(57)【要約】      （修正有）【課題】基板を搬送するためのロボット、及び処理システムを提供する。【解決手段】回転可能な本体１４６と、第１エンドエフェクタと、ロボットに取り付けられた通過ビーム検出器２００を含むロボット１４０が提供される。第１エンドエフェクタは、本体に取り付けられ、本体と共に回転する。第１エンドエフェクタは、本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間の第１方向に移動可能である。通過ビーム検出器は、第１センサ２１０と、第２センサ２１６とを含む。第１及び第２センサは、第１エンドエフェクタが伸長位置と格納位置との間を移動する間、第１エンドエフェクタ上に配置された基板の両端部を検出するように動作可能な位置で横方向に離間している。【選択図】図２
0003202171.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な本体と、
本体に取り付けられ、本体と共に回転する第１エンドエフェクタであって、本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間を移動可能な第１エンドエフェクタと、
ロボットに取り付けられた通過ビーム検出器であって、通過ビーム検出器は、
第１センサと、
第２センサとを含み、第１及び第２センサは、第１エンドエフェクタが伸長位置と格納位置との間を移動する間、第１エンドエフェクタ上に配置された基板の両端部を検出するように動作可能な位置で横方向に離間している通過ビーム検出器とを含むロボット。
【請求項２】
回転可能な本体に取り付けられ、回転可能な本体と共に回転可能なブリッジを含み、第１エンドエフェクタは、本体とブリッジとの間を移動するように構成される、請求項１記載のロボット。
【請求項３】
通過ビーム検出器は、
第１センサによって放射されたビームを反射する位置でブリッジに取り付けられた第１反射器と、
第２センサによって放射されたビームを反射する位置でブリッジに取り付けられた第２反射器とを含む、請求項２記載のロボット。
【請求項４】
通過ビーム検出器は、
内部に第１センサが配置された第１冷却センサボックスと、
内部に第２センサが配置された第２冷却センサボックスとを含む、請求項１記載のロボット。
【請求項５】
本体に回転するように取り付けられた第２エンドエフェクタであって、第２エンドエフェクタは、第１エンドエフェクタの動作とは独立して、本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間の第１方向に移動可能な第２エンドエフェクタを含む、請求項１記載のロボット。
【請求項６】
通過ビーム検出器は、通過ビーム検出器と第１エンドエフェクタの間のアライメントを維持するように、本体と共に回転可能である、請求項１記載のロボット。
【請求項７】
第１及び第２センサの各々は、送信機及び受信機を含む、請求項１記載のロボット。
【請求項８】
送信機は、光のビームが第１エンドエフェクタ上に配置された基板上に衝突するときに約３ｍｍ未満の直径を有する光のビームを放射するように構成されたレーザ又は発光ダイオードである、請求項７記載のロボット。
【請求項９】
光のレーザビームは、光のレーザビームが第１エンドエフェクタ上に配置された基板の上面又は底面に衝突するときに約１ｍｍ未満の直径を有する、請求項８記載のロボット。
【請求項１０】
第１及び第２センサの各々は、カメラを含む、請求項１記載のロボット。
【請求項１１】
センサは、基板の端部のセンサの読み取り値と基準出力を比較することによって、チッピング、クラック、基板の回転及びシフトを検出するように構成される、請求項１記載のロボット。
【請求項１２】
回転可能な本体に結合され、第１エンドエフェクタ上に配置された基板から第１センサを熱的に遮蔽するように動作可能な冷却プレートを含む、請求項１記載のロボット。
【請求項１３】
搬送チャンバと、
搬送チャンバに結合された複数の処理チャンバと、
搬送チャンバ内に配置されたロボットであって、ロボットは、
冷却プレートと、
本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間の第１方向に移動可能な第１エンドエフェクタであって、第１方向を処理チャンバのうちの選択された１つと揃えるために選択的に方向づけ可能である第１エンドエフェクタと、
ロボットに取り付けられ、ロボットと共に回転可能な通過ビーム検出器であって、通過ビーム検出器は、
第１送信機及び第１反射器を有する第１センサと、
第２送信機及び第２反射器を有する第２センサとを含み、第１及び第２センサは、第１エンドエフェクタが伸長位置と格納位置との間を移動する間、第１エンドエフェクタ上に配置された基板の両端部を検出するように動作可能な位置で横方向に離間しており、第１及び第２センサは、エンドエフェクタ上に配置された基板から冷却プレートによって熱的に遮蔽されている通過ビーム検出器とを含むロボットとを含む処理システム。
【請求項１４】
センサは、基板の端部のセンサの読み取り値と基準出力を比較することによって、チッピング、クラック、基板の回転及びシフトを検出する、請求項１３記載の処理システム。
【請求項１５】
通過ビーム検出器は、
内部に第１センサが配置された第１冷却センサボックスと、
内部に第２センサが配置された第２冷却センサボックスとを含む、請求項１３記載の処理システム。
【考案の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１４年１１月７日に出願された米国仮出願第６２／０７６，８８７号（代理人整理番号ＡＰＰＭ／２２４２２ＵＳＬ）及び２０１４年１１月２４日に出願された米国仮出願第６２／０８３，８５９号（代理人整理番号ＡＰＰＭ／２２４２２ＵＳＬ２）の利益を主張し、それら両方の全体が参照として援用される。
【背景】
【０００２】
（分野）
本開示の実施形態は、概して、連続的かつ費用対効果の高い方法で、基板の破損及び移動する基板の位置ずれを検出するための装置及び方法に関する。
【０００３】
（関連技術の説明）
マイクロエレクトロニクスデバイスの製造は、一般的に、半導体、誘電体、及び導電体の基板上で実行される数百の個々の工程を必要とする複雑な処理シーケンスを伴う。これらの処理の例は、他の操作の中でも、酸化、拡散、イオン注入、薄膜堆積、洗浄、エッチング、リソグラフィーを含む。基板処理システムは、内部に搬送チャンバロボットが配置された中央に位置する搬送チャンバを取り囲む１以上の処理チャンバを組み込んだクラスタツールを含むことができる。
【０００４】
より大きな寸法の基板及び増加したデバイス密度への移行に伴い、各基板の価値は、大幅に増加しており、これらのより大きな基板及びより小さな構造（フィーチャー）サイズにもかかわらず、コストを下げ、品質を向上させ、バラツキを低減させるために、業界に追加的な圧力を掛けてきている。より大きな基板及びより小さなデバイス構造への傾向は、処理チャンバ内での基板の正確な位置決め精度を必要とし、これによって低欠陥率の繰り返しデバイス製造を確実にする。処理システム全体の基板の位置決め精度を増加させることは、基板が適切に整列し、ミスアライメントによる衝突なしにロードロック又は処理チャンバ内のスロット又は他の障害物を通過することができることを確保することが課題である。衝突は、基板に損傷を与え、粒子及び欠陥を後続の操作に導入する可能性がある。また、基板からの歩留まりが、基板を処理する費用よりも小さい場合、損傷した基板上での後続の操作は、メリットがないかもしれない。
【０００５】
