TW201247376A - Robot system - Google Patents

Description

201247376 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於搬運基板的機器手臂系統。 【先前技術】 吾人已知一種用於將儲存在儲存盒中的諸如半導體晶 圓，或者玻璃基板（下文稱爲“晶圓”）搬運到特定位置 的機器手臂系統。 吾人亦已知一種機器手臂系統被提出，其中由感測器 來感測以多個層次儲存在儲存盒中的各個晶圓的位置，以 檢測突出的晶圓或者傾斜儲存的晶圓（例如，參見日本專 利申請公報 No. 2010-219209)。 然而，習知的機器手臂系統遭遇到無法總是能夠有效 地卸載儲存盒中儲存的晶圓的問題。 例如，習知的機器手臂系統有可能無法有效地卸載晶 圓，因爲當用卸載單元從儲存盒中卸載正常儲存的晶圓時 ’卸載單元可能與接近被卸載的晶圓的晶圓發生接觸。 【發明內容】 有鑒於此，本發明提供一種機器手臂系統，能夠有效 地卸載以多個層次儲存在儲存盒中的晶圓的機器手臂系統 〇 本發明一方面提供了一種機器手臂系統，該機器手臂 系統包括：機器手，其用於搬運沿著垂直方向以多個層次 -5- 201247376 儲存在儲存單元中的基板；位置檢測單元，其用於檢測儲 存在該儲存單元內的該基板的儲存位置；間隙計算單元， 其用於根據該位置檢測單元檢測出的該基板的儲存位置來 計算相鄰基板之間的間隙；以及進入允許/禁止確定單元 ’其用於根據該間隙計算單元計算出的間隙來確定允許還 是禁止該機器手進入該基板之間的空間。 本發明另一方面提供了一種用於控制機器手的機器手 臂控制器，該機器手被設置爲搬運沿著垂直方向以多個層 次儲存在儲存單元中的基板，該機器手臂控制器包括：位 置檢測單元，其用於檢測儲存在該儲存單元內的該基板的 儲存位置；間隙計算單元，其用於根據該位置檢測單元檢 測出的該基板的儲存位置來計算相鄰基板之間的間隙：以 及進入允許/禁止確定單元，其用於根據該間隙計算單元 計算出的間隙來確定允許還是禁止該機器手進入該基板之 間的空間。 本發明又一方面提供了一種用於控制機器手的機器手 臂控制方法，該機器手被設置爲搬運沿著垂直方向以多個 層次儲存在儲存單元中的基板，該機器手臂控制方法包括 以下步驟：儲存位置檢測步驟，其檢測儲存在該儲存單元 內的該基板的儲存位置；間隙計算步驟，其根據在該儲存 位置檢測步驟中檢測出的該基板的儲存位置來計算相鄰基 板之間的間隙：以及進入允許/禁止確定步驟，其根據在 該間隙計算步驟中計算出的間隙來確定允許還是禁止該機 器手進入該基板之間的空間。 -6- 201247376 本發明的機器手臂系統能夠有效地卸載以多個層次儲 存在儲存盒中的晶圓。 【實施方式】 下面將參照附圖來描述根據本發明實施方式的機器手 臂系統。本發明並不限於下面描述的實施方式。 首先，參照圖1來描述根據實施方式的機器手臂系統 1。圖1是根據第一實施方式的機器手臂系統1的說明圖 。爲了簡化描述，圖1示意地示出了一些部件的形狀。 參照圖1，根據本實施方式的機器手臂系統1包括機 器手臂10和控制器20(參見圖2)。機器手臂10包括由 多個臂11形成的臂單元。在距機器手臂10最遠處的臂11 的頂端部分設置有手12。在手12的頂端部分設置有感測 器13 » 每個臂11都通過關節14a、14b和14c連接到另一個 臂1 1或者手12。關節14a、14b和14c例如繞著在圖1的 Z軸方向延伸的軸被伺服馬達轉動，因而轉動各個臂π。 關節14a通過馬達（圖中未示）沿著圖！中的z軸方 向上下移動。結果，機器手臂系統1能夠向Z軸方向的正 側和負側掃描設置在手1 2中的感測器1 3 ^ 機器手臂10可與控制器20進行通信。機器手臂10 從控制器20接收操作命令，並且在接收到操作命令之後 進行操作。接近手12的地方安裝有沿著如圖1所示的z 軸方向以規則間隔的多個層次儲存了晶圓丨〇 〇的儲存盒3 〇 201247376 在以下描述中，從圖1中的γ軸方向的正側和負側看 去的儲存盒30的表面將稱爲"側表面”，從X軸方向的 負側看去的儲存盒30的表面將稱爲“前表面”。在儲存 盒30的前表面側設置有開口，晶圓1 00通過開口載入到 儲存盒30和從儲存盒30卸載。 在機器手臂系統1中，當搬運儲存在儲存盒30內的 晶圓100中的一個晶圓，例如晶圓100b時，手12穿過開 口朝向X軸方向的正側移動，以進入要搬運的晶圓1 〇〇b 和晶10 100b正下方著它的晶圓100c之間所存在的空間。 