相關(guān)申請的交叉引用
本申請是2015年10月28日提交的美國臨時申請第62/247,647號、2015年7月13日提交的美國臨時專利申請第62/191,829號、2014年11月11日提交的美國臨時專利申請第62/078,345號以及2014年11月10日提交的美國臨時專利申請第62/077,775號的非臨時申請案并且要求上述臨時申請案的權(quán)益,上述申請案的全部公開內(nèi)容通過引用的方式并入本文。
背景
1.技術(shù)領(lǐng)域
示例性實施例一般涉及基板處理系統(tǒng),并且更具體地涉及基板處理系統(tǒng)的部件的校準和同步。
2.
背景技術(shù):
基板處理設備通常能夠在基板上執(zhí)行多種處理?;逄幚碓O備一般包括傳送室和聯(lián)接至該傳送室的一個或多個處理模塊。傳送室內(nèi)的基板運輸機器人在處理模塊之間移動基板,在處理模塊處執(zhí)行諸如濺射、蝕刻、涂覆、浸漬等的不同操作。例如,由半導體器件制造商和材料生產(chǎn)商使用的生產(chǎn)工藝往往要求將基板精確地定位在基板處理設備中。
一般通過將處理模塊的位置教導給基板運輸機器人來提供基板的精確位置。一般而言,對基板運輸機器人的教導包括:使用添加到基板處理設備的專用教導傳感器,利用由基板運輸機器人承載的儀表化基板(例如,機載傳感器或攝像頭),利用置于基板處理設備的處理模塊或者其它基板保持站內(nèi)的可移除夾具,利用位于處理模塊內(nèi)或者在處理模塊處可從外部觸及的晶片定中傳感器,利用設置在處理模塊外部的傳感器(例如,攝像頭),或者通過將處理模塊內(nèi)的目標與基板運輸機器人或者由基板運輸機器人承載的物體相接觸,來檢測機器人和/或由機器人承載的基板的位置。這些教導基板處理設備內(nèi)的位置的方法可能會要求將傳感器置于真空中,可能會要求改變客戶處理設備和/或工裝,可能不適合用在真空環(huán)境或者高溫環(huán)境,可能要求將傳感器目標、鏡子或者夾具置于處理設備內(nèi),可能會破壞基板處理設備的真空環(huán)境,和/或可能會要求對嵌入在基板運輸機器人的和/或處理系統(tǒng)的控制器中的代碼進行軟件改變。
在不擾亂處理設備內(nèi)的環(huán)境或者在不要求對基板處理設備進行另外的儀表化和/或修改的情況下將處理設備內(nèi)的基板處理位置自動教導給基礎運輸機器人會是有利的。
附圖說明
在結(jié)合附圖的以下描述中解釋了公開實施例的上述方面和其它特征,其中:
圖1a至圖1d是包含公開實施例的各個方面的基板處理設備的示意圖;
圖2a至圖2e是根據(jù)公開實施例的各個方面的運輸臂的示意圖;
圖3是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖4是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖5a至圖5e是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的多個部分的示意圖;
圖6和圖6a是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一分的示意圖;
圖7是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖8是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖9和圖10是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖;
圖11a和圖11b是根據(jù)公開實施例的各個方面的用于確定站的示意圖;
圖12是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖;
圖13是圖示了處理設備的一部分的不同構(gòu)造的平面圖;
圖14a至圖14b分別是具有不同構(gòu)造的基板末端執(zhí)行器(endeffector)的示意平面圖;
圖15a至圖15f是分別圖示了根據(jù)公開實施例的各個方面的與末端執(zhí)行器有關(guān)的教導基板的不同特征的示意性立視圖和透視圖;
圖16是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖16a至圖16d是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的多個部分的示意圖;
圖17a至圖17c是根據(jù)公開實施例的各個方面的站自動教導夾具的示意圖;
圖18a和18b是根據(jù)公開實施例的各個方面的在基板與基板保持位置之間的確定性關(guān)系的示意圖;
圖19是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖20是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的曲線圖;
圖21是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖;
圖22a至圖22c是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的示意圖;
圖23是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖;
圖24a至圖24b是根據(jù)公開實施例的各個方面的在基板與基板保持位置之間的確定性關(guān)系的示意圖;
圖25是根據(jù)公開實施例的各個方面的基板處理設備的一部分的示意圖;
圖26是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖;
圖27a至圖27c是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的示意圖;
圖28是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖;
圖29a至圖29f是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的示意圖;
圖30是根據(jù)公開實施例的各個方面的用于自動教導過程的基板/教導基板和確定性站部件的示意圖;
圖31a和圖31b是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的示意圖;以及
圖32是根據(jù)公開實施例的各個方面的自動教導過程的流程圖。
具體實施方式
參照圖1a至圖1d,如本文中將進一步描述的,其示出了包含公開實施例的各個方面的基板處理設備或工具的示意圖。盡管將參照附圖來描述公開實施例的各個方面,但是應該理解的是,公開實施例的各個方面能夠以許多形式實施。另外,可以使用任意合適的大小、形狀或者類型的元件或者材料。
如下面將更詳細地描述的,公開實施例的各個方面提供了基板處理設備的基板保持站的自動(例如,在沒有操作者干預的情況下)定位,并且將基板保持站的位置教導給基板運輸設備。當在本文中使用時,術(shù)語“基板保持站”是處理模塊內(nèi)的基板保持位置或者基板處理設備內(nèi)的任意其它合適的基板保持位置,諸如例如,裝載端口(或者保持在該裝載端口上的基板盒體)、裝載鎖、緩沖站,等等。公開實施例的各個方面利用了在基板處理設備中采用的現(xiàn)有設備和裝置,諸如,基板處理傳感器。當在本文中使用時,基板處理傳感器是有源晶片定中傳感器(awc)、基板對準器和/或在基板處理期間用于對準和/或定中基板的其它合適的基板偏心度(例如,相對于末端執(zhí)行器上的預定的基板保持位置)檢測單元。換言之,當使用根據(jù)公開實施例的各個方面的自動化教導時,例如在基板處理裝置的初始購買/配置之后,客戶基本上不產(chǎn)生額外的儀器成本。
也可以在基本上不對嵌入到基板運輸設備和/或基板處理設備系統(tǒng)控制器中的編程代碼進行軟件改變的情況下實施公開實施例的各個方面。例如,公開實施例的各個方面可以利用與基板運輸設備相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有命令,諸如,“抓取和放置”命令和/或“基板對準”命令。公開實施例的各個方面也能夠與操作環(huán)境兼容,諸如,真空環(huán)境(以及大氣環(huán)境,例如,惰性氣體、過濾的潔凈空氣),因為沒有電子部件(例如,電纜、印刷電路板等)定位在處理環(huán)境內(nèi)。如可以實現(xiàn)的,在大氣處理環(huán)境中,awc中心可以位于大氣處理環(huán)境內(nèi)。因此,公開實施例的各個方面在基板運輸設備的自動教導期間提供了降低的停機時間,而基本上不擾亂在基板處理設備內(nèi)已經(jīng)建立的處理環(huán)境(例如,真空或者大氣)(例如,在自動教導過程期間,基板處理設備及其部件仍然保持密封或者與外部環(huán)境隔離。)
參照圖1a和圖1b,根據(jù)公開實施例的各個方面示出了處理設備,諸如例如,半導體工具站11090。盡管在附圖中示出了半導體工具11090,但是本文中描述的公開實施例的各個方面能夠應用于任意工具站或者采用機器人操作臂的應用。在該示例中,工具1090被示出為群集工具(clustertool),然而,公開實施例的各個方面可以應用于任意合適的工具站,諸如例如,在圖1c和圖1d中示出并且在2013年3月19日提交的名稱為“l(fā)inearlydistributedsemiconductorworkpieceprocessingtool”的美國專利申請第8,398,355號中描述的線性工具站,該申請的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。工具站11090通常包括大氣前端11000、真空裝載鎖11010和真空后端11020。在其它方面中,工具站可以具有任意合適的構(gòu)造。前端11000、裝載鎖11010和后端11020中的每一個的部件可以連接至控制器11091,該控制器11091可以是任意合適的控制架構(gòu)(諸如例如,群集架構(gòu)控制器)的一部分??刂葡到y(tǒng)可以是閉環(huán)控制器,該閉環(huán)控制器具有主控制器、群集控制器和自主遠程控制器,諸如,在2011年3月8日公布的名稱為“scalablemotioncontrolsystem”的美國專利第7,904,182號中公開的控制器,該申請的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。在其它方面中,可以利用任意合適的控制器和/或控制系統(tǒng)??刂破?1091包括包含非暫時性程序代碼的任意合適的存儲器和(多個)處理器,該非暫時性程序代碼用于操作本文中描述的處理設備以便實現(xiàn)基板處理設備的基板保持站的自動定位并且如本文中描述的將基板保持站的位置教導給基板運輸設備的。例如,在一個方面中,控制器11091包括嵌入式抓取/放置命令(例如,用于基板運輸設備以便使基板運輸設備移動并且偏壓或輕碰(taps)基板以便如本文中描述地產(chǎn)生偏心度)和/或嵌入式基板定位命令(例如,用于確定基板與基板運輸設備的末端執(zhí)行器之間的偏心度)。在一個方面中,控制器被構(gòu)造成使基板運輸器移動以使得基板運輸器抵靠基板站部件偏壓(或者輕碰)支撐在末端執(zhí)行器上的基板(如下面將更詳細地描述的),從而引起基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化??刂破鞅粯?gòu)造成確定偏心度的變化,并且至少基于在基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化來確定基板站位置。如可以實現(xiàn)的并且如在本文中描述的,在一個方面中,基板站位于內(nèi)部,并且本文中描述的自動教導發(fā)生在具有真空壓力環(huán)境的處理模塊中。在一個方面中,真空壓力是高真空。在一個方面中,本文中描述的自動教導發(fā)生在例如位于處理模塊內(nèi)的基板站部件內(nèi),該處理模塊處于處理安全性狀態(tài)(例如,用于處理基板)中。用于處理基板的處理安全性狀態(tài)是處理模塊的一種條件,其中,處理模塊被密封在準備好將工藝真空或大氣引入處理模塊中的清潔狀態(tài)中,或者密封在準備好將生產(chǎn)晶片引入處理模塊中的狀態(tài)中。
在一個方面中,前端11000通常包括裝載端口模塊11005和微環(huán)境11060,諸如例如,設備前端模塊(efem)。裝載端口模塊11005可以是至工具標準(bolts)接口的開箱器/裝載器,其符合用于300mm裝載端口、前部開口或者底部開口的箱體/艙體和盒體的semi標準e15.1、e47.1、e62、e19.5或者e1.9。在其它方面中,裝載端口模塊可以被構(gòu)造為200mm晶片或者450mm晶片接口或者任意其它合適的基板接口,諸如例如,更大或更小的晶片或者用于平板顯示器的平坦面板。經(jīng)過在圖1a中示出了兩個裝載端口模塊11005,但是在其它方面中,可以將任意合適數(shù)量的裝載端口模塊包含到前端11000中。裝載端口模塊11005可以被構(gòu)造成從高架運輸系統(tǒng)、自動導向車輛、人力導向車輛、軌道導向車輛或者從任意其它合適的運輸方法接收基板載體或盒體11050。裝載端口模塊11005可以通過裝載端口11040與微環(huán)境11060對接。在一個方面中,裝載端口11040允許基板在基板盒體11050與微環(huán)境11060之間經(jīng)過。
在一個方面中,微環(huán)境11060通常包括任意合適的轉(zhuǎn)移機器人11013,轉(zhuǎn)移機器人11013包含本文中描述的公開實施例的一個或多個方面。在一個方面中,機器人11013可以是軌道安裝式機器人,諸如例如,在美國專利第6,002,840號中描述的軌道安裝式機器人,該專利的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文;或者在其它方面中,機器人11013可以是具有任意合適構(gòu)造的任意其它合適的運輸機器人。微環(huán)境11060可以提供受控的清潔區(qū)以用于在多個裝載端口模塊之間進行基板運輸。
