CN115131338A - 晶圆盒存储库坐标数据处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆盒存储库坐标数据处理方法及系统，其中晶圆盒存储库坐标数据处理方法，包括以下步骤：采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像；获取目标图像与目标阁位对应的原始图像之间的对比结果；根据对比结果确定目标阁位对应的坐标修正数据；根据坐标修正数据对目标阁位的坐标数据进行修正。通过晶圆存储库中阁位的新旧图像比对，可以快速获得修正数据，进而以及修正数据进行数据修正，数据处理过程简单，数据准确，以及可以实时地修正坐标数据，保证晶圆盒取放作业的作业精度，保障作业效率和安全，并且能够自动执行，降低人工作业强度。

Description

晶圆盒存储库坐标数据处理方法及系统

技术领域

本说明书涉及半导体制造领域，具体涉及一种晶圆盒存储库坐标数据处理方法及系统。

背景技术

在半导体晶圆的生产过程中，需要专门的晶圆盒(Foup)的储存装置。由于洁净车间中的空间有限，实际生产中多采用立体存储的方式，配合自动存取装置，例如使用晶圆盒储存库来储存晶圆盒，配合堆垛机或AGV或工业搬送机器人等自动存取装置(也可称为取放机构)，提高晶圆盒取放的作业效率。

在晶圆盒储存库的内部，设置有多个阁位(或称晶圆盒载盘)，用于存放晶圆盒，还有多个阁位通常以阵列或单列(横向或竖向)的形式排布，便于集中管理和集中存放，并且能够节省晶圆盒存储库的内部空间。在生产和使用过程，由于重力沉降、安装或维护、取放晶圆盒过程中的碰撞等原因，阁位可能会发生偏移，使得实际位置和原始位置存在误差，而自动存取装置根据储存仓位原始位置的坐标数据执行取放作业，取放过程中可能会因为该误差而无法准确取放晶圆盒，引起作业停顿，影响作业效率，甚至可能会因为撞击或放置偏斜引起晶圆盒掉落，造成巨大的经济损失。

目前，多采用人工进入仓储柜内部检查阁位的位置，然后根据检修情况修正坐标数据。但是，由于阁位的数量多，晶圆盒存储库内部空间狭小，上方阁位距离地面高等原因，人工检修操作不便，劳动强度大，耗时长，影响洁净环境等，并且当执行人工检修时，需要取放机构停止晶圆盒取放作业，严重影响生产的连续性、生产效率等。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种晶圆盒存储库坐标数据处理方法及系统。其中，晶圆盒存储库坐标数据处理方法能够自动修正和更新晶圆盒储存储存阁位的坐标信息，保障晶圆盒的取放作业的效率和安全。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种晶圆盒存储库坐标数据处理方法，包括：

采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，所述目标图像中包含有用于表征晶圆盒取放于所述目标阁位上的位置信息；

获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果；

根据所述对比结果确定所述目标阁位对应的坐标修正数据；

根据所述坐标修正数据对所述目标阁位的坐标数据进行修正。

在上述方案中，目标图像是新采集的、表示目标阁位的当前位置的图像，原始图像是修正过坐标数据的图像，即可以表征目标阁位正确坐标位置的图像，比如前一次作业时目标阁位所述位置的图像，也可以是在初始安装或位置校准后目标阁位所处位置的图像。通过比较目标图像和原始图像，得到图像之间的差别，来分析目标阁位的当前位置是否出现偏移，并能够根据偏移情况计算得到坐标修正数据，然后使用坐标修正数据修正先前的坐标数据，得到准确反映目标阁位当前位置信息的坐标数据，为晶圆盒的取放作业提供准确的作业参数，保证取放作业的作业精度和作业安全，避免出现撞击阁位或晶圆盒掉落的情况，而且，该坐标数据处理方法自动完成，无需中断取放作业，无需人员进入晶圆盒存储库内部，坐标修正的效率高，保证晶圆盒取放作业效率和生产的连续性。

本说明书实施例还提供一种方案，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：针对目标阁位上预设的特征区域采集目标图像，所述特征区域包括用于表征所述目标阁位的预设特征的区域；

获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果，包括：

获取所述目标图像中的特征区域和所述原始图像中的特征区域之间的对比结果。

本说明书实施例还提供一种方案，所述特征区域包括以下至少一种存在于所述目标阁位中的特征形状所在区域：外侧轮廓、用于取放机构通过的中部避让部、用于对放置晶圆盒定位的定位部、用于标记位置信息的预设标识部。

本说明书实施例还提供一种方案，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：通过第一摄像装置采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，其中所述第一摄像装置设置于存储库中预设位置。

本说明书实施例还提供一种方案，所述第一摄像装置为设置于所述晶圆盒存储库中用于巡检的摄像装置。

本说明书实施例还提供一种方案，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：通过第二摄像装置采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，其中第二摄像装置设置于取放机构上。

