專利名稱：預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，特別是一種確定預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)與機(jī)械手坐標(biāo)系相對(duì)位置的標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，大量的自動(dòng)化工具引入工業(yè)生產(chǎn)中，例如在晶圓的組裝過程中，首先是識(shí)別晶圓的缺口，而現(xiàn)有技術(shù)是采用真空吸附式單軸預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)，單軸預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)使用時(shí)都需要與機(jī)械手共同來完成對(duì)晶圓的預(yù)對(duì)準(zhǔn)(識(shí)別晶圓圓心及缺口或切邊位置并使缺口或切邊朝向某一預(yù)設(shè)的方向)，并且大多采用真空吸附式機(jī)械手。當(dāng)預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出晶圓圓心后，應(yīng)由機(jī)械手調(diào)整晶圓位置，使預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上真空吸盤的轉(zhuǎn)軸通過晶圓圓心。若此時(shí)不知道預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)與機(jī)械手坐標(biāo)系的相對(duì)位置信息(方向和距離)，則系統(tǒng)將無法給機(jī)械手指令指示其對(duì)晶圓做出準(zhǔn)確的調(diào)整，預(yù)對(duì)準(zhǔn)結(jié)束后也無法得知晶圓在機(jī)械手上的確切位置，預(yù)對(duì)準(zhǔn)將失去意義。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種方便準(zhǔn)確的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法。一種預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，所述標(biāo)定方法包括:一機(jī)械手將一晶圓放置在一預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上；所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)方向的確定，包括步驟:所述晶圓的圓心處于所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)所在的一第一坐標(biāo)系中的一第一位置點(diǎn)，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)使所述晶圓旋轉(zhuǎn)一周，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述第一位置點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，記為(xl, yl),所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓沿所述機(jī)械手所在的一第二坐標(biāo)系的橫軸方向移動(dòng)一定長(zhǎng)度的距離，記為AX，所述晶圓的圓心從所述第一位置點(diǎn)到達(dá)一第二位置點(diǎn)，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述第二位置點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，記為(x2，y2)，計(jì)算第一位置點(diǎn)與第二位置點(diǎn)的連線與所述第一坐標(biāo)系的橫軸之間的夾角，所述夾角即為所述第一坐標(biāo)系與所述第二坐標(biāo)系的相對(duì)方向，記為Z 9，所述Z 0即為所述機(jī)械手與預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系的相對(duì)方向；所述機(jī)械手調(diào)整晶圓位置，對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。在一實(shí)施方式中，所述標(biāo)定方法還包括:所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)位置的確定，包括步驟:所述機(jī)械手將所述晶圓放置在所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上，所述晶圓的圓心位置位于所述第一坐標(biāo)系的一第四位置點(diǎn)，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述第四位置點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)值，所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓繞所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一第一角度，使所述晶圓的圓心到達(dá)所述第一坐標(biāo)系中一第五位置，
所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別所述第五位置在所述第一坐標(biāo)系中的第五坐標(biāo)值，所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓繞所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一第二角度，使所述晶圓的圓心到達(dá)所述第一坐標(biāo)系中一第六位置，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別所述第六位置在所述第一坐標(biāo)系中的第六坐標(biāo)值，由所述第四、五、六位置的坐標(biāo)計(jì)算出所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，得到所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)與所述第一坐標(biāo)系的原點(diǎn)之間的距離，得到所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系的相對(duì)位置。在一實(shí)施方式中，所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓繞所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)第七角
度、第八角度......第N角度，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述晶圓的圓心位置在第一坐標(biāo)系中
的第七坐標(biāo)值、第八坐標(biāo)值......第N坐標(biāo)值；任取所述第四坐標(biāo)值、第五坐標(biāo)值......第N坐標(biāo)值中三個(gè)位置的坐標(biāo)值；通過圓擬合方法求出第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值即為所述機(jī)械手與所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的坐標(biāo)系的相對(duì)位置。在一實(shí)施方式中，所述圓擬合方法采用最小二乘法。在一實(shí)施方式中,所述夾角的計(jì)算公式為Z 0 = arctan (y2-yl)/(x2_xl)。在一實(shí)施方式中，計(jì)算所述夾角的方法還可通過以下步驟:假設(shè)所述晶圓的圓心沿所述第一坐標(biāo)系的橫軸移動(dòng)AX距離會(huì)到達(dá)一第三位置；所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別所述第三位置在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，則所述第三位置的坐標(biāo)為(xl+AX, yl)；連接所述第一位置點(diǎn)、所述第二位置點(diǎn)及所述第三位置點(diǎn)，形成一以AX為腰的等腰三角形，且所述第一位置點(diǎn)與所述第二位置點(diǎn)之間的長(zhǎng)度等于AX，記為b，所述第一位置點(diǎn)與所述第三位置點(diǎn)的長(zhǎng)度等于AX，記為a，則所述第一位置點(diǎn)與所述第三位置點(diǎn)的長(zhǎng)度記為c，則
權(quán)利要求
