專利名稱：集成調(diào)度系統(tǒng)的efem及其調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制設(shè)備及調(diào)度方法，尤其是指一種集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM及其調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的半導(dǎo)體加工前端傳輸單兀(EFEM-Equipment Frond-End Module)自身包括一個(gè)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-EndModule)中預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、大氣機(jī)器手、Load Port組以及按鈕、指示燈等半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-End Module)本體內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)度。半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-End Module)后邊還需對(duì)接的工藝處理設(shè)備從而構(gòu)成一個(gè)工藝處理工作站(Cluster tools),其中工藝處理設(shè)備還會(huì)有一個(gè)獨(dú)立的控制器及相應(yīng)的控制軟件，而對(duì)于由半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-End Module)和工藝處理設(shè)備所組成的整個(gè)工藝處理工作站(Cluster tools)而言，為協(xié)調(diào)兩者的工作，必須額外架設(shè)一個(gè)作為總控的工控機(jī)進(jìn)行調(diào)度作用，這個(gè)工控機(jī)上的控制軟件需要用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，并且該工控機(jī)還需要跟半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-EndModule)及工藝處理設(shè)備的控制器進(jìn)行通信。如此三個(gè)控制系統(tǒng)的架構(gòu)導(dǎo)致用戶開(kāi)發(fā)工作量巨大，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)繁瑣，導(dǎo)致整套系統(tǒng)調(diào)試開(kāi)發(fā)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM及其調(diào)度方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，包括集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)、大氣機(jī)器手、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊(Aligner)、風(fēng)機(jī)濾器模塊、以太網(wǎng)交換機(jī)、DeviceNet總線通訊模塊、1/0模塊、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備及Load Port(自動(dòng)化晶圓載入系統(tǒng))組；集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)，用于對(duì)EFEM系統(tǒng)整體進(jìn)行調(diào)度及EFEM工控機(jī)的本體控制；集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)承擔(dān)工藝處理工作站(Cluster tools)的調(diào)度控制任務(wù)，對(duì)EFEM系統(tǒng)中的大氣機(jī)器手軌跡進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度；對(duì)預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊的對(duì)準(zhǔn)功能進(jìn)行控制；對(duì)Load port的開(kāi)門(mén)、檢測(cè)晶圓、關(guān)門(mén)進(jìn)行控制；根據(jù)壓差傳感器對(duì)風(fēng)機(jī)濾器模塊中的FFU(高效過(guò)濾器)進(jìn)行控制；以及通過(guò)Load Lock (過(guò)渡腔)對(duì)后端設(shè)備中的真空機(jī)器手進(jìn)行軌跡規(guī)劃、動(dòng)作控制；協(xié)調(diào)大氣機(jī)器手與Load Port、大氣機(jī)器手與預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、大氣機(jī)器手與過(guò)渡腔、過(guò)渡腔與真空機(jī)器手之間的動(dòng)作配合；所述大氣機(jī)器手，用于執(zhí)行Load