專利名稱：定位套件與定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廠房中所使用的定位套件與使用其的定位方法，特別是涉及一種用以對(duì)準(zhǔn)機(jī)器的加載端口(Load Port)與自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)(OverheadHoist Transport(OHT)System)的定位套件與使用其的定位方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造廠等高科技業(yè)的廠房中，各階段工藝的半成品大多以自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)來(lái)運(yùn)送，以節(jié)省人力成本，并降低半成品因人為疏失而受損的可能性。自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)一般系架設(shè)在各機(jī)器的上方，其可將一或多個(gè)半成品由工藝已完成的機(jī)器上抓起，并經(jīng)由空中運(yùn)送到下一工藝的機(jī)器上。以晶片廠所使用的自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)為例，其可自一機(jī)器上抓取裝載有多個(gè)晶片的前開(kāi)式晶片夾盒(FOUP)，然后將其搬運(yùn)到另一機(jī)器的加載端口的正上方，再令其下降到該加載端口上。
因此，為使工藝能順利進(jìn)行，自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)與各機(jī)器之間的對(duì)準(zhǔn)是很重要的。當(dāng)廠房中有新增機(jī)器時(shí)，為使新增機(jī)器的加載端口對(duì)準(zhǔn)自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)，一般先令自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)廠房?jī)?nèi)的固定定位點(diǎn)，再令機(jī)器的加載端口對(duì)準(zhǔn)廠房?jī)?nèi)的固定定位點(diǎn)。然而，此種間接定位模式不但會(huì)增加定位誤差，同時(shí)也常常因?yàn)閺S房?jī)?nèi)定位點(diǎn)與機(jī)器間距過(guò)大及障礙物等緣故，而增加定位時(shí)的困難度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明目的之一為提出一種定位套件，其可用來(lái)進(jìn)行搬運(yùn)系統(tǒng)與機(jī)器加載端口之間的直接定位，以提高定位的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的另一目的為提出一種定位方法，其使用本發(fā)明的定位套件進(jìn)行搬運(yùn)系統(tǒng)與加載端口之間的直接定位。
本發(fā)明的定位套件包括一信號(hào)發(fā)射單元及一定位板，其分別置于搬運(yùn)系統(tǒng)及加載端口上。其中，信號(hào)發(fā)射單元上有二定位點(diǎn)可產(chǎn)生二光束射向定位板，且定位板上對(duì)應(yīng)于二定位點(diǎn)處有二孔洞。此處所謂「二孔洞的位置對(duì)應(yīng)于二定位點(diǎn)」的含意，即是當(dāng)加載端口對(duì)準(zhǔn)搬運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，此二孔洞可在定位板呈水平狀態(tài)下對(duì)準(zhǔn)二定位點(diǎn)。另外，當(dāng)上述二光束可垂直于水平狀態(tài)的定位板而穿過(guò)該二孔洞時(shí)，即表示加載端口已對(duì)準(zhǔn)搬運(yùn)系統(tǒng)。
在上述本發(fā)明的定位套件中，定位板上還可包括二光束監(jiān)測(cè)裝置，以分別監(jiān)測(cè)穿過(guò)二孔洞的二光束的準(zhǔn)直性，其中每一個(gè)光束監(jiān)測(cè)裝置可由光投射板及反射鏡所構(gòu)成，而該二光束分別由一反射鏡反射至對(duì)應(yīng)的光投射板上。
本發(fā)明的定位方法使用本發(fā)明的定位套件來(lái)進(jìn)行，其步驟如下。首先，將信號(hào)發(fā)射單元及定位板分別置于搬運(yùn)系統(tǒng)及加載端口上，再使定位板呈水平狀態(tài)，并令信號(hào)發(fā)射單元產(chǎn)生二光束射向定位板，此二光束與定位板垂直。接著，由此二光束在定位板上產(chǎn)生的二光點(diǎn)與二孔洞的相對(duì)位置，得知加載端口的XY平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差，然后依據(jù)所得的平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差調(diào)校加載端口，直至該二光束可穿過(guò)二孔洞為止。
由于本發(fā)明的定位方法使用本發(fā)明的定位套件進(jìn)行搬運(yùn)系統(tǒng)與加載端口之間的直接定位，所以與現(xiàn)有的間接定位法相較下，其定位將更加準(zhǔn)確且容易。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1繪示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定位套件及其使用情形。
