CN117438356B - 一种自适应晶圆传输方法、可存储介质和晶圆传输设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应晶圆传输方法、可存储介质和晶圆传输设备，其中方法包括对机械手进行示教，确定机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽的晶圆时的理论示教位置。确定晶圆装载盒内的晶圆在竖直方向上向下偏移最大值和向上偏移最大值,并根据向下偏移最大值和向上偏移最大值计算最小距离。获取晶圆装载盒内所有晶圆的放置状态以及每个晶圆向下实际偏移高度和向上实际偏移高度和相邻两片晶圆之间的实际距离。将每个实际距离与最小距离和相邻晶槽的间距比较，判断机械手是否需要补偿。当机械手需要补偿时，根据实际距离所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值和实际位置。考虑晶圆的倾斜，机械手在搬运晶圆中更加精准。

Description

一种自适应晶圆传输方法、可存储介质和晶圆传输设备

技术领域

本发明涉及晶圆传输设备技术领域，尤其涉及一种自适应晶圆传输方法、可存储介质和晶圆传输设备。

背景技术

晶圆加工过程中，采用晶圆装载盒（FOUP或SMIF Pod）对晶圆进行搬运和传输，而晶圆装载盒内的晶圆搬运由晶圆传输设备（EFEM/SORTER）中的机械手完成，机械手末端片叉通过夹取晶圆对称轴线附近来进行晶圆传输。但由于晶圆装载盒的特殊的设计标准以及加工误差，可能导致晶圆在盒内时无法处于水平状态，具体表现为：当晶圆被更深入放至在晶圆装载盒的晶槽内时，晶圆前端（靠近晶圆装载盒开口端）相较于晶圆后端在垂直方向上会更低，或是晶圆没有完全放置到晶圆装载盒的晶槽内，晶圆前端相较于晶圆后端在垂直方向上会更高。加之，晶圆的传输过程中，如果存在机械手传动重复定位精度误差、晶圆厚度误差、晶圆翘曲度等问题因素，会导致机械手取片时发生无法取片的故障或者机械手片叉与晶圆底部剐蹭的事故。

现有的机械手在取片过程中完全按照理论示教位置进行取片，无法根据扫描机构扫描到的晶圆实际位置对机械手自身进行修正，但晶圆因为实际放置位置或者晶圆翘曲导致晶圆在竖直方向上有所偏移，最终导致机械手取片发生剐蹭或者碰撞。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种自适应晶圆传输方法，考虑晶圆的倾斜状态，让机械手在搬运晶圆中更加精准，避免机械手取片时发生剐蹭或者碰撞。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种自适应晶圆传输方法，机械手采用所述方法搬运晶圆装载盒内的晶圆，所述晶圆装载盒包括多层晶槽，所述方法包括如下步骤：

对所述机械手进行示教，确定所述机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽的晶圆时的理论示教位置；

根据所述晶槽的参数信息，确定所述晶圆装载盒内的晶圆在竖直方向向下偏移最大值h₁和向上偏移最大值h₂,并根据所述向下偏移最大值h₁和向上偏移最大值h₂计算相邻两片晶圆之间的最小距离L；

获取所述晶圆装载盒内所有晶圆的放置状态以及晶圆向下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’，并通过所述下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’计算相邻两片晶圆之间的实际距离h_实；

将每个所述实际距离h_实与最小距离L和相邻晶槽的间距h比较，判断机械手是否需要补偿；

当机械手需要补偿时，根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置；

机械手根据实际位置进行晶圆搬运。

本发明的有益效果在于：在机械手对晶圆搬运时，考虑了晶圆的翘曲和偏移问题，通过实际距离h_实与最小距离L和相邻晶槽的间距h比较来判断机械手是否需要补偿，通过相邻两个晶圆之间的实际距离结合晶圆的放置状态来进行补偿位置值的计算，根据倾斜的不同程度确认不同的补偿位置值，进而对机械手的理论示教位置进行补偿。提高了机械手的搬运精准度，避免对机械手或晶圆造成剐蹭。

进一步来说，当一个所述实际距离h_实大于最小距离L且小于相邻晶槽的间距h时，判断机械手需要补偿。

根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置具体包括：

相邻两片晶圆，当下方的晶圆为正常状态且实际距离h_实∈（h-h₁，h）时，补偿位置值为向下实际偏移高度h₁’，所述机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移h₁’，所述机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

