模块分选器制造技术

公开了一种模块分选器，其中通过一个特殊的晶片制作过程可容易地实现添加和拆卸模块部分，以根据需要添加和拆卸装载口组件。在一个实施例中，根据本发明专利技术的模块分选器包括：为分选器限定一个小环境的一个双宽度模块部分；一个晶片处理机器人；一对校准器和一个中央控制器。该实施例的模块部分包括一对并置的装载口组件，以接收容器或开口暗盒，并将暗盒输送至分选器的小环境中，在其中对晶片进行处理。本发明专利技术还包括一个可拆卸的端面板。当需要向分选器添加辅助的模块部分时，就将端面板拆掉并用一个连接器支架替换。连接器支架可将包括一个或两个装载口组件的辅助模块部分附加到最初的模块部分上。模块部分的所有动力和控制部件最好设置在中央控制器中。在安装辅助的模块部分时，辅助模块部分的动力和信号连接件就插入控制器中。然后，该控制器辨识辅助模块部分，并将当前的整体运行方式转变为一个三宽度分选器或一个四宽度分选器的运行方式。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在暗盒和/或工作站之间传送半导体晶片或其他工件的一种紧凑的分选器，更具体地说，本专利技术涉及一种模块分选器，其中，可添加及拆去辅助模块部分，相对于常用的分选器来说，该分选器可提高工件的处理速度。
技术介绍
在美国专利U.S No.4,532,970和4,534，389中披露了由惠普(Hewlett-Packard)公司提出的一种SMIF系统。SMIF系统的目的是为了减少在通过对半导体加工处理而对晶片进行储存和传输的过程中附加到半导体上的微粒量。该目的部分是由机械实现的，即在储存和输送过程中，机械性地保证晶片周围的气体介质(如空气或氮气)相对于晶片完全静止，且保证来自于周围环境的微粒不进入中间的晶片环境中去。SMIF系统具有三个主要部分(1)最小的容积，用于储存和传送晶片和/或晶片暗盒的密闭容器；(2)位于半导体处理工具上的一个输入/输出(I/O)小环境，以提供一个小型的清洁空间(充满清洁空气)，其中，暴露的晶片和/或晶片暗盒就可被输送至处理工具的内部及从该处理工具的内部传出；(3)用于在SMIF容器和SMIF小环境之间传输晶片和/或晶片暗盒而不使晶片或暗盒暴露于微粒中的一个界面。在由Mihir Parikh和Ulrich Kaempf发表的论文“SMIFA TECHNOLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER INVLSI MANUFACTURING”中披露了所提出的一种SMIF系统的详细情况，该论文发表在1984年7月的Solid State Technology的第111-115页中。为了在SMIF容器和晶片加工中处理工具之间传输晶片，通常将一个容器通过人工或自动的方式放置到工具前面的一个装载口组件上。所述处理工具包括一个入口，在没有容器的情况下，该入口通常由一个入口门封盖。一旦将容器放置到装载口上，入口门中的机构就将入口门从容器壳体上松开，然后将入口门和壳体分开。之后，处理工具中的晶片处理机器人就接近具体的晶片，所述具体晶片被支撑在容器或暗盒中的晶片槽中，以在容器和处理工具之间进行传送。晶片加工过程中所用处理工具的一个例子是晶片分选器。在半导体制造过程中，晶片分选器用于不同的位置以实现多种不同的功能。晶片分选器的一种功能是在布置于晶片分选器中的多个暗盒之间传输一个或多个晶片。晶片可按照相同的要求或根据需要再次提出的要求在暗盒之间进行传输。晶片分选器的另一种功能是标出晶片在暗盒中的位置，且检测晶片在暗盒中的不正确定位。晶片的校准和鉴定也可在晶片分选器中通过一个被称为校准器的工具来执行。常用的校准器包括一个用于支撑和转动晶片的卡具和一个传感器，该传感器用于鉴定径向偏移量(即工件从卡具的中心位置偏移的幅度和方向)，及鉴定沿着晶片的周边布置的凹口的位置。校准器通常还包括一个摄相机，以读取用于辨识工件的光学特征识别(OCR)标记。OCR标记与晶片凹口相距一个公知的距离，这样，一旦将凹口定位，就可转动晶片将OCR标记定位在摄相机下面。在一种常用的晶片分选器中，利用布置在分选器中的晶片处理机器人将晶片一次一个地传输至校准器的卡具中。然后，卡具驱动晶片以确定径向偏移量、鉴定凹口的位置及读取OCR标记。之后，由中心上的机器人重新拾取晶片，并将其回复至位于分选器上的一个暗盒中。典型的晶片加工方法利用双宽度(two-wide)的分选器，即分选器包括两个并列的装载口组件，可将两个晶片载运暗盒一起装载到分选器中。