SECS/GEM300协议介绍
SECS（SEMI EQUIPMENT COMMUNICATIONS STANDARD 2）半导体设备通讯标准
GEM（Generic Equipment Model）定义了Fab中各个场景下设备行为及其所使用SECS消息。
GEM300也称为300mm标准，FAB是12寸设备的处理作业规范。主要包含协议E39、E40、E84、E87、E90、E94、E116。
稳定可靠的SECS/GEM和GEM300就用广州金南瓜
为什么出现GEM300
1. 人工搬运Carrier（FOUP）愈发不靠谱。
一盒Carrier（FOUP）就有25片wafer，整个料盒足足有十几二十斤。
2. 什么是FOUP？
前开式晶圆传送盒FOUP(Front Opening Unified Pod)。这是半导体制程中被使用来保护、运送、并储存晶圆的一种容器，其内部可以容纳25片的300mm晶圆，而其主要的组成元件为一个能容纳25片晶圆的前开式容器并有一个前开式的门框专司容器的开闭，是一种专属于12吋(300mm)晶圆厂内的自动化传送系统重要的传载容器。
3. 人工搬运方式非常不可靠
1片wafer一般数万人民币，也戏称移动房子：
因此出现300mm标准：GEM300的E84、E87和相关标准，描述OHT和AMHS自动运送系统。
4. 300mm的晶圆比较贵：
人工操作晶圆会可能受到尘埃（particles）影响
FAB厂里面的生产环境都是实现全自动化的，
例如：广州金南瓜工程师到海力士、长江存储、长鑫存储、三星、台积电等厂部署软件，现场基本都是没有什么人走动，要么就打扫打扫卫生为主，比较清闲。设备出问题都是由设备工程师维护。
5. 12寸设备昂贵：
在前道的工艺设备一台少则一千多万，普普通通的设备都俩、三千万。AMAT、ASML、TEL设备更加是大几千万到几个亿。不把作业效率提高，这多么浪费资源。
6.厂房寸土寸金
场内时时刻刻都是开着干净的风，光刻区的百级无尘室，普通区域的千级无尘室，每一刻都是用钱净化出来的。设备时时刻刻运行FFU（FFU是消耗品）。
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协议标准内容：
① 基本的通讯层：SECS/GEM
也称为GEM200
E4 SECS I（SPECIFICATION FOR SEMI EQUIPMENT COMMUNICATIONS
STANDARD 1 MESSAGE TRANSFER）
E37 HSMS （SPECIFICATION FOR HIGH-SPEED SECS MESSAGE SERVICES）
E5 SPECIFICATION FOR SEMI EQUIPMENT COMMUNICATIONS
STANDARD 2 MESSAGE CONTENT
E30 GEM SPECIFICATION FOR THE GENERIC MODEL FOR COMMUNICATIONS
AND CONTROL OF MANUFACTURING EQUIPMENT
② GEM300（300mm）：复杂和应用更高级的场景
E40 （PROCESSING MANAGEMENT）
E84 （ENHANCED CARRIER HANDOFF PARALLEL I/O INTERFACE）
E87 （CARRIER MANAGEMENT (CMS)）
E90（SUBSTRATE TRACKING）
E94（CONTROL JOB MANAGEMENT）
E116（EQUIPMENT PERFORMANCE TRACKING）
E157（MODULE PROCESS TRACKING）
③ Interface A(EDA): 提供大数据的处理接口
E120（THE COMMON EQUIPMENT MODEL）
E125 （EQUIPMENT SELF DESCRIPTION）
E132 （EQUIPMENT CLIENT AUTHENTICATION AND AUTHORIZATION）
E134（DATA COLLECTION MANAGEMENT）
E164（EDA COMMON METADATA）
E84协议介绍
1由于向大尺寸晶圆的迁移，未来的半导体工厂将使用广泛的自动化材料处理系统（AMHS）来转移重量不断增加的晶圆载体，包括FOUP和开放式暗盒。必须更好地定义生产设备和AMHS之间的并行输入/输出（PI/O）控制信号，以便在生产设备装载端口进行更可靠和高效的载波切换（装载/卸载）。
