JP2008306181A - 基板ノッチの中心を見つける方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板のノッチ及び/またはノッチの中心を見つけるための方法及び装置を提供する。
【解決手段】基板100を回転402させるステップと、上記基板が回転するとき、光ビーム408で上記基板の縁部を照らすステップと、上記基板が回転するとき、上記光ビームの光強度の変化を検出410するステップと、上記光ビームの光強度の変化が検出されるときの上記基板の位置に基づいて、上記基板縁部のノッチ116の大雑把な位置を決定するステップと、上記基板の回転方向を逆転させて、上記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップとを含んでいる。
【選択図】図4
【解決手段】基板100を回転402させるステップと、上記基板が回転するとき、光ビーム408で上記基板の縁部を照らすステップと、上記基板が回転するとき、上記光ビームの光強度の変化を検出410するステップと、上記光ビームの光強度の変化が検出されるときの上記基板の位置に基づいて、上記基板縁部のノッチ116の大雑把な位置を決定するステップと、上記基板の回転方向を逆転させて、上記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップとを含んでいる。
【選択図】図4
Description
[0001]本出願は、発明の名称が「基板ノッチの中心を見つける方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された、米国仮特許出願番号第60/939,353号(代理人整理番号:11244/L)に対して優先権を主張しており、該出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
[0002]本出願は、同一出願人による、共に係属中である以下の米国特許出願に関連しており、それらの出願のそれぞれは、すべての目的のために、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
[0003]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、2005年12月9日付で出願された米国特許出願番号第11/299,295号(代理人整理番号:10121);
[0004]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、2005年12月9日付で出願された米国特許出願番号第11/298,555号(代理人整理番号:10414);
[0005]発明の名称は、「基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、2007年3月29日付で出願された米国特許出願番号第11/693、695号(代理人整理番号:10560);
[0006]発明の名称は、「膨張式研磨ホイールを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,351号(代理人整理番号:10674/L);
[0007]発明の名称は、「エピタキシャル膜の基板斜面及び縁部の研磨プロファイルを制御する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,343号(代理人整理番号:11417/L);
[0008]発明の名称は、「成形されたバッキングパッドを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,219号(代理人整理番号:11483/L);
[0009]発明の名称は、「バッキングパッドを使用して基板の両面の縁部から膜及び薄片を除去する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,342号(代理人整理番号:11564/L);
[0010]発明の名称は、「効率的なテープのルーティング配置を有する斜面研磨ヘッドを使用する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,350号(代理人整理番号:11565/L);
[0011]発明の名称は、「基板研磨のためにローリングバッキングパッドを使用する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,344号(代理人整理番号:11566/L);
[0012]発明の名称は、「研磨アームを使用して基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,333号(代理人整理番号:11567/L);
[0013]発明の名称は、「基板縁部のプロファイルを識別し、その識別された縁部のプロファイルによって基板の処理を調整する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,212号(代理人整理番号:11695/L);
