TW201910080A - 對設備前端模組機器人進行程式化的方法及自動教導元件 - Google Patents

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Abstract

本揭露是有關於一種自動地對設備前端模組進行重新程式化以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法。在一些實施例中，所述方法是藉由確定設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置來執行。處於初始位置的設備前端模組機器人沿第一多個步階移動，所述第一多個步階是相對於初始位置進行界定且沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸。確定對設備前端模組機器人的初始位置與新位置之間的變化進行描述的位置參數，所述新位置不同於所述初始位置。基於位置參數來確定第二多個步階。處於新位置的設備前端模組機器人沿所述第二多個步階移動，所述第二多個步階是相對於新位置進行界定且沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸。

Description

設備前端模組機器人自動教導方法
半導體製作設施（FAB）是製造積體晶片的工廠。積體晶片的製作是藉由利用多個製作製程（例如，蝕刻步驟、圖案化步驟、沈積步驟、植入步驟等）對半導體晶圓進行操作以在半導體晶圓上以及在半導體晶圓內形成數百萬個或數十億個半導體裝置來執行。
在此類製作製程期間，使積體晶片與外界之間的接觸最小化以減少與積體晶片進行接觸的污染物以及藉此提高良率。舉例而言，積體晶片是在對積體晶片有害的污染物顆粒（例如，粉塵）的含量低的無塵室中製作。此外，在製作製程期間藉由利用晶圓轉移機器人將半導體基底自一個位置轉移至另一位置（例如，在晶圓盒（wafer cassette）與處理工具之間或在處理工具與晶圓盒之間轉移），來使人與積體晶片的接觸最少化。
以下揭露內容提供用於實作所提供主題的不同特徵的諸多不同的實施例或實例。以下闡述組件及安排形式的具體實例以簡化本揭露內容。當然，該些僅為實例而非旨在進行限制。舉例而言，在以下說明中在第二特徵之上或在第二特徵上形成第一特徵可包括其中第一特徵與第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且亦可包括其中在第一特徵與第二特徵之間可形成附加特徵、因而使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露內容可在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。此種重複使用是用於簡單及清晰目的，且自身並不表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
此外，為易於說明，本文中可能使用例如「在...之下（beneath）」、「在...下方（below）」、「下部的（lower）」、「在...上方（above）」、「上部的（upper）」等空間相對性用語來闡述圖中所示一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的定向外亦囊括裝置在使用或操作中的不同定向。設備可被另外定向（旋轉90度或處於其他定向）且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。
為了防止污染積體晶片，通常使用基底轉移機器人在半導體處理系統內移動半導體基底。一種常見類型的基底轉移機器人是設備前端模組（EFEM）機器人。設備前端模組機器人被安排於設備前端模組內且經配置以在半導體處理系統內轉移半導體基底及/或光罩。舉例而言，設備前端模組機器人可在儲存載體（例如，傳送盒匣（pod cassette）、前開式統一標準盒（FOUP）等）與各種處理工具、量測工具及/或測試工具之間轉移半導體基底。通常對半導體製作設施中的每一工具安裝設備前端模組機器人，因而在大的半導體製作設施中，設備前端模組機器人的數目可為數百個（例如，500或多於500個）。
隨著時間的進行，對設備前端模組機器人進行預防維護（preventive maintenance）以維持可靠的操作。當設備前端模組機器人確實不能恰當地操作時，亦對設備前端模組機器人進行修理。預防維護及修理可能改變設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的位置。由於設備前端模組機器人的移動相對於設備前端模組機器人的位置而言是固定的，因此此類位置變化可能會導致損壞基底，乃因此類位置變化亦會改變設備前端模組機器人移動基底時所沿循的路徑。為了避免此種損壞，在出現位置變化之後，必須對設備前端模組機器人進行重新程式化。所述重新程式化過程通常由以下步驟組成：工程師操作設備前端模組機器人緩慢移動基底以找出對設備前端模組機器人的路徑進行界定的新的移動命令。然而，對半導體製作設施內的數百個設備前端模組機器人進行重新程式化的操作可為高成本的。舉例而言，重新程式化通常需要由一或多個工程師投入大量的時間（例如，分別投入二或更多個小時）。此外，重新程式化亦會出現人為誤差，進而可導致損壞半導體基底。
在一些實施例中，本揭露是有關於一種自動地對設備前端模組機器人進行重新程式化以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法以及一種相關聯的設備。所述方法包括確定設備前端模組機器人的初始位置。當處於初始位置時，設備前端模組機器人經配置以根據一組初始移動命令來操作，所述一組初始移動命令界定相對於初始位置固定的第一多個步階。所述第一多個步階使設備前端模組機器人沿在第一位置與第二位置之間延伸的路徑移動。在設備前端模組機器人的位置已改變之後，確定位置參數。所述位置參數描述設備前端模組機器人的初始位置與不同於所述初始位置的新位置之間的變化。基於位置參數產生一組新的移動命令，且所述一組新的移動命令界定相對於新位置固定的第二多個步階。設備前端模組機器人經配置以根據所述一組新的移動命令來操作以沿第一位置與第二位置之間的路徑移動。藉由基於位置參數產生新的移動命令，無需人為地進行重新程式化便可慮及設備前端模組機器人的位置變化（例如，在初始位置與新位置之間變化），藉此節約時間並避免損壞基底。
圖1示出包括設備前端模組機器人的半導體處理系統100的方塊圖的一些實施例的剖視圖。
半導體處理系統100包括耦接至設備前端模組（EFEM）103的半導體工具102。半導體工具102經配置以對基底執行操作。舉例而言，在各種實施例中，半導體工具102可為經配置以對基底執行製作操作（例如，蝕刻、圖案化操作等）的處理工具（例如，蝕刻工具、微影工具等）、經配置以對基底執行量測操作的量測工具、及/或經配置以對基底執行測試操作的測試工具。設備前端模組103包括設備前端模組腔室104及設備前端模組機器人112。設備前端模組腔室104包括與半導體工具102連通的封閉式殼體。設備前端模組腔室104耦接至裝載埠106，裝載埠106經配置以接納保持一或多個基底110的載體108。在各種實施例中，載體108可包括前開式統一標準盒（front opening unified pod，FOUP）、晶圓盒等。在一些實施例中，所述一或多個基底110可包括半導體晶圓（例如，200毫米的晶圓、300毫米的晶圓、450毫米的晶圓等）。
