JP2023171714A - 自動教示エンクロージャシステム - Google Patents

自動教示エンクロージャシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2023171714A
JP2023171714A JP2023125903A JP2023125903A JP2023171714A JP 2023171714 A JP2023171714 A JP 2023171714A JP 2023125903 A JP2023125903 A JP 2023125903A JP 2023125903 A JP2023125903 A JP 2023125903A JP 2023171714 A JP2023171714 A JP 2023171714A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
teach
auto
enclosure system
calibration
robot arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023125903A
Other languages
English (en)
Inventor
ニコラス マイケル コペック，
Michael Kopec Nicholas
ライル コシンスキー，
Kosinski Lyle
マトヴェイ ファーバー，
Farber Matvey
ジェフリー ハジェンズ，
Hudgens Jeffrey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of JP2023171714A publication Critical patent/JP2023171714A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J21/00—Chambers provided with manipulation devices
    • B25J21/005—Clean rooms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1653—Programme controls characterised by the control loop parameters identification, estimation, stiffness, accuracy, error analysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692—Calibration of manipulator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/6735—Closed carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45031—Manufacturing semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45063—Pick and place manipulator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

【課題】自動教示動作を可能とするエンクロージャシステムを提供する。【解決手段】自動教示エンクロージャシステム２００は、内部空間２０２を少なくとも部分的に包囲し、フロントインタフェースを形成する複数の表面である側壁表面２１０Ａ、２１０Ｂ、底面２１２、上面２１４、背面２１６等と、内部空間内に少なくとも部分的に配置された自動教示ピン２３０を含む。自動教示ピンは、自動教示エンクロージャシステム内に固定位置を有する走査可能なフィーチャである。フロントインタフェースは、複数の表面のうちの１つ以上に結合され、自動教示エンクロージャシステムをウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続する。自動教示ピンによって、自動教示エンクロージャシステム内の固定位置を、ウエハ処理システムのロボットアームに自動的に教示する動作である自動教示動作が可能となる。【選択図】図２Ｂ

