專利名稱：能夠映射晶片的晶片加工設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括一個具有檢測晶片存在或不存在的功能的晶片映射(測位)裝置的晶片加工設備。本發(fā)明還具體涉及一種用于檢測晶片在支架(貨架)的每一擱板上存在與不存在的晶片加工設備，晶片被放置在這種支架上，且該支架裝在清潔的容器內(nèi)部，以保持晶片處于良好狀態(tài)，供半導體產(chǎn)品、與電子部件相關的產(chǎn)品、光盤產(chǎn)品等在其制造期間使用。
背景技術：
近年來，在需要高潔凈度的半導體產(chǎn)品制造等的晶片加工過程中，已采用了一種不使與加工過程相關的整個房間進入高潔凈環(huán)境的技術。在這一技術中，在晶片制造過程的每一晶片加工設備中提供一個保持為高潔凈的小空間(以下稱為小環(huán)境)。其目的在于只保持在晶片加工設備中一小空間，及用于保持晶片在這些晶片加工設備之間移動期間良好狀態(tài)的容器(以下稱為容器)處于高潔凈度。從而，節(jié)省了當與晶片處理過程的整個房間保持在高潔凈環(huán)境時的設備投資與設備維護費用，從而獲得和保持與晶片加工過程相關的整個房間處于高潔凈環(huán)境相同的效果，并實現(xiàn)了有效的生產(chǎn)過程。
在容器中，配置了具有擱板的支架，每一擱板上放置晶片。在這些擱板中，晶片被容納在對其所指定的(分派的)擱板中。放置在擱板上的晶片隨著容器的運動一同在每一晶片加工設備中運動。然而某些情形下，還出現(xiàn)晶片在每一晶片加工設備的加工過程中不滿足預定標準的情形，且不滿足預定標準的晶片從容器中的擱板上被去除。因而，在制造的初始階段，支架(多個擱板)的每一擱板上都裝有晶片，但隨著晶片加工設備的每一加工步驟進展，容器中沒有晶片的擱板的數(shù)量會增加。
晶片加工設備自動地實現(xiàn)晶片處理，因而通常裝有晶片傳送機器人(以下簡稱為傳送機器人)。傳送機器人能夠出入容器中的支架的擱板，傳送晶片并執(zhí)行晶片加工過程。雖然待加工的晶片在擱板中不存在，如果傳送機器人為了傳送晶片而訪問沒有晶片的擱板，則從傳送機器人對該擱板進行訪問之后直到其返回其原來的位置將發(fā)生無用的運動過程。此外，由于這種無用的運動過程的增加，被加工的晶片的總量降低。于是，在每一晶片加工設備中必須檢測晶片在容器中支架的每一擱板中是有還是無，從而判斷在每一晶片加工設備中在容器中多個擱板中哪一個擱板包含有晶片，以及在哪一個擱板中不包含晶片(映射)。
現(xiàn)在參照附圖的圖1和圖7A及7B到圖9來說明用于映射的晶片的有和無的檢測。圖1示出晶片加工設備50的總體。該晶片加工設備主要包括裝載口部分51和小環(huán)境部分52。裝載口部分51與小環(huán)境52由分割板55和蓋子58分開。臺架53配置在裝載口部分51上。容器2能夠放置并固定到臺架53。臺架53可在裝載口部分51上對于小環(huán)境52側往返移動。小環(huán)境52的內(nèi)部被保持在高潔凈度以加工晶片1。用于實現(xiàn)晶片1傳送的傳送機器人的機器人臂54裝設在小環(huán)境52中。容器2在其一面有一開口部分，并包括具有用于在其中包含晶片1的腔體空間的盒形主體部分2a，及用于密封該開口部分的蓋罩4。具有多個擱板的架子配置在主體部分2a中。晶片1可放置在多個擱板的每一上。每一擱板與其相鄰的擱板配有預定的間隔，使得相鄰的晶片1不會彼此接觸。
在小環(huán)境52中裝載口部分51側形成出入口10。在小環(huán)境52中配置出入口10的位置，是當容器2在裝載口部分51上向小環(huán)境52側移動以便接近出入口10時，固定到臺架53上的容器2正對容器2的開口部分的位置。
圖7A和7B是傳統(tǒng)的晶片加工設備的開啟器3的放大視圖。開啟器3裝設在小環(huán)境52內(nèi)出入口10附近。開啟器3包括門6和伸長形狀的門臂42。一個對于門臂42縱向垂直延伸的桿配置在門臂42的一端。另一方面，一個具有通孔的固定部件46附連在門6上，裝在門臂42一端的桿通過這一通孔在門6中延伸，從而門6可樞轉地固定在門臂42上。門臂42的另一端形成有一孔。門臂42由與桿件37的末端處的孔連接的這一孔通過樞軸40可旋轉地支撐，該桿件37是氣動型氣缸31的一部分。在上述門臂42的一端和另一端之間形成一通孔，一個銷釘通過這一通孔以及固定在可動部分56的支撐部件60的固定部件39中的一個孔延伸，從而組成一個支軸41。于是，通過氣缸31驅(qū)動桿件37的伸縮，門臂42可圍繞支軸41旋轉。門臂42的支軸41固定到在裝設在上下可移動的部分56的支撐部件60上。門6有夾持端口11a和11b，并能夠通過真空吸附夾持容器2的蓋罩4。開啟器3安裝在垂直可移動的可移動部分56上，以便上下彼此一同移動門臂42及門6?？梢苿硬糠?6沿小環(huán)境52的壁表面可垂直移動。