在這個方面，晶圓1 00指代儲存在不同位置的所有晶圓 10 0a Μ 1 Ο 0 d » 因此，機器手臂系統1使手12向Z軸方向的正側移 動，因而將要搬運的晶圓100b佈置在手12的上表面上。 因此，機器手臂系統1使手12向X軸方向的負側移動， 因而通過儲存盒30的開口卸載下晶圓100b。 晶圓1 〇〇非常薄並且很纖弱。因此，即使輕微的振動 ’例如，彼此接觸或者與手1 2接觸，晶圓1 〇 〇也可能損 壞。因此’在搬運儲存在儲存盒內的晶圓100時，機器手 臂系統1必須在手1 2不與晶圓1 0 0接觸的情況下將手1 2 移動到儲存盒30中然後才能搬運晶圓1 〇〇。 有鑒於此，當將手12移動到儲存盒30中時，機器手 臂系統1需要計算安全和準確的進入位置。在這個方面， 機器手臂系統1進行下述處理。 201247376 首先’機器手臂系統1使臂11沿著Z軸移動，因而 用感測器1 3進行掃描。結果，感測器1 3檢測（在下文稱 爲“映射（map) ” ）儲存在儲存盒30內的全部晶圓100 的實際儲存位置。 機器手臂系統1根據所映射的儲存位置來計算相鄰晶 圓100之間的空間寬度（在下文稱爲“間隙（Clearance ) ”）’並且根據這樣計算出的間隙來確定允許還是禁止手 12進入》 更具體地，如果要搬運的晶圓（例如晶圓1 00b )和晶 圓100b正下方著它的晶圓100c之間的間隙等於或者大於 特定閩値，則機器手臂系統1確定允許手1 2進入。 對於儲存在最下層的晶圓100d，如果晶圓100d與晶 圓1 〇〇d正上方的晶圓之間的間隙等於或者小於特定閩値 ，則機器手臂系統1確定允許手1 2進入晶圓1 00d下方。 對於允許進入的晶圓1 00，機器手臂系統1根據所映 射的儲存位置來計算手12的最終進入位置（在下文稱爲 “教導位置（teaching position) ” ），並且根據由此計 算出的進入位置來控制機器手臂10。因此，機器手臂系統 1可安全地卸載儲存在儲存盒30內的晶圓100。 機器手臂系統1通過預先計算晶圓100的儲存位置的 基準値（下文稱爲“基準位置（reference position ) ” ) 作爲教導位置接著根據所映射的儲存位置校正所計算的教 導位置，來計算最終進入位置。下面將參照圖5來描述校 正基準位置的處理的細節。 -9- 201247376 機器手臂系統1根據所映射的儲存位置來計算晶圓 100的厚度’並且根據由此計算出的晶圓100的厚度來確 定儲存狀態。 更具體地，機器手臂系統1確定晶圓1 00的儲存狀態 ’例如晶圓1 00是否相對於水平方向傾斜地儲存在儲存盒 30中，或者晶圓100是否交疊地儲存在儲存盒30中。 機器手臂系統1向操作員通知以異常狀態被儲存的晶 圓1 〇〇的儲存狀態。這使得操作員能夠校正晶圓1 00的儲 存狀態。因而，機器手臂系統1可安全地卸載儲存在儲存 盒30內的晶圓1〇〇。 這樣，根據本實施方式的機器手臂系統1根據要搬運 的晶回100的下方或者正上方的間隙來確定允許還是禁止 手12進入，如果確定允許手12進入，則本實施方式的機 器手臂系統1根據所映射的儲存位置來計算手12的進入 位置。 如上所述，本實施方式的機器手臂系統1根據實際測 量的間隙來確定允許還是禁止進入並計算進入位置。這使 得能夠安全地卸載儲存在儲存盒3 0內的晶圓1 0 0。 接著，參照圖2來描述根據本實施方式的機器手臂系 統1的構造。圖2是根據本實施方式的機器手臂系統1的 方塊圖。如圖2所示，機器手臂系統1包括機器手臂1() 和控制器2 0。 機器手臂1 0包括臂1 1、手1 2和感測器1 3。控制器 2〇包括伺服板2 1、控制單元22和記億體單元23。控制單 -10- 201247376 元22包括位置檢測單元22a、間隙計算單元22b、進入允 許/禁止確定單元22d、位置校正單元22e、狀態確定單元 22c和基準位置計算單元22f。記憶體單元23可存儲閩値 資訊23a和基準位置23b。 機器手臂1〇連接到控制器20從而可與控制器20進 行通信。機器手臂1〇從控制器20接收操作命令，並且在 接收到操作命令之後進行操作。 每個臂1 1都通過設置有馬達的關節14a到14c連接 至另一個臂11或者手12。 手12通過保持晶圓100使晶圓1〇〇的主表面在水平 方向上延伸來搬運晶圓1 〇 〇。感測器1 3是用於感測儲存在 儲存盒30內的晶圓100的周圍邊緣的裝置。 