真空裝載鎖11010可以位于微環(huán)境11060與后端11020之間,并且連接至微環(huán)境11060和后端11020。要注意的是,當在本文中使用時,術(shù)語“真空”可以表示處理基板時的高真空,諸如,10-5托或以下。裝載鎖11010通常包括大氣和真空槽閥。這些槽閥可以提供環(huán)境隔離,該環(huán)境隔離被用來在從大氣前端裝載基板之后抽空裝載鎖,并且在將諸如氮氣的惰性氣體排出該鎖時維持運輸室中的真空。在一個方面中,裝載鎖11010包括對準器11011,對準器11011用于將基板的基準點對準至期望的位置以用于處理。在其它方面中,真空裝載鎖可以位于處理設備的任意合適位置處,并且具有任意合適的構(gòu)造和/或測量設備。
真空后端11020通常包括運輸室11025、一個或多個處理站或模塊11030以及任意合適的傳送機器人或設備11014。傳送機器人11014將在下文中被描述,并且可以位于運輸室11025內(nèi)以便在裝載鎖11010與各處理站11030之間運輸基板。處理站11030可以通過各種沉積、蝕刻或者其它類型的工藝在基板上操作以便在基板上形成電路或其它期望的結(jié)構(gòu)。典型的工藝包括但不限于:使用真空的薄膜工藝(諸如,等離子體蝕刻或其它蝕刻工藝)、化學氣相沉積(cvd)、等離子體氣相沉積(pvd)、注入法(諸如,離子注入)、測量技術(shù)、快速熱處理(rtp)、干式剝離原子層沉積(ald)、氧化/擴散、氮化物的形成、真空光刻、外延(epi)、引線鍵合與蒸發(fā)或者其它使用真空壓力的薄膜工藝。處理站11030連接至運輸室11025以便允許基板從運輸室11025傳遞至處理站11030或者從處理站11030傳遞至運輸室11025。在一個方面中,裝載端口模塊11005和裝載端口11040基本上直接聯(lián)接至真空后端11020,使得安裝在裝載端口上的盒體11050與運輸室11025的真空環(huán)境和/或處理模塊11030的處理真空(例如,處理真空和/或真空環(huán)境在處理模塊11030與盒體11050之間延伸,并且是處理模塊11030與盒體11050之間共有的)基本上直接對接(例如,在一個方面中,至少省略了微環(huán)境11060,而在其它方面中,還省略了真空裝載鎖11010以使得盒體11050以類似于真空裝載鎖11010的方式泵吸至真空)。
現(xiàn)在參照圖1c,其示出了線性基板處理系統(tǒng)2010的示意平面圖,其中,工具接口區(qū)段2012安裝至運輸室模塊3018以使得接口區(qū)段2012大體上面向(例如,面向內(nèi))運輸室3018的縱向軸線x但是偏離運輸室3018的縱向軸線x。通過將其它運輸室模塊3018a、3018i、3018j附接至接口2050、2060、2070,可以使運輸室模塊3018在任意合適方向上延伸,如在之前通過引用的方式并入本文的美國專利第8,398,533號中所述。每個運輸室模塊3018、3018a、3018i、3018j分別包括任意合適的基板運輸器2080,該基板運輸器2080可以包括本文中描述的公開實施例的一個或多個方面,以用于在整個處理系統(tǒng)2010中運輸基板,并且例如將基板運輸?shù)教幚砟Kpm中和使基板離開處理模塊pm(在一個方面中,處理模塊pm基本上類似于上面描述的處理模塊11030)。如可以意識到的,每個室模塊可能能夠保持隔離的或受控的大氣(例如,n2、清潔空氣、真空)。
參照圖1d,其示出了示例性處理工具410的示意立視圖,諸如可以沿線性運輸室416的縱向軸線x獲取。在圖1d所示的公開實施例的方面中,工具接口區(qū)段12可以代表性地連接至運輸室416。在該方面中,接口區(qū)段12可以限定工具運輸室416的一端。如圖1d所示,例如,在與接口區(qū)段12相對的一端上,運輸室416可以具有另一工件入口/出口站412。在其它方面中,可以設置用于將工件插入/移出運輸室的其它入口/出口站。在一個方面中,接口區(qū)段12和入口/出口站412可以允許從工具裝載和卸載工件。在其它方面中,工件可以從一端裝載至工具中,并且從另一端從工具中移除。在一個方面中,運輸室416可以具有一個或多個運輸室模塊18b、18i。每個室模塊可能能夠保持隔離的或者受控的大氣(例如,n2、清潔空氣、真空)。如前面提到的,圖1d所示形成運輸室416的運輸室模塊18b、18i、裝載鎖模塊56a、56和工件站的構(gòu)造/結(jié)構(gòu)僅是示例性的,并且在其它方面中,運輸室可以具有以任意期望的模塊化結(jié)構(gòu)設置的更多或更少的模塊。在所示方面中,站412可以是裝載鎖。在其它方面中,裝載鎖模塊可以位于端部入口/出口站(類似于站412)之間,或者鄰接的運輸室模塊(類似于模塊18i)可以被構(gòu)造成作為裝載鎖操作。
如前面提到的,運輸室模塊18b、18i具有一個或多個相應的運輸設備26b、26i,運輸設備26b、26i可以包括位于其中的本文中描述的公開實施例的一個或多個方面。相應的運輸室模塊18b、18i的運輸設備26b、26i可以配合以便在運輸室中提供線性分布的工件運輸系統(tǒng)。在該方面中,運輸設備26b(其可以基本上類似于圖1a和圖1b所示的群集工具的運輸設備11013、11014)可以具有一般的scara臂構(gòu)造(雖然在其它方面中,該運輸臂可以具有任意其它期望的結(jié)構(gòu),諸如例如,圖2b所示的線性滑動壁214或者具有任意合適的臂連桿機構(gòu)的其它合適的臂)。例如,臂連桿機構(gòu)的合適示例能夠下述專利文件中找到:2009年8月25日公布的美國專利第7,578,649號、1998年8月18日公布的美國專利第5,794,487號、2011年5月24日公布的美國專利第7,946,800號、2002年11月26日公布的美國專利第6,485,250號、2011年2月22日公布的美國專利第7,891,935號、2013年4月16日公布的美國專利第8,419,341號、2011年11月10日提交的名稱為“dualarmrobot”的美國專利申請第13/293,717號以及2013年9月5日提交的名稱為“l(fā)inearvacuumrobotwithzmotionandarticulatedarm”的美國專利申請第13/861,693號,這些專利文件的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。在公開實施例的各個方面中,至少一個傳送臂可以源自于傳統(tǒng)的scara(選擇順應性關(guān)節(jié)機器臂)類型的設計,其包括上臂、帶驅(qū)動式前臂和帶約束式末端執(zhí)行器;或者源自于伸縮臂或者任意其它合適的臂設計。傳送臂的合適示例可以在下述專利文件中找到:例如,2008年5月8日提交的名稱為“substratetransportapparatuswithmultiplemovablearmsutilizingamechanicalswitchmechanism”的美國專利申請第12/117,415號以及2010年1月19日公布的美國專利第7,648,327號,這些專利文件的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。傳送臂的操作可以彼此獨立(例如,每個臂的伸展/縮回獨立于其它臂),可以通過空動(lostmotion)開關(guān)來操作,或者可以以任意合適的方式可操作地鏈接以使得這些臂共用至少一個公共的驅(qū)動軸。在另外的其它方面中,運輸臂可以具有任意其它期望的結(jié)構(gòu),諸如蛙腿臂(216)(圖2a)構(gòu)造、跳蛙臂217(圖2d)構(gòu)造、雙對稱臂218(圖2c)構(gòu)造等。在另一方面中,參照圖2e,運輸臂219至少包括第一和第二關(guān)節(jié)臂219a、219b,其中,每個臂219a、219b包括末端執(zhí)行器219e,該末端執(zhí)行器219e被構(gòu)造成使至少兩個基板s1、s2并排保持在公共傳送平面中(末端執(zhí)行器219e的每個基板保持位置共用公共驅(qū)動器以用于拾取并放置基板s1、s2),其中,基板s1、s2之間的間距dx對應于并排的基板保持位置之間的固定間距。運輸臂的合適示例可以在下述專利文件中找到:2001年5月15日公布的美國專利第6,231,297號、1993年1月19日公布的第5,180,276號、2002年10月15日公布的第6,464,446號、2001年5月1日公布的第6,222,319號、1995年9月5日公布的第5,447,409號、2009年8月25日公布的第7,578,649號、1998年8月18日公布的第5,794,487號、2011年5月24日公布的第7,946,800號、2002年11月26日公布的第6,465,250號、2011年2月22日公開的第7,891,935號,以及2011年11月10日提交的名稱為“dualarmrobot”的美國專利申請第13/293,717號和2011年10月11日提交的名稱為“coaxialdrivevacuumrobot”的第13/270,844號,這些專利文件的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。
在圖1d所示的公開實施例的方面中,運輸設備26b的臂可以被設置成提供被稱為快速交換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),從而允許運輸器從拾取/放置位置快速地交換晶片,如下面將進一步詳細描述的。運輸臂26b可以具有任意合適的驅(qū)動區(qū)段(例如,同軸設置的驅(qū)動軸、并排的驅(qū)動軸、水平相鄰的馬達、豎直堆疊的馬達,等等),以用于為每個臂提供任意合適數(shù)量的自由度(例如,為z軸運動提供圍繞肩部和肘關(guān)節(jié)的獨立轉(zhuǎn)動)。如圖1d所示,在該方面中,模塊56a、56、30i可以間隔地位于運輸室模塊18b、18i之間,并且可以限定合適的處理模塊、(多個)裝載鎖ll、(多個)緩沖站、(多個)測量站或者(多個)任意其它期望的站。例如,間隔的模塊(諸如,裝載鎖56a、56和工件站30i)的每一個可以具有靜止的工件支撐件/擱架56s1、56s2、30s1、30s2,這些靜止的工件支撐件/擱架56s1、56s2、30s1、30s2可以與運輸臂配合以便實現(xiàn)沿著運輸室的線性軸線x的通過運輸室的長度的工件的運輸。舉例來說,可以通過接口區(qū)段12將(多個)工件裝載到運輸室416中。利用接口區(qū)段的運輸臂15可以將(多個)工件定位在裝載鎖模塊56a的(多個)支撐件上。在裝載鎖模塊56a中的(多個)工件可以通過模塊18b中的運輸臂26b在裝載鎖模塊56a與裝載鎖模塊56之間移動,并且以類似且連續(xù)的方式,利用(模塊18i中的)臂26i在裝載鎖56與工件站30i之間移動,并且利用模塊18i中的臂26i在站30i與站412之間移動。這個過程可以整體或者部分地顛倒以便使(多個)工件在相反方向中移動。因此,在一個方面中,工件在沿x軸的任意方向上移動并且沿運輸室移動至任意位置,并且可以被裝載至與運輸室連通的任意期望模塊(處理模塊或其它模塊)并且從該期望模塊卸載。在其它方面中,在運輸室模塊18b、18i之間可以不設置具有靜止的工件支撐件或擱架的間隔的運輸室模塊。在這樣的方面中,鄰接的運輸室模塊的運輸臂可以將工件從一個運輸臂的末端執(zhí)行器直接傳遞至另一運輸臂的末端執(zhí)行器,以便使工件移動通過運輸室。處理站模塊可以通過各種沉積、蝕刻或者其它類型的工藝在基板上操作以便在基板上形成電路或其它期望結(jié)構(gòu)。處理站模塊連接至運輸室模塊以便允許基板(在本文中術(shù)語“工件”和“基板”可以互換使用)從運輸室經(jīng)過至處理站,并且從處理站經(jīng)過至運輸室。在之前通過引用的方式全部并入本文的美國專利第8,398,355號中描述了具有與圖1d所示的處理設備類似的一般部件的處理工具的合適示例。
現(xiàn)在參照圖3,其圖示了任意合適的處理工具390的一部分的示意圖。此處,處理工具390基本上類似于上面描述的一種或多種處理工具。此處,處理工具包括至少一個處理模塊或者站330(其基本上類似于上面描述的處理模塊11030、pm)和至少一個自動晶片定中(awc)站311。在一個方面中,處理模塊330是在處理工具390的真空環(huán)境內(nèi)的位置;而在其它方面中,處理模塊是在處理工具390的受控或隔離環(huán)境(例如,大氣環(huán)境)內(nèi)的位置。處理模塊330包括或者以其他方式形成基板保持位置331?;灞3治恢?31位于相對于處理模塊330的一個或多個部件的預定關(guān)系中或者位于處理工具390的任意其它合適的固定位置。在該方面中,為了示例性的目的,該固定位置對應于處理模塊330的一個或多個參考表面rs1、rs2、rs3、rs4、rs5。此處,基板保持位置331被設置成離參考表面rs4、rs5一距離xstn并且離參考表面rs3一距離ystn。距離xstn、ystn表示處理模塊坐標,其中,公開實施例的各個方面識別(或者以其它方式轉(zhuǎn)換)這些處理模塊坐標以便傳送機器人坐標r,θ,使得通過傳送機器人314(其基本上類似于上面描述的傳送機器人中的一個或多個)將基板s(例如,生產(chǎn)基板)放置在基板保持位置331處。術(shù)語“基板”在本文中被用于描述目的并且能夠具有任意構(gòu)造。在某些方面中,基板是硅晶片或者通常是諸如用于制造的晶片工件。在一個方面中,當在本文中使用時,術(shù)語“基板”不是用于材料沉積(材料沒有沉積在基板上)或者晶片制造的物品,諸如其中,基板是由金屬、塑料、玻璃或者其它儀器基板等構(gòu)成的非制造基板。在其它方面中,基板是假晶片(dummywafer),諸如例如,碳纖維假晶片。在一個方面中,假晶片可以是具有類似于或者代表本文中描述的處理或教導晶片的構(gòu)造的任意合適的成品。在其它方面中,基板被選擇成在與參考表面接觸時最小化微粒產(chǎn)生。如圖13所示,教導基板(或者在教導期間表示制造晶片的非制造晶片式物品)可以選自許多不同的基板。如可以從圖13中看到,圖13圖示了處于不同的示例性構(gòu)造1302、1304、1306、1308、1310、1312的基板;在一些方面中,基板具有與生產(chǎn)基板不同的尺寸(例如,更小的直徑)或者不同的形狀。教導基板st能夠具有任意形狀,諸如,圓形、方形、長方形、橢圓形、不規(guī)則形狀等。在一些方面中,教導基板st或者基板s包括一個或多個整體突出部p或者指狀部以用于與工具的參考表面接觸。在其他方面中,教導基板st或者基板s可以被成形為以類似于圖15f圖示的基板1550的方式圍繞一個或多個提升銷1500-1502延伸,以便實現(xiàn)本文中描述的基板保持位置的自動晶片定中(awc)和自動教導,其中,提升銷1500-1502中的至少一個形成類似于本文中描述的確定性站部件1610、1611的確定性站部件。
