CN101305318A - 具有自动化对准的衬底输送设备 - Google Patents

Abstract

一种衬底处理设备设有衬底输送设备。该输送设备用于该处理设备的自动化对准。在一个方面，输送设备上的直通波束传感器被用于调平处理设备的部件。在另一个方面，输送设备上的直通波束传感器被用于确定衬底台站在平面内的位置和角度方位。在另一个方面，输送设备通过重复地将衬底放置在对准器上、记录位置数据、构建价值函数并通过使用数值技术降低价值函数而确定对准器的位置，从而自我教导衬底对准器的精确位置。

Description

具有自动化对准的衬底输送设备

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2005年7月11日递交的且通过引用整体并入本文中的美国临时专利申请号60/698,223的优先权。

背景

示范性实施例领域

本文中所公开的示范性实施例涉及衬底处理设备，尤其是涉及用于自动化对准衬底处理设备的设备。

相关发展的简要描述

半导体、平板显示器面板以及类似物品的制作通常包括在衬底处理设备的衬底位置或台站之间输送衬底。为此通常使用受电子控制系统支配的输送设备。处理设备可包括衬底在制造时通过其进行循环的各种装置。各装置可具有一个或多个相关的衬底台站。这些台站例如可以是输送设备从该装置中放置和移除衬底的场所。由于降低装配设施成本和提升衬底生产量的目标，经常对装备进行紧密地布置。因此输送设备通过狭窄的路径移动衬底，以便防止堵塞。此外，形成在衬底上不断降低大小的微观结构要求将衬底高度精确地放置在所需位置。于是，衬底沿着精密和精确确定的轨道移动。因此，通过使用系统几何结构的精确表达而运行输送控制系统是合乎需要的。衬底台站坐标依据系统的初始设定(setup)相对于控制系统被教导，并且按照可改变系统几何结构(例如更换部件)的事件而被再次地教导。

一种常规的教导方法是操纵输送设备并在视觉上将该设备与各台站对准。这些人工处理方法将主观性引入到对准中。需要熟练的技术人员，并且甚至因此很可能没有两个技术人员将会同样精密地对准该系统。该人工处理方法费时且导致贵重设备闲置。因此，自动化的教导处理是合乎需要的，以便改善精度和可重复性，并且便于降低所需的停机时间。这样做也是合乎需要的，而无需使用专门的标的或特定地用于对准过程的传感器。

概述

本发明涉及自动化教导和对准。在一个方面，一种衬底处理设备具有衬底台站和调平装置，以便相对于预定参考坐标系调平衬底台站。该调平装置包括框架和连接至框架的驱动系统。该调平装置还包括连接至驱动系统、其上具有活动式直通波束传感器的活动臂。该调平装置还包括连接至驱动系统的控制系统，以便移动活动臂和定位直通波束传感器。该调平装置还包括连接至框架的调平系统，以便相对于预定参考坐标系改变衬底台站的方位。该调平装置的控制系统被编程成用以与活动臂一起定位直通波束传感器，以便检测至少一个预定的衬底台站几何特征，从而使得通过直通波束传感器对预定几何特征的检测能够在该控制系统中限定衬底台站相对于参考坐标系的倾斜，以及被编程成用以产生调平输入，以便调整该调平系统和改变衬底台站相对于预定参考坐标系的方位。

在另一个方面，一种用于确定衬底台站相对于基准面倾斜的设备，包括驱动系统和连接至该驱动系统并具有可定位式直通波束传感器的活动臂。该设备还包括可控地连接至驱动系统的控制系统，以便移动活动臂并将直通波束传感器定位在预定位置。该控制系统适于通过驱动系统定位直通波束传感器，以便顺序地接近并检测至少三个基准特征，该基准特征具有相对于衬底台站的预定几何关系。该控制系统还适于记录当检测到每一基准特征时的位置。该控制系统被编程成用以计算衬底台站相对于基准面沿基准面内至少两个方向的倾斜。

在另一个方面，一种用于教导衬底输送设备有关衬底台站位置的衬底输送设备自动教导系统，包括与输送设备坐标系相关的驱动系统和连接至该驱动系统并具有可定位式直通波束传感器的活动臂。该系统还包括可控地连接至驱动系统的控制系统，以便移动活动臂和定位直通波束传感器。该控制系统被编程，用于通过活动臂定位直通波束传感器，以便沿至少两个不同的接近路径而接近并检测至少一个基准特征，该至少一个基准特征具有相对于衬底台站的预定几何关系。该控制系统还被编程成用以记录传感器在各接近路径上检测到该至少一个基准特征时的位置，并由此用以确定衬底台站在输送设备坐标系中的位置。

在又一个方面，一种用于自动教导衬底台站位置的衬底输送设备自动教导系统，包括框架和可移动地连接至该框架并具有相关输送设备坐标系的衬底输送设备。该系统还包括连接至该框架的对准器。该系统还包括可操作地连接至输送设备的控制系统，该控制系统并被编程成用以通过输送设备定位对准器上的物体和用以通过对准器测量该物体与对准器之间的空间关系。该控制系统还被编程，以便通过输送设备坐标系内的空间坐标而确认衬底台站的粗略位置，且该程序被设置成用于结合空间坐标和所测量的空间关系，以便生成衬底台站的最终位置。

在另一个方面，一种用于自动教导衬底对准器位置的衬底输送设备自动教导系统，包括框架和可移动地连接至框架并具有相关输送设备坐标系的衬底输送设备。该系统还包括连接至框架的衬底对准器，以及可操作地连接至衬底输送设备和衬底对准器的控制系统。该控制系统被编程成用以通过输送设备将对准器上的衬底重复地定位在不同位置，和对于各位置用以通过对准器测量衬底与对准器之间的空间关系。该控制系统被编程，以便通过输送设备坐标系内的空间坐标而确认衬底对准器的粗略位置，且该程序被设置成用于结合空间坐标和所测量的空间关系，以便生成衬底对准器的最终位置。