[0014]発明の名称は、「半導体の製造における高性能の基板斜面及び縁部の研磨のための方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,337号(代理人整理番号:11809/L);
[0015]発明の名称は、「基板の振動により基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,209号(代理人整理番号:11952/L);及び、
[0016]発明の名称は、「基板のエッジ除外領域の大きさを制御する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,209号(代理人整理番号:11987/L)。
[0004]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、2005年12月9日付で出願された米国特許出願番号第11/298,555号(代理人整理番号:10414);
[0005]発明の名称は、「基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、2007年3月29日付で出願された米国特許出願番号第11/693、695号(代理人整理番号:10560);
[0006]発明の名称は、「膨張式研磨ホイールを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,351号(代理人整理番号:10674/L);
[0007]発明の名称は、「エピタキシャル膜の基板斜面及び縁部の研磨プロファイルを制御する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,343号(代理人整理番号:11417/L);
[0008]発明の名称は、「成形されたバッキングパッドを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,219号(代理人整理番号:11483/L);
[0009]発明の名称は、「バッキングパッドを使用して基板の両面の縁部から膜及び薄片を除去する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,342号(代理人整理番号:11564/L);
[0010]発明の名称は、「効率的なテープのルーティング配置を有する斜面研磨ヘッドを使用する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,350号(代理人整理番号:11565/L);
[0011]発明の名称は、「基板研磨のためにローリングバッキングパッドを使用する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,344号(代理人整理番号:11566/L);
[0012]発明の名称は、「研磨アームを使用して基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,333号(代理人整理番号:11567/L);
[0013]発明の名称は、「基板縁部のプロファイルを識別し、その識別された縁部のプロファイルによって基板の処理を調整する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,212号(代理人整理番号:11695/L);
[0014]発明の名称は、「半導体の製造における高性能の基板斜面及び縁部の研磨のための方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,337号(代理人整理番号:11809/L);
[0015]発明の名称は、「基板の振動により基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,209号(代理人整理番号:11952/L);及び、
[0016]発明の名称は、「基板のエッジ除外領域の大きさを制御する方法及び装置」であり、2007年5月21日付で出願された米国特許出願番号第60/939,209号(代理人整理番号:11987/L)。
[0017]本発明は、一般的に、基板の処理に関し、より詳細には、基板縁部及び斜面の洗浄を補助するために、基板のノッチの中心を見つける方法及び装置に関する。
[0018]基板は、電子デバイスの製造に使用される。しばしば、基板は、位置合わせのためのノッチを含む。ノッチは、多様な処理において、基板の位置合わせを行うために使用されることがある。従来のノッチの位置決めシステムは、基板の大きさと、ノッチの大きさと、基板偏心とにおけるバラツキに敏感なことがある。したがって、基板のノッチの中心を見つけるための、改善された方法及び装置が要求されている。
[0019]本発明の一態様において、基板のノッチの中心を見つける方法が提供される。この方法は、基板を回転させるステップと、基板が回転するとき、光ビームで基板の縁部を照らすステップと、基板が回転するとき、光ビームの光強度の変化を検出するステップと、光ビームの光強度の変化が検出されるときの基板の位置に基づいて基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定するステップと、基板の回転方向を逆転させて、記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップと、を含んでいる。
