E84握手流程中文版.docx
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E84握手流程中文版
E84 PI/OINTERFACE
概要解説書
中文版
配布先-COPY
計-SUM
承認-APP
調査-CHK
作成-DRAWN
神鋼電機株式会社
SHINKOELECTRICCO.,LTD.JAPAN
変更来歴
Rev
日付
内容
承認
作成
0
00.11.2
初版
藤原SSG
佐野
TranslatedbyDonLee/ASTW/TrainingCenter
2007/01/20
目次
3限制4
6控制信號之種類6
8通信程序9
8.1裝載移載9
8.2卸載移載11
9異常檢測12
9.1移載動作開始前之異常12
9.2移載動作中之異常13
9.3異常移載動作後之異常14
9.5異常之復舊15
10 注意事項15
11 Connector及各信號之分配16
1 背景・目的
半導體製造工廠中,因隨著晶圓尺寸之擴大,載體重量增加及製造工程複雜化,有導入以AGV/OHT為代表之自動搬送系統(AMHS)的趨勢。
AMHS中、製造裝置與OHV(台車)藉由使用PhotoI/O之通信、來取得Load/Unload之同步。
此PhotoI/O通信係藉由SEMI規格來定義、製造裝置及OHV需進行遵守此規格的通信控制。
SEMI規格中、雖定義E23作為上述PhotoI/O通信規格、但於’99年以E23為基本而重新定義了功能強化之E84、此E84規格有成為主流的趨勢。
本書係記述E84規格之概要。
又,本書之對象係定為進行與AMHS裝置及半導體製造裝置間之介面相關的設計/管理。
2 E84とE23之不同點
追加/變更於E84之項目如下。
・連續HandoffSequence
・同時HandoffSequence
・追加HO_AVBL信號、ES信號
・Timer之規定
・改訂Connectorpin之分配
3 限制
本書僅記述導入於OHT系統之E84規格。
因此、以下項目與該系統不相關故予以割愛。
・連續Handoff/同時HandoffSequence
・使用於連續Handoff之Timer
4 機器構成
圖4.1顯示本規格之E84I/OInterface的適用例。
図4.1 E84I/O介面例
※I/O裝置
※E84中並無規定Device種類・
安裝位置
※I/O裝置
LoadPort
載體
E84I/O介面
半導體製造裝置
(側面)
AGV/RGV
OHV
主機
AMHS控制裝置
5 用語説明
表5.1顯示本書使用之用語。
表5.1 用語説明
用語
解説
Active裝置
具備移載機構之裝置。
[遵循SEMIE23規格]
(OHT系統中、OHV屬於Active裝置。
)
Passive裝置
藉由Active裝置來進行移載之裝置。
[遵循SEMIE23規格]
Passive裝置包含加工裝置/Stocker等。
本書中、Passive裝置係與『裝置』同義。
AMHS裝置
(=AutomatedMaterialHandlingSystem)
具有可在Passive裝置間搬送載體之功能的裝置。
RGV:
RailGuidedVehicles/AGV:
AutomatedGuidedVehicles/OHT:
OverheadHoistTransportsなど。
AutoAccessMode
AMHS裝置以自動方式進行Handoff之模式。
ManualAccessMode
Operator以手動方式進行Handoff之模式。
載體
卡匣/Box/Pod/Boat/FOUP等、用來收藏晶圓之箱子。
[遵循SEMIE1.9規格]
Handoff
表示藉由Active裝置對Passive裝置進行裝載及卸載之移載動作。
本書中、係與『裝載/卸載移載』同義。
Handoff干涉區域
Handoff中Active裝置之載體有可能與Passive裝置之載體衝突的空間。
Handoff・Interlock異常
Handoff中Passive裝置檢測到異常之狀態。
Active裝置之載體與Passive裝置之載體、有可能在Handoff干涉區域衝突衝突。
無法Handoff利用狀態
Passive裝置無法進行Handoff之狀態。
Loadport
加工裝置/Stocker等之InterfacePort。
[遵循SEMIE15規格]
Load
從Active裝置往Passive裝置之卸載移載。
Unload
從Passive裝置往Active裝置之裝載移載。
6 控制信號之種類
使用於E84通信之各信號的種類如表6.1所示。
關於通信方向:
A=Active裝置、P=Passive裝置。
表6.1 信號之名稱及功用
信號名稱
通信方向
信號之說明
CS_0(=CarrierStage0)
A⇒P
指定使用於載體Handoff之Loadport。
ON:
使用於載體Handoff。
OFF:
不使用。
CS_1(=CarrierStage1)
A⇒P
指定使用於載體Handoff之Loadport。
ON:
使用於載體Handoff。
OFF:
不使用。
※OHT系統中、由於各Loadport設置有PhotoI/O(1PhotoI/O/1LoadPort)、因此不使用本信號。
VALID(=Indicatesthatthesignaltransitionisactiveandselected.)