于是，當要進行晶片的加工時，容器2首先配置在臺架53上，使其接近出入口10，蓋罩4由門6保持。然后當氣缸31的桿件收縮時，門臂42圍繞支軸41運動，使得從出入口10移開。這時，門6與蓋罩4作樞軸運動，且蓋罩4與容器2分離。之后，可運動部分56向下運動且蓋罩4被轉移到預定的縮回的位置。
在容器2中支架擱板上的晶片1的檢測中，檢測器必須掃描每一擱板至少一次，同時沿晶片1疊置的方向掃動，從而實現(xiàn)晶片1的檢測。為了實現(xiàn)檢測晶片1的這種掃動，可以想象有各種方法。例如，有一種方法是在機器人臂54的一部分上裝設一檢測器，并通過這一機器人臂54移動該檢測器，從而執(zhí)行檢測操作。然而機器人臂54是原來為實現(xiàn)晶片1的傳送而準備的，如果要用機器人臂54進行晶片的檢測，那么在檢測操作期間機器人臂54就不能對晶片1進行傳送操作，這將導致晶片1的處理量下降的缺陷。
作為另一方法，有一種在打開和關閉容器2的蓋罩4的開閉裝置部分上裝設檢測器的方法，并通過檢測器在蓋罩未密封期間檢測晶片1。圖7A和7B示出采用這種方法的設備。在這一設備中，裝有由環(huán)繞門6配置的框架部件組成的映射框架5。一對桿形部件13a和13b配置在映射框架5的上部分。作為檢測器的發(fā)射型傳感器9安裝在每一桿形部件13a和13b的頂端。發(fā)射型傳感器9通過發(fā)射器9a和檢測器9b形成一對。圖8是這種設備從其上側看的映射框架5的視圖。如該圖中所示，這些桿形部件13a和13b的一端分別固定，以便圍繞在映射框架5上的軸36a和36b作樞軸運動，并由也是配置在映射框架5上的氣缸34a和34b驅(qū)轉，并能夠伸展，以便從框架5向容器2的內(nèi)部伸出。就是說，當不對晶片1進行檢測操作時，桿形部件13a和13b收存在沿映射框架5的框架軸線的映射框架5的寬度之內(nèi)(桿形部件13c和桿形部件13d)。當對晶片1進行檢測時，桿形部件13c和桿形部件13d分別由氣缸34a和氣缸34b圍繞軸36a和36b驅(qū)轉將近90度，且桿形部件13a和13b向晶片1伸展。在這種狀態(tài)下，附連在桿形部件13a頂端的發(fā)射器9a與附連在桿形部件13b頂端的檢測器9b彼此相對。當桿形部件13a和13b伸展以至從映射框架5伸出時，在發(fā)射器9a與檢測器9b之間形成一槽口。發(fā)射器9a和檢測器9b的安裝使得晶片1的邊緣部分可位于這些槽口之間。而且，映射框架5安裝在可移動部分56上，以便可與門6上下移動。而且，映射框架5也由另一氣缸43的桿件支撐，而可與門6分離地上下運動。
現(xiàn)在參照圖9說明具有晶片映射功能的晶片加工設備的映射。為了在這種設備中進行映射，容器2配置在臺架53上靠近出入口10，且蓋罩4由門6夾持。當氣缸31的桿件縮同時，門臂42圍繞支軸41運動，以便與出入口10分離。然后門6帶著蓋罩4作樞軸運動，蓋罩4與容器2分離。這里，當發(fā)射器9a和檢測器9b伸展時，氣缸32的桿件向一預備位置縮回，在這一位置桿件可插入到容器2的內(nèi)部(位于從容器2中的開口的邊緣到容器2的內(nèi)側的垂直下側的一個位置)，從而向下移動映射框架5。在映射框架5已經(jīng)向下移動到該預備位置之后，氣缸34a和氣缸34b被激勵從而使發(fā)射器9a與檢測器9b伸展。于是，發(fā)射器9a和檢測器9b插入到容器2的內(nèi)部。在這種狀態(tài)下，如圖8所示，當從垂直于晶片1表面的方向看晶片1時，引起這樣一種位置關系，即晶片1處于發(fā)射器9a與檢測器9b之間的槽口中。這里當可移動部分56向下移動時，映射框架5隨門6向下移動，當晶片1處于每一擱板上時發(fā)射器與檢測器之間的槽口穿過所定位的晶片1的端部。發(fā)射器9a與檢測器9b能夠掃描沿晶片1疊置的方向掠過的擱板的每一擱板，從而檢測晶片1的存在與不存在，并實現(xiàn)映射。
然而上述的方法有以下的問題。
(1)配置在映射框架5上的發(fā)射器9a和檢測器9b，為了防止它們與容器2干涉，被設計為能夠伸展以便由氣缸34a和34b驅(qū)轉，并從映射框架5向容器2的內(nèi)部伸出。包括諸如氣缸的伸展的機構一般容易產(chǎn)生灰塵。而且，在這一結構中，氣缸34a和氣缸34b必須接近容器2配置。這導致從氣缸34a和氣缸34b產(chǎn)生的灰塵附著在晶片1上，造成晶片1的污染。
