TW201419437A - 半導體製造設備用存取仲裁系統與用以使用及操作該系統之方法 - Google Patents

半導體製造設備用存取仲裁系統與用以使用及操作該系統之方法 Download PDF

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Abstract

一種存取仲裁模組，包含：複數主動裝置通訊埠，用於與複數主動裝置通訊；及一被動裝置通訊埠，用於與一被動裝置通訊。該存取仲裁模組亦包含切換邏輯，設定成用以控制該複數主動裝置通訊埠每一者與該被動裝置通訊埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸，俾使在一特定時間將該複數主動裝置通訊埠其中一經授權者加以連接而與該被動裝置通訊埠通訊，且俾使在該特定時間防止該複數主動裝置通訊埠其中未經授權者與該被動裝置通訊埠通訊。

Description

半導體製造設備用存取仲裁系統與用以使用及操作該系統之方法
本發明係關於半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組。
現代的半導體工廠，使用各種自動化系統，以移動材料和控制製造過程。當使用於此處，術語半導體工廠和半導體晶圓廠係同義詞，且分別簡稱為工廠和晶圓廠。在晶圓廠內的各種自動化系統，包含介接而一起運作的硬體和軟體，以將晶圓廠之中的材料移動、資料、及控制自動化。在晶圓廠中的主要自動化系統可包含：MES(製造執行系統)、AMHS(自動化材料搬運系統)、MCS(材料控制系統)、機台連接用的站控制部、EFEM(設備前段模組)和用於工廠機台與AMHS之間的介面的裝載埠、例如射頻識別符(RFID)和條碼的材料追蹤系統、及相關聯的軟體產品，其可用於或可不用於晶圓廠之中，且可組合或不組合在一起來處理例如錯誤偵測、配方管理、排程和調度、統計製程控制(SPC)等等之功能。該AMHS可包含子系統，例如懸吊式搬運(OHT,overhead hoist transport)系統、近機台容器暫存系統(near-tool container buffer system)、及自動導引車(AGV,automated guided vehicle)。此外，晶圓廠可包含人工操作的材料搬運和移動系統，例如人工導引車(PGV,person guided vehicle)等等。
在半導體生產期間，一半導體晶圓經過多個製程步驟，該等製程步驟每一者係藉由專門的製程機台執行。工件容器係用於從一機台搬運半導體晶圓至另一機台。各個工件容器能夠運送特定直徑的若干個晶 圓。工件容器設計成維持一受保護的內部環境，以保持晶圓免於汙染，例如受工件容器外面的微粒汙染。工件容器亦為人所知用於搬運其他型態的基板，例如光罩、液晶面板、硬碟機的剛性磁性介質、太陽能電池等等。
吾人持續期望在生產週期、產出量、半成品(WIP,Work-In-Progress)水平、材料搬運各領域改善晶圓廠物流和生產力。對於較大晶圓的製造，晶圓廠物流的改善可能受到特別關注。舉例來說，300mm和更大晶圓的製造需要在晶圓廠中更自動化的運輸，藉此受益於經改善的晶圓廠物流。並且，具有減小線寬的較小技術節點元件的製造，可能需要更多的製程步驟，因而需要晶圓廠中更自動化的運輸且增加晶圓廠中生產週期時間控制的複雜度。因此，在晶圓廠物流上的改善，亦可有益於較小技術節點元件的製造。
圖1顯示晶圓廠一部分的例示平面規劃101。該平面規劃包含許多不同的製程及/或量測機台103A-103L。該等製造機台可實質上包含任何型態的半導體晶圓製造機台，包含但不僅限於用於材料蝕刻及/或沉積的晶圓電漿處理機台、晶圓清潔機台、晶圓清洗機台、晶圓平坦化機台等等。該平面規劃亦可包含材料搬運設備，包含但不僅限於升降器/升降機、懸吊式搬運(OHT,overhead hoist transport)系統、懸吊式車(OHV,overhead hoist vehicle)、RGV(軌道導引車)、地面搬運器、STC(材料儲存/儲料器)等等。圖1的平面規劃顯示例如OHT系統、RGV系統、及/或地面搬運器等等的材料搬運系統的例示行進路線105。圖1的平面規劃亦顯示若干材料搬運車107，例如OHV、RGV等等，沿著各種行進路線105行進，以移動載有半導體晶圓或其他型態的工件的工件容器。
吾人應理解，對於一既定的晶圓廠，有實質上無限多種可能的平面規劃變化。舉例來說，不同的晶圓廠可包含製程及/或量測機台的不同組合。並且，不同晶圓廠可包含不同的材料搬運系統和相關聯的路線。然而，大部分晶圓廠所共通的，是需要正確而可靠地儘可能以最有效率的方式在多個位置之間移動工件。OHT、RGV、AGV、PGV、及地面搬運器系統等等，提供實質能力在晶圓廠之內多個位置之間移動工件容器。此外，由近機台容器暫存系統所提供的近機台工件容器暫存能力，能夠改善晶圓 廠內工件容器移動和預備狀態的管理。
傳統上，不同AMHS子系統對晶圓廠內若干站(例如裝載埠)的存取必須加以限制，以確保不同的AMHS子系統於特定時間存取晶圓廠內的一特定站不會互相碰撞或干擾。然而，雖然在不同的AMHS子系統實行此等存取限制對於防止晶圓廠內的干擾狀態係有效的，但在不同的AMHS子系統實行此等存取限制對於晶圓廠內的工件容器搬運可能是無效率的，且造成晶圓廠的工件產量相應地降低。在此改善AMHS存取管理需求的背景下，產生本發明。
在一個實施例中，揭露一種半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組。該存取仲裁模組包含複數主動裝置通訊埠，用於與複數主動裝置通訊。該存取仲裁模組亦包含一被動裝置通訊埠，用於與一被動裝置通訊。該存取仲裁模組更包含切換邏輯，設定成用以控制該複數主動裝置通訊埠每一者與該被動裝置通訊埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸，俾使在一特定時間將該複數主動裝置通訊埠其中一經授權者加以連接而與該被動裝置通訊埠通訊，且俾使在該特定時間防止該複數主動裝置通訊埠其中未經授權者與該被動裝置通訊埠通訊。
在另一實施例中，揭露一系統，包含用於一半導體製造機台的一裝載埠、一第一主動裝置、一第二主動裝置、及一存取仲裁模組。該第一和第二主動裝置每一者係用以將一工件容器運送至該裝載埠。該存取仲裁模組係用以與該裝載埠、該第一主動裝置、及該第二主動裝置每一者通訊。該存取仲裁模組設定成控制該第一和第二主動裝置每一者與該裝載埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸，俾使在一特定時間該第一和第二主動裝置其中一經授權者被允許存取該裝載埠，且俾使在該特定時間防止該第一和第二主動裝置其中未經授權者存取該裝載埠。