Description

本開示の実施形態は、例えばウエハ処理システムで使用されるようなエンクロージャシステムに関し、特に、自動教示動作を可能とするよう構成されたエンクロージャシステムに関する。
半導体処理及び他の電子部品の処理では、ロボットアームを使用してウエハ等の物体を、処理チャンバ間で、貯蔵エリア（例えば、前方開口統一ポッド（ＦＯＵＰ：ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ）から処理チャンバへ、処理チャンバから貯蔵エリアへ、といったように移送するプラットフォームがしばしば使用されている。ウエハ処理システムといった処理システムは、ウエハを処理するための１つ以上の処理チャンバを有する。ガスが、処理チャンバ内のウエハをエッチングするために使用されうる（例えば、エッチングチャンバ内の定位置でウエハを静電的に固定しながら、エッチングすることができる）。ロボットアームが、特定の位置から物体を持ち上げて、その物体を特定の位置に移送する。
以下は、本開示の幾つかの態様の基本的な理解をうながすための、本開示の簡略化された概要である。本概要は、本開示の詳細な概説ではない。本開示の主要な又は重要な要素を確認することも、本開示の特定の実施形態の範囲又は特許請求の範囲を記述することも意図されていない。その唯一の目的は、以下に提示されるより詳細な記載の前置きとして、本開示の幾つかの概念を簡略化した形で提示することである。
本開示の一態様において、自動教示エンクロージャシステムが、自動教示エンクロージャシステムの内部空間を少なくとも部分的に包囲する複数の表面を含む。自動教示エンクロージャシステムは、内部空間内に少なくとも部分的に配置された自動教示ピンをさらに含む。自動教示ピンは、自動教示エンクロージャシステム内に固定位置を有する走査可能なフィーチャである。自動教示エンクロージャシステムは、複数の表面のうちの１つ以上に結合されたフロントインタフェースであって、自動教示エンクロージャシステムをウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続するためのフロントインタフェースを含む。自動教示ピンによって、ウエハ処理システムのロボットアームの自動教示動作が可能となる。自動教示動作は、自動教示エンクロージャシステム内の固定位置を、ウエハ処理システムのロボットアームに自動的に教示する動作である。
本開示の他の態様において、本方法は、自動教示エンクロージャシステムの内部空間と、ウエハ処理システムのファクトリインタフェースの内部と、を含む密閉された環境を確立するために、自動教示エンクロージャシステムのフロントインタフェースを、ファクトリインタフェースのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続することを含む。本方法は、密閉された環境を維持しながら、ファクトリインタフェースのロボットアームによって、自動教示エンクロージャシステムの内部空間内に配置された自動教示ピンを走査することをさらに含む。本方法は、走査の結果に基づいて、自動教示エンクロージャシステムと関連付けられた固定位置を決定することをさらに含む。物品が、固定位置に基づいてロボットアームによって転送される。
本開示の他の態様において、エンクロージャシステムが、エンクロージャシステムの内部空間を少なくとも部分的に包囲する複数の表面を含む。エンクロージャシステムは、内部空間内に配置された複数の支持構造をさらに含む。エンクロージャシステムは、内部空間内の複数の支持構造に載置された較正基板をさらに含む。較正基板は、較正ピンを含む。エンクロージャシステムは、複数の表面のうちの１つ以上に結合されたフロントインタフェースをさらに含む。フロントインタフェースは、エンクロージャシステムを、ウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続するよう構成される。較正基板によって、ウエハ処理システムのロボットアームのロボットアーム誤差を自動的に決定するというロボットアームの較正動作が可能となる。
本開示は、添付の図面において非限定的な例として示されており、図では、同様の参照符号が類似した要素を示す。本開示における「或る（ａｎ）」又は「一（ｏｎｅ）」実施形態に対する様々な言及は、必ずしも同じ実施形態に対するものはなく、このような言及が、少なくとも１つを意味することに注意されたい。
特定の実施形態に係る処理システムを示す。 特定の実施形態に係る自動教示エンクロージャシステムの正面図を示す。 特定の実施形態に係る自動教示エンクロージャシステムの分解斜視図を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステム内に配置された較正基板の斜視図を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムの自動教示ピンの正面図を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムの自動教示ピンの上面図を示す。 特定の実施形態に係るロボットアームの上面図を示す。 特定の実施形態に係るロボットアームの上面図を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して較正動作を実行する方法を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を実行する方法を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して較正動作を実行する方法を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して自動教示動作を実行する方法を示す。 特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して診断動作を実行する方法を示す。 特定の実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。
本明細書に記載される実施形態は、自動教示エンクロージャシステムに関する。ロボットアーム（例えば、大気用ロボット、ファクトリインタフェースのロボットなど）は、ウエハ処理システムのファクトリインタフェース内に配置されており、ウエハ処理システム内でウエハを移動させる。エンクロージャシステム（例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ、前方開口型統一ポッド）又は他の基板エンクロージャシステム）が、ウエハといった物体を移送するために使用される。エンクロージャシステムは、移送中に密閉された環境を提供する。エンクロージャシステムがウエハ処理システムと接続し（例えば、ウエハ処理システムにドッキングする、ウエハ処理システムに密着する等）、その結果、エンクロージャシステムの内部空間と、ファクトリインタフェースの内部空間と、を含む密閉された環境が得られる。ロボットアームが、稼働中にエンクロージャシステムから物体を取り出し及び／又はエンクロージャシステムに物体を挿入し、エンクロージャシステムは、エンクロージャシステムのウエハの処理が完了すると、閉じられて、ウエハ処理システムから取り外される（例えば、ドアで密閉されて切り離される）。ロボットアームは、エンクロージャシステムからの特定の位置からウエハを持ち上げ、エンクロージャシステム内の特定の位置にウエハを配置する。
誤差を含むロボットアームは、ウエハ、エンクロージャシステム、及び／又はロボットアームに対する損傷を引き起こす。ロボットアーム誤差は、教示、較正、及び／又は構成要素の診断に関連する。教示とは、ロボットアームにエンクロージャシステムの位置（例えば、基準点）を教示することを指している。例えば、基準点は、エンクロージャシステムの中心でありうる。較正とは、ロボットアームの動きにおける誤差（例えば、ジョイントの運動学的誤差、ジョイントのヒステリシス、ジョイントのバックラッシュ）を決定することと、決定された誤差を補償するためにロボットアームの設定を調整することと、を指している。診断とは、ロボットアームの構成要素が誤動作しているかどうかを判定することを指している。例えば、ロボットアームのエンドエフェクタは、平面的な上面と、平面的な上面から上方に延びる突起（例えば、ファング（ｆａｎｇ））と、平面的な上面の上に配置されたプランジャと、を有する。エンドエフェクタは、プランジャを作動させて、作動されたプランジャと遠位端の突起との間に基板を固定することによって、平面的な上面上に配置された基板を把持するよう構成されている。ロボットアームのプランジャが誤作動している（例えば、基板を固定するのに十分なほど遠くまでプランジャが伸びない、プランジャが十分に速く作動しないなど）と判定するために、診断が行われうる。
エンクロージャシステムの位置（例えば、エンクロージャシステムの中心位置）が、ロボットアームに教示されていない場合には、ロボットアームは、誤った位置からウエハを持ち上げること及び／又は誤った位置にウエハを置くことを試みることになる。誤った位置からウエハを持ち上げること及び／又は誤った位置にウエハを配置することによって、ウエハ、エンクロージャシステム、及び／又はロボットアームに対する損傷が引き起こされる。さらに、ロボットアームが、ウエハを正しい位置で持ち上げて正しい位置で配置するよう指示されているとしても、ロボットアームが較正されていない場合には、実際にその正しい位置で持ち上げ配置することが実現されないことがしばしばある。ロボットアームが較正されていない場合、較正されていないことに起因するロボットアームの動きの誤差によって、ロボットアームは、誤った位置からウエハを持ち上げ及び／又は誤った位置にウエハを配置するようになり、これにより、ウエハ、エンクロージャシステム、及び／又はロボットアームに対する損傷が引き起こされる。さらに、エンクロージャシステムの中心又はゼロ位置がロボットアームに教示されており、かつロボットアームが較正されていたとしても、ロボットアームは誤動作する可能性があり、やはりウエハ、エンクロージャシステム、及び／又はロボットアームに対する損傷が生じうる。これに対応して、幾つかの実施形態において、ロボットアームが誤動作しているかどうかを判定するため及び／又はロボットアームがどのように誤動作しているかを判定するために、診断が実施される。エンクロージャシステムの正しい位置がロボットアームに教示されていないこと、ロボットアームの動きが較正されていないこと、及び／又はロボットアームの誤作動している部品が正しく診断されていないことから生じる誤差によって、さらに、ウエハが不適切に処理されることになりうる。
従来では、ロボットアームに位置を教示することと、ロボットアームの動きを較正すること、及びロボットアームの誤動作している部品を診断すること（例えば、ロボットアームの誤差、閾値速度より下がったロボットアームの速度を決定すること）は、手動のプロセスである。手動のプロセスのために、技術者は、ウエハ処理システムを開け（結果的に、ウエハ処理システムのファクトリインタフェース内の密閉された環境が大気に曝される）、ロボットアームを手動で操作し（ロボットアームに汚染物質を導入する可能性がある）、教示、較正、及び診断を手動で行う。開けられた後に、ウエハ処理システムでは長い再適格性評価プロセスが行われ、その間、ウエハ処理システムは、ウエハを処理するために使用されない。再適格性評価プロセスは、ラインの歩留まり、スケジューリング、品質、ユーザ時間、使用されるエネルギーなどに影響を与える。
本明細書で開示される装置、システム、及び方法は、自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を可能とする自動教示エンクロージャシステム（例えば、ＦＯＵＰ）を提供する。一実施形態において、自動教示エンクロージャシステムは、自動教示エンクロージャシステムの内部空間を少なくとも部分的に包囲する表面（例えば、上面、側面、底面、背面など）を含む。自動教示ピンが、内部空間内に少なくとも部分的に配置されている。自動教示ピンは、自動教示エンクロージャシステム内に固定位置を有する走査可能なフィーチャ（例えば、ロボットアームによって走査することが可能な円筒状のフィーチャ）である。表面（例えば、側面、上面、底面など）のうちの１つ以上に結合されたフロントインタフェース（例えば、ドアフレーム）が、自動教示エンクロージャシステムを、ウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続する（例えば、自動教示エンクロージャシステムを密閉する）。自動教示エンクロージャシステムは、自動教示エンクロージャシステムの表面（例えば、壁）のうちの底面（例えば、底壁）に固定されたベースプレートを含む。自動教示ピンはベースプレートに固定されており、底面を貫通して内部空間内へと延在している。ベースプレートが、自動教示エンクロージャシステムを、ロードポートの実質的に水平方向の部分と接続する。この実質的に水平方向の部分は、自動教示エンクロージャシステムを正確な位置（例えば、自動教示エンクロージャシステムがロードポートと接続する度に同じ位置）に配置するための運動学的装置（例えば、運動学的ピン、運動学的フランジなど）を含む。ロボットアームは自動教示ピンを走査して、自動教示動作を実行する。自動教示動作は、自動教示エンクロージャシステム、ロードポートの実質的に水平方向の部分、又は運動学的装置などのうちの１つ以上の固定位置（例えば、中心）を、（例えば、自動教示ピンの位置に基づいて）自動的に決定する動作である。ロボットアームは、決定された固定位置を使用して、ロードポートと接続する他のエンクロージャシステムから物体を取り出し及び／又は当該他のエンクロージャシステムに物体を挿入する。
幾つかの実施形態において、較正基板が、自動教示エンクロージャシステムの内部空間内の支持構造に載置されている。較正基板は、実質的に水平であり、較正基板の上面に固定された較正ピンを含む。ロボットアームが、較正基板を使用して較正動作を実行する。ロボットアームは、較正基板の（例えば、較正ピンの）第１の位置を決定するために較正ピンを走査し、支持構造から較正基板を取り除き（例えば、自動教示エンクロージャシステムから較正基板を取り除き）、較正基板を支持構造上の第１の位置に配置するよう指示され、較正基板の第２の位置を決定するために較正ピンを走査し、第１の位置と第２の位置との間の差に基づいてロボットアーム誤差を決定する。
一実施形態において、ロボットアームが、較正基板によって診断動作を実行するために使用される。較正基板は、第１の向きにある第１の幅、及び第２の向きにある第２の幅を有する。幾つかの例において、較正基板の周面がノッチを含む。ロボットアームが動かされて、第１の向きにある較正基板の下に配置され、ロボットアームのプランジャが、第１の向きにある較正基板を固定するために作動されて、第１の向きにある較正基板を固定する際に第１の誤差が発生するかどうかが判定される。同じプロセスが、第２の向きにおいて繰り返され、第２の向きにある較正基板を固定する際に第２の誤差が発生するかどうかが判定される。幾つかの実施形態において、第１の誤差又は第２の誤差は、較正基板に対して固定するのにプランジャが要する閾値量を上回る時間、ロボットアームと較正基板との間の距離に等しくないプランジャが伸びた距離、などのうちの１つ以上を含む。
本明細書に開示される装置、システム、及び方法は、従来の解決策に対して利点を有する。自動教示エンクロージャシステムは、ウエハ処理システムのロードポートと接続して、自動教示動作、自動較正動作、及び／又は自動構成要素診断動作のうちの１つ以上を可能とし（例えば、密閉された環境を維持しながら、上記動作の実行を可能とし）、その際に、ウエハ処理システムが開かれることはなく（例えば、ウエハ処理システムのファクトリインタフェースが開かれることはなく）、かつ、ウエハ処理システムの後続の再適格性評価プロセスが設けることもない。ロードポートは、前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）といった様々な種類のエンクロージャシステムを受け入れるよう構成される。ロードポートは、自動教示エンクロージャシステムのフロントインタフェースに密着して、ウエハ処理システム（ファクトリインタフェース）内での汚染を防止し、有害ガスがウエハ処理システム（ファクトリインタフェース）から出るのを防止し、及び／又はファクトリインタフェース内の不活性環境を維持する。自動教示エンクロージャシステムは、自動教示動作を可能とするための自動教示ピンを含む。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステムは、較正動作又は診断動作のうちの１つ以上を可能とするための較正基板を含む。自動教示エンクロージャシステムは、ロードポートに対する固定位置、ロボットアーム誤差、及び／又はロボットアームの問題を学習するために使用され、正確な位置からウエハを取り除き正確な位置にウエハを配置するようロボットアームを制御することを可能にする。そうすることで、自動教示エンクロージャシステムは、ウエハの誤差を低減し、ロボットアーム、エンクロージャシステム、及び／又はウエハ処理システムに対する損傷を低減する。自動教示エンクロージャシステムの使用は、従来の解決策よりも、ラインの歩留まり、スケジューリング、品質、ユーザ時間、使用されるエネルギーなどに与える影響が小さい。
自動教示動作のために使用される自動教示エンクロージャシステムは、限定というより例示を目的としている。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステムが、較正動作、診断動作、又は自動教示動作のうちの１つ以上のために使用される。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステムは、自動教示動作のためには使用されない（例えば、自動教示動作は設けられず、較正及び／又は診断動作のために使用される）。
