(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理システムに設置されているロボットの運動を較正するための方法であって、
前記ロボットによって取り戻し可能な位置において、半導体処理システムに較正ウェーハを位置決めするステップと、
カメラをロボット上に位置決めするステップと、
前記カメラで前記較正ウェーハを見るステップと、
前記較正ウェーハの画像と決められた位置の画像との間の相対的距離を判断するステップとを備え、
前記決められた位置は、前記較正ウェーハが前記ロボットによって置かれた位置に対応するターゲットの位置である方法。
【請求項２】
前記判断するステップがさらに、前記較正ウェーハの前記画像をモニタに表示されている目印と比較する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記判断するステップがさらに、前記較正ウェーハの前記画像を前記コントローラに記憶されている基準画像と比較する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
半導体処理システムに設置されているロボットの運動を較正するための方法であって、
ロボットによってサポートされている較正ウェーハを、半導体処理システム内の基準位置に移動させるステップと、
ロボットのエンドエフェクタ上にサポートされているプレートに搭載されているカメラを、前記半導体処理システム内を通って移動させることによって、前記較正ウェーハを見て、ウェーハの位置データを得るステップと、
前記ウェーハの位置データを利用して前記基準位置を補正するステップとを備え、
前記較正ウェーハを見てウェーハの位置データを得る前記ステップは、さらに、前記較正ウェーハを支持している表面を、前記較正ウェーハを介して見ることを含む、方法。
【請求項５】
前記ウェーハの位置データを利用する前記ステップがさらに、
前記較正ウェーハの画像をモニタに表示する工程と、
前記較正ウェーハの前記画像を前記モニタに表示されている基準画像と比較する工程と、
補正距離を判断する工程と、を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ウェーハの位置データを利用する前記ステップがさらに、
前記較正ウェーハの画像データを基準データと比較する工程と、
補正距離を判断する工程と、を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記較正ウェーハを見てウェーハの位置データを得る前記ステップがさらに、前記較正ウェーハの位置のインジケータを見る工程を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
半導体処理システムに設置されているロボットの運動を較正するための方法であって、
ロボット上に設置されているカメラを半導体処理システム内の決められた位置に移動させるステップと、
前記カメラによって基板サポートの１つ以上の画像を取り込むステップと、
前記取り込まれた画像から前記基板サポートに基板を転送するために、前記ロボットが移動するための所定のルートを判断するステップと、
前記ルートに沿って前記基板サポートに較正ウェーハを転送するステップと、
前記基板サポート上に設置されている前記較正ウェーハを前記カメラによって見るステップと、
前記較正ウェーハの１つ以上の画像を前記カメラによって取り込むステップと、
前記基板サポート上の前記基板を所定の位置に置くために、前記ロボットが移動するための補正ルートを判断するステップとを備え、
前記ウェーハの１つ以上の画像を前記カメラによって取り込む前記ステップは、さらに、前記ウェーハを介して見た前記基板サポートの１つ以上の画像を取り込むことを含む、方法。
【請求項９】
前記ウェーハの１つ以上の画像を前記カメラによって取り込む前記ステップがさらに、ウェーハ位置のインジケータの１つ以上の画像を取り込む工程を備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記カメラによって取り込まれた画像を送信するステップと、
前記取り込まれた画像を遠隔的に受け取るステップと、をさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記移動させるステップがさらに、保存されているロボットの運動ルーチンを利用して半導体処理システムにウェーハを位置決めする工程を備え、
前記見るステップがさらに、前記較正ウェーハをカメラで見る工程を備え、
前記ウェーハの位置データを利用して前記基準位置を補正するステップがさらに、前記ウェーハの画像データを利用して前記保存されているロボットの運動ルーチンを更新する工程を備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記カメラによって取り込まれた画像を送信するステップと、
前記取り込まれた画像を遠隔的に受け取るステップと、をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ウェーハを前記カメラで見る前記ステップがさらに、ウェーハ位置のインジケータの１つ以上の画像を取り込む工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ウェーハ位置の前記インジケータの１つ以上の画像を取り込む前記ステップがさらに、前記較正ウェーハの幾何または視覚的特徴のうちの少なくとも１つを識別する工程を備える、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、２００２年４月１９日に出願された同時係属の米国出願第１０／１２６，４９３号の一部継続出願であり、その全体を参照として本明細書に組み入れる。
【開示の背景】
【０００２】
発明の分野
[0002]本発明の実施形態は一般的に、ビジョンシステム、処理システムを検査するための方法および処理システム内のオブジェクトの位置を判断するための方法に関する。
【０００３】
発明の背景
[0003]自動化処理システムでのロボットの使用はますます普及してきている。ロボットはしばしば、人的労力の使用によっては一般的に達成不可能な正確さと効率で反復タスクを実行することができる。さらに、ロボットは、移動中のコンポーネントや慎重を期する環境への接近について、このような場所での人的労力の使用が望ましくない場所で使用可能である。
【０００４】
[0004]これは、基板の置き間違いや位置ずれがコスト的なダメージおよび／または予定外のシステムメンテナンスをもたらす半導体処理システムにおいてとりわけ重要である。ずれている基板はしばしばダメージを受け、他の基板や機器にダメージを与え、またはずれによってうまく処理されず、廃棄されてしまうこともある。例えば、半導体処理システムのロボットのエンドエフェクタ上に設置されている基板は、ロボットに固定されている基板の移動時にずれた基板に接触する可能性がある。基板が相互に接触すると、両基板のうちの一方がダメージを受けることがある。さらに、基板の一方または両方が取り除かれると、システムは、更なる処理が生じる前に基板の除去についてシャットダウンしなければならない。取り除かれた基板の取り戻しは、真空下でシステム動作の内部部分にアクセスする必要があり、生産時間のうちの数時間は、被害チャンバ内の真空環境の汚染除去および再確立に費やされることになる。
【０００５】
