(57)【要約】【課題】本開示は、マイクロエレクトロニクス基板がもはや適切に固定されていないか又は回転チャックから脱落したことを検出するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】  マクロエレクトロニクス基板は、プロセスチャンバ内での処理の間に化学物質に基板を曝露するとき、前記基板を回転する回転チャックに固定されうる。回転チャックは、マイクロ電子基板を固定する把持機構の位置を検出できる１つ以上の検出器を含みうる。検出器は、マイクロエレクトロニクス基板の位置に関連する電気信号を発生させることができる。電気信号が閾値を超えるときに、システムは、プロセスチャンバへのさらなる損傷を回避するために、チャックの回転を停止しうる。【選択図】図５
2018501654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロエレクトロニクス基板を処理する方法であって、
マイクロエレクトロニクス基板を化学処理システムの回転チャックに結合するステップであって、前記回転チャックは少なくとも１つの位置表示器コンポーネント及び少なくとも１つの検出コンポーネントを含む、ステップと、
前記回転チャックを用いて前記マイクロエレクトロニクス基板を回転させるステップと、
前記検出コンポーネントを用いて、前記検出コンポーネントに対する前記少なくとも１つの位置表示器コンポーネントの位置を検出するステップと、
前記少なくとも１つの検出コンポーネントからの信号を受信するステップと、
前記信号が閾値を上回るか又は下回るとき、前記回転チャックの回転速度を低減するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記位置表示器コンポーネントが磁石を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの検出コンポーネントは、磁場検出センサを含む、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記位置の前記検出は、前記検出コンポーネントにより検出された磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記位置を検出するステップは、前記少なくとも１つの位置表示器コンポーネントからの磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記位置表示器コンポーネントは、異なる極性を有する少なくとも２つの磁石を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの位置表示器コンポーネントは、発光コンポーネントを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの検出コンポーネントは、フォトセンサを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記位置は、前記マイクロエレクトロニクス基板が前記回転チャックに固定されているかどうかの徴候を提示する、
請求項１記載の方法。
【請求項１０】
マイクロエレクトロニクス基板を処理するためのプロセスチャンバと、
位置表示器コンポーネント及び検出コンポーネントを含む、前記プロセスチャンバ内の回転チャックと、
前記検出コンポーネントからの信号を受信することができ、閾値量を上回る前記信号によって、前記回転チャックを停止できるコントローラと、
を備えるシステム。
【請求項１１】
位置表示器コンポーネントは、磁石を含む、
請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記検出コンポーネントは、磁気検出コンポーネントを含む、
請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記磁気検出コンポーネントは、ホール効果センサを含む、
請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記回転チャックは、マイクロエレクトロニクス基板を回転チャックに固定する把持機構を備える、
請求項１０記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つの化学物質をプロセスチャンバに供給する流体配送システムと、
前記プロセスチャンバから前記少なくとも１つの化学物質を排出できる排出システムと、
をさらに備える、請求項１０記載のシステム。
【請求項１６】
コンピュータプロセッサにより実行されるときに方法を実施できる、コンピュータプロセッサで実行可能な命令を格納できる、１つ以上の有形の非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
回転チャックを用いてマイクロエレクトロニクス基板を回転させるステップと、
検出コンポーネントを用いて、該検出コンポーネントに対する少なくとも１つの位置表示器コンポーネントの位置を検出するステップと、
