视觉系统技术方案

一般地，提供了一种用于观察处理系统内的图像的方法和装置。在一个实施例中，一种装置包括一个板，该板使照相机、发送器和电池与其连接。该板适于通过衬底传输自动机械在半导体处理系统周围传输，从而允许从距离系统较远处观察系统内的图像。被观察的图像可以用于自动机械位置的系统检查和校准，以及其他用途。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请要求2002年4月19日申请的序列号为10/126,493美国专利申请的优先权，此处通过引用将其全部并入。 公开
技术介绍
领域本专利技术的实施例一般涉及视觉系统，用于处理系统的检查方法以及在处理系统内确定一个物体位置的方法。
技术介绍
自动化处理系统中自动机械的使用已变得日益普遍。自动机械经常能够精确地和有效率地执行通过使用人力一般不能完成的重复性工作。而且，自动机械可被用于在由于接近活动组件或敏感环境而不适宜使用人力的场所。这在半导体处理系统中是特别重要的，衬底错位或脱离位置都会导致严重的损坏或/和计划外的系统维护。未对准的衬底常常被损坏，并损坏其他衬底或设备，或者由于未对准而使产品不能被适当地处理，从而成为废品。例如，在半导体处理系统的自动机械的末端执行器上布置的衬底可以在固定到该自动机械的衬底的移动过程中与一个未对准的衬底发生接触。如果两个衬底彼此接触，这些衬底中的一个或两个可能就损坏了。而且，如果这些衬底中的一个或两个被移出，在进一步处理产品之前为了移走该衬底，还必须关闭该系统。如果所移走的衬底的修复需要进入到真空状态下操作的系统的内部，那么为在已受影响的腔内净化和恢复真空环境，将浪费掉几个小时的生产时间。为了保证自动机械所传输的衬底准确定位，该自动机械的末端执行器的希望的或预定的位置参考点或坐标通常会作为校准程序的一部分输入到自动机械控制器的存储器中。得到参考坐标一般包括将末端执行器缓慢移动到预定位置，这通常是通过一个手动的或自动化的工序来完成。自动机械的末端执行器到达预定位置可以通过手动观察末端执行器的位置来证实，或通过使末端执行器(或自动机械的其他部分)触发一个传感器，例如一个限位开关来证实。通常，可以重复这一步骤，直到自动机械在整个系统中的移动范围的每个临界位置的所有参考坐标都已经建立(即输入到自动机械的或自动机械控制器的存储器中)。一旦建立了参考坐标，自动机械通过回到参考坐标可以精确地和准确地将末端执行器移动到临界位置。在许多半导体处理系统中，自动机械的末端执行器的微动和末端执行器到达参考坐标的证实是手动进行的。操作者必须观察末端执行器相对于处理系统内的物体或目标的位置，视觉上估计末端执行器的位置。当执行该任务时为充分地观察末端执行器，处理系统通常对周围环境是敞开的。操作者暴露于自动机械的移动的范围内的这一不方便的位置，容易使操作者受到身体伤害，或发生系统损坏。因而，为了防止对操作者可能的伤害，通常会关闭处理系统以使自动机械不至于不注意地碰到操作者，其可能损害产品、使用设备或操作者。由于系统暴露于周围环境中，在处理之前必须进行净化程序。而且，必须执行漫长的降压过程，以使系统恢复到操作压力。在系统关闭的过程中，不能处理晶片，浪费掉宝贵的生产时间。这导致只要需要校准，就必须重复不希望的生产能力的损失。因此，需要一种确定物体位置的改进的校准和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面一般提供了用于观察半导体处理系统内的图像的装置。在一个实施例中，一个装置包括一个板，该板使一台照相机、发送器和电池与其相连。该板适于通过衬底传输自动机械在半导体处理系统周围传输，从而允许从距离系统较远处观察系统内的图像。被观察的图像可以用于系统的检查和自动机械位置的校准，以及其他用途。在本专利技术的另一个方面，提供了一种用于半导体处理系统的视觉系统。