CN100473947C - 水平仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水平仪，具有倾斜传感器，以这些复数个倾斜传感器中的一倾斜传感器所输出的当前数据为基准，显示其它倾斜传感器的相对倾斜度，以某特定的倾斜传感器的数据为基准，显示其它倾斜传感器的相对倾斜度。本水平仪能够精密地测量复数个场所的倾斜度，并调整复数个位置的相对倾斜度。

Description

水平仪

技术领域

本发明涉及一种用以精密地测定进行诸如半导体工厂的晶片的处理与精密加工的加工装置的倾斜度的水平仪。

背景技术

公知技术中，通过测定水平仪液体中的气泡位置，来表示被测定部分的倾斜度，或者是通过测定被封入的水银位置，来检测被测定部分的倾斜度，检测出的数据以数字表示。

这样的水平仪是在被测定部的特定部分放置传感器进行测定动作，以数字表示出设置传感器的部分的倾斜度，即可易于知道该部分的倾斜度。

但是上述公知的水平仪只单纯地表示被测定部分的倾斜度，如果希望精密地测定复数个位置的倾斜度并表示其水平状态的话，存在以下的困难。

例如，在测定诸如半导体制造装置那样的其长度具有数米的装置上的某位置A点的倾斜度，调整其水平状态，以该A点的水平状态为基准，测定及调整搭载于该基准面上的其它部分B点的倾斜度，并取其水平状态时，由于测定B点倾斜度期间，先前所测定的A点倾斜度因气象性因素与其它因素已经产生变化，因此要精密测定A点与B点两者的倾斜度，并精密确保两者相对的水平状态是困难的。

倾斜度因气象性因素与其它因素经过一段时间会产生变化的原因为，特别是海岸附近的地壳，由于潮汐的作用，随着时间的推移，地壳的水平面也会变化。另外建筑物受日照，由于暖房温度上升，温度上升部分伸长的地板随着时间而倾斜。另外，在地壳脆弱的地区，由于装置设备或装置等的重量，也会引起部分的地壳下沉。

因此要精密地调整上述装置上的位置A点与其它的位置B点两者的倾斜度是极其困难的。也就是说，测定A点的水平，调整该场所的水平后，以A点为基准测定B点的水平时，在此时间差的期间，A点的水平会产生变化，因此存在精密测量变得困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平仪，其可精密地测定复数个场所的倾斜度，并可调整复数个位置的相对倾斜度，以克服上述问题。

本发明提供的一种水平仪，具有复数个倾斜的传感器，以这些复数个倾斜的传感器中的至少一传感器当前的输出数据为基准，来表示出其它倾斜传感器的相对倾斜度。

本发明所述的水平仪，具有复数个倾斜的传感器，以这些复数个倾斜的传感器中的至少一传感器当前的输出数据为基准，来表示出其它倾斜传感器的相对倾斜度，并具有以某特定的倾斜传感器的数据为基准表示出其它倾斜传感器的相对倾斜度的作用。

另外，本发明所述的水平仪，具有多个倾斜传感器，将所述多个倾斜传感器中的至少一个传感器的输出数据存储在数据缓存器中，获取其它倾斜传感器的输出数据和所述数据缓存器中所存储的数据的差值，并将该差值作为其它倾斜传感器的倾斜数据，来显示相对倾斜度。

附图说明

图1表示本发明水平仪实施例的方框图；

图2表示本发明水平仪动作的流程图；

图3为本发明水平仪第一实施例的立体图；

图4为本发明水平仪第二实施例的立体图；

图5表示基准点A的水平随时间的变化与在B点的修正的曲线图。

具体实施方式

下面，结合附图，详细说明本发明水平仪的实施例。图1表示本发明水平仪实施例的方框图。1以及2分别为倾斜传感器；3以及4分别为数据缓存器。

数据缓存器3用于保存倾斜传感器1的数据，数据缓存器4用于保存倾斜传感器2的数据。为此，倾斜传感器1与数据缓存器3，倾斜传感器2与数据缓存器4分别以缆线或高频连接。

5为CPU，处理数据缓存器3、4的数据，并于显示装置6显示数据缓存器3、4的数据。该CPU 5的动作所必要的程序，存放于只读存储器(以下称ROM)7中，另外为了在CPU 5的动作过程中，执行数据的暂时存放，随机读写内存(以下称RAM)8与CPU 5连接。9为键盘，用于对CPU 5输入数据。

图2为表示本发明的水平仪动作的流程图。表示量取半导体制造装置的水平状态。使用者在半导体制造装置需确保水平的部分设置倾斜传感器1，接着使用者打开本发明水平仪的电源，使其开始动作。

于是，水平仪首先开始步骤1的处理。在步骤2中，使用者判断是否用键盘输入水平合格的基准范围。若输入该基准范围，在步骤3作输入后进入步骤4。若不输入该基准范围，则直接进入步骤4。

在步骤4中，将倾斜传感器1的X轴及Y轴的倾斜数据存放于数据缓存器3中，同时，将这些数据显示于显示装置6上。使用者看着显示装置所显示的数据，调整半导体制造装置，使显示为“0”，即使得倾斜传感器1所设置的场所由倾斜变为水平。在步骤5中，检查是否达到合格值，若尚未达到合格值，则返回到步骤4，直到达到合格值为止，敦促使用者调整半导体制造装置为水平。

