托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)及托盤原點(diǎn)定位方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)及托盤原點(diǎn)定位方法，托盤原點(diǎn)定位方法包括以下步驟：S1，在托盤旋轉(zhuǎn)時朝向托盤上各個承載位經(jīng)過的路徑發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑上各個位置的反射信號；S2，根據(jù)反射信號獲得在托盤旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前托盤所處位置即為托盤原點(diǎn)位置；若否，繼續(xù)尋找滿足預(yù)設(shè)時長的托盤位置。本發(fā)明提供的托盤原點(diǎn)定位方法，不僅可以提高工藝的準(zhǔn)確性，而且可以提高托盤的使用壽命。
【專利說明】托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)及托盤原點(diǎn)定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)及托盤原點(diǎn)定位方法。

【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposit1n,簡稱CVD)技術(shù)是一種利用不同氣體在高溫下的相互反應(yīng)在被加工工件的表面上制備外延薄膜層的技術(shù)。在工藝過程中，通常借助承載有被加工工件的托盤高速旋轉(zhuǎn)來使工藝氣體相對于被加工工件的表面分布均勻，且在工藝完成之后通常采用自動控制的機(jī)械手對被加工工件進(jìn)行裝卸載工序，在進(jìn)行裝卸載工序之前需要對托盤進(jìn)行定位，以保證托盤和機(jī)械手之間的相對位置準(zhǔn)確，從而保證裝卸載的準(zhǔn)確性。
[0003]目前存在一種托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，具體地，包括控制單元、驅(qū)動單元和檢測單元，其中，驅(qū)動單元用于驅(qū)動托盤旋轉(zhuǎn)；檢測單元包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)碼盤，其與驅(qū)動單元的驅(qū)動軸電連接，用以檢測該驅(qū)動軸的角位移并將其發(fā)送至控制單元；控制單元接收檢測單元發(fā)送的驅(qū)動軸的角位移，并判斷該角位移與預(yù)設(shè)在控制單元內(nèi)的托盤原點(diǎn)位置對應(yīng)的角位移是否相等，若相等，則該角位移對應(yīng)的托盤位置即為托盤原點(diǎn)位置。但是，由于托盤與旋轉(zhuǎn)軸之間為機(jī)械配合，這往往使得在高速旋轉(zhuǎn)過程中托盤易相對于旋轉(zhuǎn)軸滑動，造成托盤位置偏移原點(diǎn)位置，導(dǎo)致托盤原點(diǎn)位置定位不準(zhǔn)確。
[0004]為此，現(xiàn)有技術(shù)還提供一種原點(diǎn)定位系統(tǒng)，該原點(diǎn)定位系統(tǒng)與上述原點(diǎn)定位系統(tǒng)不同的是:如圖1所示，在托盤10上表面上設(shè)置有缺口 11，預(yù)設(shè)托盤的原點(diǎn)位置為托盤10的上表面上與缺口 11所在位置存在對應(yīng)關(guān)系的位置處，并且檢測單元還包括激光位移傳感器，其設(shè)置在缺口 11位置處的上方，用于在托盤10旋轉(zhuǎn)的過程中向托盤發(fā)送檢測信號，并接受由托盤上表面反射的信號，且將其發(fā)送至控制單元；控制單元根據(jù)該反射信號判斷檢測的托盤10的當(dāng)前位置是否為缺口 11所在位置，若是，根據(jù)原點(diǎn)位置與該缺口 11所在位置的對應(yīng)關(guān)系確定原點(diǎn)位置，并控制驅(qū)動單元驅(qū)動托盤10旋轉(zhuǎn)至原地位置，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地定位托盤原點(diǎn)位置。
[0005]然而，雖然采用上述托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地定位托盤原點(diǎn)位置，但是，其不可避免地存在以下問題:由于托盤10長時間處于工藝溫度變化范圍大且溫度在1000°C以上的高溫環(huán)境中，這容易在缺口 11的位置處積聚應(yīng)力，導(dǎo)致在使用一段時間之后托盤10在缺口 11的區(qū)域出現(xiàn)裂紋，從而造成托盤10的使用壽命短，進(jìn)而造成工藝成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)及托盤原點(diǎn)定位方法，其無需破壞托盤的表面結(jié)構(gòu)即可準(zhǔn)確地定位托盤的原點(diǎn)位置，從而不僅可以提高工藝的準(zhǔn)確性，而且可以提高托盤的使用壽命。
