CN104078402A - 一种机械手臂位置调整的辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种机械手臂位置调整的辅助装置，通过在晶圆盒上临近晶圆槽的的内壁上设置位置感测器以检测晶圆是否被置放在预设区域处，并在晶圆盒后方设置与晶圆槽在水平方向上对应的槽位标记。在调整机械手臂的过程中，一旦该位置检测器的检测信号发射装置发射的信号被晶圆挡住，此时，位置检测器的检测信号接收装置因无法接收到信号而触发警示灯亮起，以给予工程师明确的指示，并进行相应的位置调整。在提高工作效率的同时，也进一步提高了工作质量，避免了机械手臂与FOUP或晶圆间的碰撞导致晶圆损伤现象的发生，且该装置成本较低，具有很强的实用性。

Description

一种机械手臂位置调整的辅助装置
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种机械手臂位置调整的辅助装置。
背景技术
在半导体芯片的制造过程中，当晶圆从当前机台转入下一机台之前，经常采用晶圆盒(Front Opening Unified Pod，简称FOUP)暂时存储晶圆。目前，通常采用全自动化的机械手臂进行晶圆的取送操作，但是由于FOUP中的空间非常狭窄，晶圆间隔相对较小，因此对机械手臂取送晶圆的精度要求极高，且机械手臂的故障如单元齿轮、皮带磨损等原因会造成晶圆传送的位置偏移，因此需要定期对机械手臂进行位置的调整，大约每3-6个月执行一次。
目前，在12英寸制程中，并没有合适的工具可以顺利的帮助工程师安全、方便地执行机械手臂的位置调整，只能使用普通FOUP承载晶圆，并通过目测判断机械手臂在其中的位置，操作难度较大，对工程师来说是一个挑战。这是由于，在没有合适的装置辅助的条件下，工程师们基本上都是采用手动操作以及目测的方式判断机械手臂在FOUP中的位置，对机械手臂的位置调整费时费力，且质量完全取决于工程师的经验，难以保证，且由于缺少位置参照，在位置调整的过程中，机械手臂很容易和FOUP或FOUP中的晶圆发生碰撞而造成损伤，从而影响半导体晶圆制造工艺的生产效率。
中国专利(CN103560103A)公开了一种用于将晶圆安全传送至FOUP的传送装置，包括轨道箱和滑动臂；所述轨道箱内部两侧壁上由上至下依次设置有若干个对称的轨道对，所述每个轨道对的竖直位置对应FOUP中的一个槽位；所述滑动臂包括底座和支架，所述底座为一矩形板状结构，其两侧各设有一个卡槽，用于将滑动臂卡于轨道箱的轨道对上；所述支架包括一连接板和一圆形托盘，所述连接板的一端水平固定在所述底座的中部，另一端连接所述圆形托盘；所述连接板与底座连接处设有用于调节连接板竖直高度的调节按钮。
中国专利(CN202728293U)公开了一种嵌入式FOUP推车，通过放置台上嵌入式设置FOUP凹槽，从而能有效的防止FOUP在搬送过程的安全性和稳定性，从而提高了放置在FOUP中的测量标准片在静置或移动过程中的安全性，能有效避免由于测量标准片在搬送过程中损坏造成的成本损失。
上述专利虽然公开了晶圆安全传送的装置，但并未公开本发明通过设置位置检测器和对应每个晶圆槽的槽位标记，从而在晶圆盒中进行晶圆的取放过程中可以实现对机械手臂的位置的精确调整。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明公开了一种机械手臂位置调整的辅助装置，以解决现有技术中无法精确地对机械手臂的位置进行调整，且由于缺少位置参照，在位置调整的过程中，机械手臂很容易和FOUP或FOUP中的晶圆发生碰撞而造成损伤的问题。
为达到上述目的，本申请提供了一种机械手臂位置调整的辅助装置，其中，包括：
一晶圆盒，所述晶圆盒的侧壁内表面上设置有用于放置晶圆的若干晶圆槽；
位置检测器，临近所述晶圆槽设置于所述晶圆盒的内壁上，以检测所述晶圆是否置放在预设区域处；
报警装置，与所述位置检测器电连接；
其中，当所述位置检测器检测到放置于晶圆槽上的晶圆没有置放在所述预设区域时，触发所述报警装置发出报警信号。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，所述位置检测器为LED位置检测器。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，所述位置检测器包括一检测信号发射装置和一检测信号接收装置。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，所述检测信号发射装置设置于所述晶圆盒的底部，所述检测信号接收装置对应于该检测信号发射装置设置于所述晶圆盒的顶部。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，所述报警装置与所述检测信号接收装置电连接。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，所述预设区域为所述晶圆槽上放置所述晶圆的正确区域。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，若干所述位置检测器均与一供电电源连接。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，所述晶圆盒的外壁上还设置有若干槽位标记，所述每个槽位标记均与一个所述晶圆槽处于同一水平面上。