[0005]ロボットが移動した基板の正確な位置決めを保証するために、ロボットのエンドエフェクタの所望または所定の位置の基準ポイントや座標は通常、較正手順の一部としてロボットコントローラのメモリに入力されている。基準座標を取得することは、一般的に、通常マニュアルまたは自動化シーケンスによって所定位置にエンドエフェクタをジョギングすることを伴う。ロボットのエンドエフェクタの所定位置への到着は、エンドエフェクタの位置をマニュアルで観察することによって、またはリミットスイッチなどのセンサをエンドエフェクタ（またはロボットの他のコンポーネント）にトリガさせることによって確認することができる。このシーケンスは通常、システム全体にわたるロボットの運動範囲内の臨界位置ごとの全基準座標が確立される（つまりロボットまたはロボットコントローラのメモリに入力される）まで反復される。基準座標が確立されると、ロボットは基準座標を参照することによって、エンドエフェクタを正確かつ的確に臨界位置に移動させることができる。
【０００６】
[0006]多数の半導体処理システムにおいて、ロボットのエンドエフェクタのジョギングとエンドエフェクタの基準座標への到着の確認はマニュアルで行われる。オペレータは処理システム内のオブジェクトつまりターゲットに対するエンドエフェクタの場所を観察して、エンドエフェクタの位置を可視的に推定しなければならない。このタスクを実行する際にエンドエフェクタを適切に見るために、処理システムは通常周囲環境に対して開放されている。望ましくないが、このことは、人的被害やシステムダメージが生じうるロボットの運動範囲に暴露されている位置にオペレータを置くことになる。従って、オペレータに対して起こりうる被害を防ぐために、処理システムは正常にシャットダウンして、ロボットは不注意にオペレータと接触して、製品や、ツールやオペレータにダメージを与えないようにする。システムが周囲環境に暴露されているので、汚染除去手順は処理前に実行されなければならない。さらに、システムを動作圧に戻すために長期にわたるポンプダウンが実行されなければならない。システムがシャットダウンされている期間中、ウェーハは全く処理されず、貴重な生産時間が失われる。このことはすべて生産能力の望ましくない損失をもたらし、ひいては再較正が必要な場合は常に更なる能力の損失となる。
【０００７】
[0007]従って、オブジェクトの位置を判断するための改良された較正および方法に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]本発明の一態様は一般的に、処理システムに設置されているロボットの運動を較正するためのビジョンシステムおよび方法を提供する。一実施形態において、処理システム用のビジョンシステムは、処理システムに位置決めされているカメラと較正ウェーハとを含んでいる。カメラはロボット上に位置決めされており、処理システム内の決められた場所に設置されている較正ウェーハの画像データを得るように適合されている。画像データを利用してロボットの運動を較正する。
【詳細な説明】
【０００９】
[0009]簡潔に要約されている本発明のより特定的な説明が、添付の図面に示されている実施形態を参照してなされる。しかしながら、添付の図面は本発明の通常の実施形態のみを示しており、従ってその範囲を制限するものとはみなされないことに留意すべきであり、それゆえ本発明は他の等しく効果的な実施形態を許容することができる。
【００１０】
[0024]理解を助けるために、可能な限り、全図面に共通の同一要素を指定するために同一の参照番号が使用されている。
【００１１】
[0025]本発明は一般的に、半導体処理システムおよび関連機器内で画像を取り込むためのビジョンシステムを提供する。ロボットのエンドエフェクタの位置を較正するために、かつシステム検査のために画像を使用することができる。本発明は、半導体処理システムやクラスタツール内のロボットのエンドエフェクタの位置を判断することを参照して以下に例示的に説明されている。しかしながら、本発明を利用して、外気（つまり周囲）環境にシステムを開放するする必要なく、半導体処理システム内の様々な検査および／または較正機能を実行することができる点が理解されるべきである。さらに、本発明は、化学機械的研磨システムおよび電気化学的堆積／研磨システムなどの他の半導体処理システム構成において実用性を有しており、ここではモバイルカメラから取得された画像が望ましい。
【００１２】
[0026]図１は、処理システム１９０内の画像を取り込むために利用可能なビジョンシステム１５０を含む例示的処理システム１９０の一実施形態を描いている。ビジョンシステム１５０は一般的に、カメラアセンブリ１００と、カメラアセンブリ１００が見た画像を処理および／または表示するためのコントローラ１４０とを含んでいる。カメラアセンブリ１００は、システム１９０の１つ以上の基板転送ロボットによってシステム１９０に転送されるように適合されている。従って、カメラアセンブリ１００によってコントローラ１４０に供給された画像を利用して、システム１９０の内部を周囲環境に暴露する必要なく較正目的および／または視覚チャンバ検査用のロボットの位置を判断することができる。カメラアセンブリ１００によって得られた画像はまた他の目的にも利用可能である。
【００１３】
[0027]図１に描かれている例示的処理システム１９０は一般的に、複数の処理チャンバ１９２が結合されている中央転送チャンバ１９４を含んでいる。処理チャンバ１９２は半導体処理に関連した任意のタイプの処理チャンバであってもよく、これは数ある中でも化学気相成長チャンバ、原子層堆積チャンバ、物理気相成長チャンバ、方向チャンバ、脱ガスチャンバ、プレクリーンチャンバ、エッチングチャンバおよび熱処理チャンバを含むが、これらに制限されない。このような処理チャンバの例はカリフォルニア州サンタクララ（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）にあるアプライドマテリアルズ社から入手可能であり、また、これもアプライドマテリアルズ社から入手可能な、例えば処理プラットフォームのＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）、ＥＮＤＵＲＡ（登録商標）およびＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）種という転送チャンバと共に利用可能である。
【００１４】
[0028]ポート１８８が、処理チャンバ１９２からの基板（およびカメラアセンブリ１００）の出入りを許容するために各処理チャンバ１９２と転送チャンバ１９４との間で画成されている。ポート１８８は（明確にするために図１からは省略されている）スリットバルブによって選択的にシールされている。エンドエフェクタ１９８を有する転送ロボット１９６は、周囲の処理チャンバ１９２への基板（およびカメラアセンブリ１００）の転送を容易にするために転送チャンバ１０４おいて中央に設置されている。利用可能な転送ロボットの一例は、これもまたＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＶＨＰ（登録商標）ロボットである。他のロボットもまた使用可能である。
【００１５】
[0029]１つ以上のロードロックチャンバ１８４が転送チャンバ１０４とファクトリインタフェース１８０間で結合されている。２つのロードロックチャンバ１８４が図１に描かれている実施形態に示されている。ロードロックチャンバ１８４は、転送チャンバ１９４の真空環境とファクトリインタフェース１８０の実質的な外気環境との間の基板転送を容易にする。利用可能なロードロックチャンバの一例は、Ｒｉｖｋｉｎらに２００１年８月７日に発行された米国特許第６，２７０，５８２号に説明されており、その全体を参照として本明細書に組み入れる。