在另一實施例中，揭露一種方法，用於控制對半導體製造機台的一裝載埠的存取。該方法包含將來自一第一主動裝置的一第一存取協定訊號向該裝載埠傳送。該方法亦包含將來自一第二主動裝置的一第二存 取協定訊號向該裝載埠傳送。該方法亦包含在該第一和第二存取協定訊號到達該裝載埠之前，攔截該第一和第二存取協定訊號。該方法亦包含判定該第一和第二主動裝置其中何者係目前經授權存取該裝載埠。該方法亦包含當該第一主動裝置被授權存取該裝載埠之時，使所攔截的該第一存取協定訊號通過而傳送至該裝載埠，且阻擋所攔截的該第二存取協定訊號傳送至該裝載埠。該方法亦包含當該第二主動裝置被授權存取該裝載埠之時，使所攔截的該第二存取協定訊號通過而傳送至該裝載埠，且阻擋所攔截的該第一存取協定訊號傳送至該裝載埠。
101‧‧‧平面規劃
103A-103L‧‧‧機台
105‧‧‧行進路線
107‧‧‧材料搬運車
201‧‧‧機台
203‧‧‧裝載埠(LP)
205‧‧‧近機台容器暫存系統
207‧‧‧OHT(系統)
208‧‧‧OHT軌道
209‧‧‧儲存架
211‧‧‧驅動軌道
212a、212b‧‧‧靜態埠
213a、213b‧‧‧主動埠
214‧‧‧箭頭
215‧‧‧穿梭升降器
217‧‧‧箭頭
219‧‧‧箭頭
221‧‧‧箭頭
223‧‧‧箭頭
302‧‧‧窗
303‧‧‧容器
305‧‧‧座標軸
307‧‧‧機台介面
309‧‧‧凹陷肩部
311‧‧‧埠門
313‧‧‧前進板組件
315‧‧‧前進板
317‧‧‧底部支座
319‧‧‧(凸緣)正面
321‧‧‧凸緣
323‧‧‧(埠門)正面
325‧‧‧閂鑰
327‧‧‧容器門
329‧‧‧對準銷
331‧‧‧機構
333‧‧‧箭頭
335‧‧‧箭頭
400‧‧‧存取仲裁模組
401A-401n‧‧‧主動裝置
403、403A-403n‧‧‧被動裝置
405、405A-405n‧‧‧通訊鏈
407A-407n‧‧‧通訊鏈
601‧‧‧外殼
603‧‧‧凸緣
605‧‧‧電腦處理器
607‧‧‧通訊埠
609‧‧‧連接器
611‧‧‧CPLD
613A-613D‧‧‧通訊鏈輸入
615A-615D‧‧‧通訊鏈輸入
617A-617D‧‧‧通訊鏈輸入
619A-619D‧‧‧CPLD
621‧‧‧感測器輸入
623‧‧‧交流直流轉換器
624‧‧‧AC功率輸入
625‧‧‧冷卻風扇
627‧‧‧轉速計輸出
圖1顯示晶圓廠一部分的例示平面規劃。
圖2顯示根據本發明的一個實施例之晶圓廠的一部分，其中一機台201設有四個裝載埠(LP)203。
圖3A顯示具有窗302的各個LP 203的連接示意圖，其中容器303係通過窗302移動。
圖3B顯示LP 203，建構成與容器303介接，該容器303以例示為目的定義成FOUP。。
圖4顯示根據本發明一個實施例的存取仲裁模組400，定義成控制複數主動裝置401A-401n對一被動裝置403的存取。
圖5顯示根據本發明一個實施例的存取仲裁模組400，其中多個被動裝置403A-403n經由各自的通訊鏈405A-405n連接至該存取仲裁模組400。
圖6顯示根據本發明一個實施例之存取仲裁模組400的例示結構圖。
圖7顯示根據本發明一個實施例在圖6的例示存取仲裁模組400之中的PC104介面CPLD 611的整體方塊圖。
圖8顯示根據本發明一個實施例在圖6的例示存取仲裁模組400之中各個切換CPLD 619A-619D的整體方塊圖。
圖9顯示根據本發明一個實施例之方法的流程圖，藉由該方 法存取仲裁模組400運作以確保近機台容器暫存系統205的裝置對於OHT 207存取LP 203係在安全的位置。
圖10顯示一實例，其中OHT 207主動地搬運一容器至/自LP 203(LP2)，而穿梭升降器215主動搬運一容器至/自緊鄰LP 203(LP2)的LP 203(LP3)。
圖11顯示另一例示實例，其中OHT 207主動搬運一容器至/自LP 203(LP2)，而穿梭升降器215在與OHT 207存取LP 203(LP2)所通過的垂直空間背向的方向上，在近機台容器暫存系統205之內移動一容器。
圖12顯示，當OHT 207存取LP 203(LP2)之時，穿梭升降器215和主動埠213a的移動如何受到限制。
在以下說明中，描述許多特定細節，以提供對本發明的完整理解。然而，對熟習此技藝者明顯的是，本發明可在沒有若干或全部這些特定細節的情況下加以實施。另一方面，眾所周知的製程操作不再詳細描述，以免不必要地模糊本發明。
此處描述一存取仲裁模組和系統，用以有效率地管理多個AMHS子系統對晶圓廠內的各種裝置可能的競爭存取。為易於說明，此處就管理二個AMHS子系統對裝載埠的存取，描述該存取仲裁模組和系統，其中該等AMHS子系統包含OHT(懸吊式搬運)系統和近機台容器暫存系統。然而，應理解到，此處所揭露的存取仲裁模組和系統不僅限於與OHT、近機台容器暫存系統、及裝載埠一起使用。更具體而言，可實施此處所揭露的存取仲裁模組和系統，以提供晶圓廠內任何數量的主動系統和任何數量的被動系統之間的存取管理，其中各主動系統運作為存取要求者，而各被動系統運作為所要求存取的目標。
應理解此處所使用的術語「容器」意指用於晶圓廠之內的工件容器，包含但不僅限於前開式晶圓傳送匣(FOUP,Front-Opening Unified Pod)、前開式晶圓運輸盒(FOSB,Front-Opening Shipping Box)、標準機械 介面(SMIF,Standard Mechanical Interface)匣、單光罩匣(SRP,Single Reticle Pod)、開放式基板卡匣等等。並且，應理解的是，此處所使用的術語「工件」可意指半導體晶圓、半導體基板、光罩等等。再者，此處所使用術語「工件」可意指在晶圓廠之內由製程及/或量測機台加以加工的任何物件。並且，雖然此處以晶圓廠內為背景以例示為目的加以描述，其中工件係在容器之中加以搬運，但應理解的是此處所揭露的存取仲裁模組和系統可使用於其他生產設施，其中多個主動系統競爭存取一共用的被動系統，舉例來說，在用於液晶面板、如用於硬碟機的剛性磁性介質、太陽能電池等等的生產設施的實例中。
圖2顯示根據本發明的一個實施例之晶圓廠的一部分，其中一機台201設有四個裝載埠(LP)203。各個LP 203設定成，提供對於晶圓製造生產機台(製程及/或量測機台)的標準機械介面，以能夠將容器裝載進/卸載出工件製造生產機台，且確保其中的工件免於汙染。圖2亦顯示設置於機台201和LP 203上方的近機台容器暫存系統205。圖2更顯示OHT 207，設置於近機台容器暫存系統205上方，以在LP 203之上行進。應理解的是，圖2中的機台201、LP 203、近機台容器暫存系統205、及OHT 207的配置係以例示為目的提供，以協助此處存取仲裁模組和系統的說明，且不以任何方式解釋為限定此處所揭露的存取仲裁模組和系統。特別是，應理解此處所揭露的存取仲裁模組和系統，可實質上與任何晶圓廠內的裝置配置(其中多個裝置可同時競爭存取相同的裝置)一起實施。在圖2的範例中，OHT 207和近機台容器暫存系統205可同時競爭存取相同的LP 203。
圖3A顯示具有窗302的各個LP 203的連接示意圖，其中容器303係通過窗302移動。在一個實施例中，將LP 203設定為，在Y方向上將容器303移動通過窗302，且亦設定成在Z方向上移動容器303。圖3B顯示LP 203，建構成與容器303介接，該容器303以例示為目的定義為FOUP。LP 203係附接至如所述之製程機台201的前端，舉例來說，參照美國專利申請案第6,502,869號的圖1和2，該申請案於西元2003年1月7日授證予Rosenquist等人。以說明為目的，LP 203的「正面」背向製程機台201，即朝向如座標軸305所指示的負Y方向。容器303的「正面」係面向 LP 203正面。
