JP5820559B2 - 高速基板配置装置 - Google Patents

Description

発明の分野

本願発明は基板配置装置に関する。

集積回路（ＩＣ）は半導体材料からなる基板（ウエハ）から製造される。ＩＣ製造中、通常、ウエハはカセットに収容されており、ウエハは処理装置に搬送される。処理装置では、ウエハは基板搬送装置を介してカセットから取り除かれ、ウエハについて更なる処理を行う為に、予め決められた配向となるように、ウエハ配置装置に置かれる。

従来の配置装置では、基板搬送装置がウエハをウエハ配置装置に設置し、それから、基板搬送装置がウエハの配置処理中にウエハ配置装置から離す。この結果、ウエハの配置処理の前後において、基板搬送装置が収縮及び伸張するので、ウエハを配置する時間が増大してしまう。また、ウエハの配置を特徴づけるもの又はウエハの基準マークが、例えば、把部の載置パッドのようなウエハの基準マークを感知装置から覆い隠す配置装置の機構上に置かれると、ウエハが再配置され、基準マークが再感知されるので、配置時間が更に増大してしまう。配置処理中に基板搬送装置が繰りかえして作動し、ウエハの配置が妨害されると、配置処理が非効率となり、その結果、ウエハ処理能力と生産能力が減退してしまう。

基板搬送装置がウエハを配置装置に再配置する可能性があり、配置装置を介して多数のウエハは処理されるので、一回分のウエハを配置するのに必要な時間は、かなり増大される。以下の表１は従来の基板配置装置を用いた従来の配置処理を示している。

配置時間の増大に加えて、ウエハの移動は配置処理を生じ、その結果、ウエハは、配置装置の把部（以下、チャックまたはつまみ具とも称する）から何度も持ち上げられ、何度も置かれることとなる。更に、ウエハが余計に掴まれるので、ウエハの背面に損傷、汚染を与える可能性が増大してしまう。

従来の配置装置の設計では、通しビーム検知器を使用する故、ウエハがつかみパッド上に置かれると、信頼性良く基準マークを検出することはできない。また、基板搬送装置がウエハをつかむ経路を妨害しないで、任意にウエハの方向を定めることはできないし、基板搬送装置が２回未満の回数でウエハを再配置することは保障できない。また、従来の配置装置を用いてウエハを適切に配置するのに必要な再試行の動作数が増大すると、正確に、ウエハを基準位置に配置することはできなくなってしまう。さらに、配置装置の下で伸張された基板搬送装置を用いて、ウエハは配置できないので、配置動作毎に、基板搬送装置による更なる伸張及び伸縮動作を必要とする。

米国特許６，４６８，０２２Ｂ１と米国特許６３５，７９９６Ｂ２は、ウエハ基準マークを検知するためのエッジローリングと、コストのかかるエッジ検出装置（センサデバイス）の実施例を開示している。

本願発明の実施例は以下に説明するように、従来のウエハ配置装置の問題を克服している。

本発明の基板配置装置の一実施例によれば、基板配置装置は、フレームと、逆把部と、検出装置と、基板搬送機構とを含む。フレームは、基板搬送装置が前記基板配置装置に対して基板を搬送するよう許容されている。逆把部は、前記基板を保持することができ、把部駆動シャフトによって前記フレームに可動的に接続され、前記把部駆動シャフトと連動して前記フレームに対して移動し且つ前記基板を配置する。検出装置は、前記逆把部と前記把部駆動シャフトの間に位置し、前期基板の特徴を決定づける位置を検出する。基板搬送機構は、前記フレームに可動的に接続され、前記逆把部の下方に位置する前記フレーム内に位置し、前記基板を前記逆把部から前記基板搬送装置に搬送する。

発明の基板配置装置の別の実施例によれば、基板配置装置は、フレームと端部保持チャックシステムとを含む。フレームは、端部保持基板搬送装置が前記基板配置装置に対して基板を搬送するよう許容されている。端部保持装置は、前記フレームに接続され、前記基板を保持し且つ前記基板を回転して所望の基板配置方位に位置づける。前記端部保持装置は、前記端部保持基板搬送装置とは独立して、前記基板を前記所望の基板配置方位に位置づけるように構成され、前記端部保持基板搬送装置に対する前記所望の基板配置方位の如何に関わらず、前記基板を回転して再配置せずに、前記基板を前記所望の基板配置方位に搬送することできる。

発明の基板配置装置の更に別の実施例によれば、基板配置装置は、フレームと、回転自在なセンサーヘッドと、基板支持体とを含む。フレームは、前記基板の特徴を決定する位置を検知する少なくとも一つの検知装置を有し、駆動シャフトによって前記フレームと可動的に連結され、前記駆動シャフトと連動して前記フレームに対して可動である。基板支持体は、前記フレームに搭載され、前記基板の特徴を決定づける位置が前記回転自在なセンサーヘッドによって検知された際に前記フレームを支持する。前記基板支持体は前記基板の周縁部と接触する支持パッドを有し、前記検知装置は前記支持パッドに対する前記基板の特徴を決定する前記位置とは独立して、前記基板の特徴を決定する前記位置を検知することができる。

発明の基板配置装置の更に別の実施例によれば、基板配置装置は、フレームと、駆動部と、第１基板連動部と、第２基板連動部とを含む。フレームは、基板搬送装置が基板を前記基板配置装置に対して搬送するように許容されている。駆動部は前記フレームに接続されている。第１基板連動部は、可動するように前記フレームに接続され、前記基板と直接的に連動し、前記駆動部に動作可能となるように接続され、前記駆動部によって前記フレームに対して移動することができる。第２基板連動部は、可動するように前記フレームに接続され、前記基板と直接的に連動し、前記駆動部に動作可能となるように接続され、前記駆動部によって前記フレームに対して移動することができる。前記第１基板連動部は前記基板の特徴を決定づける位置を検知するように動き、前記第２基板連動部は前記基板の再配置するように動くことができる。

発明の詳細な説明

本願発明は、図面に示され且つ以下で説明される実施例を参照して説明されるが、本発明が実施例の多くの変形例によって具現化されると理解すべきである。更に、要素若しくは材料の最適なサイズ、形状、型式はいかなるものであってもよい。

図１には、本発明の特徴を組み入れた半導体基板処理装置１００の概略的な平面図が示されている。図１に示されていた処理装置は、多基板処理チャンバー１０２を備えた典型的な処理装置である。少なくとも一つの処理チャンバー１０２は、一つの基板配置装置１０５を有する。多基板処理チャンバー１０２に加えて、基板処理装置１００は搬送チャンバー１０４に接続された基板カセットホルダー１０１を含んでもよい。多基板処理チャンバーは搬送チャンバー１０４に接続されていてもよい。基板搬送装置１０３は搬送チャンバー１０４に少なくとも部分的に位置しており、例えば半導体ウエハなどの基板を、処理チャンバー１０２とカセットホルダー１０１との間において搬送するように許容されている。基板搬送装置１０３は、基板を保持するエンドエフェクター（基板ホルダー）１０６を有する。図１に示されていた基板搬送装置１０３は典型例であり、その他、最適に配置されていてもよい。基板処理装置１００で使用されうる基板搬送装置の実施例は、米国特許６，４８５，２５０Ｂ２、米国特許６，２３１，２９７、米国特許５，７６５，９８３、および米国特許５，５７７，８７９に示されている。それらの全てが、そのまま本願明細書中に組み入れられている。基板搬送装置はスカラータイプ（ｓｃａｒａ ｔｙｐｅ）であってもよいし、エンドエフェクターを直線的に動作させる多重リンケージを有しいてもよい。基板搬送装置１０３には、各々が１つ以上のウエハを保持できる１つ以上のエンドエフェクター１０６を有してもよい。また、エンドエフェクター１０６は、端部保持エンドエフェクター又は真空保持エンドエフェクターであってもよい。変形例では、基板処理装置１００は所望数のチャンバーを備え、他の所望の構成によって構成されてもよい。