本说明书实施例还提供一种方案，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：

根据第一目标阁位的所述坐标修正数据对第二目标阁位的坐标数据进行修正，其中所述第一目标阁位和所述第二目标阁位为相邻的目标阁位。

本说明书实施例还提供一种方案，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：确定所述坐标修正数据偏离预设阈值是否超过预设条件，并在所述坐标修正数据偏离预设阈值超过预设条件时，生成告警信息。

本说明书实施例还提供一种方案，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：根据所述告警信息将所述目标阁位的坐标数据标记为异常状态。

本说明书实施例还提供一种方案，在确定出所述目标阁位对应的坐标修正数据后，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：将所述目标图像替代所述原始图像。

本说明书实施例还提供一种方案，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：获取取放机构的运动位置，并根据所述运动位置生成采集信号；

采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：根据所述采集信号，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像。

本说明书实施例还提供晶圆盒存储库坐标数据处理系统，包括：

图像采集单元，用于采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，所述目标图像中包含有用于表征晶圆盒取放于所述目标阁位上的位置信息；

图像比对单元，用于获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果；

确定单元，用于根据所述对比结果确定所述目标阁位对应的坐标修正数据；

修正单元，用于根据所述坐标修正数据对所述目标阁位的坐标数据进行修正。

本说明书实施例还提供一种方案，所述图像采集单元包括设置于以下至少一种位置上的摄像装置：存储库中预设固定位置、存储库中用于移动巡检的预设位置、取放机构上的预设位置。

本说明书实施例还提供一种方案，所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还包括告警单元，所述告警单元用于确定所述坐标修正数据偏离预设阈值是否超过预设条件，并在所述坐标修正数据偏离预设阈值超过预设条件时，生成告警信息。

本说明书实施例还提供一种方案，所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还包括运动位置获取单元，所述运动位置获取单元用于获取取放机构的运动位置，并根据所述运动位置生成采集信号，所述采集信号用于触发所述图像采集单元采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像。

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：

通过对晶圆盒存放阁位进行目标图像采集，并将新采集的目标图像与先前修正过坐标数据的原始图像进行图像比对，比如使用像素提取和像素比较方式确定出目标图像和原始图像之间的差异区别，进而将该区别以坐标修正数据的形式表现，然后根据坐标修正数据修订和更新坐标数据为当前值。该坐标修正方法能够根据需要，及时地自动修正各个阁位的当前坐标信息，使得坐标信息时刻保持准确，保证取放作业的作业精度，保障晶圆盒的取放作业安全，避免因为坐标信息错误而造成的晶圆盒掉落的风险，避免经济损失。还有，该坐标修正方法可以在存储库中设置为自动运行，无需人员进入储存货架的内部执行手工校准，有利于降低人员劳动强度，并且不会影响储存设备的连续运行，保障晶圆生产效率。以及，当前坐标数据被用于取放机构后，方便了取放机构根据准确的当前坐标数据对晶圆盒执行取放作业，可以保证作业的准确和安全。

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是晶圆盒储存库中的储存货架的立体示意图；

图2是晶圆盒储存库中的储存货架的侧视示意图；

图3是晶圆盒储存库中的晶圆盒载盘的立体放大示意图；

图4是第一储存架中的储存区域的示意图；

图5是坐标修正方法的流程图；

图6是储存区域三的原始坐标位置数据汇总；

图7是晶圆盒储存库的系统框图；

其中，10、第一储存货架，11、储存区域一，12、储存区域二，13、储存区域三，14、储存区域四，15、第一阁位，151、外侧轮廓，152、避让部，153、定位部件，20、第二储存货架，25、第二阁位，100、晶圆盒储存库。

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。

需要说明的是，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。

需要理解的是，“部件A与部件B的连接”是指部件A直接与部件B接触连接，或者部件A通过其他部件与部件B进行间接连接。本说明书的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”、“侧”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本说明书的示例实施例的限定。

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。

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。在半导体的封装、测试、生产等过程中，由于产品类型多样的多样性，不同种类和尺寸的晶圆被放置在不同尺寸的晶圆盒中，如8寸(200mm晶圆)、12寸(300mm晶圆)、17.7寸(450mm晶圆)的晶圆盒，实现批量搬运和批量储存，自动物料搬运系统(Automatic Material Handling System，AMHS)应运而生，并且已经广泛应用在半导体制造行业中。

自动物料系统(AMHS)包括自动仓储柜(STOCKER)、自动码放设备(即取放机构，例如：堆垛机；自动导航车，即AGV；工程间搬送小车；等)以及相关控制系统，自动码放设备负责在自动仓储柜中拿取和放置晶圆盒。

由于洁净车间中的空间有限，实际生产中多采用立体存储的方式，例如使用立体式晶圆盒储存库(自动仓储柜的一种)来储存晶圆盒。在立体式晶圆盒储存库的内部，不仅分为多个储存货架，每个货架还包括多个不同的储存区域，以对不同尺寸的晶圆盒实行分区存放。在每个储存区域中设置有数量众多尺寸一致的阁位(即晶圆盒载盘)，每个阁位上放置晶圆盒，以实现晶圆盒的集中存放。

