TW201523762A - 具有即時基板定心的處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種基板處理裝置，包含：一框架，定義具有一基板運輸開口的一腔室和其中所定義的一基板轉移平面；一閥，安裝到該框架，並當關閉時，配置以密封該腔室的一常壓氣氛，該閥具有一門，可移動地設置以打開和關閉該基板運輸開口；以及至少一基板感測器元件，設置在該門的一側上，並定向以感測位於該基板轉移平面的基板。

Description

具有即時基板定心的處理裝置 〔交叉參考相關申請案〕
本案請求美國優先權專利申請案61/843,685的申請專利範圍，申請日為2013年7月8日，參考其全部內容在此併入。
本示例性實施例關於一種基板處理裝置，更具體地，關於具有基板定心的基板處理裝置。
半導體集成電路典型製造過程可以利用機械手來旋迴基板，例如，圓形矽晶片(或任何其它合適的基板)，透過在全自動化處理設備中的操作的預先確定的序列。基板可以被傳遞到基板處理裝置，也被稱為一個工具，在標準運輸卡式盒中，其容納了一批儲存在槽中的一個或多個基板。然後，個別基板可由一個可以被集成到工具的專門拾取-放置機器人從卡式盒轉移。通常，機器人由基板的背面和端部執行器之間的摩擦力保持基板。在一 些應用中，該力可以藉由控制吸杯夾持器或設置在端部執行器上的活動夾持構件進行補充。
作為在運輸過程中的卡式盒中的基底的運動的限制，但不可忽略的結果，機器人可以挑選具有不期望的偏心或偏移的基板。在基底可以在該工具中處理之前，在基板的中心的實際位置和在機器人端部執行器上的具體位置之間的差需要被校正。確定並校正圓形基板的偏心或未對準的習知的方法和裝置可以包括固定的對準器，內置在機器人端部執行器的對準器，以及放置在腔室外或內的感測器，該基底透過該腔室由機器人運輸。在腔室內或在端部執行器上的對準器或感測器的放置可以導致腔室具有更大的內部體積以，例如，容納該對準器和感測器或端部執行器所增大的尺寸。
這將有利的是，提供能夠確定穿過腔室的基板的偏心度和/或未對準的即時基板定心/對準系統，同時使該腔室的內部容積盡可能的小。
根據本公開的實施例的各態樣，一種基板處理裝置。該基板處理裝置包括被配置以感測或以其它方式檢測穿過槽閥的基板的一個或多個槽或隔離閥，這將在更詳細地描述在下面用於實現即時基板定心/對準和/或偏心率(在本文中統稱為對準)檢測。在槽閥內或上以其他方式定位對準感測器允許該槽閥連接到的腔室的內部容積製成 盡可能小，使得僅足夠的間隙用於基板和端部執行器(和端部執行器附著到機器人手臂的任何合適部分)可以設置在腔室中用於基板以轉運到/從或穿過腔室。
12‧‧‧接口部分
15‧‧‧運輸手臂
18B‧‧‧模組
18i‧‧‧模組
26B‧‧‧運輸手臂；運輸裝置
26i‧‧‧運輸裝置；手臂
30i‧‧‧台；模組；負載鎖
30S1‧‧‧固定的工件支撐/擱板
30S2‧‧‧固定的工件支撐/擱板
56S‧‧‧固定的工件支撐/擱板
56S1‧‧‧固定的工件支撐/擱板
56S2‧‧‧固定的工件支撐/擱板
56‧‧‧模組；負載鎖
56A‧‧‧模組；負載鎖
56B‧‧‧模組
100‧‧‧槽閥組件；槽閥
100’‧‧‧閥
100B‧‧‧閥主體
100A‧‧‧接口
100B‧‧‧接口
100H‧‧‧外殼；閥主體
100H’‧‧‧外殼
110‧‧‧門驅動器
110’‧‧‧門驅動器
110S1‧‧‧止動件
110S2‧‧‧止動件
120‧‧‧門
120’‧‧‧門
150‧‧‧感測器元件；感測元件
150A‧‧‧感測器元件
150B‧‧‧感測器元件
150AS‧‧‧感測器
150BS‧‧‧感測器
150CS‧‧‧感測器
150DS‧‧‧感測器
200‧‧‧模組
200S‧‧‧密封面
210‧‧‧模組插入
220‧‧‧開口
250‧‧‧箭頭
300‧‧‧感測器元件；感測元件
410‧‧‧處理工具
412‧‧‧台；接口
416‧‧‧運輸腔室；模組
420‧‧‧工件運輸系統
500A‧‧‧槽閥
500B‧‧‧槽閥
520A‧‧‧門
520B‧‧‧門
550‧‧‧腔室
550C1‧‧‧腔室
550C2‧‧‧腔室
550H‧‧‧共用外殼
700‧‧‧腔室
710‧‧‧基板卡式盒台
730‧‧‧光圈關閉；門
735‧‧‧卡式盒門驅動器
735E‧‧‧編碼器
735S‧‧‧硬止動件
740‧‧‧隔離閥
770‧‧‧光圈
775‧‧‧密封
780‧‧‧可延伸構件
785‧‧‧門運輸
790‧‧‧屏蔽
900‧‧‧方塊
910‧‧‧方塊
920‧‧‧方塊
930‧‧‧方塊
1000‧‧‧前端
1005‧‧‧負載端口模組；負載端口
1010‧‧‧負載鎖
1011‧‧‧對準器
1013‧‧‧機器人
1014‧‧‧轉移機器人
1015‧‧‧卡式盒門
1020‧‧‧後端
1025‧‧‧運輸腔室
1030‧‧‧處理台
1040‧‧‧負載端口
1050‧‧‧卡式盒
1051‧‧‧卡式盒開口
1060‧‧‧微環境
1090‧‧‧工具；工具台
1091‧‧‧控制器
2010‧‧‧處理系統
2012‧‧‧接口部分
2050‧‧‧接口
2060‧‧‧接口
2070‧‧‧接口
2080‧‧‧基板運輸
3018‧‧‧運輸腔室模組
3018A‧‧‧運輸腔室模組
3018I‧‧‧運輸腔室模組
3018J‧‧‧運輸腔室模組
DA‧‧‧距離
DB‧‧‧距離
DX‧‧‧距離
PM‧‧‧處理模組
S‧‧‧基板
WTP‧‧‧基板轉移平面；晶圓轉移平面
WTPCL‧‧‧基板轉移平面的中心線；中心線
X‧‧‧線性軸
所公開的實施例的前述態樣和其他特徵在下面的描述中，結合附圖所作的解釋，其中：圖1A-1D是根據本公開的實施例的各態樣基板處理工具的示意圖；圖2A和2B是合併了所公開實施例的各態樣的腔室的示意圖；圖3和4是根據本公開的實施例的各態樣的槽閥的部分的示意圖；圖4A-4D是根據本公開的實施例的各態樣的槽閥的部分的示意圖；圖5A和5B是合併了所公開實施例的各態樣的腔室的示意圖；圖6是合併了所公開實施例的各態樣的基板處理工具的部分的示意圖；圖7和8是合併了所公開實施例的各態樣的基板負載裝置的示意圖；以及圖9是根據本公開的實施例的各態樣的流程圖。
