CN114730730A - 用于销升降器系统的监测、位置确定和定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监测销升降器装置(10)的状态的方法，其中，销升降器装置(10)被设计成在处理气氛区域(P)中移动和定位基板。销升降器装置(10)包括联接件(18)以及具有电动机的驱动单元(12)，该驱动单元被以如下方式设计并且与联接件(18)相互作用，使得联接件(18)能够从降低的正常位置移动到单独的工作位置并且返回。用于监测的方法包括以下步骤：连续获得关于在电动机处的电动机电流的当前电动机电流信息；将当前电动机电流信息与目标电流信息进行比较；以及基于该比较来得出状态信息。

Description

用于销升降器系统的监测、位置确定和定位的方法

本发明涉及用于在处理腔室中移动和定位基板的销升降器系统的销升降器装置的监测、位置确定和定位的方法以及对应的销升降器系统。

销升降器装置(也被称为销升降器)通常被设想并提供用于在处理腔室中接纳待处理基板以及限定待处理基板的定位。销升降器装置尤其用于IC、半导体、平板或基板制造(其必须在尽可能受保护气氛中进行而不存在污染颗粒)的领域中的真空腔室系统中。

这种真空腔室系统尤其包括至少一个真空腔室，该真空腔室可以被抽空并且被提供用于接纳待处理或生产的半导体元件或基板，并且具有至少一个真空腔室开口，这些半导体元件或其它基板可以通过所述至少一个真空腔室开口被引导进入和离开真空腔室。例如，在用于半导体晶片或液晶基板的制造线中，高灵敏度的半导体或液晶元件依次通过多个处理真空腔室，其中，位于处理真空腔室内部的部件在各种情况下借助处理装置来进行处理。

这种处理腔室通常具有至少一个传送阀，所述至少一个传送阀的横截面适于基板和机器人，并且基板可以通过所述至少一个传送阀被引入真空腔室中，并且能够在所设置的处理之后被移除。另选地，例如，可以设置第二传送阀，经处理的基板通过该第二传送阀被移出腔室。

例如，使用对应设计和控制的机械臂来引导基板(例如，晶片)，该机械臂可以被引导通过可以设置有传送阀的处理腔室的开口。然后借助使用机械臂夹持基板，将基板移入处理腔室中并以限定的方式在腔室中对基板进行放置来装载处理腔室。与之对应地清空处理腔室。

必须确保基板的相对高水平的精度和移动性，以在腔室中对基板进行放置并将基板精确定位。销升降器系统用于以下这种目的，其为基板提供多个支撑点，从而在整个基板上提供负载分布(由于基板的固有重量)。

销优选地位于接纳位置，并且机器人将基板放置在位于这个位置的销上。另选地，基板可以例如借助机器人经由升降器装置的支撑销来移动到适当位置并通过销来进行升降。在机器人移开之后，通过将销降低到载体(例如，电位板(卡盘))上来对基板进行沉积，并且例如在对基板进行沉积的同时，将通常承载基板的机械臂移出腔室。销可以在对基板进行沉积之后进一步降低，并且然后与基板分离，即，销与基板之间没有接触。在移除机械臂并关闭(以及引入处理气体或排空)腔室之后，执行处理步骤。

基板上的低的力作用是非常重要的，尤其是甚至在处理步骤在腔室中执行之后以及在基板的后续升降期间，因为例如基板可能粘附到载体上。如果基板被过快地从载体压离，则这里可能发生基板的断裂，因为至少在某些支撑点处不能克服或释放粘合力。此外，当支撑销与基板之间发生接触时，在这种情况下发生在基板上的冲击也可能导致不期望的应变(或断裂)。

同时，除了可能对待处理的基板进行最柔和和最小心地处理之外，还能够实现可能最短的处理时间。这意味着基板可以尽可能快地移动到腔室中的限定状态-装载和卸载位置以及处理位置。

为了避免在例如半导体晶片的处理期间的不期望的冲击，US 6,481,723 B1提出了在销升降器中使用特殊的止动装置而不是硬移动止动件。任何硬塑料止动件在这里都将由设计成软止动件和硬止动件的组合代替，其中，对于移动限制，首先建立与软止动件的接触，并且随后适当地阻尼，使硬止动件接触。

US 6,646,857 B2提出了借助检测到的发生力来调节升降运动。支撑销可以根据接收到的力信号来在此处移动，使得支撑销处的升降力总是以对应计量和受控的方式作用在晶片上。

在各个处理循环中，支撑销(Pin)与基板接触以被接纳并从其释放。当然，在这种情况下，销和驱动器的对应机械应变(例如，冲击)发生。处理循环通常相对紧密地计时并且占用相对短的处理时间。在相对短的时间内的大量重复可能是这个处理实现方式的结果。因此，支撑销通常被认为是可消耗材料并且需要定期更换，即，它们通常需要在一定数量的循环或特定操作时间之后被更换。

当然，这种销升降器装置的一部分连接到处理空间(处理腔室)，例如，销升降器装置通过凸缘连接到处理腔室上。由于这种连接，腔室的各种状态(例如，温度、电位)通常对应地影响销升降器装置的状态。

关于基板在处理腔室中的移动，必须确保基板借助于销升降器的精确定位以及基板的对应移动性。此外，在大多数情况下，即，在安装销升降器装置之后，需要对销升降器装置进行初始校准，例如，必须为销升降器装置限定和留出一个位置，在该位置处，伸出移动的支撑销与基板接触。

