CN104854691B - 用于半导体制造设施的访问仲裁系统以及用于使用和操作该系统的方法 - Google Patents

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Abstract

访问仲裁模块包括用于与多个有源组件进行通信的多个有源组件通信端口，并且包括用于与无源组件进行通信的无源组件通信端口。访问仲裁模块还包括切换逻辑，所述切换逻辑被定义为控制所述多个有源组件通信端口中的每一个与所述无源组件通信端口之间的访问通信协议信号的传送，使得所述多个有源组件通信端口中的被授权的那个在给定时间与无源组件通信端口通信地连接，并且使得防止所述多个有源组件通信端口中的未被授权的那些在给定时间与无源组件通信端口进行通信。

Description

用于半导体制造设施的访问仲裁系统以及用于使用和操作该 系统的方法
背景技术
现代半导体工厂使用多种自动化系统来移动材料和控制制造过程。如在本文中所使用的那样，术语半导体工厂和半导体加工厂是同义的，并且分别被简写为工厂和加工厂。加工厂内的各种自动化系统包括被接合以一起工作来自动化经过加工厂的材料、数据和控制的移动的硬件和软件。加工厂内的主要的自动化系统可能包括：MES(制造执行系统)，AMHS(自动材料处理系统)，MCS(材料控制系统)，用于工具连接的站控制、EFEM(设备前端模块)和用于工厂工具和AMHS之间的接口的装载端口(loadport)，像射频标识符(RFID)和条形码那样的材料跟踪系统，以及可能或者不可能在加工厂中使用并且可能或者不可能绑定在一起，以处理像故障检测、配方管理、调度和分派、统计处理控制(SPC)及其他那样的功能的相关联的软件产品。AMHS可以包括诸如OHT(高架提升运输，overhead hoist transport)系统、近工具容器缓冲系统以及AGV(自动引导车)这样的子系统。另外，加工厂可以包括手动操作的材料处理和移动系统，其中诸如PGV(人力引导车)。
在半导体制造期间，半导体晶片经历多个处理步骤，其每一个由专用处理工具来执行。工件容器用于从一个工具向另外的工具输送半导体晶片。每个工件容器能够运输特定直径的多个晶片。工件容器被设计为维持被保护的内部环境以使晶片免于例如由工件容器外部的空气中的颗粒的污染。还已知工件容器用于运送其他类型的基板，诸如分划板、液晶面板、用于硬盘驱动器的刚性磁介质、太阳能电池等。
目前期望在周期时间、吞吐量、WIP(在制品)水平、材料处理等领域改善加工厂物流和生产力。对于更大的晶片的制造，可能特别关注加工厂物流中的改善。例如，300mm和更大的晶片的制造需要经过加工厂的更加自动化的传送，从而受益于改善的加工厂物流。而且，具有减小的线宽度的更小的技术节点器件的制造可能需要更多的处理步骤，其反过来需要经过加工厂的更加自动化的运输，并且增加了加工厂中的周期时间控制的复杂性。因此，加工厂物流的改善还能够有利于更小的技术节点器件的制造。
图1示出加工厂的一部分的示例性的平面布置图101。该平面布置图包括多个不同的制造处理和/或度量工具103A-103L。制造工具能够基本包括任何类型的半导体晶片制造工具，其中包括但不限于用于材料蚀刻和/或沉积的晶片等离子体处理工具、晶片清洁工具、晶片冲洗工具、晶片平面化工具。该平面布置图还可以包括材料处理设备，其中包括但不限于升降机/电梯、OHT(高架提升运输)系统、OHV(高架提升车)、RGV(轨道引导车)、地面输送带、STC(材料存储器/储料器)。图1的平面布置图示出材料处理系统(诸如OHT系统、RGV系统和/或地面输送带)的示例性行进路由105。图1的平面布置图还示出沿着各种行进路由105行进以移动携带半导体晶片或其他类型的工件的工件容器的多个材料运输车107，其中诸如OHV、RGV。
应当理解的是，对于给定的加工厂可能存在基本上无限数量的平面布置图变型。例如，不同的加工厂可以包括不同的处理和/或度量工具的组合。而且，不同的加工厂可以包括不同的材料处理系统和相关联的路由。然而，大多数加工厂所共享的是需要以尽可能最有效的方式在场所之间精确并可靠地移动工件。其中，OHT、RGV、AGV、PGV以及地面输送带系统提供在加工厂内的场所之间移动工件容器的基本能力。另外，由近工具容器缓冲系统所提供的近工具工件容器缓冲能力允许对加工厂内的工件容器的移动和准备的改进的管理。
传统地，各种AMHS子系统对诸如装载端口这样的加工厂内的某些站的访问已经被必要地限制，以确保在给定时间访问加工厂内的给定站时各种AMHS子系统不会相互碰撞或干扰。然而，虽然在各种AMHS子系统上的这样的访问限制的实现在避免工厂内的干扰条件时有效果，但是在各种AMHS子系统上的这样的访问限制的实现可能对加工厂内处理的工件容器效率低，并且可能对应地降低来自加工厂的工件吞吐量。在改进AMHS访问管理的这样的背景下提出本发明。
发明内容
在一个实施例中，公开一种用于半导体制造设施内的无源组件的访问仲裁模块。该访问仲裁模块包括用于与多个有源组件进行通信的多个有源组件通信端口。该访问仲裁模块还包括用于与无源组件进行通信的无源组件通信端口。该访问仲裁模块还包括切换逻辑，切换逻辑被定义为控制所述多个有源组件通信端口中的每一个与无源组件通信端口之间的访问通信协议信号的传送，使得所述多个有源组件通信端口中的被授权的那个在给定时间与无源组件通信端口通信地连接，并且使得防止所述多个有源组件通信端口中的未被授权的那些在给定时间与无源组件进行通信。
在另外的实施例中，公开一种系统，以包括用于半导体制造工具的装载端口、第一有源组件、第二有源组件和访问仲裁模块。第一和第二有源组件中的每一个被定义为向所述装载端口递送工件容器。访问仲裁模块被定义为与所述装载端口、所述第一有源组件和所述第二有源组件中的每一个进行通信。访问仲裁模块被定义为控制所述第一和第二有源组件以及所述装载端口中的每一个之间的访问通信协议信号的传送，使得允许所述第一和第二有源组件中的被授权的那个在给定时间访问装载端口，并且使得防止所述第一和第二有源组件中的未被授权的那个在给定时间访问装载端口。
在另外的实施例中，公开一种用于控制对半导体制造工具的装载端口的访问的方法。该方法包括从第一有源组件向所述装载端口传送第一访问协议信号。该方法还包括从第二有源组件向所述装载端口传送第二访问协议信号。该方法还包括在所述第一和第二访问协议信号到达所述装载端口之前拦截它们。该方法还包括确定所述第一和第二有源组件中的哪个当前被授权访问所述装载端口。该方法还包括当所述第一有源组件被授权访问所述装载端口时，传送所拦截的第一访问协议信号直到所述装载端口，并且阻止将所拦截的第二访问协议传送给所述装载端口。该方法还包括当所述第二有源组件被授权访问所述装载端口时，传送所拦截的第二访问协议信号直到所述装载端口，并且阻止将所拦截的第一访问协议传送给所述装载端口。
附图说明
图1示出加工厂的一部分的示例性的平面布置图101。
图2示出根据本发明的一个实施例的加工厂的一部分，其中对工具210提供四个装载端口(LPLP)203。
图3A示出具有窗口302的每个LPLP 203的接合示意图，容器303移动经过窗口302。
图3B示出作为示例被定义为FOUP、被配置为与容器303接口连接的LPLP 203。
图4示出根据本发明的一个实施例的被定义为控制多个有源组件401A-401n对无源组件403的访问的访问仲裁模块400。
图5示出根据本发明的一个实施例的具有经过各自的通信链路405A-405n连接到访问仲裁模块400的多个无源组件403A-403n的访问仲裁模块400。
图6示出根据本发明的一个实施例的访问仲裁模块400的示例性架构图。
图7示出根据本发明的一个实施例的在图6的示例性访问仲裁模块400中的PC104接口CPLD 611的总体框图。
图8示出根据本发明的一个实施例的在图6的示例性访问仲裁模块400中的每个开关CPLD 619A-619D的总体框图。
图9示出根据本发明的一个实施例的访问仲裁模块400进行操作以确保近工具容器缓冲系统205组件在OHT 207访问LPLP 203的安全位置处的方法的流程图。
图10示出这样的实例，在该实例中，OHT 207主动地向LPLP 203(LP2)转移容器/从LPLP 203(LP2)转移容器，同时往返升降机215主动地向位于紧挨着LP 203(LP2)的LPLP203(LP3)转移容器/从位于紧挨着LP 203(LP2)的LPLP 203(LP3)转移容器。
