CN114872020A

CN114872020A - 对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统及方法

Info

Publication number: CN114872020A
Application number: CN202210756238.1A
Authority: CN
Inventors: 吕天爽
Original assignee: Xian Eswin Silicon Wafer Technology Co Ltd; Xian Eswin Material Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Eswin Silicon Wafer Technology Co Ltd; Xian Eswin Material Technology Co Ltd
Priority date: 2022-06-30
Filing date: 2022-06-30
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2042-06-30
Also published as: CN114872020B; TW202304669A; TWI824772B

Abstract

本发明实施例公开了一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统及方法，所述系统包括：触碰件，该触碰件设置在机械手上；驱动装置，该驱动装置用于使机械手移动以使触碰件接触限定出承载空间的承载部件的多个部位，并且用于在触碰件接触承载部件的每个部位时使机械手停止移动；获取单元，该获取单元用于根据每次停止移动时机械手的方位以及触碰件与承载部件接触的部位在触碰件中的位置获取承载部件的所述多个部位的位置；分析单元，该分析单元用于根据所述多个部位的位置分析承载空间的方位和轮廓形状；确定单元，该确定单元用于根据承载空间的方位和轮廓形状确定机械手的示教方位。

Description

对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统及方法

技术领域

本发明涉及半导体硅片生产领域，尤其涉及一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统及方法。

背景技术

直拉法拉制的晶棒在被线切割后便可以获得多个硅片，在后续的加工过程中，硅片会被临时存放在硅片盒中以便于运输等操作，在需要使用或加工时从硅片盒中取出。

如上所述的将硅片放置到硅片盒中或者将硅片从硅片盒中取出通常都是通过机械手的操作来完成的。在这种情况下，就需要对机械手相对于硅片盒取放硅片进行示教，以便于比如在机械手将载持着的硅片放入到硅片盒中时能够将硅片放置到硅片盒中正确的位置，或者在机械手将放置在硅片盒中的硅片取出时能够准确地对硅片进行夹持。

现有的对机械手进行示教通常是通过人工操作来完成的，具体地，在确保机械手和硅片不与硅片盒的内壁、凸肋产生干涉的情况下使机械手连同硅片一起缓慢移动至硅片盒内，然后根据目测情况多次微调机械手的位置，直至人工判断出硅片以适当的方式承载在硅片盒中，将此时机械手所处于的位置来作为示教方位。

然而，不同型号硅片盒中用于承载硅片的位置或者说机械手的示教方位是不同的，需要肉眼识别和判断硅片、机械手在硅片盒中的位置，并且要精确控制距离、速度，重复验证示教方位，不仅过程复杂，精度较差，还容易造成硅片划伤和机械手损坏。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统及方法，不需要人工操作和判断便能够实现机械手的自动示教，不仅能够保证机械手的精准定位，还由此能够保证机械手的安全性，降低硅片被划伤的风险。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统，所述系统包括：

触碰件，所述触碰件设置在所述机械手上；

驱动装置，所述驱动装置用于使所述机械手移动以使所述触碰件接触限定出所述承载空间的承载部件的多个部位，并且用于在所述触碰件接触所述承载部件的每个部位时使所述机械手停止移动；

获取单元，所述获取单元用于根据每次停止移动时所述机械手的方位以及所述触碰件与所述承载部件接触的部位在所述触碰件中的位置获取所述承载部件的所述多个部位的位置；

分析单元，所述分析单元用于根据所述多个部位的位置分析所述承载空间的方位和轮廓形状；

确定单元，所述确定单元用于根据所述承载空间的方位和轮廓形状确定所述机械手的示教方位。

第二方面，本发明实施例提供了一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的方法，所述方法包括：

使所述机械手移动以使被所述机械手载持的触碰件接触限定出所述承载空间的承载部件的多个部位；

当所述触碰件接触所述承载部件的每个部位时使所述机械手停止移动；

根据每次停止移动时所述机械手的方位以及所述触碰件与所述承载部件接触的部位在所述触碰件中的位置获取所述承载部件的所述多个部位的位置；

根据所述多个部位的位置分析所述承载空间的方位和轮廓形状；

根据所述承载空间的方位和轮廓形状确定所述机械手的示教方位。

本发明实施例提供了一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统及方法，由于能够获得机械手的示教方位，因此不仅可以利用机械手按照示教方位将承载在承载空间中的特定位置处的硅片取出，而且可以利用机械手按照示教方位将硅片放入到承载空间中的特定位置处，不需要人工操作和判断便实现了机械手的自动示教。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统的示意图；

