CN106814661A - 机台监控联锁系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种机台监控联锁系统，设置在第一远程操作接口及多个机台模块之间，系统包含输入/输出接口及监控处理器。输入/输出接口连接于多个机台模块及网络之间。监控处理器通过输入/输出接口连接于多个机台模块，且通过网络连接至第一远程操作接口。其中当多个机台模块的至少其中之一处在异常工作模式时，其传送至少一个异常工作信号至监控处理器，监控处理器对应至少一个异常工作信号锁定第一远程操作接口。直到使用者操作近端操作接口使所有多个机台模块回到正常工作模式，解除对第一远程操作接口的锁定。
Description
技术领域
本申请关于一种机台监控联锁系统，更精确的说，本申请提供一种根据机台模块的各种异常工作状态，限制远程控制能力以确保安全性的机台监控联锁系统。
背景技术
集成电路制造技术的持续进步已经发展出许多新的半导体工艺，其通常需要许多的输入，必需予以精密地调控以维持优选的工艺质量。从半导体原料至完成封装的集成电路组件需要许多不同的工艺，例如半导体材料的成长工艺、从半导体晶棒变成晶圆的切割工艺、薄膜沈积工艺、蚀刻工艺、布植工艺、封装工艺以及测试程序，而这些工艺彼此具有相当的差异性，大都在不同的区域进行，且不同的工艺大都采用不同的控制技术。
近几年来，半导体制造机台多朝向智能化与自动化的领域迈进，其中具有智能型监控功能，可优化工艺，减少生产成本，增加效率与质量，使操作者心思与劳力需求大大降低。因此各产业纷纷针对半导体制造机台发展远程监控功能。
然而，在现有的远程监控系统中，仍存在需要透过近端操作来排除机台故障的情形，然而，当维修人员或使用者在近端进行操作时，缺少安全机制来确保使用者无法从远程进行操作，因此常危害到近端维修人员的人身安全。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供一种机台监控联锁系统，设置在第一远程操作接口及多个机台模块之间，第一远程操作接口透过网络连接并供使用者控制多个机台模块，且多个机台模块各配置有近端操 作接口供使用者近端操作多个机台模块，系统包含输入/输出接口及监控处理器。输入/输出接口，连接于多个机台模块及网络之间。监控处理器透过输入/输出接口连接于多个机台模块，且透过网络连接至第一远程操作接口。其中当多个机台模块的至少其中之一处在异常工作模式时，其传送至少一个异常工作信号至监控处理器，监控处理器对应至少一个异常工作信号锁定第一远程操作接口，使得使用者无法透过第一远程操作接口控制多个机台模块，直到使用者操作近端操作接口使所有多个机台模块回到正常工作模式，并传输正常工作信号至监控处理器，监控处理器对应正常工作信号解除对第一远程操作接口的锁定。
优选地，机台监控联锁系统还可包含第二远程操作接口，其连接于输入/输出接口并供使用者控制多个机台模块，其中当多个机台模块的至少其中之一处在异常工作模式时，其传送至少一个异常工作信号至监控处理器，监控处理器对应至少一个异常工作信号，锁定第二远程操作接口，使得使用者无法透过第二远程操作接口控制多个机台模块，直到使用者操作近端操作接口使所有多个机台模块回到正常工作模式，并传输正常工作信号至监控处理器，监控处理器对应正常工作信号解除对第二远程操作接口的锁定。
优选地，机台监控联锁系统还可包含硬件接口及管理者接口。硬件接口设置于监控处理器及网络之间。管理者接口透过网络连接至硬件接口，其经配置以供使用者在监控处理器锁定第一远程操作接口或第二远程操作接口时，控制监控处理器及多个机台模块。
优选地，机台监控联锁系统还可包含影像监视模块，其配置于多个机台模块周侧，其透过输入\输出接口连接至监控处理器，并透过监控处理器处理并输出与多个机台模块相关的影像监视信号至第一远程操作接口及第二远程操作接口。
优选地，当多个机台的至少其中之一处在异常工作模式时，监控 处理器持续运作并输出影像监视信号至第一远程操作接口及第二远程操作接口。
优选地，影像监视模块还可侦测多个机台模块周侧的警示区域，若影像监视模块侦测到警示区域中有异常活动，其传送警示信号至监控处理器，监控处理器根据警示信号锁定第一远程操作接口及第二远程操作接口。
