CN113917805A - 一种全自动光罩智能管理系统及相关方法 - Google Patents

一种全自动光罩智能管理系统及相关方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种全自动光罩智能管理系统及相关方法,该系统包括通过机械结构设计整合到一起的存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块。通过将光罩的存储、清洗、检测、倒盒和包装功能整合到一起,能够实现光罩的存储、清洗、检测、倒盒和包装动作自动化作业,且该光罩智能管理系统与对接设备相对独立,能够同时对接多台待作业设备,并能确保进入待作业设备的均为合格光罩,从而实现光罩的全自动智能管理,提高了光罩管理效率,降低了管理成本。

Description

一种全自动光罩智能管理系统及相关方法
技术领域
本发明涉及半导体光罩的管理技术,尤其涉及一种全自动光罩智能管理系统及相关方法。
背景技术
在半导体元件的加工过程中,需使用曝光机将光罩板上的图案转移到加工元件上。而光罩板在使用过程中,容易受到各种污染离子对其的污染,因此在光罩上机之前,需人工把光罩从存储区域拿出,然后对光罩进行检测、清洁、倒盒;以上动作完成后,在确认光罩合格的情况下,将光罩放入曝光机进行工作,且在此过程中还需人工在PC端进行物流管理确认,整个过程自动化程度低,导致人力成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集存储以及光罩的检测、清洗、倒盒、包装动作为一体的全自动光罩智能管理系统及相关方法,能够实现厂内物料自动搬运和设备自动上下料,且该光罩智能管理系统与对接设备相对独立,能够同时对接多台待作业设备,并能确保进入待作业设备的均为合格光罩。
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
根据本发明的一方面,提供了一种全自动光罩智能管理系统,包括通过机械结构设计整合到一起的存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块。
在一实施例中,该系统还包括搬运装置,光罩在所述存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块之间通过所述搬运装置进行搬运。
在一实施例中,所述存储模块包括用于存储光罩的存储区域,所述搬运装置将光罩在所述存储模块与所述倒盒模块之间进行搬运,所述存储模块为单元组合模块,所述存储模块可根据场地和存储量增加或减少单元。
在一实施例中,所述检测模块用于对光罩表面的清洁程度进行检测,所述搬运装置将光罩在所述倒盒模块和所述检测模块之间进行搬运。
在一实施例中,所述清洗模块用于对光罩进行清洗和干燥,所述搬运装置将光罩在所述清洗模块与所述倒盒模块之间进行搬运。
在一实施例中,所述倒盒模块用于区分放置不同搬运路径上的光罩。
在一实施例中,所述倒盒模块包括若干个缓存区域,每个缓存区域用于存储一条搬运路径上的光罩。
在一实施例中,所述包装模块用于对长时间不使用的光罩进行真空包装和贴标,所述搬运装置将光罩在所述倒盒模块和所述包装模块之间进行搬运。
根据本发明的第二方面,还提供了一种全自动光罩上机方法,包括:将光罩从存储模块取出,通过倒盒模块周转,经过清洗模块清洗和检测模块检测后,上料给曝光机。
根据本发明的第三方面,还提供了一种全自动光罩下机方法,包括:将曝光机下料的光罩通过倒盒模块周转,经过清洗模块清洗和检测模块检测后,搬运到存储模块或包装模块。
本发明实施例的有益效果是:通过将光罩的存储、清洗、检测、倒盒和包装功能整合到一起,实现了全自动化智能管理,提高了光罩管理效率,且该光罩智能管理系统与对接设备相对独立,能够同时对接多台待作业设备,并能确保进入待作业设备的均为合格光罩。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1是本申请实施例一的整体布局示意图;
图2是本申请实施例一的局部放大图(不合存储模块);
图3是本申请实施例一的存储模块部分的局部放大图;
图4是本申请实施例一的第一类盒暂存区的示意图;
图5是本申请实施例一的第二类盒暂存区的位置关系示意图;
图6是本申请实施例二的整体布局示意图;
其中:1-第一搬运装置;2-第一类盒暂存区;21-空第一类盒缓存区;22-第一类盒上机缓存区;23-第一类盒下机缓存区;24-第一类盒开盒区;3-检测装置;4-第二类盒暂存区;41-第二类盒下机缓存区;42-第二类盒上机缓存区;43-光罩人工确认区;44-第二类盒开盒区;45-空第二类盒存放区;46-待检光罩存放区;5-清洗机;6-包装区;61-输送装置;62-真空包装装置;63-贴标装置;7-存储区域;71-存储柜;72-第二搬运装置;73-风机过滤机组;74-光罩存取口;8-第三搬运装置;9-清洗缓存区。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意,以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的,而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
