TW202409959A - 貨物運輸系統及方法 - Google Patents

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張慶榮
李冠群
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Abstract

提供用於跨製造廠晶圓傳輸的系統和方法。方法包括提供通過橋接區域連接的第一製造廠建築物和第二製造廠建築物，第二製造廠建築物包括製造工具，其被配置為在第一製造廠建築物中執行製造處理之後執行不同於第一製造廠建築物中的製造工具執行的製造處理的製造處理，配置第一製造廠建築物中的第一車輛沿著第一高架運輸軌道行駛，將晶圓帶到橋接區，配置第二製造廠建築物中的第二車輛沿著第二高架運輸軌道行駛，到達橋接區，第一高架運輸軌道在橋接區域的部分與第二高架運輸軌道的部分平行，當滿足一些預定條件時，配置第一車輛將晶圓轉移到第二車輛。

Description

貨物運輸系統及方法
在半導體器件的製造過程中，器件通常在許多工作站或處理工具中進行處理。為了容納工作站或處理工具，可以建造許多半導體製造設施/工廠或製造廠（晶圓廠）（Fabrication Plant，FAB）。聚集在產業園區（Campus Setting）或工業園區（Industrial Complex）中的半導體製造設施可稱為製造廠叢集（FAB Cluster）。部分完成的設備或半成品（Work-in-process，WIP）部的運輸或輸送是整個製造過程中的一個重要方面。由於晶片的脆弱性，半導體晶圓的輸送在集成電路（Integrated Circuit，IC）晶片的製造中尤為重要。此外，在製造IC產品時，通常會進行多個製造步驟以完成製造過程。製造過程通常導致需要在單製造廠內進行跨階段轉移和/或在製造廠叢集的製造廠之間進行跨製造廠轉移。
自動物料處理系統（Automated Material Handling System，AMHS）已廣泛用於製造商，以在晶片製造中使用的各種製造工具之間自動處理和傳輸成組或大量晶圓。儘管現有系統和方法總體上足以滿足其預期目的，但它們在所有方面都不能完全令人滿意。
以下公開內容提供了許多不同的實施例或示例，用於實現所提供主題的不同特徵。下面描述組件和佈置的具體示例以簡化本公開。當然，這些僅是示例而不是限制性的。例如，在以下描述中在第二特徵之上或之上形成第一特徵可以包括其中直接接觸地形成第一和第二特徵的實施例，並且還可以包括其中可以在兩者之間形成附加特徵的實施例。第一和第二特徵，這樣第一和第二特徵可能不會直接接觸。此外，本公開可以在各種示例中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡單和清楚的目的，並且其本身並不規定所討論的各種實施例和/或配置之間的關係。
為了便於描述，可以在本文中使用諸如“下方”、“下方”、“下方”、“上方”、“上方”等空間相關術語來描述一個元素或特徵與另一個元素的關係或功能，如圖所示。除了附圖中描繪的方位之外，空間相關術語旨在涵蓋設備在使用或操作中的不同方位。該設備可以以其他方式定向（旋轉90度或以其他方向），並且本文中使用的空間相關描述符同樣可以相應地解釋。
此外，當用“大約”、“大約”等描述一個數字或一個數字範圍時，該術語旨在涵蓋合理範圍內的數字，考慮到製造過程中固有出現的變化，正如其中一位所理解的那樣本領域的普通技能。例如，基於與製造具有與數字相關聯的特徵的特徵相關聯的已知製造公差，數字的數量或範圍包含合理範圍，包括所描述的數量，例如所描述數量的/–10%以內。例如，厚度為“約5nm”的材料層可包含從4.25nm到5.75nm的尺寸範圍，其中與沈積材料層相關的製造公差被本領域的普通技術人員已知為±15%藝術。
一個製造廠叢集可能包括在產業園區或工業園區中建造的多個製造廠。在製造過程中，貨物（Payload）（例如晶圓）可以放置在貨物容器（Container）/載體（Carrier）（例如前開式晶圓傳送盒（Front Opening Unified Pod，FOUP））中並在製造廠之間轉移以用於製造過程的不同步驟。“跨製造廠（Cross-FAB）傳輸”涉及將貨物從一個製造廠傳輸到另一個製造廠。製造廠叢集的兩個製造廠之間可以通過橋接區（例如廊橋、高架橋）連接。“跨自動物料處理系統（Automated Material Handling System，AMHS）傳輸”涉及將貨物從一個AMHS傳輸到另一個AMHS，無論AMHS是單製造廠中的獨立系統還是獨立製造廠中的系統。每個製造廠可以包括多個階段。“跨階段（Cross-phase）轉移”涉及將貨物從一個階段轉移到另一個階段。製造廠的每個階段都包括多個艙（Bay），其中可能包含製造工具或設備。每個艙內的設備可以通過艙內高架運輸（Overhead Transport，OHT）系統互連。這些艙可以通過艙OHT系統與其他艙互連。如相關領域的普通技術人員所熟悉的，艙內OHT系統和艙間OHT系統包括高架軌道，OHT車輛在其上運輸包含待處理的貨物（例如，許多晶圓）的貨物容器（例如，FOUP）進出艙的設備，通常通過儲料器。
在某些技術中，“跨製造廠”傳輸可能包括在橋接區域放置介面設備（例如，儲料器）並選擇可由第一製造廠的OHT車輛和第二製造廠的OHT車輛訪問的介面設備，配置車輛第一OHT系統的貨物容器從第一製造廠的製造工具或設備到用於臨時保持貨物容器的選定介面設備，並配置第二OHT系統的車輛從選定的介面設備到第二製造廠的製造工具或設備。這種“跨製造廠”的轉移增加了運輸量，也可能造成交通擁堵。此外，還需要更多的無塵室空間來佈置介面設備以實現“跨製造廠”傳輸。“跨AMHS轉移”和“跨階段轉移”也遇到類似的問題。
本公開提供了執行跨製造廠傳輸的系統和方法。一個製造廠叢集包括多個製造廠，這些製造廠具有被配置為進行例如不同製造步驟的不同製造工具。在一些實施例中，可以在第一製造廠中形成電晶體，並且可以在第二製造廠中執行電晶體的測試。第一製造廠的OHT系統具有部分平行於第二製造廠的OHT系統的OHT軌道的OHT軌道。OHT軌道的部分平行部分位於第一和第二製造廠的橋接區域。在第一製造廠中應該執行的製造步驟完成後，第一製造廠中的車輛可以將貨物轉移到第二製造廠中的車輛中，而無需將貨物臨時放置在橋接區域處的介面設備上。因此，簡化了跨製造廠傳輸過程，並且可以有利地提高跨製造廠傳輸過程的效率。此外，介面設備可能佔用更少的無塵室空間。在一些實施例中，車輛可操作以（Operable to）同時運載/容納兩個貨物容器，從而進一步提高運輸效率並減少交通擁堵。本公開還可以應用於跨階段轉移和跨AMHS轉移。
圖1說明了簡化的製造廠叢集100的方塊圖。在本實施例中，製造廠叢集100包括由橋接區域106連接的製造廠102和製造廠104。在一些實施例中，製造廠102和製造廠104各自可以包括一個或多個建築物。在一個實施例中，製造廠102包括第一建築物，製造廠104包括與第一建築物隔開的第二建築物，橋接區106是連接第一和第二建築物的廊橋。製造廠102包括製造執行系統（Manufacturing Execution System，MES）108、物料控制系統（Material Control System，MCS）110和自動物料處理系統（Automated Material Handling System，AMHS）112。製造廠104包括MES 114、MCS 116和AMHS 118。當要傳送貨物容器（例如，前開式晶圓傳送盒（FOUP））時，MES（例如，MES 108或MES 114）確定到製造廠（例如，製造廠102或製造廠104）中的哪個目的地）應轉移貨物容器。一旦做出了目的地決定，MES就向MCS（例如，MCS110或MCS116）發送傳輸請求，MCS使用路線搜索引擎計算詳細的運輸路線，然後通知（例如）AMHS逐步執行傳輸。應當理解，MES108和114、MCS110和116以及AMHS112和AMHS 118可以包括本領域已知的多個組件。例如但不限於，每個AMHS 112和AMHS 118可以包括多個控制模塊，例如掩模版儲料器控制器、儲料器控制器、開銷緩衝器控制器、艙間OHT控制器、艙內OHT控制器，和/或升降機控制器。在一些實施例中，AMHS 112和AMHS 118可以包括額外的、更少的和不同的控制模塊。據了解，製造廠叢集100可能還有其他編號的製造廠。