欠陥を低減するために処理システム全体での基板の位置決め精度（すなわち、アライメント）を高めるために、多くの戦略が使用されてきた。例えば、搬送チャンバは、各ロードロック及び処理チャンバの入口に隣接して４つのセンサのグループをあるセンサ構成で備えることができる。しかしながら、そのような構成は、多数のセンサを有する処理システムの初期コストを増加させる。更に、非常に多くのセンサを有することは、それらを交換し、維持するためのプロセスのダウンタイムに関連するコストを導入する。
【０００６】
したがって、基板処理システム内の基板の品質のスループットを確保するための費用対効果の高い手段が必要である。
【概要】
【０００７】
基板を搬送するためのロボット、処理システム、及び方法が提供される。一実施形態では、回転可能な本体と、第１エンドエフェクタと、ロボットに取り付けられた通過ビーム検出器を含むロボットが提供される。第１エンドエフェクタは、本体に取り付けられ、本体と共に回転する。第１エンドエフェクタは、本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間の第１方向に移動可能である。通過ビーム検出器は、第１センサと、第２センサとを含む。第１及び第２センサは、第１エンドエフェクタが伸長位置と格納位置との間を移動する間、第１エンドエフェクタ上に配置された基板の両端部を検出するように動作可能な位置で横方向に離間している。
【０００８】
別の一実施形態では、回転可能な本体と、第１エンドエフェクタと、ロボットに取り付けられた通過ビーム検出器を含むロボットが提供される。第１エンドエフェクタは、本体に取り付けられ、本体と共に回転する。第１エンドエフェクタは、本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間の第１方向に移動可能である。通過ビーム検出器は、本体と共に回転可能である。通過ビーム検出器は、第１送信機及び第１反射器を有する第１センサと、第２送信機及び第２反射器を有する第２センサとを含む。第１及び第２センサは、第１エンドエフェクタが伸長位置と格納位置との間を移動する間、第１エンドエフェクタ上に配置された基板の両端部を検出するように動作可能な位置で横方向に離間している。
【０００９】
更に別の一実施形態では、搬送チャンバに結合された複数の処理チャンバと、ロボットと、ロボット共に回転可能な通過ビーム検出器を含む処理システムが提供される。ロボットは、搬送チャンバ内に配置され、本体のほぼ上の格納位置と伸長位置との間の第１方向に移動可能な第１エンドエフェクタを含む。第１エンドエフェクタは、処理チャンバのうちの選択された１つと第１方向を揃えるように、選択的に方向づけ可能である。通過ビーム検出器は、第１送信機及び第１反射器を有する第１センサと、第２送信機及び第２反射器を有する第２センサとを含む。第１及び第２センサは、第１エンドエフェクタが伸長位置と格納位置との間を移動する間、第１エンドエフェクタ上に配置された基板の両端部を検出するように動作可能な位置で横方向に離間している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本考案の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本考案のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本考案の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本考案は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【００１１】
【図１】基板検出用ロボット搭載型通過ビーム検出器を有するマルチチャンバ真空処理システムの上面図を示す模式図である。
【図２】ロボット搭載型通過ビーム検出器又はそれがロボットに結合された（搬送チャンバ）ロボットの一部の断面図である。
【図３】ロボット搭載型通過ビーム検出器を有する搬送チャンバロボットの側面図である。
【図４】ロボット搭載型通過ビーム検出器と共に使用するのに適した冷却されたセンサボックスの上面図を示す。
【図５】ロボット搭載型通過ビーム検出器を有する搬送チャンバロボットの別の側面図である。
【図６】ロボット搭載型通過ビーム検出器によって検出可能な例示的欠陥を有する基板の上面図である。
【図７】ロボットの冷却プレートの下に取り付けられ冷却センサボックス用の一代替実施形態を示す。
【図８】ロボットの前部に取り付けられたラインカメラを有する冷却センサボックス用の更に別の一実施形態である。
【００１２】
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び構成を更なる説明なしに他の実施形態に有益に組み込んでもよいと理解される。
【００１３】
しかしながら、添付図面は本考案の例示的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本考案は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【詳細な説明】
【００１４】
本開示は、概して、ロボットのブレード上に支持されながら、基板の２つの平行な端部に沿って基板のチッピング、クラック、及び／又はミスアライメントの存在を連続的に検出する少なくとも２つのロボット搭載型通過ビームセンサを組み込んだ装置及び方法を提供する。本装置は、ロボット又はロボットを含む処理チャンバの形態であってもよい。
【００１５】
図１は、基板１１０用ロボット搭載型通過ビーム検出器２００を有するマルチチャンバ真空処理システム１００の上面図を示す模式図である。（仮想線で示される）基板１１０は、約２５，０００ｃｍ２よりも大きい上部表面積を有し、例えば、約４０，０００ｃｍ２（２．２ｍ×１．９ｍ）の上部表面積を有するガラス又はポリマー基板とすることができる。しかしながら、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００は、任意のサイズの基板又は処理システム上で動作するように適合させることができることを理解すべきである。マルチチャンバ真空処理システム１００は、システムコントローラ１９０、真空気密処理プラットフォーム１２０、及びファクトリインタフェース（ＦＩ）１３０も含む。
【００１６】
システムコントローラ１９０は、マルチチャンバ真空処理システム１００の各チャンバ又はモジュールに結合され、それらを制御する。一般的に、システムコントローラ１９０は、これらの処理システム１００のチャンバ及び装置の直接制御を用いて、又は、代替的に、これらのチャンバ及び装置と関連付けられたコンピュータを制御することによって、処理システム１００の動作のすべての局面を制御することができる。更に、システムコントローラ１９０はまた、搬送チャンバロボット１４０及びロボット搭載型通過ビーム検出器２００と関連付けられた制御装置と通信するように構成することができる。例えば、搬送チャンバロボットの動作、処理チャンバ１０２、１０４、１０６内外への基板の搬送、処理シーケンスの実行、マルチチャンバ真空処理システム１００の様々なコンポーネントの動作の調整等を、システムコントローラ１９０によって制御することができる。また、システムコントローラ１９０は、搬送チャンバロボット１４０によって基板１１０をあちこち移動する基板１１０の位置及び欠陥を決定するためのロボット搭載型通過ビーム検出器２００を操作可能に制御することができる。
【００１７】