【００１６】
[0030]ファクトリインタフェース１８０はインタフェースロボット１８２を有しており、基板保存カセット１７４を受け取るように適合されている複数のベイ１７８を含んでいる。各カセット１７４は複数の基板１７４を保存するように構成されている。ファクトリインタフェース１８０は一般的に大気圧で、またはこの付近で維持されている。一実施形態において、フィルタリングされた空気がファクトリインタフェース１８０に供給されて、ファクトリインタフェース内の粒子濃度と、ひいては基板清浄度を最小化する。本発明の利点を享受するように適合可能なファクトリインタフェースの一例は、Ｋｒｏｅｋｅｒによって１９９８年９月２８日に出願された米国特許出願第０９／１６１，９７０号に説明されており、その全体を参照として本明細書に組み入れる。
【００１７】
[0031]インタフェースロボット１８２は一般的に上記の転送ロボット１９６に類似している。インタフェースロボット１８２は、転送ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８に類似のエンドエフェクタを含んでおり、従って同じ参照番号で参照されている。インタフェースロボット１８２はカセット１７６とロードロックチャンバ１８４間で基板を転送するように適合されている。
【００１８】
[0032]ドッキングステーション１７２がファクトリインタフェース１８０に設置されている。ドッキングステーション１７２はシステム１９０内のカメラアセンブリ１００に対して保存領域を提供しているため、カメラアセンブリ１００がカセット１７４や他のアクセスポートを介してシステム１９０に導入される必要なく較正、再較正または検査手順が容易になる。あるいは、ドッキングステーション１７２はシステム１９０内の他の場所に設置されてもよい。別の実施形態において、カメラアセンブリ１００をカセット１７４に保存して、システム１９０からの導入や除去を許容することができる。あるいは、カメラアセンブリ１００は使用中でない場合はシステム１９０から除去可能である。ドッキングステーション１７２の一実施形態を図３Ａ〜３Ｂを参照して以下にさらに説明する。
【００１９】
[0033]カメラアセンブリ１００がロボット１９６および１８２によって輸送されるように適合されているために、エンドエフェクタ１９８の位置の較正は処理システム１９０内の任意の位置で得ることができる。例えば、カメラアセンブリ１００を使用して、処理チャンバ１９２、転送チャンバ１９４またはロードロックチャンバ１８４のうちの任意の１つにおける転送ロボットの位置を較正して、基板を的確かつ反復可能に置くことを保証することができる。カメラアセンブリ１００を使用して、基板保存カセット１７６、ロードロックチャンバ１８４またはドッキングステーション１７２のうちの任意の１つにおけるファクトリインタフェースロボット１８２のエンドエフェクタ１９８の位置を較正することができる。基板の的確な位置決めはプロセスの反復性を高めつつ、基板のずれに起因する基板および機器へのダメージを削減する。さらに、カメラアセンブリ１００の移動性によって処理システム１９０の内部の較正および視覚的検査が、転送および処理チャンバ１９４および１９２内の真空の損失や人的被害の危険性なく可能になる。さらにまた、検査／較正が実行されつつ処理が継続可能であるために生産性が高められる。
【００２０】
[0034]カメラアセンブリ１００は一般的に、配置プレート１０６上に設置されているカメラ１０４と、電源１３８と送信機１５６とを備える。カメラアセンブリ１００は、システム１９０内の種々のスリットバルブおよびポートを介して転送可能な高さを有しているべきであり、またロボット１９６のエンドエフェクタ１９８を、その上に設置される際に過剰にたるませないように、基板と同様の重さを有しているべきである。
【００２１】
[0035]配置プレート１０６は通常、アルミニウム、ステンレス鋼、プラスチックまたは他の剛性材料から構成される。カメラアセンブリ１００が、例えば摂氏約３５０度以上の温度で化学気相成長を実行する処理チャンバ１９２において高温にさらされている実施形態において、配置プレート１０６は好ましくは、熱膨張係数が小さい非導電性材料から構成される。配置プレート１０６は一般的に、転送ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８上にカメラ１０４をサポートするように構成されている。
【００２２】
[0036]配置プレート１０６は、転送中にロボットから取り除かれる可能性なくエンドエフェクタ１９８上でカメラ１０４をサポートするのに十分な任意の形状または幾何であってもよい。一実施形態において、配置プレート１０６の周辺の少なくとも一部は、従来の基板を折り返すように構成されている半径を有している（つまり、実質的にこれと同一である）。例えば、配置プレート１０６は、３００ｍｍ、２００ｍｍまたは１００ｍｍのサイズの基板を折り返すために約１５０ｍｍ、約１００ｍｍまたは約５０ｍｍの半径を有する周辺の少なくとも一部を含むことができる。配置プレート１０６の代替構成は、多角形のフラットパネルを含む、他の標準的、従来的またはカスタムサイズの基板を折り返すことができる。
【００２３】
[0037]カメラ１０４は処理システム１９０内の画像を取り込むように適合されている。カメラ１０４は信号やビデオ画像を提供する。一実施形態において、カメラは、ニュージャージー州バリントン（Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）にあるＥｄｍｕｎｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｐｔｉｃｓから入手可能なモノクロ基板搭載カメラである。
【００２４】
[0038]電源１３８は一般的に、カメラ１０４と送信機１５６とに電力を提供する。電源１３８は設備電力のように遠隔にあってもよく、またバッテリのようにカメラアセンブリ１００に内蔵されていてもよい。
【００２５】
[0039]一実施形態において、電源１３８は真空環境での使用に適したバッテリである。好ましくは、電源１３８は摂氏約２００度以上の温度での断続的な使用に適している。一電源１３８は、ＳｏｕｔｈＷｅｓｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なバッテリモデル番号３Ｓ１Ｐである。
【００２６】
[0040]送信機１５６は、カメラ１０４が見た画像を表す信号を生成する。送信機１５６は、ロボットやブロードキャスト信号（つまり無線信号）を介するコントロールワイヤを通してコントローラに信号を提供することができる。利用可能な一送信機はＳｕｐｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓから入手可能なＭＶＴ−１０である。
【００２７】