設備前端模組機器人112被安排於設備前端模組腔室104內。設備前端模組機器人112包括具有基底接納元件116（例如，晶圓刀）的機械臂114，基底接納元件116經配置以保持所述一或多個基底110中的一者。機械臂114耦接至控制器118，控制器118控制機械臂114在設備前端模組腔室104內移動。控制器118經配置以使基底接納元件116沿對第一位置與第二位置之間的路徑120進行界定的一系列步階119移動。在一些實施例中，路徑120在載體108與半導體工具102的入口122之間延伸。所述一系列步階119相對於設備前端模組機器人112固定。由於所述一系列步階119相對於設備前端模組機器人112固定，因此設備前端模組機器人112的位置變化將會引起由所述一系列步階119界定的路徑120的變化。在一些實施例中，所述一系列步階119是由一系列移動命令來界定，所述一系列移動命令操作控制器118以使機械臂114移動。
在設備前端模組腔室104內亦安排有自動教導元件124。自動教導元件124包括一或多個感測器，所述一或多個感測器經配置以確定對設備前端模組機器人112在初始位置與新位置之間的位置變化進行描述的位置參數。在一些實施例中，所述位置參數可藉由確定設備前端模組機器人112的同一組件的位置相對於設置於設備前端模組腔室104上的對齊標記126的位置的變化來描述設備前端模組機器人112的位置變化。
可使用所述位置參數來調整步階119，步階119以慮及設備前端模組機器人112的位置變化（例如，由於碰撞、預防維護等而造成）的方式來界定路徑120。舉例而言，可使用所述位置參數來調整對步階119進行界定的一系列移動命令以慮及位置的變化。藉由使用位置參數來調整對路徑120進行界定的步階119，設備前端模組機器人112可自動地被重新程式化以慮及設備前端模組機器人112的位置變化，而不耗費時間資源及/或不存在與設備前端模組機器人112的人為重新程式化相關聯的產品損壞風險。
圖2A至圖2B示出在改變設備前端模組機器人的位置此一事件出現之前及之後圖1所示半導體處理系統100的操作的一些實施例的方塊圖。
圖2A示出在改變設備前端模組機器人112的位置此一事件（例如，碰撞、地震、預防維護等）出現之前設備前端模組機器人112的操作的方塊圖200。如方塊圖200所示，在操作期間，設備前端模組機器人112經配置以沿在第一位置202與第二位置204之間延伸的路徑120移動基底110（例如，半導體晶圓），第一位置202及第二位置204相對於綁定在設備前端模組腔室104的固定參考點（0, 0）固定。
在一些實施例中，設備前端模組機器人112經配置以根據一系列初始移動命令來移動基底110，所述一系列初始移動命令使設備前端模組機器人112的機械臂114沿第一多個步階206移動，所述第一多個步階206相對於設備前端模組機器人112上的位置201固定。舉例而言，若設備前端模組機器人112具有參照固定參考點（0, 0）而言的初始位置208（x0 , z0 ），則所述一系列移動命令將使設備前端模組機器人112沿第一多個步階206移動機械臂114，所述第一多個步階206相對於初始位置（x0 , z0 ）固定。在一些實施例中，在所述第一多個步階206中的第一個步階期間，設備前端模組機器人112將在第一位置（x1 , z1 ）處接納基底110。在所述第一多個步階206中的第二個步階期間，設備前端模組機器人112將基底110移動至第二位置（x2 , z1 ）。第一位置（x1 , z1 ）與初始位置208（x0 , z0 ）分隔開第一距離（x1 -x0 , z1 -z0 ），且第二位置（x2 , z1 ）與初始位置208（x0 , z0 ）分隔開第二距離（x2 -x0 , z1 -z0 ）。在一些實施例中，所述第一多個步階206將使基底110沿路徑120自位於第一位置202（x1 , z1 ）的載體108移動至位於第二位置204（x5 , z2 ）的半導體工具102的入口122，而不損壞基底110（例如，刮擦基底）。
圖2B示出在事件已使設備前端模組機器人112的位置自初始位置（x0 , z0 ）改變至新位置（x0 +δ, z0 ）之後設備前端模組機器人112的方塊圖210。所述一系列初始移動命令仍然經配置以使設備前端模組機器人112沿所述第一多個步階206移動設備前端模組機器人112的機械臂114，所述第一多個步階206相對於設備前端模組機器人112上的位置201固定。然而，由於設備前端模組機器人112的位置已改變，因此所述一系列初始移動命令將不再使基底110沿在第一位置202（x1 , z1 ）與第二位置204（x5 , z2 ）之間延伸的路徑120移動。更確切而言，若設備前端模組機器人112處於新位置212（x0 +δ, z0 ），則所述一系列初始移動命令將使設備前端模組機器人112沿在（x0 , z0 ）與（x0 +δ, z0 ）之間延伸的路徑移動基底110，因而導致基底110的移動誤差。所述誤差可對基底110造成代價高的損壞（例如，刮擦）。
為了慮及此誤差，自動教導元件124經配置以確定對設備前端模組機器人112的初始位置（圖2A所示208）與新位置212之間的變化進行描述的位置參數。自動教導元件124更經配置以使用所述位置參數來產生一系列新的移動命令。在一些實施例中，自動教導元件124可另外使用設備前端模組機器人112的初始位置（圖2A所示208）來產生所述一系列新的移動命令。所述一系列新的移動命令會慮及設備前端模組機器人112的位置變化來改變設備前端模組機器人112上的點201與設備前端模組機器人112的步階之間的間距（即，距離）。
在一些實施例中，所述一系列初始移動命令可界定所述第一多個步階206，所述第一多個步階206與具有初始位置208（x0 , z0 ）的設備前端模組機器人的點201分隔開第一多個距離，而所述一系列新的移動命令可界定第二多個步階214，所述第二多個步階214與具有新位置（x0 +δ, z0 ）的設備前端模組機器人112的點201分隔開不同於所述第一多個距離的第二多個距離。設備前端模組機器人112上的點201與步階之間的間距的變化會使得所述第二多個步階214沿不會損壞基底110的路徑120移動基底110。
舉例而言，在所述第二多個步階214中的第一個步階期間，設備前端模組機器人112將在第一位置202（x1 , z1 ）處接納基底110。第一位置202（x1 , z1 ）與新位置212（x0 +δ, z0 ）分隔開第一距離（x1 -(x0 +δ), z1 -z0 ）=（x1 -x0 -δ, z1 -z0 ）。在所述第二多個步階214中的第二個步階期間，設備前端模組機器人112將基底110移動至第二位置204（x2 , z1 ）。第二位置204與新位置212（x0 +δ, z0 ）分隔開第二距離（x2 -(x0 +δ), z1 -z0 ）=（x2 -x0 -δ, z1 -z0 ）。
因此，藉由操作自動教導元件124以確定設備前端模組機器人112的位置變化，自動教導元件124能夠自動地產生一組新的移動命令（即，無需手動調整），所述一組新的移動命令能夠改變設備前端模組機器人112的操作以慮及可能在改變設備前端模組機器人112的位置此一事件期間出現的變化。
圖3示出自動教導元件300（例如，與自動教導元件124對應）的一些實施例的方塊圖，自動教導元件300經配置以確定對設備前端模組機器人的位置進行描述的位置參數。
自動教導元件300包括環繞位置量測單元303的殼體302，位置量測單元303經配置以在設備前端模組腔室（例如，圖1所示104）內的不同位置處進行量測以描述設備前端模組機器人（例如，圖1所示112）的位置。可使用所述量測來確定設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置以及對設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置與新位置之間的變化進行描述的位置參數。
