KR20230051569A - 디바이스 제조 기계들을 위한 통합 광학 센서 제어기 - Google Patents

디바이스 제조 기계들을 위한 통합 광학 센서 제어기 Download PDF

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KR20230051569A
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키이키-시이 샹
미하일 타라부킨
벤카타 라가바이아 초우다리 코드
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

개시된 구현들은, 센서 회로 및 로직 회로를 포함하는 통합 센서 제어기를 설명한다. 센서 회로는 구동 신호를 생성하기 위한 광원 드라이버, 구동 신호를 사용하여, 복수의 센서들 중 하나에 전달될 복수의 출력 구동 신호들을 생성하기 위한 디멀티플렉서, 및 증폭기를 포함하고, 증폭기는, 제1 센서로부터 제1 신호를 수신하고 ― 제1 신호는 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 제1 이벤트와 연관됨 ―, 그리고 제2 신호를 생성하기 위한 것이다. 센서 회로는, 제2 신호를 수신하고 제3 신호를 생성하기 위한 아날로그-디지털 변환기를 더 포함한다. 로직 회로는 메모리 디바이스 및 메모리 디바이스에 커플링된 프로세싱 디바이스를 포함하고, 프로세싱 디바이스는 제3 신호에 기초하여, 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하기 위한 것이다.

Description

디바이스 제조 기계들을 위한 통합 광학 센서 제어기
[0001] 본 명세서는 일반적으로 다양한 프로세싱 챔버들과 같은 전자 디바이스 제조에 사용되는 시스템들의 기판 수율의 품질을 제어하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 기판들이 로봇 블레이드에 의해 디바이스 제조 기계들 내 다양한 목적지들로 운송되는 동안 기판 배치의 정확한 검출에 관한 것이다.
[0002] 현대 재료들의 제조는 종종, 하나 이상의 선택된 타입들의 원자들이 진공 프로세싱(예컨대, 증착, 에칭 등) 챔버들에 의해 제공되는 저진공 또는 고진공 환경들에서 홀딩되는 기판 상에 증착되는 다양한 증착 기법들 이를테면, CVD(chemical vapor deposition) 또는 PVD(physical vapor deposition) 기법들을 수반한다. 이러한 방식으로 제조된 재료들은 단결정들, 반도체 막들, 미세 코팅들 및 전자 디바이스 제조와 같은 실제 애플리케이션들에 사용되는 수많은 다른 물질들을 포함할 수 있다. 이들 애플리케이션들 대부분은 프로세싱 챔버들에서 성장된 재료들의 순도에 의존한다. 챔버간 환경의 격리를 유지하고 주변 대기 및 그 내부의 오염물들에 대한 노출을 최소화하는 이점은 샘플 조작 및 챔버 검사의 다양한 로봇 기법들을 발생시킨다. 이러한 로봇 기법들의 정밀도, 신뢰성 및 효율성을 개선하는 것은 전자 디바이스 제조의 지속적인 발전을 위한 다수의 기술적 난제를 제시한다. 이는 챔버 제조 제품들의 품질에 대한 요구들이 지속적으로 증가하고 있다는 점을 고려할 때 특히 적절하다.
[0003] 일 구현에서, 센서 회로 및 로직 회로를 포함하는 센서 제어기가 개시된다. 센서 회로는 구동 신호를 생성하기 위한 광원 드라이버, 구동 신호를 사용하여, 복수의 출력 구동 신호들을 생성하기 위한 디멀티플렉서를 포함하고, 복수의 출력 구동 신호들 각각은 복수의 센서들 중 하나에 전달될 것이다. 센서 회로는 복수의 센서들 각각에 커플링된 증폭기를 더 포함하며, 증폭기는, 복수의 센서들 중 제1 센서로부터 제1 신호를 수신하고 ― 제1 신호는 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 제1 이벤트와 연관됨 ―, 그리고 수신된 제1 신호에 기초하여 제2 신호를 생성하기 위한 것이다. 센서 회로는 제2 신호를 수신하고 제2 신호에 기초하여 제3 신호를 생성하기 위한 아날로그-디지털 변환기를 더 포함한다. 로직 회로는 명령들을 저장하는 메모리 디바이스 및 메모리 디바이스에 커플링된 프로세싱 디바이스를 포함하며, 프로세싱 디바이스는 저장된 명령들을 사용하여 그리고 제3 신호에 기초하여, 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하기 위한 것이다.
[0004] 다른 구현에서, 광원 드라이버에 의해, 구동 신호를 생성하는 단계, 디멀티플렉서에 의해 그리고 구동 신호를 사용하여, 복수의 출력 구동 신호들을 생성하는 단계, 및 복수의 출력 구동 신호들 각각을 복수의 센서의 개개의 센서에 전달하는 단계를 포함하는 방법이 개시된다. 방법은 증폭기에 의해, 복수의 센서들 중 제1 센서로부터, 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 이벤트와 연관된 제1 신호를 수신하는 단계, 및 증폭기에 의해 그리고 수신된 제1 신호에 기초하여, 제2 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다. 방법은 아날로그-디지털 변환기에 의해, 제2 신호를 수신하는 단계, 아날로그-디지털 변환기에 의해 그리고 제2 신호에 기초하여, 제3 신호를 생성하는 단계, 및 프로세싱 디바이스에 의해 그리고 제3 신호에 기초하여, 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하는 단계를 더 포함한다.
[0005] 다른 구현에서, 명령들이 저장되어 있는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 개시되며, 명령들은, 프로세싱 디바이스에 의해 실행될 때, 센서 제어기로 하여금, 광원 드라이버에 의해, 구동 신호를 생성하게 하고, 디멀티플렉서에 의해, 그리고 구동 신호를 사용하여, 복수의 출력 구동 신호들을 생성하게 하고, 그리고 복수의 출력 구동 신호들 각각을 복수의 센서들의 개개의 센서에 전달하게 하기 위한 것이다. 명령은 추가로, 센서 제어기로 하여금, 증폭기에 의해, 복수의 센서들 중 제1 센서로부터, 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 이벤트와 연관된 제1 신호를 수신하게 하고, 그리고 증폭기에 의해 그리고 수신된 제1 신호에 기초하여, 제2 신호를 생성하게 하기 위한 것이다. 명령은 추가로, 센서 제어기로 하여금, 아날로그-디지털 변환기에 의해, 제2 신호를 수신하게 하고, 아날로그-디지털 변환기에 의해, 제2 신호에 기초하여, 제3 신호를 생성하게 하고, 그리고 제3 신호에 기초하여, 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하게 하기 위한 것이다.
[0006] 도 1은 이동 블레이드 상에서 프로세싱 챔버 내로 운송되는 기판들의 정확한 광학 감지를 지원할 수 있는 제조 기계의 하나의 예시적인 구현을 예시한다.
[0007] 도 2는 본 개시내용의 일부 구현들에 따라, 프로세싱 챔버로의 또는 프로세싱 챔버로부터의 기판 운송 이전, 도중 또는 이후에 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출을 제공할 수 있는 예시적인 집적 회로 아키텍처를 예시한다.
[0008] 도 3은 본 개시내용의 일부 구현들에 따라, 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출을 제공할 수 있는 집적 센서 제어기의 로직 회로의 예시적인 아키텍처를 예시한다.
[0009] 도 4는 본 개시내용의 일부 구현들에 따라 이동 블레이드에 의해 운송되는 기판들의 포지셔닝의 정확한 광학적 감지 방법의 하나의 가능한 구현의 흐름도이다.
[0010] 도 5는 본 개시내용의 일부 구현들에 따라, 본 개시내용의 하나 이상의 양상들에 따라 동작하고 이동 블레이드 상에서 프로세싱 챔버 내로 운송되는 기판들의 정확한 광학 감지를 할 수 있는 예시적 프로세싱 디바이스의 블록도를 묘사한다.
