一种晶圆传送盒的电子货架管理系统的制作方法

1.本实用新型属于半导体晶圆生产技术领域，尤其涉及一种晶圆传送盒的电子货架管理系统。


背景技术：

2.现有晶圆厂的普通货架需要人工将装有晶圆(wafer)的晶圆传送盒(foup)搬上搬下，生产制造部门在系统里查找晶圆传送盒位置时，无法得知晶圆传送盒的位置，需要人工逐一查找，也不能根据货架货位的状态合理安排晶圆传送盒的存放。对于晶圆传送盒内晶圆的批次(lot)信息，查找更不方便，晶圆传送盒在人为搬运过程中存在盲区，难以对晶圆信息进行溯源。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了一种方便查询晶圆传送盒和晶圆信息的货架位置信息的装置，解决操作员凭经验查找晶圆传送盒过程的问题。
4.本实用新型公开的一种晶圆传送盒的电子货架管理系统，所述晶圆传送盒设置有rfid玻璃管标签，所述电子货架管理系统包括电子货架，所述电子货架包括货架主体、货位感应元件、控制子板、控制主板、rfid天线和显示屏；所述控制主板、控制子板、rfid天线、货位感应元件之间依次通信连接；所述控制子板和显示屏之间通信连接；
5.所述货架主体设置多个放置晶圆传送盒的货位，每个货位设置rfid天线和货位感应元件，当晶圆传送盒放入电子货架的某个货位，所述货位感应元件感应到晶圆传送盒，发出晶圆传送盒放入信号；
6.所述rfid天线的读取模块被所述货位感应元件的晶圆传送盒放入信号触发，读取该货位晶圆传送盒的rfid玻璃管标签信息；
7.rfid天线的读取模块将读取到的rfid玻璃管标签信息传输到所述控制子板；
8.所述控制子板将rfid玻璃管标签信息显示到所述显示屏中，并传输rfid玻璃管标签信息给所述控制主板。
9.进一步的，所述货位感应元件为光电传感器和/或轻触开关，所述光电传感器与所述rfid天线通信连接，所述轻触开关与所述rfid天线电性连接。
10.进一步的，每个货位上设置一个控制子板或每层货架上设置一个控制子板。
11.进一步的，所述电子货架管理系统还包括服务器，所述控制主板与所述服务器通信连接，控制主板将rfid玻璃管标签信息上传到服务器，存储于服务器的数据库中。
12.进一步的，所述服务器将晶圆lot信息、晶圆传送盒的id及其在货架上的位置信息上传给mes系统。
13.进一步的，所述mes系统与服务器通信连接。
14.进一步的，所述服务器生成所管理的晶圆传送盒的报表。
15.进一步的，所述电子货架与agv或iot通信连接。
16.本实用新型的有益效果是：
17.解决人工查找晶圆传送盒费时费力的问题，通过系统定位晶圆传送盒，节省查找时间；
18.可查看货架货位的状态，合理安排晶圆传送盒的存放；
19.可显示晶圆的lot信息，解决晶圆传送盒在人为搬运过程中的盲区，方便批次溯源；
20.可与agv和iot一起使用，配合自动化设备的高度实现机械式搬运。
附图说明
21.图1本实用新型的电子货架总体结构图；
22.图2本实用新型的电子货架装配图；
23.图3本实用新型的放置晶圆传送盒后的电子货架装配图；
24.图4本实用新型的单层货位层板图；
25.图5本实用新型的单层货位层板折弯面及背板开孔光感面；
26.图6本实用新型的货架状态显示页面；
27.图7本实用新型的货架状态详细显示页面。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
29.本实用新型中晶圆传送盒包括foup(前开式晶圆传送盒)和fosb(晶元运输盒)，前开式晶圆传送盒foup(front opening unified 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，其内部可以容纳多片晶圆，而其主要的组成元件为一个能容纳多片晶圆的前开式容器并有一个前开式的门框用于容器的开闭，是晶圆厂内的自动化传送系统重要的传载容器。
30.本实用新型公开的晶圆传送盒的电子货架管理系统，用于管理晶圆传送盒在货架中的位置。晶圆传送盒设置有rfid玻璃管标签，rfid玻璃管标签为现有技术，示例性的，本实施例中的rfid玻璃管标签采用em4305芯片电路。它以一个交变磁场中的外部天线线圈为电能驱动，并且经由线圈终端从该磁场得到它的时钟频率。同时线圈终端受芯片内部调制器影响,转变为电流型开关调制，以便向读卡机返回传送包含制造商预先程序排列的64bit信息和命令。
31.参考图1到图5，电子货架管理系统包括电子货架和和服务器，晶圆传送盒设置有rfid玻璃管标签，电子货架管理系统包括电子货架和服务器，电子货架包括货架主体、货位感应元件、控制子板、控制主板、rfid天线和显示屏；所述控制主板、控制子板、rfid天线、货位感应元件之间依次通信连接；控制子板和显示屏之间通信连接；
32.货架主体设置多个放置晶圆传送盒的货位，每个货位设置rfid天线和货位感应元件，当晶圆传送盒放入电子货架的某个货位，货位感应元件感应到晶圆传送盒，发出晶圆传送盒放入信号。
33.在一些实施例中，货位感应元件为光电传感器，当晶圆传送盒放入电子货架的某
个货位，光电传感器感应到光的变化，发出晶圆传送盒放入信号给rfid天线。
34.在另一些实施例中，货位感应元件为轻触开关，当晶圆传送盒放入电子货架的某个货位，挤压该货位的轻触开关，轻触开关导通后，发出晶圆传送盒放入信号给rfid天线。
35.在另一些实施例中，货位感应元件同时包括光电传感器和轻触开关。当晶圆传送盒放入电子货架的某个货位，光电感应器首先感应到光线变化，然后轻触开关也被挤压，从而开关导通，两者都会向rfid天线发出晶圆传送盒放入信号。当货架管理系统使用时间达到一定程度后，光电感应器出现光衰现象，光电感应器的感应失效，此时轻触开关还能继续工作，保证了系统的稳定性，延长了系统的使用时间。