在实际生产和使用过程中，由于重力沉降、安装或维护、取放晶圆盒过程中的碰撞等原因，阁位可能会发生偏移，若自动码放设备仍根据先前记录的阁位坐标数据进行晶圆盒取放作业，可能容易发生事故，出现经济损失。

因此，现行做法通常为人工定期巡检并根据巡检结果修正各个阁位对应的坐标数据，不仅效率低，而且还影响生产。

本发明提出一种能够自动执行阁位坐标信息修正操作的晶圆盒存储库坐标数据处理方案：通过比较同一阁位的新图像(待修正坐标数据时采集的图像)和原始图像(上一次修正过坐标数据后采集的图像)，使用图像识别和图像比较的方法，比较两张图像中同一阁位的图像形状，得到反映该阁位的偏移情况的坐标修正数据，使用坐标修正数据修正原始的坐标数据，得到当前的坐标数据，以反映阁位当前的真实位置状态，当前的坐标数据可以作为自动码放设备取放作业的作业参数，以保证作业数据的实时性和准确性。其中，目标图像反映阁位当前的位置状态，原始图像反映该阁位先前修正过坐标数据时所对应位置状态，而且原始图像反映的位置状态是能够安全执行取放作业的状态，例如上一次作业时阁位的位置状态，或者完成初次安装或校准后的阁位位置状态。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

本发明提供一种晶圆盒存储库坐标数据处理方法，用于晶圆盒储存库内部的目标阁位的坐标修正。如图1至图3所示，晶圆盒储存库100的内部包括多个储存货架，每个货架中设置有多个阁位(晶圆盒载盘)以放置晶圆盒。

在晶圆盒储存库内部还设置有拍摄装置，例如高速相机、工业相机、CCD相机、摄像机等。拍摄装置的安装位置可以灵活布置，即可以安装在固定的位置，也安装在移动装置上。当采用在固定位置的安装方式时，可以设置多个安装位置，例如：在每个阁位前方的第一预设位置安装拍摄装置；或在设置有多个阁位前方的第二预设位置安装拍摄装置，以拍摄该区域中全部的阁位。当在移动装置上安装的方式时，可以在晶圆盒储存库内部设置可以移动的巡视机构，摄像装置安装在巡视机构上，以拍摄晶圆盒储存库内部各处的阁位图像，巡视机构的数量可以是多台，以提高图像拍摄的效率。

晶圆盒储存库内部配合安装有取放机构(即自动存取装置，如堆垛机或AGV或工业搬送机器人)，用于将晶圆盒放置在阁位上或从阁位中取出晶圆盒，(图中未示出)，拍摄装置也可以安装在取放机构上，例如安装在工业搬送机器人的机械臂安装平台上，或安装在堆垛机的码放装置靠近阁位的一端。优选的，将拍摄装置安装在堆垛机的机械臂的末端或移动机器人的机械臂末端，以更加靠近所述阁位，从而获得更加清晰的图像。

所述拍摄装置通讯连接或电连接处理器，所述处理器可以设置在晶圆盒储存库中，也可以设置在外部设备中，例如设置于台式电脑、服务器、便携式电脑等中。所述处理器运行晶圆盒存储库坐标数据处理方法，该坐标数据处理方法包括以下步骤(如图5所示)：

步骤S101，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，所述目标图像中包含有用于晶圆盒取放于所述目标阁位上的位置信息。

需要说明的是，所述目标阁位是需要执行晶圆盒取放作业的阁位；所述目标图像是记录目标阁位的当前状态的图像，从而使得目标图像中包含在当前这个目标阁位取放晶圆盒的位置信息。

步骤S102，获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果。

需要说明的是，原始图像是之前拍摄的，并且含有可以用于安全取放晶圆盒作业的坐标信息的图像，比如，原始图像可以是当前处理的目标阁位的前一次安全作业的图像，该作业既可以是放置作业，也可以是拿取作业，又比如，原始图像还可以是该阁位在初始安装或完成校准后的图像。在上述图像中，都包含有执行安全操作所对应的坐标信息。当原始图像是当前处理的目标阁位的前一次安全作业的图像时，本方案可以进行原始图像的数据迭代。

还需要说明的是，对目标图像和原始图像进行比较得到对比结果，可以采用任何市售或者可以获取的图像比较算法，例如通过提取目标图像和原始图像中所述目标阁位的轮廓形状，通过像素比较的算法比较两个图像中的轮廓形状，得到对比结果；又例如通过提取目标图像和原始图像中目标阁位形状的像素信息，通过像素比较的算法比较两个图像，得到对比结果。

步骤S103，根据所述对比结果确定所述目标阁位对应的坐标修正数据。

需要说明的是，所述坐标修正数据可以采用三维坐标系统进行表示。例如图4所示，以目标阁位的宽度方向为X轴、长度方向为Y轴、高度方向为Z轴建立三维坐标系，采用任何市售或者可以获取的三维坐标算法将对比结果转换为坐标修正数据。

