[發明專利]一種垂向升降片庫的定位裝置和控制方法

有效

• 申請號: 200910200091.2
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN102087987A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 張鵬遠;王磊
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司;上海微高精密機械工程有限公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/677
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及半導體工藝中的一種傳輸控制系統，特別涉及垂向升降片庫的定位裝置和控制方法

背景技術

硅片傳輸是半導體制造工藝過程中一個很重要的環節，對整個制造流程具有重要影響。硅片傳輸控制系統確保了硅片在制造流程中快速、準確的傳輸，其對精度有著很高的要求。一旦硅片傳輸控制系統中的機械手編碼器出現故障，就會造成其定位不準確而又沒有相應得反饋信息，使得整個硅片傳輸控制系統、光刻設備乃至整條生產線都停止運行，其所導致的損失時非常嚴重的。

針對這個問題，許多研發人員做過相應的改進，提出了一些創造性的發明。專利200910048295提到了一種硅片傳輸控制系統，該系統在片庫的開口處安裝激光發射器和激光接收器，且在機械手上設置反射板，從而能夠給片庫和機械手準確定位；在傳輸軌道上設置了多對感應器，實時給機械手、片庫、預對準臺和下片臺以準確的定位和監測，同時也提高了機械手拿放硅片的準確率。

圖1為現有技術中用傳感器和打孔豎直擋板組成的片庫的定位裝置示意圖。該現有技術所提供的硅片傳輸控制系統中使用傳感器作位置判斷信號。并排安裝的5個傳感器110隨片庫垂向自由升降，5排豎直檔板100固定在整機框架上，以傳感器信號通、斷作為1、0，又以1和0的排列組合構成槽號編碼。如圖1所示的槽號編碼為00001。在此結構的精度受到打孔擋板的機械鉆孔精度影響，即使應用激光打孔技術將孔的直徑控制在微米級，那么相應的擋板安裝精度要就非常苛刻進而增加安裝，調試，維護的難度。

另外，并排放置5個限位傳感器110占用的空間大且不易拆卸；同時，只能區分一個片庫垂向上的位置，不能將多個片庫區分開來。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是已有的硅片傳輸控制系統中采用打孔豎直擋板和傳感器構成0、1信號搭配區別片庫各個片槽位置時，存在打孔的方法精度不夠高、機械安裝的要求高、傳感器占用的空間大且不易拆卸以及只能區分一個片庫垂向上的位置，不能將多個片庫區分開來等缺陷。

為了解決所述存在的技術問題，本發明提供了一種垂向升降片庫的定位裝置，包括：顏色傳感器和光源，與所述片庫相對位置不變；色帶，沿垂向放置且固定不動，與所述片庫相對位置隨所述片庫升降而變化；所述光源隨所述片庫沿垂向升降并照射所述色帶，并且反射光被所述顏色傳感器接收。

所述反射光包含顏色信號，所述顏色傳感器分辨所述顏色信號以確定所述片庫的垂向位置。

所述片庫至少有一個，每一片庫配備一顏色傳感器、一光源和一色帶。

所述顏色傳感器與光源可設置于同一密閉、無反射的箱子中。所述光源可為白光光源。

作為一種優選方式，所述片庫包含一外殼，所述顏色傳感器和光源固定在所述外殼上。

可選的，每一片庫對應的色帶可以由顏色各不相同的色段連接而成，每一色段在所述色帶內垂向的寬度相同。所述色段在所述色帶內垂向的寬度可以為10～20厘米。

可選的，每一片庫對應的色帶也可以是由兩種顏色的色段交替連接組成，每一色段在所述色帶內垂向的寬度相同。所述色段在所述色帶內垂向的寬度可以為1～2微米。

可選的，每一片庫對應的色帶還可以是由顏色各不相同的色段按三原色(RGB)值的排列組合連接而成，每一色段在所述色帶內垂向的寬度相同。

本發明還提供一種垂向升降片庫的定位控制方法，包括：提供沿垂向放置且固定不動的色帶，所述色帶由至少2種顏色的色段連接而成，每一所述色段在所述色帶內垂向的寬度相同；提供顏色傳感器和光源，與所述片庫相對位置不變，所述光源照射所述色帶并產生包含顏色信號的反射光，所述顏色傳感器接收所述反射光并分辨所述顏色信號以確定所述片庫垂向位置。

所述片庫至少有一個，每一片庫配備一顏色傳感器、一光源和一色帶。

每個片庫對應的色帶可以由顏色各不相同的色段連接而成。

每個片庫對應的色帶也可以由兩種顏色的色段交替連接組成。此時，不同的片庫配備的色帶含有一種相同的顏色，并且除所述相同的顏色外，不同色帶的另外一種顏色各不相同，用以區分不同的片庫。其中，所述不同的片庫配備的色帶含有一種相同的顏色可以是白色或黑色。

當所述色帶由顏色各不相同的色段連接而成或由兩種顏色的色段交替連接組成時，所述顏色傳感器分辨的所述顏色信號為相鄰色段交界線處的顏色跳變。此時，若所述片庫中含有片槽，那么可以將所述相鄰色段交界線與所述片槽一一對應，用以區分不同的片槽。