Port組上的晶圓盒和預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、過(guò)渡腔之間的晶圓搬運(yùn)任務(wù)；所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊，用于把從晶圓盒中取出的晶圓進(jìn)行對(duì)正，以保證所有晶圓在被放到下一工位時(shí)都是一樣的位置；所述風(fēng)機(jī)濾器模塊，用于過(guò)濾粉塵顆粒，同時(shí)保證EFEM內(nèi)部氣壓相對(duì)EFEM外部氣壓處于正壓，使EFEM內(nèi)空氣向EFEM外流動(dòng)，保證EFEM內(nèi)部空氣處于潔凈環(huán)境；所述以太網(wǎng)交換機(jī)，用于連接EFEM中支持以太網(wǎng)通信的設(shè)備，為其提供數(shù)據(jù)交換功能；所述DeviceNet總線通訊模塊,通過(guò)DeviceNet總線與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)相連；所述I/O模塊，用于采集現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的信號(hào)；所述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備，用于執(zhí)行集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)及邏輯控制設(shè)備發(fā)出的命令的執(zhí)行設(shè)備；所述Load Port組,用于裝載晶圓盒,是晶圓進(jìn)出機(jī)臺(tái)的窗口 ；所述集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)與大氣機(jī)器手、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、風(fēng)機(jī)濾器模塊、以太網(wǎng)交換機(jī)及DeviceNet總線通訊模塊相連；所述以太網(wǎng)交換機(jī)連接I/O模塊及Load Port組。一種專用于上述EFEM的調(diào)度方法，它包括步驟，A)、是否運(yùn)行在自動(dòng)模式，是則繼續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟A1-A3，Al)、啟動(dòng)手動(dòng)模式，開(kāi)啟手動(dòng)進(jìn)程及安全回路判斷進(jìn)程；A2)、通知分設(shè)備進(jìn)入手動(dòng)模式，給包括大氣機(jī)器手預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊第一風(fēng)機(jī)濾器模塊、第二風(fēng)機(jī)濾器模塊的分設(shè)備發(fā)手動(dòng)模式信號(hào)；A3)、判斷是否退出手動(dòng)模式，否則返回步驟A2，是則返回步驟A ;B)、啟動(dòng)自動(dòng)模式；C)、是否有安全中斷，否則繼續(xù)，是則執(zhí)行步驟C1-C3，Cl)、設(shè)備急停，給機(jī)器人發(fā)急停信號(hào)，并通過(guò)I/O模塊切斷機(jī)器人安全回路；給Load Port組發(fā)急停信號(hào),然后通過(guò)延時(shí)繼電器給Load Port組下電；通過(guò)1/0模塊把風(fēng)機(jī)濾器模塊下電；C2)、故障是否排除，啟動(dòng)故障是否排除進(jìn)程，實(shí)時(shí)檢測(cè)急停是否復(fù)位，否則返回步驟Cl，是則繼續(xù)；C3)、是否繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)時(shí)檢測(cè)是否收到操作者繼續(xù)運(yùn)行操作，否則返回步驟A，是則返回步驟C ;D)、執(zhí)行工藝；E)、執(zhí)行調(diào)度，對(duì)大氣機(jī)器手及Load Port之間動(dòng)作配合和進(jìn)行控制，使大氣機(jī)器手從FOUP中取出晶圓，完成動(dòng)作后在使大氣手把晶圓放在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上，對(duì)準(zhǔn)完成后，大氣手把晶圓放入過(guò)渡腔，由真空手把過(guò)渡腔中的晶圓放入工藝加工腔中，此過(guò)程中對(duì)有空閑的工藝加工腔數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便于對(duì)晶圓進(jìn)行入過(guò)渡腔調(diào)度還是進(jìn)行晶圓出過(guò)渡腔調(diào)度程序進(jìn)行選擇；采集壓差傳感器信號(hào)，對(duì)比實(shí)際壓差值是否符合設(shè)定值，如不符合設(shè)定值根據(jù)設(shè)定值對(duì)高效過(guò)濾器進(jìn)行控制；F)、是否退出自動(dòng)模式，否則返回步驟C，是則返回步驟A。本發(fā)明的有益效果在于與傳統(tǒng)的不同，本專利在現(xiàn)有的半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-End Module)基礎(chǔ)上，把工藝處理工作站(Cluster tools)中起調(diào)度的總控工控機(jī)與半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-End Module)的控制器結(jié)合，即EFEM的控制器由工控機(jī)取代，使得半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-EquipmentFrond-End Module)具有良好的二次開(kāi)發(fā)性，在運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)可以根據(jù)具體需求對(duì)大氣機(jī)械手、Load Port組、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊(Aligner)等模塊進(jìn)行示教、信號(hào)配置、工藝過(guò)程處理。同時(shí)將大氣機(jī)械手、Load Port組、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊(Aligner)這些模塊的底層驅(qū)動(dòng)嵌入到半導(dǎo)體加工前端傳輸單元(EFEM-Equipment Frond-End Module)中，所以無(wú)需再進(jìn)行設(shè)置開(kāi)發(fā)即可實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制。同時(shí)在調(diào)度過(guò)程中在每個(gè)掃描周期起始處都會(huì)掃描是否有安全信號(hào)中斷，如果有的話，優(yōu)先執(zhí)行安全信號(hào)中斷，在安全恢復(fù)后可以在繼續(xù)運(yùn)行自動(dòng)程序，防止因?yàn)橹袛喈a(chǎn)生導(dǎo)致整個(gè)工藝處理中斷所導(dǎo)致廢品產(chǎn)生的問(wèn)題。


