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1、i I l , l l f l fr l l J r lrrl,!rll,lllrlllllffl,!rl,llli Y 1 5 3 1 4 2 2 半导体生产过程中的计算机集成制造 C o m p u t e rI n t e g r a t e dM a n u f a c t u r i n gI n S e m i c o n d u c t o r M a n u f a c t u r i n g ( 申请工程硕士学位) 硕士学位论文 领域： 研究生： 指导教师： 企业导师： 软件工程 陈峰 赵政教授 李志忠高工 软件学院 二零零八年八月 中文摘要 半导体制造在世界范围内都属于高科
2、技行业，但在国内却是属于薄弱和紧 缺的行业。在新的一个世纪里半导体产业已被定为中国的支柱产业。中芯国际 ( S M I C ) 以如此大的规模，且起步就以0 2 5 微米作为制造工艺基础的集成电路 制造企业在国内也属于首家。现在公司已在北京和武汉建成国内最先进的3 0 0 毫米晶片生产线，并且采用当前世界最先进的O 0 9 微米制造工艺。 在半导体制造业中计算机集成制造起着举足轻重的作用。本课题就是以半 导体制造这个大的环境为背景，介绍在半导体制造行业中如何使用计算机集成 制造来实现设备自动化。 本论文首先介绍了C I M 的发展和系统结构，接着介绍了I C 制造工艺流程 以及在I C 半导体
3、制造业中一名I T 工程师所要具备的一些知识与能力。其次详细 论述了设备自动化的实现及B r o o k s 公司的E q u i p m e n tA u t o m a t i o n 的应用软件 S T A T I o N w o r k s ，以及S T A T I O N w o r k s 与M E S 层上的应用软件F A C T O R Y w o r k s 和设备机台的关系，最后是在S 玑盯1 0 N w o r k s 下针对A S Y S T 公司的S M I F 、 S M A R T - T A GS T 8 4 0 0 和K L A 公司的测量机台C D S E
4、M 编写的设各自动化程序及 相应的流程。 关键字：C I M ，E A P , S E C S I I I ，S T A T I O N w o r k s ，S M I F A B S T R A C T S e m i c o n d u c t o rm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yi So n eo ft h em o s ta d v a n c e dl n d u s t r i e sm t h ew o r l d B u t ，i ti sw e a ka n db e c o m i n gak e yi n d u s t
5、 r yi nC h i n ai n21 吼c e n t u r i e s S e m i c o n d u c t o rM a n u f a c t u r i n gI n t e r n a t i o n a lC o r p o r a t i o n ( S M I C ) i so n eo ft h el e a d i n g s e m i c o n d u c t o rf o u n d r i e si nt h ew o r l dp r o v i d i n gw a f e rf a b r i c a t i o no f2 0 0 m ma
6、n d 3 0 0 m mw a f e r sa tO 3 5 - m i c r o nt o0 0 9 - m i c r o nt e c h n o l o g i e s E s t a b l i s h e di n2 0 0 0 ， S M I Ch a sr a m p e d u p3F A B sa n da0 13m i c r o nc o p p e rb a c k e n dl i n ei nS h a n g h a ii n l e s st h a n3y e a r s ，a n db e c o m et h et o ps e m i c o n
7、 d u c t o rm a n u f a c t u r i n gc o m p a n yi nt h e w o r l d N o w ，i th a st w o3 0 0 m mF A B sb o t hi nB e i j i n ga n dW u h a nt h a ta r er e a d yn o w T h ed e p a r t m e n to fC I M ( C o m p u t e rI n t e g r a t e dM a n u f a c t u r i n g ) p l a y sav e r y i m p o r t a n
8、tr o l ei nF A B a u t o m a t i o ns y s t e m T h i sp a p e ri st oe x p l a i nh o wC I Mw o r k si n t h eF A Ba u t o m a t i o ns y s t e m A tf i r s t ，t h i sp r o j e c ti st oi n 仃o d u c et h eh i s t o r ya n do r g a n i z a t i o no ft h eC I M D e p a r t m e n t ，t h es e m i c o n