本申请提供了一种全自动光罩智能管理系统,包括通过机械结构设计整合到一起的存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块,通过将光罩的存储、清洗、检测、倒盒和包装功能整合到一起,实现了全自动化智能管理,提高了光罩管理效率,且该光罩智能管理系统与对接设备相对独立,能够同时对接多台待作业设备,并能确保进入待作业设备的均为合格光罩。
在可能的实施例中,该系统中的存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块,可以呈环形、T字形或依次呈线性排布。
在可能的实施例中,该系统还包括搬运装置,光罩在存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块之间通过搬运装置进行搬运。搬运装置可以为有轨制导车、移动小车、移动机器人、机械手、吊车、输送带等,可根据搬运区域进行选择,数量上也可以设置多个,本申请不作限制。
在可能的实施例中,存储模块包括用于存储光罩的存储区域,搬运装置将光罩在存储模块与倒盒模块之间进行搬运,存储区域可以通过立库、存储柜、存储架等形式进行光罩存储。存储模块也可以为单元组合模块,从而可根据场地和存储量增加或减少单元。
在可能的实施例中,检测模块用于对光罩表面的清洁程度进行检测,搬运装置将光罩在倒盒模块和检测模块之间进行搬运。检测模块设置人工确认区,用于多次检测不合格光罩的判断,以确保进入待作业设备的均为合格光罩。
在可能的实施例中,清洗模块用于对光罩进行清洗和干燥,搬运装置将光罩在清洗模块与倒盒模块之间进行搬运。
在可能的实施例中,倒盒模块用于区分放置不同搬运路径上的光罩。
在可能的实施例中,倒盒模块包括若干个缓存区域,每个缓存区域用于存储一条搬运路径上的光罩。
在可能的实施例中,包装模块用于对长时间不使用的光罩进行真空包装和贴标,搬运装置将光罩在倒盒模块和包装模块之间进行搬运。
实施例一:
如图1~图3所示,本实施例提供了一种全自动光罩智能管理系统,包括设置于中部的第一搬运装置1和依序呈环绕第一搬运装置1布置的第一类盒暂存区2、检测装置3、第二类盒暂存区4、清洗机5和包装区6,在第一类盒暂存区2外侧设置有用于存储光罩的存储区域7,在第二类盒暂存区4外侧设置有第三搬运装置8,第三搬运装置8用于进行第二类盒暂存区4与曝光机(图中未示出)之间的上下料搬运。通过环形设置的第一类盒暂存区2、检测装置3、第二类盒暂存区4、清洗机5和包装区6,配合第一搬运装置1和第三搬运装置8,能够实现光罩的存储、清洗、检测、倒盒动作自动化作业,从而实现光罩的全自动智能管理。
需要说明的是,第一搬运装置、第二搬运装置与第三搬运装置可以为同种搬运装置,也可以为不同种搬运装置,在此不作限制。
其中,第一类盒暂存区2包括空第一类盒缓存区21、第一类盒上机缓存区22和第一类盒下机缓存区23。第一类盒暂存区2与检测装置3之间设置有第一类盒开盒区24。第二类盒暂存区4包括第二类盒下机缓存区41、第二类盒上机缓存区42和光罩人工确认区43。第二类盒暂存区4与清洗机5之间设置有第二类盒开盒区44。通过将第一类盒暂存区2和第二类盒暂存区4进一步细分成多个区域,能够使各个工序形成独立动线,减少了倒盒过程中的交叉污染。
需要说明的是,第一类盒与第二类盒可通过颜色、图案、形状、标记物等方式进行区分,在此不作限制。在可能的实施例中,第一类盒与第二类盒采用不同颜色,从而能够直观地辨别。
存储区域7内设置有用于存储第一类盒的存储柜71和用于搬运第一类盒的第二搬运装置72。为了保持存储区域7内部的清洁度,在存储区域7的出口处还设置有风机过滤机组(FFU)73,以保证存储区域7内无尘等级满足10级以上。
另外,在本实施方式的一个优选方案中,第二搬运装置72的移动方式为U型平移,无需调转搬运装置方向,节省搬运时间,提高搬运效率。
在可能的实施例中,存储区域7一端还设置有用于人工存取光罩的光罩存取口74。当需要取光罩时,操作人员从PC端输入光罩编号,第二搬运装置72自动取出对应光罩,并放入光罩存取口74,由人工取走。当需要存入光罩时,也是先从PC端选择存入光罩,然后扫码绑定光罩和第一类盒,将第一类盒放入光罩存取口74,第二搬运装置72将光罩放入存储柜71中。
包装区6包括输送装置61、真空包装装置62和贴标装置63,输送装置61从第一类盒暂存区下方出发,依次经过真空包装装置62和贴标装置63。对于长时间不使用的光罩,会由第二搬运装置72将相应的第一类盒搬运到第一类盒暂存区2,再由第一搬运装置1将第一类盒搬运到输送装置61上,经过真空包装装置62时对第一类盒进行铝箔真空包装,然后贴标装置63在铝箔袋表面贴上内部光罩信息,方便后续的存储和查询。
第一类盒暂存区2如图4所示,为矩阵式网格存储柜,并被划分为空第一类盒缓存区21、第一类盒上机缓存区22和第一类盒下机缓存区23。该存储柜设计为自动开合,并两侧均能够进行存取,从而第二搬运装置72与第一搬运装置1可通过此缓存区两侧分别进行第一类盒的存入与取出。
