TWI647775B - 晶圓搬運牽引控制系統 - Google Patents

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TWI647775B TW104102633A TW104102633A TWI647775B TW I647775 B TWI647775 B TW I647775B TW 104102633 A TW104102633 A TW 104102633A TW 104102633 A TW104102633 A TW 104102633A TW I647775 B TWI647775 B TW I647775B
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馬修Ｊ 羅德尼克
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Abstract

提供一種晶圓搬運牽引控制系統，其能夠偵測半導體晶圓相對於末端執行器的滑動且能夠調整末端執行器的移動以最小化更進一步的滑動。當偵測到半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動過超一閾值量後，調整末端執行器的移動以最小化半導體晶圓的滑動。晶圓搬運牽引控制系統可包含用以偵測半導體晶圓與末端執行器之間之相對移動的一感測器。

Description

晶圓搬運牽引控制系統
本發明係關於晶圓搬運牽引控制系統及半導體晶圓搬運方法。
使用具有末端執行器的機器手臂提取及放置半導體晶圓。末端執行器通常可為刀刃型的末端執行器例如呈鏟狀。許多刀刃型的末端執行器仰賴重力與摩擦將半導體晶圓固定於定位，移動末端執行器太快速可能會造成半導體晶圓滑落末端執行器。一個傳統的方案是使用感測器或複數感測器偵測半導體晶圓何時已不在末端執行器上如晶圓已掉落並在發生此情況時停止機器手臂。
下面將參照附圖說明文中所述之標的的一或多個實施例的細節。自說明、圖示及申請專利範圍，其他特徵、態樣與優點將變得更清晰。應注意，除非特別指出圖示依比例繪製，否則圖示中的相對尺寸皆未依比例。
在某些實施例中，提供一種與半導體處理設備一起使用的裝置。該裝置可包含用以將一第一半導體晶圓支撐於一第一末端執行器上的一第一機器手臂、用以偵測該第一半導體晶圓與該第一末端執行器之間之相對移動的一第一感測器及具有一或多個處理器與一記憶體的一控制器。該一或多個處理器、該記憶體、該第一機器手臂與該第一感測器可以可通訊的方式連接。該記憶體可儲存用以控制該一或多個處理器以進行下列者的複數程式指令：a)當該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時使該第一機器手臂根據一第一加速度輪廓移動；b)自該第一感測器接收一第一感測器數據；c)分析該第一感測器數據，以基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對移動來決定一第一移動數據；d)判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過一第一閾移動尺度；及e)當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第二加速度輪廓移動，此時可歸因於該第一機器手臂根據該第二加速度輪廓之移動的該第一移動數據可停留在該第一閾移動尺度內。
在該裝置之某些此類實施例中，第一移動數據可基於一數據，自該數據可計算在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的一相對加速度。在某些此類實施例中，第一閾移動尺度可以是，在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器之介於約0.001至100 m/s2 的一相對加速度。在某些其他或額外的此類實施例中，第一閾移動尺度可以是，在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器之介於約1至10 m/s2 的一相對加速度。
在該裝置之某些其他或額外的實施例中，第一移動數據可基於一數據，自該數據可計算在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的一相對速度。在某些此類實施例中，第一閾移動尺度可以是，在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器之介於約0.001至100 m/s的一相對速度。在某些其他或額外的此類實施例中，第一閾移動尺度可以是，在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器之介於約0.5至10 m/s的一相對速度。
在該裝置之某些其他或額外的實施例中，第一移動數據可基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的一相對位移。在某些此類實施例中，第一閾移動尺度可以是，在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器之介於約0.001至100 mm的一相對位移。在某些其他或額外的此類實施例中，第一閾移動尺度可以是，第一閾移動尺度可以是，在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器之介於約0.5至4 mm的一相對位移。
在該裝置之某些其他或額外的實施例中，第一移動數據可以基於選自由下列者所構成之群組中之兩或更多相對移動參數的組合：相對加速度(在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對加速度)、相對速度(在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對速度)、相對位移(在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對位移)。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置更可包含用以支撐該第一半導體晶圓的一晶圓對準器，該記憶體更可儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：使該第一機器手臂將該第一半導體晶圓放置到該晶圓對準器上以修正在a)與e)期間發生之該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的該相對位移。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的第一加速度輪廓可以是一第一校正加速度輪廓，該第二加速度輪廓可以是一第二校正加速度輪廓，且該記憶體更可儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：f)在d)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據與該第一校正加速度輪廓相關的一第一操作加速度輪廓移動；及g)在e)之後當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據該第二加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據與該第二校正加速度輪廓相關的一第二操作加速度輪廓移動。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的該記憶體更可儲存用以額外地控制該一或多個處理器以在a)與e)之前進行下列者的更進一步指令：h)在f)或g)後，判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一或第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過一第二閾移動尺度；i) 當可歸因於該第一機器手臂根據該第一或第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第二閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第三操作加速度輪廓移動，其中可歸因於該第一機器手臂根據該第三操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據可停留在該第二閾移動尺度內。