图11示出另一示例实例，在该实例中，OHT 207主动地向LP 203(LP2)转移容器/从LP 203(LP2)转移容器，同时往返升降机215在离开垂直空间的方向上移动近工具容器缓冲系统205内的容器，OHT 207经过该垂直空间访问LP 203(LP2)。
图12展示如何在OHT 207访问LP 203(LP2)时限制往返升降机215和有源端口213a的移动。
具体实施方式
在下面的描述中，阐述多个具体细节以便提供对本发明的彻底的理解。然而，对于本领域的技术人员显然的是，本发明可以在不用这些具体细节中的一些或全部的情况下来实现。在其他实例中，对公知的处理操作不进行描述，以便不会不必要地模糊本发明。
在本文中描述访问仲裁模块和系统以有效地管理AMHS子系统对加工厂内的各种组件可能有异议的访问。为了便于描述，这里针对管理包括OHT(高架提升运输)系统和近工具容器缓冲系统的两个AMHS子系统对装载端口的访问来描述访问仲裁模块和系统。然而，应当理解的是，在本文中公开的访问仲裁模块和系统不限于与OHT、近工具容器缓冲系统和装载端口一起的使用。更具体地，可以将在本文中描述的访问仲裁模块和系统实现为提供加工厂内的任意数量的有源系统和任意数量的无源系统之间的访问管理，其中每个有源系统用作访问请求者，并且每个无源系统用作所请求的访问的目的地。
应当理解的是，在本文中所使用的术语“容器”是指在加工厂内使用的工件容器，其中包括但不限于FOUP(前开口统一吊舱)、FOSB(前开口装运箱)、SMIF(标准机械接口)吊舱、SRP(单分划板吊舱)、开放式基板箱。另外，还应当理解的是，在本文中所使用的术语“工件”可以指半导体晶片、半导体基板、分划板及其他。而且，在本文中所使用的“工件”可以指通过加工厂内的处理和/或度量工具继续工作的任何项目。另外，虽然在本文中作为示例在容器中运输工件的加工厂的背景下进行了描述，但是应当理解的是，在本文中描述的访问仲裁模块和系统可以利用在多个有源系统竞争访问共享的无源系统的其他制造设施中，诸如其中在液晶面板、刚性磁介质(例如硬盘驱动器、太阳能电池等)的制造设施的情况下。
图2示出根据本发明的一个实施例的加工厂的一部分，其中工具201配备有四个装载端口(LP)203。每个LP 203被定义为向晶片制造生产工具(处理和/或度量工具)提供标准机械接口，以使得能够将容器装载入工件制造生产工具/从工件制造生产工具卸载容器，同时确保防止其中的工件被污染。图2还示出位于工具201和LP 203之上的近工具容器缓冲系统205。图2还示出被配置在近工具容器缓冲系统205之上以便在LP 203上行进的OHT 207。应当理解的是，作为示例提供图2中工具201、LP 203、近工具容器缓冲系统205以及OHT 207的配置以便于在本文中的访问仲裁模块和系统的描述，并且不应被解释为以任何方式限制在本文中所公开的访问仲裁模块和系统。具体地，应当理解的是，在本文中描述的访问仲裁模块和系统基本上可以用加工厂内的任何配置的组件来实现，其中多个组件可能在相同的时间竞争访问相同的组件。在图2的示例中，OHT 207和近工具容器缓冲系统205可能在相同的时间竞争访问相同的LP 203。
图3A示出具有窗口302的每个LP 203的接合示意图，容器303移动经过窗口302。在一个实施例中，LP 203被定义为在Y方向上移动容器303经过窗口302，并且还被定义为在Z方向上移动容器。图3B示出作为示例被定义为FOUP、被配置为与容器303接合的LP 203。例如，参照于2003年1月7日授权给Rosenquist等人的美国专利申请6,502,869，LP 203被附接到所述的处理工具201的前端。为了描述的目的，LP 203的“前面”背对处理工具201，即面向由坐标轴305所指示的负Y方向。容器303的“前面”是面向LP 203的前面的一侧。
LP 203包括工具接口307。在半导体工业，工具接口307经常符合被称为“箱开启器/装载器到工具标准接口”(BOLTS)(通常被称为BOLTS接口或BOLTS板)的工业标准。工具接口307包括被凹进肩台309包围的窗口302。窗口302基本由端口门311堵塞。端口门311用窗口302的边缘形成接近密封以防止污染迁移到处理工具103的内部。接近密封在形成接近密封的部分之间提供少量空隙(例如约1mm)。接近密封的小空隙允许更高压力的空间从处理工具201的内部漏出，并且从接近密封的密封表面扫除任何微粒。
LP 203还包括具有推进板315的推进板配件313。在一个实施例中，定位销(未示出)与容器303的底部支架317中的对应槽或凹口配对以便于在推进板315上对齐容器303。容器303可以遵照前开口统一吊舱(FOUP)的工业标准或不同的标准。推进板配件313具有制动器(未示出)，制动器在Y方向上在图3B所示的缩进位置和使容器303非常接近于工具接口307的推进位置之间滑动推进板315。当容器303处于推进位置时，凸缘321的前表面319用工具接口307的凹进肩台309形成接近密封。
端口门311的前表面323包括一对闭锁钥匙325。闭锁钥匙325包括离开端口门311伸展并且基本垂直于端口门311的支柱，以及在支柱的末端处的横撑。横撑垂直于支柱地伸展，与其形成“T”。端口门311包括制动器，制动器与闭锁钥匙325相互作用，使闭锁钥匙325在支柱的轴上旋转。在容器移动到推进位置时，闭锁钥匙325被插入到容器303的容器门327的对应的闭锁钥匙插座(未示出)中。然后闭锁钥匙325在支柱的轴上旋转，从而与容器门327内部的机构(未示出)相互作用，使容器门327闭锁以脱离容器303的凸缘321。
在标题为“Sealable Transportable Container Having Improved LatchMechanism”的美国专利第4,995,430号中公开了适于接收和操作闭锁钥匙的容器门内的门闭锁配件。在于2003年1月7日对Rosenquist等人授权的美国专利第6,502,869号中呈现了另一示例。除了使容器门327从容器303脱离之外，闭锁钥匙325的旋转将闭锁钥匙325锁定在它们各自的闭锁钥匙插座中，从而将容器门327耦合到端口门311。在一个实施例中，LP203包括在结构上和操作上彼此相同的两个闭锁钥匙325。另外，提供对齐销329以便于在端口门311和容器门327之间对齐，使得容器门327将被充分地对齐，以使得能够朝处理工具201的内部通过窗口302。
在LP 203中，一旦容器门327闭锁脱离凸缘321，由机构331在水平方向(Y方向)上如箭头333所指示那样地缩进端口门311，从而将容器门327从容器303去除。在端口门311(和与其耦合的容器门327一起)在水平方向333缩进之后，操作机构331如箭头335所指示那样地在垂直方向(Z方向)上向下移动端口门311(和与其耦合的容器门327一起)，从而清除窗口302以使得从处理工具201的内部到容器303内部的工件的没有障碍的访问成为可能。
再次参照图2，详细地将近工具容器缓冲系统205描述为在于2010年5月14日提交的、标题为“Substrate Container Storage System”的美国专利申请第12/780,761号中的“存储系统100”。另外，还进一步地详细地将近工具容器缓冲系统205描述为在于2010年5月14日提交的、标题为“Integrated Systems for Interfacing with Substrate ContainerStorage Systems”的美国专利申请第12/780,846号中的“存储系统100”。
近工具容器缓冲系统205包括多个可移动存储架209，其每一个都连接到共用驱动机构，从而以圆盘传送带式的方式围绕驱动轨道211对存储架209提供受控的移动。近工具容器缓冲系统205还包括静止端口212a和212b，容器303可以根据静止端口212a和212b被OHT系统放置并且移除。近工具容器缓冲系统205还包括有源端口213a和213b，其每一个被定义并且被配置为水平地伸展和缩进，如箭头215所示。例如，在其缩进位置描绘有源端口213a，并且在其伸展位置描绘有源端口213b。