在一些實施例中，位置量測單元303可包括成像裝置304及距離量測裝置306。成像裝置304經配置以自設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的不同位置拍攝對應於設備前端模組腔室的一或多個影像。自所述影像，可確定第一位置參數p1 及第二位置參數p2 。第一位置參數p1 描述設備前端模組機器人在第一方向上（例如，在x座標上）的位置變化。第二位置參數p2 描述設備前端模組機器人在第二方向上（例如，在z座標上）的位置變化。第一方向垂直於第二方向。
距離量測裝置306經配置以在設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的不同位置處量測距離量測裝置306與設備前端模組腔室之間的一或多個距離。自所述一或多個距離，可確定對設備前端模組機器人在第三方向上（例如，在y座標上）的位置變化進行描述的第三位置參數p3 ，所述第三方向垂直於第一方向及第二方向。在一些實施例中，亦可自所述一或多個距離確定對設備前端模組機器人的定向變化進行描述的第四位置參數p4 。在其他實施例中，自動教導元件300可包括定向量測裝置（圖中未示出），所述定向量測裝置被安排於殼體302內且與距離量測裝置306分隔開並不同於距離量測裝置306。
在一些實施例中，成像裝置304可包括電荷耦合裝置（charge coupled device，CCD）照相機。在一些實施例中，距離量測裝置306可包括一對雷射308a及308b，及相關聯的感測器310a及310b。所述一對雷射包括第一雷射308a及第二雷射308b，第一雷射308a及第二雷射308b經配置以產生沿第三方向延伸的雷射束。第一雷射308a與第二雷射308b沿第一方向及/或第二方向分隔開。
在一些實施例中，自動教導元件300可更包括記憶體元件312及處理元件314。記憶體元件312經配置以儲存對設備前端模組機器人的一或多個位置進行描述的資料。在一些實施例中，記憶體元件312可儲存對設備前端模組機器人的初始位置及/或設備前端模組機器人的新位置進行描述的資料。在各種實施例中，記憶體元件312可包括揮發性記憶體（例如，靜態隨機存取記憶體（Static Random Access Memory，SRAM）、動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等）及/或非揮發性記憶體（例如，快閃記憶體等）。
處理元件314經配置以接收來自成像裝置304的影像、來自距離量測裝置306的距離、及/或來自記憶體元件312的對設備前端模組機器人的初始位置進行描述的資料。處理元件314經配置以自所述影像、所述距離、及/或所述資料確定位置參數p1 至p4 。處理元件314更經配置以基於位置參數p1 至p4 來產生一組新的移動命令。所述一組新的移動命令用於修改設備前端模組機器人的操作以慮及設備前端模組機器人的位置變化。在一些實施例中，可藉由基於位置參數修改所述一組初始移動命令來產生所述一組新的移動命令。在其他實施例中，可自初始位置及位置參數來產生所述一組新的移動命令。
所述一組新的移動命令可描述新的多個步階，所述新的多個步階界定第一位置（例如，圖1所示載體108）與第二位置（例如，圖1所示半導體工具102的入口122）之間的路徑。在一些實施例中，所述一組新的移動命令可由通訊介面316提供至控制器（例如，圖1所示控制器118），所述控制器經配置以控制設備前端模組機器人的移動。在其他實施例中，所述一組新的移動命令可由通訊介面316提供至教導器（teaching pendant），所述教導器經配置以與控制器介接。在一些實施例中，通訊介面316可為無線介面，所述無線介面具有經配置以無線傳送資料的收發器元件。在一些實施例中，自動教導元件300可更包括耦接元件318，耦接元件318經配置以將殼體302耦接至設備前端模組腔室的表面。
儘管圖3所示自動教導元件300已被闡述為具有經配置以產生位置參數及/或移動命令的處理元件314，然而在其他實施例中，位置參數及/或移動命令可由位於自動教導元件300外部的處理元件來確定。舉例而言，在一些替代實施例中，自動教導元件300可經配置以將影像及所述一或多個距離提供至教導器或控制器，所述教導器或控制器經配置以自所述影像及所述一或多個距離確定所述一組新的移動命令。在此類實施例中，教導器或控制器可包括記憶體元件，所述記憶體元件經配置以儲存對設備前端模組機器人的初始位置進行描述的資料。
圖4A至圖4B示出應用圖3所示自動教導元件來確定設備前端模組機器人的位置參數的一些實施例的圖400及406。
如圖4A的圖400所示，自動教導元件300包括成像裝置304，成像裝置304經配置以拍攝設備前端模組腔室104的影像。在一些實施例中，成像裝置304經配置以自與設備前端模組腔室104的具有對齊標記的表面垂直的方向拍攝影像，以在x方向及z方向上延伸的平面內產生所述對齊標記的俯視圖。在對齊標記的俯視圖內，可將在設備前端模組機器人的初始位置（相對於設備前端模組腔室104而言）處示出對齊標記402的位置的影像與在設備前端模組機器人的新位置（相對於設備前端模組腔室104而言）示出對齊標記404的影像進行比較，以確定對設備前端模組機器人沿x方向的位置變化進行描述的第一位置參數p1 以及對設備前端模組機器人沿z方向的位置變化進行描述的第二位置參數p2 。
如圖4B的圖406所示，自動教導元件300更包括距離量測裝置306，距離量測裝置306經配置以量測沿y方向的距離d1 及d2 。可將自動教導元件300與處於設備前端模組機器人的初始位置（相對於設備前端模組腔室104而言）的設備前端模組腔室104之間的距離和自動教導元件300與處於設備前端模組機器人的新位置（相對於設備前端模組腔室104'而言）的設備前端模組腔室104之間的距離進行比較，以確定對設備前端模組機器人沿y方向的位置變化進行描述的第三位置參數p3 。
在一些實施例中，距離量測裝置306可包括第一雷射308a，第一雷射308a與第二雷射308b分隔開間距s 。在此類實施例中，第一雷射308a經配置以當設備前端模組機器人處於第一位置時發送第一雷射束309a，第一雷射束309a撞擊設備前端模組腔室104。第一雷射束309a被自設備前端模組腔室104反射至第一感測器310a，第一感測器310a經配置以確定與設備前端模組腔室104的第一距離d1 。第二雷射308b經配置以當設備前端模組機器人處於第二位置時發送第二雷射束309b，第二雷射束309b撞擊設備前端模組腔室104。第二雷射束309b被自設備前端模組腔室104反射至第二感測器310b，第二感測器310b經配置以確定與設備前端模組腔室104的第二距離d2 。
此外，第一距離d1 與第二距離d2 之間的差值意謂著設備前端模組機器人被旋轉（被示出為設備前端模組腔室的相對定向ϴ）。因此，在一些實施例中，設備前端模組機器人的定向ϴ可作為第一距離d1 及第二距離d2 的函數來計算。舉例而言，若第一距離d1 等於第二距離d2 ，則設備前端模組機器人被定向為ϴ = 0˚此一定向。若第一距離d1 與第二距離d2 的差值等於間距s ，則設備前端模組機器人112被定向為ϴ = 45˚此一定向。在一些實施例中，定向ϴ可等於tan-1 (d1 -d2 /s )。
