SEMI E109标准简介
SEMI E109《掩模片与掩模盒管理规范（RPMS）》标准化了半导体设备管理掩模片及掩模盒的方式。该标准使主机系统能够验证掩模盒标识与内容，确保生产过程中使用正确的掩模片。E109同时追踪掩模片的使用情况与认证状态，以维持产品质量。
尽管属于GEM 300标准体系的一部分，E109标准专为光刻、掩模检测及裸掩模存储设备设计。该标准同时支持自动化与手动操作，其功能与E87载体管理服务相呼应，并针对掩模特定工作流程进行了适配。
SEMI E109标准的目的
SEMI E109标准在工厂主机系统与管理掩模片及掩模片托架的设备之间建立了标准化接口。该标准定义了关键流程，包括装载端口传输、托架ID与内容验证以及锁定机制。此外，标准还涵盖掩模片移动、识别、使用追踪及认证等环节。通过明确界定状态模型与交互场景，E109简化了集成流程，并提升了各类使用掩模片的半导体设备类型间的一致性。
SEMI E109 关键概念与特性
SEMI E109标准为半导体制造中的载流子管理提供了全面统一的框架。术语?pod指代用于在设备间运输掩模的任何容器。E109作为设备GEM 300接口的组成部分得以实施，并定义了若干状态模型与服务，用于管控pod与掩模之间的交互过程。
核心国家模型核心状态模型
SEMI E109定义了多种状态模型，用于管理负载端口与载体的行为及交互：
- 光罩托架装载端口转移：控制光栅盒装载端口的运行状态，包括在运行状态与非运行状态之间的转换。处于运行状态时，负责管理光栅盒的装载、卸载及传输阻塞操作。
- Pod: 协助宿主机系统验证Pod标识符及内容。它报告Pod访问事件、完成与Pod相关的活动，并管理Pod锁定机制。
- 访问模式：配置 pod 的交付/移除操作是手动执行还是通过自动化物料处理系统（AMHS）自动执行。
- 负载端口预留: 用于在 pod 被保留给特定负载端口时进行通信。
- 负载端口/承载关联: 报告 pod 与负载端口之间的关联关系。：报告 pod 与负载端口之间的关联关系。
- 分划板：管理并报告分划板鉴定、颗粒检测及使用情况。
- 分区分配：报告分光器分配给批次的时间。
- 十字线位置: 当瞄准点位置被占用时触发报告。
附加标准化功能
除国家模型外，E109还包含若干增强十字线管理功能的附加特性：
- 通知：提供详细事件报告，包括夹具夹紧/松开、门开/关以及十字线ID读取器可用性变化。
- 服务: 定义用于读取和写入 pod 标签的服务，以及与状态模型相关的服务。
- 往返场景：描述正常与异常操作场景，阐释状态模型与服务间的交互机制。
- 内部 Pod 缓冲区：通过定义服务来请求将 pod 移动到外部负载端口并跟踪存储，支持具有内部 pod 存储的设备。
- 警报：向主机系统报告与载波和负载端口相关的意外错误、故障或异常状况，从而实现及时诊断和纠正措施。
- 与SECS/GEM的集成：SEMI E109.1作为子标准，将SEMI E109功能映射至SECS/GEM接口，用于与工厂主机进行通信。
这些特性共同构筑了物料运输的强大且标准化的执行框架，使先进制造环境中的操作得以高效可靠地运行。
SEMI E109标准对行业的重要性
SEMI E109标准是现代半导体制造的重要组成部分，它为光掩模设备操作提供了高效流畅的自动化物料处理方案。该标准的采用带来多项关键优势：
- 提升运营效率：通过标准化光罩托架转移流程和光罩鉴定程序，E109系统有效降低了操作失误率，最大限度减少了生产延误，从而显著提升整体生产效率并优化产品品质。
- 跨设备与设施的互操作性：E109确保了晶圆盒与掩模板之间行为的一致性和兼容性，无论设备供应商或地理位置如何，从而促进了统一的全球制造生态系统。
- 成本降低：该标准最大限度减少人工干预，降低设备集成复杂性，并缩短停机时间——从而为半导体制造商和生产设施带来显著的成本节约。
- 无缝自动化集成: E109为自动化系统的集成提供了强大的框架，例如自动化物料搬运系统（AMHS），这些系统对于实现全自动化、"无人值守"的制造环境至关重要。
- 广泛的行业采用：在配备掩模板的300毫米前端制造设备中，必须使用E109材料。
该标准在光栅处理、验证和追踪中的应用，优化了制造工作流程，确保了半导体制造过程中的高精度与高生产率。
常见问题解答FAQ
工具能否同时实现E87和E109？
是的。如果某台设备既能处理装载基材的载具，又能处理装载掩模的荚舱，则同时适用E87和E109标准。
符合SEMI E109标准的PDF产品
PDF提供一系列先进的连接和自动化解决方案，旨在符合SEMI标准，包括E109标准。
设备端
- Cimetrix CIM300: 支持 300mm 晶圆厂的 GEM300 标准合规性，结合了 GEM、E87、E90 及其他标准。
- Cimetrix CIMControlFramework: 一个完整的设备自动化系统软件框架，旨在与 SEMI 标准无缝集成。
- Cimetrix EquipmentConnect: 一款功能强大的软件工具包，专为无缝实施 SEMI GEM、GEM300 和 EDA/Interface A 标准而设计
工厂端
- Sapience Data Platform: 一款支持 SEMI 标准的主机端解决方案，可实现高效的工厂主机操作。
- Cimetrix HostConnect: 一个增强型软件库，用于使用通过 HSMS 的 SECS-II 消息传输来创建主机应用程序。
- Cimetrix SECSConnect: 一个用于使用通过 SECS-I 或 HSMS 的 SECS-II 消息传输来创建应用程序的库。
测试
- Cimetrix EquipmentTest: 一个全面的 SECS/GEM 测试解决方案，旨在验证设备接口是否符合 SEMI 标准，并简化与工厂主机系统的集成。