在另一个方面，一种相对于预定参考坐标系调平物体的方法，包括向控制系统提供对于该物体具有预定几何关系的至少一个特征的在预定参考坐标系内的初始坐标。该方法还包括通过安装在机器人臂上的直通波束传感器至少两次接近和检测该至少一个特征，该机器人臂由控制系统所控制。该方法还包括通过控制系统确定物体相对于预定参考坐标系的倾斜。该方法还包括通过控制系统产生调平输入，以便改变物体相对于预定参考坐标系的倾斜。该方法还包括利用调平输入用以改变物体相对于预定参考坐标系的倾斜。

在又一个方面，一种确定物体在相对于预定参考坐标系的至少两个自由度内位置的方法，包括向控制系统提供物体的计算机模型，其中，该计算机模型限定了对于物体具有预定几何关系的至少一个特征的在预定参考坐标系内的初始坐标。该方法还包括通过安装在机器人臂上的直通波束传感器至少两次接近和检测到该至少一个特征，该机器人臂由控制系统所控制。该方法还包括通过控制系统确定物体在相对于预定参考坐标系的至少两个自由度内的位置。

在另一个方面，一种确定衬底对准器相对于预定参考坐标系位置的方法，包括提供可操作地由控制系统所控制的衬底输送设备。该方法还包括提供可通讯地连接至控制系统的衬底对准器。该方法还包括通过衬底输送设备至少三次在至少三个不同位置将衬底放置在对准器上，以便产生位置数据。该方法还包括通过控制系统分析位置数据，以便确定衬底对准器相对于预定参考坐标系的位置。

附图简要说明

本发明上述方面及其它特征将结合附图在以下说明中予以解释，附图中：

图1是衬底处理设备并入了示范性实施例特征的顶视简图；

图2是图1所示设备的端部操纵器的顶视简图；

图3是图1所示设备的衬底支承销的透视简图；

图4是图1中设备控制系统的方框图；

图5是举例说明示范性实施例各方面的图解表示；

图6是举例说明示范性实施例各方面的流程图；

图7是举例说明示范性实施例各方面的另一个图解表示；

图8是举例说明示范性实施例各方面的另一个流程图；

图9是举例说明示范性实施例各方面的另一个图解表示；

图10是举例说明示范性实施例各方面的另一个流程图；

图11是举例说明示范性实施例各方面的另一个图解表示；

图12是举例说明示范性实施例各方面的另一个流程图；

图13是举例说明示范性实施例各方面的另一个图解表示；

图14是举例说明示范性实施例各方面的另一个流程图；

图15是举例说明示范性实施例各方面的图解表示；和

图16是举例说明示范性实施例各方面的另一个图解表示。

示范性实施例的的详细说明

图1举例说明了具有自动教导系统的示范性衬底处理设备100。为了方便起见，该设备可被说成是具有前端200和后端300。前端通常包括例如在受控环境105内部运行的衬底输送设备210。输送设备210具有臂215和对移动臂起作用的驱动机构220。驱动机构220可直接连接至前端200的机架230上，并且可作为驱动系统的一部分。如图1所示，驱动机构220可被安装到导轨225上。导轨225连接前端200的机架230。导轨225可准许整个的输送设备通过驱动机构220沿着方向A线性地平移。在备选实施例中，驱动机构220可被直接安装到机架230上。驱动机构220可以是驱动系统的一部分并且可以被可操作地连接到控制系统110上。驱动机构220还可安装有位置编码器235，该位置编码器235联接控制系统110并提供有关输送设备210相对于控制系统110的位置信息。

图1示出的衬底输送设备210的构造仅仅是示范性的。衬底输送设备210具有连接驱动机构220的臂215。臂215包括上臂240、前臂245和端部操纵器250。上臂240在其近端连接驱动机构220。上臂240的远端枢轴地连接下臂245的近端。端部操纵器250附着在前臂245的远端上。

如图2所示，在示范性实施例中端部操纵器250具有带有两个尖端255、260的扁平U型构造。直通波束传感器265位于端部操纵器上。尽管本文中通过具体地引用通常可被认为是直通波束传感器的传感器而公开了示范性实施例，但本发明的特征同样适用于任何其它适当类型的传感器。直通波束传感器265可由安装在尖端255的发射器270和安装在尖端260的检测器275组成。发射器270例如可经由光纤电缆(未示出)连接激光器，而检测器275可经由另一个光纤电缆连接光传感器(未示出)。直通波束传感器265在发射器270和检测器275之间产生光束。传感器265检测光束的阻断，例如当光束因物体的存在而中断时。在该示范性实施例中，臂的伸展-缩回(另外称为R、T)运动可以处于大致水平的平面内(见图1)。该平面的高度可通过使用驱动系统垂直地平移输送设备而改变。在该示例实施例中，臂215中的机构保持端部操纵器250的对准，以便其总是自上臂240的近端径向向外地(例如沿方向R)面对，该臂绕着上臂240的近端转动而不管其切向位置。备选实施例可具有将上臂连接至前臂和/或将端部操纵器连接至前臂的独立可旋转接头，以便提供附加的独立运动。其它的备选实施例可以或不能被构造成用于垂直移动，而且可具有其它构造的衬底输送设备。备选实施例可包括具有六自由度的臂、线性笛卡尔坐标系的输送设备，或者任何其它适当的输送设备或系统。备选实施例可包括附加的衬底输送设备或仅有的该种设备。备选实施例可以或不能具有在隔离环境例如真空或超净环境中运行的衬底输送设备，而该种设备可在环境空气中运行。其它的实施例可使用任何适当类型的直通波束传感器，例如声学直通波束传感器。仍有的其它实施例可以不设有直通波束传感器，就像下文中所描述的可以是衬底对准器用于对准目的的情形那样。

示例实施例的前端200还包括加载端口120、125(两个端口为示例目的而示出)。加载端口提供了与衬底盒130的接口。各衬底盒适于容纳若干衬底，并且可以将它们保持在密封外壳内部。加载端口120、125可拆除地夹持盒130并且可包括用于打开盒门的机构(未示出)，从而允许从前端200的受控环境105内部通向位于盒内的衬底。输送设备210与加载端口120、125相反的是加载锁定器135、140。加载锁定器135、140将前端200连接至后端300。各加载锁定器具有将其连接至前端200的受控环境105的阀(未示出)以及将其连接至包含在后端300的输送室305中的隔离环境310的另一个阀。输送室305的隔离环境310例如可以是真空、惰性气体、氮气或其它流体。前端200的受控环境105可以是处于大气压力下保持有极低程度的微粒污染物的清洁空气。于是，加载锁定器135、140在前端200和后端300之间提供了衬底通道，并同时保持两个环境105、310的隔离。