这种位置的设置可能意味着耗时的方法，其中，反复调整销升降器的相应销，直到其被设置在目标位置为止。

因此，本发明的目的是提供一种改进的销升降器系统，其中，减少或避免了上述缺点。

本发明的特别目的是提供一种改进的销升降器系统，其实现简化的、尤其是自动的支撑销定位。

本发明的另一特殊目的是提供一种改进的销升降器系统，其能够监测处理过程。

这些目的通过实现权利要求的表征特征来实现。可以从从属权利要求中推断出以另选或有利的方式细化本发明的特征。

本发明涉及一种用于监测销升降器装置的状态的方法，所述销升降器装置尤其是销升降器，其中，所述销升降器装置被设计成在能够由真空处理腔室提供的处理气氛区域中移动和定位基板，所述基板尤其是半导体晶片或环。该销升降器装置具有联接件，该联接件被设计成接纳支承销，该支承销被设计成接触和支撑基板，并且该销升降器装置具有驱动单元，该驱动单元具有电动机，该驱动单元被以如下方式设计并与联接件相互作用，使得联接件可沿着调节轴线从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置并返回。所述降低的正常位置尤其对应于提供相对于其预期效果(例如，移动、支撑和定位工件或基板)的基本上非活动状态(不与基板接触)的支撑销，其中，所述单独的活动位置尤其对应于通过支撑销来提供接纳和/或提供基板的预期效果。

支撑销的预期效果基本上被理解为对工件或基板进行接纳、接触、移动、支撑和/或定位等。在该上下文中，支撑销的非活动状态应被理解为如下这样的状态，在该状态下，销以与要接触的预期基板的非接触式方式(尚未接触或不再接触)设置，并且尤其是暂时不提供预期目的，因此例如处于降低的等待位置。尤其是当在基板上执行处理过程时是这种情况。然而，预期效果的提供并不意味着仅存在支撑销与基板之间的接触，而是销可以在这种状态下以伸出状态提供，并且可以保持以准备接纳晶片(将晶片放置在销上)。由于接触(晶片的运输)而发生的处理或移动也应理解为提供预期效果。

用于监测的方法包括以下步骤：逐步接收关于施加到电动机的电动机电流的当前电动机电流信息；将当前电动机电流信息与目标电流信息进行比较；以及基于当前电动机电流信息与目标电流信息的比较来得出状态信息。

因此，当前施加的电动机电流可以使用该监测方法来检测，尤其是通过测量，并且可以执行关于所测量的电流是否例如处于限定的目标范围的检查或者可以基于电流曲线得出特定状态变化。利用连续测量和检查，可以因此相对于销升降器装置的功能性和/或相对于处理序列来执行连续监测。

状态信息可以被生成例如作为输出(声学和/或视觉)或输出信号。该输出可以包括：

·关于超过或低于所期望或允许的电动机负载的警告，和/或

·关于实现的处理质量的信息，其中，如果在围绕目标电流的允许公差范围内提供当前电动机电流，则可以得出期望的处理。

因此，该方法可以提供用于电动机电流信息的处理和分析功能。为此目的，销升降器装置可以被连接到控制和处理单元，以用于信息和/或数据的有线或无线交换。

根据一个特定实施方式，该方法可以包括以下步骤：基于状态信息的多个检测，针对系统状态和/或系统状态的改变来得出状态趋势(尤其是作为输出)，尤其是长期趋势，尤其是其中，在特定时间窗口期间周期性地、特别是逐步地检测状态信息，并且得出电流(负载)-距离比。

因此，可以通过对电动机数据的这种评估来监测和识别销升降器装置的功能的变化。因此，长期观察不仅能够获取系统的快照，而且能够得出趋势并预测进一步的状态变化。

状态信息可以另外涉及例如基板从支撑销的提升。在支撑基板的支撑销的伸出状态下，为此目的，监测电机电流，其中，电流的可确定的下降对应于负载降低并因此对应于升起基板。

此外，该方法可以被设计成基于状态信息与预定义参考值或目标电流信息的比较来提供关于使用销升降器装置执行的处理的评估的输出。因此基于对检测到的电动机信息的评估，可以监测生产步骤(例如，涂覆处理)。如果所测量的负载或力信息偏离目标值(尤其是包括公差)，则这可能是例如在过大力作用下晶片不正确地提离支撑件(解除卡盘(de-chucking))的指示，并且可能导致晶片损坏。

在另一实施方式中，本发明涉及一种用于确定销升降器装置的联接件的位置的方法，其中，销升降器装置被布置在真空处理腔室中，并且被设计成在可由真空处理腔室提供的处理气氛区域中移动和定位基板。在这种情况下，联接件具有支撑销，其中，支撑销由联接件接纳和保持。

用于确定位置的方法包括在真空处理腔室中提供参考基板。此外，该方法利用上述用于状态确定的方法，即，执行用于状态确定的方法。沿着调节轴线移动联接件，使支撑销与参考基板接触，并且基于当前电动机电流信息与目标电流信息的逐步比较来得出接触点，其中，接触点表示联接件沿着调节轴线的位置。

因此，可以在处理腔室中提供基板或具有合适表面的另一主体(在该上下文中也应理解为基板)。然后伸出所提供的销升降器装置的支撑销，其中，监测电动机电流，直到电动机电流上升到高于在没有附加负载(目标电流信息)的情况下移动时预期的水平。此时，发生基板与支撑销的接触。相应联接件或相应支撑销的对应调节位置可以存储且保存为相应接触点。

