Introduction à la norme SEMI EDA/Interface A

Depuis le développement de la norme SEMI Equipment Communications Standard 1 (SECS-I) au début des années 1980, SEMI n'a cessé de faire progresser la normalisation de la fabrication de semi-conducteurs. La norme SECS-I a posé les bases de la communication entre les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les systèmes d'usine. Au fil des années, SEMI a élargi son portefeuille avec les normes SECS-II, GEM (Generic Equipment Model) et la suite de normes GEM300. Ces normes fournissent un langage commun pour la communication, l'échange de données et le contrôle entre les équipements d'usines et les systèmes informatiques. En normalisant ces interactions, SEMI a permis l'intégration transparente des équipements de plusieurs fournisseurs, une exigence essentielle dans les usines de fabrication de wafers. Les normes SEMI sous-tendent désormais des activités clés telles que la communication des équipements, le contrôle des processus, la gestion des matériaux et la collecte de données.

L'évolution de SECS/GEM vers l'EDA

Plus récemment, SEMI a introduit l’EDA (Equipment Data Acquisition / acquisition de données d'équipement), souvent appelée Interface A, afin d'élargir sa suite de normes et de répondre aux besoins de plus en plus diversifiés et complexes de l'industrie des semi-conducteurs. Les normes EDA facilitent et rationalisent la communication entre les applications de collecte de données d'une usine et les équipements de fabrication.

L'évolution de SECS/GEM vers GEM300, puis EDA, est une progression naturelle qui reflète la complexité croissante de la fabrication des semi-conducteurs. Les normes SECS/GEM initiales ont établi un cadre robuste pour la communication équipement-hôte et la standardisation du comportement des équipements, permettant des interactions fiables et jetant les bases de l'automatisation. Avec le passage des wafers de 200mm à 300mm, la norme GEM300 a été introduite pour répondre aux exigences de cadence plus élevée et de contrôle avancé des process. S'appuyant sur SECS/GEM, la norme GEM300 a ajouté des fonctionnalités telles que la gestion des tâches, la manutention automatisée et le suivi des matériaux, essentielles à la prise en charge de wafers de plus grande taille et à l'augmentation des volumes de production.

Avec le développement de l'industrie, la collecte et l'exploitation des données sont devenues primordiales. La suite EDA (Interface A) s'est imposée comme une solution d'acquisition de données à haut débit et en grand volume. Complétant SECS/GEM et GEM300, l'EDA permet l'analyse des données en temps réel, l'optimisation des process et la maintenance prédictive, deux éléments essentiels à une fabrication pilotée par les données.

Combinés, SECS/GEM, GEM300 et EDA offrent une feuille de route complète pour améliorer l'efficacité, le rendement et le contrôle qualité. Cette évolution garantit que les usines de semi-conducteurs restent compétitives, hautement automatisées et prêtes à innover sur un marché en constante évolution.
 

Exploiter les données des équipements pour optimiser l'efficacité des usines

Les équipements de semi-conducteurs modernes génèrent d'importants volumes de données en temps réel qui sous-tendent un large éventail d'applications critiques, notamment :

• Contrôle continu (R2R) : ajuste dynamiquement les paramètres des équipements afin de maintenir une qualité de production constante entre les cycles de production.
• Détection et classification des défauts (FDC) : surveille les données pour détecter et classer les anomalies et prévenir les défauts.
• Métrologie virtuelle : prédit les paramètres de process à l'aide des données des capteurs, réduisant ainsi le recours aux mesures physiques et améliorant le rendement.
• Surveillance de l'état : analyse les données des équipements et des capteurs pour prédire et prévenir les pannes, minimisant ainsi les temps d'arrêt imprévus.
• Analyse des données : identifie les schémas et les tendances afin d'optimiser les process, d'améliorer les rendements et d'accroître l'efficacité globale.

Ces applications basées sur les données illustrent l'impact transformateur de l'exploitation des données des équipements. En mettant en œuvre des normes de collecte de données robustes, les usines peuvent fonctionner avec une plus grande agilité, résoudre les problèmes de manière proactive et affiner continuellement leurs process pour rester compétitives.