該至少一個自動晶片定中(awc)站311包括任意合適的傳感器,例如,以用于確定基板s相對于例如傳送機器人末端執(zhí)行器314e的預定位置的至少一個偏心度。在一個方面中,至少一個awc站311包括一個或多個傳感器311s1、311s2以用于檢測基板s(和/或如下面將描述的教導基板st)的前緣和后緣中的一個或多個。一個或多個傳感器311s1、311s2是任意合適的傳感器,諸如例如,非接觸式傳感器(例如,光反射傳感器、通過光束傳感器、電容式傳感器、感應式傳感器或者任意其它合適的傳感器)、攝像機和ccd陣列。如可以意識到的,雖然在圖3中圖示了一對(即,兩個)傳感器311s1、311s2,但是,在其它方面中,awc站311包括相對于彼此和/或awc站311的基板保持位置312以任意合適結(jié)構(gòu)設置的任意合適數(shù)量的傳感器。在其它方面中,至少一個awc站311被構(gòu)造成檢測基板s的對準基準點,并且包括旋轉(zhuǎn)卡盤rc,基板s(例如,通過末端執(zhí)行器314e)放置在該旋轉(zhuǎn)卡盤rc上以用于基板s相對于末端執(zhí)行器314e的基準點的對準和/或重新定位。
現(xiàn)在參照圖3和圖4,其圖示了示例性群集處理工具布局。該群集處理工具基本上類似于圖1a和圖1b所示的處理工具。雖然關(guān)于群集工具390描述了公開實施例的各個方面,但是應該理解的是,本文中描述的公開實施例的各個方面同樣適用于圖1c和圖1d所示的線性工具。一般而言,例如,利用來自連接至(多個)驅(qū)動軸的傳送機器人驅(qū)動器dr的合適的(多個)編碼器enc的反饋來確定末端執(zhí)行器314e(例如,在機器人坐標r,θ中)的位置,該(多個)驅(qū)動軸控制臂連桿314l1、314l2中的一個或多個以及傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e的運動。在其它方面中,利用設置在相對于傳送機器人314的任意合適位置處的任意合適的編碼器/傳感器以任意合適的方式來確定末端執(zhí)行器314e的位置。
為了示例性目的,至少處理模塊330在其相對于傳送機器人314的相應標稱位置周圍處(例如,如本文所述確定處理模塊330的實際位置)連接至傳送室11025。如可以意識到的,例如,至少處理模塊330的標稱位置從處理工具390的cad(計算機輔助繪圖)模塊(或者其它合適的模塊)中獲知。在其它方面中,處理模塊的位置從處理工具(或者其部件,諸如,處理模塊330)的內(nèi)置測量中獲知?!皺C器人原位(robothomeposition)”(例如,傳送機器人在預定角度θ下的完全縮回位置r,其中,r基本上等于0距離,而θ大體上等于0角度)在(多個)機器人臂314a與機器人驅(qū)動凸緣df之間通常被限定具有機械復位夾具。驅(qū)動凸緣df通常包括具有精確定位部件的機械接口mi,這些精確定位部件將機器人原位定位在相對于處理工具390的已知標稱位置處。在其它方面中,以任意合適的方式限定機器人原位。這樣一來,例如,基于標稱位置(例如,從處理工具390的模型中獲得的)向控制器11091提供至少每個處理模塊330在機器人坐標r,θ中的初始位置或者粗略位置。
如可以意識到的,處理模塊330的初始位置對于使傳送機器人314從處理模塊330的基板保持位置331抓取或放置基板s可能不夠精確。例如,由于機器人復位夾具中的機械公差、編碼器準確度、馬達/末端執(zhí)行器順應性(compliance)、臂連桿長度、傳送機器人部件與站部件的熱膨脹(或收縮)引起的誤差是準確度/位置誤差的一些說明性貢獻因素。參照圖5a和圖5b,為了補償傳送機器人定位/坐標系統(tǒng)與處理模塊330位置之間的初始準確度/位置誤差,采用了較小尺寸的基板(例如,教導基板st)以便實現(xiàn)公開實施例的自動教導。例如,基板s具有第一尺寸(半徑r1),而教導基板st具有第二尺寸(半徑r2),其中,半徑r2比半徑r1小任意合適的量以使得教導基板st能夠由例如awc站311的傳感器311s1、311s2(或者任意其它合適的傳感器)檢測。在一個方面中,基板s為300mm晶片,而教導基板為200mm晶片;而在其它方面中,基板s和教導基板st相對于彼此具有任意合適的尺寸。如在圖5a和圖5b中能夠看出的是,例如,在教導基板st與處理模塊330的壁/表面rs1、rs2、rs3之間(見圖5b)提供了比基板s與處理模塊330的表面rs1、rs2、rs3之間的間隙(見圖5a)更大的間隙。如可以意識到的,例如,由于較小教導基板st提供的較大間隙,教導基板st的較小尺寸(與基板s相比)允許傳送機器人314將教導基板st插入處理模塊330的工作空間區(qū)域中,而在教導基板st與表面rs1、rs2、rs3之間沒有干涉(例如,考慮到機器人坐標系與上面提及的處理模塊之間的準確性誤差)。
現(xiàn)在參照圖6和圖7,將根據(jù)公開實施例的各個方面對基板保持站的自動(例如,無操作員介入)定位或者教導進行描述。例如,為了實現(xiàn)教導基板st的基板保持站的自動定位,通過具有例如awc站311(或者任意其它合適的對準站)的傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e(其中心位置由位置c1表示)上的位置c2來表示教導基板st的中心(圖9,方框900)。在一些方面中,在c1位置與c2位置之間可能引起初始偏移。在一個方面中,例如,位置c1基本上對應于末端執(zhí)行器314e上的預定初始點(諸如,包括偏移的中心或者任意其它合適的位置),該預定初始點與末端執(zhí)行器314e的教導基板(st)的中心c2具有已知關(guān)系,該中心c2在傳送機器人坐標系r,θ(例如,傳送機器人參考系)中具有坐標ree,θee。在一個方面中,坐標ree,θee從傳送機器人編碼器反饋中獲得;而在其它方面中,坐標ree,θee以任意合適的方式獲得。在其它方面中,關(guān)于教導基板st與末端執(zhí)行器314e之間的對準,只需將教導基板st放置在末端執(zhí)行器314e上以使得教導基板st處于awc傳感器311s1、311s1的檢測范圍內(nèi)(或者處于任意其它合適的對準站的傳感器的范圍內(nèi))。awc傳感器的位置可以是之前已知的,或者傳送機器人可以利用教導基板進行基線傳遞以便建立參考基準(awc傳感器)位置。
處理模塊330的參考表面rs1-rs5中的一個或多個的位置被識別以用于確定處理模塊的基板保持位置331的定位(圖9,方框910)。如可以意識到的,參考表面rs1-rs5中的每一個具有已知的(例如,從cad模型或者竣工測量中獲得)相對于基板保持位置331的位置,從而允許確定基板保持位置坐標xstn,ystn。例如,如果已知任意一對非平行參考表面rs1-rs5的位置和/或定向,那么可以確定基板保持位置331相對于該對非平行參考表面rs1-rs5的坐標xstn,ystn的位置。在一個或多個參考表面rs1-rs5的識別中,傳送機器人314使教導基板st相對于該對非平行參考表面中的第一參考表面(諸如例如,參考表面rs1)移動,以便在教導基板st與第一參考平面rs1之間產(chǎn)生小的機械干涉(圖9,方框915)。該小的機械干涉是通過(諸如利用控制器11091)指示傳送臂314以便使教導基板st輕碰(例如,以減小的速度或者為了最小化沖擊力)或者以其他方式接合第一參考表面rs1的方式移動末端執(zhí)行器。此處,教導基板st被參考基板rs1偏壓以便使教導基板st相對于承載該教導基板st的末端執(zhí)行器314e移動,從而在位置c1與結(jié)果位置c2(例如,在偏壓移動后的教導基板st的中心的位置—接觸點)之間產(chǎn)生差異,該結(jié)果位置c2在傳送機器人坐標r,θ中具有坐標rw,θw。
如可以意識到的,在被參考表面rs1偏壓之后,教導基板st相對于末端執(zhí)行器坐標ree,θee的位置c2不能從傳送機器人編碼器反饋中獲知。這樣一來,例如,通過使基板移動到awc站311或者任意其它合適的對準站來測量偏心度向量e=(ree,θee)–(rw,θw)(圖9,方框920)。如可以意識到的,教導基板st在第二位置或者接觸點c2(rw,θw)處的位置已知為(rw,θw)=(ree,θee)–e。在一個方面中,確定在參考表面rs1與教導基板st之間是否存在接觸(圖9,方框925)。例如,將教導基板接觸參考表面rs1之前的偏心度向量ebf與教導基板接觸參考表面rs1之后的偏心度向量eaf進行比較。在一個方面中,在教導基板st基本上定中在末端執(zhí)行器314上時對偏心度向量ebf進行測量(見圖9,方框900);而在其它方面中,在教導基板st接觸參考表面rs1之前的任意合適的時間對偏心度ebf進行測量。如可以意識到的,在嘗試使教導基板st與參考表面rs1接觸之前對偏心度向量eaf進行測量。檢測接觸的條件被限定為(eaf-ebf)>公差,其中,該公差是末端執(zhí)行器314e上的可接受的預定偏心度測量公差/誤差(或者任意其它合適的基板)。如果沒有滿足檢測接觸的條件,那么執(zhí)行另一嘗試以便在相同的位置ree,θee處建立教導基板st與同一參考表面rs1之間的接觸(參見圖9,方框915-925),并且繼續(xù)重復該另一嘗試直到在位置ree,θee處建立接觸。一旦建立了接觸,則基于例如教導基板的已知直徑/半徑、偏心度向量e和末端執(zhí)行器坐標ree,θee而確定在點ree,θee處的參考表面rs1的位置(圖9,方框930)。
如可以意識到的,為了確定基板保持位置331在機器人坐標r,θ中的坐標xstn,ystn,以基本上類似于上面描述的方式確定第二參考表面rs1-rs5的位置和/或定向(圖9,方框900-930),其中,第二參考表面rs1-rs5被定向為橫越或者相交(例如,基本上垂直)于第一參考表面rs1-rs5。作為示例,在上面的情景中,第一參考表面是參考表面rs1,這允許參考表面rs2、rs4、rs5中的一個或多個用作第二參考表面。確定兩個相交的參考表面的位置提供了站參考點srp1、srp2、srp3、srp4(例如,兩個參考表面之間的交點,該交點可以偏離(見參考線rl1、rl2、rl3、rl4、rl5)這兩個參考表面的實際交點一定的量,該一定的量等于教導基板st半徑r2)的位置,該位置與基板保持位置xstn,ystn(在處理模塊坐標中)具有已知的關(guān)系,使得以任意合適的方式確定基板保持位置xstn,ystn在機器人坐標r,θ中的位置(圖9,方框940)。僅出于示例性的目的,取決于確定的站參考點srp1、srp2、srp3、srp4,增量距離δx、δy(例如,在處理模塊坐標系中,從基板保持位置331與參考點srp1-srp4之間的已知關(guān)系中確定,見圖8)被加至確定的站參考點srp1(xsrp12,ysrp14)、srp2(xsrp12,ysrp23)、srp3(xsrp34,ysrp23)、srp4(xsrp34,ysrp14)的坐標,或者從該坐標中減去。
如可以意識到的,在一個方面中,沿公共參考表面的一個或多個接觸點被用于確定公共參考表面的位置。現(xiàn)在參考圖8,通過識別兩個或更多個接觸點c2a(具有坐標rw,θw)、c2b(具有坐標rw1,θw1)來確定參考表面rs1。例如,以基本上類似于上面描述的方式而相對于參考表面rs1識別第一接觸點c2a(圖10,方框900-925);并且同樣以基本上類似于上面描述的方式而相對于參考表面rs1識別至少一個第二接觸點c2b。一旦建立了兩個或更多個接觸點c2a、c2b,則基于這兩個或更多個接觸點c2a、c2b的坐標而計算參考線或輪廓rl1,并且建立參考表面rs1的位置和定向(圖10,方框1000)。如可以意識到的,接觸點c2a、c2b建立相應的參考線或輪廓rl1,該參考線或輪廓rl1基本上平行于參考表面rs1(其為接觸點c2a、c2b所共用)并且偏離參考表面rs1(例如,偏離基本上等于教導基板st的半徑r2的距離)。在一個方面中,通過使用大于2的測量樣本或者以任意其它合適的方式,利用最小二乘擬合法來計算參考線或者輪廓rl1。以任意合適的方式由參考線rl1的位置和定向以及教導基板st的已知半徑確定參考表面rs1的位置和定向。
以類似于上面描述的方式,第二參考表面rs1-rs5(基本上垂直于第一參考表面)的位置和定向被確定,以便建立站參考點srp1-srp3中的一個或多個。作為示例,在上面的情景中,第一參考表面是參考表面rs1,這允許參考表面rs2、rs4、rs5中的一個或多個用作第二參考表面。作為示例,通過識別兩個或更多個接觸點c3a(具有坐標rw2,θw2)、c3b(具有坐標rw3,θw3)來確定參考表面rs2。例如,以基本上類似于上面描述的方式,相對于參考表面rs2識別第一接觸點s3a(圖10,方框900-925);并且同樣以基本上類似于上面描述的方式相對于參考表面rs2識別至少一個第二接觸點c3b。一旦建立兩個或更多個接觸點c3a、c3b,則基于這兩個或更多個接觸點c3a、c3b的坐標計算參考線或者輪廓rl2,并且建立參考表面rs2的位置和定向(圖10,方框1000)。如可以意識到的,接觸點c3a、c3b建立相應的參考線或者輪廓rl2,該參考線或者輪廓rl2基本上平行于參考表面rs2(其為接觸點c3a、c3b所共用)并且偏離參考表面rs2(例如,偏離基本上等于教導基板st的半徑r2的距離)。在一個方面中,通過使用大于2的測量樣本或者以任意其它合適的方式,利用最小二乘擬合法來計算參考線或者輪廓rl2。以任意合適的方式由參考線rl2的位置和定向以及教導基板st的已知半徑確定參考表面rs2的位置和定向。
