CN103346098B - 硅片位置信息的静态扫描系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片位置信息的静态扫描系统，包括承载工作台以及置于其上用于装硅片的片盒；设置在片盒一侧的中心线上的光发射阵列；相对于光发射阵列对称地设置在片盒另一侧的两个线阵感光单元接收列；控制模块，控制两个线阵感光单元接收列同步扫描光发射阵列发射的光束以获得两组光束遮挡的数据组；以及位置数据获取模块，依据两组数据组和片盒的物理尺寸，获取片盒中的硅片位置信息，其中硅片位置信息包括硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态和/或硅片在所述片盒中的具体位置。本发明无需片盒运动，即可获取硅片的位置状态，更加安全可靠。

Description

硅片位置信息的静态扫描系统及方法

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，尤其涉及一种硅片位置信息的静态扫描系统及方法。

背景技术

在半导体集成电路制造过程中，硅片位置信息的扫描技术一般是基于硅片片盒的上下运动，使得硅片遮挡固定的光电装置，进而确定硅片的位置和数量。通常来说，该光电装置包括1个发射端和2个接收端，片盒的上下运动会遮蔽住发射端的光线，从而对硅片的位置信息进行扫描。

然而，由于在扫描过程中，片盒需要上下运动，必然会导致其内的硅片振动，而振动时会产生较多的颗粒悬浮物，容易导致硅片受到污染，影响半导体集成电路的制造产品良率；若振动较为严重，甚至还会有导致硅片从片盒中滑出的危险。此外，当确定硅片位置信息后，利用机械手对片盒中的硅片进行抓取或存放操作时，也常会发生因机械手的位置信息测量或校准不准确，造成硅片取放操作失败。

发明内容

本发明的目的在于提供安全可靠的硅片位置信息扫描系统及方法，更进一步的提供一种机械手控制系统及方法，以实时校准机械手位置并监控机械手取放硅片操作，提高系统的可靠性和利用率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种硅片位置信息的静态扫描系统，包括承载工作台以及置于其上用于装硅片的片盒；设置在所述片盒一侧的中心线上的光发射阵列；相对于所述光发射阵列对称地设置在所述片盒另一侧的两个线阵感光单元接收列，用于扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得两组光束遮挡的数据组；控制模块，与所述光发射阵列及所述两个线阵感光单元接收列相连，用于控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束；以及位置数据获取模块，与所述两个线阵感光单元接收列相连，用于依据所述两组数据组和所述片盒的物理尺寸，获取所述片盒中的硅片位置信息；其中，所述硅片位置信息包括硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态和/或硅片在所述片盒中的具体位置。

优选的，所述静态扫描系统还包括错位报警模块，其与所述位置数据获取模块相连，依据硅片的所述错位状态触发报警。

优选的，所述两个线阵感光单元接收列对称地设置在所述片盒取片口一侧。

优选的，所述两个线阵感光单元接收列之间的距离大于所述硅片的直径。

优选的，所述光发射阵列和线阵感光单元接收列的长度覆盖整个片盒的长度。

优选的，所述线阵感光单元接收列设有朝向所述光发射阵列的光导向隔板。

优选的，所述光导向隔板呈光栅状。

优选的，所述静态扫描系统还包括机械手控制模块，与机械手及所述控制模块相连，其控制所述机械手进入所述片盒中并获取此时所述机械手的位置信息；同时使所述控制模块控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以使所述位置数据获取模块获取所述片盒中的机械手位置信息；以及校准模块，与所述机械手控制模块及所述位置数据获取模块相连，其根据所述机械手控制模块获取的机械手的位置信息和所述位置数据获取模块获取的片盒中的机械手位置信息得到修正参数；所述机械手控制模块根据所述修正参数自动校准所述机械手的位置。

优选的，所述位置数据获取模块包括数据处理子模块，其根据所述机械手进入所述片盒前后的光束遮挡的数据组及所述片盒的物理尺寸获得所述片盒中的机械手位置信息。

优选的，所述静态扫描系统还包括机械手控制模块，与机械手、所述位置数据获取模块及所述控制模块相连，其根据所述片盒中的硅片位置信息控制所述机械手进入所述片盒中的特定位置以抓取/存放硅片；并在所述机械手抓取/存放所述硅片后使所述控制模块控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以使所述位置数据获取模块获取此时所述片盒中的硅片位置信息；以及报警模块，与所述位置数据获取模块相连，当所述机械手抓取/存放前后硅片在所述片盒中特定位置的硅片有无状态未发生变化，所述位置数据获取模块触发所述报警模块报警。