前記少なくとも１つの検出コンポーネントからの信号を受信するステップと、
前記信号が閾値を上回るか又は下回るとき、前記回転チャックの回転速度を低減するステップと、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
前記位置表示器コンポーネントは、磁石を含む、
請求項１６記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの検出コンポーネントは、磁場検出センサを含む、
請求項１７のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記位置の前記検出は、前記検出コンポーネントにより検出された磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項１７のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記位置を検出するステップは、前記少なくとも１つの位置表示コンポーネントからの磁場強度に、少なくとも部分的に基づく、
請求項１８のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロエレクトロニクス基板の表面を処理するための装置及び方法に関し、特に、マイクロエレクトロニクス基板が、処理の間、適所に固定されているかを求める、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣｓ）は、ますます増大する能動素子の密度で、半導体基板のようなマイクロエレクトロニクス基板上に形成されることができる。ＩＣｓは、必要に応じて電気的機能を実行する構造を形成する連続プロセス処理を介して、形成されることができる。マイクロエレクトロニクス基板の処理は、制御された方法でマイクロエレクトロニクス基板を固定し、処理するために、自動化されることができる。１つの態様は、処理又はプロセスの間、マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むことができる。この回転は、マイクロエレクトロニクス基板全体のより均一なプロセッシングを可能にすることができる。しかし、回転速度が比較的速い場合があり、その結果、マイクロエレクトロニクス基板が固定されなくなると、基板は破損し、プロセス機器は損傷する可能性がある。したがって、基板破損の可能性を低減し、固定されていないマイクロエレクトロニクス基板によって、生じる機器への損傷を防止又は最小化するために、いつマイクロエレクトロニクス基板が固定されなくなるかを判定すること、及び、回転機構を使用不可にすることが望ましい場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
マイクロエレクトロニクスデバイスの製造産業において、デバイスは、半導体プロセス機器間を移送され、ハンドリングされ、半導体プロセス機器によって処理されるマイクロエレクトロニクス基板（例えば、半導体ウェハ）上に製造される。マイクロエレクトロニクス基板の直径は、１５０ｍｍより大きくてもよく、プロセス装置による数種の機械的取扱いの対象となり得る。機械的ハンドリングの一態様は、処理の間マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むが、これに限定されるものではない。機械的ハンドリングは、少なくとも５０ｒｐｍの速度で回転できる回転機構にマイクロエレクトロニクス基板を固定することを含むことができる。ほとんどの場合、固定されたマイクロエレクトロニクス基板は首尾よく処理され、プロセス機器から取り外される。しかしながら、いくつかの例で、マイクロエレクトロニクス基板は、回転機構から固定されなくなることがある。これは、回転機構が回転し続け、破損したマイクロエレクトロニクス基板の一部をチャンバ全体に放出すると増大する虞がある、基板の破損及び処理チャンバの損傷を生じさせる。
【０００４】
プロセス機器への損傷を防止し最小化すための１つの態様は、マイクロエレクトロニクス基板の回転の前及び回転中に、マイクロエレクトロニクス基板が固定されているかどうかを判定する、マイクロエレクトロニクス基板検出システムを含むことができる。一実施形態において、マイクロエレクトロニクス基板は、マイクロエレクトロニクス基板を回転するステップを含みうる後続の処理のために、マイクロエレクトロニクス基板を所望の位置に固定する任意の機械的手段（例えば、クランプ）を用いて、把持されることができる。把持機構のポジショニングは、機構が望ましくない態様で位置を変えても、検出システムが回転を止めてプロセスチャンバの損傷を最小限に抑えることができるように、検出システムによって、監視できる。
【０００５】
