KR20160001649U - 로봇 장착식 관통-빔 기판 검출기 - Google Patents

Abstract

기판을 이송하기 위한 로봇, 프로세싱 시스템, 및 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 로봇이 제공되고, 로봇은, 회전 가능한 본체, 제 1 엔드 이펙터(end effector), 및 로봇에 장착된 관통-빔(thru-beam) 검출기를 포함한다. 제 1 엔드 이펙터는 본체에 장착되어 본체와 함께 회전식이다. 제 1 엔드 이펙터는, 실질적으로 본체 위의 복귀된(retracted) 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능하다. 관통-빔 검출기는 제 1 센서 및 제 2 센서를 포함한다. 연장된 포지션과 복귀된 포지션 사이에서 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 제 1 및 제 2 센서들은, 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는(opposite) 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로(laterally) 이격된다.

Description

로봇 장착식 관통-빔 기판 검출기{ROBOT MOUNTED THRU-BEAM SUBSTRATE DETECTOR}

관련 출원들에 대한 상호 참조

[0001] 본 출원은, 2014년 11월 07일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제 62/076,887 호(대리인 문서 번호 제 APPM/22422 USL), 및 2014년 11월 24일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제 62/083,859 호(대리인 문서 번호 제 APPM/22422 USL2)의 이익 향유를 주장하고, 상기 출원들 양자 모두는 그 전체가 인용에 의해 통합된다.

[0002] 본 개시물의 실시예들은 일반적으로, 이동하는 기판의 오정렬 및 기판 파손을 연속적이고 비용-효과적인 방식으로 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

[0003] 마이크로전자 디바이스들의 제조는 전형적으로, 반-도체, 유전체, 및 도체 기판들 상에서 수행되는 수백 개의 개별 단계들을 요구하는 복잡한 프로세스 시퀀스를 수반한다. 이러한 프로세스들의 예들은, 다른 동작들 중에서도, 산화, 확산, 이온 주입, 얇은 필름 증착, 세정, 에칭, 및 리소그래피를 포함한다. 기판 프로세싱 시스템은, 중앙에 로케이팅된 이송 챔버 ― 이송 챔버는, 이송 챔버 내에 배치된 이송 챔버 로봇을 가짐 ― 를 둘러싸는 하나 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들을 포함하는 클러스터 툴을 포함할 수 있다.

[0004] 더 큰 치수의 기판들 및 증가된 디바이스 밀도로 진행되면서, 각각의 기판의 가격이 매우 증가되고, 이러한 더 큰 웨이퍼들 및 더 작은 피쳐 크기들에 직면하여, 가변성을 감소시키고 품질을 개선하면서, 비용을 낮추도록 부가적인 압력이 본 산업에 가해지고 있다. 더 큰 기판들 및 더 작은 디바이스 피쳐들로 향하는 경향은, 낮은 결함 레이트들(rates)의 반복적인 디바이스 제조를 보장하기 위해, 프로세싱 챔버들에서 기판의 정밀한 포지션 정확도를 요구한다. 프로세싱 시스템 전체에서 기판들의 포지션 정확도를 증가시키는 것은, 기판이 적절하게 정렬되고, 오정렬에 기인한 충돌들 없이 로드 록 또는 프로세싱 챔버들에서 슬롯들 또는 다른 장애물들을 통과할 수 있다는 것을 보장하기 위한 도전이다. 충돌은 기판을 손상시킬 수 있거나, 후속 동작들 내에 입자들 및 결함들을 도입할 수 있다. 부가적으로, 손상된 기판에 대한 후속 동작들은, 기판으로부터의 수율이, 기판을 프로세싱하는 비용 미만인 경우에, 이점이 없을 수 있다.

[0005] 결함들을 감소시키기 위해, 프로세싱 시스템 전체에서 기판들의 포지션 정확도(즉, 정렬)를 강화하기 위한 다수의 전략들이 채용되어왔다. 예를 들어, 이송 챔버에, 각각의 로드 록 및 프로세싱 챔버의 입구에 인접하여 4개의 센서들의 그룹들이 센서 배열체로 장비될 수 있다. 그러나, 그러한 배열체들은, 상당한 개수의 센서들로 프로세싱 시스템의 초기 비용을 증가시킨다. 부가적으로, 그렇게 많은 센서들을 갖는 것은 그러한 센서들을 교체하고 유지보수하기 위한 프로세스 유휴시간과 연관된 비용들을 도입한다.

[0006] 그러므로, 기판 프로세싱 시스템에서 기판들의 품질 처리량(quality throughput)을 보장하기 위한 비용 효과적인 수단에 대한 필요가 존재한다.

[0007] 기판을 이송하기 위한 로봇, 프로세싱 시스템, 및 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 로봇이 제공되고, 로봇은, 회전 가능한 본체, 제 1 엔드 이펙터(end effector), 및 로봇에 장착된 관통-빔(thru-beam) 검출기를 포함한다. 제 1 엔드 이펙터는 본체에 장착되어 본체와 함께 회전식(rotational)이다. 제 1 엔드 이펙터는, 실질적으로 본체 위의 복귀된(retracted) 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능하다. 관통-빔 검출기는 제 1 센서 및 제 2 센서를 포함한다. 연장된 포지션과 복귀된 포지션 사이에서 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 제 1 및 제 2 센서들은, 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는(opposite) 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로(laterally) 이격된다.

[0008] 다른 실시예에서, 로봇이 제공되고, 로봇은, 회전 가능한 본체, 제 1 엔드 이펙터, 및 로봇에 장착된 관통-빔 검출기를 포함한다. 제 1 엔드 이펙터는 본체에 장착되어 본체와 함께 회전식이다. 제 1 엔드 이펙터는, 실질적으로 본체 위의 복귀된 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능하다. 관통-빔 검출기는 본체와 함께 회전 가능하다. 관통-빔 검출기는 제 1 송신기 및 제 1 반사체를 갖는 제 1 센서, 및 제 2 송신기 및 제 2 반사체를 갖는 제 2 센서를 포함한다. 연장된 포지션과 복귀된 포지션 사이에서 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 제 1 및 제 2 센서들은, 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로 이격된다.

[0009] 또 다른 실시예에서, 프로세싱 시스템이 제공되고, 프로세싱 시스템은, 이송 챔버에 커플링된 복수의 프로세싱 챔버들, 로봇, 및 로봇과 함께 회전 가능한 관통-빔 검출기를 포함한다. 로봇은 이송 챔버에 배치되고, 실질적으로 본체 위의 복귀된 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 엔드 이펙터를 포함한다. 제 1 엔드 이펙터는, 프로세싱 챔버들 중 선택된 챔버와 제 1 방향을 정렬하기 위해, 선택적으로 배향 가능하다(orientatable). 관통-빔 검출기는 제 1 송신기 및 제 1 반사체를 갖는 제 1 센서, 및 제 2 송신기 및 제 2 반사체를 갖는 제 2 센서를 포함한다. 연장된 포지션과 복귀된 포지션 사이에서 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 제 1 및 제 2 센서들은, 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로 이격된다.

[0010] 본 고안의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 본 고안의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 고안의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 고안이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1은 기판을 감지하기 위한 로봇 장착식(robot mounted) 관통-빔 검출기를 갖는 다수-챔버 진공 프로세싱 시스템의 평면도를 나타내는 개략도이다.
[0012] 도 2는 로봇 장착식 관통-빔 검출기를 갖는 또는 로봇 장착식 관통-빔 검출기에 커플링된 (이송 챔버) 로봇의 부분의 단면도이다.
[0013] 도 3은 로봇 장착식 관통-빔 검출기를 갖는 이송 챔버 로봇의 측면 평면도이다.
[0014] 도 4는 로봇 장착식 관통-빔 검출기와 함께 사용하기에 적합한 냉각식(cooled) 센서 박스에 대한 평면도를 예시한다.
[0015] 도 5는 로봇 장착식 관통-빔 검출기를 갖는 이송 챔버 로봇의 다른 측면 평면도이다.
[0016] 도 6은 로봇 장착식 관통-빔 검출기에 의해 검출 가능한 예시적인(illustrating) 결함들을 갖는 기판의 평면도이다.
[0017] 도 7은 로봇의 냉각 플레이트 하에 장착된 냉각식(cooled) 센서 박스에 대한 대안적인 실시예를 예시한다.
[0018] 도 8은 로봇의 전방 부분 상에 장착된 라인 카메라를 갖는 냉각식 센서 박스에 대한 또 다른 실시예이다.
[0019] 이해를 용이하게 하기 위하여, 가능하면, 도면들에 공통되는 동일한 요소들을 나타내는데 동일한 참조번호들이 사용되었다. 일 실시예의 요소들 및 특징들이, 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유리하게 통합될 수 있다는 점이 고려된다.
[0020] 그러나, 첨부된 도면들은 본 고안의 단지 예시적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 고안이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.

