用于教导和验证终端站的方法、系统及装置与流程

本公开总体上涉及一种用于将工件相对于特定机械设备进行定位的机器人系统。在一个实施例中，本公开涉及用于教导定位机器人将工件相对于处理中心（例如静电卡盘）放置的方法、系统和装置。

背景技术：

1、传统的传输机器人教导方法依赖于放置在基板处理腔室内部和/或外部的传感器、摄像头和夹具。然而，由于基板处理腔室可以在真空条件下运行，并且通常在显著升高的温度下操作，这种放置通常不可行或成本效益不高。在某些情况下，这种修改需要对现有设备进行大量修改。因此，亟需一种用于晶圆处理的机器人手臂自动教导的方法、系统和设备。

技术实现思路

1、所公开的实施例涉及一种方法、系统和设备，用于教导定位机器人将工件相对于处理中心放置，并验证其正确放置。

2、在一个实施例中，本公开涉及应用基板（即工件晶圆）与对准器卡盘之间的几何关系来求取偏心量。假设对准器的卡盘具有与静电卡盘（e）的几何中心基本相同的相对几何中心位置。因此，通过将工件对准为与对准器中心同心，工件必然与静电卡盘中心（e）同心对准。如本文所用，偏心量是晶圆中心与卡盘中心之间距离的度量。术语“偏移量（offset）”指偏心量值的一部分（例如一半），并且其也表示工件几何中心与静电卡盘中心（e）之间的距离。

3、一旦计算出偏心量（“eccen.”）值，就可将其用于确定位于处理腔室中的静电卡盘的几何中心位置（e）。该计算可以用于训练移动设备（即机器人）将后续工件放置在相同的中心位置（e）。在另一个实施例中，该信息用于验证放置，并确认包括大气机器人和真空机器人在内的晶圆处理部件的放置精度。在又一个实施例中，所公开的原理涉及使用对准器来确定晶圆处理系统的分辨率。

4、本公开的一个示例性实施例涉及一种用于将工件定位在处理站卡盘的可重复位置上的装置。在一个实现方式中，本公开涉及一种用于将大致圆形的工件定位在静电卡盘的中心位置（e）的系统。所述装置可以包括：一个或多个存储电路，其包含可执行代码；一个或多个中央处理单元（cpu），其与存储电路通信，一个或多个cpu被配置为执行代码，使系统执行以下操作：将工件放置在卡盘上的第一位置，以确定相对于卡盘的几何中心位置（e）的第一工件中心位置（w1）；将工件相对于中心位置（e）旋转角度（θ），以识别第一对应位置（w1’），w1与w1’之间的距离限定第一偏心量（eccen. #1）；将工件重新定位到距w1预定距离（δr）的第二位置，从而识别第二工件中心位置（w2）；将工件相对于卡盘的中心位置（e）旋转角度（θ），以识别第二对应位置（w2’），w2与w2’之间的距离限定第二偏心量（eccen. #2）；根据w1、w2、eccen. #1和eccen. #2中的一个或多个来计算卡盘的中心位置（e）。

5、本公开的另一个示例性实施例涉及一种非暂时性机器可读介质，其上存储有指令，当所述指令被执行时，使与用于将晶圆相对于卡盘放置的定位系统通信的可编程设备执行以下操作：将工件放置在卡盘上的第一位置，以确定相对于卡盘的中心位置（e）的第一工件中心位置（w1）；将工件相对于中心位置（e）旋转角度（θ），以识别第一对应位置（w1’），w1与w1’之间的距离限定第一偏心量（eccen. #1）；将所述工件重新定位到距w1预定距离（δr）的第二位置，从而识别第二工件中心位置（w2）；将工件相对于所述中心位置（e）旋转所述角度（θ），以识别第二对应位置（w2’），w2与w2’之间的距离定义第二偏心量（eccen. #2）；根据w1、w2、eccen. #1和eccen. #2中的一个或多个来计算卡盘的几何中心位置（e）。

1.一种用于将具有中心的、大致为圆形的工件定位在具有几何中心位置（e）的处理站的静电卡盘上的系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括执行所述代码以训练一个或多个机械臂将所述工件放置在所述中心位置（e）。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述机械臂包括被配置用于三维运动的机器人臂。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所执行的代码进一步使机器人臂的末端执行器将所述工件移动到所计算的中心位置（e）。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述工件为晶圆，并且其中，所述系统包括离子注入系统。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述卡盘包括用于接收所述工件以进行离子注入的静电卡盘。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述中心位置（e）限定所述工件的几何中心。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，w2是在距w1预定径向距离（δr）处。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，w2是相对于所述卡盘中心（e）确定的。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述角度（θ）大于零，并且偏移量1（offset 1）的值根据以下关系确定：

11.一种非暂时性机器可读介质，其上存储有指令，当所述指令被执行时，使与用于将晶圆相对于卡盘放置的定位系统通信的可编程设备执行以下操作：

12.根据权利要求11所述的介质，进一步包括执行所述代码以训练一个或多个机械臂将所述工件放置在几何卡盘中心位置（e）。

13.根据权利要求11所述的介质，其中，所述机械臂包括被配置用于三维运动的机器人臂。

14.根据权利要求11所述的介质，其中，所执行的代码进一步使机器人臂的末端执行器将所述工件移动到所计算的卡盘的中心位置（e）。

15.根据权利要求11所述的介质，其中，所述工件为晶圆，并且其中，所述系统包括离子注入系统。

16.根据权利要求11所述的介质，其中，所述卡盘包括用于接收所述工件以进行离子注入的静电卡盘。

17.根据权利要求11所述的介质，其中，所述中心位置（e）进一步限定所述工件的几何中心。

18.根据权利要求11所述的介质，其中，w2是在距w1预定径向距离（δr）处。

19.根据权利要求11所述的介质，其中，w2是相对于所述中心位置（e）确定的。

20.根据权利要求11所述的介质，其中，所述角度（θ）大于零，并且偏移量1（offset 1）的值根据以下关系确定：