一种硅片安全运输方法技术

本发明专利技术提供了一种硅片安全运输方法，对机械手片叉进行了位姿识别，通过在片叉上设置不在同一直线上的三个或以上的传感器，在基座上设定基准面，在基准面上设定探测点，片叉下表面的传感器探测到每个传感器与探测点的坐标值，再利用这些坐标值建立片叉下表面的平面方程，并结合基准面的平面方程，来得到片叉下表面与基准面之间的倾角，通过将上述坐标值中的Z距离值和预先设定的Z距离阈值进行比较，并且上述倾角与预先设定的倾角阈值进行比较，从而对机械手片叉进行相应的调整，确保片叉在理论示教数据的指定位置上，并且处于水平状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工设备
，具体涉及一种硅片安全运输方法。
技术介绍
硅片的安全存取和运输是集成电路大生产线一个非常重要的技术指标；在生产过程中通常要求运输设备自身导致的硅片破片率应小于十万分之一。作为批量式硅片热处理系统，相对于单片式工艺系统，每个生产工艺所需的硅片传输、硅片放置和取片次数更多，因而对硅片传输、硅片放置和取片的安全性和可靠性要求更高。目前，机械手被广泛应用于半导体集成电路制造
中，机械手是硅片传输系统中的重要设备，用于存取和运输工艺处理前和工艺处理后的硅片，其能够接受指令，精确地定位到三维或二维空间上的某一点进行取放硅片，既可对单枚硅片进行取放作业，也可对多枚硅片进行取放作业。目前，批量式硅片热处理系统的硅片传取环节的位置参数一般采用离线示教的方式获取并存储在控制器中，同时按周期进行检测和校准。机械手根据存储的离线示教的数据对承载机构上放置的硅片进行取放操作。当机械手在对硅片进行取放作业时，硅片承载机构由于环境温度变化、负载变化以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片安全运输方法，包括机械手对硅片的拾取和放置，机械手安装于基座上，机械手具有片叉，片叉用于承载硅片，所述片叉是可翻转的，硅片放置于硅片承载装置中的支撑部件上，其特征在于，在片叉上表面和下表面分别具有不在同一个直线上的三个或以上的传感器，在对硅片的位姿进行识别之前，进行片叉位姿的识别和调整，所述片叉位姿的识别和调整包括：步骤S01：在基座上设定基准面，并且设定位于所述基准面上的探测点，设定理论示教数据，机械手执行取放片操作指令；所述理论示教数据包括机械手运行的指定位置、机械手片叉的下表面相对于所述基准面的倾角阈值范围、以及机械手片叉的下表面相对于所述探测点的沿Z轴的距离阈值范围；选取基座上...

【技术特征摘要】
1.一种硅片安全运输方法，包括机械手对硅片的拾取和放置，机械手安装
于基座上，机械手具有片叉，片叉用于承载硅片，所述片叉是可翻转的，硅片
放置于硅片承载装置中的支撑部件上，其特征在于，在片叉上表面和下表面分
别具有不在同一个直线上的三个或以上的传感器，在对硅片的位姿进行识别之
前，进行片叉位姿的识别和调整，所述片叉位姿的识别和调整包括：
步骤S01：在基座上设定基准面，并且设定位于所述基准面上的探测点，设
定理论示教数据，机械手执行取放片操作指令；所述理论示教数据包括机械手
运行的指定位置、机械手片叉的下表面相对于所述基准面的倾角阈值范围、以
及机械手片叉的下表面相对于所述探测点的沿Z轴的距离阈值范围；选取基座
上的水平面作为基准面；
步骤S02：机械手运行至所述理论示教数据中的指定位置后，所述片叉下表
面的每个传感器探测相对于所述探测点的三维坐标值；
步骤S03：根据所述片叉下表面的每个传感器的所述坐标值求取所述片叉下
表面的平面方程；
步骤S04：通过所述平面方程计算所述片叉下表面相对于所述基准面的倾
角；
步骤S05：判断所述片叉下表面的每个传感器与所述探测点的沿Z轴的距
离值是否在沿Z轴的所述距离阈值范围内以及判断所述片叉下表面相对于所述
基准面的倾角是否在所述倾角阈值范围内；
步骤S06：当所述片叉下表面的每个传感器与所述探测点的沿Z轴的距离
值不在沿Z轴的所述距离阈值范围内或者所述片叉下表面相对于所述基准面的
倾角不在所述倾角阈值范围内，则对所述理论示教数据中的设定位置进行自动
位置调整，同时更新所述理论示教数据；
当所述片叉下表面的每个传感器与所述探测点的沿Z轴的距离值在沿Z轴
的所述距离阈值范围内并且所述片叉下表面相对于所述基准面的倾角在所述倾
角阈值范围内，则所述机械手继续执行所述取放片操作；
当所述片叉下表面的每个传感器与所述探测点的沿Z轴的距离不在沿Z轴
的所述距离阈值范围内并且所述片叉下表面相对于所述基准面的倾角不在所述
倾角阈值范围内，则报警并等待处理。
2.根据权利要求1所述的硅片安全运输方法，其特征在于，所述步骤S06
中，所述位置调整包括距离调整和倾角调整，其中，
所述距离调整过程包括：
步骤S601：所述片叉下表面的每个传感器连续两次探测与所述探测点的坐
标值，得到所述片叉下表面的每个传感器的第一次坐标值和第二次坐标值；
步骤S602：求取第一次坐标值的Z值的第一平均值和第二次坐标值的Z值
的第二平均值；
步骤S603：计算所述Z值的第一平均值和所述Z值的第二平均值的差值，
作为沿Z轴的距离补偿值；
步骤S604：将所述理论示教数据中的每个指定位置在沿Z轴方向上均加上
所述距离补偿值。
所述倾角调整过程包括：
步骤S611：根据所述片叉下表面的平面方程和所述基准面的平面方程，计
算所述片叉下表面的法线矢量与所述基准面的法线矢量；
步骤S612：根据所述片叉下表面的法线矢量的坐标值与所述基准面的法线
矢量之间的坐标值以及所述步骤S04中得到的倾角，在直角坐标系中计算所述
片叉下表面的法线矢量沿X轴方向所旋转的角度以及沿Y轴方向所旋转的角
度；
步骤S613：以所述片叉下表面的法线矢量沿X轴方向所旋转的角度使片叉
沿X轴旋转，以所述片叉下表面的法线矢量沿Y轴方向所旋转的角度使片叉沿
Y轴旋转，从而使所述片叉下表面相对于所述基准面的倾角在所述倾角阈值范
围内；
步骤S614：计算调整后的所述片叉下表面的每个传感器探测与所述探测点
的新的坐标值，判断新的沿Z轴的距离值是否在沿Z轴的所述距离阈值范围内；
如果是，则所述机械手继续执行所述取放片操作；如果不是，则按照所述距离
调整过程对所述片叉的所述理论示教数据中的每个指定位置进行沿Z轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冬，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11