例えば、直径が２００ｍｍ又は３００ｍｍである半導体ウエハなどの基板がどのような適切な型であっても、基板処理装置１００内で処理され、且つ基板配置装置１０５によって処理される。半導体ウエハを予定された配向に従って配置するため、一般に、半導体ウエハは位置決定特徴としての照準又は基準マーク（基準／位置決定特徴）２２０（図３参照）を有する。

集積回路を生産する場合では、集積回路は半導体材料のウエハから生産される。ウエハは、密接に区切られた１つ以上のスロット内に収納されてもよく、そのスロットの各々が１つのウエハを保持してもよい。カセットは基板処理装置１００を積み込むか又は降ろす第一基板カセットホルダー上に置かれてもよい。基板搬送装置１０３は、エンドエフェクター１０６で１枚のウエハをつかんで、基板配置装置１０５を内蔵する基板処理チャンバー１０２にウエハを輸送する。

以下で説明されるように、実施例の一つにおける基板配置装置１０５は、一般にフレーム、把部、検出装置、および基板搬送機構を有する。エンドエフェクター１０６は、ウエハを基板配置装置の把部の上に載せる。基板配置装置の把部では、ウエハが回転され、検出装置によってウエハの基準マークが検出される。そのウエハはその後の処理のために予め決められた位置に配置される。ウエハは、基板搬送装置エンドエフェクター１０６によって基板配置装置から取り外され、更なる処理のために他の基板処理チャンバー１０２に搬送されてもよい。基板配置装置１０５は、基準マークの配向及び基板配置装置１０５内におけるエンドエフェクター１０６の位置とは独立して、基準マークを検知し、且つ位置決めする。ウエハがいったん処理されると、基板はもう一方の基板カセットホルダー１０１上のカセット内に収納されてもよい。

図２Ａ−２Ｃを参照すると、第一実施例においては、基板配置装置１０５は、一般に、フレーム２０５、逆把部２０６、逆把部駆動部２１６、駆動システム２０７、検出装置（センサデバイス）２０９、基板搬送機構２１０、搬送機構駆動部２１１、および駆動システム２２２を含む。図２Ａ−２Ｃに示す実施例では、フレーム２０５は、穴部、開口部、又はスロット２１３を有してもよい。基板搬送装置１０３（図１を参照）は、基板２１２（搬送用エンドエフェクター１０６の上に保持される）をフレーム２０５の内外へ搬送する。従って、開口部２１３を介して、エンドエフェクター１０６は基板配置装置１０５にアクセスすることができる。

この実施例では、逆把部２０６はフレーム２０５の最高部２０５Ａに隣接して位置してもよい。基板２１２と逆把部２０６の側面図と底面図を示す図２Ａ及び３に示されているように、逆把部２０６はスパン部材２０６Ａと下降伸張部２０６Ｂを有してもよい。図 ２Ａ−２Ｃに最もよく示されているように、スパン部材２０６Ａと下降伸張部２０６Ｂは、フレーム２０５内に位置している時、基板２１２と搬送エンドエフェクター１０６の上で環状にされる。スパン部材２０６Ａは以下で説明されるように逆把部２０６を駆動システム２０７の駆動部２１６に連結させる。下降伸張部２０６Ｂがスパン部材２０６Ａから下向きに伸張する間、スパン部材２０６Ａは基板２１２の表面に面している。基板２１２が逆把部２０６によって保持され際に基板２１２を支持する載置パッド２０６Ｃが、各々の下降伸張部２０６Ｂに備えられている。逆把部２０６が基板２１２を保持する時、各々の下降伸張部２０６Ｂは、スパン部材２０６Ａから十分下向きに広がり、各々の下降伸張部２０６Ｂ上の載置パッド２０６Ｃは基板２１２の底面に沿って基板２１２の辺縁エッジに接触するように位置される。したがって、下降伸張部２０６Ｂは、スパン部材２０６Ａ、すなわち基板の上側から基板２１２の反対面付近に到達し、基板２１２の辺縁エッジの底面をはめ込む。したがって、把部２０６は本明細書おいて逆把部２０６と呼ばれている。載置パッド２０６Ｃは非動性載置パッドであってもよいし、その代わりに載置パッド２０６Ｃは動的に基板２１２を掴んでもよい。変形例においては、逆把部はいかなる他の適当な構成で構成されてもよい。

この実施例の逆把部駆動システム２０７は、フレーム２０５の最高部２０５Ａに位置する回転式の駆動システムであり、駆動部２１６を通して逆把部２０６と連結されている。駆動システム２０７で使用されるモータの実施例はステップモータとサーボモータを含む。そのモータは、ブラシ不要でもよく、光センサー２０９によって送信される信号を利用して、基板２１２の配置を調整するエンコーダを有してもよい。そのエンコーダはウエハの基準マークの検知に対応している。逆把部駆動システム２０７は基板搬送機構駆動システム２２２から独立している。変形例では、逆把部駆動システム２０７はいかなる他の適当な構成であってもよい。

図２Ａで見られるように、基板配置装置１０５は汚染遮蔽体２０８を有する。基板が逆把部によって保持された時、汚染遮蔽体２０８は、逆把部駆動システム２０７の駆動部２１６及び基板の上の回転可能なスパン部分２０６Ａと基板２１２との間にあるフレーム２０５の最高部２０５Ａの近くに位置する。逆把部２０６が２００ｍｍ又は３００ｍｍの基板２１２を保持する場合は、汚染遮蔽体２０８は、一般に、形状が平坦であり、逆把部２０６にちょうど納まる直径を有し、その上、基板全体を保護する。汚染遮蔽体はフレーム２０５に対して固定されてもよい。図２Ａ−２Ｃに示されているように、この実施例では、汚染遮蔽体２０８は、逆把部２０６の回転を妨げないように、フレームに取り付けられている。この実施例では、汚染遮遮蔽体２０８は、逆把部２０６を駆動する駆動シャフト２１６を通して同心円状に拡がる支持体２２１により支持されていてもよい。汚染遮蔽体は、金属又はプラスチックなどのどんな適当な素材から形成されていて、例えば、略円形といったいかなる平面的な形状であってもよい。変形例では、汚染遮蔽体２０８はいかなる他の適当な構成のものであってもよい。

図２Ａ−２Ｃに示されているように、基板配置装置１０５は基板の基準マーク２２０を検出する検出装置２０９を有する。この実施例では、検出装置２０９は反射光学検出器である。変形例では、検出装置２０９は、容量性及び誘導性センサーを含むいかなる他の適当な検出装置であってもよい。この実施例では、検出装置２０９は汚染遮蔽体２０８に搭載されてもよい。変形例においては、検出装置２０９はいかなる他の適当な方法でも搭載されてもよい。但し、基板２１２が逆把部２０６によって保持される場合、基板が検出装置２０９の検出範囲内に位置し、且つ逆把部２０６の回転が検出装置２０９及び検出装置２０９によって制限されないように、検出装置２０９は搭載される。検出装置２０９が逆把部２０６の回転軸線の中心から放射状に設置されるので、基板２１２の辺縁エッジとその基準マーク２２０はセンサー２０９のレジストリー通りに配置され、基準マーク２２０の感知は回転する把部の構造により妨げられない。また、検出装置２０９はフレーム２０５に対する運動から固定されていてもよい。変形例では、検出装置は、他の好ましい構成に構成されていてもよい。