在示范性实施例中，后端300包括限定输送室305的框架315。正如上文所指出的那样，输送室305容纳诸如真空的隔离环境310。衬底输送设备320位于输送室305内部。输送设备320可包括连接至框架315的驱动机构325和连接至端部操纵器365的一对对立臂335、340。驱动机构325连接至控制系统110，并具有用于向控制系统110指出臂位置的位置编码器330。如图1所示，在示范性实施例中，输送设备的臂335、340构成蛙腿式构造。两个上臂345、350分别在其近端连接驱动机构325。两个上臂345、350中每一个的远端分别连接两个前臂355、360中的一个，从而形成一对对立肘部。两个前臂355、360的远端都枢轴地连接至端部操纵器365。端部操纵器365显示为具有扁平的U型形状。在该示范性实施例中，臂335、340的运动限制在固定平面的范围内。在其它实施例中，可提供附加的包括垂直运动的自由度。

若干处理模块370位于输送室305的周边上。处理模块370可通过各种沉积、蚀刻或其它类型的处理而在衬底上操作，以便在衬底上形成电路或其它所希望的结构，或者用于执行计量的(metrological)或其它的功能。处理模块370连接至室305，以便准许衬底从输送室传递至处理模块，反之亦然。如上所述，两个加载锁定器135、140还连接至输送室305，以便在前端200和输送室305之间提供衬底通道。此外，衬底对准器380位于一个加载锁定器140和后端输送设备320之间。在美国专利号5,882,413中描述了一种类似装置，在此通过引用整体地并入。

图3示出了三个衬底支承销385、390、395的排列。这些销可位于加载锁定器、处理模块或其它装置内。该销例如可被用作支持物(rests)或基座，以便支承以短划线示出的衬底S。在备选实施例中，销可具有任何所希望的形状。如图3中所示出的那样，在示范性实施例中各销的一端可连接至表面F。在一个示范性实施例中，各衬底支承销可具有圆柱形的形状同时销的一端连接至表面F。在一个示范性实施例中，表面F可以是加载锁定器框架、处理模块的组成部分，或者是该处理设备的任何其它适当的基座表面。在另一个示范性实施例中，表面F可以是固定装置的表面，该固定装置适于以预定方式坐落在衬底处理设备的任何适当部分上。该固定装置可以是可用作对准和/或调平目的的可移动固定装置物，并且可随后从衬底处理设备中移除。当固定装置位于基座表面上时，该固定装置F可限定销385、390、395和适于接受该固定装置的基座表面之间的固定关系。在示范性实施例中，销385、390、395与表面F对立的端部在位于加载锁定器、处理模块、或任何其它适当装置内的同时可用于支承衬底。衬底支承销385、390、395可用于为衬底台站提供基准。衬底台站例如可以是衬底停留在销上的位置、当其在衬底输送平面内同销对准时的衬底位置，或者其它位置。衬底支承销385、390、395还可以充当基准特征，以便调平加载锁定器135、处理模块370或它们可附着于其上的任何其它装置。

图4为示出了控制系统110和处理设备各个部分之间关系的方框图。示出的控制系统110连接前端衬底输送设备210、后端衬底输送设备320、衬底对准器380、处理模块370、加载锁定器135、140和加载端口120、125。控制系统110还可以连接其它装置。控制系统110可以是任何适当类型的控制系统。例如，控制系统110可以是单个的计算机、计算机网络或具有分散控制结构的系统。控制系统110可以是包括至少一个中央计算机和至少一个计算机位于每一输送设备210、320，加载锁定器135、140，加载端口120、125，处理模块370和对准器380处的计算机体系。

再次参看图1，现在描述衬底处理设备100的示范性操作。活动盒130可停留(docked)在加载端口120处，而另一个盒130则停留在加载端口125处。盒130可被打开，以便准许前端衬底输送设备215进入。输送设备210可通过端部操纵器250接近盒130。直通波束传感器265可通过沿垂直方向移动端部操纵器而被用于标记(map)盒130中的容量，以便盒内的任何衬底将在两个尖端255、260之间传递并通过直通波束传感器而被检测到。检测可在光束被中断时发生而无需衬底和端部操纵器之间的任何接触。直通波束传感器265于是可向控制系统110提供有关盒内衬底位置的信息。该标记操作可在另一个打开的衬底盒130上重复进行。前端衬底输送设备210随后可从任一的盒130中拾取衬底并将其放置到加载锁定器135、140中的一个内。

后端输送设备320可从加载锁定器135、140中移除衬底并将其放置在衬底对准器380上。衬底对准器380可通过扫描衬底边缘而确定衬底的位置和角度方位。这可通过在吸盘(未示出)上旋动衬底同时通过线性CCD传感器或其它装置在其旋动经过时检测衬底边缘来进行。在备选实施例中，衬底在扫描期间可保持固定而其边缘可通过使用不同类型的传感器进行检测。衬底对准器380确定衬底在与该对准器相关的坐标系内的偏心距。偏心距为衬底中心与基准点的偏移量。例如，基准点可位于吸盘的旋转轴上，而偏心距例如以极坐标或笛卡尔分量表示。衬底偏心距可通过对准器380而传达至控制系统110。

后端输送设备320可通过使用其端部操纵器365来拾取衬底。若需要时，衬底可通过偏移量来拾取，以便补偿当通过对准器380调节，时衬底的偏心距。于是，对准器380可联结输送设备320使用，以便对衬底进行精确地定位。通过完成衬底的对准，输送设备320可精确地将衬底放置在处理模块370中的一个内。按照加工衬底上结构的需要，衬底可反复地在各种处理模块370之间拾取和放置。在衬底已循环通过处理模块之后，该衬底可再次地放置在加载锁定器135、140中的一个内，以便由前端输送设备210移除并放置在衬底盒130中的一个内。

