一种基于电信号叠加的物料定位检测装置及方法制造方法及图纸

一种基于电信号叠加的物料定位检测装置及方法，属于半导体制造设备领域，所述装置包括直流电压源、信号线、电信号检测单元、开关、电阻及解码器，每个开关配套一个电阻，组成编码单元，信号线连接编码单元；所述方法为获取信号线的输出电流，根据输出电流进行逆向解码，判断各承载盘架上是否放置承载盘。采用本发明专利技术提出的技术方案，最低只需2根导线实现多个位置的检测；简化承载盘架的设计安装，减少出入真空腔室的信号线数量，结构简单，降低了设备后期该部分的故障率和维修难度，可提高修复速度，缩短设备宕机时长；在检测点数量较多时，本发明专利技术具备扩展应用功能，可以增加被检测承载盘数量，保证检测的可靠性，满足设备设计研制或改造需求。研制或改造需求。研制或改造需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电信号叠加的物料定位检测装置及方法


[0001]本专利技术属于半导体制造设备领域，涉及传送片装置中承载盘架上物料的定位检测，特别涉及基于电信号叠加的编解码进行定位检测的装置和方法。

技术介绍

[0002]电子束光刻机、磁控溅射台等是半导体芯片生产中的关键工艺设备。这些设备在运行时，经常需要把一个或多个承载盘放在盘架上，送入真空腔体进行加工。为了减少真空室抽放气时间，提高生产效率，通常一次加工过程中会同时使用多个承载盘。
[0003]设备在工作时，首先检测盘架上每个料位有没有承载盘。如果有，升降机构就把承载盘移动到指定位置，由机械手取走承载盘，送入真空室进行加工，加工完成后，再放回原位；如果没有，升降机构会跳过该位置，检测下一个位置，这样可以进一步提高生产效率。
[0004]由于承载盘放置在真空腔内，检测装置的信号线需要连接到真空室外部。不同厂家的设备采用不同的检测方法和装置。
[0005]目前常用的物位检测元件主要有机械开关、光耦开关、磁开关、激光探头等，以接触或非接触方式进行检测。检测过程中，根据检测元件和承载盘架是否有相对的升降运动，可分为静态或动态扫描方式。
[0006]现有检测方法存在的不足：直接采用机械开关或磁开关类检测元件，每个开关至少需要2根信号线，n个开关需要2n根导线。如果将其中一根共用，那么n个开关也需要n＋1根导线。
[0007]如果这些开关采用m
×
n矩阵式（键盘式）排列，所需信号线为m＋n，最大检测点为m
×
n。例如：4
×
3矩阵，最大检测点为12，所需导线数量为7根。对于不同行列大小的矩阵，其所需导线数量和最大可检测点不同。
[0008]上述方案的缺点：直接采用位置开关检测方法，承载盘架和控制系统中信号线数量多，线路复杂，安装要求高，故障率高。
[0009]如果采用光耦开关等有源检测器件，还要增加所需电源线，会进一步增加该部分的故障率和安装的复杂度。
[0010]采用以上方法的检测可以在静态下完成，如果采用激光检测元件，需要盘架进行升降式动态扫描，来检测识别激光的反射信号。其最主要的不足是扫描过程中对载盘表面的光洁度要求高。如果表面被污染后易发生故障，需要经常清洁维护，长时间后会出现表面不平整，导致检测不准等现象，而且激光头电源和控制系统复杂。同时每次检测时进行动态扫描会增加无效加工时长，影响产能。

