CN1271700C - 调准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的调准装置在将半导体晶片(5A、5B)从晶片运送机械手(4)交给晶片运送装置(14)的晶片交接位置P 1上，从由非接触位置传感器(21～24)所检测的4点晶片边缘部，求出为对半导体晶片(5A、5B)的中心位置进行中心定位的修正量，对半导体晶片(5A、5B)的中心位置进行中心定位。

Description

调准装置
技术领域
本发明涉及一种将半导体晶片调准为规定姿态的调准装置。
背景技术
基片检查装置对半导体晶片的表面进行检查，如果在半导体晶片表面上有缺馅部，则检测该缺陷部。半导体晶片表面上的缺陷部例如是伤痕、破碎、表面不均匀、沾污、灰尘。
该基片检查装置的构成包括：装放多个半导体晶片的晶片容器(carrier)；进行通过目视检查半导体晶片的宏观检查和通过显微镜放大检查半导体晶片表面的微观检查的检查部；以及取出装放在晶片容器上的半导体晶片交给检查部，并接受由该检查部检查结束的半导体晶片，再返回到晶片容器的装填部。
检查部具有晶片运送装置，将从装填部接受的半导体晶片循环移送到宏观检查的位置，再到微观检查位置。
宏观检查是通过摇动机构使半导体晶片旋转、摇动，在半导体晶片的表面上照射宏观检查用的照明。检查员通过目视观察从半导体晶片发出的反射光、散射光来检查缺陷部。
然后，微观检查员对通过宏观检查所检测的半导体表面上的缺陷部用显微镜进行放大。所放大的缺陷部的像，例如通过摄像装置进行摄像，并在监视器上显示。这样，检查员对缺陷部的种类及大小等进行观察。
但是，宏观检查由于是在对半导体晶片旋转、摇动的同时通过检查员的目视进行观察，所以当半导体晶片的晶片中心偏芯时，半导体晶片使偏芯旋转，难以检测缺陷部。
从而，必须使半导体晶片旋转、摇动时的晶片中心的偏芯动作减少。
为此，通常半导体晶片在晶片中心进行中心定位之后交给检查部。
该中心定位方法按下述进行。
下面对在装填部上使用直交机械手的情况进行说明。直交机械手由在X轴方向上移动的臂、及在与该X轴方向相直交的Y轴方向上移动的臂构成。
该直交的机械手从晶片容器上取出半导体晶片，交给检查部。中心定位是当在晶片运送路线中途(晶片容器的前面)设置的多个传感器穿过半导体晶片时，在4点上检测半导体晶片的晶片边缘，并根据其中的3个边缘信息，求出半导体晶片的晶片中心偏差量。
当将该半导体晶片在检查装置上进行交接时，对半导体晶片的晶片中心偏差量进行修正，调准晶片中心。
当在从晶片装填部向检查部运送半导体晶片的装填部上使用直交机械手时，X、Y臂需要大的移动空间。
在净化室中所设置的检查装置，由于希望减小半导体晶片的运送速度及装填部的设置空间，所以可采用多关节的晶片运送机械手。
该多关节的晶片运送机械手进行使多关节臂旋转的动作、伸缩多关节臂使手的位置前进、后退的动作、及使多关节臂升降的动作。
但是，在多关节的晶片运送机械手上，对多个多关节臂进行伸缩、旋转控制，半导体晶片的调准动作控制是很复杂的。另外，在晶片容器的前面，由于从求出晶片中心偏差量的位置到检查装置的交接位置距离远，并且使其在晶片容器方向和交接位置方向上转动，所以进行高精度中心定位很困难。
发明的公开
本发明的目的在于提供一种可以将半导体晶片等对象物的姿态调准到规定姿态的调准装置。
本发明的调准装置，用于将半导体晶片调准，其特征在于包括：
多关节型运送机械手，用于将上述半导体晶片从装放容器运送到设备装置的交接位置；
运送装置，在上述交接位置从上述多关节型运送机械手接受上述半导体晶片，运送到上述设备装置内的其它位置；
非接触位置传感器，设置在上述交接位置，用于检测尺寸不同的上述半导体晶片的外周边缘的至少不含有定向口或切口的3个位置的边缘信息；
移动机构，使这些非接触位置传感器和上述半导体晶片相对移动，将上述尺寸不同的半导体晶片的上述外周边缘配置在上述非接触位置传感器的检测范围内；及
控制部，通过上述非接触位置传感器求出保持在上述多关节型运送机械手上的上述半导体晶片的中心位置与上述交接位置的中心位置的偏差量，根据该偏差量控制上述多关节型运送机械手，将上述半导体晶片的中心位置对准上述交接中心位置；
上述非接触位置传感器在与上述尺寸不同的最大外径的上述半导体晶片的外周边缘相对应的4个部位，以2个为一组，配置在左右；并在与其中一组的上述非接触位置传感器相对、与上述尺寸不同的小的上述半导体晶片的外周边缘对应的2个部位设置上述非接触位置传感器。
上述非接触位置传感器的一方的一组配置在上述最大外径的上述半导体晶片的外周缘与上述小的上述半导体晶片的外周缘交叉的2个部位。
本发明的调准装置，用于将半导体晶片调准，其特征在于包括：
多关节型运送机械手，用于将上述半导体晶片从装放容器运送到设备装置的交接位置；
运送装置，在上述交接位置从上述多关节型运送机械手接受上述半导体晶片，运送到上述设备装置内的其它位置；
非接触位置传感器，设置在上述交接位置，用于检测尺寸不同的上述半导体晶片的外周边缘的至少不含有定向口或切口的3个位置的边缘信息；
移动机构，使这些非接触位置传感器和上述半导体晶片相对移动，将上述尺寸不同的半导体晶片的上述外周边缘配置在上述非接触位置传感器的检测范围内；及