为了根据上述示例对处理设备100进行操作，控制系统110可使用物理系统的几何表达。系统的几何表达可以是标明关键坐标(例如用于对输送设备210中的一个定位的坐标)的表列数据，以便拾取和放置至盒、加载锁定器、处理模块或其它装置内。该表列数据可保存在计算机存储器内。在其它实施例中，可应用该系统更为复杂的模型，例如使用矢量型CAD数据或三维模拟。各种坐标系可用来表示各种几何关系。对于处理设备的各部件而言，可限定部件级(componentlevel)坐标系。于是整体坐标系统可用于表示各种部件级坐标系之间的关系。部件级坐标系可用来表示部件内的几何关系，而整体坐标系统可用来表示部件之间的几何关系。例如，处理模块370的几何结构可以极其精确地获悉。因此，衬底支承销385、390、395之间的几何关系以及输送设备将衬底放置至或自处理模块处拾取的预定位置可以表示在相对于该处理模块为特定的部件级坐标系内。各加载锁定器134、140也可具有部件级坐标系。各输送设备210、320可具有坐标系，就像衬底对准器380可具有的那样。一些部件级坐标系可以是笛卡儿坐标。其它的可以是极坐标或其它类型。例如，各输送设备可具有在其中使用了极坐标(R，θ，Z)的部件级坐标系，其中的Z轴与各个臂215、335、340的旋转轴重合。这可以简化臂位置的表达。类似地，对准器380可具有极坐标的部件级坐标系，而衬底偏心距用径向和切向分量表示。通常，部件内部的几何关系可足够准确地获悉而部件间的关系则不能。整体坐标系统可用于表示部件间的几何结构，并且因此可用于表示部件级坐标系之间的几何关系。

系统几何结构的精确模型准许控制系统110调整衬底轨道，以便防止衬底同物体的碰撞。就像将要描述的那样，衬底输送设备210、320可进行自我教导，以便提高模型的精确性。此外，衬底输送设备210与其直通波束传感器265一起可部分地或完全地用于系统的自动化调平。

在该示范性实施例中，控制系统110可通过使用由位置编码器235所提供的信息，而能够确定前端输送设备210的端部操纵器250的位置。通过作为反馈的该信息，控制系统110可以将端部操纵器250精确地定位在预定位置。如果在光束路径中检测到物体则直通波束传感器265向控制系统110提供信号。因此控制系统110可以确定端部操纵器250在传感器265检测到物体时的位置，这是因为传感器的位置是已知的。然而，沿着光束物体中断该光束的精确位置则不能确切地获悉。

在该示范性实施例中，控制系统110可利用输送设备调平部件，就像下文中将要描述的例如使用加载锁定器135的调平那样。图6以流程图的形式举例说明了该技术方式。关于图6和本文中引用的所有其它流程图，示出的方框序列仅仅是示范性的，且在备选实施例中该方框可以任何适当的次序予以执行。此外，在备选实施例中任何适当的方框可并发执行。如图3所示以及如上所述，加载锁定器135具有三个衬底支承销385、390、395，该三个衬底支承销385、390、395可充当用于调平加载锁定器135的基准特征，且在该示例中具体地充当由加载锁定器内部的支承销所限定的衬底基座表面。衬底支承销和用于通过输送设备210拾取和放置衬底(即衬底台站)的预定位置之间的几何关系可以是公知的。然而，输送设备210和加载锁定器135之间的几何关系仅仅是可粗略地知晓。设置加载锁定器与垂直于前端输送设备坐标系z轴的基准面调平或许是所希望的。换言之，基准面可以是输送设备坐标系中的R-θ平面。控制系统110可通过在方框600中将直通波束传感器265定位在特征上方而引导衬底输送设备110接近基准特征和衬底支承销385，然后沿输送设备坐标系的Z方向移动直到在方框605中传感器的波束由该特征中断为止。在方框610中，控制系统110可记录检测到基准特征385的Z轴高度。在方框615、620和630、635中通过直通波束传感器265也可以按类似方式接近衬底支承销390、395，并在方框625、640中记录它们各自的Z轴高度。三个Z轴高度限定了衬底输送设备的参考坐标系。加载锁定器135与基准面(该情况下为R-θ平面)的对准偏差，可在方框645中计算并在方框650中估算确定其是否落入所需精度内。在该示例中，如果每一基准特征具有相同的Z轴高度则加载锁定器保持水平。在其它实施例中，当部件是水平的时，基准特征385、390、395可具有不同的Z轴高度。此外，在其它实施例中可沿着非垂直方向或相互不平行的方向接近基准特征。基准特征可以是除了衬底支承销之外的特征，例如设计成能搁在加载锁定器、加载端口、处理模块或其它设备上的调平固定装置的特征。

控制系统110在方框645中可采用矢量计算与铅垂方向的角偏差。图5描绘了直角坐标系中的矢量，在其中，z轴可对应于衬底输送设备坐标系的z轴。在其它实施例中，各种矢量可以任何适当的坐标系表示。此外，尽管为说明性的目的而采用了基于矢量的描述，但控制系统可采用任何数学上同等的计算形式。V₁₂是从特征385顶端至特征390顶端的位移矢量。类似地，V₁₃为从特征385顶端至特征395顶端的位移矢量。输送设备坐标系中这些矢量的z轴向分量容易地根据直通波束传感器265的信号而确定，而x、y轴向分量则可通过使用已提供至控制系统110的加载锁定器135的精确几何关系而确定，并且可以如上所讨论的那样在部件级坐标系中而予以描述。两个矢量V₁₂和V₁₃限定了平面。通过限定n＝(V₁₂×V₁₃)/|V₁₂×V₁₃|而可构建垂直于该平面的单位向量n。沿输送设备坐标系的z轴方向可限定单位向量u。于是α＝acos(n·u)，其中α为对准角偏差。在方框650中，α与最大容许角度相比较。如果α超过最大容许角度，则控制系统11α可在方框655中按照特定台站的调整特征相对于加载锁定器135而确定需要作出的调整。控制系统110可优化所需的调整，以便降低用于调平加载锁定器135所需的总体调整。备选地，控制系统110可规定除调平加载锁定器135之外将获得衬底台站的所需垂直位置而需要的调整。当在方框660中作出调整之后，角度α被再次地确定并与最大容许角度相比较。在本发明的其它实施例中，待调平的设备可安装有机械化调整特征。调整特征可连接控制系统和充分自动化的调平处理。

