用于勘测位于封闭的晶片盒内的晶片的方法和装置制造方法及图纸

在不必打开盒的情况下，勘测盒中的晶片。该盒对于特定类型的辐射至少是半透明的。通过盒的透明或半透明部分，辐射源指向盒中，对该辐射敏感的图像传感器检测盒内晶片反射出的辐射。第二辐射源和第二照相机从不同角度优选提供晶片的附加图像。通过处理这些图像，能够确定晶片的空间定向和盒的装载状态。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及用于确定盒的晶片装载状态的方法和装置。更具体地，本专利技术涉及用于确定将晶片完全封闭在其中的那类盒的装载状态的方法和装置。
技术介绍
通常，晶片勘测系统用于确定存储在盒中的晶片的装载状态或排列情况，其中所述盒即为在晶片传送中容纳多个晶片的晶片保持架。晶片通常在盒中以间隔排列的方式同轴对准并堆叠。通过分析盒中的晶片的空间位置和/或定向就有可能检测错误状况，例如盒中存在缺失晶片、断裂晶片、或跨槽晶片。因此，在检测出盒中的晶片不正确装载的地方，可避免对这种盒中的晶片进行处理并可防止可能的灾难性情况的发生。晶片盒包括前开型标准槽箱(Front Opening Unified Pod，FOUP)系统。已知的是，在使用FOUP时，为了沿纵轴索引以便提供特定槽箱或盒中的晶片的存在情况或位置信息，要在装载舱的接口上提供晶片勘测系统。例如，在U.S.专利号6,013,920中Gordon et al.描述了FOUP装载舱接口120，该接口简化了关于FOUP 122中的半导体晶片位置和数量的数据的搜集，如图1A和1B中所示。调整装载舱接口以适于接收、打开和关闭FOUP122。装载舱接口120包括与半导体处理设备(未示出)联接并将其密封的隔板124。垂直支撑臂126从装载舱接口120一侧朝向或远离隔板124水平向外突起，并支撑活动工作台132。被操作者、自动导引车(AGV)或吊轨系统将FOUP 122放置在工作台132上。FOUP驱动机构128水平旋转FOUP以便FOUP122靠紧隔板124并将其密封。在隔板124远离FOUP122的另一侧，装载舱接口120包括也背靠隔板124密封的FOUP接合门(door-engaging)末端执行器142。如图1B所示，晶片传感器186被安装在末端执行器142的顶部附近。晶片传感器186包括左向和右向光学检测器，每个光学检测器都包括二极管光传感器和发射光束的激光二极管。包括在装载舱接口120中的电动活动门驱动机构162在支座164的上端支撑末端执行器142(图1A)。当末端执行器142在盖罩178中向下缩进和移动FOUP门148时，晶片传感器186顺序经过FOUP122中的每个晶片4。通过在末端执行器142经过多个晶片的每一个时感测晶片4的位置，装载舱接口120获得记录FOUP122中运载的晶片数和晶片的垂直位置的数据。Weiss的U.S.专利号6,452,503中描述了另一晶片检测系统。如图2所示，那个专利描述了晶片成像系统220，其包括相对于盒210的前开口在已知位置Zref，θ处设置的照相机214或其它摄像传感器的。图像传感器一次观察盒中的一整叠晶片212。优选地，光源216被置于照相机的周围以照射晶片。整叠晶片的图像被拍摄并经图像处理以提供盒中的晶片分离、任何的晶片跨槽、以及每个晶片中点的信息。如上所述的那些晶片检测系统的一般要求在晶片检测执行前必须打开FOUP。这种系统的一个缺点是，在晶片没有正确装入盒中的情况下，需要再次关闭该盒，并将其并从处理设备处移开以矫正不当的晶片装载。这些额外的开关产生不必要的干扰并暴露晶片而导致可能的污染，而这种污染应是应该优先避免的。另一个缺点是，在将盒装载到处理设备的输入/输出位置处，需要提供FOUP开启机构。