(57)【要約】  小型基板搬送器を提供する基板配列装置が、基板プロセスのスループットを増やしつつ、裏面損失無く基板を迅速に配列するための動きを拡張し引き出している。１つの実施例において、基板配列装置が基板移動システムを備えるフレームに結合された倒立チャックを有し、回転再配置をなすこと無く基板をチャックから搬送器に移動することができる。該倒立チャックは、基板指標の配列装置妨害を除去し、該移動システムと協働し配列時に搬送器が該フレーム内に留まるのを可能とする。他の実施例において、基板配列装置がフレームに結合された回転自在なセンサヘッドと配列時に基板を支持する透明休止パッドを備える基板サポートとを含むことで、搬送器が配列時にフレーム内に留まるのを可能としている。基板配列がサポートバッド上の指標位置決めとは独立して実行される。他の実施例において、基板サポートが装置内で基板をバッファするためのバッファシステムを用いて基板の高速交換を可能とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに結合され、前記基板の位置決定標識を検出して前記基板の処理後配列位置を画定する少なくとも１つのセンサデバイスを含むセンサヘッドと、
前記基板を支えると共に、前記フレームに対して動くことによって、前記基板をその処理後配列位置に位置決めするチャックと、
を含み、前記センサヘッドは、前記チャックに固着されていることを特徴とする基板配列装置。
【請求項２】
前記センサヘッド及び前記チャックの双方は、１つのユニットとして前記フレームに対して可動であることを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、透過型ビームシートセンサデバイスであることを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、柱状ビームを有する透過型ビームセンサデバイスであることを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項５】
前記フレームに結合され且つ前記チャックを前記フレームに対して動かす駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記チャックを駆動シャフトに沿って直進せしめる直進ドライブを含むことを特徴とする請求項５記載の基板配列装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記チャックを回転軸廻りに回転せしめる回転ドライブを含むことを特徴とする請求項５記載の基板配列装置。
【請求項８】
前記ハウジングに結合され、前記基板がその位置決定標識検出のために前記センサヘッドによって走査されている際に、当該基板を保持する基板ホルダをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項９】
前記センサヘッドは、前記基板の位置決定標識検出のためにこれを走査する際に、前記基板ホルダに対して動くことを特徴とする請求項８記載の基板配列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年３月３０日付けで出願されたアメリカ特許出願第１１／０９３，４７９号の一部継続出願である。本願明細書において開示される例示的な実施例は基板配列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（IC）は、半導体材料の基板（ウエハ）から製造される。通常、ＩＣ製造過程においてウエハはカセットに格納されて処理ステーションに移動し、基板搬送器を介してカセットから取り外されてウエハ配列装置に置かれ、更なる処理のための所望の所定配向にされる。
【０００３】
従来の配列装置において、基板搬送器はウエハをウエハ配列装置に置くが、ウエハ配列プロセス間に基板搬送器が該配列装置から離れる場合がある。これは、ウエハ配列プロセス前後における基板搬送器の伸張及び復帰に起因し、ウエハ配列時間の増加を招来する。また、配列標識（feature）すなわちウエハの指標（fiducial）が、配列チャック休止パッドの如き配列装置の特徴を覆って置かれ、該配列装置の指標センサから該ウエハの指標を遮蔽してしまうような場合には、ウエハ置きや指標センシングの再試行を招来し、配列時間にさらなる追加を与える。配列プロセス間の基板搬送器の反復運動やウエハ配列標識に対する妨害は配列プロセスの非効率性を生み、ウエハ処理および製造スループットを減少させる。
【０００４】
基板搬送器が配列装置上へのウエハを置く動作における潜在的な基板搬送器の再試行の可能性や該配列装置を通して処理されるべきウエハの大きな数に依存して、処理対象のバッチ形態のウエハを配列するに足る時間が実質的に増加する可能性がある。下記の表１は従来の基板配列装置を用いた配列プロセスを例示している。
【０００５】
【表１】
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【０００６】
増加する配列時間に加えて、配列チャックへ又はこれからの反復される持ち上げや据え置きの結果として、ウエハの歩み（walking）が配列プロセスの中に誘発される場合もある。更に、ウエハに対する付加的な拾い上げ（pick）は裏面損傷や汚染の可能性を増やすものである。
【０００７】
従来の配列装置設計によっては、透過型（through）ビームセンサの使用に起因して、チャックパッドの頂部にウエハが置かれたとき、その指標を高い信頼性で検出することは困難である。また、基板搬送器のピック経路を妨げることなくウエハを任意に配向することや基板搬送器による２回以下の再試行でウエハが配列されるように保証することは不可能である。また、従来の配列装置でウエハを正しく配列するに必要となる再試行回数は、指標の処理後（post）位置精度を危うくするものである。加えて、ウエハの配列は、配列装置下に伸張される基板搬送器によっては実行できず、結果として、これを実行する各配列処理のために基板搬送器の付加的な伸張／復帰動作を要求することになる。
【０００８】
米特許６４６８０２２ Ｂ１及び米特許６３５７９９６ Ｂ２は、ウエハ指標検出のためのエッジ転がし（rolling）や高価格エッジセンサデバイスを利用した従来の基板配列装置を開示している。従来の配列装置の他の例がアメリカ特許６７２９４６２に開示されている。ここでは、配列装置が第１及び第２のバッファアームとチャックアームを有している。該チャックアームは工作物を配列するのに用いられる。該チャックアームは配列された工作物をバッファアームに移動し、第２の工作物は該チャックアームにより配列される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の例示的な実施例は、以下に説明されるように、従来のウエハ配列装置の課題を解決する。
【００１１】
本発明の1つの例示的な実施例において、基板配列装置は、フレーム、倒立チャック、センサデバイスおよび基板移動機構を含む。該フレームは基板搬送器が基板搬送器に又はこれに向けて基板を搬出入自在とするように構成されている。該倒立チャックは、前記基板を保持することができ且つ自身に係合するチャック駆動シャフトにより前記フレームに可動に結合され、前記フレームに対して動かされ該基板の配列を果たす。該センサデバイスは、該チャックとチャック駆動シャフトとの間に配置されて該基板の位置決定標識を検出する。該基板移動機構は、該フレームに可動に結合され且つ該倒立チャック下方で該フレーム内に配置され、該基板を前記倒立チャックから前記基板搬送器に動かす。
【００１２】
本発明の典型的な他の実施例において、基板配列装置は、フレームおよびエッジ握持チャックシステムを含む。該フレームは基板搬送器が基板搬送器に又はこれに向けて基板を搬出入自在とするように構成されている。該エッジ握持チャックシステムは、該フレームに結合され、前記基板を保持すると共に所定の処理後（post）配列基板配向に回転位置決めする。該チャックシステムは、該搬送器と独立して該所定処理後基板配向を果たすように構成されることによって、該搬送器に対する該所定事後基板配向に関わらず、該基板の処理後基板配向が該基板の回転再位置決め無しに果たされる。
【００１３】
本発明の典型的な他の実施例において、基板配列装置は、フレーム、回転自在なセンサヘッドおよび基板サポートを含む。該フレームは基板搬送器が基板搬送器に又はこれに向けて基板を搬出入自在とするように構成されている。該回転自在なセンサヘッドは、該基板の位置決定標識を検出する少なくとも１つのセンサデバイスを含み、自身に係合される駆動シャフトによって該フレームに可動に結合されて該フレームに対して動かされる。該基板サポートは、該フレームに配置され、該回転自在なセンサヘッドによって該位置決定標識が検出されるときに該基板を支持する。該基板サポートは、該基板の周辺エッジに接触するサポートパッドを有し、該センサデバイスは、該サポートパッドに対する位置決定標識の位置に独立して位置決定標識を検出可能とする。
【００１４】
本発明の典型的なさらに別の実施例において、基板配列装置は、フレームと、該フレペに結合された駆動部と、第１の基板インタフェースと、第２の基板インタフェースとを含む。該フレームは基板搬送器が基板搬送器に又はこれに向けて基板を搬出入自在とするように構成されている。該第１の基板接触部は、該フレームに可動に結合されて該基板と直接に接触し且つ該駆動部に駆動操作可能に結合されて該フレームに対する動きを果たす。該第２の基板接触部は、該フレームに可動に結合されて該基板と直接に接触し且つ該駆動部に駆動操作可能に結合されて該フレームに対する動きを果たす。該第１の基板接触部が該第２の基板接触部に対して動かされて該基板の位置決定標識の検出を果たし、該第２の基板接触部が動かされて該基板の再配置を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明が図面及び後述される例示的な実施例を基にして説明されるが、本発明は多くの代替的な形態において実施され得ることが理解されなければならない。加えて要素または材料について適切な何らかのサイズ、形またはタイプが用いられてもよい。
【００１６】
図1を参照すると、本発明の特徴を取り入れている半導体基板処理装置100の概略平面図が示される。図1に示される処理装置は、多数の基板処理チャンバ102を有する代表的な処理装置である。処理チャンバ102のうちの少なくとも1つは基板配列装置105を有する。移動チャンバ104に接続されてもよい多数の基板処理チャンバ102に加えて、基板処理装置100はチャンバ104にも接続されている基板カセットホルダ101を含んでもよい。基板搬送器103は、また、少なくとも部分的にチャンバ104内に配置され、基板処理チャンバ102及びカセットホルダ101の間又はその中にあって、例えば半導体ウエハである基板を移動するように構成される。基板搬送器103は基板を保持するためのエンドエフェクタ（基板ホルダ）を有する。図1に示される基板搬送器103は例示であり適切な他の何らかの設置も有してもよい。処理装置100において使用され得る基板搬送器の例が、参照によりその内容が本願に組み入れられる、米国特許６，４８５，２５０  Ｂ２、米国特許６，２３１，２９７、米国特許５，７６５，９８３及び米国特許５，５７７，８７９に見いだされる。基板搬送器はスカラ（scara）タイプからなっても、或いはエンドエフェクタに直進運動を果たす多数のリンク機構を有してもよい。基板搬送器103は、各々が１つ以上のウエハを保持できる１つ以上のエンドエフェクタ106を有してもよい。エンドエフェクタ106は、また、エッジ握持型又は真空握持型のエンドエフェクタであってもよい。変形例において、基板処理装置100は、所望の数の何らかのチャンバを備える所望の他の何らかの構成を有してもよい。
【００１７】
半導体基板処理装置100において、適切な何らかの種類の基板、例えば200mm又は300mmの直径を有する半導体ウエハが配列装置105によって処理されてもよい。半導体ウエハは、通常、所定の配向に従ってウエハを配列するために、配列すなわち参照マーク（指標）220（図3を参照）を有する。
【００１８】
集積回路製造の場合、集積回路は半導体材料のウエハから作り出される。密に間隔を置かれ且つ各々がウエハをホールドできる１つ以上のスロットを有するカセットにウエハが格納されてもよい。カセットは、装置100に積載または降ろすための第1の基板カセットホルダ101に置かれてもよい。基板搬送器103は、次いで、エンドエフェクタ106を用いてウエハを握持し、これを基板配列装置105と組み合わせられた基板処理チャンバ102に移動する。