[0020]本発明の他の態様において、基板縁部のノッチを検出する装置が提供される。この装置は、基板を支持して、回転させるように適合された基板支持体と、基板が基板支持体によって回転しているとき、基板の縁部に光ビームを放出するように適合された光源と、基板が回転するとき、光ビームの光強度の変化を検出するように適合されたセンサと、(a)光ビームの光強度の変化がセンサによって検出されるときの基板の位置に基づいて基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定し、(b)基板の回転方向を逆転させて基板縁部のノッチの精細な位置を決定するように適合された、少なくとも1つのコントローラとを含んでいる。多数の他の態様が提供される。
[0021]本発明の更なる特徴及び態様は、後述する詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面に基づいてより明らかになる。
[0029]本発明は、基板の縁部においてノッチの中心を見つけるための改善された方法及び装置を提供する。前述したように、基板のノッチは、異なる処理に対して基板の位置合わせを行うことに使用することができる。本発明によると、光源が光ビームを基板の縁部に照らすとき、基板は、駆動装置によって支持及び回転することができる。また、本発明は、光源から放出された光ビームを検出するように位置したセンサを含むことができる。一部の実施形態において、基板が回転するとき、基板のノッチが光ビームの経路を妨害する場合を除き、光ビームは、基板縁部によってセンサから実質的に遮断される。ノッチが光ビームの経路にあるようにする基板の回転位置である場合、より多くの光ビームがノッチを通過してセンサに接触することができる。その後、センサは、ノッチの第1(及び/または第2)の縁部の検出だけではなく、ノッチの中心の大雑把な位置も示す信号を送信することができる。その後、基板を回転させる駆動装置は、基板の回転を逆転させて、センサを介してノッチの第1の縁部の位置をより正確に検出することができる。例えば、基板は、光強度の変化が観察された位置を過ぎて後ろに、逆方向で回転されることができ、ノッチの第1の縁部をより正確に検出するために、より遅い速度で再びノッチを通過する。ノッチの第2の縁部も、類似の方式で発見することができる。ノッチの第1及び第2の縁部の位置が決定された後、コントローラは、このデータにアルゴリズムを適用して、ノッチ中心の精細な位置を決定することができる。一部の実施形態において、その後に、駆動装置は、基板がノッチの中心に対して位置合わせされるように基板を回転させるという命令を受けることができる。
[0030]また、本発明は、基板の縁部を洗浄及び/または研磨する改善された方法及び装置を提供する。図1を参照すると、基板100は、2個の主面102、102’、及び縁部104を含むことができる。基板100のそれぞれの主面102、102’は、デバイス領域106、106’及び除外(exclusion)領域108、108’を含むことができる(しかしながら、典型的に、2個の主面102、102’のうちの1つだけが、デバイス領域及び除外領域を含むようになる)。除外領域108、108’は、デバイス領域106、106’と縁部104との間のバッファとして機能することもできる。基板100の縁部104は、外縁部110及び斜面112、114を含むことができる。斜面112、114は、2個の主面102、102’の除外領域108、108’と外縁部110との間に位置することもできる。多様な処理ステップ(例えば、リソグラフィー、堆積、エッチング、洗浄等)の間に、ノッチ116は、基板100の外縁部110に位置されて、基板100を整列/位置決めすることに使用することができる。本発明は、ノッチ116の中心を見つけるように適合されている。
[0031]図2をみると、縁部洗浄システム200の例示的な実施形態の斜視図が描写されている。図2は、それぞれが研磨装置204に取り付けられる、3個のヘッド202を含む縁部の研磨システム200を描写する。しかし、任意の個数及び任意の種類のヘッド202が、任意の実行可能な組み合わせで使用されていてもよい。さらに、そのようなマルチヘッドの実施形態において、それぞれのヘッド202は、基板100の縁部104に接触して及び研磨するための、異なる構成の、または異なるタイプの研磨テープ(例えば、異なる研磨材、材料、張力、圧力等)を使用することができる。任意の個数のヘッド202が、同時に且つ個別的に、及び/または任意の順序で使用されていてもよい。ヘッド202は、多様な位置及び多様な配向(例えば、基板縁部104に対して整列されるか、基板縁部104に垂直であるか、基板縁部104に対して角度を有する等)に配置されて、一部の実施形態(図示せず)では、パッドによって押圧されている研磨テープが、基板100の縁部104の異なる部分を研磨することができるようにする。
[0032]一部の実施形態において、1つ以上のヘッド202が、基板の縁部104の異なる部分を研磨するために、基板の縁部104に沿って或いはその周りで、振動または移動(例えば、基板100の接線方向の軸を中心に、及び/または基板100に対して円周方向に、角をなしながら平行移動)するように適合されることができる。異なる基板100及び異なる種類の基板100に対して、異なるヘッド202が使用されることもできる。