圖2繪示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定位套件中，(a)作為信號(hào)發(fā)射單元的定位用前開(kāi)式晶片夾盒(FOUP)的下視圖，以及(b)定位板的上視圖。
圖3繪示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定位方法中，定位板的使用情形。
圖4繪示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定位套件中，以定位板中的光束監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)光束的準(zhǔn)直性的情形，其中圖(a)為光束垂直于定位板面入射的情形，圖(b)為光束非垂直于定位板面入射的情形。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明10機(jī)器20加載端口30自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)(OHT System)
100定位套件110定位用的前開(kāi)式晶片夾盒(FOUP)112a、112b激光發(fā)射器114a、114b激光116a、116b激光出口118a、118b激光點(diǎn)120定位板122a、122b孔洞124坐標(biāo)軸126水平儀128反射鏡130光投射板具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定位套件及其使用情形。如圖1所示，此定位套件100包括定位用的前開(kāi)式晶片夾盒(FOUP)110與定位板120，其分別安裝在自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)(OHT System)30及機(jī)器10的加載端口20上。此定位用前開(kāi)式晶片夾盒110作為前述的定位信號(hào)發(fā)射單元，其底部有二激光發(fā)射器112a及112b，而可朝下方的定位板120發(fā)出二激光束114a及114b。在理想狀況下，此二激光束114a及114b應(yīng)與定位板120的板面垂直。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示圖1的定位套件中，(a)定位用前開(kāi)式晶片夾盒110的下視圖，以及(b)定位板120的上視圖。如2(a)圖所示，定位用前開(kāi)式晶片夾盒110的底部有二定位點(diǎn)，分別形成有激光出口116a及116b，而前述的激光束114a及114b即由激光出口116a及116b射出。另如2(b)圖所示，定位板120上對(duì)應(yīng)于上述二定位點(diǎn)的位置有二孔洞122a與122b，且定位板120上可刻有通過(guò)二孔洞122a與122b的坐標(biāo)軸124。此處所謂「對(duì)應(yīng)于上述二定位點(diǎn)的位置」指在自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)30及加載端口20互相對(duì)準(zhǔn)，且定位板120呈水平狀態(tài)的情形下，位在該二定位點(diǎn)正下方的位置。因此，激光出口116a及116b的間距應(yīng)等于孔洞122a與122b的間距，圖中以代號(hào)d表示之。另外，定位板120上還可包括一水平儀126，用以調(diào)校定位板120的水平狀態(tài)。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定位方法中定位板的使用情形。當(dāng)上述自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)30及加載端口20(請(qǐng)見(jiàn)圖1)并未對(duì)準(zhǔn)時(shí)，即定位板120上的孔洞122a與122b未對(duì)準(zhǔn)定位用前開(kāi)式晶片夾盒110上的二定位點(diǎn)(激光出口116a及116b)時(shí)，激光束即會(huì)在定位板120上產(chǎn)生光點(diǎn)118a與118b。此時(shí)由孔洞122a、122b與光點(diǎn)118a、118b的相對(duì)位置，再加上坐標(biāo)軸124的輔助，即可得知定位板120及加載端口的XY平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差θ。本發(fā)明的定位方法即是依據(jù)所得的平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差來(lái)調(diào)校加載端口，直到激光束114a/b能穿過(guò)定位板120的孔洞122a/b，而不在定位板120上產(chǎn)生光點(diǎn)為止。
此外，如前所述，當(dāng)激光束114a及114b能在定位板120呈水平的狀態(tài)下，垂直于定位板120而穿過(guò)孔洞122a及122b時(shí)，才表示加載端口已對(duì)準(zhǔn)自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)。因此，如無(wú)法確定激光束114a及114b與水平的定位板120垂直，則可在定位板120上加裝至少一光束監(jiān)測(cè)裝置，以分別監(jiān)測(cè)穿過(guò)孔洞122a及122b的激光束114a及114b二者中至少一者的準(zhǔn)直性。此光束監(jiān)測(cè)裝置例如為圖4所示者，其包括反射鏡128及光投射板130。如以激光束114b的光束監(jiān)測(cè)裝置為例，其反射鏡128可將其反射到光投射板130上，且反射鏡面與定位板120表面的夾角例如為45°，而可使垂直于定位板120穿過(guò)孔洞122b的激光束114b改以平行于定位板120的方向射至光投射板130上。另外，光投射板130上設(shè)有一圓圈圖案，其用以標(biāo)示出光點(diǎn)的投射位置。
