(57)【要約】  回転軸を備える回転デバイス上の半導体サブストレートの位置検出装置であって、該位置検出装置は、回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットと、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの受信器を有し、該受信器は光源からの光に対して感光性であり、この位置検出装置では、光源により放射された少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジに指向され、このエッジを少なくとも部分的に通過し、少なくとも部分的に通過した光ビームの光は受信器により少なくとも部分的に検出される。光源、受信器および回転デバイスは、回転デバイスに配置された半導体サブストレートに対する偏心測定構成体を形成する。回転デバイス上の半導体サブストレートの位置は、少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジを少なくとも部分的に通過し、少なくとも部分的に通過した光ビームの光が受信器により少なくとも部分的に検出される方法によって検出される。
2007538391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を備える回転デバイス上の半導体サブストレートの位置検出装置であって、
該位置検出装置は、回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットと、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの受信器を有し、
該受信器は光源からの光に対して感光性であり、
光源により放射された少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジに指向され、該エッジを少なくとも部分的に通過し、
前記エッジを少なくとも部分的に通過した光ビームの光は受信器により少なくとも部分的に検出される、ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
半導体サブストレートは、開口部を備える処理室によって包囲されており、該開口部は半導体サブストレートを装填および／または取り外しするためのものである装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
回転軸は少なくとも１つのベアリングを処理室内に有する装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の装置において、
光源と受信器は処理室の外に配置されており、
放射された光ビームの少なくとも一部は処理室に少なくとも１つの開口部を通って入射し、
該開口部は光ビームの光に対して光学的に透明であり、これにより光ビームは半導体サブストレートのエッジを少なくとも部分的に通過する装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載の装置において、
半導体サブストレートに対する保持デバイスを有するロボットアームが、前記サブストレートを回転デバイス上に位置決めする装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の装置において、
半導体サブストレートは少なくとも一部にわたって、リング状オブジェクトによって包囲されている装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
リング状オブジェクトは半導体サブストレートから離間されている装置。
【請求項８】
請求項６記載の装置において、
半導体サブストレートはリング状オブジェクト上に保持されている装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項記載の装置において、
変調デバイスが、時間に関して固有の変動を有する光ビームを形成し、
受信器により検出された光ビームから導出された受信器信号が復調デバイスによって復調される装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項記載の装置において、
処理ユニットが、受信器により形成された受信器信号を受信し、該受信器信号は検出された光ビームに関連するものであり、
処理ユニットは出力信号を形成し、該出力信号は回転デバイスに対する半導体サブストレートの位置、および／または光源（または受信器）の位置または他の基準点に対する回転軸の位置に対する尺度である装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置において、
出力信号を処理するコントロールユニットが設けられており、
該コントロールユニットは前記出力信号に従い、サブストレート搬送デバイスおよび／またはサブストレート保持デバイスに対する補正を形成する装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一項記載の装置において、
少なくとも２つの受信器が、回転軸に対して角度を以て配置されている装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項記載の装置において、
少なくとも１つのビーム分割手段が、光源から放射された光ビームを少なくとも２つの部分光ビームに分割するために設けられている装置。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項記載の装置において、
光源と受信器からなる少なくとも２つのペアが、回転軸に対して角度を以て配置されている装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項記載の装置において、
送信器と受信器からなる少なくとも１つの検出ユニットが、回転デバイス上に配置された半導体サブストレートにより影響を受けないように回転デバイスから離間して配置されている装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置において、
回転デバイスに装填および／または取り外しの際に、半導体サブストレートは検出ユニットを、該検出ユニットが半導体サブストレートの通過により少なくとも１つの信号を形成するように通過する装置。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれか一項記載の装置において、
受信器は空間分解素子を有する装置。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項記載の装置において、
受信器への光ビームの入射角は規定されており、
光ビームは所定のビームプロフィールを有する装置。
【請求項１９】
回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を検出する方法であって、回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットを有し、
少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジを少なくとも部分的に通過し、
前記エッジを少なくとも部分的に通過した光ビームの光は受信器により少なくとも部分的に検出される、ことを特徴とする位置検出方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
半導体サブストレートの位置検出中に、光ビームは受信器へのその入射角とビームプロフィールに関して規定される方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０記載の方法において、
部分的に通過した光ビームの検出プロセス中に、半導体サブストレートは回転デバイスにより少なくとも１回回転される方法。
【請求項２２】
請求項１９から２１までのいずれか一項記載の方法において、
半導体サブストレートが処理室に配置され、半導体サブストレートの位置は、処理の実行前、および／または実行中、および／または実行後に、受信器による光ビームの少なくとも部分的検出によって検出される方法。