[0033]基板の研磨は、1つ以上の研磨装置204を使用して行うことができる。1つ以上の実施形態において、複数の研磨装置204が採用されて、それぞれの研磨装置204は、類似の、或いは異なる特徴及び/またはメカニズムを有することができる。後者の場合には、特定の動作のために特定の研磨装置204が採用されることがある。例えば、1つ以上の複数の研磨装置204は、相対的に粗い研磨及び/または調整を行うように適合されながら、その一方で、1つ以上の複数の他の研磨装置204は、相対的に細かい研磨及び/または調整を行うように適合されることができる。研磨装置204は、例えば、相対的におおまかな研磨に合わせて調整するために、まず先におおまかな研磨処理が行われて、必要に応じて、または研磨方法に従って、細かい研磨処理がその後に続けて行われるような順序で使用されることもできる。本明細書に示されているように、複数の研磨装置204は、単一チャンバまたはモジュールに位置することができ、さらに、別の方法では、1つ以上の研磨装置204が、別個のチャンバまたはモジュールに位置することもできる。複数のチャンバが採用される場合は、チャンバ同士の間で基板100を移動させるためにロボットまたは別の種類の移送メカニズムが採用されて、別個のチャンバにおける研磨装置204が、連続的にまたは他の方式で使用されることもできる。
[0034]図3をみると、基板のノッチ116を含む基板100の例示的な斜視図が提供されている。明確にするために、ノッチ116の大きさは実際よりも大きく示されている。ノッチ116は、1つ以上のノッチサイド300を含むことができる。また、ノッチ116は、第1のノッチコーナーまたはノード302、及び第2のノッチコーナーまたはノード304を含むことができる。それぞれのノッチコーナー302、304は、ノッチサイド300と基板100の外周との交差点に位置することができる。ノッチ116は、また、ノッチサイド300の交差点に位置したノッチ中心306を含むこともできる。ノッチの中心306は、処理する間に基板100を位置合わせすることに使用することができる。
[0035]図4をみると、基板縁部104のノッチ中心306を見つけるための例示的な装置400が、本発明に従って提供される。基板100は、例えば、駆動装置402(例えば、モータ、ギア、ベルト、チェーンなど)に結合された真空チャックによって(矢印で表示)保持または支持、及び回転することができる。他の手段、例えば、駆動装置ローラー、ガイドローラー等が、基板100を回転させることに使用されることができる。しかし、真空チャックに基板を保持させることにより、大きな振動のない、高速の回転を達成することができる。ローラーの代わりに真空チャックを使用することの付加的な利点は、ローラーが基板の縁部を損傷し、傷をつける可能性が除去されるだけではなく、ローラーを洗浄する必要性も除去されるということも含む。
[0036]また、装置400は、駆動装置402に結合することのできる、駆動装置またはモータ増幅器404を含むことができる。駆動装置402は、例えば、駆動装置用増幅器404に駆動装置402の位置を表示するエンコーダ信号406を送信することができる。基板100が駆動装置402上に静止していることができるため、駆動装置402の位置は、また基板100の位置を表示することもできる。
[0037]光源408は、基板縁部104で光ビームを伝送するように適合することができる。1つ以上の光センサ410は、光ビームが基板縁部104を通過するときに光源408から受信した光ビームの強度を感知し、感知された強度を表わす強度信号412を駆動装置用増幅器404に送信することができる。一部の実施形態において、信号を向上させるために、強度信号412は、増幅器411を介してルーティングされていてもよい。基板縁部104が、光源408より放出された光ビームを通過するとき、光センサ410は、ほぼ一定の光強度を感知することができ、この強度を表わす強度信号412を駆動装置用増幅器404に送信することができる。しかし、基板のノッチ116が光源408より放出された光ビームを通過するとき、ノッチ116はより少ない量の光ビームを遮断することから、光センサ410によって検出される照明の強度が増加することができ、それによって、より大きな強度の光が光センサ410を通過することができるようにする。1つ以上の光センサ410は、より大きい光強度を受信することができ、この情報を強度信号412として駆動装置用増幅器404に送信することができる。
[0038]一部の実施形態において、1つ以上の光センサ410は、デジタルであってもよく、調整可能なしきい値を含むことができる。例えば、光センサ410は、調整可能なしきい値を超える光強度またはその変化をセンサが検出する時にのみ、強度信号を発生することができる。調整可能なしきい値を有するか有しない他のセンサが使用されることもできる。また、センサ410によって送信される強度信号412は、ノイズ(すなわち、周辺光)に対してフィルタリングされることができる。