用于确定基准面内衬底台站的位置和基准面内衬底座的角度方位的方法作为一个例子将通过使用加载锁定器135来示范。通常，直通波束传感器265可以仅仅沿接近特征的方向精确地确定基准特征的位置。通过沿着三个方向(其中两个至少是独立的)移动直通波束传感器265且一次接近三个基准特征中的一个，可确定衬底台站的位置和角度方位。备选地，通过在两个独立方向接近单个的基准特征，可确定特征在由该两个方向所限定的平面内的位置。因此还可以通过接近相对于第一特征具有公知几何关系的第二基准特征而确定衬底台站的角度方位。

图7用几何学描绘了用于通过沿单一水平方向接近三个基准特征中的每一个而获得水平面内衬底台站位置和方位的方法。图8通过使用流程图举例说明了该方法。当单个的基准特征由于间距的限制或者因为衬底输送设备不具有足够的自由度数而不能沿多个方向进入时，该方法或会特别地有用。在该示例中，基准特征为加载锁定器135的三个衬底支承销385、390、395。衬底支承销385、390、395和衬底台站之间的几何关系也是是公知的。加载锁定器135可首先像上文所描述的那样与衬底输送设备210调平。在方框800中，于是可通过直通波束传感器265沿水平方向(与输送设备坐标系中的R-θ平面共面的方向)接近基准特征和衬底支承销385直到传感器检测到该特征为止。在方框805中，随后可记录传感器在检测到该特征时水平面内的位置。然后在方框810中还可沿水平方向接近水平面内的支承销390直到传感器检测该特征为止，以及在方框815中记录传感器在检测时的位置。最后，在方框820中通过传感器265可接近水平面内的基准特征395直到检测到基准特征8为止，以及在方框825中再次地记录传感器检测到该特征时的位置。在该示例中，衬底输送设备210在检测各衬底支承销385、390、395期间沿着导轨225保持在相同位置。因此，备选的实施例可采用该方法即便它们具有未带导轨的固定驱动机构。由于衬底输送设备210的端部操纵器250通过自上臂和驱动系统之间的接头总是直接向外面对的传感器而仅可操作地沿R、θ和Z方向移动，故将以两两之间的小角度(at a slight angle two the othertwo)方向接近三个支承销中的每一个(假定每个都处于不同的θ位置)。

由于基准特征385、390、395和衬底台站之间的几何关系为控制系统110所知，故在方框830中控制系统可确定衬底台站的位置及其在水平面内的角度方位。如图7所示出的那样，通过端部操纵器250的直通波束传感器265接近每一基准特征385、390、395可向控制系统提供几何信息。例如，各基准特征385、390、395可具有在三个相应点A、B和C处截取直通波束传感器265光束的表面或表面部分。各点A、B、C的精确位置不需要通过传感器265直接检测到。而代之以，确定直线a、b和c的参数。每个点A、B、C落在对应直线a、b、c上，而每一直线在由对应基准特征截取光束时与直通波束传感器265的光束重合。点A、B和C之间的距离是可知的。如同从图7中所见到的那样，点A、B和C的准确坐标可以由已知的点间距离和各点沿其所处的已知直线a、b和c的位置而算出。图7的点R为相对于基准特征385、390、395具有固定位置的基准点。例如当衬底被放置在衬底台站处，点R可标明衬底的中心点。通过已知点A、B和C的准确坐标，可算出基准点R的准确坐标。于是，可确定用于衬底台站位置的坐标。

图9用几何学描绘了用于确定水平面内衬底台站位置和方位的不同实施例和另一种方法(也在图10中示出)。在该实施例中，由于衬底输送设备210沿着导轨225移动，以便执行该方法而采用了附加的自由度。备选实施例可以其它的方式提供附加自由度，例如通过在端部操纵器250和前臂245之间提供驱动接头，以便端部操纵器在R-θ平面内相对于前臂而转动。在该方法中，在方框1000、1010中通过直通波束传感器265沿两个独立水平方向两次接近基准特征385，以及在方框1005、1015中对于每次接近而记录传感器检测到该特征时的位置。根据该信息，在方框1020中可确定水平面内基准特征385的位置。图9示出了简单的情形，其中基准特征的水平截面可当做点A，且该位置只不过是直线a1、a2的交点，该直线a1、a2与传感器光束当其被该特征中断时的位置重合。然后可通过直通波束传感器265沿水平方向接近基准特征390。传感器256在检测到特征390时的位置提供了可用于方框1030中的附加信息，以便确定衬底台站在水平面内的角度方位。如图9所示，通过直通波束传感器265以两个独立水平方向还可两次接近基准特征390。基准特征390可被当做由两直线b1、b2相交所限定的点B，该直线b1、b2与传感器265当其两次检测到基准特征390时的光束相重合。两次接近两个基准特征中的每一个产生了可用于核对过程精度的附加数据。在其它实施例中，第二基准特征仅可以接近一次，从而无需附加数据便可确定衬底台站的角度方位。图9的点R为相对于基准特征385、390而具有固定位置的基准点。通过已知点A、B和C的准确坐标，可算出基准点R的准确坐标。基准点R可标明衬底台站的位置。

对于将由后端输送设备320进入的衬底台站而言，衬底对准器380可结合输送设备320而予以使用，以便精确地确定衬底台站的位置。像上文所描述的那样，控制系统110可设有衬底对准器380在后端输送设备参考坐标系内的精确坐标和角度方位。备选地，通过将在下文中进行描述的另一种方法可确定对准器380的位置和坐标。首先，将通过使用处理模块370的示例而对用于确定衬底台站位置的该方法予以描述。给定的图11以简图的形式示出了该方法而图12则通过使用流程图示出了相同的方法。在方框1200中衬底被精确地放置在衬底台站处。这可以人工地进行。在该示例中，衬底台站位于衬底刚在其通过输送设备320而放置在处理模块370内以后而将理想地停留时所处的位置。在方框1205中，输送设备320通过端部操纵器365拾取衬底。由于衬底台站的精确位置未知，衬底不可能位于端部操纵器365的中心上并在拾取时将可能带有一定的偏移量。在方框1210中，衬底输送设备320可移动衬底并将其放置在衬底对准器380上。由于衬底在端部操纵器365上的偏移，衬底还将带偏移地被放置在对准器380上。在方框1215中，对准器380在对准器坐标系内确定衬底在对准器上的位置。该信息被传达至控制系统110。由于对准器基准系统和输送设备基准系统之间的关系为控制系统110所知，则控制系统可应用适当的坐标变换，以便算出在输送设备基准系统内的偏移量。在方框1220中，控制系统通过使用偏移量坐标以及拾取衬底的坐标可确定衬底台站的精确位置。在2003年7月3日递交的美国专利申请号10/613,967中描述了该方法的变型，在此通过引用被整体地并入。

