(57)【要約】      （修正有）【課題】基板のノッチ及び／またはノッチの中心を見つけるための方法及び装置を提供する。【解決手段】基板１００を回転４０２させるステップと、上記基板が回転するとき、光ビーム４０８で上記基板の縁部を照らすステップと、上記基板が回転するとき、上記光ビームの光強度の変化を検出４１０するステップと、上記光ビームの光強度の変化が検出されるときの上記基板の位置に基づいて、上記基板縁部のノッチ１１６の大雑把な位置を決定するステップと、上記基板の回転方向を逆転させて、上記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップとを含んでいる。【選択図】図４
2008306181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のノッチの中心を見つける方法であって、
基板を回転させるステップと、
前記基板が回転するとき、光ビームで前記基板の縁部を照らすステップと、
前記基板が回転するとき、前記光ビームの光強度の変化を検出するステップと、
前記光ビームの光強度の変化が検出されるときの前記基板の位置に基づいて前記基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定するステップと、
前記基板の回転方向を逆転させて、前記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記ノッチの中心を決定するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記大雑把な位置を決定するステップが、光強度の変化が、予め設定された強度しきい値をいつ超えるかを決定する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ノッチの大雑把な位置を決定するステップが、前記ノッチの第１ノードの大雑把な位置を決定する工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ノッチの精細な位置を決定するステップが、前記ノッチの第１ノードの精細な位置を決定する工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ノッチの第１ノードの精細な位置を決定するステップが、前記基板を減少された速度で回転させ、前記ノッチの第１ノードの精細な位置を決定する工程を備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ノッチの第２ノードの精細な位置を決定するステップと、
前記第１ノード及び第２ノードの精細な位置に基づいて前記ノッチの中心を決定するステップと、
をさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ノッチの中心に対して前記基板の位置合わせを行うステップをさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
基板縁部のノッチを検出する装置であって、
基板を支持して、回転させるように適合された基板支持体と、
前記基板が前記基板支持体によって回転しているとき、前記基板の縁部に光ビームを放出するように適合された光源と、
前記基板が回転するとき、前記光ビームの光強度の変化を検出するように適合されたセンサと、
前記光ビームの光強度の変化が前記センサによって検出されるときの前記基板の位置に基づいて前記基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定し、前記基板の回転方向を逆転させて前記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するように適合された、少なくとも１つのコントローラと、
を備える装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのコントローラが、前記ノッチの精細な位置に基づいて前記ノッチの中心を決定するように適合された、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記センサが、デジタルまたはアナログセンサである、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのコントローラが、前記基板支持体に、第１の速度で前記基板を回転するようにさせて、前記ノッチの大雑把な位置を決定するように適合された、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのコントローラが、前記基板支持体に、減少された第２の速度で回転するようにさせて、前記ノッチの精細な位置を決定するように適合された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのコントローラが、前記基板支持体に、