[0007]本發(fā)明提供一種托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，包括可旋轉(zhuǎn)地托盤、檢測單元和控制單元，其中在所述托盤的上表面上形成有沿其周向分布的多個用于承載被加工工件的承載位，各個承載位的上表面的反射率與所述托盤的上表面的反射率不同；并且，至少存在一個位于相鄰兩個所述承載位之間的部分托盤上表面對應(yīng)的托盤中心夾角相對標(biāo)準(zhǔn)角度存在角度偏差，且多個角度偏差中至少存在一個與其他不相同；標(biāo)準(zhǔn)角度定義為各個相鄰兩個所述承載位之間的部分托盤上表面對應(yīng)的托盤中心夾角相等時任意相鄰兩個承載位之間的中心夾角；所述檢測單元在所述托盤上方的預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處，用以在所述托盤旋轉(zhuǎn)時朝向所述托盤上各個承載位經(jīng)過的路徑發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑上各個位置的反射信號，且將其發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元用于根據(jù)所述反射信號來獲得在所述托盤旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個所述承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷所述時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前所述托盤所處位置即為所述托盤原點(diǎn)位置；若否，繼續(xù)尋找滿足所述預(yù)設(shè)時長的托盤位置；當(dāng)存在一個角度偏差時，所述預(yù)設(shè)時長定義為該所述角度偏差所在的中心夾角對應(yīng)的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所需的時長；當(dāng)存在多個角度偏差時，預(yù)設(shè)時長定義為多個角度偏差中與其他不同的任意一個角度偏差所在的中心夾角對應(yīng)的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所需的時長。
[0008]其中，在所述多個承載位中的其中相鄰的兩個承載位分別沿所述托盤的周向，且相對其本身朝向遠(yuǎn)離彼此的方向偏離α °，并且二者之間的中心夾角為A+2ci ° ;所述兩個承載位各自分別和與之相鄰的承載位之間的中心夾角為Α-α ° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α°。
[0009]其中，所述多個承載位中的其中一個承載位沿所述托盤的周向順時針或逆時針偏離，并且所述承載位分別和與之相鄰的兩個承載位之間的中心夾角為Α+α °和Α_α° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α°。
[0010]其中，所述多個承載位中的其中一個承載位的尺寸與其余所述承載位的尺寸不同，以使該所述承載位和與之相鄰的至少一個所述承載位之間的中心夾角存在角度偏差。
[0011]其中，各個承載位的上表面與所述托盤的上表面之間存在高度差；所述檢測單元為距離傳感器。
[0012]其中，所述承載位為相對于所述托盤上表面凹陷的，且可容納被加工工件的凹槽，或者為相對于所述托盤上表面凸出的，且可承載被加工工件的凸臺。
[0013]本發(fā)明還提供一種托盤原點(diǎn)定位方法，其采用本發(fā)明提供的上述托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)定位托盤的原點(diǎn)位置，具體包括以下步驟:S1，在所述托盤旋轉(zhuǎn)時朝向所述托盤上各個承載位經(jīng)過的路徑發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑上各個位置的反射信號；S2，根據(jù)所述反射信號獲得在所述托盤旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個所述承載位之間的部分所述托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷所述時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前所述托盤所處位置即為所述托盤原點(diǎn)位置；若否，繼續(xù)尋找滿足所述預(yù)設(shè)時長的托盤位置。
[0014]其中，在所述多個承載位中的其中相鄰的兩個承載位分別沿所述托盤的周向，且相對其本身朝向彼此遠(yuǎn)離的方向偏離α °，并且二者之間的中心夾角為A+2ci ° ;所述兩個承載位各自分別和與之相鄰的承載位之間的中心夾角為Α-α ° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α° ;所述步驟S2包括以下步驟:S21，將來自該路徑上各個位置的反射信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，且所述脈沖信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由所述托盤上表面反射，所述脈沖信號的高電平表示此時接收到的反射信號是由所述承載位的上表面反射；S22，監(jiān)測所述脈沖信號；S23，判斷所述脈沖信號是否出現(xiàn)下降沿，若是，則進(jìn)入步驟S24 ;若否，則進(jìn)入步驟S22 ;S24，記錄自所述脈沖信號的下降沿至出現(xiàn)上升沿的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長，所述預(yù)設(shè)時長是指中心夾角為Α+2α °的相鄰的兩個承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長；若是，則進(jìn)入步驟S25 ;若否，則進(jìn)入步驟S22 ;S25，確定當(dāng)前所述托盤所處位置即為所述托盤原點(diǎn)位置，并控制所述托盤旋轉(zhuǎn)至該原點(diǎn)位置。
