晶片移送裝置及其移送方法
2023-05-27 18:28:36 1
專利名稱：晶片移送裝置及其移送方法
技術領域：
本發明涉及一種晶片移送裝置及其移送方法，尤其涉及對中(centering)晶片所需時間較少的一種晶片移送裝置及其移送方法。
背景技術：
晶片被用來通過各種工藝生產半導體晶片。當晶片通過如蝕刻(etching)及蒸鍍等工藝時，包含用於收容多個晶片的晶片盒、接收所移送的晶片並進行預定工藝的反應器以及用於將從晶片盒取出的晶片移送到反應器預定位置的如機器人等移送驅動部。移送驅動部為了將未能正確收容於同一位置的晶片取出並將其正確安置於反應器的預定位置上，一般對移送中的晶片進行對中工序。
現有技術是在晶片盒與反應器之間設有專門的定位器(aligner)。這種現有技術中，移送驅動部為了從晶片盒取出晶片並進行對中，使晶片出入於定位器之後將晶片移送到反應器中。
但是，這種現有技術由於晶片從晶片盒取出並出入於定位器之後才被移送到反應器，因而出入於定位器的時間導致存在移送晶片所需的時間較長的問題。
發明內容
針對解決如上所述問題，本發明的目的在於提供一種對中晶片所需的時間較少的晶片移送裝置及其移送方法。
為了達到所述目的，依據本發明所提供的用於將由收容多個晶片的晶片盒取出的所述晶片移送到進行預定工藝的反應器中的晶片移送裝置，其特徵在於包含具有臂的晶片移送部，該臂用於支持收容於所述晶片盒的所述晶片並將其移送到所述反應器中；在所述晶片盒的出口側按照所述晶片移送方向的橫向相互間隔地設置為三個以上的傳感器；控制部，該控制部為當根據取出所支持的所述晶片的臂移送速度及所述傳感器所檢測到的檢測信號而計算的目標位置與檢測位置互不相同時，將所述晶片的目標位置修正為所述晶片的檢測位置，然後控制所述晶片移送部將所述晶片移送到所述反應器。
在此，所述目標位置根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂檢測信號而相對於所述臂進行計算，所述檢測位置根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂及所述晶片外周的檢測信號並利用圓方程式相對於所述臂進行計算。
並且，所述檢測位置通過利用高斯消去法解出圓方程式的未知數來計算。
並且，通過將所述未知數代入圓方程式來確認是否滿足圓方程式。
並且，所述晶片包含形成於外周的晶片標記部，所述控制部從所述檢測位置計算中排除所述傳感器之中檢測到所述晶片標記部的傳感器所檢測到的一對檢測信號。
並且，所述晶片標記部為設置於所述晶片外周某一區域的平直區(flatzone)及凹陷形成的凹口之中的任意一個。
並且，所述臂包含可以被所述傳感器之中的兩個以上傳感器檢測到的臂檢測部。
另外，依據本發明所提供的用於將由收容多個晶片的晶片盒取出的所述晶片移送到進行預定工藝的反應器中的晶片移送方法，其特徵在於包含步驟用於將所述晶片支持並移送到所述反應器的晶片移送部的臂進入所述晶片盒；將所述晶片盒內的所述晶片安置並支持於所述臂；支持所述晶片的所述臂從所述晶片盒退出；在所述晶片盒的出口側按照所述晶片移送方向的橫向相互間隔地設置為三個以上的傳感器檢測所述臂和所述晶片外周；當根據取出所支持的所述晶片的臂移送速度及所述傳感器所檢測到的檢測信號而計算的目標位置與檢測位置互不相同時，將所述晶片的目標位置修正為所述晶片的檢測位置，然後控制所述晶片移送部將所述晶片移送到所述反應器上。
在此，所述修正及控制步驟可包含根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂的檢測信號而計算相對於所述臂的目標位置的步驟；和，根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂及所述晶片外周的檢測信號並利用圓方程式而計算相對於所述臂的檢測位置的步驟。
並且，所述檢測位置計算步驟可包含利用高斯消去法計算圓方程式未知數。
並且，所述檢測位置計算步驟可包含將未知數代入圓方程式來確認是否滿足圓方程式。