相邻的两篇晶圆，当下方的晶圆为正常状态且实际距离h_实∈（L，h-h₁]时,补偿位置值为向下偏移最大值h₁，机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移h₁，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

进一步来说，相邻两片晶圆，当上方的晶圆为正常状态且实际距离h_实∈（h-h₂，h）时，所述补偿位置值为向上实际偏移高度h₂’，所述机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往上偏移h₂’，所述机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

相邻两片晶圆，当上方的晶圆为正常状态且实际距离h_实∈（L，h-h₂]时,所述补偿位置值为向上偏移最大值h₂，所述机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往上偏移h₂，所述机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

进一步来说，相邻两片晶圆，当上方晶圆向下倾斜、下方晶圆向上倾斜且实际距离h_实∈（L，h）时，补偿位置值为(h₁’+h₂’)/2,机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移补偿位置值(h₁’+h₂’)/2。

根据不同的晶圆状态结合不同的实际距离h_实，来确定不同的位置补偿值，让机械手更加精准的对晶圆进行搬运。

进一步来说，当一个所述实际距离h_实小于或等于最小距离L时，判断机械手不需要补偿，且所述机械手停止搬运并发出警报。

此时说明相邻两个晶圆之间间距过小，机械手修正空间受限，此时机械手的片叉对晶圆取片时，会存在撞片或者剐蹭的风险，会影响晶圆和机械手的安全性。这种情况下无需再对机械手的补偿位置值进行计算，机械手直接停止运行或者禁止对该晶圆进行搬运，并进行报警。

进一步来说，当一个所述实际距离h_实等于相邻晶槽的间距h时，判断机械手需要补偿。

此时若两片晶圆均为正常状态，补偿位置值为0，所述机械手对两片晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置。

此时若相邻两片晶圆均向下倾斜或向上倾斜，补偿位置值为向下实际偏移高度h₁’或向上实际偏移高度h₂’，所述机械手对两片晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移h₁’或往上偏移h₂’。

进一步来说，所述晶圆装载盒包括一端具有开口的装载盒本体，所述开口处设置有盒盖，所述晶槽设置在装载盒本体内，所述晶槽包括直线段和圆弧段，所述直线段和圆弧段朝向晶圆的一侧开设有结构相同的槽体，所述槽体包括一个供晶圆放置且倾斜的放置面。

所述参数信息包括晶圆的直径d，两个所述直线段的槽体之间的最大垂直距离c、放置面相对水平面的倾斜角度θ/2和晶圆正常放置在晶槽内时前端到盒盖之间的垂直距离f，所述向下偏移最大值，所述向上偏移最大值/>，所述最小距离L=h-h₁-h₂。

进一步来说，对所述机械手进行示教，确定所述机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽的晶圆时的理论示教位置具体包括：

对机械手进行示教，确定机械手传输晶圆装载盒内任意一层晶槽内的正常晶圆时的理论示教位置。

根据晶圆装载盒内相邻晶槽的间距h，得出机械手传输晶圆装载盒内其他晶槽内的晶圆的理论示教位置。

进一步来说，所述晶圆的放置状态以及晶圆向下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’由晶圆扫描机构采集得到，所述实际距离h_实=h-h₁’-h₂’。

进一步来说，所述实际位置在机械手控制器内计算得到后反馈至系统处理器，所述系统处理器再将实际位置传送回机械手控制器同时朝向机械手发送搬运指令，所述机械手根据实际位置进行晶圆搬运。

本发明还公开一种可存储介质，存储有指令，执行指令被处理器执行时用于实现上述的自适应晶圆传输方法。

本发明还公开一种晶圆传输设备，包括机械手，所述机械手采用上述的自适应晶圆传输方法来搬运晶圆装载盒内的晶圆。

附图说明

图1为本发明实施例中方法的流程图一；

图2为本发明实施例中方法的流程图二；

图3为本发明实施例中晶圆插接在插槽状态的剖视图；

图4为本发明实施例中晶圆居中放置在晶槽内的示意图；

图5为本发明实施例中晶圆朝向圆弧段偏移的俯视图；

图6为本发明实施例中晶圆前端向下倾斜的状态示意图；

图7为本发明实施例中晶圆朝向开口偏移的俯视图；

图8为本发明实施例中晶圆前端向上倾斜的状态示意图；

图9为本发明实施例中上方晶圆前端向下倾斜且下方晶圆前端向上倾斜的状态示意图。

图中：

1、晶槽；11、直线段 ；12、圆弧段；13、放置面；2、晶圆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1所示，本发明的一种自适应晶圆传输方法，用于机械手搬运晶圆装载盒内的晶圆2，包括如下步骤：

