CN111092039A - 一种晶片高效传输系统 - Google Patents

一种晶片高效传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111092039A
CN111092039A CN201911404448.9A CN201911404448A CN111092039A CN 111092039 A CN111092039 A CN 111092039A CN 201911404448 A CN201911404448 A CN 201911404448A CN 111092039 A CN111092039 A CN 111092039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupling
wafer
alignment
storage
coupling device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911404448.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111092039B (zh
Inventor
刘胜
王诗兆
东芳
薛良豪
李�瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University WHU
Original Assignee
Wuhan University WHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University WHU filed Critical Wuhan University WHU
Priority to CN201911404448.9A priority Critical patent/CN111092039B/zh
Publication of CN111092039A publication Critical patent/CN111092039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111092039B publication Critical patent/CN111092039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67706—Mechanical details, e.g. roller, belt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095—Manipulators transporting wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67736—Loading to or unloading from a conveyor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

一种高效晶片传输系统包括：2个接收超声传感器、耦合机械手、研磨控制台、清洗控制台、抛光控制台、刻蚀控制台、机械手旋转台等，各控制台包括：12发射超声传感器、晶片存储耦合装置、圆形预对准缓存台、预对准旋转台、晶片输出耦合装置等。本发明使用空间三点式确定所放晶片圆心；通过二级定位方式将耦合机械手抓取中心，与晶片圆心对准。耦合机械手在控制台中从晶片存储耦合装置中将单晶片传输到圆形预对准缓存台处理，六片晶片传输完成后实现一次工艺过程，预对准旋转台回到初始位置，晶片存储耦合装置对称旋转；按照相似操作，处理后的六片晶片传输至晶片输出耦合装置。耦合机械手将六片晶片传输至邻控制台的晶片存储耦合装置作下一工序。

Description

一种晶片高效传输系统
技术领域
本发明涉及半导体工艺领域，特别是涉及一种晶片高效传输系统。
背景技术
近年来，随着信息产业与科学技术的蓬勃发展，对晶片的加工与制造不断 提出新的要求与标准，尤其是在IC领域，稳定性/可靠性/洁净度/自动化/精密 度等要求已经成为发展的趋势。为了适应这种趋势，国内外都在加大对领域的关 注，目前国内外相应的个研究机构已经研制出各种各样的传输系统。
晶片加工的安全存取和运输是半导体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抓取失败率应小于十万分之一。作为批量 式抓取碳化硅操作系统，相对于单片式工艺系统，晶片处理所需的传输、放置次 数更频繁，因而对传输、放置的安全性和可靠性要求更高。微电子技术的发展促 进了计算机技术、通信技术和其它电子信息技术的更新换代，在信息产业革命中 起着重要的先导和基础作用。
为了降低芯片制造成本，使用者对芯片制造的产率要求越来越高，集成化程 度要求越来越高。晶片在工件台上的传输必须保证已经提前做好了与工件台进行 交接晶片的准备工作，并且能够在多种制造工艺集成过程中实现晶片高效的传输 以适应不同不同工艺的需求。
提升晶片传输的产率一般有两种途径，一是不断提高传输机械手的运动性能， 即其速度、加速度、稳定时间等，二是优化晶片传输的系统配置，即通过并行操 作，预对准、多用机械手等设备布局。
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，机械手是晶片 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晶片，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晶片，既可对单 枚晶片进行取放作业，也可对多枚晶片进行取放作业。
此外，目前在各个工艺环节中皆放置不同类型的机械手进行单一功能性抓取， 在涉及晶片从晶锭/整型/切割/研磨/刻蚀/抛光/清洗等全自动(部分全自动)集 成化加工时单一类型的机械手无法满足小空间内的多种类型抓取，急需一种多用 途抓取机械手，本发明根据多用途抓取机械手设计一种高效的晶片于不同工艺间 的高效传输系统，实现了有限空间内不同腔体间的高效协调运作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种高效晶片传输系统。
本发明系统的技术方案为一种高效晶片传输系统，其特征在于包括：
本发明公开一种高效晶片传输系统，包括：2个接收超声传感器、耦合机械 手、耦合机械手、4个控制台、机械手旋转台，所述接收超声传感器均安放于所 述耦合机械手上，安置于以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的耦合机械手 末端执行器上，所述耦合机械手安放于所述机械手旋转台上，且所述四个控制台 位于矩形四个顶点，且所述耦合机械手位于矩形中心位置；
其中，每个控制台包括：12个发射超声传感器、第一晶片存储耦合装置、第 二晶片存储耦合装置、第一圆形预对准缓存台、第二圆形预对准缓存台、第三圆 形预对准缓存台、第四圆形预对准缓存台、第五圆形预对准缓存台、第六圆形预 对准缓存台、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置、晶片存储耦合装 置旋转台、预对准旋转台、耦合输出存放装置旋转台；所述的第一晶片存储耦合 装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置 均安放3个发射超声传感器；
所述的第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置成180°安放于所述晶 片存储耦合装置旋转台的边缘上；所述的第一圆形预对准缓存台、第二圆形预对 准缓存台、第三圆形预对准缓存台、第四圆形预对准缓存台、第五圆形预对准缓 存台、第六圆形预对准缓存台均安放于所述预对准旋转台的边缘上，且成等边六 边形放置；所述的第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置成180°安放于 所述耦合输出存放装置旋转台的边缘上；所述的晶片存储耦合装置旋转台、预对 准旋转台、耦合输出存放装置旋转台成等边三角形放置；所述控制台之间通过所 述的第一晶片存储耦合模块、第二晶片存储耦合模块进行传输；