第１の速度で第１の方向に回転させて、前記ノッチの前記大雑把な位置を決定するようにし、
前記ノッチの大雑把な位置を過ぎて、第２の反対方向に回転させて、
減少された第２の速度で再び前記第１の方向に回転させて、前記ノッチの精細な位置を決定するように
適合された、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのコントローラが、前記ノッチの第１ノード及び第２ノードの位置を決定するようにさらに適合された、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのコントローラが、前記第１ノード位置及び第２ノード位置に基づいて、前記ノッチの中心を決定するように適合された、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、発明の名称が「基板ノッチの中心を見つける方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された、米国仮特許出願番号第６０／９３９,３５３号(代理人整理番号：１１２４４／Ｌ)に対して優先権を主張しており、該出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]本出願は、同一出願人による、共に係属中である以下の米国特許出願に関連しており、それらの出願のそれぞれは、すべての目的のために、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
[0003]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、２００５年１２月９日付で出願された米国特許出願番号第１１／２９９,２９５号(代理人整理番号：１０１２１)；
[0004]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、２００５年１２月９日付で出願された米国特許出願番号第１１／２９８,５５５号(代理人整理番号：１０４１４)；
[0005]発明の名称は、「基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、２００７年３月２９日付で出願された米国特許出願番号第１１／６９３、６９５号（代理人整理番号：１０５６０）；
[0006]発明の名称は、「膨張式研磨ホイールを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３５１号(代理人整理番号：１０６７４／Ｌ)；
[0007]発明の名称は、「エピタキシャル膜の基板斜面及び縁部の研磨プロファイルを制御する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３４３号(代理人整理番号：１１４１７／Ｌ)；
[0008]発明の名称は、「成形されたバッキングパッドを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２１９号(代理人整理番号：１１４８３／Ｌ)；
[0009]発明の名称は、「バッキングパッドを使用して基板の両面の縁部から膜及び薄片を除去する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３４２号(代理人整理番号：１１５６４／Ｌ)；
[0010]発明の名称は、「効率的なテープのルーティング配置を有する斜面研磨ヘッドを使用する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３５０号(代理人整理番号：１１５６５／Ｌ)；
[0011]発明の名称は、「基板研磨のためにローリングバッキングパッドを使用する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３４４号(代理人整理番号：１１５６６／Ｌ)；
[0012]発明の名称は、「研磨アームを使用して基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３３３号(代理人整理番号：１１５６７／Ｌ)；
[0013]発明の名称は、「基板縁部のプロファイルを識別し、その識別された縁部のプロファイルによって基板の処理を調整する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２１２号(代理人整理番号：１１６９５／Ｌ)；
[0014]発明の名称は、「半導体の製造における高性能の基板斜面及び縁部の研磨のための方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３３７号(代理人整理番号：１１８０９／Ｌ)；
[0015]発明の名称は、「基板の振動により基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２０９号(代理人整理番号：１１９５２／Ｌ)；及び、