控制部，通过上述非接触位置传感器求出保持在上述多关节型运送机械手上的上述半导体晶片的中心位置与上述交接位置的中心位置的偏差量，根据该偏差量控制上述多关节型运送机械手，将上述半导体晶片的中心位置对准上述交接中心位置；
上述非接触位置传感器在与上述尺寸不同的最大外径的上述半导体晶片的外周缘对应的2个部位配置成一组；
上述移动机构将该一组的非接触位置传感器移动到上述最大外径的半导体晶片的相反侧的外周缘，并可配置在该移动范围内与上述尺寸不同的其它半导体晶片的外周缘对应的位置。
上述移动机构是将上述半导体晶片在上述交接位置和上述设备装置的另一个位置之间循环运送的旋转臂运送机械手，并停止在使该旋转臂运送机械手的接受中心位置与上述交接位置的中心位置一致的位置。
上述非接触位置传感器由具有反射远心照明系统的2维摄像元件构成，对于由上述非接触位置传感器所取得的上述半导体晶片外周边缘的2维图像，从与上述外周边缘相交方向的1行或多行图像数据中求出上述外周边缘的边缘信息。
上述非接触位置传感器配置的位置为，在检测上述半导体晶片的外周缘时，与上述多关节型运送机械手的手及上述运送装置的手不进行光学的干涉。
本发明的调准装置，用于将半导体晶片调准，其特征在于包括：
运送机械手，用于将上述半导体晶片从装放容器运送到设备装置的交接位置；
运送装置，在上述交接位置从上述运送机械手接受上述半导体晶片，运送到上述设备装置内的其它位置；
非接触位置传感器，设置在上述交接位置，处在与尺寸不同的上述半导体晶片的各外周边缘相对应的各位置，且分别固定配置在同心圆上，检测上述各半导体晶片的各外周边缘的至少不含有定向口或切口的3个位置的边缘信息，而且，对上述各尺寸不同的上述半导体晶片，分别设置至少四个所述非接触位置传感器；及
控制部，通过上述各非接触位置传感器求出保持在上述运送机械手上的上述半导体晶片的中心位置与上述交接位置的中心位置的偏差量，根据该偏差量控制上述运送机械手，将上述半导体晶片的中心位置对准上述交接中心位置。
附图说明
图1是采用本发明所涉及的调准装置第1实施例的晶片检查装置的构成图。
图2是表示本发明所涉及调准装置第1实施例的各非接触位置传感器的配置位置图。
图3是表示本发明所涉及调准装置第1实施例的各非接触位置传感器的具体构成图。
图4是表示本发明所涉及调准装置第2实施例的各非接触位置传感器的具体构成图。
图5是表示本发明所涉及调准装置第3实施例的各非接触位置传感器的具体构成图。
图6是表示本发明所涉及调准装置第1实施例的各非接触位置传感器的具体构成图。
图7是表示在半导体晶片的晶片边缘部的表背面所配置的非接触位置传感器的图。
发明的最佳实施例
下面参照附图对本发明的第1实施例进行说明。
图1是使用本发明的调准装置的晶片检查装置的构成图。该晶片检查装置大体分成装填部1和检查部2构成。
该装填部1和检查部2分别进行分离独立设置。从正面F看装填部1配置在左侧，而检查部2配置在右侧。
装填部1由晶片容器3和晶片运送机械手4构成。在晶片容器3上多个半导体晶片按规定的间距在上下方向上装放。在这些半导体晶片5中，将未检查的半导体晶片5称为半导体晶片5a，而将检查完的半导体晶片5称为半导体晶片5b。
晶片运送机械手4取出装放在晶片容器3内的未检查的半导体晶片5a，交给检查部2，并接受由检查部2检查完的半导体晶片5b，装放在晶片容器3内。
晶片运送机械手4是多关节机械手。该晶片运送机械手4连结3个连结臂6～8，构成多关节臂。这些连结臂6～8当中，一端的连结臂6连接在旋转轴9上。该旋转轴9以轴方向为中心，向箭头a方向旋转。
另一端的连结臂8连接在手10上。该手10吸附保持半导体晶片5。该手10由退出部11和吸附部12构成。
机械手控制部13对晶片运送机械手4进行动作控制。即，机械手控制部13以旋转轴9为中心使多关节臂向箭头a方向旋转，并且使各连结臂6～8进行伸缩动作，使手10前进、后退。
检查部2进行宏观检查和微观检查。宏观检查通过目视对半导体晶片5进行观察，并检测出半导体晶片5表面上的缺陷部。该缺陷部例如是伤痕、破碎、表面不均匀、沾污、灰尘。
微观检查通过显微镜放大对由宏观检查所检测的半导体晶片5表面上的缺陷进行观察，并取得缺陷部的种类及大小等。
在检查部2的架台上设置有晶片运送装置14。该晶片运送装置14由旋转轴15、及对该旋转轴15按等角度(例如120度)设置的3条运送臂16a、16b、16c构成。
这些运送臂16a、16b、16c分别形成L字形状的L型手17a、17b、17c。这些L型手17a、17b、17c如图2中所示相互比较，具有长指18和短指19。
在这些L型手17a、17b、17c上形成多个吸附孔(晶片吸盘)20。这些吸附孔20连结在吸附泵等吸附装置上。
图2只表示了L型手17a，但是其他L型手17b、17c也与L型手17a构成相同，其说明予以省略。
晶片运送装置14以旋转轴15为中心，例如向附图上左(箭头b方向)旋转。这样，3条运送臂16a、16b、16c分别在晶片交接位置P1、宏观检查位置P2、微观检查交接位置P3上循环移动。
晶片交接位置P1是在晶片运送机械手4和晶片运送装置14之间进行半导体晶片5的交接的位置。