下面將參照圖3來描述用感測器1 3感測晶圓1 〇〇的 方法。圖3是示出根據本實施方式的手12和感測器13的 平面圖。 參照圖3，手12具有分叉爲Y字形的兩個頂端部分 。感測器1 3包括分別設置在手1 2的頂端部分的光發射單 元13a和光接收單元13b。從光發射單元13a發射的可見-光，例如紅色鐳射，被光接收單元1 3 b接收。 感測器1 3在Z軸方向移動以掃描晶圓1 〇〇的周圍邊 緣。光接收單元1 3b檢測從光發射單元1 3 a發射的可見光 的中斷，因而掃描如圖3所示的晶圓100的周圍邊緣。接 著機器手臂系統1可以根據光中斷時晶圓1 00的Z方向位 置來計算晶圓1 00的儲存位置。 -11 - 201247376 機器手臂系統1通過測量從光發射單元1 3 a發射的可 見光開始被晶圓100中斷的Z方向位置與可見光開始再次 被光接收單元13b接收到的Z方向位置之間的距離來檢測 晶圓1 0 0的厚度。 類似地，機器手臂系統1通過測量可見光開始被光接 收單元13b接收的Z方向位置與光發射單元13a發射的可 見光開始被晶圓1 00中斷的Z方向位置之間的距離來檢測 間隙。這樣，機器手臂系統1根據感測器1 3檢測到的位 置來計算晶圓1 00的厚度和相鄰晶圓1 00之間的間隙。 儘管圖3例示了光發射單元13a和光接收單元13b設 置在手12的頂端部分的示例，但是光發射單元13a和光 接收單元13b也可以設置在手12的頂端部分中的一個上 。在此情況下，光接收單元13b被設置爲接收從光發射單 元1 3 a發射並且被晶圓1 00反射的光。 返回參照圖2，將繼續對機器手臂系統1的構造進行 描述。控制器20控制機器手臂1 〇的操作。例如，控制器 20進行根據教導位置來移動機器手臂10的臂11的控制， 以及使手12進入儲存盒30或者從儲存盒30收回的控制 〇 伺服板21接收來自感測器13的光接收資訊或者光中 斷資訊以及來自各個馬達的位置資訊。伺服板21將所接 收的資訊輸出到控制單元22的位置檢測單元22a。另外， 伺服板2 1從控制單元22接收位置資訊和操作命令，並且 向機器手臂輸出該位置資訊和操作命令。 -12- 201247376 位置檢測單元2 2 a是進行根據從感測器1 3經過伺服 板21發送的光接收資訊和光中斷資訊和從Z軸馬達經過 伺服板21發送的Z軸位置資訊來映射儲存在儲存盒30中 的晶圓1 〇〇的處理的處理單元。位置檢測單元22a附加地 進行向間隙計算單元2 2 b和基準位置計算單元2 2 f發送晶 圓1〇〇的儲存位置的處理。 基準位置計算單元22f是根據從位置檢測單元22a發 送的基板100的儲存位置來計算基準位置23b的處理單元 。關於基準位置23b，下面將進行描述。 間隙計算單元22b是進行首先根據從位置檢測單元 22a發送的晶圓100的儲存位置來計算晶圓100的厚度接 著向狀態確定單元22c發送所計算的晶圓1 00的厚度的處 理的處理單元。 在狀態確定單元22c進行的確定晶圓1 00的儲存狀態 的處理結束之後，間隙計算單元22b附加地進行根據晶圓 1 〇〇的儲存位置來計算相鄰晶圓1 〇〇之間的間隙並且向進 入允許/禁止確定單元22d發送所計算的間隙的處理。 狀態確定單元22c是進行根據從間隙計算單元22b發 送的晶圓1〇〇的厚度來確定晶圓1〇〇的儲存狀態的處理的 處理單元。 如果晶圓1 〇〇的儲存狀態異常則狀態確定單元22c附 加地進行向顯示器（未示出）通知所確定的儲存狀態的處 理。這使得操作員能夠校正晶圓1 〇〇的儲存狀態。狀態確 定單元22c還根據晶圓100的厚度來確定晶圓1〇〇是否儲 -13- 201247376 存在狹縫（slot )內。 進入允許/禁止確定單元22d根據從間隙計算單元22b 發送的相鄰晶圆1 0 〇之間的間隙以及閾値資訊2 3 a來確定 允許還是禁止手12進入。進入允許/禁止單元22d附加地 進行向位置校正單元2 2e發送其確定結果的處理。 下面將參照圖4A和圖4B來描述進入允許/禁止單元 22d進行的進入允許/禁止確定處理的細節。圖4A例示了 在確定爲允許進入的情況下的進入允許/禁止確定處理。 圖4B例示了在確定爲禁止進入的情況下的進入允許/禁止 確定處理。 圖4A是從儲存盒30的正面（開口側）看去的視圖。 假定晶0 1〇〇儲存在第（η-1)個和第η個位置（在下文稱爲 “狹縫”）。 