CN114906529A - 晶圆存储智能仓及其存取料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了晶圆存储智能仓及其存取料方法，它涉及储料技术领域，包括多个用于放置晶圆的晶舟盒、检料仓，所述检料仓包括工作台、环形轨道传输机构、多个视觉检测机构、多个用于将晶圆在视觉检测机构与晶舟盒之间来回移动的晶圆机械手及标签打印机；所述环形轨道传输机构设置在工作台上，所述晶舟盒在环形轨道传输机构上移动；所述视觉检测机构设置在工作台上，用于对晶圆上的镭雕信息进行字符识别；所述标签打印机用于打印标签。采用上述技术方案后，本发明能够节约人工、提高效率、降低成本。

Description

晶圆存储智能仓及其存取料方法

技术领域

本发明涉及储料技术领域，具体涉及晶圆存储智能仓及其存取料方法。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之半导体产品。

晶圆在未加工或加工完成后，在其上一般都会有镭雕信息，以便对晶圆进行区分，在晶圆入库时，需要对每个晶圆进行字符识别，将每个晶圆信息记录到调度系统中，然后再对其入库，需要使用晶圆时，再根据对应的订单信息取出对应的晶圆，传统的晶圆入库一般采用人工对其进行字符识别，然后人工运输送入库中，这样长期劳作下，会降低运输及入库的效率，且由于疲劳可能会出现信息记录错误，同时人工成本较高。

另外，现有的自动化储料仓，入库或出库过程基本都是一个物料入库或出库完成后，再处理下一个物料，效率比较低。

有鉴于此，本发明针对上述过程中未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本发明。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够节约人工、提高效率、降低成本的晶圆存储智能仓及其存取料方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：

晶圆存储智能仓，其包括

多个用于放置晶圆的晶舟盒；所述晶舟盒是用于放置晶圆的载体，每个晶舟盒可放置多个晶圆，晶圆之间具有一定的间距，即方便晶圆的夹取，也可确保晶圆之间不会摩擦，保护晶圆面；所述晶舟盒的数量按需设置；

多个物料传送装置，所述物料传送装置包括存传送组件、存取物料抓取移动机构及窗口自动开闭机构，所述晶舟盒通过物料传送装置进行传送，所述窗口自动开闭机构用于开启或关闭智能仓，所述存取物料抓取移动机构设置在传送组件上；

检料仓，所述检料仓包括工作台、环形轨道传输机构、多个视觉检测机构、多个用于将晶圆在视觉检测机构与晶舟盒之间来回移动的晶圆机械手及标签打印机；

所述环形轨道传输机构与所述物料传送装置对接，所述晶舟盒在通过存取物料抓取移动机构在物料传送装置和环形轨道传输机构之间传送；

所述环形轨道传输机构包括环形轨道、多个物料平台，所述环形轨道设置在工作台上，所述多个物料平台设置在环形轨道上，物料平台用于放置晶舟盒；

所述视觉检测机构设置在工作台上，用于对晶圆上的镭雕信息进行字符识别；

所述标签打印机用于打印标签，标识取料晶舟盒中晶圆的信息；

多个出入仓机构，所述出入仓机构包括换向机构及出入仓物料抓取移动机构，

所述换向机构用于带动晶舟盒旋转；

所述出入仓物料抓取移动机构设置在工作台上，用于夹取晶舟盒在环形轨道传输机构与换向机构之间移动；

多个多层缓存巷道机，所述多层缓存巷道机与所述换向机构对接，所述多层缓存巷道机上设置有巷道、抓取机械手及缓存仓；

所述多层缓存巷道机在巷道上来回移动，

所述抓取机械手可上下移动和左右旋转及伸缩，所述抓取机械手用于将晶舟盒在换向机构和缓存仓之间传递；

货架，所述货架采用M列N层的结构设置储料位置，分布在所述多层缓存巷道机的两侧，所述货架用于存储所述晶舟盒；所述货架的数量和组合方式按需设置；

空气净化器，所述空气净化器用于净化晶圆存储智能仓内的空气；

空气洁净度检查装置，所述空气洁净度检查装置用于检测空气洁净度；

智能仓管理调度系统，所述智能仓管理调度系统与所述物料传送装置、检料仓、多层缓存巷道机、货架、标签打印机、空气净化器及空气洁净度检查装置绑定，用于晶圆存储智能仓的物料管理及存料、取料调度控制；

晶圆智能存储仓采用模块化结构，各模块可依据物料存储容量和存取效率要求，设置数量、布局方式及调度控制模式。

进一步，所述出入仓物料抓取移动机构包括立柱、气缸安装板、滑动气缸、升降气缸、夹取气缸及夹爪，所述立柱设置在工作台上，所述气缸安装板设置在立柱上，所述滑动气缸设置在气缸安装板上，所述升降气缸设置在滑动气缸上，所述夹取气缸设置在升降气缸上，所述夹爪设置在夹取气缸的两侧，所述夹爪用于夹取晶舟盒。

