CN210000893U - 一种充气式储物盒电子货架和充气式储物盒存放管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种充气式储物盒电子货架和充气式储物盒存放管理系统，充气式储物盒上设置有至少一充气接口和至少一排气接口，电子货架包括：架体，架体上设置有至少一个安装座，安装座上设置有至少一个充气阀门和至少一个排气阀门，至少一个充气阀门和至少一个排气阀门能够分别与充气式储物盒上的充气接口和排气接口相对接；能够对充气式储物盒气体状态进行监测的至少一组气体状态监测组件。本实用新型可以实现充气式储物盒在货架内部的在位充气并能够对充气式储物盒内的气体状态进行实时检测，能够有效防止充气式储物盒在移动过程中所导致的晶圆损害和在充气式储物盒内气体参数不符合标准时的损害，能够有效保证晶圆存储的安全性。

Description

一种充气式储物盒电子货架和充气式储物盒存放管理系统

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，具体地涉及一种充气式储物盒电子货架和充气式储物盒存放管理系统。

背景技术

在半导体制造中，随着制程复杂度和晶圆(Wafer)尺寸(CD)越来越小，为了更好的对晶圆进行保护，晶圆多通过充气式储物盒(Foup)来进行储放，如图2所示，充气式储物盒500包括盒体501和设置在盒体下部的底座502，充气式储物盒500通过底座502放置在货架上，为了保证晶圆在充气式储物盒内的稳定性，现有常规的方法为在充气式储物盒内充满氮气(N2)，所以充气式储物盒上均设置有充气接口和排气接口，然而现有充气式储物盒和货架均没有设置对充气式储物盒内氮气状态进行补充的结构或装置，所以现有充气式储物盒对氮气的补充，多在机台端或者在进入货架前完成，当发现充气式储物盒内气体状态不符合要求时将充气式储物盒移出充气后再放回，在移出和放回的过程中均增加了晶圆损害的风险。另外现有货架结构也无法对充气式储物盒内的气体状态进行监控，一旦充气式储物盒内的参数不符合要求，就会造成晶圆的损害，严重时会导致报废，所以需要设计一种充气式储物盒电子货架和充气式储物盒存放管理系统，来实现充气式储物盒在货架内的气体状态监控及在线充气。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型提供一种充气式储物盒电子货架和充气式储物盒存放管理系统，来实现充气式储物盒在货架内的气体状态监控及在线充气。

本实用新型提供一种充气式储物盒电子货架，所述充气式储物盒上设置有至少一充气接口和至少一排气接口，其特征在于，所述电子货架包括：

架体，所述架体上设置有至少一个能够放置所述充气式储物盒的安装座，所述安装座上设置有至少一个充气阀门和至少一个排气阀门，所述至少一个充气阀门和至少一个排气阀门能够分别与所述充气式储物盒上的充气接口和排气接口相对接；

能够对充气式储物盒气体状态进行监测的至少一组气体状态监测组件。

优选地，所述电子货架还包括气体补充装置，所述气体补充装置包括气源和充气装置，所述充气装置的抽风口与所述气源相连通，所述充气装置的充气口与所述充气阀门相连通。

进一步地，所述电子货架还包括控制系统，所述控制系统能够接收所述气体状态监测组件的信号并对所述充气装置、所述充气阀门、所述排气阀门进行启闭控制。

进一步地，所述气体补充装置还包括回气净化装置，所述排气阀门与所述回气净化装置的进气口相连接，所述回气净化装置的出气口与所述气源相连通。

更进一步地，所述气体状态监控组件包括至少一个能够对所述至少一个充气式储物盒内压力进行检测的压力传感器。

更进一步地，所述压力传感器安装在所述充气阀门与所述充气口之间的连通管道上。

优选地，所述气体状态监控组还包括能够对排气阀门处气流状态进行检测的气流传感器，所述气流传感器安装在所述排气阀门的阀门口处。

优选地，所述电子货架还包括对所述安装座上充气式储物盒进行识别的充气式储物盒识别装置，所述充气式储物盒识别装置与所述控制系统相电连。

进一步地，所述充气式储物盒识别装置包括与所述安装座数量相对应的至少一组射频识别组件，所述射频识别组件包括安装在所述充气式储物盒上的标签和安装在所述架体上并与所述标签位置相对应的标签阅读器。