所述发射超声传感器用于输出不同频率的超声波信号，通过使用空间三点式 方式对第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、 第二耦合输出存放装置进行圆心定位，从而确定所放晶圆中心。所述发射超声传 感器呈正三角形形状安装于第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第 一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的表面边缘处；
所述耦合机械手用于实现不同控制台之间的第一耦合输出存放装置、第二耦 合输出存放装置到第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置之间的晶圆传 输，同时完成同一工作台之间第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置中 的六片晶圆到第一至第六圆形预对准缓存台的传递，以及第一至第六圆形预对准 缓存台到第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的传输；
所述机械手旋转台用于安装耦合机械手，呈180°安放于所述机械手旋转台的 边缘上，用于控制耦合机械手在不同控制台之间的第一耦合输出存放装置、第二 耦合输出存放装置到第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置之间的晶圆 传输，每次传输过程中，机械手旋转台旋转90°，连续旋转两次实现四个工作台 的操作，从而实现一次完整的工艺过程；
所述控制台用于实现第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置中的六 片晶圆到第一至第六圆形预对准缓存台的传递，以及第一至第六圆形预对准缓存 台到第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的传输；同时四个控制台分 别对应研磨/刻蚀/抛光/清洗等四个操作腔，实现第一至第六圆形预对准缓存台 上的晶圆的不同工艺处理。
所述接收超声传感器用于实现耦合机械手末端执行器抓取中心的确定，所述 接收超声传感器均安放于所述耦合机械手上，安置于以末端抓取中心为对称点且 呈180°分布的耦合机械手末端执行器上，通过空间两点式定位方法确定耦合机 械手末端执行器抓取中心，从而实现耦合机械手末端执行器抓取中心与第一晶片 存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出 存放装置圆心的空间联系；
所述第一晶片存储耦合装置用于存放上一控制台第一或第二耦合输出存放 装置传输过来的待处理的晶片，第一晶片存储耦合装置中装有六片晶片，等待第 一晶片存储耦合装置中晶片到第一至第六圆形预对准缓存台的传递。；
所述第二晶片存储耦合装置用于存放上一控制台第一或第二耦合输出存放 装置传输过来的待处理的晶片，第二晶片存储耦合装置中装有六片晶片，等待第 二晶片存储耦合装置中晶片到第一至第六圆形预对准缓存台的传递，同时第一、 第二晶片存储耦合装置交替实现晶片的存放，每经过一次工序，实现一次第一、 第二晶片存储耦合装置的交替；
所述第一圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置 的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第二圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置 的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第三圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置 的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第四圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置 的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第五圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置 的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第六圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置 的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程，每处理完一片晶片，对准旋转台旋转60°， 待六片晶圆处理结束后，完成晶片的一次工艺过程；
所述第一耦合输出存放装置用于存放来自于第一至第六圆形预对准缓存台 中处理完毕的六片晶片，等待晶片从第一耦合输出存放装置到下一工作台第一或 第二晶片存储耦合装置的传输；
所述第二耦合输出存放装置用于存放来自于第一至第六圆形预对准缓存台 中处理完毕的六片晶片，等待晶片从第二耦合输出存放装置到下一工作台第一或 第二晶片存储耦合装置的传输；
所述晶片存储耦合装置旋转台用于安装第一、第二晶片存储耦合装置，呈 180°安放于所述晶片存储耦合装置旋转台的边缘上，用于控制第一、第二晶片 存储耦合装置实现交替工作，每次传输过程中，晶片存储耦合装置旋转台旋转 180°实现一次交替动作；
所述预对准旋转台用于安装第一至第六圆形预对准缓存台，呈正六边形安放 于所述预对准旋转台的边缘上，用于第一至第六圆形预对准缓存台实现旋转动作， 每次传输过程中，预对准旋转台旋转60°执行六次实现一次工艺过程；
所述耦合输出存放装置旋转台用于安装第一、第二晶片耦合输出存放装置， 呈180°安放于所述耦合输出存放装置旋转台的边缘上，用于控制第一、第二晶 片耦合输出存放装置实现交替工作，每次传输过程中，耦合输出存放装置旋转台 旋转180°实现一次交替动作；；
本发明的方法为一种高效晶片传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过二级定位方式将耦合机械手抓取中心，所述的第一晶片存储耦 合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装 置中任意一个晶片位置中心对准；
作为优选，步骤1具体过程如下：通过空间两点式定位方法确定耦合机械手 末端执行器抓取中心,接收超声传感器安放于所述耦合机械手以末端抓取中心为 对称点且呈180°分布的耦合机械手末端执行器上，分别定义为坐标N(x1，y1) 和M(x2，y2)和两点之间距离的一半R，其中N，M和R已知，假设中心位置为O(a， b),求得抓取中心位置：
a＝D-E*(-B+sqrt(B*B-4*A*C))/(2*A)；
b＝(-B+sqrt(B*B-4*A*C))/(2*A)；
其中：D＝(x2^2-x1^2+y2^2-y1^2)/2/(x2-x1)
E＝(y2-y1)/(x2-x1)
A＝(E^2+1)
B＝(2*x1*D-2*D*E-2*y1)
C＝x1^2-2*x1*D+D^2+y1^2-R^2
其中，N(x1，y1)和M(x2，y2)表示耦合机械手以末端抓取中心为对称点且呈 180°分布的任意两点的坐标，R表示此两点距离的一半。A表示二次项系数，B 表示一次项系数，C表示常数项。
