半導體設備AMAT P5000死機故障分析及處理

郭晶磊，顧 吉

（中國電子科技集團公司第58研究所，江蘇 無錫 214035）

1 引言

P5000設備由全球著名半導體設備廠商美國應用材料公司（Applied Materials）生產，P5000系統是世界上第一臺成功的以單晶片、多反應室理念而設計的量產與研發均適用的半導體制程設備。P5000系統具有絕佳的制程整合、量產制造等優點，并在不破真空的狀況下，最多有四個相同或不相同的制程反應室同時進行生產，更富有彈性和整合能力。反應原理為：材料源以氣體形式進入工藝腔體內，在RF加功率的情況下，材料源（反應氣體）從輝光放電（Plasma：等離子場）中獲得激活能，激活并增強化學反應，從而實現化學氣象淀積。在實際使用過程中，P5000平臺經常會出現各種各樣的死機現象，本文就針對具體的各種死機現象進行分析，并提供相關的解決方案。

2 死機代碼查詢方法

P5000系統軟件能夠自動保存最后一次死機信息，具體查看方法為：

（1）在主界面用光筆點擊Service菜單，如圖1;

（2）在Service下拉菜單中選擇Diagnostics菜單，如圖2;

（3）在Diagnostics下拉菜單中選擇Last Exception Report菜單，如圖3。

圖1 死機代碼查詢界面1

圖2 死機代碼查詢界面2

圖3 死機代碼查詢界面3

圖4 死機代碼查詢界面4

該死機信息同時被保存在FAULT.LOG文件中，從死機信息報告界面中我們可以得到相關信息，見圖4和表1。

在表1所述信息中，最重要的是第4條（Exception number），根據該代碼可以對死機原因進行分析排查，最終解決死機問題。

表1 死機信息報告內容

3 死機代碼分析

3.1 Exception 2

例如Exception number 2，Bus error-FFFF4818，此類死機原因一般是因為硬件問題引起（典型的是DIO或AIO板故障），但偶爾也會是軟件、VME電壓和VME接地問題引起。其中FFFF4818是導致死機硬件的內存地址，從表2硬件內存地址表中我們可以查出引起此次死機的是AIO#3電路板，更換AIO #3電路板即可解決此次死機問題。

如果每次出現Exception number 2，Bus error的硬件內存地址都不相同，那么最大的可能就是VME電壓被瞬間拉低，此時應該著重檢查VME電壓。

3.2 Exception 3

Exception 3-Address Error，軟件、硬件、接地、電磁干擾均會引起地址錯誤死機，出現該死機問題時一般先從防電磁干擾方面著手：

（1）檢查VME總線架上所有板卡上下螺釘是否擰緊；

（2）空余的插槽是否用鋁合金盲板封住；

將資產管理和預算管理進行相互結合，能夠對資產增量和資產存量進行有效結合，實現資產相關信息的共享。能夠避免出現資源浪費現象，可以對資源進行最佳配置，有效降低資產配置不合理現象，構建鴿鴿合理高效的社會保障。

（3）設備各部件之間EMC接地線（P/N：1390-01554）是否安裝；

（4）EMC接地線與設備地線間阻值是否小于2Ω。

如果電磁干擾檢查沒有問題，那么再從軟件方面著手（格式化硬盤、重新安裝系統軟件等）。

3.3 Exception 4

Exception 4-Illegal Instruction，非法指令引起的死機原因（如系統軟件執行了680X0機器代碼之外的指令），與Exception 3相似，參照其解決方案。

表2 硬件內存地址表

3.4 Exception 5

Exception 5-Divide by Zero，引起該死機的原因是系統軟件BUG，所以，從軟件方面著手（如格式化硬盤、重新安裝系統軟件等）可以解決該死機問題。

3.5 Exception 7

Exception 7-TrapCC，該死機類型具體又分為三小類，分別是Exception 7-TRAPCC（Instruction）、Exception 7-TRAPCC（Failed to Send Software Heartbeat）和Exception 7-TRAPCC（Other）。

Exception 7-TRAPCC（Instruction），引起該死機的原因是日期或時間沖突，一般指千年蟲問題，可通過系統升級的方法來解決該問題。

Exception 7-TRAPCC（Other），一般可通過重啟解決該問題。

3.6 Exception 24

Exception 24-Spurious Interrupt，引起該死機的原因是VME系統總線IACK信號跳線設置錯誤，檢查每個VME系統總線插槽，如果有板卡那么插上的IACK信號跳線應該為斷開，如果沒有板卡那么插上的IACK信號跳線應該為短路。

3.7 Exception 31

該死機類型具體又分為三小類，分別是Exception 31-Sys-Fail、Exception 31-Abort Unknown和Exception 31-Memory Parity Error。

Exception 31-Sys-Fail，引起該死機問題一般比較典型的是VME系統總線電源系統和接地問題，可以從以上兩方面去解決問題。

Exception 31-Abort Unknown，引起該死機問題一般比較典型的是VME系統總線接地問題或不小心碰了SBC主板上的“abort”按鈕，對于后者，只需重新啟動系統就行了。

Exception 31-Memory Parity Error，引起該死機問題一般是由于V440型號的SBC主板運算時奇偶校驗錯誤，對于此問題，必須將SBC主板升級至MA3版本。

3.8 Exception 39

該死機類型具體又分為三小類，分別是Exception 39-Failed to Send Software Heartbeat、Exception 39-Message Pool Full和Exception 39-Memory Pool Full。

Exception 39-Failed to Send Software Heartbeat，引起該死機問題的類似于Exception 7-TRAPCC（Failed to Send Software Heartbeat），可參照其解決方案。

Exception 39-Message Pool Full，引起該死機問題的原因是系統執行兩個任務的時候信息量過載，當信息量大于255條時會導致死機，重新啟動系統可解決該問題。

Exception 39-Memory Pool Full，一般系統軟件會自動填充和清空內存地址，當系統只填充不清空內存地址時就會導致該內存池出錯死機，一般重啟可解決。3.9 Exception 46

Exception 46-Array Range Error，一般是因為軟件問題引起的死機，可參照Exception 5-Divide by Zero解決該問題。

4 小結

除上述死機代碼之外，有些機臺可能還會出現一些其他類型的死機代碼，也需要用相應的方法來解決，在一時查不出問題的時候可以嘗試著從接地、電源、硬盤、軟件等方面入手，往往可以取得意想不到的效果。