CN1229050A - 能够识别与晶片载体有关的数据的自动运输系统及方法 - Google Patents

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Abstract

用于识别与晶片载体有关的数据的自动运输系统和方法,其中所述方法包括步骤:选择一个空闲的AGV,发送晶片载体运输命令和数据;分析运输数据,并访问放置要运输的晶片载体的半导体设备;数据读取装置读取与晶片载体有关的数据;将从主机接收的运输数据中与晶片载体有关的数据与已读取的与晶片载体有关的数据进行比较;如果比较的数据相同,则运输晶片载体。标准化记录/读取与晶片载体有关的数据,实现了全自动半导体生产线。

Description

能够识别与晶片载体有关的 数据的自动运输系统及方法
本发明涉及能够识另与晶片载体有关的数据的自动运输系统及方法，尤其涉及一种自动运输系统及方法，其中在晶片载体中装有用于存储处理的经过记录的数据存储设备，并在自动导向车(automatic guided vehicle,AGV)中装有用于读取或记录来自数据存储设备的数据的数据读取/记录设备，从而防止了晶片载体运输中的故障。
最近，半导体技术趋向于高集成化，在单位区域中集成更多的电子元件，处理速度更加提高，并形成大批量生产，以便在预定时间段内生产出更多的半导体产品。
为了实现这点，在半导体生产线中就要求半导体制造设备具有高精度和速度。通常多数的半导体制造设备是考虑半导体处理的关系和连续性而布置的。
为了使这样的关系和连续性最大化，就需要这样一种运输系统，它能在最短时间内运输一个晶片，由一个对该晶片的处理已经完成的半导体设备到另一个将进行后续处理的半导体设备。
对于半导体器件的大批量生产，在半导体设备之间，除了运输晶片的系统外，还需要半导体维护系统，以管理和分析半导体设备。
图1示出一种传统的半导体维护系统和运输系统。
一种传统的半导体维护系统包括：半导体设备10、50、70，用于进行半导体处理；半导体设备10、50、70需要的处理环境数据，用于进行半导体处理；主机30，用于提供处理进程数据；和设备服务器20、40、60，用于借助从主机30所供给的数据来控制半导体设备10、50、70，并在线连接主机30与半导体设备10、50、70。主机30和设备服务器20、40、60通过传输控制协议/接口程序(TCP/IP)进行通信，而设备服务器20、40、60和半导体设备10、50、70通过半导体设备通信标准(SECS)协议进行通信。
当半导体设备10、50、70中的任何一个完成处理时，主机30和自动导向车(AGV)80能够互相进行无线通信，因此带有多个晶片的晶片载体能够被运输到另一个执行后续处理的半导体设备。
图2是表示传统的AGV系统的方框图。AGV 80包括无线发送/接收单元86，用于接收来自主机30的下列数据：放置要运输的晶片载体的半导体设备10的位置数据；晶片载体要运输到的半导体设备50的位置数据；以及与运输有关的数据，例如晶片载体的标识，等等。
此外，AGV 80还包括：AGV控制器81，用于解释从无线发送/接收单元86输入的运输数据；驱动控制器82，用于接收来自AGV控制器81的已解释信号，并控制驱动单元83和将AGV 80移动到相应设备；机器人臂控制器84，用于按照AGV控制器81的信号控制机器人臂85，并将晶片载体装载到AGV 80或将晶片载体卸载到半导体设备。
为了把要装载到半导体设备10的晶片载体运输到半导体设备50，AGV80必须从主机30下载运输所需的数据。为了建立要提供给AGV80的运输数据，主机30需要当前晶片载体的标识和其它与处理有关的数据。相应地，需要一个用于识别晶片载体有关的数据的系统。
这种系统可参照图3来解释。当在半导体设备10中对晶片载体15的处理已完成从而晶片载体15被卸掉(discharged)时，形成于晶片载体15下面的晶片载体数据存储单元15a与记录/读取单元15b的预定部分接触，该记录/读取单元15b与半导体设备10连接。