橋接區域106表示製造廠102和製造廠104之間的連接。在一些實施例中，橋接區域106例如可以是廊橋或高架橋。橋接區域106的長度可以大於10米。橋接區域106連接製造廠，使得貨物容器可以從一個製造廠傳遞到另一個。因此，在一些實施例中，橋接區域106是兩個或更多個AMHS可以一起操作的區域。以這種方式，通過在橋接區域106處將貨物容器的控制從一個製造廠傳遞到另一個製造廠，可以跨多個製造廠轉移貨物容器。橋接區域106可以有助於將貨物容器從製造廠102轉移到製造廠104，從製造廠104轉移到製造廠102，或兩者。在一些實施例中，橋接區106可以將多於兩個製造廠彼此連接。在一些其他實施例中，橋接區106也可以表示兩個AMHS之間的連接。在一個實施例中，AMHS 112和AMHS 118可以來自不同的供應商。
製造廠102包括多個設備120（例如，處理工具、儲料器）。製造廠102中的製造工具可用於對晶片執行多個製造處理（例如，與製造集成電路（IC）器件（例如電晶體）相關的前端（Front-end-of-line，FEOL）處理）。製造廠102中的設備120由AMHS 112提供服務。製造廠104還包括多個設備122（例如，處理工具、儲料器）。製造廠104中的製造工具可以被實施以執行多個製造處理（例如，與製造多層內連線（Multilayer Interconnect，MLI）結構相關的後端（Back-end-of-line，BEOL）處理，其中內連線特徵由FEOL處理製造）與製造廠102中執行的製造處理不同。製造廠104中的設備122由AMHS 118提供服務。
製造廠叢集100還包括統一控制單元126。在本實施例中，統一控制單元126被配置為與製造廠102和104中的每一個通訊並且促進和/或組織製造廠102和104之間的貨物的運輸。就此而言，統一控制單元126可以充當用於接收資訊和/或指令並向製造廠102-104中的每一個提供資訊和/或指令的伺服器。統一控制單元126還可以充當製造廠之間的通訊鏈路，使得每個製造廠的MES、MCS和/或其他系統可以與另一個製造廠的系統通訊。統一控制單元126可以包括硬件、軟件或其組合。在一些實施例中，統一控制單元126是與每個製造廠的MES、MCS和其他系統分離的獨立單元。在其他實施例中，統一控制單元126可以是製造廠中的至少一個的組件或部。在至少一些實施例中，統一控制單元126和製造廠102-104之間的通訊是通過公共對象請求代理架構（Common Object Request Broker Architecture，CORBA）進行的。此外，統一控制單元126的組件之間的通訊以及製造廠102和104的組件之間的通訊可以利用CORBA。然而，在其他實施例中，可以使用其他通訊協議和/或中間件。在本實施例中，統一控制單元126被配置為同步製造廠102和製造廠104的MES 108和MES 114、MCS 110和MCS 116、和/或AMHS112和AMHS118以促進貨物在製造廠102和製造廠104之間的傳輸。在一些實施例中，統一控制單元126可以被配置為促進空的貨物容器在製造廠102和製造廠104之間的運輸。
在圖1所示的實施例中，統一控制單元126包括微處理器130，其被配置為執行操作以執行不同製造廠之間的貨物傳輸或貨物容器傳輸。微處理器130可以分別從製造廠102和104的MCS 110和MCS 116接收資料並向其發送資料。具體而言，微處理器130被配置為與MCS 110和MCS 116中的每一個通訊，使得跨製造廠傳輸可以通過向MCS發送適當的訊號來跨不同的製造廠102和104同步。例如，微處理器130確定與製造廠102中的AMHS 112相關聯的車輛是否可以直接將貨物傳送到與製造廠104中的AMHS118相關聯的車輛而不使用橋接區域106處的介面設備。
微處理器130耦合到資料儲存器（Data Storage）132。資料儲存器132可以包括程序指令以生成對MCS 110和MCS 116的命令。例如，資料儲存器132可以存儲指令，當由微處理器130執行時，這些指令使微處理器130執行操作以向每個MCS提供子路由請求。將參考圖2A-2B描述可由微處理器130執行的操作的詳細描述。資料儲存器132可以包括一個非揮發性記憶體（Non-volatile Memory，NVM），一個或多個資料庫，其中包含有關每個製造廠的可用傳輸模式的資訊、製造廠之間的可用傳輸模式、有關每個製造廠的MES和/或AMHS映射的資訊，和/或與以下相關的其他資訊貨物的轉移。
轉移模式可以表示用於在第一製造廠中的第一位置和第二製造廠中的第二位置之間轉移貨物的可用路線。在一些實施例中，傳輸模式是動態的並且可以通過諸如靜態和動態交通狀況、批次資訊、批次優先級、可用路線、路線距離、維護計劃和/或其他因素的因素來更新。在一些實施例中，跨製造廠傳輸的路線可以被分解為由單製造廠內的傳輸和跨越橋接區域的傳輸組成的子路線。多個子路線可以鏈接在一起以創建完整的轉移路線。在一些實施例中，轉移模式可以基於用於實現期望轉移的子路線的可用組合。微處理器130可以配置為同步多個AMHS以促進貨物的傳輸。在一些實施例中，為了執行跨製造廠傳輸，微處理器130可以配置為提供由多個子路由形成的選定的完整傳輸路由，然後將與相應子路由相關聯的子路由請求與執行相應的AMHS。通過協調AMHS，跨製造廠傳輸請求可以正常執行。
MES和AMHS映射提供有關單個製造廠和AMHS內可用路由的靜態資訊，這些資訊組合起來形成跨多個MES和AMHS的全局映射。在這方面，MES和AMHS映射可能包括製造廠和AMHS之間各種工具和設備的位置，可用於路線規劃和評估。雖然在下面描述的一些實施例中，在位置之間似乎存在單路線，但這僅僅是為了清楚和示例的目的而不應被認為是限制。相反，完全可以設想存在用於在AMHS之間將貨物容器從一個位置轉移到另一個位置的多條路線。
雖然製造廠叢集100已被描述為具有特定的組件組合，但應理解製造廠叢集100可具有更少或更多的組件，這對本領域技術人員來說是顯而易見的。例如，統一控制單元126還可以包括耦合到微處理器130的用戶界面引擎。例如，用戶可以通過用戶界面輸入資料以選擇/配置不同的設置或不同的參數。此外，各種組件中的一些的功能可以組合成單組件和/或單組件的功能可以拆分成多個組件。在其他實施例中，製造廠叢集100可以包括與統一控制單元126通訊的附加製造廠。跨製造廠傳輸可以以類似於上面關於製造廠102和104描述的方式擴展到附加製造廠。將參考圖3-5描述包括與統一控制單元126通訊的附加製造廠的製造廠叢集的詳細描述。
圖2A和2B是說明跨製造廠貨物運輸過程的不同階段的簡化的局部示意圖。在示例中，“跨製造廠傳輸作業”涉及將貨物容器202從製造廠104傳輸到製造廠102。貨物容器202可以包括前開式晶圓傳送盒（FOUP）、前開式裝運箱（Front Opening Shipping Box，FOSB）、掩模版（Reticle）容器、托盤盒（Tray Cassette）、框架盒、雜誌盒或其他合適的載體。貨物容器202可操作以運載貨物204。貨物204可以包括晶圓、光掩模（Photomask）（或掩模版）或其他合適的貨物。在本實施例中，包含貨物204的貨物容器202將從製造廠104轉移到製造廠102。
參考圖2A，製造廠102可以包括多個艙，並且每個艙包括設備120（例如，處理工具、儲料器或其他設備）。製造廠102的每個艙內的設備120通過艙高架運輸（OHT）系統互連，並且製造廠102的艙可以經由艙OHT系統互連。製造廠104可以包括多個艙，並且每個艙包括設備122（例如，處理工具、儲料器或其他設備）。類似地，製造廠104的每個艙內的設備122通過另一個艙高架運輸（OHT）系統互連，並且製造廠104的艙可以通過另一個艙OHT系統互連。艙內OHT系統和艙間OHT系統可以統稱為OHT系統，也可以單獨稱為OHT系統。
