TW202245585A - 自動化物料運輸系統軌道管控的系統與方法 - Google Patents

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Abstract

一種包括與OHT系統通訊的控制器的用於自動化物料運輸系統（AMHS）的高架運輸（OHT）系統的軌道管控的系統和方法，包括在OHT的軌道上行駛的載具。軌道管理系統還包括一個轉盤，位於OHT的一部分上，並且配備了一套固定的軌道。在收到將轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向的請求後，控制器與位於轉盤附近的至少一個制動器感測器互相接合。然後，控制器指示轉盤使其從第一運行方向旋轉到第二運行方向。完成後，控制器解除至少一個制動器，使載具能夠直接在第二運行方向中行駛。

Description

自動化物料運輸系統軌道管控的系統與方法
以下涉及自動化物料運輸系統、製造執行系統和高架運輸系統。半導體元件的製造涉及到使用各種高科技生產和計量工具，依照特定順序並通常在特定時間段內執行一系列工藝步驟。在晶圓製造廠(或稱“晶圓廠”)中，晶圓物流系統的主要功能是在正確的時間將晶圓傳送到每個工具上，並在整個製造過程中追踪晶圓的位置和狀態。自動化物料運輸系統（AMHS）和/或製造執行系統（MES）被應用於晶圓廠中，因而可比透過人工手動方式更加有效、也能更一致和更安全地執行自動化功能。製造過程經常需要使用高架運輸(OHT)將晶圓移動到晶圓廠內的不同處理站點。當晶圓運輸載具沿著OHT的軌道移動時，OHT上可能會發生交通運輸狀況，尤其是在軌道交叉的所在位置。
本發明提供用於實施本發明的不同特徵的許多不同實施例。以下闡述組件、數值、運算、材料、佈置或類似物及排列的具體實施例以簡化本發明。當然，該些僅為實施例且不旨在進行限制。舉例而言，以下說明中將第一特徵形成於第二特徵「之上」或第二特徵「上」可包括其中第一特徵與第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且亦可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵進而使得所述第一特徵與所述第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本發明可能在各種實施例中重複使用參考編號及/或字母。此種重複使用是出於簡潔及清晰的目的，而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
此外，為易於說明，本文中可能使用例如「位於…之下（beneath）」、「位於…下方（below）」、「下部的（lower）」、「位於…上方（above）」、「上部的（upper）」等空間相對性用語來闡述圖中所例示的一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的定向外亦囊括裝置在使用或運算中的不同定向。設備可具有其他定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。
半導體代工廠可能包括多個晶圓廠。在製造過程期間，為了應用於製造過程中的不同步驟，一批貨可以在所述多個晶圓廠之間轉移。“跨廠轉運”涉及一批貨從一個晶圓廠到另一個晶圓廠的之間的轉運，例如，一個晶圓載具、一組晶圓載具等。應該注意的是，不同的晶圓廠是不同的，因為它們可能佔據不同的物理空間（例如，不同的建築物或同一建築物內的不同樓層或套房），和/或可以構成獨立的子生產線。一般情況下，不同的晶圓廠可能位於同一建築物內，也可能位於不同建築物內。“跨AMHS轉運”涉及將一批貨從一個AMHS轉運到另一個AMHS，無論這些AMHS是單個晶圓廠中的分散系統或是在不同晶圓廠中的系統。每個晶圓廠可以包括多個階段和/或多個樓層。在這方面，在一些實施例中，晶圓廠可能是所謂的“Gigafab”。“跨階段轉運作業”涉及一批貨從一個階段到另一個階段的轉運。
晶圓廠的每個階段包括多個隧道型製程區域，這些製程區域可能包括製程工具或設備。每個隧道型製程區域內的設備可以通過跨區高架運輸(OHT)系統互連。隧道型製程區域可以通過跨區OHT系統與其他隧道型製程區域互連。如相關領域的普通技術人員所熟悉的，區內OHT系統和跨區OHT系統包括高架軌道或一般導引軌道，OHT載具在其上將包含待處理的晶圓批次的晶圓載體傳送到隧道型製程區域的設備中，並經常通過儲料機從隧道型製程區域的設備運出。除了OHT系統之外或代替OHT系統，每個晶圓廠可以包括區內和/或跨區高架運輸車(OHS)系統。每個晶圓廠還可以包括一個跨樓層運輸系統。跨樓層運輸系統可以包括升降機和/或用於實現晶圓載具的跨樓層轉運的其他機構。