9、 d u c t o rm a n u f a c t u r i n gp r o c e s sf l o wc h a a ，a n dt h ek n o w l e d g e t h a ta nI Te n g i n e e rm u s th a v e T h e n ，i tb r i e f l yd e s c r i b e st h ew h o l ep i c t u _ r eo ft h eF A B a u t o m a t i o ns y s t e mi n c l u d i n gt o o l s ，b r o o k SS T A T I
10、 O N w o r k Sa n dF A C T o R Y 、釉r k s ， a n dw o r k r e l a t i o n s h i p sa m o n g t h e m T h eS T A T I O N w o r k sp r o v i d e st h e c o m m u n i c a t i o ni n t e r f a c eb e t w e e nt o o l sa n dh o s ti n t e r f a c e s ，a n dt h ea p p l i c a t i o nt o d e s i g nh o s ti
11、n t e r f a c e s T h eF A C T 0 1 w w o r k si sa l s oc a l l e dM a n u f a c t u r i n gE x e c u t i o n S y s t e m ( M E S ) t h a to f f e r st h ec o m m u n i c a t i o ni n t e r f a c eb e t w e e nh o s ti n t e r f a c e sa n d M E S ，a n db u i l d sab r i d g eb e t w e e nh o s ti n
12、 t e r f a c e sa n dD B A tl a s t ，t h i sp r o j e c ti st o i m p l e m e n tah o s ti n t e r f a c ef o rK L AC D S E M ，am e t r o l o g yt o o l ，w i t hA S Y S TS M I F , S M A R T - T A GS T - 8 4 0 0a sa ne x a m p l et oe x p l a i nt h eF A Ba u t o m a t i o ns y s t e mi n d e t a i l
13、 s K e yW o r d s ：C I M ，E A P , S E C S I I I ，S T A T I O N w o r k s ，S M I F I I 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得岙鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：倍7 也冬 签字日期：b 哂年7 月秒日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨
14、鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨鲞本堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者繇谲夺 签字日期：跏吝年0 1 月幻日 导师签名： 签字同期： 加占年1 月旧日 第一章前言 1 1 什么是C I M 第一章前言 C I M ( C o m p u t e rI n t e g r a t e dM a n u f a c t u r i n g ) - - - - 计算机集成制造或电脑整合制造， 它
15、是通过集成系统的应用以及结合新管理哲学中信息沟通的方式，达到制造企 业中信息完全的集成，并以此改善组织与人员的整体效率。 C I M 这一概念最早由美国的约瑟夫哈林顿( J 。H a r r i n g t o n ) 博士于1 9 7 3 年提 出。哈林顿认为，企业的生产组织和管理应该强调两个观点，即：企业的各 种生产经营活动是不可分割的，需要统一考虑；整个生产制造过程实质上是 信息的采集、传递和加工处理的过程。哈林顿强调的一是整体观点，即系统观 点，二是信息观点。二者都是信息时代组织、管理生产最基本、最重要的观点。 可以说，C I M 是信息时代组织、管理企业生产的一种哲理，是信息时代新型
16、企 业的一种生产模式。按照这一哲理和技术构成的具体实现便是计算机集成制造 系统( C o m p u t e rI n t e g r a t e dM a n u f a c t u r i n gS y s t e m s ，c n v I s ) 。1 1 C I M 以计算机( 软、硬件) 为工具，将传统的制造技术与现代信息技术、管 理技术、自动化技术、系统工程技术有机结合，使企业产品全生命周期的各阶 段活动中有关的人组织、精英管理和技术三要素以及信息流、物流和价值流有 机继承并优化运行，实现企业制造活动的计算机化、信息化、智能化、集成化， 以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，达到制造企业中信息的 完全集成，并以此改善组织与人员的整体效率，进而提高企业的柔韧性、健壮 性、敏捷性，使企业赢得竞争。 C I M 的对象是制造业，例如：半导体制造、石油钻头、陶瓷制造、航空航 天、无人工厂、信息光电、材料制造、机车车辆等多种专业与企业行业。C I M 的主要目标是实现工厂自动化和信息集成，
