(57)【要約】  移動中の基板（１０６）の少なくとも２つの平行な端部の長さに沿った、破損やずれ等の基板の欠陥の存在を検出する少なくとも２つのセンサ（１４０Ａ、１４０Ｂ）を組み込んだ装置及び方法を提供する。一実施形態において、装置は、基板の欠陥を検出するための、少なくとも２つの平行な端部近傍で、基板をセンシングするセンサ構成を含む。他の実施形態において、装置は、基板サポート表面を有するロボット（１１４又は１３０）と、基板の欠陥を検出するための、少なくとも２つの平行な端部近傍で、基板をセンシングするセンサ構成とを含む。
2009524047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の欠陥を検出する装置であって、前記基板の第１の端部近傍で基板をセンシングするために配置された第１のセンサと、前記基板の前記第１の端部に平行な第２の端部近傍で前記基板をセンシングするために配置された第２のセンサとを含み、前記基板が前記第１及び第２のセンサを通過する装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のセンサが、チャンバの通路に隣接配置されていて、前記チャンバの前記通路に入る前に、前記第１及び第２のセンサが、夫々、前記基板の端部をセンシングする、又は、前記チャンバの前記通路を出た後に、前記第１及び第２のセンサが、夫々、前記基板の端部をセンシングする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記センサ構成が、複数のビューウィンドウを含み、前記第１及び第２のセンサが、夫々、前記ビューウィンドウの外部又は近傍に装着されていて、前記第１及び第２のセンサの夫々のセンシング機構が、１つのビューウィンドウを通過するような構成である請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のセンシング機構を通して搬送するよう構成されたエンドエフェクタに接続された第１の腕と、他の基板を同時にサポート及び搬送するよう構成された他のエンドエフェクタに接続された第２の腕とを有するロボットを含む請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のセンシング機構を通して搬送するよう構成された少なくとも１つのエンドエフェクタを含む請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のセンサの夫々が、前記基板の端部の下に配置されたトランスミッタ及びレシーバ、並びに、前記基板の前記端部の上に配置された対応のリフレクタを含み、共通の垂直面が、前記トランスミッタ、前記レシーバ及び前記対応のリフレクタと交差するような構成である請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記トランスミッタが、レーザー又は発光ダイオードである請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記トランスミッタがレーザーで、光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、直径が約３ｍｍ未満の光のレーザービームを放出するように構成されている請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、前記光のレーザービームの直径が約１ｍｍ未満である請求項８記載の装置。
【請求項１０】
基板の欠陥を検出する装置であって、
基板をサポートするための少なくとも１つの基板サポート表面を有するロボットと、
前記基板の第１の端部近傍で基板をセンシングするために配置された第１のセンサと、前記少なくとも１つの基板サポート表面での基板の搬送中、前記基板の前記第１の端部に平行な第２の端部近傍で前記基板をセンシングするために配置された第２のセンサとを含むセンサ構成とを含む装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２のセンサが、チャンバの通路に隣接配置されていて、前記チャンバの前記通路に入る前に、前記第１及び第２のセンサが、夫々、前記基板の端部をセンシングする、又は、前記チャンバの前記通路を出た後に、前記第１及び第２のセンサが、夫々、前記基板の端部をセンシングする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記センサ構成が、複数のビューウィンドウを含み、前記第１及び第２のセンサが、夫々、ビューウィンドウの外部又は近傍に装着されていて、前記第１及び第２のセンサの夫々のセンシング機構が、前記ビューウィンドウを通過するような構成である請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記ロボットが、前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のセンシング機構を通して搬送するよう構成されたエンドエフェクタに接続された第１の腕と、他の基板を同時にサポート及び搬送するよう構成された他のエンドエフェクタに接続された第２の腕とを有する請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの基板サポート表面が、エンドエフェクタを含み、前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のセンシング機構を通して搬送するよう構成されている含む請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２のセンサの夫々が、前記基板の端部の下に配置されたトランスミッタ及びレシーバ、並びに、前記基板の前記端部の上に配置された対応のリフレクタを含み、共通の垂直面が、前記トランスミッタ、前記レシーバ及び前記対応のリフレクタと交差するような構成である請求項１０記載の装置。
【請求項１６】
前記トランスミッタが、レーザー又は発光ダイオードである請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記トランスミッタがレーザーで、光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、直径が約３ｍｍ未満の光のレーザービームを放出するように構成されている請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
前記光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、前記光のレーザービームの直径が約１ｍｍ未満である請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
基板の破損及びずれを検出する装置であって、
少なくとも１つのビューウィンドウを有する搬送チャンバと、
前記搬送チャンバ内で、エンドエフェクタにサポートされた基板と、
前記少なくとも１つのビューウィンドウの外部又は近傍に装着された少なくとも２つのセンサを含むセンサ構成であって、前記少なくとも２つのセンサの夫々のセンシング機構が、前記少なくとも１つのビューウィンドウを通過するように構成されたセンサ構成とを含み、前記少なくとも２つのセンサが、前記基板の少なくとも２つの平行な端部近傍で、前記基板を連続的にセンシングするように適合されて、前記エンドエフェクタが、前記少なくとも２つのセンサの夫々の前記センシング機構を通って前記基板を移動する際に、基板の欠け、亀裂又は前記少なくとも２つの平行な端部のずれの存在を検出する装置。
【請求項２０】
前記少なくとも２つのセンサが、近接するチャンバの通路に隣接配置されていて、前記近接するチャンバの前記通路に入る前に、前記少なくとも２つセンサの夫々が、前記基板の端部をセンシングする、又は、前記チャンバの前記通路を出た後に、前記少なくとも２つセンサの夫々が、前記基板の端部をセンシングする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記エンドエフェクタが、前記少なくとも２つのセンサの夫々の前記センシング機構を通して、約１００ｍｍ／ｓ〜約２０００ｍｍ／ｓの範囲の速度で、前記基板を移動する請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも２つのセンサが、約１ｍｍを超える基板の欠け又は亀裂を検出するように適合されている請求項１９記載の装置。