更に、図２Ａ−２Ｃと図３を参照すると、この実施例の基板搬送機構２１０は、基板２１２を把部から拾い上げ、基板２１２をエンドエフェクター１０６の上に配置するため、逆把部２０６の下に位置する。この実施例では、板搬送機構２１０は独立して動作をなす複数のリフターを有してもよい。２つのリフター２１０Ａ、２１０Ｂが、図３に示されている（図２Ａ−２Ｃでは、説明上、２つのリフター２１０Ａ、２１０Ｂのうち一つのみが示されている）。変形例では、基板搬送機構２１０は、いかなる数のリフターを有してもよい。この変形例では、２台のリフターの各々が、構成において同様であり、スパン部材２１０ＡＳと２１０ＢＳと、リフタースパン部材２１０ＡＳ、２１０ＢＳの反対端に従属する上昇伸張部２１０ＡＣ、２１０ＢＣを有する。前述したように、スパン部材２１０Ａ、２１０ＢＳはリフター２１０Ａ、２１０Ｂを駆動システム２２２の基板搬送機構駆動部２１１に結合させる。基板２１２が逆把部によって保持されると、上昇伸張部２１０Ｃの各々が基板２１２の底面に向かって伸張して上がる間、基板２１２が逆把部によって保持されると、スパン部材２１０ＡＳ、２１０ＢＳは基板２１２の底面に面する。上昇伸張部２１０Ｃの各々は、基板２１２を支持する載置パッド２１９を有する。載置パッド２１９の各々は基板２１２の底面辺縁エッジに接触している。変形例では、基板搬送機構２１０はいかなる他の適当な構成によって構成されてもよい。

基板搬送機構駆動システム２２２はフレーム２０５の底面２０５Ｂに位置する。基板搬送機構駆動システム２２２は基板搬送駆動部２１１を介して基板搬送機構２１０に連結されている。この実施例では、基板搬送機構駆動システム２２２は、駆動軸Ｚ（図２Ａ−２Ｃを参照）に沿ってリフター２１０Ａ、２１０Ｂの各々を独立し往復して運動させることができる線形駆動システムである。基板搬送機構駆動システム２２２は、例えば、ボールスクリュー駆動、ロッド線形作動装置、又はスライド線形作動装であってもよい。変形例では、基板搬送機構駆動システム２２２の構成又は駆動型は、いかなる他の適当な構成であってもよい。基板搬送機構駆動システム２２２の線形運動は、リフター２１０Ａ、２１０Ｂが、基板２１２が逆把部２０６によって保持される際に基板２１２を逆把部２０６から離昇し、又エンドエフェクター１０６上に基板２１２を下ろすには、十分である。

図２Ａ−２Ｃ、３及び図７に示したフローチャートを参照して、基板配置装置１０５の操作を説明する。図７のブロック５０１に示すように、基板搬送装置エンドエフェクター１０６は、フレーム２１３の開口部を通って、つかみ載置パッド２０６Ｃの上の基板配置装置に進入し、基板を把部２０６に置く（図２Ａを参照）。エンドエフェクターは逆把部２０６の下に下がり、それにより、逆把部載置パッド２０６Ｃ（図７のブロック５０２と図２Ｂを参照）に基板２１２を置く。所望であれば、エンドエフェクター１０６は逆把部２０６と搬送機構リフター２１０Ａ、２１０Ｂとの間で伸張されたまま留まってもよい。図 ２Ａ−２Ｃに示されているように、基板搬送装置エンドエフェクター１０６は、逆把部２０６と搬送機構２１０の構成によって、配置中、フレーム２０５内に留まることができる。逆把部２０６は配置のため逆把部２０６上に位置する基板２１２をつかむ。逆把部２０６は、逆把部駆動部２１６及び駆動システム２０７を介して回転する（図７のブロック５０３を参照）。回転中、検出装置２０９が基板２１２の辺縁エッジを検知し、基板２１２のエッジ上の位置関係（基準マーク）２２０を検出する。配置中、汚染遮蔽体２０８は、逆把部２０６及び逆把部駆動システム２０７、２１６によって生成される粒子が基板２１２の表面を汚染するのを防ぐ。

検出装置２０９は、逆把部２０６の保持パッドに対する配向の如何にかかわらず、基板の基準マーク２２０を検出できる。例えば、基板の基準マーク２２０のエッジをマスクしないで、逆把部載置パッド２０６Ｃは基板２１２のエッジをつかむので、基準マーク２２０とウエハ端はいつも実質的に検出装置２０９に露出している。更に前述したように、検出装置２０９は基板２１２の一面（例えば、最高面）から基準マーク２２０を検知することができるので、ウエハの反対面上の障害物又はカバーは検知能力を悪化させない。逆把部２０６の位置とは独立して、基板端及び基準マーク２２０を検出することによって、逆把部２０６上に基板は再配置する試行はなされない。

検出装置２０９が一旦、基板の基準マーク２２０を検出すると、適当な指示信号が、制御装置（図示せず）に送信され、希望の基準枠に対する基板の基準マーク２２０の位置が記録される。また、検出装置２０９は、所望の基板中心参照位置に関する基板の離心率を決定することができる制御装置に適切な信号を送ってもよい。制御装置は、把部の運動を予想することによって、基板２１２の所望の配向を得て、運動命令を駆動部２０７に送信してもよい。逆把部２０６は、所望の配向で基板２１２を置く（図７のブロック５０３を参照）。適切なリフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂは配列された基板２１２逆把部２０６から降ろす（図７の５０４のブロックを参照）。リフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂは独立に作動する。リフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂの構成（図３を参照）により、逆把部２０６から次の位置に置かれた基板２１２を広いあげる逆把部２０６の配向の如何を問わず、リフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂのうち少なくとも一方は、エンドエフェクターの構造及び把部の構造に起因する障害を取り除くことができる。したがって、基板配置装置のフレーム２０５内の基板搬送装置エンドエフェクター１０６の位置の如何にかかわらず、逆把部２０６上の基板２１２を回転して再配置せずに、基板搬送機構２１０は、逆把部２０６にアクセスできる。リフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂは、逆把部２０６から基板２１２を吊り上げ、逆把部２０６は、定位置に戻ってもよい（図７のブロック５０４と５０５を参照）。基板搬送装置エンドエフェクター１０６は、リフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂから基板を拾い上げ、ウエハ（基板）２１２をつかんで、さらに処理されるために基板２１２を搬送する（図７のブロック５０６と５０７を参照）。なお、リフティングパッド２１０Ａ、２１０Ｂから基板を拾い上げることによって、離心率ずれを矯正するように、制御装置がエンドエフェクター１０６を配置してもよい。以下の表２は、（図７に図示にされているように）上記された説明された処理例をまとめ、一目で、従来の基板配置装置における改良された効果を示す。また、表２は、この実施例を使用することで基板を配置するために行われた動作の各々に対応する典型的な時間を特定している。

表１と比較して明らかなように、図２Ａ−３と図７に示された実施例における基板配置装置１０５は、基板を配置するのに要する時間を極めて短縮することができる。従来例に比べて、実施例における基板配置装置１０５は少なくとも１１秒、基板を配置するのに要する時間を短縮することができる。