一実施形態において、回転機構は、マイクロエレクトロニクス基板を回転機構に固定できる、少なくとも２つの把持コンポーネントを含むことができる。把持コンポーネントは、マイクロエレクトロニクス基板が回転中に水平又は垂直に移動しないように、マイクロエレクトロニクス基板に接触して圧力を加えるために、機械的に駆動できる。しかしながら、マイクロエレクトロニクス基板が固定されなくなると、把持コンポーネントによって、加えられる機械的応力も位置又は方向を変える可能性がある。したがって、検出システムは、把持コンポーネントの位置を監視してもよく、位置の変化が閾値量を上回るとき、把持コンポーネントの位置に少なくとも部分的に基づいて回転機構を停止してもよい。検出システムは、把持コンポーネントの位置及びマイクロエレクトロニクス基板が固定されているかどうかを判定するために組み合わせて使用される磁石及び磁気検出器を含むことができる。
【０００６】
一実施形態において、検出システムは、回転機構の回転部分に連結された１つ以上の磁石、及び、プロセス機器の比較的静止した部分に連結された検出センサを含むことができる。検出センサ（例えば、ホール効果センサ）は、それらがマイクロエレクトロニクス基板処理の間、検出センサのまわりを回転する度に、磁石の場の強さを監視できる。検出システムは、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていることを示すように、特定の場の強度の表示を識別するために教示されることができる。同様に、検出システムは、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていない可能性があることを示すために、特定の場の強度の表示を解釈するために、教示されることもできる。例えば、トリガ値又は閾値はセットされることができ、場の強度がそのトリガ値を上回るか又は下回るとき、処理又はプロセスが完了したかどうかにかかわらず、回転機構は回転を停止する。
【０００７】
一実施形態において、３以上の磁石が把持コンポーネントに隣接して配置されることができ、したがって、把持コンポーネントの動き又は配向が、検出センサに対する磁石の位置及び／又は配向を変える。検出システムは、場の強度の大きさ及び／又は場の強度の変化に、少なくとも部分的に基づいて磁石の位置又は配向を特定できる。本実施形態において、把持コンポーネントの位置は、マイクロエレクトロニクス基板が固定されていることを示す場の強度に相関しうる。しかしながら、これは、場の強度がトリガ値の閾値量を上回るか又は下回るときには、マイクロエレクトロニクス基板がもはや回転機構にも固定されていないことを示す。したがって、固定されていないマイクロエレクトロニクス基板によって、生じるプロセスチャンバへのさらなる損傷を最小化するために、回転機構は速度を落とし始めるか又は停止しうる。
【０００８】
他の実施形態では、磁石は異なる極性を含むことができ、従って、場の強度シグネチャ（field strength signatures)が分極され、二重シグネチャ能力(dual
signature capability）を提供することができ、検出システムにより監視されうる。磁石間の極性の差は、マイクロエレクトロニクス基板が回転機構に適切に固定されているかどうかを判定するために使用されうる、異なる場強度特性をもたらす可能性がある。したがって、マイクロエレクトロニクス基板が回転機構に適切に固定されているかどうかを判定するために監視されうる２つのタイプの信号が存在し得る。２つの信号が、回転機構を停止するために、単独で又は組み合わせて用いられることが可能である。したがって、検出システムは、各信号に対する閾値を、回転機構の停止をトリガするために用いることができる。
【０００９】
他の実施形態では、プロセス機器は、上述した検出システムを実行するためのコンピュータ実行可能命令を格納し実行できるコンピュータプロセッサ及びメモリコンポーネントを含むことができるコントローラを含みうる。例えば、メモリは、プロセスチャンバ内で処理プロセスを管理し又は制御するプロセスコンポーネントを含むことができる。検出コンポーネントは、同じくメモリに保存されることができる（が、そうである必要はなく）、マイクロエレクトロニクス基板が処理プロセスの間適切に固定されるかどうか判定する。１つの方法実施形態において、コントローラは、マイクロエレクトロニクス基板をプロセスチャンバ内で回転チャックに結合するようにプロセス機器に指示する。マイクロエレクトロニクス基板は、開位置と閉位置との間で駆動する把持機構によって、機械的に固定されることができる。把持機構が閉位置にあるとコントローラが判定したとき、回転チャックは回転できる。検出コンポーネントは、磁石に近接する検出センサ（例えば、ホール効果センサ）により検出された磁石からの場の強度に少なくとも部分的に基づいて把持機構が閉位置にあることを判定できる。その後、コントローラは、磁石が検出センサを通過する際に検出センサが磁石の場の強度を検出するように、マイクロエレクトロニクス基板の回転を開始できる。上記のように、場の強度は、把持機構の位置に応じて変化しうる。検出コンポーネントは、場の強度信号を閾値と比較して、把持機構が同じか又は類似の位置にあるかどうかを判定できる。一実施形態においては、場の強度信号が閾値を下回るとき、マイクロエレクトロニクス基板が把持機構により固定されたと見なされうる。しかしながら、  場の強度信号が閾値と交差するときは、マイクロエレクトロニクス基板は脱落したか又は把持機構により固定されていないと見なされうる。したがって、コントローラは、回転チャックを回転させるのを停止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記に与えられた発明の一般的な説明及び以下の詳細な説明と共に、本発明を説明する役割を果たす。さらに、参照符号の最も左の桁は、参照符号が最初に現れる図面を識別する。