根據本公開的實施例的各態樣，一種基板處理裝置。該基板處理裝置包括被配置以感測或以其它方式檢測穿過槽閥的基板的一個或多個槽或隔離閥，這將在更詳細地描述在下面用於實現即時基板定心/對準和/或偏心率(在本文中統稱為對準)檢測。在槽閥內或上以其他方式定位對準感測器允許該槽閥連接到的腔室的內部容積製成盡可能小，使得僅足夠的間隙用於基板和端部執行器(和端部執行器附著到機器人手臂的任何合適部分)可以設置在腔室中用於基板以轉運到/從或穿過腔室。雖然所公開的實施例的各個態樣將參照附圖描述，但是應當理解的是，所公開的實施例的各個態樣可以以許多形式來實施。另外，元件或材料的任何合適的尺寸，形狀或類型也可以使用。
參照圖1A-1D，是本文進一步揭示根據本公開的實施例的各態樣的基板處理工具的示意圖。
參見圖1A和1B，一個處理裝置，例如一個半導體工具台1090根據所公開實施例的一個態樣示出。雖然半導體工具示於附圖中，在此描述的公開實施例的各個態樣可以應用到使用機械操縱器的任何工具台或應用。在這個例子中，工具1090被示出為一個群集工具，但是所公開的實施例的態樣可以被應用到任何合適的工具台，如，例如，一個線性工具台，如在圖1C和1D示出和描述美國專利號為8398355，題為“線性分佈半導體工件處 理工具”，2013年3月19日公告；美國專利號為7458763，題為“用於半導體處理系統的中途進入負載鎖”，2008年12月2日公告；與美國專利申請號為12/123329，題為“緊湊型基板運輸系統”，申請於2008年5月19日，其公開的內容在此藉由參考以其整體併入本文。工具台1090一般包括一個常壓氣氛前端1000，真空負載鎖1010和真空後端1020。在其它態樣，該工具台可具有任何合適的構造。每個前端1000的部件，負載鎖1010和後端1020可被連接到一個控制器1091，其可以是任何合適的控制結構的一部分，諸如，例如，群集結構的控制。該控制系統可以是具有主控制器，群集控制器和自主的遠程控制器的閉環控制器，如那些在美國專利號7904182中2011年3月8日公告，題為“可擴展的運動控制系統”，該申請的公開在此藉由引用其整體引入。在其它態樣，任何適當的控制器和/或控制系統可利用。
在一個態樣，前端1000通常包括負載端口模組1005和一個微環境1060，例如一個設備前端模組(Equipment front end module；EFEM)。負載端口模組1005可能是盒開啟器/負載器-工具標準(box opener/loader to tool standard；BOLTS)接口符合SEMI標準E15.1，E47.1，E62，E19.5或E1.9的用於300mm負載端口，前開口或底開口盒/莢和卡式盒。在其它態樣中，負載端口模組可以被配置200毫米，300毫米或450毫米晶片接口或任何其它合適的基板接合，例如用於平板顯示器的更大 或更小的晶片或平板。雖然兩個加載端口模組示於圖1A，在其他態樣的負載端口模組的任何合適的數目可以被併入前端1000。負載端口模組1005可配置以從高架運輸系統接收基板載體或卡式盒1050，自動導引車，人導引車，鐵路導引車或從任何其他合適的運輸方法。負載端口模組1005可以透過負載端口1040與微環境1060接口。負載端口1040可以允許基板卡式盒1050和微環境1060或具有任何合適常壓氣氛的或真空常壓氣氛在其中的任何其它合適的腔室之間基板的通道。微環境1060通常包括任何合適的轉移機器人1013。在一個態樣中，機器人1013可以是履帶安裝機器人，如所描述的，例如，美國專利6002840，其公開內容藉由引用其整體結合到本文中。微環境1060可提供受控的，乾淨的區域用於多個負載端口模組之間基板轉移。
真空負載鎖1010可以位於並連接到微環境1060和後端1020之間。應當指出，這裡所用的術語真空可表示的超高真空，例如10-5Torr或以下，其中，基板被處理。負載鎖1010一般包括常壓氣氛和真空槽閥組件100(基本上類似於本文和通常描述被稱為閥或槽/隔離閥)。槽閥100可提供環境隔離，被採用以在從常壓氣氛前端的基板負載後抽空負載鎖和當用惰性氣體如氮氣排氣鎖時在運輸腔室中維持真空。負載鎖1010還可以包括對準器1011，用於對準基板的基準到進行處理所需的位置。在其它態樣中，真空負載鎖可以位於處理裝置的任何 適當的位置中，並具有任何合適的構造。
真空後端1020通常包括運輸腔室1025，一個或多個處理台1030和任何合適的轉移機器人1014，並且可以包括本文所描述的公開實施例的一個或多個態樣。轉移機器人1014可以位於運輸腔室1025內以在負載鎖1010和各種處理台1030之間轉移基板。處理台1030可以透過各種沉積，蝕刻或其他類型的處理在基板上操作以形成電子電路或其它所需的結構在基板上。典型處理包括但不限於使用一真空薄膜處理，例如等離子蝕刻或其它的蝕刻處理，化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)，電漿氣相沉積(plasma vapor deposition；PVD)，注入例如離子注入，計量，快速熱處理(rapid thermal processing；RTP)，乾式剝離的原子層沉積(dry strip atomic layer deposition；ALD)，氧化/擴散，氮化物，真空光刻，外延(EPI)，引線接合器和蒸發或使用真空壓力其它薄膜處理形成。處理台1030連接到運輸腔室1025，以允許基板從運輸腔室1025傳遞到處理台1030，反之亦然。
現在參考圖1C，一線狀基板處理系統2010的示意性平面圖示出，其中該工具接口部分2012被安裝到一個運輸腔室模組3018，以使接口部分2012面對一般朝向(例如向內)但是，從運輸腔室模組3018的縱向軸線X偏移。運輸腔室模組3018可被擴展在任何合適的方向上，藉由將其他運輸腔室模組3018A，3018I，3018J附接 到接口2050，2060，2070，如在美國專利8398355號中描述，先前以引用方式併入本文。應當指出，該接口2050，2060，2070可以包括如本文所述的，例如一個或多個槽閥，彼此隔離相鄰的模組。每個運輸腔室模組3018，3019A，3018I，3018J包括任何合適的基板運輸2080，用於整個處理系統2010運輸基板和出入，例如，處理模組PM。如可以實現的，每一個腔室模組可以是能夠保持一種分離或控制的常壓氣氛(例如N2，潔淨的空氣，真空)。
