预对准机与机械手相对坐标系的标定方法
【专利摘要】本发明公开了一种预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，所述标定方法包括：第一、设定预对准机所处的坐标系为xoy坐标系，机械手所处的坐标系为x′o′y′坐标系；第二、利用一处于所述xoy坐标系内的晶圆相对于所述x′o′y′坐标系径向移动，确定所述x′o′y′坐标系在所述xoy坐标系内的姿态；第三、将所述晶圆相对于所述x′o′y′坐标系转动，确定所述x′o′y′坐标系在所述xoy坐标系内的位置，即得到所述机械手与所述预对准机的相对位置关系。本发明可实现真空吸附式机械手在真空吸附式预对准机坐标系下的准确定位，从而可有效提高对晶圆的预对准精度及传输精度。
【专利说明】预对准机与机械手相对坐标系的标定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械手操控【技术领域】，特别涉及一种预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，主要用于确定机械手与被操控设备的相对位置，以使操控更加准确。
【背景技术】
[0002]机械手是一种能够模仿人手和臂的某些动作功能、按照固定程序抓取、搬运物件或者操作工具的自动操作装置。目前，在集成电路制作技术中，真空吸附式单轴预对准机都需要与机械手共同来完成对晶圆的预对准，即识别晶圆圆心及缺口或切边位置并使缺口或切边朝向某一预设的方向，并且大多采用真空吸附式机械手。当预对准机识别出晶圆圆心后，应由机械手调整晶圆位置，使预对准机上真空吸盘的转轴通过晶圆圆心。若此时不知道预对准机与机械手坐标系的相对位置信息，则系统将无法给机械手指令指其对晶圆做出准确的调整，预对准结束后也无法得知晶圆在机械手上的确切位置，预对准将失去意义。则此时需要进行标定，标定的任务是确定两坐标系的姿态(即预对准机坐标系与机械手坐标系的相对转角)和位置(即预对准机坐标系原点与机械手坐标系原点的相对位置)。
[0003]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:现有的确定以及调节机械手与预对准机的位置是使用人工试教，使得机械手与预对准机的相对位置很难确定或者精度很低，从而晶圆的对准精度大大降低。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，该方法通过标定获得预对准机与机械手坐标系的相对位置信息，来实现机械手末端在预对准机坐标系中的准确定位，从而提高对晶圆预对准的精度。所述技术方案如下:
[0005]一种预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，所述标定方法包括:
[0006]S1、设定预对准机所处的坐标系为xoy坐标系，机械手所处的坐标系为X' o' y'坐标系；
[0007]S2、利用一处于所述xoy坐标系内的晶圆相对于所述X' o' y'坐标系径向移动，确定所述X' ο' y'坐标系在所述xoy坐标系内的姿态；
[0008]S3、将所述晶圆相对于所述X' o' y'坐标系转动，确定所述X' ο丨y'坐标系在所述xoy坐标系内的位置，即得到所述机械手与所述预对准机的相对位置关系。
[0009]进一步地,在步骤S2中,确定所述X' o' y'坐标系在所述xoy坐标系内姿态的方法包括:
[0010]S201、将处于所述xoy坐标系内的所述晶圆的圆心转移至某一位置B，得出B点相对于所述xoy坐标系原点的偏心量d=B0 ；
[0011]S202、将所述机械手移动至接近B点的某一位置A，再将所述机械手与所述晶圆一起沿O' A方向移动距离d，记下所述机械手新处的位置A'、所述晶圆圆心新处的位置B'；
[0012]S203、测量出B'点的偏心量d' =B' 0，则所述x' o' y'坐标系在所述xoy坐标系内的姿态角t=B' B0,根据余弦定理求得:
【权利要求】
1.一种预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，其特征在于，所述标定方法包括: S1、设定预对准机所处的坐标系为xoy坐标系，机械手所处的坐标系为X'O' Y'坐标系; S2、利用一处于所述xoy坐标系内的晶圆相对于所述X'o' J1坐标系径向移动,确定所述X' o' J1坐标系在所述xoy坐标系内的姿态； S3、将所述晶圆相对于所述X'o' j'坐标系转动，确定所述X' o' Y'坐标系在所述xoy坐标系内的位置，即得到所述机械手与所述预对准机的相对位置关系。
2.根据权利要求1所述的预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，其特征在于，在步骤S2中，确定所述X' o' j'坐标系在所述xoy坐标系内姿态的方法包括: S201、将处于所述xoy坐标系内的所述晶圆的圆心转移至某一位置B，得出B点相对于所述xoy坐标系原点的偏心量d=B0 ； S202、将所述机械手移动至接近B点的某一位置A，再将所述机械手与所述晶圆一起沿o' A方向移动距离d，记下所述机械手新处的位置A'、所述晶圆圆心新处的位置B'； 5203、测量出B'点的偏心量0-=B' O,则所述X' o' y'坐标系在所述xoy坐标系内的姿态角t=B' BO,根据余弦定理求得:
3.根据权利要求2所述的预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，其特征在于，步骤S2还包括修正参数的步骤: S204、在标定所述X,o' j'坐标系在所述xoy坐标系内的姿态角t后，将所述机械手与所述预对准机配合对所述晶圆偏心进行补偿，补偿后再次计算所述晶圆的偏心量； 若偏心量读数在要求范围内，则标定成功；若偏心量读数在要求范围之外，则重新进行标定。
4.根据权利要求3所述的预对准机与机械手相对坐标系的标定方法，其特征在于，在步骤S3中，确定所述X, o' j'坐标系在所述xoy坐标系内位置的方法包括: S301、标记所述晶圆圆心在所述xoy坐标系内的初始位置B,标记所述机械手在所述xoy坐标系内的初始位置A ； S302、将所述机械手和所述晶圆一起绕O'转动角度T，且机械手伸长的长度不变，记下所述机械手新处的位置A,、所述晶圆圆心新处的位置B'； S303、根据B、B'在所述xoy坐标系中的位置，以及等腰三角形BO'B'的顶角ZBO' B' =T，计算出O'在所述xoy坐标系中的位置，即所述X, o' y'坐标系在所述xoy坐标系内的位置。
【文档编号】B25J19/00GK103808285SQ201210441423
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月8日 优先权日:2012年11月8日
【发明者】徐方, 吕光, 温燕修, 张鹏, 周道, 李学威 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司