在本實施例中，AMHS 112的OHT系統206包括高架軌道或高架軌道（例如高架軌道207），第一型OHT車輛（例如車輛208）在其上將貨物容器運輸到設備120或從設備120運輸。AMHS 118的OHT系統209包括高架軌道（Track）或高架軌路（Rail）（例如高架軌道210），第二型OHT車輛（例如車輛212）在其上向設備122和從設備122運輸貨物容器。OHT系統206和OHT系統209可以由不同的供應商提供。在圖2A所示的實施例中，OHT系統206的高架軌道207包括佈置在製造廠102內的部分207a和佈置在橋接區域106中的部分（即，部分207b和部分207c的組合）。也就是說，OHT系統206的服務範圍包括橋接區域106的製造廠102和部分。OHT系統209的高架軌道210包括佈置在製造廠104內的部分210a和佈置在橋接區域106中的部分（即，部分210b和部分210c的組合）。也就是說，OHT系統209的服務範圍包括橋接區域106的製造廠104和部分。在本實施例中，高架軌道207的部分207b接近於高架軌道210的部分210b。更具體地，高架軌道207的部分207b與高架軌道210的部分210b相鄰並平行。
如上所述，製造廠叢集100包括統一控制單元126。為了將貨物204從製造廠104中的設備122轉移到製造廠102中的目標設備120，響應於跨製造廠轉移請求，微處理器130可以選擇合適的路線來轉移承載貨物204的貨物容器202從設備122到目標設備120，並將子路由分別傳送到MCS 110和MCS 116。在從MCS 116接收到訊號（例如，與子路線相關的資訊）之後，車輛212被配置為從製造廠104中的設備122（例如，儲料器）獲取包含貨物204的貨物容器202並沿著高架軌道210在預定時間或在預定持續時間內到達預定位置214。在一個實施例中，車輛212包括配置為保持貨物容器202的托盤。預定位置214在高架軌道210的部分210b內。在從MCS 110接收到指令之後，車輛208開始沿著高架軌道207行進以在相同的預定時間或相同的預定持續時間內到達預定位置216。預定位置216在高架軌道207的部分210b內並且沿Y方向與預定位置214基本對準。
現在參考圖2B，在沿著相應高架軌道行進一段時間之後，車輛208在預定時間到達預定位置214並且車輛208基本上同時到達預定位置216。在本實施例中，為了減少交通擁堵，在到達各自的預定位置214和216之後，車輛208和212都繼續沿著其各自的軌道行駛。更具體地，在到達各自的預定位置214和216之後，車輛212以第一速度沿-X方向在高架軌道210的部分210b上移動，並且車輛208沿-X方向在高架軌道207的部分207b上移動。X方向以第二速度。在一個實施例中，第一速度等於第二速度，使得車輛208和車輛212相對靜止。在一些實施例中，第一速度和第二速度之間的速度差小於預定閾值（例如，0.1公尺/秒），使得車輛208和車輛212被認為相對於彼此靜止。在車輛208和車輛212都到達各自的預定位置並相對靜止後，車輛212上的對準模組可以判斷車輛208是否與車輛212對齊。在一些實施例中，對準模組可以包括圖像傳感器、激光傳感器、傾斜角傳感器、其他合適的設備和/或其組合。在車輛208和車輛212彼此對準並相對靜止之後，包含貨物204的貨物容器202直接從車輛212轉移到車輛208。在示例過程中，車輛212的托盤可以從車輛212的主體滑出，並且車輛208的夾持器可以從車輛212的托盤取出負載容器202並將負載容器202放在車輛212的托盤上。車輛208。在將貨物容器202從車輛212直接轉移到車輛208之後，車輛208繼續沿著高架軌道207行進，直到將貨物容器202運載到製造廠102中的目標位置。從而完成跨製造廠傳輸過程，而無需在OHT系統206和OHT系統209之間佈置介面設備（例如，儲料器）以臨時保持貨物容器（例如，FOUP）202（如圖2A所示）。因此，可以增加可用於放置處理工具的有效區域。由於通過減少諸如將貨物容器202臨時定位在介面設備上和從同一介面設備取出貨物容器202的過程簡化了跨製造廠傳輸過程，因此可以有利地減少由這些過程引起的交通擁堵。
圖3圖示了根據本公開的一個或多個實施例的圖示在備選的製造廠叢集300中的跨製造廠轉移過程的簡化的局部示意圖。製造廠叢集300的方塊圖與製造廠叢集100類似，製造廠叢集300和製造廠叢集100的區別之一是製造廠叢集300包含更多的製造廠和更多的橋接區域。為簡單起見，省略了每個製造廠中的設備。製造廠叢集300中的每個製造廠可以與統一控制單元126通訊。在本實施例中，如圖3所示，製造廠叢集300包括製造廠302a、製造廠302b、製造廠302c和製造廠302d。製造廠302a和製造廠302b通過橋接區304a連接，製造廠302b和製造廠302c通過橋接區304b連接，製造廠302c和製造廠302d通過橋接區304c連接，製造廠302d和製造廠302a是由橋接區304d連接。每個製造廠302a-302d可能包括建築物。例如，橋接區域304a-304d中的每一個可以是廊橋或高架橋。在一些實施例中，製造廠302a-302d和橋接區域304a-304d具有基本相同的無塵室水平。在一些其他實施例中，製造廠302a-302d和橋接區域304a-304d可以具有不同的無塵室水平，並且當負載容器要從具有較低無塵室水平的製造廠轉移到具有較高無塵室水平的製造廠時，a可以執行物理清潔過程（例如，通過淋浴的去離子水）來清潔車輛和貨物容器。製造廠302a-302d中的每一個分別具有其自己的OHT軌道308a、308b、308c和308d。在本實施例中，每個OHT軌道除了位於其各自的製造廠內之外，還具有另外兩個部分，位於兩個不同的橋接區域。例如，OHT軌道308a在製造廠302a中具有部分，在橋接區域304a中具有部分，並且在橋接區域304d中具有部分。
製造廠302a-302d被配置為執行不同的製造步驟。在一個實施例中，製造廠302a包括被配置為執行高級處理的製造工具。例如，前端（FEOL）處理通常包含與製造集成電路（IC）器件相關的處理，例如電晶體（例如，環柵電晶體、鰭式場效應電晶體（Fin Field-effect Transistor，FinFET）、互補場效應電晶體（Complementary Field-effect transistor，CFET））和/或中端（Middle-end-off-line，MEOL）處理，這些處理通常包含與製造接觸到IC器件的導電特徵相關的處理，例如柵極通孔到柵極結構和/或源極/漏極與源極/漏極特徵的接觸由製造廠302a中的製造工具執行。製造廠302a中的製造工具可以包括極紫外（Extreme Ultraviolet，EUV）光刻系統、化學氣相沉積（Chemical Vapor Deposition，CVD）工具、原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD）工具和其他合適的工具。
在一些實施例中，在製造廠302a中執行一些或所有FEOL處理和/或MEOL處理之後，處理過的晶圓可以轉移到其他製造廠（例如，製造廠302b、製造廠302c和/或製造廠302d）以用於進一步處理。在一個實施例中，製造廠302b包括被配置為執行後端（BEOL）處理的製造工具，該處理通常包含與製造多層內連線（MLI）結構相關的處理，其中內連線IC特徵由FEOL和MEOL處理製造，從而使IC設備的操作。製造廠302b中的製造工具可以包括化學氣相沉積（CVD）工具、蝕刻工具和其他合適的工具。在一個實施例中，製造廠302b中的製造工具不包括極紫外（EUV）光刻系統。為了將在製造廠302a中形成的IC器件轉移到製造廠302b，製造廠302a和製造廠302b可以與統一控制單元126通訊。製造廠302a和製造廠302b之間的跨製造廠傳輸類似於上面關於製造廠102和104所描述的傳輸。在一些實施例中，為了確保製造廠302a中有足夠的負載容器，製造廠302a的車輛不僅可以將包含負載的負載容器發送到製造廠302b的車輛，還可以從車輛302b接收未被佔用/空的負載容器。製造廠302b。在製造廠302a和製造廠302b之間傳輸的貨物容器可以包括FOUP、FOSB或光罩容器。製造廠302a和製造廠302b中的車輛配置為與所有這些不同類型的貨物容器兼容。