晶片运送装置14由3条运送臂16a、16b、16c中的某1条运送臂例如在图1中为运送臂17a进行定位。
这时，晶片运送机械手4通过机械手控制部13的控制，进行以下的动作。晶片运送机械手4伸出多关节臂，将手10插入运送臂16a的L型手17a内。晶片运送机械手4通过使保持半导体晶片5的手10例如从L型手17a的上方向下方降下，将半导体晶片5交给L型手17a。
晶片交接位置P1的中心位置设置在晶片运送机械手4的运送行程范围内。
如图2所示，在晶片交接位置P1上，设置有4个非接触位置传感器(光学传感器)21～24。这些非接触位置传感器21～24用于半导体晶片5的调准。这些非接触位置传感器21～24设置在晶片交接发位置P 1所定位的L型手17a、17b或17c的下方，并固定在检查部2的架台上。
4个非接触位置传感器21～24分别配置在对应于外径不同的多个半导体晶片5、例如外径为200mm的半导体晶片5A、和外径为300mm的半导体晶片5B的外周边缘(以下称晶片边缘部)的各位置上。
具体来说，4个非接触位置传感器21～24配置在对应于以晶片交接位置P1为中心的外径为300mm的半导体晶片5B的晶片边缘位置的同心圆上。
这些非接触位置传感器21～24形成2个非接触位置传感器30和31的对、及2个非接触位置传感器32和33的对。
当将外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，机械手控制部13按下述对晶片运送机械手4进行动作控制。
即，当将外径为200mm的半导体晶片5A从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂和手10在图2所示的箭头方向上进行往复移动动作，将在手10上保持的半导体晶片5A的晶片边缘部定位在非接触位置传感器21及22、与非接触位置传感器23及24的上方。
例如，晶片运送机械手4首先将半导体晶片5A的晶片边缘部定位在1对非接触位置传感器21及22的上方。
然后，晶片运送机械手4将半导体晶片5A的边缘部定位在另1对非接触位置传感器23及24的上方。
当将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂和手10进行移动动作，对半导体晶片5B进行定位，使半导体晶片5B的晶片边缘部同时进入4个非接触位置传感器21～24的全部检测视野内。
这些成对的非接触位置传感器21和22的间隔、及非接触位置传感器23和24的间隔，分别比例如外径为200mm的半导体晶片5A定向口的跨距或手10的颈部宽度要长。
图3是非接触位置传感器21～24的具体构成图。这些非接触位置传感器21～24采用反射远心照明结像光学系统。
光源是发光二极管(LED)25。该LED 25射出LED光。在该LED光的光路上，作为光路分割元件设置了半反射镜26。在该半反射镜26的反射光路上设置凸透镜27。
凸透镜27具有准直(collimate)透镜的作用和聚光透镜的作用。
即，凸透镜27将LED 25射出的LED光整形为平行光，照射在半导体晶片5A或5B的晶片边缘部上(准直透镜的作用)。
在凸透镜27的聚光光路上设置有光圈28、透镜29、检测元件30。光圈28形成圆形。
检测元件30是将多个固体摄像元件(CCD)配列成2维平面形的器件，例如可采用CMOS。
检测元件30对从半导体晶片5A或5B的晶片边缘部反射来的LED光进行摄像，输出2维图像信号。
调准控制部31输入从2个非接触位置传感器21、22所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出与这些图像数据的半导体晶片5A或5B的晶片边缘部相直交方向的1行或多行CCD图像数据(以下称为行图像数据)，从这些行图像数据求出合计4点的半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的各检测位置(座标)。这时由于是从CCD所输出的图像信号，所以晶片边缘部的检测位置可很容易从像素数中求出。
调准控制部31从半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的各检测位置，求出至少3个不含有定向口(オリフラ)及切口(notch)信息在内的晶片边缘位置信息(座标)，从这些座标求出半导体晶片5A或5B的中心位置。
该半导体晶片5A或5B的中心位置可从求圆中心座标的众所周知的方法中求出。
调准控制部31对半导体晶片5A或5B的中心位置和标准的中心(晶片交接位置P1的中心)进行比较，求出半导体晶片5A或5B中心位置距标准中心的偏差量。
通过调准控制部31所求出的偏差量，发送给机械手控制部13。机械手控制部13从偏差量求出为了进行中心定位的修正量，将该修正量的命令加给晶片运送机械手4。
晶片运送机械手4根据修正量进行调准，使半导体晶片5A或5B的中心与标准的中心位置一致。
在检查部2的架台上的宏观检查位置P2上，设置宏观检查用的摇动机构32、及宏观检查用的旋转机构33。
宏观检查用的摇动机构32一边摇动半导体晶片5一边通过检查员Q目视观察表面或背面。