图2为根据本发明的另一实施例的对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统的示意图；

图3为根据本发明的实施例的承载空间的正视示意图；

图4为根据本发明的实施例的触碰件的剖视示意图；

图5为根据本发明的另一实施例的对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统的示意图；

图6为根据本发明的实施例的对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的方法的示意图。

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。

参见图1，本发明实施例提供了一种对机械手MH相对于承载空间S取放硅片W进行示教的系统1，所述系统1可以包括：

触碰件10，所述触碰件10设置在所述机械手MH上；

驱动装置20，所述驱动装置20用于使所述机械手MH移动以使所述触碰件10接触限定出所述承载空间S的承载部件C的多个部位CP，其中，图1中示例性地示出了，驱动装置20使机械手MH移动至三个方位处，如在图1中通过虚线示出的三个机械手MH所表示的，进而使设置在机械手MH上的触碰件10处于三个位置处，如在图1中通过虚线示出的三个触碰件10所表示的，又进而使触碰件10接触承载部件C的三个部位，即由“叉号”示意性地示出的部位CP1、由“圆点”示意性地示出的部位CP2和由“方点”示意性地示出的部位CP3，需要说明的是，驱动装置20可以使机械手MH移动而使设置在机械手MH上的触碰件10接触承载部件C的除上述三个部位以外的更多个其他部位，也就是说图1中示出的三个部位仅仅是示例性的，其目的在于方便理解的而并非在于限定，所述驱动装置20还用于在所述触碰件10接触所述承载部件C的每个部位CP时使所述机械手MH停止移动；

获取单元30，所述获取单元30用于根据每次停止移动时所述机械手MH的方位以及所述触碰件10与所述承载部件C接触的部位10P在所述触碰件10中的位置获取所述承载部件C的所述多个部位CP的位置，其中，图1中示例性地示出了，触碰件10与承载部件C接触的三个部位，即由 “叉号”示意性地示出的部位10P1、由“圆点”示意性地示出的部位10P2和由“方点”示意性地示出的部位10P3，另外对此需要说明的是，首先，机械手MH的初始方位是能够获知的并且其停止移动时的方位是能够根据初始方位和移动量获知的，其次，由于触碰件10设置在机械手MH上，因此触碰件10相对于机械手MH的位置是固定的并且是能够获知的，再次，对于触碰件10而言，具体是哪个部位与承载部件C产生了接触也是容易获知的，也就是说产生了接触的部位比如图1中示出的部位10P1、10P2和10P3在触碰件10中的位置是容易获知的，这样，部位10P1、10P2和10P3在整个移动空间中的位置便能够获知，而参见图1容易理解的是，部位10P1、10P2和10P3在整个移动空间中的位置便分别是承载部件C的部位CP1、CP2和CP3在整个移动空间中的位置，另外在图1中，出于清楚的目的仅示出了获取单元30与最上方机械手MH及部位10P1之间的连接线，以表示获取单元30需要利用机械手MH的方位以及部位10P1在触碰件10中的位置，而并未示出与另外两个位置的机械手MH及部位10P2和10P3之间的连接线；

分析单元40，所述分析单元40用于根据所述多个部位CP的位置分析所述承载空间S的方位和轮廓形状，这里需要说明的是，很显然地承载部件C是由多个部位构成或者说组成或者说“包络出”的，而只要足够多的这样的部位的位置被获知，那么承载部件C的方位和轮廓形状便是能够获知的，由此承载空间S的方位和轮廓形状也是能够获知的，而如前所述，只要使触碰件10接触承载部件C的足够多的部位，便能够获知足够多的承载部件C的部位的位置；

确定单元50，所述确定单元50用于根据所述承载空间S的方位和轮廓形状确定所述机械手MH的示教方位，如在图1中，在承载空间S内通过实线示出了位于所需位置处的硅片W以及处于示教方位的机械手MH，对此需要说明的是，总是希望将硅片W放置在承载空间S中的特定位置处，因此只要承载空间S的轮廓形状确定，则相对于承载空间S的示教方位便能够确定，而在承载空间S的方位也得到确定的情况下，则能够在整个移动空间中确定出示教方位。

这样，由于能够获得机械手MH的示教方位，因此不仅可以利用机械手MH按照示教方位将承载在承载空间S中的特定位置处的硅片W取出，而且可以利用机械手MH按照示教方位将硅片W放入到承载空间S中的特定位置处，不需要人工操作和判断便实现了机械手的自动示教。

如上所述，触碰件10只要接触到承载部件C，便需要驱动装置20停止对机械手MH的驱动以使机械手MH停止移动，对此，在本发明的优选实施例中，参见图2，所述触碰件10可以为压力感应器，以对所述触碰件10因与所述承载部件C的所述多个部位CP接触而受到的压力进行感应并且在感应到所述触碰件10受到压力时生成指令信号如在图2中通过虚线箭头示意性地示出的指令信号CS，所述驱动装置20基于所述指令信号CS使所述机械手MH停止移动。

