CN114967591A - 一种晶圆盒移载控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆盒移载控制方法,应用于存储系统的移载机构。其中,精准移载控制方法包括:当接收到移载指令时,确定移载指令对应的第一目标位置和第二目标位置;确定第一路程和第一最大速度;根据第一最大速度和第一速度分段控制策略,确定在第一移载运动方向上的第一移载速度;根据第一移载速度输出速度控制指令,以将待取放晶圆盒从第一目标位置移载到第二目标位置。通过对移载过程采用距离分段控制结合速度分阶控制,可实现晶圆盒移载过程在较短时间内完成,提高了移载效率,保障了存储系统具有较高吞吐量,而且可以实现移载运行速度的平稳控制,避免加减速变化对晶圆盒造成不必要的振动、冲击而损坏晶片,有利于提升半导体工厂的产能。

Description

一种晶圆盒移载控制方法
技术领域
本说明书涉及存储系统领域,具体涉及一种晶圆盒移载控制方法。
背景技术
随着集成电路在日常生活中的普遍应用,半导体在产品中开始扮演角色日益重要,其需求相对也大幅提升,因此促进全球半导体市场的蓬勃发展。在半导体制造企业中,晶片通常是通过自动物料搬运系统(AMHS:Automatic Material Handling System)批量搬运的方式,并且已经广泛应用在半导体制造行业中。
存储系统(STK:Stocker)是一种面向半导体行业的洁净式立体仓库,用于批量存取存储盒(也称晶圆盒,Front Open Unified Pod ,Foup),其中Foup是用于搬运中放置多个晶片的盒体,晶片可以是生产集成电路用的硅片。其主要包括存储部分、自动移载部分、人工存取及控制部分、洁净气路部分、OHT(Overhead Hoist Transport)存取及对接部分。其中自动移载部分在运载晶圆中扮演着重要作用,精准的自动移载能够在各库位单元间自如穿梭地存取Foup。
目前半导体芯片需求市场正在急速扩张,进而要求半导体制造工厂的生产率能适应市场需要,而现有存储系统中自动移载部分的性能已经成为生产率提升瓶颈,造成存储系统已很难满足半导体制造工厂对生产率的新需求。因此,需要一种能够高效地、精准地在存储系统中自动移载Foup的新控制方案。
发明内容
有鉴于此,本说明书实施例提供一种晶圆盒移载控制方法,可防止在移载过程中因运动速度过快而导致晶圆盒碰撞、掉落等情况,从而降低传输过程中晶圆盒的损坏率,在合理提升运动速度的同时,保证移载过程中在各库位之间快速且稳定的移动存取晶圆盒,有效提升自动移载部分的运动性能,提高生产率。
本说明书实施例提供以下技术方案:
本说明书实施例提供一种晶圆盒移载控制方法,应用于存储系统的移载机构,晶圆盒移载控制方法包括:
当接收到移载指令时,确定移载指令对应的第一目标位置和第二目标位置,第一目标位置为待取放晶圆盒的初始位置,第二目标位置为待取放晶圆盒的最终位置;
确定第一路程和第一最大速度,其中第一路程为在第一移载运动方向上从第一目标位置到达第二目标位置的路程,第一最大速度为在第一路程的移载运动中在第一移载运动方向的最大速度;
根据第一最大速度和第一速度分段控制策略,确定在第一移载运动方向上的第一移载速度,其中第一速度分段控制策略包括在第一移载运动方向上,将从第一目标位置到达第二目标位置的运动过程分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运动速度控制策略,匀速阶段的运动速度与第一最大速度满足预设比例关系;
根据第一移载速度输出速度控制指令,以将待取放晶圆盒从第一目标位置移载到第二目标位置。
与现有技术相比,本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括:
通过确定晶圆盒从第一位置到第二位置的运行路程中可以运行的最大运行速度,使得移载过程尽可能地根据路程需要而运行在较高的运行速度,比如路程越长,对应的最大运行速度越大,以便于移载过程可以在较短时间内完成,有利于优化晶圆盒移载时长,以及在确定出最大运行速度后,对第一路程中的运动过程实行速度分段控制,比如在第一移载运动方向上,将从第一目标位置到达第二目标位置的运动过程分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段,使得匀速阶段的速度可以参照最大运行速度设定,而加速阶段、减速阶段中的加速度可以在设计参数允许范围内变化,减缓了因速度快速变换造成的冲击力,减少了运动的始末阶段因加速度过大而造成的不稳定,有效提高移载机构运动的平稳性;同时,通过设置匀速阶段的运动速度与第一最大速度满足预设比例关系,使得移载机构以合理的速度变化的同时,高效率的完成对晶圆盒存取任务。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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它的附图。