【請求項２３】
請求項１９から２２までのいずれか一項記載の方法において、
半導体搬送デバイスは、半導体サブストレートの搬送経路に関して、受信器からの値に基づき補正される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を有する回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を検出する装置および方法に関する。
【０００２】
半導体サブストレートは有利には近似的に円形であり、ディスク状のサブストレートである。ディスクはノッチまたは少なくとも１つの平坦部を有し、結晶の配列を指示するのに用いられる。従ってこのノッチまたは平坦部はサブストレートの円形ディスク形状における変位を引き起こす。ノッチは小さな切込みの形状にあり、半導体サブストレート（これはウェハとも称される）のエッジに形成される。一方、平坦部はウェハのエッジの平坦化により形成される。このような平坦部が２つ形成される所定の形式のウェハでは、２つの平坦部が相互に角度を以て配置される。現在、近似的に直径３００ｍｍまでの半導体サブストレートがシリコン技術分野で使用されている。
【０００３】
半導体サブストレート上に電子回路を作製するために使用される多くの作業工程中に、半導体サブストレートは回転デバイスに位置決めされなければならない。ここで回転デバイスは有利には処理室内に配置され、処理ステップ中に半導体サブストレートを回転することができる。この回転はウェハの横断面における均一性の点で、処理結果を改善するためである。直径３００ｍｍの半導体サブストレートを使用する場合、処理室内の回転速度は現在、実行される処理に依存して１５０回転／分までである（例えば高速加熱システムまたはいわゆるＲＴＰプラントの場合）。半導体サブストレートは有利にはロボットアームによって回転デバイスに配置される。ここで半導体サブストレートは有利には３つの水晶ピンの上に載置される。３つの水晶ピンは回転デバイスに接続されており、三脚を形成する。これらのピンは処理に依存して異なる構成とすることができる。択一的にウェハはキャリヤリングに配置される。このキャリヤリングはサセプタとも呼ばれ、回転デバイスに接続されている。水晶ピンの可能な構成は、例えばドイツ特許願DE10003639.2に記載されている。サセプタのような半導体サブストレートに対する保持デバイスのさらなる例は、例えばEP0821403，US5683518，US5121531，およびUS5252132に記載されている。
【０００４】
処理結果の正確性と再現性に関する要求が増大していることから、半導体サブストレート（ウェハ）を回転デバイスにできるだけ正確に配置することが重要である。現在、種々異なる方法および技術がこの要求を達成するために使用されており、ウェハは一般的にはロボットによって搬送され、位置決めされる。ロボットアームがセンサ技術を備えていなければ、ロボットを手動でプログラムしなければならず、ロボットはウェハを回転デバイス上の正しい位置に位置決めし、それを再び除去する。ここでは、ウェハは操作者によって検査試行中に連続して位置決めおよび除去される。この検査試行中にロボットに対する制御座標が、結果が要求に相当するまで変化される。このことは非常に時間を消費する。とりわけ操作者が回転デバイスへの直接的アクセスを有していない施設、例えば回転デバイスが処理室によって包囲されている施設において時間を消費する。
【０００５】
手動プログラミングされるロボットは別にしても、周囲環境がセンサ構成によって測定され、測定されたデータを使用してウェハを所望の位置に移動するシステムも使用される。別のシステムはこの環境をロボットアームまたはエンドエフェクタ（ロボットアームに取り付けられているウェハ保持デバイス。これによりロボットアームによってウェハが搬送されている間にウェハを保持する）によってスキャンする。このスキャンは、ロボットアームまたはエンドエフェクタをゆっくりと所定のエッジまたは対象物まで移動し、これに接触したときのモータ電流値の上昇を検知することにより行われる。ロボットアームまたはエンドエフェクタの位置が、モータ電流が閾値に達した時に記憶される。従って既知の環境内でのロボット環境の測定および調整は、手動調整を不要にすることができる。
【０００６】
上に示した、ロボットをプログラミングするための手続きはいくつかの欠点を有する。例えばエラー率はマニュアルプログラミングの場合は非常に高く、実質的に操作者の経験に依存している。自動化システムでは環境がセンサまたはロボットのモータ電流の上昇により測定される。一般的には対象物、ここでは回転デバイスへのアクセスが必要である。例えば対象物が処理室、すなわちＲＴＰ室に配置されている場合、このことは実際には必ずしも常に可能ではない。さらなる重大な欠点は、ロボット環境の静的測定だけが前記の手続きによって実行可能なことである。すなわち基準固定点、例えば処理室の壁を基準にした回転軸の正確な位置は一般的に検出することができない。一般的に回転軸の検出は回転デバイスの回転、すなわちプラントの運転を必要とする。しかし回転軸の正確な位置は前記の静的手続きを使用しては検出することができない。なぜなら回転デバイスは一般的にロボット環境の測定中に動作することが許可されないからである。結果として、ウェハと回転軸との間の相対位置もまた不定であり、このことは処理に不利な結果をもたらすことがあり、連続動作では障害を引き起こし得る。
【０００７】
本発明の課題は、回転デバイス上の半導体サブストレートの位置検出に関して前記の欠点を除去し、回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を自動的に検出することのできる方法を提供することである。
【０００８】
本発明によればこの課題は、回転軸を備える回転デバイス上の半導体サブストレートの位置検出装置によって解決される。この位置検出装置は、回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットと、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの受信器を有し、この受信器は光源からの光に対して感光性である。この位置検出装置では、光源により放射された少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジに指向され、このエッジを少なくとも部分的に通過し、少なくとも部分的に通過した光ビームの光は受信器により少なくとも部分的に検出される。
【０００９】
本発明の装置によって、回転デバイスの回転軸に対する半導体サブストレートの位置を有利に検出することができる。これにより回転デバイスを、操作者には到達しがたい個所に配置することができる。これは例えば高速加熱システムの処理室内である。高速加熱システム用の処理室と回転デバイスは、本出願人による特許明細書US 5,870,526; US 6,005,226, US 6,449,428およびDE 19821007.8, DE 199 52 017.8に記載されている。
【００１０】
本発明による装置では、光源、有利にはレーザダイオードのようなレーザ光源または一般的な発光ダイオードが半導体サブストレートのエッジを光ビームにより照明する。この照明は、光ビームの一部がエッジを通過し、そのうちの一部が半導体サブストレートに入射するように行われる。有利には、１５゜以下の小さな開口角を有する実質的な平行光が使用される。光ビームの横断面はウェハのエッジにおいて有利には２ｍｍから６ｍｍの間である。さらに光源には適切な光学デバイスを後置することができる。この光学デバイスは、レンズ、ミラー、プリズムおよび／または回折格子からなり、例えば波長選択処理を実行し、ビームを発散させ、および／またはビーム視準化作用を有する。半導体サブストレートのエッジを通過する光ビームの部分は適切な受信器によって受信される。この受信器にも同様に有利には上に述べた素子からなる適切な光学デバイスが前置される。受信器は有利には感光性半導体素子の形態にあり、照明されたセンサ位置および／または照明位置の広がりを、光強度に加えて検出することができる。これは例えば線形ＣＣＤアレイまたはＣＣＤ素子の場合と同じである。受信器に対しては、ウェハのエッジを通過するすべての光を検出する必要はなく、そのうちの一部を検出するだけで十分である。