在宏观检查用摇动机构32上保持的半导体晶片5上，按规定角度照射宏观观察用的照明。
宏观检查用的旋转机构33使半导体晶片5旋转，并向上下方向移动。
微观检查部34设置在检查部2的架台上。该微观检查部34接受定位在微观检查交接位置P3的手17a、17b、17c上所保持的半导体晶片5。
微观检查部34具有载物台35和显微镜36。载物台35吸附保持半导体晶片5，并使半导体晶片5移动。
显微镜36对载物台35上吸附保持的半导体晶片5的表面像进行放大，该放大像由目镜37观察。
在显微镜上安装CCD等摄像装置38，在其监视器上进行显示。
操作部39设置在检查部2的正面。该操作部39进行宏观检查、微观检查的操作、输入这些检查结果的操作、及输入有关检查装置整体动作的数据等各种数据的操作。
下面，对上述所构成的装置的作用进行说明。
首先，例如将晶片运送装置14的手17a定位在晶片交接位置P1上。手17b定位在宏观检查位置P2上。L型手17c定位在微观检查交接位置P3上。
在晶片交接位置P1上，晶片运送机械手4以旋转轴9为中心旋转，使多关节臂朝向晶片容器3的设置方向。
然后，晶片运送机械手4伸出各连结臂6～8，吸附保持装放在晶片容器3内的未检查的半导体晶片5a。
然后，晶片运送机械手4缩回各连结臂6～8及手10，继续例如向左旋转90度停止，并使多关节臂朝向检查部2的晶片交接位置P1方向。
然后，晶片运送机械手4再次使各连接臂6～8及手10向箭头A方向伸出，从检查部2的左侧壁面插入多关节臂，使其在晶片交接位置P1上面停止。
然后，机械手控制部13当将外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，按下述对晶片运送机械手4进行动作控制。
当将外径为200的半导体晶片5A从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂及手10进行移动动作，使保持在手10上的半导体晶片5A的位置在箭头C方向上移动。
例如，晶片运送机械手4首先将半导体晶片5A的晶片边缘部定位在1对非接触位置传感器21及22的上方，然后将半导体晶片5A的晶片边缘部定位在1对非接触位置传感器23及24的上方。
这时，非接触位置传感器21及22检测半导体晶片5A的晶片边缘部，输出各图像信号。
然后，非接触位置传感器23及24检测半导体5A的晶片边缘部，输出各图像信号。
另一方面，将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂及手10进行移动动作，对半导体晶片5B进行定位，使半导体晶片5B的晶片边缘部同时进入4个非接触位置传感器21～24的全部检测视野内。
这时，非接触位置传感器21～24同时检测半导体晶片5B的晶片边缘部，输出各图像信号。
这些非接触位置传感器21～24的动作如下。
4个非接触位置传感器21～24分别从LED 25射出LED光。
该LED光由半反射镜26反射，通过凸透镜27整形成平行光，照射在半导体晶片5A或5B的晶片边缘部上。
从该晶片边缘部来的反射光，再次入射到凸透镜27中。从该晶片边缘部来的反射光通过凸透镜27进行聚光，通过光圈28、透镜29，入射到检测元件30中。
该检测元件30对半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的缘进行摄像，以图像信号输出。
然后，调准控制部31输入从4个非接触位置传感器21～24所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出这些图像数据中与半导体晶片5A或5B的晶片边缘部相直交方向的1行CCD行图像数据，从该行图像数据求出合计4点的半导体晶片5A或5B的晶片边缘部各检测位置。
然后，调准控制部31从半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的各检测位置，求出至少3个不含有定位口及切口信息的晶片边缘部的座标，从这些座标求出半导体晶片5A呈5B的中心位置。
然后，调准控制部31对半导体晶片5A或5B的中心位置和标准中心进行比较，并求出半导体晶片5A或5B的中心位置距标准中心的偏差量。
然后，调准控制部31从偏差量求出为了进行中心定位的修正量，将该修正量的命令加给晶片运送机械手4。
晶片运送机械手4根据修正量，移动多关节臂及手10，调准在手10上保持的半导体晶片5A或5B的中心位置。
结果，半导体晶片5A或5B，使中心位置对准标准的中心位置。即半导体晶片5A或5B被中心定位。
然后，晶片运送机械手4解除对半导体晶片5A的吸附，将手10上的半导体晶片5A交给L型手17a。
即，晶片运送机械手4将保持半导体晶片5A的手10配置在L型手17a的上方，然后下降，将半导体晶片5A交给L型手17a。
在宏观检查位置P2上，吸附保持在L型手17b上的半导体晶片5A，被交给宏观检查用的摇动机构32。
在微观检查交接位置P3上，微观检查部34接受保持在L型手17c上的半导体晶片5A，放在载物台35上。
当微观检查结束时，微观检查部34将检查完的半导体晶片5B从内部搬出，交给L型手17c。
