CN115376954A - 高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置及其控制方法，其包含一储存设备以及一操作设备，该储存设备的内部可界定有包含一个以上储存位的一容置空间以及一取物口，该操作设备包含一控制中心以及一自动手臂，该自动手臂经由该控制中心驱动于该取物口以及该容置空间之间移动，该自动手臂包含一侦测装置，该侦测装置对应该储存位或该取物口执行一侦测程序，通过该侦测装置，可于该储存盒存放前，预先确认是否有其他储存盒存在，确保净空防止该储存盒产生碰撞而导致破坏。

Description

高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置及其控制方法

技术领域

一种自动化输送与储存装置，特别是一种高洁净度的芯片半成品自动化 输送与储存装置及其控制方法。

背景技术

半导体集成电路(Integrated circuit：IC)的发明，使得科技产业快速及 先进的发展于现代生活中，使得人们获得了更丰富以及便捷的生活，而半导 体的应用层面不仅遍及了民生所用的智能型手机、汽车及网络，随着5G通讯、 AI智能科技以及IOT物联网的发展，半导体更成为了多项科技产业的关键应 用基础。

半导体制造的流程大致上为薄膜覆盖、涂布光阻、光阻显影、蚀刻以及 光阻去除，使得一晶圆上可以呈现所需的一电路图；最后再进行切割、黏贴、 焊接以及模封等步骤产生一晶圆成品。由于该晶圆成品牵涉了整体一科技设 备的运作，使得该晶圆成品的质量需求极其重要，因此各制造产业对该晶圆 的生产环境和设备要求接极为慎重。

然而，当需要大量或有效率的制造该晶圆成品时，该晶圆于上述等生产 步骤设备之间的传递便极为重要，若以人工的方式传递运送，往往会产生没 有效率或是因碰撞导致质量下降的风险，且当该晶圆正在于上下两生产步骤 设备之间的一准备期时，大多会以存放于一角落等待，往往会产生该晶圆因 暴露于一环境空气中而导致不良率的产生，导致成本以及材料上的浪费。

有鉴于此，发展可以使得该晶圆于上述等生产步骤设备之间可以达到减 少碰撞的优良传递质量、降低人事成本以及该晶圆可于该准备期间可以维持 于良好的环境质量中，减少不良率的产生，是各制造产业极需发展的目标。

发明内容

为了发展可以使得一晶圆于各生产设备之间可以达到优良的传递质量、 降低人事成本以及该晶圆于该准备期间可以维持于良好的环境质量中，本发 明提供一种高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置及其控制方法，其 包含一储存设备，该储存设备的内部可界定有包含一个以上储存位的一容置 空间，以及于该容置空间下方的一运输空间，该运输空间通过一取物口连通 该容置空间，对应该取物口位置，设置有运动方向为由上至下垂直移动的一 舱门；以及一操作设备包含一控制中心以及一自动手臂，该自动手臂经由该 控制中心驱动于该取物口以及该容置空间之间移动，该自动手臂通过一侦测 装置针对一个以上该储存位执行一侦测程序，产生一侦测结果，该自动手臂 或该控制中心依据该侦测结果判断该储存位是否为空闲无物品的该储存位。

其中，自动手臂的一自由端包含一夹取装置，该夹取装置于夹取一储存 盒时，其一开放末端呈现具角度上扬的一倾斜角度。

其中，该夹取装置包含有一抵靠板以及突出设置该抵靠板上下相对两侧 的二夹爪。

进一步地，该侦测装置利用一雷射原理执行该侦测程序，该雷射原理可 以为遮断式、反射式或对照式的方式呈现。

进一步地，该夹取装置包含一活动锁，该活动锁可利用可转换的磁性机 构或是可卡合的机械结构呈现。

本发明还提供了一种高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存控制方法， 其中，一操作设备执行将一储存盒储存至空闲的一储存位的步骤包含：

一控制中心根据一储存数据选择空闲的该储存位，并形成一指令；

一自动手臂接收该指令，并移动位于其自由端的一夹取装置夹取该储存 盒，并移动至该储存位的相对位置，该自动手臂的一侦测装置执行一侦测程 序，产生一侦测结果；

该自动手臂或该控制中心依据该侦测结果判断该储存位是否已有其他该 储存盒，若无，该夹取装置存放储存盒至该储存位；若有，立即暂停该自动 手臂动作，并传递一异常信息至该控制中心；以及

该控制中心接收该异常信息，实时停止该指令，并于该储存数据上标记 该异常信息。

其中，该控制中心接收该异常信息后，该控制中心根据该储存数据，选 择第二个空闲的该储存位，并形成该指令传递至该自动手臂，重复该操作设 备将该储存盒储存至空闲的该储存位的步骤。