在一个实施例中，一个视觉系统包括适于应用在半导体处理系统中的具有一个末端执行器的至少一个自动机械。照相机被放置在自动机械上，并使一个发送器与其相连。照相机所发送的图像由接收器接收。可选地，图像可以被显示在一台监视器上。在本专利技术的另一个方面，提供了一种用于获取半导体处理系统内部视图的方法。在一个实施例中，一种用于获取半导体处理系统内部视图的方法，包括利用放置在半导体处理系统中的自动机械移动照相机，发送照相机所拍摄的图像，并远程接收这些被拍摄的图像。在另一个实施例中，一种用于获取半导体处理系统内部视图的方法，包括利用放置在半导体处理系统中的自动机械移动照相机，发送照相机所拍摄的图像，远程接收和解释这些拍摄的图像。在另一个实施例中，一种用于获取放置在半导体处理系统中的自动机械的参考坐标的方法，包括在自动机械上定位一台照相机，利用照相机观察一个目标，和确定目标图像与预定位置之间的相对距离。附图说明上文简要概括的本专利技术的更具体的描述可以参考附图中图解的一些实施例。但需指出的是，因为本专利技术可以允许其他具有同样效果的实施例，所以附图仅说明了本专利技术的典型实施例，并无意限制其范围。图1描述一个群集工具和视觉系统的一个简化的俯视图；图2A是放置在一个自动机械的末端执行器上的照相机组件的一个实施例的正视图；图2B是放置在一个自动机械的末端执行器上的照相机组件的一个替换实施例的正视图；图2C是一个末端执行器的一个实施例的顶视图；图3A-B是系泊部位的一个实施例的顶剖视图；图4描述图1的视觉系统的一个操作模式的流程图；图5描述图1的视觉系统的另一个操作模式的流程图；图6描述图1的视觉系统的另一个操作模式的流程图；图7描述了视觉系统的另一个实施例；图8是具有万向节系统的照相机组件的一个实施例的俯视图；图9是图8的沿剖面线9--9的万向节系统的一个剖视图；图10是图8的沿剖面线10--0的万向节系统的一个剖视图；以及图11是照相机组件的另一个实施例的剖视图。为了便于理解，使用同样的参考编号来指明图中公共的相同元件。具体实施例方式本专利技术一般地提供了一种用于拍摄半导体处理系统内的图像的视觉系统和相关设备。该图像可被用于校准自动机械末端执行器的位置和用于系统的检查。下面就半导体处理系统或群集工具内的自动机械末端执行器位置的确定对本专利技术说明性地进行描述。但是，应该理解的是，本专利技术可被用于在半导体处理系统内执行多种检查和/或校准功能，而不必向周围(即附近的)环境敞开系统。此外，本专利技术可以在其他半导体处理系统配置中运用，如化学机械抛光系统、电化学沉积和抛光系统，其中希望获得来自移动照相机的图像。图1描述一个示例性的处理系统190的一个实施例，处理系统190包括可以用来拍摄处理系统190内的图像的一个视觉系统150。视觉系统150一般包括一个照相机组件100和控制器140，控制器140用于处理和/或显示照相机组件100所观察的图像。照相机组件100适于通过系统190的一个或多个衬底传输自动机械，在系统190周围被传输。这样，照相机组件100向控制器140提供的图像可以被用来确定自动机械的位置以用于校准目的和/或可视化腔检查，而不必向周围环境暴露系统190的内部。照相机组件100所获得的图像也可以用于其他目的。在图1中描述的示例性处理系统190一般包括一个中心传输腔194，中心传输腔194使多个处理腔192与其相连。处理腔192可以是与半导体处理有关的任何类型的处理腔，包括但不限于化学气相沉积腔、原子层沉积腔、物理气相沉积腔、定向腔、排气腔、预清洗腔、蚀刻腔和热处理腔，等等。这些处理腔的示例可以从位于Santa Clara，California的Applied Materials，Inc得到，并可以利用也是从AppliedMaterials得到的传输腔，例如，PRODUCER、ENDURA和CENTURA本文档来自技高网...

