託盤原點定位系統及託盤原點定位方法
2023-08-09 06:45:16
託盤原點定位系統及託盤原點定位方法
【專利摘要】本發明提供一種託盤原點定位系統及託盤原點定位方法，託盤原點定位方法包括以下步驟：S1，在託盤旋轉時朝向託盤上各個承載位經過的路徑發射檢測信號，並接收來自該路徑上各個位置的反射信號；S2，根據反射信號獲得在託盤旋轉的過程中位於各個相鄰兩個承載位之間的部分託盤上表面經過預設檢測點的時長，並判斷時長是否等於預設時長，若是，則確定當前託盤所處位置即為託盤原點位置；若否，繼續尋找滿足預設時長的託盤位置。本發明提供的託盤原點定位方法，不僅可以提高工藝的準確性，而且可以提高託盤的使用壽命。
【專利說明】託盤原點定位系統及託盤原點定位方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於半導體設備製造領域，具體涉及一種託盤原點定位系統及託盤原點定位方法。
【背景技術】
[0002]化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposit1n,簡稱CVD)技術是一種利用不同氣體在高溫下的相互反應在被加工工件的表面上製備外延薄膜層的技術。在工藝過程中，通常藉助承載有被加工工件的託盤高速旋轉來使工藝氣體相對於被加工工件的表面分布均勻，且在工藝完成之後通常採用自動控制的機械手對被加工工件進行裝卸載工序，在進行裝卸載工序之前需要對託盤進行定位，以保證託盤和機械手之間的相對位置準確，從而保證裝卸載的準確性。
[0003]目前存在一種託盤原點定位系統，具體地，包括控制單元、驅動單元和檢測單元，其中，驅動單元用於驅動託盤旋轉；檢測單元包括旋轉電機碼盤，其與驅動單元的驅動軸電連接，用以檢測該驅動軸的角位移並將其發送至控制單元；控制單元接收檢測單元發送的驅動軸的角位移，並判斷該角位移與預設在控制單元內的託盤原點位置對應的角位移是否相等，若相等，則該角位移對應的託盤位置即為託盤原點位置。但是，由於託盤與旋轉軸之間為機械配合，這往往使得在高速旋轉過程中託盤易相對於旋轉軸滑動，造成託盤位置偏移原點位置，導致託盤原點位置定位不準確。
[0004]為此，現有技術還提供一種原點定位系統，該原點定位系統與上述原點定位系統不同的是:如圖1所示，在託盤10上表面上設置有缺口 11，預設託盤的原點位置為託盤10的上表面上與缺口 11所在位置存在對應關係的位置處，並且檢測單元還包括雷射位移傳感器，其設置在缺口 11位置處的上方，用於在託盤10旋轉的過程中向託盤發送檢測信號，並接受由託盤上表面反射的信號，且將其發送至控制單元；控制單元根據該反射信號判斷檢測的託盤10的當前位置是否為缺口 11所在位置，若是，根據原點位置與該缺口 11所在位置的對應關係確定原點位置，並控制驅動單元驅動託盤10旋轉至原地位置，從而實現準確地定位託盤原點位置。
[0005]然而，雖然採用上述託盤原點定位系統可以實現準確地定位託盤原點位置，但是，其不可避免地存在以下問題:由於託盤10長時間處於工藝溫度變化範圍大且溫度在1000°C以上的高溫環境中，這容易在缺口 11的位置處積聚應力，導致在使用一段時間之後託盤10在缺口 11的區域出現裂紋，從而造成託盤10的使用壽命短，進而造成工藝成本高。
【發明內容】
[0006]本發明旨在解決現有技術中存在的技術問題，提供了一種託盤原點定位系統及託盤原點定位方法，其無需破壞託盤的表面結構即可準確地定位託盤的原點位置，從而不僅可以提高工藝的準確性，而且可以提高託盤的使用壽命。
[0007]本發明提供一種託盤原點定位系統，包括可旋轉地託盤、檢測單元和控制單元，其中在所述託盤的上表面上形成有沿其周向分布的多個用於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託盤的上表面的反射率不同；並且，至少存在一個位於相鄰兩個所述承載位之間的部分託盤上表面對應的託盤中心夾角相對標準角度存在角度偏差，且多個角度偏差中至少存在一個與其他不相同；標準角度定義為各個相鄰兩個所述承載位之間的部分託盤上表面對應的託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託盤上方的預設檢測點處，用以在所述託盤旋轉時朝向所述託盤上各個承載位經過的路徑發射檢測信號，並接收來自該路徑上各個位置的反射信號，且將其發送至所述控制單元；所述控制單元用於根據所述反射信號來獲得在所述託盤旋轉的過程中位於各個相鄰兩個所述承載位之間的部分託盤上表面經過所述預設檢測點的時長，並判斷所述時長是否等於預設時長，若是，則確定當前所述託盤所處位置即為所述託盤原點位置；若否，繼續尋找滿足所述預設時長的託盤位置；當存在一個角度偏差時，所述預設時長定義為該所述角度偏差所在的中心夾角對應的部分託盤上表面經過所述預設檢測點所需的時長；當存在多個角度偏差時，預設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的部分託盤上表面經過所述預設檢測點所需的時長。