然后，记录/读取单元15b读取来自数据存储单元15a的数据，并将该数据经过设备服务器20发送到主机30以被存储。然后，主机30将已存储的与晶片载体有关的数据发送到AGV 80的无线发送/接收单元，以便AGV 80能够正确访问半导体设备10并将晶片载体装载到指定的位置。
除了发送与晶片载体有关的数据外，主机30还发送晶片载体要运输到的半导体设备50的位置数据到AGV 80。
同时，用于接收晶片载体的半导体设备50具有记录/读取单元15b。因此，从半导体设备10卸载到半导体设备50的晶片载体再一次由半导体设备50读取。作为读取的结果，如果由主机30指定的晶片载体与读取的晶片载体相同，则半导体设备50通过设备服务器40将此结果报告给主机30。然后，主机30存储所报告的结果并预先计算后续数据。
然而，当应用这种识别与晶片载体有关的数据的传统系统时，会出现一些问题。
首先，显示或存储与晶片载体有关的数据的方法主要涉及一个工人(worker)。也就是说，不存在标准化的接口，传统的方法在全自动运输系统中无效。换句话说，晶片载体直接由一工人运输，因此记录/读取模块安置在工人容易接触到的位置。然而，当晶片变大时，由于必须由自动化运输设备来执行运输，因此就需要标准化的接口。
另一个问题是，由于记录/读取模块必须安装在每一个处理设备中，因此增加了安装成本。
因此本发明的一个目的是提供一种标准化的响应于全自动的自动导向车系统，以便因此提高处理效率，并提供一种识别与晶片载体有关的数据的系统。
为达到上述目的和其它优点，提供了一种晶片载体运输方法，包含下列步骤：在多个AGV中选择一个空闲的AGV，并发送用于晶片载体的运输命令和运输数据；根据该运输命令分析该运输数据，并访问放置要运输的该晶片载体的半导体设备；由装在AGV中的数据读取装置读取与晶片载体有关的数据，这些数据存储在装于该晶片载体中的数据存储装置中；将从主机接收的运输数据之中与晶片载体有关的数据与已读取的与晶片载体有关的数据进行比较；以及，如果比较的数据相同，则运输该晶片载体。
最好，如果比较的数据不相同，则AGV发布一警告消息，并报告主机数据不相同。然后，主机根据所报告的信息停止AGV的操作。
最好，如果比较的数据相同，AGV的一数据记录装置额外记录数据存储装置中的晶片载体的后续处理经过。这里，数据记录装置与数据读取装置作为单个单元形成。
作为一个实施例，对于与晶片载体有关的数据的读取是在AGV的机器人臂抓住晶片载体的状态下进行的。如果上述比较的数据相同，则通过将晶片载体装载到AGV的一装载盘上而运输该晶片载体。
作为另一个实施例，对于与晶片载体有关的数据的读取是在该晶片载体放置到AGV的一装载盘上的状态下进行的。
按照本发明的用于运输晶片载体的自动系统，该晶片我体包括一数据存储装置，其中存储与晶片载体有关的数据。另外，AGV包括：一发送/接收单元，用于接收来自主机的运输命令和数据，或者给主机发送与真实晶片载体比较的结果；一机器人臂，用于抓住晶片载体；一驱动单元，用于驱动该AGV；一AGV控制器，用于分析从主机接收的运输数据和产生控制信号；一驱动控制器，用于根据AGV控制器的控制信号控制驱动单元；一机器人臂控制器，用于根据AGV控制器的控制信号控制机器人臂；和一数据读取装置，用于从晶片载体的数据存储装置读取与晶片载体有关的数据。
最好，AGV还包括一数据记录装置，并且所述数据读取装置和数据记录装置形成一个单元(数据记录/读取装置)。
最好，该数据存储装置是条形码记录单(bar code label)或半导体芯片，而该数据记录/读取装置是条形码读取器或芯片读取器/写入器。
同时，该数据读取装置安装于机器人臂上或AGV的装载盘上。
通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和其它优点会更加明显，附图中：
图1是说明传统的半导体维护系统的方框图；
图2是说明传统的运输系统的方框图；
图3示出传统的用于识别与晶片载体有关的数据的系统；
图4是说明根据本发明的用于识别与晶片载体有关的数据的方法的运输过程的流程图；
图5表示根据本发明的自动运输系统；
图6是说明根据本发明的自动运输系统的实施例的方框图；
图7说明图6所示的实施例；
图8是说明本发明另一个实施例的方框图；和
