一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，具体涉及半导体制造设备领域，包括任务初始化模块、智能调度模块、圆盒运输模块、缓存调度模块、异常处理模块以及任务反馈模块；任务初始化模块：生产管理系统MES根据生产计划生成晶圆盒搬运任务；智能调度模块：核心调度控制单元基于所述搬运任务生成最优搬运策略；本发明专利技术通过智能调度系统MCS本系统实时监测晶圆盒的状态、位置以及生产线的需求，会选择最优的晶圆盒搬运路径和存储策略，下发搬运任务，确保晶圆盒在缓存槽、STK存储区、SMIF设备及OHS空中穿梭车之间的高效流转，减少等待时间和无效搬运，提升整体生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造设备，更具体地说，本专利技术涉及一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统。

技术介绍

1、在半导体工厂的生产流程中，晶圆盒的加工、搬运及存储等环节至关重要。这些环节需要承载并管理大量处于不同状态的晶圆，以确保生产线的连续性和高效性。在实际生产过程中，缓存槽、stk存储塔以及smif设备之间需要频繁地进行晶圆盒的交换。一方面，晶圆盒可以从缓存槽中通过ntb设备端晶圆缓存系统传送到自动出入口，与小车如ohs或ohs等空中运输设备进行对接，实现晶圆盒在不同设备间的快速转移。同时，晶圆盒也可以直接从缓存槽被传送到加工机台，以满足生产线的即时需求。另一方面。ohs空中穿梭车作为重要的传输工具，可以将其身上的晶圆盒传输到stk的自动出入口。stk负责将接收到的晶圆盒送入到指定的库位进行存储，这种存储方式不仅实现了晶圆盒的有效管理，还为后续生产提供了充足的物料支持；在整个生产过程中，晶圆盒的交换、传输和存储等环节都需要精准的控制和协调。

2、但在实际使用中仍存在一些问题，传统的存储方式，如使用平面式存储库，空间利用率低，在寸土寸金的生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于，包括NTB机械结构、移载机构、晶圆存储库以及调度控制单元，具体包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于：所述NTB机械结构具体包含长条形轨道主体、内置缓存槽、可调速升降机构、与OHS无缝对接的自动出入口以及集成传感器的机械臂；所述长条形轨道主体具备平滑运动路径和精准导向功能；所述内置缓存槽用于晶圆存储；所述可调速升降机构用于实现晶圆盒垂直方向快速定位；所述OHS是一种空中走行式穿梭车，能够在空中高架轨道上行驶，用于在指定的保管设备之间搬送载体从而带动载体进行搬送，并与NTB设备和...

【技术特征摘要】

1.一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于，包括ntb机械结构、移载机构、晶圆存储库以及调度控制单元，具体包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于：所述ntb机械结构具体包含长条形轨道主体、内置缓存槽、可调速升降机构、与ohs无缝对接的自动出入口以及集成传感器的机械臂；所述长条形轨道主体具备平滑运动路径和精准导向功能；所述内置缓存槽用于晶圆存储；所述可调速升降机构用于实现晶圆盒垂直方向快速定位；所述ohs是一种空中走行式穿梭车，能够在空中高架轨道上行驶，用于在指定的保管设备之间搬送载体从而带动载体进行搬送，并与ntb设备和stk设备之间进行无缝衔接；所述集成传感器的机械臂用于检测晶圆盒状态、库位存在以及载盘位置，并将信号传输至调度控制单元，完成晶圆盒在缓存槽与设备端口间的精准抓取与搬运；所述移载机构由机械臂和升降机构组成；所述调度控制单元通过算法生成存取指令，协调移载机构与智能传送机台的运作，实现与ohs的无缝衔接及晶圆存取、传输的全流程自动化。

3.根据权利要求2所述的一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于：所述stk是晶圆缓存系统的重要组成部分，能够存储大量的晶圆盒，且配有自动出入口，能与ohs实现无缝对接，将晶圆盒快速传输到指定位置，随后，搬运指令会到达ntb自动出入口与ohs进行无缝衔接，ohs将晶圆盒搬运至ntb后，ntb的天轨、升降机构、机械臂开始执行工作，将晶圆盒精准地放置到smif上，继续执行搬运任务；所述smif在每台ntb设备下面都存放4—6台作为暂存区，smif暂存区提供封闭环境，且ntb设备与下方的smif暂存区实现无缝对接，用于快速存取。

4.根据权利要求2所述的一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于：所述平滑运动路径用于在存取过程中，系统采用智能升降控制策略，通过高精度伺服电机驱动升降机构，在初始阶段快速提升升降速度；当升降机构接近目标位置时，系统自动切换为减速模式，通过闭环反馈控制实时调整下降速度；减速阶段采用渐进式缓停算法；同时系统配备高分辨率位置传感器和振动监测模块，实时采集升降过程中的位置、速度以及振动数据，并通过自适应控制算法动态调整减速曲线。

5.根据权利要求4所述的一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于：所述初始阶段快速提升升降速度v＝vmax，其中v表示初始速度，vmax表示系统设定最大速度；所述减速模式采用二次多项式减速曲线其中，d表示升降机构接近目标位置时距离，d0表示减速起始距离，且d∈[0,d0]；所述渐进式缓停算法具体表示为a(t)＝-k×v(t)，其中k表示阻尼系数，通过振动监测模块自适应调整获得，v(t)表示实时速度。

6.根据权利要求4所述的一种用于半导体生产的设备端晶圆缓存系统，其特征在于：所述动态调整减速曲线具体方式为：(1)根据位置传感器采集的位置数据计算速度，采用差分法，在离散时间点t和t+δt获取位置p(t)和p(δt)，速度(2)基于速度数据计算加速度，同样用差分法，在离散时间点t和t+δt获取速度v(t)和v(δt),加速度(3)振动监测模块采集振动数据，采用均方根值rms评估振动强度，设振动传感器在一段时间t内采集n个振动数据点xi，i＝1，2…n；振动均方根值(4)采用比例-积分-微分pid控制算法动态调整减速曲线，计算位置误差e(t)＝p(target)-p(t)，其中p(target)表示目标位置；pid控制器输出的控制量其中，e(τ)表示在时间变量τ时刻系统的误差值，dt表示时间的微小增量，表示误差对时间的导数，kp是比例系数，ki是积分系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王善谦，简嘉辉，
申请(专利权)人：上海铠铂云信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：