在某些此類實施例中，該記憶體更可儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：j) 當可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，在d)之後且不進行a)或e)的情況下，使該第一機器手臂為了N片額外的半導體晶圓根據該第一操作加速度輪廓額外移動N次；及k)當可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據該第二校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，在e)之後且不進行a)或e)的情況下，使該第一機器手臂為了N片額外的半導體晶圓根據該第二操作加速度輪廓額外移動N次，其中N為大於或等於1的整數。
在某些額外的此類實施例中，該記憶體更可儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：l)在d)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據係低於該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第三校正加速度輪廓移動，其中可歸因於該第一機器手臂根據該第三校正輪廓之移動的該第一移動數據可停留在該第一閾移動尺度內；及m)在l)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據係低於該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據該第三加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據與該第三校正加速度輪廓相關的一第三操作加速度輪廓移動。在某些此類實施例中，可歸因於該第三校正加速度輪廓的該第一移動數據可超過可歸因於該第一校正加速度輪廓的該第一移動數據。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的該第一加速度輪廓可以是一第一操作加速度輪廓，該第二加速度輪廓可以是一第二操作加速度輪廓。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的該第一感測器可以是一光學感測器。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的該第一感測器可以是一真空感測器。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的該第一機器手臂可支撐該第一感測器。
在某些其他或額外的實施例中，該裝置的該第一感測器可被支撐在相對於該第一機器手臂為固定的一位置處。
在某些實施例中，提供一種半導體晶圓搬運方法。該方法可包含: n)根據一第一校正加速度輪廓移動一第一機器手臂，該第一機器手臂包含支撐一第一半導體晶圓的一第一末端執行器；o) 自一第一感測器接收一第一感測器數據，該第一感測器係用以偵測該第一半導體晶圓與該第一末端執行器之間的相對移動；p)分析該第一感測器數據，以基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對移動來決定一第一移動數據；及q)判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過一第一閾移動尺度。
在某些此類實施例中，該方法更可包含: r) 判斷出可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據係超過該第一閾移動尺度；s)根據一第二校正加速度輪廓移動該第一機器手臂，該第一機器手臂包含支撐該第一半導體晶圓的該第一末端執行器；t) 判斷出可歸因於該第一機器手臂根據該第二校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據並未超過該第一閾移動尺度；及u)選擇與該第二校正加速度輪廓相關的一第二操作加速度輪廓。在某些此類實施例中，該方法更可包含: v)在u)之後，根據與該第二校正加速度輪廓相關的該第二操作加速度輪廓移動該第一機器手臂。
在某些更進一步或額外的實施例中，該方法更可包含: w) 判斷出可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據並未超過該第一閾移動尺度；及x) 選擇與該第一校正加速度輪廓相關的一第一操作加速度輪廓。在某些此類實施例中，該方法更可包含: y)在x)之後，根據與該第一校正加速度輪廓相關的該第一操作加速度輪廓移動該第一機器手臂。
在某些實施例中，可提供另一半導體晶圓搬運方法。該方法可包含: 根據一第一操作加速度輪廓移動一第一機器手臂，該第一機器手臂包含支撐一第一半導體晶圓的第一末端執行器；自一第一感測器接收一第一感測器數據，該第一感測器係用以偵測該第一半導體晶圓與該第一末端執行器之間的相對移動；分析該第一感測器數據，以基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對移動來決定一第一移動數據；判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過該第一閾移動尺度；當可歸因於該第一機器手臂根據該第一操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第二操作加速度輪廓移動，此時可歸因於該第一機器手臂根據該第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據可停留在該第一閾移動尺度內。
在某些此類實施例中，該方法更可包含該第一操作加速度輪廓為一預定的加速度輪廓。在某些此類實施例中，該方法的該第二操作加速度輪廓為一預定的加速度輪廓。
在某些更進一步或額外的實施例中，該方法更可包含：當可歸因於該第一機器手臂根據該第一操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據該第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂為了N片額外的半導體晶圓根據該第二操作加速度輪廓額外移動N次，其中N為大於或等於1的整數。
下面將參考附圖詳細解釋本發明的此些與其他態樣。
本案發明人發想一種晶圓搬運牽引控制系統，其能夠偵測半導體晶圓相對於支撐與移動半導體晶圓之末端執行器的滑動並能夠調整末端執行器的動作以最小化進一步的滑動。晶圓搬運牽引控制系統可包含用以偵測半導體晶圓與末端執行器之間之相對移動的一感測器。在偵測到相對移動超過一閾值量後，調整末端執行器的動作以減少或消除半導體晶圓的滑動。
應瞭解文中所用之「半導體晶圓」一詞可代表半導體材料如矽所製成的晶圓以及通常不被認為是半導體但通常在半導體製造處理期間具有半導體材料沈積於其上之材料如環氧樹脂所製成的晶圓。兩種類型之晶圓的搬運皆被視為是落在本案的範圍內。
使用具有末端執行器的機器手臂提取並放置半導體晶圓。末端執行器通常係用以在半導體晶圓移動至一目的地如半導體處理室、加載互鎖裝置或其他站點時支撐半導體晶圓。半導體晶圓搬運的一傳統作法為，使用一感測器或複數感測器偵測半導體晶圓何時已不再受到末端執行器支撐，然後在半導體晶圓已不再受到末端執行器支撐時停止機器手臂的移動。在此傳統作法中，在末端執行器不再支撐半導體晶圓之前並不會調整機器手臂。相對地，晶圓搬運牽引控制系統如文中所述之系統能夠偵測半導體晶圓相對於末端執行器的滑動已超過一特定閾值然後調整機器手臂的移動，俾使半導體晶圓在末端執行器的更進一步移動期間不會滑落末端執行器。
圖1顯示使用晶圓搬運牽引控制系統之半導體晶圓搬運系統之部分元件的代表圖。圖1中所示的實施例包含具有末端執行器112的第一機器手臂102、半導體晶圓104、控制器106、感測器108及馬達110。圖1中所示的元件可為半導體 設備的一部分。
機器手臂102係用以搬運一半導體晶圓或複數半導體晶圓。機器手臂102可用以在半導體晶圓搬運期間自至少第一位置移動至一第二位置。在某些實施例中，機器手臂102可用以在額外的位置之間移動。
機器手臂102可包含末端執行器112。末端執行器112可用以在半導體晶圓搬運期間支撐半導體晶圓104。末端執行器112通常可以是一「刀刃」型末端執行器如呈鏟狀。許多的刀刃型末端執行器在移動期間仰賴重力與摩擦將半導體晶圓支撐在定位；末端執行器移動太快可能會造成半導體晶圓的慣性力克服因重力所產生的摩擦力—這使得半導體晶圓相對於末端執行器滑動。半導體晶圓104亦常以減少半導體晶圓104與末端執行器112之間接觸的方式受到末端執行器112的支撐以減少傷害半導體晶圓104的風險或產生微粒的潛在可能性。用以提供此類晶圓/末端執行器之較少接觸的一常見機制為使用複數接觸墊如三或四個接觸墊。接觸墊可由順應材料如彈性體所製成以減少傷害半導體晶圓104的風險並增加作用在半導體晶圓/末端執行器接觸界面上的靜與動摩擦常數。此些接觸墊的接觸面積可相當地小如直徑小於0.25”。機器手臂102可藉由馬達110移動。馬達110可為任何適合類型的馬達包含步進馬達。馬達110可直接移動機器手臂102或可藉由連接至機器手臂102的驅動機構間接地移動機器手臂102。當機器手臂102受到移動時，末端執行器112可隨著機器手臂102的移動而受到移動。在某些實施例中，可以有一個以上的機器手臂，每一者具有自己的末端執行器。
