到所述第二动作指令的动作结束时间时停止执行动作。由于所述第二动作指令设有保护时间，即其增加动作指令movelist或动作指令removelist均只影响当前时间 保护时间之后的动作，故而不影响当前正在执行的动作。同时，由于主模块的执行进程是根据动作列表runlist进行动作，故而执行进程执行的动作始终与控制模块计算给出的动作保持一致，且无任何延迟。因此，所述控制模块在生成动作指令时，即已经保证了若设备按动作序列准确无误的执行，那么设备将不会违反过泡时间约束，且达到最优产能。
34.本发明中，所述在通讯时间上，通常消耗的时间为10-50ms，控制模块的计算时间依算法而改变，通常为0.5-2s，因此，本发明既保证了控制的实时性，模块间的低耦合性，又可以满足当前半导体设备较为的复杂的控制逻辑所需的计算时间与设备本身要求的过泡时间约束。
35.另，请参阅图2，本发明还提供一种实现上述半导体清洗设备通讯方法的半导体清洗设备通讯系统，所述系统包括：创建单元10，用于主模块创建动作列表，且所述主模块与控制模块建立通讯连接；获取单元20，用于所述主模块获取设备的当前状态参数或更新状态参数并发送给控制模块；指令计算单元30，用于所述控制模块根据所述当前状态参数计算生成第一动作指令发送给主模块；以及所述控制模块根据所述更新状态参数计算生成第二动作指令并发送给主模块，所述第二动作指令包括动作开始时间，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和；执行单元40，用于所述主模块将所述第一动作指令添加至动作列表并执行所述第一动作指令；以及所述主模块根据第二动作指令更新动作列表，并根据所述动作开始时间执行第二动作指令。
36.其中，所述第二动作指令包括增加动作指令movelist及/或删除动作指令removelist，所述动作开始时间为当前时间与保护时间之和，所述保护时间为控制模块计
算动作指令时间与第二动作指令的传输时间之和。
37.另，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现如上所述的半导体清洗设备通讯方法。
38.相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：1、通过采用http/socket进行通讯，在保证高实时性的同时，所述控制模块可独立开发，使得功能模块之间的耦合度大幅降低，避免了控制模块与主模块之间高耦合度的问题；2、通过动作指令设为一组动作序列，而非单个动作，这样可保证设备执行动作的连续性，避免出现设备等待或停顿现象，保证了设备的实时性；3、通过保护时间及异步通讯的原理，保证了调度拥有足够的时候进行计算的同时，保证设备不出现等待，停顿现象，且满足设备要求的过泡时间约束。
39.综上，本发明通过设置动作序列以及保护时间及异步通讯方式，提高了设备通讯控制的实时性，保证了调度拥有足够的时候进行计算，避免了设备出现等待或停顿现象，满足了设备过泡时间约束条件，提高了半导体设备的产能及良率。
40.这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。