另选地，支撑销也可以在接触之后进一步伸出，并且可以记录电动机电流的曲线。然后还可以基于如此记录的电流曲线(例如，基于曲线中的斜率变化)来得出接触点。在这种情况下，目标电流信息至少与电流曲线的目标斜率或参考斜率相关。

目标电流信息通常形成用于决定检测到的电动机电流信息在特定处理要求的上下文中是否看起来合理的基础。

因此，该方法可以尤其被设计用于在配备有支撑销的联接件伸出移动到支撑位置中并且尤其是将其链接到伸出位置期间获取状态变化(尤其是由于接触基板而引起的力增加)的目的。

因此，例如，可以针对特定处理来获取并保存力-距离图。这里可以参考覆盖的距离和/或测量的力来建立偏差。另选地或附加地，接触点可以基于力曲线或负载曲线(即，销的发生与基板接触的伸出位置)来得出。

在一个实施方式中，因此可以基于当前电动机电流信息的逐步获取来得出电动机电流曲线，并且状态信息可以是基于电动机电流曲线得出的。

此外，电动机电流信息可以与关于联接件沿着调节轴线的定位(负载距离)的位置信息相关，并且状态信息可以是基于能够以此方式提供的位置相关的电动机电流或电动机电流曲线来得出的。

在一个实施方式中，状态信息可以具有关于基板在基板载体和/或支撑销上的粘附和/或从基板载体和/或支撑销释放的信息。

此外，本发明还涉及一种用于上述销升降器装置的联接件的定位的方法，该销升降器装置被布置在真空处理腔室处并且被设计成在可以由真空处理腔室提供的处理气氛区域中移动和定位基板，并且该销升降器装置的联接件具有支撑销。

用于定位的方法包括获得接触点并且以如下方式控制电动机，使得联接件沿着调节轴线移动到对应于接触点的接触位置中。

接触点尤其是由上述用于借助移动和接触支撑销来确定接触点的方法的前述实施方式，或者是基于在真空腔室中待处理的基板的形状和位置(在真空室中)来得出和/或限定的。

在第一步骤中，因此可以将可能是平坦的、弯曲的或另选地构造的待处理的基板的示例放置在处理腔室中在目标位置中，并且可以借助使用支撑销的方法来确定销的相应接触点。在稍后的第二步骤中，可以基于先前获得的位置信息来在处理过程中有意地接触和移动待处理的基板-或大量这样的基板。

尤其是，支撑销在接触位置中接触基板，尤其是其中，基板由支撑销接纳。

在根据本发明的方法的一个实施方式中，基于状态信息以如下方式控制驱动单元，使得当前电动机电流信息接近目标电流信息，尤其是逐步地接近直到当前电动机电流信息在与目标电流信息相关联的公差范围内为止。

因此，例如，可以基于获取、处理和/或分析的测量数据来执行销升降器移动的闭环控制(调整)。例如，可以调整在特定移动距离上恒定力的连续施加或者在设置在销升降器系统中的一个或更多个支承销处特定负载的施加。这样的控制优选地在系统的控制和处理单元中实现，尤其是至少在算法上实现。

在一个实施方式中，该方法可以被设计成基于状态信息来生成并输出控制信号。驱动单元此时可以被布置和设计成接收控制信号并且根据控制信号来在正常位置与支撑位置之间调节联接件。换句话说，系统可以被设计成使得驱动器的控制基于所获取的测量值(开环或闭环)。

尤其是，可以执行该方法，以使得控制信号可以根据当前状态信息自动设置。销升降器操作的调整可以通过控制信号的逐步自适应来提供，并且例如可以根据相应的测量的接触压力来设置调节速度。

这种配置使得能够基于当前获取的电流信息来控制和/或调整销升降器。以此方式，驱动单元的控制可以以如下方式(尤其是逐步地或实时地)进行调整，使得可以补偿对处理过程具有影响的影响(例如强振动)。这样的补偿因此可以在没有系统中的结构干预的情况下仅借助控制的调整来实现。

本发明另外还涉及一种销升降器系统(尤其是Pin-Lifter-System)，该销升降器系统被设计用于在可由真空处理腔室提供的处理气氛区域中移动和定位基板，尤其是晶片。销升降器系统具有至少一个销升降器装置，该销升降器装置可单独控制以移动和定位基板，销升降器装置具有联接件和驱动单元，联接件被设计成接纳被实施用于接触和支撑基板的支撑销，驱动单元具有电动机。驱动单元被以如下方式设计并与联接件相互作用，使得联接件可沿着调节轴线从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置并且返回，降低的正常位置尤其是用于提供处于相对于其预期效果的基本上不活动状态的支撑销，单独的活动位置尤其是用于通过支撑销提供接纳和/或提供基板的预期效果。此外，销升降器系统具有连接到驱动单元并被设计成控制电动机的控制和处理单元。

控制和处理单元被配置成执行上述方法之一。控制和处理单元具有用于此目的的对应功能，其能够执行或控制可以在控制和处理单元的部分上控制、监测和/或执行的方法的相应步骤。

