【技术实现步骤摘要】
一种晶圆搬运机械臂控制系统及方法
[0001]本专利技术属于涉及晶圆搬运机械臂智能控制技术,具体是一种晶圆搬运机械臂控制系统及方法。
技术介绍
[0002]晶圆搬运机械臂是半导体制造流程中重要的设备之一,用于将晶圆从一个位置搬移到另一个位置。
[0003]目前,传统的晶圆搬运机械臂负压控制方法存在一些问题。例如,由于机械臂在运动过程中速度变化较大,传统方法中固定的负压值无法满足不同运动速度下晶圆的需求,可能导致负压值过小或过大,使得晶圆从机械臂上脱落或者被挤压变形。
[0004]对晶圆搬运机械臂实时进行负压控制需要耗费巨大的计算资源和时间,难以达到实时得到合适负压的效果。
[0005]申请公开号CN108555936A的中国专利公开了一种晶圆搬运机械手臂,包括主体和搬运装置,搬运装置包括分别设置在所述滑杆两端的连接基座和连接底座,所述连接基座用于安装所述搬运头,所述连接底座上还设有用于驱动所述搬运装置升降的升降机构。减小了搬运装置晃动的可能,增加了晶圆的加工精度;但是并未考虑到晶圆搬运机械臂对晶圆进行吸附的吸附力控制的问题;为此,本专利技术提出一种晶圆搬运机械臂控制系统及方法。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出一种晶圆搬运机械臂控制系统及方法,该一种晶圆搬运机械臂控制系统及方法避免了在晶圆搬运机械臂移动过程中,因速度变化导致晶圆因负压过小脱落或因负压太大被挤压变形。
[0007]为实现上述目的,根据本专利 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,应用于控制后台中,所述方法包括以下步骤:预先收集晶圆搬运机械臂搬运晶圆的历史训练数据集合;基于历史训练数据集合,训练出预测晶圆搬运机械臂吸盘负压的机器学习模型;晶圆搬运机械臂在搬运晶圆前,晶圆搬运机械臂实时获取晶圆图像和生产数据;基于晶圆图像获取晶圆的几何中心位置和重心的位置;基于生产数据、机器学习模型、晶圆的几何中心位置和重心位置,为晶圆搬运机械臂预先生成负压变化曲线,所述生产数据为在实际生产环境中,实时收集的生产的环境数据以及生产的晶圆参数数据。2.根据权利要求1所述的一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,所述历史训练数据集合在实验环境中收集,通过主动控制环境数据、晶圆参数数据、机械臂移动数据以及机械臂位置数据,以获得在实验环境中不同数据组合下的训练数据;每一次数据组合作为一组训练数据;所述历史训练数据集合包括若干组训练数据,每组训练数据包括特征数据以及标签数据;其中,特征数据包括环境数据、晶圆参数数据、机械臂移动数据以及机械臂位置数据;所述环境数据为收集每组训练数据时的环境温度数据以及环境湿度数据;所述晶圆参数数据包括收集每组训练数据时,晶圆搬运机械臂搬运的晶圆的尺寸和重量;所述机械臂移动数据包括收集每组训练数据时,晶圆搬运机械臂搬运晶圆过程中,晶圆搬运机械臂的实时速度和实时加速度;所述机械臂位置数据为收集每组训练数据时,晶圆搬运机械臂吸盘吸附晶圆的位置参数;所述标签数据为收集每组训练数据时,晶圆搬运机械臂吸盘吸附晶圆的负压值。3.根据权利要求2所述的一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,所述位置参数的计算方式为:将每组训练数据标记为,将第组训练数据中,晶圆搬运机械臂吸盘吸附晶圆的位置参数标记为,其中位置参数的计算公式为;其中,为晶圆搬运机械臂吸盘吸附晶圆的位置与晶圆几何中心位置的距离,为晶圆搬运机械臂吸盘吸附晶圆的位置与晶圆重心位置的距离。4.根据权利要求3所述的一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,基于历史训练数据集合,训练出预测晶圆搬运机械臂吸盘负压的机器学习模型的方式为:将每组训练数据中的特征数据转化为特征向量,以每组特征向量为机器学习模型的输入,所述机器学习模型对每组特征数据预测的负压值作为输出,以每组特征数据对应标签数据中的负压值作为预测目标,以最小化所有特征向量的预测准确度之和作为训练目标;其中,预测准确度的计算公式为,其中为预测准确度,为第i组特征向量对应的预测的负压值,为第i组标签数据中的负压值;对机器学习模型进行训练,直至预测准确度之和达到收敛时停止训练。5.根据权利要求4所述的一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,实时获取晶圆图
像的方式为:晶圆搬运机械臂根据预先在控制后台中设置的移动路线,移动至预设的晶圆搬运起始点,并使用自带的图像捕获设备捕获待搬运晶圆的晶圆图像。6.根据权利要求5所述的一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,基于晶圆图像获取晶圆的几何中心位置和重心的位置的方式为:晶圆搬运机械臂的控制后台用使用Canny边缘检测算法提取晶圆图像中晶圆的边缘点;计算所有边缘点坐标的平均值,得到晶圆的几何中心位置;基于晶圆的几何中心,得到晶圆的重心位置。7.根据权利要求6所述的一种晶圆搬运机械臂控制方法,其特征在于,得到晶圆的几何中心位置的方式为:以晶圆图像中任意一个角点的像素点为坐标原点,以...
【专利技术属性】
技术研发人员:林坚,王彭,董蕖,银春,
申请(专利权)人:泓浒苏州半导体科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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