CN114683291A - 机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质，其中方法包括：若机械臂为真空状态，则基于针对晶圆盒下一层的取片指令控制机械臂移动到晶圆盒的下一层进行取片操作；若机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移；基于横向偏移和工艺腔腔门的宽度，确定晶圆片是否处于明显偏移状态；若处于明显偏移状态，则更新送回指令，并基于更新后的送回指令将晶圆片送回晶圆盒；否则，更新传入指令，并基于更新后的传入指令将晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。本发明通过准确识别各类异常类型并针对性地采用合适的异常处理方式，在提高异常处理效率的同时也可以提高晶圆片放片的精准性。

Description

机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
在半导体制造装备过程中，需要将晶圆（wafer）快速、高效、可靠地从晶圆盒中取出并放置到对应工艺腔体内的预设位置进行相应的工艺操作。其中，晶圆的传输主要由传输机械臂来完成，由机械臂实现晶圆的取片、放片等操作。机械臂控制软件作为机械臂的调度工具，不但需要准确地控制机械臂在晶圆盒中取到晶圆并将晶圆准确地放入工艺腔体内的预设位置，同时还需要具备机械臂取片异常的处理能力，尽可能避免机械臂由于取片异常终止工作，拖慢半导体的制备效率。
目前，在机械臂遭遇取片异常而中止当前工作流程时，异常处理操作通常需要由工程师人工完成，重新调整机械臂使其能够继续正常工作。然而，人工进行异常处理依赖工程师的处理经验，其准确性得不到保障，且该方式的处理效率也很低下，难以满足半导体制备场景下对于机械臂工作效率的需求。因此，亟需一种能够快速自动识别并处理机械臂取片异常的方法。
然而，在实现机械臂取片异常的自动识别和异常处理时，一大难点在于如何识别和区分机械臂遇到的不同类型的取片异常，从而可以有针对性地选择相适应的异常处理方式进行处理；另一大难点则在于如何应对不同类型取片异常的处理需求，高效准确地处理不同类型的取片异常，在快速恢复工艺流程的同时保障晶圆和工艺腔体等部件不因取片异常而损坏。因此，如何识别不同取片异常并针对不同取片异常的处理需求采用相适应的处理方式，将是提高自动异常处理方法处理效率和准确性的关键。
发明内容
本发明提供一种机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中准确性得不到保障且处理效率低下的缺陷。
本发明提供一种机械手取片异常处理方法，包括：
基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；
若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；
若所述机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；
基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；
若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆片送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
根据本发明提供的一种机械手取片异常处理方法，所述获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离，具体包括：
基于所述晶圆承载台上设置的感应装置，获取所述晶圆片在所述晶圆承载台上的覆盖区域；
获取所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，并基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
确定与所述工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向，以及与所述工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向；
基于所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，以及所述横轴方向和所述纵轴方向，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移。
根据本发明提供的一种机械手取片异常处理方法，所述基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，具体包括：
基于所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，确定所述晶圆片的中心位置，并基于所述晶圆片的中心位置和所述晶圆承载台的中心位置，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
或，基于所述边缘弧线和所述晶圆承载台中心位置，确定所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离，并基于所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离和所述晶圆片的半径，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离。
根据本发明提供的一种机械手取片异常处理方法，所述基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态，具体包括：
基于所述横向偏移、所述晶圆片的半径和所述晶圆承载台的半径，确定所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度；
基于所述晶圆承载台的半径、所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度，以及所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时是否会与所述工艺腔腔门发生碰撞；
若所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时会与所述工艺腔腔门发生碰撞，则确定所述晶圆片处于明显偏移状态；
否则，确定所述晶圆片处于非明显偏移状态。
根据本发明提供的一种机械手取片异常处理方法，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述送回指令中包含的对应所述晶圆盒当前层的目的坐标；
基于更新后的送回指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒的当前层。