[0021] 본 개시물은 일반적으로, 로봇의 블레이드 상에 지지되면서, 기판의 2개의 평행한 엣지들을 따라 기판 칩(chip), 크랙, 및/또는 오정렬의 존재를 지속적으로 검출하는 적어도 2개의 로봇 장착식 관통-빔 센서들을 포함하는 장치 및 방법을 제공한다. 장치는 로봇, 또는 그러한 로봇을 포함하는 프로세싱 챔버의 형태일 수 있다.

[0022] 도 1은 기판(110)을 위한 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)를 갖는 다중-챔버 진공 프로세싱 시스템(100)의 평면도를 나타내는 개략도이다. 기판(110)(점선으로 도시됨)은 약 25,000㎠ 초과의 정상부 표면적을 가질 수 있는데, 예를 들어, 약 40,000㎠(2.2m x 1.9m)의 정상부 표면적을 갖는 유리 또는 폴리머 기판일 수 있다. 그러나, 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)가, 임의의 크기의 기판 또는 프로세싱 시스템 상에서 동작하도록 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 다수-챔버 진공 프로세싱 시스템(100)은 또한, 시스템 제어기(190), 진공-밀봉(vacuum-tight) 프로세싱 플랫폼(120), 및 팩토리 인터페이스(130)를 포함한다.

[0023] 시스템 제어기(190)는 다수-챔버 진공 프로세싱 시스템(100)의 각각의 챔버 또는 모듈에 커플링되어 각각의 챔버 또는 모듈을 제어한다. 일반적으로, 시스템 제어기(190)는, 프로세싱 시스템(100)의 장치 및 챔버들의 직접 제어를 사용하거나, 또는 대안적으로, 이러한 챔버들 및 장치와 연관된 컴퓨터들을 제어함으로써, 프로세싱 시스템(100)의 동작의 모든 양태들을 제어할 수 있다. 게다가, 시스템 제어기(190)는 또한, 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200) 및 이송 챔버 로봇(140)과 연관된 제어 유닛과 통신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이송 챔버 로봇(140)의 이동들, 기판들을 프로세싱 챔버들(102, 104, 및 106)로 그리고 그러한 챔버들로부터 이송하는 것, 프로세스 시퀀스들을 수행하는 것, 및 다수-챔버 진공 프로세싱 시스템(100)의 다양한 컴포넌트들의 동작들을 조정하는(coordinating) 것 등이, 시스템 제어기(190)에 의해 제어될 수 있다. 부가적으로, 시스템 제어기(190)는, 이송 챔버 로봇(140)에 의해 기판(110)이 여기저기 이동되는(moved about) 동안, 기판(110) 위치 및 결함들을 결정하기 위해, 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)를, 동작 가능하게(operably) 제어할 수 있다.

[0024] 동작 시에, 시스템 제어기(190)는, 기판 처리량을 최적화하기 위해, 각각의 챔버들 및 장치로부터의 피드백을 가능하게 한다. 시스템 제어기(190)는 중앙 처리 유닛(CPU)(192), 메모리(194), 및 지원 회로(196)를 포함한다. CPU(192)는, 산업 현장(industrial setting)에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 지원 회로(196)는 CPU(192)에 종래 방식으로(conventionally) 커플링되고, 캐시(cache), 클럭(clock) 회로들, 입력/출력 서브시스템들, 및 전원들, 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 루틴들은, CPU(192)에 의해 실행될 때, CPU를 특수 목적 컴퓨터(제어기)(190)로 변환한다. 소프트웨어 루틴들은 또한, 이송 챔버 로봇(140) 상의, 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)에서와 같이, 다수-챔버 진공 프로세싱 시스템(100)으로부터 원격으로 로케이팅된 제 2 제어기(도시되지 않음)에 의해 저장되고 그리고/또는 실행될 수 있다.

[0025] 팩토리 인터페이스(FI)(130)는 복수의 FOUP들(front opening universal pods)(162) 및 적어도 하나의 FI 로봇(150)을 가질 수 있다. FI(130)는 또한, 계측 스테이션(metrology station)(도시되지 않음)과 같은 부가적인 스테이션들을 가질 수 있다. FI 로봇(150)은 레일들(134) 및 이동 가능한 엔드 이펙터(152)를 가질 수 있고, 그러한 엔드 이펙터는, 블레이드, 복수의 핑거들(fingers), 그리퍼(gripper), 또는 엔드 이펙터 상부에서 기판을 이송하기 위한 다른 적합한 장치일 수 있다. FI 로봇(150)은 분위기(atmospheric) 조건들에서 동작 가능하며, FOUP들(162)과 프로세싱 시스템(100)의 하나 또는 그 초과의 로드 록 챔버들(117) 사이에서, 이동 가능한 엔드 이펙터(152) 상에 배치된 기판들(110)을 이송하기에 충분한 운동 범위를 가지도록 구성된다. FOUP들(162)은, 다수-챔버 진공 프로세싱 시스템(100)으로 그리고 그러한 시스템으로부터 기판들(110)을 이송하기 위해, 복수의 기판들(110)을 유지할 수 있다.

[0026] 팩토리 인터페이스(130)에서 유지되는 실질적인 주변 환경과, 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼(120)에서 유지되는 진공 환경 사이에서의 기판(110) 이송을 용이하게 하기 위해, 로드 록 챔버(112)가 팩토리 인터페이스(130)와 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼(120) 사이에 배치된다. 로드 록 챔버(112)는 하나 또는 그 초과의 입구/출구 슬롯들(도시되지 않음)을 갖고, 이러한 슬롯들을 통해 기판(110)이 FI(130)로부터 로드 록 챔버(112) 내로 그리고 밖으로 이송될 수 있다. 유사하게, 로드 록 챔버(112)는 동일한 수의 입구/출구 슬롯들을 갖고, 이러한 슬롯들을 통해 기판(110)은 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼(120)과 로드 록 챔버(112)의 내부 사이에서 이송될 수 있다. 로드 록 챔버(112)의 내부를 FI(130) 또는 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼(120)의 내부들로부터 격리시키기 위해, 로드 록 챔버(112)의 입구/출구 슬롯들 중 각각의 슬롯은 슬릿 밸브(도시되지 않음)에 의해 선택적으로 밀봉된다.

[0027] 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼(120)은 이송 챔버(105) 주위에 배치된 복수의 부착식(attached) 챔버들(101)을 갖는다. 부착식 챔버들(101) 중 하나는 로드 록 챔버(112)일 수 있다. 부착식 챔버들(101) 중 다른 하나 또는 그 초과의 챔버는 에칭 챔버(108)일 수 있다. 부착식 챔버들(101) 중 몇몇은 증착 챔버들일 수 있다. 증착 챔버들은 화학 기상 증착 챔버(102), 물리 기상 증착 챔버(106), 및 원자 층 증착 챔버(104) 중 하나를 포함할 수 있다. 부가적으로, 부착식 챔버들(101) 중 하나는 계측 챔버, 배향 챔버, 디-가스(de-gas) 챔버, 또는 기판(110)을 프로세싱하기 위한 다른 적합한 챔버일 수 있다.

[0028] 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼(120)에서, 감소된 분위기 조건을 제공하기 위해, 이송 챔버(105)는 진공 시스템(도시되지 않음)에 커플링된다. 이송 챔버(105)는 적어도 하나의 이송 챔버 로봇(140)을 수납한다(house). 로봇(140)은, 로봇(140)을 이송 챔버(105)의 바닥부 상에 지지하는 베이스(148)를 포함한다. 이송 챔버(105)는 진공배기된(evacuated) 내부 용적을 정의하고, 그러한 내부 용적을 통해서 이송 챔버 로봇(140)은 프로세싱 전에, 챔버들(101) 사이에서 그리고 챔버들(101) 중 하나와 로드 록 챔버(112) 사이에서 기판들을(110)을 이송한다.