优选地，输入/输出接口将等正常工作信号及等异常工作信号转换为数字信号，监控处理器根据等数字信号运算获得监控结果，并根据监控结果判断是否锁定第一远程操作接口及第二远程操作接口。
优选地，监控处理器透过继电器连接至第二远程控制接口，并根据监控结果产生控制信号传输至继电器，继电器根据控制信号在开启状态及关闭状态之间切换。
优选地，第一远程操作接口及第二远程操作接口各包含键盘、鼠标、屏幕及通用计算机系统。
综上所述，本申请的机台监控联锁系统通过处理多个机台模块的信号，在异常工作状态下，以简单的方式切断远程控制接口的任何操作，直到近端使用者排除异常状态，遂解除对远程控制接口的锁定。本申请的机台监控联锁系统除了具有多重安全机制，亦可根据不同机台模块进行调整，达成高度的适用性及系统的灵活性。
附图说明
本申请的上述及其它特征及优势将通过参照附图详细说明其例示性实施例而变得更显而易见，其中：
图1为根据本申请的机台监控联锁系统的第一实施例的框图。
图2为根据本申请的机台监控联锁系统的第二实施例的框图。
图3为根据本申请的机台监控联锁系统的第二实施例的硬件架构示意图。
图4为根据本申请的机台监控联锁系统的判断流程图。
图5为根据本申请的机台监控联锁系统的影像监视模块设置示意图。
附图标记说明
100、200、500： 第一远程操作接口
101-104、201-204、501-504： 机台模块
105、205、305、405、505： 网络
106-109、206-209、306-309、506-509： 近端操作接口
110、210： 输入/输出接口
111、211、311： 监控处理器
112、212： 异常工作信号
113、213： 正常工作信号
214、514： 第二远程操作接口
215、415、515： 硬件接口
216、416、516： 管理者接口
217、517： 影像监视模块
Int1-Int4： 联锁开关
O： 常开接点
G： 共接点
C： 常闭接点
Relay1： 第一继电器
CON1： 第一接点
USB Hub： USB集线器
GPIO： 通用输出/入接口
TX： 串行传输发射器
K： 键盘信号
S： 鼠标信号
V： 影像信号
DI： 数字输入端
DI(H)： 高位准数字输入信号
DI(L)： 低位准数字输入信号
DO： 数字输出端
DVI： 数字视讯接口
CIM： 计算机信息管理端
PC： 通用计算机端
RS： 信号接收端
NC： 常闭状态
NO： 常开状态
IPCAM： 影像感测装置
H： 高位准电压
L： 低位准电压
RCVM： 远程控制影像管理统
SR： 管制区域
具体实施方式
为了解本申请的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，将本申请参照附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本申请实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本申请于实际实施上的权利范围。
于此使用，词汇“与/或”包含一个或多个相关条列项目的任何或所有组合。当“至少其一”的叙述前缀于组件清单前时，修饰整个清单组件而非修饰清单中的个别组件。
以下将参考附图详细说明本申请的机台监控联锁系统的实施例。图1为根据本申请的机台监控联锁系统的第一实施例的框图。如图所示，本申请的机台监控联锁系统1设置在第一远程操作接口100及多 个机台模块101-104之间，第一远程操作接口100透过网络105连接并供使用者控制多个机台模块101-104，且多个机台模块101-104各配置有近端操作接口106-109供使用者近端操作多个机台模块101-104，机台监控联锁系统1包含输入/输出接口110及监控处理器111。输入/输出接口110连接于多个机台模块101-104及网络105之间。监控处理器111通过输入/输出接口110连接于多个机台模块101-104，且透过网络105连接至第一远程操作接口100。
