具体实施方式

参照图1，这里示出了结合示例实施例的特征的基板处理装置30的示意性俯视图。虽然特征将参照在附图中示出的示例实施例来描述，但是应当理解的是，特征可以以实施例的许多备选的形式来实施。另外，可以使用任何合适尺寸、形状或类型的元件或材料。

基板处理装置30通常包括基板传送室32、基板处理模块16、装载锁18’、具有基板盒式升降机22的设备前端模块(EFEM)20、和线性机器人34，该线性机器人34包括双连杆臂36和机器人驱动器38(参见图2A-2B)。该装置30被连接到控制器40，该控制器40包括至少一个处理器42和至少一个存储器44，该至少一个存储器44包括计算机程序代码46。图1是线性机器人示例，该线性机器人具有在紧凑缩回位置的双连杆臂。

继续参照图2A-2B，双连杆臂36通常包括上臂90和端部执行器92，该端部执行器92可旋转地连接到上臂90关节94。机器人驱动器38包括第一电机52和第二电机54，具有对应的第一编码器56和第二编码器58，第一编码器56和第二编码器58被耦合到外壳60，并且相应地驱动第一轴62和第二轴64。这里轴62可以被耦合到滑轮66并且轴64可以被耦合到上臂90，其中第一轴62、第二轴64可以是同心的或被以其他方式设置。在备选方面，可以提供任何合适的驱动器。外壳60可以与腔室68连通，其中波纹管70、腔室68以及外壳60的内部部分将真空环境72与大气环境74隔离。外壳60可以在Z方向上滑动作为滑块76上的滑架，其中可以提供丝杠或其他合适的竖直或线性Z驱动部78以选择性地沿Z方向80移动外壳60和被耦合到那里的双连杆臂36。机械臂34被安装在线性传送装置98上，该线性传送装置98被配置为沿着腔室32内部的线性路径来移动机械臂36，如图1中的箭头100所示。例如，这可能与轨道或磁悬浮的使用有关。

现代半导体工艺技术不断努力争取在更小的封装中安装更多的设备。处理更小的设备需要具有更高的位置可重复性和准确性的晶片处理设备。传统的晶片搬运机器人使用基于编码器的位置反馈来跟踪机械臂联动装置或传动装置的输入侧的位置，但主要依靠机械传动装置的可重复性，以可重复并且准确的位置来将有效载荷输送到联动装置或传动装置的输出侧。一些系统使用外部传感器来测量相对于被指令的机器人位置的晶片位置，但这种方法也依赖于机械传动装置的精度。

在具有如本文所述的特征的一个示例实施例中，传感器可以位于联动装置或机械传动装置的输出侧上，该传感器被配置为测量有效载荷(例如基板)相对于机器人的实际端部执行器的位置和/或测量相对于转移点周围的特征的机器人位置和/或验证晶片放置后相对于转移点的晶片递送位置，将允许机器人控制系统适应初始晶片位置、晶片滑动、或随时间的机构变化例如机械磨损、热膨胀或由于有效载荷重量引起的挠度。此类感测的一种方法是使用安装在机器人基座、臂或端部执行器上的本地雷达系统，该系统可以看到或感测机器人有效载荷或机器人环境。另一个示例方法是将雷达安装到系统并且测量机器人或基板的位置。

参照图3，其示出了一个示例实施例俯视图。所示机械臂36将基板14保持在端部执行器92上并且将基板14定位到处理模块16中。机械臂36包括在机械臂36上的雷达发射器和接收器200。雷达发射器和接收器200被配置为发射无线电波，如202所示，然后检测来自基板14的反射波204以及来自处理室16的反射波206。由雷达发射器和接收器200检测到的反射波204、206可以被用于确定基板14和处理室的位置、范围、角度或速度。这是可以相对于机械臂36的和/或相对于彼此的。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式感测系统的组合。

还参照图4，作为图3所示系统的备选，或作为图3所示系统的附加，处理模块16可以包括在处理模块16的内壁上的一个或多个雷达发射器和接收器200。图4示出了处理模块16的内壁上的三个(33)雷达发射器和接收器200。雷达发射器和接收器200被配置为发射无线电波，如202所示，然后检测来自基板14(可能还有端部执行器92)的反射波204。由雷达发射器和接收器200检测到的反射波204、206可以被用于确定基板14(和端部执行器92)相对于处理室16的位置、范围、角度或速度。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式感测系统的组合。