[0029] 이송 챔버 로봇(140)은 베이스(148) 상에 배치된 본체(146)를 갖는다. 이송 챔버 로봇(140)은 냉각 플레이트(147)를 갖는다. 냉각 플레이트(147)는, 기판(110)으로부터 이송 챔버 로봇(140)으로 전달되는 열의 양을 감소시키기 위한 열 전달 유체를 제공하는 냉각 유체 소스(도시되지 않음)에 부착될 수 있다. 본체(146)는 베이스(148)를 관통하여 연장되는 수직 축 상에서 회전 가능하다. 이송 챔버 로봇(140)은 복귀 가능한(retractable) 엔드 이펙터(142)에 부착된 리스트(wrist; 145)를 갖는다. 리스트(145) 및 복귀 가능한 엔드 이펙터(142)는 본체(146)에 대해 이동 가능하다. 엔드 이펙터(142)는, 로봇(140)에 의해 이동되는 동안 기판(110)을 지지하도록 구성된 기판 지지 표면을 포함한다. 복귀 가능한 엔드 이펙터(142)는 이송 동안 기판(110)을 지지하도록 구성된다. 더 구체적으로, 리스트(145) 및 엔드 이펙터(142)는, 본체(146) 위에서 실질적으로 센터링된(centered) 복귀된 포지션과, 챔버들 사이의 기판 이송을 용이하게 하기 위해 엔드 이펙터(142)가 챔버들(101) 내에 포지셔닝될 수 있도록, 본체(146)의 전방 부분(149)을 너머, 측상으로 엔드 이펙터(142)를 연장시키는 연장된 포지션 사이에서, 이동 가능하다. 본체의 전방 부분(149)을, 엔드 이펙터들(142)의 연장 방향으로 배향하고 챔버들(101) 중 임의의 챔버와 정렬하기 위해 본체(146)가 회전할 수 있다. 로봇(140)이 다수의 엔드 이펙터들(142)을 포함하는 경우, 각각의 엔드 이펙터(142)는 모터에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 이송 챔버 로봇(140)은 2개의 복귀 가능한 엔드 이펙터들(142) 및 각각의 아암을 위한 개별 모터를 갖는 이중-아암(dual-arm) 로봇이다. 다른 실시예에서, 이송 챔버 로봇(140)은 공동 링크부(common linkage)를 통해 커플링된 엔드 이펙터들을 갖는다. 관통-빔 검출기(200)의 부분을 지지하기 위한 센서 지지부(144)는 본체(146)에 부착된다. 엔드 이펙터(142)가 연장되고 복귀될 때, 복귀 가능한 엔드 이펙터(142)는 관통-빔 검출기(200) 사이를 이동한다. 엔드 이펙터(142) 상에 포지셔닝된 기판(110)은 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)의 감지 영역을 통해 이동하고, 이로써, 엔드 이펙터들에 대한 기판(110)의 포지션과 함께, 기판의 엣지들 상의 결함들이 검출되는 것을 허용한다.

[0030] 도 2는, 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)를 도시하는, 이송 챔버 로봇(140)의 부분 단면도이다. 이송 챔버 로봇(140)은 본체(146)에 부착된 지지부(244)를 가질 수 있다. 지지부(244)는 센서 지지부(144)를 지탱한다(hold up). 본체(146)에 대한 센서 지지부(144)의 포지션이 고정적이고, 본체(146)가 이동할 때, 센서 지지부(144)가 그에 대응하는 방식으로 이동하도록, 센서 지지부(144)는 지지부(244) 및 지지부(230)를 통해 본체(146)에 견고하게(rigidly) 부착될 수 있다.

[0031] 관통-빔 검출기(200)는, 챔버 내에서 프로세싱 전과 후에 기판(110) 파손 및 오정렬을 검출하기 위한 센서들의 배열체로 구성된다. 센서들은 냉각식 센서 박스(220)에 배치될 수 있다. 관통-빔 검출기(200)는, 구성에 따라서, 상부 센서 박스(224) 또는 하부 센서 박스(202)와 같이, 냉각식 센서 박스들(220) 중 하나 또는 그 초과를 가질 수 있다. 예를 들어, 관통-빔 검출기(200)는 기판(110)에서 손상을 검출하기 위해 하나 또는 그 초과의 하부 센서 박스들(202)을 가질 수 있다. 다른 예에서, 관통-빔 검출기(200)는 기판(110)에서 손상을 검출하기 위해 하나 또는 그 초과의 상부 센서 박스들(224)을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 관통-빔 검출기(200)는 기판(110)에서 손상을 검출하기 위해 하부 및 상부 센서 박스들(202, 224) 양자 모두를 채용할 수 있다.

[0032] 하부 센서 박스(202)는 로봇(140)의 본체(146)에 직접 부착될 수 있다. 대안적으로, 하부 센서 박스(202)는, 지지부(230)에 의해 본체(146)에 부착될 수 있다. 하부 센서 박스(202)를 냉각시키기 위한 복수의 냉각 라인들(272)은 지지부(230) 내에 라우팅되거나(routed), 또는 지지부(230)에 커플링될 수 있다. 부가적으로, 지지부(230)는, 센서들과 통신하기 위한, 또는 전력을 하부 센서 박스(202)에 제공하기 위한 복수의 통신 라인들을 가질 수 있다.

[0033] 상부 센서 박스(224)는 지지부(226)에 의해 하부 센서 박스(202)에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 상부 센서 박스(224)는 지지부(226)에 의해 본체(146)에 직접 부착될 수 있다. 지지부(226)는 확장 결합부(expansion joint; 264)를 커버하는 벨로우즈(bellows; 262)를 가질 수 있다. 확장 결합부(264)는, 지지부 내의 연결들을 보호하기 위해, 지지부(226)가 외부 지지부들에 독립적으로 확장 및 수축되는 것을 허용한다. 상부 센서 박스(224)를 냉각시키기 위한 복수의 냉각 라인들(274)이 지지부(226) 내에 배치될 수 있다. 부가적으로, 지지부(226)는, 센서들과 통신하기 위한, 또는 전력을 상부 센서 박스(224)에 제공하기 위한 복수의 통신 라인들을 가질 수 있다. 냉각 라인들(272, 274) 중 하나 또는 그 초과의 라인은 유체 소스(270)에 유체적으로(fluidly) 연결된다. 박스 내의 센서들의 손상을 방지하는 온도를 유지하기 위해서, 유체 소스(270)는 냉각 유체를 냉각식 센서 박스들(220), 즉, 상부 센서 박스(224) 및 하부 센서 박스(202)에 제공한다. 일 예에서, 유체 소스는, 냉각식 센서 박스들(220)의 온도를 조절하기 위한 냉각 유체로서 물을 제공한다.

[0034] 냉각식 센서 박스(220)는 윈도우(222)를 가질 수 있다. 윈도우(222)는 센서 신호들에 대해 투과적(transparent)이면서, 센서(210)를 열 및/또는 다른 손상으로부터 보호한다. 윈도우(222)는 석영, 사파이어, 또는 센서 신호들에 투과적인 다른 적합한 재료와 같은 재료로 형성될 수 있다. 관통-빔 검출기(200)는 하나 또는 그 초과의 센서들(210, 216)을 냉각식 센서 박스(220)에 포함할 수 있다. 센서들(210)은 트리거(trigger) 센서 및 칩 검출 센서를 포함할 수 있다. 센서(210)는 기판(110)의 엣지를 검출하기에 적합한, 7mm의 폭을 통과하는 빔 폭을 가질 수 있다. 칩 검출 센서는 기판(110)에서의 2mm 미만의 칩들 또는 크랙들뿐만 아니라, 기판(110)의 요동(wobbling), 시프트들(shifts) 또는 회전을 검출할 수 있다. 칩 검출 센서는 광전(photoelectric) 센서, 예컨대 관통-빔 센서, 예를 들어, 라인 레이저 센서를 포함할 수 있다. 레이저 라인 센서는 레이저 방출기, 레이저 수신기, 반사체, 또는 기판(110)의 측 엣지들(side edges)에 대한 손상을 검출하기 위한 다른 적합한 감지 디바이스들을 포함할 수 있다. 칩 검출 센서는 대안적으로 또는 부가적으로, 기판의 측 엣지를 따라서 결함들을 검출하기 위한 비전 카메라, 또는 전체 기판 표면 상의 결함들을 검출하기 위한 비전 라인 카메라와 같은 카메라를 포함할 수 있다. 센서(216)는 상부 센서 박스(224)에 배치될 수 있고, 이송 챔버 로봇(140)의 센서 지지부(144)에 부착되거나 배치될 수 있다. 센서들(210)은 하부 센서 박스(202)에 배치될 수 있고, 로봇(140)의 전방 부분(149)에서 또는 그 근처에서 이송 챔버 로봇(140)의 본체(146)에 부착되거나 배치될 수 있다.

[0035] 일 실시예에서, 센서(210)는, 적어도 하나의 송신기(212) 및 수신기(214)를 포함하는 관통-빔 센서이다. 제어기(190)는, 반사체(즉, 센서(216))에 의해 복귀되고 수신기(214)에 의해 검출되는 신호를 방출하도록 송신기(212)에 지시한다. 수신기(214)는 신호 정보를 제어기(190)에 제공한다. 센서(216)에서의 반사체는 본질적으로 거울-유형 구조일 수 있다. 반사체는 이송 챔버(105)의 진공 및 온도 환경들 내에서 동작 가능하다. 관통-빔 검출기(200)에 의한 감지 동작 동안에, 광의 빔이 송신기(212)에 의해 방출되고, 빔 송신 경로(211)를 따라 반사체로 이동하며, 그러한 반사체에서 빔은 반사체에 의해 반사되어 복귀 경로(215)를 따라 수신기(214)로 복귀한다.