圖1為表示依據本發明所提供的晶片移送裝置的平面圖；圖2為對由晶片盒取出的晶片進行檢測的示意圖；圖3為表示晶片移送部臂的平面圖；圖4為表示晶片的晶片標記部的平面圖；圖5為表示由傳感器檢測到的臂及晶片的平面圖；圖6為表示隨晶片移送的對中過程的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明作為本發明一實施例的晶片移送裝置。
依據本發明所提供的晶片移送裝置10如圖1所示，從收容多個晶片21的晶片盒20取出的晶片21並移送到進行預定工藝的反應器30中。所述晶片移送裝置10包含具有臂41的晶片移送部40，該臂41用於支持收容於晶片盒20的晶片並將其移送到反應器30中；在晶片盒20的出口側按照晶片21移送方向的橫向相互間隔地設置為三個以上的傳感器50；控制部(未圖示)，該控制部為根據臂41移送速度及傳感器50所檢測到的臂41信號而獲得的檢測位置信息為基礎計算相對於臂41的晶片21目標位置，並且根據臂41移送速度和傳感器50所檢測到的臂41及晶片外周信號而獲得的檢測位置信息為基礎計算相對於臂41的晶片21檢測位置之後，將晶片21目標位置60修正為晶片21檢測位置70，然後控制晶片移送部40將晶片21移送到反應器30。
如圖1所示，晶片盒20a、20b收容多個晶片21a、21b。並且，晶片盒20a、20b可以設置為多個。
如圖2及圖4所示，晶片21為呈圓形，並具有可以成為工藝作業基準點的晶片標記部23。並且，晶片21在如蝕刻、蒸鍍等工藝中收容於晶片盒20中，並一一被移送到反應器30而執行所定工藝。
晶片標記部23如圖4所示，可以包含作為晶片21位置基準點而形成於晶片21外周某一區域的平直區(flat zone，23a)和凹陷形成的凹口23b中的任意一個。並且，由於晶片標記部23並沒有將晶片21外周形成為圓形，因而通過晶片標記部23的傳感器50所檢測到的檢測信號而提供的檢測位置信息在後敘的檢測位置70計算中被排除。於是，傳感器50的數量將考慮晶片21的晶片標記部23而決定。
如圖1所示，反應器30a至30d用於收容從晶片盒20取出的晶片21並進行預定工藝，該反應器可以設置為多個。而且，反應器30a至30d中維持執行預定工藝所必要的溫度及壓力等。此外，反應器30a至30d為了進行預定工藝，必須將晶片21安置於正確的位置上。
如圖1所示，晶片移送部40包含安置並支持晶片21的臂41；連接於臂41並相互呈一體的連杆47；提供驅動力以使連杆47及臂41旋轉移動的驅動部(未圖示)。並且，晶片移送部40將收容於晶片盒20的晶片21移送到反應器30中。此外，晶片移送部40中控制部(未圖示)可以控制晶片移送部40的方向及位置等，並可以利用通信單元使控制部及晶片移送部40進行相互控制。
如圖1至圖3所示，臂41用於安置及支持晶片21，並為了計算基準點80而具有可被兩個以上傳感器50檢測到的臂檢測部43。並且，臂41具有由真空壓力吸附所安置的晶片21的吸附孔45，從而使晶片21牢固地固定於臂41上。並且，臂41具有預定長度(L1，L2)和寬度(W)，可以根據所輸入的長度、寬度、臂41的移送速度及由傳感器50所檢測到的臂檢測部43的檢測信號計算目標位置60。
如圖3所示的臂檢測部43，不僅在按照移送方向的橫向上形成段差，而且還可以選擇性地採用傳感器可以檢測到的如孔的形狀，以使兩個以上的傳感器50可以檢測到。並且，臂檢測部43為了可以被兩個以上的傳感器50檢測而對稱布置為一對，由此可以修正相對於臂41的晶片21目標位置60的Y方向偏移。
如圖2所示的傳感器50、50′，按照晶片21移送方向的橫向上相互間隔地設有三個以上。並且，傳感器50考慮到晶片21因具有晶片標記部23而未能形成正常的圓形導致不能利用於正常的檢測位置信息的情況，設置為三個以上。此外，傳感器50考慮到晶片21直徑及晶片標記部23大小等，最好具有四個。並且，傳感器50可以選擇性地採用如分別具有發送部50a、50b、50c、50d及接收部50e、50f、50g、50h的光傳感器的、可以檢測臂檢測部43及晶片外周的多種公知的傳感器。