2本规范旨在增强SEMI E23中定义的并行I/O接口的能力，以支持载波传输的可靠性和效率的提高。增强的能力包括连续切换、同时切换和接口上的错误检测能力。
Interbay自动化物料搬运系统设备示例（仓库和OHS）
在上下料设备作业，会涉及一个标准件：
Load Port 装载端口。
LoadPort是一种晶圆装载装置，可安装在EFFM上，适用于8寸和12寸晶圆盒的装载，具备准确的mapping功能，可自动识别盒内晶圆各槽状态，如单片、跨片、异常片，通过独创的开关门机构和精确的运动控制，实现了高清洁性能，同时具有良好的稳定性和速度。
工厂的场景图，全自动化设备能够做到密集的部署。
OHT天车系统运行在工厂的顶层。
一般FAB的生产作业车间放在中间层。
一般1楼部署一些气体、电气等辅助设备
一般2楼部署一些处理后的特气、设备附属设备（无洁净要求的）
SECS/GEM应用及定义
应用场景
SECS/GEM协议主要应用在半导体行业，协议最早在半导体晶圆厂（FAB）里面使用，
标准定义
协议主要包含E4、E5、E30和E37等协议，他们分别用途是：
① E4对R232通讯的定义和规范
② E5是设备和Host数据消息交互规范
③ E30是设备和Host交互的流程和数据分类
如定义数据、事件、警报、配方（recipe），交互流程顺序
④ E37是对TCP/IP通讯的定义和规范，如
如握手协议、在线存活检测、通讯超时、通讯终止等
协议功能
GEM功能介绍
在SECS/GEM的E30标准（GEM）有以下功能等。
① 设备状态
② 设备各种数据上传
③ 关键动作的事件报告
④ 警报故障报告
⑤ 配方管理
⑥ 远程控制设备
SECS/GEM 协议发展背景
协议背景
由于半导体高速发展和复杂化，半导体协议SEMI和半导体厂商共同制定半导体通讯协议，最初目的是提高产品良率和提升自动化生产程度。进入2010年后，协议慢慢的开始应用到其他领域：半导体封测行业、PCB、面板和光伏等。
SECS/GEM属于semi标准的其中一部分，主要包括协议E4、E5、E30、E37。
SECS/GEM首发年份
SECS/GEM最早是使用R232串口通讯（SECS-I标准），直到到1992年发布TCP/IP通讯（HSMS标准）。如今新设备支持SECS/GEM都采用TCP/IP网口通讯（HSMS标准）。
Interface-A (EDA)是什么？
半导体EDA全称Equipment Data Acquisition，又称Interface-A
主要应用于大数据量场景，目前只在FAB场景用到。一般用于光刻机、检测设备、CVD的等。
Interface-A是SEMI设备数据采集（EDA）标准的一部分，由于半导体SECS/GEM协议侧重于设备控制，在大数据处理这块速率不够，同时SECS协议单个类型数据最大只能16MB，所有提出Interface-A协议，采用HTTP协议。应用于先进制造场景，一般是12寸的FAB的核心设备。
例如金南瓜能做到1秒内钟传输16MB的配方，但是绝大多数EAP只能支持最大1MB配方，在30秒内处理完成就可以，这种性能源自于SECS/GEM底层框架的设计，性能很难优化处理。但是这种场景对于检测设备或者光刻机每秒都产生数十MB的数据，HTTP协议对于这些处理效率就高许多。
EDA支持多个客户端可以访问设备数据，同事也支持订阅模式，让设备主动报告数据，减少性能的消耗。
EDA（interface-A）是一种自我描述的数据接口。客户端可以请求可用的物理配置、状态模型和参数。
EDA的wsdl文件是成熟的标准，用户可以采用各种计算机语言处理，如 C#、C++、C、Java、PHP、pythen或者嵌入式等。
编写自己的EDA客户端的复杂部分是从设备中捕获基于事件的数据。为此，客户端实现一个web服务器或HTTP侦听器，然而这些都有成熟的开源模块。
客户端端点url在建立通信会话期间被传递给设备。定义数据收集计划后，设备将把数据传递到此客户端端点，Interface-A通信使用SOAP/XML协议。
SECS/GEM的变量SVID是什么？
变量在半导体通讯协议里面定义为Variable Data Collection
变量可以是设备的状态，当前的操作员，当前使用的工艺配方
定义：
此功能允许主机查询设备数据变量，在初始化和同步过程中非常有用。
Variable Data (V) — 包含状态数据、离散数据或常量数据的可变数据项。A variable data item containing status, discrete, or constant data.