LP 203包含機台介面307。在半導體工業中，機台介面307經常符合稱作「盒開啟器/裝載器至機台標準介面(BOLTS,Box Opener/Loader-to-Tool Standard Interface)」的工業標準，通常稱作BOLTS介面或BOLTS板。機台介面307包含由凹陷肩部309所圍繞的窗302。窗302實質上藉由埠門311加以封閉。埠門311係與窗302的邊界形成接近密封，以防止汙染物遷移進入製程機台201的內部。接近密封係在形成該接近密封的部件之間提供小量的間隙，例如約1mm。接近密封的小間隙使較高壓力的空氣自製程機台201的內部流出，且自接近密封的密封表面將任何微粒掃除。
LP 203亦包含具有一前進板315的前進板組件313。在一個實施例中，定位銷(未顯示)係與容器303的底部支座317之中對應的開槽或凹部配對，以協助在前進板315之上容器303的對準。容器303可符合前開式晶圓匣(FOUP)之工業標準或一不同的標準。前進板組件313具有一致動器(未顯示)，其將前進板315在Y方向上滑動於圖3B所示的回縮位置和使容器303與機台介面307接近的前進位置之間。當容器303在該前進位置時，凸緣321的正面319與機台介面307的凹陷肩部309形成接近密封。
埠門311的正面323包含一對閂鑰(latch key)325。閂鑰325包含：一柱，其背向埠門311延伸且實質上與埠門311垂直；及一橫桿，位於該柱的遠端。該橫桿垂直於該柱延伸而與其形成「T」形。埠門311包含一致動器，其與該閂鑰325互相作用，造成閂鑰325繞該柱的軸旋轉。當容器303移動至該前進位置，閂鑰325插入容器303的容器門327的對應閂鑰插座(未顯示)。閂鑰325接著繞該柱的軸旋轉，藉此與容器門327內部的一機構(未顯示)交互作用，造成容器門327之閂由容器303的凸緣321脫離。
用以容納閂鑰且與閂鑰一同運作之容器門內的門閂組件的例子，揭露於美國專利第4,995,430號，發明名稱為"Sealable Transportable Container Having Improved Latch Mechanism"。另一例子揭露於美國專利第 6,502,869號，其於西元2003年1月7日授證予Rosenquist等人。除了使容器門327自容器303脫離，轉動閂鑰325將閂鑰325鎖定於其各自的閂鑰插座，藉此將容器門327與埠門311連接。在一個實施例中，LP 203包含二閂鑰325，其結構上和操作上彼此相同。此外，設置對準銷329，以協助埠門311和容器門327之間的對準，俾使容器門327充分地對準而形成通過窗302朝向製程機台201內部的通道。
在LP 203之中，一旦容器門327的閂自凸緣321脫離，埠門311藉由一機構331在水平方向(Y方向)回縮，如箭頭333所示，從而將容器門327自容器303移開。在於水平方向333上將埠門311(在容器門327與其連接的狀態下)回縮之後，操作機構331以將埠門311(在容器門327與其連接的狀態下)於垂直方向(Z方向)向下移動，如箭頭335所示，藉此清空窗302而容許由製程機台201的內部對容器303內部的工件無障礙的存取。
再度參照圖2，在美國專利申請案第12/780,761號(申請於西元2010年5月14日，發明名稱為"Substrate Container Storage System")之中，將近機台容器暫存系統205詳細描述為「儲存系統100」。此外，在美國專利申請案第12/780,846號(申請於西元2010年5月14日，發明名稱為"Integrated Systems for Interfacing with Substrate Container Storage Systems")之中，將近機台容器暫存系統205進一步詳細描述為「儲存系統100」。
近機台容器暫存系統205包含數個可移動儲存架209，其每一者各自連接至一共同的驅動機構，而提供儲存架209類似轉盤方式之繞驅動軌道211的受控制移動。近機台容器暫存系統205亦包含靜態埠212a及212b，容器303可藉由OHT系統207加以放置及搬移於該等靜態埠之上。近機台容器暫存系統205更包含主動埠213a及213b，其每一者設定且建構成水平地延伸及回縮，如箭頭215所示。舉例來說，主動埠213a係描繪於其回縮位置，而主動埠213b係描繪於其延伸位置。
主動埠213a及213b係可用以裝載容器303於儲存架209之上和自儲存架209卸載容器303的機構。主動埠213a及213b包含一埠 板，其可垂直移動至一上方或下方位置。當以它們的埠板回縮於下方位置時，主動埠213a、213b係自儲存架209的行進路徑清空。當將儲存架209移動以將容器303置放於主動埠213a、213b之上時，主動埠213a、213b的埠板可移動至其上方位置，以與容器303接合且將容器303從儲存架209舉起。接著，主動埠213a、213b可水平延伸，以將容器303背向儲存架209移動至一位置，在該位置容器303可與近機台容器暫存系統205的穿梭升降器(shuttle lift)215接合。應瞭解的是，主動埠213可以與上述相反的方式操作，以將容器303自穿梭升降器215的接合位置移回儲存架209。
穿梭升降器215係設定和建構成，在靜態埠212a、212b上方且在於延伸位置的主動埠213a、213b上方的位置，沿著近機台容器暫存系統205的長度來回移動，如箭頭217所示。穿梭升降器215配備有一夾持器和升降器機構，該機構用於夾持容器303的上握柄及垂直移動該容器，如箭頭221所示。以此方式，可定位和操作穿梭升降器215，以將容器303自任何靜態埠212a、212b及延伸的主動埠213a、213b舉起和置放容器303於該等埠之上。並且，穿梭升降器215可加以定位和操作，以將容器303由任何LP 203的前進板組件313舉起和置放容器303於任何LP 203的前進板組件313之上。
此外，OHT 207可經由OHT軌道208移動容器303於儲料器、儲存系統、及機台之間，如箭頭219所示。類似於穿梭升降器215，OHT 207配備有一夾持器和升降器機構，其用於夾持容器303的上握柄及垂直移動該容器，如箭頭223所示。以此方式，可定位和操作OHT 207，以將容器303自任何靜態埠212a、212b、任何延伸的主動埠213a、213b、及任何LP 203之前進板組件313舉起和置放容器303於任何靜態埠212a、212b、任何延伸的主動埠213a、213b、及任何LP 203之前進板組件313之上。