进一步，所述传送组件包括支撑柱、传送带，所述传送带设置在支撑柱上，所述存取物料抓取移动机构设置在传送带上，存取物料抓取移动机构用于将晶舟盒从传送带上夹取至所述环形轨道传输机构上，所述窗口自动开闭机构设置在支撑柱上，用于控制物料传送装置的料口的开和关。

进一步，所述环形轨道传输机构还包括皮带、多个皮带轮及多个推板，所述环形轨道设置在工作台上，所述皮带沿环形轨道设置，所述皮带轮设置在工作台上，并带动皮带传动，所述推板设置在皮带上，所述推板相对物料平台设置，皮带传动带动推板传动，推板移动带动物料平台移动。

进一步，所述视觉检测机构包括固定板、隔板、第一相机、第二相机及光源，所述固定板设置在所述工作台上，固定板上设置有隔板，隔板的上方设置有第一相机，隔板的下方设置有第二相机，所述第一相机及第二相机皆朝向隔板设置，第一相机及第二相机上皆设置有光源，所述隔板上设置有定位槽及U形槽，第一相机及第二相机能够透过U形槽识别晶圆上的镭雕信息，定位槽用于对晶圆进行定位。

进一步，所述换向机构与出入仓物料抓取移动机构对接，所述换向机构包括底架、气缸固定板、旋转气缸、夹块及垫板，所述气缸固定板设置在底架上，所述气缸固定板上设置有旋转气缸，所述夹块设置在旋转气缸上，所述夹块上设置有垫板。

进一步，所述晶圆机械手包括控制底座、支撑盘、两第一连接臂、两第二连接臂、两第三连接臂、上夹臂、下夹臂及传感器，所述支撑盘设置在控制底座上，所述两第一连接臂的一端设置在支撑盘上，两第一连接臂的另一端各连接一第二连接臂的一端，两第二连接臂的另一端各连接两第三连接臂的一端，其中一第三连接臂连接上夹臂，另一第三连接臂连接下夹臂，上夹臂与下夹臂上下相对设置，用于夹取晶圆，所述传感器设置在第三连接臂上。

进一步，所述多层缓存巷道机还包括滑动板、第一电机、立板、第一滑轨、第一滑块、滑台、第二电机、连接板，所述滑动板可滑动的设置在巷道上，第一电机驱动滑动板在巷道上滑动，立板设置在滑动板上，第一滑轨设置在立板上，第一滑块可滑动的设置在第一滑轨上，滑台设置在第一滑块上，第二电机驱动第一滑块在第一滑轨上滑动，连接板设置在滑台上；

所述缓存仓设置在滑动板上，缓存仓上间隔设置有多层料架；

所述抓取机械手设置在连接板上，所述抓取机械手包括夹手底座、夹板、第二滑轨、第二滑块、第三电机及旋转电机，所述夹手底座通过旋转电机与所述连接板连接，第二滑块设置在夹手底座上，第二滑轨设置在第二滑块上，第三电机驱动第二滑块，使得第二滑块与第二滑轨能够相对滑动，所述夹板设置在第二滑轨上，夹板用于抓取晶舟盒。

晶圆存储智能仓的存取料方法，其包括以下步骤：

存料模式：

步骤A：存料时，将装有晶圆的晶舟盒放在物料传送装置上，通过物料传送装置存料，物料传送装置上的存取物料抓取移动机构夹取晶舟盒并将晶舟盒放置在环形轨道传输机构上；

步骤B：晶圆机械手抓取晶舟盒上的晶片至视觉检测机构上进行字符识别，识别完成后，将晶圆放回晶舟盒的原位置上，重复抓取晶圆动作，直至将晶舟盒上的所有晶圆全部完成字符识别，多台晶圆机械手和多套视觉检测机构协同执行该步骤，以提高执行效率；