【請求項２３】
前記少なくとも２つのセンサの夫々が、前記基板の端部の下に配置されたトランスミッタ及びレシーバ、並びに、前記基板の前記端部の上に配置された対応のリフレクタを含み、共通の垂直面が、前記トランスミッタ、前記レシーバ及び前記対応のリフレクタと交差するような構成である請求項１９記載の装置。
【請求項２４】
前記トランスミッタが、レーザー又は発光ダイオードである請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記トランスミッタがレーザーで、光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、直径が約３ｍｍ未満の光のレーザービームを放出するように構成されている請求項２３記載の装置。
【請求項２６】
基板の欠陥を連続的に検出する方法であって、
少なくとも２つのセンサを配置して、前記基板が前記少なくとも２つのセンサの夫々を通過する際に、前記少なくとも２つのセンサが、前記基板の少なくとも２つの平行な端部近傍の基板を連続的にセンシングする工程と、
前記少なくとも２つのセンサの夫々からの信号を、コントローラに送信して、前記少なくとも２つのセンサからの前記信号を連続的にモニターして、基板の欠陥の存在を検出する工程とを含む方法。
【請求項２７】
前記少なくとも２つのセンサの夫々の前記センシング機構を、約１００ｍｍ／ｓ〜約２０００ｍｍ／ｓの範囲の速度で、前記基板が横断する請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも２つのセンサを配置する工程が、前記少なくとも２つのセンサを、少なくとも１つのビューウィンドウの外部又は近傍に装着する工程を含み、前記基板のセンシング前又は後に、前記少なくとも２つのセンサの夫々のセンシング機構が、前記ビューウィンドウを通過するような構成である請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記基板を、ロボットのエンドエフェクタで移動することにより、前記基板が、センシング機構を横断する請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
前記ロボットが、他の基板を同時にサポート及び移動する他のエンドエフェクタを有する請求項２６記載の方法。
【請求項３１】
前記基板が、ガラス又はプラスチック基板である請求項２６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
(発明の分野)
本発明の実施形態は、概して、連続的且つ費用効果のあるやり方で、基板の破損及び移動中の基板のずれを検出する装置及び方法に関する。
【０００２】
(関連技術の説明)
基板処理システムを用いて、集積回路デバイスの製造におけるケイ素ウェハや、フラットパネルディスプレイの製造におけるガラスパネル等の基板が処理されている。典型的に、１つ以上のロボットが、基板処理システムに配置されていて、基板を複数の処理チャンバに搬送して、製造処理の一連の処理工程を行っている。通常、基板処理システムは、中に搬送チャンバロボットが配置された、中心に位置する搬送チャンバと、搬送チャンバを囲む複数の処理チャンバとを有するクラスターツールを含む。搬送チャンバは、工場インタフェースに結合されていることがあり、これには、工場インタフェースロボットと、夫々が複数の基板を保持する複数の基板カセットとが収容されている。工場インタフェース内の一般的な周囲環境と、搬送チャンバ内の真空環境間での基板の搬送を促すために、ポンプダウンして中に真空を形成し、排気して、中を周囲条件とするロードロックチャンバが、工場インタフェースと搬送チャンバの間に配置されている。基板の処理においてロボットを用いることは、汚染（例えば、基板取扱いによる汚染）を最小にして、高速且つ精密で、欠陥を最小にし、高処理量システムを提供する、多くの異なるタイプの処理技術による多数の基板の処理に必須である。
【０００３】
動作中、工場インタフェースロボットは、カセットから、ロードロックチャンバの内部まで、１枚以上の基板を搬送する。ロードロックチャンバは、ポンプダウンすると、真空を形成する。すると、搬送チャンバロボットが、基板を、ロードロックから、１つ以上の処理チャンバの内部まで搬送する。基板処理シーケンス完了後、搬送チャンバロボットが、処理された基板をロードロックへ戻し、ロードロックが排気され、工場インタフェースロボットが、処理された基板をカセットへ搬送して、処理システムから後に取り出す。かかる基板処理システムは、カリフォルニア州、サンタクララ（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のアプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，）の完全所有子会社であるＡＫＴ社（ＡＫＴ，Ｉｎｃ．，）より入手可能である。
【０００４】
大きな基板及び小さなデバイスフィーチャーへと向かう傾向が増えるにつれ、低欠陥レートで、デバイスを繰り返し製造するためには、様々な処理チャンバにおける、基板の正確な位置精度が益々必要とされている。処理システム全体における基板の位置精度を向上することは課題である。一例を挙げると、フラットパネルディスプレイ基板（例えば、ガラス基板）は、処理システムの様々なチャンバを行き来するロボットのエンドエフェクタ（例えば、ブレード又はフィンガー）で搬送される。フラットパネルディスプレイ基板を、ロボットのエンドエフェクタにより適切に位置合わせし、位置合わせされたら、搬送中の位置合わせの変化（即ち、ずれ）によって衝突することなく、基板が、ロードロック又は処理チャンバのスロット又は他の障害物を通過できるようにするのは難しいことである。衝突すると、フラットパネルディスプレイ基板の欠けや亀裂を生じるばかりでなく、ロードロックや処理チャンバに異物が形成され、堆積する可能性がある。かかる異物の形成の結果、ディスプレイや後に処理されるディスプレイに対する処理の欠陥やその他損傷となる。このように、異物が存在すると、汚染の可能性となる異物を完全に除去するために、システム又はその一部のシャットダウンが必要となることが多い。更に、基板の寸法が大きくなり、デバイスの密度が増大すると、各基板の価値も大幅に増す。従って、基板のずれによる基板への損傷や収量の損失は、コストの結果的な増大や処理量の減少のため、極めて望ましくない。
【０００５】
処理システム全体における基板の位置精度（即ち、位置合わせ）を向上するために、数多くの方策が用いられてきた。例えば、搬送チャンバが、センサ構成において、各ロードロック及び処理チャンバの入口に近接する４つのセンサ群を備えていて、基板をチャンバにロボットが搬送する前に、位置合わせをセンシングするために、センサが、矩形ガラスパネルの四隅の存在を同時に検出するようなものである。このように、４つのセンサは、離れた位置で、搬送チャンバの基部に構成されて、４つのセンサ全てが、固定された基板の四隅の下に同時に配置されている。各チャンバの前に、センサをこのように分散配置するには、搬送チャンバの基部全体の多くの場所に数多くのセンサを配置する必要がある。搬送チャンバの基部全体に配置されるセンサの様々な構成が提案されてきた。
【０００６】
従来のセンサ構成は十分に機能しているものの、動作中、センサのこれらの構成を与えるのに関連したいくつかの固有の制限がある。実際には、センサは、一度に一枚の基板の位置合わせしか検出しないため、搬送チャンバの基部全体のセンサの分散配置により、搬送チャンバは、一度に１枚の基板しか処理／取扱いできない。このように、搬送チャンバロボットは、事実上、単腕ロボットに制限され、処理システムの処理量が減じる結果となる。他の制限は、処理システムの処理量の減少にも寄与するものであるが、位置合わせのセンシング中、４つのセンサに配置される時に、基板が固定されることである。更に他の制限は、１枚の基板の位置合わせをセンシングするのに少なくとも４つのセンサが必要なことである。最後に、他の制限は、４つのセンサが、基板の隅でしか、基板の欠陥（例えば、基板の欠け）を検出しないことである。
【０００７】
