專利名稱：自動(dòng)校正機(jī)械手臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種自動(dòng)校正機(jī)械手臂，尤其涉及 一 種在晶圓 的傳送過(guò)程中感測(cè)晶圓是否偏移的自動(dòng)校正機(jī)械手臂。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，晶圓 一 般是利用傳輸系統(tǒng)將其從一 個(gè)工作站傳送至另一工作站或從卡度等收容器中傳送至各種工 作站或從工作站傳送到卡匣收集保存。傳輸系統(tǒng)在傳送晶圓的 過(guò)程中，若晶圓的圓心或相對(duì)水平度發(fā)生偏移，就會(huì)造成破片， 拖片等不良現(xiàn)象，損壞晶圓。
通常工業(yè)上會(huì)利用 一 可自動(dòng)校正的機(jī)械手臂，來(lái)感測(cè)晶圓 圓心在各種工作站或卡匣時(shí)的實(shí)際位置，來(lái)確定晶圓是否發(fā)生 偏移。但是，由于晶圓 一 般都具有 一 角度定位開(kāi)口 ，因此普通 的機(jī)械手臂在確定晶圓圓心時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到晶圓上該角度定位 開(kāi)口的影響，從而在確定晶圓圓心的實(shí)際位置上出現(xiàn)較大的偏 差，其不能準(zhǔn)確的判斷出晶圓的偏移。且，普通的機(jī)械手臂不 會(huì)測(cè)量晶圓的相對(duì)水平度，晶圓在傳送過(guò)程中處于傾斜狀態(tài)時(shí)， 其會(huì)與卡匣槽或定位器等設(shè)備發(fā)生碰撞，造成破片，拖片等不 良現(xiàn)象，損壞晶圓。
有鑒于此，提供 一 種可精確判斷晶圓圓心及相對(duì)水平度以 避免破片，拖片等不良現(xiàn)象的機(jī)械手臂實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
以下將以實(shí)施例說(shuō)明 一 種自動(dòng)校正機(jī)械手臂。
一種自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其包括 一 主體， 一 用以承載晶圓 的晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)以及至少 一 個(gè)連接該主體與晶圓承載夾持 機(jī)構(gòu)的連接臂，其中，該自動(dòng)校正機(jī)械手臂還包括設(shè)置在晶圓
承載夾持機(jī)構(gòu)上的多個(gè)光學(xué)感測(cè)器和多個(gè)位移感測(cè)器，該多個(gè)
光學(xué)感測(cè)器包括至少 一 對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器和至少 一 個(gè)第二光學(xué)
感測(cè)器，該對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器設(shè)置在該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離
該連接臂的 一 端處，該第二光學(xué)感測(cè)器與該對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器
位于至少兩條直線上，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器用以確定晶圓的圓心； 該多個(gè)位移感測(cè)器分別設(shè)置在晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)上，且該多個(gè) 位移感測(cè)器位于至少兩條直線上以感測(cè)確定晶圓的相對(duì)水平度。
一種自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其包括 一 用來(lái)承載晶圓的承載臂， 其特征在于，該自動(dòng)校正機(jī)械手臂還包括設(shè)置在承載臂上的用 以確定晶圓圓心的多個(gè)光學(xué)感測(cè)器和用以確定晶圓相對(duì)水平度 的多個(gè)位移感測(cè)器，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器位于至少兩條直線上， 該多個(gè)位移感測(cè)器位于至少兩條直線上。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，利用位于至 少兩條直線上的多個(gè)光學(xué)感測(cè)器精確的計(jì)算出晶圓在實(shí)際狀態(tài) 下的圓心位置，其有效地避免了光學(xué)感測(cè)器遭遇晶圓開(kāi)口部及 其他原因造成的圓心偏差；且利用位于至少兩條直線上的多個(gè) 位移感測(cè)器準(zhǔn)確地計(jì)算出晶圓的相對(duì)水平度以判斷晶圓是否處 于傾斜狀態(tài)，有效地避免了晶圓在傳送過(guò)程中發(fā)生破片，拖片 等現(xiàn)象，降低晶圓傳送過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所提供的具有自動(dòng)校正功能的機(jī)械手 臂的示意圖。
