JP-2026514681-A - 基板移送システム内の振動を減衰させるための方法及び機構

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Abstract

処理中に基板を固定するように構成された基板キャリアと、基板キャリアに動作可能に連結されたコントローラとを含む電子デバイス製造システム。コントローラは、磁気浮上トラックに沿って基板キャリアを第１の位置から第２の位置に移動させることに関連する入力値のセットを受信することを含む動作を実行するように構成される。動作は、一組の入力値に基づいて、磁気浮上トラックに沿った基板キャリアの移動中に基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することをさらに含む。動作は、磁気浮上トラックに沿った方向に基板キャリアを移動させるために磁場を生成することと、基板キャリアの動きにより基板キャリアによって保持される基板が受けるであろう振動を低減するために、１つ以上の是正信号を基板キャリアに適用することとをさらに含む。【選択図】図１Ａ

Inventors

オルデンドルフ，ウルリヒ

Assignees

アプライドマテリアルズインコーポレイテッド

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20240103
Priority Date: 20230427

Claims (20)

プロセッサによって、磁気浮上トラックに沿って基板キャリアを第１の位置から第２の位置へと移動させることに関連する入力値のセットを受信することと、前記入力値のセットに基づいて、前記磁気浮上トラックに沿った前記基板キャリアの移動中に前記基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することと、前記磁気浮上トラックに沿った方向に前記基板キャリアを移動させるために、磁場を生成することと、前記基板キャリアの動きにより前記基板キャリアによって保持される基板が受ける振動を低減するために、前記基板キャリアに前記１つ以上の是正信号を適用することとを含む方法。
前記入力値のセットに基づいて、前記基板キャリアの前記移動が止まった後に前記基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記１つ以上の是正信号が、基準テーブル内のルックアップを実行することによって決定される、請求項１に記載の方法。
前記基板の１つ以上の特性に関連する基板データを取得することと、前記入力値のセット及び前記基板データに基づいて、前記１つ以上の是正信号を決定することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
センサからセンサデータを取得することと、前記センサデータに基づいて前記是正信号を調整することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記１つ以上の是正信号が、前記基板キャリア、前記磁気浮上トラック、又は前記基板キャリアに連結されたエンドエフェクタのうちの少なくとも１つに適用される、請求項１に記載の方法。
前記１つ以上の是正信号が、前記基板キャリア、前記磁気浮上トラック、又は前記基板キャリアに連結されたエンドエフェクタのうちの少なくとも１つの高度を調整する、請求項１に記載の方法。
電子デバイス製造システムであって、基板を固定するよう構成された基板キャリアと、前記基板キャリアに動作可能に連結されたコントローラであって、磁気浮上トラックに沿って前記基板キャリアを第１の位置から第２の位置へと移動させることに関連する入力値のセットを受信することと、前記入力値のセットに基づいて、前記磁気浮上トラックに沿った前記基板キャリアの移動中に前記基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することと、前記磁気浮上トラックに沿った方向に前記基板キャリアを移動させるために、磁場を生成することと、前記基板キャリアの動きにより前記基板キャリアによって保持される基板が受ける振動を低減するために、前記基板キャリアに１つ以上の是正信号を適用することとを含む工程を実行するように構成されたコントローラとを備える電子デバイス製造システム。
前記工程が、前記入力値のセットに基づいて、前記基板キャリアの前記移動が止まった後に前記基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することをさらに含む、請求項８に記載の電子デバイス製造システム。
前記１つ以上の是正信号が、基準テーブル内のルックアップを実行することによって決定される、請求項８に記載の電子デバイス製造システム。
前記工程が、前記基板の１つ以上の特性に関連する基板データを取得することと、前記入力値のセット及び前記基板データに基づいて、前記１つ以上の是正信号を決定することとをさらに含む、請求項８に記載の電子デバイス製造システム。
前記工程が、センサからセンサデータを取得することと、前記センサデータに基づいて、前記是正信号を調整することとをさらに含む、請求項８に記載の電子デバイス製造システム。
前記１つ以上の是正信号が、前記基板キャリア、前記磁気浮上トラック、又は前記基板キャリアに連結されたエンドエフェクタのうちの少なくとも１つに適用される、請求項８に記載の電子デバイス製造システム。
前記１つ以上の是正信号が、前記基板キャリア、前記磁気浮上トラック、又は前記基板キャリアに連結されたエンドエフェクタのうちの少なくとも１つの高度を調整する、請求項８に記載の電子デバイス製造システム。
命令を含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、メモリに動作可能に連結された処理装置によって実行されると、磁気浮上トラックに沿って基板キャリアを第１の位置から第２の位置へと移動させることに関連する入力値のセットを受信することと、前記入力値のセットに基づいて、前記磁気浮上トラックに沿った前記基板キャリアの移動中に前記基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することと、前記磁気浮上トラックに沿った方向に前記基板キャリアを移動させるために磁場を生成することと、前記基板キャリアに前記１つ以上の是正信号を適用して、前記基板キャリアの動きにより前記基板キャリアによって保持される基板が受ける振動を低減することとを含む工程を実行する、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記工程が、前記入力値のセットに基づいて、前記基板キャリアの前記移動が止まった後に前記基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することをさらに含む、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記１つ以上の是正信号が、基準テーブル内でルックアップを実行することによって決定される、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記工程が、前記基板の１つ以上の特性に関連する基板データを取得することと、前記入力値のセット及び前記基板データに基づいて、前記１つ以上の是正信号を決定することとをさらに含む、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記工程が、センサからセンサデータを取得することと、前記センサデータに基づいて、前記是正信号を調整することとをさらに含む、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記１つ以上の是正信号が、前記基板キャリア、前記磁気浮上トラック、又は前記基板キャリアに連結されたエンドエフェクタのうちの少なくとも１つに適用される、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

