CN104576470B - 无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，该模块包含有一微处理单元、一无线广播单元、一天线单元、一电源管理单元及一流量端口，且天线单元通过无线广播单元与微处理单元连接，又电源管理单元亦与微处理单元连接，以提供整个模块所需的电力，再者该流量端口可用于接收一充气座对应流量计的流量信号。借此，可利用本发明无线传输模块检知充气座的气体流量，并以无线方式传递数据，且通过本发明的模块化设计，可有效减少信号线的使用量，如此不仅可便于装配，且进一步可易于查检与维修，能有效降低安装、维护与维修的成本。

Description

无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜

技术领域

本发明关于一种无线传输的监控技术，具体而言涉及一种可简化配线的无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，借以能达到易于安装与检修的目的。

背景技术

为了满足电子产品轻薄短小、高频、高效能等特性的发展，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、且具高效能，则需使芯片上的集成电路线径微细化。而在集成电路微细化及降低成本的考虑下，晶圆的尺寸越来越大，且每一晶圆上的芯片数量也越来越多，因此晶圆的价值不断提高，故制程中晶圆上的任何问题都可能造成极大的损失。

然而，晶圆/光罩于制作、清洗、操作与储存、运输的过程中，主要置于移转容器内部或无尘室环境中，其均存在有不少的微粒、水气、气体、化学溶剂分子等有害物质，这些有害物质在经长时间储存或曝光制程的加热后，会于晶圆或光罩表面产生微粒附着、结晶、又或雾化等现象，以光罩应用于黄光微影制程为例，其会直接影响到光罩的透光率，使光罩上的图形失真，造成晶圆良率降低的现象，且增加清理与改善的时间，降低生产效率，相对上也会提高营运的成本。

为了解决这个问题，而在半导体制程中，运用自动化物料搬运系统（AutomatedMaterial Handling System，AMHS），与隔离进出料标准机械接口（Standard MechanicalInterface，SMIF）设备，来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，还能提升晶圆/光罩的洁净度，达到超高生产良率，故近年来，AMHS与SMIF已被列为是国际间半导体厂的标准设备规范。

根据上述技术概念，晶圆/光罩除了在制程使用中，于一般运送或保存期间，都必须将晶圆/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 4532970号与美国专利第US 4534389号的晶圆、光置密闭移转系统，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气体（例如氮气(N₂)），使该载具内部形成正压，以减少有害气体渗入为害，然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其运送设备上或储存设备上设置一充气座，通过充气座不断的对各该密封式载具进行持续性的充气，以维持该密封式载具内部的洁净。

然而现有的充气座因设计问题，其仅能进行持续性的充气，使气体不断的连续性排出，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。另外充气座一般会在进气回路上设计流量计，以监控其充气的流量，避免因流量过大造成气流损伤晶圆/光罩、又或因流量过小无法形成正压，但一个大型的晶圆/光罩储存柜体通常具有数百个充气座，每一个充气座设一个流量计，其数量极为庞大，造成操作人员查检的不便，如将其以信号线逐一拉出至一个计算机系统上，虽可获得完整的数据，但其光要布置这些信号线就是极大的工程，且日后维护、维修上也是极大的不便，因此如何能让工作人员实时掌控每一个充气座的充气状况，同时具有易于安装与维护之效，是相当重要的课题。

因此，本发明人乃借由长期从事相关产业的研发与制作经验，并依据前述的需求深入探讨，而由本发明经不断努力的改良，终于成功开发一种无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，借以克服现有晶圆/光罩充气座无法进行充气管理的不便与困扰。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可监控充气状况的无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，借以使得每一个晶圆/光罩的载具在储存过程中，可确保其充气效率及有效性，进而提升制程良率。

本发明的再一目的在于提供一种可降低成本的无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，使其能模块化设计，于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。

本发明的另一主要目的在于提供一种可提高效能的无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，其能供远程操控与管理，增进整体制程管理的效能，并可减少气材的浪费。