[0016]発明の名称は、「基板のエッジ除外領域の大きさを制御する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２０９号(代理人整理番号：１１９８７／Ｌ)。
【発明の分野】
【０００４】
[0017]本発明は、一般的に、基板の処理に関し、より詳細には、基板縁部及び斜面の洗浄を補助するために、基板のノッチの中心を見つける方法及び装置に関する。
【発明の背景】
【０００５】
[0018]基板は、電子デバイスの製造に使用される。しばしば、基板は、位置合わせのためのノッチを含む。ノッチは、多様な処理において、基板の位置合わせを行うために使用されることがある。従来のノッチの位置決めシステムは、基板の大きさと、ノッチの大きさと、基板偏心とにおけるバラツキに敏感なことがある。したがって、基板のノッチの中心を見つけるための、改善された方法及び装置が要求されている。
【発明の概要】
【０００６】
[0019]本発明の一態様において、基板のノッチの中心を見つける方法が提供される。この方法は、基板を回転させるステップと、基板が回転するとき、光ビームで基板の縁部を照らすステップと、基板が回転するとき、光ビームの光強度の変化を検出するステップと、光ビームの光強度の変化が検出されるときの基板の位置に基づいて基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定するステップと、基板の回転方向を逆転させて、記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップと、を含んでいる。
【０００７】
[0020]本発明の他の態様において、基板縁部のノッチを検出する装置が提供される。この装置は、基板を支持して、回転させるように適合された基板支持体と、基板が基板支持体によって回転しているとき、基板の縁部に光ビームを放出するように適合された光源と、基板が回転するとき、光ビームの光強度の変化を検出するように適合されたセンサと、（ａ）光ビームの光強度の変化がセンサによって検出されるときの基板の位置に基づいて基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定し、（ｂ）基板の回転方向を逆転させて基板縁部のノッチの精細な位置を決定するように適合された、少なくとも１つのコントローラとを含んでいる。多数の他の態様が提供される。
【０００８】
[0021]本発明の更なる特徴及び態様は、後述する詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面に基づいてより明らかになる。
【詳細な説明】
【０００９】
[0029]本発明は、基板の縁部においてノッチの中心を見つけるための改善された方法及び装置を提供する。前述したように、基板のノッチは、異なる処理に対して基板の位置合わせを行うことに使用することができる。本発明によると、光源が光ビームを基板の縁部に照らすとき、基板は、駆動装置によって支持及び回転することができる。また、本発明は、光源から放出された光ビームを検出するように位置したセンサを含むことができる。一部の実施形態において、基板が回転するとき、基板のノッチが光ビームの経路を妨害する場合を除き、光ビームは、基板縁部によってセンサから実質的に遮断される。ノッチが光ビームの経路にあるようにする基板の回転位置である場合、より多くの光ビームがノッチを通過してセンサに接触することができる。その後、センサは、ノッチの第１（及び／または第２）の縁部の検出だけではなく、ノッチの中心の大雑把な位置も示す信号を送信することができる。その後、基板を回転させる駆動装置は、基板の回転を逆転させて、センサを介してノッチの第１の縁部の位置をより正確に検出することができる。例えば、基板は、光強度の変化が観察された位置を過ぎて後ろに、逆方向で回転されることができ、ノッチの第１の縁部をより正確に検出するために、より遅い速度で再びノッチを通過する。ノッチの第２の縁部も、類似の方式で発見することができる。ノッチの第１及び第２の縁部の位置が決定された後、コントローラは、このデータにアルゴリズムを適用して、ノッチ中心の精細な位置を決定することができる。一部の実施形態において、その後に、駆動装置は、基板がノッチの中心に対して位置合わせされるように基板を回転させるという命令を受けることができる。
【００１０】
[0030]また、本発明は、基板の縁部を洗浄及び／または研磨する改善された方法及び装置を提供する。図１を参照すると、基板１００は、２個の主面１０２、１０２’、及び縁部１０４を含むことができる。基板１００のそれぞれの主面１０２、１０２’は、デバイス領域１０６、１０６’及び除外（exclusion）領域１０８、１０８’を含むことができる（しかしながら、典型的に、２個の主面１０２、１０２’のうちの１つだけが、デバイス領域及び除外領域を含むようになる）。除外領域１０８、１０８’は、デバイス領域１０６、１０６’と縁部１０４との間のバッファとして機能することもできる。基板１００の縁部１０４は、外縁部１１０及び斜面１１２、１１４を含むことができる。斜面１１２、１１４は、２個の主面１０２、１０２’の除外領域１０８、１０８’と外縁部１１０との間に位置することもできる。多様な処理ステップ（例えば、リソグラフィー、堆積、エッチング、洗浄等）の間に、ノッチ１１６は、基板１００の外縁部１１０に位置されて、基板１００を整列／位置決めすることに使用することができる。本発明は、ノッチ１１６の中心を見つけるように適合されている。