如果要搬運的晶圓1 〇〇的正下方存在一個晶圓，例如 ，如果要搬運第η個狹縫中的晶圓，則進入允許/禁止確 定單元22d確定是否允許手12進入第η個狹縫中的晶圓 1〇〇與第（η-l)個狹縫中的晶圓100之間的空間。所述確定 按照以下方式進行。 如圖4Α所示，進入允許/禁止確定單元22d根據要搬 運的晶圓1 〇〇與搬運晶圓1 00正下方的晶圓之間的間隙 20 0L來確定允許還是禁止手12進入。 更具體地，如圖4A所示，如果間隙200L等於或者大 於特定閾値（第一閩値），則進入允許/禁止確定單元22d 確定允許進入。間隙200L是指要搬運的晶圓1〇〇的下表 -14- 201247376 面與要搬運的晶圓100正下方的晶圓100的上表 空間寬度。 接著，將描述要搬運的晶圓100下方不存在 況，例如，要搬運的晶圓100位於最下面的狹縫 縫）中的情況。在以下描述中，假定如圖4 B例 狹縫中的晶圓1是彎曲的。圖4B是從儲存盒30 開口側）看去的視圖。 如圖4B所示，如果第一狹縫中的晶圓1變 則與儲存在第一狹縫中的用虛線指示的正常晶圓 一狹縫中的晶圓1與儲存盒30的底表面30a之 變窄。因而，第一狹縫中的晶圓1與第二狹縫中 之間的間隙200U變爲大於特定閾値（第二閩値） 因此，如果第一狹縫中的第一晶圓1上 200U大於第二閩値，則進入允許/禁止確定單元 爲禁止手12進入。 如上所述，進入允許/禁止確定單元22d根 的晶圓100與要搬運的晶圓下方的晶圓100之間 者要搬運的晶圓100與要搬運的晶圓上方的晶圓 的間隙以及閩値資訊23a來確定允許還是禁止手 〇 返回參照圖2，將繼續對機器手臂系統1的 描述。位置校正單元22e是這樣的處理單元，如 允許/禁止確定單元22d發送的確定結果指示允韵 入，則該處理單元進行根據所映射的儲存位置對 面之間的 晶圓的情 (第一狹 示的第一 的正面（ 得彎曲，. 相比，第 間的距離 的晶圓2 〇 方的間隙 22d確定 據要搬運 的間隙或 1 0 0之間 1 2進入 構造進行 果從進入 :手1 2進 基準位置 -15- 201247376 計算單元22f預先計算出的基準位置23b進行校正的處理 〇 位置校正單元22e附加地進行向機器手臂1〇通知校 正後的教導位置的處理。下面將參照圖5來描述校；E基準 位置2 3 b的處理的細節。 記憶體單元23由諸如非易失性記億體或者硬碟驅動 器的記憶體裝置形成。閾値資訊23a是指在進入允許/禁 止確定單元22d和狀態確定單元22c中進行確定時用於比 較的單獨閩値。 基準位置23b是指在特定時刻預先計算出的基準晶圓 1 00的儲存位置資訊。諸如最上側晶圓1 〇〇和最下側晶圓 1 00的多個基準晶圓的儲存位置被感測器1 3檢測》因而檢 測的儲存位置之間的距離被均等劃分爲多個儲存位置，用 作各個晶圓1 〇〇的基準位置23b。另選地，可以根據感測 器1 3所檢測的多個任意晶圓1 〇〇的儲存位置來決定基準 位置23b。基準晶圓1〇〇可以是目前要搬運的晶圓100中 的一些，或者是儲存在儲存盒30內的具有相同標準的晶 圓1 00中的一些。基準位置23b可以從外部發送到控制器 20，在此情況下控制單元22可以不包括基準位置計算單 元 22f。 由於晶圓1〇〇的儲存位置對於每個儲存盒是不同的， 所以特定時刻可以是指安裝具有其他形狀的儲存盒30時 或者當具有其他形狀或者厚度的晶圓100儲存在儲存盒30 內時。可以根據預先計算出的値將基準位置23b存儲爲固 -16- 201247376 定値。 接著，將參照圖5來描述圖2所示的位置校正單元 22e進行的校正基準位置23b的處理的一個具體示例。圖 5是例示了校正基準位置23b的處理的說明圖。 圖5是從儲存盒3 0的正面（開口側）看去的圖，例 示了手12進入第η個狹縫中的要搬運的晶圓100與第n 個狹縫的晶圓1〇〇下方的第（η-1)個狹縫中的晶圓100之間 的空間的情況。 手12的上表面上設置有墊12a。要搬運的晶圓100放 置在墊12a的上表面上。位置校正單元22e對各個晶圓 100進行以下校正處理並且決定要通知給機器手臂10的教 導位置。 如果基準位置23b是圖5所示的晶圓100的上表面的 Z方向位置，則感測器1 3檢測到的第η個狹縫中的晶圓 100的上表面的實際位置b與基準位置23b之間的差變爲 校正量，由以下算式（1)表示： 校正量=晶圓100的位置-基準位置23 b……(1) 基準位置23b可以是晶圓1〇〇的上表面與下表面之間 的中心位置（在Z方向上），或者晶圓的下表面的位置（ 在Z方向上）。 