晶圆片动态纠偏方法、装置及计算机设备与流程

1.本技术涉半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆片动态纠偏方法、装置及计算机设备。


背景技术：

2.在晶圆片片搬运工艺中，理论上晶圆片与搬运晶圆片的机械手的相对位置固定不变。但是实际应用中经过多个工序及多次搬运，晶圆片会偏离机械手手指中心位置造成掉片或撞片现象，为保证最后放晶圆片的一致性精度，需要机械手自动校正手指上晶圆片位置，这种动态纠偏技术叫有源晶圆定心法(activewafercentering，awc)，awc晶圆片自动定心功能是针对机械手传输晶圆片的过程中，实际中心与基准中心的偏位情况，在机械手的运动过程中进行自动纠正，确保晶圆片被准确运送到指定位置。
3.现有技术中，晶圆片搬运的动态纠偏方法的研究较少，相关方案有采用两个高精度对射式激光传感器实现，且需要经过较为复杂的标定及计算才能得到最终的偏差值。此外，高精度对射式激光传感器并不便宜，利用多个传感器实现的方案显然不能够节约成本，而标定及计算方法比较复杂，用户操作体验不好。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提出一种晶圆片动态纠偏方法、装置及计算机设备，能够解决现有技术中晶圆片搬运的动态纠偏存在的成本高、计算复杂及用户操作体验不好等问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种晶圆片动态纠偏方法，所述的晶圆片动态纠偏方法包括：分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器时的机械手位置作为实际位置信息；根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直线路径的偏差值；所述机械手根据所述偏差值对所述待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。
6.其中，所述分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器时的机械手位置作为实际位置信息，包括：获取所述基准晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第一笛卡尔位置；根据所述两组第一笛卡尔位置计算得到所述基准晶圆片两次触发所述传感器的基准弧长；根据所述基准弧长计算得到所述基准晶圆片两次触发所述传感器的基准弧高。
7.其中，所述获取所述基准晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第一笛卡尔位置，包括：通过高速输入口分别获取并锁存所述基准晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手各轴的电机编码器的两组第一位置信息；将所述两组第一位置信息通过所述机械手的关节与电机的减速比以及电机分辨率换算得到所述机械
手的第一关节角度；将所述第一关节角度代入机械手运动学模型正解运算得到所述两组第一笛卡尔位置。
8.其中，所述分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片的基准位置信息以及搬运待检测晶圆片的实际位置信息，包括：获取所述待检测晶圆片两次触发传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第二笛卡尔位置；根据所述两组第二笛卡尔位置计算得到所述待检测晶圆片两次触发所述传感器的第一弧长；根据所述第一弧长计算得到所述待检测晶圆片两次触发所述传感器的第一弧高。
9.其中，所述获取所述待检测晶圆片两次触发传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第二笛卡尔位置，包括：通过高速输入口分别获取并锁存所述待测晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手各轴的电机编码器的两组第二位置信息；将所述两组第二位置信息通过所述机械手的关节与电机的减速比以及电机分辨率换算得到所述机械手的第二关节角度；将所述第二关节角度代入机械手运动学模型得到所述两组第二笛卡尔位置。
10.其中，所述根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直线路径上的偏差值，包括：根据所述基准弧长及所述第一弧长确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一补偿偏差值；根据所述基准弧高及所述第一弧高确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏差补偿值；将所述第一补偿偏差值及所述第二偏差补偿值转换到所述机械手坐标系下得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片的所述偏差值。
11.其中，所述根据所述基准弧长及所述第一弧长确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一补偿偏差值，包括：分别确认所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片两次触发所述传感器的时间顺序；根据所述时间顺序、所述基准弧长及所述第一弧长得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离；根据所述第一偏移距离确定所述第一补偿偏差值。