考慮到在一特定時間OHT 207和近機台容器暫存系統205的穿梭升降器215二者皆能夠將容器來回各LP 203移動，應瞭解的是OHT 207和近機台容器暫存系統205之間對一特定LP 203同時存取之競爭必須加以管理，以避免碰撞和可能的工件或設備損傷。此外，當近機台容器暫 存系統205具有位於一特定LP 203上方的可延伸主動埠213a、213b之時，因為在延伸位置的主動埠213a、213b會阻礙用於將容器303來回該特定LP 203移動之OHT 207升降器的垂直行進路徑，OHT 207對該特定LP 203的存取係更加複雜。
管理LP 203存取競爭的一種方式係將OHT 207限制於移動容器303往返近機台容器暫存系統205的靜態埠212a、212b，且利用穿梭升降器215以在近機台容器暫存系統205和LP 203之間移動容器303。然而，雖然此方式可有效消除OHT 207和近機台容器暫存系統205之間的LP 203存取競爭，但對於機台201的利用率以及最終晶圓廠內的工件生產率，此方式係無效率的。舉例來說，吾人可理解到，當一個以上LP 203可用於存取時，若穿梭升降器215係被占用或不能操作，則穿梭升降器215可能變成LP 203存取的瓶頸。因此，吾人關注容許OHT 207和穿梭升降器215二者直接存取LP 203。然而，為了達成此目的，需要管理OHT 207和穿梭升降器215之間可能的LP 203存取競爭，以及主動埠213a、213b和OHT 207之間潛在的行進路徑干擾。
圖4顯示根據本發明一個實施例的存取仲裁模組400，定義成控制複數主動裝置401A-401n對一被動裝置403的存取。主動裝置401A-401n每一者係要求存取另一裝置(即被動裝置)的裝置。舉例來說，在SEMI標準SEMI E84-1109中，主動裝置401A-401n對應主動設備，其定義為將一卡匣裝載進/卸載自另一設備的卡匣台(cassette stage)之設備。被動裝置403係一裝置，任一主動裝置401A-401n向該裝置(被動裝置403)要求存取。舉例來說，在SEMI標準SEMI E84-1109之中，被動裝置403對應被動設備，其定義為由主動設備加以裝載/卸載的設備。
被動裝置每一者提供一通訊鏈，一主動裝置可透過該通訊鏈通訊，以對該被動裝置啟動和進行存取。主動和被動裝置之間的此通訊，遵循一正規的通訊協定，以確保該主動和被動裝置之間的正確介接。在一個實施例中，遵照SEMI標準SEMI E84-1109的E84通訊協定，係實行於主動和被動裝置之間。在此實施例中，主動和被動裝置之間成功的介接，需要主動和被動裝置二者遵循該E84通訊協定。若主動或被動裝置任一者 在建立主動和被動裝置之間的交流上不遵照E84通訊協定，則該交流將不會發生，且該主動裝置將不受允許存取該被動裝置。因此，主動和被動裝置之間的通訊中斷提供一機制，藉由該機制可拒絕該主動裝置對該被動裝置的存取。
通常，一被動裝置會對一個主動裝置提供一通訊鏈，藉此避免對該被動裝置可能的存取競爭。換言之，僅有具有該通訊鏈存取權的主動裝置會具有對該被動裝置的存取權。在實施該存取仲裁模組400的情況下，至被動裝置403的通訊鏈405係受該存取仲裁模組400所中截。並且，在實施該存取仲裁模組400的情況下，至該複數主動裝置401A-401n的各別通訊鏈407A-407n係受該存取仲裁模組400所中截。
存取仲裁模組400定義成以類似多工器的方式運作，以每次將被動裝置403的通訊鏈405受控地切換至主動裝置401A-401n的通訊鏈407A-407n其中僅一者，藉此將在一特定時間需要存取被動裝置403的通訊限制於複數主動裝置401A-401n其中僅一者。為說明目的，將在一特定時間被提供被動裝置403存取權的該一主動裝置401A-401n，稱為獲准裝置。此外，透過與主動裝置401A-401n的通訊鏈407A-407n，存取仲裁模組400定義成指揮目前未被提供被動裝置403存取權的主動裝置401A-401n(即非獲准裝置)進行任何所需動作(如果有的話)，以避免物理干擾該獲准裝置對被動裝置403的存取。
雖然圖4顯示存取仲裁模組400係與一個被動裝置403連接而通訊，吾人應理解存取仲裁模組400可定義成控制複數主動裝置401A-401n對任何數量的被動裝置403的存取。圖5顯示根據本發明一個實施例的存取仲裁模組400，其中多個被動裝置403A-403n經由各自的通訊鏈405A-405n連接至該存取仲裁模組400。在圖5的實施例中，存取仲裁模組400運作以確保該多個被動裝置403每一者係在一特定時間可受該複數主動裝置401A-401n其中一者存取。並且，存取仲裁模組400係定義且運作成確保該主動裝置401A-401n每一者係受指揮以避免干擾各個獲准裝置對其目標被動裝置403的存取。
再度參照圖2，吾人應理解將容器303搬運至LP 203的多 個搬運操作係利用符合SEMI E84標準的訊號加以連鎖。E84標準規定數個訊號的交換，其確保搬運的各步驟係受允許的且係成功完成的。E84訊號通常經由光學鏈傳輸，當對準於LP 203之上時，該光鏈接係與主動裝置(即OHT 207或近機台容器暫存系統205)對準。因此，參照圖4和5，通訊鏈407A-407n可為光學通訊鏈，特別是當主動裝置401A-401n係定義成相對於被動裝置403移動時。然而，亦應理解的是，當主動裝置401A-401n相對於被動裝置403係靜態的之時，E84訊號可透過有線通訊鏈407A-407n傳輸。舉例來說，因為近機台容器暫存系統205整體上(儘管有近機台容器暫存系統205之內的移動裝置)相對於其伺服的LP 203係靜態的，近機台容器暫存系統205和存取仲裁模組400之間的通訊鏈407A-407n可能係有線通訊鏈。
圖6顯示根據本發明一個實施例之存取仲裁模組400的例示結構圖。圖6的例示存取仲裁模組400建構成包含來自上達四個OHT 207的E84光學通訊鏈的通訊鏈輸入613A-613D，且包含來自上達四個近機台容器暫存系統205的E84通訊鏈的通訊鏈輸入615A-615D，且包含來自上達四個LP 203的E84通訊鏈的通訊鏈輸入617A-617D。然而，應理解的是，存取仲裁模組400的其他實施例可定義成包含來自晶圓廠內實質上任何數量的主動裝置的實質上任何數量的通訊鏈輸入，且包含來自晶圓廠內實質上任何數量被動裝置的實質上任何數量的通訊鏈輸入。在若干實施例中，通訊鏈輸入613A-613D、615A-615D、及617A-617D係定義成DB25介面連接器。
結構上，存取仲裁模組400包含外殼601，其具有凸緣603，用於將該存取仲裁模組400安裝於晶圓廠之內。應瞭解的是，凸緣603係可用於將存取仲裁模組400安裝於晶圓廠之內的許多不同方式的一個範例。在一個實施例中，存取仲裁模組400係安裝至近機台容器暫存系統205的一框架。
存取仲裁模組400可包含電腦處理器605，其可加以連接以透過一通訊埠607(例如乙太網路通訊埠607)接收通訊訊號。舉例來說，存取仲裁模組可加以連接，以透過通訊埠607而與晶圓廠AMHS通訊。在 若干實施例中，電腦處理器605係具有PC104介面的單板電腦。存取仲裁模組400亦可包含與電腦處理器605連接的主板。在若干實施例中，該主板可包含一PC104連接器609以介接電腦處理器605。並且，在若干實施例中，該主板可包含一PC104介面CPLD(複雜可程式邏輯元件)611，其設定成管理該主板上的資源，例如E84切換、感測器輸入、及風扇監控等等。