図４及び５を参照すると、第２実施例においては、基板配置装置１０５‘は、フレーム（図示せず）と、少なくとも一つの検出装置（センサデバイス）３１７を有する回転自在なセンサーヘッド３１８と、基板サポートとしての基板支持体３１９を端部保持チャックシステムの少なくとも一部として有する。フレーム（図示せず）は、前述した第１実施例の基板配置装置１０５のフレーム２０５（図２Ａ−２Ｃを参照）と同様である。回転自在なセンサーヘッド３１８は、例えば、フレームの底部の方向に向かい、エンドエフェクター１０６がフレーム内部にある場合にエンドエフェクター１０６の下に位置する基盤部材３１８Ａを有する。エンドエフェクター１０６は図２Ａ−２Ｃにける開口部２１３と同様の開口部を通してフレームにアクセスしてもよい。基盤部材３１８Ａは以下で説明されるようにセンサーヘッド駆動システム（図示せず）の駆動部３２１に接続される。図５に示されているように、基盤部材３１８Ａは回転可能なセンサーヘッド３１８の回転軸、軸Ｚから放射状に拡がっている。この実施例では、基盤部材３１８Ａは、当該基盤部材３１８Ａに従属するものの、当該基盤部材３１８Ａの１側面に従属する基盤拡張部材３１８Ｂを有する。基板２１２が基板支持体３１９によって保持される際に、基盤拡張部材３１８Ｂは基板２１２の上方にある基盤部材３１８Ａから、フレームの先頭に向かって上向きに伸びる。基盤拡張部材３１８Ｂは、基盤拡張部材３１８Ｂに従属するスパン部材３１８Ｃを有する。スパン部材３１８Ｃは、弓形状であってもよいし、基盤拡張部材３１８Ｂから反対側に基板２１２の上方に拡がってもよい。図４でもっともよく示されているように、スパン部材３１８Ｃが弓形状であると、基板２１２とスパン部材３１８Ｃとの間の距離がとられるので、スパン部材３１８Ｃは基板２１２上に突き出ることはない。他の実施例では、スパン部材３１８Ｃはいかなる他の所望の形状であってもよい。図５に示すように、スパン部材３１８Ｃは基盤拡張部材３１８Ｂの反対側に、スパン部材３１８Ｃに従属する下方拡張部材３１８Ｄを有する。したがって、図５に最も良く示されているように、基盤拡張部材３１８Ｂと、スパン部材３１８Ｃと、下方拡張部材３１８Ｄとは、基盤部材３１８Ａから基板支持体３１９と基板２１２を包み込んでいる。また、この実施例では、回転センサーヘッド３１８はセンサーヘッド３１８の反対側に位置するセンサーヘッド基板支持体３１６Ａ及び３１６Ｂを有する。図４と５に示されていているように、センサーヘッド基板支持体３１６Ａは下方拡張部材３１８Ｄに従属し、センサーヘッド基板支持体３１６Ｂは基盤拡張部材３１８Ｂに従属する。センサーヘッド基板支持体３１６Ａ及び３１６Ｂは下方拡張部材３１８Ｄから基板２１２の下面を包み込んでいるので、以下で説明されるように基板２１２がセンサーヘッド３１８によって保持される際、センサーヘッド基板支持体３１６Ａ及び３１６Ｂは、基板２１２の辺縁エッジに接触する。センサーヘッド基板支持体３１６Ａ及び３１６Ｂは、パッシブ又はアクティブな保持部であってもよい。変形例では、回転センサーヘッド３１８はいかなる他の所望の構成も持っているかもしれない。

図４及び５に示されているように、この実施例では、センサーヘッド３１８は、センサーヘッド３１８に対して反対側に位置する２つの検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂを有してもよい。変形例では、センサーヘッド３１８は２つ以上の検出装置を有すことができる。検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂは反射光学検出器又は通しビーム光学検出器（ビームセンサ）とすることができる。変形例では、検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂは容量性の誘導性の検出装置とすることができる。検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂが回転中心、すなわち軸Ｚに対して半径方向に位置し、回転中心から十分な距離をおいて位置するので、検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂは基板２１２の周縁端を検出することができる。

センサーヘッド駆動システム（図示せず）は、駆動部３２１を介してセンサーヘッドと結合されており、基板配置装置１０５に関して前述した回転式の駆動システムと同様である。しかしながら、この実施例では、センサーヘッド駆動システムは、フレームの底部に位置していて、図５に示されているように軸Ｚを中心にしてセンサーヘッドを回転させる。変形例では、駆動システムはいかなる他の所望の構成であってもよい。

図５に示すように、この実施例の基板支持体３１９のシステムはセンサーヘッドスパン部材３１８Ｃとセンサーヘッド基板部材３１８Ａの間で入れ子にされる。基板支持体３１９はスパン部材３１９Ａを有する。スパン部材３１９Ａの中心は、軸Ｚと実質的に一致し、基板支持駆動部材３２２に結合され、軸Ｚに沿っている。以下で説明されるように、基板支持駆動部材３２２は基板支持駆動システム（図示せず）の一部である。この実施例では、スパン部材３１９Ａは２つの上方拡張部材３１９Ｂを有しており、そのスパン部材３１９Ａの対辺に従属する。変形例では、スパン部材３１９Ａに従属する上方拡張部材３１９Ｂの数はいくつであってもよい。基板２１２が基板支持体３１９によって保持されると、スパン部材３１９Ａは基板２１２の底部と対面する。上方拡張部材３１９Ｂは、センサーヘッド３１８のセンサーヘッドデバイスである検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂと少なくとも部分的に重なり合う、支持パッドとしての基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂを有する（図５を参照）。基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂは、基板２１２の周縁端を支持するように構成されている。基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂは基板２１２を受動的又は能動的に掴む。基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂ又は検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂ付近にある基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂの一部を光透過（透光性）材料から作ってもよい。基板２１２が基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂ上に載せられると基板２１２の周縁端を検知することができる検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂから放射ビームＡ及びＢが感知受信部（図示せず）に向かって放射される。その放射ビームＡ及びＢは、基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂの光透過材料からなる部分を透過し、検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂは基板２１２の周縁端とその周縁端の基準マーク２２０を検知することができる。例えば、基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂに用いる材料は、例えば、光学ビームに対して光透過可能である水晶又はいかなる他の適当な材料とすることができる。変形例では、反射式感知装置などの感知装置が用いられた場合、基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂは非光透過性材料を用いることができる。変形例では、基板支持体３１９はいかなる他の所望の構成であってもよい。

特に注意する場合を除き、基板支持駆動システム（図示せず）は、図２Ａ−２Ｃで示した線形駆動システム２１１及び２２２と同様である。基板支持駆動システムは基板支持駆動部材３２２を介して基板支持体３１９と結合している。この実施例の基板支持駆動システムは軸Ｚに沿って基板２１２を往復移動させる。基板支持駆動システムは、基板支持体３１９を移動させることができる。その移動位置は、基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂがセンサーヘッド基板支持体（センサーヘッド載置パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂの上方に位置している位置（図５を参照）から、センサーヘッド基板支持体（センサーヘッド載置パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂの下方に基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂがある位置までである。この実施例では、基板支持体システムは回転することができないが、変形例では、基板支持システムは軸Ｚに沿って移動するだけではなく、軸Ｚに対して回転できるよう、基板支持駆動システムは回転自在な駆動部に結合されてもよい。

