晶片搬运牵引控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及半导体处理，更具体地涉及晶片搬运牵引控制(waferhandling tract1n control)。
【背景技术】
[0002]具有末端执行器的机械臂被用于拾取和放置半导体晶片。末端执行器典型地可以是“刀片(blade)”型末端执行器，例如，抹刀状末端执行器。许多刀片型末端执行器依赖重力和摩擦力将半导体晶片保持在恰当的位置，这种末端执行器移动太快会导致半导体晶片从末端执行器滑落。一种常用方法是使用一个或多个传感器检测半导体晶片何时不再在末端执行器上(例如，晶片已掉落)并在这样的事件发生时停止机械臂。
【发明内容】
[0003]本说明书中所记载的主题的一或多种实施方案的细节在下面的附图和说明书中得以阐述。从说明书、附图及权利要求，其它的特征、方面和优点会变得显而易见。要注意的是，除非特别指出该附图是按比例绘制，下列附图的相对尺寸可能没有按比例绘制。
[0004]在一些实施方案中，用于与半导体处理设备一起使用的装置可被提供。该装置可包括被配置为将第一半导体晶片支撑在第一末端执行器上的第一机械臂，被配置为检测该第一半导体晶片和该第一末端执行器之间的相对移动的第一传感器，以及具有一或多个处理器和存储器的控制器。该一或多个处理器、该存储器、该第一机械臂和该第一传感器可被通信连接。该存储器可存储用于控制该一或多个处理器以执行以下操作的程序指令:a)当该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时使该第一机械臂按照第一加速度型线移动，b)接收来自该第一传感器的第一传感器数据，c)分析该第一传感器数据以基于在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对移动来确定第一移动数据，d)确定能归因于按照该第一加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据是否超过第一阈值移动度量值，以及e)当能归因于按照该第一加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据超过该第一阈值移动度量值时使该第一机械臂按照第二加速度型线移动。能归因于按照该第二加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据可保持在该第一阈值移动度量值内。
[0005]在该装置的一些此类实施方案中，该第一移动数据可基于这样的数据，从这样的数据能计算出在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对加速度。在一些此类实施方案中，该第一阈值移动度量值可以是在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的在约0.001和10mVs之间的相对加速度。在一些其他或额外的此类实施方案中，该第一阈值移动度量值可以是在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的在约I和1mVs之间的相对加速度。
[0006]在该装置的一些其他的或额外的实施方案中，该第一移动数据可基于这样的数据，从该数据能计算出在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对速度。在一些此类实施方案中，该第一阈值移动度量值可以是在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的在约0.001和100m/S之间的相对速度。在一些其他或额外的此类实施方案中，该第一阈值移动度量值可以是在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的在约0.5和lOm/s之间的相对速度。
[0007]在该装置的一些其他的或额外的实施方案中，该第一移动数据可基于在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对位移。在一些此类实施方案中，该第一阈值移动度量值可以是在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的在约0.001和10mm之间的相对位移。在一些其他或额外的此类实施方案中，该第一阈值移动度量值可以是在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的在约0.5和4_之间的相对位移。
[0008]在该装置的一些其他的或额外的实施方案中，该第一移动数据是基于从由以下各项组成的组中选择的两个或更多个相对移动参数的组合:(在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的)相对加速度，(在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的)相对速度，以及在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对位移。
[0009]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置可进一步包括被配置为支撑该第一半导体晶片的晶片对准器并且该存储器可存储用于还控制该一或多个处理器以使该第一机械臂将该第一半导体晶片放置在该晶片对准器上以纠正在a)和e)过程中产生的该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对位移的进一步指令。
[0010]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的第一加速度型线可以是第一校准加速度型线，该第二加速度型线可以是第二校准加速度型线，并且存储器可存储用于还控制该一或多个处理器执行以下操作的进一步的指令:f)当能归因于按照该第一加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量值时在d)之后使该第一机械臂按照与该第一校准加速度型线相关联的第一操作加速度型线移动，以及g)当能归因于按照该第一加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据超过该第一阈值移动度量值且能归因于按照该第二加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量时在e)之后使该第一机械臂按照与该第二校准加速度型线相关联的第二操作加速度型线移动。