尽管很多处理设备在输入/输出位置处具有FOUP开启机构，但不总是这种情况。包括储料器的系统，如ASM的A412TM炉膛系统在输入/输出位置处就没有可用的门开启机构。在这种炉膛系统中，在FOUP输入/输出位置上由操作员、AGV或吊轨传送系统放置FOUP盒后，通过盒处理机械手将FOUP从输入/输出位置传送到系统内的储料器。当盒中的晶片被处理时，将盒传送到FOUP开启位置，在这里打开FOUP以处理晶片。然而，如果晶片勘测刚好在晶片处理前这样晚的时候发生，在检测到晶片有问题的情况下损失了有用的时间。为避免这种时间损失，需要晶片勘测发生在FOUP被装载到输入/输出位置时或在装载后立即发生。因此，需要解决以上所论问题的勘测晶片的方法和系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了处理半导体晶片的一种方法。将FOUP中的该半导体晶片供应到半导体处理设备。在FOUP闭合时确定FOUP插槽中的晶片位置。随后，在确定晶片被正确放置在FOUP中后，打开该FOUP以便将晶片从FOUP中传送出以进行处理。例如如果FOUP中没有缺失晶片或跨槽晶片则认为晶片被正确放置。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于评估盒的晶片插槽中一叠晶片装载的方法。该方法包括使用数字照相机拍摄晶片边缘部分的多个图像。通过闭合盒的至少半透明的部分拍摄该图像。在堆叠方向上相对盒移动照相机以拍摄多个图像，以便至少拍摄每个晶片插槽的一个图像并且每个图像所覆盖的晶片插槽小于所有晶片插槽。处理该图像以检测晶片边缘的存在情况并提供表示每个晶片插槽的装载状态的输出数据。还根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于检测晶片传送舱中的多个晶片插槽装载情况的系统。该系统包括至少一个辐射源。至少部分晶片传送舱对于从至少一个辐射源发出的辐射是至少半透明的。放置并对准该辐射源以通过晶片传送舱的至少半透明部分将其发出的辐射指向到在一个晶片插槽中的固位上的晶片的边缘部分。设置并对准至少一个图像传感器以检测一个晶片插槽中的固位上的晶片的边缘部分所反射的辐射。至少一个图像传感器具有覆盖至少一个晶片插槽的视场并被配置以提供表示晶片边缘部分的输出信号。该系统也包括定位/对准机构以相对晶片传送舱和水平位置定位/对准至少一个图像传感器，以便在晶片传送舱中最上面的视场覆盖顶部的晶片插槽而最下面的视场覆盖最底下的晶片插槽，其中在晶片传送舱中晶片以水平方向被接纳，并以垂直间隔关系堆叠。控制器与至少一个图像传感器和定位/对准机构相通讯。配置控制器以定位和/或对准至少一个图像传感器以从相对晶片插槽的不同角度拍摄一个晶片插槽中的晶片的固位上的一晶片的多个图像，以便通过至少两个图像覆盖每个晶片。至少的两个图像中的一个与这至少的两个图像中的其他图像相比较从相对晶片插槽的不同角度提供晶片视图。调整与至少一个图像传感器通讯的图像处理器以适于处理来自至少一个图像传感器的图像并适于提供表示每个晶片插槽的装载状态的输出数据。还要调整该图像处理器以忽略因晶片传送舱的至少半透明部分中的障碍物而劣化的图像部分的信息。根据本专利技术的另一方面，提供一个用于检测晶片盒中的晶片的系统。该系统包括至少一个辐射传感器。将至少一个辐射辐射传感器配置为面向晶片盒的一壁并检测穿过壁从晶片反射的辐射，该晶片在传送舱的晶片固位上。另外，至少一个辐射传感器被配置对准以便以相对晶片传送舱的不同角度观测晶片。