片盒位置檢測(cè)裝置、傳輸系統(tǒng)及半導(dǎo)體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種片盒位置檢測(cè)裝置、傳輸系統(tǒng) 及半導(dǎo)體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體加工設(shè)備中，裝載腔室用以在其內(nèi)部裝載裝有被加工工件的片盒。如圖 1所示，將裝有被加工工件的片盒102裝載至裝載腔室101內(nèi)的指定位置后，設(shè)于傳輸腔室 107內(nèi)部的機(jī)械手106通過(guò)連通傳輸腔室107與裝載腔室101的窗口從裝載腔室101中的 片盒102取片，并將其傳輸至反應(yīng)腔室108中，進(jìn)行工藝處理，以及將完成工藝處理的被加 工工件從反應(yīng)腔室108中取出，并傳輸至位于裝載腔室101內(nèi)的片盒102中。在上述過(guò)程 中，片盒102是否被準(zhǔn)確地裝載至裝載腔室101內(nèi)的指定位置直接影響機(jī)械手106取片及 放片的成功率。在實(shí)際應(yīng)用中，一般在裝載腔室101上設(shè)置片盒位置檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)裝 載腔室101中是否放置有片盒102,并檢測(cè)片盒102相對(duì)于指定位置是否傾斜，以確認(rèn)片盒 102是否處于裝載腔室101內(nèi)的指定位置。
[0003] 圖2為現(xiàn)有的裝載腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，裝載腔室101內(nèi)部設(shè)有片盒 固定板302,用于承載片盒102 ;片盒固定板302下方設(shè)有片盒升降裝置303,用以驅(qū)動(dòng)片盒 固定板302及置于片盒固定板302上的片盒102作升降運(yùn)動(dòng)；片盒固定板302上設(shè)有限位 塊305,用于將置于片盒固定板302上的片盒102固定在指定位置。
[0004] 現(xiàn)有的一種片盒位置檢測(cè)裝置如圖3所示，該片盒位置檢測(cè)裝置具體為設(shè)于片盒 固定板302上的傳感器304。其對(duì)片盒102位置的檢測(cè)通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)：當(dāng)片盒102被 放置在片盒固定板302上時(shí)，傳感器304處于片盒102下方，若片盒102相對(duì)于指定位置沒(méi) 有傾斜，則片盒102與傳感器304接觸，傳感器304被觸發(fā)，其發(fā)出表示片盒102被準(zhǔn)確放 置至指定位置的信號(hào)；若片盒102相對(duì)于指定位置傾斜，則片盒102與片盒固定板302之間 存在間隙，當(dāng)間隙足夠大時(shí)，片盒102與傳感器304不相接觸，傳感器304無(wú)法被觸發(fā)，其發(fā) 出表示裝載腔室101中沒(méi)有片盒102或片盒102未處于指定位置的信號(hào)。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用中，上述片盒位置檢測(cè)裝置不可避免地存在下述問(wèn)題：
[0006] 其一，當(dāng)片盒102相對(duì)于指定位置傾斜，且傾斜角度較小時(shí)，片盒102與片盒固定 板302之間的間隙不足以使片盒102與傳感器304脫離接觸，在此情況下傳感器304仍然 會(huì)被觸發(fā)，使其發(fā)出表示片盒102被準(zhǔn)確放置至指定位置的信號(hào)，從而使得在此情況下，機(jī) 械手無(wú)法準(zhǔn)確地完成取片及放片，甚至使得機(jī)械手在取片或放片時(shí)與被加工工件之間產(chǎn)生 碰撞，導(dǎo)致被加工工件損毀。
[0007] 其二，在一些情況下，裝載腔室101內(nèi)部具有較高的溫度，使傳感器304在使用過(guò) 程中受到裝載腔室101內(nèi)部溫度的限制；例如，當(dāng)裝載腔室101內(nèi)部的溫度超過(guò)傳感器304 的使用溫度時(shí)，傳感器304可能無(wú)法使用或無(wú)法準(zhǔn)確地判斷片盒102是否處于指定位置。
[0008] 其三，傳感器304設(shè)于裝載腔室101內(nèi)部，使其信號(hào)線及電源線等線纜需要貫穿裝 載腔室101的周壁連接到裝載腔室101外部；并且，其線纜的設(shè)置需使其不妨礙片盒升降裝 置303的升降運(yùn)動(dòng)，以及使裝載腔室101內(nèi)部與外界之間不產(chǎn)生氣體的流通。容易理解，上 述設(shè)置具有較高的難度，不易設(shè)置；并且要求裝載腔室101具有更高的裝配精度，導(dǎo)致其制 造成本較高。
[0009] 另一種片盒位置檢測(cè)裝置如圖4所示，裝有該片盒位置檢測(cè)裝置的裝載腔室101 在其相對(duì)的兩側(cè)各具有一個(gè)透明窗口（圖中未示出），并且，片盒102的指定位置位于上述兩 個(gè)透明窗口之間，使片盒102被準(zhǔn)確地放置在指定位置上時(shí)，兩個(gè)透明窗口之間的連線穿 過(guò)片盒102。上述片盒位置檢測(cè)裝置具體為激光發(fā)射裝置406,其具有發(fā)射端和接收端，該 發(fā)射端和接收端位于裝載腔室101外部，且分別設(shè)于裝載腔室101兩側(cè)的透明窗口上，其對(duì) 片盒102位置的檢測(cè)通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)：首先將片盒102裝載至片盒固定板上，而后激光 發(fā)射裝置406的發(fā)射端向位于裝載腔室101另一側(cè)的接收端發(fā)射激光束；若接收端接收到 發(fā)射端發(fā)出的激光束，則上述片盒位置檢測(cè)裝置判斷片盒102未處于指定位置或裝載腔室 101中沒(méi)有片盒102 ;若接收端無(wú)法收到發(fā)射端發(fā)出的激光束，則上述片盒位置檢測(cè)裝置判 斷片盒102被置于指定位置。