根据本发明提供的一种机械手取片异常处理方法，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒，之后还包括：
基于所述针对晶圆盒当前层的取片指令控制所述机械臂重新移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作。
根据本发明提供的一种机械手取片异常处理方法，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述传入指令中包含的对应所述工艺腔内的预设位置的目的坐标；
基于更新后的传入指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片放置在所述工艺腔内的预设位置。
本发明还提供一种机械手取片异常处理装置，包括：
取片控制单元，用于基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；
取片失败处理单元，用于若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；
偏移获取单元，用于当所述机械臂不为真空状态时，获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；
明显偏移判定单元，用于基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；
晶圆滑片处理单元，用于若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述机械手取片异常处理方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述机械手取片异常处理方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述机械手取片异常处理方法的步骤。
本发明提供的机械手取片异常处理方法、装置、电子设备和存储介质，通过读取机械臂的状态，可以准确识别出取片失败这一异常情况，并基于针对晶圆盒下一层的取片指令控制机械臂移动到晶圆盒的下一层进行取片操作，以尽快恢复后续的工艺流程；若没有出现取片失败的情况，还通过晶圆片中心与晶圆承载台中心的横向偏移，判断是否出现明显滑片的情况，并在明显滑片时基于横向偏移和纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制机械臂将晶圆片送回晶圆盒以进行下一次取片操作；若出现了轻微滑片的情况，则可以在将晶圆片送入工艺腔腔门后，基于横向偏移和纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制机械臂将晶圆片准确地放置在工艺腔内的预设位置，通过准确识别各类异常类型并针对性地采用合适的异常处理方式，在提高异常处理效率的同时也可以提高晶圆片放片的精准性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的机械手取片异常处理方法的流程示意图；
图2是本发明提供的横向偏移和纵向偏移确定方法的示意图；
图3是本发明提供的机械手取片异常处理装置的结构示意图；
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
图1为本发明实施例提供的机械手取片异常处理方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤110，基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；
步骤120，若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；
步骤130，若所述机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；
步骤140，基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；
步骤150，若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
具体地，在需要对晶圆盒第N层的晶圆片进行取片操作时，根据晶圆盒第N层的坐标设定针对该层的取片指令，并将该取片指令传送至机械臂，以控制机械臂移动到晶圆盒第N层进行取片操作。在机械臂反馈取片完毕的反馈信息后，控制机械臂上部署的真空泵对机械臂内部进行抽真空操作。经过预设时间后，读取机械臂的状态。其中，机械臂的状态包括真空状态和非真空状态。
此处，机械臂的晶圆承载台上有一个吸气孔，若机械臂成功取到晶圆片，则该晶圆片会停留在晶圆承载台上覆盖晶圆承载台上的吸气孔，使机械臂内部成为密封环境。因此，对机械臂内部进行抽真空操作后，若机械臂成功取到晶圆片，则该机械臂内部可以转为真空状态；若机械臂没有取到晶圆片，则晶圆承载台上的吸气孔暴露在外，即使进行抽真空操作，机械臂内部也为非真空状态。因此，通过判断机械臂的状态，可以判断机械臂是否成功将晶圆片从晶圆盒中取出。
若机械臂为真空状态，表明晶圆盒第N层中没有晶圆片，使得机械臂取片失败从而导致取片异常。针对取片失败这一类型的异常情况，需要尽可能快地进入后续工艺流程以免降低工艺效率，因此可以将取片目标设为晶圆盒下一层中的晶圆片。具体而言，可以根据晶圆盒第N+1层的坐标设定针对该层的取片指令，并将该取片指令传送至机械臂，以控制机械臂移动到晶圆盒第N+1层进行取片操作。此外，也可以根据针对晶圆盒第N层的取片指令控制机械臂对第N层再次进行一次取片操作，若仍然取片失败（机械臂为非真空状态），则再针对晶圆盒第N+1层的取片指令控制机械臂移动到晶圆盒第N+1层进行取片操作。
若机械臂不为真空状态，表明当前机械臂已经取到了晶圆片。此时，虽然不存在取片失败的异常情况，但是可能存在晶圆滑片的异常情况。其中，晶圆滑片是指机械臂在取出晶圆片时，由于意外情况（例如震动）使得晶圆片在晶圆承载台上偏离了原始的中心位置，而造成晶圆片的部分位置偏移到晶圆承载台以外。因此，需要准确识别并及时处理晶圆滑片的取片异常。
由于晶圆滑片容易在将晶圆片放入工艺腔体时导致晶圆片与工艺腔腔门发生碰撞，造成晶圆片或工艺腔腔门损坏，即使送入到工艺腔内，由于晶圆片已在晶圆承载台上移位，因此也难以再将晶圆片放到预设位置。因此，在对晶圆滑片进行异常处理时，在确保晶圆片、工艺腔腔门不被损坏的同时，还需要对机械臂进行调整以将晶圆片准确放置在预设位置上。
具体而言，可以获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离。其中，上述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移。此处，以工艺腔腔门所在平面为参照，将偏移距离分解为与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移，可以更准确地分析晶圆片的偏移在将晶圆片送入工艺腔腔体时产生的影响。若横向偏移或纵向偏移大于某一预设阈值，则表明当前晶圆片存在滑片现象，需要进行后续的异常处理流程。