系統控制器106可控制馬達110。系統控制器106可包含一或多個實體或邏輯控制器、一或多個記憶體裝置及一或多個處理器。處理器可包含一中央處理單元(CPU)或電腦、類比及/或數位輸入/輸出連接件、步進馬達控制器板及其他類似的元件。用以施行適當控制操作的指令可由處理器執行。此些指令可被儲存在與控制器或部分控制器相關的記憶體裝置中，或者其可由網路提供。在某些實施例中，系統控制器106執行系統控制軟體或邏輯。
系統控制邏輯可包含用以進行下列者的指令以及在根據文中所討論之各種技術之半導體晶圓搬運期間所需的其他指令：控制馬達、經由馬達控制機器手臂的移動及自感測器接收訊號。用以控制馬達的系統控制邏輯可包含經由用以使馬達根據各種加速度輪廓運行之指令而控制馬達。
一般而言，加速度輪廓(或使馬達(複數馬達)根據特定加速度輪廓操作的命令與數據)係儲存在控制器的記憶體中或控制器可取存的記憶體中如網路儲存系統中。控制器可耦合至馬達並輸出命令指令如電壓、位元訊號等至馬達以根據選定的加速度輪廓控制馬達的機器手臂動作。加速度輪廓可被直接提供予馬達例如馬達可接受用以控制馬達加速之電壓訊號形式的輸入，或者加速度輪廓可被間接提供予馬達例如馬達可接受用以控制馬達速度之電壓訊號形式的輸入(隨著電壓訊號改變的速度可導致特定的加速度)。
可以任何適當的技術提供系統控制邏輯，其包含但不限於文中所討論的實例。例如，一般而言，可以硬體及/或軟體來設計或配置用以控制該裝置的指令。指令可謂由「程式化」所提供。程式化可被硬體編碼(hard coded)至如數位訊號處理器中成為應用特定積體電路(ASIC)的一部分或具有特定演算法以硬體實施的其他裝置。在其他的實施例中，程式化可提供為儲存在揮發性或非揮發性記憶體中的軟體。程式化亦可被理解為包含可在通用處理器上執行的軟體或韌體指令。系統控制軟體可以任何適當的電腦可讀程式語言編碼。
可撰寫各種子程式或控制物件以控制馬達的操作以及機器手臂搬運半導體晶圓的操作。在某些實施例中，系統控制軟體可包含用以控制文中所述之各種參數的輸入/輸出控制(IOC)時序指令。例如，半導體晶圓搬運處理可被分割為具有不同加速曲線或輪廓的複數階段，每一階段可由其自身的加速參數組所定義。半導體晶圓搬運處理的每一階段可被由系統控制器執行的一或多個指令所控制。
在某些實施例中，可具有與系統控制器相關的使用者介面。使用者介面可包含顯示螢幕、該裝置及/或處理條件的圖形化軟體顯示及使用者輸入裝置如指向裝置、鍵盤、觸控螢幕、麥克風等。此類使用者介面可用以例如調整能影響系統效能如加速曲線、設定點、閥值等的各種參數。
在某些實施例中，可藉由系統控制器調整與操作條件相關的參數。非限制性的實例包含半導體晶圓的尺寸、支撐半導體晶圓之末端執行器的配置、受到搬運之半導體晶圓的類型等。
用以監測半導體晶圓搬運處理的訊號可藉由具有單一或多個感測器之系統控制器的類比及/或數位輸入連接件所提供。用以控制晶圓搬運處理的訊號可藉由機器人、馬達及/或感測器的類比及/或數位輸出連接件而被控制器所接收。可用以監測半導體晶圓搬運處理之感測器(除了感測器108之外的感測器)的非限制性實例包含用以量測半導體晶圓之旋轉角度、半導體晶圓之位置、末端執行器之旋轉角度、末端執行器之位置等的感測器。來自此些感測器的數據可與適當程式化的反饋與控制演算法一起使用，以維持機器手臂的處理控制。
感測器108可用以偵測半導體晶圓104相對於末端執行器112的相對移動並將代表此類相對移動的感測數據輸出至控制器106。晶圓搬運牽引控制的特定實施例使用可偵測末端執行器及/或半導體晶圓相對於特定參考框架之移動的感測器。參考框架可以是固定或移動的任何框架，包含但不限於末端執行器或其他參考框架。感測器所偵測到的移動可以是加速度、速度、位移或其他類型的移動。控制器可包含邏輯以自偵測到的移動計算其他類型的移動。例如，若一實施例包含偵測位移的一感測器，控制器可經由量測位移變化對照來自控制器中之內部時鐘的時序訊號以自偵測到的位移計算速度。經過時間的位移變化代表速度。
在某些實施例中，感測器108可經由半導體晶圓104上的特徵部如刻痕、槽口、圖案或其他可輕易被感測器108所偵測的特徵部偵測半導體晶圓104相對於末端執行器112的相對移動。在其他的實施例中，感測器108可不藉由半導體晶圓104上的任何對應人工特徵部便偵測半導體晶圓104相對於末端執行器112的相對移動。取而代之的是，感測器108可藉著偵測半導體晶圓的表面以偵測半導體晶圓104相對於末端執行器112的移動。
感測器108可以例如是被支撐在末端執行器112上的光學感測器，其發射用以與半導體晶圓104上之圖案互動的光束。此類圖案可以是人工圖案如微影製造所產生的圖案，或其可為半導體晶圓104的本質質地或圖案如半導體晶圓的表面精細或粗糙度，已證明當表面充分粗糙而使得光學感測器能記錄表面粗糙並在半導體晶圓104相對於末端執行器112滑動時藉由特定表面粗糙度圖案的「移動」量來量測位移量。取決於光照射到的圖案面積，圖案所反射的光量會有所改變。半導體晶圓104與末端執行器112之間的相對移動可藉由感測器108經由反射光量的變化偵測到。感測器108可將具有反射光量細節的感測器數據輸出至控制器106。經由反射光量的變化，控制器能夠決定第一移動數據。第一移動數據可代表半導體晶圓104相對於末端執行器112的相對移動。取決於推導所得的第一移動數據，控制器106可選擇改變加速度輪廓，馬達110根據加速度輪廓運行。 在其他的實施例中，亦可使用其他感測器，包含但不限於機械視力感測器(其可與基座和機器手臂一起移動，或其可自遠離基座和機器手臂的固定位置處觀察機器手臂)。其他實施例亦可將感測器安裝至其他位置例如經由加速計而裝設至半導體晶圓上，加速計可具有經裝設之用以偵測半導體晶圓移動之感測器的作用。此類實施例可使用裝有感測器之半導體晶圓作為校正晶圓。可以類似於圖7之細節的方式將校正晶圓用於一批類似半導體晶圓的滑動閾值偵測。
適合的感測器108的實例可為光學感測器如光學滑鼠上用的光學感測器。過去電腦滑鼠用的光學感測器需要將滑鼠用於粗糙或不光亮的表面上以提供滑鼠相對於使用表面之移動的精確量測。較近期的滑鼠設計如具有光子系感測器的滑鼠設計如LED或雷射滑鼠包含了更敏感的光學感測器，其能夠提供在高度拋光的表面上如玻璃表面上的精確滑鼠移動量測。可使用類似的感測器來量測半導體晶圓與末端執行器之間的相對移動。
其他類型的光學感測器亦可為適合的感測器。例如，可使用機器視力感測器或電荷耦合裝置 (“CCD”)。此類感測器可經由半導體晶圓的上視影像偵測移動，或經由位於半導體晶圓邊緣附近的感測器陣列偵測半導體晶圓之邊緣的移動 (例如，末端執行器上的兩個線陣CCD裝置對準晶圓的半徑放置俾使晶圓邊緣實質上位於兩個線陣中心，這兩個線陣CCD裝置可用來提供晶圓圓周上兩點處之邊緣位置的量測，以計算晶圓位置)。亦可使用截止束感測器(Broken-beam sensor)偵測半導體晶圓之邊緣的移動。或者，亦可使用用以量測到半導體晶圓之邊緣之距離的複數超音波感測器，偵測半導體晶圓半導體晶圓之邊緣的移動。
適合感測器108的另一實例可以是機械感測器如小旋轉感測器例如接觸半導體晶圓底部的捲輪或球。
圖2顯示晶圓搬運牽引控制用之例示性方法的詳細流程圖。圖2顯示利用在高位準處之晶圓搬運牽引控制系統之半導體晶圓搬運的操作。在半導體晶圓被傳送到其目的地前可在一測試程序中進行圖2，或者在半導體晶圓正在被傳送至其目的地時進行圖2—取決於所用的特定晶圓牽引控制技術，所示的第一/第二加速度輪廓可以是校正加速度輪廓或操作加速度輪廓。某些在後文中討論的技術可使用兩種輪廓。
在步驟202中，控制器可指示馬達根據第一加速度輪廓移動末端執行器。在步驟202中，當末端執行器支撐半導體晶圓時末端執行器受到移動。
如在步驟204中所示，在末端執行器根據第一加速度輪廓移動時，可監測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動。在某些實施例中，步驟204可經由被末端執行器所支撐的、被機器手臂的另一部分所支撐的或裝設至半導體設備之另一部分的感測器監測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動；感測器可產生代表半導體晶圓與末端執行器之間之相對移動(若有相對移動)的相對移動數據。
