针对半导体芯片制造的执行系统架构

技术领域

本发明涉及制造执行系统技术领域，具体为针对半导体芯片制造的执行系统架构。

背景技术

制造执行系统(MES)是一种面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，其主要功能包括生产调度、物料管理、质量管理等。半导体芯片在制造过程中同样需要使用到制造执行系统(MES)。

现有制造执行系统(MES)所采用的功能模块划分方法以及数据存储方法中，其在解决实时响应和数据量大的问题时，往往需要提高硬件设备规格和数量来提升系统的处理能力。这样一来，不仅增加了系统硬件设备的投资成本，还加大了运营和维护的难度，提升了相应的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供针对半导体芯片制造的执行系统架构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：针对半导体芯片制造的执行系统架构，包括以下步骤：步骤一，需求分析；步骤二，系统设计；步骤三，系统开发；步骤四，系统测试；步骤五，上线部署；步骤六，运行维护；

其中在上述步骤一中，对半导体芯片制造过程进行详细的需求分析，了解生产流程、设备管理、质量控制的需求和特点，并分析与现有系统的集成和数据交互；

其中在上述步骤二中，根据步骤一中的分析结果，设计MES系统的功能模块；

其中在上述步骤三中，根据步骤二中设计的功能模块进行MES系统开发，并实现各功能模块间的数据连接；

其中在上述步骤四中，对步骤三中完成开发的MES系统进行测试；

其中在上述步骤五中，将步骤四中经过测试验证后的MES系统部署到半导体芯片制造环境中；

其中在上述步骤六中，对步骤五中所部署的MES系统进行运行监控和维护，并根据生产过程中的反馈和系统运行数据，对系统进行优化和升级。

优选的，所述步骤二中，MES功能模块包括工艺流程控制模块(PFC)、高级过程控制模块(APC)、主数据管理模块(MDM)、设备自动化程序(EAP)、实时调度模块(RTD)、Recipe管理系统(RMS)、光刻版管理系统(RtMS)、设备预防性维修系统(PMS)、报警管理系统(AMS)、online统计过程控制模块(onlineSPC)和数据管理平台(DMP)。

优选的，所述步骤三中，数据连接方式具体为：数据管理平台(DMP)分别与工艺流程控制模块(PFC)、高级过程控制模块(APC)、主数据管理模块(MDM)、设备自动化程序(EAP)、实时调度模块(RTD)、Recipe管理系统(RMS)、光刻版管理系统(RtMS)、设备预防性维修系统(PMS)、报警管理系统(AMS)和online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接。

优选的，所述数据管理平台(DMP)包括高速数据处理存储层、Object DB对象数据库(RDB)和备份及大数据管理层，且各层间建立Master数据同步机制。

优选的，所述Object DB对象数据库(RDB)分别与高速数据处理存储层、备份及大数据管理层、主数据管理模块(MDM)和online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接。

优选的，所述高速数据处理存储层分别与工艺流程控制模块(PFC)、高级过程控制模块(APC)、主数据管理模块(MDM)、设备自动化程序(EAP)、实时调度模块(RTD)、Recipe管理系统(RMS)、光刻版管理系统(RtMS)、设备预防性维修系统(PMS)、报警管理系统(AMS)和online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接。

优选的，所述备份及大数据管理层与online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接。

优选的，所述步骤三中，利用Message Bus实现各进行功能模块间的数据交换。

优选的，所述步骤三中，MES系统设计有传输代理功能(Transmission Agent TA)和接收代理功能(Reception Agent RA)，以保证数据在无法被及时接收时不会丢失。

优选的，所述步骤四中，MES系统的测试包括功能测试、性能测试、安全测试、可用性测试、稳定性测试和兼容性测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对MES系统各功能的模块化及Message Bus与DMP的功能扩展与划分，实现各模块高速数据的单独管理及数据路由，大幅提升了整个系统的实时响应能力及工作效率，降低了对硬件的依赖度，减少了硬件投资及运维成本，并实现了半导体芯片大规模量产的安全性和稳定性，保证了产品质量。

附图说明

图1为本发明的MES系统架构图；

图2为本发明的MES系统的各模块与DMP间的数据交互示意图；

图3为本发明的系统流程图；

图4为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：针对半导体芯片制造的执行系统架构，包括以下步骤：步骤一，需求分析；步骤二，系统设计；步骤三，系统开发；步骤四，系统测试；步骤五，上线部署；步骤六，运行维护；

其中在上述步骤一中，对半导体芯片制造过程进行详细的需求分析，了解生产流程、设备管理、质量控制的需求和特点，并分析与现有系统的集成和数据交互；

其中在上述步骤二中，根据步骤一中的分析结果，设计MES系统的功能模块，具体包括工艺流程控制模块(PFC)、高级过程控制模块(APC)、主数据管理模块(MDM)、设备自动化程序(EAP)、实时调度模块(RTD)、Recipe管理系统(RMS)、光刻版管理系统(RtMS)、设备预防性维修系统(PMS)、报警管理系统(AMS)、online统计过程控制模块(onlineSPC)和数据管理平台(DMP)；

其中在上述步骤三中，根据步骤二中设计的功能模块进行MES系统开发，并实现各功能模块间的数据连接；其中，各功能模块间利用Message Bus实现各进行功能模块间的数据交换；数据连接方式具体为：数据管理平台(DMP)分别与工艺流程控制模块(PFC)、高级过程控制模块(APC)、主数据管理模块(MDM)、设备自动化程序(EAP)、实时调度模块(RTD)、Recipe管理系统(RMS)、光刻版管理系统(RtMS)、设备预防性维修系统(PMS)、报警管理系统(AMS)和online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接；数据管理平台(DMP)包括高速数据处理存储层、Object DB对象数据库(RDB)和备份及大数据管理层，且各层间建立Master数据同步机制，Object DB对象数据库(RDB)分别与高速数据处理存储层、备份及大数据管理层、主数据管理模块(MDM)和online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接，高速数据处理存储层分别与工艺流程控制模块(PFC)、高级过程控制模块(APC)、主数据管理模块(MDM)、设备自动化程序(EAP)、实时调度模块(RTD)、Recipe管理系统(RMS)、光刻版管理系统(RtMS)、设备预防性维修系统(PMS)、报警管理系统(AMS)和online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接，备份及大数据管理层与online统计过程控制模块(onlineSPC)建立数据连接；MES系统设计有传输代理功能(Transmission Agent TA)和接收代理功能(Reception Agent RA)，以保证数据在无法被及时接收时不会丢失；

其中在上述步骤四中，对步骤三中完成开发的MES系统进行功能测试、性能测试、安全测试、可用性测试、稳定性测试和兼容性测试；

其中在上述步骤五中，将步骤四中经过测试验证后的MES系统部署到半导体芯片制造环境中；

其中在上述步骤六中，对步骤五中所部署的MES系统进行运行监控和维护，并根据生产过程中的反馈和系统运行数据，对系统进行优化和升级。

基于上述，本发明的优点在于，本发明的数据管理平台采用分级数据管理模式，各级数据管理功能不但将数据进行同步管理，且通过Message Bus实现各个模块的数据交换，具备1对N的数据传送功能，并按业务需求满足不同模块对数据交互的不同要求，实现各模块间及对外的数据的一致性及统一处理，达到系统的快速、高效响应及对大量数据的快速查询，同时本发明设计有TA功能和RA功能，实现数据传输保护，即使系统宕机也不会丢失传送的数据和接收到的数据，本发明针对需要快速响应、实时控制的模块，则直接与高速数据处理存储层进行数据交换处理，以保证系统的响应和处理能力。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。