图1是本说明书实施例提供的一种晶圆盒移载控制方法的存取流程示意图;
图2是本说明书实施例提供的一种晶圆盒移载控制方法中采用3段式速度分段规划示意图;
图3是本说明书实施例提供的一种晶圆盒移载控制方法中采用7段式速度分段规划示意图;
图4是本说明书实施例提供的一种晶圆盒移载控制方法中采用对接式分阶速度规划示意图;
图5是本说明书实施例提供的一种晶圆盒移载控制方法的绝对寻址定位示意图;
图6是本说明书实施例提供的一种晶圆盒移载控制方法中闭环控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
虽然现在对晶圆盒的移载已由自动物料搬运系统代替人工搬运,但是因移载机构在运行过程中加速或者减速过快,会导致移载机构运行不稳定,从而导致在移载过程中可能对晶圆盒中的晶片造成损坏;如果移载速度设置平缓,将增加移载的时长,影响存取任务的效率,也严重制约存储系统的吞吐量。
有鉴于此,本说明书实施例提供了一种晶圆盒移载控制方法,可在保证移载机构以合理的、不晃动的速度变化提升运行速度,并在预设距离内以合理的最大速度运行,保证移载机构高效率完成存取任务运行的同时,提高运行的稳定性。
以下结合附图1至附图6,说明本申请各实施例提供的技术方案。
本说明书实施例提供一种晶圆盒移载控制方法,应用于存储系统的移载机构,晶圆盒移载控制方法包括:
当接收到移载指令时,确定移载指令对应的第一目标位置和第二目标位置,第一目标位置为待取放晶圆盒的初始位置,第二目标位置为待取放晶圆盒的最终位置;
确定第一路程和第一最大速度,其中第一路程为在第一移载运动方向上从第一目标位置到达第二目标位置的路程,第一最大速度为在第一路程的移载运动中在第一移载运动方向的最大速度;
根据第一最大速度和第一速度分段控制策略,确定在第一移载运动方向上的第一移载速度,其中第一速度分段控制策略包括在第一移载运动方向上,将从第一目标位置到达第二目标位置的运动过程分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运动速度控制策略,匀速阶段的运动速度与第一最大速度满足预设比例关系;
根据第一移载速度输出速度控制指令,以将待取放晶圆盒从第一目标位置移载到第二目标位置。
在一个具体的实施例中,假设移载机构可运行的最大运行距离为10m,当移载机构需运行的第一路程值小于3m时,所对应的最大移动速度为6m/min,,当移载机构需运行的第一路程值处于[3m,6m]区间时,所对应的最大移动速度为18m/min,当移载机构需运行的第一路程值处于[6m,10m]区间时,所对应的最大移动速度为36m/min,函数表示为:
Figure 880790DEST_PATH_IMAGE001
实施中,当确定第一路程对应的第一最大速度后,根据第一速度分段控制策略对移载机构进行加速控制,当加速到第一最大速度后停止加速,保持匀速运行,最后阶段再减速运行,减速到速度为零且到达至第二目标位置。根据预设的速度分段控制策略,使得运行加速阶段、减速阶段的速度变化相对平稳,避免了加速过程中转折点速度过快而导致的机构机构晃动,保证了移载机构的平稳运行。
在一些实施方式中,匀速阶段以第一最大速度运行,在保证速度平稳变化的情况下,预设最大的匀速运动阶段。因此所需运行的距离值越大,所对应的第一最大速度越大,以第一最大速度运行的匀速阶段越长,移载机构的工作效率更高,提高了移载机构的运行效率。
实施中,如图2所示,第一速度分段控制策略的运动过程分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运动速度控制策略,对应三个调速时间区间,根据第一速度分段控制策略绘制出对应的3段式速度规划曲线(T-curve velocity profile),在同等距离条件下,相比于现有技术中的速度规划方式,3段式速度规划曲线能在保证合理提升运动速度的同时,使得移载机构运行最快,存取晶圆盒所需用时最短。
在一些实施方式中,如图3所示,加速阶段包括加加速阶段、匀加速阶段和减加速阶段;和/或,减速阶段包括加减速阶段、匀减速阶段和减减速阶段。