还参照图5，示出了另一个示例实施例。这可以与图3和图4中所示的实施例分开使用，或在除了那些实施例中的特征之外使用。机械臂36被示为将基板14保持在端部执行器92上并且将基板14定位到处理模块16中。机械臂36包括在机械臂36上的雷达发射器208。雷达发射器208被配置为发射无线电波，如202所示。波202由处理模块16的壁上的接收器210检测。波202可以用于确定基板14和端部执行器92的位置、范围、角度或速度。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式感测系统的组合。

还参照图6，示出了另一个示例实施例。这可以与图3-5中所示的实施例分开使用或在除了那些实施例中的特征之外使用。所示机械臂36将基板14保持在端部执行器92上并且将基板14定位到处理模块16中。机械臂36包括在机械臂36上的雷达接收器212。机械臂处理模块16包括雷达发射器214，该雷达发射器214在处理模块16的壁上。雷达发射器214被配置为发射无线电波，如202所示。波202由接收器212检测。波202可以被用于确定基板14和端部执行器92的位置、范围、角度或速度。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式传感系统的组合。

还参考图7，示出了另一个示例实施例。这可以与图3-6中所示的实施例分开使用或在除了那些实施例中的特征之外使用。所示的机械臂36将基板14保持在端部执行器92上并且将基板14定位到处理模块16中。该图示出了基板或固定装置来源(sourced)和测量的端点位置。雷达发射器和接收器200可以位于基板或由机器人携带的固定装置36上。雷达发射器和接收器200被配置为发射无线电波，如202所示，然后检测来自处理室16的反射波206。由雷达发射器和接收器200检测到的反射波206可以被用于确定位置、范围、角度或速度。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式感测系统的组合。

还参照图8，示出了另一个示例实施例。这可以与图3-7中所示的实施例分开使用或除了那些实施例中的特征之外使用。所示机械臂36将基板14保持在端部执行器92上并且将基板14定位到处理模块16中。该图示出了基板或固定装置来源以及系统或机器人测量的端点位置。雷达发射器208位于基本或由机器人携带的固定装置36，并且接收器210位于该处理模块16和接收器212位于机器人36上。波202和206可以被用于确定位置、范围、角度或速度。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式传感系统的组合。

还参照图9，示出了另一个示例实施例。这可以与图3-8中所示的实施例分开使用或在除了那些实施例中的特征之外使用。所示机械臂36将基板14保持在端部执行器92上并且将基板14定位到处理模块16中。该图示出了系统或机械臂来源以及基板或固定装置测量的端点位置。雷达接收器230位于该基板或由机器人36携带的固定装置，并且发射器200位于机器人或系统中。波202可以被用于确定位置、范围、角度或速度。在备选实施例中，可以使用光学系统或可以使用声纳系统而不是雷达。备选地，可以使用这些系统或任何其他非接触式传感系统的组合。

用于机器人系统的基于雷达的位置测量可以用于但不限于：

·基板存在检测

·基板破损检测

·相对于机械臂或系统特征的基板位置测量

·相对于机械臂或系统特征的基板位置校正

·相对于系统特征或环境的机器人端点位置测量

·检测机器人位置、速度、加速度、振动随时间的性能变化

·检测环境、物理尺寸、形状或位置的变化

·教导、验证或调整机器人机械设置和参考位置

·教导、验证或调整机器人传送位置

·机器人工作空间内的障碍物检测

·安全联锁验证(机械臂伸展前的槽阀门打开/关闭验证)

·错误恢复、机器人在系统中的位置、有效载荷的位置、有效载荷损坏、碰撞后机器人机构性能/损坏

·操作员、维护技术员、协作机器人/机器或机器人工作区中的AGV传感器安装配置可以被布置为但不限于以下配置：

·安装在机器人上的雷达发射器和接收器(例如见图3)

·安装在系统上的雷达发射器和接收器(例如见图4)

·安装在机器人上的雷达发射器和安装在系统上的接收器(例如见图5)

·安装在系统上的雷达发射器和安装在机器人上的接收器(例如见

图6)

可以提供一种示例装置，该装置包括：

至少一个发射器，被配置为发射能量；

至少一个接收器，被配置为接收所发射的能量，

其中至少一个发射器安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块，

其中至少一个接收器安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块。

发出的能量可以包括以下至少之一：

无线电波，

光能，或

声能。

至少一个发射器和至少一个接收器可以包括收发器，该收发器被配置为既发射所发射的能量，并且又接收反射的能量作为接收到的能量。

至少一个接收器可以被配置为接收所发射的能量作为反射能力，该反射能量已经从以下项中的至少一项而被反射：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块。

至少一个发射器可以被安装在机械臂，并且至少一个接收器被安装在机械臂。

至少一个发射器可以包括多个发射器，其中，多个发射器被安装到该基板处理模块的腔室并且具有相应不同的能量传输方向，相应不同的能量传输方向朝向腔室中的中心基板定位区域。

