晶片位置教示方法和教示用夹具技术

本发明专利技术的目的是提供一种不依靠作业者的视觉就能高精度自动教示半导体晶片位置的方法，以及一种供该方法使用的教示用夹具。为此，本发明专利技术使用设置在机器人的晶片夹持部５的前端的第１个第１透过式传感器（６）来检测教示用夹具（１１）。并且，教示用夹具（１１）由具有与半导体晶片相同外径的大圆板部（１２）和与大圆板部（１２）共用中心轴的小圆板部（１３）构成。并且，在晶片夹持部（５）上装有第２透过式传感器（１８）以检测教示用夹具（２１）。并且，把第２透过式传感器（１８）装载在传感器用夹具（１５）上，并使该第２透过式传感器与晶片夹持部（５）之间拆装自如。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种向半导体晶片搬送用机器人教示半导体晶片的位置的方法。并且，本专利技术涉及一种供上述方法使用的教示用夹具。
技术介绍
在半导体制造设备中，在收纳容器和处理装置之间，或者在处理装置相互之间的半导体晶片的搬送方面，大多使用教示再生型机器人。对于这种机器人的教示作业，作业者一面目视放置在收纳容器等的内部的半导体晶片，一面操作教示用悬垂物并手动向机器人教示半导体晶片的位置。还具有以下方法根据半导体制造设备的系统图(示出机器人和收纳容器等的位置关系的图)，直接输入半导体晶片的位置的方法，以及在个人计算机上一面模拟一面教示的所谓脱机教示等的方法，然而即使执行了这些方法，由于对机器人自身的校准误差、装置的加工精度、组装误差等进行校正，因而有必要按照每个装置直接、手动进行教示。并且，针对用于在机器人的手上安装距离传感器，使用上述距离传感器来检测搬送对象物，并自动执行机器人定位的所谓自动教示，也作了各种提案(例如，专利第2898587号，特开平10-6262号)。然而，在现有方法中，由于作业者接近收纳容器和处理装置在多数情况下是困难的，因而有时作业者直接目视半导体晶片是困难或不可能的，有必要重复试错(try and error)。并且，由于因作业者的个人差别而产生教示作业的品质差别，因而存在的问题是，即使是相同系统，在机器人的动作方面也发生偏差。并且，在以往提出的自动教示方法中，由于根据单方向的距离传感器检测的信息来推测晶片位置，因而可较高精度求出晶片对机器人的距离，然而存在不能满足晶片方向精度的问题。并且，以往的教示用夹具由大圆板部和小圆板部组成，存在的问题是，夹具自身的厚度大，高度方向的设置空间受到制约。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种不依靠作业者的视觉就能高精度自动教示半导体晶片位置的方法。并且，本专利技术的目的是提供一种供该方法使用的教示用夹具。为了解决上述课题，权利要求1的专利技术，是一种晶片位置教示方法，该方法用于向在收纳容器和处理装置之间或者在处理装置相互之间进行半导体晶片搬送的机器人教示上述半导体晶片的位置；把教示用夹具设置在上述收纳容器或者上述处理装置的设置半导体晶片的位置，使用设置在上述机器人手的前端的第1透过式传感器来检测上述教示用夹具。并且，权利要求2的专利技术，使用上述透过式传感器来检测上述处理装置的设置上述半导体晶片的台座。并且，权利要求3的专利技术，重复检测上述教示用夹具或者上述台座3次以上，把最小二乘法应用于上述检测结果，求出上述半导体晶片的位置。并且，权利要求4的专利技术，用具有与半导体晶片相同外径的大圆板部和与上述大圆板部共用中心轴的小圆板部来构成教示用夹具。并且，权利要求5的专利技术，在上述教示用夹具的大致中心轴部装有销钉，同时在上述手上装有第2透过式传感器，并且包含第1步骤，使用上述第1透过式传感器来检测上述教示用夹具的外周部，求出上述教示用夹具的高度方向的位置；第2步骤，使用上述第1透过式传感器来检测上述销钉，求出上述销钉的位置；以及第3步骤，根据在上述第2步骤求出的上述销钉的位置来使上述第2透过式传感器接近上述销钉，使用上述第2透过式传感器来检测上述销钉，求出上述销钉的位置。并且，权利要求6的专利技术，把上述第2透过式传感器装载在传感器用夹具上，并使该第2透过式传感器与上述手之间拆装自如。并且，权利要求7的专利技术，把上述第2透过式传感器配置在上述手的上述半导体晶片放置部的大致中心。并且，权利要求8的专利技术，把上述第2透过式传感器的光轴配置成与上述第1透过式传感器的光轴大致正交。