[0036] 다른 실시예에서, 하부 센서 박스(202)에 배치되는 센서(210)는 송신기(212) 또는 수신기(214) 중 어느 하나를 포함한다. 상부 센서 박스에 배치되는 센서(216)는 송신기(212) 또는 수신기(214) 중 다른 하나를 포함한다. 송신기(212) 및 수신기(214)는 라인 레이저 센서를 형성할 수 있다. 라인 레이저 센서들의 세트는, 기판(110)에 의해 차단되는 라인 레이저 트랜지션(transition)의 폭을 검출한다. 기판(110)이 전방을 향해 이동하고 트리거 센서를 통과하면, 라인 센서는 기판(110)의 엣지를 검출하기 위한 빔을 방출하기 시작한다. 센서(210)는, 기판(110)의 결함들 및 포지션을 결정하기 위해, 간단한 알고리즘을 활용할 수 있다. 센서(210)는, 기판(110)의 대향하는 엣지들에 대한 위치 및 엣지 정보와 비교하기 위해, 레퍼런스(reference) 출력을 가질 수 있다. 기판(110)이 전방을 향해 이동하면, 수신기(214)는, 빔의 나머지 부분이 기판에 의해 약화되거나(attenuated) 차단되는 동안에 기판(110)에 의해 중단되지 않은(unbroken) 라인 레이저 빔의 부분만 기록한다(register). 라인 레이저 빔의 중단되지 않은 부분의 변화들은 기판의 칩, 크랙, 또는 스큐(skew)를 암시할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)의 양쪽 측들에 대한 빔의 중단되지 않은 부분이 동시에 모니터링될 수 있다. 빔의 2개의 중단되지 않은 부분들이, 칩들이 없는 기판들에 대해 캘리브레이팅된(calibrated) 값보다 더 높은 값으로 합산되면, 그러면 기판(110)은 칩을 가질 수 있다. 기판(110)의 양쪽 측들의 신호 포지션이 시간에 걸쳐서 변하지만 여전히 실질적으로 유사하다면, 그러면 기판(110)은 요동하는 것일 수 있다. 기판의 측들의 양쪽 모두에 대한 중단되지 않은 빔에 대한 전체 값을 확인하는 것은, 로봇(140)에 의한 이송 동안의 기판 요동을 보상한다. 기판(110)의 양쪽 측들의 신호 포지션이 실질적으로 유사하지만 일 방향으로 바이어싱된다면(biased), 그러면 기판(110)은 바이어스의 측을 향하여 시프팅된 것일 수 있다. 기판(110)의 양쪽 측들의 신호 포지션이 실질적으로 유사하지만 일 방향으로 점점 더(growing) 바이어싱된다면, 그러면 기판(110)은 회전되는 것일 수 있다. 따라서, 정보는 기판(110)이 시프팅되었거나 회전되는지를 보여줄 수 있다. 기판이 제 2 트리거 센서를 통과하면 센서는 검출을 종료한다.

[0037] 또 다른 실시예에서, 센서(210) 또는 센서(216)는 선형 이미지 센서 또는 카메라를 포함한다. 카메라는 트리거 센서, 로봇(140)의 엔드 이펙터들(142)의 운동, 또는 다른 감지 디바이스에 의해 활성화될(activated) 수 있는 비전 카메라일 수 있다. 대안적으로, 비전 카메라는 항상 활성화 상태일 수 있다. 센서(210, 216)는, 픽셀 값들의 변화들에 대해 분석될 수 있거나 또는 결함이 없는(defect free) 기판 이미지와 비교될 수 있는, 기판 엣지의 이미지를 제공한다. 비전 카메라는, 엣지를 따라, 약 0.7mm 또는 그 미만의 칩들을 검출할 수 있다. 부가적으로, 비전 카메라는 약 0.25 제곱mm의 면적을 갖는 엣지로부터 떨어져나온 칩들(chips off the edge)을 검출할 수 있다. 기판(110)에서의 손상이 용인 가능하지 않아서 기판(110)이 추가적인 프로세싱으로부터 제거되어야 하는 때를 결정하기 위해, 임계 레벨이 각각의 칩 및 크랙에 적용될 수 있다.

[0038] 센서들(210, 216)은 감지 헤드 상의 먼지에 기인한 빔 약화로부터의 영향을 방지하도록 구성될 수 있다. 선형 이미지 센서에서, 수신된 광의 세기가 떨어지더라도, 선형 이미지 센서에 의해 수신된 광의 세기의 분포 패턴이 동일한 경우, 출력은 변하지 않는다. 부가적으로, 센서들(210, 216)의 유지보수의 빈도 또는 필요를 결정하기 위해서, 광의 세기 저하 알람이 또한 포함될 수 있다.

[0039] 라인 카메라를 형성하기 위해, 복수의 비전 카메라들이 이격될 수 있다. 도 8은 로봇(140)의 전방 부분(149) 상에 장착된 라인 카메라를 갖는 냉각식 센서 박스(820)에 대한 또 다른 실시예이다. 라인 카메라는 기판(110)의 전체 표면을 스캐닝하기에 충분한 폭(830)을 갖는다. 라인 카메라는 복수의 CCD 카메라들일 수 있다. 카메라들은, 로봇(140)으로 기판(110)을 이송할 때 파손을 방지하기 위해, 프로세스 챔버의 리프트 핀, 슬릿 밸브 및 I/O 도어, 로봇의 상태를 모니터링할 수 있다. 라인 카메라들은, 파손에 대해 확인하고 그리고 부가적으로, 기판 표면에 따른 필름 균일도 및 위치와 같은 프로세스 증착 상태들을 결정하기 위해, 로봇에 의해 이송되는 동안, 기판의 전체 지역을 스캐닝한다.

[0040] 결함들을 감소시키기 위해 프로세싱 시스템 전체에서 기판(110)의 포지션 정확도(즉, 정렬)를 강화하도록, 센서(210)가 채용될 수 있다. 일 실시예에서, 센서(210)로부터의 광이 회절된다. 수신기에서의, 회절된 광의 세기의 분포 패턴은, 기판(110)의 엣지에 대한 센서(210)(수신기)의 작동 거리에 의존한다. 트루 엣지 포지션(true edge position)은 센서(210)의 전체 유입(incoming) 광의 세기의 약 25퍼센트이다. 기판(110)의 트루 엣지 포지션은, 센서(210)에 대한 임의의 작동 거리에서, 약 +/- 1 마이크로 미터 내지 약 +/- 5 마이크로 미터의 높은 정확도로 결정될 수 있다.

[0041] 도 2로 돌아가면, 관통-빔 검출기(200)는 제어기(190)에 커플링되고, 센서들(210, 216)에 의해 수신되는 빔 신호들을 지속적으로 기록하고, 모니터링하며, 비교하도록 구성된다. 그런 후에, 제어기(190)는, 빔의 경로들(211, 215)을 통과하는, 기판(110)의 결함들, 예컨대, 칩들 또는 크랙들을 결정할 수 있다. 유리하게, 이송 챔버 로봇(140) 상에서의 관통-빔 검출기(200)의 위치는 센서들(210, 216)의 개수를 감소시키면서 기판(110) 결함들의 검출을 가능하게 한다. 센서들(210, 216)의 감소된 개수는, 각각의 프로세싱 챔버의 앞에 센서들을 갖는 종래의 시스템들과 비교하여, 부가적인 챔버 컴포넌트들, 즉, 센서들(210, 216)을 교체하는 유지보수 유휴시간, 부가적인 챔버 컴포넌트들을 교체하는 유지보수 비용들, 및 관통-빔 검출기(200)에 대한 전체 비용을 감소시킨다.

[0042] 본 고안의 적어도 하나의 실시예에서, 예를 들어, 가열된 기판이 이송 챔버(105) 내에서 이송될 때, 열 에너지(예를 들어, 적외선 파장들)가 센서(210)에 도달하는 것/센서(210)를 가열하는 것을 차단하기 위해, 냉각 플레이트(147)와 같은 필터가 채용될 수 있다. 센서(210)는, 센서(210)가 기판(110)을 스캐닝하는 것을 허용하는 방식으로, 냉각 플레이트(147) 근처에 포지셔닝될 수 있다.

[0043] 도 7을 간략하게 참조하면, 도 7은 로봇의 냉각 플레이트 하에 장착된 냉각식 센서 박스에 대한 대안적인 실시예를 예시한다. 센서(210)는 냉각식 센서 박스(220)에 수납된 비전 카메라일 수 있다. 냉각식 센서 박스(220)는 경사진(angled) 지지부(320)에 의해 본체(146)에 부착될 수 있다. 냉각 플레이트(147)는 관측 포트(viewing port; 747)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 관측 포트(747)는, 냉각 플레이트(147)의 노치(notch) 또는 코너 챔버와 같은, 컷어웨이(cut away)이다. 다른 실시예에서, 관측 포트(747)는 냉각 플레이트(147)를 관통하여 형성된 홀이다. 경사진 지지부(320)는 센서를 관측 포트(747)와 정렬할 수 있다. 관측 포트(747)는, 기판(110)의 광학 관측 지역(720)이 센서(210)에게 보이도록 하는 치수(710)를 갖도록 구성될 수 있다. 냉각 플레이트(147)는, 비전 카메라를 작동시키기에 적합한 온도 위로 온도가 상승하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 센서(210)를 경사지게(on an angle) 장착함으로써, 기판의 엣지의 해상도가 개선되어, 더 정확한 칩 검출을 허용한다. 일 실시예에서, 센서(210)의 각도는 수평으로부터 0 내지 약 20도일 수 있다.

