CN105590888A - 晶片传送机器人及其控制方法和制造半导体装置的方法 - Google Patents

晶片传送机器人及其控制方法和制造半导体装置的方法 Download PDF

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Abstract

提供了晶片传送机器人及其控制方法和制造半导体装置的方法。晶片传送机器人包括：机器人传送机构，包括机器人轴构件和与机器人轴构件连接的机器人臂构件；机器人手，连接到机器人传送机构的机器人臂构件，并且被配置为使用机器人传送机构来传送晶片；垂直位移传感器，被安装在机器人手的上侧；以及多个水平位移传感器，被安装在机器人手的所述上侧，并沿着与机器人手的两侧的对称轴垂直的虚拟线相互分开。

Description

晶片传送机器人及其控制方法和制造半导体装置的方法
本申请要求于2014年11月7日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0154736号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种晶片传送机器人及其控制方法，更具体地，涉及一种不需要定期地执行教学操作的晶片传送机器人以及一种控制该晶片传送机器人并使用该传送机器人制造半导体装置的方法。
背景技术
可以通过执行各种制作工艺(例如，沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺和电子裸片分类(EDS)测试工艺)来制造半导体芯片(半导体裸片)。当晶片传送机器人将晶片传送到例如执行半导体制作工艺的晶盒(cassette)与处理室之间的晶片安装室中时，可以执行半导体芯片制作工艺。
因此，通常来说，工人必须要检查晶片传送机器人的移动操作的位置是否精确。此外，工人可能要必须定期地执行教学操作，即，在控制器中预先对晶片传送机器人的移动操作的位置进行编程。
发明内容
发明构思的各方面提供一种不需要定期地执行教学操作的具有机器人手组件的晶片传送机器人。
发明构思的各方面还提供一种控制该晶片传送机器人的方法。
根据发明构思的一个方面，提供一种晶片传送机器人，该晶片传送机器人包括：机器人传送机构，包括机器人轴构件和与机器人轴构件连接的机器人臂构件；机器人手，连接到机器人传送机构的机器人臂构件，并用于通过使用机器人传送机构来传送晶片；垂直位移传感器，被安装在机器人手的上侧；以及多个水平位移传感器，被安装在机器人手的所述上侧，并沿着与机器人手的两侧的对称轴垂直的虚拟线相互分开。
垂直位移传感器和所述多个水平位移传感器可以被安装成与机器人手的顶表面齐平。
垂直位移传感器可以是包括发射第一光的第一光发射部和检测第一光的第一光接收部的集成光传感器。
水平位移传感器可以被安装成与垂直位移传感器分开。水平位移传感器可以包括第一水平位移传感器和第二水平位移传感器。第一水平位移传感器可以是包括发射第二光的第二光发射部和检测第二光的第二光接收部的集成光传感器，并且第二水平位移传感器可以是包括发射第三光的第三光发射部和检测第三光的第三光接收部的集成光传感器。
晶片传送机器人还可以包括控制器，其中，控制器通过使用垂直位移传感器和水平位移传感器来控制机器人传送机构和机器人手。
机器人传送机构可以被配置为通过使用机器人传送机构来将机器人手移动到承载晶片的晶片安装室。所述多个水平位移传感器可以被配置为检测机器人手的水平位移。
晶片传送机器人还可以被配置为，当机器人手被运送到晶片安装室中时使第一光从垂直位移传感器的第一光发射部发射到晶片上，并通过使用垂直位移传感器的第一光接收部检测从晶片反射的第一光。垂直位移传感器可以是通过使用第一光的移动距离来检测机器人手的垂直位移的光传感器。
水平位移传感器可以包括：第一水平位移传感器和第二水平位移传感器。当机器人手移动到将机器人手正常运送到晶片安装室中的位置时，第一水平位移传感器和第二水平位移传感器可以被设置在距晶片的中心距离相同的位置处。当机器人手被运送到晶片安装室中时，第一水平位移传感器可以包括将第二光发射到晶片上的第二光发射部和检测从晶片反射的第二光的第二光接收部，并且当机器人手被运送到晶片安装室中时，第二水平位移传感器可以包括将第三光发射到晶片上的第三光发射部和检测从晶片反射的第三光的第三光接收部。
水平位移传感器可以是通过使用同时被检测到的第二光和第三光来检测机器人手的水平位移的光传感器。
晶片安装室可以是其上可安装晶片的晶盒，或者可以是对晶片执行半导体制作工艺的处理室。
晶片传送机器人还可以包括控制器，其中，当机器人手被运送到晶片安装室中时，基于由垂直位移传感器和水平位移传感器检测到的机器人手的垂直位移和水平位移，控制器可以计算送入的机器人手相对于将机器人手正常运送到晶片安装室中的位置的垂直位移误差和水平位移误差，并且计算出的垂直位移误差和水平位移误差可以被反映在机器人传送机构的位置参数中。
根据发明构思的某些方面，一种晶片传送机器人包括：机器人传送机构，包括机器人轴构件和与机器人轴构件连接的机器人臂构件；机器人手，与机器人传送机构的机器人臂构件连接，并被配置为通过使用机器人传送机构来移动到承载晶片的晶片安装室；垂直位移传感器，被安装在机器人手的上侧，并被配置为在机器人手移动到晶片安装室中时检测机器人手的垂直位移；多个水平位移传感器，被安装在机器人手的所述上侧，并沿着与机器人手在移动到晶片安装室中时的移动方向垂直的虚拟线相互分开，并且被配置为在机器人手移动到晶片安装室中时检测机器人手的水平位移；以及控制器，被配置为在机器人手移动到晶片安装室中时计算被正常运送到晶片安装室中的机器人手的垂直位移误差和水平位移误差，并且被配置为基于计算出的垂直位移误差和水平位移误差来校正机器人传送机构的位置参数并互锁机器人传送机构。
垂直位移传感器可以是包括发射第一光到晶片上的第一光发射部和检测从晶片反射的第一光的第一光接收部的光传感器，其中，控制器被配置为通过使用第一光的移动距离来检测机器人手的垂直位移。
所述多个水平位移传感器可以包括第一水平位移传感器和第二水平位移传感器，第一水平位移传感器可以包括发射第二光到晶片上的第二光发射部和检测从晶片反射的第二光的第二光接收部，第二水平位移传感器可以包括发射第三光到晶片上的第三光发射部和检测从晶片反射的第三光的第三光接收部，并且水平位移传感器可以是通过使用同时被检测到的第二光和第三光来检测机器人手的水平位移的光传感器。
机器人传送机构的位置参数可以是机器人手的垂直位置坐标、前/后位置坐标、左/右位置坐标或旋转角度。
根据发明构思的某些方面，一种控制晶片传送机器人的方法包括：开始朝向晶片安装室中的晶片的外边缘移动机器人手组件，机器人手组件包括与机器人传送机构连接的机器人手，其中，机器人手包括垂直位移传感器和水平位移传感器，垂直位移传感器被安装在机器人手的前上部中，水平位移传感器被安装在机器人手的后上部中并沿着与机器人手的移动方向垂直的虚拟线相互分开；在机器人手的一部分被移进晶片安装室中时，通过使用垂直位移传感器来检测机器人手相对于晶片的垂直位移，校正机器人传送机构的位置参数；在机器人手被进一步移进晶片安装室中时，通过使用水平位移传感器来检测机器人手相对于晶片的水平位移，校正机器人传送机构的位置参数；以及完成机器人手在晶片安装室中相对于晶片的移动。
垂直位移传感器可以包括发射第一光到晶片上的第一光发射部和检测从晶片反射的第一光的第一光接收部，并且可以基于发射第一光的时刻和检测到第一光的时刻之间的时间间隔或相位差来检测垂直位移。
水平位移传感器可以包括第一水平位移传感器和与第一水平位移传感器分开的第二水平位移传感器，第一水平位移传感器可以包括发射第二光到晶片上的第二光发射部和检测从晶片反射的第二光的第二光接收部，第二水平位移传感器可以包括发射第三光到晶片上的第三光发射部和检测从晶片反射的第三光的第三光接收部，并且可以基于水平位移传感器同时检测到第二光和第三光的时间来检测水平位移。
在通过使用水平位移传感器来检测机器人手的水平位移时，机器人手完成了移动的位置可以是当机器人手沿着晶片的中心线前进时，同时检测到第二光和第三光的位置。
可以通过将垂直位移传感器的第一光接收部的光接收量、第一水平位移传感器的第二光接收部的光接收量和第二水平位移传感器的光接收量进行比较来控制机器人手的水平平坦度。
通过检测垂直位移来校正的机器人传送机构的位置参数可以是机器人手的垂直位置坐标。
通过检测水平位移来校正的机器人传送机构的位置参数可以是机器人手的前/后位置坐标、左/右位置坐标和旋转角度。
通过检测垂直位移和水平位移来校正机器人传送机构的位置参数的步骤可以包括：计算机器人手相对于预先设定机器人手要移动到的位置的垂直位移误差和水平位移误差；以及基于计算出的垂直位移误差和水平位移误差来校正机器人传送机构的位置参数。
从机器人手开始到达晶片安装室中的晶片的外边缘的时刻，到水平位移传感器至少移动经过晶片安装室中的晶片的外边缘的时刻，可以连续地执行通过检测垂直位移和水平位来校正机器人传送机构的位置参数的步骤。
当垂直位移具有预定的值时，可以执行确定机器人手的移动是否完成的步骤。
所述方法还可以包括：使用机器人手，从晶片安装室去除晶片；使用机器人手，将晶片放置在处理设备装置中；在处理设备装置中对晶片执行制作工艺；以及在执行制作工艺之后，使用从晶片单个化(singulate)的一个或更多个芯片来形成半导体装置。
