CN105374258B - 半导体晶片示教夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在半导体制造线中安装半导体晶片搬运器进行作业的装载台中，用于提取晶片的指臂受损或发生故障或错误时，或为PM，(在发生突发故障之前，停止设备进行预先检验修理的作业行为)而重新进行示教的半导体晶片示教夹具，包括：夹持器轴，在支撑板上在两侧竖立设置，且形成有用于插入安装半导体晶片的多个夹持器槽；限位器轴，竖立设置于上述夹持器轴后方两侧部并根据位置固定半导体晶片；刻度条，竖立设置于上述两侧的限位器轴后方中央，并标有用于确认半导体晶片的位置的刻度；框架上板，固定设置于上述夹持器轴、限位器轴及刻度条的上端部并形成有透视窗；第一及第二位置测量装置，各设置于上述夹持器轴的前后侧。

Description

半导体晶片示教夹具
技术领域
本发明涉及在半导体制造线中安装半导体晶片搬运器进行作业的装载台中，用于提取晶片(Wafer)的指臂(Index Arm)受损或发生故障或错误时，或为PM(PreventiveMaintenance，在发生突发故障之前，停止设备进行预先检验修理的作业行为)等在正常的制造工艺启动之前，为测试而进行示教(Teaching)的半导体晶片示教夹具，尤其涉及在为重新设置指臂等制造设备而进行示教时，可准确容易地完成指臂的位置测量及矫正，与此同时，容易确认指臂是否准确抓取晶片且晶片是否通过指臂准确插入安装及提取等，在进行示教(Teaching)时，可容易准确地确认指臂和晶片的运行关系的半导体晶片示教夹具。
补充而言，涉及在半导体制造线上，因发生指臂的受损或故障及错误等而停止工艺运行并为重新启动而设置设备时，预先确认检验及矫正是否可通过指臂从半导体晶片搬运器(下称“搬运器”)准确地抓取提取及安装晶片的示教夹具。
背景技术
一般而言，在现有技术中，在半导体制造工艺中，当从收纳安装有多个晶片的搬运器(即Front Opening Unified Pod，又称“FOUP”)插入安装及提取半导体晶片的指臂等设备破损或发生故障或错误等时，停止制造工艺，重新更换或修理设备之后，为预先检验指臂是否从搬运器正常准确地提取及插入晶片，利用搬运器进行示教。
作为上述搬运器的一例有大韩民国注册专利公报注册号10-0293906号的附图1中公开的“由树脂制造的薄板收纳容器”。
但是，搬运器本来的用途是在半导体制造线上收纳安装晶片进行供应及移送，而将上述搬运器用于示教，则在进行示教作业时，难以明确确认指臂是否准确抓取晶片正常插入安装及提取，或指臂和晶片的运行关系是否准确。
即指臂的高度或前进度、水平、中心、倾斜及位置等的精确的测量及矫正难且不方便，因此，在设置完设备之后，发生在启动时需重新进行示教 (Teaching)的情况。
在先技术文献
【专利文献】
大韩民国注册专利公报注册号10-0293906(公告日2001年11月22日)
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种半导体晶片示教夹具，其在为重新设置指臂等制造设备而进行示教时，可准确容易地完成指臂的位置测量及矫正，与此同时，容易确认指臂是否准确抓取晶片且晶片是否通过指臂准确插入安装及提取等，在进行示教(Teaching)时，可容易准确地确认指臂和晶片的运行关系。
作为达到上述本发明的目的的实施例，包括：夹持器轴，在支撑板上在两侧竖立设置，且形成有用于插入安装半导体晶片的多个夹持器槽；
限位器轴，竖立设置于上述夹持器轴后方两侧部并根据位置固定半导体晶片；