在一些實施例中，在製造廠302b中執行一些或所有BEOL處理之後，IC器件可以從製造廠302b轉移到其他製造廠（例如，製造廠302c和/或製造廠302d）用於進一步處理。在一個實施例中，製造廠302c包括被配置為執行切割、晶圓鍵合、佈線、成型和/或其他封裝處理的製造工具。晶圓切割處理使集成電路（IC）和其他半導體設備的製造商能夠從單晶圓上收穫許多單獨的晶粒。製造廠302c中的製造工具可以包括晶圓切割機、引線鍵合機、晶片貼裝機、用於封裝集成電路的成型設備和/或其他合適的設備。在一個實施例中，製造廠302c中的製造工具不包括化學氣相沉積（CVD）工具、蝕刻工具、極紫外（EUV）光刻系統。為了將在製造廠302b中形成的IC器件轉移到製造廠302c，製造廠302b和製造廠302c可以與統一控制單元126通訊。製造廠302b和製造廠302c之間的跨製造廠傳輸類似於上面關於製造廠102和104所描述的傳輸。在一些實施例中，製造廠302b的車輛不僅可以將包含貨物的貨物容器發送到製造廠302c的車輛，還可以從製造廠302c的車輛接收未被佔用(unoccupied)的貨物容器。在製造廠302b和製造廠302c之間傳輸的貨物容器可以包括FOUP、光罩容器、托盤盒、框架盒、彈匣盒和/或其他合適的貨物容器。製造廠302b和製造廠302c中的車輛配置為與所有這些不同類型的貨物容器兼容。
在一些實施例中，在製造廠302c中執行部分或全部封裝處理之後，封裝的IC裝置可以從製造廠302c轉移到製造廠302d用於測試以確定封裝的IC裝置是否正常工作。在一個實施例中，製造廠302d包括處理工具，這些處理工具被配置為執行測試例如電氣和功能特性以及封裝的IC設備的性能以檢測缺陷。製造廠302d中的製造工具可以包括自動測試設備（Automated Test Equipment，ATE）、晶圓探測器、探針卡和/或其他合適的測試工具。在一個實施例中，製造廠302d中的製造工具不包括化學氣相沉積（CVD）工具、蝕刻工具、光刻系統、晶圓切割機、引線鍵合機、晶片貼裝機、或成型設備。為了將在製造廠302c中形成的封裝IC器件轉移到製造廠302d，製造廠302c和製造廠302d可以與統一控制單元126通訊。製造廠302c和製造廠302d之間的跨製造廠傳輸類似於上面關於製造廠102和104所描述的傳輸。在一些實施例中，製造廠302c中的車輛不僅可以將包含貨物的貨物容器發送到製造廠302d中的車輛，而且還可以從製造廠302d中的車輛接收未被佔用的貨物容器。在製造廠302c和製造廠302d之間傳輸的貨物容器可以包括FOUP、托盤盒或其他合適的貨物容器。製造廠302c和製造廠302d中的車輛配置為與所有這些不同類型的貨物容器兼容。
在一些其他實施例中，在製造廠302a中執行部分或全部FEOL處理和/或MEOL處理之後，可以通過車輛306g和306h將處理後的晶圓傳送到製造廠302d，而不是將處理後的晶圓傳送到製造廠302b供測試用。在一些實施例中，在製造廠302b中執行一些或所有BEOL處理之後，處理過的晶圓可以被轉移到製造廠302d用於在包裝之前進行測試。在一些實施例中，在完成製造廠302c中的一些處理之後，還可以將晶圓轉移到製造廠302d進行測試，然後將測試後的晶圓從製造廠302d轉移到製造廠302c以完成剩餘的處理在製造廠302c中。
圖4描繪了說明在圖3中的製造廠叢集300中執行跨製造廠傳輸過程的示例性方法400的流程圖。在一個實施例中，方法400包括在方塊402向統一控制單元（例如，統一控制單元126）發送一次應該在第一製造廠（例如，製造廠）中執行的過程（例如，FEOL和/或MEOL過程）圖3中的302a）完成並且貨物（例如晶片）準備好用於將在第二製造廠（例如圖3中的製造廠302b）中執行的後續步驟。在一些實施例中，訊號可以由製造廠302a發送。在一些實施例中，在接收到訊號之後，統一控制單元126可以確定用於在其在製造廠302a中的當前位置和其在製造廠302b中的下一個位置之間傳送貨物的適當路線。
方法400還包括在方塊404處分別由製造廠302a和製造廠302b接收來自統一控制單元126的指令以將貨物從製造廠302a傳送到製造廠302b。該指令可以包括由製造廠302a內的傳輸和跨橋接區域304a的傳輸組成並由製造廠302a的MCS接收的第一子路由，以及由製造廠302b內的傳輸和跨橋接的傳輸組成的第二子路由區域304a並由製造廠302b的MCS接收。
方法400還包括，在方塊406，配置（例如，通過製造廠30方塊408的MCS）製造廠30方塊408的車輛（例如，車輛306a）以將貨物從貨物的當前位置帶到橋接區域（例如，橋接區域30車輛）連接製造廠30方塊408和30部分並在適當時將貨物傳輸到製造廠30部分的相應車輛（例如，車輛306b），並且在方塊408，配置（例如，通過製造廠30部分的MCS）相應的車輛（例如，車輛306b））的製造廠30部分到達橋接區（例如，橋接區30車輛），並在適當的時候（例如，當兩個車輛306a和306b對齊時，從製造廠30方塊408的車輛（例如，車輛306a）取出貨物，沿著以相同的速度向相同的方向行駛並且在OHT軌道的相鄰且平行的部分上行進，如參考圖方塊408-部分所描述的）。
方法400還包括，在方塊410處，在某些預定條件下（例如，兩個車輛對齊，以相同的速度沿相同的方向行進並且在相鄰的行進和OHT軌道的平行部分）得到滿足。兩個車輛之間的貨物傳輸類似於上面關於圖2A-2B所描述的。在車輛306b接收到payload之後，車輛306b可以攜帶payload並將其傳送到預定的設備（例如，加工工具或儲料器）。然後，貨物可能會在製造廠302b中經歷一些製造過程。可以在製造廠302b內部進一步執行艙間和/或艙內貨物傳輸過程。
方法400包括，在方塊412，一旦應當在製造廠302b中執行的過程（例如，BEOL過程）完成並且貨物準備好用於接下來的步驟，就向統一控制單元（例如，統一控制單元126）發送訊號將在製造廠302c中執行。在一些實施例中，訊號可以由製造廠302b發送。該訊號也可以是手動請求。在一些實施例中，在接收到訊號之後，統一控制單元126可以確定用於在其在製造廠302b中的當前位置和其在製造廠302c中的期望下一個位置之間傳送貨物的適當路線。
方法400還包括在方塊414處分別由製造廠302b和製造廠302c接收來自統一控制單元126的指令以將貨物從製造廠302b轉移到製造廠302c。方法400還包括，在方塊416處，配置（例如，通過製造廠30車輛306c的MCS）製造廠30車輛306c的車輛（例如，車輛306c）以將貨物從貨物的當前位置帶到橋接區域（例如，橋接區域304b）連接製造廠30車輛306c和製造廠302c並在適當時將貨物傳輸到製造廠302c的相應車輛（例如車輛306d），並且在方塊418，配置（例如通過製造廠302c的MCS）相應的車輛（例如製造廠302c的車輛（例如，車輛306d）到達橋接區（例如，橋接區304b），並在適當的時候（例如，當兩個車輛306c和306d對齊時）從製造廠30車輛306c的車輛（例如，車輛306c）取出貨物，以相同的速度沿著相同的方向行進並且在OHT軌道的相鄰且平行的部分上行進，如參考圖製造廠-車輛306c所描述的）。
方法400還包括，在方塊420，在製造廠302b的車輛306c和製造廠302c的車輛306d之間進行貨物傳輸。兩個車輛之間的貨物傳輸類似於上面關於圖2A-2B所描述的。在車輛306d接收到payload之後，車輛306d可以攜帶payload並將其傳送到預定的設備（例如，加工工具或儲料器）。然後，貨物可能會在製造廠302c中經歷一些製造過程（例如，切割、引線鍵合）。可以在製造廠302c內部進一步執行艙間和/或艙內貨物傳輸過程。
方法400包括，在方塊422，一旦應該在製造廠302c中執行的過程完成並且貨物準備好用於將在製造廠302d中執行的後續步驟，就向統一控制單元（例如，統一控制單元126）發送訊號。在一些實施例中，訊號可以由製造廠302c發送。該訊號也可以是手動請求。在一些實施例中，在接收到訊號之後，統一控制單元126可以確定用於在其在製造廠302c中的當前位置和其在製造廠302d中的期望下一個位置之間傳送貨物的適當路線。