可以通信
A⇒P
表示Active裝置⇔Passive裝置間之通信為有效。
ON:
通信為有效。
OFF:
通信為無效。
Active裝置在使本信號ON之前、需以CS_0信號或CS_1信號(或兩者)來指定移載對象之Loadport。
※OHT系統中、僅使用CS_0
L_REQ(=LoadRequest)
要求裝載
P⇒A
表示Loadport被指定為載體之裝載(Active裝置之卸載)。
ON:
Loadport被指定為載體之裝載
OFF:
Loadport未被指定為載體之裝載。
由Active裝置以CS_0信號指定Loadport、當VALID=ON時、Passive裝置使本信號ON。
當Passive裝置確認到載體被放置到正確位置之後、即將本信號OFF。
U_REQ(=UnloadRequest)
要求卸載
P⇒A
表示Loadport被指定為載體之卸載(Active裝置之裝載)。
ON:
Loadport被指定為載體之卸載
OFF:
Loadport未被指定為載體之卸載。
由Active裝置以CS_0信號指定Loadport、當VALID=ON時、Passive裝置即將本信號ON。
Passive裝置在載體被完全取走後、即將本信號OFF。
TR_REQ ( =TransferRequest)
要求Handoff
A⇒P
對Passive裝置要求Handoff。
ON:
已提出Handoff要求。
OFF:
未已提出Handoff要求。
當BUSY信號OFF時、本信號亦OFF。
READY(=ReadyforTransfer)
準備Handoff
P⇒A
表示Passive裝置、已從Active裝置收到TR_REQ信號。
ON:
Passive裝置已做好Handoff之準備。
OFF:
Passive裝置尚未做好Handoff之準備。
當確認到Active裝置之TR_REQ=ON後、Passive裝置即將本信號ON。
當確認到Handoff結束且Active裝置之COMPT=ON後、Passive裝置即將本信號OFF。
BUSY(=BusyforTransfer)
Handoff進行中
A⇒P
表示Active裝置、正進行Handoff中。
ON:
正進行Handoff中。
OFF:
非進行Handoff中。
Passive裝置在READY=ON狀態、可開始進行Handoff時、Active裝置將使本信號ON。
Handoff中Passive裝置不可進行任何物理性動作。
當Passive裝置將L_REQ(或U_REQ)信號OFF、結束Handoff時、Active裝置即將本信號OFF。
(此時、把持裝置需退出至干涉區域之外)
COMPT(=CompleteTransfer)
Handoff結束
A⇒P
表示Active裝置已結束Handoff操作。
ON:
已結束Handoff。
OFF:
尚未結束Handoff。
當結束Handoff操作時(Active裝置將BUSY信號OFF)、Active裝置即將本信號ON。
Passive裝置在確認到READY=OFF後、Active裝置即將本信號OFF。
CONT(=ContinuousHandoff)
連續Handoff
A⇒P
表示有連續Handoff。
ON:
表示連續Handoff持續中。
OFF:
無連續Handoff。
當有連續Handoff時、根據最初移載時Passive裝置之BUSY=ONActive裝置即將本信號ON、根據最後移載時Passive裝置之BUSY=ON、Active裝置即將本信號OFF。
※OHT系統中、現在不使用本信號。
HO_AVBL
(=HandoffAvailable)
可Handoff
P⇒A
表示Passive裝置装置可進行Handoff。
又亦有表示Passive裝置存在某種異常之情形。
ON:
可配合Handoff。
OFF:
存在某種異常無法配合Handoff。
本信號係在開始進行Handoff操作前、向Active裝置表示Passive裝置之狀態。
當Passive裝置正常時、本信號為ON。
當Passive裝置檢測到CS_0信號所指定之Loadport存在某種異常時、藉由Active裝置將VALID信號ON或TR_REQ信號ON、Passive裝置即將本信號OFF。
又當檢測到該Passive裝置之其他Loadport有異常時、本信號亦可能OFF。
所謂異常係指・無正確地進行載體檢測。
・Passive裝置一直停留於ManualMode。
・Passive裝置無法配合Handoff之狀態。
ES(=EmergencyStop)
緊急停止
P⇒A
係要求緊急停止Active裝置之動作。
ON:
正常操作
OFF:
要求緊急停止
當Passive裝置判斷為危險狀況時、為立即停止Handoff而將本信號OFF。
所謂危險狀況係指
・恐傷及資源或製造物時。
・對作業工程會造成傷害之情形。
・發生Handoff・Interlock異常之情形。
・當按下Passive裝置側之ES(或EMO)按鈕時。
通常、Active裝置在VALIDON~OFF之間監測本信號。