当宏观检查及微观检查结束时，晶片运送装置14再次以旋转轴15为中心例如向附图的上左方向旋转。
这样，晶片运送装置14的L型17a被定位在宏观检查位置P2上。L型手17b被定位在微观检查交接位置P3上，L型手17c被定位在晶片交接位置P1上。
此后，在晶片交接位置P1上进行半导体晶片5的交接。在该晶片交接位置P1上进行半导体晶片5A的调准。
在宏观检查位置P2上进行宏观检查。在微观检查位置P2上进行微观检查。
如上所述在，上述第1实施例中，在半导体晶片5A或5B从晶片运送机械手4交给晶片运送装置14的晶片交接位置P1，求出从通过非接触位置传感器21～24所检测的4点半导体晶片5A或5B的边缘部，对半导体晶片5A或5B的中心位置进行中心定位的修正量，并在同一位置的晶片交接位置P1对半导体晶片5A或5B的中心位置进行中心定位。
从而，晶片运送机械手4进行使多关节臂旋转的动作、伸缩多关节机械手，使手的位置前进、后退的动作、及使多关节臂升降的动作。
即使使用该晶片运送机械手4，对半径不同的多种的半导体晶片5A或5B的中心位置进行中心定位的修正量，也可以通过简单的运算处理求出。
这样，可以减少宏观检查时半导体晶片5的旋转偏芯动作。提高宏观观察的效率。
在将半导体晶片5交给微观检查部34时，半导体晶片5可以放入规定的调准范围内，即放入微观检查部34的载物台35的调准范围内。可以缩短微观检查部34上的调准时间。
4个非接触位置传感器21～24配置在对应于外径为300mm的半导体晶片5B晶片边缘部的位置。并且2个非接触位置传感器21及22、及另2个非接触位置传感器23及24，分别成1对。
当是外径为200mm的半导体晶片5A时，晶片运送机械手4使保持半导体晶片5A的手10在箭头C方向上往复移动，定位在1对非接触位置传感器21及22、与另1对非接触位置传感器23及24上。
从而，本装置可以对外径为200mm和外径为300mm的各半导体晶片5A、5B的中心位置进行中心定位。
半导体晶片5A、5B的调准动作可以在交接半导体晶片5A、5B之前的一连串运送动作中完成。该调准动作即使运送外径为200mm或300mm的各种半导体晶片5A、5B的任一种，也可以适应这些半导体晶片5A、5B。
4个非接触位置传感器21～24，采用反射远心照明结像光学系统。这些非接触位置传感器21～24由于是小型、紧凑的，所以对晶片运送机械手4及晶片运送装置14的动作不会有影响。
可以配置在半导体晶片5的下面。另外，由于非接触位置传感器21-24在半导体晶片5的上方不设置投光部或受光部，所以非接触位置传感器21-24不会妨碍半导体生产厂的下游。
由于非接触位置传感器21～24采用远心照明，所以如图3中所示，即使各非接触位置传感器21～24和半导体晶片5A或5B间的间隔D变化，也总是可以正确检测半导体晶片5A或5B的晶片边缘部。
由于从4个非接触位置传感器21～24中输出的CCD图像信号中采用1行或多行图像数据，所以检测半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的图像处理速度变快。半导体晶片5的宏观检查及微观检查的检查时间可缩短。
下面，对本发明的第2实施例进行说明。
该第2实施例对上述第1实施例中的调准装置的构成进行了改变。
从而，由于装填部1及检查部2与上述第1实施例中的装填部1及检查部2是相同的，所以为避免重复其构成及作用说明予以省略。
图4是本发明所涉及的调准装置第2实施例中的非接触位置传感器的具体构成图。
在对外径200mm的半导体晶片5A进行定位时，固定配置2个非接触位置传感器40、41。
这些非接触位置传感器40、41与图3中所示的非接触位置传感器21～24的构成相同。
从而，非接触位置传感器23、24对外径为200mm的半导体晶片5A和外径为300mm的半导体晶片5B的各晶片边缘部的检测是兼用的。
非接触位置传感器21、22是外径为300mm的半导体晶片5B检测专用的。
非接触位置传感器40、41是外径为200mm的半导体晶片5A检测专用的。
当将外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，机械手控制部13按下述对晶片运送机械手4进行动作控制。
即，当将外径为200mm的半导体晶片5A从手10交给L型17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂及手10进行移动动作，将保持在手10上的半导体晶片5A的位置定位在4个非接触位置传感器23、24、40、41的上方。
当将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂及手10进行移动动作，将保持在手10上的半导体晶片5B的位置定位在4个非接触位置传感器21～24的上方。
调准控制部31具有以下功能。即，当将外径为200mm的半导体晶片5A从手10交给L型手17a、17b或17c时，调准控制部31输入由4个非接触位置传感器23、24、40、41所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出这些图像数据中与半导体晶片5A的晶片边缘部直交方向的1行图像数据，从该行图像数据中求出合计4点的半导体晶片5A的晶片边缘部的各检测位置。
