Brevet FR2744799A1 — publié le 19970814

APPAREIL DE CONTROLE DE CASSETTES DE TRANSPORT DE PLAQOHTTES DE Sn & IC(D(7CTEUR La présente invention concerne un appareil de contrôle dimensionnel de cassettes servant au transport de plaquettes de semiconducteur d'un poste de traitement à l'autre. Les figures 1A et 1B représentent une vue de face et une vue partielle en coupe de dessus d'une cassette classique de transport de plaquettes. En figure 1A, la cassette est vue du côté d'une ouverture par laquelle les plaquettes sont insérées. La cassette comporte une embase 12 de laquelle s'étendent, de part et d'autre, deux parois verticales 13. Les parois 13 comportent des rainures horizontales 15 à section trapézoïdale. Chaque rainure 15 de 1 'une des parois 13 est dans le même plan qu'une rainure 15 de l'autre paroi 13, si bien que ces deux rainures forment une seule rainure destinée à recevoir une plaquette. Une plaquette 10 est représentée en place. Comme cela est représenté en figure lB, les parois 13 comportent une partie droite 13-1 du côté de l'ouverture d'insertion, et une partie incurvée 13-2 à l'arrière, qui épouse la forme des plaquettes et leur sert de butée. Ces cassettes servent à transporter des lots de plaquettes d'un poste de traitement à un autre. A chaque poste, les cassettes sont chargées et déchargées une par une à l'aide d'un robot de manipulation. Bien entendu, pour que le robot puisse convenablement manipuler les plaquettes, il est nécessaire que les positions des rainures 15 varient peu par rapport à des positions de référence correspondantes. Pour cela, le socle sur lequel chaque cassette est posée dans un poste de travail comporte des guides coopérant avec l'embase 12 de la cassette pour assurer que la cassette est toujours positionnée de la même manière sur le socle. Ceci permet de lier le référentiel de la cassette au référentiel du robot de manipulation. L'exactitude de ce positionnement dépend des variations de géométrie de chaque cassette. Il arrive souvent que la géométrie des cassettes, en matière plastique moulée, varie dans le temps, de sorte que certaines plaquettes ne sont plus dans les positions attendues par le robot de manipulation. Ces plaquettes sont alors le plus souvent cassées par le robot. Une variation de géométrie courante des cassettes est le voilage de l'embase 12, de sorte que la cassette ne repose pas en appui plan sur le socle. Il en résulte que les rainures sont plus hautes d'un côté que de l'autre et que les plaquettes sont inclinées au lieu d'être horizontales. Une variation en hauteur de la cassette provoque un décalage vertical des rainures. Une inclinaison de la cassette par rapport à son embase provoque un décalage latéral des rainures, le décalage étant d'autant plus important que la rainure est à une position élevée. Il existe divers appareils servant à contrôler les dimensions des cassettes. Parmi les appareils de contrôle les plus simples, celui de la société Fluoroware, appelé "Wafer Carrier Go/No Go Gauge", comporte un tiroir coulissant servant à faire pénétrer dans la cassette à contrôler un lot de plaquettes fictives sous forme d'un empilement de disques. La cassette est bien entendu convenablement positionnée par rapport au socle de l'appareil. Si l'on rencontre une résistance à la pénétration des disques, c'est que la cassette est mauvaise. Cet appareil ne permet pas de contrôler fiablement la planéité de l'embase de la cassette. En effet, dans ce cas, tandis que l'on fait pénétrer les disques dans la cassette, ceuxci ont tendance à redresser la cassette sans que l'on rencontre trop de résistance, ceci étant dû au fait que le matériau des cassettes est à faible coefficient de frottement et que les parois des rainures sont faiblement inclinées. Ainsi, la détection d'un défaut dépend fortement de la sensibilité de l'opérateur de l'appareil de contrôle. En outre, cet appareil est particulièrement coûteux, notamment parce qu' il comporte un empilement d'un nombre important de disques, souvent 25, qui doivent être