參照圖1D，示出的一個示例性處理工具410的示意性立視圖，如可沿著線性運輸腔室416的縱向軸線X截取。如圖1D所示的所公開實施例的態樣中，工具接口部分12可以代表性地連接到運輸腔室416。在這態樣中，接口部分12可限定在工具運輸腔室416的一端正。如圖1D所示，運輸腔室416可具有另一個工件入口/出口台412例如在從接口部分12的相對端。在其它態樣中，例如，從運輸腔室中插入/除去工件的其他入口/出口台可以被提供。在一個態樣中，接口部分12和入口/出口台412可以允許從工具負載和卸載工件。在其它態樣中，工件可以從一端被負載到該工具中並從另一端排出。在一個態樣，運輸腔室416可具有一個或多個轉移腔室模組18B，18i。每個腔室模組可以是能夠保持一種分離或控制的常壓氣氛(例如N2，潔淨的空氣，真空)。如前所述，運輸腔室模組18B，18i的配置/佈置，負載鎖模組 56A，56B和形成運輸腔室416的工件台在圖1D是僅示例性的，並且在其它態樣中的運輸腔室可具有設置在任何期望的模組化佈置中更多或更少的模組。在所示的態樣中，台412可以是一個負載鎖。在其它態樣中，一個負載鎖模組可以位於端入口/出口台(類似於台412)之間或相鄰的運輸腔室模組(類似於模組18i)可被配置以操作為負載鎖。作為之前還注意到，運輸腔室模組18B，18i有一個或多個對應的運輸裝置26B，26i，其可以包括本文所描述的公開的實施方案中，位於其中的一個或多個態樣。各個運輸腔室模組18B，18i的運輸裝置26B，26i可協作以在運輸腔室中提供線性分佈工件運輸系統420。在這個態樣，運輸裝置26B可以具有一般的SCARA手臂配置(儘管在其它態樣的運輸手臂可具有任何其他期望的佈置，如蛙腿構造，伸縮結構，雙向對稱配置，等等)。在圖1D中所示的所公開實施例的態樣，運輸裝置26B的手臂可被佈置為提供可以被稱為快速交換佈置，其允許從拾/放位置運輸到快速交換晶片。運輸手臂26B可以具有適當的驅動部分，如以下所述，用於提供每個手臂具有任何適當數量的自由度(例如，大約肩和肘關節與Z軸運動的獨立旋轉)。正如圖1D所示，在該態樣的模組56A，56，30i的可填隙地位於轉移腔室模組18B，18i之間和可限定合適的處理模組，負載鎖，緩衝台，計量台或任何其它想要台。例如間隙模組，如負載鎖56A，56和工件台30i，可各自具有固定的工件支撐/擱板56S，56S1， 56S2，30S1，30S2，其可與運輸手臂合作，以有效運輸或工件沿著運輸腔室的線性軸X穿過運輸腔室的長度。以舉例的方式，工件可藉由接口部分12被負載到運輸腔室416中。可以接口部分的運輸手臂15將工件定位在負載鎖模組56A的支撐。工件，在負載鎖模組56A中，可以藉由模組18B中的運輸手臂26B在負載鎖模組56A和負載鎖模組56之間移動，以及與以手臂26i(模組18i)在負載鎖56和工件台30i之間的相似和連續的方式，以及以模組18i中的手臂26i在台30i和台412之間。這個過程可以在全部或部分被顛倒以在相反的方向上移動該工件。因此，在一個態樣中，工件可以被移動以沿著軸線X的任何方向上並到沿著運輸腔室的任何位置，並且可以負載到和卸載自與運輸腔室連通的任何期望的模組(處理或以其它方式)。在其它態樣中，間隙運輸腔室模組與靜態工件支撐或擱板可以不提供在運輸腔室模組18B，18i之間。在這樣的態樣中，相鄰的運輸腔室模組的運輸手臂可直接通關工件透過運輸腔室從端部執行器或一個運輸手臂到另一個運輸手臂的端部執行器移動工件。處理台模組可以透過各種沉積，蝕刻或其他類型的過程的基板進行操作以形成在基板上的電子電路或其它所需的結構。處理台模組被連接到運輸腔室模組，以允許基板從運輸腔室運輸到處理台，反之亦然。具有一般類似圖1D所示的處理裝置的特徵的處理工具的合適的例子是在美國專利號8398355，先前藉由引用以其整體併入本文。如可以看到 的圖1A槽閥100可以位於並連接間，接口12，412和模組56A，18B，416，18i，30i的相鄰之一以選擇性地密封或以其他方式從其他的接口或模組隔離每個接口或模組。
現在參考圖1D，2A和2B，如上述所指出的，槽閥100也可以設置(圖9中，方塊900)，使得所述槽閥設置並連接在相鄰的模組之間(或圖1B中可以位於負載鎖1010的一個或多個側面上)，使得這些模組可以被密封或從其它相鄰模組隔離。每個槽閥100可以包括一個或多個接口100A，100B。還參照圖2，3和4中，各接口100A，100B可以被配置為耦合到任意合適的模組200，如本文所述的那些。在一個態樣中，一個接口100A，100B可耦合槽閥100到常壓氣氛環境，諸如在設備前端模組，而另一接口100A，100B耦合槽閥100至真空環境。在其它態樣，這兩個接口100A，100B可耦合槽閥100到常壓氣氛環境或真空環境。槽閥100可包括閥主體或外殼100H，被配置以覆蓋該閥100所附接到的基板保持模組或腔室的基板運輸開口。閥還可以包括一個門組件，其包括門驅動器110，一個閥門120和至少一個感測器元件150(在下面更詳細地描述)。門驅動器110可以以任何合適的方式固定到外殼100H和可耦合到閥門120。在一個態樣中，門組件可為模組單元，其可以是從閥外殼100H可移動的，作為一件單元。在另一個態樣中，閥門120和至少一個感測元件150可以是模組單元，其可以是從閥外殼100H可移動的，作為一件單元。門 120可以被佈置在閥主體100H內和藉由在閥主體100H內的門驅動器110驅動以任何適當的方式與至少是箭頭250的方向上。由門驅動器110的閥主體100B內的門120的移動可以是任何合適的一個或兩個軸的移動，足以使門120在模組200中的開口220上移動，使得開口220藉由門120密封，用於隔離模組200的內部。由門驅動器110的閥主體100H內的門120的移動也可以是足夠的，以移動門120遠離模組200中的開口220，使得由例如，端部執行器EE(參照圖1C)，或者運輸機器人的任何其他合適的部分所載的基板S可以穿過開口220。在一個態樣中，門120可被配置以與模組200的一個密封面200S接合，用於密封開口220，而在其它態樣中，如圖2A所示，門可以被配置成與模組插入210接合(密封面200S設置在其上)，其可以由於，例如，門120和模組插入210之間磨損引起的相互作用拆卸和更換。其它態樣，槽閥可以集成到模組中的至少一個。例如模組之一的框架可以形成閥主體和配置用於耦合另一模組以使得閥以大致類似於上述的方式密封穿過閥主體的通道。