调准控制部31从半导体晶片5A的晶片边缘部的各检测位置求出至少3个不含有定位口及切口信息的晶片边缘座标，从这些座标中求出半导体晶片5A的中心位置。
调准控制部31对半导体晶片5A的中心位置和标准中心进行比较，求出半导体晶片5A的中心位置距标准中心的偏差量。
调准控制部31从偏差量求出为进行中心定位的修正量，将该修正量的命令加给晶片运送机械手4。
另一方面，当将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，调准控制部31输入以4个非接触位置传感器21～24所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出这些图像数据中与半导体晶片5B的晶片边缘部相直交方向的1行图像数据，从该行图像数据中求出合计4点的半导体晶片5B的晶片边缘部的各检测位置。
调准控制部31从半导体晶片5B的晶片边缘部的各检测位置，求出至少3个不含有定位口及切口信息的3个晶片边缘座标，从这些座标中求出半导体晶片5B的中心位置。
调准控制部31对半导体晶片5B的中心位置和标准的中心进行比较，求出半导体晶片5B的中心位置距标准中心的偏差量。
调准控制部31从偏差量求出为进行中心定位的修正量，将该修正量的命令加给晶片运送机械手4。
晶片运送机械手4根据修正量移动多关节臂及手10，对保持在手10上的半导体晶片5B的中心位置进行调准。
如上所述，在上述第2实施例中，设置了外径为200mm的半导体晶片5A和外径为300mm的半导体晶片5B兼用的非接触位置传感器23、24、外径为300mm的半导体晶片5B专用的非接触位置传感器21、22、及外径为200mm的半导体晶片5A专用非接触位置传感器40、41。
从而，在该第2实施例中也可以得到与上述第1实施例的作用效果同样的作用效果。
第2实施例如上述第1实施例一样，不需要使外径为200mm的半导体晶片5A为了定位在非接触位置传感器上而往复移动。这样，第2实施例比上述第1实施例还可以缩短调准的时间。
下面，对本发明的第3实施例进行说明。
该第3实施例是对上述第1实施例中的调准装置的构成进行了改变。
从而，装填部1及检查部2由于与上述第1实施例中的装填部1及检查部2相同，所以为避免重复其构成及作用的说明予以省略。
图5是本发明所涉及的调准装置第3实施例中的非接触位置传感器具体构成图。
设置有2个非接触位置传感器21、22。这些非接触位置传感器21、22可以成对地在第1、第2和第3检测位置Q1、Q2、Q3上移动。
非接触位置传感器21、22的移动，可以通过在检查部2的架台上设置导轨等移动机构实现。
第1和第2检测位置Q1、Q2对应于外径为300mm半导体晶片5B的晶片边缘部的位置。
第2和第3检测位置Q2、Q3对应于外径为200mm半导体晶片5A的晶片边缘部的位置。
移动机构部42当将外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，如下所述对2个非接触位置传感器21、22进行移动控制。
即，当将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，移动机构部42将2个非接触位置传感器21、22首先定位在第1检测位置Q1上，然后定位在第2检测位置Q2上。
当将外径为200mm的半导体晶片5A从手10交给L型手17a、17b或17c时，移动机构部42将2个非接触位置传感器21、22首先定位在第3检测位置Q 3上，然后定位在第2检测位置Q2上。
当将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，移动机构42将2个非接触位置传感器21、22首先定位在第1检测位置Q1上，然后定位在第2检测位置Q2上。
当2个非接触位置传感器21、22被定位在第1检测位置Q1上时，检测半导体晶片5B的晶片边缘部，输出其图像信号。
当2个非接触位置传感器21、22被定位在第2检测位置Q2上时，检测半导体晶片5B的晶片边缘部，输出其图像信号。
接着，调准控制部31输入从4个非接触位置传感器21～24所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出这些图像数据中与半导体晶片5B的晶片边缘部相直交方向的1行图像数据，从该行图像数据中求出合计4点的半导体晶片5B晶片边缘部的各检测位置。
调准控制部31求出半导体晶片5B的中心位置距标准中心的偏差量，从该偏差量求出为进行中心定位的修正量，将该修正量加给晶片运送机械手4。
晶片运送机械手4根据修正量，移动多关节臂及手10，对保持在手10上的半导体晶片5B的中心位置进行调准。
另一方面，当将外径为200mm的半导体晶片5A从手10交给L型手17a、17b或17c时，移动机构部42将2个非接触位置传感器21、22首先从第1检测位置Q1定位在第3检测位置Q3上，然后定位在第2检测位置Q2上。