刻度条，竖立设置于上述两侧的限位器轴后方中央，并标有用于确认半导体晶片的位置的刻度；
框架上板，固定设置于上述夹持器轴、限位器轴及刻度条的上端部并形成有透视窗；
其中，上述夹持器轴的夹持器槽通过搁板台阶形成，上述搁板台阶在入口形成倾斜部，而在上述搁板台阶上在两侧突出形成用于安装半导体晶片的支撑台阶，而且，在上述限位器轴上形成限位器槽，而在上述限位器槽中，以与上述支撑台阶相同的水平线形成用于安装半导体晶片的支撑台阶；
在上述夹持器轴的前后侧各安装有第一及第二位置测量装置；
上述第一及第二位置测量装置在两侧固定设置导轨，而在上述导轨上，以被导轨块导引地插入设置具备限位器的测量固定块；在上述测量固定块上，通过铰链轴可旋转地设置标有位置刻度的测量板，在上述限位器和测量板固定设置极性各不相同的磁铁，而且，在上述测量固定块末端固定设置刻度支撑末端；在上述两侧的刻度支撑末端前方具备刻度盘；
在上述支撑板的前后，各设置有用于测量左右水平状态的水平测量仪，及用于测量前后水平状态的水平测量仪；
在支撑板上的一定位置形成示教时用于固定于桩钉的孔块，
而在上述支撑板的两侧设置有用于在搬运或示教时进行移动的手柄。
上述本发明在为重新设置指臂等制造设备而进行示教时，可容易地完成指臂及晶片的前进度、水平、高度、左右偏心、倾斜及位置等的精确的测量，通过这样的测量容易进行矫正，与此同时，容易确认指臂是否准确抓取晶片且晶片是否通过指臂准确插入安装及提取等，在进行示教(Teaching)时，可容易准确地确认指臂和晶片的运行关系。
附图说明
图1为本发明的“半导体晶片示教夹具”的结构斜视图；
图2为本发明的“半导体晶片示教夹具”的整体正面图；
图3为本发明的“半导体晶片示教夹具”的整体平面图；
图4为在本发明的“半导体晶片示教夹具”中，在指臂上装载晶片的状态下插入安装于夹持器槽，以测量指臂和晶片的位置的平面图；
图5为本发明的“半导体晶片示教夹具”的整体侧面图；
图6为在本发明的“半导体晶片示教夹具”中，位置测量装置的部分抽选放大斜视图；
图7为在本发明的“半导体晶片示教夹具”中，在夹持器轴的夹持器槽和限位器轴的限位器槽中插入安装晶片的状态的部分抽选放大图；
图8为在本发明的“半导体晶片示教夹具”中，在指臂上装载晶片的状态下插入安装于夹持器槽，以测量指臂和晶片的位置的实物照片；
图9为在本发明的“半导体晶片示教夹具”中，插入安装指臂以通过位置测量装置测量指臂的位置的实物照片。
附图标记说明
1：支撑板 2：夹持器槽
2a：搁板台阶 2b：倾斜面
2c、4b：支撑台阶 3：夹持器轴
4：限位器轴 4a：限位器槽
5：刻度条 5a：刻度标志
6：透视窗 7：框架上板
8：导轨 9：限位器
10：测量固定块 11：导轨块
12：位置刻度 13 ：测量板
14：铰链轴 15、15a：磁铁
16：刻度支撑末端 17：刻度盘
18、19：水平测量仪 20：孔块
P、P1：第一及第二位置测量装置
具体实施方式
下面，结合附图对本发明实施例进行详细说明。
在说明本发明的过程中所定义的术语是考虑到本发明中的功能所定义的，不能视为限制本发明的技术构成。
本发明可进行各种变形且可有各种实施例，而在下面，将详细说明实施例(aspect)。但是，不是把本发明限定在特定事实方式，而需包含属于本发明的思想及技术范围的所有变更、均等物乃至替代物。
另外，各附图中的要素，为了帮助理解而夸张或简化表示其大小和厚度，但本发明不受这些图的限制。
用于本申请的术语只是说明特定实施例(aspect)而非限制本发明。