根据所公开的实施例的某些方面，一种制造半导体装置的方法包括以下步骤：在第一处理设备装置中对晶片执行第一制作工艺；将晶片从第一处理设备装置移动到晶盒；在晶盒中执行机器人臂的机器人手相对于晶片的对准过程；使用机器人手，将晶片从晶盒移动到第二处理设备装置；在第二处理设备装置中对晶片执行第二制作工艺，以在晶片上形成多个半导体芯片；以及从晶片单个化所述多个半导体芯片。对准过程包括：在机器人手的表面上使用多个传感器装置，以确定机器人手是否处于期望的高度、是否被对准成相对于晶片居中以及是否相对于晶片平坦；以及基于所述确定，对机器人手执行对准。
所述方法还可以包括将所述多个芯片封装成多个半导体封装。
所述多个传感器装置可以至少包括距机器人手的两侧的中心等距离的两个传感器，其中，对准过程还包括：使用所述两个传感器来确定机器人手是否被对准成相对于晶片居中以及机器人手是否相对于晶片平坦。
所述多个传感器装置可以至少包括用来确定机器人手是否相对于晶片处于期望的高度的第三传感器。
对准过程还可以包括：开始朝向晶盒中的晶片的外边缘移动机器人手以及在机器人手被进一步移动经过晶片的外边缘时，通过使用所述两个传感器检测机器人手相对于晶片的水平位移，来校正控制机器人臂和机器人手的机器人传送机构的位置参数。
附图说明
根据下面结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解发明构思的示例性实施例，在附图中：
图1是根据某些示例性实施例的晶片传送机器人的透视图；
图2是根据某些示例性实施例的图1中示出的晶片传送机器人的平面图；
图3A至图3C是根据某些示例性实施例的图1和图2的晶片传送机器人的操作的视图；
图4A和图4B是根据某些示例性实施例的晶片传送机器人的机器人手组件的视图；
图5A和图5B分别是根据某些示例性实施例的通过使用图1的晶片传送机器人来移动机器人手的操作的透视图和侧视图；
图6A和图6B是根据某些示例性实施例的图1的晶片传送机器人的配置和控制的示图；
图7A至图7C是通过使用根据某些示例性实施例的机器人手和位移传感器来检测机器人手相对于晶片的垂直位移和水平位移的操作的视图；
图8至图10是通过使用根据某些示例性实施例的机器人手的移动操作的机器人手相对于晶片的水平位移的视图；
图11至图13是根据某些示例性实施例的在机器人手被运送到晶盒中时校正机器人手相对于晶片的水平位移的操作的平面图；
图14是根据某些示例性实施例的控制器的机器人手根据位移传感器的操作信号的校正内容的视图；
图15是根据某些示例性实施例的通过使用具有位移传感器的机器人手组件来控制晶片传送机器人的方法的流程图；
图16是根据某些示例性实施例的通过使用具有位移传感器的机器人手组件来控制晶片传送机器人的方法的流程图；
图17是根据某些示例性实施例的包括晶片传送机器人的晶片处理系统的元件的布置之间的关系的视图；
图18是根据某些示例性实施例的图17中示出的晶片处理系统的示意图；
图19是根据某些示例性实施例的包括图17中示出的晶片传送机器人的晶片处理系统的示例的配置图；
图20是根据某些示例性实施例的图19的晶片传送机器人和探测器的示意图；
图21是根据某些示例性实施例的图20的晶片传送机器人的示意配置的框图；以及
图22是根据某些示例性实施例的包括晶片传送机器人的晶片处理系统的配置图。
图23是描述根据某些示例性实施例的使用晶片传送机器人来制造半导体装置的方法的流程图。
在附图中，为了方便和清楚起见，可能夸大各部件和区域的尺寸和相对尺寸。同样的附图标记始终表示同样的元件。虽然不同的附图示出示例性实施例的变化，但是这些附图不必然意图相互排斥。而是，如将从下面的具体实施方式的上下文所得知的，在将这些附图及其描述视为一个整体时，在不同的附图中描绘和描述的某些特征可以与其他附图中的其他特征组合，以得到各种实施例。
具体实施方式
将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式实施，并且本发明不应该被解释为局限于在本文中陈述的示例性实施例。
将理解的是，当一个元件(例如，层、区域或晶片(基底))被提到在另一个元件“上”，与另一个元件“连接”或“结合”时，它可以直接在另一个元件上，直接与另一个元件连接或结合，或者，可以在其间存在中间元件。与此形成对照的是，当一个元件被提到“直接在另一个元件上”，与另一个元件“直接连接”或“直接结合”时，不存在中间元件或中间层。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或更多个的任意和所有的组合。
将理解的是，虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。除非上下文另有指明，否则这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分。因此，在不脱离示例实施例的教导的情况下，下面在说明书的一个部分中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以在说明书的另一部分中被称为第二元件、部件、区域、层或部分。另外，在某些情况下，即使在说明书中不使用“第一”、“第二”等描述术语，其在权利要求中仍可以被称为“第一”或“第二”，以便将要求保护的不同元件相互区分开。
此外，为了描述如附图中所示的一些元件相对于其他元件之间的关系的目的，可以在本文中使用例如“在……上”或“在……上方”和“在……下”或“在……下方”的相对术语。除了附图中所示的方向以外，这些相对术语可以被理解为还意图包括元件的其他方向。例如，当元件在附图中被切换相反的位置时，被描述设置在其他元件的顶表面上的元件具有在其他元件的底表面上的方向。因此，根据附图中的特定方向，术语“在……上”可以包括“在……下”和“在……上”的全部方向。当使一个元件朝向另一个方向(相对于另一个方向90度旋转)时，可以相应地解释在本文中使用的相对描述语。
本文中使用的术语只用来描述具体的实施例，不意图限制本发明。如本文中使用的，除非上下文中明确地另有说明，否则单数形式也意图包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括”及其变型和/或“包含”及其变型在本说明书中使用时，表示存在所述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或更多个其他的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其集合。
当提到取向、布局、位置、形状、大小、数量或其他量度时，如本文中使用的术语(例如，“相同”，“平坦”或“共面”)并不一定意味着一个完全相同的取向、布局、位置、形状、大小、数量或其他量度，但是意图包括在可能由例如制造工艺引起的可接受的变化范围内的几乎相同的取向、布局、位置、形状、大小、数量或其他量度。在本文中，可以使用术语“基本上”来反映该含义。
在下文中，将参照示意性示出实施例的附图来描述本发明的示例性实施例。在附图中，例如，示出的形状可以根据制作技术和/或公差而变形。因此，本发明的示例性实施例不限于本说明书中所示的某些形状，并且可以包括在制作工艺中所引起的形状的修改。下列实施例可以由一个实施例或多个实施例中的组合构成。
在下文中，将描述晶片传送机器人的配置。由于晶片传送机器人的形状可能不同，本说明书提出了根据某些示例性实施例的晶片传送机器人，并且本发明的构思不限于此。
此外，将描述晶片传送机器人的操作的过程。晶片传送机器人的操作的过程可以与教学操作有关，在教学操作中，工人预先在控制器中对晶片传送机器人的移动操作的位置进行编程。可以按各种方式执行晶片传送机器人的操作的过程，但是现在只出于示范性的目的而描述该操作的过程。
图1是根据发明构思的示例性实施例的晶片传送机器人100的透视图。
详细地说，晶片传送机器人100可以包括机器人传送机构36和机器人手组件30，其中，机器人传送机构36包括机器人轴构件8和机器人臂构件11，机器人手组件30包括机器人手21以及垂直位移传感器22和水平位移传感器28。机器人臂构件11可以与机器人轴构件8连接。机器人手组件30可以与机器人臂构件11连接。因此，包括机器人手21以及垂直位移传感器22和水平位移传感器28的机器人手组件30可以与机器人传送机构36连接。
机器人轴构件8可以与机器人主体6结合。与机器人轴构件8连接的机器人臂构件11可以具有多关节形状。机器人臂构件11可以包括第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16。在本说明书的某些部分中，机器人臂构件11可以被称为机器人臂11，并且第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16可以被称为第一臂段10、第二臂段12、第三臂段14和第四臂段16。
机器人轴构件8可以与第一臂10的一端的底表面结合，从而例如利用一个或更多个致动器、电机、液压装置等使第一臂10升起/下降并使第一臂10旋转。第一臂10和机器人轴构件8可以分开形成。在一些情况中，第一臂10和机器人轴构件8可以一体地形成。当第一臂10和机器人轴构件8一体地形成时，第一臂10和机器人轴构件8可以同时旋转。
第二臂12可以与第一臂10的另一端结合，该另一端与被结合到机器人轴构件8的一端相对。容纳部32可以设置在第二臂12上以容纳驱动单元，该驱动单元可以包括例如一个或更多个致动器、电机等。第三臂14可以与第二臂12的一端结合。第四臂16可以与第三臂14的一端结合。
机器人手21可以安装在第四臂16上并成为机器人手组件30的一部分以提起并支撑晶片，并且通过使用机器人传送机构36来传送晶片。机器人手21可以包括主体部18和手指部20。在手指部20中可以包括真空入口(未示出)，使得晶片可以通过真空入口(未示出)安装和固定到手指部20。
