在传输中自动晶圆定中方法及设备与流程

在传输中自动晶圆定中方法及设备
1.本技术是申请号为201680053111.6、申请日为2016年7月13日、名称为“在传输中 自动晶圆定中方法及设备”的专利申请的分案申请。
2.相关申请的交叉引用本技术是在2015年7月13日提交的美国临时专利申请第62/191,863号、以及在2016年4 月8日提交的美国临时专利申请第62/320,142号的非临时申请并且要求其权益，其公开内容 通过引用的方式全部并入本文。


背景技术：
1.技术领域
示例性实施例一般地涉及基底处理系统，并且更加具体地涉及对基底处理系统的部件的校准 和同步化。
4.2.相关发展的简要描述基底处理装备通常能够在基底上执行多个操作。基底处理装备通常包括转移室和联接至该转 移室的一个或多个处理模块。基底传输机械手在转移室内使基底在处理模块之间移动，在这 里，不同的操作被执行，诸如，溅射、蚀刻、涂覆、浸泡等。例如，半导体装置制造商和材 料生产商所使用的生产工艺常常需要将基底精确地定位在基底处理装备中。
5.基底的精确定位通常通过将处理模块的位置教导给基底传输机械手来提供。为了教 导处理模块的位置以及为了精确地将基底放置在基底保持位置处，必须知道基底的中心。通 常，自动的基底或者晶圆定中算法需要使用基底中心固定装置，以便将参考基底位置限定在 相对于例如用于保持基底的基底传输装置的端部执行器的零偏心率处，其中，零偏心率是基 底中心的位置与端部执行器的预期中心一致的位置。通常，基底定中固定装置被手动地安装 在端部执行器上并且用作参考表面以便将基底定位在限定作为零偏心率参考的位置处。基底 定中固定装置的手动放置以及基底相对于基底定中固定装置的手动放置可能导致操作者误差 并且导致在基底处理装备内产生颗粒(例如，污染物)。基底定中固定装置的使用也是在大 气下执行的，这意味着基底处理装备内的环境受到干扰，因而减少生产时间。
6.通常，基底传输机械手的教导包括：通过利用被添加至基底处理装备的专用教导传 感器来检测机械手和/或由机械手承载的基底的位置；使用由基底传输机械手承载的仪器化 基底(例如，包括车载传感器或者摄像机)；使用被放置在基底处理装备的处理模块或者其 它基底保持站内的可移除固定装置；使用位于处理模块内或者能够从外部访问的晶圆定中传 感器；使用设置在处理模块外的传感器(例如，摄像机)；或者通过使处理模块内的目标与 基底传输机械手或者由基底传输机械手承载的物体接触。用于教导基底处理装备内的位置的 这些方法可能需要将传感器放置在真空中，可能需要对客户处理装备和/或工具进行更改， 可能不适合于用在真空环境或者高温下，可能需要将传感器目标、镜子或者固定装置放置在 处理装备内，可能会破坏基底处理装备的真空环境，和/或可能需要对
嵌入基底传输机械手 的控制器和/或处理系统的控制器的代码进行软件更改。
7.其它常规的臂温度补偿算法(诸如，在美国预授予公开文献第2013/0180448号和美 国专利第6556887号中所描述的)可以使用在机械手端部执行器或者臂中/上的参考标记以 便在传感器在参考温度与当前温度之间移动时通过比较机械手位置来估算热膨胀量。该常规 方法固有地假定机械手操纵器的上臂和前臂处于稳态状态下，从而使得机械手能够被塑造为 在恒定温度下具有一定的热膨胀系数的线性杆。通常，常规的臂温度补偿算法的限制在于： 对于操纵器连杆处于温度瞬变(诸如，温度上升或者冷却)的情况，其不能准确地补偿位置 误差。这样的温度瞬变情景表示更真实的客户使用情况，因为半导体集群工具能够具有处于 基本上不同的操作温度下的处理模块和负载锁。这些常规的热补偿算法通常也没有考虑到由 于其对连杆角度位置相对于端部执行器位置的非线性灵敏性所导致的臂运动的非线性效应。
8.还要注意的是，在常规的实施方式中，被定义为(其中，r0是在参考温度 下的臂位置，以及r1是通过控制软件计算的新位置)的所估算出的机械手操纵器的相对热 膨胀被看作是具有线性行为并且用于在更加远离机械手中心定位的放置站位置处估算机械手 传输位置校正。
9.将有利的是，在不使用定中固定装置的情况下自动地定中基底，以便在不干扰处理 装备内的环境或者在不需要额外仪器和/或改进基底处理装备的情况下实现在处理装备内将 基底处理位置教导给基底传输机械手。
附图说明
10.结合附图在以下描述中对公开的实施例的前述方面和其它特征进行描述，在附图 中：图1a至图1d是包含公开的实施例的方面的基底处理设备的示意图；图2a至图2e是根据公开的实施例的方面的传输臂的示意图；图3是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图4a是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图4b至图4f是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图5是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图6是根据公开的实施例的方面的流程图；图7是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图8是根据公开的实施例的方面的流程图；图9是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图10是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图11是根据公开的实施例的方面的流程图；图12是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图13是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图14是根据公开的实施例的方面的流程图；图15是根据公开的实施例的方面的图示随着时间变化的基底处理设备臂连杆热
梯度的示例 性图表；图16是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图17是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图18是根据公开的实施例的方面的图示了基底处理设备位置补偿数据的示例性图表；图19是根据公开的实施例的方面的位置计算的示例性框图；图20是根据公开的实施例的方面的流程图；图21是根据公开的实施例的方面的流程图；图22是根据公开的实施例的方面的流程图；图23是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图24是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图25是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图26是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图27是根据公开的实施例的方面的图示了在不同温度下的端部执行器偏移的示例性图表；图28是根据公开的实施例的方面的基底传输设备的一部分的示意图；图29是根据公开的实施例的方面的基底处理设备的一部分的示意图；图30和图31是根据公开的实施例的方面的基底传输设备的示例性端部执行器的示意图；以 及图32是根据公开的实施例的方面的流程图。
具体实施方式
11.参照图1a至图1d，其示出了包括公开的实施例的方面的基底处理设备或者工具的 示意图，如本文中将进一步描述的。尽管将参照附图对公开的实施例的方面进行描述，但应 理解的是，公开的实施例的方面能够以许多形式实施。此外，可以使用任意合适大小、形状 或者类型的元件或者材料。
12.如下面将更详细地描述的，公开的实施例的方面提供基底或者晶圆相对于例如基底 传输端部执行器的自动(例如，没有操作者介入)定中、基底处理设备的基底保持站的自动 定位、以及将基底保持站的位置教导给基底传输设备。要注意的是，术语“基底”和“晶 圆”在本文中可互换使用。同样，当在本文中使用时，术语“基底保持站”是处理模块内的 基底保持站或者基底处理设备内的任何其它合适的基底保持站，诸如例如，负载端口(或者 保持在其上的基底盒体)、负载锁、缓冲站，等。公开的实施例的方面利用基底处理设备中 所采用的现有装备和装置，诸如，基底处理传感器。当在本文中使用时，基底处理传感器是 用于实现自动晶圆定中(awc)的有源晶圆定中传感器、在基底处理期间用于基底的对准 和/或定中的基底对准器和/或其它合适的基底偏心率(例如，相对于端部执行器上的预定基 底保持位置)检测单元。换言之，当使用根据公开的实施例的方面的自动化定中和教导时， 例如，客户在最初购买/配置基底处理设备之后基本上不会产生额外仪器成本。
13.公开的实施例的方面还可以在基本上不对嵌入基底传输设备和/或基底处理设备系统 控制器中的程序代码进行软件更改的情况下实施。例如，公开的实施例的方面可以使
用与基 底传输设备相关联的现有命令，诸如，“拾取和放置”命令和/或“基底对准”命令。公开的 实施例的方面还包括操作环境，诸如，兼容的真空环境(以及大气环境，例如，惰性气体、 经过滤的清洁空气)，因为在处理环境内没有电子部件(例如，线缆、印刷电路板等)。如可 以意识到的，在大气处理环境中，awc中心可以位于大气处理环境内。相应地，公开的实 施例的方面提供如下内容：在自动定中期间的减少的停机时间，和/或在基本上不破坏已经 在基底处理设备内建立的处理环境(例如，真空或者大气环境)的情况下(例如，基底处理 设备及其部件在自动教导处理期间保持密封或者以其他方式与外部环境隔离)对基底传输设 备进行教导。
14.如下面将描述的，公开的实施例的方面提供如下内容：消除通常由限定具有零偏心 率的参考基底位置的常规自动晶圆或基底定中方法(例如，使用定中固定装置)所引起的误 差。公开的实施例的方面通常消除传统上用于自动基底定中的校准步骤和固定装置。公开的 实施例的方面还补偿例如由于基底传输设备与基底保持站之间的热效应所导致的误差，其 中，相应处理模块内的温度在约200℃至约850℃之间的范围内。在一个方面中，相应处理 模块的温度大于大约850℃，而在其它方面中，相应处理模块的温度则小于大约200℃。公 开的实施例的方面还自动地补偿例如由于传感器误差或者延时所引起的滞后效应。
15.参照图1a和图1b，其示出了根据公开的实施例的方面的处理设备，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，但本文中描述的公开的实施例 的方面能够应用于采用机械手操纵器的任何工具站或者应用。在该示例中，工具11090被示 出为群集工具，然而，公开的实施例的方面可以应用于任何合适的工具站，诸如例如，线性 工具站，诸如，在图1c和图1d中示出并且在2013年3月19日公布的名称为“linearlydistributed semiconductor workpiece processing tool”的美国专利第8,398,355号中描述的工 具站，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。工具站11090通常包括大气前端11000、 真空负载锁11010以及真空后端11020。在其它方面中，该工具站可以具有任何合适的配 置。前端11000、负载锁11010以及后端11020中的每一个的部件可以连接至控制器 11091，控制器11091可以是任何合适的控制架构(诸如例如，群集架构控制)的一部分。 控制系统可以是闭环控制器，该闭环控制器具有主控制器、群集控制器以及自主远程控制 器，诸如，在2011年3月8日公布的名称为“scalable motion control system”的美国专利 第7,904,182号中公开的那些控制器，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。在其它方 面中，可以使用任何合适的控制器和/或控制系统。控制器11091包括任何合适的存储器和 (多个)处理器，其包括用于操作本文中描述的处理设备的非暂时性程序代码，以便实现基 底处理设备的基底保持站的自动基底定中和/或自动定位并且将基底保持站的位置教导给基 底传输设备，如本文中描述的。例如，在一个方面中，控制器11091包括嵌入的基底定位命 令(例如，用于确定基底与基底传输设备的端部执行器之间的偏心率)。在一个实施例中， 基底定位命令可以是嵌入的拾取/放置命令，该嵌入的拾取/放置命令使基底以及基底保持在 其上的端部执行器移动经过或者通过一个或多个自动基底定中传感器。控制器被配置为确定 基底的中心和端部执行器的参考位置并且确定基底相对于端部执行器的参考位置的偏心率。 在一个方面中，控制器被配置为接收与端部执行器和/或基底传输设备的传输臂/机械手的一 个或多个特征相对应的检测信号，并且确定例如由于处理模块内的温度所引起的基底传输设 备或者基底传输设备的部件的热膨胀或收缩。
16.如可以意识到的，并且如本文中描述的，在一个方面中，基底站位于处理模块内并 且本文中描述的自动教导发生在该处理模块中，该处理模块在其中具有真空压力环境。在一 个方面中，该真空压力是高真空，诸如，10-5
托(torr)或其以下。在一个方面中，本文中 描述的自动定中和/或教导发生在基底站部件中，例如，该基底站部件位于处于处理安全状 态下(例如，用于处理基底)的处理模块内。用于处理基底的该处理安全状态是处理模块的 状态，其中，处理模块在准备好用于将处理真空或者大气引入到处理模块中的清洁状态下被 密封，或者其是准备好用于将生产晶圆引入到处理模块中的状态。
17.在一个方面中，前端11000通常包括负载端口模块11005和微环境11060，诸如例 如，装备前端模块(efem)。负载端口模块11005可以是工具标准(bolts)接口的开箱 器/装载器，该接口符合用于300mm的负载端口、前端开口、或者底部开口箱/舱以及盒体 的semi标准e15.1、e47.1、e62、e19.5或者e1.9。在其它方面中，负载端口模块可以被 配置为200mm的晶圆或者450mm的晶圆接口或者任何其它合适的基底接口，诸如例如， 更大或者更小的晶圆或者用于平板显示器的平坦面板。尽管在图1a中示出了两个负载端口 模块11005，但在其它方面中，任何合适数量的负载端口模块可以被并入到前端11000中。 负载端口模块11005可以被配置为接收来自高架传输系统、自动导引车辆、人导引车辆、轨 道导引车辆、或者来自任何其它合适的传输方法的基底载体或者盒体11050。负载端口模块 11005可以通过负载端口11040与微环境11060对接。在一个方面中，负载端口11040允许 基底在基底盒体11050与微环境11060之间经过。
