CN1891591B - 一种机械手自动硅片取放系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械手自动硅片取放系统，其在机械手后端的两侧安装光发射器，机械手前端安装准直装置，硅片盒每个槽边都贴有识别标记，机械手上还设有光探测器阵列。本发明还公开了一种机械手自动硅片取放方法，光发射器将光通过准直装置射到识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列上，当光探测器阵列探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，机械手将硅片取出或将硅片放入。本发明采用激光通过准直装置照射到识别标记的方式，对硅片盒的放置情况及机械手的变形情况进行监测，避免由于这些原因而造成的硅片的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械手自动硅片取放系统；本发明还涉及一种用机械手将硅片由硅片盒自动取放的方法。
背景技术
随着半导体行业的发展，越来越多的先进技术已被应用到这一行业当中。由于集成电路及半导体器件的生产对洁净度的要求是非常高的，因此很多环节的工作都不能由人工来完成。所以，机械手在这一领域就很广泛的被应用。在取放硅片的环节中，现有的机械手硅片自动取放系统是依靠预先设定的程序来规定机械手将硅片从指定的硅片盒的槽中取出，或者放入指定的硅片盒中，如图1所示。虽然这种技术简单易行，由于缺乏机械手本身对不同的槽的识别和确认，以及机械手变形，或者硅片盒未放置好，硅片会同硅片盒的槽产生摩擦，严重的会错位，甚至破碎和损坏，而对大规模生产造成严重损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机械手自动硅片取放系统，用来监测硅片盒的放置情况及机械手的变形情况，避免由于这些原因而造成的硅片的损坏。本发明还提供了一种用该系统实现机械手自动硅片取放的方法。
为解决上述技术问题，本发明的一种机械手自动硅片取放系统的技术方案是，包括硅片盒和机械手，在所述机械手承载硅片部分后端的两侧各安装有一个光发射器，所述机械手承载硅片部分前端的两侧各安装有一个与所述光发射器对应的准直装置，正常情况下光发射器所发出的光可通过准直装置；所述硅片盒每个槽边都贴有识别标记，不同槽边所贴的识别标记内容不同，硅片盒槽边识别标记的宽度与机械手两侧两个光发射器投射光点之间的宽度相同；机械手支撑轨道上还设有正向面对所述识别标记的光探测器阵列。
本发明还包括一种使用上述系统实现机械手自动硅片取出的方法，包括如下步骤：首先，机械手根据相关指令移动到待取出硅片所在的槽的位置，光发射器将光通过准直装置射到该槽的识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列上，当光探测器阵列探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，机械手将该槽中的硅片取出。
本发明还包括一种使用上述系统实现机械手自动硅片放入的方法，包括如下步骤：首先，机械手根据相关指令移动到待取出硅片所在的槽的位置，光发射器将光通过准直装置射到该槽的识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列上，当光探测器阵列探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，机械手将硅片放入该槽中。
本发明采用激光通过准直装置照射到识别标记的方式，对硅片盒的放置情况及机械手的变形情况进行监测，避免由于这些原因而造成的硅片的损坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为现有的硅片自动取放系统的示意图；
图2为本发明一种机械手自动硅片取放系统的示意图；
图3为本发明一种机械手自动硅片取放系统机械手将要取出硅片的示意图；
图4为本发明一种机械手自动硅片取放系统机械手正在取出硅片的示意图；
图5为本发明一种机械手自动硅片取放系统机械手取出硅片后的示意图；
图6为本发明一种机械手自动硅片取放系统机械手将要把硅片放入硅片盒的示意图；
图7为本发明一种机械手自动硅片取放系统机械手正在把硅片放入硅片盒的示意图；
图8为本发明一种机械手自动硅片取放系统机械手把硅片放入硅片盒后的示意图。
图中附图标记为，1.硅片取放伸缩系统；2.匹配槽号升降系统；3.光探测器阵列；4.光发射器；5.准直装置；6.衍射光栅阵列。
具体实施方式
如图2所示，本发明一种机械手自动硅片取放系统，包括硅片盒和机械手，在所述机械手承载硅片部分后端的两侧各安装有一个光发射器4，该光发射器4可以是单独的激光器，也可以是经过光纤分配传输的集中激光投射系统的光输出端。所述机械手承载硅片部分前端的两侧各安装有一个与所述光发射器4对应的准直装置5，该准直装置5是准直孔或者是准直缝，正常情况下光发射器4所发出的光可通过准直装置5。所述硅片盒每个槽边都贴有识别标记，识别标记为编码不同的衍射光栅阵列6，或者是倾角不同的反射镜阵列。不同槽边所贴的识别标记内容不同，硅片盒槽边识别标记的宽度与机械手两个光发射器4投射光点之间的宽度相同。所述机械手支撑轨道上还设有正向面对所述识别标记的光探测器阵列3。
