半导体设备通讯标准 SECS/GEM是什么
发布时间: 2023年02月02日
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由于半导体制程的不同，各种设备也有着不同特性的差异，且各制造厂商所提供的设备也不尽相同，也因此增加自动化管理的困难与复杂度。半导体设备通讯标准就显得尤为重要，那么SECS/GEM标准是什么呢？
国际半导体设备及材料协会(Semiconductor Equipment and Materials International: SEMI)制定了一套半导体设备通讯标准接口，使得计算机集成制造与设备之间有了共通的通讯标准接口。
设备制造商只要提供符合通讯标准规范的设备，便可快速地整合在计算机集成制造的管理系统中，不但可以缩短设备开发的时间及成本，还可增加设备装机的效率，达到快速量产，进而提升产能输出。
所以，在国际半导体设备及材料协会的努力推动下，全球半导体制造厂及设备厂参与讨论表决共同定制设备的硬件接口标准及软件通讯协议标准，以提供不同模块之间传输与沟通接口的标准化，这个标准化就是 SECS 以及 GEM。
SECS是SEMI设备通讯标准的缩写。GEM指SEMI连接性标准E30，被定义为制造设备实现通讯和控制的一般模型。
一般来说，SECS/GEM标准定义了信息、状态机和情境，来让工厂软件能够控制并监视制造设备。正式名称是SEMI连接性标准E30。
SECS 协议是基于 RS-232 或 TCP/IP 的点对点协议，由 SECS I/HSMS、SECS II两层及 GEM 构成，其标准框架如图所示。
图.SECS/GEM标准框架
其中 E4、E5、E30 和 E37 分别为 SEMI 标准的编号。各层在通讯中分别担任不同的任务分工，见下图。
图.SECS各层在通讯中的任务
SECS I/HSMS 为传输层，SECS II 则把 SECS I 传输的二进制串翻译成形象直观的格式表示出来，SECS II 规范传输资料的标准结构和显示内容，方便使用者查看数据内容。GEM 定义了从主机方所看到的半导体设备的行为，定义了哪些 SECS II 消息会在何种状态下被使用。
通用设备模型(Generic model for communications and control of manufacturing equipment: GEM) ，就是 SECS II 的一个子集合。它定义了从主机方看到的半导体设备的行为，定义了哪些 SECS II 消息会在何种状态下被使用。
高速 SECS 消息服务(High Speed SECS Message Services: HSMS)定义了一个通讯的接口，适合半导体厂内计算机间利用 TCP/IP 通讯协议作信息的交换。SECS I 是利用 RS232 的通讯协议作为计算机间的信息传输，因为网络的发展快速，为了因应更快、更有效率的传输，所以制定了高速 SECS 消息服务的标准。它也定义了传输的机制和通讯过程中的各种状态。在本质上跟SECS I是一样的。
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