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1、(10)申请公布号 CN 104078402 A (43)申请公布日 2014.10.01 CN 104078402 A (21)申请号 201410311052.0 (22)申请日 2014.06.30 H01L 21/677(2006.01) (71)申请人 武汉新芯集成电路制造有限公司 地址 430205 湖北省武汉市东湖开发区高新 四路 18 号 (72)发明人 詹云 (74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272 代理人 吴俊 (54) 发明名称 一种机械手臂位置调整的辅助装置 (57) 摘要 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。
2、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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和。
3、国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104078402 A CN 104078402 A 1/1 页 2 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。
4、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。
5、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。
6、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。 权 利 要 求 书 CN 104078402 A 2 1/5 页 3 一种机。
7、械手臂位置调整的辅助装置 0001 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 0002 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 Unifi ed 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。
8、行一次。 0003 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。。
9、 0004 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。 0005 中国专利 (CN202728293U) 公。
10、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。 0006 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 0007 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，。
11、 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。 0008 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 ： 说 明 书 CN 104078402 A 3 2/5 页 4 0009 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 ； 0010 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 ； 0011 报警装置， 与所述位置检测器电连接 ； 0012 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。
12、域 时， 触发所述报警装置发出报警信号。 0013 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。 0014 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。 0015 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。 0016 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。 0017 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。
13、圆槽上放置 所述晶圆的正确区域。 0018 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。 0019 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。 0020 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 ： 0021 步骤 S1、 提供一待调整的机械手臂 ； 0022 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 ； 0023 步骤 S3、。
14、 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 ； 0024 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。 0025 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。 0026 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。 0027 上述技术方案具有如下优点或有益效果 ： 0028 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。
15、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 说 明 书 CN 104078402 A 4 3/5 页 5 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。
16、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 0029 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。 0030 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 ； 0031 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 ； 0032 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 ； 0033 图 4 是本发明中晶圆未被放置在预定区域的结构示意图 ； 0034 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 0035 。
17、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。 0036 一种机械手臂位置调整的辅助装置， 包括 ： 0037 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 ； 0038 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 ； 0039 报警装置， 与该位置检测器电连接 ； 0040 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。 0041 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， 。
18、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 ： 0042 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。
19、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。 0043 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 说 明 书 CN 。
20、104078402 A 5 4/5 页 6 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。 0044 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。 0045 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。 0046 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。
21、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。 0047 本实施例中， 如图4和图5所示， 利用该机械。
22、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 ： 0048 步骤 S1、 提供一待调整的机械手臂 ； 0049 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 ； 0050 步骤 S3、 对机械手臂进行调整以将晶圆 3 放置于预设区域 ； 0051 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。 0052 如图 4 所。
23、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。 0053 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。
24、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。 0054 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 说 明 书 CN 104078402 A 6 5/5 页 7 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。 说 明 书 CN 104078402 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104078402 A 8 2/3 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104078402 A 9 3/3 页 10 图 5 说 明 书 附 图 CN 104078402 A 10 。