(2)而且，氣動型氣缸用于門6的開閉操作，上下移動門6的的操作及上下移動映射框架5的操作。這是為了獲得對裝設在容器2的蓋罩4上的密封適當加壓所必須的力，以保持容器中的潔凈度。如果開閉蓋罩的驅(qū)動裝置是電動機，則對應于從支軸41到門6的距離乘以對這一密封適當加壓所必須的力所得的力矩，需要很大的負荷。這將導致不利的問題。于是，用于使門6樞軸運動的驅(qū)動裝置及用于使門6向預定的位置收回的驅(qū)動裝置做成彼此分立，它們兩者都是氣動型氣缸。然而在映射操作中，氣動型氣缸產(chǎn)生了這樣的問題，即不能產(chǎn)生指示發(fā)射器9a與檢測器9b實際運動距離的參照信號，該參照信號用于與在發(fā)射器9a與檢測器9b之間的槽口穿過晶片1時所產(chǎn)生的信號進行對比。
(3)而且，在上述類型的開閉設備中，其裝有線性電動機且使開啟器3在水平方向帶著門6一同被打開，此時有這樣的問題，即不能防止灰塵從線性電動機產(chǎn)生出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種晶片加工設備，其中用于伸展和收存發(fā)射型傳感器的機構不需要配置在晶片附近，并能夠防止在為發(fā)射型傳感器伸展和收存操作期間，為伸展和收存發(fā)射型傳感器而從晶片加工設備產(chǎn)生的灰塵污染晶片。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種晶片加工設備，其上可拆卸地安裝有一個容器，具有晶片可以通過其放入或取出的出入口，該容器具有帶開口的盒、用于保管晶片的擱板及用于可分離地覆蓋開口的蓋罩，該晶片加工設備檢測在每一擱板上晶片是否存在，該晶片加工設備包括一個門單元，它包括一個可保持蓋罩及用于覆蓋出入口的門；一個門臂，它用于在其一端附近樞軸地支撐門，該門臂被支撐成可圍繞配置在門臂另一端附近的門臂支撐部件上的第一支軸通過門臂支撐部件轉動；一個門開閉驅(qū)動器，它用于圍繞第一支軸驅(qū)轉門臂；一個映射單元，它包括一個具有發(fā)射器和檢測器的發(fā)射型傳感器；一個映射框架，用于保持發(fā)射器和檢測器，以便向出入口伸出，發(fā)射器和檢測器彼此以面對面的關系配置，在發(fā)射器和檢測器之間形成一槽口；一個映射框架臂，它用于在其一端附近支撐映射框架，該映射框架臂被支撐成可通過映射框架臂支撐部件圍繞第二支軸轉動，第二支軸配置在映射框架臂支撐部件上，而該映射框架臂支撐部件設在映射框架臂另一端附近；一個映射框架驅(qū)動器，它用于圍繞第二支軸驅(qū)轉映射框架臂；以及一個可移動部分，它用于支撐門臂支撐部件和映射框架臂支撐部件，并移動門單元和映射框架；其中使發(fā)射器和檢測器向出入口及開口移動，并在門與蓋罩由門單元打開后，被插入容器中，并通過此可移動部分，當晶片出現(xiàn)在每一擱板上時，發(fā)射器和檢測器之間的槽口穿過被定位的晶片端部。
從下面結合附圖的說明中，本發(fā)明的以上和其它目的將更為充分地呈現(xiàn)出來，其中通過例子的方式解釋了一個例子。


圖1總體示出了采用本發(fā)明的晶片加工設備。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的晶片加工設備從其側面所看的開啟器附近的放大視圖。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的晶片加工設備從小環(huán)境內(nèi)部所看的開啟器附近的放大視圖。
圖3A是根據(jù)實施例1的晶片加工設備從裝載口側所看的開啟器的可移動部分的前視圖。
圖3B是根據(jù)實施例1的晶片加工設備從其一側所看的開啟器的可移動部分的視圖。
圖4是表示晶片映射順序的圖示，并表示了當映射準備已完成時的狀態(tài)。
圖5是表示晶片映射順序的圖示，并表示了當映射操作已完成時的狀態(tài)。
圖6是表示晶片映射順序的圖示，并表示了當所有映射和蓋罩打開操作已完成時的狀態(tài)。
圖7A是從其側面所看的傳統(tǒng)的晶片加工設備的開啟器附近的放大視圖。
圖7B是從小環(huán)境內(nèi)部所看的傳統(tǒng)的晶片加工設備的開啟器附近的放大視圖。
圖8表示傳統(tǒng)的晶片加工設備的發(fā)射型傳感器部分。
圖9表示裝有傳統(tǒng)的晶片加工設備的發(fā)射型傳感器的映射框架操作的細節(jié)。
圖10表示發(fā)射型傳感器的發(fā)射器和檢測器相對于放置在擱板上的晶片的排布。