进一步地，于各该储存位附近设置有一扫描密码，该扫描密码以2维或RFID的方式呈现，且其内容包含该储存数据；以及，该夹取装置或是该自动 手臂上设置有一监测模块，该监测模块扫描各该扫描密码，产生该储存数据 纪录于该控制中心，该储存数据报含各该储存位中是否有该储存盒、该储存 盒内容物以及该储存盒的存放纪录。

进一步地，该操作设备执行由该储存位移出该储存盒步骤包含：

该控制中心传递该指令至该自动手臂，该指令包含欲移动的该储存盒所 在的该储存位；该自动手臂驱动该夹取装置至该储存位的相对位置，该监测 模块扫描于该储存位附近的该扫描密码，并将一扫描结果回传至该控制中心； 以及

该控制中心确认该扫描结果呈现的该储存数据是否与该指令相符，若是， 该夹取装置夹取该储存位上的该储存盒；若否，该控制中心停止该指令，并 于该数据纪录模块的该储存数据上标记该异常信息。

进一步地，该操作设备包含有一操作接口，该操作接口提供该控制中心 一设定，该控制中心通过该设定给予该自动手臂该指令，或是驱动该运输设 备及该轨道的运动以及该舱门的开启。

附图说明

图1为本发明较佳实施例立体示意图；

图2为本发明较佳实施例内部立体示意图；

图3为本发明较佳实施例部分结构示意图；

图4为本发明较佳实施例系统结构立体示意图；

图5为本发明较佳实施例系统第一步骤示意图；

图6为本发明较佳实施例系统第一步骤示意图。

符号说明：

10储存设备

11容置空间

111储存区

12开门

13运输空间

131隔板

1311取物口

132输入口

133输出口

134舱门

20运输设备

30操作设备

31操作接口

32控制中心

321监测模块

322数据纪录模块

323控制模块

33自动手臂

331夹取装置

3311抵靠板

3312夹爪

332侦测装置

A储存盒

具体实施方式

请参考图1至图3，其为本发明所提供的高洁净度的芯片半成品自动化输 送与储存装置及其控制方法较佳实施例，其包含一储存设备10、一运输设备 20以及一操作设备30，该储存设备10的内部可界定为一容置空间11，该运 输设备20设置于该储存设备10中，其中该运输设备20与该容置空间11不 直接的连通，本实施例中，该运输设备20以一轨道的型式呈现。

该容置空间11中包含一储存区111，该储存区111含有多个储存位，且 该储存位依据一储存盒A的大小间隔设置，使得该储存盒A可依据所需放入 或移出该储存位。该储存盒A中存放有多个芯片半成品，较佳的，该储存盒 A排列设置有多个储存槽，使得各该芯片半成品可以分别放置于各该储存槽 中，避免该储存盒A于移动时各该芯片半成品之间产生碰撞的疑虑。该容置 空间11可以依据所欲存放的该芯片半成品的环境需求，经由一环境维持设备 维持该容置空间11整体的如湿度、温度或是灯光等一环境条件。

该储存设备10包含有一开门12以及一运输空间13，该储存设备10的其 中一外侧壁设置有该开门12，使得该容置空间11可以通过该开门12的开启 与该储存设备10外的区域连通，使得一使用者可通过该开门12进出该储存 设备10。

该运输空间13不直接与该容置空间11连通，且该运输设备20容置于该 运输空间13中。该运输空间13包含有一隔板131、一输入口132、一输出口 133以及一舱门134，该储存设备10通过该隔板131使得该运输空间13与该 容置空间11间隔分离。于该运输空间13中该储存设备10的外壁分别穿设有 该输入口131以及该输出口132，且该输入口131以及该输出口132相互对应 的设置于该运输设备20的两末段，使得该储存盒A可由该输入口131进入该运输空间13，经由该运输设备20运送，并且经由该输出口132离开该储存设 备10。

该隔板131上设置有一取物口1311，该舱门134活动的设置于该取物口 1311位置，通过该舱门134的开启使得该运输空间13可经由该取物口1311 与该容置空间11连通，如此该储存盒A便可以通过该运输设备20传送至对 应该取物口1311的位置，并于开启舱门后由该运输空间13移动至该容置空 间11以及该储存区1111中存放。