用途：
主机可以通过指定RPTID来向设备请求包含数据变量的报告。假设报告先前已定义（例如，使用定义报告S2、F33事务）。报告中包含的任何状态变量（SV’s）和设备常数（ECV’s）的值必须是最新的。离散数据值（DVVAL）仅保证在发生特定采集事件时有效。如果由于某些限制（取决于硬件和/或软件条件）而无法在设备中指定DVVAL，则会报告零长度项目。
请求报告：
请求变量值：
什么是配方？
什么是半导体配方（recipe）？
配方是一组描述设备应如何处理其材料的指令。配方内容由设备供应商定义。
配方管理干什么的?
配方管理是对工厂对设备的配方进行管控，防止操作员随便修改。配方的存储和管控都在工厂端，当设备做好配方后，就会存储在工厂服务器。
为什么要管控？
几乎所有的半导体工厂都需要这个特性来确保配方的完整性并支持可追溯性。主机将设备上已批准的配方上传并保存下来供以后使用，以确保配方不会被更改。
配置在SECS/GEM是怎么处理？
① 获取配方
② 删除配方
③ 配方上传
④ 配方下载
SECS/GEM是什么
我们是一支起步于半导体制造行业的IT服务技术团队，提供高度可靠的解决方案和优质服务支持。
金南瓜SECS/GEM在三星、LG、海力士、长江存储、长鑫存储、中芯国际等工厂里面7*24小时稳定运行，已经无重启无故障3年以上时间。
我们只为认真做产品 ，专注于提供半导体相关解决方案
SEMI®（国际半导体产业协会）是一个全球性的产业协会，服务于半导体、光伏（PV）、电子等高科技行业的制造供应链。SEMI管理着SEMI国际标准项目，并创建了SEMI 自动化标准，这是行业内供应商和客户之间不断发展的技术协议集合。
SECS/GEM是半导体的设备接口协议，用于设备到主机的数据通信。它通常用于半导体，TFT-LCD和电子行业，因为这些行业的设备大多来自不同的供应商，缺乏统一的通信标准。通过引入SECS/GEM，制造能够收集更多的信息，使设备和主机中心能够畅通无阻地进行通信，从而实现智能工厂自动化。
通过我们的 SECS/GEM 软件顺利集成标准
金南瓜SECS/GEM 解决方案符合 SEMI E4、E5、E30、E37 通信协议。我们积累了数千个实际案例的经验，该软件以其稳定的质量和用户友好的实用性而受到半导体工厂，面板制造商和设备程序员客户的高度赞扬。
SEMI自动化标准为半导体行业提供了关键的成功因素，包括了大数据采集和精细分析能力。作为行业内最大的工厂自动化软件供应商，理解这些标准对于我们的成功至关重要。我们在数个SEMI技术委员会和工作小组都具有领导地位，也使得我们在各种重点领域都有话语权。
工厂主机系统和生产设备之间的通讯。
SEMI E30 GEM标准阐述了工厂主机（MES）和生产设备之间应该如何支持沟通和控制能力。详细的场景概括了SECS-II消息的准确顺序和部分（就如SEMI E5标准中定义的），这些消息应该用于一项特定的功能，以及必须向主机提供哪些支持设备数据。其目的是收集足够的信息，让主机了解设备的运行情况，并提供足够的监控来远程管理产品的加工，这样就不需要操作员一直在工厂现场。
GEM300
SEMI 300mm标准
这套标准通常被称为“300mm标准”（包含了SEMI E39、SEMI E40、SEMI E87、SEMI E90、SEMI E94、SEMI E116)，与GEM SEMI E30）一并介绍了一种更复杂的、工厂主机可用以进行远程控制和物料搬运的工序。
在300mm晶圆片还不普遍的时候，无论是从人体工程学的角度还是从晶片防污的角度来看，300mm这个尺寸和更小的芯片拓扑结构使得操作人员装卸材料的工作十分困难，300mm标准就由此诞生了。