垂直位移传感器22和水平位移传感器28可以安装在机器人手21的主体部18处，以分别检测机器人手21相对于晶片的垂直位移和水平位移。机器人手21、垂直位移传感器22和水平位移传感器28构成机器人手组件30。水平位移传感器28可以包括第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26。稍后将详细地描述垂直位移传感器22以及第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26。
图2是图1中示出的晶片传送机器人100的示例性平面图。
详细地说，晶片传送机器人100的机器人手21可以在四个方向上移动。晶片传送机器人100的机器人手21可以在如下方向上移动：机器人手21从第四臂16突出的方向，即，X方向；垂直于X轴的Y方向；机器人臂构件11旋转的方向θ，即，所有的第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16旋转所沿的方向；以及Z方向，即，机器人轴构件8沿着图1的Z轴在垂直方向上移动所沿的方向。
机器人手21沿着X轴的移动可以定义为前/后操作，机器人手21沿着Y轴的移动可以定义为左/右操作，并且旋转θ可以定义为旋转操作。可以基于第一臂10和第三臂14逆时针旋转的角度来定义晶片传送机器人100的第一臂10和第三臂14中的每个臂的角度，并且可以基于第二臂12和第四臂16顺时针旋转的角度来定义晶片传送机器人100的第二臂12和第四臂16中的每个臂的角度。这只是定义角度，但不意味着第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16中的每个臂仅在上述方向上旋转。
基于上述旋转方向，第一臂10的旋转角度可以定义为θ1，第二臂12的旋转角度可以定义为θ2，第三臂14的旋转角度可以定义为θ3，第四臂16的旋转角度可以定义为θ4。在基本位置(即，原来位置)处的第二臂12和Y轴之间形成的角度可以定义为θr。这可以是第二臂12完成传送操作之后返回的相对于Y轴的角度。例如，该角度可以是第二臂12在不使用时、在待机模式下或在传送操作之间相对于Y轴的位置。
如图1和图2所示，第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16都可以在垂直方向上移动。可以将第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16沿着Z轴的移动定义为Z方向上的移动。不论第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16的操作如何，都可以通过提起/降低机器人轴构件8来执行在Z方向上的移动操作。可以通过在机器人主体6中设置的驱动单元(未示出)来执行Z方向上的移动。可以与第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16的移动分开执行或一起执行Z方向上的移动。可以将沿着Z轴的移动定义为机器人手21的垂直操作。
图3A至图3C是图1和图2的晶片传送机器人100的操作的示例性视图。
图3A是晶片传送机器人100的基本位置(即，原来位置)的视图。
如图3A所示，其上可安装晶片W的晶片安装室46、47a和47b可以被设置在晶片传送机器人100的周围。在下文中，将晶片安装室46称为其上可安装晶片W的晶盒，在下文中，将晶片安装室47a和47b称为其上安装有晶片W并且对其执行半导体制作工艺的第一处理室和第二处理室。第一处理室47a和第二处理室47b可以是，例如，用于执行诸如蚀刻、层沉积、离子注入和其他制作工艺的制作室。虽然附图示出晶片传送机器人100、晶盒46以及第一处理室47a和第二处理室47b的布置的示例，但是可以按不同的方式来自由地布置它们。
可以将第一处理室47a和第二处理室47b设置为基于晶片传送机器人100在同一方向上相互平行。当把图3A中所示的位置设定为基本位置(原来位置)并将该原来位置设定为起点时，晶片传送机器人100可以移动。附图中示出的基本位置也是一个示例，可以将不同的位置设定为基本位置。在图3A中，附图标记38、40、42和44可以称为旋转轴。
图3B是从其上堆叠有晶片W的晶盒46取走晶片W的示例性操作的视图。
如图3B所示，晶盒46设置在与机器人手21自基本位置所指向的方向不同的方向上。因此，首先执行使机器人手21指向晶盒46的操作，然后执行将机器人手21移向晶盒46的操作。
在第一操作S11中，执行机器人手21的旋转操作。旋转操作可以是只有第一臂10如上所述地绕第一旋转轴38旋转的操作。第一臂10可以按适当的角度旋转，使得机器人手21可以指向晶盒46。
在第二操作S12中，执行机器人手21的左/右操作。机器人手21的左/右操作是指当通过旋转操作将机器人手21指向晶盒46时，使机器人手21移向晶盒46的操作。左/右操作可以是第一臂10固定而第二臂12、第三臂14和第四臂16旋转的操作。为了优化第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16的旋转角度和晶片W的传送路径，在一些实施例中，第二臂12和第三臂14的长度可以与图3B中所示的长度不同。
以这样的方式，当机器人手21被运送到晶盒46中时，晶片W被安装在机器人手21上。如果晶片W被安装在机器人手21上，则晶片传送机器人100可以通过反向地执行上述操作来返回到其基本位置。例如，可以执行作为第二操作S22的左/右操作，并且可以执行作为第一操作S11的旋转操作，使得晶片传送机器人100可以返回到其基本位置。应该注意，虽然分别地描绘并描述操作S11和S12，但是在一些实施例中，这些步骤可以至少部分地同时进行。晶片传送机器人100在机器人手21上安装有晶片W的状态下返回到其基本位置之后，可以执行将晶片W传送到第一处理室47a和第二处理室47b的操作。
图3C是将晶片W传送到第一处理室47a的操作的视图。
如图3C所示，处于基本位置的第一处理室47a相对于机器人手21布置在X方向上。但是，第一处理室47a的位置与机器人手21的位置不在同一条线上。因此，在某些实施例中，首先执行使机器人手21与第一处理室47a设置在同一条线上的操作，并且，再执行将机器人手21移向第一处理室47a的操作。可以至少部分地以重叠的方式执行这些操作。
在第一操作S21中，执行机器人手21的左/右操作。如上所述，左/右操作是第一臂10、第二臂12、第三臂14和第四臂16全部旋转的操作。通过使用左/右操作，机器人手21可以沿着Y轴移动，由此，机器人手21可以设置在与第一处理室47a相同的线上。在某些实施例中，在左/右操作中，第一臂10和第三臂14可以顺时针地旋转，并且第二臂12和第四臂16可以逆时针地旋转。
在第二操作S22中，执行前/后操作。前/后操作是将机器人手21移向第一处理室47a的操作。前/后操作是第一臂10固定且第二臂12、第三臂14和第四臂16旋转的操作。
当以这种方式将机器人手21运送到第一处理室47a时，安装在机器人手21上的晶片W可以被安装在第一处理室47a中。在晶片W被安装在第一处理室47a中之后，晶片传送机器人100可以返回到其基本位置。这通过反向地执行上述操作来实现。例如，执行作为第二操作S22的前/后操作，并且执行作为第一操作S21的左/右操作。应该注意，虽然操作S21和操作S22被分开描绘和描述并且相继发生，但是在一些实施例中，这些步骤可以至少部分地同时进行。
根据机器人手21的操作的状态，可以按照下面来定义机器人手21的垂直位移和水平位移。
机器人手21的垂直位移可以是指机器人手21在Z轴方向(垂直操作方向)上移动的距离值。机器人手21的垂直位移也可以是指在晶片传送机器人100的控制器(图6A和6B的52)中设定的机器人手21的Z方向设定值。
机器人手21的水平位移可以是指机器人手21在X轴方向(前/后操作方向)和Y轴方向(左/右操作方向)上移动的距离值。机器人手21的水平位移也可以是指在晶片传送机器人100的控制器(图6A和6B的52)中设定的X方向(前/后操作方向)设定值和Y方向(左/右操作方向)设定值。
通常，对晶片传送机器人定期执行教学操作，其中，工人要初始地并且随后定期地在控制器中对晶片传送机器人的移动操作的位置(即，水平位移和垂直位移)进行编程。
但是，根据发明构思的某些实施例的晶片传送机器人100不需要定期地执行教学操作，因为它可以通过使用在机器人手21处安装的垂直位移传感器22和水平位移传感器28来自动地检测、设定和校正机器人手21的水平位移和垂直位移。稍后，将详细地描述检测机器人手21的水平位移和垂直位移的步骤。
图4A和图4B是根据某些示例性实施例的晶片传送机器人的机器人手组件30的视图。
详细地说，图4A是机器人手组件30的平面图，其示出机器人手组件30可以传送一个晶片，图4B是机器人手组件30的透视图，其示出机器人手组件30可以传送多个晶片。在下文中，为了方便起见，将描述一个机器人手组件30。
如上所述，机器人手组件30可以包括机器人手21以及垂直位移传感器22和水平位移传感器28。机器人手21可以包括主体部18和手指部20，它们也可以被称为基体部18和处理部20。垂直位移传感器22可以安装在机器人手21的上侧中，例如，在机器人手21的上表面处。垂直位移传感器22可以检测机器人手21相对于晶片W的垂直位移。稍后，将详细地描述检测垂直位移的步骤。
