E84握手经过流程(中文版).doc

E84PI/O INTERFACE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SHINKO ELECTRIC CO.,LTD.JAPAN変更来歴Rev日付内容承認作成000.11.2初版藤原SSG佐野 Translated by Don Lee/ASTW/Training Center 2007/01/20目 次1背景目的42E84E23之不同點43限制44機器構成45用語說明56控制信號之種類67Interlock Timeout88通信程序98.1裝載移載98.2卸載移載119異常檢測129.1移載動作開始前之異常129.2移載動作中之異常139.3異常移載動作後之異常149.4GO信號OFF變化159.5異常之復舊1510注意事項1511Connector及各信號之分配1612電路圖Sensor Unit尺寸181 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Photo I/O之通信、來取得Load/Unload之同步。此Photo I/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Photo I/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 E84E23之不同點追加/變更於E84之項目如下。 連續Handoff Sequence 同時Handoff Sequence 追加HO_AVBL信號、ES信號 Timer之規定 改訂Connector pin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Handoff Sequence 使用於連續Handoff之Timer4 機器構成圖4.1顯示本規格之E84 I/O Interface的適用例。図4.1E84 I/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Load Port載體E84 I/O介面半導體製造裝置（側面）AGV / RGVOHV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SEMI E23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SEMI E23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(= Automated Material Handling System)具有可在Passive裝置間搬送載體之功能的裝置。RGV: Rail Guided Vehicles / AGV: Automated Guided Vehicles / OHT: Overhead Hoist Transports。Auto Access ModeAMHS裝置以自動方式進行Handoff之模式。Manual AccessModeOperator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SEMI E1.9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。HandoffInterlock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Interface Port。遵循SEMI E15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 ( = Carrier Stage 0)AP指定使用於載體Handoff之Loadport。ON ：使用於載體Handoff。OFF：不使用。CS_1( = Carrier Stage 1)AP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（1Photo I/O1LoadPort）、因此不使用本信號。VALID ( = Indicates that the signal transition is active and selected.)可以通信AP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_0L_REQ ( = Load Request)要求裝載PA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 ( = Unload Request)要求卸載PA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(= Transfer Request)要求HandoffAP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 ( = Ready for Transfer)準備HandoffPA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 ( = Busy for Transfer)Handoff進行中AP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(= Complete Transfer)Handoff結束AP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( = Continuous Handoff)連續HandoffAP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=ON Active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( = Handoff Available)可HandoffPA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Manual Mode。Passive裝置無法配合Handoff之狀態。ES ( = Emergency Stop)緊急停止PA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HandoffInterlock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VALID ONOFF之間監測本信號。