一般使用的与词典中定义的术语相同的术语具有与相关技术的语境中的意思相同的含义，除非有明确的定义，在本申请中不具有理想的或过度的含义。
下面，结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
作为达到本发明目的的实施例，结合图1至图7说明如下：
本发明的半导体晶片示教夹具，包括：夹持器轴3，在支撑板1上在两侧竖立设置，且形成有用于插入安装半导体晶片的多个夹持器槽2；限位器轴4，竖立设置于上述夹持器轴3后方两侧部并根据位置固定半导体晶片；刻度条5，竖立设置于上述两侧的限位器轴4后方中央，并标有用于确认半导体晶片的位置的刻度；框架上板7，固定设置于上述夹持器轴3、限位器轴4及刻度条5的上端部并形成有透视窗6。
其中，上述夹持器轴3的夹持器槽2通过搁板台阶2a形成，上述搁板台阶2a在入口形成倾斜部2b，而在上述搁板台阶2a上在两侧突出形成用于安装半导体晶片的支撑台阶2c，而且，在上述限位器轴4的限位器槽4a中，以与上述支撑台阶2c相同的水平线形成用于安装半导体晶片的支撑台阶4b。
在上述夹持器轴3的前后侧各安装有第一及第二位置测量装置P、P1，而上述第一及第二位置测量装置P、P1在两侧固定设置导轨8，而在上述导轨8上，以被导轨块11导引地插入设置具备限位器9的测量固定块10。
另外，在上述测量固定块10上，通过铰链轴14可旋转地设置标有位置刻度12的测量板13，在上述限位器9和测量板13固定设置极性各不相同的磁铁15、15a，而且，在上述测量固定块10末端固定设置刻度支撑末端16；
另外，在上述两侧的刻度支撑末端16前方具备刻度盘17。
从而各构成第一及第二位置测量装置P、P1。
在上述支撑板1的前后，各设置有用于测量左右水平状态的水平测量仪 18，及用于测量前后水平状态的水平测量仪19。
在上述支撑板1上的一定位置形成示教时用于固定于桩钉的孔块20，而在上述支撑板1的两侧设置有用于在搬运或示教时进行移动的手柄21。
如上所述，本发明的半导体晶片示教夹具首先位于安装有半导体晶片搬运器进行作业的装载台的基准板之上，并将具备于支撑板1的底面的孔块20 设置于安装在上述基准板的搬运器固定桩钉。
此时，本发明的示教夹具将位于上述装载台之上的准确位置，而具备指臂的机器人也将移动至将要示教的位置。
在此状态下，保存机器人的示教位置(例如，XYZ空间坐标)，且在本发明的示教夹具中进行晶片的插入安装及提取测试并保存数据。
另外，结束测试之后，本发明的示教夹具从装载台的基准板分离。
下面，对利用本发明的示教夹具实施晶片的插入安装及提取测试的方法。
在连接于机器人的指臂R上安装晶片W之后，插入形成于两侧夹持器轴3的内侧的夹持器槽2(请参考图4及图7)。
此时，晶片W的边缘(edge)插入夹持器槽2并安设于搁板台阶2a的支撑台阶2c之上，与此同时，晶片W的后方部边缘部分安设于限位器轴4 的支撑台阶4b之上，而当晶片进入准确位置，则被形成于上述两侧的限位器轴4的限位器槽4a阻止而不能继续进入。
这样完成晶片W的插入安装之后，在此状态下完成对晶片W的水平、高度、左右偏心、倾斜及位置等的精密的测量，矫正出现错误的部分之后，确认正常工作之后保存测试数据。
可利用标注于上述刻度条5的刻度标识5a测量晶片进入时的高度，可通过确认安装于两侧夹持器轴3的支撑台阶2c和限位器轴4的支撑台阶4 本质上的晶片的状态确认水平状态和左右偏心及倾斜，而这所有测量都可以通过肉眼容易确认。
这是因为整个示教夹具的前后左右和上侧都处于开放状态。
另外，在晶片W被插入安装的状态下被指臂R提取的情况下，也可通过透视窗6确认晶片W是否被指臂R准确装载提取，从而容易确认运行关系。
