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