8家国产突破的AMHS系统，晶圆厂稼动率&良率的保证

今天上午去东升科技园讲“智能制造发展趋势”的时候，开场第一张图就是关于AMHS的，半导体晶圆厂的自动化，堪称未来制造业智能化的终极目标。

晶圆厂自动化程度有多高？可以用台积电GigaFab的AMHS系统为例，在一个厂区中，有着长达50公里的天车轨道，5000多个轨道路口，2000台晶圆传输盒子在同时运动，每天需要传送60万车次的晶圆……

所以今天就借机会聊一聊AMHS系统。

AMHS全称Automatic Material Handling System，自动物料搬运系统，其实就是在产线上进行物料搬运的设备和系统。随着产线生产工艺流程越来越复杂，传统人力在产线设备间的物料搬运，已经成为制约生产效率和生产质量的瓶颈。

AMHS系统应运而生，广泛应用于晶圆制造、显示面板、锂电工厂、光伏等高端制造业场景。当然了，不是别的场景不需要，而是用不起……

目前AMHS系统在半导体晶圆制造环节应用已经非常普及，从8英寸晶圆厂开始，AMHS的AGV地面方案和OHT天车方案逐步导入，到了12英寸晶圆厂时代，AMHS天车方案已经成了标配。随着先进封装技术的发展，AMHS也开始逐步进入了封测领域。

半导体制造工厂的AMHS方案主要分为三种，空中走行式无人搬送车（OHT天车）、洁净存储系统（STK）方案和移动机器人（AGV）地面方案。

AMHS是一个大系统，包括AMHS传送硬件设备（OHT、AGV/AMR、Lifter等）、存储设备（Foup&Reticle Stocker、Reticle Cabinet、NTB、OHCV、OHB）、净化设备（TLP、OPS、FPS等）及软件系统（MCS、OHTC、STKC等）。

注：OHT：Overhead Hoist Transport天车搬运系统；OHB：Over Head Buffer空中的存储装置；OHCV：Over Head Carrier Vehicle空中物料运输车；Stocker：存放晶圆的存储器具；Lifter：升降机；NTB：Near-Tool Buffer机台侧仓储设备；MCS：Material Control System物料管理控制系统；OHTC：OTH控制软件；STKC：Stocker控制软件……

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，甚至可以实现制造过程的数据跟踪，对于产品的不良和设备的异常可快速找到源头，及时消除异常并实现根本性改善。

正是因为AMHS对于晶圆厂的良率和稼动率如此关键，而且关系着整个产线的稳定运行，因为一旦出现故障，产线有可能整体down掉，造成巨额损失，所以晶圆厂在选择AMHS系统供应商的时候，异常谨慎，造成国产厂商的进入壁垒极高。目前在半导体领域，全球AMHS市场规模在20亿美金左右，主要为日本村田机械和日本大福所垄断，市占率达95%以上。

国内厂商也开始逐步突破，有的从泛半导体领域切入，逐步提升产品的稳定性，有的开始逐步导入晶圆制造环节，通过demo、小规模试验，不断积累场景经验。

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作者简介：步日欣

创道硬科技创始人，北京邮电大学创业导师、经管学院特聘导师、天津市集成电路行业协会顾问。电子工程本科、计算机硕士学位，具有证券从业资格、基金从业资格，先后就职于亚信咨询、中科院赛新资本、东旭金控集团等，拥有IT研发、咨询、投融资十五年以上经验，关注投资领域为半导体、智能制造、新能源等。