自動搬運工程師(AMHS 工程師)在做什麼?
自動搬運工程師(也叫 AMHS 工程師)顧的是晶圓廠裡整套自動搬晶圓盒的系統:天花板上的天車和軌道、放盒子的儲位架、上下樓的升降機,還有決定哪一台車去載、走哪一條路的電腦。他要讓每一盒晶圓自己準時跑到下一台機台門口、放下去。
晶圓盒(FOUP)是什麼、天車怎麼把盒子放上機台,「晶圓怎麼在廠裡移動?」講過,這裡不重講。
這套系統有哪些東西要顧?
| 東西 | 是什麼 | 會出什麼事 |
|---|---|---|
| 天車和軌道 | 掛在軌道上跑的小車,大廠可能有上百台 | 一台停住,後面的都過不去 |
| 儲位架 | 盒子等機台時放的自動倉庫,裡面有吊車取放盒子 | 滿了,新來的只能改送別座 |
| 暫存架、升降機 | 有些廠在機台附近放暫存架;好幾層樓的廠用升降機上下樓 | 升降機口也會排隊 |
| 派車的電腦 | 常叫搬運控制系統(MCS):誰去載、走哪條路 | 車派太多也會塞,跟路上一樣 |
| 交握 | 天車放盒子前,跟機台互相打的一串訊號 | 少回一聲,盒子就放不下去 |
平常一天在盯什麼?
他盯著幾個數字:每一盒從叫車到放好要多久(送達時間)、每小時搬幾趟、車和吊車有多忙。一批貨大部分的時間是在等(見「一片晶圓要做多久?」),搬運慢一點,等的時間就一路往後傳。不盯的話,等到製造部打電話說貨不動,可能已經排了一串。
天車本身也要定期保養:輪子跑久了會磨、會裂,拖著不換,車可能在半路停下來。
一台天車停在軌道上,怎麼處理?
- 找出讓整串停下來的那一台:看系統上每一台車的位置和紀錄。前面一台不動,後面的只能停著等,所以排在後面的多半沒壞。
- 讓還沒進來的車繞路:在系統上封住那一段,不再派車進去,有別的路就繞。這樣塞住的範圍才不會越來越大;只有一條路的區,只能等它修好。
- 決定從系統重新起動,還是派人上去:從系統重新起動,有時就能動;可是原因沒排除,可能很快又停,跟機台按 reset 是同一個道理。
- 上去之前,先讓它不會動:天車在天花板的高度,要用升降台上去。上去前先封住那一段、該斷的電斷掉,每個人掛上自己的鎖和牌,叫上鎖掛牌。少了這一步,車可能在人的手邊突然動起來。
- 盒子先拿下來,車送去修:車上的盒子照程序拿下來,改用推車送(一盒 25 片,八公斤上下)。車再開到軌道上專門修車的地方放下來修,不擋到別的車。
- 恢復之前先說一聲、先試過,再補紀錄:停了很久,排著的貨會一起擠出來,所以先跟製造部和派工說,讓急的先走;修過的地方先試過再開放。人搬的那幾趟,搬運紀錄上沒有,要補上,下一個人才找得到盒子。
儲位架快滿了、吊車要保養,怎麼調?
儲位架快滿時,先把今天用不到的盒子(例如空盒)搬去還有空位的那一座;Q-time 快到的留在近的地方。不然滿了,新來的只能改送別座,要用時再繞回來。
有些儲位架,一條走道裡有兩台吊車。一台停下來保養,這一座可能慢一點,所以要挑進出少的時候;保養完也要先試過,才讓它碰盒子。
天車到了,盒子卻放不下去,怎麼查?
天車放盒子之前,會跟機台互相打一串訊號,叫交握:天車問「可以放嗎?」,機台回「可以放」,天車才放,放好再互相說一聲。業界有共同的交握規格,不同的天車和機台才接得起來。
交握是兩邊自己對話,派車的電腦常常只知道「這一趟沒完成」。所以要到現場查:
- 兩邊的紀錄一起看:搬運看車那一邊,設備工程師看機台那一邊,一聲一聲對。
- 找出停在哪一聲:是車沒問,還是機台沒回?