通过空间两点式定位方法确定耦合机械手末端执行器抓取中心,通过空间内 三点式进行第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放 装置、第二耦合输出存放装置等圆心的精确定位，主要过程如下，第一晶片存储 耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放 装置中各装有3个发射超声传感器。发射超声传感器呈正三角形形状安装于第一 晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合 输出存放装置的表面边缘处，分别定义为a,b,c，每个发射超声传感器用于输出 不同频率的超声波信号。每一个发射超声传感器与两个接收超声传感器可确定两 个距离l1和l2，根据三角形定理可以确定耦合机械手末端抓取中心到发射超声传 感器之间的距离L3＝((l1^2+l2^2-2R^2)/2)^1/2；同理可以求得另外两个发射超 声波传感器到耦合机械手末端抓取中心之间的距离L4及L5；接收超声传感器接收 按照等边三角形分配的发射超声传感器发射不同频率信号的信息会有时间差，从 而导致L3,L4及L5之间的不同，通过对距离不同的处理实现耦合机械手末端执行 器抓取中心与第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存 放装置、第二耦合输出存放装置中心之间的对准关系，主要实现如下：
假设L5>L4>L3则：第一步，耦合机械手末端执行器抓取中心O先向L4方向移 动至|L3-L4|<err(误差值)位置处，此时到达a,b的垂直面上。第二步，o点朝c 方向移动至|L3-L5|<err(误差值)位置处，此时忽略误差可认为L3＝L4＝L5,为有效 节省时间，第一步与第二步可以同时进行直至|L3-L4|<err，|L3-L5|<err。则o 点位于超声波接收器的正上方即圆心的正上方，实现耦合机械手末端执行器抓取 中心与第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、 第二耦合输出存放装置中心之间的对准关系。
步骤2：耦合机械手在每个控制台中从第一晶片存储耦合装置或第二晶片存 储耦合装置中将待处理的晶片取出并传送到第一至第六圆形预对准缓存台，每完 成一片晶片的传输，预对准旋转台旋转60°，六片晶片传输完成后实现一次工艺 过程，预对准旋转台回到初始位置，晶片存储耦合装置旋转台旋转180°，完成 第一晶片存储耦合装置或第二晶片存储耦合装置中将待处理的晶片传送到第一 至第六圆形预对准缓存台的工序；按照相似的操作，第一至第六圆形预对准缓存 台将处理完成的晶片取下放回第一耦合输出存放装置或第二耦合输出存放装置， 耦合输出存放装置旋转台旋转180°。
步骤3：耦合机械手在机械手旋转台的作用下旋转90°将第一耦合输出存放 装置或第二耦合输出存放装置中的晶片传输至另一个控制台的从第一晶片存储 耦合装置或第二晶片存储耦合装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
实现不同工艺间的连续操作
耦合机械手将第一耦合输出存放装置或第二耦合输出存放装置中的晶片传 输至另一个控制台的从第一晶片存储耦合装置或第二晶片存储耦合装置，每次操 作相邻工作台，两次实现一次大循环循环，有效节省时间
耦合机械手在每个控制台中从第一晶片存储耦合装置或第二晶片存储耦合 装置中将待处理的晶片取出并传送到第一至第六圆形预对准缓存台；第一至第六 圆形预对准缓存台将处理完成的晶片取下放回第一耦合输出存放装置或第二耦 合输出存放装置，实现一次小循环。
耦合机械手采用二级传输装置，实现晶片于控制台之间与控制台内部晶片传 输的有机结合
第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置；第一晶片存储耦合装置、 第二晶片存储耦合装置有效改善单工艺控制工作台的运转效率。
第一至第六圆形预对准缓存台有效提高晶片的处理
传输系统大循环与小循环相结合有效节省时间，提高效率。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中晶片传输系统的结构示意图；
图2为本发明一具体实施方式中晶片传输系统中耦合机械手的结构示意图；
图1中所示：201-研磨腔、202-研磨控制台、203-清洗腔、204-清洗控制台、 205-六个圆形预对准缓存台，从205指向位置顺时针依次为第一圆形预对准缓存 台205-1、第二圆形预对准缓存台205-2、第三圆形预对准缓存台205-3、第四圆 形预对准缓存台205-4、第五圆形预对准缓存台205-5、第六圆形预对准缓存台 205-6、206-预对准装置旋转台、207-旋转中心、208-耦合输出存放装置旋转台、 209-机械手旋转台、210-第一耦合机械手、211-第二耦合机械手、212-抛光控制 台、213-抛光腔、214-刻蚀腔、215-刻蚀控制台、216-晶片存储耦合装置旋转台、 217-第一晶片存储耦合装置、218-第二晶片存储耦合装置、219-第一耦合输出存 放装置、220-第二耦合输出存放装置；
图2中所示：100-第一耦合机械手、101-第二耦合机械手；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
接本发明结合刻蚀控制台215215与等离子刻蚀设备Etcher的刻蚀腔214 做具体阐述。离子刻蚀设备Etcher的刻蚀腔214通过某种方式如机械手抓取或 者传送带传输等，将圆形预对准缓存台205上的晶片传输至刻蚀腔214体内进行 刻蚀加工，加工完成后，以相同的方式再将处理完备的晶片传输到圆形预对准缓 存台205中，进行本发明接下来的操作。相类似抛光控制台212与抛光设备的抛 光腔213；清洗控制台204与清洗设备的清洗腔203；研磨控制台202与研磨设 备的研磨腔201均同此理。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本 发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式 且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明系统的技术方案为一种高效晶片传输系统，其特征在于包括：
本发明公开一种高效晶片传输系统，包括：2个接收超声传感器、第一耦合 机械手210及第二耦合机械手211、4个控制台、机械手旋转台209，所述接收超声 传感器均安放于所述第一耦合机械手210及第二耦合机械手211上，安置于以末端 抓取中心为对称点且呈180°分布的第一(第二耦合机械手211)耦合机械手210 末端执行器上，所述第一耦合机械手210及第二耦合机械手211上安放于所述机械 手旋转台209上，且所述四个控制台位于矩形四个顶点，且所述耦合机械手位于 矩形中心位置；
其中，每个控制台包括：12个发射超声传感器、第一晶片存储耦合装置217、 第二晶片存储耦合装置218、第一圆形预对准缓存台205-1、第二圆形预对准缓存 台205-2、第三圆形预对准缓存台205-3、第四圆形预对准缓存台205-4、第五圆 形预对准缓存台205-5、第六圆形预对准缓存台205-6、第一耦合输出存放装置219、 第二耦合输出存放装置220、晶片存储耦合装置旋转台216、预对准装置旋转台206、 耦合输出存放装置旋转台208；所述的第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储 耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220均安放3 个发射超声传感器；
所述的第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218成180°安放于 所述晶片存储耦合装置旋转台216的边缘上；所述的第一圆形预对准缓存台205-1、 第二圆形预对准缓存台205-2、第三圆形预对准缓存台205-3、第四圆形预对准缓 存台205-4、第五圆形预对准缓存台205-5、第六圆形预对准缓存台205-6均安放 于所述预对准装置旋转台206的边缘上，且围绕旋转中心207排列，且成等边六边 形放置；所述的第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220成180° 安放于所述耦合输出存放装置旋转台208的边缘上；所述的晶片存储耦合装置旋 转台216、预对准装置旋转台206、耦合输出存放装置旋转台208成等边三角形放 置；所述控制台之间通过所述的第一晶片存储耦合模块、第二晶片存储耦合模块 进行传输；
