一种光电信号传输方法、光电传感器及微电子加工设备技术

本发明专利技术提供一种光电信号传输方法，其首先使待发射的有效信号以电信号的形式与特定的载波信号相混合，然后经由光电传感器的发射端将混合后的电信号转化为相应的光信号并向外发射；光电传感器的接收端将接收到的光信号转化为相应的电信号，然后对所述转化后的电信号进行筛选处理，以获得所需的有效信号。本方法可有效抵抗光电信号在传输中的环境噪声对检测精度的影响，从而具有较高的光电信号检测精度。此外，本发明专利技术还提供一种光电传感器及一种微电子加工设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电信号传输
，具体地，涉及一种光电信号传输方法、光电传感器及微电子加工设备。
技术介绍
随着科技进步，半导体加工技术取得了前所未有的成就。作为一种超高精度的加工技术，对各种机构的运行精度控制也是非常严格的。例如，在ICP刻蚀机及PECVD等的半导体加工设备中，需要借助机械手臂及载板传动等的传动机构来实现对基片的转移和定位等操作，其中，需要使用大量的到位传感器来检测各传动机构的运行及定位精度。到位传感器在传动控制中的应用通常包括以下两种情况其一，如图1所示，到位传感器检测传动部件是否到位并向判断及控制单元反馈检测结果，判断及控制单元根据到位传感器的反馈信号而控制驱动单元，进而控制传动部件的运行。其二，到位传感器只用于检测传动部件是否准确到达目标位置，并不参与对驱动单元的控制过程；这种情况多是采用伺服电机作为驱动单元，通过控制伺服电机的转动角度来精确控制传动部件的位置。在上述两种传动控制方式中，都要求到位传感器具有较高的检测精度。目前，常见的到位传感器主要分为接触式和非接触式两大类。其中，接触式传感器需要与传动部件接触并受压后才能被触发，因而只限于在精度要求较低的传动机构中使用；非接触式传感器进而又包括霍尔式和光电式两种，而霍尔传感器对被检测物体的材料要求较高且受检测距离限制，导致其应用范围较窄；相对而言，光电传感器具有检测距离长、精度高并可被安装在传动部件的行程范围之外等的优点，因而被广泛应用于半导体加工设备的传动机构中。虽然光电传感器与其它类型的传感器相比具有诸多优点，但是由于光电传感器需要特定的光束触发，因而对所处的工作环境具有较高的要求，传感器周围的光照、磁场、电场等影响因素都可能导致传感器误报或失效等故障。然而，在半导体加工设备中恰恰是一个充斥着各种光照、电场及磁场的非常复杂的工作环境，显然，现有的光电传感器很难在这样一个复杂的工作环境中依然能够保持足够高的检测精度。因此，目前亟需一种更好的光电检测技术以满足对半导体加工设备的传动检测需要。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种光电信号传输方法，其能够有效抵抗环境噪声对光电传感器的影响，从而有效提高光电信号传输过程中的检测精度。为解决上述问题，本专利技术还提供一种光电传感器，其同样能够有效抵抗噪声干扰， 从而具有较高的检测精度。为解决上述问题，本专利技术还提供一种微电子加工设备，该设备中的光电传感器同样具有抗噪声干扰能力强及检测精度高的优点。为此，本专利技术提供一种光电信号传输方法，用于在光电传感器的发射端与接收端之间实现光电信号的有效传输，其包括下述步骤10)使待发射的有效信号以电信号的形4式与特定的载波信号相混合，然后经由发射端将混合后的电信号转化为相应的光信号并向外发射；20)接收端将接收到的光信号转化为相应的电信号，然后对转化后的电信号进行筛选处理，以获得所需的有效信号。其中，在步骤10)中，通过叠加或进行乘法运算的方式而将有效信号与载波信号相混合。其中，步骤20)中，筛选处理包括将转化后的电信号与步骤10)中所采用的载波信号进行乘法运算，之后再进行滤波处理，最终得到所需的有效信号。其中，载波信号为正弦波。其中，发射端包括发光二极管，接收端包括光电二极管。其中，有效信号包括直流信号。作为另一种技术方案，本专利技术还提供一种光电传感器，包括发射端、接收端、信号输入端、信号混合单元、信号筛选单元。