【００１１】
[0031]図２をみると、縁部洗浄システム２００の例示的な実施形態の斜視図が描写されている。図２は、それぞれが研磨装置２０４に取り付けられる、３個のヘッド２０２を含む縁部の研磨システム２００を描写する。しかし、任意の個数及び任意の種類のヘッド２０２が、任意の実行可能な組み合わせで使用されていてもよい。さらに、そのようなマルチヘッドの実施形態において、それぞれのヘッド２０２は、基板１００の縁部１０４に接触して及び研磨するための、異なる構成の、または異なるタイプの研磨テープ（例えば、異なる研磨材、材料、張力、圧力等）を使用することができる。任意の個数のヘッド２０２が、同時に且つ個別的に、及び／または任意の順序で使用されていてもよい。ヘッド２０２は、多様な位置及び多様な配向（例えば、基板縁部１０４に対して整列されるか、基板縁部１０４に垂直であるか、基板縁部１０４に対して角度を有する等）に配置されて、一部の実施形態（図示せず）では、パッドによって押圧されている研磨テープが、基板１００の縁部１０４の異なる部分を研磨することができるようにする。
【００１２】
[0032]一部の実施形態において、１つ以上のヘッド２０２が、基板の縁部１０４の異なる部分を研磨するために、基板の縁部１０４に沿って或いはその周りで、振動または移動（例えば、基板１００の接線方向の軸を中心に、及び／または基板１００に対して円周方向に、角をなしながら平行移動）するように適合されることができる。異なる基板１００及び異なる種類の基板１００に対して、異なるヘッド２０２が使用されることもできる。
【００１３】
[0033]基板の研磨は、１つ以上の研磨装置２０４を使用して行うことができる。１つ以上の実施形態において、複数の研磨装置２０４が採用されて、それぞれの研磨装置２０４は、類似の、或いは異なる特徴及び／またはメカニズムを有することができる。後者の場合には、特定の動作のために特定の研磨装置２０４が採用されることがある。例えば、１つ以上の複数の研磨装置２０４は、相対的に粗い研磨及び／または調整を行うように適合されながら、その一方で、１つ以上の複数の他の研磨装置２０４は、相対的に細かい研磨及び／または調整を行うように適合されることができる。研磨装置２０４は、例えば、相対的におおまかな研磨に合わせて調整するために、まず先におおまかな研磨処理が行われて、必要に応じて、または研磨方法に従って、細かい研磨処理がその後に続けて行われるような順序で使用されることもできる。本明細書に示されているように、複数の研磨装置２０４は、単一チャンバまたはモジュールに位置することができ、さらに、別の方法では、１つ以上の研磨装置２０４が、別個のチャンバまたはモジュールに位置することもできる。複数のチャンバが採用される場合は、チャンバ同士の間で基板１００を移動させるためにロボットまたは別の種類の移送メカニズムが採用されて、別個のチャンバにおける研磨装置２０４が、連続的にまたは他の方式で使用されることもできる。
【００１４】
[0034]図３をみると、基板のノッチ１１６を含む基板１００の例示的な斜視図が提供されている。明確にするために、ノッチ１１６の大きさは実際よりも大きく示されている。ノッチ１１６は、１つ以上のノッチサイド３００を含むことができる。また、ノッチ１１６は、第１のノッチコーナーまたはノード３０２、及び第２のノッチコーナーまたはノード３０４を含むことができる。それぞれのノッチコーナー３０２、３０４は、ノッチサイド３００と基板１００の外周との交差点に位置することができる。ノッチ１１６は、また、ノッチサイド３００の交差点に位置したノッチ中心３０６を含むこともできる。ノッチの中心３０６は、処理する間に基板１００を位置合わせすることに使用することができる。
【００１５】
[0035]図４をみると、基板縁部１０４のノッチ中心３０６を見つけるための例示的な装置４００が、本発明に従って提供される。基板１００は、例えば、駆動装置４０２（例えば、モータ、ギア、ベルト、チェーンなど）に結合された真空チャックによって（矢印で表示）保持または支持、及び回転することができる。他の手段、例えば、駆動装置ローラー、ガイドローラー等が、基板１００を回転させることに使用されることができる。しかし、真空チャックに基板を保持させることにより、大きな振動のない、高速の回転を達成することができる。ローラーの代わりに真空チャックを使用することの付加的な利点は、ローラーが基板の縁部を損傷し、傷をつける可能性が除去されるだけではなく、ローラーを洗浄する必要性も除去されるということも含む。