步骤C：出入仓机构中的出入仓物料抓取移动机构将识别完成的晶舟盒夹取至换向机构上；

步骤D：换向机构带动晶舟盒旋转90°，多层缓存巷道机的抓取机械手抓取换向机构上的晶舟盒，并放置在多层缓存巷道机上；

步骤E：多层缓存巷道机满料或者已取到最后一盒料后，通过多层缓存巷道机的抓取机械手抓取存放至货架上的空余位置，完成存料；

上述步骤B中，通过视觉检测机构完成识别的晶圆的信息可上传到智能仓管理调度系统中。

上述步骤E中，晶舟盒在放入货架后，晶舟盒在货架上的位置信息，晶舟盒内晶圆的批次、型号等信息皆会传输至智能仓管理调度系统中。

上述步骤C-E，由多套出入仓机构和多套多层缓存巷道机协同执行，以提高物料存取效率；取料模式：

步骤F：取料时，多层缓存巷道机根据智能仓管理调度系统的指示，在货架上对应的位置取出存放有与智能仓管理调度系统中的取料信息相对应晶圆的晶舟盒；

步骤G：多层缓存巷道机中的机械手模组将晶舟盒抓取至出入仓机构的换向机构上，换向机构带动晶舟盒旋转90°；

步骤H：出入仓机构中的出入仓物料抓取移动机构将换向机构上的晶舟盒夹取至环形轨道传输机构上；

步骤I：将空晶舟盒通过物料传送装置传送到环形轨道传输机构，作为取料晶舟盒，用于接收取出的晶圆；

步骤J：晶圆机械手取出对应的晶圆，并放入取料晶舟盒中；

步骤K：标签打印机根据所取出的晶圆数量对应打印标签数量，标签与晶舟盒一起通过物料传送装置取料，完成取料；

步骤L：已完成取料的晶舟盒，继续执行与存料模式中的步骤C-E相同的动作，完成返回货架的步骤；

整理未满盘的晶舟盒模式：

模式1：在取料过程中，根据智能仓管理调度系统的指示，针对已取出部分晶圆的晶舟盒，可通过晶圆机械手移动晶圆，装满未满盘的晶舟盒，整理出空晶舟盒，已满盘晶舟盒执行与存料模式中的步骤C-E相同的动作，完成返回货架；

模式2：在智能仓闲置时，根据智能仓管理调度系统的指示，从货架取出未满盘的晶舟盒，放置到环形轨道传输机构上，整理出空晶舟盒，已满盘晶舟盒执行与存料模式中的步骤C-E相同的动作，完成返回货架；空晶舟盒通过物料传送装置送出。

采用上述技术方案后，本发明通过设置视觉检测机构对晶舟盒进行字符识别，通过设置晶圆机械手抓取晶圆，通过设置出入仓物料抓取移动机构夹取晶舟盒，通过设置换向机构旋转晶舟盒，整个检料过程采用机械自动化代替人工检料，大大节约了人工，降低了人工成本，通过多层缓存巷道机运送晶舟盒，提高了运输效率，整体储料效率提高，且能够根据需要对应的取料，体现智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明中检料仓的结构示意图。

图4是本发明未安装货架的结构示意图。

图5是本发明中物料平台的结构示意图。

图6是本发明中晶圆机械手的结构示意图。

图7是本发明中视觉检测机构的结构示意图。

图8是本发明中出入仓机构的结构示意图。

图9是本发明中晶舟盒的结构示意图。

图10是本发明中换向机构的结构示意图。

图11是本发明中物料传送装置的结构示意图。

图12是本发明中多层缓存巷道机的结构示意图。

图13是本发明中抓取机械手的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参看图1-图13所示，本发明揭示了晶圆存储智能仓及其存取料方法，其包括检料仓1、物料传送装置2、出入仓机构3、多层缓存巷道机4、货架5、多个用于放置晶圆的晶舟盒6、空气净化器、空气洁净度检查装置及智能仓管理调度系统。上述结构设置于车间内，且该车间需要保持无尘环境。

所述检料仓1包括工作台11、环形轨道传输机构12、多个视觉检测机构13、多个用于将晶圆在视觉检测机构13与晶舟盒6之间来回移动的晶圆机械手15及标签打印机16；

所述工作台11为矩形工作台，工作台11的中间具有开口槽111。

所述环形轨道传输机构12设置在工作台11上，所述晶舟盒6在环形轨道传输机构12上移动；所述视觉检测机构13设置在工作台11上，用于对晶圆上的镭雕信息进行字符识别；所述标签打印机16用于打印标签；

所述环形轨道传输机构12包括环形轨道121、皮带122、多个皮带轮123、多个推板124及多个物料平台125，所述环形轨道121设置在工作台11上，所述皮带122沿环形轨道121设置，所述皮带轮123设置在工作台11上，并带动皮带122传动，所述推板124设置在皮带122上，所述物料平台125设置在环形轨道121上，所述推板124相对物料平台125设置，皮带122传动带动推板124传动，推板124移动带动物料平台125移动，所述物料平台125用于放置所述晶舟盒6。

所述物料平台125包括滑动轮1251、底板1252及置物板1253，所述滑动轮1252设置在底板1252的底面，卡在所述环形轨道121的两侧，滑动轮1252可在环形轨道121上滑动，所述底板1252上设置有卡槽a，所述卡槽a的位置与所述推板124的位置相对应，推板124卡入卡槽a中，所述置物板1253设置在底板1252上，所述置物板1253的表面边缘设置有限位块b，所述限位块b用于对晶舟盒6进行限位。

