一种硅片上料系统及硅片上料定位方法转让专利

申请号 : CN202310145592.5

文献号 : CN115863238B

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发明人 : 董晓清安迪金磊唐炼蓉朱烽王献飞周煜杰郑琦熊波高刘王加龙顾庆龙申俊宇王小彬陆文轩杨义沈强强詹尔豪

申请人 : 无锡江松科技股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种硅片上料系统及硅片上料定位方法,其可确保将硅片准确放置于载板的承载槽中,可防止硅片质量受损,可保证后续加工的顺利进行以及加工精度,硅片上料系统包括硅片传输台、机械手、载板传输台、硅片定位单元、载板定位单元,载板传输台用于载板上料传输,硅片传输台用于硅片上料传输,机械手用于将硅片传输台上的硅片移载至承载槽中,硅片上料定位方法基于硅片上料系统实现,通过硅片定位单元对机械手抓取的硅片位置定位,通过载板定位单元对载板中的承载槽位置进行定位,机械手根据硅片位置、承载槽位置调整硅片至新放料位置后,基于新放料位置将硅片放置于承载槽中。

权利要求 :

1.一种硅片上料系统,其包括硅片传输台(1)、机械手(2)、载板传输台(3),所述载板传输台(3)用于载板(10)上料传输,所述硅片传输台(1)用于硅片(11)上料传输,所述机械手(2)用于将所述硅片传输台(1)上的硅片(11)移载至所述载板(10)的承载槽(101)中,其特征在于,其还包括硅片定位单元(4)、载板定位单元(5),所述硅片定位单元(4)位于所述硅片传输台(1)与所述载板传输台(3)之间,用于对机械手(2)吸附抓取的硅片(11)位置进行定位,所述载板定位单元(5)位于所述载板传输台(3)的上方,用于对载板(10)中的承载槽位置进行定位,所述机械手(2)根据所述硅片位置、承载槽位置调整硅片至新放料位置后,基于所述新放料位置将硅片放置于承载槽(101)中;

所述硅片定位单元(4)包括双目相机和两个光源,所述双目相机包括:第一相机(41)、第二相机(42),光源包括:第一光源(43)、第二光源(44),所述第一相机(41)通过第一支架(45)安装于所述硅片传输台(1)的出料口一侧,所述第二相机(42)通过第二支架(46)安装于所述硅片传输台(1)的出料口另一侧,所述第一光源(43)安装于第三支架(47),并与所述第一相机(41)相邻布置,所述第二光源(44)安装于第四支架(48),并与所述第二相机(42)相邻布置,所述第一相机(41)的采集端、第一光源(43)与机械手吸盘吸附的硅片的第一角对应,所述第一角与所述第一相机(41)相邻,所述第二相机(42)的采集端、第二光源(44)与所述硅片的第二角对应,所述第二角与所述第二相机(42)相邻,所述第一角与所述第二角为对角;

所述载板(10)上设置有若干以阵列结构分布的承载槽(101);所述载板定位单元(5)包括位于第二传送辊轮(311)上方的顶部支架(51)、安装于顶部支架(51)的若干相机(52),所述相机(52)以阵列结构排布,且所述相机(52)的采集端分别与第二传送辊轮(311)上的载板承载槽的一对对角中的其中一个角对应。

2.根据权利要求1所述的硅片上料系统,其特征在于,所述硅片传输台(1)包括底座(12)、分布于底座(12)的上料机构、分布于上料机构两侧的第一纠偏机构(13)、缓存机构(14),所述上料机构包括第一带轮组件、第一带轮组件支架(121),所述第一带轮组件包括第一滚轮(122)、缠绕于第一滚轮(122)的第一传送带(123),所述第一滚轮(122)转动安装于所述第一带轮组件支架(121);所述第一纠偏机构(13)用于对第一传送带(123)上的硅片进行纠偏,防止硅片在传输过程中发生偏移,所述缓存机构(14)用于暂存硅片。

3.根据权利要求2所述的硅片上料系统,其特征在于,所述硅片传输台(1)的末端为机械手取料位(15),所述机械手取料位(15)位于所述硅片定位单元(4)的一侧,所述机械手取料位(15)包括第二带轮组件、限位件(151)、第二纠偏机构、第二带轮组件支架(152),所述第二带轮组件包括第二滚轮(153)、缠绕于第二滚轮(153)的第二传送带(154),所述第二滚轮(153)转动安装于所述第二带轮组件支架(152),所述第一传送带(123)的出料口与所述第二传送带(154)的进料口对应,通过所述第一传送带(123)将一块硅片传送至所述第二传送带(154),所述限位件(151)固定于所述第二传送带(154)的出料口,用于对传送至第二传送带(154)的硅片进行限位;所述第二纠偏机构用于对所述第二传送带(154)上的硅片进行二次纠偏。

4.根据权利要求3所述的硅片上料系统,其特征在于,所述载板传输台(3)包括载板位置调节机构(31),所述载板位置调节机构(31)包括若干并排间隔分布的第二传送辊轮(311)、第二传送辊轮支架(312)、角度调节单元、水平位置调节单元,所述角度调节单元包括转盘(313)、转盘驱动装置(314),所述水平位置调节单元包括滑板(315)、横向导轨(316)、滑板驱动装置(317),所述第二传送辊轮(311)通过第二转轴转动安装于第二传送辊轮支架(312),所述第二传送辊轮支架(312)的底端固定于所述转盘(313),所述转盘(313)的底端通过转盘转轴转动安装于所述滑板(315)的轴承座内,所述轴承座固定于所述滑板(315)的中部,所述滑板(315)滑动安装于所述横向导轨(316),所述滑板(315)的侧端固接于所述滑板驱动装置(317)的动力轴。

5.根据权利要求4所述的硅片上料系统,其特征在于,所述载板传输台(3)还包括升降传输机构(32),所述升降传输机构(32)包括若干并排间隔分布的第一传送辊轮(321)、第一传送辊轮支架(322)、用于载板升降的第一升降移动模组(323),所述第一传送辊轮(321)通过第一转轴转动安装于第一传送辊轮支架(322),所述第一传送辊轮支架(322)的一侧通过第一滑块滑动安装于所述第一升降移动模组(323)的第一Z向导轨中,所述第一传送辊轮(321)的出料口与所述第二传送辊轮(311)的进料口对应;所述载板传输台(3)的一侧设置有导向机构(34),通过载板移送小车将载板移送至所述载板传输台(3)时,通过所述导向机构(34)对所述载板移送小车的位置进行导向,使所述载板移送小车与所述载板传输台中的升降传输机构对应;所述导向机构(34)包括安装于载板传输台进料口一侧底端的导向板(341)、开设于载板移送小车一侧端且与导向板(341)形状匹配的导向槽(342),所述导向板(341)的边沿安装有导向轮(343),将载板移送小车与所述载板传输台(3)对应时,所述导向轮(343)沿所述导向槽(342)的内端面滑动,将所述导向槽(342)对应安装于所述导向板(341),实现载板移送小车的定位,所述导向板(341)、导向槽(342)为三角形或梯形。