【００１６】
[0036]また、装置４００は、駆動装置４０２に結合することのできる、駆動装置またはモータ増幅器４０４を含むことができる。駆動装置４０２は、例えば、駆動装置用増幅器４０４に駆動装置４０２の位置を表示するエンコーダ信号４０６を送信することができる。基板１００が駆動装置４０２上に静止していることができるため、駆動装置４０２の位置は、また基板１００の位置を表示することもできる。
【００１７】
[0037]光源４０８は、基板縁部１０４で光ビームを伝送するように適合することができる。１つ以上の光センサ４１０は、光ビームが基板縁部１０４を通過するときに光源４０８から受信した光ビームの強度を感知し、感知された強度を表わす強度信号４１２を駆動装置用増幅器４０４に送信することができる。一部の実施形態において、信号を向上させるために、強度信号４１２は、増幅器４１１を介してルーティングされていてもよい。基板縁部１０４が、光源４０８より放出された光ビームを通過するとき、光センサ４１０は、ほぼ一定の光強度を感知することができ、この強度を表わす強度信号４１２を駆動装置用増幅器４０４に送信することができる。しかし、基板のノッチ１１６が光源４０８より放出された光ビームを通過するとき、ノッチ１１６はより少ない量の光ビームを遮断することから、光センサ４１０によって検出される照明の強度が増加することができ、それによって、より大きな強度の光が光センサ４１０を通過することができるようにする。１つ以上の光センサ４１０は、より大きい光強度を受信することができ、この情報を強度信号４１２として駆動装置用増幅器４０４に送信することができる。
【００１８】
[0038]一部の実施形態において、１つ以上の光センサ４１０は、デジタルであってもよく、調整可能なしきい値を含むことができる。例えば、光センサ４１０は、調整可能なしきい値を超える光強度またはその変化をセンサが検出する時にのみ、強度信号を発生することができる。調整可能なしきい値を有するか有しない他のセンサが使用されることもできる。また、センサ４１０によって送信される強度信号４１２は、ノイズ（すなわち、周辺光）に対してフィルタリングされることができる。
【００１９】
[0039]前述したように、駆動装置用増幅器４０４は、エンコーダ信号４０６を介した基板１００の位置追跡、及び強度信号４１２を介したノッチ検出を継続することができる。例えば、エンコーダからの情報及び強度信号４０６、４１２のそれぞれは、駆動装置用増幅器４０４によってモーションコントロールシステム４１４に送信することができる。一部の実施形態において、モーションコントロールシステム４１４は、例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ、プログラミング可能な論理制御器（ＰＬＣ）等であってもよい。一部の実施形態において、さらに、モーションコントロールシステム４１４は、エンコーダからの情報及び強度信号４０６、４１２をシステムコントローラ４１６（例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ等）に送信することができる。情報は、イーサネット、イントラネット、無線等を介して送信することができる。他の適切な送信手段が使用されることもできる。システムコントローラ４１６は、後述するように、ノッチの中心３０６を決定するように適合されたアルゴリズムを含むことができる。一部の実施形態において、モーションコントロールシステム４１４は、ノッチの中心３０６を決定するように適合されたアルゴリズムを含むことができる。
【００２０】
[0040]作動において、光源４０８が基板縁部１０４で光ビームを伝送するとき、モーションコントロールシステム４１４は、真空チャック、及びそれによって基板を回転させるように、駆動装置４０２に命令することができる。任意の適切な回転度及び速度が使用されることもできる。センサ４１０は、予め設定されたしきい値、または検出された光ビームにおける特定の強度変化を検出するように構成することができる。基板のノッチ１１６が、光源４０８からの光ビームの経路において回転するとき、光ビームは、基板のノッチ１１６を通過することができる。基板縁部１０４が光ビームの経路にある時から基板のノッチ１１６が光ビームの経路にある時までの光強度の変化は、センサ４１０の予め設定されたしきい値を超えて、センサ４１０を起動して、強度信号４１２を発生させることができる。その後、センサ４１０は、センサ増幅器４１１を介して、強度信号４１２を駆動装置用増幅器４０４に送信することができる。次いで、駆動装置用増幅器４０４は、光強度信号情報及び基板位置情報をモーションコントロールシステム４１４に送信することができる。モーションコントロールシステム４１４は、単独でまたはシステムコントローラ４１６と共に、光ビーム強度の変化が検出された基板位置に基づいてノッチ１１６の大雑把な位置を決定することができる。例えば、モーションコントロールシステム４１４は、システムコントローラ４１６との通信により、ノッチ１１６の第１ノード３０２（図３）の大雑把な位置を決定することができる。