在可能的实施例中,第二类盒暂存区4还包括空第二类盒存放区45和待检光罩存放区46。参见图5,第二类盒暂存区4同样为矩阵式网格存储柜,通过划分不同的区域,形成第二类盒下机缓存区41、第二类盒上机缓存区42、光罩人工确认区43、空第二类盒存放区45和待检光罩存放区46。存储柜上设置有状态指示灯,并且还带有地址。该存储柜设计为自动开合,并两侧均能够进行存取,从而第三搬运装置8与第一搬运装置1可通过此缓存区两侧分别进行第二类盒的存入与取出。当检查和清洗设备各工位在工作状态时,第二类盒暂存区4可进行临时存储,第三搬运装置8可执行别的命令,避免因等待造成时效的浪费。
检测装置为自动光学检测设备(AOI),此外,检测装置应如图5中所示,高于其他的开盒、清洗工位一定距离。
清洗机5采用离心式清洗或者药液浸泡超声波清洗,将光罩表面粒子与胶水等脏污清洗干净,然后将表面液体利用氮气吹干,保证光罩表面干净无脏污。进一步地,在清洗机5侧面还设置有清洗缓存区9,清洗缓存区9设置有网格仓,用于缓存待清洗的光罩。
此外,本系统采用第三搬运装置8代替人工进行第二类盒的运输和取放,提高车间自动化程度,降低员工劳动强度,进一步实现无人工厂的目标。另外第三搬运装置8上有多个存储位置,可一次运输多个光罩,从而减少第三搬运装置运输次数。
实施例二:
如图6所示,本实施例与实施例一的主要区别在于,全自动光罩智能管理系统中的存储模块7、第一类盒缓存区2、检测装置3、清洗机5、第二类盒缓存区4和第二搬运装置72依次呈线性排布。在第一类盒缓存区2和检测装置3之间设置有第一类盒开盒区24,在清洗机5和第二类盒缓存区4之间设置有第二类盒开盒区44,此外,在清洗机5一侧还可设置有清洗缓存区9。包装区6连接于存储模块7和第一类盒缓存区2之间,同样包括输送装置61、真空包装装置62和贴标装置63。
与上述全自动光罩智能管理系统对应地,本申请实施例还提供了一种全自动光罩上机方法,包括:将光罩从存储模块取出,通过倒盒模块周转,经过清洗模块清洗和检测模块检测后,上料给曝光机。
光罩上机时,如果光罩合格,则会在检测合格后放入曝光机;如果光罩不合格,但在清洗后合格,则会在清洗并检测合格后放入曝光机;如果光罩多次清洗仍不合格,则会由人工进行判断,判断合格的光罩会被放入曝光机,判断不合格的光罩会经由包装通道流出。
本申请实施例还提供了一种全自动光罩下机方法,包括:将曝光机下料的光罩通过倒盒模块周转,经过清洗模块清洗和检测模块检测后,搬运到存储模块或包装模块。
光罩下机时,如果光罩合格,则会在检测合格后放入存储区域;如果光罩不合格,则会在清洗并检测合格后放入存储区域;如果多次清洗后仍不合格,则需要人工判断,判断合格则会被放入存储区域,判断不合格则会经由包装通道流出。
通过上述光罩上机方法和下机方法,能够实现光罩的存储、清洗、检测、倒盒等动作的自动化作业,实现光罩的全自动化智能管理。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
以上所述仅为本申请的较佳实例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动光罩智能管理系统,其特征在于,包括通过机械结构设计整合到一起的存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块。
2.根据权利要求1所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,还包括搬运装置,光罩在所述存储模块、清洗模块、检测模块、倒盒模块和包装模块之间通过所述搬运装置进行搬运。
3.根据权利要求2所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,所述存储模块包括用于存储光罩的存储区域,所述搬运装置将光罩在所述存储模块与所述倒盒模块之间进行搬运,所述存储模块为单元组合模块,所述存储模块可根据场地和存储量增加或减少单元。
4.根据权利要求2所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,所述清洗模块用于对光罩进行清洗和干燥,所述搬运装置将光罩在所述清洗模块与所述倒盒模块之间进行搬运。
5.根据权利要求2所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,所述检测模块用于对光罩表面的清洁程度进行检测,所述搬运装置将光罩在所述倒盒模块和所述检测模块之间进行搬运。
6.根据权利要求1所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,所述倒盒模块用于区分放置不同搬运路径上的光罩。
7.根据权利要求6所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,所述倒盒模块包括若干个缓存区域,每个缓存区域用于存储一条搬运路径上的光罩。
8.根据权利要求2所述的全自动光罩智能管理系统,其特征在于,所述包装模块用于对长时间不使用的光罩进行真空包装和贴标,所述搬运装置将光罩在所述倒盒模块和所述包装模块之间进行搬运。
9.一种全自动光罩上机方法,其特征在于,包括:将光罩从存储模块取出,通过倒盒模块周转,经过清洗模块清洗和检测模块检测后,上料给曝光机。
10.一种全自动光罩下机方法,其特征在于,包括:将曝光机下料的光罩通过倒盒模块周转,经过清洗模块清洗和检测模块检测后,搬运到存储模块或包装模块。
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