实施中,第一速度分段控制策略的运动过程分为加加速阶段、匀加速阶段、加速阶段、减加速阶段、匀速阶段、加减速阶段、匀减速阶段和减减速阶段的运动速度控制策略,对应七个调速时间区间,根据第一速度分段控制策略绘制出对应的7段式速度规划曲线(S-curve velocity profile)。在同等距离条件下,相比于3段式速度规划曲线,7段式速度规划曲线的加速度变化更加平滑,加速度变化率小,加速度变化率越小则加加速度越小,加加速度越小则机械振动越小。在运动过程中,加速度的突变与与机械设备的振动息息相关,速度平稳的加速可缓解运动过程中产生的机械振动,提高运动精度。
需要说明的是,存储系统采用面对面型两排立库结构,两排立库分别设为Y1和Y2,移载机构可在X方向水平往复运动、Z轴竖直往复运动。当移载机构接收到移载指令,移载机构的运动包括沿X方向的水平运动,也包括沿Z方向的垂直运动,也包括沿X方向的水平运动和沿Z方向的垂直运动同时进行。当移载机构接收到移载指令,可分别确定每个方向的路程并确定速度控制策略,控制移载设备的运行速度。
实施中,根据待取放晶圆盒初始位置与待取放晶圆盒最终位置的距离值,设置距离分阶函数,根据不同的距离值设置不同的最大速度。优选地,为了提高移载机构的工作效率,距离值与最大速度成正比设置。
在一些实施方式中,在确定移载指令对应的第一目标位置和第二目标位置时,晶圆盒移载控制方法还包括:
确定第二路程和第二最大速度,第二路程为在接收到移载指令时,在第一移载运动方向上从当前位置运动到第一目标位置的路程,第二最大速度为在第二路程的移载运动中在第一移载运动方向的最大速度;
根据第二最大速度和第二速度分段控制策略,确定在第一移载运动方向上的第二移载速度,以及在第二路程的移载运动中,根据第二移载速度输出速度控制指令。
实施中,第二速度分段控制策略包括在第一移载运动方向上,将从当前位置到达第一目标位置的运动过程分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运动速度控制策略;或者,将从当前位置到达第一目标位置的运动过程分为加加速阶段、匀加速阶段、加速阶段、减加速阶段、匀速阶段、加减速阶段、匀减速阶段和减减速阶段的运动速度控制策略;其中,匀速阶段的运动速度与第二最大速度满足预设比例关系。
当移载机构在运行中接收到移载指令,根据当前位置与第一目标位置确定第二路程,以及第二路程对应的第二最大速度和第二速度分段控制策略,判断当前速度与预设的第二速度分段控制策略中的关系,并在当前速度运行的情况下,按照第二移载速度输出速度控制指令运行,实现从当前速度进行规划执行新的存取任务,不需要速度归零才能接收下一个任务。节省了移载机构的工作时间,提高工作效率。
在一个具体的实施例中,当移载机构在运行中接收到移载指令,采用对接式分阶速度控制的方法运行。根据第二速度分段控制策略可绘制出S曲线速度分布数学模型,如图4所示,当移载机构以当前速度为Vi运行时时接收到了移载指令,对接当前速度Vi与按S曲线速度分布数学模型发送脉冲指令控制速度,在此基础上按照速度分布数学模型的分布持续运动。采用对接式分阶速度控制的方法既可以减缓加速阶段与减速阶段速度变化过大造成的对移载机构的冲击力,提升运动稳定性,又可以节约时间,提升移载效率。
在一些实施方式中,在将待取放晶圆盒从第一目标位置移载到第二目标位置时,晶圆盒移载控制方法还包括:
基于预设的寻址方式,在第一移载方向上实时采集第一移载位置,第一移载位置为在运动过程中待取放晶圆盒的当前位置;
根据第一移载速度输出速度控制指令,包括:根据第一移载位置和第一移载速度调整输出速度控制指令。
在一些实施方式中,寻址方式包括第一相对寻址方式,第一相对寻址方式配置为:
通过第一检测器对第一检测片的数量进行检测的寻址方式,第一检测片设置于存储系统中的各个库位上,第一检测器设置于移载机构上,以当移载机构在第一移载方向上运动中,当第一检测器每检测到一个第一检测片时检测值进行累加计算获得累加结果,累加结果用于表征第一移载位置。
在一个具体的实施例中,存储系统采用面对面型两排立库结构,两排立库分别设为Y1和Y2,移载机构可在X方向水平往复运动,移载机构上用于存取晶圆盒的手臂机器人在Z方向垂直往复运动。首先,在立库X方向的每个列库位单元上固定一个第一检测片,在立库Z方向的每个层库位单元上固定一个第一检测片,其中,第一检测片用于被光电传感器检测到;并在X方向和Z方向分别找到一个合适的原点位置作为基准位置;将第一检测器固定在移载机构上,当移载机构运动的时候,第一检测器每经过一个第一检测片时,计数器的检测值加1,将计数器的检测值与移载指令发出的设定值进行比较,当计数值相等时完成库位寻址。
优选地,第一检测器包括第一光电传感器,第一检测片包括用于光电检测的遮挡板。