第η個狹縫中的晶圓100的下表面的中心的Z方向位 置c (即，計算儲存位置中存在的第η個狹縫中的晶圓 100的下表面的位置）被假定爲登記位置》位於要搬運的 晶圓100下方的手12的Ζ方向位移（即，當手12進入儲 -17- 201247376 存盒3 0時手1 2的晶圓支承表面的位置與登記位置之間的 距離）被假定爲下偏置201L。要被手12向上移動的晶圓 1 00的Ζ方向位移（即，當手1 2從儲存盒30收回時手1 2 的晶圓支承表面的位置與登記位置之間的距離）被假定爲 上偏置201U。 通過以上假定，手12的Ζ方向進入位置d和Ζ方向 收回位置a分別用以下算式（2 )和（3 )表示： 進入位置d=(登記位置201L ) +校正量……(2) 收回位置a=(登記位置201U ) +校正量……(3) 這樣，位置校正單元22e根據基準位置23b和所映射 的實際測量値來計算校正量，並且根據校正量來計算進入 位置和收回位置。接著位置校正單元22e向機器手臂10 通知由此計算出的進入位置和收回位置。 因而，機器手臂10可安全地卸載以多個層次儲存在 儲存盒30內的晶圓100。儘管以上描述了位置校正單元 22e進行的校正Z方向上的進入位置和收回位置的處理， 但是可以根據所映射的儲存位置對X方向和Y方向進行 類似的校正處理。 算式（1)表示的校正量可以存儲在CMOS (互補金 屬氧化物半導體）記憶體中。在此情況下，即使控制器20 的電力關斷，也可進行校正處理而不用再次進行映射。 接著，將參照圖6來描述狀態確定單元22c進行的確 定晶圓1 〇 0的儲存狀態的處理。 圖6是從儲存盒3 0的正面（開口側）看去的視圖。 -18- 201247376 在儲存盒30的側壁的內表面上設置有用於支承晶圓1 00 的左右邊緣部分的機架構件。機架構件的數量對應於以規 則間隔沿著圖6中的Z軸可儲存在儲存盒3 0內的晶圓的 數量。 圖6示出了正常儲存的晶圓1 0 1、傾斜儲存的晶圓 102和多個交疊儲存的晶圓103。 如圖6所示，正常儲存的晶圓10 1具有小的厚度。然 而，傾斜儲存的晶圓1 02的厚度變爲等於t。如果從間隙 計算單元22b發送的晶圓的厚度等於或者大於特定閾値， 則狀態確定單元22c確定晶圓的儲存狀態爲傾斜。由於在 例示的示例中晶圓1 〇 2的厚度t等於或者大於特定閾値， 所以狀態確定單元22c確定晶圓的儲存狀態爲傾斜。 另選地，如果所映射的晶圓1 0 0的儲存位置與基準位 置2 3b之間的差等於或者大於特定閩値，則狀態確定單元 22c可以確定晶圓的儲存狀態爲傾斜。 在多個晶圓以交疊狀態被儲存的情形下（如例示的示 例中的晶圓103)，晶圓103的厚度變爲等於交疊晶圓的 厚度總和。因此，如果從間隙計算單元22b發送的晶圓 103的厚度等於或者大於預定閩値，則狀態確定單元22c 確定晶圓被交疊地儲存。 在確定傾斜儲存時所使用的閩値不同於在確定交疊儲 存時所使用的閩値；可以根據晶圓1 0 0的厚度來設定各個 閩値。 儘管在所例示的示例中根據晶圓1 〇 0的厚度來確定晶 -19- 201247376 圓1 00的儲存狀態，但是本發明並不限於此。例如，可以 根據晶圓1 0 0之間的間隙來確定儲存狀態。 更具體地，如果晶圓1 〇〇被正常儲存，則相鄰晶圓 1 〇〇之間的間隙變爲等於圖6例示的200a。然而，如果如 圖6所示晶圓1 00中的一個被傾斜儲存，則間隙變爲等於 200b，因而超出了預定間隙。 如果從間隙計算單元22b發送的相鄰晶圓1 00之間的 間隙等於或者大於特定閾値，則狀態確定單元22c確定儲 存狀態爲傾斜。 儘管在圖6例示的示例中用於支承晶圓1〇〇的左右邊 緣部分的機架構件被設置在儲存盒30的側壁的內表面上 ，但是也可以在儲存盒30的側壁的內表面上形成凹槽並 且將晶圓100的邊緣部分保持在這些凹槽中。 接著，將參照圖7到圖9來描述圖2所示的控制器20 進行的處理的常式。圖7是示出映射處理的常式的流程圖 。圖8是示出狀態確定處理的常式的流程圖。圖9是示出 進入允許/禁止確定處理的常式的流程圖。 首先參照圖7，位置檢測單元22a利用映射來檢測晶 圓100的儲存位置（步驟S101 )»間隙計算單元22b根 據從位置檢測單元22a發送的晶圓1 00的儲存位置來計算 晶圓100的厚度（步驟S102 )。 接著，狀態確定單元22c進行確定晶圓1〇〇的儲存狀 態的處理（步驟S 1 03 )»間隙計算單元22b根據從位置 檢測單元22a發送的晶圓· 1 00的儲存位置來計算間隙（步 -20- 201247376 驟 S104) 〇 隨後，進入允許/禁止確定單元22d進行確定允許/禁 止手12進入的處理（步驟S105)。