Description

［００１］本開示は、ロボット工学の分野に関し、より具体的には、隔離された環境内で処理チャンバ間で基板を搬送する基板移送システムにおける振動を減衰させることに関する。基板は、搬送エンクロージャ内で磁気浮上プラットフォームを使用して搬送され得る。［００２］半導体デバイスは、半導体製造システムの１つ以上の処理チャンバ内の多数の処理ステップを通じて、基板上に形成される。各処理チャンバは、半導体デバイスを形成するための様々なステップ（例えば、エッチング、研磨、堆積等）のうちの１つ以上を完了する。処理チャンバは真空下に保持される。同様に真空下に保持される基板移送システムは、処理チャンバを相互接続し、真空を破る必要なく、処理チャンバ間で基板を移動させることができる。幾つかの基板移送システムは、処理チャンバが移送チャンバの各側面に沿って位置決めされるように、線形かつ長方形の配置を有する。［００３］線形配置を使用する基板移送システムは、典型的には、処理チャンバがコンベヤの片側又は反対側にある長方形の上面を有するコンベヤを含む。コンベヤは、移送システム内の真空環境を維持するために、１つ以上のロードロックに接続され得る。基板はロードロック内に配置され、ロードロックから取り外されるが、ロードロックは、真空下で移送チャンバに対して１回のみ開放される。１つ以上のロボットを処理チャンバ及びロードロックの近くに配置して、コンベヤと処理チャンバ又はロードロックとの間で基板を移送することができる。［００４］本開示の態様の一部の基本的な理解を提供するために、本開示の簡略化された概要を以下に示す。この概要は、本開示の網羅的な大要ではない。これは、本開示の主要点又は重要要素を特定するためのものでも、本開示の特定の実行形態の何らかの範囲又は特許請求の何らかの範囲を規定するためのものでもない。この概要の唯一の目的は、後述の、より詳細な説明の前置きとして、本開示のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。［００５］本開示の一態様では、電子デバイス製造システムは、処理中に基板を固定するように構成された基板キャリアと、基板キャリアに動作可能に連結されたコントローラとを含む。コントローラは、磁気浮上トラックに沿って基板キャリアを第１の位置から第２の位置に移動させることに関連する入力値のセットを受信することを含む動作を実行するように構成される。動作は、一組の入力値に基づいて、磁気浮上トラックに沿った基板キャリアの移動中に基板キャリアに適用される１つ以上の是正信号を決定することをさらに含む。動作は、磁気浮上トラックに沿った方向に基板キャリアを移動させるために磁場を生成することと、基板キャリアに、基板キャリアの動きにより基板キャリアによって保持される基板によって受けるであろう振動を低減するために、１つ以上の是正信号を適用することとをさらに含む。［００６］本開示のさらなる態様は、本明細書に記載の任意の態様又は実装形態による方法を含む。［００７］本開示の更なる態様は、メモリに動作可能に連結された処理装置によって実行されると、本明細書に記載の任意の態様又は実装形態に従って動作を実行する命令を含む非一時的コンピュータ可［００８］本開示は、添付図面の図中では、限定としてではなく例として示されている。［００９］様々な実装形態に係る基板移送システムの上面図を示す。［００１０］様々な実装形態に係る基板移送システムの長手方向側面図を示す。［００１１］様々な実装形態に係る基板移送システムの側面図を示す。［００１２］様々な実装形態による基板キャリアを示す。［００１３］様々な実装形態に係る磁気浮上プラットフォームの上面図を示す。［００１４］様々な実装形態に係る、磁気浮上プラットフォームと共に使用するための基板キャリアの一例を示す。［００１５］様々な実装形態に係る、上方の磁気浮上トラック磁気浮上トラック及び下方の磁気浮上トラック磁気浮上トラックを有する磁気浮上プラットフォームを示す。