如圖4(a)所示，在此實(shí)施例中，當(dāng)激光束114b垂直于定位板120而穿過(guò)孔洞122b時(shí)，其可射至光投射板130的正中央。反之，如圖4(b)所示，當(dāng)激光束114b并非垂直于定位板120而穿過(guò)孔洞122b時(shí)，其射至光投射板130的位置即會(huì)產(chǎn)生變化，而偏離光投射板130的正中央。此時(shí)，即可依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果微調(diào)激光束114a及114b的方向，然后重復(fù)前述利用定位板120計(jì)算平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差量，再依其結(jié)某調(diào)校加載端口的步驟，并觀察激光束114a及114b是否可在垂直于水平的定位板120的狀態(tài)下穿過(guò)孔洞122a及122b。如結(jié)果為是，即表示加載端口已對(duì)準(zhǔn)搬運(yùn)系統(tǒng)；如結(jié)果為否，即應(yīng)繼續(xù)重復(fù)前述微調(diào)激光束114a及114b的方向、計(jì)算平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差量，以及調(diào)校加載端口的步驟至少一輪，直至激光束114a及114b可在垂直于水平的定位板120的狀態(tài)下穿過(guò)孔洞122a及122b為止。
另外，雖然利用光投射板130來(lái)判斷激光束的準(zhǔn)直性是較為簡(jiǎn)便的作法，但是本發(fā)明也可以利用光感測(cè)接收器來(lái)偵測(cè)光束是否投射到正確的位置。
再者，雖然上述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例調(diào)校加載端口以對(duì)準(zhǔn)自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，但依據(jù)本發(fā)明的原理，某些情形下亦可以加載端口的位置為準(zhǔn)來(lái)調(diào)校自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)。再者，雖然在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)射單元及定位板分別安裝在自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)及加載端口上，但依據(jù)前述理論，信號(hào)發(fā)射單元及定位板的安裝處亦可對(duì)調(diào)，即將信號(hào)發(fā)射單元及定位板的安裝部分的結(jié)構(gòu)互換，而將其分別安裝在加載端口及自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)上，并令激光束由下往上垂直射出。
除此之外，雖然前述本發(fā)明的定位套件應(yīng)用于上下對(duì)準(zhǔn)的場(chǎng)合中，但依據(jù)本發(fā)明的精神，此定位套件的設(shè)計(jì)亦可加以變化，以因應(yīng)其它的需求。亦即，只要一定位套件符合以下的條件，即應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此定位套件至少包括一信號(hào)產(chǎn)生單元及一定位單元，其分別置于欲對(duì)準(zhǔn)的二物體上。其中，信號(hào)產(chǎn)生單元的二定位點(diǎn)可產(chǎn)生二光束射向定位單元，且定位單元上的二特定位置有二孔洞，而當(dāng)此二光束可以特定的方向穿過(guò)定位單元上的兩個(gè)孔洞時(shí)，即表示該二物體已對(duì)準(zhǔn)。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種定位套件，適用于一搬運(yùn)系統(tǒng)與一加載端口之間的定位，包括一信號(hào)發(fā)射單元，其置于該搬運(yùn)系統(tǒng)及該加載端口二者中的一者上；以及一定位板，其置于該搬運(yùn)系統(tǒng)及該加載端口二者中的另一者上，其中該信號(hào)發(fā)射單元上有二定位點(diǎn)可產(chǎn)生二光束射向該定位板；該定位板上對(duì)應(yīng)于該二定位點(diǎn)處有二孔洞，亦即，當(dāng)該二孔洞在該定位板呈水平的狀態(tài)下對(duì)準(zhǔn)該二定位點(diǎn)時(shí)，該加載端口即對(duì)準(zhǔn)該搬運(yùn)系統(tǒng)；以及當(dāng)該二光束可垂直于水平狀態(tài)的該定位板而穿過(guò)該二孔洞時(shí)，即表示該加載端口已對(duì)準(zhǔn)該搬運(yùn)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的定位套件，其中該二光束為二激光束。
3.如權(quán)利要求1所述的定位套件，其中該定位板上刻有通過(guò)該二孔洞的坐標(biāo)軸。