各具备于上述夹持器轴3的前后侧的第一及第二位置测量装置P、P1在指臂R进入时，在停止上述指臂R的状态下，将两侧的测量固定块10沿导轨8相互沿内侧移动，以使两侧测量板13贴紧指臂R的两侧楞之后，使两侧的刻度支撑末端16位于刻度标识17，从而准确测量指臂R进入及提取时的中心，以此测量左右偏心状态。
另外，在夹持器轴3的前后侧具备第一及第二位置测量装置P、P1，从而可测量指臂的进入及提取时的前进度，而且，可通过上述两侧测量板13 的刻度标识12测量水平度和倾斜。
具备于上述支撑板1的前方一侧并用以测量左右水平状态的水平测量仪 18测量安设晶片的装载台的左右水平状态，而具备于上述支撑板1的后方一侧并用以测量前后水平状态的水平测量仪19测量安设晶片的装载台的前后水平状态。
形成于上述搁板台阶2a的前方下侧的倾斜面2b是用于实现预防装载有晶片的指臂进入时的碰撞，而突出的支撑台阶2c、4b减少与晶片接触的面积，从而确保水平状态的高精度测量，防止对晶片的损伤。
如上所述，通过所有测量和矫正完成测试，启动工艺时判断指臂正常工作，则结束利用本发明的示教夹具的示教。
如上所述，本发明在为重新设置指臂等制造设备而进行示教时，可准确容易地完成指臂的位置测量及矫正，与此同时，容易确认指臂是否准确抓取晶片且晶片是否通过指臂准确插入安装及提取等，在进行示教(Teaching) 时，可容易准确地确认指臂和晶片的运行关系。

Claims (3)

1.一种半导体晶片示教夹具，包括：
夹持器轴(3)，在支撑板(1)上在两侧竖立设置，且形成有用于插入安装半导体晶片的多个夹持器槽(2)；
限位器轴(4)，竖立设置于上述夹持器轴(3)后方两侧部并根据位置固定半导体晶片；
刻度条(5)，竖立设置于上述两侧的限位器轴(4)后方中央，并标有用于确认半导体晶片的位置的刻度；
框架上板(7)，固定设置于上述夹持器轴(3)、限位器轴(4)及刻度条(5)的上端部并形成有透视窗(6)；
其中，上述夹持器轴(3)的夹持器槽(2)通过搁板台阶(2a)形成，上述搁板台阶(2a)在入口形成倾斜部(2b)，而在上述搁板台阶(2a)上在两侧突出形成用于安装半导体晶片的支撑台阶(2c)，而且，在上述限位器轴(4)上形成限位器槽(4a)，而在上述限位器槽(4a)中，以与上述支撑台阶(2c)相同的水平线形成用于安装半导体晶片的支撑台阶(4b)，
在所述夹持器轴(3)的前后侧各安装有第一及第二位置测量装置(P)、(P1)；
上述第一及第二位置测量装置(P)、(P1)在两侧固定设置导轨(8)，而在上述导轨(8)上，以被导轨块(11)导引地插入设置具备限位器(9)的测量固定块(10)；
在上述测量固定块(10)上，通过铰链轴(14)可旋转地设置标有位置刻度(12)的测量板(13)，在上述限位器(9)和测量板(13)固定设置极性各不相同的磁铁(15)、(15a)，而且，在上述测量固定块(10)末端固定设置刻度支撑末端(16)；
在上述两侧的刻度支撑末端(16)前方具备刻度盘。
2.根据权利要求1所述的半导体晶片示教夹具，其特征在于：在上述支撑板(1)的前后，各设置有用于测量左右水平状态的水平测量仪(18)，及用于测量前后水平状态的水平测量仪(19)。
3.根据权利要求1所述的半导体晶片示教夹具，其特征在于：在所述支撑板(1)上的一定位置形成示教时用于固定于桩钉的孔块(20)，而在上述支撑板(1)的两侧设置有用于在搬运或示教时进行移动的手柄(21)。
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