JPH06224284A - 処理チャンバ内の基板を自動的に位置決めするためのシステム及び方法 - Google Patents

処理チャンバ内の基板を自動的に位置決めするためのシステム及び方法

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JPH06224284A
JPH06224284A JP28350793A JP28350793A JPH06224284A JP H06224284 A JPH06224284 A JP H06224284A JP 28350793 A JP28350793 A JP 28350793A JP 28350793 A JP28350793 A JP 28350793A JP H06224284 A JPH06224284 A JP H06224284A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットハンドリングを行う改良された位置
制御手段を提供することを目的とする。 【構成】 ウエハ５のような移動する物体の中心点を決
定し、支持ブレード４ａを較正するためのシステム及び
方法である。ウエハ５及び支持ブレード４ａの運動の円
弧軌道に対してほぼ横方向に配置され、ウエハ５を選択
された目的位置６５ｂに対して正確に位置決めするため
に、ウエハ５及び支持ブレード４ａの選択された目的位
置６５ｂに対する相対的な位置を検出するセンサアレイ
６が用いられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、ロボットに
よるハンドリングシステムに適用される改良された位置
制御手段に関するものであり、特に、処理チャンバ内の
所定の位置に基板を移送するための改良されたシステム
及び手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路の製作の際には、半導体基板は
処理のための自動化された装置を用いて種々の反応その
他のチャンバに入れられる。装置は、シリコンウエハの
ような半導体基板を移送することのできるロボットを含
むように設計されている。半導体基板は、カセットから
中央の移送チャンバを経て、１またはそれ以上の処理チ
ャンバに移送される。処理チャンバは、移送チャンバの
周辺にあってそれに接続されており、その中にロボット
が配置される。半導体基板が装置内の最適な位置に正確
に配置され得るためには、処理チャンバに対する基板の
正確な位置を知ることが好ましい。このとき、処理を受
ける半導体基板上の望ましい領域に正確にかつ最も効率
的に処理が施される。同様に、参照点として用いられそ
の上に基板が移送される基板位置決め装置は、位置決め
誤差が除去できない場合にこれを最小にするには、ルー
チンによって較正されることも好ましい。
【０００３】現在、半導体基板の中心点を位置決めする
ための、既知の異なる方法及びシステムは、小数しかな
い。それは、１９８９年５月３０日に発行され、「円形
の工作物を置き位置決めするための方法及びシステム」
と名付けられたSpencer らによる米国特許4,833,790
号、及び１９８９年４月４日に発行され、「円形の集積
回路ウエハの中心を検出するためのシステム及び方法」
と名付けられたCheng らによる米国特許4,819,167 号で
ある。この特許は、ともに、この発明の譲り受け人であ
るカルフォルニア、サンタクララのApplied Materials,
Inc.に譲渡されている。
【０００４】Spencer らによる特許においては、開示さ
れた方法及びシステムは、ウエハがシャトル（shauttl
e）からスピンドルに移送される“スピンドル”型であ
り、スピンドルは少しづつ（incrementally ）回転させ
られ、回転中心とウエハの周囲との間の直線的な距離が
センサ手段によって計測され、ウエハの中心点の片寄り
は計測の幾何学的な解析によって計算され、ウエハはシ
ャトルによってスピンドルに中心合わせされる。
【０００５】Spencer のスピンドル型の方法及びシステ
ムにはいくつかの欠点がある。第１に、それは処理シス
テムから完全に分離した別個の装置である。製造プロセ
スに付加的なステップを要する分離した中心見出し装置
を有しており、コストと複雑さが付加され、貴重なスル
ープット時間が減少する。すなわち、ウエハはウエハ格
納カセットからロボットによって直接取り出されず、分
離した中心見出し装置によって最初に取り扱われること
なく処理チャンバに移送される。この結果、ウエハがウ
エハ格納カセットから処理チャンバまで移送されるの
で、Spencer らのスピンドル型のシステム及び方法はウ
エハを直接動かすことの利点を受けることができない。
これに加えて、Spencer らのシステムのシャトルは、中
心見出し方法が精度を維持するために、分離した較正器
具による定期的な較正を必要とすることもある。さら
に、位置決め方法が１度達成された後、ウエハは分離し
たウエハ移送アームに移送されるが、このアームも、ウ
エハの位置決めの精度を維持するには定期的な較正を必
要とすることがある。
【０００６】Cheng らの特許においては、開示されたシ
ステム及び方法は、“光学センサのアレイ”型のもので
あり、半導体ウエハは、ウエハ支持ブレードの直線軌道
に対しほぼ横方向に配置されたセンサのアレイを横切る
直線軌道に沿って動かされる。この中心見出し方法は、
ウエハが格納カセットから処理システムロボットによっ
て直接取り出され、処理チャンバに行くまでの途中に適
用される。ロボットブレードに対するウエハ中心位置の
座標を計算するために、ロボットブレード及びウエハ周
辺のエッジは光学センサによって分離して検出される。
ｘｙ座標系は、ロボットアーム／ブレードの運動の軌道
（ｘ）、及び光学センサの中心線（ｙ）によって決めら
れる。ｙ座標軸の原点（Ｏ）は中央のセンサの位置によ
って決められる。ロボットブレードの検出により、参照
点及びｘｙ座標系の原点が得られる。この原点からウエ
ハがその目標点まで動かされる。ウエハの先行及び後行
エッジに沿った点の検出により、ウエハの運動経路にほ
ぼ平行なｘ軸上の点が得られ、ウエハの中心点が幾何学
的に決定され得る。ウエハの中心点が幾何学的に決定さ
れると、ウエハは目的位置まで動かされ位置決めされる
ことができる。
【０００７】Cheng らの中心見出しシステムは、ウエハ
の中心点を決定するために分離した別個の装置を必要と
せず、Spencer らのシステムの欠点を克服している。ウ
エハの中心点は、目的位置までのウエハの運動中に直接
決定される。これは、Chengらの特許に示されたように
１個のロードロック（load lock ）チャンバを有する複
数のチャンバ処理装置内にＲ−θタイプのロボットが存
在するウエハ処理システムの構成において特に有利であ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Cheng の中心
見出しシステムには欠点がある。いの１番の欠点は、ウ
エハが、ロードロックチャンバに隣接して配置されたセ
ンサの位置に対して横方向の直線軌道内のセンサを横切
らなければならないということである。これは、中心見
出し動作は、ウエハがセンサ位置に隣接するロードロッ
クチャンバから出し入れされるときのみ行われ得る、と
いうことを意味する。これは、処理システムが、複数の
処理チャンバとともに複数のロードロックを有している
ときに明白な欠点となる。実行されるべきCheng らの中
心見出し方法に示されたように、直線状に配置されたセ
ンサをウエハが横切ることができるように、ウエハがあ
るチャンバから他のチャンバに移送される毎に、ウエハ