12.其中，根据所述基准弧高及所述第一弧高确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏差补偿值，包括：根据所述基准弧长及所述第一弧长得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏移距离；根据所述第二偏移距离确定所述第二补偿偏差值。
13.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种晶圆片动态纠偏装置，所述纠偏装置包括：获取模块，用于分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片的基准位置信息以及搬运待检测晶圆片的实际位置信息；计算模块，用于根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直线路径的偏差值；纠正模块，用于所述机械手根据所述偏差值对所述待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。
14.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如上述任一项所述的晶圆片动态纠偏方法的步骤。
15.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：
16.本技术提供一种晶圆片动态纠偏方法、装置及计算机设备，通过获取机械手按照
预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器的机械手位置作为实际位置信息，在根据基准位置信息和实际位置信息计算出二者在预设直线路径上的相对偏差值，通过机械手纠正偏差值，能够保证所有待检测晶圆片的最终放置位置都与基准晶圆片的放置位置保持一致，可达到动态纠偏效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术中的方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本技术晶圆片动态纠偏方法一实施方式的流程示意图；
19.图2是本技术晶圆片搬运过程示意图；
20.图3是本技术步骤s100一实施方式的流程示意图；
21.图4是本技术步骤s110一实施方式的流程示意图；
22.图5是本技术步骤s100另一实施方式的流程示意图；
23.图6是本技术步骤s140一实施方式的流程示意图；
24.图7是本技术步骤s200一实施方式的流程示意图；
25.图8是本技术步骤s210一实施方式的流程示意图；
26.图9是本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第一实施方式的示意图；
27.图10是本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第二实施方式的示意图；
28.图11是本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第三实施方式的示意图；
29.图12是本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第四实施方式的示意图；
30.图13是本技术步骤s220一实施方式的流程示意图；
31.图14是本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第五实施方式的示意图；
32.图15是本技术晶圆片动态纠偏装置一实施方式的结构示意图；
33.图16是根据本技术的计算机设备一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
35.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能
被理解或解释为对本发明方案的限制。
36.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.可以理解的是，为了描述方便，把标定过程中的晶圆片称为基准晶圆片，而机械手搬运工作中待纠正偏差值的晶圆片称为待检测晶圆片。规定机械手从起点到最终放置点的搬运路径是直线运动路径(即本技术下文中的预设直线路径)，并且在运动过程中机械手末端坐标系不会相对于机械手坐标系旋转，这样可以认为沿着直线路径运动的方向的指向与机械手末端的坐标系保持方向一致，因此沿着预设直线路径运动的方向，与机械手坐标系的夹角，就是机械手末端坐标系与机械手坐标系的夹角，也就是姿态角度θ。若把机械手坐标系记为{a}，以沿着直线运动路径方向为x轴方向并通过右手定则确定沿着直线运动路径垂直方向为y轴方向，以{a}坐标系的原点作为原点，建立的坐标系记为{b}(即本技术下文中的第二坐标系)，那么{a}与{b}的关系是{b}相对于{a}原点重合，绕z方向旋转角度为姿态角度θ。
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.请结合图1，图1为本技术晶圆片动态纠偏方法一实施方式的流程示意图，本技术提供的晶圆片动态纠偏方法包括如下步骤：