本発明の装置及び方法によれば、比較的単純な構成、並びに、基板のずれ及び／又は破損を検出するのに必要なセンサの数を少なくし、本発明を比較的低コストで実施することができる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、概して、移動中の基板の破損やずれ等の基板の欠陥の存在を検出する少なくとも２つのセンサを組み込んだ装置及び方法を提供する。一実施形態において、基板の欠陥を検出する装置は、基板の第１の端部近傍で基板をセンシングするために配置された第１のセンサと、基板の前記第１の端部に平行な第２の端部近傍で基板をセンシングするために配置された第２のセンサとを含み、基板が第１及び第２のセンサを通過する。他の実施形態において、基板の欠陥を検出する装置は、基板をサポートするための少なくとも１つの基板サポート表面を有するロボットと、基板の第１の端部近傍で基板をセンシングするために配置された第１のセンサと、少なくとも１つの基板サポート表面での基板の搬送中、基板の第１の端部に平行な第２の端部近傍で基板をセンシングするために配置された第２のセンサとを含むセンサ構成とを含む。更に他の実施形態において、基板の破損及びずれを検出する装置は、少なくとも１つのビューウィンドウを有する搬送チャンバと、搬送チャンバ内で、エンドエフェクタにサポートされた基板と、少なくとも１つのビューウィンドウの外部又は近傍に装着された少なくとも２つのセンサを含むセンサ構成であって、少なくとも２つのセンサの夫々のセンシング機構が、少なくとも１つのビューウィンドウを通過するように構成されたセンサ構成とを含み、少なくとも２つのセンサが、基板の少なくとも２つの平行な端部近傍で、基板を連続的にセンシングするように適合されて、エンドエフェクタが、少なくとも２つのセンサの夫々のセンシング機構を通って基板を移動する際に、基板の欠け、亀裂又は少なくとも２つの平行な端部のずれの存在を検出する。更なる実施形態において、基板の欠陥を連続的に検出する方法は、少なくとも２つのセンサを配置して、基板が少なくとも２つのセンサの夫々を通過する際に、少なくとも２つのセンサが、基板の少なくとも２つの平行な端部近傍の基板を連続的にセンシングする工程と、少なくとも２つのセンサの夫々からの信号を、コントローラに送信して、少なくとも２つのセンサからの信号を連続的にモニターして、基板の欠陥の存在を検出する工程とを含む。
【詳細な説明】
【０００９】
本発明は、概して、少なくとも２つのセンサを組み込んだ装置及び方法を提供するものであり、これらセンサは、移動中の基板の２つの平行な端部に沿った基板の欠け、亀裂及び／又はずれの存在を連続的に検出する。図１は、約２５，０００ｃｍ２を超える上部表面積を有する大面積基板１０６（例えば、ガラス又はポリマー基板）、例えば、約４０，０００ｃｍ２（２．２ｍ×１．９ｍ）の上部表面積を有するガラス基板を処理するのに好適な処理システム１００の一実施形態の平面図である。処理システム１００は、典型的に、少なくとも１つのロードロックチャンバ１６０により、搬送チャンバ１２０に結合された工場インタフェース１１０を含む。図１に示す通り、ロードロックチャンバ１６０は、工場インタフェース１１０と、搬送チャンバ１２０の間に配置されていて、工場インタフェース１１０で維持される実質的に周囲環境と、搬送チャンバ１２０で維持される真空環境の間での基板の搬送を促している。
【００１０】
工場インタフェース１１０は、概して、複数の基板収容カセット１１２と、少なくとも１つの大気ロボット１１４（前述では、工場インタフェースロボットと称した）とを含む。カセット１１２は、夫々、複数の基板を保持し、典型的に、工場インタフェース１１０の片側に形成された複数の区画１１６に取り外し可能に配置されている。大気ロボット１１４は、基板１０６を、カセット１１２とロードロックチャンバ１６０の間で搬送するべく適合されている。典型的に、工場インタフェース１１０は、大気圧又はそれより僅かに高く維持される。ろ過された空気が、通常、工場インタフェース１１０の内部に供給されて、基板表面の微粒子汚染につながる工場インタフェース内の粒子の濃縮を最小にする。
【００１１】
基部１２２、側壁１２４及び上部蓋１２６（図１には図示せず）を有する搬送チャンバ１２０は、通常、搬送チャンバ１２０の基部１２２に配置される、少なくとも１つの真空ロボット１３０（前述では、搬送チャンバロボットと称した）を収容している。搬送チャンバ１２０は、排気可能な室内容積を画定しており、この室内容積を通して、処理チャンバ１５０での処理又はロードロックチャンバ１６０への分配の前に、真空ロボット１３０が、基板１０６を搬送する。側壁１２４は、処理チャンバ１５０とロードロックチャンバ１６０の夫々に近接した開口部又はポート（図示せず）を有しており、これを通して、基板１０６は、真空ロボット１３０により、チャンバ１５０、１６０の夫々の内部に搬送される。典型的に、搬送チャンバ１２０は、処理チャンバ１５０内で大気圧以下の条件と同様の真空条件に維持されて、その間での各基板搬送後に、搬送チャンバ１２０内の圧力及び個々の処理チャンバ１５０内の圧力を調整する必要性を最小にする、又は排除する。各処理チャンバ１５０の内部は、スリットバルブ（図示せず）を用いることにより、搬送チャンバ１２０の内部からは選択的に分離されていて、各処理チャンバ１５０に近接する搬送チャンバ１２０の側壁１２４のポートを選択的に密閉する。
【００１２】
処理チャンバ１５０は、典型的に、搬送チャンバ１２０の外部にボルト締めされている。異なる処理チャンバ１５０を、搬送チャンバ１２０に取り付けて、基板表面に所定の構造又はフィーチャーを形成するのに必要な処理シーケンスにより基板を処理できるようにしてもよい。好適な処理チャンバ１５０としては、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバ、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバ、イオン注入チャンバ、エッチングチャンバ、配向チャンバ、平坦化チャンバ、リソグラフィーチャンバ及び基板の処理に用いるその他チャンバが例示される。任意で、処理チャンバ１５０の１つは、予熱チャンバであってもよく、システム１００の処理量を高めるために、処理前に、基板を熱処理してもよい。
【００１３】
ロードロックチャンバ１６０は、搬送チャンバ１２０内の真空を失うことなく、搬送チャンバ１２０の真空環境と、工場インタフェース１１０の実質的に周囲環境間での基板の搬送を促す。工場インタフェース１１０に近接するロードロックチャンバ１６０の側壁において、ロードロックチャンバ１６０は、１つ以上の入口／出口（図示せず）を有しており、大気ロボット１１４が、基板１０６を、ロードロックチャンバ１６０に出し入れして搬送する。同様に、ロードロックチャンバ１６０は、ロードロックチャンバ１６０の反対の側壁に同数の入口／出口スロットを有していて、そこを通って真空ロボット１３０が、ロードロックチャンバ１６０と搬送チャンバ１２０の内部間で基板１０６を搬送する。ロードロックチャンバ１６０の入口／出口スロットは、夫々、スリットバルブ（図示せず）により選択的に密閉されて、ロードロックチャンバ１６０の内部を、工場インタフェース１１０及び搬送チャンバ１２０の内部から分離している。
【００１４】
大気ロボット１１４及び真空ロボット１３０は、搬送中、基板１０６を直接サポートするブレード１１８やフィンガー１３６等のエンドエフェクタを夫々備えている。ロボット１１４、１３０は夫々、独立に制御可能なモータ（例えば、双腕ロボット）に結合された１つ以上のエンドエフェクタを有している、又は、例えば、共通連結部により、ロボット１１４、１３０に結合された２つのエンドエフェクタを有していてもよい。図１に示す通り、真空ロボット１３０は、基板１０６（点線で示してある）をサポートするフィンガー１３６を有する上部エンドエフェクタ１３４に接続された第１の腕１３２と、搬送チャンバ１２０内で別の基板をサポート及び移動するフィンガーを備えた下部エンドエフェクタ（図示せず）に接続された第２の腕１３８とを有する双腕ロボットである。処理量を増やすために、双腕真空ロボット１３０は、様々な処理チャンバ１５０への出し入れと、ロードロックチャンバ１６０への出し入れについて、２枚の基板を同時に搬送してもよい。処理量を増やすには、ロボット１１４、１３０が夫々、２つのエンドエフェクタを備えているのが好ましい。
【００１５】