所述发射超声传感器用于输出不同频率的超声波信号，通过使用空间三点式 方式对第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218、第一耦合输出存 放装置219、第二耦合输出存放装置220进行圆心定位，从而确定所放晶圆中心。 所述发射超声传感器呈正三角形形状安装于第一晶片存储耦合装置217、第二晶 片存储耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220的 表面边缘处；
所述第一耦合机械手210及第二耦合机械手211用于实现不同控制台之间的 第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220到第一晶片存储耦合装置 217、第二晶片存储耦合装置218之间的晶圆传输，同时完成同一工作台之间第一 晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218中的六片晶圆到第一至第六圆 形预对准缓存台205的传递，以及第一至第六圆形预对准缓存台205到第一耦合输 出存放装置219、第二耦合输出存放装置220的传输；
所述机械手旋转台209用于安装第一耦合机械手210及第二耦合机械手211， 呈180°安放于所述机械手旋转台209的边缘上，用于控制第一耦合机械手210及第 二耦合机械手211在不同控制台之间的第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出 存放装置220到第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218之间的晶 圆传输，每次传输过程中，机械手旋转台209旋转90°，连续旋转两次实现四个 工作台的操作，从而实现一次完整的工艺过程；
所述控制台用于实现第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218 中的六片晶圆到第一至第六圆形预对准缓存台205的传递，以及第一至第六圆形 预对准缓存台205到第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220的传 输；同时四个控制台分别对应研磨/刻蚀/抛光/清洗等四个操作腔，实现第一至 第六圆形预对准缓存台205上的晶圆的不同工艺处理。
所述接收超声传感器用于实现第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末 端执行器抓取中心的确定，所述接收超声传感器均安放于所述第一耦合机械手 210及第二耦合机械手211上，安置于以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的 第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端执行器上，通过空间两点式定位方 法确定第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端执行器抓取中心，从而实现 第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端执行器抓取中心与第一晶片存储 耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦 合输出存放装置220圆心的空间联系；
所述第一晶片存储耦合装置217用于存放上一控制台第一或第二耦合输出存 放装置220传输过来的待处理的晶片，第一晶片存储耦合装置217中装有六片晶片， 等待第一晶片存储耦合装置217中晶片到第一至第六圆形预对准缓存台205的传 递。；
所述第二晶片存储耦合装置218用于存放上一控制台第一或第二耦合输出存 放装置220传输过来的待处理的晶片，第二晶片存储耦合装置218中装有六片晶片， 等待第二晶片存储耦合装置218中晶片到第一至第六圆形预对准缓存台205的传 递，同时第一、第二晶片存储耦合装置218交替实现晶片的存放，每经过一次工 序，实现一次第一、第二晶片存储耦合装置218的交替；
所述第一圆形预对准缓存台205-1用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合 装置218的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第二圆形预对准缓存台205-2用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合 装置218的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第三圆形预对准缓存台205-3用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合 装置218的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第四圆形预对准缓存台205-4用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合 装置218的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第五圆形预对准缓存台205-5用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合 装置218的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第六圆形预对准缓存台205-6用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合 装置218的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程，每处理完一片晶片，对准旋转 台旋转60°，待六片晶圆处理结束后，完成晶片的一次工艺过程；
所述第一耦合输出存放装置219用于存放来自于第一至第六圆形预对准缓存 台205中处理完毕的六片晶片，等待晶片从第一耦合输出存放装置219到下一工作 台第一或第二晶片存储耦合装置218的传输；
所述第二耦合输出存放装置220用于存放来自于第一至第六圆形预对准缓存 台205中处理完毕的六片晶片，等待晶片从第二耦合输出存放装置220到下一工作 台第一或第二晶片存储耦合装置218的传输；
所述晶片存储耦合装置旋转台216用于安装第一、第二晶片存储耦合装置218， 呈180°安放于所述晶片存储耦合装置旋转台216的边缘上，用于控制第一、第二 晶片存储耦合装置218实现交替工作，每次传输过程中，晶片存储耦合装置旋转 台216旋转180°实现一次交替动作；
所述预对准装置旋转台206用于安装第一至第六圆形预对准缓存台205，呈正 六边形安放于所述预对准装置旋转台206的边缘上，用于第一至第六圆形预对准 缓存台205实现旋转动作，每次传输过程中，预对准装置旋转台206旋转60°执行 六次实现一次工艺过程；
所述耦合输出存放装置旋转台208用于安装第一、第二晶片耦合输出存放装 置，呈180°安放于所述耦合输出存放装置旋转台208的边缘上，用于控制第一、 第二晶片耦合输出存放装置实现交替工作，每次传输过程中，耦合输出存放装置 旋转台208旋转180°实现一次交替动作。
2个接收超声传感器、第一耦合机械手210及第二耦合机械手211、4个控制台、 机械手旋转台209，所述接收超声传感器均安放于所述第一耦合机械手210及第二 耦合机械手211上，安置于以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的第一耦合机 械手210及第二耦合机械手211末端执行器上，所述第一耦合机械手210及第二耦 合机械手211安放于所述机械手旋转台209上，且所述四个控制台位于矩形四个顶 点，且所述第一耦合机械手210及第二耦合机械手211位于矩形中心位置；