はまずセンサに隣接するロードロックチャンバに戻され
なければならない。この結果として、Cheng らの中心見
出しシステムは、貴重なスループット時間の減少を招く
複数チャンバのウエハ処理システムの構成には適さな
い。もし複数のセンサのアレイが使用されるとすると、
例えば、もし各ロードロック及び処理チャンバに隣接し
てセンサアレイを配置するとすると、複雑さ及びコスト
の上昇により構成は実際的でないものになるであろう。
さらに、ウエハの中心点を幾何学的に決定するために使
用されるアルゴリズムは、３を超える数のセンサを含む
場合には容易に拡張できない。
【０００９】Cheng らの中心見出しシステムの第２の欠
点は、一たびウエハ中心が決定されると、ウエハの位置
決めはロボットブレードから取られた参照点に相対的な
ものになることである。これは、ブレード上で人手によ
って中心合わせされた“優秀な（golden）”ウエハの位
置に対して、参照点が以前に較正されている場合の欠点
となる。ロボットブレードの較正への、この人手の介入
は、較正エラーの機会を増加させる。これに加えて、優
秀なウエハは検出されない欠点を有しているかもしれな
いし、完全な円ではないかもしれないので、較正エラー
が増加する。最後に、優秀なウエハのような分離され遠
方にある較正器具を用いる人手の介入は、厄介で非効率
的である。
【００１０】Cheng らの中心見出し方法の第３の欠点
は、センサ電子回路がシステムの移送チャンバ内に置か
れるということである。センサ電子回路は、ウエハ検出
のセンサ誤差を少なくするためには、移送チャンバ内に
置かれなければならない。このように配置されているた
め、電子回路の部品からガスが放出され、ウエハが汚染
される。これは、複数のセンサアレイがこのタイプの中
心見出しシステムにおいて実際的でないことのもう一つ
の理由である。センサアレイの数が増加するに従い、汚
染の可能性が増加する。
【００１１】Cheng らの中心見出し方法の付加的な欠点
は、ウエハがセンサによって検出されるためには、ロボ
ットアームが伸びた状態でなければならない、というこ
とである。ロボットの伸びたストロークはあらゆる較正
誤差を増加させ、中心見出し動作の精度を減少させる。
【００１２】このように、半導体基板支持部に対する半
導体基板の位置を決定するための改良されたシステム及
び方法に対する要求がある。これは、複数のロードロッ
ク及び処理チャンバのシステムのスループット時間を増
加させ、汚染を減らすために移送チャンバの外に配置さ
れたセンサ電子回路を含み、複数のセンサアレイに適合
するよう容易に拡張することができ、もし較正誤差があ
るならそれを最小にするためにロボットアームが引っ込
んだ状態のときに載置動作が起こる。これに加えて、人
手の介入なしに較正することができ、分離された別個の
較正器具を用いる必要のない、改良された位置決めシス
テムに対する要求がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、ま
ず、半導体基板のような物体を、中央基板移送チャンバ
を含む処理システムの選択された位置（“目的位置”）
に対して正確に位置決めするための改良された位置制御
システムが提供される。このシステムにおいては、移送
チャンバの周辺には複数の処理その他のチャンバが配置
されており、移送チャンバ内には周辺チャンバに対して
基板のロード、移動及びアンロードを行う移送手段が配
置されている。物体移送手段は、移送チャンバ内で周辺
チャンバ間の円弧軌道にほぼ沿って動かされる物体支持
部を含む。位置制御手段は、物体の支持部に対する位置
を検出し、移送手段に対し周辺チャンバの１つの中で物
体を正確に位置決めさせるために設けられている。
【００１４】改良された位置制御システムは、物体（ま
たは較正の際の物体支持部の検出され得る属性）の先行
及び後行エッジがセンサを横切るときにセンサにトリガ
がかかり物体検出信号（及び較正の際の支持部検出信
号）が発生されるように、ロボット支持部によってチャ
ンバ間を運ばれる物体の運動の円弧軌道に対して実質的
に横方向の直線にほぼ沿って配置された光学センサのア
レイを含む。較正の際、支持部検出信号に応答する手段
は、選択された目的位置に対して既知の関係を有するシ
ステム参照部に対する支持部の位置を決定する。物体を
移送する際、物体検出信号に応答する手段は、支持部に
対する物体の位置を決定し、対応する計算されたオフセ
ット位置まで支持部を移動させ、ロボットに対し物体を
予め選択された目的位置に正確に位置決めさせる。
【００１５】半導体ウエハのような物体の可動ウエハ支
持部に対する位置を決定するための改良された方法も提
供される。物体は先行及び後行エッジを有しており、処
理チャンバの中などで、取り出し点から円弧部分を有す
る軌道に沿って選択された目的位置まで物体を動かすた
めの可動支持部（典型的にはウエハ支持ブレード）上に
位置決めされる。支持部の動的位置決めは知られてい
る。この方法は、円弧軌道に対してほぼ横方向の直線に
沿った既知の点に配置された複数の光電センサを提供す
るステップ、物体支持部を円弧軌道に沿って動かしてセ
ンサ配列を通過させ、物体の先行及び後行エッジによっ
てセンサにトリガをかけ、相対出力信号を発生させるス
テップ、発生された出力信号から物体の中心点を計算す
るステップ、及び、物体支持部を望ましい位置まで動か
し、物体を例えば処理チャンバの中心のような予め選択
された位置に置くステップを含む。
【００１６】既知の幅を有する可動物体支持部の位置を
較正する方法も提供される。その可動物体支持部は、周
辺に複数の処理チャンバを有する移送チャンバの中央に
配置されたロボットの基板支持ブレードのようなもので
ある。支持ブレードは、処理チャンバ間のほぼ円弧状の
軌道に沿って動かされ得る。この方法は、移送チャンバ
内の予め選択された位置にセンサアレイを提供するステ
ップであって、このセンサは支持ブレードの通過を検出
し対応するセンサ信号を提供するためのものであり、少
なくとも１個のセンサは円弧軌道に対してほぼ横方向の
軸に沿って配置されているものであるステップ、及び、
支持部を後に位置決めする際に関係を用い得るように、
決定されたセンサ位置に対して可動物体支持部の座標位
置を決定するステップを含む。
【００１７】
【実施例】１．システム組立体の概観 以下の記載は半導体ウエハに関する発明について述べら
れているが、当業者にはよく知られているように、これ
は実例をあげる目的だけのためにこうしているのであ
り、予め選択された位置に移送されるべき他の基板や物
体に代えてもよい。
【００１８】添付図面の図１は、複数のチャンバと、こ
の発明による、ロボットによりウエハの中心を見出し
（centerfinding ）、較正（calibration ）するシステ
ム及び方法を含む半導体ウエハ処理システムとを線図に
よって表したものである。一括して１で示されているシ
ステムは、少なくとも２つの結合して取り付けられたウ
エハ受け取りチャンバ３ａ（例えば、ロードロック（la
oadlock ）チャンバ）及び３ｂ（例えば、ウエハ処理チ
ャンバ）を有する移送チャンバ２を含む。これらのウエ
ハ受け取りチャンバ３ａ、３ｂは、中心に配置された光
学的な位置点６５ａ及び６５ｂをそれぞれ有している。
処理の間は、ウエハはこれらの位置６５ａ及び６５ｂの
上にその中心が置かれなければならない。ウエハ支持ブ
レード（blade ）４ａを有するＲ−θロボット４のよう
なウエハ移送手段が、その上の移送位置に置かれた半導
体ウエハ５とともに示されている。好ましくは４個のセ
ンサを含む光電センサアレイ６は、センサ電子アセンブ
リ８（部品図示の便宜のため、一例としてセンサアレイ