其中，信号输入端以电信号的形式将待发射的有效信号及特定的载波信号输入至信号混合单元；信号混合单元将有效信号与载波信号相混合，然后传送至发射端；发射端将混合后的电信号转化为相应的光信号并向外发射；接收端将接收到的光信号转化为相应的电信号，并传送至信号筛选单元；信号筛选单元对由接收端传送来的电信号进行筛选处理，以获得所需的有效信号。其中，信号混合单元包括信号叠加模块或第一乘法运算模块，用以通过叠加或进行乘法运算的方式而将有效信号与载波信号相混合。其中，信号筛选单元包括第二乘法运算模块和滤波模块，经过接收端转化后的电信号在第二乘法运算模块中与特定的载波信号进行乘法运算，然后进入滤波模块进行滤波处理，以得到所需的有效信号。其中，发射端包括发光二极管，接收端包括光电二极管。其中，在信号混合单元和发射端之间设置有限流保护单元，用以限制进入发射端的电流峰值。其中，有效信号包括直流信号。此外，本专利技术还提供一种光电传感器，包括发射端和接收端，其还应用上述本专利技术提供的光电信号传输方法而在发射端与接收端之间进行光电信号的发射和检测，以获得更高的检测精度和抗干扰性能。另外，本专利技术还提供一种微电子加工设备，包括传动机构，在传动机构上设置上述本专利技术提供的光电传感器，用以对传动机构的运行及定位精度进行精确检测。本专利技术具有下述有益效果本专利技术提供的光电信号传输方法中，首先使待发射的有效信号以电信号的形式与特定的载波信号相混合，并经由光电传感器的发射端而将混合后的电信号转化为相应的光信号并向外发射；然后，将在光电传感器的接收端所接收到的光信号转化为相应的电信号， 并对所述转化后的电信号进行筛选处理，以得到所述有效信号。在上述对光电信号的发送及接收的传输过程中，分别对用于触发传感器的有效信号进行了混合载波与过滤载波的处理，而由于在进行过滤处理的同时能够有效将外界环境中的噪声信号一并过滤掉，从而可获得准确的有效信号，进而可有效提高光电信号传输过程中的检测精度及抗干扰性能。本专利技术提供的光电传感器，借助其信号混合单元将经由信号输入端而输入的有效信号及特定的载波信号进行混合，然后通过发射端将混合后的电信号转化为相应的光信号并向外发射；接收端将接收到的光信号转化为相应的电信号，并借助信号筛选单元对该电信号进行筛选处理，以过滤掉混合信号及外界环境噪声信号，从而得到所需的有效信号。因此，本专利技术提供的光电传感器同样具有检测精度高及抗干扰能力强等的优点。此外，本专利技术提供的光电传感器的另一种技术方案中，应用前述本专利技术所提供的光电信号传输方法而在传感器的发射端与接收端之间极性光电信号的传输，因而其同样具有检测精度高及抗干扰能力强等的优点。另外，本专利技术提供的微电子加工设备，包括传动机构，并且在该传动机构中设置有上述本专利技术所提供的光电传感器。由于该光电传感器能够有效抵抗微电子加工设备中的光照、磁场、电场等环境噪声对检测精度的影响；因此，本专利技术提供的微电子加工设备能够对其传动机构的运行及定位精度进行有效而精确的检测，进而实现对各传动机构的运行及定位的精确控制。附图说明图1为到位传感器在一种常用的传动控制系统中的工作示意图；图2为本专利技术提供的光电信号传输方法的流程示意图；图3为本专利技术提供的光电信号传输方法一个具体实施例的流程示意图；图4A和4B分别为图3所示流程图中信号发射阶段和信号接收阶段的信号处理原理示意图；图5为本专利技术提供的光电传感器的结构原理框图；图6A和图6B分别为本专利技术提供的光电传感器的一个具体实施例中信号发射部分和信号接收部分的电路图；以及图7为本专利技术提供的光电传感器的第二种具体实施例中的信号发射部分的电路图。具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的光电信号传输方法及光电传感器进行详细描述。请参阅图2，为本专利技术提供的光电信号传输方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：