CN112050734A - 一种运动台及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动台及其控制方法。其中，运动台包括机架和至少两个移动台，机架包括机架底座和机架侧壁，至少两个移动台叠层设置于机架底座上，且任意两个移动台的移动方向不同，还包括用于判定运动台是否到达目标位置的到位检测模块，到位检测模块包括光电传感器和反射单元，光电传感器固定于机架侧壁上，反射单元与至少两个移动台中的最顶层移动台连接，光电传感器出射第一光束，若光电传感器接收到第一光束经反射单元反射后的反射光束，判定运动台到达目标位置，若光电传感器未接收到第一光束经反射单元反射后的反射光束，判定运动台未到达目标位置。本发明提供的运动台及其控制方法，在确保交接安全的情况下，降低了结构复杂度和成本。

Description

一种运动台及其控制方法

技术领域

本发明实施例涉及运动台技术领域，尤其涉及一种运动台及其控制方法。

背景技术

多轴运动台能够在多个方向上运动，可以实现对工件的运输。例如，在晶圆生产及制造时，可以将多轴运动台运动到装载位，然后在装载位处将晶圆、掩膜版等工件装载到多轴运动台上；还可以将装载有工件的多轴运动台运动到目标位置，然后在目标位置处对工件进行检测或其他操作。

生产过程中，如果位置检测部件(例如光栅尺)、驱动部件(例如电机)或其他部件损坏，多轴运动台运动到的实际位置和预设目标位置可能存在较大的偏差，造成在错误的位置处进行诸如上下晶圆、掩膜版等操作，或造成对运动台的错误运动控制进而产生运动碰撞事故，因此，有必要对多轴运动台的目标位置进行到位检测。多轴运动台目标位置到位检测，指运动台运动到预设目标位置后通过检测手段对该位置进行确认，以便在目标位置处开展上下晶圆、掩膜版等工作。现有的多轴运动台各运动轴上均设置有光栅尺，通过光栅尺可实现到位检测，结构复杂，成本较高，并且对于采用模拟量光栅尺进行到位检测的方案，在长时间运行后模拟量光栅尺存在零位漂移问题，导致运动位置不准确，容易造成运动碰撞事故。

发明内容

本发明提供一种运动台及其控制方法，在确保交接安全的情况下，降低了结构复杂度和成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种运动台，包括机架和至少两个移动台；

所述机架包括机架底座和机架侧壁，至少两个所述移动台叠层设置于所述机架底座上，且任意两个所述移动台的移动方向不同；

所述运动台还包括用于判定所述运动台是否到达目标位置的到位检测模块；

所述到位检测模块包括光电传感器和反射单元，所述光电传感器固定于所述机架侧壁上，所述反射单元与所述至少两个移动台中的最顶层移动台连接并能随所述最顶层移动台一起运动；

所述到位检测模块判定所述运动台是否到达目标位置包括：所述光电传感器出射第一光束，仅当所述运动台到达所述目标位置时，所述反射单元运动至所述第一光束的传输光路上，并将所述第一光束反射至所述光电传感器。

可选的，所述最顶层移动台用于放置工件，并且每个非最顶层的移动台沿其相应的运动轴运动时，同时带动位于其上方的所有移动台随之一起运动。

可选的，所述运动台还包括第一转接件和第二转接件，所述光电传感器通过所述第一转接件固定在所述机架侧壁上，所述反射单元通过所述第二转接件固定在所述至少两个移动台中的最顶层移动台上。

可选的，至少两个所述移动台包括第一移动台，所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向相同；

所述光电传感器还用于测量所述反射单元与所述光电传感器之间沿第一光束的传播方向的距离。

可选的，至少两个所述移动台包括自下而上依次叠层设置于所述机架底座上的第二移动台、第三移动台、第一移动台和第四移动台，所述第二移动台的移动方向与所述第三移动台的移动方向垂直，且所述第二移动台的移动方向和所述第三移动台的移动方向均与所述第一移动台的移动方向垂直，且所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向平行，所述第四移动台沿旋转轴旋转，所述旋转轴的延伸方向与所述第一移动台的移动方向平行。

可选的，所述第一光束的直径为D1，所述反射单元包括光线反射区域，所述光线反射区域的直径为D2，其中，0≤(D2-D1)≤2*A，A为预设水平向偏差。

可选的，所述反射单元包括反射镜，所述反射镜的直径为D2；

或者，所述反射单元包括反射镜以及遮挡盖板，所述遮挡盖板位于所述反射镜的反射面一侧；所述遮挡盖板包括开口，所述开口暴露所述反射镜，且所述开口的直径为D2；

或者，所述反射单元包括反射镜以及光阑，所述光阑位于所述反射镜的反射面一侧；所述光阑的光阑孔的直径可调，且所述光阑孔的直径为D2。

第二方面，本发明实施例还提供了一种运动台的控制方法，用于第一方面所述的任一运动台，该方法包括：

移动台进行移动；

光电传感器出射第一光束，若所述光电传感器接收到所述第一光束经所述反射单元反射后的反射光束，判定所述运动台到达目标位置，若所述光电传感器未接收到所述第一光束经所述反射单元反射后的反射光束，判定所述运动台未到达目标位置。