还可以看到，如果已知两个衬底台站之间的几何关系并且已知两个衬底台站的位置，则控制系统可确定衬底台站在输送设备参考坐标系内的角度方位。例如，可知第一衬底台站和第二衬底台站之间的距离。同时可知第一衬底台站相对于第二衬底台站的角度方位，并将其保存在控制系统中。如果是这样的话，通过控制器确定两个衬底台站在输送设备参考坐标系中的位置，以及所确定位置与所保存的第一台站相对于第二台站已知角度的几何结构，可确定第一衬底台站在输送设备参考坐标系中的角度方位。根据如上所述及在图12中所示的该种方法，通过使用衬底对准器可单独地确定衬底台站的位置。这可以提供各衬底台站的R、θ坐标，但没必要同时必须提供衬底台站的角度方位。图15示出了具有各自衬底台站415、420的两个处理模块405、410。处理模块405、410可以分别是图1中所示附着于输送室305周边的处理模块370中的一个。处理模块405、410分别具有入口面455、460。各入口面455、460通常相对于衬底输送设备320定位。各入口面455、460的入口提供了衬底通过衬底输送设备320往返于各自处理模块405、410的通道。方向D指出了从衬底台站415的中心通向衬底台站420中心的方向。方向R为基准方向。对于该示例而言，方向R可以是从衬底台站的中心通过处理模块405入口面450垂直中心线的方向。在其它实施例中，可以选择任何其它适当的基准方向。角度θ为方向D和方向R之间的角度。角度θ限定了第一衬底台站405相对于第二衬底台站410的角度几何结构。角度θ可在初始时获悉并保存在控制系统中。通过使用上文中所描述的方法可确定各衬底台站415、420在输送设备参考坐标系中的坐标。控制系统随后可应用所保存的角度θ，以便确定衬底台站405在输送设备参考坐标系中的角度方位。

图16用几何学举例说明了衬底台站坐标和已保存角度θ之间的关系。图例和下列方程式借助于示例，而备选的几何结构以及备选的数学方法可在其它的实施例中使用。输送设备坐标系可以是具有原点位于衬底输送设备320的臂335、340的旋转轴上的极坐标系。根据上文中所描述的方法通过使用衬底对准器380可确定各衬底台站415、420的坐标，或者可以别的方式而予以确定。衬底台站415的中心坐标可给定为(R₁，T₁)。类似地，衬底台站420的中心坐标可给定为(R₂，T₂)。角度α可定义为输送设备坐标系的原点和衬底台站420的中心之间的角度，而顶点位于衬底台站415的中心。能够看出，如果角度θ等于角度α，则入口面455将直接相对于衬底输送设备320的臂335、340的旋转轴定位。应用已知的几何法则，具体为结合余弦法则应用正弦法则，对于α根据已知值R₁、T₁、R₂和T₂给出了以下公式。

α＝arcsin[(R₂sin(T₁-T₂))/sqrt(R₁ ²+R₂ ²-2R₁R₂cos(T₁-T₂))]

根据上述公式，控制系统110可算出角度α。控制系统110可将角度α与已保存的角度θ相比较，以便确定衬底台站405在输送设备参考坐标系中的角度方位。角度α和角度θ之间的差值给出了衬底台站405在输送设备参考坐标系中相对于参考坐标系原点的角度方位，在本示例中，该参考坐标系原点与衬底输送设备臂335、340的旋转轴重合。在本发明的其它实施例中，可使用其它的方法用于确定衬底台站405的角度方位。在其它实施例中，可挑选不同的参考坐标系作为输送设备参考坐标系，例如具有任意原点的笛卡尔坐标系。

如果衬底对准器380的精确位置是未知的，则对准器基准系统和输送设备基准系统之间的关系可通过以下方法予以确定。概括地讲，该方法包括通过使用输送设备320重复地将衬底放置在具有不同偏心距的衬底上，记录来自对准器380和输送设备320的位置数据，和计算对准器在输送设备坐标系中的坐标解答。

像上文所描述的那样，关于对准器380位置的粗略坐标可在初始时提供给控制系统110。为了如图14中流程图所示的那样开始用于确定更精确坐标的过程，在方框1400中将衬底提供在端部操纵器250上。衬底没必要刚好位于中心，而是可具有大约±5mm的小的偏心距。因此该方框可人工进行，或者可将衬底从加载锁定器135、140中的一个或处理模块370中拾取到端部操纵器上。在方框1405中，控制系统110随后引导输送设备320，以便将衬底放置在对准器380上。在方框1410中，通过控制系统110记录放置时端部操纵器365的位置。在方框1415中，对准器380随后扫描衬底，以便确定衬底的偏心距。在方框1420中通过控制系统110记录所测的偏心距。接下来，输送设备320从对准器380中拾取衬底同时保持衬底在端部操纵器365上的初始偏心距。衬底被再次放置到对准器380上并被扫描，但放置位置稍有不同。关于该第二位置记录了另一组数据，同样包括在对准器380上的偏心距以及端部操纵器365的位置。放置位置可以完全地相互接近，例如在大约相隔5mm的范围内。该过程被重复进行，以便产生关于第三位置的第三组数据，同时仍保持衬底在端部操纵器365上的初始偏心距。若需要时可收集其它的数据点。本发明的备选实施例可准许衬底在端部操纵器365上的偏心距发生变化。