另外，在若干實施例中，主板可包含數個切換CPLD 619A-619D，其加以設定和編程以控制主動裝置通訊鏈輸入613A-613D、615A-615D與被動裝置通訊鏈輸入617A-617D之間的通訊訊號的時序和切換。在圖6的例示實施例中，存取仲裁模組400包含四個切換CPLD 619A-619D，其每一者係連接至OHT 207的通訊鏈輸入613A-613D的一不同者、及近機台容器暫存系統205的通訊鏈輸入615A-615D的一不同者、及LP 203的通訊鏈輸入617A-617D的一不同者。具體而言，切換CPLD 619A係連接至通訊鏈輸入613A、615A、及617A每一者。切換CPLD 619B係連接至通訊鏈輸入613B、615B、及617B每一者。切換CPLD 619C係連接至通訊鏈輸入613C、615C、及617C每一者。切換CPLD 619D係連接至通訊鏈輸入613D、615D、及617D每一者。
在圖6的範例中，切換CPLD 619A-619D定義成控制OHT 207或近機台容器暫存系統205與LP 203之間的E84交握訊號的時序和切換。切換CPLD 619A-619D亦透過PC104介面CPLD 611連接至電腦處理器605，俾使電腦處理器605能夠監控所有E84訊號訊務，且使得切換CPLD 619A-619D能夠產生和傳送可屏蔽狀態變化中斷至電腦處理器605。應理解的是，雖然此處所描述的存取仲裁模組400的例示實施例使用CPLD 611和619A-619D，存取仲裁模組400的其他實施例可利用替代的電路系統及/或程式設計邏輯加以實現，以提供與CPLD 611和619A-619D相等的功能。
存取仲裁模組400亦包含來自數個近機台容器暫存系統205位置感測器的感測器輸入621。舉例來說，感測器輸入621可包含各個主動埠213a、213b的感測器輸入，以指示該主動埠213a、213b係在回縮位置或延伸位置。並且，感測器輸入621可包含數個感測器輸入，以指示穿梭升 降器215的位置。應理解到，感測器輸入621提供關於近機台容器暫存系統205之狀態的資訊，以能夠判定OHT 207和一特定下層LP 203之間的垂直空間是否以任何方式受到主動埠213a、213b或穿梭升降器215任一者的阻礙。
在感測器輸入621指示OHT 207和下層LP 203之間無障礙的垂直空間的情況中，存取仲裁模組400可允許OHT 207對下層LP 203的存取。在感測器輸入621指示OHT 207和下層LP 203之間受阻礙的垂直空間的情況中，存取仲裁模組400可指揮近機台容器暫存系統205清空該垂直空間且同時延遲OHT 207存取該LP 203，或者拒絕OHT 207存取該LP 203。以此方式，存取仲裁模組400設有感測器輸入，其為用以正確評估一特定LP 203上方垂直空間的目前狀態以決定可清空哪個主動裝置以存取該特定LP 203所需。
存取仲裁模組400亦可配備具有AC功率輸入624的板上交流直流轉換器623。利用其板上功率，存取仲裁模組400可透過各種感測器各自的感測器輸入621將功率供給至該等感測器。存取仲裁模組400亦可配備一冷卻風扇625。在若干實施例中，冷卻風扇625可具有轉速計輸出627，其透過PC104介面CPLD 611連接至電腦處理器605，俾使電腦處理器605能夠監控冷卻風扇625的操作狀態。
圖6的例示存取仲裁模組400係定義成運作為OHT 207、近機台容器暫存系統205、及受近機台容器暫存系統205伺服的LP 203之間的E84多工器(MUX)。在一個實施例中，在近機台容器暫存系統205或OHT 207任一者依據先到先伺服原則對各個LP 203進行E84存取的情況下，圖6的例示存取仲裁模組400能夠支援上達四個LP 203。
在一個實施例中，存取仲裁模組400係編程為將預設LP存取容許提供給近機台容器暫存系統205。在此實施例中，當OHT 207需要存取特定的LP 203之時，存取仲裁模組400將攔截來自OHT 207的E84訊號(以例示為目的，例如E84 VALID訊號)，並且若該特定的LP 203準備好存取且OHT 207和特定LP 203之間的垂直空間係無障礙的，則存取仲裁模組400將透過該特定LP 203的E84通訊埠連接所攔截的E84訊號。
在若干實施例中，亦可將該特定LP 203的存取保留狀態通知存取仲裁模組400，這變成在受攔截的E84訊號透過該特定LP 203的E84通訊埠傳輸之前的一附加存取檢測。舉例來說，若將一特定的LP 203保留以備進行在途中的一OHT 207的存取，先抵達且要求存取該特定LP 203的另一OHT 207可被存取仲裁模組400拒絕給予對該特定LP 203的存取權，這是藉由存取仲裁模組400不傳輸來自該先抵達OHT 207之所攔截的E84訊號至該特定的LP 203。以此方式，存取仲裁模組400可用以實施晶圓廠內的預看特徵，以改善LP 203和相關聯晶圓廠資源的管理。
應理解到，OHT 207對LP 203的存取，需要該OHT 207和LP 203之間的垂直空間沒有會阻礙該OHT 207對該LP 203存取的裝置。舉例來說，在圖2的OHT 207以及近機台容器暫存系統205的配置中，該OHT 207和LP 203之間的垂直空間必須沒有穿梭升降器215和任何主動埠213a、213b。然而，穿梭升降器215和主動埠213a、213b可位於OHT 207存取LP 203所需之該OHT 207和LP 203之間的垂直空間之外的任何其他位置。舉例來說，若OHT 207係經由主動埠213a所共用的垂直空間存取LP 203，該主動埠213a將完全回縮，但主動埠213b可能延伸或回縮，且穿梭升降器215可操作於OHT 207存取LP 203所通過之垂直空間之外的任何其他位置。一旦OHT 207和LP 203之間的容器搬運完成，OHT 207和LP 203之間的垂直空間被釋放，供穿梭升降器215或主動埠213a、213b使用。
在近機台容器暫存系統205係停機或部分停用的狀況下，近機台容器暫存系統205和存取仲裁模組400之間的獨立感測器621將用以判定各個主動埠213a、213b及穿梭升降器215的位置。這將用以判定OHT 207至LP 203的哪個垂直空間被近機台容器暫存系統205阻擋，使得受阻擋的垂直空間將不會切換為OHT 207控制，且校正人工介入可加以利用。雖然安裝至近機台容器暫存系統205，感測器621係由存取仲裁模組400供電且連接至存取仲裁模組400，以不受近機台容器暫存系統205的電源狀態所影響。
根據E84規格，「衝突區」係定義成位於OHT 207和LP 203之間。然而，由於近機台容器暫存系統佔有大於LP 203的體積，OHT 207 和LP 203之間「交握」程序的結果不代表OHT 207在衝突區內不受近機台容器暫存系統的阻礙。在一個實施例中，可藉由將OHT 207的衝突區重定義為位於近機台容器暫存系統205上方，將此狀況加以處理。在另一實施例中，可藉由利用軟體計時器以使近機台容器暫存系統205上方衝突區的OHT 207完全回縮，將此狀況加以處理。這個軟體計時器可用以判定何時能安全移動穿梭升降器215或主動埠213a、213b穿過先前OHT 207存取LP 203經過的垂直空間。
