CN112170411B - 载具自动清洁及检测装置、方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及清洁设备技术领域，公开了一种载具自动清洁及检测装置、方法。本发明提供的载具自动清洁及检测装置包括：清洗机；杂质检测机；控制系统，所述控制系统控制载具进入所述清洗机，并控制所述清洗机对所述载具进行自动清洗，还控制所述杂质检测机对清洗完成的所述载具进行微尘检测。本发明提供的载具自动清洁及检测装置、方法能够自动完成载具的清洗及杂质检测，减少人力成本。

Description

载具自动清洁及检测装置、方法
技术领域
本发明实施例涉及清洁设备技术领域，特别涉及一种载具自动清洁及检测装置、方法。
背景技术
随着全球电子化设备的不断更新换代，全球芯片需要量也在不断的增加，由于芯片的价格过于昂贵，芯片厂在正式生产过程中会使用大量的假陪片来确保工艺和设备的稳定，假陪片的定义是可以反复回收使用的硅片，同时洁净等级是与产品片有着一致要求的一种硅片，所以用于装载假陪片的晶圆盒同样有着极高的洁净等级要求。现有技术中清洁及检测晶圆盒的方法是人工对晶圆盒进行清洁，再将晶圆盒搬运至杂质检测机进行杂质检测。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：人工清洁晶圆盒以及人工将晶圆盒搬运至杂质检测机均需消耗较大的人力成本。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种载具自动清洁及检测装置、方法，其能够自动完成载具的清洗及杂质检测，减少人力成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种载具自动清洁及检测装置，包括：
清洗机；杂质检测机；控制系统，所述控制系统控制载具进入所述清洗机，并控制所述清洗机对所述载具进行自动清洗，还控制所述杂质检测机对清洗完成的所述载具进行杂质检测。
本发明的实施方式还提供了一种载具自动清洁及检测方法，包括：提供载具；提供清洗机及杂质检测机；控制所述载具进入所述清洗机，对所述载具进行自动清洗；控制清洗完成的所述载具进入所述杂质检测机，对清洗完成的所述载具进行微尘检测。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，通过额外设置清洗机，以及设置控制系统，使得载具在需要清洁时，控制系统能够控制清洗机清洁所述载具，从而实现了载具的自动清洁，由于清洗机能够自动清洁载具无需人工清洁，使得载具的清洁过程无需消耗人力成本；通过设置杂质检测机，使得载具在清洗机内清洗完成后，无需人工搬运至杂质检测机中进行检测，只需控制载具进入所述杂质检测机即可，从而节省了人工搬运载具所耗费的时间，进一步减少了人力成本。
另外，所述清洗机包括用于清洁所述载具的清洗机主体以及与所述清洗机主体围设成封闭空间的室门，所述控制系统还用于在所述载具进入所述清洗机主体时，控制所述室门关闭。
另外，还包括与所述控制系统连接的传感器，所述清洗机主体上设有多个固定结构，所述载具进入所述清洗机主体时，多个所述固定结构中的一个固定所述载具，所述控制系统还用于在所述传感器感应到固定所述载具的固定结构时，判定固定所述载具的固定结构是否与预设固定结构匹配，在判定匹配时，再执行所述控制所述清洗机对所述载具进行自动清洗，其中，所述预设固定结构为多个所述固定结构中与所述载具的种类匹配的固定结构。通过此种方式，确保了晶圆能够存储在与其匹配的载具中。
另外，所述清洗机主体包括排风装置，所述排风装置用于将所述载具体内的气体排出。由于载具在清洗过程中会产生大量的带有酸离子的挥发性气体，若不及时排出会腐蚀载具，通过设置排风装置，使得载具内的挥发性气体排出，确保了载具不会受到影响。
另外，所述控制系统还用于在所述排风装置工作第一预设时长后，控制所述排风装置关闭。通过此种方式，使得排风装置在工作第一预设时长后便会停止工作，从而能够在将载具清洁干净、确保载具的性能不受影响的同时，提高清洗机的清洁效率。