步骤一、对机械手进行示教，确定机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽1的晶圆时的理论示教位置。

晶圆装载盒包括一端具有开口的装载盒本体，开口处设置有盒盖，装载盒本体限定形成一个存储腔，存储腔内自上到下等距分布有多个晶槽1，每个晶槽1内仅能插入一片晶圆2。当取下盒盖后，机械后从开口处取放装载盒本体内的晶圆2。晶圆装载盒的型号不同，晶圆装载盒的尺寸也会有不同，因此针对一种晶圆装载盒，在机械手搬运晶圆之前，需要进行示教，得到机械手传输这种晶圆装载盒内每层晶圆时的理论示教位置。参见附图2所示，步骤一具体包括如下步骤：

步骤11、对机械手进行示教，确定机械手传输晶圆装载盒内任意一层晶槽1内的正常的晶圆2时的理论示教位置。

在此步骤中，需要保证晶圆2是正常晶圆，也就是不存在任何的变形和翘曲。且正常晶圆正常插接在晶槽1内，就是居中插接在晶槽1内，没有出现向开口或远离开口一侧偏移的情况。

步骤12、根据晶圆装载盒内相邻晶槽1的间距，得出机械手传输晶圆装载盒内其他晶槽1内的晶圆的理论示教位置。

在此步骤中，晶圆装载盒内相邻晶槽1的间距h是晶圆装载盒的固定值，晶圆装载盒确定后，晶圆装载盒内相邻晶槽1的间距h就是确定的。间距h也就是正常晶圆正常插接在晶槽1内时，相邻的晶圆间的间距。在步骤11中得到机械手搬运一层晶槽1内的晶圆时的理论示教值，根据其他晶槽1与步骤11中的晶槽1的高度差，也就是加上或减去N*h（N为正整数，N为晶槽1与步骤11中晶槽1的层数差），得到机械手搬运每层晶槽1的晶圆时的理论示教位置。

在一个实施例中，步骤11中的晶槽1为晶圆装载盒内最下方的晶槽1，此时便于步骤12中计算机械手搬运传输晶圆装载盒内其他晶圆的理论示教位置。

当然，步骤11中的晶槽1也可以不是最下方的晶槽1，此时在步骤11中需要将理论示教位置与晶槽1的层数关联，确定步骤11中得到的理论示教位置是针对哪一层的晶槽1。此时步骤12中计算机械手传输传输晶圆装载盒内其他晶圆的理论示教位置时，计算量相对较大。

得到机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽1的晶圆时的理论示教位置后，将每个理论示教值均传输到机械手控制器内，并在机械手控制器内进行存储。

步骤二、根据晶圆装载盒内晶槽1的参数信息，确定晶圆装载盒内的晶圆在竖直方向向下偏移最大值和向上偏移最大值,并根据向下偏移最大值和向上偏移最大值计算相邻两片晶圆之间的最小距离。

晶圆2插接在晶槽1内后，晶圆靠近开口的一端为晶圆前端，晶圆远离开口的一端为晶圆后端。向上偏移最大值和向下偏移最大值是晶圆装载盒结构决定的，也就是晶圆装载盒确定后，向上偏移最大值和向下偏移最大值就可以确定了。

参见附图4所示，晶槽1包括直线段11和圆弧段12，直线段11和圆弧段12朝向晶圆2的一侧开设有结构相同的槽体，晶圆2插入槽体内。直线段11设置有两个且相互平行，两个直线段11的同一侧共同设置有圆弧段12，圆弧段12与其两侧的直线段11对接。开口位于两个直线段11远离圆弧段12的一端，晶圆从开口处插入晶槽1内。参见附图4所示，晶圆正常插接在晶槽1时，晶圆圆心O_w与圆弧段12的圆弧圆心O_s重合。晶圆的直径为d，两个直线段11的槽体之间的最大垂直距离为距离c。

