工具自动教导方法和设备技术

技术编号:16113346 阅读:10 留言:0更新日期:2017-08-30 06:41
一种用于自动教导基板站位置的基板运输设备自动教导系统,所述系统包括:框架;基板运输器,所述基板运输器连接至所述框架,所述基板运输器具有被构造成支撑基板的末端执行器;以及控制器,所述控制器被构造成使所述基板运输器移动,使得所述基板运输器抵靠基板站部件偏压支撑在所述末端执行器上的所述基板,从而引起所述基板与所述末端执行器之间的偏心度的变化,确定所述偏心度的变化,并且至少基于所述基板与所述末端执行器之间的所述偏心度的变化来确定所述基板站位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工具自动教导方法和设备相关申请的交叉引用本申请是2015年10月28日提交的美国临时申请第62/247,647号、2015年7月13日提交的美国临时专利申请第62/191,829号、2014年11月11日提交的美国临时专利申请第62/078,345号以及2014年11月10日提交的美国临时专利申请第62/077,775号的非临时申请案并且要求上述临时申请案的权益,上述申请案的全部公开内容通过引用的方式并入本文。背景1.
示例性实施例一般涉及基板处理系统,并且更具体地涉及基板处理系统的部件的校准和同步。2.
技术介绍
基板处理设备通常能够在基板上执行多种处理。基板处理设备一般包括传送室和联接至该传送室的一个或多个处理模块。传送室内的基板运输机器人在处理模块之间移动基板,在处理模块处执行诸如溅射、蚀刻、涂覆、浸渍等的不同操作。例如,由半导体器件制造商和材料生产商使用的生产工艺往往要求将基板精确地定位在基板处理设备中。一般通过将处理模块的位置教导给基板运输机器人来提供基板的精确位置。一般而言,对基板运输机器人的教导包括:使用添加到基板处理设备的专用教导传感器,利用由基板运输机器人承载的仪表化基板(例如,机载传感器或摄像头),利用置于基板处理设备的处理模块或者其它基板保持站内的可移除夹具,利用位于处理模块内或者在处理模块处可从外部触及的晶片定中传感器,利用设置在处理模块外部的传感器(例如,摄像头),或者通过将处理模块内的目标与基板运输机器人或者由基板运输机器人承载的物体相接触,来检测机器人和/或由机器人承载的基板的位置。这些教导基板处理设备内的位置的方法可能会要求将传感器置于真空中,可能会要求改变客户处理设备和/或工装,可能不适合用在真空环境或者高温环境,可能要求将传感器目标、镜子或者夹具置于处理设备内,可能会破坏基板处理设备的真空环境,和/或可能会要求对嵌入在基板运输机器人的和/或处理系统的控制器中的代码进行软件改变。在不扰乱处理设备内的环境或者在不要求对基板处理设备进行另外的仪表化和/或修改的情况下将处理设备内的基板处理位置自动教导给基础运输机器人会是有利的。附图说明在结合附图的以下描述中解释了公开实施例的上述方面和其它特征,其中:图1A至图1D是包含公开实施例的各个方面的基板处理设备的示意图;图2A至图2E是根据公开实施例的各个方面的运输臂的示意图;图3是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图4是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图5A至图5E是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的多个部分的示意图;图6和图6A是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一分的示意图;图7是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图8是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图9和图10是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图;图11A和图11B是根据公开实施例的各个方面的用于确定站的示意图;图12是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图;图13是图示了处理设备的一部分的不同构造的平面图;图14A至图14B分别是具有不同构造的基板末端执行器(endeffector)的示意平面图;图15A至图15F是分别图示了根据公开实施例的各个方面的与末端执行器有关的教导基板的不同特征的示意性立视图和透视图;图16是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图16A至图16D是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的多个部分的示意图;图