SEMI E5（SECS-II）设备通信标准2消息内容规范（中文工程参考译本）

PAGESEMIE5（SECS-II）SEMI设备通信标准2消息内容规范（中文工程参考译本）重要前置版权声明SEMI官方无免费公开完整版中文文档，SEMI标准受国际版权保护。本文档为SEMIE5《SpecificationforSEMIEquipmentCommunicationsStandard2MessageContent（SECS-II）》（SEMI设备通信标准2消息内容规范）工程参考中文解读，仅用于半导体工厂自动化开发、接口调试、内部技术评审、方案标书编写；不能作为合同验收、审计、法律合规正式文件。正式项目，请向SEMI官网采购正版英文原版。版本说明：经核实，SEMI官方现行版本为SEMIE5-0725（2025年7月发布），2022年版本为E5-0622，不存在E5-2022编号；本文档按现行版本体系整理，2022版要点按E5-0622对应内容说明。配套协议：SEMIE4（SECS-I消息传输，串口）、SEMIE37（HSMS，TCP/IP高速消息传输）、SEMIE30（GEM通用设备模型）。前言SECS-II（SEMIE5）定义主机（Host）与半导体工艺设备之间交互消息的语义、数据结构、事务规则。SEMIE4与SEMIE37负责底层报文传输（只负责搬运字节）；SECS-II定义消息里面的数据含义、编码格式、业务指令，是SECS/GEM体系核心语义层标准。版本沿革：Stream21大对象分段传输消息于SEMIE5-0220（2020年版）引入，并在后续版本（E5-0622、E5-0725）中延续完善，解决大容量数据（配方、日志、图像文件）受SECS单条消息长度上限限制的问题。1目的1.1定义智能制造设备与工厂主机之间交互消息的解析规则，兼容SEMIE4（SECS-I），同时可适配HSMS等其他传输层协议。1.2实现设备与主机松耦合通信：主机不需要深度了解设备硬件细节，设备也不需要深度了解主机业务逻辑。1.3覆盖集成电路制造典型业务场景；支持标准消息，同时预留设备自定义消息扩展能力。1.4定义自描述数据格式，消息自带类型与长度信息，接收方可自动解析，无需双方预先约定固定数据长度。2适用范围2.1适用于晶圆制造、封装测试等半导体产线，主机与工艺设备之间的SECS消息内容定义。2.2本标准仅定义消息内容语义，底层传输由SEMIE4（SECS-I）或SEMIE37（HSMS）实现。2.3包含消息事务处理规则、数据项Item定义、Stream/Function消息集合、异常处理。2.4不包含：设备业务模型（设备模型由SEMIE30GEM定义）、底层通信链路硬件驱动。3引用标准SEMIE4—SEMI设备通信标准1消息传输规范（SECS-I，现行E4-0418）；SEMIE30—通用设备模型GEM（现行E30-0423）；SEMIE37—HSMS高速SECS消息服务（TCP/IP，现行E37-0222）。4术语定义1．SECS-II：SEMIE5，设备通信消息内容规范。2．Host（主机）：工厂上层MES/APC主机系统。3．Equipment（设备）：半导体工艺机台（刻蚀、沉积、光刻、清洗等）。4．Stream（S）：业务大类（行为分组）；Function（F）：该大类下的具体消息指令。消息标识格式：SxFy。5．Item：SECS-II最小数据单元，自描述数据项，包含类型码加长度加数据。6．L（List）：有序列表容器，可以嵌套多层Item或List，用于结构化复合数据。7．事务（Transaction）：一问一答消息交互；发起方发送主消息，应答方返回应答消息。8．Stream21：SEMIE5-0220起新增，用于超大对象分段分片传输。5SECS-II消息总体结构一条SECS-II消息分为消息头与数据体（Item结构）：消息头包含Stream、Function、等待应答标志位、设备ID等控制信息；数据体由Item和嵌套List构成，所有业务数据全部封装为Item。