【００２１】
[0041]ノッチ中心２０６の精細な位置をより上手に見つけ、または決定するために、システムコントローラ４１６は、モーションコントロールシステム４１４及び駆動装置用増幅器４０４を介して駆動装置４０２に信号を送信して、第１ノード３０２またはノッチ１１６の始点の前へ基板１００を後ろに回転させることができる。その後、基板１００は、より遅い速度でその元の回転方向に回転されて、ノッチ１１６の第１ノード３０２のより正確なまたは「精細な」位置を決定することができる。第２ノード３０４の大雑把な位置及び精細な位置は、同様の方式で決定することができる。一部の実施形態において、同一の基板の回転中に第１及び第２ノード３０２、３０４の大雑把な位置を決定することができ、その後、ノッチ１１６のより遅い基板の回転中に光ビーム経路を通って、第１及び第２ノード３０２、３０４の精細な位置を決定することができる。一部の実施形態において、ノッチ中心３０６の大雑把な位置は、第１及び第２ノード３０２、３０４の大雑把な位置での光強度に比較した光強度の大きいスパイクによって決定することができる。
【００２２】
[0042]一旦、第１及び第２ノード３０２、３０４の「精細な」位置が決定されると、システムコントローラ４１６は、第１及び第２ノード３０２、３０４の位置情報にアルゴリズムを適用して、ノッチ中心３０６の精細な位置（例えば、第１及び第２ノード位置の間の１／２距離）を決定する。その後、システムコントローラ４１６は、（モーションコントローラ４１４及び駆動装置用増幅器４０４を介して）駆動装置４０２に信号を送信し、駆動装置４０２が基板１００を回転するようにさせて、基板１００がノッチ中心３０６に対して位置合わせされることができるようにする。
【００２３】
[0043]本発明を使用することにより、非常に正確な中心ノッチの検出方法及び装置を提供することができる。また、この方法及び装置はセンサ及び照明強度を使用するため、中心ノッチ検出を極めて速く（例えば、一部の実施形態では５秒未満で）行うことができる。照明強度をノッチ中心位置の表示子として使用することにより、ノッチの大きさのバラツキだけでなく、基板の大きさのバラツキに鈍感であることもできる。また、本発明の方法及び装置は、ノッチ中心を検出する観点から、基板１００自体のいずれの偏心に鈍感であることができる。
【００２４】
[0044]一部の実施形態において、図２に示された研磨システム２００は、流体が使用されて、蓄積された粒子を洗い流し、研磨処理を補助することから、湿った環境である。本発明は、照明強度を使用してノッチ中心３０６を検出するため、本発明は、そのような湿った環境に好適である。
【００２５】
[0045]図５をみると、基板縁部１０４のノッチ中心３０６を見つける例示的な装置５００が、本発明の他の実施形態によって描写される。前述したように、基板１００は、駆動装置５０１に結合された真空チャックによって保持され、及び回転することができる。また、装置５００は、論理デバイス５０４またはコントローラ（例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ等）を含むことができる。一部の実施形態において、論理デバイス５０４は、プログラミング可能な論理コントローラ制御器（ＰＬＣ）であってもよい。他の適切なコントローラが使用されることもできる。論理デバイス５０４は、駆動装置用増幅器５０２からエンコーダカウント信号５０６、及び光センサ５１０から強度信号５０８を受信することができる。一部の実施形態において、強度信号５０８は、例えば、センサ増幅器５０７により増幅することができる。また、論理デバイス５０４は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライド・マテリアルズより提供されるＲｅｆｌｅｘｉｏｎ（登録商標）コントローラのような、システムコントローラ５１２と通信することもできる。論理デバイス５０４とシステムコントローラ５１２との間の通信は、双方向性でもよい。また、システムコントローラ５１２は、駆動装置用増幅器５０２と双方向通信を有することができる。
【００２６】
[0046]モータエンコーダカウントは、論理デバイス５０４及びシステムコントローラ５１２の間で同期化されていてもよく、論理デバイス５０４は、駆動装置５０１に基板１００を回転させるように命令することができる。他の実施形態と同様に、光源５１４は、基板１００の回転する基板縁部１０４に光ビームを照らすことができる。光センサ５１０は、光源５１４から受信した光ビームの強度を感知して、その強度を表わすかまたはその強度が特定のしきい値の上または下であることを表わす強度信号５０８を倫理デバイス５０４へ送信することができる。一部の実施形態において、センサ５１０は、光を放出するように適合された光源を含むこともできる。
【００２７】