具體實施例方式
(第一實施例)下面將參照

實施例1。
圖1示出晶片加工設備50的總體。晶片加工設備50主要包括加載口部分51和小環(huán)境52。在晶片加工設備50的小環(huán)境52中，為了排除灰塵并保持高潔凈度，通過一個裝設在小環(huán)境52上部的風扇(未示出)從小環(huán)境52上部向下部產(chǎn)生恒定的空氣流。這樣，灰塵總是向下被排除。
裝載口部分51和小環(huán)境52由隔板55和蓋子58隔開。用于在其上放置容器2的臺架53安裝在裝載口部分51，并能夠在裝載口部分51上朝著或離開小環(huán)境52移動。
容器2裝有主體2a，該主體是一盒子，具有在其中容納晶片1的空間并設有開口，及用于可拆卸地關閉開口的蓋罩4。在主體2a中，配置有一支架，該支架具有在預定方向布置的擱板。本本實施例中，這一預定方向是垂直方向。在每一擱板上可放置一個晶片。小環(huán)境52的內(nèi)部保持為高潔凈度，以便處理晶片1。
一個稍大于容器2的蓋罩4的出入口10形成在小環(huán)境52中裝載口部分51側。一個用于開閉容器2的蓋罩4的開啟器3裝設在出入口10小環(huán)境52內(nèi)部的一側。而且，傳送機器人的機器人臂54裝設在小環(huán)境52的內(nèi)部。在容器2的蓋罩4打開之后，機器人臂54通過容器2中的開口及出入口10放入和取出包含在容器2中的晶片1，從而進行預定的處理。
以下將參照圖2A和2B說明開啟器3。圖2A是圖1中裝載口部分51、容器2、開啟器3及蓋罩4的放大視圖，圖2B是圖2A中所示各部分從小環(huán)境52內(nèi)側所看的視圖。開啟器3裝有門6和映射框架5。門6是其尺寸可覆蓋出入口10的板狀部件，且其表面設有作為真空吸氣孔的保持部分11a和11b。當門6蓋住出入口10時，位于容器2側上的表面是一能夠與蓋罩4緊密接觸的平面。有孔的固定部件46附連在門6上。它通過一樞軸45被固定，該樞軸裝設在門臂42的上端通過這一孔可旋轉延伸。在門臂42的下端形成一孔，門臂42由通過該孔及桿件37頂端的一孔延伸的樞軸40連接并可旋轉地支撐，桿件37是氣動型門開閉氣缸31的一部分，該氣缸是用于開閉門的驅(qū)動裝置。
映射框架5是一包括沿出入口10以便圍繞門6的周邊配置的框架部件的結構。映射框架5安裝在沿其下面的框架部件延伸的映射框架臂12a和映射框架臂12b的上端。在映射框架臂12a和映射框架臂12b的下端形成有孔，且樞軸44通過這些孔及桿件38頂端的孔延伸，該桿件是38是氣動型映射框架驅(qū)動氣缸35的一部分，該氣缸的是映射框架驅(qū)動裝置，從而兩個映射框架臂連接在一起并被可旋轉地支撐。映射框架臂12a和映射框架臂12b彼此對稱并平行地沿映射框架5的中心軸線并在垂直方向延伸，以便同等地支承載荷。垂直于每一映射框架臂12a和映射框架臂12b的桿件47安裝在映射框架臂12a和映射框架臂12b的上端和下端之間。作為從支撐部件60垂直延伸形狀的支軸支撐部分的固定部件39，配置在支撐部件60上。固定部件39有一平行于支撐部件60的通孔。一軸承(未示出)配置在固定部件39的通孔中，且軸承的外環(huán)適配到通孔的內(nèi)壁上，而軸承的內(nèi)環(huán)旋轉支撐桿件47。因而，桿件47構成包含在固定件39的通孔中的一支軸41。
這一支軸41作為同軸支軸構成用來作為映射框架12a和12b的支軸，以及門臂共用的支軸。這是一個在門臂42的上端和下端之間形成的分立的通孔。桿件47通過這一通孔延伸并構成支軸41。
通過氣缸31的驅(qū)動使桿件37伸縮，門臂42可繞支軸41轉動。門臂42的支軸41固定在裝設在上下可移動的部分56的支撐部件60上。門6有保持口11a和11b，并能夠通過真空吸附保持容器2的蓋罩4。當迫使門6抵住出入口10時(以下稱為等待狀態(tài))，門臂42配置成基本上是垂直的，并且門臂42被轉動，從而門6離開小環(huán)境52的壁表面移動。
通過映射框架驅(qū)動缸35驅(qū)動桿件38的伸縮，映射框架臂12可繞支軸41轉動。就是說，映射框架臂12還固定在裝設在上下可移動部分56的支撐部件60上。當門6處在其等待狀態(tài)時，映射框架5被配置得傾斜，與小環(huán)境52的壁表面離開。就是說，在這一狀態(tài)下，映射框架臂12a和映射框架臂12b以傾斜狀態(tài)被支撐，使得其相對于門臂42有一定的角度，且映射框架5的上部分與小環(huán)境52的壁表面分開預定的距離。另一方面，當從這一等待狀態(tài)，映射框架5向貼靠小環(huán)境52壁表面方向驅(qū)轉映射框架臂12a和映射框架臂12b時，映射框架5基本上緊靠在小環(huán)境52壁表面。傳感器支撐桿13a和感器支撐桿13b固定在配置在映射框架5上部分中的框架部件上，向小環(huán)境52的壁表面伸出。作為第一發(fā)射型傳感器的發(fā)射型傳感器9的發(fā)射器9a和檢測器9b，按彼此相對的關系分別附連在傳感器支撐桿13a和感器支撐桿1 3b的頂端，以便在它們之間形成槽口。