[0044] 대안적으로, 비전 카메라는 냉각식 센서 박스(220)에 의해 부가적으로 냉각될 수 있다. 동작을 위한 적합한 온도를 유지하기 위해, 센서들(210, 216)은 냉각식 센서 박스(220)에 수납될 수 있다. 도 4를 간략하게 참조하면, 도 4는 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)와 함께 사용하기에 적합한 냉각식 센서 박스(220)에 대한 평면도를 예시한다. 냉각식 센서 박스(220)는, 냉각식 센서 박스(220)의 내부 부분(420)이 도시될 수 있도록, 정상부 커버가 제거된 상태로 도시된다. 가스켓(gasket; 410)은 냉각식 센서 박스(220)의 덮개(도시되지 않음)와 본체(414) 사이에 배치된다. 본체(414)는, 덮개를 본체(414)에 고정하는 데에 사용되는 제거 가능한 파스너들(fasteners; 412)을 수용하기 위해, 복수의 나사산 가공된(threaded) 홀들을 갖는다. 가스켓(410)은, 제거 가능한 파스너들(412)을 이용하여 덮개가 본체(414)에 체결될 때, 덮개와 본체(414) 사이에 밀봉을 형성한다.

[0045] 냉각식 센서 박스(220)는 커넥터(connector; 430)를 갖는다. 커넥터(430)는 냉각 라인들(274) 및 통신 라인들(290)의 진입부(ingress)를 제공한다. 커넥터(430)는 냉각 및 통신 라인들(274, 290)에 대해 밀봉하기 위한 밀봉을 포함할 수 있다. 대안적으로, 커넥터는, 경사진 지지부(320), 지지부(230), 또는 지지부(244)와 같은 지지부들 중 하나에 대한 직접 밀봉을 제공할 수 있다.

[0046] 가스켓(410)은, 냉각식 센서 박스(220)가, 챔버 환경으로부터 밀봉되고 냉각식 센서 박스(220)의 외부 환경의 압력과 상이한 압력에서 작동되는 것을 허용한다. 예를 들어, 냉각식 센서 박스(220)의 외부의 압력은 진공 압력일 수 있는 반면에, 내부 부분(420)의 압력은 대기압이다. 내부 부분(420)은 질소, 청정 건조 공기(clean dry air), 또는 다른 적합한 가스와 같은 가스로 충진될 수 있다. 가스가 충진된 내부 부분(420)은 센서(210)와 냉각 라인(274) 사이에 열 전달 유체를 제공한다. 냉각식 센서 박스 내의 센서(210)의 동작에 적합한 온도를 유지하기 위해, 냉각 라인들(274)은 냉각식 센서 박스(220)를 통해 루핑할(loop) 수 있고, 따라서, 로봇에 배치된 고온 기판들(hot substrates)로부터의 열 방사로부터, 냉각식 센서 박스(220) 내의 센서들의 과열을 방지한다. 센서들을 동작 가능한 범위 내의 온도에서 유지하는 것에 의해, 센서 정보의 신뢰도를 개선하며 센서 수명을 연장하는 것과 함께, 센서 정보의 드리프트(drift)가 감소된다.

[0047] 냉각식 센서 박스(220)의 윈도우들은 필터일 수 있다. 예를 들어, 송신기(212) 또는 카메라에 의해 방출되는 파장들 또는 파장을 통과시키지만, 적외선 파장들은 반사시키는 필터가 센서(210) 근처에 포지셔닝될 수 있다.

[0048] 다시 도 1을 참조하면, 이송 챔버(105)는 환경적으로 격리 가능한 챔버들(101)에 의해 둘러싸인다. 환경적으로-격리 가능한 챔버들(101) 중 각각의 챔버는, 엔드 이펙터(142) 상에 배치된 기판(110)의 통과를 허용하기 위해, 하나 또는 그 초과의 입구/출구 슬롯들을 갖는다. 도시되지 않은 슬릿 밸브들은, 엔드 이펙터(142) 상에 배치된 기판들(110)의, 챔버들(101, 105) 사이에서의 통과를 허용하는 입구/출구 슬롯들을 개방하고 밀봉식으로 폐쇄하는 데에 활용된다. 이송 챔버 로봇(140)에 부착된 관통-빔 검출기(200)는, 챔버들(101) 중 하나에서의 프로세싱 이전에, 기판(110)이 이송 챔버 로봇(140)에 의해 취급되는 동안 기판(110)의 오정렬 및/또는 파손의 검출을 허용하는 센서들(210, 216)을 위한 배열체를 갖는다. 관통-빔 검출기(200)는, 기판(110)이 이송 챔버(105)의 안으로 또는 밖으로 이동될 때, 센서들(210)로부터 방출된 빔들 중 각각의 빔이 기판(110)의 엣지 영역들을 통과하도록, 센서들(210, 216)과 측상으로 이격된 관계로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 관통-빔 검출기(200)는, 기판(110)이 이송 챔버(105)의 안으로 또는 밖으로 이동될 때, 기판(110)의 표면 전체를 스캐닝하도록 센서들(210)을 정렬할 수 있다.

[0049] 유리하게, 기판(110)이 심지어 높은 이송 속력들(speeds)로 이동중일 때, 기판(110)의 파손 및 오정렬이 관통-빔 검출기(200)에 의해 검출될 수 있다. 결함들에 대해 관통-빔 검출기(200)에 의해 감지하는 동안에, 기판(110)은 약 100mm/s 미만 내지 약 2000mm/s의 범위의 이송 속력으로 이동중(예를 들어, 로봇의 엔드 이펙터(142) 상에서 이송되는 중)일 수 있다. LED 또는 레이저 시스템에 의해 검출될 수 있는 가장 작은 크기의 기판 칩, 크랙, 또는 가장 작은 정도의 기판 오정렬은, 방출된 빔이 기판의 정상부 또는 바닥부 표면 상에 충돌(impinge)할 때의 방출된 빔의 빔 크기(즉, 스폿(spot) 크기 또는 직경)와 기판의 이송 속력 양자 모두에 의존한다. 일반적으로, 방출된 빔 직경이 더 작을수록, 검출될 수 있는 결함 피쳐들이 더 미세하거나 더 작다. 예를 들어, 적합한 레이저 센서는 약 0.25mm 내지 약 3mm의 범위의 직경을 갖는 레이저 빔을 방출할 수 있다. 그러나, 1mm만큼 작은(즉, 약 1mm 초과) 크기를 갖는 기판 칩들 또는 크랙들을 검출하기 위해, 예를 들어, 빔이 기판의 표면에 충돌할 때의, 방출된 레이저 빔의 직경은 바람직하게 약 1mm 미만이다. 따라서, 기판(110)의 정상부 또는 바닥부 표면 상에 충돌하는 빔 직경이, 검출될 필요가 있는 가장 작은 크기의 기판 칩, 크랙, 또는 오정렬을 검출하기에 충분히 작다는 것을 보장하기 위해, 센서들(210)은 짧은 작동 거리 내에 포지셔닝된다.

[0050] 도 3은 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)를 갖는 이송 챔버 로봇(140)에 대한 측면 평면도이다. 이송 챔버 로봇(140)은 상부 로봇 유닛(306) 및 하부 로봇 유닛(308)을 갖는다.

[0051] 상부 로봇 유닛(306)은 하부 로봇 유닛(308)과 동일한 프로세싱 챔버(101)에 액세싱하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 상부 로봇 유닛(306)은, 다른 프로세싱 챔버 위에 적층된(stacked) 프로세싱 챔버와 같은, 분리된 프로세싱 챔버에 액세싱할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 로봇 유닛(306)은, 상부 로봇 유닛(306)의 엔드 이펙터(142)에게, 완전히 복귀된 포지션(550)으로부터 완전히 연장된 포지션(552)으로의 선형 운동을 제공하는 레일(304)을 가질 수 있다. 대안적으로, 상부 로봇 유닛(306)의 엔드 이펙터(142)는, 엔드 이펙터(142)를 연장시키고 복귀시키게 동작하는 링크 아암들을 가질 수 있다. 유사하게, 하부 로봇 유닛(308)은 하부 로봇 유닛(308)의 엔드 이펙터(142)를 액츄에이팅하기 위한 레일(302)을 가질 수 있다. 하부 로봇 유닛(308)의 엔드 이펙터(142)는, 레일(302)을 따라, 연장된 포지션으로부터 복귀된 포지션으로 슬라이딩 가능하게(slideably) 이동할 수 있다. 상부 로봇 유닛(306)의 엔드 이펙터(142)는, 각각의 레일들(304, 302)을 따라서 연장하고 복귀하는 것과 같이, 하부 로봇 유닛(308)의 엔드 이펙터(142)와 상이한 또는 동일한 선형 방향으로 자율적으로 이동할 수 있다.