槽体具有一个放置面13，晶圆2放置在放置面13上。参见附图3所示，放置面13为倾斜面，此时倾斜面相对水平面的倾斜角度为θ/2，这个倾斜角度是槽体的固有特性，晶圆装载盒内的每个槽体都是相同的。

晶圆插接在槽体后，在水平面内（X-Y面）内可以在X向偏移，也可在Y向偏移，就是晶圆没有居中插接在晶槽1。当晶圆仅在X向偏移时，晶圆的Y向上的水平度不会受影响，但晶圆在Y向偏移时，此时晶圆圆心O_w和圆弧段12的圆弧圆心O_s在Y向上有偏移，此时由于放置面13倾斜，晶圆前端会在竖直方向向上倾斜或向下倾斜。

当晶圆最大限度的插入为圆弧段12的槽体内时，参见附图5所示，此时晶圆的位置从圆弧圆心O_s朝向圆弧段12偏移，此时晶圆圆心O_w和圆弧圆心O_s在Y向上最大理论偏移量e也就是槽体的在Y向上的宽度，其中

参见附图6所示，当晶圆朝向圆弧段12偏移时，晶圆前端相对正常放置时朝下倾斜，当到达最大理论偏移量e时，晶圆前端向下偏移量最大，此时，晶圆前端在竖直方向向下偏移最大值为h₁，其中

参见附图7所示，当晶圆朝向开口处偏移时，此时晶圆的位置从圆弧圆心O_s朝向开口偏移，此时晶圆圆心O_w和圆弧圆心O_s在Y向上最大理论偏移量f也就是晶圆正常放置时的前端到盒盖之间的垂直距离。参见附图8所示，当晶圆朝向开口偏移时，晶圆前后相对正常放置时向上倾斜，当达到最大理论偏移量f时，晶圆前端向上偏移量最大，此时，晶圆前端在竖直方向上向上偏移最大值为h₂，其中

通常晶圆装载盒设置时，f=e，就是h₁=h₂。因为晶圆装载盒内的槽体是固定的，因此针对固定的晶圆装载盒，根据参数信息，向下偏移最大值为h₁以及向上偏移最大值为h₂就是固定的。参数信息就是直径d、距离c和倾斜角度θ/2和最大理论偏移量f。

参见附图9所示，当相邻的两个晶槽1内的晶圆都是正常晶圆，且位于上方的晶圆前端向下倾斜，位于下方的晶圆前端向上倾斜时，两个正常晶圆在竖直方向的最小距离为L，其中L=h-h₁-h₂。

根据机械手末端片叉厚度以及取片安全性，当相邻两晶圆间距大于时L，机械手片叉能对晶圆进行安全取片。当小于L时，机械手片叉对晶圆取片时，会存在撞片或者剐蹭的风险。

步骤三、获取晶圆装载盒内所有晶圆的放置状态以及每个晶圆向下实际偏移高度和向上实际偏移高度，并通过向下实际偏移高度和向上实际偏移高度计算相邻两片晶圆之间的实际距离。

放置状态、向下实际偏移高度和向上实际偏移高度通过晶圆扫描机构采集得到，晶圆扫描机构为现有技术，对晶圆装载盒进行扫描，得到所需的数据。放置状态包括向下倾斜、向上倾斜、空片、叠片和正常状态。向下实际偏移高度为h₁’，向上实际偏移高度为h₂’。

晶圆扫描机构扫描晶圆装载盒得到向上实际偏移高度h₂’和向下实际偏移高度h₁’后，计算实际距离h_实，其中h_实=h-h₁’-h₂’。将得到的放置状态、向下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’和实际距离h_实传输到系统处理器，系统处理器再发送到机械手控制器。晶圆扫描机构仅与系统控制器连接，通过系统控制器转发其得到的数据。