６から離されて示されている）に接続され、電源９を有
している。アセンブリ８は、処理手段１２内に受入れら
れるように係合されたセンサインターフェースカード１
１に接続されている。処理手段は、ロボットモータイン
ターフェース（ターミナル）ボード１５に接続されたロ
ボットモータ制御インターフェースカード１３をも含ん
でいる。ボード１５は、それに接続されたモータドライ
バ１６ａ及び第２のモータドライバ１６ｂを有してお
り、ドライバ１６ａは第１のロボットモータ１７ａ（図
２）に接続され、ドライバ１６ｂは第２のロボットモー
タ１７ｂ（図２）に接続されている。ターミナルボード
１５は、ロボットモータのエンコーダ１８ａ及び１８ｂ
にも接続されている。処理手段１２は、ロボット“ホー
ム（home）”センサ１９ａ（図示せず）に接続されたデ
ィジタル入力／出力カード１９をも含んでいる。
【００１９】以下にもっと詳しく説明されるように、こ
の発明の中心見出し方法が通常のウエハ移送動作の間に
行われ得るよう、センサアレイ６は好ましくは１組のチ
ャンバ３ａ及び３ｂの間に配置されている。４個のセン
サから成るアレイは、増加された冗長性（redundancy）
及び精度のために好ましい。４個のセンサから成るアレ
イを用いるのは、基板として複数の平面を有するシリコ
ンウエハを処理するときに特に有利である。しかし、中
心見出し方法は２個という少ないセンサの場合でも行わ
れ得る。
【００２０】発明の図示のために１個のアレイだけが示
されているが、複数のアレイがそれぞれチャンバの他の
組の間に配置された他の構成も可能である。ここで開示
されているような、ウエハの中心点を決定するのに使わ
れている数学的アルゴリズムは、望ましい数のセンサ及
びアレイに適応されるように当業者によって容易に拡張
され得る。
【００２１】一例として、システムロボット４はApplie
d Materials,Inc.の５５００または５２００Ｒ−θロボ
ットであればよく、アレイ６の光電センサはBanner Eng
ineering,Inc. のモデルｎｏ．ＳＭ３１ＲＬ及びＳＭ３
１−ＥＬ（１組）であればよく、センサインターフェー
スカード１１はＩＢＭ（登録商標）／ＰＣ互換のセンサ
インターフェースカードであればよく、処理手段１２は
ＩＢＭ（登録商標）互換のパーソナルコンピュータであ
ればよく、モータ制御インターフェースカード１３はMe
trabyte のモデルｎｏ．５３１２のカウンタ／エンコー
ダボードであればよく、そしてディジタル入力／出力カ
ード１９はOregon Micro Systemsのモデルｎｏ．ＰＣＸ
−４Ｅのステッパ制御ボードであればよい。システムア
ッセンブリを制御するコンピュータプログラムは、Ｃ言
語で書かれており、この発明の中心見出し及び較正動作
を制御するために用いられており、そのロジックは図７
及び１１に示され、また以下により詳細に記載されてい
る。
【００２２】図２は、線２−２に沿って切り取られた図
１の移送チャンバ２の部分的な断面図である。図示され
ているように、チャンバ２は、組み付けられたモータエ
ンコーダ１８ａ及び１８ｂ、ウエハ支持ブレード４ａ及
びロボットアーム４ｂを備えた２個のステッピングモー
タ（stepper motor ）１７ａ（上のもの）、１７ｂ（下
のもの）を有するＲ−θロボット４を含んでいる。図２
には、４個の受光器(receiver ）６ａ、６ｂ、６ｃ及び
６ｄ、及び、４個の発光器(emitter）２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ及び２０ｄ、及び、それらに接続され、８ａ及び
８ｂで一括して示された電子回路を含む光電センサアレ
イ６も示されている。図１に示されているように、セン
サの発光器と受光器のペアから成るアレイは、ウエハ５
がチャンバ間を動かされる際にたどる弧状の行路６６を
横切る線に沿って延びるように配置されている。発光器
２０ａ〜ｄ及び受光器６ａ〜ｄは、センサの電子回路に
関係する何らかのガス放出（outgasing ）の結果として
の汚染を除去するために、移送チャンバ２の外側に配置
されている。検出光線３０〜３３は、上方及び下方の壁
２ａに配置された石英の窓７を通って、移送チャンバ２
内に入り、移送チャンバ２から出る。
【００２３】２．中心見出し方法の概観 図３ａ〜３ｄは、この発明のウエハ中心見出しという面
を実行するために、システムロボット４及びウエハ５
が、センサアレイ６を横切りながら第１のチャンバ３ａ
から第２のチャンバ３ｂまで連続的に動作する状態を示
している。
【００２４】さて、図３ａには、チャンバ３ａからウエ
ハ５を回収するために十分に伸びた状態にあるロボット
４が示されている。ウエハ５が支持ブレード４ａの上に
載せられるとすぐに、ロボット４は支持ブレード４ａを
引っ込め、第１のチャンバ３ａから矢印２１の方向に半
径方向に移動させ、図３ｂに示すような支持ブレード４
ａが十分に引っ込んだ位置までウエハ５を運ぶ。引っ込
められるとすぐに、ロボット４はその軸４ｄの回りを矢
印２２の方向に回転し、この結果、支持ブレード４ａ及
びウエハ５は途中でセンサアレイ６を横切って第２のチ
ャンバ３ｂまで弧状の行路を移動する。図３ｃはロボッ
ト４の位置を示しており、支持ブレード４ａ及びウエハ
５は、センサアレイ６を横切った後で、第２のチャンバ
３ｂに向かって半径方向に伸びる前の状態にある。
【００２５】ウエハ５の中心点が、既知である支持ブレ
ード４ａの中心４ｃに対して幾何学的に決定され得るた
めに、ウエハ５がセンサアレイ６を横切る動作により、
ウエハ５の先行及び後行エッジに沿った座標点が検出さ
れる。中心点を決定する方法は、図５及び６を参照しな
がら以下により詳細に記載される。
【００２６】ウエハ５の中心点が支持ブレード４ａ（す
なわち、点４ｃは、支持ブレード４ａ上に正確にセンタ
リングされたウエハ５の中心点と一致する支持ブレード
４ａ上の点である）の中心参照点４ｃに対して決定され
るとすぐに、位置誤差が知られる。このように、第２の
チャンバ３ｂ内でウエハ５の中心を正確に置くために、
支持ブレード４ａは必要なだけ回転され矢印２３の方向
に伸ばされることができ、ウエハ５の中心点は選択され
た目的位置６５ｂに一致する。ウエハ５を第２のチャン
バ３ｂ内に正確に置くことは（図３ｄ）、支持ブレード
４ａの中心点４ｃを位置６５ｂに対して、支持ブレード
４ａ上のウエハ５について見出された位置誤差と同じ大
きさで反対向きにオフセットさせるように、支持ブレー
ド４ａの中心を動かすことによって達成される。これに
より、ウエハの中心は第２のチャンバ３ｂ内の予め選択
された位置６５ｂに正確に置かれる。一例として、ウエ
ハの中心が支持ブレードの中心点Ｂに対して座標Ｂ＋
Ｘ，Ｂ＋Ｙに位置することが決定されたら、支持ブレー
ド４ａの中心Ｐは第２のチャンバ３ｂ内において選択さ
れたチャンバ点Ｃに対して座標Ｃ−Ｘ，Ｃ−Ｙに置か
れ、この結果、ウエハ５の中心は予め選択された位置６
５ａに一致するであろう。
【００２７】ａ．ウエハ中心点の決定 図４及び５には、センサの発光器と受光器の３個のペア
のアレイの対応する出力信号によって決定された６個の
トリガ（trigger ）点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２
２、Ｐ３１及びＰ３２が示されている。（前述のよう
に、ここでの記載と図示を簡単にするためには４ペアの
アレイが好ましいが、３個の発光器と受光器のペアから
成る典型的なアレイについて検討する。）ロボット４が
回転している間にトリガ点の相対座標を決定する方法
は、メインシステム制御マイクロプロセッサ１２への１
個の割り込みを使用するものである。
【００２８】ここで、図２及び６を参照すると、トリガ
