AMHS，是Automated Material Handling System的缩写，即自动物料搬送系统。一般特指在洁净室环境下，通过软件系统的控制和调度，按照生产系统的指令，实现物料在生产线工序间的自动搬运、缓冲存放的系统。

AMHS具有减少物料的闲置时间、提高无尘室车间的利用率、提高产品良率、减少人员误操作、降低人力成本等诸多优势，现已广泛应用于半导体硅片厂、半导体晶圆制造厂、半导体封装测试厂等领域。

AMHS并不是一开始就成为半导体晶圆厂标配，而是顺应着6英寸厂向8英寸厂制造迭代升级的趋势而登上历史舞台。晶圆制造尺寸的扩大，使8英寸Fab的建造面积迅速扩大为6英寸Fab的2至4倍，在晶圆制造厂中的物料运输和追溯管理成为影响工厂生产效率的明确要素。随着传输需求的增加，自动化的需求开始凸显。

AMHS系统技术的发展经历过几个阶段，从最初的人工与自动搬运相结合的半自动化系统，到第一代的分离式全自动化系统，第二代的一体式全自动化系统，再到目前的第三代智能化AMHS系统。

半自动化系统

早期的6英寸晶圆制造厂，因晶圆尺寸小、本身重量有限，AMHS的应用范围较小，主要采用人工搬运的方式。随着晶圆尺寸逐渐从8英寸过渡到12英寸，并向18英寸方向发展，晶圆重量逐渐增大，传统的人工搬运的方式容易造成晶圆跌落破损、晶圆片污染和运输效率下降等问题，因此AMHS开始逐渐被全球晶圆制造企业所采用。AMHS通常包括了Interbay物料运输系统和Intrabay物料运输系统。

90年代后期，8英寸晶圆制造厂在人工操作的基础上结合了Interbay自动搬运（OHS运输车）和存储系统（Stocker），形成了早期的AMHS，取代了操作工人的长距离搬送，然而工序与设备之间的流通仍然没有实现自动化。

分离式全自动化系统

2000年后，12英寸晶圆厂逐渐成为半导体先进制造的主流发展趋势。早期12英寸AMHS系统是8英寸自动物料搬送系统内的延伸，是在已有工艺区之间Interbay物料运输系统上增加了工艺区内Intrabay物料运输系统，存储柜（Stocker）需要增加Interbay/Intrabay之间的传动界面以及相应容量。

12英寸AMHS系统还增加了OHT车，它可以将FOUP直接传送到工艺设备。首先，系统将晶圆从工艺设备的装载端口（Load-port）转移到OHT小车上并传送到各区所在Stocker里面；然后，Stocker机械手将晶圆转移到Interbay界面，装载到Interbay空中往返运输车OHS上；接着，OHS将晶圆运送到离下一道工序最近的Stocker中存储起来；需要加工该晶圆时，Intrabay OHT到Stocker自动调取该晶圆，将其运送到设备端并放置在设备的Load-port上。

该AMHS系统是一套分离式传送系统，整个晶圆的传输动作需要进行两次Stocker之间的传送，OHT装载车只能在指定的Intrabay内部工作，需要通过总系统将各个分离部分（Intrabay, Stocker, Interbay）的控制子系统联系在一起。传输管理只能局限于与传送动作相关的有限区域内，整个系统的传送速度固定。这种早期的分离式的布局限制了AMHS的灵活性，从而不能对工艺流程或其他异常事件做出快速反应。

一体式全自动化系统

后续AMHS的设计中，在早期12英寸分离式AMHS系统的基础上进行了修改，从而提高了系统灵活性：OHT系统被延伸到Interbay区域，可以在FAB内的任何地方漫游。与分离式Intrabay布局相比，统一后的布局方式有许多显著优点：

1、不同空间之间传送时不再需要在Stocker进行传送；

2、可以实现不同空间、不同设备之间的直接传送，时间更短，速度更快；

3、可以实现动态负载平衡，传送系统可以“预计”生产速度的需要并且合理分配各区运输车的数目；

4、可以为距离最近的运输车动态分配任务——当一辆运输车完成一项任务后系统可以根据其所处位置合理分配下一项任务。即使此时已经为另外一辆距离更远的运输车分配了任务，也可以进行及时调整。

智能化AMHS系统

从早期的6英寸晶圆厂，到如今的8英寸、12英寸厂成为主流，半导体制造工艺越来越先进，产线中的工序成倍增长，关键机台的吞吐量也在一代代的更迭中迅速增加，使得传统人力在产线设备间的物料搬运，成为制约生产效率和生产质量的瓶颈。AMHS从8英寸厂开始显露头角，如今在12英寸厂中早已成为标配。在封测领域，随着先进封装技术的发展，AMHS也开始展露拳脚。

AMHS对于晶圆制造环节，特别是高端晶圆制造环节至关重要，影响着产线的稼动率和良率。稼动率方面，AMHS通过各个设备之间传输晶圆的载具，大幅度减少生产线作业人力，实现生产效率的提升，充分减少设备闲置时间，提升产线稼动率；在良率方面，AMHS可以消除人为操作失误，提升环境洁净度，降低搬运过程中的振动，对提高产品良率有很大的帮助。

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