參考圖1，圖中顯示根據本申請的一個實施例，示出了AMHS 系統100中的一部分示意圖。如圖1所示，AMHS 系統100包括高架運輸(OHT)系統102，其可以包括但不限於例如自動化載具、人員引導載具、軌道引導載具、高架運輸載具、高架起重運輸等。如本文所使用的，載具112可包括在圖1中提到的關於OHT 102的上述任何一種。AMHS 系統100的OHT102包括多個位於整個製造位置的軌道或導引軌道104。這些固定軌道104還可以利用一個或多個交叉軌道段122，設置於軌道104的平行部分之間，以使載具112能夠在這些區段之間轉運，並相應地改變行駛方向。如圖1中所示，OHT 102包括各種軌道區段，表示為運行OHT 102的長度的主要軌道區段124，以及從主要軌道區段124延伸出來的一個或多個垂直區段126、128，以便能夠使用額外的製程工具 116。載具112被適當地配置為根據AMHS/OHT 控制器108提供的指令、命令、預編輯程式等沿著OHT102的軌道104移動，如下文將更詳細地討論。
如圖1所示，AMHS 系統100還包括一個或多個晶圓儲料機114，該儲料機可用於接收和擺放晶圓載具，以便通過一個或多個晶圓處理或製造的元件來進行加工處理，一般表示為圖1的製程工具116。本領域技術人員應理解，製程工具116可包括例如是但不限於乾式或濕式蝕刻腔室、CVD腔室、亞大氣壓化學氣相沈積工具、清潔腔室、EUV腔室或其他半導體製造工具。在不同的實施例中，製程工具116和晶圓儲料機114位於OHT 102的軌道104旁邊或附近，以使得載具112能夠將晶圓載體在該製程工具116或儲料機114之間進行傳送。AMHS 系統100還包括OHT102的修復區段118，其中該軌道104的部分被定位為接收損壞的載具112或需要維修保養的載具112。應當理解的是，這樣的區段118能夠使載具112從沿著OHT 102的軌道104的一般運輸流程中移出，從而為保養和/或維修提供一個安全且遠端的位置，而OHT 102上的其餘載具112則可以繼續進行其各自在AMHS 系統100的操作。
如本領域技術人員所理解的，晶圓儲料機114可以包括用於臨時放置和儲存多個晶圓載具的內部箱體，以便準備運送到製程工具116。因此，晶圓儲料機114可以提供一個晶圓載具保留區域。本領域技術人員應理解，晶圓儲料機114可以包括一個用於從晶圓儲料機114裝載和卸載晶圓載具的端口。此外，晶圓儲料機114可以包括自動化的組件，例如機械手臂，其被配置為從儲料機114抓取、拉高、降低、儲存和/或取回晶圓載具。
AMHS 系統100的OHT 102還包括至少一個轉盤106，位於軌道104的交會處。轉盤106包括一段固定軌道110的，該固定軌道被配置為根據轉盤106的旋轉與位於交會處的任何一組平行軌道104對齊。圖2A-3C根據本申請的不同實施例提供了轉盤106的附加視圖。
現在參考圖2A，圖中顯示轉盤106位於與圖1中所示的位置相對應的第一運行方向，使得載具112能夠沿主要軌道區段124直接通過。在這個位置中，固定軌道區段110與主要軌道區段124的軌道104對齊。為確保能夠對準，AMHS/OHT 控制器108利用多個對準感測器200，在讓載具112轉運到轉盤106之前對轉盤106進行對準。如圖2A中描繪的示例性實施例，成對的對準感測器200位於轉盤固定軌道110和OHT軌道104的外部組件上。
根據本申請的一些實施例，所使用的對準感測器200可以具有較小的形狀因子，以便不會過度阻礙OHT 102的軌道104和/或轉盤110的軌道110和/或阻礙載具112沿軌道104、110的運輸。在一些實施例中，對準感測器200可以作為一對光學感測器，以確保固定軌道110的對準與主要軌道區段124的軌道104的正確對準。應當理解的是，這裡可以使用其他類型的對準感測器，包括例如但不限於機電感測器（例如限制開關）、影像感測器（例如電荷耦合元件（CCD）影像感測器和互補式金屬氧化物半導體（CMOS）影像感測器）或其類似物。這些感測器200的錯位可由控制器108檢測出來，以避免因為載具112的運輸而可能導致對載具112、晶圓載具、OHT 102下方的人員和類似物的損傷或影響，下文將更詳細地討論。
圖2A進一步示出了位於主要軌道區段124的軌道104上以及位於第一垂直軌道區段126和第二垂直軌道區段128的軌道104上的的制動器感測器202。制動器感測器202可以利用機電、光電、近似或其他類型的感測器來實現。在一些實施例中，光學或影像感測器用於檢測載具112在通過轉盤106之前啟動剎車，或者如果在與轉盤軌道110垂直的方向上運行/移動，則在當第一垂直區段126或第二垂直區段128的軌道114上與轉盤106保持一個合適的距離時停止。在不同的實施例中，合適的距離可以在例如但不限於距離轉盤 106 1到3米的範圍內，以避免重新啟動時造成任何擁塞，允許使用合適的安全距離以讓載具112停止，並防止在轉盤106旋轉期間對載具112造成任何損傷。轉盤106的旋轉可以通過例如但不限於步進馬達、伺服馬達、齒輪驅動馬達、液壓控制、磁力控制、氣動操縱或其它任何合適的組合來實現。應當理解，轉盤106的尺寸可以取決於OHT的軌道104之間的距離、OHT 102上的軌道104的尺寸、交叉軌道122之間的距離等。
本領域技術人員應理解，OHT 102和AMHS 系統100可以利用多個其他類型的感測器（未示出）來收集與OHT 102和/或AMHS 系統100的操作相關聯的資料。此類感測器可以包括用於識別往來的載具112（例如，射頻識別（RFID）感測器）的感測器和用於描述往來的載具112的效能（例如，聲音感測器、振動感測器或影像感測器）的其他感測器。作為另一實施例，可以利用不同的感測器，結合OHT 102上的其他載具112來監測往來的載具的偵測器效能，例如確定載具從一個點接近到另一個點所經過的時間，以及確定從來往載具所產生的聲音或振動特徵的聲音感測器。此種感測器資料可以進行比較以更好地描述載具在一段期間內的效能，並相互參考中提高感測的精確度。此外，通過相互參考感測器的資料，可以在感測器故障點處或之前進行檢測和修復（例如，修復或替換）感測器的異常情況。