1.一種預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述標(biāo)定方法包括: 一機(jī)械手將一晶圓放置在一預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上； 所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)方向的確定，包括步驟: 所述晶圓的圓心處于所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)所在的一第一坐標(biāo)系中的一第一位置點(diǎn)，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)使所述晶圓旋轉(zhuǎn)一周，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述第一位置點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，記為(xl, yl), 所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓沿所述機(jī)械手所在的一第二坐標(biāo)系的橫軸方向移動(dòng)一定長(zhǎng)度的距離，記為AX，所述晶圓的圓心從所述第一位置點(diǎn)到達(dá)一第二位置點(diǎn)， 所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述第二位置點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，記為(x2，y2)， 計(jì)算第一位置點(diǎn)與第二位置點(diǎn)的連線與所述第一坐標(biāo)系的橫軸之間的夾角，所述夾角即為所述第一坐標(biāo)系與所述第二坐標(biāo)系的相對(duì)方向，記為Z 9， 所述Z 9即為所 述機(jī)械手與預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系的相對(duì)方向； 所述機(jī)械手調(diào)整晶圓位置，對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述標(biāo)定方法還包括: 所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)位置的確定，包括步驟: 所述機(jī)械手將所述晶圓放置在所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上，所述晶圓的圓心位置位于所述第一坐標(biāo)系的一第四位置點(diǎn)， 所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述第四位置點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)值， 所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓繞所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一第一角度，使所述晶圓的圓心到達(dá)所述第一坐標(biāo)系中一第五位置， 所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別所述第五位置在所述第一坐標(biāo)系中的第五坐標(biāo)值， 所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓繞所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一第二角度，使所述晶圓的圓心到達(dá)所述第一坐標(biāo)系中一第六位置， 所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別所述第六位置在所述第一坐標(biāo)系中的第六坐標(biāo)值， 由所述第四、五、六位置的坐標(biāo)計(jì)算出所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，得到所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)與所述第一坐標(biāo)系的原點(diǎn)之間的距離， 得到所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系的相對(duì)位置。
3.如權(quán)利要求2所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，由所述第四、五、六位置的坐標(biāo)計(jì)算出所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
4.如權(quán)利要求2所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)位置的確定，還包括步驟: 所述機(jī)械手驅(qū)使所述晶圓繞所述第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)第七角度、第八角度......第N角度，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出所述晶圓的圓心位置在第一坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)值、第八坐標(biāo)值......第N坐標(biāo)值； 任取所述第四坐標(biāo)值、第五坐標(biāo)值......第N坐標(biāo)值中三個(gè)位置的坐標(biāo)值； 通過圓擬合方法求出第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。第二坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值即為所述機(jī)械手與所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的坐標(biāo)系的相對(duì)位置。
5.如權(quán)利要求4所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述圓擬合方法采用最小二乘法。
6.如權(quán)利要求1所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，計(jì)算所述夾角的方法為計(jì)算第一位置點(diǎn)與第二位置點(diǎn)的連線與所述第一坐標(biāo)系的橫軸之間的斜率。
7.如權(quán)利要求5所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述夾角的計(jì)算公式為Z 9 = arctan(y2-yl)/ (x2_xl)。
8.如權(quán)利要求1所述的預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，計(jì)算所述夾角的方法還可通過以下步驟: 假設(shè)所述晶圓的圓心沿所述第一坐標(biāo)系的橫軸移動(dòng)AX距離會(huì)到達(dá)一第三位置； 所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別所述第三位置在所述第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，則所述第三位置的坐標(biāo)為(xl+AX，yl)； 連接所述第一位置點(diǎn)、所述第二位置點(diǎn)及所述第三位置點(diǎn)，形成一以AX為腰的等腰三角形，且所述第一位置點(diǎn)與所述第二位置點(diǎn)之間的長(zhǎng)度等于AX，記為b，所述第一位置點(diǎn)與所述第三位置點(diǎn)的長(zhǎng)度等于AX，記為a，則所述第一位置點(diǎn)與所述第三位置點(diǎn)的長(zhǎng)度記為C，
全文摘要
一種預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)定方法，一機(jī)械手將一晶圓放置在一預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上；所述機(jī)械手和預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)方向的確定，包括步驟機(jī)械手將晶圓放置在預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)上，晶圓的圓心處于預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)所在的一第一坐標(biāo)系中的一第一位置點(diǎn)；預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別第一位置點(diǎn)在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；機(jī)械手驅(qū)使晶圓沿機(jī)械手所在的一第二坐標(biāo)系的橫軸方向移動(dòng)一距離，晶圓的圓心到達(dá)一第二位置點(diǎn)；預(yù)對(duì)準(zhǔn)機(jī)識(shí)別出第二位置點(diǎn)在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；計(jì)算第一位置點(diǎn)與第二位置點(diǎn)的連線與第一坐標(biāo)系的橫軸之間的夾角，即為第一坐標(biāo)系與第二坐標(biāo)系的相對(duì)方向；所述機(jī)械手調(diào)整晶圓位置，對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G01B21/00GK103199022SQ20121000210
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者曲道奎, 徐方, 張鵬, 溫燕修, 李學(xué)威, 孫義田, 鄭鋆, 王魯非 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司