[0015]其中，在步驟S25中，保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后控制所述托盤緩慢停止；并且在所述托盤停止之后，根據(jù)保存的所述原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制所述托盤旋轉(zhuǎn)至所述原點(diǎn)位置。
[0016]其中，在所述步驟S2中:保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后重復(fù)上述步驟SI?S2，以再次獲得原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，并將其與所述保存的原點(diǎn)位置的位置參數(shù)進(jìn)行比較，若二者相等，根據(jù)所述原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制所述托盤旋轉(zhuǎn)至原點(diǎn)位置；若二者不相等，則進(jìn)入步驟SI。
[0017]本發(fā)明具有下述有益效果:
[0018]本發(fā)明提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其借助托盤上表面的沿托盤周向分布的多個承載位的上表面和托盤上表面的反射率不同，使得檢測單元在托盤旋轉(zhuǎn)時向托盤上各個承載位經(jīng)過的路徑的反射信號不同；并通過控制單元根據(jù)該反射信號獲得在托盤旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前托盤所處位置即為托盤原點(diǎn)位置，可以無需破壞托盤的表面結(jié)構(gòu)即可準(zhǔn)確地定位托盤的原點(diǎn)位置，從而不僅可以提高工藝的準(zhǔn)確性，而且可以提高托盤的使用壽命。
[0019]本發(fā)明提供的托盤原點(diǎn)定位方法，其采用本發(fā)明提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)定位托盤的原點(diǎn)位置，不僅可以提高工藝的準(zhǔn)確性，而且可以提高托盤的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有的托盤的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)的原理框圖；
[0022]圖3為圖2中托盤的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為圖2中托盤的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖2中托盤的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)及托盤原點(diǎn)定位方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)的原理框圖。圖3為圖2中托盤的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。請一并參閱圖2和圖3，本發(fā)明提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，包括可旋轉(zhuǎn)地托盤20、檢測單元21和控制單元22。其中，在托盤20的上表面上形成有沿其周向分布的多個用于承載被加工工件的承載位(I?6)，且多個承載位(I?6)的上表面和托盤20的上表面的反射率不同；并且，至少存在一個位于相鄰兩個承載位之間的部分托盤上表面對應(yīng)的托盤中心夾角相對標(biāo)準(zhǔn)角度存在角度偏差，且多個角度偏差中至少存在一個與其他不相同；標(biāo)準(zhǔn)角度定義為各個相鄰兩個承載位之間的部分托盤上表面對應(yīng)的托盤中心夾角相等時任意相鄰兩個承載位之間的中心夾角；檢測單元21在托盤20上方的預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處，用以在托盤20旋轉(zhuǎn)時朝向托盤20上各個承載位經(jīng)過的路徑L發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑L上各個位置的反射信號，且將其發(fā)送至控制單元22 ;控制單元22用于根據(jù)該反射信號來獲得在托盤20旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個承載位之間的部分托盤20上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前托盤20所處位置即為托盤原點(diǎn)位置，若否，繼續(xù)尋找滿足預(yù)設(shè)時長的托盤位置；其中，當(dāng)存在一個角度偏差時，預(yù)設(shè)時長定義為該角度偏差所在的中心夾角對應(yīng)的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所需的時長；當(dāng)存在多個角度偏差時，預(yù)設(shè)時長定義為多個角度偏差中與其他不同的任意一個角度偏差所在的中心夾角對應(yīng)的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所需的時長。