图13举例说明了对准器参考坐标系和衬底输送设备参考坐标系之间的几何关系。关于对准器380和输送设备320的位置数据可分别被汇报至极坐标中的控制系统。然而，在图13中描述和示出了作为笛卡儿坐标的坐标系，以便以简单的方式解释下文中的运算。控制系统110还可将所汇报的极坐标变换成笛卡儿坐标。笛卡儿坐标的输送设备参考坐标系具有水平分量x，y。笛卡儿坐标的对准器参考坐标系具有水平分量ξ，η。对准器坐标系的原点位于输送设备坐标系中的点x₀，y₀。对准器坐标系相对于输送设备坐标系的旋转(具体为x轴和ξ轴之间的角度)被表示成α。R为端部操纵器365上的基准点。当由点C所示的衬底中心与基准点R对准时，则可认为衬底以端部操纵器365为中心。衬底中心C与基准点R的偏心距(或偏移量)具有分量a，b。输送设备坐标系中端部操纵器的角度方位由θ表示。

对于给定数据组，衬底中心C的X坐标可以表示为：

x_c＝x_R+(a)cosθ-(b)sinθ

还可表示为：

x_C＝x_o+(ξ_c)cosα-(η_c)sinα

两个公式都表示相同的物理长度x_c，因此能够看出，理想地两个表达式得出相同的x_c值。然而，x，y坐标系和ξ，η坐标系之间的关系起初是未知的。此外，由于测量即便其高度精确也不具有理想精度，故位置信息可具有一定的偏差。对于y_c可写出类似的公式。矢量ξ通过使用不同的表达式而给出了点C坐标之间的差异。标引i标明截然不同的数据点，其中ε_1i表示x轴坐标而ε_2i表示y轴坐标。

(a)cosθ_i-(b)sinθ_i-x_o-(ξ_ci)cosα+(η_ci)sinα+x_Ri＝ε_1i

和：

(a)sinθ_i+(b)cosθ_i-y₀-(ξ_ci)sinα-(η_ci)cosα+y_Ri＝ε_2i

对于各截然不同的数据点，x_Ri、y_Ri、θ_i、ξ_ci和η_ci是已知的。未知的是a、b、x_o、y_o和α。在方框1430中，结合该变量可限定价值函数(cost function)J。

$J=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\left({\mathrm{\ϵ}}_{1i}\right)}^2+{\left({\mathrm{\ϵ}}_{2i}\right)}^2$

在方框1435中，该未知值可通过使用有效的数值技术降低该价值函数而确定。通过控制系统110可执行数值的极小化。理想地，具有一组有关a、b、x₀、y_o和α的值使得对于所有的i，ε_1i＝ε_2i＝0，从而J＝0。这将意味着对准器坐标系和输送设备坐标系之间的关系已通过有关x_o，y_o和α的值而精确地描述。然而如以上所讨论的那样，位置信息的测量可能不具有理想精度。因此，对于J的最小值可能为非零。

价值函数J最小值的确定给出了描述对准器坐标系和衬底输送设备坐标系之间关系的数值x_o，y_o和α，从而给出了有关对准器380在输送设备坐标系中的精确坐标。此外，获得了有关a，b的数值，其描述了衬底在端部操纵器365上相对于点R的偏心距。所有的这些数值可用于衬底处理设备的后续操作中，包括根据以上所述方法通过使用对准器380而确定衬底台站的位置。还可以看出，以上所述的用于获得对准器基准系统和输送设备基准系统之间关系的方法可用来同时获得衬底台站的精确位置。如果初始时从处理模块或与衬底台站相关的其它装置中拾取衬底，则变量a，b将直接对应于衬底台站的精确坐标与初始粗略坐标的偏移。

应理解的是，上文中的描述仅仅是对本发明的举例说明。本领域技术人员可以提出各种备选方案和修改而不违背本发明。因此，本发明将包罗属于所附权利要求范围内的所有此类的备选方案、修改和变动。

Claims (45)

1.一种衬底处理设备，包括：

形成衬底可坐落于其上的衬底台站表面的框架；和

连接至所述框架用于相对于预定参考坐标系调平所述衬底台站表面的调平装置；

其中，所述调平装置包括连接至所述框架的驱动系统，连接至所述驱动系统并在其上具有活动式直通波束传感器的活动臂，以及连接至所述驱动系统用于移动所述直通波束传感器并将所述直通波束传感器相对于所述衬底台站表面定位的控制系统；并且

所述控制系统被编程成用以定位所述直通波束传感器，用于检测连接至所述衬底台站表面的至少一个预定几何特征，使得用所述直通波束传感器对所述预定几何特征的检测能够在所述控制系统中限定所述衬底台站表面相对于所述参考坐标系的倾斜。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以确定所述衬底台站表面的垂向位置。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述衬底处理设备还包括连接至所述框架的调平系统，用于改变所述衬底台站表面相对于所述预定参考坐标系的方位，且所述控制系统还被编程成用以产生调平输入，用于调整所述调平系统从而改变所述衬底台站表面相对于所述预定参考坐标系的方位。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述调平输入被优化，以便降低所需的总体调整。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述调平输入被产生，以便将所述衬底台站表面放置在所希望的高度。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以沿着与在其内可操作所述活动臂转动的平面相垂直的方向确定所述衬底台站的位置。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述调平装置是可操作的，以便输送衬底。

8.一种用于确定衬底台站相对于基准面的倾斜的设备，所述设备包括：

驱动系统；

连接至所述驱动系统并具有可定位式直通波束传感器的活动臂；和

可控地连接至所述驱动系统用于移动所述活动臂并将所述直通波束传感器定位在预定位置的控制系统；

其中，所述控制系统适于用所述驱动系统定位所述直通波束传感器，以便顺次地接近并检测至少三个基准特征，所述基准特征具有相对于所述衬底台站的预定几何关系；并且

所述控制系统还适于记录所述传感器在检测到各基准特征时的位置；并且

所述控制系统被编程成用以计算所述衬底台站相对于所述基准面沿着所述基准面内至少两个方向的倾斜。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以确定所述衬底台站沿着垂直于所述基准面的方向的位置。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述活动臂包括至少两个刚性构件和接头，所述接头被放置在所述两个构件之间，用于绕着垂直于所述基准面的单一轴线转动所述两个构件中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以确定所述衬底台站沿着所述单一轴线的方向的位置。

