转盘定位装置、装载传输系统及等离子体加工设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供的转盘定位装置、装载传输系统及等离子体加工设备，其包括转盘、原点检测单元和到位检测单元，其中，在转盘上设置有工位，用以承载工件；原点检测单元用于检测转盘的原点位置；到位检测单元包括第一检测模块和第一标识模块，其中，第一标识模块用于标识工位在转盘上的位置；第一检测模块用于通过检测第一标识模块来判断工位是否到达预定位置。本发明专利技术提供的转盘定位装置，其可以监测转盘的工位是否到达预定位置，从而可以及时获知转盘的工位出现的位置异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体设备制造领域，具体涉及一种转盘定位装置、装载传输系统及等离子体加工设备。
技术介绍
随着微电子技术的不断发展，相关生产企业的竞争越来越激烈，降低成本、提高生产效率则是提高企业竞争力的常用手段。例如，为了提高生产效率、降低生产成本，在进行工艺的过程中，利用装载传输系统实现对多个基片同时进行不同的工序，以应对日益增加的市场需求。图1为现有的一种装载传输系统的示意图。图2A为图1中反应腔室的俯视图。图2B为沿图2A的A-A线的剖视图。如图1所示，装载传输系统包括装卸腔室1、传输腔室2和反应腔室3。其中，装卸腔室1用于装载或卸载基片；传输腔室2设置在装卸腔室1和反应腔室3之间，且设置有机械手21，用以在装卸腔室1和反应腔室3之间传输基片。如图2A和图2B所示，反应腔室3包括转盘31、转盘旋转机构35、靶材32、顶针33、顶针升降机构36、基座34和基座升降机构37。反应腔室3的主要工作过程为：转盘旋转机构35驱动转盘31旋转，以使八个工位中的其中一个工位旋转至用于装卸基片40的装卸位置（如图1中工位1所在位置）；顶针升降机构36驱动设置在转盘31底部且对应于该装卸位置的顶针33上升，以使顶针33的顶端贯穿转盘31并高于其上表面；机械手21将基片40置于顶针33的顶端；顶针升降机构36驱动承载有基片40的顶针33下降，直至顶针33的顶端位于转盘31的下方，此时基片40落在处于装卸位置的工位上，从而完成一个基片的装载；待所有的工位均装载有基片40之后，转盘旋转机构35驱动转盘31旋转，以使八个工位中的其中四个工位对应地位于四个靶材32的下方；基座升降机构37驱动位于转盘31底部，且对应于各个靶材32的四个基座34上升，以使基座34的上表面贯穿转盘31，并托起相应工位上的基片40，直至到达设置在腔室顶壁上且与靶材32相对应的通孔38的底部，此时靶材32、通孔38与基座34的上表面形成子腔室，四个子腔室用于同时对基片40进行不同的工序；待当次工序完成后，基座升降机构37驱动基座34下降，直至基座34的上表面位于转盘31的下方，此时基片40落在转盘31的相应工位上；转盘旋转机构35驱动转盘31旋转，以使完成当次工序的各个工位旋转至对应于下一工序的靶材32下方；重复上述“上升基片”、“加工基片”、“下降基片”以及“旋转基片”的步骤，直至每个基片40完成所有的工序。在进行上述工作过程之前，还需要借助转盘定位装置对转盘进行原点搜索，以使转盘能够自原点位置开始旋转，从而完成各个工位的转动定位。图3为现有的一种转盘定位装置的俯视图。如图3所示，转盘定位装置包括设置在转盘31的外周壁上的原点凸起41，以及设置在反应腔室3的透明观察窗42外侧的激光漫反射传感器43。