在圖2B中，轉盤106已經從第一運行方向旋轉到第二運行方向，即載具112現在可以從第一垂線軌道區段126直接轉到第二垂線軌道區段128，從而將OHT的主要軌道區段124平一分為二。在圖2B中，第二運行方向被圖示為垂直於主要軌道區段124，使載具112能夠直接從第一軌道區段126移動到第二軌道區段128。如圖所示，轉盤106上的固定軌道110在第二運行方向上與OHT 102的第一垂直區段126和第二垂直區段128的軌道104對齊。如上文關於圖2A的討論，圖2B中所示的轉盤106以類似方式利用對準感測器200和制動器感測器202。然而，在圖2B中，在主要軌道區段124上轉運的載具112被引導以根據制動器感測器202的輸出來啟動各自的制動器，從而允許載具的轉運可直接往返於第一垂直區段126和第二垂直區段128。
圖3A、3B和3C示出了根據本文所述的系統和方法的轉盤300的另一個實施例。特別是，圖3A-3C描繪了實施於三組軌道104的交會點上的轉盤300，並示出了第一運行方向302、第二運行方向304和第三運行方向306。本領域技術人員將理解，三個運行方向302-306的描述僅意在作為示例，並且其他的運行方向，例如2、3、4、5、6等，也能夠根據本申請的不同實施例來實施。即，根據AMHS 系統100和OHT102的尺寸，轉盤300可以被放置在多個運行方向的交會點處，從而實現載具112的運輸運行管理。
在圖3A中，轉盤300被示為允許載具112在第一運行方向302上通過，即零度轉彎（原始方向）。圖3B圖示了轉盤旋轉90度，允許載具112在第二穿越方向304上通過，圖3C說明了轉盤旋轉45度以允許載具112在第三穿越方向306上通過。轉盤300旋轉的變化取決於運行方向302、304和306的軌道104的方向，可以用0º表示第一運行方向302，60°表示第二運行方向304，180°表示第三運行方向306。本領域技術人員應理解，轉盤300的旋轉角度不僅可以由各種運行方向302-306的位置決定，而且還可以由運行方向的數量、轉盤的尺寸、軌道104的尺寸等決定。
本領域技術人員應理解，圖3A-3C中所示的轉盤300可以利用類似圖2A-2B中所闡述的感測器200、202。在這樣的實施例中，對準感測器200和制動器感測器202可以被安置在運行方向302-306的每條軌道104上。因此，雖然未在圖3A-3C中示出，但技術人員應理解，圖3A-3C中的這種感測器200、202的位置和功能可以反映圖2A-2B中的情況。
返回圖1，AMHS 系統100還包括AMHS/OHT 控制器108，通過通訊線路130與轉盤106、載具112、各種感測器200-202、儲料機114、製程工具116以及與AMHS系統和/或OHT 102耦合或構成其一部分的無數其他元件設備（未示出）進行通訊。本領域技術人員應理解，雖然顯示為單個設備，但AMHS/OHT 控制器108可以用分散式的方式實現，其中多個電子資料處理設備通過協作以執行本文描述的功能。圖1中所示的通訊線路130可以是任何合適的有線或無線通信裝置，包括，例如但不限於公共交換電話網路、專有通訊網路、紅外光、光學或其他合適的有線或無線資料通訊。在一些實施例中，AMHS 系統100中的各個組件與分散式的計算環境進行通訊，例如區域網路、無線區域網路、虛擬私有網路、廣域網路或類似網路。根據本文討論的各種實施例，由AMHS/OHT 控制器108提供的功能和控制與圖4結合將可更好地理解。
圖4示出了根據本申請的一個實施例的一個合適的AMHS/OHT 控制器108的說明性方塊圖。AMHS/OHT 控制器108中的各個組件可以通過資料/控制匯流排408連接。AMHS/OHT 控制器108的處理器402通過線路414與關聯的資料庫420通訊。一個合適的通訊線路414可包括例如，公共交換電話網路、專有通訊網路、紅外光、光學或其他合適的有線或無線資料通訊。資料庫420能夠在AMHS/OHT 控制器108的組件上進行實施，例如，儲存在本地記憶體404中，即，在硬碟、虛擬磁碟或其類似物上，或在AMHS/OHT 控制器108可訪問的遠程記憶體上。
關聯的資料庫420代表了用於一個或多個目的的任何有組織的資料集合（例如，批貨資訊、運輸流資訊、製程工具資訊、載具狀態資訊、製造資訊、物料資訊、一個或多個查找表和翻譯資訊等）。本領域技術人員將理解，此種訊息可以在主要的AHMS系統100的操作期間經由機器學習來進行更新。關聯的資料庫420的實施能夠實現於任何大容量的儲存裝置上，舉例來說、磁性儲存裝置、硬碟機、光學儲存裝置、快閃記憶體元件或其合適的組合上。關聯的資料庫420可以被實現為AMHS/OHT 控制器108中的組件，例如常駐記憶體404或其類似物中。在一個實施例中，關聯的資料庫420可以包括與生產排程、OHT資訊、載具資訊（例如速度、位置、狀態等）、批貨資訊、優先級資訊等相對應的資料。