[0028]在本實(shí)施例中，多個承載位中的其中相鄰的兩個的第一承載位3和第二承載位4分別沿托盤20的周向，且相對其本身朝向遠(yuǎn)離彼此的方向偏離，并且第一承載位3和第二承載位4之間的中心夾角為A+2CI ° ;第一承載位3和第二承載位4各自分別和與之相鄰的承載位2和承載位5之間的中心夾角為A-α ° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位(2，1，6，5)之間的中心夾角均為Α° (即，為標(biāo)準(zhǔn)角度)。容易理解，在本實(shí)施例中，存在三個角度偏差，即，第一承載位3和第二承載位4之間的中心夾角、第一承載位3和承載位2之間的中心夾角和第二承載位4和承載位5之間的中心夾角均存在角度偏差,第一承載位3和第二承載位4之間的中心夾角存在的角度偏差(+2 α ° )與其他兩個的角度偏差(_α ° )不相同，且角度偏差(+2α ° )最大，因此，預(yù)設(shè)時長Τ。定義為中心夾角為Α+2α °的相鄰的第一承載位3和第二承載位4之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長。
[0029]下面詳細(xì)描述采用本實(shí)施例提供的原點(diǎn)定位系統(tǒng)進(jìn)行托盤20原點(diǎn)定位的工作過程:具體地，包括以下步驟:
[0030]S10，檢測單元21在托盤20旋轉(zhuǎn)時朝向托盤20上各個承載位經(jīng)過的路徑L發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑L上各個位置的反射信號，且將該反射信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，其中，脈沖信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由托盤20上表面反射；脈沖信號的高電平表示此時接收到的反射信號是由承載位的上表面反射；
[0031]S20，控制單元22實(shí)時監(jiān)測該脈沖信號，并判斷該脈沖信號是否出現(xiàn)下降沿，若是，則進(jìn)入步驟S30 ;若否，則繼續(xù)判斷脈沖信號是否出現(xiàn)下降沿；
[0032]S30，控制單元22記錄自該脈沖信號下降沿至出現(xiàn)上升沿(即，從上一個承載位剛完全經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)開始旋轉(zhuǎn)直至沿托盤旋轉(zhuǎn)方向與其相鄰的下一個承載位剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)為止)的時長，此時，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長Τ。，若是(S卩，若托盤順時針旋轉(zhuǎn)，則第二承載位4剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)；若托盤逆時針旋轉(zhuǎn)，則第一承載位3剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn))，則進(jìn)入步驟S40 ;若否，繼續(xù)尋找滿足預(yù)設(shè)時長的托盤位置；
[0033]S40，確定當(dāng)前托盤20所處位置即為托盤原點(diǎn)位置(S卩，若托盤順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)前托盤所處位置為第二承載位4的剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所對應(yīng)位置；若托盤逆時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)前托盤所處位置為第一承載位3的剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所對應(yīng)位置)，并保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后控制托盤20緩慢停止，并且在托盤20停止之后，根據(jù)保存的原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制托盤20旋轉(zhuǎn)至原點(diǎn)位置。