[0011] 본원에서 개시된 구현들은 기판들이 프로세싱 챔버들(이는 증착 챔버들, 에칭 챔버들, 플라즈마 챔버들 등을 포함할 수 있음)로 또는 프로세싱 챔버들 사이에서 이송되는 동안 기판 포지셔닝의 정밀한 광학 검출을 위한 통합 센서 제어기를 제공한다. 예컨대, 개시된 구현들은 기판이 목적지 로케이션으로 전달되기 전에 기판의 오배치(misplacement)를 정정하거나 보상하기 위해 로봇 블레이드 상의 기판의 포지셔닝을 정확하게 결정하고 로봇 블레이드의 제어기에 데이터를 제공하는 것을 돕는다.
[0012] 로봇 시스템들은 프로세싱 챔버들 내로 프로세싱을 위한 기판들의 신속하고 효율적인 전달 및 프로세싱 챔버들로부터 프로세싱된 기판들의 자동화된 회수(retrieval)를 허용한다. 로봇 전달/회수 시스템들은 제조 프로세스의 수율을 크게 증가시키지만 일부 특정 품질 제어 난제를 제기한다. 기판이 (예컨대, 전면 개방 통합 포트(front opening unified port)와 같은 기판 캐리어로부터) 로봇 블레이드에 의해 픽업되고 팩토리(프론트-엔드) 인터페이스, 로드록 챔버, 이송 챔버 등을 통해 디바이스 제조 기계의 프로세싱 챔버들 중 하나로 운송됨에 따라, 블레이드 상의 기판의 포지션은 블레이드에 대한 이상적인 로케이션과 상이할 수 있고 프로세싱 챔버 내로 전달되는 기판의 부정확한 포지셔닝으로 이어질 수 있다. 이는 최종 제품의 표준 이하의(sub-standard) 물리적 및/또는 화학적 특성들(예컨대, 기판 상의 도펀트들의 부정확한 배치, 기판의 표면 상에 증착된 막의 불균일한 두께 등)을 초래할 수 있다. 제품 수율의 품질을 개선하기 위해, 마이크로제어기에 연결된 광학 센서들의 시스템은 기판(또는 기판의 에지)이 공간의 특정 지점에 도달하는 정확한 시간 순간이 결정되도록 사용될 수 있다. 실제 도달 시간과 (이상적인) 기준 도달 시간 사이의 차이에 기초하여, 이러한 다수의 특정 공간 지점들에 대해, 마이크로제어기는 로봇 블레이드 상의 기판의 실제 포지션(예컨대, 시프트 및 각도 오정렬(misalignment))을 결정할 수 있다. 후속적으로, 블레이드 제어 모듈은 기판 포지셔닝의 오류를 보상하기 위해 어떤 정정 액션(예컨대, 블레이드의 궤적의 보상적 변화)이 수행될 수 있는지를 결정할 수 있다.
[0013] 일 실시예에서, 광학 센서들은 광 신호를 출력하고 출력 광과 연관된 이벤트가 발생하는 정밀한 시간 순간을 검출함으로써 동작한다. 이러한 이벤트는 일부 구현들에서 출력 광이 도달된 기판으로부터 그리고 광의 검출기로 반사되는 경우의 인스턴스일 수 있다. 다른 구현들에서, 출력 광은 검출기 상에 연속적으로 입사될 수 있지만, 도달한 기판에 의해 폐색될 수 있는 식이다. 센서에 의해 출력되고 광 검출기에 의해 검출된 광은 광학 증폭기에 의한 프로세싱을 거칠 수 있다. 기존 구현들에서, 전용 증폭기는 전형적으로 각각의 개별 센서와 연관된다. 따라서, 각각의 증폭기는 별개의 튜닝 및 유지보수를 요구할 수 있다. 이는 광학 검출기의 비용들을 증가시킨다. 각각의 별개의 광학 증폭기 회로(및 광학 신호의 연관된 광학 경로)는 자체 검출 지연 시간(광학 및 전기 회로들이 이벤트를 검출하고 프로세싱하는 데 걸리는 시간) 또는 심지어 자체 지연 시간들의 분포를 가질 수 있다. 각각의 증폭기 회로에 대한 분포들은 상이한 지연 시간 값들에 집중될 수 있고 상이한 폭들을 가질 수 있다. 다양한 디바이스들에서, 지연 시간들의 결과적인 전체 분포는 예컨대, 30마이크로초 또는 심지어 그 초과와 같이 다소 넓을 수 있다.
[0014] 본 개시내용의 양상들 및 구현들은 기판 프로세싱에 사용되는 광학 감지 기술의 튜닝가능성, 일관성 및 정확성을 개선함으로써 이러한 및 다른 기술적 단점들을 해소한다. 광학 증폭기뿐만 아니라 다른 광학 회로(예컨대, LED(light emitting diode) 드라이버, 하나 이상의 광학 (디)멀티플렉서들, 아날로그-디지털 변환기 등)가 다수의 광학 센서들을 지원할 수 있는 통합 광학 감지 제어기가 본원에서 설명된다. 추가로, 광학 회로와 통합된 마이크로제어기를 사용하는 광학 회로의 소프트웨어-구현 구성가능성(software-implemented configurability)이 개시된다. 이러한 ― 단일 조립체에 ― 통합된 광학 회로들, 아날로그 전자 장치들 및 디지털 전자 장치들은 시스템 비용들을 감소시키고 광학 감지의 정확도를 개선하며 실시간 소프트웨어 제어를 허용한다. 이는 별개의 센서들을 서빙하는 별개의 증폭기들을 특징으로 하는 종래의 감지 디바이스들에서 광학 증폭기들의 수동 교정 및 유지보수를 완화하거나 제거한다.
[0015] 도 1은 이동 블레이드 상에서 (챔버(116) 내 기판들의 포지션으로 개략적으로 묘사된 바와 같이) 프로세싱 챔버(106) 내로 및/또는 프로세싱 챔버(106) 밖으로 운송되는 기판들(112)의 정확한 광학 감지를 지원할 수 있는 제조 기계(100)의 하나의 예시적인 구현을 예시한다. 프로세싱 챔버에 진입하거나 프로세싱 챔버를 떠나는 기판들의 광학 감지와 관련하여 설명된 실시예들은 로딩 스테이션(예컨대, 로드 록) 및/또는 다른 스테이션에 진입하거나 이를 떠나는 기판들의 광학적 감지에 또한 적용된다. 일 구현에서, 제조 기계(100)는 로딩 스테이션(102), 이송 챔버(104) 및 하나 이상의 프로세싱 챔버들(106)을 포함한다. 프로세싱 챔버(들)(106)는 일부 실시예들에서, 이송 포트들(미도시)을 통해 이송 챔버(104)에 인터페이싱된다. 이송 챔버(104)와 연관된 프로세싱 챔버(들)의 수는 변동될 수 있다(예로서, 도 1에 3개의 프로세싱 챔버들이 표시됨). 부가적으로, 이송 챔버(104)의 설계 및 형상은 변동될 수 있다. 예시된 실시예에서, 이송 챔버(104)는 각각의 측이 대략 동일한 폭을 갖는 육각형 형상을 갖는다. 다른 실시예들에서, 이송 챔버(104)는 4개, 5개, 7개, 8개 또는 그 초과의 측들을 가질 수 있다. 부가적으로, 상이한 측들은 상이한 폭들 또는 길이들을 가질 수 있다. 예컨대, 이송 챔버(104)는 4개의 측들을 가지며 직사각형 형상 또는 정사각형 형상일 수 있다. 다른 예에서, 이송 챔버는 5개의 측들을 갖고 쐐기 형상일 수 있다. 도시된 바와 같이, 이송 챔버(104)의 각각의 측은 단일 프로세싱 챔버(106)에 연결된다. 그러나, 다른 구현들에서, 측들 중 하나 이상이 다수의 프로세싱 챔버들에 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 측은 2개의 프로세싱 챔버들에 연결될 수 있고, 제2 측은 하나의 프로세싱 챔버에 연결될 수 있다.
