(57)【要約】  基板処理装置であって、エンドエフェクタを含む搬送アームを備えるウェハ搬送装置と、基板搬送装置に一体化されるアーム姿勢判定特徴部であって、基板処理装置の静的検出センサが、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出するように配置されるアーム姿勢判定特徴部と、縁部の検出が、オンザフライ方式で搬送アームの少なくとも熱膨張の変動を特定する比例因子の判定をもたらすように構成される制御装置と、を含み、制御装置は、オンザフライ方式での縁部の検出から、判定された比例因子と、搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動との間の個別の関係を判定し、オンザフライ方式で搬送アームの少なくとも熱膨張の変動を判定するように構成される運動力学的影響レゾルバを含む、基板処理装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置であって、
所定の中心を備え、基準特徴部を有するエンドエフェクタを含む搬送アームを備える基板搬送装置であって、前記エンドエフェクタは、前記所定の中心に基づいて、前記基板処理装置内で、ウェハを保持し、前記ウェハを搬送するように構成される、基板搬送装置と、
前記基板搬送装置に一体化される少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部であって、前記少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、前記基準特徴部から独立し、前記基準特徴部とは別個である少なくとも１つのアーム姿勢に対し決定的であり、前記少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、前記基板処理装置の静的検出センサが、前記搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で、前記少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出するように配置される、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部と、
前記基板搬送装置に通信可能に連結される制御装置であって、前記制御装置は、前記少なくとも１つの縁部の検出が、前記ウェハから独立した前記搬送アームの比例因子の判定をもたらすように構成され、前記比例因子が、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式で、前記搬送アームの変動を特定する、制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、運動力学的影響レゾルバを含み、前記運動力学的影響レゾルバは、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式での、前記静的検出センサによる、前記少なくとも１つの縁部の前記検出から、判定された前記比例因子と、前記搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動との間の、搬送アームの運動力学に影響を及ぼす個別の関係を判定し、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式で前記搬送アームの前記変動を判定するように構成される、
基板処理装置。
【請求項２】
前記運動力学的影響レゾルバは、判定された比例因子との、判定された前記関係において、それぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記運動力学的影響レゾルバは、前記少なくとも１つの縁部の前記検出に基づいて、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記運動力学的影響レゾルバは、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式での、前記静的検出センサによる、前記少なくとも１つの縁部の前記検出から、前記搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対する前記異なる個別の変動の、非線形の運動力学的影響の寄与を判定し、前記搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式でアームの変動を判定するように構成される、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記運動力学的影響レゾルバは、前記アームの前記変動を判定する、非線形の運動力学的影響の判定された前記寄与において、前記搬送アームのそれぞれ異なるリンクまたは異なるプーリに対する、異なる寄与をもたらす非線形の運動力学的影響の間の区別をもたらすように構成される、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記運動力学的影響レゾルバは、前記アームの前記変動を判定する、非線形の運動力学的影響の前記判定された寄与において、前記搬送アームの少なくとも１つの異なるリンクまたは異なるプーリの、異なる寄与をもたらす非線形の運動力学的影響の間の区別をもたらすように構成される、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記運動力学的影響レゾルバは、前記少なくとも１つの縁部の前記検出に基づいて、異なる寄与をもたらす非線形の運動力学的影響の間の区別をもたらすように構成される、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、判定された前記比例因子との、判定された前記関係において、それぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように、決定的である構成を有する、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの姿勢判定特徴部は、前記静的検出センサの傍を通過する、オンザフライ方式での搬送アームの径方向運動による前記少なくとも１つの縁部の１回のみの通過で、前記静的検出センサが、オンザフライ方式で、前記少なくとも１つの縁部を検出し、前記搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記搬送アームは、３リンクＳＣＡＲＡアームであり、前記少なくとも１つの姿勢判定特徴部は、前記３リンクＳＣＡＲＡアームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記エンドエフェクタは、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるセルフセンタリングエンドエフェクタであり、前記エンドエフェクタは、前記ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、前記基板処理装置内で前記ウェハを搬送するように構成される、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、少なくとも１つの中心判定特徴部を備え、前記少なくとも１つの中心判定特徴部は、前記静的検出センサの傍を通過する前記少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、前記エンドエフェクタ上の前記ウェハ保持ステーションの前記所定の中心の判定をもたらす、請求項１１記載の基板処理システム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの中心判定特徴部は、前記エンドエフェクタに保持される前記ウェハによって妨げられず、前記少なくとも１つの中心判定特徴部は、前記静的検出センサが、運動中の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で、前記少なくとも１つの中心判定特徴部を検出するように配置され、前記少なくとも１つの中心判定特徴部の前記検出が、前記静的検出センサの傍を通過する前記少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、前記エンドエフェクタ上の前記ウェハ保持ステーションの前記所定の中心の判定をもたらす、請求項１２記載の基板処理システム。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記少なくとも１つの縁部の前記検出に基づいて、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式での前記搬送アームの前記変動の判定と略同時に、前記ウェハ保持ステーションの前記所定の中心の判定をもたらすように構成される、請求項１１記載の基板処理システム。
【請求項１５】
前記搬送アームは、アッパーアームリンク、フォアアームリンクおよび２つ以上のエンドエフェクタを含み、前記２つ以上のエンドエフェクタは、前記アッパーアームリンクおよび前記フォアアームリンクが、前記２つ以上のエンドエフェクタのそれぞれに共通であるように、前記アッパーアームリンクおよび前記フォアアームリンクに共通して従属する、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項１６】
共通して従属する前記２つ以上のエンドエフェクタの少なくとも１つは、独立した自由度を有し、それによって、共通して従属するエンドエフェクタの少なくとも１つが、共通の前記アッパーアームリンクおよび前記フォアアームリンクに対し、独立して移動可能であり、共通して従属するエンドエフェクタの少なくとも１つが、共通して従属する前記２つ以上のエンドエフェクタの別の１つに対応する別のアーム姿勢判定特徴部とは異なる、対応するアーム姿勢判定特徴部を有し、それによって、少なくとも１つの独立して移動可能なエンドエフェクタの前記対応するアーム姿勢判定特徴部の前記少なくとも１つの縁部の、前記静的検出センサによる感知に基づいて、前記少なくとも１つの独立して移動可能なエンドエフェクタに対する前記搬送アームの変動が、共通して従属する前記２つ以上のエンドエフェクタの別の１つに対する前記搬送アームの変動とは別個に判定される、請求項１５記載の基板処理システム。
【請求項１７】
前記搬送アームは、ＳＣＡＲＡアームである、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記搬送アーム、および前記エンドエフェクタの前記基準特徴部を位置決めし、前記搬送アームの判定された変動を補償する、請求項１記載の基板処理システム。
【請求項１９】
基板処理方法であって、
所定の中心を備え、基準特徴部を有するエンドエフェクタを含む搬送アームを備える基板搬送装置を用いて、基板処理装置内でウェハを搬送することであって、前記ウェハは、前記エンドエフェクタのウェハ保持ステーションにて、前記エンドエフェクタ上に保持される、ウェハを搬送することと、
静的検出センサを用いて、前記基板搬送装置に一体化される少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部の少なくとも１つの縁部を、前記搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で検出することとであって、前記少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、前記基準特徴部から独立し、前記基準特徴部とは別個である少なくとも１つのアーム姿勢に対し決定的である、少なくとも１つの縁部を検出することと、
前記基板搬送装置に通信可能に連結される制御装置を用いて、前記少なくとも１つの縁部の前記検出に基づき、前記ウェハから独立した前記搬送アームの比例因子を判定することであって、前記比例因子が、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式で、前記搬送アームの変動を特定する、比例因子を判定することと、
前記制御装置の運動力学的影響レゾルバを用いて、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式での、前記静的検出センサによる、前記少なくとも１つの縁部の前記検出から、判定された前記比例因子と、前記搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動との間の、搬送アームの運動力学に影響を及ぼす個別の関係を判定し、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式で、前記搬送アームの前記変動を判定することと、
を含む、
方法。
【請求項２０】
前記運動力学的影響レゾルバを用いて、判定された比例因子との、判定された前記関係において、それぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすことをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記運動力学的影響レゾルバを用いて、前記少なくとも１つの縁部の前記検出に基づいて、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすことをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
前記運動力学的影響レゾルバを用いて、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式での、前記静的検出センサによる、前記少なくとも１つの縁部の前記検出から、前記搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対する前記異なる個別の変動の、非線形の運動力学的影響の寄与を判定し、前記搬送アームの前記径方向運動を伴うオンザフライ方式で、前記アームの前記変動を判定することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
前記搬送アームは、ＳＣＡＲＡアームである、請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
前記制御装置を用いて、前記搬送アームおよび前記エンドエフェクタの前記基準特徴部を位置決めするために、前記搬送アームの判定された前記変動を補償することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２５】
前記制御装置を用いて、少なくとも１つまたは複数のアームリンクを前記エンドエフェクタと共有する別の独立したエンドエフェクタの、判定された前記変動を補償することをさらに含み、前記別の独立したエンドエフェクタは、前記エンドエフェクタに対して、少なくとも１つの独立した自由度を有する、請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年７月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／３２０，１４２号および２０１６年４月８日に出願された米国仮特許出願第６２／１９１，８６３号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
例示的実施形態は、概して、基板処理システムに関し、より詳細には、基板処理システムの構成要素の較正および同期に関する。
【０００３】
基板処理装置は、典型的には、基板に対し、複数の動作を行うことが可能である。基板処理装置は、概して、移送チャンバ、および移送チャンバに連結される１つまたは複数の処理モジュールを含む。移送チャンバ内の基板搬送ロボットは、基板を、スパッタリング、エッチング、コーティング、ソーキングなどの種々の動作が行われる処理モジュール間で移動させる。たとえば、半導体装置製造者および材料生産者に使用される製造工程は、基板処理装置内における、基板の正確な位置決めを必要とすることが多い。
【０００４】
基板の正確な位置決めは、一般的には、処理モジュールの位置を基板搬送ロボットに教示することによって提供される。処理モジュールの位置を知らせるため、および基板を基板保持位置に正確に設置するためには、基板の中心がわかっていなければならない。一般的に、自動の基板またはウェハセンタリングアルゴリズムは、たとえば、基板を保持する基板搬送部のエンドエフェクタに対し、偏心度ゼロである基準基板位置を規定するために、基板中心治具の利用を必要とし、偏心度ゼロとは、基板の中心の位置が、エンドエフェクタの予測される中心と一致する場所である。一般的に、基板センタリング治具は、エンドエフェクタ上に手動で取り付けられ、基板を偏心度ゼロの基準として画定される位置に位置決めするための基準面として使用される。基板センタリング治具の手動による設置、および基板センタリング治具に対する、基板の手動による設置は、オペレータの誤操作や、基板処理装置内における粒子（たとえば汚染）の発生につながり得る。基板センタリング治具の使用は、また、大気にて行われる。つまり、基板処理装置内の環境が乱され、それによって生産時間が減少する。
【０００５】
一般的に、基板搬送ロボットの教示は、基板搬送ロボットにより運搬される、（たとえば、基板上のセンサまたはカメラを含む）器具を取り付けられた基板を利用すること、処理モジュール内、もしくは基板処理装置の他の基板保持ステーション内に設置される取外し可能な治具を利用すること、処理モジュール内に位置する、または処理モジュールにてアクセス可能であるウェハセンタリングセンサを利用すること、処理モジュールの外部に配置されるセンサ（たとえばカメラ）を利用すること、または基板搬送ロボット、もしくは基板搬送ロボットにより運搬される物体に、処理モジュール内の目標物を接触させることによって、基板処理装置に付加される専用の教示センサを用いてロボットおよび／またはロボットにより運搬される基板の位置を検出することを含む。基板処理装置内の教示位置へのこれらの手法は、センサが真空内に設置されることを要求してもよく、顧客に対し、処理装置および／または工具の変更を要求してもよく、真空環境または高温での使用に適さなくてもよく、センサ目標物、ミラー、または治具が処理装置内に設置されることを要求してもよく、基板処理装置の真空環境を乱してもよく、ならびに／または基板搬送ロボットの制御装置および／もしくは処理システムの制御装置に組み込まれたコードに、ソフトウェアの変更を要求してもよい。
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載されるもののような、他の従来のアーム温度補償アルゴリズムは、基準温度と現在の温度との間でセンサが移行するときにロボットの位置を比較することによって熱膨張量を推定するために、ロボットエンドエフェクタまたはアーム内／上の基準フラッグを使用してもよい。この従来の手法は、本質的に、ロボットマニピュレータのアッパーアームおよびフォアアームが、ある一定の熱膨張係数を用いて、ロボットが一定温度において直線の棒状としてモデル化され得るような安定状態条件にあると仮定する。一般的に、従来のアーム温度補償アルゴリズムの限界は、マニピュレータリンクが温度の上昇または低下などの温度過渡の状況下にある場合の位置誤差を正確に補償しないという点にある。このような温度過渡の状況は、半導体クラスタツールは、動作温度が大きく異なる処理モジュールおよびロードロックを有し得るため、より現実的な顧客の使用状況を表している。一般的に、従来の熱補償アルゴリズムはまた、エンドエフェクタ位置に対するリンクの角位置に対する非線形の感度のため、アームの運動力学の非線形の影響を考慮しない。
【０００７】
また、従来の実施では、
【数１】
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（Ｒ０は基準温度にあるアーム位置であり、Ｒ１は制御ソフトウェアにより算出される新しい位置である）と定義される、ロボットマニピュレータの推定された相対的な熱膨張は、直線的にふるまうと考えられ、ロボットの中心からより離れて位置する設置ステーション位置における、ロボット搬送の位置修正を推定するために使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０１８０４４８号明細書
【特許文献２】米国特許第６５５６８８７号明細書
【発明の概要】
【０００９】
処理装置内の環境を乱すことなく、または、基板処理装置への追加の器具および／または変更を必要とすることなく、処理装置内の基板処理位置を基板搬送ロボットに教示することをもたらすために、センタリング治具を使用することなく、基板を自動でセンタリングすることは有利となる。
【００１０】
開示される実施形態の前述の態様および他の特徴を、添付の図面に関連して、以下の記載において説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】開示される実施形態の態様を組み込む基板処理装置の概略図である。
【図１Ｂ】開示される実施形態の態様を組み込む基板処理装置の概略図である。
【図１Ｃ】開示される実施形態の態様を組み込む基板処理装置の概略図である。
【図１Ｄ】開示される実施形態の態様を組み込む基板処理装置の概略図である。
【図２Ａ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図２Ｂ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図２Ｃ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図２Ｄ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図２Ｅ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図３】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図４Ａ】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図４Ｂ】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図４Ｃ】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図４Ｄ】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図４Ｅ】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図４Ｆ】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図５】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図６】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図７】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図８】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図９】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図１０】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図１１】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図１２】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図１３】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図１４】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図１５】開示される実施形態の態様による、基板処理装置のアームリンクの経時的な温度勾配を示す例示的グラフである。
【図１６】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図１７】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図１８】開示される実施形態の態様による、基板処理装置の位置補償データを示す例示的グラフである。
【図１９】開示される実施形態の態様による、位置計算の例示的ブロック図である。
【図２０】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図２１】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図２２】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【図２３】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図２４】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図２５】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図２６】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図２７】開示される実施形態の態様による、異なる温度にあるエンドエフェクタのずれを示す例示的グラフである。
【図２８】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図２９】開示される実施形態の態様による基板処理装置の一部の概略図である。
【図３０】開示される実施形態の態様による、基板搬送装置の例示的エンドエフェクタの概略図である。
【図３１】開示される実施形態の態様による、基板搬送装置の例示的エンドエフェクタの概略図である。
【図３２】開示される実施形態の態様によるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１Ａ〜１Ｄを参照すると、本明細書においてさらに説明する、開示される実施形態の態様を組み込む基板処理装置またはツールの概略図が示される。開示される実施形態の態様を図面に関連して説明するが、開示される実施形態の態様は、様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状または種類の要素または材料が使用されてもよい。
【００１３】
以下においてより詳細に説明するように、開示される実施形態の態様は、自動で（たとえば、オペレータの介入なしで）基板またはウェハをたとえば、基板搬送エンドエフェクタに対してセンタリングすること、基板処理装置の基板保持ステーションを自動で位置特定すること、および基板保持ステーションの位置を基板搬送装置に教示することを提供する。なお、基板と、ウェハという用語は、本明細書では互換的に使用される。また、本明細書で使用される用語「基板保持ステーション」は、処理モジュール内の基板保持位置、または、たとえば、ロードポート（またはその上に保持された基板カセット）、ロードロック、バッファステーションなどの、基板処理装置内の他の任意の適切な基板保持位置である。開示される実施形態の態様は、基板処理センサのような、基板処理装置に用いられる既存の器具および装置を利用する。本明細書で使用される基板処理センサは、自動ウェハセンタリング（ＡＷＣ）をもたらす能動型ウェハセンタリングセンサ、基板アライナ、および／または基板処理中の基板の整列および／またはセンタリングに使用される、他の適切な（たとえば、エンドエフェクタ上の所定の基板保持位置に対する）基板の偏心度検出ユニットである。換言すると、開示される実施形態の態様よる自動センタリングおよび教示を利用した場合、たとえば、基板処理装置の最初の購入／構成の後に顧客にかかる、追加の器具コストが実質的にない。
【００１４】
開示される実施形態の態様は、基板搬送装置および／または基板処理装置システム制御装置に組み込まれるプログラミングコードに対し、実質的にソフトウェアを変更することなく、実施されてもよい。たとえば、開示される実施形態の態様は、「取り出しおよび設置」コマンドおよび／または「基板整列」コマンドなどの、基板搬送装置に関連する既存のコマンドを利用してもよい。開示される実施形態の態様は、また、処理環境内に位置する電子部品（たとえば、ケーブル、プリント基板など）が存在しないときに適合する、真空環境（ならびに、大気環境、たとえば、不活性ガス、濾過された清浄空気）などの動作環境でもある。理解できるように、大気処理環境において、ＡＷＣの中心が大気処理環境内に位置してもよい。従って、開示される実施形態の態様は、基板搬送装置の自動センタリングおよび／または教示の間、基板処理装置内に既に確立されている処理環境（たとえば、真空または大気）を乱すことを実質的になしで、機械の休止時間の減少を提供する（たとえば、基板処理装置およびその構成要素が、自動教示プロセスの間、外部環境からシールされる、または隔離されるままである）。
【００１５】
以下に説明するように、開示される実施形態の態様は、一般的に、偏心度ゼロの基準基板位置を規定する従来の（たとえば、センタリング治具を使用する）自動ウェハまたは基板センタリング方法によりもたらされる誤差の除去を提供する。開示される実施形態の態様は、概して、自動基板センタリングのために慣例的に使用される較正ステップおよび治具を排除する。開示される実施形態の態様は、また、たとえば、各処理モジュール内の温度が約２００℃〜約８５０℃の範囲である場合の基板搬送装置と基板保持ステーションとの間の熱的影響による誤差を補償する。一態様では、各処理モジュール内の温度が、約８５０℃より高いが、他の態様では、各処理モジュールの温度は約２００℃未満である。開示される実施形態の態様はまた、たとえば、センサエラーまたは待ち時間によるヒステリシス効果を自動で補償する。
【００１６】
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、たとえば、半導体ツールステーション１１０９０などの、開示される実施形態の態様による処理装置が示される。半導体ツール１１０９０が図中に示されるが、本明細書において説明する、開示される実施形態の態様は、ロボットマニピュレータを使用する任意のツールステーションまたは応用例に適用されてもよい。この例では、ツール１１０９０は、クラスタツールとして示されているが、開示される実施形態の態様は、たとえば、図１Ｃおよび１Ｄに示され、ならびにその開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年３月１９日に発行された、「Ｌｉｎｅａｒｌｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」と題される米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されるものなどの、線形ツールステーションなどの、任意の適切なツールステーションに適用されてもよい。ツールステーション１１０９０は、概して、大気フロントエンド１１０００、真空ロードロック１１０１０、および真空バックエンド１１０２０を含む。他の態様では、ツールステーションは、任意の適切な構成を有してもよい。フロントエンド１１０００、ロードロック１１０１０、およびバックエンド１１０２０のそれぞれの構成要素は、たとえば、クラスタ型アーキテクチャ制御などの任意の適切な制御アーキテクチャの一部であってもよい制御装置１１０９１に接続されてもよい。制御システムは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年３月８日に発行された、「Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題される米国特許第７，９０４，１８２号明細書に記載されるものなどの、主制御装置、クラスタ制御装置、および自律型遠隔制御装置を有する閉ループ制御装置であってもよい。他の態様では、任意の適切な制御装置および／または制御システムが利用され得る。制御装置１１０９１は、基板処理装置の、基板の自動センタリングおよび／または基板保持ステーションの自動位置特定をもたらすために、本明細書に記載される処理装置を動作させるため、ならびに基板搬送装置に基板保持ステーションの位置を教示するための非一時的なプログラムコードを含む、任意の適切な記憶装置および（１つまたは複数の）プロセッサを含む。たとえば、一態様では、制御装置１１０９１は、（たとえば、基板と、基板搬送装置のエンドエフェクタとの間の偏心度を判定するための）組み込まれた基板位置特定コマンドを含む。一態様では、基板位置特定コマンドは、基板および基板を保持するエンドエフェクタを、１つまたは複数の自動基板センタリングセンサを通過または通り抜けるように移動させる、組み込まれた取出し／設置コマンドであってもよい。制御装置は、基板の中心およびエンドエフェクタの基準位置を判定し、エンドエフェクタの基準位置に対する基板の偏心度を判定するように構成される。一態様では、制御装置は、基板搬送装置／ロボットのエンドエフェクタおよび／または搬送アームの１つまたは複数の機能に対応する検出信号を受信し、たとえば、処理モジュール内の温度を原因とする、基板搬送装置または基板搬送装置の構��要素の熱膨張または収縮を判定するように構成される。