另外，所述杂质检测机包括用于放置所述载具的杂质检测机主体以及检测装置，所述检测装置用于向所述杂质检测机主体内注水，还用于在注水后的所述杂质检测机主体内抽取预设容积的水，并检测所述预设容积的水中的杂质。
另外，所述检测装置还用于将所述杂质检测机主体内的水排出。
另外，所述检测装置包括升降机以及分别与所述升降机连接的注水管、取样管以及抽水管，所述升降机用于在所述载具置于所述杂质检测机主体后下降，并经由所述注水管向所述杂质检测机主体内注水；所述升降机还用于经由所述抽水管将所述杂质检测机主体内的水排出，并在所述杂质检测机主体内的水排尽后上升。
另外，还包括进风装置，所述进风装置与所述杂质检测机主体连通，用于向所述杂质检测机主体内喷气。由于经由杂质检测后的载具上有水，而晶圆需要存储在干燥的载具内，因此通过向杂质检测机内喷氮气的方式，能够保持载具的干燥，从而确保了存储在载具内的晶圆性能不会受到影响。
另外，所述控制系统还用于在所述进风装置工作第二预设时长后，控制所述进风装置关闭。
另外，还包括ID读写机，所述ID读写机与所述控制系统连接，所述控制系统还用于在所述ID读写机读取到所述载具的ID信息时，判定所述ID信息是否与预存ID信息匹配，并在判定所述ID信息与预存ID信息匹配时再执行所述控制载具进入所述清洗机。
另外，在所述控制所述载具进入所述清洗机之前，还包括：获取所述载具的ID信息；判定所述ID信息是否与预存ID信息匹配，在判定所述ID信息与预存ID信息匹配时，再执行所述控制所述载具进入所述清洗机。
另外，所述清洗机内设有多个固定结构，在所述对所述载具进行自动清洗之前，还包括：获取所述清洗机用于所述载具的固定结构；判定所述固定结构是否与预设固定结构匹配，在判定所述固定结构与预设固定结构匹配时，再执行所述对所述载具进行自动清洗。
另外，所述载具在清洗时产生气体，在所述对所述载具进行自动清洗之后，还包括：将所述载具内的所述气体排出。
另外，对清洗完成的所述载具进行微尘检测之后，还包括：向所述杂质检测机内填充氮气。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施方式提供的载具自动清洁及检测装置的结构示意图；
图2是根据本发明第二实施方式提供的载具自动清洁及检测方法的流程图；
图3是根据本发明第三实施方式提供的载具自动清洁及检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种载具自动清洁及检测装置100，具体结构如图1所示，包括：
清洗机1；杂质检测机2；控制系统3，控制系统3控制载具进入清洗机1，并控制清洗机1对载具进行自动清洗，还控制杂质检测机2对清洗完成的载具进行杂质检测。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，通过额外设置清洗机1，以及设置控制系统3，使得载具在需要清洁时，控制系统3能够控制清洗机1清洁所述载具，从而实现了载具的自动清洁，由于清洗机1能够自动清洁载具无需人工清洁，使得载具的清洁过程无需消耗人力成本；通过设置杂质检测机2，使得载具在清洗机1内清洗完成后，无需人工搬运至杂质检测机2中进行检测，只需控制载具进入杂质检测机2即可，从而节省了人工搬运载具所耗费的时间，进一步减少了人力成本。
需要说明的是，本实施方式中的载具为前开式晶圆传送盒(FOUP，Front OpeningUnified Pod)，是半导体制程中被使用来保护、运送、并储存晶圆的一种容器，其内部可以容纳25片300毫米晶圆。
下面对本实施方式提供的载具自动清洁及检测装置100的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施方式中，清洗机1包括用于清洁所述载具的清洗机主体11以及与清洗机主体11围设成封闭空间的室门12，控制系统3还用于在载具进入清洗机主体11时，控制室门12关闭。需要说明的是，本实施方式中的室门12在清洗机1未工作时处于常开状态，以便于载具进入清洁室1，室门12优选为自动门，从而能够在载具进入清洗机1内后自动关闭，在载具清洗完毕后后自动打开，从而使得载具自动清洁及检测装置100更加自动化，进一步减少人力成本。此外，本实施方式并不对清洗机主体11的形状作具体限定，其可以是圆形，也可以是方形，如图1所示，清洁室主体11为圆角矩形。