【００１１】
半導体サブストレートの位置が回転デバイスの回転軸に対して中心にあれば、ウェハがセンタリングされているのでウェハのエッジに指向される光ビームの同じ端数が、ウェハが回転するときに常に前記エッジを通過する。これにより受信器は、回転速度に影響されない一定の強度信号を測定するようになる。しかし半導体サブストレートのエッジに存在するノッチまたは平坦部は、ウェハの回転中に一定値である信号とは異なる信号を受信器において引き起こすことを述べておく。この相違は、ノッチまたは平坦部に相応する角度範囲の相違によってだけ特徴付けられ、ウェハ内のこのようなマーキングを識別することができる。通常は、受信器がウェハのエッジを少なくとも部分的にだけ通過する光を検出するだけで十分である。結果として、ウェハの位置が回転軸を基準にした中心位置から逸脱することを検出することができる。回転状態、すなわち回転方向、回転速度、および場合により回転角が、回転検出ユニットによって決定される。このことは例えば、光学手段を使用する回転デバイス上の光バリアまたは光バリアシステムによって、または回転軸に固定された適切なパルス発生器（電気的、磁気的および／または機械的に動作する）によって実行することができる。回転検出ユニットには多数の形式が当該分野で公知である。光バリアの使用は本出願人によるUS6449428に記載されている。
【００１２】
半導体サブストレートの位置が回転軸を基準にした中心位置から逸脱すると、受信器が一時的に変化する強度信号を測定し、この信号の回転速度（角速度）が変化する。従って信号における変動は、半導体サブストレートの位置が回転軸を基準にした中心位置から逸脱していることに対する尺度である。強度信号におけるこの一時的変動はノッチまたは平坦部により引き起こされる変動から区別することができる。これはこの変動が回転の全角度範囲にわたっており、上記のようにノッチまたは平坦部の狭い角度範囲に制限されていないことによるものである。
【００１３】
受信器により受信された信号またはその一時的変動が、回転検出ユニットからの回転情報の角度と関連していれば、回転軸に対する半導体サブストレート軸の相対的変位を角度に依存して検出することができる。このようにして得られた情報は、回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を補正するために使用することができる。
【００１４】
上記の欠点は、本発明の装置によって除去することができる。とりわけ半導体サブストレートおよび／または回転デバイス（またはその一部）が処理室、例えば本発明が有利に使用されるＲＴＰプラントによって包囲されている場合に除去することができる。処理室は通常、半導体サブストレートを装填および取り外しするための閉鎖可能開口部を有する。これによりサブストレートは一般的に開口部を通してロボットにより搬送される。
【００１５】
本発明による装置はとりわけ有利にはプラント内の位置検出に使用することができる。このプラントでは、回転デバイスの回転軸の少なくとも１つのベアリングを処理室内に配置することが必要である。このことは本出願人による特許明細書US6449428に記載されている。ここでは、半導体ウェハは回転プレートに保持され、３つの水晶ピンによって回転プレートから離間されている。このプレートも同様に水晶からなる。回転プレートは有利には２つのパーツとして成形されており、これにより熱ストレスによる回転プレートの変形を防止または最小とする。回転プレートは、半導体サブストレートの直径を超えるアウタリングを有し、その直径は約４００ｍｍである。水晶インナディスクはこのアウタリングと３つのサポート要素によって近似的に同心に配置されており、これによりアウタリングはインナディスクを支持する。インナディスクは約３００ｍｍの直径を有し、水晶ピンを支持し、その上にウェハが配置される。動作時にアウタリングは３つのエアクッションベアリングによって上昇される。これによりアウタリングは水晶インナディスクおよびウェハと共に実質的に摩擦なしで回転することができる。回転プレートをセンタリングするために、ベアリングに係合する軸がインナディスクの中心に取り付けられる。ディスクを支持するためのベアリングも同様に水晶ガラスプレート上に配置されており、このガラスプレートは回転プレートの下方に配置されている。ガラスプレートはさらにエアクッションベアリングを固定し、処理室の下部境界を形成する。この構成の利点はウェハを、回転プレートを通して下方からランプによって加熱することができることである。この回転プレートはガスジェットによって加速または減速される。光バリアシステムが回転検出ユニットとして使用される。この回転検出ユニットは、回転プレートの外周における回転デバイスの回転状態を適切な構造、例えば回転デバイスに配置された歯によって検出する。上記構成によって、ウェハの両側加熱を有利に行うことができる。ウェハは例えばタングステンハロゲンランプによって形成された輻射熱により下方および上方から加熱される。上方からの加熱は処理室を結合する上部水晶ガラスプレートを通して行われる。
【００１６】
水晶ガラスプレートは約５０×５０ｃｍのサイズを有するから非常に高価であり、従って破壊的熱ストレスから保護しなければならない。熱ストレスはこのようなプレートサイズでは、ＲＴＰプラントにプレートが固定的に保持されている場合、不可避のものである。この理由から水晶ガラスプレートは金属（有利にはアルミニウム）からなるチャンバの壁に固定的には結合されておらず、プレートは膨張式のシール間に保持される。これによりこれらのシールは熱膨張に対してスペースを提供する。従って水晶プレートは、処理室が気密性の場合、フローティングされて境界内に取り付けられる。このことは十分に水晶プレートの破砕の危険性を低減する。このプレートに対する取り付け構成の技術的実現はUS5870526に記載されている。
【００１７】
水晶プレート、とりわけ回転デバイスに対する中央ベアリングを有する下側プレートを前記のようにフローティング取り付けすることにより、中央ベアリングは熱膨張または熱ストレスの作用によって変位し得る。その結果、ウェハは回転デバイスの中心にロボットにより配置されなくなる。すなわちウェハの中心は回転軸とは重ならない。なぜならロボットは中央ベアリングの変位を最初は考慮しないからである。その結果、回転中の不平衡により回転速度が高い場合、ウェハは回転プレートから投げ出されることとなる。中央ベアリングのこのような変位は、同様に本発明によるデバイスによって検出することができる。なぜなら受信器が回転周波数で変化する信号を検出するからである。結果として、ウェハのエッジを通過する光ビームは、ウェハ軸と回転軸とのずれによって変化する。回転軸に対するウェハの位置は、変化の程度および（すでに上に述べたように）角度依存状態によって決定することができる。このデータの知識により、ロボットは次のウェハが再び中央に配置されるように補正される。
【００１８】
ウェハ軸の、回転デバイスの回転軸からの逸脱は、ウェハが回転デバイスから投げ出される危険性を伴う機械的不安定性だけでなく、処理結果にも影響を及ぼす。従って回転軸とウェハ軸との変位が近似的に０．２ｍｍであっても、所定のプロセスでは処理結果に影響を及ぼすことがある。結果として、処理結果の再現性を保証するために軸間のアライメントをできるだけ良好に保持することが所望される。このことは有利には本発明のデバイスによって達成することができる。本発明では、回転デバイスの回転軸に対するウェハの位置が処理実行前に、処理実行中に、および／または処理実行後に検出される。
【００１９】