如果進入允許/禁止確 定單元22d確定允許手12進入（如果步驟S106中爲是） ，則位置校正單元22e進行校正基準位置23b的處理（步 驟 S 1 0 7 )。 位置校正單元22e根據在步驟S 107獲得的校正量來 計算教導位置（手12的進入位置和收回位置），並且通 過伺服板21向機器手臂10通知教導位置（步驟S108) 〇 之後，控制單元22確定是否存在下一個晶圓1〇〇(步 驟S110)。如果存在下一個晶圓1〇〇(如果步驟S110中 爲是），則流程進行到步驟S 1 0 1。接著重複步驟S 1 0 1到 S108的處理。另一方面，如果不存在下一個晶圓100，則 處理步驟的序列結束。 如果在步驟S106中確定爲禁止手12進入（如果步驟 S 1 06中爲否），則進入允許/禁止確定單元22d向操作員 通知禁止進入（步驟S109)。接著，處理在步驟S110結 束。 接著’將參照圖8來描述狀態確定單元22c進行的狀 態確定處理的常式。如圖8所示，狀態確定單元22c確定 晶圓1 0 0的厚度是否等於或者大於特定閾値（第三閾値） (步驟 S201 )。 如果晶圓100的厚度等於或者大於第三閾値（如果在 -21 - 201247376 步驟S201中爲是），則狀態確定單元22c確定晶 在儲存盒30中被相對於水平方向傾斜儲存（步驟 〇 如果晶圓1 〇〇的厚度小於第三閾値（如果 S201中爲否），則流程進行到步驟S202。接著狀 單元22c確定晶圓100的儲存位置與基準位置23b 差是否等於或者大於特定閾値（第四閾値）（步馬 )° 如果晶圓1 〇〇的儲存位置與基準位置23b之間 於或者大於第四閩値（如果在步驟S202中爲是） 態確定單元22c確定晶圓100在儲存盒30中被相 平方向傾斜儲存（步驟S205 )。 另一方面，如果晶圓1 〇〇的儲存位置與基準位 之間的差小於第四閾値（如果步驟S202中爲否） 程進行到步驟S203。接著狀態確定單元22c確定晶 的厚度是否等於或者大於特定閾値（第五閩値） S203 ) » 如果晶圓1 〇〇的厚度等於或者大於第五閾値（ 步驟S203中爲是），則狀態確定單元22c確定多 1〇〇在儲存盒30內的狹縫中被交疊地儲存（步驟 〇 如果晶圓100的厚度小於第五閩値（如果 S 2 03中爲否），則狀態確定單元22c確定晶圓100 盒30中正常儲存（步驟S204 )。接著，處理步驟 圓 100 5205 ) 在步驟 態確定 之間的 | S 2 0 2 的差等 ，則狀 對於水 置 231) ，則流 圓100 (步驟 如果在 個晶圓 5206 ) 在步驟 在儲存 的序列 -22- 201247376 結束。 如果確定晶圓100傾斜儲存（步驟S205 )或者如果 確定晶圓1〇〇交疊儲存（步驟S206)，則狀態確定單元 22c向操作員通知這種儲存狀態（步驟S2〇7 )。接著，處 理步驟的序列結束。 在以上描述的本實施方式中，如果晶圓1〇〇的厚度等 於或者大於第三閾値（步驟S201)或者如果晶圓1〇〇的 儲存位置與基準位置23b之間的差等於或者大於第四閾値 (步驟S202) ’則狀態確定單元22G確定晶圓1〇〇傾斜 地儲存在儲存盒30中。另選地，在確定晶圓丨00是否傾 斜儲存在儲存盒30中時，可以僅僅進行步驟S201和步驟 S202中的一·個。 接著’將參照圖9來描述進入允許/禁止確定單元22d 進行的進入允許/禁止確定處理的常式。參照圖9，進入允 許/禁止確定單元22d確定要搬運的晶圓1〇〇下方是否存 在狹縫（即，要搬運的晶圓100是否位於最下面的狹縫中 )(步驟 S301 )。 如果要搬運的晶圓100的下方存在狹縫並且如果晶圓 100設置在該狹縫中（如果步驟S301中爲是），則進入 允許/禁止確定單元22d確定要搬運的晶圓100的下方的 間隙是否等於或者大於第一閾値（步驟S3 02 ) » 如果要搬運的晶圓100的下方的間隙等於或者大於第 一閾値（如果步驟S3 02中爲是），並且如果晶圓100不 位於要搬運的晶圓1〇〇的下方的狹縫中，則進入允許/禁 -23- 201247376 止確定單元22d確定允許手12進入以搬運晶圓1〇〇 (步驟 S303)。接著，處理步驟的序列結束。 如果要搬運的晶圓1 0 0的下方的間隙小於第—閾値（ 如果步驟S302中爲否），則進入允許/禁止確定單元22d 確定禁止手12進入（步驟S304) »接著，處理步驟的序 列結束。 