为了达到上述目的，本发明提供一种无线传输模块，其包含有：

一微处理单元；

一无线广播单元，该无线广播单元连接于微处理单元；

一天线单元连接该无线广播单元，以收发一信号；

一流量端口，该流量端口连接该微处理单元，且该流量端口可供与一设于外部流量计选择性连接；

一数据端口，该数据端口连接该微处理单元，且该数据端口可供与一设于外部的RFID读取组件选择性连接；

一电源管理单元，该电源管理单元连接前述的微处理单元，该电源管理单元可提供无线传输模块所需的电源。

该无线广播单元选自WiFi通讯模式。

该无线广播单元选自蓝芽通讯模式。

该微处理单元具有一气流控制单元，该气流控制单元连接一设于外部的控制驱动组件，控制驱动组件设于一外部的流量控制阀上，令控制驱动组件可带动流量控制阀调整流量大小。

该控制驱动组件与该流量控制阀分别具有一可相互啮合的齿轮。

一种充气座，其中包含：

一基体，该基体上分设有至少一连接供气回路的充气阀件及至少一连接排气回路的排气阀件，基体上另设有一连接供气回路的流量计，且充气座的基体上设有一RFID的读取组件；及

至少一所述的无线传输模块，固设于该基体中，对应地针对流经该充气座的气体产生并发射一信号。

该基体的供气回路于流量计前方设有一流量控制阀。

一种充气柜，其中包含：

一柜体，该柜体具有至少一架杆，且架杆外部周围覆设有一侧板；

至少一所述的充气座，固设于该柜体的架杆中；

一无线接收模块，该无线接收模块设于柜体内部，用以无线接收并传递该信号予各该充气座的无线传输模块；及

一处理模块，该处理模块设于柜体外部，且处理模块利用一信号连接该无线接收模块。

一种充气柜，其中包含：

一柜体，该柜体具有至少一架杆，且架杆外部周围覆设有一侧板；

至少一所述的充气座，固设于该柜体的架杆中；

一无线中继接收器，该无线中继接收器设于柜体内部，用以无线方式接收并传递该信号予各该充气座的无线传输模块；

一无线接收模块，该无线接收模块设于柜体外部，用以无线方式接收并传递该信号予该无线中继接收器；及

一处理模块，该处理模块设于柜体外部，且处理模块利用一信号连接该无线接收模块。

采用上述方案后，本发明通过前述技术手段的展现，使得本发明无线传输模块在载具置于充气座上进行充气时，可通过流量端口实时检知充气座对载具的供气状况，且可通过无线广播单元实时传递至外部，而可供远程警示监控，使得晶圆/光罩的载具在储存过程中，能被有效的监控其储存状况，增进整体制程管理的效能，且可供远程操控与管理，并可减少气材的浪费。

本发明的进一步有益效果是：本发明的充气座的无线传输模块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，且由于其模块化设计，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为本发明无线传输模块的简要架构示意图；

图2为本发明应用无线传输模块的充气座的外观示意图；

图3为本发明应用无线传输模块的充气储存柜体的外观示意图；

图4为本发明应用无线传输模块的充气储存柜体的线路配置示意图；

图5为本发明应用无线传输模块的充气储存柜体另一实施例的简要架构示意图。

具体实施方式

为使审查员能进一步了解本发明的构成、特征及其他目的，以下乃举本发明的较佳实施例，并配合图式详细说明如下，同时让熟悉该项技术领域者能够具体实施。

本发明无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜，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。图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本发明的申请专利范围内，根据本发明的具体实施例的设计与需求而进行变化。

而应用本发明无线传输模块的充气座以及充气柜的详细构成，则请参照图1、图2及图3所示，该充气设备可为一柜体10、又或一充气座20，其中充气座20可对一载具80充气，且每一柜体10内可分层设有多个充气座20，供储存大量的晶圆/光罩的载具80置放，而各该载具80可以是，但不限于晶圆传送盒（FOUP）、晶圆运输盒（FOSB）、光罩传送盒（ReticleSMIF Pod，RSP）等。载具80底面具有至少一进气阀81及至少一排气阀82，又载具80周缘另设有一供记录相关制程数据的RFID卷标组件85，各该充气座20上分设有一无线传输模块30，各该无线传输模块30可供监控各该充气座20对应载具80充气的状况；

而柜体10由一框架11所构成，且前述各该充气座20逐一分层矩阵排列于框架11上，又柜体10于框架11外侧设有封闭内部空间的侧板12，且该柜体10于至少其中一侧板12上设有至少一可供选择性启闭的门板15，供摆置及取用载具80；