此处，机台模块101-104可为单一机台的各模块，可各自有独立的控制电路，亦可为不同机台的各模块，例如真空腔体门锁、机械手臂等类似装置，具体而言，本申请的机台监控联锁系统可适用于不同规格的机台模块。
监控处理器111可为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理器(microprocessor)、网络处理器(NP:Network Processor)、微控制器、或为具有专用功能的半导体集成电路(Integrated Circuit(IC))。
输入/输出接口110可为GPIO接口，输入/输出接口110可将正常工作信号及异常工作信号转换为数字信号，监控处理器111可将经转换的数字信号经过运算而获得监控结果，并根据监控结果判断是否锁定该第一远程操作接口100。第一远程操作接口100可包含键盘、鼠标、屏幕及通用计算机系统。
根据机台监控联锁系统1的配置，当多个机台模块101-104的至少其中之一处在异常工作模式时，其传送至少一个异常工作信号112至监控处理器111，监控处理器111对应至少一个异常工作信号112锁定第一远程操作接口100，使得使用者无法透过第一远程操作接口100控制多个机台模块101-104，直到使用者操作对应的近端操作接口106-109使所有多个机台模块101-104回到正常工作模式，并传输正常 工作信号113至监控处理器111，监控处理器111对应正常工作信号113解除对第一远程操作接口100的锁定。
通过此机制，当机台模块101-104其中之一产生异常工作信号时，监控处理器111进一步在第一远程操作接口100显示警示通知，使得正在操作第一远程操作接口100的使用者在察觉到警示通知后，可通知近端使用者进行故障排除，直到机台模块101-104恢复正常工作状态后，监控处理器111才对第一远程操作接口100解除锁定。如此，可确保近端使用者在进行维修时，不会因为远程使用者不察而继续进行操作，进而提升机台的安全性。
请参考图3，其为根据本申请的机台监控联锁系统的第二实施例的框图。如图所示，本申请的机台监控联锁系统2设置在第一远程操作接口200、第二远程操作接口214及多个机台模块201-204之间，第一远程操作接口200透过网络205连接并供使用者控制多个机台模块201-204，且多个机台模块201-204各配置有近端操作接口206-209供使用者近端操作多个机台模块201-204，机台监控联锁系统2包含输入/输出接口210及监控处理器211。输入/输出接口210连接于多个机台模块201-204及网络205之间，监控处理器211透过输入/输出接口210连接于多个机台模块201-204，且透过网络205连接至第一远程操作接口200。第二远程操作接口214连接于输入/输出接口210并供使用者控制该多个机台模块201-204。
此外，机台监控联锁系统2还包含硬件接口215及管理者接口216。硬件接口215设置于该监控处理器211及网络205之间。管理者接口216透过网络205连接至硬件接口215，其经配置以供使用者在该监控处理器211锁定第一远程操作接口200或第二远程操作接口214时，控制监控处理器211及多个机台模块201-204。此设置为了在第一远程操作接口200或第二远程操作接口214被锁定时，提供具有管理者权限的使用 者可直接远程进行障碍排除，其中，管理者接口216可包含使用文字控制接口(txt)、网页控制(php)、或telnet/ssh接口等。
再者，机台监控联锁系统2可进一步包含影像监视模块217，其配置于该多个机台模块201-204周侧，其透过输入\输出接口210连接至监控处理器211，并透过监控处理器211处理并输出与多个机台模块相关的影像监视信号至第一远程操作接口200及第二远程操作接口214。
在此实施例中，输入/输出接口210将该等正常工作信号213及该等异常工作信号212转换为数字信号，监控处理器211根据数字信号运算获得监控结果，并根据监控结果判断是否锁定第一远程操作接口200及第二远程操作接口214。类似于前述实施例，第二远程操作接口214亦可包含键盘、鼠标、屏幕及通用计算机系统。