附图说明从优选实施例的详细描述和附图中可以更好地理解本专利技术，实施例和附图意在解释说明而不是限定本专利技术，其中图1A是具有晶片传感器的现有技术的装载舱接口的侧视图；图1B是图1A的现有技术的装载舱接口的顶视图；图2是配置为对打开的FOUP中的晶片成像的示例性的晶片成像系统的剖视图；图3A是根据本专利技术优选实施例的在闭合的FOUP前的晶片成像系统的侧视图；图3B是图3A的晶片成像系统的顶视图；图3C是图3A的FOUP的前视图，示出了在FOUP门的中心区域的透明窗口；图4A是根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理多个半导体晶片的方法，包括：将ＦＯＵＰ中的半导体晶片提供给半导体处理设备；在ＦＯＵＰ闭合时确定在ＦＯＵＰ的晶片插槽中的晶片的位置；以及在确定晶片被正确放置在ＦＯＵＰ中之后，随即打开ＦＯＵＰ，将晶片从ＦＯＵＰ中 传出以便处理。

【技术特征摘要】
US 2003-8-15 10/6418061.一种处理多个半导体晶片的方法，包括将FOUP中的半导体晶片提供给半导体处理设备；在FOUP闭合时确定在FOUP的晶片插槽中的晶片的位置；以及在确定晶片被正确放置在FOUP中之后，随即打开FOUP，将晶片从FOUP中传出以便处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中如果FOUP中没有缺失晶片或跨槽晶片则晶片被正确放置的。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定晶片的位置包括提供辐射源，FOUP至少有一部分对所述辐射源至少是半透明的，其中所述辐射源放置在FOUP外；通过FOUP的至少半透明的部分，将来自辐射源的辐射指向FOUP中的晶片的边缘部分；提供对晶片所反射的辐射敏感的传感器，其中所述传感器放置在FOUP外；以及对准传感器以检测晶片所反射的、传过FOUP的至少半透明部分的辐射。4.根据权利要求3所述的方法，其中对准传感器包括在第一位置放置传感器以检测晶片在相对于水平面的第一方向上所反射的辐射，其中所述第一方向平行于一个晶片插槽所处的平面，并且其中还提供了第二传感器，第二传感器对所述辐射敏感并被放置在第二位置以检测晶片在相对于水平面的第二方向上所反射的辐射。5.根据权利要求4所述的方法，其中第一角度和第二角度的绝对值基本近似，而符号相反。6.根据权利要求3所述的方法，其中晶片所反射的辐射包括与来自辐射源的辐射一样的波长。7.根据权利要求3所述的方法，进一步包括滤出外来辐射，其中外来辐射的波长不能用于确定晶片位置。8.根据权利要求3所述的方法，其中对准传感器包括相对FOUP垂直移动传感器并且用传感器在相对FOUP的不同垂直位置处检测晶片所反射的辐射。9.根据权利要求8所述的方法，其中传感器是图像传感器并且其中在不同垂直位置检测晶片所反射的辐射包括拍摄晶片的多个图像，其中用设置在相对FOUP的多个垂直位置处的图像传感器拍摄多个图像。10.根据权利要求9所述的方法，其中每个图像覆盖两个或更多个晶片并且其中该图像相互重叠。11.根据权利要求9所述的方法，其中对准传感器包括在第一位置放置传感器以从相对水平面的第一角度检测从晶片边缘部分反射的辐射，并且其中还提供第二图像传感器，第二图像传感器对晶片所反射的辐射敏感并被设置以从相对水平面的第二角度检测从晶片边缘部分反射的辐射。12.根据权利要求11所述的方法，其中第二图像传感器拍摄第二多个图像，其中第二多个图像相互重叠。13.根据权利要求12所述的方法，其中图像传感器的图像与第二图像传感器的图像重叠。14.根据权利要求8所述的方法，其中相对FOUP垂直移动传感器包括移动传感器而FOUP是固定的。15.