CN108627196A - 环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种环境监测系统用于监测洁净室的环境参数。环境监测系统包括装载盒、运载单元以及处理器。装载盒包括壳体、无线通信模块以及传感器。传感器及无线通信模块设置于壳体内，其中传感器用以感测环境参数。运载单元包括导轨以及运载机构。导轨布设于洁净室内，运载机构被配置为拾取装载盒并沿着导轨运载装载盒。传感器随着装载盒于洁净室内移动并进行感测，以产生多个感测信息。处理器耦接无线通信模块，装载盒通过无线通信协议传送感测信息至处理器。

Description

环境监测系统

技术领域

本发明实施例涉及一种环境监测系统。

背景技术

随着科技愈趋进步，电子化产品的推陈出新，半导体领域与集成电路量产制造工艺也越来越不可获缺。并且，随着量产制造工艺技术与材料之改良、半导体组件几何尺寸之持续缩小，相对地，业界对洁净室作业环境的质量要求亦越来越高，一般希望以对杂质微粒的有效控制与改善，而达到高科技产业对于产品生产的高制造环境质量要求。

有鉴于此，传感器通常被用于监测洁净室的杂质微粒量、温度、湿度等环境参数。目前通常需要通过技术人员手动将各种传感器移动至洁净室的每个角落以进行测量，这种方法相当耗费人力且效率不彰。或者是于整个洁净室内满布多个传感器，然而，这种方法会大幅提高环境监控的成本。此外，这些传感器所测量到的结果还须再手动上传至数据库进行运算处理，因而无法迅速地得到监测结果。

发明内容

本发明实施例是针对一种环境监测系统，其可提升环境监测的效率以及降低环境监测所须的人力及成本。

根据本发明的实施例，环境监测系统用于监测洁净室的环境参数。环境监测系统包括装载盒、运载单元以及处理器。装载盒包括壳体、无线通信模块以及传感器。传感器及无线通信模块设置于壳体内，其中传感器用以感测环境参数。运载单元包括导轨以及运载机构。导轨布设于洁净室内，运载机构用于拾取装载盒并沿着导轨运载装载盒。传感器随着装载盒于洁净室内移动并进行感测，以产生多个感测信息。处理器耦接无线通信模块，装载盒通过无线通信协议传送感测信息至处理器。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本发明实施例的各个方面。应注意，根据本行业中的标准实务，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的示意图；

图2是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的方块示意图；

图3是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的导轨及定位基地的配置示意图；

图4是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的装载盒的示意图。

附图标号说明

100：环境监测系统；

110：装载盒；

111：壳体；

112：无线通信模块；

113：传感器；

114：卡槽；

116：电性接点；

118：提把；

130：运载单元；

132：导轨；

134：运载机构；

134a：升降手臂；

140：处理器；

150：定位基地；

152：上表面；

CR：洁净室；

PW：外部电源。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实作所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本公开内容。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第一特征形成于第二特征“之上”或第二特征“上”可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中所述第一特征与所述第二特征之间可形成有附加特征进而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本公开内容可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。

此外，为易于说明，本文中可能使用例如“之下(beneath)”、“下面(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括装置在使用或操作中的不同取向。设备可具有其他取向(旋转90度或处于其他取向)且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。

图1是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的示意图。图2是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的方块示意图。请同时参照图1及图2，在一示例性实施例中，环境监测系统100可用以监测洁净室的环境参数，例如：微尘粒子量、温度、湿度、噪音等，或是上述的环境参数之任意组合。在本实施例中，环境监测系统100包括装载盒110、运载单元130以及处理器140。装载盒110包括壳体111、无线通信模块112以及传感器113。无线通信模块112及传感器113设置于壳体111内并彼此耦接。在某些实施例中，传感器113可包括微尘粒子传感器、温度传感器、湿度传感器、噪音传感器及其任意组合。如此，传感器113可用以感测洁净室内的微尘粒子量、温度、湿度、噪音等环境参数以及上述环境参数的任意组合。在本实施例中，传感器113可以是可插拔且可抽换地设置于壳体111内。如此，环境监测系统100可依实际需求而更换所须的传感器113。在某些实施例中，装载盒110还可包括设置摄像机，其设置于壳体111内以拍摄洁净室内的影像，作为洁净室的安全监控之用。

在本实施例中，运载单元130可包括导轨132以及运载机构134。举例而言，导轨132可布设于洁净室内。在一示例性实施例中，导轨132可布设于洁净室的天花板上，而运载机构134则被配置为用于沿着导轨132运行，以可移动地高架在洁净室的上方。在一示例性实施例中，运载机构134还可如图1所示之包括升降手臂134a，以拾取装载盒110，并沿着导轨132运载装载盒110。如此，传感器113即可随着装载盒110于洁净室内移动，以于洁净室的多处分别进行感测并对应产生多个感测信息。在一示例性实施例中，运载单元130可如图2所示之连接至外部电源PW，此外部电源PW可提供电力至运载单元130。并且，当运载单元130拾取装载盒110时，运载单元130与装载盒110电性连接，以提供装载盒110所须的电力。

