[0001] 本申请涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种监测系统。

[0002] 金属有机化学气相沉积(MOCVD，Metal Organic Chemical Vapor Deposition)设备是外延材料生长最为关键的生产设备，属于高新技术密集型综合性产品，研究难度很大。根据市场变化情况和外延工艺对设备的更高要求，需要在设备的电气控制、反应腔体容量等方面进行优化设计和功能提升。

[0003] MOCVD设备主要由气体输送系统、加热系统、冷却系统、监测系统以及反应腔几部分组成。基于工业以太网和现场总线网络的监测系统是MOCVD设备的神经中枢，其主要功能是精确控制工艺过程中所需要的反应物物质的量，提供反应所需要的合适温度，并严格保证反应腔内压力和流量的稳定，同时对工艺过程中的各种参数进行实时监控，从而制造出可精确控制膜厚、组分和掺杂浓度的薄膜结构。

[0004] 目前监测系统采用的是BECKHOFF公司基于PC控制技术理念，通讯系统采用EtherCAT-实时以太网解决方案，这是一种具有前瞻性的高端技术，是前沿控制理念的新生态产物。

[0005] 但是，上述监测系统的主站难以MOCVD系统中的设备的状态进行监测，如果系统运行不正常，只能停机检查，不能直接反馈是哪个设备出现故障，检查起来费时。

[0006] 在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

[0024] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0025] 现有技术中的监测系统无法确定第一设备的运行状态的问题，为了解决这一问题，本申请实施例提供了一种监测系统，该监测系统用于监测MOCVD系统中各个设备的工作，上述监测系统包括：

[0026] 图1是根据本申请实施例的监测系统的示意图。如图1所示，该监测系统包括：

[0027] 第一监测子系统，包括主参数控制模块10和从参数控制模块20，上述从参数控制模块20设置在MOCVD系统的第一设备50中，上述从参数控制模块20用于对上述第一设备50进行监测且将监测的结果发送至上述主参数控制模块10；

[0028] 第二监测子系统，和上述第一监测子系统具有不同的协议，其中，第二监测子系统包括主站30和从站40，上述从站40设置在上述MOCVD系统中的第二设备60中，上述从站40用于对上述第二设备60监测并将监测的结果发送至上述主站30，上述主站30还用于根据上述从站40发送的监测的结果确定上述第二设备60的运行状态，上述主参数控制模块10还用于将获取的上述从参数控制模块20的监测的结果发送至上述主站30，上述主站30还用于根据上述主参数控制模块10发送的监测的结果确定上述第一设备50的运行状态。

[0029] 上述的监测系统中，主站可以根据主参数控制模块发送来的第一设备的监测结果确定第一设备的运行状态，还可以根据从站发送来的第二设备的监测结构确定第二设备的运行状态，解决了现有技术中的监测系统难以确定第一设备等的运行状态的问题，避免了现有技术中的系统出现故障时，需要花费大量时间检查的问题，该监测系统提高了设备运行的可靠性和安全性，保证了产品的良率，降低了生产中的废品率。

[0030] 本申请中的主参数控制模块10可以设置在任何一个可行的设备中，本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，上述主参数控制模块10设置在一个第二设备60中，即从站40和主参数模块可以设置在同一个第二设备60中，要可以设置在不同的第二设备60中，一种更为具体的实施例中，上述从站40和主参数控制模块10设置在同一个第二设备60中，如图2所示。

[0031] 为了将基于不同通讯协议的数据从主参数控制模块发送至主站中，本申请的一种具体的实施例中，上述主参数控制模块还包括：数据转换子模块和数据发送子模块，数据转换子模块用于将从上述从参数控制模块获取的监测的结果转换为符合上述第二监测子系统的协议的数据；数据发送子模块用于将上述数据转换子模块转换得到的数据发送至上述从站。

[0032] 本申请中的上述从参数控制模块20可以有多个，多个从参数控制模块20可以均与主参数控制模块10通信连接，为了简化系统，本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，从参数控制模块20为M个，M个上述从参数控制模块20中，第1+Y个上述从参数控制模块20与第Y个上述从参数控制模块20通信连接，且第一个上述从参数控制模块20与上述主参数控制模块10通信连接，M≥2，1≤Y≤M-1。图2中，由于从参数控制模块一一对应地设置在第一设备中，由于第1+Y个上述从参数控制模块20与第Y个上述从参数控制模块20通信连接，所以第一设备对应第1+Y个上述第一设备50与第Y个上述第一设备50通信连接。

[0033] 同样地，本申请中的上述从站40可以有多个，多个从站40可以均与主从站40通信连接，为了简化系统，本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，上述从站40有N个，N个上述从站40中，第1+X个上述从站40与第X个上述从站40通信连接，且第一个上述从站40与上述主站30通信连接，N≥2，1≤X≤N-1。图2中，由于从站一一对应地设置在第二设备中，由于第1+Y个上述从站40与第Y个上述从站40通信连接，所以第二设备对应第1+Y个上述第二设备60与第Y个上述第二设备60通信连接。