【技术保护点】
装置，包括：　　　　一个板，适于由一个衬底传输自动机械在一个半导体处理系统的周围传输；　　　　连接到所述板的一台照相机；　　　　连接到所述板的第一侧面的一个发送器，用于产生表示所述照相机所观察到的物体的一个信号；以及　　　　连接到所述板的一个电池，用于为所述发送器供电。

【技术特征摘要】
US 2002-4-19 10/126,4931.装置，包括一个板，适于由一个衬底传输自动机械在一个半导体处理系统的周围传输；连接到所述板的一台照相机；连接到所述板的第一侧面的一个发送器，用于产生表示所述照相机所观察到的物体的一个信号；以及连接到所述板的一个电池，用于为所述发送器供电。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括至少一个接触垫，其位于所述电池或板上，并适于将所述电池连接到一个充电器。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述板包括至少两个销，其从所述板的第二侧面中伸出，并适于相对于另一个物体定位所述板。4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括一个光源，其连接到所述电池，并适于照亮所述板的所述第二侧面上的物体。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述板进一步包括一个孔，其用于容纳所述光源。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述光源是一个发光二极管。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述电池适用于真空环境。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述板的直径基本上等于标准晶片的直径。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述板进一步包括一个孔，其贯穿所述板而形成，适于使所述照相机通过所述孔观察的物体。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述板进一步包括位于所述孔中的一个透明窗口。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述窗口进一步包括一个标记。12.根据权利要求1所述的装置，其中由所述发送器所产生的所述信号是无线信号。13.根据权利要求1所述的装置，其中所述照相机可以围绕至少第一轴旋转。14.根据权利要求13所述的装置，进一步包括一个锁定机构，以临时地固定绕所述第一轴的所述照相机的方向。15.根据权利要求1所述的装置，其中所述照相机可以绕两个轴旋转。16.一种用于半导体处理系统的视觉系统，包括至少一个自动机械，其适于在一个半导体处理系统中使用；连接到所述自动机械的一个末端执行器；由所述自动机械可选择地定位的一台照相机；连接到所述照相机的一个发送器；和用于接收所述照相机所发送的图像的一个接收器。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述自动机械被装于一个真空腔中。18.根据权利要求16所述的系统，进一步包括一个板，其使所述照相机与其相连。19.根据权利要求18所述的系统，其中所述板进一步包括贯穿其中形成的一个孔；和适于通过所述孔获取图像的所述照相机。20.根据权利要求18所述的系统，其中所述自动机械的所述末端执行器进一步包括贯穿其中形成的一个孔，其适于允许所述照相机通过所述孔进行观察。21.根据权利要求18所述的系统，其中所述板进一步包括至少一个定位销，其从所述板上伸出，并在所述末端执行器中形成的一个孔中被容纳。22.根据权利要求16所述的系统，其中所述照相机被定向以拍摄所述末端执行器上面的图像。23.根据权利要求16所述的系统，其中所述照相机被定向以拍摄所述末端执行器下面的图像。24.根据权利要求16所述的系统，进一步包括连接到所述机架上的一个或多个处理腔，其中所述照相机适于拍摄处理腔内的图像。25.根据权利要求16所述的系统，进一步包括至少一个系统构件，其从包括工厂接口、负载锁定腔和衬底存储盒的组中选择。26.根据权利要求16所述的系统，进一步包括连接到所述发送器的一个电池。27.根据权利要求26所述的系统，进一步包括一个系泊部位，其用于当所述支撑板不由所述末端执行器承载时，支撑所述支撑板。28.根据权利要求26所述的系统，其中所述系泊部位进一步包括一个用于对所述电池再充电的装置。29.根据权利要求28所述的系统，其中所述系泊部位进一步包括靠在所述板或电池上形成的电接触上的至少一个电接触，其中所述电接触提供对电池再充电的电流路径。30.根据权利要求16所述的系统，进一步包括支撑所述照相机的一个板；和连接到所述板用于启动所述发送器的一个开关。31.根据权利要求30所述的系统，其中所述开关响应所述末端执行器的邻近而改变状态。32.根据权利要求30所述的系统，其中所述开关响应所述系泊部位的邻近而改变状态，当不使用时所述系泊部位支撑所述板。33.根据权利要求16所述的系统，进一步包括位于所述末端执行器上的一个板；和连接到所述板的一个反射器，用于允许照相机观察位于所述照相机的视野外的图像。34.根据权利要求16所述的装置，其中所述照相机可以围绕至少第一轴旋转。35.根据权利要求34所述的装置，进一步包括一个锁定机构，以临时地固定绕所述第一轴的所述照相机的方向。36.根据权利要求16所述的装置，其中所述照相机可以围绕两个轴旋转。37.一种用于获取半导体处理系统内的视图的系统，包括一个自动机械，其具有一个机身和通过连杆机构连接的一个末端执行器；连接到所述连杆机构的一台照相机；和连接到所述末端执行器的一个反射器，适于指向由所述照相机获得的一个视图。38.根据权利要求37所述的装置，其中所述反射器被配置以获得基本垂直于所述叶片的一个视图。39.根据权利要求38所述的装置，其中所述视...

【专利技术属性】
技术研发人员：I萨迪克，JC赫金斯，MR赖斯，GE维卡，
申请(专利权)人：应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]