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1980年代後半から1990年代初頭にかけて、半導体装置通信規格(SECS)が普及し始めた。 当時はSEMI E4 SECS-I規格で定義されたRS232シリアル通信を基盤としていた。その後、SECS-IはSEMI E37 HSMS規格に置き換えられた。SEMI E5 SECS-II規格はメッセージの内容を定義した。当時はそれだけが定義されていた。各装置ベンダーがSECS-IIメッセージを自由に実装する、いわば無法地帯のような状態だった。
プロセス装置や計測装置に接続してデータを収集し、プロセスを指定し、アラームを監視することは確かに便利でしたが、各SECS-IIインターフェースの独自性ゆえに、装置と連動する工場システムを開発することは大きな課題でした。 インターフェース開発時に最初に必要となる作業の一つは、各装置が使用するSECSメッセージの詳細を理解し文書化するための装置特性評価を実施することでした。この特性評価レポートは、その特定の装置に対する工場側インターフェースを開発するための指針となりました。
半導体工場では数百台の装置を工場向けに購入していたが、同じ装置が複数台ある場合でも、各工場には依然として多くの固有の装置インターフェースが存在した。工場側は自動化したい全ての装置に対して固有のインターフェースを開発せざるを得なかった。この問題は、尾が犬を振るようなものだった。
半導体工場は、設備インターフェースを標準化するため、SEMIと連携して工場制御システムと設備間の通信プロトコルを定義した。 1992年、SEMIはE30規格の初版「製造装置の通信および制御のための汎用装置モデル仕様(GEM)」を公表した。この規格は、工場と装置メーカー双方が装置インターフェースを開発する上で安定した基盤を提供した。メッセージの使用法と内容は一貫し、状態モデルが定義され、インターフェース機能は詳細に文書化された。
それ以来、半導体製造において使用される他の機器通信規格が開発され、承認されてきた。工場自動化向けのGEM300規格(E39、E40、E87、E90、E94、E116、E148、E157)により、完全自動化製造の実現が可能となった。 EDA規格(E120、E125、E132、E134、E164)は、一貫性のある明確に定義されたデータ収集の実現を可能にします。
SEMI規格は十分に明確に定義されているものの、その有効性は装置への実装次第である。インターフェースが規格に準拠し定義通りに機能することを保証するため、コンプライアンス試験は装置メーカーと工場双方にとって不可欠である。 GEM導入初期には、コンプライアンス試験は設備の工場受入検査において不可欠な要素でした。当時は設備インターフェースの開発・運用経験が乏しく、インターフェースが期待通りに動作することを保証する何らかの試験方法が必要でした。現在ではGEMおよびGEM300が広く確立されているものの、工場で必要とされる機能をサポートする通信インターフェースを確保するため、コンプライアンス試験は依然として重要です。
EDA規格の適合性試験は、GEMおよびGEM300ほど明確に定義されていません。 2011年、国際SEMATECH製造イニシアチブ(ISMI)は「ISMI装置データ取得(EDA)評価方法」文書を公表し、EDAインターフェースのテストと評価に関する段階的な手順を提供した。Cimetrixはこの文書に基づき、評価方法文書で定義された手順を自動化するEDATesterを開発した。この自動化により、通常数日かかるテストを数時間、あるいはそれ以下で実施可能となった。
半導体製造装置において標準的で明確に定義された通信インターフェースを持つことは、自動化製造とデータ収集にとって重要です。開発されたインターフェースをテストし、SEMI規格に準拠していることを保証する能力は、装置を半導体工場に導入する上で不可欠です。
Cimetrixのコンプライアンステストツールはテストプロセスを自動化し、受入プロセスを円滑にします。