図４、５及び図８のフロー図を参照して、基板配置装置１０５'の操作について説明する。基板搬送装置エンドエフェクター１０６は、フレームの開口部（図２Ａの開口部２１３と同様）を通ってセンサーヘッドスパン部材３１８Ｃとセンサーヘッド基板支持体３１６Ａ、３１６Ｂとの間の基板配置装置１０５'に進入し（図８のブロック６０１を参照）、基板を基板支持体３１９の基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂ上に軸Ｚに関して置く。基板支持体３１９は軸Ｚに沿って図５に示されていた位置まで上昇し、エンドエフェクター１０６は基板２１２を基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂに載せることができる（図８のブロック６０２を参照）。エンドエフェクター１０６は軸Ｚに沿って基板支持載置パッド３２０Ａ、３２０Ｂの下方と基板支持システムのスパン部材３１９Ａの上方の位置に向かって動くので、図５によく示されているように、その位置は基板支持体３１９内にある。エンドエフェクター１０６は基板２１２の下で伸張されたまま留まってもよい。図８のブロック６０３に示しているように、基板２１２を走査するため、図４中の矢印Ｒで示すように時計回り又は反時計回りにて、回転自在なセンサーヘッド３１８を１８０度以上回転させるので、基板２１２の全周縁端が検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂによって走査される。この結果、２つの検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂのうち一方が基板の基準マーク２２０を検出しうる（図３）。基板支持体３１９の基板支持載置パッド３２０Ａ、３２０Ｂに対する基準マーク２２０の位置とは独立して、検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂは基準マーク２２０を検出することができる。例えば、検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂが通しビーム検知器である場合、基準マーク２２０は検出ビームからは覆い隠されない。なぜならば、少なくとも検出ビームの経路内にある基板載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂは検出ビームに対して光透過性を有しているので、検出ビームは基板支持載置パッド３２０Ａ及び３２０Ｂを透過するからである。そして、検出ビームは基板の周縁に照射され、検出装置３１７Ａ及び３１７Ｂは基準マークを検出することができる。

基板のアラインメント特徴すなわち基準マーク２２０を検出すると、基板の配置位置２２０の検出を登録するため、適当な指示信号が検出装置から制御装置（図示せず）に送信される。基板支持体３１９が基板２１２をセンサーヘッド基板支持体（センサーヘッド基板載置パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂ上に降ろし、基板２１２を基板支持体３１９から回転自在なセンサーヘッド３１８へと搬送する（図８のブロック６０４を参照）。制御装置からの命令に応じて、回転自在なセンサーヘッド３１８は基板２１２を所望の配向となるように回転させる （図８のブロック６０５を参照）。図８のブロック６０５に示す配向動作中よりも、図８のブロック６０３に示す走査動作中の方が、センサーヘッド３１８は極めて早く回転する。センサーヘッド３１８の回転速度を上昇させるには、センサーヘッド駆動システムが、例えば、マルチプルスピードステッピングモーターなどのマルチプルスピード回転式駆動装置をすることによって達成される。変形例では、センサーヘッド駆動システムは適切な駆動システムであればいかなるものでもよい。基板搬送装置エンドエフェクター１０６は基板２１２をセンサーヘッド基板支持体（センサーヘッド載置パッド）３１６Ａ，３１６Ｂに降ろし、基板２１２をつかんで、さらに処理されるために基板２１２を搬送する（図８のブロック６０６を参照）。基板２１２がその配置後位置でセンサーヘッド３１８によって保持された時、センサーヘッド基板支持体（センサーヘッド支持パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂとエンドエフェクター１０６との間に干渉があれば、基板支持体３１９は基板２１２をセンサーヘッド基板支持体（センサーヘッド支持パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂから持ち上げることができる。基板支持体３１９は、センサーヘッド基板支持体（センサーヘッド支持パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂがエンドエフェクタの取り出し経路を遮断するような場合に、センサーヘッド基板支持体（センサーヘッド支持パッド）３１６Ａ及び３１６Ｂを通り越すことが可能なような位置に置かれた載置パッド３２０Ａ，３２０Ｂを有する。さらに、図５に示すように、基板支持体３１９の載置パッド３２０Ａ，３２０Ｂは、Ｚ軸に沿ってエンドエフェクター１０６を妨害又は邪魔しないように位置される。従って、位置決め後における基板２１２のエンドエフェクターへの搬送は、基板配向に依存せずにかつ当該基板を回転することよる再位置決めなしに完遂され得る。センサーヘッドは自身のホーム位置に移動する。

図６を参照して、本発明の他の実施例に一致する基板配置装置１０５''の透視図が示されている。この実施例においては、基板配置装置は、フレーム（図示せず）と、検出装置４２４を有する回転可能なセンサーヘッド４２３と、基板に対する衝撃を緩和する基板緩和装置４４０を有する回転可能な把部４２５を有する。この例の実施例のフレームは、特に注意されない場合を除き、図２Ａ−２Ｃに示されたフレーム２０５と同様である。

図６の実施例では、回転可能なセンサーヘッド４２３はＺ軸に関して回転可能であってもよい。センサーヘッド４２３は、センサーヘッド駆動部（そこでは回転シャフト４３０の一部だけが図６に示されている）を用いて連結された基盤部材４２３Ａを有する。センサーヘッド駆動シャフト４３０は以下で説明されるようにセンサーヘッド駆動システム（図示せず）に接続されている。この実施例では、基盤部材４２３Ａは軸Ｚに配置された回転中心から放射状に広がる腕部４２３Ｂ，４２３Ｃを有する。基盤部材４２３Ａは、基盤部材４２３Ａの一方の腕部４２３Ｃに従属する上方拡張部材４２３Ｄを有する。変形例では、両腕部４２３Ｂ，４２３Ｃは当該両腕部４２３Ｂ，４２３Ｃに従属する上方拡張部材を有してもよい。上方拡張部材４２３Ｄには、検出装置４２４を支持するために上向き拡張部材４２３Ｄに従属するカンチレバー部材４２３Ｅを有する。この実施例では、検出装置４２４はカンチレバー部材４２３Ｅ上に設けられた、例えば、ビーム送信機とビーム検出器を備えた通しビーム光学センサーであってもよい。変形例では、また、検出装置は、反射式センサｖ、静電容量センサーまたは誘導センサーであってもよい。検出装置４２４は、Ｚ軸から放射状に位置し、基板２１２が基板緩和装置４２５によって保持される時に、検出装置４２４が基板の基板２１２の辺縁エッジを走査し、基板２１２の基準マークを検知できるように位置される。この実施例では、検出装置４２４は一つであってもよいし、変形例では、多数の検出装置を有してもよい。前述したように、センサーヘッド駆動システム（図示せず）は駆動シャフト４３０を通して回転可能なセンサーヘッド基盤部材４２３Ａに連結する。センサーヘッド駆動システムは、前述した基板配置装置１０５，１０５'の回転駆動システムと同様であってもよいが、同軸（共通軸）回転シャフト４３０、４３１を独立に回転させる複数のモータを有してもよい。センサーヘッド駆動システムは、フレーム上の任意の適切な場所に配置され得、軸Ｚ周りの回転を供給する。