Normes EDA

Alors que la loi de Moore continue d'accroître la densité des transistors, les processus de fabrication des semi-conducteurs sont devenus plus complexes. La suite EDA fournit des structures de données, des formats et des protocoles standardisés pour permettre un échange de données efficace entre des équipements sophistiqués et des systèmes informatiques. S'appuyant sur les normes SEMI antérieures, l'EDA ajoute des fonctionnalités de gestion de données à haut débit et en grand volume. Les principales normes EDA comprennent les éléments suivants :

Ces normes traitent de plusieurs fonctionnalités essentielles, telles que la structure des équipements, la communication, la sécurité, la modélisation des données et la planification de la collecte, afin de permettre aux usines de fabrication d'obtenir des informations exploitables de manière sécurisée et efficace.

La norme SEMI E164 relie l'EDA et GEM/GEM300 en modélisant hiérarchiquement les métadonnées des équipements et en permettant un accès standardisé à leurs états, quels que soient les protocoles sous-jacents. Cette intégration garantit une collecte de données fluide à partir d'équipements automatisés de plus en plus complexes.

Le rôle des « freezes »

Le concept de « freeze » (gel) stabilise les normes SEMI en désignant des versions matures et fiables qui forment collectivement la suite de normes. La norme SEMI E178 régit les versions de gel pour l'EDA, tandis que Freeze 2 constitue le cadre stable actuel pour l'acquisition de données à haut débit et en grand volume. Dans le cadre de cette évolution continue, l'industrie se prépare à Freeze 3, qui introduira, entre autres améliorations, la prise en charge de HTTP/2, de gRPC et des tampons de protocole.

Un élément clé de Freeze 3 est la norme SEMI E179, la spécification des composants communs des tampons de protocole. Cette norme établit une approche unifiée pour la représentation des erreurs, des types de données, des types de valeurs de données, des unités et des opérateurs via les tampons de protocole. Elle remplacera les normes SEMI E138 et SEMI E128 dans Freeze 3, faisant ainsi évoluer l'industrie des structures XML vers des formats d'échange de données de nouvelle génération.

Alors que Freeze 3 continue d'évoluer, SEMI EDA Freeze 2 demeure une norme fiable et éprouvée, gage d'acquisition et d'intégration de données pour la fabrication actuelle de semi-conducteurs. Cette évolution souligne l'engagement de l'industrie à adopter des technologies de pointe pour une fabrication de semi-conducteurs pilotée par les données.

Avec chaque nouveau nœud de processus et l'adoption croissante de techniques de packaging avancées, l'industrie mondiale des semi-conducteurs est confrontée à une forte augmentation de la complexité des données. Grâce aux prochaines améliorations de Freeze 3, telles que HTTP/2, gRPC et les tampons de protocole, les normes SEMI EDA sont en mesure de gérer plus efficacement ces demandes croissantes de données. En améliorant le débit de données et en s'intégrant parfaitement aux solutions modernes d'analyse et d'intelligence artificielle, ces normes permettent l'optimisation des process en temps réel, la maintenance prédictive et des opérations de fabrication plus adaptatives. Les usines qui s'adaptent à cette évolution bénéficieront de rendements supérieurs, de cycles d'innovation plus rapides et d'un avantage concurrentiel durable sur un marché en constante évolution.
 

Pourquoi Agileo est votre partenaire de choix pour votre transition EDA

Agileo a réalisé des tests client et serveur EDA Freeze 2 auprès de fabricants d'équipements déjà en transition EDA et accompagne ces premiers utilisateurs dans l'intégration de leurs équipements avec A²ECF-SEMI, Agil'GEM et Agil'GEM300. Nous proposerons prochainement une offre complète aux OEM ayant besoin d'EDA Freeze 2 ou 3. Agileo contribue activement à cet effort mondial et est fier d'accompagner les OEM de tous les segments de marché avec une gamme de produits complète et évolutive permettant aux installations de production d'intégrer cette évolution et d'obtenir des rendements supérieurs, des cycles d'innovation plus rapides et un avantage concurrentiel durable sur un marché en constante évolution. N'hésitez pas à nous contacter pour discuter plus en détail de vos besoins spécifiques en EDA.