AMHS,是Automated Material Handling System的缩写,即自动物料搬送系统(天车)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负责在晶圆制造过程中,自动搬运晶圆盒(FOUP)在各个设备之间流转,实现全自动、无人工干预的运输。

在先进晶圆厂中,人工搬运几乎已经被完全替代

1)洁净度要求极端严苛(最关键原因)

先进制程对颗粒污染极其敏感,一个微小颗粒就可能导致整片晶圆报废。

  • 人员走动会带来:

    • 即使穿无尘服,人仍然是最大污染源之一,单片价值可能高达数千到上万美元,一次污染或掉落 = 整片报废

    • 微粒脱落(皮屑、纤维)、气流扰动、静电释放


2)精度要求超越人工能力

先进晶圆厂的搬运不是“拿起来搬走”,而是:

  • FOUP(晶圆盒)自动对接

  • 晶圆批次追踪(lot tracking)

  • 精确到机台/工站的调度

  • 与MES系统实时同步

例如:

  • OHT定位误差可做到毫米级甚至更低

  • 路径调度是动态优化问题(类似实时算法)

👉 人工无法做到这种“系统级精确控制”。


3)效率与节拍(Takt Time)要求极高

晶圆厂是典型的:

  • 24小时连续生产

  • 多设备并行

  • 工序数百道

人工搬运的问题:

  • 路径不固定

  • 等待时间不可控

  • 峰值拥堵严重

  • 需要排班

AMHS可以:

  • 自动调度最优路径

  • 减少WIP(在制品)堆积

  • 提高设备利用率

👉 本质是提升“整厂吞吐率”。


4)系统复杂度太高,人无法参与全局调度

现代晶圆厂物流是一个复杂系统:

  • 上百台设备

  • 数千个FOUP

  • 多层洁净室(上下层轨道)

  • 实时订单变化

人工只能“局部搬运”,无法理解全局优化。

AMHS + MES 可以做到:

  • 全局调度

  • 动态优先级

  • 自动避堵

  • 产线均衡


    5)空间利用效率更高(垂直化生产)

    先进晶圆厂普遍采用:

    • 上层:OHT轨道运输

    • 下层:设备密集排列

    如果用人工:

    • 必须留通道、空间浪费巨大、产线布局受限

    AMHS让工厂实现:
    👉 “空间垂直化 + 高密度设备布局”



    AMHS组成包括三大核心模块:

    • OHT(天轨小车系统):在厂房顶部运行,负责高速运输晶圆盒

    • Stocker(自动仓储):用于临时存储与缓存

    • EFEM接口:连接生产设备,实现自动上下料

    它们共同构成一个“立体物流网络”。

    全球AMHS市场主要由日本厂商主导,例如:

    • Daifuku(全球龙头)Murata Machinery(重要厂商)

    在先进制程晶圆厂中,AMHS几乎是标配系统。

    没有AMHS,现代晶圆厂就无法成为真正的“自动化工厂”。


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    弥沉科技
    是中国领先的半导体 AMHS 系统及核心零部件供应商,掌握 AMHS 核心技术自主知识产权,为中国第一家在8寸和12寸晶圆厂完成系统级验收的整厂供应商。


    华芯智能
    自2016年起专注于半导体 AMHS 的迭代研发,为国内 AMHS 领域的先行者。华芯当前已形成完善的 AMHS 产品体系,实现从硬件到软件的全覆盖。天车产品已迭代至第四代,并围绕半导体工厂自动化解决方案,构建了完善的软硬件产品矩阵及高效可靠的交付体系。


    海晨股份
    2023年海晨股份完成对昆山盟立的收购,布局半导体 AMHS(自动化物料搬运系统)市场。整合了昆山盟立在半导体及面板 AMHS 领域的成熟技术,产品包括天车(OHT)、无人搬运车(AGV)、智能存储柜(Stocker)等关键设备,覆盖晶圆厂全流程物流需求,具备国产替代潜力。


    成川科技
    是国内首家实现在半导体 AMHS 领域整线验收的企业,其 AMHS 系统在技术上达到了行业前沿水平,例如其天车在高空中以每秒5.2米速度穿梭,抓取晶圆时定位误差控制在±1mm以内。公司自主研发了 AMHS 整体解决方案中所有关键软硬件产品,拥有多项发明专利和几十个实用新型专利。


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