7InterlockTimeout
Active裝置側之Timer(TA=TimerofActiveequipment)及Passive裝置側之Timer(TP=TimerofPassiveequipment)如表7.1及表7.2所示。
各Timer、係以檢測裝載/卸載時Interlock之異常為目的。
表7.1 Active裝置所監視之Timer
Timer
監視Timer之期間
範圍(秒)
預設值(秒)
TA1
VALIDON―L_REQON
VALIDON―U_REQON
1-999
2
TA2
TR_REQON―READYON
1-999
2
TA3
COMPTON―READYOFF
1-999
2
表7.2 Passive裝置所監視之Timer
Timer
監視Timer之期間
範圍(秒)
預設值(秒)
TP1
L_REQON―TR_REQON
U_REQON―TR_REQON
1-999
2
TP2
READYON―BUSYON
1-999
2
TP3
BUSYON―CARRIERDETECT
(卸載移載開始⇒至檢測到載體為止)
BUSYON―CARRIERREMOVE
(裝載移載開始⇒至取走載體為止)
1-999
60
TP4
L_REQOFF―BUSYOFF
U_REQOFF―BUSYOFF
1-999
60
TP5
READYOFF―VALIDOFF
1-999
2
8 通信程序
8.1裝載移載
裝載移載時PhotoI/O之TimingChart如圖8.1所示、Active裝置與Passive裝置間之通信內容如表8.1所示。
圖8.1 裝載移載時之TimingChart
⑨
信號名
信號方向
Timing
⑧
①
CS_0
Active裝置⇒Passive裝置
②
VALID
④
TR_REQ
⑥
BUSY
⑫
⑬
⑭
⑩
COMPT
⑪
⑤
READY
Passive裝置⇒Active裝置
L_REQ
③
⑦
U_REQ
HO_AVBL
ES
TP5
TP4
TP2
TP1
TA3
TA2
TA1
Timer
Active裝置Timer
Passive裝置Timer
TP3
結束移載
載體離開Port
Active裝置到達
通信開始
結束通信
裝載移載開始
動作內容
圖8.1 裝載移載時之通信內容
Step
信號名
信號方向
動作說明
①
CS_0ON
A⇒P
當Active裝置到達要進行裝載移載之Passive裝置時、即使用CS_0信號來指定移載對象之Loadport。
②
VALIDON
A⇒P
表示可與以CS_0信號所指定之Loadport進行通信。
③
U_REQ ON
P⇒A
在完成從Passive裝置之Loadport使FOUP卸載(Active裝置進行裝載移載)之準備時、即將U_REQ信號ON。
④
TR_REQ ON
A⇒P
Active裝置對Passive裝置側要求開始移載。
⑤
READY ON
P⇒A
Passive裝置側對Active裝置表示已完成移載之準備。
⑥
BUSY ON
A⇒P
開始移載。
⑦
U_REQ OFF
P⇒A
當從Loadport上FOUP被完全取走時、Passive裝置側即將U_REQ信號OFF。
⑧
BUSY OFF
A⇒P
當結束移載操作且脫離與Passive裝置側干涉之區域時、即將BUSY信號OFF。
⑨
TR_REQ OFF
A⇒P
當BUSY信號OFF時、即將本信號OFF。
⑩
COMPT ON
A⇒P
通知Passive裝置已結束裝載移載。
⑪
READY OFF
P⇒A
當確認到COMPT信號ON後、即將本信號OFF。
⑫
COMPT OFF
A⇒P
當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。
⑬
VALID OFF
A⇒P
當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。
此時、即結束Active裝置⇔Passive裝置之通信。
⑭
CS_0 OFF
A⇒P
當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。
8.2卸載移載
卸載移載時PhotoI/O之TimingChart如圖8.2所示、Active裝置與Passive裝置間之通信內容如表8.2所示。
圖8.2 卸載移載時之TimingChart
⑨
信號名
信號方向
Timing
⑧
①
CS_0
Active裝置⇒Passive裝置
②
VALID
④
TR_REQ
⑥
BUSY
⑫
⑬
⑭
⑩
COMPT
⑪
⑤
READY
Passive裝置⇒Active裝置
L_REQ
⑦
③
U_REQ
HO_AVBL
ES
TP5
TP4
TP2
TP1
TA3
TA2
TA1
Timer
Active裝置Timer
Passive裝置Timer
載體正確地移至Port上
TP3
結束移載
Active裝置到達
開始通信
結束通信
開始卸載移載
動作內容
表8.2 卸載移載時之通信內容
Step
信號名
信號方向
動作說明