点の相対座標は、センサ６ａ〜ｄ及び２０ａ〜ｄの状態
の変化としてまず決定される。ウエハ５が各光線３０、
３１、３２及び３３を通過するのに従い、まずウエハ５
の先行エッジにおいて、次に後行エッジにおいて、発光
器と受光器の各ペア６ａ−２０ａ、６ｂ−２０ｂ、６ｃ
−２０ｃ及び６ｄ−２０ｄに状態変化が生じる。
【００２９】図６ａは、３個のセンサから成るアレイの
状態変化の発生をグラフに表示したものである。示され
ているように、最初の３列はセンサ信号Ｓ１、Ｓ２及び
Ｓ３の状態変化を描写しており、第１はウエハの先行エ
ッジでのものであり、第２は後行エッジでのものであ
る。信号形Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、一例として、図２の
受光器６ａ、６ｃ及び６ｄに対応する出力信号を描写し
ている。第２番目の３列は、信号Ｓ１〜Ｓ３の先行及び
後行のエッジで発生した対応する割り込みパルスＩ１、
Ｉ２及びＩ３を描写している。最後の列は、ウエハ５上
の６個全てのトリガ点に対する割り込みパルスを示して
いる１個のパルスチェーン（chain ）または割り込み線
Ｉ１〜３を描写している。
【００３０】各センサの状態変化は、ディジタルセンサ
インターフェースカード１１（図１）の回路３０（図６
ｂ）によって検出される。各状態変化において、回路３
０は、“ｏｒ”ゲート３１に向かうパルス（Ｉ１、Ｉ２
またはＩ３）を発生し、“ｏｒ”ゲート３１は処理手段
（マイクロプロセッサ）１２（図１）上の割り込みフリ
ップフロップ３２を順番にセットする。フリップフロッ
プ３２がパルスチェーンＩ１〜３の第１のパルスを受け
取ったとき、Ｑがハイにセットされ（０から１に）、標
準的なマイクロプロセッサ割り込みサービスルーチンが
実行され、関連するトリガ点のデータ及びモータ１７
ａ、ｂのステップ数（step counts ）（検出されるステ
ッピングモータの現在のθ及びＲの位置）が取り込まれ
る。データが取り込まれて記録されるとすぐ、マイクロ
プロセッサ１２はフリップフロップをリセットし（１か
ら０に）、チェーンＩ１〜３の別のパルスを受け取れる
ようにする。センサ信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の状態変
化、及びロボットのステッピングモータ１７ａ及び１７
ｂ（図２）のステップに関する各々のθ角測定値のディ
ジタル表現値に対応して、入力表が作成されメモリに格
納される。一例として、割り込み入力表は実質的に次の
ようになる。
【００３１】
【表１】
【００３２】割り込み処理ルーチンは、どのセンサが割
り込みを生じさせたかを示している必要はなく、センサ
からの信号データをセーブする必要があるだけである。
入力テーブルのデータから、６個のトリガ点Ｐ１１、Ｐ
１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１及びＰ３２の極座標が、
ロボット４の既知の回転中心４ｄに対して決定され得
る。
【００３３】ここで図４を参照すると、支持ブレード４
ａの中心は極座標（ｒ0 ，θc ）にあり、ここに、ｒ0
は較正されたロボットの回転中心点４ｂからの半径方向
の距離であり、θc はロボットの回転中心４ｂに関する
支持ブレード４ａの角度位置である。各トリガ点Ｐ１
１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１及びＰ３２の半径
ｒ１、ｒ２及びｒ３は、以下に述べられるロボット較正
方法の機能として決定されるセンサの位置と同じ半径で
あるから知られ得る。既知のロボット４のホーム位置
（定位置、home position ）からトリガ点位置（表１）
までのモータステップの関数として角度差Δθが何度か
を決定することにより、極座標（ｒ，θ）は決定され得
る。
【００３４】６個のトリガ点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、
Ｐ２２、Ｐ３１及びＰ３２の極座標が決定されると、そ
れらはロボットの既知の回転中心に関するデカルト座標
（Ｘ，Ｙ）に変換される。この回転中心はその座標系の
原点（０，０）として選択されている。図５に図示され
ているように、ウエハ５の周上の少なくとも３点を知る
ことにより、中心点は幾何学的に計算され得る。円上の
任意の２点から１本の直線を引くことができる。この直
線の中点を直角に通る直線は、その円の中心を通る。そ
れゆえ、ウエハ５の周上の２個のトリガ点を通る２本の
線をその中点で直角に２等分する２本の線の交点の座標
点が、中心である。
【００３５】図５に図示するように、トリガ点Ｐ１１、
Ｐ２１及びＰ３１はウエハ５の周上にあり、対応するデ
カルト座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）及び（Ｘ
３，Ｙ３）を有している。もし直線２５が点（Ｘ１，Ｙ
１）を（Ｘ２，Ｙ２）に接続するように引かれ、直線２
６が点（Ｘ２，Ｙ２）を（Ｘ３，Ｙ３）に接続するよう
に引かれたものであるなら、直線２５及び２６の中点に
直角に引かれた直線２７及び２８は、ウエハ５の座標中
心点２９で交わる。中心点２９は、直線２７及び２８の
傾き及び直線２５及び２６の中点から得られる。
【００３６】半導体ウエハの中心点の決定の際には、見
出されたトリガ点がウエハ平面上にあるということが考
慮されなければならない。それゆえ、この発明の中心見
出しアルゴリズムは、２点が平面上にあると仮定して、
見出された６個のトリガ点から少なくとも１個の正確な
中心点が決定されるのが保証されるように、表２に示さ
れるような方策を組み入れている。
【００３７】
【表２】
【００３８】表２の第１列は、３個のセンサのアレイに
よって見出された６個のトリガ点から同時に２点を取っ
たとき、６点の可能な組み合わせ（繰り返しはない）は
１５あることを示す指数（index ）であり、少なくとも
２点が“不良（bad ）”すなわちウエハ平面上にあると
の仮定の下でウエハの中心点を決定するのに用いること
ができる。第２列は、不良と仮定される、６個のトリガ
点のうちの２点の各組み合わせを示す。第３列は、ウエ
ハの中心点を決定するために残された４個のトリガ点の
残りの組み合わせを挙げている。第４の、すなわち最後
の列は、図５に示すように、ウエハの中心点を決定する
ために用いられる２点の２組の組み合わせを示してい
る。誤差を最小にするためには、最も大きな角度で離れ
た２点の組み合わせが好ましい。
【００３９】サブルーチンが呼ばれて、各列＃１〜１５
についてウエハの中心点の“候補”を計算するために、
表２の最後の列にある情報が回収検索される。各列につ
いて、６個のトリガ点のそれぞれへの半径が、図４に示
すように計算される。半径は、その後、順位（rank ord
er）に配列される。最も大きな４個の半径は、比較さ
れ、指定された（designated）計測誤差内に収まってい
るはずである（must fall ）。残りの２個の半径は、最
も大きな４個に較べて等しいか（円上）、小さい（平面
上）はずである。この比較テストに通れば、“候補”で
ある中心点は“良い”とマークされ、その中心点は記録
される。もし比較テストに通らなければ、その中心点候
補は“不良”とマークされ、廃棄される。全ての中心の
候補がテストされた後で、“良い”とマークされたもの
が平均され、ウエハの実際の中心点の最も優れた評価が
選ばれる。もし６個のトリガ点のいずれもが平面上に載
っていなければ、１５個の中心点候補が平均される。も
し６個のトリガ点のうちただ１個が平面上にあれば、５
以上の中心点候補が平均されるであろう。６個のトリガ
点のうち２個が平面上にあれば、１以上の中心点候補が