[0034]在實(shí)際應(yīng)用中，也可以另外定義在檢測到時長等于預(yù)設(shè)時長T。的上一個時長為預(yù)設(shè)第一時長TB，例如，假設(shè)托盤20沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，定義中心夾角為A-α °的相鄰的第一承載位3和承載位2之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長為預(yù)設(shè)第一時長ΤΒ，因此在步驟S30中應(yīng)該預(yù)先判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)第一時長ΤΒ，若否，則進(jìn)入步驟S20，若是，再判斷下一個下降沿至出現(xiàn)上升沿的時長是否等于預(yù)設(shè)時長Tc，因此，通過依次判斷是否滿足預(yù)設(shè)第一時長Tb和預(yù)設(shè)時長Τ。，這與僅通過判斷是否滿足預(yù)設(shè)時長Τ。相比，可以防止在其他因素造成某個時長等于預(yù)設(shè)時長Tc時托盤定位不準(zhǔn)確，因而可以進(jìn)一步提高托盤原點(diǎn)定位方法的準(zhǔn)確性。
[0035]具體地，在本實(shí)施例中，承載位(I?6)為相對應(yīng)托盤20上表面凹陷的，且可容納被加工工件的凹槽，使得托盤20上表面與承載位的上表面存在高度差；檢測單元21為距離傳感器，距離傳感器包括光電傳感器，由于托盤20上表面與承載位的上表面存在高度差，使得距離傳感器發(fā)送的檢測信號在二者上的反射信號不同。容易理解，為使托盤20上表面與承載位的上表面存在高度差，承載位也可以為相對于托盤20上表面凸出的，且可承載被加工工件的凸臺。在實(shí)際應(yīng)用中，也可以借助承載在承載位上表面上的被加工工件的材料與托盤20的材料的反射率不同，可以使得檢測單元21發(fā)送的檢測信號在被加工工件的表面和托盤20上表面的反射信號不同。
[0036]需要說明的是，距離傳感器的數(shù)量可以為多個，并且預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的數(shù)量與距離傳感器的數(shù)量一一對應(yīng)，多個預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)分別設(shè)置在托盤20上方的各個承載位經(jīng)過的路徑L上的不同位置，各個距離傳感器分別位于與之對應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處向托盤20發(fā)送檢測信號，并接收來自各個承載位經(jīng)過的路徑L上各個位置的反射信號，并將其發(fā)送至控制單元，這使得控制單元可以同時對各個距離傳感器發(fā)送的發(fā)射信號來判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長Tc，因而可以快速確定托盤20原點(diǎn)位置，從而可以提高托盤20原點(diǎn)定位的速率，進(jìn)而可以提聞工藝效率。
[0037]還需要說明的是，在本實(shí)施例中，第一承載位3和第二承載位4沿托盤20的周向，且相對其本身朝向遠(yuǎn)離彼此的方向偏離α°，但是，本發(fā)明并不局限于此，在實(shí)際應(yīng)用中，例如，如圖4所示，為圖2中托盤的第二種結(jié)構(gòu)示意圖，多個承載位中的其中第一承載位3沿托盤20的周向順時針(或逆時針)偏離，并且第一承載位3分別和與之相鄰的第二承載位4和承載位2 (承載位2和第二承載位2)之間的中心夾角為A+ α °和A- α ° ;除此之夕卜，其余的相鄰兩個承載位(2，1，6，5，4)之間的中心夾角均為八° (即，標(biāo)準(zhǔn)角度)。在這種情況下，由于存在兩個角度偏差，即，第一承載位3和第二承載位4之間的中心夾角存在角度偏差(+α° ),以及第一承載位3和承載位2存在角度偏差(_α ° )，且兩個角度偏差不同，因此，預(yù)設(shè)時長Τ。不僅可以定義為中心夾角為Α-α °的相鄰的第一承載位3和承載位2之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長，也可以定義為中心夾角為Α+α °的相鄰的第一承載位3和第二承載位4之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長。
[0038]又如，如圖5所示，為圖2中托盤的第三種結(jié)構(gòu)示意圖，多個承載位中的其中第一承載位3的尺寸與其余承載位(1，2，4，5，6)的尺寸不同，以使該第一承載位3和與之相鄰第二承載位4之間的中心夾角存在角度偏差(-α ° )，其他相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為A° (即，標(biāo)準(zhǔn)角度)，在這種情況下，只存在一個角度偏差，因此，預(yù)設(shè)時長T。定義為中心夾角為Α-α °的相鄰的第一承載位3和第二承載位4之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長。
[0039]另外需要說明的是，在步驟S30中當(dāng)時長等于預(yù)設(shè)時長Τ。時，控制托盤20繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并開始統(tǒng)計下降沿或上升沿的出現(xiàn)次數(shù)，將其與預(yù)設(shè)次數(shù)的下降沿或者上升沿的次數(shù)相比，當(dāng)二者相等時，并則確定當(dāng)前托盤20所處位置即為托盤原點(diǎn)位置。