18.在一个方面中，微环境11060通常包括任何合适的转移机械手11013，转移机械手 11013包含本文中描述的公开的实施例的一个或多个方面。在一个方面中，机械手11013可 以是轨道安装机械手，诸如例如，在美国专利6,002,840中描述的轨道安装的机械手，其公 开内容通过引用的方式全部并入本文，或者在其它方面中，其可以是具有任何合适配置的任 何其它合适的传输机械手。微环境11060可以在多个负载端口模块之间提供用于基底转移的 受控清洁区域。
19.真空负载锁11010可以位于微环境11060与后端11020之间并且连接至微环境11060 和后端11020。再次要注意的是，当本文中使用时，术语“真空”可以表示高真空，诸如， 10-5
托或其以下，基底在该真空下被处理。负载锁11010通常包括大气槽阀和真空槽阀。这 些槽阀可以提供环境隔离，环境隔离用于在从大气前端装载基底之后排空负载锁，并且用于 在使锁与惰性气体(诸如，氮气)通气时维持传输室中的真空。在一个方面中，负载锁 11010包括对准器11011以用于使基底的基准点与用于处理的期望位置对准。在其它方面 中，真空负载锁可以位于处理设备的任何合适位置中并且具有任何合适的配置和/或度量装 备。
20.真空后端11020通常包括传输室11025、一个或多个处理站或者模块11030、以及任 何合适的转移机械手或者设备11014。转移机械手11014将在下面被描述并且可以位于传输 室11025内以便在负载锁11010与各种处理站11030之间传输基底。处理站11030可以通过 各种沉积、蚀刻、或者其它类型的处理来在基底上操作以便在基底上形成电路或者其它期望 结构。典型的处理包括但不限于使用真空的薄膜处理，诸如，等离子蚀刻或者其它蚀刻处 理、化学气相沉积(cvd)、电浆气相沉积(pvd)、植入(诸如，离子植入)、度量、快速 热处理(rtp)、干式剥离原子层沉积(ald)、氧化/扩散、氮化物的形成、真空石印术、磊 晶术
(epi)、引线接合器和蒸发、或者使用真空压力的其它薄膜处理。处理站11030连接至 传输室11025以便允许将基底从传输室11025传递至处理站11030，并且反之亦然。在一个 方面中，负载端口模块11005和负载端口11040基本上直接联接至真空后端11020，以使得 安装在负载端口上的盒体11050大体上直接(例如，在一个方面中，至少省略微环境 11060；而在其它方面中，还省略真空负载锁11010，以便使得按照类似于真空负载锁11010 的方式将盒体11050抽空至真空)与转移室11025的真空环境和/或处理站11030的处理真 空对接(例如，处理真空和/或真空环境在处理站11030与盒体11050之间延伸且由其共 有)。
21.现在参照图1c，其示出了线性基底处理系统2010的示意性平面图，其中，工具对接 区段2012安装至传输室模块3018以便使得对接区段2012大体上面朝(例如，向内)传输 室3018的纵向轴线x但从其偏移。传输室模块3018可以通过将其它传输室模块3018a、 3018i、3018j附接至接口2050、2060、2070而在任何合适的方向上延伸，如在美国专利第 8,398,355号中描述的，其之前通过引用的方式并入本文。每个传输室模块3018、3019a、 3018i、3018j包括任何合适的基底传输装置2080，基底传输装置2080可以包括本文中描述 的公开实施例的一个或多个方面，以用于在整个处理系统2010中传输基底并且使基底进出 和离开例如处理模块pm(在一个方面中，其大体上类似于上文描述的处理站11030)。如可 以意识到的，每个室模块都能够保持隔离的或者受控的环境(例如，n2、清洁空气、真 空)。
22.参照图1d，其示出了示例性处理工具410的示意性立视图，诸如，可以沿着线性传 输室416的纵向轴线x截取。在图1d中示出的公开的实施例的方面中，工具对接区段12 可以代表性地连接至传输室416。在该方面中，对接区段12可以限定工具传输室416的一 端。如在图1d中看到的，传输室416可以具有另一工件入口/出口站412，例如，在与对接 站12相对的端部处。在其它方面中，可以设置用于从传输室插入/移除工件的其它入口/出口 站。在一个方面中，对接区段12和入口/出口站412可以允许从工具上装载和卸载工件。在 其它方面中，可以从一端将工件装载到工具中并且从另一端将其移除。在一个方面中，传输 室416可以具有一个或多个转移室模块18b和18i。每个室模块都能够保持隔离的或者受控 的环境(例如，n2、清洁空气、真空)。如之前指出的，在图1d中示出的传输室模块18b 和18i、负载锁模块56a和56、以及工件站的配置/设置仅仅是示例性的，并且在其它方面 中，传输室可以具有按照任何期望模块设置的方式设置的更多或者更少的模块。在所示的方 面中，站412可以是负载锁。在其它方面中，负载锁模块可以位于端部入口/出口站(类似 于站412)之间，或者邻接的传输室模块(类似于模块18i)可以被配置为作为负载锁操 作。
23.同样如之前指出的，传输室18b和18i具有位于其中的一个或多个对应的传输设备 26b和26i，其可以包括本文中描述的公开的实施例的一个或多个方面。相应传输室模块 18b和18i的传输设备26b和26i可以协作以便在传输室中提供线性分布的工件传输系统。 在该方面中，传输设备26b(其可以大体上类似于在图1a和图1b中图示的群集工具的传 输设备11013和11014)可以具有一般的scara臂(选择顺应性装配机械手臂)配置(但 在其它方面中，传输臂可以具有任何其它期望的设置，诸如例如，在图2b中示出的线性滑 动臂214或者具有任何合适的臂连杆机构的其它合适的臂)。臂连杆机构的合适示例可以在 如下文献中找到：例如，2009年8月25日公布的美国专利第7,578,649号、1998年8月18 日公布的第5,794,487号、2011年5月24日公布的第7,946,800号、2002年11月26日公布 的第6,485,250号、2011年2月22日公布的第7,891,935号、2013年4月16日公布的第 8,419,341号、以及
2011年11月10日提交的名称为“dual arm robot”的美国专利申请第 13/293,717号和2013年9月5日提交的名称为“linear vacuum robot with z motion andarticulated arm”的第13/861,693号，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。在公开的 实施例的方面中，至少一个转移臂可以源自常规的scara类型的设计，其包括上臂、带驱 动前臂、以及带约束端部执行器，或者源自伸缩式臂或者任何其它合适的臂设计。转移臂的 合适示例可以在如下文献中找到：例如，2008年5月8日提交的名称为“substrate transportapparatus with multiple movable arms utilizing a mechanical switch mechanism”的美国专利 申请第12/117,415号、以及2010年1月19日提交的美国专利第7,648,327号，其公开内容 通过引用的方式全部并入本文。转移臂的操作可以独立于彼此(例如，每个臂的延伸/缩回 独立于彼此)，转移臂的操作可以通过空转开关进行，或者可以在操作上按照任何合适的方 式进行链接以便使得臂共享至少一个共同驱动轴线。在另外的其它方面中，传输臂可以具有 任何其它期望的设置，诸如，蛙腿臂216(如2a)配置、跳蛙臂217(图2d)配置、两侧 对称臂218(图2c)配置等。在另一方面中，参照图2e，转移臂219至少包括第一铰接臂219a和第二铰接臂219b，其中，每个臂219a和219b包括端部执行器219e，端部执行器 219e被配置为将至少两个基底s1和s2并排地保持在共同转移平面中(端部执行器219e的 每个基底保持位置共享共同驱动器以用于拾取和放置基底s1和s2)，其中，基底s1和s2 之间的间隔dx与并排的基底保持位置之间的固定间隔相对应。传输臂的合适示例能够在如 下文献中找到：2001年5月15日公布的美国专利第6,231,297号、1993年1月19日公布的 第5,180,276号、2002年10月15日公布的第6,464,448号、2001年5月1日公布的第 6,224,319号、1995年9月5日公布的第5,447,409号、2009年8月25日公布的第7,578,649 号，1998年8月18日公布的第5,794,487号、2011年5月24日公布的第7,946,800号、 2002年11月26日公布的第6,485,250号、2011年2月22日公布的第7,891,935号、以及 2011年11月10日提交的名称为“dual arm robot”的美国专利申请第13/293,717号和2011 年10月11日提交的名称为“coaxial drive vacuum robot”的第13/270,844号，其公开内容 通过引用的方式全部并入本文。在一个方面中，公开的实施例的方面被并入到线性传输载具 的传输臂中，诸如例如，在美国专利第8,293,066号和第7,988,398号中描述的那些，其公开 内容通过引用的方式全部并入本文。
24.在图1d中示出的公开的实施例的方面中，传输设备26b的臂可以被设置为提供所谓 的快速交换设置，从而允许传输装置在拾取/放置位置处快速地交换晶圆(例如，从基底保 持位置拾取晶圆并且然后立即将晶圆放置到相同的基底保持位置)。传输臂26b可以具有任 何合适的驱动区段(例如，同轴地设置的驱动轴、并排的驱动轴、水平邻近的马达、垂直堆 叠的马达等)，以用于给每个臂提供任何合适数量的自由度(例如，围绕肩部和肘关节独立 地旋转以及z轴线运动)。如在图1d中看到的，在该方面中，模块56a、56、30i可以有间 隙地位于转移室模块18b和18i之间并且可以限定合适的处理模块、(多个)负载锁ll、 (多个)缓冲站、(多个)度量站、或者(多个)任何其它期望的站。例如，间隙化模块 (诸如，负载锁56a和56以及工件站30i)可以分别具有静止工件支撑件/搁架56s1、 56s2、30s1、30s2，该固定工件支撑件/搁架56s1、56s2、30s1、30s2可以与传输臂协作 以便实现传输或者使工件沿着传输室的线性轴线x通过传输室的长度。举例来说，可以通 过对接区段12将(多个)工件装载到传输室416中。(多个)工件可以由对接区段的传输臂 定位在负载锁模块56a的(多个)支撑件上。在负载锁模块56a中，可以通过模块18b中 的传输臂26b来使(多个)工件在负
载锁模块56a与负载锁模块56之间移动，并且利用臂 26i(在模块18i中)使其按照相似且连续的方式在负载锁56与工件站30i之间移动，并且 利用模块18i中的臂26i使其在站30i与站412之间移动。该过程可以完全地或者部分地颠 倒以便使(多个)工件在相反方向上移动。因此，在一个方面中，可以使工件沿着轴线x 在任何方向上移动并且沿着传输室移动至任何位置，并且可以被装载至与传输室连通的任何 期望模块(处理模块或者其它模块)或者从该任何期望模块上被卸载。在其它方面中，在传 输室模块18b和18i之间可以不设置具有静态工件支撑件或者搁架的间隙化传输室模块。在 这些方面中，邻接的传输室模块的传输臂可以直接将工件从端部执行器或者一个传输臂传递 至另一传输臂的端部执行器以便使工件移动通过传输室。处理站模块可以通过各种沉积、蚀 刻、或者其它类型的处理而在基底上操作以便在基底上形成电路或者其它期望结构。处理站 模块连接至传输室模块以便允许基底从传输室被传递至处理站，并且反之亦然。美国专利第 8,398,355号中描述了与在图1d中描绘的处理设备具有相似的一般特征的处理工具的合适示 例，其之前通过引用的方式全部并入本文。
25.现在参照图3，其图示了任何合适的处理工具390的一部分的示意图。在此，处理工 具390基本上类似于上文所描述的一个或多个处理工具。处理工具390大体上可以包括传输 机械手130、至少一个静态检测传感器(例如，诸如，自动晶圆定中(awc)传感器199a 和199b)、以及机械手控制器(在一个方面中，其是控制器11091)，例如，以上内容形成自 动基底定中及站教导设备300。尽管为了示例性目的在图3中示出了两个传感器199a和 199b，但在其它方面中，处理工具可以具有多于或者少于两个的传感器。图3还示出了处 理工具390的示例性处理模块325。在图3中，传输机械手330完全是示意性地呈现，并且 如之前所指出的，机械手330可以具有任何期望配置。机械手330被示出为在其上保持基底 s，以用于传输至处理模块325(其基本上类似于上文所描述的处理站11030、pm)。处理模 块325具有基底保持站315，基底保持站315限定预定的中心位置sc。期望的是，当定位 在保持站315中时，基底s的中心基本上与站中心sc一致。在其它方面中，基底站可以由 处理设备的任何期望部分限定，其中，基底可以由机械手定位。在图3中示出的相对于机械 手330的基底位置和/或保持站315以及(多个)传感器199a和199b仅是示例性的。在其 它方面中，基底保持站和(多个)传感器可以根据需要相对于传输机械手进行定位。在图3 中，如下文将描述的，基底传输机械手330、传感器199a和199b以及控制器11091被示出 为被连接以便形成在传输中(on the fly)(例如，在基底传输移动期间)的基底定中系统， 其能够在机械手沿着传输路径p将基底传输至保持站315时至少确定保持在机械手端部执行 器395上的晶圆或者基底保持站395s(图4a)上的基底s的偏心率，并且生成定中因子以 用于调节传输机械手330的位置，从而确保机械手将基底s放置在基底站中心sc上。如本 文中描述的，机械手330的热膨胀和/或收缩也被确定，以便使得至少基于机械手330的热 膨胀和/或收缩来执行对基底s的定中。同样如在图3中示出的，在一个方面中，处理工具 390可以包括对准器或者自动晶圆定中站362。在一个方面中，控制器11091可以使用由对 准器362提供的或者源自对准器362的信息或者数据(例如，基底直径、基准点f位置等) 来实现在传输中的自动基底定中。
26.如可以意识到的，基底传输机械手330连接至控制器11091并且与控制器11091通信 以便使得控制器11091可以控制基底传输机械手330的移动，以便按照已知的和受控的方式 将机械手端部执行器395(尤其是端部执行器395的预定端部执行器中心或者参考位
置 395c)带到处理工具390中的任何期望位置。例如，基底传输机械手330可以具有期望的 位置确定装置(例如，诸如，位置或者马达编码器331)，该期望的位置确定装置连接至控 制器11091并且将合适的信号发送至控制器11091以使得控制器11091能够在与机械手330 相关联的任何期望参考系统中限定端部执行器中心395c的位置坐标和动量限定参数。例 如，机械手330可以可枢转地安装以便允许整个主体围绕肩部旋转轴线z旋转并且可以铰接 以便使端部执行器中心395c至少按照径向方式相对于肩部旋转轴线z移动。基底传输机械 手330的编码器331连接至控制器11091以便识别机械手马达实现移动的相对移动或者绝对 移动。另外，控制器11091被编程以便转化编码器数据并且(与在控制器中被编程的机械手 的几何信息组合)生成端部执行器中心395的位置坐标和惯性参数。因此，控制器11091在 任何给定时间都知道端部执行器中心395c的位置坐标(在期望的坐标参考系中)、以及端 部执行器的任何目的地的位置(例如，基底站的中心sc)。