步骤四、将每个实际距离与最小距离和相邻晶槽1的间距比较，判断机械手是否需要补偿。

当一个实际距离h_实大于最小距离L且小于相邻晶槽1的间距h时，判断机械手需要补偿。

步骤四中将实际距离h_实与最小距离L和相邻晶槽1的间距h比较，当实际距离h_实小于或等于最小距离L时，此时说明相邻两个晶圆之间间距过小，机械手修正空间受限，此时机械手的片叉对晶圆取片时，会存在撞片或者剐蹭的风险，会影响晶圆和机械手的安全性。这种情况下判断机械手不需要补偿，无需再对机械手的补偿位置值进行计算，机械手直接停止运行或者禁止对该晶圆进行搬运，并进行报警。此时，直接在机械手控制器内产生报警指令，报警指令发送到系统控制器，系统控制器发出警报，系统控制器再发送停止指令到机械手控制器，机械手控制器控制机械手停止。

步骤四中，当实际距离h_实大于相邻晶槽1的间距h时，相邻两片晶圆之间存在三种可能：上方的晶圆向上翘曲产生偏移且下方的晶圆正常，上方的晶圆正常且下方的晶圆向下翘曲产生偏移，上方晶圆向上翘曲和下方的晶圆向下翘曲。这三种情况在此时均不进行补偿位置值的计算，而是将这两片晶圆均根据与其相邻的另一个晶圆之间的实际距离和放置状态来计算机械手的补偿位置值，结合上述实际距离h_实与最小距离L和相邻晶槽1的间距h比较来判断机械手的实际补偿位置值。

步骤五、当机械手需要补偿时，根据实际距离所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置。

步骤四中实际距离与最小距离和相邻晶槽1的间距比较，当实际距离h_实大于最小距离L且小于晶槽1的间距h时,说明相邻的两片晶圆中至少有一片晶圆在竖直方向倾斜，需要机械手进行补偿。但晶圆倾斜的程度不同，针对竖直方向的不同程度的偏移，机械手的补偿位置值也会不同。因此需要根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值和实际位置，具体包括：

1、相邻两片晶圆，当下方的晶圆为正常状态时；

（1）当实际距离h_实∈（h-h₁，h）时，补偿位置值为向下实际偏移高度h₁’，机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往下偏移向下实际偏移高度h₁’，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置。

此时，因为实际距离h_实小于h，上方晶圆处于向下倾斜状态，上方晶圆向下产生倾斜或者晶圆自身往下翘曲产生倾斜，但偏移量小于h₁，也就是h₁’＜h₁,此时故机械手按照向下实际偏移高度h₁’进行修正即可满足机械手的搬运要求。

（2）当实际距离h_实∈（h-h₁-h₂，h-h₁]时,补偿位置值为向下偏移最大值h₁，机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往下偏移向下偏移最大值h₁，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置。

此时，上方晶圆处于向下倾斜状态，相邻两片晶圆中上方晶圆相对于正常放置位置向下产生了最大偏移量h₁，同时上方晶圆往下翘曲，故实际距离h_实小于或等于h-h₁，且大于h-h₁-h₂。因为机械手的末端片叉夹取晶圆对称轴线的两侧，当晶圆有倾斜时，片叉实际所要修正的距离要远小于晶圆实际偏移位置，故机械手实际搬运位置值按照相对于理论示教位置往下偏移向下偏移最大值h₁进行取片，就能满足安全性需求。

2、相邻两片晶圆，当上方的晶圆为正常状态时；

（1）当实际距离h_实∈（h-h₂，h）时，补偿位置值为向上实际偏移高度h₂’，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往上偏移向上实际偏移高度h₂’，机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置。

此时，因为实际距离h_实小于h，下方晶圆处于向上倾斜状态，因此下方晶圆向上产生偏移或者晶圆自身往上翘曲产生偏移，但偏移量小于h₂，也就是h₂’＜h₂,故机械手按照向下实际偏移高度h₂’进行修正即可满足机械手的搬运要求。

（2）当实际距离h_实∈（h-h₁-h₂，h-h₂]时,补偿位置值为向上偏移最大值h₂，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往上偏移向上偏移最大值h₂，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置。

此时，下方晶圆处于向上倾斜状态，相邻两片晶圆中下方晶圆相对于正常放置位置向上产生了最大偏移量h₂，同时下方晶圆往下翘曲，故实际距离h_实小于或等于h-h₂，且大于h-h₁-h₂。因为机械手的末端片叉夹取晶圆对称轴线的两侧，当晶圆有倾斜时，片叉实际所要修正的距离要远小于晶圆实际偏移位置，故机械手实际搬运位置值按照相对于理论示教位置往上偏移向上偏移最大值h₂进行取片，就能满足安全性需求。