[0010] 在實(shí)際應(yīng)用中，上述片盒位置檢測(cè)裝置不可避免地存在下述問(wèn)題，即：由于上述片 盒位置檢測(cè)裝置僅通過(guò)發(fā)射端發(fā)出的激光束是否被片盒102遮擋，對(duì)片盒102的位置進(jìn)行 檢測(cè)，該檢測(cè)方式無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)片盒102相對(duì)于指定位置是否傾斜，所以上述片盒位置 檢測(cè)裝置僅能準(zhǔn)確地檢測(cè)裝載腔室101中是否存在片盒102,而不能對(duì)片盒102是否被準(zhǔn) 確地放置在指定位置上進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測(cè)。例如，當(dāng)片盒102相對(duì)于指定位置傾斜，且片盒 102將發(fā)射端發(fā)出的激光束遮擋住時(shí)，上述片盒位置檢測(cè)裝置判斷片盒102被放置在指定 位置；在此情況下，機(jī)械手很可能無(wú)法成功取片或放片，甚至?xí)?dǎo)致取片或放片過(guò)程中，機(jī) 械手與被加工工件之間產(chǎn)生碰撞，進(jìn)而導(dǎo)致被加工工件的損毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提出了一種片盒位置檢測(cè) 裝置、傳輸系統(tǒng)及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其可以在片盒底面與片盒固定板之間由于片盒傾斜產(chǎn) 生的間隙較小時(shí)，使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換單元反射向激光檢測(cè)裝置的激光與激光檢測(cè)裝置之間具有較 大的偏差，使激光檢測(cè)裝置無(wú)法接收到由狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元反射而來(lái)的激光，從而使其可以準(zhǔn) 確地檢測(cè)片盒底面與片盒固定板之間存在間隙，使片盒位置檢測(cè)裝置具有較高的靈敏度。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種片盒位置檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)片盒底面與支撐 所述片盒的片盒固定板之間是否存在由于片盒傾斜產(chǎn)生的間隙，其包括狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元和激 光檢測(cè)單元，其中所述激光檢測(cè)單元安裝在裝載腔室外，所述激光檢測(cè)單元用于向設(shè)于裝 載腔室內(nèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元發(fā)射激光，并接收由所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元反射而來(lái)的激光；并且，若 所述激光檢測(cè)單元接收到由所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元反射而來(lái)的激光，表示裝載腔室內(nèi)有片盒且 片盒底面與片盒固定板之間不存在間隙；否則表示裝載腔室內(nèi)沒(méi)有片盒或者片盒底面與片 盒固定板之間存在間隙；所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于所述片盒固定板內(nèi)，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元 用于將片盒底面與片盒固定板之間的間隙轉(zhuǎn)換為其反射向所述激光檢測(cè)單元的激光的角 度變化。
[0013] 其中，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元包括杠桿組件及固定在其上的反射件，杠桿組件包括旋 轉(zhuǎn)軸、杠桿、頂絲和彈性部件，其中所述旋轉(zhuǎn)軸固定在所述片盒固定板上表面上設(shè)置的具有 側(cè)向開(kāi)口的沉臺(tái)內(nèi)；所述杠桿與所述旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地連接，且所述杠桿圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸在 垂直于所述片盒固定板所在平面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述頂絲的底端，以及所述反射件與所述 杠桿連接，且分別位于所述旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，或者位于所述旋轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)；所述彈性部件位 于所述沉臺(tái)內(nèi)，用于在所述裝載腔室內(nèi)不存在片盒時(shí)，朝向所述杠桿的與所述頂絲相同一 側(cè)的部分施加向上的彈力，以使所述頂絲的頂端高于所述片盒固定板的上表面；所述反射 件位于所述沉臺(tái)的側(cè)向開(kāi)口之外。
[0014] 其中，所述激光檢測(cè)單元包括發(fā)射端、接收端和角度檢測(cè)單元，其中：所述發(fā)射端， 用于朝向與其相對(duì)的所述反射件的反射面發(fā)射激光；所述接收端，用于在所述片盒底面與 片盒固定板之間不存在間隙時(shí)接收到由所述反射件的反射面反射而來(lái)的激光；所述角度檢 測(cè)單元，用于根據(jù)所述反射件反射向所述接收端的激光反射角的變化和設(shè)定的光路距離來(lái) 放大檢測(cè)量，以計(jì)算所述傾斜角度。