usinés avec précision et montés avec précision sur le tiroir. D'autres appareils permettent des contrôles plus complets et plus précis des cassettes, mais ils utilisent des technologies de mesure sophistiquées et notablement plus coûteuses que celles de l'appareil à tiroir qui vient d'être expose. Un objet de la présente invention est de prévoir un appareil de contrôle de cassette qui permette un contrôle fiable et complet en un temps bref, et qui soit de structure peu coûteuse. Cet objet est atteint grâce à un appareil de contrôle dimensionnel de cassettes pour le transport de plaquettes de semiconducteur. Chaque cassette comporte une embase à partir de laquelle s'étendent des parois verticales munies de rainures horizontales destinées à recevoir les plaquettes par insertion latérale. L'appareil comprend un socle muni de guides de positionnement de l'embase d'une cassette ; des interrupteurs disposés sur le socle de manière que l'actionnement de tous les interrupteurs par l'embase positionnée indique une planéité convenable de l'embase ; un tiroir coulissant sur le socle de manière à pouvoir s'engager dans la cassette selon la direction d'insertion des plaquettes, et comportant au moins un gabarit correspondant à une rainure de position élevée de la cassette et une butée disposée sur le socle, du côté opposé au tiroir par rapport à la cassette, pour provoquer le basculement de la cassette lorsque le tiroir est déplacé vers la cassette et que le gabarit ne correspond pas à une rainure. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le gabarit comporte des parties rectilignes parallèles à la direction d'insertion des plaquettes. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le tiroir comporte un deuxième gabarit correspondant à une rainure de position basse de la cassette, ce deuxième gabarit étant en retrait par rapport au premier selon la direction d'insertion des plaquettes. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le socle comprend six interrupteurs disposés selon un "H". Selon un mode de réalisation de la présente invention, le socle comprend un interrupteur supplémentaire disposé au niveau du centre de l'embase. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'appareil comprend un témoin lumineux pour indiquer l'actionnement de chaque interrupteur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 1' appareil comprend un témoin général de première couleur pour indiquer que tous les interrupteurs sont actionnés et un témoin général de deuxième couleur pour indiquer qu'au moins un interrupteur n'est pas actionné. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1A et lB, précédemment décrites, représentent une vue de face et une vue partielle de dessus en coupe d'une cassette classique de transport de plaquettes de semiconducteur la figure 2 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'appareil de contrôle selon l'invention ; et la figure 3 illustre les positions d'un gabarit de l'appareil de la figure 2 lors du contrôle d'une cassette bonne et d'une cassette défectueuse. La présente invention est basée sur une analyse des défauts courants des cassettes de transport. Quel que soit le défaut, notamment un défaut de planéité de l'embase 12 ou de hauteur de la cassette, le défaut est amplifié au niveau des rainures supérieures de la cassette. Ainsi, on a constaté que si une cassette est défectueuse, ce défaut est détectable la plupart du temps en n'examinant que l'une des rainures supérieures, de préférence la dernière. Dans la figure 2, un appareil de contrôle selon l'invention comporte un socle 20 sur lequel on place une cassette à contrôler à l'aide de guides 22 qui assurent un positionnement précis de l'embase de la cassette. La cassette n'a pas été représentée pour des raisons de clarté. Un tiroir 24 est monté sur le socle 20 par une glissière 26 disposée du côté de l'ouverture de la cassette et selon la direction d'insertion des plaquettes dans la cassette. La glissière 26 est disposée de manière que le tiroir 24 puisse coulisser