如果要搬運的晶圓1 00的下方不存在狹縫（如果步驟 S301中爲否），則進入允許/禁止確定單元22d確定要搬 運的晶圓1 〇〇的上方的間隙是否等於或者小於第二閩値（ 步驟S 3 0 5 )。 如果要搬運的晶圓1 00的上方的間隙等於或小於第二 閩値（如果步驟S3 05中爲是），則進入允許/禁止確定單 元22d確定允許手12進入來半圓晶圓1〇〇(步驟S3〇6) 。接著，處理步驟的序列結束。 如果晶圓100設置在要搬運的晶圓100的上方的狹縫 中並且如果這兩個晶圓1 0 0之間的間隙大於第二閾値（如 果步驟S305中爲否），則進入允許/禁止確定單元22d確 定禁止手12進入（步驟S307)。接著，處理步驟的序列 結束。即使當晶圓1〇〇不位於要搬運的晶圓100的上方的 狹縫中時，如果要搬運的晶圓100的儲存位置與基準位置 之間的差等於或者大於特定閾値（第六閾値），則進入允 許/禁止確定單元22d也確定禁止手12進入。 在以上的描述中，如果晶圓1 00的儲存狀態爲異常， 則狀態確定單元22c向操作員通知這種儲存狀態。然而， -24- 201247376 當進入允許/禁止確定單元22d進行進入允許/禁止確定處 理時，可以根據儲存狀態來確定允許還是禁止手12進入 〇 例如，如果在步驟S3 01之前的步驟中確定要搬運的 晶圓1 〇〇處於交疊儲存狀態，則進入允許/禁止確定單元 22d可以進行到步驟S307並且可以確定禁止手12進入。 這使得能夠防止錯誤地搬運交疊儲存的晶圓1 0 0。 在以上描述的本實施方式中，進入允許/禁止確定單 元2 2d根據要搬運的晶圓1〇〇的下方或者上方的間隙來確 定允許還是禁止手12進入。如果進入允許/禁止確定單元 22d確定允許手12進入，則位置校正單元22e根據所映射 的儲存位置來計算手1 2的最終進入位置。依照由此計算 出的進入位置來控制機器手臂10。 因此，在根據本實施方式的機器手臂系統1中，能夠 安全地卸載以多個層次儲存在儲存盒30中的晶圓100。 在以上描述的實施方式中，用於感測晶圓1 00的周圍 邊緣的感測器1 3被設置在手1 2的頂端部分。.用於搬運晶 圓100的手可以獨立於設置有用於感測晶圓100的周圍邊 緣的感測器1 3的手1 2來形成。 可以在單個臂單元中設置不同種類的手12。例如，用 於搬運晶圓1 〇〇的手和設置有感測器1 3的手1 2可以附接 到單個臂單元。機器手臂系統1可以設置有多個臂單元， 每個臂單元都具有用於搬運晶圓100的手和設置有感測器 13的手12。 -25- 201247376 在本實施方式中，已經描述了通過檢測晶圓1 〇〇在Z 方向上的儲存狀態來確定允許還是禁止手12進入的情況 。類似地，可以通過檢測晶圓100在X方向和γ方向上 的儲存狀態來確定允許還是禁止手12進入。 在本實施方式中，可以由連接到控制器20的其他裝 置（未示出）來進行由控制器20執行的各個處理，如間 隙計算處理、進入允許/禁止確定處理、位置校正處理和 狀態確定處理。 惟以上所述者，僅爲本創作之較佳實施例而已，其目 的在使熟習該項技藝者能夠瞭解本創作之內容而據以實施 ，並非用來限定本創作實施之範圍；故舉凡依本創作申請 專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所爲之均等變化 與修飾，均應涵蓋在本創作之申請專利範圍內。 【圖式簡單說明】 以下結合附圖之較佳實施方式描述，本發明的目的和 特徵將變得明顯。 圖1是根據本實施方式的機器手臂系統的說明圖。 圖2是本實施方式的機器手臂系統的方塊圖。 圖3是根據本實施方式的手和感測器的平面圖。 圖4A是例示進入允許/禁止確定處理的第一說明圖》 圖4B是例示進入允許/禁止確定處理的第二說明圖。 圖5是例示基準位置校正處理的說明圖。 圖6是例示狀態確定處理的說明圖。 -26- 201247376 圖7是映射處理的常式的流程圖。 圖8是狀態確定處理的常式的流程圖。 圖9是進入允許/禁止確定處理的常式的流程圖。 【主要元件符號說明】 I :機器手臂系統 10 :機器手臂 II :臂 12 :手 12a :墊 1 3 :感測器 1 3 a :光發射單元 1 3 b :光接收單元 14a、 14b、 14c:關節 2 0 :控制器 2 1 :伺服板 22 :控制單元 22a :位置檢測單元 22b :間隙計算單元 22c :狀態確定單元 22d :進入允許/禁止確定單元 22e :位置校正單元 22f :基準位置計算單元 23 :記憶體單元 -27- 201247376 2 3 a :閾値資訊 23b :基準位置 3 0 :儲存盒 3 0a :底表面 1 0 0 :晶圓 100a、 100b、 100c、 1 0 1 :正常儲存的晶 102 :傾斜儲存的晶 103 :多個交疊儲存 200a:晶圓被正常信 2 0 0 b :晶圓被傾斜信 1 0 0 d :晶圓 圓 圓 的晶圓 害存之間隙 I存之間隙 -28-