6.根据权利要求5所述的硅片上料系统,其特征在于,所述导向板(341)的两侧分别设置有卡板组件,所述卡板组件包括旋转气缸(345)、L型卡板(346),所述旋转气缸的缸体分别固定于所述导向板的两侧,所述L型卡板的顶端固定于所述旋转气缸(345)的转轴,将所述载板移送小车与所述载板传输台对应连接时,所述旋转气缸(345)驱动所述L型卡板(346)旋转,使所述L型卡板(346)的内角卡装于所述载板移送小车的矩形立体支架的前侧底端框架(347)的内侧端。

7.一种硅片上料定位方法,该方法基于权利要求1所述的硅片上料系统实现,其特征在于,该方法包括:S1、通过硅片传输台(1)传输硅片(11)至机械手(2)下方;

S2、通过载板传输台(3)将载板(10)传输至载板定位单元(5)的下方;

S3、机械手(2)抓取硅片(11);

S4、通过硅片定位单元(4)获取硅片图像,提取硅片图像特征信息:通过所述硅片定位单元的第一相机(41)、第二相机(42)采集机械手(2)吸附的硅片图像,所述硅片图像包括第一角的图像、第二角的图像;所述硅片图像特征信息包括相邻的两条硅片边沿线,相邻两条硅片边沿线的交点为硅片角点;

S5、通过载板定位单元(5)获取载板的承载槽图像,提取承载槽图像特征信息:通过载板定位单元(5)的相机采集载板中承载槽图像,所述承载槽图像包括承载槽一对对角中其中一个角的图像;所述承载槽图像特征信息包括至少一个承载槽的相邻两条边沿线,相邻两条边沿线的交点为承载槽角点;

S6、基于硅片图像特征信息,获取硅片位置;

S7、基于承载槽图像特征信息,获取承载槽位置;

S8、将硅片位置与预先存储的硅片标准位置进行对比,将承载槽位置与预先存储的承载槽标准位置进行对比,根据对比结果调整硅片至新放料位置;

S9、机械手根据所述新放料位置将硅片放置于承载槽(101)中。

8.根据权利要求7所述的硅片上料定位方法,其特征在于,步骤S6中,所述硅片位置包括硅片角点位置坐标,基于所述硅片角点位置坐标计算硅片中心点位置坐标;步骤S7中,所述承载槽位置包括承载槽角点位置坐标,基于所述承载槽角点位置坐标计算承载槽中心点位置坐标。

9.根据权利要求8所述的硅片上料定位方法,其特征在于,步骤S8中,将硅片位置与预先存储的硅片标准位置进行对比的具体步骤包括:S81、预先记录硅片中心点标准位置坐标,所述硅片中心点标准位置坐标包括:硅片中心点X方向坐标、硅片中心点Y方向坐标以及角度坐标;

S82、将所述硅片中心点位置坐标与所述硅片中心点标准位置坐标相减,获得硅片中心点偏移量,所述硅片中心点偏移量包括:硅片中心点角度偏移量;

将承载槽位置与预先存储的承载槽标准位置进行对比的具体步骤包括:S83、预先记录载板各承载槽的承载槽标准位置坐标,所述承载槽中心点标准位置坐标包括:承载槽中心点X方向坐标、承载槽中心点Y方向坐标、承载槽中心点角度坐标;

S84、将承载槽中心点位置坐标与承载槽中心点标准位置坐标相减,获得承载槽中心点偏移量,所述承载槽中心的偏移量包括:承载槽中心点X方向偏移量、承载槽中心点Y方向偏移量和承载槽中心点角度偏移量;

S85、基于硅片中心点偏移量、承载槽中心点偏移量计算用于补偿的总偏移角度;

S86、基于总偏移角度计算出硅片旋转后的硅片新位置,硅片新位置包括:硅片新位置中心点坐标;

S87、将硅片旋转后的硅片新位置坐标与硅片标准位置坐标相减,获得硅片旋转后的硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量;

S88、基于硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量与承载槽中心点X方向偏移量、承载槽Y方向偏移量,计算X方向总偏移量、Y方向总偏移量;

S89、基于X方向总偏移量、Y方向总偏移量和总偏移角度对机械手的标准放料位置坐标进行补偿,获取新放料位置。

说明书 :

一种硅片上料系统及硅片上料定位方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体加工技术领域,具体为一种硅片上料系统及硅片上料定位方法。