水平位移传感器28可以安装在机器人手21的上侧中，例如，在机器人手21的上表面处，并且沿着与机器人手21的移动方向垂直的虚拟线IL相互分开。在某些情况下，机器人手的移动方向可以是机器人手21在晶盒46或处理室47a或47b内部的移动方向。例如，该移动方向可以指在机器人手21的x方向或y方向上的移动方向，其在机器人手21的手指部20的第一部分分别进入处理室47a/47b或晶盒46的时刻开始，并随着机器人手21进一步向处理室47a/47b或晶盒46中移动而继续。例如，当机器人手21沿着平行于x方向的线对称地布置时，虚拟线IL可以垂直于机器人手21在x方向上的移动方向。当机器人手21沿着平行于y方向的线对称地布置时，虚拟线IL也可以垂直于机器人手21在y方向上的移动方向。虚拟线IL还可以被描述为在垂直位移传感器22和旋转轴44之间延伸的线上的某一点处与由第四臂16绕第三臂14旋转形成的弧相切的线，其中，旋转轴44可以在第四臂16和第三臂14之间形成旋转的轴。此外，如图4A和图4B的示例所述，可以沿着与机器人手的两侧的对称轴垂直的虚拟线来定位水平位移传感器24和26。水平位移传感器28可以距离两侧的对称轴等距。水平位移传感器28可以与垂直位移传感器22分开地安装。水平位移传感器28可以包括第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26。水平位移传感器28可以检测机器人手21相对于晶片W的水平位移。稍后，将详细地描述检测水平位移的步骤。
图5A和图5B分别是通过使用图1的晶片传送机器人来移动机器人手的操作的示例性透视图和示例性侧视图。
详细地说，其上安装有水平位移传感器28的机器人手21可以朝向晶盒46移动，从而机器人手组件30可以朝向晶盒46移动，其中，晶盒46是晶片W被送入或取出的晶片安装室。晶盒46可以是晶片晶盒，该晶片晶盒被称为开口形成在前侧的前开口标准舱(FOUP)。
晶盒46可以被设置为整体上具有六面体形状的容器，其中，当从上空方向观察时，晶盒46的后侧(与形成有开口的一侧方向相反)具有圆形或椭圆形的形状。握持构件50(也称为晶盒握持器)用来通过使用晶盒传送装置(诸如空中穿梭车(OHS))来握持晶盒46，其可以被设置在晶盒46的顶表面上。
如上所述，可以在晶盒46的前侧形成开口。开口可以具有矩形的形状。通过该开口，可以使用机器人手组件30将晶片W送入晶盒46或者从晶盒46中取出。为了便于解释，图5A和图5B示出将晶片W送入晶盒46的状态。
可以在晶盒46的内表面上形成支撑构件48。该支撑构件48可以被设置成具有从上方看时沿着晶盒46的除了前侧以外的其他侧的周边形成的支架或槽的形状。支撑构件48可以被称为支撑轨、支撑架或支撑槽。
多个支撑构件48可以被设置在晶盒46中，以在垂直方向上相互分隔预定的距离，使得晶盒46中可以容纳多个晶片W。例如，可以在晶盒46中形成25个支撑构件(槽)，以容纳25个晶片W。但是，为了便于解释，图5A和图5B仅示出一个支撑构件48。
图6A和图6B是图1的晶片传送机器人100的构造和控制的示例性框图，并且图7A至图7C是通过使用根据某些示例性实施例的机器人手和位移传感器来检测机器人手相对于晶片的垂直位移和水平位移的操作的视图。
详细地说，晶片传送机器人(图1的100)可以包括垂直位移传感器22、水平位移传感器28和控制器52。如上面参照图5A和图5B所述，其上安装有垂直位移传感器22和水平位移传感器28的机器人手21可以移动到设置有晶片W的晶片安装室中(即，晶盒46中)，从而机器人手组件30也可以移动到该晶片安装室中。以这样的方式，如图7A至图7C所示，可以使其上安装有垂直位移传感器22和水平位移传感器28的机器人手21设置在安装于支撑构件48上的晶片W之间。
垂直位移传感器22可以被安装在机器人手21的上侧中。例如，在机器人手21的厚度是几毫米时，垂直位移传感器22的厚度可以小于机器人手21的厚度。垂直位移传感器22的顶表面可以与机器人手21的顶表面齐平(例如，共面)。
当机器人手21被运送到作为晶片安装室的晶盒(图5A和图5B的46)中时，垂直位移传感器22可以测量机器人手21相对于安装在支撑构件48上的晶片W的垂直位移。例如，如图6A和图7A所示，垂直位移传感器22可以是包括发射第一光L1的第一光发射部22a和检测(接收)第一光L1的第一光接收部22b的集成光传感器。在某些实施例中，第一光L1可以是激光。第一光发射部22a可以是例如发射激光的激光二极管(LD)，第一光接收部22b可以是例如检测(接收)激光的光电二极管(PD)。
在第一光发射部22a将第一光L1发射到晶片W上时，第一光L1可以从晶片W反射，第一光接收部22b可以检测(接收)反射的第一光L1。在使用垂直位移传感器22时，可以测量机器人手21的顶表面与晶片W的底表面之间的分隔距离d1。因此，可以测量构成图1和图2的晶片传送机器人100的机器人手21的垂直位移。
更详细地说，通过使光(诸如激光)反射，可以利用光的飞行时间(TOF)来测量距离。由于光的速度恒定，所以可以通过知晓TOF来测量距离。此外，可以由直接发射光的时刻与接收到光的时刻之间的时间间隔或者由发射的光和接收到的光之间的相位差来计算TOF。
可以计算由第一光发射部22a发射并且由第一光接收部22b检测(接收)的第一光L1的TOF，并且可以从该TOF获得第一光L1的移动距离。结果，可以基于移动距离来获得与构成晶片传送机器人100的机器人手21的垂直移动位移对应的垂直位移。
水平位移传感器28可以被安装在机器人手21的上侧中。例如，在机器人手21的厚度是几毫米时，水平位移传感器28的厚度可以小于机器人手21的厚度。水平位移传感器28可以与机器人手21的顶表面齐平(例如，共面)。
如图6A、图7A和图7B所示，水平位移传感器28可以测量插入的机器人手21的水平位移。水平位移传感器28可以包括第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26。第一水平位移传感器24可以是，例如，包括发射第二光L2的第二光发射部24a和检测(接收)第二光L2的第二光接收部24b的集成光传感器。
第二水平位移传感器26可以是，例如，包括发射第三光L3的第三光发射部26a和检测(接收)第三光L3的第三光接收部26b的集成光传感器。第二光L2和第三光L3可以是，例如，激光。在某些实施例中，第二光发射部24a和第三光发射部26a可以是发射激光的LD，并且第二光接收部24b和第三光接收部26b可以是检测(接收)激光的PD。
在第二光发射部24a将第二光L2发射到晶片W上时，第二光L2可以从晶片W反射，第二光接收部24b可以接收反射的第二光L2。在使用第一水平位移传感器24时，如上面针对垂直位移传感器22所述的，可以测量机器人手21的顶表面和晶片W的底表面之间的分隔距离(图7B的d2)。
在第三光发射部26a将第三光L3发射到晶片W上时，第三光L3可以从晶片W反射，第三光接收部26b可以接收反射的第三光L3。在使用第二水平位移传感器26时，如上面针对垂直位移传感器22所述的，可以测量机器人手21的顶表面和晶片W的底表面之间的分隔距离(图7B的d2)。
当第一水平位移传感器24和晶片W之间的分隔距离与第二水平位移传感器26和晶片W之间的分隔距离相同时，如图7B所示，通过使用第二光接收部24b识别第二光L2的时间和通过使用第三光接收部26b识别第三光L3的时间可以相同。因此，可以得知机器人手21被正常运送到晶盒46中，从而可以获得与构成晶片传送机器人100的机器人手21的水平移动距离对应的水平位移。
更详细地说，在第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26被安装在其上的机器人手21被运送到晶盒46时，如图5A和图5B所示，可以根据第二光接收部24b和第三光接收部26b是否同时接收到第二光L2和第三光L3来确定第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26被运送到晶盒46中的精确时间。由于水平位移包括与机器人手21被运送到晶盒46中所沿的方向(图2的X方向)相同的X方向的分量和垂直于X方向的Y方向的分量，所以使用至少两个水平位移传感器(例如，第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26)来检查水平位移。
基于水平位移传感器28被同时运送到晶盒46的时间，根据构成图1和图2的机器人传送机构36的机器人臂构件11或机器人轴构件8的旋转，可以测量与机器人手21在X方向和Y方向上的移动距离对应的机器人手21的水平位移。稍后将更详细地描述测量水平位移。
在第一水平位移传感器24和晶片W之间的分隔距离与第二水平位移传感器26和晶片W之间的分隔距离相同时，如图7B所示，机器人手21的水平的水平面，即，机器人手21的根据图2的Y轴方向的左/右水平面和机器人手21的根据X轴方向的前/后水平面，可以是持平的(even)。
如图7C所示，通过使用第一水平位移传感器24测得的机器人手21的顶表面和晶片W的底表面之间的分隔距离(图7C的d2)可以与通过使用第二水平位移传感器26测得的机器人手21的顶表面和晶片W的底表面之间的分隔距离(图7C的d3)不相同。在这种情况下，机器人手21的水平的水平面，即，机器人手21的左/右水平面和前/后水平面，可以是不平的。
如图6A和图6B所示，控制器52可以通过使用垂直位移传感器22和水平位移传感器28来控制机器人传送机构36和机器人手21。基于垂直位移传感器22和水平位移传感器28的测得的分隔距离或光检测的结果，控制器52可以计算插入的机器人手21相对于被正常运送到晶盒46中的机器人手21的垂直位移误差和水平位移误差。