図１は、特定の実施形態に係る処理システム１００（例えば、ウエハ処理システム）を示している。処理システム１００は、ファクトリインタフェース１０１及びロードポート１２８（例えば、ロードポート１２８Ａ～１２８Ｄ）を含む。幾つかの実施形態において、ロードポート１２８Ａ～１２８Ｄが、ファクトリインタフェース１０１に直接取り付けられている（例えば、ファクトリインタフェース１０１に対してシールする）。エンクロージャシステム１３０（例えば、カセット、ＦＯＵＰ、プロセスキットエンクロージャシステム、又は自動教示エンクロージャシステムなど）が、ロードポート１２８Ａ～１２８Ｄに着脱可能に結合（例えば、ドッキング）するよう構成されている。図１を参照すると、エンクロージャシステム１３０Ａがロードポート１２８Ａに結合され、エンクロージャシステム１３０Ｂがロードポート１２８Ｂに結合され、エンクロージャシステム１３０Ｃがロードポート１２８Ｃに結合され、エンクロージャシステム１３０Ｄがロードポート１２８Ｄに結合されている。幾つかの実施形態において、１つ以上のエンクロージャシステム１３０が、ウエハ及び／又は他の基板を処理システム１００に出し入れするためにロードポート１２８に結合される。エンクロージャシステム１３０のそれぞれが、対応するロードポート１２８に対してシールしうる。幾つかの実施形態において、第１のエンクロージャシステム１３０Ａは、（例えば、ファクトリインタフェース１０１のロボットアームに教示し、当該ロボットアームを較正し及び／又は診断するために）ロードポート１２８Ａにドッキングされている。このような動作が一旦実行されると、その後第１のエンクロージャシステム１３０Ａはロードポート１２８Ａから切り離され、次に、第２のエンクロージャシステム１３０（例えば、ウエハを含むＦＯＵＰ）が、同じロードポート１２８Ａにドッキングされる。幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０（例えば、エンクロージャシステム１３０Ａ）が、自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を実行するための自動教示エンクロージャシステムである。幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０（例えば、エンクロージャシステム１３０Ｂ）が、プロセスキットリングといった物品１１０を処理システム１００に出し入れするためのプロセスキットエンクロージャシステムである。
幾つかの実施形態において、ロードポート１２８が、垂直方向の開口（又は実質的に垂直方向の開口）を形成するフロントインタフェースを含む。ロードポート１２８は、さらに、エンクロージャシステム１３０（例えば、カセット、自動教示エンクロージャシステム）を支持するための水平面を含む。各エンクロージャシステム１３０（例えば、ウエハのＦＯＵＰ、自動教示エンクロージャシステム、プロセスキットエンクロージャシステム）が、垂直方向の開口を形成するフロントインタフェースを有する。エンクロージャシステム１３０のフロントインタフェースは、ロードポート１２８のフロントインタフェースに接続する（例えば、当該フロントインタフェースに密着する）よう寸法決定されている（例えば、エンクロージャシステム１３０の垂直方向の開口は、ロードポート１２８の垂直方向の開口とほぼ同じ大きさである）。エンクロージャシステム１３０は、ロードポート１２８の水平面に載置されており、エンクロージャシステム１３０の垂直方向の開口は、ロードポート１２８の垂直方向の開口と位置合わせされている。エンクロージャシステム１３０のフロントインタフェースは、ロードポート１２８のフロントインタフェースと相互接続する（例えば、ロードポート１２８に留められる、ロードポート１２８に固定される、ロードポート１２８に密着されられる）。エンクロージャシステム１３０の底部プレート（例えば、ベースプレート）が、ロードポート１２８の水平面と係合するフィーチャ（例えば、凹部又はレセプタクルといった、ロードポートの運動学的ピンフィーチャと係合するロードフィーチャ、ピンクリアランスのためのロードポートフィーチャ、及び／又は、エンクロージャシステムドッキングトレイラッチクランプフィーチャ）を有している。同じロードポート１２８が、様々な種類のエンクロージャシステム１３０（例えば、自動教示エンクロージャシステム、プロセスキットエンクロージャシステム、ウエハを含むカセットなど）のために使用される。
幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０（例えば、自動教示エンクロージャシステム）が、自動教示動作を実行するための自動教示ピンを含む。幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０が、較正動作又は診断動作のうちの１つ以上を実行するための、（例えば、較正ピンを含む）較正基板を含む。これに対応して、エンクロージャシステム１３０は、自動教示ピンと較正基板の両方を含みうる。
幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０Ｂ（例えば、プロセスキットエンクロージャシステム）が、１項目以上の物品１１０（例えば、プロセスキットリング、空のプロセスキットリングキャリア、プロセスキットリングキャリアに載置されたプロセスキットリング、配置検証ウエハなどのうちの１つ以上）を含む。幾つかの例において、エンクロージャシステム１３０Ｂが、（例えば、ロードポート１２８を介して）ファクトリインタフェース１０１に結合されており、使用済みプロセスキットリングを交換するために、処理システム１００内へとプロセスキットリングキャリア上のプロセスキットリングを自動移送することが可能となる。
幾つかの実施形態において、処理システム１００が、第１の真空ポート１０３ａ、１０３ｂも含み、第１の真空ポート１０３ａ、１０３ｂが、ファクトリインタフェース１０１を対応する脱気チャンバ１０４ａ、１０４ｂに結合する。第２の真空ポート１０５ａ、１０５ｂが、対応する脱気チャンバ１０４ａ、１０４ｂに結合され、かつ脱気チャンバ１０４ａ、１０４ｂと移送チャンバ１０６との間に配置されており、移送チャンバ１０６へのウエハ及び物品１１０（例えば、プロセスキットリング）の移送を促進する。幾つかの実施形態において、処理システム１００が、１つ以上の脱気チャンバ１０４及び対応する数の真空ポート１０３、１０５を含む及び／又は使用する（例えば、処理システム１００は、単一の脱気チャンバ１０４、単一の第１の真空ポート１０３、及び単一の第２の真空ポート１０５を含む）。移送チャンバ１０６は、その周りに複数の処理チャンバ１０７（例えば、４つの処理チャンバ１０７、６つの処理チャンバ１０７など）が配置されており、当該複数のチャンバと結合されている。処理チャンバ１０７は、スリット弁等といった各ポート１０８を介して移送チャンバ１０６に結合されている。幾つかの実施形態において、ファクトリインタフェース１０１には、より高い圧力が掛かっており（例えば、大気圧）、移送チャンバ１０６には、より低い圧力が掛かっている（例えば、真空）。各脱ガスチャンバ１０４（例えば、ロードロック、圧力チャンバ）は、ファクトリインタフェース１０１から脱ガスチャンバ１０４をシールするための第１のドア（例えば、第１の真空ポート１０３）と、移送チャンバ１０６から脱ガスチャンバ１０４をシールするための第２のドア（例えば、第２の真空ポート１０５）と、を有する。第１のドアが開けられ第２のドアが閉じられて間に、ファクトリインタフェース１０１から脱気チャンバ１０４内へと物品が移送され、第１のドアが閉じられ、移送チャンバ１０６と一致するように脱気チャンバ１０４内の圧力が下げられ、第２のドアが開けられ、物品が脱気チャンバ１０４から移送される。ＬＣＦ（ｌｏｃａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｆｉｎｄｉｎｇ）装置が、移送チャンバ１０６内の物品を（例えば、処理チャンバ１０７に入る前、処理チャンバ１０７を出た後に）位置合わせするために使用される。
幾つかの実施形態において、処理チャンバ１０７が、エッチングチャンバ、堆積チャンバ（原子層堆積、化学気相堆積、物理的気相堆積、又はこれらのプラズマ強化バージョンを含む）、又はアニールチャンバ等のうちの１つ以上を含む。
ファクトリインタフェース１０１は、ファクトリインタフェースのロボット１１１を含む。ファクトリインタフェースのロボット１１１は、ＳＣＡＲＡ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｒｏｂｏｔ ａｒｍ）ロボットといった、ロボットアームを含む。ＳＣＡＲＡロボットの例として、２リンクＳＣＡＲＡロボット、３リンクＳＣＡＲＡロボット、４リンクＳＣＡＲＡロボットなどが挙げられる。ファクトリインタフェースのロボット１１１は、ロボットアームの末端のエンドエフェクタを含む。エンドエフェクタは、ウエハといった特定の物体を持ち上げて取り扱うよう構成されている。代替的又は追加的に、エンドエフェクタは、較正基板及びプロセスキットリング（エッジリング）といった物体を取り扱うよう構成されている。エンドエフェクタはまた、物体（例えば、自動教示ピン、較正ピンなど）を走査するよう構成されており、これについては、以下で詳細に記載する（例えば、図４Ａ～図４Ｃ）。ロボットアームは、様々な向きに様々な位置へとエンドエフェクタを動かすために動かされるよう構成された１つ以上のリンク又は部材（例えば、リスト部材、上腕部材、前腕部材など）を有する。
ファクトリインタフェースのロボット１１１は、エンクロージャシステム１３０（例えば、カセット、ＦＯＵＰ）と、脱気チャンバ１０４ａ、１０４ｂ（又はロードポート）と、の間で物体を移送するよう構成されている。従来のシステムでは、（例えば、ファクトリインタフェースのロボットの）ロボットアームの誤作動を教示、較正、及び／又は診断するために、オペレータが処理システム１００（例えば、ファクトリインタフェース１０１）を開ける（例えば、それを分解する、その密閉を解く、それを汚染する）ことと関連しているが、処理システム１００は、オペレータが処理システム１００を開けることなく（例えば、それを分解することなく、その密閉の解くことなく、それを汚染することなく）、自動教示、較正、及び／又は診断を促進にするよう構成されている。これに対応して、実施形態では、エンクロージャシステム１３０の内部空間及びファクトリインタフェース１０１の内部空間を含む密閉された環境が、自動教示動作、較正動作及び／又は診断動作の間維持されうる。
実施形態において、ファクトリインタフェースのロボット１１１には、エンクロージャシステム１３０（例えば、自動教示エンクロージャシステムの自動教示ピン）を使用して、ロードポート１２８に対する固定位置が教示される。一実施形態における固定位置は、特定のロードポート１２８に配置されたエンクロージャシステム１３０Ａ（例えば、自動教示エンクロージャシステム）の中心位置に対応しており、この中心位置はまた、実施形態では、特定のロードポート１２８に配置されたエンクロージャシステム１３０Ｂ（例えば、基板のカセット）の中心位置にも対応している。代替的に、固定位置は、エンクロージャシステム１３０の前又は後ろといった、エンクロージャシステム１３０内の他の固定位置に対応してよい。ファクトリインタフェースのロボット１１１は、幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０（例えば、自動教示エンクロージャシステムの自動教示ピン及び／又は較正基板）を使用して較正される。ファクトリインタフェースのロボット１１１は、幾つかの実施形態において、エンクロージャシステム１３０（例えば、自動教示エンクロージャシステムの較正基板）を使用して診断される。
移送チャンバ１０６は、移送チャンバのロボット１１２を含む。移送チャンバのロボット１１２はロボットアームを含み、ロボットアームは、当該ロボットアームの末端にエンドエフェクタを備える。エンドエフェクタは、ウエハといった特定の物体を取り扱うよう構成されている。幾つかの実施形態において、移送チャンバのロボット１１２はＳＣＡＲＡロボットであるが、幾つかの実施形態において、ファクトリインタフェースのロボット１１１よりもリンクが少なくてよく及び／又は当該ロボット１１１よりも自由度が低くてよい。
コントローラ１０９が、処理システム１００の様々な観点を制御する。コントローラ１０９は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、マイクロコントローラ等といった計算装置であり及び／又はこれを含む。コントローラ１０９は、１つ以上の処理装置を含み、この１つ以上の処理装置は、幾つかの実施形態において、マイクロプロセッサ、又は中央処理ユニットといった汎用処理装置である。より詳細には、幾つかの実施形態において、プロセッサ装置は、複合命令セット演算（ＣＩＳＣ：ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、縮小命令セット演算（ＲＩＳＣ：ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ：ｖｅｒｙ ｌｏｎｇ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｄ）マイクロプロセッサ、又は、他の命令セットを実装するプロセッサ、若しくは命令セットの組み合わせを実装するプロセッサである。幾つかの実施形態において、プロセッサ装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はネットワークプロセッサ等といった、１つ以上の特殊用途処理装置である。幾つかの実施形態において、コントローラ１０９は、データ記憶装置（例えば、１つ以上のディスクドライブ及び／又はソリッドステートドライブ）、メインメモリ、スタティックメモリ、ネットワークインタフェース、及び／又は他の構成要素を含む。幾つかの実施形態において、コントローラ１０９が、本明細書に記載の方法又はプロセスのうちの任意の１つ以上を実施するための命令を実行する。命令は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されており、コンピュータ可読記憶媒体は、（命令が実行される間には）メインメモリ、スタティックメモリ、二次ストレージ、及び／又は処理装置のうちの１つ以上を含む。コントローラ１０９は、幾つかの実施形態において、ファクトリインタフェースのロボット１１１及びウエハ移送チャンバのロボット１１２から信号を受信して、ファクトリインタフェースのロボット１１１及びウエハ移送チャンバのロボット１１２に信号を送る。
図１は、処理チャンバ１０７内への物品１１０（例えば、プロセスキットリングキャリアに結合されたプロセスキットリング）の移送を概略的に示している。本開示の一態様によれば、物品１１０が、ファクトリインタフェース１０１内に配置されたファクトリインタフェースのロボット１１１を介して、プロセスキットエンクロージャシステム１３０Ｂから取り出される。ファクトリインタフェースのロボット１１１は、第１の真空ポート１０３ａ、１０３ｂのうちの１つを介して、それぞれの脱ガスチャンバ１０４ａ、１０４ｂ内へと物品１１０を移送する。移送チャンバ１０６内に位置する移送チャンバのロボット１１２が、第２の真空ポート１０５ａ又は１０５ｂを介して、脱気チャンバ１０４ａ、１０４ｂのうちの１つから物品１１０を取り出す。移送チャンバのロボット１１２が、物品１１０を移送チャンバ１０６内へと移動させ、そこで、物品１１０は、対応するポート１０８を介して処理チャンバ１０７へと移送される。明確にするために図１には示されていないが、物品１１０の移送は、プロセスキットリングキャリアに載置されたプロセスキットリングの移送、空のプロセスキットリングキャリアの移送、配置検証ウエハの移送などを含む。
図１は、物品１１０の転送の一例を示すが、他の例も考えられる。幾つかの例において、プロセスキットエンクロージャシステム１３０Ｂが、（例えば、移送チャンバ１０６に取り付けられたロードポートを介して）移送チャンバ１０６に結合されることが企図される。移送チャンバ１０６からは、物品１１０が、移送チャンバのロボット１１２によって処理チャンバ１０７内へとロードされる。さらに、幾つかの実施形態において、物品１１０が、基板支持ペデスタル（ＳＳＰ：ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐｅｄｅｓｔａｌ）にロードされる。幾つかの実施形態において、追加のＳＳＰが、図示されるＳＳＰとは反対側に、ファクトリインタフェース１０１と通信するよう配置される。処理された物品１１０（例えば、使用済みプロセスキットリング）が、本明細書に記載の任意のやり方と逆方向に、処理システム１００から取り除かれる。複数のエンクロージャシステム１３０Ｂ、又はエンクロージャシステム１３０ＢとＳＳＰとの組み合わせを利用するときには、幾つかの実施形態において、１のＳＳＰ又はエンクロージャシステム１３０Ｂが、処理されていない物品１１０（例えば、新しいプロセスキットリング）のために使用され、他のＳＳＰ又はエンクロージャシステム１３０Ｂが、処理された物品１１０（例えば、使用済みプロセスキットリング）を受け取るために使用される。エンクロージャシステム１３０Ａは、ロボットアームを介した物品１１０の移送の前に、ロボットアーム（例えば、ファクトリインタフェースのロボット１１１、移送チャンバのロボット１１２など）の自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を実行するために使用される。自動教示、較正、又は診断動作のうちの１つ以上によって、（例えば、エンクロージャシステム１３０Ａがドッキングしたのと同じロードポート１２８にエンクロージャシステム１３０Ｂがドッキングすると、）ロボットアームが、エンクロージャシステム１３０Ｂ内の特定の位置から物体を正確に取り出し、エンクロージャシステム１３０Ｂ内の特定の位置に物体を正確に配置することが可能となりうる。
処理システム１００は、ファクトリインタフェース１０１（例えば、ＥＦＥＭ（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ））といったチャンバと、ファクトリインタフェース１０１に隣接する隣接チャンバ（例えば、ロードポート１２８、エンクロージャシステム１３０、ＳＳＰ、又はロードロックといった脱気チャンバ１０４等）と、を含む。１つ以上のチャンバがシールされている（例えば、チャンバのそれぞれがシールされている）。隣接するチャンバは、ファクトリインタフェース１０１に密着している。幾つかの実施形態において、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、又はキセノンのうちの１つ以上）が、１つ以上のチャンバ（例えば、ファクトリインタフェース１０１及び／又は隣接するチャンバ）に供給されて、１つ以上の不活性環境をもたらす。幾つかの例において、ファクトリインタフェース１０１が、ファクトリインタフェース１０１内の不活性環境（例えば、不活性ＥＦＥＭミニ環境）を維持する不活性ＥＦＥＭであり、これにより、ユーザはファクトリインタフェース１０１に入る必要がない（例えば、処理システム１００は、ファクトリインタフェース１０１内の手動アクセスのためには構成されていない）。