圖2是圖1所示的機(jī)械手臂的晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)的示意圖。 圖3是機(jī)械手臂在定位器上設(shè)定第 一 遮斷點(diǎn)的示意圖。 圖4是機(jī)械手臂在定位器上設(shè)定第二遮斷點(diǎn)的示意圖。 圖5是機(jī)械手臂在定位器上利用第 一 光學(xué)感測(cè)器感測(cè)晶圓 的示意圖。
圖6是機(jī)械手臂計(jì)算晶圓實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置的示意圖。
5 圖7是機(jī)械手臂在定位器上利用第二光學(xué)感測(cè)器感測(cè)晶圓 的示意圖。
圖8是機(jī)械手臂在定位器上感測(cè)晶圓的示意圖。
圖9是機(jī)械手臂在卡匣上設(shè)定第一遮斷點(diǎn)的示意圖。 圖1 0是機(jī)械手臂在卡匣上設(shè)定第二遮斷點(diǎn)的示意圖。 圖11是機(jī)械手臂感測(cè)卡匣內(nèi)任 一 晶圓的示意圖。 圖12是工作站或緩沖站的示意圖。
圖1 3是機(jī)械手臂在工作站或緩沖站上設(shè)定第 一 遮斷點(diǎn)的示意圖。
圖14是機(jī)械手臂在工作站或緩沖站上設(shè)定第二遮斷點(diǎn)的示意圖。
圖1 5是機(jī)械手臂在工作站或緩沖站上感測(cè)晶圓的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn) 一 步地詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參閱圖1及圖2 ,本發(fā)明實(shí)施例提供的 一 種具有自動(dòng)校正 功能的機(jī)械手臂100。該機(jī)械手臂100包括一主體110，至少一 個(gè)連接臂120， 一用以承載晶圓的晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130，設(shè)置 在該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130上的位于至少兩條直線上的多個(gè)光 學(xué)感測(cè)器133,以及設(shè)置在該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130上的位于至 少兩條直線上的多個(gè)位移感測(cè)器134,即該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器133 不位于同 一 直線上且該多個(gè)位移感測(cè)器134也不位于同 一 直線 上。該連接臂120用以驅(qū)動(dòng)該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130沿三維方 向運(yùn)動(dòng)。
該主體110包括一微處理器(圖未示)及驅(qū)動(dòng)器(圖未示)。 在該具有自動(dòng)校正功能的機(jī)械手臂100的工作過(guò)程中，該微處 理器可以接受該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器133和多個(gè)位移感測(cè)器134反 饋來(lái)的信號(hào)，并根據(jù)該反饋來(lái)的信號(hào)輸出 一 控制信號(hào)至該驅(qū)動(dòng) 器。該驅(qū)動(dòng)器接受該控制信號(hào)的控制，驅(qū)動(dòng)該連接臂120運(yùn)動(dòng) 以將該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)1 30移動(dòng)到 一 目標(biāo)位置。 請(qǐng) 一 并參閱圖2及圖3 ，本實(shí)施例中，該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu) 1 30包括 一 與該多個(gè)連4妻臂1 20相連才姿的基部1 3 1和一 乂人該基部 1 3 1 —端延伸出來(lái)的承載部1 32 。該承載部1 32可為一 U形結(jié)構(gòu)， 其包括兩個(gè)相互平行的指狀結(jié)構(gòu)1 32 1及1322。