如上所述,確定兩個垂直的參考表面或者參考線rl1-rl5的位置中提供了站參考點srp1、srp2、srp3、srp4(例如,兩個參考表面之間的交點,該交點可以偏離(見參考線rl1、rl2)這兩個參考表面的實際交點一定的量,該一定的量等于教導基板st半徑r2)的位置,該位置與基板保持位置xstn,ystn(在處理模塊坐標中)具有已知的關(guān)系,使得以任意合適的方式確定基板保持位置xstn,ystn在機器人坐標r,θ中的位置(圖10,方框940)。僅出于示例性的目的,取決于確定的站參考點srp1、srp2、srp3、srp4,增量距離δx、δy(例如,在處理模塊坐標系中,從基板保持位置331與參考點srp1-srp4之間的已知關(guān)系中確定,見圖8)被加至確定的站參考點srp1(xsrp12,ysrp14)、srp2(xsrp12,ysrp23)、srp3(xsrp34,ysrp23)、srp4(xsrp34,ysrp14)的坐標或者從該坐標中減去(見圖6a)。
如可以意識到的,基板保持位置331在處理模塊坐標x,y中的確定位置以任意合適的方式被轉(zhuǎn)換成傳送機器人坐標r,θ。例如,從例如處理工具390的cad模型中獲知每個站參考點srp1-srp4在處理模塊坐標中的位置。這樣一來,基板保持位置相對于每個站參考點srp1-srp4的位置xstn,ystn已知。給定教導基板半徑r2,參考線rl1-rl5(以及對應的站參考點srp1-srp4)允許在傳送機器人坐標系r,θ(以及工具坐標系)與處理模塊坐標系x,y之間的轉(zhuǎn)換的識別。
在一個方面中,兩個或更多個參考表面的位置被確定,并且將這兩個或更多個參考表面的位置進行比較以便確定參考平面的平行性(例如,側(cè)參考表面rs1與側(cè)參考表面rs3的平行性、前參考表面rs4和/或rs5與后參考表面rs2的平行性和/或前參考表面rs4與前參考表面rs5的平行性)和/或垂直性(例如,側(cè)參考表面rs1和/或rs3與前參考表面rs4、rs5和后參考表面rs2中的一個或多個的垂直性)。此外,兩個或更多個參考表面的位置確定提供了對基板保持位置331的驗證/確認。例如,如上所述在參考表面rs1和rs2的第一計算/確定中確定基板保持位置331的位置,并且在第二計算/確定中以基本上類似于上面描述的方式通過使用例如參考表面rs和rs5而確定基板保持位置331的位置來進行驗證。如下面將描述的,在一個方面中,第一和第二計算/確定的結(jié)果被合并或者以其他方式進行平均,以便基于參考表面與基板保持位置331(或者其它合適的站部件)之間的已知尺寸關(guān)系限定基板保持位置331的位置。
如可以意識到的,在本文中處理模塊330的參考表面被描述為處理模塊330的側(cè)壁、前壁和后壁;然而,在其它方面中,參考表面是這些壁的教導部件,諸如產(chǎn)生確定性偏心度向量e(例如,從預定初始基板位置開始,向量方向和幅度保持恒定,并且不會隨著教導基板與表面之間的接觸角度而改變)的輪廓位置確定性部件rs1f1、rs1f2、rs2f1、rs2f2、rs3f1、res3f2等(見圖5b,例如諸如,壁的一個或多個形狀或者在壁上的一個或多個形狀、一個或多個銷、一個或多個突出部等),而且例如當教導基板st輕碰輪廓位置確定性部件時,偏心度向量e是確定性的或者限定壁的形狀。例如,參照圖5c,處理模塊330的壁330w(其可以是側(cè)壁、前壁或者后壁)被成形以便提供輪廓位置確定性(例如,與尺寸已知的基板接觸、形成末端執(zhí)行器上的已知位置、相對于輪廓部件產(chǎn)生確定性位置)部件f1、f2,這些輪廓位置確定性部件f1、f2的形式為一對或多對突起部。為了示例性的目的,圖5d圖示了具有形式為一個或多個銷對的輪廓位置確定性部件f1、f2(例如,每兩個銷形成一個部件f1、f2)的壁330w。如可以意識到的,輪廓位置確定性部件f1、f2相對于其所在的壁330w處于已知位置中和/或與基板保持位置331處于已知位置中。這樣一來,當教導基板st(以基本上類似于上面描述的方式)與一個或多個輪廓位置確定性部件f1、f2接觸時,偏心度向量e相對于該一個或多個輪廓位置確定性部件f1、f2保持恒定,而偏心度向量相對于末端執(zhí)行器314e的角度隨著教導基板st相對于末端執(zhí)行器的移動(通過與一個或多個輪廓位置確定性部件f1、f2接觸)而變化。例如,當教導基板輕碰輪廓位置確定性部件f1、f2時,例如通過awc站311來測量偏心度向量e1、e2。偏心度向量e1、e2被用于確定末端執(zhí)行器相對于教導基板st和(多個)壁330w的位置,以用于如本文中描述的確定基板保持位置331的位置。如可以意識到的,在一個方面中,輪廓位置確定性部件f1、f2整體形成到處理模塊330結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造中(例如,為壁330w的一部分)或者是處理模塊330結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造中固有的;或者,在其它方面中,輪廓位置確定性部件被添加到處理模塊pm結(jié)構(gòu)件。如還可以意識到的,輪廓位置確定性部件f1、f2被定位成不干涉基板s到處理模塊330或者從處理模塊330的傳送,或者不干涉在處理模塊330內(nèi)執(zhí)行的處理。
還參照圖5e,處理模塊330的壁的輪廓被設計成限定非確定性彎曲壁或表面(例如,基板st的半徑r2小于壁的半徑rw以使得在接觸壁時基板的位置與基板保持位置xstn,ystn缺少預定的關(guān)系),其中,每個彎曲壁rs1’、rs2’、rs3’具有相應的半徑rw和中心點rsc,為了示例性的目的僅關(guān)于壁rs1’示出。每個中心點rsc相對于基板保持位置xstn,ystn具有預定的空間關(guān)系,使得在中心點rsc被確定時,也知道了基板保持位置xstn,ystn的位置。在一個方面中,以基本上類似于上面描述的方式確定中點rsc,諸如,通過確定沿一個或多個壁rs1’、rs2’、rs3’的一個以上的點以便確定一個或多個參考線rl1’、rl2’、rl3’(例如,其類似于圖6中的參考線rl1、rl2、rl3、rl4)。參考線rl1’、rl2’、rl3’具有與壁rs1’、rs2’、rs3’的相應半徑rw對應的半徑rw’,并且這樣一來,參考線rl1’、rl2’、rl3’的中心點rsc’與壁rs1’、rs2’、rs3’的相應中心點rsc具有已知的預定關(guān)系。在一個方面中,因為每個彎曲壁rs1’、rs2’、rs3’(以及相應的參考線rl1’、rl2’、rl3’)提供了與基板保持位置xstn,ystn處于已知關(guān)系的中心點rsc、rsc’,所以一旦對于壁rs1’、rs2’、rs3’中的一個確定了中心點(rsc或者rsc’),則能夠確定基板保持位置xstn,ystn的位置。在其它方面中,后續(xù)壁的中心點rsc、rsc’被確定以便例如驗證基板保持位置xstn,ystn的位置。
現(xiàn)在參照圖11和圖11a—11b,將根據(jù)公開實施例的一個或多個方面對示例性自動教導計算進行描述。在本文中描述的示例性自動教導計算中,將利用關(guān)于參考表面rs1、rs2、rs3的教導基板st來確定基板保持位置331,其中,在不依賴處理模塊330的已知關(guān)系尺寸的情況下至少確定基板保持位置的θ位置,其中,對基板保持位置331的位置確定的結(jié)果進行驗證。如能夠從圖中看出的,點r1,θ1和r2,θ2分別圖示了在與參考表面rs1和rs2的接觸點處的晶片中心位置。如描述的,能夠通過圖12的方法確定位置r1,θ1和r2,θ2。在一個方面中,自動教導計算被劃分成theta(θ)自動教導部分和徑向自動教導部分,其中,末端執(zhí)行器314e(例如,見圖3)運動以及因此教導基板st(或者任意其它合適的基板)運動被引起(圖12,方框1200),以便有目的地在教導基板st與(多個)參考表面之間建立接觸,從而使教導基板st相對于末端執(zhí)行器314e滑動或者以其他方式移動(圖12,方框1210)。通過對每個接觸點θ1和θ2的角度位置進行平均,能夠確定基板保持位置331的角度位置θst的位置(圖12,方框1235),如下:
使用θstn確定基板保持位置331的徑向位置rstn(圖12,方框1240),其中,傳送機器人314轉(zhuǎn)動從而使末端執(zhí)行器的延伸/縮回軸線沿著與θstn對應的方向,如能夠從圖11e中看出,能夠基于教導基板的半徑確定θstn。此處,通常使末端執(zhí)行器314e(以及教導基板st)在x方向上運動以便有目的地在教導基板st與參考表面rs3之間建立接觸,從而使教導基板st相對于末端執(zhí)行器314e滑動或者以其他方式位移一定的量δlf。教導基板st與參考表面rs3之間的徑向接觸發(fā)生在r-δlf的的徑向延伸部上,其中,δlf是教導基板st相對末端執(zhí)行器314e在θstn的延伸/縮回角度上的位移(如通過awc站311和/或通過安裝在末端執(zhí)行器上的任意合適的傳感器或者任意其它偏心度測量方法(可能是對準器)確定),其中,r被選擇為確保教導基板st與參考表面rs3的接觸從而確定距離x的起點。要注意的是,圖11a和圖11b中的點3(例如,r3,θ3)對應于位置(r-δlf),θstn。這樣一來,利用下列等式,基于教導基板st的半徑r確定基板保持位置331的延伸位置:
現(xiàn)在還參照圖14a—圖14b,其示出了末端執(zhí)行器1414e、1414e’(諸如,可以包括在之前描述的處理設備的基板運輸設備或者機器人314中的末端執(zhí)行器)的相應平面圖。如可以意識到的,末端執(zhí)行器1414e、1414e’可以包括合適的卡盤1414c、1414c’(例如,被動式易夾持卡盤1414c,具有基板易夾持部件1402-1406,其代表性示例如圖14a所示)。根據(jù)另一個方面,末端執(zhí)行器1414e’可以具有基板接合墊片1408-1412,該基板接合墊片被設置成與基板的背側(cè)接合并在制造期間由機器人操作,如圖14b所示。根據(jù)公開實施例的一個方面,教導基板st具有執(zhí)行器偏移部件,該執(zhí)行器偏移部件使教導基板st定位在末端執(zhí)行器上,其中,在基板st與末端執(zhí)行器1414e、1414e’的卡盤1414c、1414c’之間具有豎直偏移或者間隙gp。這在圖15a-15c中示出,圖15a-15c示出了根據(jù)不同方面的置于末端執(zhí)行器1414e、1414e’上的教導基板st的相應視圖。教導基板st的底部(圖15a-15c圖示了教導基板1502、1506、1510的不同圖示)具有突起部1504、1508、1512,這些突起部被構(gòu)造成與末端執(zhí)行器接合并且在教導基板st與末端執(zhí)行器的卡盤部件之間不接合的情況下穩(wěn)定支撐其上的教導基板st。這促進了教導基板與末端執(zhí)行器之間的滑動,從而不受卡盤1414c、1414c’的基板保持部件的約束。教導基板的偏移部件或者突起部可以被構(gòu)造成最小化教導基板與末端執(zhí)行器(例如,圖15a-15b中的突起部1504、1508、1512)之間的接合力/偏壓(例如,摩擦)。如從圖15d-15e(其示出了教導基板st的底部透視圖)中看出,突起部件1516、1518可以合適地分布在教導基板上以使得夾持力均勻分布在突起部上,從而在基板與末端執(zhí)行器之間在單個線性方向上產(chǎn)生均勻滑動108。突起部可以與基板整體形成,或者被添加至基板。在其它方面中,末端執(zhí)行器上的卡盤可以被修改以便變成與教導基板接合的部件。
現(xiàn)在參照圖16,將根據(jù)本公開的一個方面對站自動教導過程進行描述。在一個方面中,至少兩個確定性站部件1610、1611相對于基板保持位置xstn,ystn位于已知關(guān)系中,以便實現(xiàn)在原位將基板保持位置xstn,ystn自動教導至諸如本文中描述的處理工具1600的一部分的基板保持站。在一個方面中,處理工具1600的該部分基本上類似于上面描述的處理模塊11030、pm。在該方面中,處理工具1600的該部分包括兩個室1601、1602,其中,每個室1601、1602包括與相應的基板保持位置對應的堆疊的基板保持支撐件1620a、1620b(例如,在xstn,ystn處位于另一個上方)。在其它方面中,每個室1601、1602包括多于或者少于兩個的基板保持支撐件。在該方面中,每個基板保持支撐件1620a、1620b為分開式支撐件,該分開式支撐件在室1601的一側(cè)上具有一部分1620a1、1620b1并且在室1601的相對側(cè)上具有一部分1620a2、1620b2,其中,在部分1620a1、1620a2與部分1620b1、1620b2之間設置有通道,例如,以允許末端執(zhí)行器從部分1620a1、1620a2與部分1620b1、1620b2之間通過。在其它方面中,基板保持支撐件是橫跨室1601、1602的相對側(cè)的連續(xù)支撐件。此處,基板保持支撐件1620a、1620b為邊緣夾持支撐件,該邊緣夾持支撐被構(gòu)造成夾持放置在相應基板保持支撐件1620a、1620b上的基板的邊緣;而在其它方面中,基板保持支撐件1620a、1620b中的一個或多個包括基板提升銷以用于支撐基板,諸如圖15f中所示的提升銷1500-1502。