［００１６］様々な実装形態による磁気浮上プラットフォーム及び基板キャリアの斜視図を示す。［００１７］本開示の態様による磁気浮上プラットフォームの図である。［００１８］ある種の実行形態による、例示的なシステムコントローラ６００のブロック図である。［００１９］ある種の実行形態による、別の例示的なシステムコントローラ６０２のブロック図である。［００２０］ある種の実行形態による、基板キャリアに対して制振動作を実行するための方法のフロー図である。［００２１］ある種の実行形態による、能動的制振及び受動的制振中のエンドエフェクタ変位を示すグラフである。［００２２］ある種の実行形態による、コンピュータシステムを示すブロック図である。［００２３］本明細書では、基板の搬送中（例えば、基板製造中）に基板移送システム内の振動を減衰させるための方法及び機構を対象とする技術が説明される。電子デバイス製造システムは、１つ以上の処理チャンバ内で基板に対して１つ以上の製造プロセス（例えば、堆積プロセス、エッチングプロセス、研磨プロセス等）を実行するように構成され得る。例えば、堆積プロセス（例えば、堆積（ＣＶＤ）プロセス、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス等）の間、基板の表面上に膜を堆積させることができる。製造システムは、１つ以上のロボットを使用して、処理チャンバの内部の基板ホルダ（例えば、「チャック」）上に基板を配置することが可能である。［００２４］製造システムは、半導体製造システムで使用するための磁気浮上プラットフォーム（本明細書では磁気浮上システムとも呼ばれる）を有する移送チャンバを含み得る。磁気浮上プラットフォームは、真空を破ることなく移送チャンバ内の１つの位置から別の位置へと基板を移動させることができる磁気浮上トラック（本明細書では「レーン」とも呼ばれる）のネットワークを含むことができる。磁気浮上プラットフォームは、磁気浮上プラットフォームが位置する移送チャンバに接続された処理チャンバ及びロードロックへのアクセスを提供することができる。幾つかの実装形態では、磁気浮上プラットフォームは、チャンバの長さに沿って延びる１つ以上の長手方向磁気浮上トラック、及びチャンバの幅に沿って延びる１つ以上の横方向磁気浮上トラックを含み得る。横方向トラックは、各横方向トラックの平面が各長手方向トラックの平面と１つ以上の接合部で交差するように、長手方向トラックに対してある角度（例えば、約９０°）で延び得る。少なくとも１つの基板キャリアは、長手方向トラック又は横方向トラックに沿って線形に移動するように構成され得る。接合部において、基板キャリアは、長手方向トラックから横方向トラックへ、又はその逆に切り替えて方向を変えるように構成され得る。基板キャリアは、接合部で回転するよう構成され得る。例えば、基板キャリアは、１つ以上の接合部で約±９０°～約±１８０°、回転するように構成され得る。基板キャリアは、ムーバとエンドエフェクタとを含み得る。ムーバは、標準的なエネルギー結合（例えば、電線）及び１つ以上の磁石によって動作可能であり得る。ムーバは、基板を保持するよう構成されたエンドエフェクタに連結され得る。ムーバは、例えば機械力及び／又は磁力を使用して、エンドエフェクタを上昇又は下降させることができる。［００２５］場合によっては、磁気浮上トラックに沿った基板キャリアの移動、又は基板キャリア及び／又はエンドエフェクタの上昇が、保持された基板に振動を引き起こし得る。例えば、基板キャリアの加速及び減速は、基板に振動を受けさせる可能性がある。基板キャリアがターゲット位置に到達して停止すると、振動は、比較的長い時間（例えば、半秒から１秒以上）にわたって基板を通って振動し得る。