該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器1 33包括至少 一 對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器1331, 13 32及至少 一 個(gè)第二光學(xué)感測(cè)器1 333 。該第 一 光學(xué)感測(cè)器133 1 , 13 32分別設(shè)置在承載部132的兩個(gè)相互平行的指狀結(jié)構(gòu)1321和 1322的遠(yuǎn)離基部131的端部，且該對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器1 33 1 , 1 332 的中心連線垂直于該指狀結(jié)構(gòu)13 21和13 22的延伸方向。該第 二光學(xué)感測(cè)器1333與該第一光學(xué)感測(cè)器133 1, 1332不位于同 一直線上。該第二光學(xué)感測(cè)器1 333位于承載部1 32的鄰近基部 131的位置處。優(yōu)選地，該對(duì)第 一光學(xué)感測(cè)器1331， 1332與該 第二光學(xué)感測(cè)器1333呈等腰三角形排布。
該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器133可為外界自然光遮斷式或自然發(fā)光 反射式光學(xué)感測(cè)器，即該光學(xué)感測(cè)器133可接受外界自然光或 自發(fā)光。當(dāng)其感測(cè)到外界自然光被遮斷或自己發(fā)出的光線被反 射時(shí)，即以該遮斷點(diǎn)或反射點(diǎn)為感測(cè)點(diǎn)，并將該感測(cè)點(diǎn)的位置 信息反饋至主體110進(jìn)行處理以獲取該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130 的 一 目標(biāo)位置。
該多個(gè)位移感測(cè)器134包括至少三個(gè)位于承栽部1 32且位 于至少兩條直線上的位移感測(cè)器1341 ， 1342及1343 。其中，位 移感測(cè)器1341， 1342分別靠近第 一光學(xué)感測(cè)器133 1, 1332設(shè) 置，位移感測(cè)器1343靠近第二光學(xué)感測(cè)器1 333設(shè)置。優(yōu)選地， 該三個(gè)位移感測(cè)器1341 ， 1342與1343呈等腰三角形排布。
該位移感測(cè)器134可為非接觸式感測(cè)器，其可通過(guò)發(fā)射光 或聲波等方式來(lái)測(cè)量感測(cè)點(diǎn)的垂直高度。
該承載部1 32也可以是上述U形結(jié)構(gòu)的變形，如V形結(jié)構(gòu)， 該光學(xué)感測(cè)器1 33和位移感測(cè)器1 34設(shè)置的位置與其在上述具 有U形結(jié)構(gòu)的承載部1 32上的設(shè)置位置大致相同。
下面以具體的實(shí)施例來(lái)介紹該*機(jī)械手臂100在各種環(huán)境下感測(cè)晶圓是否偏移的過(guò)程。 實(shí)施例1
請(qǐng)參閱圖3至圖8,其為晶圓300放置在定位器(aligner)200 的情形下利用機(jī)械手臂100感測(cè)晶圓是否偏移的各個(gè)過(guò)程示意圖。
請(qǐng)參閱圖3 ，為晶圓300放置在正確位置處時(shí)，確定其圓心 的步驟。該步驟首先以機(jī)械手臂100初始位置處為原點(diǎn)建立坐 標(biāo)系。利用機(jī)械手臂1 30的承載部1 32上的 一 對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè) 器13 3 1， 1 332感測(cè)該定位器200邊緣處上的兩感測(cè)點(diǎn)211,212， 將該兩感測(cè)點(diǎn)設(shè)為第 一 遮斷點(diǎn)，采集該第 一 遮斷點(diǎn)2 11 ， 2 12的 數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù)反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)及已知的定位器200的規(guī) 格及其尺寸，可計(jì)算出定位器200的中心位置，該中心位置即 為晶圓放置在正確位置時(shí)的圓心位置。
請(qǐng)參閱圖4 ,為晶圓300放置在正確位置處時(shí)確定其垂直高 度的步驟。該步驟利用至少 一 個(gè)位置感測(cè)器1 34 1感測(cè)定位器200 下表面的任意 一 感測(cè)點(diǎn)221,將該感測(cè)點(diǎn)設(shè)為第二遮斷點(diǎn)，采集 該第二遮斷點(diǎn)221于Z軸方向上的垂直高度數(shù)據(jù)，微處理器根 據(jù)反饋回來(lái)的第二遮斷點(diǎn)221于Z軸方向上的垂直高度數(shù)據(jù)， 并根據(jù)定位器200的規(guī)格，可計(jì)算出晶圓300在正確位置下其 相應(yīng)的Z軸方向上的垂直高度。
