专利名称：一种loadlock监控和自动复位系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种自动监控和控制系统，尤其涉及是指一种L0ADL0CK监 控和自动复位系统及方法。
背景技术：
目前LOADLOCK (预装载台)的作用是让被搬送物体从非真空状态到 另高真空状态前的过渡腔体，它可以达到一定程度的真空度，它的产生可 以省很多从大气到高真空的抽真空时间，它自带的感知器也能对硅片的缺 损进行检测所以被广泛运用于批量生产的高真空设备。
但是，在半导体设备当中的应用，存在着LOADLOCK偏移导致硅片划 伤的隐患，而此种隐患在目前的技术手段下无法事前预知和控制。 一旦发 生划伤受害面将非常之大。
因此，在此技术领域中，需要一种LOADLOCK监控和自动复位系统， 可以有效监控LOADLOCK位置的偏差，同时对偏差量进行分析和判断并做 出报警或对偏差进行自动调整。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LOADLOCK监控和自动复位系统 及方法，可以检测LOADLOCK的位置偏差，防止在操作过程中硅片的划伤。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种LOADLOCK监控和自动复位 系统，其包括设备主控制系统、机械手、光信号发射器、光信号接收器、 数据分析判断模块和L0ADL0CK，其中设备主控制系统，可发出信号使
LOADLOCK及机械手开始运作；机械手，将信号反馈给设备主控制系统； 光信号发射器，可接收设备主控制系统信号，发出一列光信号；光信号接 收器，可检测光信号发射器发来的光信号；数据分析判断模块，可根据光 接收信号器发来的数据进行处理和判断，并反馈到设备主控制系统； L0ADL0CK，可根据设备主控制系统给出的信号进行调整。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种L0ADL0CK监控和自动复 位方法，可运用于上述系统上，包括如下步骤步骤一、设备主控制系统， 发出传动信号使L0ADL0CK及机械手开始动作；步骤二、机械手，把到位 信号反馈给所述设备主控制系统；步骤三、光信号发射器，接收设备主控 制系统发出的机械手到位信号，发出一列光信号；步骤四、光信号接收器， 检测光信号发射器发出的光信号并将数据发送给数据分析判断模块;步骤 五、数据分析判断模块，根据光接收信号器的数据进行处理和判断，并把 判断信号反馈到设备主控制系统；设备主控制系统发出指令给L0ADL0CK; 步骤六、L0ADL0CK将根据设备主控制系统给出的指令进行对应的步进调 整。上述步骤五判断信号包括报警信号、正常作业信号或补正信号。 指令包括发出报警、正常作业或补正指令。上述步骤五具体指数据分 析判断模块，根据接收到的数据，先判断是否超过异常报警的预定值，如 超过则发出报警信号给设备主控制系统，设备主控制系统发出报警指令， 如未超过，则发出正常作业信号反馈给设备主控制系统，设备主控制系统 发出正常作业的指令；同时，数据分析判断模块继续与各标准进行比对或 运算，并调用其它批次数据进行分析和判断后发现异常时，再次发出补正 信号反馈给设备主控制系统，设备主控制系统发出补正指令。上述判断是
否超过异常报警的预定值指l枚发生大于Zmax时，发出报警信号；或连 续5枚发生同一方向的偏差量大于Z2时，发出报警信号；或同批次中有 3枚超Z2且是同向偏差，而另有3枚超Z2且也是同向偏差但与前3枚是 反方向偏差时，发出报警信号；或连续5批每批都出现4枚或4枚以上超 过Zl且是同向偏差，而另有4枚或4枚以上超过Zl且同向偏差但与前几 枚是反方向偏差时，发出报警信号；或如发现机械手的厚度与测得的值 Wrx偏差较大时，发出停机报警信号；或发现硅片的厚度与测得的值Wx 偏差较大时，发出停机报警信号。