图9说明图8所示的实施例。
下面将参照附图更详细描述本发明，附图中示出本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并不仅限于在此所提出的实施例；而且，这些实施例的提供是为了使公开更充分和完整，并且给本领域技术人员充分表达本发明的范围。
根据本发明的用于运输晶片载体的方法可参照图4予以描述。
当在半导体设备10中进行的半导体制造过程结束时，半导体设备10将一过程结束命令发送给主机30。然后，主机30在安装在半导体生产线中的多个AGV中选择一个空闲的AGV，以便将完成的晶片载体从半导体设备10运输到半导体设备50，并发送用于晶片载体的运输命令和数据。
这里，该运输命令包括：放置要运输的晶片载体的半导体设备10的位置数据；晶片载体要运输到的半导体设备50的位置数据；以及与运输有关的数据，例如晶片载体标识，等等。
如果AGV借助包含在运输数据中的位置数据来访问半导体设备10，则装在AGV上的机器人臂抓住放置于半导体设备10中的晶片载体，并临时固定该晶片载体，如图4中的步骤100。
然后，如步骤110中所示，如果机器人臂的抓取器具有一数据记录/读取单元，则在晶片被抓住的状态下，通过对应数据记录/读取单元到数据存储单元，读取与晶片载体有关的数据。如果该数据记录/读取单元形成于机器人臂的装载盘中，则在晶片载体装载到装载盘中后，通过对应数据记录/读取单元到数据存储单元，读取与晶片载体有关的数据。存储在数据存储单元中的与晶片载体有关的数据包括晶片组信息，处理经过，和状态信息，除此之外还有晶片载体标识。
然后，如步骤120所示，AGV的控制器分析由数据记录/读取单元所读取的与晶片载体有关的数据，并将该数据与从主机接收的运输数据比较。
如步骤130所示，如果从主机下载的与晶片载体有关的数据与由AGV的数据记录/读取单元读取的数据相同，则将晶片载体装载到AGV。或者，在一处理经过被附加记录在数据存储单元中之后，装载晶片载体，该处理经过是在后续处理中将晶片载体从半导体设备10运输到半导体设备50。
然后，如步骤140所示，基于包含在运输数据中的半导体设备50的位置数据，晶片载体从半导体设备10运输到半导体设备50。
如果从主机下载的与晶片载体有关的数据与由AGV的数据记录/读取单元读取的数据不相同，则AGV发布一警告消息，指出要运输的晶片载体与实际确认的不相同，如步骤122所示。然后，如步骤124所示，AGV报告差错给主机，并且如步骤126所示，停止晶片载体的运输。
图5示出从一个半导体设备运输晶片载体到另一个半导体设备的一个实施例。
本发明的自动运输系统的特征在于，在AGV中装有一记录/读取单元，以便当晶片载体装载到半导体设备或从半导体设备上卸载时，可执行读取、记录和与主机通信。
也就是说，AGV 130从主机接收运输命令和数据，并从半导体设备100装载已完成处理的晶片载体105。这里，装在AGV 130中的记录/读取单元从装在晶片载体105中的数据存储单元中读取与晶片载体有关的数据，分析接收的数据并将其与读取的数据比较。如果数据相同，则AGV 130给半导体设备110发送晶片载体105。
参照图6和图7，AGV 130包括无线发送/接收单元132，用于从主机120接收包括运输命令和与晶片载体有关的数据的运输数据，或者将与晶片载体105的比较结果发送给主机120。
无线发送/接收单元132与AGV控制器131连接，AGV控制器131通过无线发送/接收单元132处理从主机120接收的运输命令，并产生一控制信号，以便控制驱动控制器133和机器人臂控制器135。
驱动控制器133从AGV控制器131接收控制信号，并控制驱动单元134，以使AGV 130能从半导体设备100移动到半导体设备110。
机器人臂控制器135从AGV控制器131接收控制信号，并控制机器人臂136，以使晶片载体从半导体设备卸载或装载到半导体设备。也就是说，如果AGV 130通过驱动单元134移动到半导体设备100，则半导体设备100中的晶片载体105可被抓住。