[0016] 기판(112)은 실리콘 웨이퍼(예컨대, 결정질 또는 비정질 실리콘 웨이퍼), 유리 웨이퍼, 막 또는 막들의 스택, 캐리어 상의 박형 웨이퍼와 같은 웨이퍼 패키지 등일 수 있다. 일부 구현들에서, 기판(112)은 프로세스 키트 컴포넌트, 예컨대, 에지 링 또는 제조 기계의 임의의 다른 교체가능한 컴포넌트일 수 있다. 기판(112)은 검사, 교체 및/또는 유지보수를 위해 프로세싱 챔버(로드록 챔버 또는 제조 기계의 임의의 다른 부분) 내로 도입되는 진단 디바이스 이를테면, 광학 검사 도구일 수 있다.
[0017] 이송 챔버(104)는 로봇(108), 로봇 블레이드(110), 및 프로세싱 챔버들(106) 중 하나에서의 프로세싱을 위해 로봇 블레이드(110)에 의해 운송되는 기판(112)의 포지셔닝의 정확한 광학 감지를 위한 광학 감지 도구를 포함한다. 로봇 블레이드(110)에 의해 로딩 스테이션(102) 및/또는 다른 프로세싱 챔버(106) 내외로 운송되는 기판(112)의 포지셔닝의 광학 감지를 위해 광학 감지 도구가 부가적으로 또는 대안적으로 포지셔닝될 수 있다. 이송 챔버(104)는 대기압보다 높거나 낮은 압력 하에 홀딩될 수 있다. 예컨대, 이송 챔버(104)는 진공 하에서 유지될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 이송 챔버(104)는 일부 실시예들에서 상승된 온도로 유지될 수 있다. 로봇 블레이드(110)는 로봇 블레이드(110)를 프로세싱 챔버(106) 내로 이동시켜 프로세싱 전에 기판들을 챔버에 전달하고 프로세싱이 완료된 후에 챔버로부터 기판을 회수하기에 충분한 연장가능한 아암에 부착될 수 있다.
[0018] 로봇 블레이드(110)는 프로세싱 챔버(들)(106)에 대한 덮개가 폐쇄된 채로 유지되는 동안 슬릿 밸브 포트(미도시)를 통해 프로세싱 챔버(들)(106)에 진입하도록 구성된다. 프로세싱 챔버(들)(106)는 프로세싱 가스들, 플라즈마, 및 증착 프로세스들에 사용되는 다양한 입자들을 포함할 수 있다. 자기장은 프로세싱 챔버(들)(106) 내부에 존재할 수 있다. 프로세싱 챔버(들)(106)의 내부는 프로세싱 챔버(들)(106) 외부의 온도 및 압력과 상이한 온도들 및 압력들로 홀딩될 수 있다.
[0019] 제조 기계(100)는 다수의 센서들(114)에 커플링될 수 있는 ISC(integrated sensor controller)(150)를 포함한다. 각각의 센서(114)는 광 신호를 출력하기 위한 센서 헤드를 포함한다. 일부 구현들에서, 센서 헤드들은 LED(light-emitting diode)들을 포함한다. 일부 구현들에서, 센서 헤드들은 다른 곳, 예컨대, ISC(150) 내부에서 생성된 광을 전달하는 광섬유들의 단부들이다. 각각의 센서(114)는 개개의 센서 헤드에 의해 출력된 광을 검출하기 위한 광 검출기를 포함한다. 일부 구현들에서, 광 검출기들은 수신된(RX) 광학 신호들을 ISC(150)에 전달하도록 구성된 광학 검출기들이다. 예컨대, 광학 검출기들의 일부 또는 각각은 ISC(150)에 연결된 광섬유들의 단부들일 수 있다. 다른 구현들에서, 광 검출기들은 ISC(150)에 전기 신호들을 전달하도록 구성된 광방출 검출기들이다. 광학 헤드들로 전달된(TX) 광은 가시 범위, 적외선 범위, 자외선 범위, 또는 기판 포지션을 감지하는 작업에 적합한 임의의 다른 전자기 방사선 범위에 있을 수 있다. 일부 구현들에서, 센서들(114)은 이송 챔버(104)의 도어 상에, 이송 챔버(104) 내부에, 슬릿 밸브 조립체의 내부에, 로드 포트의 내부에, 로딩 스테이션(102) 내부에, 그리고/또는 프로세싱 챔버들(106) 중 임의의 하나의 내부에 장착된다.
[0020] 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)는 로봇(108)의 동작들을 제어할 수 있고 또한 센서들(114)에 의해 획득된 데이터로부터 도출된 프로세싱된 정보를 포함하여, ISC(150)로부터 광학 감지 데이터를 수신할 수 있다. 일부 구현들에서, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)는 실행 시간(run time)에 ISC(150)를 재구성한다. 일부 구현들에서, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)와 ISC(150) 사이의 통신은 무선으로 수행된다. 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)는 블레이드 제어 모듈(120)을 포함할 수 있다. 블레이드 제어 모듈은 ISC(150)로부터 획득된 정보에 기초하여, 로봇 블레이드(110) 상의 기판(112)의 포지션을 정정하여, 예컨대, 포지션이 제조 프로세스의 공차들 밖에 있는지를 결정할 수 있다. 일부 구현들에서, 블레이드 제어 모듈(120)의 일부 기능은 ISC(150)의 일부로서 구현된다.
[0021] 도 2는 본 개시내용의 일부 구현들에 따라, 프로세싱 챔버로의 또는 프로세싱 챔버로부터의 기판 운송 이전, 도중 또는 이후에 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출을 제공할 수 있는 예시적인 집적 회로 아키텍처(200)를 예시한다. 집적 회로 아키텍처(200)는 다수의 센서들(114)(114-1 내지 114-n으로 번호가 매겨짐, 여기서 n은 센서들의 수임), 센서 커넥터들(206), 센서 회로(210), 격리 회로(220), 및/또는 로직 회로(240)를 포함한다. 일부 구현들에서, 센서 커넥터들(206), 센서 회로(210), 격리 회로(220) 및 로직 회로(240)는 단일 SoC(system-on-chip) 센서 제어기로서 통합된다. 센서 회로(210)는 LED 드라이버들과 같은 하나 이상의 광원 드라이버들(212)을 포함할 수 있다. LED 드라이버는 센서들(114)에 전달되는 전력량을 조절할 수 있다. 광원 드라이버(들)(212)에 의해 생성된 전기 신호들은 센서 커넥터들(206)의 블록을 통해 센서들(114)로 선택적으로 라우팅될 수 있다. 센서 커넥터들(206)의 블록은 실시예들에서 로직 회로(240) 및/또는 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)에 의해 프로그래밍가능하다. 구체적으로, 센서 커넥터들(206)의 블록은 스위치들의 세트를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 로직 회로(240)는 구현되는 프로세싱 작업 이를테면, 프로세싱되지 않은 기판을 프로세싱 챔버로 전달하는 것, 부분적으로 프로세싱된 기판을 상이한 프로세싱 챔버들 사이에서 이송하는 것, 완전히 프로세싱된 챔버를 회수하는 것 등에 의존하여 선택될 스위치들의 다수의 사전 설정된 구성들을 갖는다.
[0022] 일부 구현들에서, 광학 드라이버는 센서들(114)에 (전기가 아닌) 광학 신호들을 출력한다. 그러한 구현들에서, 센서 커넥터들(206)의 블록은 센서들(114) 각각(또는 그의 일부)에 미리 구성된 양의 광학 전력을 전달하기 위한 일 세트의 광학 커넥터들 및 스위치들을 포함한다. 예컨대, 센서 커넥터들(206)은 광원 드라이버들(212) 중 하나 이상에 의해 생성된 구동(광학 또는 전기) 신호를 분할하고 분할된 신호들의 각각의 하나를 개개의 센서 헤드에 전달하기 위한 하나 이상의 디멀티플렉서들을 포함할 수 있다.