搬送チャンバ１２０の基部１２２は、処理チャンバ１５０とロードロックチャンバ１６０の夫々に近接したポートに隣接配置された複数のビューウィンドウ１２８を含む。各ポートに隣接した少なくとも２つのセンサ１４０Ａ、１４０Ｂは、２つのウィンドウ１２８の外部又はその近傍に装着されていて、少なくとも２つのセンサ１４０Ａ、１４０Ｂは夫々、ポートを通過する前に、基板１０６の端部を見る（即ち、センシングする）。好ましくは、センサ１４０Ａ、１４０Ｂは、ウィンドウ１２８の外部（即ち、搬送チャンバの外部）に配置されていて、センサ１４０Ａ、１４０Ｂは、周囲から分離されていて、搬送チャンバ１２０内の高温に対して潜在的に穏やかである。ウィンドウ１２８は、石英又はその他材料（例えば、ガラス、プラスチック）で製造されていて、センサの検出機構、例えば、ウィンドウ１２８を通して、放出され、センサ１４０Ａ（又は１４０Ｂ）に反射して戻った光のビームを実質的に妨害しないものである。
【００１６】
図２は、搬送チャンバ１２０の拡大部分断面図であり、処理チャンバ１５０とロードロックチャンバ１６０の夫々に近接する搬送チャンバ１２０の側壁１２４にある入口／出口ポート（図示せず）に隣接配置されたセンサ１４０Ａ、１４０Ｂの１つの構成を示している。センサの１つ、例えば、図１の処理チャンバ１５０の１つに隣接するセンサ１４０Ａを参照すると、センサ１４０Ａは、通常、ウィンドウ１２８の外部又は近傍に配置されたトランスミッタ１４４とレシーバ１４８を含む。対応のリフレクタ１４２Ａが、搬送チャンバ蓋１２６の内側又はその近傍に装着されている。リフレクタ１４２Ａは、本質的に、鏡型デバイスであるため、典型的に、あまり感温性ではなく、搬送チャンバ１２０の真空及び中温環境で動作する。センシング動作中、トランスミッタ１４４により放出された光のビームは、ビーム経路１４６に沿ってウィンドウ１２８を通して、リフレクタ１４２Ａへ進み、リフレクタ１４２Ａに反射されて、他のビーム経路１４７に沿って、ウィンドウ１２８を通してレシーバ１４８へ戻る。ガラス基板が、ビーム経路１４６、１４７と交差すると、レシーバ１４８が受信するビームの強度は減衰する。経路１４６、１４７に沿って生じる、各ガラス／空気界面でのビームの反射からの信号が失われるためであり、これは基板１０６の存在を示している。センサ１４０Ａ、１４０Ｂは、コントローラ１２９に結合されており、センサ１４０Ａ及び１４０Ｂのレシーバ１４８が受信するビーム信号を連続的に、記録、モニター及び比較するように構成されている。コントローラ１２９は、通常、ＣＰＵ、メモリ及びサポート回路を含む。
【００１７】
数多くのその他のセンサ構成を用いて、基板１０６の存在をセンシングしてもよい。例えば、リフレクタ１４２Ａは、搬送チャンバ１２０の上蓋１２６に配置された他のウィンドウ（図示せず）の外側に装着されてもよい。同様に、他の実施例において、センサ１４０Ａは、ウィンドウ１２８を通して、搬送チャンバ１２０の上蓋１２６に配置された他のウィンドウ（図示せず）の外側に配置された第２のセンサ（図示せず）へ進むビームを放出する。或いは、センサが露出されるチャンバ１２０内の環境が、特定のセンサの動作範囲（例えば、熱動作範囲）内にある限りは、搬送チャンバ１２０内をはじめとする他の場所をセンサ１４０Ａに利用してもよい。
【００１８】
センサ１４０Ａ又は１４０Ｂは、別個の放出又は受信ユニットを含んでいてもよい、或いは、「スルービーム」及び「反射」センサ又は基板の存在を検出するのに好適な他のタイプのセンシング機構などを内蔵していてもよい。本発明の少なくとも一実施形態において、例えば、加熱された基板が、搬送チャンバ１２０内を搬送される時、フィルタ又は同様の機構を用いて、リフレクタ１４２Ａを、熱エネルギー（例えば、赤外波長）が到達／加熱するのをブロックしてもよい。かかる加熱は、特定のリフレクタの反射特性に影響する恐れがあるためである。例えば、トランスミッタ１４４により放出される波長は通すが、赤外波長は反射するフィルタを、リフレクタ１４２Ａ近くに配置してもよい。
【００１９】
一例において、トランスミッタ１１４及びレシーバ１４８は、イリノイ州シャウボーグ（Ｓｃａｕｍｂｕｒｇ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）のオムロン(登録商標)エレクトロニクスＬＬＣ（Ｏｍｒｏｎ  Ｅｌｅｔｒｏｎｉｃｓ  ＬＬＣ）製の６６０ｎｍで動作するＥ３Ｘ−ＤＡ６増幅器／トランスミッタ／レシーバを有するオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３２−Ｒ１６センサヘッドであってよい。リフレクタ１４２Ａは、例えば、ケンタッキー州、フローレンス（Ｆｌｏｒｅｎｃｅ，Ｋｅｎｔｕｃｋｙ）のバルーフ社（Ｂａｌｌｕｆｆ、Ｉｎｃ．，）製のバルーフ（Ｂａｌｌｕｆｆ）型番ＢＯＳ  Ｒ−１４リフレクタ又はオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３９−Ｒ１リフレクタであってもよい。オムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)Ｅ３２−Ｒ１６センサは、約４インチ以上の寸法を有する、基板の欠陥（即ち、破損やずれ）を検出するのに用いる発光ダイオード（ＬＥＤ）を有している。他の例において、トランスミッタ１４４及びレシーバ１４８は、増幅器型番Ｅ３Ｃ−ＬＤＡ１１、Ｅ３Ｃ−ＬＤＡ２１及びリフレクタ型番Ｅ３９−Ｒ１２により動作するオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３Ｃ−ＬＲ１１レーザーセンサヘッドであってよい。オムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)Ｅ３Ｃ−ＬＲ１１レーザーセンサヘッドを用いて、約１ｍｍ以上の寸法を有する基板の欠陥を検出することができる。他のセンサ、リフレクタ、増幅器、トランスミッタ、レシーバ、波長等を用いてもよい。更に、異なるセンシング機構、例えば、超音波を有する他のセンサを利用してもよい。
【００２０】
図１に戻ると、ロードロックチャンバ１６０はまた、工場インタフェース１１０に近接するロードロックの入口／出口スロット（図示せず）に隣接した少なくとも２つのセンサ１４０Ａ、１４０Ｂも備えている。ロードロックチャンバ１６０は、１つ以上の垂直に積み重ねた、周囲から分離可能な基板搬送チャンバを有しているのが好ましい。これらは、別個にポンプダウンして、真空を保持し、排気して、周囲条件を入れる。１つ以上の垂直に積み重ねた、周囲から分離可能なチャンバは、夫々、１つ以上の入口／出口スロットを有していて、基板を通すことができる。これらのセンサ１４０Ａ、１４０Ｂの構成によって、基板１０６が、ロードロックチャンバ１６０に入る前に、基板の破損及び／又は基板のずれを検出して、後に搬送チャンバ１２０への搬送及び処理を行うことができる。センサ１４０Ａ及び１４０Ｂは、間隔を離して装着されていて、ロードロックチャンバ１６０のスロットへ出し入れされる基板の搬送中、基板が、センサを通過すると、センサ１４０Ａ、１４０Ｂから放出される各ビームが、平行な端部近傍で基板を通過するようになっている。この間隔の離れたセンサ構成は、任意の数のスロットを有する任意のサイズのロードロックチャンバ１６０に適用可能である。
【００２１】
図３Ａ及び３Ｂに、図１の線３−３に沿ったセンサ１４０Ａ、１４０Ｂの構成の拡大部分断面図を示す。センサ１４０Ａ、１４０Ｂ及び対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂは夫々、一般的に、ブラケット（例えば、図５に示すようなセンサブラケット５４０及びリフレクタブラケット５４２）等のファスナ又はフレームを用いて、ロードロックチャンバ１６０、１７０の外部１６２、１７２に装着されており、センサ／リフレクタを固定位置に固定している。図３Ａに示す一例において、センサ１４０Ａ、１４０Ｂは、ロードロックチャンバ１６０の３つのスロット１６４、１６６、１６８の上に装着され、対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂは、３つのスロットの下に装着されている。３つのスロットを有するロードロックチャンバ１６０は、１つ以上の周囲から分離可能なチャンバ、例えば、トリプルシングルスロットロードロックチャンバ（図３Ａに図示）、シングルトリプルスロットロードロックチャンバ、夫々がシングルスロットを有する３つの垂直に積み重ねたロードロックチャンバ又はロードロックチャンバのその他の組み合わせを含むことができる。同様に、他の例において、図３Ｂは、４スロットロードロックチャンバ１７０近傍のセンサ１４０Ａ、１４０Ｂの構成の側面図を示す。センサ１４０Ａ、１４０Ｂは、ロードロックチャンバの４つのスロット１７４、１７６、１７８、１８０の下に装着され、対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂは、４つのスロットの上に装着されている。４つのスロットを有するロードロックチャンバ１７０は、１つ以上の周囲から分離可能なチャンバ、例えば、ダブルデュアルスロットロードロック（ＤＤＳＬ）チャンバ、クアドラプルシングルスロットロードロックチャンバ、シングルクアドアプルスロットロードロックチャンバ、夫々がシングルスロットを有する４つの垂直に積み重ねたロードロックチャンバ又はロードロックチャンバのその他の組み合わせを含むことができる。図３Ａ及び３Ｂに示す通り、センサ１４０Ａ、１４０Ｂは、ロードロックチャンバ１６０、１７０のスロットの上又は下に装着されてもよい。