【図１】回転機構及びマイクロエレクトロニクス基板位置検出システムを含むプロセスシステムの概略を示す図である。
【図２】把持コンポーネント、磁石、及び検出センサを含む回転機構の一実施形態の底面を示す図である。
【図３】マイクロエレクトロニクス基板の位置を検出するためにプロセスシステムにより使用される検出センサ及び磁気コンポーネントの概略図を示す図である。
【図４】回転機構がいつ切り離されるかを決定する方法の一実施形態を示すグラフを示す。
【図５】マイクロエレクトロニクス基板が回転機構に固定されているかどうかを検出する方法のためのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
基板から材料を選択的に除去するための方法が様々な実施形態において、説明される。当業者であれば、様々な実施形態が、特定の詳細の１つ以上を用いることなく、又は、他の置換及び／又は追加の方法、材料、又はコンポーネントを用いて実施され得ることを認識するであろう。他の例では、本発明の様々な実施形態の態様を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造、材料、又は動作を詳細に図示又は説明しない。同様に、説明のために、本発明の完全な理解を提供するために、特定の数、材料、及び構成が示されている。それにもかかわらず、本発明は特定の詳細なしに実施できる。さらに、図面に示された様々な実施形態は、例示的なものであり、必ずしも縮尺通りに描かれていないことが理解される。
【００１２】
本明細書を通じて、「一実施形態」又は「実施形態」は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、材料又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味するが、  あらゆる実施形態にそれらが存在することを意図するものではない。したがって、本明細書全体を通して、様々な箇所における「一実施形態において、」又は「実施形態において、」という表現の出現は、必ずしも本発明の同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料又は特性は、１つ以上の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせることができる各種追加層又は構造は含まれることができる、及び／又は、記載されている特徴は他の実施形態で省略されることができる。
【００１３】
「一般的に本明細書で用いられるマイクロエレクトロニクス基板」とは、本発明に従って処理されるべき対象を意味する。マイクロエレクトロニクス基板は、デバイスの、特に半導体デバイス又は他のエレクトロニクスデバイスの、任意の材料部分又は構造を含むことができ、例えば、半導体基板のようなベース基板構造であるか、又は、ベース基板構造上の若しくはベース基板構造を覆う薄膜のような層でありうる。したがって、基板は、パターン化された又はパターン化されていない、任意の特定のベース構造、下地層又はオーバーレイ層に限定することを意図しておらず、任意のそのような層又はベース構造、及び、層及び／又はベース構造の任意の組み合わせを含むことを意図する。以下の説明は、特定の種類の基板を参照できるが、これは例示の目的に過ぎず、限定するものではない。マイクロエレクトロニクス基板に加えて、本明細書に記載の技術は、フォトリソグラフィ技術を用いたマイクロエレクトロニクス基板のパターニングに使用され得るレチクル基板の洗浄にも使用され得る。
【００１４】
ここで図面を参照すると、図１は、マイクロエレクトロニクス基板（図示せず）を処理するために使用され得る代表的なシステム１００の概略図、及び、プロセスチャンバ１０６内での処理中にマイクロエレクトロニクス基板を固定するために使用される回転チャック１０４の一実施形態の断面図１０２を提供する。一実施形態において、プロセスチャンバ１０６処理は、マイクロエレクトロニクス基板の処理を可能にし、又は改善するために、マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むことができる。処理は、プロセスチャンバ１０６内のマイクロエレクトロニクス基板が曝されるガス及び／又は化学物質を含みうるが、これに限定されるものではない。処理を可能にするためにシステム１００は以下の構成を含みうるが、これに限定されるものではない。様々な条件（例えば、温度、圧力、時間、等）の下でマイクロエレクトロニクス基板が曝される様々な化学流体（例えば、気相、液相又はこれらの組み合わせ）を供給する１つ以上の流体配送システム１０８。化学処理の当業者により理解されるように、流体配送システム１０８は、プロセスチャンバ１０６に供給されている化学流体の流量、濃度及び／又は温度を制御できる、様々な制御機構及び配管を含むことができる。システム１００は、化学流体又は処理の副生成物をプロセスチャンバ１０６から取り除くことができる排出システム１１０を含むこともできる。当業者に理解されるように、排出システムは、気体又は液体をある方向に流すことを可能にする圧力差システムを使用して気体及び／又は液体を除去する様々な技術を含むことができる。排出システム１１０は、公知の技術を用いてプロセスチャンバ１０６からの化学物質の除去速度を制御することが。