其中，每个控制台包括：12个发射超声传感器、第一晶片存储耦合装置217、 第二晶片存储耦合装置218、第一圆形预对准缓存台205-1、第二圆形预对准缓存 台205-2、第三圆形预对准缓存台205-3、第四圆形预对准缓存台205-4、第五圆 形预对准缓存台205-5、第六圆形预对准缓存台205-6、第一耦合输出存放装置219、 第二耦合输出存放装置220、晶片存储耦合装置旋转台216、预对准装置旋转台206、 耦合输出存放装置旋转台208；所述的第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储 耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220均安放3 个发射超声传感器；
所述接收超声传感器及接收传感器具有以下参数：检测距离20mm-500mm,输 入电压10-30DC，输入方式为NPN，响应时间为2ms-30ms，工作温度为-20-180゜C， 检测模式为直反式。
所述第一耦合机械手210及第二耦合机械手211为圆柱形机械手，其最大长度 为1300mm，有效载荷10kg，重量29kg，六轴，各关节速度大于100゜/s，重复定 位精度0.1mm。
所述4个工作台为圆形工作台，分别为研磨/刻蚀/抛光/清洗等设备的现有工 作台。
所述机械手旋转台209为圆形旋转台，圆形直径为400mm。
所述第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218，第一耦合输出 存放装置219、第二耦合输出存放装置220，为圆柱形装置，尺寸半径均为160mm， 高度为80mm。
第一至第六圆形预对准缓存台205为圆形机构，尺寸半径为160mm。
下面结合图1至图2介绍本发明的具体实施方式为：一种高效晶片传输方法， 其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过二级定位方式将第一耦合机械手210及第二耦合机械手211抓取 中心，所述的第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218、第一耦合 输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220中任意一个晶片位置中心对准；
作为优选，步骤1具体过程如下：通过空间两点式定位方法确定第一耦合机 械手210及第二耦合机械手211末端执行器抓取中心,接收超声传感器安放于所述 第一耦合机械手210及第二耦合机械手211以末端抓取中心为对称点且呈180°分 布的第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端执行器上，分别定义为坐标 N(x1，y1)和M(x2，y2)和两点之间距离的一半R，其中N，M和R已知，假设中心位 置为O(a，b),求得抓取中心位置：
a＝D-E*(-B+sqrt(B*B-4*A*C))/(2*A)；
b＝(-B+sqrt(B*B-4*A*C))/(2*A)；
其中：D＝(x2^2-x1^2+y2^2-y1^2)/2/(x2-x1)
E＝(y2-y1)/(x2-x1)
A＝(E^2+1)
B＝(2*x1*D-2*D*E-2*y1)
C＝x1^2-2*x1*D+D^2+y1^2-R^2
其中，N(x1，y1)和M(x2，y2)表示第一耦合机械手210及第二耦合机械手211 以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的任意两点的坐标，R表示此两点距离的 一半。A表示二次项系数，B表示一次项系数，C表示常数项。
针对本文设计的第一耦合机械手210及第二耦合机械手211，其中坐标原点为 第一耦合机械手210及第二耦合机械手211基座坐标，机械手最大长度为1300mm， 鉴于给定初始坐标N,M的z方向坐标均为机械手最大长度，可省略z方向的影响， 故可给定二维初始坐标N(153，0)，M(0，153)及R＝153mm；
通过空间两点式定位方法确定第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末 端执行器抓取中心,通过空间内三点式进行第一晶片存储耦合装置217、第二晶片 存储耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220等圆 心的精确定位，主要过程如下，第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合 装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220中各装有3个发 射超声传感器。发射超声传感器呈正三角形形状安装于第一晶片存储耦合装置 217、第二晶片存储耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存 放装置220的表面边缘处，分别定义为a,b,c，每个发射超声传感器用于输出不同 频率的超声波信号。每一个发射超声传感器与两个接收超声传感器可确定两个距 离l1和l2，根据三角形定理可以确定第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端抓取中心到发射超声传感器之间的距离L3＝((l1^2+l2^2-2R^2)/2)^1/2；同 理可以求得另外两个发射超声波传感器到第一耦合机械手210及第二耦合机械手 211末端抓取中心之间的距离L4及L5；接收超声传感器接收按照等边三角形分配 的发射超声传感器发射不同频率信号的信息会有时间差，从而导致L3,L4及L5之 间的不同，通过对距离不同的处理实现第一耦合机械手210及第二耦合机械手211 末端执行器抓取中心与第一晶片存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218、 第一耦合输出存放装置219、第二耦合输出存放装置220中心之间的对准关系，主 要实现如下：
假设L5>L4>L3则：第一步，第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端执 行器抓取中心O先向L4方向移动至|L3-L4|<err(误差值)位置处，此时到达a,b的 垂直面上。第二步，o点朝c方向移动至|L3-L5|<err(误差值)位置处，此时忽略 误差可认为L3＝L4＝L5,为有效节省时间，第一步与第二步可以同时进行直至 |L3-L4|<err，|L3-L5|<err。则o点位于超声波接收器的正上方即圆心的正上方， 实现第一耦合机械手210及第二耦合机械手211末端执行器抓取中心与第一晶片 存储耦合装置217、第二晶片存储耦合装置218、第一耦合输出存放装置219、第 二耦合输出存放装置220中心之间的对准关系。
步骤2：第一耦合机械手210及第二耦合机械手211在每个控制台中从第一晶 片存储耦合装置217或第二晶片存储耦合装置218中将待处理的晶片取出并传送 到第一至第六圆形预对准缓存台205，每完成一片晶片的传输，预对准装置旋转 台206旋转60°，六片晶片传输完成后实现一次工艺过程，预对准装置旋转台206 回到初始位置，晶片存储耦合装置旋转台216旋转180°，完成第一晶片存储耦合 装置217或第二晶片存储耦合装置218中将待处理的晶片传送到第一至第六圆形 预对准缓存台205的工序；按照相似的操作，第一至第六圆形预对准缓存台205 将处理完成的晶片取下放回第一耦合输出存放装置219或第二耦合输出存放装置 220，耦合输出存放装置旋转台208旋转180°。