[0052] 상부 및 하부 로봇들(306, 308)은, 이송 챔버 로봇(140)의 본체(146) 위에 그리고 센서 지지부(144) 아래에 배치된다. 센서 지지부(144)는 본체(146)의 센서(210)와 인터페이싱하도록 구성된 센서(216)를 갖는다. 상부 및 하부 로봇들(306, 308)의 엔드 이펙터들(142)은, 상부 및 하부 로봇들(306, 308)이 그들의 각각의 레일들(302, 304)을 따라서 연장되고 복귀될 때, 센서(210)와 센서(216) 사이에서 이동한다.

[0053] 상부 및 하부 로봇들(308, 306)은, 360으로 표시된 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 본체(146)에 의해 회전될 수 있고, 그리고/또는 362로 표시된 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 이동할 수 있다. 상부 및 하부 로봇 유닛(308, 306)의 운동은 본체(146)의 각각의 운동과 일치할(in unison with) 수 있다. 예를 들어, 본체(146)가 회전하고 수직으로 이동할 수 있으며, 상부 및 하부 로봇들(308, 306)은 본체(146)와 함께 이동한다. 대안적으로, 상부 및 하부 로봇 유닛(308, 306)은 서로 독립적인 수직 방향으로 이동하고 회전할 수 있다.

[0054] 도 5는 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)를 갖는 이송 챔버 로봇(140)에 대한 다른 측면 평면도이다. 상부 및 하부 로봇들(306, 308)의 엔드 이펙터들(142)은 복귀된 포지션(550)에 있는 것으로 도시된다. 복귀된 포지션(550)에서, 엔드 이펙터(142) 상에 지지된 기판(도시되지 않음)은 완전히, 관통-빔 검출기(200)의 제 1 측(502) 상에 있다. 상부 및 하부 로봇들(306, 308) 중 한 로봇의 엔드 이펙터(142)가 연장된 포지션(552)으로 이동함에 따라, 엔드 이펙터(142) 상에 지지된 기판은 관통-빔 검출기(200)의 센서(210)와 센서(216) 사이에서(즉, 감지 영역을 통해) 이동한다. 기판(110)이 관통-빔 검출기(200)의 감지 영역을 통과할 때, 센서(210)는, 기판(110)의 상태를 나타내는 정보를 제어기(190)에 전송한다. 엔드 이펙터(142)가 연장된 포지션(552)에 도달하면, 기판은 완전히, 관통-빔 검출기(200)의 제 2 측 상에 있고 더이상 센서(210)와 센서(216) 사이에 있지 않으며, 기판(110)의 측면 엣지들은 관통-빔 검출기(200)의 감지 영역을 통과했다.

[0055] 상부 및 하부 로봇들(306, 308)의 엔드 이펙터들(142)은 연장된 포지션(552)과 복귀된 포지션(550) 사이에서 독립적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상부 로봇 유닛(306)의 엔드 이펙터(142)는 제 1 기판을 프로세싱 챔버(101)로부터 제거하도록 동작할 수 있는 반면, 하부 로봇 유닛(308)의 엔드 이펙터(142)는 상부 로봇 유닛(306)의 동작에 즉시 후속하여, 프로세싱을 위해, 동일한 프로세싱 챔버(101) 내에 제 2 기판을 위치시키도록 동작한다. 상부 및 하부 로봇들(306, 308)의 엔드 이펙터들(142)이 서로 독립적으로 이동하는 시나리오들에서, 센서 지지부(144) 및 본체(146) 상의 센서(210) 및 센서(216)와 쌍을 이루도록 부가적인 센서(210) 및 센서(216) 배열체를 수용하기 위해, 중간 브릿지(bridge)(도시되지 않음)가 센서 지지부(144)와 본체(146) 사이에 배치될 수 있다. 상부 로봇 유닛(306)의 엔드 이펙터(142)는, 중간 브릿지와 센서 지지부(144) 사이에 제공된 관통-빔 검출기(200) 사이에서 이동할 수 있다. 하부 로봇 유닛(308)의 엔드 이펙터(142)는, 중간 브릿지와 본체(146) 사이에 제공된 관통-빔 검출기(200) 사이에서 이동할 수 있다. 이러한 방식에서, 상부 및 하부 로봇들(306, 308)의 엔드 이펙터들(142) 상에 배치된 기판들은 동시에 독립적으로 스캐닝될 수 있다. 유리하게, 로봇이 존재할 수 있는 포지션과 무관하게, 단지 로봇의 동작에 의해서, 기판(110)은 단일 관통-빔 검출기(200)에 의해 결함들에 대해 스캐닝된다. 따라서 기판의 결함들을 측정하기 위한 부가적인 스캐너들에 대한 필요를 감소시킨다.

[0056] 일 예에서, 이송 챔버 로봇(140) 상에 배치된 관통-빔 검출기(200)는 2개의 측상으로 이격된 센서들을 포함한다. 센서들은, 최대 약 2000mm의 작동 거리들(즉, 약 40인치 미만의 작동 거리들)의 660nm 가시 적색 LED로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, LED에는 카메라와 같은 부가 센서들이 포함될 수 있다. 센서들은, 이송 챔버 로봇(140)의 엔드 이펙터 상에 지지된 기판이, 이송 챔버 로봇(140)에 부착된 센서들을 통과할 때, 기판의 평행한 엣지들 양자 모두를 개별적으로 그리고 동시에 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 로봇(140) 상에 로케이팅된다. 센서는, 150마이크로초의 반복성(repeatability)이 있는, 500마이크로초의 출력 반응 시간을 갖는다. 약 1000mm/s의 기판 이송 속력에서, 약 3mm 또는 그 초과의 크기를 갖는 결함들이 검출 가능하였다. 각각의 센서로부터의 충돌 빔의 중앙은, 기판의 엣지들로부터 내측으로 약 3mm의 거리에 포지셔닝되었다. 약 100mm/s의 기판 이송 속력에서, 약 1mm 또는 그 초과의 크기를 갖는 결함들이 검출 가능하였고, 약 2000mm/s의 기판 이송 속력에서, 약 10mm 또는 그 초과의 크기를 갖는 결함들이 검출 가능하였다. 따라서, 약 100mm/s 내지 약 2000mm/s의 범위의 속력으로 이송되는 기판을 감지하기 위한 2개의 충돌 빔들은 바람직하게, 각각, 기판 엣지들로부터 내측으로, 약 1mm 내지 약 10mm의 범위의 거리들에 포지셔닝된다. 3mm 미만의 크기를 갖는 결함 피쳐들을 검출하기 위해 레이저를 사용하는 것은, 기판의 속도(velocity)를 감소시킴으로써, 또는 이하에서 논의되는 Banner^® Model No. DF-G2 센서들과 같이 더 빠른 센서를 사용함으로써 달성될 수 있다. 기판 속도를 감소시키는 것은 기판이 경험하는 진동을 감소시켜서, 결과적으로 더 작은 결함들이 해결될 수 있다. 역으로, 기판 속도를 증가시키는 것은 기판의 진동을 증가시키고 검출 가능한 결함이 더 커진다.

[0057] 다른 예에서, 이송 챔버 로봇(140)에 부착된 관통-빔 검출기(200)는, 약 1000mm/s를 초과하는 빠른 기판 이송 속력들을 위해, 약 10㎲만큼 낮은 출력 반응 시간을 갖는다. 센서는, 약 4인치의 크기를 초과하는, 기판(110)의 칩들을 검출하도록 동작 가능할 수 있다. 센서는 또한, 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의, 최대 약 2.6도 및 그 초과의 오정렬을 검출하도록 동작 가능하다.

[0058] 또 다른 예에서, 관통-빔 검출기(200)는 레이저 센서(210)로서 구성될 수 있다. 레이저 센서(210)는, 기판(110)의 엣지를 지나서, 센서 지지부(144) 상에 장착된 센서(216)까지의 빔 송신 경로(211)를 따라 이동하는 약 0.25mm의 스폿 크기를 갖는 빔을 갖는다. 약 3mm 미만 또는 그 초과의 기판 칩들 및 약 0.18도 또는 그 초과의 기판 오정렬이, 약 1000mm/s의 속도로 이송되면서 엔드 이펙터(142) 상에 있는 기판들 상에서 검출 가능하다.

[0059] 레이저 센서(210)를 사용하는 관통-빔 검출기(200)에 의해 검출될 수 있는 결함의 크기는 또한, 이동하는 기판이, 예를 들어, 로봇의 엔드 이펙터 상에서 이송되는 동안, 언제나(invariably) 경험하는 진동의 결과로서, 기판의 이송 속력에 의해 영향받는다. 일반적으로, 기판의 이송 속력 또는 속도가 빠를수록, 기판이 경험하는 진동이 더 많다. 진동은, 기판의 엣지들로 하여금 상방 및 하방으로 이동하게 하는 경향이 있다. 결과적으로, 방출된 빔이, 이동하는 기판의 정상부 또는 바닥부 표면 상에, 기판의 엣지로부터 내측으로 명목상의 거리에서 충돌하도록 센서가 포지셔닝된다. 그렇지 않으면, 진동하는 기판의 가장 엣지(very edge)에 지향되는 빔은, 진동에 기인하여 기판 엣지가 빔의 안과 밖으로 이동할 때마다, 언제나 기판의 부재를 감지할 것이다. 따라서, 기판이 더 많이 진동할수록, 입사 빔은 기판의 엣지로부터 더 내측으로 지향된다. 예를 들어, 약 0.25mm 내지 약 3mm의 범위의 방출되는 빔 직경을 갖는 레이저 센서 및 약 100mm/s 내지 약 2000mm/s의 범위의 이송 속력으로 이동하는 기판에서, 레이저 빔은, 기판의 정상부(또는 바닥부) 표면 상의 충돌 빔이, 기판의 엣지로부터 약 1mm 내지 약 10mm의 범위의 거리에 포지셔닝되도록 지향될 수 있다.