一种硅片位置信息的静态扫描方法，包括如下步骤：

步骤S1：将硅片置于承载工作台上的片盒内，设置片盒的物理尺寸信息；

步骤S2：启动设置于所述片盒一侧的中心线上的光发射阵列发射光束，控制相对于所述发射阵列对称地设置在所述片盒另一侧的两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得两组光束遮挡的数据；

步骤S3：依据所述两组光束遮挡的数据和所述片盒的物理尺寸，获取所述片盒中的硅片位置信息；其中所述硅片位置信息包括硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态和/或硅片在所述片盒中的具体位置。

优选的，所述的步骤S3还包括：

步骤S31：对两组光束遮挡的数据进行处理和比较，并根据处理后的两组数据的差异获得所述片盒中的硅片错位状态。

优选的，所述步骤S31后还包括：步骤S32：若硅片的所述错位状态为硅片错位，则报警。

优选的，所述硅片位置信息的静态扫描方法还包括：

步骤S40：控制机械手进入所述片盒中并获取所述机械手的位置信息；同时控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得所述片盒中的机械手位置信息；

步骤S41：根据所述机械手的位置信息和所述片盒中的机械手位置信息获取修正参数并根据所述修正参数自动校准所述机械手的位置。

优选的，所述步骤S40包括根据所述机械手进入所述片盒前后的光束遮挡的数据组及所述片盒的物理尺寸以获取所述片盒中的机械手位置信息。

优选的，所述硅片位置信息的静态扫描方法还包括：

步骤S50：根据所述片盒中的硅片位置信息控制机械手进入所述片盒中的特定位置以抓取/存放硅片；

步骤S51：在所述机械手抓取/存放所述硅片后控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得此时所述片盒中的硅片位置信息；

步骤S52：判断所述机械手抓取/存放前后所述片盒中特定位置的硅片有无状态，若未发生变化，则触发报警。

本发明的有益效果在于：通过本发明的硅片位置信息的静态扫描系统，无需片盒运动即可获取硅片的位置信息，改变了传统的检测方式，避免了硅片的振动，更为安全可靠。且线阵感光单元接收列具有结构简单、成本低廉、可实现实时快速扫描等特点，进一步提升了获取硅片位置信息的效率。另外，采用两个线阵感光单元接收列同步扫描光发射阵列的光束，能够有效减少外界光源的干扰，提高获取数据的准确度，从而简化了后续的数据处理和数据对比程序。进一步的，当采取机械手等方式取放硅片时，还可利用该硅片位置信息静态扫描系统获取机械手位置信息以进行机械手位置偏差的自动校准或取放操作的实时监控，进一步提升了系统工作过程的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明硅片位置信息静态扫描系统的方块图；

图2是本发明硅片位置信息静态扫描系统一实施例的俯视示意图；

图3是图2的侧视示意图；

图4是本发明硅片位置信息静态扫描系统另一实施例线阵感光单元接收列的局部放大图；

图5是本发明硅片位置信息的静态扫描系统的工作流程图；

图6是采用本发明硅片位置信息的静态扫描系统检测硅片的错位状态的示意图；

图7是本发明硅片位置信息的静态扫描方法的流程图；

图8是本发明硅片位置信息的静态扫描系统另一实施例的方块图；

图9是利用本发明的硅片位置信息的静态扫描系统获取机械手位置信息的俯视示意图；

图10是利用本发明的硅片位置信息的静态扫描系统进行机械手位置自动校准的示意图；

图11是本发明硅片位置信息的静态扫描系统另一实施例的方块图；

图12是本发明硅片位置信息的静态扫描系统另一实施例的方块图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

首先，以下将详细描述本发明一实施例的硅片位置信息的静态扫描系统。请一并参阅图1、图2、图3，本发明硅片位置信息的静态扫描系统包括用于装硅片13的片盒11、承载工作台12，片盒11置于承载工作台12上。该静态扫描系统还包括位置数据获取模块21、控制模块23、参数输入模块22、设置在片盒11一侧中心线上的光发射阵列14、相对于光发射阵列14对称地设置在片盒11另一侧的两个线阵感光单元接收列151、152。