7 Interlock TimeoutActive裝置側之Timer（TA=Timer of Active equipment）及Passive裝置側之Timer（TP=Timer of Passive equipment）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7.1Active裝置所監視之TimerTimer監視Timer之期間範圍（秒）預設值（秒）TA1VALID ON L_REQ ONVALID ON U_REQ ON1 - 9992TA2TR_REQ ON READY ON1 - 9992TA3COMPT ON READY OFF1 - 9992表7.2Passive裝置所監視之TimerTimer監視Timer之期間範圍（秒）預設值（秒）TP1L_REQ ON TR_REQ ONU_REQ ON TR_REQ ON1 - 9992TP2READY ON BUSY ON1 - 9992TP3BUSY ON CARRIER DETECT（卸載移載開始至檢測到載體為止）BUSY ON CARRIER REMOVE（裝載移載開始至取走載體為止）1 - 99960TP4L_REQ OFF BUSY OFFU_REQ OFF BUSY OFF1 - 99960TP5READY OFF VALID OFF1 - 99928 通信程序8.1 裝載移載裝載移載時Photo I/O之Timing Chart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Timing Chart信號名信號方向TimingCS_0Active裝置Passive裝置VALIDTR_REQBUSYCOMPTREADYPassive裝置 Active裝置L_REQU_REQHO_AVBLESTP5TP4TP2TP1TA3TA2TA1TimerActive裝置TimerPassive裝置TimerTP3結束移載載體離開PortActive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CS_0 ONAP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。VALID ONAP表示可與以CS_0信號所指定之Loadport進行通信。U_REQONPA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。TR_REQONAPActive裝置對Passive裝置側要求開始移載。READYONPAPassive裝置側對Active裝置表示已完成移載之準備。BUSYONAP開始移載。U_REQOFFPA當從Loadport上FOUP被完全取走時、Passive裝置側即將U_REQ信號OFF。BUSYOFFAP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。TR_REQOFFAP當BUSY信號OFF時、即將本信號OFF。COMPTONAP通知Passive裝置已結束裝載移載。READYOFFPA當確認到COMPT信號ON後、即將本信號OFF。COMPTOFFAP當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。VALIDOFFAP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。CS_0OFFAP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Photo I/O之Timing Chart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Timing Chart信號名信號方向TimingCS_0Active裝置 Passive裝置VALIDTR_REQBUSYCOMPTREADYPassive 裝置Active裝置L_REQU_REQHO_AVBLESTP5TP4TP2TP1TA3TA2TA1TimerActive裝置TimerPassive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CS_0 ONAP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。VALID ONAP表示可與以CS_0信號所指定之Loadport進行通信。L_REQONPA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。TR_REQONAPActive裝置對Passive裝置側要求開始移載。READYONPAPassive裝置對Active裝置表示已完成移載準備。BUSYONAP開始移載。L_REQOFFPA當FOUP正確地裝載於Loadport上時、Passive裝置側即將L_REQ信號OFF。BUSYOFFAP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。TR_REQOFFAP當BUSY信號OFF時、即將本信號OFF。COMPTONAP通知Passive裝置側已結束卸載移載。READYOFFPA當確認到COMPT信號ON後、即將本信號OFF。COMPTOFFAP當確認到READY信號OFF後、即將本信號OFF。VALIDOFFAP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。CS_0OFFAP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（Manual Mode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TimingCS_0OHV裝置VALIDREADY裝置OHVHO_AVBLES動作內容由於HO_AVBL為OFF故結束通信OHV到達開始通信追記：若該Loadport未經Teaching亦會有同樣現象、而未執行E84 I/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Timing Chart中、為在TA2 Timeout時。）