【００１９】
１つの実施例において下記のように、配列装置105は通常、フレーム、チャック、センサデバイス及び基板移動メカニズムを備えている。エンドエフェクタ106が配列装置チャック（ここでウエハが回転される）にウエハを置くことで、センサデバイスが指標位置を検出できる。ウエハは次の処理のための所定の位置に配列される。配列の後、ウエハは基板搬送器エンドエフェクタ106によって配列装置から取り外され、更なる処理のために他の基板処理チャンバ102に移動されてもよい。基板配列装置105は、配列装置105内での指標配向やエンドエフェクタ106の位置とは独立して、該指標の検出及び配列を果たす。一旦ウエハが処理されると、該基板は他の基板カセットホルダ101上のカセットに置かれてもよい。
【００２０】
ここで図2A-2Cを参照すると、例示的な第1の実施例において、基板配列装置105は、通常、フレーム205と、倒立チャック206と、倒立チャック駆動部216及び駆動システム207と、センサデバイス209と、基板移動メカニズム210と、移動メカニズム駆動部211及び駆動システム222と、を含む。図2A-2Cに示される例示的な実施例において、フレーム205は開いた開口部すなわちスロット213を有してもよい。基板搬送器103（図1参照）は、（移動エンドエフェクタ106上に保持された）基板212をフレーム205内に又はそこから移動する。これにより開口部213はエンドエフェクタ106の基板配列装置105へのアクセスを可能とする。
【００２１】
この例示的な実施例において、倒立チャック206はフレーム205の上部205Aに直近して配置されてもよい。基板212及びチャック206の側面図及び底面図を各々示す図2A及び図３に示されるように、該チャックは、梁（span）部材206Aとこれにぶら下がる下方伸張（extension）部材206Bを有してもよい。図2A-2Cで示されるように、梁部材206A及び下方伸張部材206Bは、フレーム205内に配置されたときの基板212及び搬送器エンドエフェクタ106上で環状にされる。以下に説明されるように、梁部材206Aが駆動システム207の駆動部216にチャック206を嵌合させる。梁部材206Aが基板212の上部側に面する一方、下方伸張部材206Bが梁部材206Aから下方に伸張する。各下方伸張部材206Bは、チャック206によって保持されときの基板212を支持する休止パッド206Cを有する。各伸張部材206Bが梁部材206Aから十分に下に伸張することで、その上の休止パッド206Cはチャック206が基板212を保持するときの基板212の底側に沿って基板212の周辺エッジに接触するように位置決めされる。これにより、下方伸張部材206Bは、梁部材206Aから該基板212の反対側の廻りに該基板の上方から到達し、基板212の周辺エッジの底領域と係合する。そこで以降ではチャック206を倒立チャックと称する。休止パッド206Cは受動的な休止パッドであっても、或いは変形例として、休止パッド206Cが基板212を能動的に握持してもよい。変形例において、チャックは適切な他の何らかの構成を有してもよい。
【００２２】
本実施例において、倒立チャック駆動システム207は、フレーム205の上部205Aに設置された回転型の駆動システムであって、駆動部216を通して倒立チャック206と嵌合する。駆動システム207で使われてもよいモータの例はステッパモータ及びサーボモータを含む。該モータはブラシレス型でもよく、ウエハ指標220の検出に対応した光学的センサ209によって発信される信号を用いて基板212の配列を調整するエンコーダを有してもよい。チャック駆動システム207は基板移動メカニズム駆動システム222から独立している。変形例において、チャック駆動システム207は適切な他の何らかの構成でもあってもよい。
【００２３】
図2Aに示されるように、基板配列装置105は汚染シールド208を有する。汚染シールド208は、フレーム205の上部205Aの近く、該基板を覆う回転自在な梁部材206Aと同様に、駆動システム207の駆動部216と該基板がチャック206に保持されたときの基板212との間に設置される。シールド208は形において通常平坦でよく、チャック206が200mm又は300mmの基板212を保持する場合にチャック206内部に適合し、しかも基板全体を遮蔽するある直径からなってもよい。該シールドはフレーム205に対して固着されてもよい。図2A-2Cに示されるように、本実施例において、シールド208は倒立チャック206の回転と干渉しないようにフレームに固着される。本実施例において、シールド208は、チャック206を動かす駆動シャフト216を通して同心状に伸張しているポスト221から支持されてもよい。該シールドは、金属又はプラスチックのような適切な何らかの材料からできていてもよく、実質的に円形の如く所望の何らかの平面形状を有していてもよい。変形例において、シールド208は適切な他の何らかの構成からなっていてもよい。
【００２４】
図2A-2Cに示されるように、配列装置105は基板指標220を検出するためのセンサデバイス209を有する本実施例において、センサデバイス209は反射型光学センサである。変形例において、センサ209は容量性及び誘導性センサを含む適切な他の何らかの検出デバイスでもあってもよい。本実施例において、センサデバイス209は汚染シールド208上に搭載されてもよい。変形例において、チャック206によって保持されるときの基板212がセンサ209の検出フィールド内にあり且つ倒立チャック206の回転がセンサ209及びその搭載によって制約されないように、センサ209は適切な他の何らかの方法によって搭載されてもよい。センサ209は、基板212の周辺エッジ及びその指標220がセンサ209によるレジストリ内にあって且つ回転チャック構造が指標220の検出を妨げないように、チャック206の回転軸の中心から放射状に位置決めされる。センサデバイス209は、また、フレーム205に対する動きから固着されてもよい。変形例において、センサデバイスは所望の他の何らかの構成を有してもよい。
【００２５】
さらに図2A-2C及び図3を参照すると、この実施例の基板移動メカニズム210はチャック206の下に配置され、基板212をチャックから拾い上げ且つ基板212をエンドエフェクタ106に置く。本実施例において、移動メカニズム210は多数の独立作動されるリフタを有してもよい。２つのリフタ210A及び210Bが図3（説明のために図2A-2Cにはリフタ210A及び210Bのうちの210Aのみ図示）に示される。変形例において、移動メカニズム210は何らかの数のリフタを有してもよい。本実施例において、２つのリフタの各々は構成において同様であり、梁部材210AS及び210BS、並びにリフタ梁部材210AS及び210BSの対向端から付随する上方拡張部210AC及び210BCを有する。梁部材210AS及び210BSは、後述する駆動システム222の基板移動メカニズム駆動部211を備えるリフタ210A及び210Bと嵌合する。梁部材210AS及び210BSは基板212がチャック206によって保持されたときの基板212の底に面する一方、上方拡張部210Cの各々は基板212がチャック206によって保持されたときの基板212の底に向けて上に伸張する。上方拡張部210Cの各々は基板212を支持するための休止パッド219を有する。各休止パッド219は基板212の底部周辺エッジに接触する。変形例において、基板移動メカニズム210は適切な他の何らかの構成も有してもよい。
【００２６】
基板移動メカニズムの駆動システム222はフレーム205の底205Bに配置される。駆動システム222は駆動部211を通して移動メカニズム210に嵌合される。この例示的な実施例において、駆動システム222は、リフタ210A及び210Bの各々を独立に駆動シャフトZ（図2A-2C参照）に沿って前後に動かすことのできる直進駆動システムである。駆動システム222は、例えば、ボール・ネジドライブ、ロッド直進作動装置又はスライド直進作動装置であってもよい。変形例において、駆動システム222は適切な他の何らかの構成または駆動タイプからなってもよい。駆動システム222の直進進行は、リフタ210A又は210Bのいずれかにとって、基板212がチャック206によって保持されるときチャック206から基板212を持ち上げ、次いでこれをエンドエフェクタ106上に降ろすのに充分である。
【００２７】
再び図2A-2C、図3及び図7のフローチャートを参照して、基板配列装置105の動作が説明される。図7のブロック501において示されるように、基板搬送器エンドエフェクタ106は、フレーム213の開口部を通してチャック休止パッド206C上方で配列装置に入って、チャック206内に該基板を置く（図2A参照）。エンドエフェクタはチャック206の下方に下移動し、これにより倒立チャック休止パッド206C上に基板212を置く（図7のブロック502及び図2B参照）。エンドエフェクタ106は、所望であれば、倒立チャック206と移動機構リフタ210A及び210Bとの間に伸張されたままで留まってもよい。基板搬送器エンドエフェクタ106は、図2A-2Cに示される如くチャック206及び移動メカニズム210の構成に依存して、配列の間にフレーム205内に留まることができる。倒立チャック206は、その上に位置決めされる基板212を配列のために握持する。倒立チャック駆動部216及び駆動システム207を介して倒立チャック206は回転される（図7のブロック503参照）。回転の間、センサデバイス209が基板212の周辺エッジを感知し、実現された場合、基板212のエッジに関する基板配列標識（指標）220を検出する。配列の間、汚染シールド208がチャック206並びに駆動システム207及び216によって発生される何らかの粒子が基板212の表面を汚染するのを防ぐ。
【００２８】
センサデバイス209は、基板指標220をチャック206の握持パッドに対するその配向とは独立して検出することが可能である。例えば、チャック休止パッド206Cは、その指標220を遮蔽することなしに基板212のエッジを握持することで、指標220のエッジ及びウエハエッジが常に実質的にセンサデバイス209に露出される。加えて、上記したように、センサデバイス209は、基板212の１つ側（例えば上部）以外から指標220を検出することができることで、ウエハの反対側の妨害または被覆がセンサ性能を劣化せしめない。チャック206に対する位置から独立した基板エッジ及び指標220の検出はチャック206における基板設置再試行をなくしている。
【００２９】
一旦センサデバイス209が基板指標220を検出すると、適切な指示信号が所望の参照フレームに関する基板指標220の位置を登録するためにコントローラ（図示せず）に送られる。センサデバイス209はまたコントローラに適切な信号を送信し、コントローラが所望の基板中心基準位置（center reference location）に関する基板偏心距離を決定するのを可能にしている。コントローラは、基板212の所望の配列配向を達成するためのチャック動き量を算出して、駆動207に動き命令を送信してもよい。倒立チャック206は所望の配列配向に基板212を位置決めする（図7のブロック503参照）。適切な持ち上げパッド210A及び210Bが選択されて、倒立チャック206から処理後配列された基板212を持ち上げる（図7のブロック504参照）。持ち上げパッド210A及び210Bは独立して作動され、それらの構成（図3参照）が故に、持ち上げパッド210A及び210Bのうちの少なくとも１つは、チャック206配向処理後基板位置決めに関わらず、エンドエフェクタ構造及びチャック構造からの妨害を回避し、事後位置決めされた基板212をチャック206から拾い上げることができる。よって、移動メカニズム210は、配列装置フレーム205内の基板搬送器エンドエフェクタ106の位置とは独立して且つチャック206上の基板212を回転再配置すること無しに、倒立チャックにアクセスすることができる。持ち上げパッド210A及び210Bは倒立チャック206から基板212を持ち上げ、倒立チャック206はそのホームポジションに戻ってもよい（図7のブロック504-505参照）。基板搬送器エンドエフェクタ106は、持ち上げパッド210A及び210Bから基板を拾い上げ、ウエハ（基板）212を握持し、更なる処理のために基板212を搬出する（図7のブロック506〜507参照）。該基板を持ち上げパッド210A及び210Bから持ち上げることが偏心距離上の誤配列の修正を果たすように、コントローラがエンドエフェクタ106を位置決めしてもよい点が注記される。下の表2は、（図7に図示されるように）上記した例示的なプロセスを要約し、従来の配列装置を越えて提供される改良された効率性が一目でわかるよう例示している。また表2は、この例示的な実施例を使用して基板配列に実行される各々のプロセスに対応する例示的な時間を示している。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