至少一个发射器可以被安装在机械臂并且至少一个接收器被安装在基板处理模块上，其中至少一个接收器包括多个接收器，其中多个接收器位于在相对于基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处。

至少一个发射器可以被安装到基板处理模块，其中至少一个发射器包括多个发射器，其中，多个发射器位于相对于基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处，并且其中至少一个接收器位于机械臂上。

至少一个发射器和至少一个接收器可以被安装在基板上。

至少一个发射器可以被安装在基板上，其中至少一个接收器包括多个接收器，其中，多个接收器位于相对基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处。

至少一个发射器可以被安装到机械臂和基板处理模块上，其中至少一个发射器包括多个发射器，其中，基板处理模块上的多个发射器位于相对基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处，并且至少一个接收器位于基板上。

可以提供一种示例方法，该方法包括：

在以下至少一项上安装至少一个发射器：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块，

其中至少一个接收器被配置为发射能量；

在以下至少一项上安装至少一个接收器：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块，

其中至少一个接收器被配置为接收所发射的能量。

至少一个发射器和至少一个接收器可以包括收发器，该收发器被配置为既发射能量，并且又接收反射的能量作为接收的能量。

接收机可以被配置为接收所发射的能量作为反射能量，该反射能量已经从以下项中的至少一项而被反射：

机械臂，

机械臂上的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块。

至少一个发射器可以被安装在机械臂上，并且至少一个接收器被安装在机器臂上。至少一个发射器可以包括多个发射器，其中，多个发射器被安装到该基板处理模块的腔室，并且具有相应不同的能量传输方向，该相应不同的能量传输方向朝向腔室中的中心基板定位区域。至少一个发射器可以被安装在机械臂上，并且至少一个接收器被安装在基板处理模块上，其中至少一个接收器包括多个接收器，其中，多个接收器位于相对于基板处理模块的腔室中心的不同角度位置处。至少一个发射器可以被安装到基板处理模块，其中至少一个发射器包括多个发射器，其中，多个发射器位于相对于基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处，并且至少一个接收器位于机械臂上。至少一个发射器和至少一个接收器可以被安装在基板上。至少一个发射器可以被安装在基板上，并且其中至少一个接收器包括多个接收器，其中，多个接收器位于相对于基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处。至少一个发射器可以被安装到机械臂和基板处理模块上，其中至少一个发射器包括多个发射器，其中，基板处理模块上的多个发射器位于相对于基板处理模块的腔室的中心的不同角度位置处，并且至少一个接收器位于基板上。

可以提供一种示例方法，该方法包括：

从发射器发射能量，

由接收器接收所发射的能量，

其中至少一个发射器被安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块，

其中至少一个接收器被安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块；

至少部分地基于由至少一个接收器接收的能量，确定：

相对于基板处理模块的以下项中的至少一项：

基板的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，

机械臂的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，或

端部执行器的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，

或者

基板在端部执行器和/或机械臂上的位置。

可以提供一种示例装置，该装置包括至少一个处理器；以及至少一个非暂态存储器，该至少一个非暂态存储器包括计算机程序代码，该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使该装置：

导致从发射器发射能量，并由接收器接收发射的能量，

其中至少一个发射器被安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块，

其中至少一个接收器被安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块；以及

至少部分地基于由至少一个接收器接收的能量，

相对于基板处理模块确定以下项中的至少一项：

基板的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，

机械臂的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，或

端部执行器的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，

或者

确定基板在端部执行器和/或机械臂上的位置。

可以提供一种示例装置，该装置包括：

从发射器发射能量的装置，

由接收器接收所发射能量的装置，

其中至少一个发射器被安装在以下项中的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块，

其中至少一个接收器被安装在以下项的至少一项上：

机械臂，

机械臂的端部执行器，

机械臂上的基板，或

基板处理模块；以及

装置，至少部分基于由至少一个接收器接收的能量，用于：

相对于基板处理模块确定以下项中的至少一项：

基板的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，

机械臂的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，或

端部执行器的位置、和/或范围、和/或角度、和/或速度，

或者

确定基板在端部执行器和/或机械臂上的位置。

应当理解的是，前述描述仅是说明性的。本领域技术人员可以设计各种备选和修改。例如，各种从属权利要求中记载的特征可以以任何合适的组合彼此组合。此外，来自上述不同实施例的特征可以选择性地组合成新的实施例。因此，本说明书旨在包括落入所附权利要求范围内的所有这些备选、修改和变化。