請(qǐng)參閱圖5 ，為晶圓300處于實(shí)際位置處時(shí)，確定其圓心的 步驟。當(dāng) 一 晶圓300放置在定位器200上時(shí)，利用晶圓承載夾 持機(jī)構(gòu)1 3 0上的 一 對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器1 3 3 1, 1 3 3 2首先感測(cè)晶圓 300邊緣處上的兩感測(cè)點(diǎn)3 11， 3 12， 采集該兩感測(cè)點(diǎn)311， 312 的數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù)反饋回來(lái)的兩感測(cè)點(diǎn)311, 3 1 2的數(shù)據(jù)， 可判斷光學(xué)感測(cè)器13 31， 13 3 2感測(cè)的該兩感測(cè)點(diǎn)3 11, 3 12是 否是位于晶圓上的角度定位開(kāi)口處。
由于該對(duì)第 一光學(xué)感測(cè)器133 1 , 1332的中心連線垂直于指 狀結(jié)構(gòu)132 1 , 1 322的延伸方向(如圖2所示)，即該對(duì)第 一 光學(xué) 感測(cè)器1331， 1332設(shè)置在同一 X軸位置上。因此，當(dāng)感測(cè)采集
的該兩感測(cè)點(diǎn)3 11 ， 3 12的數(shù)據(jù)若X軸上的數(shù)據(jù) 一 致時(shí)，則代表 該第 一 光學(xué)感測(cè)器感測(cè)到的兩感測(cè)點(diǎn)3 11 ， 3 12均不位于晶圓上 的角度定位開(kāi)口處；若X軸上的數(shù)據(jù)不 一 致時(shí)，則代表該第一 光學(xué)感測(cè)器中有 一 個(gè)感測(cè)到的點(diǎn)是位于晶圓上的角度定位開(kāi)口 處。通常該晶圓上只會(huì)有 一 個(gè)角度定位開(kāi)口 ，所以不會(huì)產(chǎn)生兩 個(gè)第 一 光學(xué)感測(cè)器均感測(cè)到該角度定位開(kāi)口 。
請(qǐng)參閱圖6 , 如該對(duì)光學(xué)感測(cè)器13 3 1， 1 3 3 2感測(cè)的兩感測(cè) 點(diǎn)3 11 ， 3 1 2均不在晶圓上的角度定位開(kāi)口處，則微處理器利用 這兩感測(cè)點(diǎn)3 11 , 3 12的數(shù)據(jù)，分別以該兩感測(cè)點(diǎn)為圓心，以已 知的晶圓半徑為半徑畫(huà)圓，兩圓相交于兩點(diǎn)411, 412， 選取該 兩點(diǎn)4 11 , 4 12中距離晶圓正確位置時(shí)的圓心位置較近的 一 點(diǎn)， 如點(diǎn)4 1 2 ,為該晶圓3 00實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置。
請(qǐng)參閱圖7，當(dāng)該對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器1331， 1332感測(cè)的兩 點(diǎn)3 11 ， 3 12中有 一 個(gè)點(diǎn)處于晶圓上的角度定位開(kāi)口處時(shí)，則將 該機(jī)械手臂繼續(xù)沿著X軸方向移動(dòng)，使其第二光學(xué)感測(cè)器13 3 3 感測(cè)該晶圓邊緣處的另 一 感測(cè)點(diǎn)3 1 3 ,采集該感測(cè)點(diǎn)3 13的數(shù)據(jù)。 將該對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器1 3 3 1, 1 3 3 2感測(cè)的兩點(diǎn)311， 3 1 2的數(shù) 據(jù)進(jìn)行比較，由于將機(jī)械手臂1 00的初始位置定義為坐標(biāo)原點(diǎn)， 且角度定位開(kāi)口是向晶圓的方向凹陷地，因此該對(duì)第 一 光學(xué)感 測(cè)器1 33 1 ， 1 332感測(cè)的兩點(diǎn)3 1 1 ， 3 1 2中，感測(cè)到晶圓300上 的角度定位開(kāi)口處的那個(gè)點(diǎn)，如3 11 ,其采集的數(shù)據(jù)應(yīng)距離坐標(biāo) 圓點(diǎn)的距離較近，因此選擇未感測(cè)到晶圓300上的角度定位開(kāi) 口的那個(gè)點(diǎn)3 12與第二光學(xué)感測(cè)器1333感測(cè)到的點(diǎn)3 13分別為 為圓心，以已知的晶圓 300的半徑為半徑畫(huà)圓，從而計(jì)算出晶 圓300在實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置。
在機(jī)械手臂沿X軸方向移動(dòng)時(shí)，利用三個(gè)不在同 一 直線上 的位置感測(cè)器1341, 1342， 1343分別感測(cè)晶圓300上的任意三 點(diǎn)的Z軸方向上的垂直高度，該三點(diǎn)相應(yīng)的不在同 一 直線上。 利用感測(cè)到得這三點(diǎn)的Z軸方向上的垂直高度以及不在同 一 直 線上的三點(diǎn)確定 一 平面的原理，可計(jì)算出該晶圓300在定位器
200上的相對(duì)水平度。
