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半導體行業(yè)中，高良率和高效率始終是工程師們追求的終極目標。隨著技術進步以及成本優(yōu)化，尤其是在12英寸晶圓制造領域，大尺寸晶圓讓Foup重量顯著增加，復雜的制造流程與更高的精確度要求也讓生產(chǎn)自動化的規(guī)劃變得更加棘手。越來越多的Fab廠和封測廠開始意識到，傳統(tǒng)的手動和半自動化搬運方式已難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。
AMHS面臨的主要技術挑戰(zhàn)包括以下三點：硬件制造，軟件研發(fā)，下游半導體廠規(guī)劃與解決方案。為了解決這些難題，中國本土企業(yè)尊芯智能科技為Fab廠帶來了以OHT為核心的新一代AMHS解決方案。這種全新的自動化物料處理模式極大提高了生產(chǎn)效率和安全性，已成為半導體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、提高良率和設備周轉(zhuǎn)率的關鍵要素。
01 Fab廠的關鍵驅(qū)動力——OHT天車系統(tǒng)
過去，AMHS通常使用AGV作為Foup的搬運工具。但隨著芯片制造流程日益復雜，車間內(nèi)已難以為AGV系統(tǒng)規(guī)劃合理路線。如今以OHT為核心的AMHS系統(tǒng)因其更高的靈活性和搬運效率，已經(jīng)成為12英寸晶圓廠的首選方案。
尊芯以技術力和信賴為基礎打造最適合國內(nèi)Fab廠的AMHS系統(tǒng)。其自主研發(fā)的天車OHT質(zhì)量對標國際大廠，同時還自研升降機Lifter、跨樓層循環(huán)式搬送設備Loop Carry、晶圓存儲Stocker等關鍵設備，構建了一套圍繞FAB廠物料傳送的完整業(yè)務體系，軟硬件與運維一體化。與國內(nèi)同行相比，尊芯已經(jīng)在關鍵環(huán)節(jié)后發(fā)先至。
尊芯AMHS系統(tǒng)采用先進控制算法和高精度傳感技術，確保物料在高速運輸過程中始終保持平穩(wěn)和安全。系統(tǒng)具備卓越的可靠性和耐用性，能夠在高負荷的生產(chǎn)環(huán)境中長期穩(wěn)定運行。尊芯AMHS系統(tǒng)支持定制化設計，可根據(jù)客戶的廠房布局和生產(chǎn)流程進行優(yōu)化配置，最大限度提升空間利用率和運輸效率。
▲ EQ到OHB取放
此外，尊芯OHT還可以與尊芯自研或第三方Stocker無縫銜接，提供高效的物料存儲和管理解決方案。通過智能調(diào)度和實時監(jiān)控，系統(tǒng)能夠快速響應生產(chǎn)需求，確保物料的及時供應和有效追蹤，減少生產(chǎn)停滯和浪費。存儲器系統(tǒng)還具備高度的可擴展性，能夠隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大靈活調(diào)整。尊芯的Lifter專為Fab廠設計，確保晶圓或物料在多層之間高效平穩(wěn)運輸，進一步提升了整個生產(chǎn)線的效率。
02 解決12英寸晶圓廠痛點的關鍵
過去在液晶面板廠、封測廠、8英寸及以下尺寸的晶圓廠中，AMHS系統(tǒng)天車數(shù)量通常不會超過百臺，通過簡單的尋路算法與局部自動化生產(chǎn)即可應對。隨著半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成熟Fab制程往往有幾十條Intra Bay 以及十多條 Inter Bay傳輸路線。在12英寸Fab廠中，天車數(shù)量通常超過500臺，有些甚至達到2000臺，已基本實現(xiàn)全廠自動化系統(tǒng)的覆蓋，傳統(tǒng)算法與控制系統(tǒng)已難以應對如今的復雜環(huán)境。
尊芯憑借自身資深研發(fā)團隊在AMHS領域積累的多年研發(fā)經(jīng)驗，不僅打造了靈活可靠的硬件體系，還突破AMHS軟件層面難點，獨家研發(fā)高性能Phoenix MCS系統(tǒng)。系統(tǒng)基于常規(guī)天車控制邏輯，創(chuàng)新性的在AMHS控制層與設備控制層中間加入VCU，形成MCS-OCS-VCU-天車的控制邏輯體系。OCS僅需對天車進行狀態(tài)監(jiān)控與異常狀態(tài)的下發(fā)與處理，將路徑規(guī)劃和車輛狀態(tài)反饋分離，賦予每臺天車獨立的VCU控制，降低硬件需求，縮短響應時間，為未來的智能化邏輯派生奠定了基礎。
在Fab廠的搬運過程中，經(jīng)常會發(fā)生傳輸錯誤，系統(tǒng)需要盡可能自動恢復，以減少人工修復的需求。尊芯的ZMCS系統(tǒng)為自動恢復（uptime 99.96%）提供了各種場景，還能與AMHS設備供應商合作，制定I/F規(guī)范，實現(xiàn)HSMS協(xié)議連接多達50個控制器，能處理每小時最多12000次運輸任務。尊芯第三代OHT系統(tǒng)可控超過500臺車體，達成10天24小時不間斷運行且服務器無損壞的成績，確?？蛻羯a(chǎn)環(huán)境的高效穩(wěn)定。
▲ 交管測試
▲ 異常測試
03 國際化研發(fā)團隊與本土化生產(chǎn)服務結合
尊芯能為客戶提供
AMHS全廠規(guī)劃與系統(tǒng)解決方案
可靠的硬件+高效的軟件+國際團隊/本土生產(chǎn)
助力國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型