信號名信號方向TimingCS_0OHV裝置VALIDTR_REQBUSYREADY裝置OHVL_REQU_REQHO_AVBLESTimerTP1TA2TA1OHV Timer裝置Timer動作內容結束通信等待READY ONTA2 TimeoutOHV到達開始通信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ONOFF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TimingCS_0OHV裝置VALIDTR_REQBUSYREADY裝置OHVU_REQHO_AVBLESTimerTP1TA2TA1OHV Timer裝置Timer動作內容發生異常（OHV）緊急停止TP2OHV到達開始通信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TimingCS_0OHV裝置VALIDTR_REQBUSYREADY裝置OHVU_REQHO_AVBLESTimerTP1TA2TA1OHV Timer裝置Timer動作內容發生異常（裝置）緊急停止TP2OHV到達通信開始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=ONOFF。信號名信號方向TimingCS_0OHV裝置VALIDTR_REQBUSYREADY裝置OHVL_REQHO_AVBLESTimerTP1TA2TA1OHV Timer裝置Timer動作內容等待L_REQ OFFTP3 Timeout卸載移載開始FOUP已正確放置在Port上OHV到達通信開始TP29.3 移載動作後之異常1) 結束 裝載/卸載移載後、短暫停留後重新開始移動。原 因：裝置側未確認到OHV之移載結束通知。或確認過遲。 （COMPT=ON之後、超過指定時間亦未READY=OFF。）信號變化：發生TA3 Timeout後、OHV重新開始移動。（發生輕度異常。）信號名信號方向TimingCS_0OHV裝置VALIDTR_REQBUSYCOMPTREADY裝置OHVU_REQHO_AVBLESTimerTP4TP2TP1TA3TA2TA1OHV Timer裝置Timer動作內容等待READY OFFTA3 TimeoutFOUP已不在Port上裝載移載開始OHV到達通信開始TP3異常結束9.4 GO信號OFF變化 1)突然異常結束。原 因：Device破損、Sensor光遮斷、外部光之干涉等。信號變化：GO信號產生ONOFF變化、通信中之所有信號皆被Reset。其後即不再進行通信。信號名信號方向TimingCS_0OHV裝置VALIDTR_REQBUSYREADY裝置OHVU_REQHO_AVBLESTimerTP1TA2TA1OHV Timer裝置Timer動作內容GO信號OFF信號RestTP2OHV到達通信開始GO信號係用來確認光信號被正確地被接收的信號。 光信號受信時ON 光路遮斷時(非受信時) OFF9.5 異常之復舊以下說明OHT系統之復舊方法。收集OHV之Event Log以探尋異常原因。（最好從發生現狀及Log來判斷。） 找出異常模式後再進行復舊作業。OHV之復舊如以下所示。a) 自ST停止後到等待READY=ON期間裝置若將HO_AVBL=OFF時、OHV即結束E84程序並自動進行復舊後再開始移動。TA3 Timeout發生後亦進行同樣之處理。（移載中若OFF時、即進行與b相同之處理。）b) 當移載動作中裝置將ES=OFF時、OHV即立刻停止並顯示異常Code後、即等待人工復舊作業。（將OHV Ret並進行再入線。）c) 若以上述操作仍無法復舊時、由於有可能是Hard/Soft之問題 因此須進行OHV及周邊機器之調查。裝置之異常復舊方法、由於依各裝置系統其Process時間、缺陷模式以及復舊程序均不同、因此本書不加以規定。10 注意事項為維持雙向通信、須注意以下各點。使OHV側裝置側之兩Device的投光部經常相對向。確保光路避免外部光產生干涉。11 Connector 及各信號之分配Passive裝置側Connector之型式、係遵循ISO4902採用DB-25Socket（母）型式。1）電氣信號之規格Active/PassiveON狀態電流電壓OFF狀態電流電壓輸入Max 10mAMax 1.8 VdcMax 200AMax 30 Vdc輸出Max 25mA SinkMax 1.8 VdcMax 100A SourceMax 30 Vdc電源電壓：+24 Vdc (Min. +18Vdc, Max. +30Vdc) / 100mA.2) Interlock 信號之分配Active裝置Passive裝置間之Interlock 信號之分配如圖11.1所示。 又、各Connector之規格如圖11.2及圖11.3所示。圖11.1信號Bit分配1NC (Not Connected)未使用2Reserved依裝置之不同有可能被使用之Pin。 E84 PI/O中則未使用。12345678123456781234567812345678PassiveL_REQU_REQNC1READYNC1NC1HO-AVBLESVALIDCS_0CS_1NC1TR_REQBUSYCOMPTCONTInputOutputL_REQU_REQNC1READYNC1NC1HO-AVBLESInputVALIDCS_0CS_1NC1TR_REQBUSYCOMPTCONTOutputActive 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 圖11.3Passive側之E84Connector規格圖11.2Active側之E84 Connector規格Signal COMPower COMPowerNC1NC1Reserved2Reserved2Reserved2NC1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 IN1IN2IN3IN4IN5 IN6IN7IN8OUT8OUT7OUT6OUT5OUT4OUT3OUT2OUT1NC1Reserved2Reserved2Reserved2NC1Power COMSignal COMNC1PowerOUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT6OUT7OUT8 IN8 IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN112 電路圖Sensor Unit尺寸光I/O裝置之電路圖如圖12.1所示、Straight Cable之電路圖如圖12.2所示。又、Sensor Unit 之尺寸如圖12.3所示。圖12.1光I/O裝置之電路圖圖12.2Straight Cable 之電路圖 Sensor Unit 之最大尺寸以mm顯示。此尺寸包含突起部分。圖12.3Sensor Unit之尺寸