表1との比較によって知見し得るように、図2A-3及び図7に示される例示的な実施例の配列装置105は、上記の背景技術で説明したような従来技術における少なくとも11秒以下に基板配列するための配列時間を削減することができる。
【００３２】
ここで、図4及び図5を参照すると、例示的な実施例の基板配列装置105'は、通常、フレーム（図示せず）と、少なくとも１つのセンサデバイス317を備える回転自在なセンサヘッド318と、基板サポート319と、を含む。該フレーム（図示せず）は、特に明記しない限り、前に説明された基板配列装置105の第１実施例におけるフレーム205（図2A-2C参照）と同様である。回転自在なセンサヘッド318は、エンドエフェクタ106がフレーム内にあるとき、例えば、該フレームの底方向且つエンドエフェクタ106の下方に配置されたベース部材318Aを有する。エンドエフェクタ106は、図2A-2Cにおける開口部213と同様の開口部を通して該フレームにアクセスしてもよい。ベース部材318Aが以下に説明されるようなセンサヘッド駆動システム（図示せず）の駆動部321に結合される。
ベース部材318Aは、図5に示されるように、回転自在なセンサヘッド318の回転軸すなわち軸Zから放射状に伸張する。ベース部材318Aは、自身からぶら下がる、しかしこの実施例ではベース部材318Aの片方側上に付随するベース伸張部材318Bを有する。ベース伸張部材318Bは、基板サポート319によって保持されるときの基板212上方で、ベース部材318Aから該フレームの上部に向けて上方伸張する。ベース伸張部材318Bは自身からぶら下がる梁部材318Cを有する。梁部材318Cは、形においてアーチ形でもよく、ベース伸張部材318Bから反対側まで基板212上方に伸張する。図4で最適に見られるように、梁部材318Cのアーチ形は、梁部材318Cが基板212から突き出ないように、基板212の周縁と梁部材318Cとの間の距離を残す。変形例において、梁部材318Cは所望の他の何らかの形を有してもよい。図5に示されるように、梁部材318Cはベース伸張部材318Bの反対側上で自身からぶら下がる下方伸張部材318Dを有する。このように、図5に最適に示されるように、ベース伸張部材318B、梁部材318C及び下方伸張部材318Dは、 ベース部材318Aから、基板サポートシステム319及び基板212の廻りに巻きついている。この例示的な実施例において、回転自在なセンサヘッド318は、また、センサヘッド318の対向端に設置される基板サポート316A及び316Bを有する。基板サポート316Aは、図4及び図5に示されるように、下方伸張部材318Dからぶら下がる一方、基板サポート316Bはベース伸張部材318Bからぶら下がる。基板サポート316A及び316Bは、以下説明されるように基板212がセンサヘッド318によって保持されるときに基板サポート316A及び 316Bが基板212の底周辺エッジに接触するように、下方伸張部材318D及びベース伸張部材318Bから基板212の裏面の廻りに巻き付いている。基板サポート316A及び316Bは受動的又は能動的な握持（gripping）であってもよい。変形例において、回転自在なセンサヘッド318は所望の他の何らかの構成も有してもよい。
【００３３】
この例示的な実施例において、センサヘッド318は、図4及び図5に示されるように、センサヘッド318の対向端に配置される2つのセンサデバイス317A及び317Bを有してもよい。変形例において、センサヘッド318は２台以上又は以下のセンサを有してもよい。センサデバイス317A及び317Bは、反射型光学センサまたは通過型ビーム光学センサであってもよい。変形例において、センサデバイス317A及び317Bは容量性または誘導性検出装置であってもよい。センサ317A及び317Bは、基板212の周辺エッジを検出することができるように、回転中心軸Zから充分な距離を以て放射状に位置決めされる。
【００３４】
センサヘッド駆動システム（図示せず）は駆動部321を通してセンサヘッドに嵌合されて、配列装置105に関して上記した如き回転ドライブと同様である。しかし、本実施例において、駆動システムは、図5に示されるように、該フレームの底に配置され、センサヘッドをZ軸廻りに回転させる。変形例において、駆動システムは所望の他の何らかの構成からなってもよい。
【００３５】
図5に示されるように、この例示的な実施例における基板サポートシステム319はセンサヘッド梁部材318C及びセンサヘッドベース部材318Aの間に入れ子状に収められる。基板サポートシステムは梁部材319Aを有し、梁部材319Aの中心はZ軸と実質的に一致するように配置され、やはりＺ軸に沿って配置される基板サポート駆動部材322に嵌合する。基板サポート駆動部材322は、下記に説明されるように、基板サポート駆動システム（図示せず）の１部分である。本実施例において、梁部材319Aは自身の対向端で付随する2つの上方伸張部材319Bを有する。変形例において、梁部材319Aから付随する何らかの数の上方伸張部材があってもよい。梁部材319Aは、サポート319によって保持されるとき基板212の底に面する。上方伸張部材319Bは、センサヘッド318のセンサヘッドデバイス317A及び317Bに少なくとも部分的にオーバラップする休止パッド320A及び320Bを含む（図5参照）。基板サポート休止パッド320A及び320Bは、基板212の底部周辺エッジを支持するように構成される。休止パッド320A及び320Bは能動的または受動的に基板212を握持してもよい。休止パッド320A及び320Bまたはセンサデバイス317A及び317B近くの少なくとも１部分は透明材料で作成される。これにより、センサ317A及び317Bからの放射ビームA及びBが、休止パッド320A及び320Bに据えられた基板212のエッジを検出することを可能とし、放射ビームA及びBのセンサレシーバ（図示せず）への経路上の休止パッド320A及び320Bの部分を通過し、基板212のエッジ及び該エッジ上の指標220を検出することができるようにする。休止パッド320A及び320Bのための材料は、例えばクォーツ、光学的に光線に対して透明な材料、または他の適切な何らかの材料であってもよい。変形例において、休止パッド320A及び320Bは、反射型センサの如きセンサが使われるときには非透明な材料であってもよい。変形例において、基板サポートシステム319は、所望の他の何らかの構成も有してもよい。
【００３６】
基板サポート駆動システム（図示せず）は、特に明記しない限り図2A-2Cに示されるように、直進駆動システム211及び222と同様である。基板サポート駆動システムは、基板サポート駆動部材322を通して基板サポートシステム319と嵌合する。本実施例における基板サポート駆動システムは、Z軸に沿って上下に基板212を移動する。該駆動システムは、休止パッド320A及び320Bがセンサヘッド休止パッド316A及び316B（図5参照）上方に来る位置から、休止パッド320A及び320Bがセンサヘッド休止パッド316A及び316B下方に来る位置迄、サポートシステム319を動かすことができる。本実施例において、基板サポートシステムは回転できないが、変形例において基板サポート駆動システムが回転ドライブと組み合わせられて、基板サポートシステムがｚ軸に沿って進行するだけでなくZ軸廻りに回転してもよい。
【００３７】
更に図4及び図5を参照すると共に図8のフローチャートを参照して、基板配列装置105'の動作が説明される。基板搬送器エンドエフェクタ106は、センサヘッド梁部材318Cとセンサヘッド基板サポート316A及び316Bとの間で該フレームの開口部（図2Aの開口部213と同様）を通して配列装置に入り（図8のブロック601参照）、サポートシステム319のサポートパッド320A及び320B上でZ軸廻りに基板を置く。基板サポートシステム319はZ軸に沿って図5に示される位置まで上移動し、エンドエフェクタ106が基板212を基板サポート休止320A及び320B上へ置くのを可能とする（図8のブロック602参照）。エンドエフェクタ106は、Z軸に沿ってサポートパッド320A及び320B下方且つサポートシステム梁部材319A上方の位置まで下移動し、その位置が図5に示す様に最適に基板サポート319内に来るようにしてもよい。エンドエフェクタ106は基板212の下に伸張したまま留まってもよい。図8のブロック603にて注記されるように、基板212を走査するために、回転自在なセンサヘッド318が図4の矢印Rによって示されるように180度以上時計回り又は反時計回りに回転されることで、基板212の周辺エッジ全体がセンサデバイス317A及び317Bによって走査される。2台のセンサデバイス317A及び317Bのうちの1台が基板指標220（図3）を検出することを可能とする。指標220はセンサデバイス317A及び317Bによって、基板サポート319のサポートパッド320A及び320Bに対する基準220の位置とは独立して検出され得る。例えば、センサデバイス317A及び317Bが通過型ビームセンサである場合、基板サポート320A及び320Bが少なくともビーム行程において該センサビームに対して透明であることで指標220はセンサビームから遮蔽されず、これにより該ビームがサポートパッド320A及び320Bを通過して基板エッジに当たるようにしてセンサデバイス317A及び317Bが該指標を検出可能とする。
【００３８】
基板配列標識220の検出に基づいて適切な指示信号がセンサからコントローラ（図示せず）まで送られ、基板配列標識220の検出を登録する。基板212は基板サポート319よってセンサヘッド基板休止パッド316A及び316B上へ降ろされることで、基板212を基板サポート319から回転自在なセンサヘッド318に移動する（図8のブロック604参照）。エンドエフェクタ106はセンサヘッド休止パッド316A及び316Bの下方に留まってもよい。回転自在なセンサヘッド318は、コントローラからの指示に従って所望の配列配向に基板212を回転させる（図8のブロック605参照）。実現された場合、図8のブロック603の走査動作の間のセンサヘッド318の回転は、図8のブロック605の基板配向動作におけるより実質的により速い。例えばセンサヘッド駆動システムがマルチスピードステッパモータの如きマルチスピード回転ドライブである場合に、センサヘッド318の増大化回転速度が達成される。変形例において、適切な何らかの駆動システムが使用されてもよい。基板搬送器エンドエフェクタ106は、基板212をセンサヘッド休止パッド316B及び316Aから持ち上げて基板212を握持し、更なる処理のため基板212を搬出する（図8のブロック606参照）。基板212がセンサヘッド318によって保持されるとき、その処理後配列位置においてセンサヘッドサポートパッド316A及び316Bとエンドエフェクタ106との間に干渉があってエンドエフェクタ106の拾い上げ経路が妨げられる場合には、基板サポートシステム319は、基板212をセンサヘッドサポートパッド316A及び316Bから持ち上げることができる。サポートシステム319は、センサヘッドサポート316A及び316Bがエンドエフェクタの拾い上げ経路を遮断するような事象において、センサヘッドサポートパッド316A及び316Bを避けるように位置決めされた休止パッド320A及び320Bを有する。更に、図５に示されるように、サポートシステム休止パッド320A及び320Bは、Z軸に沿ったエンドエフェクタ106の動きに対して干渉しない又は妨害しないように位置決めされる。従って、基板212の移動、エンドエフェクタに対する処理後位置決めが基板配向に独立して且つ該基板の回転再位置決め無しに達成される。センサヘッドはそのホームポジションへ移動する。
【００３９】