【００１７】
理解できるように、そして本明細書で説明されるように、一態様では、基板ステーションは内部に設置され、ここに記載された自動教示は、内部に真空圧力環境を有する処理モジュールにおいて行われる。一態様では、真空圧力は、１０-5Ｔｏｒｒ以下のような高真空である。一態様では、本明細書で説明される自動センタリングおよび／または教示は、たとえば、（たとえば、基板を処理するための）処理セキュリティの状態にある処理モジュール内に位置する基板ステーション特徴部内で行われる。基板処理のための処理セキュリティの状態とは、処理モジュールが、処理真空または大気を処理モジュール内に導入する準備が整っている清浄状態内に、または製造ウェハを処理モジュール内に導入する準備が整っている状態内に密閉されるという処理モジュールの状態である。
【００１８】
一態様では、フロントエンド１１０００は、概して、ロードポートモジュール１１００５、および、たとえばイクイップメントフロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）などのミニエンバイロメント１１０６０を含む。ロードポートモジュール１１００５は、３００ｍｍロードポートのＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５またはＥ１．９、前開き型または底開き型ボックス／ポッドおよびカセットに適合した、ボックスオープナー／ローダーツール標準（ＢＯＬＴＳ）インターフェースであってもよい。他の態様では、ロードポートモジュールは、２００ｍｍウェハインターフェース、４５０ｍｍウェハインターフェース、または、たとえば、より大型もしくはより小型のウェハまたは平面パネルディスプレーのための平面パネルのような、他の任意の適切な基板インターフェースとして構成されてもよい。図１Ａには２つのロードポートモジュール１１００５が示されているが、他の態様では、任意の適切な数のロードポートモジュールが、フロントエンド１１０００に組み込まれてもよい。ロードポートモジュール１１００５は、オーバーヘッド型搬送システム、無人搬送車、有人搬送車、レール型搬送車、または他の任意の適切な搬送手段から、基板キャリアまたはカセット１１０５０を受容するように構成されていてもよい。ロードポートモジュール１１００５は、ロードポート１１０４０を通じて、ミニエンバイロメント１１０６０と接合してもよい。一態様では、ロードポート１１０４０は、基板カセット１１０５０とミニエンバイロメント１１０６０との間で、基板の通過を可能にしてもよい。
【００１９】
一態様では、ミニエンバイロメント１１０６０は、概して、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を組み込む任意の適切な移送ロボット１１０１３を含む。一態様では、ロボット１１０１３は、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，００２，８４０号明細書に記載されるものなどの、トラック搭載ロボットであってもよく、他の態様では、任意の適切な構成を有する他の任意の適切な搬送ロボットであってもよい。ミニエンバイロメント１１０６０は、複数のロードポートモジュール間に基板移送用の被制御クリーンゾーンを設けてもよい。
【００２０】
真空ロードロック１１０１０は、ミニエンバイロメント１１０６０とバックエンド１１０２０との間に位置付けられて、ミニエンバイロメント１１０６０およびバックエンド１１０２０と接続されてもよい。なお、本明細書において使用される真空という用語は、基板が処理される、１０-5Ｔｏｒｒ以下のような高真空を意味してもよい。ロードロック１１０１０は概して、大気および真空スロットバルブを含む。スロットバルブは、大気フロントエンドから基板を搭載した後に、ロードロック内を排気するために使用され、窒素などの不活性ガスを用いてロック内に通気するときに、搬送チャンバ内の真空を維持するために使用される環境隔離を提供してもよい。一態様では、ロードロック１１０１０は、処理に望ましい位置に基板の基準をアライメントするためのアライナ１１０１１を含む。他の態様では、真空ロードロックは、処理装置の任意の適切な場所に設置されていてもよく、任意の適切な構成および／または測定機器を有していてもよい。
【００２１】
真空バックエンド１１０２０は概して、搬送チャンバ１１０２５、１つもしくは複数の処理ステーションまたは処理モジュール１１０３０、および、任意の適切な移送ロボットまたは装置１１０１４を含む。移送ロボット１１０１４は、以下において説明されるが、ロードロック１１０１０と様々な処理ステーション１１０３０との間で基板を搬送するために、搬送チャンバ１１０２５内に設置されていてもよい。処理ステーション１１０３０は、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対して動作してもよい。典型的な処理は、限定されないが、プラズマエッチングまたは他のエッチング処理、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、測定、急速熱処理（ＲＴＰ）、乾燥細片原子層成膜（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィ、エピタキシ（ＥＰＩ）、ワイヤボンダ、および蒸発のような、真空を使用する薄膜処理、または他の真空圧を使用する薄膜処理を含む。搬送チャンバ１１０２５から処理ステーション１１０３０に、またはその逆に、基板を通過させることを可能にするために、処理ステーション１１０３０は、搬送チャンバ１１０２５に接続される。一態様では、ロードポートモジュール１１００５およびロードポート１１０４０は、ロードポートに取り付けられるカセット１１０５０が、移送チャンバ１１０２５の真空環境および／または処理ステーション１１０３０の処理真空と実質的に直接適合する（たとえば、処理真空および／または真空環境が、処理ステーション１１０３０とカセット１１０５０との間で延在し、共通である）ように、真空バックエンド１１０２０に実質的に直接連結される（たとえば、一態様では、少なくともミニエンバイロメント１１０６０が省略され、他の態様では、真空ロードロック１１０１０も省略されて、カセット１１０５０が、真空ロードロック１１０１０と類似の方法で真空にまで排気される）。
【００２２】
次に図１Ｃを参照すると、ツールインターフェースセクション２０１２が、概して搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘに（たとえば内向きに）向くが、長手方向軸Ｘからずれるように、ツールインターフェースセクション２０１２が搬送チャンバモジュール３０１８に取り付けられている、線形基板処理システム２０１０の概略平面図が示されている。搬送チャンバモジュール３０１８は、すでに参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されたように、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊを接続部２０５０、２０６０、２０７０に取り付けることによって、任意の適切な方向に延長されてもよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１９Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、基板を、処理システム２０１０の全体に亘って、および、たとえば、（一態様において、上述した処理ステーション１１０３０に実質的に類似する）処理モジュールＰＭの内外へ搬送するために、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい、任意の適切な基板搬送部２０８０を含んでいる。理解できるように、各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を維持することが可能であってもよい。
【００２３】
図１Ｄを参照すると、線形搬送チャンバ４１６の長手方向軸Ｘに沿った、例示的な処理ツール４１０の概略的な立面図が示されている。図１Ｄに示される、開示される実施形態の態様では、ツールインターフェースセクション１２は典型的に、搬送チャンバ４１６に接続されてもよい。この態様では、インターフェースセクション１２は、ツール搬送チャンバ４１６の一方の端部を画定してもよい。図１Ｄに見られるように、搬送チャンバ４１６は、たとえば、インターフェースステーション１２から反対の端部に、別のワークピース進入／退出ステーション４１２を有していてもよい。他の態様では、搬送チャンバからワークピースを挿入／除去するための、他の進入／退出ステーションが設けられてもよい。一態様では、インターフェースセクション１２および進入／退出ステーション４１２は、ツールからのワークピースの搭載および取出しを可能にしてもよい。他の態様では、ワークピースは、一方の端部からツールに搭載され、他方の端部から取り出されてもよい。一態様では、搬送チャンバ４１６は、１つまたは複数の搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉを有してもよい。各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を保持することが可能であってもよい。既に述べられたように、図１Ｄに示される搬送チャンバ４１６を形成する搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ、ロードロックモジュール５６Ａ、５６、およびワークピースステーションの構成／配置は例示的なものに過ぎず、他の態様では、搬送チャンバは、任意の望ましいモジュール配置で配置された、より多くのまたはより少ないモジュールを有してもよい。示される態様では、ステーション４１２はロードロックであってもよい。他の態様では、ロードロックモジュールは、（ステーション４１２に類似の）端部進入／退出ステーションの間に設置されてもよく、または、（モジュール１８ｉに類似の）隣の搬送チャンバモジュールは、ロードロックとして動作するように構成されてもよい。
【００２４】
既に述べられたように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉに設置され、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい１つまたは複数の対応する搬送装置２６Ｂ、２６ｉを有してもよい。それぞれの搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、搬送チャンバ内に線形に分散されたワークピース搬送システムを提供するために連携してもよい。この態様では、（図１Ａおよび１Ｂに図示されるクラスタツールの搬送装置１１０１３、１１０１４に実質的に類似であってもよい）搬送装置２６Ｂは、一般的なＳＣＡＲＡアーム構成を有してもよい（他の態様では、搬送アームは、たとえば、図２Ｂに示される線形摺動アーム２１４、または任意の適切なアーム連係機構を有する他の適切なアームに実質的に類似の配置などの、他の任意の所望の配置を有してもよい）。アーム連係機構の適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２００９年８月２５日に発行された米国特許第７，５７８，６４９号明細書、１９９８年８月１８日に発行された米国特許第５，７９４，４８７号明細書、２０１１年５月２４日に発行された米国特許第７，９４６，８００号明細書、２００２年１１月２６日に発行された米国特許第６，４８５，２５０号明細書、２０１１年２月２２日に発行された米国特許第７，８９１，９３５号明細書、２０１３年４月１６日に発行された米国特許第８，４１９，３４１号明細書、ならびに、２０１１年１１月１０日に出願された、「Ｄｕａｌ  Ａｒｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題される米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書、および２０１３年９月５日に出願された、「Ｌｉｎｅａｒ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｒｏｂｏｔ  ｗｉｔｈ  Ｚ  Ｍｏｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  Ａｒｍ」と題される米国特許出願第１３／８６１，６９３号明細書に見ることができる。開示される実施形態の態様では、少なくとも１つの移送アームは、アッパーアーム、バンド駆動式フォアアーム、およびバンド拘束式エンドエフェクタを含む、従来のＳＣＡＲＡ（水平多関節ロボットアーム）型設計から、または伸縮アーム、もしくは他の任意の適切なアーム設計から得られてもよい。移送アームの適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２００８年５月８日に出願された、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｏｖａｂｌｅ  Ａｒｍｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題される米国特許出願第１２／１１７，４１５号明細書、および２０１０年１月１９日に発行された、米国特許第７，６４８，３２７号明細書に見ることができる。移送アームの動作は、互いから独立してもよく（たとえば、各アームの伸長／後退は、他のアームから独立してもよい）、ロストモーションスイッチによって動作されてもよく、またはアームが少なくとも１つの共通駆動軸を共有するように、任意の適切な方法で、動作可能に連結されてもよい。さらに他の態様では、搬送アームは、フロッグレッグアーム２１６（図２Ａ）構成、リープフロッグアーム２１７（図２Ｄ）構成、左右対称型アーム２１８（図２Ｃ）構成などの、他の任意の望ましい構成を有してもよい。別の態様では、図２Ｅを参照すると、移送アーム２１９は、少なくとも第１および第２関節アーム２１９Ａ、２１９Ｂを含み、各アーム２１９Ａ、２１９Ｂは、共通する移送平面内で少なくとも２つの基板Ｓ１、Ｓ２を隣り合って保持するように構成されるエンドエフェクタ２１９Ｅを含み（エンドエフェクタ２１９Ｅの各基板保持位置は、基板Ｓ１、Ｓ２を取り出し、設置するための共通の駆動部を共有する）、基板Ｓ１、Ｓ２の間の間隔ＤＸは、隣り合う基板保持位置の間の固定された間隔に対応する。搬送アームの適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２００１年５月１５日に発行された米国特許第６，２３１，２９７号明細書、１９９３年１月１９日に発行された米国特許第５，１８０，２７６号明細書、２００２年１０月１５日に発行された米国特許第６，４６４，４４８号明細書、２００１年５月１日に発行された米国特許第６，２２４，３１９号明細書、１９９５年９月５日に発行された米国特許第５，４４７，４０９号明細書、２００９年８月２５日に発行された米国特許第７，５７８，６４９号明細書、１９９８年８月１８日に発行された米国特許第５，７９４，４８７号明細書、２０１１年５月２４日に発行された米国特許第７，９４６，８００号明細書、２００２年１１月２６日に発行された米国特許第６，４８５，２５０号明細書、２０１１年２月２２日に発行された米国特許第７，８９１，９３５号明細書、２０１１年１１月１０日に出願され、「Ｄｕａｌ  Ａｒｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書、および２０１１年１０月１１日に出願され、「Ｃｏａｘｉａｌ  Ｄｒｉｖｅ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題された米国特許出願第１３／２７０，８４４号明細書に見られる。開示される実施形態の態様は、一態様では、たとえば、米国特許第８，２９３，０６６号明細書および第７，９８８，３９８号明細書に記載され、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれるもののような線形搬送シャトルの搬送アームに組み込まれている。
【００２５】
図１Ｄに示される、開示される実施形態の態様では、搬送装置２６Ｂのアームは、取り出し／配置場所から素早くウェハを交換する（たとえば、基板保持位置からウェハを取り出し、その後すぐに同じ基板保持位置にウェハを設置する）搬送を可能にする、いわゆる迅速交換配置（fast swap arrangement）を提供するように配置されてもよい。搬送アーム２６Ｂは、任意の適切な数の自由度（たとえば、Ｚ軸運動を伴う、肩および肘関節部の周りの独立回転）を各アームに提供するために、任意の適切な駆動セクション（たとえば、同軸配置駆動シャフト、並置駆動シャフト、水平方向に隣接するモータ、垂直方向に積み重ねられたモータなど）を有してもよい。図１Ｄに見られるように、この態様では、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉとの間に介在して設置されてもよく、適切な処理モジュール、（１つまたは複数の）ロードロックＬＬ、（１つまたは複数の）バッファステーション、（１つまたは複数の）測定ステーション、または他の任意の望ましい（１つまたは複数の）ステーションを画定してもよい。たとえば、ロードロック５６Ａ、５６、およびワークピースステーション３０ｉなどの中間モジュールはそれぞれ、搬送チャンバの線形軸Ｘに沿った搬送チャンバの全長に亘って、ワークピースの搬送を可能にするために搬送アームと連携する静止型ワークピース支持部／棚５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有していてもよい。例として、（１つまたは複数の）ワークピースが、インターフェースセクション１２によって、搬送チャンバ４１６に搭載されてもよい。（１つまたは複数の）ワークピースは、インターフェースセクションの搬送アーム１５を用いて、ロードロックモジュール５６Ａの（１つまたは複数の）支持部上に位置決めされてもよい。ロードロックモジュール５６Ａ内で、（１つまたは複数の）ワークピースは、モジュール１８Ｂ内の搬送アーム２６Ｂによって、ロードロックモジュール５６Ａとロードロックモジュール５６との間で移動させられてもよく、同様の連続的な方法で、（モジュール１８ｉ内の）アーム２６ｉを用いて、ロードロック５６とワークピースステーション３０ｉとの間で、および、モジュール１８ｉ内のアーム２６ｉを用いて、ステーション３０ｉとステーション４１２との間で移動させられてもよい。（１つまたは複数の）ワークピースを反対の方向に移動させるために、この処理は全体的に、または部分的に逆行されてもよい。したがって、一態様では、ワークピースは、軸Ｘに沿って任意の方向に、および搬送チャンバに沿って任意の位置に移動させられてもよく、搬送チャンバと通信する、任意の望ましいモジュール（処理モジュール、あるいは別のモジュール）に、または任意の望ましいモジュールから、搭載または取り出されてもよい。他の態様では、静止型ワークピース支持部または棚を有する中間搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉの間には設けられなくてもよい。そのような態様では、隣接する搬送チャンバモジュールの搬送アームは、搬送チャンバを通してワークピースを移動させるために、ワークピースを、エンドエフェクタまたは１つの搬送アームから直接、別の搬送アームのエンドエフェクタへ受け渡してもよい。処理ステーションモジュールは、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対し動作してもよい。基板が、搬送チャンバから処理ステーションに、またはその逆に、受け渡されることを可能にするために、処理ステーションモジュールは、搬送チャンバモジュールに接続される。図１Ｄに示された処理装置と類似の一般的特徴を有する処理ツールの適切な例は、既に参照により本明細書に組み込まれている米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されている。
【００２６】
次に図３を参照すると、任意の適切な処理ツール３９０の一部の概略図が示されている。ここでは、処理ツール３９０は、上記の処理ツールの１つまたは複数と実質的に類似である。処理ツール３９０は、概して、搬送ロボット１３０、少なくとも１つの（たとえば、自動ウェハセンタリング（ＡＷＣ）センサ１９９Ａ、１９９Ｂなどの）静的検出センサ、および、たとえば、自動ウェハセンタリングおよびステーション教示装置３００を形成する（一態様では制御装置１１０９１である）ロボット制御装置を含んでもよい。例示目的のために、図３には２つのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂが示されているが、他の態様では、処理ツールは、２つよりも多い、または少ないセンサを有してもよい。図３は、また、処理ツール３９０の例示的な処理モジュール３２５を示している。図３では、搬送ロボット３３０は完全に模式的に表現され、上述されたように、ロボット３３０は任意の所望の構成を有することができる。ロボット３３０は、（上記の処理ステーション１１０３０、処理モジュールＰＭと実質的に同様である）処理モジュール３２５に搬送するために基板Ｓを保持するように示されている。処理モジュール３２５は、所定の中心位置ＳＣを画定する基板保持ステーション３１５を有する。基板Ｓの中心が、保持ステーション３１５内に位置決めされたときに、ステーションセンターＳＣと実質的に一致することが望ましい。他の態様では、基板ステーションは、処理装置の任意の望ましい部分によって画定されてもよく、基板はロボットによって位置決めされる。図３に示されるように、ロボット３３０に対する、基板位置および／または保持ステーション３１５、ならびに（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、単に例示的なものである。他の態様では、基板保持ステーションおよび（１つまたは複数の）センサは、搬送ロボットに対して所望の位置に設置されてもよい。図３では、以下に説明するように、基板搬送ロボット３３０、センサ１９９Ａ、１９９Ｂ、および制御装置１１０９１が接続されて示されており、ロボットが基板を搬送路Ｐに沿って保持ステーション３１５へと搬送するときに、ロボットのエンドエフェクタ３９５上のウェハまたは基板保持ステーション３９５Ｓ（図４Ａ）に保持される基板Ｓの少なくとも偏心度を判定すること、および搬送ロボット３３０の位置を調節するためのセンタリング要素を生成し、ロボットが基板Ｓを基板ステーションセンターＳＣ上に設置することを確実することが可能である、オンザフライ方式（すなわち、基板搬送移動の間）の基板センタリングシステムを形成している。本明細書で説明されるように、少なくともロボット３３０の熱膨張および／または収縮に基づいて基板Ｓのセンタリングが実行されるように、ロボット３３０の熱膨張および／または収縮もまた、判定される。図３にも見られるように、一態様では、処理ツール３９０は、アライナまたは自動ウェハセンタリングステーション３６２を含む。一態様では、制御装置１１０９１は、オンザフライ方式の自動基板センタリングをもたらすために、アライナ３６２により提供される、またはアライナ３６２から引き出される情報またはデータ（たとえば、基板の直径、基準Ｆの位置など）を使用してもよい。
【００２７】
理解できるように、既知の制御された方法で制御装置１１０９１が、ロボットのエンドエフェクタ３９５、具体的には、所定のエンドエフェクタの中心または基準位置３９５Ｃを、処理ツール３９０内の任意の望ましい位置に運ぶために、基板搬送ロボット３３０の移動を制御し得るように、基板搬送ロボット３３０は、制御装置１１０９１と接続および通信する。たとえば、基板搬送ロボット３３０は、制御装置１１０９１に接続され、制御装置１１０９１に適切な信号を送信し、制御装置１１０９１が、ロボット３３０に関連する任意の望ましい基準系で、エンドエフェクタの中心３９５Ｃの位置座標および運動定義パラメータの両方を規定することを可能にする（たとえば、位置またはモータエンコーダ３３１などの）所望の位置判定装置を有してもよい。たとえば、基板搬送ロボット３３０は、回転の肩軸Ｚの周りで全体の回転を可能にするように、枢動可能に取り付けられてもよく、エンドエフェクタの中心３９５Ｃを回転の肩軸Ｚに対して少なくとも径方向に移動させるように連結式にされてもよい。基板搬送ロボット３３０のエンコーダ３３１は、移動をもたらすロボットのモータの相対または絶対移動を特定するために、制御装置１１０９１に接続される。さらに、制御装置１１０９１は、エンコーダデータを変換し、（制御装置内にプログラムされた、ロボットの幾何情報と組み合わせて）エンドエフェクタの中心３９５Ｃの位置座標および慣性パラメータを生成するようにプログラムされる。そのようにして、制御装置１１０９１は、任意の時点におけるエンドエフェクタの中心３９５Ｃの（所望の座標基準フレームでの）位置座標、およびエンドエフェクタの任意の目的地の位置（たとえば、基板ステーションの中心ＳＣ）を知得する。
【００２８】
一態様では、アライナ３６２は、任意の適切な基板アライナであってもよい。一態様では、アライナ３６２は、装置のフロントまたは大気セクション１１０００に設置される（図１参照）が、他の態様では、アライナは、装置内の任意の所望の位置に設置されてもよい。適切なアライナの一例は、「Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ａｌｉｇｎｅｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題される、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８、５４５、１６５号に記載されている。上記のように、アライナ３６２は、貫通ビームセンサのような、基板Ｓ上の基準Ｆを検出することが可能である（１つまたは複数の）適切なセンサを有してもよい。理解できるように、基準Ｆは、処理モジュールの１つまたは複数の処理特性に関連する、基板Ｓの望ましい整列を特定するように機能する。たとえば、図３に示されている処理モジュール３２５は、基板が特定の方向を向いていることが要求される、基板Ｓに対する特定の処理の実行が可能であってもよい。アライナ３６２は、後に、基板搬送ロボット３３０によって基板保持ステーション３１５内に搬送され、設置されると、基板Ｓが所望の方向を向くように、たとえば、基板Ｓを、アライナ内にあるときに、位置決めしてもよい。他の態様では、制御装置１１０９１が、基板Ｓを所望の向きで処理モジュール３２５内に設置するように基板搬送ロボット３３０を制御するように、アライナ１６５は、制御装置１１０９１に位置情報を特定してもよい。アライナ３６２によって確立された基板の向きによって、既知の位置に、基板の基準Ｆが位置決めされる。基板のための基準の既知の位置が制御装置１１０９１に通知される。制御装置１１０９１は、基板３１５がエンドエフェクタ３９５によって搬送され、アライナ３６２により提供される基準Ｆの位置情報から、エンドエフェクタ３９５に対する基準Ｆの予定位置を確立するようにプログラムされる。エンドエフェクタ３９５上での予定基準位置は、たとえば、基板Ｓ上の２つの地点を特定する（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂを使用する自動ウェハセンタリングをもたらすように、制御装置１１０９１によって使用されてもよい。
【００２９】
一態様では、制御装置１１０９１は、自動ウェハセンタリングをもたらすために使用される、処理ツール３９０および基板Ｓの様々な一時データを監視および登録するようにプログラムされてもよい。理解できるように、基板Ｓの寸法特性は、環境条件、特に温度により変化し得る。たとえば、基板３１５は、処理中に温度変化に曝されると、熱膨張および収縮を起こし得る。一態様では、制御装置１１０９１は、基板Ｓの前の位置および温度に関するデータとは実質的に関わらない任意の適切な方法で、たとえば、基板の縁部に沿って、十分な数（たとえば、３つ以上）の地点を検出するなどによって、基板の中心を判定するように構成される。他の態様では、制御装置１１０９１は、基板の前の位置に関する情報、および基板が前の位置で曝されていた環境温度、曝露時間、および他の関連する情報を有してもよい。たとえば、基板Ｓは、ある事前の時点に、何らかの温度で搬送コンテナ内に設置された焼成モジュールから取り除かれ、そこである期間保持され、そして、あるフロントエンド温度を有する処理ツール３９０内へと搬入されてもよい。したがって、制御装置１１０９１の記憶装置は、基板Ｓが搬送されるときに通過する、または内部で基板Ｓを保持する、処理ツール３９０の各領域内、および半導体製造施設の他の所望の部分内の温度に関するデータを保持してもよい。たとえば、温度情報は、内部で基板Ｓが装置へと搬送される搬送コンテナ１１０５０（図１）のために、制御装置１１０９１に記憶されてもよい。温度情報は、フロントセクション１１０００（図１参照）、ロードロック１１０１０、および基板Ｓがバッファされてもよい任意のバッファステーション（図示されず）のために記憶されてもよい。真空セクション１１０９０においても同様に、放熱表面または熱吸収表面（たとえば、加熱板、冷却板など）の温度のような熱情報もまた、制御装置１１０９１により記憶されてもよい。理解できるように、例示的な実施形態では、制御装置１７０もまた、位置および時間などの基板の一時情報を監視し記憶してもよい。したがって、例示的な実施形態では、制御装置１１０９１は、その記憶装置内に、（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過するときなどの所望の期間中の基板Ｓの熱的条件を十分に規定するのに望ましいパラメータのためのデータを有してもよい。たとえば、制御装置は、アライナ３６２による半径の測定時、および（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する時などの、ある時点における基板の熱的条件（すなわち、温度）を適切に確立するための適切な熱平衡アルゴリズムを有してもよい。代替の実施形態では、基板のための熱的条件を特定するためのデータは、所望の外部記憶装置の場所から制御装置によってアクセスされてもよい。さらに他の代替の実施形態では、基板の熱的条件は、光温度計などの適切な装置によって直接計測されてもよい。基板の温度に関するデータは、基板の熱的条件による、基板Ｓの寸法の変動を判定するために使用されるように、制御装置に通知されてもよい。他の態様では、基板Ｓの中心は、たとえば、センサ１９９Ａ、１９９Ｂを用いて基板の縁部上の少なくとも３つの地点を検出する、および検出された少なくとも３つの地点に基づいて、中心を判定するなどによって、基板の温度と無関係に判定されてもよい。
【００３０】