17A至图17C是根据公开实施例的各个方面的站自动教导夹具的示意图;图18A和18B是根据公开实施例的各个方面的在基板与基板保持位置之间的确定性关系的示意图;图19是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图20是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的曲线图;图21是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图;图22A至图22C是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的示意图;图23是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图;图24A至图24B是根据公开实施例的各个方面的在基板与基板保持位置之间的确定性关系的示意图;图25是根据公开实施例的各个方面的基板处理设备的一部分的示意图;图26是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图;图27A至图27C是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的示意图;图28是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图;图29A至图29F是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的示意图;图30是根据公开实施例的各个方面的用于自动教导过程的基板/教导基板和确定性站部件的示意图;图31A和图31B是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的示意图;以及图32是根据公开实施例的各个方面的自动教导过程的流程图。具体实施方式参照图1A至图1D,如本文中将进一步描述的,其示出了包含公开实施例的各个方面的基板处理设备或工具的示意图。尽管将参照附图来描述公开实施例的各个方面,但是应该理解的是,公开实施例的各个方面能够以许多形式实施。另外,可以使用任意合适的大小、形状或者类型的元件或者材料。如下面将更详细地描述的,公开实施例的各个方面提供了基板处理设备的基板保持站的自动(例如,在没有操作者干预的情况下)定位,并且将基板保持站的位置教导给基板运输设备。当在本文中使用时,术语“基板保持站”是处理模块内的基板保持位置或者基板处理设备内的任意其它合适的基板保持位置,诸如例如,装载端口(或者保持在该装载端口上的基板盒体)、装载锁、缓冲站,等等。公开实施例的各个方面利用了在基板处理设备中采用的现有设备和装置,诸如,基板处理传感器。当在本文中使用时,基板处理传感器是有源晶片定中传感器(AWC)、基板对准器和/或在基板处理期间用于对准和/或定中基板的其它合适的基板偏心度(例如,相对于末端执行器上的预定的基板保持位置)检测单元。换言之,当使用根据公开实施例的各个方面的自动化教导时,例如在基板处理装置的初始购买/配置之后,客户基本上不产生额外的仪器成本。也可以在基本上不对嵌入到基板运输设备和/或基板处理设备系统控制器中的编程代码进行软件改变的情况下实施公开实施例的各个方面。例如,公开实施例的各个方面可以利用与基板运输设备相关联的现有命令,诸如,“抓取和放置”命令和/或“基板对准”命令。公开实施例的各个方面也能够与操作环境兼容,诸如,真空环境(以及大气环境,例如,惰性气体、过滤的洁净空气),因为没有电子部件(例如,电缆、印刷电路板等)定位在处理环境内。如可以实现的,在大气处理环境中,AWC中心可以位于大气处理环境内。因此,公开实施例的各个方面在基板运输设备的自动教导期间提供了降低的停机时间,而基本上不扰乱在基板处理设备内已经建立的处理环境(例如,真空或者大气)(例如,在自动教导过程期间,基板处理设备及其部件仍然保持密封或者与外部环境隔离。)参照图1A和图1B,根据公开实施例的各个方面示出了处理设备,诸如例如,半导体工具站11090。尽管在附图中示出了半导体工具11090,但是本文中描述的公开实施例的各个方面能够应用于任意工具站或者采用机器人操作臂的应用。在该示例本文档来自技高网...
工具自动教导方法和设备

【技术保护点】