背景技术

[0002] 硅片作为晶体管等器件的主要基底材料,被广泛应用于微电子、半导体、光伏等产业。硅片一般分为单晶硅片、多晶硅片,其加工工艺主要包括开方、切片、倒角、研磨、腐蚀、清洗等,因此,硅片加工过程通常包括多个工序。
[0003] 在硅片加工过程中,为确保器件的电学性能,需保证硅片的直径、厚度、翘曲度、局部平整度、表面颗粒数量等加工精度均满足标准要求,因此,需严格控制每个加工工序的精度,但硅片在工序之间传输的过程中,极易因惯性或人为因素导致其位置发生偏移,位置的偏移严重影响了硅片后续加工精度。例如,硅片上料时,常通过机械手将传输台上的硅片移栽至载板的承载槽内,但由于硅片位置偏移,导致机械手抓取的硅片位置偏移,硅片被移载至载板中时,无法与载板承载槽准确对应,出现硅片不在承载槽内或硅片边沿与承载槽外缘磕碰等问题,这不仅降低了产品质量,而且可能影响后续加工的顺利进行以及加工精度的提升。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的硅片上料传输时易发生位置偏移,导致待移载硅片与载板承载槽位置对应不准确的技术问题,本发明提供了一种硅片上料系统,其可确保将硅片准确放置于载板的承载槽中,可防止硅片质量受损,可保证后续加工的顺利进行以及加工精度。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] 一种硅片上料系统,其包括硅片传输台、机械手、载板传输台,所述载板传输台用于载板上料传输,所述硅片传输台用于硅片上料传输,所述机械手用于将所述硅片传输台上的硅片移载至所述载板的承载槽中,其特征在于,其还包括硅片定位单元、载板定位单元,所述硅片定位单元位于所述硅片传输台与所述载板传输台之间,用于对机械手抓取的硅片位置进行定位,所述载板定位单元位于所述载板传输台的上方,用于对载板中的承载槽位置进行定位,所述机械手根据所述硅片位置、承载槽位置调整放料位置后,将硅片放置于承载槽中;
[0007] 所述硅片定位单元包括双目相机和两个光源,所述双目相机包括:第一相机、第二相机,光源包括:第一光源、第二光源,所述第一相机通过第一支架安装于所述第二传送带的出料口一侧,所述第二相机通过第二支架安装于所述第二传送带的出料口另一侧,所述第一光源安装于第三支架,并与所述第一相机相邻布置,所述第二光源安装于第四支架,并与所述第二相机相邻布置,所述第一相机的采集端、第一光源与机械手吸盘吸附的硅片的第一角对应,所述第一角与所述第一相机相邻,所述第二相机的采集端、第二光源与所述硅片的第二角对应,所述第二角与所述第二相机相邻,所述第一角与所述第二角为对角。
[0008] 其进一步特征在于,
[0009] 所述硅片传输台包括底座、分布于底座的上料机构,所述上料机构包括第一带轮组件、第一带轮组件支架,所述第一带轮组件包括第一滚轮、缠绕于第一滚轮的第一传送带,所述第一滚轮转动安装于所述第一带轮组件支架;
[0010] 进一步的,所述硅片传输台还包括分布于上料机构两侧的第一纠偏机构、缓存机构,所述第一纠偏机构用于对第一传送带上的硅片进行纠偏,防止硅片在传输过程中发生偏移,所述缓存机构用于暂存硅片;
[0011] 进一步的,所述硅片传输台的末端为机械手取料位,所述机械手取料位位于所述硅片定位单元的一侧,所述机械手取料位包括第二带轮组件、限位件、第二纠偏机构、第二带轮组件支架,所述第二带轮组件包括第二滚轮、缠绕于第二滚轮的第二传送带,所述第二滚轮转动安装于所述第二带轮组件支架,所述第一传送带的出料口与所述第二传送带的进料口对应,通过所述第一传送带将一块硅片传送至所述第二传送带,所述限位件固定于所述第二传送带的出料口,用于对传送至第二传送带的硅片进行限位;所述第二纠偏机构用于对所述第二传送带上的硅片进行二次纠偏;
[0012] 更进一步的,所述限位件为T型限位块,所述T型限位块包括竖部、横部,所述竖部嵌装于两侧第二带轮组件支架之间的间隙内,所述横部凸出于所述第二传送带顶端;
[0013] 进一步的,所述载板传输台包括载板位置调节机构,所述载板位置调节机构包括若干并排间隔分布的第二传送辊轮、第二传送辊轮支架、角度调节单元、水平位置调节单元,所述角度调节单元包括转盘、转盘驱动装置,所述水平位置调节单元包括滑板、横向导轨、滑板驱动装置,所述第二传送辊轮通过第二转轴转动安装于第二传送辊轮支架,所述第二传送辊轮支架的底端固定于所述转盘,所述转盘的底端通过转盘转轴转动安装于所述滑板的轴承座内,所述轴承座固定于所述滑板的中部,所述滑板滑动安装于所述横向导轨,所述滑板的侧端固接于所述滑板驱动装置的动力轴;
[0014] 进一步的,所述载板传输台还包括升降传输机构,所述升降传输机构包括若干并排间隔分布的第一传送辊轮、第一传送辊轮支架、用于载板升降的第一升降移动模组,所述第一传送辊轮通过第一转轴转动安装于第一传送辊轮支架,所述第一传送辊轮支架的一侧通过第一滑块滑动安装于所述第一升降移动模组的第一Z向导轨中,所述第一传送辊轮的出料口与所述第二传送辊轮的进料口对应;
[0015] 进一步的,所述载板上设置有若干承载槽,所述承载槽以阵列结构排布于所述载板;所述载板定位单元包括位于第二传送辊轮上方的顶部支架、安装于顶部支架的若干相机,所述相机以阵列结构排布,且所述相机的采集端分别与第二传送辊轮上的载板承载槽的一对对角中的其中一个角对应;
[0016] 进一步的,所述相机的数量为所述承载板数量的一半,所述承载槽包括第一承载槽 第十二承载槽,所述相机包括第三相机 第八相机;对所述承载槽进行定位时,将所述第~ ~一承载槽 第十二承载槽划分为两个采集区:第一采集区、第二采集区,所述第一采集区包~
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采集区的承载槽定位时,所述第三相机 第八相机分别与所述第一承载槽 第六承载槽的一~ ~
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角中的其中一个角对应。