幾つかの実施形態において、ガス流（例えば、不活性ガス、窒素）が、処理システム１００の１つ以上のチャンバ（例えば、ファクトリインタフェース１０１）に供給される。幾つかの実施形態において、ガス流が、１つ以上のチャンバを通した漏れよりも大きく、上記１つ以上のチャンバ内の陽圧を維持する。幾つかの実施形態において、ファクトリインタフェース１０１内の不活性ガスが再循環させられる。幾つかの実施形態において、不活性ガスの一部が排出される。幾つかの実施形態において、ファクトリインタフェース１０１内への、再循環されないガスのガス流が、排出されるガス流及びガス漏れよりも大きく、ファクトリインタフェース１０１内の不活性ガスの陽圧を維持する。幾つかの実施形態において、ファクトリインタフェース１０１が、１つ以上の弁及び／又はポンプに結合されており、ファクトリインタフェース１０１への及びファクトリインタフェース１０１からのガス流を提供する。（例えば、コントローラ１０９の）処理装置が、ファクトリインタフェース１０１内への及びファクトリインタフェースからのガス流を制御する。幾つかの実施形態において、処理装置が、１つ以上のセンサ（例えば、酸素センサ、湿度センサ、運動センサ、ドア作動センサ、温度センサ、圧力センサなど）からセンサデータを受信し、センサデータに基づいて、ファクトリインタフェース１０１に流入し及び／又はそこから流出する不活性ガスの流量を決定する。
エンクロージャシステム１３０は、ファクトリインタフェース１０１内及び隣接するチャンバ内の密閉された環境を開放することなく、（例えば、ファクトリインタフェースのロボットの）ロボットアームに教示し、当該ロボットアームを較正し及び／又は診断することを可能にする。ロボットアームへの教示、較正、及び診断については、以下でより詳細に説明する。エンクロージャシステム１３０は、ロードポート１２８にドッキングされたことに応じてロードポート１２８に密着する。エンクロージャシステム１３０がパージポートアクセスを提供し、これにより、エンクロージャシステム１３０を開ける前に、エンクロージャシステム１３０の内部をパージすることが可能であり、ファクトリインタフェース１０１内の不活性環境が乱れることが最小に抑えられる。
図２Ａは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステム２００（例えば、図１のエンクロージャシステム１３０）の正面図を示している。自動教示エンクロージャシステム２００は、自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を可能とするよう構成されている。
自動教示エンクロージャシステム２００は、内部空間２０２を少なくとも部分的に包囲する（例えば、キャビティ又はチャンバを形成する）表面（例えば、壁、側壁、実質的に平面的な構造など）を含む。幾つかの実施形態において、内部空間２０２が、ミニ環境（例えば、密閉された環境）である。幾つかの実施形態において、内部空間２０２が、実質的に粒子が無い（例えば、実質的に汚染されていない）状態に保たれる。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、（例えば上面に、）内部空間２０２内の粒子を無くすファンを含む。幾つかの実施形態において、内部空間には、水分、酸素、又は粒子（例えば、塵）などのうちの１つ以上が実質的に無い（又は完全に無い）。
表面は、側壁表面２１０Ａ～２１０Ｂ（例えば、側壁）、底面２１２（例えば、底壁）、上面２１４（例えば、上壁）、及び背面２１６（例えば、後壁）を含む。幾つかの実施形態において、上記の表面は、クランプ可能なタブを形成する。１つ以上の上記表面（例えば、側壁表面２１０Ａ～２１０Ｂ、底面２１２、上面２１４など）が、フロントインタフェースを形成する。フロントインタフェースは、自動教示エンクロージャシステム２００の移送のためのドアと接続する（例えば、ドアに密着する）よう構成されている。フロントインタフェースは、ウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続する（例えば、当該垂直方向部分に密着する）よう構成されている。フロントインタフェースがドア又はロードポートに密着したことに応じて、自動教示エンクロージャシステム２００は、密閉された環境を形成する（例えば、ガス及び／又は粒子が、自動教示エンクロージャシステム２００から出たり、ウエハ処理システムの外の周囲環境から自動教示エンクロージャシステム２００に入ったりしない）。
幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、底面２１２に結合されたベースプレート２２０（例えば、アダプタプレート）を含む。ベースプレート２２０は、ロードポートの水平方向部分と接続するよう構成されている。ベースプレート２２０は、ロードポートの水平方向部分の運動学的装置（例えば、運動学的ピン、精密に位置決めされたピン）を受け入れるためのフィーチャ（例えば、凹部、レセプタクル、運動学的界面）を有する。幾つかの実施形態において、ベースプレート２２０は、自動教示エンクロージャシステム２００がロードポートと接続する前に底面２１２に固定される。幾つかの実施形態において、ベースプレート２２０がロードポートに固定され、次いで、底面２１２がベースプレート２２０に固定される。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００は、底面２１２における開口であって、自動教示ピン２３０がそれを貫通する開口をシールするためのシール部（例えば、押しつぶされうるシール部、ガスケット）を有している。
幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００の移送（例えば、自動化された移送、手動での移送など）のために、オーバヘッド移送（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）フランジ２２２又は少なくとも１つのハンドル２２４のうちの１つ以上が、自動教示エンクロージャシステム２００の１つ以上の表面に結合される。幾つかの実施形態において、ＯＨＴフランジ２２２が上面２１４に結合されている。幾つかの実施形態において、第１のハンドル２２４Ａが、第１の側壁表面２１０Ａ上に配置され、第２のハンドル２２４Ｂが、第２の側壁表面２１０Ｂ上に配置されている。
幾つかの実施形態において、自動教示ピン２３０が、内部空間２０２内に少なくとも部分的に配置されている。幾つかの実施形態において、自動教示ピン２３０が、ベースプレート２２０に結合されており、自動教示ピンの少なくとも一部が、底面２１２の開口を貫通して内部空間２０２内へと延在している。自動教示ピン２３０によって、自動教示動作が可能となる（例えば、図５Ｃの方法５４０を参照）。幾つかの実施形態において、自動教示ピン２３０が、ベースプレート２２０の中心に配置されている。
幾つかの実施形態において、較正基板２４０が、内部空間２０２内に配置されている。較正基板２４０は、平面的な物体（例えば、ウエハ）であり、エンドエフェクタがそれを把持して動かすことが可能である。較正基板２４０は、センサ較正（例えば、較正動作）を実行するために完全には固定されていない（例えば、完全には固定されていない動かせる較正基板２４０）。
幾つかの実施形態において、較正ピン２４２が、較正基板２４０の上面に載置されている（例えば、当該上面に固定されている）。幾つかの実施形態において、較正基板２４０が、内部空間２０２内の１つ以上の支持構造２４４に（例えば、３～４個の支持構造に）載置されている。幾つかの実施形態において、較正基板２４０が、背面２１６の近傍に配置された第１の支持構造２４４Ａ及び第２の支持構造２４４Ｂに載置されている。幾つかの実施形態において、較正基板２４０が、（例えば、支持構造２４４Ａ～２４４Ｂに加えて）フロントインタフェースの近傍の支持構造２４４Ｃ～２４４Ｄに載置されている。幾つかの実施形態において、カラー２４６が、自動教示ピン２３０に載置され、較正基板２４０が、（例えば、支持構造２４４Ａ～２４４Ｂに加えて）カラー２４６に載置されている。幾つかの実施形態において、支持構造２４４が、底面２１２に載置されている（例えば、底面２１２から較正基板２４０まで延在している）。幾つかの実施形態において、支持構造２４４が、側壁表面２１０Ａ、側壁表面２１０Ｂ、又は背面２１６のうちの１つ以上に載置されている。較正基板２４０によって、較正動作（例えば、図５Ｂの方法５２０を参照）又は診断動作（例えば、図５Ｄの方法５６０を参照）のうちの１つ以上が可能となる。
幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、単一の自動教示ピン２３０を含む（例えば、自動教示エンクロージャシステム２００は、較正ピン２４２を含む又は含まない）。代替的に、自動教示システム２００が、複数の自動教示ピン２３０を含む。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、単一の較正ピン２４２を含む（例えば、自動教示エンクロージャシステム２００は、自動教示ピン２３０を含む又は含まない）。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、自動教示ピン２３０及び較正ピン２４２を含む。幾つかの実施形態において、自動教示ピン２３０及び較正ピン２４２が、単一のピンである（例えば、単一のピンが、自動教示と較正の両方のために使用されうる）。
幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００は、ピン（例えば、自動教示ピン２３０及び／又は較正ピン２４２）を含み、ここで、ピンの少なくとも一部分の形状（例えば、台形）が、較正及び角度検出を提供するよう構成されている。幾つかの例において、ピンの台形部分が、較正と角度検出の両方を提供し、かつ、旋盤加工部品に加工するのが容易である。幾つかの実施形態において、精度を上げるために、台形部分の角が圧入ピンを介して配置される（例えば、４つの上記角が、単一の機械加工されたフィーチャの代わりに、圧入ピンでありうる）。
幾つかの実施形態において、較正を提供するために、ピンの少なくとも一部分が、中央のピン（例えば、ピンの円筒部分）の周りで斜めになった又は非対称な形状（例えば、台形）を有している。較正のために、ピンの第１の部分（例えば、ピンの円筒部分）の対称性が、ピンの第２の部分（例えば、ピンの台形部分）の非対称性と比較される。ロボットアームが、ｚ方向の運動を行って（例えば、上下に移動して）、比較のためにピンの第１の部分（例えば、円筒状）及び第２の部分（例えば、台形）を走査する。ロボットアームは、単一のジョイントの周りで回転運動を行って、比較のために第１の角度から及び第２の角度から、第２の部分（例えば、台形）を測定する。ロボットアームが運動することによって、同じ接近した領域についてのジョイント角度の比較が可能となり、その際、ロボットは他の物体を走査するためにジョイント姿勢を完全に変える必要がない。幾つかの実施形態において、角度検出のために、走査の角度に起因して別々に増加又は減少するオフセットフィーチャ（例えば、台形部分の辺又は端面）のセットが使用される。
幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、２つ以上の自動教示ピン２３０及び／又は２つ以上の較正ピン２４２を有する。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が２つ以上のピンを含み、各ピンが、自動教示及び／又は較正のうちの１つ以上のために使用されうる。幾つかの実施形態において、１つ以上のピンが底面２１２から延在している。幾つかの実施形態において、１つ以上のピンが、自動教示エンクロージャシステム２００の表面（例えば、側壁表面２１０Ａ、側壁表面２１０Ｂ、上面２１４、又は背面２１６など）から、自動教示エンクロージャシステム２００の内部空間内へと延在している。幾つかの実施形態において、１つ以上のピンが、自動教示エンクロージャシステム２００の内部空間内の構造（例えば、較正構造２４０）から延在している。幾つかの実施形態において、第１のピンが、自動教示エンクロージャシステム２００内の第１の構造（例えば、第１の較正構造２４０Ａ、ロボットアームによって動かせる構造）から延在しており、第２のピンが、自動教示エンクロージャシステム２００内の第２の構造（例えば、第２の較正構造２４０Ｂ、ロボットアームによって動かせる構造）から延在している。
図２Ｂは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステム２００の分解斜視図を示している。
自動教示エンクロージャシステム２００の表面（例えば、壁、側壁）は、側壁表面２１０Ａ～２１０Ｂ、底面２１２、上面２１４、及び背面２１６を含む。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００がベースプレート２２０を含み、自動教示ピン２３０が、ベースプレート２２０に載置されている。底面２１２が、１つ以上の開口を形成する。ベースプレート２２０は底面２１２に固定されており、自動教示ピン２３０が、底面２１２の開口を貫通して自動教示エンクロージャシステム２００の内部空間２０２内へと延在している。自動教示ピン２３０は、底面２１２の開口において、（例えば、密閉された環境を提供するための）シール部を提供する。
幾つかの実施形態において、１つ以上のパージアダプタ２５０が、底面２１２に形成された開口に挿入されるよう構成されている。パージアダプタ２５０は、自動教示エンクロージャシステム２００にガス（例えば、窒素（Ｎ２））を充填すること、自動教示エンクロージャシステムからガスを除去すること、又は自動教示エンクロージャシステム２００にガスを流過させること、のうちの１つ以上のために使用される。パージアダプタ２５０のそれぞれが、底面２１２の対応する開口において、（例えば、密閉された環境を提供するための）シール部を提供する。幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、ロードポートにドッキングされたことに応じて、ロードポートに密着する。自動教示エンクロージャシステム２００の内部空間は、自動教示エンクロージャシステム２００が開けられる前に１つ以上のパージアダプタ２５０を介してパージされるよう構成される。
自動教示エンクロージャシステム２００の上記表面のうちの１つ以上が、フロントインタフェースを提供する。自動教示エンクロージャシステム２００はドア２５２を含む。ドア２５２は、自動教示エンクロージャシステム２００のフロントインタフェースに密着して、密閉された環境を提供する。移送中に較正基板が動くのを防止するために、ドア２５２が、較正基板と接続する（例えば、図２Ｂを参照）（例えば、較正基板を所定の位置に固定する、較正基板に対して押し付ける）。
幾つかの実施形態において、自動教示エンクロージャシステム２００が、自動教示エンクロージャシステム２００の移送のためのハンドル２２４Ａ～２２４Ｂ及び／又はＯＨＴフランジ２２２を含む。
図２Ｃは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステム２００の斜視図を示している。
幾つかの実施形態において、ベースプレート２２０が底面２１２に固定されており、自動教示ピン２３０が、底面２１２を貫通して自動教示エンクロージャシステムの内部空間２０２内へと延在している。パージアダプタ２５０が、底面２１２に配置されており、ベースプレート２２０を貫通して、（例えば、自動教示エンクロージャシステム２００をパージする、自動教示エンクロージャシステム２００内で真空を形成する、自動教示エンクロージャシステム２００にガスなどを充填するなどのために）ガスライン又は真空ラインのうちの１つ以上と流体的に接続する。幾つかの実施形態において、ハンドル２２４及びＯＨＴフランジ２２２が、自動教示エンクロージャシステム２００の対応する表面に固定されている。幾つかの実施形態において、較正基板２４０が、自動教示エンクロージャシステム２００の内部空間２０２内の１つ以上の支持構造２４４に載置されている。較正基板２４０は、当該較正基板２４０の上面に固定された較正ピン２４２を含む。較正基板２４０は、第１の向きの第１の幅と、第２の向きの第２の幅と、を含む。幾つかの実施形態において、較正基板２４０がノッチ又は凹部を有する。較正基板２４０の第１の幅は、較正基板２４０の周面の第１の位置から、周面の第２の位置までであり（例えば、第１の位置又は第２の位置のいずれもノッチ又は凹部を含まない）、較正基板２４０の第２の幅は、ノッチ又は凹部がある周面の第３の位置から周面の第４の位置までである。第３の位置が凹部又は内向きのノッチであることに応じて、第２の幅は第１の幅よりも短い。第１の幅及び第２の幅は、ロボットアーム上で診断動作を実行するため（例えば、エンドエフェクタが第１の幅及び第２の幅の閾値時間量の範囲内で較正基板２４０を把持できるかどうかを判定する等のため）に使用される。較正基板２４０及び支持構造２４４は、（例えば、ロボットアーム誤差を決定するために、）較正基板２４０がロボットアームによって第１の位置から持ち上げられて（例えば、ロボットアームのエンドエフェクタのファング及びプランジャによって把持されて）第１の位置とは異なる支持構造２４４上の第２の位置に配置されるのを可能とするよう寸法決定されている。較正ピン２４２は、（例えば、ロボットアーム誤差を決定するために、）ロボットアーム（例えば、エンドエフェクタ）が較正ピン２４２を走査して較正ピン２４２の位置を決定するのを可能とするよう寸法決定されて、位置付けられている。自動教示ピン２３０は、（例えば、自動教示エンクロージャシステム２００及び／又はロードポートの中心位置を教示するために、）ロボットアーム（例えば、エンドエフェクタ）が自動教示ピン２３０を走査して自動教示ピン２３０の位置を決定するのを可能とするよう寸法決定されて、位置付けられている。
図３Ａ～図３Ｂは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステム（例えば、図１の自動教示エンクロージャシステム１３０及び／又は図２Ａ～図２Ｃの２００）の自動教示ピン３００（例えば、図２Ａ～図２ＡＣの自動教示ピン２３０）を示している。図３Ａは、自動教示ピン３００の正面図を示し、図３Ｂは、自動教示ピン３００の上面図を示す。幾つかの実施形態において、較正ピン（例えば、図２Ａ～図２Ｂの較正ピン２４２）の１つ以上の部分は、自動教示ピン３００の対応する部分と同様である。幾つかの例において、較正ピンが、円筒部分と台形部分とを有する。
自動教示ピン３００は、円筒部分３０２（例えば、円筒状の側壁を有する第１の部分）を含む。ロボットアームは、円筒部分３０２を使用して、自動教示エンクロージャシステム及び／又はロードポートの固定位置（例えば、ｘ－ｙ位置）を特定する自動教示動作を行う。
自動教示ピン３００は、台形部分３０４（例えば、平面的な側壁を含む第２の部分）を含む。ロボットアームは、ロボットアーム誤差の較正を可能にするために台形部分３０４を使用する。幾つかの実施形態において、台形部分３０４は、楕円又は多角形（例えば、台形、方形、矩形、三角形等）の周面を有しており、ロボットアームが、様々な角度から台形部分を走査して様々な長さ（例えば、深さ）を測定し、ロボットアームを較正することを可能にする。