[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託盤的周向，且相對其本身朝向遠離彼此的方向偏離α °，並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，其餘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託盤的周向順時針或逆時針偏離，並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，其餘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餘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託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，所述承載位為相對於所述託盤上表面凹陷的，且可容納被加工工件的凹槽，或者為相對於所述託盤上表面凸出的，且可承載被加工工件的凸臺。
[0013]本發明還提供一種託盤原點定位方法，其採用本發明提供的上述託盤原點定位系統定位託盤的原點位置，具體包括以下步驟:S1，在所述託盤旋轉時朝向所述託盤上各個承載位經過的路徑發射檢測信號，並接收來自該路徑上各個位置的反射信號；S2，根據所述反射信號獲得在所述託盤旋轉的過程中位於各個相鄰兩個所述承載位之間的部分所述託盤上表面經過所述預設檢測點的時長，並判斷所述時長是否等於預設時長，若是，則確定當前所述託盤所處位置即為所述託盤原點位置；若否，繼續尋找滿足所述預設時長的託盤位置。
[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託盤的周向，且相對其本身朝向彼此遠離的方向偏離α °，並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，其餘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換為脈衝信號，且所述脈衝信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由所述託盤上表面反射，所述脈衝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，監測所述脈衝信號；S23，判斷所述脈衝信號是否出現下降沿，若是，則進入步驟S24 ;若否，則進入步驟S22 ;S24，記錄自所述脈衝信號的下降沿至出現上升沿的時長，並判斷該時長是否等於預設時長，所述預設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託盤上表面經過所述預設檢測點處所需的時長；若是，則進入步驟S25 ;若否，則進入步驟S22 ;S25，確定當前所述託盤所處位置即為所述託盤原點位置，並控制所述託盤旋轉至該原點位置。
[0015]其中，在步驟S25中，保存該原點位置的位置參數，之後控制所述託盤緩慢停止；並且在所述託盤停止之後，根據保存的所述原點位置的位置參數控制所述託盤旋轉至所述原點位置。
[0016]其中，在所述步驟S2中:保存該原點位置的位置參數，之後重複上述步驟SI?S2，以再次獲得原點位置的位置參數，並將其與所述保存的原點位置的位置參數進行比較，若二者相等，根據所述原點位置的位置參數控制所述託盤旋轉至原點位置；若二者不相等，則進入步驟SI。
[0017]本發明具有下述有益效果:
[0018]本發明提供的託盤原點定位系統，其藉助託盤上表面的沿託盤周向分布的多個承載位的上表面和託盤上表面的反射率不同，使得檢測單元在託盤旋轉時向託盤上各個承載位經過的路徑的反射信號不同；並通過控制單元根據該反射信號獲得在託盤旋轉的過程中位於各個相鄰兩個承載位之間的部分託盤上表面經過預設檢測點的時長，並判斷該時長是否等於預設時長，若是，則確定當前託盤所處位置即為託盤原點位置，可以無需破壞託盤的表面結構即可準確地定位託盤的原點位置，從而不僅可以提高工藝的準確性，而且可以提高託盤的使用壽命。
[0019]本發明提供的託盤原點定位方法，其採用本發明提供的託盤原點定位系統定位託盤的原點位置，不僅可以提高工藝的準確性，而且可以提高託盤的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為現有的託盤的結構簡圖；
[0021]圖2為本發明實施例提供的託盤原點定位系統的原理框圖；
[0022]圖3為圖2中託盤的第一種結構示意圖；
[0023]圖4為圖2中託盤的第二種結構示意圖；
[0024]圖5為圖2中託盤的第三種結構示意圖；以及
