WO2013067852A1 - 一种定位机械手上晶片圆心的方法 - Google Patents

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杨亚兵
蔡先武
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北京中科信电子装备有限公司
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device manufacturing control system, and more particularly to a method of locating a wafer center of a robot hand of an ion implanter.
  • An ion implanter is a device that changes the conductivity of a wafer by injecting impurities into a semiconductor wafer.
  • the stability of the wafer transfer system is directly related to the productivity of the device and the efficiency of the enterprise. Therefore, an effective wafer transfer control is provided.
  • the system is critical, and the robot is the only transport carrier in the wafer transfer control system, so if the stability and accuracy of the robot transfer wafer can be improved, the stability of the entire system is greatly improved.
  • To improve the stability and accuracy of the robot's transfer of the wafer it is necessary to position the wafer at the center of the robot, and then calculate the offset of the wafer on the robot. By adjusting the direction and position of the robot to offset these errors, the accuracy of the transmission is achieved. Degree and stability.
  • the present invention is directed to a method for locating the center of a wafer on a robot hand in the prior art in which it is impossible to determine the offset error of the wafer on the robot, affect the stability of the device, and cause significant loss to the customer.
  • Figure 1 is a schematic diagram.
  • a method of locating a center of a wafer on a robot comprising: a robot (1), a controller (2), an encoder (3), a sensor 1 (4), a sensor 2 (5), a sensor 3 (6), a sensor 4 (7), wafer (8), where sensor 4 (7) is spare.
  • a method of locating a center of a wafer on a robot wherein said robot (1) is used to transport a wafer (8), and the controller (2) is encoded by an encoder (3) to control and adjust the robot.
  • the direction and distance of the wafer (8) after the robot (1) is taken to the wafer (8), then the sensor 1 (4), the sensor 2 (5) and the sensor 3 (6) will detect the position of the wafer on the robot. Encoding, and then passing the three position codes to the controller (2), the controller (2) finally locates the center of the wafer (8) through a series of operations.
  • a method of locating the center of a wafer on a robot as shown in Figure 2: setting a wafer center The theoretical position of O, that is, the position of the center of the circle calculated by the theoretical position of the wafer, draw a circle with a radius of 1 cm from the center of the center of the circle, as the safe range of the center of the circle, if the center of the circle is calculated during the actual transmission. The position is within this circle, then it is safe. If it is no longer in this circle, then it will alarm and not perform other actions down.
  • This safety range is set to protect the robot and the wafer from collisions and damage to the robot and the wafer.
  • the robot can not normally transmit the center of the detection wafer, affecting the efficiency of the device; setting a safe range of the center of the wafer, can effectively protect the robot and the wafer, etc. .
  • Figure 1 is an architectural diagram of the center of the wafer on the robot.
  • Figure 2 is a detailed implementation diagram of positioning the center of the wafer on the robot.
  • FIG. 2 is a specific implementation diagram of positioning a wafer center of a robot, comprising: a robot (1), a controller (2), an encoder (3), a sensor 1 (4), a sensor 2 (5), a sensor 3 (6), Sensor 4 (7), wafer (8), where sensor 4 (7) is spare.
  • the wafer (8) has some offset on the robot (1), and sensor 1 (4), sensor 2 (5) and sensor 3 (6) detect the position coding of 3 points on the arc of the wafer. Points are A, B, and C, respectively, and 0 is the theoretical center of the wafer on the robot.
  • the intersection point is the center of the wafer.
  • the point D in Figure 2 is the actual center of the wafer. It can be obtained by the quadratic equation. After the coordinates of the center D are obtained, it is judged whether the center D is in a circle with a center of 0 and a radius of 1 cm. If it is, the wafer is safely transported by the robot. If not, It means that the wafer is too much offset on the robot, and it is not within the safe transmission range of the robot. It will raise the alarm and will not perform the following actions. The resulting center point D in the figure is in its circle, so the robot is safe to transport the wafer.

Abstract

本发明公开了一种定位机械手上晶片圆心的方法，包括：机械手（1）、控制器（2）、编码器（3）、传感器1(4)、传感器2（5）、传感器3（6）、传感器4（7）、晶片（8），其中传感器4（7）是备用的。机械手（1）用来传送晶片（8），控制器（2）通过编码器（3）采集到的编码，来控制和调节机械手取送晶片（8）的方向和距离，机械手（1）取到晶片（8）后，那么传感器1（4）、传感器2（5）和传感器3（6）就会检测机械手上晶片的3个位置编码，然后把这3个位置编码传递给控制器（2），控制器（2）通过一系列运算，最终定位出晶片（8）的圆心。