[0017] 一种载板移送小车,该载板移送小车位于载板传输台的进料口一侧,所述载板移送小车用于移送载板至上述高精度定位的硅片上料系统中,所述载板用于承载所述硅片,其特征在于,所述载板移送小车包括矩形立体支架、安装于矩形立体支架的若干层载板承载传输机构,所述载板承载传输机构自上而下依次平行间隔分布于所述矩形立体支架内,所述载板承载传输机构用于承载、传输载板,所述载板承载传输机构的出料口与所述载板传输台的进料口对应。
[0018] 其进一步特征在于,
[0019] 所述载板承载传输机构均包括第三带轮组件、第三带轮组件支架,所述第三带轮组件包括第三传送带、第三滚轮,所述第三滚轮转动安装于所述第三带轮组件支架,所述第三传送带缠绕于所述第三滚轮,每层所述载板承载传输机构中放置有一块待传输的载板;
[0020] 进一步的,所述载板传输台的一侧设置有导向机构,所述导向机构包括设置于载板传输台进料口一侧的导向板、开设于载板移送小车一侧端且与导向板形状匹配的导向槽,所述导向板的边沿安装有导向轮,将载板移送小车与所述载板传输台对应时,所述导向轮沿所述导向槽的内端面滑动,将所述导向板对应安装于所述导向槽;
[0021] 更进一步的,所述导向板、导向槽为三角形或梯形;
[0022] 进一步的,所述导向板的两侧分别设置有卡板组件,所述卡板组件包括旋转气缸、L型卡板,所述L型卡板的顶端固定于所述旋转气缸的转轴,将所述载板移送小车与载板传输台对应连接时,所述旋转气缸驱动所述L型卡板旋转,使所述L型卡板的内角卡装于所述载板移送小车的矩形立体支架的底端。
[0023] 一种硅片上料定位方法,该方法基于上述高精度定位的硅片上料系统实现,其特征在于,该方法包括:S1、通过硅片传输台传输硅片至机械手取料位;
[0024] S2、通过载板传输台将载板传输至载板定位单元的下方;
[0025] S3、机械手抓取硅片;
[0026] S4、通过硅片定位单元获取硅片图像,提取硅片图像特征信息;
[0027] S5、通过载板定位单元获取载板承载槽图像,提取承载槽图像特征信息;
[0028] S6、基于硅片图像特征信息,获取硅片位置;
[0029] S7、基于承载槽图像特征信息,获取承载槽位置;
[0030] S8、将硅片位置与预先存储的硅片标准位置进行对比,将承载槽位置与预先存储的承载槽标准位置进行对比,根据对比结果调整硅片至新放料位置;
[0031] S9、机械手根据所述新放料位置将硅片放置于承载槽中。
[0032] 其进一步特征在于,
[0033] 步骤S4中,通过硅片定位单元的第一相机、第二相机采集机械手吸附的硅片图像,所述硅片图像包括第一角的图像、第二角的图像;所述硅片图像特征信息包括相邻的两条硅片边沿线,相邻两条硅片边沿线的交点为硅片角点;步骤S5中,通过载板定位单元的相机采集载板中承载槽图像,所述承载槽图像包括承载槽一对对角中其中一个角的图像;所述承载槽图像特征信息包括至少一个承载槽的相邻两条边沿线,相邻两条边沿线的交点为承载槽角点;
[0034] 进一步的,步骤S6中,所述硅片位置包括硅片角点位置坐标,基于所述硅片角点位置坐标计算硅片中心点位置坐标;步骤S7中,所述承载槽位置包括承载槽角点位置坐标,基于所述承载槽角点位置坐标计算承载槽中心点位置坐标;
[0035] 进一步的,步骤S8中,将硅片位置与预先记录的硅片标准位置进行对比的具体步骤包括:S81、预先记录硅片中心点标准位置坐标,所述硅片中心点标准位置坐标包括:硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量;
[0036] S82、将所述硅片中心点位置坐标与所述硅片中心点标准位置坐标相减,获得硅片中心点偏移量,所述硅片中心点偏移量包括:硅片中心点角度偏移量;
[0037] 将承载槽位置与预先存储的承载槽标准位置进行对比的具体步骤包括:S83、预先记录载板各承载槽的承载槽标准位置坐标,所述承载槽中心点标准位置坐标包括:承载槽中心点X方向坐标、承载槽中心点Y方向坐标;
[0038] S84、将承载槽中心点位置坐标与承载槽中心点标准位置坐标相减,获得承载槽中心点偏移量,所述承载槽中心的偏移量包括:承载槽中心点X方向偏移量、承载槽中心点Y方向偏移量和承载槽中心点角度偏移量;
[0039] S85、基于硅片中心点偏移量、承载槽中心点偏移量计算用于补偿的总偏移角度;
[0040] S86、基于总偏移角度计算出硅片旋转后的硅片新位置,硅片新位置包括:硅片新位置中心点坐标;
[0041] S87、将硅片旋转后的硅片新位置坐标与硅片标准位置坐标相减,获得硅片旋转后的硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量;
[0042] S88、基于硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量与承载槽中心点X方向偏移量、承载槽Y方向偏移量,计算X方向总偏移量、Y方向总偏移量;
[0043] S89、基于X方向总偏移量、Y方向总偏移量和总偏移角度对机械手的标准放料位置坐标进行补偿,获取新放料位置。
[0044] 采用本发明上述结构及方法可以达到如下有益效果,该硅片上料系统中,设置有硅片定位单元、载板定位单元,机械手抓取硅片后,通过硅片定位单元对待移载的硅片进行定位,同时通过载板定位单元对待承载硅片的载板承载槽进行定位,机械手根据定位后的硅片位置以及承载槽位置对硅片位置进行调整,根据调整后的新放料位置将待移载硅片放置于载板的承载槽中。硅片放置前,对硅片位置、承载槽位置进行调整,提升了机械手吸附的待移载硅片与承载槽的对应精度,确保了机械手将硅片准确放置于载板的承载槽中,避免了待移载硅片位置偏移、硅片与载板承载槽位置对应不准确,导致硅片不能准确放置于承载槽内或硅片边沿与承载槽外缘磕碰等问题出现,从而确保了产品质量以及后续加工的顺利进行,同时有利于后续加工精度的提升。