図６の実施例では、把部４２５は軸Ｚに関して回転可能である。チャック４２５は軸Ｚの実質的中心に位置する基盤部材４２５Ａを有しており、シャフト４３１の一部だけが図６に示されている把部駆動装置に連結されている。駆動シャフト４３１は、シャフト４３０と同軸であり、共通の回転軸Ｚに関して回転する。前述したように、駆動部はシャフト４３０、４３１を独立に回転させることができる。基礎部材４２５Ａは、Ｚ軸の回転中心から放射状に広がる腕部４２５Ｂ、４２５Ｃを有する。腕部４２５Ｂ、４２５Ｃの各々は、当該腕部４２５Ｂ、４２５Ｃの各々に従属する載置パッド４２５Ｄを有する。この実施例では、各々の載置パッドシステム４２５Ｄは２つの載置パッド拡張部材４２５Ｅ、４２５Ｆを有する。変形例に、いろいろな載置パッド拡張部材であってもよい。各々の載置パッド拡張部材４２５Ｅ、４２５Ｆは、載置パッドを形成する水平部を有する典型的な階段状の形状である。載置パッドの一方の一組が走査させる基板２１２を支持し、載置パッドの他方の一組が基板緩和装置４４０を形成する。変形例では、使用される板緩和装置の数はいくつであってもよい。載置パッド４２５Ｇ，４２５Ｈは、受動的または積極的な保持部であってもよいし、図５に示された載置パッド３２０Ａ、３２０Ｂを参照して前述したように、用いる検出装置とは独立して、透明材料又は非透明材料から構成されていてもよい。一例として、この実施例では、載置パッド４２５Ｇ，４２５Ｈは、水晶、又は検出装置４２４から発生される光ビームＬを透過させる他の適した材料からつくられてもよい。載置パッド４２５Ｇ，４２５ＨはＺ軸から放射状に位置するので、基板２１２の底部の周縁端で基板２１２を保持するには十分であり、同時に、基板２１２の周縁端が検出装置４２４によって十分に走査される。載置パッド４２５Ｇ，４２５Ｈとセンサーヘッドのカンチレバー部材４２３Ｅは、垂直に区切られており、基板搬送装置エンドエフェクター１０６が、載置パッド上の基板を拾い上げえたり、載せたりするために、載置パッド４２５Ｇにアクセスすることができる。載置パッド拡張部材４２５Ｄはカンチレバー部材４２３Ｅの回転を妨げない。載置パッド４２５Ｇは、カンチレバー部材４２３Ｅの間を通るように位置する。載置パッド４２５Ｈは、最も低い位置になるカンチレバー部材４２３Ｅの下を通るように位置する。

図６及び図９のフローチャートを参照して、基板配置装置１０５''の操作方法の一例を説明する。本願明細書に組いられている米国Ｐａｔｅｎｔ５，７６５，９８３と米国Ｐａｔｅｎｔ５，５７７，８７９で説明される単一のエンドエフェクターを有する基板搬送装置を、本実施例と伴に用いてもよい。基板搬送装置エンドエフェクター１０６（図１）が、フレーム開口部（図２Ａに示されている開口部２１３と同様の）を介して、基板配置装置を把部又は基板バッファシステムの上方に入れ、基板２１２と同様に、第１の基板を載置パッド４２５Ｇ上へと置く（図９のブロック７０１、７０２参照）。空のエンドエフェクター／基板搬送装置は基板配置装置から収縮してもよい。空のエンドエフェクターの動作は基板を保持する時の動作よりも早いスピードであることに注意すべきである。所望であれば、エンドエフェクター／基板搬送装置は、第２の基板を配置するために取り出してもよい（図９のブロック７０５を参照）。この実施例では、上部載置パッド４２５Ｇは走査載置パッドを形成してもよいし、下部載置パッドはバッファ載置パッドを形成してもよい。所望であれば、第２の基板を取り出す基板搬送装置と平行となるように、図９のブロック７０３の回転可能なセンサーヘッド４２３は、センサーヘッド駆動シャフト４３０によって回転させられて、検出装置４２４は上パッド４２５Ｇに置かれた第１の基板の基準を検出することができる。

検出装置４２４はチャックパッド４２５Ｇ上における検出装置４２４の位置に関わらず、基準マークを検出することができる。例えば、基準マークが載置パッド４２５Ｇの１つの上にある場合でさえも、通しビームの経路中にある載置パッドが透過性材料でできているため、感知装置４２４のビームに対して、基準マークが覆い隠されない又は検知可能である。また、載置パッドは、基板の上面を露出させたまま、基板の周縁端で基板をつかむので、検出装置が反射的、容量性、又は誘導性のセンサーである本実施例においては、チャック４２５の構造によって、基準マークの検出は妨げられない。

検出装置４２４が基板の配置状況を検出すると、適当な指示信号が、基板の配置状況を登録するために制御装置（図示せず）に送信される。そして、チャック４２５は所望のアラインメント配向に基板を回転させる（図９のブロック７０４を参照）。実現されているように、基板をスキャンし且つ基準を検出するセンサーヘッド４２３の回転は、基板を置くためのチャックの回転よりも遥かに大きな回転率で実行されてもよい。所望であれば、前述した同様な手法で、基板搬送装置／エンドエフェクター１０６は載置パッドの上に２番目の基板をバッファリングするようにバッファ載置パッド４２５Ｈの上方の位置でフレーム４２５Ｈを挿入してもよい（図９のブロック７０５を参照）。第１及び第２基板が把部４２５によって第１及び第２基板を保持されるように、基板搬送装置は空のエンドエフェクター（バッファリングされた第２基板を有するエンドエフェクターと同一か他の空のエンドエフェクター）を第１及び第２基板の間の位置まで移動させる。エンドエフェクターは、パッド４２５Ｇに保持された第１の基板の下の位置に移動し、更なる処理のためにパッド４２５Ｇからの配置された基板を選ぶ（図９のブロック７０６を参照）。図９のブロック７０７、バッファパッド４２５Ｈの上の基板、または新しい基板、所望であれば、チャック４２５の上パッド４２５Ｇに置かれるかもしれない。変形例では、バッファリングされた基板が上部載置パッドに搬送された場合、エンドエフェクターを部分的に配置装置から出さずに、載置パッド拡張部材４２５Ｄは可動であり、エンドエフェクターを垂直に動かす。第２の基板をパッド４２５Ｇ上に載せた後、ブロック７０３−７０４の処理は繰り返される。具現化されているように、把部４２５の上の緩衝は、基板配置装置の動作時の搬送時間を短縮化し、基板配置装置の効率を増大させる。