動作時には、システムコントローラ１９０は、それぞれのチャンバ及び装置からのフィードバックが基板のスループットを最適化することを可能にする。システムコントローラ１９０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１９２、メモリ１９４、及びサポート回路１９６を含む。ＣＰＵ１９２は、工業環境で使用可能な汎用コンピュータプロセッサの任意の形態のいずれかとすることができる。サポート回路１９６は、ＣＰＵ１９２に従来のように結合され、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源等を含むことができる。ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１９２によって実行されたとき、ＣＰＵを特定の目的のコンピュータ（コントローラ）１９０に変換する。ソフトウェアルーチンはまた、マルチチャンバ真空処理システム１００から離れて（例えば、搬送チャンバロボット１４０上のロボット搭載型通過ビーム検出器２００に）位置する第２のコントローラ（図示せず）によって記憶及び／又は実行させることができる。
【００１８】
ＦＩ１３０は、複数の正面開口式カセット一体型搬送・保管箱（ＦＯＵＰ）１６２と、少なくとも１つのファクトリインタフェース（ＦＩ）ロボット１５０を有することができる。ＦＩ１３０は、追加のステーション（例えば、計測ステーション、図示せず）を有してもよい。ＦＩロボット１５０は、レール１３４と、基板をその上で搬送するためのブレード、複数のフィンガ、グリッパ、又は他の適切な装置とすることができる可動エンドエフェクタ１５２とを有することができる。ＦＩロボット１５０は、大気条件下で動作可能であり、ＦＯＵＰ１６２と処理システム１００の１以上のロードロックチャンバ１１２との間で移動可能なエンドエフェクタ１５２上に配置された基板１１０を搬送するのに十分な移動範囲を有するように構成される。ＦＯＵＰ１６２は、マルチチャンバ真空処理システム１００の内外に基板１１０を搬送するために、複数の基板１１０を保持することができる。
【００１９】
ロードロックチャンバ１１２は、ＦＩ１３０と、真空気密処理プラットフォーム１２０との間に配置され、これによってＦＩ１３０内で維持される実質的周囲環境と、真空気密処理プラットフォーム１２０内で維持される真空環境との間で、基板１１０の搬送を促進する。ロードロックチャンバ１１２は、１以上の入口／出口スロット（図示せず）を有し、これを通って、ＦＩ１３０からロードロックチャンバ１１２の内外に基板１１０を搬送できる。同様に、ロードロックチャンバ１１２は、ロードロックチャンバ１１２の内部と真空気密処理プラットフォーム１２０との間で基板１１０を搬送することができる同数の入口／出口スロットを有する。ロードロックチャンバ１１２の入口／出口スロットの各々は、スリットバルブ（図示せず）によって選択的に封止され、これによってＦＩ１３０又は真空気密処理プラットフォーム１２０のいずれかの内部からロードロックチャンバ１１２の内部を隔離する。
【００２０】
真空気密処理プラットフォーム１２０は、搬送チャンバ１０５の周囲に配置された複数の付属チャンバ１０１を有する。付属チャンバ１０１のうちの１つは、ロードロックチャンバ１１２とすることができる。付属チャンバ１０１のうちの別の１以上は、エッチングチャンバ１０８とすることができる。付属チャンバ１０１のうちのいくつかは、堆積チャンバとすることができる。堆積チャンバは、化学気相堆積チャンバ１０２、物理気相堆積チャンバ１０６、及び原子層蒸着チャンバ１０４のうちの１つを含むことができる。また、付属チャンバ１０１のうちの１つは、計測チャンバ、方向付け（オリエンテーション）チャンバ、脱ガスチャンバ、又は基板１１０を処理するための他の適切なチャンバとすることができる。
【００２１】
搬送チャンバ１０５は、真空気密処理プラットフォーム１２０内で減圧雰囲気条件を提供するために真空システム（図示せず）に結合される。搬送チャンバ１０５は、少なくとも１つの搬送チャンバロボット１４０を収容する。ロボット１４０は、搬送チャンバ１０５の底部にロボット１４０を支持するベース１４８を含む。搬送チャンバ１０５は、排気された内部容積を画定し、これを通って、チャンバ１０１間、及びチャンバ１０１のうちの１つとロードロックチャンバ１１２との間で、搬送チャンバロボット１４０が基板１１０を搬送する。
【００２２】
搬送チャンバロボット１４０は、ベース１４８上に配置された本体１４６を有する。搬送チャンバロボット１４０は、冷却プレート１４７を有する。冷却プレート１４７は、基板１１０から搬送チャンバロボット１４０へ伝達される熱量を低減させるための熱伝達流体を提供する冷却流体源（図示せず）に取り付けることができる。本体１４６は、ベース１４８を貫通して延びる鉛直軸に回転可能である。搬送チャンバロボット１４０は、格納可能なエンドエフェクタ１４２に取り付けられた手首部１４５を有する。手首部１４５及び格納可能なエンドエフェクタ１４２は、本体１４６に対して移動可能である。エンドエフェクタ１４２は、ロボット１４０によって移動されながら基板１１０を支持するように構成された基板支持面を含む。格納式エンドエフェクタ１４２は、搬送中に基板１１０を支持するように構成される。より具体的には、手首部及びエンドエフェクタ１４２は、本体１４６の上の実質的中央にある格納位置と、本体１４６の前方部分１４９を超えて横方向にエンドエフェクタ１４２を伸ばす伸長位置との間を移動可能であり、これによってエンドエフェクタ１４２は、チャンバ１０１内に位置決めされ、それと共に基板搬送を促進することができる。本体１４６は回転し、これによってエンドエフェクタ１４２の伸長方向に本体の前方部分１４９をチャンバ１０１のいずれかと方向付けして揃えることができる。ロボット１４０が、複数のエンドエフェクタ１４２を含む場合は、各エンドエフェクタ１４２は、モータによって独立に制御することができる。一実施形態では、搬送チャンバロボット１４０は、２つの格納式エンドエフェクタと、各アーム用の別個のモータを有するデュアルアームロボットである。別の一実施形態では、搬送チャンバロボット１４０は、共通のリンクを介して結合されたエンドエフェクタを有する。通過ビーム検出器２００の一部を支持するセンサ支持体１４４は、本体１４６に取り付けられる。格納式エンドエフェクタ１４２は、エンドエフェクタ１４２が伸長及び後退するとき、通過ビーム検出器２００の間を走行する。エンドエフェクタ１４２上に配置された基板１１０は、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００の検知領域１４２を通って移動し、これによってエンドエフェクタに対する基板１１０の位置を、基板の端部の欠陥と共に検出できる。
【００２３】
図２は、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００を描いた搬送チャンバロボット１４０の部分断面図である。搬送チャンバロボット１４０は、本体１４６に取り付けられた支持体２４４を有することができる。支持体２４４は、センサ支持体１４４を支える。センサ支持体１４４は、支持体２４４及び支持体２３０を介して本体１４６にがっしりと取り付けることができ、これによってセンサ支持体１４４の本体１４６に対する位置を静止させ、本体１４６が移動するとき、センサ支持体１４４は、対応して移動する。
【００２４】
