[发明专利]基于机械手移动的硅片分布状态组合检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于机械手移动的硅片分布状态组合检测方法，在机械手上设置有光电扫描单元或超声扫描单元；所述的光电扫描单元包括两个光电传感器，所述的超声扫描单元包括两个超声波传感器，所述两个光电传感器或超声波传感器位于机械手U型端部的相对位置；其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、设定机械手运动扫描初始化参数并执行初始化；其中，所述运动扫描初始化参数包括机械手水平和/或垂直扫描运动速度，硅片的间隔距离、每一次机械手水平步进距离、水平起始点位置及终止点位置和上/下垂直起始点位置及终止点位置；

步骤S2：将第一和第二光电传感器/第一和第二超声波传感器的工作模式设置成自接收测距模式，且第一和第二光电传感器/第一和第二超声波传感器定位对应于承载器第一个放置硅片的垂直起始点和水平起始点位置上方；

步骤S3：根据第一和/或第二光电传感器，或者，第一和/或第二超声波传感器，各自沿硅片层叠的垂直向下方向发射和接收光信号的时间差和预定的判断规则，判断相应位置硅片是否存在突出规定位置异常状态；如果有，得到最凸出硅片的坐标位置的垂直坐标；然后继续工作在测距模式进行凸片水平步进扫描，扫描出最凸出硅片上方所有硅片的凸出状态分布；

步骤S4：将两个光电传感器/超声波传感器设置成互接收模式，所述机械手从水平终止点位置垂直起始位置到垂直终止位置执行所有硅片分布状态异常扫描指令，根据两个光电传感器/超声波传感器间相互发射和接收的反馈值在扫描检测区域内光信号强度的分布状态，判断是否存在斜片、叠片和/或空片的异常状态；

步骤S5：将两个光电传感器/超声波传感器设置成自接收模式，根据第一和/或第二光电传感器，或者，第一和/或第二超声波传感器，各自沿硅片层叠的垂直向上方向发射和接收光信号的时间差和预定的判断规则，判断硅片存在凸出规定位置异常状态的垂直坐标；

步骤S6：所述机械手沿所述承载区中心相反方向前进一个预设的水平步进距离，判断所述位置是否是最凸出硅片的水平坐标位置；如果是，结束；否则，执行步骤S5。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41：根据硅片的厚度、相邻硅片的间隔距离和承载器的厚度，获得判断斜片、叠片和空片的运动扫描区域；

步骤S42：所述机械手定位于水平运动起始点位置和垂直终止点位置；

步骤S43：根据两个所述光电传感器/或超声扫描单元相互发射和接收光信号的预设检测区域和在该区域的光信号遮蔽宽度情况，依次判断相应的硅片放置位置是否存在斜片、叠片和/或空片的异常状态；如果是，执行步骤S45；否则，直接执行步骤S44；

步骤S44：所述机械手依序下降一个硅片的间隔距离，判断所述位置是否是垂直终止点位置；如果是，结束；否则，执行步骤S43；

步骤S45：发出相应位置存在斜片、叠片和/或空片的异常状态信息，执行步骤S44。

3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述承载器或所述机械手包括转动单元，所述转动单元使所述机械手围绕所述承载器作相对旋转运动，且在整个所述承载器侧周上具有N个旋转检测停止位置，在每一个检测位置执行一次所述步骤S1至S6，得到一组相应的检测结果；最后将N组检测结果进行与运算，得到最终的硅片凸片的异常状态分布，其中，N为大于等于2的正整数。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述N个位置中相邻两个位置的旋转角度相同，选择设定如下：

A.当(360°/设定旋转角度)的余数＝0时：

累计检测位置数目＝360°/设定旋转角度

实际旋转角度＝设定旋转角度

B.当(360°/设定旋转角度)的余数≠0时：

累计检测位置数目＝(360°/设定旋转角度)的值舍去小数点取整后+1

实际旋转角度＝360°/累计检测位置数目

如果由旋转起始点和设定旋转角度生成的检测位置坐标值与所述承载器支撑点的坐标位置冲突，则需重新设定起始点和旋转角度值。

5.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S3和S6中，所述机械手沿水平方向每次移动水平步进距离相等、逐渐变大和/或逐渐减小；且所述水平起始位置与硅片处于跌落极限位置时的位置相关，所述水平终止点位置与承载器的支撑结构参数和相关。