下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例EFEM的總架構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的調(diào)度方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供了 一種集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，包括集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)、大氣機(jī)器手、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊(Aligner)、風(fēng)機(jī)濾器模塊、以太網(wǎng)交換機(jī)、DeviceNet總線通訊模塊、1/0模塊、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備及Load Port(自動(dòng)化晶圓載入系統(tǒng))組。其中，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)，用于對(duì)EFEM系統(tǒng)整體進(jìn)行調(diào)度及EFEM工控機(jī)的本體控制；集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)承擔(dān)工藝處理工作站(Cluster tools)的調(diào)度控制任務(wù)，對(duì)EFEM系統(tǒng)中的大氣機(jī)器手軌跡進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度；對(duì)預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊的對(duì)準(zhǔn)功能進(jìn)行控制；對(duì)Load port的開(kāi)門(mén)、檢測(cè)晶圓、關(guān)門(mén)進(jìn)行控制；根據(jù)壓差傳感器對(duì)風(fēng)機(jī)濾器模塊中的FFU(高效過(guò)濾器)進(jìn)行控制；以及通過(guò)Load Lock (過(guò)渡腔)對(duì)后端設(shè)備中的真空機(jī)器手進(jìn)行軌跡規(guī)劃、動(dòng)作控制；協(xié)調(diào)大氣機(jī)器手與Load Port、大氣機(jī)器手與預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、大氣機(jī)器手與過(guò)渡腔、過(guò)渡腔與真空機(jī)器手之間的動(dòng)作配合。大氣機(jī)器手，用于執(zhí)行Load Port組上的晶圓盒和預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、過(guò)渡腔之間的晶圓搬運(yùn)任務(wù)；預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊，用于把從晶圓盒中取出的晶圓進(jìn)行對(duì)正，以保證所有晶圓在被放到下一工位時(shí)都是一樣的位置；上述大氣機(jī)器手及預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊間與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)間通過(guò)串口通訊連接，從而兩者可接受集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)的調(diào)度，并在兩者間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。風(fēng)機(jī)濾器模塊，用于過(guò)濾粉塵顆粒，同時(shí)保證EFEM內(nèi)部氣壓相對(duì)EFHM外部氣壓處于正壓，使EFEM內(nèi)空氣向EFEM外流動(dòng)，保證EFEM內(nèi)部空氣處于潔凈環(huán)境；風(fēng)機(jī)濾器模塊與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)間通過(guò)串口通訊連接，接受集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)的調(diào)度。風(fēng)機(jī)濾器模塊是對(duì)應(yīng)Load Port組的工位設(shè)置，如有三工位時(shí)，其模塊包括第一風(fēng)機(jī)濾器單元FFUl (高效過(guò)濾器)和第二風(fēng)機(jī)濾器單元FFU2 (高效過(guò)濾器)，當(dāng)有多個(gè)風(fēng)機(jī)濾器單元時(shí)，其分別通過(guò)串口通訊與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)相連，從而兩者可受集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)調(diào)度，并在兩者間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。