[0041]コントローラ１４０は、カメラ１０４が見た画像を送信機１５６から受け取るように適合されている。コントローラ１４０は中央演算処理装置（ＣＰＵ）１４４と、サポート回路１４６とメモリ１４２とを含んでいる。ＣＰＵ１４４は、種々のチャンバおよびサブプロセッサをコントロールするためのインダストリアル設定で使用可能な任意の形態のコンピュータプロセッサのうちの１つであってもよい。メモリ１４２はＣＰＵ１４４に結合されている。メモリ１４２つまりコンピュータ読み取り可能な媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、もしくは他の形態のディジタル記憶装置などの１つ以上の容易に入手可能なメモリであってもよく、またはローカルであっても、リモートであってもよい。サポート回路１４６はＣＰＵ１４４に結合されておおり、従来の方法でプロセッサをサポートしている。これらの回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路およびサブシステムなどを含んでいる。
【００２８】
[0042]受信機１５４はコントローラ１４０に結合されて、送信機１５６が発生した信号のコントローラ１４０への転送を容易にしている。利用可能な一受信機はＳｕｐｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓから入手可能なＭＶＲ−１０である。場合により、モニタ１４８が、カメラ１０４からの画像を見るためにコントローラ１４０に結合されてもよい。
【００２９】
[0043]図２Ａは、配置プレート１０６の下に設置されているエンドエフェクタ１９８によってサポートされているカメラアセンブリ１００の平面図を描いている。図２Ａに描かれているように、配置プレート１０６は、配置プレート１０６とロボットのエンドエフェクタ１９８間の位置的的確さを高めるために、ロボットのエンドエフェクタ１９８に形成されているそれぞれのホール２０４とインタフェース接続する１つ以上の配置ピン２０２を含んでいる。ピン２０２はエンドエフェクタ１９８に面する配置プレート１０６の第１の側部２０６から延びているのに対して、プレート１０６の対向する第２の側部２０８は送信機１５６をサポートしている。
【００３０】
[0044]配置プレート１０６は、エンドエフェクタ１９８を介して形成されている対応する開口２２２と整列して設置されている開口２１０をさらに含んでいる。開口２１０は、カメラ１０４に対向するプレート１０６の第１の側部２０６上のオブジェクトを見ることを容易にするプレート１０６に形成されているホール、またはプレート１０６の透明部分であってもよい。図２Ａに描かれている実施形態において、開口２１０によってカメラ１０４のレンズ２１６は、配置プレート１０６を介して第１の側部２０６の下の位置まで延びることができる。レンズ２１６は、カメラ１０４が見るオブジェクトの焦点が合うような被写界深度２１８を有するように選択されている。一実施形態において、レンズ２１６は４．７ｍｍの焦点距離レンズであり、これもまたＥｄｍｕｎｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｐｔｉｃｓから入手可能である。
【００３１】
[0045]図２Ｂに描かれているカメラアセンブリ１００の別の実施形態において、開口２１０は、アクリル、石英またはポリカーボネートなどの透明材料のウィンドウ２１２で満たされている。あるいは、配置プレート１０６全体は透明材料から構成されてもよい。
【００３２】
[0046]カメラ１０４は、レンズ２１６をウィンドウ２１２の上に位置決めするために、配置プレート１０６の第２の側部２０８上に位置決めされている。この位置において、カメラ１０４は、システム１９０内のエンドエフェクタ１９８の位置を表す画像を得るための開口２１０／ウィンドウ２１２を介して、図１に見られる基板サポート１８６などのオブジェクトを見ることができる。場合により、カメラ１０４は反対方向に面している配置プレート１０６に搭載されて、配置プレート１０６の第２の側部２０８上の画像を見ることができ、それによって処理システム１９０の上部領域は種々のチャンバ蓋を除去することなく検査可能である。
【００３３】
[0047]ウィンドウ２１２は、場合により目印２１４を含むことができる。目印２１４は、開口２１０およびウィンドウ２１２を介してカメラ１０４からの画像の基準つまり「十字線」を提供する。目印２１４は、円形、十字形、または基準ポイントの輪郭を描くのに適した他のマークであってもよい。目印２１４を利用して、画像が比較される基準を提供することができる。目印２１４が開口で利用されている実施形態において、レンズ２１６は、目印２１４を含む被写界深度２１８を提供するように選択されるべきである。
【００３４】
[0048]図２Ａを再度参照すると、電源１３８によって電源投入されたライト２２０が配置プレート１０６に結合されて、プレート１０６の第１の側部２０６の下のオブジェクトを照らすことができる。ライト２２０は通常開口２１０の側部に位置決めされて、ライト２２０が発生したビームは開口２１０の下のオブジェクトつまり表面を照らすことができる。一実施形態において、ライト２２０は、（図２Ｃに描かれているエンドエフェクタ１９８の一実施形態の上面図に見られるように）配置プレート１０６のホール２２４を介して延びる発光ダイオードである。ライト２２０は、エンドエフェクタ１９８の下に延びて、エンドエフェクタ１９８の外側に設置されているか、またはエンドエフェクタ１９８に形成されているホール２２６を通過するように構成可能である。
【００３５】
[0049]スイッチ２４０が、カメラアセンブリ１００が起動可能なように配置プレート１０６に結合されている。スイッチ２４０はマニュアルのｏｎ／ｏｆｆスイッチであってもよく、またはコントローラや他の手段によって自動的にスイッチが入れられてもよい。一実施形態において、スイッチ２４０は、エンドエフェクタ１９８がカメラアセンブリ１００の下に設置されている場合に配置プレート１０６の第１の側部２０６に対する、またはこの近くのエンドエフェクタ１９８の存在を検知する近接センサ、光学センサ、リミットスイッチまたは他のセンサ／スイッチである。これによってスイッチ２４０は、カメラアセンブリ１００がロボットのエンドエフェクタ１９８によってサポートされている場合にライト２２０と、カメラ１０４と送信機１５６とを起動することができ、これによってバッテリ電力を節約することができる。
【００３６】
[0050]図３Ａ〜図３Ｂは、電源１３８のバッテリ寿命を延ばすように適合されているドッキングステーション１７２の一実施形態を描いている。ドッキングステーション１７２は、使用中でない場合はカメラアセンブリ１０００をサポートするように適合されている一方で、一般的にクレードル３０２と充電機構３２０とを含んでいる。クレードル３０２は、その上のカメラアセンブリ１００をサポートするように構成されている。クレードル３０２の幾何は配置プレート１０６用に選択された構成にかなり左右されるために、クレードル３０２はカメラアセンブリ１００をしっかりと保持する多数のバリエーションで構成可能である一方で、インタフェースロボット１８２のエンドエフェクタ１９８が、カメラアセンブリ１００を置いて、そこからこれを取り戻すことができるようにする。
【００３７】
[0051]一実施形態において、クレードル３０２は、アルミニウム、ステンレス鋼またはポリマーなどの剛性材料から製作されており、また搭載部分３０４と、搭載部分３０４から張り出して延びているサポート部分３０６とを含んでいる。搭載部分３０４は複数のファスナ３０８によってファクトリインタフェース１８０に結合されている。
【００３８】
[0052]サポート部分３０６は、使用中でないカメラアセンブリ１００をサポートするように間隔をあけて搭載部分３０４から延びている第１のアーム３１０と第２のアーム３１２とを含んでいる。アーム３１０および３１２は間隔をあけられており、ロボット１８２のエンドエフェクタ１９８がその間を通過できるようにし、それによってエンドエフェクタ１９８は、クレードル３０２に接触せずにカメラアセンブリ１００を置いて、かつサポート部分３０６のアーム３１０および３１２からこれを取り戻すことができる。