根据机台监控联锁系统2的配置，当多个机台模块201-204的至少其中之一处在异常工作模式时，其传送至少一个异常工作信号212至监控处理器211，监控处理器211对应至少一个异常工作信号212锁定第一远程操作接口200及第二远程操作接口214，使得使用者无法透过第一远程操作接口200或第二远程操作接口214控制多个机台模块201-204，直到使用者操作对应的近端操作接口206-209使所有多个机台模块201-204回到正常工作模式，并传输正常工作信号213至监控处理器211，监控处理器211对应正常工作信号213解除对第一远程操作接口200及第二远程操作接口214的锁定。
通过此机制，当机台模块201-204其中之一产生异常工作信号时，监控处理器211进一步在第一远程操作接口200及第二远程操作接口214显示警示通知，使得正在操作第一远程操作接口200或第二远程操作接口214的使用者在察觉到警示通知后，可通知近端使用者进行故障排除，直到机台模块201-204恢复正常工作状态后，监控处理器211才对第一远程操作接口200及第二远程操作接口214解除锁定。如此， 可确保近端使用者在进行维修时，不会因为远程使用者不察而继续进行操作，进而提升机台的安全性。
此实施例的另一特点在于除了通过网络连接于第一远程控制接口外，机台监控联锁系统还设置有第二远程控制接口，因此，位于系统端的使用者亦可操作多个机台模块，然而，本申请的实施方式不限于此，机台监控联锁系统亦可只设置于第二远程控制接口与多个机台模块之间，并非一定存在网络连接，提升了此系统的灵活度。
请参考图3，其为根据本申请的机台监控联锁系统的第二实施例的硬件架构示意图。如图所示，多个机台模块以多个联锁开关Int1-Int4表示，其中，多个联锁开关Int1-Int4各具有控制电路并连接至供电端，且各向第一接点CON1的多个常开接点O(Normal Open)，供输入控制信号。而第一接点CON1的多个共接点G与常开接点O连接如图所示，使得多个联锁开关Int1-Int4为串联。电压源则向第一接点CON1的常闭接点C(Normal Close)供应电压，本实施例中为5V直流电(DC)。常开接点O平常处于断路，线圈通电后才与共接点G接通，常闭接点C平常处于闭路(与共接点G接通)，线圈通电后才成为断路。
在本实施例中，多个联锁开关Int1-Int4还分别连接于通用输出/入接口GPIO、USB集线器USB Hub以及串行传输发射器TX，其用于供使用者输入键盘信号K及鼠标信号S。串行传输发射器TX用于将键盘信号K及鼠标信号S发送至第一继电器Relay1的共接点G，再通过第一继电器的常闭接点C向第二继电器Relay传输。输出/入接口GPIO的用于接收多个联锁开关Int1-Int4的工作信号，经转换为数字信号后输入数字输入端DI，再从数字输出端DO向监控处理器311传输，监控处理器311将获得的数字信号进行运算后获得监控结果，并根据监控结果控制第一继电器Relay1是否允许第二远程USB的鼠标信号K及键盘信号K通过，再透过USB集线器USB Hub传输并控制多个联锁开关Int1-Int4。
此外，串行传输发射器TX的电源S由输出/入接口GPIO的DI/DORS-232接口输入，且其影像信号V可从设置于多个联锁开关Int1-Int4周侧的影像监控模块输入，在第二远程处提供数字视讯接口DVI。此外，串行传输发射器TX还通过网络305向第一远程处的计算机信息管理端CIM以及第一远程处的通用计算机端PC发送鼠标信号M、影像信号V及键盘信号K，计算机信息管理端CIM具有远程控制影像管理系统RCVM用以显示影像，通用计算机端PC具有RS-232接口以及信号接收端RS，经传输后使用者可在第一远程处通过影像信号V在通用计算机端PC上观看监视影像，并且通过鼠标信号V及键盘信号K控制多个联锁开关Int1-Int4。