在各種實施例中，自動教導元件可經配置以位於設備前端模組腔室中的不同位置處及/或位於設備前端模組機器人上。圖5A至圖5B示出自動教導元件可位於設備前端模組機器人上的位置的一些實例。應理解，圖5A至圖5B所示位置並非限制性的，而是僅為自動教導元件可位於設備前端模組機器人上的諸多位置的實例。
圖5A至圖5B示出其中自動教導元件位於設備前端模組機器人上的半導體處理系統500的一些實施例。
半導體處理系統500包括位於設備前端模組腔室104內的設備前端模組機器人112。設備前端模組機器人112具有耦接至控制器118的機械臂114。機械臂114具有多個臂區段504a至504c，所述多個臂區段504a至504c經配置以圍繞多個不同軸506a至506c移動。舉例而言，第一臂區段504a可沿第一軸506a移動，而第二臂區段504b可沿相對於第一軸506a偏移的第二軸506b移動。所述多個臂區段504a至504c耦接至基部502，基部502經配置以沿z方向移動。
對齊標記126被設置至設備前端模組腔室104的內表面。在各種實施例中，對齊標記126可位於沿設備前端模組腔室104的底面、側壁、或頂板處。自動教導元件124位於設備前端模組機器人112上且面對設備前端模組腔室104上的對齊標記126。在各種實施例中，自動教導元件124可位於設備前端模組機器人112上的各種位置處。舉例而言，在圖5A所示一些實施例中，自動教導元件124可位於設備前端模組機器人112的基底接納元件116（例如，晶圓刀）上。在圖5B所示另一實施例中，自動教導元件124可位於設備前端模組機器人112的多個臂區段504a至504c中的一者上。在再一實施例（圖中未示出）中，自動教導元件124可位於設備前端模組機器人112的控制器118上。
儘管圖1至圖5B已將自動教導元件闡述為針對單個基底路徑調整移動命令，然而應理解，自動教導元件可經配置以針對單個設備前端模組腔室內的多個路徑調整移動命令。舉例而言，圖6示出具有設備前端模組機器人的半導體處理系統的一些附加實施例的俯視圖，所述設備前端模組機器人經配置以沿在不同的半導體工具與裝載埠之間延伸的多個路徑移動基底。
半導體處理系統600包括多個半導體工具102a至102b，所述多個半導體工具102a至102b耦接至具有多個裝載埠106a至106c的設備前端模組腔室104，所述多個裝載埠106a至106c分別經配置以接納保持有一或多個基底110的多個載體108a至108c中的一者。設備前端模組機器人112被安排於設備前端模組腔室104內。設備前端模組機器人112經配置以沿在所述多個載體108a至108c與多個半導體工具102a至102b之間延伸的不同路徑120a至120c移動所述一或多個基底110。舉例而言，設備前端模組機器人112可經配置以沿以下路徑移動基底：在第一載體108a與第一半導體工具102a之間延伸的第一路徑120a、在第二載體108b與第一半導體工具102a之間延伸的第二路徑120b、及/或在第三載體108c與第二半導體工具102b之間延伸的第三路徑120c。
不同路徑120a至120c是由不同組移動命令來界定。舉例而言，第一路徑120a是由第一組移動命令來界定，第二路徑120b是由與所述第一組移動命令不同的第二組移動命令來界定，且第三路徑120c是由與所述第一組移動命令或所述第二組移動命令不同的第三組移動命令來界定。不同組移動命令分別界定相對於設備前端模組機器人112的位置固定的一系列步階。
自動教導元件124經配置以確定對設備前端模組機器人112的位置變化進行描述的位置參數。可使用所述位置參數來調整對路徑120進行界定的所述第一組移動命令以慮及設備前端模組機器人112的位置變化（例如，由於碰撞、預防維護而造成）。亦可使用所述位置參數來調整對第二路徑120b進行界定的所述第二組移動命令及對第三路徑120c進行界定的所述第三組移動命令，以慮及設備前端模組機器人112的位置變化。
圖7示出一種產生一組移動命令以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法700的一些實施例的流程圖。
儘管本文將所揭露的方法（例如，方法700及方法900）示出及闡述為一系列動作或事件，然而應理解，所示此類動作或事件的次序不應被解釋為具有限制性意義。舉例而言，一些動作可以不同次序及/或與除本文所示及/或所述的動作或事件外的其他動作或事件同時發生。另外，可能並非需要所有所示動作來實作本文說明的一或多個態樣或實施例。此外，可以一或多個單獨的動作及/或階段來實施本文所繪示動作中的一或多者。
在702處，確定設備前端模組機器人的初始位置。所述初始位置對應於一組初始移動命令，所述一組初始移動命令對應於對第一位置與第二位置之間的路徑進行界定的第一多個步階。所述第一多個步階相對於初始位置固定。圖2A示出根據動作702的方塊圖200的一些實施例的剖視圖，其顯示對應於對第一位置與第二位置之間的路徑進行界定的第一多個步階的設備前端模組機器人的初始位置。
在704處，確定位置參數。所述位置參數描述設備前端模組機器人的初始位置與新位置之間的位置變化。圖2A至圖2B示出方塊圖200及210的一些實施例的剖視圖，其顯示設備前端模組機器人的初始位置與新位置之間的差異。
在一些實施例中，可基於動作706至動作710來確定新位置參數。
在706處，自對齊標記偏移量（即，與初始位置相關聯的對齊標記和與新位置相關聯的對齊標記之間的偏移量）來確定第一位置參數及第二位置參數。在一些實施例中，第一位置參數及第二位置參數可描述在x方向及z方向上的位置變化。圖4A示出根據動作706自對齊標記偏移量來確定第一位置參數及第二位置參數的一些實施例的圖。
在708處，自多個距離偏移量（即，與初始位置相關聯的距離和與新位置相關聯的距離之間的偏移量）來確定第三位置參數。在一些實施例中，所述第三位置參數可描述在y方向上的位置變化。圖4B示出根據動作708自多個距離偏移量來確定第三位置參數的一些實施例的圖。
在710處，自所述多個距離偏移量來確定第四位置參數。在一些實施例中，所述第四位置參數可描述設備前端模組機器人的定向的變化。圖4B示出根據動作710自多個距離偏移量來確定第四位置參數的一些實施例的圖。
在712處，自位置參數來確定第二多個步階。在一些實施例中，所述第二多個步階亦可自初始位置來確定。所述第二多個步階沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸且相對於新位置固定。圖2B示出根據動作712的方塊圖210的一些實施例的剖視圖，其示出在第一位置與第二位置之間的路徑內的第二多個步階。
在一些實施例中，所揭露的自動教導元件可為可在不同的設備前端模組之間移動的可攜式裝置。在此類實施例中，可使用自動教導元件對不同設備前端模組內的不同設備前端模組機器人進行重新程式化。在一些實施例中，可使用自動教導元件對不同設備前端模組內的不同類型的設備前端模組機器人（例如，由不同製造商製造的不同設備前端模組機器人）進行重新程式化。藉由使用由自動教導元件所確定的位置參數來執行設備前端模組機器人重新程式化，無需作出額外的努力便可對不同類型的設備前端模組機器人進行重新程式化。
圖8A至圖8D示出一種使用可攜式自動教導元件來慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法的一些實施例的方塊圖。
圖8A示出在包括第一時間及第二時間的第一時間範圍（即，t1 -t2 ）期間的半導體處理系統的一些實施例的剖視圖800的方塊圖。
如圖8A的剖視圖800所示，在第一時間t1 將自動教導元件124置於設備前端模組腔室104內的設備前端模組機器人112上的第一位置802處。在第二時間t2 操作自動教導元件124以確定設備前端模組機器人112相對於固定參考點（例如，固定參考點（0, 0））的初始位置208（x1 , 0），所述固定參考點被被綁定於設備前端模組腔室104。