如图3所示，又充气座20，其具有一供载具80摆置的基体21，且基体21上分设有至少一连接供气回路的充气阀件22及至少一连接排气回路的排气阀件23，供分别对应载具80的进气阀81与排气阀，令充气座20可对载具80进行充气、排气，再者基体21上另设有一连接供气回路的流量控制阀24及一流量计25，用以分别控制及检知该供气回路的流量，且充气座20的基体21上设有一RFID的读取组件27，该读取组件27可用于对应读取载具80上卷标组件85的数据；

再者，如图4所示，各该无线传输模块30，其具有一微处理单元31，该微处理单元31可供判读、运算与处理相关信息，且微处理单元31连接有一无线广播单元32，该无线广播单元32可选自WiFi通讯模式或蓝芽通讯模式，又无线广播单元32连接有一天线单元33，用以无线方式接收及传递数据，另无线传输模块30的微处理单元31的输入端具有一流量端口34，该流量端口34可供与前述充气座20的流量计25选择性连接，供接收流量计25所检知供气回路流量的信号，又无线传输模块30的微处理单元31另具有一数据端口35，该数据端口35可供选择性连接前述充气座20的RFID的读取组件27，供通过读取组件27接收载具80上卷标组件85的数据信号，再者，无线传输模块30具有一连接微处理单元31的电源管理单元37，该电源管理单元37可为一提供整个无线传输模块30电源的蓄电池，且电源管理单元37可对前述的流量计25提供电源，另外无线传输模块30的微处理单元31具有一气流控制单元38，而气流控制单元38连接一控制驱动组件40，该控制驱动组件40设于前述充气座20的流量控制阀24一侧，且控制驱动组件40与流量控制阀24分别具有一可相互啮合的齿轮41和齿轮240，令控制驱动组件40可带动流量控制阀24调整该供气回路的流量大小；

借此，该柜体10的各充气座20具有一无线传输模块30，供通过该无线传输模块30让工作人员于远程进行监控，从而组构成一无线传输模块及应用其的充气座以及充气柜。

而本发明于实际应用时，则如图1、图2所示，该柜体10的各该充气座20连接有一无线传输模块30，且柜体10内另设有一无线接收模块50，该无线接收模块50可用于接收前述各该充气座20的无线传输模块30所传递来的数据，进一步可减少信号线路的配置，且令无线信号仅于柜体10内部传递，又该无线接收模块50可利用一连接线51与一设于柜体10外部的处理模块60连接，其中连接线51可选自RJ45信号线，以避免柜体10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，且处理模块60具有逻辑、运算等功能，又处理模块60可内建充气管理程序，该处理模块60可选自一般计算机，再者该处理模块60连接有一具显示与操控功能的人机接口单元65，以显示及监控柜体10内各该充气座20的状态供工作人员监控之用；

操作上，则配合参看图2、图3及图4所示，该无线传输模块30利用其流量端口34、数据端口35及气流控制单元38与充气座20的流量计25、读取组件27及流量控制阀24的控制驱动组件40，当流量计25检知供气回路的流量低于默认值或为0时，则由无线传输模块30的微处理单元31判定为充气座20上未放置载具80，此时可通过电源管理单元37停止读取组件27的扫描及无线广播单元32与天线单元33的传输动作，以达到节能的目的；

而当载具80置于充气座20上，且同步开启充气阀件22、排气阀件23与进气阀81、排气阀82，使供气回路中气流开始流动后，可由流量计25检知流量，并经流量端口34将流量数据传输至微处理单元31，同时经微处理单元31判定载具80置上，此时微处理单元31通过电源管理单元37启动读取组件27扫描读取载具80卷标组件85上的数据，并启动无线广播单元32与天线单元33进行无线数据传递；

如此无线传输模块30的微处理单元31于接收相关信号后，可经微处理单元31的判读、运算后由无线广播单元32经天线单元33传递出去，且无线传输模块30可利用气流控制单元38对充气座20流量控制阀24的控制驱动组件40同步提供电源及控制信号，而可依实际状况，带动控制驱动组件40同步驱动流量控制阀24，以调整该供气回路的气体流量，而能提供各该充气座20不同的充气时间与充气效率，满足不同的充气需求；