控制器52可以通过将垂直位移误差和水平位移误差反映在机器人传送机构(图1的36)的位置参数中来计算垂直位移误差和水平位移误差，或者可以通过使机器人传送机构36互锁(interlock)来校正垂直位移误差和水平位移误差。当校正了机器人传送机构36的位置参数时，还可以改变机器人手21的位置。
机器人传送机构(图1的36)的位置参数可以是机器人轴构件(图1的8)和机器人臂构件(图1的11)的位置设定参数，例如，第一臂、第二臂、第三臂和第四臂(图1的10、12、14和16)的旋转角或机器人手21的移动距离。
机器人传送机构36的位置参数可以是机器人手21的垂直位置坐标，机器人手21的前/后位置坐标，机器人手21的左/右位置坐标，或机器人手21的旋转角。具体地说，通过检测垂直位移来校正的机器人传送机构36的位置参数可以是机器人手21的垂直位置坐标。通过检测水平位移来校正的机器人传送机构36的位置参数可以是机器人手21的前/后位置坐标，机器人手21的左/右位置坐标，或机器人手21的旋转角。
通过使用软件、硬件或其组合，可以用计算机或类似的装置实现控制器52。采用硬件，控制器52可以被设置为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、微控制器、微处理器或对于本领域的普通技术人员来说显而易见的用于执行控制功能的电气装置。
采用软件，控制器52可以通过在存储器中存储且在硬件环境中运行的采用一种或更多种程序语言编写的软件代码或软件应用来实现。
如上所述，水平位移传感器24和26可以用来检测机器人手21相对于晶片的沿着x-y平面的水平位移，并且也可以用来检测机器人手21是否相对于x-y平面成一定角度。在以上任意一种情况下，可以将机器人手21描述为失准的。因此，水平位移传感器24和26可以在此被称为对准传感器，其被用来检测机器人手21是否被正确地对准(例如，沿着水平面，并且在正确的水平方向上)。垂直位移传感器22可以在此被称为高度传感器。
图8至图10是通过使用根据发明构思的示例性实施例的机器人手的移动操作的机器人手相对于晶片的水平位移的视图。
详细地说，图8是用于描述机器人手21被运送到作为晶片安装室的晶盒46中的操作的透视图。在图8中，机器人手21被运送到晶盒46中的方向是X方向(前/后方向)，垂直于X方向的方向是Y方向(左/右方向)。机器人手21的垂直移动方向是Z方向。图9和10是从上方看的图8的平面图。
在机器人手21被运送到晶盒46中的同时，安装在机器人手21的前上部中的垂直位移传感器22的第一光发射部(图6A的22a)发射第一光(图7A的L1)，第一光L1从晶片W反射，并且第一光接收部(图6A的22b)接收第一光L1。第一光接收部22b可以检测接收到的第一光L1的相位差。在机器人手21被运送到晶盒46中的同时，由于晶片W的底表面上的微细阶梯差，可以检测到由第一光接收部22b接收到的第一光L1的相位差连续地改变。
此外，在其上安装有水平位移传感器28的机器人手21被运送到晶盒46中的同时，可以通过使用水平位移传感器28来确定机器人手21是否正常经过晶盒46以及经过时间。
更详细地说，如图6A和图7B所示，第一水平位移传感器24的第二光发射部(图6A的24a)发射第二光(图7B的L2)，第二光接收部(图6A的24b)接收从晶片W反射的第二光L2。第三光发射部(图6A的26a)发射第三光L3，第三光接收部(图6A的26b)接收从晶片W反射的第三光(图7B的L3)。
在第二光L2和第三光L3同时被第二光接收部24b和第三光接收部26b接收时，第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26可以生成检测信号。控制器52可以从第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26接收检测信号，由此确定机器人手21是否正常经过晶盒46以及经过时间。
控制器(图6A的52)可以获得机器人手21经过晶盒46的时间，例如，从第一光接收部22b接收到第一光L1的时刻到完成机器人手21的运送的时刻，由此可以计算出机器人手21的水平位移。由于水平位移是二维值，所以使用多个水平位移传感器(例如，第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26)来计算水平位移。
在某些实施例中，可以根据机器人手21从垂直位移传感器22首先经过晶盒46(例如，首先跨过晶盒中的晶片的外边缘)(如图9所示)的时刻到完成将机器人手21运送到晶盒46中的时刻(如图10所示)所移动的距离来计算水平位移。如果机器人手21的运送速度恒定不变，则可以基于移动时间来计算机器人手21的移动距离。
机器人手21移动的时间是在机器人手21的第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26经过晶盒46(例如，跨过晶盒中的晶片的外边缘)的时刻和完成将机器人手21运送到晶盒46中的时刻之间的时间间隔。第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26正常经过晶盒46的时刻是第二光L2和第三光L3被第二光接收部24b和第三光接收部26b同时接收到的时刻。完成将机器人手21运送到晶盒46中的时刻可以是机器人手21的移动停止的时刻。机器人手21的移动停止的时刻可以是机器人手21的水平位移和垂直位移全部保持在恒定水平的时刻。
此外，可以将由垂直位移传感器22测得的水平位移保持在恒定水平的时刻确定为完成了机器人手21的运送的时刻。例如，在完成了机器人手21的运送时，如图10所示，晶片传送机器人手100停止其操作，并且机器人手21的移动停止。在这种情况下，由垂直位移传感器22的第一光接收部22b检测到的第一光L1的相位差保持在恒定水平，并且控制器52接收由此产生的信号。在由第一光接收部22b检测到的第一光L1的相位差保持在恒定水平时，控制器52可以确定完成了机器人手21的运送。
结果，通过使用第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26，可以计算机器人手21的水平位移。如上所述，由于水平位移包括与机器人手21的运送方向(图2的X方向)相同的X方向的分量和垂直于X方向的Y方向的分量，所以使用至少两个水平位移传感器(例如，第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26)来检查水平位移。从上方观看，水平位移传感器28可以以预定的角度A设置在距完成运送的机器人手21的中心O(例如，关于Y方向的中心)相同的距离P处。在图9和图10中，xL是晶片W在送入机器人手21的方向上的中心线，yL是晶片W的与送入机器人手21的方向垂直的中心线。
图11至图13是根据某些示例性实施例的在机器人手被运送到晶盒中时校正机器人手相对于晶片的水平位移的操作的平面图。
详细地说，图11示出机器人手21被正常运送到晶盒(图9的46)中的晶片W的下部的状态。机器人手21的第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26正常经过晶盒46的时刻可以是第二光接收部(图6的24b)和第三光接收部(图6A的26b)同时接收到第二光L2和第三光L3的时刻。图11示出：在将机器人手21运送到晶盒46中的期间，第二光接收部24b检测到第二光L2时的第一检测时刻t2，与第三光接收部26b检测到第三光L3的第二检测时刻t1相同。
在将机器人手21运送到晶盒46中的期间，第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26可以同时检测到第二光L2和第三光L3并可以生成检测信号。因此，控制器(图6A的52)可以同时接收到检测信号，并且可以基于机器人手21的运送路径的方向来确定机器人手21在左/右方向上没有水平位移误差。
另一方面，图12和图13示出机器人手21被异常地运送到晶盒(图9的46)中并到达晶片W。图12和图13示出：在将机器人手21运送到晶盒46的期间，第二光接收部24b检测到第二光L2的第一检测时刻t2与第三光接收部26b检测到第三光L3的第二检测时刻t1相互不同。第一检测时刻t2是在检测到第三光L3之后再次检测到第二光L2和第三光L3的时刻。
例如，图12和图13示出在将机器人手21运送到晶盒46中的期间在机器人手21的运送路径方向的右侧上的第三光接收部26b首先接收到第二光L2的情况。在这种情况下，在机器人手21的运送路径方向的左侧上的第二光接收部24b检测不到第二光L2。右侧的第三光接收部26b将互锁信号(停止信号)发送到控制器52，并且左侧的第二光接收部24b将检测信号发送到控制器52。
因此，控制器52可以确定：机器人手21被偏移到左边并且被运送到晶盒46中。在这种情况下，可以将水平位移误差与先前被输入到控制器(图6A的52)的机器人手21的正常水平位移进行比较，由此，可以校正该水平位移误差，其中，该水平位移误差与基于时间间隔的移动距离差pd对应，该时间间隔是第三光L3的第二检测时刻t1与在检测到第三光L3之后又同时检测到第二光L2和第三光L3的第一检测时刻t2之间的间隔。