【００２２】
図３Ａ及び３Ｂにおいて、センサ１４０Ａ、１４０Ｂの夫々、及び対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂは、図２で説明したように、一緒に動作するが、環境設備を工場インタフェース側に作成する必要がないため、センサを周囲から分離するためのビューウィンドウを設ける必要はない。このように、センサ１４０Ａ（又は１４０Ｂ）のトランスミッタにより放出される光のビームは、経路（点線で示してある）に沿って、対応のリフレクタ１４２Ａ（又は１４２Ｂ）へ移動して、他の経路（同じく点線で示してある。経路の側部での分離は、この図では分からない）に沿って、リフレクタ１４２Ａにより、センサ１４０Ａ（又は１４０Ｂ）のレシーバまで反射する。
【００２３】
動作中、基板の破損及び基板のずれは、図４Ａ〜４Ｅに図示する通り、処理チャンバ１５０又はロードロックチャンバ１６０の１つに近接するポートに隣接した搬送チャンバ１２０に配置された一対のセンサ１４０Ａ、１４０Ｂにより、放出された光のビームを基板１０６が通過する時に検出される。基板１０６の端部近傍の点線は、基板端部近傍の経路を示しており、移動中のガラス基板が、基板の下に位置するセンサ１０４Ａ、１４０Ｂにより放出されたビームと交差する。
【００２４】
図４Ａに、適切に位置合わせされた、エンドエフェクタ１３４で搬送されている欠陥のない（即ち、欠けや亀裂のない）基板１０６の平面図を示す。基板４００Ａ、４００Ｂをセンシングする前に、センサ１４０Ａ、１４０Ｂの夫々のレシーバ１４８は、基板の上に位置する対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂ（図示せず）から反射された全ビーム信号４０１Ａ、４０１Ｂを検出する。基板１０６が、ポイント４０２Ａ、４０２Ｂでビーム経路に入ると（即ち、中断させると）、レシーバ１４８から受けるビーム信号４０３Ａ、４０３Ｂは、基板１０６のガラス／空気界面での信号損失のために、減少する。これは、基板１０６の存在を示している。基板１０６は、基板１０６の長さに沿ってビームを横断し続けるため（点線で示してある）、ビーム信号４０５Ａ、４０５Ｂは、低いままである。基板４０６Ａ、４０６Ｂの端部がビームを通って移動すると同時に、ビーム信号４０７Ａ、４０７Ｂは、元の中断されていない全ビーム信号４０９Ａ、４０９Ｂに戻って増加する。同様に、欠陥のない基板が、適切に位置合わせされたエンドエフェクタ上で、処理チャンバ１５０（又はロードロックチャンバ１６０）から出て移動して戻ると、基板が、ポイント４０６Ａ、４０６Ｂでビームの経路にまず入ってから、ポイント４０２Ａ、４０２Ｂでビームを出る、即ち、前の説明と逆の順番で同様の信号が得られる。
【００２５】
図４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄを参照すると、基板１０６が、一対のセンサ１４０Ａ、１４０Ｂにより放出された光のビームを通過する時に、基板の破損が検出される。図４Ｂに、適切に位置合わせされた、エンドエフェクタ１３４で搬送されている基板の一端近傍に端部欠けのある基板１０６の平面図を示す。基板４００Ａ、４００Ｂをセンシングする前に、センサ１４０Ａ、１４０Ｂの夫々のレシーバ１４８は、全ビーム信号４０１Ａ、４０１Ｂを検出する。基板が、ポイント４０２Ａ、４０２Ｂでビーム経路に入ると、レシーバ１４８から受けるビーム信号４０３Ａ、４０３Ｂは減少する。これは、基板１０６の存在を示している。基板は、基板の長さに沿ってビームを横断し続けるため（点線で示してある）、ビーム信号４０５Ａ、４０５Ｂは、低いままである。しかしながら、基板の欠け４１０Ｂが、ビーム経路に入り始めると、信号は、元の中断されていない全ビーム信号４１１Ｂに戻って増加し、欠け４１２Ｂの長さにわたって、基板４１３Ｂの不在を検出し続ける。基板の欠け４１４Ｂの端部がビームを通過する際、ビーム信号４１５Ｂは再び減少する。これは、基板４０６Ｂの端部がビームを通過するまでの基板４０５Ｂの存在を示している。
【００２６】
図４Ｃに、適切に位置合わせされた、エンドエフェクタ１３４で搬送されている基板の一端近傍に亀裂のある基板１０６の平面図を示す。基板をセンシングする前に、センサ１４０Ａ、１４０Ｂの夫々のレシーバ１４８は、全ビーム信号４０１Ａ、４０１Ｂを検出する。基板が、ポイント４０２Ａ、４０２Ｂでビーム経路に入ると、レシーバ１４８から受けるビーム信号４０３Ａ、４０３Ｂは減少する。これは、基板１０６の存在を示している。基板は、基板の長さに沿ってビームを横断し続けるため、ビーム信号４０５Ａ、４０５Ｂは、低いままである。しかしながら、基板の亀裂４２０Ｂが、ビーム経路に入り始めると、信号は、中断されていない全ビーム信号４２１Ｂに戻って増加し、亀裂４２２Ｂの長さにわたって、基板４２３Ｂの不在を検出し続ける。基板の欠け４２４Ｂの端部がビームを通過する際、ビーム信号４２５Ｂは再び減少する。これは、基板４０６Ｂの端部がビームを通過するまでの基板４０５Ｂの存在を示している。
【００２７】
図４Ｄに、適切に位置合わせされた、エンドエフェクタ１３４で搬送されている基板の一端近傍に隅端部欠けのある基板１０６の平面図を示す。基板４００Ａ、４００Ｂをセンシングする前に、センサ１４０Ａ、１４０Ｂの夫々のレシーバ１４８は、基板の上に位置する対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂ（図示せず）から反射された全ビーム信号４０１Ａ、４２９Ｂを検出する。基板が、ポイント４０２Ａで、センサ１４０Ａのビーム経路に入ると、ビーム信号４０３Ａは減少する。これは、基板１０６の存在を示している。しかしながら、同時に、ポイント４３０Ｂで、センサ１４０Ｂのビーム経路は、隅部欠けの存在のために中断されないままであり、信号４２９Ｂは、高いままである。中断されていない全信号４２９Ｂは継続し、一方、センサ１４０Ｂからのビームは、隅部欠けの長さ４３２Ｂを横断する。欠け４３４Ｂの端部に達すると、ポイント４３５Ｂで、信号は減少する。これは、基板４０６Ｂの端部がビームを通過するまでの基板４３７Ｂの存在を示している。基板の欠けのために、センサ１４０Ｂは、センサ１４０Ａによりセンシングされた基板４０５Ａの長さに比べて、短い長さの基板４３７Ｂを検出する。センサ１４０Ｂにより検出される基板の長さは、距離４３２Ｂ短く、基板１０６が、ポイント４３５Ｂで検出される前の遅延４３３Ｂとなる。
【００２８】
図４Ｅに、ずれたエンドエフェクタ１３４で搬送されている基板１０６の平面図を示す。基板４２２Ａ、４２２Ｂをセンシングする前に、センサ１４０Ａ、１４０Ｂの夫々のレシーバ１４８は、基板の上に位置する対応のリフレクタ１４２Ａ、１４２Ｂ（図示せず）から反射された全ビーム信号４４３Ａ、４４３Ｂを検出する。基板が、ポイント４４４Ａで、センサ１４０Ａのビーム経路に入ると、対応のレシーバ１４８により受けられるビーム信号４４５Ａは減少する。これは、基板１０６の存在を示している。しかしながら、同時に、センサ１４０Ｂのビーム経路は、位置合わせの変化（即ち、ずれ）のために、更なる長さ４４４Ｂについて中断されないままである。中断されていない全信号４４３Ｂは継続し、一方、ビームは、ずれ４４４Ｂの長さを横断する。基板が、ポイント４４６Ｂで、センサ１４０Ｂのビーム経路を中断すると、信号４４７Ｂは減少する。これは、基板１０６Ｂの存在を示している。その後、ポイント４４８Ａで、センサ１４０Ａのビーム経路が、基板の端部を検出し、対応のレシーバ１４８が、全長４４９Ａまで増加し、一方、センサ１４０Ｂのビーム経路は、４５０Ｂでの基板の端部まで、基板の存在を検出し続ける。そこでは、信号４５１Ｂが、元の中断されていない全ビーム信号４５３Ｂに戻って増加する。ずれのために、センサ１４０Ａと１４０Ｂは両方とも、短い長さの基板４４７Ａ、４４９Ｂを検出する。センサ１４０Ａにより検出される基板の長さは、距離４５０Ａ短く、適切に位置合わせされた基板に比べて、ポイント４４９Ａでの信号が早期に増大することとなる。同様に、センサ１４０Ｂにより検出される基板の長さは、距離４４４Ｂ短く、ポイント４４７Ｂで基板が検出される前の遅延となる。