有源端口213a和213b是能够被用于将容器303装载到存储架209上并且从存储架209卸载容器303的机构。有源端口213a和213b包括能够垂直地移动到上面或下面的位置处的配流盘。当它们的配流盘在下面的位置处而缩进时，从存储架209的行进路径清除有源端口213a、213b。当移动存储架209以将容器303定位于有源端口213a、213b之上时，有源端口213a、213b的配流盘能够移动到其上面的位置处，以便接合容器303并且从存储架209举起容器303。然后，有源端口213a、213b可以水平地伸展，从而将容器303从存储架209移动离开至容器303可以被近工具容器缓冲系统205的往返升降机215接合的位置处。应当意识到可以以与上述方式相反的方式来操作有源端口213，以便将容器303从往返升降机215接合位置移动回到存储架209。
往返升降机215被定义和配置为如箭头217所示地，沿着近工具容器缓冲系统205的长度，在静态端口212a、212b之上并且在它们伸展的位置处的有源端口213a、213b之上的位置处来回行进。往返升降机215配备有提供用于抓握容器303的上部手柄和容器的垂直移动(如箭头221所示)的抓取器和提升机构。由此，可以定位和操作往返升降机215以从任何静态端口212a、212b和伸展的有源端口213a、213b举起容器303，以及将容器303放置在任何静态端口212a、212b和伸展的有源端口213a、213b上。另外，可以定位和操作往返升降机215以从任何LP 203的推进板配件313上举起容器303以及将容器303放置在任何LP 203的推进板配件313上。
另外，OHT 207可以通过OHT轨道208在储料器、存储系统和工具之间移动容器303，如箭头219所示。类似于往返升降机215，OHT 207配备有提供用于抓握容器303的上部手柄和容器的垂直移动(如箭头223所示)的抓取器和提升机构。由此，可以定位和操作OHT 207以从任何静态端口212a、212b、任何伸展的有源端口213a、213b和任何LP 203推进板配件313举起容器303，以及将容器303放置在任何静态端口212a、212b、任何伸展的有源端口213a、213b和任何LP 203推进板配件313。
假设OHT 207和近工具容器缓冲系统205往返升降机215这两者能够在给定时间向每个LP 203移动容器并且从每个LP 203移动容器，应当意识到必须管理用于在相同时间访问给定LP 203的OHT 207和近工具容器缓冲系统205的竞争，以避免碰撞和可能的工件或装置损害。另外，当近工具容器缓冲系统205具有位于给定LP 203之上的可伸展的有源端口213a、213b时，OHT 207访问给定LP 203更加复杂，因为有源端口213a、213b在其伸展位置处将阻碍用于向给定LP 203和从给定LP 203移动容器303的OHT 207提升的垂直行进路径。
管理LP 203访问竞争的一种方法是限制OHT 207向近工具容器缓冲系统205的静态端口212a、212b和从近工具容器缓冲系统205的静态端口212a、212b移动容器303，并且利用往返升降机215在近工具容器缓冲系统205和LP 203之间移动容器303。然而，虽然该方法在消除OHT 207与近工具容器缓冲系统205之间的LP 203访问竞争时可能是有效的，但是，该方法对于工具201利用以及最终对于在加工厂内的工件生产量可能是效率低的。例如，可以想到，如果在一个或多个LP 203可用于访问时往返升降机215忙或不可操作，则往返升降机215可能变成对LP 203访问的瓶颈。因此，对允许OHT 207和往返升降机215这两者直接访问LP 203有兴趣。然而，为了做到这一点，需要管理OHT 207和往返升降机215之间的可能的LP 203访问竞争以及有源端口213a、213b和OHT 207之间的可能的行进路径干扰。
图4示出根据本发明的一个实施例的被定义为控制多个有源组件401A-401n对无源组件403的访问的访问仲裁模块400。每个有源组件401A-401n是请求访问另一组件(即，无源组件)的组件。例如，在SEMI标准SEMI E84-1109的背景下，有源组件401A-401n对应于有源设备，其被定义为将箱装载到另一件设备的箱台上/从另一件设备的箱台卸载的设备。无源组件403是任何有源组件401A-401n要求访问的组件。例如，在SEMI标准SEMI E84-1109的背景下，无源组件403对应于无源设备，其被定义为由有源设备装载/卸载的设备。
每个无源组件提供通信链路，有源组件可以通过通信链路进行通信，以便启动和引导对无源组件的访问。有源和无源组件之间的这种通信遵照正式的通信协议，以确保有源和无源组件之间的正确的接合。在一个实施例中，在有源和无源组件之间执行遵照SEMI标准SEMI E84-1109的E84通信协议。在该实施例中，有源和无源组件之间的成功的交换需要有源和无源组件两者都遵循E84通信协议。如果有源或无源组件在建立有源和无源组件之间的交换时未能遵照E84通信协议，则交换将不进行，并且有源组件将不被允许访问无源组件。因此，有源和无源组件之间的通信的中断提供一种机制，通过该机制可以拒绝有源组件对无源组件的访问。
通常，无源组件将提供到一个有源组件的通信链路，从而避免对无源组件的可能的访问竞争。换言之，只有能够访问通信链路的有源组件可以访问无源组件。通过实现访问仲裁模块400，到无源组件403的通信链路403可以被访问仲裁模块400拦截。另外，通过实现访问仲裁模块400，到多个有源组件401A-401n的各个通信链路407A-407n被仲裁模块400拦截。
访问仲裁模块400被定义为以多路复用器式的方式来工作，以提供一次无源组件403通信链路405到有源组件401A-401n的通信链路407A-407n中的仅仅一个的受控切换，由此在给定时间限制访问无源组件403所需的通信为多个有源组件401A-401n中的仅一个。为了描述的目的，将在特定时间提供对无源组件403的访问的一个有源组件401A-401n称为准许组件。另外，通过与有源组件401A-401n的通信链路407A-407n，访问仲裁模块400被定义为指示当前未被提供对无源组件403的访问的(即作为非准许组件的)有源组件401A-401n采取任何必要的动作(如果有)，以避免对准许组件的对无源组件403的访问的物理干扰。
虽然图4示出被连接以与一个无源组件403进行通信的访问仲裁模块400，但是应当理解的是，访问仲裁模块400可以被定义为控制多个有源组件401A-401n对任意数量的无源组件403的访问。图5示出根据本发明的一个实施例的具有经过各自的通信链路405A-405n连接到访问仲裁模块400的多个无源组件403A-403n的访问仲裁模块400。在图5的实施例中，访问仲裁模块400操作以确保多个无源组件403中的每一个是可以由多个有源组件401A-401n在给定时间访问的。另外，访问仲裁模块400被定义和操作，以便确保指引每个有源组件401A-401n以避免与每个准许组件的对它们的目标无源组件403的访问的干扰。
再次参照图2，应当理解的是，到LP 203的容器转移(transfer)通过遵照SEMI E84标准的信号而互锁。E84标准规定确定转移的每个步骤被允许以及其成功完成的若干信号的交换。E84信号通常经过当在LP 203上对准时与有源设备(即OHT 207或近工具容器缓冲系统205)对准的光链路传送。因此，参照图4和5，通信链路407A-407n可以是光通信链路，特别是在有源组件401A-401n被定议为相对于无源组件403移动时。然而，还应当理解的是，当有源组件401A-401n相对于无源组件403固定时，E84信号可以通过有线通信链路407A-407n来传送。例如，因为作为整体的近工具容器缓冲系统205(尽管在近工具容器缓冲系统205内有移动组件)相对于其服务的LP 203是固定的，所以近工具容器缓冲系统205和访问仲裁模块400之间的通信链路407A-407n能够是有线通信链路。