附图说明

[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
[0046] 图1为本发明的立体结构示意图(省略外壳、载板移送小车);
[0047] 图2为本发明硅片传输台的立体结构示意图;
[0048] 图3为本发明机械手的立体结构示意图;
[0049] 图4为本发明硅片定位单元的立体结构示意图;
[0050] 图5为本发明升降传输机构的立体结构示意图;
[0051] 图6为本发明载板位置调节机构的立体结构示意图;
[0052] 图7为本发明载板位置调节机构另一角度的立体结构示意图;
[0053] 图8为本发明载板移送小车的立体结构示意图(省略壳体);
[0054] 图9为本发明载板移送小车中载板承载传输机构的立体结构示意图;
[0055] 图10为本发明导向机构的俯视结构示意图,此图中,旋转气缸的活塞杆处于拉伸状态,且L型卡板处于旋转气缸旋转前的水平状态;
[0056] 图11为本发明载板定位单元及载板的立体结构示意图;
[0057] 图12为本发明载板定位单元及载板的俯视结构示意图;
[0058] 图13为本发明上料定位方法的流程图;
[0059] 图14为本发明上料定位方法中获取新放料位置的流程图;
[0060] 图15为本发明导向机构的立体结构示意图,此图中,旋转气缸的活塞杆处于缩回状态,且L型卡板处于旋转气缸旋转后的垂直状态;
[0061] 图16为通过本发明第一相机采集的硅片第一角的黑白效果图;
[0062] 图17为通过本发明第二相机采集的硅片第二角的黑白效果图;
[0063] 图18为通过本发明第四相机采集的第二承载槽左下角、第三承载槽左上角的黑白效果图;
[0064] 图19为通过本发明第六相机采集的第一承载槽右下角、第二承载槽右上角、第五承载槽左上角、第六承载槽左下角的黑白效果图。
[0065] 附图标记:硅片传输台1、载板10、硅片11、承载槽101、底座12、第一纠偏机构13、缓存机构14、机械手取料位15、第一带轮组件支架121、第一滚轮122、第一传送带123、第一限位板131、第一限位板支架132、第二滑块133、第一导轨134、第四传送带135、第四滚轮136、第二升降移动模组141、n型安装座142、缓存支架143、支撑杆144、间隙145、限位件151、第二带轮组件支架152、第二滚轮153、第二传送带154、第二限位板155、第二限位板支架156、第四滑块157、第三导轨158、第五滚轮159、第五传送带150;
[0066] 机械手2、吸盘21、安装座22;
[0067] 载板传输台3、载板位置调节机构31、第二传送辊轮311、第二传送辊轮支架312、转盘313、转盘驱动装置314、滑板315、横向导轨316、滑板驱动装置317、升降传输机构32、第一传送辊轮321、第一转轴3210、第一传送辊轮支架322、第一升降移动模组323、纵向传输机构33、第三传送辊轮331、第三传送辊轮支架332、第二纵向移动模组333、导向机构34、导向板
341、导向槽342、导向轮343、旋转气缸345、L型卡板346、前侧底端框架347;
[0068] 硅片定位单元4、第一相机41、第二相机42、第一光源43、第二光源44、第一支架45、第二支架46、第三支架47、第四支架48;
[0069] 载板定位单元5、顶部支架51、相机52、第三相机521 第八相机526、第一承载槽a1~ ~第十二承载槽a12;
[0070] 载板移送小车6、矩形立体支架61、第三滚轮62、第三带轮组件支架63、第三传送带64;
[0071] 第一其它区域1001、第二其它区域1002。