[0011]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的存储器可存储用于还控制该一或多个处理器在a)和e)之前执行以下操作的进一步的指令:h)在f)或g)之后，确定能归因于按照该第一或第二操作加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据是否超过第二阈值移动度量值，i)当能归因于按照该第一或第二操作加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据超过该第二阈值移动度量值时使该第一机械臂按照第三操作加速度型线移动，其中能归因于按照该第三操作加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据保持在该第二阈值移动度量值内。
[0012]在一些此类实施方案中，该存储器可存储用于还控制该一或多个处理器执行以下操作的进一步指令:j)当能归因于按照该第一校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量值时对于额外的N个半导体晶片在d)之后且在不执行a)或e)的情况下使该第一机械臂按照该第一操作加速度型线移动额外的N次，以及k)当能归因于按照该第一校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动速度超过该第一阈值移动度量值且能归因于按照该第二校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量值时对于额外的N个半导体晶片在e)之后并且在不执行a)或e)的情况下使该第一机械臂按照第二操作加速度型线移动额外的N次，其中N是大于或等于I的整数。
[0013]在一些额外的此类实施方案中，该存储器可存储用于还控制该一或多个处理器执行以下操作的进一步的指令:1)当能归因于按照该第一加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据低于该第一阈值移动度量值时在d)之后使该第一机械臂按照第三校准加速度型线移动，其中能归因于按照该第三校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据保持在该第一阈值移动度量值内，以及Π1)当能归因于按照该第一加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据低于该第一阈值移动度量值并且能归因于按照该第三加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量值时在I)之后使该第一机械臂按照与该第三校准加速度型线相关联的第三操作加速度型线移动。在一些此类实施方案中，能归因于该第三校准加速度型线的第一移动数据可超过能归因于该第一校准加速度型线的第一移动数据。
[0014]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的该第一加速度型线可以是第一操作加速度型线，并且该第二加速度型线可以是第二操作加速度型线。
[0015]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的该第一传感器可以是光学传感器。
[0016]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的该第一传感器可以是真空传感器。
[0017]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的该第一机械臂可以支撑该第一传感器。
[0018]在一些其他的或额外的实施方案中，该装置的该第一传感器可以被支撑在相对于该第一机械臂固定的位置中。
[0019]在一些实施方案中，可提供一种半导体晶片搬运方法。该方法可包括:n)按照第一校准加速度型线移动第一机械臂，该第一机械臂包括支撑第一半导体晶片的第一末端执行器，O)接收来自被配置为检测该第一半导体晶片和该第一末端执行器之间的相对移动的第一传感器的第一传感器数据，P)分析该第一传感器数据以基于在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对移动来确定第一移动数据，以及q)确定能归因于按照该第一校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据是否超过第一阈值移动度量值。
[0020]在一些此类实施方案中，该方法可进一步包括:r)确定能归因于按照该第一校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据超过该第一阈值移动度量值，S)按照第二校准加速度型线移动该第一机械臂，该第一机械臂包括支撑该第一半导体晶片的该第一末端执行器，t)确定能归因于按照该第二校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量值，以及U)选择与该第二校准加速度型线相关联的第二操作加速度型线。在一些此类实施方案中，该方法可进一步包括:V)在U)之后按照与该第二校准加速度型线相关联的第二操作加速度型线移动该第一机械臂。
[0021]在一些其他的或额外的实施方案中，该方法可进一步包括:w)确定能归因于按照该第一校准加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据不超过该第一阈值移动度量值，以及X)选择与该第一校准加速度型线相关联的第一操作加速度型线。在一些此类实施方案中，该方法可进一步包括:y)在X)之后按照与该第一校准加速度型线相关联的第一操作加速度型线移动该第一机械臂。
[0022]在一些实施方案中，可提供另一种半导体晶片搬运方法。该方法可包括:按照第一操作加速度型线移动第一机械臂，该第一机械臂包括支撑第一半导体晶片的第一末端执行器，接收来自被配置为检测该第一半导体晶片和该第一末端执行器之间的相对移动的第一传感器的第一传感器数据，分析该第一传感器数据以基于在该第一半导体晶片被该第一末端执行器支撑时在该第一机械臂的移动过程中该第一半导体晶片相对于该第一末端执行器的相对移动来确定第一移动数据，确定能归因于按照该第一操作加速度型线的该第一机械臂的移动的第一移动数据超过第一阈值移动度量值，以及当能归因于按照该第一操作加速度型线的该第一机械臂的移