図３をさらに参照すると、センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、基板搬送ロボット３３０により、基板がセンサを通過するように移動させられると、基板３１５の存在を検出することが可能である、貫通ビームセンサ、またはリフレクタンスセンサのような任意の適切なタイプのものであってもよい。例示的な実施形態では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、それぞれ、ビームを検出したとき、または検出できなかったときに適切な信号を生成するビーム源および検出器を有してもよい。基板の縁部が、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数の感知領域を通過し、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数によって検出されるように、センサ１９９Ａ、１９９Ｂは基板の搬送路Ｐに対してずれるように位置してもよい。図３では、基板の搬送路Ｐは、例示目的のために、略径方向の進路として示されている（すなわち、進路が、基板搬送ロボット３３０の回転の肩軸Ｚを通過して延びている）。他の態様では、基板Ｓは、任意の望ましい搬送路を有してもよい。たとえば、進路は、径方向の進路Ｐに対しずれているが、略平行である直線状の進路であってもよく、他の態様では、進路は、弧状の進路である。他の態様では、進路は、径方向の進路Ｐに対して所望の角度分ずれてもよい。センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，９９０，４３０号明細書に記載されるように、対象の縁部検出のための感度を向上させるために、最適に設置されてもよい。
【００３１】
一態様では、搬送路Ｐに対するセンサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数の位置は、エンドエフェクタ３９５上での基板３１５の予定の向きに（すなわち、基準Ｆの予定位置に）基づいてもよく、ひいては、基板が搬送される処理モジュール３２５に関連する基板配向パラメータに基づいてもよい。所定の処理モジュールへと搬送される基板の予期される向きは、処理モジュールおよびロボットが取り付けられる、装置のセットアップ時に設定可能である。オンザフライ方式の自動基板センタリングセンサ１９９Ａ、１９９Ｂは、ロボットエンドエフェクタ３９５上における、基板の予定される向きにおいて、与えられる処理モジュールに関連する配向パラメータに応じて、基準Ｆが、センサにより画定される除外領域内にないことが予定されることを確実にするために、搬送路Ｐに対して適宜に位置決めされてもよい。
【００３２】
一態様では、制御装置１１０９１は、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる、２００６年１月２４日に発行された米国特許第６，９９０，４３０号明細書および２０１１年４月１２日に発行された米国特許第７，９２５，３７８号明細書に記載されるもののような方法で、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数を使用して、エンドエフェクタ３９５の基準位置３９５Ｃ対する基板Ｓの中心位置を判定するように構成される。他の態様では、制御装置１１０９１は、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる、１９８９年４月４日に発行された米国特許第４，８１９，１６７号明細書および１９９９年１１月９日に発行された米国特許第５，９８０，１９４号明細書に記載されるもののような、任意の適切な方法で、エンドエフェクタ３９５の基準位置３９５Ｃ対する基板Ｓの中心位置を判定するように構成される。
【００３３】
既に説明したように、制御装置１１０９１は、また、基板を基板保持ステーション３１５から取出し、基板保持ステーション３１５へ設置するために、基板を自動でセンタリングするときに、基板搬送装置３９５の熱膨張および／または収縮を判定するように構成される。図４Ａを参照すると、一態様では、エンドエフェクタ３９５は、エンドエフェクタの基準点の位置の判定をもたらすために、任意の適切な方法でエンドエフェクタに一体化される（一体部材として形成される）または取り付けられる、１つまたは複数の基準特徴部または中心判定特徴部４０１、４０２を備えるセルフセンタリングエンドエフェクタである。基準特徴部４０１、４０２は、エンドエフェクタ３９５に関して説明されるが、他の態様では、基準特徴部は、アームリンク上など、基板搬送ロボット３３０の任意の適切な部分上に位置してもよいことが理解されるべきである。１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２は、エンドエフェクタ３９５の基準位置３９５Ｃ（図４Ａでは、位置Ｘｃ、Ｙｃとも表示される）に対して、ひいては、エンドエフェクタのあらゆる空間位置に対して決定的である。たとえば、１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２は、本明細書においてより詳細に説明するように、エンドエフェクタ３９５および基準特徴部４０１、４０２の温度とは無関係である、基準位置３９５Ｃとの所定の固定関係を有する。一態様では、（１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２を含む）エンドエフェクタ３９５は、エンドエフェクタ３９５の材料は、実質的に限られた熱膨張および収縮を有するという点で、たとえば、上記温度の上側範囲にあたるような高温（たとえば、約８５０℃以上）で、寸法が安定している。一態様では、エンドエフェクタ３９５、および１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２は、アルミナ、または高温において限られた量の熱膨張および収縮を有する他の適切な材料を含む。エンドエフェクタおよび基準特徴部の材料は、また、約８５０℃未満の温度においても、寸法が安定していることが理解されるべきである。なお、エンドエフェクタ３９５の高温および熱膨張が説明されるが、開示される実施形態の態様は、たとえば、約５００℃の中程度の基板処理温度および約２００℃の低温の処理温度に適用可能であることが理解されるべきである。
【００３４】
一態様では、図３および４Ａを参照すると、１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２は、たとえば、エンドエフェクタ３９５上、または基板搬送装置３３０の他の任意の適切な場所に形成および位置決めされ、それにより、１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２は、（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する、基板搬送３３０の移送アーム３３０Ａの（たとえば、オンザフライ方式の）運動４９９の間に、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの１つまたは複数などの、自動基板またはウェハセンタリングセンサに検出され、運動は、径方向の伸長／後退運動（たとえば、Ｒ運動）、回転運動（たとえば、θ運動）、または任意の適切な直線状または曲線状の運動のうちの１つまたは複数である。一態様では、基板Ｓがエンドエフェクタ３９５により保持されるまたは運搬される間、基準特徴部４０１、４０２が、センサ１９９Ａ、１９９Ｂに感知されるように、基準特徴部４０１、４０２は、エンドエフェクタ３９５上に保持される基板Ｓに対して位置決めされる。たとえば、エンドエフェクタ３９５の基板保持ステーション３９５Ｓは、１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２により妨げられない。また、１つまたは複数の基準特徴部４０１、４０２は、エンドエフェクタ３９５により保持される基板Ｓによって妨げられない。一態様では、基準特徴部４０１、４０２は、基板保持ステーション３９５Ｓとは分離し、基板保持ステーション３９５Ｓとは別個であるように基板搬送ロボット３３０上に配置される。一態様では、図３にみられるように、１つまたは複数の基準特徴部４０１’は、基板搬送装置３３０のアーム３３０Ａ上に位置する。たとえば、一態様では、エンドエフェクタ３９５は、手首ブレード３９５ＷＲ、またはエンドエフェクタをアーム３３０Ａのリンクに連結させる、他の適切な機械的インターフェース部によってアーム３３０Ａに連結される。一態様における手首ブレード３９５ＷＲは、基板搬送装置のアーム３３０Ａの手首軸を画定し、エンドエフェクタ３９５が取り付けられる連結支持部またはシートを含む。
【００３５】
理解できるように、基板Ｓは、エンドエフェクタ上で、中央に位置決めされて（たとえば、基板の中心が、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃと一致して）保持されてもよく、または偏心位置で（たとえば、基板の中心が、エンドエフェクタの基準点と一致しないで）保持されてもよい。センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、それぞれのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する基板の移行部４２１〜４２２、およびエンドエフェクタ３９５の運動４９９の間に、オンザフライ方式でそれぞれのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する基準特徴部の移行部４２５〜４２８を検出するように構成される。理解できるように、基板Ｓは、エンドエフェクタ３９５上に、基板の中心ＷＣとエンドエフェクタの基準点３９５Ｃとの間における任意の偏心度ｅを有して載置されてもよい。本明細書で説明するように、基準特徴部４０１、４０２とエンドエフェクタ３９５の基準点３９５Ｃとの間の所定の決定的関係により、どの教示治具からも独立した、基板の中心ずれ（たとえば、偏心度ｅ）の特定、基板搬送ロボット３３０（たとえば、ロボットの少なくともアーム３３０Ａ）が、熱変位（たとえば、膨張または収縮）の影響下にある場合のエンドエフェクタの中心または基準位置３９５Ｃの特定、ステーション保持位置ＳＣが特定および教示されるための、センサ１９９Ａ、１９９Ｂに対するエンドエフェクタの中心または基準位置３９５Ｃの特定、およびセンサのそれぞれの移行部４２１〜４２８に関連する、ロボット３９５の位置の検出におけるヒステリシスの影響（たとえば、センサの待ち時間）の最小化がもたらされる。
【００３６】
基準特徴部４０１、４０２のそれぞれは、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃに対してセンサ１９９Ａ、１９９Ｂによりスキャンされるそれぞれの縁部または移行点４２５、４２６、４２７、４２８を検出するための決定的唯一解を定義する既知の所定の形状を有する。この既知の所定の形状は、熱膨張／収縮前のエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃ、および熱膨張／収縮後のエンドエフェクタの基準点３９５の位置を判定するために、センサ１９９Ａ、１９９Ｂにより検出または感知される。一態様では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、エンドエフェクタがセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過して移動するときに、各センサが、エンドエフェクタ３９５の長手方向の中心線ＣＬに対してずれるように、処理ツール３９０内に位置決めされる。ここで、センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、中心線ＣＬの両側に位置しているが、他の態様では、中心線ＣＬの共通の側に１つまたは複数のセンサが位置してもよい。
【００３７】
図４Ａに示される態様では、エンドエフェクタ３９５の横方向（横方向は、概して、Ｘ方向であり、長手方向軸は、エンドエフェクタ中心線ＣＬにより画定される）の両側部から延びる、または垂下する２つの基準特徴部４０１、４０２が存在するが、他の態様では、２つより多い、または少ない基準特徴部４０１、４０２が存在してもよい。たとえば、図４Ｂを参照すると、一態様では、エンドエフェクタ３９５の単一の横方向側部上に配置される（たとえば、側部から延びるまたは垂下する）単一の基準特徴部４０１が存在する。他の態様では、エンドエフェクタ３９５は、横方向の共通側部または横方向の両側部上に配置される補助的基準特徴部を含む。たとえば、図４Ｃを参照すると、基準面４０１、４０２’が、エンドエフェクタ３９５の横方向の共通側部上に位置し、基準特徴部４０１、４０２’が、移行点４２５’、４２６’と４２７、４２８のいずれかの組を使用して、補助的なエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置判定を提供し、補助的基準特徴部４０１、４０２’のそれぞれは、基準特徴部の他方の補助であり、本明細書で説明するように、位置判定の正確性を向上させるために、組み合わされ、平均化され得る、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃを判定するための、それぞれの決定的唯一解を提供する。補助的基準特徴部４０１、４０２’は、エンドエフェクタ３９５の横方向の共通する側に図示されているが、他の態様では、補助的基準特徴部は、エンドエフェクタの横方向の両側に位置してもよい。他の態様では、図４Ｄおよび４Ｅを参照すると、エンドエフェクタ３９５は、１つまたは複数の基準特徴部４０３を含み、基準特徴部４０３は、エンドエフェクタ３９５内の開口（たとえば、スロットまたは孔）などの内部基準特徴部として形成される。１つまたは複数の基準特徴部４０３は、本明細書において説明されるものと実質的に類似の方法で、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃの判定をもたらすための任意の適切な形状および構成を有する。たとえば、１つまたは複数の基準特徴部４０３は、特徴部の位置およびサイズを判定するために、１つまたは複数の方向でスキャンされるように形成される単一または複数の特徴部４０３Ａ、４０３Ｂであってもよく、その形状およびサイズは、さらに、エンドエフェクタの熱膨張または収縮、およびエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃを判定するために、制御装置により使用される。一態様では、１つまたは複数の基準特徴部４０３は、基準特徴部４０１、４０２に関して本明細書において説明されるものと実質的に類似の方法で、基板移送ロボット３３０の移動中にスキャンされるように、形成され、サイズ決めされる。一態様では、本明細書において説明されるような熱的影響は、ウェハの偏心度の判定から独立して判定され、アーム３３０Ａ、エンドエフェクタ３９５、および／または手首ブレード３９５ＷＲ上の任意の場所に位置する別の基準特徴部を用いて感知されてもよい。たとえば一態様では、１つまたは複数の内部基準特徴部４０３、４０３Ａ、４０３Ｂの少なくとも一部は、エンドエフェクタ３９５の縁部３９５ＥＧなどの外部基準特徴部に対応する。たとえば、基準特徴部４０３Ａ、４０３Ｂの縁部４０３Ｅは、少なくともエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの判定をもたらすために、基準特徴部４０１、４０２の縁部に関して説明された方法で、縁部４０３Ｅおよび３９５ＥＧが、感知／検出されるように、縁部３９５ＥＧとの所定の関係を有する。基準特徴部４０３、４０３Ａ、４０３Ｂの形状および数は、典型的なものであり、他の態様では、それぞれが任意の適切な形状を有する、任意の適切な数の基準特徴部が存在してもよいことが理解されるべきである。図４Ｆを参照すると、さらに別の態様では、基準特徴部４０１’’、４０２’’は、エンドエフェクタ３９５の１つまたは複数の縁部と一致する。たとえば、エンドエフェクタは、手首部３９５Ｗおよび基板保持部３９５Ｈを含む。この態様では、手首部３９５Ｗ、またはエンドエフェクタ３９５の他の適切な部分は、手首部３９５Ｗの縁部が、手首部３９５Ｗの縁部と一致する基準特徴部４０１’’、４０２’’を一体的に形成するように、形成される。他の態様では、本明細書で説明される（１つまたは複数の）基準特徴部は、基板搬送装置３３０のアーム３３０Ａ、およびエンドエフェクタ３９５とアーム３３０Ａとの間の機械的インターフェース部（たとえば、手首部３９５Ｗに類似であってもよい手首プレート）のうちの１つまたは複数の内部に、または上に組み込まれる。
【００３８】
図４Ａに示される態様では、基準特徴部４０１、４０２は、各基準特徴部４０１、４０２の（移行部４２５〜４２８に対応する）前部側および後部側縁部が、実質的に一定の半径を有するように、曲線状に図示されており、移行部４２５〜４２８における前部側および後部側縁部の検出は、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃを確立するために、たとえば、エンコーダ３３１からの位置データを用いて、制御装置１１０９１によって解決される。他の態様では、基準特徴部４０１、４０２は、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃに関する唯一解を有する任意の適切な形状を有し、その唯一解は、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃを特定するのを解決する。図５を参照すると、たとえば、一態様では、基準特徴部５０１、５０２は、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃに対して所定のずれＦＳ１、ＦＳ２、および角度αを有する直線状の縁部を含む。一態様では、本明細書で説明される基準特徴部のそれぞれは、基板保持ステーション３９５Ｓのエンドエフェクタの基準点３９５Ｃを独立して求めるように構成される。一態様では、本明細書で説明される基準特徴部は、基準特徴部の検出により、エンドエフェクタ３９５から独立して、基板搬送ロボット３３０の寸法の変動が画定されるように、エンドエフェクタ３９５上または基板搬送ロボット３３０のアーム３３０Ａの他の適切な部分上に配置され、その変動は、一態様では、基板搬送ロボット３３０に対する熱的影響による。
【００３９】
図４Ａをさらに参照すると、一態様では、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの基準位置Ｘｃ、Ｙｃの判定に関する正確性を向上させるために、複数の基準特徴部４０１、４０２がエンドエフェクタ上に設けられる。たとえば、基準特徴部４０１、４０２のそれぞれの形状が、たとえば、（移行部４２５、４２７に対応する）第１の円形ＶＲＷ１および（移行部４２６、４２８に対応する）第２の円形ＶＲＷ２などの、１つまたは複数の共通の仮想基準特徴部と揃うように、基準特徴部４０１、４０２は、実質的に互いに類似であり、互いに対向して配置される。２つの円形が図示されているが、他の態様では、移行部は、単一の円形または２つよりも多い円形に対応してもよい。他の態様では、基準特徴部４０１、４０２は、たとえば、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃと所定の関係を有する、任意の適切な幾何学的特徴部／形状を画定してもよい。それぞれの円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２は、既知の直径を有し、したがって、それぞれの円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２（それぞれの円形および移行部４２５、４２７および４２６、４２８に対応する基準特徴部４０１、４０２の縁部）は、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃの判定に関する、それぞれの決定解を有する。一態様では、円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２に対する解のそれぞれと、移行部４２５、４２７および４２６、４２８に対応するエンコーダ３３１からの位置データとが、たとえば、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの信号およびロボットエンコーダデータにおけるノイズ変動を実質的に除去するために、任意の適切な方法で、制御装置１１０９１によって組み合わされ、平均化される。他の態様では、単一の基準特徴部、エンドエフェクタの両側の基準特徴部、および／またはエンドエフェクタの共通する側の基準特徴部など（補助的な特徴部または非補助的な特徴部であろうとなかろうと）の、基準特徴部のそれぞれに対する解は、センサおよびエンコーダデータにおけるノイズ変動を実質的に除去するために、組み合わされ、平均化され得る。
【００４０】
理解できるように、移行部４２１〜４２８の１つまたは複数を検出するときの、たとえば、移動する搬送アーム３３０Ａおよびエンドエフェクタ３９５の速度の影響による、（たとえば、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの信号における）ヒステリシスの影響があってもよい。たとえば、搬送アーム３３０Ａがより高速になると、センサ１９９Ａ、１９９Ｂが、少なくとも移行部４２５〜４２８の１つまたは複数を感知する時と、センサ信号が制御装置１１０９１によって受信される時のずれにより、より大きな変動の影響を引き起こす。一態様では、ヒステリシスの影響は、たとえば、異なる速度の、それぞれの移行部４２５〜４２８の信号の検出に対応する、搬送アーム３３０Ａの径方向伸張位置のエンコーダの値を組み合わせることで、解消される。アーム３３０Ａの径方向の伸長が例として用いられているが、他の態様では、エンコーダ３３１から取得されるアーム３３０Ａの位置情報は、任意の適切な座標系に対応する任意の適切な位置データであってもよい。たとえば、搬送アーム３３０Ａが、基板Ｓを設置するために、基板保持ステーション３１５内へと第１の速度で伸長し、基板Ｓの設置後に、第１の速度と異なる第２の速度で、基板保持ステーション３１５から後退する。移行部４２５〜４２８のデータが、搬送アーム３３０Ａの伸長および後退の通過に対し、制御装置１１０９１により受信され、たとえば、エンドエフェクタが、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通過し、エンコーダ３３１が、制御装置１１０９１に、移行部４２５〜４２８のデータと対応する位置の値／データを送信する。制御装置１１０９１は、ヒステリシスの影響を補償するために、伸長および後退の両方の通過に対する移行部４２５〜４２８のデータと対応する、エンコーダ３３１からの位置の値／データを組み合わせ、平均化するように構成される。理解できるように、複数の伸長および後退の通過は、ヒステリシスの影響を実質的に減少または除去するために、組み合わされ、平均化されてもよい。アーム３３０Ａの径方向の伸長は、上記のヒステリシスの補償の例に関して説明されるが、他の態様では、アーム３３０Ａは、様々な速度で、複数の方向の任意の適切な進路に沿ってセンサの傍を通過してもよく、センサの移行に対応する位置データが、ヒステリシスの影響を補償するために、組み合わされ、平均化される。
【００４１】
図４Ａをさらに参照して、開示される実施形態の態様の例示的な動作を説明する。既に説明したように、従来の自動ウェハまたは基板センタリングアルゴリズムは、偏心度ゼロの基準ウェハ位置を画定するために、基板センタリング治具を利用する。開示される実施形態の態様では、基準特徴部４０１、４０２は、偏心度ゼロのウェハ位置（たとえば、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置）と、所定の決定的関係を有する。このようにして、基準特徴部４０１、４０２から取得される測定値により、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃが画定される。基準特徴部４０１、４０２がそれぞれのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通過するときに（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数により検出される移行部４２５〜４２８は、それぞれのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂが各移行部４２５〜４２８を検出する瞬間に、基板搬送ロボット３３０のエンコーダ３３１により報告されるエンドエフェクタ位置として計測される。一態様では、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃは、（たとえば、（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通る、エンドエフェクタ、基準特徴部、および／または基板の同一の通過または単一の通過で）エンドエフェクタ３９５上に保持される基板Ｓの偏心度判定と略同時に判定される。
【００４２】
一態様では、基準特徴部４０１〜４０２が、１つまたは複数のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過するときに、基板搬送ロボット３３０の少なくともエンコーダデータが、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃと関連するように、本明細書で説明される自動基板センタリングおよびステーション通知装置３００は、所定の較正温度または基準温度ＴREFで較正される。較正温度は、たとえば、基板搬送アーム３３０が熱膨張または収縮の影響を受けない温度、および／または基板保持ステーション３１５が、基板搬送装置３３０に教示される温度など、任意の適切な温度であってもよい。他の態様では、較正温度は、熱膨張または収縮の量が基板搬送装置３３０について既知である温度である。一態様では、自動基板センタリングおよびステーション通知装置３００を較正するために、基板搬送ロボットが存在する環境を較正温度にする（図６、ブロック６００）。基板搬送ロボット３３０は、たとえば、搬送チャンバ内で、基板保持ステーション３１５の位置へと移動する。基板搬送ロボット３３０が、基板保持ステーション３１５へと移動すると、エンドエフェクタ３９５（たとえば、（１つまたは複数の）基準特徴部）は、１つまたは複数のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過するように移動する（図６、ブロック６０５）。センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数は、移行部４２５〜４２８において、たとえば、基準特徴部４０１、４０２のうちの１つまたは複数の前部側および後部側縁部を検出する（図６、ブロック６１０）。各移行部４２５〜４２８において、１つまたは複数のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂは、それぞれの移行部４２５〜４２８が現れたことを示す信号を制御装置１１０９１に送信し（図６、ブロック６１５）、この信号に応じて、基板搬送ロボット３３０のエンコーダは、基板搬送ロボット３３０の位置を示す信号を制御装置１１０９１に送信する（たとえば、制御装置１１０９１が、移行部の検出に応じてエンコーダデータを受信する）（図６、ブロック６２０）。制御装置は、任意の適切な方法で、移行部４２５〜４２８に対応するエンコーダデータ、および基準特徴部４０１、４０２とエンドエフェクタの基準点３９５Ｃとの間の既知の決定的関係に基づいて、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃ（たとえば、偏心度ゼロの基板位置）を判定し、それによって、基板搬送ロボット３３０のエンコーダデータ（および、たとえば径方向伸張位置）が、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃに相互に関連付けられる（たとえば、エンドエフェクタの基準点の位置Ｘｃ、Ｙｃが制御装置に知得される）（図６、ブロック６２５）。一態様では、制御装置１１０９１は、移行点４２７、４２８および基準面４０１に関する以下の方程式を使用し、図４Ａおよび図７を参照して、位置Ｘｃ、Ｙｃを判定する。
【００４３】
【数２】
2018523307.tif 000004
【００４４】
【数３】
2018523307.tif 000005
【００４５】
【数４】
2018523307.tif 000006
【００４６】
【数５】
2018523307.tif 000007
【００４７】
ここでは、ｒ１およびｒ２はそれぞれ、基準特徴部４０１、４０２により画定される仮想の円形ＶＲＷ１およびＶＲＷ２の半径であり、γ１およびγ２は、仮想の円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２上の移行点４２７および４２８に対するそれぞれの角度であり、そして、ΔＲは、移行部４２７および移行部４２８におけるアームの径方向の伸長の差である。較正の正確性を向上させるために、基準面４０２についての移行部４２５、４２６に対し類似の計算を行い、移行部４２７、４２８に対する計算の結果と平均化してもよい。
【００４８】
あらためて、他の解／方程式が、基準特徴部４０１、４０２の幾何学的構成に応じて適応可能であることが理解されるべきである。理解できるように、自動基板センタリングおよびステーション通知装置３００の較正は、たとえば、ツールのセットアップ時に、または基板の搬送が取り替えられるときに実行されてもよく、基板処理装置が処理セキュリティの状態にある（たとえば、密閉された処理装置内の温度が、基板処理温度にまで高められる）ときは、実行される必要はない。さらに、較正温度にある基板搬送アーム３３０Ａの径方向の伸長ＲCTは、移行部４２５〜４２８の少なくとも１つに対し判定されるが、他の態様では、基板搬送アームの伸長は径方向ではなく、移行部４２５〜４２８の少なくとも１つに対する基板の搬送のＸおよびＹ座標（または他の任意の適切な座標系における基板搬送ロボットの座標）は、制御装置１１０９１によって記録され、移行部４２５〜４２８に相互に関連付けられる。
【００４９】
上記のように、たとえば基板搬送ロボット３３０などの基板処理装置に対する熱的影響は、たとえば、基板保持ステーション３１５への基板Ｓの設置、および基板保持ステーション３１５からの基板Ｓの取出しの正確性における誤差の原因となり得る。たとえば、基板搬送ロボット３３０の熱膨張および／または収縮は、基板保持ステーション３１５（図３）などの基板保持ステーションからの基板Ｓの取出し、および基板保持ステーションへの基板Ｓの設置の間の、基準特徴部４０１、４０２の移行部のデータに対応する、基板搬送ロボット３３０のアーム３３０Ａの位置データを用いて、一態様では、基板処理と略同時であるオンザフライ方式で補償される。一態様では、基板処理モジュール３２５（および、基板保持ステーション３１５などのその構成要素）に対する熱的影響もまた、たとえば、基板処理モジュール３２５の熱膨張／収縮を、基板搬送装置３３０の熱膨張／収縮に関連付ける、制御装置１１０９１内の設定可能なスケールを記憶することによって補償される。一態様では、基板処理モジュール３２５の熱膨張／収縮の値は、本明細書で説明するように、基板搬送装置３３０の既知の熱膨張／収縮の値に基づいて、制御装置により推定される。たとえば、アーム３３０Ａの熱膨張／収縮は、基板処理モジュール３２５の膨張／収縮を推定するための温度センサとして機能してもよく、その相関関係は、設定可能なスケール中に表示され得る。
【００５０】
理解できるように、基板処理装置の処理温度が変化すると、基板搬送装置３３０の熱膨張または収縮の結果、搬送アーム３９５などの基板搬送ロボット３３０の位置に対し、基準特徴部４０１、４０２の検出される移行部４２５〜４２８がドリフトする。このようにして、基板搬送装置３３０の位置データを、較正温度ＴREFにあるそれらの値のそれぞれと比較することで、結果として生じる熱膨張または収縮の影響を測定することが可能である。図９を参照すると、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃは、たとえば、熱的影響による歪みが存在する時を除き、固有の場所にあるはずである。所望であれば、たとえば、基板搬送アーム３３０Ａの、温度による歪みの影響を数量化するために、較正温度ＴREFでの位置Ｘｃ、Ｙｃを測定し、（上記のような）較正処理の一部として位置を記憶することが可能である。基板搬送ロボットが、任意の温度Ｔで、基板処理モジュール３２５の基板保持ステーション３１５に伸張する、または基板保持ステーション３１５から後退する場合、温度の影響は以下の方程式で算出され得る。
【００５１】
【数６】
