自动物料搬送系统 (AMHS Automatic Material Handling System)
自动物料搬送系统 (AMHS Automatic Material Handling System)
顾名思义是搬送物料的一套系统,随着人力成本的上升,以及生产的智能化、精细化程度的提高,传统人力在各个机台间人力搬运已经成为生产效率和生产质量的瓶颈,在高端制造业中已经开始普及AMHS系统例如晶圆厂,液晶平板厂等,未来相信会走进更多的生产领域
AMHSAutomaticMaterialHandlingSystem,中文译作自动物料搬送系统,也有称为天车系统的。这种搬送系统的应用范围还是蛮多的,比如说机场的货物运输,自动化工厂的物料运输,在我的记忆中,似乎上海图书馆也有这种类似的图书自动搬送系统。 AMHS应用范围最广的还是在半导体晶圆厂。之所以晶圆厂会大规模的采用AMHS,基本上是基于它可以快速准确的将Carrier搬送到目的地,较少wafer的idletime,减少MO。但早期的6英寸晶圆厂由于wafer本身重量有限,应用并不是很广,后来随着8英寸晶圆厂的兴起,AMHS的应用开始渐渐兴盛起来。
AMHS的搬送一般分为Interbay和Intrabay,OHS负责Interbay,而OHT(AGV/PGV/RGV)负责Intrabay。最初的AMHS的Interbay和Intrabay都是相互独立的,中间通过Stocker连接起来。跨Bay的搬送也必须要通过Stocker才可以实现,即OHT+OHS+OHT。如Intel最早期的FAB厂,就可以看到这种款式的AMHS。在这种设计下,stocker的作用不仅仅是wafer的存储,他还扮演了更为重用的wafer搬送的桥梁作用。如果说某一条bay上的Stocker发生了严重故障,很有可能会影响到这个bay上的waferMovement。
后来工程师们发现,跨BAY的搬送必须通过Stocker来完成,实在是影响效率,故在此基础上加以改进,产生了第二代的AMHS,即部分区域跨Bay的搬送也可以由Intrabay的OHT来实现。即我们通常所说的EQtoEQ的直接搬送。
再然后,AMHS的设计研究人员发现,采用了这种EQtoEQ的直接搬送可以大大缩短Carrier的搬送时间,从而缩短wafer的cycletime,同时还可以大幅度的降低AMHS搬送效率对于Stocker的稳定性的依赖。所以,他们索性设计出了全厂性的EQtoEQ的第三代AMHS,即所有的Intrabay和interbay完全由OHT来实现,不需要Stocker作为中转。这种情况下,stocker仅仅扮演了WaferStorage的角色。如,AMD的FAB就有这种设计。
再然后,AMHS的使用者觉得,由于stocker的搬送中转作用消失了,而仅仅作为wafer的存储仓库,其占用的cleanroom的空间实在是不划算,(没办法,谁让cleanroom寸土寸金阿),于是设计人员发明了一种放在空中的carrier存储装置,称之为ZFS,zerofootprintsystem,也有称做UTS的。(undertracksystem)这种系统是直接悬挂在天花板下,位于intrabay和interbay的上方,所以根本不会占用生产机台的空间。这就是第四代的AMHS,Stocker+OHT+ZFS。如:Fujitsu和Micron的fab。由于AMHS系统的成本非常高,(简单估算下来,一条8英寸的AMHS大概在10M$,而12英寸的AMHS大概在30M$左右。)在当前中国大陆的FAB厂中,使用AMHS的fab屈指可数。Smic,Grace,HHNEC,Hynix-st,BOE几家。