方法400還包括在方塊424處分別由製造廠302c和製造廠302d接收來自統一控制單元126的指令以將貨物從製造廠302c轉移到製造廠302d。方法400還包括，在方塊426，配置（例如，通過製造廠302c的MCS）製造廠302c的車輛（例如，車輛306e）以將貨物從貨物的當前位置帶到橋接區域（例如，橋接區域304c）連接製造廠302c和302d並在適當時將貨物傳輸到製造廠302d的相應車輛（例如，車輛306f），並且在方塊428，配置（例如，通過製造廠302d的MCS）相應的車輛（例如，車輛306f））的製造廠302d到達橋接區（例如，橋接區304c），並在適當的時候（例如，當兩個車輛306e和306f對齊時，從製造廠302c的車輛（例如，車輛306e）取出貨物，沿以相同的速度向相同的方向行駛並且在OHT軌道的相鄰且平行的部分上行進，如參考圖方塊428-部分所描述的）。
方法400還包括，在方塊430，在製造廠302c的車輛306e和製造廠302d的車輛306f之間進行貨物傳輸。兩個車輛之間的貨物傳輸類似於上面關於圖2A-2B所描述的。在車輛306f接收到payload之後，車輛306f可以攜帶payload並將其傳送到預定的設備（例如，加工工具或儲料器）。貨物可能會在製造廠302d中經歷一些製造過程。可以在製造廠302d中進一步執行艙間和/或艙內貨物傳輸過程。在上述實施例中，貨物（例如，晶片）傳輸在製造廠302a和製造廠302b之間、製造廠302b和製造廠302c之間以及製造廠302c和302d之間按順序執行。在一些替代實施例中，可以在那些製造廠之間同時執行多個跨製造廠傳輸，並且可以傳輸各種類型的貨物。在一些其他替代實施例中，貨物可以在製造廠302a和製造廠302d之間直接傳輸。可以進行類似的操作，相關描述不再贅述。
圖5顯示了替代製造廠叢集300’的簡化局部示意圖。製造廠叢集300’類似於製造廠叢集300。製造廠叢集300’和製造廠叢集300的區別之一是製造廠叢集300’中的製造廠302a-302d排列方式不同。更具體地，製造廠叢集300’中的製造廠302a-302d通過橋接區域304連接。製造廠302a-302d的每個OHT系統在橋接區域304中包括其OHT軌道的部分。OHT軌道的兩個相鄰部分至少部分平行，以實現上文參考圖2A-2B描述的跨製造廠傳輸。為簡單起見，省略重複描述。
在參考圖1-5描述的上述實施例中，可以在不將貨物放置在介面設備（例如，堆垛機）上的情況下執行跨製造廠傳輸，從而提高運輸效率並減少交通擁堵。在圖6A-6B所示的一些其他實施例中，在OHT系統中使用的車輛和製造廠能夠攜帶一個以上的貨物容器以提高運輸效率並減少交通擁堵。圖6A描繪了根據本公開的一個或多個實施例的沿如圖3所示的線A-A'截取的示例性車輛的剖視圖。圖6B描繪了沿圖3所示的線B-B'截取的示例性車輛的剖視圖。參考圖6A，車輛306a連接到製造廠302a的OHT系統的軌道308a，使得車輛306a可操作以沿著軌道308a移動。車輛306a包括殼體（或主體）610和至少一個（例如，一個、兩個或多個）上夾持器620a和至少一個（例如，一個、兩個或多個）下夾持器620b，配置為從殼體610延伸以抓取來自製造工具、介面設備、另一個車輛（例如車輛306b）和/或其他設備的一個或多個貨物容器。上夾持器620a和下夾持器620b可以機械耦合到殼體610的外表面或殼體610的內表面。在一個示例中，當車輛306a被配置為從介面設備取出負載容器時，上夾持器620a或下夾持器620b可以橫向延伸（例如，沿Y方向）然後垂直（沿-Z方向）以抓取負載容器。上夾持器620a和下夾持器620b可以獨立執行各自的功能。例如，在一些實施例中，為了取出貨物容器，僅上夾持器620a和下夾持器620b之一被配置為操作以取出貨物容器。
車輛306a還包括一個第一托盤630a，配置為保持或承載由上夾持器620a抓取的貨物容器，以及一個第二托盤630b，配置為保持或承載由下夾持器620b抓取的貨物容器。例如，在上夾持器620a從製造廠302a的設備中取出光罩容器後，上夾持器620a可以將光罩容器放在第一托盤630a上。在跨製造廠傳輸過程中，第一托盤630a可操作以從車輛306a的主體610滑出以促進傳輸過程。類似地，在下夾持器620b從製造廠302a的設備中取出FOUP之後，下夾持器620b可以將FOUP放在第二托盤630b上。第二托盤630b可操作以在跨製造廠傳送過程期間從車輛306a的主體610滑出。在一些實施例中，為了防止貨物載體從托盤（例如，第一托盤630a、第二托盤630b）掉落，托盤可以配置為具有防滑機制。在一個實施例中，阻尼器可以安裝在托盤的頂面上。
第一托盤630a和殼體610的側壁和頂面形成上腔。第二托盤630b、殼體610側壁表面和第一托盤630a的底表面形成下腔。在一些實施例中，上腔體的容積小於下腔體的容積，並且第一托盤630a和第二托盤630b被配置為容納具有不同容積的負載容器。例如，第一托盤630a可以保持貨物容器640a（例如，托盤盒或掩模版容器），其體積小於由第二托盤630b保持的貨物容器640b（例如，FOUP或FOSB）。通過提供能夠運載一個以上貨物容器的車輛，可以轉移更多貨物容器和/或需要更少的車輛，從而提高運輸效率並減少交通擁堵。此外，不是使用儲料器臨時存放貨物容器，而是將貨物容器臨時存放在車輛的其中一個托盤上，可以減少卸載貨物容器所花費的時間。有利地，需要更少的無塵室空間來佈置介面設備（例如，儲料器）以實現跨製造廠傳送。
圖6B為跨製造廠傳輸過程中車輛306a和車輛306b的簡化示意圖。車輛306a-306h和車輛208-210具有基本相同的結構，為了簡單起見，省略與車輛306b的結構相關的重複描述。在該示例中，車輛306a的第一托盤630a保持貨物容器640a，而車輛306a的第二托盤630b保持貨物容器640b。在車輛306a和車輛306b準備好進行貨物傳輸後，車輛306b的上夾持器620a’和下夾持器620b’從車輛306b的主體伸出，然後橫向和/或垂直伸出。車輛306a的第一托盤630a和第二托盤630b可以從車輛306a的主體610滑出。然後，車輛306b的上夾持器620a’和下夾持器620b’可以向下延伸，以分別從車輛306a的第一托盤630a和第二托盤630b中取出並提升貨物容器640a和貨物容器640b，並放置貨物容器640a和貨物容器640b分別位於車輛306b的第一托盤630a'和第二托盤630b'上。在一些其他實施例中，貨物容器640a可以從車輛306a轉移到車輛306b，並且貨物容器640b可以從車輛306a轉移到另一車輛。也就是說，貨物容器640a和貨物容器640b的目的地可以相同或不同。在一些其他實施例中，車輛306a可以容納內部具有貨物的貨物容器，而車輛306b可以容納空的貨物容器。在車輛306a和車輛306b對齊並準備傳輸後，車輛306a可能會從車輛306b拿走空的payload容器，而車輛306b可能會從車輛306a接收已佔用的payload容器。在一些其他實施例中，車輛可以包含兩個空的貨物容器。能夠攜帶兩個貨物容器的車輛可以在製造廠102-104和/或製造廠302a-302d中用於跨製造廠傳輸、同一製造廠中的跨階段傳輸和/或跨AMHS傳輸。
圖7描繪了圖示根據本公開的一個或多個實施例的由車輛306a和306b進行跨製造廠傳輸過程的示例性方法700的流程圖。方法700包括，在方塊702處，由車輛（例如，車輛306a）接收指令以在第一製造廠（例如，製造廠30製造廠）中獲取第一貨物容器（例如，貨物容器640a），將貨物容器640a轉移到另一個製造廠（例如製造廠302b）的車輛（例如車輛306b），並且從車輛306b接收第二貨物容器。方法700包括在方塊704沿製造廠302a的軌道308a行進直到到達貨物容器640a的當前位置。貨物容器640a可以攜帶貨物，例如晶圓或掩模版。方法700包括，在方塊706，通過車輛306a的夾持器（例如，上夾持器620a）抓取貨物容器640a並將其放置在相應的托盤（例如，第一托盤630a）上。方法700包括在方塊708沿製造廠302a的軌道308a行進並在預定時間到達兩個製造廠之間的橋接區域（例如，橋接區域304a）的預定位置。