2018523307.tif 000008
【００５２】
ここでは、ウェハの中心ＷＣが、ステーション位置ＳＣと揃うように設置されるように、測定された歪みが、任意の適切な方法で、ウェハのずれの測定および修正に組み込まれる。一態様では、ΔＸ（Ｔ）、ΔＹ（Ｔ）は、本明細書で説明されるように、基板処理モジュール３２５に対する熱的影響を判定するために使用されてもよい。たとえば、一態様では、基板搬送ロボット３３０は、エンドエフェクタ３９５を用いて、任意の適切な基板保持位置から基板Ｓを取り出す（図８、ブロック８００）。なお、一態様では、熱補償は、エンドエフェクタが基板Ｓを保持することなく実行され（たとえば、図８のブロック８００は任意である）、基板の処理の前に、またはその間に実行されてもよい。基板搬送ロボット３３０は、たとえば、搬送チャンバまたは他の制御環境内から基板保持ステーション３１５の位置へと移動する。基板搬送ロボット３３０が、（たとえば、基板Ｓを設置するため、または基準特徴部４０１、４０２をセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過して移動させるために）基板処理モジュール３２５の基板保持ステーション３１５に向かって移動すると、基板Ｓおよび／またはエンドエフェクタ３９５（たとえば、基準特徴部４０１、４０２）がセンサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数を通過するように移動させられる（図８、ブロック８０５）。エンドエフェクタ３９５が基板を保持している態様では、移行部４２１〜４２４において、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数が、オンザフライ方式で、たとえば、基板Ｓの前部側および後部側縁部を検出する（図８、ブロック８１０）。一態様では、移行部４２５〜４２８において、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数が、オンザフライ方式で、たとえば、移行部４２１〜４２４の検出に加えて、または代わって、基準特徴部４０１、４０２のうちの１つまたは複数の前部側および後部側縁部を検出する（たとえば、図８のブロック８１０における基板の検出は、一態様では任意である）（図８、ブロック８１５）。各移行部４２１〜４２８において、１つまたは複数のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂは、それぞれの移行部４２１〜４２８が現れたことを示す信号を制御装置１１０９１に送信し（図８、ブロック８２０、および８２１、ブロック８２０は、エンドエフェクタが基板を保持しているときのみ行われる）、この信号に応じて、基板搬送ロボット３３０のエンコーダは、基板搬送ロボット３３０の位置を示す信号を制御装置１１０９１に送信する（たとえば、制御装置１１０９１が、移行部の検出に応じてエンコーダデータを受信する）（図８、ブロック８２５）。一態様では、処理温度における（たとえば、ΔＴにおける）エンドエフェクタの基準位置３９５Ｃの熱補償は、たとえば、移行部４２５〜４２８の１つまたは複数、たとえば、移行部４２８における、基板搬送ロボット３３０の径方向伸張位置ＲΔTに基づいて判定される。たとえば、ＲΔTは、センサ１１９Ａが、移行部４２８を検出し、基板搬送装置３３０のエンコーダ３３１が、基板搬送装置３３０の位置を示す位置信号を制御装置１１０９１に送信するとき、制御装置１１０９１により判定される（図８、ブロック８３０）。なお、ＲΔTは、たとえば、熱膨張または収縮による、基板搬送ロボット３３０のアーム３３０Ａのセンサ１９９Ａから肩軸Ｚまでの寸法の変化に対応する、または寸法の変化を反映する。このようにして、処理温度にあるエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置ＸCΔT、ＹCΔTは、以下の方程式から、たとえば、基板の処理と略同時に判定される（図８、ブロック８３５）。
【００５３】
【数７】
2018523307.tif 000009
【００５４】
【数８】
2018523307.tif 000010
【００５５】
ここでは、
【数９】
2018523307.tif 000011
は、たとえば、エンドエフェクタ３９５の材料の熱安定性のため、［数９］の較正値から変化せず、およびＸCΔTもまた、エンドエフェクタ３９５材料の熱安定性のため、略一定（たとえば、ＸCに等しい）である。一態様では、（たとえば、熱的影響による）処理モジュールの寸法因子は、必要に応じて、基板Ｓを処理モジュールステーション３１５に設置するための搬送ロボットの転換のため、処理モジュール３２５のステーション３１５の寸法変動の影響を組み込むために、合計することなどによって、ＹCΔTおよびＸCΔTと組み合わされてもよい。一態様では、たとえば、較正温度における移行部４２５〜４２８の対応する位置の値から、処理温度における移行部４２５〜４２８の相対的な偏差を自然に検出することで、温度補償効果が達成されるため、基板搬送アーム３３０Ａの熱膨張を補償するために、処理温度の実際の値を知る必要はない。制御装置１１０９１は、基板搬送ロボット３３０の熱膨張および／または収縮をオンザフライ方式で補償する、たとえば、位置Ｘｃ、Ｙｃが、処理温度におけるＲΔTに基づいてオンザフライ方式で調節される、ために、処理温度にあるエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置ＸCΔT、ＹCΔTに基づいて、基板搬送ロボット３３０の移動を制御する。
【００５６】
処理温度にあるエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置ＸCΔT、ＹCΔTは、移行部４２８から判定されるが、他の態様では、位置ＸCΔT、ＹCΔTは、たとえば、第１の円形ＶＲＷ１および第２の円形ＶＲＷ２上の２つ以上の地点を使用して判定され、複数の地点は、円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２のうちの共通の１つに対応する。たとえば、移行部４２６および４２８のような２つの地点が、位置ＸCΔT、ＹCΔTを判定するために使用される（または、他の態様では、移行部４２５および４２７が使用される）。たとえば、図９を参照すると、位置ＸCΔT、ＹCΔTは、以下の方程式を使用し、たとえば、移行部４２６、４２８を感知することによって、求められる。
【００５７】
【数１０】
2018523307.tif 000012
【００５８】
【数１１】
2018523307.tif 000013
【００５９】
【数１２】
2018523307.tif 000014
【００６０】
【数１３】
2018523307.tif 000015
【００６１】
【数１４】
2018523307.tif 000016
【００６２】
ここでは、これらの方程式により、エンドエフェクタ３９５により保持される、中央に揃えられた基板を表す、仮想の円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２のうちの１つまたは複数を使用して、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置が特定される。理解できるように、円形上の２つの地点を使用する方程式は、円形ＶＲＷ１、ＶＲＷ２の両方に適用可能であり、その結果得られる、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃのそれぞれの位置は、位置ＸCΔT、ＹCΔTの判定の正確性を向上させるために、平均化される。ここでは、開示される実施形態の他の態様と同様に、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置は、エンドエフェクタ３９５上に保持される基板Ｓの位置とは無関係に、基板搬送装置３３０がアーム３３０Ａを、基板処理モジュール／ステーション３２５に／から伸長する度に、判定されてもよい。また、一態様では、処理モジュール３２５の寸法変動は、本明細書で説明されるように、基板Ｓを処理モジュールステーション３１５に設置することをもたらすために、位置ＸCΔT、ＹCΔTの判定と組み合わされてもよい。
【００６３】
エンドエフェクタが基板Ｓを保持する一態様では、制御装置１１０９１は、所望であれば、移行部４２１〜４２４についての基板センサ移行データ、およびエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置ＸCΔT、ＹCΔTに基づいて、基板Ｓの偏心度ｅを判定するように構成される（図８、ブロック８４０）。一態様では、基板Ｓの偏心度ｅは、たとえば、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，９９０，４３０号明細書、米国特許第７，９２５，３７８号明細書、米国特許第４，８１９，１６７号明細書、および米国特許第５，９８０，１９４号明細書に記載されるもののような任意の適切な方法で、オンザフライ方式で判定される。たとえば、図４Ａを参照すると、基板の中心ＷＣの位置Ｘｗ、Ｙｗ、エンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃ、および基板Ｓの偏心度ｅが示されている。基板の中心ＷＣの位置Ｘｗ、Ｙｗ、およびエンドエフェクタの基準点３９５Ｃの位置Ｘｃ、Ｙｃは、較正温度における位置または処理温度ΔＴにおける位置のいずれかを表し、位置Ｘｗ、ＹｗおよびＸｃ、Ｙｃ（ＸCΔT、ＹCΔT）は、本明細書で説明されるように判定されることが理解されるべきである。一態様では、偏心度ｅは、以下の方程式を用いて判定され得る。
【００６４】
【数１５】
2018523307.tif 000017
【００６５】
基板保持ステーション３１５の位置は、較正温度にある基板搬送ロボット３３０に教示されると上記されているが、一態様では、（１つまたは複数の）基板保持ステーション３１５の位置は、任意の適切な方法で、たとえば、処理温度にて判定される基準点の位置ＸCΔT、ＹCΔTおよび／または基板の偏心度ｅに基づいて、処理温度にある基板搬送ロボットに再度教示される（較正温度における教示の代わりに教示される）（図８、ブロック８４５）。たとえば、制御装置１１０９１は、本明細書で説明される基準特徴部の検出から、基板処理ツール３９０の基板処理モジュール／ステーション３２５の中心位置ＳＣを知得するように構成される。一態様では、制御装置１１０９１は、本明細書で説明される基準特徴部の少なくとも１つの少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータから、基板処理ツール３９０の基板処理モジュール３２５の中心位置ＳＣを特定および知得するように構成される。一態様では、（１つまたは複数の）基板保持ステーション３１５の（１つまたは複数の）位置は、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年１１月１０日に出願され、「Ｔｏｏｌ  Ａｕｔｏ−Ｔｅａｃｈ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許出願第１４／９３７，６７６号（代理人整理番号３９０Ｐ０１５０１６−ＵＳ（ＰＡＲ））に記載されるものに実質的に類似の方法で、処理温度にある基板処理ロボット３３０に教示される。
【００６６】
一態様では、図４Ａおよび１０を参照すると、教示ウェハなしの１回の通過またはステップで、基板移送ロボット３３０のエンドエフェクタ３９５の位置３９５Ｃが判定され、ステーションの中心ＳＣが、基板搬送装置３３０に教示される。たとえば、センサ１９９Ａ、１９９Ｂ（中心線ＣＬの両側に対向して配置されるが、対称に配置される必要はない）は、基準特徴部４０１、４０２のような基準特徴部を感知することが、エンドエフェクタの中心または基準位置３９５Ｃの判定と、ステーションの中心ＳＣの知得との両方の役に立つように、ステーションの中心ＳＣと所定の空間関係を有する。たとえば、ステーションの中心ＳＣの教示は、エンドエフェクタ３９５の基準特徴部４０１、４０２により画定される仮想の円形ＶＲＷ１に関連して説明されるが、ステーションの中心ＳＣは、基準特徴部および／または基板Ｓにより画定される円形ＶＲＷ２を使用して、類似の方法で教示され得ることが理解されるべきである。一態様では、ウェハＳおよび／または基準特徴部４０１、４０２は、エンドエフェクタ３９５により、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの方向に移動させられる。（図１１、ブロック１１００）。ウェハＳおよび／または基準特徴部４０１、４０２は、センサを用いて感知され（図１１、ブロック１１１０）、ウェハ中心部ＷＣのうちの１つまたは複数の判定、および基板搬送装置の位置（すなわち、基準位置３９５Ｃ）が判定される（図１１、ブロック１１２０）。たとえば、基準位置３９５Ｃは、本明細書で説明する円形ＶＲＷ１を使用して判定される。理解できるように、ステーションの中心ＳＣに対するセンサ１９９Ａ、１９９Ｂの位置が知られているため、また、ウェハ中心部ＷＣが、エンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃと実質的に一致しているため、基板保持ステーションの位置もまた、エンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃに対して知られており、基板搬送装置に教示され、センサ１９９Ａ、１９９ＢによりウェハＳおよび／または基準特徴部４０１、４０２を感知することで、エンドエフェクタの１回の通過（またはステップ）で、ステーションの中心に対するエンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃ（すなわち、基板搬送装置の位置）の位置合わせがもたらされる（図１１、ブロック１１３０）。
【００６７】
図１Ａおよび図３を参照すると、一態様では、制御装置１１０９１は、アーム３３０Ａの位置（または、たとえば、エンドエフェクタ３９５／基板Ｓの中心３９５Ｃ（Ｘｃ、Ｙｃ）などの、アーム３３０Ａ上の所定の基準点の位置、もしくは他の適切な基準点）、およびアーム３３０Ａの、搬送モジュール１１０２５または処理ステーション１１０３０の基準フレームへの運動に関連する、またはそれらを記述する運動モデルおよび／またはアルゴリズムを用いてプログラムされる。一態様では、運動モデルおよび／またはアルゴリズムは、アーム３３０Ａの寸法（たとえば、各アームリンク３３０ＡＵ、３３０ＡＦの寸法ＬUi、ＬFi、図１２参照）およびアーム３３０Ａの幾何学的形状（たとえば、固定枢動型、ＳＣＡＲＡ型、フロッグレッグ型、リープフロッグアーム、左右対称アーム、線形摺動型、など）に基づいている。一態様では、運動モデルまたはアルゴリズムは、（たとえば、基準特徴部４０１、４０２などの）アームの基準点または基準面を、エンドエフェクタ３９５の中心３９５Ｃのような、エンドエフェクタ３９５の位置に関連付け、肩軸Ｚからエンドエフェクタ３９５の中心３９５Ｃまで、またはアームの（中心判定／基準特徴部４０１、４０２などの）基準点または基準面までの距離は、図４Ａ、９、１２および１３に示されるように、概してアーム３３０Ａの径方向位置または距離Ｒと呼称される。
【００６８】
図１２を参照すると、ＳＣＡＲＡアームの概略図（左右対称アーム構成にも適用される）が例示目的のため示される。他の態様では、アームは、たとえば、図２Ａ〜２Ｅに関して既に説明されたアームの１つ、または他の任意の適切なロボットアームであってもよい。図１２に示されるＳＣＡＲＡアームに関して説明すると、アッパーアーム３３０ＡＵは、長さがＬUiであり、フォアアーム３３０ＡＦは、長さがＬFiであり、エンドエフェクタ３９５は、たとえば、ＳＣＡＲアームの手首部ＬEWiの寸法、（たとえば、手首部から）（本明細書で説明される、図４Ａ〜４Ｃに示される特徴部４０１、４０２、および／または図４Ｄ〜５に示される中心判定特徴部に類似の）１つまたは複数の基準または中心判定特徴部４０１、４０２までの寸法（ＬEFi）、および／または（たとえば、手首部から）エンドエフェクタ３９５または基板Ｓの中心点までの寸法（ＬECi）などの、１つまたは複数の基準点の寸法ＬEiを有してもよい。アッパーアーム３３０ＡＵのリンクおよびフォアアーム３３０ＡＦのリンクは、また、リンク角度εi、βiを有し、（たとえば、枢動軸Ｚを通過して延びる軸Ｙに沿った）ＳＣＡＲＡアーム３３０Ａの径方向の伸長のためのエンドエフェクタ３９５の角度は、ゼロ（０）にほぼ等しい。
【００６９】
運動モデルおよび／またはアルゴリズムは、ＳＣＡＲＡアーム３３０Ａ上の所定の基準点または基準面の伸長／後退位置を記述する寸法として、ＳＣＡＲＡアーム３３０Ａの径方向位置Ｒの値を生成する。たとえば、図４および図７を参照すると、処理温度にあるアーム３３０Ａの径方向位置ＲΔT、および較正温度ＴREFにあるアーム３３０Ａの径方向位置ＲCTは、ロボットエンドエフェクタ３９５上の１つまたは複数の基準または中心判定特徴部４０１、４０２に対して判定され、一方で、図９では、処理温度にあるアーム３３０Ａの径方向位置ＲΔT、および較正温度ＴREFにあるアーム３３０Ａの径方向位置ＲCTは、エンドエフェクタ３９５の中心３９５Ｃに対して判定される。したがって、ＳＣＡＲＡアーム３３０Ａ（または、左右対称アームの各アーム）において、Ｒiは、ＬUi、ＬFi、ＬEi、εiおよびβiの関数であり、たとえば、
【数１６】
2018523307.tif 000018
である。較正温度ＴREFにあるＳＣＡＲＡアーム３３０Ａの径方向位置ＲCTについては、アッパーアームＬUiの長さＬUI、およびフォアアームＬFiの長さＬFiが既知であり、リンク角度εi、βiは、既知の初期値を用いて、（それぞれのアームの）モータのエンコーダデータから判定される。エンドエフェクタの基準点の寸法ＬEiは、（手首部ＬEWiにあっても、１つまたは複数の基準または中心判定特徴部４０１、４０２（ＬEFi）にあっても、エンドエフェクタまたは基板の中心ＬECiにあっても）既に説明されたように、一定と考えられる。したがって、アーム３３０Ａの運動中、（図３、図４Ａ〜４Ｆ、図５、図７および図９に関して既に説明されたように）自動ウェハセンタリング（ＡＷＣ）センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数からのセンサ信号が、アーム３３０Ａ特徴部または基板特徴部を検出するなどのときに、およびアームリンク３３０ＡＵ、３３０ＡＦ、３９５と、アーム３３０Ａ上の所定の基準点との幾何学的関係から、処理温度にあるアーム３３０Ａの径方向位置ＲΔT、および較正温度ＴREFにあるアーム３３０Ａの径方向位置ＲCTが、任意の所定の位置において、運動モデルおよび／またはアルゴリズムにより生成される。一態様では、アーム上の所定の基準点は、アーム３３０Ａの基準フレーム（たとえば、径方向のＲ、θ座標系において）、および搬送または処理チャンバの基準フレーム（たとえば、デカルト座標系において）の両方に対して判定される。
【００７０】
図３、図９、および図１３を参照すると、たとえば、運動モデルおよび／またはアルゴリズムにおけるアーム３３０Ａの径方向伸張位置Ｒは、エンドエフェクタ３９５の中心位置に設定され、ここでは、
【００７１】
【数１７】
2018523307.tif 000019
であり、ただし、
【００７２】
【数１８】
2018523307.tif 000020
【００７３】
【数１９】
2018523307.tif 000021
【００７４】
ここでは、ＤCは、センサ１９９Ａ、１９９Ｂ間の既知の寸法であり、Ｙ3、Ｙ2、Ｙ1、Ｘ2、Ｘ1は、上で説明されたものと同様である。
【００７５】
さらに、本明細書で既に説明したように、アーム３３０Ａの径方向位置Ｒは、搬送チャンバ１１０２５および／または処理ステーション１１０３０の熱的変化とともに変化し、熱的影響による径方向位置ＲΔTの変化は、本明細書で既に説明したように、（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂによって検出され、運動モデルおよび／またはアルゴリズムに入力されることによって、処理温度にあるアーム３３０Ａの径方向位置Ｒ（ｙ）ΔT（すなわち、運動モデルまたはアルゴリズムにより判定される軸に沿った運動の範囲に亘る径方向のアーム位置）が、同様に本明細書で既に説明された較正温度ＴREFにあるアームの径方向位置Ｒ（ｙ）ΔTから修正される。概して、本明細書でより詳細に説明するように、処理温度および較正温度ＴREFにおけるアームの径方向位置（ＲΔTおよびＲCT）は、アーム３３０Ａの径方向位置Ｒ（ｙ）ΔTを確立する運動モデルまたはアルゴリズムに適用される比例因子または膨張係数ＫSを画定する。
【００７６】
一態様では、制御装置１１０９１は、運動モデルおよび／またはアルゴリズムの感度の影響を、搬送チャンバ１１０２５および／または処理ステーション１１０３０の温度変化ΔＴの関数として、解明するように構成される運動力学的影響レゾルバ１１０９１Ｒ（図３参照）を含む。一態様では、レゾルバ１１０９１Ｒは、中心判定特徴部４０１、４０２の少なくとも１つの縁部の検出から、膨張係数の変動と、（径方向の運動などの）運動中の基板搬送装置を用いた、（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂによる、オンザフライ方式での、少なくとも１つの縁部の検出との関係を判定し、さらに、アームの変動を判定する、膨張係数に対し、判定された膨張係数の変動の影響を解明するように構成される。たとえば、レソルバ１１０９１Ｒは、以下でさらに説明するように、アーム３３０Ａの（たとえば、ＲΔTなどの）運動力学的に画定される寸法、膨張係数ＫS、（たとえば、熱的影響による）アーム３３０Ａの寸法の変動の間の関係を解明するように構成される。たとえば、レゾルバ１１０９１Ｒは、運動モデルおよび／またはアルゴリズムによって、（たとえば、膨張または比例係数ＫSにより）処理温度にあるＳＣＡＲＡアーム３３０Ａの径方向位置ＲΔTと、較正温度ＴREFにあるＳＣＡＲＡアーム３３０Ａの径方向位置ＲCTを関連付ける因数分解に影響を及ぼしてもよく、ここでは、ＫSは、概して以下のように表される。
【００７７】
【数２０】
2018523307.tif 000022
【００７８】
一態様では、運動モデルおよび／またはアルゴリズムにおいて、アーム３３０Ａの運動の径方向の範囲に亘り、処理温度または他の任意の温度における径方向位置Ｒ（Ｙ）ΔTなどのアーム３３０Ａの径方向位置Ｒを修正するために、膨張係数ＫSは、較正温度ＴREFにあるアーム３３０Ａの径方向位置Ｒ（Ｙ）CT（たとえば、較正温度ＴREFにおける、Ｙ軸に沿った、アーム３３０Ａの径方向位置、すなわち熱的影響がない）の値に一貫して適応されてもよい。
【００７９】
他の態様では、膨張係数ＫSは、本明細書で説明したように、エンドエフェクタ３９５が、熱的に安定しており、ＸCΔT、ＹCΔT（図４Ａ参照）が、実質的に一定である場合など、アーム３３０Ａの熱的影響に対し無視してもよい寄与を有するアーム部材の影響を除去するために判定されてもよい。ここでは、ＫSは、アーム３３０Ａの熱的影響に対し無視してもよい寄与を有するアーム部材の影響を除去するために判定され、以下のように表される。
【００８０】
【数２１】
2018523307.tif 000023
【００８１】
そして、ここでは、アーム３３０Ａの径方向位置Ｒが、エンドエフェクタの中心３９５Ｃ（Ｘｃ、Ｙｃ）として設定され、図９、図１２、および図１３に示されるように、ＬEiは、ＬECiに等しい。
【００８２】
一態様では、レゾルバ１１０９１Ｒは、運動モデルおよび／またはアルゴリズムにおいて、アーム３３０Ａおよび基板処理システムにおける非線形の変動、および他の非線形性により生成される、アーム３３０Ａの寸法ＬUi、ＬFiにおける、熱的変化の非線形の影響をフィルタにかける、または補償するために、膨張係数ＫSに直接適用されてもよい。非線形の変動とは、限定されないが、アーム３３０Ａの（異なる割合で膨張するアッパーアーム３３０ＡＵおよびフォアアーム３３０ＡＦなどの）各アームリンクの変動のある膨張、共通の基板搬送装置（フロッグレッグロボット構成、左右対称ロボット構成、または基板搬送装置が複数の独立アームを有する場合など、たとえば、図２Ａ、図２Ｃおよび図２Ｅ）の異なるアーム２１６Ａ、２１６Ｂ、２１８Ａ、２１８Ｂ、２１９Ａ、２１９Ｂの変動のある膨張、および基板搬送装置の異なるアームリンクまたは異なるアームが曝される（たとえば、アームの一部（または、第１のアーム）がアームの別の異なる部分（または、第２のアーム）とは異なる温度に曝される）変動のある温度を含む。一方のアームが、基板搬送装置の別の異なるアームとは異なる温度に曝され得る場合の一例は、基板搬送装置が、最上部のアームが、（たとえば、温度勾配により）最下部のアームよりも高い温度に曝されるように、上下に積み重なる複数のアームを有する場合である。マルチアーム基板搬送装置のうちの１つのアームが、別の異なるアームとは異なる（１つまたは複数の）温度に曝される場合のもう１つの例は、一方のアームが、一貫して熱い基板を取り出すために使用され、他方のアームが、一貫して冷たい基板を取り出すために使用される場合である。さらに別の例は、アッパーアーム３３０ＵＡが、搬送チャンバ内に留まる間にフォアアーム３３０ＡＦが処理モジュール内へと伸長され、それによって、フォアアーム３３０ＡＦが、アッパーアーム３３０ＡＵよりも高い温度に曝される場合である。
【００８３】
一態様では、レゾルバ１１０９１Ｒは、履歴ベースであり、アーム３３０Ａの寸法ＬUi、ＬFiにおける熱的変化の非線形の影響を補償する有限インパルスフィルタまたは移動平均フィルタなどの適切なフィルタを適用するように構成されてもよく、寸法ＬUi、ＬFiにおける熱的変化は、基板処理システムにおける非線形の変動により生成され、その結果、運動モデルまたはアルゴリズムを用いた、アーム３３０Ａの径方向の寸法Ｒ（Ｙ）ΔTの確立に非線形の影響を生じる。一態様では、レゾルバ１１０９１Ｒは、加熱および冷却環境の両方で、膨張係数ＫSに直接適用され、膨張係数ＫS（ｔ）iは、熱過渡中に（１つまたは複数の）センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過するアーム３３０Ａ（または、その、本明細書で説明される所定の基準点／基準面などの所定の一部）の各通過によって判定される。各通過における膨張係数ＫS（ｔ）iの値は、レゾルバ１１０９１Ｒに入力され、膨張係数ＫS（ｔ）が、各通過の後に更新され、制御装置１１０９１によりアーム３３０Ａの移動に適用される。求められた膨張係数ＫS（ｔ）は、概して、有限インパルスフィルタとして以下の形で表され得る。
【００８４】
【数２２】
2018523307.tif 000024
【００８５】
ここでは、連続したアーム３３０Ａ間ｉ＝Δｔで移動し、ｎは、（任意の適切な整数値などの）任意の適切な測定窓の値である。求められた膨張係数ＫS（ｔ）は、以下のようにより詳細に表される。
【００８６】
【数２３】
2018523307.tif 000025
【００８７】
ここでは、Ｎsamplesは、ＫSがサンプリングされた回数である。
【００８８】
したがって、（所定の較正温度ＴREFにおける較正後の、与えられる任意の移動回数（ｉ＝１、２、３．．．）での）アーム３３０Ａの径方向の運動の範囲において、アーム３３０Ａについての運動モデルまたはアルゴリズムによって判定される、その径方向の運動に対する径方向の寸法Ｒ（Ｙ）ΔTは、以下のように表され得る。
【００８９】
【数２４】
2018523307.tif 000026
【００９０】
ここでは、ＲCTKは、所定の較正温度ＴREFにおいて運動モデルまたはアルゴリズムにより判定される、アーム３３０Ａの、対応する径方向の運動であり、Ｇは、アーム３３０Ａのそれぞれの位置（たとえば、基板保持ステーション、処理モジュールなど）において特定される（安定状態でのバイアスなどの）所定のバイアスを補償するために含まれてもよいゲイン係数またはスケール係数である。したがって、Ｒiは、（アームの別々のリンクが、安定した状態の一定の温度でないときなどの）熱的変化の影響に対し補償される運動モデルからの径方向距離Ｒであり、既に説明された、もしくは既知である自動ウェハセンタリング（ＡＷＣ）および基板保持／処理ステーション位置を判定するために適用される。
【００９１】
一態様では、膨張係数ＫSは、設定可能な閾を有してもよく、ＫSが所定の閾値よりも大きい場合に、制御装置１１０９１のレゾルバ１１０９１Ｒが、移動平均フィルタを持続的に適用するように構成される。ＫSが所定の閾値よりも低い場合、アーム３３０Ａのアッパーアームリンクおよびフォアアームリンク３３０ＡＵ、３３０ＡＦの熱膨張による、アーム３３０Ａの運動の誤差は、安定状態とみなされ、移動平均フィルタは、膨張係数ＫSに適用されなくてもよく、それによって、膨張係数ＫSが、運動モデルまたはアルゴリズムにおいて、実質的にフィルタリングすることなく制御装置１１０９１によりアームの運動に適用される。一態様では、レソルバ１１０９１Ｒは、望ましく設定された初期の閾ＫS（ｔ‐ｉ）の値（たとえば、初期の閾値は、ＫS＝１．０００１であってもよい）に基づいて求められた膨張係数ＫS（ｔ）を開始および／または適用するように構成される。
【００９２】
運動モデルまたはアルゴリズムの感度のためのレゾルバ１１０９１Ｒは、アーム３３０Ａが休止している期間のための、バックフィル値ＫS（Ｂ）を適用するように構成されてもよい。たとえば、レゾルバ１１０９１Ｒは、アーム３３０Ａの、１つまたは複数の前の取出し／設置移動（たとえば、アームが休止する前に実行される、１つ前のアームの移動）のフィルタされた膨張値ＫS（ｔ）を、フィルタされていない測定窓における、初期の膨張係数ＫS（Ｂ）の値として使用してもよい。一態様では、バックフィル値ＫS（Ｂ）は、アーム３３０Ａの移動の最終の実行と、アーム３３０Ａの移動の再開との間の休止期間に依存してもよい。一態様では、休止期間に基づく所定の衰退機能を含む、任意の適切なバックフィル値ＫS（Ｂ）が使用されてもよい。レゾルバは、求められた膨張係数ＫS（ｔ）が、各アームに対して別々に、各ＡＷＣセンサに対して（たとえば、それぞれの基板保持／処理ステーション１１０３０に対応する各センサ１９９Ａ、１９９Ｂ、または各センサグループ１９９Ａ１〜１９９Ａ７に対して）別々に、１つまたは複数のアーム３３０Ａの熱的成長に対して別々に、および１つまたは複数のアーム３３０Ａの熱収縮に対して別々に決定されてもよいように、構成されてもよい。
【００９３】