图6示出根据本发明的一个实施例的访问仲裁模块400的示例性架构图。图6的示例性访问仲裁模块400被配置为包括来自多达四个OHT 207E84光通信链路的通信链路输入端613A-613D，并且包括来自多达四个近工具容器缓冲系统205E84通信链路的通信链路输入端615A-615D，并且包括来自多达四个LP 203E84通信链路的通信链路输入端617A-617D。然而，应当理解的是，访问仲裁模块400的其他实施例可以被定义为包括来自加工厂内的实质上任意数量的有源设备的实质上任意数量的通信链路输入端，并且包括来自加工厂内的实质上任意数量的无源设备的实质上任何数量的通信链路输入端。在一些实施例中，通信链路输入端613A-613D、615A-615D以及617A-617D被定义为DB25接口连接器。
在结构上，访问仲裁模块400包括外壳601，外壳601具有用于将访问仲裁模块400安放在加工厂内的凸缘603。应当意识到，凸缘603是可以将访问仲裁模块400安放在加工厂内的多种不同方式中的一个示例。在一个实施例中，访问仲裁模块400被安放到近工具容器缓冲系统205的框架。
访问仲裁模块400可以包括计算机处理器605，其可以被连接以经过诸如以太网通信端口607这样的通信端口来接收通信信号。例如，访问仲裁模块400可以被连接以经过通信端口607与加工厂AMHS进行通信。在一些实施例中，计算机处理器是具有PC104接口的单板计算机。访问仲裁模块400还可以包括连接到计算机处理器605的主板。在一些实施例中，主板可以包括PC104连接器609以接合计算机处理器605。另外，在一些实施例中，主板可以包括被定义为管理主板上的资源(诸如E84切换、传感器输入以及风扇监视等)的PC104接口CPLD(复杂可编程逻辑器件)611。
另外，在一些实施例中，主板可以包括多个开关CPLD 619A-619D，其被定义和编程为控制有源设备通信链路输入端613A-613D、615A-615D以及无源设备通信链路输入端617A-617D之间的通信信号的定时和切换。在图6的示例性实施例中，访问仲裁模块400包括四个开关CPLD 619A-619D，其每一个被连接到OHT 207的通信链路输入端613A-613D中的不同一个、近工具容器缓冲系统205的通信链路输入端615A-615D中的不同一个以及LP203的通信链路输入端617A-617D中的不同一个。特别地，开关CPLD 619A连接到通信链路输入端613A、615A和617A中的每一个。开关CPLD 619B连接到通信链路输入端613B、615B和617B中的每一个。开关CPLD 619C连接到通信链路输入端613C、615C和617C中的每一个。开关CPLD619D连接到通信链路输入端613D、615D和617D中的每一个。
在图6的示例中，开关CPLD 619A-619D被定义为控制OHT 207或近工具容器缓冲系统205和LP 203之间的E84握手信号的定时和切换。开关CPLD 619A-619D还通过PC104接口CPLD 611连接到计算机处理器605，使得计算机处理器605能够监视所有E84信号通信量(signal traffic)，并且使得开关CPLD 619A-619D能够产生和传送可屏蔽的状态改变中断给计算机处理器605。应当理解的是，虽然在本文中所描述的访问仲裁模块400的示例性实施例利用CPLD 611和619A-619D，但是可以使用提供与CPLD 611和619A-619D等效的功能的替代电路和/或编程逻辑来实现访问仲裁模块400的其他实施例。
访问仲裁模块400还包括来自多个近工具容器缓冲系统205位置传感器的传感器输入端621。例如，传感器输入端621可以包括用于每个有源端口213a、213b的传感器输入端以指示有源端口213a、213b是否在缩进位置处还是伸展位置处。另外，传感器输入端621可以包括多个传感器输入端以指示往返升降机215的位置。应当理解的是，传感器输入端621提供关于近工具容器缓冲系统205的状态的信息，以使得能够确定OHT 207和给定的在下面的LP 203之间的垂直空间是否被有源端口213a、213b或往返升降机215以任何方式阻碍。
在传感器输入端621指示在OHT 207和下面的LP 203之间的无阻碍的垂直空间的情况下，访问仲裁模块400可以允许OHT 207访问下面的LP 203。在传感器输入端621指示在OHT 207和下面的LP 203之间的被阻碍的垂直空间的情况下，访问仲裁模块400可以指引近工具容器缓冲系统205清除垂直空间，同时延迟OHT 207访问LP 203，或者拒绝OHT 207访问LP 203。由此，向访问仲裁模块400提供精确地估计在给定的LP 203之上的垂直空间的当前状态以做出关于是否可以清除有源设备以访问给定的LP 203的决定所需的传感输入。
访问仲裁模块400还可以配备有具有交流功率输入端624的板载交流到直流转换器623。利用其板载功率，访问仲裁模块400可以经过各种传感器的各自的传感器输入端621向各种传感器供应功率。访问仲裁模块400还可以配备冷却风扇625。在一些实施例中，冷却风扇625可以具有通过PC104接口CPLD 611连接到计算机处理器605的转速计输出端627，使得计算机处理器605能够监视冷却风扇625的操作状态。
图6的示例性访问仲裁模块400被定义为操作为OHT 207、近工具容器缓冲系统205以及近工具容器缓冲系统205所服务的LP 203之间的E84多路复用器(MUX)。在一个实施例中，图6的示例性访问仲裁模块400能够支持多达四个LP 203，其中E84通过近工具容器缓冲系统205或OHT 207基于先来先服务来访问每个LP 203。
在一个实施例中，对访问仲裁模块400进行编程，使得向近工具容器缓冲系统205提供默认的LP访问允许。在该实施例中，当OHT 207需要访问给定的LP 203时，访问仲裁模块400将拦截来自OHT 207的E84信号(作为示例，诸如E84有效信号)，并且如果给定的LP203准备好用于访问，并且OHT 207和给定的LP 203之间的垂直空间是无阻的，则访问仲裁模块400将连接被拦截的E84信号直到给定的LP 203E84通信端口。
在一些实施例中，访问仲裁模块400还可以被通知给定的LP 203的访问仲裁状态，其成为在被拦截的E84信号将被传送直到给定的LP 203E84通信端口之前的附加的访问检查。例如，如果特定的LP 203被保留用于在其途中的OHT 207的访问，则借助访问仲裁模块400不传送来自首先到达的另一OHT 207的被拦截的E84信号直到该特定的LP 203，首先到达并且请求访问该特定的LP 203的该OHT 207可以被访问仲裁模块400拒绝访问该特定的LP 203。由此，可以利用访问仲裁模块400来实现加工厂内的前瞻特征，以提供对LP 203和相关联的加工厂资源的改进的管理。
应当理解的是，OHT 207到LP 203访问需要OHT 207和LP 203之间的垂直空间清除了将阻塞OHT 207对LP 203的访问的组件。例如，在具有图2的近工具容器缓冲系统205配置的OHT 207中，OHT 207和LP 203之间的垂直空间必须清除了往返升降机215和任何有源端口213a、213b。然而，往返升降机215和有源端口213a、213b能够位于OHT 207访问LP 203所需的OHT 207和LP 203之间的垂直空间之外的任何其他位置处。例如，如果OHT 207正通过有源端口213a共享的垂直空间访问LP 203，则有源端口213a将完全缩进，但是有源端口213b可以是伸展的或是缩进的，并且往返升降机215可以在除了OHT 207将访问LP 203的垂直空间之内的位置之外的任何位置处进行操作。一旦OHT 207和LP 203之间的容器转移完成，就释放OHT 207和LP 203之间的垂直空间，以便由往返升降机215或有源端口213a、213b使用。
在近工具容器缓冲系统205停机或部分禁用的情况下，近工具容器缓冲系统205和访问仲裁模块400之间的分开的传感器621将被用于确定每个有源端口213a、213b和往返升降机215位置。这将被用于确定哪个OHT 207至LP 203垂直空间正在被近工具缓冲系统205阻碍，使得被阻碍的垂直空间将不被切换到OHT 207控制，并且可以利用校正的手动干涉。虽然安放于近工具容器缓冲系统205，但是传感器621由访问仲裁模块205供电并且连接到访问仲裁模块205，以便不被近工具容器缓冲系统205功率状态影响。