3、相邻两片晶圆，当上方晶圆向下倾斜，下方晶圆向上倾斜时,此时实际距离h_实∈（h-h₁-h₂，h）时，补偿位置值为(h₁’+h₂’)/2,机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往下偏移补偿位置值(h₁’+h₂’)/2。此时下方的一个晶圆通过相邻的另一个晶圆之间形成的实际距离h_实来进行补偿位置值的计算。

步骤四中实际距离h_实与最小距离L和相邻晶槽1的间距h比较，当实际距离h_实等于相邻晶槽1的间距h时,判断机械手需要补偿。此时，若相邻两晶圆均为正常状态,补偿位置值为0，实际位置等于理论示教位置，机械手直接按照步骤一中得到的对应层晶槽1的理论示教位置来搬运这两个晶圆。若相邻两片晶圆均向下倾斜，补偿位置值为向下实际偏移高度h₁’，械手对两个晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往下偏移向下实际偏移高度h₁’。若相邻两片晶圆均向上倾斜时，补偿位置值为向上实际偏移高度h₂’，机械手对两个晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽1的理论示教位置往上偏移向上实际偏移高度h₂’。

步骤六、机械手根据实际位置进行晶圆搬运。

步骤四中的比较判断结果和步骤五中的实际位置在机械手控制器中计算得到，机械手控制器得到实际位置后将实时位置值到反馈至系统处理器，系统处理器再将实际位置传送回机械手控制器同时朝向机械手发送搬运指令，机械手根据实际位置进行晶圆搬运。

本实施例中，在机械手对晶圆搬运时，考虑了晶圆的翘曲和偏移问题，通过相邻两个晶圆之间的实际距离结合晶圆的放置状态来进行补偿位置值的计算，尤其是在实际距离h_实大于最小距离L且小于晶槽1的间距h时,此时相邻的两片晶圆中至少有一片晶圆在竖直方向偏移，根据偏移的不同程度确认不同的补偿位置值，进而对机械手的理论示教位置进行补偿。提高了机械手的搬运精准度，避免对机械手或晶圆造成剐蹭。

在一个实施例中，步骤一和步骤二同步进行，此时两者无需按步骤一和步骤二的顺序执行，而可以同步进行。但需要保证步骤一和步骤二中的晶圆装载盒为同一种晶圆装载盒。

在一个实施例中，本发明还公开一种晶圆传输设备，包括机械手，其中机械手采用上述自适应晶圆传输方法来搬运晶圆装载盒内的晶圆。

晶圆传输设备包括示教模块、第一计算模块、采集模块和第二计算模块，其中示教模块对机械手进行示教，确定机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽1的晶圆时的理论示教位置。第一计算模块用于根据晶圆装载盒内晶槽1的参数信息，确定晶圆装载盒内的晶圆前端在竖直方向向下偏移最大值和向上偏移最大值,并根据向下偏移最大值和向上偏移最大值计算最小距离。采集模块用于获取晶圆装载盒内所有晶圆的放置状态以及晶圆向下实际偏移高度和向上实际偏移高度，并通过向下实际偏移高度和向上实际偏移高度计算相邻两片晶圆之间的实际距离。第二计算模块用于比较每个实际距离与最小距离和相邻晶槽1的间距，当实际距离大于最小距离且小于晶槽1的间距时，根据实际距离所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值和实际位置。

在一个实施例中还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有指令，执行指令被处理器执行时用于实现上述的自适应晶圆传输方法。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种自适应晶圆传输方法，机械手采用所述方法搬运晶圆装载盒内的晶圆，所述晶圆装载盒包括多层晶槽，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

对所述机械手进行示教，确定所述机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽的晶圆时的理论示教位置；

根据所述晶槽的参数信息，确定所述晶圆装载盒内的晶圆在竖直方向上向下偏移最大值h₁和向上偏移最大值h₂,并根据所述向下偏移最大值h₁和向上偏移最大值h₂计算相邻两片晶圆之间的最小距离L；

获取所述晶圆装载盒内所有晶圆的放置状态以及每个晶圆向下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’，并通过所述下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’计算相邻两片晶圆之间的实际距离h_实；