求められた、および求められていない膨張係数の実施の一例として、図３を参照すると、一態様では、基板搬送ロボット３３０は、セルフセンタリングエンドエフェクタ３９５を用いて、任意の適切な基板保持位置から、基板Ｓを取り出す（図１４、ブロック１４００）。上記のように、一態様では、エンドエフェクタが、基板Ｓを保持することなく（たとえば、図１４のブロック１４００は任意である）熱補償が実行され、また、基板処理の前に、または基板処理の間に実行されてもよい。他の態様では、熱補償は、基板搬送ロボット３３０が、エンドエフェクタ３９５上の１つまたは複数の基板Ｓを搬送する間に、オンザフライ方式で実行されてもよい。基板搬送ロボット３３０は、たとえば、搬送チャンバまたは他の制御環境内から基板保持ステーション３１５の位置へと移動する。基板搬送ロボット３３０が、（たとえば、基板Ｓを設置するため、または基準特徴部４０１、４０２をセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過して移動させるために）基板処理モジュール３２５の基板保持ステーション３１５に向かって移動すると、基板Ｓおよび／またはエンドエフェクタ３９５（たとえば、基準特徴部４０１、４０２）がセンサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数を通過するように移動させられる（図１４、ブロック１４０５）。図４Ａを参照すると、エンドエフェクタ３９５が基板を保持している態様では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数が、オンザフライ方式で、たとえば、移行部４２１〜４２４において、基板Ｓ前部側および後部側縁部を検出する（図１４、ブロック１４１０）。一態様では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つまたは複数は、オンザフライ方式で、たとえば、移行部４２１〜４２４の検出に加えて、または代わりに（たとえば、図１４のブロック１４１０において基板の検出は、一態様では、任意である）、移行部４２５〜４２８において、基準特徴部４０１、４０２のうちの１つまたは複数の前部側および後部側縁部を検出する（図１４、ブロック１４１５）。各移行部４２１〜４２８において、１つまたは複数のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂは、それぞれの移行部４２１〜４２８が現れたことを示す信号を制御装置１１０９１に送信し（図１４、ブロック１４２０、および１４２１、ブロック１４２０は、エンドエフェクタが基板を保持しているときのみ行われる）、この信号に応じて、基板搬送ロボット３３０のエンコーダは、基板搬送ロボット３３０の位置を示す信号を制御装置１１０９１に送信する（たとえば、制御装置１１０９１が、移行の検出に応じてエンコーダデータを受信する）（図１４、ブロック１４２５）。これにより、同時に、アームの寸法における、両方のエンドエフェクタ中心位置に熱による変動の影響が通知される。制御装置１１０９１は、エンコーダデータに基づいて、基板搬送ロボット３３０のアーム３３０Ａの寸法における変動を特定し、寸法における変動をアーム３３０Ａの寸法に関連付ける膨張係数ＫSを判定するように構成される。一態様において、一態様では、処理温度における（たとえば、ΔＴにおける）エンドエフェクタ３９５の中心３９５Ｃであるエンドエフェクタの基準位置の熱補償または膨張係数ＫSは、たとえば、��行部４２５〜４２８の１つまたは複数、たとえば、移行部４２８における、基板搬送ロボット３３０の径方向伸張位置ＲΔTに基づいて判定される。たとえば、ＲΔTは、センサ１１９Ａが、移行部４２８を検出し、基板搬送装置３３０のエンコーダ３３１が、基板搬送装置３３０の位置を示す位置信号を制御装置１１０９１に送信するとき、制御装置１１０９１により判定される（図１４、ブロック１４３０）。上記のように、ＲΔTは、たとえば、熱膨張または収縮による、基板搬送ロボット３３０のアーム３３０Ａのセンサ１９９Ａから肩軸Ｚまでの寸法の変化に対応する、または寸法の変化を反映する。このようにして、処理温度にあるエンドエフェクタの基準点３９５ＣまたはＲΔTの位置ＸCΔT、ＹCΔTは、上記のように、たとえば、基板の処理と略同時に判定される（図１４、ブロック１４３５）。制御装置１１０９１はまた、膨張係数ＫSを所定の閾と比較し、膨張係数ＫSの値が所定の閾よりも大きい場合、上記の方法でアーム３３０Ａの運動を判定する際に、上で説明した移動平均フィルタが、膨張係数ＫSに直接適用される（図１４、ブロック１４４０）。ＫSの値が所定の閾値よりも小さい場合、アーム３３０Ａの運動を判定する際に、実質的にフィルタリングなしで、膨張係数ＫSが適用される。
【００９４】
本明細書で説明するシステムおよび方法の別の態様は、本明細書で説明する搬送ロボットの個別のマニピュレータ／アームリンクごとの温度およびそれぞれの熱膨張を推定し、また、搬送ロボットアームの運動力学の非線形の影響を考慮に入れる手法を提供する。一例として、この手法は、より正確な搬送ロボットアームの位置を報告するために、搬送ロボットアームの運動力学的方程式を明示的に修正する。さらに、搬送ロボットが安定状態に達すると、この手法は、以下でより詳細に説明するが、類似の結果を現在の実施に報告する。
【００９５】
図１２および図１３を参照すると、上記のように、開示される実施形態の例示的な態様では、制御装置１１０９１は、ＫSパラメータから、熱的影響の関係モデルに対する非線形の影響を認識するように構成される。
【００９６】
ＫSのパラメータは、リンク角度（たとえば、図１２に示されるεi、βi）に依存する。
【００９７】
アッパーアームとフォアアームの温度は異なってもよく（図１５参照）、ＫSが計算される場合とは異なる割合で、時間とともに変化してもよい。
【００９８】
図１５も参照すると、時間に対するアッパーアームの典型的な温度プロファイル１５００、および時間に対するフォアアームの典型的な温度プロファイル１５０１が示されている。アッパーアームおよびフォアアームの典型的な温度プロファイル１５００、１５０１は、高温の処理モジュール（たとえば、処理モジュールが運転温度である）を用いて、例示的な顧客の適用に対して観察される。図１５に見られるように、搬送ロボットが（たとえば、熱的に）安定状態に達した場合でも、（たとえば、図１２に示される移送アーム３３０Ａのような）移送アームのアッパーアームとフォアアームとの間には温度勾配が存在する。
【００９９】
図１６は、開示される実施形態の態様による、たとえば、エンドエフェクタ３９５上の別個の運動力学的位置に位置する（上記のエンドエフェクタに類似の）２つの基準特徴部１６００、１６０１を有するエンドエフェクタ３９５の別の例示的な配置を示している。上記のように、基準特徴部１６００、１６０１は、典型的な構成を有し、例示目的のために、エンドエフェクタ３９５の一方の側に示されているが、他の態様では、基準特徴部は、上記のように、ＫSの値を平均化するために、（上記のように）エンドエフェクタ３９５の両側に配置されてもよい。また、他の態様では、基準特徴部１６００、１６０１の一方または両方は、中心位置Ｘｃ、Ｙｃ判定特徴部であってもよく、（上記のように）移送アームの他の任意の適切な位置を判定するように構成されてもよい。他の態様では、基準特徴部１６００、１６０１は、たとえば、中心位置Ｘｃ、Ｙｃ（または、移送アームの他の位置）を判定する他の基準特徴部を備えてもよい。一態様では、基準特徴部１６００、１６０１は、各基準特徴部１６００、１６０１に対応するＫSの値（ＫS1、ＫS2）が、与えられる温度設定における、上記のアッパーアームリンクとフォアアームリンクとの間における、非線形の影響の寄与の区別をもたらすように、径方向の伸長／後退（たとえば、運動力学モデルにより生成される所定の伸長寸法、図１５および図１７参照）の方向４９９に沿って、直線的に変位されてもよい。センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通る同一の通過での（たとえば、（１つまたは複数の）センサを通過する共通の伸長または後退移動で）センサ１９９Ａ、１９９Ｂによる基準特徴部１６００、１６０１の検出にそれぞれ関連する、ＫS1、ＫS2などのそれぞれのＫSの値は、たとえば、各基準特徴部１６００、１６０１が検出された時の、各基準特徴部１６００、１６０１に対する異なる運動力学により、実質的に異なる。したがって、ＫS1、ＫS2などのそれぞれのＫSの値は、アッパーアームリンクとフォアアームリンクとの間の温度勾配の存在を示す表示を提供するために使用され得る。その結果、従来の熱補償アルゴリズムと比較して、エンドエフェクタ３９５の位置を、より正確に報告するために、搬送ロボットの運動力学は、修正され得る。
【０１００】
一態様では、図１６および図１７（例示目的のために、フロッグレッグアーム構成を示しているが、開示される実施形態の態様は、たとえば、図２Ａ〜２Ｅに関して上で説明したような、ＳＣＡＲＡアーム構成、左右対称アーム構成および他のアーム構成に等しく適用されることが理解されるべきである）を参照すると、ＫS1：ＫS2とも表される、ＫS1とＫS2の間の関係（既に説明したように、ＫS1およびＫS2はそれぞれ、各基準特徴部１６００、１６０１に関連するＫSの値である）は、アッパーアームリンク３３０ＡＵ（ＬUiも参照）およびフォアアームリンク３３０ＡＦ（ＬFiを参照）のそれぞれの熱膨張／収縮の効果に依存する。アッパーアームリンクＬUiの熱膨張／収縮と、フォアアームリンクＬFiの熱膨張／収縮との間の任意の差、およびそれに対応する、そのような膨張／収縮の差を引き起こす、アッパーアームリンクとフォアアームリンクとの間の任意の温度差は、ＫS1：ＫS2関係における、対応する変化から反映および特定される。したがって、熱過渡中に異なる通過で、アーム３３０Ａの動作が一巡する（たとえば、伸長および／または後退される）と、各通過（ｉ）における、対応する基準特徴部１６００、１６０１に関連する、相対的な熱膨張の値ＫS1(i)およびＫS2(i)のそれぞれは、互いに関連する場合、与えられた通過（ｉ）に対して、アッパーアームリンクの温度ＴUiと、フォアアームリンクの温度ＴFiとの間の温度差ΔＴU/Aiを決定する。それぞれのアーム温度ＴUi、ＴFiは、それぞれのアームリンクＬUi、ＬFiの対応する長さＬ１、Ｌ２のために平均化されると考えられ得る。他の態様では、それぞれのアーム温度ＴUi、ＴFiは、対応するアーム上の、（アームリンクの端部、アームリンクの中央部、またはそれぞれのアームリンクＬUi、ＬFiの長さＬ１、Ｌ２沿った他の任意の１つまたは複数の位置など）ある所定の位置と関連してもよい。また、それぞれのアーム温度ＴUi、ＴFi間の関係は、異なるものとして説明されるが、それぞれのアーム温度ＴUi、ＴFi間の任意の適切な関係が使用されてもよい（たとえば、ＴUi：ＴFi）。
【０１０１】
開示される実施形態の別の態様によると、アッパーアームリンクＬUiおよびフォアアームリンクＬFiの異なるそれぞれのアーム温度（ＴUi、ＴFi）と、（各基準特徴部１６００、１６０１と関連する）異なるそれぞれの膨張係数ＫSi1、ＫSi2との間の固有の関係は、制御装置１１０９１に記憶されるルックアップテーブルまたは任意の適切なアルゴリズム中に表現される（たとえば、図１および図３参照）。ルックアップテーブル／アルゴリズムにより具体化される関係は、実証的に、または適切にモデリングされて特定されてもよく、またはそれらの組み合わせにより特定されてもよい。
【０１０２】
図１９も参照すると、開示される実施形態の態様による、修正されたロボットの位置の判定のための、（制御装置１１０９１の一部であってもよい）非線形変動レゾルバ１９５０を示す概略図が示されている。開示される実施形態の態様によると、ＫS1およびＫS2の値は、基準特徴部１６００、１６０１のそれぞれに対し、たとえば、図１２および図１３関して既に説明されたように算出される（図２０、ブロック２０００）一態様では、ＫS1およびＫS2の値は、たとえば、ルックアップテーブルまたは任意の適切なアルゴリズム１９００に入力され（図２０、ブロック２００５）、ルックアップテーブルまたは任意の適切なアルゴリズム１９００は、それぞれアッパーアームリンク３３０ＡＵ、ＬUiおよびフォアアームリンク３３０ＡＦ、ＬFiのモデル化された温度ＴUi、ＴFiを出力し（図２０、ブロック２０１０）、アッパーアームリンク３３０ＡＵ、ＬUiおよびフォアアームリンク３３０ＡＦ、ＬFiは、所定の較正温度において、それぞれ、リンク長さＬ１ｉ、Ｌ２ｉを有する。一態様では、モデル化された温度情報は、膨張した（または、収縮した）リンク長さ（たとえば、図１７中にリンク３３０ＡＵ’およびリンク３３０ＡＦ’によって示される、熱的影響によるＬ１ｉ＋ΔＬ１ｉ、およびＬ２ｉ＋ΔＬ２ｉ）を予測する熱膨張モデル１９１０に入力され（図２０、ブロック２０１５）、搬送ロボットの修正位置は、膨張したリンク長さＬ１＋ΔＬ１、Ｌ２＋ΔＬ２に対し修正された運動力学モデル１９２０を使用して算出され（図２０、ブロック２０２０）、なお、エンドエフェクタ３９５の長さＬ３は、上記のように、略一定である。
【０１０３】
図１６を参照すると、開示される実施形態の一態様では、上記のものと類似の方法で、基準特徴部１６００、１６０１は、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通過する基板／エンドエフェクタの１回の通過で、基板Ｓの中心の判定（図４Ａ参照）を、およびエンドエフェクタ３９５の中心の判定（たとえば、ステーションの中心に対しエンドエフェクタの中心を位置合わせするための教示ウェハなしで、ステーションの中心ＳＣが、基板搬送装置３３０に教示される）を提供する。たとえば、上記のように、（エンドエフェクタの中心線ＣＬの両側に対向して配置されるが、必ずしも対称には配置されない、図４Ａ参照）センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、基準特徴部１６００、１６０１などの基準特徴部を感知することが、エンドエフェクタの中心または基準位置３９５Ｃ、基板／ウェハの中心ＷＣの判定、およびステーションの中心ＳＣの知得に役立つ（図４参照）ように、ステーションの中心ＳＣと所定の空間関係を有する（図４参照）。たとえば、ステーションの中心ＳＣの教示（およびウェハ中心の判定）は、エンドエフェクタ３９５の基準特徴部１６００、１６０１に関連して説明されるが、ステーションの中心ＳＣは、基板／ウェハＳを使用する類似の方法で教示され得ることが理解されるべきである。一態様では、基板Ｓおよび／または基準特徴部１６００、１６０１をセンサ１９９Ａ、１９９Ｂに向けて移動させるために、エンドエフェクタ３９５が移動させられる（図２１、ブロック２１００）。基板Ｓがセンサを用いて感知され（図２１、ブロック２１０５）、基準特徴部１６００、１６０１がセンサを用いて感知され（図２１、ブロック２１１０）、基板の中心ＷＣの判定、および基板搬送装置の位置（すなわち、基準位置３９５Ｃ）が、（たとえば、本明細書で説明される円形ＶＲＷ１を使用することによってなど）上で説明されたもののような、任意の適切な方法で判定される（図２１、ブロック２１１５および２１２０）。理解できるように、ステーションの中心ＳＣに対するセンサ１９９Ａ、１９９Ｂの位置が知られているため、また、基板の中心ＷＣが、エンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃと実質的に一致しているため、基板保持ステーションの位置もまた、エンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃに対して知られており、基板搬送装置に教示され、基板Ｓおよび／または基準特徴部１６００、１６０１を感知することで、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通るエンドエフェクタの一回の通過（またはステップ）で、ステーションの中心に対するエンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃ（すなわち、基板搬送装置の位置）の位置合わせがもたらされる（図２１、ブロック２１２５）。
【０１０４】
別の態様では、ステーションの中心ＳＣに対するエンドエフェクタの中心３９５Ｃの位置合わせ、および基板の中心ＷＣの判定は、一回の通過または複数回の通過で判定されてもよい。たとえば、基板の中心３９５Ｃおよびステーション位置ＳＣの両方が教示される図１６をさらに参照すると、基板Ｓおよび／または基準特徴部１６００、１６０１をセンサ１９９Ａ、１９９Ｂに向けて移動させるために、エンドエフェクタ３９５が移動させられる（図２２、ブロック２２００）。基板Ｓがセンサを用いて感知され（図２２、ブロック２２０５）、基準特徴部１６００、１６０１がセンサを用いて感知され（図２２、ブロック２２１５）、基板の中心ＷＣの判定、および基板搬送装置の位置（すなわち、基準位置３９５Ｃ）が、（たとえば、本明細書で説明される円形ＶＲＷ１を使用することによってなど）上で説明されたもののような、任意の適切な方法で判定される（図２２、ブロック２２２０および２２２５）。ステーションの中心ＳＣに対するエンドエフェクタ中心基準点３９５Ｃの位置合わせは、上記の方法でもたらされてもよい（図２２、ブロック２２３０）。
【０１０５】
基板の中心３９５Ｃのみが判定される場合、エンドエフェクタが移動させられ（図２２、ブロック２２００）、それによって、基板が、センサ１９９Ａ、１９９Ｂに向けて移動させられ、基板が、上記のように感知される（図２２、ブロック２２０５）。基板の中心が判定され（図２２、ブロック２２１０）、それによって、基板は、ステーション位置ＳＣに設置されてもよい。一態様では、任意の適切な数の基板は、ステーション位置ＳＣが再度教示される前に、（エンドエフェクタ３９５上に保持される基板を有して、またはなしで）ステーション位置ＳＣに、およびステーション位置ＳＣから移送されてもよい。たとえば、ステーション位置ＳＣは、１０個の基板、２０個の基板、または他の任意の適切な数の基板が設置された後に教示されてもよい。他の態様では、ステーション位置ＳＣは、任意の適切な所定の時間間隔（たとえば、３０分、６０分、または他の任意の適切な時間間隔）の後に教示されてもよい。基板ステーションＳＣは、エンドエフェクタをセンサ１９９Ａ、１９９Ｂに向けて移動させ（図２２、ブロック２２００）、それによって、基準特徴部１６００、１６０１が感知される（図２２、ブロック２２１５）ことによって教示されてもよい。エンドエフェクタの中心３９５Ｃが、上記の方法で判定され（図２２、ブロック２２２０）、エンドエフェクタの中心が、上記の方法でステーションの中心ＳＣに対し位置合わせされる（図２２、ブロック２２３０）。ステーションの中心ＳＣが教示される間にエンドエフェクタが基板を保持している場合、基板の中心ＷＣは、エンドエフェクタの、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通過する同一の通過で（たとえば、一回の通過で）判定されてもよく、または基板の中心ＷＣおよびステーション位置ＳＣが異なる通過において教示されるように、センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する、エンドエフェクタの２回目の通過で判定されてもよい。
【０１０６】
図１８も参照すると、例示的なグラフが、開示される実施形態の態様による（本明細書で説明する移送アームなどの）移送アームのための熱補償１８０１と、従来技術の熱補償アルゴリズムによる移送アームのための熱補償１８００との比較を示している。図１８の例示的なグラフでは、移送アームの位置決め誤差が、時間に対してプロットされ、開示される実施形態の態様による熱補償が、従来の熱補償アルゴリズムと比較すると、位置の正確性の向上を提供する。
【０１０７】
図２３を参照すると、開示される実施形態の一態様では、搬送アームの熱補償が、上記のものと類似の方法で提供され、温度の関数（たとえば、Ｌiｆ（ΔＴi））としての、長さにおける変化の個別の影響は、アームが温度に達する、およびアームが安定状態の温度条件に達する両方の過渡中に、各アームリンクは温度が異なるため、搬送ロボットの各アームリンクに対して解明／判定される。開示される実施形態のこの態様は、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａを有する搬送装置２３００の温度の変動の判定および補償に関して説明されるが、開示される実施形態のこの態様は、上記のもの、および限定されないが、リープフロッグアーム構成、左右対称アーム構成および多関節手首構成を含むものなどの、任意の適切な搬送アームに等しく適用可能である。概して、搬送装置２３００は、アッパーアーム２３２０１、フォアアーム２３２０２、基板保持部２３２０３、および駆動部２３２０４を有するＳＣＡＲＡアーム２３００Ａを含む。制御装置１１０９１は、要望通りにＳＣＡＲＡアーム２３００Ａのアーム部を移動させるために、搬送装置２３００に接続されてもよい。他の態様では、アームアセンブリは、他の任意の望ましい一般的なＳＣＡＲＡ構成を有してもよい。たとえば、アセンブリは、複数のフォアアームおよび／または複数の基板保持部を有してもよい。
【０１０８】
基板保持部２３２０３は、搬送装置２３００の手首部２３７５５にて、シャフトアセンブリ２３７５４によってフォアアーム２３２０２に回転可能に接続される。基板保持部２３２０３は、支持シャフト２３６９８によって、フォアアーム２３２０２に回転可能に接続される。一態様では、基板保持部２３２０３は、フォーク状のエンドエフェクタであってもよい。基板保持部２３２０３は、能動型機械縁部把持部または受動型縁部把持部を有してもよい。他の態様では、基板保持部２３２０２は、真空チャックを有するパドル型エンドエフェクタであってもよい。フォアアーム２３２０２は、搬送装置２３００の肘２３６４６にて、同軸シャフトアセンブリ２３６７５によって、アッパーアーム２３２０１に回転可能に接続される。基板保持部２３２０３は、所定の中心を有し、エンドエフェクタは、本明細書で説明されるもののような基板処理装置内で基板を搬送するために、基板の中心が、エンドエフェクタの所定の中心と一致するように、基板を保持するように構成される。アッパーアーム２３２０１は、肩２３６５２にて、駆動部２３２０４に回転可能に接続される。この態様では、アッパーアーム２３２０１およびフォアアーム２３２０２の長さは等しいが、他の態様では、アッパーアーム２３２０１は、たとえば、フォアアーム２３２０２よりも長さが短くてもよく、また、その逆であってもよい。
【０１０９】
示される態様では、駆動部２３２０４は、同軸シャフトアセンブリ２３６６０および３つのモータ２３６６２、２３６６４、２３６６６を収容する外部ハウジング２３６３４Ｈを有してもよい。他の態様では、駆動部は、３つよりも多い、または少ないモータを有してもよい。駆動シャフトアセンブリ２３６６０は、３つの駆動シャフト２３６６８ａ、２３６６８ｂ、２３６６８ｃを有する。他の態様では、３つよりも多い、または少ない駆動シャフトが設けられ得る。第１モータ２３６６２は、ステータ２３６７８ａ、および内側シャフト２３６６８ａに接続されるロータ２３６８０ａを備える。第２モータ２３６６２は、ステータ２３６７８ｂ、および中央シャフト２３６６８ｂに接続されるロータ２３６８０ｂを備える。第３モータ２３６６６は、ステータ２３６７８ｃ、および外側シャフト２３６６８ｃに接続されるロータ２３６８０ｃを備える。３つのステータ２３６７８ａ、２３６７８ｂ、２３６７８ｃは、ハウジング２３６３４Ｈに、ハウジングに沿った別々の高さまたは位置に固定されて取り付けられる。この態様では、第１ステータ２３６７８ａは、底部ステータであり、第２ステータ２３６７８ｂは、中央部ステータであり、第３ステータ２３６７８ｃは、上部ステータである。概して、各ステータは電磁コイルを備える。３つのシャフト２３６６８ａ、２３６６８ｂ、および２３６６８ｃは、同軸シャフトとして配置される。３つのロータ２３６８０ａ、２３６８０ｂ、２３６８０ｃは、好ましくは、永久磁石から成るが、代替的に、永久磁石を持たない磁気誘導ロータを備えてもよい。駆動シャフトアセンブリ２３６６０が真空環境内に位置し、ステータ２３６７８が真空環境外に位置した状態で、搬送装置２３００が、真空環境内で使用可能とするように、スリーブ２３６６３が、ロータ２３６８０とステータ２３６７８との間に位置する。しかし、搬送装置２３００が大気環境内においての使用のみを対象とする場合、スリーブ２３６６３は、設けられる必要がない。
【０１１０】
第１シャフト２３６６８ａは、内側シャフトであり、底部ステータ２３６７８ａから延びる。内側シャフトは、底部ステータ２３６７８ａと揃う第１ロータ２３６８０ａを有する。中央シャフト２３６６８ｂは、中央部ステータ２３６７８ｂから上方向に延びる。中央部シャフトは、第２ステータ２３６７８ｂと揃う第２ロータ２３６８０ｂを有する。外側シャフト２３６６８ｃは、上部ステータ２３６７８ｃから上方向に延びる。外側シャフトは、上部ステータ２３６７８ｃと揃う第３ロータ２３６８０ｃを有する。各シャフトが、互いに対して、およびハウジング２３６３４Ｈに対して独立して回転可能となるように、様々な軸受けが、シャフト２３６６８およびハウジング２３６３４Ｈの周りに設けられる。各シャフト２３６６８に、互いに対する、および／またはハウジング２３６３４Ｈに対するシャフト２３６６８の回転位置を制御装置１１０９１に信号で知らせるために、適切な位置センサが設けられてもよい。光学センサまたは誘導センサなどの任意の適切なセンサが使用され得る。
【０１１１】
外側シャフト２３６６８ｃは、シャフト２３６６８ｃおよびアッパーアーム２３２０１が、軸Ｚ１の周りを一単位として共に回転するように、アッパーアーム２３２０１に固定されて接続される。図２３に示されるように、中央シャフト２３６６８ｂは、アッパーアーム２３２０１内の第１伝動装置２３６２０に接続され、内側シャフト２３６６８ａは、アッパーアーム２３２０１内の第２伝動装置２３６１０に接続される。第１伝動装置２３６２０は、好ましくは、駆動プーリ２３６２２、従動プーリ２３６２４、および駆動ケーブルまたはベルト２３６２６を備える。駆動プーリ２３６２２は、中央シャフト２３６６８ｂの上部に固定されて取り付けされ、駆動ベルト２３６２６により、従動プーリ２３６２４に接続される。従動プーリ２３６２４は、同軸シャフトアセンブリ２３６７５の内側シャフト２３６７２の底部に固定されて取り付けられ、フォアアーム２３２０２をアッパーアーム２３２０１に接続している。アッパーアーム２３２０１内の第２伝動装置２３６１０は、好ましくは、駆動プーリ２３６１２、従動プーリ２３６１４、駆動ベルトまたはケーブル２３６１６を備える。駆動プーリ２３６１２は、駆動部２３２０４内の同軸シャフトアセンブリ２３６６０の内側シャフト２３６６８ａの上部に固定されて取り付けられる。従動プーリ２３６１４は、同軸シャフトアセンブリの外側シャフト２３６７４の底部に固定されて取り付けられ、フォアアーム２３２０２をアッパーアーム２３２０１に接続している。駆動ベルト２３６１６は、駆動プーリ２３６１２を従動プーリ２３６１４に接続する。第１伝動装置２３６２６の従動プーリ２３６２４と駆動プーリ２３６２２の径比（たとえば、プーリ比）および第２伝動装置２３６１０の従動プーリ２３６１４と駆動プーリ２３６１２の径比は、本明細書で説明されるもののような任意の適切な駆動比であってもよい。駆動ベルト２３６１６、２３６２６は、それぞれの従動プーリ２３６１４、２３６２４を対応する駆動プーリ２３６１２、２３６２２と同じ方向に回転させるように構成される（たとえば、駆動プーリ２３６１２、２３６２２が時計回りに回転することで、従動プーリ２３６１４、２３６２４が時計回りに回転させられる）。
【０１１２】
フォアアーム２３２０２をアッパーアーム２３２０１に接続する同軸シャフトアセンブリ２３６７５は、適切な軸受けにより、アッパーアーム２３２０１から回転可能に支持され、それによって、シャフトアセンブリの外側シャフト２３６７４および内側シャフト２３６７２を、互いに対して、およびアッパーアーム２３２０１に対して、軸Ｚ２の周りで回転させる。同軸シャフトアセンブリ２３６７５の外側シャフト２３６７４は、シャフト２３６７４およびフォアアーム２３２０２が、Ｚ２の周りで一単位として共に回転するように、フォアアーム２３２０２に固定されて取り付けられる。アッパーアーム２３２０１内の第２伝動装置２３６１０の従動プーリ２３６１４が、駆動部２３２０４の内側シャフト２３６６８ａによって回転させられると、フォアアーム２３２０２は、軸Ｚ２の周りを回転させられる。したがって、駆動部２３２０４の内側シャフト２３６６８ａは、フォアアーム２３２０２をアッパーアーム２３２０１に対して独立して回転させるために使用される。
【０１１３】
同軸シャフトアセンブリの内側シャフト２３６７２は、フォアアーム２３２０２内の第３伝動装置２３７５２の駆動プーリ２３７５３に固定されて取り付けられる。フォアアーム２３２０２内の第３伝動装置２３７５２は、好ましくは、駆動プーリ２３７５３、従動プーリ２３７５０および駆動ベルトまたはケーブル２３７５１を備える。従動プーリ２３７５０は、シャフト２３６９８に固定されて取り付けられる。駆動ベルト２３７５１は、駆動プーリ２３７５３を従動プーリ２３７５０に接続する。シャフト２３６９８は、適切な軸受けにより、フォアアーム２３２０２から回転可能に支持され、それによって、シャフト２３６９８が、フォアアーム２３２０２に対して、軸Ｚ３の周りで回転することが可能になる。第３伝動装置２３７５２の従動プーリ２３７５０と駆動プーリ２３７５３の径比は、この態様では、本明細書で説明されるもののような任意の適切な駆動比である。駆動ベルト２３７５１は、従動プーリ２３７５０を駆動プーリ２３７５３と同じ方向に回転させるように構成される（たとえば、駆動プーリ２３７５３が時計回りに回転することで、従動プーリ２３７５０が時計回りに回転させられる）。
【０１１４】
シャフト２３６９８は、基板保持部２３２０３に固定されて取り付けられる。したがって、シャフト２３６９８および基板保持部２３２０３は、軸Ｚ３の周りで一単位として共に回転する。第３伝動装置２３７５２の従動プーリ２３７５０が、駆動プーリ２３７５３によって回転されると、基板保持部２３２０３は、軸Ｚ３の周りを回転させられる。駆動プーリ２３７５３は、次に、同軸シャフトアセンブリ２３６７５の内側シャフト２３６７２により、回転させられる。アッパーアーム２３２０１内の第１伝動装置２３６２６の従動プーリ２３６２４が、駆動部２３２０４の中央部シャフト２３２６８ｂによって回転させられると、内側シャフト２３６７２は回転させられる。したがって、基板保持部２３２０３は、軸Ｚ３の周りで、フォアアーム２３２０２およびアッパーアーム２３２０１に対して、独立して回転させられてもよい。
【０１１５】
図２４を参照すると、一態様では、搬送装置２３００は、複数の基板Ｓが、略同時に、並んで位置する複数の処理モジュールＰＭへ搬送されるように、および複数の処理モジュールＰＭから取り除かれるように、並んで位置する２つのエンドエフェクタ２３２０３Ａ、２３２０３Ｂを含んでもよい。一態様では、２つのエンドエフェクタ２３２０３Ａ、２３２０３Ｂは、手首軸Ｚ３の周りで、互いに対して独立して移動可能であってもよい。たとえば、駆動装置２３２０４は、エンドエフェクタ２３２０３Ａ、２３２０３Ｂの一方の、エンドエフェクタ２３２０３Ａ、２３２０３Ｂの他方に対する移動をもたらすために、追加の駆動シャフトおよびモータを含んでもよい。
【０１１６】
図２５を参照すると、一態様では、搬送装置２３００は、アーム２３００Ａに実質的に類似の２つのＳＣＡＲＡアーム２５１５５Ａ、２５１５５Ｂを含んでもよい。たとえば、各ＳＣＡＲＡアーム２５１５５Ａ、２５１５５Ｂは、アッパーアームリンク２５１５５ＵＡ、２５１５５ＵＢ、フォアアームリンク２５１５５ＦＡ、２５１５５ＦＢおよびエンドエフェクタ２５１５５ＥＡ、２５１５５ＥＢを含む。この態様では、エンドエフェクタ２５１５５ＥＡ、２５１５５ＥＢは、アッパーアームに従属するが、他の態様では、エンドエフェクタは、独立して駆動されてもよい。アーム２５１５５Ａ、２５１５５Ｂは、３リンクＳＣＡＲＡアームとして示されており、駆動部２３２０４に、同軸で連結されてもよく、（たとえば、４軸駆動装置を使用して、駆動シャフト２３６６８ｄを参照）独立したシータ運動を可能にするために、または（たとえば、３軸駆動装置を使用して）連結シータ運動を可能にするために、上下に積み重ねられてもよく、連結シータ運動とは、ロボットアームが、実質的に伸長または後退なしで、一単位として、肩軸Ｚ１の周りで回転することである。各アーム２５１５５Ａ、２５１５５Ｂは、１組のモータによって駆動され、任意の適切な駆動プーリ配置を有する。一態様では、各アームの、肩部プーリ、肘部プーリ、手首部プーリの径比は、非限定的な例示目的のため、１：１：２の比率、または２：１：２の比率である。たとえば１：１：２の比率を使用する各アームを伸長するために、１組のモータの各モータは、実質的に等しく、反対の方向に回転させられる。たとえば２：１：２の比率を使用する各アームを伸長するために、肩部プーリは、実質的に固定され（たとえば、実質的に回転しない）、アッパーアームに連結されるモータが、アームを伸長させるために回転させられる。シータ運動は、モータを、実質的に同じ速度で、同じ方向に回転させることによって制御される。複数のエンドエフェクタが同一平面上にある場合、各アームの互いに対するシータ運動は制限されるが、複数のアームが共に移動させられる場合、アームはシータに無限に移動し得る。理解できるように、複数のエンドエフェクタが同一平面上にない場合、４軸駆動装置を使用するなど、各アームが、他のアームに対して独立して駆動されるときには、各アームは、シータに無限に移動し得る。
【０１１７】
上記のように、この態様では、温度の関数（たとえば、Ｌｉｆ（ΔＴi））としての、長さにおける変化の個別の影響は、アームが温度に達する、およびアームが安定状態の温度条件に達する両方の過渡中に、各アームリンクは温度が異なるため、図２３〜２５に図示されるＳＣＡＲＡアームの各アームリンクに対して解明／判定される。ここで、各ＳＣＡＲＡアームに沿って温度勾配が存在してもよく、エンドエフェクタ（および手首軸ＴW）の温度ＴEEが、フォアアームリンクの温度ＴF（および肘軸の温度ＴEL）よりも高く、フォアアームリンクの温度ＴF（および肘軸の温度ＴEL）が、アッパーアームリンクの温度ＴU（および肩軸の温度ＴS）よりも高い（すなわち、ＴEE／ＴW＞ＴF／ＴEL＞ＴU／ＴS）。なお、各アームリンクにおいて、温度勾配が存在してもよく、アームリンクの遠位端部（たとえば、肩軸Ｚ１から最も遠いアームリンクの端部）が、同じアームリンクの近位端部よりも高温であってもよい。図２６および図２７を参照すると、エンドエフェクタウェハ中心点ＥＥＣにおけるずれをシミュレートしたもののグラフが図２７に示され、ＳＣＡＲＡアームの半角値が示される。図２７のグラフは、特にセンサトリガ位置のあたり（たとえば、１００度の狭角のあたり）のＸおよびＹ軸両方に沿った誤差を示す。