幾つかの実施形態において、自動教示ピン３００が、ベースプレート３２０（例えば、図２Ａ～図２Ｃのベースプレート２２０）の突出部分３２４に固定されたベース３０６を含む。１つ以上のベース締め具（例えば、ボルト、ねじなど）が、ベース３０６をベースプレート３２０の突出部分３２４に結合している。
自動教示エンクロージャシステムの底面は、自動教示ピン（例えば、円筒部分３０２、台形部分３０４、及びベース３０６）のための開口と、クランプファスナ３３０のための開口と、を含む。ベースプレート３２０は、ベースフランジ３２２と、突出部分３２４と、を含む。シール部３２６が、ベースフランジ３２２に載置されており、ベース３０６が、突出部分３２４に固定されている。ベースプレート３２０は、自動教示エンクロージャシステムの底面に固定されており、これにより、自動教示ピン３００の少なくとも一部分が、底面の開口を貫通して、自動教示エンクロージャシステムの内部空間内へと延在する。幾つかの例において、円筒部分３０２、台形部分３０４、及び、ベース３０６の少なくとも一部分が、内部空間内へと延在する。幾つかの実施形態において、ベースフランジ３２２が、自動教示エンクロージャシステムの底面の傾斜（例えば、水平ではない傾斜）に合わせられている。底面は、ベースフランジ３２２に載置されたシール部３２６に載置されている。クランプ３０８が、ベース３０６を取り囲んで底面に載置されている。クランプ締め具３３０が、クランプ３０８、底面、及びシール部３２６を貫通してベースフランジ３２２に係合することによって、クランプ３０８をベースフランジに固定する。ベースフランジ３２２、シール部３２６、底面、及びクランプ３０８は、互いに実質的に平行であり、クランプ締め具３３０は、ベースフランジ３２２、シール部３２６、底面、及びクランプ３０８に対して実質的に垂直である。
円筒部分３０２の上面は、第１のウエハ移送平面を意味する。台形部分３０４の上面は、代替的なウエハ移送平面を意味する。円筒部分３０２の上面の近傍の、円筒部分３０２の遠位端は、較正基板を支持するためのカラーを支持するよう構成されている。
円筒部分３０２は、丸い周面を有し、ロボットアームが走査するための精密に管理された表面を有する。円筒部分３０２の直径は、プログラム可能なパラメータとして変化する。円筒部分３０２は、ロードポート（例えば、ロードポートの実質的に水平方向の部分）の運動学的装置（例えば、運動学的ピン）に対する、ｘ－ｙ中心（例えば、ロードポートの中心）を示している。円筒部分３０２は、自動教示動作のために使用される。
台形部分３０４は、バックラッシュのための較正及び２つの追加のロボット直線性位置（例えば、１０度及び－１０度）を可能とし、合計６つの走査可能位置をもたらす。台形部分３０４は、ロボットアーム上の特定のジョイントのバックラッシュの較正のために使用される。様々な角度から近付かれた場合には、台形部分３０４は様々な走査深度を提供する。台形部分によって、個別ジョイントにおけるバックラッシュ（例えば、ジョイントにおける一般的な誤差）の分離が可能となる。
図４Ａは、特定の実施形態に係るロボットアーム４００の上面図を示している。ロボットアーム４００は、自動教示エンクロージャシステムを使用して、自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を実行するよう構成されている。ロボットアーム４００は、エンドエフェクタ４０８と、リスト部材４３６と、ビームセンサ４５０と、光源４５２と、受光器４５４と、を含む。光伝送ファイバ４５６Ａが、リスト部材４３６及びエンドエフェクタ４０８を通って配線されて、エンドエフェクタ４０８の第１の末端４５８Ａで終端する。受光ファイバ４５６Ｂが、リスト部材４３６及びエンドエフェクタ４０８を通って配線されて、エンドエフェクタ４０８の第２の末端４５８Ｂで終端する。エンドエフェクタ４０８の第１の末端４５８Ａと第２の末端４５８Ｂとは、間隙４６０に亘って離間しており、間隙４６０は、基板の端面、自動教示ピン、又は較正ピン等を検出することを含む特定の種類の処理のための開放領域を形成している。
光伝送ファイバ４５６Ａは、第１の末端４５８Ａの近傍の第１の光路開口４６２Ａで終端する。同様に、受光ファイバ４５６Ｂは、第２の末端４５８Ｂの近傍の第２の光路開口４６２Ｂで終端する。第１の光路開口４６２Ａと第２の光路開口４６２Ｂとは互いに対向しており、物体（例えば、自動教示ピン、較正ピン、基板など）の端面の有無を検出するための光伝送路４６４（例えば、光線）を形成する。光伝送路４６４は、第１の末端４５８Ａと第２の末端４５８Ｂとの間（例えば、２点間）に延びており、これにより、間隙４６０内での物体の検出が可能となる。
ビームセンサ４５０は、光伝送ファイバ４５６Ａと受光ファイバ４５６Ｂとの間の光伝送の度合いを検出する光伝送／受光モジュール４６６をさらに含む。光伝送／受光モジュール４６６は、物体が光伝送路４６４を遮断したことに応じて、第１光路開口４６２Ａと第２光路開口４６２Ｂとの間に位置する物体の端面を感知する。光伝送／受光モジュール４６６によって生成された出力信号が、ロボットアーム４００を通る導体を介してコントローラに供給される。
ロボットアーム４００の稼働中に、コントローラ（例えば、図１のコントローラ１０９）が、エンドエフェクタ４０８を特定の位置に移動させる信号をロボットアーム４００に送信する。幾つかの例において、コントローラが、ウエハ処理システムのファクトリインタフェース内又は移送チャンバ内の位置といった特定の位置へと、ロボットアームの１つ以上の部分（例えば、上腕、前腕、リスト部材４３６）を移動させる信号を生成する。コントローラは、ロボットアーム４００に対する固定位置に基づいて、エンドエフェクタ４０８を動かすための信号を生成する。例えば、ロボットアーム４００が、自動教示動作（例えば、ロボットアーム４００が固定位置の座標を決定する）、較正動作（例えば、ロボットアーム４００がロボットアーム４００のロボットアーム誤差を決定する）、及び／又は、診断動作（例えば、ロボットアーム４００がロボットアーム４００における誤差又は誤動作を決定する）を実行する。その後、コントローラは、（例えば、ロボットアームの誤差などに考慮して、）ロボットアーム４００の１つ以上の部分（例えば、上腕、前腕、リスト部材４３６）を動かしてエンドエフェクタ４０８を固定位置に対して相対的な特定の位置へと移動させるための信号を生成する。
幾つかの実施形態において、ロボットアーム４００の機械的構造における１つ以上の誤差によって、エンドエフェクタ４０８を位置決めする際に誤差が生じる。例えば、（例えば、上腕、前腕、リスト部材４３６の間の）１つ以上のジョイントには誤差又は遊びがあり、このことは位置の誤差に寄与する。この位置の誤差によって、ロボットアーム４００が実行する自動教示動作の精度が下がる。１つ以上のジョイントにおける誤差には、ジョイントの運動学的誤差、ジョイントのヒステリシス、及びジョイントのバックラッシュが含まれる。ジョイントの運動学的誤差（ジョイント誤差）は、指示されたようにジョイントが回転しないことの結果である。例えば、或るジョイントが特定の角度に回転するように指示されるが、そのジョイントは異なる角度に回転する。ジョイントのバックラッシュは、ジョイントが時計回り又は反時計回りに回転させられるときに発生し、再現可能な位置の差が生じる。ジョイントのヒステリシスは、ジョイントの時計回りの回転及び反時計回りの回転において観察されるヒステリシスに関連する。解析される他の誤差には、ロボットアームの１つ以上の部分（例えば、上腕、前腕、リスト部材４３６）の実際の長さに対するコントローラに格納されたそれらの長さが含まれる。
自動教示の精度は、様々なロボット姿勢を利用して、固定位置に対してエンドエフェクタ４０８を繰り返し方向付けることによって改善される。ロボットの姿勢とは、ロボットアームの１つ以上の部分（例えば、上腕、前腕、リスト部材４３６）の位置を指している。ロボットアーム４００は、ロボットアーム誤差（例えば、ジョイント誤差及び他の誤差）に起因して変わる固定位置の様々な座標を決定する。
図４Ｂは、特定の実施形態に係るロボットアーム４００の上面図を示している。ロボットアーム４００は、自動教示エンクロージャシステムを使用して、自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を実行するよう構成されている。ロボットアーム４００は、エンドエフェクタ４０８と、リスト部材４３６と、光源４５２に結合された第１光路開口４６２Ａ（例えば、ファイバエミッタ）と、受光器４５４に結合された第２光路開口４６２Ｂ（例えば、ファイバレシーバ）と、を含む。光伝送路４６４（例えば、光線、ビームをトリガする経路）が、第１光路開口４６２Ａと第２光路開口４６２Ｂとの間に配置されている。
ロボットアーム４００は、ロボットリスト中心４１０を有し、このロボットリスト中心４１０が、実際のウエハ中心４１２に対応する。ロボットアーム４００の特徴的誤差４１４（例えば、ロボットアーム誤差）は、中心線と誤差線との間の距離又は角度である。中心線は、ロボットリスト中心４１０と実際のウエハ中心４１２との間にある。誤差線は、光伝送路４６４に対して（例えば、９０度の角度４１６により）直交している。幾つかの実施形態において、ロボットアーム４００が、較正動作を介して特徴的誤差４１４を決定する。
図４Ｃは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して較正動作を実行する方法４７０を示している。特定の流れ又は順序で示されているが、特に規定されない限り、プロセスの順序は変更することが可能である。したがって、図示される実施形態は単に例として理解すべきであり、図示されるプロセスは、異なる順序で実施することができ、幾つかのプロセスが並行して実施されうる。さらに、様々な実施形態において、１つ以上のプロセスを省略することが可能である。したがって、全実施形態において全てのプロセスが必要とされるわけではない。
図４Ｃの方法４７０を参照すると、ブロック４７２において、（例えば、自動教示エンクロージャシステムがドッキングされてロードポートに密着したのに応じて、）ロボットアーム４００が、較正ピンを含む較正基板（例えば、ピン止めされたウエハ）を、自動教示エンクロージャシステム内の支持構造上の第１の位置（例えば、Ｔｘ０、Ｔｙ０）に配置する。幾つかの実施形態において、較正基板は、自動教示エンクロージャシステムがドッキングされる前に、第１の位置に配置される。
ブロック４７４において、ロボットアーム４００が、自動教示エンクロージャシステム内の較正ピンの第１の走査（例えば、自動教示走査）を実行する。ロボットアーム４００は、較正ピンが第１の位置にあると判定する。走査を実行するために、ロボットアーム４００は、リスト中心４１０の周りを左右に回転する。
ブロック４７６において、ロボットアーム４００は較正基板を持ち上げ、自動教示エンクロージャシステム内の支持構造上の第２の位置（例えば、Ｔｘ１、Ｔｙ１）に較正基板を移動させるよう指示される。幾つかの実施形態において、第２の位置は第１の位置と同じである。幾つかの実施形態において、第２の位置が第１の位置とは異なっている。
ブロック４７８において、ロボットアーム４００は、第２の走査（例えば、自動教示走査）を実行し、ブロック４８０において、較正ピンが自動教示エンクロージャシステム内の第３の位置（例えば、Ｔｘ２、Ｔｙ２）にあると判定する。走査を実行するために、ロボットアーム４００は、リスト中心４１０の周りを左右に回転する。
ロボットアーム４００は、第１の位置、第２の位置、又は第３の位置のうちの２つ以上に基づいて、ロボットアーム誤差を決定する。一例において、ロボットアーム誤差は、第３の位置（例えば、実際の位置）と第２の位置（例えば、指示された位置）との間の差である。これに対応して、ロボットアームは、ロボットアーム誤差を使用して物体の実際の位置を決定する。
幾つかの実施形態において、ロボットアームは、ロボットアームの各部材（例えば、リスト部材、上腕、前腕）について方法４７０を実行して、ロボットアームの部材ごとにロボットアーム誤差を決定する。幾つかの例において、ロボットアームは、他の部材を静止状態に維持しながら前腕の前腕中心を回転させることによって方法４７０を実行して、前腕に特有のロボットアーム誤差を決定する。
図５Ａ～図５Ｄは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して、（例えば、密閉された環境を維持しながら）自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上を実行する方法を示している。自動教示動作、較正動作、又は診断動作のうちの１つ以上が、ユーザ入力に応じて（例えば、ファクトリインタフェースのボタンを押下することによって、）自動的に実行される。特定の流れ又は順序で示されているが、特に規定されない限り、プロセスの順序は変更することが可能である。したがって、図示される実施形態は単に例として理解すべきであり、図示されるプロセスは、異なる順序で実施することができ、幾つかのプロセスが並行して実施されうる。さらに、様々な実施形態において、１つ以上のプロセスを省略することが可能である。したがって、全実施形態において全てのプロセスが必要とされるわけではない。
図５Ａの方法５００を参照すると、ブロック５０２において、自動教示エンクロージャシステムのフロントインタフェースが、ウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続する。フロントインタフェースは、ロードポートの実質的に垂直方向の部分に密着する。幾つかの例において、フロントインタフェースが、ロードポートの実質的に垂直方向の部分に固定され、シール部材（例えば、ガスケット）が、フロントインタフェースと、ロードポートの実質的に垂直方向の部分と、の間に配置される。
ブロック５０４において、自動教示包囲のベースプレートが、ロードポートの実質的に水平方向の部分と接続する。ベースプレートは、ロードポートの実質的に水平方向の部分の運動学的装置（例えば、運動学的ピン）と接続するフィーチャ（例えば、凹部又はレセプタクル）を含む。ベースプレートのフィーチャ（例えば、円錐）が、ロードポートの運動学的フィーチャ（例えば、運動学的ピン）と接続して、ロードポートに対して相対的な特定の位置に自動教示エンクロージャシステムを配置する。ロードポートの運動学的フィーチャが、他のエンクロージャシステム（例えば、プロセスキットリングエンクロージャシステム）のフィーチャと接続して、ロードポートに対して相対的な、自動教示エンクロージャシステムと同じ特定の位置に他のエンクロージャシステムを配置する。
ブロック５０６において、ロボットアームを使用して、自動教示動作（例えば、図５Ｃの方法５４０を参照）、較正動作（例えば、図５Ｂの方法５２０を参照）、又は診断動作（例えば、図５Ｄの方法５６０を参照）のうちの１つ以上を実行する。
幾つかの実施形態において、自動教示動作を使用して、ロボットアームに固定位置（例えば、ｘ－ｙ平面におけるエンクロージャシステム又はロードポートの中心）が教示され、これにより、ロボットアームは、持ち上げ動作中には各ウエハの中心の下に位置決めされ、配置（例えば、引き渡し）動作においては各ウエハを正しい位置に移送することができる。
幾つかの実施形態において、較正動作を使用して、ロボットアームの動きにおける誤差を決定し、その誤差を補償する。例えば、ロボットアームのリストが、指示された角度量より小さい第１の角度量だけ回転したと判定されたことに応じて、コントローラは、（例えば、回転誤差を補償するために、）第１の角度量と指示された角度量との差の分だけ、即ち、ロボットアームの回転におけるリストの１度の誤差の分だけ回転するようリストに指示する。
幾つかの実施形態において、診断動作を使用して、ロボットアームの構成要素が適切に機能しているかどうか（例えば、適切な速度、適切な測定、ウエハの適切な固定など）を判定する。
自動教示動作、較正動作、及び診断動作のそれぞれが、自動教示エンクロージャシステムを用いて、ファクトリインタフェースを開けることなく実行される。
図５Ｂは、特定の実施形態に係る、自動教示エンクロージャシステムを使用して、（例えば、密閉された環境を維持しながら）較正動作を実行する方法５２０を示している。幾つかの実施形態において、較正動作が、工場において、ロボットアームの１つ以上の部品（例えば、コントローラ、部材、ジョイントなど）の交換後に、ロボットアームの１つ以上の部分の操作後に、ロボットアームへの損傷の後に、又は、（例えば、工場から取得された）以前のロボットアーム誤差デーダが喪失された後など、のうちの１つ以上において実行される。較正動作によって、任意の特定のステーションに特化されていない（例えば、ウエハ製造システムの任意のロードポートでロボットアームに適用されうる）ロボットアームのロボットジョイント誤差が提供されうる。
図５Ｂの方法５２０を参照すると、ブロック５２２において、較正基板が、自動教示エンクロージャシステムの内部空間内の支持構造上の自動教示ピンの上に配置される。
ブロック５２４において、ロボットアームが、較正基板の第１の位置を決定するために、較正基板の較正ピンを走査する。ロボットアームは、ロボットアームの部材の中心（例えば、リスト中心）を中心に左右に動くことによって、較正ピンを走査する。ロボットアームは、ロボットアームの一部材（例えば、リスト部材）のみを動かしロボットアームの他の部材を静止状態に保つことによって、較正ピンを走査する。ロボットアームは、第１の位置を格納する。
ブロック５２６において、ロボットアームが、支持構造から較正基板を取り除く。ロボットアームが、ロボットアームのエンドエフェクタを較正基板の下に配置させる。ロボットアームは、エンドエフェクタのプランジャ（例えば、空気圧プランジャ）を作動させて、エンドエフェクタのプランジャと遠位端のパッド（例えば、ファング）との間で較正基板を把持する。幾つかの実施形態において、ロボットアームが、ロボットアームの一部材のみ使用してロボットアームの他の部材を静止状態に保ちながら、較正基板を持ち上げて、較正基板を移動させる。幾つかの実施形態において、ロボットアームが、自動教示エンクロージャシステムから較正基板を取り除く。
ブロック５２８において、ロボットアームは、較正基板を第１の位置に配置するよう指示される。ロボットアームは、メモリから第１の位置を取得して、第１の位置に較正基板を配置することを試みる。ロボットアームは、支持構造から較正基板を取り除くために使用したロボットアームの同じ部材（例えば、リスト部材）を使用して（、例えば、決定されるロボットアーム誤差を１つの部材に限定する）。
ブロック５３０において、ロボットアームが、較正基板の第２の位置を決定するために、較正基板の較正ピンを再び走査する。