通过沿着Y轴在向下的方向上移动，图12的机器人手21的位置可以与图11的机器人手21被正常运送到晶盒46中的位置相同。通过沿着X轴向后移动和沿着Y轴在向下的方向上移动，图13的机器人手21的位置可以与图11的机器人手21被正常运送到晶盒46中的位置相同。
结果，可以基于图11的机器人手21被正常运送到晶盒46中时机器人手21的水平位移来校正当第一检测时刻t2与第二检测时刻t1不同并且机器人手21被偏移时机器人手21的二维偏差。在某些实施例中，可以将图11的机器人手21被正常运送到晶盒46中时的正常水平位移预先输入到控制器，并且可以基于机器人手21的正常水平位移来校正机器人手21的二维偏差。
图14是根据某些示例性实施例的控制器的机器人手根据位移传感器的操作信号的校正内容的视图。
详细地说，从垂直位移传感器(图8至图10的22)输出的On信号是在晶片W和垂直位移传感器22之间的分隔距离不在正常范围(规定范围)内时输出的信号，并且从垂直位移传感器(图8至图10的22)输出的Off信号是在晶片W和垂直位移传感器22之间的分隔距离在正常范围内时输出的信号。
从第一水平位移传感器(图8至图10的24)和第二水平位移传感器(图8至图10的26)输出的On信号是在晶片W与第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26之间的分隔距离在正常范围内时输出的信号，并且从第一水平位移传感器(图8至图10的24)和第二水平位移传感器(图8至图10的26)输出的Off信号是在晶片W与第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26之间的分隔距离不在正常范围内时输出的信号。每一个正常水平范围可以设定为可认为机器人手21被正确对准的特定范围(例如，处于自居中的某一距离内，和/或是水平平坦的)，每一个正常垂直范围可以设定为可认为机器人手21处于晶片W的合适距离处的特定范围。
如图14所示，当从垂直位移传感器22输出的信号是Off信号，并且从第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26中的一个输出的信号是Off信号时，机器人手(图8至图10的21)的前/后平坦度差。此外，如图14所示，当从垂直位移传感器22输出的信号是On信号，并且从第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26中的一个输出的信号是On信号时，机器人手(图8至图10的21)的前/后平坦度差。在这种情况下，控制器(图6A的52)可以使机器人手(图8至图10的21)互锁。照此，可以停止机器人手并可以临时终止操作。当从垂直位移传感器22输出的信号是Off信号，并且从第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26中的一个输出的信号是On信号时，机器人手21的左/右平坦度差。在这种情况下，控制器52可以使机器人手21互锁。
当从垂直位移传感器22输出的信号是On信号，并且从第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26输出的信号是Off信号时，机器人手21的垂直位置差。在这种情况下，控制器52可以校正机器人手21的垂直位置。
当从垂直位移传感器22输出的信号是Off信号，并且从第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26输出的信号是On信号时，机器人手21的前/后位置差，或者机器人手21被偏移。在这种情况下，控制器52可以校正机器人手21的前/后位置或偏移。结合图14，R轴校正是指机器人手21的X坐标校正，并且θ轴校正是指机器人手21的左/右坐标校正。此外，θ轴校正是指机器人手21的旋转角校正。R轴校正可以通过改变机器人手21的前/后坐标来执行。θ轴(θ)校正可以通过改变机器人手21的左/右坐标或通过改变机器人手21的旋转角来执行。
基于上述过程，在某些实施例中，可以使用机器人手的表面上的多个传感器装置来确定是否机器人手处于期望的高度、是否对准为相对于室中的晶片居中以及是否相对于晶片平坦。如果这些标准中的任何一个未被满足，则可以调整并对齐机器人臂，以校正对准。
图15是根据某些示例性实施例的通过使用具有位移传感器的机器人手组件来控制晶片传送机器人的方法的流程图。
详细地说，如图8至图10所示，包括机器人手21、垂直位移传感器22和水平位移传感器28的机器人手组件30到达晶片安装室，例如，到达晶盒46中的晶片W的下外部(S100)(例如，到达晶片W的最靠近晶片安装室中的开口的边缘)。如先前所示，垂直位移传感器22可以被安装在机器人手21的前上部中。如先前所示，水平位移传感器28可以被安装在机器人手21的后上部中。通过使用晶片传送机器人(图1的100)，机器人手组件30可以被运送到晶片安装室，即，到达晶盒46中的晶片W的下部。
使用在机器人手21的前面安装的垂直位移传感器22来检测机器人手21的垂直位移，并可以校正机器人传送机构36的位置参数(S110)。例如，当机器人手组件30的一部分被运送到作为晶片安装室的晶盒46中时，使用在机器人手21的前面安装的垂直位移传感器22来检测机器人手21的垂直位移，并且可以校正机器人传送机构36的位置参数(S110)(例如，如果垂直调整被确定为保证)。
如上所述，垂直位移传感器22的第一光发射部(图6A的22a)发射第一光(图7A的L1)到晶片W的底表面上，并且垂直位移传感器22的第一光接收部(图6A的22b)接收从晶片W反射的第一光L1。如上所述，控制器52可以基于第一光L1的光发射时刻和检测(光接收)时刻之间的时间间隔或相位差来获得第一光L1的飞行距离。
因此，控制器52可以通过基于飞行距离检测机器人手21和晶片W之间的分隔距离来计算机器人手21的垂直位移。当计算出机器人手21的垂直位移时，将计算出的机器人手21的垂直位移与先前在控制器52中设定的正常范围中的垂直位移进行比较，从而可以计算出垂直位移误差。如果垂直位移在正常范围内(例如，正常范围可以是先前被设定为某一预定距离加上或减去偏差(例如，1或2毫米)的范围)，则不需要校正机器人传送机构的位置参数。另一方面，如果该位移在先前设定的正常范围之外，则基于垂直位移误差来校正机器人传送机构(图1的36)的位置参数。如上所述，通过检测到的机器人手21的垂直位移来校正的机器人传送机构的位置参数可以是机器人手21的垂直位置坐标。
通过使用在机器人手21的后面安装的第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26检测机器人手21相对于晶片W的水平位移，也可以校正机器人传送机构36的位置参数(S120)。例如，当机器人手组件30被进一步运送到作为晶片安装室的晶盒46中时，在机器人手21的后面安装的第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26检测机器人手21的水平位移，并且可以用来校正机器人传送机构36的位置参数(S120)。
第一水平位移传感器24的第二光发射部(图6A的24a)发射第二光(图7B的L2)到晶片W上，并且第一水平位移传感器24的第二光接收部(图7B的24b)接收从晶片W反射的第二光L2。第二水平位移传感器26的第三光发射部(图6A的26a)发射第三光(图7B的L3)到晶片W上，并且第三光接收部(图7B的26b)接收从晶片W反射的第三光L3。
基于在机器人手21中安装的第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26同时经过晶盒46的时间，即，第二光L2和第三光L3同时被检测到的时间，可以计算水平位移。在计算出水平位移时，将该水平位移与先前在控制器52中设定的正常范围中的水平位移进行比较，从而可以计算出水平位移误差。如果水平位移在正常范围内(例如，正常范围可以是先前被设定为某一预定距离加上或减去偏差(例如，5或10毫米)的范围)，则不需要校正机器人传送机构的位置参数。另一方面，如果该位移在先前设定的正常范围之外，则基于水平位移误差来校正机器人传送机构36的位置参数。通过检测到的水平位移来校正的机器人传送机构36的位置参数可以是机器人手21的前/后位置坐标、左/右位置坐标或旋转角度。
然后，包括机器人手21的机器人手组件30完成晶片安装室(即，晶盒46中的晶片W的下部)的到达(S130)。例如，可以通过校正机器人传送机构36的位置参数来校正机器人手21的垂直位移和水平位移，并且完成机器人手21向作为晶片安装室的晶盒46中的到达。
此外，在执行操作S110、S120和S130的同时，将垂直位移传感器22的第一光接收部22b的光接收量、第一水平位移传感器24的第二光接收部24b的光接收量和第二水平位移传感器26的第三光接收部26b的光接收量相互比较，使得可以控制机器人手21的水平平坦度。从机器人手21开始到达晶片安装室的晶片的下部的时刻到机器人手21完成到达晶片安装室的晶片的整个下部的时刻，可以连续地执行通过检测垂直位移和水平位移来校正机器人传送机构36的位置参数。
通过连续地、重复地执行上述操作，可以连续地获得机器人手21的垂直位移和水平位移之间的位移误差。通过使用此法，可以获知在机器人手21被运送到作为晶片安装室的晶盒46中时的位移误差的趋势，并且可以显著地减小位移误差。
图16是根据某些示例性实施例的通过使用具有位移传感器的机器人手组件来控制晶片传送机器人的方法的流程图。