方法700還包括，在方塊710，由車輛（例如車輛306b）接收指令，將第二貨物容器（未顯示）放入第二製造廠（例如製造廠302b），將第二貨物容器轉移到車輛（例如，車輛306a）的第一製造廠（例如，製造廠30第一製造廠），並且從車輛306a接收第一貨物容器（例如，貨物容器640a）。方法700包括在方塊712沿著製造廠302b的軌道308b行進，直到到達第二貨物容器的當前位置。將轉移到製造廠302a的製造廠302b中的第二貨物容器可能是沒有攜帶貨物的空貨物容器。方法700包括，在方塊714處，通過車輛306b的夾持器（例如，下夾持器620b）抓取空的貨物容器並將其放置在相應的托盤（例如，第二托盤630b）上。方法700包括在方塊716沿製造廠302b的軌道308b行進並在預定時間到達橋接區域304a對應的橋接區域預定位置。然後車輛306a和車輛306b可以開始對準過程並確定車輛306a和車輛306b是否準備好傳輸（例如，第一和第二車輛306a-306b是否對準，以相同的速度沿相同的方向移動）。如果不是，則車輛306a和車輛306b可以配置它們各自的速度或執行其他操作，直到它們準備好傳輸。如果是，則方法700移動到方塊720，其中空的貨物容器從車輛306b轉移到車輛306a，並且貨物容器640a從車輛306a轉移到車輛306b。兩個轉移可以同時進行。應當理解，車輛306a和車輛306b可以執行更少或更多的操作，這對本領域技術人員來說是顯而易見的。
圖8描繪了根據本公開的一個實施例的車輛306a的控制系統的方塊圖。在本實施例中，車輛306a包括被配置為執行操作以執行跨製造廠傳輸的處理單元810。例如，處理單元810可以確定夾持器620a和620b的操作以及托盤630a和630b的操作。處理單元810耦合到資料儲存器（例如，非揮發性記憶體（NVM））820。資料儲存器820可以存儲指令，當由處理單元810執行時，這些指令會導致處理單元810執行操作以控制車輛的移動和速度、夾持器的操作、托盤的移動等。資料儲存器820還可以包括查找表（Look-up Table，LUT）以存儲與一個或多個預定標準相關聯的一個或多個參數/操作。預定標準可以包括對應於例如被監視或檢測到的狀態參數的標準。車輛306a還包括耦合到處理單元810的網路介面830，以提供車輛306a和製造廠302a的MCS之間的互連。處理單元810可以通過網路介面730將車輛的位置和托盤可用性等資訊傳輸給MCS。處理單元810可以通過網路介面830接收諸如子路由請求之類的訊號。
車輛306a還包括可操作地連接到處理單元810的位置傳感器840。在操作期間，位置傳感器840可以向處理單元810提供車輛306a的位置資訊。基於位置資訊，處理單元810可以執行不同的操作。車輛306a還包括耦合到處理單元810以確定車輛306a是否與預定對象（例如，車輛306b）對齊的對準模組850。在一些實施例中，對準模組850可以包括圖像傳感器、激光傳感器、傾斜角傳感器、其他合適的設備和/或其組合。在一些實施例中，車輛306a還可以包括接觸偵測器860，其被配置為確定車輛的夾持器是否與貨物載體完全接觸。應當理解，車輛306a可以具有更少或更多的部件，這對本領域技術人員來說是顯而易見的。例如，車輛306a可以包括一個顯示器，該顯示器可以被配置為顯示條形碼、圖像、QR碼或其他合適的資訊，以便另一個車輛可以使用對準模組來檢測或掃描顯示的資訊（“對齊標記”）在顯示器上確定這兩個車輛之間的對齊方式。
在參考圖1-8描述的上述實施例中，由製造廠的車輛執行的操作由製造廠的MCS控制，無論車輛是否沿著製造廠或橋接區域中的軌道行進。在一些其他實施例中，一旦車輛進入橋接區域，另一個MCS可以負責控制將由車輛執行的操作。
圖9圖示了根據本公開的一個實施例的簡化的製造廠叢集900的方塊圖。製造廠叢集900類似於製造廠叢集100。製造廠叢集900和製造廠叢集100之間的差異之一是製造廠叢集900的橋接區域106包括MCS113。在製造廠叢集900中跨製造廠傳送的示例性過程包括，由車輛212（圖2A中所示）接收指令以從製造廠104中的設備取出貨物容器202並將貨物容器202傳送到車輛208，當車輛212沿著部分210b移動。在一些實施例中，該指令可以包括從微處理器130接收的子路由請求之一。在接收到指令後，車輛212被配置為沿著OHT系統209的軌道210移動以到達靠近承載貨物容器202的設備的位置。車輛212然後被配置為從設備抓取貨物容器202並攜帶貨物容器202。在取走貨物容器202之後，車輛212被配置為沿著軌道210移動並且到達預定位置214。在一些實施例中，一個或多個傳感器可以安裝在製造廠104的邊界附近以檢測車輛212的進入/退出。一旦傳感器檢測到車輛212的退出，就可以向製造廠104的MCS 116和橋接區域106的MCS 113發送訊號，然後橋接區域106的MCS 113可以控制車輛212。類似地，一旦傳感器檢測到製造廠102的車輛208的退出，橋接區域106的MCS 113然後可以控制車輛208。橋接區域106的MCS 113可以指示車輛212和車輛208執行操作以在橋接區域106執行貨物傳送。
圖10是製造廠叢集1000的簡化局部透視圖。在一些半導體製造廠叢集中，每個製造廠可能有一個建築物配置包含不同的設備，不同的製造廠可能有不同的高度。即，第一製造廠的OHT軌道的高度可能不同於第二製造廠的OHT軌道的高度。為了使用上面參考圖1-9描述的方法進行跨製造廠運輸，可以改進第一和第二製造廠的OHT軌道的配置。圖10描繪了改進的OHT軌道示例，以促進高效的跨製造廠運輸。如圖10所示，第一製造廠1100在第一製造廠1100和橋接區域1150中具有OHT軌道1300，第二製造廠1200在第二製造廠1200和橋接區域1150中具有OHT軌道1400。第一製造廠1100中的OHT軌道1300的部分中的高度H1不同於第二製造廠1200中的OHT軌道1400中的部分中的高度H2。為了在橋接區域1150中執行有效的跨製造廠運輸，OHT軌道1300和1400中的每一個被配置成使得至少部分的OHT軌道1300和部分的OHT軌道1400是平行的並且具有相同的高度在橋接區1150。在本實施例中，第一製造廠1100的OHT軌道1300的部分具有三個部：在第一製造廠1100中具有高度H1的第一部1300a，具有傾斜軌道並因此在橋接區域1150中具有非均勻高度的第二部1300b，以及a第三部1300c在橋接區域1150中並且具有小於高度H1的高度H3。類似地，第二製造廠1200的OHT軌道1400的部分具有三個部：在第二製造廠1200中具有高度H2的第一部1400a，在橋接區域1150中具有傾斜軌道並因此不均勻的高度的第二部1400b，以及在橋接區域1150中的第三部1400c橋接面積1150且高度H3大於高度H2。為了確保由車輛持有的貨物載體可以沿著第二部1300b和1400b保持穩定，在每米中，第二部1300b的第一片1300b1的角A1和與第一片1300b1相鄰的第二片1300b2的角A2之間的角差異第二部1300b小於10o。如果角差值大於10o，負載載體可能會從車輛上掉落。如果角差異小於10o，則橋接區域可能無法包含長OHT軌道。這也適用於第二製造廠1200的OHT軌道1400的第二部1400b。通過配置OHT軌道1300和OHT軌道1400的高度，來自兩個製造廠的車輛可以在沿著OHT軌道的第三部1300c和1400c行進時對齊，並且可以使用上述方法有效地執行跨製造廠運輸。
儘管不旨在限制，但本公開的一個或多個實施例為跨製造廠傳輸提供許多好處。例如，本公開提供了一種用於執行跨製造廠傳輸的方法，而無需將貨物載體臨時放置在儲料器或其他介面設備上。因此，跨製造廠傳輸得到簡化。此外，製造設施doesn’t需要在橋接區佈置介面設備。並且，可以減少暫時將晶圓載具放置在介面設備上然後從介面設備上取下晶圓載具所造成的交通擁堵。在一些實施例中，製造廠中的車輛可用於包含一個或多個（例如，兩個）貨物容器，以進一步提高運輸效率並減少交通擁堵。本發明的一個或多個實施例還可以應用於跨階段運輸、跨AMHS運輸。
本公開提供了許多不同的實施例。半導體系統及其在本文中公開。在一個示例性方面，本公開涉及一種貨物運輸系統。所述貨物運輸系統包括一個第一製造廠建築物，其中包括一套第一製造工具、一條為第一製造工具提供服務的第一高架運輸（OHT）軌道，以及一個可操作以承載第一容器並沿第一OHT移動的第一車輛追踪。所述貨物運輸系統還包括一個第二製造廠建築物，其中包括一組第二製造工具、一個為第二製造工具提供服務的第二OHT軌道，以及一個可操作以承載第一容器並沿著第二OHT軌道移動的第二車輛。所述貨物運輸系統還包括第一製造廠建築物和第二製造廠建築物之間的第一橋接區域，其中第一OHT軌道包括第一製造廠建築物中的第一部分和第一橋接區域中的第二部分，第二OHT軌道包括第二製造廠建築物中的第一部分和第二部分在第一橋接區域，第二OHT軌道的第二部分至少部分平行於第一OHT軌道的第二部分，當第一車輛和第二車輛正在第一橋接區移動。