[0040]綜上所述，本實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其借助托盤20上表面與沿托盤20周向分布的多個承載位的上表面的反射率不同，使得檢測單元21在托盤20旋轉(zhuǎn)時向托盤20上各個承載位經(jīng)過的路徑L發(fā)射檢測信號的反射信號不同；并通過控制單元22根據(jù)該反射信號獲得在托盤旋轉(zhuǎn)的過程中托盤上表面的位于各個相鄰兩個承載位之間的部分經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長Τ。，若是，則確定當(dāng)前托盤20所處位置即為托盤原點(diǎn)位置，可以無需破壞托盤20的表面結(jié)構(gòu)即可準(zhǔn)確地定位托盤20的原點(diǎn)位置，從而不僅可以提高工藝的準(zhǔn)確性，而且可以提高托盤的使用壽命。
[0041]作為另一個技術(shù)方案，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位方法的流程圖。請參閱圖6，本實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位方法，其采用上述實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)定位托盤20的原點(diǎn)位置，具體包括以下步驟:
[0042]SI，在托盤20旋轉(zhuǎn)時朝向托盤20上各個承載位經(jīng)過的路徑L發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑L上各個位置的反射信號；
[0043]S2，根據(jù)反射信號獲得在托盤20旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長Τ。，若是，則確定當(dāng)前托盤20所處位置即為托盤原點(diǎn)位置；若否，繼續(xù)尋找滿足預(yù)設(shè)時長Tc的托盤位置。
[0044]在本實(shí)施例中，如圖3所示，多個承載位中的其中相鄰的第一承載位3和第二承載位4沿托盤20的周向，且相對其本身朝向遠(yuǎn)離彼此的方向偏離，并且第一承載位3和第二承載位4之間的中心夾角為Α+2 α ° ;第一承載位3和第二承載位4各自分別和與之相鄰的承載位2和承載5之間的中心夾角為A-α ° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位(2，1，5，6)之間的中心夾角均為Α°。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)時長Τ。定義為中心夾角為Α+2α °的相鄰的第一承載位3和第二承載位4之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長;
[0045]在本實(shí)施例中，步驟S2包括以下步驟:
[0046]S21，將來自該路徑L上各個位置的反射信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，且脈沖信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由托盤20上表面反射，脈沖信號的高電平表示此時接收到的反射信號是由承載位的上表面反射；
[0047]S22，監(jiān)測該脈沖信號；
[0048]S23，判斷該脈沖信號是否出現(xiàn)下降沿，若是，則進(jìn)入步驟S24 ;若否，則進(jìn)入步驟S22 ；
[0049]S24，記錄自該脈沖信號的下降沿至出現(xiàn)上升沿(B卩，從上一個承載位剛完全經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)開始旋轉(zhuǎn)直至沿托盤旋轉(zhuǎn)方向與其相鄰的下一個承載位剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)為止)的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)的預(yù)設(shè)時長Τ。，若是(S卩，若托盤順時針旋轉(zhuǎn)，則第二承載位4剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)；若托盤逆時針旋轉(zhuǎn)，則第一承載位3剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn))，則進(jìn)入步驟S25 ;若否，則進(jìn)入步驟S22 ；
[0050]S25，確定當(dāng)前托盤20所處位置即為托盤原點(diǎn)位置(S卩，若托盤順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)前托盤所處位置為第二承載位4的剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所對應(yīng)位置；若托盤逆時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)前托盤所處位置為第一承載位3的剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所對應(yīng)位置)，并控制托盤20旋轉(zhuǎn)至該原點(diǎn)位置。
