專利名稱：利用應(yīng)答器技術(shù)對(duì)生產(chǎn)周期中的生產(chǎn)用品或原料的空間或機(jī)械界限進(jìn)行監(jiān)控的控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用應(yīng)答器(transponder)在車間中進(jìn)行位置控制的方法和設(shè)備。本發(fā)明還涉及用于在車間中進(jìn)行這種位置控制的應(yīng)答器的使用。
背景技術(shù)：
因此應(yīng)當(dāng)理解，位置控制是指，對(duì)多個(gè)限定物體是位于車間的多個(gè)區(qū)域內(nèi)還是正在接近那些由于一些先決條件這些物體不應(yīng)進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行檢測，并且必要時(shí)加以指示。
因此優(yōu)選的應(yīng)用例是半導(dǎo)體工業(yè)，其中在銅與非銅工藝之間通常存在差別。因此在制造過程中，必須保證，例如沒有FOUP(前開口統(tǒng)一容器(Front-Opening-Unified-Pod))(即，例如300mm晶片盒與帶有安全前門的運(yùn)輸載體的組合)從銅區(qū)域(銅生產(chǎn)線)進(jìn)入非銅工藝區(qū)域，這是因?yàn)榉駝t的話非銅生產(chǎn)線的污染將構(gòu)成威脅。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)囬g中的物體進(jìn)行位置控制的技術(shù)。更具體地，本發(fā)明旨在使得可以對(duì)銅-FOUP離開銅區(qū)域而可能向非銅車間靠近或者相反的情形進(jìn)行檢測和指示。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，利用獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)所述目的，該獨(dú)立權(quán)利要求涉及一種用于在車間中進(jìn)行位置控制的方法、對(duì)應(yīng)的設(shè)備，以及用于該方法的應(yīng)答器的使用。
從屬權(quán)利要求具體涉及本發(fā)明的核心概念的有利擴(kuò)展。
因此根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在車間中進(jìn)行位置控制的方法，其中預(yù)先限定了車間的訪問受控區(qū)域，并且限定物體不應(yīng)進(jìn)入這些訪問受控區(qū)域。另選地，也可以對(duì)容器從訪問受控區(qū)域的退出進(jìn)行監(jiān)控。
將多個(gè)應(yīng)答器附接到多個(gè)容器上，這些應(yīng)答器攜帶有與各個(gè)容器的裝載物有關(guān)的信息。此外，在車間的多個(gè)訪問受控區(qū)域處安裝有至少一個(gè)基站。從而對(duì)容器是否正在接近訪問受控區(qū)域進(jìn)行檢測和指示，其中根據(jù)預(yù)先的限定由所述應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)所表征的所述容器的裝載物不應(yīng)進(jìn)入所述訪問受控區(qū)域中。
具體地，所述訪問受控區(qū)域可以是帶有正確物體的容器應(yīng)被提供給的機(jī)器或者生產(chǎn)線。
因此本方法可以包括以下步驟利用附接到容器上的應(yīng)答器來檢測基站的標(biāo)識(shí)信號(hào)。根據(jù)該標(biāo)識(shí)信號(hào)，應(yīng)答器接著可以檢測到所關(guān)聯(lián)的容器正在接近禁區(qū)(non-permitted area)。接著可以直接在所述容器上(例如FOUP上)指示該不允許的接近。這些指示可以通過聲學(xué)和/或光學(xué)方式來產(chǎn)生。
另選地和/或附加地，附接到容器上的應(yīng)答器可以檢測到基站的激活信號(hào)。由此，被激活的應(yīng)答器向基站傳送一標(biāo)識(shí)。從而，如果被激活的應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)表示一針對(duì)與所述基站相關(guān)聯(lián)的區(qū)域的未受許可的容器，則該基站可以發(fā)出聲學(xué)和/或光學(xué)告警信號(hào)。
另一方面涉及一種適于實(shí)現(xiàn)這類方法的設(shè)備，還涉及用于在車間中對(duì)容器和物體進(jìn)行位置控制的應(yīng)答器的使用。
下面參照附圖1和2，通過優(yōu)選的實(shí)施例來對(duì)其它特征、屬性和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更詳細(xì)的描述。


圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于在車間中進(jìn)行位置控制的設(shè)備。
圖2顯示了通信和指示裝置及其組件。
具體實(shí)施例方式
從圖中顯見，有源和/或無源應(yīng)答器2.2可以附接到物體或容器(更具體來說，F(xiàn)OUP(前開口統(tǒng)一容器))上，其中，必要時(shí)該應(yīng)答器2.2自己可以發(fā)送標(biāo)識(shí)信號(hào)5等。應(yīng)當(dāng)理解，F(xiàn)OUP是300mm晶片盒與運(yùn)輸載體的組合，所述運(yùn)輸載體具有一可以具有可移動(dòng)的小環(huán)境的密封前門。
