一种提高传片速度的机械手移动方法.pdf

本发明是一种提高传片速度的机械手移动方法，运用到半导体实际晶圆传送过程当中去，可以缩短机械手一个单周期晶圆传送的时间，使得晶圆在传送过程中消耗的时间缩短，对于多单元堆叠式加工工艺设备的产能提高有明显的积极作用。

权利要求书1.  一种提高传片速度的机械手移动方法，其特征在于，包括以下步骤： 第一步，将机械手移动到晶圆承载位置，机械手三个自由度中T、Z两个自 由度参与移动； 第二步，机械手将晶圆取出，机械手三个自由度中R、Z两个自由度参与移 动； 第三步，机械手移动到晶圆所需要传送到的位置，机械手三个自由度中T、 Z两个自由度参与移动； 第四步，机械手将晶圆放到传送位置，机械手三个自由度中R、Z两个自由 度参与移动； 所述相邻两步之间有动作重叠。 2.  根据权利要求1所述的一种提高传片速度的机械手移动方法，其特征在于， 所述动作重叠包括：第一步结束前Δt1秒处，第二步开始，在Δt1时间内，机械 手三个自由度R、T、Z均参与移动；Δt1由机械手运行速度和机械手R、T自由 度在水平面最小工作半径决定： Δt1=K*Dr1/Sp1 其中，K为安全系数；Sp1为机械手运行速度；Dr1为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。 3.  根据权利要求1所述的一种提高传片速度的机械手移动方法，其特征在于， 所述动作重叠包括：第二步结束前Δt2秒处，第三步开始，在Δt2时间内，机械手 三个自由度中R、T、Z参与移动；Δt2时间是由机械手运行速度和机械手R、T自 由度在水平面最小工作半径决定： Δt2=K*Dr2/Sp2 其中，K为安全系数；Sp2为机械手运行速度；Dr2为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。 4.  根据权利要求1所述的一种提高传片速度的机械手移动方法，其特征在于， 所述动作重叠包括：第三步结束前Δt3秒处，第四步开始，在Δt3时间内，机械 手三个自由度中R、T、Z参与移动；Δt3时间是由机械手运行速度和机械手R、 T自由度在水平面最小工作半径决定： Δt3=K*Dr3/Sp3 其中，K为安全系数；Sp3为机械手运行速度；Dr3为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。 5.  根据权利要求1所述的一种提高传片速度的机械手移动方法，其特征在于， 所述动作重叠包括：第四步结束前Δt4秒处，第一步开始，在Δt4时间内，机械 手三个自由度中R、T、Z参与移动；Δt4时间是由机械手运行速度和机械手R、 T自由度在水平面最小工作半径决定： Δt4=K*Dr4/Sp4 其中，K为安全系数；Sp4为机械手运行速度；Dr4为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。

说明书一种提高传片速度的机械手移动方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造工艺加工过程中的晶圆传送方式。具体说 就是一种提高机械手传片速度的方法。
背景技术
目前，在半导体集成电路制造工艺，产能是半导体制造设备的重要指标之 一，机械手作为设备的关键传送单元，如何更加快速的传送晶圆是产能提高的 必要条件之一。半导体晶圆传送机械手传送晶圆的一个完整过程，可分解为移 动、取片、移动、送片四个子过程：
机械手取片过程，即机械手从工艺加工单元中取出晶圆的过程；
机械手移动过程，即机械手移动到取送片的准备位置；
机械手送片过程，即机械手向工艺加工单元中送入晶圆的过程；
晶圆传送主要由机械手通过以上四种动作连续完成。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一 种能够节省机械手传送时间，加快晶圆传送，从而提高设备产能的机械手移动 方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种提高传片速度的机械手 移动方法，包括以下步骤：
第一步，将机械手移动到晶圆承载位置，机械手三个自由度中T、Z两个自 由度参与移动；
第二步，机械手将晶圆取出，机械手三个自由度中R、Z两个自由度参与移 动；
第三步，机械手移动到晶圆所需要传送到的位置，机械手三个自由度中T、 Z两个自由度参与移动；
第四步，机械手将晶圆放到传送位置，机械手三个自由度中R、Z两个自由 度参与移动；
所述相邻两步之间有动作重叠。
所述动作重叠包括：第一步结束前Δt1秒处，第二步开始，在Δt1时间内， 机械手三个自由度R、T、Z均参与移动；Δt1由机械手运行速度和机械手R、T 自由度在水平面最小工作半径决定：
Δt1=K*Dr1/Sp1
其中，K为安全系数；Sp1为机械手运行速度；Dr1为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。
所述动作重叠包括：第二步结束前Δt2秒处，第三步开始，在Δt2时间内，机 械手三个自由度中R、T、Z参与移动；Δt2时间是由机械手运行速度和机械手R、 T自由度在水平面最小工作半径决定：
Δt2=K*Dr2/Sp2
其中，K为安全系数；Sp2为机械手运行速度；Dr2为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。
所述动作重叠包括：第三步结束前Δt3秒处，第四步开始，在Δt3时间内， 机械手三个自由度中R、T、Z参与移动；Δt3时间是由机械手运行速度和机械 手R、T自由度在水平面最小工作半径决定：
Δt3=K*Dr3/Sp3
其中，K为安全系数；Sp3为机械手运行速度；Dr3为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。
所述动作重叠包括：第四步结束前Δt4秒处，第一步开始，在Δt4时间内， 机械手三个自由度中R、T、Z参与移动；Δt4时间是由机械手运行速度和机械 手R、T自由度在水平面最小工作半径决定：
Δt4=K*Dr4/Sp4
其中，K为安全系数；Sp4为机械手运行速度；Dr4为Z轴当前高度下的R、T自 由度在水平面最小工作半径。
本发明具有以下优点及有益效果：本发明运用到半导体实际晶圆传送过程 当中去，可以缩短机械手一个单周期晶圆传送的时间，使得晶圆在传送过程中 消耗的时间缩短，对于多单元堆叠式加工工艺设备的产能提高有明显的积极作 用。
附图说明
图l是本发明方法使用的机械手各部分示意图；
图2是本发明方法的机械手传送次序图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
图1中机械手在晶圆传送的三个过程中的特点是，取片过程中，机械手伸 展轴R和垂直轴Z参与运动将晶圆取回；移动过程中，轴垂直轴Z和旋转轴T 参与运动，将机械手运动到取送片的准备位置；送片过程中，机械手伸展轴R 和垂直轴Z参与运动将晶圆送出。
传送晶圆机构如图1所示，传送机械手A由机体B、平台C、手臂D、手 指E等5个部件组成；机体B是固定部件，由平台C固定在固定装置上；转盘 D、手臂E和手指F构成机械手运动机构；机械手运动机构可以由机体B机构 向垂直自由度Z方向运动，转盘D将运动部件整体沿旋转自由度T方向旋转， 手臂E带动手指F向伸展自由度R方向移动；
本发明的机械手传送方法是这样实现的：移动、取片、移动、送片过程如 图2所示。
机械手首先做移动A动作，将机械手移动到取片位置；在移动A过程结束 前Δt1时间处开始进行机械手取片B过程；机械手取片B过程结束前Δt2处开 始机械手移动C过程,将机械手移动到送片位置；在机械手移动过程C结束前Δ t3时间处开始送片D过程；机械手在送片D过程结束前Δt4时间处开始下一个 移动、取送片循环开始。