通過ビーム検出器２００は、チャンバ内での処理前後の基板１１０の破損及びずれを検出するためのセンサ２１０、２１６の配列で構成される。センサ２１０、２１６は、冷却センサボックス２２０内に配置することができる。冷却センサボックス２２０は、内部に配置されたセンサ２１０、２１６のための安全な動作温度を維持する。冷却センサボックス２２０は、冷却流体（例えば、水又は空気）、熱シールド、熱導電性プレート、絶縁体、又は内部の温度を調整するための他の適切な手段を使用することができる。通過ビーム検出器２００は、構成に応じて、１以上の冷却センサボックス２２０（例えば、上部センサボックス２２４又は下部センサボックス２０２）を有することができる。例えば、通過ビーム検出器２００は、基板１１０内の損傷を検出するための１以上の下部センサボックス２０２を有することができる。別の一例では、通過ビーム検出器２００は、基板１１０内の損傷を検出するための１以上の上部センサボックス２２４を有することができる。更に別の一例では、通過ビーム検出器２００は、基板１１０内の損傷を検出するための下部及び上部センサボックス２０２、２２４の両方を使用することができる。
【００２５】
下部センサボックス２０２は、ロボット２２６の本体２０２に直接取り付けることができる。あるいはまた、下部センサボックス２０２は、支持体２３０を介して本体１４６に取り付けることができる。下部センサボックス２０２を冷却するための複数の冷却ライン２７２を、支持体２３０内にルーティング又は結合することができる。また、支持体２３０は、センサと通信するための又は下部センサボックス２０２に電力を供給するための複数の通信線を有することができる。
【００２６】
上部センサボックス２２４は、支持体２２６によって下部センサボックス２０２に結合させることができる。あるいはまた、上部センサボックス２２４は、支持体２２６によって本体１４６に直接取り付けることができる。支持体２２６は、伸縮継手２６２を覆うベローズ２６４を有することができる。伸縮継手２６２は、支持体２２６が内部の接続を保護するために外部の支持体と独立して伸縮することを可能にする。上部センサボックス２２４を冷却するための複数の冷却ライン２７４を支持体２２６内に配置することができる。また、支持体２２６は、上部センサボックス２２４へ供給する電源と通信するための複数の通信線を有することができる。１以上の冷却ライン２７２、２７４は、流体源２７０に流体接続される。流体源２７０は、内部のセンサ２１０、２１６の損傷を防止する温度を維持するための冷却センサボックス２２０、すなわち上部センサボックス２２４及び下部センサボックス２０２へ冷却流体を供給する。一例では、流体源は、冷却センサボックス２２０の温度を調節するための冷却流体として水を供給する。
【００２７】
冷却センサボックス２２０は、窓２２２を有することができる。窓２２２は、センサボックス２２０内に配置された１以上のセンサ２１０、２１６を熱及び／又は他の損傷から保護しながら、センサ信号を透過する。窓２２２は、石英、サファイア、又はセンサ信号を透過する他の適当な材料などの材料から形成することができる。通過ビーム検出器２００は、冷却センサボックス２２０内に１以上のセンサ２１０、２１６を含むことができる。一実施形態では、センサ２１０、２１６は、トリガセンサ及びチッピング検出センサを含むことができる。センサ２１０は、ビームの幅を通過する基板１１０の端部を検出するのに適した（例えば、約７ｍｍの）ビーム幅を有することができる。チッピング検出センサは、基板１１０内の２ｍｍより小さいチッピング又はクラック、並びに基板１１０のウォブリング（ぶれ）、シフト、又は回転を検出できる。チッピング検出センサは、光電センサ（例えば、通過ビームセンサ（例えば、ラインレーザセンサ））を含むことができる。レーザラインセンサは、レーザ放射器、レーザ受信機、反射器、又は基板１１０の側端部の損傷を検出するための他の適切な検知装置を含むことができる。チッピング検出センサは、代替的に又は追加的に、カメラ（例えば、基板の側端部に沿って欠陥を検出するためのビジョンカメラ又は全基板表面上の欠陥を検出するためのビジョンラインカメラ）を含むことができる。センサ２１６は、上部センサボックス２２４内に配置され、搬送チャンバロボット１４０のセンサ支持体１４４に取り付けられ、又はセンサ支持体１４４内に配置することができる。センサ２１０は、下部センサボックス２０２内に配置され、ロボット１４０の前方部分１４９又はその付近で搬送チャンバロボット１４０の本体１４６に取り付けられ、又は本体１４６内に配置することができる。一実施形態では、センサ２１０はアクティブで、センサ２１６に信号を送信する。あるいはまた、センサ２１６がアクティブで、センサ２１０に信号を送信する。更に別の実施形態では、センサ２１０、２１６の両方は、アクティブ（能動的）又はパッシブ（受動的）のいずれかとすることができる。
【００２８】
一実施形態では、センサ２１０は、少なくとも送信機２１２と受信機２１４を含む通過ビームセンサである。システムコントローラ１９０は、反射器（すなわち、センサ２１６）によって返され、受信機２１４によって検出される信号を放射するように送信機２１２に指示する。受信機２１４は、システムコントローラ１９０に信号情報を提供する。
【００２９】
センサ２１６は、センサ２１０によって生成されたエネルギービームを反射するのに適したミラー型構造とすることができる。センサ２１６は、真空かつ搬送チャンバ１０５の温度環境内で動作可能である。通過ビーム検出器２００による検知動作の間、光のビームは、送信機２１２によって放射され、センサ２１６へと光伝送路２１１に沿って移動し、センサ２１６では、ビームが反射され、受信機２１４への戻り経路２１５に沿って戻る。
【００３０】
別の一実施形態では、下部センサボックス２０２内に配置されたセンサ２１０は、送信機２１２又は受信機２１４のいずれか一方を含む。上部センサボックス内に配置されたセンサ２１６は、送信機２１２又は受信機２１４の他方を含む。送信機２１２及び受信機２１４は、ラインレーザセンサを形成することができる。ラインレーザセンサのセットは、基板１１０によって遮断されたラインレーザ推移の幅を検出する。基板１１０が前進し、トリガセンサを通過すると、ラインセンサは、ビームの放射を開始し、基板１１０の端部を検出する。センサ２１０は、基板１１０の欠陥及び位置を決定するための単純なアルゴリズムを使用することができる。センサ２１０は、基板１１０の両端部（対向端部）のための位置及び端部情報に対して比較する基準出力を有することができる。基板１１０が前進すると、受信機２１４は、基板１１０による切れ目のないラインレーザビームの一部のみを検知し、一方ビームの残りは、基板によって減衰又は遮断される。ラインレーザビームの切れ目のない部分の変動は、基板のチッピング、クラック、又はスキューを示唆することができる。例えば、基板１１０の両側に対するビームの切れ目のない部分は、同時に監視することができる。もしもビームの２つの切れ目のない部分が、チッピングなしの基板に対する較正値よりも合計して高い値になるならば、基板１１０はチッピングを有する可能性がある。もしも基板１１０の両側の信号位置が時間と共に変動するがほぼ同様であるならば、基板１１０は、ウォブリングである可能性がある。基板１１０の両側の切れ目のないビームの合計値をチェックすることは、ロボットによる搬送中の基板のウォブリングを補償する。もしも基板１１０の両側の信号位置がほぼ同様であるが、一方向にバイアスを有するならば、基板１１０は、バイアスの側に向かってシフトしている可能性がある。もしも基板１１０の両側の信号位置がほぼ同様であるが、一方向にバイアスが成長するならば、基板１１０は、回転している可能性がある。したがって、情報は、基板１１０がシフトしている、又は回転されているかどうかを示すことができる。基板が第２トリガセンサを通過するとき、センサは検出を終了する。