AMHS/OHT 控制器108可以包括一個或多個輸入/輸出(I/O)介面元件422和424，用於與外部元件通訊。I/O介面元件424可以通過通訊線路412與顯示裝置416中的一個或多個進行通訊。用於顯示資訊，例如估計目的地；用於用戶輸入裝置418，例如鍵盤或觸摸或可寫螢幕；用於輸入文本和/或遊標控制元件，例如滑鼠、軌跡球或其類似物，以將使用者輸入資訊和命令選擇傳達至處理器402。I/O介面元件422可以通過通訊線路130和外部元件，例如載具112、轉盤106、儲料機114、製程工具116、對準感測器200、制動器感測器202進行通訊。
應當理解的是，圖4中所示的AMHS/OHT 控制器108能夠使用分散式的計算環境（例如電腦網路）實現，其是能夠使兩個或多個電子元件之間實現資料交換的任何分散式的通信系統的代表。可以進一步理解的是，這樣的電腦網路包括，例如但不限於虛擬區域網路、廣域網路、個人區域網路、區域網路、網際網路、內聯網或其它任何合適的組合。因此，這種電腦網路包括實體層和傳輸層，如各種傳統資料傳輸機制所示，例如但不限於令牌環網、以太網或其他基於無線或有線的資料通訊機制。此外，雖然在圖4中被描述為一組聯網的組件，但AMHS/OHT 控制器108能夠在獨立的設備上實施，以與本文所述的AMHS 系統100和/或OHT 102進行互動。
AMHS/OHT 控制器108可以包括電腦伺服器、工作站、個人電腦、行動電話、平板電腦、呼叫機、它們的組合或能夠執行指令以執行示例性方法的其他計算元件中的一個或多個。
根據一個示例性實施例，AMHS/OHT 控制器108包括硬體、軟體和/或其任何合適的組合，被配置為與相關的使用者、聯網的設備、聯網的儲存設備、遠端設備或其它類似的設備進行互動。
在圖4中作為AMHS/OHT 控制器108的組件的記憶體404可以代表任何類型的非暫時性電腦可讀媒體，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、磁碟或磁帶、光碟、快閃記憶體或全像記憶體。在一個實施例中，記憶體404包含隨機存取記憶體和唯讀記憶體的組合。在一些實施例中，處理器402和記憶體404可以合併為一個晶片。網路介面元件422、424允許電腦通過電腦網路與其他設備通訊，並且可以包括調變器/解調器(MODEM)。記憶體404可以在儲存處理方法中所處理的資料以及用於執行該示例性方法的指令。
數位處理器402可以有多種實現方式，例如由單核心處理器、雙核心處理器（或更普遍地由多核心處理器）、數位處理器和算術協同處理器、數位控制器等所組成。數位處理器402除了控制AMHS/OHT 控制器108的操作之外，還執行儲存在記憶體404中的指令406以執行下文中所闡述的方法。
如圖4所示，儲存在記憶體404中的指令406可以包括一個感測器組件426，改元件被配置為從一個或多個感測器，例如來自OHT 102的對準感測器200和/或制動器感測器202進行接收和輸出。在一些實施例中，感測器組件426被配置為根據接收到的輸出中確定每對對準感測器200是否正確對齊，從而指示轉盤106已正確對準以允許載具112穿過轉盤106的軌道110。當來自對準感測器200的輸出指示一個或多個感測器200未對準時，感測器組件426可以向處理器402產生回饋以進一步旋轉轉盤106，啟動制動器感測器202而停止載具112在轉盤106所在處或附近的運行，產生警告/警報指示錯位等。感測器組件426可以進一步配置為接收來自制動器感測器202的輸出，指示載具112在接近轉盤106時的停頓情形。
儲存在AMHS/OHT 控制器108的記憶體404中的指令406還可以包括定向組件428，用於確定轉盤106中的目前的方向相對於OHT102的軌道104。也就是說，定向組件428可以被配置為通過與感測器組件426的通訊來感測轉盤106的軌道110在第一運行方向（圖2A）或第二運行方向（圖2B）中的目前位置。
AMHS/OHT 控制器108的記憶體404可以進一步在指令406中儲存計時組件430，該指令被配置為設置和確定適當地時間序列，用於根據制動器感測器202來啟動載具112上的制動器，根據確定的運行方向設置何時開始旋轉轉盤106的時間等。在一些實施例中，計時組件430可以配置為從感測器組件428接收相對於載具112停止、移動通過轉盤106等所需的時間的輸出。本領域技術人員應理解，根據本文中所考慮的其他實施例，關於AMHS 系統100和OHT 102的操作的其他時序方面也可以經由計時組件430收集、處理和利用。
記憶體404進一步儲存指令406，該指令包括可操作的旋轉組件432，以控制轉盤106根據所需的運行方向進行旋轉。在不同的實施例中，旋轉組件432可以利用預先程式化好的旋轉序列，依照由AMHS 系統100的生產在排程上旋轉轉盤、製程工具116的可用性、在OHT 102上可用的或可運行的載具112的數量等確定的時間表來旋轉轉盤。這種旋轉序列可以儲存在關聯的資料庫420中，並根據計時組件、感測器組件等的輸出以進行調用。在一些實施例中，旋轉組件432與定向組件428可配合操作，以確保按照AMHS 系統100的需要讓轉盤106正確地執行旋轉角度，例如0°、30°、45°、60°、90°、180°、270°等，以及此種旋轉的方向，例如順時針或逆時針。