线阵感光单元接收列15用于扫描光发射阵列14发射的光束，从而获得光束遮挡的数据组。较佳的，两个线阵感光单元接收列151、152对称地设置在片盒11取片口的一侧。光发射阵列14则设在另外一侧。两个线阵感光单元接收列151、152之间的距离要大于硅片13直径，以不影响片盒11中硅片13的取放为准即可。此外，为保证能完整扫描整个硅片片盒，光发射阵列14和线阵感光单元接收列15的长度应覆盖整个片盒的长度。

在本实施例中，线阵感光单元接收列为线阵CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）接收列，即CCD器件的感光单元以线型排布组成的阵列，其具有结构简单，成本低廉，可重复获取多组数据实现实时快速扫描等特点，有利于提升本发明静态扫描系统获取硅片位置信息的效率。另外，采用两个线阵CCD接收列同步扫描光发射阵列的光束，可减少外界光源的干扰，提高获取的数据准确度，简化后续的数据处理和数据对比程序。控制模块23连接两个线阵感光单元接收列151、152和光发射阵列14，用于控制两个感光单元接收列151、152同步扫描光发射阵列14发射的光束，当然光发射阵列14发射光束也可由控制模块23控制。位置数据获取模块21连接线阵感光单元接收列15和参数输入模块22，并通过两个线阵感光单元接收列151、152扫描获得的两组光束阻挡的数据组和参数输入模块22输入的片盒11的物理尺寸等参数，计算出片盒11中的硅片位置信息。在本实施例中，硅片位置信息可以包括硅片的硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态以及硅片在片盒11中的具体位置。请参阅图4，在本发明的另一实施例中，两个线阵感光单元接收列151、152上还设有朝向光发射阵列14的光导向隔板17，该光导向隔板呈光栅状，对光发射阵列14发射的光束起到导向作用，将其引导至线阵感光单元接收列15，同时还可以屏蔽外界光源对于线阵感光单元接收列15的干扰，使得系统更加稳定，数据采集更加准确可靠。

此外，为了在判断硅片处于错位状态时能够及时作出反应，本实施例中静态扫描系统还包括与位置数据获取模块23连接的错位报警模块24，用于当判定片盒11中发生硅片错位状态时触发报警提示。

请参阅图5，其所示为本发明硅片位置信息的静态扫描系统的工作流程图，在本实施例中，首先将片盒11的物理尺寸设置在位置信息获取模块21中，例如，设置片盒内相邻硅片槽之间的尺寸，槽的宽度，槽口数量，线阵感光单元接收列15的物理分辨率dpi等信息；然后，控制模块23控制两个线阵感光单元接收列151、152同步扫描光发射阵列14发射的光束并采集获取两组光束遮挡数据组；随后，由位置数据获取模块21对数据组的数据进行处理，例如通过数字滤波消除干扰，根据平均值等调整阈值设定，比较成归一化数据；接着，位置数据获取模块21对处理后的数据进行数据比较，包括：其一，根据片盒11的物理特征，决定片盒11起始点和结束点在数据中的位置，去除起始点前和结束点后的无用数据，保留有效数据；其二，根据线阵感光单元接收列15物理分辨率dpi和片盒物理信息，把片盒物理尺寸的信息映射到有效数据中，有效数据也反映了硅片信息，例如，对应槽口有无硅片，硅片位置（如槽口号）等；其三，对比两组有效数据以检测硅片放置的错位状态。在本实施例中位置数据获取模块21对数据组进行处理后以数字0代表光束无遮挡（无硅片）；1代表光束有遮挡（有硅片），因此处理后的第一组数据和第二组数据显示了硅片位置的信息，对比两组数据的一致性，就能判断出是否有硅片放置错位。如图6中，当硅片16斜放（处于错位状态），其表现为左端发射光幕无对应的硅片遮挡（对应为数字0），右端发射光幕有对应的硅片遮挡（对应为数字1），该位置的两个数据不一致，因此能够有效判断出硅片发生错位，从而触发错位报警模块报警。此外，若硅片位置正常未发生错位，则位置数据获取模块21再结合参数输入模块22输入的片盒11物理尺寸信息，计算出片盒11中硅片的具体位置和片盒11中的硅片有无状态，数量等位置信息。当然，以数字0和1代表光束遮挡情况仅为一实施例，并非用于限定本发明，本领域技术人员也可以熟知的其他替换方式来表征处理过的数据；位置数据获取模块的功能可由软件或硬件或其结合达成。另外，图6中的数据分布也仅为示例（一片硅片对应一个感光单元，相邻硅片之间对应一个感光单元），在实际操作中，由于硅片具有一定厚度，通常来说一片硅片可对应多个感光单元，也即是可以连续的多个数字1代表有对应的硅片遮挡；相邻硅片之间也可对应有多个感光单元。