【０１１８】
この態様では、エンドエフェクタの長さの変化ΔＬEE、および手首軸Ｚ３に対する温度の影響が考慮される。また、この態様では、たとえば、アームリンクの長さの変化ΔＬiの合計（ｉ＝アッパーアームリンク、フォアアームリンクおよびエンドエフェクタ）により、エンドエフェクタの中心ΔＸ、ΔＹの位置の非線形の影響を、プーリの影響ΔＶが生成し、そのプーリの影響ΔＶi（ｉ＝肩部プーリ、肘部プーリおよび手首部プーリ）（すなわち、ΣΔＬi、ΔＶi）が説明される。また、図２６を参照すると、この態様では、たとえば、ＳＣＡＲＡアームの構成要素の熱膨張による、（Ｘ−Ｙ平面において固定である）肩軸Ｚ１と、エンドエフェクタウェハ中心点ＥＥＣとの間におけるＳＣＡＲＡアームの変動は、ＳＣＡＲＡアームリンク（たとえば、アッパーアーム、フォアアームおよびエンドエフェクタ）の熱的線膨張、および異なるＳＣＡＲＡアームリンクの不均一の温度分布によるものである。一例として、異なるＳＣＡＲＡアームリンクの不均一の温度分布は、エンドエフェクタから肩軸Ｚ１への熱的条件の通路の１つまたは複数の減衰、および、たとえば、エンドエフェクタが、フォアアームおよびアッパーアームよりも高温に曝されるというような、ＳＣＡＲＡアームリンクが受ける不均一の温度分布の結果によるものである。さらに、ＳＣＡＲＡアームの肩部、肘部、手首部プーリのプーリ駆動比は、それぞれのＳＣＡＲＡアームリンクが受ける不均一の温度分布によるプーリの熱膨張を原因とする各プーリの直径の変化により、変化する。
【０１１９】
図２６をさらに参照すると、この態様では、少なくとも１つのＳＣＡＲＡアーム２３００Ａは、（本明細書において、一態様では、上記の、またはエンドエフェクタの部分の縁部もしくはＳＣＡＲＡアームの他のリンクに従う態様におけるフラッグに類似であってもよい基準特徴部とも呼称されてもよい）少なくとも１つの姿勢判定特徴部またはフラッグＦ１〜Ｆ４を含み、少なくとも１つの姿勢判定特徴部またはフラッグＦ１〜Ｆ４は、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａに一体化され、各フラッグＦ１〜Ｆ４は、１つまたは複数のセンサ１９９（図２４参照）による、少なくとも１つのフラッグＦ１〜Ｆ４の、ＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３のそれぞれの温度の変化による、ＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の長さΔＬi、およびプーリの影響ΔＶiにおける（１つまたは複数の）個別の変動の感知に対して決定的である構成を有する。たとえば、基板処理装置の（センサ１９９Ａ、１９９Ｂに類似である）センサ１９９のような静的検出センサが、ＳＣＡＲＡアーム２３００の径方向運動を伴うオンザフライ方式で、少なくとも１つのフラッグＦ１〜Ｆ４の少なくとも１つの縁部を検出するように、少なくとも１つのフラッグＦ１〜Ｆ４は、ＳＣＡＲＡアーム上に配置される。ここで、フラッグＦ１〜Ｆ４の構成は、各ＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３における異なる温度の変化ΔＴiによる、それぞれ異なるＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の、異なる個別の変動（たとえば、ΔＬi）のそれぞれの区別を判定し、それによって、それぞれのプーリの変動ΔＶi、およびＳＣＡＲＡアームの変動に対する、対応する非線形の影響（寄与）を判定するために、それぞれの異なる個別の変動を個別に適用する。個別の変動は、上記のように、変動を所定の位置基準（たとえば、基準温度ＴREFおよび基準温度での初期のリンク長さＬi）に関連付ける、上記の、および以下で説明する、対応する比率または膨張係数（ＫS(i)）を用いて表され得る。
【０１２０】
フラッグＦ１〜Ｆ４の構成は、アッパーアームリンク２３２０１、フォアアームリンク２３２０２およびエンドエフェクタ２３２０３を有する３リンクＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの区別に対し決定的である（または、上記のそれぞれ異なる個別の変動の間での決定的区別による）が、他の態様では、フラッグＦ１〜Ｆ４は、ｎリンクアーム（たとえば、任意の適切な数のアームリンクを有するアーム）の決定的区別のための任意の適切な構成を有し得る。フラッグＦ１〜Ｆ４の構成は、方程式［１］〜［４］に関して以下でより詳細に説明する単一のセンサ１９９を用いて、１回の通過で、オンザフライ方式で、１つまたは複数のフラッグＦ１〜Ｆ４の少なくとも１つの縁部を感知することにより、それぞれ異なる個別の変動（ΔＬi、ΔＶi）の区別、または（１つまたは複数の）膨張係数ＫS(i)に対し決定的である。
【０１２１】
一態様では、制御装置１１０９１（または、制御装置の運動力学的レゾルバ１１０９１Ｋ）は、センサ１９９による、オンザフライ方式での、フラッグＦ１〜Ｆ４の少なくとも１つの縁部の検出から、各アームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３に対する異なる個別の変動ΔＬiを判定し、肩軸Ｚ１からエンドエフェクタ２３２０３の基準位置ＥＥＣ（すなわち、ウェハ／エンドエフェクタの中心位置）までの、ＳＣＡＲＡアームの変動（たとえば、使用される座標系に応じて、ΔＸ、ΔＹまたはＲ、θ）の判定におけるそれぞれ異なる個別の変動を区別するように構成される。上記のように、各アームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３に対応する膨張係数ＫS(i)として表される変動を用いて、制御装置１１０９１は、オンザフライ方式でのフラッグＦ１〜Ｆ４の検出から、対応する各アームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の異なる膨張係数ＫS(i)間の個別の関係を判定するように構成され、それによって、エンドエフェクタ２３２０３の基準位置ＥＥＣに対する変動の判定の際に、対応する異なるアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の膨張係数ＫS(i)を区別する。換言すると、制御装置は、静的検出センサ１９９による、ＳＣＡＲＡアーム２３００の径方向運動を伴うオンザフライ方式での、フラッグＦ１〜Ｆ４の少なくとも１つの縁部の検出から、判定された比例因子ＫSと、それぞれ異なるＳＣＡＲＡアーム２３００Ａのアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３に対するそれぞれ異なる個別の変動ΔＬiとの間の個別の関係を判定するように構成される運動力学的影響レゾルバを含み、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの径方向運動を伴うオンザフライ方式でＳＣＡＲＡアームの変動を判定する。１つまたは複数のフラッグＦ１〜Ｆ４の少なくとも１つの縁部の検出から、制御装置１１０９１は、センサ１９９の傍を通過するＳＣＡＲＡアーム２３００の１回の通過で、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの変動ΔＸ、ΔＹを判定するように構成される。さらに、制御装置１１０９１（または運動力学的レゾルバ１１０９１Ｋ）は、アーム関節部またはプーリの軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３における異なる温度による、それぞれのプーリの異なるそれぞれの非線形の運動力学的影響ΔＶiを区別する温度の変化ΔＴiによる、それぞれのプーリ（たとえば、図２３のプーリ２３７５０、２３７５３、２３２６４、２３６１２、２３６２２を参照）の非線形の運動力学的影響ΔＶiを求めるように構成される。非線形の運動力学的影響ΔＶiに対応するプーリの変動は、アームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３それぞれの両端部にあるプーリ間のプーリ駆動比として表され得る。
【０１２２】
図２６を参照すると、例示目的および簡便性のために、搬送装置は、単一のＳＣＡＲＡアームを有して示され、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａのアッパーアームリンク２３２０１およびフォアアームリンク２３２０２は、基準温度ＴREFにおいて同じ長さＬを有して示されているが、他の態様では、アッパーアームリンクおよびフォアアームリンクは、同等でない長さを有してもよい。他の態様では、開示される実施形態は、たとえば、図２５に示されるマルチアーム搬送ロボットの各アーム、および／または図２４に示されるマルチエンドエフェクタアームの各エンドエフェクタに適用されてもよい。さらに、例示目的および簡便性のために、複数のＳＣＡＲＡアームリンクは、同様の熱膨張係数を有するように、類似の材料で構築されるが、他の態様では、複数のアームリンクは、異なる熱膨張係数を有するように、異なる材料で構築されてもよい。一態様では、例示目的のみのため、アッパーアームリンク２３２０１およびフォアアームリンク２３２０２は、それぞれのモータ軸によって駆動され、一方で、エンドエフェクタ２３２０３は、アッパーアームリンク２３２０１に従属する。熱膨張の前後のＳＣＡＲＡアーム２３００Ａが、同一のモータ位置で、図２６に示されている（熱膨張したアームは仮想線で図示されている）。ＳＣＡＲＡアームの運動力学は概して以下のように記述され得る。
【０１２３】
基準温度において、
【０１２４】
【数２５】
2018523307.tif 000027
【０１２５】
【数２６】
2018523307.tif 000028
【０１２６】
温度上昇および熱膨張後、
【０１２７】
【数２７】
2018523307.tif 000029
【０１２８】
【数２８】
2018523307.tif 000030
【０１２９】
ここでは、
【０１３０】
【数２９】
2018523307.tif 000031
【０１３１】
【数３０】
2018523307.tif 000032
【０１３２】
Ｇ１およびＧ２は、アッパーアーム対肘部のプーリギア比、および手首部対肘部のプーリギア比である。
【０１３３】
較正温度ＴREFにおいて、アッパーアームリンク２３２０１およびフォアアームリンク２３２０２のそれぞれは、長さＬを有する。温度変化の後、アッパーアームリンク２３２０１の長さはＬ１と示され、フォアアームリンク２３２０２の長さは、Ｌ２と示される。
【０１３４】
同じモータ位置において、アッパーアームの温度変化がΔＴ1であり、フォアアームの温度変化がΔＴ2であり、アッパーアームリンク２３２０１の熱膨張係数がα1であり、フォアアームリンク２３０２０の熱膨張係数がα2であるとした場合、熱膨張後のアッパーアームの長さＬ１およびフォアアームの長さＬ２は、以下のように表される。
【０１３５】
【数３１】
2018523307.tif 000033
【０１３６】
【数３２】
2018523307.tif 000034
【０１３７】
であり、膨張係数は、以下のように規定される。
【０１３８】
【数３３】
2018523307.tif 000035
【０１３９】
【数３４】
2018523307.tif 000036
【０１４０】
温度は、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａのエンドエフェクタ２３２０３から肩軸Ｚ１へと分配されるため、特に温度が安定状態にまで上昇する間、分配された温度が、異なる割合でのプーリの熱膨張により、ＳＣＡＲＡアーム関節部（たとえば、軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３）におけるプーリのプーリ比を変化させる。プーリのこの熱膨張が、狭角およびエンドエフェクタの向きを変化させる。再度、図２７を参照すると、シミュレーションの結果の例であり、プーリはそれぞれ異なる温度であるが、リンクの長さは変化しないとした場合の、エンドエフェクタの中心ＥＥＣに対するプーリ駆動比の変化の影響を示している。
【０１４１】
以下の表は、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａのプーリの例示的なプーリ駆動比を示しており、プーリの位置が特定され、直径が汎用体単位で表されている。
【０１４２】
【表１】
2018523307.tif 000037
【０１４３】
ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの場合、肩軸Ｚ１は、２：１の駆動比を有するプーリを含む伝動装置により肘部軸Ｚ２に接続され、手首軸Ｚ３は、２：１の駆動比を有するプーリを含む伝動装置により肘部軸Ｚ２に接続される。
【０１４４】
肩軸Ｚ１の温度変化をΔＴ１とし、手首軸の温度変化をΔＴ２とし、αをアームリンク材料の熱膨張係数とした場合、肩軸Ｚ１対肘部軸Ｚ２のプーリ比は、以下のように表される。
【０１４５】
【数３５】
2018523307.tif 000038
【０１４６】
方程式［３］および［４］を使用すると、
【０１４７】
【数３６】
2018523307.tif 000039
【０１４８】
従って、プーリ比の変化後の角度は、
【０１４９】
【数３７】
2018523307.tif 000040
【０１５０】
エンドエフェクタ上の温度変化をΔＴ3とすると、手首軸Ｚ３と、フォアアームの軸Ｚ２とのプーリ比は、以下のように表されてもよい。
【０１５１】
【数３８】
2018523307.tif 000041
【０１５２】
そして、膨張係数は、以下のように規定され得る。
【０１５３】
【数３９】
2018523307.tif 000042
【０１５４】
そして、
【０１５５】
【数４０】
2018523307.tif 000043
【０１５６】
エンドエフェクタ２３２０３の角度の変化は、以下のように表され得る。
【０１５７】
【数４１】
2018523307.tif 000044
【０１５８】
一態様では、アーム姿勢判定特徴部またはフラッグＦ１〜Ｆ４は、エンドエフェクタ２３２０３に一体化され、上記のエンドエフェクタ２３２０３の任意の適切な位置に設置されてもよい。また、上記のように、それぞれのアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の、およびＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの異なるプーリの、それぞれ異なる個別の変動ΔＬiを区別するように、または、少なくとも３リンクＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの、それぞれのアームリンクおよび／またはプーリの膨張係数ＫS(i)を判定および区別するように、フラッグＦ１〜Ｆ４は、決定性である。図２８を参照すると、例示的なエンドエフェクタ２３２０３が示されている。一態様では、エンドエフェクタ２３２０３の熱膨張を説明するために、エンドエフェクタは、複数のセグメントＬ３〜Ｌ７から構築され、各セグメントＬ３〜Ｌ７は、エンドエフェクタ２３２０３の他のセグメントＬ３〜Ｌ７と同じまたは異なる材料で構築されてもよい。この態様では、エンドエフェクタ２３２０３は、４つのフラッグＦ１〜Ｆ４を含むが、他の態様では、エンドエフェクタ２３２０３は、任意の適切な数のアーム姿勢判定特徴部を有し得る。以下の例示的な表は、各セグメントＬ３〜Ｌ７の長さおよび熱膨張係数を示しているが、他の態様では、セグメントは、任意の適切な長さおよび熱膨張係数を有してもよく、フラッグＦ１〜Ｆ４は、エンドエフェクタ２３２０３上の任意の適切な位置に設置されてもよい。
【０１５９】
【表２】
2018523307.tif 000045
【０１６０】
エンドエフェクタが、それぞれが熱膨張係数を有する異なる材料のセグメントから成るとした場合、以下の通りである。
【０１６１】
【数４２】
2018523307.tif 000046
【０１６２】
【数４３】
2018523307.tif 000047
【０１６３】
エンドエフェクタ２３２０３の各セグメントの熱膨張は、以下の通りである。
【０１６４】
【数４４】
2018523307.tif 000048
【０１６５】
【数４５】
2018523307.tif 000049
【０１６６】
【数４６】
2018523307.tif 000050
【０１６７】
【数４７】
2018523307.tif 000051
【０１６８】
【数４８】
2018523307.tif 000052
【０１６９】
フラッグＦ１〜Ｆ４の縁部の少なくとも１つが、同じフラッグの他の縁部（なお、図２９のフラッグＦ３、Ｆ３’は、２つの傾斜縁部を有する）に対して、または異なるフラッグＦ１〜Ｆ４に対して傾斜しており（たとえば、ゼロ以外の角度、図２９〜３１の角度β2のような角度を有するフラッグＦ２、Ｆ２’、Ｆ３、Ｆ３’、Ｆ４、Ｆ４’の縁部を参照。なお、フラッグの各傾斜縁部は、角度β2と同じまたは異なってもよい、対応する角度を有する）、フラッグＦ１〜Ｆ４の縁部の組み合わせは、それぞれのＳＣＡＲＡアームリンク（およびプーリのΔＶi）のそれぞれ異なる個別の変動ΔＬiの区別をもたらすように決定的であるアーム姿勢判定特徴部またはフラッグＦ１〜Ｆ４の決定的構成を画定する。なお、本明細書で説明される（図４Ａ〜図５に関連して、既に図示および説明されたものを含む）フラッグのいずれも、エンドエフェクタが、傾斜したもの（たとえば、ゼロ以外の角度）と、直線状のもの（たとえば、アームの伸長／後退の方向に対して略直角であるフラッグ、図２９〜３１のフラッグＦ１、Ｆ１’、Ｆ４、Ｆ４’参照）との組み合わせを含むように、エンドエフェクタ２３２０３上など、共通のロボットアーム上で、任意の順序で組み合わされてもよい。それぞれのＳＣＡＲＡアームリンクの異なる個別の変動ΔＬiの区別、ならびに、それに対応する、（たとえば、各ＳＣＡＲＡアームリンク／プーリの温度の変化ΔＴ1による）それぞれのＳＣＡＲＡアームリンク／プーリのそれぞれ異なる膨張係数ＫS(i)の判定および区別が、プーリの変動による非線形の影響を含む、ＳＣＡＲＡアームの変動の判定をもたらす。ここで、上記のように、図２６に示されるアーム構成は、３つのＳＣＡＲＡアームリンク（たとえば、アッパーアーム２３２０１、フォアアーム２３２０２およびエンドエフェクタ２３２０３）、および、各々が静的検出センサ１９９により検出可能である少なくとも１つの縁部を有するフラッグＦ１〜Ｆ４を含む。フラッグＦ１〜Ｆ４の（または、少なくとも１つのフラッグＦ１〜Ｆ４の）少なくとも１つの縁部は、冗長的であり、静的検出センサ１９９により提供されるセンサ信号ノイズをフィルタリングまたは「スムージング」するのに役立ち、以下で説明する、進路（たとえば、ＳＣＡＲＡアームのＲまたは径方向運動）の「ウォブル」を解明するのに役立ってもよい。
【０１７０】
図１Ａ、図２６および図２７を参照すると、上記のように、制御装置１１０９１は、ＳＣＡＲＡアームリンクおよびプーリの温度の変化ΔＴiによるアームの変動ΔＬi（およびΔＶi）を解明するように構成されてもよい。たとえば、熱膨張により引き起こされるＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの全体のずれまたは変動を判定するために、Ｙ軸が室温ＴREFにおける伸長および後退の径方向に沿うように、局所的Ｘ‐Ｙ座標枠が、ロボットフレーム（たとえば、Ｒ−θ）の回転変換として定義される。室温ＴREFにおけるエンドエフェクタ２３２０３位置に対する方程式は、以下のように記述され得る。
【０１７１】
【数４９】
2018523307.tif 000053
【０１７２】
【数５０】
2018523307.tif 000054
【０１７３】
ここでは、ＬEE0は、パン（pan）であり（パンという用語は、ここでは、簡便性のみのために使用され、任意の適切な構成を有してもよいエンドエフェクタ構造の構成を記述または限定することを意図しない）、パンは、手首部Ｚ３からエンドエフェクタの中心ＥＥＣへとずれており、θは、モータＴ１およびＴ２の位置（たとえば、エンドエフェクタ２３２０３が、アッパーアーム２３２０１に従属している場合における、アッパーアーム２３２０１およびフォアアーム２３２０３を駆動する駆動シャフトの位置）により判定される狭角の半分である。Ｙの位置は、径方向の座標（Ｒ−θ）におけるＲの位置と同じである。
【０１７４】
温度上昇後は、手首関節部Ｚ３の位置に対する方程式は、以下のように記述され得る。
【０１７５】
【数５１】
2018523307.tif 000055
【０１７６】
【数５２】
2018523307.tif 000056
【０１７７】
膨張係数ＫS(i)の値に関して、手首関節部Ｚ３の位置は、以下のように記述され得る。
【０１７８】
【数５３】
2018523307.tif 000057
【０１７９】
【数５４】
2018523307.tif 000058
【０１８０】
熱膨張によるエンドエフェクタ２３２０３の全体の膨張は、（方程式［１５］を使用して）以下のように記述され得る。
【０１８１】
【数５５】
2018523307.tif 000059
【０１８２】
これをＸ‐Ｙ座標枠に変換すると、以下のように記述され得る。
【０１８３】
【数５６】
2018523307.tif 000060
【０１８４】
【数５７】
2018523307.tif 000061
【０１８５】
膨張係数ＫSに関して上記の方程式を展開すると、以下のようになる。
【０１８６】
【数５８】
2018523307.tif 000062
【０１８７】
【数５９】
2018523307.tif 000063
【０１８８】
ＫSの因子（または、全てのＳＣＡＲＡアームリンクの温度）を知ることで、熱膨張によるウェハおよびエンドエフェクタ２３２０３のずれが、任意の所与の半狭角θにおいて、上記の方程式を使用して算出され得る。
【０１８９】
次に、（各々が開示される実施形態の異なる態様による、適切なフラッグの構成の異なる例を示す、または図２６および図２８においては、概略的に図示する）図２９〜３１を参照して、フラッグＦ１〜Ｆ４の縁部の検出、それぞれの膨張係数ＫS(i)の判定、およびそれぞれの膨張係数ＫS(i)の区別を説明する。一態様では、熱的ずれを算出するために、方程式［２４］および［２５］において、膨張係数ＫS(i)が判定される。これは、既に説明された、エンドエフェクタ２３２０３の縁部および手首部のフラッグＦ１〜Ｆ４のトリガ位置の変化を検出するために、静的検出センサ１９９を使用することにより達成され得る。これは、膨張係数ＫS(i)の値を逆算するために、既知のターゲットをシステム内に設置すること、および信号の変化を測定することに相当する。一態様では、信号の変化は、リンクの熱的線膨張、たとえば、不均一の温度分布における関節部の膨張によるＳＣＡＲＡアームのプーリのプーリ比の変化、および／またはプーリ比の変化によるフラッグ／エンドエフェクタの縁部の配置の変化により引き起こされてもよい。
【０１９０】
アーム２３００ＡなどのＳＣＡＲＡアームにおける熱膨張が、線膨張およびプーリ比の両方の変化を引き起こし、（フラッグが感知される、またはエンドエフェクタの縁部が感知されるときなどの）位置捕捉と、熱膨張との間における複素数非線形方程式を生成する。したがって、フラッグＦ１〜Ｆ４の構成は、各ＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３に対して異なる膨張係数ＫS(i)を判定すること、および静的検出センサ１９９により、エンドエフェクタ２３２０３の１回以下（または１回のみの）の通過によるオンザフライ方式の検出で、アーム全体の膨張を求めることに対して決定的である。
【０１９１】
図２９に、典型的なセンサ１９９および手首部フラッグの構成が示されるが、センサ１９９およびフラッグＦ１〜Ｆ４は、図３０および図３１に示されるものを含み、任意の適切な構成を有してもよいことが理解されるべきである。この態様では、上記のように、フラッグＦ１〜Ｆ５が、静的ウェハ検出センサ１９９Ａ、１９９Ｂの１つなどのセンサ１９９の傍を通過する際に、フラッグＦ１〜Ｆ４が、ＳＣＡＲＡ２３００Ａのアーム位置を捕捉するためのトリガ位置を生成するように、フラッグＦ１〜Ｆ５は、エンドエフェクタ２３２０３に沿って位置してもよい。センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つのみにより感知されるフラッグＦ１〜Ｆ４の位置は、上記のように、それぞれのＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の、関連の熱膨張を判定するために、ＳＣＡＲＡアームの運動力学による解析用の方程式への入力として使用される。一態様では、フラッグＦ１〜Ｆ４の形状は、未知の変数、すなわち、それぞれ異なるＳＣＡＲＡアームリンク２３１０１、２３２０２、２３２０３の、またはそれぞれに個別である膨張係数ＫS(i)（たとえば、アッパーアームリンク２３２０１の膨張係数ＫS1、フォアアームの膨張係数ＫS2、およびエンドエフェクタ２３２０３の膨張係数ＫS3）を求めるために必要である、最小限の組の方程式を提供するための、適切な数のセンサ／フラッグの移行部を生成するために選択されてもよい。１つの例示的な組の方程式が、以下で説明する方程式［３４］、［３６］および［３９］に示される。この態様では、そのような方程式を生成するために、図４、図５Ａおよび図５ＢのフラッグＦ１〜Ｆ３に対するフラッグの移行部が利用された。
【０１９２】
一態様では、図５Ｂに示されるように、丸みを帯びたフラッグＦ５、Ｆ６に亘ってのセンサの移行部が図示され、フラッグＦ５、Ｆ６の半径の中心が、エンドエフェクタＥＥＣの中心と一致している。この態様では、少なくともフラッグＦ５、Ｆ６により提供されるセンサの移行部は、たとえば、図４Ａ〜４Ｃ、図４Ｆ、図７に関する上記のものと類似の方法で、エンドエフェクタの中心ＥＥＣを中心として揃えられる（エンドエフェクタの中心ＥＥＣからのずれがゼロである中心を有する）基準ウェハを模倣するために使用され得る。上記のように、フラッグＦ５、Ｆ６の中心をエンドエフェクタの中心ＥＥＣと同じ位置に設置することにより、能動型ウェハ中心（ＡＷＣ）較正のためのゼロオフセット治具の必要性が除去される。図２９〜図３１に示されるフラッグＦ１〜Ｆ５の形状は、例示的なものであり、上で説明したもののような、フラッグの他の形状が使用されてもよい。さらに、本明細書で説明するフラッグの複数の形状は、１つのみの静的検出センサ１９９を通過するエンドエフェクタ２３２０３の１回のみの通過で、ＳＣＡＲＡアームの熱膨張の判定、および／または自動ウェハセンタリングをもたらすために、単一のエンドエフェクタ上において、図３０および図３１に示されるものに類似の方法で、組み合わされてもよい。
【０１９３】
一態様では、フラッグＦ１〜Ｆ６（または、本明細書で説明される他の基準特徴部）は、たとえば、アッパーアーム２３２０１もしくはフォアアーム２３２０２などのＳＣＡＲＡアームのエンドエフェクタ２３２０３または他の任意の適切な位置に、一体的に形成されてもよい。他の態様では、フラッグＦ１〜Ｆ６の１つまたは複数は、フラッグＦ１〜Ｆ６が、１つのみの静的検出センサ１９９により（または、上記のように、少なくとも１つの静的検出センサにより）感知されるように、エンドエフェクタ２３２０３（または、ＳＣＡＲＡアームの他の部分）に、任意の適切な方法で、任意の適切な位置に取り付けられてもよい。
【０１９４】
上記のように、開示される実施形態の態様およびフラッグＦ１〜Ｆ６の概念は、１つのみの静的検出センサ１９９とともに使用され得る。しかし、他の態様では、２つ以上のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂが、冗長な情報を生成し、上記のもののような、ノイズに対する信号の割合を向上させるために、使用されてもよい。一態様では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂは、センサトリガ位置が、ＳＣＡＲＡアームの基準フレーム（たとえば、Ｒ−θまたはＸ‐Ｙ）内の固定位置として考えられ得るように、ＳＣＡＲＡアーム２３００が位置する移送チャンバ１１０２５に、処理チャンバＰＭ上に、移送チャンバ１１０２５と処理チャンバＰＭとの間のゲートバルブＧＶ上に、または処理システムの他の任意の適切な位置で、取り付けられる（図１Ａおよび図２４参照）。一態様では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの両方からのトリガ移行部が、センサ較正中に、既知の位置基準として記憶される。
【０１９５】
一態様では、センサ１９９ＡによるフラッグＦ１（たとえば、エンドエフェクタ２３２０３の手首部上の平坦縁部）の検出を用いて、手首関節部Ｚ３の位置は、（方程式［２０］〜［２１］を用いて）以下のように記述され得る。
【０１９６】
【数６０】
2018523307.tif 000064
【０１９７】
【数６１】
2018523307.tif 000065
【０１９８】
ここでは、θは、上記の元の運動力学の半狭角であり、半狭角は、一態様では、たとえば、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの運動計画作成のための元の運動力学による、たとえばフラッグＦ１の位置捕捉、および対応する報告から取得されてもよい。
【０１９９】
Ｒを位置捕捉の径方向の値（フラッグＦ１が感知された、径方向の伸長軸に沿った位置）とした場合、
【０２００】
【数６２】
2018523307.tif 000066
【０２０１】
トリガ縁部のＹ方向における向きの変化によるシフトは、以下のように記述され得る。
【０２０２】
【数６３】
2018523307.tif 000067
【０２０３】
熱膨張後の、較正中のフラッグＦ１の平坦縁部のトリガ位置をＳ4とした場合、フラッグＦ１の平坦縁部のトリガ位置は、以下のように記述され得る。
【０２０４】
【数６４】
2018523307.tif 000068
【０２０５】
ここでは、（方程式［７］を使用して）
【０２０６】
【数６５】
2018523307.tif 000069
【０２０７】
熱膨張後のフラッグ上における径方向の位置捕捉をＲ４とした場合、半狭角は以下のように表される。
【０２０８】
【数６６】
2018523307.tif 000070
【０２０９】
そして方程式［３２］を展開すると、
【０２１０】
【数６７】
2018523307.tif 000071
【０２１１】
【数６８】
2018523307.tif 000072
【０２１２】
【数６９】
2018523307.tif 000073
【０２１３】
同じ方法を使用して、センサ１９９Ａを通過するフラッグＦ１の平坦縁部の移行部は、以下のように記述され得る。
【０２１４】
【数７０】
2018523307.tif 000074
【０２１５】
ここでは、ｄ１は、エンドエフェクタの中心ＥＥＣからセンサ１９９ＡまでのＹの距離である。
【０２１６】
フラッグＦ１の径方向の位置捕捉をＲ１とした場合、半狭角は以下のように表される。
【０２１７】
【数７１】
2018523307.tif 000075
【０２１８】
そして方程式［３５］を展開すると、
【０２１９】
【数７２】
2018523307.tif 000076
【０２２０】
フラッグＦ２の傾斜縁部の場合、Ｘ方向の熱膨張により引き起こされる、Ｙ方向の余分のシフトが存在する。
【０２２１】
【数７３】
2018523307.tif 000077
【０２２２】
ここでは、β2は、図２９に示されるような縁部の角度である。β2が縁部Ｆ２’に関して図示されているが、たとえば、図２９〜３１に示されるフラッグＦ２、Ｆ２’、Ｆ３、Ｆ３’の傾斜縁部のいずれかの角度が使用されてもよいことが理解されるべきである。記憶されたトリガの値を使用して、上記のものに類似の方法で、Ｓ2は、以下のように記述され得る。
【０２２３】
【数７４】
2018523307.tif 000078
【０２２４】
フラッグＦ２の径方向の位置捕捉をＲ２とした場合、半狭角は、以下のように表される。
【０２２５】
【数７５】
2018523307.tif 000079
【０２２６】
そして方程式［３８］を展開すると、
【０２２７】
【数７６】
2018523307.tif 000080
【０２２８】