一种处理工具,包括:框架;基板运输器,所述基板运输器连接至所述框架并且具有被构造成支撑基板的末端执行器;以及基板运输设备自动教导系统,所述基板运输设备自动教导系统用于自动教导基板站位置,所述自动教导系统包括控制器,所述控制器被构造成:使所述基板运输器移动,使得所述基板运输器抵靠基板站部件轻碰支撑在所述末端执行器上的所述基板,从而引起所述基板与所述末端执行器之间的偏心度的变化,确定所述偏心度的变化,以及至少基于所述基板与所述末端执行器之间的所述偏心度的变化来确定所述基板站位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.10 US 62/077,775;2014.11.11 US 62/078,345;1.一种处理工具,包括:框架;基板运输器,所述基板运输器连接至所述框架并且具有被构造成支撑基板的末端执行器;以及基板运输设备自动教导系统,所述基板运输设备自动教导系统用于自动教导基板站位置,所述自动教导系统包括控制器,所述控制器被构造成:使所述基板运输器移动,使得所述基板运输器抵靠基板站部件轻碰支撑在所述末端执行器上的所述基板,从而引起所述基板与所述末端执行器之间的偏心度的变化,确定所述偏心度的变化,以及至少基于所述基板与所述末端执行器之间的所述偏心度的变化来确定所述基板站位置。2.根据权利要求1所述的处理工具,其中,基板站位置是所述基板站的Z位置。3.根据权利要求1所述的处理工具,进一步包括基板定位单元,所述基板定位单元连接至所述框架并且包括连接至所述框架的自动晶片定中(AWC)单元。4.根据权利要求1所述的处理工具,其中,所述基板站部件位于其中具有真空压力环境的处理模块内。5.根据权利要求4所述的处理工具,其中,所述真空压力环境为高真空。6.根据权利要求4所述的处理工具,其中,在所述真空压力环境中,所述基板运输器抵靠基板站部件偏压支撑在所述末端执行器上的所述基板。7.根据权利要求1所述的处理工具,其中,所述基板站部件位于处理模块内,所述处理模块处于用于处理基板的处理安全性状态中。8.根据权利要求1所述的处理工具,其中,所述控制器包括嵌入式抓取/放置命令以便使所述基板运输器移动并且偏压所述基板。9.根据权利要求1所述的处理工具,其中,所述控制器包括嵌入式基板定位命令以便确定所述基板偏心度。10.根据权利要求1所述的处理工具,其中,所述基板是代表性的教导晶片或者假晶片。11.一种用于基板站位置的原位自动教导的方法,包括:在基板保持站上设置确定性站部件,所述确定性站部件确定性地限定与所述确定性站部件接触的基板的预定位置,所述预定位置与所述基板保持站具有预定关系并且识别所述基板保持站;通过所述基板与至少一个确定性站部件之间的接触来确定所述基板的公共偏心度;以及基于所述公共偏心度来确定所述基板保持站的教导位置。12.一种用于自动教导基板保持位置的基板运输设备自动教导系统,包括:框架;基板保持站,所述基板保持站连接至所述框架并且具有确定性站部件,所述确定性站部件确定性地限定与所述确定性站部件接触的基板的预定位置,所述预定位置与所述基板保持站具有预定关系并且识别所述基板保持站;基板运输设备,所述基板运输设备连接至所述框架并且被构造成使所述基板移动;以及控制器,所述控制器被构造成:通过所述基板与至少一个确定性站部件之间的接触来确定所述基板的公共偏心度;以及基于所述公共偏心度来确定所述基板保持站的教导位置。13.根据权利要求12所述的系统,其中,所述控制器被进一步构造成:通过控制所述基板运输设备来建立所述确定性站部件在所述基板运输设备的坐标系中的位置,从而使所述基板与所述至少一个确定性站部件接触并且确定所述基板的偏心度。14.根据权利要求13所述的系统,其中,所述控制器被进一步构造成:在所述至少一个确定性站部件与所述基板之间执行反复接触,以确认所述基板相对于所述坐标系的所述偏心度,直到所述偏心度的变化变成所述公共偏心度。15.根据权利要求14所述的系统,其中,所述控制器被构造成:对于每次反复接触,执行所述基板的偏心度确定。16.根据权利要求14所述的系统,其中,所述控制器被构造成:对于每次反复接触,基于所述偏心度确定来执行所述基板相对于基板运输器的重新定位。17.根据权利要求13所述的系统,其中,所述控制器被进一步构造成:通过所述基板相对于所述基板保持站的所述预定位置以及所述基板运输设备的中心位置,确定所述基板保持站在所述坐标系中的所述教导位置。18.根据权利要求12所述的系统,其中,所述控制器被进一步构造成:基于所述公共偏心度来确定所述基板的所述预定位置以及所述运输设备的中心位置。19.根据权利要求12所述的系统,其中,所述控制器被构造成从公共方向执行所述基板与至少一个站部件之间的接触。20.根据权利要求12所述的系统,其中,所述基板保持站的所述教导位置在原位被确定至所述基板保持站。21.根据权利要求12所述的系统,其中,所述公共偏心度是晶片传感器的信号噪声内的偏心度,所述晶片传感器被构造成检测所述基板以用于确定所述公共偏心度。22.根据权利要求12所述的系统,其中,所述基板运输器包括:末端执行器,所述末端执行...

【专利技术属性】
技术研发人员:JT莫拉A高利克R塞德普拉扎
申请(专利权)人:布鲁克斯自动化公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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