①
CS_0ON
A⇒P
當Active裝置到達要進行卸載移載之Passive裝置時、即使用CS_0信號來指定移載對象之Loadport。
②
VALIDON
A⇒P
表示可與以CS_0信號所指定之Loadport進行通信。
③
L_REQ ON
P⇒A
自完成將FOUP從Passive裝置之Loadport裝載(Active裝置進行卸載移載)之準備時、即將L_REQ信號ON。
④
TR_REQ ON
A⇒P
Active裝置對Passive裝置側要求開始移載。
⑤
READY ON
P⇒A
Passive裝置對Active裝置表示已完成移載準備。
⑥
BUSY ON
A⇒P
開始移載。
⑦
L_REQ OFF
P⇒A
當FOUP正確地裝載於Loadport上時、Passive裝置側即將L_REQ信號OFF。
⑧
BUSY OFF
A⇒P
在結束移載操作且脫離與Passive裝置側之干涉區域時、即將BUSY信號OFF。
⑨
TR_REQ OFF
A⇒P
當BUSY信號OFF時、即將本信號OFF。
⑩
COMPT ON
A⇒P
通知Passive裝置側已結束卸載移載。
⑪
READY OFF
P⇒A
當確認到COMPT信號ON後、即將本信號OFF。
⑫
COMPT OFF
A⇒P
當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。
⑬
VALID OFF
A⇒P
當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。
此時、即結束Active裝置⇔Passive裝置之通信。
⑭
CS_0 OFF
A⇒P
當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。
9 異常檢測
以下舉例說明OHT系統在Handoff中發生異常之模式。
9.1移載動作開始前之異常
1)OHV雖已到達對象Port、但不開始進行移載而立即通過。
原因:
裝置尚未完成移載準備(ManualMode等)或在異常狀態。
信號變化:
一直處於HO_AVBL=OFF或ES=OFF之狀態(亦可能兩者皆OFF)。
信號名
信號方向
Timing
CS_0
OHV⇒裝置
VALID
READY
裝置⇒OHV
HO_AVBL
ES
由於HO_AVBL為OFF
故結束通信
OHV到達
開始通信
動作內容
追記:
若該Loadport未經Teaching亦會有同樣現象、而未執行E84I/F即結束搬送。
2) 已到達對象Port、雖短暫待機但未開始進行移載即通過。
原因:
裝置尚未完成移載準備等。
或在READY=ON前HO_AVBL=OFF。
信號變化:
TA1或TA2發生Timeout後、使OHV側之信號全部OFF。
(以下之TimingChart中、為在TA2Timeout時。
)
信號名
信號方向
Timing
CS_0
OHV⇒裝置
VALID
TR_REQ
BUSY
READY
裝置⇒OHV
L_REQ
U_REQ
HO_AVBL
ES
TP1
TA2
TA1
Timer
OHVTimer
裝置Timer
結束通信
等待READYON
TA2Timeout
OHV到達
開始通信
動作內容
9.2移載動作中之異常
開始裝載移載
1) 在Gripper升降中或開閉中OHV變成異常狀態、而中止移載動作。
a) OHV檢測到異常。
原 因 :
在OHV發生了某種異常(偏離Teaching位置/搖晃檢知/在荷ON⇒OFF變化等)。
信號變化:
使OHV側之信號全部OFF之後、使HO_AVBL=OFF或ES=OFF。
(亦有兩者皆OFF之情形、依裝置規格而不同。
)
信號名
信號方向
Timing
CS_0
OHV⇒裝置
VALID
TR_REQ
BUSY
READY
裝置⇒OHV
U_REQ
HO_AVBL
ES
TP1
TA2
TA1
Timer
OHVTimer
裝置Timer
發生異常(OHV)
緊急停止
TP2
OHV到達
開始通信
動作內容
b) 裝置檢測到異常。
原 因 :
裝置因某種異常而要求緊急停止(按下EMO/在荷Sensor不一致等)。
信號變化:
HO_AVBL=OFF或ES=OFF。
(亦有兩者皆OFF之情形、依裝置規格而不同。
)
信號名
信號方向
Timing
CS_0
OHV⇒裝置
VALID
TR_REQ
BUSY
READY
裝置⇒OHV
U_REQ
HO_AVBL
ES
TP1
TA2
TA1
Timer
OHVTimer
裝置Timer
發生異常(裝置)
緊急停止
TP2
OHV到達
通信開始
動作內容
2)結束卸載後、Gripper打不開。
原因:
Loadport之在荷狀態與動作狀態不一致。
(卸載移載雖已結束但L_REQ並未OFF。
)
信號變化:
TP3發生Timeout後、OHV亦一直等待L_REQ=ON⇒OFF。
信號名
信號方向
Timing
CS_0
OHV⇒裝置
VALID
TR_REQ
BUSY
READY
裝置⇒OHV
L_REQ
HO_AVBL
ES
TP1
TA2