在一些实施方式中,寻址方式包括第二相对寻址方式,第二相对寻址方式配置为:
通过第二检测器对第二检测片上的标识组合进行检测译码的寻址方式,第二检测片设置于存储系统中的各个库位上,第二检测片上设置有第一标识组合,第一标识组合的编码结果用于表征库位在存储系统中的位置,第二检测器设置于移载机构上,以当移载机构在第一移载方向上运动中,当第二检测器每检测到第二检测片上的第一标识组合时,对第一标识组合的编码结果进行译码。
在一个具体的实施例中,存储系统采用面对面型两排立库结构,两排立库分别设为Y1和Y2,移载机构可在X方向水平往复运动,移载机构上用于存取晶圆盒的手臂机器人在Z方向垂直往复运动。首先,在立库X方向的每个列库位单元上设置第一标识组合,在立库Z方向的每个层库位单元上设置第一标识组合;将第二检测器固定在移载机构上,当移载机构运动的时候,移载机构通过并扫描到当前位置第一标识组合时,可读取并翻译第一标识组合的编码结果为模拟信号,进一步转换为距离数据,当检测数值与与移载指令发出的设定值相同时,完成库位寻址。
优选地,第二检测器包括第二光电传感器,第二检测片包括用于光电检测的遮挡板,标识组合包括孔组合。
实施中,可采用奇偶校验译码或8421码校验译码对第一标识组合的编码结果进行译码。
在一些实施方式中,寻址方式包括第一绝对寻址方式,第一绝对寻址配置为:
通过第三检测器对第三检测片上的标识组合进行检测译码的寻址方式,第三检测片设置于移载机构运动的轨道上,第三检测片上设置有第二标识组合,第二标识组合的编码结果用于表征移载机构在第一移载方向上沿着轨道运动的位置,第三检测器设置于移载机构上,以当移载机构在第一移载方向上运动中,第三检测器对第三检测片上的第二标识组合的编码结果进行译码。
在一些实施方式中,第三检测器包括激光测距传感器,第三检测片包括反光板,其中反光板上按预设间距设置有反光膜;
其中激光测距传感器跟随移载机构运动时,持续发射红外信号光线,并以发射的第一光线作为脉冲计数器的启动信号,以及以反射光线作为脉冲计数器的停止信号,根据启动信号和停止信号之间的计数时间实时获得第一移载位置。
在一个具体的实施例中,存储系统采用面对面型两排立库结构,两排立库分别设为Y1和Y2,移载机构可在X方向水平往复运动,移载机构上用于存取晶圆盒的手臂机器人在Z方向垂直往复运动。在移载机构运动的两立库间隙的轨道上固定设置第三检测片,优选地,第三检测片包括设有特殊工艺反光膜的反光板,反光板可通过漫反射将第三检测器发射的光源反射回去;移载机构上固定第三检测器,优选地,第三检测器为激光测距传感器,当激光测距传感器跟随移载机构运动时可持续发射红外信号光线,并以发射的第一光线作为脉冲计数器的启动信号,时钟振荡器不断输入脉冲信号计数,当激光测距传感器检测到被反光板反射的反射光线脉冲计数器停止计数。可根据在此期间计数器的计数时间与光速的线性关系,计算得到当前位置离目标位置的距离,其线性关系为:L=Ct/2,其中,L为距离,C为光速,t为红外光线在发射端与反射端之间的往返时间,通过测得光线反射回来的时间计算得出当前位置与原点位置的距离,寻到绝对地址值,完成库位寻址。
需要说明的是,反光板是为了提高光线反射率,激光测距传感器是为了得到光线在发射端与反射端之间的往返时间,激光测距传感器和反光板的具体安装位置、产品型号等信息可根据实际需要而设置,在此不做限制。
在一些实施方式中,寻址方式包括第二绝对寻址方式,第二绝对寻址配置为:
通过第四检测器对第四检测片上的标识组合进行检测译码的寻址方式,第四检测片设置于与移载机构运动方向平行的一侧机架上或设置于移载机构下方运动轨道上,第四检测片上设置有第三标识组合,第三标识组合的编码结果用于表征移载机构在第一移载方向上沿着轨道运动的位置,第四检测器设置于移载机构上,以当移载机构在第一移载方向上运动中,第四检测器对第四检测片上的第三标识组合的编码结果进行译码。
在一些实施方式中,第四检测器包括条码读取器,第四检测片包括条码板,第三标识组合包括条行码。
在一个具体的实施例中,存储系统采用面对面型两排立库结构,两排立库分别设为Y1和Y2,移载机构可在X方向水平往复运动。在平行于移载机构运动的一侧机架上或轨道下方固定设置第四检测片,第四检测片上设置有第三标识组合,在移载机构上固定设置第四检测器;当移载机构沿X方向运动时,第四检测器可读取并翻译第三标识组合的编码结果,并转换为距离数据值,当距离数据值与移载指令发出的设定值相同时,寻到绝对地址值,完成库位寻址。