根据权利要求8所述的方法，其中相对FOUP垂直移动传感器包括移动FOUP而传感器是固定的。16.根据权利要求8所述的方法，其中在相对FOUP移动传感器期间，相对传感器的辐射源的位置保持固定。17.根据权利要求3所述的方法，其中辐射是选自由红外光、可见光以及紫外光构成的组中的光，并且其中传感器是光学传感器。18.根据权利要求17所述的方法，其中光学传感器是视频摄像机。19.根据权利要求3所述的方法，其中辐射是声辐射并且传感器是声传感器。20.一种用于评价在盒的晶片插槽中的堆叠晶片装载的方法，包括使用数字照相机拍摄晶片边缘部分的多个图像，其中通过闭合盒的至少半透明部分拍摄图像，其中相对盒移动照相机以拍摄多个图像，以便拍摄每个晶片插槽的至少一个图像并且其中每个图像覆盖的比全部晶片插槽的小；处理图像以检测晶片边缘的存在情况并对提供表示每个晶片插槽的装载状态的输出数据。21.根据权利要求20所述的方法，其中拍摄多个图像包括拍摄每个晶片插槽的至少两个图像，其中相对设置一个晶片插槽的平面从不同角度拍摄至少两个图像的每一个，并且其中忽略从至少两个图像的任意区域的被盒的至少半透明部分的部件所遮蔽的图像。22.根据权利要求21所述的方法，其中盒的至少半透明部分的区域具有减少的透明度或遮蔽晶片插槽的反射。23.根据权利要求21所述的方法，其中在相对晶片插槽的第一高度用照相机拍摄至少两个图像的第一图像并且在相对晶片插槽的第二高度用照相机拍摄至少两个图像的第二图像。24.根据权利要求23所述的方法，其中通过数字照相机拍摄至少两个图像的第一图像并且通过第二数字照相机拍摄至少两个图像的第二图像。25.根据权利要求21所述的方法，进一步包括当插槽为空时，在相对盒的照相机位置处拍摄一个晶片插槽的图像；当插槽正确装载时，在相同的照相机位置处拍摄相同晶片插槽的第二图像；当插槽为空时以及当插槽为正确装载时通过处理拍摄的每个图像确定被遮蔽的照相机位置，其中如果从一个照相机位置拍摄的图像在插槽为空时检测到晶片或在插槽正确装载时没有检测到晶片则可判断该照相机位置被遮蔽。标记被遮蔽的照相机位置以便忽略随后从相同的照相机位置拍摄的相同晶片的图像。26.根据权利要求21所述的方法，其中处理图像被限定为分析在照相机视场中的多个搜寻区，其中定位照相机以便期望的晶片边缘位置与视场中的两个或多个搜寻区交叉。27.根据权利要求26所述的方法，其中分析多个搜寻区包括测量搜寻区中的辐射强度。28.根据权利要求27所述的方法，其中分析多个搜寻区包括将线拟合到高辐射强度的点上以确定一个边缘部分的位置。29.根据权利要求26所述的方法，包括当插槽为空时，在相对盒的照相机位置处拍摄一个晶片插槽的图像；当插槽正确装载时，在照相机位置处拍摄一个晶片插槽的第二图像；当插槽为空时以及当插槽为正确装载时通过处理拍摄的每个图像确定被遮蔽的搜寻区，其中如果当插槽是空时在搜寻区中检测到晶片或当插槽正确装载时没有检测到没有晶片则可判断该搜寻区被遮蔽。标记被遮蔽的搜寻区以便从相同的照相机位置随后拍摄的相同晶片的图像中忽略搜寻区。30.根据权利要求29所述的方法，其中放置照相机以拍摄盒标识指示器并且其中处理图像包括分析包含盒标识指示器的另外的搜寻区以确定盒的标识或确定盒的类型并进一步包括通过盒标识指示器存储被遮蔽的搜寻区；在分析包含盒标识指示器的额外搜寻区之后找回盒的被遮蔽的搜寻区；以及在处理图像时忽略盒的被遮蔽的搜寻区。31.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：A加尔森，J范格伦，CGM德里德，
申请(专利权)人：阿斯莫国际公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]