41.s100，分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的基准位置信息以及搬运待检测晶圆片的实际位置信息。
42.可以理解的是，在执行本技术步骤s100之前还需要预先确定机械手的搬运路径，即本技术的预设直线路径。在本技术一具体应用场景中，首先机械手先通过示教点位的方式，确定机械手携带着晶圆片进行运动的起点和晶圆片最终放置位置，从而确定了直线运动的搬运路径(预设直线路径)。
43.请进一步结合图2，图2为本技术晶圆片搬运过程示意图，如图2机械手搬运晶圆片过程中，只要传感器(本技术采用对射式激光传感器)安装在机械手直线运动路径范围内，且保证晶圆片在运动时能遮挡住对射式激光传感器一段时间，那么对射式激光传感器就会有两次信号跳变，第一次是发生在晶圆片遮挡住对射式激光传感器瞬间，第二次是发生在晶圆片远离传感器不再遮挡住传感器的瞬间。这两个瞬间的边沿信号将由高速输入接口进行捕获，从而在几十微秒以内记录到机械手各关节轴的电机编码器位置，这个过程即为高速锁存位置，可以利用前后两次触发记录的编码器位置来辅助计算晶圆片的位置。还需要说明的是，本技术只需要采用一个对射式激光传感器即可算出晶圆片相对于基准的偏差
值，对传感器的安装位置没有特殊要求，只要搬运晶圆片过程，晶圆片边缘前后扫过传感器即可。
44.请进一步参阅图3，图3为本技术步骤s100一实施方式的流程示意图，如图3本技术步骤s100进一步包括如下子步骤：
45.s110，获取基准晶圆片两次触发传感器时机械手的末端基于机械手坐标系的两组第一笛卡尔位置。
46.请进一步参阅图4，图4为本技术步骤s110一实施方式的流程示意图，如图4本技术步骤s110进一步包括如下子步骤：
47.s111，通过高速输入口分别获取并锁存基准晶圆片两次触发传感器时机械手各轴的电机编码器的两组第一位置信息。
48.可以理解的是，本技术中在确定机械手搬运晶圆片的预设直线路径之后，先在最终放置晶圆片位置中，安放基准晶圆片，然后让机械手移动到最终放置位置点，取到基准晶圆片后机械手带着基准晶圆片先移动回搬运的起点位置，接着开始一次搬运动作。由上述描述可以知道，在机械手的搬运过程中，对射式激光传感器会有两次边沿信号跳变，本技术可以通过高速锁存方式记录到机械手触发对射式激光传感器时候的两组关于机械手各轴的电机编码器的第一位置信息。
49.s112，将两组第一位置信息通过机械手的关节与电机的减速比以及电机分辨率换算得到机械手的第一关节角度。
50.可选地，将这两组第一位置信息通过机械手的关节与电机的减速比及电机分辨率可换算得到第一关节角度。
51.s113，将第一关节角度代入机械手运动学模型正解运算得到两组第一笛卡尔位置(x,y)和姿态角度θ。
52.可选地，本技术中获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片的基准位置信息的过程为标定。也即是说，机械手带着基准晶圆片预先走一次预设直线路径，从而确定基准晶圆片的位置信息，以此作为参考基准。具体地，本技术中，通过上述的数据采集和处理过程可以得到基准晶圆片两次触发传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第一笛卡尔位置(x0,y0)及(x1,y1)。
53.上述实施方式中，通过采用高速锁存技术，能够保证位置的一致性，不受机械手运动速度快慢的影响，在高速下依然能够保证纠偏精度。
54.s120，根据两组第一笛卡尔位置计算得到基准晶圆片两次触发传感器的基准弧长。
55.进一步，以这两组第一笛卡尔位置(x0,y0)及(x1,y1)作为基准位置，同时利用这两组机械手末端基于机械手坐标系{a}的笛卡尔位置两点连线可得到直线距离，又因为整个搬运过程是沿着直线运动路径，则该直线距离长度就是基准晶圆片两次触发对射式激光传感器时的圆弧弦长长度，则弧长长度计算：
[0056][0057]
以这个弧长l0作为基准晶圆片的基准弧长。
[0058]
s130，根据基准弧长计算得到基准晶圆片两次触发传感器的基准弧高。
[0059]
进一步，再通过求圆的弧高公式可以求得基准晶圆片两次触发传感器的基准弧高，其中，弧高公式为：
[0060][0061]
基准弧高的计算公式如下：
[0062][0063]
其中，r为基准晶圆片的半径，是已知量，以这个弧高h0作为基准弧高。
[0064]
至此，整个标定过程完成。
[0065]
请进一步参阅图5，图5为本技术步骤s100另一实施方式的流程示意图，如图5本技术步骤s100进一步包括如下子步骤：
[0066]
s140，获取待检测晶圆片两次触发传感器时机械手的末端基于机械手坐标系的两组第二笛卡尔位置。
[0067]
请进一步参阅图6，图6为本技术步骤s140一实施方式的流程示意图，如图6本技术步骤s140进一步包括如下子步骤：
[0068]
s141，通过高速输入口分别获取并锁存待测晶圆片两次触发传感器时机械手各轴的电机编码器的两组第二位置信息。
[0069]
可以理解的是，机械手开始搬运待检测晶圆片的路径和标定时候的路径相同，即都是预设直线路径同样会使得对射式激光传感器信号跳变两次。由上述描述可以知道，同样通过高速锁存方式记录到机械手携带待测晶圆片两次触发对射式激光传感器时候的两组关于机械手各轴的电机编码器的第二位置信息。
[0070]
s142，将两组第二位置信息通过机械手的关节与电机的减速比以及电机分辨率换算得到机械手的第二关节角度。
[0071]