图7所示为本发明硅片位置信息的静态扫描方法，包括如下步骤：

步骤S1：将硅片13置于位于承载工作台上的片盒11内，设置片盒物理尺寸信息；

步骤S2：开启设置于片盒一侧的中心线上的光发射阵列发射光束14，控制相对于发射阵列对称地设置在片盒另一侧的两个线阵感光单元接收列151、152同步扫描光发射阵列14发射的光束，获得两组光束遮挡的数据。

步骤S3：依据两组光束遮挡的数据组和片盒的物理尺寸，获取片盒中硅片位置信息，其中硅片位置信息包括硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态和/或硅片在片盒中的具体位置。

所述的步骤S3具体包括：

步骤S31：对两组光束遮挡的数据进行处理与比较，根据处理后的两组数据的差异获得硅片错位状态。

步骤S32：若硅片错位状态为是，则触发报警提示。若硅片错位状态为否，则依据光束遮挡的数据组和片盒11的物理尺寸，以计算确定片盒11中硅片13的位置信息。

如此，通过步骤S3可实现硅片13在片盒11中的错位状态的判定和报警，避免了因硅片处于错位状态而导致的经济损失。

由以上可知，本发明的硅片位置信息的静态扫描系统及静态扫描方法，无需片盒运动，即可获取硅片的位置信息，改变了传统的检测方式，避免了硅片的振动，更加安全可靠。同时静态扫描也可方便快速重复获取数据，提高解算准确率；此外通过两个线阵感光单元接收列同步扫描能够降低外界光源的变化对扫描精度的干扰，进一步提高准确度。

请参考图8至图10，以下将详细描述本发明另一实施例硅片位置信息的静态扫描系统，该静态扫描系统更可实现机械手位置校准的功能。

图8所示为本实施例静态扫描系统的方块图。静态扫描系统还包括机械手控制模块31以及校准模块32。机械手控制模块31与机械手40及校准模块32相连，其控制机械手40进入片盒11中并获取此时机械手40的位置信息输出至校准模块32；同时机械手控制模块31与控制模块23相连，在机械手40进入片盒11的同时使控制模块23控制两个线阵感光单元接收列15同步扫描光发射阵列14发射的光束，从而使得位置数据获取模块21获取片盒11中的机械手位置信息。校准模块32与位置数据获取模块21相连，其根据片盒11中的机械手位置信息以及机械手控制模块31输出的机械手的位置信息获取修正参数并将该修正参数发送给机械手控制模块31；机械手控制模块31根据修正参数自动校准机械手40的位置。

以下将说明硅片位置信息的静态扫描系统进行机械手位置校准的工作方式。请同时参考图9和图10，机械手控制模块(图中未示)控制机械手40运动，使其进入承载工作台12上的硅片片盒11中，此时机械手控制模块获取机械手的位置信息204，并输出给校准模块32。当机械手40进入片盒11时，机械手控制模块31发送信号至控制模块23，使得控制模块23控制光发射阵列14和两个线阵感光单元接收列151、152静态同步扫描机械手40。与前述硅片位置扫描原理一样，相对于片盒位置基准201，位置数据获取模块21解算出片盒中的机械手40位置信息203并输出给校准模块32。具体来说，如前所述，在实际操作中硅片13具有一定厚度，一片硅片13被多个感光单元覆盖，相邻硅片之间也被多个感光单元覆盖，由于机械手40的厚度通常要大于硅片13的厚度，因此当机械手40伸入片盒内，线阵感光单元接收列151、152扫描获得的光束阻挡的数据组与机械手伸入之前的数据组存在差异。位置数据获取模块21包括数据处理子模块，其根据前后两次扫描获得的数据组处理后的差异以及片盒的物理尺寸即可计算出片盒中的机械手具体位置203并输出给校准模块32。当然，位置数据获取模块21根据机械手伸入片盒内时线阵感光单元接收列151、152扫描获得的两组光束阻挡的数据也可判断机械手的错位状态，如果处理后的两组光束阻挡的数据不一致，说明机械手进入片盒时为倾斜状态，则也可触发错位报警模块报警。