[0025]圖6為本發明實施例提供的託盤原點定位方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的託盤原點定位系統及託盤原點定位方法進行詳細描述。
[0027]圖2為本發明實施例提供的託盤原點定位系統的原理框圖。圖3為圖2中託盤的第一種結構示意圖。請一併參閱圖2和圖3，本發明提供的託盤原點定位系統，包括可旋轉地託盤20、檢測單元21和控制單元22。其中，在託盤20的上表面上形成有沿其周向分布的多個用於承載被加工工件的承載位(I?6)，且多個承載位(I?6)的上表面和託盤20的上表面的反射率不同；並且，至少存在一個位於相鄰兩個承載位之間的部分託盤上表面對應的託盤中心夾角相對標準角度存在角度偏差，且多個角度偏差中至少存在一個與其他不相同；標準角度定義為各個相鄰兩個承載位之間的部分託盤上表面對應的託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在託盤20上方的預設檢測點處，用以在託盤20旋轉時朝向託盤20上各個承載位經過的路徑L發射檢測信號，並接收來自該路徑L上各個位置的反射信號，且將其發送至控制單元22 ;控制單元22用於根據該反射信號來獲得在託盤20旋轉的過程中位於各個相鄰兩個承載位之間的部分託盤20上表面經過預設檢測點的時長，並判斷該時長是否等於預設時長，若是，則確定當前託盤20所處位置即為託盤原點位置，若否，繼續尋找滿足預設時長的託盤位置；其中，當存在一個角度偏差時，預設時長定義為該角度偏差所在的中心夾角對應的部分託盤上表面經過預設檢測點所需的時長；當存在多個角度偏差時，預設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的部分託盤上表面經過預設檢測點所需的時長。
[0028]在本實施例中，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分別沿託盤20的周向，且相對其本身朝向遠離彼此的方向偏離，並且第一承載位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，其餘的相鄰兩個承載位(2，1，6，5)之間的中心夾角均為Α° (即，為標準角度)。容易理解，在本實施例中，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，預設時長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之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長。
[0029]下面詳細描述採用本實施例提供的原點定位系統進行託盤20原點定位的工作過程:具體地，包括以下步驟:
[0030]S10，檢測單元21在託盤20旋轉時朝向託盤20上各個承載位經過的路徑L發射檢測信號，並接收來自該路徑L上各個位置的反射信號，且將該反射信號轉換為脈衝信號，其中，脈衝信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由託盤20上表面反射；脈衝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實時監測該脈衝信號，並判斷該脈衝信號是否出現下降沿，若是，則進入步驟S30 ;若否，則繼續判斷脈衝信號是否出現下降沿；
[0032]S30，控制單元22記錄自該脈衝信號下降沿至出現上升沿(即，從上一個承載位剛完全經過預設檢測點開始旋轉直至沿託盤旋轉方向與其相鄰的下一個承載位剛開始經過預設檢測點為止)的時長，此時，並判斷該時長是否等於預設時長Τ。，若是(S卩，若託盤順時針旋轉，則第二承載位4剛開始經過預設檢測點；若託盤逆時針旋轉，則第一承載位3剛開始經過預設檢測點)，則進入步驟S40 ;若否，繼續尋找滿足預設時長的託盤位置；
[0033]S40，確定當前託盤20所處位置即為託盤原點位置(S卩，若託盤順時針旋轉，當前託盤所處位置為第二承載位4的剛開始經過預設檢測點所對應位置；若託盤逆時針旋轉，當前託盤所處位置為第一承載位3的剛開始經過預設檢測點所對應位置)，並保存該原點位置的位置參數，之後控制託盤20緩慢停止，並且在託盤20停止之後，根據保存的原點位置的位置參數控制託盤20旋轉至原點位置。
[0034]在實際應用中，也可以另外定義在檢測到時長等於預設時長T。的上一個時長為預設第一時長TB，例如，假設託盤20沿順時針方向旋轉，定義中心夾角為A-α °的相鄰的第一承載位3和承載位2之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長為預設第一時長ΤΒ，因此在步驟S30中應該預先判斷該時長是否等於預設第一時長ΤΒ，若否，則進入步驟S20，若是，再判斷下一個下降沿至出現上升沿的時長是否等於預設時長Tc，因此，通過依次判斷是否滿足預設第一時長Tb和預設時長Τ。，這與僅通過判斷是否滿足預設時長Τ。相比，可以防止在其他因素造成某個時長等於預設時長Tc時託盤定位不準確，因而可以進一步提高託盤原點定位方法的準確性。