方程式［３４］、［３６］および［３９］は、３リンクＳＣＡＲＡアームの熱膨張による変動を記述する、３つの変数ＫS1、ＫS2およびＫS3を有する３つの非線形方程式である。他の態様では、追加のフラッグ／縁部が、４リンクＳＣＡＲＡアームまたは任意の適切な数のリンクを有するＳＣＡＲＡアーム（たとえば、ｎリンクＳＣＡＲＡアーム）の膨張係数（ＫS(i)）を区別する／求めるために設けられてもよい。一態様では、たとえば、ニュートン−ラフソン法を用いて１組の非線形方程式は解かれてもよいが、他の態様では、非線形方程式を解くために、任意の適切な方法が用いられてもよい。一態様では、任意の適切なニュートン−ラフソンアルゴリズムが、順運動力学から半狭角θを見出すために使用されてもよい。ニュートン−ラフソン法は、初期値が解に近い場合、高速に収束し、一態様では、センサ１９９が少なくとも１つのフラッグＦ１〜Ｆ４の少なくとも１つの縁部を検出／感知する場合、静的検出センサ１９９を通過するエンドエフェクタ２３２０３の単一の通過と一致する解の決定をもたらすことを可能にする。元の逆運動力学が、適切な開始点を提供する。最終の解は、所望であれば、記憶され、次回のために、同じ目標位置に対する初期値として使用され得る。例示的なニュートン−ラフソン法において、たとえば、３つの変数が以下のように規定される。
【０２２９】
【数７７】
2018523307.tif 000081
【０２３０】
対応する関数が以下のように規定される。
【０２３１】
【数７８】
2018523307.tif 000082
【０２３２】
【数７９】
2018523307.tif 000083
【０２３３】
【数８０】
2018523307.tif 000084
【０２３４】
以下の非線形システムが作成される。
【０２３５】
【数８１】
2018523307.tif 000085
【０２３６】
偏導関数のヤコビアン行列
【０２３７】
【数８２】
2018523307.tif 000086
【０２３８】
１組の非線形方程式の解は、以下の反復により求められる。
【０２３９】
【数８３】
2018523307.tif 000087
【０２４０】
一態様では、低温において、熱膨張によるプーリ比の変化は、たとえば、上記の方程式におけるそれぞれのＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の線膨張の優勢により、システムに対する微小摂動として扱われ得る。高温では、最終の解の値は、ＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３の遅い熱膨張の進行のため、同じ目標位置に対する初期値として使用され得る。
【０２４１】
プーリ比の変化が無ければ、熱膨張は、３つの線形方程式にまとめることが可能である。プーリ比を一定とすると、方程式［３４］は以下に変更可能である。
【０２４２】
【数８４】
2018523307.tif 000088
【０２４３】
方程式［３６］は以下に変更可能である。
【０２４４】
【数８５】
2018523307.tif 000089
【０２４５】
方程式［３９］は、以下のようになる。
【０２４６】
【数８６】
2018523307.tif 000090
【０２４７】
線形方程式［４１］、［４２］および［４３］は、閉形式解析解を有し得るため、線形方程式［４１］、［４２］および［４３］は、少なくとも１つの縁部／フラッグＦ１〜Ｆ６のオンザフライ方式の感知／検出を伴う一回の通過で、１組の非線形方程式の、非線形の影響を有する許容可能な解を求める（たとえば、１組の非線形方程式の解が、少なくとも１つのフラッグＦ１〜Ｆ６のオンザフライ方式の感知を用いて、センサ１９９の１回の通過で求められ得るように）高速の反復のために、非線形方程式［４０］に供給する初期値を提供してもよい。それぞれのＳＣＡＲＡアームリンクに対するＫS(i)の値がわかると、たとえば、方程式［２４］および［２５］を用いて、ＳＣＡＲＡアームの任意の位置における熱膨張ずれが算出され得る。アームの運動の最大範囲に亘るアーム運動を制御する制御運動力学は、したがって、アームの、より具体的には、エンドエフェクタの中心の、運動の全体範囲に亘る判定された熱膨張ずれを補償するように修正される。理解できるように、ずれ／変動の判定、および補償は、実質的にリアルタイムで、アームの、オンザフライ方式の、センサ１９９の傍を通るアームの２回未満の通過で（換言すると１回のみの通過で）もたらされる。
【０２４８】
基板の中心ＥＥＣのみが判定される場合、エンドエフェクタが移動させられ（図３２、ブロック３２００）、それによって、基板が、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの少なくとも１つに向けて移動させられ、基板が、上記のように感知される（図３２、ブロック３２０５）。基板の中心が判定され（図３２、ブロック３２１０）、それによって、基板は、ステーション位置ＳＣに設置されてもよい。一態様では、任意の適切な数の基板は、ステーション位置ＳＣが再度教示される前に、（エンドエフェクタ２３２０３上に保持される基板を有して、またはなしで）ステーション位置ＳＣに、およびステーション位置ＳＣから移送されてもよい。たとえば、ステーション位置ＳＣは、１０個の基板、２０個の基板、または他の任意の適切な数の基板が設置された後に教示されてもよい。他の態様では、ステーション位置ＳＣは、任意の適切な所定の時間間隔（たとえば、３０分、６０分、または他の任意の適切な時間間隔）の後に教示されてもよい。基板ステーションＳＣは、エンドエフェクタ２３２０３をセンサ１９９Ａ、１９９Ｂの少なくとも１つに向けて移動させ（図３２、ブロック３２００）（単一のセンサのみが使用されてもよいことを再度記す）、それによって、フラッグＦ１〜Ｆ４のうちの少なくとも１つが感知される（図３２、ブロック３２１５）ことによって教示されてもよい。エンドエフェクタの中心ＥＥＣが、上記の方法で判定され（図３２、ブロック３２２０）、エンドエフェクタの中心が、上記の方法でステーションの中心ＳＣに対し位置合わせされる（図３２、ブロック３２３０）。ステーションの中心ＳＣが教示される間にエンドエフェクタが基板保持している場合、基板の中心ＷＣは、エンドエフェクタの、センサ１９９Ａ、１９９Ｂの傍を通る同一の通過で（たとえば、一回の通過で）判定されてもよく、または基板の中心ＷＣおよびステーション位置ＳＣが異なる通過において教示されるように、センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する、エンドエフェクタの２回目の通過で判定されてもよい。
【０２４９】
一態様では、図２９を再度参照すると、（上記のエンドエフェクタの中心３９５Ｃに実質的に類似の）エンドエフェクタの中心ＥＥＣの、ステーションの中心ＳＣとの位置合わせ、および（図２９にエンドエフェクタの中心ＥＥＣからずれて示される）基板の中心ＷＣの判定は、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの１つのみを通過するエンドエフェクタの１回のみの通過で判定されるが、所定のアーム内に存在しない周辺特徴部の位置特定を含む他の態様では、センサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの少なくとも１つを通過するエンドエフェクタの複数回の通過は、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれ、「Ｔｏｏｌ  Ａｕｔｏ−Ｔｅａｃｈ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題される、２０１５年１１月１０日に出願された米国特許出願第１４／９３７，６７６号明細書に記載されるもののような方法で行われてもよい。たとえば、基板の中心ＥＥＣおよびステーション位置ＳＣの両方が教示される場合、エンドエフェクタ２３２０３が移動させられ（図３２、ブロック３２００）、基板Ｓおよび／またはフラッグＦ１〜Ｆ４（たとえば、基準特徴部）をセンサ１９９Ａ、１９９Ｂのうちの少なくとも１つの方向に移動させる。基板Ｓは、少なくとも１つのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂで感知され（図３２、ブロック３２０５）、フラッグＦ１〜Ｆ４は、少なくとも１つのセンサ１９９Ａ、１９９Ｂ（図３２、ブロック３２１５）で感知され、また、エンドエフェクタの中心ＥＥＣをステーションの中心ＳＣに対して位置合わせするためには、単一のセンサ１９９Ａのみ、および単回または２回未満の通過で充分である。ＳＣＡＲＡアームの変動ΔＬi（およびΔＶi）は、たとえば、図２３〜３１に関して既に説明された線形および非線形の影響の、熱膨張における区別により、ＳＣＡＲＡアームリンク２３２０１、２３２０２、２３２０３（およびＳＣＡＲＡアームのプーリ）のそれぞれに対して判定される（図３２、ブロック３２１６）。基板の中心ＷＣおよび基板搬送装置の位置（すなわち、基準点ＥＥＣ）の判定が、上記のもののような各リンクの膨張係数ＫS(i)を使用して（たとえば、上記のような、エンドエフェクタの中心に対する既知の関係を有し、たとえば、フラッグＦ５、Ｆ５’、Ｆ６および／もしくはＦ６’（図３１参照）に画定される円形ＶＲＷ１（図１０参照）に類似の曲線状または他の形状の特徴部（たとえば、図３１のフラッグＦ５、Ｆ５’、Ｆ６、Ｆ６’参照）を使用して、ならびに／または、たとえば、上記の方程式［２４］および［２５］を用いて）、任意の適切な方法で判定される（図３２、ブロック３２２０および３２２５）。エンドエフェクタ中心基準点ＥＥＣの、ステーションの中心ＳＣに対する位置合わせは、上記の方法でもたらされる（図３２、ブロック３２３０）。
【０２５０】
図２９〜３１を再度参照すると、一態様では、制御装置１１０９１（または、制御装置１１０９１の運動力学的レゾルバ１１０９１Ｋ）は、Ｒ軸におけるウォブルまたはバイアスとも呼称され得る、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの径方向軸Ｒにおける変動を誘発する摂動および／または過渡の影響（たとえば、ピボットまたはピボット軸受けに亘る不均一な温度分布になどによる、関節部、プーリ、駆動ベルトの摩擦力、ＳＣＡＲＡアームリンクおよびプーリの枢動軸の章動運動の非線形の影響）を解明するように構成される。理解できるように、Ｒ軸のこのような変動またはウォブルは、制御装置１１０９１０に通信される（アームの運動中にフラッグＦ１〜Ｆ６を感知するセンサによりもたらされる）径方向位置信号ｓiに起こる非熱性の変動成分、およびＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの異なるリンクおよびプーリの熱性の変動の判定をもたらし得る。一態様では、前述の誤差の影響（たとえば、バイアスまたはウォブル）は、図２９に示されるような（図２９は、エンドエフェクタ２３２０３の両側部のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂを示している。対称型のエンドエフェクタを示す図３０および図３１も参照）ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの対向する側または鏡像側の冗長のフラッグＦ１〜Ｆ６およびセンサ１９９Ａ、１９９Ｂなどから、適切な信号平均化（または、他の適切な重み付き組み合わせ）により解明されてもよい（または、それらの寄与が最小化される）。図示される態様では、センサ１９９Ａ、１９９ＢおよびフラッグＦ１〜Ｆ６は、（不規則効果以外のために、Ｒ軸と実質的に揃う）ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａの対称軸に対して、対称的に設けられてもよく、対応する、対向するフラッグ（フラッグＦ１〜Ｆ６およびＦ１’〜Ｆ６’参照）を感知する、対向するセンサ１９９Ａ、１９９Ｂからのｓi信号を（運動力学的に表現されるように）平均化することにより、Ｒ軸のバイアスまたはウォブルによる不規則成分が解明される。他の態様では、制御装置１１０９１は、ＳＣＡＲＡアーム２３００Ａが、較正温度ＴREFと安定状態の動作温度との間を熱的に過渡する際に、連続する通過の（運動力学的に表現されてもよい）ｓi信号を線形化する（図２７に示されるものに類似の曲線を生じ、および記憶装置内に適切な形態で登録される）ように構成されてもよい。次に、各ｓi信号が、与えられる通過の、対応する曲線に一致するように、（たとえば、図２７に示されるものと類似の）曲線は、センサ１９９Ａ、１９９Ｂを通過する、エンドエフェクタ２３２０３およびフラッグＦ１〜Ｆ６、Ｆ１’〜Ｆ６’の各通過に対し、ｓi信号を調節するために適用されてもよい。したがって、センサからのｓi信号と曲線プロットとの間の不一致の一因となる、既に説明したもののような不規則成分は、たとえば、１つ以下のセンサ１９９Ａ、１９９Ｂの信号から解消されてもよい。さらに、各通過の曲線は、先行する通過の連続して先行する曲線と比較されてもよく、それによって、軸のバイアスまたはウォブルを表す傾向が特定される。
【０２５１】
上に見られるように、開示される実施形態の態様は、搬送アーム、およびエンドエフェクタ２３２０３、２３２０３Ａ、２５１５５ＥＡ、２５１５５ＥＢの（１つまたは複数の）基準特徴部またはフラッグＦ１〜Ｆ６、Ｆ１’〜Ｆ６’を位置決めするために、制御装置を用いて、たとえば、図２３、図２４および図２５に示される搬送アームの判定された変動を補償する。さらに、開示される実施形態の態様は、制御装置を用いて、エンドエフェクタ２３２０３Ａ、２３２０３Ｂ、２５１５５ＥＡと少なくとも１つまたは複数のアームリンク２３２０１、２３２０２を共有する別の独立したエンドエフェクタ２３２０３Ｂ（たとえば、図２４参照）の判定された変動を補償し、他の独立したエンドエフェクタ２３２０３Ｂは、エンドエフェクタ２３２０３Ａに対して、独立した少なくとも１自由度を有する。
【０２５２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるセルフセンタリングエンドエフェクタを有する基板搬送装置を備え、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送するように構成され、少なくとも１つの中心判定特徴部は、基板搬送装置に一体化され、少なくとも１つの中心判定特徴部は、基板処理装置の静的検出センサが、基板搬送装置の径方向運動を伴うオンザフライ方式で、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出するように配置され、少なくとも１つの縁部の検出が、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０２５３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、少なくとも１つの中心判定特徴部に妨げられない。
【０２５４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、ウェハ保持ステーションに保持されるウェハに妨げられない。
【０２５５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの判定特徴部は、ウェハ保持ステーションとは分離し、ウェハ保持ステーションとは別個であるように基板搬送装置上に配置される。
【０２５６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の両側に配置される少なくとも２つの中心判定特徴部を備える。
【０２５７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の共通する側に配置される。
【０２５８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの、対向して配置される中心判定特徴部を備える。
【０２５９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの中心判定特徴部を含み、少なくとも２つの中心判定特徴部のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの中心判定特徴部の別の１つに対し補助的である。
【０２６０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して求めるように構成される。
【０２６１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心と所定の関係を有する、対応する形状を有し、それによって、各対応する形状が、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して判定する。
【０２６２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに一体化される。
【０２６３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から延びる。
【０２６４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から垂下する。
【０２６５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出が、エンドエフェクタから独立して、基板搬送装置の寸法における変動を規定するように配置される。
【０２６６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、寸法における変動は、熱的影響によるものである。
【０２６７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、静的検出センサから、少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータを受信し、基板搬送装置を、センサデータから判定される基板搬送装置の熱による寸法変化に基づいて、所定の中心の位置を調節するように制御するように構成される制御装置をさらに含む。
【０２６８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出から、基板処理装置の基板処理ステーションの中心位置を知得するように構成される制御装置をさらに備える。
【０２６９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、静的検出センサは、自動ウェハセンタリングセンサを備える。
【０２７０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータから、基板処理装置の基板処理ステーションの中心位置を特定および知得するように構成される制御装置をさらに備える。
【０２７１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるセルフセンタリングエンドエフェクタを有する基板搬送装置を提供することと、
運動中の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で、基板処理装置の静的検出センサを用いて、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出することと、を含み、
エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、基板搬送装置に一体化され、少なくとも１つの縁部の検出が、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０２７２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、少なくとも１つの中心判定特徴部に妨げられない。
【０２７３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに保持されるウェハに妨げられない。
【０２７４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、静的検出センサを用いて、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心に対する、エンドエフェクタに保持されるウェハの偏心度を判定することをさらに含む。
【０２７５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心、および偏心度は、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、オンザフライ方式で判定される。
【０２７６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、静的検出センサは、ウェハの縁部を検出する。
【０２７７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置を用いて、静的検出センサから、少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータを受信することと、制御装置を用いて、センサデータから判定される基板搬送装置の熱による寸法変化に基づいて、所定の中心の位置を調節するように、基板搬送装置を制御することをさらに含む。
【０２７８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置を用いて、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部の検出から、基板処理装置のウェハ処理ステーションの中心位置を特定および知得することをさらに含む。
【０２７９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置を用いて、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部の検出から、エンドエフェクタから独立して、基板搬送装置の寸法における変動を規定することをさらに含む。
【０２８０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、寸法における変動は、熱的影響によるものである。
【０２８１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、
フレームと、
フレームに接続され、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるエンドエフェクタを有する基板搬送装置であって、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送するように構成される基板搬送装置と、
フレームに接続され、運動中の基板搬送装置を用いたオンザフライ方式で、エンドエフェクタ上に保持されるウェハの縁部の感知をもたらすように構成される自動ウェハセンタリングセンサと、
基板搬送装置に一体化される少なくとも１つの中心判定特徴部であって、少なくとも１つの中心判定特徴部は、自動ウェハセンタリングセンサが、オンザフライ方式で、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出するように配置される、少なくとも１つの中心判定特徴部と、を備え、
少なくとも１つの縁部の検出が、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０２８２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、少なくとも１つの中心判定特徴部に妨げられない。
【０２８３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに保持されるウェハに妨げられない。
【０２８４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの判定特徴部は、ウェハ保持ステーションとは分離し、ウェハ保持ステーションとは別個であるように基板搬送装置上に配置される。
【０２８５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の両側に配置される少なくとも２つの中心判定特徴部を備える。
【０２８６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の共通する側に配置される。
【０２８７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの、対向して配置される中心判定特徴部を備える。
【０２８８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの中心判定特徴部を含み、少なくとも２つの中心判定特徴部のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの中心判定特徴部の別の１つに対し補助的である。
【０２８９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して求めるように構成される。
【０２９０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心と所定の関係を有する、対応する形状を有し、それによって、各対応する形状が、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して判定する。
【０２９１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに一体化される。
【０２９２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、エンドエフェクタに接続されるアームを含み、少なくとも１つの中心判定特徴部は、基板搬送装置のアームに一体化される。
【０２９３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、機械的インターフェース部においてエンドエフェクタに連結されるアームを含み、少なくとも１つの中心判定特徴部は、機械的インターフェース部に一体化される。
【０２９４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から延びる。
【０２９５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から垂下する。
【０２９６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出が、エンドエフェクタから独立して、基板搬送装置の寸法における変動を規定するように配置される。
【０２９７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、寸法における変動は、熱的影響によるものである。
【０２９８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、自動ウェハセンタリングセンサから、少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータを受信し、センサデータから判定される基板搬送装置の熱による寸法変化に基づいて、所定の中心の位置を調節するように基板搬送装置を制御するように構成される制御装置をさらに含む。
【０２９９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出から、基板処理装置の基板処理ステーションの中心位置を知得するように構成される制御装置をさらに備える。
【０３００】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、
フレームと、
フレームに接続され、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるエンドエフェクタを有する基板搬送装置であって、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送するように構成される、基板搬送装置と、
フレームに接続される自動ウェハセンタリングセンサと、
基板搬送装置に一体化される少なくとも１つの中心判定特徴部であって、少なくとも１つの中心判定特徴部は、自動ウェハセンタリングセンサが、運動中の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で、少なくとも１つの中心判定特徴部を検出するように配置される、少なくとも１つの中心判定特徴部と、を備え、
少なくとも１つの中心判定特徴部の検出が、自動ウェハセンタリングセンサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０３０１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、少なくとも１つの中心判定特徴部に妨げられない。
【０３０２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに保持されるウェハに妨げられない。
【０３０３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの判定特徴部は、ウェハ保持ステーションとは分離し、ウェハ保持ステーションとは別個であるように基板搬送装置上に配置される。
【０３０４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の両側に配置される少なくとも２つの中心判定特徴部を備える。
【０３０５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の共通する側に配置される。
【０３０６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの、対向して配置される中心判定特徴部を備える。
【０３０７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの中心判定特徴部を含み、少なくとも２つの中心判定特徴部のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの中心判定特徴部の別の１つに対し補助的である。
【０３０８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心決定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して求めるように構成される。
【０３０９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心と所定の関係を有する、対応する形状を有し、それによって、各対応する形状が、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して判定する。
【０３１０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに一体化される。
【０３１１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から延びる。
【０３１２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から垂下する。
【０３１３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出が、エンドエフェクタから独立して、基板搬送装置の寸法における変動を規定するように配置される。
【０３１４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、寸法における変動は、熱的影響によるものである。
【０３１５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、自動ウェハセンタリングセンサから、少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータを受信し、センサデータから判定される基板搬送装置の熱による寸法変化に基づいて、所定の中心の位置を調節するように基板搬送装置を制御するように構成される制御装置をさらに含む。