以太網(wǎng)交換機(jī)，用于連接EFEM本地支持以太網(wǎng)通信的設(shè)備，為主從設(shè)備提供數(shù)據(jù)交換功能；以太網(wǎng)交換機(jī)與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)間通過(guò)以太網(wǎng)相連，使EFEM的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，很好的利用了以太網(wǎng)通信的高速性和高可靠性和可擴(kuò)展性。DeviceNet總線通訊模塊，DeviceNet總線通訊模塊通過(guò)DeviceNet總線與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)相連，通過(guò)以太網(wǎng)與外部工藝設(shè)備控制器相連。作為一實(shí)施例，其包括Devicenet通訊單元，從而使得集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)可通過(guò)Devicenet協(xié)議與DeviceNet總線通訊模塊交互信息，轉(zhuǎn)換后通過(guò)以太網(wǎng)方式與外部工藝設(shè)備控制器實(shí)現(xiàn)通訊。集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)通過(guò)加裝支持DeviceNet通信的PCI卡可以實(shí)現(xiàn)支持DeviceNet通信，以滿足很多工藝處理設(shè)備對(duì)DeviceNet通信的需求。此處的Devicenet協(xié)議是美國(guó)Rockwell公司開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一種基于CAN (ControlIer Area Network)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)，其備開(kāi)放型、符合全球工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的低成本、高性能的優(yōu)點(diǎn)。I/O模塊，用于采集現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的信號(hào)；1/0模塊通過(guò)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)交換機(jī)連接?，F(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備，用于執(zhí)行集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)等邏輯控制設(shè)備發(fā)出的命令的執(zhí)行設(shè)備。作為一實(shí)施例其包括塔燈、按鈕、電磁閥及指示燈等設(shè)置于EFEM外部的設(shè)備，塔燈、按鈕及指示燈的信號(hào)經(jīng)由I/O模塊采集后通過(guò)以太網(wǎng)連接到以太網(wǎng)交換機(jī)后上傳以供集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)進(jìn)行信號(hào)采集和控制。本專利的EFEM與傳統(tǒng)不同的是加入了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊，該模塊功能是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行信號(hào)傳遞和控制。Load Port組,用于裝載晶圓盒,是晶圓進(jìn)出機(jī)臺(tái)的窗口。Load Port組通過(guò)以太網(wǎng)連接以太網(wǎng)交換機(jī)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的工位需要，如三工位時(shí)包括Load PortULoad Port2、Load Port30本專利的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM通過(guò)把原本分別設(shè)置工藝處理工作站(Clustertools)總控工控機(jī)執(zhí)行的功能和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制功能集成在一個(gè)系統(tǒng)中，這樣可以直接進(jìn)行功能開(kāi)發(fā)，免去通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和單設(shè)備調(diào)試，從而使開(kāi)發(fā)效率得到大幅提高。因此本專利的具有良好的二次開(kāi)發(fā)性，在運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)可以根據(jù)具體需求對(duì)大氣機(jī)械手、Load Port組、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊等模塊進(jìn)行示教、信號(hào)配置、工藝過(guò)程處理。即大氣機(jī)械手、Load Port組、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊這些模塊的底層驅(qū)動(dòng)程序嵌入在工藝處理工作站(Clustertools)中，所以無(wú)需再進(jìn)行設(shè)置開(kāi)發(fā)。