圖8B示出在包括第三時間及第四時間的第二時間範圍（即，t3 -t4 ）期間的半導體處理系統的一些實施例的剖視圖804的方塊圖。
如圖8B的剖視圖804所示，在第三時間t3 ，自設備前端模組腔室104移除自動教導元件124。隨後在第四時間t4 操作設備前端模組機器人112以沿在載體108內的第一位置202與半導體工具102內的第二位置204之間延伸的路徑120移動。路徑120是由相對於設備前端模組機器人112的初始位置208（x1 , 0）固定的第一多個步階206來界定。
圖8C示出在包括第五時間、第六時間及第七時間的第三時間範圍（即，t5 -t7 ）期間的半導體處理系統的一些實施例的剖視圖806的方塊圖。
如圖8C的剖視圖806所示，在設備前端模組機器人112已自初始位置208（x1 , 0）移動至新位置212（x1 +δ, 0）之後，在第五時間t5 將自動教導元件124置於設備前端模組機器人112上的第一位置802處。在第六時間t6 操作自動教導元件124以確定設備前端模組機器人112相對於固定參考點（例如，固定參考點（0, 0））的新位置（x1 +δ, 0）。自動教導元件124隨後使用初始位置（x1 , 0）及新位置（x1 +δ, 0）來確定對設備前端模組機器人112的位置變化進行描述的位置參數。自動教導元件經配置以在第七時間t7 自位置參數產生一組新的移動命令。將所述一組新的移動命令提供至設備前端模組機器人112。
圖8D示出在包括第八時間及第九時間的第四時間範圍（即，t8 -t9 ）期間的半導體處理系統的一些實施例的剖視圖808的方塊圖。
如圖8D的剖視圖808所示，在第八時間t8 自設備前端模組腔室104移除自動教導元件124。隨後在第九時間t9 操作設備前端模組機器人112以根據所述一組新的移動命令沿路徑120移動。路徑120是由相對於設備前端模組機器人112的新位置（x1 +δ, 0）固定的第二多個步階214來界定，且在載體108與半導體工具102之間延伸。
圖9示出一種使用自動教導元件自動地對設備前端模組機器人進行重新程式化以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法900的一些實施例的流程圖。
在902處，將自動教導元件置於設備前端模組腔室內的設備前端模組機器人上。在一些實施例中，將自動教導元件置於設備前端模組機器人上的第一位置處。圖8A示出根據動作902的一些實施例的方塊圖的剖視圖800，其顯示將自動教導元件置於設備前端模組腔室內的第一位置處。
在904處，操作自動教導元件以量測設備前端模組腔室內的設備前端模組機器人的初始位置。當設備前端模組機器人處於初始位置時，所述設備前端模組機器人經配置以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階相對於初始位置固定且沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸。
在906處，自設備前端模組腔室移除自動教導元件。圖8B示出根據動作906的一些實施例的方塊圖的剖視圖802，其顯示自設備前端模組腔室移除自動教導元件。
在908處，根據一組初始移動命令來操作設備前端模組機器人以沿相對於初始位置固定且在第一位置與第二位置之間延伸的第一多個步階移動。圖8B示出根據動作908的一些實施例的方塊圖的剖視圖804，其顯示設備前端模組機器人沿第一多個步階移動。
在910處，在根據所述一組初始移動命令來操作設備前端模組機器人之後，將自動教導元件置於設備前端模組機器人上。在一些實施例中，將自動教導元件置於設備前端模組機器人上的第一位置處。圖8C示出根據動作910的一些實施例的方塊圖的剖視圖806，其顯示將自動教導元件置於設備前端模組腔室內的第一位置處。
在912處，操作自動教導元件以確定對設備前端模組機器人的初始位置與新位置之間的差異進行描述的位置參數。
在914處，基於位置參數來產生一組新的移動命令。在一些實施例中，亦可基於初始位置來產生所述一組新的移動命令。所述一組新的移動命令針對新位置參數在第一位置與第二位置之間的路徑內界定第二多個步階。
在916處，自設備前端模組腔室內移除自動教導元件。圖8C示出根據動作916的一些實施例的方塊圖的剖視圖806，其顯示自設備前端模組腔室移除自動教導元件。
在918處，根據一組新的移動命令來操作設備前端模組機器人以沿相對於新位置固定且在第一位置與第二位置之間延伸的第二多個步階移動。圖8D示出根據動作918的方塊圖的剖視圖808，其顯示設備前端模組機器人沿第二多個步階移動。
儘管方法900闡述了對單個設備前端模組機器人進行重新程式化，然而應理解，所述方法可應用於使用同一教導裝置（例如，包括可攜式單元）自動地對與不同設備前端模組相關聯的不同設備前端模組機器人進行重新程式化。舉例而言，在第六時間自所述設備前端模組腔室內移除自動教導元件之後，可將所述自動教導元件置於附加設備前端模組腔室內，其中所述自動教導元件經配置以確定附加設備前端模組機器人在附加設備前端模組腔室內的附加位置。
因此，在各種實施例中，本揭露是有關於一種自動地對設備前端模組進行程式化以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法以及一種相關聯的設備。
在一些實施例中，本揭露是有關於一種對設備前端模組機器人進行程式化的方法。所述方法包括：確定設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置，處於所述初始位置的所述設備前端模組機器人經配置以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階是相對於所述初始位置進行界定且沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸；確定對所述設備前端模組機器人在所述設備前端模組腔室內的所述初始位置與新位置之間的變化進行描述的位置參數，所述新位置不同於所述初始位置；以及基於所述位置參數確定第二多個步階，處於所述新位置的所述設備前端模組機器人經配置以沿所述第二多個步階移動，所述第二多個步階是相對於所述新位置進行界定且沿所述第一位置與所述第二位置之間的所述路徑延伸。在一些實施例中，所述位置參數包括：第一位置參數，對所述初始位置與所述新位置之間沿第一方向的第一差異進行描述；第二位置參數，對所述初始位置與所述新位置之間沿與所述第一方向垂直的第二方向的第二差異進行描述；第三位置參數，對所述初始位置與所述新位置之間沿與所述第一方向及所述第二方向垂直的第三方向的第三差異進行描述；以及第四位置參數，對所述設備前端模組機器人在所述初始位置與所述新位置之間的定向的變化進行描述。在一些實施例中，確定所述位置參數包括：基於耦合至所述設備前端模組腔室的對齊標記在所述初始位置與所述新位置之間的偏移量來確定所述第一位置參數及所述第二位置參數，其中所述對齊標記沿在所述第一方向及所述第二方向上延伸的平面設置。在一些實施例中，所述對齊標記的所述偏移量是藉由將對應於所述初始位置的所述對齊標記的第一影像與對應於所述新位置的所述對齊標記的第二影像進行比較來確定。在一些實施例中，所述位置參數中的一或多者是利用一或多個雷射確定的所述初始位置與所述新位置之間沿所述第三方向的距離偏移量。在一些實施例中，所述位置參數中的一或多者是作為利用第一雷射量測的第一距離及利用第二雷射量測的第二距離的函數來計算。在一些實施例中，所述位置參數中的一或多者是所述設備前端模組機器人的定向，所述定向作為利用第一雷射量測的第一距離及利用第二雷射量測的第二距離的函數來計算。