核心特点是自描述：接收端读取Item类型和长度，直接解析，不需要硬编码字段长度。5.1标准Item数据类型（SECS-II内置类型）表1SECS-II标准Item数据类型类型标识类型名称说明LList有序列表容器，可嵌套AASCII字符串文本、名称、IDBBinary二进制原始字节流BOOLEAN布尔0为False，非0为TrueI1/I2/I4/I8有符号整数1/2/4/8字节U1/U2/U4/U8无符号整数1/2/4/8字节F4/F8浮点数单精度、双精度浮点6Stream/Function（SxFy）消息体系Stream是业务分组，Function为该分组内具体消息，SxFy是SECS通信最核心指令。常用标准Stream清单：S1设备状态管理：在线/离线、设备状态查询、通信建立；S2设备控制与设备常量（EC）：设备参数下发、远程命令；S5告警事件：告警上报、告警清除、告警列表查询；S6事件报告：设备事件、数据采集、工艺数据上报；S7配方管理：配方上传/下载、配方校验；S9系统错误消息：消息解析错误、非法S/F、设备ID错误；S10终端服务：设备本地人机交互弹窗；S15批次管理：Lot批次启动、批次结束、批次信息；S21大对象分片传输（SEMIE5-0220起引入）：超大文件分段传输。规则：每条消息标记R位（Replybit）。R=1表示需要应答；R=0无需应答。7消息事务处理规则1．事务成对性：R=1的消息，接收方必须返回对应应答消息，完成一次事务。2．消息顺序：单条事务串行处理；支持多事务并行（需实现事务ID管理）。3．超时机制：发起方设置事务超时，超时未收到应答判定通信异常。4．消息编号：每条事务分配唯一事务ID，用于匹配请求与应答。8版本更新要点（行业关注重点，非特定版本官方摘要）1．Stream21大对象消息：于SEMIE5-0220（2020年版）引入并延续完善，解决SECS原始单消息上限，将大对象切分为ItemPart片段传输，接收端重组恢复原始数据；支持传输配方、设备日志、波形数据、图像；主机或设备均可作为发送方。2．完善Item错误码定义，细化分片传输异常处理。3．扩展U8/I864位整数支持，适配大容量计数、高精度时间戳。4．补充嵌套List边界校验规则，加强消息解析安全。5．规范消息超长、类型不匹配、数据越界等异常的标准返回码。9消息异常处理（S9系统错误流）当接收方收到非法消息，使用S9Fxx返回标准错误：S9F1：无效设备ID；S9F3：无效Stream号；S9F5：无效Function号；S9F7：消息不支持；S9F9：数据Item类型错误。10与GEM（SEMIE30）关系说明SEMIE5只定义消息语法和内容；SEMIE30（GEM）定义设备业务行为模型。E5回答消息长什么样、字段是什么含义；E30回答在什么业务场景下应该发送哪条SxFy消息、状态机如何跳转。工程上SECS/GEM必须E5+E30配合使用。11工程实施要点1．数据编码严格遵守Item类型规范，不可自定义私有类型。2．解析器必须做类型校验、长度校验，防止畸形消息造成崩溃。3．Stream21分片传输场景，必须校验分片完整性、顺序、校验。4．设备自定义消息：只能在规定范围扩展，不占用标准S/F编号。5．接口联调：使用SECS模拟器，逐项验证所有SxFy消息、边界数据、异常用例。附录A开发交付文档清单1．SECS-II消息接口规范（SxFy列表，输入输出Item结构）；2．支持Item类型清单、数据范围；3．Stream21分片传输实现方案；4．异常码对照表、超时参数配置；5．接口测试用例集（正常加异常场景）。附录B标准与配套协议总览SEMIE5SECS-II：消息内容、语义（本标准，现行E5-0725）；SEMIE4SECS-I：串口底层传输（现行E4-0418）；SEMIE37HSMS：TCP/IP以太网底层传输（现行E37-0222）；SEMIE30GEM：通用设备业务模型（现行E30-0423）；SEMIE94：控制作业管理（现行E94-0314）；SEMIE40：工艺管理（现行E40-1218）。标准解读总结SEMIE5