【００３９】
[0053]各アーム３１０、３１２は１対のサポートポスト３１４を含んでいる。各サポートポスト３１４は、カメラアセンブリ１００をサポートするためのシート３１６と、シート３１６上にカメラアセンブリ１００を保持するために、カメラアセンブリ１００を止めるためのリップ３１８とを含んでいる。
【００４０】
[0054]場合により、クレードル３０２は充電機構３２０を含むことができる。充電機構３２０は、カメラアセンブリ１００の電源１３８を再充電するように適合されている一方で、非使用時にはクレードル３０２上に保存されている。一実施形態において、充電機構３２０は、システム１９０の外側に設置されている充電器３２４に結合されている１対のコンタクトピン３２２を含んでいる。コンタクトピン３２２は、搭載部分３０４から延びているタブ３２８に、アクチュエータ３２６によって結合されている。
【００４１】
[0055]近接センサやリミットセンサなどのセンサ３３０が、カメラアセンブリ１００の存在を検出するクレードル３０２に結合されている。カメラアセンブリ１００が検出されると、アクチュエータ３２６は、カメラアセンブリ１００上に設置されている１対の導電性コンタクトパッド３２２に接触しているコンタクトピン３２２を移動させる。コンタクトパッド３２２は電源１３８のそれぞれのポールに結合されているため、コンタクトピン３２２を介して電源１３８を充電器３２４に電気的に結合させて、非使用時に電源１３８を再充電する。電源１３８が完全に充電されると、つまりコントローラ１４０がロボット１８２に、カメラアセンブリ１００の取り戻しを命じると、アクチュエータ３２６はカメラアセンブリ１００のないピン３２２を持ち上げて、ロボット１８２が、ピン３２２に接触せずにドッキングステーション１７２からカメラアセンブリ１００を持ち上げることを可能にする。
【００４２】
[0056]コントローラ１４０は電源１３８の充電をモニタするように構成可能であるために、充電は、電源１３８が所定の充電レベルに戻ると終了される。あるいは、ドッキングステーション１７２にローカルに搭載されている専用論理回路（図示せず）などの他の手段を利用して、コンタクトピン２１１の作動をコントロールするのに伴って、充電をコントロールおよび／またはモニタすることができる。
【００４３】
[0057]図１に戻ると、コントローラ１４０はカメラ１０４が見た画像情報を受け取る。画像情報はコントローラ１４０によって処理されて、エンドエフェクタの位置を判断し、かつ／または処理システムの部分を見たりすることができる。図１に描かれている実施形態において、コントローラ１４０は画像１５２、例えば処理チャンバ１９２の内の１つに設置されている基板サポート１８６の画像をモニタ１４８に表示して、オペレータが画像１５２を見やすいようにする。
【００４４】
[0058]一動作モードにおいて、モニタ１４８に表示された画像１５２を利用して、ロボット１９６をマニュアルでジョギングして、例えば基板サポート１８６に形成されている真空ポート上の決められた位置つまりターゲットにエンドエフェクタ１９８を置くことができ、この画像はポート画像１７０としてモニタ１４８に表示される。エンドエフェクタ１９８を移動させるのに必要な距離を容易にするために、ディスプレイ１５０はグリッド１５８を光学的に突出させる。グリッド１５８は、ターゲットの画像、例えばポート画像１７０と目印の画像１６０との間の距離が、ポート画像１７０と目印の画像１６０間のグリッドライン数を各軸に沿ってカウントすることによって解消されるように構成されている。
【００４５】
[0059]図４は、決められた位置にエンドエフェクタを置くロボットの基準座標を見つけるために利用可能な較正手順４００の一実施形態を描いているフローチャートである。このような場所は、基板がシステム１９０のロボットによって置かれたり取り戻されたりする任意の位置を含んでいるが、これらに限定されない。手順４００は、転送ロボット１９８のエンドエフェクタ１９８を処理チャンバ１９４のうちの１つの基板サポート１８６と整列させるものとして説明されているが、手順４００を任意のシステムロボットの運動範囲内の他の場所で利用して、その場所でのロボットの位置を較正することができる。ステップ４０２において、カメラアセンブリ１００は転送ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８上に位置決めされる。このステップは、ロボット１９６から離れた場所からカメラアセンブリ１００を転送することを含んでいる。ステップ４０４において、ロボット１９６は処理チャンバ１９２内の位置にＸ／Ｚ平面においてジョギングされるために、基板サポート１８６の画像１５２はモニタ１４８に表示される。ステップ４０６において、ロボット１９６をＸ／Ｚ平面においてマニュアルでジョギングして、目印２１４を、画像１５２つまりターゲット、例えばポート画像１７０の所定の部分と整列させる。ステップ４０８において、エンドエフェクタ１９８の整列された位置はＸ／Ｚ平面における基準座標として記録される。
【００４６】
[0060]ポート画像１７０と目印が整列されると、エンドエフェクタ１９８の仰角は、ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８をステップ４１０でｙ軸に沿ってジョギングすることによって所定の位置に移動させられる。所定の位置への到着は、ステップ４１２で目印１５２とポート画像１７０の相対的サイズを比較することによって判断可能である。この比較は、ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８が適切な仰角にある場合にターゲット（つまりポート画像１７０）のサイズおよび／または幾何と一致する目印２１２を利用して容易になる。ステップ４１４において、エンドエフェクタ１９８の仰角はｙ軸に沿った基準座標として記録される。
【００４７】
[0061]図５は、決められた位置にエンドエフェクタを置くロボット基準座標を見つけるために利用可能な較正手順５００の別の実施形態を描いているフローチャートである。手順５００は、転送ロボット１９８のエンドエフェクタ１９８を処理チャンバ１９４のうちの１つの基板サポート１８６と整列させるものとして説明されているが、手順５００を任意のシステムロボットの運動範囲内の他の場所で利用して、その場所のロボットの位置を較正することができる。ステップ５０２において、カメラアセンブリ１００は転送ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８上に位置決めされる。ステップ５０４において、コントローラ１４０はロボット１９６を処理チャンバ１９２内の位置に向けるので、基板サポート１８６の画像１５２はカメラ１０４によって見られる。ステップ５０６において、コントローラ１４０は、カメラ１０４が見た画像１０４と、コントローラ１４０のメモリ１４２に記憶されている基準画像とを比較する。ステップ５０８において、コントローラ１４０は、ロボット１９６の現在位置と、Ｘ／Ｚ平面の決められた位置との間の距離を解消し、それに応じてエンドエフェクタ１９８を移動させる。ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８が、エンドエフェクタ１９８のＸ／Ｚ基準座標がステップ５１０でコントローラ１４０によって記録されている決められた位置に到達するまで、ステップ５０６および５０８が反復される。