本申请还提供了一种利用上述机械手臂位置调整的辅助装置的调整方法，其中，所述方法包括：
步骤S1、提供一待调整的机械手臂；
步骤S2、将该辅助装置载入该待调整的机械手臂所在的半导体机台中，然后利用待调整的机械手臂将晶圆放置于辅助装置的晶圆槽中；
步骤S3、对所述机械手臂进行调整以将所述晶圆放置于所述预设区域；
若所述位置检测器检测到所述晶圆未放置于所述预设区域内，所述报警装置发出报警信号。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，步骤S3中，通过使所述槽位标记与所述晶圆处于同一水平面上，对所述机械手臂垂直方向的位置进行调整。
上述的机械手臂位置调整的辅助装置，其中，步骤S3中，通过所述位置检测器，对所述机械手臂水平方向的位置进行调整。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明公开了一种机械手臂位置调整的辅助装置，通过在晶圆盒上临近晶圆槽的的内壁上设置位置感测器以检测晶圆是否被置放在预设区域处的，并在晶圆盒后方设置与晶圆槽在水平方向上对应的槽位标记。在调整机械手臂的过程中，一旦该位置检测器的检测信号发射装置发射的信号被晶圆挡住，此时，位置检测器的检测信号接收装置因无法接收到信号而触发警示灯亮起，以给予工程师明确的指示，并进行相应的位置调整，因此该机械手臂位置调整的辅助装置的调整方式更为操作简单，传送过程更为安全，保证了工程师高精度的调节机械手臂的位置，并避免机械手臂与FOUP或晶圆间的碰撞导致晶圆损伤现象的发生，在提高产品质量的同时，也进一步提高了工作效率，且该辅助装置成本较低，具有很强的实用性。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1是本发明中机械手臂位置调整的辅助装置的俯视图的结构示意图；
图2是本发明中机械手臂位置调整的辅助装置的后视图的结构示意图；
图3是本发明中机械手臂位置调整的辅助装置上槽位标记的结构示意图；
图4是本发明中晶圆未被放置在预定区域的结构示意图；
图5是本发明中晶圆放置在预定区域的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
一种机械手臂位置调整的辅助装置，包括：
一晶圆盒，该晶圆盒的侧壁内表面上设置有用于放置晶圆的若干晶圆槽；
位置检测器，临近晶圆槽设置于该晶圆盒的内壁上，以检测该晶圆是否置放在预设区域处；
报警装置，与该位置检测器电连接；
其中，当位置检测器检测到放置于晶圆槽上的晶圆没有置放在预设区域时，触发该报警装置发出报警信号。
为使机械手臂传送晶圆的过程更为安全，以及保证工程师能够高精度的调节机械手臂的位置以将晶圆更快的放置到预设区域，并避免与FOUP或晶圆间的碰撞，本发明提供了一种机械手臂位置调整的辅助装置，具体的如下：
如图1-5所示，一种机械手臂位置调整的辅助装置，包括一晶圆盒和位置检测器2，该晶圆盒的内壁上设置有若干晶圆槽，该晶圆槽用于支撑晶圆；在本发明的实施例中，该晶圆盒的外形和标准晶圆盒基本一致，同时晶圆盒内部设置的晶圆槽的高度、间距也均和标准晶圆盒一致，即在该装置中的晶圆位置和标准晶圆盒均一一对应，且该晶圆盒能够正常在半导体机台上载入、载出。另外，晶圆盒的内壁上临近晶圆槽的位置处还设有若干位置检测器2，该位置检测器2用于实时的检测放置于晶圆槽上的晶圆是否被置放在预设区域。其中，该位置检测器2包括一检测信号发射装置和一检测信号接收装置，该检测信号发射装置设置于晶圆盒的底部，检测信号接收装置对应于该检测信号发射装置设置于晶圆盒的顶部，或者，检测信号发射装置设置于晶圆盒的顶部，检测信号接收装置对应于该检测信号发射装置设置于晶圆盒的底部，这同样能实现本发明的目的。另外，该机械手臂位置调整的辅助装置还包括一报警装置(图中未示出)，该报警装置电连接于该位置检测器2的检测信号接收装置。
在本发明的实施例中，上述位置检测器2为LED位置检测器，且该LED位置检测器的检测信号接收装置上集成有上述报警装置，优选的该报警装置为警示灯。
在本发明的实施例中，该机械手臂位置调整的辅助装置中的位置检测器均与一供电电源1连接，即若干位置检测器均由该供电电源1统一供电，优选的该供电电源为电池。
进一步的，晶圆盒的外壁上还设置有若干槽位标记5，每个槽位标记5均与一个晶圆槽处于同一水平面上，在对机械手臂进行垂直方向的位置调整时可以直观的根据该槽位标记5进行调整。
在本发明的实施例中，如图2所示，该辅助装置包括4个位置感测器(每个位置感测器包括一检测信号接收装置和一检测信号发射装置)，且每个位置感测器的检测信号接收装置和检测信号发射装置在竖直方向上均对准设置。检测信号发射装置发射的LED光束恰好不被放置在晶圆槽上的晶圆阻挡(若该LED光束若被阻挡，则会触发报警装置的报警)。这样，机械手臂在进行水平方向的位置调整时，只要其上承载的晶圆超出预设区域(晶圆槽5上放置晶圆3的正确区域)，该方向的LED光束将被阻挡，(如图中标记4)与检测信号接收装置电连接的警示灯立即发生报警，可以随时提醒工程师对该机械手臂的位置进行适当的调整。