[0060] 도 6은, 로봇 장착식 관통-빔 검출기(200)에 의해 검출 가능한 예시적인 결함들을 갖는 기판의 평면도이다. 예시된 샘플 결함들은 크랙(610), 칩(620), 및 오정렬된 기판(630)(도 6에서 점선들로 도시됨)이다. 동작 시에, 칩들(620), 크랙들(610), 및 오정렬된 기판들(630)은, 이하에서 논의되는 바와 같이, 기판(110)이, 이송 챔버 로봇(140) 상에 배치된 관통-빔 검출기(200)를 통과할 때, 검출될 수 있다. 엔드 이펙터들(142)에 대해 실질적으로 평행한, 기판(110)의 엣지들 근처의 점선들(650)은 기판(110)의 엣지들 근처의 경로들을 나타내고, 그러한 경로들에서, 이동하는 유리 기판은, 이송 챔버 로봇(140)의 본체(146) 상의, 기판(110)의 아래에 로케이팅된 센서들(210)에 의해 방출된 빔들을 횡단한다.

[0061] 기판(110)의 칩(620)은, 엔드 이펙터(142) 상에 지지되는 기판(110)이, 이송 챔버 로봇(140) 상에 장착된 관통-빔 검출기(200)를 통과할 때, 검출될 수 있다. 기판(110)을 감지하기에 앞서서, 센서들(210) 중 각각의 센서의 수신기들(214)은 완전한(약화되지 않은) 빔 신호들을 검출한다. 기판이 빔 경로들(즉, 감지 영역)에 진입하면, 수신기들(214)에 의해 수신되는 빔 신호 강도가 감소하여, 기판(110)의 존재를 나타낸다. 기판(110)이 기판(110)의 길이를 따라 빔 경로를 계속 횡단할 때, 빔 신호 강도는 여전히 낮은 상태이다. 그러나, 기판(110)의 칩(620)의 시작부가 빔 경로에 진입하면, 신호는 다시, 방해되지 않은(uninterrupted) 완전한 강도의 신호로 증가하고, 칩(620)의 길이에 걸쳐 기판(110)의 부재를 계속 검출한다. 기판(110)의 칩(620)의 단부가 빔을 통과하면, 빔 신호가 다시 감소하여, 엔드 이펙터(142) 상에 배치된 기판(110)의 단부가 빔을 통과할 때까지, 기판(110)의 존재를 나타낸다.

[0062] 기판(110)의 크랙(610)은, 엔드 이펙터(142) 상에 배치되는 기판(110)이, 이송 챔버 로봇(140) 상에 장착된 관통-빔 검출기(200)를 통과할 때, 검출될 수 있다. 기판(110)을 감지하기에 앞서서, 센서들(210) 중 각각의 센서의 수신기들(214)은 완전한 빔 신호들의 강도를 검출한다. 기판(110)이 빔 경로들(211, 215)에 진입하면, 수신기들(214)에 의해 수신되는 빔 신호들이 감소하여, 기판(110)의 존재를 나타낸다. 기판(110)이 기판(110)의 길이를 따라 빔들을 계속 횡단할 때, 빔 신호들은 여전히 낮은 상태이다. 그러나, 기판(110)의 크랙(610)의 시작부가 빔 경로들(211, 215)에 진입하면, 신호 강도는 다시, 약화되지 않은 신호 강도로 증가하고, 크랙(610)의 길이에 걸쳐 기판(110)의 부재를 계속 검출한다. 엔드 이펙터(142) 상에 배치된 기판(110)의 크랙(610)의 단부가 빔을 통과함에 따라, 빔 신호가 다시 감소하여, 기판(110)의 존재를 나타낸다.

[0063] 오정렬은, 엔드 이펙터(142) 상에 지지되는 오정렬된 기판(630)이, 이송 챔버 로봇(140) 상에 장착된 관통-빔 검출기(200)를 통과할 때, 검출될 수 있다. 기판을 감지하기에 앞서서, 센서들(210) 중 각각의 센서의 수신기들(214)은, 기판 위에 로케이팅된 대응하는 센서(216)(도시되지 않음)로부터 반사되는 완전한 빔 신호들의 강도를 검출한다. 기판이 송신기(212)의 빔 경로들(211, 215)에 진입하면, 대응하는 수신기(214)에 의해 수신되는 빔 신호가 감소하여, 기판(110)의 존재를 나타낸다. 그러나, 동시에, 부가적인 센서들에 대한 빔 경로들은, 정렬에서의 시프트(즉, 오정렬)에 기인한, 오정렬된 기판(630)의 운동의 몇몇 부가적인 길이에 대해 여전히 방해되지 않은 상태이다. 방해되지 않은 완전한 신호는, 빔이, 오정렬된 기판(630)의 길이를 횡단하는 동안 계속된다. 오정렬된 기판(630)이 계속 이동하여, 부가적인 센서들(210)의 빔 경로를 차단함에 따라, 그러한 센서들로부터의 신호가 감소하여, 기판(110)의 존재를 나타낸다. 그 후, 센서(210)의 빔 경로는 기판(110)의 단부를 검출하고, 신호 강도는, 대응하는 수신기(214)에서 완전한 강도로 증가한다. 그러나, 부가적인 센서들(210)의 빔 경로는 기판(110)의 존재를 계속 검출한다. 즉, 엔드 이펙터들(142)로부터 동일한 거리의 복수의 센서들(210)이, 실질적으로 유사한 신호 강도들을 기록하지 않는다.

[0064] 기판의 오정렬 또는 파손을 감지함에 따라, 센서들에 커플링된 제어기는, 예를 들어, 기판 파손 또는 오정렬의 원인을 결정하고, 칩이 있는(chipped)/크랙이 있는(cracked) 기판을 교체하고, 그리고 오정렬된 기판의 정렬을 수정하는 것에 의해, 파손 또는 오정렬이 해결되는(remedied) 것을 허용하기 위해, 알람을 트리거링하고 결함이 있는 기판의 움직임/이송을 즉시 중지하도록 구성될 수 있다. 종종, 칩이 있는 기판의 검출은, 칩에 의해 생성된 어떠한 잠재적인 오염 파편도 완전히 세정하기 위해, 이송 챔버 및/또는 프로세싱 챔버의 개방을 요구한다. 본 개시물의 센서 배열체는 기판 결함들의 조기 검출을 허용하고, 이는 유휴시간을 최소화하며, 따라서, 프로세싱 시스템(100)의 전체 처리량을 증가시킨다. 그런 후에, 제어기(190)는, 기판(110)을 더 프로세싱하는 것이 바람직하다는 것을 결정할 수 있다.

[0065] 기판 파손 및 오정렬의 예시된 검출은, 기판의 대향하는 엣지들의 전체 길이를 감지하기 위해 적어도 2개의 센서들(210) 및 센서(216)를 사용하고, 칩의 길이 및/또는 오정렬의 정도에 대한 정보를 제공하지만, 기판(110)의 내부 부분의 길이를 감지하는 데에 부가적인 센서들이 활용되어 부가적인 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 부가적인 센서들은 오정렬의 정도(예를 들어, 정렬에서의 시프트의 범위) 또는 기판 칩의 치수들(예를 들어, 칩의 폭 또는 측면 깊이)에 대한 부가적인 정보를 제공하기 위해, 점선들(650) 사이에 포지셔닝된다. 마지막으로, 기판 파손 및 오정렬의 예시적인 검출은 예시적인 프로세싱 시스템(100)과 관련하여 설명되지만, 설명은 예시 중 하나이며, 따라서, 방법은, 이동하는 기판의 오정렬 또는 파손의 검출이 필요한 어느 곳에서나 실행될 수 있다.