也參考圖3和圖4，一個或多個合適的基板檢測感測器元件150A，150B(統稱為感測器元件150)可以被提供，或以其他方式放置(例如，位於/安裝)在，例如，門120任何合適的側上，用於有效即時晶圓對準。在這態樣中，感測器元件150被示出為被安裝在門的側120T上，使得感測器元件被定向以感測位於基板轉移平 面WTP(圖3)上的基板。如見於圖3和圖4中，的感測器元件被示出在門的頂側上，然而在其它態樣中，感測器元件可被佈置在門(如基本上垂直於基板轉移平面WTP延伸穿過閥主體)的(例如在頂部和底部之間延伸)側向的側上，門的前側，門的背面側和/或門的底側(例如，與頂部相對)。在一個態樣中，感測器元件可被佈置，以便它們基本上垂直於或以其他方式在任何合適的角度面對基板轉移平面WTP。晶圓轉移平面WTP可以穿過並藉由一個或多個閥主體100H和於該閥主體被耦合的模組的開口220定義。在這態樣中，兩個感測器元件150A，150B被示出位於側120T上，但在其它態樣中，多於或少於兩個感測器元件可設置在側120T上。感測器和可以位於在門120上的感測器佈置的合適的實例描述於，例如，在2011年4月12日公告的美國專利號7925378，題為“具有即時工件定心的處理裝置”；2011年2月1日公告美國專利號的7880155，題為“在運輸過程中包括控制器以測量校準的基底對準裝置”；在2011年4月12日公告的美國專利號為7925378，題為“具有即時工件定心的處理裝置”；2006年1月24日公告的美國專利號6990430，題為“用於即時偏心識別的系統和方法”；1989年4月4日公告的美國專利號4819167，題為“用於檢測集成電路晶片的中心的系統和方法”，其公開的內容引入本文作為引用其整體。如可以實現的，在一個態樣中，感測器元件150可以以任何合適的方式進行操作，在真空環境中進行配置。 例如，一個觀察端口或任何其它合適的密封件可以設置在門120上以從真空環境中分離感測元件的任何合適的部分。在其它態樣中，感測器元件150可以被適當地配置成用於操作內的常壓氣氛環境。
該一個或多個感測器元件150可以是任何合適的感測器元件，如，例如，光學，電容和/或電感感測器元件。在一個態樣中，每個感測器元件150可以包括，在至少所述光學(或其它合適的光束或反射)感測器元件的情況下，發射器和佈置在一個共同的外殼中的一接收器對。在另一個態樣，感測器元件150A，150B可形成感測器對，使得感測器元件150A可以是一個發射器和所述感測器元件150B可以是一個接收器，反之亦然。在其它態樣，可以有一個或多個相應的感測器元件300(如發射器，接收器，反射器等)，其設置在閥主體100H的內表面100W(或任何其它合適的表面)上，通訊地與相應的感測器元件150的一些以任何合適的方式接合，使得所述一個或多個感測器元件300和相應的感測器元件150形成一個或多個相應的感測器對。如可以實現的，該感測器元件300可在其它態樣中，被佈置在閥主體100H的外側表面上，並與一個或多個個別的感測器元件150透過一個觀察端口，或以任何其他合適的方式進行通訊。作為也可被實現，其中，感測元件300被定位在閥主體100H的內部和/或外表面上，以通訊地與感測器元件150接合，在一個態樣中，感測器元件150可為反射器，其反射從各感測 器元件300的發射信號返回到各自的感測元件300的一個接收器。其它態樣中，感測器元件300可以是反射器，其反射從各感測元件150的發射信號返回到感測器元件150的一個接收器。
仍參考圖2A和圖3中，門驅動器110可以是機械和/或電子地配置為定位門120，以使一個或多個感測器元件150(例如，當門被打開時)位於預定的檢測位置(圖9中，方塊910)，用於感測/檢測沿著基板轉移平面WTP穿過閥主體110H的基板S(圖9，方塊920)。在其它態樣中，門驅動器110可經配置以定位門120，以使一個或多個感測器元件150是在一個預定的位置相對於個別的感測器元件300(例如，當門打開時時)，用於感測沿著基板轉移平面WTP穿過閥主體110H的基板S。在任一態樣，如上所述，門驅動器110可以是，例如，一個多軸驅動配置為，當打開門時，移動門遠離密封面200S和開口220，使得開口220是通暢以允許沿著基板轉移平面WTP的基板S的通道。
在一個態樣中，門驅動器110可以包括一個或多個機械硬止動件110S1，110S2，定位以機械方式阻止或以其他方式可控制地停止該門120的運動沿著一個或多個軸的移動，用於定位感測元件150設置在預定感測位置中的門120上。在其它態樣，門驅動器110可以包括軟止動件，用於定位感測元件150在預定感測位置中。例如，門驅動器110可以包括一個或多個合適的編碼器110E被 配置為確定，以及任何合適的控制器，例如，控制器1091，門120沿著一個或多個軸的運動的位置，使得驅動單元110停止控制器的控制下和感測元件150都位於預定的感測位置。
當配置在預定的檢測位置，單獨地或與感測元件300的組合的一個或多個感測元件150可以檢測和有效，與任何合適的控制器，例如控制器1091(例如，該控制器接收來自感測元件的合適的感測數據)，即時基板對準(例如，具有任何合適的基板保持位置的基板的對準)以任何合適的方式(圖9中，方塊930)，諸如，例如，以描述於美國專利號7925378；7880155；7925378；6990430；和/或4819167的方式，其公開先前已經藉由引用以其整體併入本文的內容。例如，參考圖4A所示，一個或多個感測器150AS(例如，其中每個所述一個或多個感測器包括形成能夠檢測基底的感測器對的兩個感測元件或能夠檢測如上所述基板的單個感測元件)可以被定位在門120上，用於檢測沿基板轉移平面WTP穿過的基板S。在這態樣中，一個感測器150AS(在其它態樣，一個以上的感測元件可以被提供)能夠檢測基板S被適當地定位在門120用於實現基板S的定心和/對準，以基本上類似於美國專利號7925378所描述的方式。