在当前晶圆片存在滑片现象时，可以基于上述横向偏移和工艺腔腔门的宽度，结合机械臂在将晶圆片送入工艺腔腔体时晶圆承载台的位置，判断晶圆片暴露在晶圆承载台以外的部分是否会与工艺腔腔门发生碰撞，从而确定晶圆片是否处于明显偏移状态。此处，若晶圆片暴露在晶圆承载台以外的部分过大使得该部分会与工艺腔腔门发生碰撞，则确定晶圆片处于明显偏移状态，否则，若晶圆片位置虽然发生了偏移，但不会与工艺腔腔门发生碰撞，则确定晶圆片处于非明显偏移状态。
若晶圆片处于明显偏移状态，表明若按照原传入指令将晶圆片送入工艺腔内，则会导致晶圆片与工艺腔腔门发生碰撞，造成晶圆片或工艺腔腔门损坏。因此，可以基于横向偏移和纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制机械臂将晶圆片送回到晶圆盒的第N层。其中，由于晶圆片在取片后发生了滑片，晶圆片在晶圆承载台上的位置相对于刚取片时发生了位移，若直接按照原路将晶圆片送回，晶圆片将难以回复到原始位置，再次取片时，该晶圆片在晶圆承载台上仍然会存在偏移。因此，可以通过横向偏移和纵向偏移修改送回指令中的目的坐标，使得机械手可以将晶圆片送回到晶圆盒的原始位置，以供进行下一次取片操作。
若晶圆片处于非明显偏移状态，表明虽然晶圆片发生了轻微偏移，但若按照原传入指令将晶圆片送入工艺腔内，晶圆片仍然可以顺利送入工艺腔内。然而，即使将晶圆片送入到工艺腔内，由于晶圆片已在晶圆承载台上移位，因此也难以再将晶圆片放到预设位置。为了将晶圆片准确放置到预设位置，在按照原传入指令控制机械臂将晶圆片送入工艺腔腔门后，基于横向偏移和纵向偏移修改传入指令中的目的坐标，并基于更新后的传入指令控制机械臂将晶圆片放置在工艺腔内的预设位置，提高放片的精准性。
本发明实施例提供的方法，通过读取机械臂的状态，可以准确识别出取片失败这一异常情况，并基于针对晶圆盒下一层的取片指令控制机械臂移动到晶圆盒的下一层进行取片操作，以尽快恢复后续的工艺流程；若没有出现取片失败的情况，还通过晶圆片中心与晶圆承载台中心的横向偏移，判断是否出现明显滑片的情况，并在明显滑片时基于横向偏移和纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制机械臂将晶圆片送回晶圆盒以进行下一次取片操作；若出现了轻微滑片的情况，则可以在将晶圆片送入工艺腔腔门后，基于横向偏移和纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制机械臂将晶圆片准确地放置在工艺腔内的预设位置，通过准确识别各类异常类型并针对性地采用合适的异常处理方式，在提高异常处理效率的同时也可以提高晶圆片放片的精准性。
基于上述实施例，所述获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离，具体包括：
基于所述晶圆承载台上设置的感应装置，获取所述晶圆片在所述晶圆承载台上的覆盖区域；
获取所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，并基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
确定与所述工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向，以及与所述工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向；
基于所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，以及所述横轴方向和所述纵轴方向，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移。
具体地，为了确定晶圆片在晶圆承载台上的横向偏移和纵向偏移，可以在晶圆承载台上布设感应装置，以获取晶圆片在晶圆承载台上的覆盖区域，如图2中两个圆形的交集所示。随后，获取覆盖区域在晶圆承载台内部的边缘弧线，如图2中的虚线所示。由于晶圆片为标准的圆形，因此可以利用几何学知识，基于该边缘弧线计算晶圆片中心与晶圆承载台中心间的直线距离。
为了计算晶圆片中心与晶圆承载台中心之间的横向偏移和纵向偏移，可以先确定与工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向，以计算该方向上晶圆片的横向偏移，并确定与所述工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向，以计算该方向上晶圆片的纵向偏移。
随后，基于上述横轴方向和所述纵轴方向，对上述晶圆片中心与晶圆承载台中心间的距离进行分解，得到晶圆片中心与晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移。
基于上述任一实施例，所述基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，具体包括：
基于所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，确定所述晶圆片的中心位置，并基于所述晶圆片的中心位置和所述晶圆承载台的中心位置，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
或，基于所述边缘弧线和所述晶圆承载台中心位置，确定所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离，并基于所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离和所述晶圆片的半径，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离。
具体地，为了计算晶圆片中心与晶圆承载台中心间的距离，可以采用如下两种方式中的任意一种。
一方面，可以基于覆盖区域在晶圆承载台内部的边缘弧线，首先确定当前晶圆片的中心位置，并基于晶圆片的中心位置和预先获知的晶圆承载台的中心位置，计算晶圆片中心与晶圆承载台中心间的距离。
另一方面，还可以基于上述边缘弧线和晶圆承载台中心位置，确定上述边缘弧线上距离晶圆承载台中心点最近的边缘点，并计算该最近的边缘点与晶圆承载台中心位置之间的距离，即晶圆承载台中心位置距离上述边缘弧线的最近距离。随后，再基于晶圆承载台中心位置距离上述边缘弧线的最近距离以及晶圆片的半径，计算晶圆片中心与晶圆承载台中心间的距离。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态，具体包括：