在一些實施例中，第一製造工具組可以被配置為執行前端（FEOL）處理，並且第二製造工具組可以被配置為執行後端（BEOL）處理。
在一些實施例中，第一容器可以被配置為包含晶片或掩模版。
在一些實施例中，第一容器可以包括前開式晶圓傳送盒（FOUP）、前開裝運箱（FOSB）或光罩容器。
在一些實施例中，所述貨物運輸系統還可以包括配置為組織第一製造廠建築物和第二製造廠建築物之間的貨物運輸的主控貨物運輸系統，第一製造廠建築物還可以包括配置為與第一車輛和主控貨物運輸系統直接通訊的第一控制貨物運輸系統，第二製造廠建築物還可以包括一個第二控制貨物運輸系統，配置為直接與第二車輛和主控制貨物運輸系統通訊。
在一些實施例中，所述貨物運輸系統還可以包括第三控制貨物運輸系統，其中第一控制貨物運輸系統可以被配置為當第一車輛沿著第一OHT軌道的第一部分移動時控制第一車輛執行的操作，第二控制貨物運輸系統可以被配置當第二車輛沿著第二OHT軌道的第一部分移動時控制第二車輛執行的操作，並且第三控制貨物運輸系統可以被配置為當第一車輛沿著第一OHT軌道的第二部分移動時控制第一車輛執行的操作，並且當第二車輛沿著第二OHT軌道的第二部分移動時由第二車輛執行的控制操作。
在一些實施例中，第一車輛可操作以同時運載兩個容器。
在一些實施例中，當第一車輛和第二車輛都在第一橋接區域中移動時，第一車輛還可操作以直接從第二車輛接收另一個容器。
在一些實施例中，所述貨物運輸系統還可以包括第三製造廠建築物，其包括第三組製造工具、服務於第三組製造工具的第三OHT軌道，以及可操作以承載第一容器並沿著第三OHT軌道移動的第三車輛。所述貨物運輸系統還可能包括第二製造廠建築物和第三製造廠建築物之間的第二橋接區域，其中第二OHT軌道進一步貨物運輸系統可能包括第二橋接區域中的第三部分，第三OHT軌道可能包括第三製造廠建築物中的第一部分和第二部分在第二橋接區，第二OHT軌道的第三部分與第三OHT軌道的第二部分平行，第三車輛可以直接接收第二製造廠建築物車輛的第一容器。
在一些實施例中，第三組製造工具可以被配置為執行包括切割、佈線或模製的處理。
在一些實施例中，第三製造廠建築物的車輛可操作以將未被佔用的容器轉移到第二製造廠建築物的車輛。
在一些實施例中，第一製造廠建築物中的第一OHT軌道的第一部分的高度可以不同於第二製造廠建築物中的第二OHT軌道的第一部分的高度。
在另一個示例性方面，本公開涉及一種貨物運輸系統。所述貨物運輸系統包括一個第一自動物料搬運貨物運輸系統（AMHS），所述貨物運輸系統包含一個第一高架運輸（OHT）軌道和一個可沿第一OHT軌道移動的第一車輛，其中第一車輛可同時運載一個第一貨物容器和一個第二貨物容器。
在一些實施例中，第一貨物容器可以包括托盤盒或掩模版容器。
在一些實施例中，第二貨物容器可以包括前開式晶圓傳送盒（FOUP）或前開式裝運箱（FOSB）。
在一些實施例中，所述貨物運輸系統還可以包括第二AMHS，其包括第二OHT軌道和沿著第二OHT軌道移動的第二車輛，並且可操作以同時運載兩個貨物容器，其中第一OHT軌道包括平行且相鄰的第一部分到第二OHT軌道的第二部分，並且在第一車輛在第一OHT軌道的第一部分內，並且第二車輛在第二OHT軌道的第二部分內的情況下，第一車輛可操作以轉移第一中的至少一個貨物容器和貨物第二容器到第二車輛。
在一些實施例中，第一車輛可包括配置為抓取第一貨物容器的第一抓取器、配置為保持第一貨物容器的第一容器支架、配置為抓取第二貨物容器的第二抓取器以及配置為保持第二貨物容器，其中第二容器支架設置在第一容器支架下方。
在又一個示例性方面，本公開涉及貨物運輸方法。貨物運輸方法包括提供通過橋接區域連接的第一製造廠建築物和第二製造廠建築物，其中第一製造廠建築物包括配置為執行第一多個製造處理的第一製造工具組，第二製造廠建築物包括配置為執行第一多個製造處理的第二製造工具組第二多個製程，對第一製造廠建築物中的晶圓進行第一多個製程中的一個或多個製程，配置第一製造廠建築物的第一車輛沿著第一高架傳送（OHT）軌道行進，將晶圓帶到橋接區，其中第一OHT的第一部分在橋接區，配置第二製造廠建築物的第二車輛沿著第二高架傳輸（OHT）軌道行駛到達橋接區，其中第二OHT的第二部分在在橋接區，與第一OHT軌道的第一部分平行，條件是第一車輛和第二車輛在一條直線上，沿第一OHT軌道的第一部分和第二的第二部分以相同的速度同向行駛OHT軌道分別配置第一車輛傳送晶圓到第二車輛，在第二製造廠建築物對晶圓進行第二多個製程中的一個或多個製程。
在一些實施例中，多個第一製造處理可以包括被配置為形成隔離特徵、柵極結構和源極/漏極特徵的前端（FEOL）處理，多個第二製造處理可以包括後端-of-線（BEOL）處理配置形成多層內連線（MLI）結構，內連線集成電路具有通過FEOL處理製造的特徵。
在一些實施例中，貨物運輸方法還可以包括，在第一車輛和第二車輛對齊並且分別沿著第一OHT軌道的第一部分和第二OHT軌道的第二部分以相同的方向以相同的速度行進的情況下，進一步配置第二車輛以將貨物容器轉移到第一車輛。
以上概述了幾個實施例的特徵，以便本領域的技術人員可以更好地理解本公開的方面。本領域的技術人員應該理解，他們可以容易地使用本公開作為設計或修改其他處理和結構的基礎，以實現與本文介紹的實施例相同的目的和/或實現相同的優點。本領域的技術人員也應該認識到，這樣的等同結構並不脫離本公開的精神和範圍，並且他們可以在不脫離本公開的精神和範圍的情況下對其進行各種更改、替換和更改。
100、300、300’、900、1000:製造廠叢集 102、102-104、104、302a、302a-302d、302b、302c、302d:製造廠 106、304、304a、304a-304d、304b、304c、304d、1150:橋接區 108、114:製造執行系統 110、116:物料控制系統 112、118:自動物料處理系統 120、122:設備 126:統一控制單元 130:微處理器 132:資料儲存器 134:通訊裝置 202、640a、640b:貨物容器 204:貨物 206、209:高架軌道系統 207、210、1300、1400:高架軌道 207a、207b、207c、210a、210b、210c:部分 208、208-210、212、306a、306a-306h、306b、306c、306d、306e、306f:車輛 214、216:預定位置 306a-306b:第二車輛 308a、308b、308c、308d:軌道 400、700:方法 402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、702、704、706、708、710、712、714、716、720:方塊 610:殼體 620a、620a’:上夾持器 620b、620b’:下夾持器 630a:第一托盤 630a’:第一拖盤 630b、630b’:第二拖盤 730、830:網路介面 810:處理單元 820:非揮發性記憶體 840:位置感測器 850:對準模組 860:接觸偵測器 1300a、1400a:第一部 1300b、1400b:第二部 1300b1:第一片 1300b2:第二片 1300c、1400c:第三部 A-A'、B-B':線 A1、A2、A3:角 H1、H2、H3:高度
當結合附圖閱讀時，通過以下詳細描述可以最好地理解本公開。需要強調的是，根據行業標準慣例，各種特徵並未按比例繪製，僅供說明之用。事實上，為了討論的清楚起見，可以任意增加或減少各種特徵的尺寸。
圖1圖示了根據本公開的一個或多個實施例的簡化的製造廠叢集的方塊圖。
圖2A和2B是示出根據本公開的一個或多個實施例的製造廠叢集中跨製造廠轉移過程的不同階段的簡化的局部示意圖。
圖3圖示了根據本公開的一個或多個實施例的圖示替代製造廠叢集的簡化局部示意圖。
圖4描繪了流程圖，該流程圖圖示了在如圖3所示的製造廠叢集中執行跨製造廠傳輸過程的示例性方法。
圖5示出了根據本公開的一個或多個實施例的示出另一種替代製造廠叢集的簡化局部示意圖。
圖6A描繪了根據本公開的一個或多個實施例的示例性車輛。