[0051]具體地，在步驟S25中，保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后控制托盤20緩慢停止；并且在托盤20停止之后，根據(jù)保存的原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制托盤20旋轉(zhuǎn)至原點(diǎn)位置。其中，位置參數(shù)為驅(qū)動托盤20旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸的角位移值。
[0052]在實(shí)際應(yīng)用中，在步驟S2中，保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后重復(fù)上述步驟SI?S2，以再次獲得原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，并將其與保存的原點(diǎn)位置的位置參數(shù)進(jìn)行比較，若二者相等，根據(jù)原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制托盤20旋轉(zhuǎn)至原點(diǎn)位置；若二者不相等，則進(jìn)入步驟SI。
[0053]并且，優(yōu)選地，假設(shè)托盤20沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，定義預(yù)設(shè)第一時長Tb為中心夾角為Α-α °的相鄰的第一承載位3和承載位2之間的部分托盤上表面經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長，因此，在步驟S24中還包括以下步驟:
[0054]S241，記錄自該脈沖信號的下降沿至出現(xiàn)上升沿的時長，判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)的預(yù)設(shè)第一時長ΤΒ，若是(即，第一承載位3剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn))，則進(jìn)入步驟S242，若否，則進(jìn)入步驟S22;
[0055]S242，判斷下一個下降沿至出現(xiàn)上升沿的時長是否等于預(yù)設(shè)時長Τ。，若是(B卩，第二承載位4剛開始經(jīng)過預(yù)設(shè)檢測點(diǎn))，則進(jìn)入步驟S25，若否，則進(jìn)入步驟S22。
[0056]容易理解，通過依次判斷是否滿足預(yù)設(shè)第一時長Tb和預(yù)設(shè)時長Τ。，這與僅通過判斷是否滿足預(yù)設(shè)時長Tc相比，可以防止在其他因素造成某個時長等于預(yù)設(shè)時長Tc時托盤定位不準(zhǔn)確，因而可以進(jìn)一步提高托盤原點(diǎn)定位方法的準(zhǔn)確性。
[0057]本實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位方法，其采用上述實(shí)施例提供的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)定位托盤的原點(diǎn)位置，不僅可以提高工藝的準(zhǔn)確性，而且可以提高托盤的使用壽命。
[0058]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括可旋轉(zhuǎn)地托盤、檢測單元和控制單元，其中 在所述托盤的上表面上形成有沿其周向分布的多個用于承載被加工工件的承載位，各個承載位的上表面的反射率與所述托盤的上表面的反射率不同；并且，至少存在一個位于相鄰兩個所述承載位之間的部分托盤上表面對應(yīng)的托盤中心夾角相對標(biāo)準(zhǔn)角度存在角度偏差，且多個角度偏差中至少存在一個與其他不相同；標(biāo)準(zhǔn)角度定義為各個相鄰兩個所述承載位之間的部分托盤上表面對應(yīng)的托盤中心夾角相等時任意相鄰兩個承載位之間的中心夾角； 所述檢測單元在所述托盤上方的預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處，用以在所述托盤旋轉(zhuǎn)時朝向所述托盤上各個承載位經(jīng)過的路徑發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑上各個位置的反射信號，且將其發(fā)送至所述控制單元； 所述控制單元用于根據(jù)所述反射信號來獲得在所述托盤旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個所述承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷所述時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前所述托盤所處位置即為所述托盤原點(diǎn)位置；若否，繼續(xù)尋找滿足所述預(yù)設(shè)時長的托盤位置； 當(dāng)存在一個角度偏差時，所述預(yù)設(shè)時長定義為該所述角度偏差所在的中心夾角對應(yīng)的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所需的時長；當(dāng)存在多個角度偏差時，預(yù)設(shè)時長定義為多個角度偏差中與其他不同的任意一個角度偏差所在的中心夾角對應(yīng)的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)所需的時長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其特征在于，在所述多個承載位中的其中相鄰的兩個承載位分別沿所述托盤的周向，且相對其本身朝向遠(yuǎn)離彼此的方向偏離 ，并且二者之間的中心夾角為Α+2α ° ;所述兩個承載位各自分別和與之相鄰的承載位之間的中心夾角為Α_α° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述多個承載位中的其中一個承載位沿所述托盤的周向順時針或逆時針偏離，并且所述承載位分別和與之相鄰的兩個承載位之間的中心夾角為A+ α °和A- α ° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述多個承載位中的其中一個承載位的尺寸與其余所述承載位的尺寸不同，以使該所述承載位和與之相鄰的至少一個所述承載位之間的中心夾角存在角度偏差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其特征在于，各個承載位的上表面與所述托盤的上表面之間存在高度差； 所述檢測單元為距離傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述承載位為相對于所述托盤上表面凹陷的，且可容納被加工工件的凹槽，或者為相對于所述托盤上表面凸出的，且可承載被加工工件的凸臺。
7.一種托盤原點(diǎn)定位方法，其特征在于，其采用上述權(quán)利要求1-6中的任意一項所述的托盤原點(diǎn)定位系統(tǒng)定位托盤的原點(diǎn)位置，具體包括以下步驟: Si，在所述托盤旋轉(zhuǎn)時朝向所述托盤上各個承載位經(jīng)過的路徑發(fā)射檢測信號，并接收來自該路徑上各個位置的反射信號； S2，根據(jù)所述反射信號獲得在所述托盤旋轉(zhuǎn)的過程中位于各個相鄰兩個所述承載位之間的部分所述托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)的時長，并判斷所述時長是否等于預(yù)設(shè)時長，若是，則確定當(dāng)前所述托盤所處位置即為所述托盤原點(diǎn)位置；若否，繼續(xù)尋找滿足所述預(yù)設(shè)時長的托盤位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的托盤原點(diǎn)定位方法，其特征在于，在所述多個承載位中的其中相鄰的兩個承載位分別沿所述托盤的周向，且相對其本身朝向彼此遠(yuǎn)離的方向偏離 ，并且二者之間的中心夾角為Α+2α ° ;所述兩個承載位各自分別和與之相鄰的承載位之間的中心夾角為Α_α° ;除此之外，其余的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α° ； 所述步驟S2包括以下步驟: S21，將來自該路徑上各個位置的反射信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，且所述脈沖信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由所述托盤上表面反射，所述脈沖信號的高電平表示此時接收到的反射信號是由所述承載位的上表面反射； S22，監(jiān)測所述脈沖信號； S23，判斷所述脈沖信號是否出現(xiàn)下降沿，若是，則進(jìn)入步驟S24;若否，則進(jìn)入步驟S22 ； S24，記錄自所述脈沖信號的下降沿至出現(xiàn)上升沿的時長，并判斷該時長是否等于預(yù)設(shè)時長，所述預(yù)設(shè)時長是指中心夾角為A+2ci °的相鄰的兩個承載位之間的部分托盤上表面經(jīng)過所述預(yù)設(shè)檢測點(diǎn)處所需的時長；若是，則進(jìn)入步驟S25 ;若否，則進(jìn)入步驟S22 ； S25，確定當(dāng)前所述托盤所處位置即為所述托盤原點(diǎn)位置，并控制所述托盤旋轉(zhuǎn)至該原點(diǎn)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的托盤原點(diǎn)定位方法，其特征在于，在步驟S25中，保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后控制所述托盤緩慢停止；并且在所述托盤停止之后，根據(jù)保存的所述原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制所述托盤旋轉(zhuǎn)至所述原點(diǎn)位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的托盤原點(diǎn)定位方法，其特征在于，在所述步驟S2中:保存該原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，之后重復(fù)上述步驟SI?S2，以再次獲得原點(diǎn)位置的位置參數(shù)，并將其與所述保存的原點(diǎn)位置的位置參數(shù)進(jìn)行比較，若二者相等，根據(jù)所述原點(diǎn)位置的位置參數(shù)控制所述托盤旋轉(zhuǎn)至原點(diǎn)位置；若二者不相等，則進(jìn)入步驟SI。
【文檔編號】H01L21/68GK104425328SQ201310404044
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】涂治 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司