步骤3：第一耦合机械手210及第二耦合机械手211在机械手旋转台209的 作用下旋转90°将第一耦合输出存放装置219或第二耦合输出存放装置220中 的晶片传输至另一个控制台的从第一晶片存储耦合装置217或第二晶片存储耦 合装置218。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离 本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的 保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种高效晶片传输系统，其特征在于，包括下：
2个接收超声传感器、耦合机械手、4个控制台、机械手旋转台，所述接收超声传感器均安放于所述耦合机械手上，安置于以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的耦合机械手末端执行器上，所述耦合机械手安放于所述机械手旋转台上，且所述四个控制台位于矩形四个顶点，且所述耦合机械手位于矩形中心位置；
其中，每个控制台包括：12个发射超声传感器、第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一圆形预对准缓存台、第二圆形预对准缓存台、第三圆形预对准缓存台、第四圆形预对准缓存台、第五圆形预对准缓存台、第六圆形预对准缓存台、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置、晶片存储耦合装置旋转台、预对准旋转台、耦合输出存放装置旋转台；所述的第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置均安放3个发射超声传感器；
所述的第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置成180O安放于所述晶片存储耦合装置旋转台的边缘上；所述的第一圆形预对准缓存台、第二圆形预对准缓存台、第三圆形预对准缓存台、第四圆形预对准缓存台、第五圆形预对准缓存台、第六圆形预对准缓存台均安放于所述预对准旋转台的边缘上，且成等边六边形放置；所述的第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置成180O安放于所述耦合输出存放装置旋转台的边缘上；所述的晶片存储耦合装置旋转台、预对准旋转台、耦合输出存放装置旋转台成等边三角形放置；所述控制台之间通过所述的第一晶片存储耦合模块、第二晶片存储耦合模块进行传输。
2.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述发射超声传感器用于输出不同频率的超声波信号，通过使用空间三点式方式对第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置进行圆心定位，从而确定所放晶圆中心；所述发射超声传感器呈正三角形形状安装于第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的表面边缘处；
所述耦合机械手用于实现不同控制台之间的第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置到第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置之间的晶圆传输，同时完成同一工作台之间第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置中的六片晶圆到第一至第六圆形预对准缓存台的传递，以及第一至第六圆形预对准缓存台到第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的传输；
所述机械手旋转台用于安装耦合机械手，呈180O安放于所述机械手旋转台的边缘上，用于控制耦合机械手在不同控制台之间的第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置到第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置之间的晶圆传输，每次传输过程中，机械手旋转台旋转90°，连续旋转两次实现四个工作台的操作，从而实现一次完整的工艺过程。
3.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述控制台用于实现第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置中的六片晶圆到第一至第六圆形预对准缓存台的传递，以及第一至第六圆形预对准缓存台到第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的传输；同时四个控制台分别对应研磨/刻蚀/抛光/清洗等四个操作腔，实现第一至第六圆形预对准缓存台上的晶圆的不同工艺处理。
4.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述接收超声传感器用于实现耦合机械手末端执行器抓取中心的确定，所述接收超声传感器均安放于所述耦合机械手上，安置于以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的耦合机械手末端执行器上，通过空间两点式定位方法确定耦合机械手末端执行器抓取中心，从而实现耦合机械手末端执行器抓取中心与第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置圆心的空间联系。
5.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述第一晶片存储耦合装置用于存放上一控制台第一或第二耦合输出存放装置传输过来的待处理的晶片，第一晶片存储耦合装置中装有六片晶片，等待第一晶片存储耦合装置中晶片到第一至第六圆形预对准缓存台的传递；
所述第二晶片存储耦合装置用于存放上一控制台第一或第二耦合输出存放装置传输过来的待处理的晶片，第二晶片存储耦合装置中装有六片晶片，等待第二晶片存储耦合装置中晶片到第一至第六圆形预对准缓存台的传递，同时第一、第二晶片存储耦合装置交替实现晶片的存放，每经过一次工序，实现一次第一、第二晶片存储耦合装置的交替。
6.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述第一圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第二圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第三圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第四圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第五圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程；
所述第六圆形预对准缓存台用于放置来自于第一或第二晶片存储耦合装置的一片晶片，便于晶圆的后置处理过程，每处理完一片晶片，对准旋转台旋转60°，待六片晶圆处理结束后，完成晶片的一次工艺过。
7.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述第一耦合输出存放装置用于存放来自于第一至第六圆形预对准缓存台中处理完毕的六片晶片，等待晶片从第一耦合输出存放装置到下一工作台第一或第二晶片存储耦合装置的传输；
所述第二耦合输出存放装置用于存放来自于第一至第六圆形预对准缓存台中处理完毕的六片晶片，等待晶片从第二耦合输出存放装置到下一工作台第一或第二晶片存储耦合装置的传输。
8.根据权利要求1所述的高效晶片传输系统，其特征在于：
所述晶片存储耦合装置旋转台用于安装第一、第二晶片存储耦合装置，呈180°安放于所述晶片存储耦合装置旋转台的边缘上，用于控制第一、第二晶片存储耦合装置实现交替工作，每次传输过程中，晶片存储耦合装置旋转台旋转180°实现一次交替动作；