这里，在本实施例中，装配到机器人臂136的记录/读取单元，在晶片载体被抓住的状态下，从晶片载体105读取与晶片载体有关的数据。这样，读取的与晶片载体有关的数据与从主机接收的运输数据相同，晶片载体被装载到AGV 130。或者，在一处理经过被附加记录在数据存储单元中之后，装载晶片载体，该处理经过是在后续处理中将晶片载体从半导体设备100运输到半导体设备110。
当AGV 130移动到半导体设备110时，装载到AGV 130的晶片载体105被卸载到半导体设备110。
参照图7，机器人臂136铰接(hinge-coupled)到AGV 130，并通过多个机器人铰链(joint)完全连接。机器人臂136在每个铰链处都可以独立操作，从而移动到任何部分。
机器人臂头136a形成于机器人臂136的端部，用于抓取晶片载体105的一对抓取器136b安装到机器人臂头136a上。
数据记录/读取单元137安装于机器人臂136a的底表面上及抓取器136b之间。数据记录/读取单元137连接于AGV控制器131。这样，在AGV控制器131的控制下，数据记录/读取单元137从数据存储单元发送与晶片载体有关的数据到AGV控制器131，或者记录信息，例如处理经过，到数据存储单元。
对于本发明的运输方法，首先，AGV 130的驱动控制器133从AGV控制器131接收控制信号，并驱动驱动单元134。这样，AGV 130接近(access)半导体设备100，然后，机器人臂控制器135控制机器人臂136，并接近放置于半导体设备100中的晶片载体105。然后，抓取器136b抓住晶片载体105。
在此状态下，数据记录/读取单元137从数据存储单元105a读取与晶片载体有关的数据。
然后，如上所述，AGV控制器131分析读取的与晶片载体有关的数据，并将该数据与从主机接收的运输数据相比较。如果读取的与晶片载体有关的数据与从主机接收的数据相同，则晶片载体通过装载到装载盘而被运输。或者，在一处理经过被记录在数据存储单元105a中之后，运输晶片载体，该处理经过是在后续处理中将晶片载体105从一个半导体设备运输到另一个半导体设备。
数据存储单元105a和数据记录/读取单元137成对构成，以便有可能在这两个单元之间进行相互操作。作为最简单的实施例，可应用仅允许读取的条形码记录单和条形码读取器，并可应用可记录/可读取的半导体芯片和芯片读取器/写入器。
同时，将半导体芯片和芯片读取器/写入器用作数据存储单元和数据记录/读取单元的实施例没有示出。构成这样的实施例是为了使半导体芯片和芯片读取器/写入器的的输入/输出(in/out)端可相互接触。
参照图8，该实施例除了下面所解释的以外与图6所示的实施例相同。
当AGV 130通过驱动单元134移动到半导体设备100时，机器人臂控制器135从AGV控制器131接收控制信号，控制机器人臂136，并从半导体设备卸载晶片载体或将晶片载体装载到半导体设备。运里，在晶片载体装载到装载盘138的状态下，装到装载盘138上的数据记录/读取单元137从晶片载体105读取与晶片载体有关的数据。如果读取数据与从主机接收的运输数据相同，就运输晶片载体。或者，在一处理经过被存储在数据存储单元105a中之后，运输晶片载体，该处理经过是在后续处理中将晶片载体105从半导体设备100运输到半导体设备110。
参照图9，与图7所示实施例不同的是，数据记录/读取单元137形成于装载盘138上，晶片载体105最终会由机器人臂136的抓取器136b装载到装载盘138上。
首先，AGV 130的驱动控制器133接收AGV控制器131的控制信号，并驱动驱动单元134。当AGV 130接近半导体设备100时，机器人臂控制器135控制机器人臂136接近放置于半导体设备100中的晶片载体105。这样，抓取器136b抓取晶片载体105并将其装载到装载盘138的预定位置。
如上所述，数据记录/读取单元137从安装于晶片载体105底表面的数据存储单元105a中读取与晶片载体有关的数据。
然后，AGV控制器131分析所读取的与晶片载体有关的数据，并将该数据与从主机接收的运输数据进行比较。如果所读取数据与从主机接收的运输数据相同，则运输晶片载体。或者，在一处理经过被存储在数据存储单元105a中之后，运输晶片载体，该处理经过是在后续处理中将晶片载体105从半导体设备100运输到半导体设备110。
