半導(dǎo)體行業(yè)中,高良率和高效率始終是工程師們追求的終極目標(biāo)。隨著技術(shù)進(jìn)步以及成本優(yōu)化,尤其是在12英寸晶圓制造領(lǐng)域,大尺寸晶圓讓Foup重量顯著增加,復(fù)雜的制造流程與更高的精確度要求也讓生產(chǎn)自動化的規(guī)劃變得更加棘手。越來越多的Fab廠和封測廠開始意識到,傳統(tǒng)的手動和半自動化搬運方式已難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。
AMHS面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括以下三點:硬件制造,軟件研發(fā),下游半導(dǎo)體廠規(guī)劃與解決方案。為了解決這些難題,中國本土企業(yè)尊芯智能科技為Fab廠帶來了以O(shè)HT為核心的新一代AMHS解決方案。這種全新的自動化物料處理模式極大提高了生產(chǎn)效率和安全性,已成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、提高良率和設(shè)備周轉(zhuǎn)率的關(guān)鍵要素。
01 Fab廠的關(guān)鍵驅(qū)動力——OHT天車系統(tǒng)
過去,AMHS通常使用AGV作為Foup的搬運工具。但隨著芯片制造流程日益復(fù)雜,車間內(nèi)已難以為AGV系統(tǒng)規(guī)劃合理路線。如今以O(shè)HT為核心的AMHS系統(tǒng)因其更高的靈活性和搬運效率,已經(jīng)成為12英寸晶圓廠的首選方案。
尊芯以技術(shù)力和信賴為基礎(chǔ)打造最適合國內(nèi)Fab廠的AMHS系統(tǒng)。其自主研發(fā)的天車OHT質(zhì)量對標(biāo)國際大廠,同時還自研升降機(jī)Lifter、跨樓層循環(huán)式搬送設(shè)備Loop Carry、晶圓存儲Stocker等關(guān)鍵設(shè)備,構(gòu)建了一套圍繞FAB廠物料傳送的完整業(yè)務(wù)體系,軟硬件與運維一體化。與國內(nèi)同行相比,尊芯已經(jīng)在關(guān)鍵環(huán)節(jié)后發(fā)先至。
尊芯AMHS系統(tǒng)采用先進(jìn)控制算法和高精度傳感技術(shù),確保物料在高速運輸過程中始終保持平穩(wěn)和安全。系統(tǒng)具備卓越的可靠性和耐用性,能夠在高負(fù)荷的生產(chǎn)環(huán)境中長期穩(wěn)定運行。尊芯AMHS系統(tǒng)支持定制化設(shè)計,可根據(jù)客戶的廠房布局和生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化配置,最大限度提升空間利用率和運輸效率。
▲ EQ到OHB取放
此外,尊芯OHT還可以與尊芯自研或第三方Stocker無縫銜接,提供高效的物料存儲和管理解決方案。通過智能調(diào)度和實時監(jiān)控,系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)生產(chǎn)需求,確保物料的及時供應(yīng)和有效追蹤,減少生產(chǎn)停滯和浪費。存儲器系統(tǒng)還具備高度的可擴(kuò)展性,能夠隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大靈活調(diào)整。尊芯的Lifter專為Fab廠設(shè)計,確保晶圓或物料在多層之間高效平穩(wěn)運輸,進(jìn)一步提升了整個生產(chǎn)線的效率。
02 解決12英寸晶圓廠痛點的關(guān)鍵
過去在液晶面板廠、封測廠、8英寸及以下尺寸的晶圓廠中,AMHS系統(tǒng)天車數(shù)量通常不會超過百臺,通過簡單的尋路算法與局部自動化生產(chǎn)即可應(yīng)對。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成熟Fab制程往往有幾十條Intra Bay 以及十多條 Inter Bay傳輸路線。在12英寸Fab廠中,天車數(shù)量通常超過500臺,有些甚至達(dá)到2000臺,已基本實現(xiàn)全廠自動化系統(tǒng)的覆蓋,傳統(tǒng)算法與控制系統(tǒng)已難以應(yīng)對如今的復(fù)雜環(huán)境。
尊芯憑借自身資深研發(fā)團(tuán)隊在AMHS領(lǐng)域積累的多年研發(fā)經(jīng)驗,不僅打造了靈活可靠的硬件體系,還突破AMHS軟件層面難點,獨家研發(fā)高性能Phoenix MCS系統(tǒng)。系統(tǒng)基于常規(guī)天車控制邏輯,創(chuàng)新性的在AMHS控制層與設(shè)備控制層中間加入VCU,形成MCS-OCS-VCU-天車的控制邏輯體系。OCS僅需對天車進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控與異常狀態(tài)的下發(fā)與處理,將路徑規(guī)劃和車輛狀態(tài)反饋分離,賦予每臺天車獨立的VCU控制,降低硬件需求,縮短響應(yīng)時間,為未來的智能化邏輯派生奠定了基礎(chǔ)。
在Fab廠的搬運過程中,經(jīng)常會發(fā)生傳輸錯誤,系統(tǒng)需要盡可能自動恢復(fù),以減少人工修復(fù)的需求。尊芯的ZMCS系統(tǒng)為自動恢復(fù)(uptime 99.96%)提供了各種場景,還能與AMHS設(shè)備供應(yīng)商合作,制定I/F規(guī)范,實現(xiàn)HSMS協(xié)議連接多達(dá)50個控制器,能處理每小時最多12000次運輸任務(wù)。尊芯第三代OHT系統(tǒng)可控超過500臺車體,達(dá)成10天24小時不間斷運行且服務(wù)器無損壞的成績,確??蛻羯a(chǎn)環(huán)境的高效穩(wěn)定。
▲ 交管測試
▲ 異常測試
03 國際化研發(fā)團(tuán)隊與本土化生產(chǎn)服務(wù)結(jié)合
尊芯能為客戶提供
AMHS全廠規(guī)劃與系統(tǒng)解決方案
可靠的硬件+高效的軟件+國際團(tuán)隊/本土生產(chǎn)
助力國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型