根据E84规范，“冲突区域”被定义为位于OHT 207和LP 203之间。然而，因为近工具容器缓冲系统占据比LP 203更大的体积，所以OHT 207和LP 203之间的“握手”处理的结论不表示OHT 207清除了冲突区域内的近工具容器缓冲系统。在一个实施例中，通过将OHT207的冲突区域重新定义为位于近工具容器缓冲系统205之上来解决这种情况。在另外的实施例中，可以通过利用软件定时器来考虑OHT 207在近工具容器缓冲系统205冲突区域之上完全地缩进来解决该情况。该软件定时器可以被用于确定何时跨越OHT 207通过其访问LP203的垂直空间移动往返升降机215或有源端口213a、213b是安全的。
在E84规范的情况下，如果在指定时间(典型地，2秒)内未从有效信号的OHT 207发布方接收到L_REQ开启信号或U_REQ开启信号，则OHT207使用TA1定时器来“超时”。如果TA1定时器期满(即，不传送或接收L_REQ或U_REQ响应信号)，则OHT 207将被强制再次进行其行进的循环。具有图2的近工具容器缓冲系统205配置的OHT 207中的TA1定时器的期满可能发生，这是因为除非OHT 207和LP 203之间的垂直空间是无阻的并且近工具容器缓冲系统205已经放弃访问仲裁模块400对OHT 207的控制，否则有效信号不允许从OHT 207向下传递给LP 203。为了避免该TA1定时器期满，可以将TA1定时器调节到更长的定时器持续时间，作为示例，诸如约30秒。TA1定时器的这种延长将防止不必要的OHT 207循环。
在图6的示例性访问仲裁模块400实施例中，共有五个CPLD，包括PC104接口CPLD611以及四个开关CPLD 619A-619D中的每一个。然而，应当理解的是，在其他实施例中，可以将访问仲裁模块400定义为包括具体实现方式所需的任何数量的CPLD。更特别地，可以将访问仲裁模块400定义为包括用于处理器605接口的一个CPLD以及用于访问将被访问仲裁模块400控制的连接到访问仲裁模块400的每个无源设备的一个CPLP。
PC104接口CPLD 611负责将访问仲裁模块400的主板接合到计算机处理器605的PC104接口609。PC104接口CPLD 611被定义为解释PC104总线上的地址和事务处理(transaction)，并且将预期的信号通信量指引给访问仲裁模块400的主板上的资源。图7示出根据本发明的一个实施例的在图6的示例性访问仲裁模块400中的PC104接口CPLD 611的总体框图。如图7所示，PC104接口CPLD 611包括进入CPLD用于主地址解码的20条PC104地址线(0-19)。
在板上有8位基地址配置开关，其在被设置时与PC104地址的高8位进行比较以确定该事务处理是否旨在针对主板上的资源。当PC104地址的高8位匹配基地址配置开关时，产生全局启用信号，其确认对主板的处理器605事务处理。由此，板上的解码逻辑能够处理各种资源的多达4096个唯一寄存器/地址单元(地址位0-11)。将资源建立为每个256字节的16个块，适应每个可以包含最大256个八位寄存器或存储单元的16个任何类型的设备。在一个实施例中，存储单元是“映射”到促使大量的可用寄存器/存储单元超出标准ISA I/O空间的PC104存储器地址空间的“存储器”。
全局启用信号去往16个设备选择逻辑之一。在图6的示例性实施例中，有四个开关CPLD 619A-619D以及在PC104接口CPLD 611内的内部寄存器。设备解码部分将产生适当的解码/启用线给其各自的开关CPLD619A-619D。开关CPLD 619A-619D被定义为重新路由OHT207或近工具容器缓冲系统205之间的E84握手信号到LP 203。
PC104地址的低8位(0-7)被直接传递给开关CPLD 619A-619D用于内部寄存器选择。8位的PC104数据到达PC104接口CPLD 611用于寄存器写/读回，并且还经过开关CPLD619A-619D传递用于写/读回的目的。PC104控制(用于写/读回的目的)路由到CPLD 611中并且经过CPLD 611传递。ISR和屏蔽寄存器被用于对处理器605产生可屏蔽的中断，并且向其通知哪个特定的开关619A-619D产生了中断请求。12个框架传感器馈送该CPLD(有源端口缩进和往返位置)以确定给定的垂直空间是否可用于OHT 207。两个LED(一个绿色，一个红色)提供用于状态指示。当对访问仲裁模块400施加功率时，绿色LED将闪烁，直至软件被初始化为止，此时软件将LED转变为持续开启。经色LED指示故障状况。
图8示出根据本发明的一个实施例的在图6的示例性访问仲裁模块400中的每个开关CPLD 619A-619D的总体框图。开关CPLD 619A-619D被定义为将E84控制线从近工具容器缓冲系统205或OHT 207重新路由至LP 203。处理器605操作以确定进行切换的适当的时间。软件可以配置对访问仲裁模块400有源设备通信链路输入端613A-613D、615A-615D以及无源设备通信链路输入端617A-617D中的任何一个的可屏蔽的状态改变中断。例如，可以针对E84“有效”信号的状态改变启用中断，E84“有效”信号指示OHT 207或近工具容器缓冲系统205正在请求到LP 203的移交(handoff)。软件可以截住该中断，确定何时切换是安全的，然后将切换位写入在对应的开关CPLD619A-691D内的控制寄存器中以执行切换。在一个实施例中，作为安全防范，将不允许开关CPLD 619A-619D在开关中进行改变，除非先前的事务处理已经结束。
如图8所示，每个开关CPLD 619A-619D包括被定义为将近工具容器缓冲系统205或OHT 207E84信号路由给给定的LP 203的MUX元件。光隔离器逻辑直接馈送该部分，在软件控制下选择源路径，并且将被选取的E84信号馈送给连接到该相应的LP 203的光隔离器。每个开关CPLD 619A-619D还包括100毫秒“有效延迟”，在被发送给LP 203的有效E84信号的前沿上，确保CS0/CS1和正在被发送给LP 203的有效E84信号之间的E84定时建立。每个开关CPLD619A-619D还包括被定义为将LP 203E84信号路由给近工具容器缓冲系统205或OHT 207的选择器元件。
在访问仲裁模块400的正常操作期间，OHT 207和近工具容器缓冲系统205的往返升降机215二者将能够访问LP 203以便容器递送/拾取。访问仲裁模块400将操作以管理OHT207和往返升降机215之间的连接以便访问相同的LP 203。访问仲裁模块400还将操作以确保访问LP 203的OHT 207的行进轨迹清除了近工具容器缓冲系统205组件(包括有源端口213a、213b和往返升降机215)。OHT 207对LP 203的访问将遵照诸如E84协议这样的标准访问协议。因此，LP 203和OHT 207将均不需要修改以与访问仲裁模块400操作。另外，访问仲裁模块400被定义为将例如E84协议这样的标准访问协议的电和机械特征维持为LP 203和OHT 207这两者所期待的/所需要的，包括但不限于形状配合(form fit)、电压、电流以及光链路隔离。
当OHT 207启动对LP 203的访问以便对LP 203直接的容器转移时，访问仲裁模块400将拦截例如E84信号这样的访问协议通信信号，并且通过将访问协议通信信号传送直到它们所期待的目的地，或者通过拒绝传送访问协议通信信号直到它们所期待的目的地并且从而阻止执行访问操作所需的访问协议通信，来对访问请求施加控制。另外，在允许LP 203用适当的访问协议通信信号(例如L_REQ或U_REQ)响应OHT 207之前，访问仲裁模块400必须确保近工具容器缓冲系统205的有源端口213a、213b和往返升降机215处于OHT 207访问LP203的安全位置处，亦即，清除了OHT 207和要访问的LP 203之间的垂直空间。由此，访问仲裁模块400确保当OHT 207移动以向LP 203转移容器/从LP 203转移容器时将不会发生机械/物理干扰。