值得一提的是，载具自动清洁及检测装置100还包括与控制系统3连接的传感器(图未示出)，清洗机主体11上设有多个固定结构110，载具进入清洗机主体11时，多个固定结构110中的一个固定载具，控制系统3还用于在传感器感应到固定载具的固定结构110时，判定固定载具的固定结构110是否与预设固定结构匹配，在判定匹配时，再执行所述控制清洗机1对载具进行自动清洗，其中，所述预设固定结构为多个固定结构110中与载具的种类匹配的固定结构。需要说明的是，本实施方式中的载具可分为两种材质，一种是铜质，另一种是非铜质，而不同材质的载具存储的晶圆是不同的，为了避免使用错误材质的载具存储晶圆，从而对晶圆的性能造成影响，通过在清洗机主体11上设有多个固定结构110，不同材质的载具与不同的固定结构110固定，从而能够确定载具的材质是否正确，提高了使用载具存储晶圆时的可靠性。优选地，本实施方式中的固定结构110为通孔，如可以在清洗机主体11上设置四个通孔A、B、C、D，载具上设有与所述通孔对应的凸起，且规定铜质的载具应插入B孔，非铜质的载具应插入C孔，在载具需要清洗时，载具上的凸起卡持于通孔内，通过传感器感测凸起卡持于哪个通孔，从而判断载具的材质是否正确。
较佳的，清洗机主体11包括排风装置111，排风装置111用于将载具内的气体排出。由于载具在清洗过程中会产生大量的带有酸离子的挥发性气体，若不及时排出会腐蚀载具，通过设置排风装置111，使得载具内的挥发性气体排出，确保了载具不会受到影响。
可以理解的是，控制系统还用于在排风装置111工作第一预设时长后，控制排风装置111关闭。通过此种方式，使得排风装置111在工作第一预设时长后便会停止工作，从而能够在将载具清洁干净、确保载具的性能不受影响的同时，提高清洗机1的清洁效率。
优选地，杂质检测机2包括用于放置载具的杂质检测机主体21以及检测装置22，检测装置22用于向杂质检测机主体21内注水，还用于在注水后的杂质检测机主体21内抽取预设容积的水，并检测预设容积的水中的杂质。通过此种方式，能够快速有效的对清洗后的载具进行微尘检测。
具体的说，检测装置22还用于将杂质检测机主体21内的水排出。检测装置22包括升降机221以及分别与升降机221连接的注水管222、取样管223以及抽水管224，升降机221用于在载具置于杂质检测机主体21后下降，并经由注水管222向杂质检测机主体21内注水；升降机221还用于经由抽水管223将杂质检测机主体21内的水排出，并在杂质检测机主体21内的水排尽后上升。由于本实施方式中需要通过机械手臂将载具放入杂质检测机主体21内，因此升降机的上升与下降可以防止整个检测装置22不会干涉到机器手臂取放载具，提高了载具自动清洁及检测装置100的可靠性。
为了便于理解，下面对本实施方式中载具微尘检测的方法进行举例说明：
(1)机械手将载具放入杂质检测机主体21后，升降机221下降并通过注水管222注水8公升；(2)通过取样管取样10毫升的水溶液；(3)升降机221通过抽水管223将杂质检测机主体21内的水吸光，升降机221上升。
值得一提的是，还包括进风装置4，进风装置4与杂质检测机主体21连通，用于向杂质检测机主体21内喷气。由于经由杂质检测后的载具上有水，而晶圆需要存储在干燥的载具内，因此本实施方式可以通过向杂质检测机主体21内喷氮气的方式，保持载具的干燥，从而确保了存储在载具内的晶圆性能不会受到影响。
可以理解的是，控制系统还用于在进风装置4工作第二预设时长后，控制进风装置4关闭。通过此种方式，使得进风装置4在工作第二预设时长后便会停止工作，从而在确保载具完成杂质检测且保持干燥的同时，提高杂质检测机2的工作效率。