[0035]具體地，在本實施例中，承載位(I?6)為相對應託盤20上表面凹陷的，且可容納被加工工件的凹槽，使得託盤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，由於託盤20上表面與承載位的上表面存在高度差，使得距離傳感器發送的檢測信號在二者上的反射信號不同。容易理解，為使託盤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於託盤20上表面凸出的，且可承載被加工工件的凸臺。在實際應用中，也可以藉助承載在承載位上表面上的被加工工件的材料與託盤20的材料的反射率不同，可以使得檢測單元21發送的檢測信號在被加工工件的表面和託盤20上表面的反射信號不同。
[0036]需要說明的是，距離傳感器的數量可以為多個，並且預設檢測點的數量與距離傳感器的數量一一對應，多個預設檢測點分別設置在託盤20上方的各個承載位經過的路徑L上的不同位置，各個距離傳感器分別位於與之對應的預設檢測點處向託盤20發送檢測信號，並接收來自各個承載位經過的路徑L上各個位置的反射信號，並將其發送至控制單元，這使得控制單元可以同時對各個距離傳感器發送的發射信號來判斷該時長是否等於預設時長Tc，因而可以快速確定託盤20原點位置，從而可以提高託盤20原點定位的速率，進而可以提聞工藝效率。
[0037]還需要說明的是，在本實施例中，第一承載位3和第二承載位4沿託盤20的周向，且相對其本身朝向遠離彼此的方向偏離α°，但是，本發明並不局限於此，在實際應用中，例如，如圖4所示，為圖2中託盤的第二種結構示意圖，多個承載位中的其中第一承載位3沿託盤20的周向順時針(或逆時針)偏離，並且第一承載位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，其餘的相鄰兩個承載位(2，1，6，5，4)之間的中心夾角均為八° (即，標準角度)。在這種情況下，由於存在兩個角度偏差，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，預設時長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之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長，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之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長。
[0038]又如，如圖5所示，為圖2中託盤的第三種結構示意圖，多個承載位中的其中第一承載位3的尺寸與其餘承載位(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，標準角度)，在這種情況下，只存在一個角度偏差，因此，預設時長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之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長。
[0039]另外需要說明的是，在步驟S30中當時長等於預設時長Τ。時，控制託盤20繼續旋轉，並開始統計下降沿或上升沿的出現次數，將其與預設次數的下降沿或者上升沿的次數相比，當二者相等時，並則確定當前託盤20所處位置即為託盤原點位置。
[0040]綜上所述，本實施例提供的託盤原點定位系統，其藉助託盤20上表面與沿託盤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在託盤20旋轉時向託盤20上各個承載位經過的路徑L發射檢測信號的反射信號不同；並通過控制單元22根據該反射信號獲得在託盤旋轉的過程中託盤上表面的位於各個相鄰兩個承載位之間的部分經過預設檢測點的時長，並判斷該時長是否等於預設時長Τ。，若是，則確定當前託盤20所處位置即為託盤原點位置，可以無需破壞託盤20的表面結構即可準確地定位託盤20的原點位置，從而不僅可以提高工藝的準確性，而且可以提高託盤的使用壽命。
[0041]作為另一個技術方案，圖6為本發明實施例提供的託盤原點定位方法的流程圖。請參閱圖6，本實施例提供的託盤原點定位方法，其採用上述實施例提供的託盤原點定位系統定位託盤20的原點位置，具體包括以下步驟:
[0042]SI，在託盤20旋轉時朝向託盤20上各個承載位經過的路徑L發射檢測信號，並接收來自該路徑L上各個位置的反射信號；
[0043]S2，根據反射信號獲得在託盤20旋轉的過程中位於各個相鄰兩個承載位之間的部分託盤上表面經過預設檢測點的時長，並判斷該時長是否等於預設時長Τ。，若是，則確定當前託盤20所處位置即為託盤原點位置；若否，繼續尋找滿足預設時長Tc的託盤位置。
