[發明專利]檢測使用機械臂的機械操作中的位置偏移的裝置和方法

在審

• 申請號: 201410136644.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104101312A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 許民撰;鐘瑋群
• 申請（專利權）人: 思捷昵私人有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;H01L21/66
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 歸瑩;張穎玲

技術領域

本發明涉及用于檢測使用機械臂的機械操作中的位置偏移的裝置。本發明還涉及檢測使用機械臂的機械操作中的位置偏移的方法。本發明還涉及用于檢測機械組件的位置偏移的裝置和方法，所述機械組件用于在目標物體上進行操作。本發明尤其但不限于從基體陣列（例如基體盒或基體架）中取回半導體基體從而對該基體進行例如清潔操作。

背景技術

已知很多用于在制造加工期間對目標物體進行位置監控的技術，這樣做的唯一目的是檢測機械組件中的所謂“位置偏移”。當經過一端時間后位置偏移發生，發生從機械組件的要求位置（在試機/校準期間建立）的逐漸地位置改變。位置偏移是非常不利的，因為如果機械組件從其要求位置偏移而任由機械繼續操作，機械組件可能會失位并引起不利的后果，例如引起制造加工中的缺陷或進而更糟地損壞產品或機械組件。

參考圖6討論了一種用于監控位置的現有技術。在這一常用技術中，裝置600隨著半導體基體602移動經過位置602a、602b和602c而對半導體基體602的位置進行檢測。裝置600包括激光發射器604和CMOS傳感器606。發射器604沿半導體基體602的方向發射激光束608，所述激光束608移動經過沿方向609示出的位置。因此，如圖所示，激光束608在位置602a處被基體602反射，使得反射的激光束610a在CMOS傳感器606處被接收。如圖所示，當基體602位于位置602b時，激光束608被基體602反射，使得反射的激光束610b在CMOS傳感器606處被接收。如圖所示，當基體602位于位置602c時，激光束608被基體602反射，使得反射的激光束610c在CMOS傳感器606處被接收。

本質上，圖6中的裝置實施了激光三角測量技術并且目標的沿方向609移動的位置通過檢測CMOS傳感器606處接收的信號的變化而被測得。

多種原因造成圖6中的裝置并非最佳的。例如，激光發射器604通常被要求具有相對較高的強度，這將產生加工結束時降低基體質量的風險。從經濟的角度出發，激光傳感器的高成本使得這種裝置尤其不具吸引力。這些具有相對較高強度的激光傳感器易于具有相當大的體積尺寸。此外，如果眼鏡暴露在激光下，激光的使用對人眼造成潛在的危害。

發明內容

本發明在獨立權利要求中限定。一些本發明的可選的特征在從屬權利要求中限定。

與常用技術（尤其是圖6中所示的）相比，實施本文公開的技術提供了顯著的技術優點。舉例而言，這種將傳感器安裝到機械臂上的布置對基體上的操作是可靠的并且無需圖6中所示的昂貴的激光傳感器。此外，尤其與諸如圖6中示出的系統相比，這種傳感器直接位于機械臂上的布置在獲取關于所述機械臂的讀數方面引入較高的精度并且節省大量成本。與此情況形成對比的是，圖6中的激光傳感器試圖通過發射激光束并感知被反射的激光束來遠程地確定基體/在其上操作的機械臂的位置。

附圖說明

本發明將以示例方式并參考附圖來描述，其中：

圖1為示出檢測使用機械臂的機械操作中的位置偏移的裝置的示意框圖，所述機械臂用于在半導體基體上進行操作；

圖2為示出圖1中的機械臂的一系列操作的一系列示意框圖；

圖3為示出用于檢測圖1中的機械臂的位置偏移的技術的一系列示意框圖；

圖4為示出圖1中的裝置處接受的傳感信號的一系列軌跡的一系列軌跡圖；

圖5為示出機械臂的一系列操作過程以及用于檢測機械臂的位置偏移的方法的流程圖；

圖6為示出用于在機械操作中進行位置監控的常用技術的示意框圖。

具體實施方式

首先轉到圖1，圖1示出了檢測使用機械臂的機械操作中的位置偏移的裝置100。裝置100包括輸入端102（所述輸入端102可采用輸入-輸出模塊的形式）以及檢測器104，該裝置100的操作將在下文中詳細描述。為了清楚起見，僅示出了機械臂114并且在圖中省略了機械的其余部分。