請(qǐng)參閱圖8 ，利用推算出的晶圓300實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置 及其相對(duì)水平度，與已知的晶圓300處于正確位置時(shí)的圓心位 置及其在Z軸方向上的垂直高度相比較，從而可以判斷出晶圓 300是否發(fā)生偏移，如發(fā)生偏移，則機(jī)械手臂100會(huì)發(fā)出 報(bào)。 該機(jī)械手臂100可有效地避免晶圓300與定位器200間產(chǎn)生摩 ，以致發(fā)生破片，拖片等現(xiàn)象，降低晶圓傳送過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。 實(shí)施例2
請(qǐng)參閱圖9至圖11,其為晶圓放置在卡匣(cassette)中的情 形下利用機(jī)械手臂100對(duì)晶圓進(jìn)行感測(cè)的各個(gè)過(guò)程示意圖。
本實(shí)施例對(duì)晶圓的感測(cè)過(guò)程與實(shí)施例1所述的對(duì)晶圓的感 測(cè)過(guò)程基本相同，具體步 可為請(qǐng)參閱圖9 ，卡匣500中依次 放有晶圓1至晶圓25 ,將機(jī)械手臂1 00初始位置定義為原點(diǎn)， 建立坐標(biāo)系。利用該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130上的一對(duì)第一光學(xué) 感測(cè)器13 31， 1 3 32感測(cè)卡匣5 00頂部邊緣處的兩感測(cè)點(diǎn)5 11， 512,將該兩感測(cè)點(diǎn)511， 512設(shè)為第 一 遮斷點(diǎn)，釆集該第 一 遮 斷點(diǎn)511 , 5 12的數(shù)據(jù)，并根據(jù)已知的卡麼5 00的規(guī)格及其尺寸， 推算出各個(gè)晶圓處于正確位置時(shí)的圓心位置及卡匣500的中心 位置。
請(qǐng)參閱圖10,同時(shí)利用至少 一 個(gè)位置感測(cè)器1 34 1感測(cè)卡匣 500頂部的內(nèi)表面上的 一 感測(cè)點(diǎn)521,將該感測(cè)點(diǎn)52 1 i殳為第二 遮斷點(diǎn)，并根據(jù)卡匣500的規(guī)格及其標(biāo)準(zhǔn)間隙差，推算出各個(gè) 晶圓處于正確位置時(shí)的Z軸垂直高度。
請(qǐng)參閱圖11，如需要感測(cè)卡匣500中的晶圓24時(shí)，根據(jù)第 一及第二遮斷點(diǎn)，分別計(jì)算出晶圓24處于正確位置時(shí)的圓心位 置及其Z軸垂直高度。
根據(jù)計(jì)算出的晶圓24處于正確位置時(shí)的圓心位置及其Z軸 垂直高度，將晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)1 30調(diào)整至晶圓24的下方，并 在移動(dòng)過(guò)程中，按照上述的方法，利用三個(gè)光學(xué)感測(cè)器感測(cè)計(jì) 算出晶圓24實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置，利用三個(gè)位置感測(cè)器感測(cè)
推算出晶圓24實(shí)際狀態(tài)下的相對(duì)水平度，并將其與晶圓24處 于正確位置時(shí)的圓心位置及Z軸垂直高度相比較，從而判斷晶 圓24是否發(fā)生偏移。
利用上述過(guò)程計(jì)算出的晶圓在實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置及相 對(duì)水平度，準(zhǔn)確地判斷出晶圓是否發(fā)生偏移，有效地避免晶圓 與卡匣中放置晶圓的槽之間產(chǎn)生摩，以致發(fā)生破片，拖片等 現(xiàn)象，降低晶圓傳送過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。 實(shí)施例3
請(qǐng)參閱圖12至圖15 ，其為晶圓放置在工作站(process station) 或緩沖站(buffer station)的情形下利用機(jī)械手臂100對(duì)晶圓進(jìn)行 感測(cè)的各個(gè)過(guò)程示意圖。
請(qǐng)參閱圖12,當(dāng)晶圓放置在工作站600時(shí)，該工作站600 包括一門(mén)裝置610以供晶圓承載夾持機(jī)構(gòu) 130進(jìn)入該工作站 600, 和兩個(gè)放置晶圓的凸塊620， 630。
請(qǐng)參閱圖12,利用晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130前端的一對(duì)第一 光學(xué)感測(cè)器13 3 1, 1 3 3 2感測(cè)該門(mén)裝置6 1 0邊緣處兩感測(cè)點(diǎn)611， 612，將該感測(cè)點(diǎn)611， 612設(shè)為第一遮斷點(diǎn)，計(jì)算出晶圓 700 處于正確位置時(shí)的圓心位置。