在一些實施例中，所述設備前端模組機器人經配置以根據一組初始移動命令來操作，所述一組初始移動命令使所述設備前端模組機器人沿所述第一多個步階移動。在一些實施例中，所述方法更包括：基於所述位置參數產生一組新的移動命令，所述設備前端模組機器人經配置以根據所述一組新的移動命令來操作，以使所述設備前端模組機器人沿所述第二多個步階移動。在一些實施例中，所述方法更包括：將所述一組新的移動命令提供至控制器，所述控制器經配置以根據所述一組新的移動命令來操作所述設備前端模組機器人，以使所述設備前端模組機器人沿所述第二多個步階移動。在一些實施例中，所述方法更包括：將自動教導元件置於所述設備前端模組腔室內，所述自動教導元件經配置以確定所述位置參數；以及在利用耦合至所述設備前端模組腔室以對基底執行製作製程的半導體工具之前自所述設備前端模組腔室移除所述自動教導元件。在一些實施例中，所述方法更包括：在自所述設備前端模組腔室移除所述自動教導元件之後，將所述自動教導元件置於附加設備前端模組腔室內，所述自動教導元件經配置以確定附加設備前端模組機器人在所述附加設備前端模組腔室內的附加位置。在一些實施例中，所述第一多個步階與所述設備前端模組機器人上的點分隔開第一多個距離，且所述第二多個步階與所述設備前端模組機器人上的所述點分隔開與所述第一多個距離不同的第二多個距離。
在其他實施例中，本揭露是有關於一種對設備前端模組機器人進行程式化的方法。所述方法包括：確定設備前端模組機器人的初始位置，處位於所述初始位置的所述設備前端模組機器人經配置以根據一組初始移動命令來操作，以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階是相對於所述初始位置進行界定且在第一位置與第二位置之間延伸；確定對所述設備前端模組機器人的所述初始位置與新位置之間的變化進行描述的位置參數，所述新位置不同於所述初始位置；以及基於所述位置參數產生一組新的移動命令，處於所述新位置的所述設備前端模組機器人經配置以根據所述一組新的移動命令來操作以沿第二多個步階移動，所述第二多個步階是相對於所述新位置進行界定且在所述第一位置與所述第二位置之間延伸。在一些實施例中，所述第一多個步階與所述初始位置之間的距離不同於所述第二多個步階與所述新位置之間的距離。
在再一些實施例中，本揭露是有關於一種設備前端模組機器人自動教導元件。所述自動教導元件包括：位置量測單元，經配置以確定設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置及所述設備前端模組機器人在所述設備前端模組腔室內的新位置，所述新位置不同於所述初始位置；以及處理元件，經配置以確定對所述初始位置與所述新位置之間的差異進行描述的位置參數且更自所述位置參數確定第二多個步階，所述第二多個步階使所述設備前端模組機器人沿在第一位置與第二位置之間延伸的路徑移動。在一些實施例中，所述設備前端模組機器人經配置以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階相對於所述初始位置固定且沿所述第一位置與所述第二位置之間的所述路徑延伸。在一些實施例中，所述第一多個步階與所述設備前端模組機器人上的點分隔開第一多個距離，且所述第二多個步階與所述設備前端模組機器人上的所述點分隔開與所述第一多個距離不同的第二多個距離。在一些實施例中，所述處理元件更經配置以基於所述位置參數來確定一組新的移動命令。在一些實施例中，所述自動教導元件更包括通訊介面，所述通訊介面經配置以將所述一組新的移動命令提供至所述設備前端模組機器人以改變所述設備前端模組機器人的操作。
在再一些實施例中，本揭露是有關於一種對設備前端模組機器人進行程式化的方法。所述方法包括：在第一時間將自動教導元件置於設備前端模組腔室內；在所述第一時間之後，在第二時間操作所述自動教導元件以量測設備前端模組機器人在所述設備前端模組腔室內的初始位置；在所述第二時間之後在第三時間自所述設備前端模組腔室內移除所述自動教導元件；在所述第三時間之後在第四時間將所述自動教導元件置於所述設備前端模組腔室內；在所述第四時間之後，在第五時間操作所述自動教導元件以量測對所述設備前端模組機器人在所述設備前端模組腔室內的所述初始位置與新位置之間的差異進行描述的位置參數；以及基於所述位置參數來確定第二多個步階，其中所述設備前端模組機器人經配置以沿所述第二多個步階移動，所述第二多個步階沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸。在一些實施例中，所述方法更包括：在所述第一時間將所述自動教導元件置於所述設備前端模組腔室內的第一位置處；以及在所述第四時間將所述自動教導元件置於所述設備前端模組腔室內的第一位置處。在一些實施例中，所述方法更包括：在自所述設備前端模組腔室移除所述自動教導元件之後，將所述自動教導元件置於附加設備前端模組腔室內，其中所述自動教導元件經配置以確定附加設備前端模組機器人在所述附加設備前端模組腔室內的附加位置。在一些實施例中，所述設備前端模組機器人經配置以在所述第三時間與所述第四時間之間沿第一多個步階移動，所述第一多個步階沿所述第一位置與所述第二位置之間的所述路徑延伸，且所述第一多個步階與所述初始位置之間的距離不同於所述第二多個步階與所述新位置之間的距離。在一些實施例中，所述設備前端模組機器人經配置以根據一組初始移動命令來操作，所述一組初始移動命令使所述設備前端模組機器人在所述第三時間與所述第四時間之間沿所述第一多個步階移動。在一些實施例中，所述方法更包括：基於所述位置參數產生一組新的移動命令，其中所述設備前端模組機器人經配置以根據所述一組新的移動命令來操作，以使所述設備前端模組機器人在所述第五時間之後沿所述第二多個步階移動。在一些實施例中，所述第一位置位於經配置以保持一或多個基底的載體內，且所述第二位置位於半導體工具內。
在再一些實施例中，本揭露是有關於一種設備前端模組機器人自動教導元件。所述自動教導元件包括：記憶體元件，經配置以儲存對設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置進行描述的資料；位置量測單元，經配置以進行對設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的新位置進行描述的量測，所述新位置不同於所述設備前端模組機器人的所述初始位置；以及處理元件，經配置以基於對所述設備前端模組機器人的所述初始位置進行描述的所述資料及所述量測來確定一組新的移動命令，所述一組新的移動命令對所述設備前端模組機器人的路徑進行描述。在一些實施例中，所述自動教導元件更包括殼體，所述殼體包圍所述位置量測單元、所述記憶體元件、及所述處理元件。在一些實施例中，所述自動教導元件更包括耦合元件，所述耦合元件被固定至所述殼體且經配置以將所述殼體耦合至所述設備前端模組機器人的表面。在一些實施例中，所述自動教導元件更包括通訊介面，所述通訊介面經配置以將所述一種新的移動命令提供至控制器或與所述控制器進行通訊的教導器，所述控制器經配置以控制所述設備前端模組機器人的機械臂的移動。在一些實施例中，所述位置量測單元包括：成像裝置，經配置以拍攝設置於所述設備前端模組腔室上的對齊標記的影像；以及距離量測裝置，經配置以量測所述自動教導元件與所述設備前端模組腔室之間的第一距離及第二距離。在一些實施例中，所述成像裝置包括電荷耦合裝置（CCD）照相機。在一些實施例中，所述距離量測裝置包括一或多個雷射。在一些實施例中，所述距離量測裝置包括：第一雷射，經配置以產生在第三方向上延伸的第一雷射束；第二雷射，經配置以產生在所述第三方向上延伸的第二雷射束，所述第一雷射沿第一方向或第二方向與所述第二雷射分隔開非零間距；第一感測器，經配置以接收自所述設備前端模組腔室對所述第一雷射束的反射以及確定所述第一雷射與所述設備前端模組腔室之間的所述第一距離；以及第二感測器，經配置以接收自所述設備前端模組腔室對所述第二雷射束的反射以及確定所述第二雷射與所述設備前端模組腔室之間的所述第二距離。
