用于晶圓傳輸?shù)耐綆鲃訖C械手誤差分析與補償.pdf

1、隨著經(jīng)濟全球化和社會信息化的快速發(fā)展，集成電路（IC）逐漸成為電子信息產(chǎn)業(yè)的核心，是推動國民經(jīng)濟和社會信息化發(fā)展的高新技術(shù)之一。IC制造裝備技術(shù)是IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展進步的基礎(chǔ)，而晶圓傳輸系統(tǒng)則是IC制造裝備中重要的組成部分。在晶圓傳輸系統(tǒng)中，晶圓傳輸機器人是必不可少的關(guān)鍵部分，主要承擔著快速、精確、穩(wěn)定和高可靠性的傳輸晶圓的任務(wù)。本課題結(jié)合國家973項目超大規(guī)模集成電路制造裝備基礎(chǔ)問題研究（2009CB724206），主要研究了晶圓傳輸機械手

2、的誤差分析與補償。
　　首先，針對同步帶廣泛應(yīng)用在晶圓傳輸機器人的情況，介紹了同步帶的特性和分類，重點分析在同步帶傳動中由于多邊形效應(yīng)和偏心轉(zhuǎn)動產(chǎn)生誤差的原因，并分別進行了仿真。通過仿真分析，對同步帶傳動應(yīng)用時參數(shù)得出了應(yīng)用規(guī)律，為實際應(yīng)用中減小誤差提供了理論依據(jù)。
　　其次，對晶圓傳輸機械手進行了運動學(xué)分析，建立了機械手的運動學(xué)模型，并得到了位置正解和逆解方程，為誤差分析和標定補償提供了理論基礎(chǔ)。通過分析影響機械手末端定位

3、精度的各主要因素，并合理轉(zhuǎn)化同步帶傳動誤差，確定了機械手的各個誤差源，并建立了相應(yīng)的誤差模型?；跈C械手的誤差模型，分析了影響末端定位的各個誤差源的靈敏度，并提出了顯著性這個新的影響衡量標準。
　　再次，根據(jù)實際誤差模型，結(jié)合機械手的特點，提出了精度設(shè)計和運動學(xué)標定為一體的精度保障體系。運用蒙特卡羅相關(guān)理論，對各個誤差源進行制造前的精度綜合，之后采用了基于幾何迭代法和運動學(xué)逆解的非線性參數(shù)識別的“分步標定”法對各個誤差源進行補償，