具体实施方式

[0072] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0073] 需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0074] 硅片上料时,为便于后续加工顺利进行并确保后续加工精度,一般需要将传输装置上的硅片准确移载至载板的承载槽内,目前常用的硅片移载方式为机械手移载。机械手吸附硅片并将硅片放置于载板的承载槽中时,需使硅片侧边沿与承载槽内壁之间预留一定间隙,确保硅片准确放置于承载槽中,以防止硅片边沿与承载槽外缘产生磕碰而导致硅片磨损或损坏,为实现此目的,以下提供了一种高精度定位的上料系统的具体实施例。
[0075] 见图1,硅片上料系统包括硅片传输台1、机械手2、载板传输台3、硅片定位单元4、载板定位单元5,载板传输台3用于载板10上料传输,硅片传输台1用于硅片11上料传输,机械手2用于将硅片传输台1上的硅片11移载至载板10的承载槽101中,硅片定位单元4位于硅片传输台1与载板传输台3之间,用于对机械手2抓取的硅片位置进行定位,载板定位单元5位于载板传输台3的上方,用于对载板10中的承载槽位置进行定位,机械手2根据硅片位置、承载槽位置将硅片调整至新放料位置后,基于新放料位置将硅片11放置于承载槽101中。
[0076] 见图2,硅片传输台1的具体结构为:硅片传输台包括底座12、分布于底座12的上料机构、分布于上料机构两侧的第一纠偏机构13、缓存机构14,上料机构包括第一带轮组件、第一带轮组件支架121,第一带轮组件121包括第一滚轮122、缠绕于第一滚轮122的第一传送带123,第一滚轮122转动安装于第一带轮组件支架121,第一传送带123的末端为机械手取料位15,通过第一传送带123将硅片11传送至机械手取料位15。
[0077] 第一纠偏机构13用于对第一传送带123上的硅片11进行纠偏,防止硅片11在传输过程中发生偏移,该第一纠偏机构13包括至少一组分布于第一传送带123两侧的第一限位板131、第一限位板支架132、第二滑块133,第一限位板131对应平行安装于两侧第一限位板支架132顶端,第一限位板支架132的底端分别固定于第二滑块133顶端,第二滑块133的底端滑动安装于第一导轨134,第二滑块133的侧端分别固接于第四滚轮136两侧的第四传送带135,第四传送带135缠绕于第四滚轮136,通过该第一纠偏机构13进行纠偏时,通过第二伺服电机驱动转轴带动第四滚轮136转动,第四滚轮136驱动第四传送带135带动两侧的第二滑块133沿第一导轨134相向运动,使两侧的第一限位板131对应分布于第一传送带123两侧,并使两侧第一限位板131之间的宽度略大于硅片11的宽度,硅片11在第一传送带123带动作用下传输时,两侧第一限位板131对应于硅片11的两侧边沿,防止硅片11从第一传送带
123掉落,同时进一步防止硅片11在第一传送带123带动作用下传输时发生偏移。
[0078] 缓存机构14用于暂存硅片,缓存机构14包括第二升降移动模组141、固定于第二升降移动模组141的第三滑块的n型安装座142、安装于n型安装座142的缓存支架143,缓存支架143包括若干层支撑杆144,各层支撑杆144沿Z向平行、间隔、垂直固定于缓存支架143的内侧端,每层包括四个位于同一水平面且呈矩形分布的支撑杆144,将四个支撑杆144分为两组,位于第一传送带123同侧的两个支撑杆144为一组,两组支撑杆144之间设置有间隙145,间隙145的宽度大于第一传送带123的宽度,且小于硅片11的宽度;硅片11在第一传送带123带动作用下传送至缓存机构14处时,第一传送带123停止,此时,硅片宽度方向两侧底端分别支撑于两侧的支撑杆144上,缓存时,第二升降移动模组141中的第一升降电机驱动第一坦克链带动第三滑块沿第二Z向导轨向上滑动,第三滑块带动缓存支架143、支撑杆144及硅片11升起,实现硅片11的缓存。在第二升降移动模组141、第一传送带123的配合作用下,将后续传送的硅片11依次缓存至缓存机构14的每层支撑杆144上。
[0079] 硅片传输台1的末端为机械手取料位15,机械手取料位15位于硅片定位单元4的一侧,机械手取料位15包括第二带轮组件、限位件151、第二纠偏机构、第二带轮组件支架152,第二带轮组件包括第二滚轮153、缠绕于第二滚轮153的第二传送带154,第二滚轮153转动安装于第二带轮组件支架152,第一传送带123的出料口与第二传送带154的进料口对应,通过第一传送带123将一块硅片11传送至第二传送带154,限位件151固定于第二传送带154的出料口,用于对传送至第二传送带154的硅片11进行限位,以防止硅片11从第二传送带154掉落;本实施例中,限位件151为T型限位块,T型限位块包括竖部、横部,竖部嵌装于两侧第二带轮组件支架152之间的间隙内,横部凸出于第二传送带154顶端。
[0080] 第二纠偏机构用于对第二传送带上的硅片进行二次纠偏,第二纠偏机构包括至少一组分布于第二传送带两侧的第二限位板155、第二限位板支架156、第四滑块157,第二限位板155分别安装于两侧第二限位板支架156顶端,第二限位板支架156的底端分别固定于第四滑块157顶端,第四滑块157的底端滑动安装于第三导轨158,第四滑块157的侧端分别固接于第五滚轮159两侧的第五传送带150,第五传送带150缠绕于第五滚轮159,当硅片11移动至该取料位时,第三伺服电机驱动转轴带动第五滚轮159及第五传送带150转动,第五传送带150带动两侧的第四滑块157沿第三导轨158相向运动,使两侧的第二限位板155对应夹持于硅片宽度方向的两侧端,起到对硅片11的进一步纠偏作用,而且防止了机械手吸附硅片时硅片产生位移而进一步影响硅片位置。
[0081] 见图3,机械手2的执行端安装有四个呈矩形分布的吸盘21,吸盘21的一端通过安装座22固定于机械手2的执行端,并通过管道连通真空吸附机(图中未示出),吸附待移载硅片时,吸盘21的另一端与待移载硅片的上表面对应,用于吸附硅片,相比于夹爪抓取硅片的方式,通过吸盘21吸附硅片,降低了硅片承受的夹持力,防止了硅片损坏,从而进一步避免了硅片质量受损。
[0082] 见图4,硅片定位单元4包括双目相机和两个光源,双目相机包括:第一相机41、第二相机42,光源包括:第一光源43、第二光源44,第一相机41通过第一支架45安装于第一传送带出料口一侧,第二相机42通过第二支架46安装于第一传送带出料口另一侧,第一光源43安装于第三支架47,并与第一相机41相邻布置,第二光源44安装于第四支架48,并与第二相机42相邻布置,第一相机41的采集端、第一光源43与机械手吸盘吸附的硅片11的第一角对应,第一角与第一相机41相邻,第二相机42的采集端、第二光源44与硅片11的第二角对应,第二角与第二相机42相邻,第一角与第二角为对角。
[0083] 见图6、图7,载板传输台3包括载板位置调节机构31,载板位置调节机构31包括若干并排间隔分布的第二传送辊轮311、第二传送辊轮支架312、角度调节单元、水平位置调节单元,角度调节单元包括转盘313、转盘驱动装置314,水平位置调节单元包括滑板315、横向导轨316、滑板驱动装置317,第二传送辊轮311通过第二转轴转动安装于第二传送辊轮支架312,第二传送辊轮支架312的底端固定于转盘313,转盘313的底端通过转盘转轴转动安装于滑板315的轴承座内,轴承座固定于滑板315的中部,滑板315滑动安装于横向导轨316,滑板315的侧端固接于滑板驱动装置317的动力轴。载板位置调节机构31的设置,方便了对载板位置进行横向调节和/或对载板进行旋转,以便于后续机械手将硅片放置于载板承载槽中时,硅片与载板承载槽准确对应。本实施例中滑板驱动装置317为气缸,转盘驱动装置314为调速电机,当需要对第二传送辊轮311上的载板位置进行调节时,通过气缸驱动活塞杆带动滑板315、第二传送辊轮支架312、第二传送辊轮311及转盘313沿横向导轨316滑动,实现载板位置横向调节,当需要对第二传送辊轮311上的载板进行旋转时,通过调速电机驱动转盘313转动一定角度,转盘313带动第二传送辊轮支架312、第二传送辊轮311、载板旋转,旋转角度范围为0.1°180°。