控制部如圖5及圖6所示，根據臂41移送速度及傳感器50所檢測到的臂41檢測信號而獲得的檢測位置信息為基礎，計算相對於臂41的晶片21目標位置60；並且，根據臂41移送速度和傳感器50所檢測到的臂41及晶片外周的檢測信號而獲得的檢測位置信息為基礎，計算相對於臂41的晶片21檢測位置70；之後，將晶片21目標位置60修正為晶片21檢測位置70，並控制晶片移送部40將晶片21移送到反應器30。
目標位置60如圖5所示，根據臂41移送速度及傳感器50所檢測到的臂41檢測信號而獲得的檢測位置信息為基礎，相對於臂41進行計算如下所述。這些過程與後敘的計算目標位置步驟的過程相同。
首先，用戶將各傳感器50的坐標、晶片直徑、臂41的離臂檢測部43的長度(L1，L2)等輸入於輸入部(未圖示)。然後，控制部對輸入部資料及臂移送速度等執行記憶及計算等功能。勿庸置疑，控制部可以考慮晶片移送部40的勻速及加速移送等因素而進行記憶及計算。晶片21從晶片盒20被移送的同時，控制部隨之接收傳感器50b、50c檢測到的臂41的一對臂檢測部43的檢測信號(P01，P02)，並將檢測位置信息以時間信息(T01，T02)存儲。控制部將一對臂檢測部43的檢測位置信息用於計算基準點80坐標。即，控制部識別基準點80的X坐標為0，而Y坐標取一對臂檢測部43檢測位置信息的平均值，該平均值可以修正臂41的Y坐標偏移。因此，控制部中目標位置60的X坐標為『0』，Y坐標根據臂41所輸入的臂檢測部43的長度(L1、L2)及晶片直徑來計算。亦即，控制部將相對於臂41的晶片21目標位置60坐標記入為(X，Y)。例如，如圖5所示，當晶片半徑為100mm、根據所輸入的臂尺寸從臂41的臂檢測部43到晶片21的距離為17mm時，則控制部將相對於臂41的晶片21目標位置60坐標計算為(0，117)。在此，控制部計算目標位置60時，可以增加將所計算的目標位置60與根據檢測結果所獲得的測定目標位置進行比較而進行相互修正的步驟。
檢測位置70如圖5所示，根據臂41移送速度和傳感器50所檢測到的臂41及晶片外周的檢測信號而獲得的檢測位置信息為基礎，相對於臂41進行計算如下所述。這種過程與將要後敘的計算檢測位置步驟的過程相同。
首先，由控制部識別臂41移送速度、各傳感器50的X坐標值等過程如上所述。因此，控制部預先得知傳感器50所檢測到的各位置的X坐標值。控制部當從晶片盒20取出晶片21時隨之接收由傳感器50所檢測到的臂41的臂檢測部43及晶片外周的檢測信號(P01，P02，P1至P8)，並將檢測位置信息分別識別為時間信息(T01，T02，T1至T8)。
控制部利用檢測位置信息計算從基準點80到各位置的時間。例如，當控制部計算到達P2位置所需的時間時，通過T2時間減去T01時間來計算。
控制部通過分別對到達各位置的時間乘以臂41移送速度來分別計算從基準點80到各位置的距離(S1至S8)。例如，控制部通過對P2所需的時間(T2-T01)上乘以臂的速度(Va)來計算從基準點到P2的距離，即S2＝(T2-T01)*Va。
控制部由檢測位置信息所獲得的一對距離(S1與S5，S2與S6，S3與S7，S4與S8)求出平均值。例如，控制部求出P2與P6的平均值(M2=P2+P62).]]>控制部對各檢測位置信息的平均值(M1，M2，M3，M4)進行比較，並在計算檢測位置信息70中將不採用大小不屬於所述平均值的檢測位置信息。例如由於P5上具有晶片21的晶片標記部23，因而求出的M1值與其它值(M2，M3，M4)有差異。因此，控制部在計算檢測位置時將M1值所屬的檢測位置信息S1及S5予以排除。也就是說，可以考慮如晶片21的晶片標記部23所示的特性計算出檢測位置。
例如，控制部如上所述，將採用六個檢測位置信息之中的三個。控制部利用下面的圓方程式X2+Y2+aX+bY+c＝0-----------------------------------------(式1)控制部已知X坐標、Y坐標及晶片21半徑r，因而式1還可以寫成aX+bY+c＝-X2-Y2------------------------------------------(式2)在此，控制部為了求出三個未知數a、b、c的解，利用通過矩陣(matrix)的高斯消去法(Gauss elimination)。即，控制部在上述的六個檢測位置信息中選擇三個檢測位置信息的各X坐標及Y坐標，並利用通過矩陣的高斯消去法求出未知數a、b、c。因此，所述式1還可以寫成(X+a2)2+(Y+b2)2=a24+b24-c-----------]]>(式3)