[0047]前述した実施形態と同様に、基板縁部１０４が光源５１４から放出された光ビームを通過するとき、光センサ５１０は、ほぼ一定の光強度を感知して、この強度を表わす信号５０８を論理デバイス５０４に送信することができる。しかし、基板のノッチ１１６が光源５１４から放出された光ビームを通過するとき、基板のノッチ１１６はより少ない量の光ビームを遮断することから、光センサ５１０によって検出される照明の強度は増加することができる。このようなより高い光強度は、論理デバイス５０４に送信される信号５０８に反映される。モータエンコーダカウント信号５０６から獲得したモータエンコーダカウントを使用して、論理デバイス５０４は、ノッチ１１６の大雑把な位置を決定することができる。他の実施形態において、システムコントローラ５１２は、より高い光強度情報を受信し、ノッチ１１６の大雑把な位置を決定することができる。また、論理デバイス５０４は、大雑把なノッチ位置を検出する間に観察された光強度の変化に基づいて、ノッチ検出しきい値を適応的に計算することもできる。例えば、ノッチ検出しきい値は、ノッチが検出される特定のセンサ光強度であることができる。他の方法では、特定のノッチ検出しきい値は、前もって設定することができる。
【００２８】
[0048]その後、ノッチの中心をより上手に見つけるために、論理デバイス５０４は、基板１００を、ノッチ１１６の始点前へ後ろに回転させるように駆動装置５０１に命令し、その後、光ビームを通ってゆっくりノッチ１１６を走査し、ノッチ及び／またはその縁部、ノード及び／または中心をより正確に検出することができる。上記のように、論理デバイス５０４（または一部の実施形態では、システムコントローラ５１２）は、第１及び第２ノード３０２、３０４の位置だけでなく、ノッチ中心３０６の大雑把な位置を決定するように適合することができる。ノッチ中心３０６の大雑把な位置、及び第１及び第２ノード３０２、３０４の精細な位置が決定された後、論理デバイス５０４は、ノード情報にアルゴリズムを適用して、ノッチ中心３０６の精細な位置を決定することができる。その後、論理デバイス５０４またはシステムコントローラ５１２は、基板１００がノッチ中心３０６と位置が合わせられるように基板１００を回転させるよう、駆動装置５０１に命令することができる。
【００２９】
[0049]図６をみると、本発明の応用を説明する第１の例示方法６００が提供されている。ステップＳ６０２において、モーションコントローラは、駆動装置に、基板を特定の速度で回転させるように命令することができる。一部の実施形態において、基板の全体ノッチが走査されることを保障するために、約６０回転／分で、約３６０〜３６５゜回転される。他の量の回転及び／または回転速度が使用されていてもよい。ステップＳ６０４において、基板が回転しているとき、光源は、基板縁部に光ビームを伝送する。前述したように、基板のノッチが光ビームの経路を通って回転するとき、センサは、光ビームの強度変化を検出するために位置することができる（ステップＳ６０６）。一部の実施形態において、センサによって検出された光強度の変化は、予め設定された強度しきい値を超えるとき、登録されることができる。ステップＳ６０８において、センサは、強度信号を駆動装置用増幅器に送信する。また、駆動装置用増幅器は、基板を回転させる駆動装置から位置信号を受信することができる（ステップＳ６１０）。位置信号は、基板の位置を表わすことができる。ステップＳ６１２において、基板位置及び変化したセンサ状態情報は、モーションコントローラに通信されることができる。ステップＳ６１４において、モーションコントローラはシステムコントローラと通信し、位置及び／または強度信号情報に基づいてノッチの第１ノードの大雑把な位置を決定することができる。また、ノッチ中心の大雑把な位置、そして一部の形態では第２ノードも、第１ノードの大雑把な位置が決定される同一の回転から見つけられることもできる。その後、ステップＳ６１６において、システムコントローラは、モーションコントローラ及び駆動装置用増幅器を介して、基板の回転を減少された速度で第１ノード直前の位置に戻すよう、駆動装置に命令することができる。一部の実施形態において、約６回転／分の減速された速度が使用されることができる。他の回転速度が採用されていてもよい。一部の実施形態において、基板は、徐々に逆方向に回転されることができる。ステップＳ６１８において、逆方向への基板回転は、第１ノード位置が微細に調整されるようにすることができる。第１ノードは、説明したように、光ビームを通して基板のノッチを回転させることにより見つけることができるが、しかし、より精密な位置を得るために、より遅い基板回転速度を使用して再び見つけることができる。ステップＳ６２０において、第２ノードは、同様の方式で見つけることができる。ステップＳ６２２において、システムコントローラは、第１及び第２ノードの位置情報にアルゴリズムを適用して、ノッチ中心（例えば、ノード中心は、第１及び第２ノットの間の約１／２の距離であることができる）を決定することができる。