所述预对准旋转台用于安装第一至第六圆形预对准缓存台，呈正六边形安放于所述预对准旋转台的边缘上，用于第一至第六圆形预对准缓存台实现旋转动作，每次传输过程中，预对准旋转台旋转60°执行六次实现一次工艺过程；
所述耦合输出存放装置旋转台用于安装第一、第二晶片耦合输出存放装置，呈180°安放于所述耦合输出存放装置旋转台的边缘上，用于控制第一、第二晶片耦合输出存放装置实现交替工作，每次传输过程中，耦合输出存放装置旋转台旋转180°实现一次交替动作。
9.一种高效晶片传输方法，其特征在于：
步骤1：通过二级定位方式将耦合机械手抓取中心，所述的第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置中任意一个晶片位置中心对准；
步骤1具体过程如下：通过空间两点式定位方法确定耦合机械手末端执行器抓取中心,接收超声传感器安放于所述耦合机械手以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的耦合机械手末端执行器上，分别定义为坐标N(x1，y1)和M(x2，y2)和两点之间距离的一半R，其中N，M和R已知，假设中心位置为O(a，b),求得抓取中心位置：
a＝D-E*(-B+sqrt(B*B-4*A*C))/(2*A)；
b＝(-B+sqrt(B*B-4*A*C))/(2*A)；
其中：D＝(x2^2-x1^2+y2^2-y1^2)/2/(x2-x1)
E＝(y2-y1)/(x2-x1)
A＝(E^2+1)
B＝(2*x1*D-2*D*E-2*y1)
C＝x1^2-2*x1*D+D^2+y1^2-R^2
其中，N(x1，y1)和M(x2，y2)表示耦合机械手以末端抓取中心为对称点且呈180°分布的任意两点的坐标，R表示此两点距离的一半；A表示二次项系数，B表示一次项系数，C表示常数项；
通过空间两点式定位方法确定耦合机械手末端执行器抓取中心,通过空间内三点式进行第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置等圆心的精确定位，主要过程如下，第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置中各装有3个发射超声传感器，发射超声传感器呈正三角形形状安装于第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置的表面边缘处，分别定义为a,b,c，每个发射超声传感器用于输出不同频率的超声波信号；每一个发射超声传感器与两个接收超声传感器可确定两个距离l1和l2，根据三角形定理可以确定耦合机械手末端抓取中心到发射超声传感器之间的距离；
L3＝((l1^2+l2^2-2R^2)/2)^1/2；同理可以求得另外两个发射超声波传感器到耦合机械手末端抓取中心之间的距离L4及L5；接收超声传感器接收按照等边三角形分配的发射超声传感器发射不同频率信号的信息会有时间差，从而导致L3,L4及L5之间的不同，通过对距离不同的处理实现耦合机械手末端执行器抓取中心与第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置中心之间的对准关系，主要实现如下：
假设L5>L4>L3则：第一步，耦合机械手末端执行器抓取中心O先向L4方向移动至|L3-L4|<err(误差值)位置处，此时到达a,b的垂直面上；第二步，o点朝c方向移动至|L3-L5|<err(误差值)位置处，此时忽略误差可认为L3＝L4＝L5,为有效节省时间，第一步与第二步可以同时进行直至|L3-L4|<err，|L3-L5|<err；则o点位于超声波接收器的正上方即圆心的正上方，实现耦合机械手末端执行器抓取中心与第一晶片存储耦合装置、第二晶片存储耦合装置、第一耦合输出存放装置、第二耦合输出存放装置中心之间的对准关系；
步骤2：耦合机械手在每个控制台中从第一晶片存储耦合装置或第二晶片存储耦合装置中将待处理的晶片取出并传送到第一至第六圆形预对准缓存台，每完成一片晶片的传输，预对准旋转台旋转60°，六片晶片传输完成后实现一次工艺过程，预对准旋转台回到初始位置，晶片存储耦合装置旋转台旋转180°，完成第一晶片存储耦合装置或第二晶片存储耦合装置中将待处理的晶片传送到第一至第六圆形预对准缓存台的工序；按照相似的操作，第一至第六圆形预对准缓存台将处理完成的晶片取下放回第一耦合输出存放装置或第二耦合输出存放装置，耦合输出存放装置旋转台旋转180°；
步骤3：耦合机械手在机械手旋转台的作用下旋转90°将第一耦合输出存放装置或第二耦合输出存放装置中的晶片传输至另一个控制台的从第一晶片存储耦合装置或第二晶片存储耦合装置。
CN201911404448.9A 2019-12-30 2019-12-30 一种晶片传输系统 Active CN111092039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911404448.9A CN111092039B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种晶片传输系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911404448.9A CN111092039B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种晶片传输系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111092039A true CN111092039A (zh) 2020-05-01
CN111092039B CN111092039B (zh) 2022-04-15

Family

ID=70398208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911404448.9A Active CN111092039B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种晶片传输系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111092039B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6048162A (en) * 1997-08-28 2000-04-11 Cvc Products, Inc. Wafer handler for multi-station tool
US6155768A (en) * 1998-01-30 2000-12-05 Kensington Laboratories, Inc. Multiple link robot arm system implemented with offset end effectors to provide extended reach and enhanced throughput
US20020014390A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Sumitomo Eaton Nova Corporation Wafer carrying system and carrying method thereof
US20030060922A1 (en) * 1999-04-19 2003-03-27 Schauer Ronald Vern Method and apparatus for aligning a cassette
US20050111938A1 (en) * 2003-11-10 2005-05-26 Blueshift Technologies, Inc. Mid-entry load lock for semiconductor handling system
CN101023429A (zh) * 2004-07-02 2007-08-22 斯特拉斯鲍公司 用于处理晶片的方法和系统