可选地，将这两组第二位置信息通过机械手的关节与电机的减速比及电机分辨率可换算得到第二关节角度。
[0072]
s143，将第二关节角度代入机械手运动学模型正解运算得到所述两组第二笛卡尔位置(x2,y2)及(x3,y3)。
[0073]
上述实施方式中，通过采用高速锁存技术，能够保证位置的一致性，不受机械手运动速度快慢的影响，在高速下依然能够保证纠偏精度。
[0074]
s150，根据两组第二笛卡尔位置计算得到待检测晶圆片两次触发传感器的第一弧长。
[0075]
进一步，以这两组第二笛卡尔位置(x2,y2)及(x3,y3)作为待检测晶圆片触发传感器信号的机械手位置，同时利用这两组机械手末端基于机械手坐标系{a}的第二笛卡尔位置两点连线可得到直线距离，又因为整个搬运过程是沿着直线运动路径，则该直线距离长度就是待检测晶圆片两次触发对射式激光传感器时的圆弧弦长长度，则弧长长度计算：
[0076][0077]
以这个弧长l1作为待检测晶圆片的第一弧长。
[0078]
s160，根据第一弧长计算得到待检测晶圆片两次触发传感器的第一弧高。
[0079]
进一步，再通过求圆的弧高公式可以求得基准晶圆片两次触发传感器的基准弧高，其中，弧高公式为：
[0080][0081]
基准弧高的计算公式如下：
[0082][0083]
其中，r为待检测晶圆片的半径，是已知量，以这个弧高h1作为待检测晶圆片的第一弧高。
[0084]
s200，根据基准位置信息及实际位置信息计算得到基准晶圆片及待检测晶圆片在预设直线路径的偏差值。
[0085]
可以理解的是，由于机械手搬运待检测晶圆片或者基准晶圆片每次走同样的直线运动路径，可先计算沿着直线路径方向，即第二坐标系{b}的第一方向(x轴)的偏移距离δd
x
，然后再计算沿着预设直线路径运动的垂直方向，即第二坐标系{b}的第二方向(y轴)方向的偏移距离δdy。
[0086]
请参阅图7，图7为本技术步骤s200一实施方式的流程示意图，如图7本技术步骤s200进一步包括如下子步骤：
[0087]
s210，根据基准弧长及第一弧长确定基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一补偿偏差值。
[0088]
请参阅图8，图8为本技术步骤s210一实施方式的流程示意图，如图8本技术步骤s210进一步包括如下子步骤：
[0089]
s211，分别确认基准晶圆片及待检测晶圆片两次触发传感器的时间顺序。
[0090]
可以理解的是本技术中，待检测晶圆片与基准晶圆片的位置关系有且仅有如下四种情况：
[0091]
1、基准晶圆片两次触发传感器的时间均先于待检测晶圆片；
[0092]
2、基准晶圆片第一次触发传感器的时间先于待检测晶圆片，且第二次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片；
[0093]
3、基准晶圆片两次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片；
[0094]
4、基准晶圆片第一次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片，且第二次触发传感器的时间先于待检测晶圆片。
[0095]
s212，根据时间顺序、基准弧长及第一弧长得到基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离。
[0096]
s213，根据第一偏移距离确定所述第一补偿偏差值。
[0097]
下面结合上述四种情况详细介绍本技术中基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一补偿偏差值的计算方法；
[0098]
1、基准晶圆片两次触发传感器的时间均先于待检测晶圆片
[0099]
可选地，请进一步结合图9，图9为本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第一实施方式的示意图，由图9可知基准晶圆片两次触发传感器的时间均先于所述待检测晶圆片，可根据弧长之间关系计算得到基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第
一方向上的第一偏移距离为：
[0100][0101]
考虑这种情况下，第二坐标系{b}的第一方向上(x轴)，基于第二坐标系{b}的基准晶圆片与待检测晶圆片的圆心位置关系必然是基准晶圆片的圆心位置在待检测晶圆片圆心位置之前，那么实际第二坐标系{b}的x轴方向补偿的偏差值δm补偿在正方向后，得到所述第一补偿偏差值为：
[0102]
δm＝δd
x
[0103]
其中，δd
x
为所述第一偏移距离，l1为所述待检测晶圆片的第一弧长，l0为所述基准晶圆片的基准弧长，l3为所述待检测晶圆片与所述基准晶圆片第一次触发所述传感器时的位置偏差，其中l3的计算表达式如下：
[0104][0105]
2、基准晶圆片第一次触发传感器的时间先于待检测晶圆片，且第二次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片
[0106]
可选地，请进一步结合图10，图10为本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第二实施方式的示意图，由图10可知，基准晶圆片第一次触发传感器的时间先于待检测晶圆片，且第二次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片，可根据弧长之间关系计算得到基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离为：