請(qǐng)參閱圖13,利用晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)130前端的至少一個(gè) 位置感測(cè)器1 34 1感測(cè)該門(mén)裝置6 1 0下表面上的 一 個(gè)感測(cè)點(diǎn)613, 將感測(cè)點(diǎn)6 1 3設(shè)為第二遮斷點(diǎn)，采集第二遮斷點(diǎn)613的Z軸垂 直高度，可推算出晶圓700處于正確位置時(shí)的Z軸垂直高度。
由于，晶圓放置在工作站或緩沖站時(shí)其 一 般不會(huì)產(chǎn)生偏移， 因此將計(jì)算出晶圓700的處于正確位置時(shí)的圓心位置及Z軸垂 直高度作為實(shí)際狀態(tài)下晶圓700的圓心位置及Z軸垂直高度即 可。
當(dāng)然，該機(jī)械手臂130也可進(jìn) 一 步精確地確定晶圓在實(shí)際 狀態(tài)下的圓心位置及其相對(duì)水平度，即如圖1 5所示采用如前所 述的方法利用機(jī)械手臂上的三個(gè)光學(xué)感測(cè)器精確的計(jì)算出晶圓 700的實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置，利用才兒械手臂上的三個(gè)位移感測(cè)
器計(jì)算出晶圓700實(shí)際狀態(tài)下的相對(duì)水平度。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的自動(dòng)校正機(jī)械手臂將所用的光學(xué)感
測(cè)器133及位移感測(cè)器134均直接設(shè)置于機(jī)械手臂上，在制造 時(shí)可經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)流程調(diào)校，無(wú)裝置其他特性變因。且可以設(shè)計(jì)所有 元件的信號(hào)，可以通過(guò)微處理器或搭配另 一 主控電腦直接作即 時(shí)控制運(yùn)算及復(fù)雜的高等演算。且本發(fā)明實(shí)施例所提供的機(jī)械 手臂利用至少三個(gè)位于至少兩條直線上的光學(xué)感測(cè)器133計(jì)算 出晶圓實(shí)際狀態(tài)下的圓心位置，其有效地避免了光學(xué)感測(cè)器1 33 遇晶圓角度定位開(kāi)口及其他原因造成的圓心偏差；且利用至 少三個(gè)位于至少兩條直線上的位移感測(cè)器134準(zhǔn)確地計(jì)算出晶 圓的相對(duì)水平度，有效地避免了晶圓在傳送過(guò)程中發(fā)生破片， 拖片等現(xiàn)象，降低晶圓傳送過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。 這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保 護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其包括一主體，一用以承載晶圓的晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)以及至少一個(gè)連接該主體與晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)的連接臂，其特征在于，該自動(dòng)校正機(jī)械手臂還包括設(shè)置在晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)上的多個(gè)光學(xué)感測(cè)器和多個(gè)位移感測(cè)器，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器包括至少一對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器和至少一個(gè)第二光學(xué)感測(cè)器，該對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器設(shè)置在該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離該連接臂的一端處，該第二光學(xué)感測(cè)器與該對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器位于至少兩條直線上，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器用以確定晶圓的圓心；該多個(gè)位移感測(cè)器分別設(shè)置在晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)上，且該多個(gè)位移感測(cè)器位于至少兩條直線上以感測(cè)確定晶圓的相對(duì)水平度。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該晶 圓承載夾持機(jī)構(gòu)包括 一 與連接臂相連接的基部和 一 從該基 部 一 端延伸出來(lái)的承載部，該第 一 及第二光學(xué)感測(cè)器分別設(shè) 置在該承載部上，該多個(gè)位移感測(cè)器分別設(shè)置在該承載部 上。