平均されるであろう。“不良”点が２未満であるなら、
ウエハ中心点はより粗く（robust）決定されるであろ
う。
【００４０】ウエハがロボットブレードの中心からブレ
ードのエッジの方に大きく外れているためロボットの中
心点に最も近いセンサがロボットブレードの先行エッジ
及び後行エッジのみを検出してしまう、あるいは、ノイ
ズのために入力データ獲得エラーが生じるという、まれ
な場合もありうる。これらの場合においては、計算され
た半径がウエハの既知の半径と実質的に異なっていると
決定されたら、そのトリガ点は除かれる。代りに、自動
復帰ルーチンが実行され、それにより、第２のアレイ、
別のバックアップ中心見出しシステム、及び／または操
作者の介入による中心見出し方法が達成される。
【００４１】ｂ．中心見出しルーチン この発明の中心見出しルーチンの論理フローチャート３
４が図７に示されている。中心見出しルーチンは、シス
テムの移送ロボットにウエハチャンバからウエハを持ち
上げるように命令する標準的な指令（３５）から始まっ
ている。ロボットは、以下に述べるこの発明の較正方法
によって既に較正されているウエハチャンバの中心の位
置を知っている。
【００４２】ルーチンの次のステップ（３６）は、ロボ
ットブレード及びウエハを第１のウエハチャンバから引
っ込めさせ、センサアレイを途中で横切りながら第２の
目的のウエハチャンバまでロボットブレード及びウエハ
を回転させる。センサはウエハのトリガ点を検出し、対
応するステップ数を格納することにより割り込み入力表
１が作られる（３７）。表１の対応するステップ数が決
定され格納された後、次にトリガ点は、以下の式を用い
てデカルト座標（Ｘ，Ｙ）に変換される（３８）。
【００４３】
【数１】
【００４４】トリガ点のデカルト座標が計算されると、
点のペアを直角に２等分する直線の傾き“ｍ”が標準的
な以下の式を用いて計算される（３９）。
【００４５】
【数２】
【００４６】直角に２等分する直線の傾きが決定された
後、トリガ点のペアを通る直線の中点の座標が、以下の
式を用いて決定される（４０）。
【００４７】
【数３】
【００４８】直角に２等分する直線２７及び２８（図
５）の傾き、及びデータ点Ｐを通る直線の中点ｎ１及び
ｎ２が決定された後、ウエハの中心点の候補（ｘｃ，ｙ
ｃ）が、以下の式を用いて、２等分する直線２７及び２
８の交点を計算する（４１）ことにより決定される。
【００４９】
【数４】
【００５０】中心点候補についてのこの計算は引続き行
われ、他の点の組み合わせ及び中心点候補の全てが計算
されるまでステップ（３９）、（４０）及び（４１）が
繰り返される。
【００５１】全ての中心点候補が計算されると、中心点
候補及びトリガ点の間の距離（半径）が計算され、最も
大きな４個の半径が、計測誤差の所定のしきい値
（“Δ”例えば、０．００４）と比較される（４３）。
（６個の半径のうち最も小さな２個は、ウエハ平面上に
あると自動的にみなされるから、比較の際に用いられな
い。） 各中心点候補から各トリガ点までの半径は以下
の式を用いて計算される。
【００５２】
【数５】
【００５３】ここに、ｉ＝１，２，３，．．．６であ
り、（ｘi ，ｙi ）は見出されたトリガ点のデカルト座
標である。計算された半径（例えば、ｒ1 からｒ6 ）
は、その後、最大から最小への順位（例えば、ｒa 、ｒ
b 、ｒc 、ｒd 、ｒe 、ｒf 、ここにｒa は最大であ
り、ｒf は最小である）に配列される。最大の４個の間
の差は、以下の式を用いて計測誤差のしきい値Δと比較
される。
【００５４】
【数６】
【００５５】もし最大の４個の半径の差が計測誤差Δの
しきい値よりも小さいと決定されたら、中心点候補は
“良い”とマークされ、保持される（４５）。もし差が
計測誤差Δのしきい値よりも大きいと決定されたら、中
心点候補は“不良”とマークされ、廃棄される。
【００５６】全ての中心点候補がマークされたら、全て
の“良い”中心点が平均され（４７）、ウエハの“真
の”中心点の最も良い評価が得られる。平均された最良
の中心点が得られたら、それは、処理のためにウエハを
位置決めする際の参照に備えて、格納される（４８）。
中心見出しプログラムルーチンは、これで完了する（４
９）。
【００５７】３．ロボットの較正 この発明のウエハ中心見出し方法の正確さ、それゆえ上
記のように処理されるウエハを正確に位置決めすること
は、システムロボットの正確な較正にかかっている。こ
の発明の支持ブレード４ａの参照点は、各処理チャンバ
の中心点、及びロボットブレード伸び曲線（図１０）に
沿って決定された点に関して較正される。
【００５８】ａ．ロボットホーム（home）シーケンスに
より繰り返し参照される点をもとめる。
【００５９】支持ブレード４ａをθに関して較正するた
めには、従来のロボットホームシーケンスルーチンがま
ず実行され、ブレード４ａの中心に対して、繰り返し用
いられるホーム参照点が決定される。ロボットホームシ
ーケンスルーチンは容易に作られ特定のシステムに合わ
せられることは理解されるであろうから、ホームシーケ
ンスルーチンの詳細はここでは詳しく述べない。ホーム
参照点が決定されると、その点は、ここで述べるこの発
明の較正及び中心見出し方法の間のさらなる使用に備え
て格納される。ホームシーケンスは、自動的に、システ
ムに電源を入れる際に１度だけ実行される。
【００６０】ｂ．ロボットに対する処理チャンバの中心
点の教示 各ウエハ受け取りチャンバの中心点は、その点に対して
位置修正が行われるのに適切な点であるから、ロボット
ブレードは各チャンバの中心点を教示されなければなら
ない。
【００６１】ロボット４は、支持ブレード４ａの中心点
の開口部４ｃをチャンバ３ａまたは３ｂの対応する中心
点開口部６５ａまたは６５ｂ（図３ａ〜３ｄ）に位置さ
せることにより、各処理チャンバの中心点を教示され
る。ブレードの開口部４ｃの位置決めは、キーボードま
たは遠隔制御命令により手動で達成される。ブレード中
心の開口部４ｃが対応するチャンバ中心位置６５ａまた
は６５ｂ上に位置決めされると、８分の１インチ（３．
２ｍｍ）の合いくぎ（peg ）がロボットブレードの開口
部４ｃから対応するチャンバ開口部６５ａまたは６５ｂ
に人出によって通され、ロボットブレード４ａが処理チ
ャンバ３ａまたは３ｂの中心点に正確に位置決めされて
いることが確かめられる。正確な位置決めが確かめられ
ると、ステッピングモータ１７ａ及び１７ｂ（図２）の
ホームシーケンス参照点に対するステップ値は、不揮発
性のメモリに格納される。この処理チャンバ較正シーケ
ンスは各チャンバについて繰り返され、関係するステッ
プ値は、ウエハ移送の間に支持ブレード４ａを位置決め
する際のさらなる使用に備えて記録される。処理チャン
バの中心点の教示は、後の使用（システムの運転停止
（電源オフ）の後であってもよい）に備えて位置が不揮
発性のメモリに格納されているため、処理システムを構
成する際に１度だけ実行されればよい、ということに注
目すべきである。
【００６２】ｃ．センサ位置の決定 支持ブレード４ａの較正は、ロボット中心４ｂの既知の
回転軸４ｄ、及びシステムロボット４の非線形な伸び曲
線（図１０）上の既知の半径の決定された点に対して決
定される。このためには少なくとも１個のセンサ６ａ、
６ｂ、６ｃまたは６ｄ（図２）の位置が決定される必要
があり、そしてその位置が既知のセンサはロボットブレ
ード４ａの伸びを較正するために用いられる。システム
１（図１）を組み立てる際には、センサビーム６ａ、６
ｂ、６ｃまたは６ｄ（図２）の絶対位置は、ロボットブ
レード４ａの較正、またはこの発明の中心見出し方法の
達成には重大な影響を及ぼさない。なぜなら、較正方法