根據E84規格，TA1計時器係由OHT 207所使用，在自OHT 207發出VALID訊號的一指定時間(通常2秒)內未收到L_REQ ON訊號或U_REQ ON訊號的情況下用於「逾時(time-out)」操作。若TA1計時器到期(即未傳送和接收L_REQ或U_REQ回應訊號)，則OHT 207將被強迫再度繞其行進環路。在圖2的OHT 207及近機台容器暫存系統205的配置中，由於除非OHT 207和LP 203之間的垂直空間係無障礙且近機台容器暫存系統205已將存取仲裁模組400的控制權讓與OHT 207，VALID訊號不被允許由OHT 207下傳至LP 203，因此TA1計時器到期可能發生。為避免此TA1計時器到期，可將TA1計時器調整至較長的計時器持續時間，例如大約30秒。此TA1計時器的延長將防止無須的OHT 207環路。
在圖6的例示存取仲裁模組400實施例中，總共有五個CPLD，包含PC104介面CPLD 611、及四個切換CPLD 619A-619D每一者。然而，應理解的是，在其他實施例中，存取仲裁模組400可定義成包含特定實際實施所需的任何數量的CPLD。更具體而言，存取仲裁模組400可定義成包含：一個CPLD，用於處理器605介面；以及一個CPLD，用於連接至該存取仲裁模組400的各被動裝置，該被動裝置的存取係受該存取仲裁模組400所控制。
PC104介面CPLD 611負責將存取仲裁模組400的主板介接至電腦處理器605的PC104介面(連接器)609。PC104介面CPLD 611係設定成解譯PC104匯流排上的位址和交易，且引導所欲的訊號訊務至存取仲裁模組400的主板上的資源。圖7顯示根據本發明一個實施例在圖6的例示存取仲裁模組400之中的PC104介面CPLD 611的整體方塊圖。如圖7 所顯示，PC104介面CPLD 611包含進入該CPLD的20條PC104位址線(0-19)，用於主位址解碼。
在板上有一8位元基底位址配置開關(switch)，其當設定時係與PC104位址的高8位元比較，以判定交易是否需要該主板上的資源。當PC104位址的高8位元與基底位址配置開關匹配時，產生一全域致能訊號，其使至主板的該處理器605交易生效。以此方式，在板上的解碼邏輯可處理對於各種資源的上達4906個唯一暫存器/位址位置(位址位元0-11)。該等資源係建立成16塊的各自256位元組，容納16個任何型態的裝置，其可各自含有最大256個八位元暫存器或記憶體位置。在一個實施例中，記憶體位置係「記憶體映射」至PC104記憶體位址空間，其促成超出標準ISA I/O空間的大數量可用暫存器/記憶體位置。
該全域致能訊號前往16個裝置選擇邏輯其中之一。在圖6的例示實施例中，有四個切換CPLD 619A-619D，以及PC104介面CPLD 611之內的內部暫存器。裝置解碼部將產生適當的解碼/致能線至其各自的切換CPLD 619A-619D。切換CPLD 619A-619D係設定成將OHT 207或近機台容器暫存系統205之間的E84交握訊號重新路由至LP 203。
PC104位址的低8位元(0-7)係直接傳到切換CPLD 619A-619D以進行內部暫存器選擇。八位元的PC104資料進入PC104介面CPLD 611以進行內部暫存器寫回/讀回，且亦穿過而至切換CPLD 619A-619D以達到寫回/讀回目的。PC104 Control(用於寫入/讀取目的)路由進入且穿過CPLD 611。ISR&MASK暫存器係用以產生可屏蔽中斷至處理器605，且通知處理器605哪個特定的切換CPLD 619A-619D已產生此中斷要求。12個框架感測器饋入此CPLD(主動埠回縮和穿梭位置)，以判定一特定的垂直空間是否為OHT 207可使用。設置二LED(一綠、一紅)，用於狀態指示。當施加功率至存取仲裁模組400之時，綠LED將閃爍直到軟體已初始化，此時時間軟體將該LED轉成持續亮。該紅LED指示故障條件。
圖8顯示根據本發明一個實施例在圖6的例示存取仲裁模組400之中各個切換CPLD 619A-619D的整體方塊圖。切換CPLD 619A-619D 係設定成將來自近機台容器暫存系統205或OHT 207的E84控制線再路由至LP 203。處理器605運作以判定適當的時間以進行此切換。軟體可設定一可屏蔽狀態變化中斷於存取仲裁模組400的主動裝置通訊鏈輸入613A-613D、615A-615D、及被動裝置通訊鏈輸入617A-617D其中任一者。舉例來說，可對於E84「VALID」訊號的狀態變化將一中斷致能，指示OHT 207或近機台容器暫存系統205對LP 203要求一交遞(handoff)。軟體可處理此中斷，判定何時切換係安全的，且接著填寫在對應的切換CPLD 619A-619D之內的控制暫存器之中的一切換位元，以執行切換。在一個實施例中，為安全起見，除非先前的交易已結束，切換CPLD 619A-619D將不允許切換器變化。
如圖8所顯示，各切換CPLD 619A-619D包含一MUX元件，用以將近機台容器暫存系統205或OHT 207任一者的E84訊號發送至一特定的LP 203。光隔離器(Opto-isolator)邏輯直接饋入此部分，在軟體控制下選擇來源路徑，且將所選擇的E84訊號饋送連接至那個各別LP 203的光隔離器。各個切換CPLD 619A-619D亦包含100毫秒的「VALID DELAY」於傳送至LP 203的VALID E84訊號的前緣，以確保傳送至LP 203的CS0/CS1和VALID E84訊號的E84時序設置。各個切換CPLD 619A-619D亦包含一選擇器元件，用以將LP 203 E84訊號發送至近機台容器暫存系統205或OHT 207。
在存取仲裁模組400的正常操作期間，OHT 207和近機台容器暫存系統205的穿梭升降器215二者將能夠存取一LP 203以進行容器輸送/拾取。存取仲裁模組400將運作以管理OHT 207和穿梭升降器215之間存取相同LP 203的競爭。存取仲裁模組400亦將運作以確保用於存取LP 203之OHT 207的行進軌道係無近機台容器暫存系統205裝置(包含主動埠213a、213b及穿梭升降器215)的阻礙。OHT 207對LP 203的存取，將遵循標準存取協定，例如E84協定。因此，LP 203和OHT 207均不需修改以與存取仲裁模組400一起運作。並且，存取仲裁模組400係設定成維持例如E84協定的標準存取協定的電性和機械特性，如LP 203和OHT 207二者所要求/需要，包含但不僅限於形狀配合、電壓、電流、及光學鏈隔離。
當OHT 207啟動對LP 203的存取以進行對LP 203的直接容器搬運之時，存取仲裁模組400將攔截存取協定通訊訊號，例如E84訊號，且藉由傳送該存取協定通訊訊號通過而至其預期的目標、或拒絕傳送該存取協定通訊訊號通過而至其預期的目標從而阻止執行存取操作所需的存取協定通訊，行使存取要求的控制。並且，在容許LP 203回應OHT 207適當的存取協定通訊訊號(例如L_REQ或U_REQ)之前，存取仲裁模組400必須確定近機台容器暫存系統205的主動埠213a、213b及穿梭升降器215相對於OHT 207存取LP 203係在安全的位置，即未阻礙OHT 207和待存取LP 203之間的垂直空間。以此方式，存取仲裁模組400確保當OHT 207移動以將容器往返該LP 203搬運之時沒有機械/物理干擾。