27.在一个方面中，对准器362可以是任何合适的基底对准器。在一个方面中，对准器 362位于设备的前面或者大气区段11000中(见图1)，但在其它方面中，对准器可以位于设 备中的任何期望的位置中。如下文件中公开了合适的对准器的示例：名称为“high speedaligner apparatus”的美国专利第8,545,165号，其全部内容通过引用的方式并入本文。如之 前所指出的，对准器362可以具有(多个)合适的传感器，诸如，透射型传感器，其能够检 测基底s上的基准点f。如可以意识到的，基准点f用于识别与一个或多个处理模块的处理 特性相关的基底s的期望对准。例如，在图3中示出的处理模块325可以能够在基底s上执 行给定处理，该给定处理需要基底具有特定方位。例如，当基底s处于对准器中时，对准器 362可以将基底s定位为使得当随后在基底保持站315中由基底传输机械手330传输和放置 时，基底s具有期望的方位。在其它方面中，对准器165可以识别控制器11091的位置信息 以便使得控制器11091控制基底传输机械手330以将基底s放置在处理模块325中具有期望 的方位。由对准器362确立的基底的方位将基底的基准点f定位在已知的位置中。将基底的 基准点的已知位置传达至控制器11091。控制器11091被编程为：当基底315由端部执行器 395传输时，从对准器362所提供的基准点位置信息来相对于端部执行器395确立基准点f 的预期位置。端部执行器395上的预期基准点位置可以由控制器11091用于实现自动晶圆定 中，例如，使用传感器199a和199b来识别基底s上的至少两个点。
28.在一个方面中，控制器11091可以被编程为监测和记录处理工具390和基底s的各 种临时数据，以用于实现自动晶圆定中。如可以意识到的，基底s的尺寸特性可以随着环境 状态(尤其是温度)而发生变化。例如，基底315在处理期间经受到温度变化时可能会经历 热膨胀和收缩。在一个方面中，控制器11091被配置为在基本上脱离关于基底s的先前位置 和温度的数据的情况下按照任何合适的方式(诸如，通过检测沿着基底的边缘的充足数量的 点(例如，三个或者更多个))来确定基底的中心。在其它方面中，控制器11091可以具有 关于基底的先前位置的信息、以及基底在其先前位置中可能经受到的环境温度的信息、以及 暴露时间和任何其它相关信息。例如，基底s可能在某一先前时间已从烘烤模块上被移除 (该烘烤模块在一定温度下被放置在传输容器中并且被保持在此一段时间)，并且然后被装 载到具有某一前端温度的处理工具390中。控制器11091存储器因此可以将关于温度的数据 保持在处理工具390的多个区域中(基底s可以通过处理工具390被传输或者基底s被保持 在其中)以及半导体制造设施的其它期望部分中。例如，温度信息可以被储存在控
制器 11091中以用于传输容器11050(图1)，基底在该传输容器11050中被传输至设备。温度信 息可以被储存用于前部区段11000(见图1)、负载锁11010、以及可以用于缓冲基底的任何 缓冲站(未示出)。类似地，在真空区段11090中，如可以意识到的，热信息(诸如，辐射 表面或者热吸收表面(例如，加热板、冷却板等)的温度)也可以由控制器11091储存，控 制器170还可以监测和储存基底的热信息，诸如，位置和时间。因此，在示例性实施例中， 控制器11091可以在其存储器中具有用于期望参数的数据以便在期望时期内(诸如，当经过 传感器199a和199b时)充分地限定基底s的热状态。例如，控制器可以具有合适的热平 衡算法以便在给定时间(诸如，在通过对准器362测量半径时以及在经过传感器199a和 199b时)合适地确立基底的热状态(即，温度)。在替代实施例中，控制器可以从期望的外 部存储器位置访问用于识别基底的热状态的数据。在另外的其它替代实施例中，基底的热状 态可以直接由合适的装置(诸如，光学温度计)测量。关于基底的温度的数据可以被传达至 控制器以用于确定由于基底的热状态引起的基底s的尺寸变化。在其它方面中，可以独立于 基底的温度来确定基底s的中心，诸如，通过利用例如传感器199a和199b来检测基底的 边缘上的至少三个点并且基于该至少三个确定的点来确定中心。
29.仍参照图3，传感器199a和199b可以具有任何合适的类型，诸如，透射型传感器 或者反射传感器，其能够在通过基底传输机械手330使基底移动通过传感器时检测基底315 的存在。在示例性实施例中，传感器199a和199b可以分别具有光束源和检测器，该光束 源和检测器在其检测或者没能检测到光束时会产生恰当的信号。传感器199a和199b可以 定位为相对于基底的传输路径p偏移，以便使得基底边缘经过一个或多个传感器199a和 199b且由其检测。为了示例的目的，基底s的传输路径p在图3中被示出为基本上径向的 路径(即，该路径延伸通过基底传输机械手330的肩部旋转轴线z)。在其它方面中，基底 s可以具有任何期望的传输路径。例如，该路径可以是偏移径向路径p但大体上平行于径向 路径p的直线路径p，而在其它方面中，该路径可以是拱形路径。在其它方面中，该路径可 以偏移径向路径p并且相对于径向路径p呈期望角度。传感器199a和199b可以可选地定 位为具有提高的灵敏性以用于检测物体边缘，如在美国专利第6,990,430号中所描述的，其 全部内容通过引用的方式并入本文。
30.在一个方面中，一个或多个传感器199a和199b相对于传输路径p的位置可以基于 端部执行器395上的基底315的预期方位(即，基于基准点f的预期位置)，并且因此基于 与处理模块325(基底待被传输至该处理模块)相关联的基底方位参数。当处理模块和机械 手被安装时，可以在设立设备时确定待被传输至给定处理模块的基底的预期方位。在传输中 的自动基底定中传感器199a和199b相应地可以相对于传输路径p进行定位，以便确保在 机械手端部执行器395上的预期基底方位下取决于与给定处理模块相关联的方位参数，基准 点f预计不会处于由传感器限定的排出区域内。
31.在一个方面中，控制器11091被配置为通过使用一个或多个传感器199a和199b按 照在如下文件中描述的方式相对于端部执行器395的参考位置395c来确定基底s的中心位 置：例如，2006年1月24日公布的美国专利第6,990,430号、以及2011年4月12日公布 的第7,925,378号，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。在其它方面中，控制器 11091被配置为按照任何合适的方式相对于端部执行器395的参考位置395c来确定基底s 的中心位置，诸如，按照在如下文献中描述的方式：1989年4月4日公布的美国专利第 4,819,167号、
以及1999年11月9日公布的第5,980,174号，其公开内容通过引用的方式全 部并入本文。
32.如上文所描述的，控制器11091还被配置为在自动地定中基底以将基底拾取和放置在 基底保持站315处时确定基底传输设备395的热膨胀和/或收缩。在一个方面中，参照图 4a，端部执行器395是设置有一个或多个基准或者中心确定性特征401和402的自定中端 部执行器，该一个或多个基准或者中心确定性特征401和402按照任何合适的方式与端部执 行器构成整体(形成为单件式统一构件)或者被安装至端部执行器以用于实现对端部执行器 参考点位置的确定。尽管本文参照端部执行器395对基准特征401和402进行了描述，但应 理解的是，在其它方面中，基准特征可以位于基底传输机械手330的任何合适部分上，诸 如，在臂连杆上。一个或多个基准特征401和402是相对于端部执行器395的参考位置 395c(在图4a中也被表示为位置xc和yc)并且因此相对于端部执行器的每个空间位置来 确定。例如，一个或多个基准特征401和402独立于端部执行器395以及基准特征401和 402的温度而与参考位置395c具有固定的预定关系，如本文将更加详细地描述的。在一个 方面中，端部执行器395(包括一个或多个基准特征401和402)在例如高温下(诸如，在 上文所描述的上限温度范围内(例如，约850℃或者更大))尺寸是稳定的，因为端部执行 器395材料具有基本上有限的热膨胀和收缩。在一个方面中，端部执行器395以及一个或多 个基准特征401和402包括矾土或者在高温下具有基本上有限的热膨胀和收缩量的其它合适 的材料。还应理解的是，端部执行器和基准特征材料在低于约850℃的温度下在尺寸上也是 稳定的。要注意的是，尽管描述了高温以及端部执行器395的热膨胀，但应理解的是，公开 的实施例的方面可应用于，例如，约500℃的中等基底处理温度以及约200℃的低处理温 度。
33.在一个方面中，参照图3和图4a，一个或多个基准特征401和402被成形为并且被 定位在例如端部执行器395上或者在基底传输设备330的任何其它合适的位置处，以便在基 底传输设备330的转移臂330a(例如，在传输中)经过传感器199a和199b的运动499期 间由自动基底或者晶圆定中传感器(诸如，一个或多个传感器199a和199b)检测，其中， 该运动是如下运动中的一个或多个：径向延伸/缩回运动(例如，r运动)、旋转运动(例 如，θ运动)、或者任何合适的直线或者弯曲运动。在一个方面中，基准特征401和402还 相对于保持在端部执行器395上的基底s进行定位，以便使得在通过端部执行器395保持或 者承载基底s时通过传感器199a和199b来感测基准特征401和402。例如，端部执行器 395的基底保持站395s未被一个或多个基准特征401和402阻挡。还要注意的是，一个或 多个基准特征401和402未被端部执行器395保持的基底s阻挡。在一个方面中，基准特征 401和402设置在基底传输机械手330上，与基底保持站395s分离且不同。在一个方面 中，如能够在图3中看到的，一个或多个基准特征401'位于基底传输设备330的臂330a 上。例如，在一个方面中，端部执行器395通过用于将端部执行器联接至臂330a的连杆的 腕片395wr或者其它合适的机械接口而联接至臂330a。在一个方面中，腕片395wr限定 基底传输设备臂330a的腕部轴线并且包括联接支撑件或者底座，端部执行器395附接至该 联接支撑件或者底座。
34.如可以意识到的，基底s可以保持在端部执行器上位于定中位置中(例如，基底的 中心与端部执行器参考点395c一致)或者位于偏心位置中(例如，基底的中心不与端部执 行器参考点一致)。传感器199a和199b被配置为在端部执行器395的运动499期间的在传 输中检测基底经过相应传感器199a和199b的过渡点421-422以及基准特征经过相应传感 器199a和199b的过渡点425-428。如可以意识到的，基底s可以静置在端部执行器395 上，其
中，在基底中心wc与端部执行器参考点395c之间具有任意偏心率e。如本文所描 述的，基准特征401和402与端部执行器395的参考点395c之间的预定确定关系提供如下 内容：独立于任何教导固定装置提供对基底中心偏移(例如，偏心率e)的识别、当基底传 输机械手330(例如，至少机械手的臂330a)处于热位移(例如，膨胀或者收缩)下时提 供对端部执行器中心或者参考位置395c的识别、提供相对于传感器199a和199b的端部执 行器中心或者参考位置395c的识别，从而使得可以识别和教导站保持位置sc，并且在检测 与相应传感器过渡点421-428相关联的机械手395位置时使滞后效应(例如，传感器延时) 最小化。
35.基准特征401和402的每一个具有已知的预定形状，该已知的预定形状限定独特确 定方案以用于检测由传感器199a和199b扫描的相对于端部执行器参考点395c的相应边缘 或者过渡点425、426、427、428。该已知的预定形状由传感器199a和199b检测或者感 测，以便在热膨胀/收缩之前确定端部执行器参考点395c的位置xc和yc并且在热膨胀/收 缩之前确定端部执行器参考点395的位置。在一个方面中，传感器199a和199b定位在处 理工具390中以便使得在端部执行器行进经过传感器199a和199b时每个传感器偏移至端 部执行器395的纵向中心线cl。在此，传感器199a和199b位于中心线cl的相对侧上， 而在其它方面中，可以存在位于中心线cl的共同侧上的一个或多个传感器。
36.在图4a中图示的方面中，存在两个基准特征401和402从端部执行器395的相对侧 向侧延伸或者悬垂(其中，侧向通常是x方向并且纵向轴线由端部执行器中心线cl限 定)，而在其它方面中，可以存在多于或者少于两个基准特征401和402。例如，参照图 4b，在一个方面中，仅仅存在单个基准特征401设置在端部执行器395的单个侧向侧上 (例如，从其延伸或者悬垂)。在其它方面中，端部执行器395包括设置在共同侧向侧或者 相对侧向侧上的补充基准特征。例如，参照图4c，参考基准401和402'位于端部执行器395 的共同侧向侧上，其中，基准特征401和402'通过使用一对过渡点425'、426'以及427、428 来提供补充端部执行器参考点395c位置确定，其中，补充基准特征401和402'的每一个用 于补充基准特征中的另一个并且提供相应独特确定方案以用于确定端部执行器参考点395c 位置xc和yc，其可以如本文所描述的那样进行组合并且平均化以便增加位置确定的准确 性。尽管补充参考基准特征401和402'被图示为在端部执行器395的共同侧向侧上，但在其 它方面中，补充基准特征可以位于端部执行器的相对侧向侧上。在其它方面中，参照图4d 和图4e，端部执行器395包括一个或多个基准特征403，其中，基准特征403被形成为内部 基准特征，诸如，端部执行器395中的孔径(例如，槽或者孔)。一个或多个基准特征403 具有任何合适的形状和配置以便按照基本上类似于本文所描述的方式实现对端部执行器参考 点395c的位置xc和yc的确定。例如，一个或多个基准特征403可以是单个特征或者多个 特征403a和403b，该单个特征或者多个特征403a和403b成形为在一个或多个方向上被 扫描以便确定该特征的位置和大小，其中，控制器然后使用其形状和大小来确定端部执行器 的热膨胀或者收缩以及端部执行器参考点395c的位置xc和yc。在一个方面中，一个或多 个基准特征403的形状和大小设置为在基底转移机械手330的移动期间按照类似于本文针对 基准特征401和402所描述的方式被扫描。在一个方面中，如本文所描述的热效应是独立于 晶圆偏心率的确定而被确定，并且可以是利用位于臂330a、端部执行器395、以及/或者腕 片395wr上任何地方的不同基准特征来感测。例如，在一个方面中，一个或多个内部基准 特征403、403a、403b的至少一部分与外部基准特征相对应，诸如，端部执行器395的边 缘395eg。例如，基准特征