将每个所述实际距离h_实与最小距离L和相邻晶槽的间距h比较，判断机械手是否需要补偿：当h_实小于或等于L时，判断机械手不需要补偿，且所述机械手停止搬运并发出警报；当h_实大于L且小于h时，判断机械手需要补偿；当机械手需要补偿时，根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置；

机械手根据所述实际位置进行晶圆搬运。

2.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：当h_实大于L且小于h时，判断机械手需要补偿；

根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置具体包括：

相邻两片晶圆，当下方的晶圆为正常状态且h_实∈（h-h₁，h）时，补偿位置值为h₁’，所述机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移h₁’，所述机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

相邻的两片晶圆，当下方的晶圆为正常状态且h_实∈（L，h-h₁]时,补偿位置值为h₁，机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移h₁，机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置。

3.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：当h_实大于L且小于h时，判断机械手需要补偿；

根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置具体包括：

相邻两片晶圆，当上方的晶圆为正常状态且h_实∈（h-h₂，h）时，所述补偿位置值为h₂’，所述机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往上偏移h₂’，所述机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

相邻两片晶圆，当上方的晶圆为正常状态且h_实∈（L，h-h₂]时,所述补偿位置值为h₂，所述机械手对下方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往上偏移h₂，所述机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置。

4.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：当h_实大于L且小于h时，判断机械手需要补偿；

根据实际距离h_实所在的区间并结合晶圆的放置状态，得到机械手的补偿位置值，并根据补偿位置值补偿理论示教位置得到实际位置具体包括：

相邻两片晶圆，当上方晶圆向下倾斜、下方晶圆向上倾斜且h_实∈（L，h）时，补偿位置值为(h₁’+h₂’)/2,机械手对上方晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移补偿位置值(h₁’+h₂’)/2。

5.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：当h_实等于h时，判断机械手需要补偿；

此时若两片晶圆均为正常状态，补偿位置值为0，所述机械手对两片晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置；

此时若相邻两片晶圆均向下倾斜或向上倾斜，补偿位置值为h₁’或h₂’，所述机械手对两片晶圆搬运的实际位置为对应层晶槽的理论示教位置往下偏移h₁’或往上偏移h₂’。

6.根据权利要求1-5任一所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：所述晶圆装载盒包括一端具有开口的装载盒本体，所述开口处设置有盒盖，所述晶槽设置在装载盒本体内，所述晶槽包括直线段和圆弧段，所述直线段和圆弧段朝向晶圆的一侧开设有结构相同的槽体，所述槽体包括一个供晶圆放置且倾斜的放置面；

所述参数信息包括晶圆的直径d，两个所述直线段的槽体之间的最大垂直距离c、放置面相对水平面的倾斜角度θ/2和晶圆正常放置在晶槽内时前端到盒盖之间的垂直距离f，所述向下偏移最大值，所述向上偏移最大值/>，所述最小距离L=h-h₁-h₂。

7.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：对所述机械手进行示教，确定所述机械手传输晶圆装载盒内每层晶槽的晶圆时的理论示教位置具体包括：

对机械手进行示教，确定机械手传输晶圆装载盒内任意一层晶槽内的正常晶圆时的理论示教位置；

根据晶圆装载盒内相邻晶槽的间距h，得出机械手传输晶圆装载盒内其他晶槽内的晶圆的理论示教位置。

8.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：所述晶圆的放置状态以及晶圆向下实际偏移高度h₁’和向上实际偏移高度h₂’由晶圆扫描机构采集得到，所述实际距离h_实=h-h₁’-h₂’。

9.根据权利要求1所述的自适应晶圆传输方法，其特征在于：所述实际位置在机械手控制器内计算得到后反馈至系统处理器，所述系统处理器再将实际位置传送回机械手控制器同时朝向机械手发送搬运指令，所述机械手根据实际位置进行晶圆搬运。

10.一种可存储介质，其特征在于：存储有指令，执行指令被处理器执行时用于实现权利要求1-9任一所述的自适应晶圆传输方法。

11.一种晶圆传输设备，其特征在于：包括机械手，所述机械手采用权利要求1-9任一所述的自适应晶圆传输方法来搬运晶圆装载盒内的晶圆。