如圖所示，可以手工運(yùn)輸這種類型的容器和/或物體1，也可以在車間中利用生產(chǎn)線和/或機(jī)器以自動(dòng)方式來運(yùn)輸這種類型的容器和/或物體1。附接到所述容器和/或物體1上的通信和指示裝置2使得可以利用集成的應(yīng)答器2.2來標(biāo)識(shí)容器1內(nèi)包含的物體或物體本身(如果該通信和指示裝置2被直接附接到這些物體上)。
本發(fā)明的另一單元是具有讀取/發(fā)送功能的基站3，所述發(fā)送(掃描)由4來示意性地表示。所述基站可以連接到基站網(wǎng)絡(luò)，該基站網(wǎng)絡(luò)可以連接到控制計(jì)算機(jī)，以便確保地毯式的監(jiān)控。
采用這種設(shè)備，例如，可以直接在一來自銅區(qū)域的FOUP(即，載有含銅物體的FOUP)上按光學(xué)方式和/或聲學(xué)方式指示該FOUP向非銅機(jī)器或非銅生產(chǎn)車間的接近。為此，可將一專用告警裝置附接到例如配備有一有源應(yīng)答器的FOUP上。在銅生產(chǎn)線的限定區(qū)域的界限處或者在非銅生產(chǎn)線的車間/機(jī)器本身處，設(shè)置有多個(gè)專用基站3，這些專用基站3針對(duì)未受許可的FOUP(舉例來說，如來自銅區(qū)域的FOUP)持續(xù)地對(duì)訪問區(qū)域進(jìn)行檢測(掃描)。如果未受許可的FOUP進(jìn)入由基站4的接收范圍所限定的訪問區(qū)域，并且被“掃描到”，則FOUP上的通信和指示裝置2檢測到這種情況，并可以在集成顯示器2.1上向操作員輸出告警信號(hào)或者指示。
另選地或者附加地，通信和指示裝置2中的有源應(yīng)答器在掃描之后，即在接收到并由此激活來自基站3的信號(hào)之后，可以將其數(shù)據(jù)(更具體地，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù))回送給基站3，以使基站3本身可以輸出一告警信號(hào)，或者可以通過數(shù)據(jù)線觸發(fā)一告警信號(hào)。
當(dāng)然，在FOUP從銅區(qū)域接近非銅區(qū)域的過程中，對(duì)應(yīng)地也可以采用所述方法。
因此，F(xiàn)OUP 1上的通信和指示裝置2的應(yīng)答器可被配置為用于實(shí)現(xiàn)以下功能如果應(yīng)答器2.2被掃描到，則該應(yīng)答器2.2將其數(shù)據(jù)(標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù))獨(dú)立地回送給基站3；基站3利用所述應(yīng)答器的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，來檢測所涉及的特定FOUP，并由此可以根據(jù)檢測到的FOUP的類型，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的措施或進(jìn)一步的處理，或者轉(zhuǎn)發(fā)從所述應(yīng)答器接收到的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)；基站3利用傳輸過程中來自所述應(yīng)答器的接收信號(hào)強(qiáng)度，可以估測出FOUP 1距基站3的距離。對(duì)應(yīng)地，基站3可以采取以下措施，舉例來說如評(píng)述(comment)、告警和報(bào)警，或者阻擋(barrier)，這取決于利用信號(hào)強(qiáng)度檢測到的FOUP 1與基站3之間的距離；基站3可以向FOUP 1傳送數(shù)據(jù)，以對(duì)該FOUP上的應(yīng)答器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)(actualisation)/更新；另選地，可以在容器1本身上讀出所述應(yīng)答器的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的處理；另選地，所述應(yīng)答器的數(shù)據(jù)，即存儲(chǔ)于其中的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，可由LCD顯示器2.1直接表示在FOUP 1上；另選地，所述應(yīng)答器中的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)可由操作員利用專用移動(dòng)讀取器讀出，其中，該專用移動(dòng)讀取器利用安全標(biāo)識(shí)(secure identification)來幫助用戶進(jìn)行操作；可以假定，為了基站3與應(yīng)答器2.2之間的雙向傳輸，設(shè)置了不同的頻率或頻帶。因此優(yōu)選地，從應(yīng)答器2.2回送到所述基站的數(shù)據(jù)傳輸是利用比反向傳輸所用頻率更高的頻率來進(jìn)行的，這是因?yàn)檫@使得可以獲得更大的范圍。為了進(jìn)行從應(yīng)答器回送到所述基站的數(shù)據(jù)傳輸，具體地可以采用UHF；應(yīng)答器2.2可以配備3根天線，它們?nèi)∠蚧ハ嗾?，以使?duì)于來自基站的信號(hào)的檢測不依賴于位置。在從應(yīng)答器2.2回送到基站3的數(shù)據(jù)返回傳輸過程中，在取向正交的三根天線中，可以自動(dòng)地使用在從基站接收信號(hào)的過程中檢測到最高場強(qiáng)的天線。因此，有源應(yīng)答器的這種3D特性使其基本上對(duì)位置變化(旋轉(zhuǎn)、傾斜等)不敏感。
