晶圆传送系统转让专利
申请号 : CN202111555416.6
文献号 : CN114334763B
文献日 : 2022-10-21
发明人 : 周亮
申请人 : 北京京仪自动化装备技术股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种晶圆传送系统,其特征在于:包括传动装置、传感检测装置、视觉检测装置和控制装置,所述控制装置包括运动控制器和工控机,所述传动装置包括携片机器人;所述传感检测装置用于检测所述携片机器人的位置,并向所述运动控制器发送反馈信号,所述视觉检测装置用于检测所述携片机器人的实时位置,并向所述工控机发送反馈信号,所述工控机用于接收所述运动控制器与所述视觉检测装置发送的反馈信号,并向所述运动控制器发送控制信号,所述运动控制器用于接收所述工控机发送的控制信号并控制所述携片机器人运动;所述视觉检测装置包括图像处理器,所述图像处理器用于根据所述传动装置上事故发生位置进行深度学习,获得事故发生位置的事故发生概率。
2.根据权利要求1所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述视觉检测装置包括图像采集器,所述图像采集器用于获取所述携片机器人与晶圆的图像,并向所述图像处理器发送图像信号,所述图像处理器用于处理分析所述图像采集器发送的图像信号,并向所述工控机发送反馈信号。
3.根据权利要求2所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述图像采集器用于向所述工控机发送图像信号,所述工控机用于接收所述图像采集器发送的图像信号并记录存储。
4.根据权利要求2所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述图像采集器包括工业相机。
5.根据权利要求2所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述传感检测装置包括光栅和码盘。
6.根据权利要求2至5任一项所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述图像采集器至少为两个,且设置于所述传动装置的上方。
7.根据权利要求6所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述传动装置包括第一运动工位和第二运动工位,所述图像采集器设置于所述第一运动工位和所述第二运动工位之间位置的上方。
8.根据权利要求6所述的晶圆传送系统,其特征在于:所述传动装置包括电机,所述图像采集器设置于所述电机上方。
说明书 :
晶圆传送系统
技术领域
背景技术
规划,运动轨迹的变更可能就会带来气流的变化,从而导致颗粒污染。同时洁净机器人制定
指定到达位置要求精度高,并且与周围的限位装置、检测装置等距离严格限制,因为尽管轻
微的接触,也可能在后续的例如湿法制程中产生严重的颗粒污染,从而导致晶圆的报废。
如果遇到比较复杂的正逆问题,就很难准确判断根本原因。而出现正逆解问题时,会产生高
速撞车的风险,存在极大的机器人受损的危险,从而导致晶圆制造产能损失及经济损失。
发明内容
损的危险,从而导致晶圆制造产能损失及经济损失的缺陷,实现可以直接解决运动控制过
程中因遇到正逆解错误,通信异常,信号干扰等问题时,晶圆传送无法及时采取智能预判,
报警,停车等动作,造成高速撞车的风险、携片机器人受损的问题的效果。
检测装置用于检测所述携片机器人的位置,并向所述运动控制器发送反馈信号,所述视觉
检测装置用于检测所述携片机器人的实时位置,并向所述工控机发送反馈信号,所述工控
机用于接收所述运动控制器与所述视觉检测装置发送的反馈信号,并向所述运动控制器发
送控制信号,所述运动控制器用于接收所述工控机发送的控制信号并控制所述携片机器人
运动。
送图像信号,所述图像处理器用于处理分析所述图像采集器发送的图像信号,并向所述工
控机发送反馈信号。
传送系统中的传送过程进行跟踪。工控机发送控制信号至运动控制器,运动控制器下达动
作位置指令控制携片机器人动作,一般情况下,传感检测装置对携片机器人的动作位置进
行检测,在传感检测装置检测范围内若传动装置出现故障使携片机器任动作位置异常,传
感检测装置发送反馈信号至动作控制器,动作控制器处理信号发送至工控机,工控机再发
送控制信号至动作控制器,动作控制器下达停机指令控制携片机器人停止动作。
通过图像处理分析技术将反馈信号发送至工控机,工控机能够及时处理反馈信号,并且发
送控制信号至运动控制器,运动控制下达停机指令控制携片机器人停止动作。
常,信号干扰等问题时,晶圆传送无法及时采取智能预判,报警,停车等动作,造成高速撞车
的风险、携片机器人受损的问题。进而保证集成电路晶圆的制造产能,避免造成可能的经济
损失,在传统的晶圆传送运动控制基础上实现具备智能预判,报警等的晶圆传送系统。同
时,视觉检测装置直接将反馈信号发送至工控机,能够实现更快的通讯连接以及对携片机
器人做出控制响应。通过传感检测装置与视觉检测装置并行应用于晶圆传送过程中,能够
为晶圆传送的安全性、故障停车的及时性提供双重保障。
优点,将结合附图作出进一步说明,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
发明的一些实施例,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他的附图。
具体实施方式
不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或
仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。
表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可