图9示出根据本发明的一个实施例的访问仲裁模块400进行操作以确保近工具容器缓冲系统205组件在OHT 207访问LP 203的安全位置处的方法的流程图。在操作901中，OHT 207向LP 203传送诸如E84转移请求这样的访问请求。在操作903中，访问仲裁模块400拦截从OHT 207向LP 203传送的访问请求。在操作905中，访问仲裁模块400检查来自近工具容器缓冲系统205的传感器输入信号621以确定往返升降机215是否处于安全位置，亦即处于在访问LP 203时的OHT 207的垂直行进路径之外。如果往返升降机215未处于安全位置，则执行操作907来确定是否可以将往返升降机907移动至安全位置。如果往返升降机215可以被移动至安全位置，则执行操作909以将往返升降机215移动至安全位置。然后，方法回到操作905。如果往返升降机215不能被移动至安全位置，则执行操作911以例如通过允许TA1超时时钟耗尽，允许OHT 207访问请求超时。
再次参照操作905，如果往返升降机215处于安全位置，则执行操作913以确定相关的有源端口213a、213b是否处于安全位置，亦即在访问LP 203时的OHT 207的垂直行进路径之外。如果相关的有源端口213a、213b未处于安全位置，则执行操作915以确定是否可以将相关的有源端口213a、213b移动到安全位置。如果相关的有源端口213a、213b可以被移动到安全位置，则执行操作917以将相关的有源端口213a、213b移动到安全位置。然后，方法回到操作913。如果相关的有源端口213a、213b不能被移动到安全位置，则执行操作911以例如通过允许TA1超时时钟耗尽允许OHT 207访问请求超时。再次参照操作913，如果相关的有源端口213a、213b处于安全位置，则方法继续操作919，其中访问仲裁模块400操作以将所需要的LP 203访问请求响应传送给OHT 207，使得OHT 207和LP 203可以继续容器转移操作。
在一个实施例中，访问仲裁模块400被定义为在基于先来先服务进行操作时避免往返升降机215和OHT 207同时访问相同的LP 203。如果OHT 207和LP 203之间的容器转移操作启动，则往返升降机215将不被准许访问正在被OHT 207访问的LP 203。类似地，如果往返升降机215和LP 203之间的容器转移操作启动，则OHT 207将不被准许访问正在被往返升降机215访问的LP 203。
应当理解的是，访问仲裁模块400被编程以允许在任何时候以及在任何有可能的情况下同时移动往返升降机215、有源端口213a、213b和OHT 207。例如，图10示出这样的实例，在该实例中，OHT 207主动地转移容器给LP203(LP2)/自LP 203(LP2)转移容器、同时往返升降机215主动地转移容器给位于紧挨着LP 203(LP2)的LP 203(LP3)/自位于紧挨着LP203(LP2)的LP 203(LP3)转移容器。图11示出另一示例，其中OHT 207主动地转移容器给LP203(LP2)/自LP 203(LP2)转移容器，同时往返升降机215在离开垂直空间的方向上移动近工具容器缓冲系统205内的容器，OHT 207经过该垂直空间访问LP 203(LP2)。图12展示如何在OHT 207访问LP 203(LP2)时限制往返升降机215和有源端口213a的移动。特别地，如图12所示，访问仲裁模块400操作以防止往返升降机215和有源端口213a横穿垂直空间，OHT 207经过该垂直空间主动地访问LP 203(LP2)。
在一个实施例中，访问仲裁模块400被编程使得已经开始的E84容器转移在允许操作者通过访问仲裁模块400在操作模式(亦即，在OHT 207/近工具容器缓冲系统205标准操作模式和OHT 207直接访问操作模式)之间进行切换之前完成。
基于前述内容，应当理解的是，访问仲裁模块400提供仲裁系统以管理由加工厂内的多个容器处理实体(亦即，有源设备)在给定的时间对给定的LP 203的访问。访问仲裁模块400提供在给定时间的对每个LP 203的独立的访问控制。访问仲裁模块400还可以被定义为与加工厂控制器进行通信以获得关于可能请求对特定LP 203的访问的进入的容器运输实体的信息，并且对那些进入的容器运输实体提供前瞻管理。因此，访问仲裁模块400提供对给定的LP 203的容器运输实体访问的预测能力。
另外，在一个实施例中，访问仲裁模块400可以配备有无线通信能力以使得在OHT207车到达LP 203之前能够与OHT 207车的直接握手处理。如今，OHT 207车通过光传感器来通信。然而，想到加工厂可以是无线连网的，使得加工厂内的容器运输实体可以与加工厂内的其他实体无线地通信。适当地利用这样的无线网络，可以使入站容器运输实体能够在其到达工具LP 203之前与访问仲裁模块400进行通信以开始握手处理或者如果工具不可用则重新指引。这将允许容器运输车在到达工具LP 203时立即进行其容器下降(drop off)/拾取处理，或者被重新指引并继续移动至加工厂的替代的目的地。在该实施例中，容器运输车不同需要停止在工具处以及在被重新指引到加工厂中的替代的目的地之前执行握手处理，从而提供在加工厂各处的工件移动效率。
应当理解的是，具有到加工厂内的无源设备的通信链路的加工厂内的任何有源设备可以通过访问仲裁模块400拦截通信链路而受到访问控制。访问仲裁模块400可以中断有源和无源设备之间的任意一个或多个所需要的容器转移信号以实施仲裁控制。另外，应当意识到，访问仲裁模块400可以被联网到一起。另外，访问仲裁模块400可以通过连接作为有源设备的访问仲裁模块400到另外的访问仲裁模块400而在加工厂内级联。另外，应当理解的是，可以将访问仲裁模块400扩展成适应加工厂内的任何数量的有源设备和无源设备。
访问仲裁模块400表示具有碰撞避免和监视能力的NxN工具LP 203E84开关。访问仲裁模块400可以被定位为近工具容器缓冲系统205的一部分，但是独立于近工具容器缓冲系统205来定义。访问仲裁模块400使得OHT 207和往返升降机215这两者能够下降到LP203。访问仲裁模块400可以在近工具容器缓冲系统205通电、断电或处于维护模式的情况下进行操作。因此，OHT 207对LP 203的访问不依赖于近工具容器缓冲系统205的可用性。
如上所述，访问仲裁模块400具有检测近工具容器缓冲系统205的状态的专用传感器，以避免OHT 207和近工具容器缓冲系统205的往返升降机215和有源端口213a、213b之间的碰撞。访问仲裁模块400的板载处理器605能够通过以太网连接607与近工具容器缓冲系统205、MCS主机和工具201进行通信。在诸如在图6中示出的一个实施例中，访问仲裁模块400包括12个E84连接(四个近工具容器缓冲系统到无源连接，四个LP 203到有源连接以及四个OHT 207到无源连接)。CLPD 611和619A-619D控制所有的E84切换操作。访问仲裁模块400独立地供电，并且包括用于EMO、有源端口213a、213b位置状态和往返升降机215位置状态的供电传感器输入端621。
访问仲裁模块400允许OHT 207将容器303同时转移给近工具容器缓冲系统和工具LP 203。访问仲裁模块400还提供通过分接/拦截近工具容器缓冲系统205、LP 203和OHT207信号来管理OHT 207通信量的能力。可以对访问仲裁模块400进行编程以在OHT 207车到达LP 203位置之前经过加工厂控制器(MES/MCS)管理进入的OHT 207车。另外，在一个实施例中，如果LP 203不可用，则访问仲裁模块400可以被编程以允许OHT 207下降其容器到近工具容器缓冲系统205缓冲区，从而降低OHT 207拥塞。
访问仲裁模块400跨越多个工具201和近工具容器缓冲系统205可伸缩。访问仲裁模块400允许添加无线特征以在OHT 207车到达LP 203工具201之前直接与OHT 207车握手。由此，访问仲裁模块400使“前瞻”特征能够在OHT 207车到达之前开始OHT 207和LP 203/近工具容器缓冲系统205之间的握手通信处理。
虽然以若干实施例描述了本发明，将意识到，本领域技术人员一旦阅读前面的说明书和研究附图，将实现各种变型、添加、置换和其等效物。因此，旨在本发明包括落在本发明的真实精神和范围内的所有这样的变型、添加、置换和等效物。

Claims (16)

1.一种用于半导体制造设施内的无源组件的访问仲裁模块，包含：
多个有源组件通信端口，用于与多个有源组件进行通信，其中所述多个有源组件中的每个被定义为处理所述半导体制造设施内的一个或多个容器，其中所述一个或多个容器中的每个被定义为容纳至少一个工件；
无源组件通信端口，用于与无源组件进行通信，所述无源组件被定义为从所述多个有源组件中的任意一个接收至少一个容器；以及