ブロック５３２において、ロボットアーム誤差が、第１の位置と第２の位置との間の差に基づいて決定される。ロボットアーム誤差は、エンクロージャシステムの任意の動作（例えば、自動教示動作、ロボットアームの他の部材の較正動作、診断動作など）、及び／又は、後に自動教示エンクロージャシステムと同じロードポートにドッキングされる他のエンクロージャシステムの動作（例えば、ウエハ、キャリア、プロセスキットリング、配置検証ウエハの移送など）のために使用される。
図５Ｃは、特定の実施形態に係る、（例えば、密閉された環境を維持しながら、）自動教示エンクロージャシステムを使用して自動教示動作を実行する方法５４０を示している。幾つかの実施形態において、自動教示動作が、（例えば、ウエハ製造システムのツールの）起動時に、周期的に（例えば、１年に１回）、ロボットアームから受信した値のドリフトに応じて、ロボットアームが老朽化するにつれて、ロボットアームの部品を交換した後に、のうちの１つ以上において実行される。自動教示動作は、自動教示エンクロージャシステム及び／又はロードポートの特定の位置を提供する。特定の位置は、ロボットアームによって、同じロードポートに取り付けられた任意のエンクロージャシステム内の物体の位置を決定するために使用される。
図５Ｃの方法５４０を参照すると、ブロック５４２において、ロボットアームが、自動教示エンクロージャシステムの内部空間内に配置された自動教示ピンを走査する。幾つかの実施形態において、ロボットアームが、ロボットアームの一部材（例えば、リスト部材）のみを動かしてロボットアームの他の部材を静止状態に保つことによって、自動教示ピンを走査する。幾つかの実施形態において、ロボットアームが、較正動作において使用されたのと同じ部材を使用する。
ブロック５４４において、ブロック５４２の走査の結果に基づいて、自動教示エンクロージャシステム及び／又はロードポートと関連付けられた固定位置（例えば、中心位置）が決定される。幾つかの実施形態において、固定位置はさらに、ロボットアーム誤差に基づいて決定される。
ブロック５４６において、ロボットアームが、固定位置に基づいて物品を転送させられる。幾つかの実施形態において、ロボットアームが、ロボット誤差に基づいて物品を転送する。ロボットアームは、エンクロージャシステムの任意の動作（例えば、ロボットアームの他の部材の較正動作、診断動作など）、及び／又は、後に自動教示エンクロージャシステムと同じロードポートにドッキングされる他のエンクロージャシステムの動作（例えば、ウエハ、キャリア、プロセスキットリング、配置検証ウエハなどの移送）のために、固定位置を使用する。
図５Ｄは、特定の実施形態に係る、（例えば、密閉された環境を維持しながら、）自動教示エンクロージャシステムを使用して診断動作を実行する方法５６０を示している。幾つかの実施形態において、ロボットアームに対して統計的プロセス制御（ＳＰＣ：ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）追跡を行って、ロボットアームが劣化しているかどうかを予め知りダウンタイムを計画するなどのために、診断動作が、周期的に（例えば、毎日、毎週、毎月）、ロボットアームが老朽化するにつれて、ロボットアーム及び／又はロボットアームが取り扱うウエハに関して問題が検出されたときに、のうちの１つ以上において実行される。診断動作は、ロボットアームの任意の構成要素が誤動作しているかどうかを判定するために実行されうる。
図５Ｄの方法５６０を参照すると、ブロック５６２において、ロボットアームが、較正基板の第１の幅に対応する第１の向きにある較正基板の下に位置決めされる。幾つかの実施形態において、ロボットアームのエンドエフェクタが、較正基板の下に位置決めされる。エンドエフェクタは、平面的な上面と、ロボットアームのリストとは反対側の１つ以上の遠位端と、を有する。１つ以上の遠位端はそれぞれ、平面的な表面から上方に延びる対応する突起（例えば、ファング）を有する。エンドエフェクタは、平面的な上面の上に配置されたプランジャを有する。平面的な上面は、基板を支持するよう構成されている。プランジャは、作動されると基板の１の側面を押すよう構成され、その一方で突起（例えば、ファング）が基板の他の側面を押圧しており、これにより、基板が、プランジャと突出部との間で把持（例えば、固定）される。ロボットアームは、エンドエフェクタを介して基板を固定しながら、基板を移送することが可能である。
ブロック５６４において、ロボットアームのプランジャが、作動して第１の向きにある較正基板を固定するよう指示される。較正基板を固定するために、較正基板は、エンドエフェクタの遠位端のパッド（例えば、ファング）とプランジャとの間で固定される。
ブロック５６６において、第１の向きにある基板を固定する際の第１の誤差の発生について判定される。ロボットアームは、閾値時間量に達するまで、又は、プランジャの遠位端とパッドとの間の距離が決定されたことに応じて基板がプランジャとパッドとの間に固定されていると判定される（例えば、センサが、プランジャの作動に対する閾値抵抗量を決定する）まで、のうちの早い方に達するまで、プランジャを作動しうる。例えば、プランジャとパッドとの間の距離は、プランジャの各作動ポジションと対応しうる。
幾つかの実施形態において、第１の誤差を決定することが、プランジャの閾値作動時間量内に基板がプランジャとパッドとの間に固定されていない（例えば、閾値時間量内に閾値抵抗量が検出されていない）と判定されたことに応じている。このことは、プランジャが、作動されないこと又は閾値速度を下回る速度で作動されることにより誤作動していることを示しうる。
幾つかの実施形態において、第１の誤差を決定することが、較正基板を固定するためにプランジャが閾値距離よりも大きく作動した（その結果、測定された幅が実際の幅よりも小さい、等）と判定したことに応じている。このことは、プランジャが、作動するよう指示されていた距離よりも小さく作動することにより誤作動していることを示しうる。
幾つかの実施形態において、第１の誤差を決定することは、第１の向きにある較正基板の測定された幅が、第１の向きにある較正基板の実際の幅とは異なっていると判定することに応じている。このことは、プランジャが、作動するよう指示された程度まで作動しておらず又は較正基板を適切に固定していないことにより誤作動していることを示しうる。
幾つかの実施形態において、第１の誤差は、較正基板がロボットアームに適切に着座していないこと（例えば、１つ以上の部分が、エンドエフェクタのファングの上に飛び出している）、又はエンドエフェクタの磨耗などに応じている。
ブロック５６８において、ロボットアームが、較正基板の、第１の幅とは異なる第２の幅に対応する第２の向きにある較正基板の下に位置決めされる。第１の向き又は第２の向きの一方が、較正基板の周面にあるフィーチャ（例えば、ノッチ、凹部）に対応している。
ブロック５７０では、ロボットアームのプランジャが、第２の向きにある較正基板を固定するために作動される。幾つかの実施形態において、ブロック５７０はブロック５６４と同様である。
ブロック５７２において、第２の向きにある較正基板を固定する際の第２の誤差の発生について判定される。幾つかの実施形態において、ブロック５７２はブロック５６６と同様である。幾つかの実施形態において、誤差の発生が、第１の向き又は第２の向きの一方について決定される（例えば、第１の向き又は第２の向きの他方には誤差がない）。
図６は、特定の実施形態に係るコンピュータシステム６００を示すブロック図である。幾つかの実施形態において、コンピュータシステム６００は、コントローラ１０９である（例えば、図１を参照）。コンピュータシステム６００（例えば、処理装置６０２）は、ロボットアームに、自動教示動作、較正動作、及び／又は診断動作を実行させるために使用される。
幾つかの実施形態において、コンピュータシステム６００は、（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、イントラネット、エクストラネット、又はインタネットといったネットワークを介して）他のコンピュータシステムに接続されている。コンピュータシステム６００は、クライアントサーバ環境ではサーバ若しくはクライアントコンピュータとして、又は、ピアツーピアの環境（又は分散）ネットワーク環境においてはピアコンピュータとして稼働する。コンピュータシステム６００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ：ｓｅｔ－ｔｏｐ ｂｏｘ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、サーバ、ネットワークルータ、スイッチ若しくはブリッジ、又は、そのマシンによって行われるアクションを規定する命令のセットを（連続的に又は別様に）実行することが可能な任意のマシンによって提供される。さらに、「コンピュータ」という用語は、本明細書に記載の方法のうちの任意の１つ以上を実行するために、１セットの（又は複数のセットの）命令を、個別に又は連携させて実行するコンピュータのいかなる集合も含むものとする。
さらなる態様において、コンピュータシステム６００は、処理装置６０２、揮発性メモリ６０４（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））、不揮発性メモリ６０６（例えば、リードオンリメモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）又は電気的消去可能なＲＯＭ （ＥＥＰＲＯＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ））、及び、データ記憶装置６１８を含み、これらはバス６０８を介して互いに通信する。
処理装置６０２は、汎用プロセッサ（例えば、複雑命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ：ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ：ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ：ｖｅｒｙ ｌｏｎｇ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｄ）マイクロプロセッサ、他の種類の命令セットを実装したマイクロプロセッサ、他の種類の命令セットの種類の組み合わせを実装したマイクロプロセッサ、又は、特化されたプロセッサ（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はネットワークプロセッサ）といった、１つ以上のプロセッサによって提供される。
コンピュータシステム６００は、（例えば、ネットワーク６７４を介して通信する）ネットワークインタフェースデバイス６２２をさらに含む。コンピュータシステム６００はまた、映像表示ユニット６１０（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））、英数字入力装置６１２（例えばキーボード）、カーソル制御装置６１４（例えばマウス）、及び信号生成装置６２０も含む。
幾つかの実現において、データ記憶装置６１８が、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体６２４を含み、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体６２４には、本明細書に記載の方法又は機能のうちの任意の１つ以上を符号化する命令６２６が格納され、命令６２６は、本明細書に記載の方法を実現するための（例えば、ロボットアームに自動教示動作を実行させるため、ロボットアームに較正動作を実行させるため、ロボットアームに診断動作を実行させるため、及び／又は図４Ｃの方法４７０を実行するための）命令を含む。
命令６２６はまた、コンピュータシステム６００によって実行される間、不揮発性メモリ６０４内及び／又は処理装置６０２内に、完全に又は少なくとも部分的に常駐し、従って、不揮発性メモリ６０４及び処理装置６０２も、幾つかの実施形態において、マシン可読記憶媒体を構成する。
示される例では、コンピュータ可読記憶媒体６２４が単一の媒体として示されているが、「非一過性のコンピュータ可読記憶媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）」という用語は、１つ以上の実行可能な命令セットを格納する単一の媒体又は複数の媒体（例えば、集中データベース又は分散データベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバ）を含むものとする。「非一過性のコンピュータ可読記憶媒体」という用語はまた、コンピュータにより実行するための命令のセットであって、本明細書に記載の方法のうちの任意の１つ以上をコンピュータに実施させる命令のセットを格納又は符号化することが可能ないずれの媒体も含むものとする。「非一過性のコンピュータ可読記憶媒体」という用語は、固体メモリ、光媒体、及び磁気媒体を含むが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載の方法、構成要素、及び特徴が、別々のハードウェア構成要素によって実現され、又はＡＳＩＣＳ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、又は同様のデバイスといった他のハードウェア構成要素の機能に組み込まれている。幾つかの実施形態において、方法、構成要素、及び特徴が、ハードウェアデバイス内のファームウェアモジュール又は機能回路によって実現される。さらに、幾つかの実施形態において、方法、構成要素、及び特徴が、ハードウェアデバイスとコンピュータプログラム構成要素との任意の組合せにおいて、又はコンピュータプログラムにおいて実現される。
特に規定されない限り、「走査する（ｓｃａｎｎｉｎｇ）」、「移動する（ｍｏｖｉｎｇ）」、「～させる（ｃａｕｓｉｎｇ）」、「実施する（ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ）」「取り除く（ｒｅｍｏｖｉｎｇ）」、「配置する（ｐｌａｃｉｎｇ）」、「指示する（ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ）」、「判定する（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「配置する（ｄｉｓｐｏｓｉｎｇ）」、「作動させる（ａｃｔｕａｔｉｎｇ）」、又は「位置決めする（ｌｏｃａｔｉｎｇ）」等といった用語は、コンピュータシステムであって、当該コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的（電子的）量として表されるデータを操作し、当該コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ、又は他のこのような情報記憶デバイス、伝送デバイス、若しくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに変換するコンピュータシステムによって実行又は実現されるアクション及びプロセスを指している。さらに、本明細書では、「第１の（ｆｉｒｓｔ）」、「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」、「第３の（ｔｈｉｒｄ）」、「第４の（ｆｏｕｒｔｈ）」等の用語は、様々な要素の間で区別するためのラベルとして示されており、その数字表示に従った順序的意味を有さなくてよい。
本明細書に記載の例は、本明細書に記載の方法を実行するための装置にも関する。幾つかの実施形態において、本装置は、本明細書に記載の方法を実行するために特別に構築され、又はコンピュータシステムに格納されたコンピュータプログラムによって選択的にプログラムされた汎用コンピュータシステムを含む。幾つかの実施形態において、このようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読な有形の記憶媒体に格納されている。
本明細書に記載の方法及び実例は、いかなる特定のコンピュータ又はその他の装置にも本質的に関連していない。様々な汎用システムが、本明細書に記載された教示に従って使用可能であり、又は、より特殊化された装置が、本明細書に記載の方法及び／又はその個々の機能、ルーチン、サブルーチン、若しくは動作のそれぞれを実行するために構築されうる。様々な上記システムの構造の例が、先の明細書の記載において説明されている。
先の明細書の記載では、本開示の幾つかの実施形態が良く理解できるように、特定のシステム、構成要素、方法などの例といった数多くの具体的な詳細事項について説明している。しかしながら、本開示の少なくとも幾つかの実施形態が、上記の具体的な詳細事項がなくとも実施可能であることは、当業者には明らかであろう。他の例において、本開示を不必要に曖昧にすることを回避するために、周知の構成要素又は方法が詳細には記載されず、又は簡素なブロック図の形式で提示される。したがって、記載された特定の詳細事項は、例示的なものにすぎない。特定の実施形態は、上記の例示的な詳細事項から変更することができ、それでもなお本開示の範囲に入ると考えられる。
本明細書を通じて、「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」又は「或る実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」とは、その実施形態との関連で記載される特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれるということを意味している。したがって、本明細書の様々な箇所に現われる「一実施形態において」又は「或る実施形態において」というフレーズは、全てが必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、「又は（ｏｒ）」という用語は、排他的な「又は」というより、包含的な「又は」を意味することが意図されている。「約（ａｂｏｕｔ）」又は「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語が本明細書で使用されるとき、これは、提示される公称値が±１０％の範囲内で正確であることを意味することが意図されている。
本明細書に記載の方法の動作は、特定の順序で示され記載されているが、各方法の動作の順序を変更することが可能であり、これにより、或る動作は逆の順序で実行され、或る動作は他の動作と少なくとも部分的に同時に実行される。他の実施形態において、命令又は別々の動作の下位工程が、断続的に及び／又は交互に実行される。
先の明細書の記載は、限定ではなく例示を意図するものと理解されたい。先の明細書の記載を読んで理解すれば、当業者には他の多くの実施形態が明らかとなろう。従って、本開示の範囲は、当該権利が付与される均等物の完全な範囲と共に、添付の特許請求の範囲を参照して定められる。