[0023] 센서 헤드들(202-1... 202-n)은 실시예에서 개개의 광학 신호들(TX)을 출력한다. 광 검출기들(204-1... 204-n)은 개개의 센서 헤드들(202)에 의해 출력된 신호들(RX)을 수신할 수 있다. 일부 구현들에서, RX 신호들은 기판(112)의 표면으로부터의 반사 시에 개개의 TX 신호들에 의해 생성된다. 다른 구현들에서, RX 신호들은 센서 헤드들(202)로부터 광 검출기들(204)로 (공중을 통해) 전파되는 TX 신호들이다. 광 검출기들(204) 각각은 센서 헤드(202)로부터의 광의 전파와 연관된 이벤트를 검출할 수 있을 수 있다. 그러한 이벤트들은 기판으로부터의 광의 반사, 기판에 의한 폐색으로 인한 TX 신호 검출의 종결, 기판의 떠남(departure)으로 인한 TX 신호 검출의 복원 등과 연관될 수 있다. 일부 구현들에서, 광 검출기들(204)에 의해 생성된 RX 신호들은 광학 신호들이다. 예컨대, RX 신호들은 제1 광섬유의 단부(센서 헤드(202))를 통해 방출되고 후속적으로 제2 광섬유의 단부(광 검출기(204))를 통해 다시 캡처되는 광량을 표현할 수 있다. 일부 구현들에서, RX 신호들은 입사 광학 TX 신호들의 영향 하에서 (광 검출기(204) 내의) 광전 엘리먼트에 의해 생성된 전기 신호들이다.
[0024] RX 신호들은 하나 이상의 증폭기들(214)에 의해 수신 및 프로세싱될 수 있다. 일부 구현들에서, 단일 증폭기(214)는 모든 센서들(114)로부터 RX 신호들을 수신한다. 일부 구현들에서, 다수의 증폭기들(214)은 RX 신호들을 수신하고, 증폭기들(214) 중 일부 또는 전부는 다수의 센서들(114)로부터 RX 신호들을 수신한다. 광 검출기들(204)이 포토엘리먼트-기반 검출기(photoelement-based detector)들인 그러한 구현들에서, 증폭기들(214)은 전자 증폭기들이다. 광 검출기들(204)이 광학 검출기들인 그러한 구현들에서, 증폭기들(214)은 광학 증폭기들이다. 후자의 경우, 센서 회로(210)는 광학 RX 신호들을 전기 신호들로 변형하기 위한 부가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 증폭기(들)(214)에 의해 증폭된 RX 신호들은 ADC(analog-to-digital converter)(216)에 의해 추가로 프로세싱될 수 있다.
[0025] ADC(216)에 의해 출력된 디지털 신호들은 실시예들에서 로직 회로(240)에 의해 수신된다. 신호들은 격리 회로(220)를 통해 로직 회로(240)에 의해 수신될 수 있다. 격리 회로는 로직 회로(240)의 스퓨리어스 잡음들이 TX 신호들의 준비, RX 신호들의 검출 및 프로세싱을 포함하는 광학 감지의 정확도에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 로직 회로(240)로부터 센서 회로(210)로 그리고/또는 추가로, 센서들(114)로의 전기 신호들의 역전파를 방지할 수 있다. 로직 회로(240)는 센서 회로(210)의 구성가능한 기능을 제공할 뿐만 아니라 센서 회로(210)로부터 수신된 데이터의 프로세싱을 수행할 수 있다. 로직 회로(240)는 프로세싱 디바이스(242), 예컨대, FPGA(field programmable gate array) 또는 일부 다른 프로세서를 포함할 수 있다. 로직 회로(240)는 센서 제어기(150)와 외부 컴퓨팅 디바이스들 이를테면, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118) 또는 센서 제어기(150)가 연결될 수 있는 동일한 네트워크 상의 다른 컴퓨팅 디바이스들 사이의 통신을 용이하게 하도록 집적 회로(244)를 더 포함할 수 있다. 집적 회로(244)는 일부 실시예들에서 ASIC(application-specific integrated circuit)(244)이다. 일부 구현들에서, 센서 제어기(150)는 적절한 ASIC(244)를 통해 EtherCAT 데이터 교환 프로토콜을 사용하여 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)(또는 다른 네트워크 컴퓨팅 디바이스들)와 통신한다. 일부 구현들에서, 센서 제어기(150)는 일부 다른 필드버스(fieldbus) 프로토콜들을 사용하여 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)와 통신한다. 예컨대, 센서 제어기(150)는 AS-Interface, Interbus, Profibus, 또는 임의의 다른 적합한 필드버스 프로토콜을 사용하여, ASIC(244)을 통해 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)와 통신할 수 있다. ASIC(244)는 센서 제어기(150)에 의해 현재 제공되는 기능에 의존하여, 센서 제어기(150)가 네트워크의 마스터 노드(예컨대, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118))와 데이터를 교환하는 방법을 결정하기 위해 (예컨대, EtherCAT 네트워크 상의 노드로서) 센서 제어기(150)의 프로파일을 정의하도록 구성가능하고 커스터마이징될 수 있다.
[0026] 프로세싱 디바이스(242)(예컨대, FPGA 또는 임의의 다른 프로세서)는 센서 회로(210) 및 센서들(114)의 동작들을 셋업 및 제어하기 위한 하드웨어(로직 게이트들의 어레이 및 하나 이상의 메모리 디바이스들) 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스(242)는 완전히 커스터마이징가능할 수 있다. 파워-업(powering-up) 시에, 프로세싱 디바이스(242)는 광원 드라이버들(212) 및 증폭기들(214)을 구성하는 것을 포함하여 센서 회로(210)의 디폴트 구성을 구현할 수 있다. 센서 제어기(150)의 동작들 동안, 프로세싱 디바이스(242)는 센서들(114)에 의해 생성되고 센서 회로(210)에 의해 프로세싱되고 디지털화된 데이터를 수신할 수 있다. 프로세싱 디바이스(242)는 로봇 블레이드(110) 상의 기판(112)의 포지션을 나타내는 정보를 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)에 출력할 수 있다. 구현되는 프로세싱 작업(예컨대, 특정 프로세싱 챔버 내로의 기판의 전달 또는 특정 프로세싱 챔버들 사이의 이송)에 의존하여, 프로세싱 디바이스(242)는 프로세싱 디바이스(242)가 액세스가능한 메모리에 저장된 다양한 미리 설정된 구성들을 사용하여 실행 시간 동안("온 더 플라이(on the fly)" 방식으로) 재구성될 수 있다. 예컨대, 프로세싱 작업이 화학 기상 증착 챔버 내로의 기판의 전달인 것에 기초하여, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)는 기상 증착 챔버로의 기판 전달에 대응하는 제1 사전 설정 구성으로 센서 제어기(150)를 재구성하기 위한 명령을 (ASIC(244)를 통해) 프로세싱 디바이스(242)에 통신할 수 있다. 다른 예로서, 나중에, 기판이 에칭 챔버의 플라즈마 환경에서 프로세싱을 위해 이송될 때, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)는 에칭 챔버로의 기판 전달에 대응하는 제2 사전 설정 구성으로 센서 제어기(150)를 재구성하기 위한 다른 명령을 프로세싱 디바이스(242)에 통신할 수 있다.
[0027] 센서 제어기(150)에는 일부 구현들에서 ISO DC/DC 전력 변환기와 같은 전력 회로(230)를 포함할 수 있는 전원이 장착될 수 있다. 일부 구현들에서, 전력 변환기는 (센서 회로(210)에 의해 사용되는) 12V 또는 24V 전력 신호를 로직 회로(240)에 의해 사용되는 3.3V 전력 신호로 변환한다. 다른 구현들에서, 상이한 입력 및 출력 전압들이 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 전력 변환기들은 양방향 변환기들일 수 있다.
[0028] 도 2에 도시된 다양한 컴포넌트들은 (도 2에 개략적으로 표시된 바와 같이) 다수의 통신 인터페이스들 및 프로토콜들을 통해 통신하는데, 이를테면, 동기식 SPI(synchronous serial peripheral interface)는 직렬 통신 인터페이스, I2C 직렬 버스, PIO(peripheral input/output) 인터페이스, GPIO(general purpose input/output) 인터페이스, DPM(dual-port memory interface) 등이다.