使本发明能利用设于远程的处理模块60显示及监控该柜体10内各该充气座20的充气与使用状态，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，以达到节省气体之功效，进一步可控制载具80内部的环境条件，如湿度、温度等。

又本发明另一实施例，其如图5所示，前述的无线接收模块50可设于柜体10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可供接收前述各该充气座20的各该无线传输模块30所传递来的数据，并且传递给外部的无线接收模块50，又该无线接收模块50可利用一连接线52与前述的处理模块60连接，其中连接线52可选自RS232的信号线，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，其一样与前述具有相同的功效及实用价值。

经由前述技术手段的实现，本发明除了前述之效能外，进一步具有下列的效能与功效增进：

1、本发明的充气座20与无线传输模块30可分别模块化设计，且由于无线传输模块30属无线传输的设计，可简化整体线路的配置与安装，从而降低系统的安装成本；

2、其次，承前所述本发明的充气座20与无线传输模块30呈模块化设计，大幅减少电源线路与信号线路的配置，故在检修时无需进行电力线路或信号线路的查修，有效降低维护与维修的成本；

3、本发明无线传输模块30可利用检知流量计25的流量大小，来判断载具80是否置于充气座20的基体21上，用以当放置载具80时才启动无线传输模块30的无线广播单元32与天线单元33，并带动充气座20的RFID读取组件27进行扫描，无需持续性的扫描、读取及传送数据，而达到节能的目的；

4、本发明无线传输模块30设有一连接流量控制阀24的控制驱动组件40的气流控制单元38，供选择性操控供气回路的流量大小，使其能依实际状况启动充气回路、充气量与充气速率，而无需不断注入干净的气体，无效降低气体成本。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种无线传输模块，其特征在于：其包含有：

一微处理单元；

一无线广播单元，该无线广播单元连接于微处理单元；

一天线单元连接该无线广播单元，以收发一信号；

一流量端口，该流量端口连接该微处理单元，且该流量端口可供与一设于外部流量计选择性连接；

一数据端口，该数据端口连接该微处理单元，且该数据端口可供与一设于外部的RFID读取组件选择性连接；

一电源管理单元，该电源管理单元连接前述的微处理单元，该电源管理单元可提供无线传输模块所需的电源；

所述微处理单元还具有一气流控制单元，该气流控制单元连接一设于外部的控制驱动组件，控制驱动组件设于一外部的流量控制阀上，令控制驱动组件可带动流量控制阀调整流量大小。

2.如权利要求1所述的无线传输模块，其特征在于：该无线广播单元选自WiFi通讯模式。

3.如权利要求1所述的无线传输模块，其特征在于：该无线广播单元选自蓝牙 通讯模式。

4.如权利要求1所述的无线传输模块，其特征在于：该控制驱动组件与该流量控制阀分别具有一可相互啮合的齿轮。

5.一种充气座，其特征在于：包含：

一基体，该基体上分设有至少一连接供气回路的充气阀件及至少一连接排气回路的排气阀件，基体上另设有一连接供气回路的流量计，且充气座的基体上设有一RFID的读取组件；及

至少一如权利要求1所述的无线传输模块，固设于该基体中，对应地针对流经该充气座的气体产生并发射一信号。

6.如权利要求5所述的充气座，其特征在于：该基体的供气回路于流量计前方设置流量控制阀。

7.一种充气柜，其特征在于：包含：

一柜体，该柜体具有至少一架杆，且架杆外部周围覆设有一侧板；

至少一如权利要求5所述的充气座，固设于该柜体的架杆中；

一无线接收模块，该无线接收模块设于柜体内部，用以无线接收并传递该信号予各该充气座的无线传输模块；及

一处理模块，该处理模块设于柜体外部，且处理模块利用一信号连接该无线接收模块。

8.一种充气柜，其特征在于：包含：

一柜体，该柜体具有至少一架杆，且架杆外部周围覆设有一侧板；

至少一如权利要求5所述的充气座，固设于该柜体的架杆中；

一无线中继接收器，该无线中继接收器设于柜体内部，用以无线方式接收并传递该信号予各该充气座的无线传输模块；

一无线接收模块，该无线接收模块设于柜体外部，用以无线方式接收并传递该信号予该无线中继接收器；及

一处理模块，该处理模块设于柜体外部，且处理模块利用一信号连接该无线接收模块。