Claims (20)

  1. 自動教示エンクロージャシステムであって、
    前記自動教示エンクロージャシステムの内部空間を少なくとも部分的に包囲する複数の表面と、
    前記内部空間内に少なくとも部分的に配置された自動教示ピンであって、前記自動教示エンクロージャシステム内に固定位置を有する走査可能なフィーチャである自動教示ピンと、
    前記複数の表面のうちの１つ以上に結合されたフロントインタフェースであって、前記自動教示エンクロージャシステムをウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続するためのフロントインタフェースと、
    を備え、
    前記自動教示ピンが、前記ウエハ処理システムのロボットアームの自動教示動作を可能とし、前記自動教示動作が、前記自動教示エンクロージャシステム内の前記固定位置を、前記ウエハ処理システムの前記ロボットアームに自動的に教示する動作である、自動教示エンクロージャシステム。
  2. 前記複数の表面のうちの底面に結合されたベースプレートであって、前記ロードポートの実質的に水平方向の部分と接続するためのベースプレートをさらに備え、
    前記自動教示ピンが、前記ベースプレートに固定されており、前記底面を貫通して前記内部空間内へと延在する、請求項１に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  3. 前記ベースプレートが、前記ロードポートの前記実質的に水平方向の部分の運動学的ピンと係合するための複数のレセプタクルを含み、前記自動教示ピンの前記固定位置は、前記複数のレセプタクルに対して相対的である、請求項２に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  4. 前記自動教示ピンが、
    前記自動教示ピンを前記ベースプレートに固定するクランプと、
    前記クランプと前記ベースプレートの間に固定されるシール部と、
    を含む、請求項２に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  5. 前記自動教示ピンが、
    円筒状の側壁を含む第１の部分であって、
    前記ロボットアームが前記第１の部分を使用して前記自動教示エンクロージャシステム内の前記固定位置を特定する、第１の部分
    をさらに含む、請求項２に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  6. 前記自動教示ピンが、
    平面的な側壁を含んでおり、前記第１の部分と前記ベースプレートとの間に配置された第２の部分であって、ロボットアーム誤差の較正を可能とするよう構成された第２の部分
    をさらに含む、請求項５に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  7. 前記自動教示エンクロージャシステムが、
    前記複数の表面のうちの少なくとも１つに結合されており、前記自動教示エンクロージャシステムの移送を可能とするよう構成されたハンドル又はオーバヘッド移送（ＯＨＴ：ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）フランジの少なくとも一方と、
    前記複数の表面のうちの少なくとも１つに結合された１つ以上のパージアダプタであって、
    前記ロードポートにドッキングされたことに応じて、前記フロントインタフェースが前記ロードポートに密着し、前記自動教示エンクロージャシステムの前記内部空間は、前記自動教示エンクロージャシステムが開けられる前に前記１つ以上のパージアダプタを介してパージされるよう構成される、１つ以上のパージアダプタと、
    を含む、請求項１に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  8. 前記ロボットアームのエンドエフェクタが、前記内部空間に入って前記自動教示ピンを走査し、前記ロボットアームの前記自動教示動作を実行する、請求項１に記載の自動教示エンクロージャシステム。
  9. 方法であって、
    自動教示エンクロージャシステムの内部空間と、ウエハ処理システムのファクトリインタフェースの内部と、を含む密閉された環境を確立するために、前記自動教示エンクロージャシステムのフロントインタフェースを、前記ファクトリインタフェースのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続することと、
    前記密閉された環境を維持しながら、前記ファクトリインタフェースのロボットアームによって、前記自動教示エンクロージャシステムの前記内部空間内に配置された自動教示ピンを走査することと、
    前記走査の結果に基づいて、前記自動教示エンクロージャシステムに関連付けられた固定位置を決定することであって、物品が、前記固定位置に基づいてロボットアームによって転送される、固定位置を決定することと、
    を含む、方法。
  10. 前記自動教示エンクロージャシステムの、少なくとも部分的に前記内部空間を包囲する複数の表面のうちの少なくとも１つに結合された１つ以上のパージアダプタを介して、前記自動教示エンクロージャシステムをパージすることと、
    続いて前記自動教示エンクロージャシステムを開けて、前記密閉された環境を確立することと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記ロボットアームによって、前記自動教示エンクロージャシステムの前記内部空間内の自動教示ピンより上方の複数の支持構造に載置された較正基板の較正ピンを、前記較正基板の第１の位置を決定するために走査することと、
    前記ロボットアームによって、前記複数の支持構造から前記較正基板を取り除くことと、
    前記較正基板を第１の位置に配置するよう、前記ロボットアームに指示することと、
    前記較正基板の第２の位置を決定するために、前記ロボットアームによって、前記較正基板の前記較正ピンを再び走査することと、
    前記第１の位置と前記第２の位置との間の差に基づいて、ロボットアーム誤差を決定することと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記固定位置を決定することが、前記ロボットアーム誤差にさらに基づいている、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記ロボットアームに物品を転送させることが、前記ロボットアーム誤差にさらに基づいている、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記較正基板の第１の幅に対応する第１の向きにある前記較正基板の下に、前記ロボットアームを位置決めすることと、
    前記第１の向きにある前記較正基板を固定するために、前記ロボットアームのプランジャを作動させることと、
    前記第１の向きにある前記較正基板を固定する際に、第１の誤差が発生するかどうかを判定することと、
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記較正基板の、前記第１の幅とは異なる第２の幅に対応する第２の向きにある前記較正基板の下に、前記ロボットアームを位置決めすることと、
    前記第２の向きにある前記較正基板を固定するために、前記プランジャを作動させることと、
    前記第２の向きにある前記較正基板を固定する際に、第２の誤差が発生するかどうかを判定することと、
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
  16. エンクロージャシステムであって、
    前記エンクロージャシステムの内部空間を少なくとも部分的に包囲する複数の表面と、
    前記内部空間内に配置された複数の支持構造と、
    前記内部空間内の前記複数の支持構造に載置された較正基板であって、較正ピンを含む較正基板と、
    前記複数の表面のうちの１つ以上に結合されたフロントインタフェースであって、前記エンクロージャシステムをウエハ処理システムのロードポートの実質的に垂直方向の部分と接続するよう構成されたフロントインタフェースと、
    を備え、
    前記較正基板によって、前記ウエハ処理システムのロボットアームのロボットアーム誤差を自動的に決定するという前記ロボットアームの較正動作が可能となる、エンクロージャシステム。
  17. 前記複数の表面のうちの前記１つ以上と接続し、前記エンクロージャシステムの移送中に前記較正基板の移動を防止するドアをさらに備える、請求項１６に記載のエンクロージャシステム。
  18. 前記較正ピンより下方の前記内部空間内に少なくとも部分的に配置された自動教示ピンであって、前記自動教示エンクロージャシステム内に固定位置を有する走査可能なフィーチャであり、前記自動教示ピンによって、前記ロボットアームの自動教示動作が可能となり、前記自動教示動作は、前記自動教示エンクロージャシステム内の前記固定位置を前記ロボットアームに自動的に教示する動作である、自動教示ピン
    をさらに含む、請求項１６に記載のエンクロージャシステム。
  19. 前記較正基板を支持するための、前記自動教示ピンに載置されたカラーをさらに含む、請求項１８に記載のエンクロージャシステム。
  20. 前記較正基板によって、前記較正基板を固定する際に第１の誤差が発生するかどうかを判定するという前記ロボットアームの診断動作が可能となる、請求項１６に記載のエンクロージャシステム。
JP2023125903A 2019-12-09 2023-08-02 自動教示エンクロージャシステム Pending JP2023171714A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/708,337 2019-12-09
US16/708,337 US11370114B2 (en) 2019-12-09 2019-12-09 Autoteach enclosure system
JP2022533062A JP7326619B2 (ja) 2019-12-09 2020-12-09 自動教示エンクロージャシステム
PCT/US2020/064090 WO2021119180A1 (en) 2019-12-09 2020-12-09 Autoteach enclosure system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022533062A Division JP7326619B2 (ja) 2019-12-09 2020-12-09 自動教示エンクロージャシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023171714A true JP2023171714A (ja) 2023-12-05

