确定传送机构的旋转轴的实际位置的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定传送机构的旋转轴相对于参考轴的实际位置的方法，该方法用至少一个安装到传送机构的具有至少一个测量轴的倾斜传感器执行。该方法包括在传送机构的第一旋转位置沿至少一个测量轴测量至少一个倾斜传感器的倾斜度，以及在第二旋转位置沿至少一个测量轴测量至少一个倾斜传感器的倾斜度。传送机构的旋转轴的实际位置可根据倾斜传感器的测量值和旋转位置之间的角距确定。该方法特别适合于用于对准传送机构的旋转轴的方法和用于替换传送机构的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别是具有至少 一个可绕旋转轴旋转的旋转件和至少 一个安装到旋转件的传送臂的晶片传 送机构。本专利技术还涉及通过根据本专利技术的确定方法用于调整传送机构的方 法。
技术介绍
在制造电子元件期间，例如存储芯片、微处理器、客户特殊电路设计或 逻辑器件，大量的各种各样的半导体技术加工正在使用。这些加工必须非常 好且精确地彼此可调整，并且通常必须允许每单位时间内重复生产大量的元 件。如果可能，需要避免废料。因为颗粒快速地引起废料，因而如果可能加 工环境必须没有颗粒。因此半导体技术加工典型地在高级别无尘室内执行， 并且在半导体生产线中特殊加工和加工之间的步骤的自动化已经达到了非 常高的水平。为了在各种加工台之间传送，设置了自动传送机构，其中例如使用其它 装置用于加载和卸载快速加热系统，该快速加热系统用于热处理诸如半导体晶片的衬底。还称为RTP系统的快速加热系统在半导体生产中广为人知 (US5359693或US5580830)。它们用于热处理例如包括硅的晶片以及其它 的例如锗、SiC的半导体材料或其它的诸如GaAs或InP的化合物半导体。 这种快速加热系统必须保证接近100%的生产率。因而，加载和卸载要被加 工的晶片由也称为晶片处理器的传送机构自动地执行。该晶片处理器必须相 对于它们服务的系统精确地调整，以避免对将传送的材料的可能的损坏。在加工设备中传送机构通常地用于从晶片盒将晶片或其它半导体衬底 传送到加工设备中，或从加工设备将其传送回晶片盒。它们典型地具有绕旋 转轴可旋转的旋转件，和至少一个安装到旋转件的传送臂。为了允许沿旋转 轴传送通常设置升降装置。传送臂还典型地用关节连接，以允许除了绕旋转 轴旋转之外的横向运动。因而，金属臂件典型地安装到旋转件的一端，并且在其自由端设置有另外的金属臂件，其绕第二轴也可旋转。虽然旋转件能够 执行旋转以及上和下运动，但是第二旋转轴通常是筒单的旋转轴，该旋转轴 用于调整两臂件之间的角度，从而调整要被加工的衬底与中心旋转轴的距 离。在第二臂件的端部通常安装具有运载表面的端件，其设置用于运载衬底。在半导体生产设备件中，类似例如RTP系统，该端件例如必须将晶片从 晶片盒中取出，装载晶片给至少一个加工室，加工后从加工室拾取晶片，可 能地将晶片移动到第二加工室(例如冷却室)中，从那里将它们再次移出， 并将它们放入另外的晶片盒内。将要接连地接近的特殊工作台大部分绕传送 机构定位，使得他们可被快速地到达。因为传送机构典型地以牢固地方式安 装到系统平台上，因而在许多情况下其必须执行绕其中心旋转轴的旋转以到 达所有的工作台。由于旋转件通过传送机构的制造商安装到外壳中且由此对 于其方向的直接测量通常不易得到，因此在许多情况下中心旋转轴相对于预 定方向的位置不能够直接地确定。然而，传送机构的制造商总是力求以至少一个外壳表面垂直于传送机构的中心旋转轴的方式将传送机构安装到外壳 中，从而可用于把中心轴对准确定方向。然而，事实表明由于制造误差，当 旋转轴基于外壳表面的方向对准时，其通常不能沿确定方向足够精确地对 准。因而对准变得更加困难。目前为止，尝试使用非常不精确的方法来解决对准问题，其通常由主观 缺陷导致。因而，尝试沿传送机构的确定的旋转位置调整衬底运载表面的水 平位置，结果是运载表面通常沿相反方向糟糕地在另外的旋转位置对准。这 常常导致不完善的处理或甚至损坏衬底。为了最小化错误的发生，于是整个 工作台必须再对准。另外的解决方案在US6763281中进行了描述。根据此专利通过特别开发 的对准装置，相对于将被服务的系统使运载要被传送的材料的传送机构的端 件对准而解决了对准问题。