基于所述横向偏移和所述晶圆片的半径和所述晶圆承载台的半径，确定所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度；
基于所述晶圆承载台的半径、所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度，以及所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时是否会与所述工艺腔腔门发生碰撞；
若所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时会与所述工艺腔腔门发生碰撞，则确定所述晶圆片处于明显偏移状态；
否则，确定所述晶圆片处于非明显偏移状态。
具体地，可以基于晶圆片中心与晶圆承载台中心间的横向偏移、晶圆片的半径和晶圆承载台的半径，确定晶圆片超出晶圆承载台部分的最大宽度。具体而言，如图2所述，可以基于晶圆片中心B点与晶圆承载台中心A点间的横向偏移和晶圆承载台的半径，确定晶圆片中心B点与晶圆承载台对应的与工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向上的切线的最短距离（BC）。再基于晶圆片的半径以及上述晶圆片中心B点与晶圆承载台对应的与工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向上的切线的最短距离，计算晶圆片超出晶圆承载台部分在与工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向上的最大宽度（CD）。
随后，基于晶圆承载台的半径、上述晶圆片超出晶圆承载台部分的最大宽度，以及工艺腔腔门的宽度，可以确定晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时是否会与工艺腔腔门发生碰撞。其中，假设晶圆承载台在传送晶圆到工艺腔内时的路径位于工艺腔腔门的中轴线，若晶圆承载台的半径与上述晶圆片超出晶圆承载台部分的最大宽度之和超过工艺腔腔门宽度的一半，则确定晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时会与工艺腔腔门发生碰撞，否则确定晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时不会与工艺腔腔门发生碰撞。
若晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时会与工艺腔腔门发生碰撞，则确定晶圆片处于明显偏移状态，否则，确定晶圆片处于非明显偏移状态。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述送回指令中包含的对应所述晶圆盒当前层的目的坐标；
基于更新后的送回指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒的当前层。
具体地，当晶圆片处于明显偏移状态时，可以基于晶圆片中心与晶圆承载台中心之间的横向偏移和纵向偏移，更新送回指令中包含的对应晶圆盒当前层的目的坐标，再基于更新后的送回指令中包含的目的坐标控制机械臂将晶圆片准确地送回晶圆盒的当前层中的原始位置。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒，之后还包括：
基于所述针对晶圆盒当前层的取片指令控制所述机械臂重新移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作。
具体地，在将晶圆片送回到晶圆盒的当前层中的原始位置后，可以按照原本的针对晶圆盒当前层的取片指令控制该机械臂重新移动到晶圆盒的当前层，再次进行取片操作。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述传入指令中包含的对应所述工艺腔内的预设位置的目的坐标；
基于更新后的传入指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片放置在所述工艺腔内的预设位置。
具体地，在将晶圆片送入工艺腔腔门后，基于晶圆片中心与晶圆承载台中心之间的横向偏移和纵向偏移，更新传入指令中包含的对应工艺腔内的预设位置的目的坐标，再基于更新后的传入指令中包含的目的坐标控制机械臂将晶圆片准确放置在工艺腔内的预设位置处。
基于上述任一实施例，图3为本发明实施例提供的机械手取片异常处理装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：取片控制单元310、取片失败处理单元320、偏移获取单元330、明显偏移判定单元340和晶圆滑片处理单元350。
其中，取片控制单元310用于基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；
取片失败处理单元320用于若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；
偏移获取单元330用于当所述机械臂不为真空状态时，获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；
明显偏移判定单元340用于基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；
晶圆滑片处理单元350用于若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
本发明实施例提供的装置，通过读取机械臂的状态，可以准确识别出取片失败这一异常情况，并基于针对晶圆盒下一层的取片指令控制机械臂移动到晶圆盒的下一层进行取片操作，以尽快恢复后续的工艺流程；若没有出现取片失败的情况，还通过晶圆片中心与晶圆承载台中心的横向偏移，判断是否出现明显滑片的情况，并在明显滑片时基于横向偏移和纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制机械臂将晶圆片送回晶圆盒以进行下一次取片操作；若出现了轻微滑片的情况，则可以在将晶圆片送入工艺腔腔门后，基于横向偏移和纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制机械臂将晶圆片准确地放置在工艺腔内的预设位置，通过准确识别各类异常类型并针对性地采用合适的异常处理方式，在提高异常处理效率的同时也可以提高晶圆片放片的精准性。
基于上述任一实施例，所述获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离，具体包括：
基于所述晶圆承载台上设置的感应装置，获取所述晶圆片在所述晶圆承载台上的覆盖区域；