[0107][0108]
考虑这种情况下，第二坐标系的第一方向上(x轴)，基于第二坐标系的基准晶圆片与待检测晶圆片的圆心位置关系必然是基准晶圆片的圆心位置在待检测晶圆片圆心位置之后，那么实际第二坐标系的第一方向上补偿的偏差值δm补偿在负方向后，得到所述第一补偿偏差值为：
[0109]
δm＝-δd
x
[0110]
3、基准晶圆片两次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片
[0111]
可选地，请进一步结合图11，图11为本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第三实施方式的示意图，由图11可知基准晶圆片两次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片，可根据弧长之间关系计算得到基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离为：
[0112][0113]
考虑这种情况下，第二坐标系{b}的第一方向上(x轴)，基于第二坐标系{b}的基准晶圆片与待检测晶圆片的圆心位置关系必然是基准晶圆片的圆心位置在待检测晶圆片圆心位置之后，那么实际第二坐标系{b}的第一方向上补偿的偏差值δm补偿在负方向后，得到所述第一补偿偏差值为：
[0114]
δm＝-δd
x
[0115]
4、基准晶圆片第一次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片，且第二次触发传感器的时间先于待检测晶圆片
[0116]
可选地，请进一步结合图12，图12为本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第四实施方式的示意图，由图12可知基准晶圆片第一次触发传感器的时间晚于待检测晶圆片，且第二次触发传感器的时间先于待检测晶圆片，可根据弧长之间关系计算得到基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离为：
[0117][0118]
考虑这种情况下，第二坐标系{b}的第一方向上(x轴)，基于第二坐标系{b}的基准晶圆片与待检测晶圆片的圆心位置关系必然是基准晶圆片的圆心位置在待检测晶圆片圆心位置之后，那么实际第二坐标系{b}的第一方向上补偿的偏差值δm补偿在负方向后，得到所述第一补偿偏差值为：
[0119]
δm＝-δd
x
[0120]
可以理解的是，本技术中为了区分判断以上4种情况，可建立沿着直线路径运动方向作为x轴，根据右手定则确定y轴，原点为机械手坐标系的原点的第二坐标系{b}，同时将机械手坐标系表示为{a}，则根据坐标变换，可以将{a}下的点p(x,y)转换到{b}下，则3
×
3旋转矩阵可表示为：
[0121][0122]
那么可变换为：
[0123][0124]
而第二坐标系{b}与机械手坐标系{a}的旋转关系，实际上就是机械手末端坐标系与机械手坐标系{a}的关系，相当于绕z轴旋转姿态角度θ，则
bp
t旋转矩阵有：
[0125][0126]
知道点(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),(x2,y2)都是基于机械手坐标系{a}，即可得到对应的
[0127]
根据以上已知量即可求得：
[0128][0129]
那么可得到原来基于机械手坐标系描述的坐标值：(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)在第二坐标系{b}对应的坐标值：(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x7,y7)，通过比较第二坐标系{b}下沿直线运动路径方向的坐标轴数值，很容易就可以分辨出待检测晶圆片与基准晶圆片的位置关系的4种情况，即：
[0130]
1、当x4大于x6，且x5大于x7，则是第一次触发时基准晶圆片比待测晶圆片先触发，第二次触发时基准晶圆片比待测晶圆片先触发的情况；
[0131]
2、当x4大于x6，x7且大于x5，则是第一次触发时基准晶圆片比待测晶圆片先触发，第二次触发时基准晶圆片比待测晶圆片后触发的情况；
[0132]
3、当x6大于x4，且x5大于x7，则是第一次触发时基准晶圆片比待测晶圆片后触发，第二次触发时基准晶圆片比待测晶圆片先触发的情况；
[0133]
4、当x6大于x4，x7且大于x5，则是第一次触发时基准晶圆片比待测晶圆片后触发，第二次触发时基准晶圆片比待测晶圆片后触发的情况。
[0134]
s220，根据基准弧高及第一弧高确定基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏差补偿值。
[0135]
请参阅图13，图13为本技术步骤s220一实施方式的流程示意图，如图13本技术步骤s220进一步包括如下子步骤：
[0136]
s221，根据基准弧长及第一弧长得到基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏移距离。
[0137]