可选的，所述反射单元包括反射镜以及光阑，所述光阑位于所述反射镜的反射面一侧；

在所述移动台进行移动之前，还包括：

调整并确定所述光阑的光阑孔的直径，以使所述光阑孔的直径D2与所述第一光束的直径D1满足0≤(D2-D1)≤2*A，A为预设水平向偏差。

可选的，至少两个所述移动台包括自下而上依次叠层设置于所述机架底座上的第二移动台、第三移动台、第一移动台和第四移动台，所述第二移动台的移动方向与所述第三移动台的移动方向垂直，且所述第二移动台的移动方向和所述第三移动台的移动方向均与所述第一移动台的移动方向垂直，且所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向平行，所述第四移动台沿旋转轴旋转，所述旋转轴的延伸方向与所述第三移动台的移动方向平行；

调整并确定所述光阑的光阑孔的直径包括：

调整所述光阑的光阑孔的直径；

所述第二移动台进行移动，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔的边缘在第一切点处内切；

所述第二移动台移动第一距离，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔的边缘在第二切点处内切；

所述第三移动台移动第二距离，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔的边缘在第三切点处内切；

根据所述第一距离、所述第二距离和所述第一光束的直径，确定所述光阑孔的直径。

本发明实施例提供的运动台，通过在机架侧壁上设置光电传感器，在至少两个移动台中的最顶层移动台上设置反射单元，光电传感器固定不动，反射单元跟随最顶层移动台运动，光电传感器出射第一光束，仅当运动台到达目标位置时，反射单元运动至第一光束的传输光路上，并将第一光束反射至光电传感器。若光电传感器接收到第一光束经反射单元反射后的反射光束，判定运动台到达目标位置，若光电传感器未接收到第一光束经反射单元反射后的反射光束，判定运动台未到达目标位置，一方面，通过本实施例的到位检测模块可以实现准确的运动台到位检测，避免基于错误的位置进行运动控制而产生运动台碰撞事故，可以确保运动台工作的安全性；另一方面，未采用模拟量光栅尺进行到位检测的方案，避免在采用模拟量光栅尺进行到位检测时因其零位漂移产生运动位置不准确的问题，进而避免运动台产生碰撞，也确保了多轴运动台的安全性；此外，通过光电传感器和反射单元实现多轴运动台的位置检测，结构简单，成本低廉。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种运动台的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种运动台的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种运动台的局部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种运动台的局部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种运动台的局部结构示意图；

图6为本发明实施例提供的透射式光分束器的制备方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种光阑孔的结构示意图。

其中，10-机架，101-机架底座，102-机架侧壁，11-移动台，12-到位检测模块，121-光电传感器，122-反射单元，111-第一移动台，112-第二移动台，113-第三移动台，114-第四移动台，51-第一转接件，52-第二转接件，21-第一光束，23-旋转轴，30-光线反射区域，40-反射镜，41-遮挡盖板，411-开口，42-光阑，421-光阑孔，211-光斑，61-第一切点，62-第二切点，63-第三切点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种运动台的俯视结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种运动台的主视结构示意图，如图1和图2所示，本发明实施例提供的运动台包括机架10和至少两个移动台11，机架10包括机架底座101和与机架底座101连接的机架侧壁102，至少两个移动台11叠层设置于机架底座101上，每个移动台11均能够相对机架底座101移动，且任意两个移动台11的移动方向不同。其中，机架底座101和机架侧壁102可以为固定连接、可拆卸连接或采用一体化结构。

运动台还包括到位检测模块12，用于判定运动台是否达到目标位置，到位检测模块12包括光电传感器121和反射单元122，光电传感器121固定于机架侧壁102上，反射单元122与至少两个移动台11中的最顶层移动台连接并能随最顶层移动台一起运动；其中，到位检测模块判定运动台是否到达目标位置包括：光电传感器121出射第一光束21，仅当运动台到达目标位置时，反射单元122运动至第一光束21的传输光路上，并将第一光束21反射至光电传感器121。由此，若光电传感器121接收到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，即可判定运动台到达目标位置，若光电传感器121未接收到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，则判定运动台未到达目标位置。其中，目标位置可根据实际需求进行设置，例如，目标位置可以是装载位，移动台到达装载位后，装载晶圆等工件，目标位置也可以是检测位，运动台装载工件后，移动台带动工件移动到检测位，再对工件进行检测，本发明实施例对此不作限定。