本实施例中，如图4和图5所示，利用该机械手臂位置调整的辅助装置进行位置调整时，可采取以下步骤：
步骤S1、提供一待调整的机械手臂；
步骤S2、将该辅助装置载入该待调整的机械手臂所在的半导体机台中，然后利用待调整的机械手臂将晶圆3放置于辅助装置的晶圆槽中；
步骤S3、对机械手臂进行调整以将晶圆3放置于预设区域；
具体的，通过使槽位标记5与晶圆3处于同一水平面上，对机械手臂垂直方向的位置进行调整；通过位置检测器2对机械手臂水平方向的位置进行调整，使位置检测装置的LED光束均不被晶圆3阻挡，即报警装置不被触发为止。
如图4所示的位置即右下角的位置检测器2发出的LED光束被晶圆3阻挡(如图中标记4所示)，此时，对应的检测信号接收装置无法接收到LED光束从而触发警示灯发出高亮度的报警警示，此时工程师等操作人员会根据警示灯的位置对机械手臂的位置进行适当的调整，本实施例中，通过机械手臂将晶圆3向左上角的方向调整，直至该位置检测器2的所有LED光束均未被阻挡，如图5所示，则位置调整完成。
综上所述，本发明公开了一种机械手臂位置调整的辅助装置，通过在晶圆盒上临近晶圆槽的的内壁上设置位置感测器以检测晶圆是否被置放在预设区域处的，并在晶圆盒后方设置与晶圆槽在水平方向上对应的槽位标记。在调整机械手臂的过程中，一旦该位置检测器的检测信号发射装置发射的信号被晶圆挡住，此时，位置检测器的检测信号接收装置因无法接收到信号而触发警示灯亮起，以给予工程师明确的指示，并进行相应的位置调整，因此该机械手臂位置调整的辅助装置的调整方式更为操作简单，传送过程更为安全，保证了工程师高精度的调节机械手臂的位置，并避免机械手臂与FOUP或晶圆间的碰撞导致晶圆损伤现象的发生，在提高产品质量的同时，也进一步提高了工作效率，且该辅助装置成本较低，具有很强的实用性。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，包括：
一晶圆盒，所述晶圆盒的侧壁内表面上设置有用于放置晶圆的若干晶圆槽；
位置检测器，临近所述晶圆槽设置于所述晶圆盒的内壁上，以检测所述晶圆是否置放在预设区域处；
报警装置，与所述位置检测器电连接；
其中，当所述位置检测器检测到放置于晶圆槽上的晶圆没有置放在所述预设区域时，触发所述报警装置发出报警信号。
2.如权利要求1所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，所述位置检测器为LED位置检测器。
3.如权利要求1所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，所述位置检测器包括一检测信号发射装置和一检测信号接收装置。
4.如权利要求3所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，所述检测信号发射装置设置于所述晶圆盒的底部，所述检测信号接收装置对应于该检测信号发射装置设置于所述晶圆盒的顶部。
5.如权利要求3所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，所述报警装置与所述检测信号接收装置电连接。
6.如权利要求1所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，所述预设区域为所述晶圆槽上放置所述晶圆的正确区域。
7.如权利要求1所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，若干所述位置检测器均与一供电电源连接。
8.如权利要求1所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，所述晶圆盒的外壁上还设置有若干槽位标记，所述每个槽位标记均与一个所述晶圆槽处于同一水平面上。
9.一种利用上述权利要求1-8中任意一项所述的机械手臂位置调整的辅助装置的调整方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、提供一待调整的机械手臂；
步骤S2、将该辅助装置载入该待调整的机械手臂所在的半导体机台中，然后利用待调整的机械手臂将晶圆放置于辅助装置的晶圆槽中；
步骤S3、对所述机械手臂进行调整以将所述晶圆放置于所述预设区域；
若所述位置检测器检测到所述晶圆未放置于所述预设区域内，所述报警装置发出报警信号。
10.如权利要求9所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，步骤S3中，通过使所述槽位标记与所述晶圆处于同一水平面上，对所述机械手臂垂直方向的位置进行调整。
11.如权利要求9所述的机械手臂位置调整的辅助装置，其特征在于，步骤S3中，通过所述位置检测器，对所述机械手臂水平方向的位置进行调整。
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