jusqu'à l'intérieur de la cassette. La glissière 26, qui doit assurer un guidage précis du tiroir 24, est par exemple une glissière à billes. La partie supérieure du tiroir 24 est munie d'un gabarit correspondant à la rainure 15 la plus élevée de la cassette à contrôler. Ce gabarit est en fait constitué de deux demi-gabarits 28 disposés, par rapport à la glissière 26, de part et d'autre du tiroir 24. De préférence, les deux demi-gabarits 28 correspondent respectivement aux deux extrémités droites de la rainure 15 la plus élevée, c'est-à-dire aux parties de la rainure se trouvant au niveau des parties droites 13-1 des parois 13. Les demi-gabarits 28 sont donc de préférence rectilignes et parallèles à la glissière 26. La zone du socle 20 sur laquelle repose l'embase 12 de la cassette comporte des boutons d'interrupteur 30 en saillie. Ces interrupteurs sont répartis de manière qu'ils soient tous actionnés par l'appui de l'embase sur le socle lorsque cette embase présente une planéité acceptable. Il en résulte que si au moins un interrupteur n'est pas actionné, la planéité de l'embase sera considérée insuffisante. Came cela est représenté à titre d'exemple, le socle 20 comporte quatre interrupteurs 30 au niveau des coins de l'embase de la cassette, un interrupteur sensiblement au niveau du centre de l'embase, et deux interrupteurs dont chacun est disposé au niveau d'un côté de l'embase, entre l'avant et l'arrière de l'embase. Généralement, 1' embase 12 comporte des nervures formant sensiblement un "H", par lesquelles la cassette prend appui sur le socle. Les interrupteurs 30 sont donc disposés selon ce "H". Ainsi, le contrôle de la planéité de l'embase d'une cassette est effectué dès le positionnement de la cassette sur le socle 20. La mesure de planéité est indiquée, par exemple, par des témoins lumineux 32 qui signalent l'état de chacun des interrupteurs 30. Pour simplifier le contrôle, on pourra prévoir deux témoins lumineux généraux 33 de couleurs différentes, le premier, par exemple vert, s'allumant quand tous les interrupteurs sont actionnés, et le deuxième, par exemple rouge, s'allumant quand au moins un interrupteur n'est pas actionné. Le témoin vert signale donc que la cassette est bonne et le témoin rouge que la cassette est mauvaise. Les témoins 32 permettent de déceler le type de défaut de planéité, ce qui peut être utile lors du contrôle d'un lot de cassettes neuves. Si plusieurs cassettes du lot présentent le même défaut de planéité, c'est sûrement qu'il s'agit d'un défaut de fabrication et que tout le lot est mauvais. Sur le socle 20, du côté opposé au tiroir 24, est prévue une butée 35 qui est en contact avec la partie arrière de l'embase de la cassette contrôlée. Cette butée 35 peut, comme les guides 22, servir à positionner la cassette. Si aucun défaut de planéité n'est détecté grâce aux interrupteurs 30, le tiroir 24 est poussé selon la flèche F afin de l'engager dans la cassette à contrôler. Les demi-gabarits 28 s'engagent alors dans la dernière rainure 15 de la cassette. La figure 3 représente, pour un demi-gabarit 28 en trait plein, une situation de cassette bonne. Le gabarit 28 traverse la partie droite de rainure 15 avec suffisamment de jeu entre les parois du gabarit et celles de la rainure. Par contre, si la cassette est mauvaise, la rainure 15 est mal placée. Il en résulte, comme cela est représenté par un demi-gabarit en pointillés, que le gabarit 28 ne parvient pas à pénétrer dans la rainure 15 et bute contre la face avant de la cassette. La cassette bascule alors autour de la butée 35 en provoquant la désactivation des interrupteurs 30 les plus éloignés de la butée 35. Le témoin lumineux rouge 33 indique immédiatement le défaut. Un avantage lié au fait que les demi-gabarits 28 sont rectilignes est que l'on obtient, en cas de défaut, un contact de ces demi-gabarits avec la face avant de la cassette sans que les demi-gabarits ne s'engagent dans la rainure 15. Si les demigabarits 28 étaient arrondis, le contact s'effectuerait la plus part du temps