圓中心為 圓半徑為 控制部確認由高斯消去法求出的a、b、c是否滿足所述中心與半徑。控制部將滿足圓方程式的圓中心坐標(Xa，Ya)識別為檢測位置70。
並且，控制部對目標位置60坐標(X，Y)與檢測位置70坐標(Xa，Ya)進行比較，當兩者相互不一致時將目標位置60修正為檢測位置70，並以修正的檢測位置70坐標(Xa，Ya)為基準控制晶片移送部40使晶片21被移送到反應器30。當然，控制部在修正過程中當晶片移送部40超出可修正範圍時可以控制晶片移送部使其停止。
因此，不用專門的定位器可以簡單地實現晶片21的對中工序，從而可以縮短工序時間。
根據上述結構，參照附圖5至6說明依據本發明所提供的晶片移送裝置10的移送方法。
首先，向晶片移送裝置10施加電源。用戶向輸入部(未圖示)輸入從基準點80到目標位置60的距離(L1，L2)、傳感器50的X坐標及晶片21直徑等。此外，控制部可以對晶片移送部40的如加速度變化等速度相關的數據進行控制及識別。
在臂引入階段為了安置並支持晶片21，使晶片移送部40的臂41朝著晶片盒20的晶片21下部引入。
在晶片支持階段將晶片盒20內的晶片21安置並支持於臂41上。並且，晶片支持階段向設置於臂41的吸附孔45上施加預定的真空壓力，使移送中的晶片21牢固地支持於臂41上。
在晶片取出階段(S100)使支持晶片21的臂41從晶片盒20退出。
在傳感器檢測階段(S110)通過設置於晶片盒20出口側按晶片21移送方向的橫向上相互間隔地設置三個以上的傳感器50來檢測臂41和晶片外周，並將檢測信號傳送到控制部。在此，傳感器50所檢測到的檢測信號被傳到控制部之後，被用於目標位置信息及檢測位置信息。
在目標位置計算階段(S120)根據臂41移送速度及傳感器50所檢測到的臂41檢測信號而獲得的檢測位置信息為基礎，計算相對於臂41的晶片21目標位置60。由於目標位置計算階段(S120)的計算過程參照圖5並例舉予以詳細說明，故在此省略其描述。
在檢測位置計算階段(S130)根據臂41移送速度和傳感器50所檢測到的臂41及晶片外周的檢測信號而獲得的檢測位置信息為基礎，計算相對於臂41的晶片21檢測位置60。由於檢測位置計算階段(S130)的計算過程已進行了詳細說明，因而在此省略其描述。再有，檢測位置計算階段包含選擇傳感器50所檢測到的三個以上信號所提供的檢測位置信息，並利用圓方程式計算檢測位置70的方程式計算階段。
在方程式計算階段通過選擇傳感器50所檢測的三個以上的信號所提供的檢測位置信息，並利用圓方程式計算檢測位置70。並且，方程式計算階段包含利用高斯消去法計算圓方程式未知數的高斯消去法利用階段。由於上面已進行了對此階段的詳細說明，因而在此省略其描述。
在確認階段將對通過高斯消去法求出的未知數是否滿足圓方程式進行確認。該確認階段中，由滿足圓方程式的未知數計算的中心坐標被設為檢測位置70坐標。
在修正及移送階段(S140，S150)當相對於臂41的晶片21目標位置60與相對於臂41的晶片21檢測位置70互不一致時，將目標位置60修正為檢測位置70，並控制晶片移送部40將晶片21移送到反應器30。因此，晶片21可以被正確地安置於反應器30的預定位置上。由此完成晶片的對中過程及移送過程，晶片移送部40對後續的晶片21也反覆執行相同的過程。並且，控制部當修正範圍超出所定範圍時，控制晶片移送部40使其停止。
因此，依據本發明相對於臂的晶片檢測位置的計算既簡單又迅速，從而對中晶片所需時間較少，由此可以縮短將晶片移送到反應器的工序時間。並且，依據本發明將傳感器簡單設置於從晶片盒到取出晶片的區域，從而外加零部件較少，因而可以用較少的費用改造現有設備。
權利要求