[0034] 为了方便工作人员后续对MOCVD系统运行状态的监测与控制，本申请的一种实施例中，在确定上述第一设备和/或上述第二设备的运行状态异常的情况下，上述主站还用于发出异常提示，上述异常提示为显示在上述主站的显示界面的提示信息和/或上述主站发出的报警信号。

[0035] 为了进一步降低废品率，保证MOCVD系统的有效运行，本申请的一种实施例中，在确定上述第一设备和/或上述第二设备的运行状态异常的情况下，上述主站还用于控制上述MOCVD系统停止工作。

[0036] 本申请的第一设备为MOCVD系统中的任何监控工艺参数的设备，本申请的一种实施例中，各上述第一设备为电能表、温度控制器、蝶阀控制器、质量流量控制器或压力控制器。

[0037] 本申请的第二监测子系统的通讯协议可以为任何一种可以监控MOCVD系统的通讯协议，本申请的一种具体的实施例中，上述第二监测子系统的通讯协议为基于EtherCAT的通信协议。

[0038] 同样地，第二监测子系统的通讯协议可以为任何一种可以监控MOCVD中的第一设备50系统的通讯协议，例如，上述第一监测子系统的通讯协议为基于Profibus-DP或DeviceNet或RS485的通讯协议。

[0039] 为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。

[0040] 实施例

[0041] 如图1和图2所示，监测系统用于监测MOCVD系统的工作，MOCVD系统包括多个第一设备50和多个第二设备60，其中，多个第一设备50包括电能表、温度控制器、蝶阀控制器、质量流量控制器和压力控制器，具体地，该监测系统包括第一监测子系统和第二监测子系统，其中，第一监测子系统包括主参数控制模块10和多个从参数控制模块20，第二监测子系统和第二监测子系统具有不同的协议，上述第一监测子系统的通讯协议为基于Profibus-DP，上述第二监测子系统的通讯协议为基于EtherCAT的通信协议。

[0042] 且第二监测子系统包括主站30和多个从站40，主站30为PC机，多个从参数控制模块20和多个从站40的通信连接方式具体参见图2。

[0043] 上述从参数控制模块20一一对应地设置在MOCVD系统的第一设备50中，上述主参数控制模块10设置在一个第二设备60中，上述从参数控制模块20用于对上述第一设备50进行监测且将监测的结果发送至上述主参数控制模块10，上述主参数控制模块10包括数据转换子模块和数据发送子模块，数据转换子模块用于将从上述从参数控制模块20获取的监测的结果转换为符合上述第二监测子系统的协议的数据，数据发送子模块用于将上述数据转换子模块转换得到的数据发送至上述从站40；

[0044] 从站40一一对应地设置在第二设备60中，且其中一个从站40与主参数控制模块10设置在同一个第二设备60中，该从站40为控制柜41(CC cabinet)，该从站40用于对上述第二设备60监测并将监测的结果发送至上述主站30，从站40将从主参数控制模块10获取的数据发送至上述主站30，上述主站30根据从站40发送来的数据确定第一设备50和第二设备60的运行状态，在确定上述第一设备50和/或上述第二设备60的运行状态异常的情况下，上述主站30还用于发出报警信号，且控制上述MOCVD系统停止工作。

[0045] 如图2所示的系统中，多个从站中除了控制柜41外，还包括工艺加热控制柜42(PM)、预热腔加热控制柜43(LL)，蝶阀44(Butterfly Valve)、伺服驱动器45(SERVO)、模拟量采集模块46(EP3184)、气路分配柜47(GMS cabinet)、质量流量控制器48(MFC)以及管路加热控制器49(型号为WATLOW)，其中，伺服驱动器用于控制腔室之间的传输，质量流量控制器用于控制管路中气体流量，模拟量采集模块用于采集整个MOCVD系统的模拟量(包括采集冷却水，流量、腔室温度等)。从参数控制模块包括功率控制器21(型号为E-power)和计数器22。需要说明的是，为了表明对应的第一设备或者第二设备中包括的从站或者模块，部分的第一设备和第二设备直接用从站或者模块来表示。

[0046] 上述监控系统包括处理器和存储器，上述第一监测子系统和第二监测子系统等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

[0047] 处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来使得主站获取第一设备和第二设备的运行状态。

[0048] 存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

[0049] 本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述第一子监控系统和第二子监控系统的功能。

[0050] 本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行实现上述第一子监控系统和第二子监控系统的功能。

[0051] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0052] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0053] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0054] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0055] 在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

[0056] 存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

[0057] 计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

[0058] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0059] 本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0060] 从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

[0061] 本申请的监测系统中，主站可以根据主参数控制模块发送来的第一设备的监测结果确定第一设备的运行状态，还可以根据从站发送来的第二设备的监测结构确定第二设备的运行状态，解决了现有技术中的监测系统难以确定第一设备等的运行状态的问题，避免了现有技术中的系统出现故障时，需要花费大量时间检查的问题，该监测系统提高了设备运行的可靠性和安全性，保证了产品的良率，降低了生产中的废品率。

[0062] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。