CN104238474A - 储存柜充气系统的无线监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储存柜充气系统的无线监控系统，包含：一柜体，其贮放有至少一个晶圆或光罩的载具；至少一个充气模组，其分层设于柜体内部且分别具有一供载具摆置的基体，并于基体上分别设有至少一个充气阀件及至少一个排气阀件；一供气模组，其通过一导气管路与充气阀件连接；一排放模组，其通过一导气管路与排气阀件连接；至少一个流量监控模组，其分别设于充气模组上；一无线接收模组，其设于柜体内部；一处理模组，其通过连接线与无线接收模组连接。本发明由于充气模组的流量模组以无线方式传递数据，而无需使用信号线，如此不仅可便于装配，且由于其为模组化设计，故检修时无需进行信号线的查修，有效降低维护与维修的成本。

Description

储存柜充气系统的无线监控系统

技术领域

本发明关于一种无线监控系统，特别是指一种储存柜充气系统的无线监控系统。

背景技术

电子产品不断朝向轻薄短小、高频、高效能等特性发展，而欲满足这个产品发展的方向，用于电子产品中的核心芯片就需微小化与具有高效能，而欲使芯片微小化与具高效能，则需使芯片上的集成电路线径微细化。受到集成电路微细化及制低成本的影响，晶圆的尺寸越来越大，但每一晶圆的芯片数越来越多，使晶圆价值不断的提高，因此制作工艺中晶圆上的任何问题都可能造成极大的损失。

但目前晶圆/光罩于制作、清洗、操作与储存、运输的过程中，不论是容置于晶圆/光罩的移转容器或无尘室的环境中，均存在有不少的微粒、水气、气体、化学溶剂分子等有害物质，这些有害物质会附着于晶圆或光罩的表面，且在经长时间储存或曝光制作工艺的加热后，会于晶圆或光罩的表面产生微粒附着、结晶或雾化等现象，以光罩应用于黄光微影制作工艺为例，其会直接影响到光罩的透光率，进而使光罩上的图形失真，其会造成晶圆合格率降低的现象，且增加清理与改善的时间，造成生产量降低，相对也会提高营运的成本。

因此，为了解决这个问题，在半导体制作工艺中，运用自动化物料搬运系统（Automated Material Handling System，AMHS），与隔离进出料标准机械接口（Standard Mechanical Interface，SMIF）设备，进行光罩于不使用期间的维护与运送，不但能取代传统人工搬运、降低无尘室设备的建置与维护成本，还能提升光罩的洁净度，达到超高的生产合格率，故近年来，AMHS与SMIF已被列为是国际上半导体厂的标准设备规范。

根据上述技术概念，除了在曝光使用时，晶圆与光罩在运送过程或保存期间，都必须将晶圆或光罩放置在一个高洁净度、气密性佳与低气体逸出（Outgassing）的密封式载具内，如晶圆传送盒（FOUP）、晶圆运输盒（FOSB）、光罩传送盒（Reticle SMIF Pod，RSP），例如美国专利第US 4,532,970号与美国专利第US 4,534,389号的晶圆、光置密闭移转系统，可有效防止晶圆与光罩受到污染，以确保周圆环境的微粒不致进入紧邻光罩与晶圆的环境中。而为了提高前述密封式载具的洁净度，通常会在前述密封式载具内充填干净的惰性气体（如氮气(N₂)），以减少有害气体的危害；然而，受限于载具气密性不足的问题，通常在一段时间后，即会因漏气而失去效果，故近年来业界进一步在该等密封式载具及其储存柜的对应充气座上开发具有可循环注入洁净气体的充气系统。

然而，现有的充气系统无法有效地获得监控，使工作人员无法有效掌控其充气速率与效果，也无法有效保持其进、出气的平衡，无法满足长时间储存的需求。再者，现有者为了工作方便，其充气系统通常不具管理设计，造成其气体不断地连续性排出，造成不必要的惰性气体浪费，不仅增加材料成本，同时大量的惰性气体排入工作环境中，也会对工作人员的健康造成威胁。

换言之，如能开发一种可有效监控储存柜充气系统的系统，将可让工作人员实时掌控储存柜中该等晶圆与光罩的载具的充气与储存条件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实时监控充气状态的储存柜充气系统的无线监控系统，使得每一个晶圆/光罩的载具在储存过程中，可确保其充气效率及内部充气的有效性，使有害物质不接触与附着于晶圆或光罩膜表面，进而提升制作工艺的合格率；借以加速充气速率，且维持进、出气的平衡及稳定，且进一步可供远程操控与管理，增进整体制作工艺管理的效能，并可减少气材的浪费；其能模组化设计，检修时无需进行信号线的查修，有效降低维护与维修的成本。