在一个实施方式中，控制和处理单元具有以如下方式配置的监测功能，使得在其执行时：逐步获取关于施加到电动机的电动机电流的当前电动机电流信息，并且基于当前电动机电流信息与目标电流信息的逐步比较来得出状态信息。

在一个实施方式中，在真空处理腔室中提供参考基板，并且控制和处理单元具有以如下方式配置的位置确定功能，使得在其执行时：联接件被沿着调节轴线移动，尤其是从降低的正常位置开始；支撑销由于该移动而与参考基板接触；并且基于当前电动机电流信息与目标电流信息的连续比较来得出接触点，其中，接触点表示联接件沿着调节轴线的位置。

在一个实施方式中，提供用于联接件的定位点，并且控制和处理单元具有以如下方式配置的定位功能，使得在其执行时：以如下方式控制电动机，使得联接件沿着调节轴线移动到对应于定位点的接触位置。

尤其是，用于联接件的定位点通过位置确定功能的先前执行来得出为接触点，或者基于在真空腔室中待处理的基板在真空腔室中的形状和位置来得出和/或限定为接触点。

在一个实施方式中，销升降器装置具有用于将处理气氛区域与外部气氛区域分离的分离装置，其中，驱动单元至少部分地、尤其是完全地与外部气氛区域相关联，并且联接件尤其至少部分地与处理气氛区域相关联。分离装置尤其被形成为销升降器装置的内部中的波纹管。销升降器装置的分离装置还可以由驱动单元的壳体形成。

驱动单元可以被设计成电动机，尤其是步进电动机，由此提供机电销升降器装置。

根据一个特定实施方式，销升降器系统具有至少三个销升降器装置，其可单独控制以移动和定位基板。销升降器装置中的各个销升降器装置具有联接件以及具有电动机的驱动单元，联接件被设计成接纳被实施用于接触和支撑基板的支撑销，驱动单元中的各个驱动单元以如下方式设计并与相应联接件相互作用，使得联接件可沿着调节轴线从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置并且返回，降低的正常位置尤其是用于提供处于相对于其预期效果的基本上不活动状态的支撑销，单独的活动位置尤其是用于通过支撑销提供接纳和/或提供基板的预期效果。

控制和处理单元连接到驱动单元中的各个驱动单元，并且被设计成(单独)控制相应的电动机。此外，控制和处理单元被设计用于执行销升降器装置中的各个销升降器装置的监测功能或位置确定功能或定位功能。

在执行监测功能时，针对销提升器装置中的各个销提升器装置得出状态信息；在执行位置确定功能时，针对销升降器装置中的各个销升降器装置得出接触点；并且在执行定位功能时，各个销升降器装置的联接件被移动到相应的单独的接触位置。

在一个实施方式中，在执行定位功能时，联接件可以以受控方式移动到不同的位置，尤其是其中，支撑销伸出不同的距离。这尤其有利于非平坦基板的处理。

此外，本发明还涉及一种存储在机器可读载体上或由电磁波实现的计算机程序产品，该计算机程序产品具有用于控制或执行根据上述方法的程序代码，尤其是当程序在所述的销升降器系统的控制和处理单元中执行时。

在下文中仅通过示例的方式基于在附图中示意性例示的具体示例性实施方式来更详细地描述根据本发明的装置，其中，还讨论了本发明的其它优点。在具体附图中：

图1示出了根据本发明的用于晶片的具有销升降器系统的真空处理装置的实施方式的示意图；

图2示出了根据本发明的销升降器系统的销升降器装置的实施方式；以及图3a至图3b示出了根据本发明的销升降器系统的销升降器装置的另一实施方式。

图1示意性地示出了用于在真空条件下处理半导体晶片1的处理设置。晶片1借助于第一机械臂2通过第一真空传送阀5a引入到真空腔室4(处理气氛区域P)中，并且经由根据本发明的销升降器系统的销升降器装置的支撑销7(这里：示出了三个销)移动到适当位置。然后，晶片1借助销7被接纳或放置在其上，并且机械臂2移开。晶片1通常搁置在机械臂上或者搁置在设置于机械臂2、3上的支撑装置上，或者用特定的支撑装置保持。

在晶片1被销7接纳之后，机械臂被引导出腔室4，传送阀5a被关闭并且销7被降低。这借助联接到相应销7的销升降器装置的驱动器6来进行。以此方式，晶片1被放置在所示的四个支撑元件8上。另选地，晶片1被放置在静电夹持装置(未示出)(所谓的静电卡盘)上，并且通过施加电压来固定在卡盘电极之间，并且可通过以此方式作用的力来调平。静电卡盘目前通常用于例如在真空条件下生产半导体晶片。

在这种固定状态下，对晶片7的计划处理(例如，涂覆、沉积等)在真空条件下并且尤其是在限定的气氛中(即，使用特定处理气体并在限定的压力下)执行。为了这个目的，腔室4联接到处理气体源、真空泵，并且优选地联接到用于调节腔室压力的真空调节阀(未示出)。

在处理之后，晶片1又借助销升降器装置来提升到移除位置中。利用第二机械臂3，晶片1然后通过第二传送阀5b被移出。另选地，可以设想仅使用一个机械臂来执行该处理，其中，然后可以通过单个传送阀来进行装载和移除。