現在図１０Ａ−１０Ｃを参照して、さらに別の例の実施例の基板配置装置１１０５について説明する。基板配置装置１１０５は３つの異なった位置における図１０Ａ−１０Ｃに示されている。一般に、この実施例の基板配置装置１１０５は、特に注意される場合を除いて、図２Ａ−２Ｃで説明された基板配置装置１０５と同様である。同様の構成は同様の符号が付されている。基板配置装置１１０５には、可動な把部１２０６、検出装置（センサデバイス）１２０９、及び基板搬送システム１２１０を有する。また、基板配置装置１１０５は、可動な把部１２０６を動作させる駆動システム１２０７を有する。搬送システム１２１０は、基板配置装置内部の所定の位置に基板２１１２を保持するように構成されている。この実施例では、基板搬送システム１２１０は、部材１２１０Ａを有しており、部材１２１０Ａは基板配置装置のフレーム１２０５に固定されている。その固定方法及び固定位置は適切であればいかなる方法、位置であってもよい。搬送システム部材１２１０Ａは、適当であれば、どのように構成されてもよい。基板支持体としての搬送システム部材１２１０Ａには、（図３に示されていた載置パッド２１９と同様の）基板載置パッド１２１９が備えられている。後に説明されるように、基板載置パッド１２１９は、この実施例で可動でないが、検出装置１２０９で基板をスキャンするときに使用される基板位置決めを与えてもよい。可動な把部１２０６、（図２Ａ、２Ｃに示されている把部２０６と同様の）典型的な逆把部として構成されてもよい。この実施例では、把部１２０６が（図１０Ｂの矢印Ｚによって示された方向において）共に垂直な方向に可動であり、軸線か回転θに関して、回転可能である。この実施例では、図１０Ａに示されているように、駆動システム２０７は、搬送部材１２０７Ｔで接続された回転自在な駆動部１２１６と直線駆動部１２２２を有する。図２Ａ−２Ｃに示された直線駆動部２２２と同様の直線駆動部１２２２は、搬送部材１２０７Ｔと動作可能に結合されて、基板配置装置のフレームに対するＺ方向に沿って、搬送部材１２０７Ｔを横断させることができる。搬送部材１２０７Ｔの形状はいかなるものであってもよい（図１０Ａ−１０Ｃに示されていた構成は、単なる例である）し、Ｚ方向での搬送部材１２０７Ｔとフレーム１２０５の間の相対運動を可能にするために、搬送部材１２０７Ｔは基板配置装置のフレーム１２０５に可動に搭載されていてもよい。図１０Ａで見られるように、可動な把部１２０６は、搬送部材１２０７Ｔに搭載されており、その結果、搬送部材と一致して（フレーム１２０５に対して）垂直に動く。つかみは、把部１２０６が搬送部材と基板配置装置フレームに対して軸線θで回転できるように、回転可能に搬送部材１２０７Ｔ（適当な回転可能なベアリングや軸受筒のシステムなど）に対して搭載されてもよい。適当な回転駆動部伝送方式（例えば、回転駆動シャフト）によって、把部１２０６に結合された回転駆動部１２１６の起動力の下で、回転可能な把部１２０６は軸線θの周りで回転される。この実施例では、回転駆動部１２１６は可動な搬送部材１２０７Ｔによって形成されてもよい。変形例では、回転駆動部は、回転を把部に伝えて、且つ基板配置装置フレームに対して把部の線形運動に対応できる適当な動力伝達装置によって、基板配置装置フレームに搭載され、回転可能な把部と結合されていてもよい。この実施例では、図２Ａ−２Ｃに示されている検出装置２０９と同様の検出装置１２０９は、図１０Ａに示され把部１２０６に搭載されている。基板２１２が、搬送システム１２１０の基板載置パッド１２１９上に載せられた時、検出装置１２０９は、基板２１２の周縁端、すなわち基板の基準マークを検地するために置かれる。基板２１２の配向と、基板載置パッド１２１９や搬送システム１２１０の他の構造に対する基板２１２の基準マークの位置にかかわらず、検出装置１２０９は、基板２１２の基準マークを検出することができる。

この実施例では、基板は以下の一例の方法で配置される。エンドエフェクター１０６で基板配置装置１１０５に挿入された基板２１２は、定常的な搬送システムの基板載置パッド１２１９に置かれる（図１０Ａ−１０Ｂを参照）。基板２１２の基準マークの検出のための基板２１２の走査、及び所望であれば基板２１２の偏心度測定は、回転自在な把部１２０６によって実行される。その結果、静止した基板に対する検出装置１２０９が回転され、基板の周縁部全体が走査される。図１０Ｂに示すように、この位置（走査位置）では、可動な把部１２０６は、垂直位置を有するので、把部の基板載置パッド１２０６Ｃ（前述した基板載置パッド２０６Ｃと同様）は、搬送システム１２１０の基板載置パッド１２１９の下方に位置する。搬送システム１２１０は、基準マーク２２０の位置が、例えば、前述したように、検出装置１２０９による検出によって認識された後に基板を支持する。基板の配置は可動な把部１２０６を用いて行われる。把部１２０６は（搬送システムの載置パッドから）基板を拾い上げるため、把部載置パッド１２０６Ｃに載置されている基板と伴にＺ方向に動かされる。そこで、搬送システムの載置パッド２１９の上方に位置されると（図１０Ｃを参照）、基板を所望位置に配置するために、把部が軸線θの周りで回転する。エンドエフェクター１０６は把部１２０６の載置パッド１２０６Ｃから配置された基板を拾い上げてもよい。把部１２０６は基板を搬送装置１２１０の載置パッド１２０６Ｃ上（図１０Ｂに示した位置）に載せるように可動してもよい。エンドエフェクターは基板２１２を基板搬送装置１２１０から拾いあげる。したがって、エンドエフェクターへの基板の搬送は基板について回転の位置を変えないで実行される。図１０Ａ−１０Ｃで見られるように、エンドエフェクターは配置処理中、拡張されたままの状態で維持されてもよい。

前述した本発明の実施例である基板配置装置１０５，１０５'，１０５''，及び１１０５は従来の基板配置装置より多くの利点を有する。基板配置装置１０５，１０５'，１０５''，及び１１０５の利点を以下に示すが、この限りではない。ウエハを基板配置装置に置く際に、ロボットによる再試行がない。ウエハは、チャックがロボットエンドエフェクターの経路上になくとも、エンドエフェクターに対して、任意の配向に位置づけられる。ウエハの基準マークが基板配置装置の把部の最上面に位置する場合であっても、ロボットの再試行を伴わずに、ウエハは適切に配置される。前述したように、本発明の基板配置装置の配置時間は従来の基板配置装置よりもはるかに短い。把部に対する回転又はすべりを伴わずに、ウエハは常にエッジコンタクトによって移動されるので、粒子発生を最小限に抑えることができる。基板配置処理中に、いかなる機械的な干渉を伴わずに、ロボットエンドエフェクターは基板配置装置と基板の下に位置する。これは、ロボットエンドエフェクターが基板配置装置ステーションから１回の伸張及び収縮することによって、ウエハが、ロボットエンドエフェクター上に配置され、置かれることを意味する。さらに、ウエハが所望の位置決め後の配向において取り上げられることを可能とすべく、ウエハは１回のみ持ち上げられる。多重垂直移動は排除される。これは、ウエハの移動を最小限にし、且つ最適の基板配置装置処理能力をもたらす。

前述した説明は本発明の実例にすぎないことを理解すべきである。種々の代替例、変形例が、本発明から出発しない当業者によって考案しうる。従って、本願発明は添付されたクレームの範囲内の代替例、変形例、バリエーションを含むことを意図する。

図１は、本願発明の実施例に係る特徴を組み込む基板処理装置の概要の平面図である。 図２Ａは図１の基板処理装置に示した基板配置装置の第１の構成例を示す概要的な側面図である。 図２Ｂは図１の基板処理装置に示した基板配置装置の第２の構成例を示す概要的な側面図である。 図２Ｃは図１の基板処理装置に示した基板配置装置の第３の構成例を示す概要的な側面図である。 図３は、図２Ａ−２Ｃに示した基板配置装置の逆つまみ具及び基板搬送機構を示す概略的な底面図である。 図４は本願発明の別の実施例に係る基板配置装置を示す概要的な上面図である。 図５は図４の基板配置装置の側面図である。 図６は本願発明のさらに別の実施例に係る基板配置装置を示す透視図である。 図７は図２Ａ−２Ｃ及び図３に係る基板配置装置の基板の配置方法を示しているフロー・チャートである。 図８は図４及び図５に係る基板配置装置の基板の配置方法を示しているフロー・チャートである。 図９は図６の基板配置装置の基板の配置方法を示している。 図１０Ａは３つの異なった位置のうちの一つでの別の実施例に係る基板配置装置を示している概要的な正面図である。 図１０Ｂは３つの異なった位置のうちの一つでの図１０Ａの基板配置装置を示している概要的な正面図である。 図１０Ｃは３つの異なった位置のうちの一つでの図１０Ａの基板配置装置を示している概要的な正面図である。