在步驟206中，相對移動數據可藉由控制器加以分析並用來推導出第一移動數據。例如，第一移動數據可基於可自相對移動數據所衍生的相對位移、相對速度、相對加速度或半導體晶圓相對於末端執行器的相對猛動。在某些情況中，第一移動數據可與相對移動數據相同。例如，若第一移動數據為位移且所用的感測器輸出代表位移的相對移動數據，則在某些實例中進行的分析可由僅僅將相對移動數據當成第一移動數據所構成。在其他數據中，可能需要牽涉更多處理。例如，藉著進行一或多次微分可將位移型的相對移動數據轉換為速度型或加速度型的第一移動數據。在某些情況中，可能必須要將各種修正係數或縮放係數應用至感測器所產生的相對移動數據上，以獲得經校正至已建立之單位系統的第一移動數據，例如相對移動數據可具有伏特的形式而一轉換係數可用以將此類電壓輸出轉換為位移單位如每毫伏X毫米。亦可藉著將相對移動數據輸入至一方程式而推導出第一移動數據，例如第一移動數據可以是利用相對速度與相對加速度作為輸入之方程式的輸出。此類方程式的一方程式可以是2v + 4a，其中v為相對速度而a為相對加速度。在例示性的方程式中，相對加速度的權重是相對速度的權重的兩倍。在其他的此類方程式中，不同類型之相對移動數據的權重是不同的例如相對速度的權重可高於相對加速度或相對位移的權重，或者一類型之相對移動的權重可依據此類相對移動的強度而改變例如高於2 m/s之相對速度的權重可以是等於或低於2 m/s之相對速度的權重的兩倍。
如在步驟208中所示，若第一移動數據超過特定閾值如第一閾移動尺度，控制器指示馬達根據第二加速度輪廓移動末端執行器。第一閾移動尺度可以例如是根據第一加速度輪廓移動期間所發生之最大總相對位移量、半導體晶圓與末端執行器之間的最大相對速度、或可被決定之代表半導體晶圓與末端執行器之間之不被接受之相對滑動的其他尺度。在某些實施例中，末端執行器根據第二加速度輪廓的移動係用以獲得低於末端執行器根據第一加速度輪廓移動之數據的較低第一移動數據。第二加速度輪廓可以是以一較低比率加速或減速末端執行器的一加速度輪廓，其比率在加速度輪廓的某些部分中或整個加速度輪廓中係低於第一加速度輪廓的比率。
圖3顯示末端執行器及末端執行器所支撐之半導體晶圓的移動圖，其強調末端執行器與半導體晶圓之間發生相對移動的部分。在圖3中，實線為末端執行器的移動作圖，虛線為半導體晶圓的移動作圖。圖3中末端執行器與半導體晶圓的移動不應與步驟206的第一移動數據混淆。第一移動數據可自半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動推導獲得 ，圖3顯示末端執行器與半導體晶圓相對於一共同參考框架的各自絕對移動但藉由比較兩個數據組可計算出末端執行器與半導體晶圓之間的相對移動。圖3中的移動可以是任何類型的移動，包含位移、速度及加速度。
圖3的y軸代表移動的大小。在圖3中y軸係以線性刻度顯示。圖3的x軸代表時間。
圖3中的階段302與304為末端執行器與半導體晶圓之移動圖的兩個階段，此兩個階段顯示末端執行器與半導體晶圓之間的相對移動可能會超過特定閾值。可使用數個方法來判斷末端執行器與半導體晶圓之間的相對移動是否超過閾值。此些方法包含：比較在階段302與304中特定時間點處末端執行器移動圖和半導體晶圓移動圖與一閾值之間的大小差異，以判斷半導體晶圓相對於末端執行器的瞬間相對移動閾值是否已被超過；比較末端執行器移動圖和半導體晶圓移動圖之曲線下面積(如圖3中的灰色面積所示)與一閾值面積的差異，以判斷半導體晶圓相對於末端執行器的總相對移動閾值是否已被超過；以及其他方法。
在圖3中，階段306顯示即便末端執行器之移動與半導體晶圓之移動之間存在著差異但末端執行器與半導體晶圓之間的相對移動可能不會超過閾值的一階段。在階段306中，可藉著比較末端執行器移動圖與半導體晶圓移動圖在階段306中任何時點處的大小差異判斷並未超過半導體晶圓相對於末端執行器之瞬間相對移動閾值，可藉著比較末端執行器移動圖與半導體晶圓移動圖之曲線下方的面積差異判斷並未超過半導體晶圓相對於末端執行器的總相對移動閾值，亦可藉著其他方法，判斷末端執行器與半導體晶圓之間的相對移動並未超過閾值。
圖4顯示末端執行器的例示性加速度輪廓。圖4顯示四個例示性加速度輪廓即第一加速度輪廓、第二加速度輪廓及第三加速度輪廓對時間的作圖。圖4之加速度輪廓為說明性而示代表性的。所示之單位僅作用參考用途。圖4所示之加速度輪廓具有線性加速度的特徵，但所用的加速度輪廓亦可包含具有非線性加速度的加速度輪廓。應瞭解，文中所用的「加速度」一詞同時包含正的加速度與負的加速度(減速度)。
在圖4中，第一加速度輪廓為具有最高峰值加速度的加速度輪廓，其峰值加速度為0.6名義加速度單位(nominal acceleration unit)。第一加速度輪廓亦具有最高的峰值減速度，其峰值減速度為-0.6 名義加速度單位。在圖4中，由於給定的距離可以最高加速度與減速度在最短的時間內達成，因此第一加速度輪廓具有最短的加速與減速時間，其總加速與減速時間為3名義時間單位。 在使用晶圓搬運牽引控制系統的半導體晶圓搬運中，若利用第一加速度輪廓加速末端執行器時偵測到半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動超過閾值(即，若第一移動數據超過第一閾移動尺度)，可選擇另一加速度輪廓如第二加速度輪廓或第三加速度輪廓且可根據新選擇的加速度輪廓移動末端執行器。
第二加速度輪廓具有0.4名義加速單位的峰值加速度及-0.4名義加速度單位的峰值減速。在圖4中，第二加速度輪廓的峰值加速度/減速度係低於第一加速度輪廓的峰值加速度/減速度但高於第三加速度輪廓的峰值加速度/減速度。在圖4中，花5名義時間單位在加速/減速的第二加速度輪廓比第一加速度輪廓花更長的時間在加速/減速但比第三加速度輪廓花更短的時間在加速/減速。在使用晶圓搬運牽引控制系統的半導體晶圓搬運中，若利用第二加速度輪廓加速末端執行器時偵測到半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動超過閾值，可選擇另一加速度輪廓如第三加速度輪廓或第三加速度輪廓且可根據第三加速度輪廓移動末端執行器。
第三加速度輪廓具有0.2名義加速度單位的峰值加速度及-0.2 名義加速度單位的峰值減速度。在圖4中，第三加速度輪廓為具有最低峰值加速/減速且花最長時間加速/減速(8名義時間單位)的加速度輪廓。
在使用晶圓搬運牽引控制系統之半導體晶圓搬運中所用的其他加速度輪廓可具有不同的加速度輪廓形狀。例如，其他加速度輪廓可在一輪廓中加速與減速複數次。對於在一輪廓中加速與減速複數次的該些加速度輪廓，每一加速或減速的序列可具有不同大小的峰值加速度/減速度，或者每一序列可具有相同大小的峰值加速度/減速度。每一序列的加速度或減速度亦可具有不同之用以達到峰值加速度/減速度的時間量，或者每一序列可使用相同時間量來達到加速度/減速度。
當可歸因於第一機器手臂依據第一加速度輪廓之移動的第一移動數據超過第一加速度輪廓時，控制器可用以選擇將較少力施加至半導體晶圓上的下一加速度輪廓。
例如，在圖4中，第一加速度輪廓可被定義為在半導體晶圓上施加最多力的加速度輪廓；第三加速度輪廓可被定義為在半導體晶圓上施加最少力的加速度輪廓；而第二加速度輪廓可被定義為在半導體晶圓上施加第二多力的加速度輪廓。接著控制器可指示馬達根據第一加速度輪廓移動機器手臂。若機器手臂根據第一加速度輪廓的第一移動數據被判斷為超過第一閾移動尺度，則接著控制器可選擇第二加速度輪廓並指示馬達根據第二加速度輪廓移動機器手臂。若機器手臂根據第二加速度輪廓的第一移動數據被判斷為超過第一閾移動尺度，則接著控制器可選擇第三加速度輪廓並指示馬達根據第三加速度輪廓移動機器手臂。以此方式，控制器可步經複數加速度輪廓以將半導體晶圓曝露至逐漸減少的力量。是以，控制器能夠決定出可在半導體晶圓上施加最多力而不會在半導體晶圓與末端執行器之間產生不滿足之相對滑動程度的加速度輪廓。
在某些實施例中，若可歸因於機器手臂依據第一加速度輪廓之移動之第一移動數據超過第一閾移動尺度，控制器可用以推導出第二移動數據及/或使用第二閾移動尺度。若第一移動數據超過第一閾移動尺度，半導體晶圓可能已經相對於末端執行器位移，因此相較於末端執行器一開始提取半導體晶圓時，現在半導體晶圓更可能滑落末端執行器。在控制器選擇另一加速度輪廓前，第二移動數據及/或第二閾移動尺度可用以容許半導體晶圓相對於末端執行器的較少相對移動。使用第二移動數據及/或第二閾移動尺度可使控制器避免若超過第一閾移動尺度數次而使半導體晶圓滑落末端執行器的情況。
在某些實施例中，可程式化控制器以取決於第一移動數據超過第一閾移動尺度的量來跳過加速度輪廓。例如，若歸因於機器手臂依據第一加速度輪廓之移動的第一移動數據超過第一閾移動尺度充分的量，則控制器可選擇第三加速度輪廓而非第二加速度輪廓並指示馬達依據第三加速度輪廓移動第一機器手臂。在此情況中，控制器跳過了第二加速度輪廓。
圖5顯示末端執行器及受到末端執行器支撐之半導體晶圓的加速度、速度及位移。 圖示顯示在例示性晶圓搬運程序期間末端執行器與半導體晶圓的移動。由於加速度、速度及位移的大小只是說明性的，因此所示的大小以及時間並無單位。