請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明還涉及一種基于上述集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM的調(diào)度方法，包括步驟:A)、是否運(yùn)行在自動(dòng)模式，是則繼續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟A1-A3，Al)、啟動(dòng)手動(dòng)模式，開(kāi)啟程序中手動(dòng)進(jìn)程及安全回路判斷進(jìn)程；A2)、通知分設(shè)備進(jìn)入手動(dòng)模式，給包括大氣機(jī)器手預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊第一風(fēng)機(jī)濾器模塊、第二風(fēng)機(jī)濾器模塊的分設(shè)備發(fā)手動(dòng)模式信號(hào)；A3)、判斷是否退出手動(dòng)模式，否則返回步驟A2，是則返回步驟A ；B)、啟動(dòng)自動(dòng)模式；C)、是否有安全中斷，否則繼續(xù)，是則執(zhí)行步驟C1-C3，Cl)、設(shè)備急停，給大氣機(jī)器手發(fā)急停信號(hào)，通過(guò)1/0模塊切斷大氣機(jī)器手安全回路；給Load Port組發(fā)急停信號(hào),然后通過(guò)延時(shí)繼電器給Load Port組下電；通過(guò)1/0模塊把風(fēng)機(jī)濾器模塊下電；
C2)、故障是否排除，啟動(dòng)故障是否排除進(jìn)程，實(shí)時(shí)檢測(cè)急停是否復(fù)位，通過(guò)故障是否排除進(jìn)程檢測(cè)安全回路返回值是否為1，如果是I說(shuō)明急停已經(jīng)復(fù)位，然后通過(guò)檢測(cè)設(shè)備復(fù)位信號(hào)是否為1，如果復(fù)位信號(hào)為I則說(shuō)明故障已經(jīng)排除，并且把設(shè)備復(fù)位信號(hào)通過(guò)握手信號(hào)復(fù)位。否則返回步驟Cl，是則繼續(xù)；C3)、是否繼續(xù)運(yùn)行，通過(guò)是否繼續(xù)運(yùn)行進(jìn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)是否收到操作者繼續(xù)運(yùn)行操作，該操作由操作者在操作界面上的繼續(xù)運(yùn)行軟按鈕完成。否則返回步驟A，是則返回步驟C；D)、執(zhí)行工藝，開(kāi)啟工藝執(zhí)行進(jìn)程，按照工藝配方要求，把機(jī)臺(tái)后面工藝執(zhí)行部分的系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作，實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)I/o模塊把對(duì)應(yīng)的閥門(mén)進(jìn)行打開(kāi)或關(guān)閉操作，把對(duì)應(yīng)的電機(jī)位置進(jìn)行初始化。使真空機(jī)器人初始化，到起始位置準(zhǔn)備時(shí)刻進(jìn)行工作。閥門(mén)和電機(jī)、真空機(jī)器人完成初始化后通過(guò)與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)的握手信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答，告訴集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)工藝設(shè)備已經(jīng)完成初始化，真空手為空閑，工藝處理腔室為空；E)、執(zhí)行調(diào)度，對(duì)大氣機(jī)器手及預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊進(jìn)行調(diào)度，啟動(dòng)EFEM調(diào)度線程和工藝處理線程，進(jìn)入EFEM調(diào)度進(jìn)程中的大氣機(jī)器手及Load Port組調(diào)度子線程，根據(jù)工藝規(guī)劃和軌跡規(guī)劃參數(shù)執(zhí)行Load Portl線程,給Load Portl發(fā)取晶圓指令,Load Port組收到信號(hào)執(zhí)行完第一個(gè)晶圓的定位信號(hào)后給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)發(fā)動(dòng)作完成信號(hào)，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)即執(zhí)行大氣機(jī)器手調(diào)度線程，啟動(dòng)大氣手寫(xiě)信號(hào)線程和大氣手讀信號(hào)線程，通過(guò)寫(xiě)信號(hào)線程給大氣機(jī)器手發(fā)送到位置I取晶圓線程，延時(shí)I秒然后將此信號(hào)復(fù)位，該信號(hào)通過(guò)串口傳遞給大氣機(jī)器手，大氣機(jī)器手完成該動(dòng)作后，給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)發(fā)取Load Port組晶圓任務(wù)完成信號(hào)，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)上讀線程收到此信號(hào)后發(fā)送把晶圓放在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上信號(hào)，I秒后復(fù)位此信號(hào)，機(jī)器人收到把晶圓放在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上信號(hào)后接把晶圓放在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上，然后給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)發(fā)晶圓已放在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)大氣手讀線程收到此信號(hào)后退出大氣手讀寫(xiě)線程，打開(kāi)預