半導(dǎo)體行業(yè)是現(xiàn)代科技的核心領(lǐng)域，其生產(chǎn)過程高度依賴自動化和精確的實(shí)時(shí)控制。從芯片制造到封裝測試，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要高精度的設(shè)備協(xié)同工作，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，對實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的性能、可靠性和靈活性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在集成度、擴(kuò)展性和功能安全方面逐漸暴露出局限性，而國產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展為半導(dǎo)體行業(yè)提供了新的機(jī)遇。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷演進(jìn)，芯片制程日益縮小，對生產(chǎn)設(shè)備的自動化、智能化控制以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力的需求愈發(fā)迫切。同時(shí)，半導(dǎo)體生產(chǎn)環(huán)境中設(shè)備種類繁多，如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、擴(kuò)散爐、化學(xué)氣相沉積設(shè)備、貼片機(jī)、鍵合機(jī)等，這些設(shè)備往往來自不同制造商，這就對能夠有效整合并精準(zhǔn)控制這些設(shè)備的操作系統(tǒng)提出了巨大挑戰(zhàn)，需要其具備高實(shí)時(shí)性、強(qiáng)兼容性以及出色的穩(wěn)定性等特性。

鴻道Intewell操作系統(tǒng)解決方案

基于微內(nèi)核架構(gòu)，采用業(yè)界獨(dú)有的虛擬化技術(shù)，融合了實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的應(yīng)用，滿足高集成、高性能實(shí)時(shí)運(yùn)動控制的需求。

方案使用鴻道Intewell操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)擴(kuò)展架構(gòu)，該架構(gòu)利用多核處理器，實(shí)現(xiàn)Windows/Linux應(yīng)用和實(shí)時(shí)應(yīng)用的并行運(yùn)行，且Windows/Linux系統(tǒng)和鴻道Intewell實(shí)時(shí)系統(tǒng)安全隔離。在半導(dǎo)體制造中，Windows/Linux系統(tǒng)可用于運(yùn)行人機(jī)界面（HMI）、數(shù)據(jù)處理和可視化等非實(shí)時(shí)任務(wù)，而鴻道Intewell實(shí)時(shí)系統(tǒng)則專注于設(shè)備的精確控制、運(yùn)動控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等關(guān)鍵任務(wù)。

方案架構(gòu)圖

方案優(yōu)勢

高實(shí)時(shí)性：鴻道IntewellRTOS任務(wù)切換、中斷響應(yīng)達(dá)到微秒級，能夠滿足半導(dǎo)體制造中對時(shí)間敏感的關(guān)鍵任務(wù)，如光刻機(jī)的精確曝光控制、刻蝕機(jī)的蝕刻時(shí)間控制等，確保工藝過程的精確性和一致性。

開放兼容：支持多種工業(yè)總線協(xié)議，如Modbus、CANopen、EtherCAT等，可與半導(dǎo)體制造中的各類設(shè)備和系統(tǒng)無縫對接。同時(shí)，兼容Windows/Linux的應(yīng)用生態(tài)，便于與現(xiàn)有的生產(chǎn)管理系統(tǒng)集成。

高可靠性：實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)系統(tǒng)隔離運(yùn)行，互不影響。即使Windows系統(tǒng)發(fā)生故障，鴻道Intewell實(shí)時(shí)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行，保障關(guān)鍵生產(chǎn)任務(wù)的連續(xù)性。

易用性：提供直觀且通用的實(shí)時(shí)API，包括線程、事件、套接字、POSIX支持等，降低了開發(fā)門檻，提高了開發(fā)效率。

可擴(kuò)展性：硬件資源可靈活分配，支持鴻道IntewellRTOS使用任意數(shù)量的CPU內(nèi)核，可根據(jù)半導(dǎo)體制造設(shè)備的不同需求進(jìn)行定制化配置。

可維護(hù)性：調(diào)試方便，可遠(yuǎn)程維護(hù)，減少了設(shè)備停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。

易部署：安裝方便，軟硬件高度整合，簡化了系統(tǒng)部署流程。

功能安全：通過TüV南德最高級別功能安全認(rèn)證，滿足半導(dǎo)體行業(yè)對設(shè)備安全性的嚴(yán)格要求。

自主可控：作為國產(chǎn)工業(yè)操作系統(tǒng)，鴻道Intewell操作系統(tǒng)具有自主可控的特點(diǎn)，對于國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的信息安全和自主發(fā)展具有重要意義。

應(yīng)用場景

光刻機(jī)控制：在光刻機(jī)中，鴻道Intewell操作系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動控制。鴻道Intewell實(shí)時(shí)系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制光刻機(jī)的運(yùn)動精度，確保光刻圖案的精確對準(zhǔn)；Windows/Linux系統(tǒng)則用于處理復(fù)雜的圖像算法和人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示光刻過程中的圖像數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)。

刻蝕機(jī)控制：刻蝕機(jī)需要精確控制刻蝕時(shí)間和刻蝕深度，以確保芯片結(jié)構(gòu)的完整性。鴻道Intewell操作系統(tǒng)架構(gòu)通過實(shí)時(shí)系統(tǒng)精確控制刻蝕機(jī)的氣體流量、溫度和壓力等參數(shù)，同時(shí)利用Windows/Linux系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控刻蝕過程，確保刻蝕質(zhì)量。

薄膜沉積設(shè)備控制：薄膜沉積設(shè)備需要精確控制薄膜的厚度和均勻性。鴻道Intewell操作系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對沉積過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，通過鴻道Intewell實(shí)時(shí)系統(tǒng)精確控制沉積速率和溫度，利用Windows/Linux系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析，優(yōu)化沉積工藝，提高薄膜質(zhì)量。

鴻道Intewell操作系統(tǒng)為半導(dǎo)體行業(yè)提供了一套全面、高效、可靠的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制方案，能夠滿足半導(dǎo)體行業(yè)在生產(chǎn)、監(jiān)控、維護(hù)等各方面的需求，有效提升了半導(dǎo)體企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

審核編輯 黃宇