过渡点421-428时的速度效应，所以可能存在滞后效应(例如，在传感器199a和199b信 号中)。例如，由于传感器199a和199b感测至少过渡点425-428中的一个或多个的时间与 控制器11091接收到传感器信号的时间之间的延迟，所以较高的传输臂330a速度会导致较 大的变化效应。在一个方面中，该滞后效应是通过将例如在不同速度下与相应过渡点425
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428的检测信号相对应的传输臂330a的径向延伸位置编码器值进行组合来解决。但臂330a 的径向延伸是被用作示例，在其它方面中，从编码器331获取的臂330a的位置信息可以是 与任何合适的坐标系相对应的任何合适的位置数据。例如，传输臂330a以第一速度传输延 伸至基底保持站315中以放置基底s并且在放置了基底s之后以第二速度从基底保持站315 缩回，第二速度不同于第一速度。控制器11091接收针对传输臂330a的延伸经过和缩回经 过的过渡点425-428数据，其中，例如，端部执行器经过传感器199a和199b，并且编码器 331将位置值/数据发送至与过渡点425-428数据相对应的控制器11091。控制器11091配置 为将来自编码器331的与针对延伸经过和缩回经过的过渡点425-428数据相对应的位置值/数 据进行组合并且使其平均化以便补偿滞后效应。如可以意识到的，可以将多次延伸经过和缩 回经过进行组合且使其平均化以便大体上减小或者消除滞后效应。尽管针对上文所描述的滞 后补偿示例对臂330a的径向延伸进行了描述，但在其它方面中，臂330a可以沿着任何合 适的路径在不同的方向上以不同的速度经过传感器，其中，将与传感器过渡点相对应的位置 数据进行组合且使其平均化以便补偿滞后效应。
40.仍参照图4a，将对公开的实施例的方面的示例性操作进行描述。如上文所描述的， 常规的自动晶圆或者基底定中算法使用基底定中固定装置来将参考晶圆位置限定在零偏心率 处。在公开的实施例的方面中，基准特征401和402与在零偏心率处的晶圆位置(例如，端 部执行器参考点395c的位置)具有预定确定关系。这样，从基准特征401和402获取的测 量值就限定端部执行器参考点395位置xc和yc。在基准特征401和402经过相应传感器 199a和199b时由一个或多个传感器199a和199b检测到的过渡点425-428被测量作为基 底传输机械手330编码器331在相应传感器199a和199b检测每个过渡点425-428的瞬间 报告的端部执行器位置。在一个方面中，端部执行器参考点395c的位置xc和yc是在与对 被保持在端部执行器395上的基底s的偏心率确定基本上同时的情况下(例如，在端部执行 器、基准特征和/或基底经过传感器199a和199b的相同经过上或者单次经过上)被确定 的。
41.在一个方面中，在预定校准或者参考温度tref下对本文所描述的自动基底定中和站 教导设备300进行校准，以便使得在基准特征401-402经过一个或多个传感器199a和199b 时使基底传输机械手330的至少编码器数据与端部执行器参考点395c相互关联。校准温度 可以是任何合适的温度，诸如，例如，使基底传输臂330免于热膨胀或者收缩的温度以及/ 或者使得将基底保持站315教导给基底传输设备330的温度。在其它方面中，校准温度是热 膨胀或者收缩的量对于基底传输设备330而言是已知的温度。在一个方面中，为了校准自动 基底定中和站教导设备300，使基底传输机械手所处的环境达到校准温度(图6，框600)。 例如，基底传输机械手330在传输室内移动至基底保持站315位置。在基底传输机械手330 移动至基底保持站315时，端部执行器395(例如，(多个)基准特征)移动经过一个或多 个传感器199a和199b(图6，框605)。例如，一个或多个传感器199a和199b在过渡点 425-428处检测一个或多个基准特征401和402的前缘和后缘(图6，框610)。在每个过渡 点425-428处，一个或多个传感器199a和199b给控制器11091发送信号以指示出现了相 应过渡点
425-428(图6，框615)，并且响应于该信号，基底传输机械手330的编码器给控 制器11091发送信号以指示基底传输机械手330的位置(例如，控制器11091响应于过渡点 检测而接收编码器数据)(图6，框620)。控制器基于与过渡点425-428相对应的编码器数 据以及基准特征401和402与端部执行器参考点395c之间的已知确定关系按照任何合适的 方式来确定端部执行器参考点395c的位置xc和yc(例如，在零偏心率处的基底位置)， 以便使得基底传输机械手330的编码器数据(以及例如，径向延伸位置)与端部执行器参考 点395c(例如，控制器已知端部执行器参考点的位置xc和yc)相互关联(图6，框 625)。在一个方面中，控制器11091使用例如关于过渡点427和428以及参考基准401的如 下方程式来确定位置xc和yc，并且参照图4a和图7：r1 sinγ1＝r2 sinγ2，其中，其中，yc＝r
ct
r2 cosγ2，以及xc＝r2 sinγ2其中，r1和r2分别是基准特征401和402所限定出的虚拟圆圈vrw1和vrw2的半径；γ 1和γ2是至虚拟圆圈vrw1和vrw2上的过渡点427和428的相应角度；并且δr是臂在 过渡点427和过渡点428处的径向延伸之间的差异。可以对用于参考基准402的过渡点425 和426执行类似计算并且将其与对过渡点427和428的计算结果平均化以便增加校准的准确 性。
42.再次，应理解的是，取决于基准特征401和402的几何配置，也可以应用其它方案/ 方程式。如可以意识到的，对自动基底定中和站教导设备300的校准是在例如设立工具时或 者在基底传输装置被更换时被执行，并且一旦基底处理设备处于处理安全的状态下时(例 如，使密封的处理设备内的温度达到基底处理温度时)就不需要被执行。此外，为过渡点425-428中的至少一个确定基底传输臂330a在校准温度下的径向延伸r
ct
，然而，在其它方 面中，在基底传输臂的延伸不是径向的情况下，通过控制器11091来记录用于过渡点425
‑ꢀ
428中的至少一个的基底传输的x坐标和y坐标(或者基底传输机械手在任何其它合适的 坐标系统中的坐标)并且使其与过渡点425-428相互关联。
43.如上文所指出的，基底处理装备(诸如例如，基底传输机械手330)上的温度效应可 能是例如将基底s放置在基底保持站315和从其上拾取基底s时的准确性误差的源头。例 如，基底传输机械手的热膨胀和/或收缩是利用基底传输机械手330的臂330a的位置数据 (该位置数据与在从基底保持站(诸如，基底保持站315(图3))拾取基底s和将基底s放 置至该基底保持站期间的基准特征401和402的过渡数据相对应)同步地(在一个方面中基 本上与基底处理同时地)被补偿。在一个方面中，基底处理模块325(以及其部件，诸如， 基底保持站315)上的热效应也通过如下方式得到补偿：例如，将可配置刻度储存在控制器 11091中，这使得基底处理模块325的热膨胀/收缩与基底传输设备330的热膨胀/收缩相 关。在一个方面中，控制器基于如本文所描述的基底传输设备330的热膨胀/收缩的已知值 来估算基底处理模块325的热膨胀/收缩的值。例如，臂330a的热膨胀/收缩可以用作温度 传感器来估算基底处理模块325的膨胀/收缩，其间的相互关系可以在可配置刻度中表明。
44.如可以意识到的，在基底处理装备的处理温度改变时，由于基底传输设备330(诸 如，传输臂395)的热膨胀或者收缩，所以基准特征401和402的所检测到的过渡点425
‑ꢀ
428相对于基底传输机械手330的位置漂移。这样，能够通过将基底传输设备330的位置数 据与其在校准温度tref下的相对值作比较来测量所产生的热膨胀或者收缩效应。参照图 9，除了在例如由于温度效应而存在变形时之外，端部执行器参考点395c的位置应该是独 特的。若需要，为了量化例如基底传输臂330a的感温变形的效应，则能够在校准温度t
ref
下测量位置xc和yc并且将该位置储存作为校准程序的一部分(如上文所指出的)。当基底 传输机械手在任意温度t下延伸至基底处理模块325的基底保持站315或者从其缩回时，可 以按照如下来计算温度的效应：(δx(t)，δy(t))＝(xc(t)-xc(t
rep
))，(yc(t)-yc(t
ref
))其中，所测量的变形按照任何合适的方式被包含在晶圆偏移测量值和校准值中，以便使得将 晶圆中心wc放置为与站位置sc对准。在一个方面中，δx(t)、δy(t)可以用于确定如本 文所描述的在基底处理模块325上的热效应。例如，在一个方面中，基底传输机械手330利 用端部执行器395从任何合适的基底保持站处拾取基底s(图8，框800)。要注意的是，在 一个方面中，热补偿是在端部执行器未保持基底s的情况下被执行的(例如，图8的框800 是可选的)并且可以是在基底处理之前或者期间被执行。例如，基底传输机械手330在传输 室或者其它受控环境内移动至基底保持站315位置。在基底传输机械手330朝着基底处理模 块325的基底保持站315移动时(例如，以便放置基底s或者使基准特征401和402移动经 过传感器199a和199b)，基底s和/或端部执行器395(例如，基准特征401和402)移动 经过一个或多个传感器199a和199b(图8，框805)。在端部执行器395保持着基底的方面 中，一个或多个传感器199a和199b同步地检测例如在过渡点421-424处的基底s的前缘 和后缘(图8，框810)。在一个方面中，例如，除了或者代替对过渡点421-424的检测之外 (例如，在图8的框810中对基底的检测在一个方面中是可选的)，一个或多个传感器199a 和199b还同步地检测在过渡点425-428处的一个或多个基准特征401和402的前缘和后缘 (图8，框815)。在每个过渡点421-428处，一个或多个传感器199a和199b给控制器 11091发送信号以指示出现了相应过渡点421-428(图8，框820和821，要注意的是只有在 端部执行器保持着基底时才会出现框820)，并且响应于该信号，基底传输机械手330的编 码器给控制器11091发送信号以指示基底传输机械手330的位置(例如，控制器11091响应 于过渡点检测而接收编码器数据)(图8，框825)。在一个方面中，在处理温度下(例如， 在δt下)对端部执行器参考位置395c的热补偿是基于如下来确定：例如，基底传输机械 手330在一个或多个过渡点425-428(诸如，例如，过渡点428)处的径向延伸位置r
δt
。 例如，当传感器199a检测过渡点428并且基底传输设备330的编码器331给控制器11091 发送位置信号以指示基底传输设备330的位置时，通过控制器11091来确定r
δt
。要注意的 是，r
δt
与由于例如热膨胀或者收缩引起的基底传输机械手330的臂330a从传感器199a 至肩部轴线z的尺寸变化相对应或者以其他方式反应该尺寸变化。这样，例如，大体上与基 底处理同时地从如下方程式确定了在处理温度下的端部执行器参考点395c的位置x
cδt
和 y
cδt
(图8，框835)：y
cδt
＝r
δt
r2 cosγ2，以及x
cδt
＝r2 sinγ2＝xc其中，例如，由于端部执行器395的材料的热稳定性，所以r2cosγ2未从校准值
r2cosγ2 发生变化，并且再次由于端部执行器395的材料的热稳定性，所以x
cδt
大体上恒定(例 如，等于xc)在一个方面中，可以根据需要诸如通过与y
cδt
和x
cδt
求和来将处理模块的 尺寸因子(例如，由于热效应)进行组合，以便包含处理模块325站315的尺寸变化的效 应，以用于使传输机械手往来运动以将基底s放置在处理模块站315处。在一个方面中，由 于温度补偿效应是通过例如自然地检测在处理温度下的过渡点425-428从在校准温度下的过 渡点425-428的对应位置值发生的相对变化来实现的，所以为了补偿基底传输臂330a的热 膨胀，不需要已知处理温度的实际值。控制器11091基于在处理温度下端部执行器参考点 395c的位置x
cδt
和y
cδt
来控制基底传输机械手330的移动，以便同步地补偿基底传输机 械手330的热膨胀和/或收缩，例如，基于在处理温度下的r
δt
来同步地调节位置xc和 yc。
45.虽然上文是从过渡点428处作出对在处理温度下的端部执行器参考点395c的位置 x
cδt
和y
cδt
的确定，但在其它方面中，位置x
cδt
和y
cδt
是通过使用例如在第一圆圈 vrw1和第二圆圈vrw2上的多于一个点来确定，其中，该多个点与圆圈vrw1和vrw2 上的共同点相对应。例如，使用两个点(诸如，过渡点426和428)(或者在其它方面中， 使用过渡点425和427)来确定位置x
cδt
和y
cδt
。例如，参照图9，可以通过使用如下方 程式通过感测例如过渡点426和428来找到位置位置x
cδt
和y
cδt
：：：b3-x1＝rcos(α
ss-θ
ss
)
→
x3＝x1 r cos(α
ss-θ
ss
)y3-y1＝rsin(α
ss-θ
ss
)
→
y3＝y1 r sin(α
ss-θ
ss
)其中，这些方程式使用一个或多个虚拟圆圈vrw1和vrw2来定位端部执行器参考点 395c，一个或多个虚拟圆圈vrw1和vrw2表示由端部执行器395所保持的定中基底。如 可以意识到的，使用圆圈上的两个点的方程式可以应用于两个圆圈vrw1和vrw2，其 中，使得用于端部执行器参考点395c的各相应产生的位置平均化以便增加对位置x
cδt
和 y
cδt
的确定的准确性。在此，与公开的实施例的其它方面一样，每当基底传输设备330将 臂330a延伸至基底处理模块/站325和从基底处理模块/站325延伸时，可以独立于被保持 在端部执行器395上的基底s的位置来确定端部执行器参考点395c的位置。再次，在一个 方面中，可以将处理模块325的尺寸变化与如本文所描述的对位置x
cδt
和y
cδt
的确定组合 起来，以便实现将基底s放置在处理模块站315处。
46.在一个方面中，在端部执行器保持基底s的情况下，若需要，则控制器11091被配 置为基于用于过渡点421-424的基底传感器过渡数据以及在处理温度下的端部执行器参考点 395的位置x
cδt
和y
cδt
来确定基底s的偏心率e(图8，框840)。在一个方面中，基底s 的偏心率e是按照任何合适地方式同步地被确定的，诸如，例如，按照在如下文献中描述的 方式：美国专利第6,990,430号、第7,925,378号、第4,819,167号、以及第5,980,194号，其 之前通过引用的方式全部并入本文。例如，参照图4a，图示了基底中心wc的位置xw和 yw、端部执行器参考点395c的位置xc和yc、以及基底s的偏心率e。应理解，基底中 心wc的位置xw和
yw以及端部执行器参考点395c的位置xc和yc表示在校准温度下 或者在处理温度δt下的位置，其中，位置xw和yw以及位置xc和yc(x
cδt
、y
cδt