皮带轮123转动，带动皮带122传动，传动时，设置在皮带122上的推板124会随着皮带122一起传动，从而带动物料平台125一起传动，使得放置在物料平台125上的晶舟盒6能够随着物料平台125移动，物料平台125的数量设置有N个，可根据需要对物料平台125的数量进行调整。

本实施例中，皮带轮123的数量设置有四个，分别位于环形轨道121的四个角。

所述视觉检测机构13可设置多个，从而提高识别效率，本实施例中，视觉检测机构13设置有两个，所述视觉检测机构13包括固定板131、隔板132、第一相机133、第二相机134及光源135，所述固定板131设置在所述工作台11上，固定板131上设置有隔板132，隔板132的上方设置有第一相机133，隔板132的下方设置有第二相机134，所述第一相机133及第二相机134皆朝向隔板132设置，第一相机133及第二相机134上皆设置有光源135，所述隔板132上设置有定位槽c及U形槽d，第一相机133及第二相机134能够透过U形槽d识别晶圆上的镭雕信息。

晶圆机械手15将晶圆抓取至隔板132的定位槽c上，然后通过第一相机133或第二相机134对晶圆上的镭雕信息进行字符识别，从而获得晶圆的批次、型号、规格等信息，当晶圆为未加工晶圆时，镭雕信息只位于晶圆的背面，当晶圆加工后时，晶圆的正面也具有镭雕信息，因此需要设置第一相机133及第二相机134两个相机对晶圆进行字符识别，避免出错。

所述晶舟盒6具有一边大一边小的开口，晶舟盒6上具有多个条形卡槽61，每个条形卡槽61都用来放置晶圆，在提高晶圆的存放量的同时还使得晶圆机械手15在抓取晶圆进行字符识别后，能够将晶圆放回原位置中，一大一小的开口设置，使得晶舟盒6在旋转后，不会从晶舟盒6上掉落，所述晶舟盒6是用于放置晶圆的载体，每个晶舟盒6可放置多个晶圆，晶圆之间具有一定的间距，即方便晶圆的夹取，也可确保晶圆之间不会摩擦，保护晶圆面；所述晶舟盒6的数量按需设置。

本实施例中，晶舟盒6的数量根据物料平台125的数量设计。

所述晶圆机械手15可设置多个，晶圆机械手15包括控制底座151、支撑盘152、两第一连接臂153、两第二连接臂154、两第三连接臂155、上夹臂156、下夹臂157及传感器158，所述支撑盘152设置在控制底座151上，所述两第一连接臂153的一端可活动的设置在支撑盘152上，两第一连接臂153的另一端各连接一第二连接臂154的一端，两第二连接臂154的另一端各连接两第三连接臂155的一端，其中一第三连接臂155连接上夹臂156的一端，另一第三连接臂155连接下夹臂157的一端，上夹臂156与下夹臂157上下相对设置，用于夹取晶圆，所述传感器158设置在第三连接臂155上，传感器158用于检测晶圆机械手15上是否夹取有晶圆。

第一连接臂153与第二连接臂154的连接方式为可活动连接。

第二连接臂154与第三连接臂155的连接方式为可活动连接。

第三连接臂155与上夹臂156或下夹臂157之间的连接方式为可活动连接。

上夹臂156及下夹臂157的另一端皆为圆弧形结构，使得在夹取晶圆时能够减少与晶圆的接触面，避免损坏晶圆。

本实施例中，晶圆机械手15设置有两个，与视觉检测机构13的数量对应，每个晶圆机械手15分别对应一个视觉检测机构13，两个晶圆机械手15能够同时夹取晶圆进行字符识别，从而提高识别效率。

所述标签打印机16用于打印标签，当取料时，标签打印机16会根据所出晶圆的数量，打印出对应的标签，然后随着晶舟盒6一同出料，再进行贴标，标签有助于区分每片晶圆的信息。

所述物料传送装置2具有料口，物料传送装置2包括传送组件20、存取物料抓取移动机构23及窗口自动开闭机构(图中未揭示)，所述传送组件20包括支撑柱21及传送带22，所述传送带22设置在支撑柱21上，传送带22为市面上常见的传送带，

所述传送组件20采用单向传输机构或正反转的传输机构，用于传送存料或取料的物料或作为物料的载体；

所述窗口自动开闭机构可自动检测是否有物料进出，并自动开启或闭合窗口，以确保仓体内的空气洁净度不受外界影响；

所述存取物料抓取移动机构23用于将晶舟盒6从传送带22上夹取至所述环形轨道121的物料平台125上，所述窗口自动开闭机构设置在支撑柱21上。

窗口自动开闭机构为市面上现有的装置，若需要放或取晶舟盒6时，启动窗口自动开闭机构，若无需取放晶舟盒6时，则关闭窗口自动开闭机构，避免灰尘进入；进料时，将晶舟盒6放在传送带22上，通过传送带22传送至存取物料抓取移动机构23的下方，然后存取物料抓取移动机构23夹取晶舟盒6至环形轨道121上的物料平台125上。