sur les parois inclinées de la rainure 15, alors que le gabarit est engagé dans la rainure en gênant le basculement de la cassette autour de la butée 35. Comme cela est représenté, le tiroir 24 peut comporter à sa partie inférieure deux demi-gabarits 37 correspondant à l'une des rainures les plus basses de la cassette. Pour que ce gabarit 37 ne gêne pas le basculement de la cassette autour de la butée 35, il est en retrait par rapport au gabarit supérieur 28, dans le sens de déplacement du tiroir 24. Le gabarit inférieur 37 sert, par exemple, à vérifier si la rainure inférieure est à la bonne position, malgré un voilage de l'embase. Cette vérification s'effectue en détectant une absence de résistance à l'enfoncement du tiroir 24, ou bien, sans enfoncer le tiroir, en vérifiant à l'oeil nu la correspondance entre la rainure inférieure et le gabarit 37. Dans une réalisation pratique, le jeu vertical entre le gabarit 28 et les parois de la rainure 15 est de 0,5 rtrn, et le jeu horizontal est de 1 mn. Les courses des interrupteurs 30 avant actionnement sont de l'ordre de 0,5 mn, c'est-à-dire que la planéité de 1' embase est supposée bonne lorsque chaque bouton 30 dépasse la face supérieure du socle 20 d'une quantité inférieure à 0,5 ttrn aux endroits où 1' embase est supposée venir en contact avec le socle. Avec les explications fournies ci-dessus, l'homme du métier saura facilement réaliser le circuit électrique reliant les interrupteurs aux témoins lumineux 32, 33. En outre, il saura trouver la disposition à adopter pour les interrupteurs 30 et les guides de positionnement 22, 35 en fonction des cassettes qu'il doit contrôler. Dans une variante, les informations de certains des interrupteurs pourront être ignorées, ces interrupteurs ignorés étant choisis en fonction d'un type de cassette à contrôler. REVENDICATIONS 1. Appareil de contrôle dimensionnel de cassettes pour le transport de plaquettes (10) de semiconducteur, chaque cassette comportant une embase (12) à partir de laquelle s'étendent des parois verticales (13) munies de rainures horizontales (15) destinées à recevoir les plaquettes par insertion latérale, l'appareil comprenant un socle (20) muni de guides de positionnement (22, 35) de l'embase d'une cassette, caractérisé en ce qu'il comprend - des interrupteurs (30) disposés sur le socle de manière que l'actionnement de tous les interrupteurs par l'embrase positionnée indique une planéité convenable de 1'embase - un tiroir (24) coulissant sur le socle de manière à pouvoir s'engager dans la cassette selon la direction (F) d'insertion des plaquettes, et comportant au moins un gabarit (28) correspondant à une rainure de position élevée de la cassette ; et - une butée (35) disposée sur le socle, du côté opposé au tiroir par rapport à la cassette, pour provoquer le basculement de la cassette lorsque le tiroir est déplacé vers la cassette et que le gabarit ne correspond pas à une rainure. 2. Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gabarit (28) comporte des parties rectilignes parallèles à la direction (F) d'insertion des plaquettes. 3. Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir (24) comporte un deuxième gabarit (37) correspondant à une rainure de position basse de la cassette, ce deuxième gabarit étant en retrait par rapport au premier selon la direction d'insertion des plaquettes. 4. Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle (20) comprend six interrupteurs (30) disposés selon un "H". 5. Appareil de contrôle selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur (30) supplémentaire disposé au niveau du centre de l'embase. 6. Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un témoin lumineux (32) pour indiquer l'actionnement de chaque interrupteur (30). 7. Appareil de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un témoin général (33) de première couleur pour indiquer que tous les interrupteurs (30) sont actionnés et un témoin général (33) de deuxième couleur pour indiquer qu'au moins un interrupteur (30) n'est pas actionné.