技术实现思路

[0011]为克服现有技术的不足，提出了本专利技术。本专利技术的目的是使用最少的信号线，完成多个位置状态的静态检测。
[0012]为实现以上目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于电信号叠加的物料定位
检测装置，所述装置包括直流电压源、信号线、电信号检测单元、开关、电阻及解码器，直流电压源和电信号检测单元连接信号线，电信号检测单元输出连接解码器，关键在于，在传送片装置中的每个承载盘架上设置一个开关，承载盘放置和离开承载盘架时触发所述开关动作；每个开关配套一个电阻，组成编码单元；信号线连接编码单元；所述解码器中设置解码电路，根据电信号检测单元的输出，判断各承载盘架上是否放置承载盘；所述电阻的阻值满足以下条件：每个电阻的阻值及任意两个或两个以上的电阻阻值之和，都是不同的数值。
[0013]进一步地，所述编码单元中，开关和电阻串联连接，编码单元经信号线并联连接。
[0014]进一步地，所述编码单元中，开关和电阻并联连接，编码单元经信号线串联连接，所述信号线上串联一个保护电阻。
[0015]本专利技术还提出了一种基于电信号叠加的物料定位检测方法，包括：电阻设置，最小电阻为R；设置n个编码单元，第i个编码单元中的电阻阻值R
i
=2
i
‑1*R，其中，1≤i≤n；将编码单元设置在承载盘架上并连接信号线。
[0016]设直流电压源输出电压为U；如果编码单元经信号线并联连接，所述方法包括：计算编码单元电流I
i
=U/R
i
；计算从0开始，2
n
种组合方式下电流的和，并存储在MCU的电流数据表中；MCU获取电信号检测单元输出的电流值Ic，与电流数据表中的数值作比较，得到电流数据表中对应该Ic的组合方式，输出检测结果。
[0017]如果编码单元经信号线串联连接，所述方法包括：计算从0开始，2
n
种组合方式下电阻的和，并存储在MCU的电阻数据表中；MCU获取电信号检测单元输出的电流值Ic，计算得出总电阻Rs，设保护电阻的阻值为Rp，计算Rc=Rs
‑
Rp，Rc与电阻数据表中的数值作比较，得到电阻数据表中对应该Rc的组合方式，输出检测结果。
[0018]本专利技术根据编码单元的状态，在信号线上叠加电信号，根据电信号输出量的大小，通过逆向解码来获知编码状态，从而获知对应多个检测支路状态。
[0019]有益效果：采用本专利技术提出的技术方案，所需信号线少，最低只需2根导线实现多个位置的检测；简化承载盘架的设计安装，减少出入真空腔室的信号线数量，降低成本；结构简单，降低了设备后期该部分的故障率和维修难度，提高修复速度，缩短设备宕机时长；在检测点数量较多时，本专利技术具备扩展应用功能，可以增加被检测承载盘数量，保证检测的可靠性，满足设备的设计研制或改造需求。
附图说明
[0020]图1为承载盘及承载盘架示意图，图2为并联方式的实施例电原理图，图3为串联方式的实施例电原理图，图4为串联方式的另一个实施例电原理图，图5为扩展方式的电原理图。
[0021]图中，“MCU解码器”表示解码电路包括MCU的解码器，1为传送片装置，2为承载盘
架，3为承载盘。
具体实施方式
[0022]一种基于电信号叠加的物料定位检测装置，所述装置包括直流电压源、信号线、电信号检测单元、开关、电阻及解码器，直流电压源和电信号检测单元连接信号线，电信号检测单元输出连接解码器，参看图2
‑
图5。在传送片装置1中的每个承载盘架上2设置一个开关，承载盘3放置和离开承载盘架2时触发所述开关动作；传送片装置1及承载盘2的结构如图1所示。
[0023]每个开关配套一个电阻，组成编码单元，即一个检测支路；信号线连接编码单元，构成一个检测端。
[0024]所述解码器中设置解码电路，本实施例中，解码电路包括MCU，MCU根据电信号检测单元的输出，判断各承载盘架上是否放置承载盘。
[0025]装置中：开关和电阻连接，组成编码单元，安装在承载盘架上，作为一个检测支路；信号线连接所有编码单元，作为一个检测端。
[0026]直流电压源、电信号检测单元、解码器组成接收端，其功能是提供检测电源、处理判断检测端输出状态。
[0027]检测支路安装在真空室内承载盘架上，接收端位于真空室外部，通过信号线连接。
[0028]所述电阻的阻值满足以下条件：每个电阻的阻值及任意两个或两个以上的电阻阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电信号叠加的物料定位检测装置，所述装置包括直流电压源、信号线、电信号检测单元、开关、电阻及解码器，直流电压源和电信号检测单元连接信号线，电信号检测单元输出连接解码器，其特征在于，在传送片装置中的每个承载盘架上设置一个开关，承载盘放置和离开承载盘架时触发所述开关动作；每个开关配套一个电阻，组成编码单元；信号线连接编码单元；所述解码器中设置解码电路，根据电信号检测单元的输出，判断各承载盘架上是否放置承载盘；所述电阻的阻值满足以下条件：每个电阻的阻值及任意两个或两个以上的电阻阻值之和，都是不同的数值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述编码单元中，开关和电阻串联连接，编码单元经信号线并联连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述编码单元中，开关和电阻并联连接，编码单元经信号线串联连接，所述信号线上串联一个保护电阻。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述解码电路包括MCU。5.一种基于电信号叠加的物料定位检测方法，基于权利要求1
‑
4任一所述的基于电信号叠加的物料定位检测装置实现，其特征在于，电阻设置，最小电阻为R；设置n个编码单元，第i个编码单元中的电阻阻值R
i
=2
i

【专利技术属性】
技术研发人员：赵英伟，郝晓亮，张文朋，程壹涛，文黎波，吴爱华，吴海，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：