這篇部落格文章最初發表於 cimetrix.com
在 本系列的簡介， 我們列舉了部分製造業相關方，本篇及後續文章中將重點介紹的應用程式，其功能正是直接針對這些相關方的業務目標而設計。在 第二篇文章, 我們說明了如何將主要利害關係人群體的關切事項映射為具體的 EDA 介面需求，這些需求隨後可直接納入採購規格書中。 
在本篇文章中，我們將說明其中部分介面要求如何支援一項重要且適用於所有設備類型的工廠應用，即「即時吞吐量監控」。 這項應用實際上能夠與多種設備類型相容運作，無需額外的自訂程式碼或配置——當然，這取決於設備供應商對需求規格中提及的 SEMI 標準，是否能忠實地加以實作。這個強大的概念能大幅提升晶圓廠自動化團隊的軟體工程生產力，因此我們將花些時間說明其運作原理。
問題陳述
本應用程式旨在解決即時監控設備吞吐量表現的問題，並在吞吐量因任何原因偏離「正常」範圍時觸發警報。這對瓶頸設備（例如光刻線和掃描器）尤為重要，因為任何吞吐量的損失都會波及整條生產線，導致產量損失及其相關的營收與利潤損失。 簡而言之，「瓶頸設備上的損失時間永遠無法彌補。」
解決方案的組成部分
此應用程式所需的数据，主要包含記錄基板在設備中移動過程的設備事件，以及針對此類設備所執行的相應製程配方（製程、量測、檢測、分選等）。透過這些資訊，應用程式能「即時」計算製程時間，並將當前數值與預期（「正常」）數值進行比較。
這並非如乍看之下那般簡單，因為預期值很可能取決於產品類型、製程類型、材料狀態、層次、配方以及其他若干因素。綜上所述，決定不同批次在特定製程目的下是否「等效」的一系列因素，被稱為「情境」。就本應用而言，情境參數可確保您在檢視製程時間的變異時，能做到「同類比較」。
EDA（設備資料擷取）標準的應用
所謂「EDA」，不僅包含 Freeze II / 0710 標準套件中的規範，還涵蓋 SEMI E164（EDA 通用元資料）、E157（模組製程追蹤），以及透過引用方式納入的完整 GEM 300 標準套件。 這不僅確保了精確追蹤晶圓移動及步驟級製程配方執行所需的事件支援細粒度與廣度，同時也規範了這些事件及其相關參數的命名規則，無論設備類型或供應商為何。
如果設備自動化採購規格書中包含以下條款：「我們要求所有狀態機、狀態、狀態轉換事件，以及所引用之 300mm SEMI 標準中定義之物件的屬性，均須完全依照標準規定進行實作並命名」，那麼您編寫真正通用型產能監控應用程式所需的所有資訊，都將能隨時取得。
僅憑藉以下 SEMI 標準所提供的資訊，即可實作一套穩健的即時吞吐量監控演算法：E90（基板追蹤）、E157（模組製程追蹤）、E40／E94（製程／控制工作管理）以及 E87（載具管理）。 下圖展示了其中幾項標準（E90 與 E157）的哈雷爾狀態圖、相關事件，以及 EDA 元數據模型表示法*。
請注意，針對每個事件所需提供的參數資訊（各圖中最右側的圖片），無論數量多寡，皆可透過 EDA 架構中的「資料蒐集計畫」（DCP）——其中包含一個或多個「事件請求」——來進行蒐集。若欲進一步了解這些功能，請直接參閱 SEMI E134（資料蒐集管理）規範，或瀏覽我們網站上提供的豐富教育資料。
EDA 標準的另一項優勢在於其多客戶端功能。此功能讓您的自動化軟體團隊成員能夠獨立於其他應用程式之外，為該應用程式收集並處理資料，從而提升團隊成員的工作效率與應變能力。具體而言，吞吐量監控功能可獨立於任何承載 GEM 命令與控制功能的系統之外進行實作；由於這些功能可能對晶圓廠運作造成負面影響，因此通常會受到非常嚴格的管理。
投資報酬率（ROI）的關鍵因素
正如我們在本系列首篇文章中所提到的，這項應用不僅僅是您可以利用支援 EDA 的設備來建置和部署的項目……事實上，這項應用早已付諸實行，並正在為生產製造帶來實質效益！ 具體而言，此應用所影響的投資報酬率（ROI）因素（以及所帶來的效益）包括：生產力異常的平均檢測時間（MTTD，縮短 50%）、特定設備的產能提升（3-5%），以及整體週期時間的縮短（由於採分階段實施，因此難以精確量化）。
當然，這些結果會因製造商的晶圓廠產能利用率、營運策略及整體自動化能力而有所不同，但對於接近滿載運轉的尖端量產晶圓廠而言，這些結果具有代表性。然而，由於這些都是非常常見的投資報酬率（ROI）考量因素，大多數公司都能輕鬆地將這些改善轉化為具體的財務效益。
最後……
一如往常，我們歡迎您的回饋，並期待與您共同踏上智慧製造的旅程。
*設備元資料模型片段的視覺化呈現，係由 Cimetrix ECCE Plus 產品（設備客戶端連線模擬器）所產生。