[0044]在本實施例中，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沿託盤20的周向，且相對其本身朝向遠離彼此的方向偏離，並且第一承載位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，其餘的相鄰兩個承載位(2，1，5，6)之間的中心夾角均為Α°。在本實施例中，預設時長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之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長;
[0045]在本實施例中，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換為脈衝信號，且脈衝信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由託盤20上表面反射，脈衝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，監測該脈衝信號；
[0048]S23，判斷該脈衝信號是否出現下降沿，若是，則進入步驟S24 ;若否，則進入步驟S22 ；
[0049]S24，記錄自該脈衝信號的下降沿至出現上升沿(B卩，從上一個承載位剛完全經過預設檢測點開始旋轉直至沿託盤旋轉方向與其相鄰的下一個承載位剛開始經過預設檢測點為止)的時長，並判斷該時長是否等於預設的預設時長Τ。，若是(S卩，若託盤順時針旋轉，則第二承載位4剛開始經過預設檢測點；若託盤逆時針旋轉，則第一承載位3剛開始經過預設檢測點)，則進入步驟S25 ;若否，則進入步驟S22 ；
[0050]S25，確定當前託盤20所處位置即為託盤原點位置(S卩，若託盤順時針旋轉，當前託盤所處位置為第二承載位4的剛開始經過預設檢測點所對應位置；若託盤逆時針旋轉，當前託盤所處位置為第一承載位3的剛開始經過預設檢測點所對應位置)，並控制託盤20旋轉至該原點位置。
[0051]具體地，在步驟S25中，保存該原點位置的位置參數，之後控制託盤20緩慢停止；並且在託盤20停止之後，根據保存的原點位置的位置參數控制託盤20旋轉至原點位置。其中，位置參數為驅動託盤20旋轉的驅動軸的角位移值。
[0052]在實際應用中，在步驟S2中，保存該原點位置的位置參數，之後重複上述步驟SI?S2，以再次獲得原點位置的位置參數，並將其與保存的原點位置的位置參數進行比較，若二者相等，根據原點位置的位置參數控制託盤20旋轉至原點位置；若二者不相等，則進入步驟SI。
[0053]並且，優選地，假設託盤20沿順時針方向旋轉，定義預設第一時長Tb為中心夾角為Α-α °的相鄰的第一承載位3和承載位2之間的部分託盤上表面經過預設檢測點處所需的時長，因此，在步驟S24中還包括以下步驟:
[0054]S241，記錄自該脈衝信號的下降沿至出現上升沿的時長，判斷該時長是否等於預設的預設第一時長ΤΒ，若是(即，第一承載位3剛開始經過預設檢測點)，則進入步驟S242，若否，則進入步驟S22;
[0055]S242，判斷下一個下降沿至出現上升沿的時長是否等於預設時長Τ。，若是(B卩，第二承載位4剛開始經過預設檢測點)，則進入步驟S25，若否，則進入步驟S22。
[0056]容易理解，通過依次判斷是否滿足預設第一時長Tb和預設時長Τ。，這與僅通過判斷是否滿足預設時長Tc相比，可以防止在其他因素造成某個時長等於預設時長Tc時託盤定位不準確，因而可以進一步提高託盤原點定位方法的準確性。
[0057]本實施例提供的託盤原點定位方法，其採用上述實施例提供的託盤原點定位系統定位託盤的原點位置，不僅可以提高工藝的準確性，而且可以提高託盤的使用壽命。
[0058]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的原理和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種託盤原點定位系統，其特徵在於，包括可旋轉地託盤、檢測單元和控制單元，其中 在所述託盤的上表面上形成有沿其周向分布的多個用於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託盤的上表面的反射率不同；並且，至少存在一個位於相鄰兩個所述承載位之間的部分託盤上表面對應的託盤中心夾角相對標準角度存在角度偏差，且多個角度偏差中至少存在一個與其他不相同；標準角度定義為各個相鄰兩個所述承載位之間的部分託盤上表面對應的託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託盤上方的預設檢測點處，用以在所述託盤旋轉時朝向所述託盤上各個承載位經過的路徑發射檢測信號，並接收來自該路徑上各個位置的反射信號，且將其發送至所述控制單元； 所述控制單元用於根據所述反射信號來獲得在所述託盤旋轉的過程中位於各個相鄰兩個所述承載位之間的部分託盤上表面經過所述預設檢測點的時長，並判斷所述時長是否等於預設時長，若是，則確定當前所述託盤所處位置即為所述託盤原點位置；若否，繼續尋找滿足所述預設時長的託盤位置； 當存在一個角度偏差時，所述預設時長定義為該所述角度偏差所在的中心夾角對應的部分託盤上表面經過所述預設檢測點所需的時長；當存在多個角度偏差時，預設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的部分託盤上表面經過所述預設檢測點所需的時長。