切换电路，该电路被定义为控制所述多个有源组件通信端口中的每一个与无源组件通信端口之间的访问通信协议信号的传送，所述切换电路被定义为在给定时间将来自所述多个有源组件通信端口中的一个端口的访问通信协议信号直接传送到无源组件通信端口，同时在给定时间阻止传送来自所述多个有源组件通信端口中的其他端口的访问通信协议信号，使得所述多个有源组件中的一个有源组件被允许在所述给定时间访问无源组件。
2.根据权利要求1所述的访问仲裁模块，其中所述多个有源组件包括近工具容器缓冲系统和高架容器运输系统。
3.根据权利要求2所述的访问仲裁模块，其中多个有源组件还包括自动引导车。
4.根据权利要求1所述的访问仲裁模块，其中所述无源组件是半导体处理工具的装载端口。
5.根据权利要求1所述的访问仲裁模块，其中所述访问通信协议信号遵照用于增强载体移交并行输入/输出接口的SEMI E84规范。
6.根据权利要求1所述的访问仲裁模块，还包含：
多个附加的无源组件通信端口，用于分别与多个附加的无源组件进行通信，其中所述切换电路被定义为控制所述多个有源组件通信端口中的每一个与所述无源通信端口以及所述多个附加的无源组件通信端口之间的访问通信协议信号的传送。
7.根据权利要求1所述的访问仲裁模块，其中所述切换电路连接到所述多个有源组件通信端口中的每一个以及所述无源组件通信端口，所述切换电路被定义为经过来自与所述多个有源组件中的当前被授权访问所述无源组件的一个有源组件相关联的一个有源组件通信端口的访问通信协议信号，所述切换电路还被定义为阻止来自与所述多个有源组件中的当前未被授权访问所述无源组件的其他有源组件相关联的其他有源组件通信端口的访问通信协议信号。
8.根据权利要求7所述的访问仲裁模块，还包含：
计算机处理器，连接所述切换电路以通过从所述计算机处理器传送的信号来控制。
9.根据权利要求8所述的访问仲裁模块，还包含：
网络端口，被连接到所述计算机处理器，用于与半导体制造设施内的处理实体进行通信。
10.一种半导体制造设施的系统，包含：
用于半导体制造工具的装载端口；
第一有源组件，被定义为向所述装载端口递送工件容器；
第二有源组件，被定义为向所述装载端口递送工件容器；以及
访问仲裁模块，被定义为与所述装载端口、所述第一有源组件和所述第二有源组件中的每一个进行通信，所述访问仲裁模块被定义为控制所述第一和第二有源组件中的每一个以及所述装载端口之间的访问通信协议信号的传送，使得允许所述第一和第二有源组件中的一个在给定时间访问装载端口，并且使得防止所述第一和第二有源组件中的另一个在给定时间访问装载端口。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一有源组件是高架容器运输系统，并且其中所述第二有源组件是近工具容器缓冲系统。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述访问仲裁模块被安放在所述近工具容器缓冲系统上。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述访问通信协议信号遵照用于增强载体移交并行输入/输出接口的SEMI E84规范。
14.根据权利要求10所述的系统，还包含：
多个附加的装载端口，所述访问仲裁模块被定义为与所述多个附加的装载端口中的每一个进行通信，并且控制所述第一和第二有源组件中的每一个与所述多个附加的装载端口之间的访问通信协议信号的传送。
15.一种用于控制对半导体制造工具的装载端口的访问的方法，包含：
从第一有源组件向所述装载端口传送第一访问协议信号；
从第二有源组件向所述装载端口传送第二访问协议信号；
操作访问仲裁模块在所述第一和第二访问协议信号到达所述装载端口之前拦截它们；
操作所述访问仲裁模块以确定所述第一和第二有源组件中的哪个当前被允许访问所述装载端口；
操作访问仲裁模块，当所述第一有源组件被允许访问所述装载端口时，传送所拦截的第一访问协议信号直到所述装载端口，并且阻止将所拦截的第二访问协议信号传送给所述装载端口；以及
操作访问仲裁模块，当所述第二有源组件被允许访问所述装载端口时，传送所拦截的第二访问协议信号直到所述装载端口，并且阻止将所拦截的第一访问协议传送给所述装载端口。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一和第二访问协议信号遵照用于增强载体移交并行输入/输出接口的SEMI E84规范。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150020757A (ko) * 2013-08-19 2015-02-27 삼성전자주식회사 기판 처리 시스템 및 이의 제어 방법
DE102014000701A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Sig Technology Ag Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine sowie eine Verpackungsmaschine
US10520932B2 (en) * 2014-07-03 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Transport system and method
CN104078396A (zh) * 2014-07-11 2014-10-01 上海华力微电子有限公司 硅片存放管理方法
US10177020B2 (en) * 2015-02-07 2019-01-08 Kla-Tencor Corporation System and method for high throughput work-in-process buffer
JP6332147B2 (ja) * 2015-05-28 2018-05-30 株式会社ダイフク 物品取扱設備
US20170194181A1 (en) * 2016-01-04 2017-07-06 Micron Technology, Inc. Overhead traveling vehicle, transportation system with the same, and method of operating the same
US10930535B2 (en) * 2016-12-02 2021-02-23 Applied Materials, Inc. RFID part authentication and tracking of processing components
JP6712036B2 (ja) * 2017-04-26 2020-06-17 サイレックス・テクノロジー株式会社 通信装置、バッファ装置、移載システム、及び、通信装置の制御方法
US10867823B2 (en) * 2018-05-29 2020-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Fault detection method in semiconductor fabrication
CN108946023B (zh) * 2018-08-15 2019-11-22 东泰高科装备科技有限公司 派送处理方法及系统
JP7213056B2 (ja) * 2018-10-18 2023-01-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US11072501B2 (en) * 2019-06-27 2021-07-27 Sst Systems, Inc. Finishing system and method of operating
CN110632902B (zh) * 2019-09-06 2021-03-02 北京北方华创微电子装备有限公司 物料加工路径选择方法及装置
US12094741B2 (en) * 2021-04-16 2024-09-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for automated material handling management