圖5左側顯示末端執行器與半導體晶圓相對於一外部參考框架的加速度、速度及位移。在此些圖示中，末端執行器係以實心灰線代表而半導體晶圓係以黑虛線代表。
上部左側之末端執行器與半導體晶圓的加速度圖顯示支撐半導體晶圓之末端執行器先受到加速然後受到減速的例示性程序。對應至加速度的速度係顯示在中間 的左側圖中。對應位移係顯示於下部左側圖中。
圖5的右側顯示半導體晶圓相對於末端執行器的相對加速度、相對速度與相對位移。相對加速度、相對速度與相對位移對應至圖5左側圖示中末端執行器與半導體晶圓之間的加速度差、速度差及位移差。
上部右側之半導體晶圓相對於末端執行器之相對加速度顯示上部左側圖示之末端執行器加速度與半導體晶圓加速度之間的差。
中間右側的圖示顯示半導體晶圓相對於末端執行器的相對速度。相對速度對應至中間左側之末端執行器速度與半導體晶圓速度的差異。
下部右側圖顯示半導體晶圓相對於末端執行器的相對位移。相對位移對應至下部左側圖示之末端執行器位移與半導體晶圓位移的差。在某些實施例中，可直接經由感測器偵測半導體晶圓相對於末端執行器的相對位移。例如，可將光學感測器 (類似於光學滑鼠中的光學感測器)安裝至末端執行器上，即相對於末端執行器靜止。可選擇感測器的位向俾使當半導體晶圓受到末端執行器支撐時感測器照射到半導體晶圓的一部分。接著，感測器可量測受到照射之該部分半導體晶圓隨著時間的移動程度，藉此提供半導體晶圓與末端執行器之間的相對位移的直接量測。
在某些實施例中，感測器可偵測半導體晶圓相對於末端執行器之速度度、速度及/或位移中的一者、某些者或全部。晶圓搬運牽引控制的某些實施例可使用可偵測末端執行器及/或半導體晶圓相對於特定參考框架之移動的感測器。參考框架可以是末端執行器、半導體晶圓或其他固定參考框架。感測器所偵測到的移動可是以加速度、速度、位移。控制器可包含邏輯以將所偵測到的移動轉換為其他類型的移動數據。例如，若實施例包含能偵測相對位移的感測器，經由量測對比於控制器內之內部時鐘(代表時間)的相對位移變化，控制器可自所偵測到的相對位移計算相對速度。相對位移隨著時間的改變可代表相對速度的變化。
控制器可使用相對加速度、相對速度及/或相對位移作為計算第一移動數據的因子，以偵測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動超過一第一閾移動尺度。相對位移、相對速度或相對加速度可用來代表不同情況中的相對移動。取決於第一移動數據的組成，第一閾移動尺度可具有不同大小。例如，僅使用相對加速度推導第一移動數據之控制器所具有的第一閾移動尺度的大小係不同於僅使用相對速度推導第一移動數據之控制器所具有之第一閾移動尺度的大小。
例如，在圖5中於時間單位1處，有大約0.5名義單位的相對加速度但幾乎沒有相對速度或相對位移。相對加速度的大小係遠高於相對速度或位移的大小。是以，在時間單位1處，僅使用相對加速度來推導第一移動數據的控制器可偵測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動(即第一移動數據超過第一閾移動尺度)，但僅使用相對速度或相對位移的控制器可能無法偵測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動 (因為，若控制器使用相對速度或相對位移，由於相對速度或相對位移的低強度第一移動數據可能不會第一閾移動尺度)。
在另一實例中，僅經由相對位移來推導第一移動數據且具有1.0單位相對位移作為第一閾移動尺度的控制器，可能不會有超過第一閾移動尺度的第一移動數據直到大約6時間單位。然而，僅經由相對速度來推導第一移動數據且具有0.5單位相對速度作為第一閾移動尺度的控制器，在4時間單位前便可能會有超過第一閾移動尺度的第一移動數據。由於在上述的實例中超過第一閾移動尺度可使控制器選擇第二加速度輪廓，僅經由相對速度來推導第一移動數據的控制器將會在僅經由相對位移來推導第一移動數據的控制器選擇第二加速度輪廓之前選擇第二加速度輪廓。
圖6顯示晶圓滑動對所施加的力。圖6僅用於說明性的目的，因此圖6中的所有單位皆為名義單卷。在圖6中，實施例具有5名義距離單位的第一閾移動尺度。在圖6中，第一移動數據以線性方式對應至半導體晶圓相對於末端執行器的相對位移。意即，圖6中第一移動數據的一名義單位可對應至半導體晶圓相對於末端執行器之相對移動的一名義單位。其他實施例可利用其他因素或因素的組合推導第一移動數據。例如，其他實施例可取決於因素的強度大小而變化因素的權重。是以，對於僅自相對速度所推導獲得的第一移動數據而言，自0至5 m/s的相對速度可具有權重x (是以，4 m/s的相對速度會得到強度為4的第一移動數據)，但高於5 m/s的相對速度可具有權重2x (是以，6 m/s的相對速度會得到強度為12的第一移動數據)。不同的實施例可具有其自行的權重比例。
在圖6中，半導體晶圓的相對位移對所施加的力不是線性的。圖6中的半導體晶圓最少地位移(或完全不位移)直到點604。在點604處(大約在6.8單位的名義力之處)，晶圓開始表現出明顯的位移；這可通常對應至作用在半導體晶圓上的力已超過半導體晶圓與末端執行器之間之靜摩擦力的點。在6.8單位力之後，半導體晶圓的相對位移以每單位施加名義力非線性比率的方式增加，即每較高單位的施加力會導致大幅增加的位移量。在此實例中，在點606(約8.6單位名義力)處，半導體晶圓滑動最大可接受的滑動量。是以，在圖6的602為半導體晶圓滑動仍落在半導體晶圓滑動可接受量之內的圖部分。
在某些其他實施例中，晶圓搬運牽引控制系統的控制器可藉著試圖將施加力維持在6.8單位力以下以最小化半導體晶圓的滑動，6.8單位力為半導體晶圓開始表現出明顯位移的點。
圖7顯示使用校正加速度輪廓之滑動閾值偵測晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。
此方法可在步驟702處開始，在此處半導體晶圓可被末端執行器提取使得半導體晶圓座落於末端執行器上且受到其支撐，例如半導體晶圓可被支撐於末端執行器上的彈性墊上。末端執行器可如圖1所示連接至機器手臂。
在步驟703中，選擇校正加速度輪廓。此處所用之校正加速度輪廓為在站與站之間傳送正常晶圓時並未使用但被控制器用來判斷在站與站之間傳送此類正常晶圓欲使用什麼操作加速度輪廓的加速度輪廓。此處所用之操作加速度輪廓係被用於站與站之間傳送晶圓，例如其可支配在正常操作使用期間末端執行器的加速度。每一校正加速度輪廓可對應至一操作加速度輪廓。一般而言，如圖10C(後續討論)所示，校正加速度輪廓所具有的峰值大小可大於其對應操作加速度輪廓的峰值大小，且校正加速度輪廓可具有明顯較短的持續期間(由於其主要目的是從一個範圍之不會在半導體晶圓與末端執行器間產生無法接受之相對滑動位準的潛在加速度之中建立最高的加速度)。利用馬達根據操作加速度輪廓移動機器手臂在半導體晶圓上施加的峰值力係低於或等於利用馬達根據對應之校正加速度輪廓移動機器手臂時在半導體晶圓上施加的峰值力。校正加速度輪廓與操作加速度輪廓可以是預先載入至控制器之記憶體中的輪廓，其係藉著控制器在搬運半導體晶圓時決定、藉由操作者輸入、或經由其他方法如與控制器溝通的網路所提供。
在步驟704中，藉由馬達根據校正加速度輪廓移動機器手臂與末端執行器。
在步驟706中，可判斷半導體晶圓的滑動是否超過一閾值量。在步驟706中，感測器可監測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動。感測器可將相對移動數據輸出至控制器。若自相對移動數據推導出的第一移動數據超過第一閾移動尺度，控制器可偵測到滑動。第一移動數據經由各種不同的方法推導出，如參照圖5所討論的方法。當機器手臂移動時，控制器可比較第一移動數據與第一閾移動尺度。若第一移動數據超過第一閾移動尺度，控制器可判斷出半導體晶圓的滑動超過閾值量。
若在步驟706中偵測到半導體晶圓滑動超過閾值量，可如步驟708中詳細說明地選擇一新的校正加速度輪廓。控制器可選擇可例如經由較低之峰值加速而在半導體晶圓上施加較低峰值力的一新的校正加速度輪廓，此一新的校正加速度輪廓的峰值力低於使半導體晶圓滑動超過閾值量之校正加速度輪廓的峰值力。接著方法可回到步驟704，在此步驟中機器手臂可根據新選擇的校正加速度輪廓移動。
若在步驟706中偵測到半導體晶圓未滑動超過閾值量，則在步驟710中可選擇對應至步驟704之加速度輪廓的操作加速度輪廓。
在步驟712中，根據在步驟710中所選擇的操作加速度輪廓將機器手臂與末端執行器移動至目的地。在末端執行器到達目的地後，末端執行器可在步驟714中放置半導體晶圓。
在步驟716中，末端執行器可根據所選擇的操作加速度輪廓提取、移動及放置 N片額外的半導體晶圓。在提取、移動及放置N 片額外的半導體晶圓後，可在步驟702處開始重覆圖7。