进一步的，运动台的至少两个移动台11中，最顶层移动台用于放置工件，并且每个非最顶层的移动台沿其相应的运动轴运动时，同时带动位于其上方的所有移动台随之一起运动。也即运动台运动过程中，最顶层的移动台必然发生运动，从而带动反射单元122一起运动，因此可以实现仅当运动台到达目标位置时，反射单元122运动至光电传感器121出射第一光束21，并将第一光束反射至光电传感器121。具体的，如图1和图2所示，运动台包括机架10和至少两个移动台，移动台可采用电机、气缸或油缸驱动，移动台包括运动轴，每个移动台分别能够被驱动以沿相应的运动轴移动，且每个移动台的运动轴的延伸方向均不相同，从而构成多轴运动台，机架10包括机架底座101和机架侧壁102，至少两个移动台叠层设置于机架底座101上，最顶层的移动台114用于放置工件，最顶层的移动台114下方的移动台运动时，均能带动位于其上方的所有移动台随之一起运动。

在本实施例中，反射单元122与至少两个移动台中的最顶层的移动台114连接。示例性的，如图1和图2所示，光电传感器121固定于机架侧壁102上，光电传感器121固定不动，而反射单元122跟随最顶层移动台114运动，并设置仅当运动台到达目标位置时，反射单元122运动至光电传感器121出射的第一光束21的传输光路上。参考图1和图2中的坐标系，X轴方向与Y轴方向垂直，且X轴方向和Y轴方向均与Z轴方向垂直，其中，X轴方向与Y轴方向均平行于水平面。优选地，机架底座101的上表面和下表面均平行于水平面，使得运动台结构较为简单，便于实现移动台11在水平面内的位移。

运动台工作过程中，按需求设定各移动台运动轴的运动点位，各个移动台经电机驱动及光栅尺位置检测初步运动至预设的目标位置，然后通过到位检测模块12检测运动台是否达到目标位置。示例性的，检测模块12中的光电传感器121沿Z轴方向向下发射第一光束21，若光电传感器121探测到经反射单元122反射后的反射光束，说明此时反射单元122位于第一光束21沿Z轴方向传输的光路上，反射单元122接收到第一光束21并将第一光束21反射至光电传感器121，也即可以判定运动台到达目标位置，可对工件进行下一步操作；若光电传感器121探测不到反射单元122反射的反射光束，则说明反射单元122尚未处于第一光束21的传输光路上而未能接收并反射第一光束21，也即可以判定运动台未到达目标位置，进一步地，可设置运动台触发位置报警信息，便于对运动台进行相关检查以排除故障，比如，检查光栅尺读数头是否损坏，或者，检查到位检测模块12是否损坏，故障解除后重复上述判定检测过程，从而实现对运动台位置的确认。由于运动台中的至少两个移动台层层堆叠设置，且每个非最顶层的移动台沿其相应的运动轴运动时，同时带动位于其上方的所有移动台随之一起运动，也即运动台运动过程中，最顶层移动台必然发生运动，因此，可以通过将到位检测模块12中的反射单元与最顶层移动台连接，并设置为仅当运动台到达目标位置时，反射单元122运动至光电传感器121出射的第一光束21的传输光路上，以实现运动台最终位置的确认。与现有技术中仅采用模拟量光栅尺进行到位检测的方案相比，避免了零位漂移导致运动位置不准确的问题，避免了运动台产生碰撞，确保了多轴运动台的安全性。同时，仅需安装一个光电传感器121和反射单元122实现多轴运动台的位置检测，结构简单，成本低廉。

示例性的，第一光束21可以为激光，激光定向性好，亮度高，从而有助于进一步提高运动台到位检测的精度。

本发明实施例提供的运动台，将光电传感器121固定于机架侧壁102上，光电传感器121固定不动，将反射单元122与至少两个移动台11中的最顶层移动台连接，反射单元122跟随最顶层移动台11运动。运动台运动过程中，最顶层移动台必然发生运动，从而带动反射单元122一起运动，也即可以设置仅当运动台到达目标位置时，反射单元122运动至光电传感器121出射的第一光束21的传输光路上，并将第一光束21反射至光电传感器121。由此，若光电传感器121接收到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，即可判定运动台到达目标位置，若光电传感器121未接收到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，则判定运动台未到达目标位置。通过本实施例的到位检测模块12可以实现准确的运动台到位检测，避免基于错误的位置进行运动控制而产生运动台碰撞事故，可以确保运动台工作的安全性；此外，通过光电传感器121和反射单元122实现多轴运动台的位置检测，结构简单，成本低廉。

继续参考图1和图2，可选的，本发明实施例提供的运动台还包括第一转接件51和第二转接件52，光电传感器121通过第一转接件51固定在机架侧壁102上，反射单元122通过第二转接件52与最顶层的移动台114连接。优选的，在第二转接件52上设置检测点，将反射单元122设置于检测点处。从而使得光电传感器121和反射单元122的位置更加容易进行调试，增加运动台的设计灵活度。