物料传送装置2可以设置有一个或多个，本实施例中，物料传送装置2的数量设置有两个，可以加快进料或出料的速度。

所述出入仓机构3可以设置有一个或多个，所述出入仓机构3包括换向机构31及出入仓物料抓取移动机构32，所述出入仓物料抓取移动机构32设置在工作台11上，用于夹取晶舟盒6在环形轨道传输机构12与换向机构31之间移动，所述换向机构31用于带动晶舟盒6旋转；

所述换向机构31与出入仓物料抓取移动机构32对接，所述换向机构31包括底架311气缸固定板312、旋转气缸313、夹块314及垫板315，所述气缸固定板312设置在底架311上，所述气缸固定板312上设置有旋转气缸313，所述夹块314设置在旋转气缸313上，所述夹块314上设置有垫板315。

为了使得晶舟盒6在放入货架5上时，晶圆比较不易从晶舟盒6上更大的开口处脱落，以及增加晶舟盒6的稳定性，需通过换向机构31将晶舟盒6旋转90°，使得晶舟盒6开口较小的一侧朝下。

出入仓物料抓取移动机构32将晶舟盒6夹取至换向机构31上的夹块314上，夹块314夹住晶舟盒6，垫板315支撑晶舟盒6，使得晶舟盒6能够稳定的放在夹块314上，旋转气缸313逆时针旋转90度，晶舟盒6旋转后，开口较小的一侧朝下，然后通过多层缓存巷道机4的抓取机械手41抓取至多层缓存巷道机4上。

所述出入仓物料抓取移动机构32包括立柱321、气缸安装板322、滑动气缸323、升降气缸324、夹取气缸325及夹爪326，所述立柱321设置在工作台11上，所述气缸安装板322设置在立柱321上，所述滑动气缸323设置在气缸安装板322上，所述升降气缸324设置在滑动气缸323上，所述夹取气缸325设置在升降气缸324上，所述夹爪326设置在夹取气缸325的两侧，所述夹爪326用于夹取晶舟盒6。

出入仓物料抓取移动机构32与存取物料抓取移动机构23的结构相同。

滑动气缸323动作，带动升降气缸324滑动，升降气缸324动作，带动夹取气缸325升降，夹取气缸325动作带动夹爪326动作，夹取晶舟盒6。

本实施例中，出入仓机构3的数量设置有两个，与视觉检测机构13、晶圆机械手15的数量对应，设置多个出入仓机构3能够加快晶舟盒6的入料速度或出料速度，提高效率。

所述多层缓存巷道机4包括巷道40、抓取机械手41、滑动板42、第一电机43、立板44、第一滑轨441、第一滑块442、滑台443、第二电机45、连接板46、缓存仓47，所述滑动板42可滑动的设置在巷道40上，第一电机43驱动滑动板42在巷道40上滑动，立板44设置在滑动板42上，第一滑轨441设置在立板44上，第一滑块442可滑动的设置在第一滑轨441上，滑台443设置在第一滑块442上，第二电机45驱动第一滑块442在第一滑轨441上滑动，连接板46设置在滑台443上，所述缓存仓47设置在滑动板42上，缓存仓47上间隔设置有多层料架471，多层料架471用于放置晶舟盒6，所述抓取机械手41设置在连接板46上，所述抓取机械手41包括夹手底座411、夹板412、第二滑轨413、第二滑块414、第三电机415及旋转电机416，所述夹手底座411通过旋转电机416与所述连接板46连接，第二滑块414设置在夹手底座411上，第二滑轨413设置在第二滑块414上，第三电机415驱动第二滑块414，使得第二滑块414与第二滑轨413能够相对滑动，所述夹板412设置在第二滑轨413上，夹板412用于抓取晶舟盒，夹板412的一端具有夹爪4121。

多层缓存巷道机4通过抓取机械手41从换向机构32上抓取晶舟盒6，然后通过抓取机械手41抓取至缓存仓47上的料架471上，直至缓存仓放满，然后再运送至货架5上，抓取机械手41通过旋转电机416能够控制旋转，通过第二滑轨413与第二滑块414的配合，可以改变抓取机械手41的抓取长度和距离，通过第一滑轨441与第一滑块442的配合，可以改变抓取机械手41的高度，以便将晶舟盒6抓取至货架5中的不同位置。

所述多层缓存巷道机4的抓取机械手41同时用于将晶舟盒6在货架5和多层缓存巷道机4之间传递；多层缓存巷道机4具有缓存仓47，用于缓存晶舟盒6，可极大提高物料传送效率。