为了达成上述目的，本发明提供一种储存柜充气系统的无线监控系统，包含有： 

一柜体，其贮放有至少一个晶圆或光罩的载具；

至少一个充气模组，其分层设于该柜体的内部，而该等充气模组分别具有一供该载具摆置的基体，且该等充气模组于基体上分别设有对应该载具进行充、排气的至少一个充气阀件及至少一个排气阀件；

一供气模组，其通过一导气管路与该等充气模组的充气阀件连接；

一排放模组，其通过一导气管路与该等充气模组的排气阀件连接；

至少一个流量监控模组，其分别设于对应的该等充气模组上，且该等流量监控模组于对应的该等充气模组的充气阀件与该供气模组间的导气管路上分别设有一压力流量计，而该等流量监控模组的压力流量计分别连接一无线传输组；

一无线接收模组，其设于该柜体的内部并接收该等流量监控模组的无线传输组的传输数据；

一处理模组，其通过连接线与该无线接收模组连接，且该处理模组内设有一充气管理程序单元，而该处理模组具有一显示单元。

作为上述一种储存柜充气系统的无线监控系统的优选方案，其中该载具为选自晶圆传送盒、晶圆运输盒或光罩传送盒的密封式载具。

作为上述一种储存柜充气系统的无线监控系统的优选方案，其中该连接线为RJ45信号线。

作为上述一种储存柜充气系统的无线监控系统的优选方案，其中该处理模组为一计算机。

为了达成上述目的，本发明提供另一种储存柜充气系统的无线监控系统，包含有： 

一柜体，其贮放有至少一个晶圆或光罩的载具；

至少一个充气模组，其分层设于该柜体的内部，而该等充气模组分别具有一供该载具摆置的基体，且该等充气模组于基体上分别设有对应该载具进行充、排气的至少一个充气阀件及至少一个排气阀件；

一供气模组，其通过一导气管路与该等充气模组的充气阀件连接；

一排放模组，其通过一导气管路与该等充气模组的排气阀件连接；

至少一个流量监控模组，其分别设于对应的该等充气模组上，且该等流量监控模组于对应的该等充气模组的充气阀件与该供气模组间的导气管路上分别设有一压力流量计，而该等流量监控模组的压力流量计分别连接一无线传输组；

一无线接收模组，其设于该柜体的外部并接收该等流量监控模组的无线传输组所传递来的数据且转传给该无线接收模组，且于该柜体的内部设有一无线中继接收器；

一处理模组，其通过连接线与该无线接收模组连接，且该处理模组内设有一充气管理程序单元，而该处理模组具有一显示单元。

作为上述另一种储存柜充气系统的无线监控系统的优选方案，其中该载具为选自晶圆传送盒、晶圆运输盒、光罩传送盒的密封式载具。

作为上述另一种储存柜充气系统的无线监控系统的优选方案，其中该连接线为RS232信号线。

作为上述另一种储存柜充气系统的无线监控系统的优选方案，其中该处理模组为一计算机。

本发明储存柜充气系统的无线监控系统在应用时，当载具置于储存柜的对应充气模组上进行充气时，可通过流量模组实时检知充气模组对载具的供气状况，且可过无线模组实时传递至主机模组，而可供远程警示监控，使得晶圆/光罩的载具在储存过程中，能被有效地监控其储存状况，增进整体制作工艺管理的效能，且进一步可供远程操控与管理，并可减少气材的浪费；再者，本发明的充气模组的流量监控模组以无线方式传递数据，而无需使用信号线，如此不仅可便于装配，且由于其为模组化设计，故检修时无需进行信号线的查修，有效降低维护与维修的成本。

附图说明

图1为本发明储存柜充气系统的无线监控系统的简要架构示意图；

图2为本发明储存柜充气系统的无线监控系统中充气模组的外观示意图；

图3为本发明储存柜充气系统的无线监控系统的线路配置示意图；

图4为本发明储存柜充气系统的无线监控系统另一实施例的简要架构示意图。

【主要元件符号说明】

10-柜体；

20-充气模组；21-基体；22-气阀件；23-排气阀件；

30-供气模组；35-排放模组；

40-流量监控模组；41-压力流量计；45-无线传输组；

50-无线接收模组；51-连接线；52-连接线；55-无线中继接收器；

60-处理模组；65-显示单元；

80-载具。

具体实施方式

本发明提供一种储存柜充气系统的无线监控系统，随附图例示的本发明具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底面、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本发明，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。