[0066] 유리하게 진공 로봇에 설치된 관통-빔 검출기(200)는, 센서들의 하나의 세트가, 기판에서의 칩핑(chipping) 문제들을 검출하기 위해, 모든 챔버들(프로세스 챔버, 로드 록, 가열 챔버)을 커버하는 것을 허용한다. 관통-빔 검출기(200)는 또한, 프로세스 챔버들의 안과 밖으로 기판을 교체하는 동안 기판이 이중-아암 로봇 상에 지지되고 이송되는 중에, 기판의 오정렬 및 파손(예를 들어, 칩, 크랙)의 검출을 허용한다. 이중-아암 로봇의 사용은 프로세싱 시스템의 증가된 처리량을 제공한다. 또한, 관통-빔 검출기(200)는, 로봇과 함께 회전하고, 로봇이 어느 챔버와 대면하든지 엔드 이펙터와 여전히 정렬된 상태이기 때문에, 센서들이 단일 세트가 활용될 수 있으며, 따라서, 각각의 챔버의 외부에, 센서들의 개별 세트들이 포지셔닝되어야 할 필요를 없앤다. 증가된 처리량에 기여하는 다른 장점은, 심지어 높은 이송 속력들(예를 들어, 1000mm/s)로 로봇의 엔드 이펙터 상에서 기판이 이동하는 동안, 기판의 파손 및 오정렬을 검출하는 능력이다. 본 개시물의 또 다른 장점은, 겨우 2개의 센서들이, 기판의 오정렬 및 파손을 검출하는 데에 요구된다는 점이다. 센서 배열체의 여전히 또 다른 장점은, 프로세싱 챔버들로부터의 해로운(damaging) 열로부터 센서들이 제거된다는 점이다. 마지막으로, 본 개시물의 다른 장점은, 기판이 센서들을 지나서 이동할 때, 기판의 전체 길이를 따라 기판의 파손 및 오정렬을 검출하는 능력이다. 게다가, 기판 오정렬 및 파손의 검출은 보통의 로봇식 이송 동작들 동안에(즉, 인-시츄(in-situ)로) 수행될 수 있고, 이는, 기판을 감지하는 목적을 위한 부가적인 또는 불필요한 로봇식 운동들(고정된 기판을 제공하기 위한 정지들 및 시작들을 포함함)에 대한 필요를 사전에 방지한다. 따라서, 관통-빔 검출기(200)는, 기판(110)의 부분들이 존재할 수 있는 챔버에서의 또는 손상된 조건에서의 하나의 기판 증착조차도 방지한다. 예를 들어, 관통-빔 검출기(200)는, 프로세싱 챔버를 떠나는 기판이 프로세싱 챔버에서 손상되었고, 기판의 부분들, 또는 오염이 그러한 프로세싱 챔버에 존재할 수 있음을 결정할 수 있다. 그러므로, 프로세싱 챔버는, 후속하는 기판들에 대한 손상을 방지하기 위해, 오프라인(offline)으로 되어야 할 수 있다.

[0067] 전술한 내용은 본 고안의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시물의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시물의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 본 개시물의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

100 예시적인 프로세싱 시스템
101 부착식 챔버들
102 화학 기상 증착
104 층 증착 챔버
105 챔버
106 물리 기상 증착 챔버
108 에칭 챔버
110 검출 기판
112 로드 록 챔버
117 로드 록 챔버들
120 진공-밀봉 프로세싱 플랫폼
130 팩토리 인터페이스
134 레일들
140 챔버 로봇
142 엔드 이펙터
144 센서 지지부
145 리스트
146 본체
147 냉각 플레이트
148 베이스
149 전방 부분
150 적어도 하나의 FI 로봇
152 이동 가능한 엔드 이펙터
162 FOUP들
190 시스템 제어기
192 CPU
194 메모리
196 지원 회로
200 로봇 장착식 관통-빔 검출기
202 하부 센서 박스
210 부가적인 센서
211 빔 경로
212 송신기들
214 수신기
215 빔 경로
216 센서
220 냉각식 센서 박스
222 윈도우
224 상부 센서 박스
226 지지부
230 지지부
244 지지부
262 벨로우즈
264 확장 결합부
270 유체 소스
272 냉각 라인들
274 냉각 라인들
290 통신 라인들
302 레일
304 레일들
306 상부 로봇 유닛
308 하부 로봇 유닛
320 경사진 지지부
410 가스켓
412 제거 가능한 파스너들
414 본체
420 내부 부분
430 커넥터
550 복귀된 포지션들
552 연장된 포지션
610 크랙
620 칩들
630 오정렬된 기판
650 점선들
710 치수
720 광학 관측 지역
747 관측 포트
820 냉각식 센서 박스
830 폭

Claims (12)

1. 로봇으로서,
   회전 가능한 본체;
   상기 본체에 장착되어 상기 본체와 함께 회전식인 제 1 엔드 이펙터(end effector) ― 상기 제 1 엔드 이펙터는, 실질적으로 상기 본체 위의 복귀된(retracted) 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능함 ―; 및
   상기 로봇에 장착된 관통-빔(thru-beam) 검출기를 포함하고,
   상기 관통-빔 검출기는,
   제 1 센서; 및
   제 2 센서를 포함하고, 상기 연장된 포지션과 상기 복귀된 포지션 사이에서 상기 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 상기 제 1 및 제 2 센서들은, 상기 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는(opposite) 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로(laterally) 이격되는,
   로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체에 장착된 브릿지(bridge)를 더 포함하고,
   상기 제 1 엔드 이펙터는 상기 본체와 상기 브릿지 사이에서 이동하도록 구성되는,
   로봇.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 관통-빔 검출기는,
   상기 제 1 센서에 의해 방출되는 빔을 반사하기 위한 포지션에서 상기 브릿지에 장착된 제 1 반사체; 및
   상기 제 2 센서에 의해 방출되는 빔을 반사하기 위한 포지션에서 상기 브릿지에 장착된 제 2 반사체를 포함하는,
   로봇.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체에 회전식으로 장착된 제 2 엔드 이펙터를 더 포함하고,
   상기 제 2 엔드 이펙터는, 실질적으로 상기 본체 위의 복귀된 포지션과 연장된 포지션 사이에서, 상기 제 1 엔드 이펙터의 움직임에 독립적으로, 상기 제 1 방향으로 이동 가능한,
   로봇.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 관통-빔 검출기는,
   제 1 센서; 및
   제 2 센서를 더 포함하고,
   상기 연장된 포지션과 상기 복귀된 포지션 사이에서 상기 제 2 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 상기 제 1 및 제 2 센서들은, 상기 제 2 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로 이격되는,
   로봇.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 센서들 중 각각의 센서는 송신기 및 수신기를 포함하는,
   로봇.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 송신기는 레이저 또는 발광 다이오드인,
   로봇.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 송신기는, 상기 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 정상부 또는 바닥부 표면 상에 광의 레이저 빔이 충돌할 때, 약 3mm 미만의 직경을 갖는 상기 광의 레이저 빔을 방출하도록 구성된 레이저인,
   로봇.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 광의 레이저 빔은, 상기 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 정상부 또는 바닥부 표면 상에 상기 광의 레이저 빔이 충돌할 때, 약 1mm 미만의 직경을 갖는,
   로봇.
10. 제 6 항에 있어서,
    알고리즘은, 기판의 대향하는 엣지들에 대한 센서 판독값들과 레퍼런스(reference) 출력을 비교함으로써, 칩핑(chipping), 기판 회전, 및 시프팅(shifting)을 검출하는,
    로봇.
11. 로봇으로서,
    회전 가능한 본체;
    상기 본체에 장착되어 상기 본체와 함께 회전식인 제 1 엔드 이펙터 ― 상기 제 1 엔드 이펙터는, 실질적으로 상기 본체 위의 복귀된 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능함 ―; 및
    상기 본체와 회전 가능한 관통-빔 검출기를 포함하고,
    상기 관통-빔 검출기는,
    제 1 송신기 및 제 1 반사체를 갖는 제 1 센서; 및
    제 2 송신기 및 제 2 반사체를 갖는 제 2 센서를 포함하고, 상기 연장된 포지션과 상기 복귀된 포지션 사이에서 상기 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 상기 제 1 및 제 2 센서들은, 상기 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로 이격되는,
    로봇.
12. 프로세싱 시스템으로서,
    이송 챔버;
    상기 이송 챔버에 커플링된 복수의 프로세싱 챔버들; 및
    상기 이송 챔버에 배치된 로봇을 포함하고,
    상기 로봇은,
    실질적으로 본체 위의 복귀된 포지션과 연장된 포지션 사이에서 제 1 방향으로 이동 가능한 제 1 엔드 이펙터 ― 상기 제 1 엔드 이펙터는, 상기 프로세싱 챔버들 중 선택된 챔버와 상기 제 1 방향을 정렬하기 위해, 선택적으로 배향 가능함(orientatable) ―; 및
    상기 로봇과 회전 가능한 관통-빔 검출기를 포함하고,
    상기 관통-빔 검출기는,
    제 1 송신기 및 제 1 반사체를 갖는 제 1 센서; 및
    제 2 송신기 및 제 2 반사체를 갖는 제 2 센서를 포함하고, 상기 연장된 포지션과 상기 복귀된 포지션 사이에서 상기 제 1 엔드 이펙터가 이동하는 동안, 상기 제 1 및 제 2 센서들은, 상기 제 1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판의 대향하는 엣지들을 감지하도록 동작 가능한 포지션에서 측상으로 이격되는,
    프로세싱 시스템.

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