优选地,第四检测器包括条码读取器,第四检测片包括条码板,第三标识组合包括条码行。如图5所示,在移载机构运动的轨道下方安装条码板611,移载机构下方安装条码读取器610,当接收到移载指令后,移载机构沿X方向运动,条码读取器610可读取并翻译条码板611上条形码的编码结果,转换为距离数据值,判断出移载机构的当前位置,当距离数据值与移载指令发出的设定值相同时,寻到绝对地址值,完成库位寻址。
需要说明的是,条码测距传感器和条形码是为了获取移载机构的实时定位而设置,因此条码测距传感器和条形码的具体安装位置、产品型号等信息可根据实际需要而设置,在此不做限制。
实施中,绝对寻址方式的计数准确度高,且出错后不需要退回原点位置重新计数,从当前位置复位并重新计数即可,因此使用绝对寻址方式定位的方式准确且高效。
实施中,移载机构可在X轴水平往复移动、Z轴竖直往复运动、R轴旋转运动,为保证移载机构的运动精度,控制移载机构运动过程中的误差,对移载机构的移动采用闭环控制的方法,以使移载机构准确停止在目标位置。具体的,采用的闭环控制系统包括:
为保证X轴高精度运动,实现移载平稳,其硬件组合为伺服驱动器、伺服电机、齿轮齿条传动机构、条码光电传感器、电机编码器;
为保证Z轴高精度运动,实现移载平稳,其硬件组合为伺服驱动器、伺服电机、齿轮齿条传动机构、条码光电传感器、电机编码器。
如图6所示,闭环控制方法包括如下步骤:
控制器将计算后的运动脉冲值传输至伺服驱动器,伺服驱动器根据收到的脉冲指令驱动伺服电机转动相应圈数。
在X轴上伺服电机的旋转运动驱动齿轮齿条传动机构旋转,齿轮齿条传动机构将旋转运动转化为直线运动并到达预先设定的理想坐标位置,电机编码器将采集数据值与预定值比较并反馈计算后的差值至X轴伺服电机,控制系统发指令补充差值以实现最大程度逼近预设位置,同时采用条码光电传感器读取当前位置值并反馈;控制器可实现运动精度的双重保证,大大提高运动精度。
在Z轴上伺服电机的旋转运动驱动同步带传动机构的转动,同步带传动机构将驱动机器人手臂在Z轴垂直方向运动,同步带轮的旋转值等于电机旋转值,电机编码器可反馈实际运动值并与预设值进行比较和反馈,控制器将补充差值精准到达预定位置。
当移载机构收到移载指令时,各轴伺服驱动器发送脉冲值控制伺服电机运转,并驱动传动机构向终点坐标移动,在X轴使用电机编码器与条码光电传感器双重反馈装置调整误差,在Z轴使用电机编码器反馈装置调整误差,三轴方向配合运动,提高定位精度。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于后面说明的方法实施例而言,由于其与系统是对应的,描述比较简单,相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种晶圆盒移载控制方法,其特征在于,应用于存储系统的移载机构,所述晶圆盒移载控制方法包括:
当接收到移载指令时,确定所述移载指令对应的第一目标位置和第二目标位置,所述第一目标位置为待取放晶圆盒的初始位置,所述第二目标位置为所述待取放晶圆盒的最终位置;
确定第一路程和第一最大速度,其中所述第一路程为在第一移载运动方向上从所述第一目标位置到达所述第二目标位置的路程,所述第一最大速度为在所述第一路程的移载运动中在所述第一移载运动方向的最大速度;
根据所述第一最大速度和第一速度分段控制策略,确定在所述第一移载运动方向上的第一移载速度,其中所述第一速度分段控制策略包括在所述第一移载运动方向上,将从所述第一目标位置到达所述第二目标位置的运动过程分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运动速度控制策略,所述匀速阶段的运动速度与所述第一最大速度满足预设比例关系;
根据所述第一移载速度输出速度控制指令,以将所述待取放晶圆盒从所述第一目标位置移载到所述第二目标位置。
2.根据权利要求1所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,在确定所述移载指令对应的第一目标位置和第二目标位置时,所述晶圆盒移载控制方法还包括:
确定第二路程和第二最大速度,所述第二路程为在接收到所述移载指令时,在所述第一移载运动方向上从当前位置运动到所述第一目标位置的路程,所述第二最大速度为在所述第二路程的移载运动中在所述第一移载运动方向的最大速度;
根据所述第二最大速度和第二速度分段控制策略,确定在所述第一移载运动方向上的第二移载速度,以及在所述第二路程的移载运动中,根据所述第二移载速度输出速度控制指令。
3.根据权利要求1所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述加速阶段包括加加速阶段、匀加速阶段和减加速阶段;
