半導(dǎo)體設(shè)備AMAT P5000死機(jī)故障分析及處理

郭晶磊，顧 吉

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第58研究所，江蘇 無(wú)錫 214035）

1 引言

P5000設(shè)備由全球著名半導(dǎo)體設(shè)備廠商美國(guó)應(yīng)用材料公司（Applied Materials）生產(chǎn)，P5000系統(tǒng)是世界上第一臺(tái)成功的以單晶片、多反應(yīng)室理念而設(shè)計(jì)的量產(chǎn)與研發(fā)均適用的半導(dǎo)體制程設(shè)備。P5000系統(tǒng)具有絕佳的制程整合、量產(chǎn)制造等優(yōu)點(diǎn)，并在不破真空的狀況下，最多有四個(gè)相同或不相同的制程反應(yīng)室同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，更富有彈性和整合能力。反應(yīng)原理為：材料源以氣體形式進(jìn)入工藝腔體內(nèi)，在RF加功率的情況下，材料源（反應(yīng)氣體）從輝光放電（Plasma：等離子場(chǎng)）中獲得激活能，激活并增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)氣象淀積。在實(shí)際使用過程中，P5000平臺(tái)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的死機(jī)現(xiàn)象，本文就針對(duì)具體的各種死機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行分析，并提供相關(guān)的解決方案。

2 死機(jī)代碼查詢方法

P5000系統(tǒng)軟件能夠自動(dòng)保存最后一次死機(jī)信息，具體查看方法為：

（1）在主界面用光筆點(diǎn)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(jī)代碼查詢界面1

圖2 死機(jī)代碼查詢界面2

圖3 死機(jī)代碼查詢界面3

圖4 死機(jī)代碼查詢界面4

該死機(jī)信息同時(shí)被保存在FAULT.LOG文件中，從死機(jī)信息報(bào)告界面中我們可以得到相關(guān)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(jù)該代碼可以對(duì)死機(jī)原因進(jìn)行分析排查，最終解決死機(jī)問題。

表1 死機(jī)信息報(bào)告內(nèi)容

3 死機(jī)代碼分析

3.1 Exception 2

例如Exception number 2，Bus error-FFFF4818，此類死機(jī)原因一般是因?yàn)橛布栴}引起（典型的是DIO或AIO板故障），但偶爾也會(huì)是軟件、VME電壓和VME接地問題引起。其中FFFF4818是導(dǎo)致死機(jī)硬件的內(nèi)存地址，從表2硬件內(nèi)存地址表中我們可以查出引起此次死機(jī)的是AIO#3電路板，更換AIO #3電路板即可解決此次死機(jī)問題。

如果每次出現(xiàn)Exception number 2，Bus error的硬件內(nèi)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(shí)應(yīng)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(huì)引起地址錯(cuò)誤死機(jī)，出現(xiàn)該死機(jī)問題時(shí)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(chǎn)管理和預(yù)算管理進(jìn)行相互結(jié)合，能夠?qū)Y產(chǎn)增量和資產(chǎn)存量進(jìn)行有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)相關(guān)信息的共享。能夠避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象，可以對(duì)資源進(jìn)行最佳配置，有效降低資產(chǎn)配置不合理現(xiàn)象，構(gòu)建鴿鴿合理高效的社會(huì)保障。

（3）設(shè)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(shè)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?gòu)能浖矫嬷郑ǜ袷交脖P、重新安裝系統(tǒng)軟件等）。

3.3 Exception 4

Exception 4-Illegal Instruction，非法指令引起的死機(jī)原因（如系統(tǒng)軟件執(zhí)行了680X0機(jī)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(nèi)存地址表

3.4 Exception 5

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

3.5 Exception 7

Exception 7-TrapCC，該死機(jī)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(jī)的原因是日期或時(shí)間沖突，一般指千年蟲問題，可通過系統(tǒng)升級(jí)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(jī)的原因是VME系統(tǒng)總線IACK信號(hào)跳線設(shè)置錯(cuò)誤，檢查每個(gè)VME系統(tǒng)總線插槽，如果有板卡那么插上的IACK信號(hào)跳線應(yīng)該為斷開，如果沒有板卡那么插上的IACK信號(hào)跳線應(yīng)該為短路。

3.7 Exception 31

該死機(jī)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(jī)問題一般比較典型的是VME系統(tǒng)總線電源系統(tǒng)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(jī)問題一般比較典型的是VME系統(tǒng)總線接地問題或不小心碰了SBC主板上的“abort”按鈕，對(duì)于后者，只需重新啟動(dòng)系統(tǒng)就行了。

Exception 31-Memory Parity Error，引起該死機(jī)問題一般是由于V440型號(hào)的SBC主板運(yùn)算時(shí)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤，對(duì)于此問題，必須將SBC主板升級(jí)至MA3版本。

3.8 Exception 39

該死機(jī)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(jī)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(jī)問題的原因是系統(tǒng)執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)的時(shí)候信息量過載，當(dāng)信息量大于255條時(shí)會(huì)導(dǎo)致死機(jī)，重新啟動(dòng)系統(tǒng)可解決該問題。

Exception 39-Memory Pool Full，一般系統(tǒng)軟件會(huì)自動(dòng)填充和清空內(nèi)存地址，當(dāng)系統(tǒng)只填充不清空內(nèi)存地址時(shí)就會(huì)導(dǎo)致該內(nèi)存池出錯(cuò)死機(jī)，一般重啟可解決。3.9 Exception 46

Exception 46-Array Range Error，一般是因?yàn)檐浖栴}引起的死機(jī)，可參照Exception 5-Divide by Zero解決該問題。

4 小結(jié)

除上述死機(jī)代碼之外，有些機(jī)臺(tái)可能還會(huì)出現(xiàn)一些其他類型的死機(jī)代碼，也需要用相應(yīng)的方法來解決，在一時(shí)查不出問題的時(shí)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。