【００３１】
更に別の一実施形態では、センサ２１０又はセンサ２１６は、リニアイメージセンサ又はカメラを含む。カメラは、トリガセンサ、ロボット１４０のエンドエフェクタ１４２の移動、又は他の検知装置によってアクティブにすることができるビジョンカメラとすることができる。あるいはまた、ビジョンカメラは常にアクティブとしてもよい。センサ２１０、２１６は、画素値の変化を分析する、又は欠陥のない基板の画像と比較することができる基板の端部の画像を提供する。ビジョンカメラは、端部に沿って約０．７ｍｍ以下のチッピングを検出することができる。また、ビジョンカメラは、約０．２５ｍｍ２の面積を有する端部から外れたチッピングを検出することができる。閾値レベルが、各チッピング及びクラックに適用され、これによって基板１１０の損傷が許容できない場合、基板１１０を更なる処理から除去すべきかを決定することができる。
【００３２】
センサ２１０、２１６は、検出ヘッド上のゴミによるビーム減衰の影響を防止するように構成することができる。リニアイメージセンサ内では、たとえ受光した光の強度が低下しても、リニアイメージセンサによって受光した光の強度の分布パターンが同じであれば、出力は変化しない。また、光強度低下の警報を、センサ２１０、２１６の保守の必要性又は頻度を決定するために含んでもよい。
【００３３】
図８は、ラインカメラは、ロボット１４０の前方部分１４９に取り付けられたラインカメラ８２０を有する冷却センサボックス８２０の更に別の一実施形態である。複数のビジョンカメラは、ラインカメラ８２０を形成するために離間させることができる。ラインカメラ８２０は、基板１１０の表面全体を走査するのに十分な幅８３０を有する。ラインカメラ８２０は、複数のＣＣＤカメラとすることができる。カメラは、ロボット、スリットバルブ及びＩ／Ｏドア、処理チャンバのリフトピンの状態を監視し、これによってロボット１４０による基板１１０の搬送時の破損を防止することができる。ラインカメラ８２０は、ロボットによる搬送中に基板の全領域を走査し、これによって破損を確認し、処理の堆積条件（例えば、基板表面に沿った膜の均一性及び位置）を更に決定する。
【００３４】
センサ２１０は、欠陥を低減させるために、処理システム全体を通した基板１１０の位置精度（すなわち、アライメント）を高めるために使用することができる。一実施形態では、センサ２１０からの光は、回折される。受信機での回折光強度の分布パターンは、センサ２１０（受信機）の基板１１０の端部までの作動距離に依存する。真の端部位置は、センサ２１０の全入射光強度の約２５パーセントである。基板１１０の真の端部位置は、どんなセンサ２１０までの作動距離でも約±１マイクロメートル〜約±５マイクロメートルの間の高い精度で決定することができる。
【００３５】
図２に戻ると、通過ビーム検出器２００は、システムコントローラ１９０に結合され、センサ２１０、２１６によって受信されたビーム信号を継続的に記録、監視、及び比較するように構成される。その後、システムコントローラ１９０は、ビームの経路２１１、２１５を通過する基板１１０内の欠陥（例えば、チッピング又はクラック）を決定することができる。有利には、搬送チャンバロボット１４０上の通過ビーム検出器２００の位置は、センサ２１０、２１６の数を低減しながら、基板１１０の欠陥の検出を可能にする。センサ２１０、２１６の数の減少は、各処理チャンバの前にセンサを有する従来のシステムと比較して、通過ビーム検出器２００の全体の費用、追加のチャンバコンポーネントを交換する保守費用、及び追加のチャンバコンポーネント（すなわち、センサ２１０、２１６）を交換することによる保守のダウンタイムを削減する。
【００３６】
本考案の少なくとも１つの実施形態では、熱シールド（例えば、絶縁材料）、冷却プレート１４７、又は他の適切な装置を用いて、例えば、加熱された基板が搬送チャンバ１０５内に搬送されたときに、熱エネルギー（例えば、赤外線波長）が、センサ２１０に到達する／センサ２１０を加熱するのを遮断するために使用することができる。センサ２１０は、センサ２１０が基板１１０を走査することを可能にするように、冷却プレート１４７の近傍に配置することができる。
【００３７】
図７を簡単に参照すると、図７は、ロボット１４０の冷却プレート１４７の下に取り付けられた冷却センサボックス２２０の一代替実施形態を示す。センサ２１０は、冷却センサボックス２２０内に収容されたビジョンカメラとすることができる。冷却センサボックス２２０は、角度の付いた支持体３２０によって本体１４６に取り付けることができる。冷却プレート１４７は、ビューポート７４７を有することができる。一実施形態では、ビューポート７４７は、冷却プレート１４７内の切り欠き（例えば、コーナーの面取り又はノッチ）である。別の一実施形態では、ビューポート７４７は、冷却プレート１４７を貫通して形成された孔である。角度の付いた支持体３２０は、センサをビューポート７４７に揃えることができる。ビューポート７４７は、基板１１０の光学的視覚領域７２０が、センサ２１０に対して可視であるような寸法７１０を有するように構成することができる。冷却プレート１４７は、ビジョンカメラを動作させるのに適した温度を超える温度上昇を実質的に防止することができる。センサ２１０をある角度に取り付けることによって、基板の端部の解像度が向上し、より正確なチッピング検出を可能にする。一実施形態では、センサ２１０の角度は、水平から０〜約２０°とすることができる。
【００３８】
あるいはまた、ビジョンカメラは、冷却センサボックス２２０によって、追加的に冷却させることができる。センサ２１０、２１６は、冷却センサボックス２２０内に収容され、動作に適した温度を維持することができる。簡単に図４を参照すると、図４は、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００と共に使用するのに適した冷却センサボックス２２０に対する上面平面図を示す。冷却センサボックス２２０は、上部カバーを取り外して図示されており、これによって冷却センサボックス２２０の内部４２０を図示可能にする。ガスケット４１０は、冷却センサボックス２２０の蓋（図示せず）と本体４１４の間に配置される。本体４１４は、蓋を本体４１４に固定するために使用される取り外し可能な留め具４１２を収容するための複数のねじ穴を有する。ガスケット４１０は、蓋が留め具４１２によって本体４１４に固定された場合、蓋と本体４１４の間にシールを作る。
【００３９】
冷却センサボックス２２０は、コネクタ４３０を有する。コネクタ４３０は、冷却ライン２７４及び通信ライン２９０の侵入を提供する。コネクタ４３０は、冷却及び通信ライン２７４、２９０に対して密封するためのシールを含むことができる。あるいはまた、コネクタ４３０は、支持体のうちの１つ（例えば、角度の付いた支持体３２０、支持体２３０、又は支持体２４４）に直接シールを提供してもよい。
【００４０】
ガスケット４１０は、冷却センサボックス２２０が、チャンバ環境から密封され、冷却センサボックス２２０の外部環境とは異なる圧力で操作されることを可能にする。例えば、冷却センサボックス２２０の外部の圧力は真空圧力で、一方、内側部分４２０の圧力は大気圧とすることができる。内側部分４２０は、ガス（例えば、窒素、清浄な乾燥空気、又は他の適切なガス）を充填してもよい。内側部分４２０に充填されたガスは、センサ２１０と冷却ライン２７４との間に熱伝達流体を提供する。冷却ライン２７４は、冷却センサボックス２２０の全域を通してループにし、これによって内部でセンサ２１０の動作に適した温度を維持し、こうしてロボット内に配置された熱い基板から放射する熱からの冷却センサボックス２２０内のセンサの過熱を防止することができる。冷却ライン２７４は、冷却センサボックス２２０内に配置された各センサ２１０、２１６が所定の温度を超えて加熱するのを防止する。動作範囲内の温度にセンサ２１０、２１６を維持することにより、センサ情報のドリフトは低減し、同時に、センサ情報の信頼性は向上し、センサ２１０、２１６の寿命は延びる。