【００１５】
システム１００はまた、マイクロエレクトロニクス基板を処理チャンバ１０６の中へ及び外に移動させる操作、及び処理に使用される化学物質の供給及び除去を、操作又は制御するコントローラ１１２を含むことができる。コントローラ１１２の一態様は、処理前、処理中及び／又は処理後に、マイクロエレクトロニクス基板の移動を監視することでもよい。例えば、１つの処理条件は、化学物質がプロセスチャンバ１０６内にあるとき、  マイクロエレクトロニクス基板を回転させることを含むことができる。しかしながら、マイクロエレクトロニクス基板が処理前、処理中及び／又は処理後に回転チャック１０４に固定されていることを確認することが望ましい場合がある。コントローラ１１２は、回転チャック１０４に組み込まれた検出システムと相互作用することができ、メモリ１１６に格納されうる検出コンポーネント１１４に電気信号を提供できる。図１に示すとおり、コントローラ１１２は、通信ネットワーク１２０（例えば、破線）上のシステム１００コンポーネントと電気通信できる。
【００１６】
本実施形態において、検出コンポーネント１１４は、コンピュータプロセッサ１１８上で実行される、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４に適切に固定されていることを電気信号が示すか否かを判定するための、コンピュータ実行可能命令を含むことができる。同様に、プロセスコンポーネント１２０は、流体配送システム１０８及び排出システム１１０を制御し又は走査する、コンピュータ実行可能命令を含むことができる。
【００１７】
検出コンポーネント１１４に提供される電気信号（図示せず）は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていることを示す回転チャック１０４のいくつかの態様を監視できる検出センサ１２２により提供されてもよい。図１の実施形態において、マイクロエレクトロニクス基板は、マイクロエレクトロニクス基板を回転チャック１０４に固定する圧力を加えるために、ピボットジョイント１２８を使用して、機械デバイス１２６（例えば、ばね）によって、駆動させることができる把持機構１２４を含むことができる。この例では、把持機構１２４は、両方向矢印で示されるように横に移動できる。マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されているらしいという１つの徴候は、把持機構１２４の位置である。位置は、把持機構１２４と連動して移動しうる位置表示器１２８（例えば磁石）を用いることにより監視されうる。例えば、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４から脱落し又は取り外されると、把持機構１２４は、機械デバイス１２６に対する対向抵抗の低下により移動できる。検出センサ１２２は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されないと判定するために、移動を検出することができ、検出コンポーネント１１４により解釈されうる電気信号を生成できる。したがって、コントローラ１１２は、固定されていないマイクロエレクトロニクス基板によって、生じるプロセスチャンバ１０２への追加の損傷を防止するために、回転チャック１０４に回転するのを止めるように指示できる。
【００１８】
位置表示器１２８は、検出センサ１２２によって、観察可能であり、かつ、把持機構１２４が移動したという徴候又はマイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４にもはや固定されていないという徴候を提供できる、任意のコンポーネントを含むことができる。一実施形態において、位置表示器１２８は、磁場を発する磁石であってもよく、磁場は大きさが磁石にわたって又は磁石から離れる距離において、変化しうる。検出センサ１２２は、磁場強度の変化を検出することができ、磁場強度を表す電気信号を生成できる。一例では、検出センサ１２２は、磁場の検出に応答して電圧を生成できるホール効果センサを含むことができる。電圧の大きさは、磁場強度の大きさによって、変化しうる。例えば、磁石種類に応じて、より高い場の強度はより高い電圧を発生させることができ、より低い場の強度はより低い電圧を発生させることができる。したがって、位置表示器１２８の位置は、ホール効果センサにより検出された場の強度に近似されるか又は相関されうる。最低限でも、磁場強度の変化は、把持機構１２４が移動したことを示す位置表示器１２８の位置が移動したこと示しうる。移動は、マイクロエレクトロニクス基板がもはや回転チャック１０４に適切に固定されていないことによる場合がある。