可选地，根据基准弧高及第一弧高计算基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏移距离，并根据第二偏移距离确认基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏差补偿值。可选地，本技术中计算完基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离δd
x
后，可以用类似方法计算基准晶圆片及待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏移距离δdy。
[0138]
请进一步结合图14，图14为本技术基准晶圆片和待检测晶圆片触发传感器的第五实施方式的示意图，如图14可知，在这一方向上，不受待检测晶圆片与基准晶圆片圆心位置关系影响，只需要通过对应弧的弧高差值，就可以确定在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏移距离δdy，即：
[0139]
δdy＝h
0-h1s222，根据第二偏移距离确定第二补偿偏差值。
[0140]
进一步，考虑补偿方向的第二补偿偏差值为：
[0141]
δn＝h
0-h1[0142]
其中，δdy为所述第二偏移距离，h1为所述待检测晶圆片的第一弧高，h0为所述基准晶圆片的基准弧长。
[0143]
s230，将第一补偿偏差值及第二偏差补偿值转换到机械手坐标系下得到基准晶圆片及待检测晶圆片的偏差值。
[0144]
可选地，经过上述的计算分别得到第二坐标系{b}中沿第一方向上(x轴)的第一补偿偏差值δm和第二坐标系中{b}沿第二方向上(y轴)的第二补偿偏差δn，最终需要把第一补偿偏差值δm及第二偏差补偿值δn转换到机械手坐标系{a}下进行纠正偏差，可通过旋转矩阵得到基于机械手坐标系{a}下的偏差值(δx,δy)：
[0145][0146]
如此可得：
[0147]
[0148]
其中，θ为机械手与末端的姿态角度，通过运动学模型正解运算可以获得。
[0149]
可以理解的是，以上过程在得到基准晶圆片与待检测晶圆片的位置及长度信息之后，利用圆的基本特性进行分析发现，待检测晶圆片与基准晶圆片的二维平面偏差值(δx,δy)，实际上就是在机械手坐标系{a}这一个共同参考坐标系下，待检测晶圆片圆心位置与基准晶圆片圆心位置的偏差量，而且由于圆只有一个恒定不变的半径值，无论待检测晶圆片及基准晶圆片绕着自身圆心转动多少角度，都不会改变搬运晶圆片过程中对射式激光传感器触发的时机，因此可以通过以上计算处理的待检测晶圆片和基准晶圆片的笛卡尔位置信息及弦长信息，经过一定算法计算得到待检测晶圆片和基准晶圆片之间的偏差值(δx,δy)。
[0150]
s300，机械手根据偏差值对待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。
[0151]
进一步，通过机械手将偏差值(δx,δy)补偿到最终放置晶圆片位置上，即可完成动态纠偏。可以理解的是，本技术的整个计算待检测晶圆片与基准晶圆片偏差值(δx,δy)的过程，并不需要计算出晶圆片实际圆心位置与机械手坐标系{a}的关系，最终只需要计算得到待检测晶圆片与基准晶圆片的相对偏差，通过机械手纠正这个偏差值(δx,δy)，就能保证所有待检测晶圆片的最终放置位置都与基准晶圆片的放置位置保持一致，即可达到动态纠偏效果。
[0152]
可以理解的是，本技术采用的晶圆片动态纠偏方法其算法简单，利用圆的基本特性，例如弦长，弧高，半径，圆转动角度不改变圆心位置及基本的坐标转换原理(机械手关节角度转笛卡尔位置，旋转矩阵变换等)，精度主要受晶圆片半径r和传感器触发时候记录的位置精度影响，晶圆片一致性好，半径值r稳定。且采用单个高精度的对射式激光传感器能够及时触发信号，且高速锁存保证了位置获取的精度，因此该方案稳定可靠，纠偏精度高。
[0153]
上述实施方式中，通过获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器的机械手位置作为实际位置信息，在根据基准位置信息和实际位置信息计算出二者在预设直线路径上的相对偏差值，通过机械手纠正偏差值，能够保证所有待检测晶圆片的最终放置位置都与基准晶圆片的放置位置保持一致，可达到动态纠偏效果。
[0154]
为解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种晶圆片动态纠偏装置。具体请参阅图15，图15为本技术晶圆片动态纠偏装置一实施方式的结构示意图，如图15本技术提供的晶圆片动态纠偏装置200包括获取模块210、计算模块220以及纠正模块230。
[0155]
其中，获取模块210用于分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器的基准位置信息以及搬运待检测晶圆片的实际位置信息。
[0156]
计算模块220用于根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直线路径的偏差值；
[0157]
纠正模块230用于机械手根据所述偏差值对所述待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。
[0158]
可以理解的是，本技术中晶圆片动态纠偏装置各个模块用于执行上述晶圆片动态纠偏方法实施方式中的步骤，此处不再赘述。
[0159]