在一個方面中,確定性站部件1610、1611連接至基板保持支撐件,諸如最底部的基板保持支撐件1620b,并且位于基板傳送路徑的外側(cè)(例如,以用于從基板保持支撐件1620a、1620b抓取基板并且將基板放置至基板保持支撐件1620a、1620b),同時位于基板運輸設備的移動范圍內(nèi),該基板運輸設備從基板保持支撐件1620a、1620b抓取基板并且將基板放置至基板保持支撐件1620a、1620b。在一個方面中,確定性站部件1610、1611與基板保持支撐件1620b整體形成;而在其它方面中,確定性站部件1610、1611以任意合適的方式聯(lián)接至基板保持支撐件。在一個方面中,確定性站部件1610、1611是可移除的,以用于更換確定性站部件1610、1611。還參考圖16a-16d,確定性站部件1610、1611具有任意合適的形狀,例如,當接觸基板s或者教導基板st時,使基板s或者教導基板st的中心位于已知位置。例如,確定性站部件1610、1611確定性地限定基板s或者教導基板st與確定性站部件1610、1611接觸的預定位置,該預定位置與(例如,基板保持站的)基板保持位置xstn,ystn具有預定的關(guān)系并且識別基板保持位置xstn,ystn。
在一個方面中,確定性站部件1610、1611是如圖16a所示的圓形銷,而在其它方面中,如圖16b和圖16c所示,確定性站部件1610a、1611a和1610b、1611b是不連續(xù)的彎曲接觸表面。在另其它方面中,確定性站部件1610c形成連續(xù)接觸表面,該連續(xù)接觸表面被構(gòu)造成在兩個點處接觸基板s或者教導基板st的邊緣以用于限定基板s或者教導基板st的預定位置。確定性站部件1610、1611(例如,間隔分開地)置于基板保持支撐件1620b上和/或被構(gòu)造成接觸基板s或者教導基板st的彎曲邊緣,其中,該基板相對于基板運輸設備(諸如傳送機器人314)的末端執(zhí)行器314e處于預定的定向,例如使得基板s或者教導基板st上的平坦部或者凹口位于確定性站部件1610、1611之間。在其它方面中,諸如在確定性站部件形成如圖16b-16d所示的彎曲表面的情況下,基板(諸如,教導基板st)包括銷1650、1651,銷1650、1651接觸彎曲表面以用于限定教導基板st的預定位置,其中,教導基板的銷1650、1651接觸確定性站部件,該預定位置與基板保持位置xstn,ystn(例如,基板保持站)具有預定的關(guān)系并且識別該基板保持位置xstn,ystn。
在另一方面中,參考圖17a-17c,確定性站部件1610、1611置于對準夾具1700上,或者與對準夾具1700整體形成,該對準夾具1700能夠例如由基板傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e從基板保持站抓取并且放置至基板保持站。在該方面中,在維持基板保持站內(nèi)的處理環(huán)境的完整性的同時,通過基板傳送機器人314從基板保持站運輸對準夾具并且將對準夾具運輸至基板保持站(以及對準夾具移動經(jīng)過的任意傳送室,例如,基板保持站的框架不需要打開以放置對準夾具,從而使基板保持站的內(nèi)部暴露于例如大氣環(huán)境)。在一個方面中,對準夾具1700包括運動學對準部件,諸如例如,至少一個槽1710和凹部1715,該至少一個槽1710和凹部1715使對準夾具1700相對于基板保持站定位且固定在預定位置中。例如,在一個方面中,基板保持站包括基板提升銷,諸如圖15f所示的提升銷1500-1502,基板支撐在該提升銷上。提升銷1500-1502中的至少兩個與該至少一個槽1710和凹部1715接合,以用于在運動學上定位對準夾具1700。作為示例,一個提升銷1500-1502接合凹部1715以便在例如x和y軸上固定對準夾具,而至少另一個提升銷1500-1205接合該至少一個槽1710以便在轉(zhuǎn)動rt上固定對準夾具,使得確定性站部件1610、1611相對于基板保持站的基板保持位置xstn,ystn具有預定位置。
現(xiàn)在參照圖18a、圖18b、圖19和圖20,在一個方面中,如上所述,確定性站部件1610、1611設置在基板保持站上或者以其他方式固定至基板保持站。確定性站部件1610、1611被成形為確定性地限定基板s、st與確定性站部件1610、1611接觸的預定位置,該預定位置與基板保持站的基板保持位置xstn,ystn具有預定的關(guān)系并且識別該基板保持位置xstn,ystn。在該方面中,通過基板s、st與確定性站部件1610、1611之間的反復接觸(例如,在反復接觸處的沖撞或者碰觸可以稱為撞觸),而不是通過確定一組基準部件(諸如,基板站的壁,在與基板s、st接觸時,該壁相對于基板保持位置xstn,ystn具有非唯一的或者基本上無限的解決方案),來實現(xiàn)在原位將基板保持位置xstn,ystn教導至基板保持站。在該方面中,相對于基板保持位置xstn,ystn的位置的唯一解決方案是根據(jù)確定性站部件1610、1611的確定性部件(例如,相對于例如圖16a-16d中所述的角、半徑等)并且結(jié)合例如基板s、st的形狀用代數(shù)方法來限定是。
如上所述,確定性站部件1610、1611相對于基板保持站的基板保持位置xstn,ystn位于已知位置。基板(諸如,與確定性站部件1610、1611接觸的教導基板st或者基板s)具有離每個確定性站部件1610、1611已知距離的中心wc。例如,基板st、s的中心wc遠離確定性站部件1610、1611一定距離rd(例如,等于基板st、s的半徑)。由于距離rd是已知的,并且確定性站部件1610、1611的位置xp1,yp1與xp2,yp2之間的關(guān)系相對于基板保持位置xstn,ystn是已知的,所以晶片中心wc相對于基板保持位置xstn,ystn的位置也是已知的。在一個方面中,如將在下面更詳細地描述的,通過任意合適的控制器(諸如,控制器11091)來控制基板運輸設備(諸如,如上所述的基板運輸設備)以便運輸在該基板運輸設備的至少一個末端執(zhí)行器上的基板s、st,從而使基板s、st反復靠近確定性站部件1610、1611,直到基板s、st接觸這兩個確定性站部件1610、1611。在每次反復靠近中,基板運輸設備靠近確定性站部件1610、1611,并且以任意合適的方式(諸如利用置于基板保持站中或者基板保持站周圍的自動晶片定中傳感器,諸如,圖16所示的處理工具1600的一部分)來測量基板s、st的偏心度e。在一個方面中,每個處理模塊或者站330(諸如,處理工具1600的一部分)包括如上所述的一個或多個傳感器311s1、311s2以用于檢測基板s的前緣和后緣中的一個或多個以便實現(xiàn)自動晶片定中,使得當基板s、st移動進入處理模塊或者站330中并且從處理模塊或者站330移出時,在每個站處進行自動晶片定中測量。在其它方面中,對于多于一個的處理模塊或者站330,存在共同的自動晶片定中,諸如自動晶片定中(awc)站311。自動晶片定中的合適示例可以從下列專利文件中找到:例如,美國專利第6990430號、第7859685號、第7925378號、第7894657號、第8125652號、第8253948號、第8270702號、第8634633號和第8934706號,以及2014年7月8日提交的美國專利申請第14/325702號,這些專利文件的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。在其它方面中,任意合適的基板對準器可以被用于確定基板s、st的偏心度,諸如例如,設置在基板保持站內(nèi)或者與末端執(zhí)行器314e整體形成的旋轉(zhuǎn)對準器。
重復執(zhí)行該反復過程,直到晶片偏心度e收斂到預定公差內(nèi)的值,諸如例如,自動晶片定中傳感器測量/信號處理噪音,或者,例如,約±150μm(例如,偏心度e在多次反復之間達到基本上無變化的在預定公差內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)或者到達公共偏心度(commoneccentricity)),其中,與確定性站部件1610、1611的反復碰觸/接觸引起的偏心度e識別基板保持位置xstn,ystn。
在一個方面中,以類似于上面描述的方式(諸如,利用站311或者利用位于處理工具1600的一部分處或者周圍的自動晶片定中傳感器)將至少一個基板s、st基本上定中在傳送及機器人314的末端執(zhí)行器314e上的相應位置ec處。在一個方面中,傳送機器人314在至少一個末端執(zhí)行器314e上承載至少一個至少s、st,并且使該至少一個基板朝向確定性站部件1610、1611反復移動,如圖20中的自動教導過程的階段1所示(圖21,方框2100)。在一個方面中,基板傳送機器人314使該至少一個基板s、st從公共方向1816朝向確定性站部件1610、1611移動。在一個方面中,該公共方向1816基本上是直線路徑;而在其它方面中,該公共方向1816是彎曲路徑。在每次反復之后,如上所述,對該至少一個基板s、st相對于末端執(zhí)行器314e的偏心度e進行測量(例如,以便確認基板相對于例如運輸設備坐標系的偏心度)(圖21,方框2105)。在一個方面中,在確定了從一次反復到下一次反復偏心度沒有改變的情況下,諸如在接觸一個或多個確定性站部件1610、1611之前,在末端執(zhí)行器314e上之前定中的位置處,基板s、st可以繼續(xù)保持在末端執(zhí)行器314e上。在其它方面中,在確定了從一次反復到下一次反復偏心度已經(jīng)發(fā)生改變的情況下,諸如在接觸一個或多個確定性站部件1610、1611之后,可以以任意合適的方式(諸如上文所述的方式)將基板s、st重新定位在末端執(zhí)行器314e上,使得在每個反復開始時使基板wc的中心基本上與末端執(zhí)行器參考點ec(例如,機器人位置)重合,以使基板與末端執(zhí)行器314e處于已知關(guān)系。
對于每次反復移動(圖20圖示了基板中心wc的反復位置),以任意合適的方式(諸如,通過至少連接至基板傳送機器人314的控制器11091)對基板傳送機器人314的位置(諸如,末端執(zhí)行器點ec和/或基板s、st的位置)進行追蹤。重復執(zhí)行圖21的方框2100、2105,直到接觸確定性站部件1610、1611中的第一確定性站部件(圖21,方框2110),例如,這是由偏心度e的初始變化確定的,該初始變化反映在圖20中的自動教導過程的階段1到階段2的過渡中。應該理解的是,在基板s、st接觸一個或多個確定性站部件1610、1611之后,當末端執(zhí)行器314e繼續(xù)移動時,在末端執(zhí)行器314e與基板s、st之間會產(chǎn)生或者引起偏心度e。確定性站部件1610、1611中的第一確定性站部件被反復接觸(圖21,方框2115),并且在每次反復之后確定基板s、st的偏心度e(圖21,方框2120),直到偏心度e收斂到預定范圍內(nèi),諸如例如,約±150μm或者自動晶片定中傳感器(諸如,傳感器311s1、311s2)的測量/信號噪音內(nèi)。一旦基板s、st的確定的偏心度e處于預定范圍內(nèi)(例如,偏心度變成(resolvesto)公共偏心度),則確定基板與兩個確定性站部件1610、1611均接觸(圖21,方框2125)。應該理解的是,雖然在本文中描述了兩個確定性站部件,但是在其它方面中,可以設置兩個以上的確定性站部件以用于與基板s、st同時接觸。
參照圖18a和圖18b,基于公共偏心度,在運輸設備坐標系中確定基板s、st的中心wc中的一個或多個以及基板傳送機器人314的位置ec(圖21,方框2130)。例如,晶片的中心位置wc基本上等于機器人位置ec加上偏心度e。這樣一來,能夠通過下列等式確定基板運輸設備參考點ec的中心位置xc,yc:
(xc,yc)=(xec,yec)-(δx,δy)[3]
其中,δx,δy為公共偏心度,xec,yec為末端執(zhí)行器參考點ec在例如基板保持站的x,y坐標系中的位置(見圖18a)。在一個方面中,能夠以基本上類似于之前通過引用方式并入本文的美國專利第7925378號和第6990430號中描述的方式來確定末端執(zhí)行器參考點ec的位置。以任意合適的方式將與xc,yc對應的末端執(zhí)行器參考點ec的位置轉(zhuǎn)換成傳送機器人坐標r,θ,以用于確定教導位置rstn,θstn(對應于基板保持位置xstn,ystn)(圖21,方框2135),并且因為在確定性站部件1610、1611與站保持位置之間存在預定的關(guān)系:
(rstn,θstn)=(rc,θc)+(δr,δθ)[4]
其中,rc,θc對應于基板運輸坐標系中的xc,yc,δr是運輸設備徑向延伸值rs2與rs1之間的差值(例如,δr=rs2-rs1),并且δθ是運輸設備轉(zhuǎn)動值θs1與θs2之間的差值(例如,δθ=θs2–θs1)。
雖然在上面關(guān)于單個末端執(zhí)行器描述了站保持位置的自動教導,但是應該理解的是,上述自動站保持位置教導過程可用于具有多個基板保持器的末端執(zhí)行器,其中,該多個基板保持器共用一個公共的驅(qū)動軸。例如,再次參照圖2e,每個末端執(zhí)行器219e具有例如兩個基板保持器,以并排結(jié)構(gòu)的方式保持基板s、st。例如,通過控制器11091來控制相應的關(guān)節(jié)臂219a、219b,以便使基板s、st移動到它們的相應處理站中(在一個方面中,該處理站類似于上面描述的處理站),從而,如上所述,利用基板運輸設備的至少一個公共驅(qū)動器,使基板s、st在公共方向上朝向相應的確定性站部件1610、1611反復移動。對末端執(zhí)行器219e保持的每個相應基板的偏心度e進行追蹤,并且以基本上類似于上述關(guān)于圖21描述的方式確定每個基板s、st的站保持位置的位置。