[0039]前述したように、駆動装置用増幅器404は、エンコーダ信号406を介した基板100の位置追跡、及び強度信号412を介したノッチ検出を継続することができる。例えば、エンコーダからの情報及び強度信号406、412のそれぞれは、駆動装置用増幅器404によってモーションコントロールシステム414に送信することができる。一部の実施形態において、モーションコントロールシステム414は、例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ、プログラミング可能な論理制御器(PLC)等であってもよい。一部の実施形態において、さらに、モーションコントロールシステム414は、エンコーダからの情報及び強度信号406、412をシステムコントローラ416(例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ等)に送信することができる。情報は、イーサネット、イントラネット、無線等を介して送信することができる。他の適切な送信手段が使用されることもできる。システムコントローラ416は、後述するように、ノッチの中心306を決定するように適合されたアルゴリズムを含むことができる。一部の実施形態において、モーションコントロールシステム414は、ノッチの中心306を決定するように適合されたアルゴリズムを含むことができる。
[0040]作動において、光源408が基板縁部104で光ビームを伝送するとき、モーションコントロールシステム414は、真空チャック、及びそれによって基板を回転させるように、駆動装置402に命令することができる。任意の適切な回転度及び速度が使用されることもできる。センサ410は、予め設定されたしきい値、または検出された光ビームにおける特定の強度変化を検出するように構成することができる。基板のノッチ116が、光源408からの光ビームの経路において回転するとき、光ビームは、基板のノッチ116を通過することができる。基板縁部104が光ビームの経路にある時から基板のノッチ116が光ビームの経路にある時までの光強度の変化は、センサ410の予め設定されたしきい値を超えて、センサ410を起動して、強度信号412を発生させることができる。その後、センサ410は、センサ増幅器411を介して、強度信号412を駆動装置用増幅器404に送信することができる。次いで、駆動装置用増幅器404は、光強度信号情報及び基板位置情報をモーションコントロールシステム414に送信することができる。モーションコントロールシステム414は、単独でまたはシステムコントローラ416と共に、光ビーム強度の変化が検出された基板位置に基づいてノッチ116の大雑把な位置を決定することができる。例えば、モーションコントロールシステム414は、システムコントローラ416との通信により、ノッチ116の第1ノード302(図3)の大雑把な位置を決定することができる。
[0041]ノッチ中心206の精細な位置をより上手に見つけ、または決定するために、システムコントローラ416は、モーションコントロールシステム414及び駆動装置用増幅器404を介して駆動装置402に信号を送信して、第1ノード302またはノッチ116の始点の前へ基板100を後ろに回転させることができる。その後、基板100は、より遅い速度でその元の回転方向に回転されて、ノッチ116の第1ノード302のより正確なまたは「精細な」位置を決定することができる。第2ノード304の大雑把な位置及び精細な位置は、同様の方式で決定することができる。一部の実施形態において、同一の基板の回転中に第1及び第2ノード302、304の大雑把な位置を決定することができ、その後、ノッチ116のより遅い基板の回転中に光ビーム経路を通って、第1及び第2ノード302、304の精細な位置を決定することができる。一部の実施形態において、ノッチ中心306の大雑把な位置は、第1及び第2ノード302、304の大雑把な位置での光強度に比較した光強度の大きいスパイクによって決定することができる。
[0042]一旦、第1及び第2ノード302、304の「精細な」位置が決定されると、システムコントローラ416は、第1及び第2ノード302、304の位置情報にアルゴリズムを適用して、ノッチ中心306の精細な位置(例えば、第1及び第2ノード位置の間の1/2距離)を決定する。その後、システムコントローラ416は、(モーションコントローラ414及び駆動装置用増幅器404を介して)駆動装置402に信号を送信し、駆動装置402が基板100を回転するようにさせて、基板100がノッチ中心306に対して位置合わせされることができるようにする。
[0043]本発明を使用することにより、非常に正確な中心ノッチの検出方法及び装置を提供することができる。また、この方法及び装置はセンサ及び照明強度を使用するため、中心ノッチ検出を極めて速く(例えば、一部の実施形態では5秒未満で)行うことができる。照明強度をノッチ中心位置の表示子として使用することにより、ノッチの大きさのバラツキだけでなく、基板の大きさのバラツキに鈍感であることもできる。また、本発明の方法及び装置は、ノッチ中心を検出する観点から、基板100自体のいずれの偏心に鈍感であることができる。
[0044]一部の実施形態において、図2に示された研磨システム200は、流体が使用されて、蓄積された粒子を洗い流し、研磨処理を補助することから、湿った環境である。本発明は、照明強度を使用してノッチ中心306を検出するため、本発明は、そのような湿った環境に好適である。