2.根據權利要求1所述的託盤原點定位系統，其特徵在於，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託盤的周向，且相對其本身朝向遠離彼此的方向偏離 ，並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，其餘的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α°。
3.根據權利要求1所述的託盤原點定位系統，其特徵在於，所述多個承載位中的其中一個承載位沿所述託盤的周向順時針或逆時針偏離，並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，其餘的相鄰兩個承載位之間的中心夾角均為Α°。
4.根據權利要求1所述的託盤原點定位系統，其特徵在於，所述多個承載位中的其中一個承載位的尺寸與其餘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.根據權利要求1所述的託盤原點定位系統，其特徵在於，各個承載位的上表面與所述託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.根據權利要求5所述的託盤原點定位系統，其特徵在於，所述承載位為相對於所述託盤上表面凹陷的，且可容納被加工工件的凹槽，或者為相對於所述託盤上表面凸出的，且可承載被加工工件的凸臺。
7.一種託盤原點定位方法，其特徵在於，其採用上述權利要求1-6中的任意一項所述的託盤原點定位系統定位託盤的原點位置，具體包括以下步驟: Si，在所述託盤旋轉時朝向所述託盤上各個承載位經過的路徑發射檢測信號，並接收來自該路徑上各個位置的反射信號； S2，根據所述反射信號獲得在所述託盤旋轉的過程中位於各個相鄰兩個所述承載位之間的部分所述託盤上表面經過所述預設檢測點的時長，並判斷所述時長是否等於預設時長，若是，則確定當前所述託盤所處位置即為所述託盤原點位置；若否，繼續尋找滿足所述預設時長的託盤位置。
8.根據權利要求7所述的託盤原點定位方法，其特徵在於，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託盤的周向，且相對其本身朝向彼此遠離的方向偏離 ，並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，其餘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換為脈衝信號，且所述脈衝信號的低電平表示此時接收到的反射信號是由所述託盤上表面反射，所述脈衝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，監測所述脈衝信號； S23，判斷所述脈衝信號是否出現下降沿，若是，則進入步驟S24;若否，則進入步驟S22 ； S24，記錄自所述脈衝信號的下降沿至出現上升沿的時長，並判斷該時長是否等於預設時長，所述預設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託盤上表面經過所述預設檢測點處所需的時長；若是，則進入步驟S25 ;若否，則進入步驟S22 ； S25，確定當前所述託盤所處位置即為所述託盤原點位置，並控制所述託盤旋轉至該原點位置。
9.根據權利要求8所述的託盤原點定位方法，其特徵在於，在步驟S25中，保存該原點位置的位置參數，之後控制所述託盤緩慢停止；並且在所述託盤停止之後，根據保存的所述原點位置的位置參數控制所述託盤旋轉至所述原點位置。
10.根據權利要求7所述的託盤原點定位方法，其特徵在於，在所述步驟S2中:保存該原點位置的位置參數，之後重複上述步驟SI?S2，以再次獲得原點位置的位置參數，並將其與所述保存的原點位置的位置參數進行比較，若二者相等，根據所述原點位置的位置參數控制所述託盤旋轉至原點位置；若二者不相等，則進入步驟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 優先權日:2013年9月6日
【發明者】塗治 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司