是以，圖7提供一種方法，其可建立複數校正加速度輪廓中的一校正加速度輪廓，當馬達根據此校與加速度輪廓移動末端執行器時此校正加速度輪廓在半導體晶圓與支撐半導體晶圓之末端執行器之間所產生的相對滑動係低於一期望閾值。在此技術中，一旦決定用以產生低於期望閾值之相對滑動的校正加速度輪廓後，接著可選擇與此校正加速度輪廓相關的操作加速度輪廓且針對一或多片半導體晶圓馬達根據此操作加速度輪廓移動末端執行器 。是以，單一校正操作如步驟703至706/708可用以選擇用以傳送多片半導體晶圓的一操作加速度輪廓。可根據此操作加速度輪廓傳送的半導體晶圓的數目可例如基於數個因素選擇。例如，一個因素可以是已傳送之晶圓的總數目，因為最近的校正操作如該方法可涉及每移動100片晶圓後重新校正。在另一實例中，一批半導體晶圓可能皆由相同材料製成且已被曝露至相同的製程—是以可假設此類之半導體晶圓具有類似的材料與表面特性故類似地具有相似的滑動傾向。在此類實例中，每次使用末端執行器傳送一批新的半導體晶圓時(假設每一批皆由類似的晶圓所組成)可進行一新的校正。對於選擇操作加速度輪廓而言可將此方法想像成一閉迴路方法，對於真實的晶圓傳送而言將此方法想像成一開迴路方法。下面將討論其他方法。
圖8顯示即時晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。
此方法可在步驟802處開始，在此處如在步驟702中，半導體晶圓可被末端執行器提取俾使半導體晶圓座落在末端執行器上並受到其支撐。
在步驟803中，選擇操作加速度輪廓。
在步驟804中，馬達根據操作加速度輪廓將機器手臂連同支撐半導體晶圓的末端執行器朝向一目的地移動。
在步驟806中，判斷半導體晶圓的滑動量是否超過一閾值量。在步驟806中，感測器可類似地監控半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動並類似於方法706將相對移動數據輸出至控制器。若推導自相對移動數據的第一移動數據超過第一閾移動尺度，可能會偵測到滑動。
若在步驟806中偵測到半導體晶圓的滑動超過閾值量，可選擇一新的操作加速度輪廓。控制器可選擇可例如經由較低的峰值加速而將較低的峰值力作用於半導體晶圓上的一新的操作加速度輪廓，此新的操作加速度輪廓作用在半導體晶圓上的峰值力係低於產生超過閾值量之半導體晶圓滑動之操作加速度輪廓作用在半導體晶圓上的峰值力。接著此方法可回到步驟804，在此處機器手臂可根據新選的操作加速度輪廓移動。
若在步驟806中偵測到半導體晶圓的滑動未超過閾值量，接著在步驟810中馬達可根據在步驟804中所選擇的操作加速度輪廓將機器手臂與末端執行器移動至目的地。在末端執行器到達目的地後，末端執行器可以類似於步驟712中末端執行器如何放置半導體晶圓的方式將半導體晶圓放置到目的地中。在某些實施例中，在半導體晶圓被放置到目的地後，可調整半導體晶圓的位向或位置。可經由感測器108或經由安裝在半導體設備中的其他感測器偵測半導體晶圓的位向。可藉著預對準器或自動晶圓置中(AWC)動態對準器以及感測器的協助調整半導體晶圓的位向或位置。
是以，圖8提一種方法，在此方法中若在根據先前決定之操作加速度輪廓傳送半導體晶圓時偵測到超過期望閾值的相對滑動，控制器可在傳送半導體晶圓期間決定一新操作輪廓。對於選擇初始操作加速度輪廓而言可將此方法想像成一開迴路方法，對於真實半導體晶圓的傳送而言可將此方法想像成一閉路方法。下面將討論其他技術。
圖9顯示結合了使用校正加速度輪廓之滑動閾值偵測晶圓搬運牽引控制及即時偵測晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。圖9中詳細顯示之使用晶圓搬運牽引控制的半導體晶圓搬運為圖7與圖8之半導體晶圓搬運方法的組合。
此方法可在步驟902處開始，在此處末端執行器以步驟702中所述的類似方式提取半導體晶圓。
在步驟903中，選擇校正加速度輪廓。在圖9中所述之校正加速度輪廓與操作加速度輪廓係類似於圖7與8中所述之校正加速度輪廓與操作加速度輪廓。
在步驟904中， 以馬達根據校正加速度輪廓移動機器手臂與末端執行器。
在步驟906中，判斷半導體晶圓的滑動是否超過閾值量。在步驟906中，感測器可偵測半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動並將相對移動數據輸出至控制器。控制器偵測滑動的方式係類似於步驟706的方式。
若在步驟906中偵測到半導體晶圓的滑動超過閾值量，可如步驟908中詳細說明的方式選擇一新的校正加速度輪廓。控制器可以步驟708中詳細說明的相同方式選擇一新的校正加速度輪廓。接著，此方法可回到步驟904，在此處機器手臂可根據新選的校正加速度輪廓移動。
若在步驟906中偵測到半導體晶圓的滑動未超過閾值量，接著可在步驟910中選擇對應至校正加速度輪廓的操作加速度輪廓。
在步驟912中，馬達根據在步驟910中所選定的操作加速度輪廓將機器手臂與支撐半導體晶圓的末端執行器朝向目的地移動。
在步驟914中，判斷半導體晶圓的滑動是否超過閾值量。在步驟914中，感測器可監控半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動並以類似於步驟806的方式將相對移動數據輸出至控制器。控制器可以類似於步驟806的方式偵測滑動。
若在步驟914中偵測到半導體晶圓的滑動超過閾值量，可選擇一新的操作加速度輪廓。控制器可選擇可例如經由較低的峰值加速而將較低的峰值力作用於半導體晶圓上的一新的操作加速度輪廓，此新的操作加速度輪廓作用在半導體晶圓上的峰值力係低於產生超過閾值量之半導體晶圓滑動之操作加速度輪廓作用在半導體晶圓上的峰值力。接著此方法可回到步驟912，在此處機器手臂根據新選的操作加速度輪廓移動。
若在步驟914中偵測到半導體晶圓的滑動未超過閾值量，接著在步驟918中馬達根據所選擇的操作加速度輪廓將機器手臂與末端執行器移動至目的地。在末端執行器到達目的地後，末端執行器可以類似於步驟712中末端執行器如何放置半導體晶圓的方式將半導體晶圓放置到目的地中。在某些實施例中，在如步驟712中將半導體晶圓放置到目的地後，可調整半導體晶圓的位向或位置。
是以，圖9提供一種方法，其可建立複數校正加速度輪廓中的一校正加速度輪廓，當馬達根據此校與加速度輪廓移動末端執行器時此校正加速度輪廓在半導體晶圓與支撐半導體晶圓之末端執行器之間所產生的相對滑動係低於一期望閾值。圖9亦提供一種方法，若在根據先前決定之操作加速度輪廓傳送半導體晶圓時偵測到超過期望閾值的相對滑動，此方法可決定一新操作輪廓。在此方法中，被傳送的每一半導體晶圓皆具有一校正加速度輪廓以及被決定的一操作加速度輪廓。對於選擇操作加速度輪廓及傳送真實的半導體晶圓而言本方法可被想像成一閉迴路方法。在某些實施例中，可對共同批次之晶圓中的一晶圓子集如批次中的第一片晶圓進行步驟903至910，在步驟910中針對該第一片晶圓所選定的操作輪廓亦可被用於批次中的剩餘晶圓而毋需對批次中的剩餘晶圓重覆進行步驟903至910。
圖10A為顯示例示性的部分加速度輪廓以及從原加速度輪廓決定最終加速度輪廓之實例的圖。圖10A顯示五個不同的例示性部分加速度輪廓。在圖10A的實施例中， 事先將例示性加速度輪廓程式化於控制器的記憶體中。圖10A中之例示性部分加速度輪廓為例示性部分操作加速度輪廓。可將類似於圖10A之詳細方法的方法應用至校正加速度輪廓以決定最終校正加速度輪廓。
在圖10A中，控制器先選擇原加速度輪廓。圖10A中的原加速度輪廓為第一加速度輪廓。控制器指示馬達依據第一加速度輪廓移動機器手臂。在圖10A中，當機器手臂移動時，感測器可依類似於圖1中所述的方式監控半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動並將感測器數據輸出至控制器。控制器可自相對移動數據推導出第一移動數據並判斷第一移動數據是否超過第一閾移動尺度。
在圖10A中，控制器在點1002處判斷出，機器手臂依據第一加速度輪廓移動之第一移動數據超過第一閾移動尺度。控制器接著選擇第二加速度輪廓並指示馬達依據第二加速度輪廓移動機器手臂。第二加速度輪廓比第一加速度輪廓具有更低的最大加速度。機器手臂依據第二加速度輪廓的移動係用以導致較低的峰值力作用於半導體晶圓上，此較低的峰值力係低於機器手臂依據第一加速度輪廓移動時作用於半導體晶圓上的峰值力。
在選擇第二加速度輪廓後，圖10A中的控制器接著在點1004處判斷出，歸因於機器手臂根據第二加速度輪廓之移動的第一移動數據超過第一閾移動尺度。接著控制器選擇第三加速度輪廓並指示馬達依據第三加速度輪廓移動機器手臂。在圖10A中，第三加速度輪廓具有最低的最大加速度。機器手臂依據第三加速度輪廓的移動係用以導致圖10A中任何加速度輪廓中最低的峰值力作用於半導體晶圓上。在圖10A中，機器手臂依據第三加速度輪廓的移動導致第一移動數據係低於第一閾移動尺度。是以，控制器持續地指示馬達依據第三加速度輪廓移動機器手臂直到末端執行器到達目的地。
在某些實施例中，若機器手臂根據最低可行的加速度輪廓的移動導致超過第一閾移動尺度的第一移動數據，則控制器停止機器手臂的移動。在圖10A中，可用的最低加速度輪廓為第三加速度輪廓。