【００１９】
磁石と磁気センサ間の相互作用は、図３の説明において、更に詳細に記載される。検出コンポーネント１１４及び検出センサ１２２の動作を記載している一実施例は、図４及び５の説明において、更に詳細に記載されている。
【００２０】
図２は、検出センサ１２２と位置表示器１２８との組み合わせを含むことができる回転チャック１０４の一実施形態の底面から見た全体図２００を示す。３対の検出センサ１２２及び位置表示器１２８があるが、対の総数は変化することができ、検出センサ１２２と位置表示器１２８との間の対は必須ではない。例えば、複数の位置表示器１２８が単一の位置検出器１２２で用いられることが可能である。そして、逆もまた同じである。
【００２１】
図２実施形態において、マイクロエレクトロニクス基板（図示せず）を固定するために圧力を印加できる、それぞれの動作機構２０２に連結する３つの把持機構（図示せず）を、回転チャック１０４は含むことができる。作動機構２０２は、位置表示器１２８が取り付けアームに対して垂直方向、水平方向、又はその両方の組み合わせで移動できるように、支持又は梃子を提供できるそれぞれの取り付けアーム２０４に固定されてもよい。例えば、取り付けアーム２０２を、マイクロエレクトロニクス基板を固定するように配置できるので、位置表示器１２８は、検出センサ１２２の既知の距離内に配置されうる。このようにして、検出センサ１２２は、検出コンポーネント１１４を使用して位置を識別するために用いられうる電気信号を検出し生成できる。位置検出器１２８が中心アセンブリ２０６の周りを回転するとき、静止検出センサ１２８は、それらがそばを通過する度に、各位置表示器１２８に対する電気信号を生成することができ、それらの位置を示す観察可能な信号を提供できる。磁石実施形態において、観察可能な信号は、ホール効果センサ（例えば、検出センサ１２２）により検出されうる磁場でもよい。しかしながら、他の実施例では、観察可能な信号は、光、電圧、力、電流、熱又はそれらの組み合わせを含むことができる。検出センサ１２２及び位置表示器１２８は、コントローラ１１２に提供されうる観察可能な信号を生成し及び／又は検出するように、適切に構成されることができる。
【００２２】
図３は、プロセスシステム１００により使用される検出センサ１２２（例えば、ホール効果センサ）及び位置表示器１２８（例えば、磁石）の概略図を示し、マイクロエレクトロニクス基板（図示せず）の回転チャック１０４（図示せず）を含む。
【００２３】
本実施形態において、磁石３０２は、ホール効果センサ３０６により検出されることができる磁場３０４を発することができる。場３０４の場の強度は距離によって、変化することができ磁石３０２とホール効果センサ３０６間の相対位置３０８は場の強度の大きさと相関しうる。ホール効果センサ３０６は、相対位置３０８を表しうる  電圧又は電気信号を生成できる。相対位置３０８は水平距離に図示されているが、相対位置はｘ、ｙ及びｚ方向内で変更されてもよい。位置は、ホール効果センサ３０６が磁石３０２から放出される磁場（例えば、観察可能な信号）を検出できる任意の方法で変更できる。検出コンポーネント１１４は、磁場の任意の部分を、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４によって、確実に保持されていることを示す大きさに相関させるように構成されてもよい。
【００２４】
一実施形態において、磁石３０２は極性を変化させることができ、したがって、ホール効果センサ３０６により検出された磁場が、２つの異なるタイプの電気信号を生成し、検出コンポーネント１１４に提供する。この実施形態の実施例は、図４の説明に記載されている。
【００２５】
他の実施形態において、観察可能な信号は、磁場でなくてもよい。例えば、位置表示器１２８によって、光が発されるか又は圧力が作用することができ、適切な検出センサ１２２により検出されうる。例えば、光の強度は光センサ（図示せず）により検出されることができ、圧力変換器（図示せず）は圧力の変化を検出するために用いられることが可能である。しかしながら、検出コンポーネント１１４は、観察可能な信号を、把持機構１２４の位置及びマイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４によって、適切に固定されているかどうかと相関させるように構成できる。
【００２６】
図４は、回転チャック１０４がいつ回転を停止するかを、検出コンポーネント１１４により受信された検出センサ１２２からの信号に、少なくとも部分的に基づいて判定する方法の一実施形態を示すグラフ４００を含む。概して、検出コンポーネント１２２は、検出センサ１２２からの信号を監視することができ、それらを１つ以上の閾値レベル（例えば、Ｓ極閾値４０２、Ｎ極閾値４０４）と比較できる。