该隔板131的设置使得该运输空间13仅可以通过舱门134的开启与该容 置空间11连通，进而避免了该容置空间11直接接触到该储存设备10外的区 域的机会，使得该容置空间11不仅可以达到高洁净度的要求，还可以降低该 容置空间11产生环境改变的变因，有效的维持其该环境条件，避免该环境维 持设备反复的启动并调整该环境条件，减少资源浪费。

本发明较佳实施例中，该运输空间13的位置较佳的相对于该储存区111 的下方，使得位于上方的该储存区111不易受到该舱门134开启时一空气由 该运输空间13进入该容置空间11的干扰，维持该储存区111较佳的整洁度。 该隔板131可为具透明状的板材，以方便该使用者实时观察该储存盒A进入 该运输空间13以及运输设备20的运送状况。

该运输空间13横向的设置于该储存设备10其中一侧面的底部，使得该 储存盒A可以维持水平的运输不易翻倒，较佳的，该取物口1311以及该舱门134垂直地面的设置于该隔板131上，且该舱门134开启的一运动方向为垂直 的由上至下移动，使得该舱门134开启时，该运动方向可以更加的避免该空 气的扰动，降地粉尘或是杂质由该运输空间13进入该容置空间11的可能性。

请配合参考图5，该操作设备30包含有一操作接口31、一控制中心32 以及一自动手臂33，该操作接口31可以计算机的方式与该储存设备10分开 或是直接装设于该储存设备10的其中一外壁，较佳的该操作接口31设置于 该开门12的旁侧。该自动手臂33设置于该容置空间11中并且可以经由该控 制中心32所提供的一指令驱动，一用户可通过该操作接口31提供该控制中 心32一设定，进而驱动该自动手臂33，该自动手臂33可夹取该储存盒A于 该取物口1311、该容置空间11或是该储存区111之间移动，使得本发明提供 的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置及其控制方法可以无须透该 使用者进出该容置空间11搬移该储存盒A，不仅减少该容置空间11污染的危 机，还可以省去不必要的人事成本。

该控制中心32包含有相互链接的一监测模块321、一数据纪录模块322、 一控制模块323。该监测模块321可以监测该容置空间11的该环境条件，并 产生一监测结果传递至该数据纪录模块322以及该控制模块323；或是该监测 模块321可为一扫描仪并扫描该储存区111中各储存位的一储存数据并记录 于该数据纪录模块322；该监控模块321也可以为一摄像机，实时监测该运输 设备20以及该运输空间13中该储存盒A的运送状态，并且将该监测结果传 递至该数据纪录模块322以及该控制模块323。

该数据纪录模块322储存该监测结果以及该储存数据，已方便该用户可 以回顾并确保数据的详细记录。该监测结果可以依据时间点记录该容置空间 中的该环境条件以及该运输设备20以及该运输空间13的运输状态。该储存 数据可以包含各该储存位中是否有该储存盒A、该储存盒A的存放纪录、该 储存盒A内各该芯片半成品数据，该数据储存模块322也可以纪录该用户的 权限以及进出该储存设备10的记录。

该控制模块323依据该用户经由该操作接口31输入的该设定，提供该指 令至该环境维持设备、该监测模块321或是该自动手臂33，该控制模块323 也可以连接该运输设备20以及该舱门134，以依照该设定操控该运输设备20 的输送以及该舱门134的开启。

该控制模块323依据该设定评估该监测结果，例如，当该环境条件的该 监测结果超出该设定的一数据范围时，该控制模块323传递该指令至该环境 维持设备，该环境设备依照该指令调整该环境条件；或是，该控制模块323 依据该设定分析该运输设备20以及该运输空间13的该监测结果出现异常(如 有异物或是遭受破坏)，该控制模块传递一警告信息通知该用户，使得该使用 者可以实时的监控本发明提供的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装 置及其控制方法。

该自动手臂33包含一操作中心、一夹取装置331以及一侦测装置332。 该操作中心连接该控制中心32，该操作中心接收来自该控制模块323的该指 令，并且驱动该夹取装置331以及该侦测装置332，该夹取装置331设置于该 自动手臂33的一自由端，该自动手臂33可通过该夹取装置331夹取该储存 盒A。

该夹取装置331包含有一抵靠板3311以及突出设置该抵靠板3311其中 一相对两侧的二夹爪3312。本实施例中，二夹爪3312分别设置于该抵靠板 3311上下相对两侧，使得该夹取装置331夹取该储存盒A时，二个该夹爪3312 可以夹取该储存盒A的上下两侧面，且该储存盒A可以自然的依据重力座落 于位于下方的该夹爪3312上，减少该自动手臂33于夹取时需产生的机械力。