Claims (1)

1. 201247376 七、申請專利範圍： 1. 一種機器手臂系統，該機器手臂系統包括： 機器手，其用於搬運沿著垂直方向以多個層次儲存在 儲存單元中的基板： 位置檢測單元，其用於檢測儲存在該儲存單元內的該 基板的儲存位置； 間隙計算單元，其用於根據該位置檢測單元檢測出的 該基板的儲存位置來計算相鄰基板之間的間隙；以及 進入允許/禁止確定單元，其用於根據該間隙計算單 元計算出的間隙來確定允許還是禁止該機器手進入該基板 之間的空間。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之機器手臂系統，其中 ’該進入允許/禁止確定單元被設置爲根據要搬運的基板 與該要搬運的基板的正下方而存在的基板之間的間隙，或 者該要搬運的基板與該要搬運的基板的正上方而存在的基 板之間的間隙，來確定允許還是禁止該機器手進入該基板 之間的空間。 3 .如申請專利範圍第1項所述之機器手臂系統，該機 器手臂系統還包括： 基準位置計算單元，其用於根據基準基板的儲存位置 來計算儲存在該儲存單元中的該基板的基準位置：以及 位置校正單元，其用於根據該位置檢測單元所檢測出 的該基板的儲存位置來校正該基準位置計算單元所計算出 的該基準位置。 -29- 201247376 4.如申請專利範圍第1項或第2項所述之機器手臂系 統，該機器手臂系統還包括： 狀態確定單元，其用於根據該位置檢測單元檢測出的 該基板的儲存位置來確定儲存在該儲存單元中的該基板的 儲存狀態，該進入允許/禁止確定單元被設置爲根據該狀 態確定單元確定的該基板的儲存狀態來確定允許還是禁止 機器手進入該基板之間的空間。 5 .如申請專利範圍第4項所述之機器手臂系統，其中 ，該狀態確定單元被設置爲根據根據該位置檢測單元檢測 出的該基板的儲存位置所計算出的該基板的厚度，來確定 該基板是否被相對於水平方向傾斜地儲存。 6. 如申請專利範圍第4項所述之機器手臂系統，該機 器手臂系統還包括： 基準位置計算單元，其用於根據基準基板的儲存位置 來計算儲存在該儲存單元中的該基板的基準位置，該狀態 確定單元被設置爲根據該位置檢測單元檢測出的該基板的 儲存位置和該基準位置計算單元計算出的該基準位置來確 定該基板是否被相對於水平方向傾斜地儲存。 7. 如申請專利範圍第4項所述之機器手臂系統，其中 ，該狀態確定單元被設置爲根據根據該位置檢測單元檢測 出的該基板的儲存位置而計算出的該基板的厚度來確定該 基板是否被交疊地儲存。 8·—種用於控制機器手的機器手臂控制器，該機器手 被設置爲搬運沿著垂直方向以多個層次儲存在儲存單元中 -30- 201247376 的基板，該機器手臂控制器包括： 位置檢測單元，其用於檢測儲存在該儲存單元內的該 基板的儲存位置； 間隙計算單元，其用於根據該位置檢測單元檢測出的 該基板的儲存位置來計算相鄰基板之間的間隙；以及 進入允許/禁止確定單元，其用於根據該間隙計算單 元計算出的間隙來確定允許還是禁止該機器手進入該基板 之間的空間。 9. 如申請專利範圍第8項所述之機器手臂控制器，其 中，該進入允許/禁止確定單元被設置爲根據要搬運的基 板與該要搬運的基板的下方而存在的基板之間的間隙或者 該要搬運的基板與該要搬運的基板的上方而存在的基板之 間的間隙來確定允許還是禁止該機器手進入該基板之間的 空間。 10. —種用於控制機器手的機器手臂控制方法，該機 器手被設置爲搬運沿著垂直方向以多個層次儲存在儲存單 元中的基板，該機器手臂控制方法包括以下步驟： 儲存位置檢測步驟，其檢測儲存在該儲存單元中的該 基板的儲存位置： 間隙計算步驟，其根據在該儲存位置檢測步驟中檢測 出的該基板的儲存位置來計算相鄰基板之間的間隙；以及 進入允許/禁止確定步驟，其根據在該間隙計算步驟 中計算出的間隙來確定允許還是禁止該機器手進入該基板 之間的空間。 -31 -