继续参考图1和图2，可选的，至少两个移动台11包括第一移动台111，第一移动台111的移动方向(即Z轴方向)与第一光束21的传播方向平行，光电传感器121无法测定第一移动台111在Z轴方向上的位移，因此，无法确定第一移动台111是否到达目标位置。在本实施例中，光电传感器121还用于测量反射单元122与光电传感器121之间沿第一光束21的传播方向的距离，通过设置光电传感器121具备测距功能，从而能够测量反射单元122与光电传感器121之间沿第一光束21的传播方向的距离，来测定第一移动台111在Z轴方向上是否到位。示例性的，可设置光电传感器121为光电测距传感器，其具备测距功能，能够测量反射单元122与光电传感器121之间沿第一光束21的传播方向的距离，通过反射单元122与光电传感器121之间沿第一光束21的传播方向的距离来测定第一移动台111是否到位，从而保证运动台沿Z轴方向到位检测的精度。

继续参考图1和图2，优选地，运动台包括自下而上依次叠层设置于机架底座101上的第二移动台112、第三移动台113、第一移动台111和第四移动台114，第二移动台112的移动方向与第三移动台113的移动方向垂直，且第二移动台112的移动方向和第三移动台113的移动方向均与第一移动台111的移动方向垂直，且第一移动台111的移动方向与第一光束21的传播方向(Z轴方向)平行，第四移动台114沿旋转轴23旋转，旋转轴23的延伸方向与第一移动台111的移动方向平行。

其中，在本实施例中，第四移动台114为最顶层移动台，示例性的，第二移动台112和机架底座101之间滑动连接，第二移动台112和第三移动台113之间为滑动连接，第一移动台111固定连接或可拆卸连接在第三移动台113上，第四移动台114固定连接或可拆卸连接在第一移动台111上。

具体的，如图1和图2所示，本发明实施例提供的运动台为包括四个移动台的四轴运动台，第一移动台111沿Z轴方向移动，第二移动台112沿X轴方向移动，第三移动台113沿Y轴方向运动，第四移动台114沿Z轴方向旋转，从而使得运动台能够进行四自由度运动，4个移动台11层层堆叠，最顶层为第四移动台114。其中，X轴方向与Y轴方向垂直，且X轴方向和Y轴方向均与Z轴方向垂直，且Z轴方向与第一光束21的传播方向平行。光电传感器121固定于机架侧壁102上，固定不动，反射单元122与第四移动台114连接，并跟随第四移动台114运动，光电传感器121出射第一光束21，若光电传感器121接收到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，判定运动台到达目标位置，若光电传感器121未接收到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，判定运动台未到达目标位置。其中，不管运动台是通过四个移动台中的任一个移动台运动或多个移动台的运动组合运行至目标位置时，最顶层的第四移动台114都会发生运动，并带动反射单元122一起运动，从而实现仅当运动台到达目标位置时，反射单元122运动至光电传感器121出射第一光束21的传输光路上，并将第一光束反射至光电传感器121，由此获得检测运动台到达目标位置的检测信号。因此仅需设置一个光电传感器121和反射单元122即可完成到位检测，有助于降低运动台的成本，同时确保了运动台的安全性。

进一步的，光电传感器121采用光电测距传感器，从而能够测量光电测距传感器相对于反射单元122沿Z轴方向的距离，从而完成对第一移动台111在Z轴方向上的到位检测。

上述实施例仅为优选实施例，在其他实施例中，第一移动台111、第二移动台112、第三移动台113和第四移动台114的层叠顺序和每个移动台11的移动方向均可根据实际需求进行设置，例如，第一移动台111、第二移动台112、第三移动台113和第四移动台114自下而上依次叠层设置于机架底座101上。第一移动台111的移动方向(即Z轴方向)与第一光束21的传播方向也可具有较小的角度偏差，本发明实施例对此不作限定。

图3为本发明实施例提供的一种运动台的局部结构示意图，如图3所示，可选的，第一光束21的直径为D1，反射单元122包括光线反射区域30，光线反射区域30的直径为D2，其中，0≤(D2-D1)≤2*A，A为预设水平向偏差。其中，预设水平向偏差A为运动台在水平方向上所允许的最大偏差，本领域技术人员可根据实际目标位置到位检测的精度需求对A的数值进行设置。