步骤S104，根据所述坐标修正数据对所述目标阁位的坐标数据进行修正。

需要说明的是，坐标数据也可以采用三维坐标系统进行表示，比如步骤S103中的三维坐标系统。

还需要说明的是，坐标数据既可以在每次拍摄目标图像后，使用例如步骤S103中的三维坐标算法的计算得到；坐标数据也可以在执行拍摄目标图像之前预先计算得到，并储存在数据库中，并在执行坐标修正的过程中被调用。

在上述方案中，采用拍摄装置拍摄记录阁位的原始图像和当前图像，用图像算法比较两张图像，以确定偏移情况，在三维坐标系中将偏移的情况用数字信息展示，得到坐标修正数据，然后在同一个坐标系中，使用坐标修正数据对原始图像对应的坐标数据进行修正，从而得到准确的、能够反映当前目标阁位状态的新的坐标数据，使用更新后的坐标数据执行晶圆盒的拿取或放置作业，从而保证作业的准确性和执行精度，保障作业效率。

需要说明的是，当使用移动的拍摄装置时(拍摄装置安装于巡视机构或取放机构)，可以通过设置移动机构(巡视机构或取放机构)的停止位置，使得拍摄装置可以在同一个位置和角度对阁位进行拍摄，从而减少图像运算的计算量，使得算法更加简单，计算效率更高，进一步提高晶圆盒取放作业的效率。

还需要说明的是，上述方法将同一个阁位的目标图像和原始图像进行比较，因此上述方法适用多种应用场景。具体的，上述方法即可以适用于多种阁位结构布置的晶圆盒储存库，例如单侧设置有多个阁位的晶圆盒储存库，或者两侧设置有多个阁位的晶圆盒储存库；上述方法还可以适用于不同尺寸的阁位，如图4所示，储存区域一11、储存区域二12、储存区域三13、储存区域四14中的阁位尺寸不同；上述方法还可以适用于呈规则排列的阁位(例如呈阵列或单列形式)或呈不规则排列的阁位(例如错位形式)的晶圆盒储存库。

在一些实施方式中，目标图像包括所述目标阁位的特征区域的图像，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法在执行图像对比时，针对特征区域的图像进行对比步骤。

具体的，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：针对目标阁位上预设的特征区域采集目标图像，所述特征区域包括用于表征所述目标阁位的预设特征的区域；

获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果，包括：

获取所述目标图像中的特征区域和所述原始图像中的特征区域之间的对比结果。

需要说明的是，特征区域时目标阁位上的特定的，并且能够反应目标阁位的形状特征的区域，例如：外侧轮廓线的一部分，具体的说，比如是外侧轮廓线靠近两侧转角处的符合预设长度的轮廓线；又或者是目标阁位安装位置处的图像。

通过识别目标图像中的特征区域，并且在原始图像中也同样识别该特征区域，比较两个图像中的特征区域，得到对比结果，从而得到目标阁位的位置偏移信息，以供后续坐标修正数据的计算。

在上述方案中，不仅目标阁位的位置信息的提取准确度高，而且有利于减少运算量，更简便、快捷地得到图像之间的对比结果，从而进一步提高整个坐标数据处理方法的处理速度。

在一些实施方式中，如图3所示，目标阁位朝向取放机构的边缘并向所述边缘的相对侧凹陷，从而在目标阁位的中间形成中部避让部152，具体的，第一储存货架10内部的第一阁位15安装在第一储存货架10内部的后侧安装板上，第一阁位15朝向第一储存货架10的开口方向的一侧边缘向内凹陷，即向安装板一侧凹陷，形成中部避让部152，中部避让部152用于在取放过程中为取放机构提供作业区域。以堆垛机为例，当放置晶圆盒时，堆垛机的机械臂从晶圆盒下方承托晶圆盒，在获得修正后的目标阁位的坐标数据后，机械臂进入中部避让部152，并且保持晶圆盒的底面略高于目标阁位(如第一阁位15)，然后机械臂下降，将晶圆盒放置在目标阁位，机械臂继续下降脱离晶圆盒底面，并从避让部中退出；当拿取晶圆盒时，机械臂的执行动作和过程与上述放置晶圆盒的过程相反，此处不再赘述。

在一些实施方式中，目标阁位(如第一阁位15)上方，即朝向晶圆盒底面的方向，还可以设置有定位部153，例如定位柱、定位块、定位销，晶圆盒底面的对应位置处设置有定位孔，以在晶圆盒放置作业的垂直下降过程中提供定位作用，并且可以在晶圆盒放置在目标阁位后，起到固定晶圆盒的作用。

在一些实施方式中，目标阁位(如第一阁位15)表面还可以设置有预设标志部(图中未示出)，预设标志部可以是表面具有识别图形的贴纸，或是刻蚀在目标阁位表面的识别图形，所述识别图形可以包括多个同心排放的多边形或圆形，相交的直线段和曲线段。