【００３０】
[0050]図７をみると、本発明の応用を説明する第２の例示方法７００が提供されている。ステップＳ７０２において、論理デバイスとシステムコントローラの間の通信が成立される。その後、ステップＳ７０４において、モータエンコーダカウントは、論理デバイスとシステムコントローラとの間で同期化される。ステップＳ７０６において、論理デバイス（またはＰＬＣ）は、光ビームが基板の縁部に向かって伝送される間、駆動装置に基板を回転（例えば、一部の実施形態では６０ｒｐｍで３６５度）させることを命令する。その後、ステップＳ７０８において、論理デバイスは、ノッチの大雑把な位置（例えば、ノッチに起因して光ビームの強度変化が観察される位置）をシステムコントローラに返送する。ステップＳ７１０において、論理デバイスは、（例えば、ノッチが最初に見つけられたときに検出された強度の変化に基づいて）ノッチ検出しきい値を適応的に計算する。その後、ステップＳ７１２において、論理デバイスは、ノッチの第１ノード位置の前に、基板を後ろに回転させることを駆動装置に命令する。一部の実施形態において、これは、約２度の回転であり、約６ｒｐｍの減少された速度で行うことができる。他の角度及び速度が使用されていてもよい。ステップＳ７１４において、ＰＬＣは、（例えば、光ビームを通してより遅い速度で基板を後ろに回転させ、ノッチにより引き起こされる光強度の変化を検出することにより）ノッチの第１及び第２ノードの精細な位置を見つける。その後、ステップＳ７１６において、第１及び第２ノードの位置に基づき、論理デバイスは、ノッチ中心の位置を見つける。ステップＳ７１８において、論理デバイスまたはシステムコントローラは、ノッチの中心に対して基板の位置合わせを行うことを駆動装置に命令する。
【００３１】
[0051]本明細書に説明されたノッチ中心の位置決め装置及び方法は、基板のノッチの中心を見つけるように適合された装置以外の装置にも採用することもできる点を理解しなければならない。また、当業界における通常の知識を有した者には明らかであるように、本明細書に記述された装置は、任意の配向（例えば、水平、垂直、対角線等）で支持される基板のノッチの中心を見つけるために採用することができる。
【００３２】
[0052]また、円形の基板に関する、ノッチ中心の位置を決定する実施例のみが開示されているが、本発明は、他の形状を有する基板（例えば、平面パネルディスプレー用のガラスまたはポリマープレート）のノッチ中心を見つけるように変更することもできる点を理解しなければならない。さらに、装置による単一基板の処理のみが示されているが、一部の実施形態において、装置は、複数の基板を同時に処理することも可能である。
【００３３】
[0053]上述した説明は、単に本発明の例示的な実施形態を開示したものである。本発明の範囲に含まれる、以上で開示した装置及び方法の変更は、当業界における通常の技術を有する者にとっては明らかなことである。例えば、基板の縁部で反射された光ビームの量は、（例えば、光ビームが基板のノッチを打つときに、より少ない光が検出されるはずであるため）基板のノッチの位置及び／または中心を決定することに同様に採用することができる。任意の適切な波長の任意の適切な光ビームが使用されてもよい。したがって、本発明は、例示的な実施形態に基づいて開示されているが、次の請求の範囲により画成されているとおり、その他の実施形態であっても本発明の精神及び範囲内に含まれることができるのを理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】基板の一部の断面の概略的な図である。
【図２】本発明による縁部及び斜面の研磨システムの概略的な図である。
【図３】ノッチの拡大概略図である。
【図４】本発明による第１の例示的なノッチの中心位置決め装置の概略的な図である。
【図５】本発明による第２の例示的なノッチの中心位置決め装置の概略的な図である。
【図６】本発明による、ノッチの中心を見つける第１の例示的な方法を描写したフローチャートである。
【図７】本発明による、ノッチの中心を見つける第２の例示的な方法を描写したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１００…基板、１０２，１０２’…主面、１０４…縁部、１０６,１０６’…デバイス領域、１０８,１０８’…除外領域、１１０…外縁部、１１２、１１４…斜面、１１６…ノッチ、２００…洗浄システム、２０２…ヘッド、２０４…研磨装置、３００…ノッチサイド、３０２…第１のノッチコーナーまたはノード、３０４…第２のノッチコーナーまたはノード、３０６…ノッチ中心、４００…装置、４０２…駆動装置、４０４…駆動装置用増幅器、４０８、５１４…光源、４１０、５１０…光センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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