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)控制線程，通過(guò)串口給預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)發(fā)送定位信號(hào)，I秒后復(fù)位該信號(hào)，預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)收到該信號(hào)后對(duì)晶圓進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)和定位操作，完成后給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)發(fā)送定位完成信號(hào)，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)收到該信號(hào)后通過(guò)工藝腔室調(diào)度線程檢測(cè)真空手是否準(zhǔn)備好，空工藝處理腔室數(shù)是否大于0，如果信號(hào)都滿足則打開(kāi)大氣機(jī)器手把晶圓送至工藝腔室線程，給大氣機(jī)器手發(fā)送從預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)取晶圓并送入工藝腔室信號(hào)，I秒后復(fù)位，同時(shí)給空工藝處理腔室數(shù)進(jìn)行減數(shù)計(jì)算，大氣手收到該信號(hào)后從預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上取晶圓，然后把晶圓放入工藝腔室中然后回到初始位置，給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)發(fā)完成信號(hào)，I秒后復(fù)位，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)工藝調(diào)度線程收到此信號(hào)后給工藝腔室中的真空手發(fā)處理晶圓信號(hào)，I秒后復(fù)位該信號(hào)，真空手收到該信號(hào)后把晶圓送進(jìn)其中一個(gè)工藝處理腔室，完成動(dòng)作后回初始位置發(fā)送給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)動(dòng)作完成信號(hào)，此時(shí)集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)EFEM調(diào)度線程繼續(xù)調(diào)度大氣機(jī)器手從Load Port組中取晶圓往預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上放，然后預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)完成定位后，大氣手把定位好的晶圓繼續(xù)送入工藝處理腔室中，直到把所有空的工藝處理腔室都放滿后掛起EFEM線程中Load Port組取晶圓線程,啟動(dòng)Load Port組中送晶圓線程，等待工藝處理腔室中對(duì)晶圓處理的完成，晶圓在工藝處理腔室中處理完畢后由工藝處理線程給真空手發(fā)取工藝處理腔室中晶圓信號(hào)，I秒后復(fù)位，真空機(jī)器手收到該信號(hào)后執(zhí)行從工藝處理腔室中取晶圓操作，操作完成后發(fā)給集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)任務(wù)完成信號(hào)，集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)Load Port組送晶圓線程收到該信號(hào)后給大氣機(jī)器手發(fā)取工藝腔室晶圓信號(hào)，I秒后復(fù)位，大氣機(jī)器手從工藝腔室中取出晶圓放入Load Port組對(duì)應(yīng)的Load Port中，然后空工藝處理腔室數(shù)加1，啟動(dòng)之前掛起的Load Port組取晶圓線程，按照任務(wù)正常進(jìn)行，與所有線程一起運(yùn)行的另一個(gè)線程是高效過(guò)濾器調(diào)節(jié)線程，該線程循環(huán)檢測(cè)壓差計(jì)的差值信號(hào)，當(dāng)壓差傳感器發(fā)出正壓失效信號(hào)時(shí)，該線程會(huì)給FFU發(fā)送加快風(fēng)速信號(hào)，直到壓差傳感器停止發(fā)送正壓失效信號(hào)。F)、是否退出自動(dòng)模式，否則返回步驟C，是則返回步驟A。由此，在設(shè)置好各個(gè)分系統(tǒng)通信及調(diào)度方式后，進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，軟件程序?qū)⒉捎枚嗑€程方式對(duì)各個(gè)被調(diào)度的子程序進(jìn)行掃描，掃描周期在毫秒級(jí)，所以以目前的各個(gè)設(shè)備工作節(jié)拍來(lái)看，完全可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性要求。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)最重要的是在每個(gè)掃描周期起始處都會(huì)掃描是否有安全信號(hào)中斷，如果有的話，優(yōu)先執(zhí)行安全信號(hào)中斷，在安全恢復(fù)后可以在繼續(xù)運(yùn)行自動(dòng)程序，防止因?yàn)橹袛喈a(chǎn)生導(dǎo)致整個(gè)工藝處理工作站(Clustertools)發(fā)生工藝處理中斷，導(dǎo)致廢品產(chǎn)生。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，本專利技術(shù)除用于EFEM中還可以用在涂膠、光刻、PVD、CVD等工藝處理設(shè)備中。凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，其特征在于:包括集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)、大氣機(jī)器手、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、風(fēng)機(jī)濾器模塊、以太網(wǎng)交換機(jī)、DeviceNet總線通訊模塊、I/O模塊、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備及Load Port組； 集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)，用于對(duì)EFEM系統(tǒng)整體進(jìn)行調(diào)度及EFEM工控機(jī)的本體控制；集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)承擔(dān)工藝處理工作站的調(diào)度控制任務(wù)，對(duì)EFEM系統(tǒng)中的大氣機(jī)器手軌跡進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度；對(duì)預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊的對(duì)準(zhǔn)功能進(jìn)行控制JiLoad port的開(kāi)門(mén)、檢測(cè)晶圓、關(guān)門(mén)進(jìn)行控制；根據(jù)壓差傳感器對(duì)風(fēng)機(jī)濾器模塊中的FFU進(jìn)行控制；以及通過(guò)LoadLock對(duì)后端設(shè)備中的真空機(jī)器手進(jìn)行軌跡規(guī)劃、動(dòng)作控制；協(xié)調(diào)大氣機(jī)器手與Load Port、大氣機(jī)器手與預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、大氣機(jī)器手與過(guò)渡腔、過(guò)渡腔與真空機(jī)器手之間的動(dòng)作配合； 所述大氣機(jī)器手，用于執(zhí)行Load Port組上的晶圓盒和預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、過(guò)渡腔之間的晶圓搬運(yùn)任務(wù)； 所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊，用于把從晶圓盒中取出的晶圓進(jìn)行對(duì)正，以保證所有晶圓在被放到下一工位時(shí)都是一樣的位置； 所述風(fēng)機(jī)濾器模塊，用于過(guò)濾粉塵顆粒，同時(shí)保證EFEM內(nèi)部氣壓相對(duì)EFEM外部氣壓處于正壓，使EFEM內(nèi)空氣向EFEM外流動(dòng)，保證EFEM內(nèi)部空氣處于潔凈環(huán)境； 所述以太網(wǎng)交換機(jī)， 用于連接EFEM中支持以太網(wǎng)通信的設(shè)備，為其提供數(shù)據(jù)交換功倉(cāng)泛; 所述DeviceNet總線通訊模塊,通過(guò)DeviceNet總線與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)相連； 所述I/O模塊，用于采集現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的信號(hào)； 所述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備，用于執(zhí)行集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)及邏輯控制設(shè)備發(fā)出的命令的執(zhí)行設(shè)備； 所述Load Port組,用于裝載晶圓盒,是晶圓進(jìn)出機(jī)臺(tái)的窗口 ； 所述集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)與大氣機(jī)器手、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊、風(fēng)機(jī)濾器模塊、以太網(wǎng)交換機(jī)及DeviceNet總線通訊模塊相連；所述以太網(wǎng)交換機(jī)連接I/O模塊及Load Port組。
2.如權(quán)利要求1所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM,其特征在于:所述DeviceNet總線通訊模塊通過(guò)DeviceNet總線與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)相連，通過(guò)以太網(wǎng)與外部工藝設(shè)備控制器相連。
3.如權(quán)利要求2所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM,其特征在于:所述DeviceNet總線通訊模塊基于CAN技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，其特征在于:所述集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)與大氣機(jī)器手及預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊間通過(guò)串口通訊連接。
5.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，其特征在于:所述集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)與風(fēng)機(jī)濾器模塊通過(guò)串口通訊連接。