[0029] 도 2에 예시된 집적 회로는 제조 기계(100)의 다양한 챔버들 내부에 이미 존재하거나 전달된 기판들(예컨대, 웨이퍼들), 프로세스 키트들, 진단 도구들 및 임의의 다른 오브젝트들에 관한 데이터를 생성하고 입력들을 제공할 수 있다. 예컨대, 집적 회로는 상이한 타입들의 프로세싱된 및 프로세싱되지 않은 웨이퍼들, 막들, 웨이퍼들 및/또는 막들의 조합들 등의 다양한 특성들을 제공할 수 있다. 특성들은 포지션(존재 또는 부재를 포함함), 크기, 배향, 균일성, 두께, 화학적, 물리적 및 광학적 특성들 등을 포함할 수 있다. 부가적으로, 집적 회로는 기판들(또는 프로세싱 챔버들 내로 전달되는 다른 오브젝트들)의 전달 및/또는 핸들링을 위한 다양한 알고리즘들에 관한 데이터를 제공할 수 있다.
[0030] 프로세스 챔버 내에 기판을 정확하게 배치하기 위한 데이터를 생성하는 것 외에도, 도 2에 예시된 집적 회로 제어기는 자동화된 기판 핸들링 교정, 인 시튜(in situ) 기판 핸들링 모니터링 및 진단, 및 센서들이 로봇 바디를 검출하고 그리고/또는 수직, 수평 또는 각진 빔들로 피처들을 선택할 수 있는 다른 유사한 기능들을 위해 기판 핸들링 제어 시스템에 센서 입력들을 제공하도록 확장/적응될 수 있다.
[0031] 도 3은 본 개시내용의 일부 구현들에 따라, 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출을 제공할 수 있는 집적 회로 아키텍처(200)의 로직 회로(240)의 예시적인 아키텍처를 예시한다. 로직 회로(240)는 임베디드 시스템(360)을 구현하기 위해 다양한 통합 기술들을 사용할 수 있는 프로세싱 디바이스(242)(예컨대, FPGA)를 포함한다. 임베디드 시스템(360)은 실시예에서 하드-코어(예컨대, ARM® SoC) 또는 소프트-코어(예컨대, Nios®) 프로세서일 수 있는 임베디드 프로세서(362)를 통합한다. 임베디드 시스템(360)은 온-칩 RAM(random access memory)(364), 고속 메모리 동작들을 위한 이중-포트 메모리(dual-ported memory)(366), GPIO(general-purpose input-output) 모듈(368)뿐만 아니라 명시적으로 묘사되지 않은 다른 컴포넌트들(예컨대, 시스템 클록)을 더 포함할 수 있다. 임베디드 시스템(360)은 커스텀 로직(370), 비-휘발성 메모리(372)(예컨대, 직렬 플래시 메모리 또는 임의의 다른 타입의 비-휘발성 메모리) 및 SDRAM(synchronous dynamic random-access memory)(373)에 커플링될 수 있다. 임베디드 시스템(360)은 프로그래밍 및 디버깅을 위해 JTAG 인터페이스(374)에 커플링될 수 있다.
[0032] 센서 제어기(150)가 파워 업되기 전에, 임베디드 프로세서(362)를 위한 소프트웨어 및 프로세싱 디바이스(242)를 위한 구성 파일들은 초기에 비-휘발성 메모리(372)에 상주한다. 부트-업 동안, 비-휘발성 메모리(372)에 저장된 소프트웨어는 프로세싱 디바이스(242)를 구성하여 임베디드 시스템(360) 및 커스텀 HDL 로직(370)을 인스턴스화(instantiate)하는 데 사용된다. 그 후, 임베디드 시스템(360)의 임베디드 프로세서(362)는 비-휘발성 메모리(372)로부터 제어기 소프트웨어를 가져오고 임베디드 시스템(360)에 대한 애플리케이션 로직을 시작한다. 애플리케이션 및 라이브러리들은 SDRAM(synchronous dynamic RAM)(373)(또는 온-칩 RAM(364))과 같은 외부 메모리에 기록될 수 있다. 커스텀 로직(370)은 센서 제어기(150)의 애플리케이션-특정 기능을 구현하는 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다. 커스텀 로직(370)은 프로그래밍 언어(예컨대, C 또는 C++)로 작성되고 (적절한 컴필레이터(compilator)를 사용하여) HDL(hardware-description language)로 변환될 수 있다.
[0033] 센서 제어기(150)의 동작들 동안, 센서 회로(210)로부터 수신된 데이터는 커스텀 로직(370) 또는 임베디드 프로세서(362)에 의해 프로세싱될 수 있고 ASIC(244)를 통해 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)에 통신될 수 있다. 커스텀 로직(370)에 의해 통신되는 데이터는 다음: 검출된 이벤트들의 정확한 타입들을 포함하여, 센서들(114)에 의해 출력/검출되는 TX 및/또는 RX와 연관된 이벤트들(예컨대, 기판에의 도달 또는 떠남)의 표시들, 검출된 이벤트들이 발생한 시간들의 표시들, 이벤트들을 검출하는 데 사용된 채널들의(예컨대, 특정 센서들(114)의) 식별들 중 일부를 포함할 수 있다(그러나 이에 제한되지 않음). 일부 구현들에서, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)로부터 수신된 재구성(재프로그래밍) 명령이 ASIC(244)에 의해 수신될 때, ASIC(244)는 애플리케이션의 하나 이상의 설정들을 변경하기 위해(예컨대, 로봇(108)에 의해 실행되는 새로운 타입의 작업 또는 센서들(114)에 의해 이벤트들을 검출하기 위한 새로운 파라미터들을 반영하기 위해) 온-칩 RAM(364) 또는 SDRAM(373)에 저장된 애플리케이션을 재구성하도록 임베디드 프로세서(362)에 명령들을 전송할 수 있다. 일부 구현들에서, 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)로부터 수신된 재구성(재프로그래밍) 명령이 ASIC(244)에 의해 수신될 때, ASIC(244)는 이중-포트 메모리(366)의 레지스터들을 직접 재구성하여 애플리케이션의 설정들을 변경할 수 있다.
[0034] 도 4는 본 개시내용의 일부 구현들에 따라 이동 블레이드에 의해 운송되는 기판들의 포지셔닝의 정확한 광학적 감지 방법(400)의 하나의 가능한 구현의 흐름도이다. 방법(400)은 도 1 내지 도 3에 도시된 시스템들 및 컴포넌트들 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 수행될 수 있다. 방법(400)은 통합 센서 제어기(150)에 의해 수행될 수 있다. 방법(400)의 블록들 중 일부는 선택적일 수 있다. 일부 구현들에서, 방법(400)의 일부 또는 모든 블록들은 센서 제어기(150)의 프로세싱 디바이스(242)로부터의 명령들에 응답하여 수행된다. 일부 구현들에서, 방법(400)의 블록들 중 일부 또는 전부는 마스터 컴퓨팅 디바이스(118), 예컨대, 하나 이상의 메모리 디바이스들에 커플링된 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)의 하나 이상의 프로세싱 디바이스들(예컨대, 중앙 프로세싱 유닛들)로부터의 명령들에 응답하여 수행된다. 방법(400)은 (제조 기계(100)와 같은) 제조 시스템이 다수의 기판들 상에서 생산 프로세스를 수행하는 동안 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 방법(400)은 기판이 로봇의 로봇 블레이드에 의해 프로세싱 챔버, 로드록 챔버, 이송 챔버 등으로 또는 이들로부터 운송될 때, 예컨대, 로봇 블레이드(110)가 로딩 스테이션(102)으로부터 이송 챔버(104)를 통해 그리고 프로세싱 챔버(106)를 향해 기판을 운송하는 동안 구현될 수 있다. 예컨대, 로봇(108)은 이송 챔버(104)로부터 로딩 스테이션(102) 내로 로봇 블레이드(110)를 연장할 수 있고 프로세싱(포지션(116))을 위해 프로세싱 챔버(106)로 기판을 (이송 포트를 통해) 전달할 수 있다. 로봇 블레이드(110)는 후속적으로 이송 챔버(104)로 다시 후퇴(withdraw)될 수 있다. 기판이 로딩 스테이션(102) 내부에 있는 동안, 기판이 이송 챔버(104) 내부에 있는 동안, 그리고/또는 기판이 프로세싱 챔버(106) 내부에 있는 동안 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출이 수행될 수 있다. 로봇 블레이드(110)가 로봇 블레이드의 모션을 늦추지 않고 표준 전달 또는 회수 절차를 구현하는 동안 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출이 수행될 수 있다. 따라서, 제조 프로세스를 지연시키지 않고 기판 포지셔닝의 정밀 광학 검출이 수행될 수 있다.
