本發(fā)明涉及半導體制造，具體涉及一種spindle動作位置控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、化學氣相沉積設備的工藝處理腔內(nèi)，spindle通過升降、旋轉(zhuǎn)等動作實現(xiàn)晶圓在各工位間的轉(zhuǎn)移。升降位置包含安全低位、晶圓轉(zhuǎn)移位、旋轉(zhuǎn)高位，旋轉(zhuǎn)位置包含零位、旋轉(zhuǎn)目標位。spindle根據(jù)調(diào)試標定的位置進行動作，由于spindle在正常工作期間，會重復的進行旋轉(zhuǎn)、升降動作，因此對定位精度要求較高。

2、現(xiàn)有方法中多數(shù)采用光電等傳感器檢測方式判斷軸到達目標位置，由于傳感器精度以及信號延時等因素會造成不可避免的誤差。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提出一種spindle動作位置控制方法及系統(tǒng)，其不依靠傳感器檢測，基于標定的工作位置及目標位置完成spindle升降、旋轉(zhuǎn)、回零位等動作。

2、根據(jù)本公開實施例的第一個方面，提供了一種spindle動作位置控制方法，包括以下步驟：

3、z軸動作控制方法，遵循快-慢-快的連續(xù)速度變化曲線，z軸通過升降實現(xiàn)晶圓的抬取以及放置；

4、t軸動作控制方法，基于旋轉(zhuǎn)零位與目標位置，t軸通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)晶圓在相鄰平臺之間的轉(zhuǎn)移。

5、在其中一個實施例中，z軸的工作位置標定為默認方式時，z軸零點依據(jù)擋塊位置設定，安全低位、晶圓轉(zhuǎn)移位、旋轉(zhuǎn)高位依據(jù)載臺高度確定得到固定值。

6、在其中一個實施例中，z軸的工作位置標定為自由方式時，z軸零點依據(jù)擋塊位置設定，旋轉(zhuǎn)高位高于平臺平面l毫米以上，晶圓轉(zhuǎn)移位處于托盤手指與晶圓承載環(huán)接觸的位置，安全低位處于轉(zhuǎn)移位下方；其中旋轉(zhuǎn)高位>晶轉(zhuǎn)移位>安全低位>z軸零點，若不符合此邏輯，則進行報警。

7、在其中一個實施例中，連續(xù)速度變化曲線包括第一快速區(qū)間、慢速區(qū)間、第二快速區(qū)間，其中慢速區(qū)間為晶圓轉(zhuǎn)移位上下固定距離范圍內(nèi)；z軸升降前先定位到安全低位，上升時進入第一快速區(qū)間按照高速運動，當進入慢速區(qū)間時減速到勻慢速，以實現(xiàn)緩慢穩(wěn)定抬起晶圓；當z軸離開慢速區(qū)間進入到第二快速區(qū)間時，立刻加速到高速運動，到達旋轉(zhuǎn)高位后完成上升動作；z軸從旋轉(zhuǎn)高位下降時，處于第二快速區(qū)間按照高速運動，當進入慢速區(qū)間時減速到勻慢速，以實現(xiàn)緩慢穩(wěn)定放置晶圓；當z軸離開慢速區(qū)間進入到第一快速區(qū)間時，立刻加速到高速運動，到達安全低位后完成下降動作。

8、在其中一個實施例中，若z軸下降時未處在旋轉(zhuǎn)高位，則按照慢速緩慢下降，以保證動作的穩(wěn)定。

9、在其中一個實施例中，根據(jù)t軸的旋轉(zhuǎn)零位得到目標位置pt：

10、pt＝p0+90*c1+180*c2+270*c3+360*c4

11、其中p0為旋轉(zhuǎn)零位，c1為90度旋轉(zhuǎn)次數(shù)，c2為180度旋轉(zhuǎn)次數(shù)，c3為270度旋轉(zhuǎn)次數(shù)，c4為360度旋轉(zhuǎn)次數(shù)；獲得目標位置后，與當前實際位置做比對檢查，若超出誤差值，則進行異常報警處理，反之t軸運動到該目標位置，其中旋轉(zhuǎn)零位為任意相鄰平臺中間位置。

12、在其中一個實施例中，如果t軸、z軸發(fā)生異常或軸下電期間發(fā)生人為干涉轉(zhuǎn)動，則t軸做回零處理，即根據(jù)t軸當前位置得到距離最近旋轉(zhuǎn)零位的位移，位移獲取方式及t軸動作方式為：

13、pr＝(n-p0)mod?90；

14、當-90<pr<-45時，t軸反轉(zhuǎn)90+pr度；

15、當-45<＝pr<0時，t軸正轉(zhuǎn)-pr度；

16、當0<pr<＝45時，t軸反轉(zhuǎn)pr度；

17、當45<pr<90時，t軸正轉(zhuǎn)90-pr度；

18、其中，pr為距離下一個零位的位移，n為軸當前的實際位置，p0為旋轉(zhuǎn)零位。

19、根據(jù)本公開實施例的第二個方面，提供了一種spindle動作位置控制系統(tǒng)，包括：

20、z軸動作控制方法，遵循快-慢-快的連續(xù)速度變化曲線，z軸通過升降實現(xiàn)晶圓的抬取以及放置；

21、t軸動作控制方法，基于旋轉(zhuǎn)零位與目標位置，t軸通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)晶圓在相鄰平臺之間的轉(zhuǎn)移。

