[发明专利]用于修正离线示教数据的机械手及方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工设备技术领域，具体涉及一种用于修正离线示教数据的机械手及取放片离线示教数据的修正方法。

背景技术

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技术领域中，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、负载变化以及机械结构变形等因素的影响，机械手按离线存储的位置坐标取放承载机构上的硅片时，存在产生碰撞导致硅片或设备受损的风险，造成不可弥补的损失。同时，由于硅片在热处理过程中产生的受热变形等情况也会使硅片的实际分布状态与离线示教位置参数有不同，使得机械手取放硅片的运动处于非安全状态，

请参阅图1，图1为现有技术中机械手在硅片传输、硅片放置和取片时的位置结构示意图。如图所示，当硅片2在支撑部件3上处于倾斜等异常状态时，机械手1在自动存取硅片2的运动处于非安全工作状态，非常容易造成硅片2及设备(包括机械手1)的损伤。在机械手1完成硅片放置后或准备取片前，需对支撑部件3上硅片组中的硅片2分布状态进行准确的位姿识别，同时对识别出的各种异常状态提供准确应对措施，以实现安全取放片。

因此，在取放片过程中对硅片的位姿进行识别是十分重要的。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供了一种用于修正离线示教数据的机械手及方法，通过在片叉上设置假硅片，在假硅片中嵌入用于距离探测的结构，用于距离探测的结构可以避免设置在片叉遮挡部位，不仅使得片叉中安装用于距离探测的结构变得更为简单，而且能够对取放片离线数据进行有效的修正。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于修正离线示教数据的机械手，安装于半导体设备中，半导体设备还包括用于放置多层硅片的所述硅片承载装置，所述硅片承载装置具有用于承载硅片的支撑部件，所述机械手用于拾取所述硅片承载装置的硅片或将硅片放置于所述硅片承载装置中；所述机械手具有用于承载硅片的片叉，所述片叉上表面具有假硅片，所述假硅片嵌入有用于发出探测信号的无线收发器、对所述探测信号敏感并将所述探测信号转换为电信号的探测器、以及将所述电信号转换为数值的转换器；所述无线收发器从所述假硅片上方或所述假硅片下方向外发出探测信号，所述片叉不遮挡所述无线收发器。

优选地，所述假硅片机械固定于所述片叉上。

优选地，所述片叉具有夹持晶圆的夹持部件。

优选地，具有所述假硅片的片叉只在获取离线示教数据并对所述离线示教数据进行修正时使用。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种根据上述的机械手进行的取片离线示教数据的修正方法，其包括：

步骤101：执行离线取片操作指令，设置离线示教数据；其中，所述离线示教数据包括：距离安全阈值、倾角安全阈值、机械手运行中的指定位置以及所述指定位置的离线参数数据；所述机械手运行中的指定位置包括预取片安全位置、预向上取片位置、与硅片接触位置、预退出取片位置和取片退出安全位置；

步骤102：具有所述假硅片的所述机械手在所述离线示教数据的指定位置进行探测获得距离测量数据，并根据所述距离测量数据计算出所述假硅片相对于水平面的倾角；所述假硅片中的无线收发器向上和向下发出探测信号，探测信号返回后发送给探测器，探测器将信号转换为相应的电信号，转换器将电信号转换为相应的距离测量值；

步骤103：判断所述假硅片的距离测量数据中的距离值是否超出距离安全阈值以及判断所述假硅片相对于水平面的倾角是否超出所述倾角安全阈值；如果两者中至少有一个为是，则执行步骤104；如果两者都为否，则执行步骤105；

步骤104：对所述离线示教数据的指定位置的离线参数数据进行修正；

步骤105：继续进行完成取片操作的离线示教数据中所有指定位置的离线参数数据的修正。