所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法在获取所述目标图像中的特征区域和所述原始图像中的特征区域之间的对比结果时，特征区域包括所述目标阁位(第一阁位15)的外侧轮廓151、中部避让部152、定位部153、预设标识部的至少一种或组合，通过识别至少一处反应目标阁位形状特征的特定区域的图像，能够快速识别目标阁位的特征形状，并且在图像比较时仅比较图像中特征形状的部分图像，进一步减少识别图像和比较图像的运算量，使得坐标数据处理方法更加简便，数据处理效率更高，速度更快。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：

根据目标阁位的所在仓储区域的三维参数计算目标阁位的坐标信息，然后使用坐标修正数据对所述坐标信息进行修正。

具体的，晶圆盒是一个具有长、宽、高三维的立体结构，并且在其底部设置有与所述阁位上的定位装置相对应的凹槽，以与阁位适配，固定于阁位中，当凹槽与阁位上的定位装置吻合时，可限制晶圆盒在载盘上的自由度，起到定位作用。在晶圆盒固定后，形成一个立体空间，该立体空间可以理解并设置为一个储存仓位。每个储存区域中设置有多个储存仓位，每个储存仓位中对应安装有一个阁位，阁位用于放置和储存晶圆盒。储存区域呈阵列形式或单列形式排布，则阁位也呈阵列或单列形式。例如3×5的阵列，即在该储存区域中，自下向上共有3排，每排中自左向右有5个储存仓位。同一个储存区域中的每个储存仓位的尺寸相同，例如都是100mm(宽度)×100mm(高度)×100mm(深度)的尺寸。或者，阵列也可以是只有1排或只有1列，从而形成单列排布形式。

以储存仓位为上述的边长为100mm的立方体结构为例。以立方体结构的左下角为三维坐标系的原点构建空间三维坐标系，如图4所示，仓储区域包括宽度数据、高度数据和深度数据，所述宽度数据是指沿X轴正方向的长度数据，所述高度数据是指沿Z轴正方向的长度数据，所述深度数据是指沿Y轴正方向的长度数据。所述角度数据(图4中的R)是指在XY平面中阁位的中垂线与Y轴方向的夹角数据。通过定义上述四种数据，构建储存仓位中的阁位表示原始坐标的通式为(X，Y，Z，R)。

所述坐标修正数据包括在上述空间三维坐标系中的X轴方向的偏移坐标数据(宽度偏移数据)，Y轴方向的偏移坐标数据(深度偏移数据)，Z轴方向的偏移坐标数据(高度偏移数据)。并且各个偏移坐标数据的取值均以向所在坐标轴的正方向偏移为正值，负方向偏移为负值。若阁位发生偏转，角度偏移数据用来表示上述偏转情况，并以XY平面中沿顺时针方向偏转为正，水平面中沿逆时针方向偏转为负。也就是说，在图4中，沿X轴正方向的偏移为正，沿Y轴正方向的偏移为正，沿Z轴正方向的偏移为正，阁位在水平方向内沿顺时针方向的偏转为正。例如某个阁位沿X轴正方向偏移了5mm，Y方向无偏差，沿Z轴负方向偏移了2mm，在水平面中内沿逆时针方向的偏转了10°，使用坐标表示偏移数据为(5，0，-2，-10°)。所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法，通过目标图像和原始图像之间的对比结果，得到坐标修正数据。

通过上述设置，使得宽度偏移数据、深度偏移数据、高度偏移数据、角度偏移数据分别与宽度数据、深度数据、高度数据、角度数据依次对应，便于在同一个三维坐标系中进行运算。

需要说明的是，上述100mm(宽度)×100mm(高度)×100mm(深度)的尺寸仅用于演示说明，在实际生产中，晶圆盒储存库中可以存放其他尺寸的晶圆盒，也可以设置有多个存储区域用于放置不同尺寸的晶圆盒。使用本发明所提供的方法时，可以通过获取存储区域的识别编号得知其中储存仓位的预设宽度、预设高度和预设深度信息，以计算该储存区域中各个阁位的原始坐标信息。

在一些实施方式中，以位于第一储存货架10中的第一阁位15为例，根据所述第一阁位15的编号以及所述第一储存区域的储存仓位的预设宽度、预设深度、预设高度、预设角度，计算所述第一阁位15的原始位置的坐标数据。

以n×m的阵列形式的多个第一阁位15为例，在计算每个阁位的原始坐标位置数据时，首先获取阁位所属的储存区域，即通过储存区域的编号信息或者识别信息，获知该储存区域中含有一个n×m的阵列，其中n表示行数，m表示列数。

然后获取阁位对应的编号k，对将k除以m得到j，取得计算结果j的整数部分J，J加1为该阁位所属的行号a；将编号k减去J与m的乘积，得到该阁位所属的列号b。由于在每个储存区域中的储存仓位尺寸均相同，因此，可以根据储存区域中储存仓位所对应的预设宽度、预设深度、预设高度、预设角度计算出每个储存仓位中的阁位的原始坐标。