~
[0084] 见图5,载板传输台3还包括升降传输机构32,升降传输机构32包括若干并排间隔分布的第一传送辊轮321、第一传送辊轮支架322、用于载板升降的第一升降移动模组323,第一传送辊轮321通过第一转轴3210转动安装于第一传送辊轮支架322,第一传送辊轮支架322的一侧通过第一滑块滑动安装于第一升降移动模组的第一Z向导轨中,第一传送辊轮
321的出料口与第二传送辊轮311的进料口对应,本实施例中,根据实际场地需求,使第一传送辊轮321与第二传送辊轮311的传送方向垂直,以实现厂房空间合理利用。载板传输台的进料口一侧设置有载板移送小车6,升降传输机构32与载板移送小车6配合,以便于将载板移送小车中的载板自下而上逐层、逐块移送至载板位置调节机构31。
[0085] 见图8、图9,载板移送小车6位于升降传输机构32的第一传送辊轮321的进料口一侧,载板移送小车6包括矩形立体支架61、安装于矩形立体支架61的若干层载板承载传输机构,载板承载传输机构自上而下依次平行间隔分布于矩形立体支架内,载板承载传输机构用于承载、传输载板,载板承载传输机构的出料口与载板传输台的进料口对应;本实施例中,载板承载传输机构均包括第三带轮组件、第三带轮组件支架63,第三带轮组件包括第三传送带64、第三滚轮62,第三滚轮62转动安装于第三带轮组件支架63,第三传送带64缠绕于第三滚轮62,每层载板承载传输机构中放置有一块待传输的载板。第一传送辊轮321在第一升降移动模组作用下逐层上移,实现载板移送小车中载板的自下而上依次传输,具体地,传输载板时,第一升降移动模组323带动第一传送辊轮321与相应的载板承载传输机构平行,即第一升降移动模组中的升降电机驱动其坦克链带动第一滑块沿第一Z向导轨(即沿Z轴方向分布的导轨)移动,第一滑块带动第一传送辊支架322及第一传送辊轮321上移,使第一传送辊轮321的进料口与相应层的第三传送带64的出料口对应,第一传送辊轮321的传输方向与第三传送带64的传输方向一致,在第三传送带64、第一传送辊轮321的传输作用下,将载板移送小车上的载板输送至载板传输台中。载板移送小车的设置,便于一次移载多块载板,从而有利于载板上料及整体加工效率的提升。其无需人工将载板搬运至载板传输台3,节约了人力,并且省时省力,适用于硅片的批量加工。
[0086] 为便于载板移送小车与载板传输台中的升降传输机构准确对应,在载板传输台的一侧设置导向机构34,见图10,图15,导向机构34包括安装于载板传输台进料口一侧的导向板341、开设于载板移送小车6底部前端且与导向板341形状匹配的导向槽342,导向板341的边沿安装有导向轮343,将载板移送小车6与载板传输台3对应时,导向轮343沿导向槽342的内端面滑动,将导向槽342对应安装于导向板341。导向轮343、三角形导向板及导向槽342的设置,便于载板移送小车6与载板传输台3快速、准确对位,进一步提高了载板的上料效率。
[0087] 为防止载板移送小车6与载板传输台3对位后产生位移,确保载板移送小车6与载板传输台3稳固连接,在导向板341的两侧分别设置有卡板组件,卡板组件包括旋转气缸
345、L型卡板346,L型卡板346的顶端固定于旋转气缸345的转轴,将载板移送小车与载板传输台对应连接时,旋转气缸驱动L型卡板旋转,使L型卡板的内角卡装于载板移送小车的矩形立体支架的前侧底端框架347的内侧端。
[0088] 见图1,载板位置调节机构31的出料口一侧设置有纵向传输机构33,纵向传输机构包括第三传送辊轮331、第三传送辊轮支架332、第二纵向移动模组33,第三传送辊轮331通过第三转轴转动安装于第三传送辊轮支架332,第三传送辊轮支架332滑动安装于第二纵向移动模组33中的纵向导轨333,第三传送辊轮支架332沿纵向导轨333的滑动方向与第二传送辊轮311的传输方向垂直,第三传送辊轮331的传输方向与第二传送辊轮311的传输方向一致;将硅片移载至载板的承载槽101中后,第二纵向移动模组33中的电机驱动第二坦克链带动第五滑块沿纵向导轨333移动,第五滑块带动第三传送辊轮支架332及第三传送辊轮331纵向滑动,使第三传送辊轮331的进料口与第二传送辊轮311的出料口对应,承载有硅片的载板在第二传送辊轮311的传输作用下传送至第三传送辊轮331。纵向传输机构33的设置方便了将承载有硅片的载板传输至下一工序不同的传输轨道中,提高了系统使用的灵活
性。
[0089] 本实施例中,见图11、图12,载板10上设置有十二个承载槽101,包括:第一承载槽~第十二承载槽,十二个承载槽以阵列结构排布于载板。载板定位单元5包括位于第二传送辊轮311上方的顶部支架51、安装于顶部支架51底端的若干相机52,顶部支架51的顶端固定于壳体(图中未示出),相机52以阵列结构排布,且相机52的采集端分别与第二传送辊轮311上的载板承载槽的一对对角中的其中一个角对应;本实施例中,设置相机52的数量为承载板数量的一半,相机包括第三相机521 第八相机526;对承载槽19进行定位时,将第一承载槽~
a1 第十二承载槽a12划分为两个采集区:第一采集区、第二采集区,第一采集区包括第一承~
载槽a1 第六承载槽a6,第二采集区包括第七承载槽a7 第十二承载槽a12,对第一采集区的~ ~
承载槽定位时,第三相机521 第八相机526与第一承载槽a1 第六承载槽a6的一对对角中的~ ~
其中一个角对应,对第二采集区承载槽定位时,通过角度调节单元带动载板10旋转,使第三相机521 第八相机526的镜头分别与第七承载槽a7 第十二承载槽a12的一对对角中的其中~ ~
一个角对应。
[0090] 第一承载槽a1 第十二承载槽a12均包括四个角,分别为左上角、右上角、左下角、~右下角,第一承载槽a1 第十二承载槽a12以三行四列方式排布,并将第一承载槽a1 第十二~ ~
承载槽a12按自上而下、自左向右首尾连续方式排序,第三相机521 第八相机526与第一承~
载槽a1 第六承载槽a6的对角对应的具体方式为:第三相机521的镜头对应于第一承载槽a1~
的左上角,第四相机522的镜头对应于第二承载槽a2的左下角、第三承载槽a3的左上角,第五相机523的镜头对应于第三承载槽a3的右下角、第四承载槽a4的左下角,第六相机524的镜头对应于第一承载槽a1的右下角、第二承载槽a2的右上角、第五承载槽a5的左上角、第六承载槽a6的左下角,第七相机525的镜头对应于第六承载槽a6的右上角,第八相机526的镜头对应于第五承载槽a5的右下角、第四承载槽a4的右上角。
[0091] 第三相机521 第八相机526与第七承载槽a7 第十二承载槽a12的对角对应的具体~ ~
方式为:第三相机521的镜头对应于第十承载槽a10的左上角,第四相机522的镜头对应于第十一承载槽a11的左下角、第十二承载槽a12的左上角,第五相机523的镜头对应于第十二承载槽a12的右下角、第七承载槽a7的左下角,第六相机524的镜头对应于第十承载槽a10的右下角、第十一承载槽a11的右上角、第八承载槽a8的左上角、第九承载槽a9的左下角,第七相机525的镜头对应于第九承载槽a9的右上角,第八相机526的镜头对应于第八承载槽a8的右下角、第七承载槽a7的右上角。
[0092] 基于上述硅片上料系统实现硅片上料定位,见图13,上料定位的具体步骤包括:S1、通过硅片传输台传输硅片至机械手取料位,具体地,S11、第一传送带带动硅片传输至第一纠偏机构处时,通过第一纠偏机构对硅片进行一次纠偏,防止硅片在传输过程中发生偏移而影响后续定位精度;
[0093] S12、第一传送带带动硅片传输至缓存机构处时,通过缓存机构实现多片硅片的缓存,缓存硅片时,在第二升降移动模组的作用下带动缓存支架中的支撑杆逐层上移,实现第一传送带上的硅片的逐片存储,需要将缓存的硅片传输至机械手取料位时,在第二升降移动模组的作用下,带动缓存支架中的支撑杆及硅片下移,将硅片自下而上逐层放置于第一传送带,同时第一传送带配合传送,实现缓存硅片的逐片出料,并将硅片传输至机械手取料位。