) 是如本文所描述的那样被确定。在一个方面中，可以使用如下方程式来确定偏心率e：e＝(δx，δy)＝(xw-xc，yw-yc)尽管上文指出了基底保持站315的位置在校准温度下被教导给基底传输机械手330，但在一 个方面中，在处理温度下基于例如参考点位置x
cδt
和y
cδt
以及/或者如在处理温度下所确 定的基底的偏心率e按照任何合适的方式将基底保持站315的(多个)位置再次教导给(或 者在代替在校准温度下的教导之外将其教导给)基底传输机械手(图8，框845)。例如，控 制器11091被配置为从对本文所描述的基准特征的检测来了解基底处理工具390的基底处理 模块/站325的中心位置sc。在一个方面中，控制器11091被配置为从传感器数据(该传感 器数据与对本文所描述的至少一个基准特征的至少一个边缘的检测相对应)来识别和了解基 底处理工具390的基底处理模块325的中心位置sc。在一个方面中，(多个)基底处理站 315的(多个)位置在处理温度下按照大体上类似于在如下文献中描述的方式被教导给基底 处理机械手330：2015年11月10日提交的名称为“tool auto-teach method and apparatus
”ꢀ
的美国专利申请第14/937,676号(代理人案号390p015016-us(par))，其公开内容通过引 用的方式全部并入本文。
47.在一个方面中，参照图4a和图10，在没有教导晶圆的情况下在一次经过或者步骤中 确定出基底转移机械手330端部执行器395的位置395c并且将站中心sc教导给基底传输 设备330。例如，传感器199a和199b(其相对地布置在中心线cl的相对侧上，但不需要 对称地布置)与站中心sc具有预定空间关系，以便使得感测基准特征(诸如，基准特征 401和402)既用于确定端部执行器中心或者参考位置395c也用于了解站中心sc。例如， 将参照由端部执行器395的基准特征401和402限定出的虚拟圆圈vrw1来描述站中心sc 的教导，但应理解，也可以使用由基准特征和/或基底s限定出的圆圈vrw2按照相似的方 式来教导站中心sc。在一个方面中，通过端部执行器395来使晶圆s和/或基准特征401和 402朝着传感器199a和199b移动(图11，框1100)。晶圆s和/或基准特征401和402是 利用传感器来感测(图11，框1110)，并且确定出一个或多个晶圆中心wc以及基底传输设 备的位置(即，参考位置395c)(图11，框1120)。例如，如本文所描述的，通过使用圆圈vrw1来确定参考位置395c。如可以意识到的，由于传感器199a和199b相对于站中心 sc的位置是已知的并且由于晶圆中心wc大体上与端部执行器中心参考位置395c一致， 所以基底保持站相对于端部执行器中心参考点395c的位置也是已知的并且被教导给基底传 输设备，其中，感测晶圆s和/或基准特征401和402会在端部执行器从传感器199a和 199b的一次经过(或者步骤)中实现对相对于站中心的端部执行器参考点395c(即，基底 传输设备的位置)的记录(图11，框1130)。
48.在一个方面中，参照图1a和图3，控制器11091编程有运动模型和/或算法，该运动 模型和/或算法使臂330a的位置(或者臂330a上的预定参考点的位置，诸如，例如，端部 执行器395/基底s的中心395c(xc、yc)或者其它合适的参考点)以及臂330a的运动与 传输模块11025或者处理站11030的参考系相关或者以其他方式对其进行描述。在一个方面 中，该运动模型和/或算法是基于臂330a的尺寸(诸如，每个臂连杆330au和330af的尺 寸l
ui
和l
fi
，见图12)和臂330a的几何结构(例如，固定枢轴、scara、蛙腿、跳蛙 臂、两侧对称臂、线性滑动等)。在一个方面中，该运动模型或者算法使臂参考点或者基准 (诸如，例如，基准特征
401和402)与端部执行器395的位置(诸如，端部执行器395的 中心395c)相关，其中，从肩部轴线z至端部执行器395的中心395c或者至臂参考点或 者基准(诸如，中心确定/基准特征401和402)的距离大体上被称为臂330a的径向位置或 者距离r，如在图4a、图9、图12、以及图13中图示的。
49.参照图12，为了示例性目的，图示了scara臂(其也适用于两侧对称臂配置)的 示意代表。在其它方面中，臂可以是例如上文针对图2a至图2e所描述的臂中的一个或者 任何其它合适的机械手臂。关于图12中图示的scara臂，上臂330au具有长度l
ui
，前 臂330af具有长度l
fi
，并且端部执行器395可以具有一个或多个参考点尺寸l
ei
，诸如，例 如，scara臂的腕部的尺寸l
ewi
、(例如，从腕部)至一个或多个基准或者中心确定性特征 401和402(类似于如上文所描述的在图4a至图4c中示出的特征401和402以及/或者在 如4d至图5中示出的中心确定性特征)的尺寸(l
efi
)、以及/或者(例如，从腕部)至端部 执行器395或者基底s的中心的尺寸l
eci
。上臂330au和前臂330af的连杆还具有连杆角 度εi和βi，其中，对于scara臂330a的径向延伸(例如，沿着延伸通过枢转轴线z的 轴线y)，端部执行器395的角度大约等于零(0)。
50.运动模型和/或算法生成用于scara臂330a的径向位置r的值，作为用于描述预 定参考点的延伸/缩回位置或者scara臂330a上的基准的尺寸。例如，参照图4和图7， 在处理温度下的臂330a的径向位置r
δt
和在校准温度t
ref
下的臂330a的径向位置r
ct
被 确定为机械手端部执行器395上的一个或多个基准或者中心确定性特征401和402，而在图 9中，在处理温度下的臂330a的径向位置r
δt
和在校准温度t
ref
下的臂330a的径向位置 r
ct
被确定为端部执行器395的中心395c。因此，对于scara臂330a(在两侧对称臂的 情况下，对于每个臂)，ri是l
ui
、l
fi
、l
ei
、εi、以及βi的函数，例如， ri＝f(l
ui
，l
fi
，l
ei
，∈i，βi)。对于在校准温度t
ref
下的scara臂330a的径向位置rct，上 臂l
ui
的长度l
ui
和前臂l
fi
的长度l
fi
是已知的，并且连杆角度εi和βi是利用已知的初始 值从马达编码器数据(用于相应臂)来确定。端部执行器参考点尺寸l
ei
(不论其是在腕部 l
ewi
，还是在一个或多个基准或者中心确定性特征401和402(l
efi
)，还是在端部执行器或 者基底的中心l
eci
)可以如上文所描述的那样被看作是常量。因此，在臂330a的运动期 间，在处理温度下的臂330a的径向位置r
δt
和在校准温度t
ref
下的臂330a的径向位置 r
ct
是在任何预定位置处(诸如，当传感器信号来自用于检测臂330a的特征或者基底特征 (如上文针对图3描述的)的一个或多个自动晶圆定中(awc)传感器199a和199b时) 由运动模型和/或算法从臂连杆330au、330af、以及395与臂330a上的预定参考点之间的 几何关系来生成。在一个方面中，臂上的预定参考点是针对臂330a的参考系(例如，在径 向r，θ坐标系中)以及针对传输或者处理室的参考系(例如，在笛卡尔坐标系中)来确定 的。
51.参照图3、图9以及图13，其中，例如，在运动模型和/或算法中将臂330a的径向 延伸位置r设定为端部执行器395的中心位置，其中：其中，y
2-y1＝r
c2-r
c1
，以及x
2-x1＝dc其中，dc是传感器199a和199b之间的已知尺寸，并且y3、y2、y1、x2、x1类似于上 文
所描述的。
52.另外，如本文中之前描述的，臂330a的径向位置r随着传输室11025和/或处理站 11030的热变化而发生变化，并且由于热效应产生的径向位置r
δt
的变化由传感器199a和 199b检测(如本文中之前所描述的)并且被输入到运动模型和/或算法中，以便使得在处理 温度下的臂330a的径向位置r(y)
δt
(即，如由运动模型或者算法确定的在沿着其轴线的运 动范围内的径向臂位置)与在校准温度t
ref
下的臂的径向位置r(y)
ct
相互关联(同样如本 文中之前所描述的)。通常，并且如将更加详细地描述的，在处理温度下以及在校准温度t
ref
下的臂的径向位置(r
δt
和r
ct
)限定比例因子或者膨胀因子ks，该比例因子或者膨胀 因子ks在运动模型或者算法中用于确立臂330a的径向位置r(y)
δt
。
53.在一个方面中，控制器11091包括运动效应解析器11091r(见图3)，运动效应解析 器11091r被配置为将运动模型和/或算法灵敏性的效应解析为传输室11025和/或处理站 11030的温度变化δt的函数。在一个方面中，解析器11091r被配置为通过对中心确定性 特征401和402的至少一个边缘的检测来确定膨胀因子变化与在基底传输设备运动的情况下 (诸如，径向运动)在传输中通过传感器199a和199b对至少一个边缘的检测之间的关 系，并且进一步解析所确定出的膨胀因子变化对膨胀因子的影响，从而确定臂的变化。例 如，解析器11091r被配置为解析臂330a的在运动上限定的尺寸(诸如，例如，r
δt
)、膨 胀因子ks、以及臂330a的尺寸的变化(诸如，由于热效应引起的)之间的关系，如下文进 一步描述的。例如，解析器11091r可以通过运动模型和/或算法来实现因子分解，这(例 如，通过膨胀因子或者比例因子ks)使得在处理温度下的scara臂330a的径向位置r
δt
和在校准温度t
ref
下的scara臂330a的径向位置r
ct
相关，其中，ks通常可以被表达 为：
54.在一个方面中，膨胀因子ks可以始终应用至用于在校准温度t
ref
下的臂330a的径 向位置r(y)
ct
(例如，在校准温度t
ref
下沿着y轴线的臂330a的径向位置，或者换言 之，没有热效应)的值，以便在臂330a的径向运动范围内在运动模型和/或算法中校准臂 330a的径向位置r，诸如，在处理温度或者任何其它温度下的径向位置r(y)
δt
。
55.在其它方面中，膨胀因子ks可以被确定用于去除对臂330a的热效应几乎没有贡献 的臂构件的影响，诸如，在端部执行器395是热稳定的且xc
δt
和yc
δt
(见图4a)大体上 恒定的情况下，如本文中描述的。其中，ks被确定用于去除对臂330a的热效应几乎没有贡 献的臂构件的影响，ks可以被表达为：并且其中，臂330a的径向位置r被设定为端部执行器中心395c(xc和yc)，如在图9、 图12、以及图13中示出的，l
ei
等于l
eci
。
56.在一个方面中，解析器11091r可以在运动模型和/或算法中直接应用于膨胀因子 ks，以便过滤或者补偿热变化在臂330a的尺寸l
ui
和l
fi
中的非线性效应，该非线性效应是 由臂330a和基底处理系统中的非线性变化和其它非线性因素生成的。非线性变化包括但不 限于：在臂330a的每个臂连杆中的可变膨胀(诸如，上臂330au和前臂330af以不同的 速率膨胀)、共同基底传输设备的不同臂216a、216b、218a、218b、219a、219b的可变 膨胀(诸如，
在蛙腿机械手配置中、在两侧对称机械手配置中、或者在基底传输设备具有多 个独立的臂的情况下，例如，见图2a、图2c和图2e)、基底传输设备的不同臂连杆或者不 同臂所经受的可变温度(例如，臂(或者第一臂)的一部分经受到与臂(或者第二臂)的另 一不同部分不同的温度)。当一个臂可能经受与基底传输设备的另一不同臂不同的温度时的 示例是：当基底传输设备具有彼此上下堆叠的多个臂时，以便使得最上部臂可能经受比最下 部臂高的温度(例如，由于热梯度)。当多臂基底传输设备的一个臂可能经受与另一不同臂 不同的温度时的另一示例是：当一个臂始终用于拾取热基底并且另一臂始终用于拾取冷基底 时。又另一示例是：当前臂330af延伸到处理模块中而上臂330ua保留在传输室内以便使 得前臂330af经受比上臂330au高的温度时。
57.在一个方面中，解析器11091r可以是基于历史的并且被配置为应用合适的过滤器 (诸如，有限脉冲过滤器或者移动平均过滤器)，该过滤器补偿热变化在臂330a的尺寸l
ui
和l
fi
中的非线性效应，其中，尺寸l
ui
和l
fi
中的热变化是由基底处理系统中的非线性变化 以及因此所产生的非线性效应生成的，从而利用运动模型或者算法来确立臂330a的径向尺 寸r(y)
δt
。在一个方面中，解析器11091r在加热环境和冷却环境下均直接应用至膨胀因子 ks，其中，膨胀因子ks(t)i是利用臂330a(或者其确定部分，诸如，本文所描述的预定参 考点/基准)在热瞬变期间经过传感器199a和199b时的每次经过来确定。将在每次经过时 的膨胀因子ks(t)i的值输入到解析器11091r中，并且在每次经过之后更新膨胀因子ks(t)并 且通过控制器11091将其应用至臂330a的移动。该解析的膨胀因子ks(t)通常可以按照如下 形式被表达为有限脉冲过滤器：其中，i＝相继臂330a移动之间的δt，并且n是任何合适的测量窗口值(诸如，任何合适的 整数值)。所解析的膨胀因子ks(t)更加具体地可以被表达为：其中，n
samples
是ks已被取样的次数。
58.因此，对于臂330a的径向运动的范围(在确定的校准温度t
ref
下的校准之后的任何 给定移动时间(i＝1、2、3、...))，由运动模型或者算法针对臂330a确定的用于该径向运动 的径向尺寸r(y)
δt
可以被表达为：ri＝g*ks(t)(r
ctk-l
ei
) l
ei
其中，r
ctk
是由运动模型或者算法在预定校准温度t
ref
下确定臂330a的对应径向运动，并 且g是增益或者缩放因子，其可以被包括用于补偿在臂330a的相应位置(例如，基底保持 站、处理模块等)处识别出的预定变化(诸如，稳态变化)。因此，ri是运动模型的径向距 离r，该运动模型针对热变化效应得到补偿(诸如，当臂的不同连杆未处于均衡的稳态温度 下时)并且被应用于确定自动晶圆定中(awc)和基底保持/处理站位置，如先前所描述的 以及以其他方式已知的。
59.在一个方面中，膨胀因子ks可以具有可配置的阈值，其中，控制器11091的解析器 11091r被配置为在ks高于预定阈值时连续地应用移动平均过滤器。当ks低于预定阈值 时，由于臂330a的上臂330au和前臂330af的热膨胀在臂330a的运动中引起的误差可 以被看作是稳态的，并且可以不将移动平均过滤器应用至膨胀因子ks，以便使得在基本上 没有过滤
的情况下在运动模型或者算法中通过控制器11091将膨胀因子ks应用至臂的运 动。在一个方面中，解析器11091r可以配置为基于根据需要设定的初始阈值ks(t-i)(例 如，该初始阈值可以是ks＝1.0001)来开始和/或应用解析的膨胀因子ks(t)。