在另一態樣中，參考圖如圖4B所示，具有任何合適的橫截面，用於檢測，例如，沿基板轉移平面WTP移動的基板S的任何合適的區域之一個或多個感測 器150CS(例如，其中每個所述一個或多個感測器包括形成能夠檢測基底的感測器對的兩個感測元件或能夠檢測如上所述基板的單個感測元件)被設置在門120上在任何合適的位置上。這裡，感測器150CS可以是，例如，一個光束感測器，其中所述感測器光束具有任何合適的橫截面。這裡的感測器光束可具有矩形橫截面，但是在其他態樣，感測器光束可以具有任何合適的分佈形狀以有效定心/基板S的取向，以大致類似於在美國專利號7880155所述的方式。
在又一個態樣中，兩個或更多個感測器150AS，150BS(例如，其中每個所述一個或多個感測器包括形成能夠檢測基底的感測器對的兩個感測元件或能夠檢測如上所述基板的單個感測元件)設置在門上的任何合適的位置中，用於檢測沿基板轉移平面WTP移動的基板S。在這態樣，感測器150AS，150BS可定位在從，例如，基板轉移平面WTPCL的中心線(例如，沿著該基板S的中心所預計的而行進的線)之任何合適的距離DA，DB。此處感測器150AS顯示在中心線WTPCL的一側和感測器150BS顯示在中心線的相對側上的，但在其它態樣中，感測器150AS，150BS可以設置在中心線WTPCL的共同側。感測器150AS，150BS，也可以沿著(例如相對於)基板沿著基板轉移平面WTP行進的方向佈置與彼此任何合適的距離DX。在一個態樣中，距離DX可以基本上為零(例如，這樣感測器是與彼此串聯)，而在其它態 樣中的距離可以是任何大於零的合適距離。感測器150AS，150BS，以及任何合適的控制器，例如控制器1091可以被配置以有效基板S的定心和/對準，以大致類似於在美國專利號6990430所述的方式。
在又一個態樣中，三個或更多個感測器150AS，150BS，150DS(例如，其中每個所述一個或多個感測器包括形成能夠檢測基底的感測器對的兩個感測元件或能夠檢測如上所述基板的單個感測元件)設置在門上的任何合適的位置中，用於檢測沿基板轉移平面WTP移動的基板S。在這態樣中，感測器150AS，150BS，150DS是設置與彼此串聯，但在其它態樣中，一個或多個感測器可以以類似於以上描述的關於圖4C的方式錯開。這裡的感測器150AS，150BS，150DS以及任何合適的控制器，例如控制器1091可以被配置以有效基板S的定心/對準，以大致類似於在美國專利號4819167所述的方式。
現在參考圖5A和圖5B，在另一個態樣，腔室550可以具有多個獨立地可分離在共用外殼550H內的腔室550C1，550C2。這裡的腔室550C1，550C2被示為被堆疊在彼此上，但在其它態樣中，腔室550C1，550C2可並排設置。在其它態樣的腔室可被佈置成二維陣列。每個腔室550C1，550C2可以基本上類似於在上述的，每個腔室包括一個或多個開口220，用於允許基板S通往到和從腔室550C1，550C2的內部環境。每個開口220設有一個別的槽閥500A，500B(槽閥主體在圖5A和5B中省略) 基本上類似於上述的那些。在這態樣中，用於垂直設置的腔室550C1，550C2的槽閥500A，500B被示為彼此相對，以便打開時，槽閥門520A，520B彼此移開。在描述於實施例的相對的槽閥適當的安排(和它們的門驅動器其可包括門定位止動件/感測器，如本文所述用於允許在門感測器在預定的感測位置放置)，美國專利號8272825中公開的內容已被預先藉由引用以其整體併入本文。
在該態樣中，每個門520A，520B可以包括一個或多個感測元件150(例如，其形成能夠檢測基板的一個或多個感測器)，如上所述。如可以實現的，在一個態樣，每一個用於門520A，520B的感測元件150可以被配置，使得門520A的所述一個或多個感測元件150能夠感測基板，其方式大致類似於上文所描述的，與門520B的感測元件150獨立。在其它態樣中，門520A的感測元件150可通訊地與門520B的感測元件150接合以基本上類似於上文描述的關於感測器元件300的方式。例如，門520A的一個或多個感測元件150可以形成具有門520A的各自的感測元件150之感測器對，使得，例如，發射器位於門520A上和接收器位於門520B上，反之亦然。在其它態樣中，發射器/接收器可以位於門520A上和相應的反射器可以位於門520B上，或反之亦然。
在所公開的實施方案的另一個態樣，參考圖6中，閥100'可以包括外殼100H'，門120'和門驅動器110'。閥100'可大致類似於上文所描述的閥門，然而在這 態樣，門120'和/或所述門驅動器可以ANG被定向在任何合適的相對角度相對於，例如，基板轉移平面WTP或任何其他合適的參考基準，在外殼100H'內和/或所述基板保持模組200內。在該態樣中，至少一個基板感測器元件150可以位於門120T'側，這樣，當門位於打開位置(例如，使基板能夠穿過開口220)時，所述至少一個基板感測器元件150能夠感測位於該基板轉移平面的WTP上的基板，而基板是基本上在基板保持模組200內。在該態樣中，所述至少一個基板感測器元件可以被配置為，例如，檢測基板的至少前緣。在一個態樣中，例如當至少一個基板感測器元件150包括一個光束發射器和接收器，光束可以藉由基板的緣被散射(如在角落或其它過渡區之間，例如，所述基板的底部和跨越基板的底部和頂部之間的一側)其中散射光是由所接收接收器。
在其它態樣中，本文所描述的對準感測器/系統可以使用在任何合適的基板台中，例如一個負載端口，使得一個或多個感測器被設置在負載端口門上，以基本上類似於上面描述相對於所述槽閥100的方式。例如，現在參照圖7和圖8，如上所述的負載端口1005更詳細地說明。這裡負載端口1005被以任何合適的方式連接到任何適合腔室700，其可以是基本上類似於上述那些(例如，一個EFEM，負載鎖，轉移腔室，處理腔室，等)。負載端口1005可包括構造成保持基板卡式盒台710，配置以保持一個或多個基板盒1050。基板卡式盒台710可以是 可移動的，以有效卡式盒1050的密封抵靠在負載端口1005的任何合適的密封面，如，例如，屏蔽790。屏蔽790可具有用於向/從卡式盒1050負載和卸載基底的光圈770。光圈770可以由密封775所包圍，卡式盒開口1051可以密封地鄰接抵靠光圈770。當卡式盒開口1051與密封775在鄰接的關係，光圈770可與卡式盒開口1051對準。