がセンサ位置にかかわらずに各センサの位置を決定し得
るからである。
【００６３】ここで、再び図８を参照すると、典型的な
光電センサ６ｄ、６ｃ及び６ｂの位置が極座標“ｒ”及
び“θ”に関して見出されている。“Ｒ”はロボットの
回転中心４ｄからのセンサまでのインチでの距離であ
る。θc は既知のホームシーケンス参照直線θ0 からの
支持ブレード４ａの回転角である。一例として、センサ
６ｄのθc 位置は、支持ブレード４ａのエッジ５０ａ及
び５０ｂがビーム３３を切ったときの角度θａ及びθｂ
を参考にすることにより決定される。支持ブレード４ａ
を横切るセンサ６ｄの相対的な軌道５２は、図示されて
いるようになる。２本の切片（intercept ）５０ａ及び
５０ｂの間の中間点５１は、センサ６ｄが位置する角度
θc に対応する。ロボット支持ブレードの中心線５３
が、ロボット４の回転中心４ｄからの半径方向の線と一
致するように示されている。このように、センサ６ｄの
位置θc （ロボットホーム位置θ0 からの角度）は、ロ
ボットのホーム位置から各エッジ５０ａ及び５０ｂの検
出切片（detector intercept）までの回転ステップ数を
加えた後、２で割ることにより決定される。この手順に
より、各センサの角度位置は決定され得る。
【００６４】ロボットブレードの幅“ｗ”が既知のシス
テム定数であり、決定された角度を有している場合に、
ロボットの回転中心４ｄからのセンサの半径方向の距離
“ｒ”を決定するためには、次の計算がなされる。
【００６５】
【数７】
【００６６】ここに、θw は図８に示された角度であ
る。
【００６７】半径方向の距離“ｒ”が決定され、対応す
る角度θc と組み合わされると、各センサの正確な位置
が知られる。センサ位置の較正値は、その後不揮発性の
メモリに格納される。実際には、両方向からセンサを近
づけてその中間の点をセンサの実位置とすることによ
り、センサのヒステリシスが除かれることがわかった。
【００６８】ｄ．ロボットブレード位置のロボットの伸
び曲線への関係付け ここで、図９及び図１０に示すように、ロボットブレー
ド４ａはロボットの既知の回転中心４ｄに関してＲにつ
いて較正される。これは、図９のＡで示される引っ込ん
だ状態の支持ブレード４ａを、図１０に示すようなロボ
ット４の非線形な伸び曲線上の既知の半径の１点に関係
付けることにより達成される。
【００６９】ウエハ５が支持ブレード４ａに正確に中心
合わせされたときにウエハ５の中心点と一致するように
意図された“中心”位置に配置された、８分の１インチ
の直径の開口部４ｃが、支持ブレード４ａ上に配置され
ていることが好ましい。支持ブレード４ａの位置は、ブ
レードの中心線（縦軸）が選択されたセンサ（図９参
照）の角度座標上に来るように、まずロボット４を回転
させることにより、決定される。支持ブレード４ａは、
中心点の穴４ｃの先行及び後行エッジ５４及び５５（ト
リガ点）が検出されるように、その後、引っ込んだ状態
Ａから半径方向に位置Ｂ1 及びＢ2 まで伸ばされる。こ
のとき、明快にするために、半径方向の伸びは図９に誇
張されたｔとして示されている。ロボットのホーム位置
Ａからトリガ点５４及び５５までの相対的なステップ数
が記録される。これら２点までのステップ数の平均は、
開口部４ｃの中心（従ってブレード４ａの“中心”）に
位置し、不揮発性のメモリに格納される。
【００７０】ロボットブレード中心点の開口部４ｃを選
択されたセンサの半径方向の距離に置くために必要なス
テップ数を決定することにより、ロボットの伸び曲線
（図１０）上に１個の系の点（one corollary point ）
が決定され得る。例えば、非線形なロボットの伸び式
（図１０）に選択されたセンサの半径方向のインチでの
距離を代入（plug）することにより、支持ブレード４ａ
を引っ込んだ位置からその中心点がセンサの半径線（ra
dial line ）に一致する位置まで動かすのに必要なステ
ッピングモータ１７ａ（図２）の回転角度を決定するこ
とができる。ロボット４を１回転（２πラジアン）させ
るには２００，０００ステップあることが知られている
ため、選択されたセンサの半径線から任意の選択された
点までの伸び量または引っ込み量は、ロボットの伸び式
を用いて計算され得る。この情報が上記のウエハ中心見
出しシステム及び方法と組み合わされたとき、ウエハ５
は任意の選択された点に正確に位置決めされ得る。
【００７１】ｅ．較正ルーチン この発明の較正ルーチン５６のフローチャートが図１１
に示されている。較正ルーチンは、ロボット４のモータ
１７ａ及び１７ｂ（図２）をブレードが引っ込んだホー
ム位置から動かし、ブレードの平行な各辺のエッジ（図
８に示されるような点５０ａ及び５０ｂ）を検出するた
めに選択されたセンサ５７のビームをウエハ支持ブレー
ド４ａが横切るような位置まで装置を回転させよ、との
標準的な指令（５７）で始まっている。
【００７２】次に、ルーチンは、選択されたセンサがブ
レード４ａの先行及び後行エッジの点５０ａ及び５０ｂ
を検出するときのモータのステップ数を記録する（５
８）。記録されたステップ数は、その後、θc （図８）
を決定するために平均される（５９）。θc は、ブレー
ド軸６５（図９）をセンサに中心合わせするためにロボ
ットが回転すべき角度である。次に、このθc の値は格
納される。
【００７３】次に、選択されたセンサの半径が決定され
たθc （ロボットのホーム位置からの角度）及び既知の
ブレードの幅ｗを用いて、以下の式を用いて計算される
（６０）。
【００７４】
【数８】
【００７５】ここに、θc ＝３６０（（先行エッジのス
テップ数）−（後行エッジのステップ数））／２００，
０００；及びｗ＝インチで表した既知のブレード幅（定
数）である。
【００７６】支持ブレード４ａの中心点４ｃの、ロボッ
トの伸び曲線（図１０）上の位置に対する座標系位置を
決定するために、次に、指令（６１）が出され、ロボッ
トブレード４ａの中心線６５が選択されたセンサの角度
位置に一致するまでロボット４を回転させる。次に、支
持ブレード４ａが、ブレード開口部４ｃが選択されたセ
ンサのビームを通過するまで伸ばされる。センサは、中
心点開口部の先行及び後行エッジ５４及び５５（図９）
を検出し、次に、相対的なステップ数が平均され、平均
された値は不揮発性のメモリに格納される（６３）。
【００７７】ブレード開口部４ｃの中心点の平均された
ステップ値に対応するロボット伸び曲線上の関連するθ
は、次に、以下のロボット式を用いて計算される。
【００７８】
【数９】
【００７９】ここに、Ｆ及びＧ＝図９に示されたロボッ
トの脚（leg ）の寸法に関する定数；Ｈ及びＩ＝図９に
示されたロボットブレードの寸法に関する定数；及び
【００８０】
【数１０】
【００８１】ここに、Ｌ＝ロボットの回転中心４ｄから
選択されたセンサまでのインチで表した半径方向の距離
である。
【００８２】対応するθを知ることにより、較正プロセ
スは完了する。すなわち、較正の際の参照点が非線形な
ロボット伸び曲線（図１０）上において決定される。こ
の曲線により、ロボットブレードの全ての運動がロボッ
ト伸び式を用いて計算され得る。構成の際の参照点は不
揮発性のメモリに格納されるため、較正ルーチンはシス
テムを構成し最初に電源を入れた後、ただ１度だけ実行
されればよい、ということは、注目されるべきだろう。
【００８３】この発明は特定の好適な実施例を参照しな
がら図示され述べられてきたが、この発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、形態と詳細に渡る種々の変更
と改良が可能であることは、当業者には理解されるであ
ろう。従って、以下の請求項は、この発明の真の精神及