所述货架5为市面上常用的，用于智能仓中的储料的货架，货架5分布在多层缓存巷道机4的两侧，货架5上具有多层支撑料架，且具有多列结构，整体呈M列×N层的结构，晶舟盒6在放入货架5后，对应的晶舟盒6位于货架5上的哪层哪列会上传到智能仓管理调度系统中，所述货架5用于存储所述晶舟盒6；所述货架5的数量和组合方式按需设置。

所述空气净化器为市面上常用的空气净化器，空气净化器设置在车间内，用于净化空气，防止灰尘的产生。

所述空气洁净度检查装置为市面上常用的检查空气的仪器，空气洁净度检查装置设置在车间内，用于检查智能仓内部的空气质量。

所述智能仓管理调度系统与所述物料传送装置2、检料仓1、多层缓存巷道机4、货架5、标签打印机16、空气净化器及空气洁净度检查装置绑定，用于晶圆存储智能仓的物料管理及存料、取料调度控制；晶圆智能存储仓采用模块化结构，各模块可依据物料存储容量和存取效率要求，设置数量、布局方式及调度控制模式；

检料仓1、多层缓存巷道机4、货架5、标签打印机16、空气净化器及空气洁净度检查装置能够将信息传递到智能仓管理调度系统，智能仓管理调度系统也能对各个机构下发指令，使得各个机构之间能够配合完成各种工作。

本发明的另一目的在于提供晶圆存储智能仓的存取料方法，其包括以下步骤：

存料模式：

步骤A：存料时，将装有晶圆的晶舟盒6放在物料传送装置2上，通过物料传送装置2进料，物料传送装置2上的存取物料抓取移动机构23夹取晶舟盒6并将晶舟盒6放置在环形轨道传输机构12上；

步骤B：晶圆机械手15抓取晶舟盒6上的晶片至视觉检测机构13上进行字符识别，识别完成后，将晶圆放回晶舟盒6的原位置上，重复抓取晶圆动作，直至将晶舟盒6上的所有晶圆全部完成字符识别，多台晶圆机械手15和多套视觉检测机构13协同执行该步骤，以提高执行效率；

步骤C：出入仓物料抓取移动机构32将识别完成的晶舟盒夹取至换向机构31上；

步骤D：换向机构31带动晶舟盒6逆时针旋转90°，多层缓存巷道机4的抓取机械手41抓取换向机构32上的晶舟盒6，并放置在多层缓存巷道机4上；

步骤E：多层缓存巷道机4满料后，通过多层缓存巷道机4的抓取机械手41抓取存放至货架5上，完成进料；

上述步骤B中，通过视觉检测机构13完成识别的晶圆的信息会上传到智能仓管理调度系统中。

上述步骤E中，晶舟盒6在放入货架5后，晶舟盒6在货架5上的位置信息，晶舟盒6内晶圆的批次、型号等信息皆会传输至智能仓管理调度系统中。

上述步骤步骤C-E，由多套出入仓机构3和多套多层缓存巷道机4协同执行，以提高存储效率。

存料模式也可根据生产工艺要求改变其步骤。

取料模式：

步骤F：取料时，多层缓存巷道机4根据智能仓管理调度系统的指示，在货架5上对应的位置取出存放有与智能仓管理调度系统中订单信息相对应晶圆的晶舟盒6；

步骤G：多层缓存巷道机4的抓取机械手41将晶舟盒6抓取至出入仓机构3的换向机构31上，换向机构31带动晶舟盒顺时针旋转90°；

步骤H：出入仓物料抓取移动机构32将换向机构31上的晶舟盒6夹取至环形轨道传输机构12上；

步骤I：将空晶舟盒6通过物料传送装置2传送到环形轨道传输机构12,作为取料晶舟盒，用于接收取出的晶圆；

步骤J：晶圆机械手15取出对应的晶圆，并放入空的晶舟盒6中；

步骤K：标签打印机16根据所取出的晶圆数量对应打印标签数量，标签与晶舟盒6一起通过物料传送装置2出料，完成取料；

步骤L：已完成取料的晶舟盒，继续执行进料中的步骤C-E，完成返回货架的步骤；

取料模式也可根据生产工艺要求改变其步骤；

整理未满盘的晶舟盒模式：

模式1：在取料过程中，根据智能仓管理调度系统的指示，针对已取出部分晶圆的晶舟盒，可通过晶圆机械手移动晶圆，装满未满盘的晶舟盒，整理出空晶舟盒，已满盘晶舟盒执行进料中的步骤3-5，完成返回货架；

模式2：在智能仓闲置时，根据智能仓管理调度系统的指示，从货架取出未满盘的晶舟盒，放置到环形轨道传输机构上，整理出空晶舟盒，已满盘晶舟盒执行进料中的步骤3-5，完成返回货架；空晶舟盒通过物料传送装置送出。