Description

一种定位机械手上晶片圆心的方法
¾b ^领域
本发明涉及一种半导体器件制造控制系统，尤其涉及离子注入机的一种定位 机械手上晶片圆心的方法。
背景技术
离子注入机是一种通过引导杂质注入半导体晶片， 从而改变晶片的传导率的 设备，其中晶片传输系统的稳定性直接关乎设备的生产效率以及企业的效益， 因 此一套行之有效的晶片传输控制系统就至关重要，而在晶片传输控制系统中机械 手是唯一的传输载体， 因此如果能够提高机械手传送晶片的稳定性和精准度，那 么整个系统的稳定性就大幅度地提高。 要提高机械手传送晶片的稳定性和精准 度， 就要定位晶片在机械手上圆心位置， 进而计算出机械手上晶片的偏移量， 通 过调节机械手的方向和位置来抵消掉这些误差， 达到传送的精准度和稳定性。
鉴于机械手传送晶片的重要性， 如何开发出一种定位机械手上晶片圆心的方 法是离子注入机稳定性急需解决的问题。
发明内容
本发明是针对现有技术中无法确定机械手上晶片的偏移误差， 影响设备稳定 性， 可能给客户造成重大损失， 而开发出的一种定位机械手上晶片圆心的方法。 如图 1示意图。
本发明通过以下技术方案实现：
1. 一种定位机械手上晶片圆心的方法， 包括： 机械手（1 )、 控制器（2)、 编 码器（3 )、传感器 1 (4)、传感器 2 (5)、传感器 3 (6 )、传感器 4 (7)、 晶片（8)， 其中传感器 4 (7 ) 是备用的。
2. 一种定位机械手上晶片圆心的方法， 其中所述的机械手 （1 ) 用来传送晶 片（8 )， 控制器（2 )通过编码器（3 )采集到的编码， 来控制和调节机械手取送 晶片 （8 ) 的方向和距离， 机械手 （1 ) 取到晶片 （8 ) 后， 那么传感器 1 (4)、 传感器 2 (5 ) 和传感器 3 (6 ) 就会检测机械手上晶片的 3个位置编码， 然后把 这 3个位置编码传递给控制器 （2)， 控制器（2 ) 通过一系列运算， 最终定位出 晶片 （8 ) 的圆心。
3. 一种定位机械手上晶片圆心的方法， 如图 2中所示：设置了一个晶片圆心 O的理论位置， 即晶片在机械手上的理论位置计算出的圆心位置， 以这个圆心 0 位置为圆心画一个半径为 1厘米的圆，作为圆心的安全范围，实际传输过程中如 果计算到的圆心位置在这个圆内， 那么是安全的， 如果不再这个圆内， 那么就会 报警提示，不会向下执行其他动作。设置这个安全范围是为了保护机械手和晶片， 避免碰撞、 损坏机械手和晶片。
本发明具有如下显著优点：
1. 考虑的比较全面， 设置了一个备用传感器， 避免出现一个传感器有问题， 机械手不能正常传输检测晶片圆心，影响设备效率的问题；设置了一个晶片圆心 的安全范围， 能够有效保护机械手和晶片等。
2. 能够模拟一个立体模型， 快速准确地计算出晶片的圆心位置， 以及传输 目标点的方向和距离。
3.大幅度提高了机械手传送晶片的精准度和稳定性，同时不会影响整个传输 系统的传输效率。
附图说明
图 1 为定位机械手上晶片圆心的体系结构图。
图 2为定位机械手上晶片圆心的具体实施图。
具体实肺式
下面结合附图 1和附图 2对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限 定。
图 2是定位机械手上晶片圆心的具体实施图，包括：机械手（1 )、控制器（2)、 编码器 （3 )、 传感器 1 (4)、 传感器 2 (5)、 传感器 3 (6)、 传感器 4 (7 )、 晶片 (8)， 其中传感器 4 (7 ) 是备用的。
如图中所示， 晶片 （8 )在机械手上（1 )有一些偏移， 传感器 1 (4)、 传感 器 2 (5 ) 和传感器 3 (6 ) 会检测晶片圆弧上 3个点的位置编码点分别为 A、 B 和 C点， 0点为机械手上晶片的理论圆心。
运用数学方法， 连接 AB和 BC,然后分别作 AB和 BC的垂直平分线， 其交点 即为晶片的圆心， 图 2中的 D点即为晶片的实际圆心，在通过一元二次方程就能 够求出圆心 D的位置坐标， 求出坐标以后， 判断下该圆心 D是否在以 0为圆心， 半径为 1厘米的圆内， 如果在， 说明晶片在机械手的安全传送范围， 如果不在， 说明晶片在机械手上偏移太大， 不在机械手的安全传送范围之内， 会报警提出， 并不会执行下面的动作。 图中的所得的圆心 D点在其圆内， 因此机械手传送晶片 时是安全的。
求出 D点的位置坐标后，把它转换为编码位置，根据目标点的位置进行调整 下一步机械手运动的方向和距离， 提高了传送片的精准度， 降低了碎片率。
本发明专利的特定实施例巳对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一 般技术人员而言，在不背离本发明专利精神的前提下对它所做的任何显而易见的 改动， 都构成对本发明专利的侵犯， 将承担相应的法律责任。

Claims

1. 一种定位机械手上晶片圆心的方法， 包括： 机械手 （1)、 控制器 （2)、 编码器 （3)、 传感器 1(4)、 传感器 2 (5)、 传感器 3 (6)、 传感器 4 (7)、 晶片
(8)，其中传感器 4 (7)是备用的。其特征在于：机械手（1)用来传送晶片（8)， 控制器（2)通过编码器（3)采集到的编码， 来控制和调节机械手取送晶片（8) 的方向和距离， 机械手（1)取到晶片（8)后， 那么传感器 1 (4)、传感器 2 (5) 和传感器 3 (6) 就会检测机械手上晶片的 3个位置编码， 然后把这 3个位置编 码传递给控制器（2)， 控制器（2)通过一系列运算， 最终定位出晶片 （8) 的圆 心。
2. 如权利要求 1所述的一种定位机械手上晶片圆心的方法， 其特征在于： 通过检测到机械手（1)上晶片（8)上的 3个位置点， 就可以快速地定位到该晶 片 （8) 的圆心位置。
3. 如权利要求 1所述的一种定位机械手上晶片圆心的方法， 其特征在于： 机械手 （1) 上晶片 （8) 的圆心确定以后， 就能够准确有效地控制传输的精度， 同时由于通信和计算的时间很短， 这样在提高传输精准度、 降低碎片率的同时， 也不会影响传输效率。
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