具体的，如图3所示，若设置(D2-D1)＜0，第一光束21不会完全被反射单元122反射至光电传感器121，导致光电传感器121无法正常接收到反射光束，当(D2-D1)≥0时，光电传感器121探测到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，其实际的水平向偏差≤(D2-D1)/2。其中，实际的水平向偏差是指光电传感器121检测到反射光束时，在水平方向上，第一光束21的中心与光线反射区域30的中心之间的距离。在光电传感器121能够正常检测到反射单元122反射的反射光束时，第一光束21的光斑落在光线反射区域30内，第一光束21的光斑有很多种位置情况，最理想的情况是第一光束21的中心和光线反射区域30的中心重合，此时实际的水平向偏差为0；最差的情况是，第一光束21的光斑与光线反射区域30的边缘内切，此时，第一光束21的中心和光线反射区域30的中心的距离最大，该距离为D2/2-D1/2。如果光电传感器121探测到第一光束21经反射单元122反射后的反射光束，则实际光斑位置总是位于最理想的情况和最差的情况之间(包括最理想的情况和最差的情况)，由此可知，水平向偏差的下限是0，上限是D2/2-D1/2，运动台实际的水平向偏差≤(D2-D1)/2。因此，通过设置(D2-D1)≤2*A，使得运动台实际的水平向偏差小于等于预设水平向偏差A，满足目标位置到位检测的精度需求。示例性的，设置A＝0.5mm，0≤(D2-D1)≤2*A，即0≤(D2-D1)≤1mm，其实际的水平向偏差≤(D2-D1)/2，即其水平向偏差≤0.5mm，满足目标位置到位检测的精度需求。在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际需求的预设水平向偏差A对D1和D2进行设置，其中，(D2-D1)的值越小、水平方向的检测精度越高，因此，运动台的到位检测精度可通过减小(D2-D1)来进行提高。

需要注意的是，光线反射区域30可以为圆形，也可以为正多边形或其他形状，光线反射区域30的形状可根据实际需求进行设计，当光线反射区域30为圆形时，D2表示光线反射区域30的直径，当光线反射区域30为正多边形时，D2表示光线反射区域30的内切圆的直径。

此外，当第一光束21全部落入反射单元122的光线反射区域30后，光电传感器121可检测光电传感器121相对于反射单元122沿Z轴方向的距离，从而完成对第一移动台111的到位检测。示例性的，当第一光束21全部落入反射单元122的光线反射区域30后，光电传感器121可根据第一光束21的发射时间和反射光束的接收时间计算出光电传感器121相对于反射单元122沿Z轴方向的距离，根据该距离完成对第一移动台111的到位检测。

图4为本发明实施例提供的另一种运动台的局部结构示意图，如图4所示，可选的，反射单元122包括反射镜40，反射镜40的直径为D2。

其中，通过设置反射镜40对第一光束21进行反射，能够通过较低的成本实现到位检测模块12的到位检测功能。反射镜40的反射面可与第一光束21的传播方向垂直，从而将第一光束21垂直反射回光电传感器121，在其他实施例中，反射镜40的反射面和第一光束21的传播方向之间也可具有较小的角度偏差，示例性的，光电传感器121包括光发射器和光接收器，光发射器用于发射第一光束21，光接收器用于探测反射光束，通过设置反射镜40的反射面与第一光束21的传播方向之间的角度，使得运动台位于目标位置时，光发射器发射的第一光束21被反射镜40的反射面反射至光接收器，从而完成到位检测。

反射镜21所在区域为反射单元122的光线反射区域30，其中，反射镜21可以为圆形，也可以为正多边形或其他形状，反射镜21的形状可根据实际需求进行设计，当反射镜21为圆形时，D2表示反射镜21的直径，当反射镜21为正多边形时，D2表示反射镜21的内切圆的直径。通过设置反射镜40的直径为D2，使得光线反射区域30的直径为D2，通过设置0≤(D2-D1)≤2*A，保证第一光束21能够完全被反射单元122反射的同时，使得运动台实际的水平向偏差小于等于预设水平向偏差A，满足目标位置到位检测的精度需求。其中，预设水平向偏差A为运动台在水平方向上所允许的最大偏差，本领域技术人员可根据实际目标位置到位检测的精度需求对A的数值进行设置。继续参考图3，可选的，反射单元122包括反射镜40以及遮挡盖板41，遮挡盖板41位于反射镜40的反射面一侧，遮挡盖板41包括开口411，开口411用于暴露反射镜40的至少部分区域以在反射镜40上形成光线反射区域30，且开口411的直径为D2。具体的，由于尺寸较小的反射镜40不易制作和安装，可采用较大的反射镜40，通过在反射镜40的反射面一侧设置遮挡盖板41，在遮挡盖板41上设置开口411，开口411暴露反射镜40，开口411的所在区域为反射单元122的光线反射区域30，其中，开口411可以为圆形，也可以为正多边形或其他形状，开口411的形状可根据实际需求进行设计，当开口411为圆形时，D2表示开口411的直径，当开口411为正多边形时，D2表示开口411的内切圆的直径。通过设置开口411的直径为D2，使得光线反射区域30的直径为D2，通过设置0≤(D2-D1)≤2*A，保证第一光束21能够完全被反射单元122反射的同时，使得运动台实际的水平向偏差小于等于预设水平向偏差A，满足目标位置到位检测的精度需求。其中，预设水平向偏差A为运动台在水平方向上所允许的最大偏差，本领域技术人员可根据实际目标位置到位检测的精度需求对A的数值进行设置。