如上所述，触碰件10需要被设置在机械手MH上以随机械手MH一起移动，而另一方面，机械手MH本身是用于对硅片M进行夹持的，因此，为了方便触碰件10的设置，在本发明的优选实施例中，参见图1或图2，所述触碰件10可以具有与所述硅片W相同的轮廓形状以便以与所述硅片W相同的方式被所述机械手MH载持。在这种情况下，由于承载部件C本身是用于承载硅片W的，其轮廓形状必然与硅片W的轮廓形状是相关联的，因此，与触碰件10具有其他轮廓形状相比，具有与硅片W相同的轮廓形状的触碰件10可以在产生较少移动的情况下便能够实现与承载部件C的不同的部位进行接触，由此减少了驱动装置20的工作负荷。

在上述情形下，所述触碰件10能够确定出受到压力的部位10P在所述触碰件10中的位置，这样，确定出的位置便可以被获取单元30直接使用。对此，比如触碰件10的不同的部位受到压力时，除了生成上述的指令信号CS以外，还可以生成不同于彼此的另外的信号，根据这样的信号便可以确定出是触碰件10的哪个部位受到了压力。

在本发明的优选实施例中，参见图3，所述承载空间S可以由硅片盒WC的两个侧壁SW以及从所述两个侧壁SW向内凸出并且竖向排列的多个凸肋R限定出。

在上述情形下，仍然参见图3，当触碰件10随机械手MH一起移动时，可能会受到凸肋R向上的压力，如触碰件10和机械手MH处于图3中实线示出的位置时，可能会受到凸肋R向下的压力，如触碰件10和机械手MH处于图3中上方虚线示出的位置时，另外可能会受到侧壁SW侧向的压力，如触碰件10和机械手MH处于图3中下方虚线示出的位置时，对此，在本发明的优选实施例中，参见图4，所述触碰件10可以包括条状的三个压力感应器，具体地为如图4中示出的第一压力感应器11、第二压力感应器12和第三压力感应器13，所述第一压力感应器11与所述硅片W的正面WF相对应，所述第二压力感应器12与所述硅片W的侧面WS相对应，而所述第三压力感应器13与所述硅片W的背面WB相对应。

在本发明的优选实施例中，参见图5，所述触碰件10可以呈点状以使所述触碰件10的同一部位或者说点状的触碰件10自身与所述承载部件C的所述多个部位CP接触。在这种情况下，将图5与图1对比可以看到，尽管为了使触碰件10与承载部件C的多个部位接触需要使机械手MH进行更多的移动，但是，不再需要对触碰件10的完成接触的部位在触碰件10中的位置进行确定，从而使确定出机械手MH的示教方位的整个过程得到简化。

参见图6并结合图1，本发明实施例还提供了一种对机械手MH相对于承载空间S取放硅片W进行示教的方法，所述方法可以包括：

S601：使机械手MH移动以使被所述机械手MH载持的触碰件10接触限定出承载空间S的承载部件C的多个部位CP；

S602：当所述触碰件10接触所述承载部件C的每个部位CP时使所述机械手MH停止移动；

S603：根据每次停止移动时所述机械手MH的方位以及所述触碰件10与所述承载部件C接触的部位10P在所述触碰件10中的位置获取所述承载部件C的所述多个部位CP的位置；

S604：根据所述多个部位CP的位置分析所述承载空间S的方位和轮廓形状；

S605：根据所述承载空间S的方位和轮廓形状确定所述机械手MH的示教方位。

在上述方法中，优选地，所述当所述触碰件10接触所述承载部件C的每个部位CP时使所述机械手MH停止移动可以包括：

对所述触碰件10因与所述承载部件C的所述多个部位CP接触而产生的压力进行感应；

当感应到所述触碰件10受到压力时生成指令信号；

基于所述指令信号使所述机械手MH停止移动。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的系统，其特征在于，所述系统包括：

触碰件，所述触碰件设置在所述机械手上；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述触碰件为压力感应器，以对所述触碰件因与所述承载部件的所述多个部位接触而受到的压力进行感应并且在感应到所述触碰件受到压力时生成指令信号，所述驱动装置基于所述指令信号使所述机械手停止移动。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述触碰件具有与所述硅片相同的轮廓形状以便以与所述硅片相同的方式被所述机械手载持。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述触碰件能够确定出受到压力的部位在所述触碰件中的位置。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述承载空间由硅片盒的两个侧壁以及从所述两个侧壁向内凸出并且竖向排列的多个凸肋限定出。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述触碰件包括条状的三个压力感应器，所述三个压力感应器分别与所述硅片的正面、侧面和背面相对应。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述触碰件呈点状以使所述触碰件的同一部位与所述承载部件的所述多个部位接触。

8.一种对机械手相对于承载空间取放硅片进行示教的方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述当所述触碰件接触所述承载部件的每个部位时使所述机械手停止移动包括：

对所述触碰件因与所述承载部件的所述多个部位接触而产生的压力进行感应；

当感应到所述触碰件受到压力时生成指令信号；

基于所述指令信号使所述机械手停止移动。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述触碰件具有与所述硅片相同的轮廓形状以便以与所述硅片相同的方式被所述机械手载持。