ここで図6を参照すると、例示的な他の実施例に従った基板配列装置105"の斜視図が示されている。この実施例において、基板配列装置は、フレーム（図示せず）と、センサデバイス424を有する回転自在なセンサヘッド423と、基板をバッファするためのバッファシステム440を有する回転自在なチャック425と、を通常含む。この例示的な実施例におけるフレームは、特に明記しない限り、上記された図2A-2Cに示すフレーム205と同様である。
【００４０】
図6に示される実施例において、回転自在なセンサヘッド423はZ軸廻りに回転自在でもよい。センサヘッド423はセンサヘッド部に嵌合されたベース部423Aを有する（これについてはシャフト430の一部が図6に示されている）。センサヘッド駆動シャフト430は、後述されるセンサヘッド駆動システム（図示せず）に接続されている。本実施例において、ベース部材423Aは、Z軸に設置された回転中心から放射状に伸張するアーム423B及び423Cを含む。ベース部材423Aは、ベース部材423Aのアーム423Cから付随している1つの上方伸張部材423Dを有する。変形例において、両アームは自身から各々付随する上方伸張部材を有してもよい。上方伸張部材423Dは、センサデバイス424を支持するために上方伸張部材423Dから付随する片持ち部材423Eを有する。本実施例において、センサデバイス424は、例えば、片持ち部材423E上にビーム送信機及びビーム検出器を有する通過型ビーム光学センサであってもよい。変形例において、センサデバイスは反射型センサ、容量性センサまたは誘導性センサであってもよい。センサデバイス424は、基板212が基板バッファシステム425によって保持されるとき、基板212の周辺エッジを走査しその指標を検出するのを可能とする距離にZ軸から放射状に位置決めされる。本実施例において、１つのセンサデバイス424は、変形例としてではあるが、幾つかの数のセンサデバイスであり得る。上記したように、センサヘッド駆動システム（図示せず）は、駆動シャフト430を通して回転自在なセンサヘッドベース部材423Aに嵌合する。センサヘッド駆動システムは、同軸シャフト430及び431の独立回転のためのモータを備える以外、上記した如き配列装置105及び105'における回転駆動システムと同様でもよい。センサヘッド駆動システムは、フレーム上の適切な何らかの場所に配置されてもよく、Z軸廻りの回転を提供する。
【００４１】
図6に示される例示的な実施例において、チャック425はZ軸廻りに回転自在である。チャック425は、Z軸を実質的に中心とし且つ図6にその一部が示されるシャフト431を備えるチャック駆動に嵌合するベース部材425Aを有する。駆動シャフト431は、シャフト430と同軸であり且つZ軸廻りに回転する。上記したように、駆動部はシャフト430及び431について独立回転能力がある。ベース部材425Aは、 回転中心Z軸から放射状に伸張するアーム425B及び425Cを有する。各アーム425B及び425Cは、自身から上方向に懸吊している休止パッドシステム425Dを有する。本実施例において、各休止パッドシステム425Dは、2つの休止パッド伸張部材425E及び425Fを有する。変形例において、何らかの数の休止パッド伸張部材があってもよい。各休止パッド伸張部材425E及び425Fは、休止パッドを形成する水平部425G及び425Hを備える通常の階段形状を有する。休止パッド425Gの１組が走査中の基板212のサポートを形成する一方で、休止パッド425Hの他の１組がバッファ440を形成する。変形例において、使用される何らかの数のバッファがあってもよい。休止パッド425G及び425Hは、能動型又は受動型の握持デバイスであり得ると共に、図5に示されたパッド320A及び320Bに関連して説明されたように使用されるセンサデバイスに依存した透明なまたは非透明な材料からなっていてもよい。例えば、本実施例において、休止パッド425G及び425Hは、クォーツでできていても、センサ424によって生成される光線Lに対して透明な他の適切な材料でできていてもよい。休止パッド425G及び425Hは、基板212をその底のエッジで保持するのに十分である一方で同時に基板212のエッジがセンサデバイス424によって走査されるのを可能とする、Z軸からの放射状の距離にある。休止パッド425G及び425H並びにセンサヘッドの片持ち部材（cantilever）423Eは、基板搬送器エンドエフェクタ106が休止パッド425Gにアクセスして休止パッド上の基板を拾い上げるか又は置くことができるように垂直に離隔している。休止パッド伸張部材425Dは片持ち部材423Eと回転干渉しない。休止パッド425Gは片持ち部材423E間を通過するように位置決めされる。休止パッド425Hは最も低い片持ち部材423Eの下を通過するように位置決めされる。
【００４２】
さらに図6及び図9のフローチャートを参照すると、基板配列装置105"の例示的な動作方法が説明される。参照により両方が全体として本願に組み入れられる米国特許5,765,983及び米国特許5,577,879に記載されている如き単一のエンドエフェクタを有する基板搬送器が、この例示的な実施例において用いられてもよい。基板搬送器エンドエフェクタ106（図1）は、該チャックより上、すなわちバッファシステム休止パッド425G上方でフレーム開口部（図2Aに示される開口部213と同様）を通して配列装置に入り、基板212と同様の第１の基板を、休止パッド425G上に置く（図9のブロック701及び702参照）。空のエンドエフェクタ/基板搬送器は配列装置から復帰してもよい。空のエンドエフェクタの動きが基板を保持するときより高速に統御されてもよい点が注記される。所望であるならば、エンドエフェクタ/基板搬送器は配列のために第２の基板を検索してもよい（図9のブロック705参照）。本実施例において、上部休止パッド425Gが走査用休止パッドを形成する一方、下部休止パッド425Hがバッファ休止パッドを形成する。所望であるならば、第２の基板を検索している搬送器に並列して、回転自在なセンサヘッド423は、図9のブロック703において、センサヘッド駆動シャフト430によって回転されセンサデバイス424が上部パッド425G上に置かれた第1の基板の指標を検出することを可能とする。
【００４３】
センサデバイス424は、チャックパッド425G上のその設置から独立して、該指標を検出することができる。例えば、該指標が休止パッド425Gのうちの1つ上に停まっている場合であっても、センサ透過ビーム路上の休止パッドの透明材料が該指標を遮蔽することなく、センサ424のビームに対して該指標を検出可能のままにする。また、休止パッド425Gは基板をそのエッジで握持し、該基板の表面を露出したままにし、センサが有効な容量生又は誘導性センサである実施例において、チャック425の構造からの妨害の無い指標検出を可能とする。
【００４４】
センサデバイス424が基板配列標識を検出すると、適切な指示信号がコントローラ（図示せず）に送られて基板配列標識の検出を登録する。チャック425は、次いで、所望の配列配向に基板を回転させる（図9のブロック704参照）。実現される場合、基板を走査し指標を検出するためのセンサヘッド423の回転は、基板を位置決めするチャック回転よりも高レートで実行されてもよい。所望であるならば、基板搬送器／エンドエフェクタ106は、バッファ休止パッド425Hより上方位置で上記と同様の方法でフレームに入り（図9のブロック705参照）、休止パッド425H上の第2の基板をバッファする。搬送器は、空のエンドエフェクタ（これはバッファされた第2の基板を持つ同一のエンドエフェクタでも他の空のエンドエフェクタあってもよい）を、第１及び第２の基板間の位置までそれら基板がチャック425によって保持されるように動かす。エンドエフェクタは、パッド425G上で保持された第1の基板下の場所に動き、パッド425Gから位置決めされた基板を更なる処理のために拾い上げる（図9のブロック706参照）。図9のブロック707において、バッファパッド425H上の基板又は所望の新たな基板がチャック425の上部パッド425Gに置かれてもよい。変形例において、休止パッド伸張部材425Dは、バッファされた基板を上部休止パッドへ移動するときに、エンドエフェクタが配列装置から部分的に復帰することなく、エンドエフェクタの垂直な動きができるように可動であってもよい。第2の基板のパッド425G上への設置後、ブロック703〜704におけるプロセスは繰り返される。実現される場合、チャック425上のバッファは、配列装置積載のための移動時間を最小にすることによって配列装置の効率を高める。
【００４５】
ここで図l0A-l0Cを参照すると、例示的な他の実施例に従った他の基板配列装置1105が示される。配列装置1105は図l0A-l0Cにおいて3つの異なる各位置で示される。この例示的な実施例における配列装置1105は、注記される場合を除き、通常、図2A-2Cに示される配列装置105と同様である。従って同様の構成には同様の参照符号が付される。配列装置1105は、可動チャック1206と、センサデバイス1209と、基板移動システム1210とを有する。配列装置1105は、また、可動チャック1206の動きに電力を供給する駆動システム1207を有する。移動システム1210は配列装置内部の定位置で基板2112を保持するように構成される。本実施例において、基板移動システム1210は、何らかの適切な方法又は位置で配列装置フレーム1205に固着された部材1210Aを有する。移動システム部材1210Aは、適切な何らかの構成も有してもよく、基板休止パッド1219が備えられる（図3に示される休止パッド219と同様）。休止パッド1219は、本実施例において可動ではないが、後述するように基板走査をセンサデバイス1209によって行うとき用いられる基板配置位置を提供してもよい。可動チャック1206は通常の倒立チャック構成（図2A-2Cに示されるチャック206と同様）を有する。本実施例において、チャック1206は、（図10bの矢印Zによって示される）垂直双方向に可動であり、軸廻りすなわち回転Θで回転自在である。本実施例において、駆動システム207は、図l0Aで示されるような、回転自在なドライブ1216と、移動部材1207Tによって接続された直進駆動部1222とを有する。直進駆動1222は、図2A-2Cに示される直進駆動222と同様であり、移動部材1207Tと駆動操作可能に結合され、移動部材1207Tを配列装置フレームに対してZ方向に進行せしめることができる。移動部材1207Tは、適切ななんらかの形状を有し（図l0A-l0Cに示される構成は単に例示にすぎない）、何らかの所望の方法で配列装置フレーム1205に可動に取り付けられ、移動部材とフレーム間でZ方向の相対的な動きを可能としてもよい。図l0Aに示されるように、可動チャック1206は、移動部材1207Tに取り付けられることで、移動部材と協調して（フレーム1205に対して）垂直に動く。チャンキングは移動部材1207Tに対して回転自在に取り付けられ（例えば適切な回転自在ベアリングまたはブッシング（bushing）システムによって）、チャック1206が移動部材及び配列装置フレームに対してΘ軸で回転するようにしてもよい。回転自在なチャック1206は、適切な回転駆動トランスミッションシステム（例えば回転駆動シャフト）によってチャック1206に結合された回転駆動部1216からの動力下でΘ軸廻りに回転される。本実施例において、回転駆動部1216には可動移動部材1207Tが備えられてもよい。変形例において、回転駆動（ドライブ）は配列装置フレームに取り付けられると共に回転自在なチャックに結合されてもよく、該チャックに回転を伝達すると共に配列装置フレームに対するチャックの直進する動きを収容し得る適切なトランスミッションが用いられる。この実施例において、図2A-2Cに示されたセンサデバイス209と同様のセンサデバイス1209が図l0Aで示される如くチャック1206上に取り付けられる。センサデバイス1209は、基板212が移動システム1210の休止パッド1219上に据えられるとき、基板212の周辺エッジ及びその指標を検出するように位置決めされる。センサ��バイス1219は、該基板の指標220（図3参照）を検出することができ、これは基板212の配向並びに休止パッド1219に対する位置或いは移動システム1210の他の何らかの構造からも独立して検出することができる。
【００４６】