详细地说，如图8至图10所示，包括机器人手21、垂直位移传感器22和水平位移传感器28的机器人手组件30到达晶片安装室，例如，到达晶盒46中的晶片W的下部(S200)。通过使用晶片传送机器人(图1的100)，机器人手组件30可以被运送到晶片安装室，即，到晶盒46中。
检测机器人手21的垂直位移，并且确定该垂直位移是否在正常范围中(S210)。例如，当机器人手组件30的一部分被运送到作为晶片安装室的晶盒46中时，通过使用在机器人手21的前面安装的垂直位移传感器22来检测机器人手21的垂直位移，并且确定该垂直位移是否在正常范围中。
如果垂直位移在正常范围中，则执行下一个操作。否则，如果垂直位移不在正常范围中，则校正机器人传送机构(图1的36)的位置参数，或者停止(互锁)机器人传送机构36(S220)。例如，如果由垂直位移传感器22检测到的垂直位移不在正常范围中，则校正机器人传送机构36的位置参数，或者停止机器人传送机构36。
检测机器人手21的水平位移，并且确定该水平位移是否在正常范围中(S230)。例如，当机器人手组件30被进一步运送到作为晶片安装室的晶盒46中时，在机器人手21的后面安装的第一水平位移传感器24和第二水平位移传感器26检测机器人手21的水平位移。
如果水平位移在正常范围中，则执行下一个操作。否则，如果水平位移不在正常范围中，则校正机器人传送机构36的位置参数，或者停止(互锁)机器人传送机构30(S240)。例如，在由水平位移传感器检测到的水平位移不在正常范围中，则校正机器人传送机构36的位置参数，或者互锁机器人传送机构36。
然后，完成包括机器人手21并覆盖作为晶片安装室的晶盒46中的晶片W的整个下部的机器人手组件30的到达(S250)。例如，可以通过校正机器人传送机构36的位置参数来校正机器人手21的垂直位移和水平位移，然后完成机器人手21向作为晶片安装室的晶盒46中的到达。
在下文中，将描述使用上述晶片传送机器人的晶片处理系统的示例。
图17是根据发明构思的示例性实施例的包括晶片传送机器人的晶片处理系统300的元件的布置之间的关系的视图，并且图18是图17中所示的晶片处理系统300的示意图。
详细地说，根据发明构思的示例性实施例的晶片处理系统300可以包括晶盒处理部310和晶片处理部320，其中，晶盒处理部320处理其上堆叠有晶片的晶盒，晶片处理部320处理晶片。
晶盒处理部310可以包括主储料器322、晶盒传送装置、框储料器330和缓冲站314，晶盒置于主储料器322中，其中，对其完全执行半导体制作工艺的一部分的晶片堆叠在晶盒上；晶盒传送装置沿着晶盒行进导轨326传送置于主储料器322中的晶盒；框储料器330包括多个储料器324，由晶盒传送装置328传送的晶合装载并保持在所述多个储料器324中；缓冲站314从框储料器330传送，并且缓冲站314中设置有待机一段时间才可以被处理晶片的晶盒。
可以使用可以传送其上堆叠有晶片的晶盒的任何类型的晶盒传送装置328。在本实施例中，晶盒传送装置328可以是沿着安装在洁净室的天花板中的晶盒行进导轨326移动的空中穿梭车(OHS)。
晶片处理部320可以包括：对晶片执行半导体制作工艺的多个处理设备312(EQ1至EQ14)；在缓冲站314和多个处理设备312之间传送晶片的晶片传送机器人313；以及使机器人传送导轨334在其上行进的晶片传送机器人313。处理设备312可以是执行半导体制作工艺的处理室。在上述实施例中描述的晶片传送机器人100可以用作晶片传送机器人313。处理设备312可以是例如晶片老化设备(waferburn-inequipment)或晶片测试设备。
晶片传送机器人313可以在机器人传送导轨334上移动，并由此可以是轨道导引车辆(RGV)。图18示出晶片处理部320中的一个或更多个晶片传送机器人313。在一些情况下，只需要一个传送机器人。但是，如果需要的话可以安装多个晶片传送机器人313。晶片传送机器人313可以通过使用机器人传送导轨334将在一个处理设备中对其完全执行半导体制作工艺的晶片通过使用缓冲站314传送到其他的处理设备。
可以选择性地安装缓冲站314。在不安装缓冲站314时，可以通过使用晶片传送机器人313将晶片直接从框储料器330传送到处理设备312。
图19是包括图17中所示的晶片传送机器人313的晶片处理系统400的示例的配置图。
详细地说，晶片处理系统400可以包括：储料器408，其上安装有晶片W的晶盒C保持在储料器408中；以及缓冲站410，在执行电测试之前临时保持晶片W。在主机计算机402的控制下，储料器408和缓冲站410可以保持未测试的晶片和测试过的晶片，或对其进行分类。
晶片处理系统400可以包括：探测器404和测试仪418，其是用于在主机计算机402的控制下测试晶片W的电特性的处理设备；晶片传送机器人403，例如，如上所述，将晶片W传送到探测器404上的RGV；以及控制晶片传送机器人403的RGV控制器406。在上述实施例中描述的晶片传送机器人100可以用作晶片传送机器人403。在图20中，为了方便起见，分别表示晶片传送机器人403和RGV控制器406。
探测器404和测试仪418可以是对晶片W执行电测试的测试装置。多个探测器404可以通过组控制器412与主机计算机402电连接。多个测试仪418可以通过测试仪主机414与主机计算机402电连接。
在晶片处理系统400中，标记指示装置424和标记装置420与主机计算机402连接。标记指示装置424与标记装置420连接，标记装置420基于晶片W的测试结果执行预定的标记。标记指示装置424可以指示标记装置420基于由测试仪主机414管理的数据来执行标记。
图20是图19的晶片传送机器人403和探测器的示意图，并且图21是图20的晶片传送机器人的示意性配置的框图。
详细地说，探测器404可以包括装载器室432和探测器室435。装载器室432可以包括适配器单元434和装载器室晶片传送机器人433。适配器单元434可以是在晶片被传送到探测器室435之前将晶片保持于其中的缓冲站。适配器单元434可以具有晶盒的形状并可以将晶片保持于其中。适配器单元434可以被配置为与装载器室432分离。
上述的晶片传送机器人100可以用作装载器室晶片传送机器人433。装载器室晶片传送机器人433可以通过用真空吸附晶片W来保持晶片W或者可以释放真空吸附，从而处于探测器室435和适配器单元434之间并传送晶片W。
探测器室435可以包括真空吸附被传送的晶片W的主卡盘436、对准机构438和探测卡440。探测卡440和主卡盘436上的晶片W可以相互电接触。探测卡440可以通过测试头(未示出)与测试仪418连接。
晶片传送机器人模块443可以被安装在探测器404的一侧。晶片传送机器人模块443可以包括：晶盒安装部444，被设置在机器人主体442的一侧并且晶盒C被安装在其上；映射传感器446，检测被容纳在晶盒C中的每个晶片W的容纳位置；以及晶片传送机器人448，在晶盒C和适配器单元434之间传送晶片W。根据前面的实施例的晶片传送机器人100可以用作晶片传送机器人448。
晶片传送机器人模块443可以包括对晶片W执行先前的对准的子卡盘450、光学前置对准传感器(未示出)以及读取晶片W的标识(ID)代码(未示出)的光学字符识别器(OCR)452。
图22是根据某些示例性实施例的包括晶片传送机器人的晶片处理系统500的配置图。
详细地说，晶片处理系统500可以包括：作为集群设备的装载端口502、包括第一晶片传送机器人503的前晶片处理室504、包括第二晶片传送机器人507的后晶片处理室508、冷却室510以及工艺处理室512。
其上安装有晶片W的晶盒C可以放在装载端口502中。通过使用设置在前面的晶片处理室504中的第一晶片传送机器人503，可以将安装在装载端口502中的晶盒C上的晶片W放入装载锁定室506中。根据前面的实施例的晶片传送机器人100可以用作第一晶片传送机器人503。
装载端口502从晶片晶盒中收集晶片W，并且第一晶片传送机器人503将晶片W运输到装载锁定室506。此外，第一晶片传送机器人503也可以将处理后的晶片W再次运输到置于装载端口502中的晶盒C。可以密封装载锁定室506，以在装载锁定室506移动到后晶片处理室508、工艺处理室512和冷却室510中之前，分离和净化晶片。
可以通过使用在后晶片处理室508中的第二晶片传送机器人507将装载锁定室506中的晶片W传送到工艺处理室512和冷却室510。此外，第二晶片传送机器人507可以将工艺处理室512和冷却室510中的晶片W再次传送到装载锁定室506中。根据前面的实施例的晶片传送机器人100可以用作第二晶片传送机器人507。
图23是描述根据某些示例性实施例的使用晶片传送机器人来制造半导体装置的方法的流程图。可以使用上述装置或方法中的一个或更多个来实现该方法。如图23所示，在步骤2301中，提供半导体晶片。在步骤2302中，可以将半导体晶片置于诸如上述处理设备装置之一的第一处理设备中，并且可以对半导体晶片至少执行第一制作工艺。在步骤2303中，可以使用包括如上所述的机器人传送机构的机器人将半导体晶片移动到诸如上述晶盒之一的晶盒。然后，在步骤2304中，将晶盒传送到与第二处理设备所处的位置不同位置。接下来，可以例如使用包括如上所述的机器人传送机构的机器人从晶盒中去除半导体晶片。在从晶盒中去除半导体晶片的过程中，可以执行如上所述的方法，即，确定机器人的机器人臂是否被正确地对准以及如果没有对准则在从晶盒中去除半导体晶片之前校正机器人臂的对准的方法(步骤2305)。然后，可以由机器人臂将半导体晶片从晶盒中去除并将其置于第二处理设备中(步骤2306)。然后，可以对半导体晶片执行第二制作工艺(步骤2307)。另外，可以额外执行附加步骤(例如，步骤2303至2307)以制作多个半导体装置，例如，晶片上的半导体芯片。接着，在步骤2308中，可以从晶片单个化半导体芯片，并且将半导体芯片封装成半导体封装，例如，每一个半导体封装包括其上至少安装有第一半导体芯片的封装基底以及覆盖和保护半导体芯片的模制材料。在某些实施例中，可以在单个化之前执行封装步骤。在其他实施例中，可以在单个化之后执行封装步骤。