晶片加工設備50裝有可移動部分56，用于上下移動開啟器3。圖3A是從裝載口部分51側所見開啟器3的可移動部分56的視圖，圖3B是沿圖3A的箭頭X所見的視圖。可移動部分56裝有用于實現(xiàn)垂直移動的氣動型無桿氣缸33及支撐部件60，并配置在容器2的下側，相對于空氣流處于容器2的下游。固定件39、氣動型氣缸31和氣缸35安裝在支撐部件60上?？梢苿硬糠?6裝設在裝載口部分51側，并通過門臂42、映射框架臂12a和映射框架臂12b，在小環(huán)境52側從在隔板55中形成的槽道57支撐開啟器3。槽道57形成在可移動部分56的移動方向，即在本實施例的情形下是垂直方向，也作為縱向。裝載口部分51和小環(huán)境52由蓋子58分割開，使得小環(huán)境52的潔凈度不會由槽道57降低。而且，當開啟器3向下移動時用于防止開啟器3過位的限位器59裝設在隔板55下面。沿槽道57隔板55裝有無桿氣缸33、導軌61a和導軌61b?？梢苿硬糠?6通過無桿氣缸33實現(xiàn)沿導軌61a和導軌61b的上下移動。同步板(配時板)7沿無桿氣缸裝設在可移動部分56的旁邊。
同步板7是在沿無桿氣缸33方向延伸的板狀部件，并在其縱向有指示裝置，后者以預定的間隔設置。本實施例中，同步板有凹口(缺口)作為指示裝置，它有一定的寬度并以預定的間隔配置，以形成凹凸部分12。凹凸部分12的數(shù)目對應于容器中晶片排放架的擱板數(shù)，且凹凸部分的配置使得當可移動部分來到任何擱板時，一個凹口就一定會與其對應。在同步板7側的可移動部分56中，作為第二發(fā)射型傳感器的發(fā)射型傳感器8固定到側向隔板55。發(fā)射型傳感器8的發(fā)射器和檢測器以彼此相對的關系配置，并在其間形成槽口。發(fā)射型傳感器8的發(fā)射器和檢測器配置成，使得裝設在同步板7上以預定間隔設有凹口的凹凸部分12，可以插入發(fā)射型傳感器8的槽口中，且同步板7的凹凸部分12能夠隨可移動部分部分56的移動被一致地檢測。
一個發(fā)射型傳感器62裝設在可移動部分56的支撐部件60上，且一個限位器64裝設在隔板55上靠近槽道57的下側。作出這樣的設計，使得當一個伸出的部分62攔截(遮擋)來自限位器64的光時，向可移動部分輸出一個停止信號且使整個開啟器3的運動停止。
現(xiàn)在參照圖2A和2B及圖4到圖6，說明如何基于這些結構對于晶片1的映射實現(xiàn)晶片1的檢測。圖2A和2B示出等待狀態(tài)，圖4示出蓋罩4被打開和關閉及操作映射框架5的狀態(tài)，圖5示出已經(jīng)完成對晶片1的檢測的狀態(tài)，圖6示出在完成晶片1的檢測之后映射框架5已經(jīng)返回到等待狀態(tài)的狀態(tài)。
已經(jīng)滿足預處理的處理標準的晶片1，被容納在已經(jīng)終止前一處理過程的容器2的擱板中，同時在另一方面，還不滿足標準的晶片1從預處理階段的過程被去除。在用于晶片1的擱板中，混合存在一些擱板有晶片1而一些擱板沒有晶片1的情形。如圖2A和2B所示，在這種狀態(tài)下的容器2被放到小環(huán)境52的臺架53上，并被移動接近出入口10。
在這種狀態(tài)下，開啟器3處于等待狀態(tài)。就是說，用于開閉門的氣缸31的桿件37處于其最大的伸出狀態(tài)，且門臂42處于圍繞支軸41迫使門6緊靠出入口10從而蓋住出入口的狀態(tài)。在本實施例中，在這一狀態(tài)下，臂42處于其垂直豎立的狀態(tài)。另一方面，映射框架驅(qū)動氣缸35的桿件38處于其最大回縮狀態(tài)，而映射框架臂12a和12b處于圍繞支軸41動作以推動映射框架5離開小環(huán)境52的壁表面的狀態(tài)。就是說，本實施例中，映射框架臂12a和12b處于對門臂42成一定角度的傾斜狀態(tài)。
圖4示出容器2接近出入口10和門6保持蓋罩4的狀態(tài)。當容器2接近出入口10時，容器2的蓋罩4與門6進入緊密接觸，且門6通過真空吸附實現(xiàn)從保持部分11a和11b保持住容器2的蓋罩4。當門6保持住蓋罩4時，用于開閉門的氣缸31動作以收縮桿件37。這時，門臂42把裝設在門臂42的端部上的樞軸40推向支撐基座60側，并根據(jù)杠桿原理通過支軸41轉動以推動門6離開出入口10，并從容器2上打開蓋罩4。