2个非接触位置传感器21、22当被定位在第3检测位置Q3上时，检测半导体晶片5A的晶片边缘部，输出其图像信号。
2个非接触位置传感器21、22当被定位在第2检测位置Q2上时，检测半导体晶片5B的晶片边缘部，输出其图像信号。
接着，调准控制部31输入从2个非接触位置传感器21、22所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出这些图像数据中与半导体晶片5A的晶片边缘部相直交方向的1行图像数据，从该行图像数据中求出合计4点的半导体晶片5A的晶片边缘部的各检测位置。
以下与上述同样，调准控制部31求出半导体晶片5A的中心位置距标准中心的偏差量，从该偏差量求出为进行中心定位的修正量，将该修正量的命令加给晶片运送机械手4。
晶片运送机械手4根据修正量移动多关节臂及手10，调准保持在手10上的半导体晶片5A的中心位置。
这样，在上述第3实施例中，根据外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B对2个非接触位置传感器21、22进行定位。
从而，在该第3实施例中也可以得到与上述第1实施例的作用效果同样的作用效果。
2个非接触位置传感器21、22可以兼用外径为200mm和外径为300mm的各半导体晶片5A、5B的检测。可以减少检测部2的架台上的传感器数量。
下面，对本发明的第4实施例进行说明。
该第4实施例是对上述第1实施例中的调准装置的构成进行了改变。
从而，装填部1及检查部2由于与上述第1实施例中的装填部1及检查部2相同，所以为了避免重复，其构成及作用的说明予以省略。
图6是本发明所涉及的调准装置第4实施例中的非接触位置传感器的具体构成图。
当外径为200mm的半导体晶片5A被定位时，4个非接触位置传感器43～46被固定配置。这些非接触位置传感器43～46与图3中所示的非接触位置传感器21～24的构成相同。
这些非接触位置传感器43～46通过L型手17a配置在不妨碍检测视野的地方。
当外径为300mm的半导体晶片5B被定位时，4个非接触位置传感器21～24被固定配置。
这些非接触位置传感器21～24和非接触位置传感器43～46在同心圆上固定配置。
机械手控制部13当将外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5从手10交给L型手17a、17b或17c时，按下述对晶片运送机械手4进行动作控制。
即，当将外径为200mm的半导体晶片5A从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使多关节臂及手10进行移动动作，将保持在手10上的半导体晶片5A的位置定位在4个非接触位置传感器43～46的上方。
当将外径为300mm的半导体晶片5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，晶片运送机械手4使机械手臂及手10进行移动动作，将保持在手10上的半导体晶片5B的位置定位在4个非接触位置传感器21～24的上方。
调准控制部31具有以下功能。即，当将外径为200mm的半导体晶片5A、5B从手10交给L型手17a、17b或17c时，调准控制部31输入从4个非接触位置传感器43～46或21～24所输出的各图像信号，作成各图像数据，抽出这些图像数据中与半导体晶片5A或5B的晶片边缘部相直交方向的1行图像数据，从该行图像数据中求出合计4点的半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的各检测位置。
调准控制部31从半导体晶片5A或5B的晶片边缘部的各检测位置，求出至少3个不含有定位口及切口信息的晶片边缘座标，从这些座标中求出半导体晶片5A或5B的中心位置。
调准控制部31对半导体晶片5A或5B的中心位置和标准中心进行比较，求出半导体晶片5A或5B的中心位置距标准中心的偏差量。
调准控制部31从偏差量求出为进行中心定位的修正量，将该修正量加给晶片运送机械手4。
晶片运送机械手4根据修正量，移动多关节臂及手10，调准保持在手10上的半导体晶片5A的中心位置。
这样，在上述第4实施例中，在对应于外径为200mm的半导体晶片5A的晶片边缘部位置上，固定配置了4个非接触位置传感器43～46，在对应于外径为300mm的半导体晶片5B的晶片边缘部位置上配置4个非接触位置传感器21～24。
从而，在该第4实施例中也可以得到与上述第1实施例的作用效果同样的作用效果。
另外，晶片运送机械手4，即使将外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B的哪一种交给L型手17a、17b或17c时，都使手10停止在晶片交接位置P1上的同一位置上。
从而，晶片运送机械手4不需要在外径为200mm或外径为300mm的半导体晶片5A、5B上变更动作。
上述第4实施例也可以进行下述变形。
去掉为检测外径为200mm的半导体晶片5A的4个非接触位置传感器43-46，而使4个非接触位置传感器21～24在检测外径为300mm的半导体晶片5B的晶片边缘部的原来位置、与检测外径为200mm的半导体晶片5A的晶片边缘部的位置之间自由移动。
