一种半导体堆垛机的机械臂及存取方法技术

本申请提供一种半导体堆垛机的机械臂及存取方法，应用于半导体存储立库技术领域；其中机械臂包括存取盘，存取盘上安装有用于直接可读取对应晶圆盒信息的

【技术实现步骤摘要】
一种半导体堆垛机的机械臂及存取方法


[0001]本申请涉及半导体存储立库
，具体涉及一种半导体堆垛机的机械臂及存取方法
。

技术介绍

[0002]在半导体厂
Fab(Fabrication)
内，晶圆盒的数量是极为庞大的，晶圆盒的存储和搬运是一个非常重要的环节，晶圆盒存储立库设备正是解决这样问题的关键设备，而设备内部高速度
、
高精度运行的堆垛机装置正是晶圆盒存储立库设备的核心
。
[0003]但堆垛机受限于立库设备
(
立库巷道
、
阁位等为堆垛机存取晶圆盒预留的可操作空间非常有限
)
，对传感器检测精度
、RFID
传感器读取的速度和储存数量的要求，在传感器布局方面有下述要求：
1、
机械臂货叉相对于库的阁位在晶圆盒存取过程中需具备多方面准确检测的功能，如货叉上晶圆盒有无状态检测
、
阁位上晶圆盒有无状态检测
、
货叉相对于阁位的位置检测等，且要求检测的准确性要高；
2、RFID
读取速度晶圆盒信息的速度要快；
3、
设备自重尽可能减小，提高运行速度；
[0004]因此现有的堆垛机装置或多或少会存在下述方面的问题：
[0005]1)、
因货叉传感器布局位置设定问题，存在传感器误检测的情况，很可能导致设备运动时损坏晶圆盒；传感器的扫描范围由于受限于安装孔位对光线的阻挡以及晶圆盒底部对光线的阻挡等因而是一定的，对传感器的检测范围
、
检测位置要求较高，调试难度大，从而容易造成误检测的问题
。
[0006]可以参阅图1，在先技术中堆垛机的机械手的存取盘
001
无论向存储库阁位存入晶圆盒
002
还是取出晶圆盒
002
时，都仅使用传感器
003
进行位置检测，即使用传感器
003
向阁位
004
上的反光板
005
发出检测光线
006
，当无光线返回时判断，判断当前阁位
004
上有晶圆盒
002
；当有光线返回时，判断当前阁位
004
上没有晶圆盒
002。
[0007]图2‑
图5展示了存储盘上仅使用传感器
003
检测阁位
004
盘面上晶圆盒状态时，末端光线与反光板的相对位置
。
如图
3、4
所示，光线可能打在反光板的上侧边或下侧边，或超出上侧边或下侧边，从而造成误检，造成后续的错误执行；只有如图5所示的光线较准确的打在反光板的有效板面范围内时，才会有准确的检测结果；
[0008]但受限于存储库内部空间非常有限及保证高精准度，反光板
005
尺寸有限，且反光板
005
的安装误差加上示教误差加上机械手臂停止位置误差三重叠加时，传感器
003
的检测光线可能偏离反光片
005
的范围，造成无光线返回，从而误判当前阁位
004
上晶圆盒的状态；检测误差问题相对棘手，为了减小误差，人工在安装反光板
、
示教调试堆垛机运行等方面面临巨大压力
。
[0009]2)、
另外现有的
RFID(Radio Frequency IDentification
，射频识别
)
读取传感器通常设定在某一个存储位上，需要堆垛机将晶圆盒放到储位上读取，严重浪费时间，导致
RFID
读取速度慢；
[0010]3)、
堆垛机手臂部分自重大，提升运行速度困难
。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本申请提供一种半导体堆垛机的机械臂及存取方法，通过配置不同位置和数量的传感器来提高检测精度和检测速度，将
RFID
读取器直接设置在存取盘上，用以解决传感器误检测从而可能导致的设备运动时损坏晶圆盒
、
以及
RFID
读取速度慢等技术问题
。
[0012]本说明书实施例提供以下技术方案：
[0013]本说明书实施例提供一种半导体堆垛机的机械臂，机械臂安装在提升箱上，用于对立库阁位进行晶圆盒的存入
/
取走；所述机械臂包括用于承载所述晶圆盒的存取盘，所述存取盘上安装有用于直接可读取对应晶圆盒信息的
RFID
读取器以及多个检测传感器；
[0014]多个检测传感器至少包括安装在所述存取盘一侧端的第一传感器以及设置在所述存取盘前端的第二传感器；所述第一传感器被配置为在所述存取盘执行从所述立库阁位上取走晶圆盒，所述存取盘位于等待取货指定位置时，独立检测所述立库阁位是否有对应的晶圆盒；所述第二传感器被配置为在所述存取盘执行向所述立库阁位上存入晶圆盒，所述存取盘位于等待存货指定位置时，独立检测所述立库阁位是否无晶圆盒
。
[0015]在一些实施例中，所述检测传感器还包括设置在所述存取盘后端上方的第三传感器；所述第三传感器被配置为在所述存取盘执行从所述立库阁位上取走晶圆盒时，对所述存取盘的盘面进行无晶圆盒检测，在所述存取盘执行向所述立库阁位上存入晶圆盒时，对所述存取盘的盘面进行有晶圆盒检测
。
[0016]在一些实施例中，多个检测传感器还包括设置在所述存取盘另一侧端的第四传感器和第五传感器，所述第四传感器置于所述第五传感器上方，所述第四传感器配置为在所述存取盘执行从所述立库阁位上取走晶圆盒时，检测当前存取盘相对所述立库阁位是否已位于等待取货指定位置；所述第五传感器被配置为在所述存取盘执行向所述立库阁位上存入晶圆盒时，检测当前存取盘相对所述立库阁位是否已位于等待存货指定位置；所述第四传感器和所述第五传感器在竖直方向上的高度差值等于所述等待取货指定位置和存货指定位置的高度差值；所述第一传感器和所述第二传感器在竖直方向上的高度差值等于所述等待取货指定位置和存货指定位置的高度差值
。
[0017]在一些实施例中，多个检测传感器还包括设置在所述存取盘的盘面上的第六传感器，用于检测当前存取盘上的晶圆盒的位置状态
。
[0018]在一些实施例中，所述存取盘的盘面上设置有用于定位所述晶圆盒的定位装置，所述定位装置为与所述晶圆盒配合的定位凸缘
。
[0019]在一些实施例中，所述立库阁位上设置有用于与所述第一传感器和所述第二传感器感应的反光板；所述存取盘上设置有控制箱，所述控制箱上安装有定位所述晶圆盒的防护板，所述第三传感器安装在所述控制箱上，所述存取盘的盘面上设置有与所述第三传感器对应的倾斜反光片；
[0020]所述第六传感器为微动开关，所述第四传感器和所述第五传感器为反射激光传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半导体堆垛机的机械臂，机械臂安装在提升箱上，用于对立库阁位进行晶圆盒的存入
/
取走；其特征在于，所述机械臂包括用于承载所述晶圆盒的存取盘，所述存取盘上安装有用于直接可读取对应晶圆盒信息的
RFID
读取器以及多个检测传感器；多个检测传感器至少包括安装在所述存取盘一侧端的第一传感器以及设置在所述存取盘前端的第二传感器；所述第一传感器被配置为在所述存取盘执行从所述立库阁位上取走晶圆盒，所述存取盘位于等待取货指定位置时，独立检测所述立库阁位是否有对应的晶圆盒；所述第二传感器被配置为在所述存取盘执行向所述立库阁位上存入晶圆盒，所述存取盘位于等待存货指定位置时，独立检测所述立库阁位是否无晶圆盒
。2.
根据权利要求1所述的半导体堆垛机的机械臂，其特征在于，所述检测传感器还包括设置在所述存取盘后端上方的第三传感器；所述第三传感器被配置为在所述存取盘执行从所述立库阁位上取走晶圆盒时，对所述存取盘的盘面进行无晶圆盒检测，在所述存取盘执行向所述立库阁位上存入晶圆盒时，对所述存取盘的盘面进行有晶圆盒检测
。3.
根据权利要求2所述的半导体堆垛机的机械臂，其特征在于，多个检测传感器还包括设置在所述存取盘另一侧端的第四传感器和第五传感器，所述第四传感器置于所述第五传感器上方，所述第四传感器配置为在所述存取盘执行从所述立库阁位上取走晶圆盒时，检测当前存取盘相对所述立库阁位是否已位于等待取货指定位置；所述第五传感器被配置为在所述存取盘执行向所述立库阁位上存入晶圆盒时，检测当前存取盘相对所述立库阁位是否已位于等待存货指定位置；所述第四传感器和所述第五传感器在竖直方向上的高度差值等于所述等待取货指定位置和存货指定位置的高度差值；所述第一传感器和所述第二传感器在竖直方向上的高度差值等于所述等待取货指定位置和存货指定位置的高度差值
。4.
根据权利要求3所述的半导体堆垛机的机械臂，其特征在于，多个检测传感器还包括设置在所述存取盘的盘面上的第六传感器，用于检测当前存取盘上的晶圆盒的位置状态
。5.
根据权利要求4所述的半导体堆垛机的机械臂，其特征在于，所述存取盘的盘面上设置有用于定位所述晶圆盒的定位装置
。6.
根据权利要求4所述的半导体堆垛机的机械臂，其特征在于，所述立库阁位上设置有用于与所述第一传感器和所述第二传感器感应的反光板；所述存取盘上设置有控制箱，所述控制箱上安装有定位所述晶圆盒的防护板，所述第三传感器安装在所述控制箱上，所述存取盘的盘面上设置有与所述第三传感器对应的倾斜反光片；所述第六传感器为微动开关，所述第四传感器和所述第五传感器为反射激光传感器，所述第一传感器
、
第二传感器和所述第三传感器为反射光电传感器
。7.
根据权利要求1所述的半导体堆垛机的机械臂，其特征在于，所述存取盘配置有减重腔，所述减重腔设置在所述存取盘底部空间位置
。8.
一种存取方法，基于权利要求1‑7任一项所述的半导体堆垛机的机械臂实现，其特征在于，包括晶圆盒取走流程和晶圆盒存入流程，通过在存取盘的不同位置设置多个检测传感器进行检测；在所述晶圆盒取走流程中：通过第三传感器对所述存取盘进行晶圆盒的无货检测，通过第四传感器对当前存取盘相对所述立库阁位是否已位于等待取货指定位置进行检测，通过单独设置的第一传感器对所述立库阁位上的晶圆盒进行有货检测；在所述晶圆盒存入流程中：通过第三传感器对所述存取盘进行晶圆盒有货检测
、
通过
第五传感器对当前存取盘相对所述立库阁位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英龙，缪峰，
申请(专利权)人：弥费科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：