圖9顯示根據本發明一個實施例之方法的流程圖，藉由該方法存取仲裁模組400運作以確保近機台容器暫存系統205的裝置對於OHT 207存取LP 203係在安全的位置。在操作901之中，OHT 207傳送一存取要求至LP 203，例如E84搬運要求。在操作903中，存取仲裁模組400攔截自OHT 207傳送至LP 203的該存取要求。在操作905之中，存取仲裁模組400檢測來自近機台容器暫存系統205的感測器輸入621的訊號，以判定穿梭升降器215是否在一安全位置，即不在OHT 207存取該LP 203的垂直行進路徑上。若穿梭升降器215不在安全的位置，執行操作907以判定可否移動該穿梭升降器215至安全位置。若穿梭升降器215可被移動至安全位置，則執行操作909以移動該穿梭升降器215至安全位置。接著，該方法重回到操作905。若該穿梭升降器215不能移動至安全位置，執行操作911以允許OHT 207存取要求逾時，例如藉由允許TA1逾時時鐘耗盡。
再度參照操作905，若穿梭升降器215係在安全位置，執行操作913以判定相關的主動埠213a、213b是否在安全位置，即不在OHT 207存取該LP 203的垂直行進路徑上。若相關的主動埠213a、213b不在安全的位置，執行操作915以判定可否移動該相關的主動埠213a、213b至安全位置。若該相關的主動埠213a、213b可被移動至安全位置，則執行操作917以移動該相關的主動埠213a、213b至安全位置。接著，該方法重回到操作913。若該相關的主動埠213a、213b不能移動至安全位置，執行操作911 以允許OHT 207存取要求逾時，例如藉由允許TA1逾時時鐘耗盡。再度參照操作913，若相關的主動埠213a、213b係在安全位置，該方法繼續而進行操作919，其中存取仲裁模組400運作而傳送所需的LP 203存取要求回應至OHT 207，使得OHT 207和LP 203可繼續進行容器搬運操作。
在一個實施例中，存取仲裁模組400設定成，當操作於先到先伺服原則下，防止穿梭升降器215和OHT 207對相同的LP 203同時存取。若OHT 207和LP 203之間的容器搬運操作啟動，穿梭升降器215將不被允許存取正被OHT 207存取的LP 203。類似地，若穿梭升降器215和LP 203之間的容器搬運操作啟動，OHT 207將不被允許存取正被穿梭升降器215存取的LP 203。
應理解的是，存取仲裁模組400係編程為，容許穿梭升降器215、主動埠213a、213b、及OHT 207的同時移動，無論可能的何時何地。舉例來說，圖10顯示一實例，其中OHT 207主動地搬運一容器至/自LP 203(LP2)，而穿梭升降器215主動搬運一容器至/自緊鄰LP 203(LP2)的LP 203(LP3)。圖11顯示另一例示實例，其中OHT 207主動搬運一容器至/自LP 203(LP2)，而穿梭升降器215在與OHT 207存取LP 203(LP2)所通過的垂直空間背向的方向上，在近機台容器暫存系統205之內移動一容器。圖12顯示，當OHT 207存取LP 203(LP2)之時，穿梭升降器215和主動埠213a的移動如何受到限制。具體而言，如圖12所示，存取仲裁模組400運作以防止穿梭升降器215和主動埠213a橫越進入OHT 207主動存取LP 203(LP2)所通過的垂直空間。
在一個實施例中，存取仲裁模組400係加以編程，使得在允許操作者在操作模式之間(亦即是，在透過存取仲裁模組400之OHT 207直接存取操作模式與OHT 207/近機台容器暫存系統205標準操作模式之間)切換前，將已經啟動的E84容器搬運完成。
基於前述，應理解到，存取仲裁模組400提供一仲裁系統以管理晶圓廠內多個容器搬運實體(即主動裝置)其中任一者在特定時間對特定LP 203的存取。存取仲裁模組400提供在特定時間對各個LP 203的獨立存取控制。存取仲裁模組400亦可設定成與一晶圓廠控制器通訊，以取 得可能要求存取特定LP 203的新進容器搬運實體相關的資訊，且提供那些新進容器搬運實體的預看管理。如此，存取仲裁模組400提供容器搬運實體存取特定LP 203的預測能力。
並且，在一個實施例中，存取仲裁模組400可配備無線通訊能力，以在OHT 207車到達LP 203之前能夠進行與該等OHT 207車的直接交握處理。現今，OHT 207車透過光學感測器溝通。然而，吾人預期晶圓廠可無線網路化，使得晶圓廠內的容器搬運實體可與該晶圓廠內的其他實體無線通訊。在配備有此無線網路的情況下，入站的容器搬運實體能夠在到達機台LP 203之前與存取仲裁模組400通訊，以啟動交握程序或在機台非可用的情況下被重導向。這將使容器搬運車能夠緊接在到達機台LP 203之後繼續進行容器卸下/拾取程序，或者重新導向而繼續移動至晶圓廠內的一替代目的地。在此實施例中，容器搬運車可能不需要在被重導向至晶圓廠中的該替代目的地之前停止於該機台處且執行交握程序，藉此改善整個晶圓廠的工件移動效率。
吾人應理解，具有至晶圓廠內一被動裝置之通訊鏈的晶圓廠內的任何主動裝置，可製作成藉由中截該通訊鏈的存取仲裁模組400受到存取控制。存取仲裁模組400可中斷該主動和被動裝置之間的任何一個以上所需的容器搬運訊號而實施仲裁控制。並且，吾人應了解，該等存取仲裁模組400可網路連接在一起。並且，藉由將一存取仲裁模組400作為一主動裝置連接至另一存取仲裁模組400，可在晶圓廠內將該等存取仲裁模組400加以串接。此外，應理解的是，可擴展存取仲裁模組400，以滿足晶圓廠內任何數量的主動裝置和被動裝置。
存取仲裁模組400代表具有防撞和監控能力的NxN機台LP 203 E84切換器。存取仲裁模組400可配置成近機台容器暫存系統205的一部份，但定義成獨立於近機台容器暫存系統205。存取仲裁模組400使OHT 207和穿梭升降器215二者能夠卸載至LP 203。存取仲裁模組400可在近機台容器暫存系統205通電、斷電、或在維修模式的情況下運作。因此，OHT 207對LP 203的存取，係不取決於近機台容器暫存系統205的可用。
如以上所探討的，存取仲裁模組400具有專用的感測器，用 以偵測近機台容器暫存系統205的狀態，以避免OHT 207與近機台容器暫存系統205的穿梭升降器215及主動埠213a、213b之間的碰撞。存取仲裁模組400的板上的處理器605，透過乙太網路連接(通訊埠607)，能夠與近機台容器暫存系統205、MCS主機、及機台201通訊。在一個實施例中，例如圖6所示者，存取仲裁模組400包含十二個E84連接(四個近機台容器暫存系統至被動裝置連接、四個LP 203至主動裝置連接、及四個OHT 207至被動裝置連接)。CPLD 611及619A-619D控制所有的E84切換操作。存取仲裁模組400係加以獨立供電，且包含通電的感測器輸入621，用於EMO、主動埠213a、213b位置狀態及穿梭升降器215位置狀態。