【００２７】
異なる閾値は、磁石の異なる極性と関連していてもよい。一実施形態において、回転チャック１０４は、異なる観察可能な特性を含むことができる複数の位置表示器１２８を含みうる。例えば、位置表示器１２８は、磁石を異なる極性で含むことができ、把持機構１２４の同じ位置に相関して異なる電気信号をもたらすことができるが、これに限定されるものではない。電気信号は、回転チャック１０４を停止するかどうかを決定するために、検出コンポーネント１１４によって、単独で又は組み合わせて使用されてもよい。
【００２８】
グラフ４００は、信号強度（例えば、信号軸４０６）、回転チャック１０４の毎分回転数（例えば、ｒｐｍ軸４０８）、及び時間（例えば、時間軸４１０）、に関する情報の組み合わせを含む。時間は、時間軸４１０に沿って左から右へ増加し、グラフ４００は、回転数プロット４１２によって、１０００ｒｐｍで回転する回転チャック１０４による中間処理の間から始まる。Ｓ磁石４１４についての信号強度（例えば、検出センサ１２２）は、ちょうど１８０以下で始まり、Ｎ磁石についての信号強度４１６（例えば、検出センサ１２２）は約８０で始まる。上記のように、信号強度は、磁石３０２からの観察可能な信号（例えば、磁場３０４）と相関する電圧を生成するホール効果センサ３０６により生成されてもよい。グラフ４００に示される大きさは、説明のためのものであり、特許請求の範囲を、信号軸４０６、ｒｐｍ軸４０８又は時間軸４１０上の値に限定するものではない。
【００２９】
図４の実施形態において、検出コンポーネント１１４は、Ｓ磁石４１６信号及びＮ磁石４１４信号を監視できる。検出コンポーネント１１４は、信号をそれぞれの閾値と比較できる。例えば、Ｓ磁石信号が約２４０まで上昇し、Ｓ極閾値４０２と交差すると、検出コンポーネント１１４は、マイクロエレクトロニクス基板が固定されていないと判定し、回転チャック１０４の回転を停止させるように指示する。ランプダウンへの移行は、ゼロｒｐｍｓで終了するランプダウンポイント４１２で示される。他の実施形態では、検出コンポーネント１１４は、マイクロエレクトロニクス基板が固定されていないことを判定するために、Ｎ磁石４１６信号を用いることができる。図４に示すように、Ｎ磁石４１６信号はＮ極閾値レベル４０４と交差することができ、検出コンポーネント１１４は回転チャック１０４に回転を停止するように指示できるさらに別の実施形態では、検出コンポーネント１１４は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていないことを判定するために、Ｓ磁石４１４信号及びＮ磁石４１６信号の両方を組み合わせて使用できる。この場合、検出コンポーネント１１４が回転チャック１０４を停止させる前に、Ｓ磁石信号４１４及びＮ磁石信号４１６の両方がそれぞれの閾値レベルと交差しなければならない。
【００３０】
閾値レベル（例えば、Ｓ極閾値４０２など）は、実験又は把持機構１２４の教示を介して決められることが可能である。このようにして、マイクロエレクトロニクス基板を回転チャック１０４で把持すること、及び、検出コンポーネントの把持設定点をセットすることによって、閾値レベルを定めることができる。その後、図４に示すように、マイクロエレクトロニクス基板が離れるまでゆっくりと解放し、検出コンポーネント１１４のホール効果センサ３０６からの電圧を、処理中に回転チャック１０４の停止をトリガする閾値レベルとしてセットする。
【００３１】
別の実施形態では、閾値レベルは、入力される磁石信号の変化率のような設定偏差量に基づいてもよい。例えば、信号の大きさが１０％又は２０％以上偏差する場合、検出コンポーネント１１４は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されていないと判定し、回転チャック１０４を停止させる。他の実施形態では、外れ値イベント（例えば、予想外の信号ピーク）の影響を低減し、誤ったシャットダウンを防止することによって、回転チャック１０４をより良好に制御するために、信号を正規化できる。
【００３２】
図５は、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４に固定されているかどうか判定し、マイクロエレクトロニクス基板が脱落している又は固定されていないと判断されたときに回転を停止する方法のためのフローチャート５００を例示する。上記のように、コントローラ１１２は、回転チャック１０４とその把持機構１２４を制御するために用いられることが可能である。コントローラ１１２は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に回転チャック１０４に固定されているかどうか判定することもできる。フローチャート５００において、本実施形態を実施する一例が説明される。
【００３３】