此外，示出了连接到销升降器装置的处理和控制单元9。该单元9提供销7的受控移动以及对销升降器的一部分上生成或提供的信息和信号的评估和进一步处理。

控制单元9可以通信地(例如，借助无线电、Wi-Fi、蓝牙等无线地)和/或电子地和/或电气地连接到销升降器装置。此外，控制单元9可以集成到系统的销升降器装置中的一个销升降器装置中，或者控制单元9整体上由单独的子控制器实现，这些子控制器设置在不同的销升降器装置中，但相互作用。控制单元9可以被设计用于与销升降器装置进行无线通信，并且可以为各个单独的销升降器装置提供单独的控制和相应信息的接收。控制单元可以被设置成在空间上与销升降器装置分离，并且可以具有例如平板PC、移动电话和/或计算机工作站。

图2示出了根据本发明的具有销升降器装置10以及控制和处理单元9的销升降器系统的实施方式。

支撑销19被锁定在装置10的联接件18中。支撑销19优选包括金属、聚合物基或陶瓷材料，尤其是，销19完全由这样的材料制成。联接件18中的锁定可以例如磁性地或通过夹具来实现。

联接件18可以借助滑动件14在z方向上移动。为此目的，滑动件14联接到螺纹主轴13，该螺纹主轴继而可以由驱动单元的电动机12来驱动。

在一个变型中，通过第一绝缘元件16实现上联接部分与下驱动部分之间的可选的热绝缘和电绝缘，该第一绝缘元件16将上壳体部分与下壳体部分热分离和电分离。优选地，可以提供可以由滑动件14实现的第二绝缘元件。在销升降器装置10的这个变型中，螺纹主轴13以如下方式精确且刚性地实现和安装，使得主轴13与联接件18之间不发生(导电或导热)接触(即使在相对运动期间)。另选地，主轴13由非导电或热绝缘材料制成或涂覆有非导电或热绝缘材料。因此，在装置10的各个状态下，在上部部分与下部部分之间提供完全的电流分离和热分离。在另一变型中，螺纹主轴13以及安置在主轴13上的滑动件14二者可以被制造成导电的(例如，金属的)。然后，可以尤其借助例如主轴/滑动件与联接件之间的中间套筒来实现隔离。

显然，上述电流分离仅是可选的，但是本发明也扩展到没有这种分离的实施方式。

销升降器10还在内部具有波纹管15。波纹管15以如下方式布置和形成，使得可以提供处理气氛区域P和外部气氛区域O的气氛分离，在处理气氛区域P中存在支撑销19(Pin)并且其中通常进行处理过程，在外部气氛区域O中可以存在例如驱动器12和另外的外围部件。波纹管15在销19的伸出期间被压缩，其中，保持气氛分离。

在所示的特殊变型中，联接件18以及波纹管15通过调节滑动件14而移动。联接件18以及波纹管15二者至少间接地联接到滑动件。特别地，滑动件14连接到联接件18，并且联接件18连接到波纹管15。波纹管的第二端又连接到销升降器装置的壳体。各部件的连接尤其被实施为气密的。

销升降器装置10连接到真空处理腔室的壳体20。该连接被以如下方式实施，使得处理腔室的内部处理气氛也作用在销升降器装置10的内部。在壳体壁20中为销19提供的通道确保处理气氛扩展到升降器10中。也就是说，处理空间以及销升降器10的内部空间的一部分形成共用的处理气氛区域P。

显然，根据本发明的销升降器装置另选地具有代替波纹管而实现的另一密封概念，其还提供气氛分离，例如支撑销19的上部出口区域中的具有例如O形环或膜的径向密封件。

为了移动可移动系统部件(即，这里的联接件18和波纹管15)，电动机12必须克服由这些部件引起的系统负载。负载在此取决于部件的结构实施方式(例如，质量)、它们的运动特性(例如，摩擦)以及它们的当前状态(诸如，位置、波纹管压缩、膜张力等)。该电动机系统负载(电动机目标状态)对于销升降器10是已知的，或者可以通过校准来确定并保存在控制系统中。查找表、足够准确地描述升降器10的模型或电动机教导过程(特定运动序列的重复、监测、比较和存储)可以用于此目的。因此，电动机系统负载描述了在限定条件下操作的电动机的相应目标状态或正常状态，尤其是考虑到诸如压力、温度等的环境条件。

控制和处理单元9被设置用于移动升降器10。对于目标控制，电动机12被提供有对应的信号，例如以接近特定的销位置。

控制和处理单元9另外具有监测功能，并且以如下方式与销升降器装置10相互作用，使得在执行监测功能时，获得关于当前施加到电动机12的电动机电流的信息(当前电动机电流信息)，并且尤其是逐步地将该信息与关于电动机的已知目标电流的信息进行比较。基于该比较，在进一步的步骤中，尤其是还逐步地，得出销升降器装置或电动机的相应当前状态。换句话说，可以将当前电动机电流与对应的目标电流进行比较，并且可以基于电流差来得出该状态。

当前施加的电动机电流尤其是施加到电动机的负载的度量。如上所述，该负载受到销升降器装置的各部件的影响。然而，电动机电流的监测还使得能够确定处理故障或销升降器装置上的磨损。

在一个变型中，监测功能可以确定在处理之后试图提升基板时，基板比在正常处理周期的情况下预期的更牢固地粘附到静电卡盘。具体地，这可以基于电动机电流的过度增加(尤其是与相关联的调节位置相关)来确定。如果所测量的电动机电流超过例如限定的公差值(其被保存用于待处理的基板的期望提升)，则在预期支撑销与基板的接触的移动范围内，可以输出对应的信息和/或可以中断或停止支撑销或联接件的进一步移动或调整。