校准模块32通过将位置信息204和位置信息203两值相减，就能得出机械手位置的修正参数202，即：

机械手位置的修正参数=机械手的位置值－片盒中的机械手位置值

之后，校准模块将修正参数202传输给机械手控制模块。当要进行某一位置硅片的取放时，机械手控制模块31以此修正参数为基准并结合位置数据获取模块21得出的片盒中的硅片位置信息，就能根据需求，自动校准机械手40的位置进行取放操作。

以下为应用本实施例的系统进行硅片位置信息静态扫描的方法，该静态扫描方法可对机械手的位置进行校准。

在获得步骤S3获得片盒中的硅片位置信息之后，还包括以下步骤：

步骤S40：控制机械手进入片盒中并获取机械手的位置信息，同时控制两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得所述片盒中的机械手位置信息；具体来说，是根据机械手进入所述片盒前后的光束遮挡的数据组及所述片盒的物理尺寸以获取片盒中的机械手位置信息。

步骤S41：根据机械手的位置信息和片盒中的机械手位置信息获取修正参数并根据修正参数自动校准机械手的位置。

图11所示为本发明另一实施例硅片位置信息静态扫描系统的方块图，该静态扫描系统可用于对机械手取放硅片作实时监控。硅片位置信息静态扫描系统包括机械手控制模块31以及报警模块33。机械手控制模块31与机械手40、位置数据获取模块21及控制模块23相连；报警模块33与位置数据获取模块21相连。当要对片盒中的特定位置进行硅片的抓取或存放操作时，机械手控制模块31根据位置数据获取模块21输出的硅片位置信息A控制机械手40进入片盒中的该特定位置；并在机械手40抓取/存放硅片动作完成后发出信号至控制模块23，使其控制两个线阵感光单元接收列同步扫描光发射阵列发射的光束，位置数据获取模块21获得此时硅片位置信息B，并根据机械手抓取/存放前后片盒中的硅片位置信息A，B判断该特定位置的硅片有无状态是否发生变化。若有无状态未发生变化，则说明机械手的取放动作并未成功，例如机械手想要取片而实际硅片并未被取走或机械手想要放入硅片但实际并未放入，此时位置数据获取模块21触发报警模块33报警。如此，当采取机械手等方式取放硅片时，可通过硅片位置信息静态扫描系统判定硅片是否被取走或放入，从而实时监控机械手取放硅片是否发生异常，进一步提升了系统工作过程的安全性。

以下为通过上述的系统进行硅片位置信息静态扫描的方法，可对机械手取放硅片的异常情况进行实时检测，该静态扫描方法包括：

在获得步骤S3获得片盒中的硅片位置信息之后，执行：

步骤S50：根据片盒中的硅片位置信息控制机械手进入片盒中的特定位置以抓取/存放硅片；

步骤S51：在机械手抓取/存放硅片后控制两个线阵感光单元接收列同步扫描光发射阵列发射的光束，以获得此时片盒中的硅片位置信息；

步骤S52：判断机械手抓取/存放前后片盒中特定位置的硅片有无状态，若未发生变化，则触发报警。

图12所示为本发明另一实施例硅片位置信息静态扫描系统的方块图。该硅片位置信息静态扫描同时包含上述机械手控制模块31，校准模块32和报警模块33。其中机械手控制模块31与机械手、位置数据获取模块21及控制模块23相连；报警模块33与位置数据获取模块21相连；校准模块32与机械手控制模块31及位置数据获取模块21相连。