60.用于运动模型或者算法的解析器11091r可以被配置为在臂330a闲置的时期中应用 回填值ks(b)。例如，解析器11091r可以将臂330a的一次或多次先前拾取/放置移动(例 如，在臂变得闲置之前的先前臂移动运行)的过滤膨胀值ks(t)用作未过滤测量窗口中的初 始膨胀因子ks(b)。在一个方面中，回填值ks(b)可以取决于在上一次臂330a移动运行与重 新开始臂330a的移动之间的闲置时期。在一个方面中，可以使用任何合适的回填值 ks(b)，包括基于闲置时期的预定衰减函数。解析器可以被配置为使得可以对于每个臂单独 地确定解析膨胀因子ks(t)、对于每个awc传感器(例如，对于每个传感器199a和199b 或者与相应基底保持/处理站11030相对应的每个传感器组199a1-199a7，见图1b)单独地 确定解析膨胀因子ks(t)、对于一个或多个臂330a的热增长单独地确定解析膨胀因子 ks(t)、并且对于一个或多个臂330a的热收缩单独地确定解析膨胀因子ks(t)。
61.作为解析的和未解析的膨胀因子的实施方式的示例，参照图3，在一个方面中，基底 传输机械手330利用自定中端部执行器395从任何合适的基底保持站拾取基底s(图14，框 1400)。如上文所指出的，在一个方面中，热补偿是在端部执行器未保持基底s的情况下被 执行的(例如，图14的框1400是可选的)并且可以是在基底处理之前或者期间被执行。在 其它方面中，热补偿可以是在基底传输机械手330在端部执行器395上传输一个或多个基底 s时同步地被执行。基底传输机械手330在例如传输室或者其它受控环境内移动至基底保持 站315的位置。在基底传输机械手330朝着基底处理模块325的基底保持站315移动时(例 如，以便放置基底s或者使基准特征401和402移动经过传感器199a和199b)，基底s和/ 或端部执行器395(例如，基准特征401和402)移动经过一个或多个传感器199a和199b (图14，框1405)。同样参照图4a，在端部执行器395保持基底的方面中，一个或多个传 感器199a和199b同步地检测例如在过渡点421-424处的基底s的前缘和后缘(图14，框 1410)。在一个方面中，例如，除了对过渡点421-424的检测之外或者代替该检测(例如， 在图14的框1410中对基底的检测在一个方面中是可选的)，一个或多个传感器199a和 199b还同步地检测在过渡点425-428处的一个或多个基准特征401和402的前缘和后缘 (图14，框1415)。在每个过渡点421-428处，一个或多个传感器199a和199b给控制器 11091发送信号以指示出现了相应过渡点421-428(图14，框1420和1421，要注意的是只 有在端部执行器保持着基底时才会出现框1420)，并且响应于该信号，基底传输机械手330 的编码器给控制器11091发送信号以指示基底传输机械手330的位置(例如，控制器11091 响应于过渡点检测而接收编码器数据)(图14，框1425)。这同时地通知了端部执行器中心 位置和臂尺寸中的热变化效应。控制器11091被配置为基于编码器数据来识别基底传输机械 手330的臂330a的尺寸的变化并且确定使尺寸的变化与臂330a的尺寸相关的膨胀因子 ks。在一个方面中，在处理温度下(例如，在δt下)对端部执行器参考位置(在一个方面 中，其是端部执行器395的中心395c)的热补偿或者其膨胀因子ks基于如下来确定：例 如，基底传输机械手330在一个或多个过渡点425-428(诸如，例如，过渡点428)处的径 向延伸位置r
δt
。例如，当传感器199a检测过渡点428并且基底传输设备330的编码器 331给控制器11091发送位置信号以指示基底传输设备330的位置时，通过控制器11091来 确定r
δt
(图14，框1430)。如上文所指出的，r
δt
与由于
例如热膨胀或者收缩引起的基底 传输机械手330的臂330a从传感器199a至肩部轴线z的尺寸变化相对应或者以其他方式 反应该尺寸变化。这样，如上文所描述的，例如，大体上与基底处理同时地来确定在处理温 度下的端部执行器参考点395c的位置xc
δt
和yc
δt
或者r
δt
(图14，框1435)。控制器 11091还将膨胀因子ks与预定阈值作比较，并且如果膨胀因子ks的值高于预定阈值，则当 按照上文所描述的方式来确定臂330a的运动时，直接将上文所描述的移动平均过滤器应用 至膨胀因子ks(图14，框1440)。如果ks的值低于预定阈值，则当确定臂330a的运动 时，大体上在没有过滤的情况下应用膨胀因子ks。
62.本文中描述的系统和方法的另一方面提供一种方法，该方法用于估算本文所描述的 传输机械手的各个单个操纵器/臂连杆的温度和相应热膨胀，以及考虑到传输机械手臂运动 的非线性效应。作为示例，该方法明确地校准传输机械手臂运动方程式以便报告更准确的传 输机械手臂位置。另外，一旦传输机械手达到稳态，在下文更加详细的描述的该方法就将相 似结果报告给当前实施方式。
63.如上文所指出的，在公开的实施例的示例性方面中，参照图12和图13，控制器 11091被配置为从如下参数来识别对热效应关系模型的非线性效应：取决于连杆角度(例如，如在图12中示出的εi和βi)的ks参数，以及 上臂和前臂的温度可以不同(见图15)并且可以随着时间的变化以与计算ks不同的速率发 生变化。
64.同样参照图15，其示出了代表性的相对于时间的上臂温度曲线1500对比以及代表性 的相对于时间的前臂温度曲线1501。该代表性上臂温度曲线1500和代表性前臂温度曲线 1501是在具有热处理模块(例如，处理模块处于操作温度下)的示例性客户应用上观察到 的。如可以在图15中看到的，即使当运送机械手达到稳态(例如，热稳态)时，在转移臂 (诸如，例如，在图12中图示的转移臂330a)的上臂与前臂之间也存在温度梯度。
65.图16图示了根据公开的实施例的方面的端部执行器395的另一示例性实施例，例 如，端部执行器395具有两个基准特征1600和1601(类似于上文所描述的那些端部执行 器)，该两个基准特征1600和1601位于端部执行器395上的不同运动位置处。如上文所指 出的，基准特征1600和1601具有代表性配置并且为了示例性目的仅在端部执行器395的一 侧上被示出，然而，在其它方面中，基准特征可以被设置在端部执行器395的相对侧上(如 上文所描述的)以用于如上文所描述的那样使ks值平均化。同样，在其它方面中，基准特 征1600和1601中的一个或者两个可以是中心位置xc和yc的确定性特征，或者被配置为 确定转移臂的任何其它合适的位置(如上文所描述的)。在其它方面中，基准特征1600和 1601可以设置有其它基准特征，该其它基准特征用于确定例如中心位置xc和yc(或者转 移臂的其它位置)。在一个方面中，基准特征1600和1601沿着径向延伸/缩回的方向499 (例如，如由运动模型生成的预定延伸尺寸，见图15和图17)线性地位移，以便使得用于 每个基准特征1600和1601的对应ks值(ks1和ks2)实现在上文所指出的上臂和前臂针 对给定温度设置的非线性效应贡献之间进行区分。由于例如当检测每个基准特征1600和 1601时每个基准特征1600和1601的运动不同，所以相应ks值(诸如，在传感器199a和 199b的相同经过中(例如，在共同延伸或者缩回移动经过(多个)传感器中)，分别与基准 特征1600和1601的传感器199a和199b的检测相关联的ks1和ks2)大体上不同。相应 地，相应ks值(诸如，ks1和ks2)因此可以用于提供指示以表明上臂连杆和前臂连杆之 间的温度梯度。因此，与常规的热补偿算法相比，传输机械手运动可以被校准以便在准确性 提高的情况下报告端部执行器395
的位置。
66.在一个方面中，参照图16和图17(为了示例性目的，其图示了蛙腿臂配置，但应理 解的是，公开的实施例的方面同样适用于scara臂配置、两侧对称臂配置、以及上文描述 的其它臂配置，诸如，例如，参照图2a至图2e)，k
s1
和k
s2
之间的关系——以其他方式被 表达为k
s1
：k
s2
(其中，k
s1
和k
s2
是与每个基准特征1600和1601相关联的相应ks值，如 先前在上文描述的)是取决于上臂连杆330au(同样见l
ui
)以及前臂连杆330af(同样见 l
fi
)的相应热膨胀/收缩的效应。上臂连杆的热膨胀/收缩l
ui
与前臂连杆的热膨胀/收缩l
fi
之间的任何差异、以及对应地上臂连杆和前臂连杆之间的引起该膨胀/收缩差异的温度之间 的任何差异都将由k
s1
：k
s2
关系的对应变化反应出来或者从该变化识别出来。因此，在臂 330a在热瞬变期间在不同的经过中循环(例如，延伸和/或收缩)时，与在每次经过(i)下 的对应基准特征1600和1601相对应的相应相对热膨胀值k
s1(i)
和k
s2(i)
在彼此相关时确定针 对给定经过(i)的上臂连杆温度t
ui
与前臂连杆温度t
fi
之间的热差异δt
u/ai
。要注意的 是，相应臂温度t
ui
和t
fi
可以被看作是针对相应臂连杆l
ui
和l
fi
的对应长度l1和l2平均 化。在其它方面中，相应臂温度t
ui
和t
fi
可以与对应臂上某处的预定位置(诸如，在臂连 杆的端点处、在臂连杆的中间、或者在沿着相应臂连杆l
ui
和l
fi
的长度l1和l2的任何其 它位置或者多个位置处)相关联。还要注意的是，尽管将相应臂温度t
ui
和t
fi
之间的关系 描述作为差异，但也可以使用相应臂温度t
ui
和t
fi
之间的任何合适的关系(例如，t
ui
： t
fi
)。
67.根据公开的实施例的另一方面，可以将上臂连杆l
ui
和前臂连杆l
fi
的不同的相应臂 温度(t
ui
和t
fi
)之间的独特关系、以及不同的相应膨胀因子k
si1
和k
si2
(与每个基准特征 1600和1601相关联)之间的独特关系表达在查阅表、或者被储存在控制器11091中的任何 合适的算法中(见图1和图3)。查阅表/算法所体现的关系可以是通过经验、或者通过合适 的建模、或者其组合来识别。
68.同样参照图19，其示出了根据公开的实施例的方面的示意图，该示意图图示了用于 确定校准机械手位置的非线性变化解析器1950(其可以是控制器11091的一部分)。根据公 开的实施例的方面，如上文针对例如图12和图13所描述的，对于各个基准特征1600和 1601计算出k
s1
和k
s2
的值(图20，框2000)。在一个方面中，将k
s1
和k
s2
的值输入到例 如查阅表或者任何合适的算法1900中(图20，框2005)，该查阅表或者任何合适的算法 1900分别输出上臂连杆330au，l
ui
和前臂连杆330af，l
fi
的建模温度t
ui
和t
fi
(图20， 框2010)，其中，上臂连杆330au，l
ui
和前臂连杆330af，l
fi
在预定校准温度下具有相应 连杆长度l1i和l2i。在一个方面中，将建模温度信息输入到热膨胀模型1910中(图20， 框2015)，该热膨胀模型1910预测膨胀的(或者收缩的)连杆长度(例如，在图17中由连 杆330au'和330af'表示的l1i δl1i和l2i δl2i，其是由热效益引起的)，并且使用针对 膨胀的连杆长度l1 δl1和l2 δl2校准的运动模型1920来计算校准的传输机械手位置 (图20，框2020)，注意，端部执行器395的长度l3大体上是恒定的，如上文所描述的。
69.在公开的实施例的一个方面中，按照类似于上文描述的方式，再次参照图16，基准 特征1600和1601在基底/端部执行器经过传感器199a和199b的一次经过中提供对基底s 的中心确定(见图4a)以及对端部执行器395的中心确定(例如，没有教导晶圆用于记录 相对于站中心的端部执行器中心——站中心sc被教导至基底传输设备330)。例如，如上文 所描述的，传感器199a和199b(同样见图4a，其相对地布置在端部执行器中心线cl的 相对侧上，
本文所描述的转移臂)的热补偿1810与根据常规的现有技术热补偿技术对于转移臂的热补 偿1800之间的比较。在图18的示例性图表中，针对时间绘制出转移臂的定位误差，其中， 可以看到的是，当与常规的热补偿算法相比时，根据公开的实施例的方面的热补偿提供增加 的位置准确性。
73.参照图23，在公开的实施例的一个方面中，按照与上文描述的方式相似的方式来提 供转移臂的热补偿，其中，在臂的温度上升时的瞬变期间以及一旦臂达到稳态温度状态时， 对于传输机械手的每个臂连杆来解析/确定由于每个臂连杆的不同温度而引起的作为温度的 函数的长度变化的离散效应(例如，)。公开的实施例的该方面是关于确定和补 偿具有scara臂2300a的传输设备2300的热变化来进行描述的，然而，公开的实施例的 该方面同样可适用于任何合适的传输臂，诸如，上文所描述的那些臂，并且包括但不限于跳 蛙臂配置、两侧对称臂配置、以及铰接腕部配置。通常，传输设备2300包括scara臂 2300a，该scara臂2300a具有上臂23201、前臂23202、基底保持件23203、以及驱动区 段23204。控制器11091可以连接至传输设备2300以便根据需要使scara臂2300a的臂 区段移动。在其它方面中，臂组件可以具有任何其它期望的一般scara配置。例如，该组 件可以具有多个前臂和/或多个基底保持件。
74.基底保持件23203通过传输设备2300的腕部23755处的轴组件23754来可旋转地连 接至前臂23202。基底保持件23203可以通过支撑轴23698可旋转地连接至前臂23202。在 一个方面中，基底保持件23202可以是叉状端部执行器。基底保持件23203可以具有主动机 械夹持件或者被动边缘夹持件。在其它方面中，基底保持件23202可以是具有真空吸盘的桨 状端部执行器。前臂23202通过同轴轴组件23675在传输设备2300的肘部23646处可旋转 地连接至上臂23201。基底保持件23203具有预定中心，在此，端部执行器配置为保持基底 以便使得基底的中心与端部执行器的预定中心一致，该端部执行器用于在基底处理设备(诸 如本文所描述的那些基底处理设备)内传输基底。上臂23201在肩部23652处可旋转地连接 至驱动区段23204。在该方面中，上臂23201和前臂23202具有相等的长度，但在其它方面 中，例如，上臂23201在长度上可以短于前臂23202或者反之亦然。
75.在所示出的方面中，驱动区段23204可以具有外壳体23634h，该外壳体23634h容 置同轴轴组件23660、以及三个马达23662、23664、23666。在其它方面中，驱动区段可以 具有多于或者少于三个马达。驱动轴组件23660具有三个驱动轴23668a、23668b、23668c。 在其它方面中，可以提供多于或者少于三个驱动轴。第一马达23662包括定子23678a和转 子23680a，转子23680a连接至内轴23668a。第二马达23662包括定子23678b和转子 23680b，转子23680b连接至中间轴23668b。第三马达23666包括定子23678c和转子 23680c，转子23680c连接至外轴23668c。三个定子23678a、23678b、23678c在沿着壳体的 不同垂直高度或者位置处固定地附接至壳体23634h。在该方面中，第一定子23678a是底部 定子，第二定子23678b是中间定子，并且第三定子23678c是顶部定子。各个定子通常包括 电磁线圈。三个轴23668a、23668b、以及23668c被布置为同轴轴。三个转子23680a、 23680b、23680c优选地由永磁体组成，但可替代地可以包括不具有永磁体的磁感应转子。 套筒23663位于转子23680与定子23678之间以便允许传输设备2300可用在真空环境中， 其中，驱动轴组件23660位于真空环境内并且定子23678位于真空环境外部。然而，如果传 输设备2300仅仅意在用在大气环境中，则不需要提供套筒23663。