上述实施方式中，通过获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器的机械手位置作为实
际位置信息，在根据基准位置信息和实际位置信息计算出二者在预设直线路径上的相对偏差值，通过机械手纠正偏差值，能够保证所有待检测晶圆片的最终放置位置都与基准晶圆片的放置位置保持一致，可达到动态纠偏效果。
[0160]
为解决上述技术问题，本技术实施例还提供计算机设备。具体请参阅图16，图16为本实施例计算机设备基本结构框图。
[0161]
所述计算机设备300包括通过系统总线相互通信连接存储器301、处理器302、网络接口303。需要指出的是，图16中仅示出了具有组件301-303的计算机设备300，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程门阵列(field－programmablegatearray，fpga)、数字处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、嵌入式设备等。
[0162]
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
[0163]
所述存储器301至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器301可以是所述计算机设备300的内部存储单元，例如该计算机设备300的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器301也可以是所述计算机设备300的外部存储设备，例如该计算机设备300上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。当然，所述存储器301还可以既包括所述计算机设备300的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器301通常用于存储安装于所述计算机设备300的操作系统和各类应用软件，例如接口调用方法的计算机可读指令等。此外，所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
[0164]
所述处理器302在一些实施例中可以是中央处理器(centralprocessing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器302通常用于控制所述计算机设备300的总体操作。本实施例中，所述处理器302用于运行所述存储器301中存储的计算机可读指令或者处理数据，例如运行晶圆片动态纠偏方法识方法的计算机可读指令。
[0165]
所述网络接口303可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口303通常用于在所述计算机设备300与其他电子设备之间建立通信连接。
[0166]
上述实施方式中，通过获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器的机械手位置作为实际位置信息，在根据基准位置信息和实际位置信息计算出二者在预设直线路径上的相对偏差值，通过机械手纠正偏差值，能够保证所有待检测晶圆片的最终放置位置都与基准晶圆片的放置位置保持一致，可达到动态纠偏效果。
[0167]
本技术还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，计算机可读
存储介质存储有计算机可读指令，计算机可读指令可被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行如上述的晶圆片动态纠偏方法的步骤。
[0168]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例的方法。
[0169]
显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。

技术特征：
1.一种晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述的晶圆片动态纠偏方法包括：分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器时的机械手位置作为实际位置信息；根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直线路径的偏差值；所述机械手根据所述偏差值对所述待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。2.根据权利要求1所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器时的机械手位置作为实际位置信息，包括：获取所述基准晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第一笛卡尔位置；根据所述两组第一笛卡尔位置计算得到所述基准晶圆片两次触发所述传感器的基准弧长；根据所述基准弧长计算得到所述基准晶圆片两次触发所述传感器的基准弧高。3.