【００４１】
冷却センサボックス２２０の窓２２２は、フィルタとすることができる。例えば、フィルタは、送信機２１２又はカメラによって放射された１以上の波長が、センサ２１０を損傷する可能性のある赤外線波長を反射しながら、それを通過可能にすることができる。
【００４２】
図１に戻って参照すると、搬送チャンバ１０５は、環境的に分離可能チャンバ１０１によって取り囲まれる。環境的に分離可能なチャンバ１０１は、エンドエフェクタ１４２上に配置された基板１１０の通過を可能にするための１以上の入口／出口スロットを有する。スリットバルブ（図示せず）は、チャンバ１０１、１０５間でエンドエフェクタ１４２上に配置された基板１１０の通過を可能にする入口／出口スロットを開き、及び密封閉鎖するために使用される。通過ビーム検出器２００は、搬送チャンバロボット１４０に取り付けられ、チャンバ１０１のうちの１つの中での処理の前に、基板１１０が搬送チャンバロボット１４０によってハンドリングされながら、基板１１０の破損及び／又はずれの検出を可能にするセンサ２１０、２１６のための配置を有する。通過ビーム検出器２００は、センサ２１０、２１６が横方向に離間した関係に配置され、これによって基板１１０が搬送チャンバ１０５の内外に移動されながら、センサ２１０から放射されたビームの各々は、基板１１０の端部領域を通過することができる。あるいはまた、通過ビーム検出器２００は、基板１１０が搬送チャンバ１０５の内外に移動されながら、基板１１０の表面全体を走査するようにセンサ２１０を配置してもよい。
【００４３】
有利には、基板１１０の破損及びずれは、基板１１０が（高い搬送速度でさえも）移動しながら、通過ビーム検出器２００によって検出することができる。通過ビーム検出器２００による欠陥の検出時に、基板１１０は、約１００ｍｍ／秒未満〜約２０００ｍｍ／秒の範囲内の搬送速度で移動する（例えば、ロボットのエンドエフェクタ１４２上に搬送させる）ことができる。ＬＥＤ又はレーザシステムにより検出することができる基板のチッピング、クラックの最小サイズ、又は基板のずれの最小の度合いは、放射されたビームが基板の上面又は底面に当たるときの放射されたビームのビームサイズ（すなわち、スポットサイズ又は直径）と、基板の搬送速度の両方に依存している。一般的に、放射されたビーム直径が小さければ小さいほど、検出可能な欠陥構造はより細かく又はより小さくなる。例えば、適切なレーザセンサは、約０．２５ｍｍ〜約３ｍｍの範囲内の直径を有するレーザビームを放射することができる。しかしながら、１ｍｍの小ささのサイズを有する（すなわち、約１ｍｍよりも大きい）基板チッピング又はクラックを検出するために、例えば、ビームが基板の表面に衝突するときの放射されるレーザビームの直径は、約１ｍｍ未満が好ましい。したがって、センサ２１０は、基板１１０の上面又は下面に衝突するビーム径が、検出することが必要とされる最小サイズの基板チッピング、クラック、又はずれを検出するのに十分に小さいことを保証するために短い作動距離内に配置される。
【００４４】
図３は、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００を有する搬送チャンバロボット１４０のための側面平面図である。搬送チャンバロボット１４０は、上部ロボットユニット３０６と下部ロボットユニット３０８を有する。
【００４５】
上部ロボットユニット３０６は、下部ロボットユニット３０８と同じ処理チャンバ１０１にアクセスするように構成することができる。あるいはまた、上部ロボットユニット３０６は、別の処理チャンバ（例えば、別の処理チャンバの上方に積み重ねられた処理チャンバ）にアクセスすることができる。上部ロボットユニット３０６は、図５に示されるように、完全に格納された位置５５０から完全に伸長した位置５５２まで上部ロボットユニット３０６のエンドエフェクタ１４２に対して直線動作を提供するレール３０４を有することができる。あるいはまた、上部ロボットユニット３０６のエンドエフェクタ１４２は、エンドエフェクタ１４２の伸長及び格納を操作するリンクアームを有することができる。同様に、下部ロボットユニット３０８は、下部ロボットユニット３０８のエンドエフェクタ１４２を作動させるためのレール３０２を有することができる。下部ロボットユニット３０８のエンドエフェクタ１４２は、伸長位置から格納位置までレール３０２に沿って摺動自在に移動することができる。上部ロボットユニット３０６のエンドエフェクタ１４２は、下部ロボットユニット３０８のエンドエフェクタ１４２と異なる又は同じ直線方向に（例えば、それぞれのレール３０４、３０２に沿って伸長及び格納することによって）自律的に移動することができる。
【００４６】
上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８は、センサ支持体１４４の下方かつ搬送チャンバロボット１４０の本体１４６の上方に配置される。センサ支持体１４４は、本体１４６内でセンサ２１０とインターフェース接続するように構成されたセンサ２１６を有する。上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８のエンドエフェクタ１４２は、上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８がそれぞれのレール３０２、３０４に沿って伸長及び格納されるとき、センサ２１０とセンサ２１６の間を移動する。
【００４７】
上部及び下部ロボットユニット３０８、３０６は、３６０のラベルが付いた矢印で示されるように、本体１４６によって回転させられ、及び／又は、３６２のラベルが付いた矢印で示されるように、鉛直方向に移動することができる。上部及び下部ロボットユニット３０８、３０６の動きは、本体１４６のそれぞれの動きと一体とすることができる。例えば、本体１４６は回転し、鉛直方向に移動し、上部及び下部ロボットユニット３０８、３０６は、本体１４６との共に動く。あるいはまた、代わりに３０６の移動、上部及び下部ロボットユニット３０８、３０６は回転し、互いに独立して鉛直方向に移動することができる。
【００４８】
図５は、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００を有する搬送チャンバロボット１４０のための別の側面図である。上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８のエンドエフェクタ１４２は、格納位置５５０に示されている。格納位置５５０では、エンドエフェクタ１４２上に支持された基板（図示せず）は、通過ビーム検出器２００の第１側５０２に完全にある。上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８のうちの１つのエンドエフェクタ１４２は、伸長位置５５２に移動するとき、エンドエフェクタ１４２上に支持された基板は、通過ビーム検出器２００のセンサ２１０とセンサ２１６の間を（すなわち、検知領域を通過して）、通過ビーム検出器２００の第２側５０４へと移動する。センサ２１０は、通過ビーム検出器２００の検知領域を通過しながら、システムコントローラ１９０に基板１１０の状態を示す情報を送る。エンドエフェクタ１４２が伸長位置５５２に到達するとすぐに、基板は完全に通過ビーム検出器２００の第２側となり、もはやセンサ２１０とセンサ２１６の間には無く、基板１１０の横方向の端部は、通過ビーム検出器２００の検知領域を通過した。