本发明储存柜充气系统的无线监控系统的详细构成，请参照图1、图2所显示，其包含有一柜体10、至少一充气模组20、一供气模组30、至少一流量监控模组40、一无线接收模组50及一处理模组60所组成，其中该柜体10为一种可供贮放至少一晶圆或光罩的载具80的储存柜，该载具80可选自晶圆传送盒（FOUP）、晶圆运输盒（FOSB）、光罩传送盒（Reticle SMIF Pod，RSP）等晶圆/光罩的密封式载具；

而关于本发明的详细构成，则请同时参阅图1、图2所示，其中柜体10的至少一侧表面具有至少一可选择性启闭的门板，而该等充气模组20分层设于柜体10的内部，又该等充气模组20具有一供前述载具80摆置的基体21，且该等充气模组20于基体21上分设有至少一充气阀件22及至少一排气阀件23，而前述的供气模组30通过一导气管路与该等充气阀件22连接，且该等排气阀件23并通过一导气管路另外连接一排放模组35，使该等充气模组20可利用充气阀件22与排气阀件23对个别的载具80进行循环充气作用。

又该等流量监控模组40分设于该等充气模组20的充气阀件22与供气模组30间的导气管路上，且该等流量监控模组40由一供检知气体流量与压力的压力流量计41所构成，且该等流量监控模组40的压力流量计41分别具有一无线传输组45，该等无线传输组45可将压力流量计41所检知的导气管路内的气体流量值与压力值以数字信号传递出去。

至于无线接收模组50可设于柜体10内部，供接收前述该等充气模组20的各流量监控模组40中无线传输组45所传递来的数据，又该无线接收模组50并可利用一连接线51与前述的处理模组60连接，其中连接线51为RJ45信号线，以避免柜体10产生金属屏蔽的干扰问题，有效确保数据传输的正确性及有效性；且处理模组60具有逻辑、运算等功能，又处理模组60可内设充气管理程序单元，该处理模组60为一计算机；再者，该处理模组60并连接有一显示单元65，供显示各充气模组20的状态。

借此，使得该等充气模组20的流量监控模组40通过压力流量计41测知的气体流量与压力，可利用流量监控模组40的无线传输组45以无线方式经无线接收模组50传递给处理模组60，令该等气体流量与压力的数据可显示于处理模组60的显示单元65上，供工作人员于远程进行系统的监控，从而组构成一储存柜充气系统的无线监控系统。

而本发明于实际应用时，则如图1、图2及图3所示，当载具80置于柜体10内部的充气模组20的基体21上后，连接充气模组20的供气模组30可开始进行充气动作，以提供洁净的惰性气体，且经排气阀件23与排放模组35排出，而形成循环充气的状态。

接着，可利用供气模组30与该等充气阀件22间导气管路上的流量监控模组40进行流量与压力的检测，当压力流量计41检知其充气的流量与压力等数据后，可通过无线传输组45向外传递，并由无线接收模组50统一接收前述该等流量监控模组40的无线传输组45所传送过来的数据，且由无线接收模组50利用连接线51、连接线52传送至处理模组60内。

使用过程中，可通过处理模组60在取得柜体10内各充气模组20的流量监控模组40的数据，经处理后可显示于处理模组60的显示器上，让工作人员可依实际状况进行操作，以提高充气速率，确保载具80内部气体的循环稳定性，以达到节省惰性气体之效，进一步可控制载具80内部的环境条件，如湿度、温度等。

又本发明另有一实施例，其如图4所示，该无线接收模组50可设于柜体10的外部，且于柜体10内部另设有一无线中继接收器55，该无线中继接收器55可供接收前述该等充气模组20的各流量监控模组40中无线传输组45所传递来的数据，并且传递给外部的无线接收模组50，又该无线接收模组50并可利用一连接线52与前述的处理模组60连接，其中连接线52可为RS232信号线，以降低柜体10金属屏蔽的干扰问题，从而提高数据传输的正确性及有效性；且该柜体10可进一步为用于承载晶圆或光罩的移动式载具80，如搬运车等。且使得该等充气模组20的流量监控模组40通过压力流量计41测知的气体流量与压力，可利用流量监控模组40的无线传输组45以无线方式经无线中继接收器55与无线接收模组50传递给处理模组60，令该等气体流量与压力的数据可显示于处理模组60的显示单元65上，供工作人员于远程进行系统的监控。