22、根據(jù)本公開實施例的第三個方面，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)所述的一種spindle動作位置控制方法。

23、根據(jù)本公開實施例的第四個方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的一種spindle動作位置控制方法。

24、本發(fā)明采用的以上技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有的優(yōu)點是：本發(fā)明不依賴于外部傳感器進行實時監(jiān)測，通過預先標定的工作位，得出目標位置。這一方式顯著提升了系統(tǒng)的自主性，并且在執(zhí)行如spindle旋轉(zhuǎn)及回零位等關鍵動作時，能夠?qū)崟r、準確地得出目標位置及零位位移，有效避免了外部信號干擾或延遲可能引入的誤差，從而確保了高精度的動作執(zhí)行。

25、本發(fā)明在spindle的升降過程中引入了智能速度控制策略。具體而言，會根據(jù)當前spindle的實時位置自動調(diào)整速度配置，實現(xiàn)“快-慢-快”的速度變化模式。在遠離晶圓時采用快速移動以節(jié)省時間，當接近晶圓抬取或放置時，則自動切換到慢速模式，確保動作平穩(wěn)無沖擊，從而最大限度地保護晶圓不受機械應力影響，實現(xiàn)晶圓在抬取與放置過程中的高度穩(wěn)定性和安全性。

技術特征：

1.一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，z軸的工作位置標定為默認方式時，z軸零點依據(jù)擋塊位置設定，安全低位、晶圓轉(zhuǎn)移位、旋轉(zhuǎn)高位依據(jù)載臺高度確定得到固定值。

3.根據(jù)權利要求1所述一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，z軸的工作位置標定為自由方式時，z軸零點依據(jù)擋塊位置設定，旋轉(zhuǎn)高位高于平臺平面l毫米以上，晶圓轉(zhuǎn)移位處于托盤手指與晶圓承載環(huán)接觸的位置，安全低位處于轉(zhuǎn)移位下方；其中旋轉(zhuǎn)高位>晶轉(zhuǎn)移位>安全低位>z軸零點，若不符合此邏輯，則進行報警。

4.根據(jù)權利要求1所述一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，連續(xù)速度變化曲線包括第一快速區(qū)間、慢速區(qū)間、第二快速區(qū)間，其中慢速區(qū)間為晶圓轉(zhuǎn)移位上下固定距離范圍內(nèi)；z軸升降前先定位到安全低位，上升時進入第一快速區(qū)間按照高速運動，當進入慢速區(qū)間時減速到勻慢速，以實現(xiàn)緩慢穩(wěn)定抬起晶圓；當z軸離開慢速區(qū)間進入到第二快速區(qū)間時，立刻加速到高速運動，到達旋轉(zhuǎn)高位后完成上升動作；z軸從旋轉(zhuǎn)高位下降時，處于第二快速區(qū)間按照高速運動，當進入慢速區(qū)間時減速到勻慢速，以實現(xiàn)緩慢穩(wěn)定放置晶圓；當z軸離開慢速區(qū)間進入到第一快速區(qū)間時，立刻加速到高速運動，到達安全低位后完成下降動作。

5.根據(jù)權利要求4所述一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，若z軸下降時未處在旋轉(zhuǎn)高位，則按照慢速緩慢下降，以保證動作的穩(wěn)定。

6.根據(jù)權利要求1所述一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，根據(jù)t軸的旋轉(zhuǎn)零位得到目標位置pt：

7.根據(jù)權利要求1所述一種spindle動作位置控制方法，其特征在于，如果t軸、z軸發(fā)生異?；蜉S下電期間發(fā)生人為干涉轉(zhuǎn)動，則t軸做回零處理，即根據(jù)t軸當前位置得到距離最近旋轉(zhuǎn)零位的位移，位移獲取方式及t軸動作方式為：

8.一種spindle動作位置控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)權利要求1-7任一項所述的一種spindle動作位置控制方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1-7任一項所述的一種spindle動作位置控制方法。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種Spindle動作位置控制方法及系統(tǒng)，涉及半導體制造技術領域；其包括Z軸動作控制方法，遵循快?慢?快的連續(xù)速度變化曲線，Z軸通過升降實現(xiàn)晶圓的抬取以及放置；T軸動作控制方法，基于旋轉(zhuǎn)零位與目標位置，T軸通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)晶圓在相鄰平臺之間的轉(zhuǎn)移。本發(fā)明能夠?qū)崟r、準確地得出目標位置及零位位移，有效避免了外部信號干擾或延遲可能引入的誤差，從而確保了高精度的動作執(zhí)行。本發(fā)明在spindle的升降過程中引入了智能速度控制策略。在遠離晶圓時采用快速移動以節(jié)省時間，當接近晶圓抬取或放置時，則自動切換到慢速模式，確保動作平穩(wěn)無沖擊，從而最大限度地保護晶圓不受機械應力影響，實現(xiàn)晶圓在抬取與放置過程中的高度穩(wěn)定性和安全性。

技術研發(fā)人員：袁善旭,范震
受保護的技術使用者：大連皓宇電子科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2