負載端口1050可以具有卡式盒門驅動器735，在縮回位置中所示，當卡式盒開口1051被不鄰接密封775時用於密封光圈770，和當卡式盒開口1051被鄰接密封775時用於耦合到和移除卡式盒門1015。卡式盒門驅動器735包括一個光圈關閉或門730安裝在可延伸構件780上，其藉由卡式盒門驅動器735操作用於平移和樞轉運動兩者。當在延伸位置中時，光圈關閉730密封光圈770。光圈關閉730包括用於操作任何合適的門閂操作機構的門運輸785，以便鎖定或鬆開卡式盒門1015從卡式盒1050和到支撐卡式盒門1015，在平移和樞轉運動期間。門運輸785包括選擇性地可操作門支撐(未示出)，當卡式盒開口1051是在與密封775鄰接的關係中時，其可與卡式盒門1015接合。基板台1050，如以上所指出的，還包括用於連接到隔離閥740的供應，其可以是基本上類似於上面描述的隔離閥，用於耦合負載端口1050至腔室700。隔離閥740被定位以允許基板S被沿基板轉移平面WTP卡式盒1050和腔室700之間運輸。
負載端口1050可以包括任何合適的基板映射器745和配置用於映射基板在卡式盒1050內的位置，以方式基本上類似於在美國專利號7109509中描述的，題為的“用於檢測堆疊有特定間距的基板的裝置“，2006年9月19日公告；美國專利號7255524題為“基板卡式盒映射”，2007年8月14日公告；和美國專利號7677859的題為“具有緩衝的基板負載和上載台”，2010年3月16日公告，其公開的內容引入本文作為引用整體發出。負載端口還可以包括一個或多個基板感測器元件150。這裡基板感測器元件150可以被佈置在面對基板轉移平面WTP的該光圈關閉730的表面上，以基本上類似於上文描述的相對於閥門120的方式。以基本上類似於上文描述的方式，卡式盒門驅動器735可包括任何合適的硬止動件735S或軟止動件(包括一個或多個編碼器735E)，用於停止光圈關閉730和在預定檢測位置中定位感測器元件150，用於檢測和有效基板S的對準，以及任何合適的控制器，例如控制器1091，基板S被轉移到和/或從卡式盒1050，以大致類似於上述描述的方式的，如相對於圖4A-4D。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，提供一種基板處理裝置。該基板處理裝置包含一框架，定義具有一基板運輸開口的一腔室和其中所定義的一基板轉移平面，以及一閥，安裝到該框架，並當關閉時，配置以密封該腔室的一常壓氣氛，該閥具有一門，可移動地設置以打開和關閉該基板運輸開口。至少一基板感測器元件，設置 在該門的一側上，並定向以感測位於該基板轉移平面的基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該至少一感測器元件正面對該基板轉移平面。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該閥包括一外殼，具有該基板轉移平面被設置穿過其中。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該閥包括一門驅動器，配置以相對該晶圓轉移平面定位該門，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置，用於感測位於該基板轉移平面上的基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該門驅動器包括機械止動件，配置以定位該門在該外殼內，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，基板處理裝置包含一控制器，通訊地連接到該門驅動器，其中該門驅動器包括至少一編碼器，配置以與該控制器有效定位該門在該外殼內，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該至少一基板感測器元件包括一光束感測器元件，一光學反射感測器元件，一電感感測器元件，或一電容感測器元件之一或多個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該至少一基板感測器元件包含設置在該門的該側上的一第一感 測器元件，設置在該外殼上的一第二感測器元件，以形成一感測器對，配置以感測沿該基板轉移平面行進的該等基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該第一感測器元件是一反射器，以及該第二感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該第二感測器元件是一反射器，以及該第一感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該基板處理裝置包括一線性佈置的基板處理工具。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該基板處理裝置包含一群集基板處理工具。