在再一些實施例中，本揭露是有關於一種設備前端模組機器人自動教導元件。所述自動教導元件包括：成像裝置，經配置以在設備前端模組機器人的初始位置及新位置處拍攝設置於設備前端模組腔室上的對齊標記的影像，所述影像對應於對設備前端模組機器人在第一方向上的第一位置變化進行描述的第一位置參數以及對所述設備前端模組機器人在第二方向上的第二位置變化進行描述的第二位置參數；以及距離量測裝置，經配置以在所述初始位置及所述新位置處量測所述距離量測裝置與所述設備前端模組腔室之間的距離，所述距離對應於對所述設備前端模組機器人在第三方向上的第三位置變化進行描述的第三位置參數以及對所述設備前端模組機器人的定向的變化進行描述的第四位置參數。在一些實施例中，所述自動教導元件更包括處理元件，所述處理元件經配置以接收來自所述成像裝置的所述影像以及來自所述距離量測裝置的第一距離及第二距離，其中所述處理元件經配置以自所述影像確定所述第一位置參數及所述第二位置參數以及自所述第一距離及所述第二距離確定所述第三位置參數及所述第四位置參數。在一些實施例中，所述處理元件經配置以基於所述第一位置參數、所述第二位置參數、所述第三位置參數、及所述第四位置參數來確定一組新的移動命令，所述一組新的移動命令對所述設備前端模組機器人在第一位置與第二位置之間移動時所沿循的路徑進行描述。在一些實施例中，所述自動教導元件更包括記憶體元件，所述記憶體元件經配置以儲存對所述設備前端模組機器人的初始位置進行描述的資料，其中所述第一位置參數描述所述設備前端模組機器人的初始位置與所述設備前端模組機器人的新位置之間的第一位置變化。在一些實施例中，所述距離量測裝置包括：第一雷射，經配置以產生在第三方向上延伸的第一雷射束；第二雷射，經配置以產生在所述第三方向上延伸的第二雷射束，所述第一雷射沿第一方向或第二方向與所述第二雷射分隔開非零間距；第一感測器，經配置以接收自所述設備前端模組腔室對所述第一雷射束的反射以及自所述反射確定第一距離；以及第二感測器，經配置以接收自所述設備前端模組腔室對所述第二雷射束的反射以及自所述反射確定第二距離，所述第一感測器沿所述第一方向或所述第二方向與所述第二感測器分隔開。
以上概述了若干實施例的特徵，以使熟習此項技術者可更佳地理解本揭露的各個態樣。熟習此項技術者應理解，其可容易地使用本揭露作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或達成與本文中所介紹的實施例相同的優點。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並不背離本揭露的精神及範圍，且他們可在不背離本揭露的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、代替、及變更。
100、500、600‧‧‧半導體處理系統
102‧‧‧半導體工具
102a‧‧‧半導體工具/第一半導體工具
102b‧‧‧半導體工具/第二半導體工具
103‧‧‧設備前端模組
104、104'‧‧‧設備前端模組腔室
106、106a、106b、106c‧‧‧裝載埠
108‧‧‧載體
108a‧‧‧載體/第一載體
108b‧‧‧載體/第二載體
108c‧‧‧載體/第三載體
110‧‧‧基底
112‧‧‧設備前端模組機器人
114‧‧‧機械臂
116‧‧‧基底接納元件
118‧‧‧控制器
119‧‧‧步階
120‧‧‧路徑
120a‧‧‧路徑/第一路徑
120b‧‧‧路徑/第二路徑
120c‧‧‧路徑/第三路徑
122‧‧‧入口
124‧‧‧自動教導元件
126‧‧‧對齊標記
200、210‧‧‧方塊圖
201‧‧‧位置/點
202‧‧‧第一位置
204‧‧‧第二位置
206‧‧‧第一多個步階
208‧‧‧初始位置
212‧‧‧新位置
214‧‧‧第二多個步階
300‧‧‧自動教導元件
302‧‧‧殼體
303‧‧‧位置量測單元
304‧‧‧成像裝置
306‧‧‧距離量測裝置
308a‧‧‧雷射/第一雷射
308b‧‧‧雷射/第二雷射
309a‧‧‧第一雷射束
309b‧‧‧第二雷射束
310a‧‧‧感測器/第一感測器
310b‧‧‧感測器/第二感測器
312‧‧‧記憶體元件
314‧‧‧處理元件
316‧‧‧通訊介面
318‧‧‧耦合元件
400、406‧‧‧圖
402、404‧‧‧對齊標記
502‧‧‧基部
504a‧‧‧臂區段/第一臂區段
504b‧‧‧臂區段/第二臂區段
504c‧‧‧臂區段
506a‧‧‧第一軸/軸
506b‧‧‧第二軸/軸
506c‧‧‧軸
700、900‧‧‧方法
702、704、706、708、710、712、902、904、906、908、910、912、914、916、918‧‧‧動作
800、804、806、808‧‧‧剖視圖
802‧‧‧第一位置
d1 ‧‧‧距離/第一距離
d2 ‧‧‧距離/第二距離
p1 ‧‧‧第一位置參數
p2 ‧‧‧第二位置參數
p3 ‧‧‧第三位置參數
p4 ‧‧‧第四位置參數
s‧‧‧間距
t1‧‧‧第一時間
t2‧‧‧第二時間
t3 ‧‧‧在第三時間
t4‧‧‧第四時間
t5‧‧‧第五時間
t6‧‧‧第六時間
t7‧‧‧第七時間
t8‧‧‧第八時間
t9‧‧‧第九時間
x、y、z‧‧‧方向/座標
ϴ‧‧‧相對定向/定向
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本揭露的各個態樣。應注意，根據本行業中的標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。 圖1示出半導體處理系統的方塊圖的一些實施例的剖視圖，所述半導體處理系統包括具有設備前端模組（equipment front end module，EFEM）機器人的設備前端模組。 圖2A至圖2B示出在改變設備前端模組機器人的位置此一事件出現之前及之後圖1所示半導體處理系統的操作的一些實施例的方塊圖。 圖3示出自動教導元件的一些實施例的方塊圖，所述自動教導元件經配置以確定對設備前端模組機器人的位置進行描述的位置參數。 圖4A至圖4B示出應用圖3所示自動教導元件來確定對設備前端模組機器人的位置進行描述的位置參數的一些實施例。 圖5A至圖5B示出其中自動教導元件位於設備前端模組機器人上的各種位置處的設備前端模組的一些實施例。 圖6示出具有設備前端模組機器人及半導體工具的半導體處理系統的一些附加實施例的俯視圖，所述設備前端模組機器人位於具有多個裝載埠的設備前端模組腔室內。 圖7示出一種產生一組移動命令以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法的一些實施例的流程圖。 圖8A至圖8D示出一種使用可攜式自動教導元件自動地對設備前端模組機器人進行重新程式化以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法的方塊圖的一些實施例。 圖9示出一種使用可攜式自動教導元件自動地對設備前端模組機器人進行重新程式化以慮及設備前端模組機器人的位置變化的方法的一些實施例的流程圖。

Claims (20)