以下将结合该方块图详细描述硅片位置信息静态扫描系统的工作过程。

首先，机械手控制模块31发出信号给控制模块23，控制模块23控制两个感光单元接收列151、152同步扫描光发射阵列14发射的光束。位置数据获取模块21通过两个线阵感光单元接收列151、152扫描获得的两组光束阻挡的数据组a和参数输入模块22输入的片盒11的物理尺寸等参数，处理计算出片盒11中的硅片位置信息A。硅片位置信息A包括硅片有无状态、数量、错位状态以及硅片13在片盒11中的具体位置。其中，位置数据获取模块21对两组处理后的数据进行数据比较，若不一致，则判断硅片处于错位状态，触发错位报警模块24报警提示；若一致，则位置数据获取模块21再结合参数输入模块22输入的片盒11物理尺寸信息，计算出硅片13处于片盒11中的具体位置，并将硅片位置信息A传输给机械手控制模块31。

在控制机械手进行硅片取放操作之前，先对机械手位置作校准工作。首先，机械手控制模块31控制机械手40运动，使其进入承载工作台上的硅片片盒中，此时机械手控制模块31获取机械手的位置信息X，并输出给校准模块32。当机械手40进入片盒11同时，机械手控制模块31还发送信号至控制模块23，使得控制模块23控制光发射阵列14和两个线阵感光单元接收列151、152静态同步扫描获得光束遮挡数据组a’。位置数据获取模块21对光束遮挡数据组a’进行处理，之后位置数据获取模块21的数据处理子模块根据数据组a和a’处理后的数据差异以及片盒的物理尺寸解算出片盒中的机械手位置信息Y并输出给校准模块32。校准模块32通过将位置信息X和位置信息Y两值相减，就能得出机械手位置的修正参数Z=X－Y。之后，校准模块将修正参数Z传输给机械手控制模块。

校准完毕后，假设当要进行某一位置硅片抓取/存放时，机械手控制模块31根据位置信息A获得取/放片的硅片位置信息(如A’处)，以修正参数Z为基准并结合该具体位置值A’即可得出机械手40的位置值A’+Z，机械手控制模块31只需将机械手40的高度调整到该位置值，即对应于片盒中的取/放片位置。之后机械手控制模块31控制机械手40抓取/放入硅片，并在动作完成后发出信号至控制模块23，使其控制两个线阵感光单元接收列151、152同步扫描光发射阵列14发射的光束，位置数据获取模块21获得此时硅片位置信息B。若位置数据获取模块21比较机械手抓取/存放前后硅片在片盒中的位置信息A，B判断该取片/放片位置的硅片有无状态未发生变化，则说明实际硅片并未被取走/放入，则触发报警模块33报警；若取/放片位置的硅片有无状态发生变化，则说明取片/放片成功。

综上所述，本发明的硅片位置信息的静态扫描系统，无需借助片盒运动即可获取硅片的位置状态，改善了传统的检测方式造成硅片振动的缺陷，更为安全可靠。此外，通过线阵感光单元接收列进行光发射阵列的光束扫描，不仅结构简单，成本低廉，更可实现实时快速扫描，进一步提升了获取硅片位置信息的效率。另外，采用两个线阵感光单元接收列同步扫描，也减少了外界光源的干扰，有利于获取的数据准确度的提高以及后续的数据处理和数据对比程序的简化。

此外，本发明的硅片位置信息静态扫描系统还可进行机械手位置校准以及机械手取放硅片的实时监控，进一步提升了硅片取放的准确性和安全性能。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (14)

1.一种硅片位置信息的静态扫描系统，包括承载工作台以及置于其上用于装硅片的片盒，其特征在于，所述静态扫描系统还包括：

设置在所述片盒一侧的中心线上的光发射阵列；

相对于所述光发射阵列对称地设置在所述片盒另一侧的两个线阵感光单元接收列，用于扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得两组光束遮挡的数据组；

控制模块，与所述光发射阵列及所述两个线阵感光单元接收列相连，用于控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束；

位置数据获取模块，与所述两个线阵感光单元接收列相连，用于依据所述两组数据组和所述片盒的物理尺寸，获取所述片盒中的硅片位置信息；其中，所述硅片位置信息包括硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态和/或硅片在所述片盒中的具体位置；

机械手控制模块，与机械手及所述控制模块相连，其控制所述机械手进入所述片盒中并获取此时所述机械手的位置信息；同时使所述控制模块控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以使所述位置数据获取模块获取所述片盒中的机械手位置信息；以及