原始坐标位置数据的通式(X，Y，Z，R)转化为(ax，y，bz，r)，其中，a表示行号；b表示列号，x表示储存仓位的预设宽度，y表示储存仓位的预设深度，z表示储存仓位的预设高度，r表示储存仓位中阁位的预设安装角度，即r＝R。

以图4中位于第一储存货架10左下角的储存区域三13为例，所述区域3种包含一个3×5的阵列储存仓位，将最下方一排的沿X轴正方向的5个储存仓位中的阁位的编号设置为1～5，中间一排的5个阁位的编号设置为6～10，最上方一排的5个阁位的编号设置为11～15。

计算储存区域三13中15个阁位的原始位置数据，如图1所示。在储存区域三13中，每个储存仓位的立方体结构的预设宽度(x)为100mm，预设深度(y)为100mm，预设高度(z)为100mm，并且储存仓位中的阁位沿Y轴的正方向延伸，并安装在第一储存货架10的内侧的安装板上。

例如，计算编号1的阁位的原始坐标位置数据，k＝1，已知n＝3，m＝5。j＝k/m＝1/5，j的整数部分J为0，a＝J+1＝1；b＝k-J×m＝1-0×5＝1，根据通式(ax，y，bz，r)可知编号为1的阁位的原始坐标位置数据为(100，100，100，90°)。

又例如，计算编号7的阁位的原始坐标位置数据，k＝7，j＝k/m＝7/5，j的整数部分J为1，a＝J+1＝2；b＝k-J×m＝7-1×5＝2，根据通式(ax，y，bz，r)可知编号为7的阁位的原始坐标位置数据为(200，100，200，90°)。

储存区域三13中各个储存仓位的原始坐标位置数据可以参考图6中的数据。

在其他一些实施方式中，晶圆盒储存库100包括开口方向相向设置的第一储存货架10和第二储存货架20时，使用与上述实施方式中同样的空间三维坐标系，此时定义，阁位沿Y轴的正方向安装时，即安装在第一储存货架10中的第一阁位15的角度信息R＝90°；当阁位沿Y轴的负方向安装时，即安装在第二储存货架20中的第二阁位25的角度信息R＝270°。

例如，已知一个阁位的原始坐标数据为(100，100，100，90°)，通过图像比较得到该阁位的偏移数据为(5，0，2，-2°)，则可知该阁位的当前坐标数据(即实际坐标数据)为(105，100，98，88°)。当取放机构需要在该阁位拿取或放置晶圆盒时，可以依据该当前坐标数据(105，100，98，88°)，以执行精准的拿取或放置动作。

还需要说明的是，每个储存仓位也可以是一个长方体结构，相应的，在数据库中存有该长方体结构的储存仓位的宽度信息(X)、深度信息(Y)，高度信息(Z)，以及其中所安装的阁位的角度信息(R)。

在其他一些实施方式中，第一储存货架10和第二储存货架20的同侧端面位置还可以设置有第三储存货架(图中未示出)，用来专门安装位于转角位置的阁位。优选的，角度数据R相同的多个晶圆盒载盘沿竖直方向排列成一列。例如角度数据R＝45°、90°、135°，或角度数据R＝60°、120°，从而更加合理的、有效的利用内部空间。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：

根据第一目标阁位的所述坐标修正数据对第二目标阁位的坐标数据进行修正，其中所述第一目标阁位和所述第二目标阁位为相邻的目标阁位。

第一目标阁位和所述第二目标阁位位于同一个储存区域中，安装在同一组固定装置上，用于放置同样尺寸的晶圆盒。第一目标阁位和所述第二目标阁位彼此相邻，也就是说第一目标阁位所处的存储仓位和第二目标阁位所处的存储仓位彼此相邻，两个存储仓位的宽度、深度、高度相同，例如上述储存区域三13中15个阁位，它们的储存仓位的立方体结构的预设宽度(x)为100mm，预设深度(y)为100mm，预设高度(z)为100mm。并且，两个目标阁位安装在同一组固定装置上，两个目标阁位的偏转情况相同。假设第一目标阁位为编号为7的阁位，第二目标阁位是与之相邻的编号为8的阁位，使用前述实施方式中相同的计算方法，得到编号为7的阁位的原始坐标位置数据为(200，100，200，90°)，此处不再赘述，并且通过图像识别的方法得到编号为7的阁位的偏移数据为(5，0，0，0°)，则得到编号为7的阁位的当前坐标数据(205，100，200，90°)。由于，8号阁位与7号阁位相邻，7号阁位的偏移也会影响8号阁位，使用相同的计算方法得到8号阁位的原始坐标位置数据为(300，100，200，90°)，然后使用7的阁位的偏移数据(5，0，0，0°)对8号阁位的原始坐标位置数据进行修正，得到8号阁位的当前坐标数据(305，100，200，90°)。同样的，可以通过知晓7号阁位的偏移数据计算与之在竖直方向相邻的2号阁位的当前坐标数据为(105，100，100，90°)，以及12号阁位的当前坐标数据为(205，100，300，90°)。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：确定所述坐标修正数据偏离预设阈值是否超过预设条件，并在所述坐标修正数据偏离预设阈值超过预设条件时，生成告警信息。