本実施例において、基板配列は以下の例示的な方法でなされてもよい。基板212は、エンドエフェクタ106を備える配列装置1105内に導入され、停留（stationary）移動システム休止パッド1219上に位置決めされてもよい（図10A-10B参照）。指標検出のための基板212の走査は、所望の場合には偏心率測定のみならず、チャック1206を回転せしめる（Θ軸廻りに）ことで実行されて、停留基板に対してセンサデバイス1209を回転し基板の全表面を走査してもよい。図10Bに示されるように、可動チャック1206はこの位置（すなわち走査位置）で垂直位置を有することで、チャック基板休止パッド1206C（上記した基板休止パッド206Cと同様）が移動システム1210の休止パッド1219下方に配置されるようにし、センサ1209による上記の例の如き指標220の位置識別後の基板212を支え、基板配列が可動チャック1206よって果たされる。チャック1206は、チャンク休止パッド1206上に留まっている基板212を伴って（移動システム休止パッドからの）基板を拾い上げるためにZ方向に動かされ、このとき、該移動システムの休止パッド219上方に位置決めされ（図10C参照）、該チャックは基板を所望の配列に置くためにΘ軸廻りに回転させられる。エンドエフェクタ106はチャック1206の休止パッド1206Cから配列された基板を拾い上げてもよい。チャック休止パッド1206Cの処理後配列位置がエンドエフェクタによるチャック1206からの直接の基板拾い上げに干渉を与える事象において、チャック1206が移動システム1210の休止パッド1219上に（図l0Bに示される位置と同様）基板を置くように動いて、エンドエフェクタが移動システム1210から基板212を拾い上げるようにしてもよい。このように、エンドエフェクタへのポスト配列基板移動は基板の回転再配置無しに実行されてもよい。図l0A-l0Cに示されるように、エンドエフェクタは配列プロセスを通して伸張されたままでもよい。
【００４７】
配列装置105、105'、105"及び1105についての以上の例示的な実施例は従来の配列装置に勝る多くの利点がある。配列装置105、105'、105"及び1105のいくつかの利点は以下のものを含むが、これに限定されるものではない。すなわち、配列装置にウエハを置く際のロボット再試行の回避。ウエハは、チャックがロボットエンドエフェクタの拾い上げ経路上に以前からあることなく、エンドエフェクタに対して任意に指向され得る。ウエハは、指標が配列装置チャックパッド上部にある場合にさえ、ロボット再試行無しに適切に配列され得る。上記のように、本発明の配列時間は従来の配列装置の配列時間よりかなり短い。ウエハがチャックに対する転がり又は滑りを伴うことなくエッジ接触により移動され得るものであって、最小限の粒子発生しか与えない。全ウエハプロセスの間、ロボットエンドエフェクタは、配列プロセス間の機械的干渉なしに配列装置及び基板の下で位置決めされて停まることができる。これは、配列装置ステーションからの1回の伸張と１回の復帰で、ウエハが配列され且つロボットエンドエフェクタ上に置かれ得ることを意味する。加えて、所望の処理後配列位置でウエハが拾い上げられるのを可能とするのに1回だけのウエハ持ち上げが実行される。垂直な多数の動きは除去される。これは、最小限のウエハ歩みと最適な配列装置スループットを与える。
【００４８】
ここで図11を参照すると、例示的な他の実施例に従った基板配列装置1105'と基板212が示される。配列装置1105'は、特に注記されない限り、図4及び図5に説明された装置105と通常同様である。同様の要素には同様の参照符号が付される。基板配列装置1105'は、通常、サポート部1010と、2つの基板サポート1318及び1319とを有する。サポート部1010は、通常、配列装置1105'のための基礎またはベースとして作動する。サポート構造1010は、図1の装置100と同様の処理装置の構造に配列装置を取り付けるためのマウント（図示せず）を有してもよい。サポート構造1010は、悪環境（例えば湿気又は腐食性外気）から部品及びサポート構造の合間（interval）（更に後述される）を囲み且つ保護する包装すなわちカバー1010Cを有してもよい。図11Aは、サポート部1010から外された包装1010Cを備える配列装置1105'を示している。図11に示された包装1010Cの形状は単なる例示であって、該包装は所望の何らかの形状を有してもよい。基板サポート1318及び1319は、示されるように配列装置サポート構造1010に取り付けられる。各基板サポート1318及び1319は、下記に説明されるように、基板212と同様の１つ（又はそれ以上）の基板を保持することができる。図11-11Aにおいて、基板212は、例えば、サポート1319上で支持されて示される。この例示的な実施例において、1つの基板サポート1318は該サポート部に対して可動である。他の基板サポート1319は該サポート構造に対して固着されてもよい。変形例において、両方の基板サポートは該サポート構造に対して可動でもよい。配列装置1105'は、サポート部1010に配置される駆動システム1321を有し、下記に説明されるように、基板サポート1318を動かし基板212の配列を果たす。
【００４９】
ここでさらに図12を参照すると、配列装置1105'の部分斜視図が示される。分かり易さのために基板212が省略されているが、基板サポート1318は図11-11Aに示された位置とは異なる位置に動かされている。この例示的な実施例において、基板サポート1318はベース部材1318Aを有し、これは通常、放射状に伸張し基板サポート1318を駆動システム1321の回転軸に接続する（図5に示されたベース部材318と駆動部321との間の結合と同様）。ベース部材1318は、示されるように他の基板サポート1319の構造との干渉を避けるように垂直に位置決めされる。図12に示されるように、基板サポート1318は、通常では直立した部材1318Bを有し、これはベース部材1318から通常垂直に突出する。基板サポート1318は、また、示されるようにベース部材1318Aから横に伸張する梁部材1318Cを有する。変形例において、可動基板サポート及びその部材は所望の他の何らかの形状を有してもよい。梁部材1318Cは、駆動システム1321の回転シャフトのZ軸の廻りに伸張する、通常では湾曲形、この例示的な実施例ではアーチ形を有する。実現された場合、回転軸Zは、基板サポート1318の幾何学の中心と実質的に一致するように配置される（以降では回転軸Zは回転軸並びに幾何学的中心の両方を意味するものとして参照される）。アーチ形状の梁部材1318Cの半径は、基板212の予想半径より大きくてもよい（例えば、基板212は200mm、300mmウエハ又は所望の何らかのサイズウエハであってもよい）。これは基板サポート1319の構造に伴ってあるクリアランス差が画定されることを保証し、これにより、サポート1318及び1319が垂直方向（図12の矢印Z1で示される）に１つ跨ぎに（one past the other）動かされるのを可能とし、そして、基板サポート1318が基板サポート1319との干渉なしに回転軸廻り（矢印Aによって示される方向）に自由且つ連続して回転するのを可能とする。図12に示されるように、梁部材1318Cの２つの対向端1318Eは隙間で分離される。梁部材の対向端1318Eの隙間は、例えばエンドエフェクタ106と同様のエッジ握持型エンドエフェクタであってもよいエンドエフェクタが基板サポート1318を通過するのに十分に広い大きさにされる。これは促進化された配列プロセスを与え、以降で詳述するように、より大なるスループットの余地を与える。この例示的な実施例において、梁部材1318Cは基板サポートパスすなわち指部1316A及び1316bを有する。本実施例において、梁部材は２対のサポートパッド1316A及び1316Bを有し、その１対は該梁部材の対向する両端に設置される。サポートパッド1316A及び1316Bが分散設置されることで、基板サポート1318上で基板212を該サポートがZ1方向又はΘ方向に動くときでも何れかの3つのパッドが安定に支持し保持する。サポートパッド1316A及び1316B は、互いに且つ図5に示される基板サポート316A及び316Bと実質的に同様である。サポートパッド1316A及び1316Bは、基板サポート1318に据えられた基板212に対して受動的エッジ握持を提供するように構成されてもよい。パッド1316A及び1316Bは、基板サポート1318の運動（回転）時に生成される慣性負荷の下で該基板を保つに適切な摩擦係数を提供し得る、例えばカルレッツ（登録商標）弾性材で又は他の適切な接触材料で覆われても又は作られてもよい。
【００５０】
更に図12を参照すると、この例示的な実施例において、基板サポート1318はその上に配置されたセンサヘッド1318Aを有する。変形例において、１つ以上のセンサヘッドは回転自在な基板サポート上に取り付けられてもよい。センサヘッド1318Hは、基板212の周辺エッジの存在及びその欠落を検出し得るセンサデバイス1317を有する。本実施例において、センサデバイスは通過型ビームタイプセンサデバイスであってもよい。従って、センサデバイス1317は、電磁的放射、例えばレーザー又はＬＥＤのビームを放出し得るエミッタ1317Aを有してもよい。また、センサデバイス1317は、該エミッタから電磁放射ビームを検出し得る、例えばCLD又は光セルの如き検出器1317Bを有してもよい。エミッタ及びセンサは、後述されるように、基板サポート1319がゲートオンされたとき、基板212の周辺エッジを受信及び検出するように離れて間隔を置かれる。センサデバイス1317は、所望であれば、線状又はシートすなわち配列タイプのセンサデバイスであってもよい。エミッタ1317Aは、レンズ、ビームスプリッタ及びコリメータ（図示せず）の如き適切な光学デバイスを用いて、柱状又はスポット状ビーム以外にも線状分布されたビームを提供してもよい。検出器1317Bは、ビームの照射経路に沿って設置された、CLDの如きアレイ状の検出器を使用してもよい。実現された場合、検出器1317Bは基板の周辺エッジの検出アレイ列に沿った線状の位置を検出することができる。このことで、センサヘッドが基板に対して回転されるにつれて、センサデバイスは基板の周辺エッジの相対的位置を検出することができ、基板サポート1319上の基板の偏心率を決定するための適切な信号／データを提供する。さらに実現された場合、配列状のセンサデバイスは該基板における指標切欠きを検出し、該基板の配列位置を画定することができる。変形例において、センサデバイスにおけるエミッタは、指標を検出するのに基板偏心率が所望でない場合には、該検出器による検出される柱状ビームを放出してもよい。
【００５１】
さらに図12を参照すると、この例示的な実施例における基板サポート1319はサポート1318の梁部材1318Cで示されるように入れ子状にされる。基板サポート1319はセンサヘッドベース部材1318A上方に通常設置される。基板サポート1319はＺ軸に実質的に一致した中心に置かれる梁部材1319Aを有する。基板サポート1319は、部材322と同様且つ実質的にＺ軸に沿って設置される基板サポート部材に結合される。本実施例において、梁部材1319Aは２対のサポート指を有するが、変形例において、梁部材は所望の何らかの形状を有することで上方伸張部材1319Bにて終端する。変形例において、梁部材1319Aから付随している何らかの数の上方伸張部材があってもよい。伸張部材1319Bは、幅1319Aの対向する両端に、エッジ握持エンドエフェクタがその間を通過するに十分な間隔を置かれる。上方伸張部材1319Bは示されるように休止パッド1320A及び1320Bを有する。基板サポート休止パッド320A及び320Bは、基板212の底部周辺エッジを支持するように構成される。伸張部材1319Bは、エンドエフェクタ106と同様のエンドエフェクタが伸張部材1319b間に配置され、基板212が休止パッド1320A及び1320Bに据えられるときに梁部材1319Aと干渉しないような適切な高さを有する。従って、蓋状のサポート1319は、向上したスループットでエンドエフェクタが基板サポート1319上で直接に基板を拾い上げたり置いたりできるパス・スルー構成を有する。休止パッド1329A及び1320Bは、センサヘッド1317（図5におけるパッド1320A及び1320Bと同様）のセンサヘッドデバイス1317Aと少なくとも部分的にオーバラップしてもよい。休止パッド1320A及び1320Bは能動的又は受動的に基板212を握持してもよい。休止パッド1320A及び1320B、或いはそのセンサデバイス1317A 及び1317B近くの少なくとも１部分は透明材料から作られてもよく、これにより、センサ1317A及び1317Bからの放射ビームが、休止パッド1320A及び1320Bに据えられたときの基板212のエッジを検出可能とし、休止パッド1320A及び1320Bのビーム近くの部分を通過することで基板212のエッジと該エッジ上の指標を検出可能とする。休止パッド1320A及び1320Bのための材料は、例えばクォーツ等の光ビームに対して光学的に透明な適切な他の何らかの材料であってもよい。変形例、反射型センサの如きセンサが使われる場合には、休止パッド1320A及び1320Bは不透明材料からなってもよい。変形例において、基板サポートシステム1319は所望の他の何らかの構成も有してもよい。