參照圖22a-22c,可以以基本上類似于本文中描述的方式確定或者教導基板保持站(諸如,處理工具1600的一部分)的豎直坐標或者z坐標,其中,例如通過控制器11091控制基板傳送機器人314,以便在使基板s、st在z方向上移動的同時,使基板s、st移動以接觸一個或多個確定性站部件1610、1611或者基板站的一個或多個提升銷(諸如,提升銷1500-1502)。在該方面中,基板s、st置于基板傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e上,使得基板s、st相對于末端執(zhí)行器314e具有已知的關(guān)系(圖23,方框2300)。在一個方面中,例如,控制基板傳送機器人314在組合的徑向r與z軸上移動基板s、st,從而使基板s、st接觸確定性站部件1610、1611中的一個或多個或者提升銷1500-1502中的一個或多個(圖23,方框2305)。基板傳送機器人314繼續(xù)該組合的徑向r與z軸移動以引起基板s、st(其與確定性站部件1610、1611中的一個或多個或者提升銷1500-1502中的一個或多個接觸)相對于末端執(zhí)行器的移動(圖23,方框2310)?;錽、st被基板傳送機器人314提升,從而使基板s、st豎直地行進經(jīng)過確定性站部件1610、1611中的一個或多個或者提升銷1500-1502中的一個或多個的頂部,在該點處,當末端執(zhí)行器繼續(xù)在組合的徑向r與z方向上移動時,基板s、st相對于該末端執(zhí)行器停止移動(圖23,方框2315)。以任意合適的方式(諸如,通過上面描述的自動晶片定中傳感器)確定沿著徑向r方向的末端執(zhí)行器314e與基板s、st之間的相對移動δrm(例如,δrm=rm1–rm2),其中,將δrm與末端執(zhí)行器314e的總徑向移動trm進行比較以確定出基板s、st在何處相對于末端執(zhí)行器314e停止移動(圖23,方框2320)。要注意的是,例如,通過控制器11091來協(xié)調(diào)基板傳送機器人314末端執(zhí)行器314e在組合的徑向r與z方向上的移動,使得對于末端執(zhí)行器314e的任意給出的徑向位置已知末端執(zhí)行器314e的z高度,使得通過總徑向移動trm與相對移動δrm之間的差值確定確定性站部件1610、1611中的一個或多個或者提升銷1500-1502中的一個或多個的頂部的z高度(并且因此確定基板保持站的教導高度)。如可以意識到的,基板保持站相對于基板保持站參考系的z坐標被教導(例如,其取決于基板保持站的部件本身的位置確定)。這樣一來,基板保持站的教導z坐標的變化(resolution)獨立于臂/末端執(zhí)行器構(gòu)造的內(nèi)置差異(builtvariances)。內(nèi)置差異的示例包括臂下降或下垂、末端執(zhí)行器水平、傾斜和/或扭曲。要注意的是,該內(nèi)置差異在基板保持站x、y和z坐標的教導期間是存在的且基本上是恒定的,并且被有效抵消掉。
參照圖27a-27c,可以以基本上類似于本文中描述的方式來確定基板保持站(諸如,處理工具1600的一部分)的豎直坐標或者z坐標,其中,例如,通過控制器11091控制基板傳送機器人314以便使基板s、st移動從而在z方向上的一個或多個高度處接觸基板站的確定性站部件/提升銷2710、2711中的一個或多個(其可以以基本上類似于上面描述的確定性站部件/提升銷1710、1711、1501-1502、1610、1611)。在該方面中,基板s、st包括基本上平坦的外圍表面ste,并且確定性站部件2710、2711的自由端是漸細的(例如,包括相對于彼此成角度的第一表面ss1和第二表面ss2)。在其它方面中,基板s、st可以包括成輪廓的或者圓形的外圍表面,例如,如圖22a-22c所示?;錽、st的外圍表面ste被構(gòu)造成使基板s、st在基板上的預定已知位置處(例如,在基本上平坦的外圍表面ste的頂部或者底部邊緣或者在圓形的外圍表面的切線上)接觸確定性站部件2710、2711。該基本上平坦的外圍表面ste接觸確定性站表面2710、2711與該圓形的外圍表面接觸確定性站表面2710、2711之間的差異是由于控制器11091中存在的或者控制器11091使用以確定末端執(zhí)行器314e的徑向位置r1、r2、r3、r4的(多個)算法導致的。通過以類似于前面描述的方式檢測基板s、st的接觸后的偏心度來實現(xiàn)通過控制器對接觸位置及其站位置(x、y和z)進行登記(registration),如下面進一步描述的。
在該方面中,以任意合適的方式將基板s、st置于基板傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e上,從而使基板s、st相對于末端執(zhí)行器314e具有已知關(guān)系(圖28,方框2800)。在一個方面中,例如,控制基板傳送機器人314在第一z軸高度在徑向r上移動基板s、st(其起始于例如基板s、st的已知位置處,諸如已確定的或者已知的站位置或者已知的基板位置,并且對于已知的r距離,或者在初始未知的情況下變化,以便使基板接觸預定的確定性站部件2710,從而使基板偏心度變成確定接觸位置)以使得基板s、st接觸確定性站部件2710、2711中的一個或多個(圖28,方框2810)。例如,通過控制器11091記錄末端執(zhí)行器314e的徑向延伸r1和高度z1(圖28,方框2820),以實現(xiàn)基板保持站高度zs的確定,如將在下面描述的。控制基板傳送機器人314以便在另一個變化的z軸高度上在徑向移動r1、r2、r3、r4中反復移動基板s、st,從而使基板s、st接觸(如上面所確定的)確定性站部件2710、2711中的一個或多個(圖28,方框2810)。例如,通過控制器11091記錄末端執(zhí)行器314e的徑向延伸r2和高度z2(圖28,方框2820),以便實現(xiàn)基板保持站高度zs的確定,如將在下面描述的。反復性地重復執(zhí)行圖28的方框2810-2820以便在確定性站部件2710、2711中的一個或多個的每個側(cè)表面ss1、ss2上建立至少兩個點,從而例如使得控制器11091能夠插入側(cè)表面ss1、ss2的位置與定向,并且確定側(cè)表面ss1、ss2之間的交點(圖28,方框2830)。在一個方面中,側(cè)表面ss1、ss2之間的交點相對于基板保持站的參考系(或者任意其它合適的參考系,諸如傳送機器人314的參考系)位于交點高度zf處。要注意的是,交點高度zf與基板保持站教導高度zs之間的距離或者高度l是已知的。
如能夠從圖27c中看出,例如,在圖28的方框2810-2820中反復獲得的z高度z1-z4和徑向延伸位置r1-r4由控制器11091使用以便插入側(cè)表面ss1、ss2之間的相交處的交點的位置rf,zf。通過zs=zf–l確定基板保持站的教導高度zs(圖28,方框2840),其中,l是上述的已知值。
參照圖29a-29f,在另一方面中,確定性站部件2910、2911(其可以基本上類似于上面描述的確定性站部件和/或提升銷)具有基本上平坦的自由端,而基板s、st的外圍表面ste包括相對于彼此成角度的第一表面ss1’和第二表面ss2’。以基本上類似于上面描述的方式,以任意合適的方式將基板s、st置于基板傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e上,從而使基板s、st相對于末端執(zhí)行器314e具有已知的關(guān)系(圖28,方框2800)。在一個方面中,例如,控制基板傳送機器人314在多個z高度zi上在徑向r移動中移動基板s、st以用于確定基板保持站的教導高度zs。例如,控制基板傳送機器人314在第一z軸高度z1上在徑向移動r1中移動基板,從而使基板s、st接觸確定性站部件2910、2911中的一個或多個(圖28,方框2810)。例如,通過控制器11091記錄末端執(zhí)行器314e的徑向延伸r1和高度z1(圖28,方框2820),以實現(xiàn)站高度zs的確定,如將在下面描述的??刂苹鍌魉蜋C器人314以便在z軸高度z2處在徑向移動r2中移動基板s、st,從而使基板s、st接觸確定性站部件2910、2911中的一個或多個(圖28,方框2810)。例如,通過控制器11091記錄末端執(zhí)行器314e的徑向延伸r2和高度z2(圖28,方框2820),以實現(xiàn)站高度zs的確定,如將在下面描述的。反復性地重復執(zhí)行圖28的方框2810-2820,以便在基板s、st的每個側(cè)表面ss1’、ss2’上建立至少兩個點,從而例如使得控制器11091能夠如圖29f所示的插入側(cè)表面ss1’、ss2’的位置與定向,并且確定側(cè)表面ss1’、ss2’之間的交點rf,zf(圖28,方框2830)。在一個方面中,側(cè)表面ss1’、ss2’之間的交點對應于確定性站部件2910、2911的高度zf。如上所述,交點高度zf與基板保持站教導高度zs之間的距離或者高度l是已知的,使得如上面關(guān)于圖28的方框2840所描述的,能夠通過zs=zf–l確定基板保持站的教導高度zs。
現(xiàn)在參照圖30,該一個或多個確定性站部件3010、3011(其可以基本上類似于上面描述的確定性站部件和/或提升銷)包括喇叭形的自由端(與圖27a和圖27b中所示的漸細的自由端相反)。在該方面中,以基本上類似于上面關(guān)于圖28描述的方式確定基板保持站的教導高度zs。例如,控制基板傳送機器人314以便在各個z高度上徑向地移動基板s、st以確定至少位置r1,z1-r4,z4(例如,確定性站部件3010、3011的每個表面ss1’’、ss2’’上的至少兩個點),使得能夠通過控制器11091以任意合適的方式插入或者計算表面ss1’’、ss2’’的交點rf,zf,其中,基板站教導高度zs通過上面描述的zs=zf–l確定。
如可以意識到的,可以在已經(jīng)確定/教導了基板保持站的x,y位置之后確定或者建立基板保持站的教導高度zs,而在其它方面中,可以在確定基板保持站的x,y位置之前確定基板保持站的教導高度zs。例如,雖然上面描述了使用一個或多個確定性站部件(例如諸如,兩個確定性站部件)來確定教導高度zs,但是在其它方面中,可以使用諸如確定性站部件2711的單個確定性站部件(或者任意其它合適的確定性站部件或者提升銷)來建立教導高度zs。參照圖31a和圖31b,以任意合適的方式將基板s、st置于基板傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e上,從而使基板s、st相對于末端執(zhí)行器314e具有已知的關(guān)系(圖32,方框3200)。在一個方面中,例如,控制基板傳送機器人314以便多個z高度處沿著圓弧r’移動基板s、st(例如諸如,通過圍繞傳送機器人的腕關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動末端執(zhí)行器或者以任意其他合適的方式)以用于確定基板保持站的教導高度zs。例如,控制基板傳送機器人314在第一z軸高度z1處沿著圓弧r’移動基板,從而使基板s、st只接觸確定性站部件2711中的一個(圖32,方框3210)。例如,通過控制器11091記錄末端執(zhí)行器314e的旋轉(zhuǎn)移動r1’和高度z1(圖32,方框3220),以實現(xiàn)站高度zs的確定,如將在下面描述的。如可以意識到的,在記錄旋轉(zhuǎn)移動r1’和高度z1之后,可以使基板返回到基板開始旋轉(zhuǎn)移動時的位置(例如,實際上為旋轉(zhuǎn)移動的起始位置)以提供測量基板st的旋轉(zhuǎn)移動的基礎定位或位置??刂苹鍌魉蜋C器人314在另一個z軸高度z2處在旋轉(zhuǎn)移動r2’中移動基板s、st,從而使基板s、st只接觸確定性站部件2711中的一個(圖32,方框3210)。例如,通過控制器11091記錄末端執(zhí)行器314e的旋轉(zhuǎn)移動r2’和高度z2(圖32,方框3220),以實現(xiàn)站高度zs的確定,如將在下面描述的。反復性地重復執(zhí)行圖32的方框3210-3220以便在確定性站部件2711的每個側(cè)表面ss1、ss2上建立至少兩個點,從而例如使得控制器11091能夠如圖31b所示插入側(cè)表面ss1、ss2的位置與定向,并且確定側(cè)表面ss1、ss2之間的交點rf’,zf(圖32,方框3230)。在一個方面中,側(cè)表面ss1、ss2之間的交點對應于確定性站部件2711的高度zf。如上所述,交點高度zf與基板保持站教導高度zs之間的距離或者高度l是已知的,從而如上面關(guān)于圖28的方框2840描述的,通過zs=zf–l確定基板保持站的教導高度zs(圖32,方框3240)。
在一個方面中,在大約200°c至大約850°c的基板處理溫度下進行本文中描述的站自動教導過程。在其它方面中,在低于大約200°c或者高于大約850°c的溫度下進行本文中描述的站自動教導過程。在一個方面中,對傳送機器人314的末端執(zhí)行器314e上的位置c1的位置進行調(diào)整以便以任意合適的方式補償熱膨脹或者收縮,從而用于在本文中描述的站自動教導過程中確定基板s、st的偏心度。例如,當末端執(zhí)行器314e移動到基板處理模塊/站并且移出基板處理模塊/站時,任意合適的靜態(tài)檢測傳感器(諸如例如,傳感器311s1、311s2,該傳感器例如鄰近于任意合適的基板處理模塊/站設置)檢測基板s、st的邊緣和/或末端執(zhí)行器314e的基準部件401、402(圖3)。例如,通過控制器11091接收來自傳感器311s1、311s2的與檢測基板邊緣和/或末端執(zhí)行器基準部件相對應的信號,并且控制器11091控制傳送機器人314而基于傳感器信號調(diào)整位置c1在末端執(zhí)行器314e上的位置,以便以基本上類似于下述專利文件中描述的方式補償傳送機器人314的熱膨脹和/或收縮:2015年7月13日提交的代理人案號為390p015253-us(-#)、名稱為“ontheflyautomaticwafercenteringmethodandapparatus”的美國臨時專利申請第62/191,863號,其全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。
在一個方面中,參考圖24a、圖24b和圖25,利用靜態(tài)或者固定的傳感器2410、2411,而不是利用上面描述的接觸確定性站部件1610、1611,來教導基板保持位置xstn,ystn。在該方面中,每個傳感器2410、2411的位置與基板保持位置xstn,ystn具有預定的空間關(guān)系。能夠利用傳感器2410、2411通過下列等式來找到晶片s、st的中心:
以基本上類似于上面描述的方式在運輸設備坐標系中確定晶片s、st的中心wc和基板傳送機器人314的位置ec中的一個或多個。在一個方面中,將晶片s、st定中于末端執(zhí)行器上,使得在晶片中心wc與末端執(zhí)行器中心ec之間基本上存在零偏心度。在該方面中,通過末端執(zhí)行器使晶片s、st朝向確定性站部件移動(在該方面中,該確定性站部件為傳感器2410、2411)(圖26,方框2600)。利用傳感器感測晶片s、st(圖26,方框2610),并且確定晶片中心wc和基板運輸設備的位置中的一個或多個的確定(圖26,方框2620)。如可以意識到的,因為傳感器2410、2411相對于基板保持位置xstn,ystn的位置是已知的,而且晶片中心wc基本上與末端執(zhí)行器中心ec重合,所以基板保持站相對于末端執(zhí)行器中心ec的位置也是已知的,并且被教導至基板運輸設備,其中,對晶片s、st進行感測實現(xiàn)了末端執(zhí)行器中心ec(即,基板運輸設備的位置)相對于基板保持位置xstn,ystn的登記。
在其它方面中,在晶片s、st與末端執(zhí)行器中心ec之間可能存在偏心度e。此處,例如,如上面關(guān)于圖18a、18b和21所描述的,晶片的中心位置wc基本上等于機器人位置ec加上偏心度e。為了找出偏心度e和末端執(zhí)行器的中心ec,例如,通過控制11091控制相應的關(guān)節(jié)臂219a、219b,以使基板s、st移動到它們的相應處理站中(在一個方面中,該處理站類似于上面描述的處理站),如上所述,利用基板運輸設備的至少一個公共驅(qū)動器使得基板s、st在公共方向上朝向相應的確定性站部件2410、2411反復移動。對于由末端執(zhí)行器219e保持的每個相應基板,偏心度e被追蹤,并且以基本上類似于上面關(guān)于圖21所描述的方式確定每個基板s、st的站保持位置的位置。然而,接觸式確定性站部件1610、1611被替換為非接觸式確定性站部件2420、2411。例如,當確定傳感器2410、2411基本上同時感測晶片s、st而且偏心度在上述的預定公差內(nèi)時,在晶片s、st與末端執(zhí)行器中心ec之間存在基本上為零的偏心度e(圖26,方框2640)。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,一種用于自動教導基板站位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)被提供。該系統(tǒng)包括:框架;基板運輸器,該基板運輸器連接至該框架,該基板運輸器具有被構(gòu)造成支撐基板的末端執(zhí)行器;以及控制器,該控制器被構(gòu)造成使所述基板移動以便使所述基板運輸器抵靠基板站部件偏壓支撐在末端執(zhí)行器上的基板,從而引起基板與所述末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化,確定該偏心度的變化,并且至少基于基板與所述末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化來確定基板站位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站位置是基板站的z位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該系統(tǒng)進一步包括連接至框架的基板定位單元。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板定位單元包括連接至框架的自動晶片定中(awc)單元。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊中具有真空壓力環(huán)境。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,真空壓力環(huán)境為高真空。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,在該真空壓力環(huán)境中基板運輸器抵靠該基板站部件偏壓支撐在末端執(zhí)行器上的基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊處于用于處理基板的處理安全性狀態(tài)中。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器包括嵌入式抓取/放置命令以便使基板運輸器移動并且偏壓基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器包括嵌入式基板定位命令以便確定基板偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,處理工具包括:框架;基板運輸器,該基板運輸器連接至該框架并且具有被構(gòu)造成支撐基板的末端執(zhí)行器;以及基板運輸設備自動教導系統(tǒng),該基板運輸設備自動教導系統(tǒng)用于自動教導基板站位置,該自動教導系統(tǒng)包括控制器,該控制器被構(gòu)造成:使基板運輸器移動以使得該基板運輸器抵靠基板站部件輕碰支撐在末端執(zhí)行器上的基板,從而引起基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化,確定該偏心度的變化,并且至少基于基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化來確定基板站位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該處理工具進一步包括連接至框架的基板定位單元。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板定位單元包括連接至框架的自動晶片定中(awc)單元。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊中具有真空壓力環(huán)境。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該真空壓力環(huán)境為高真空。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,在該真空壓力環(huán)境中基板運輸器抵靠基板站部件偏壓支撐在末端執(zhí)行器上的基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊處于用于處理基板的處理安全性狀態(tài)中。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器包括嵌入式抓取/放置命令以便使基板運輸器移動并且偏壓基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器包括嵌入式基板定位命令以便確定基板偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該基板是代表性教導晶片或者假晶片。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板運輸設備包括:框架;基板運輸設備,該基板運輸設備可移動地連接至框架并且具有被構(gòu)造成支撐基板的末端執(zhí)行器;基板站,該基板站連接至框架并且具有至少一個第一站部件,該第一站部件與基板站的基板保持位置具有預定的空間關(guān)系;以及用于自動教導基板站的基板站位置的自動教導系統(tǒng),該自動教導系統(tǒng)包括控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)可操作地連接至基板運輸設備并且被構(gòu)造成利用來自控制器中的嵌入式抓取/放置命令中的至少一個嵌入式抓取/放置命令來確定基板保持位置,其中,基板運輸設備通過該至少一個嵌入式抓取/放置命令進行的命令運輸實現(xiàn)末端執(zhí)行器的移動,從而使支撐在末端執(zhí)行器上的基板輕碰至少第一站部件,從而通過與該至少第一站部件的接觸而引起基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度,確定該偏心度的量,并且基于該偏心度以及預定的空間關(guān)系來確定基板保持位置的位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該至少第一站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊中具有真空壓力環(huán)境。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該真空壓力環(huán)境為高真空。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,在所述真空壓力環(huán)境中,基板運輸器抵靠該至少第一站部件輕碰支撐在末端執(zhí)行器上的基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,至少第一站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊處于用于處理基板的處理安全性狀態(tài)中。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,嵌入式抓取/放置命令使基板運輸器移動并且抵靠至少第一站部件輕碰基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器包括嵌入式基板定位命令以便確定偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站包括第二站部件,該第二站部件與基板站的基板保持位置具有預定的空間關(guān)系。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板站位置的方法包括:設置基板運輸器并且在基板運輸器的末端執(zhí)行器上支撐基板;通過利用控制器使基板運輸器移動而引起基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化,從而使得基板運輸器抵靠基板站部件偏壓支撐在末端執(zhí)行器上的基板;利用控制器來確定該偏心度的變化;以及基于基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化而利用控制器來確定基板站位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊中具有真空壓力環(huán)境。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該真空壓力環(huán)境為高真空。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,在該真空壓力環(huán)境中,基板運輸器抵靠基板站部件偏壓支撐在末端執(zhí)行器上的基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該方法進一步包括利用控制器的嵌入式抓取/放置命令來使基板運輸器移動并且偏壓基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該方法進一步包括利用控制器的嵌入式基板定位命令來確定偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,方法包括:設置基板運輸設備,該基板運輸設備具有被構(gòu)造成支撐基板的末端執(zhí)行器;設置基板站,該基板站具有至少一個第一站部件,該第一站部件與基板站的基板保持位置具有預定的空間關(guān)系;以及通過利用來自控制器中的嵌入式抓取/放置命令中的至少一個嵌入式抓取/放置命令確定基板保持位置,而自動教導基板站的基板站位置,其中,來自該至少一個嵌入式抓取/放置命令的基板運輸設備的命令運輸實現(xiàn)末端執(zhí)行器的移動,從而使支撐在末端執(zhí)行器上的基板輕碰該至少第一站部件,從而通過與該至少第一站部件的接觸而引起基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度,利用控制器來確定該偏心度的量,并且利用控制器基于該偏心度和預定的空間關(guān)系來確定基板保持位置的位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該至少第一站部件位于處理模塊內(nèi),該處理模塊中具有真空壓力環(huán)境。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該真空壓力環(huán)境為高真空。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,在該真空壓力環(huán)境中,基板運輸器抵靠至少第一站部件偏壓支撐在末端執(zhí)行器上的基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該方法進一步包括利用嵌入式抓取/放置命令來移動基板運輸器并且抵靠該至少第一站部件輕碰基板。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該方法進一步包括利用控制器的嵌入式基板定位命令來確定所述偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該方法進一步包括為基板站設置第二站部件,該第二站部件與基板站的基板保持位置具有預定的空間關(guān)系。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于基板站位置的原位自動教導的方法包括:
在基板保持站上設置確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件接觸的基板的預定位置,該預定位置與基板保持站具有預定的關(guān)系并且識別該基板保持站;
通過基板與至少一個確定性站部件之間的接觸來確定基板的公共偏心度;以及
基于該公共偏心度來確定基板保持站的教導位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
通過使至少一個確定性站部件與基板接觸來建立站部件在運輸設備坐標系中的位置,并且確定基板的偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
使該至少一個確定性站部件與基板反復地接觸,以便確認基板相對于運輸設備坐標系的偏心度,直到該偏心度的變化變成公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
基于該公共偏心度來確定基板的預定位置和保持基板的運輸設備末端執(zhí)行器的中心位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
通過基板相對于基板保持站的預定位置和運輸設備末端執(zhí)行器的中心位置來確定基板保持站在運輸設備坐標系中的教導位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板與至少一個站部件之間的接觸來自公共方向。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板保持站的教導位置被原位確定至基板保持站。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板與至少一個確定性站部件之間的接觸是反復的接觸,并且對于每次反復接觸,基板的偏心度被確定。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,對于每次反復接觸,基于該偏心度重新定位基板相對于保持基板的基板運輸器的位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該公共偏心度是晶片傳感器的信號噪聲內(nèi)的偏心度,該晶片傳感器被構(gòu)造成檢測基板以用于確定公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,該方法進一步包括:利用控制器確定基板運輸器末端執(zhí)行器的中心位置,以便實現(xiàn)確定相對于該中心位置的公共偏心度,其中,控制器調(diào)節(jié)中心位置的位置以便補償運輸設備上的熱效應。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
框架;
基板保持站,該基板保持站連接至該框架并且具有確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件接觸的基板的預定位置,該預定位置與基板保持站具有預定的關(guān)系并且識別該基板保持站;
基板運輸器,該基板運輸器連接至框架并且被構(gòu)造成使基板移動;以及
控制器,該控制器被構(gòu)造成:
通過基板與至少一個確定性站部件之間的接觸來確定基板的公共偏心度;以及
基于該公共偏心度來確定基板保持站的教導位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:
通過控制基板運輸設備來建立站部件在基板運輸設備的坐標系中的位置從而使基板與該至少一個站部件接觸,并且確定該基板的偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:
在至少一個確定性站部件與基板之間執(zhí)行反復接觸,以確認基板相對于該坐標系的偏心度,直到該偏心度的變化變成公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:
基于該公共偏心度來確定基板的預定位置和運輸設備的中心位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:
通過基板相對于基板保持站的預定位置和基板運輸設備的中心位置來確定基板保持站在該坐標系中的教導位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被構(gòu)造成從公共方向?qū)崿F(xiàn)基板與該至少一個站部件之間的接觸。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板保持站的教導位置在原位被確定至基板保持站。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被構(gòu)造成對于每次反復接觸而實現(xiàn)基板的偏心度確定。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被構(gòu)造成對于每次反復接觸,基于該偏心度確定來執(zhí)行基板相對于基板運輸器的重新定位。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,公共偏心度是晶片傳感器的信號噪聲內(nèi)的偏心度,該晶片傳感器被構(gòu)造成檢測基板以用于確定該公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,基板運輸器包括末端執(zhí)行器,該末端執(zhí)行器具有中心位置,該末端執(zhí)行器被構(gòu)造成保持基板,以及
該控制器被進一步構(gòu)造成確定該中心位置以實現(xiàn)確定相對于該中心位置的公共偏心度,其中,控制器被構(gòu)造成調(diào)整中心位置的位置以補償運輸設備上的熱效應。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
框架;
站夾具,該站夾具連接至框架并且具有確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件接觸的基板的預定位置,該預定位置與站夾具的基板保持位置具有預定關(guān)系并且識別該站夾具的基板保持位置;
基板運輸器,該基板運輸器被構(gòu)造成保持教導基板;以及
控制器,該控制器被構(gòu)造成使基板運輸器移動,從而使教導基板在公共方向上相對于站部件移動。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被構(gòu)造成確定基板的預定位置和基板保持位置,其中,基板的位置和基板保持位置由基板與確定性站部件之間的接觸實現(xiàn)。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
框架;
站夾具,該站夾具連接至框架并且具有確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件接觸的教導基板的預定位置;
教導基板,該教導基板被構(gòu)造使得與確定性站部件的接觸將教導基板定位在預定位置中,該預定位置與基板保持位置具有預定關(guān)系并且識別該基板保持位置;以及
基板運輸器,該基板運輸器被構(gòu)造成保持教導基板;以及
控制器,該控制器被構(gòu)造成使基板運輸器移動,從而使教導基板在公共方向上相對于站部件移動。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被構(gòu)造成確定基板的預定位置和基板保持位置,其中,基板的位置和基板保持位置由基板與確定性站部件之間的接觸實現(xiàn)。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
框架;
基板保持站,該基板保持站連接至該框架,該基板保持站具有確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件接觸的基板的預定位置,該預定位置與站夾具的基板保持位置具有預定關(guān)系并且識別該站夾具的基板保持位置;
運輸設備,該運輸設備連接至框架并且被構(gòu)造成保持基板;以及
控制器,該控制器被構(gòu)造成:
利用運輸設備執(zhí)行基板的移動,其中,基板與至少一個確定性站部件接觸,
確定基板相對于基板運輸設備的公共偏心度,以及
基于該公共偏心度確定基板保持位置的位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
框架;
基板運輸器,該基板運輸器連接至該框架,該基板運輸器具有被構(gòu)造成支撐基板的末端執(zhí)行器;
基板保持站,該基板保持站連接至該框架,該基板保持站具有確定性站部件;以及
控制器,該控制器被構(gòu)造成:
使基板運輸器移動,使得基板與確定性站部件相接觸,從而引起基板與末端執(zhí)行器之間的偏心度的變化,
確定該偏心度的變化,以及
至少基于偏心度的變化來確定基板站位置,其中,該偏心度識別基板站位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于基板站位置的原位自動教導的方法包括:
在基板保持站上提供確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件接觸的基板的預定位置,該預定位置與基板保持站具有預定關(guān)系并且識別該基板保持站;
通過基板與至少一個確定性站部件之間的互相作用來確定基板的公共偏心度;以及
基于該公共偏心度來確定基板保持站的教導位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
通過使該至少一個確定性站部件與基板接觸來建立站部件在所述運輸設備坐標系中的位置,并且確定基板的偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
使該至少一個確定性站部件與基板反復地接觸,以便確認基板相對于運輸設備坐標系的偏心度,直到該偏心度的變化變成公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,確定基板保持站的教導位置包括:
使基板反復地傳遞經(jīng)過至少一個確定性站部件,以確認基板相對于運輸設備坐標系的偏心度,直到該偏心度的變化變成公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,對基板進行感測實現(xiàn)保持基板的運輸設備末端執(zhí)行器的中心位置相對于基板保持位置的登記。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
框架;
基板保持站,該基板保持站連接至該框架并且具有確定性站部件,該確定性站部件確定性地限定與確定性站部件對接的基板的預定位置,該預定位置與基板保持站具有預定關(guān)系并且識別該基板保持站;
基板運輸器,該基板運輸器連接至該框架并且被構(gòu)造成使基板移動;以及
控制器,該控制器被構(gòu)造成:
通過基板與至少一個確定性站部件之間的互相作用來確定基板的公共偏心度;以及
基于該公共偏心度來確定基板保持站的教導位置。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:通過執(zhí)行至少一個確定性站部件與基板之間的接觸來建立站部件在運輸設備坐標系中的位置,并且確定基板的偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:實現(xiàn)在該至少一個確定性站部件與基板之間的反復接觸,以確認基板相對于運輸設備坐標系的偏心度,直到該偏心度的變化變成公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,控制器被進一步構(gòu)造成:實現(xiàn)基板反復地傳遞經(jīng)過該至少一個確定性站部件,以確認基板相對于運輸設備坐標系的偏心度,直到該偏心度的變化變成公共偏心度。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,對基板進行感測實現(xiàn)保持基板的運輸設備末端執(zhí)行器的中心位置相對于基板保持位置的登記。
根據(jù)公開實施例的一個或多個方面,用于自動教導基板保持位置的基板運輸設備自動教導系統(tǒng)包括:
基板保持夾具;以及
教導基板,該基板保持夾具和教導基板組合地具有一種構(gòu)造,該構(gòu)造相對于基板保持夾具z教導位置是確定的,該基板保持夾具z教導位置利用撞觸而實現(xiàn);
其中,基板保持夾具和教導基板的所述構(gòu)造:
利用基板保持夾具與教導基板之間的接觸表面限定至少一個部件,該至少一個部件在z方向和基板運輸器的徑向延伸方向均具有預定差異,并且
通過教導基板與接觸表面之間的接觸來確定基板保持夾具z教導位置的變化。
應該理解的是,上述說明僅僅是對公開實施例的各個方面的說明性描述。在不脫離公開實施例的各個方面的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設想到各種更改和修改。因此,公開實施例的各個方面旨在包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有這種更改、修改和變化。因此,根據(jù)公開實施例的各個方面,在上述段落中描述的特征中的任意一個或多個特征都可以有利地與上述段落中描述的任意其它特征組合,這種組合仍然包括在本發(fā)明的各個方面的范圍內(nèi)。進一步地,在互不相同的從屬權(quán)利要求或者獨立權(quán)利要求中陳述不同的特征這一單純事實并不表示無法有利地使用這些特征的組合,這種組合仍然包括在本發(fā)明的各個方面的范圍內(nèi)。