例如，坐标修正数据中Z轴方向的修正数据(即高度偏移数据)大于预设阈值时，生成告警信息，所述告警信息用于表示所述的目标工位的位置情况异常。

具体的，比如第一储存货架10的储存区域二12用于储存8寸的晶圆盒，为储存区域二12设定坐标修正数据中Z轴方向的阈值为8mm，当计算得到高度偏移数据大于8mm时，生成告警信息。操作人员可以根据告警信息执行后续的动作，比如暂停该目标阁位的取放作业，屏蔽该目标阁位，等。

同样的，也可以为坐标修正数据中X轴方向、Y轴方向、以及XY平面中的偏转角度设置阈值，当坐标修正数据中对应的偏移数据大于阈值时，生成告警信息，从而保护晶圆盒的取放作业安全，此处不再赘述。

优选的，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：根据所述告警信息将所述目标阁位的坐标数据标记为异常状态。

通过自动标记目标阁位的异常状态，将该目标阁位从正常的取放作业中暂时剔除出去，保证其坐标数据不会被用于取放作业，保障作业安全。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法，在确定出所述目标阁位对应的坐标修正数据后，还包括：将所述目标图像替代所述原始图像。

通过用最新的目标图像替代之前拍摄的原始图像，能够记录最新的可以用于取放作业的目标阁位的坐标信息，保持数据迭代和坐标数据更新。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：获取取放机构的运动位置，并根据所述运动位置生成采集信号；

采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：根据所述采集信号，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像。

以堆垛机作为取放机构为例，当堆垛机执行晶圆盒拿取作业时，堆垛机移动至目标阁位的前方，获取堆垛机的运动位置，判断堆垛机是否处于预设的位置，若是，则生成采集信号，采集信号用于拍摄装置采集目标阁位的目标图像；同样的，当堆垛机上携带有晶圆盒执行晶圆盒放置作业时，同样可以通过判断堆垛机是否处于预设的位置生成采集信号，以使得拍摄装置采集目标图像。

优选的，将拍摄装置安装在堆垛机的机械臂的末端或移动机器人的机械臂末端，从而可以在每次存取时先拍摄阁位的目标图像，以重新计算晶圆盒的放置位置。

需要说明的是，拍摄装置可以采用如前述的固定安装或移动安装的方式。

优选的，拍摄装置安装在取放机构上。

通过监控取放机构的运动位置，在临近取放机构执行取放作业时，获取当前的目标阁位的图像信息，以进一步保证取放作业的准确性。

在其他一些实施方式中，为了在执行晶圆盒存放动作之前确认目标阁位上是否存在晶圆盒，因此，在采集目标阁位对应的目标图像，还可以首先判断目标图像所记录的目标阁位是否储存有晶圆盒，如果判断确定当前图像中不包含晶圆盒，即该目标阁位处于空闲状态，再执行晶圆盒存储库坐标数据处理方法的各个步骤。

基于同样的发明思路，本说明书的实施例还提供一种晶圆盒存储库坐标数据处理系统，如图7所示，包括：

图像采集单元，用于采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，所述目标图像中包含有用于表征晶圆盒取放于所述目标阁位上的位置信息；

以及，图像比对单元，用于获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果；

以及，确定单元，用于根据所述对比结果确定所述目标阁位对应的坐标修正数据；

以及，修正单元，用于根据所述坐标修正数据对所述目标阁位的坐标数据进行修正。

上述实施例提供的晶圆盒存储库坐标数据处理系统所能带来的技术效果可以参照前述晶圆盒存储库坐标数据处理方法的各实施例提供的技术效果，此处不再赘述。

需要说明的是，所述图像采集单元和所述图像比对单元可以共同设置在交互单元中；所述确定单元和所述修正单元可以共同设置在算法单元中。算法单元中还设置有数据接收单元，以接收来自交互单元的数据。所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还可以包括控制单元，用于控制取放机构执行取放作业。

在一些实施方式中，图像采集单元还包括摄像装置，所述摄像装置的安装位置包括：晶圆盒存储库中预设固定位置、晶圆盒存储库中用于移动巡检的预设位置(例如巡检机构上的预设位置)、取放机构上的预设位置。

需要说明的是，摄像装置不限于安装在上述的同一类位置中，在一些实施方式中，也可以根据图像采集的需要，采用多类安装位置混合的安装方式。

在其他一些实施方式中，拍摄装置还包括处理器，所述处理器用于计算所述坐标修正数据。

例如，如图7所示，拍摄设备中设置有第一处理器，第一处理器中包含交互单元，所述交互单元用于采集拍摄到的原始图像和目标图像，并进行像素分析，得到坐标修正数据，并将坐标修正数据输出至算法单元，运算算法单元可以设置在晶圆盒储存库100的第二处理器中，也可以设置在晶圆盒储存库100外部的其他具有运算能力的设备中。运算算法单元接收交互单元提供的坐标修正数据，使用核心算法计算得到修正后的坐标数据，并将该坐标数据上报至控制单元，所述控制单元用于控制取放机构执行取放晶圆盒的动作。运算算法单元也可以将当前坐标数据上报至数据库，以供控制单元调用。