另外，應(yīng)答器2.2本身可以根據(jù)從基站3所接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來估測或計(jì)算到基站1的距離，以便啟動(dòng)基于距離的措施。
所述應(yīng)答器可以具有應(yīng)急操作屬性。例如，如果實(shí)際的有源應(yīng)答器出現(xiàn)了故障或者其電源耗盡了，其確實(shí)可以在減小的范圍之內(nèi)繼續(xù)起作用，即，其作為無源應(yīng)答器從所接收到的電磁信號(hào)中獲得其本身的后續(xù)傳輸處理所需的能量。這種技術(shù)在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的，在此不再解釋。
另外，應(yīng)答器2.2還可以根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度估測出到基站的距離，并向基站回送一對(duì)應(yīng)的“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”。必要時(shí)，可以把該“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”與關(guān)于指配給所述應(yīng)答器的物體或容器的標(biāo)識(shí)信號(hào)相組合起來。
另選地和/或附加地，F(xiàn)OUP 1上的通信和指示裝置2還可包含操作單元2.3，以開始由操作員觸發(fā)的處理。所述處理包括讀取應(yīng)答器數(shù)據(jù)，和同時(shí)將該應(yīng)答器數(shù)據(jù)表示在顯示器2.1上。此外，通過操作單元2.3，可通過下一個(gè)最接近的基站和該基站背后的網(wǎng)絡(luò)來開始應(yīng)答器數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)。從而，除了應(yīng)答器數(shù)據(jù)，還可以向操作員發(fā)送指令，這些指令接著可以表示在FOUP 1上的顯示器2.1上。
另選地和/或附加地，可利用定位系統(tǒng)(如GPS)在通信和指示裝置2中確定FOUP 1的精確位置數(shù)據(jù)，并且隨后將其與應(yīng)答器數(shù)據(jù)一起傳送給基站?；就ㄟ^連接的網(wǎng)絡(luò)將這些用于進(jìn)一步處理的位置信息傳送到中央控制計(jì)算機(jī)。
另選地和/或附加地，可以不需要車間的自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)而使用通過多個(gè)單獨(dú)的處理步驟來引導(dǎo)FOUP 1的基站3及通信和指示裝置2。為了對(duì)生產(chǎn)周期進(jìn)行控制和最佳化，中央車間控制利用自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)來檢查和控制單個(gè)設(shè)備的使用以及單個(gè)生產(chǎn)用品經(jīng)由處理周期的路徑。有時(shí)，利用傳輸系統(tǒng)將FOUP重定向到一另選的機(jī)器。但是，如果由于FOUP 1在去往故障機(jī)器的運(yùn)輸途中或者已經(jīng)到達(dá)了故障機(jī)器處而已經(jīng)離開了運(yùn)輸系統(tǒng)，則中央車間控制不能直接將該FOUP重新定向到一另選的機(jī)器。該中央車間控制可以通過基站網(wǎng)絡(luò)向操作員發(fā)送指令，隨后這些指令可以表示在FOUP 1上的通信和指示裝置2上的顯示器2.1上。
權(quán)利要求
1.一種用于在車間中進(jìn)行訪問控制的方法，包括以下步驟在車間內(nèi)限定多個(gè)訪問受控區(qū)域，其中限定物體不應(yīng)進(jìn)入所述多個(gè)訪問受控區(qū)域，將應(yīng)答器附接到容器上，該應(yīng)答器攜帶有與所述容器的裝載物相關(guān)的信息，在所述多個(gè)訪問受控區(qū)域中設(shè)置多個(gè)基站，以及由所述基站檢測容器是否正在接近該容器中的裝載物不應(yīng)進(jìn)入的訪問受控區(qū)域，以及對(duì)容器的未受許可的接近進(jìn)行指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述訪問受控區(qū)域是容器被提供給的機(jī)器。