[0045]図5をみると、基板縁部104のノッチ中心306を見つける例示的な装置500が、本発明の他の実施形態によって描写される。前述したように、基板100は、駆動装置501に結合された真空チャックによって保持され、及び回転することができる。また、装置500は、論理デバイス504またはコントローラ(例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ等)を含むことができる。一部の実施形態において、論理デバイス504は、プログラミング可能な論理コントローラ制御器(PLC)であってもよい。他の適切なコントローラが使用されることもできる。論理デバイス504は、駆動装置用増幅器502からエンコーダカウント信号506、及び光センサ510から強度信号508を受信することができる。一部の実施形態において、強度信号508は、例えば、センサ増幅器507により増幅することができる。また、論理デバイス504は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライド・マテリアルズより提供されるReflexion(登録商標)コントローラのような、システムコントローラ512と通信することもできる。論理デバイス504とシステムコントローラ512との間の通信は、双方向性でもよい。また、システムコントローラ512は、駆動装置用増幅器502と双方向通信を有することができる。
[0046]モータエンコーダカウントは、論理デバイス504及びシステムコントローラ512の間で同期化されていてもよく、論理デバイス504は、駆動装置501に基板100を回転させるように命令することができる。他の実施形態と同様に、光源514は、基板100の回転する基板縁部104に光ビームを照らすことができる。光センサ510は、光源514から受信した光ビームの強度を感知して、その強度を表わすかまたはその強度が特定のしきい値の上または下であることを表わす強度信号508を倫理デバイス504へ送信することができる。一部の実施形態において、センサ510は、光を放出するように適合された光源を含むこともできる。
[0047]前述した実施形態と同様に、基板縁部104が光源514から放出された光ビームを通過するとき、光センサ510は、ほぼ一定の光強度を感知して、この強度を表わす信号508を論理デバイス504に送信することができる。しかし、基板のノッチ116が光源514から放出された光ビームを通過するとき、基板のノッチ116はより少ない量の光ビームを遮断することから、光センサ510によって検出される照明の強度は増加することができる。このようなより高い光強度は、論理デバイス504に送信される信号508に反映される。モータエンコーダカウント信号506から獲得したモータエンコーダカウントを使用して、論理デバイス504は、ノッチ116の大雑把な位置を決定することができる。他の実施形態において、システムコントローラ512は、より高い光強度情報を受信し、ノッチ116の大雑把な位置を決定することができる。また、論理デバイス504は、大雑把なノッチ位置を検出する間に観察された光強度の変化に基づいて、ノッチ検出しきい値を適応的に計算することもできる。例えば、ノッチ検出しきい値は、ノッチが検出される特定のセンサ光強度であることができる。他の方法では、特定のノッチ検出しきい値は、前もって設定することができる。
[0048]その後、ノッチの中心をより上手に見つけるために、論理デバイス504は、基板100を、ノッチ116の始点前へ後ろに回転させるように駆動装置501に命令し、その後、光ビームを通ってゆっくりノッチ116を走査し、ノッチ及び/またはその縁部、ノード及び/または中心をより正確に検出することができる。上記のように、論理デバイス504(または一部の実施形態では、システムコントローラ512)は、第1及び第2ノード302、304の位置だけでなく、ノッチ中心306の大雑把な位置を決定するように適合することができる。ノッチ中心306の大雑把な位置、及び第1及び第2ノード302、304の精細な位置が決定された後、論理デバイス504は、ノード情報にアルゴリズムを適用して、ノッチ中心306の精細な位置を決定することができる。その後、論理デバイス504またはシステムコントローラ512は、基板100がノッチ中心306と位置が合わせられるように基板100を回転させるよう、駆動装置501に命令することができる。