本发明并不限于上述第1至第4实施例，在实施阶段在不超出其要指的范围内可以进行各种变形。
上述第1至第4实施例是将非接触位置传感器21～24配置在半导体晶片5的下方，但是也可以如图7中所示，将非接触位置传感器21～24配置在半导体晶片5的表面和背面。
本发明装置也可以在晶片交接位置中P1上设置旋转载物台，使保持在该旋转载物台上的半导体晶片5旋转，根据由非接触位置传感器21～24所检测的晶片边缘部的位置信息，控制半导体晶片5的姿态。
产业上利用可能性
本发明适用于例如目视及用显微镜检查、测量半导体晶片、或液晶显示器等的平板显示器的玻璃基板的装置中。
根据本发明，由于设置了至少2个光学传感器，用于在多个部位检测半导体晶片等的晶片边缘，所以可以根据由这些光学传感器所检测的晶片边缘部的各位置，将半导体晶片调准到规定的姿态。

Claims (7)

1.一种调准装置，用于将半导体晶片调准，其特征在于包括：
多关节型运送机械手，用于将上述半导体晶片从装放容器运送到设备装置的交接位置；
运送装置，在上述交接位置从上述多关节型运送机械手接受上述半导体晶片，运送到上述设备装置内的其它位置；
非接触位置传感器，设置在上述交接位置，用于检测尺寸不同的上述半导体晶片的外周边缘的至少不含有定向口或切口的3个位置的边缘信息；
移动机构，使这些非接触位置传感器和上述半导体晶片相对移动，将上述尺寸不同的半导体晶片的上述外周边缘配置在上述非接触位置传感器的检测范围内；及
控制部，通过上述非接触位置传感器求出保持在上述多关节型运送机械手上的上述半导体晶片的中心位置与上述交接位置的中心位置的偏差量，根据该偏差量控制上述多关节型运送机械手，将上述半导体晶片的中心位置对准上述交接中心位置；
上述非接触位置传感器在与上述尺寸不同的最大外径的上述半导体晶片的外周边缘相对应的4个部位，以2个为一组，配置在左右；并在与其中一组的上述非接触位置传感器相对、与上述尺寸不同的小的上述半导体晶片的外周边缘对应的2个部位设置上述非接触位置传感器。
2.如权利要求1所述的调准装置，其特征在于：
上述非接触位置传感器的一方的一组配置在上述最大外径的上述半导体晶片的外周缘与上述小的上述半导体晶片的外周缘交叉的2个部位。
3.一种调准装置，用于将半导体晶片调准，其特征在于包括：
多关节型运送机械手，用于将上述半导体晶片从装放容器运送到设备装置的交接位置；
运送装置，在上述交接位置从上述多关节型运送机械手接受上述半导体晶片，运送到上述设备装置内的其它位置；
非接触位置传感器，设置在上述交接位置，用于检测尺寸不同的上述半导体晶片的外周边缘的至少不含有定向口或切口的3个位置的边缘信息；
移动机构，使这些非接触位置传感器和上述半导体晶片相对移动，将上述尺寸不同的半导体晶片的上述外周边缘配置在上述非接触位置传感器的检测范围内；及
控制部，通过上述非接触位置传感器求出保持在上述多关节型运送机械手上的上述半导体晶片的中心位置与上述交接位置的中心位置的偏差量，根据该偏差量控制上述多关节型运送机械手，将上述半导体晶片的中心位置对准上述交接中心位置；
上述非接触位置传感器在与上述尺寸不同的最大外径的上述半导体晶片的外周缘对应的2个部位配置成一组；
上述移动机构将该一组的非接触位置传感器移动到上述最大外径的半导体晶片的相反侧的外周缘，并可配置在该移动范围内与上述尺寸不同的其它半导体晶片的外周缘对应的位置。
4.权利要求1所述的调准装置，其特征在于：
上述移动机构是将上述半导体晶片在上述交接位置和上述设备装置的另一个位置之间循环运送的旋转臂运送机械手，并停止在使该旋转臂运送机械手的接受中心位置与上述交接位置的中心位置一致的位置。
5.如权利要求1所述的调准装置，其特征在于：
上述非接触位置传感器由具有反射远心照明系统的2维摄像元件构成，对于由上述非接触位置传感器所取得的上述半导体晶片外周边缘的2维图像，从与上述外周边缘相交方向的1行或多行图像数据中求出上述外周边缘的边缘信息。
6.如权利要求1所述的调准装置，其特征在于：
上述非接触位置传感器配置的位置为，在检测上述半导体晶片的外周缘时，与上述多关节型运送机械手的手及上述运送装置的手不进行光学的干涉。
7.一种调准装置，用于将半导体晶片调准，其特征在于包括：
运送机械手，用于将上述半导体晶片从装放容器运送到设备装置的交接位置；
运送装置，在上述交接位置从上述运送机械手接受上述半导体晶片，运送到上述设备装置内的其它位置；
非接触位置传感器，设置在上述交接位置，处在与尺寸不同的上述半导体晶片的各外周边缘相对应的各位置，且分别固定配置在同心圆上，检测上述各半导体晶片的各外周边缘的至少不含有定向口或切口的3个位置的边缘信息，而且，对上述各尺寸不同的上述半导体晶片，分别设置至少四个所述非接触位置传感器；及
控制部，通过上述各非接触位置传感器求出保持在上述运送机械手上的上述半导体晶片的中心位置与上述交接位置的中心位置的偏差量，根据该偏差量控制上述运送机械手，将上述半导体晶片的中心位置对准上述交接中心位置。
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