该夹取装置331于夹取该储存盒A时，该夹取装置331至其一开放末端 呈现具角度上扬的一倾斜角度，如此该储存盒A便可以顺应该倾斜角度抵靠 于该抵靠板3311，如此便可以防止该储存盒A内部的各该芯片半成品于移动 时掉出。

较佳的对应该储存盒A的结构凹凸设置，以维持夹取装置331夹取该储 存盒A的稳定性，或是该夹取装置331可包含有一活动锁，使得该夹取装置 331夹取该储存盒A时可以经由该活动锁锁定，该活动锁可利用可转换的磁 性机构或是可卡合的机械节构呈现，防止该储存盒A至该夹取装置331上掉 落。

该夹取装置331上设置有该侦测装置332，当该自动手臂33欲将该储存 盒A放置于其中一个该储存位或是该取物口1311前，该侦测装置332针对该 储存位或是该取物口1311执行一侦测程序并产生一侦测结果，该自动手臂33 或该控制中心32依据该侦测结果判断该储存位或该取物口是否有其他物品或 已有其他该储存盒A的放置。本实施例中，该侦测装置332利用一雷射原理 执行该侦测程序。

通过该侦测装置332，可于该自动手臂33将该储存盒A存放前，预先确 认该储存位或是该取物口1311是否有其他该储存盒A存在，确保该储存位或 是该取物口1311净空防止该储存盒A产生碰撞而导致破坏，该雷射原理可以 为遮断式、反射式或对照式的方式呈现。

较佳的，于各该储存位的附近皆设置有一扫描密码，该扫描密码以2维 或RFID的方式呈现并且其内容包还有该储存数据，于该夹取装置331或是该 自动手臂33上设置有该监测模块321，该监测模块321可以对应至该扫描密 码，产生该储存数据，并且纪录于该数据纪录模块322。

请参考图6，其为本发明所提供的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储 存装置及其控制方法欲执行储存该储存盒A时，其步骤包含：

步骤S11输送该储存盒A：该控制中心32驱动该运输设备20输送该储 存盒A至对应该舱门134处。

步骤S12开启该舱门134：该控制中心32驱动该舱门134开启，并且根 据该数据纪录模块322的该储存数据评估使否有空闲的该储存位。

步骤S13形成该指令：该控制中心32选择空闲的该储存位并形成该指令， 该控制中心32传递该指令至该操作中心，该指令包含空闲的该储存位于该储 存区111的相对位置。

步骤S14驱动该夹取装置331：该操作中心接收该指令，并驱动该夹取装 置331至该取物口1311夹取该储存盒A。

步骤S15执行该侦测程序：该操作中心依据该指令驱动该自动手臂33移 动，并使得该夹取装置331以及该储存盒A移动至该储存位的相对位置，该 侦测装置332执行该侦测程序，产生该侦测结果至该操作中心。

步骤S16判断该侦测结果：该操作中心接收该侦测结果并且判断该储存 位是否已有其他该储存盒A，若无，该操作中心驱动该夹取装置331存放该 储存盒A；若有，该操作中心立即暂停该自动手臂33动作，并传递一异常信 息至该控制中心32，执行步骤S17。

步骤S17停止动作：当该控制中心32接收该异常信息时，实时停止存放 该储存盒A的该指令，并于该数据纪录模块322的该储存数据上标记该异常 信息，接着传递该警告信息至该用户，使得该使用者可以实时的监控本发明 提供的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置及其控制方法。

通过该侦测装置332以及该操作中心的配合，可以于该储存盒A存放前 预先确认该储存位或是该取物口1311是否有其他该储存盒A或是一异物存在， 确保该储存位或是该取物口1311净空防止该储存盒A产生碰撞而导致破坏。 进一步的，判断该侦测结果并不限定由该操作中心执行，也可以利用该控制 中心32进行判断。

该侦测装置332执行该侦测程序的同时，该监测模块321扫描该扫描密 码，并将该扫描结果回传至该控制中心32，可以同时的确认该夹取装置331 移动至该储存位的相对位置是否与该指令相符，并且于存放储存盒A后，更 新该数据纪录模块322的该储存数据。

当该控制中心32接收该异常信息时，实时停止存放该储存盒A的该指令 时，该控制中心32可以接着回到该步骤S2中根据该数据纪录模块322的该 储存数据评估使否有空闲的该储存位，并选择空闲的该储存位形成第二该指 令，使得该自动手臂可以依据第二该指令完成该储存步骤