儲存在記憶體404中的指令406還包括一個運輸組件434，該組件被配置為偵測運輸狀況，即載具112在OHT102上的移動和擁塞狀況、載具112的位置，速度等。在一些實施例中，運輸組件434與感測器組件426可互相通訊，以接收與載具112的通行以及位置有關的輸出。運輸組件434還可以與定向組件428互相通訊，以接收來自該組件的輸出，該輸出可指示轉盤106的方向，即轉盤106當前定位的運行方向。此外，運輸組件434可以與旋轉計時組件430和旋轉組件432進行通訊，以接收時序資訊並且在它們之間發送旋轉資訊。在本文所設想的不同實施例中，運輸組件434可以利用機器學習來識別生產和載具移動期間的合適時間以實現轉盤106的旋轉，以減少載具擁塞和/或改善AMHS 系統100的生產。
如本文所使用的術語“軟體”旨在涵蓋可由電腦或其他數位系統執行的任何指令集或指令組，以便配置電腦或其他數位系統來執行該軟體所欲達成的目標的任務。此處使用的術語“軟體”旨在涵蓋儲存在儲存媒體（例如隨機存取記憶體、硬碟、光碟等）中的指令，並且還旨在包括儲存在儲存媒體上的所謂“韌體”，即儲存在ROM上的軟體等。這種軟體可以以各種方式組織，並且可以包括以函式庫組織而成的軟體組件、儲存在遠端伺服器上的網際網路程式、原始程式碼、直譯式程式碼、目的碼以及可直接執行的程式碼等。根據預期，該軟體可以調用系統階層程式碼或調用常駐在伺服器或其他位置上的其他軟體來執行某些功能。結合圖5和6中闡述的示例性方法，將更好地理解AMHS/OHT 控制器108的操作。
圖5示出了根據本申請的一個實施例的用於AMHS/OHT軌道控制的示例性方法500。方法500從502開始，其中，AMHS/OHT 控制器108接收到將轉盤106的運行方向從第一運行方向更改為第二運行方向的請求。在一些實施例中，由運輸組件434根據OHT102上的目前的運輸流量狀況接收該請求。在其他實施例中，根據預先計劃的轉換運輸流量來接收命令。在又一個實施例中，從外部來源接收請求，例如，與AMHS/OHT 控制器108通訊的運輸控制中心（未示出）。在這樣的實施例中，請求可以是自動的或手動的輸入，也就是說，監視AMHS 系統100的操作員可以請求更改轉盤106的運行方向。
在504，運輸組件434與感測器組件426結合，在轉盤106附近與制動器感測器202接合，以停止運輸，也就是停止載具112透過轉盤106的移動。根據實施例，載具112可以從AMHS/OHT 控制器108接收命令，指示載具112在制動器感測器202的位置之前或在制動器感測器202的所在位置啟動剎車以停止運行。根據本文設想的一些實施例，在接合制動器感測器202之前，所有在第一運行方向中行駛的所有載具112都被清除，即，允許其在與制動器202接合之前完成穿越轉盤106的運行。然後，轉盤106在506處根據所需設置，即順時針或逆時針以及旋轉的程度開始旋轉，從而將轉盤106從第一運行位置（圖2A）移動到第二運行位置（圖2B））。
在508，定向組件428接收一個指示，表示從第一運行方向到第二運行方向的轉換已經完成。在一些實施例中，該指示可以直接從轉盤106接收、經由感測器組件426結合對準感測器200的輸出一起接收或其它合適的組合。運輸組件434配合感測器組件426，然後向位於510處的制動器感測器202發出訊號使其脫離。此後，在512處，在轉盤106附近停住的載具112被指示繼續移動，現在可以在第二運行方向上直接通過。
參考圖6示出了根據本申請的AMHS軌道控制的方法600中的另一個實施例。方法600從602開始，其中AMHS/OHT 控制器108接收到將轉盤106的運行方向從第一運行方向更改為第二運行方向的請求。在一些實施例中，由運輸組件434根據OHT102上的目前的運輸流量狀況接收該請求。在其他實施例中，根據預先計劃的轉換運輸流量來接收命令。在又一個實施例中，從外部來源接收請求，例如，與AMHS/OHT 控制器108進行通訊的運輸控制中心（未示出）。在此實施例中，請求可以是自動的或手動的輸入，即監視AMHS 系統100的操作員可以請求更改轉盤106的運行方向。
在604，任何在第一運行方向中移動的載具112被清除，即載具112通過轉盤106。在604處清除之後，操作進行到606處，此時運輸組件434與感測器組件426結合，在轉盤106附近與制動器感測器202接合以停止通過轉盤106的運輸，即載具112的移動。根據實施例，載具112可以從AMHS/OHT 控制器108接收指令，指示載具112在制動器感測器202的位置之前或在制動器感測器202的所在位置施加剎車以停止運動。然後轉盤106在608處根據所需設置，即順時針或逆時針以及旋轉的程度開始旋轉，從而將轉盤106從第一運行位置（圖2A）移動到第二運行位置（圖2B））。
在610，定向組件428接收指示，表示從第一運行方向到第二運行方向的轉換已經完成。根據一個實施例，作為安全聯鎖裝置的定向組件428通過對準感測器200以確認從第一運行方向到第二運行方向的轉換/旋轉已經完成。在一些實施例中，轉盤106向AMHS/OHT 控制器108傳回一個轉換完成的訊號，表示轉盤106已經成功將方向改成了第二運行方向。此後，在612處，運輸組件434與感測器組件426合作，並向制動器感測器202傳送禁能訊號使其脫離。在614處，在轉盤106附近停駐的載具112被指示繼續移動，現在可以在第二運行方向中直接通過。