获取所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，并基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
确定与所述工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向，以及与所述工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向；
基于所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，以及所述横轴方向和所述纵轴方向，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移。
基于上述任一实施例，所述基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，具体包括：
基于所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，确定所述晶圆片的中心位置，并基于所述晶圆片的中心位置和所述晶圆承载台的中心位置，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
或，基于所述边缘弧线和所述晶圆承载台中心位置，确定所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离，并基于所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离和所述晶圆片的半径，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态，具体包括：
基于所述横向偏移和所述晶圆片的半径和所述晶圆承载台的半径，确定所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度；
基于所述晶圆承载台的半径、所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度，以及所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时是否会与所述工艺腔腔门发生碰撞；
若所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时会与所述工艺腔腔门发生碰撞，则确定所述晶圆片处于明显偏移状态；
否则，确定所述晶圆片处于非明显偏移状态。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述送回指令中包含的对应所述晶圆盒当前层的目的坐标；
基于更新后的送回指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒的当前层。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒之后，晶圆滑片处理单元350还用于：
基于所述针对晶圆盒当前层的取片指令控制所述机械臂重新移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作。
基于上述任一实施例，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述传入指令中包含的对应所述工艺腔内的预设位置的目的坐标；
基于更新后的传入指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片放置在所述工艺腔内的预设位置。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行机械手取片异常处理方法，该方法包括：基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；若所述机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆片送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的机械手取片异常处理方法，该方法包括：基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；若所述机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆片送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的机械手取片异常处理方法，该方法包括：基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；若所述机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆片送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种机械手取片异常处理方法，其特征在于，包括：
基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；
若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；
若所述机械臂不为真空状态，则获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；
基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；
若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆片送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置；
所述获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离，具体包括：
基于所述晶圆承载台上设置的感应装置，获取所述晶圆片在所述晶圆承载台上的覆盖区域；
获取所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，并基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
确定与所述工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向，以及与所述工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向；
基于所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，以及所述横轴方向和所述纵轴方向，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移；