控制和处理单元9还具有位置确定功能。为了执行该功能，可以在处理腔室中提供参考基板。参考基板可以是待处理的基板的示例或者具有优选平坦的空间延伸和/或限定质量的另选主体。参考基板设置在例如静电插座上，并且所述销升降器伸出，直到测量的电动机电流增加到目标水平以上。这种电流增加在这种情况下表示参考基板与支撑销的接触，因为这里施加到电动机的负载可能突然增加。可以基于增加的电动机电流的确定或基于按时间顺序的电动机电流曲线来得出联接件或支撑销的发生接触的位置。以此方式，例如，可以校准销升降器或多个销升降器。

接触位置可以储存在系统中或相应销升降器本身上。基于如此存储的这个位置信息，相应销升降器可以随后以受控方式直接移动到这个先前确定的接触位置中。这尤其通过执行控制和处理单元9的定位功能来提供。销升降器的特定位置的这种设置可能是有利的，尤其是在更换单个升降器的情况下。然后，销升降器可以以相对较少的努力结合到系统中，并且例如可以与系统的剩余升降器同步操作。

此外，可以为销升降器系统中的各个销升降器限定多个这样的位置点。此外，各销升降器的位置点可以不同。因此，例如，一方面，系统中的销升降器装置可以移动到其中发生基板的接触的第一接触位置，并且在第二步骤中，系统中的销升降器装置可以一起移动到其中基板被提离支撑销的移除位置。由于针对升降器的不同位置点的限定，例如，具有弯曲形状的基板可以被接纳和移动，此时仍然在各销升降器装置上提供均匀的力分布。

如所描述的，可以基于电动机电流的监测来确定和限定位置点，其中，在各种情况下，在相应位置中提供或移除基板。可以通过电动机处的伴随负载变化来获取对应的电流变化。位置点另选地或另外基于待处理的基板的已知形状来限定。为此，例如，可以使用基板和/或销升降器系统的模型，并且例如可以模拟接触点。另选地，还可以利用对各销升降器装置的形状和布置的了解来在算术上确定接触点。

图3a示出了根据本发明的销升降器系统的销升降器装置30的实施方式。销升降器装置30具有设计为电动机的驱动单元32，驱动单元32与装置30的下驱动部分相关联。电动机32联接到螺纹主轴33。螺纹杆33可以通过电动机32的对应控制而旋转。

此外，提供了调节元件34，其在所示实施方式中被设计为滑动件34，该滑动件34与螺纹杆33相互作用并且可借助杆33的旋转沿着中心调节轴线A线性移动。滑动件34具有与螺纹杆33的螺纹相对应的内螺纹。此外，滑动件34被以如下方式安装，使得其不可相对于销升降器装置30本身旋转，而是仅可以在平行于调节轴线A的移动方向上移动。

滑动件14直接联接到联接件38，即，联接件38可以通过滑动件线性移动和定位。联接件38形成在第一端以接纳支撑销(支撑销未示出)。在所示的示例中，联接件38基本上沿着轴线A延伸。

可由电动机32控制的联接件38的移动性以及因此接纳在联接件38中的支撑销的移动性可以通过滑动件34与联接件38之间的连接来提供。

图3a示出了处于降低的正常位置的销升降器装置30的联接件38，其中，可选地提供的支承销将被设置在相对于其预期效果的基本上非活动状态。在这种情况下，当在真空处理过程中提供销升降器30时，支撑销通常不与待处理的基板接触。

图3b示出了处于伸出支撑位置的销升降器装置30的联接件38，其中，所联接的支撑销提供其接纳、移动和/或提供基板的预期效果。

为了到达伸出支撑位置，电动机32可以借助控制和处理单元来相应地进行控制。为此目的，例如，可以保存电动机的运行时间或要为螺纹杆33执行的旋转次数，以便设置滑动件34的期望位置。尤其是，编码器联接到驱动单元32，以便使得可以监测和调整电动机轴的运动。

为此目的，销升降器30的线性可移动部分(即，滑动件34和联接件38)基本上在内部空间V_i内移动。在所示的实施方式中，联接件38至少部分地形成为套筒形并且提供凹部39。该凹部39使得螺纹杆33能够可变地伸出到联接件38中，并且因此实现联接件38能够相对于螺纹杆33的平移移动。

连接到销升降器装置30且因此形成销升降器系统的控制和处理单元(未示出)可以具有用于销升降器装置30的监测、位置确定和定位的各种功能(如上所述)。

控制和处理单元可以具有用于驱动单元32的电流信息相关控制的功能。为此目的，控制和处理单元接收关于当前电动机电流的信息，尤其是所施加电流的当前测量值。此外，目标电流信息尤其作为目标电流被保存。基于当前施加的电流与要实现的目标电流的比较(状态信息)，可以根据电流差生成用于驱动器32的控制信号。例如，如果测量的电动机电流显著小于限定的目标电流，则可以向电动机32供应更多的电流，并且因此可以增加电动机处的负载。

对具有多个这样的装置的销升降器系统中的销升降器装置的这种控制或调整实现了待移动基板上的目标负载分布，销升降器装置可以各自被对应地单独控制或调整。例如，为此目的，可以以此方式向基板的敏感区域施加较小的负载，而在所设计的另一区域中施加较大的负载。各个销提升器装置的目标电流信息然后对应于应该或可以在基板的一个点或区域处作用在基板上的相应负载。