US20230168650A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-01 United Microelectronics Corp. Recipe verifying method, recipe verifying server, and smart manufacturing controlling system using the same
JP7567852B2 (ja) 2022-04-27 2024-10-16 村田機械株式会社 搬送システム

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60106256A (ja) 1983-11-15 1985-06-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信時間指定即時接続方式
US4995430A (en) * 1989-05-19 1991-02-26 Asyst Technologies, Inc. Sealable transportable container having improved latch mechanism
US5477445A (en) * 1992-01-31 1995-12-19 Prolink Ag Process and device for bi-directional data exchange between computer and/or control systems
FR2756256B1 (fr) 1996-11-26 1999-01-22 Eurocopter France Indicateur de marge de puissance pour un aeronef a voilure tournante, notamment un helicoptere
US6195593B1 (en) * 1997-09-03 2001-02-27 Seiko Epson Corporation Reusable modules for complex integrated circuit devices
JP3671387B2 (ja) * 1998-01-30 2005-07-13 大日本スクリーン製造株式会社 ロボットアクセスシステム及びロボットアクセス制御方法
US6502869B1 (en) * 1998-07-14 2003-01-07 Asyst Technologies, Inc. Pod door to port door retention system
JP3607084B2 (ja) * 1998-08-05 2005-01-05 株式会社東芝 基板搬送システム、基板搬送制御装置、基板搬送制御方法および基板搬送制御プログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体
US6240335B1 (en) * 1998-12-14 2001-05-29 Palo Alto Technologies, Inc. Distributed control system architecture and method for a material transport system
JP3995478B2 (ja) * 2000-01-17 2007-10-24 株式会社荏原製作所 基板搬送制御装置及び基板搬送方法
US7114157B2 (en) * 2001-11-27 2006-09-26 Kuka Roboter Gmbh System controlling exclusive access by control programs to system resources
US7720557B2 (en) * 2003-11-06 2010-05-18 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for enhanced operation of substrate carrier handlers
JP4915051B2 (ja) 2005-03-28 2012-04-11 ムラテックオートメーション株式会社 自動搬送システム
US7236843B1 (en) * 2005-07-20 2007-06-26 Spansion, Llc. Method and apparatus for scheduling work in a fabrication facility
US7505828B2 (en) 2006-07-14 2009-03-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Carrier transportation management system and method for internal buffer process tools
US20080126414A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 International Business Machines Corporation Method, system, and computer program product for providing a program interface for communications between a manufacturing execution system and a transport system
US7816617B2 (en) * 2007-05-21 2010-10-19 Lockheed Martin Corporation Configurable intelligent conveyor system and method
JP2009071120A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Elpida Memory Inc 搬送方法および搬送システム
US20100279438A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and method of in-situ identification for contamination control in semiconductor fabrication
JP2011151484A (ja) * 2010-01-19 2011-08-04 Hokuyo Automatic Co 光通信装置
JP5429570B2 (ja) * 2010-03-08 2014-02-26 株式会社ダイフク 物品搬送設備
US20110241845A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Sullivan Robert P Automated Material Handling System with Identification Features
JP5024422B2 (ja) * 2010-05-06 2012-09-12 株式会社デンソー 搬送システム
JP5088517B2 (ja) * 2010-09-30 2012-12-05 日本電気株式会社 検疫装置、検疫システム、検疫方法、及びプログラム
JP5382470B2 (ja) * 2010-11-04 2014-01-08 村田機械株式会社 搬送システム及び搬送方法
JP5946617B2 (ja) * 2011-09-26 2016-07-06 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理システム
US9395713B2 (en) * 2014-05-05 2016-07-19 IP Research LLC Method and system of protection of technological equipment

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