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于包括以下步驟由附接到容器上的應(yīng)答器來檢測基站的標(biāo)識(shí)信號(hào)，應(yīng)答器根據(jù)所述標(biāo)識(shí)信號(hào)檢測到所關(guān)聯(lián)的容器正在接近禁區(qū)，以及在容器上指示告警信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于包括以下步驟由附接到容器上的應(yīng)答器來檢測基站的激活信號(hào)，從所述被激活的應(yīng)答器向所述基站傳送標(biāo)識(shí)，以及如果所述標(biāo)識(shí)表示容器對(duì)于與所述基站相關(guān)聯(lián)的所述區(qū)域是未受許可的，則在所述基站處發(fā)出告警信號(hào)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述應(yīng)答器和/或所述基站利用傳送信號(hào)的強(qiáng)度來確定所述應(yīng)答器與所述基站之間的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于根據(jù)所確定的距離來采取不同的措施。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于對(duì)于從所述基站到所述應(yīng)答器的信號(hào)傳輸以及沿相反方向的信號(hào)傳輸分別使用不同的頻率。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述基站以無線方式來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)在所述應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于存儲(chǔ)在所述應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)被直接表示在所述相關(guān)聯(lián)的容器上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述應(yīng)答器具有取向彼此正交的至少兩根天線，其中使用在先前的信號(hào)接收過程中檢測到最高信號(hào)強(qiáng)度的天線來進(jìn)行發(fā)送。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于使用具有無源應(yīng)急操作屬性的有源應(yīng)答器。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述容器是前開口統(tǒng)一容器。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述基站與一中央控制系統(tǒng)相連接，該中央控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述應(yīng)答器數(shù)據(jù)的處理和對(duì)所述多個(gè)容器的定位。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述應(yīng)答器通過所述基站連接到所述中央控制系統(tǒng)，并且所述應(yīng)答器適于向所述中央控制系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)并利用顯示器將從所述中央控制系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)表示在所述容器上。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于由于附接到所述容器上的所述操作單元，所以可以啟動(dòng)讀出、顯示和傳輸過程。
16.用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述方法的設(shè)備，具有以下組件附接到所述容器上的應(yīng)答器，多個(gè)基站，其能夠向所述應(yīng)答器發(fā)送信號(hào)，并能夠從所述應(yīng)答器接收信號(hào)，以及一與所述多個(gè)基站聯(lián)網(wǎng)的中央控制系統(tǒng)，其適于處理從所述多個(gè)基站接收到的數(shù)據(jù)。
17.使用根據(jù)權(quán)利要求1到12的任何一項(xiàng)所述的方法來在半導(dǎo)體生產(chǎn)中控制容器的移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在生產(chǎn)車間中對(duì)訪問進(jìn)行監(jiān)控的方法，其包括以下步驟在生產(chǎn)車間內(nèi)限定多個(gè)訪問受控區(qū)域，其中限定物體不應(yīng)進(jìn)入所述多個(gè)訪問受控區(qū)域；將應(yīng)答器附接到容器上，該應(yīng)答器攜帶有與所述容器的裝載物相關(guān)的信息項(xiàng)；在所述多個(gè)訪問受控區(qū)域中設(shè)置多個(gè)基站，并且使用所述多個(gè)基站來檢測容器何時(shí)接近該容器中的裝載物不應(yīng)進(jìn)入的訪問受控區(qū)域；以及，對(duì)容器的未受許可的接近進(jìn)行指示。本發(fā)明還涉及用于實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備。
文檔編號(hào)G07C3/00GK1647119SQ03809076
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者哈拉爾德·比希曼 申請人:赫墨斯信息股份有限公司