圖6B圖示了根據本公開的一個或多個實施例的在跨製造廠傳輸過程期間以不同模式操作的兩個車輛的簡化示意圖。
圖7描繪了圖示根據本公開的一個或多個實施例的配置車輛以執行操作以進行跨製造廠傳輸過程的示例性方法的流程圖。
圖8描繪了根據本公開的一個或多個實施例的車輛的控制系統的方塊圖。
圖9是根據本公開的一個實施例的另一種替代製造廠叢集的簡化方塊圖。
圖10是根據本公開的另一個實施例的另一個製造廠叢集的簡化局部示意圖。
100:製造廠叢集
102、104:製造廠
106:橋接區
108、114:製造執行系統
110、116:物料控制系統
112、118:自動物料處理系統
120、122:設備
126:統一控制單元
130:微處理器
132:資料儲存器
134:通訊裝置

Claims (20)

  1. 一種貨物運輸系統，包括： 第一製造廠建築物，包括： 第一套製造工具； 第一高架傳輸軌道，服務於所述第一套製造工具；以及 第一車輛，可操作以運載第一容器，並沿所述第一高架傳輸軌道移動； 第二製造廠建築物，包括： 第二套製造工具； 第二高架傳輸軌道，服務於所述第套製二製造工具；以及 第二車輛，可操作以運載所述第一容器，並沿著所述第二高架傳輸軌道移動；以及 第一橋接區，位於所述第一製造廠建築物和所述第二製造廠建築物之間， 其中所述第一高架傳輸軌道包括在所述第一製造廠建築物內的第一部分和在所述第一橋接區內的第二部分， 所述第二高架傳輸軌道包括所述第二製造廠建築物內的第一部分和在所述第一橋接區內的第二部分， 所述第二高架傳輸軌道的所述第二部分至少部分地與所述第一高架傳輸軌道中的所述第二部分平行， 其中當所述第一車輛和所述第二車輛都在所述第一橋接區域移動時，所述第二車輛可以直接接收來自所述第一車輛的所述第一容器。
  2. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，其中所述第一組製造工具被配置為執行前端處理，並且所述第二組製造工具被配置為執行後端處理。
  3. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，其中所述第一容器被配置為包含晶圓或掩模版。
  4. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，其中所述第一容器包括前開式晶圓傳送盒、前開裝運箱或掩模版容器。
  5. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，還包括： 主控系統，用於組織所述第一製造廠建築物和所述第二製造廠建築物之間的貨物運輸， 其中所述第一製造廠建築物還包括第一控制系統，用於與所述第一車輛和所述主控系統直接通訊， 所述第二製造廠建築物還包括第二控制系統，用於與所述第二車輛和所述主控系統直接通訊。
  6. 如請求項5所述的所述貨物運輸系統，還包括： 第三控制系統， 其中所述第一控制系統被配置為當所述第一車輛沿著所述第一高架傳輸軌道的所述第一部分移動時，控制所述第一車輛執行的操作， 所述第二控制系統被配置為當所述第二車輛沿著所述第二高架傳輸軌道的所述第一部分移動時，控制所述第二車輛執行的操作，以及 所述第三控制系統被配置為當所述第一車輛沿著所述第一高架傳輸軌道的所述第二部分移動時，控制所述第一車輛執行的操作，並且當所述第二車輛沿著所述第二高架傳輸軌道的所述第二部分移動時，控制所述第二車輛執行的操作。
  7. 請求項1的所述貨物運輸系統， 其中所述第一車輛可同時運載兩個容器。
  8. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，其中當所述第一車輛和所述第二車輛都在所述第一橋接區域中移動時，所述第一車輛還可操作以直接從所述第二車輛接收另一個容器。
  9. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，還包括： 第三製造廠建築物包括： 第三套製造工具； 第三高架傳輸軌道，服務於所述第三套製造工具；以及 第三車輛，可運載所述第一容器，並沿著所述第三高架傳輸軌道移動；以及 第二橋接區，位於所述第二製造廠建築物和所述第三製造廠建築物之間， 其中所述第二高架傳輸軌道還包括在所述第二橋接區內的第三部分， 所述第三高架傳輸軌道包括在所述第三製造廠建築物的第一部分和在所述第二橋接區內的第二部分， 所述第二高架傳輸軌道的所述第三部分平行於所述第三高架傳輸軌道的所述第二部分；和 其中，所述第三車輛可操作以直接從所述第二製造廠建築物的車輛接收所述第一容器。
  10. 如請求項9所述的所述貨物運輸系統，其中所述第三套製造工具被配置為執行包括切割、佈線或模製的處理。
  11. 如請求項9所述的所述貨物運輸系統，其中所述第三製造廠建築物的車輛可操作以將未被佔用的容器轉移到所述第二製造廠建築物的車輛。
  12. 如請求項1所述的所述貨物運輸系統，其中所述第一製造廠建築物中的所述第一高架傳輸軌道的所述第一部分的高度不同於所述第二製造廠建築物中的所述第二高架傳輸軌道的所述第一部分的高度。
  13. 一種貨物運輸系統，包括： 第一自動物料處理系統，包括： 第一高架傳輸軌道，以及 第一車輛，可沿所述第一高架傳輸軌道移動，其中所述第一車輛可操作以同時運載第一貨物容器和第二貨物容器。
  14. 如請求項13所述的所述貨物運輸系統，其中所述第一貨物容器包括托盤盒或掩模版容器。
  15. 如請求項13所述的所述貨物運輸系統，其中所述第二貨物容器包括前開式晶圓傳送盒或前開式裝運箱。
  16. 如請求項13所述的所述貨物運輸系統，還包括： 第二自動物料處理系統包括： 第二高架傳輸軌道，以及 第二車輛，可沿所述第二高架傳輸軌道移動，可操作以同時攜帶兩個貨物容器， 其中，所述第一高架傳輸軌道包括第一部分，所述第一高架傳輸軌道的第一部分與所述第二高架傳輸軌道的第二部分平行並相鄰， 其中，在所述第一車輛在所述第一高架傳輸軌道的所述第一部分範圍內且所述第二車輛在所述第二高架傳輸軌道的所述第二部分範圍內的情況下，所述第一車輛可操作以將所述第一貨物容器和所述貨物第二容器中的至少一個，轉移到所述第二車輛。
  17. 如請求項13所述的所述貨物運輸系統，其中所述第一車輛包括： 第一夾具，被配置為抓取所述第一貨物容器； 第一容器支架，被配置為容納所述第一貨物容器； 第二夾具，被配置為抓取所述第二貨物容器；以及 第二容器架，被配置為容納所述第二貨物容器， 其中所述第二容器架設置在所述第一容器架下方。
  18. 一種貨物運輸方法，包括： 提供經由橋接區域連接的第一製造廠建築物和第二製造廠建築物，其中所述第一製造廠建築物包括被配置為執行第一多個製造處理的第一套製造工具，所述第二製造廠建築物包括被配置為執行第二多個製造處理的第二套製造工具； 在所述第一製造廠建築物中，對晶圓進行所述第一多個製造處理中的一個或多個製造處理； 配置所述第一製造廠建築物的第一車輛，以沿著第一高架傳輸軌道行進，將所述晶圓帶到所述橋接區，其中所述第一高架軌道傳輸軌道的第一部分在所述橋接區； 配置所述第二製造廠建築物的第二車輛，以沿第二高架傳輸軌道行進並到達所述橋接區，其中所述第二高架傳輸軌道的第二部分在所述橋接區並與所述第一高架傳輸軌道的所述第一部分平行； 在所述第一車輛和所述第二車輛對齊且分別沿所述第一高架傳輸軌道的所述第一部分和所述第二高架傳輸軌道的所述第二部分沿同一方向以相同的速度行進的情況下，配置所述第一車輛將所述晶圓傳送至所述第二車輛；以及 在所述第二製造廠建築物中，對所述晶圓執行所述第二多個製造處理中的一個或多個製造處理。
  19. 如請求項18所述的所述貨物運輸方法，其中 所述第一多個製造處理包括配置成形成隔離特徵、柵極結構和源極/漏極特徵的前端處理， 所述第二多個製造處理包括後端處理配置形成多層內連線結構，內連線集成電路具有通過前端處理製造的特徵。
  20. 如請求項18所述的所述貨物運輸方法，還包括： 在所述第一車輛和所述第二車輛對齊並分別沿所述第一高架傳輸軌道的所述第一部分和所述第二高架傳輸軌道的所述第二部分沿相同方向以相同速度行駛的情況下，進一步配置所述第二車輛將貨物容器轉移到所述第一車輛。
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