优选的，还包括ID读写机5，ID读写机5与控制系统3连接，控制系统3还用于在ID读写机5读取到载具的ID信息时，判定ID信息是否与预存ID信息匹配，并在判定ID信息与预存ID信息匹配时再执行控制载具进入清洗机1。具体的说，本实施方式中的载具都会有一个唯一的ID信息，且所有载具的ID信息均存储在服务器中，该服务器还存储有与该ID信息对应的晶圆，即每个载具均会存储特定的晶圆，通过ID读写机5读取载具的ID信息，控制系统3判定ID信息是否与预存ID信息匹配，有效的避免了在需要存储晶圆时，清洗与杂质检测到与该晶圆不匹配的载具，从而进一步提高了载具自动清洁及检测装置100的工作效率。
本发明的第二实施方式涉及一种载具自动清洁及检测方法，本实施方式的具体流程如图2所示，包括：
S201：控制载具进入清洗机，对载具进行自动清洗。
S202：控制清洗完成的载具进入杂质检测机，对清洗完成的载具进行微尘检测。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，通过控制载具进入清洗机，对载具进行自动清洗，实现了载具的自动清洁，从而使得载具的清洁过程无需消耗人力成本；控制清洗完成的载具进入杂质检测机，对清洗完成的载具进行微尘检测，使得载具在清洗机内清洗完成后，无需人工搬运至杂质检测机中进行检测，只需控制载具进入所述杂质检测机即可，从而节省了人工搬运载具所耗费的时间，进一步减少了人力成本。
本发明的第三实施方式涉及一种载具自动清洁及检测方法，本实施方式是在第二实施方式的基础上做了进一步的改进，具体改进之处在于：所述清洗机内设有多个固定结构，在所述控制所述载具进入所述清洗机之前，还包括：获取所述载具的ID信息；判定所述ID信息是否与预存ID信息匹配，在判定所述ID信息与预存ID信息匹配时，再执行所述控制所述载具进入所述清洗机；在所述对所述载具进行自动清洗之前，还包括：获取所述清洗机用于所述载具的固定结构；判定所述固定结构是否与预设固定结构匹配，在判定所述固定结构与预设固定结构匹配时，再执行所述对所述载具进行自动清洗；所述清洗机在清洗所述载具时产生气体，在所述对所述载具进行自动清洗之后，还包括：将所述清洗机内的所述气体排出；对清洗完成的所述载具进行微尘检测之后，还包括：向所述杂质检测机内填充氮气。通过此种方式，确保了清洗与杂质检测的载具是与待存储晶圆相匹配的载具，也使得清洗与杂质检测后的载具在存储晶圆时，不会对晶圆的性能产生影响。
本实施方式的具体流程如图3所示，包括：
S301：获取载具的ID信息。
关于步骤S301，具体的说，本实施方式可以通过ID读写器获取载具的ID信息，可以理解的是，每个载具都会有一个唯一的ID信息，且所有载具的ID信息均存储在服务器中，该服务器还存储有与该ID信息对应的晶圆，即每个载具均会存储特定的晶圆。
S302：在判定ID信息与预存ID信息匹配时，控制载具进入清洗机。
S303：获取清洗机用于载具的固定结构。
S304：在判定固定结构与预设固定结构匹配时，对载具进行自动清洗。
S305：将载具内的气体排出。
关于步骤S305，具体的说，载具在清洗过程中会产生大量的带有酸离子的挥发性气体，若不及时排出会腐蚀载具，通过将载具内的挥发性气体排出，确保了载具的性能不会受到影响。
S306：控制清洗完成的载具进入杂质检测机，对清洗完成的载具进行微尘检测。
S307：向杂质检测机内填充氮气。
关于步骤S307，具体的说，由于经由杂质检测后的载具上有水，而晶圆需要存储在干燥的载具内，因此通过向杂质检测机内喷氮气的方式，能够保持载具的干燥，从而确保了存储在载具内的晶圆性能不会受到影响。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种载具自动清洁及检测装置，其特征在于，包括：
清洗机，所述清洗机包括用于清洁所述载具的清洗机主体，所述清洗机主体上设有多个固定结构，不同所述固定结构固定不同材质的所述载具；
杂质检测机；
控制系统以及与所述控制系统连接的传感器，所述控制系统控制所述载具进入所述清洗机，多个所述固定结构中的一个固定所述载具，所述控制系统在所述传感器感应到固定所述载具的所述固定结构时，判定固定所述载具的所述固定结构是否与预设固定结构匹配，以判定所述载具的材质是否正确，在判定匹配时，所述控制系统控制所述清洗机对所述载具进行自动清洗，其中，所述预设固定结构为多个所述固定结构中与所述载具的种类匹配的固定结构；所述控制系统还控制所述杂质检测机对清洗完成的所述载具进行杂质检测。