6.如權(quán)利要求4所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)濾器模塊包括第一風(fēng)機(jī)濾器單元和第二風(fēng)機(jī)單元，第一風(fēng)機(jī)濾器單元和第二風(fēng)機(jī)單元分別通過(guò)串口通訊與集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)相連，兩者接受集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)的調(diào)度，并彼此間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
7.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，其特征在于:所述集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)與以太網(wǎng)交換機(jī)間通過(guò)以太網(wǎng)相連；所述以太網(wǎng)交換機(jī)與I/O模塊及LoadPort組通過(guò)以太網(wǎng)相連。
8.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM，其特征在于:所述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備包括塔燈、按鈕及指示燈。
9.一種專用于上述EFEM的調(diào)度方法，其特征在于:它包括步驟， A)、是否運(yùn)行在自動(dòng)模式，是則繼續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟A1-A3， Al)、啟動(dòng)手動(dòng)模式，開(kāi)啟手動(dòng)進(jìn)程及安全回路判斷進(jìn)程； A2)、通知分設(shè)備進(jìn)入手動(dòng)模式，給包括大氣機(jī)器手預(yù)對(duì)準(zhǔn) 模塊第一風(fēng)機(jī)濾器模塊、第二風(fēng)機(jī)濾器模塊的分設(shè)備發(fā)手 動(dòng)模式信號(hào)； A3)、判斷是否退出手動(dòng)模式，否則返回步驟A2，是則返回步驟A ； B)、啟動(dòng)自動(dòng)模式； C)、是否有安全中斷，否則繼續(xù)，是則執(zhí)行步驟C1-C3， Cl)、設(shè)備急停，給機(jī)器人發(fā)急停信號(hào)，并通過(guò)I/O模塊切斷機(jī)器人安全回路；給LoadPort組發(fā)急停信號(hào)，然后通過(guò)延時(shí)繼電器給Load Port組下電；通過(guò)I/O模塊把風(fēng)機(jī)濾器模塊下電； C2)、故障是 否排除，啟動(dòng)故障是否排除進(jìn)程，實(shí)時(shí)檢測(cè)急停是否復(fù)位，否則返回步驟Cl，是則繼續(xù)； C3)、是否繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)時(shí)檢測(cè)是否收到操作者繼續(xù)運(yùn)行操作，否則返回步驟A，是則返回步驟C; D)、執(zhí)行工藝； E)、執(zhí)行調(diào)度，對(duì)大氣機(jī)器手及LoadPort之間動(dòng)作配合和進(jìn)行控制，使大氣機(jī)器手從FOUP中取出晶圓，完成動(dòng)作后在使大氣手把晶圓放在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上，對(duì)準(zhǔn)完成后，大氣手把晶圓放入過(guò)渡腔，由真空手把過(guò)渡腔中的晶圓放入工藝加工腔中，此過(guò)程中對(duì)有空閑的工藝加工腔數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便于對(duì)晶圓進(jìn)行入過(guò)渡腔調(diào)度還是進(jìn)行晶圓出過(guò)渡腔調(diào)度程序進(jìn)行選擇；采集壓差傳感器信號(hào)，對(duì)比實(shí)際壓差值是否符合設(shè)定值，如不符合設(shè)定值根據(jù)設(shè)定值對(duì)高效過(guò)濾器進(jìn)行控制； F)、是否退出自動(dòng)模式，否則返回步驟C，是則返回步驟A。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種集成調(diào)度系統(tǒng)的EFEM及其調(diào)度方法，通過(guò)把工藝處理工作站(Cluster tools)中起調(diào)度作用的工控機(jī)與EFEM的控制器結(jié)合，即EFEM的控制器由集成調(diào)度的EFEM工控機(jī)取代，使得EFEM具有良好的二次開(kāi)發(fā)性，在運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)可以根據(jù)具體需求對(duì)大氣機(jī)械手、Load Port組、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊等模塊進(jìn)行示教、信號(hào)配置、工藝過(guò)程處理。同時(shí)將大氣機(jī)械手、Load Port組、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊這些模塊的底層驅(qū)動(dòng)嵌入到EFEM中，所以無(wú)需再進(jìn)行設(shè)置開(kāi)發(fā)即可實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103199036SQ20121000378
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者曲道奎, 徐方, 賈凱, 褚明杰, 劉一恒, 劉世昌, 沈德峰, 陳廷輝 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司