圖10A具有兩個未使用的額外加速度輪廓。機器手臂依據兩個額外加速度輪廓中任一者的移動係導致較高的峰值力作用於半導體晶圓上，此較大的峰值力係大於機器手臂依據第一加速度輪廓移動時作用在半導體晶圓上的峰值力。在某些實施例中，控制器可選擇兩個額外加速度輪廓中的一者作為初始加速度輪廓，例如控制器可利用具有最高峰值加速度的加速度輪廓開始然後依所需經由可用的加速度輪廓向下前進以回應所偵測到的滑動。
圖10B為顯示例示性的部分加速度輪廓以及從原加速度輪廓決定最終加速度輪廓之實例的另一圖。圖10B顯示五個不同的例示性部分加速度輪廓。在圖10B的實施例中， 事先將例示性加速度輪廓程式化於控制器的記憶體中。圖10B中之例示性部分加速度輪廓為例示性部分操作加速度輪廓。可將類似於圖10B之詳細方法的方法應用至校正加速度輪廓以決定最終校正加速度輪廓。
在圖10B中，控制器先選擇原加速度輪廓。圖10B中的原加速度輪廓為第一加速度輪廓且係類似於圖10A中的第一加速度輪廓。控制器指示馬達依據第一加速度輪廓移動機器手臂。當機器手臂移動時，感測器可以類似於圖10A的方式監控半導體晶圓相對於末端執行器的相對移動並輸出相對移動數據。控制器可自相對移動數據推導出第一移動數據並判斷第一移動數據是否第一閾移動尺度。
在圖10B中，控制器在點1006處判斷出，機器手臂依據第一加速度輪廓移動的第一移動數據係低於第一閾移動尺度。接著控制器選擇第二加速度輪廓並指示馬達依據第二加速度輪廓移動機器手臂。第二加速度輪廓比第一加速度輪廓具有更高的最大加速度。機器手臂依據第二加速度輪廓的移動係用以導致較高的峰值力作用於半導體晶圓上，此較高的峰值力係高於依據第一加速度輪廓移動機器手臂時作用在半導體晶圓上的峰值力。
在選擇第二加速度輪廓後，圖10B中的控制器接著在點1008處判斷出，機器手臂根據第二加速度輪廓移動的第一移動數據係低於第一閾移動尺度。接著控制器選擇第三加速度輪廓並指示馬達依據第三加速度輪廓移動機器手臂。第三加速度輪廓具有最高的最大加速度。機器手臂依據第三加速度輪廓的移動係用以導致圖10B中任何加速度輪廓中最高的峰值力作用於半導體晶圓上。
在選擇第三加速度輪廓後，圖10B中的控制器接著在點1010處判斷出，機器手臂根據第三加速度輪廓移動的第一移動數據超過第一閾移動尺度。接著，控制器選擇第二加速度輪廓並指示馬達依據第二加速度輪廓移動機器手臂。機器手臂依據第二加速度輪廓的移動導致第一移動數據低於第一閾移動尺度。是以，控制器持續地指示馬達依據第二加速度輪廓移動機器手臂直到末端執行器到達目的地。
在圖10B中，有兩個未使用的額外加速度輪廓。機器手臂依據兩個額外加速度輪廓中之任一者的移動係用以造成較低的峰值力作用於半導體晶圓上，此較低的峰值力係低於依據第一加速度輪廓移動機器手臂。若末端執行器依據第一加速度輪廓移動的第一移動數據超過第一閾移動尺度，圖10B中的控制器可選擇兩個額外加速度輪廓中的一者。
圖10C顯示例示性的部分加速度輪廓以及自校正加速度輪廓決定操作加速度輪廓的例示性方法。
在圖10C中，每一例示性校正加速度輪廓具有一個對應的例示性操作加速度輪廓。箭頭顯示哪一個例示性操作加速度輪廓對應至哪一個校正加速度輪廓。例示性校正加速度輪廓都比其對應的例示性操作加速度輪廓具有更高的加速度。相較於對應的例示性校正加速度輪廓，例示性操作加速度輪廓以較低的比率加速在站與站之間實際搬運與傳送半導體晶圓時獲得安全餘裕。
在圖10C的實施例中，控制器先決定校正加速度輪廓。藉著如圖7之步驟702至708判斷哪一例示性校正加速度輪廓導致低於第一閾移動尺度的第一移動數據，控制器決定校正加速度輪廓。在控制器決定校正加速度輪廓後，接著控制器如圖7之步驟710選擇對應的操作加速度輪廓。
102‧‧‧第一機器手臂
104‧‧‧半導體晶圓
106‧‧‧控制器
108‧‧‧感測器
110‧‧‧馬達
112‧‧‧末端執行器
202‧‧‧步驟
204‧‧‧步驟
206‧‧‧步驟
208‧‧‧步驟
302‧‧‧階段
304‧‧‧階段
306‧‧‧階段
602‧‧‧點
604‧‧‧點
606‧‧‧點
702‧‧‧步驟
703‧‧‧步驟
704‧‧‧步驟
706‧‧‧步驟
708‧‧‧步驟
710‧‧‧步驟
712‧‧‧步驟
714‧‧‧步驟
716‧‧‧步驟
802‧‧‧步驟
803‧‧‧步驟
804‧‧‧步驟
806‧‧‧步驟
810‧‧‧步驟
902‧‧‧步驟
903‧‧‧步驟
904‧‧‧步驟
906‧‧‧步驟
908‧‧‧步驟
910‧‧‧步驟
912‧‧‧步驟
914‧‧‧步驟
1006‧‧‧點
1008‧‧‧點
1010‧‧‧點
圖1顯示使用晶圓搬運牽引控制系統之半導體晶圓搬運系統之部分元件的代表圖。
圖2顯示用於晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。
圖3為末端執行器及末端執行器所支撐之半導體晶圓的移動圖，其強調末端執行器與半導體晶圓之間發生相對移動的部分。
圖4為末端執行器之例示性加速圖。
圖5顯示末端執行器 及末端執行器所支撐之半導體晶圓的加速度、速度與位移。
圖6顯示晶圓滑動對所施加的力。
圖7顯示使用校正加速度輪廓之滑動閾值偵測晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。
圖8顯示即時晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。
圖9顯示結合了使用校正加速度輪廓之滑動閾值偵測晶圓搬運牽引控制及即時偵測晶圓搬運牽引控制之例示性方法的詳細流程圖。
圖10A為顯示例示性的部分加速度輪廓以及從原加速度輪廓決定最終加速度輪廓之實例的圖。
圖10B為顯示例示性的部分加速度輪廓以及從原加速度輪廓決定最終加速度輪廓之實例的另一圖。
圖10C顯示從校正加速度輪廓決定操作加速度輪廓時可使用之一例示性部分加速度輪廓。

Claims (25)

  1. 一種晶圓搬運裝置，包含：一第一機器手臂，用以將一第一半導體晶圓支撐於一第一末端執行器上；一第一感測器，用以偵測該第一半導體晶圓與該第一末端執行器之間的相對移動；及具有一或多個處理器與一記憶體的一控制器，其中該一或多個處理器、該記憶體、該第一機器手臂及該第一感測器係以可通訊的方式連接，且該記憶體可儲存用以控制該一或多個處理器以進行下列者的複數程式指令：a)當該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時使該第一機器手臂根據一第一加速度輪廓移動；b)自該第一感測器接收一第一感測器數據；c)分析該第一感測器數據，以基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對移動來決定第一移動數據；d)判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過一第一閾移動尺度；及e)當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第二加速度輪廓移動，其中可歸因於該第一機器手臂根據該第二加速度輪廓之移動的該第一移動數據係停留在該第一閾移動尺度內，其中：該第一加速度 輪廓為一第一校正加速度輪廓，且該第二加速度輪廓為一第二校正加速度輪廓。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓搬運裝置，其中該第一移動數據係基於一數據，自該數據可計算在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的一相對加速度。
  3. 如申請專利範圍第1項之晶圓搬運裝置，其中該第一移動數據可基於一數據，自該數據可計算在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的一相對速度。
  4. 如申請專利範圍第1項之晶圓搬運裝置，其中該第一移動數據係基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對位移。
  5. 如申請專利範圍第1項之晶圓搬運裝置，其中該第一移動數據係基於選自由下列者所構成之群組中之兩或更多相對移動參數的組合：在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對加速度；在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對速度；及在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對位移。