本発明の有利な実施例では、光源と受信器が処理室の外に配置されている。これにより光源から放射された光ビームの少なくとも一部が処理室に案内され、これにより光ビームに対して光学的に透明である少なくとも１つの開口部を通って半導体サブストレートのエッジを光ビームの少なくとも一部が通過する。この構成によって、光源と受信器は処理室内にある回転デバイスの位置がどのように変動しても、影響を受けない。この変動はまた本発明のデバイスによって認識することができる。従って処理室内の回転デバイスの位置変動と、回転デバイスの回転軸に対するウェハ（半導体サブストレート）の位置を別個に検出することができる。本発明のデバイスにより得られる利点は、ウェハ位置と回転デバイスの軸位置が例えばウェハの処理後に検出されると、これらの位置をロボットによりウェハの引き出し中に考慮することができる。ウェハは処理室の既知の位置から除去することができ、引き続く処理のために使用することができる。このときに、ロボットアームまたはこれに取り付けられたウェハ保持デバイス（例えばエンドエフェクタ）に対するウェハの位置について新たな測定を行う必要はない。ウェハの位置を例えばロボットアームまたはこれに取り付けられたエンドエフェクタを基準にして測定する方法およびデバイスは例えばUS6405101およびUS6327517に記載されている。このような方法は、本発明のデバイスを使用することにより省略することができる。さらに処理室内で回転軸の位置が変化することの検出と、回転軸に対するウェハの位置が変化することの検出を別個に実行することにより、ロボットの誤追跡およびそれに引き続く補正に対する付加的手段が得られる。従って例えば処理室とロボットとの間の間隔の機械的変動を、処理室内の回転軸の変位とは別個に検出することができる。このことはとりわけほぼ連続的動作する製造プラントにおいて、処理結果の高再現性を保証するために有益である。
【００２０】
回転軸の変位を必然的に伴う回転デバイスの位置変動も、空間分解能を有する受信器を使用することによって量的に検出することができる。この受信器は空間分解エレメント、例えばＣＣＤ素子を有し、これにより少なくとも１つの方向で空間分解を行うことができる。ウェハが回転する場合に空間分解受信器を使用すれば、回転軸の（受信器および／または光源の位置を基準にした）変位と、ウェハの中心と回転軸との間の相対的変位の両方を検出することができ、これにより２つの変位を容易に相互に区別することができる。
【００２１】
従って熱膨張による処理室内の（または他の固定点を基準にした）回転軸の変動および回転デバイス上のウェハの位置変化もロボットの運動を補正する際に考慮することができる。後者の位置変化も同様に実質的にウェハおよび回転デバイスの熱膨張によるものである。なぜならウェハが数秒以内に１０００℃以上に加熱される熱処理の場合、３００ｍｍのウェハは近似的に１ｍｍ膨張し、これが処理室から除去され、３００℃から７００℃の間の低温になると近似的に同じ量だけ収縮するからである。
【００２２】
すでに上に述べたように、本発明のデバイスは有利には、ロボットアームが半導体サブストレートを回転デバイス上に位置決めし、これから再び除去するための保持デバイスを有するプラントに使用される。これにより１つ以上のロボットを回転デバイスに半導体サブストレートを供給するために使用することができ、または一方のロボット（またはロボットアーム）を装填のために他方のロボットを取り外しのために使用することができる。有利にはＲＴＰプラントの処理室から取り外す際に使用されるウェハ保持デバイスは、処理室に装填するために使用されたデバイスとは異なる。このことにより保持デバイスが水晶またはサファイアからなるエンドエフェクタである場合でも、格段に高いウェハ温度（約７００℃まで）での取り外しが可能となる。なぜなら保持デバイスによるチャンバの装填中は室温または３００℃以下の温度だからである。装填には例えば金属（例えばアルミニウム）からなるエッジグリップデバイスを使用することができ、これは未公開の特許願ＵＳ６０／４８３４２５に記載されている。
【００２３】
半導体サブストレートは少なくとも部分的に、しかし有利には完全に近似的にリング状のオブジェクト、いわゆるガードリングにより包囲されている。このガードリングはシリコンウェハを処理する場合、有利にはシリコンからなり、同様に付加的なコーティングを有する。リング状オブジェクトは有利には処理室に固定的に配置されており、ウェハはこのオブジェクトに対して回転する。有利にはウェハのエッジとリング状オブジェクトとの間隔は数ｍｍであり、リング状オブジェクトは通常、ウェハの面に近似し、これと平行である面に配置される。半導体サブストレートのエッジを通過する光ビームは有利には、半導体サブストレートとリング状オブジェクトとの間の受信器を照射する。
【００２４】
上記の水晶ピンとは択一的に、半導体サブストレートをリング状オブジェクト上に保持することもできる。この場合、このリング状オブジェクト上で半導体サブストレートはその境界領域の個所に静止する。これは、ウェハの支持に用いるサスセプタのことであり、この場合、サスセプタは回転デバイスにより回転される。サスセプタは回転デバイスに接続されている。サスセプタは一般的に半導体サブストレートのエッジを覆うから、本発明のデバイスの受信器は有利には半導体サブストレートの、光源と同じ側に配置される。このようにすれば受信器は、半導体サブストレートのエッジおよび／またはサスセプタから反射された光を測定する。この場合も、（チャンバ内の）回転軸の変位および／または回転軸を基準にしたウェハの相対的変位を上に説明したのと同じようにして検出することができる。これによりデータを、ロボットによるウェハの位置決めの補正に使用することができる。
【００２５】
さらに有利な実施例では、本発明によるデバイスは変調デバイスを有し、この変調デバイスは時間に関して意図的に強度の変化する光ビームを形成する。これにより受信器により検出された光ビームからの受信器信号は復調デバイスによって復調される。変調プロセスによって、光源の光を、測定と干渉する他の光源から区別することができる。干渉源はとりわけ、高速加熱システムの加熱に用いるハロゲンバルブである。有利には光源に対する変調周波数は、プラントでは他に発生せず、回転周波数とも異なっているように選択される。
【００２６】
さらに有利な本発明の実施例では、デバイスは処理ユニットを有し、この処理ユニットは受信器により形成され、検出された光ビームに関連する受信器信号を受信する。これにより処理ユニットは出力信号を供給する。この出力信号は、回転デバイスに対する半導体サブストレートの位置に対する尺度、および／または光源（または受信器）の位置または他の基準点に対する回転軸の位置に対する尺度である。上記のように、半導体サブストレートを搬送するために使用されるロボットは、コントロールユニットを用いた処理ユニットにより出力信号に相応して制御することができる。補正は一般的に基板搬送デバイスおよび／または基板保持デバイスに適用することができる。例えば回転デバイス自体のような他のユニットもこの出力信号により制御および／または調整することができる。
【００２７】
本発明のさらに有利な実施例では、少なくとも２つの受信器が、回転デバイスの回転軸に対して（回転方向で）角度を以て配置されている。その結果、非空間的分解受信器の場合、受信器信号の比を検出することができる。この比は、回転軸の位置のあらゆる変動に対する尺度である。空間分解受信器を使用する場合、回転軸に対して垂直の平面における回転軸の変位を量的に検出することができる。これにより受信器は２つある場合、９０゜の角度で配置される。
【００２８】
本発明のさらに有利な実施例では、光源から放射された光ビームが少なくとも２つの部分的光ビームに、少なくとも１つのビームスプリッタ手段によって分割される。この実施例は例えば、前の実施例で説明したように回転軸の変位を検出するための受信信号から比が形成される場合に有利である。
【００２９】
さらに択一的にまたは付加的に、光源と受信器のペアを部分的光ビームの形成のために使用することができる。これにより少なくとも２つのペアが存在し、これらのペアは回転軸に対して（回転方向で）角度を以て配置される。
【００３０】
本発明のさらに有利な実施例では、送信器と受信器からなる少なくとも１つの検出ユニットが含まれている。この検出ユニットは回転デバイスからは、回転デバイス上に配置された半導体サブストレートにより影響を受けないように離間されている。ＵＳ６４０５１０１およびＵＳ６３２７５１７に記載のように、このような検出ユニットはウェハの中心を検出するために使用することができ、とりわけ例えばロボットアーム（それに組み込まれたエンドエフェクタ）のようなウェハ搬送デバイス上のウェハの位置検出に使用することができる。ここで検出ユニットは有利には、回転デバイスの装填および／または取り外しの際に、半導体サブストレートが検出ユニットを通過し、この検出ユニットが半導体サブストレートの通過により少なくとも１つの信号を形成するように配置されている。ウェハ搬送デバイス上のウェハまたはウェハ中心の位置をこの信号によって検出することができる。これによりウェハを正確に処理室内に、ウェハ搬送デバイスによって位置決めすることができる。