上述步骤J中，在选择取料操作时，需要将空的晶舟盒6通过物料传送装置2的存取物料抓取移动机构23夹取至环形轨道传输机构12的环形轨道121上。

进一步的，以上模式及步骤仅为实施例，其它的各种组合或步骤的顺序更改均为本发明所具有的功能，均在本发明的权利要求范围当中。

本发明通过设置一个或多个视觉检测机构13对晶舟盒6上的晶圆进行字符识别，通过设置一个或多个晶圆机械手15抓取晶圆，通过设置一个或多个出入仓机构3传送晶舟盒6，通过一个或多个具有缓存功能的多层缓存巷道机4运送晶舟盒6，通过各模块的有序协同，整个存取料过程实现全自动化，大大节约了人工，降低了人工成本，提高了物料运输效率、整体存取料效率和存储容积率，提高了物料存取的智能化水平。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.晶圆存储智能仓,其特征在于：其包括

多个用于放置晶圆的晶舟盒；

多个物料传送装置，所述物料传送装置包括存传送组件、存取物料抓取移动机构及窗口自动开闭机构，所述晶舟盒通过物料传送装置进行传送，所述窗口自动开闭机构用于开启或关闭智能仓，所述存取物料抓取移动机构设置在传送组件上；

检料仓，所述检料仓包括工作台、环形轨道传输机构、多个视觉检测机构、多个用于将晶圆在视觉检测机构与晶舟盒之间来回移动的晶圆机械手及标签打印机；

所述环形轨道传输机构与所述物料传送装置对接，所述晶舟盒在通过存取物料抓取移动机构在物料传送装置和环形轨道传输机构之间传送；

所述环形轨道传输机构包括环形轨道、多个物料平台，所述环形轨道设置在工作台上，所述多个物料平台设置在环形轨道上，物料平台用于放置晶舟盒；

所述视觉检测机构设置在工作台上，用于对晶圆上的镭雕信息进行字符识别；

所述标签打印机用于打印标签，标识取料晶舟盒中晶圆的信息；

多个出入仓机构，所述出入仓机构包括换向机构及出入仓物料抓取移动机构，

所述换向机构用于带动晶舟盒旋转；

所述出入仓物料抓取移动机构设置在工作台上，用于夹取晶舟盒在环形轨道传输机构与换向机构之间移动；

多个多层缓存巷道机，所述多层缓存巷道机与所述换向机构对接，所述多层缓存巷道机上设置有巷道、抓取机械手及缓存仓；

所述多层缓存巷道机在巷道上来回移动，

所述抓取机械手可上下移动和左右旋转及伸缩，所述抓取机械手用于将晶舟盒在换向机构和缓存仓之间传递；

货架，所述货架采用M列N层的结构设置储料位置，分布在所述多层缓存巷道机的两侧，所述货架用于存储所述晶舟盒；所述货架的数量和组合方式按需设置；

空气净化器，所述空气净化器用于净化晶圆存储智能仓内的空气；

空气洁净度检查装置，所述空气洁净度检查装置用于检测空气洁净度；

智能仓管理调度系统，所述智能仓管理调度系统与所述物料传送装置、检料仓、多层缓存巷道机、货架、标签打印机、空气净化器及空气洁净度检查装置绑定，用于晶圆存储智能仓的物料管理及存料、取料调度控制。

2.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述出入仓物料抓取移动机构包括立柱、气缸安装板、滑动气缸、升降气缸、夹取气缸及夹爪，所述立柱设置在工作台上，所述气缸安装板设置在立柱上，所述滑动气缸设置在气缸安装板上，所述升降气缸设置在滑动气缸上，所述夹取气缸设置在升降气缸上，所述夹爪设置在夹取气缸的两侧，所述夹爪用于夹取晶舟盒。

3.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述传送组件包括支撑柱、传送带，所述传送带设置在支撑柱上，所述存取物料抓取移动机构设置在传送带上，存取物料抓取移动机构用于将晶舟盒从传送带上夹取至所述环形轨道传输机构上，所述窗口自动开闭机构设置在支撑柱上，用于控制物料传送装置的料口的开和关。

4.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述环形轨道传输机构还包括皮带、多个皮带轮及多个推板，所述环形轨道设置在工作台上，所述皮带沿环形轨道设置，所述皮带轮设置在工作台上，并带动皮带传动，所述推板设置在皮带上，所述推板相对物料平台设置，皮带传动带动推板传动，推板移动带动物料平台移动。

5.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述视觉检测机构包括固定板、隔板、第一相机、第二相机及光源，所述固定板设置在所述工作台上，固定板上设置有隔板，隔板的上方设置有第一相机，隔板的下方设置有第二相机，所述第一相机及第二相机皆朝向隔板设置，第一相机及第二相机上皆设置有光源，所述隔板上设置有定位槽及U形槽，第一相机及第二相机能够透过U形槽识别晶圆上的镭雕信息，定位槽用于对晶圆进行定位。