示例性的，设置A＝0.5mm，第一光束21的直径D1设置为1.5mm，开口411的直径D2设置为2.5mm，则实际的水平向偏差≤0.5mm，该精度可以满足目标位置到位确认的精度需求。采用该技术方案，可降低运动台的制造和安装难度，其中，遮挡盖板41采用不透明且反射率较低的材料，以避免遮挡盖板41反射第一光束21造成误触发。

遮挡盖板41可以盖设在反射镜40上，也可以安装在反射镜40和/或第二转接件52上。需要说明的是，当遮挡盖板41安装在反射镜40和/或第二转接件52上时，其既可以是可拆卸连接的方式，又可以是非可拆卸连接的方式。优选地，遮挡盖板41安装在反射镜40和/或第二转接件52上，可以降低移动台11运动时对遮挡盖板41产生的扰动。

在其他实施例中，可根据不同到位检测的精度需求，在遮挡盖板41上加工特定尺寸的开口411，进一步可在遮挡盖板41上加工多个不同尺寸的开口411，通过移动遮挡盖板41的位置，来选取不同尺寸的开口411，从而达到不同的精度需求。例如，如图3所示，反射单元122固定在第二转接件52上，遮挡盖板41通过旋转轴安装在反射镜40和/或第二转接件52上，遮挡盖板41上加工有多个不同尺寸的开口411，使遮挡盖板41沿旋转轴转动，从而将不同尺寸的开口411旋转至反射镜40上方，满足不同的精度需求。

图5为本发明实施例提供的又一种运动台的局部结构示意图，如图5所示，可选的，反射单元122包括反射镜40以及光阑42，光阑42位于反射镜40的反射面一侧，光阑42的光阑孔421的直径可调，且光阑孔421的直径为D2。

光阑42可以盖设在反射镜40上，也可以安装在反射镜40和/或第二转接件52上。需要说明的是，当光阑42安装在反射镜40和/或第二转接件52上时，其既可以是可拆卸连接的方式，又可以是非可拆卸连接的方式。示例性的，光阑42安装在反射镜40和/或第二转接件52上，可以降低移动台11运动时对光阑42产生的扰动。其中，通过在反射镜40的反射面一侧设置光阑42，光阑42的光阑孔421所在区域为反射单元122的光线反射区域30，光阑42的光阑孔421的直径可调，从而便于运动台满足多种精度需求。例如，通过调整光阑孔421的直径为D2，使得光线反射区域30的直径为D2，通过设置0≤(D2-D1)≤2*A，保证第一光束21能够完全被反射单元122反射的同时，使得运动台实际的水平向偏差小于等于预设水平向偏差A，满足目标位置到位检测的精度需求。其中，预设水平向偏差A为运动台在水平方向上所允许的最大偏差，本领域技术人员可根据实际目标位置到位检测的精度需求对A的数值进行设置。

可选的，本发明实施例提供的运动台还包括光栅尺，光栅尺用于测量移动台11的移动距离。

具体的，为每一个移动台11设置一个光栅尺，光栅尺用于对移动台11进行运动距离测定，各个移动台11可在光栅尺的测定下由工作位运动至目标位置，其中，光栅尺可采用模拟量光栅尺，从而降低运动台的成本。在其他实施例中，光栅尺也可采用数字量光栅尺。

与现有技术不同的是，在本实施例中，未采用光栅尺进行到位检测，而是采用包括光电传感器121和反射单元122的到位检测模块12，由到位检测模块12进行到位检测。通过本实施例的到位检测模块12可以实现准确的运动台到位检测，避免基于错误的位置进行运动控制而产生运动台碰撞事故，可以确保运动台工作的安全性；此外，通过光电传感器和反射单元实现多轴运动台的位置检测，结构简单，成本低廉。在本实施例中，通过设置光电传感器121为光电测距传感器，保证运动台沿第一光束21的传播方向的到位检测精度。通过设置第一光束21的直径D1和光线反射区域30的直径为D2满足0≤(D2-D1)≤2*A，保证第一光束21能够完全被反射单元122反射的同时，使得运动台的水平向偏差小于等于预设水平向偏差A，满足目标位置到位检测的精度需求。其中，预设水平向偏差A为运动台在水平方向上所允许的最大偏差，本领域技术人员可根据实际目标位置到位检测的精度需求对A的数值进行设置。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种运动台的控制方法，用于上述实施例提供的任一运动台，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述，图6为本发明实施例提供的运动台的控制方法的流程示意图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤110、移动台进行移动。

步骤120、光电传感器出射第一光束，若所述光电传感器接收到所述第一光束经所述反射单元反射后的反射光束，判定所述运动台到达目标位置，若所述光电传感器未接收到所述第一光束经所述反射单元反射后的反射光束，判定所述运动台未到达目标位置。