【００２９】
本発明のセンサ構成によって、基板を双腕ロボットにサポート及び搬送しながら、基板の破損（例えば、欠け、亀裂）及びずれを検出でき、有利である。双腕ロボットの使用により、処理システムの処理量が増大する。処理量の増大に寄与する他の利点は、ロボットのエンドエフェクタで、たとえ高速の搬送速度（例えば、１０００ｍｍ／ｓ）であっても、移動しながら、基板のずれや破損を検出できる能力である。本発明の更に他の利点は、基板の破損やずれを検出するのに必要なセンサが２つと少ないことである。最後に、本発明の他の利点は、基板がセンサを通過して動く際に、基板の全長に沿って、基板のずれや破損を検出できる能力である。更に、基板のずれや破損の検出は、通常のロボット搬送動作中に（即ち、イン・サイチュで）実施でき、基板をセンシングするのに、追加の、又は不必要なロボットの動き（基板を固定するための停止と開始を含めた）の必要性が排除される。
【００３０】
本発明の１つの利点は、基板の破損及びずれが、たとえ高速の搬送速度であっても、基板の移動中に検出できることである。欠陥のセンシング中、基板は、約１００ｍｍ／ｓ〜約２０００ｍｍ／ｓの搬送速度で移動している（例えば、ロボットのエンドエフェクタで搬送されている）のが好ましい。ＬＥＤ又はレーザーシステムにより検出できる最小サイズのかけ、亀裂、又は最少程度の基板のずれは、基板の上又は下表面に衝突する時の放出されたビームのビームサイズ（即ち、スポットサイズ又は直径）と、基板の搬送速度の両方に応じて異なる。通常、放出されたビームの直径が小さければ小さいほど、検出される欠陥フィーチャーは細かく、小さくなる。例えば、好適なレーザーセンサは、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍの直径を有するレーザービームを放出する。しかしながら、１ｍｍと小さなサイズ（即ち、約１ｍｍを超える）の基板のかけや亀裂を検出するには、例えば、ビームが基板の表面に衝突する時の放出されたレーザービームの直径は、約１ｍｍ未満であるのが好ましい。このように、基板は、用いる特定のセンサの作動距離内に配置される。これは、基板の上又は下表面に衝突するビーム直径が、検出を必要とする最小のサイズの基板のかけ、亀裂又はずれを検出できるよう十分に小さくするためである。
【００３１】
レーザーシステムにより検出される欠陥のサイズはまた、例えば、ロボットのエンドエフェクタで搬送されている間に、常に受けるような移動中の基板の振動の結果としての基板の搬送速度によっても影響される。通常、基板の搬送速度又は速さが早くなればなるほど、基板の受ける振動が大きくなる。振動によって、基板の端部が上下に動く傾向がある。その結果、移動中の基板の上又は下表面に、基板の端部から内側の公称距離で、放出されたビームが衝突するように、センサは配置される。そうでないと、振動する基板の最端に指向するビームは、振動のために、基板端部がビームに出し入れされて動く度に、基板の不在を常にセンシングしてしまう。このように、基板が振動すればするほど、基板の端部から更に内側に入射ビームが指向する。例えば、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍの放出されたビーム直径を有するレーザーセンサ及び約１００ｍ／ｓ〜約２０００ｍｍ／ｓの搬送速度で移動する基板については、基板の上（又は下）表面での衝突ビームが、基板の端部から約１ｍｍ〜約１０ｍｍの距離に配置されるように、レーザービームは指向される。
【００３２】
(実施例)
一例において、約１０００ｍｍまでの作動距離（即ち、約４０インチ未満の作動距離）で、ビーム直径が約０．８ｍｍ未満のオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３Ｃ−ＬＲ１１レーザーセンサを用いて、双腕ロボットのエンドエフェクタにサポートされた基板がセンサを通過するにつれて、２つの平行な端部に沿って基板をセンシングする。約１０００ｍｍ／ｓの基板搬送速度で、約３ｍｍ以上のサイズの欠陥が検出可能であった。各センンサからの衝突ビームの中心を、基板の端部から内側に約３ｍｍの距離で配置した。約１００ｍｍ／ｓの基板搬送速度で、約１ｍｍ以上のサイズの欠陥が検出可能であり、約２０００ｍｍ／ｓの基板搬送速度で、約１０ｍｍ以上のサイズの欠陥が検出可能であった。このように、約１００ｍｍ／ｓ〜約２０００ｍｍ／ｓの範囲の速度で搬送される基板をセンシングするための２つの衝突ビームは、基板端部から内側に、夫々、約１ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲の距離で配置されるのが好ましい。レーザーを用いて３ｍｍより小さなサイズの欠陥フィーチャーを検出するのは、基板の速度を下げることによってなされる。基板の速度を下げると、基板の受ける振動が少なくなり、その結果、より小さな欠陥について解決される。反対に、基板の速度を上げると、基板の振動が多くなり、より大きな欠陥を検出できる。
【００３３】
他の例において、２つのオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３２−Ｒ１６ＬＥＤセンサ及び２つのバルーフ（Ｂａｌｌｕｆｆ）型番ＢＯＳ  Ｒ−１４リフレクタを用いて、図３Ａに示す構成で、３スロットロードロックチャンバへ、ロボットのエンドエフェクタにサポートされた基板が搬送される際に、その２つの端部に沿って基板をセンシングする。上スロットの上に装着されたＬＥＤセンサは、ＬＥＤセンサの作動距離内に配置されたリフレクタのビーム経路に沿って動くビームを放出する。約１０００ｍｍ／ｓの基板搬送速度で、約４インチ以上のサイズの基板の欠け及び約２．６度以上のずれが、各スロットに搬送された基板で検出可能であった。
【００３４】
更に他の例において、２つのオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３Ｃ−ＬＲ１１レーザーセンサ及びオムロン（Ｏｍｒｏｎ）(登録商標)型番Ｅ３９−Ｒ１２リフレクタを用いて、図３Ｂに示す構成で、ＤＤＳＬチャンバへ、ロボットのエンドエフェクタにサポートされた基板が搬送される際に、その２つの端部に沿って基板をセンシングする。下スロットの下に装着されたレーザーセンサは、レーザーセンサの作動距離内に配置されたリフレクタへの４つの各スロットを通るビーム経路に沿って動くビームを放出する。約３ｍｍ以上の基板の欠け及び約０．１８度以上の基板のずれが、ロードロックチャンバの４つの各スロットに約１０００ｍｍ／ｓの速度で搬送された基板で検出可能であった。
【００３５】
実際、処理チャンバ１５０とロードロックチャンバ１６０の入口／出口ポートの夫々に配置された各対のセンサ１４０Ａ、１４０Ｂ（及び対応のリフレクタ）は、処理チャンバ内での処理前後に、又は、ロードロックチャンバを通過する際に、基板の破損及びずれを検出する。基板の破損又はずれのセンシングの際、センサに結合されたコントローラの構成を、アラームを始動し、欠陥のある基板の移動／搬送を即時に訂正するようにして、例えば、基板の破損又はずれの原因を判断し、欠けた／亀裂の入った基板を交換し、ずれた基板の位置合わせを是正することにより、損傷又はずれを修復するようにする。欠けた基板の検出には、場合によっては、移動チャンバ及び／又は処理チャンバを開けて、欠けにより生成された汚染の可能性がある異物を完全に清浄にする必要がある。本発明のセンサ構成によれば、基板の欠陥を早期に検出することができ、システム１００のダウンタイムを最小にし、全体の処理量を増大することができる。例えば、図５に、ロードロックチャンバ１６０に、工場インタフェースロボット１１４のエンドエフェクタ１１８で搬送される基板の一端近傍の端部の欠けのある基板１０６の平面図を示す。基板の端部近傍の点線は、移動中の基板が、基板１０６と、夫々、対応の信号Ａ、Ｂの上に配置されたセンサ１４０Ａ、１４０Ｂにより放出されるビームと交差する。ポイント５１０Ａで、基板の欠けのセンシング開始時に、対応の信号５１１Ａが増え、エンドエフェクタ１１８が、ロードロックチャンバ１６０に更に移動するのを、コントローラにより即時に停止する。欠けた基板を評価して、基板１０６を更に処理するのが望ましいかどうか判断する。
