RMS(Recipe Manage System)，中文称配方管理系统，主要功能是对Recipe（配方）及其Recipe Body进行有效的存储、管理和控制。RMS系统也是CIM系统的其中一个重要子系统，RMS通过与EAP的紧密结合，可以实现Recipe的自动选择，自动加载和自动校验，能够大大减少因人工操作而导致的错误，对产品质量管控与良率提升具有重要作用。
Recipe是什么？
要做一盘好菜离不开精湛的厨艺，而厨艺与做菜的配方息息相关，在半导体制造中，Recipe就是制造工艺的配方。Recipe存在于设备系统中，是设备机台生产、调修、 维护等一切工作的指南。
每个机台的系统至少有一个Recipe来指挥设备进行生产作业， 一般机台的Recipe数量多达几十个，上百个。而每个Recipe中都包含了成百上千种参数，包括产品参数、机器参数、环境参数等，所有的这些参数需要在合理准确的范围内才能保证机台安全稳定进行生产。
从本质上看，Recipe是一个拥有众多参数内容的对象实体，绝大多数情况下存在于系统存储媒介中，如硬盘文件，由于Recipe数据需要持久化保存，因此很少有将Recipe直接存储在系统内存里。另外，Recipe程序需要有执行器（Executor）进行操作，执行器的作用在于解析Recipe的内容信息，校验Recipe格式以及判断是否能被正确使用。 在半导体实际生产中，生产机台就是一种Recipe执行器，Recipe通过调度机台硬件完成各项生产活动。
无论用于生产活动还是用于维修工作，任何类型的Recipe都可以看作是一个主体（Body），里面包含了众多参数（Attributes）。 Recipe Body规定了Recipe的名称、类型、 版本号等基本信息，并且包含了可重复使用的指令、设置、参数等机台用来执行Recipe的数据。
Recipe Body示例--引自魏秋雨
Recipe的管理几乎涵盖了Recipe的整个生命周期，从最初Recipe由工艺工程师 （Process Engineer，PE）创建，到RMS系统从机台中提取，接着RMS系统对Recipe进行解析，再到工程师完成参数的审核，进而将Recipe下发至机台进行生产，机台生产过程中也需要对Recipe实现监控，最后不再使用时停用Recipe。
Recipe 管理流程
RMS系统概述
在半导体生产过程中，EAP从MES中获取批次（Lot）相关的信息，得到相应的Recipe后下达指令给机台，而在实际生产中，在Recipe指令的下发处理过程中常常会发生各种各样的错误，进而导致机台生产事故。
Recipe错误导致异常
这些错误包括Recipe被产线员工异常改动，设定参数超出标准范围等等，如上图所示。机台无法完成生产批次，造成产品良率下降，且机台容易发生损坏，由此产生的后果和带来的损失将是无法估量的。因此RMS系统就在整个生产过程中扮演着十分重要的角色，尤其是在12寸全自动生产Fab中。
Recipe功能
RMS系统可以帮助找到可能发生问题的地方并及时处理纠正，防患于未然；同时，如果Recipe发生错误能够及时找到问题原因并锁定机台，将错误信息上报，以便于问题的排查和生产的改善。 RMS的诞生就是为了管理实际生产中的各种Recipe问题，它可以预防工作人员在无权限的情况下私自改动Recipe，可以追踪整个Recipe处理流程，包括Recipe的建立、 修改和使用，可以在出现问题时及时报警锁定设备并通知相关工程师，可以保证生产批次有条不紊的进行。
核心功能从Recipe整个生命周期来看，RMS系统涉及的Recipe管理流程主要包括上传流程（创建）、审核流程、下载流程（工作）、监控流程以及停用流程 （清理）共5个流程，这也是RMS系统的主要功能。
RMS系统逻辑架构示例--引自魏秋雨
由于不同公司对于RMS系统的设计有差异，功能会有区别，但是整体还是类似的，以下四大功能的介绍主要基于上图的架构设计。
1.Recipe 上传流程
由于Recipe程序结构的复杂性和参数列表的多样性，Recipe管理的首要任务就是从机台系统中把Recipe文件信息抓取到RMS系统中，只有准确完整的抓取到 Recipe文件，才能进一步对Recipe进行解析，获取Recipe Body信息和参数信息并持久化保存。
Recipe 上传流程
Recipe上传的实现过程上图所示，首先RMS客户端子系统与半导体机台建立通信连接，通过SECS/GEM通信模块从机台获取Recipe程序信息；接着进行Recipe参数的解析，不同机台的机型有着不同的转码规则，对于较为简单的ASCII文本或者二进制码，系统可以进行解析，而对于加密过的Recipe文件，则需要设备厂商提供解密方式进而完成解析；之后将解析出的Recipe文件保存在客户端工控机本地；另一方面，需要通过消息中间体MQ与服务端进行实时对接，将Recipe数据传至服务端数据库，同时生成持久化程序文件，并传至FTP服务器，便于后期的查询和版本管控。
2.Recipe 审核流程
RMS系统通过上传流程得到的Recipe属于工程（Engineer）版本，即最原始的创建版本，没有经过相关职能人员审批，不能直接给机台使用。工程版本的Recipe需要由PE负责人（PE Leader）进行升级操作，升级成通用（Gold）版本或者唯一（Unique）版本，前者适用于同一设备类型的机台，而后者只适用于上传该Recipe的特定机台。升级过程中，工程师有权限修改Recipe具体参数的设定值，使其达到某台设备生产的最优，当然修改值需要保证在参数的控制范围内。升级完成后分别由ME工程师、PE经理或设备经理、QA经理依次进行审批，审批通过方可进行下载。
Recipe 审核流程
3.Recipe 下载流程
Recipe下载流程发生在机台预约生产时，需要将合适批次的Recipe下载到指定机台上以供使用。这一过程通常首先在MES系统上根据实际批次作业发起下载指令，RMS系统负责接收指令并完成下载操作，期间需要校验Recipe程序名、校验Recipe参数满足标准范围、校验机台状态、校验人员权限等，校验无误后选择合适的Recipe，通过MQ下发至客户端，客户端接收到请求后通过SECS/GEM通信模块将Recipe程序下载到机台上。下载完成后EAP需要向机台发送控制指令，选中刚下载的Recipe，以便机台直接开机作业。
Recipe 下载流程
4.Recipe 监控流程
Recipe参数监控的功能主要放在客户端子系统中进行，监控的时机有两种，分别是机台开机时和机台正常作业过程中。 机台开机时的监控是为了检查Recipe的参数是否满足管控范围，这是防止机台做坏料的最后一道关卡，只有所有参数均满足条件方可允许机台开机作业，否则会持续锁机； 机台作业过程中的监控是指每隔一段时间，系统自动比对机台实时参数与Recipe参数是否达标，一般情况下多为环境参数，因为在实际生产中，设备加工区的温度、压力等参数一直发生变化，唯有确定变化在合理范围内才能保证产品质量。
Recipe 参数监控流程
Recipe停用流程一般发生在产品确定不再生产时，根据企业的运营情况，针对确定 已废弃的Recipe程序，可以进行停用清理操作。
总结
Recipe可以说是芯片制造或封装等企业最重要的资产，也是技术壁垒所在，而RMS这一重要的CIM系统则是Recipe的大管家，用好RMS系统，不仅可以减少MO，减少报废，更是可以做好工艺迭代，传承以及保障芯片良率。
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参考资料:
- 魏秋雨. RMS系统设计与实现
- semi协议
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