在一示例性实施例中，装载盒110可如图2所示之包括无线通信模块112，此无线通信模块112可与处理器140的无线通信模块耦接。如此，装载盒110即可通过无线通信协议而将传感器113所感测到的感测信息无线传输至处理器140。在某些实施例中，无线通信模块112可包括蓝牙无线通信模块、WiFi无线通信模块、WiMAX无线通信模块、Zigbee无线通信模块或红外线无线通信模块，当然，本发明实施例并不以此为限。

承上述，运载机构134可沿着导轨132绕行于洁净室内的多个位置，而传感器113可在这些位置进行感测，以产生对应的多个感测信息，并将这些感测信息传送至装载盒110。同时，运载单元130也可将运载机构134在这些位置的多个位置信息传送至装载盒110。如此，传感器113在某处所感测到的感测信息及对应的位置信息可经由无线通信模块112传送至处理器140，而处理器140可再将位置信息与感测信息进行匹配而得到洁净室于各个位置的感测信息，以便于对洁净室的各个位置的环境参数进行监控。在本实施例中，装载盒110可将所感测到的感测信息及对应的位置信息实时传送至处理器140。在某些实施例中，装载盒110亦可每隔一预设期间(例如每五分钟)再将此期间内传感器113所感测到的感测信息及对应的位置信息传送至处理器140，以进行定期的数据更新。

在本实施例中，运载机构134可例如通过蓝牙等无线通信协议将这些位置信息传送至装载盒110。当然，在其他实施例中，运载机构134也可将这些位置信息通过有线传输的方式传送至装载盒110，例如：当运载机构134的升降手臂134a拾取装载盒110时，即可与装载盒110耦接而通过有线传输的方式将运载机构134的位置信息传送至装载盒110。

图3是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的导轨及定位基地的配置示意图。请同时参照图1及图3，举例而言，本实施例的环境监测系统100还可包括的多个定位基地150，其可如图3所示之分别设置于洁净室CR中默认的多个位置，且定位基地150座落于导轨132的布设路径上。如此配置，当运载机构134沿着导轨132依序移动至上述的默认位置时，运载机构134可接收到各个定位基地150所发出的信号而将对应的位置信息传送至装载盒110。

在一示例性的实施例中，定位基地150的上表面152可例如设置激光发射器或其他适合的信号发射器，运载机构134的底部则可对应设置感光耦合装置(charge-coupleddevice,CCD)或其他适合的传感器。如此，当运载机构134如图1所示之移动至定位基地150的上方时，运载机构134的感光耦合组件可接收来自定位基地150的激光信号，运载单元130可将此信号与内置的数据库作比对，以得到运载机构134的位置信息，并将此位置信息传送至装载盒110，而装载盒110再将此位置信息无线传输至处理器140。如此，处理器140可将此位置的位置信息与传感器113所感测到的感测信息进行匹配，进而得到洁净室CR于此位置的感测信息。因此，本实施例的环境监测系统100可利用定位基地150的设置密度来控制洁净室CR内环境监测的数据密度。

承上述，处理器140在得到洁净室CR内多个位置的感测信息后，即可对洁净室CR内各处的微尘粒子量、温度、湿度、噪音等环境参数作有效率的监控。在一示例性的实施例中，环境监测系统100还可包括显示器(未绘示)，其耦接处理器140，以显示洁净室CR内各处的微尘粒子量、温度、湿度、噪音等环境参数的最新状态，以便技术人员掌控洁净室CR的环境。在某些实施例中，当处理器得到洁净室CR内某一处所测得的感测信息大于默认值时，显示器可跳出警告窗口，以警示或询问技术人员是否进行对应的措施。在某些实施例中，处理器140亦可在得知感测信息大于默认值时即自动执行对应的措施。例如：当处理器140得到洁净室CR于某处之温度高于默认值时，即可自动执行对应的降温措施。

图4是根据本发明某些示例性实施例的环境监测系统的装载盒的示意图。请参照图1及图4，在本实施例中，传感器113的数量为多个，以用于感测多种不同的环境参数，例如用以感测洁净室CR内的微尘粒子量、温度、湿度、噪音等的任意组合。装载盒110可如图4所示之为装载卡盒，其包括多个卡槽114以及多个电性接点116，上述的多个传感器113可分别设置于卡槽114内并与电性接点116形成电性连接。装载盒110的顶部还可包括提把118，运载机构134用于夹持此提把118以拾取并运载装载盒110。