并且，权利要求9的专利技术，在上述传感器用夹具上设置切口部，以避免对上述第1透过式传感器的光轴的干扰。附图说明图1是供本专利技术的实施使用的机器人的平面图，图2是该机器人的另一平面图，图3是该机器人的侧面图。图4是示出本专利技术的第1实施例的透过式传感器的说明图，图5、图6和图7是本专利技术的晶片位置教示方法的说明图。图8和图9是示出本专利技术的第2实施例的传感器用夹具的平面图；图10是示出本专利技术的第2实施例的晶片位置教示方法的说明图；图11是示出本专利技术的第2实施例的晶片位置教示方法的处理过程的流程图；图12和图13是示出本专利技术的第2实施例的晶片位置教示方法的说明图。具体实施例方式以下，根据附图对本专利技术的实施例进行说明。图1和图2是示出本专利技术的实施例的机器人的平面图。图3是侧面图。图中，1是半导体晶片搬送用的水平多关节型机器人，W是作为机器人1的搬送对象的半导体晶片。机器人1具有第1臂3，其围绕升降自如的圆柱状的支柱部2的中心轴7在水平面内旋转；第2臂4，其安装在第1臂3的前端并在水平面内旋转自如；以及晶片夹持部5，其安装在第2臂4的前端并在水平面内旋转自如。晶片夹持部5是用于放置半导体晶片W的Y字形手，在Y字形的前端装有1组第1透过式传感器6。如图所示，机器人1具有3个自由度在保持第1臂3、第2臂4和晶片夹持部5的相对角度的状态下，使第1臂3围绕支柱部2的中心轴7旋转的θ轴动作(旋转)；通过使第1臂3、第2臂4和晶片夹持部5保持恒定速度比旋转，使晶片夹持部5在支柱部2的半径方向伸缩的R轴动作(伸缩)；以及使支柱部2升降的Z轴动作(升降)。此处，θ轴把逆时针转动作为正方向(参照图1)，R轴把使晶片夹持部5远离支柱部2的方向，也就是说，使臂延伸的方向作为正方向(参照图2)，Z轴把使支柱部2上升的方向作为正方向(参照图3)。图4是示出本专利技术的实施例的透过式传感器的说明图。图中，8是安装在Y字形的晶片夹持部5的一端的发光部，9是安装在另一端并安装成与发光部8对置的受光部。用发光部8和受光部9来构成第1个第1透过式传感器6。10是从发光部8面向受光部9的光轴，第1个第1透过式传感器6可检测遮挡光轴10的物体。图5和图6是示出本专利技术的实施例的晶片位置教示方法的说明图。图中，11是使大圆板部12和小圆板部13的中心一致并上下重叠结合的教示用夹具。大圆板部12的直径等于实物半导体晶片，可在收纳容器等的放置半导体晶片的场所放置大圆板部12。并且，由于大圆板部12和小圆板部13的相对位置事先被测定，因而如果知道小圆板部13的位置，则可知道大圆板部12的位置。另外，大圆板部12的厚度约2mm，比实物半导体晶片的厚度0.7mm大，然而这由强度上的制约来决定，当然最好是与实物半导体晶片的厚度相同。以下，对晶片位置教示方法的过程进行说明。(步骤1)把教示用夹具11放置在收纳容器等的放置半导体晶片的场所。由于大圆板部12具有与实物半导体晶片完全相同的外径，因而使用收纳容器等的定位引导部件等，使教示用夹具11正确定位。(步骤2)通过作业者的操作，如图6所示，使晶片夹持部5移动到小圆板部13的上面。(步骤3)使晶片夹持部5下降，使用第1透过式传感器6来检测小圆板部13的上面，记录此时的机器人1的Z轴的坐标值Z1。而且，使晶片夹持部5下降，使用第1透过式传感器6来检测小圆板部13的下面，记录此时的机器人1的Z轴的坐标值Z2。(步骤4)把机器人1的Z轴的坐标值设为(Z1+Z2)/2。也就是说，把晶片夹持部5的高度设定在小圆板部13的上面和下面的中间。(步骤5)使R轴动作，使臂缩回到第1透过式传感器6检测不出小圆板部13的位置。(步骤6)使θ轴动作，改变晶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片位置教示方法，该方法用于向在收纳容器和处理装置之间或者在处理装置相互之间进行半导体晶片搬送的机器人教示所述半导体晶片的位置，其特征在于，把教示用夹具设置在所述收纳容器或者所述处理装置的设置半导体晶片的位置，使用设置在所述机器 人手的前端的第１透过式传感器来检测所述教示用夹具。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：足立胜，川边满德，繁定贤，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]