【００５２】
ここで図13を参照すると、配列装置サポート構造1010の切欠斜視図が示される。図13は、また、サポート構造に配置された配列装置駆動システム1321を示している。本実施例において、駆動システム1321は、（Z軸廻りに基板サポートの回転を生成する）回転駆動部1324と、（基板サポートのZ1直進運動を生成する）直進駆動部1326を有してもよい。図13Aは直進駆動部1325の断面図を示し、図13bは回転駆動部1324の断面図を示す。回転駆動部1324は、通常、モータ1326及びシャフト1328を有する。モータ1326は以下に述べるシャフトを回転するシャフト1328に結合される。シャフト1328が上記した基板サポート1318に結合される（図12を参照すると、特にサポート1318のベース部材1318Aに対して結合される）。この実施例において、シャフト1328は一体として回転するようにサポート1318に固着される。再び図13Bを参照すると、モータ1326は適切なハウジング1332内に設置される。モータ1326は、例えばブラシレスAC、DC又はステッパモータの如き適切な何らかのタイプの回転モータである。モータドライブに付けられたモータロータは（エンコーダハウジング1334H内に設置される）絶対エンコーダ1334を有し、これはコントローラ（図示せず）に接続され、ロータ／シャフトの絶対位置を決定する。示される例示的な実施例において、モータ1326は、基板サポート1318を回転させるシャフト1328からオフセットされてサポート構造1010に取り付けられる。実現された場合、シャフト1328からオフセットされて回転部モータ1326が取り付けられることで、駆動システム1321にアセンブリされる駆動システム部品のアセンブリ高さが減少するのにつれてサポート構造1010の仕様（すなわち高さ）を減少可能としている。例えば、回転駆動部品及び直進駆動部品は駆動システム高を最小にするためにオーバラップされてもよい。変形例において、回転駆動部のモータ及び出力シャフトは例えば同軸の如き所望の他の何らかの構成を有してもよい。図13Bに示されるように、シャフト1328は適切なベアリングによってサポート構造1010内に保持されてＺ軸廻りに回転される。シャフト1318は中空でもよい。基板サポート1319が（図5に示される如く基板319がシャフト322に固着されると同様の方法で）固着されるポスト1322は示されるように中空シャフト1328内に伸張してもよい。適切な回転及び直進ベアリング（図示せず）がシャフト1328内に配置されてポスト1322を安定に保持し、ポスト1322及びシャフト1328はＺ軸と同心及び同軸であってもよい。シャフト1328の上部1328Tがサポート構造1010（図18参照）のカバー上部に突出し、基板サポート1318の取り付けのための適切な接続部を提供する。シャフト1328は自身の上に取り付けられたスリップリング1336を有し、電力及びデータ／通信ライン（図示せず）のための適切な回転インタフェースを提供し、基板サポート1318上で（例えばセンサヘッド1318H）稼働すなわち駆動操作可能な部品に動力供給を行う。実現された場合、シャフト1328上のスリップリング1336は基板サポート1318に連続回転の余地を与える。本実施例において、モータ1326は適切なトランスミッション1330によってシャフト1328に結合される。本実施例におけるトランスミッション1330は、モータシャフト／駆動ピニオン1326Sに固着された駆動プーリ3300と、シャフト1328に固着された遊びプーリ1330Pとを有��る。駆動プーリ1330d軸（axis）／遊び車1330Pは無限ベルトによって駆動接続され、シャフト1328の連続回転を次いで基板サポート1318のZ軸廻りの回転を可能とする。
【００５３】
ここで再び図13Aを参照すると、直進駆動部1325は、通常、直進駆動1338とリフトパッド／ポスト／キャリッジと1340を有する。直進ドライブ1341はリフトパッド1340に結合され、以下に説明されるように、サポート構造1010に対してリフトパッド1340の直進運動を果たす。（例えばこの例示的な実施例において、直進的なパッドの動きは図13A及び図12における矢印Z1で示される上下方向であってもよい）。本実施例において、回転駆動部1324のシャフト1328及びモータ1326は、シャフト1328とモータ1326（及びこれによるサポート1329）とリフトパッド1340とが一体としてZ1方向に動くように、直進パッドに固着されてもよい。変形例において、基板サポート1319のサポートポスト1322は、（基板サポート1319を備える）サポートポスト1322とリフトパッド1340とが一体としてZ1方向に動くように、リフトパッド1340に固着されてもよい。従って、この変形例において、Z1方向に可動なのは基板サポート1319であり（図12参照）、基板サポート1318は、Z1方向に直進運動できないもののＺ軸廻りに回転可能である。例示的な実施例において、ポスト1322及びその上に保持される基板サポート1319がサポート構造1010に対して固着される場合、ポスト1322の底端は構造1010に適切な何らかの方法で固着されてもよい。図13Aを参照すると、直進駆動1338は、モータハウジング1342C内配置された、例えばブラシレスAC、DC又はステップモータ或いは他の適切な何らかのモータタイプのモータ1342を有してもよい。
【００５４】
モータロータはモータ駆動シャフト1342Sに固着され、これは次いでベースすなわち親スクリュー1348に結合されることで、シャフト1342S及びスクリュー1348が一体として回転するようにされる。ロータすなわちシャフトはその上に配置された、位置決定のための絶対エンコーダ1346を有する。図13Aに示されるように、直進ドライブ1338は、サポート構造サポート1010Sに付けられたレールに乗る直進ベアリング1344を有してもよい。直進ベアリング1344は、親ねじ1348に乗るスライド襟部1350に取り付けられる。実現された場合、直進ベアリング1344は、サポート構造1010に対して回転自在にスライド襟部1350を固着するが、該襟部がZ1方向に自由に進行することを可能とする。それ故、親ねじ1348の回転はスライド襟部1350にZ1方向の直進進行を与える。リフトパッド1340は一体として動くように該スライド襟部に固着される。
【００５５】
配列装置1105'の動作は、前述並びに図8に示された配列装置105'の動作と実質的に同様である。再び図11-11Aを参照すると、基板搬送器は、配列装置に入って基板212をサポート1319上に置く（図8のブロックG0l及びG02）。基板サポート1319（図12参照）と同様の基板サポート1318のパス・スルー構成は、図8のブロック603と同様に、サポート1319のサポートパッド上への基板212の置き動作に応じてセンサ走査が直ぐに開始するのを可能とする。基板212のサポート1319上への置き動作に応じて、（図12に疑似的に示される）搬送器エンドエフェクタ1110が（梁部材1318Cの両対向端1318E間の）間隔1318E内に、梁部材端1318Eとエンドエフェクタ1110すなわちサポート1318との間の充分なクリアランスを伴って配置されて、センサヘッド1318Hは直ちに回転を開始して、引っ込んでいるエンドエフェクタ1110との干渉無しに基板212のエッジを走査してもよい。実現された場合に、サポート1318の回転及びエンドエフェクタ1110の引き込みは、コントローラ（図示せず）によって同期化され、サポート1318とエンドエフェクタ1110との間の接触を防ぐ。実現された場合にはまた、本実施例において図8のブロック603とは異なるが、センサヘッド1318Hが回転し基板を走査するとき、エンドエフェクタは該配列装置から引っ込む。それ以外は、図8のブロック603における走査は本実施例の場合と同様である。基板212は、配置された基板指標を有して、ブロック604と同様にサポート1318（例えばサポート1318を上げて又はサポート1319を下げて）へ移動され、基板サポート1318はブロック605と同様に該基板を処理後配列位置に回転させ、該基板はブロック606と同様に該エンドエフェクタに移動される。上記のように、本実施例において、空のサポート1318を伴う、ブロック603と同様の走査回転は、従来の配列装置の如く走査中に基板が回転される場合に比して、より高速度で実行される。その場合は、センサヘッドにおけるセンサデバイス1317は、記載の如きシート状アレイを有し、これで基板212の偏心率もブロック603と同様に走査の間に画定され、次いで、エンドエフェクタ1110は、ブロック606と同様に、移動にあって該基板に対して適正に位置決めされ、移動に基づいて該基板偏心率を修正してもよい。
【００５６】
ここで図14を参照すると、例示的な他の実施例に従った配列装置2105'の概略斜視図が示されている。特記されない限り、配列装置2105'は、上記並びに図11-13Bに示された配列装置1105'と実質的に同様にある。同様の構成要素に同様の参照符号が付される。本実施例において、配列装置2105'は、サポート構造2010と、回転自在な基板サポート2318と、他の基板サポート2319と、を有する。配列装置2105'は、また、示されるようにマッパ2350を有する。本実施例におけるマッパ2350は、一対のセンサヘッド2350A及び2350Bを有する。センサヘッド2350A及び2350Bは実質的に互いに同様である。センサヘッド2350A及び2350Bの各々は、チャネルを画定するハウジングと、該チャネルを通過する基板の存在を検出可能な適切なセンサと、を有する。本実施例において、該センサはチャネルを横切ってビームを放射する通過型ビームセンサであってよく、これは、該チャネルを該基板の１部分が通過することでビームが絶たれたとき、該基板の存在を示す信号を生む。該マッパのセンサヘッド2350A及び2350Bは適切なフレームによってサポート構造2010に、示されるように取り付けられる。センサヘッド2350A及び2350Bは、搬送器によって配列装置に移動されるときの基板212の搬送経路Rを横切って配置される。センサヘッド2350A及び 2350Bは、基板が配列装置2105'に入るときに、該基板の周辺エッジの対向する両端側212A及び212Bのうちの一方または両方が対応するセンサヘッド2350A及び2350Bを通過するように位置決めされる。従って、マッパ2350は、基板サポート2318及び2319上で基板配置をなす前に、該基板の粗いか又は細かい偏心率を決定することができる。これは、結局のところ、図12の搬送器1110と同様の搬送器が基板212を基板サポート2318及び2319上により精確に位置決めするのを可能とする。変形例において、基板サポートに対して基板を位置決めするのに用いられる、他の適切な何らかの粗位置決め装置が用いられてもよい。
【００５７】