上述数据分析判断模块判断发出补正信 号的标准有:如连续3批中每批都有4枚或4枚以上偏差超过Z2且是同向 偏差而其它硅片无反向偏差超Z2时，此时数据分析判断模块将3批中的 所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断，发出补正信号; 或如果20批制品中出现5批都有4枚或4枚以上偏差超过Z2且是同向偏 差而同批次中的其它硅片无反向偏差超Z2时，此时数据分析判断模块将 5批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断，发出补 正信号;或如果连续3批中都有10枚以上发生偏差超过Zl且是同向偏差 而同批次中的其它硅片无反向偏差超Z1时，此时数据分析判断模块将3 批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断，发出补正 信号。
本发明由于采用上述系统及方法，可有效监控L0ADL0CK位置的偏差， 同时对偏差量进行分析和判断并做出报警或对偏差进行自动调整的补正 指令。
图l是本发明一个具体实施例的工作流程图； 图2是图1实施例中系统的工作示意图3是图1实施例中光信号接收器与光信号发射器与机械手的相对位 置示意图3中1为光线号发射器、2为机械手、3为Load lock阀门、4为 光线号收器。
具体实施例方式
本发明L0ADL0CK监控和自动复位系统包括设备主控制系统、机械手、 光信号发射器、光信号接收器、数据分析判断模块和LOADLOCK等，相应 的方法可在系统中展开。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，是本发明一个具体实施例的工作流程图。首先是由设备主 控制系统发出搬送硅片的传动信号使LOADLOCK先位移到指定的位置后机械 手动作，等机械手伸到硅片背面时(在Z轴动作前)，反馈一个到位信号给设 备主控制系统，由设备主控制系统触发光信号发射器发出一列光信号，如 图2所示，此系统由高密度的光信号发射器和光信号接收器组成，其光信号 发射器和接收器都为柱状，同时数据分析模块也被触发。光穿过L0ADL0CK 中的片盒和硅片被光信号接收器检测到(光信号接收器与光信号发射器是 同脉冲触发，同触发同关闭,减少其它反射和折射光的影响)，此时数据分析 判断模块根据光信号接收器的数据进行处理和判断，并且所述数据分析判 断模块，其工作方式为'后台运算方式'，不影响机械手的正常工作速度。
判断发出报警信号的标准有 ① l枚发生大于Zmax时，发出紧急停机报警信号；
② 连续5枚发生同一方向的偏差量大于Z2时，发出报警信号(此时 可能L0ADL0CK发生步进电机偏差)；
③ 同批次中有3枚超Z2且是同向偏差，而另有3枚超Z2且也是同 向偏差但与前3枚是反方向偏差时，发出报警信号(如L0ADL0CK位移偏 差)；
④ 连续5批次中每批都出现4枚或4枚以上超过Zl且是同向偏差， 而另有4枚或4枚以上超过Zl且同向偏差但与前几枚是反方向偏差时， 发出报警信号(如L0ADL0CK的步进马达有老损等)；
⑤ 如发现机械手的厚度与测得的值(Wrx)偏差较大时，发出停机报警
信号(如机械手变形或感知器异常)；
⑥ 如发现硅片的厚度与测得的值(Wx)偏差较大时，发出停机报警信 号(如硅片放错片槽，L0ADL0CK倾斜或感知器异常等)。
判断发出补正信号的标准有
① 如连续3批次中每批都有4枚或4枚以上偏差超过Z2且是同向偏 差而其它硅片无反向偏差超Z2时，此时数据分析判断模块将3批次中的 所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断，发出补正信号;
② 如20批次制品中出现5批都有4枚或4枚以上偏差超过Z2且是 同向偏差而同片批中的其它硅片无反向偏差超Z2时，此时数据分析判断 模块将5批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断， 发出补正信号；