优选地，所述安装座包括竖直卡槽、水平卡槽和对所述充气式储物盒进行定位的定位结构。

进一步地，所述竖直卡槽与所述水平卡槽的夹角为55-85°。

优选地，所述控制系统包括电脑主机和信号转换器。

本实用新型的另一个方面是提供一种充气式储物盒存放管理系统，包括MES/CIM系统和至少一个上述的电子货架。

如上所述，本实用新型电子货架和充气式储物盒存放管理系统，当将充气式储物盒存放至电子货架上时，将安装座上的充气阀门与外置充气装置的充气口相连通，这样可以通过气体状态监测组件来实现充气式储物盒气体状态的监测，需要充气(换气时)开启充气阀门和外置充气装置即可对充气式储物盒进行充气(换气时还需要开启排气阀门)，当气体状态监测组件检测到的气体参数满足设定要求时，关闭充气阀门(换气结束还需要关闭排气阀门)，并关闭外置充气装置即可，本实用新型可以实现充气式储物盒在货架内部的在位充气和换气并能够对充气式储物盒内的气体状态进行检测，能够有效防止充气式储物盒在移动过程中所导致的晶圆损害和在充气式储物盒内气体参数不符合标准时的损害，提高了充气效率，能够有效保证晶圆存储的安全性。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1显示为本实用新型电子货架实施例的部分结构图；

图2显示为图1的I区域放大图；

图3显示为安装座的俯视图。

附图标记

100 架体

101 安装座

1011 竖直卡槽

1012 水平卡槽

1013 定位结构

102 充气阀门

103 排气阀门

200 气体状态监测组件

201 压力传感器

202 气流传感器

300 气体补充装置

301 充气装置

302 气源

303 回气净化装置

400 充气式储物盒识别装置

401 标签

402 阅读器

500 充气式储物盒

501 盒体

502 底座

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-3所示，本实用新型提供一种用于放置充气式储物盒的电子货架，所述充气式储物盒500上设置有至少一充气接口和至少一排气接口，所述电子货架包括：

架体100，所述架体100上设置有至少一个能够放置所述充气式储物盒500的安装座101，所述安装座101上设置有至少一个充气阀门102和至少一个排气阀门103，所述至少一个充气阀门102和至少一个排气阀门103能够分别与所述充气式储物盒500上的充气接口和排气接口相对接；

能够对充气式储物盒500气体状态进行监测的至少一组气体状态监测组件200。气体状态监测组件200可以为能够实现充气式储物盒500内气体状态(压力、湿度、洁净度等)监测的各种现有传感器及组合，并且其安装位置也不受限定，其可以直接安装在充气式储物盒内部，也可以安装在连通管道上，只要能够实现充气式储物盒500内气体状态的监测即可。

使用时可以将充气式储物盒500的底座502安装在电子货架的安装座101上，并将充气阀门102和排气阀门103与充气式储物盒500上的充气接口和排气接口相连通，这样电子货架就可以通过气体状态监测组件200来实现充气式储物盒500气体状态的监测，当发现充气式储物盒500内的气体状态不符合要求时，将安装座101上的充气阀门102与外置充气装置301的吹气口相连通，开启充气阀门102和外置充气装置301即可对充气式储物盒500进行充气(换气时还需要开启排气阀门103)，当气体状态监测组件200检测到的气体参数满足设定要求时，关闭充气阀门102和外置充气装置301即可(换气结束还需要关闭排气阀门103)，本实用新型可以实现充气式储物盒500在货架内部的在位充气并能够对充气式储物盒500内的气体状态进行检测，能够有效防止充气式储物盒500在移动过程中所导致的晶圆损害和在充气式储物盒500内气体参数不符合标准时的损害，提高了充气效率，能够有效保证晶圆存储的安全性。

本实用新型中的电子货架可以不包括气体补充装置300，而采用外置气体补充装置300的形式来实现气体的补充，较佳地，本实施例中的所述电子货架还包括气体补充装置300，气体补充装置300的安装位置不受限定可以安装到货架内部也可以安装到货架外部，本实施例中的气体补充装置300安装在货架内部的下侧。所述气体补充装置300包括气源302和充气装置301，所述充气装置301的抽风口与所述气源302相连通，所述充气装置301的充气口与所述充气阀门102相连通。气体补充装置300可以安装在电子货架外部，这样可以增加电子货架的机动灵活性。