[0094] S2、通过载板传输台将载板移送小车上的载板逐块传输至载板定位单元的下方,具体地,S21、人工将载有载板的载板移送小车推至载板传输台的进料口处,并通过导向机构实现载板移送小车与载板传输台的准确对应,通过导向机构两侧的卡板组件,实现载板移动小车与载板传输台的连接;
[0095] S22、载板传输台中的升降传输机构中,第一升降移动模组带动第一传送辊轮上升至与载板移送小车的第三传送带对应的位置,此时,第一传送辊轮在第一转轴带动作用下转动,同时,第三皮带带动载板向第一传送辊轮方向移动,从而将载板传输至第一传送辊轮;
[0096] S23、第一传输辊轮带动载板传输至载板位置调节机构。
[0097] S3、与步骤S2同时,机械手抓取机械手取料位的硅片,并将吸附的硅片移载至硅片定位单元。
[0098] S4、通过硅片定位单元获取硅片图像,提取硅片图像特征信息,具体地,通过第一相机、第二相机分别采集硅片的第一角、第二角的图像,见图16、图17,其中第一相机采集的图像中包含有硅片11的第一角、安装座22、第一其它区域1001,第二相机采集的图像中包含有硅片11的第二角、安装座22、第二其它区域1002,该硅片定位单元中第一光源、第二光源的设置,降低了外部环境光对双目相机采集环境的影响,便于双目相机采集更清晰的硅片图像,提升了图像采集效果,有利于获取更准确的硅片位置信息,从而进一步提升硅片位置定位的准确性。硅片图像特征信息包括相邻的两条硅片边沿线,相邻两条硅片边沿线的交点为硅片角点。硅片图像中硅片边沿线及硅片角点通过现有的抓线工具抓取。
[0099] S5、通过载板定位单元获取载板承载槽图像,提取承载槽图像特征信息,具体地,通过载板定位单元的相机采集载板中承载槽图像,承载槽图像包括承载槽一对对角中其中一个角的图像,见图18、图19;承载槽图像特征信息包括至少一个承载槽的相邻两条边沿线,相邻两条边沿线的交点为承载槽角点。承载槽图像中承载槽的两条边沿线以及边沿线的交点均通过现有的抓线工具抓取。
[0100] S6、基于硅片图像特征信息,获取硅片位置;硅片位置包括硅片角点位置坐标,包括:第一角的第一角点坐标为(Xg1,Yg1)、第二角的第二角点坐标为(Xg2,Yg2),基于硅片角点位置坐标计算硅片中心点位置坐标(Xg,Yg,Ag),Xg=(Xg1+Xg2)/2,Yg=(Yg1+Yg2)/2;Ag=Arctg(Yg2‑Xg2)/(Xg2‑Xg1)。
[0101] S7、基于承载槽图像特征信息,获取承载槽位置;承载槽位置包括承载槽角点位置坐标,包括:其中一角点坐标为(Xc1,Yc1)、另一角点坐标为(Xc2,Yc2),基于承载槽角点位置坐标计算承载槽中心点位置坐标(Xc,Yc,Ac),Xc=(Xc1+Xc2)/2,Yc=(Yc1+Yc2)/2;Ac=Arctg(Yc2‑Xc2)/(Xc2‑Xc1)。
[0102] S8、将硅片位置与预先存储的硅片标准位置进行对比,将承载槽位置与预先存储的承载槽标准位置进行对比,根据对比结果调整硅片至新放料位置;将硅片位置与预先存储的硅片标准位置进行对比的具体步骤包括:S81、预先记录硅片标准位置,硅片标准位置包括:硅片中心点标准位置坐标,硅片中心点标准位置坐标包括:硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量;
[0103] S82、将硅片中心点位置坐标与硅片中心点标准位置坐标相减,获得硅片中心点角度偏移量Agdet,计算方式为:Agdet=Apg‑Ag;其中,Apg为硅片中心点标准位置角度,Ag为当前硅片中心点实际位置角度;
[0104] 将承载槽位置与预先存储的承载槽标准位置进行对比的具体步骤包括:S83、预先记录载板各承载槽的承载槽标准位置,包括:承载槽中心点标准位置坐标,承载槽中心点标准位置坐标包括:承载槽中心点X方向坐标、承载槽中心点Y方向坐标;
[0105] S84、将承载槽中心点位置坐标与承载槽中心点标准位置坐标相减,获得承载槽中心点偏移量(Xcdet,Ycdet,Acdet),计算方式为:Xcdet=Xpc‑Xc;Ycdet=Ypc‑Yc;Acdet=Apc‑Ac;
[0106] 其中,Xcdet为承载槽中心点X方向偏移量,Xpc为承载槽中心点标准位置的X方向坐标,Xc为当前承载槽中心点实际位置的X方向坐标,Ycdet为承载槽中心点Y方向偏移量,Ypc为承载槽中心点标准位置的Y方向坐标,Yc为当前承载槽中心点实际位置的Y方向坐标,Acdet为承载槽中心点角度偏移量,Apc为承载槽中心点标准位置角度,Ac为当前承载槽中心点实际位置的角度。
[0107] S85、基于硅片中心点偏移量、承载槽中心点偏移量计算用于补偿的总偏移角度Atotal,Atotal=(Apc‑Ac)‑(Apg‑Ag),即Atotal=Acdet‑Agdet,其中Apc为承载槽中心点标准位置角度,Ac为当前承载槽中心点实际角度,Apg为硅片中心点标准位置角度,Ag为当前硅片中心点实际角度,Atotal为中心点A方向(即旋转方向)总偏移量,Acdet为承载槽中心点A方向偏移量,Agdet为硅片中心点A方向偏移量;
[0108] S86、基于总偏移角度计算出硅片旋转后的硅片新位置,硅片新位置包括:硅片新位置中心点坐标;
[0109] 硅片中心坐标绕着旋转中心旋转一定角度后的硅片新位置中心点坐标计算方式为:Xnew=cos(a)*(Xg‑Xrt)–sin(a)*(Yg‑Yrt)+Xrt;
[0110] Ynew=cos(a)*(Yg‑Yrt)+sin(a)*(Xg‑Xrt)+Yrt;
[0111] 其中(Xnew,Ynew)为硅片旋转后的硅片新位置坐标;
[0112] (Xg,Yg)为硅片中心坐标;
[0113] (Xrt,Yrt)为机械手吸盘的旋转中心坐标;
[0114] a为旋转角度Atotal;
[0115] S87、将硅片旋转后的硅片新位置坐标与硅片标准位置坐标相减,获得硅片旋转后的X方向偏移量、Y方向偏移量;X方向偏移量、Y方向偏移量计算方式为:Xgdet=Xnew‑Xpg;Ygdet=Ynew‑Ypg;
[0116] S88、基于硅片中心点X方向偏移量、硅片中心点Y方向偏移量与承载槽中心点X方向偏移量、Y方向偏移量,计算X方向总偏移量、Y方向总偏移量,Xtotal=Xcdet‑Xgdet;Ytotal=Ycdet‑Ygdet;其中,Xtotal为X方向总偏移量,Xcdet为承载槽中心点X方向偏移量,Xgdet为硅片中心点X方向偏移量,Ytotal为Y方向总偏移量,Ycdet为承载槽中心点Y方向偏移量,Ygdet为硅片中心点Y方向偏移量;
[0117] S89、机械手根据X方向总偏移量Xtotal、Y方向总偏移量Ytotal和总偏移角度Atotal将机械手的标准放料位置调整至新放料位置;
[0118] S9、机械手根据新放料位置将硅片放置于承载槽中。
[0119] 本发明上述方案,具有以下优点:
[0120] (1)本实施例中,例如硅片尺寸为181mm*181mm,则载板承载槽长宽一般设定为182mm*183mm,采用本申请硅片上料系统及硅片上料定位方法,将硅片移载至载板的承载槽中后,硅片边沿与承载槽内侧端之间的间隙最小为0.05mm,因此,能够实现硅片与承载槽的精确定位,确保了将硅片准确放置于承载槽中,避免了待移载硅片位置偏移、硅片与载板承载槽位置对应不准确,导致硅片不能准确放置于承载槽内或硅片边沿与承载槽外缘磕碰等问题出现,从而确保了产品质量以及后续加工的顺利进行,同时有利于后续加工精度的提升。
[0121] (2)载板移送小车的设置,有利于一次移送多片载板,从而大大提升了加工效率。
[0122] (3)第一纠偏机构、第二纠偏机构的设置,有利于防止硅片在传输过程中发生位置偏移,有利于进一步提高后续定位的准确性。
[0123] 以上的仅是本申请的优选实施方式,本发明不限于以上实施例。可以理解,本领域技术人员在不脱离发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化,均应认为包含在发明的保护范围之内。