【００４９】
上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８のエンドエフェクタ１４２は、伸長及び格納位置５５０、５５２の間を独立して移動させることができる。例えば、上部ロボットユニット３０６のエンドエフェクタ１４２は、処理チャンバ１０１から第１基板を除去するように操作させることができ、一方、下部ロボットユニット３０８のエンドエフェクタ１４２は、処理のために同一の処理チャンバ１０１内に第２基板を配置する操作によって、上部ロボットユニット３０６の操作にすぐに続く。上部及び下部ロボットユニット３０６のエンドエフェクタ１４２が互いに独立して移動するシナリオでは、中間ブリッジ（図示せず）が、センサ支持体１４４と本体１４６の間に配置され、これによって本体１４６及びセンサ支持体１４４上にセンサ２１０及びセンサ２１６でペアを作るための追加のセンサ２１０及びセンサ２１６の配置を受け入れることができる。上部ロボットユニット３０６のエンドエフェクタ１４２は、中間ブリッジとセンサ支持体１４４の間に設けられた通過ビーム検出器２００の間を移動することができる。下部ロボットユニット３０８のエンドエフェクタ１４２は、中間ブリッジと本体１４６の間に設けられた通過ビーム検出器２００の間を移動することができる。このように、上部及び下部ロボットユニット３０６、３０８のエンドエフェクタ１４２上に配置された基板は、独立して同時に走査することができる。有利なことに、基板１１０は、ロボットがいる可能性のある位置に関係なく、単にロボットの操作による単一の通過ビーム検出器２００によって欠陥に対して走査される。こうして、基板の欠陥を測定するための追加的なスキャナの必要性を減少させる。
【００５０】
一例では、搬送チャンバロボット１４０上に配置された通過ビーム検出器２００は、２つの横方向に離間したセンサ２１０、２１６を有する。センサは、６６０ｎｍの可視赤色ＬＥＤによって、最大約２０００ｍｍの作動距離（すなわち、約４０インチ未満の作動距離）で構成することができる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤは、カメラなどの追加のセンサと共に含めることができる。搬送チャンバロボットのエンドエフェクタ上に支持された基板が搬送チャンバロボット１４０に取り付けられたセンサを通過しながら、基板の両方の平行な端部を個別かつ同時に検知するように動作可能なロボット１４０上の位置に配置される。センサは、５００マイクロ秒の出力応答時間と、１５０マイクロ秒の再現性を有する。約１０００ｍｍ／秒の基板搬送速度では、約３ｍｍ以上のサイズを有する欠陥が検出可能であった。各センサからの衝突（入射）するビームの中心は、基板の端部から内側に約３ｍｍの距離に配置された。約１００ｍｍ／秒の基板搬送速度では、約１ｍｍ以上のサイズを有する欠陥が検出可能であり、約２０００ｍｍ／秒の基板搬送速度では、約１０ｍｍ以上のサイズを有する欠陥が検出可能であった。したがって、約１００ｍｍ／秒〜約２０００ｍｍ／秒の範囲内の速度で搬送される基板を検知するための２つの衝突するビームは、基板の端部から内側へ、それぞれ約１ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲内の距離に配置されるのが好ましい。３ｍｍ未満のサイズを有する欠陥構造を検出するためにレーザを使用することは、基板の速度を低下させる、又は、より高速なセンサ（例えば、以下で議論されるＢａｎｎｅｒ（商標名）品番ＤＦ−Ｇ２センサ）を使用することによって達成することができる。基板速度を減少させると、基板が受ける振動を減少させ、その結果、より小さな欠陥は、解決される可能性がある。逆に、基板速度を増加させると、基板の振動は増加し、検出可能な欠陥がますます増加する。
【００５１】
別の一例では、搬送チャンバロボット１４０に取り付けられた通過ビーム検出器２００は、約１０００ｍｍ／秒を超える高速基板搬送速度に対して約１０μｓという低い出力応答時間を有する。センサは、約４インチのサイズを超えた基板１１０内のチッピングを検出するように動作可能である。センサはまた、最大で約２．６度以上のエンドエフェクタ上に配置された基板の位置ずれを検出するように動作可能である。
【００５２】
更に別の一例では、通過ビーム検出器２００は、レーザセンサ２１０として構成することができる。レーザセンサ２１０は、ビーム伝送経路２１１に沿って基板１１０の端部を通り越してセンサ支持体１４４上に取り付けられたセンサ２１６まで進む、約０．２５ｍｍのスポットサイズを有するビームを有する。約３ｍｍ未満又はそれ以上の基板のチッピング、及び約０．１８°又はそれ以上の基板のずれが、エンドエフェクタ１４２上にありながら約１０００ｍｍ／秒の速度で搬送される基板上で検出可能である。
【００５３】
レーザセンサ２１０を用いた通過ビーム検出器２００によって検出可能な欠陥の大きさは、移動する基板が、例えば、ロボットのエンドエフェクタ上で搬送される間に、必ず受ける振動の結果として、基板の搬送速度によっても影響を受ける。一般的に、基板の搬送スピード又は速度が速ければ速いほど、基板はより多くの振動を受ける。振動は、基板の端部を上下に移動させる傾向がある。その結果、センサは、放射されたビームが基板の端部から内側の公称距離で移動する基板の上面又は底面に当たるように配置される。さもなければ、振動する基板のまさに端部に向けられたビームは、振動に起因して基板の端部がビーム内外に移動する度に、基板の不在を常に感知するだろう。したがって、基板の振動が多ければ多いほど、入射ビームは、基板の端部から内側により遠く向けられる。例えば、レーザセンサは、約０．２５ｍｍ〜約３ｍｍの範囲内で放射されたビーム直径を有し、基板は、約１００ｍｍ／秒〜約２０００ｍｍ／秒の範囲内の搬送速度で移動し、レーザビームは、基板の上面（又は底面）上に当たるビームが基板の端部から約１ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲内の距離に配置されるように指向させることができる。
【００５４】
図６は、ロボット搭載型通過ビーム検出器２００によって検出可能な概略欠陥を有する基板の上面図である。図示のサンプル欠陥は、クラック６１０、チッピング６２０、及び（図６内で破線によって示される）ずれた基板６３０である。動作中、チッピング６２０、クラック６１０、及びずれた基板６３０は、基板１１０が以下で議論されるように搬送チャンバロボット１４０上に配置された通過ビーム検出器２００を通過するとき、検出可能である。エンドエフェクタ１４２とほぼ平行な基板１１０の端部近くの破線６５０は、基板１１０の端部近くの経路を示し、そこでは、移動するガラス基板が、搬送チャンバロボット１４０の本体１４６上の基板１１０の下方に位置するセンサ２１０によって放射されたビームを横切る。
【００５５】