【００４８】
[0062]エンドエフェクタ１９８のＸ／Ｚ基準座標が得られると、エンドエフェクタ１９８の仰角は、ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８をステップ５１２でｙ軸に沿って移動させることによって、所定の位置に移動させられる。所定の位置への到着は、ステップ５１４で、カメラ１０４が見た画像の相対的サイズを基準情報と比較することによって判断可能である。例えば、カメラ１０４の仰角は、ターゲット画像の多数の画素が所定数になるまで調整可能である。一代替例において、ターゲット画像の相対的サイズはカメラ１０４が見た目印２１２と比較されてもよい。ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８が決められたＹ軸位置に到達すると、エンドエフェクタ１９８のＹ基準座標はステップ５１６でコントローラ１４０によって記録される。Ｘ、ＹおよびＺ基準座標が、同時でもよいが、任意の順序で得られることが意図されている。
【００４９】
[0063]図６は、本発明が利用可能な別の方法６００を描いている。ステップ６０２において、カメラアセンブリ１００は転送ロボット１９６（またはシステム１９０の他のロボット）のエンドエフェクタ上に位置決めされる。ステップ６０４において、コントローラ１４０はロボット１９６に、カメラアセンブリ１００を所定の位置に、かつ／またはシステム１９０を介する所定のルートに沿って移動させることを命じる。ステップ６０６において、画像はコントローラ１４０に送信される。ステップ６０８において、送信された画像はコントローラ１４０によって解釈される。例えば、画像は、システム１９０の内部の視覚的検査のためにモニタ１４８に表示されてもよい。あるいは、画像は、コントローラ１４０のメモリ１４２に記憶されている基準画像と比較されてもよい。画像はまた、他の目的、例えば販売や技術的デモンストレーションに利用されてもよい。
【００５０】
[0064]図７は、処理システム７５０の画像を得るために利用可能なビジョンシステム７００の別の実施形態を描いている。処理システム７００は、図１を参照して説明されている処理システム１９０に実質的に類似しており、従って、その中に転送ロボット７５６を設置している転送チャンバ７５４に結合されている単一の処理チャンバ７５２のみが簡潔に示されている。
【００５１】
[0065]ビジョンシステム７００は一般的に、コントローラ７０２と、カメラ７０４とリフレクタ７０６とを含んでいる。リフレクタ７０６は通常、カメラの視野外の画像がカメラ７０４によって見える方向でエンドエフェクタ７５８に結合されている。リフレクタ７０６はエンドエフェクタ７５８に固定、接着または他の方法で取り付けられてもよい。あるいは、リフレクタ７０６は、上記の配置プレート１０６に類似して構成されている配置プレート７１０に結合されてもよいため、リフレクタ７０６（および配置プレート）は使用中でない場合はエンドエフェクタから除去されてもよい。
【００５２】
[0066]図７に描かれている実施形態において、リフレクタ７０６はエンドエフェクタ７５８の底側部７２０に結合されており、また反射表面７０８を含んでいる。反射表面７０８は、通常、光学的品質反射を提供する研磨ステンレス鋼や他の材料から製作されている。反射表面７０８は、カメラ７０４の視野に対して約４５度に方向付けされている。従って、エンドエフェクタ７５８の下、およびカメラの視野の外側のオブジェクトの画像は、処理チャンバ７５２から離れて位置決めされているカメラ７０４によって取り込まれることが可能である。取り込まれた画像は上述の検査や較正に使用可能である。
【００５３】
[0067]リフレクタ７０６は、カメラ７０４が、反射表面７０８の角度方向を変更することによってシステム７５０内の決められた位置のオブジェクトを見ることができるように構成可能である。リフレクタ７６０は、エンドエフェクタ７５８の上、下またはこれに沿って画像を提供するように構成可能である。あるいは、リフレクタ７０６は、プリズム、レンズまたはカメラの視野の外側の画像を提供するように適合されている他の光学デバイスであってもよい。
【００５４】
[0068]リフレクタ７０６はまた、リフレクタ７０６がエンドエフェクタ７５８に対して移動されて、多数のオブジェクトが固定視線であるカメラ７０４によって見られるような方法で配置プレートに結合されてもよい。コントロール可能な位置決めを有するリフレクタについて図１１を参照して以下に説明する。
【００５５】
[0069]コントローラ７０２およびカメラ７０４は一般的に上記のコントローラ１４０およびカメラ１０４に類似している。カメラ７０４は通常、ロボット７５６のエンドエフェクタ７５８が処理チャンバ７５２に挿入される際に処理チャンバ７５２の外側にあるまま（例えば、転送チャンバ７５４にあるまま）の転送ロボット７５６の一部に搭載されている。処理チャンバ７５２に入らない位置にカメラ７０４を搭載することによって、カメラにダメージを与えうるより熱い環境でビジョンシステム７００を容易に使用できる。従って、画像は冷却を待たずして熱い処理チャンバにおいて得られる。
【００５６】
[0070]ファクトリインタフェースロボット、例えば図１に描かれているロボット１８２に結合されているビジョンシステム７００の実施形態において、インタフェースロボットがアクセスした環境は一般的に、転送ロボットのエンドエフェクタが暴露されている環境よりも快適であるために、カメラ７０４はカメラの視野内にリフレクタ７０６を維持するインタフェースロボットの任意の部分に結合可能である。
【００５７】
[0071]一実施形態において、カメラ７０４は、転送ロボット７５６のリンク７６２にエンドエフェクタ７５８を結合させるリスト７６０に結合されている。あるいは、カメラ７０４はリンク７６２に結合されてもよく、または転送チャンバ７６０内に静的に位置決めされてもよい。カメラ７０４が転送ロボット７５６を介してシステム７５０に結合されていると、カメラ７０４はロボット７５６および転送チャンバ７５４を介してコントローラ７０２に組み込まれてもよいため、ローカル電源７１２および送信機７１４は必要ではない。あるいは、上記の電源１３８および送信機１５６に類似の電源および送信機は、ロボット７５６上の、またはシステム７５０の近くのカメラ７０４に結合可能である。
【００５８】
[0072]図８は、カメラアセンブリ８００の別の実施形態の平面図である。カメラアセンブリ８００は、カメラアセンブリ８００のカメラ１０４がカメラアセンブリ８００に移動可能に搭載されている点を除いて、上記のカメラアセンブリ１００に類似している。カメラ１０４は、カメラ１０４をサポートしている配置プレート１０６に対してカメラ１０４の視線を変更することによって、ロボットつまりエンドエフェクタ（図示せず）を移動させることなくオブジェクトを見るようにすることができる。配置プレート１０４に対するカメラ１０４の移動は、ジンバルアセンブリ８０２によって容易になる。ジンバルアセンブリ８０２は、カメラ１０４の方向、例えば、ボールジョイント、ユニバーサルジョイント、または少なくとも一平面を介してカメラ１０４のビューを変更可能な他の機構を変更することができる任意のデバイスであってもよい。
【００５９】