倾斜传感器1的设置部分达到水平合格值后，使用者接着在半导体制造装置的其它部分设置倾斜传感器2。在步骤6中，使用者用键盘9指定倾斜传感器2量取的数据。在步骤7中，使用者判断是否用键盘9输入其它部分的水平的合格基准范围。若需要输入该基准范围，在步骤8中作输入后进入步骤9。若不需输入该基准范围，则直接进入步骤9。

在步骤9中，将倾斜传感器2的数据存放于数据缓存器4中，同时，将倾斜传感器1的数据存放于数据缓存器3。在步骤10中，根据存放于数据缓存器3和数据缓存器4中的数据由CPU 5加以演算。CPU 5将演算的结果作为目前倾斜传感器2的输出数据，显示于显示装置6。

该演算可以下列的式(1)表示。

XB＝Xbt-ΔXat.......(1)

例如半导体制造装置上的某点B的X轴倾斜度XB，从该测定时的倾斜度Xbt被数据缓存器3内所存放的关于A点X轴的倾斜度加以修正。

另外B点的X轴倾斜度XB可以下列的式(2)表示。

XB＝(ΔX+Xat)-ΔXat＝ΔX+(Xat-ΔXat)＝ΔX+0......(2)

(XB：B点的X轴倾斜度，

Xbt：数据缓存器4内的X轴数据，

Xat：数据缓存器3内的X轴数据，

ΔX：定值)

在此，仅表示X轴数据的演算，由于Y轴的数据也是进行完全相同的演算，因此省略其说明。

而且，随着时间推移而倾斜度产生变化大的情况下，进行以下修正的CPU 5，将该演算结果作为目前倾斜传感器2的输出数据，显示于显示装置6上。也就是说，将传感器1测定的基准面A点的测定值Xat随时间的变化(对应于基准值(相对性的0)的变动值Δxat)修正回原值。在图6中表示该修正的状况，由以下各式表示该修正。

根据图5的曲线图，

ΔX＝Xb-Xa＝Xbt-Xat≠Xbt-Xa，Xa≠Xat……(3)

在此，当Xa＝Xat-Δxat时，令Xa＝0

则根据0＝Xat-Δxat得Xat＝Δxat......(4)

当由变动值Δxat对传感器2的输出数据进行修正时，可以由传感器2的输出数据Xbt减去Δxat来表示。

结果得到XB＝Xbt-Δxat。由此根据式(3)以及式(4)得：

XB＝(ΔX+Xat)-Δxat＝ΔX+(Xat-Δxat)

在此，因Xat-Δxat＝0，得XB＝ΔX+0＝ΔX＝定值。因而，即使Xbt有变动，表示时时变化的B点的测量值的表示值XB也稳定，故水平调整有实质上的可能。

也就是说，在步骤9中，虽然将倾斜传感器2的数据存放于数据缓存器4时，倾斜传感器1的输出数据有变化的可能性，但是在步骤4中，与存放于数据缓存器3的数据无相对差值，在步骤9中，由于根据倾斜传感器1的输出与倾斜传感器2的输出进行演算，因此倾斜传感器1的输出即使经过一段时间产生变化也不会有大问题。

其次，在步骤11中，检查上述的演算值XB与YB，判断倾斜传感器2的倾斜度是否在合格值之内，若不在合格值之内，返回到步骤9进行处理，若达到合格值，则结束处理。

图3为本发明的水平仪的第1实施例的外观斜视图，图4为本发明的水平仪的第2实施例的外观斜视图。图3中所示的第1实施例的水平仪，其传感器1及传感器2的经由缆线11与本体10连接。图4中所示的第2实施例的水平仪，其传感器1及传感器2的内部分别设置有高频电路(图中未示)。

另外，在本体10上设有天线12，以高频分别与传感器1及传感器2进行数据的传送。

本发明的水平仪，由于采用上述的构造，以某一点的水平为基准，测定其它位置的水平，因此即使在进行测定期间，量测地点的倾斜度发生变化，也能正确地量测两点相对的倾斜度。

特别是，即使测定地点的倾斜度发生变化，由于不断用某一点的倾斜度的变化值修正其它点的测定值，因此其它点的水平测定值的表示是稳定的，从而可容易地调整其它点的水平。

而且，由于本发明的水平仪使传感器与本体为不同的个体，因此可以仅将倾斜传感器设置于被测定部，即使是狭窄的被测定部，也可容易地测定。

另外，本发明的水平仪的复数个传感器与本体之间由于用缆线或高频进行数据传送，因此可在半导体制造装置等大型装置的分离的位置设置传感器。

Claims (5)

1.一种水平仪，其特征在于，具有多个倾斜传感器，将所述多个倾斜传感器中的至少一个传感器的输出数据存储在数据缓存器中，获取其它倾斜传感器的输出数据和所述数据缓存器中所存储的数据的差值，并将该差值作为其它倾斜传感器的倾斜数据，来显示相对倾斜度。

2.如权利要求1所述的水平仪，其特征在于，以随时间变化的多个倾斜传感器中的至少一个传感器的输出数据为基准，表示出其它倾斜传感器的相对倾斜度。

3.如权利要求1或2所述的水平仪，其特征在于，多个倾斜传感器与本体为不同的个体。

4.如权利要求3所述的水平仪，其特征在于，多个倾斜传感器以缆线与本体连接。

5.如权利要求3所述的水平仪，其特征在于，多个倾斜传感器与本体之间由高频来传送数据。

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