【００３１】
上記本発明の実施例では、受信器への光ビームの入射角が規定されていることが重要である。すなわちこの入射角は測定中に変化してはならず、少なくとも変化は既知でなければならない。同じ理論が光ビームの強度にも当てはまる。光ビームも測定中は所定のビームプロフィールを有していなければならない。このビームプロフィールとは、光ビームの横断面にわたる強度分布であると理解されたい。このビームプフィールは有利には測定中は一定である。しかし生じる時間的または空間的変化は既知でなければならない（例えば強度が変調される場合に対して）。
【００３２】
さらに本発明の対象は本発明の方法によって達成される。ここでは回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を、回転デバイスの回転状態を検出する回転検出ユニットを使用して検出するために、少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジを少なくとも部分的に通過し、前記サブストレートを少なくとも部分的に通過した光ビームの光が受信器によって少なくとも部分的に検出される。
【００３３】
有利には半導体サブストレートの位置検出プロセス中には、光ビームは受信器上へのその入射角とビームプロフィールに関して規定される。
【００３４】
有利には部分的に通過した光ビームの検出プロセス中に、半導体サブストレートは回転デバイスにより少なくとも１回回転される。半導体サブストレートが処理室に配置されると、半導体サブストレートの位置は有利には処理の実行前、および／または実行中、および／または実行後に、受信器による光ビームの少なくとも部分的検出によって検出される。
【００３５】
有利には半導体搬送デバイス、例えばロボットは、半導体サブストレートの搬送経路に関して受信器からの値に基づき補正される。
【００３６】
本発明を、添付図面を用い、有利な実施例に基づいて説明する。
図１は、ＲＴＰチャンバの概略的断面図であり、回転デバイス上のウェハの位置を検出するために光源と受信器からなる構成体を有する。
図２は、ダブルチャンバＲＴＰプラントの概略図であり、光源信号と受信器信号に対する信号の流れと、回転検出ユニットが示されている。
図３は、サスセプタを使用した場合に偏心センサを形成するための光源と受信器の択一的構成を示す図である。
図４は、回転デバイス上に受信器と共に配置されたウェハの概略的平面図および光ビームの断面を示す図である。
図５は、ウェハが回転軸に対して中心に配置された場合と、ウェハが中心に配置されていない場合に対して、受信器により記録された信号を示す線図である。
【００３７】
図１は、ＲＴＰプラント（高速加熱システム）のチャンバ１の概略的断面図を示す。ここには上部ランプバンク１０，下部ランプバンク１１，処理室１００，および回転デバイス３上の半導体サブストレート（ウェハ）の位置を検出するための光源２０と受信器２１が示されている。
【００３８】
処理室１００とランプバンク１０および１１は、アウタチャンバ４により包囲されている。ランプバンク１０と１１は複数のタングステンハロゲンバルブを有し、これらはウェハの加熱に使用される。ウェハは処理室１００内に配置されており、処理室は上方および下方で水晶プレート１０１と１０２により画定されている。水晶プレートはランプバンク内のランプからの放射に対して透明であり、これによりウェハは調整可能なガス雰囲気内でこの放射によって特別の温度−時間処理を受けることができる。処理室１００はできるだけ小さな処理容積を規定する。これはウェハの処理中に使用されるプロセスガスの量をできるだけ小さく維持し、また不純物を最小にするためである。さらに、処理を実行するために絶対に必要なこれらのデバイスは処理室１００に含まれており、これにより一方ではウェハの不純物が低減され、他方では極端な処理条件を受ける材料の量が最小になる。従ってランプバンク１０，１１は処理室１００の外側に配置される。上方および下方水晶プレート１０１と１０２も、ランプバンク１０、１１内のランプからの放射によって加熱される。熱ストレスがこれらのプレートで発展するのを防止するため（熱ストレスはプレートの破壊を引き起こし得る）、プレート１０１と１０２はチャンバ１にそれらの境界領域で膨張式シール（図示せず）によって結合される。これらのシールは処理室を内側にも外側には密封し、プレートに対してフローティングベアリングを形成する。その結果、プレートまたはチャンバ１の熱膨張はこれらのシールによって平衡化される。このようなフローティングシールの使用については明細書を簡単にするため、ＵＳ５８７０５２６を参照されたい。
【００３９】
処理室１００は側方に金属リング１０３によって画定されている。この金属リングは少なくとも１つの閉鎖可能開口部１０４を有する。この開口部は処理室１００をローディングおよびアンローディングするためのものであり、ウェハの熱処理中は閉鎖されている。
【００４０】
処理室１００内には回転デバイス３が配置されており、この回転デバイスは、中心が下方水晶プレート１０２に中央ベアリング６によって支持されたロータ５を有する。中央ベアリング６は回転軸９を規定する。エアクッションベアリング（図示せず）はロータの境界領域に設けられており、ロータを回転中にフローティングしてエアクッションに支持する。エアクッションベアリングも同様に下方プレート１０２に設けられている。さらにこのロータは通常、３００ｍｍウェハの処理に使用されるプラントの場合、２つの部分に分けられており（図示せず）、アウタリングを有する。このアウタリングはインナディスクを担持し、インナディスクの上にはウェハ２を支持するための水晶ピン７が設けられている。ロータを分割することにより、熱ストレスにより、とりわけエアクッションベアリング付近で引き起こされるロータの変形が低減され、これによりエアクッションベアリングの働きが損なわれることがない。明細書の記述を簡単にするため、特許明細書ＵＳ６４４９４２８を参照されたい。ここには回転デバイスが詳細に記載されている。
【００４１】
処理から得られる結果の均質性を改善するために、ウェハ２の周辺はリング状オブジェクト８（ガードリング８）により包囲されている。ガードリング８は通常、回転動作には関与せず、ウェハ２から近似的に２ｍｍ離れて、ウェハのエッジ付近にスペースをおいて取り付けられている。ガードリング８はウェハ２と同じ面にある必要はないが、ウェハの面に平行な面に配置されていると有利である。
【００４２】
さらに図１に示したＲＴＰチャンバ１は光源２０と受信器２１を有し、受信器は光源２０からの光を検知する。光源２０と受信器２１は、回転デバイス３上のウェハ２の位置検出と、回転軸９の位置変化の検出に用いる。光源２０と受信器２１は有利にはチャンバ１に固定されており、偏心センサを形成する。チャンバ１は光源２０から放射された光２２の入出射のための開口部を有する。これにより光源２０から放射された少なくとも１つの光ビーム２２がウェハ２のエッジを照射し、エッジを少なくとも部分的に通過することができる。これによりエッジを少なくとも部分的に通過した光ビーム２２の光は少なくとも部分的に受信器２１により検出される。図１の実施例では、光ビーム２２がウェハ２とガードリング８の間にあるギャップを通る。これにより光ビーム２２は、ガードリングとウェハとの間の間隔が約２ｍｍから３ｍｍしかなくても、有利には近似的に５ｍｍの直径をウェハの位置で有する。
【００４３】
ウェハ２が回転軸９に対して中央に配置されていれば、ウェハ２とガードリング８の間の間隔は回転中に変化しない。その結果、放射された光ビーム２２の強度勾配が既知であれば、放射された強度勾配の同じ端数が常に受信器に達する。放射された強度の端数は受信器２１で変換関数により電気信号に変換される。有利にはこの変換関数は線形関数であり、受信器２１に入射する光強度を電圧信号に線形に変換する。