但是，在某些情况下，操作过程需要三宽度的分选器单元和四宽度的分选器单元，例如，在需要将晶片从一个暗盒分入两个或三个其他暗盒中或在相反操作的情况下。虽然很少应用，但半导体制造商必须提供三宽度和四宽度的分选器。当在全部操作中可能利用一个四宽度分选器、和在只需要利用分选器的一部分进行特殊操作的情况下，四宽度分选器就占据晶片加工中的重要的工作空间。常用晶片分选器的另一个缺点在于晶片传输和校准器运行的速度。在常用的分选器中，工件处理机器人必须首先将工件从暗盒传输至校准器，然后，校准器鉴定径向偏移量、凹口的位置和OCR标记，之后，机器人将晶片送回最初的或新的暗盒。当校准器执行其操作时，机器人处于闲置状态，而当机器人将晶片传输至校准器及将其从校准器送出时，校准器处于闲置状态。因此，常用工件分选器的生产量较低，每小时处理约200-250个工件。在一个加工位置处有几个工件分选器的情况下，这种低生产量就变得更加明显。利用双臂机器人来提高生产能力的方式是已知的。在授予Genov等的标题为“具有多个自由度的机器人”的美国专利U.S.No.5,789,890中，公开了这种双臂机器人。就如上述专利所揭示的那样，这种机器人通常具有多个相互偏移的臂，这样就可从暗盒中得到一个第一工件，之后进行旋转，然后得到一个第二工件。这种机器人占据分选器中的大量空间，由于保持超清洁小环境的费用较大，因而所占据的空间是一笔额外的开支。此外，典型的双臂机器人比较昂贵，且需要较为复杂的控制。
技术实现思路
因此，本专利技术的优点是提供一种模块分选器，其中，附加在分选器上的装载口组件的数量可增加或减少。本专利技术的另一个优点在于降低设备成本，并通过利用模块部分而促使更有效的利用设备。本专利技术的再一个优点是通过减少校准器的闲置时间和工件传输机器人的闲置时间来提高生产能力。本专利技术的另一个优点是提供一种中央控制单元，该控制单元可较容易地维修、升级或进行控制部件的更换。本专利技术的另一个优点是提供一种中央控制单元，该控制单元可允许向模块分选器快速且容易地添加或减少模块部分。本专利技术的另一个优点是提供一种紧凑的模块分选器。通常涉及一种模块分选器的本专利技术提供了这些和其他一些优点，其中，可较容易地添加和除去模块部分，以根据具体的晶片制造设施的需要而添加和除去装载口组件。在一个实施例中，根据本专利技术的模块分选器包括为分选器限定一个小环境的双宽度模块部分(two-wide modular section)、一个晶片处理机器人、一对校准器和一个中央控制器。该实施例的模块部分包括一对并列的装载口组件，以接收一个容器或一个开口暗盒，并将暗盒提供给分选器的小环境，以在其中对晶片进行处理。双宽度模块分选器可较容易地变更而包括带有辅助装载口组件的辅助模块部分。具体地说，本专利技术包括一个可除去的端面板，该端面板可利用如可除去的螺栓安装到双宽度模块部分的端部。当需要将辅助模块部分添加到分选器上时，就将端面板除去并利用一个连接器支架将其更换。然后，可将具有一个或两个装载口组件的辅助模块部分安装到连接器支架上。模块部分所用的所有动力部件和控制部件最好布置在中央控制器中。在安装辅助模块部分时，将辅助部分的动力和信号连接件插入控制器中。然后，就可构造出控制器，并通过经控制器的图形界面输入的简单指令，使控制器用作为三宽度分选器和四宽度分选器。现在已考虑到控制器可选择地自动辨识辅助模块部分并据此使系统运行。附图说明现在参考附图将对本专利技术进行描述，其中图1为一个双宽度模块分选器的前透视图；图2为一个模块分选器的后透视图，其中支架的一部分已被切掉；图3为一个双宽度模块分选器的俯视剖面图；图4为根据本专利技术的一个双宽度模块分选器的俯视剖面图，图中显示了暗盒在进入模块分选器后的一个位置；图5为具本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于加工半导体晶片的一种独立应用的处理工具，包括：由一个或多个模块部分限定的一个环境；数目可变的装载口组件，所述数目可变的装载口组件中的每一个均可将半导体晶片中的一个半导体晶片传送至所述的环境。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔巴布斯，蒂莫西埃瓦尔德，马修科迪，威廉J福斯奈特，
申请(专利权)人：阿西斯特技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]