在进行原点搜索时，当激光漫反射传感器43检测到原点凸起41时，可认为此时转盘旋转机构中的电机处于原点位置，然后控制该电机进行绝对运动，以驱动转盘31旋转指定角度。此外，转盘旋转机构中的电机通常具有运动控制器，其可以实时检测电机的旋转角度，从而根据由该运动控制器提供的反馈信号，可以获知转盘31的旋转角度，进而可以判断转盘的工位是否到位。上述转盘定位装置在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：由于上述转盘定位装置仅能够对转盘进行原点定位，而无法在工艺过程中监测转盘的工位是否到达预定位置，导致无法及时获知转盘的工位出现的位置异常，从而不仅会造成工作过程无法继续，而且还可能造成机械故障，进而降低了等离子体加工设备的安全性和稳定性。虽然电机的运动控制器可以通过检测电机的旋转角度而间接获知转盘的旋转角度，但是，由于转盘旋转机构自身及其与转盘之间的传动往往会因机械误差而造成转盘的旋转角度产生偏差，从而导致在工艺过程中出现电机旋转到位而转盘的工位却未到位的情况，或者因转盘边缘会将转盘的角度偏差放大而出现转盘旋转机构的角度偏差没有超出允许范围，而转盘边缘的角度偏差超出允许范围的情况。在出现上述两种情况时，电机的运动控制器仍会提供表示转盘的工位到位的反馈信号，导致对转盘的工位是否到位判断错误，这同样会造成机械故障，从而降低了等离子体加工设备的安全性和稳定性。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种转盘定位装置、装载传输系统及等离子体加工设备，其可以监测转盘的工位是否到达预定位置，从而可以及时获知转盘的工位出现的位置异常。为实现本专利技术的目的而提供一种转盘定位装置，包括转盘和原点检测单元，其中，在所述转盘上设置有工位，用以承载工件；所述原点检测单元用于检测转盘的原点位置，其特征在于，还包括到位检测单元，其包括第一检测模块和第一标识模块，其中，所述第一标识模块用于标识所述工位在所述转盘上的位置；所述第一检测模块用于通过检测所述第一标识模块来判断所述工位是否到达预定位置。其中，所述第一标识模块包括第一凸部，所述第一凸部设置在所述转盘的外周壁上，且位于与所述工位相对应的位置处；所述第一检测模块包括第一距离传感器和第一控制器，其中，所述第一距离传感器设置在所述转盘外周壁的外围，用以在所述转盘自其原点位置旋转时，朝向所述第一凸部经过的路径发射检测信号，并接收来自该路径上各个位置的反馈信号，且将所述反馈信号发送至所述第一控制器；所述第一控制器用于在所述转盘旋转至预定角度时，判断所述反馈信号是否来自所述第一凸部，若是，则确定所述工位到达预定位置；若否，则确定所述工位出现位置异常；所述预定角度为预设的所述工位到达预定位置时需要所述转盘自其原点位置旋转的角度。其中，所述工位的数量为多个，且沿所述转盘的周向间隔设置，并且所述第一距离传感器的数量少于或等于所述工位的数量；所述第一凸部的数量和位置与所述工位的数量和位置一一对应，且在所述转盘处于原点位置时，每个第一距离传感器的位置与所有第一凸部中的其中一个的位置相对应，并且各个第一距离传感器对应不同的第一凸部。其中，所述工位的数量为多个，且沿所述转盘的周向间隔设置，并且所述第一凸部的数量少于或等于所述工位的数量；在所述转盘处于原点位置时，所述第一距离传感器的数量和位置与所述工位的数量和位置一一对应，且每个第一凸部的位置与所有第一距离传感器中的其中一个的位置相对应，并且各个第一凸部对应不同的第一距离传感器。...