76.第一轴23668a是内轴并且从底部定子23678a延伸。内轴具有与底部定子23678a对 准的第一转子23680a。中间轴23668b从中间定子23678b向上延伸。中间轴具有与第二定 子23678b对准的第二转子23680b。外轴23668c从顶部定子23678c向上延伸。外轴具有与 上定子23678c对准的第三转子23680c。围绕轴23668和壳体23634h提供多个轴承以便允 许每个轴可相对于彼此和壳体23634h独立地旋转。每个轴23668可以设有合适的位置传感 器以便给控制器11091发送关于轴23668相对于彼此和/或相对于壳体23634h的旋转位置的 信号。可以使用任何合适的传感器，诸如，光学或者感应传感器。
77.外轴23668c固定地连接至上臂23201以便使得轴23668c和上臂23201作为整体围绕 轴线z1一起旋转。中间轴23668b连接至上臂23201中的第一传动装置23620并且内轴 23668a连接至上臂23201中的第二传动装置23610，如在图23中示出的。第一传动装置 23620优选地包括驱动轮23622、空转轮23624、以及驱动缆绳或者带23626。驱动轮23622 固定地安装至中间轴23668b的顶部并且通过驱动带23626连接至空转轮23624。空转轮 23624固定地安装至同轴轴组件23675的内轴23672的底部从而将前臂23202连接至上臂 23201。上臂23201中的第二传动装置23610优选地包括驱动轮23612、空转轮23614、以及 驱动带或者缆绳23616。驱动轮23612固定地安装至驱动区段23204中的同轴轴组件23660 的内轴23668a的顶部。空转轮23614固定地安装至同轴轴组件的外轴23674的底部，从而 将前臂23202连接至上臂23201。驱动带23616将驱动轮23612连接至空转轮23614。第一 传动装置23626的空转轮23624和驱动轮23622之间的、以及第二传动装置23610的空转轮 23614和驱动轮23612之间的直径比(例如，倍率比)可以是任何合适的传动比，诸如，本 文所描述的那些传动比。驱动带23616和23626配置为使相应空转轮23614和23624在与对 应的驱动轮23612和23622相同的方向上旋转(例如，驱动轮23612和23622的顺时针旋转 引起空转轮23614和23624的顺时针旋转)。
78.将前臂23202连接至上臂23201的同轴轴组件23675由合适的轴承可旋转地支持在 上臂23201上，该合适的轴承允许轴组件的外轴23674和内轴23672围绕轴线z2相对于彼 此和上臂23201旋转。同轴轴组件23675的外轴23674固定地安装至前臂23202以便使得轴 23674和前臂23202作为整体围绕z2一起旋转。当通过驱动区段23204的内轴23668a使上 臂23201中的第二传动装置23610的空转轮23614旋转时，前臂23202围绕轴线z2旋转。 因此，驱动区段23204的内轴23668a用于独立地使前臂23202相对于上臂23201旋转。
79.同轴轴组件的内轴23672固定地附接至前臂23202中的第三传动装置23752的驱动 轮23753。前臂23202中的第三传动装置23752优选地包括驱动轮23753、空转轮23750、 以及驱动带或者缆绳23751。空转轮23750固定地安装至轴23698。驱动带23751将驱动轮 23753连接至空转轮23750。轴23698由合适的轴承可旋转地支撑在前臂23202上，该合适 的轴承允许轴23698围绕轴线z3相对于前臂23202旋转。在该方面中，第三传动装置 23752的空转轮23750和驱动轮23753之间的直径比是任何合适的传动比，诸如，本文所描 述的那些传动比。驱动带23751配置为使空转轮23750在与驱动轮23753相同的方向上旋转 (例如，驱动轮23753的顺时针旋转会引起空转轮23750的顺时针旋转)。
80.轴23698固定地安装至基底保持件23203。因此，轴23698和基底保持件23203作为 整体围绕轴线z3一起旋转。当通过驱动轮23753使第三传动装置23752的空转轮23750旋 转时，基底保持件23203围绕轴线z3旋转。反过来又通过同轴轴组件23675的内轴23672 来使
响。同样，在该方面中，考虑到了例如由于对臂连杆长度的变化δli(其中，i＝上臂连杆、 前臂连杆、以及端部执行器)和轮效应δvi(其中，i＝肩部轮、肘部轮、以及腕部轮)求和 (即，∑δli，δvi)而引起的在端部执行器中心的位置处生成非线性效应δx和δy的轮 效应δv。在该方面中，同样参照图26，由于例如scara臂部件的热膨胀而在肩部轴线 z1(其被固定在x-y平面中)与端部执行器晶圆中心点eec之间引起的scara臂变化是 来自scara臂连杆(例如，上臂、前臂、以及端部执行器)的热线性膨胀、以及来自不同 的scara臂连杆的不均匀的温度分布。作为示例，不同的scara臂连杆的不均匀的温度 分布是由于从端部执行器至肩部轴线z1的一个或多个衰减热状态路径以及scara臂连杆 所经历的不均匀的温度，其中，例如，端部执行器暴露于比前臂和上臂高的温度。此外，相 应scara臂连杆所经历的不均匀的温度会使得各轮发生热膨胀，该热膨胀会使得各轮的直 径发生变化，而该直径变化会使得scara臂的肩部轮、肘部轮、以及腕部轮之间的轮传动 比发生变化。
85.仍参照图26，在该方面中，至少一个scara臂2300a包括至少一个姿态确定性特 征或者标记f1-f4(其在此也可以被称为基准特征，在一个方面中，其可以类似于上文所描 述的标记，或者在随后的方面中，其可以类似于端部执行器的一部分的边缘或者scara臂 的其它连杆)，该至少一个姿态确定性特征或者标记f1-f4与scara臂2300a构成整体， 其中，每个标记f1-f4具有确定性的配置，例如，在通过一个或多个传感器199(见图24) 感测至少一个标记f1-f4时，确定scara臂连杆23201、23202、23203的长度的离散变化 δli、以及由于每个相应scara臂连杆23201、23202、23203的温度变化引起的轮效应δ vi。例如，至少一个标记f1-f4设置在scara臂上，以便使得基底处理设备的静态检测传 感器(诸如，类似于传感器199a和199b的传感器199)在scara臂2300径向运动时同 步地检测至少一个标记f1-f4的至少一个边缘。在此，标记f1-f4的配置确定由于在每个 scara臂连杆23201、23202、23203处的不同温度变化δti引起的每个不同的scara臂 连杆23201、23202、23203的各个不同离散变化(例如，δli)之间的区别，并且因此有差 别地应用相应不同离散变化来确定相应轮变化δvi以及对scara臂的变化的对应非线性效 应(贡献)。离散变化可以利用对应的比例因子或者膨胀因子(k
s(i)
)来表达，如上文所描 述的，该比例因子或者膨胀因子(k
s(i)
)使变化与预定基准参考(例如，参考温度t
ref
和在 参考温度下的初始连杆长度li)相关，如上文指出的且在下文描述的。
86.标记f1-f4的配置用于确定3连杆scara臂2300a的区别(或者依据上文在各个 不同离散变化之间的确定性区别)，该3连杆scara臂2300a具有上臂连杆23201、前臂 连杆23202、以及端部执行器23203，但在其它方面中，标记f1-f4可以具有用于确定n连 杆臂(例如，具有任何合适数量的臂连杆的臂)的区别的任何合适的配置。标记f1-f4的配 置用于通过利用单个传感器199在一次经过中同步地感测一个或多个标记f1-f4的至少一个 边缘来确定不同离散变化(δli、δvi)、或者(多个)膨胀因子k
s(i)
之间的区别，如下文 针对方程式[1]-[4]更加详细的描述的。
[0087]
在一个方面中，控制器11091(或者控制器的运动解析器11091k)被配置为从通过 传感器199对标记f1-f4的至少一个边缘的检测而在传输中确定每个臂连杆23201、 23202、23203各自的不同离散变化δli，并且在确定从肩部轴线z1至端部执行器23203的 参考位置eec(即，晶圆/端部执行器中心位置)的scara臂变化(例如，δx、δy或者 r、θ)时在不同的离散变化之间进行区分。如前面指出的，在将该变化表达为与每个臂连 杆23201、23202、
用于上臂连杆23201的热膨胀系数是α1且用于前臂连杆23202的热膨胀系数是α2，则在 热膨胀之后的上臂长度l1和前臂长度l2为：l1＝l α1＊δt1＊l＝(1 α1＊δt1)＊l＝k
s1
＊l；
ꢀꢀꢀ
[1]l2＝l α2＊δt2＊l＝(1 α2＊δt2)＊l＝k
s2
＊l；
ꢀꢀꢀ
[2]其中，膨胀因子被定义为：k
s1
＝(1 α1＊δt1)；
ꢀꢀꢀ
[3]k
s2
＝(1 α2＊δt2)；
ꢀꢀꢀꢀ
[4]。
[0091]
由于温度是从端部执行器23203分布至scara臂2300a的肩部轴线z1，尤其是在 温度增加至稳态期间，所以所分布的温度由于轮以不同速率进行热膨胀而使scara臂关节 (例如，轴线z1、z2、z3)处的轮的倍率比改变。轮的该热膨胀会改变夹角和端部执行器 方位。再次参照图27，用于示出轮传动比的影响的模拟结果的示例在端部执行器中心eec 上发生变化，假定各轮处于不同的温度下，但连杆长度未改变。
[0092]
如下表格图示了用于scara臂2300a的各轮的示例性轮传动比，其中，识别出了 轮的位置并且用通用测量单位表示出直径： 位置直径ua(上臂)肩部2ua(上臂)肘部1fa(前臂)肘部1fa(前臂)腕部2
[0093]
对于scara臂2300a，肩部轴线z1连接至肘部轴线z2，其中，传动装置包括具有 2∶1的传动比的多个轮，并且腕部轴线z3连接至肘部轴线z2，其中，传动装置包括具有2∶1 的传动比的多个轮。
[0094]
假定肩部轴线z1处的温度变化为δt1并且肘部轴线处的温度变化为δt2，并且α 是臂连杆材料的热系数，则肩部轴线z1至肘部轴线z2的倍率比可以被表达为：g1＝2＊(1 α＊δt1)/(1 α＊δt2)；使用方程式[3]和[4]：g1＝2＊k
s1
/k
s2
；
ꢀꢀꢀ
[5]因此，在倍率比发生变化之后的角度为：θ1＝((2＊k
s1
/k
s2-1)＊θ；
ꢀꢀꢀ
[6]假定端部执行器上的温度变化为δt3，则腕部轴线z3与前臂轴线z2之间的倍率比可以被 表达为：g2＝2＊(1 α＊δt3)/(1 α＊δt2)并且膨胀因子可以被定义为：k
s3
＝(1 α＊δt3)；则：g2＝2＊k
s3
/k
s2
其中，端部执行器23203的角度变化可以被表达为：θ2＝θ＊(g1/g
2-g1 1)＝θ＊(k
s1
/k
s3-2k
s1
/k
s2
1)；
ꢀꢀꢀ
[7]。
[0095]
在一个方面中，臂姿态确定性特征或者标记f1-f4与端部执行器23203构成整体并
且 可以位于端部执行器23203的任何合适位置，如上文所指出的。同样如上文所指出的，标记 f1-f4是确定性的以便在不同臂连杆23201、23202、23203的每个不同离散变化δli之间、 以及在scara臂2300a的不同轮之间进行区分，或者确定用于至少3连杆scara臂 2300a的相应臂连杆和/或轮的每个不同相应膨胀因子k
s(i)
并且对其进行区分。参照图28， 其图示了示例性端部执行器23203。在一个方面中，为了解释端部执行器23203的热膨胀， 端部执行器由多个节段l3-l7构造而成，其中，每个节段l3-l7可以由与端部执行器23203 的其它节段l3-l7相同的或者不同的材料构造而成。在该方面中，端部执行器23203包括四 个标记f1-f4，但在其它方面中，端部执行器23203可以具有任何合适数量的臂姿态确定性 特征。下面是示例性表格，其图示了每个节段l3-l7的长度和热膨胀系数，但在其它方面 中，各节段可以具有任何合适的长度和热膨胀系数，并且标记f1-f4可以被放置在端部执行 器23203上的任何合适的位置处。23203上的任何合适的位置处。
[0096]
假定端部执行器是由分别具有相应热膨胀系数的不同材料节段组成，则提供如下内 容：k
s4
＝(1 α1＊δt3)；
ꢀꢀꢀ
[9]k
s5
＝(1 α2＊δt3)；
ꢀꢀꢀ
[10]用于端部执行器23203的每个节段的热膨胀为：标记f4：δl4＝(k
s3-1)＊l3ꢀꢀꢀ
[11]标记f3：δl3＝δl4 (k
s4-1)＊l4＝(k
s3-1)＊(l3 l4＊α1/α)
ꢀꢀꢀ
[12]标记f2：δl2＝δl3 (k
s5-1)＊l5＝(k
s3-1)＊(l3 l4＊α1/α l5＊α2/α
ꢀꢀꢀ
[13]标记f1：δl1＝δl2 (k
s5-1)＊l6＝(k
s3-1)＊(l3 l4＊α1/α (l5 l6)＊α2/α)
ꢀꢀ
[14]端部执行器中心eec：δl
ee
＝δl1 (k
s5
1)＊l7＝(k
s3-1)＊(l3 l4＊α1/α (l5 l6 l7)＊α2/α)
ꢀꢀꢀ
[15]。
[0097]
标记f1至f4的各边缘的组合限定出臂姿态确定性特征或者标记f1-f4的确定性配 置，从而确定实现对相应scara臂连杆的不同离散变化δli(以及各轮的δvi)的确定， 标记f1至f4的各边缘中的至少一个相对于相同标记(要注意的是，图29中的标记f3、 f3
′
具有两个呈角度的边缘)或者不同标记f1-f4的其它边缘呈角度(例如，呈非零角度， 见标记f2、f2
′
、f3、f3
′
、f4、f4
′
的角度，其在图29至图31中具有诸如角度β2，注意， (多个)标记的每个呈角度的边缘具有可能与角度β2相同或者不同的对应角度)。要注意的 是，本文所描述的任何标记(包括上文针对图4a至图5所图示和描述的那些标记)可以在 共同机械手臂上(诸
如，在端部执行器23203上)按照任何顺序进行组合，以便使得端部执 行器包括呈角度的标记(例如，呈非零角度)和笔直标记(例如，大体上垂直于臂的延伸/ 缩回方向的标记，例如，见图29至图31中的标记f1、f1
′
、f4、f4
′
)的组合。对相应 scara臂连杆的不同离散变化δli的区分、以及对相应scara臂连杆/轮的每个不同相应 膨胀因子k
s(i)
(例如，由于每个scara臂连杆/轮的温度变化δti)进行的对应确定和区分 会实现对scara臂的变化(包括由于轮变化引起的非线性效应)的确定。在此，如上文所 指出的，在图26中示出的臂配置包括三个scara臂连杆(例如，上臂23201、前臂 23202、以及端部执行器23203)，并且标记f1-f4分别具有至少一个边缘，该至少一个边缘 可由静态检测传感器199检测。标记f1-f4(或者至少一个标记f1-f4)的至少一个边缘可 以是多余的并且用于过滤或者使静态检测传感器199所提供的传感器信号噪音“平顺 (smooth)”并且如下文所描述的用于解决路径(例如，scara臂的r或者径向运动)“摇 晃(wobble)”。