基于本发明的优选实施方式解释了本发明，但是可以在不超出本发明的范围的情况下执行许多另外的改变和变型。因此，所附专利权利要求涵盖包括在本发明的实际范围内的改变和变型。

显然，所示附图仅示意性地表示可能的示例性实施方式。根据本发明，各种方法也可以彼此组合，并且与现有技术的用于在真空处理腔室中移动基板的装置(尤其是销升降器)组合。

Claims (16)

1.一种用于监测销升降器装置(10、30)的状态的方法，所述销升降器装置尤其是销升降器，其中，所述销升降器装置(10、30)被设计成在能够由真空处理腔室(4)提供的处理气氛区域(P)中移动和定位基板(1)，所述基板尤其是晶片或环，并且所述销升降器装置包括：

●联接件(18、38)，所述联接件(18、38)被设计成接纳支撑销(7、19)，所述支撑销(7、19)被实施为接触并支撑所述基板(1)；以及

●驱动单元(6、12、32)，所述驱动单元(6、12、32)具有电动机，所述驱动单元被以如下方式设计并且与所述联接件(18、38)相互作用，使得所述联接件(18、38)能够沿着调节轴线(A)从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置，并且返回，

□所述降低的正常位置尤其用于将所述支撑销(7、19)设置在相对于其预期效果的基本上非活动状态；

□所述单独的活动位置尤其用于通过所述支撑销(7、19)的方式提供接纳和/或提供所述基板(1)的所述预期效果；

其中，用于监测的方法包括以下步骤：

●逐步接收关于施加到所述电动机的电动机电流的当前电动机电流信息；

●将所述当前电动机电流信息与目标电流信息进行比较，以及

●基于所述比较来得出状态信息。

2.一种用于销升降器装置(10、30)的联接件(18、38)的位置确定的方法，所述销升降器装置尤其是销升降器，其中，所述销升降器装置(10、30)被布置在真空处理腔室(4)处，并且被设计成在能够由所述真空处理腔室(4)提供的处理气氛区域(P)中移动和定位基板(1)，所述基板尤其是晶片或环，并且所述销升降器装置包括：

●所述联接件(18、38)，所述联接件(18、38)具有支撑销(7、19)；以及

●驱动单元(6、12、32)，所述驱动单元(6、12、32)具有电动机，所述驱动单元被以如下方式设计并且与所述联接件(18、38)相互作用，使得所述联接件(18、38)能够沿着调节轴线(A)从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置，并且返回，

□所述降低的正常位置尤其用于将所述支撑销(7、19)设置在相对于其预期效果的基本上非活动状态；

□所述单独的活动位置尤其用于通过所述支撑销(7、19)的方式提供接纳和/或提供所述基板(1)的所述预期效果；

其中，用于定位确定的方法包括以下步骤：

●在所述真空处理腔室(4)中提供参考基板；

●执行根据权利要求1所述的方法；

●沿着所述调节轴线(A)移动所述联接件(18、38)；

●使所述支撑销(7、19)与所述参考基板接触；以及

●基于当前电动机电流信息与目标电流信息的逐步比较来得出接触点，其中，所述接触点表示所述联接件(18、38)沿着所述调节轴线(A)的位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

●基于所述当前电动机电流信息的逐步获取得出电动机电流曲线，并且所述状态信息是基于所述电动机电流曲线得出的；

和/或

●所述电动机电流信息与关于所述联接件(18、38)沿着所述调节轴线(A)的定位的位置信息相关，并且所述状态信息是基于能够以此方式提供的位置相关的电动机电流或电动机电流曲线来得出的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述状态信息包括关于所述基板(1)在基板载体(8)和/或支撑销(7、19)上的粘附和/或从所述基板载体(8)和/或所述支撑销(7、19)释放的信息。

5.一种用于销升降器装置(10、30)的联接件(18、38)的定位的方法，所述销升降器装置尤其是销升降器，其中，所述销升降器装置(10、30)被布置在真空处理腔室(4)处，并且被设计成在能够由所述真空处理腔室(4)提供的处理气氛区域(P)中移动和定位基板(1)，所述基板尤其是晶片或环，并且所述销升降器装置包括：

●所述联接件(18、38)，所述联接件(18、38)具有支撑销(7、19)；以及

●驱动单元(6、12、32)，所述驱动单元(6、12、32)具有电动机，所述驱动单元被以如下方式设计并且与所述联接件(18、38)相互作用，使得所述联接件(18、38)能够沿着调节轴线(A)从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置，并且返回，

□所述降低的正常位置尤其用于将所述支撑销(7、19)设置在相对于其预期效果的基本上非活动状态；

v所述单独的活动位置尤其用于通过所述支撑销(7、19)的方式提供接纳和/或提供所述基板(1)的所述预期效果；

其中，用于定位的方法包括以下步骤：

●接收接触点；以及

●以如下方式控制所述电动机，使得所述联接件(18、38)沿着所述调节轴线移动到对应于所述接触点的接触位置中。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

所述接触点：

●是通过在先执行根据权利要求2所述的方法而限定的；或者

●是基于真空腔室中待处理的基板(1)在所述真空腔室(4)中的形状和位置而得出和/或限定的。

7.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，

所述支撑销(7、19)在所述接触位置中与所述基板(1)接触，尤其是通过所述支撑销(7、19)接纳所述基板(1)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