【技术保护点】
一种转盘定位装置，包括转盘和原点检测单元，其中，在所述转盘上设置有工位，用以承载工件；所述原点检测单元用于检测转盘的原点位置，其特征在于，还包括到位检测单元，其包括第一检测模块和第一标识模块，其中所述第一标识模块用于标识所述工位在所述转盘上的位置；所述第一检测模块用于通过检测所述第一标识模块来判断所述工位是否到达预定位置。

【技术特征摘要】
1.一种转盘定位装置，包括转盘和原点检测单元，其中，在所
述转盘上设置有工位，用以承载工件；所述原点检测单元用于检测
转盘的原点位置，其特征在于，还包括到位检测单元，其包括第一
检测模块和第一标识模块，其中
所述第一标识模块用于标识所述工位在所述转盘上的位置；
所述第一检测模块用于通过检测所述第一标识模块来判断所
述工位是否到达预定位置。
2.根据权利要求1所述的转盘定位装置，其特征在于，所述第
一标识模块包括第一凸部，所述第一凸部设置在所述转盘的外周壁
上，且位于与所述工位相对应的位置处；
所述第一检测模块包括第一距离传感器和第一控制器，其中，
所述第一距离传感器设置在所述转盘外周壁的外围，用以在所
述转盘自其原点位置旋转时，朝向所述第一凸部经过的路径发射检
测信号，并接收来自该路径上各个位置的反馈信号，且将所述反馈
信号发送至所述第一控制器；
所述第一控制器用于在所述转盘旋转至预定角度时，判断所述
反馈信号是否来自所述第一凸部，若是，则确定所述工位到达预定
位置；若否，则确定所述工位出现位置异常；所述预定角度为预设
的所述工位到达预定位置时需要所述转盘自其原点位置旋转的角
度。
3.根据权利要求2所述的转盘定位装置，其特征在于，所述工
位的数量为多个，且沿所述转盘的周向间隔设置，并且所述第一距
离传感器的数量少于或等于所述工位的数量；
所述第一凸部的数量和位置与所述工位的数量和位置一一对
应，且在所述转盘处于原点位置时，每个第一距离传感器的位置与
所有第一凸部中的其中一个的位置相对应，并且各个第一距离传感

\t器对应不同的第一凸部。
4.根据权利要求2所述的转盘定位装置，其特征在于，所述工
位的数量为多个，且沿所述转盘的周向间隔设置，并且所述第一凸
部的数量少于或等于所述工位的数量；
在所述转盘处于原点位置时，所述第一距离传感器的数量和位
置与所述工位的数量和位置一一对应，且每个第一凸部的位置与所
有第一距离传感器中的其中一个的位置相对应，并且各个第一凸部
对应不同的第一距离传感器。
5.根据权利要求2所述的转盘定位装置，其特征在于，所述原
点检测单元包括第二检测模块和第二标识模块，其中
所述第二标识模块用于标识所述转盘的原点位置；
所述第二检测模块用于通过检测所述第二标识模块来判断所述
转盘的原点位置。
6.根据权利要求5所述的转盘定位装置，其特征在于，所述第
二标识模块包括第二凸部，所述第二凸部设置在所述转盘的外周壁
上，且位于与所述转盘的原点位置相对应的位置处；
所述第二检测模块包括第二距离传感器和第二控制器，其中，
所述第二距离传感器设置在所述转盘外周壁的外围，用以在所
述转盘旋转时，朝向所述第二凸部经过的路径发射检测信号，并接
收来自该路径上各个位置的反馈信号，且将所述反馈信号发送至所
述第二控制器；
所述第二控制器用于判断所述反馈信号是否来自所述第二凸
部，若是，则根据所述第二凸部的位置而确定所述转盘到达原点位
置。
7.根据权利要求6所述的转盘定位装置，其特征在于，所述第
一凸部包括伸出所述转盘的下表面的第一延伸部，且所述第二凸部

\t包括伸出所述转盘的上表面的第二延伸部；
所述第一距离传感器和第二距离传感器分别朝向所述第一延伸
部和第二延伸部经过的路径发射检测信号。
8.根据权利要求6所述的转盘定位装置，其特征在于，所述第
一凸部包括伸出所述转盘的上表面的第一延伸部，且所述第二凸部
包括伸出所述转盘的下表面的第二延伸部；
所述第一距离传感器和第二距离传感器分别朝向所述第一延伸
部和第二延伸部经过的路径发射检测信号。
9.根据权利要求1所述的转盘定位装置，其特征在于，所述第

【专利技术属性】
技术研发人员：张文，刘菲菲，
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：北京;11