和/或,所述减速阶段包括加减速阶段、匀减速阶段和减减速阶段。
4.根据权利要求1所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,在将所述待取放晶圆盒从所述第一目标位置移载到所述第二目标位置时,所述晶圆盒移载控制方法还包括:
基于预设的寻址方式,在所述第一移载方向上实时采集第一移载位置,所述第一移载位置为在所述运动过程中所述待取放晶圆盒的当前位置;
根据所述第一移载速度输出速度控制指令,包括:根据所述第一移载位置和所述第一移载速度调整输出速度控制指令。
5.根据权利要求4所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述寻址方式包括第一相对寻址方式,所述第一相对寻址方式配置为:
通过第一检测器对第一检测片的数量进行检测的寻址方式,所述第一检测片设置于存储系统中的各个库位上,所述第一检测器设置于移载机构上,以当移载机构在所述第一移载方向上运动中,当所述第一检测器每检测到一个所述第一检测片时检测值进行累加计算获得累加结果,所述累加结果用于表征所述第一移载位置。
6.根据权利要求5所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述第一检测器包括第一光电传感器,所述第一检测片包括用于光电检测的遮挡板。
7.根据权利要求4所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述寻址方式包括第二相对寻址方式,所述第二相对寻址方式配置为:
通过第二检测器对第二检测片上的标识组合进行检测译码的寻址方式,所述第二检测片设置于存储系统中的各个库位上,所述第二检测片上设置有第一标识组合,所述第一标识组合的编码结果用于表征库位在存储系统中的位置,所述第二检测器设置于移载机构上,以当移载机构在所述第一移载方向上运动中,当所述第二检测器每检测到所述第二检测片上的第一标识组合时,对所述第一标识组合的编码结果进行译码。
8.根据权利要求7所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述第二检测器包括第二光电传感器,所述第二检测片包括用于光电检测的遮挡板,所述标识组合包括孔组合。
9.根据权利要求7所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,对所标识组合的编码结果进行译码,包括:对所标识组合的编码结果进行奇偶校验译码或8421码校验译码。
10.根据权利要求1所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述寻址方式包括第一绝对寻址方式,所述第一绝对寻址配置为:
通过第三检测器对第三检测片上的标识组合进行检测译码的寻址方式,所述第三检测片设置于移载机构运动的轨道上,所述第三检测片上设置有第二标识组合,所述第二标识组合的编码结果用于表征移载机构在所述第一移载方向上沿着轨道运动的位置,所述第三检测器设置于移载机构上,以当移载机构在所述第一移载方向上运动中,所述第三检测器对所述第三检测片上的第二标识组合的编码结果进行译码。
11.根据权利要求10所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述第三检测器包括激光测距传感器,所述第三检测片包括反光板,其中所述反光板上按预设间距设置有反光膜;
其中所述激光测距传感器跟随移载机构运动时,持续发射红外信号光线,并以发射的第一光线作为脉冲计数器的启动信号,以及以反射光线作为脉冲计数器的停止信号,根据启动信号和停止信号之间的计数时间实时获得所述第一移载位置。
12.根据权利要求10所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述寻址方式包括第二绝对寻址方式,所述第二绝对寻址配置为:
通过第四检测器对第四检测片上的标识组合进行检测译码的寻址方式,所述第四检测片设置于与移载机构运动方向平行的一侧机架上或设置于移载机构下方运动轨道上,所述第四检测片上设置有第三标识组合,所述第三标识组合的编码结果用于表征移载机构在所述第一移载方向上沿着轨道运动的位置,所述第四检测器设置于移载机构上,以当移载机构在所述第一移载方向上运动中,所述第四检测器对所述第四检测片上的第三标识组合的编码结果进行译码。