ブロック５０２において、システム１００は、マイクロエレクトロニクス基板を運搬カセットからプロセスチャンバ１０６へ移送できるハンドリング機構を含むことができる。ハンドリング機構はマイクロエレクトロニクス基板を回転チャック１０４に配置することができ、コントローラ１１２は、マイクロエレクトロニクス基板を処理する前に把持機構１２４を作動させることができる。
【００３４】
一実施形態において、回転チャック１０４は、把持機構１２４に連結されうる位置表示器１２８を含むことができる。位置表示器１２８は、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４に固定されていることを示す特定の方法で位置づけられることが可能である。例えば、把持機構１２４は、開位置から閉位置へ移動できる。開位置と閉位置間の移動は、検出センサ１２２に対して位置表示器１２８を移動することもできる。コントローラ１１２は、マイクロエレクトロニクス基板が適切に固定されるかどうかを示すために解釈されうる検出センサからの信号を受信できる。
【００３５】
ブロック５０４において、コントローラ１１２は、マイクロエレクトロニクス基板が把持機構１２４によって、適切に固定されていると検出コンポーネント１１４が判定したときに、回転チャックを回転させるように指示できる。上記のように、検出コンポーネント１１４は、検出センサ１２２からの信号を、メモリ１１６に格納された値又はシグネチャと比較できる。
【００３６】
ブロック５０６において、マイクロエレクトロニクス基板の処理中に回転チャック１２４が回転しているとき、検出センサ１２２は位置表示器１２８からの信号又は位置表示器１２８の位置を検出し続けることができる。
【００３７】
一実施形態において、位置表示器１２８は、把持機構１２４がマイクロエレクトロニクス基板を固定するように駆動されているときに、移動され又は位置付られる、１以上の磁石を含みうる。磁石は、磁化された強磁性材料（例えば、鉄、ニッケル）からなることができ、磁石から放出される磁場の方向を示すＮ、Ｓの極性を有することができる。磁場は、検出センサ１２２と関連して磁石の位置を示すことができる、距離又は位置依存シグネチャを有する。例えば、磁場は、それが環境にどのように影響を与えるかに基づいて特徴づけられることが可能である。一実施形態では、磁場は、移動する荷電粒子に及ぼされる力として特徴づけることができ、その結果、磁場は、電子の移動を誘発し、別の非接触対象物内で電流の流れを生成できる電流の流れの大きさは、非接触対象物からの距離を判定するために用いられる磁場の強さを示すことができる。このようにして、電流の流れは、磁石の位置を近似するために用いられる。例えば、把持機構１２４の位置は、近接磁場によって、検出センサ１２２内で発生する電流に基づいて推定されうる。
【００３８】
ブロック５０８において、コントローラ１１２は、少なくとも一つの検出コンポーネント１２２から、回転チャック１０４が回転する間に、位置表示器１２８に近接しうる信号を受信できる。信号は、磁石からの場の強度を反映することができ、従って、把持機構１２４の位置を近似できる。近似は、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４とほぼ同じ速度で回転し及び／又は流体配送システム１０８ポート又は入口に対して安定したｘ−ｙ−ｚ位置を維持するように、マイクロエレクトロニクス基板が回転チャック１０４に確実に連結されるかどうか、推測できる。
【００３９】
本実施形態において、信号は、適切に固定されたマイクロエレクトロニクス基板と関連しうる第１シグネチャを有することができる。この第１シグネチャ信号が検出コンポーネント１１４により検出され又は分析されると、コントローラ１１２は回転チャック１０４を回転させ続けることができる。しかしながら、第１シグネチャ信号が第２シグネチャ信号と置き換えられると、コントローラ１１２は応答し又は処置をとることができる。
【００４０】
ブロック５１０で、第２シグネチャ信号が検出されると、コントローラ１１２は回転チャック１０４の回転速度を減少させることができる。一実施形態では、第２シグネチャ信号は、マイクロエレクトロニクス基板がもはや回転チャック１０４によって、適切に固定されないことを示す閾値を上回る又は下回る任意の値であり得る。閾値と信号の間の相互作用は、図４の説明において、上で述べたとおりである。
【００４１】
以上、本発明の特定の実施形態のみを詳細に説明したが、本発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく、多くの変更が実施形態において、可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、そのような改変はすべて本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【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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【国際調査報告】
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