4.如權(quán)利要求1所述的定位套件，其中該定位板還包括至少一光束監(jiān)測(cè)裝置，以監(jiān)測(cè)穿過(guò)該二孔洞的該二光束中至少一者的準(zhǔn)直性。
5.如權(quán)利要求4所述的定位套件，其中該光束監(jiān)測(cè)裝置包括一光投射板及一反射鏡，且該光束由該反射鏡反射至該光投射板上。
6.如權(quán)利要求1所述的定位套件，其中該定位板上還包括一水平儀。
7.如權(quán)利要求1所述的定位套件，其中該定位板位于該信號(hào)發(fā)射單元的下方。
8.如權(quán)利要求7所述的定位套件，其中該信號(hào)發(fā)射單元為一定位用的前開(kāi)式晶片夾盒(FOUP)，其置于該搬運(yùn)系統(tǒng)上，且從底部發(fā)出該二光束射向下方的該定位板。
9.一種定位套件，包括一信號(hào)產(chǎn)生單元與一定位單元，其中該信號(hào)產(chǎn)生單元置于欲對(duì)準(zhǔn)的二物體中的一者上，該信號(hào)產(chǎn)生單元具有二定位點(diǎn)，且該二定位點(diǎn)可產(chǎn)生二光束射向該定位單元；以及該定位單元置于該二物體中的另一者上，該定位單元上的二特定位置具有二孔洞，而當(dāng)該二物體對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該二光束可以特定方向穿過(guò)該定位單元上的該二孔洞。
10.如權(quán)利要求9所述的定位套件，其中該定位單元有一平坦頂面，且當(dāng)該二物體對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該二光束垂直于該平坦頂面而穿過(guò)該二孔洞。
11.如權(quán)利要求10所述的定位套件，其中該平坦頂面上刻有通過(guò)該二孔洞的坐標(biāo)軸。
12.如權(quán)利要求10所述的定位套件，其中該定位單元還包括一水平儀。
13.如權(quán)利要求9所述的定位套件，其中該二光束為二激光束。
14.如權(quán)利要求9所述的定位套件，其中該定位板還包括至少一光束監(jiān)測(cè)裝置，以監(jiān)測(cè)穿過(guò)該二孔洞的該二光束中至少一者的方向。
15.如權(quán)利要求14所述的定位套件，其中該光束監(jiān)測(cè)裝置包括一光投射板及一反射鏡，且該光束由該反射鏡反射至該光投射板上。
16.一種定位方法，其用以進(jìn)行一加載端口與一搬運(yùn)系統(tǒng)間的直接定位，至少包括(a)提供一定位板，并將其置于該加載端口上，該定位板上有二孔洞；(b)提供一信號(hào)發(fā)射單元，并將其置于該搬運(yùn)系統(tǒng)上，該信號(hào)發(fā)射單元上有二定位點(diǎn)可產(chǎn)生二光束射向該定位板，且該二定位點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)于該二孔洞；(c)使該定位板呈水平狀態(tài)；(d)使該信號(hào)發(fā)射單元產(chǎn)生二光束射向該定位板，并令該二光束與該定位板的表面垂直；(e)由該二光束在該定位板上產(chǎn)生的二光點(diǎn)與該二孔洞的相對(duì)位置，得知該加載端口的平移偏差與旋轉(zhuǎn)偏差；以及(f)根據(jù)該平移偏差與該旋轉(zhuǎn)偏差調(diào)校該加載端口，直至該二光束可穿過(guò)該二孔洞為止。
17.如權(quán)利要求16所述的定位方法，其中使該定位板呈水平狀態(tài)的方法包括使用一水平儀來(lái)調(diào)校該加載端口。
18.如權(quán)利要求16所述的定位方法，其中該定位板還包括至少一光束監(jiān)測(cè)裝置，且該方法還包括(g)使用該光束監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)該二光束中至少一者的準(zhǔn)直性，并據(jù)以調(diào)校該至少一光束的方向；以及重復(fù)步驟(e)與(f)，再觀察該二光束是否可在垂直于水平的該定位板的狀態(tài)下穿過(guò)該二孔洞；如是即表示該加載端口已對(duì)準(zhǔn)該搬運(yùn)系統(tǒng)，如否則依序重復(fù)進(jìn)行步驟(g)、(e)與(f)至少一輪，直至該二光束可在垂直于水平的該定位板的狀態(tài)下穿過(guò)該二孔洞為止。
19.如權(quán)利要求18所述的定位方法，其中該光束監(jiān)測(cè)裝置包括一光投射板及一反射鏡，且該光束由該反射鏡反射至該光投射板上。
20.如權(quán)利要求19所述的定位方法，其中在監(jiān)測(cè)任一光束的準(zhǔn)直性時(shí)，以該光束照射在對(duì)應(yīng)的光投射板上的位置的變化作為依據(jù)。
全文摘要
一種定位套件與定位方法，適用于機(jī)器的加載端口與搬運(yùn)系統(tǒng)之間的定位。此定位套件包括信號(hào)發(fā)射單元及定位板，分別置于搬運(yùn)系統(tǒng)及加載端口上。其中，信號(hào)發(fā)射單元上有二定位點(diǎn)可產(chǎn)生二光束射向定位板，且定位板上有位置對(duì)應(yīng)于二定位點(diǎn)的二孔洞。當(dāng)此二光束可垂直于水平狀態(tài)的定位板而穿過(guò)該二孔洞時(shí)，即表示加載端口已對(duì)準(zhǔn)搬運(yùn)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01L21/68GK1763906SQ20041008823
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者林柏青, 楊育正 申請(qǐng)人:力晶半導(dǎo)體股份有限公司