13.根据权利要求12所述的晶圆盒移载控制方法,其特征在于,所述第四检测器包括条码读取器,所述第四检测片包括条码板,所述第三标识组合包括条行码。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117316830A (zh) * 2023-11-28 2023-12-29 成都高投芯未半导体有限公司 一种半导体封装系统及控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103728923A (zh) * 2013-12-24 2014-04-16 嘉兴学院 一种高效高平稳的数控系统柔性加减速控制方法
CN104160617A (zh) * 2012-03-01 2014-11-19 三菱电机株式会社 电动机控制装置
CN106787986A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) 电机加减速控制方法和三维移液装置
CN108545614A (zh) * 2018-04-09 2018-09-18 武汉理工大学 全自动桥式仓储起重机作业自动控制方法
CN110109490A (zh) * 2019-04-16 2019-08-09 浙江工业大学 一种步进电机驱动机头的自适应速度控制方法
CN110398993A (zh) * 2018-04-24 2019-11-01 北京京东尚科信息技术有限公司 速度控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN110543193A (zh) * 2019-08-30 2019-12-06 中国人民解放军国防科技大学 一种用于指向机构的在线加减速控制方法、系统及介质
CN113359620A (zh) * 2021-06-15 2021-09-07 深圳市旗众智能科技有限公司 一种用于轴运动的软限位控制方法及基于rtx64的开放式运动控制器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104160617A (zh) * 2012-03-01 2014-11-19 三菱电机株式会社 电动机控制装置
US20150061564A1 (en) * 2012-03-01 2015-03-05 Mitsubishi Electric Corporation Motor control device
CN103728923A (zh) * 2013-12-24 2014-04-16 嘉兴学院 一种高效高平稳的数控系统柔性加减速控制方法
CN106787986A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) 电机加减速控制方法和三维移液装置
CN108545614A (zh) * 2018-04-09 2018-09-18 武汉理工大学 全自动桥式仓储起重机作业自动控制方法
CN110398993A (zh) * 2018-04-24 2019-11-01 北京京东尚科信息技术有限公司 速度控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN110109490A (zh) * 2019-04-16 2019-08-09 浙江工业大学 一种步进电机驱动机头的自适应速度控制方法
CN110543193A (zh) * 2019-08-30 2019-12-06 中国人民解放军国防科技大学 一种用于指向机构的在线加减速控制方法、系统及介质
CN113359620A (zh) * 2021-06-15 2021-09-07 深圳市旗众智能科技有限公司 一种用于轴运动的软限位控制方法及基于rtx64的开放式运动控制器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘海鸿等: "全类型非对称七段式S型曲线加减速控制算法研究", 《机械科学与技术》 *
王建平等: "利用PLC脉冲输出和高速计数功能实现轴的精确定位控制", 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117316830A (zh) * 2023-11-28 2023-12-29 成都高投芯未半导体有限公司 一种半导体封装系统及控制方法
CN117316830B (zh) * 2023-11-28 2024-02-02 成都高投芯未半导体有限公司 一种半导体封装系统及控制方法

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