与前一实施例类似的，当多个联锁开关Int1-Int4的至少其中之一处在异常工作状态，多个联锁开关Int1-Int4向输出/入接口GPIO输出异常工作信号，GPIO经转换后向监控处理器311输出数字信号，监控处理器311将其运算后获得监控结果为异常，其通过网络305锁定第一远程处的通用计算机端PC的鼠标信号M及键盘信号K，并且将第一继电器Relay1断开，使得使用者无法从第二远程处通过USB集线器USBHub的鼠标信号M及键盘信号K控制多个联锁开关Int1-Int4。直到近端使用者操作近端控制接口306-309将异常工作状态排除，监控处理器311进而解除对通用计算机端PC的鼠标信号M及键盘信号K的锁定，并使第一继电器Relay1回到闭路状态，使得使用者恢复从第二远程处通过USB集线器USB Hub的鼠标信号M及键盘信号K控制多个联锁开关Int1-Int4。
值得一提的是，由于影像信号V并未通过第一继电器Relay1，在异常工作状态下仍可向通用计算机端PC、计算机信息管理端CIM及第二远程处传输影像信号V，且监控处理器311亦会向上述三端的使用者传送异常信息，因此使用者可通知近端使用者进行异常状态排除。
请参考图4，其为根据本申请的机台监控联锁系统的判断流程图。请一并参考图3，如图所示，多个联锁开关Int1-Int4各具有电压源3.3V直流(DC)，若在正常工作状态下，多个联锁开关Int1-Int4处在常闭状态NC(Normal Close)或常开状态(Normal Open)，电压接收端V1及V2所接收的电压因此可能为高电位或低电位，此高低电位经过转换为数字信号后，可作为数字输入信号DI(H)或数字输入信号DI(L)输入通用输出/入接口GPIO。然而，当多个联锁开关Int1-Int4至少其中之一处在异常工作状态下，向电压接收端V1传输异常工作电压，并且判断为电压准位高低变异。经过转换为数字信号后，作为低位准数字输入信号DI(L)输入通用输出/入接口GPIO。
通用输出/入接口GPIO将数字信号从数字信号输出端DO输出，并传送至监控处理器。若监控处理器未正常运作，则各远程控制接口处在锁定状态。若监控处理器正常运作，则其首先处理接收到的数字信号，运算并获得监控结果。优选地，监控处理器将多个数字信号相乘，举例而言，高位准数字输入信号DI(H)为1，低位准数字输入信号DI(L)为0，若有低位准数字输入信号DI(H)的存在，则相乘结果为0，此时结果为0的数字信号被系统判定为联锁异常现象发生，监控处理器命令通用输出/入接口GPIO送出控制信号遮断第一继电器，使得第一继电器处在常断状态，则鼠标信号M及键盘信号K无法通过第一继电器控制多个机台模块306-309。且串行传输发射器TX亦无法将鼠标信号M及键盘信号K通过网络传输，则第一远程及第二远程均处在锁定状态。
此外，此流程中还包含硬件接口415及管理者接口416。硬件接口415设置于该监控处理器及网络405之间。管理者接口416通过网络405连接至硬件接口415，其经配置以供使用者在第一远程操作接口或第二远程操作接口被锁定时，控制监控处理器及多个联锁开关Int1-Int4。 此设置为了在第一远程操作接口或第二远程操作接口被锁定时，提供具有管理者权限的使用者可直接远程进行障碍排除。
由于每个厂商的机台模块设计不同，但通过本申请的机台监控联锁系统，可适用于不同组态及规格的机台模块，在异常状态下，通过监控处理器直接切断远程控制，远程使用者必须通过近端使用者或是影像信号确认设备与人员安全无误后再行启动远程控制。
请参考图5，其为根据本申请的机台监控联锁系统的影像监视模块设置示意图。如图所示，本申请的机台监控联锁系统5连接于多个机台模块501-504，各配置有近端控制接口506-509。其中，第一远程控制接口500、第二远程控制接口514、管理者接口516及计算机信息管理端CIM均类似于前述实施例，故省略重复描述。本实施例不同之处在于，机台监控联锁系统5的影像监视模块进一步连接于影像感测装置IPCAM，且影像感测装置IPCAM用于感测位于多个机台模块501-504周侧的管制区域SR中，是否有物体进入。若影像监视模块侦测到管制区域SR中有异常活动，其传送警示信号至监控处理器，监控处理器根据警示信号锁定第一远程操作接口及该第二远程操作接口，并产生警示信号至第一远程控制接口500、第二远程控制接口514、管理者接口516及计算机信息管理端CIM，直到近端使用者使用近端控制界面506-509排除警示或管制区域SR内的物体后，监控处理器遂解除对第一远程操作接口及该第二远程操作接口的锁定。如此，可再进一步提升机台监控联锁系统的安全性，避免人员出现在管制区域中时，远程使用者因不察而继续控制机台模块运作而造成的工安事故。