2.根据权利要求1所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述清洗机还包括与所述清洗机主体围设成封闭空间的室门，所述控制系统还用于在所述载具进入所述清洗机主体时，控制所述室门关闭。
3.根据权利要求2所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述清洗机主体包括排风装置，所述排风装置用于将所述载具内的气体排出。
4.根据权利要求3所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述控制系统还用于在所述排风装置工作第一预设时长后，控制所述排风装置关闭。
5.根据权利要求1所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述杂质检测机包括用于放置所述载具的杂质检测机主体以及检测装置，所述检测装置用于向所述杂质检测机主体内注水，还用于在注水后的所述杂质检测机主体内抽取预设容积的水，并检测所述预设容积的水中的杂质。
6.根据权利要求5所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述检测装置还用于将所述杂质检测机主体内的水排出。
7.根据权利要求6所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述检测装置包括升降机以及分别与所述升降机连接的注水管、取样管以及抽水管，所述升降机用于在所述载具置于所述杂质检测机主体后下降，并经由所述注水管向所述杂质检测机主体内注水；所述升降机还用于经由所述抽水管将所述杂质检测机主体内的水排出，并在所述杂质检测机主体内的水排尽后上升。
8.根据权利要求7所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，还包括进风装置，所述进风装置与所述杂质检测机主体连通，用于向所述杂质检测机主体内喷气。
9.根据权利要求8所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，所述控制系统还用于在所述进风装置工作第二预设时长后，控制所述进风装置关闭。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，还包括ID读写机，所述ID读写机与所述控制系统连接，所述控制系统还用于在所述ID读写机读取到所述载具的ID信息时，判定所述ID信息是否与预存ID信息匹配，并在判定所述ID信息与预存ID信息匹配时再执行所述控制载具进入所述清洗机。
11.一种载具自动清洁及检测方法，应用于如权利要求1至10任一项所述的载具自动清洁及检测装置，其特征在于，包括：
提供载具；
控制所述载具进入所述清洗机，多个所述固定结构中的一个固定所述载具，所述控制系统在所述传感器感应到固定所述载具的所述固定结构时，判定固定所述载具的所述固定结构是否与预设固定结构匹配，以判定所述载具的材质是否正确，在判定匹配时，控制所述清洗机对所述载具进行自动清洗；控制清洗完成的所述载具进入所述杂质检测机，对清洗完成的所述载具进行微尘检测。
12.根据权利要求11所述的载具自动清洁及检测方法，其特征在于，在所述控制所述载具进入所述清洗机之前，还包括：
获取所述载具的ID信息；
判定所述ID信息是否与预存ID信息匹配，在判定所述ID信息与预存ID信息匹配时，再执行所述控制所述载具进入所述清洗机。
13.根据权利要求11所述的载具自动清洁及检测方法，其特征在于，所述载具在清洗时产生气体，在所述对所述载具进行自动清洗之后，还包括：
将所述载具内的所述气体排出。
14.根据权利要求11所述的载具自动清洁及检测方法，其特征在于，对清洗完成的所述载具进行微尘检测之后，还包括：
向所述杂质检测机内填充氮气。
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