存取仲裁模組400允許OHT 207同時搬運多個容器303至近機台容器暫存系統和機台LP 203二者。存取仲裁模組400亦提供能力，藉由分接/攔截近機台容器暫存系統205、LP 203、及OHT 207的訊號管理OHT 207訊務。存取仲裁模組400可加以編程，以透過晶圓廠控制器(MES/MCS)在新進的OHT 207車抵達LP 203位置之前進行管理。並且，在一個實施例中，若LP 203係非可使用，可將存取仲裁模組400加以編程，以允許OHT 207將其容器卸載至近機台容器暫存系統205的暫存部，如此降低OHT 207擁塞。
存取仲裁模組400係可擴展於多個機台201和近機台容器暫存系統205的範圍。存取仲裁模組400容許附加無線特徵，以在OHT 207車抵達機台201的LP 203之前直接與該等OHT 207車交握。以此方式，存取仲裁模組400提供一「預看」特徵，以在OHT 207車抵達之前啟動OHT 207和LP 203/近機台容器暫存系統205之間的交握通訊程序。
雖然已就若干實施例描述本發明，吾人明瞭，熟習此技術者在研讀前述說明書和圖式時將了解本發明的各種變化、附加、置換、和均等物。因此，本發明包含落入本發明真實精神和範疇的所有此等變化、附加、置換、和均等物。
400‧‧‧存取仲裁模組
401A-401n‧‧‧主動裝置
403‧‧‧被動裝置
405‧‧‧通訊鏈
407A-407n‧‧‧通訊鏈

Claims (16)

  1. 一種半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，包含：複數主動裝置通訊埠，用於與複數主動裝置通訊；一被動裝置通訊埠，用於與一被動裝置通訊；及切換邏輯，設定成用以控制該複數主動裝置通訊埠每一者與該被動裝置通訊埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸，俾使在一特定時間將該複數主動裝置通訊埠其中一經授權者加以連接而與該被動裝置通訊埠通訊，且俾使在該特定時間該複數主動裝置通訊埠其中未經授權者被防止與該被動裝置通訊埠通訊。
  2. 如申請專利範圍第1項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，其中該複數主動裝置包含一近機台容器暫存系統及一懸吊式容器搬運系統。
  3. 如申請專利範圍第2項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，其中該複數裝置更包含一自動導引車。
  4. 如申請專利範圍第1項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，其中該被動裝置係一半導體處理機台的一裝載埠。
  5. 如申請專利範圍第1項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，其中該等存取通訊協定訊號遵循增強型載具交遞平行輸入/輸出介面(enhanced carrier handoff parallel input/output interface)的SEMI E84標準。
  6. 如申請專利範圍第1項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，更包含：數個額外的被動裝置通訊埠，用於分別與數個額外的被動裝置通訊，其中該切換邏輯設定成，控制該複數主動裝置通訊埠每一者、及該被動裝置通訊埠、及該數個額外的被動裝置通訊埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸。
  7. 如申請專利範圍第1項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，其中該切換邏輯係連接至該複數主動裝置通訊埠每一者及該被動裝置通訊埠，該切換邏輯設定成將來自與目前經授權存取該被動裝置的該複數主動裝置其中一者相關聯的該等主動裝置通訊埠其中一者的存取通訊協定訊號傳遞通過，該切換邏輯更設定成將來自與目前未經授權存取該被動裝置的該複數主動裝置其他者相關聯的該等主動通訊埠其他者的存取通訊協定訊號加以阻擋。
  8. 如申請專利範圍第7項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，更包含：一電腦處理器，該切換邏輯係加以連接而藉由傳送自該電腦處理器的訊號加以控制。
  9. 如申請專利範圍第8項的半導體製造設施內的被動裝置的存取仲裁模組，更包含：一網路埠，連接至該電腦處理器，用於與該半導體製造設施內的處理實體通訊。
  10. 一種系統，包含：一裝載埠，用於一半導體製造機台；一第一主動裝置，用以將一工件容器運送至該裝載埠；一第二主動裝置，用以將一工件容器運送至該裝載埠；及一存取仲裁模組，用以與該裝載埠、該第一主動裝置、及該第二主動裝置每一者通訊，該存取仲裁模組設定成控制該第一和第二主動裝置每一者與該裝載埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸，俾使在一特定時間該第一和第二主動裝置其中一經授權者被允許存取該裝載埠，且俾使在該特定時間該第一和第二主動裝置其中未經授權者被防止存取該裝載埠。
  11. 如申請專利範圍第10項的系統，其中該第一主動裝置係一懸吊式容器 搬運系統，且其中該第二主動裝置係一近機台容器暫存系統。
  12. 如申請專利範圍第11項的系統，其中該存取仲裁模組係安裝在該近機台容器暫存系統之上。
  13. 如申請專利範圍第10項的系統，其中該等存取通訊協定訊號遵循增強型載具交遞平行輸入/輸出介面的SEMI E84標準。
  14. 如申請專利範圍第10項的系統，更包含：數個額外的裝載埠，該存取仲裁模組設定成用以與該數個額外的裝載埠每一者通訊，以及控制該第一和第二主動裝置每一者與該數個額外的裝載埠之間的存取通訊協定訊號的傳輸的傳輸。
  15. 一種方法，用於控制對半導體製造機台的一裝載埠的存取，該方法包含：將來自一第一主動裝置的一第一存取協定訊號向該裝載埠傳送；將來自一第二主動裝置的一第二存取協定訊號向該裝載埠傳送；在該第一和第二存取協定訊號到達該裝載埠之前，攔截該第一和第二存取協定訊號；判定該第一和第二主動裝置其中何者係目前被授權存取該裝載埠；當該第一主動裝置被授權存取該裝載埠，使所攔截的該第一存取協定訊號通過而傳送至該裝載埠，且阻擋所攔截的該第二存取協定訊號傳送至該裝載埠；且當該第二主動裝置被授權存取該裝載埠，使所攔截的該第二存取協定訊號通過而傳送至該裝載埠，且阻擋所攔截的該第一存取協定訊號傳送至該裝載埠。
  16. 如申請專利範圍第15項的方法，其中該第一和第二存取協定訊號遵循增強型載具交遞平行輸入/輸出介面的SEMI E84標準。
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