所述基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，具体包括：
基于所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，确定所述晶圆片的中心位置，并基于所述晶圆片的中心位置和所述晶圆承载台的中心位置，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
或，基于所述边缘弧线和所述晶圆承载台中心位置，确定所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离，并基于所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离和所述晶圆片的半径，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离。
2.根据权利要求1所述的机械手取片异常处理方法，其特征在于，所述基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态，具体包括：
基于所述横向偏移、所述晶圆片的半径和所述晶圆承载台的半径，确定所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度；
基于所述晶圆承载台的半径、所述晶圆片超出所述晶圆承载台部分的最大宽度，以及所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时是否会与所述工艺腔腔门发生碰撞；
若所述晶圆片在被传送到工艺腔腔门处时会与所述工艺腔腔门发生碰撞，则确定所述晶圆片处于明显偏移状态；
否则，确定所述晶圆片处于非明显偏移状态。
3.根据权利要求2所述的机械手取片异常处理方法，其特征在于，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述送回指令中包含的对应所述晶圆盒当前层的目的坐标；
基于更新后的送回指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片送回所述晶圆盒的当前层。
4.根据权利要求3所述的机械手取片异常处理方法，其特征在于，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒，之后还包括：
基于所述针对晶圆盒当前层的取片指令控制所述机械臂重新移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作。
5.根据权利要求2所述的机械手取片异常处理方法，其特征在于，所述基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置，具体包括：
基于所述横向偏移和所述纵向偏移，更新所述传入指令中包含的对应所述工艺腔内的预设位置的目的坐标；
基于更新后的传入指令中包含的目的坐标控制所述机械臂将所述晶圆片放置在所述工艺腔内的预设位置。
6.一种机械手取片异常处理装置，其特征在于，包括：
取片控制单元，用于基于针对晶圆盒当前层的取片指令控制机械臂移动到所述晶圆盒的当前层进行取片操作，并在预设时间后读取所述机械臂的状态；
取片失败处理单元，用于若所述机械臂为真空状态，则基于针对所述晶圆盒下一层的取片指令控制所述机械臂移动到所述晶圆盒的下一层进行取片操作；
偏移获取单元，用于当所述机械臂不为真空状态时，获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离；其中，所述偏移距离包括与工艺腔腔门所在平面平行的方向上的横向偏移和与工艺腔腔门所在平面垂直的方向上的纵向偏移；
明显偏移判定单元，用于基于所述横向偏移和所述工艺腔腔门的宽度，确定所述晶圆片是否处于明显偏移状态；
晶圆滑片处理单元，用于若所述晶圆片处于明显偏移状态，则基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新送回指令，并基于更新后的送回指令控制所述机械臂将所述晶圆片送回晶圆盒；否则，控制所述机械臂将所述晶圆送入工艺腔腔门后，基于所述横向偏移和所述纵向偏移更新传入指令，并基于更新后的传入指令控制所述机械臂将所述晶圆片放置在工艺腔内的预设位置；
所述获取晶圆片中心与晶圆承载台中心间的偏移距离，具体包括：
基于所述晶圆承载台上设置的感应装置，获取所述晶圆片在所述晶圆承载台上的覆盖区域；
获取所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，并基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
确定与所述工艺腔腔门所在平面和地面均平行的横轴方向，以及与所述工艺腔腔门所在平面垂直的纵轴方向；
基于所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，以及所述横轴方向和所述纵轴方向，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的横向偏移和纵向偏移；
所述基于所述边缘弧线确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离，具体包括：
基于所述覆盖区域在所述晶圆承载台内部的边缘弧线，确定所述晶圆片的中心位置，并基于所述晶圆片的中心位置和所述晶圆承载台的中心位置，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离；
或，基于所述边缘弧线和所述晶圆承载台中心位置，确定所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离，并基于所述晶圆承载台中心位置距离所述边缘弧线的最近距离和所述晶圆片的半径，确定所述晶圆片中心与所述晶圆承载台中心间的距离。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述机械手取片异常处理方法的步骤。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述机械手取片异常处理方法的步骤。
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CN116118027A (zh) * 2022-12-20 2023-05-16 苏州镁伽科技有限公司 取料方法、取料装置、划片机、可读存储介质以及电子设备
CN116118027B (zh) * 2022-12-20 2024-01-16 苏州镁伽科技有限公司 取料方法、取料装置、划片机、可读存储介质以及电子设备

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