  1. 一種對設備前端模組機器人進行程式化的方法，包括： 確定所述設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置，其中處於所述初始位置的所述設備前端模組機器人經配置以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階是相對於所述初始位置進行界定且沿第一位置與第二位置之間的路徑延伸； 確定對所述設備前端模組機器人在所述設備前端模組腔室內的所述初始位置與新位置之間的變化進行描述的位置參數，所述新位置不同於所述初始位置；以及 基於所述位置參數確定第二多個步階，其中處於所述新位置的所述設備前端模組機器人經配置以沿所述第二多個步階移動，所述第二多個步階是相對於所述新位置進行界定且沿所述第一位置與所述第二位置之間的所述路徑延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述位置參數包括： 第一位置參數，對所述初始位置與所述新位置之間沿第一方向的第一差異進行描述； 第二位置參數，對所述初始位置與所述新位置之間沿與所述第一方向垂直的第二方向的第二差異進行描述； 第三位置參數，對所述初始位置與所述新位置之間沿與所述第一方向及所述第二方向垂直的第三方向的第三差異進行描述；以及 第四位置參數，對所述設備前端模組機器人在所述初始位置與所述新位置之間的定向的變化進行描述。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中確定所述位置參數包括： 基於耦合至所述設備前端模組腔室的對齊標記在所述初始位置與所述新位置之間的偏移量來確定所述第一位置參數及所述第二位置參數，其中所述對齊標記沿在所述第一方向及所述第二方向上延伸的平面設置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中所述對齊標記的所述偏移量是藉由將對應於所述初始位置的所述對齊標記的第一影像與對應於所述新位置的所述對齊標記的第二影像進行比較來確定。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中所述位置參數中的一或多者是利用一或多個雷射確定的所述初始位置與所述新位置之間沿所述第三方向的距離偏移量。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述位置參數中的一或多者是作為利用第一雷射量測的第一距離及利用第二雷射量測的第二距離的函數來計算。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述位置參數中的一或多者是所述設備前端模組機器人的定向，所述定向是作為利用第一雷射量測的第一距離及利用第二雷射量測的第二距離的函數來計算。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述設備前端模組機器人經配置以根據一組初始移動命令來操作，所述一組初始移動命令使所述設備前端模組機器人沿所述第一多個步階移動。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的方法，更包括： 基於所述位置參數產生一組新的移動命令，其中所述設備前端模組機器人經配置以根據所述一組新的移動命令來操作，以使所述設備前端模組機器人沿所述第二多個步階移動。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，更包括： 將所述一組新的移動命令提供至控制器，所述控制器經配置以根據所述一組新的移動命令來操作所述設備前端模組機器人，以使所述設備前端模組機器人沿所述第二多個步階移動。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括： 將自動教導元件置於所述設備前端模組腔室內，其中所述自動教導元件經配置以確定所述位置參數；以及 在利用耦合至所述設備前端模組腔室以對基底執行製作製程的半導體工具之前自所述設備前端模組腔室移除所述自動教導元件。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，更包括： 在自所述設備前端模組腔室移除所述自動教導元件之後，將所述自動教導元件置於附加設備前端模組腔室內，其中所述自動教導元件經配置以確定附加設備前端模組機器人在所述附加設備前端模組腔室內的附加位置。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的方法， 其中所述第一多個步階與所述設備前端模組機器人上的點分隔開第一多個距離；且 其中所述第二多個步階與所述設備前端模組機器人上的所述點分隔開與所述第一多個距離不同的第二多個距離。
  14. 一種對設備前端模組機器人進行程式化的方法，包括： 確定所述設備前端模組機器人的初始位置，其中處於所述初始位置的所述設備前端模組機器人經配置以根據一組初始移動命令來操作，以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階是相對於所述初始位置進行界定且在第一位置與第二位置之間延伸； 確定對所述設備前端模組機器人的所述初始位置與新位置之間的變化進行描述的位置參數，所述新位置不同於所述初始位置；以及 基於所述位置參數產生一組新的移動命令，其中處於所述新位置的所述設備前端模組機器人經配置以根據所述一組新的移動命令來操作以沿第二多個步階移動，所述第二多個步階是相對於所述新位置進行界定且在所述第一位置與所述第二位置之間延伸。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其中所述第一多個步階與所述初始位置之間的距離不同於所述第二多個步階與所述新位置之間的距離。
  16. 一種設備前端模組（EFEM）自動教導元件，包括： 位置量測單元，經配置以確定設備前端模組機器人在設備前端模組腔室內的初始位置及所述設備前端模組機器人在所述設備前端模組腔室內的新位置，所述新位置不同於所述初始位置；以及 處理元件，經配置以確定對所述初始位置與所述新位置之間的差異進行描述的位置參數，且更自所述位置參數確定第二多個步階，所述第二多個步階使所述設備前端模組機器人沿在第一位置與第二位置之間延伸的路徑移動。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的自動教導元件，其中所述設備前端模組機器人經配置以沿第一多個步階移動，所述第一多個步階相對於所述初始位置固定且沿所述第一位置與所述第二位置之間的所述路徑延伸。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的自動教導元件， 其中所述第一多個步階與所述設備前端模組機器人上的點分隔開第一多個距離；且 其中所述第二多個步階與所述設備前端模組機器人上的所述點分隔開與所述第一多個距離不同的第二多個距離。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的自動教導元件，其中所述處理元件更經配置以基於所述位置參數來確定描述所述路徑的一組新的移動命令。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的自動教導元件，更包括： 通訊介面，經配置以將所述一組新的移動命令提供至所述設備前端模組機器人以改變所述設備前端模組機器人的操作。
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