參考圖7示出了根據本申請的AMHS軌道控制的方法700的又一個實施例。方法700自702開始，其中AMHS/OHT 控制器108接收了將轉盤106的運行方向從第一運行方向更改為第二運行方向的請求。在此實施例中，轉盤106配備了用於OHT 102的電源供應器、電源供應器開關、多個安全聯鎖裝置(對準感測器200)和多個制動器(制動器感測器202)。然後，AMHS/OHT 控制器108在704處向轉盤106發出訊號，使其變更方向，將方向從第一運行方向更改為第二運行方向。在706處，任何在第一運行方向中移動的載具112被清除，即完成穿越轉盤106的運輸。在708處，啟動制動器202以防止任何載具穿越轉盤106。在710處，OHT 102的電源供應器被禁能。根據這樣的實施例，已被停在OHT 102上的載具112的電源透過AMHS/OHT 控制器108而被禁能。任何接近OHT102上的轉盤106的載具112都因此在712處通過由控制器108傳送到載具112的指令而停止移動。在714處，轉盤106開始從第一運行方向旋轉到第二運行方向。
在716處，AMHS/OHT 控制器108從對準感測器200（即安全聯鎖）接收來自關於轉盤106相對於OHT 102的軌道104的對準的輸出。然後在718確定轉盤106是否已經成功地旋轉並且將轉盤軌道104與OHT102的軌道104在第二運行方向上對齊。在718處的作出否定的決定後，操作進行到720處，此時產生一個警報，以指示並未對準。此後，在722處，根據對準感測器200的輸出，由轉盤106進行第二次對準嘗試以旋轉到目標位置。然後在724處確定第二次對準嘗試是否成功。在724處作出否定的判斷後，操作進行到726後，在此向技術人員或其他與AMHS 系統100相關的合適人員傳送訊號。
當在724處或718處確定旋轉和對準已被確認後，操作進行到728處，此時OHT電源供應器被啟用或致能。在730處，通過AMHS/OHT 控制器108以禁能制動器感測器202。此後，在732處，先前在經過轉盤106之前停止的載具112被允許以第二運行方向穿過轉盤106移動。
根據第一實施例，提供了一種用於AMHS軌道控制的方法，其包括在包括與記憶體通訊的處理器的控制器處接收對AMHS的OHT上的轉盤從第一運行方向轉動到第二運行方向的請求。該方法還包括與位於轉盤附近的至少一個制動器感測器接合，並將轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向。此外，該方法還包括響應於轉盤從第一運行方向往第二運行方向的旋轉而使至少一制動器脫離。
根據第二實施例，提供了一個軌道管理系統，其包括相關聯的自動化物料運輸系統（AMHS）的高架運輸（OHT）系統，該系統在半導體製造設備中具有多個固定軌道，以及至少一個被配置為沿著所述多個固定軌道行駛的載具。該系統還包括一個控制器，其中有一個與記憶體通訊的處理器，該控制器與OHT系統進行電子通訊。軌道管理系統還包括一個轉盤，其中有一組固定軌道位於轉盤上，轉盤位於OHT的一部分上。與處理器通訊的記憶體配置為儲存指令，該指令由處理器執行，使處理器接收將轉盤從第一運行方向轉動到第二運行方向的請求，並與至少一個接近轉盤的制動器感測器接合。該記憶體進一步儲存了由處理器執行的指令，以使轉盤從第一運行方向轉動到第二運行方向，並且響應於轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向而脫離至少一制動器。
根據第三實施例，提供了一種電腦實現的方法，用於包括高架運輸（OHT）系統的自動化物料運輸系統上進行載具軌道的運輸管理。該方法包括接收一個請求以將AMHS的OHT上的轉盤從第一運行方向轉動到第二運行方向。該方法還包括清除至少一台沿著第一運行方向行駛以穿過轉盤的載具，並與至少一個靠近轉盤的制動器感測器接合。此外，該方法還包括與朝轉盤行駛的多個載具中的每一個傳達停止的訊息，並將轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向。此外，該方法還包括從轉盤接收一個轉換完成的訊號，確認根據多個對準感測器的輸出從第一運行方向旋轉到第二運行方向。該方法還包括響應於轉盤從第一運行方向轉到第二運行方向的旋轉，而使至少一制動器脫離。
此處詳細描述的一些部分是根據演算法和傳統電腦組件對資料位元執行操作的符號表示來呈現，包括中央處理單元(CPU)、用於CPU的記憶體儲存裝置和連接的顯示裝置。這些演算法描述和表示是資料處理領域的技術人員用來將他們工作的實質內容傳達給本領域的其他技術人員最有效的手段。一般而言，演算法被認為是導致一個所需結果的自洽的步驟序列。這些步驟是那些需要對物理量進行物理操作的步驟。通常，雖然不一定，這些數量所採取的是能夠被儲存、傳輸、組合、比較和以其他方式操縱的電或磁訊號的形式。事實證明，有時，主要是出於常用的原因，將這些訊號稱為位元、數值、元素、符號、字元、術語、數字或其它類似物。
然而，應當理解，所有這些和類似的術語都將與適當的物理量相關聯，並且僅僅是作為讓應用於這些物理量更方便的標示。除非特別說明，從這裡的討論中可以明顯看出，在整個描述中，使用諸如“處理”或“計算”或“確定”或“顯示”等術語的討論指的是電腦系統或類似的電子計算元件的動作和過程，該系統在電腦系統的暫存器和記憶體中操作並表示為物理（電子）量的資料轉換為電腦系統記憶體或暫存器或其他此類資訊儲存、傳輸或顯示裝置中類似地表示為物理量的其他資料。