CN101383311A (zh) * 2007-09-04 2009-03-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 晶片传输系统
CN104124189A (zh) * 2013-04-29 2014-10-29 格罗方德半导体公司 监控晶圆处理的系统及方法以及晶圆处理机
CN104733355A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 朗姆研究公司 带有集成对准器的机器人
US20160111309A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 Lam Research Corporation Equipment front end module for transferring wafers and method of transferring wafers
CN105789085A (zh) * 2014-12-24 2016-07-20 上海微电子装备有限公司 一种兼容多种工艺硅片的物料传输系统
CN107561864A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 上海微电子装备（集团）股份有限公司 边缘曝光装置和方法
CN107591346A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 佳能特机株式会社 基板处理装置及对准方法
CN110544660A (zh) * 2018-08-02 2019-12-06 北京北方华创微电子装备有限公司 模块化晶圆传输系统和半导体设备

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6048162A (en) * 1997-08-28 2000-04-11 Cvc Products, Inc. Wafer handler for multi-station tool
US6155768A (en) * 1998-01-30 2000-12-05 Kensington Laboratories, Inc. Multiple link robot arm system implemented with offset end effectors to provide extended reach and enhanced throughput
US20030060922A1 (en) * 1999-04-19 2003-03-27 Schauer Ronald Vern Method and apparatus for aligning a cassette
US20020014390A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Sumitomo Eaton Nova Corporation Wafer carrying system and carrying method thereof
US20050111938A1 (en) * 2003-11-10 2005-05-26 Blueshift Technologies, Inc. Mid-entry load lock for semiconductor handling system
CN101023429A (zh) * 2004-07-02 2007-08-22 斯特拉斯鲍公司 用于处理晶片的方法和系统
CN101383311A (zh) * 2007-09-04 2009-03-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 晶片传输系统
CN104124189A (zh) * 2013-04-29 2014-10-29 格罗方德半导体公司 监控晶圆处理的系统及方法以及晶圆处理机
CN104733355A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 朗姆研究公司 带有集成对准器的机器人
US20160111309A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 Lam Research Corporation Equipment front end module for transferring wafers and method of transferring wafers
CN105529293A (zh) * 2014-10-17 2016-04-27 朗姆研究公司 用于传送晶片的设备前端模块以及传送晶片的方法
CN105789085A (zh) * 2014-12-24 2016-07-20 上海微电子装备有限公司 一种兼容多种工艺硅片的物料传输系统
CN107561864A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 上海微电子装备（集团）股份有限公司 边缘曝光装置和方法
CN107591346A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 佳能特机株式会社 基板处理装置及对准方法
CN110544660A (zh) * 2018-08-02 2019-12-06 北京北方华创微电子装备有限公司 模块化晶圆传输系统和半导体设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN111092039B (zh) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI741133B (zh) 最佳化低能量/高生產率沉積系統
CN105529293B (zh) 用于传送晶片的设备前端模块以及传送晶片的方法
KR102185752B1 (ko) 반도체 웨이퍼 취급 및 이송
KR20070008533A (ko) 진공-사용 반도체 핸들링 시스템에서 작업 편을 핸들링하기위한 방법 및 시스템
KR102107287B1 (ko) 반송 시스템, 반송 로봇, 및 그 교시 방법
CN107112266A (zh) 工具自动教导方法和设备
US20210146554A1 (en) Multi-finger robot apparatus, electronic device manufacturing apparatus, and methods adapted to transport multiple substrates in electronic device manufacturing
CN110534472B (zh) 一种晶圆传输机械手及其晶圆翻转方法
CN102099907A (zh) 工件传送系统和方法
US8322963B2 (en) End effector for a cluster tool
CN216542663U (zh) 晶圆抛光系统
CN111524847A (zh) 一种晶圆传输装置、传输方法及cmp设备清洗模块
CN111092039B (zh) 一种晶片传输系统
CN211320066U (zh) 晶圆转移装置
CN110544660B (zh) 模块化晶圆传输系统和半导体设备
TWI744916B (zh) 矽片輸運裝置
CN107706141A (zh) 一种半导体前置模块晶圆的传输工艺
KR102193865B1 (ko) 기판처리장치
CN211529927U (zh) 硅片输运装置
KR100696372B1 (ko) 에지 에칭장치
CN117976592A (zh) 晶圆传送平台及方法
KR20230125752A (ko) 기판 처리 시스템, 기판 처리 방법 및 기록 매체
CN115274515A (zh) 基片处理系统及其工作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant