一种片盒精度的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种片盒精度的控制装置及控制方法。

背景技术：

微电子技术的发展促进了计算机技术、通信技术和其它电子信息技术的更新换代，在信息产业革命中起着重要的先导和基础作用，光刻机是微电子器件制造业中不可或缺的工具。硅片传输分系统是先进封装光刻机的重要组成子系统。在硅片传输分系统中，片库作为物料与设备之间的直接接口，必须满足高效、高自动化、高安全性的要求。

随着市场的需求，光刻机对于各个分系统误操作的容忍性越来越低；在硅片传输分系统中，把需要进行处理的片盒放置于片库之上的操作主流是采用人工进行操作，少数采用机器进行操作。人工的缺点是共性缺点，在受到各方面因素的影响时，人工放置片盒容易发生失误；机器的缺点是结构复杂，成本较高，且放置片盒时由于重复性问题，依旧可能发生偏差，造成片盒放置偏差；片盒的偏差如果没有被及时检测出来，并予以矫正，在后续的操作中，将会极大的影响分系统运转效率及安全性。因此，在片库中增加片盒放置状态监测功能是有必要的。中国专利CN201110233567.x中介绍了一个片盒放置状态检测功能的机构，但其放置功能采用的是单点光电传感器检测方式，由于片盒在放置于片库上时，会存在各种不同形式的偏差，如果片盒正好处于跨区或侧置等状态，该光电传感器将无法检测，放置错误的片盒将会进入硅片传输分系统进行操作。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明公开一种能自动检测片盒位置是否正确的精度控制装置。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种片盒精度的控制装置，包括运动单元、导向单元、动力单元及检测单元，当片盒被放置在片库上时，所述运动单元沿所述导向单元压缩所述动力单元至所述检测单元的触发范围，根据所述检测单元的触发情况判断所述片盒是否正确地放置于所述片库上。

更进一步地，该片盒精度控制装置呈三角型分布于该片库所在的平面上。

更进一步地，该运动单元为一微型行程单元，该动力单元为为一压缩弹簧，该导向单元为一直线轴承。

更进一步地，该直线轴承安装于一支撑座上。

更进一步地，该支撑座与该检测单元之间设置一蝶形环扣。

本发明同时公开一种片盒精度的控制方法，包括：当该片盒被放置在片库上时，该片盒受重力压缩一运动单元至一检测单元的触发范围，根据该三个检测单元的触发情况判断该片盒是否正确地放置于该片库上。

更进一步地，该运动单元经一压缩弹簧沿一直线轴承至该检测单元的触发范围。

更进一步地，该三个检测单元呈三角型分布于该片库所在的平面上。

与现有技术相比较，本发明提供的精度控制装置主要由运动单元，动力单元，导向单元，检测单元组成。片盒放置是否有误通过检测单位的触发与否来进行判断，片盒的X/Y向放置精度通过3个机械式传感器三点定面来进行检测，通过本发明，可以完善解决片盒放置精度难以控制的问题，提高了传输分系统的效率，可靠性及安全性。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明所提供的片库的结构示意图；

图2是本发明所提供的片库的剖视图；

图3是本发明所提供的片盒精度控制装置的结构示意图；

图4是本发明所提供的片盒放置于片库上时可能出现的异常情况示意图之一；

图5是本发明所提供的片盒放置于片库上时可能出现的异常情况示意图之二；

图6是本发明所提供的片盒放置于片库上时可能出现的异常情况示意图之三；

图7是片盒与片盒精度控制方法接口示意图；

图8是片盒放置精度控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

图1是该装置所涉及的片库的机械机构的示意图。如图1所示，片盒承载装置包括片盒放置固定销10，片盒放置精度控制装置20，片盒锁定装置40，锁定到位检测传感器50，片盒锁定装置伺服电机60以及片盒安装板30。

图2是该装置所涉及的片库的机械结构的剖面图。如图2所示，片盒放置精度装置20位于片盒锁定装置40的两侧。其中片盒锁定装置40包括片盒锁定装置动板41，滑动导轨42以及片盒锁定装置定板43。

图3是该装置的机械结构详细视图，主要包括运动单元，动力单元，导向单元，检测单元4个部分组成。当片盒被放置于片库上时，微型行程单元21受到来自于片盒底面施加的压力，向下运动并开始压缩压簧22，其中直线轴承23进行导向，当片盒完整的落在固定销10上后，微型行程单元21末端压下位于固定座27上的机械传感器26末端一段距离，该距离处于机械式传感器26触发范围内，机械传感器26触发。当片盒被拿起后，作用于微型行程单元21上的压力消失，弹簧22产生的作用力驱动微型行程单元21向上运动，当其运动到蝶形扣环25与安装座24接触时，由于形成了机械限位，微型行程单元21停止运动，此时压簧22仍处于压紧状态。

图4为片盒放置于片库上时可能出现的异常情况1，处于如图4所示情况时，位于片库上的3个精度控制装置，2个被片盒完全覆盖，1个未被覆盖；不考虑2个被片盒覆盖的装置是否触发，当1个装置未被覆盖时，由于片库精度控制装置触发方式为A(触发)&B（触发）&C（触发），整个片库系统会识别出片盒放置异常，并通过显著的红色指示灯对操作人员进行提醒；并且片库系统会保持安全互锁状态，直到异常解除。该种异常情况也可覆盖2个精度控制装置未被覆盖的情况。

图5为片盒放置于片库上时可能出现的异常情况2，此时3个精度控制装置全部被片盒底部覆盖，3个定位销也被完全覆盖，此时片盒可能发生的异常情况是片盒整体放置发生偏置。由于通过肉眼无法自上而下识别片盒底部接触情况，这种异常情况是人工操作片盒时最普遍的异常情况。在该异常情况中，片盒底部精度控制装置有可能出现以下几种情况，第一种是片盒底部直接与图1所示片盒安装板接触；第二种是片盒被3个固定销直接顶起；第三种是片盒部分被顶起，部分与片盒安装板接触，呈倾斜状态。对于第一种情况，由于机械式传感器触发距离为c1~c2(如图7所示)，此时机械式传感器被压下距离为(c1+b1)>c2，此时所有检测传感器均处于未触发状态，片盒放置异常。处于第二种情况时，由于固定销高度为d1，此时高度d1>a1+b1，机械式传感器不会被压下，片盒放置异常。处于第三种情况时，如第二种情况所示，被固定销顶起的那个区域所在的传感器始终不会被压下，片盒放置异常。

图6为片盒放置于片库上时可能出现的异常情况3，此时3个固定销被放置于片盒底部V型槽中，但是没有被正确放置。这种情况较为少见，但人工放置和机器放置均有可能导致该问题。在这种情况下，片盒放置是否满足需求很难得到控制，采用光电式检测方式基本无法完成检测。在这里，我们采用3点布置的机械式按压检测方式进行检测，通过3个机械式传感器头部3点定面，形成一个平面。由于每个片盒放置精度检测传感器通过微型行程单元与片盒底部找到关系，因此三点形成的平面可以看成是与片盒底面所处的平面平行。如图8所示，假设此时3个传感器分别被压下且触发，三个传感器分别被压下的距离为e1，e2，e3，c1<e1,e2,e3<c2,3个传感器之间的间距分别为f1，f2，f3，此时该平面的精度可以换算为Rx=（e2-e1）/f1，Ry=[e3-（e2-e1）/2]/ h，通过对3个传感器之间距离及传感器触发距离进行控制，可以根据需求精确控制片盒放置于片库上的姿态。

本发明中精度控制装置主要由运动单元，动力单元，导向单元，检测单元组成；片盒放置是否有误通过检测单位的触发与否来进行判断，片盒的X/Y向放置精度通过3个机械式传感器三点定面来进行检测，通过本发明，可以完善解决片盒放置精度难以控制的问题，提高了传输分系统的效率，可靠性及安全性。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。