12.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备是可操作的，以便输送衬底。

13.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以确定相对于调整特征的调整，用于调平衬底座，所述衬底座适于将衬底保持在所述衬底台站上。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述调整被优化，以便降低所需的总体调整。

15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述调整还被确定，以便将所述衬底座放置在所希望的高度。

16.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述控制系统适于当定位所述直通波束传感器以便检测基准特征时沿相对于所述基准面具有预定方位的预定方向移动所述直通波束传感器。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述预定方位为大致水平的。

18.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述被记录的位置具有相对于所述基准面的预定关系。

19.一种衬底输送设备自动教导系统，包括：

形成衬底可坐落于其上的衬底台站表面的框架；

连接至所述框架并与输送设备坐标系相关的驱动系统；

连接至所述驱动系统并具有可定位式直通波束传感器的活动臂；和

可控地连接至所述驱动系统用于移动所述活动臂并对所述直通波束传感器定位的控制系统；

其中，所述控制系统被编程成用以定位所述直通波束传感器，以便沿着至少三个不同的大致共面的接近路径检测连接至所述衬底台站表面的基准特征，所述至少一个基准特征具有相对于所述衬底台站表面的预定几何关系；

所述控制系统还被编程成用以记录所述传感器在接近场路径上检测到所述至少一个基准特征时的位置，并由此用以确定所述衬底台站表面在所述输送设备坐标系中的所述位置以及所述衬底台站表面的角度方位。

20.根据权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统，其特征在于，所述至少三个接近路径中的每一个都由不同的线的段限定，且所述线中的至少三个在公共点处相交。

21.根据权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统，其特征在于，所述控制系统被编程成用以沿着至少两个接近路径接近所述基准特征中的一个。

22.根据权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统，其特征在于，所述衬底台站表面的所述已确定的角度方位为由所述表面所限定的平面内的角度方位。

23.根据权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统，其特征在于，所述接近路径各为大致水平的。

24.根据权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统，其特征在于，所述活动臂为关节式臂。

25.根据权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统，其特征在于，所述衬底台站表面坐落在或位于输送容器、对准器、缓冲台站、加载锁定器、加载端口、处理台站或计量台站中的至少一个内。

26.一种衬底处理设备，包括如权利要求19所述的衬底输送设备自动教导系统。

27.一种衬底输送设备自动教导系统，包括：

限定能够支承衬底的衬底台站表面的框架；

可移动地连接至所述框架的衬底输送设备，所述衬底输送设备具有相关的输送设备坐标系；

连接至所述框架的对准器；和

控制系统，可操作地连接至所述衬底输送设备，并被编程成用以通过所述衬底输送设备定位所述对准器上的物体和用以通过所述对准器测量所述物体与所述对准器之间的空间关系；

其中，所述控制系统被编程成用以基于所测量的空间关系确定所述衬底台站表面在所述输送设备坐标系中的坐标。

28.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述物体相对于所述衬底台站表面具有预定的位置关系。

29.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述物体为衬底。

30.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以在定位所述对准器上的所述物体之前自所述衬底台站表面拾取所述衬底。

31.根据权利要求30所述的系统，所述控制系统具有所述衬底台站表面的模型表示，用于相对于所述模型表示的参考坐标系定位所述衬底台站。

32.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述控制系统还被编程成用以确定所述衬底台站的角度方位。

33.一种用于自动教导相对于衬底输送设备的位置的衬底输送设备自动教导系统，所述系统包括：

框架，所述衬底输送设备被可移动地连接至所述框架并具有相关的输送设备坐标系；

连接至所述框架的衬底对准器；和

可操作地连接至所述衬底输送设备和所述衬底对准器的控制系统，所述控制系统被编程成用以通过所述衬底输送设备定位所述衬底对准器上的物体，和用以通过所述衬底对准器测量所述物体与所述衬底对准器之间的空间关系；并且

其中，所述控制系统被编程成用以基于所测量的空间关系确定所述衬底对准器在所述输送设备坐标系中的坐标。

34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述控制系统通过产生价值函数并使用数值技术分析所述价值函数而确定所述衬底对准器的所述坐标。

35.一种相对于预定参考坐标系调平物体的方法，其包括：

用安装在机器人臂上的直通波束传感器至少两次地接近和检测至少一个特征，所述至少一个特征具有相对于所述物体的预定几何关系，且所述物体具有能够支承衬底的衬底支承表面；和

用连接至所述机器人臂的控制系统确定所述物体相对于所述预定参考坐标系的倾斜。

36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法还包括用所述控制系统产生调平输入，以便改变所述物体相对于所述预定参考坐标系的倾斜，并通过使用所述调平输入而相对于所述预定参考坐标系调平所述衬底支承表面。

37.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述机器人臂为关节式臂。

38.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述至少一个特征包括三个特征，且所述三个特征中的每一个用所述直通波束传感器至少被接近一次。

39.一种方法，包括：

用安装在机器人臂上的直通波束传感器至少三次地接近和检测同物体具有预定几何关系的至少一个基准特征，所述机器人臂由控制系统所控制；和

用所述控制系统确定所述物体在相对于预定参考坐标系的至少两个自由度内的位置，并确定所述物体的角度方位，所述位置和所述角度方位根据对所述基准特征的检测而确定。

40.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述至少一个基准特征包括至少两个基准特征。

41.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述物体包括用于可拆除地支承衬底的衬底支承件。

42.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述机器人臂为关节式臂。

43.一种相对于预定参考坐标系确定衬底对准器的位置的方法，其包括：

提供控制系统；

提供可通讯地连接至所述控制系统的衬底输送设备；

提供可通讯地连接至所述控制系统的衬底对准器；

用所述衬底输送设备将物体放置在所述衬底对准器上，以便产生有关衬底对准器位置相对于所述物体在所述衬底对准器上一个或多个放置位置的位置数据；和

用所述控制系统分析所述位置数据，以便相对于预定参考坐标系确定所述衬底对准器的位置。

44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述物体被多于一次地放置在所述衬底对准器上，且所述物体放置位置的两两之间相隔不超过五毫米左右。

45.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，分析所述位置数据包括用所述控制系统产生价值函数并使用所述控制系统来通过数值技术获得所述价值函数的极值。

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