经由前述技术手段的实现，本发明除了前述的效能外，进一步更具有下列的效能与功效：

1、本发明的充气模组20与流量监控模组40可分别模组化设计，可依需求加装流量监控模组40，且流量监控模组40属于无线传输的设计，故在检修时无需进行信号线的查修，有效降低维护与维修的成本；

2、通过本发明的循环充气设计，使载具80的内部空间保持正压状态，因此外部的微粒、水分子等无法进入该载具80内，故应用于本发明的载具80可在不具有特殊气密度的条件下，仍能有效地确保移转容器内环境的洁净度，如此可降低载具80的设计、制造与组装成本；

3、由于本发明可将载具80内的水分子、微粒与有害物质迅速带出，并不断注入干净的气体，使该载具80的内部环境长时间维持洁净，减少晶圆/光罩表面的微粒附着与雾化、结晶等现象，防止后续制作工艺时晶圆/光罩发生不可预期的污损，能有效提升合格率，且减少晶圆/光罩的清洗与重工的时间，可增加产量，并降低营运成本；

4、又本发明通过处理模组的监控条件提供适当流量及压力的循环干净气体，可进一步加速载具80中硫化物与氨气等有害物质的释出，同时依不同制作工艺的需要，预先通过注入的气体控制其内部环境，如湿度、温度、甚至特殊制作工艺的气体或物质等，以减少后续制作工艺的处理流程并节省洁净气体的耗用量，但仍可以提升合格率与降低营运成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的专利保护范围，其它运用本发明专利精神所作的等效变化等，均应同理属于本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，包含有： 

一柜体，其贮放有至少一个晶圆或光罩的载具；

至少一个充气模组，其分层设于该柜体的内部，而该等充气模组分别具有一供该载具摆置的基体，且该等充气模组于基体上分别设有对应该载具进行充、排气的至少一个充气阀件及至少一个排气阀件；

一供气模组，其通过一导气管路与该等充气模组的充气阀件连接；

一排放模组，其通过一导气管路与该等充气模组的排气阀件连接；

至少一个流量监控模组，其分别设于对应的该等充气模组上，且该等流量监控模组于对应的该等充气模组的充气阀件与该供气模组间的导气管路上分别设有一压力流量计，而该等流量监控模组的压力流量计分别连接一无线传输组；

一无线接收模组，其设于该柜体的内部并接收该等流量监控模组的无线传输组的传输数据；

一处理模组，其通过连接线与该无线接收模组连接，且该处理模组内设有一充气管理程序单元，而该处理模组具有一显示单元。

2.如权利要求1所述储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，该载具为选自晶圆传送盒、晶圆运输盒或光罩传送盒的密封式载具。

3.如权利要求1所述储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，该连接线为RJ45信号线。

4.如权利要求1所述储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，该处理模组为一计算机。

5.一种储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，包含有： 

一柜体，其贮放有至少一个晶圆或光罩的载具；

至少一个充气模组，其分层设于该柜体的内部，而该等充气模组分别具有一供该载具摆置的基体，且该等充气模组于基体上分别设有对应该载具进行充、排气的至少一个充气阀件及至少一个排气阀件；

一供气模组，其通过一导气管路与该等充气模组的充气阀件连接；

一排放模组，其通过一导气管路与该等充气模组的排气阀件连接；

至少一个流量监控模组，其分别设于对应的该等充气模组上，且该等流量监控模组于对应的该等充气模组的充气阀件与该供气模组间的导气管路上分别设有一压力流量计，而该等流量监控模组的压力流量计分别连接一无线传输组；

一无线接收模组，其设于该柜体的外部并接收该等流量监控模组的无线传输组所传递来的数据且转传给该无线接收模组，且于该柜体的内部设有一无线中继接收器；

一处理模组，其通过连接线与该无线接收模组连接，且该处理模组内设有一充气管理程序单元，而该处理模组具有一显示单元。

6.如权利要求5所述的储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，该载具为选自晶圆传送盒、晶圆运输盒、光罩传送盒的密封式载具。

7.如权利要求5所述的储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，该连接线为RS232信号线。

8.如权利要求5所述的储存柜充气系统的无线监控系统，其特征在于，该处理模组为一计算机。