6.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述换向机构与出入仓物料抓取移动机构对接，所述换向机构包括底架、气缸固定板、旋转气缸、夹块及垫板，所述气缸固定板设置在底架上，所述气缸固定板上设置有旋转气缸，所述夹块设置在旋转气缸上，所述夹块上设置有垫板。

7.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述晶圆机械手包括控制底座、支撑盘、两第一连接臂、两第二连接臂、两第三连接臂、上夹臂、下夹臂及传感器，所述支撑盘设置在控制底座上，所述两第一连接臂的一端设置在支撑盘上，两第一连接臂的另一端各连接一第二连接臂的一端，两第二连接臂的另一端各连接两第三连接臂的一端，其中一第三连接臂连接上夹臂，另一第三连接臂连接下夹臂，上夹臂与下夹臂上下相对设置，用于夹取晶圆，所述传感器设置在第三连接臂上。

8.根据权利要求1所述的晶圆存储智能仓，其特征在于：所述多层缓存巷道机还包括滑动板、第一电机、立板、第一滑轨、第一滑块、滑台、第二电机、连接板，所述滑动板可滑动的设置在巷道上，第一电机驱动滑动板在巷道上滑动，立板设置在滑动板上，第一滑轨设置在立板上，第一滑块可滑动的设置在第一滑轨上，滑台设置在第一滑块上，第二电机驱动第一滑块在第一滑轨上滑动，连接板设置在滑台上；

所述缓存仓设置在滑动板上，缓存仓上间隔设置有多层料架；

所述抓取机械手设置在连接板上，所述抓取机械手包括夹手底座、夹板、第二滑轨、第二滑块、第三电机及旋转电机，所述夹手底座通过旋转电机与所述连接板连接，第二滑块设置在夹手底座上，第二滑轨设置在第二滑块上，第三电机驱动第二滑块，使得第二滑块与第二滑轨能够相对滑动，所述夹板设置在第二滑轨上，夹板用于抓取晶舟盒。

9.一种采用如权利要求1所述的晶圆存储智能仓的存取料方法，其特征在于：其包括以下步骤：

存料模式：

步骤A：存料时，将装有晶圆的晶舟盒放在物料传送装置上，通过物料传送装置存料，物料传送装置上的存取物料抓取移动机构夹取晶舟盒并将晶舟盒放置在环形轨道传输机构上；

步骤B：晶圆机械手抓取晶舟盒上的晶片至视觉检测机构上进行字符识别，识别完成后，将晶圆放回晶舟盒的原位置上，重复抓取晶圆动作，直至将晶舟盒上的所有晶圆全部完成字符识别，多台晶圆机械手和多套视觉检测机构协同执行该步骤，以提高执行效率；

步骤C：出入仓机构中的出入仓物料抓取移动机构将识别完成的晶舟盒夹取至换向机构上；

步骤D：换向机构带动晶舟盒旋转90°，多层缓存巷道机的抓取机械手抓取换向机构上的晶舟盒，并放置在多层缓存巷道机上；

步骤E：多层缓存巷道机满料或者已取到最后一盒料后，通过多层缓存巷道机的抓取机械手抓取存放至货架上的空余位置，完成存料；

取料模式：

步骤F：取料时，多层缓存巷道机根据智能仓管理调度系统的指示，在货架上对应的位置取出存放有与智能仓管理调度系统中的取料信息相对应晶圆的晶舟盒；

步骤G：多层缓存巷道机中的机械手模组将晶舟盒抓取至出入仓机构的换向机构上，换向机构带动晶舟盒旋转90°；

步骤H：出入仓机构中的出入仓物料抓取移动机构将换向机构上的晶舟盒夹取至环形轨道传输机构上；

步骤I：将空晶舟盒通过物料传送装置传送到环形轨道传输机构，作为取料晶舟盒，用于接收取出的晶圆；

步骤J：晶圆机械手取出对应的晶圆，并放入取料晶舟盒中；

步骤K：标签打印机根据所取出的晶圆数量对应打印标签数量，标签与晶舟盒一起通过物料传送装置取料，完成取料；

步骤L：已完成取料的晶舟盒，继续执行与存料模式中的步骤C-E相同的动作，完成返回货架的步骤；

整理未满盘的晶舟盒模式：

模式1：在取料过程中，根据智能仓管理调度系统的指示，针对已取出部分晶圆的晶舟盒，可通过晶圆机械手移动晶圆，装满未满盘的晶舟盒，整理出空晶舟盒，已满盘晶舟盒执行与存料模式中的步骤C-E相同的动作，完成返回货架；

模式2：在智能仓闲置时，根据智能仓管理调度系统的指示，从货架取出未满盘的晶舟盒，放置到环形轨道传输机构上，整理出空晶舟盒，已满盘晶舟盒执行与存料模式中的步骤C-E相同的动作，完成返回货架；空晶舟盒通过物料传送装置送出。

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