综上所述，本申请的机台监控联锁系统通过处理多个机台模块的信号，在异常工作状态下，以简单的方式切断远程控制接口的任何操作，直到近端使用者排除异常状态，遂解除对远程控制接口的锁定。本申请的机台监控联锁系统除了具有多重安全机制，亦可根据不同机台模块进行调整，达成高度的适用性及系统的灵活性。
Claims (9)
1.一种机台监控联锁系统，设置在第一远程操作接口及多个机台模块之间，该第一远程操作接口透过网络连接并供使用者控制该多个机台模块，且该多个机台模块各配置有近端操作接口供使用者近端操作该多个机台模块，其特征在于，所述系统包含：
输入/输出接口，连接于所述多个机台模块及网络之间；以及
监控处理器，透过所述输入/输出接口连接于所述多个机台模块，且透过网络连接至所述第一远程操作接口；
其中，当所述多个机台模块的至少其中之一处在异常工作模式时，其透过所述输入/输出接口传送至少一个异常工作信号至所述监控处理器，所述监控处理器对应所述至少一个异常工作信号锁定所述第一远程操作接口，使得使用者无法透过所述第一远程操作接口控制所述多个机台模块，直到使用者操作近端操作接口使所有所述多个机台模块回到正常工作模式，并传输正常工作信号至所述监控处理器，所述监控处理器对应所述正常工作信号解除对所述第一远程操作接口的锁定。
2.根据权利要求1所述的机台监控联锁系统，其特征在于，还包含第二远程操作接口，其连接于所述输入/输出接口并供使用者控制所述多个机台模块，其中当所述多个机台模块的至少其中之一处在异常工作模式时，其传送至少一个异常工作信号至所述监控处理器，所述监控处理器对应所述至少一个异常工作信号，锁定所述第二远程操作接口，使得使用者无法透过所述第二远程操作接口控制所述多个机台模块，直到使用者操作近端操作接口使所有所述多个机台模块回到正常工作模式，并传输正常工作信号至所述监控处理器，所述监控处理器对应所述正常工作信号解除对所述第二远程操作接口的锁定。
3.根据权利要求1所述的机台监控联锁系统，其特征在于，还包含：
硬件接口，设置于所述监控处理器及网络之间；以及
管理者接口，透过网络连接至所述硬件接口，其经配置以供使用者在所述监控处理器锁定所述第一远程操作接口或所述第二远程操作接口时，控制所述监控处理器及所述多个机台模块。
4.根据权利要求2所述的机台监控联锁系统，其特征在于，还包含影像监视模块，其配置于所述多个机台模块周侧，其透过所述输入\输出接口连接至所述监控处理器，并透过所述监控处理器处理并输出与所述多个机台模块相关的影像监视信号至所述第一远程操作接口及所述第二远程操作接口。
5.根据权利要求4所述的机台监控联锁系统，其特征在于，当所述多个机台的至少其中之一处在所述异常工作模式时，所述监控处理器持续运作并输出所述影像监视信号至所述第一远程操作接口及所述第二远程操作接口。
6.根据权利要求4所述的机台监控联锁系统，其特征在于，其中所述影像监视模块还侦测所述多个机台模块周侧的警示区域，若所述影像监视模块侦测到所述警示区域中有异常活动，其传送警示信号至所述监控处理器，所述监控处理器根据所述警示信号锁定所述第一远程操作接口及所述第二远程操作接口。
7.根据权利要求2所述的机台监控联锁系统，其特征在于，其中所述输入/输出接口将所述等正常工作信号及所述等异常工作信号转换为数字信号，所述监控处理器根据所述等数字信号运算获得监控结果，并根据所述监控结果判断是否锁定所述第一远程操作接口及所述第二远程操作接口。
8.根据权利要求7所述的机台监控联锁系统，其特征在于，其中所述监控处理器透过继电器连接至所述第二远程控制接口，并根据所述监控结果产生一控制信号传输至所述继电器，所述继电器根据所述控制信号在开启状态及关闭状态之间切换。
9.根据权利要求2所述的机台监控联锁系统，其特征在于，其中所述第一远程操作接口及所述第二远程操作接口各包含键盘、鼠标、屏幕及通用计算机系统。
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