び範囲に含まれるような全ての変更及び改良をカバーす
るように意図されている。
【００８４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体基板支持部に対する半導体基板の位置を決定するため
の改良されたシステム及び方法を得ることができる。ま
た、複数のロードロック及び処理チャンバを有するシス
テムのスループット時間を増加させることができ、セン
サ電子回路は移送チャンバの外に配置されているため汚
染を減らすことができ、複数のセンサアレイに適合する
よう容易に拡張することができる。さらに、人手の介入
なしに較正することができ、しかも分離された別個の較
正器具を用いる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステムアッセンブリの概要図であ
る。
【図２】図１の線２−２に沿って取られた半導体処理移
送チャンバの断面図である。
【図３】図１に示された移送チャンバの平面図であり、
ロボット及び基板の第１のチャンバから第２のチャンバ
への連続的な動き、及びこの発明の基板中心見出し方法
を実現するためのセンサアレイの交差を示すものであ
る。
【図４】６個のセンサのトリガ点とロボットの回転中心
にありる参照点との幾何学的関係の概略図であり、この
関係は基板のトリガ点の座標位置を決定するために用い
られる。
【図５】３個のトリガ点と基板中心との間の幾何学的関
係の概略図であり、この関係は基板中心点を決定するた
めに用いられる。
【図６】（ａ）は光電センサの状態変化の波形、及び対
応する別々の及び組み合わされた割り込み信号を表す線
図であり、（ｂ）はセンサ信号に所定の処理を施すため
の簡単化された回路図である。
【図７】この発明の中心見出し方法を実現するためのコ
ンピュータプログラムによる中心見出しルーチンのフロ
ーチャートである。
【図８】センサアレイ上で引っ込んだ状態にあるシステ
ムロボット及び支持ブレードの部分的な平面図であり、
センサビームの支持ブレードに対する関係を示すもので
ある。
【図９】移送ブレードを含むシステムロボットの連続的
な平面図であり、引っ込んだ状態から伸びた状態（分割
されて示されている）までの、この発明のロボットブレ
ードの較正に必要な選択されたセンサ上でのブレードの
運動を示すものである。
【図１０】ロボットの伸びの式を表すグラフであり、モ
ータ入力と距離との関係を示す非線形曲線を示すもので
ある。
【図１１】この発明の較正ルーチンを示すコンピュータ
プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１…システム、２…移送チャンバ、３ａ、３ｂ…ウエハ
受け取りチャンバ、４…Ｒ−θロボット、４ａ…支持ブ
レード、４ｂ…ロボットアーム、５…ウエハ、６…セン
サアレイ、６５ｂ…選択された目的位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー ジー． ウェインバーグ アメリカ合衆国， カリフォルニア州 95124， サン ノゼ， フォックスワー シィー アヴェニュー 1954 (72)発明者 マーティン ジェイ． マックグラス アメリカ合衆国， カリフォルニア州 94087， サニーヴェール， ラモン ド ライヴ 1440

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体を予め選択された位置に正確に位置
    決めするためのシステムであって、 （ａ）第１の位置と予め選択された第２の位置の間の所
    定の円弧軌道に沿って前記物体を運ぶための可動支持部
    であって、前記可動支持部の位置が全ての時間において
    既知であり、前記可動支持部に対する前記物体の位置が
    最初は既知でない前記可動支持部を含む物体移送手段、 （ｂ）少なくとも２個が前記円弧軌道に対してほぼ横方
    向の軸に沿って配置されているセンサのアレイであっ
    て、前記物体が前記可動支持部によって前記円弧軌道に
    沿って運ばれ移動しているときに、前記センサは前記物
    体の周囲の複数の位置を検出し、前記可動支持部の既知
    の位置に対する前記物体の位置を決定するための信号を
    発生するセンサアレイ、及び （ｃ）前記信号に反応し、前記予め選択された位置にあ
    る物体を位置決めする手段を含むシステム。
  2. 【請求項２】 中央移送チャンバと、前記中央移送チャ
    ンバの周辺に配置された複数の周辺チャンバと、前記移
    送チャンバ内に配置され、先行及び後行エッジを有する
    物体を前記周辺チャンバに対してロードし、移動させ、
    アンロードするための物体支持部を有し、前記物体支持
    部は前記中央移送チャンバ内で前記周辺チャンバ間の円
    弧軌道にほぼ沿って動かされる移動可能な物体移送手段
    と、を備えた物体処理装置であって、 前記支持部に対して前記物体の位置を検出し、前記移送
    手段を前記周辺チャンバのうちの１つの中で前記物体を
    正確に位置決めするための位置制御手段を含み、 前記位置制御手段は、 （ａ）物体支持部参照点の位置を指示する物体支持部参
    照信号を提供する手段、 （ｂ）前記円弧軌道に対してほぼ横方向の軸に沿って取
    り付けられた少なくとも２個のセンサを含み、前記セン
    サは前記物体が前記センサを横切る際に前記物体の先行
    及び後行エッジによってトリガがかけられ、前記センサ
    は対応する物体位置信号を発生し、前記物体位置信号か
    ら物体位置参照点が決定され得るセンサアレイ、及び （ｃ）前記物体支持部参照信号及び前記物体位置信号に
    反応し、前記物体支持部に対する前記物体の位置を計算
    し、前記周辺チャンバのうちの１つの中の前記予め選択
    された位置に前記物体を位置決めするために、前記物体
    支持部を前記予め選択された位置に対して対応する片寄
    り位置だけ動かす手段を含むものである物体処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載された位置制御手段であ
    って、前記物体はほぼ円形の半導体ウエハであり、前記
    ウエハが前記物体支持部上で完全に位置決めされたとき
    に前記ウエハの中心点が前記物体支持部の中心点に一致
    する位置制御手段。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載された位置制御手段であ
    って、前記物体位置信号及び前記物体支持部信号に反応
    する前記手段が、チャンバからチャンバへの前記ウエハ
    の移送を制御するようにプログラムされたコンピュータ
    システムを含む位置制御手段。
  5. 【請求項５】 前記物体支持部参照信号を提供する前記
    手段が、前記物体支持部参照信号を格納するように予め
    記録されたメモリを含む請求項４の位置制御手段。
  6. 【請求項６】 前記物体支持部をホーム位置から前記セ
    ンサの１つと一致する位置まで動かし、前記物体支持部
    参照信号を計算するために対応するドライブ情報を用い
    ることにより、前記予め記録された物体支持部参照信号
    が得られる請求項５の位置制御手段。
  7. 【請求項７】 請求項２に記載された位置制御手段であ
    って、前記物体支持部が前記センサによって検出され得
    る属性を有する延長されたブレードを含む位置制御手
    段。
  8. 【請求項８】 前記物体支持部の検出され得る前記属性
    は、前記ブレードの中央に配置され、前記センサによっ
    て検出され得るエッジを有する開口部を含む請求項７の