在上述方案中，通过在拍摄设备中设置处理器，可以减轻算法单元的运算量。

需要说明的是，也可将交互单元和算法单元设置在同一个处理器中。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还包括告警单元(图中未示出)，所述告警单元用于确定所述坐标修正数据偏离预设阈值是否超过预设条件，并在所述坐标修正数据偏离预设阈值超过预设条件时，生成告警信息。

在一些实施方式中，所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还包括运动位置获取单元(图中未示出)，所述运动位置获取单元用于获取取放机构的运动位置，并根据所述运动位置生成采集信号，所述采集信号用于触发所述图像采集单元采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像。

基于同样的发明思路，本说明书的实施例还提供一种电子设备，例如计算机系统，所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述的处理器执行所述的计算机程序时，实现如前面任意一项所述的坐标修正方法的步骤。

上述实施例提供的电子设备所能带来的技术效果可以参照前述坐标修正方法的各实施例提供的技术效果，此处不再赘述。

基于同样的发明思路，本说明书的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时，实现如前面任意一项所述的坐标修正方法的步骤。

上述实施例提供的计算机可读存储介质所能带来的技术效果可以参照前述坐标修正方法的各实施例提供的技术效果，此处不再赘述。

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)

1.一种晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，包括：

采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，所述目标图像中包含有用于表征晶圆盒取放于所述目标阁位上的位置信息；

获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果；

根据所述对比结果确定所述目标阁位对应的坐标修正数据；

根据所述坐标修正数据对所述目标阁位的坐标数据进行修正。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：针对目标阁位上预设的特征区域采集目标图像，所述特征区域包括用于表征所述目标阁位的预设特征的区域；

获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果，包括：

获取所述目标图像中的特征区域和所述原始图像中的特征区域之间的对比结果。

3.根据权利要求2所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，所述特征区域包括以下至少一种存在于所述目标阁位中的特征形状所在区域：外侧轮廓、用于取放机构通过的中部避让部、用于对放置晶圆盒定位的定位部、用于标记位置信息的预设标识部。

4.根据权利要求1所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：

通过设置于存储库中预设位置的摄像装置采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像；

其中，所述预设位置包括以下至少一种位置：存储库中预设固定位置、存储库中用于移动巡检的预设位置、取放机构上的预设位置。

5.根据权利要求1所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：

根据第一目标阁位的所述坐标修正数据对第二目标阁位的坐标数据进行修正，其中所述第一目标阁位和所述第二目标阁位为相邻的目标阁位。

6.根据权利要求1所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：确定所述坐标修正数据偏离预设阈值是否超过预设条件，并在所述坐标修正数据偏离预设阈值超过预设条件时，生成告警信息。

7.根据权利要求6所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：根据所述告警信息将所述目标阁位的坐标数据标记为异常状态。

8.根据权利要求1所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，在确定出所述目标阁位对应的坐标修正数据后，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：将所述目标图像替代所述原始图像。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的晶圆盒存储库坐标数据处理方法，其特征在于，所述晶圆盒存储库坐标数据处理方法还包括：获取取放机构的运动位置，并根据所述运动位置生成采集信号；

采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像包括：根据所述采集信号，采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像。

10.一种晶圆盒存储库坐标数据处理系统，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像，所述目标图像中包含有用于表征晶圆盒取放于所述目标阁位上的位置信息；

图像比对单元，用于获取所述目标图像与所述目标阁位对应的原始图像之间的对比结果；

确定单元，用于根据所述对比结果确定所述目标阁位对应的坐标修正数据；

修正单元，用于根据所述坐标修正数据对所述目标阁位的坐标数据进行修正。

11.根据权利要求10所述的晶圆盒存储库坐标数据处理系统，其特征在于，所述图像采集单元包括设置于以下至少一种位置上的摄像装置：存储库中预设固定位置、存储库中用于移动巡检的预设位置、取放机构上的预设位置。

12.根据权利要求10所述的晶圆盒存储库坐标数据处理系统，其特征在于，所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还包括告警单元，所述告警单元用于确定所述坐标修正数据偏离预设阈值是否超过预设条件，并在所述坐标修正数据偏离预设阈值超过预设条件时，生成告警信息。

13.根据权利要求10-12中任意一项所述的晶圆盒存储库坐标数据处理系统，其特征在于，所述晶圆盒存储库坐标数据处理系统还包括运动位置获取单元，所述运动位置获取单元用于获取取放机构的运动位置，并根据所述运动位置生成采集信号，所述采集信号用于触发所述图像采集单元采集晶圆盒存储库中目标阁位对应的目标图像。

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