[发明专利]硅片承载装置中硅片的安全拾取方法及系统

权利要求书

1.一种半导体设备的硅片承载装置中硅片的安全拾取方法，所述半导体设备包括用于放置多个硅片的硅片承载装置和用于拾取和运输硅片的机械手，所述硅片承载装置具有支撑部件，所述硅片水平放置于支撑部件上，多个所述硅片在竖直方向上排列，所述机械手具有片叉，所述片叉上表面和下表面分别固定有不在同一条直线上的三个或以上的传感器组，所述传感器组用于定义一个或多个基准面；硅片的安全拾取方法包括：

步骤S01：设置取片理论示教数据，执行取片操作指令；

步骤S02：所述机械手运动至预取片安全位置，预取片安全位置上的机械手还未伸入硅片承载装置区域；

步骤S03：所述机械手向硅片承载装置内的待取硅片放置区域下方的预向上取片位置运动，在此运动过程中，周期性连续采集所述传感器组中每个传感器与所述待取硅片底部的距离和与所述待取硅片下方相邻硅片的距离的测量值，并且根据所述测量值判断所述机械手是否能够安全运行至所述待取硅片放置区域下方的预向上取片位置；所述预向上取片位置上的机械手触碰不到所述待取硅片底部以及该底部的支撑部件且触碰不到所述待取硅片下方相邻硅片上表面；如果是，则执行步骤S05；如果不是，则执行步骤S04；

步骤S04：机械手停止运行，并且报警等待处理；

步骤S05：所述机械手运行至所述待取硅片放置区域下方的预向上取片位置后，根据最新的所述传感器组中每个传感器与所述待取硅片的距离的测量值，计算所述待取硅片所在平面与所述机械手的片叉所在平面的倾斜角；

步骤S06：根据所述倾斜角来判断在所述片叉接触所述待取硅片时，所述待取硅片是否会产生滑动；如果是，则执行步骤S07；如果不是，则执行步骤S08；

步骤S07：机械手停止运行，并且报警等待处理；

步骤S08：根据所述最新的所述传感器组中每个传感器与所述待取硅片的距离的测量值，计算所述待取硅片与所述机械手的片叉所在平面的最大距离和最小距离；

步骤S09：根据所述最大距离和所述最小距离结合所述取片理论示教数据来判断所述机械手的片叉是否能够安全取片；如果是，则执行步骤S11；如果不是，则执行步骤S10；其中，所述取片理论示教数据包括硅片的厚度、相邻硅片的间距、所述预向上取片位置上的机械手的片叉底部到所述片叉下方硅片上表面的距离、预退出取片位置上的机械手的片叉顶部到所述待取硅片上方的相邻的支撑部件的距离、以及所述预向上取片位置到预退出取片位置之间的距离；

步骤S10：机械手停止运行，报警并等待处理；

步骤S11：所述机械手的片叉按照所述示教数据接触并且拾取所述待取硅片，然后所述机械手升至所述待取硅片上方的预退出取片位置；

步骤S12：所述机械手由所述预退出取片位置机向外退出所述硅片承载装置区域至退出安全位置，并且判断所述硅片承载装置内的全部所述硅片是否拾取完毕；如果是，则执行步骤S13；如果不是，则执行步骤S02；

步骤S13：停止取片过程的操作。

2.根据权利要求1所述的半导体设备的硅片承载装置中硅片的安全拾取方法，其特征在于，预向上取片位置上片叉底部到待取硅片下方相邻硅片的距离的安全极限值为下安全取片裕量，当待取硅片相邻下方硅片呈水平放置时，且预向上取片位置上片叉底部到待取硅片下方相邻硅片的距离大于下安全取片裕量时，本步骤S03中片叉不会触碰到待取硅片相邻下方的硅片。

3.根据权利要求1所述的半导体设备的硅片承载装置中硅片的安全拾取方法，其特征在于，所述步骤S03中，所述待取硅片底部与所述机械手的片叉所在平面的最小距离极限值＝相邻硅片的间距-硅片的厚度-所述预向上取片位置的片叉底部到所述待取硅片下方相邻硅片的距离-设备允许的位置变化量，所述步骤S03具体包括：所述机械手向硅片承载装置内的待取硅片放置区域下方的预向上取片位置运动，在此运动过程中，周期性连续采集所述传感器组中每个传感器到所述待取硅片底部的距离和到所述待取硅片下方相邻硅片的距离的测量值，并且求取这些测量值的最小值，将该最小值与所述最小距离极限值相比较，当该最小值小于所述最小距离极限值时，执行所述步骤S04；否则执行所述步骤S05。