假設在蓋罩4已經(jīng)打開之后映射框架臂12被轉動，可移動部分56稍微向下移動到這樣一個位置使映射框架5的上端進入出入口10的位置。在這一向下移動終止后，映射框架臂12實際上開始它們的轉動。就是說，映射框架臂12被樞轉，直到映射框架驅(qū)動氣缸35的桿件38伸展且映射框架5基本上緊靠在出入口10的周邊為止。這時連接在映射框架5上側的發(fā)射型傳感器9從出入口10出來并被插入容器2。在這一時間點，發(fā)射器9a和檢測器9b，與圖8所示傳統(tǒng)的發(fā)射型傳感器一樣，構成作為檢測空間的槽口，而晶片位于連接發(fā)射器9a與檢測器9b的直線上。
當在這種狀態(tài)下時，可移動部分56被垂直移動，執(zhí)行映射。就是說開啟器3由無桿氣缸33向下移動到圖5所示的位置。發(fā)射器9a與檢測器9b隨可移動部分56及開啟器3向下在與晶片1表面垂直的方向移動，因而當晶片1出現(xiàn)在多個擱板的一個擱板上時，從發(fā)射器9a發(fā)射的光被攔截(遮擋)，并當晶片1沒有在擱板上時，發(fā)射器9a的光不被攔截。
如果這樣進行設計，使得當光被晶片1攔截時檢測器9b產(chǎn)生非發(fā)射信號，而當光沒有被晶片1攔截時，檢測器9b產(chǎn)生發(fā)射信號，則能夠判斷當檢測到非發(fā)射信號時，晶片1存在，而當檢測到發(fā)射信號時，則晶片1不存在。進而，如以下將說明的，使用加在其上的指示晶片1的位置的信號實現(xiàn)一般的判斷的。
發(fā)射型傳感器8的發(fā)射器和檢測器的配置，使得在其間插入以預定間隔切出的作為裝設在同步板7上的指示裝置的凹凸部分12，因而當可移動部分56向下移動時，發(fā)射型傳感器8也一同向下移動并檢測同步板7的凹凸部分12。其設計使得，這時在發(fā)射型傳感器8通過凹口時，來自發(fā)射型傳感器8的發(fā)射器的光不被攔截，而是由檢測器檢測從而產(chǎn)生一發(fā)射信號；而當發(fā)射型傳感器8通過非凹口部分時，來自發(fā)射型傳感器8的發(fā)射器的光被攔截，且沒有被檢測器檢測到，從而產(chǎn)生非發(fā)射信號。于是，如果預置同步板7的凹凸部分12，使得發(fā)射型傳感器9的發(fā)射器和檢測器通過容器2中多個擱板的每一擱板的時間點，與發(fā)射型傳感器8的發(fā)射器和檢測器通過凹口部分的時間點能夠彼此對應，則由發(fā)射型傳感器8檢測到的發(fā)射或非發(fā)射信號指示著發(fā)射型傳感器9實際通過的多個擱板的一個擱板的信號。如果這與作為其光由晶片1攔截的發(fā)射型傳感器9檢測結果的發(fā)射或非發(fā)射信號的檢測結果比較，并當發(fā)射型傳感器8檢測到對應于多擱板的一個擱板的信號時，發(fā)射信傳感器9使其光被攔截，則能夠判斷晶片1存在于該擱板上，并如果這時，發(fā)射型傳感器9的光沒有被攔截，則能夠判斷晶片1不在擱板上。這一檢測操作對所有晶片1都執(zhí)行，并當達到圖5所示的開啟器3的檢測終止位置時，完成檢測操作。
當然，非凹口部分也能夠作為具有一定寬度以預定間隔配置的指示裝置。
此后，用于開閉映射框架的氣缸35的桿件38再次縮回，這時映射框架臂12被轉動，且映射框架5被移開出入口10。當桿件38縮回到最大程度時，映射框架5的移動完成。然后可移動部分56被移動到最低點，這樣打開蓋罩4并完成用于晶片1的映射的一系列檢測操作。這個狀態(tài)是圖5所示的狀態(tài)。
如上所述，發(fā)射型傳感器9的發(fā)射器和檢測器固定到映射框架，并裝設作為驅(qū)轉映射框架5的裝置的映射框架臂12和映射框架驅(qū)動缸，并進而這些裝置裝設在可移動部分56上，與出入口10隔開足夠的空間，從而不必裝設用于在晶片1附近進行發(fā)射型傳感器的伸展操作的裝置。
而且，通過采用同步板7和發(fā)射型傳感器8，對應于容器2中多擱板的一個擱板的同步信號能夠易于產(chǎn)生，因而即使不使用驅(qū)動馬達作為驅(qū)動裝置，也能實現(xiàn)晶片1的精確的映射。如果這樣采用同步板7，可以采用不能產(chǎn)生信號的氣動型氣缸用于晶片1的映射。