[0035] 방법(400)은 통합 센서 제어기(150)가, (단독으로 또는 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)와 통신하여) 예컨대, 하나 이상의 광원 드라이버들에 의해 구동 신호를 생성하는 것을 수반할 수 있다(블록 410). 광원 드라이버들은 광학 드라이버들(예컨대, 광 신호들을 생성하는 드라이버들) 또는 전기 드라이버들(예컨대, 전기에 의해 전력이 공급되는 광원들에 전달될 전기 신호들을 생성하는 드라이버들)일 수 있다. 상응하게, 광학 또는 전기 구동 신호들은 (예컨대, 광학 또는 전자 디멀티플렉서에 의해) 복수의 출력 구동 신호들을 생성하는 데 사용될 수 있다(블록 420).
[0036] 방법(400)은 복수의 출력 구동 신호들 각각을 복수의 센서들의 개개의 센서에 전달하는 것으로 계속될 수 있다(블록 430). 예컨대, 출력 구동 신호들은 하나 이상의 센서 헤드들(202)로 전달될 수 있다. 방법(400)은, (예컨대, 증폭기(214)에 의해), 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 다양한 광학 이벤트들과 연관된 하나 이상의 제1 신호들을 하나 이상의 센서들로부터(예컨대, 광 검출기들(204)로부터) 수신하는 것을 더 포함할 수 있다(블록 440). 그러한 이벤트들은 센서 헤드(202)로부터의 직접 광이 광 검출기(204)에 부딪치는 것을 포함할 수 있고, 직접 광은 기판에 의해 광 검출기로부터 실딩(차폐)된다. 이러한 이벤트들은 기판에 의해 반사된(또는 투과된) 광이 광 검출기에 부딪치는(또는 그로부터 차폐되는) 것 또는 기판의 포지션을 나타내는 임의의 다른 광학 이벤트를 더 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 제1 신호들은 광학 신호들(예컨대, 광섬유 검출기들(204)에 의해 캡처된 광에 대응함)일 수 있다. 일부 구현들에서, 제1 신호들은 (예컨대, 포토검출기들(204)에 의해 생성된 신호들 대응하는) 전기 신호들일 수 있다.
[0037] 방법(400)은 수신된 제1 신호(들)에 기초하여 하나 이상의 제2 신호들을 (예컨대, 증폭기(214)에 의해) 생성하는 것으로 계속될 수 있다(블록 450). 제2 신호들은 증폭된 제1 신호들일 수 있고, 제1 신호들과 동일한 타입일 수 있다. 예컨대, 그러한 구현들에서, 제1 신호들이 광학 신호들인 경우, 증폭기들(214)은 광학 증폭기들일 수 있고 생성된 제2 신호들은 마찬가지로 광학 신호들일 수 있다. 이러한 구현들에서, 제1 신호들이 전기 신호들인 경우, 증폭기들(214)은 전기 신호 승산기들일 수 있고 생성된 제2 신호는 전기 신호들일 수 있다. 일부 구현들에서, 제1 신호가 광학 신호들인 경우, 증폭기들(214)은 광학 증폭기들일 수 있지만, 광학-전기 신호 변환기들을 부가적으로 포함할 수 있어서, 생성된 제2 신호들이 전기 신호들일 수 있다.
[0038] 블록(460)에서, 생성된 제2 신호들은, (블록(470)에서) 제2 신호들에 기초하여, 하나 이상의 제3 신호들을 생성할 수 있는 아날로그-디지털 변환기(예컨대, ADC(216))에 의해 수신될 수 있다. 생성된 제3 신호들은 프로세싱 디바이스(예컨대, 프로세싱 디바이스(242))에 의해 수신될 수 있다. 일부 구현들에서, 제3 신호들은 로직 회로(240)로부터의 잡음 및 다른 스퓨리어스 신호들이 센서 회로(210)의 회로부에 영향을 미치는 것을 방지하도록 구성된 격리 회로(220)를 통해 송신될 수 있다. 블록(480)에서, 제3 신호들은 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하기 위해 프로세싱 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 프로세싱 디바이스는 제3 신호들로부터, (하나 이상의) 근본의 광학 이벤트들, 이를테면, 이벤트의 타입(예컨대, 광 입사, 폐색, 반사, 송신 등), 이벤트 타이밍, 채널(예컨대, 이벤트를 검출한 센서의 아이덴티티), (예컨대, 식별된 센서의 알려진 로케이션에 기초한) 이벤트의 로케이션 등을 표시하는 데이터를 추출할 수 있을 수 있다. 이 데이터에 기초하여, 프로세싱 디바이스는 로봇 블레이드에 대한 기판의 정확한 로케이션에 관한 정보를 획득할 수 있다. 일부 구현들에서, 그러한 정보는 마스터 컴퓨팅 디바이스(118), 또는 네트워크(예컨대, EtherCAT 네트워크) 상에서 사용가능한 일부 다른 컴퓨팅 디바이스 상에 상주하는 블레이드 제어 모듈(120)로부터 획득될 수 있는 로봇 블레이드의 알려진 로케이션(및 동역학)에 부분적으로 기초하여 획득될 수 있다.
[0039] 일부 구현들에서, 방법(400)은, 블레이드 제어 모듈이, 예컨대, 기판이 그의 의도된 올바른 목적지에 도달하도록 블레이드의 궤적을 조정함으로써, 기판 포지셔닝의 오류를 보상할 수 있도록, 프로세싱 디바이스가 기판의 포지션에 관한 정보를 마스터 컴퓨팅 디바이스(118)(또는 블레이드 제어 모듈(120)을 호스팅하는 다른 컴퓨팅 디바이스)에 제공하는 것으로 계속될 수 있다.
[0040] 일부 구현들에서, 방법(400)은, 프로세싱 디바이스에 의해, 증폭기(214), 하나 이상의 광원 드라이버들(212) 및/또는 하나 이상의 센서들(114)과 같은 센서 회로(210)의 엘리먼트들 또는 회로들 중 하나의 설정을 변경하기 위한 재프로그래밍 명령을 수신하는 것을 포함할 수 있다.
[0041] 도 5는 본 개시내용의 일부 구현들에 따라, 본 개시내용의 하나 이상의 양상들에 따라 동작하고 이동 블레이드 상에서 프로세싱 챔버 내로 운송되는 기판들의 정확한 광학 감지를 할 수 있는 예시적 프로세싱 디바이스(500)의 블록도를 묘사한다. 프로세싱 디바이스(500)는 일 구현에서 도 1a의 컴퓨팅 디바이스(118) 또는 도 1b의 마이크로제어기(152)일 수 있다.