  6. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，更包含一晶圓對準器，其中： 該晶圓對準器係用以支撐該第一半導體晶圓；且該記憶體儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：使該第一機器手臂將該第一半導體晶圓放置到該晶圓對準器上以修正在a)與e)期間發生之該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的相對位移。
  7. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，其中：該記憶體儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：f)在d)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據與該第一校正加速度輪廓相關的一第一操作加速度輪廓移動；及g)在e)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據該第二加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據與該第二校正加速度輪廓相關的一第二操作加速度輪廓移動。
  8. 如申請專利範圍第7項之晶圓搬運裝置，其中該記憶體儲存用以額外地控制該一或多個處理器以在a)與e)之前進行下列者的更進一步指令：h)在f)或g)後，判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一或第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過一第二閾移動尺度；及 i)當可歸因於該第一機器手臂根據該第一或第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第二閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第三操作加速度輪廓移動，其中可歸因於該第一機器手臂根據該第三操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據係停留在該第二閾移動尺度內。
  9. 如申請專利範圍第7項之晶圓搬運裝置，該記憶體儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：h)當可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，在d)之後且不進行a)或e)的情況下，使該第一機器手臂為了N個額外的半導體晶圓根據該第一操作加速度輪廓額外移動N次；及i)當可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據該第二校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，在e)之後且不進行a)或e)的情況下，使該第一機器手臂為了該N個額外的半導體晶圓根據該第二操作加速度輪廓額外移動N次，其中N為大於或等於1的整數。
  10. 如申請專利範圍第7項之晶圓搬運裝置，其中該記憶體儲存用以額外地控制該一或多個處理器以進行下列者的更進一步指令：h)在d)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據係低於該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第三校正加速度輪廓移動，其中可歸因於該第一機器手臂根據該第三校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據係停留在該第一閾移動尺度內；及 i)在h)之後，當可歸因於該第一機器手臂根據該第一加速度輪廓之移動的該第一移動數據係低於該第一閾移動尺度且可歸因於該第一機器手臂根據一第三操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據與該第三校正加速度輪廓相關的該第三操作加速度輪廓移動。
  11. 如申請專利範圍第10項之晶圓搬運裝置，其中可歸因於該第三校正加速度輪廓的該第一移動數據係超過可歸因於該第一校正加速度輪廓的該第一移動數據。
  12. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，其中：該第一加速度輪廓為一第一操作加速度輪廓；且該第二加速度輪廓為一第二操作加速度輪廓。
  13. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，其中該第一感測器為一光學感測器。
  14. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，其中該第一感測器為一真空感測器。
  15. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，其中該第一機器手臂支撐該第一感測器。
  16. 如申請專利範圍第1-5項中任一項之晶圓搬運裝置，其中該第一感測器被支撐在相對於該第一機器手臂為固定的一位置處。
  17. 一種晶圓搬運方法，包含：a)根據一第一校正加速度輪廓移動一第一機器手臂，該第一機器手臂包含支撐一第一半導體晶圓的一第一末端執行器； b)自一第一感測器接收一第一感測器數據，該第一感測器係用以偵測該第一半導體晶圓與該第一末端執行器之間的相對移動；c)分析該第一感測器數據，以基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的該相對移動來決定一第一移動數據；及d)判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過一第一閾移動尺度。
  18. 如申請專利範圍第17項之晶圓搬運方法，更包含：e)判斷出可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據係超過該第一閾移動尺度；f)根據一第二校正加速度輪廓移動該第一機器手臂，該第一機器手臂包含支撐該第一半導體晶圓的該第一末端執行器；g)判斷出可歸因於該第一機器手臂根據該第二校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據並未超過該第一閾移動尺度；及h)選擇與該第二校正加速度輪廓相關的一第二操作加速度輪廓。
  19. 如申請專利範圍第17項之晶圓搬運方法，更包含：e)判斷出可歸因於該第一機器手臂根據該第一校正加速度輪廓之移動的該第一移動數據並未超過該第一閾移動尺度；及f)選擇與該第一校正加速度輪廓相關的一第一操作加速度輪廓。
  20. 如申請專利範圍第18項之晶圓搬運方法，更包含：i)在h之後，根據與該第二校正加速度輪廓相關的該第二操作加速度輪廓移動該第一機器手臂。
  21. 如申請專利範圍第19項之晶圓搬運方法，更包含：g)在f)之後，根據與該第一校正加速度輪廓相關的該第一操作加速度輪廓移動該第一機器手臂。
  22. 一種晶圓搬運方法，包含：根據一第一操作加速度輪廓移動一第一機器手臂，該第一機器手臂包含支撐一第一半導體晶圓的第一末端執行器；自一第一感測器接收一第一感測器數據，該第一感測器係用以偵測該第一半導體晶圓與該第一末端執行器之間的相對移動；分析該第一感測器數據，以基於在該第一半導體晶圓受到該第一末端執行器支撐時、該第一機器手臂移動期間該第一半導體晶圓相對於該第一末端執行器的一相對移動來決定第一移動數據；判斷可歸因於該第一機器手臂根據該第一操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據是否超過該第一閾移動尺度；及當可歸因於該第一機器手臂根據該第一操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂根據一第二加速度輪廓移動，其中可歸因於該第一機器手臂根據該第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據係停留在該第一閾移動尺度內。
  23. 如申請專利範圍第22項之晶圓搬運方法，其中該第一操作加速度輪廓為一預定的加速度輪廓。
  24. 如申請專利範圍第23項之晶圓搬運方法，其中該第二操作加速度輪廓為一預定的加速度輪廓。
  25. 如申請專利範圍第22-24項中任一項之晶圓搬運方法，更包含：當可歸因於該第一機器手臂根據該第一操作加速度輪廓之移動的該第一移 動數據超過該第一閾移動尺度、且可歸因於該第一機器手臂根據該第二操作加速度輪廓之移動的該第一移動數據未超過該第一閾移動尺度時，使該第一機器手臂為了該N個額外的半導體晶圓根據該第二操作加速度輪廓額外移動N次，其中N為大於或等於1的整數。
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