其中，可为每一个移动台设置一个光栅尺，光栅尺用于对移动台进行运动距离测定，各个移动台可在光栅尺的测定下由工作位运动至目标位置。目标位置可根据实际需求进行设置，例如，目标位置可以是装载位，移动台到达装载位后，装载晶圆等部件；目标位置也可以是检测位，运动台装载晶圆或其他工件后，移动台带动晶圆或其他工件移动到检测位，再对晶圆或其他工件进行检测，本发明实施例对此不作限定。

光电传感器与机架侧壁固定连接，反射单元与至少两个移动台中的最顶层移动台连接设置，光电传感器固定不动，反射单元跟随最顶层移动台运动，运动台运动到目标位置后停止，然后通过到位检测模块检测运动台停止的位置是否为目标位置，此时，光电传感器出射第一光束，若光电传感器接收到第一光束经反射单元反射后的反射光束，判定运动台到达目标位置，可对工件进行下一步操作；若光电传感器探测不到反射单元反射的反射光束，此时，判定运动台未到达目标位置，运动台会产生报错信息，从而避免发生碰撞，在确保交接安全的同时，仅需安装一个光电传感器和反射单元，结构简单，成本低廉。

可选的，所述反射单元包括反射镜以及光阑，所述光阑位于所述反射镜的反射面一侧，在所述移动台进行移动之前，还包括：

调整并确定所述光阑的光阑孔直径，以使所述光阑孔直径D2与所述第一光束的直径D1满足(D2-D1)≤2*A，A为预设水平向偏差。

其中，通过在反射镜的反射面一侧设置光阑，光阑的光阑孔所在区域为反射单元的光线反射区域，光阑的光阑孔的直径可调，从而便于运动台满足多种精度需求。例如，通过调整光阑孔的直径为D2，使得光线反射区域的直径为D2，通过设置0≤(D2-D1)≤2*A，保证第一光束21能够完全被反射单元122反射的同时，使得运动台的水平向偏差小于等于预设水平向偏差A，满足目标位置到位检测的精度需求。其中，预设水平向偏差A为运动台在水平方向上所允许的最大偏差，本领域技术人员可根据实际目标位置到位检测的精度需求对A的数值进行设置。

可选的，至少两个所述移动台包括自下而上依次叠层设置于所述机架底座上的第二移动台、第三移动台、第一移动台和第四移动台，所述第二移动台的移动方向与所述第三移动台的移动方向垂直，且所述第二移动台的移动方向和所述第三移动台的移动方向均与所述第一移动台的移动方向垂直，且所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向平行，所述第四移动台沿旋转轴旋转，所述旋转轴的延伸方向与所述第三移动台的移动方向平行，调整并确定所述光阑的光阑孔直径包括：

调整所述光阑的光阑孔直径；

所述第二移动台进行移动，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔边缘在第一切点处内切；

所述第二移动台移动第一距离，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔边缘在第二切点处内切；

所述第三移动台移动第二距离，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔边缘在第三切点处内切；

根据所述第一距离、所述第二距离和所述第一光束的直径，确定所述光阑孔的直径。

示例性的，如图1和图2所示，本发明实施例提供的运动台为四轴运动台，第一移动台111沿Z轴方向移动，第二移动台112沿X轴方向移动，第三移动台113沿Y轴方向运动，第四移动台114沿Z轴方向旋转，从而使得运动台能够进行四维运动。其中，X轴方向与Y轴方向垂直，且X轴方向和Y轴方向均与Z轴方向垂直，且Z轴方向与第一光束21的传播方向平行。

调整光阑的光阑孔直径D2后，需要确定光阑的光阑孔直径D2是否已经被调整到所需的大小。图7为本发明实施例提供的一种光阑孔的结构示意图，如图7所示，示例性的，调整光阑的光阑孔421直径D2后，第二移动台112进行移动，以使第一光束在反射镜上形成的光斑211与光阑孔421边缘在第一切点61处内切，第二移动台112沿X轴方向移动移动第一距离D3，以使第一光束在反射镜上形成的光斑211与光阑孔421边缘在第二切点62处内切，第三移动台113沿Y轴方向移动第二距离D4，以使第一光束在反射镜上形成的光斑211与光阑孔421边缘在第三切点63处内切，根据第一距离D3、第二距离D4和第一光束的直径D1，确定光阑孔421的直径D2。

具体的，如图7所示，光斑211分别与光阑孔421边缘在第一切点61、第二切点62及第三切点63处内切时的圆心位置构成一个直角三角形，第一距离D3为一直角边的长度，第二距离D4为另一直角边的长度，直角三角形的斜边通过光阑孔421的中心位置，因此，可通过读取第二移动台112的运动量获取第一距离D3，通过读取第三移动台113的运动量获取第二距离D4，计算得出光阑孔421的直径