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，基板處理裝置包含一第二隔離閥，具有一第二門，其中該門被與該第二門相對佈置，以及該至少一基板感測器元件包含設置在該門的該側上的一第一感測器元件，和設置在該第二門面對該基板轉移平面的一側上的一第二感測器元件，該第一和第二感測器元件形成一感測器對，配置以感測沿該基板轉移平面行進的該等基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該第一感測器元件是一反射器，以及該第二感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該第 二感測器元件是一反射器，以及該第一感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，提供一種用於對準在一基板處理裝置中的一基板的方法，該方法包含提供一隔離閥，具有至少一感測元件，安裝到該隔離閥的一門；以該門定位該至少一感測元件，使該至少一感測器元件相對該晶圓轉移平面位於一預定感測位置；以該至少一感測元件感測位於該晶圓轉移平面上的一基板；以及以一控制器接收來自該至少一感測元件的數據，用於有效該基板相對於一基板保持位置的對準。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，方法包含以機械止動件定位該門，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，方法包含電子地定位該門，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該至少一基板感測器元件包括一光束感測器元件，一光學反射感測器元件，一電感感測器元件，或一電容感測器元件之一或多個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，提供一種基板處理裝置。基板處理裝置包含一基板台，具有一光圈關閉，用於密封該台的一負載和一卸載光圈，其中該光圈配置以從沿一基板轉移平面的一基板卡式盒負載和卸 載基板；一裝置，包括一門驅動器，配置以去除該基板卡式盒的一門以打開該基板卡式盒，並用於操作該光圈關閉以打開該光圈；以及至少一基板感測器元件，設置在該光圈關閉的一側上，並定向以感測位於該基板轉移平面的基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該至少一感測器元件正面對該基板轉移平面。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該門驅動器配置以定位該光圈關閉，使該至少一基板感測器元件相對該基板轉移平面位於一預定感測位置，用於感測位於該基板轉移平面上的基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該門驅動器包括機械止動件，配置以定位該光圈關閉，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，基板處理裝置更包含一控制器，通訊地連接到該門驅動器，其中該門驅動器包括至少一編碼器，配置以與該控制器有效定位該光圈關閉，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該至少一基板感測器元件包括一光束感測器元件，一光學反射感測器元件，一電感感測器元件，或一電容感測器元件之一或多個。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，提供 一種用於基板處理裝置的閥組件。閥組件包含一外殼，配置以覆蓋一基板保持腔室的一基板運輸開口。閥組件更包含一門組件，具有一門，配置以打開和關閉該基板運輸開口；以及至少一基板感測器元件，位於該門的一側上，並定向以感測位於與該基板運輸開口連接的一基板轉移平面上的基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該門組件包括一門驅動器，配置以定位該門，使該至少一基板感測器元件相對該基板轉移平面位於一預定感測位置，用於感測位於該基板轉移平面上的基板。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，該門和該至少一基板感測器元件從該閥組件作為一單元是可移動的。
根據本公開的實施例的一個或多個態樣，當該門關閉時，該門配置以密封該基板保持腔室的一常壓氣氛，其中該常壓氣氛是超高真空。
應該理解的是，前述的描述僅僅是說明公開的實施例的各個態樣。各種替代方案和修改可以由本領域的技術人員在不脫離所公開的實施例的各態樣的情況下設計出。因此，所公開實施例的態樣旨在涵蓋落入所附申請專利範圍的範圍內的所有此類替代，修改和變化。此外，不同特徵被記載在相互不同的從屬或獨立申請專利範圍中的這一事實並不表示這些特徵的組合不能被有利地使用，這樣的組合仍在本發明的態樣的範圍內。
100H‧‧‧外殼；閥主體
110‧‧‧門驅動器
110S1‧‧‧止動件
110S2‧‧‧止動件
120‧‧‧門
150‧‧‧感測器元件；感測元件
220‧‧‧開口
300‧‧‧感測器元件；感測元件
120T‧‧‧側
100W‧‧‧內表面
WTP‧‧‧基板轉移平面；晶圓轉移平面

Claims (29)

  1. 一種基板處理裝置，包含：一框架，定義具有一基板運輸開口的一腔室和其中所定義的一基板轉移平面；一閥，安裝到該框架，並當關閉時，配置以密封該腔室的一常壓氣氛，該閥具有一門，可移動地設置以打開和關閉該基板運輸開口；以及至少一基板感測器元件，設置在該門的一側上，並定向以感測位於該基板轉移平面的基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該至少一感測器元件正面對該基板轉移平面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該閥包括一外殼，具有該基板轉移平面被設置穿過其中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該閥包括一門驅動器，配置以相對該晶圓轉移平面定位該門，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置，用於感測位於該基板轉移平面上的基板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的基板處理裝置，其中該門驅動器包括機械止動件，配置以定位該門在該外殼內，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的基板處理裝置，更包含一控制器，通訊地連接到該門驅動器，其中該門驅動器包括至少一編碼器，配置以與該控制器有效定位該門在 該外殼內，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該至少一基板感測器元件包括一光束感測器元件，一光學反射感測器元件，一電感感測器元件，或一電容感測器元件之一或多個。