[0073]図８に描かれている実施形態において、ジンバルアセンブリ８０２は、ピボットアセンブリ８０６が結合されているターンテーブルアセンブリ８０４を含んでいる。ピボットアセンブリ８０６はカメラ１０４を搭載しており、配置プレート１０６に平行に設置されている軸８０８に対してカメラ１０４を回転させるように適合されている。ターンテーブルアセンブリ８０４は、軸８０８に対して垂直であり、かつ配置プレート１０６を介して設置されている開口２１０と同心の軸８１０を中心に回転するように適合されている。ターンテーブルアセンブリ８０４は軸８１０を中心にカメラ１０４を回転させるように適合されている。
【００６０】
[0074]図９の断面図をさらに参照すると、ターンテーブルアセンブリ８０４は、ターンテーブル８１６を保持するレース８１４を含んでいる。ターンテーブル８１６は、ドライブモータ８２０と噛合している歯状周辺８１８を有している。ドライブモータ８２０は、ドライブモータ８２０にターンテーブル８１６の回転方向をコントロールするように命令するコントローラ１４０に結合されている。
【００６１】
[0075]ターンテーブル８１６は周辺８１８に近接して結合されているタブ８２２を含んでいる。タブ８２２はホール８２４を有しており、少なくとも部分的に、配置プレート１０６に結合されているアクチュエータ８２６のピストン８２８とインタフェース接続するように適合されているホールを介して形成されている。ターンテーブル８１６が所定の角度方向にある場合、ピストン８２８を作動させてホール８２４を係合することによって、軸８１０を中心にターンテーブル８１６の位置をロックまたは固定することができる。
【００６２】
[0076]ピボットアセンブリ８０６は、配置プレート１０６の開口２１０と整列しているターンテーブル８１６の中央に形成されている開口８３８にまたがる１対のブラケット８３０を有している。カメラ１０４は、軸８０８に沿って設置されているシャフト８３２によってブラケット８３０間で旋回可能にサポートされている。シャフト８３２の一端は、ターンテーブル８１６に結合されているドライブモータ８３６とインタフェース接続しているギア８３４を含んでいる。ドライブモータ８３６は、軸８０８を中心としてブラケット８３０に対するカメラ１０４の回転方向をコントロールするようにモータ８３６に命令するコントローラ１４０に結合されている。従って、ターンテーブルアセンブリ８０４およびピボットアセンブリ８０４は、画像を得ることができる上半球視野（ＵＶＯＦ）および下半球視野（ＬＦＯＶ）を有するようにカメラ１０４を方向付けすることができる。
【００６３】
[0077]図１０をさらに参照すると、ギア８３４は、少なくとも部分的にこれを介して形成されている少なくとも第１の配置ホール１００２を含んでいる。ホール１００２は、ターンテーブル８１６に結合されているアクチュエータ１００６のピストン１００４とインタフェース接続するように適合されている。ギア８３４が所定の角度方向にある場合、例えばカメラ１０４が、配置プレート１０６における開口２１０を介して軸８１０に沿って取り込んでいる（例えば、面している）場合、ピストン１００４を作動してホール１００２を係合することによって、軸８０８を中心にカメラ１０４の方向をロックまたは固定することができる。ホール１００８は、ギア８３４のホール１００２を通過してより固定的にギア８３４を保持した後、ピストン１００４を受け取るようにブラケット８３０に提供可能である。あるいは（加えて）、第２のホール１０１０を、第１のホール１００２に対して軸８０８を中心に１８０度回転した場所でギア８３４を介して少なくとも部分的に形成して、上方のビュー位置にカメラ１０４を方向付けすることができる。
【００６４】
[0078]一実施形態において、ジンバルアセンブリ８０２は、ピストン８２８および１００４を作動させて、開口２１０を介して軸８１０に沿って見える方向にカメラ１０４を保持するようにロック可能である。このロック条件において、ロボットの位置較正は上記の方法によって的確に得られる。さらに、ロック解除位置において、カメラ１０４は、実質的にシステム全体から見えるように、ロボットが運動している場合および運動していない場合のいずれでも様々な方向にスイベルで回転することができ、これは好都合なことに、実質的に通常の処理経路の中断なく、かつ検査中のシステムの領域内の真空の損失なく、システムの検査に利用可能である。
【００６５】
[0079]図１１は、図７を参照した上記のビジョンシステム７００のリフレクタ７０４の代わりに利用可能なリフレクタアセンブリ１１００を描いている。リフレクタアセンブリ１１００は一般的に、リフレクタアセンブリ１１００のジンバルアセンブリ８０２がリフレクタ１１０２の方向をコントロールすることを除いて、カメラアセンブリ８００に類似している。従って、（図７に示されている）カメラ７０４は、矢印１１０６で描かれているようにカメラ１０４に対するリフレクタ１１０２の角度／方向を変更することによって、ロボットやエンドエフェクタ（図示せず）を移動させるカメラの視線外にあるリフレクタ１１０２で反射されたオブジェクトの画像を見ることができる。
【００６６】
[0080]図１１に描かれている実施形態において、ジンバルアセンブリ８０２は配置プレート１０６上に設置されており、またピボットアセンブリ８０６が結合されているターンテーブルアセンブリ８０４を含んでいる。ピボットアセンブリ８０６は、これに搭載されているリフレクタ１１０２を有しており、配置プレート１０６に平行に設置されている軸８０８に対してリフレクタ１１０２を回転させるように適合されている。ターンテーブルアセンブリ８０４は、軸８０８に垂直な軸８１０を中心に回転するように適合されている。ターンテーブルアセンブリ８０４は軸８１０を中心にリフレクタ１１０２を回転させるように適合されている。ターンテーブルアセンブリ８０４とピボットアセンブリ８０６間の運動の組み合わせによってリフレクタ１１０２の反射表面１１０４は方向付けされるため、リフレクタ１１０２の方向がコントローラ１４０によって命令されるように位置決めされていると、カメラ７０４は配置プレート１０６の上、下およびこれに沿ったオブジェクトの画像を取り込むことができる。
【００６７】
[0081]図１２は、補正データを得て、上記の方法に制限されないが、これを利用して得られた一次位置データの的確さを高めるために利用されている基板サポート１８６上に設置されている較正ウェーハ１２００を有する処理システム１９０の部分的断面図である。基板サポート１８６などの別のオブジェクトに対するエンドエフェクタ１９８の位置に関する較正データが得られた後に、較正ウェーハ１２００はロボット１９６のエンドエフェクタ１９８によって取り戻される。図１２に描かれている実施形態において、カメラアセンブリ１００、または画像データを得るための類似のデバイスが位置データの収集に利用される。一次データが得られたカメラアセンブリ１００の位置はＰ１と称される。較正ウェーハ１２００は、基板保存カセットのうちの１つにおいて、処理システム内にローカルに保存されてもよく、または必要に応じて処理システムに導入されてもよい。
【００６８】
[0082]較正ウェーハ１２００は通常、従来のウェーハのサイズおよび形状であり、石英、シリコン、ステンレス鋼または他の適切な材料から製作可能である。較正ウェーハ１２００は、較正ウェーハ１２００の下に位置決めされている基板サポート１８６や他のオブジェクトが較正ウェーハ１２００を介して見えるように透明であってもよい。あるいは、較正ウェーハ１２００は半透明または非透明であってもよい。
【００６９】