【００３６】
基板の破損及びずれの例示した検出では、少なくとも２つのセンサ１４０Ａ、１４０Ｂを用いて、端部近傍での基板の全長をセンシングして、欠けの長さ及び／又はずれの程度についての情報を与えているが、追加のセンサを用いて、基板１０６の内部の長さをセンシングして、追加の情報を与えてもよい。例えば、センサ１４０Ａと１４０Ｂの間に配置された追加のセンサは、基板の欠けの寸法（例えば、欠けの側方深さや幅）やずれの程度（例えば、位置合わせの変化の程度）についての追加の情報を与える。更に、追加の対のセンサ１４０Ａ、１４０Ｂを、処理システム１００全体の他の位置に配置して、センサ１４０Ａ、１４０Ｂを用いて、一度に１枚の基板をセンシングしてもよい。センサは、移動中の基板の移動経路上（又は下）で、処理システムの実質的に内側及び／又は外側表面に装着してよい。従って、搬送チャンバ１２０の各ポートに隣接する３つ以上のビューウィンドウがあってもよい。例えば、基部１２２は、任意の数のビューウィンドウを有していて、追加のセンサを収容し、且つ／又はセンサ１４０Ａ、１４０Ｂの離れた異なる構成を収容していて、異なるサイズの基板をセンシングして、センサ１４０Ａ、１４０Ｂから放出されたビームを指向させて、基板の少なくとも２つの端部近傍の通過する基板と交差するようにする。或いは、チャンバに近接するポートに隣接する複数のビューウィンドウ１２８を用いる代わりに、１つの長いビューウィンドウ、例えば、ポートの長さに近い長い矩形のウィンドウを、基部１２２に据え付けて、１つの長いビューウィンドウの外部近傍に装着された複数のセンサで、通過する基板をセンシングしてもよい。最後に、例示した基板の破損及びずれの検出は、例証の処理システム１００を参照して説明したが、説明は例示に過ぎず、本方法は、移動中の基板の破損又はずれの検出を行いたいところであればどこで行ってもよい。
【００３７】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の更なる実施形態はその基本的範囲を逸脱することなしに創作でき、その範囲は特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
本発明の上述の構成が詳細に理解できるように、上に簡単にまとめた本発明について、いくつかは添付図面に示した実施形態を参照して、より具体的に説明する。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎないため、その範囲を限定するものとは解釈されず、本発明はその他の等しく有効な実施形態も含み得ることに留意すべきである。
【図１】本発明の一実施形態により構成されたセンサを含む処理システムの一実施形態の平面図である。
【図２】チャンバ内での処理前後での基板の破損及びずれを検出する処理チャンバの入口／出口ポート近傍に構成されたセンサ構成を示す処理システムの拡大部分断面図である。
【図３Ａ】〜
【図３Ｂ】工場インタフェースの周囲環境内でのセンサ構成を示す図１の線３−３に沿った処理システムの拡大部分断面図であり、図３Ａは３つのスロットへ出し入れされる基板の破損及びずれを検出する３スロットのロードロックチャンバ近傍のセンサ構成を示し、図３Ｂは４スロットロードロックチャンバ近傍のセンサ構成を示す。
【図４Ａ】〜
【図４Ｅ】２つのセンサを移動する基板の平面図及び対応のセンサ信号を示す図であり、図４Ａは適切に位置合わせされた欠陥のない基板を示し、図４Ｂ及び図４Ｄは欠けた基板を示し、図４Ｃは亀裂の入った基板を示し、図４Ｅはずれた基板を示す。
【図５】ロードロックチャンバの外部に装着された２つのセンサで、工場インタフェースロボットのブレード上を移動中の基板の平面図及び対応のセンサ信号を示す図である。
【図１】
2009524047.tif 000003
【図２】
2009524047.tif 000004
【図３Ａ】
2009524047.tif 000005
【図３Ｂ】
2009524047.tif 000006
【図４Ａ】
2009524047.tif 000007
【図４Ｂ】
2009524047.tif 000008
【図４Ｃ】
2009524047.tif 000009
【図４Ｄ】
2009524047.tif 000010
【図４Ｅ】
2009524047.tif 000011
【図５】
2009524047.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月1日(2008.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の欠陥を検出する装置であって、
第１のセンサと、
第２のセンサとを含み、
前記第１のセンサ及び第２のセンサが、基板移動経路と交差するように配置されていて、前記基板が前記移動経路に沿って移動する際に、基板の平行な端部をセンシングする装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のセンサが、チャンバの通路に隣接配置されていて、前記通路に入る前、又は前記基板が前記通路から出た後に、前記基板をセンシングする請求項１記載の装置。
【請求項３】
複数のビューウィンドウを含み、前記第１及び第２のセンサが、夫々、ビューウィンドウの外部又は近傍に装着されていて、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路が、前記ビューウィンドウを通過するような構成である請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路を通して搬送するよう構成されたエンドエフェクタに接続された第１の腕と、
他の基板を同時にサポート及び搬送するよう構成された他のエンドエフェクタに接続された第２の腕とを有するロボットを含む請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路構を通して搬送するよう構成された少なくとも１つのエンドエフェクタを含む請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のセンサの夫々が、
レーザー又は発光ダイオードを含むトランスミッタと、
レシーバと、
リフレクタとを含み、
前記トランスミッタ及びレシーバは、前記基板の前記端部の下に配置されており、前記リフレクタは、前記基板の前記端部の上に配置されている請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記トランスミッタがレーザーで、光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、直径が約３ミリメートル未満の光のレーザービームを放出するように構成されている請求項６記載の装置。
【請求項８】
基板の欠陥を検出する装置であって、
基板をサポートするための少なくとも１つの基板サポート表面を有し、基板移動経路の少なくとも一部を画定する方向に移動可能なロボットと、
第１のセンサと第２のセンサとを含み、前記基板が前記基板移動経路に沿って移動する際に、前記基板の平行な端部をセンシングするセンサシステムとを含む装置。
【請求項９】
前記第１及び第２のセンサが、チャンバの通路に隣接配置されていて、前記通路に入る前、又は前記基板が通路を出た後に、前記基板をセンシングする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記センサシステムが、
複数のビューウィンドウを含み、前記第１及び第２のセンサが、夫々、ビューウィンドウの外部又は近傍に装着されていて、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路が、前記ビューウィンドウを通過するような構成である請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの基板サポート表面が、エンドエフェクタを含み、前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路を通して搬送するよう構成されている含む請求項８記載の装置。
【請求項１２】
基板の破損及びずれを検出する装置であって、
少なくとも１つのビューウィンドウを有する搬送チャンバと、