[0042] 예시적인 프로세싱 디바이스(500)는 LAN, 인트라넷, 엑스트라넷 및/또는 인터넷에서 다른 프로세싱 디바이스에 연결될 수 있다. 프로세싱 디바이스(500)는 PC(personal computer), STB(set-top box), 서버, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지, 또는 디바이스에 의해 행해질 액션들을 특정하는 명령들의 세트를 (순차적으로 또는 다른 방식으로) 실행할 수 있는 임의의 디바이스일 수 있다. 게다가, 단일의 예시적인 프로세싱 디바이스만이 예시되지만, "프로세싱 디바이스"라는 용어는 또한, 본원에서 논의되는 방법들 중 임의의 하나 이상을 수행하도록 명령들의 세트(또는 다수의 세트들)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 프로세싱 디바이스들(예컨대, 컴퓨터들)의 임의의 집합을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
[0043] 예시적인 프로세싱 디바이스(500)는, 프로세서(502)(예컨대, CPU), 메인 메모리(504)(예컨대, ROM(read-only memory), 플래시 메모리, DRAM(dynamic random access memory), 이를테면 SDRAM(synchronous DRAM) 등), 정적 메모리(506)(예컨대, 플래시 메모리, SRAM(static random access memory) 등), 및 보조 메모리(예컨대, 데이터 저장 디바이스(518))를 포함하고, 이들은 버스(530)를 통해 서로 통신한다.
[0044] 프로세서(502)는 마이크로프로세서, 중앙 프로세싱 유닛 등과 같은 하나 이상의 범용 프로세싱 디바이스들을 표현한다. 더 구체적으로, 프로세서(502)는 CISC(complex instruction set computing) 마이크로프로세서, RISC(reduced instruction set computing) 마이크로프로세서, VLIW(very long instruction word) 마이크로프로세서, 다른 명령 세트들을 구현하는 프로세서, 또는 명령 세트들의 조합을 구현하는 프로세서들일 수 있다. 프로세서(502)는 또한, 하나 이상의 특수-목적 프로세싱 디바이스들, 이를테면, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), DSP(digital signal processor), 네트워크 프로세서 등일 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 양상들에 따르면, 프로세서(502)는 이동 블레이드에 의해 운송되는 기판들의 포지셔닝의 정확한 광학 감지의 방법(400)을 구현하는 명령들을 실행하도록 구성될 수 있다.
[0045] 예시적인 프로세싱 디바이스(500)는 네트워크(520)에 통신가능하게 커플링될 수 있는 네트워크 인터페이스 디바이스(508)를 더 포함할 수 있다. 예시적인 프로세싱 디바이스(500)는 비디오 디스플레이(510)(예컨대, LCD(liquid crystal display), 터치 스크린, 또는 CRT(cathode ray tube)), 알파뉴메릭 입력 디바이스(512)(예컨대, 키보드), 입력 제어 디바이스(514)(예컨대, 커서 제어 디바이스, 터치 스크린 제어 디바이스, 마우스) 및 신호 생성 디바이스(516)(예컨대, 음향 스피커)를 더 포함할 수 있다.
[0046] 데이터 저장 디바이스(518)는 실행가능 명령들의 하나 이상의 세트들(522)이 저장된 컴퓨터-판독가능 저장 매체(또는 더 구체적으로 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체)(528)를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 양상들에 따르면, 실행가능 명령들(522)은 이동 블레이드에 의해 운송되는 기판들의 포지셔닝의 정확한 광학 감지의 방법(400)을 구현하는 실행가능 명령들을 포함할 수 있다.
[0047] 실행가능 명령들(522)은 또한, 예시적인 프로세싱 디바이스(500)에 의한 그 명령들의 실행 동안에 프로세싱 디바이스(502) 내에 그리고/또는 메인 메모리(504) 내에 완전히 또는 적어도 부분적으로 상주할 수 있고, 메인 메모리(504) 및 프로세서(502)는 또한, 컴퓨터-판독가능 저장 매체들을 구성한다. 실행가능 명령들(522)은 추가로, 네트워크 인터페이스 디바이스(508)를 통하여 네트워크를 통해 송신 또는 수신될 수 있다.
[0048] 컴퓨터-판독가능 저장 매체(528)가 단일 매체인 것으로 도 5에서 도시되지만, "컴퓨터-판독가능 저장 매체"라는 용어는 동작 명령들의 하나 이상의 세트들을 저장하는 단일 매체 또는 다수의 매체들(예컨대, 중앙 집중형 또는 분산형 데이터베이스 및/또는 연관된 캐시들 및 서버들)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. "컴퓨터-판독가능 저장 매체"라는 용어는 또한, 기계로 하여금 본원에서 설명되는 방법들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하는, 기계에 의한 실행을 위해 명령들의 세트를 저장 또는 인코딩할 수 있는 임의의 매체를 포함하는 것으로 이해될 것이다. 따라서, "컴퓨터-판독가능 저장 매체"라는 용어는 솔리드-스테이트 메모리들, 및 광학 및 자기 매체들을 포함하는(그러나 이에 제한되지는 않음) 것으로 이해될 것이다.
[0049] 위의 설명은 예시적인 것으로 의도되고, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다수의 다른 구현 예들은 위의 설명을 읽고 이해할 시에 당업자들에게 자명하게 될 것이다. 본 개시내용이 특정 예들을 설명하지만, 본 개시내용의 시스템들 및 방법들은 본원에서 설명된 예들로 제한되지 않고 첨부된 청구항들의 범위 내에서 수정들이 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다. 따라서, 본 개시내용의 범위는, 첨부된 청구항들의 권리를 갖는 등가물들의 전체 범위와 함께 그러한 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.
[0050] 위에서 기술된 방법들, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 코드의 구현들은 프로세싱 엘리먼트에 의해 실행가능한 기계 액세스가능, 기계 판독가능, 컴퓨터 액세스가능 또는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들 또는 코드를 통해 구현될 수 있다. "메모리"는 컴퓨터 또는 전자 시스템과 같이 기계에 의해 판독가능한 형태로 정보를 제공(즉, 저장 및/또는 송신)하는 임의의 메커니즘을 포함한다. 예컨대, "메모리"는 RAM(random-access memory) 이를테면, SRAM(static RAM) 또는 DRAM(dynamic RAM); ROM; 자기 또는 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스들; 전기 저장 디바이스들; 광학 저장 디바이스들; 음향 저장 디바이스들, 기계(예컨대, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 전자 명령들 또는 정보를 저장하거나 송신하기에 적합한 임의의 타입의 유형적인(tangible) 기계-판독가능 매체를 포함한다.
[0051] "일 구현" 또는 "구현"에 대한 본 명세서 전체에 걸친 참조는, 구현에 관하여 설명되는 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 구현에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치들에서의 "일 구현에서" 또는 "구현에서"와 같은 문구들의 출현들이 모두, 반드시 동일한 구현을 참조하는 것은 아니다. 게다가, 특정한 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 구현들에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
[0052] 위의 명세서에서, 특정 예시적인 구현들을 참조하여 상세한 설명이 제공되었다. 그러나, 첨부된 청구항들에 기술된 본 개시내용의 더 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시내용에 대한 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다. 또한, 구현, 구현 및/또는 다른 예시적인 언어의 위의 사용은 반드시 동일한 구현 또는 동일한 예를 지칭하는 것은 아니라, 상이하고 구별되는 구현들뿐만 아니라 잠재적으로 동일한 구현을 지칭할 수 있다.
[0053] "예" 또는 "예시적인"이라는 단어들은 본원에서 일례, 실례 또는 예시로서의 역할을 의미하는 데 사용된다. 본원에서 "예" 또는 "예시적인" 것으로서 설명된 어떠한 양상 또는 설계도 반드시 다른 양상들 또는 설계들에 비해 선호되거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 오히려, "예" 또는 "예시적인"이라는 단어들의 사용은 구체적인 방식으로 개념들을 제시하는 것으로 의도된다. 본 출원에서 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 배타적 "또는"보다는 포괄적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 명시되거나 맥락상 명백하지 않다면, "X가 A 또는 B를 포함한다"는 당연한 포괄적 치환들 중 임의의 치환을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 포함하거나; X가 B를 포함하거나; X가 A와 B 둘 모두를 포함하다면, 앞서 말한 사례들 중 임의의 사례 하에서 "X는 A 또는 B를 포함한다"가 충족된다. 게다가, 본 출원 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같은 단수 표현들은 달리 명시되지 않거나 단수 형태로 지시되는 것으로 문맥상 명확하지 않으면, "하나 이상"을 의미하도록 일반적으로 해석되어야 한다. 또한, 전체에 걸쳐 "구현" 또는 "일 구현" 또는 "구현" 또는 "일 구현"이라는 용어의 사용은, 동일한 구현 또는 구현을 의미하는 것으로 설명되지 않는 한 그렇게 의도되지 않는다. 또한, 본원에서 사용되는 바와 같은 "제1", "제2", "제3", "제4" 등의 용어들은 상이한 엘리먼트들 간을 구별하기 위한 라벨들로서 의도되고, 반드시 그의 수치 지정에 따라 서수 의미를 가질 필요는 없다.