1.一種晶片移送裝置，用於將由收容多個晶片的晶片盒取出的所述晶片移送到進行預定工藝的反應器中，其特徵在於包含具有臂的晶片移送部，該臂用於支持收容於所述晶片盒的所述晶片並將其移送到所述反應器中；在所述晶片盒的出口側按照所述晶片移送方向的橫向相互間隔地設置為三個以上的傳感器；控制部，該控制部為當根據取出所支持的所述晶片的臂移送速度及所述傳感器所檢測到的檢測信號而計算的目標位置與檢測位置互不相同時，將所述晶片的目標位置修正為所述晶片的檢測位置，然後控制所述晶片移送部將所述晶片移送到所述反應器。
2.根據權利要求1所述的晶片移送裝置，其特徵在於所述目標位置根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂檢測信號而相對於所述臂進行計算，所述檢測位置根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂及所述晶片外周的檢測信號並利用圓方程式相對於所述臂進行計算。
3.根據權利要求2所述的晶片移送裝置，其特徵在於所述檢測位置通過利用高斯消去法解出圓方程式的未知數來計算。
4.根據權利要求3所述的晶片移送裝置，其特徵在於通過將所述未知數代入圓方程式來確認是否滿足圓方程式。
5.根據權利要求1所述的晶片移送裝置，其特徵在於所述晶片包含形成於外周的晶片標記部，而所述控制部從所述檢測位置計算中排除所述傳感器中檢測到所述晶片標記部的傳感器所檢測到的一對檢測信號。
6.根據權利要求5所述的晶片移送裝置，其特徵在於所述晶片標記部為設置於所述晶片外周某一區域的平直區及凹陷形成的凹口之中的任意一個。
7.根據權利要求1所述的晶片移送裝置，其特徵在於所述臂包含可以被所述傳感器之中的兩個以上傳感器檢測到的臂檢測部。
8.一種晶片移送方法，用於將由收容多個晶片的晶片盒取出的所述晶片移送到進行預定工藝的反應器中，其特徵在於包含步驟用於將所述晶片支持並移送到所述反應器的晶片移送部的臂進入所述晶片盒；將所述晶片盒內的所述晶片安置並支持於所述臂；支持所述晶片的所述臂從所述晶片盒退出；在所述晶片盒的出口側按照所述晶片移送方向的橫向上相互間隔地設置為三個以上的傳感器檢測所述臂和所述晶片外周；當根據取出所支持的所述晶片的臂移送速度及所述傳感器所檢測到的檢測信號而計算的目標位置與檢測位置互不相同時，將所述晶片的目標位置修正為所述晶片的檢測位置，然後控制所述晶片移送部將所述晶片移送到所述反應器上。
9.根據權利要求8所述的晶片移送方法，其特徵在於所述修正及控制步驟可包含根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂的檢測信號而計算相對於所述臂的目標位置的步驟；和，根據所述臂移送速度及所述傳感器所檢測到的所述臂及所述晶片外周的檢測信號並利用圓方程式而計算相對於所述臂的檢測位置的步驟。
10.根據權利要求9所述的晶片移送方法，其特徵在於所述檢測位置計算步驟可包含利用高斯消去法計算圓方程式未知數。
11.根據權利要求10所述的晶片移送方法，其特徵在於所述檢測位置計算步驟可包含將所述未知數代入圓方程式來確認是否滿足圓方程式。
全文摘要
本發明涉及一種用於將由收容多個晶片的晶片盒取出的所述晶片移送到進行預定工藝的反應器中的晶片移送裝置，其特徵在於包含具有臂的晶片移送部，該臂用於支持收容於所述晶片盒的所述晶片並將其移送到所述反應器中；在所述晶片盒的出口側按照所述晶片移送方向的橫向上相互間隔地設置為三個以上的傳感器；控制部，該控制部為當根據取出所支持的所述晶片的臂移送速度及所述傳感器所檢測到的檢測信號而計算的目標位置與檢測位置互不相同時，將所述晶片的目標位置修正為所述晶片的檢測位置，然後控制所述晶片移送部將所述晶片移送到所述反應器。由此，提供一種對中晶片所需時間較少的晶片移送裝置及其移送方法。
文檔編號H01L21/677GK1901153SQ20051012792
公開日2007年1月24日 申請日期2005年12月7日 優先權日2005年7月23日
發明者樸英敏, 樸魯正, 樸休林, 金東哲, 南宮同訓 申請人:三星電子株式會社