◎如连续3批次中都有10枚以上发生偏差超过Zl且是同向偏差而同片批中的其它硅片无反向偏差超Zl时，此时数据分析判断模块将3 批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断，发出补 正信号。该数据分析判断模块，根据接收到的偏差量，先判断是否超过发出异 常报警值Zmax，根据判断把信号反馈给设备主控制系统，设备主控制系 统根据反馈得到的信号发出报警或正常作业的指令；同时，数据分析判断 模块继续与各标准进行比对或运算，并调用其它批次数据进行分析和判断 后发现异常时，再次发出补正信号给设备主控制系统，由设备主控制系统 发出补正指令。
设备主控制系统收到报警信号、正常作业信号或补正信号后，发出报 警、正常作业或补正指令如果根据监控发现当前批次需要调整时，设备 主控制系统在监控第一枚硅片前对L0ADL0CK进行补正偏差，然后由光信 号监测器继续检测，确认L0ADL0CK调整的位移量；如果发生实际调整的 位移量与需调整量的偏差较大时，机器报警(LOADLOCK的步进马达出现偏 差)；如果实际调整的位移量与需调整量的偏差正常时，继续作业并监控。
其中当一批中少硅片或只有一枚时，由设备主控制系统发出一个不 监控信号给数据分析判断模块(根据初始扫描的枚数结果，不监控原则 缺损硅片的上一枚硅片为不监控硅片，片槽25为非监控片)；例如片槽 1、 2、 4、 5有硅片，片槽3、 6 25都无硅片，此时根据检测后得出片槽 1， 4。监控。Zrnax为最大偏差量，偏差量上限规格，达到此规格需紧急 停机；Zl为偏差量报警规格；Z2为偏差量自动控制规格；偏差量的计算 公式:Z^(Y-X)/2，其中x为实际被监控的枚数编号；Wx为硅片的厚度；Wrx为第x枚硅片实际被监控时，机械手厚度。
在实施本发明过程中，举一实施例，可更加清楚地说明本发明提供的 内容。
实施例
硅晶片在LOADLOCK的片盒中正常间距是6毫米，机械手厚度在2毫 米，Zmax二l。6毫米；Z2=l毫米；Z1=0。 5毫米；当一切正常硅片与 机械手之间上下的距离各是2毫米。
1、 当有制品作业时经光信号检测器检测到单枚偏差量为+O。 8，数据 分析判断模块接收到信息,并得出偏差量小于Z2的规格，大于Zl的规格， 记入相关信息，同时反馈一个正常作业信号给设备主控制系统，然后设备 主控制系统发出正常作业指令，继续进行监控。
当此批制品发生10枚以上同向偏差大于Zl小于Z2时，数据分析判 断模块调出前2批制品的偏差量进行计算，如前两批也有10枚以上发生 同向偏差大于Zl小于Z2时，数据分析判断模块给出调整指令和平均偏 差量，收到信号后的设备主控制系统发出此批正常终了的指令，并记下偏 差量，下一批制品作业前设备主控制系统先发出补正信号，并控制 LOADLOCK作出补正方向的步进位移，同时给数据分析判断模块发出一个 数据复位信号，当L0ADL0CK与机械手再次动作时，继续被监控；如前两 批无同向偏差时，此数据记入后反馈正常作业指令。
2、 如果检测到单枚偏差量为+1。 8时，数据分析判断模块把数据与 规格进行比较后发现偏差量(+1.8)大于Zmax，记入信息后反馈给设备主 控制系统停机和报警信号，设备主控制系统根据得到的反馈信号立即停机
报警，由设备人员对异常情况进行确认和人为修复。
另夕卜，需强调指出，本发明可应用于所有机型LOADLOCK的位置监控 和调整。
权利要求
1、一种LOADLOCK监控和自动复位系统，其特征在于，包括设备主控制系统、机械手、光信号发射器、光信号接收器、数据分析判断模块和LOADLOCK，其中，所述设备主控制系统，可发出信号使所述LOADLOCK及机械手开始运作；所述机械手，将信号反馈给所述设备主控制系统；所述光信号发射器，可接收所述设备主控制系统信号，发出一列光信号；所述光信号接收器，可接收所述设备主控制系统信号，与光信号发射器同脉冲触发并检测所述光信号发射器发来的光信号；所述数据分析判断模块，可根据所述光接收信号器发来的数据进行处理和判断，并反馈到所述设备主控制系统；所述LOADLOCK，可根据所述设备主控制系统给出的信号进行调整。