36.轻触开关和rfid天线是电性连接，光电传感器和rfid天线是通信连接。光电传感器、rfid天线、轻触开关和显示屏为本领域的现有技术，本实施例不再赘述。
37.rfid天线的读取模块被光电传感器或轻触开关的晶圆传送盒放入信号触发，读取该货位晶圆传送盒的rfid玻璃管标签；
38.rfid天线的读取模块将读取到的rfid玻璃管标签信息传输到控制子板。在一些实施例中，每个货位上设置一个控制子板，分别对货位进行控制，某个货位出故障，不会影响其他货位的工作。在另一些实施例中，每层货架上设置一个控制子板，一个控制子板集中对该层的多个货位进行管理，可以降低成本。
39.控制子板将rfid玻璃管标签信息上传到控制主板，同时控制子板将rfid玻璃管标签信息显示到显示屏中。
40.控制主板将rfid玻璃管标签信息上传到服务器，存储于服务器的数据库中。
41.服务器可以与晶圆厂内的mes系统通信连接，服务器将晶圆lot信息、晶圆传送盒的id及其在货架上的位置信息上传给mes系统。服务器生成所管理的全部晶圆传送盒的报表。报表也可上传给mes系统。同时服务器还有客户端，客户端可以是网页、小程序或移动应用app，方便晶圆厂内从生产线到管理者对电子货架的晶圆传送盒状态进行查询。
42.在一些实施例中，电子货架与agv(智能搬运机器人)或iot(协作式机器人)通信连接，电子货架放到指定的位置后，在每一个货位上贴上agv/iot可识别的标签，当agv或iot机器人通过轨道运行至该位置时，成功识别标签后，将该货位上的foup(前开式晶圆盒)或fosb(晶元运输盒)抓取运走。
43.本实用新型的工作过程如下：
44.电子货架上安装光电传感器和/或轻触开关、控制子板、控制主板、rfid天线、显示屏、灯，按钮。电子货架接通电源、网线，电子货架连接服务器后，进入工作状态。
45.当操作员将晶圆传送盒放入电子货架的货位，晶圆传送盒挤压该货位的轻触开关，轻触开关导通，和/或光电传感器感应到光信号变化，光电传感器和/或轻触开关将晶圆传送盒放入信息发送给rfid天线；
46.rfid天线的读取模块将读取到的rfid玻璃管标签信息传输到控制子板；
47.控制子板将rfid玻璃管标签信息显示到显示屏中，同时将rfid玻璃管标签信息发送到控制主板，控制主板将rfid玻璃管标签信息上传到服务器，存储于服务器的数据库中。
48.服务器将晶圆传送盒的id、晶圆传送盒在电子货架上的位置信息上传给晶圆厂内的mes系统。服务器还可生成所有电子货架上放置的晶圆传送盒的报表信息，并将报表可视化。
49.生产管理者在办公区通过mes系统查看该晶圆传送盒的信息：位置、lot信息以及对应的货架状态；示例性的，货架状态如图6和图7所示。货架状态包括货位编码、晶圆传送盒id、晶圆传送盒的存储状态、最近一次存储时间、晶圆lot信息等信息。
50.在一个实施例中，每个电子货架一共有12个货位，每层4个，共3层。在一些实施例中，每个电子货架可有16个货位，每层4个，共4层，或每个电子货架有8个货位，每层4个，共2层。本实用新型对电子货架的货位数量及分布方式不作限制。
51.示例性的，如果货位为绿色，表示当前货位有晶圆传送盒，且正确识别晶圆传送盒的id。
52.如果货位为灰色，表示当前货位处于空闲状态，当前未放置晶圆传送盒；
53.如果货位为红色，表示当前货位有故障，晶圆传送盒id读取超时或失败；或货架控制子板与控制主板通讯失败等故障。
54.当发生报警时，对应的报警数量会实时变化，在mes系统的界面中点击报警标识，跳转至实时报警页面，查看报警详情。
55.生产管理者通过服务器和服务器的客户端查看相应的报表，还可打开mes系统，在durale类别里，输入foup id，查找需要的货位。
56.生产线操作员可在生产线通过服务器的客户端查看货架的状态和货位的空闲状态等；
57.生产线操作员在电子货架上通过显示屏查看晶圆传送盒id，可在显示屏上通过翻页按钮查看晶圆传送盒中晶圆的批次lot信息。
58.本实用新型的有益效果是：
59.解决人工查找晶圆传送盒费时费力的问题，通过系统定位晶圆传送盒，节省查找时间；
60.可查看货架货位的状态，合理安排晶圆传送盒的存放；
61.可显示晶圆的lot信息，解决晶圆传送盒在人为搬运过程中的盲区，方便批次溯源；
62.可与agv和iot一起使用，配合自动化设备的高度实现机械式搬运。
63.本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。本文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本技术中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“x使用a或b”意指自然包括排列的任意一个。即，如果x使用a；x使用b；或x使用a和b二者，则“x使用a或b”在前述任一示例中得到满足。
64.而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或
其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。
65.本实用新型实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。
66.综上所述，上述实施例为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。