[0049]図6をみると、本発明の応用を説明する第1の例示方法600が提供されている。ステップS602において、モーションコントローラは、駆動装置に、基板を特定の速度で回転させるように命令することができる。一部の実施形態において、基板の全体ノッチが走査されることを保障するために、約60回転/分で、約360〜365゜回転される。他の量の回転及び/または回転速度が使用されていてもよい。ステップS604において、基板が回転しているとき、光源は、基板縁部に光ビームを伝送する。前述したように、基板のノッチが光ビームの経路を通って回転するとき、センサは、光ビームの強度変化を検出するために位置することができる(ステップS606)。一部の実施形態において、センサによって検出された光強度の変化は、予め設定された強度しきい値を超えるとき、登録されることができる。ステップS608において、センサは、強度信号を駆動装置用増幅器に送信する。また、駆動装置用増幅器は、基板を回転させる駆動装置から位置信号を受信することができる(ステップS610)。位置信号は、基板の位置を表わすことができる。ステップS612において、基板位置及び変化したセンサ状態情報は、モーションコントローラに通信されることができる。ステップS614において、モーションコントローラはシステムコントローラと通信し、位置及び/または強度信号情報に基づいてノッチの第1ノードの大雑把な位置を決定することができる。また、ノッチ中心の大雑把な位置、そして一部の形態では第2ノードも、第1ノードの大雑把な位置が決定される同一の回転から見つけられることもできる。その後、ステップS616において、システムコントローラは、モーションコントローラ及び駆動装置用増幅器を介して、基板の回転を減少された速度で第1ノード直前の位置に戻すよう、駆動装置に命令することができる。一部の実施形態において、約6回転/分の減速された速度が使用されることができる。他の回転速度が採用されていてもよい。一部の実施形態において、基板は、徐々に逆方向に回転されることができる。ステップS618において、逆方向への基板回転は、第1ノード位置が微細に調整されるようにすることができる。第1ノードは、説明したように、光ビームを通して基板のノッチを回転させることにより見つけることができるが、しかし、より精密な位置を得るために、より遅い基板回転速度を使用して再び見つけることができる。ステップS620において、第2ノードは、同様の方式で見つけることができる。ステップS622において、システムコントローラは、第1及び第2ノードの位置情報にアルゴリズムを適用して、ノッチ中心(例えば、ノード中心は、第1及び第2ノットの間の約1/2の距離であることができる)を決定することができる。
[0050]図7をみると、本発明の応用を説明する第2の例示方法700が提供されている。ステップS702において、論理デバイスとシステムコントローラの間の通信が成立される。その後、ステップS704において、モータエンコーダカウントは、論理デバイスとシステムコントローラとの間で同期化される。ステップS706において、論理デバイス(またはPLC)は、光ビームが基板の縁部に向かって伝送される間、駆動装置に基板を回転(例えば、一部の実施形態では60rpmで365度)させることを命令する。その後、ステップS708において、論理デバイスは、ノッチの大雑把な位置(例えば、ノッチに起因して光ビームの強度変化が観察される位置)をシステムコントローラに返送する。ステップS710において、論理デバイスは、(例えば、ノッチが最初に見つけられたときに検出された強度の変化に基づいて)ノッチ検出しきい値を適応的に計算する。その後、ステップS712において、論理デバイスは、ノッチの第1ノード位置の前に、基板を後ろに回転させることを駆動装置に命令する。一部の実施形態において、これは、約2度の回転であり、約6rpmの減少された速度で行うことができる。他の角度及び速度が使用されていてもよい。ステップS714において、PLCは、(例えば、光ビームを通してより遅い速度で基板を後ろに回転させ、ノッチにより引き起こされる光強度の変化を検出することにより)ノッチの第1及び第2ノードの精細な位置を見つける。その後、ステップS716において、第1及び第2ノードの位置に基づき、論理デバイスは、ノッチ中心の位置を見つける。ステップS718において、論理デバイスまたはシステムコントローラは、ノッチの中心に対して基板の位置合わせを行うことを駆動装置に命令する。
[0051]本明細書に説明されたノッチ中心の位置決め装置及び方法は、基板のノッチの中心を見つけるように適合された装置以外の装置にも採用することもできる点を理解しなければならない。また、当業界における通常の知識を有した者には明らかであるように、本明細書に記述された装置は、任意の配向(例えば、水平、垂直、対角線等)で支持される基板のノッチの中心を見つけるために採用することができる。
[0052]また、円形の基板に関する、ノッチ中心の位置を決定する実施例のみが開示されているが、本発明は、他の形状を有する基板(例えば、平面パネルディスプレー用のガラスまたはポリマープレート)のノッチ中心を見つけるように変更することもできる点を理解しなければならない。さらに、装置による単一基板の処理のみが示されているが、一部の実施形態において、装置は、複数の基板を同時に処理することも可能である。
[0053]上述した説明は、単に本発明の例示的な実施形態を開示したものである。本発明の範囲に含まれる、以上で開示した装置及び方法の変更は、当業界における通常の技術を有する者にとっては明らかなことである。例えば、基板の縁部で反射された光ビームの量は、(例えば、光ビームが基板のノッチを打つときに、より少ない光が検出されるはずであるため)基板のノッチの位置及び/または中心を決定することに同様に採用することができる。任意の適切な波長の任意の適切な光ビームが使用されてもよい。したがって、本発明は、例示的な実施形態に基づいて開示されているが、次の請求の範囲により画成されているとおり、その他の実施形態であっても本発明の精神及び範囲内に含まれることができるのを理解しなければならない。