【００４４】
光源２０が、強度が一定の光ビームを放射すれば、受信器２１は常に光源により放射された強度の端数を測定する。端数は実質的にウェハ２とガードリング８のスクリーニング作用によって決定される。なぜならこれらの獅子が光ビーム２２の断面を制限するからである。さらに光ビームがチャンバ１への開口部、および水晶プレート１０１と１０２を通過する際の減衰、並びに水晶からなるロータ５を通過する際の減衰は、受信器に到達する強度の端数にはほとんど影響しない。これらの影響は受信器に到達する強度を、回転デバイス上のウェハの位置に依存する一定量だけ常に低減する。
【００４５】
光源２０からの光をバックグランド放射から区別するために、光源２０が強度変調された光ビームを放射するならば、すでに上に述べたように、ウェハが中央に配置されている場合、放射された光ビームの端数が受信器２１に達する。しかしこの光は放射された光ビームの強度勾配に追従する。この強度勾配は電気信号に、受信器２１の変換関数に従って変換される。従って変換関数が線形の場合、受信器２１の電圧は光ビーム２２，すなわち光源２０の変調に追従する。
【００４６】
ウェハ２が回転軸９を基準にして回転デバイス３の中心に配置されていなければ、ウェハのエッジとガードリング８の間隔が、ウェハ２が回転デバイス３により回転されるときに光ビーム２２により覆われる領域内で変化する。その結果、光ビームは領域の境界を経験し、ウェハ２の回転周波数も変化する。その結果、光源２０により放射され、回転周波数で変化する強度の端数が受信器２１に達する。従って、変化する端数の振幅は偏心量に対する尺度であり、ウェハが中央に配置されてる場合からの変位に対する尺度である。回転デバイス３の回転軸９に対するウェハ２の位置はこのようにして検出することができる。しかしガードリング８は、ウェハの位置検出には必ずしも必要ないことを述べておく。これは光源２０により放射される光ビーム２２の横断面がウェハだけによって制限される場合である。
【００４７】
例えばプラントの動作中に回転軸９の変位が、チャンバ１および／または下方水晶プレート１０２の熱膨張の結果として中央ベアリング６が変位されることにより発生する場合、このような変位も本発明のデバイスによって検出することができる。とりわけこのような変位は、水晶プレート１０１，１０２を膨張式シールによって前記のようにフローティング支持することにより生じ得る。チャンバ１内で回転軸９の変位が発生する場合、このことはウェハ２を位置決めするロボットに対して適切な補正が実行されない場合、ウェハ２を配置するときに中心位置からの逸脱を必然的に伴う。
【００４８】
受信器２１がＣＣＤ受信器のように空間分解受信器の形態で使用されていれば、回転軸９の変位を量的に検証し、検出することができる。この検証および検出は、ウェハ２が回転デバイス３の中央に配置されている場合に受信器の照明表面における変動を利用して行われる。受信器の表面領域における照明横断面は、軸９の変位に応じて増大または減少する。ここから回転軸の変位について推定することができる。軸９の変位が光ビーム２２を基準にして半径方向に発生すれば、図１に示した光源２０と受信器２１の構成体はこのような変位を測定するのに最高の感度を提供する。軸９の変位が光ビーム２２を基準にして接線方向に発生すれば、図１に示した光源２０と受信器２１の構成体はこのような変位を測定するのに最低の感度を提供する。軸９の変位のこの方向に対しても必要な感度を得るために、光源と受信器からなる第２測定構成体を、光源２０と受信器２１からなる第１測定構成体に対して角度を以て（有利には回転軸９を基準にして９０゜で）配置することができる。
【００４９】
択一的に、２つの別個の測定構成体ではなく１つの光源２０を使用することができる。この１つの光源から放射される光ビームは分割され、ウェハ２の周囲に相互に９０゜の角度で配置された２つの受信器２１に供給される。しかし他の任意の角度も選択することができる。一般的に２つ以上の受信器または２つ以上の光源と受信器のユニット２０，２１をウェハ２の周囲に配置することができる。
【００５０】
ウェハ２が回転デバイス３上の中央に静止せず、回転軸９の変位が発生する場合、受信器の表面領域の照明横断面は上に述べたように増大または減少する。この増大または減少には回転周波数に相応する周期的増大または減少が重畳される。
【００５１】
空間分解素子を備えない１つの強度検知センサだけが使用される場合、回転軸９の変位は測定された強度の絶対値を正確に決定することによって検出することができる。しかし軸変位は非常に小さい（１ｍｍの数十分の一の範囲）から、この目的のためには非常に正確な測定が必要であり、それでも干渉作用のため非常に不正確な画像が生じる。しかし光源２０により放射される光ビームが少なくとも２つの部分光ビームに、例えばビームスプリッタによって分割され、これらのビームが、回転軸９を基準にして角度を以て配置された２つの強度検知センサを通過するようにすれば、（ウェハが中央にある場合）受信器に入射する部分光ビームの比に変化が存在するとき回転軸９が変位したと結論することができる。部分光ビームが２つの場合、角度は有利には１８０°である。すなわち部分光ビームは回転軸９を基準にして相互に対向するよう配置されている。軸変位の方向をより正確に検出するため、複数の部分光ビームを形成し、これらをそれぞれ固有の受信器２１に配向することができる。これらの受信器はウェハ２の周囲に配置される。そして回転軸の変位は、測定された強度値から形成される比によって決定することができる。
【００５２】
図２は、ダブルチャンバＲＴＰプラント２００の概略図であり、光源と受信器からなる偏心センサ２１ａ，２１ｂからの信号の流れ、並びに回転検出ユニット２４からの信号の流れが示されている。ダブルチャンバＲＴＰプラント２００は、チャンバ１ａと１ｂが組み込まれた２つの処理モジュールと、ウェハ２ａおよび２ｂをそれぞれ配置することのできる回転デバイスとを有する。それぞれチャンバ１ａと１ｂにあるガードリング８ａと８ｂも同様に図示されている。さらに回転検出ユニット２４も示されており、この回転検出ユニットはそれぞれの回転デバイスの回転状態（例えば角速度、角加速度および角度）を検出する。各処理モジュールは固有のコントローラ（ＭＭＣ１およびＭＭＣ２）２６ａ、２６ｂによって制御され、これによりそれぞれのウェハを独立して各処理モジュールで温度時間処理することができる。２つのコントローラ２６ａ、２６ｂはロボット制御システム２７に接続されている。さらにロボット制御システム２７とコントローラ２６ａ、２７ｂは中央コンピュータユニット（図示せず）に接続されている。個々のユニット間のデータ交換は有利にはイーサネット接続によって行われる。
【００５３】
偏心センサ２１ａ、２１ｂにある受信器により検出された電気信号は、増幅器２５ａ、２５ｂにより増幅され（０Ｖから５Ｖの間の電圧信号を得るため）、次にそれぞれのモジュールコントローラ２６ａ、２６ｂに供給される。同様に回転センサにより得られた、個々の回転デバイスの回転状態についてのデータもそれぞれのコントローラ２６ａ、２６ｂに供給される。偏心センサから得られたこれらのデータは回転センサからのデータと結合され、回転デバイス上のウェハ２ａ、２ｂの位置が得られる。それぞれの回転軸の変位も同様に検出される。これらのデータはロボット制御システム２７に供給され、ロボット制御システムは、ウェハが正確にチャンバ１ａ、１ｂから除去され、ウェハがチャンバ１ａ、１ｂに装填されるときには回転軸に対してできるだけ中央に配置されるように補正を実行する。
【００５４】
上に示した実施例では、偏心センサが伝送された光プロセスを利用する。すなわち光源２０と受信器２１はウェハの面を基準にして相互に対向して配置されており、光源から放射された光ビーム２２はウェハのエッジを妨げられずに少なくとも部分的に通過する。ウェハ２が水晶ピンに取り付けられておらず、サスセプタ上にある場合、一般的には送信された光プロセスを使用することは不可能である。
【００５５】
図３は、サスセプタ１５を使用した場合に偏心センサを形成するための光源２０と受信器２１の択一的構成を示す図である。サスセプタ１５は回転デバイス３に、保持デバイス１６によって接続されている。ウェハ２はリング状のサスセプタ１５上に取り付けられている。ここでウェハ２とサスセプタ１５はウェハ２の境界領域で重なっている。なぜならサスセプタ１５はウェハ２をこの領域で支持するからである。