3. 如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該承 載部包括一U形結(jié)構(gòu)，其具有兩個(gè)相互平行的指狀結(jié)構(gòu)，該 對(duì)第 一 光學(xué)感測(cè)器分別位于該兩個(gè)指狀結(jié)構(gòu)上 ，且該對(duì)第一 光學(xué)感測(cè)器的中心連線垂直于該指狀結(jié)構(gòu)的延伸方向。
4. 如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該第 二光學(xué)感測(cè)器位于該承載部的鄰近該基部的位置處。
5. 如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該第 一及第二光學(xué)感測(cè)器呈等腰三角形分布。
6. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該光 學(xué)感測(cè)器為外界自然光遮斷式光學(xué)感測(cè)器或自然光反射式 光學(xué)感測(cè)器。
7. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該多 個(gè)位移感測(cè)器包括三個(gè)分別靠近于第 一 及第二光學(xué)感測(cè)器 設(shè)置的位移感測(cè)器，該三個(gè)位移感測(cè)器位于至少兩條直線上。
8. —種自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其包括一用來(lái)承載晶圓的承載臂， 其特征在于，該自動(dòng)校正機(jī)械手臂還包括設(shè)置在承載臂上的 用以確定晶圓圓心的多個(gè)光學(xué)感測(cè)器和用以確定晶圓相對(duì) 水平度的多個(gè)位移感測(cè)器，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器位于至少兩條 直線上，該多個(gè)位移感測(cè)器位于至少兩條直線上。
9. 如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該多 個(gè)光學(xué)感測(cè)器為三個(gè)位于至少兩條直線上的光學(xué)感測(cè)器，該 多個(gè)位移感測(cè)器為三個(gè)位于至少兩條直線上的位移感測(cè)器。
10. 如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其特征在于，該 多個(gè)位移感測(cè)器分別靠近于該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)校正機(jī)械手臂。該自動(dòng)校正機(jī)械手臂，其包括一主體，一用以承載晶圓的晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)以及至少一個(gè)連接該主體與晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)的連接臂，其中，該自動(dòng)校正機(jī)械手臂還包括設(shè)置在晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)上的多個(gè)光學(xué)感測(cè)器和多個(gè)位移感測(cè)器，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器包括至少一對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器和至少一個(gè)第二光學(xué)感測(cè)器，該對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器設(shè)置在該晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離該連接臂的一端處，該第二光學(xué)感測(cè)器與該對(duì)第一光學(xué)感測(cè)器位于至少兩條直線上，該多個(gè)光學(xué)感測(cè)器用以確定晶圓的圓心；該多個(gè)位移感測(cè)器分別設(shè)置在晶圓承載夾持機(jī)構(gòu)上，且該多個(gè)位移感測(cè)器位于至少兩條直線上以感測(cè)確定晶圓的相對(duì)水平度。
文檔編號(hào)B25J9/00GK101190525SQ20061015698
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者鄭凱仁, 黃泓凱 申請(qǐng)人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司