前記搬送チャンバ内の可動エンドエフェクタであって、基板をサポートするサポート表面を有し、基板移動経路の少なくとも一部を画定する移動範囲内で可動の可動エンドエフェクタと、
前記少なくとも１つのビューウィンドウの外部又は近傍に装着された少なくとも２つのセンサを含むセンサシステムであって、前記少なくとも２つのセンサの夫々のビーム経路が、前記少なくとも１つのビューウィンドウを通過するように構成されたセンサシステムとを含み、前記少なくとも２つのセンサが、前記基板が前記移動経路に沿って動く際に、前記基板の少なくとも２つの平行な端部で、連続的にセンシングするように適合されている装置。
【請求項１３】
前記少なくとも２つのセンサが、近接するチャンバの通路に隣接配置されていて、前記通路に入る前、又は前記基板が前記通路を出た後に、前記基板をセンシングする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記エンドエフェクタが、前記少なくとも２つのセンサの夫々の前記ビーム経路を通して、１秒当たり約１００ミリメートル〜１秒当たり約２０００ミリメートルの範囲の速度で、前記基板を移動する請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも２つのセンサの夫々が、
レーザー又は発光ダイオードを含むトランスミッタと、
レシーバと
対応のリフレクタとを含み、
前記トランスミッタ及びレシーバは、前記基板の前記端部の下に配置されており、前記リフレクタは、前記基板の前記端部の上に配置されている請求項１２記載の装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月7日(2009.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の欠陥を検出する装置であって、
第１のセンサと、
第２のセンサとを含み、
前記第１のセンサ及び第２のセンサが、基板移動経路と交差するように配置されていて、前記基板が前記移動経路に沿って移動する際に、基板の平行な端部をセンシングする装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のセンサが、チャンバの通路に隣接配置されていて、前記通路に入る前、又は前記基板が前記通路から出た後に、前記基板をセンシングする請求項１記載の装置。
【請求項３】
複数のビューウィンドウを含み、
前記第１及び第２のセンサが、夫々、ビューウィンドウの外部又は近傍に装着されていて、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路が、前記ビューウィンドウを通過するような構成である請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路を通して搬送するよう構成されたエンドエフェクタに接続された第１の腕と、
他の基板を同時にサポート及び移動するよう構成された他のエンドエフェクタに接続された第２の腕とを有するロボットを含む請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路構を通して搬送するよう構成された少なくとも１つのエンドエフェクタを含む請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のセンサの夫々が、
レーザー又は発光ダイオードを含むトランスミッタと、
レシーバと、
リフレクタとを含み、
前記トランスミッタ及びレシーバは、前記基板の前記端部の下に配置されており、前記リフレクタは、前記基板の前記端部の上に配置されている請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記トランスミッタがレーザーで、光のレーザービームが、前記基板の上又は下表面に衝突するときに、直径が約３ミリメートル未満の光のレーザービームを放出するように構成されている請求項６記載の装置。
【請求項８】
基板の欠陥を検出する装置であって、
基板をサポートするための少なくとも１つの基板サポート表面を有し、基板移動経路の少なくとも一部を画定する方向に移動可能なロボットと、
第１のセンサと第２のセンサとを含み、前記基板が前記基板移動経路に沿って移動する際に、前記基板の平行な端部をセンシングするセンサシステムとを含む装置。
【請求項９】
前記第１及び第２のセンサが、チャンバの通路に隣接配置されていて、前記通路に入る前、又は前記基板が通路を出た後に、前記基板をセンシングする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記センサシステムが複数のビューウィンドウを含み、
前記第１及び第２のセンサが、夫々、ビューウィンドウの外部又は近傍に装着されていて、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路が、前記ビューウィンドウを通過するような構成である請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの基板サポート表面が、エンドエフェクタを含み、前記基板をサポートし、前記基板を、前記第１及び第２のセンサの夫々のビーム経路を通して搬送するよう構成されている含む請求項８記載の装置。
【請求項１２】
基板の破損及びずれを検出する装置であって、
搬送チャンバと、
前記搬送チャンバ内の可動エンドエフェクタであって、基板をサポートするサポート表面を有し、基板移動経路の少なくとも一部を画定する動作の範囲内で可動の可動エンドエフェクタと、
前記搬送チャンバに結合した少なくとも２つのセンサを含むセンサシステムであって、前記基板が前記基板移動経路に沿って移動する際に、前記少なくとも２つのセンサの夫々のビーム経路が、前記基板の少なくとも２つの平行な端部を連続的にセンシングするように構成されたセンサシステムとを含む装置。
【請求項１３】
前記少なくとも２つのセンサが、搬送チャンバの通路に隣接配置されていて、前記通路に入る前、又は前記基板が前記通路を出た後に、前記基板をセンシングする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記エンドエフェクタが、前記少なくとも２つのセンサの夫々の前記ビーム経路を通して、１秒当たり約１００ミリメートル〜１秒当たり約２０００ミリメートルの範囲の速度で、前記基板を移動する請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも２つのセンサの夫々が、
レーザー又は発光ダイオードを含むトランスミッタと、
レシーバと、
対応のリフレクタとを含み、
前記トランスミッタ及びレシーバは、前記基板の端部の下に配置されており、前記リフレクタは、前記基板の前記端部の上に配置されている請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
矩形基板の破損及びずれを検出する装置であって、
基板搬送ポートを有するチャンバと、
基板をサポートするためのサポート表面を有し、前記基板搬送ポートを通る基板移動経路の少なくとも一部を画定する動作の範囲内で可動な可動ロボットと、
前記チャンバに結合されたセンサシステムであって、前記基板が、前記基板移動経路に沿って動く際に、前記基板の第１の端部及び前記基板の反対の端部を、連続的にモニターするように配置されたビーム経路を含むセンサシステムとを含む装置。
【請求項１７】
前記センサシステムが、
前記搬送ポートの近接する反対の側部に配置された少なくとも第１のセンサ及び第２のセンサを含み、
前記第１のセンサが前記第１の端部をモニターし、前記第２のセンサが前記矩形基板の前記反対の端部をモニターする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のセンサ及び第２のセンサが、夫々、トランスミッタとレシーバとを含む請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記トランスミッタから信号を受信し、前記信号の少なくとも一部を前記レシーバに戻すように適合されたリフレクタを含む請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記ビーム経路が、前記基板の面に直交する角度で指向される請求項１６記載の装置。
【国際調査報告】
2009524047.tif 000013