【００５６】
図３ａでは、光源２０により放射された光ビーム２２ａがウェハのエッジ領域に指向され、光ビーム２２ａの一部がウェハのエッジを、サスセプタ１５に向かって通過する。ここで光ビーム２２ａの入射角は、光ビーム２２ａの一部２２ｂがサスセプタ１５とウェハ２で反射され、受信器２１に達するように選択されている。ウェハ２の反射特性とサスセプタ１５の反射特性は一般的に異なるから、上記の送信された光プロセスに対するのと質的に同じ信号特性が受信器で発生する。
【００５７】
図３ｂは、回転デバイス３上のウェハ２の位置を検出するための本発明によるデバイスの別の実施例を示す。ここでは、光源２０により放射された光ビーム２２ａがウェハのエッジを、ウェハの面に対して近似的に垂直の方向で照射する。これにより光ビームの一部はエッジを部分的に通過し、サスセプタ１５に達する。光ビーム２２ａの光２２ｂは近似的に垂直にサスセプタから反射され、受信器２１へ光学的偏向デバイス（例えばハーフミラー）によって偏向され、受信器によって量的に検出される。すでに上に述べたように、ウェハ２とサスセプタ１５は一般的に反射特性が異なるから、回転軸９に対するウェハ２の位置を反射されたビームから、送信された光プロセスの場合と同じようにして検出することができる。回転軸９の変位も送信された光プロセスと同じように、反射されたビームを受信器に（光を直接送信するのではなく）案内することによって検出することができる。図３ｂの実施例は、光ビーム２２ａおよび２２ｂを供給および抽出するためにチャンバ１に開口部が１つしか必要でないという利点を有する。
【００５８】
回転デバイス３上のウェハ２の位置を処理ステップ前および後に検出するために、一般的には、回転デバイスのロータが光源２０のスイッチオン時に近似的に２回転すれば十分である。これにより処理の開始前に、ウェハ２が回転デバイス３を基準にして正しい位置にあるか否かを容易に検証することができる。ウェハ２が公差範囲の外にあれば、ウェハを回転デバイス３上に、補正されたロボット座標を使用するロボットによって再配置することができる。こうして例えばＲＴＰプラントでの高温処理を、ウェハ２が正しく配置されると開始することができる。
【００５９】
ウェハ２の位置を処理後に同様に再検出することができる。これはロボットがウェハ２を所定のように抽出することができるようにするためである。このことの利点は、ウェハ２の位置が後続の作業ステップに対して既知となり、ウェハをさらなる処理のために第２チャンバの中央に配置できることである。
【００６０】
図４には、回転デバイス（図示せず）に配置されたウェハ２が示されている。ここで回転デバイスの回転軸は参照符号９により、ウェハの中心は参照符号２ｚにより示されている。回転軸９とウェハの中心２ｚは図示の例では一致しておらず、従って受信器２１に生じる信号は時間と共に変化する。付加的にウェハのエッジにノッチ２ｎが示されており、このノッチも同様に受信器信号に一時的変化を生じさせる。図示された光ビーム２２は近似的に楕円の横断面を有する。一般的に横断面は任意の形状とすることができるが、光ビーム２２の受信器２１への光路はウェハ２によって制限されなければならない。ここで受信器２１は空間分解受信器の形態にあり、少なくとも１つの線形ＣＣＤアレイ２１ｚを有する。このＣＣＤアレイはウェハに対して近似的に半径方向に配置されている。有利には複数の線形ＣＣＤアレイが平行に配置されており、マトリクス状のＣＣＤ素子が受信器として使用される。
【００６１】
図５には、受信器信号が回転デバイス（すなわちウェハ）の回転角の関数として示されている。ここでは、ウェハが回転軸９を基準にして図４に示すように偏心位置にある場合、近似的に正弦波信号２１ｓが得られる。ノッチの影響は２１ｓｎにより示されている。ウェハ２が回転デバイスの中央に支持されていれば、時間に関してほぼ一定の信号２１ｃが得られる。この信号はノッチの影響のため、狭い角度範囲での僅かな変化２１ｃｎを示す。有利には受信器はキャリブレーションプロセスによって、偏心度が直接的にミリメートルで検出されるように較正される。図示の実施例では２ｍｍのオフセットが設定される。
【００６２】
空間分解受信器２１が使用される場合、近似的に０．０１ｍｍまたはそれ以上の空間分解能が選択される。
【００６３】
プラントの制御に必要なデータ処理シーケンス（プログラムユニット）は有利には次のエレメントを有する：３つの閾値が有利にはさらなるプログラムシーケンスの制御のために定義される。
１．  中心位置からのウェハの逸脱（誤位置決め）が公差範囲内にあるか、またはこの範囲の外にある。
２．  誤位置決めがウェハの位置の補正を要求する。
３．  誤位置決めが過度に大きいので回転を停止しなければならない。
４．  受信器信号の相対的変動（その絶対値ではなく）がウェハの偏心度（誤位置決め）に対する尺度として使用される。
５．  受信器信号の変動は回転デバイスの回転角に関連する。これにより回転角のゼロ点も同様に特定される。
７．  ノッチまたは平坦部の影響が補正される。
８．  プラントの分析と、プラント（例えばロボット）の自動補正のためのデータ記憶。
９．  受信器信号の変動に関するデータを回転角の関数として使用した、ロボットに対する調整シーケンス。
【００６４】
ロボットに対する自動調整シーケンスは、例えば次のポイントに従って続行することができる：
１．    近似的に１ｍｍの精度での手動調整。
２．    自動調整シーケンスの開始。
２．１  ロボットがウェハを、ポイント１からの位置に配置する。
２．２  ロボットがチャンバから退出し、これに続いてウェハは近似的に２回（またはそれ以上）回転する。
２．３  受信器信号と関連する角度の最大変動が検出される。
２．４  ロボットがウェハをチャンバから取り出し、補正された後にウェハをチャンバに戻す。ここではロボット座標の補正が２．３で検出された値によって行われる。
２．５  ステップ２．２から２．４が、ウェハが公差範囲内に来るまで繰り返される。
【００６５】
上に示した本発明の実施例は、個々の実施例のフィーチャを交換および結合することにより補足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、ＲＴＰチャンバの概略的断面図であり、回転デバイス上のウェハの位置を検出するために光源と受信器からなる構成体を有する。
【図２】図２は、ダブルチャンバＲＴＰプラントの概略図であり、光源信号と受信器信号に対する信号の流れと、回転検出ユニットが示されている。
【図３】図３は、サスセプタを使用した場合に偏心センサを形成するための光源と受信器の択一的構成を示す図である。
【図４】図４は、回転デバイス上に受信器と共に配置されたウェハの概略的平面図および光ビームの断面を示す図である。
【図５】図５は、ウェハが回転軸に対して中心に配置された場合と、ウェハが中心に配置されていない場合に対して、受信器により記録された信号を示す線図である。
【図１】
2007538391.tif 000003
【図２】
2007538391.tif 000004
【図３ａ】
2007538391.tif 000005
【図３ｂ】
2007538391.tif 000006
【図４】
2007538391.tif 000007
【図５】
2007538391.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月22日(2006.11.22)
【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】
回転軸を備える回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を検出する装置であって、当該位置検出装置は、
回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットと、
少なくとも１つの光源と、
該光源からの光に対して感光性である少なくとも１つの受信器とを有し、
光源により放射された少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジに指向され、該エッジを少なくとも部分的に通過し、