本实用新型中对充气式储物盒500内气体状态的监控和充气均可以人工操作进行，操作人员可以通过气体状态监测组件自带显示装置直接读取数据后进行充气或换气操作，但是为了实现自动化监控，本实施例中所述电子货架还包括控制系统，所述控制系统能够接收所述气体状态监测组件200的信号并对所述充气装置301、所述充气阀门102、所述排气阀门103进行启闭控制。当气体状态监测组件200发现充气式储物盒500内的气体环境不符合压力标准时，控制系统控制充气阀门102开启，并控制充气装置301开启(排气阀门103正常情况下处于关闭状态)，直至气体状态监测组件200发现充气式储物盒500内的气体压力符合标准时，控制系统控制充气阀门102关闭，并控制充气装置301关闭。当气体状态监测组件200发现充气式储物盒500内的湿度和洁净度不符合洁净和湿度标准需要换气时，控制系统控制充气阀门102和排气阀门103开启，并控制充气装置301开启，直至气体状态监测组件200发现充气式储物盒500内的气体湿度和洁净度符合标准时，换气结束控制系统控制排气阀门103和充气阀门102关闭，并控制充气装置301关闭。

本实用新型中的气源302可以为能够实现晶圆保存的多种气体，但考虑到氮气的成本较低，制造方便，本实施例中的气源302为洁净的氮气气源302，为了对排气阀门103中排出的氮气进行回收利用，本实施例中所述气体补充装置300还包括回气净化装置303，所述排气阀门103与所述回气净化装置303的进气口相连接，所述回气净化装置303的出气口与所述气源302相连通。

本实用新型中的气体状态监控组件可以只包括能够对所述至少一个充气式储物盒500内压力进行检测的压力传感器201。这样当充气式储物盒500内压力低于设定第一阈值时，控制系统控制充气装置301开启向充气式储物盒500内补充气体，当充气式储物盒500内压力高于设定的第二阈值时，控制系统控制充气装置301关闭。这样可以直接在充气式储物盒500存储的过程中实现在线充气。

本实用新型中的压力传感器201的安装位置不受限制，只要能够实现对充气式储物盒500内气压进行检查即可，但是为了节约成本，本实施例中在充气式储物盒500在位情况下其充气接口为常开状态，所述压力传感器201安装在所述充气阀门102与所述充气口之间的连通管道上，这样可以对安装在安装座101上的不同充气式储物盒500进行检测，避免了为每个充气式储物盒500安装压力传感器201所造成的成本增加。

为了防止充气式储物盒500排气口漏气，本实施例中所述气体状态监控组还包括能够对排气阀门103处气流状态进行检测的气流传感器202，所述气流传感器202安装在所述排气阀门103的阀门口处，当在排气阀门103关闭的状态下气流传感器202检测到有气流通过时将信号传递给控制系统，控制系统进行泄露报警。

本实用新型电子货架中还设置有对所述安装座101上充气式储物盒500进行识别的充气式储物盒识别装置400，所述充气式储物盒识别装置400与所述控制系统相电连，这样可以及时掌握电子货架内的充气式储物盒500的存储情况，更便于统筹管理。

本实用新型中的充气式储物盒识别装置400可以为现有可以实现充气式储物盒500在位检测的各种传感器，如对射传感器、激光扫描传感器等，为了便于对不同充气式储物盒500的识别与控制，本实施例中所述充气式储物盒识别装置400包括与所述安装座101数量相对应的至少一组射频识别组件，所述射频识别组件包括安装在所述充气式储物盒500上的标签401和安装在所述架体100上并与所述标签401位置相对应的标签401阅读器402。通过阅读不同充气式储物盒500上的标签401来了解充气式储物盒500的一些基本情况，更有利于充气式储物盒500的优化管理。

本实用新型中的安装座101可以为能够实现充气式储物盒500底座502定位安装的各种结构，为了便于安装和定位，本实施例中所述安装座101包括竖直卡槽1011、水平卡槽1012和对所述充气式储物盒500进行定位的定位结构1013，所述充气阀门102和所述排气阀门103能够向上或向下与所述充气阀门102和所述排气阀门103连通或断开。充气式储物盒安装时从竖直卡槽1011和水平卡槽1012前端的开口推入，当接触到定位结构1013后到位，此时将充气阀门102和排气阀门103插入充气式储物盒500上的充气接口和排气接口内即可实现安装。