根据权利要求2所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述获取所述基准晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第一笛卡尔位置，包括：通过高速输入口分别获取并锁存所述基准晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手各轴的电机编码器的两组第一位置信息；将所述两组第一位置信息通过所述机械手的关节与电机的减速比以及电机分辨率换算得到所述机械手的第一关节角度；将所述第一关节角度代入机械手运动学模型正解运算得到所述两组第一笛卡尔位置。4.根据权利要求1所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发所述传感器的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发所述传感器的机械手位置作为实际位置信息，包括：获取所述待检测晶圆片两次触发传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第二笛卡尔位置；根据所述两组第二笛卡尔位置计算得到所述待检测晶圆片两次触发所述传感器的第一弧长；根据所述第一弧长计算得到所述待检测晶圆片两次触发所述传感器的第一弧高。5.根据权利要求4所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述获取所述待检测晶圆片两次触发传感器时所述机械手的末端基于机械手坐标系的两组第二笛卡尔位置，包括：通过高速输入口分别获取并锁存所述待测晶圆片两次触发所述传感器时所述机械手各轴的电机编码器的两组第二位置信息；将所述两组第二位置信息通过所述机械手的关节与电机的减速比以及电机分辨率换算得到所述机械手的第二关节角度；将所述第二关节角度代入机械手运动学模型正解运算得到所述两组第二笛卡尔位置。6.根据权利要求1-5中所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直
线路径上的偏差值，包括：根据所述基准弧长及所述第一弧长确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一补偿偏差值；根据所述基准弧高及所述第一弧高确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏差补偿值；将所述第一补偿偏差值及所述第二偏差补偿值转换到所述机械手坐标系下得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片的所述偏差值。7.根据权利要求6所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，所述根据所述基准弧长及所述第一弧长确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一补偿偏差值，包括：分别确认所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片两次触发所述传感器的时间顺序；根据所述时间顺序、所述基准弧长及所述第一弧长得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第一方向上的第一偏移距离；根据所述第一偏移距离确定所述第一补偿偏差值。8.根据权利要求6所述的晶圆片动态纠偏方法，其特征在于，根据所述基准弧高及所述第一弧高确定所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏差补偿值，包括：根据所述基准弧长及所述第一弧长得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在第二坐标系中沿第二方向上的第二偏移距离；根据所述第二偏移距离确定所述第二补偿偏差值。9.一种晶圆片动态纠偏装置，其特征在于，所述纠偏装置包括：获取模块，分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的机械手位置作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器时的机械手位置作为实际位置信息；计算模块，用于根据所述基准位置信息及所述实际位置信息计算得到所述基准晶圆片及所述待检测晶圆片在所述预设直线路径的偏差值；纠正模块，用于所述机械手根据所述偏差值对所述待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至8中任一项所述的晶圆片动态纠偏方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种晶圆片动态纠偏方法、装置及计算机设备，晶圆片动态纠偏方法包括：分别获取机械手按照预设直线路径搬运基准晶圆片触发传感器时的机械手位置信息作为基准位置信息以及搬运待检测晶圆片触发传感器时的机械手位置信息作为实际位置信息；根据基准位置信息及实际位置信息计算得到基准晶圆片与待检测晶圆片在预设直线路径的偏差值；机械手根据偏差值对待检测晶圆片的最终放置位置进行纠正。本申请能够保证所有待检测晶圆片的最终放置位置都与基准晶圆片的放置位置保持一致，可达到动态纠偏效果。可达到动态纠偏效果。可达到动态纠偏效果。


技术研发人员：黄均标 崔永强 罗欣 罗奇 李俊武
受保护的技术使用者：深圳众为兴技术股份有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/13