１０１ 半導体基板処理装置
１０２ 多基板処理チャンバー
１０３ 基板搬送装置
１０４ 搬送チャンバー
１０５ 基板配置装置
１０６ エンドエフェクター
２０５ フレーム
２０５Ａ 最高部
２０５Ｂ 底面
２０６ 逆把部
２０６Ａ スパン部材
２０６Ｂ 下降伸張部
２０６Ｃ 載置パッド
２０７ 駆動システム
２０８ 汚染遮蔽体
２０９ 検出装置
２１０ 基板搬送機構
２１０Ａ リフター
２１０Ｂ リフター
２１０Ｃ 上昇伸張部
２１１ 搬送機構駆動部
２１２ 基板
２１３ スロット
２１６ 逆把部駆動部
２１９ 載置パッド
２２２ 駆動システム
３１６Ａ センサーヘッド基板支持体
３１６Ｂ センサーヘッド基板支持体
３１７ 検出装置
３１７Ａ 検出装置
３１７Ｂ 検出装置
３１８ センサーヘッド
３１８Ａ 基盤部材
３１８Ｂ 基盤拡張部材
３１８Ｃ スパン部材
３１８Ｄ 下方拡張部材
３１９ 基板支持体
３１９Ａ スパン部材
３１９Ｂ 上方拡張部材
３２０Ａ 基板支持載置パッド
３２０Ｂ 基板支持載置パッド
３２１ 駆動部
４２３Ａ 基盤部
４２３Ｂ 腕部
４２３Ｃ 腕部
４２３Ｄ 上方拡張部材
４２３Ｅ カンチレバー部材
４２４ 検出装置
４２５ 把部
４２５Ａ 基盤部材
４２５Ｂ 腕部
４２５Ｃ 腕部
４２５Ｄ 載置パッドシステム
４２５Ｅ 載置パッド拡張部材
４２５Ｆ 載置パッド拡張部材
４２５Ｇ 載置パッド
４２５Ｈ 載置パッド
４３０ 回転シャフト
４３１ 回転シャフト
４４０ 基板緩和装置
１１０５ 基板配置装置
１２０５ フレーム
１２０６ 把部
１２０６Ｃ 基板載置パッド
１２０７ 駆動システム
１２０７Ｔ 搬送部材
１２０９ 検出装置
１２１０ 基板搬送システム
１２１０Ａ 部材
１２１６ 駆動部
１２１９ 基板載置パッド
１２２２ 直線駆動部

Claims (11)

1. 基板配置装置であって、
   端部保持エンドエフェクターを有する基板搬送装置が前記基板配置装置へまたは前記基板配置装置から基板を搬送することを許容するフレームと、
   前記フレームに接続されている端部保持チャックシステムと、を含み、
   前記端部保持チャックシステムは、
   前記基板の端部を把持して前記基板を安定的に保持する複数のセンサーヘッド基板支持体及び少なくとも１つのセンサを含む回転自在なセンサーヘッドと、
   前記基板搬送装置とは別個であり、前記基板が前記少なくとも１つのセンサによってスキャンされる際に前記基板を保持し、かつ所定のアラインメント後の基板配向に前記基板を回転自在に位置決めするために前記基板を前記回転自在なセンサーヘッドの前記センサーヘッド基板支持体に搬送する基板サポートと、を有し、
   前記回転自在なセンサーヘッドは、前記基板サポートに配された前記基板の位置決定特徴を検出し、前記基板サポートは、前記基板を前記センサーヘッド基板支持体に搬送して、前記基板搬送装置に依存せずに所定のアラインメント後の基板配向をもたらし、前記基板搬送装置に対する前記所定のアラインメント後の基板配向に関わらず、前記基板搬送装置への前記基板のアラインメント後の搬送は、前記回転自在なセンサーヘッドによる前記基板の回転による再位置決めなしに行われることを特徴とする基板配置装置。
2. 基板配置装置であって、
   基板搬送装置が基板を前記基板配置装置へまたは前記基板配置装置から搬送することを許容するフレームと、
   前記基板を安定的に保持する複数のセンサーヘッド基板支持体及び少なくとも１つのセンサデバイスを有する回転自在なセンサーヘッドと、を有し、
   前記少なくとも１つのセンサデバイスは、前記回転自在なセンサーヘッド上に配されており、前記基板の位置決定特徴を検出し、前記回転自在センサーヘッドは、前記回転自在なセンサーヘッドに係合している駆動シャフトによって前記フレームと可動的に連結されることで、前記複数のセンサーヘッド基板支持体及び前記少なくとも１つのセンサデバイスを含む前記回転自在なセンサーヘッドが、前記フレームに対して共通の回転軸において一体に移動させられ、
   前記基板配置装置は、さらに、
   前記フレームに搭載され、前記位置決定特徴が前記回転自在なセンサーヘッドによって検知される際に前記基板を支持する１の基板支持体を含み、
   前記１の基板支持体は前記基板の周縁部と接触しかつ透光性を有する支持パッドを有し、前記センサデバイスは、前記支持パッドに対する前記位置決定特徴の位置に関わらず、前記位置決定特徴を検知するビームセンサを有することを特徴とする基板配置装置。
3. 前記回転自在なセンサーヘッドは、前記基板の配置中に、前記基板搬送装置が前記フレーム内に留まることができるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の基板配置装置。
4. 前記回転自在なセンサーヘッドは、前記センサーヘッド基板支持体上に基板載置パッドを含むことを特徴とする請求項２に記載の基板配置装置。
5. 前記基板載置パッドは、基板の端部に接触するように位置されていることを特徴とする請求項４に記載の基板配置装置。
6. 前記回転自在なセンサーヘッドは、第１の側部及び第２の側部を有し、前記第２の側部は、前記第１の側部と反対側にあり、前記少なくとも１つのセンサデバイスは、第１及び第２のセンサデバイスを含み、前記第１のセンサデバイスは前記回転自在なセンサーヘッドの第１の側部に設けられており、前記第２のセンサデバイスは、前記回転自在なセンサーヘッドの前記第２の側部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の基板配置装置。
7. 前記第１及び第２のセンサデバイスは反射光学センサを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板配置装置。
8. 前記少なくとも１つのセンサデバイスは、通しビームセンサを構成する前記第１及び第２のセンサデバイスを有し、前記通しビームセンサの各々は送信機と受信機を有することを特徴とする請求項６に記載の基板配置装置。
9. 前記１の基板支持体は、可動するよう前記フレームに搭載され、前記回転自在なセンサーヘッドの回転軸と実質的に一致する動作軸に沿って前記回転自在なセンサーヘッドに対して移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の基板配置装置。
10. 前記支持パッドは実質的に透明であることを特徴とする請求項９に記載の基板配置装置。
11. 前記１の基板支持体は、可動するよう前記フレームに搭載されており、前記１の基板支持体は前記回転自在なセンサーヘッドと共通の回転軸周りに前記フレームに対して回転自在であることを特徴とする請求項２に記載の基板配置装置。