在一示例性的实施例中，装载盒110可为半导体制造工艺中用以装载晶片(或光掩膜)的标准机械接口晶舟盒(Standard Mechanical Interface Cassette，SMIFCassette)、前开式晶片传送盒(Front Opening Universal Pod，FOUP)、前开式晶片运输盒(Front Opening Shipping Pod，FOSP)、光掩膜储存盒(Mask Package Pod)或标准机械接口的光掩膜传送盒(Reticle SMIF Pod，RSP)等，而运载单元130可为半导体制造工艺中拾取并运载此标准机械接口的高架升降运载装置(overhead hoist transport,OHT)。一般而言，高架升降运载装置会依序移动至洁净室CR内的多个存储站来拾取或放置装有晶片(或光掩膜)的标准机械接口。因此，本实施例的环境监测系统100可利用上述的存储站来作为定位基地150，使高架升降运载装置将装有传感器113的标准机械接口运载至洁净室CR内的各个存储站以进行环境感测，而标准机械接口再通过无线通信模块112将传感器113所感测到的感测信息以及对应存储站的位置信息传送至处理器140。如此配置，本实施例可利用洁净室CR内既有的装置进行环境监控，而无须额外装设新的设备，因而可有效降低环境监控的成本，还可增加洁净室内的空间及设备之利用度。

综上所述，本发明实施例的环境监测系统将用以感测环境参数的传感器设置于装载盒内，并通过运载单元拾取并运载此装载夹，以使传感器可在洁净室内移动，以得到洁净室内多个位置的感测信息，并通过装载盒的无线通信模块将上述感测信息传送至处理器。如此，本发明实施例的环境监测系统便可对洁净室内各处的环境参数的状态进行监测，并可有迅速地得到的监测结果。此外，本发明实施例的环境监测系统无须于洁净室内广布传感器，也无须靠人力移动传感器，因而可降低环境监测所须的人力及成本，还可提升环境监测的效率。

此外，本发明实施例的环境监测系统可利用半导体制造工艺中现有的制造工艺设备来进行环境监测，例如利用装载晶片(或光掩膜)的标准机械接口来作为装载盒，以装载传感器，并利用拾取并运载此标准机械接口的高架升降运载装置来作为运载单元，以运载装载盒。如此，本发明实施例的环境监测系统可不须增设新的设备即可进行环境监控，因而可有效降低环境监控的成本，还可增加洁净室内的空间及现有设备之利用度。

以上概述了若干实施例的特征，以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明实施例的各个方面。所属领域中的技术人员应知，他们可容易地使用本发明实施例作为基础来设计或修改其他工艺及结构以施行与本文中所介绍的实施例相同的目的及/或达成与本文中所介绍的实施例相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到，这些等效构造并不背离本发明实施例的精神及范围，而且他们可在不背离本发明实施例的精神及范围的条件下对其作出各种改变、代替、及变更。

Claims (10)

1.一种环境监测系统，用于监测洁净室的环境参数，其特征在于，包括：

装载盒，包括壳体、无线通信模块以及传感器，该传感器及该无线通信模块设置于该装载盒内并与该装载盒耦接，其中该传感器用以感测该环境参数；

运载单元，包括导轨以及运载机构，该导轨布设于该洁净室内，该运载机构用于拾取该装载盒并沿着该导轨运载该装载盒，该传感器随着该装载盒于该洁净室内移动并进行感测，以产生多个感测信息；以及

处理器，耦接该无线通信模块，该装载盒通过无线通信协议传送该些感测信息至该处理器。

2.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该运载单元耦接该装载盒，以将该运载机构于多个位置的多个位置信息传送至该装载盒，并经由该无线通信模块传送至该处理器。

3.根据权利要求2所述的环境监测系统，还包括分别设置于该些位置的多个定位基地，当该运载机构沿着该导轨移动至各该位置时，该运载机构接收到来自各该定位基地的信号，并据以将对应的各该位置信息传送至该装载盒。

4.根据权利要求2或3所述的环境监测系统，其中该处理器将该些位置信息与该些感测信息进行匹配而得到该洁净室于该些位置的该些感测信息。

5.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该无线通信模块包括蓝牙无线通信模块、WiFi无线通信模块、WiMAX无线通信模块、Zigbee无线通信模块或红外线无线通信模块。

6.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该传感器的数量为多个，该装载盒为包括多个卡槽的装载卡盒，该些传感器设置于该些卡槽内。

7.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该传感器包括微尘粒子传感器、温度传感器、湿度传感器、噪音传感器及其任意组合。

8.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该环境参数包括微尘粒子量、温度、湿度、噪音及其任意组合。

9.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该装载盒还用于装载并耦接摄像机。

10.根据权利要求1所述的环境监测系统，其中该运载单元连接至外部电源。