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該至少一基板感測器元件包含設置在該門的該側上的一第一感測器元件，設置在該外殼上的一第二感測器元件，以形成一感測器對，配置以感測沿該基板轉移平面行進的該等基板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的基板處理裝置，其中該第一感測器元件是一反射器，以及該第二感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的基板處理裝置，其中該第二感測器元件是一反射器，以及該第一感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該基板處理裝置包括一線性佈置的基板處理工具。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中該基板處理裝置包含一群集基板處理工具。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，更包含一第二隔離閥，具有一第二門，其中該門被與該第二門相對佈置，以及該至少一基板感測器元件包含設置在該 門的該側上的一第一感測器元件，和設置在該第二門面對該基板轉移平面的一側上的一第二感測器元件，該第一和第二感測器元件形成一感測器對，配置以感測沿該基板轉移平面行進的該等基板。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的基板處理裝置，其中該第一感測器元件是一反射器，以及該第二感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的基板處理裝置，其中該第二感測器元件是一反射器，以及該第一感測器元件包含一光束發射器或一光束接收器的至少一個。
  16. 一種用於對準在一基板處理裝置中的一基板的方法，該方法包含：提供一隔離閥，具有至少一感測元件，安裝到該隔離閥的一門；以該門定位該至少一感測元件，使該至少一感測器元件相對該晶圓轉移平面位於一預定感測位置；以該至少一感測元件感測位於該晶圓轉移平面上的一基板；以及以一控制器接收來自該至少一感測元件的數據，用於有效該基板相對於一基板保持位置的對準。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的方法，更包含以機械止動件定位該門，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的方法，更包含電 子地定位該門，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的方法，其中該至少一基板感測器元件包括一光束感測器元件，一光學反射感測器元件，一電感感測器元件，或一電容感測器元件之一或多個。
  20. 一種基板處理裝置，包含：一基板台，具有一光圈關閉，用於密封該台的一負載和一卸載光圈，其中該光圈配置以從沿一基板轉移平面的一基板卡式盒負載和卸載基板；一裝置，包括一門驅動器，配置以去除該基板卡式盒的一門以打開該基板卡式盒，並用於操作該光圈關閉以打開該光圈；以及至少一基板感測元件，設置在該光圈關閉的一側上，並定向以感測位於該基板轉移平面的基板。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的基板處理裝置，其中該至少一基板感測元件正面對該基板轉移平面。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的基板處理裝置，其中該門驅動器配置以定位該光圈關閉，使該至少一基板感測器元件相對該基板轉移平面位於一預定感測位置，用於感測位於該基板轉移平面上的基板。
  23. 如申請專利範圍第20項所述的基板處理裝置，其中該門驅動器包括機械止動件，配置以定位該光圈關閉，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
  24. 如申請專利範圍第20項所述的基板處理裝置，更包含一控制器，通訊地連接到該門驅動器，其中該門驅動器包括至少一編碼器，配置以與該控制器有效定位該光圈關閉，使該至少一基板感測器元件位於一預定感測位置。
  25. 如申請專利範圍第20項所述的基板處理裝置，其中該至少一基板感測器元件包括一光束感測器元件，一光學反射感測器元件，一電感感測器元件，或一電容感測器元件之一或多個。
  26. 一種用於基板處理裝置的閥組件，包含：一外殼，配置以覆蓋一基板保持腔室的一基板運輸開口；一門組件，具有一門，配置以打開和關閉該基板運輸開口；以及至少一基板感測器元件，位於該門的一側上，並定向以感測位於與該基板運輸開口連接的一基板轉移平面上的基板。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的基板處理裝置，其中該門組件包括一門驅動器，配置以定位該門，使該至少一基板感測器元件相對該基板轉移平面位於一預定感測位置，用於感測位於該基板轉移平面上的基板。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的基板處理裝置，其中該門和該至少一基板感測器元件從該閥組件作為一單元是可移動的。
  29. 如申請專利範圍第26項所述的基板處理裝置，其中當該門關閉時，該門配置以密封該基板保持腔室的一常壓氣氛，其中該常壓氣氛是超高真空。
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