雖然本實施例中，擱板的配置是垂直排布的，且可移動部分56被上下垂直移動，且映射框架5是包括沿出入口10配置的框架部件并圍繞門6的結構，但只要擱板排布的方向與可移動部分56被移動的方向基本上相同，且映射框架5具有一個在其上可配置一對發(fā)射型傳感器9的部件，使得一條在可移動部分56的移動開始點側的連接這對發(fā)射型傳感器9的線可穿過放置在多擱板的一個擱板上的半導體晶片，即可實現(xiàn)相同的效果。這就是說，映射框架能夠達到相似的效果，就如同在本實施例中那樣，擱板配置成垂直排布，且一對發(fā)射型傳感器9能夠配置在門上方，使得當可移動部分56垂直上下運動時，一條連接這對發(fā)射型傳感器9的線可穿過放置在多擱板的一個擱板上的半導體晶片。
而且，雖然本實施例中，門臂42的支軸和映射框架5的支軸通過支軸41彼此形成共用的，但如果這兩個支軸彼此分立也可實現(xiàn)類似的效果。也即，如果將第一支軸裝設在門臂42上而將第二支軸裝設在映射框架上，這樣裝設不同的支軸，將能實現(xiàn)與本發(fā)明類似的效果。
雖然本實施例中，可移動部分56、支軸41、用于開閉門的氣缸31及映射框架驅(qū)動氣缸35被彼此整體制成，但就獲得本發(fā)明的效果而言，它們不需要總是彼此整體制成。只要這些機構相對于空氣流配置在容器2的下游，即可實現(xiàn)類似的效果。
此外，在理論上，發(fā)射器9a和檢測器9b可這樣安置，以使得從發(fā)射器9a到檢測器9b的光束(光束的中心)平行于放置在每一擱板上的晶片表面。但是實際上，如圖10所示，發(fā)射器9a和檢測器9b應安置成與放置在每一擱板上的晶片表面成一角度。這是因為來自發(fā)射器9a的光束由擱板上的晶片表面漫反射。也即，為了避免漫反射，發(fā)射器9a和檢測器9b可這樣安置，使得從發(fā)射器9a到檢測器9b的光束相對于放置在每一擱板上的晶片表面傾斜一角度。該角度最好應當基本上為1度。
來自發(fā)射器9a實際的立體角大約為2度。如果發(fā)射器9a和檢測器9b設置成，使得從發(fā)射器9a到檢測器9b的光束平行于放置在每一擱板上的晶片表面，則光束在晶片表面漫反射并到達檢測器9b，雖然來自發(fā)射器9a的直接光束被晶片阻擋。這種情形下，雖然晶片應當被檢測到，但是檢測器9b卻不能檢測到晶片，因為檢測器接收來自晶片的漫反射。因此，如果發(fā)射器9a和檢測器9b以相對于放置在每一擱板上的晶片表面成大約1度的角度安置，則能夠避免引發(fā)來自晶片的漫反射。
(第二實施例)在實施例1中，磁性流體密封以這樣的狀態(tài)配置，其中桿件47通過固定件39中的通孔兩相反端部分延伸，從而能防止從樞軸運動部分產(chǎn)生的灰塵輸出到外面，由此進一步防止了被灰塵污染。以下將說明實施例2。
磁性流體密封48a和48b附加在固定件39中的通孔兩相反的端部，其狀態(tài)使得桿件47通過其延伸。每一磁性流體密封48a和磁性流體密封48b的結構為，其中一個磁性部件(例如鐵氧體磁體)夾在兩個圓環(huán)薄板之間。而且，當磁性流體插入在這些板之間時，這一磁性流體由鐵氧體磁體的磁力保持在這些板之間，被保持的磁性流體相對于要由表面張力密封的物體保持在間隙中。其結果是，磁性流體膜強制加在磁性流體密封上，從而實現(xiàn)密封。在本設備中，在桿件47的周邊表面和磁性流體密封48a和48b之間，配置形成一種包含磁性材料的油膜。從而，能夠防止從構成支軸41的轉軸的桿件47產(chǎn)生的灰塵。
當然，實施例2能夠適用于實施例1，并不僅能夠適用于用于開閉映射框架5和門6的支軸41，而且適用于整個可樞軸運動的部分。于是，磁性流體密封能夠適用于整個可樞軸運動的部分，盡管晶片加工設備中有空氣流從設備的上部分向下部分流動，而且第一支軸和第二支軸位于容器之下。
雖然就其優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了具體的圖示和說明，但業(yè)內(nèi)專業(yè)人員會明白，在不背離本發(fā)明的構思和范圍之下，能夠作出上述及其它在形式和細節(jié)上的改變。
權利要求
1.一種晶片加工設備，其上可拆卸地安裝有一個容器，具有一個晶片可以通過其放入或取出的出入口，該容器具有一個帶開口的盒子、用于保管晶片的擱板及一個用于可分離地覆蓋該開口的蓋罩，該晶片加工設備檢測在每一擱板上晶片是否存在，該晶片加工設備包括一個門單元，它包括一個能保持蓋罩及用于覆蓋出入口的門；一個門臂，用于在其一端附近可樞轉地支撐門，門臂被支撐成可圍繞配置在門臂另一端附近的一個門臂支撐部件上的第一支軸通過門臂撐部件轉動；以及一個門開閉驅(qū)動器，用于圍繞第一支軸驅(qū)轉門臂；一個映射單元，它包括一個具有發(fā)射器和檢測器的第一發(fā)射型傳感器；一個映射框架，用于支撐發(fā)射器和檢測器，以便向出入口伸出，該發(