Claims (21)

  1. 센서 제어기로서,
    센서 회로; 및
    로직 회로를 포함하고,
    상기 센서 회로는,
    구동 신호를 생성하기 위한 광원 드라이버;
    상기 구동 신호를 사용하여, 복수의 출력 구동 신호들을 생성하기 위한 디멀티플렉서 ― 상기 복수의 출력 구동 신호들 각각은 복수의 센서들 중 하나에 전달될 것임 ―;
    상기 복수의 센서들 각각에 커플링된 증폭기; 및
    아날로그-디지털 변환기를 포함하고,
    상기 증폭기는,
    상기 복수의 센서들 중 제1 센서로부터 제1 신호를 수신하고 ― 상기 제1 신호는 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 제1 이벤트와 연관됨 ―, 그리고
    상기 수신된 제1 신호에 기초하여, 제2 신호를 생성하기 위한 것이고,
    상기 아날로그-디지털 변환기는, 상기 제2 신호를 수신하고 그리고 상기 제2 신호에 기초하여 제3 신호를 생성하기 위한 것이고, 그리고
    상기 로직 회로는,
    명령들을 저장하는 메모리 디바이스; 및
    상기 메모리 디바이스에 커플링된 프로세싱 디바이스를 포함하고,
    상기 프로세싱 디바이스는, 상기 저장된 명령들을 사용하여 그리고 상기 제3 신호에 기초하여, 상기 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하기 위한 것인,
    센서 제어기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 디바이스 제조 기계 내의 상기 기판의 포지션은 상기 디바이스 제조 기계 내에서 상기 기판을 운송하는 데 사용되는 로봇 블레이드에 대한 상기 기판의 포지션인,
    센서 제어기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서들 각각은 LED(light-emitting diode)를 포함하고, 상기 광원 드라이버는 LED 드라이버이고, 그리고 상기 구동 신호는 전기 신호인,
    센서 제어기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 디멀티플렉서는 전자 디멀티플렉서인,
    센서 제어기.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 신호는 광학 신호이고, 그리고 상기 복수의 출력 구동 신호들 각각은 광섬유를 통해 상기 복수의 센서들의 개개의 센서로 전달되는,
    센서 제어기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 디멀티플렉서는 광학 디멀티플렉서인,
    센서 제어기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서들 중 제1 센서는,
    상기 복수의 출력 구동 신호들의 개개의 출력 구동 신호에 의해 구동되는 광 신호를 출력하기 위한 센서 헤드; 및
    상기 센서 헤드에 의해 출력된 상기 광 신호를 검출하고 그리고 상기 기판의 포지션을 나타내는 제1 이벤트와 연관된 상기 제1 신호를 생성하기 위한 광 검출기를 포함하는,
    센서 제어기.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 센서 헤드는 출력 광섬유를 포함하고, 그리고 상기 광 검출기는 입력 광섬유를 포함하는,
    센서 제어기.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 광 검출기는 광전 엘리먼트를 포함하고, 그리고 상기 제1 신호는 상기 광전 엘리먼트에 의해 생성되는,
    센서 제어기.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 디바이스는 FPGA(field programmable gate array) 및 커스텀 로직을 포함하고, 상기 커스텀 로직은 상기 제3 신호에 기초하여 상기 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하도록 구성된 소프트웨어 컴포넌트를 포함하는,
    센서 제어기.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 센서 제어기가 파워-업(powered-up)될 때, 상기 소프트웨어 컴포넌트를 저장하기 위한 이중-포트 메모리 디바이스(dual-ported memory device)를 더 포함하는,
    센서 제어기.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 로직 회로는 외부 네트워크에 대해 상기 센서 제어기를 식별하기 위한 주문형 집적 회로를 더 포함하는,
    센서 제어기.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 외부 네트워크는 마스터 컴퓨팅 디바이스를 포함하고, 그리고 상기 기판의 포지션에 관한 정보는 상기 마스터 컴퓨팅 디바이스에 출력되는,
    센서 제어기.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 센서 제어기는 상기 마스터 컴퓨팅 디바이스에 의해 재프로그래밍가능한,
    센서 제어기.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 센서 회로는,
    상기 복수의 센서들 중 제2 센서로부터 제4 신호를 수신하고 ― 상기 제4 신호는 상기 기판의 포지션을 나타내는 제2 이벤트와 연관됨 ―, 그리고
    상기 수신된 제4 신호에 기초하여 제5 신호를 생성하기 위한 것이고, 그리고
    상기 프로세싱 디바이스에 의해 획득된 상기 기판의 포지션에 관한 정보는 상기 수신된 제5 신호에 추가로 기초하는,
    센서 제어기.
  16. 방법으로서,
    광원 드라이버에 의해, 구동 신호를 생성하는 단계;
    디멀티플렉서에 의해 그리고 상기 구동 신호를 사용하여, 복수의 출력 구동 신호들을 생성하는 단계;
    상기 복수의 출력 구동 신호들 각각을 복수의 센서들의 개개의 센서에 전달하는 단계;
    증폭기에 의해, 상기 복수의 센서들 중 제1 센서로부터, 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 이벤트와 연관된 제1 신호를 수신하는 단계;
    상기 증폭기에 의해 그리고 상기 수신된 제1 신호에 기초하여, 제2 신호를 생성하는 단계;
    아날로그-디지털 변환기에 의해, 상기 제2 신호를 수신하는 단계;
    상기 아날로그-디지털 변환기에 의해 그리고 상기 제2 신호에 기초하여, 제3 신호를 생성하는 단계; 및
    프로세싱 디바이스에 의해 그리고 상기 제3 신호에 기초하여, 상기 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함하는,
    방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 프로세싱 디바이스에 의해, 상기 기판의 포지션에 관한 정보를 마스터 컴퓨팅 디바이스에 제공하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 프로세싱 디바이스에 의해, 상기 증폭기, 광원 드라이버, 또는 상기 복수의 센서들 중 하나 이상의 센서들의 설정을 변경하기 위한 재프로그래밍 명령들을 수신하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  19. 명령들이 저장되어 있는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령들은, 프로세싱 디바이스에 의해 실행될 때, 센서 제어기로 하여금,
    광원 드라이버에 의해, 구동 신호를 생성하게 하고,
    디멀티플렉서에 의해 그리고 상기 구동 신호를 사용하여, 복수의 출력 구동 신호들을 생성하게 하고,
    상기 복수의 출력 구동 신호들 각각을 복수의 센서들의 개개의 센서에 전달하게 하고,
    증폭기에 의해, 상기 복수의 센서들 중 제1 센서로부터, 디바이스 제조 기계 내의 기판의 포지션을 나타내는 이벤트와 연관된 제1 신호를 수신하게 하고,
    상기 증폭기에 의해 그리고 상기 수신된 제1 신호에 기초하여, 제2 신호를 생성하게 하고,
    아날로그-디지털 변환기에 의해, 상기 제2 신호를 수신하게 하고,
    상기 아날로그-디지털 변환기에 의해, 상기 제2 신호에 기초하여, 제3 신호를 생성하게 하고, 그리고
    상기 제3 신호에 기초하여, 상기 기판의 포지션에 관한 정보를 획득하게 하는,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 센서 제어기로 하여금,
    상기 기판의 포지션에 관한 정보를 마스터 컴퓨팅 디바이스에 제공하게 하는,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 센서 제어기로 하여금,
    상기 증폭기 또는 상기 복수의 센서들 중 하나 이상의 센서들의 설정을 변경하기 위한 재프로그래밍 명령들을 수신하게 하는,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
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