[发明专利]检测使用机械臂的机械操作中的位置偏移的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测使用机械臂的机械操作中的位置偏移的装置。本发明还涉及检测使用机械臂的机械操作中的位置偏移的方法。本发明还涉及用于检测机械组件的位置偏移的装置和方法，所述机械组件用于在目标物体上进行操作。本发明尤其但不限于从基体阵列（例如基体盒或基体架）中取回半导体基体从而对该基体进行例如清洁操作。

背景技术

已知很多用于在制造加工期间对目标物体进行位置监控的技术，这样做的唯一目的是检测机械组件中的所谓“位置偏移”。当经过一端时间后位置偏移发生，发生从机械组件的要求位置（在试机/校准期间建立）的逐渐地位置改变。位置偏移是非常不利的，因为如果机械组件从其要求位置偏移而任由机械继续操作，机械组件可能会失位并引起不利的后果，例如引起制造加工中的缺陷或进而更糟地损坏产品或机械组件。

参考图6讨论了一种用于监控位置的现有技术。在这一常用技术中，装置600随着半导体基体602移动经过位置602a、602b和602c而对半导体基体602的位置进行检测。装置600包括激光发射器604和CMOS传感器606。发射器604沿半导体基体602的方向发射激光束608，所述激光束608移动经过沿方向609示出的位置。因此，如图所示，激光束608在位置602a处被基体602反射，使得反射的激光束610a在CMOS传感器606处被接收。如图所示，当基体602位于位置602b时，激光束608被基体602反射，使得反射的激光束610b在CMOS传感器606处被接收。如图所示，当基体602位于位置602c时，激光束608被基体602反射，使得反射的激光束610c在CMOS传感器606处被接收。

本质上，图6中的装置实施了激光三角测量技术并且目标的沿方向609移动的位置通过检测CMOS传感器606处接收的信号的变化而被测得。

多种原因造成图6中的装置并非最佳的。例如，激光发射器604通常被要求具有相对较高的强度，这将产生加工结束时降低基体质量的风险。从经济的角度出发，激光传感器的高成本使得这种装置尤其不具吸引力。这些具有相对较高强度的激光传感器易于具有相当大的体积尺寸。此外，如果眼镜暴露在激光下，激光的使用对人眼造成潜在的危害。

发明内容

本发明在独立权利要求中限定。一些本发明的可选的特征在从属权利要求中限定。

与常用技术（尤其是图6中所示的）相比，实施本文公开的技术提供了显著的技术优点。举例而言，这种将传感器安装到机械臂上的布置对基体上的操作是可靠的并且无需图6中所示的昂贵的激光传感器。此外，尤其与诸如图6中示出的系统相比，这种传感器直接位于机械臂上的布置在获取关于所述机械臂的读数方面引入较高的精度并且节省大量成本。与此情况形成对比的是，图6中的激光传感器试图通过发射激光束并感知被反射的激光束来远程地确定基体/在其上操作的机械臂的位置。

附图说明

本发明将以示例方式并参考附图来描述，其中：

图1为示出检测使用机械臂的机械操作中的位置偏移的装置的示意框图，所述机械臂用于在半导体基体上进行操作；

图2为示出图1中的机械臂的一系列操作的一系列示意框图；

图3为示出用于检测图1中的机械臂的位置偏移的技术的一系列示意框图；

图4为示出图1中的装置处接受的传感信号的一系列轨迹的一系列轨迹图；

图5为示出机械臂的一系列操作过程以及用于检测机械臂的位置偏移的方法的流程图；

图6为示出用于在机械操作中进行位置监控的常用技术的示意框图。

具体实施方式

首先转到图1，图1示出了检测使用机械臂的机械操作中的位置偏移的装置100。装置100包括输入端102（所述输入端102可采用输入-输出模块的形式）以及检测器104，该装置100的操作将在下文中详细描述。为了清楚起见，仅示出了机械臂114并且在图中省略了机械的其余部分。