fā)射器和檢測器彼此以面對面的關系配置，在發(fā)射器和檢測器之間形成一槽口；一個映射框架臂，用于在其一端附近支撐映射框架，映射框架臂被支撐成可通過一個映射框架臂支撐部件圍繞一個第二支軸轉動，第二支軸配置在映射框架臂支撐部件上，該映射框架臂支撐部件配置在映射框架臂另一端附近；以及一個映射框架驅(qū)動器，用于圍繞第二支軸驅(qū)轉映射框架臂；以及一個可移動部分，用于支撐門臂支撐部件和映射框架臂支撐部件，并移動門單元和映射框架；其中，發(fā)射器和檢測器被向該出入口及開口移動，并在門與蓋罩由門單元打開后被插入容器中，并通過可移動部分的移動，當晶片存在于每一擱板上時，發(fā)射器和檢測器之間的槽口穿過要被測位的晶片的邊緣部。
2.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是，有一空氣流從晶片加工設備的上側向下側流動，可移動部分在晶片加工設備的垂直方向可上下移動，在門與蓋罩已經(jīng)由門單元打開之后，當映射框架臂圍繞第二支軸轉動時，使可移動部分朝向下的方向移動到一準備位置，讓發(fā)射器和檢測器位于容器開口的邊緣以下，并在可移動部分已經(jīng)移動到該準備位置后，映射框架臂圍繞第二支軸轉動，并且發(fā)射器和檢測器被插入到容器的內(nèi)部。
3.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是還包括一個同步板，具有以預定間隔配置的指示裝置；以及一個第二發(fā)射型傳感器，其設置成使得指示裝置配置在發(fā)射器和檢測器之間。
4.根據(jù)權利要求3的晶片加工設備，其特征是，對應于第二發(fā)射型傳感器的發(fā)射器和檢測器通過指示裝置，第一發(fā)射型傳感器的發(fā)射器與檢測器之間的槽口穿過晶片的端部。
5.根據(jù)權利要求4的晶片加工設備，其特征是，指示裝置是一凹口部分。
6.根據(jù)權利要求4的晶片加工設備，其特征是，指示裝置是一非凹口部分。
7.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是，門開閉驅(qū)動器及映射框架驅(qū)動器都設在可移動部分上。
8.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是，映射框架臂具有一桿件，映射框架臂支撐部件具有一通孔，該桿件插配在該通孔中并被樞轉地支撐，從而映射框架臂被支撐成可繞第二支軸轉動，在桿件與通孔之間的間隙中基本上在通孔的兩相反端裝有磁流體密封。
9.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是，有恒定的空氣流，且門臂支撐部件與映射框架臂支撐部件相對于空氣流位于容器中開口的下游。
10.根據(jù)權利要求9的晶片加工設備，其特征是，所述恒定的空氣流是從晶片加工設備的上側向下側流動的空氣流，且門臂支撐部件和映射框架臂支撐部件位于容器底側的下面。
11.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是，有一恒定的空氣流，且門的開閉驅(qū)動器和映射框架驅(qū)動器相對于空氣流位于容器中開口的下游。
12.根據(jù)權利要求11的晶片加工設備，其特征是，恒定的空氣流是從晶片加工設備的上側向下側流動的空氣流，且門的開閉驅(qū)動器和映射框架驅(qū)動器位于容器底側的下面。
13.根據(jù)權利要求1的晶片加工設備，其特征是，第一發(fā)射型傳感器的發(fā)射器和檢測器配置成，使得從第一發(fā)射型傳感器的發(fā)射器到第一發(fā)射型傳感器的檢測器的光束相對于晶片的表面傾斜一個角度。
全文摘要
一種晶片加工設備，其上可拆卸地裝有一個帶開口的容器，該設備裝有一個門單元和一個映射單元，映射單元裝有發(fā)射型傳感器，后者具有在其間形成槽口的發(fā)射器和檢測器。在門由門單元打開之后，發(fā)射器和檢測器向容器中的開口移動，并被插入到容器的內(nèi)部，且發(fā)射器和檢測器之間的槽口穿過晶片的端部，從而檢測晶片的存在與不存在。于是，能夠把會產(chǎn)生附著在晶片上的灰塵并引起其污染的機構部分與容器分開設置。
文檔編號H01L21/00GK1505097SQ0215382
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權日2002年11月28日
發(fā)明者五十嵐宏, 岡部勉, 宮嶋俊彥, 彥 申請人:Tdk株式會社