- 看機台門口的口設成哪一種:放盒子的平台(load port)有「自動」和「人放」兩種模式。有人手放過盒子、沒切回自動,天車就可能等不到「可以放」。
先分清楚是哪一邊,就不用兩邊都拆開來查。
跟設備工程師、廠務、製造部差在哪?
| 工作 | 顧的是 | 跟自動搬運的界線 |
|---|---|---|
| 設備工程師 | 每一台生產機台本身 | 盒子放到機台門口為止歸搬運;交握卡住,兩邊各看自己那一側 |
| 廠務工程師 | 全廠共用的電、水、氣和空調 | 廠務顧機台吃的東西,搬運顧搬盒子的設備 |
| 製造部 | 哪一批先上哪一台 | 「送去哪」多半是派工和製造部,「怎麼送過去」是搬運 |
天車停了時誰推車送急件,各廠分法不一樣。這份工作常歸在「自動化」那一群人裡(見「晶圓廠有哪些部門?」),名稱各廠不同。
什麼背景的人做?要會什麼?
這份工作一半在機器、一半在電腦:
- 機械:車、吊車、輪子和軌道怎麼動、哪裡會磨。
- 電機與控制:馬達、感測器,和兩邊互相打的訊號。
- 軟體與資料:看紀錄和送達時間,找下一次會卡在哪。
- 工業工程:車該派幾台、軌道怎麼鋪、哪裡會塞;大學裡研究這件事的,很多在工業工程系。
所以這幾個科系的人都有機會做(見「什麼科系可以進晶圓廠?」)。另外要會的,是照程序做的安全習慣、半夜接 on-call 電話時把狀況問清楚,還有跟很多部門說明「現在怎樣、要多久」。
在 fab24hr 裡
按「進廠」、選「打工人的一天」,在「今天你是」卡片上點「量產廠」,左右滑到自動搬運工程師(標著 Beta)。這個位子不分區:整套搬運系統都是你們這一組的。四個班照你打開的時間:
- 深夜班「排了一串」:03:50 你在家,搬運夜班的阿川打來:前段往黃光那一段主軌道,一台天車停住,後面排了一串。你先在系統的圖上點出讓整串停下來的那一台,再決定先從系統重新起動,還是請阿川封住那一段、你進廠,兩個人上去看。
- 早班「儲位架快滿了」:ETCH-03 半夜停到現在,蝕刻區的儲位架快滿了,你挑幾盒不急的搬去前段那一座;十點,P-6A07 要上 ETCH-05,天車到了,交握沒有完成,你要對出是哪一邊沒回。
- 午班「那一段停了」:蝕刻區那一圈,一台天車停在 WET-02 上方,後面的車排到 ETCH-03 上面。製造部午班的「天車停了」就是同一件事的另一側:你封住那一段上去修(也可以先試著從系統重新起動),他們推著急件走。
- 晚班「對帳」:下午人搬的兩盒,搬運紀錄上少了那兩趟;ETCH-07 的手臂卡住,它的裝載埠要暫停收貨,修好後等設備說測過再開放,還是先開一個;20:00 看今天的送達時間。
遊戲裡的公司、人物、批號和機台編號都是虛構的;車和軌道的數量簡化過,送達時間只寫比平常快還是慢。天車會塞車、交握、上鎖掛牌這些,照公開的一般資料寫,實際的職稱和分工每家公司不一樣。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話,白話解釋」查。
在遊戲裡你會在哪裡遇到它當自動搬運工程師(量產廠 › 自動搬運),深夜在家接到電話:主軌道上一台天車停住,後面排了一串;早班蝕刻區的儲位架快滿了;午班一台天車停在 WET-02 上方,就是製造部「天車停了」那一段的另一側。
在 fab24hr 裡當一天自動搬運工程師:天車平常沒人注意,它一停,你要先找出是哪一台、是哪一邊。
當自動搬運工程師玩,找出讓整串停下來的那一台給老師:這一篇可以搭配「在課堂上玩 fab24hr」用在課堂上。
引用這篇〈自動搬運工程師(AMHS 工程師)在做什麼?〉,fab24hr,更新。https://fab24hr.com/blog/amhs-engineer/
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