100…基板、102,102’…主面、104…縁部、106,106’…デバイス領域、108,108’…除外領域、110…外縁部、112、114…斜面、116…ノッチ、200…洗浄システム、202…ヘッド、204…研磨装置、300…ノッチサイド、302…第1のノッチコーナーまたはノード、304…第2のノッチコーナーまたはノード、306…ノッチ中心、400…装置、402…駆動装置、404…駆動装置用増幅器、408、514…光源、410、510…光センサ
Claims (16)
- 基板のノッチの中心を見つける方法であって、
基板を回転させるステップと、
前記基板が回転するとき、光ビームで前記基板の縁部を照らすステップと、
前記基板が回転するとき、前記光ビームの光強度の変化を検出するステップと、
前記光ビームの光強度の変化が検出されるときの前記基板の位置に基づいて前記基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定するステップと、
前記基板の回転方向を逆転させて、前記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するステップと、
を備える方法。 - 前記ノッチの中心を決定するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記大雑把な位置を決定するステップが、光強度の変化が、予め設定された強度しきい値をいつ超えるかを決定する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ノッチの大雑把な位置を決定するステップが、前記ノッチの第1ノードの大雑把な位置を決定する工程をさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記ノッチの精細な位置を決定するステップが、前記ノッチの第1ノードの精細な位置を決定する工程をさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記ノッチの第1ノードの精細な位置を決定するステップが、前記基板を減少された速度で回転させ、前記ノッチの第1ノードの精細な位置を決定する工程を備える、請求項5に記載の方法。
- 前記ノッチの第2ノードの精細な位置を決定するステップと、
前記第1ノード及び第2ノードの精細な位置に基づいて前記ノッチの中心を決定するステップと、
をさらに備える、請求項4に記載の方法。 - 前記ノッチの中心に対して前記基板の位置合わせを行うステップをさらに備える、請求項7に記載の方法。
- 基板縁部のノッチを検出する装置であって、
基板を支持して、回転させるように適合された基板支持体と、
前記基板が前記基板支持体によって回転しているとき、前記基板の縁部に光ビームを放出するように適合された光源と、
前記基板が回転するとき、前記光ビームの光強度の変化を検出するように適合されたセンサと、
前記光ビームの光強度の変化が前記センサによって検出されるときの前記基板の位置に基づいて前記基板縁部のノッチの大雑把な位置を決定し、前記基板の回転方向を逆転させて前記基板縁部のノッチの精細な位置を決定するように適合された、少なくとも1つのコントローラと、
を備える装置。 - 前記少なくとも1つのコントローラが、前記ノッチの精細な位置に基づいて前記ノッチの中心を決定するように適合された、請求項9に記載の装置。
- 前記センサが、デジタルまたはアナログセンサである、請求項9に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのコントローラが、前記基板支持体に、第1の速度で前記基板を回転するようにさせて、前記ノッチの大雑把な位置を決定するように適合された、請求項9に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのコントローラが、前記基板支持体に、減少された第2の速度で回転するようにさせて、前記ノッチの精細な位置を決定するように適合された、請求項12に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのコントローラが、前記基板支持体に、
第1の速度で第1の方向に回転させて、前記ノッチの前記大雑把な位置を決定するようにし、
前記ノッチの大雑把な位置を過ぎて、第2の反対方向に回転させて、
減少された第2の速度で再び前記第1の方向に回転させて、前記ノッチの精細な位置を決定するように
適合された、請求項9に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのコントローラが、前記ノッチの第1ノード及び第2ノードの位置を決定するようにさらに適合された、請求項9に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのコントローラが、前記第1ノード位置及び第2ノード位置に基づいて、前記ノッチの中心を決定するように適合された、請求項15に記載の装置。
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