虽然已参考发明构思的示例性实施例具体地示出并描述了发明构思，但是将理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以在示例性实施例中进行各种形式和细节上的改变。

Claims (25)

1.一种晶片传送机器人，所述晶片传送机器人包括：
机器人传送机构，包括机器人轴构件和与机器人轴构件连接的机器人臂构件；
机器人手，连接到机器人传送机构的机器人臂构件，并用于使用机器人传送机构来传送晶片；
垂直位移传感器，被安装在机器人手的上侧；以及
多个水平位移传感器，被安装在机器人手的所述上侧，并沿着与机器人手的两侧的对称轴垂直的虚拟线相互分开。
2.根据权利要求1所述的晶片传送机器人，其中，垂直位移传感器和所述多个水平位移传感器被安装成与机器人手的顶表面齐平。
3.根据权利要求1所述的晶片传送机器人，其中，垂直位移传感器是包括发射第一光的第一光发射部和检测第一光的第一光接收部的集成光传感器。
4.根据权利要求1所述的晶片传送机器人，其中，水平位移传感器被安装成与垂直位移传感器分开。
5.根据权利要求1所述的晶片传送机器人，其中，水平位移传感器包括第一水平位移传感器和第二水平位移传感器，其中，第一水平位移传感器是包括发射第二光的第二光发射部和检测第二光的第二光接收部的集成光传感器，并且
第二水平位移传感器是包括发射第三光的第三光发射部和检测第三光的第三光接收部的集成光传感器。
6.根据权利要求1所述的晶片传送机器人，所述晶片传送机器人还包括控制器，其中，控制器通过使用垂直位移传感器和水平位移传感器来控制机器人传送机构和机器人手。
7.根据权利要求1所述的晶片传送机器人，其中：
机器人传送机构被配置为通过使用机器人传送机构来将机器人手移动到承载晶片的晶片安装室；并且
所述多个水平位移传感器被配置为检测机器人手的水平位移。
8.根据权利要求7所述的晶片传送机器人，所述晶片传送机器人还被配置为，当机器人手被运送到晶片安装室中时，使第一光从垂直位移传感器的第一光发射部发射到晶片上，并通过使用垂直位移传感器的第一光接收部来检测从晶片反射的第一光。
9.根据权利要求7所述的晶片传送机器人，其中，水平位移传感器包括第一水平位移传感器和第二水平位移传感器，其中，当机器人手移动到将机器人手正常运送到晶片安装室中的位置时，第一水平位移传感器和第二水平位移传感器设置在距晶片的中心距离相同的位置处。
10.一种晶片传送机器人，所述晶片传送机器人包括：
机器人传送机构，包括机器人轴构件和与机器人轴构件连接的机器人臂构件；
机器人手，连接到机器人传送机构的机器人臂构件，并被配置为通过使用机器人传送机构来移动到承载晶片的晶片安装室；
垂直位移传感器，被安装在机器人手的上侧，并被配置为在机器人手移动到晶片安装室中时检测机器人手的垂直位移；
多个水平位移传感器，被安装在机器人手的所述上侧，并沿着与机器人手在移动到晶片安装室中时的移动方向垂直的虚拟线相互分开，并且被配置为在机器人手移动到晶片安装室中时检测机器人手的水平位移；以及
控制器，被配置为在机器人手移动到晶片安装室中时计算被正常运送到晶片安装室中的机器人手的垂直位移误差和水平位移误差，并且被配置为基于计算出的垂直位移误差和水平位移误差来校正机器人传送机构的位置参数并互锁机器人传送机构。
11.根据权利要求10所述的晶片传送机器人，其中，垂直位移传感器是包括将第一光发射到晶片上的第一光发射部和检测从晶片反射的第一光的第一光接收部的光传感器，其中，控制器被配置为通过使用第一光的移动距离来检测机器人手的垂直位移。
12.根据权利要求10所述的晶片传送机器人，其中，所述多个水平位移传感器包括第一水平位移传感器和第二水平位移传感器，
第一水平位移传感器包括将第二光发射到晶片上的第二光发射部和检测从晶片反射的第二光的第二光接收部，第二水平位移传感器包括将第三光发射到晶片上的第三光发射部和检测从晶片反射的第三光的第三光接收部，
水平位移传感器是通过使用同时被检测到的第二光和第三光来检测机器人手的水平位移的光传感器。
13.根据权利要求10所述的晶片传送机器人，其中，机器人传送机构的位置参数是机器人手的垂直位置坐标、前/后位置坐标、左/右位置坐标或旋转角度。
14.一种控制晶片传送机器人的方法，所述方法包括以下步骤：
开始朝向晶片安装室中的晶片的外边缘移动机器人手组件，机器人手组件包括与机器人传送机构连接的机器人手，其中，机器人手包括垂直位移传感器和水平位移传感器，垂直位移传感器安装在机器人手的前上部中，水平位移传感器安装在机器人手的后上部中并沿着与机器人手的移动方向垂直的虚拟线相互分开；
在机器人手的一部分移进晶片安装室中时，通过使用垂直位移传感器来检测机器人手相对于晶片的垂直位移，校正机器人传送机构的位置参数；
在机器人手进一步移进晶片安装室中时，通过使用水平位移传感器来检测机器人手相对于晶片的水平位移，校正机器人传送机构的位置参数；以及
完成机器人手在晶片安装室中相对于晶片的移动。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，垂直位移传感器包括将第一光发射到晶片上的第一光发射部和检测从晶片反射的第一光的第一光接收部，并且基于发射第一光的时刻和检测到第一光的时刻之间的时间间隔或相位差来检测垂直位移。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，水平位移传感器包括第一水平位移传感器和与第一水平位移传感器分开的第二水平位移传感器，
第一水平位移传感器包括将第二光发射到晶片上的第二光发射部和检测从晶片反射的第二光的第二光接收部，第二水平位移传感器包括将第三光发射到晶片上的第三光发射部和检测从晶片反射的第三光的第三光接收部，
基于水平位移传感器同时检测到第二光和第三光的时刻来检测水平位移。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在通过使用水平位移传感器来检测机器人手的水平位移时，机器人手完成了移动的位置是当机器人手沿着晶片的中心线前进时，同时检测到第二光和第三光的位置。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，通过将垂直位移传感器的第一光接收部的光接收量、第一水平位移传感器的第二光接收部的光接收量和第二水平位移传感器的光接收量进行比较来控制机器人手的水平平坦度。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，通过检测垂直位移来校正的机器人传送机构的位置参数是机器人手的垂直位置坐标，并且通过检测水平位移来校正的机器人传送机构的位置参数是机器人手的前/后位置坐标、左/右位置坐标和旋转角度。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，通过检测垂直位移和水平位移来校正机器人传送机构的位置参数的步骤包括：
计算机器人手相对于预先设定机器人手要移动到的位置的垂直位移误差和水平位移误差；以及
基于计算出的垂直位移误差和水平位移误差来校正机器人传送机构的位置参数。
21.根据权利要求16所述的方法，其中，从机器人手开始到达晶片安装室中的晶片的外边缘的时刻，到水平位移传感器至少移动经过晶片安装室中的晶片的外边缘的时刻，连续地执行通过检测垂直位移和水平位来校正机器人传送机构的位置参数的步骤。
22.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括以下步骤：
在第一处理设备装置中对晶片执行第一制作工艺；
将晶片从第一处理设备装置移动到晶盒；
在晶盒中执行机器人臂的机器人手相对于晶片的对准过程；
使用机器人手，将晶片从晶盒移动到第二处理设备装置；
在第二处理设备装置中对晶片执行第二制作工艺，以在晶片上形成多个半导体芯片；以及
从晶片单个化所述多个半导体芯片，
其中，对准过程包括：
在机器人手的表面上使用多个传感器装置，以确定机器人手是否处于期望的高度、是否被对准成相对于晶片居中以及是否相对于晶片平坦；以及
基于所述确定，对机器人手执行对准。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述多个传感器装置至少包括距机器人手的两侧的中心等距离的两个传感器，并且对准过程还包括：
使用所述两个传感器来确定机器人手是否被对准成相对于晶片居中以及机器人手是否相对于晶片平坦。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述多个传感器装置至少包括用来确定机器人手是否相对于晶片处于期望高度的第三传感器。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，对准过程还包括：
开始朝向晶盒中的晶片的外边缘移动机器人手；以及
在机器人手进一步移动经过晶片的所述外边缘时，通过使用所述两个传感器检测机器人手相对于晶片的水平位移，来校正控制机器人臂和机器人手的机器人传送机构的位置参数。
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