SEMI E30 概要
GEM300規格は、半導体製造における完全自動化を実現するため、GEM（汎用装置モデル）フレームワークに基づいて構築されたSEMI仕様群である。これらの規格は、キャリアの搬入・搬出、材料識別とレシピ実行のためのジョブ管理、基板追跡など、主要な運用シナリオを包括的に定義する。レチクルを備えた装置については、レチクルポッドの搬入・搬出およびレチクルに関連する全活動を管理する。
300mm半導体製造施設では、シームレスな統合と自動化を確保するため、全装置がGEM300規格への準拠を義務付けている。半導体製造の前工程を超えて、GEM300は後工程プロセスや、工場自動化と運用効率の向上を目指すその他のハイテク産業においても採用が拡大している。
GEM300規格の目的
GEM300規格は、基礎となるGEMインターフェースを基盤とし、追加の標準化レイヤーを導入しています。各規格は独立して機能しますが、これらを組み合わせることで半導体工場内での装置統合が効率化され、生産効率全体が向上します。重要な点として、GEM300規格は300mmウェーハ処理に限定されず、200mmファブや同様の運用ニーズを持つ他産業でも採用されています。
「300mmオペレーショナルフローチャートとシナリオ」と題された参考文書は、現在は解散したISMI（国際セミテック製造イニシアチブ）によって当初発行され、工場ソフトウェア、装置、およびオペレーターを伴う実用的な実装シナリオを概説している。
GEM300規格の主要機能GEM300規格の主要機能
- キャリア管理は、適切な材料が加工のために装置に確実に届くことを保証します。
- ジョブはレシピ、材料リスト、および後処理手順を指定します。
- 基板追跡は、装置内の各基板の移動履歴を監視します。
- レティクル付き機器については、正しいレティクルポッドが機器に届き、かつレティクルが使用に適格であることを管理する。
GEM300の主要な概念と機能GEM300の主要概念と機能
SEMI E192規格で定義されているように、GEM300スイートには以下のSEMI規格が含まれます：
- SEMI E37 (HSMS): TCP/IPを基盤とした高速プロトコル層であり、最小限のオーバーヘッドで迅速なバイナリメッセージ伝送に最適化されている。
- SEMI E5 (SECS-II): GEM300規格全体で使用されるメッセージ層および標準化されたメッセージライブラリ。
- SEMI E30 (GEM): GEMインターフェース機能の実装を定義する基盤となる標準規格。GEM300規格は、機器間で一貫した機能性を確保するため、追加のイベント、アラーム、変数、定数を要求することでこれを拡張する。
- SEMI E39: 属性とメッセージを備えた標準化されたオブジェクトモデルを導入し、作成、クエリ、編集を可能にします。
- SEMI E40: プロセスジョブに関連するオブジェクトとデータを定義します。これには材料リストやレシピが含まれます。
- SEMI E87: キャリアおよびロードポート（その属性、状態モデル、関連データを含む）を扱う。外部ロードポートを備えた装置、ならびにキャリアを保管し内部および外部ロードポートの両方を使用する装置を扱う。
- SEMI E90: 基板および基板配置に焦点を当て、バッチ処理機能を含む。
- SEMI E94: プロセスジョブをグループ化し、後処理基板の行き先を指定する制御ジョブを定義する。
- SEMI E109: この規格はレチクルを備えた装置でのみ実装される。レチクルポッド、レチクル、およびレチクル位置（それらの属性、状態モデル、関連データを含む）を対象とする。
GEM300規格が業界にとって重要な理由は何ですか？
GEM300規格は、その広範な採用と自動化実現における役割から、半導体産業にとって極めて重要です：
- 機器サプライヤー向け: GEM300準拠の装置は、導入後、最小限のカスタマイズ、あるいはカスタマイズ不要で、あらゆる300mmフロントエンド施設に導入可能です。
- 半導体メーカーおよび製造工場向け: 多くのファブではGEM300準拠を義務付け、さらに自社のワークフローに合わせた運用指針を追加しています。GEM300準拠の設備は統合がはるかに容易です。
- ソフトウェアプロバイダー向け: これらの標準は相互運用可能なソフトウェアソリューションと機器制御フレームワークの開発を促進し、新ツールの市場投入までの時間を短縮します。
- 業界全体に向けて: 半導体製造装置の前工程分野で広く採用される中、GEM300はその信頼性と有効性を実証しています。スマートファクトリー構想を支援し、運用コストを削減、歩留まりを向上させ、拡張性を高めます。
よくある質問FAQ
GEM300規格のすべてを実装する必要がありますか？
いいえ。一部の規格は適用されない場合があります。例えば、キャリアをパージするだけで基板をキャリアから取り外さない装置では、基板追跡機能は不要です。ほとんどの装置はGEM300規格をすべてまとめて実装しています。
GEM300規格は頻繁に変更されますか？
はい、ただし大規模な変更ではありません。後方互換性の問題を引き起こす変更はほとんどありません。最近の変更点としては、標準規格へのマッピング名の追加が挙げられます。またE87では最近、新しいキャリア完全予測状態モデルが追加されました。
200mm工場でGEM300規格を使用できますか？はい、使用できます。
はい。GEM300規格には特定の基板サイズを規定する内容は一切ありません。
GEM300規格は、ウェーハを処理しない装置でも使用できますか？
はい。規格では意図的に「ウェハー」ではなく「基板」、「FOUP」ではなく「キャリア」という用語を使用しています。これらは、処理された材料がキャリアで搬送されるあらゆる類似プロセスに適用可能です。
半導体バックエンド工場でGEM300規格を使用できますか？
はい。GEM300規格の最近の変更により、特に半導体バックエンド工程での採用を可能にするため、より柔軟性が高まりました。例えば、現在ではキャリアIDリーダーを搭載していない装置も規格でサポートされています。
どのPDFソリューション製品がSEMI E30をサポートしていますか？
PDF Solutionsは、SEMI E30の利点を実装し最大限に活用するために特別に設計された複数の製品を提供しています：
機器側
- Cimetrix CIMConnect: 装置メーカー向けにSECS/GEMインターフェースを提供し、工場ホストとのシームレスな通信を実現します。
- Cimetrix CIM300: 300mmファブ向けのGEM300規格準拠をサポートし、GEM、E87、E90、その他の規格を統合。
- Cimetrix CIMControlFramework: SEMI規格とシームレスに統合されるように設計された、装置自動化システム向けの完全なソフトウェアフレームワーク。
- Cimetrix EquipmentConnect: SEMI GEM、GEM300、およびEDA/Interface A規格のシームレスな実装のために設計された強力なソフトウェアツールキット
工場側
- サピエンス・データプラットフォーム: SEMI規格をサポートするホスト側ソリューションで、効率的な工場ホスト運用を実現します。
- Cimetrix HostConnect: HSMSを介したSECS-IIメッセージングを使用してホストアプリケーションを作成するための拡張ソフトウェアライブラリ。
- Cimetrix SECSConnect: SECS-IまたはHSMSを介したSECS-IIメッセージングを使用したアプリケーション作成のためのライブラリ。
テストテスト
- Cimetrix EquipmentTest： SEMI規格への装置インターフェース準拠を検証し、工場ホストシステムとの統合を効率化するために設計された包括的なSECS/G EMテストソリューション。
これらのソリューションは、信頼性の高い通信、監視、制御を可能にし、製造業者が自社の業務においてSEMI E30を採用・実装することを容易にします。