该对准装置具有限定开口的主体，其中该开口足 够大，因而要被传送的材料可穿过开口移动。在主体上围绕开口处安装了多 个传感器。对准装置必须相对于要服务的系统具有限定方向地安装到平台 上。此后端件穿过开口移动，以通过传感器确定其相对于要服务的系统的方 向。因为该对准装置在执行程序之前必须精确的安装，因而这是非常复杂的 手动处理。此外，如果传送机构服务多个工作台，那么所有此外的工作台必 须与端件对准，这非常复杂。如果盒工作台被对准以安装传送机构，那么盒工作台可竖着朝向内侧倾 斜，并且容纳在盒工作台内的晶片于是由于重力和系统振动能够倒出。这种 振动能够通过传送机构的运动产生。倒出的晶片可能石皮裂，因而不能够再^吏 用。系统用于移去破裂的晶片的停工次数将不得不考虑。另 一方面，如果传送机构例如已经达到其使用寿命尽头时必须由新的传 送机构替换时，所有的将被服务的工作台必须相应地再对准，因为新的传送 机构的中心轴的方向不是一定与被替换的传送机构的中心轴的最初方向一 致。因而，本专利技术的目的是以简单和有效成本的方式，相对于参考轴特别是 相对于地球重力确定传送机构的轴。此确定允许旋转轴沿期望位置的对准， 特别是与地球重力对准。
技术实现思路
的方法而被实现，其中传送机构具有至少一个绕旋转轴可旋转的旋转件，和 至少一个安装到旋转件的传送臂，至少一个倾斜传感器安装到传送机构，该 倾斜传感器至少具有一个测量轴，其中所述至少一个倾斜传感器的初始倾斜 度沿至少 一个测量轴在传送机构的第 一旋转位置被测量，并且传送机构随后 绕旋转轴旋转进入第二旋转位置，并且所述至少 一个倾斜传感器的倾斜度沿 所述至少一个测量轴在第二旋转位置被测量。随后，传送机构的旋转轴的实 际位置根据倾斜传感器的测量值和根据旋转位置之间的角度差别确定。根据 本专利技术的方法能够通过以简单的方式在不同的旋转位置提供测量而确定旋 转轴的实际位置。基于确定的实际位置，即使在例如对于封闭的传送系统不 可能直接接近旋转轴的情况下，也可容易地调整旋转轴。根据本专利技术的优选实施例，传送机构在确定其位置之前转到至少一个其 它的旋转位置，并且倾斜传感器的倾斜度在所述其它的旋转位置处被测量， 因而提供倾斜传感器的三个测量值以及各个旋转位置之间的两个角度差别， 用于后来确定实际位置。因此，实际位置的确定的精确性可增加。从而，任何各种旋转位置之间的角度差别优选的是不等于180°，特别是倾斜传感器仅具有一个测量轴，以为了确保可执行沿不同测量方向的测量。在本专利技术的另外的实施例中，在位置确定之前，倾斜传感器的倾斜度在四个不同的旋转位置中进行测量，以提供倾斜传感器的相应数量的测量结 果，用于确定实际位置。从而，相邻旋转位置之间的角度差优选的是90 。或180 °,以沿正交测量方向产生测量。当提供三次或四次测量时，形成测量对，提供沿同样测量方向但在旋转轴的相对侧的测量。这种测量结合即使 在倾斜传感器未校准的情况下，也能够以特别筒单的方式确定相对于地球重 力的实际位置。在本专利技术的优选实施例中，安装到旋转件的至少一个传送臂包括至少两 个相对于彼此可活动的臂，借此该臂至少在不同旋转位置的测量中不相对于 彼此移动，以确保倾斜传感器仅受绕已经确定其实际位置的旋转件的旋转轴的运动影响。为了不干扰传送机构的正常操作，并且为了允许使用倾斜传感器用于确 定不同传送机构的实际位置，倾斜传感器优选地以非永久的方式安装到传送 机构。从而倾斜传感器优选地如同诸如要被处理的半导体晶片的衬底一样， 被传送臂拾取。此外，倾斜传感器在已经确定位置之后通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定传送机构的旋转轴相对于参考轴的实际位置的方法，该方法包括：当所述传送机构定位在第一旋转位置时，沿至少一个测量轴测量由所述传送机构支撑的至少一个倾斜传感器的倾斜度；使所述传送机构绕所述旋转轴旋转进入第二旋转位置，并且在所述第二旋转位置沿所述至少一个测量轴测量所述至少一个倾斜传感器的倾斜度；和根据所述倾斜传感器的测量值以及根据所述旋转位置之间的角距确定所述旋转轴的实际位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥特玛格拉夫，
申请(专利权)人：马特森技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]