示例性實施例還涉及一種用於執行本文討論的操作的設備。這個設備可以為了所需目的而專門構建，或者也可以包括一個通用的電腦，通過儲存在電腦中的電腦程式選擇性地啟動或重新配置。這樣的電腦程式可以儲存在電腦可讀儲存媒體中，例如但不限於任何類型的儲存碟，包括軟碟、光碟、CD-ROM和磁碟、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAMs)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡或適合儲存電子指令的任何類型的媒介，並且分別與電腦系統匯流排耦合。
此處介紹的演算法和顯示器與任何特定的電腦或其他設備沒有本質上的關係。各種通用系統可與符合本文教示的程式一起使用，或者可以證明建構更多專門的設備以執行本文所述的方法是方便的。從上面的描述中可以明顯看出這些系統中的各種結構。此外，本示例性實施例沒有參照任何特定的程式語言來描述。應當理解，可以使用各種程式語言來實現本文所述的示例性實施例的教示。
機器可讀媒體包括任何用於以機器（例如，電腦）可讀的形式儲存或傳輸資訊的任何機制。例如，機器可讀媒體包括唯讀記憶體（"ROM"）；隨機存取記憶體（"RAM"）；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體元件以及電、光、聲或其他形式的傳播訊號（例如，載波、紅外光的訊號、數位訊號等），此處僅舉幾個例子表示。
在整個說明書中說明的方法可以在電腦程式產品中實現，而電腦程式產品可以在電腦上執行。該電腦程式產品可以包括紀錄控制程式的非暫時性電腦可讀的記錄媒體，例如磁碟、硬碟等。非暫時性電腦可讀媒體的常見形式包括，例如、磁片、軟碟、硬碟、磁帶或任何其他磁性儲存媒體、CD-ROM、DVD或任何其他光學媒體、隨機存取記憶體、PROM、EPROM、FLASH-EPROM，或其他記憶體晶片或卡帶或任何其他電腦可讀取和使用的有形媒體。
或者，該方法可以在暫態媒介中實現，例如可傳輸的載波，其中控制程式以使用傳輸介質作為資料訊號來實現，例如聲波或光波、例如在無線電波和紅外的資料通訊期間產生的那些訊號等。
以上概述了若干實施例的特徵，以使熟習此項技術者可更佳地理解本發明的各個態樣。熟習此項技術者應理解，他們可容易地使用本發明作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或達成與本文中所介紹的實施例相同的優點。熟習此項技術者亦應認識到，該些等效結構並不背離本發明的精神及範圍，而且他們可在不背離本發明的精神及範圍的條件下對本文作出各種改變、代替及更改。
100:AMHS系統 102:高架運輸(OHT)系統 104、110、122:軌道 106、300:轉盤 108:控制器 112:載具 114:晶圓儲料機 116:工具 118、124、126、128:區段 130、412、414:線路 200、202:感測器 302、304、306:方向 402:處理器 404:記憶體 406:指令 408:匯流排 416:顯示裝置 418:用戶輸入裝置 420:資料庫 422、424:介面元件 426:感測器組件 428:定向組件 430:計時組件 432:旋轉組件 434:運輸組件 500、600、700:方法
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本發明的各個態樣。應注意，根據本行業中的標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為使論述清晰起見，可任意增加或減小各種特徵的尺寸。在整個說明書和附圖中，類似的編號表示類似的特徵。 圖1是根據本申請的一些實施例，說明AMHS和OHT的方塊圖。 圖2A示出了根據本申請的一些實施例，在AMHS/OHT系統中使用的第一運行方向的轉盤。 圖2B示出了根據本申請的一些實施例，在AMHS/OHT系統中使用的第二運行方向中的轉盤。 圖3A示出了根據本申請的一些實施例，在AMHS/OHT系統中使用的第一運行方向中的轉盤。 圖3B示出了根據本申請的一些實施例，在AMHS/OHT系統中使用的第二運行方向中的轉盤。 圖3C示出了根據本申請的一些實施例，在AMHS/OHT系統中使用的第三運行方向中的轉盤。 圖4示出了根據本申請的一些實施例的AMHS/OHT 控制器的方塊圖。 圖5根據本申請的一些實施例描繪了用於AMHS/OHT軌道控制的方法的流程圖。 圖6根據本申請的一些實施例描繪了用於AMHS/OHT軌道控制的方法的流程圖。 圖7根據本申請的一些實施例描繪了用於AMHS/OHT軌道控制的方法的流程圖。
100:AMHS系統
102:高架運輸(OHT)系統
104、110、122:軌道
106:轉盤
108:控制器
112:載具
114:晶圓儲料機
116:工具
118、124、126、128:區段
130:通訊線路

Claims (20)