以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领
域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征
进行结合和组合。
420,传动装置100包括携片机器人110;传感检测装置200用于检测携片机器人110的位置,
并向运动控制器410发送反馈信号,视觉检测装置300用于检测携片机器人110的实时位置,
并向工控机420发送反馈信号,工控机420用于接收运动控制器410与视觉检测装置300发送
的反馈信号,并向运动控制器410发送控制信号,运动控制器410用于接收工控机420发送的
控制信号并控制携片机器人110运动。
系统,对晶圆500在晶圆传送系统中的传送过程进行跟踪。工控机420发送控制信号至运动
控制器410,运动控制器410下达动作位置指令控制携片机器人110动作,一般情况下,传感
检测装置200对携片机器人110的动作位置进行检测,在传感检测装置200检测范围内若传
动装置100出现故障使携片机器任动作位置异常,传感检测装置200发送反馈信号至动作控
制器,动作控制器处理信号发送至工控机420,工控机420再发送控制信号至动作控制器,动
作控制器下达停机指令控制携片机器人110停止动作。
的实时位置拍摄,通过图像处理分析技术将反馈信号发送至工控机420,工控机420能够及
时处理反馈信号,并且发送控制信号至运动控制器410,运动控制下达停机指令控制携片机
器人110停止动作。
信异常,信号干扰等问题时,晶圆500传送无法及时采取智能预判,报警,停车等动作,造成
高速撞车的风险、携片机器人110受损的问题。进而保证集成电路晶圆500的制造产能,避免
造成可能的经济损失,在传统的晶圆500传送运动控制基础上实现具备智能预判,报警等的
晶圆传送系统。同时,视觉检测装置300直接将反馈信号发送至工控机420,能够实现更快的
通讯连接以及对携片机器人110做出控制响应。通过传感检测装置200与视觉检测装置300
并行应用于晶圆传送过程中,能够为晶圆传送的安全性、故障停车的及时性提供双重保障。
图像信号,图像处理器320用于处理分析图像采集器310发送的图像信号,并向工控机420发
送反馈信号。本实施例中,图像采集器310可在携片机器人110运动过程中,对携片机器人
110与晶圆500进行实时拍摄,拍摄获取的图像信号发送至图像处理器320,图像处理器320
通过图片处理技术提取图像中的特征值,能够获取特征点的位移参数,通过拍摄的帧数获
取时间,计算出运动速度、加速度、位置等关键信息,同时与预设运动位置参数信息的实时
对比分析,从而判断是否符合预设运动位置的要求,并生成反馈信号发送至工控机420。一
旦运动控制出现问题,即判断出不符合预设运动位置的要求,则工控机420可以根据图像处
理器320中的判断进行及时预警和刹车动作。工控机420在给运动控制器410发送要求动作
和位置控制信号的同时,也将控制信号发送给图像处理器320,以使图像处理器320获得预
设运动位置的参数要求。
310可在携片机器人110运动过程中,对携片机器人110与晶圆500进行实时拍摄,拍摄获取
的图像信号除了发送至图像处理器320,还会直接发送至工控机420,工控机420获取实时图
像信息进行记录储存,在因事故情况发生后,工作人员可调取该图像信息进行及时确认事
故发生的现场景象,以便调整与维修。
以获取携片机器人110的运动位置和发生故障的数据,能够以此进行深度学习,得到在某些
运动位置发生问题的概率,从而根据该运动位置的事故概率调节对应图像的帧数,即调节
图像采集器310采集图像的频率,实现必要位置的高精度跟踪,非必要位置的低精度跟踪的
功能,也缓解了工控机420的计算压力,提高系统稳定性。本实施例中,通过图像处理器320
学习FMEA(失效模式与影响分析),从而实现将质量控制手段与智能系统有机结合。
携片机器人310的位移,码盘采用数字编码器,可以测得携片机器人310的角位移,基于传感
的检测原理,对其检测范围内的区域进行是实时检测。在其它实施例中,传感检测装置200
还可采用光电开关、红外传感器等传感元件,能够划定范围,传递检测信号即可。
确保图像采集的范围覆盖整个传动装置100,保证全方位无死角对传动装置100的实时拍摄
和检测,以及对携片机器人110动作位置的全方位跟踪。两个图像采集器310可以做自检测
分析,防止其中一个图像检测器310突然发生故障,导致误触发的问题。在其它实施例中,图
像采集器310可设置为两个以上,图像采集器310的位置根据实际需要进行调整。
施例中,携片机器人110将晶圆500自晶圆载物台600取下后,携带晶圆500转移至传动装置
100的第一运动工位120,完成规定动作后,再快速运动到第二运动工位130,完成规定动作
后。在传动装置100中,第一运动工位120与第二运动工位130相距位置较近,装置构成组成
复杂,携片机器人110在此动作工程中,容易产生碰撞、摩擦等问题,需要特别注意及时停
车。所以在第一运动工位120与第二运动工位130之间设置图像采集器310,特别针对此处进
行实时检测跟踪。图像采集器310对携片机器人110由第一运动工位120移动至第二运动工
位130的过程实时拍摄,一旦运动控制出现问题,工控机420可以根据图像处理器320中的判
断进行及时预警和刹车动作。
600,携片机器人110设置在电机140的一侧,作为运动的起始位置,第一运动工位120与第二
运动工位130均设置在电机140的另一侧电机140驱动携片机器人110先移动至晶圆载物台
600中夹取晶圆500,而后在通过电机140驱动先后移动至第一运动工位120和第二运动工位
130。为保证在前期取片过程中的实时跟踪检测,在电机140的正上方设置图像采集器310,
保证取片与运动至第一工位前的过程中,对携片机器人110的运动位置和状态的实时控制。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。