校准模块，与所述机械手控制模块及所述位置数据获取模块相连，其根据所述机械手控制模块获取的机械手的位置信息和所述位置数据获取模块获取的片盒中的机械手位置信息得到修正参数；所述机械手控制模块根据所述修正参数自动校准所述机械手的位置。

2.如权利要求1所述的静态扫描系统，其特征在于，还包括错位报警模块，与所述位置数据获取模块相连，依据所述硅片错位状态触发报警。

3.如权利要求1所述的静态扫描系统，其特征在于，所述两个线阵感光单元接收列对称地设置在所述片盒取片口一侧。

4.如权利要求3所述的静态扫描系统，其特征在于，所述两个线阵感光单元接收列之间的距离大于所述硅片的直径。

5.如权利要求1所述的静态扫描系统，其特征在于，所述光发射阵列和所述线阵感光单元接收列的长度覆盖整个片盒的长度。

6.如权利要求1所述的静态扫描系统，其特征在于，所述线阵感光单元接收列设有朝向所述光发射阵列的光导向隔板。

7.如权利要求6所述的静态扫描系统，其特征在于，所述光导向隔板呈光栅状。

8.如权利要求1所述的静态扫描系统，其特征在于，所述位置数据获取模块包括数据处理子模块，其根据所述机械手进入所述片盒前后的光束遮挡的数据组及所述片盒的物理尺寸获得所述片盒中的机械手位置信息。

9.如权利要求1所述的静态扫描系统，其特征在于，

所述机械手控制模块与所述位置数据获取模块相连，其根据所述片盒中的硅片位置信息控制所述机械手进入所述片盒中的特定位置以抓取/存放硅片；并在所述机械手抓取/存放所述硅片后使所述控制模块控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以使所述位置数据获取模块获取此时所述片盒中的硅片位置信息；所述静态扫描系统还包括报警模块，所述报警模块与所述位置数据获取模块相连，当所述机械手抓取/存放前后硅片在所述片盒中特定位置的硅片有无状态未发生变化，所述位置数据获取模块触发所述报警模块报警。

10.一种硅片位置信息的静态扫描方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将硅片置于承载工作台上的片盒内，设置片盒的物理尺寸信息；

步骤S2：启动设置于所述片盒一侧的中心线上的光发射阵列发射光束，控制相对于所述发射阵列对称地设置在所述片盒另一侧的两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得两组光束遮挡的数据；

步骤S3：依据所述两组光束遮挡的数据和所述片盒的物理尺寸，获取所述片盒中的硅片位置信息；其中所述硅片位置信息包括硅片有无状态、硅片数量、硅片错位状态和/或硅片在所述片盒中的具体位置；

步骤S40：控制机械手进入所述片盒中并获取所述机械手的位置信息；同时控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得所述片盒中的机械手位置信息；

步骤S41：根据所述机械手的位置信息和所述片盒中的机械手位置信息获取修正参数并根据所述修正参数自动校准所述机械手的位置。

11.如权利要求10所述的硅片位置信息的静态扫描方法，其特征在于，所述的步骤S3还包括：

步骤S31：对两组光束遮挡的数据进行处理和比较，并根据处理后的两组数据的差异获得所述片盒中的硅片错位状态。

12.如权利要求11所述的硅片位置信息的静态扫描方法，其特征在于，所述步骤S31后还包括：

步骤S32：若所述硅片错位状态为硅片错位，则报警。

13.如权利要求10所述的硅片位置信息的静态扫描方法，其特征在于，所述步骤S40包括根据所述机械手进入所述片盒前后的光束遮挡的数据组及所述片盒的物理尺寸以获取所述片盒中的机械手位置信息。

14.如权利要求10所述的硅片位置信息的静态扫描方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤S50：根据所述片盒中的硅片位置信息控制机械手进入所述片盒中的特定位置以抓取/存放硅片；

步骤S51：在所述机械手抓取/存放所述硅片后控制所述两个线阵感光单元接收列同步扫描所述光发射阵列发射的光束，以获得此时所述片盒中的硅片位置信息；

步骤S52：判断所述机械手抓取/存放前后所述片盒中特定位置的硅片有无状态，若未发生变化，则触发报警。