相反的，请参考图6，本发明所提供的高洁净度的芯片半成品自动化输送 与储存装置及其控制方法欲将该储存盒A至其中一该储存位移动至该取物口 1311时，其步骤包含：

步骤S21形成该指令：该控制中心32传递该指令至该操作中心，该指令 包含欲移动的该储存盒A所在的该储存位。

步骤S22驱动该夹取装置331及产生该扫描结果：该操作中心接收该指 令，并驱动该夹取装置331至该储存位的相对位置，该监测模块321扫描该 扫描密码，并将该扫描结果回传至该控制中心32。

步骤S23确认该指令：该控制中心32确认该夹取装置331移动至该储存 位的相对位置是否与该指令相符，若是，该夹取装置331夹取该储存位上的 该储存盒A；若否，该控制中心32停止该指令，并于该数据纪录模块322的 该储存数据上标记该异常信息，接着传递该警告信息至该用户。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域 的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围 之内。

Claims (10)

1.一种高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置，其特征在于，包含：

一储存设备，该储存设备的内部可界定有包含一个以上储存位的一容置空间，以及于该容置空间下方的一运输空间，该运输空间通过一取物口连通该容置空间，对应该取物口位置，设置有运动方向为由上至下垂直移动的一舱门；以及

一操作设备包含一控制中心以及一自动手臂，该自动手臂经由该控制中心驱动于该取物口以及该容置空间之间移动，该自动手臂通过一侦测装置针对一个以上该储存位执行一侦测程序，产生一侦测结果；其中

该自动手臂或该控制中心依据该侦测结果判断该储存位是否为空闲无物品的该储存位。

2.如权利要求1所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置，其特征在于，该自动手臂的一自由端包含一夹取装置，该夹取装置于夹取一储存盒时，其一开放末端呈现具角度上扬的一倾斜角度。

3.如权利要求1或2所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置，其特征在于，该夹取装置包含有一抵靠板以及突出设置该抵靠板上下相对两侧的二夹爪。

4.如权利要求3所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置，其特征在于，该侦测装置利用一雷射原理执行该侦测程序，该雷射原理可以为遮断式、反射式或对照式的方式呈现。

5.如权利要求4所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置，其特征在于，该夹取装置包含一活动锁，该活动锁可利用可转换的磁性机构或是可卡合的机械结构呈现。

6.如权利要求1至5中任一项所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存装置，其特征在于，该操作设备包含有一操作接口，该操作接口提供该控制中心一设定，该控制中心通过该设定给予该自动手臂该指令，或是驱动该运输设备及该轨道的运动以及该舱门的开启。

7.一种高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存控制方法，其特征在于：

一操作设备执行将一储存盒储存至空闲的一储存位的步骤包含：

一控制中心根据一储存数据选择空闲的该储存位，并形成一指令；

一自动手臂接收该指令，并移动位于其自由端的一夹取装置夹取该储存盒，并移动至该储存位的相对位置，该自动手臂的一侦测装置执行一侦测程序，产生一侦测结果；

该自动手臂或该控制中心依据该侦测结果判断该储存位是否已有其他该储存盒，若无，该夹取装置存放储存盒至该储存位；若有，立即暂停该自动手臂动作，并传递一异常信息至该控制中心；以及

该控制中心接收该异常信息，实时停止该指令，并于该储存数据上标记该异常信息。

8.如权利要求7所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存控制方法，其特征在于，该控制中心接收该异常信息后，该控制中心根据该储存数据，选择第二个空闲的该储存位，并形成该指令传递至该自动手臂，重复该操作设备将该储存盒储存至空闲的该储存位的步骤。

9.如权利要求8所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存控制方法，其特征在于：

于各该储存位附近设置有一扫描密码，该扫描密码以2维或RFID的方式呈现，且其内容包含该储存数据；以及

该夹取装置或是该自动手臂上设置有一监测模块，该监测模块扫描各该扫描密码，产生该储存数据纪录于该控制中心，该储存数据报含各该储存位中是否有该储存盒、该储存盒内容物以及该储存盒的存放纪录。

10.如权利要求9所述的高洁净度的芯片半成品自动化输送与储存控制方法，其特征在于，该操作设备执行由该储存位移出该储存盒步骤包含：

该控制中心传递该指令至该自动手臂，该指令包含欲移动的该储存盒所在的该储存位；

该自动手臂驱动该夹取装置至该储存位的相对位置，该监测模块扫描于该储存位附近的该扫描密码，并将一扫描结果回传至该控制中心；以及

该控制中心确认该扫描结果呈现的该储存数据是否与该指令相符，若是，该夹取装置夹取该储存位上的该储存盒；若否，该控制中心停止该指令，并于该数据纪录模块的该储存数据上标记该异常信息。

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