前記エッジを少なくとも部分的に通過した光ビームの光は受信器により少なくとも部分的に検出される形式の位置検出装置において、
変調デバイスが、時間に関して固有の変動を有する光ビームを形成し、
受信器により検出された光ビームから導出された受信器信号が復調デバイスによって復調される、ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
回転軸を備える回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を検出する装置であって、当該位置検出装置は、
回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットと、
少なくとも１つの光源と、
該光源からの光に対して感光性である少なくとも１つの受信器とを有し、
光源により放射された少なくとも１つの光ビームが半導体サブストレートのエッジに指向され、該エッジを少なくとも部分的に通過し、
前記エッジを少なくとも部分的に通過した光ビームの光は受信器により少なくとも部分的に検出される形式の位置検出装置において、
少なくとも２つの受信器が、回転軸に対して角度を以て配置されている、ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の装置において、
半導体サブストレートは、開口部を備える処理室によって包囲されており、該開口部は半導体サブストレートを装填および／または取り外しするためのものである装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
回転軸は少なくとも１つのベアリングを処理室内に有する装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の装置において、
光源と受信器は処理室の外に配置されており、
放射された光ビームの少なくとも一部は処理室に少なくとも１つの開口部を通って入射し、
該開口部は光ビームの光に対して光学的に透明であり、これにより光ビームは半導体サブストレートのエッジを少なくとも部分的に通過する装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の装置において、
半導体サブストレートに対する保持デバイスを有するロボットアームが、前記サブストレートを回転デバイス上に位置決めする装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項記載の装置において、
半導体サブストレートは少なくとも一部にわたって、リング状オブジェクトによって包囲されている装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
リング状オブジェクトは半導体サブストレートから離間されている装置。
【請求項９】
請求項７記載の装置において、
半導体サブストレートはリング状オブジェクト上に保持されている装置。
【請求項１０】
請求項２記載の装置において、
変調デバイスが、時間に関して固有の変動を有する光ビームを形成し、
受信器により検出された光ビームから導出された受信器信号が復調デバイスによって復調される装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載の装置において、
処理ユニットが、受信器により形成された受信器信号を受信し、該受信器信号は検出された光ビームに関連するものであり、
処理ユニットは出力信号を形成し、該出力信号は回転デバイスに対する半導体サブストレートの位置、および／または光源（または受信器）の位置または他の基準点に対する回転軸の位置に対する尺度である装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置において、
出力信号を処理するコントロールユニットが設けられており、
該コントロールユニットは前記出力信号に従い、サブストレート搬送デバイスおよび／またはサブストレート保持デバイスに対する補正を形成する装置。
【請求項１３】
請求項１記載の装置において、
少なくとも２つの受信器が、回転軸に対して角度を以て配置されている装置。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項記載の装置において、
少なくとも１つのビーム分割手段が、光源から放射された光ビームを少なくとも２つの部分光ビームに分割するために設けられている装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項記載の装置において、
光源と受信器からなる少なくとも２つのペアが、回転軸に対して角度を以て配置されている装置。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか一項記載の装置において、
送信器と受信器からなる少なくとも１つの検出ユニットが、回転デバイス上に配置された半導体サブストレートにより影響を受けないように回転デバイスから離間して配置されている装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の装置において、
回転デバイスに装填および／または取り外しの際に、半導体サブストレートは検出ユニットを、該検出ユニットが半導体サブストレートの通過により少なくとも１つの信号を形成するように通過する装置。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項記載の装置において、
受信器は空間分解素子を有する装置。
【請求項１９】
請求項１から１８までのいずれか一項記載の装置において、
受信器への光ビームの入射角は規定されており、
光ビームは所定のビームプロフィールを有する装置。
【請求項２０】
回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を検出する方法であって、回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットを有し、当該方法では、
時間に関して固有の変動を有する光ビームを発生し、
前記光ビームを半導体サブストレートのエッジへ、当該光ビームが前記エッジを少なくとも部分的に通過するように指向し、
前記エッジを通過した前記光ビームの少なくとも一部を受信器で検出し、
受信器により検出された光ビームを復調デバイスによって復調する、ことを特徴とする位置検出方法。
【請求項２１】
回転デバイス上の半導体サブストレートの位置を検出する方法であって、回転デバイスの回転状態を検出するための回転検出ユニットを有し、当該方法では、
少なくとも２つの光ビームを発生し、
前記少なくとも２つの光ビームを半導体サブストレートのエッジへ、当該光ビームが前記エッジを少なくとも部分的に通過するように指向し、
前記エッジを通過した前記少なくとも２つの光ビームを少なくとも２つの受信器において少なくとも部分的に検出し、
前記少なくとも２つの受信器は回転軸に対して角度を以て配置されている、ことを特徴とする位置検出方法。
【請求項２２】
請求項２０または２１記載の方法において、
半導体サブストレートの位置検出中に、光ビームは受信器へのその入射角とビームプロフィールに関して規定される方法。
【請求項２３】
請求項２０から２２までのいずれか一項記載の方法において、
部分的に通過した光ビームの検出プロセス中に、半導体サブストレートは回転デバイスにより少なくとも１回回転される方法。
【請求項２４】
請求項２０から２３までのいずれか一項記載の方法において、
半導体サブストレートが処理室に配置され、半導体サブストレートの位置は、処理の実行前、および／または実行中、および／または実行後に、受信器による光ビームの少なくとも部分的検出によって検出される方法。
【請求項２５】
請求項２０から２４までのいずれか一項記載の方法において、
半導体搬送デバイスは、半導体サブストレートの搬送経路に関して、受信器からの値に基づき補正される方法。
【国際調査報告】
2007538391.tif 000009
2007538391.tif 000010
2007538391.tif 000011