如上所述，在AGV中安装数据记录/读取单元，以读取或记录与晶片载体有关的数据，这样能带来一些优点。
可实现标准化记录/读取与晶片载体有关的数据，从而实现全自动的半导体生产线。
此外，数据存储单元安装于AGV中，而不是全部处理设备，从而节省了安装成本。
已参照上面提到的实施例对本发明进行了描述。然而，很明显，在上述描述的启示下，对于本领域技术人员来说，还可有许多替代或修改和变化形式。因此，本发明包括了落入所附的权利要求的精神和范围内的所有这种修改和变化形式。

Claims (15)

1．一种晶片载体运输方法，包含下列步骤：
在多个自动导向车(AGV)中选择一个空闲的AGV，并发送用于晶片载体的运输命令和运输数据；
根据所述运输命令分析所述运输数据，并访问放置要运输的所述晶片载体的半导体设备；
由装在所述AGV中的数据读取装置读取所述与晶片载体有关的数据，这些数据存储在装于所述晶片载体中的数据存储装置中；
将从主机接收的所述运输数据之中的所述与晶片载体有关的数据与已读取的所述与晶片载体有关的数据进行比较；以及，
如果比较的所述数据相同，则运输所述晶片载体。
2．如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果比较的所述数据不相同，则从所述AGV产生警告消息。
3．如权利要求2所述的方法，在所述产生所述警告消息的步骤之后，还包括步骤：由所述AGV发送一信息给主机，该信息指明从主机接收的所述运输数据之中的所述与晶片载体有关的数据与已读取的所述与晶片载体有关的数据不相同。
4．如权利要求3所述的方法，还包括步骤：基于所述发送到主机的所述信息，停止由所述AGV执行的运输操作。
5．如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果所述比较的数据相同，则由所述AGV的数据记录装置附加记录与所述晶片载体有关的后续处理过程到所述数据存储装置。
6．如权利要求5所述的方法，其中所述数据记录装置和所述数据读取装置形成一个单元。
7如权利要求1所述的方法，其中所述读取所述与晶片载体有关的数据的步骤是在所述AGV的机器人臂抓住所述晶片载体的状态下执行的，并且如果所述比较的数据相同，则所述晶片载体装载到所述AGV的装载盘上，随后运输。
8．如权利要求1所述的方法，其中所述读取所述与晶片载体有关的数据的步骤是在所述晶片载体放置于所述AGV的一装载盘上的状态下执行的。
9．一种利用AGV在半导体设备之间运输晶片载体的自动运输系统，其中所述晶片载体包括用于存储与晶片载体有关的数据的一数据存储装置，所述AGV包含：
一发送/接收单元，用于接收来自主机的运输命令和运输数据，或者给所述主机发送与一实际晶片载体比较的结果；
-机器人臂，用于抓住装在所述的AGV上的所述晶片载体；
一驱动单元，用于驱动所述AGV；
一AGV控制器，用于分析从所述主机发送的所述运输数据并产生一控制信号；
一驱动控制器，用于根据所述AGV控制器的所述控制信号来控制所述驱动单元；
一机器人臂控制器，用于根据所述AGV控制器的所述控制信号来控制所述机器人臂；和
一数据读取装置，用于读取存储在所述数据存储装置中的所述与晶片载体有关的数据。
10．如权利要求9所述的系统，其中所述AGV还包括一数据记录装置。
11．如权利要求10所述的系统，其中所述数据读取装置和所述数据记录装置作为一数据记录/读取装置的单元形成。
12．如权利要求11所述的系统，其中所述数据存储装置是一半导体芯片，并且所述数据记录/读取装置是一芯片读取器/写入器。
13．如权利要求9所述的系统，其中所述数据存储装置是条形码记录单，并且所述数据读取装置是一条形码读取器。
14．如权利要求9所述的系统，其中所述数据读取装置安装于所述机器人臂上。
15．如权利要求9所述的系统，其中所述数据读取装置安装于所述AGV的一装载盘上。
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