エンドエフェクタ１４２上に支持された基板１１０が、搬送チャンバロボット１４０上に取り付けられた通過ビーム検出器２００を通過するとき、基板１１０内のチッピング６２０を検出することができる。基板１１０を検知する前に、センサ２１０の各々の受信機２１４は、全（減衰されていない）ビーム信号を検出する。基板がビーム経路（すなわち、検知領域）に入るとき、受信機２１４によって受信されたビーム信号強度は、基板１１０の存在を示して低下する。基板１１０が、基板１１０の長さに沿ってビーム経路を横断し続けるとき、ビーム信号強度は、ローのまま（低いまま）でいる。しかしながら、基板１１０内のチッピング６２０の始まりが、ビーム経路に入ると、信号は、遮断されない全強度信号まで戻って増加し、チッピング６２０の長さに亘って基板１１０の不在を検出し続ける。基板１１０内のチッピング６２０の終わりがビームを通過するとき、エンドエフェクタ１４２上に配置された基板１１０の終わりがビームを通過するまで、ビーム信号は、基板１１０の存在を示して再び低下する。
【００５６】
エンドエフェクタ１４２上に配置された基板１１０が、搬送チャンバロボット１４０上に取り付けられた通過ビーム検出器２００を通過するとき、基板１１０内のクラック６１０を検出することができる。基板１１０を検知する前に、センサ２１０の各々の受信機２１４は、全ビーム信号強度を検出する。基板１１０がビーム経路２１１、２１５に入ると、受信機２１４によって受信されるビーム信号は、基板１１０の存在を示して減少する。基板１１０が、基板１１０の長さに沿ってビームを横断し続けるとき、ビーム信号はローのままでいる。しかしながら、基板１１０内のクラック６１０の始まりが、ビーム経路２１１、２１５に入ると、信号強度は、減衰されない信号強度まで戻って増加し、クラック６１０の長さに亘って基板１１０の不在を検出し続ける。エンドエフェクタ１４２上に配置された基板１１０内のクラック６１０の終わりが、ビームを通過すると、ビーム信号は、基板１１０の存在を示して再び低下する。
【００５７】
エンドエフェクタ１４２上に支持されたずれた基板６３０が、搬送チャンバロボット１４０上に取り付けられた通過ビーム検出器２００を通過するとき、ずれを検出することができる。基板を検知する前に、センサ２１０の各々の中の受信機２１４は、基板の上方に位置する対応するセンサ２１６（図示せず）から反射された全ビーム信号強度を検出する。基板が送信機２１２のビーム経路２１１、２１５に入ると、対応する受信機２１４によって受信されるビーム信号は、基板１１０の存在を示して減少する。しかしながら、同時に、追加のセンサのためのビーム経路が、アライメントのシフト（すなわち、ミスアライメント）に起因するずれた基板６３０の移動のいくらかの追加的な長さに対して遮断されないままでいる。ビームがずれた基板６３０の長さを横断する間、遮断されない全信号は継続する。ずれた基板６３０は、移動し続け、追加のセンサ２１０のビーム経路を破るとき、これらのセンサからの信号は、基板１１０の存在を示して低下する。その後、センサ２１０のビーム経路は、基板１１０の端部を検出し、信号強度は、対応する受信機２１４で全強度まで増加する。しかしながら、追加のセンサのビーム経路２１０は、基板１１０の存在を検出し続ける。すなわち、エンドエフェクタ１４２から等距離にある複数のセンサ２１０は、実質的に同様の信号強度を検知しない。
【００５８】
基板の破損又はずれを検知すると、センサに結合されたコントローラは、アラームをトリガーし、すぐに不良基板の動き／搬送を停止するように構成させることができ、これによって破損又はずれを、例えば、基板の破損又はずれの原因を決定し、欠けた／割れた基板を交換し、ずれた基板のアライメントを補正することによって、修正することを可能にする。時には、欠けた基板の検出は、搬送チャンバ及び／又は処理チャンバを開き、チッピングによって生成されたすべての潜在的な汚染ゴミを完全に洗浄する必要がある。本開示のセンサ装置は、ダウンタイムを最小限に抑え、したがって、処理システム１００の全体的なスループットを増加させる基板欠陥の早期発見を可能にする。その後、システムコントローラ１９０は、基板１１０を更に処理することが望ましいかを決定することができる。
【００５９】
基板の両端部の全長を検出するために少なくとも２つのセンサ２１０及びセンサ２１６を用いた、図示の基板の破損及びずれの検出は、チッピングの長さ及び／又はずれの程度についての情報を提供するが、追加の情報を提供するために追加のセンサを用いて、基板１１０の内部の長さを検出してもよい。例えば、破線６５０間に位置する追加のセンサは、基板のチッピング（例えば、チッピングの横方向の深さ又は幅）又はずれの程度（例えば、アライメントのずれの程度）の大きさについての追加情報を提供するためのものである。最終的に、基板の破損及びずれの例示的な検出は、例示的な処理システム１００を参照して説明されているが、説明は例示のうちの１つであり、したがって、本方法は、移動する基板の破損又はずれの検出がどこで所望されようとも、実施することができる。
【００６０】
真空ロボットに有利に設置された通過ビーム検出器２００は、基板内のチッピングの問題を検出するために、１セットのセンサが全てのチャンバ（処理チャンバ、ロードロック、加熱チャンバ）をカバーすることを可能にする。処理チャンバの内外に基板をやり取りする間に、基板は、デュアルアームロボット上で支持・搬送されながら、通過ビーム検出器２００は、基板の破損（例えば、チッピング、クラック）及び位置ずれを検出することもできる。デュアルアームロボットの使用は、処理システムのスループットの向上を提供する。また、通過ビーム検出器２００は、ロボットがどのチャンバに対向しようとも、ロボットと共に回転し、エンドエフェクタと揃ったままであるので、単一のセットのセンサを利用することができ、こうして別個のセットのセンサを各チャンバの外側に配置する必要性を排除する。スループットの増加に寄与するもう１つの利点は、ロボットのエンドエフェクタ上を高い搬送速度（例えば、１０００ｍｍ／秒）で移動しながらでも、基板のずれ及び破損を検出する能力である。本開示の更に別の利点は、わずか２つのセンサしか、基板の破損及びずれを検出するために必要とされないことである。センサ配置のより更なる別の利点は、センサは、処理チャンバからの損傷させる熱から除去されることである。最後に、本開示の別の利点は、基板がセンサの前を通り過ぎて移動しながら基板の全長に沿って基板のずれ及び破損を検出する能力である。更に、基板のずれ及び破損の検出は、基板を検知する目的のために追加の又は不必要なロボットの動作（静止した基板を提供するための停止及び開始を含む）のための必要性をなくす通常のロボットの搬送動作の間（すなわち、インサイチュー）に実行することができる。このように、通過ビーム検出器２００は、損傷を受けた状態での、又は基板１１０の一部が存在する可能性のあるチャンバ内での１つの基板の堆積さえも防ぐ。例えば、通過ビーム検出器２００は、処理チャンバを出る基板が処理チャンバ内で損傷を受けたこと、及び基板の一部又は汚染がその処理チャンバ内に存在する可能性があることを決定することができる。したがって、処理チャンバは、その後の基板への損傷を防ぐためにオフラインにされなければならない可能性がある。
【００６１】
上記は本考案の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は本考案の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の実用新案登録請求の範囲に基づいて定められる。
【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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【図８】
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