从而确定光阑孔421的直径D2，从而进一步确定光阑孔421的直径D2和第一光束的直径D1是否满足精度需求。

在其他实施例中，也可设置第二移动台112沿Y轴方向移动，第三移动台113沿X轴方向运动，本领域技术人员可基于上述原理进行设计。

在其他实施例中，若对到位检测的精度要求不高，也可通过卡尺对光阑孔421的直径D2进行测量。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种运动台，其特征在于，包括机架和至少两个移动台；

所述机架包括机架底座和机架侧壁，至少两个所述移动台叠层设置于所述机架底座上，且任意两个所述移动台的移动方向不同；

所述运动台还包括到位检测模块，用于判定所述运动台是否到达目标位置；

所述到位检测模块包括光电传感器和反射单元，所述光电传感器固定于所述机架侧壁上，所述反射单元与所述至少两个移动台中的最顶层移动台连接并能随所述最顶层移动台一起运动；

所述到位检测模块判定所述运动台是否到达目标位置包括：所述光电传感器出射第一光束，仅当所述运动台到达所述目标位置时，所述反射单元运动至所述第一光束的传输光路上，并将所述第一光束反射至所述光电传感器。

2.根据权利要求1所述的运动台，其特征在于，所述最顶层移动台用于放置工件，并且每个非最顶层的移动台沿其相应的运动轴运动时，同时带动位于其上方的所有移动台随之一起运动。

3.根据权利要求2所述的运动台，其特征在于，还包括第一转接件和第二转接件，所述光电传感器通过所述第一转接件固定在所述机架侧壁上，所述反射单元通过所述第二转接件固定在所述至少两个移动台中的最顶层移动台上。

4.根据权利要求2所述的运动台，其特征在于，至少两个所述移动台包括第一移动台，所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向相同；

所述光电传感器还用于测量所述反射单元与所述光电传感器之间沿第一光束的传播方向的距离。

5.根据权利要求2所述的运动台，其特征在于，至少两个所述移动台包括自下而上依次叠层设置于所述机架底座上的第二移动台、第三移动台、第一移动台和第四移动台，所述第二移动台的移动方向与所述第三移动台的移动方向垂直，且所述第二移动台的移动方向和所述第三移动台的移动方向均与所述第一移动台的移动方向垂直，且所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向平行，所述第四移动台沿旋转轴旋转，所述旋转轴的延伸方向与所述第一移动台的移动方向平行。

6.根据权利要求2所述的运动台，其特征在于，所述第一光束的直径为D1，所述反射单元包括光线反射区域，所述光线反射区域的直径为D2，其中，0≤(D2-D1)≤2*A，A为预设水平向偏差。

7.根据权利要求6所述的运动台，其特征在于，所述反射单元包括反射镜，所述反射镜的直径为D2；

或者，所述反射单元包括反射镜以及遮挡盖板，所述遮挡盖板位于所述反射镜的反射面一侧；所述遮挡盖板包括开口，所述开口暴露所述反射镜，且所述开口的直径为D2；

或者，所述反射单元包括反射镜以及光阑，所述光阑位于所述反射镜的反射面一侧；所述光阑的光阑孔的直径可调，且所述光阑孔的直径为D2。

8.一种运动台的控制方法，用于权利要求1-7任一项所述的运动台，其特征在于，包括：

移动台进行移动；

光电传感器出射第一光束，若所述光电传感器接收到所述第一光束经所述反射单元反射后的反射光束，判定所述运动台到达目标位置，若所述光电传感器未接收到所述第一光束经所述反射单元反射后的反射光束，判定所述运动台未到达目标位置。

9.根据权利要求8所述的运动台的控制方法，其特征在于，所述反射单元包括反射镜以及光阑，所述光阑位于所述反射镜的反射面一侧；

在所述移动台进行移动之前，还包括：

调整并确定所述光阑的光阑孔的直径，以使所述光阑孔的直径D2与所述第一光束的直径D1满足0≤(D2-D1)≤2*A，A为预设水平向偏差。

10.根据权利要求9所述的运动台的控制方法，其特征在于，至少两个所述移动台包括自下而上依次叠层设置于所述机架底座上的第二移动台、第三移动台、第一移动台和第四移动台，所述第二移动台的移动方向与所述第三移动台的移动方向垂直，且所述第二移动台的移动方向和所述第三移动台的移动方向均与所述第一移动台的移动方向垂直，且所述第一移动台的移动方向与所述第一光束的传播方向平行，所述第四移动台沿旋转轴旋转，所述旋转轴的延伸方向与所述第三移动台的移动方向平行；

调整并确定所述光阑的光阑孔的直径包括：

调整所述光阑的光阑孔的直径；

所述第二移动台进行移动，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔的边缘在第一切点处内切；

所述第二移动台移动第一距离，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔的边缘在第二切点处内切；

所述第三移动台移动第二距离，以使所述第一光束在所述反射镜上形成的光斑与所述光阑孔的边缘在第三切点处内切；

根据所述第一距离、所述第二距离和所述第一光束的直径，确定所述光阑孔的直径。

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