无论是什么样的加工材料， 许多面临类似挑战的新工厂都在其高度自动化的生产线上采用了这些标准，要求工厂内的所有设备都具有完全符合300mm的标准。
SEMI PV2
适用于多行业的工厂与设备的沟通标准
GEM（SEMI E30）标准是半导体制造业内工厂与设备沟通和控制的基准，但这个标准也能很容易地推广到其他行业。工厂和设备供应商通过使用一个共同的界面，减轻他们集成工作的负担，并提高设备的能力。
SEMI PV2标准是SEMI E30标准的一个部分，它概述了设备所必须支持的最常见GEM功能标准的具体应用细节。类似于SEMI E148标准，PV2标准包含了数据项的特定格式、精简化的所需变量和事项的列表、仅限于未格式化制程程序的管理，以及更详细的时钟管理。SEMI E30标准中描述的一些SECS-II消息在PV2应用中也不是必要的。
EDA / Interface A
提高产量和质量的大容量数据
大数据应用程序分析大量设备报告的实时数据，以提高生产的吞吐量和质量。虽然使用SECS-II消息传递的常规GEM接口支持设备数据发布，但其主要目的是在没有本地运营商在场的情况下运行设备；数据发布不能干扰远程控制。
设备数据采集（EDA）——也被称为Interface A——提供了满足这一需求的高速数据采集。由EDA组成的一套SEMI标准定义了从设备到任何EDA客户端/用户（如工厂主机）的高容量数据发布的替代通道。
半导体设备通讯标准介绍（一）semi secs、gem、GEM300、interfaceA(EDA)区别
半导体设备自动化和智能化程度很高。作为黑灯工厂，工厂就必须做到高度自动化。设备和工厂通过什么方式进行关联起来呢，半导体行业提出了相关的semi标准。
金南瓜科技www.secsgem.cn
1。 基本的通讯层：SECS/GEM
也称为GEM200
E4 SECS I（SPECIFICATION FOR SEMI EQUIPMENT COMMUNICATIONS
STANDARD 1 MESSAGE TRANSFER）
E37 HSMS （SPECIFICATION FOR HIGH-SPEED SECS MESSAGE SERVICES）
E5 SPECIFICATION FOR SEMI EQUIPMENT COMMUNICATIONS
STANDARD 2 MESSAGE CONTENT
E30 GEM SPECIFICATION FOR THE GENERIC MODEL FOR COMMUNICATIONS
AND CONTROL OF MANUFACTURING EQUIPMENT
2。 GEM300（300mm）：复杂和应用更高级的场景
E40 （PROCESSING MANAGEMENT）
E84 （ENHANCED CARRIER HANDOFF PARALLEL I/O INTERFACE）
E87 （CARRIER MANAGEMENT (CMS)）
E90（SUBSTRATE TRACKING）
E94（CONTROL JOB MANAGEMENT）
E116（EQUIPMENT PERFORMANCE TRACKING）
E157（MODULE PROCESS TRACKING）
3。Interface A(EDA): 提供大数据的处理接口
E120（THE COMMON EQUIPMENT MODEL）
E125 （EQUIPMENT SELF DESCRIPTION）
E132 （EQUIPMENT CLIENT AUTHENTICATION AND AUTHORIZATION）
E134（DATA COLLECTION MANAGEMENT）
E164（EDA COMMON METADATA）