    位置制御手段。
  9. 【請求項９】 前記予め選択された位置が、前記周辺チ
    ャンバのうちの１つの中のウエハ位置と同一である請求
    項７の位置制御手段。
  10. 【請求項１０】 請求項２に記載された位置制御手段で
    あって、前記センサが前記中央移送チャンバの外に配置
    されている位置制御手段。
  11. 【請求項１１】 前記コンピュータシステムが、 前記ウエハ及び物体支持部参照点を決定し、前記物体支
    持部に対する前記ウエハの位置を計算する制御ロジック
    手段、 前記物体支持部の運動を制御する手段、及び前記制御ロ
    ジック手段と前記センサアレイとをインターフェースす
    る手段を含む請求項４の位置制御手段。
  12. 【請求項１２】 可動物体支持部に対する物体の相対位
    置を検出することによる、第１の位置から既知で予め選
    択された第２の位置までの、中心点を有する前記物体の
    正確な位置決め方法であり、前記可動物体支持部は、前
    記物体を支持し、前記第１の位置と前記第２の位置の間
    の円弧軌道に沿って可動であり、前記可動物体支持部の
    位置は全ての時間において既知であり、前記可動物体支
    持部に対する前記物体の最初の位置は既知でない位置決
    め方法であって、 前記円弧軌道に対してほぼ横方向の軸に沿って取り付け
    られた少なくとも２個のセンサを含むセンサのアレイを
    提供するステップ、 前記可動物体支持部を前記円弧軌道に沿って動かし、前
    記センサにトリガをかけて物体信号を発生させることに
    より、前記物体の周囲に沿った周囲点を検出し、前記信
    号から前記可動物体支持部の既知の点に対する前記物体
    の位置が決定され得るステップ、 前記物体信号から前記可動物体支持部の既知の位置に対
    する前記物体の位置を計算するステップ、及び前記物体
    の前記中心点が前記第２の選択された位置に一致するよ
    うに、前記可動物体支持部及びその上に支持された前記
    物体を前記第２の予め選択された位置まで動かすステッ
    プを含む位置決め方法。
  13. 【請求項１３】 前記物体の位置を計算するステップ
    が、 （ａ）前記物体の少なくとも３個の極座標点を、前記可
    動物体支持部の既知の位置及び前記物体位置信号から決
    定するステップ、 （ｂ）前記極座標点をデカルト座標点に変換するステッ
    プ、 （ｃ）前記デカルト座標点の少なくとも２つのペアを結
    ぶ仮想的な直線を直角に２等分する仮想的な直線の傾き
    を計算するステップ、 （ｄ）前記デカルト座標点の前記ペアを結ぶ仮想的な直
    線の中点を計算するステップ、 （ｅ）計算された前記傾き及び前記中点から直角に２等
    分する直線の交点を計算するステップ、 （ｆ）前記（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）を前記デカルト座
    標点の全てのペアについて繰り返すステップ、 （ｇ）計算された前記交点を特定の数値範囲と比較する
    ステップ、及び （ｈ）前記特定の数値範囲内の交点の平均を計算するス
    テップを含む請求項１２の位置決め方法。
  14. 【請求項１４】 既知の幅と、検出され得る属性と、処
    理システム内の既知の位置に対するホーム参照点とを有
    する可動物体支持部の位置決定方法であり、前記可動物
    体支持部は、周辺に配置された複数のチャンバを有する
    移送チャンバ内に配置され、半径方向の軸に交わるほぼ
    円弧状の軌道に沿って前記処理チャンバ間を移動するこ
    とができる位置決定方法であって、 前記中央移送チャンバ内の前記半径方向の軸に沿った点
    に配置され、センサ信号を提供する少なくとも１つのセ
    ンサを提供するステップであり、前記センサは前記円弧
    軌道に沿って取り付けられているステップ、 センサ位置信号を発生させるために、前記センサのうち
    の少なくとも１つの位置を検出するステップ、 物体支持部位置信号を発生させるために、前記可動物体
    支持部の位置を検出するステップ、及び前記センサ位置
    信号及び物体支持部位置信号から、既知の位置に対する
    前記物体支持部の位置を計算するステップを含む位置決
    定方法。
  15. 【請求項１５】 前記センサの少なくとも１つの位置を
    検出する前記ステップが、 前記可動物体支持部を前記円弧軌道に沿って動かして、
    前記センサにトリガをかけ前記先行及び後行エッジの位
    置を表す検出信号を発生させることにより、前記可動物
    体支持部の先行及び後行エッジを検出するステップ、 前記位置の値を記録するステップ、 前記センサ位置の回転角度を与える前記値の平均を計算
    するステップ、及び計算された回転角度及び前記可動物
    体支持部の既知の幅から、前記センサ位置の半径を計算
    するステップを含む請求項１４の位置決定方法。
  16. 【請求項１６】 前記可動物体支持部の位置を検出する
    前記ステップが、 前記可動物体支持部の位置が前記センサ位置の半径方向
    軸と一致するように、前記可動物体支持部を回転させる
    ステップ、 前記可動物体支持部を前記センサの半径方向軸に沿って
    伸ばすことにより、前記センサに前記可動物体支持部の
    前記検出し得る属性の先行及び後行エッジを検出させ、
    関係する位置信号を発生させるステップ、 前記位置信号の値を記録するステップ、及び前記選択さ
    れた位置に対して前記物体支持部を動かすための相対的
    位置の値である前記値に等しい、前記支持部の前記円弧
    軌道に沿った点を計算するステップを含む請求項１５の
    位置決定方法。
  17. 【請求項１７】 予め選択された位置への物体の正確な
    位置決め方法であって、 （ａ）物体が上に載置される可動物体支持部に対する前
    記物体の相対的位置を検出するステップであり、前記物
    体支持部は第１の位置と前記予め選択された位置との間
    の円弧軌道に沿って移動することができ、前記可動物体
    支持部の最初の位置は既知ではなく、前記可動物体支持
    部に対する前記物体の最初の位置は既知でないステップ
    であり、 （ｂ）前記円弧軌道に対してほぼ横方向の軸に沿って取
    り付けられた少なくとも２個のセンサのアレイを提供す
    るステップ、 （ｃ）センサ信号を発生させるためにセンサ位置を検出
    するステップ、 （ｄ）前記可動物体支持部の位置を検出するステップ、 （ｅ）前記センサ信号及び物体支持部信号から前記予め
    選択された位置に対する前記可動物体支持部の相対的位
    置を計算するステップ、 （ｆ）前記可動物体支持部を前記円弧軌道に沿って動か
    して、前記センサにトリガをかけて物体信号を発生さ
    せ、この信号から前記物体の位置が前記可動物体支持部
    に対して決定し得るよう、前記物体の周囲に沿った周囲
    点を検出するステップ、及び （ｇ）前記物体信号及び前記物体支持部信号から前記可
    動物体支持部の位置に対する前記物体の位置を計算する
    ステップを含むステップ、及び （ｈ）前記可動物体支持部及びその上に載置された前記
    物体を前記予め選択された位置まで動かし、前記物体の
    物体位置を前記予め選択された位置に一致させる方法を
    備えた位置決め方法。
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