【０３１６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出から、基板処理装置の基板処理ステーションの中心位置を知得するように構成される制御装置をさらに備える。
【０３１７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、以下のものを備える。
【０３１８】
基板処理装置は、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるセルフセンタリングエンドエフェクタを有する基板搬送装置であって、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送するように構成される、基板搬送装置を備える。
【０３１９】
基板処理装置は、基板搬送装置に一体化される少なくとも１つの中心判定特徴部であって、少なくとも１つの中心判定特徴部は、基板処理装置の静的検出センサが、基板搬送装置の径方向運動を用いてオンザフライ方式で、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出するように配置される、少なくとも１つの中心判定特徴部を備える。
【０３２０】
基板処理装置は、基板搬送装置に通信可能に連結される制御装置であって、少なくとも１つの縁部の検出が、基板搬送装置の径方向運動を伴うオンザフライ方式で、基板搬送装置のアームの変動を特定する比例因子の判定をもたらすように構成される制御装置を備える。
【０３２１】
制御装置は、運動力学的影響レゾルバを含み、運動力学的影響レゾルバは、少なくとも１つの縁部の検出から、比例因子の変動と、基板搬送装置の径方向運動を伴うオンザフライ方式での、基板搬送装置の静的検出センサによる、少なくとも１つの縁部の検出との関係を判定し、さらに、判定された比例因子の変動の、アームの変動を判定する比例因子に対する影響を解消するように構成される。
【０３２２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす、少なくとも１つの縁部の検出は、静的検出センサの傍を通通する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過によって起こる。
【０３２３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、少なくとも１つの中心判定特徴部に妨げられない。
【０３２４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、ウェハ保持ステーションに保持されるウェハに妨げられない。
【０３２５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、ウェハ保持ステーションとは分離し、ウェハ保持ステーションとは別個であるように基板搬送装置上に配置される。
【０３２６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の両側に配置される少なくとも２つの中心判定特徴部を備える。
【０３２７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、長手方向の中心線を有し、少なくとも１つの中心判定特徴部は、長手方向の中心線の共通する側に配置される。
【０３２８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの、対向して配置される中心判定特徴部を備える。
【０３２９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも２つの中心判定特徴部を含み、少なくとも２つの中心判定特徴部のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの中心判定特徴部の別の１つに対し補助的である。
【０３３０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して求めるように構成される。
【０３３１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、中心判定特徴部のそれぞれは、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心と所定の関係を有する、対応する形状を有し、それによって、各対応する形状が、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心を独立して判定する。
【０３３２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに一体化される。
【０３３３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から延びる。
【０３３４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタの側部から垂下する。
【０３３５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出が、エンドエフェクタから独立して、基板搬送装置の寸法における変動を規定するように配置される。
【０３３６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、寸法における変動は、熱的影響によるものである。
【０３３７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、さらに以下のように構成される。
【０３３８】
制御装置は、静的検出センサから、少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータを受信するように構成される。
【０３３９】
制御装置は、センサデータから判定される基板搬送装置の熱による寸法変化に基づいて、所定の中心の位置を調節するように基板搬送装置を制御するように構成される。
【０３４０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、さらに、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出から、基板処理装置の基板処理ステーションの中心位置を知得するように構成される。
【０３４１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、静的検出センサは、自動ウェハセンタリングセンサを備える。
【０３４２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータから、基板処理装置の基板処理ステーションの中心位置を特定および知得するように構成される。
【０３４３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、さらに以下のように構成される。
【０３４４】
制御装置は、静的検出センサから、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出に対応するセンサデータを受信するように構成される。
【０３４５】
制御装置は、センサデータに基づいて基板搬送装置の寸法における変動を特定し、変動を基板搬送装置の寸法に関連付ける比例因子を判定するように構成される。
【０３４６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、基板搬送装置のアームの、運動力学的に規定される寸法と、比例因子と、変動との間の関係を求めるように構成される。
【０３４７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、比例因子のフィルタを含む。
【０３４８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、以下のものを含む。
【０３４９】
方法は、基板搬送装置を提供することを含む。
【０３５０】
基板搬送装置は、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるセルフセンタリングエンドエフェクタを有し、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送する。
【０３５１】
基板搬送装置は、基板搬送装置に一体化される、少なくとも１つの中心判定特徴部を有する。
【０３５２】
方法は、運動中の基板搬送装置を用いたオンザフライ方式で、基板処理装置の静的検出センサを用いて、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出することであって、少なくとも１つの縁部の検出は、運動中の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で、基板搬送装置のアームの変動を特定する比例因子の判定をもたらす、少なくとも１つの縁部を検出することを含む。
【０３５３】
方法は、運動力学的影響レゾルバを用いて、少なくとも１つの縁部の検出から、比例因子の変動と、静的検出センサによる、少なくとも１つの縁部の検出との間の関係を判定し、さらに判定された比例因子の変動の、アームの変動を判定する比例因子に対する影響を解消することを含む。
【０３５４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの縁部の検出が、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０３５５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、少なくとも１つの中心判定特徴部に妨げられない。
【０３５６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに保持されるウェハに妨げられない。
【０３５７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、静的検出センサを用いて、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心に対する、エンドエフェクタに保持されるウェハの偏心度を判定することをさらに含む。
【０３５８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心、および偏心度は、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、オンザフライ方式で判定される。
【０３５９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、静的検出センサは、ウェハの縁部を検出する。
【０３６０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、さらに、以下のものを含む。
【０３６１】
方法は、制御装置を用いて、静的検出センサから、少なくとも１つの縁部の検出に対応するセンサデータを受信することを含む。
【０３６２】
方法は、制御装置を用いて、センサデータから判定される基板搬送装置の熱による寸法変化に基づいて、所定の中心の位置を調節するように基板搬送装置を制御することを含む。
【０３６３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、制御装置を用いて、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部の検出から、基板処理装置のウェハ処理ステーションの中心位置を特定および知得することをさらに含む。
【０３６４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、制御装置を用いて、少なくとも１つの中心判定特徴部の少なくとも１つの縁部の検出から、エンドエフェクタから独立して、基板搬送装置の寸法における変動を規定することをさらに含む。
【０３６５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、寸法における変動は、熱的影響によるものである。
【０３６６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、以下のものを含む。
【０３６７】
基板処理装置は、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるエンドエフェクタを有する基板搬送装置であって、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送するように構成される、基板搬送装置を含む。
【０３６８】
基板処理装置は、基板処理装置の静的検出センサが、基板搬送装置の径方向運動を伴うオンザフライ方式で、２つ以上の特徴部のそれぞれの少なくとも１つの縁部を検出するように、基板搬送装置上に配置される２つ以上の特徴部を含む。
【０３６９】
基板処理装置は、基板搬送装置に通信可能に連結される制御装置であって、少なくとも１つの縁部のそれぞれの検出が、それぞれ、１回のみの共通の径方向運動の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で、基板搬送装置の共通アームの異なる変動を特定する異なる比例因子の判定をもたらすように構成される、制御装置を含む。
【０３７０】
制御装置は、運動力学的影響レゾルバを含み、運動力学的影響レゾルバは、判定された異なる比例因子から、１回のみの共通の運動中の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で、共通アームの異なる対応するリンクのそれぞれの変動を解消し、ウェハ位置に対し影響のある、共通アームの変動を判定するように構成される。
【０３７１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、さらに、異なる比例因子における変動の、アームの影響のある変動に対する影響を解消するように構成される。
【０３７２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす、少なくとも１つの縁部の検出は、静的検出センサの傍を通過する２つ以上の特徴部の１回のみの通過によって起こる。
【０３７３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、ウェハ保持ステーションは、２つ以上の特徴部に妨げられない。
【０３７４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、２つ以上の特徴部は、ウェハ保持ステーションに保持されるウェハに妨げられない。
【０３７５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、２つ以上の特徴部は、ウェハ保持ステーションとは分離し、ウェハ保持ステーションとは別個であるように基板搬送装置上に配置される。
【０３７６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は以下のものを備える。
【０３７７】
基板処理装置は、所定の中心を備え、基準特徴部を有するエンドエフェクタを含む搬送アームを備える基板搬送装置であって、エンドエフェクタは、所定の中心を基づいて、基板処理装置内で、ウェハを保持し、ウェハを搬送するように構成される、基板搬送装置を備える。
【０３７８】
基板処理装置は、基板搬送装置に一体化される少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部であって、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、基板処理装置の静的検出センサが、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部の少なくとも１つの縁部を検出するように配置される、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部を備える。
【０３７９】
基板処理装置は、基板搬送装置に通信可能に連結される制御装置であって、制御装置は、少なくとも１つの縁部の検出が、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で、搬送アームの変動を特定する比例因子の判定をもたらすように構成される、制御装置を備える。
【０３８０】
制御装置は、運動力学的影響レゾルバを含み、運動力学的影響レゾルバは、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式での、静的検出センサによる、少なくとも１つの縁部の検出から、判定された比例因子と、搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動との間の個別の関係を判定し、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で搬送アームの変動を判定するように構成される。
【０３８１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、判定された比例因子との、判定された関係において、それぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される。
【０３８２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、少なくとも１つの縁部の検出に基づいてそれぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される。
【０３８３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式での、静的検出センサによる、少なくとも１つの縁部の検出から、搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対する異なる個別の変動の、非線形の運動力学的影響の寄与を判定し、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式でアームの変動を判定するように構成される。
【０３８４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、アームの変動を判定する、非線形の運動力学的影響の判定された寄与において、搬送アームのそれぞれ異なるリンクまたは異なるプーリに対する、異なる寄与をもたらす非線形の運動力学的影響の間の区別をもたらすように構成される。
【０３８５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、アームの変動を判定する、非線形の運動力学的影響の判定された寄与において、搬送アームの少なくとも１つの、異なるリンクまたは異なるプーリの、異なる寄与をもたらす非線形の運動力学的影響の間の区別をもたらすように構成される。
【０３８６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、運動力学的影響レゾルバは、少なくとも１つの縁部の検出に基づいて、異なる寄与をもたらす非線形の運動力学的影響の間の区別をもたらすように構成される。
【０３８７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、判定された比例因子との、判定された関係において、それぞれ異なるリンクに対する、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように決定的である構成を有する。
【０３８８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの姿勢判定特徴部は、静的検出センサの傍を通過する、オンザフライ方式での搬送アームの径方向運動による少なくとも１つの縁部の１回のみの通過で、静的検出センサが、オンザフライ方式で、少なくとも１つの縁部を検出し、搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対する、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される。
【０３８９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、３リンクＳＣＡＲＡアームであり、少なくとも１つの姿勢判定特徴部は、３リンクＳＣＡＲＡアームのそれぞれ異なるリンクに対する、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすように構成される。
【０３９０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、所定の中心を有するウェハ保持ステーションを備えるセルフセンタリングエンドエフェクタであり、エンドエフェクタは、ウェハ保持ステーションにてウェハを保持し、基板処理装置内でウェハを搬送するように構成される。
【０３９１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部は、少なくとも１つの中心判定特徴部を備え、少なくとも１つの中心判定特徴部は、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０３９２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの中心判定特徴部は、エンドエフェクタに保持されるウェハによって妨げられず、少なくとも１つの中心判定特徴部は、静的検出センサが、運動中の基板搬送装置を用いてオンザフライ方式で少なくとも１つの中心判定特徴部を検出するように配置され、少なくとも１つの中心判定特徴部の検出が、静的検出センサの傍を通過する少なくとも１つの中心判定特徴部の１回のみの通過で、エンドエフェクタ上のウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらす。
【０３９３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、少なくとも１つの縁部の検出に基づいて、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式での搬送アームの変動の判定と略同時に、ウェハ保持ステーションの所定の中心の判定をもたらすように構成される。
【０３９４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、アッパーアームリンク、フォアアームリンクおよび２つ以上のエンドエフェクタを含み、２つ以上のエンドエフェクタは、アッパーアームリンクおよびフォアアームリンクが、２つ以上のエンドエフェクタのそれぞれに共通であるように、アッパーアームリンクおよびフォアアームリンクに共通して従属する。
【０３９５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、共通して従属する２つ以上のエンドエフェクタの少なくとも１つは、独立した自由度を有し、それによって、共通して従属するエンドエフェクタの少なくとも１つが、共通のアッパーアームリンクおよびフォアアームリンクに対し、独立して移動可能であり、共通して従属する２つ以上のエンドエフェクタの別の１つに対応する別のアーム姿勢判定特徴部とは異なる、対応するアーム姿勢判定特徴部を有し、それによって、少なくとも１つの、独立して移動可能なエンドエフェクタの対応するアーム姿勢判定特徴部の少なくとも１つの縁部の、静的検出センサによる感知に基づいて、少なくとも１つの、独立して移動可能なエンドエフェクタに対する搬送アームの変動が、共通して従属する２つ以上のエンドエフェクタの別の１つに対する搬送アームの変動とは別個に判定される。
【０３９６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、ＳＣＡＲＡアームである。
【０３９７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、搬送アーム、およびエンドエフェクタの基準特徴部を位置決めし、搬送アームの判定された変動を補償するように構成される。
【０３９８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理方法は、以下を含む。
【０３９９】
方法は、所定の中心を備え、基準特徴部を有するエンドエフェクタを含む搬送アームを備える基板搬送装置を用いて、基板処理装置内でウェハを搬送することであって、ウェハは、エンドエフェクタのウェハ保持ステーションにて、エンドエフェクタ上に保持される、ウェハを搬送することを含む。
【０４００】
方法は、静的検出センサを用いて、基板搬送装置に一体化される少なくとも１つのアーム姿勢判定特徴部の少なくとも１つの縁部を、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で検出することを含む。
【０４０１】
方法は、基板搬送装置に通信可能に連結される制御装置を用いて、少なくとも１つの縁部の検出に基づき、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で、搬送アームの変動を特定する比例因子を判定することを含む。
【０４０２】
方法は、制御装置の運動力学的影響レゾルバを用いて、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式での、静的検出センサによる、少なくとも１つの縁部の検出から、判定された比例因子と、搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対するそれぞれ異なる個別の変動との間の個別の関係を判定し、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式で、搬送アームの変動を判定することを含む。
【０４０３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、運動力学的影響レゾルバを用いて、判定された比例因子との、判定された関係において、それぞれ異なるリンクに対する、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすことをさらに含む。
【０４０４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、運動力学的影響レゾルバを用いて、少なくとも１つの縁部の検出に基づいて、それぞれ異なる個別の変動の間の区別をもたらすことをさらに含む。
【０４０５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、運動力学的影響レゾルバを用いて、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式での、静的検出センサによる、少なくとも１つの縁部の検出から、搬送アームのそれぞれ異なるリンクに対する異なる個別の変動の、非線形の運動力学的影響の寄与を判定し、搬送アームの径方向運動を伴うオンザフライ方式での、アームの変動を判定することをさらに含む。
【０４０６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、ＳＣＡＲＡアームである。
【０４０７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、制御装置を用いて、搬送アームおよびエンドエフェクタの基準特徴部を位置決めするために、搬送アームの判定された変動を補償することをさらに含む。
【０４０８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、制御装置を用いて、少なくとも１つまたは複数のアームリンクをエンドエフェクタと共有する、別の独立したエンドエフェクタの判定された変動を補償することをさらに含み、別の独立したエンドエフェクタは、エンドエフェクタに対して、少なくとも１つの独立した自由度を有する。
【０４０９】
上述の記載は、開示される実施形態の態様の例示にすぎないことを理解されるべきである。当業者によって、様々な代替例および修正例が、開示される実施形態の態様から逸脱することなく案出され得る。したがって、開示された実施形態の態様は、添付の請求項の範囲に該当する、そのような代替例、修正例、および変形例のすべてを含むことを意図している。さらに、異なる特徴が、相互に異なる従属または独立請求項に詳述されるという一事実は、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することが出来ないということを意味せず、そのような組み合わせは、本発明の態様の範囲内に留まる。
【図１】
2018523307.tif 000091
【図１Ｂ】
2018523307.tif 000092
【図１Ｃ】
2018523307.tif 000093
【図１Ｄ】
2018523307.tif 000094
【図２Ａ】
2018523307.tif 000095
【図２Ｂ】
2018523307.tif 000096
【図２Ｃ】
2018523307.tif 000097
【図２Ｄ】
2018523307.tif 000098
【図２Ｅ】
2018523307.tif 000099
【図３】
2018523307.tif 000100
【図４Ａ】
2018523307.tif 000101
【図４Ｂ】
2018523307.tif 000102
【図４Ｃ】
2018523307.tif 000103
【図４Ｄ】
2018523307.tif 000104
【図４Ｅ】
2018523307.tif 000105
【図４Ｆ】
2018523307.tif 000106
【図５】
2018523307.tif 000107
【図６】
2018523307.tif 000108
【図７】
2018523307.tif 000109
【図８】
2018523307.tif 000110
【図９】
2018523307.tif 000111
【図１０】
2018523307.tif 000112
【図１１】
2018523307.tif 000113
【図１２】
2018523307.tif 000114
【図１３】
2018523307.tif 000115
【図１４】
2018523307.tif 000116
【図１５】
2018523307.tif 000117
【図１６】
2018523307.tif 000118
【図１７】
2018523307.tif 000119
【図１８】
2018523307.tif 000120
【図１９】
2018523307.tif 000121
【図２０】
2018523307.tif 000122
【図２１】
2018523307.tif 000123
【図２２】
2018523307.tif 000124
【図２３】
2018523307.tif 000125
【図２４】
2018523307.tif 000126
【図２５】
2018523307.tif 000127
【図２６】
2018523307.tif 000128
【図２７】
2018523307.tif 000129
【図２８】
2018523307.tif 000130
【図２９】
2018523307.tif 000131
【図３０】
2018523307.tif 000132
【図３１】
2018523307.tif 000133
【図３２】
2018523307.tif 000134
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月13日(2018.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2018523307.tif 000135
【図１Ｂ】
2018523307.tif 000136
【図１Ｃ】
2018523307.tif 000137
【図１Ｄ】
2018523307.tif 000138
【図２Ａ】
2018523307.tif 000139
【図２Ｂ】
2018523307.tif 000140
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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