基于所述状态信息，所述驱动单元(6、12、32)被以如下方式控制，使得所述当前电动机电流信息接近所述目标电流信息，尤其是逐步地接近直到所述当前电动机电流信息在与所述目标电流信息相关联的公差范围内为止。

9.一种销升降器系统，尤其是Pin-Lifter-System，所述销升降器系统被设计用于在能够由真空处理腔室(4)提供的处理气氛区域(P)中移动和定位基板(1)，所述基板尤其是晶片，所述销升降器系统具有：

●至少一个销升降器装置(10、30)，所述至少一个销升降器装置(10、30)能够单独控制以移动和定位所述基板(1)，所述至少一个销升降器装置(10、30)具有：

□联接件(18、38)，所述联接件(18、38)被设计成接纳支撑销(7、19)，所述支撑销(7、19)被实施为接触并支撑所述基板(1)；以及

□驱动单元(6、12、32)，所述驱动单元(6、12、32)具有电动机，所述驱动单元被以如下方式设计并且与所述联接件(18、38)相互作用，使得所述联接件(18、38)能够沿着调节轴线(A)从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置，并且返回，

·所述降低的正常位置尤其用于将所述支撑销(7、19)设置在相对于其预期效果的基本上非活动状态；

·所述单独的活动位置尤其用于通过所述支撑销(7、19)的方式提供接纳和/或提供所述基板(1)的所述预期效果；

以及

●控制和处理单元(9)，所述控制和处理单元(9)连接到所述驱动单元并且被设计成控制所述电动机，

其特征在于，

所述控制和处理单元(9)被配置成执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.根据权利要求9所述的销升降器系统，

其特征在于，

所述控制和处理单元(9)具有以如下方式配置的监测功能，使得在其执行时：

●逐步获取关于施加到所述电动机的电动机电流的当前电动机电流信息，并且

●基于所述当前电动机电流信息与目标电流信息的逐步比较来得出状态信息。

11.根据权利要求9或10所述的销升降器系统，

其特征在于，

●在真空处理腔室(4)中提供参考基板；并且

●所述控制和处理单元(9)具有以如下方式配置的位置确定功能，使得在其执行时：

□所述联接件(18、38)被沿着所述调节轴线(A)移动，尤其是从降低的正常位置开始；

□所述支撑销(7、19)通过所述移动与所述参考基板接触；并且

□基于所述当前电动机电流信息与所述目标电流信息的连续比较来得出接触点，其中，所述接触点表示所述联接件(18、38)沿着所述调节轴线(A)的位置。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的销升降器系统，

其特征在于，

●提供用于所述联接件(18、38)的定位点，并且

●所述控制和处理单元(9)具有以如下方式配置的定位功能，使得在其执行时：电动机被以如下方式控制，使得所述联接件(18、38)沿着所述调节轴线(A)移动到对应于所述定位点的接触位置。

13.根据权利要求12所述的销升降器系统，

其特征在于，

所述联接件(18，38)的所述定位点：

●是通过在先执行根据权利要求11所述的位置确定功能而得出的；或者

●是基于真空腔室(4)中待处理的基板在所述真空腔室中的形状和位置而得出和/或限定的。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的销升降器系统，

其特征在于，

●所述销升降器系统具有至少三个销升降器装置(10、30)，所述至少三个销升降器装置(10、30)能够单独控制以移动和定位所述基板(1)，其中，所述销升降器装置(10、30)中的各个销升降器装置包括：

□联接件(18、38)，所述联接件(18、38)被设计成接纳支撑销(7、19)，

所述支撑销(7、19)被实施为接触并支撑所述基板(1)；以及

□驱动单元(6、12、32)，所述驱动单元(6、12、32)具有电动机，所述驱动单元被以如下方式设计并且与所述联接件(18、38)相互作用，使得所述联接件(18、38)能够沿着调节轴线(A)从降低的正常位置线性地调节到单独的活动位置，并且返回，

·所述降低的正常位置尤其用于将所述支撑销(7、19)设置在相对于其预期效果的基本上非活动状态；

·所述单独的活动位置尤其用于通过所述支撑销(7、19)的方式提供接纳和/或提供所述基板(1)的所述预期效果；

●所述控制和处理单元(9)连接到所述驱动单元(6、12、32)中的各个驱动单元，并且被设计成控制所述电动机并且执行所述销升降器装置(10、30)中的各个销升降器装置的监测功能和/或位置确定功能和/或定位功能，

其中，

●在执行所述监测功能时，针对销提升器装置(10、30)中的各个销提升器装置得出状态信息；

●在执行所述位置确定功能时，针对所述销升降器装置(10、30)中的各个销升降器装置得出接触点；并且

●在执行所述定位功能时，各个销升降器装置(10、30)的联接件(18、38)被移动到相应的单独的接触位置。

15.根据权利要求14所述的销升降器系统，

其特征在于，

在执行所述定位功能时，所述联接件(18、38)能够以受控方式移动到不同位置，尤其是其中，所述支撑销(7、19)伸出不同距离。

16.一种存储在机器可读载体上或由电磁波实现的计算机程序产品，所述计算机程序产品具有用于控制或执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法的程序代码，尤其是当程序在根据权利要求9至15中任一项所述的销升降器系统的控制和处理单元(9)中执行时。

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