在正常情况下，光发射器4发出的光可以通过准直装置5的孔或是缝，但是如果机械手发生了变形，光发射器4发出的光就会被准直装置5挡住，因此该装置可以检测机械手是否发生了变形，从而避免对生产带来不利影响。
光发射器4的光照射到识别标记之后，由识别标记反射出特定的光信息，这些光信息可以被反射到光探测器阵列3，光反射器阵列采集了这些光信息后，就可以通过电脑识别出该识别标记所对应的硅片盒中的槽。
本发明还包括一种机械手自动硅片取出方法，首先，机械手根据相关指令移动到待取出硅片所在的槽的位置，光发射器4将光通过准直装置5射到该槽的识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列3上，如图3。当光探测器阵列3探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，证明机械手所在的位置正确，机械手就伸入硅片盒中，如图4，并将该槽中的硅片从硅片盒中取出，如图5。
本发明还包括一种机械手自动硅片放入方法，首先，机械手根据相关指令移动到待取出硅片所在的槽的位置，光发射器4将光通过准直装置5射到该槽的识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列3上，如图6。当光探测器阵列3探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，证明机械手所在的位置正确，机械手就伸入硅片盒，将硅片放入硅片盒中，如图7。然后机械手从硅片盒中退出，如图8。
在机械手放入硅片或者将硅片取出的过程中，如果机械手发生了变形，那么光发射器4所发出的光就无法通过准直装置5，这样光探测器阵列3也就无法接收到任何光信号，这时系统就会发出警报，表示机械手已发生变形，从而通知操作人员进行必要的维修和调整，避免对硅片或者其他设备造成损坏。
Claims (11)
1.一种机械手自动硅片取放系统，包括硅片盒和机械手，其特征在于，在所述机械手承载硅片部分后端的两侧各安装有一个光发射器，所述机械手承载硅片部分前端的两侧各安装有一个与所述光发射器对应的准直装置，正常情况下光发射器所发出的光可通过准直装置；所述硅片盒每个槽边都贴有识别标记，不同槽边所贴的识别标记内容不同，硅片盒槽边识别标记的宽度与机械手两侧的两个光发射器投射光点之间的宽度相同；机械手支撑轨道上还设有正向面对所述识别标记的光探测器阵列。
2.根据权利要求1所述的一种机械手自动硅片取放系统，其特征在于，所述光发射器是单独的激光器，或者是经过光纤分配传输的集中激光投射系统的光输出端。
3.根据权利要求1所述的一种机械手自动硅片取放系统，其特征在于，所述准直装置是准直孔，或者是准直缝。
4.根据权利要求1所述的一种机械手自动硅片取放系统，其特征在于，所述识别标记是编码不同的衍射光栅阵列。
5.根据权利要求1所述的一种机械手自动硅片取放系统，其特征在于，所述识别标记是倾角不同的反射镜阵列。
6.一种利用权利要求1所述的系统实现机械手自动硅片取出方法，其特征在于，包括如下步骤：首先，机械手根据相关指令移动到待取出硅片所在的槽的位置，光发射器将光通过准直装置射到该槽的识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列上，当光探测器阵列探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，机械手将该槽中的硅片取出。
7.根据权利要求6所述的一种机械手自动硅片取出方法，其特征在于，当光发射器发出的光无法通过准直装置，使光探测器阵列无法接收到光信号时，系统发出报警。
8.根据权利要求6所述的一种机械手自动硅片取出方法，其特征在于，当光发射器发出的光通过准直装置，但是无法射到待取出硅片所在的的槽的识别标记上，使光探测器阵列无法接收到该槽识别标记的光信号时，系统发出报警。
9.一种利用权利要求1所述的系统实现机械手自动硅片放入方法，其特征在于，包括如下步骤：首先，机械手根据相关指令移动到待取出硅片所在的槽的位置，光发射器将光通过准直装置射到该槽的识别标记上，并将识别内容反射到光探测器阵列上，当光探测器阵列探测到该识别内容与待取出硅片所在的槽的识别标记一致后，机械手将硅片放入该槽中。
10.根据权利要求9所述的一种机械手自动硅片放入方法，其特征在于，当光发射器发出的光无法通过准直装置，使光探测器阵列无法接收到光信号时，系统发出报警。
11.根据权利要求9所述的一种机械手自动硅片放入方法，其特征在于，当光发射器发出的光通过准直装置，但是无法射到待取出硅片所在的的槽的识别标记上，使光探测器阵列无法接收到该槽识别标记的光信号时，系统发出报警。
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