2、 一种LOADLOCK监控和自动复位方法，可运用于权利要求l所述的 LOADLOCK监控和自动复位系统上，其特征在于，包括如下步骤步骤一、所述设备主控制系统，发出传动信号使LOADLOCK及机械手 开始动作；步骤二、所述机械手，把到位信号反馈给所述设备主控制系统；步骤三、所述光信号发射器，接收所述设备主控制系统发出的机械手 到位信号，发出一列光信号；步骤四、所述光信号接收器，检测光信号发射器发出的光信号并将数 据发送给所述数据分析判断模块；步骤五、所述数据分析判断模块，根据所述光接收信号器的数据进行 处理和判断，并把判断信号反馈到所述设备主控制系统；所述设备主控制系统发出指令给所述LOADLOCK;步骤六、所述L0ADL0CK将根据所述设备主控制系统给出的指令进行 对应的步进调整。
3、 根据权利要求2所述的L0ADL0CK监控和自动复位方法，其特征在 于，所述步骤五判断信号包括报警信号、正常作业信号或补正信号，所 述步骤五指令包括发出报警、正常作业或补正指令。
4、 根据权利要求3所述的L0ADL0CK监控和自动复位方法，其特征在 于，所述步骤五指所述数据分析判断模块，根据接收到的数据，先判断 是否超过异常报警的预定值，如超过则发出报警信号给所述设备主控制系 统，所述设备主控制系统发出报警指令，如未超过，则发出正常作业信号 反馈给所述设备主控制系统，所述设备主控制系统发出正常作业的指令;同时，所述数据分析判断模块继续与各标准进行比对或运算，并调用其它 批次数据进行分析和判断后发现异常时，再次发出补正信号反馈给设备主 控制系统，所述设备主控制系统发出补正指令。
5、 根据权利要求4所述的L0ADL0CK监控和自动复位方法，其特征 在于，所述判断是否超过异常报警的预定值指:l枚发生大于Zmax时，发 出报警信号；或连续5枚发生同一方向的偏差量大于Z2时，发出报警信 号；或同批次中有3枚超Z2且是同向偏差，而另有3枚超Z2且也是同向 偏差但与前3枚是反方向偏差时，发出报警信号；或连续5批每批都出现 4枚或4枚以上超过Zl且是同向偏差，而另有4枚或4枚以上超过Zl且 同向偏差但与前几枚是反方向偏差时，发出报警信号；或如发现机械手的 厚度与测得的值Wrx偏差较大时，发出停机报警信号；或发现硅片的厚度与测得的值Wx偏差较大时，发出停机报警信号；其中Zmax为最大偏差 量，即偏差量上限规格；Zl为偏差量报警规格；Z2为偏差量自动控制规 格；Wx为硅片的厚度；Wrx为第x枚硅片实际被监控时机械手的厚度。
6、如权利要求4所述的L0ADL0CK监控和自动复位方法，其特征在于， 所述数据分析判断模块判断发出补正信号的标准有:如连续3批中每批都有 4枚或4枚以上偏差超过Z2且是同向偏差而其它硅片无反向偏差超Z2时，此 时数据分析判断模块将3批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做 出补正判断，发出补正信号；或如果20批制品中出现5批都有4枚或4枚以上 偏差超过Z2且是同向偏差而同批次中的其它硅片无反向偏差超Z2时，此时 数据分析判断模块将5批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出 补正判断，发出补正信号；或如果连续3批中都有10枚以上发生偏差超过Z1 且是同向偏差而同批次中的其它硅片无反向偏差超Z1时，此时数据分析判 断模块将3批中的所有偏差量进行求平均，根据平均偏差量做出补正判断， 发出补正信号；其中Zl为偏差量报警规格；Z2为偏差量自动控制规格。
全文摘要
本发明公开了一种LOADLOCK监控和自动复位系统及方法，该系统包括设备主控制系统、机械手、光信号发射器、光信号接收器、数据分析判断模块和LOADLOCK，该设备主控制系统可发出信号使LOADLOCK及机械手开始运作；机械手将信号反馈给设备主控制系统；光信号发射器可接收设备主控制系统信号，发出一列光信号；光信号接收器可检测光信号发射器发来的光信号；数据分析判断模块可根据光接收信号器发来的数据进行处理和判断，并反馈到设备主控制系统；LOADLOCK可根据设备主控制系统给出的信号进行调整。该方法包括六个步骤。本发明可以检测LOADLOCK的位置偏差，防止在操作过程中硅片的划伤。
文档编号G05B19/048GK101178586SQ200610118218
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者坚 沈 申请人:上海华虹Nec电子有限公司