ここで図15を参照すると、配列装置2105'の基板サポート2318及び2319の概略断面図が示されている。この例示的な実施例において、基板サポート2318及び2319は置かれた基板を支持する基板サポートパッド2320A及び2320Bを有する。サポートパッド2320A及び2320Bは基板下側に接触するように構成される。さらに、図15に示されるように、サポートパッド2320A及び2320Bは、基板エッジ212Eから離れるが、基板周辺廻りのSEMI規格で定義される排他領域212X内において該基板と接触する。例を挙げると、SEMI規格は約3.0mmの基板周辺部廻りの排他領域を定義する。サポートパッド2320A及び2320Bは、このようにして、該パッドの接触面は、支持する基板との間で、該基板のエッジ領域と接触することなく且つ排他領域212X内のみで接触するように整えられる。図15に示されるサポートパッドの構成は、単なる例示であって、変形例においてサポートパッドは所望の他の何らかの構成も有してもよい。サポートパッド2320A及び 2320Bが基板エッジから十分に離されて設置されてもよいことで、基板指標220（図3参照）は、基板がサポートパッド上で支持されるときに、サポートパッドを覆って位置決めされないようにされる。例えば、SEMI規格は指標の半径方向深さとして約1mmを定義する。サポートパッド接触面は、例えば、約1.5mm以内に基板エッジ近くに伸張することのないように配置され且つ大きさが設定されてもよい。それ故、このことはサポートパッドを覆った指標220の配置を避ける。さらに、基板サポートのサポートパッド2320A及び2320Bを覆って該指標が位置決めされないので、サポートパッドはセンサヘッド2318H（図14参照）に対して透明な材料以外の材料から作られてもよい。サポートのパッド2320A及び2320Bは、また、サポート2318のサポートパッド2316A及び2316Bに関係せずともよく（すなわちオーバラップしない）、これにより基板サポート2318及び2319間の基板移動の間で双方間の何らかの干渉を避ける。従って、これは再試行の原因を無くし、配列装置スループット改善の結果をもたらす。
【００５８】
上記した配列装置105'、1105'及び2105'は、処理ツール100上のどこでにでも取り付けられてもよい（図1参照）。該配列装置は、また、最小限のオーバヘッドと称されるものを提供すために処理ツール100上のどこでにでも取り付けられてもよい。図16は、例示的な実施例に従った配列装置1105'（図式的に実例を示す）及び基板搬送器106'の斜視図である。配列装置1105'は、分かり易さのために基板搬送器106'から外されて示され、搬送器106'は、例示目的のサポート部22及び可動アーム24を有するものとして図16に示される代表的な基板搬送器である。変形例において、搬送器は適切な何らかの構成も有してもよい。可動アーム24は、例示目的の通常のスカラ（scara）タイプ構成を有するものとして図16に示される。アーム24はサポート部22の頂上で支持される。アーム24は、駆動部26によって、肩軸T1と肘軸T2と手首軸Wからなる各回転軸廻りに自身を回転可能とする可動アームリンクを有する。近位置アームリンク106Uは肩軸T1廻りに回転する。エンドエフェクタ106E上の遠位置アームリンク15は手首軸W.廻りに回転自在である。図16に示される本実施例において、適切な何らかのエンドエフェクタ構成が用いられてもよいが、エンドエフェクタ106Eがエッジ握りを備える分岐されたエフェクタとして示される。配列装置1105'は近位置アームリンク106Uに取り付けられてもよい。配列装置1105'は、配列装置の回転軸Z（図12参照）が回転肩軸T1と実質的に一致するように、該アームリンクに位置決めされてもよい。配列装置サポート構造1010は、図11及び図13を参照すると、近位置アームリンク1060のシェル内に、少なくともその一部が配置されてもよい。配列装置基板サポート1318及び1319は、エンドエフェクタ106Eが回転可能にされることで、その上に運ばれる基板が配列装置の基板サポートを覆って肩軸Ti直近の中心に位置決めされてもよい。エンドエフェクタ106Eと基板サポート1318及び1319との間の基板移動は、この例示的な実施例において、Z1方向に可動な基板サポートを備えることで果たされてもよい（図12参照）。それ以外の配列装置の動作は以前に述べたと同様である。
【００５９】
ここで図17を参照すると、例示的な他の実施例に従った配列装置3105'の概略斜視図が示される。特記のない限り、以下の配列装置3105'は、以前に述べた配列装置1105'と実質的に同様である。同様の構成要素には同様の参照符号が付される。配列装置3105'は、示されるようにまた、通常サポート部3010と2つの基板サポート3318及び3319とを有する。基板サポート3318及び3319は、通常、サポート部3010から支持される。図17に示されるように、サポート3319はサポート3318内に設置されることから、サポート3318及び3319は外側サポート及び内側ポートと各々称される。
【００６０】
本実施例において、外側サポート3318はサポート部3010に対して固着されてもよい。内側サポート3319は後述するようにサポート部3010に対して可動であってもよい。変形例において、外側及び内側基板サポートの双方はサポート構造3010に対して可動でもよい。図17に示されるように、基板サポート3318はベース部材3318Aから伸張し対向する複数のサポートアーム3316A及び3316Bを有する。この実施例において、サポートアーム3316A及び3316Bは、垂直に間隔を置かれた２つの基板パッド対3316A1及び3316A2と２つの基板パッド対3316Bl及び3316B2を各々有する。基板パッド対3316A1及び3316A2並びに3316Bl及び3316B2は、対をなす各パッドが互いに実質的に同一平面上にあり、対抗する複数サポートアーム3316A及び3316Bは、対向する対同士の各パッドが同一平面にある。例示すると、対3316A1の各パッドは互いに且つ対向する対3316Blと同一平面上にある。対抗する基板パッド対3316Al及び3316Blは基板ホールドHlを形成し、対向する基板パッド対3316A2及び3316B2は基板サポート3318上で基板ホールドH2を形成する。基板ホールドHl及びH2は、後述するように、配列装置において基板をバッファするのに用いられてもよい。変形例において、該基板サポートは所望の場合により多くの基板バッファを有してもよい。対応する基板パッド対3316A1及び3316A2並びに3316Bl及び3316B2間の各サポートアーム上の垂直間隔は、図5の搬送器106と同様の基板搬送器が経路Ｒに沿って基板を基板ホールド１の位置に十分移動可能である。図17に示されるように、センサヘッド3318Hは基板サポート3318の構造に取り付けられる。センサヘッド3318Hは適切なセンサデバイス3317を有する。この実施例において、センサデバイス1317は、基板の存在を検出し得る前述したセンサデバイス3317と同様の通過型ビームセンサデバイスであってもよい。該センサデバイスは、後述するようなホールドHl又はホールドH2の何れかに配置された基板の周辺エッジ（図3参照）を検出し得るように設置されたエミッタ（例えばレーザー、ＬＥＤ）3317A及び放出検出器（例えばCCD、ホトセル）3317Bを有してもよい。
【００６１】
さらに図17を参照すると、他の基板サポート3319は、図12の基板サポート1319と実質的に同様の構成を有する。基板サポート3319は、サポートパッド3320A及び3320Bを有し、サポート3319上の基板ホールド位置を形成する。変形例において、基板サポートは１つ以上の基板ホールド位置を有することによって１つ以上の基板を保持する。サポートパッド3320A及び3320Bは、図12に示されるパッド1320A及び1320Bと同様でもよい。例えば、パッド3320A及び3320Bは、センサデバイス3317に対して透明な材料から作られるエッジ握持パッドであってもよい。変形例において、該サポートパッドは、図15に示されるような2320A及び2320Bと同様でもよく、これらはSEMI定義された排他領域内で且つ以前に述べたように基板エッジ及びその指標から離れて基板212の底と接触するように配置される。基板サポート3319は、この例示的な実施例において、サポート部3010及び基板サポート3318に対して回転軸Z廻りに回転自在である。基板サポート3319は、また、矢印Z1によって示される方向に直線的に動かされてよい。基板サポート3319は、サポート3010に設置され、図13及び図13a-13bに示される駆動部1324及び1325と同様であってZ軸廻りに回転サポート3319を回転可能且つ矢印Z1によって示される方向に該サポートを直線的に動かすことのできる回転及び直進駆動部の両方を有する駆動システム3321に接続される。図18は、配列装置3105'の基板サポート3318及び3319の断面図である。図18に示されるように、基板サポート3319は、駆動システム3321によって、その登録位置Soから走査位置Sl及びS2（図18に仮想的に示される）にZ1方向に動かされ得る。複数の走査位置は、基板サポート3318のバッファ位置Hl及びH2のホールド位置に相応している。それ故、本実施例においては2つの走査位置がある。サポート3319の走査位置Slはサポート3318のホールド位置Hlに対応し、走査位置S2はホールド位置H2に対応する。変形例において、Z1方向に可動な基板サポートはより多い走査位置を有してもよい。
【００６２】
図19A-19Dは、配列装置3105'の基板サポート3318及び3319の他の断面図であり、多層バッファシステムを備える配列装置の動作を例示するのに役立つ4つの異なる状態における基板サポートを各々が示している。特に、図19Aにおいて、基板212Aは、搬送器106と同様の基板搬送器によって、基板サポート3318のホールド位置Hlに置かれる。他の基板サポート3319は示されるように登録位置Soに配置される。図19Aにおいて表される状態はバッチ配列動作の開始時にあってもよい。図19Bにおいて、基板サポートは位置Slを走査するために上昇する。基板212Aは、図19Aにおいてホールド位置Hlに停まって示され、サポート3319によるホールド位置Hlから拾い上げられて走査位置に位置決めされる。該配列装置は、基板212A上の読み取り証印（indicia）をサポート3319によって位置Slで保持されるときに読み込むために配置された、適切な光学文字認識リーダ（OCR）（図示せず）を備えていてもよい。この位置において、基板サポート3319は、Ｚ軸廻りに回転されることで、センサデバイス3317（図17を参照）をして、基板212Aが該サポートと共に回転するにつれて、該基板周辺を走査せしめ指標220を識別せしめる。サポート3314の回転は、また、OCRがその視野内で該証印を読み込むのを可能としてもよい。配置された指標を伴って、位置Slになお在るサポート3319は、基板212Aに対して所望の処理後配列位置を提供するように回転させられてもよい。図19Cにおいて、基板サポート3319は登録位置So（或いは登録位置でなければホールド位置Hl下の位置）に戻される。サポート3319は、その登録位置方向に戻りつつ、その時点で処理後配列位置決めされた基板212A'をホールド位置Hl上に置く。基板212Bは、サポート3319を伴った基板212Aの位置決めの間、或いはサポート3319がホールド位置Hl上に処理後配列位置決めされた基板212A'を置いている間のいずれの間に該配送器によって保持H2に置かれることでバッファされる。該搬送器は基板212Bで基板212A'を交換してもよく、該配列装置から配列された基板を除去してもよい。図19Dにおいて、基板サポート3319は位置S2で走査するため上昇せしめられる。基板212Bは、図19CのH2で保持及びバッファされて示され、サポート3319によってホールド位置H2から拾い上げられて、走査されるために位置決めされる。該配列装置は、位置S2でサポート3319によって保持されたときの基板212B上の証印を読み込むために設置された他のOCRリーダ（図示せず）を有してもよい。サポート3319はZ軸廻りに再び回転されて、センサデバイスが指標の位置を決めるために基板212Bの周辺を走査するのを可能とする。指標の位置決めに基づいてサポート3319は回転され基板をその処理後配列位置に置く。サポート3319は、図19Cに示されるものと同様の位置に再び戻されてもよい。サポート3318の基板ホールド位置Hl及びH2は、バッファされた基板がホールド位置Hlにあることと配列された基板212Bがホールド位置H2.にあることを除いて、図19Cに示されるものと同様の基板を各々保持する。上記のプロセス方法は所望の様に繰り返されてもよい。
【００６３】
前に注記したように、変形例において、基板サポート3318はZ1方向に可動でもよい一方で、基板サポート3319はZ1方向に固着されZ軸廻りに回転自在でもよい。実現された場合に、配列プロセスは、図19A-19Dで示された如き実質的に同一の方法で実行されるが、但し垂直（すなわちZ1）運動は図示されたサポート3319ではなくZ1に可動なサポート3318によって実行される。従って、サポート3319は、位置Soと同様に、１つのZ1位置以外を有する。しかし、Z1に可動なサポート3318は下へずらされ得ることで、サポート3318及びホールドHl及びH2に対するサポート3319の装置位置は図18及び図19A-19Dに示された位置Sl及びS2と同様である。