ゆえに、振動は、ロボットが基板キャリアから基板を取り出し、基板を処理チャンバの内部又はロードロックの内部の基板ホルダ上に配置するのを遅延させ得る。これらの遅延は、基板を目標位置に配置するのにかかる時間を増加させることによって、システムのスループットを低下させることができる。［００２６］本開示の態様及び実行形態は、基板移送システムにおける振動を減衰させることによって、既存の技術のこれらの欠点と他の欠点に対処する。具体的には、システムコントローラは、基板キャリアを初期位置から目的地まで移動させるための命令を受信することができる。命令は、基板キャリアのターゲット移動パラメータ、及びムーバの位置データを反映するムーバの移動データを含むことができる。例えば、ムーバ移動データは、ムーバの移動開始時間、ムーバの移動終了時間、ムーバの加速速度、ムーバの減速速度、ムーバの速度、ムーバの移動方向（例えば、垂直運動、水平運動等）、ムーバの現在位置、ムーバの目標位置等のうちの１つ以上を含み得る。一部の実行形態では、システムコントローラは、基板に関連するパラメータを示す基板データも受信し得る。基板データは、例えば、基板の質量又は重量、基板の重心の位置、基板の密度、基板の固有振動数、基板の厚さ、基板の半径又は直径、基板に含まれる材料等のうちの１つ以上を含み得る。［００２７］システムコントローラは、ムーバ移動データ及び／又は基板データを使用して、基板の搬送中及び搬送後に基板キャリアに適用される是正信号のセットを決定することができる。是正信号は、ムーバに収容された１つ以上の構成要素（例えば軸受、コイル等）、磁気浮上トラック上の１つ以上の構成要素、又はこれらの任意の組み合わせに適用され得る。幾つかの実装形態では、システムコントローラは、ムーバ移動データ及び／又は基板データに関連する対応する是正信号を決定するために、参照テーブル（例えば、メタデータテーブル）内のルックアップを実行することができる。各是正信号（例えば、電流、電圧、命令等）は、搬送の特定のタイムスライス中（及び搬送後）に適用され得る。［００２８］是正信号は、基板の搬送中及び搬送後の基板の振動を低減又は防止するために使用することができる。一部の実行形態では、是正信号は、ムーバの浮上、加速、減速、又は速度のうちの１つ以上を変更し得る。一部の実行形態では、磁気浮上トラックによって発生する運動によって発生する振動を減衰させるために、ムーバ内の磁気軸受及び／又はコイルに是正信号が適用され得る。一部の実行形態では、是正信号は、振動を減衰させるためにエンドエフェクタを上昇又は下降させるよう構成され得るか、又は、上記の任意の組み合わせが使用され得る。このように、是正信号は、システムコントローラが、反応性制振ではなく能動的な制振を実施すること（例えば、搬送中又は搬送後にフィードバックを受信したことに応じて制振を実施すること）を可能にする。［００２９］本開示の態様は、基板移送システム上での搬送中及び搬送後の基板の振動を防止又は低減する技術的利点をもたらす。これにより、基板をロボットに移送するのに要する時間が大幅に短縮されるという技術的利点がもたらされる。したがって、本開示は、システムのスループットを向上させることができる。［００３０］図１Ａ～図１Ｃは、本開示の態様による製造システム１００を示す。図１Ａは、様々な実装形態による製造システム１００の上面図を示す。図１Ｂは、様々な実装形態による製造システム１００の長手方向側面図を示す。図１Ｃは、様々な実装形態による製造システム１００の側面図を示す。［００３１］図１Ａ～図１Ｃを参照すると、移送チャンバ１０２は、少なくとも１つの処理チャンバ（処理チャンバとも呼ばれる）１０４Ａ～Ｌへのアクセスを可能にするように構成された少なくとも１つのポート１０３を含み得る。幾つかの実装形態では、移送チャンバ１０２は、一組のポート１０３を有し得る。各ポートは、移送チャンバ１０２の周囲に配置され且つ移送チャンバ１０２に連結された一組の処理チャンバ１０４Ａ～