  1. 一種用於自動化物料運輸系統（AMHS）的軌道控制方法，包括： 在一包括與記憶體通訊的處理器的控制器上，接收將所述AMHS的高架運輸機（OHT）上的轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向的請求； 與至少一個靠近所述轉盤的制動器感測器接合； 將所述轉盤從所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向；以及 響應於將所述轉盤從第一運行方向旋轉到所述第二運行方向，而使至少一制動器脫離。
  2. 如請求項1所述的方法，更包括響應於與至少一所述制動器接合，而使位於所述OHT上的至少一個載具停在所述轉盤的附近。
  3. 如請求項1所述的方法，更包括從至少一個對準感測器接收一個關於將所述轉盤與所述OHT對準的訊號。
  4. 如請求項1所述的方法，其中脫離至少一所述制動器的步驟響應於接收到一對準感測器的訊號。
  5. 根據請求項1所述的方法，其中與至少一所述制動器感測器接合的步驟更包括向至少一個載具發送停止運行的指令。
  6. 如請求項1所述的方法，更包括從所述轉盤接收已轉換完成的訊號，其中脫離至少一所述制動器的步驟響應於接收到已轉換完成的所述訊號。
  7. 如請求項1所述的方法，更包括在接合至少一所述制動器感測器之前，清除以所述第一運行方向行進的至少一個載具。
  8. 如請求項2所述的方法，其中停止至少一所述載具還包括禁能與所述OHT相關的電源供應器。
  9. 如請求項8所述的方法，更包括響應於至少一對準感測器的輸出而啟動與所述OHT相關的所述電源供應器。
  10. 如請求項1所述的方法，更包括響應於至少一對準感測器的輸出所產生的警報，以指示所述轉盤並未對準。
  11. 一種軌道管理系統包括： 一種關聯式的自動化物料運輸系統（AMHS）的高架運輸（OHT）系統包括多條固定軌道和至少一個被配置為沿所述多條固定軌道行進的載具； 控制器，包括與記憶體通訊的處理器，所述控制器與所述高架運輸系統進行電子通訊； 轉盤，所述轉盤上方有一組所述固定軌道，所述轉盤位於所述OHT的一部分上； 其中所述記憶體進一步儲存指令，所述指令由所述處理器執行，導致所述處理器： 接收將所述轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向的請求 ; 與至少一個位於所述轉盤附近的制動器感測器接合; 將所述轉盤從所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向;以及 響應於將所述轉盤從所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向，而使至少一所述制動器脫離。
  12. 根據請求項11所述的軌道管理系統，還包括對準於所述轉盤附近的至少一個對準感測器，並且所述對準感測器被配置為產生一個與將所述轉盤和所述OHT進行對準相關的訊號。
  13. 根據請求項11所述的軌道管理系統，其中所述記憶體進一步儲存所述指令，用於響應於與至少一所述制動器接合，以使位於所述OHT上並靠近所述轉盤的至少一所述載具停止運行。
  14. 根據請求項11所述的軌道管理系統，其中所述OHT包括第一垂直軌道區段、第二垂直軌道區段和主要軌道區段，其中所述第一垂直軌道區段和所述第二垂直軌道區段位於所述主要軌道區段的相對側。
  15. 如請求項14所述的軌道管理系統，其中所述第一運行方向對應於所述主要軌道區段，並且其中所述轉盤上的一組所述固定軌道與所述主要軌道區段的軌道對齊。
  16. 根據請求項11所述的所述軌道管理系統，其中所述轉盤被對準用於往返於第一垂線軌道區段和第二垂線軌道區段的第二運行方向，其中所述轉盤上的所述組固定軌道與所述第一垂線軌道和所述第二垂線軌道區段對齊。
  17. 如請求項13所述的軌道管理系統，其中所述轉盤被配置為從所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向，以及從所述第二運行方向旋轉到第三運行方向。
  18. 一種包括高架運輸(OHT)系統的自動化物料運輸系統(AMHS)上進行載具軌道運輸管理的電腦實現的方法，所述方法包括： 接收將所述AMHS的所述OHT上的轉盤從第一運行方向旋轉到第二運行方向的請求； 清除至少一個沿所述第一運行方向行駛以穿越所述轉盤的載具； 與至少一個靠近所述轉盤的制動器感測器接合； 與朝著所述轉盤行駛的所述多個載具中的每一個通訊使其停止運行； 將所述轉盤從所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向； 接收來自所述轉盤的已完成轉換的訊號，以確認根據多個對準感測器的輸出而將所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向；以及 響應於所述轉盤從所述第一運行方向旋轉到所述第二運行方向，而使至少一制動器脫離。
  19. 根據請求項18所述的電腦實現的方法，其中與所述多個載具中的每一個通訊使其停止運行，更包括禁能與所述OHT相關的電源供應器。
  20. 如請求項18所述的電腦實現的方法，更包括響應於所述多個對準感測器的輸出，以啟用與所述OHT相關的電源供應器。
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