[0083]較正ウェーハ１２００は、較正ウェーハ１２００の、通常はウェーハの中央の基準ポイントを識別するための目印１２０２を含んでいる。目印１２０２は較正ウェーハ１２００の表面に、記述、印刷、浮き彫り、エンボスまたはその他の方法でマーク可能である。目印はまた、ノッチ、フラット、ホール、スロット、周辺または他の幾何や視覚的特徴などの較正ウェーハ１２００の物理的属性であってもよいことが意図されている。このように、普通の生産ウェーハもまた利用可能である。図１２に描かれている実施形態において、較正ウェーハ１２００は、較正ウェーハ１２００の上部表面１２０４の中央に印刷された目印１２０２を含んでいる。
【００７０】
[0084]較正ウェーハ１２００が基板サポート１８６に位置決めされた後に、カメラアセンブリ１００はロボット１９６によって取り戻されて、較正ウェーハ１２００がその上に据えられている基板サポート１８６上の位置Ｐ１に転送される。カメラアセンブリ１００は、基板サポート１８６上の決められた位置に基板を置くために利用されている基準データの補正を判断するためにコントローラ１４０に提供されているデータを取り込み、送信する。
【００７１】
[0085]一動作モードにおいて、取り込まれたデータは、基板サポート画像１５２および較正ウェーハ画像１２０４としてモニタ１４８に表示される基板サポート１８６および較正ウェーハ１２００の画像を含んでいる。オペレータは、目印１２０２の画像１２０６と、較正ウェーハ１２００を介して見える基板サポート１８６の上部表面の中央にあるポート（図示せず）のポート画像１７０などの基準オブジェクトとのオフセットを見ることができる。オフセットから、オペレータは、較正ウェーハ１２００（つまり生産ウェーハ）を基板サポート１８６の中央に置くために必要な一次データの位置的補正を判断することができる。あるいは、上述のように、コントローラ１４０は基板サポート１８６および較正ウェーハ１２００の画像を比較して、較正ウェーハ１２００つまり生産ウェーハを基板サポート１８６上の所定の（つまり中央）位置に的確に置くために必要なエンドエフェクタの位置決めに要する補正を判断する。較正ウェーハ１２００を使用しつつ得られた位置的補正を利用して、初期のシステム較正ルーチンの一部として、または経時的に実行される再較正ルーチンの一部としてロボットの運動を補正することができる。
【００７２】
[0086]別の動作モードにおいて、取り込まれたデータは一次的には目印１２０２の画像１２０６である。目印１２０２の画像１２０６の場所はメモリに記憶されているポート画像１７０などの記憶されている基準データと視覚的またはディジタル的に比較可能であるために、基板を置くことに対する補正は、エンドエフェクタ１９８および基板サポート１８６間の更なる基板ハンドオフについて判断される。
【００７３】
[0087]従って、半導体処理システム内の画像を取り込むのを容易にするビジョンシステムが提供されている。ビジョンシステムによって、較正および検査手順が、最小のオペレータ相互作用によって、かつシステム内部の大気環境への暴露なしに実行される。さらに、ビジョンシステムは、真空条件下で、かつ動作温度またはこの付近のｉｎ−ｓｉｔｕ検査および較正に提供されており、基板処理の中断なしに得られるロボットの位置のより的確な位置データを提供する。
【００７４】
[0088]本発明の教示を組み込む種々の実施形態がここに詳細に示され、かつ説明されているが、当業者は、依然としてこれらの教示を含んでいる多数の他の様々な実施形態を容易に考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】クラスタツールおよびビジョンシステムの簡略平面図を描いている。
【図２Ａ】ロボットのエンドエフェクタ上に設置されているカメラアセンブリの一実施形態の正面図である。
【図２Ｂ】ロボットのエンドエフェクタ上に設置されているカメラアセンブリの代替実施形態の正面図である。
【図２Ｃ】エンドエフェクタの一実施形態の上面図である。
【図３Ａ】ドッキングステーションの一実施形態の上面図である。
【図３Ｂ】ドッキングステーションの一実施形態の断面図である。
【図４】図１のビジョンシステムの一動作モードのフローチャートを描いている。
【図５】図１のビジョンシステムの別の動作モードのフローチャートを描いている。
【図６】図１はビジョンシステムの別の動作モードのフローチャートを描いている。
【図７】ビジョンシステムの別の実施形態を描いている。
【図８】ジンバルシステムを有するカメラアセンブリの一実施形態の平面図である。
【図９】図８の断面線９−９に沿ったジンバルシステムの断面図である。
【図１０】図８の断面線１０−１０に沿ったジンバルシステムの断面図である。
【図１１】カメラアセンブリの別の実施形態の断面図である。
【図１２】ビジョンシステムの別の動作モードを示している図１の処理システムの部分的断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１００…カメラアセンブリ、１０４…カメラ、１０６…配置プレート、１３８…電源、１４０…コントローラ、１４２…メモリ、１４４…ＣＰＵ、１４８…モニタ、１５０…ビジョンシステム、１５４…受信機、１５６…送信機、１７４…カセット、１８０…ファクトリインタフェース、１８２…インタフェースロボット、１８６…基板サポート、１９０…処理システム、１９２…処理チャンバ、１９４…転送チャンバ、１９６…転送ロボット、１９８…エンドエフェクタ、２０２…配置ピン、２０６…第１の側部、２０８…第２の側部、２１０…開口、２１２…ウィンドウ、２１４…目印、２１６…レンズ、２２０…ライト、２２２…開口、２４０…スイッチ、３０２…クレードル、３０４…搭載部分、３０６…サポート部分、３１０…第１のアーム、３１２…第２のアーム、３１６…シート、３１８…リップ、３２４…充電器、３２６…アクチュエータ、３２８…タブ、７００…ビジョンシステム、７０２…コントローラ、７０４…カメラ、７０６…リフレクタ、７０８…反射表面、７１０…配置プレート、７５０…処理システム、７５２…処理チャンバ、７５４…転送チャンバ、７５６…転送ロボット、８００…カメラアセンブリ、８０２…ジンバルアセンブリ、８０４…ターンテーブルアセンブリ、８０６…ピボットアセンブリ、８０８…軸、８１０…軸、８２０…モータドライブ、８２２…タブ、８３０…ブラケット、８３４…ギア、８３６…ドライブモータ、１００２…ホール、１００４…ピストン、１００６…アクチュエータ、１１０２…リフレクタ、１１０４…反射表面、１２００…較正ウェーハ、１２０２…目印。
【図１】
0004567667.tif 000002
【図２Ａ】
0004567667.tif 000003
【図２Ｂ】
0004567667.tif 000004
【図２Ｃ】
0004567667.tif 000005
【図３Ａ】
0004567667.tif 000006
【図３Ｂ】
0004567667.tif 000007
【図４】
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【図５】
0004567667.tif 000009
【図６】
0004567667.tif 000010
【図７】
0004567667.tif 000011
【図８】
0004567667.tif 000012
【図９】
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【図１０】
0004567667.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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