本实用新型中的充气阀门102和排气阀门103可以为现有能够实现自动化控制并插入至充气式储物盒500上的充气接口和排气接口内的各种阀门。

本实用新型中充气阀门102和排气阀门103与充气接口和排气接口的对接可以手动实现，也可以选用现有能够实现自动对接的阀门来实现自动对接。为了便于充气式储物盒500的顺利推入和准确定位，本实施例中所述竖直卡槽与所述水平卡槽的夹角α为55-85°。

本实用新型中的控制系统其结构和形式不受限制，只要能够接收所述气体状态监测组件200的信号并对所述充气装置301进行启闭即可，本实施例中的控制系统包括电脑主机(图中未显示)和信号转换器(图中未显示)，各气体状态监测组件200与信号转化器相电连，信号转化器与电脑主机的控制器相电连。

实施例二

本实施例提供一种充气式储物盒存放管理系统，包括MES/CIM系统和至少一个实施例一中所述的电子货架。所述电子货架的控制系统与所述MES/CIM系统通讯连接。电子货架内的各气体状态监测组件信息及各充气式储物盒识别装置的信息均传入MES/CIM系统，能够向操作人员展示实时的充气式储物盒存储情况和各充气式储物盒内气体状态及排气阀门气密性状态，更有利于充气式储物盒存储及充气管理的计划排程管理、生产调度管理、库存管理。

综上，本实用新型可以实现充气式储物盒在货架内部的在位充气并能够对充气式储物盒内的气体状态进行实时检测，能够有效防止充气式储物盒在移动过程中所导致的晶圆损害和在充气式储物盒内气体参数不符合标准时的损害，提高了充气效率，能够有效保证晶圆存储的安全性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种充气式储物盒电子货架，所述充气式储物盒上设置有至少一充气接口和至少一排气接口，其特征在于，所述电子货架包括：

架体，所述架体上设置有至少一个能够放置所述充气式储物盒的安装座，所述安装座上设置有至少一个充气阀门和至少一个排气阀门，所述至少一个充气阀门和至少一个排气阀门能够分别与所述充气式储物盒上的充气接口和排气接口相对接；

能够对充气式储物盒气体状态进行监测的至少一组气体状态监测组件。

2.根据权利要求1所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述电子货架还包括气体补充装置，所述气体补充装置包括气源和充气装置，所述充气装置的抽风口与所述气源相连通，所述充气装置的充气口与所述充气阀门相连通。

3.根据权利要求2所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述电子货架还包括控制系统，所述控制系统能够接收所述气体状态监测组件的信号并对所述充气装置、所述充气阀门、所述排气阀门进行启闭控制。

4.根据权利要求2所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述气体补充装置还包括回气净化装置，所述排气阀门与所述回气净化装置的进气口相连接，所述回气净化装置的出气口与所述气源相连通。

5.根据权利要求4所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述气体状态监控组件包括至少一个能够对所述至少一个充气式储物盒内压力进行检测的压力传感器。

6.根据权利要求5所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述压力传感器安装在所述充气阀门与所述充气口之间的连通管道上。

7.根据权利要求1所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述气体状态监控组还包括能够对排气阀门处气流状态进行检测的气流传感器，所述气流传感器安装在所述排气阀门的阀门口处。

8.根据权利要求3所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述电子货架还包括对所述安装座上充气式储物盒进行识别的充气式储物盒识别装置，所述充气式储物盒识别装置与所述控制系统相电连。

9.根据权利要求8所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述充气式储物盒识别装置包括与所述安装座数量相对应的至少一组射频识别组件，所述射频识别组件包括安装在所述充气式储物盒上的标签和安装在所述架体上并与所述标签位置相对应的标签阅读器。

10.根据权利要求1所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述安装座包括竖直卡槽、水平卡槽和对所述充气式储物盒进行定位的定位结构。

11.根据权利要求10所述的充气式储物盒电子货架，其特征在于，所述竖直卡槽与所述水平卡槽的夹角为55-85°。

12.一种充气式储物盒存放管理系统，包括MES/CIM系统，其特征在于，还包括至少一个权利要求1-11中任一项所述的电子货架，所述电子货架的控制系统与所述MES/CIM系统通讯连接。

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