Family

ID=76210710

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022533062A Active JP7326619B2 (ja) 2019-12-09 2020-12-09 自動教示エンクロージャシステム
JP2023125903A Pending JP2023171714A (ja) 2019-12-09 2023-08-02 自動教示エンクロージャシステム

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022533062A Active JP7326619B2 (ja) 2019-12-09 2020-12-09 自動教示エンクロージャシステム

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11370114B2 (ja)
JP (2) JP7326619B2 (ja)
KR (2) KR20230088929A (ja)
CN (2) CN117162146A (ja)
TW (2) TWI818212B (ja)
WO (1) WO2021119180A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11370114B2 (en) * 2019-12-09 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Autoteach enclosure system
US11295973B2 (en) * 2020-02-11 2022-04-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and method for automated wafer carrier handling
US20220285180A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-08 Applied Materials, Inc. Enclosure system structure

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3869098B2 (ja) * 1997-11-28 2007-01-17 大日本スクリーン製造株式会社 搬送装置、基板搬入搬出装置及び基板処理装置
US6323616B1 (en) 1999-03-15 2001-11-27 Berkeley Process Control, Inc. Self teaching robotic wafer handling system
KR20010006828A (ko) * 1999-06-01 2001-01-26 고미야 히로요시 기판 수납 지그, 평가 조정 지그 및 지그 교정 방법
CN100431806C (zh) * 2001-09-07 2008-11-12 株式会社安川电机 晶片位置教示方法和教示用夹具
US7572092B2 (en) 2002-10-07 2009-08-11 Brooks Automation, Inc. Substrate alignment system
US6934606B1 (en) 2003-06-20 2005-08-23 Novellus Systems, Inc. Automatic calibration of a wafer-handling robot
US7039498B2 (en) 2003-07-23 2006-05-02 Newport Corporation Robot end effector position error correction using auto-teach methodology
US7792350B2 (en) 2003-11-10 2010-09-07 Brooks Automation, Inc. Wafer center finding
JP4047826B2 (ja) 2004-03-25 2008-02-13 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及び移載機構の自動教示方法
JP4506255B2 (ja) * 2004-04-19 2010-07-21 株式会社安川電機 ウェハ位置教示方法およびそのロボット
ATE401170T1 (de) * 2004-10-25 2008-08-15 Univ Dayton Verfahren und system zum ermöglichen von erhöhter genauigkeit bei mehrfachverbundenen robotern durch berechnung der kinematischen robotermodellparameter
JP4930853B2 (ja) * 2005-07-15 2012-05-16 株式会社安川電機 ウェハ搬送装置
EP2104862B1 (en) * 2006-12-29 2012-08-08 inTEST Corporation Test head positioning system and method
US20080179287A1 (en) 2007-01-30 2008-07-31 Collins Kenneth S Process for wafer backside polymer removal with wafer front side gas purge
US8784033B2 (en) 2009-01-11 2014-07-22 Applied Materials, Inc. Robot systems, apparatus and methods for transporting substrates
US8397739B2 (en) 2010-01-08 2013-03-19 Applied Materials, Inc. N-channel flow ratio controller calibration
TWI431712B (zh) * 2011-09-20 2014-03-21 Gudeng Prec Ind Co Ltd 大型前開式晶圓盒
US9579788B2 (en) 2012-02-10 2017-02-28 Ascent Ventures, Llc Automated testing and verification of a robotic system
US10842461B2 (en) 2012-06-21 2020-11-24 Globus Medical, Inc. Systems and methods of checking registrations for surgical systems
JP6185268B2 (ja) * 2013-03-26 2017-08-23 信越ポリマー株式会社 基板収納容器
JP6438189B2 (ja) * 2013-10-01 2018-12-12 川崎重工業株式会社 ロボット及びロボットの制御方法
JP6384195B2 (ja) * 2014-08-20 2018-09-05 株式会社安川電機 ロボットシステムおよびロボット教示方法
US11605546B2 (en) 2015-01-16 2023-03-14 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US10658222B2 (en) 2015-01-16 2020-05-19 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US20170263478A1 (en) 2015-01-16 2017-09-14 Lam Research Corporation Detection System for Tunable/Replaceable Edge Coupling Ring
US10041868B2 (en) 2015-01-28 2018-08-07 Lam Research Corporation Estimation of lifetime remaining for a consumable-part in a semiconductor manufacturing chamber
US10014198B2 (en) 2015-08-21 2018-07-03 Lam Research Corporation Wear detection of consumable part in semiconductor manufacturing equipment
JP6468159B2 (ja) 2015-10-15 2019-02-13 株式会社安川電機 搬送システムおよび搬送方法
US10062599B2 (en) 2015-10-22 2018-08-28 Lam Research Corporation Automated replacement of consumable parts using interfacing chambers
US9881820B2 (en) 2015-10-22 2018-01-30 Lam Research Corporation Front opening ring pod
US20170115657A1 (en) 2015-10-22 2017-04-27 Lam Research Corporation Systems for Removing and Replacing Consumable Parts from a Semiconductor Process Module in Situ
US10124492B2 (en) 2015-10-22 2018-11-13 Lam Research Corporation Automated replacement of consumable parts using end effectors interfacing with plasma processing system
US10985078B2 (en) 2015-11-06 2021-04-20 Lam Research Corporation Sensor and adjuster for a consumable
JP2017108049A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 Tdk株式会社 Ｅｆｅｍにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法
WO2017131927A1 (en) 2016-01-26 2017-08-03 Applied Materials, Inc. Wafer edge ring lifting solution
US10651015B2 (en) 2016-02-12 2020-05-12 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
US10699878B2 (en) 2016-02-12 2020-06-30 Lam Research Corporation Chamber member of a plasma source and pedestal with radially outward positioned lift pins for translation of a substrate c-ring
US10438833B2 (en) 2016-02-16 2019-10-08 Lam Research Corporation Wafer lift ring system for wafer transfer
US11011353B2 (en) 2016-03-29 2021-05-18 Lam Research Corporation Systems and methods for performing edge ring characterization
US10312121B2 (en) 2016-03-29 2019-06-04 Lam Research Corporation Systems and methods for aligning measurement device in substrate processing systems
JP6635888B2 (ja) 2016-07-14 2020-01-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理システム
JP6568828B2 (ja) * 2016-08-01 2019-08-28 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ティーチング治具、基板処理装置及びティーチング方法
JP2018054500A (ja) 2016-09-29 2018-04-05 東京エレクトロン株式会社 位置検出システム及び処理装置
JP6812224B2 (ja) 2016-12-08 2021-01-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び載置台
US9947517B1 (en) 2016-12-16 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Adjustable extended electrode for edge uniformity control
US10553404B2 (en) 2017-02-01 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Adjustable extended electrode for edge uniformity control
JP6812264B2 (ja) 2017-02-16 2021-01-13 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置、及びメンテナンス装置
US11404249B2 (en) 2017-03-22 2022-08-02 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
JP6656200B2 (ja) 2017-04-12 2020-03-04 東京エレクトロン株式会社 位置検出システム及び処理装置
TW202341281A (zh) 2017-04-26 2023-10-16 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置
JP7158877B2 (ja) * 2018-03-29 2022-10-24 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法
KR20210125067A (ko) * 2019-02-08 2021-10-15 야스카와 아메리카 인코포레이티드 관통 빔 자동 티칭
US11279032B2 (en) * 2019-04-11 2022-03-22 Applied Materials, Inc. Apparatus, systems, and methods for improved joint coordinate teaching accuracy of robots
CN109979305A (zh) * 2019-05-09 2019-07-05 上海洛倍智能科技有限公司 一种工业机器人基础教学实训工作站
US20220254666A1 (en) * 2019-07-26 2022-08-11 Lam Research Corporation Integrated adaptive positioning systems and routines for automated wafer-handling robot teach and health check
US20220270901A1 (en) * 2019-07-29 2022-08-25 Lam Research Corporation Integrated hardware-software computer vision system for autonomous control and inspection of substrate processing systems
US11370114B2 (en) * 2019-12-09 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Autoteach enclosure system
US11569102B2 (en) * 2020-02-14 2023-01-31 Applied Materials, Inc. Oxidation inhibiting gas in a manufacturing system

Also Published As

Publication number Publication date
US20210170584A1 (en) 2021-06-10
CN114830321B (zh) 2023-08-29
KR20230088929A (ko) 2023-06-20
JP7326619B2 (ja) 2023-08-15
TW202132929A (zh) 2021-09-01
KR102545086B1 (ko) 2023-06-16
TWI818212B (zh) 2023-10-11
TW202403483A (zh) 2024-01-16
CN114830321A (zh) 2022-07-29
JP2022551767A (ja) 2022-12-13
CN117162146A (zh) 2023-12-05
WO2021119180A1 (en) 2021-06-17
KR20220108172A (ko) 2022-08-02
US11370114B2 (en) 2022-06-28
US20220324100A1 (en) 2022-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7326619B2 (ja) 自動教示エンクロージャシステム
US11823937B2 (en) Calibration of an aligner station of a processing system
US11766782B2 (en) Calibration of an electronics processing system
KR20220157465A (ko) 인클로저 시스템 셸프
US20230058606A1 (en) Mapping of a replacement parts storage container
JP2022533153A (ja) プロセスキットエンクロージャシステム
JP2005262367A (ja) 搬送ロボットの搬送ズレ確認方法及び処理装置
US20240025670A1 (en) Substrate processing system carrier
US20220285180A1 (en) Enclosure system structure

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230929

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230929