【００６４】
以上に述べた説明が本発明の実施形態を例示するものであると理解されなければならない。様々の変形例や改変例が本発明から逸脱することなく当業者によって考案され得る。従って、本発明は添付の請求の範囲の範囲内にある全てのかかる変形例及び改変例を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の例示的な実施例に従った特徴を取り入れている基板処理装置の概略平面図である。
【図２Ａ】第１の構成における配列装置を示し、図１の基板配列装置の概略側面図である。
【図２Ｂ】第２の構成における装置を示し、図１の基板配列装置の他の概略側面図である。
【図２Ｃ】第３の構成における装置を示し、図１の基板配列装置の更なる他の概略側面図である。
【図３】図２Ａ〜２Ｃの基板配列装置の倒立チャックおよび基板移動機構の概略底面図である。
【図４】本発明の典型的な他の実施例に従う基板配列装置の概略上面図である。
【図５】図４の基板配列装置の側面図である。
【図６】本発明の典型的な他の実施例に従う基板配列装置の斜視図である。
【図７】図２Ａ−２Ｃおよび図３の配列装置に従って基板を配列する方法を示しているフローチャートである。
【図８】図４および図５の配列装置に従って、基板を配列する方法を示しているフローチャートである。
【図９】図６の配列装置に従って基板を配列する方法を示しているフローチャートである。
【図１０Ａ】他の実施例に従って、更なる基板配列装置を３つの異なる位置において各々示している概略立面図である。
【図１０Ｂ】他の実施例に従って、更なる基板配列装置を３つの異なる位置において各々示している概略立面図である。
【図１０Ｃ】他の実施例に従って、更なる基板配列装置を３つの異なる位置において各々示している概略立面図である。
【図１１】典型的な更なる他の実施例および基板２１２に従う基板配列装置の概略斜視図であり、図１１Ａは取り外される装置のケーシング（casing）を備える基板配列装置の他の斜視図である。
【図１２】該装置の可動サポートを異なる位置で示し、図１１の配列装置の部分斜視図である。
【図１】
2009515318.tif 000005
【図２Ａ】
2009515318.tif 000006
【図２Ｂ】
2009515318.tif 000007
【図２Ｃ】
2009515318.tif 000008
【図３】
2009515318.tif 000009
【図４】
2009515318.tif 000010
【図５】
2009515318.tif 000011
【図６】
2009515318.tif 000012
【図７】
2009515318.tif 000013
【図８】
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【図９】
2009515318.tif 000015
【図１０Ａ】
2009515318.tif 000016
【図１０Ｂ】
2009515318.tif 000017
【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
2009515318.tif 000021
【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
2009515318.tif 000026
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
2009515318.tif 000031
【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【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】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに結合され、前記基板の位置決定標識を検出して前記基板の処理後配列位置を画定する少なくとも１つのセンサデバイスを含むセンサヘッドと、
前記基板を支えると共に、前記フレームに対して動くことによって前記基板をその処理後配列位置に位置決めするチャックと、
を含み、前記センサヘッドは、前記チャックに実質的に継続して固着されていることを特徴とする基板配列装置。
【請求項２】
前記センサヘッド及び前記チャックの双方は、１つのユニットとして前記フレームに対して可動であることを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、透過型ビームシートセンサデバイスであることを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサデバイスは、柱状ビームを有する透過型ビームセンサデバイスであることを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項５】
前記フレームに結合され、前記フレームに対して前記チャックを動かす駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記チャックを駆動シャフトに沿って直進せしめる直進ドライブを含むことを特徴とする請求項５記載の基板配列装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記チャックを回転軸廻りに回転せしめる回転ドライブを含むことを特徴とする請求項５記載の基板配列装置。
【請求項８】
前記フレームに結合され、前記基板がその位置決定標識検出のために前記センサヘッドによって走査されている際に、当該基板を保持する基板ホルダをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板配列装置。
【請求項９】
前記センサヘッドは、前記基板の位置決定標識検出のためにこれを走査する際に、前記基板ホルダに対して動くことを特徴とする請求項８記載の基板配列装置。
【請求項１０】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに可動結合され、前記基板を保持すると共に、チャック駆動シャフトによって前記フレームに対して動かされることによって前記基板の配列を果たす倒立チャックと、
前記チャックと前記チャック駆動シャフトとの間に取り付けられ、前記基板の位置決定標識を検出するセンサデバイスと、
前記フレームに可動結合され且つ前記倒立チャック下方で前記フレーム内に取り付けられ、前記基板を前記倒立チャックから前記基板搬送器に移動する基板移動機構と、
を含むことを特徴とする基板配列装置。
【請求項１１】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板がエッジ握持型の基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに結合され、前記基板を保持すると共に所定の処理後配列基板配向に回転位置決めするエッジ握持型のチャックシステムと、
を含み、前記チャックシステムの少なくとも１つの部材が前記チャックシステムの異なる他の部材に対して動くように構成されることによって、前記搬送器に独立して前記基板の所定処理後配列基板配向が果たされ、前記所定処理後配列基板配向の前記搬送器に対する位置関係に関わらず、前記基板の前記搬送器に対する処理後配列移動が前記基板の回転再配置無しに果たされることを特徴とする基板配列装置。
【請求項１２】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに可動結合され、駆動システムによって前記フレームに対して動かされることによって、前記基板の位置決定標識を検出する少なくとも１つのセンサデバイスを含む回転自在センサヘッドと、
前記フレームに取り付けられ、前記回転自在センサヘッドによって前記位置決定標識が検出される際に当該基板を支持する基板サポートと、
を含み、前記基板サポートは、前記基板の周辺エッジに接触するサポートパッドを有し、前記センサデバイスは、前記サポートパッドに対する前記位置決定標識の位置とは独立して、前記位置決定標識を検出可能であることを特徴とする基板配列装置。
【請求項１３】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに結合された駆動部と、
前記フレームに可動結合され、前記基板と直接に接触し且つ前記駆動部により駆動されことによって前記フレームに対する動きを果たす第１の基板接触部と、
前記フレームに可動結合され、前記基板と直接に接触し且つ前記駆動部により駆動されることによって前記フレームに対する動きを果たす第２の基板接触部と、
を含み、前記第１の基板接触部が前記第２の基板接触部に対して動かされることによって前記基板の位置決定標識の検出が果たされ、前記第２の基板接触部が動かされることによって前記基板の再配置が果たされることを特徴とする基板配列装置。
【請求項１４】
１つ又は複数の基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記基板の位置決定標識を検出する少なくとも１つのセンサデバイスを含むセンサヘッドと、
前記フレームに取り付けられ、前記基板のうちの１の基板の位置決定標識が前記センサデバイスによって検出される際に、前記基板を支持する基板バッファシステムと、
を含み、前記基板バッファシステムは受動型サポートパッドの第１組及び第２組を含み、前記第１組と第２組とが軸上で互いに離隔して設置され、前記位置決定標識を検出する際のセンサデバイスの１部分が前記第１組と前記第２組との間を通過し、前記第１組及び第２組は、支持する基板の周辺エッジに接触し少なくとも摩擦力によりこれらを保持することを特徴とする基板配列装置。
【請求項１５】
第1及び第２の基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記第1の基板を保持する受動型サポートパッドの第１組と、前記第２の基板を支持する受動型サポートパッドの第２組と、を有する基板バッファシステムと、
前記フレームに取り付けられ、前記第１または第２の基板を支持する受動型サポートパッドの第３組を有する基板サポートシステムと、
前記基板バッファシステム上または基板サポートシステム上に取り付けられ、前記第１及び第２の基板のうちの何れか１の位置決定標識を検出する少なくとも１つセンサデバイスと、
を含み、前記基板バッファシステム及び基板サポートシステムは相対的に動かされことによって前記第１及び第２の基板の各々の位置決定標識及び配向の検出が果たされ、前記第１組、第２組及び第３組は、支持する各基板の周辺エッジに接触し少なくとも摩擦力によりこれらを保持することを特徴とする基板配列装置。
【請求項１６】
基板を搬送する基板搬送装置であって，
駆動部と、
前記駆動部に肩回転軸で回転自在に連結された第１アームリンクと、
前記第１アームリンクに肘回転軸で回転自在に連結された第２アームリンクと、
前記第２アームリンクに手首回転軸で回転自在に連結されたエンドエフェクタと、
前記肩回転軸に実質的に一致する回転軸を有して前記第１アームリンクに取り付けられ且つ複数の基板サポートを含む基板配列装置と、
を含み、前記基板配列装置は、前記エンドエフェクタから自身への基板移動のために、前記エンドエフェクタが前記基板サポートを覆って運ばれる基板を位置決め可能とするように構成されていることを特徴とする基板配列装置。
【請求項１７】
基板を配列する基板配列装置であって、
前記基板が基板搬送器によって搬出入されるフレームと、
前記フレームに結合され、前記基板の周辺エッジに接触してこれを支持する基板サポートパッドの第１組を含む外側基板サポートと、
前記フレームに駆動部を通して可動結合され、前記周辺エッジから離れると共に事前画定された排他領域内で前記基板の裏面に接触する基板サポートパッドの第２組を含む内側基板サポートと、
前記フレームに結合され、前記基板の位置決定標識を検出する少なくとも１つのセンサデバイスと、
前記外側サポートと前記内側サポートとの間に相対的な動きを与え、前記基板について位置決定標識の検出並びに処理後配列配向への再配置を果たす駆動部と、
含むことを特徴とする基板配列装置。
【国際調査報告】
2009515318.tif 000034