[0098]
参照图1a、图26以及图27，如上文所指出的，控制器11091可以被配置为解析由 于scara臂连杆和轮的温度变化δti引起的臂变化δli(和δvi)。例如，为了确定由热膨 胀引起的scara臂2300a的总偏移或者变化，将局部x-y坐标系限定为机械手框架的旋 转变化(例如，r-θ)，以便使得y轴线在室温t
ref
下沿着径向延伸和缩回方向。用于在室 温t
ref
下的端部执行器23203的位置的方程式可以被表示为：y0＝2＊l＊cos(θ) l
ee0
；
ꢀꢀꢀ
[16]x0＝0；
ꢀꢀꢀ
[17]其中，l
ee0
是从腕部z3偏移至端部执行器中心eec的盘体偏移(术语“盘体”在此仅仅是 为了方便起见并且并不意在用于描述或者限制端部执行器结构配置，该端部执行器结构可以 具有任何合适的配置)，并且θ是由马达t1位置和t2位置(例如，用于驱动上臂23201和 前臂23203的驱动轴的位置，其中，端部执行器23203受上臂23201的支配)确定出的夹角 的一半。y位置与在径向坐标(r-θ)中的r位置相同。
[0099]
在温度升高之后，用于腕关节z3的位置的方程式可以被表示为：y1＝l1＊cos(θ) l2＊cos((g
1-1)θ)
ꢀꢀꢀ
[18]x1＝l2＊sin((g
1-1)θ)-l1＊sin(θ)
ꢀꢀꢀ
[19]。
[0100]
按照膨胀因子k
s(i)
的值，腕关节z3的位置可以被表示为：y1＝k
s1
＊l＊cos(θ) k
s2
＊l＊cos((2k
s1
/k
s2-1)θ)
ꢀꢀꢀ
[20]x1＝k
s1
＊l＊sin((2k
s1
/k
s2-1)θ)-k
s1
＊l＊sin(θ)
ꢀꢀꢀ
[21]。
[0101]
由于热膨胀引起的端部执行器23203的总膨胀可以被表示为(使用方程式[15])：pantotal＝l
ee0
δl
ee
其在被转换至x-y坐标系时可以被表示为：ypan＝pantotal＊cos(θ2)；
ꢀꢀꢀ
[22]xpan＝pantotal＊sin(θ2)；
ꢀꢀꢀ
[23]并且按照膨胀因子k
s(i)
的值使上述方程式扩大：
[0102]
在知道ks因子(或者在所有scara臂连杆处的温度)的情况下，可以使用上述方 程式对于任何给定半夹角θ计算出由于热膨胀引起的晶圆和端部执行器23203的偏移。
[0103]
现在参照图29至图31(每个附图示出了根据公开的实施例的不同方面的以其他方式 在图26和图28中示意性地图示的合适的标记配置的不同示例)，将对检测标记f1-f4的边 缘以及确定不同膨胀因子k
s(i)
和在不同膨胀因子k
s(i)
之间进行区分进行描述。在一个方面 中，为了计算热偏移，确定出方程式[24]和[25]中的膨胀因子k
s(i)
。如先前所描述的，这可 以通过如下方式来完成：使用静态检测传感器199检测端部执行器23203的边缘和腕部标记 f1-f4的触发位置变化。这相当于将已知的目标放置在系统中并且测量信号变化以便反向计 算膨胀因子k
s(i)
的值。在一个方面中，信号变化可能是由如下原因引起的：连杆的热线性膨 胀、由于例如在不均匀温度分布下的关节膨胀引起的scara臂的轮的倍率比变化、以及/或 者由于倍率比变化引起的标记/端部执行器边缘对准变化。
[0104]
scara臂(诸如，臂2300a)中的热膨胀会引起线性膨胀和倍率比变化，并且会创 建在位置捕获(诸如，当感测到标记时或者当感测到端部执行器的边缘时)与热膨胀之间的 复杂非线性方程式。因此，标记f1-f4的配置是确定性的，以用于确定每个scara臂连杆 23201、23202、23203各自的不同膨胀因子k
s(i)
，并且在端部执行器23203经过静态检测传 感器199的不多于一次(或者仅仅一次)经过中通过同步检测来解析总的臂膨胀。
[0105]
在图29中图示了代表性传感器199和腕部标记配置，但应理解的是，传感器199和标记f1-f4可以具有任何合适的配置，包括在图30和图31中图示的那些配置。在该方面中，如上，标记f1-f5沿着端部执行器23203定位以便使得标记f1-f4在标记f1-f5经过传感器199（诸如，静态晶圆检测传感器199a和199b中的一个）时生成用于捕获scara臂2300a的位置的触发点。由仅仅一个传感器199a和199b感测到的标记f1-f4的位置被用作scara臂运动的分析方程式的输入以便确定相应scara臂连杆23201、23202、23203的相关联的热膨胀，如上文所指出的。在一个方面中，标记f1-f4的形状可以被选择用于生成合适数量的传感器/标记过渡点，以便提供解答未知变量（即是说，每个相应scara臂连杆23201、23202、23203的膨胀因子k
s(i)
或者离散因子（例如，用于上臂连杆23201的膨胀因子k
s1
、用于前臂的膨胀因子k
s2
、以及用于端部执行器23203的膨胀因子k
s3
））所需要的最小方程组。在下文描述的方程式[34]、[36]、以及[39]中示出了一个示例性方程组。在该方面中，使用在图26和图28中的标记f1-f3的标记过渡点来生成这些方程式。
[0106]
在一个方面中，如在图31中示出的，图示了越过圆形标记f5和f6的传感器过渡点，其中，标记f5和f6的半径的中心与端部执行器eec的中心一致。在该方面中，由至少标记f5和f6提供的传感器过渡点可以用于按照类似于上文参照例如图4a至图4c、图4f、图7所描述的方式来模仿定中在端部执行器中心eec处的参考晶圆（其具有中心，该中心从端部执行器中心eec具有零偏移）。如上文所指出的，将标记f5和f6的中心与端部执行器中心eec定位在同一处能够消除对用于主动晶圆中心（awc）校准的零偏移固定装置的需要。还要注意的是，在图29至图31中图示的标记f1-f5的形状是示例性的并且也可以使用其它标记形状，诸如，
上文所描述的那些形状。此外，本文所描述的标记形状可以按照类似于在图30和图31中图示的方式被组合在单个端部执行器上，以便在端部执行器23203经过仅仅一个静态检测传感器199的仅仅一次经过下实现对scara臂的热膨胀和/自动晶圆定中的确定。
[0107]
在一个方面中，标记f1-f6(或者本文所描述的其它基准特征)可以整体地形成在例 如端部执行器23203上或者scara臂上的任何其它合适位置(诸如，在上臂23201或者前 臂23202上)。在其它方面中，一个或多个标记f1-f6可以按照任何合适的方式被安装至端 部执行器23203(或者scara臂的其它部分)且在任何合适的位置，以便使得仅仅一个静 态检测传感器199(或者如上文指出的，至少一个静态检测传感器)能够感测标记f1-f6。
[0108]
如上文所指出的，公开的实施例的方面以及本文所描述的标记f1-f6概念可以与仅仅 一个静态检测传感器199一起使用。然而，在其它方面中，可以使用多于一个传感器199a 和199b来生成冗余信息并且提高信号噪音比，诸如，上文所描述的。在一个方面中，传感 器199a和199b被安装至scara臂2300所处的转移室11025(见图1a和图24)、在处理 室pm上、在转移室11025与处理室pm之间的闸式阀gv上、或者在处理系统的任何其它 合适位置处，以便使得能够将传感器触发位置看作是scara臂参考系(例如，r-θ或者x
‑ꢀ
y)内的固定位置。在一个方面中，在传感器校准期间将来自两个传感器199a和199b的触 发过渡点储存为已知的位置参考。
[0109]
在一个方面中，通过使用传感器199a对标记f1(例如，在端部执行器23203的腕 部上的平坦边缘)的检测，可以将腕关节z3的位置(使用方程式[20]-[21])表示为：y1＝k
s1
＊l＊cos(θ) k
s2
*l*cos((2k
s1
/k
s2-1)θ)；
ꢀꢀꢀ
[27]x1＝k
s2
＊l＊sin((((2k
s1
/k
s2-1)θ)-k
s1
＊l＊sin(θ)；
ꢀꢀꢀꢀ
[28]其中，如上文所指出的，θ是原始运动的半夹角，在一个方面中，由于例如用于scara臂 2300a的运动计划的原始运动以及对应的报告，所以可以从例如标记f1的位置捕获来获取 该半夹角。
[0110]
假定r是位置捕获的径向值(沿着径向延伸轴线的、感测到标记f1的点)：θ＝cos-1
((r-l
ee0
)/(2＊l))；
ꢀꢀꢀ
[29]由于在y方向上的触发边缘方位变化引起的移位可以被表示为：δy＝d1＊tan(θ2)；
ꢀꢀꢀ
[30]假定标记f1的平坦边缘的触发位置在校准期间为s4，则在膨胀之后，标记f1的平坦边缘 的触发位置可以为表示为：s4＝y1 ((k
s3-1)＊l3)＊cos(θ2) l
ee0-d1＊tan(θ2)；
ꢀꢀꢀ
[32]其中(使用方程式[7])：θ2＝θ＊(k
s1
/k
s3-2k
s1
/k
s2
1)；
ꢀꢀꢀ
[33]并且假定标记上的径向位置捕获在热膨胀之后为r4，则半夹角为：q4＝cos-1
((r4-l
ee0
)/(2＊l))；并且使方程式[32]扩大：k
s1
＊l＊cos(q4) k
s2
＊l＊cos((2k
s1
/k
s2-1)q4) ((k
s3-1)＊l3)＊cos(q4＊(k
s1
/k
s3-2k
s1
/k
s2
1))
‑ꢀ
d1＊tan(q4＊(k
s1
/k
s3-2k
s1
/k
s2
1))-(s
4-l
ee0
)＝0；
ꢀꢀꢀ
[34]通过使用相同的方法，可以将经过传感器199a的标记f1的平坦边缘的过渡点表示为：
s1＝y
1 ((k
s3-1)＊(l1 l4＊α1/α (l5 l6)＊α2/α))＊cos(θ2) a l
ee0-d1＊tan(θ2)；
ꢀꢀꢀ
[35]其中，d1是从端部执行器中心eec至传感器199a的y距离。
[0111]
假定标记f1的径向位置捕获为r1，则半夹角为：q1＝css((r1-l
ee0
)/(2＊l))；并且使方程式[35]扩大：k
s1
＊l＊cos(q1) k
s2
＊l＊cos((2k
s1
/k
s2-1)q1)) ((k
s3-1)＊ (l3 l4＊α1/α (l5 l6)＊α2/α))＊cos(q1＊(k
s1
/k
s3-2k
s1
/k
s2
1))
‑ꢀ
d1＊tan(q1＊(k
s1
/k
s3-2k
s1
/k
s2
1))-(s
1-l
ee0
)＝0；
ꢀꢀꢀ
[36]对于标记f2的有角边缘，在y方向上存在由于x方向上的热膨胀引起的额外移位：dy＝(k
s2 sin(θ1)-k
s1
＊sin(θ))＊l＊tan(β2)
ꢀꢀꢀ
[37]其中，β2是在图29中图示的边缘角度。尽管参照边缘f2
′
图示了β2，但应理解，也可以使 用例如在图29至图31中图示的标记f2、f2
′
、f3、f3
′
的任何有角边缘的角度。按照类似于 上文描述的方式，通过使用所储存的触发值，可以将s2表示为：s2＝y1 ((k
s3-1)＊(l3 l4＊α/α l5＊α2/α))＊cos(θ2) l
ee0-d1＊tan(θ2) dy；[38]假定标记f2的径向位置捕获是r2，则半夹角为：q2＝cos-1
((r2-l
ee0
)/(2＊l))；并且使方程式[38]扩大：
[0112]
方程式[34]、[36]、以及[39]是具有三个变量k
s1
、k
s2
、以及k
s3
的三个非线性方程 式，其描述了由于3连杆scara臂的热膨胀引起的变化。在其它方面中，可以提供附加标 记/边缘来区分/解析4连杆scara臂或者具有任何合适数量的连杆的scara臂(例如，n 连杆scara臂)的膨胀因子(k
s(i)
)。在一个方面中，可以使用例如牛顿-拉普森(newton
‑ꢀ
raphson)方法来解答该组非线性方程式，然而，在其它方面中，可以使用任何合适的方法 来解答非线性方程式。在一个方面中，可以使用任何合适的牛顿-拉普森算法来找出正向运 动的半夹角θ。当初始值接近解答方案时，牛顿-拉普森方法快速会聚并且在一个方面中使 得能够实现方案确定与端部执行器23203经过静态检测传感器199的单次经过一致，其中， 传感器199检测/感测至少一个标记f1-f4的至少一个边缘。原始逆向运动提供合适的起 点。若需要，则可以将上一次的解答方案储存起来并且用作相同目标位置下一次的初始值。 在示例性牛顿-拉普森方法中，例如，三个变量被定义为：x＝k
s1
，y＝k
s2
，并且z＝k
s3
；对应的函数被定义为：f1(x，y，z)＝方程式[34]f2(x，y，z)＝方程式[36]f3(x，y，z)＝方程式[39]
创建非线性系统：以及偏导数的雅可比矩阵：能够通过如下反复来找出该组非线性方程式的解答方案：
[0113]
在一个方面中，在较低温度下，例如，由于相应scara臂连杆23201、23202、 23203的线性膨胀在上述方程式中的主导作用，所以可以将由于热膨胀引起的倍率比变化视 作对系统的小扰动。在较高温度下，例如，由于scara臂连杆23201、23202、23203的较 慢热膨胀过程，所以可以将上一次的解答方案值用作相同目标位置的初始值。
[0114]
在没有倍率比变化的情况下，可以将热膨胀减少为三个线性方程式。假定倍率比是恒 定的，则可以将方程式[34]改变为：k
s1
＊l＊cos(q4) k
s2
＊l＊cos(q4) ((k
s3-1)＊l3)-(s4‑ꢀ
l
ee0
)＝0；
ꢀꢀꢀ
[41]也可以将方程式[36]改变为：k
s1
＊l＊cos(q1) k
s2
＊l＊cos(q1) ((k
s3-1)＊(l3 l4＊α1/α (l5 l6)＊α2/α))-(s
1-l
ee0
)-0；
ꢀꢀꢀ
[42]并且方程式[39]将为：k
s1
＊l＊cos(q2) k
s2
＊l＊cos(q2) ((k
s3-1)＊(l3 l4＊α1/α l5＊α2/α))-(s
2-l
ee0
) (k
s2-k
s1
)＊l＊sin(q2)＊tan(β2)＝0；
ꢀꢀꢀ
[43]。
[0115]
由于线性方程式[41]、[42]、以及[43]能够具有封闭式分析方案，所以其可以提供初始 值以进给非线性方程式[40]以进行快速迭代(例如，以便使得能够在同步感测至少一个标记 f1-f6的情况下在传感器199的一次经过中找到该组非线性方程式的解答方案)，以便在同 步感测/检测至少一个边缘/标记f1-f6的情况下在一次经过中找出该组非线性方程式的可接 受方案。一旦ks(i)值对于每个相应scara臂连杆是已知的，就可以使用例如方程式[24]和 [25]来计算scara臂的任何给定位置的热膨胀偏移。因此，对控制运动(其在整个臂运动 范围内控制臂运动)进行修改以补偿在臂(并且更加具体地是端部执行器)的整个运动范围 内确定的热膨胀偏移。如可以意识到的，对偏移/变化以及因此补偿的确定是在臂经过传感 器199的不多于一次经过(或者换言之，仅仅一次经过)时同步地(大体上实时地)利用臂 来实现的。
[0116]
在仅确定基底中心eec的情况下，使端部执行器移动(图32，框3200)以便使得基 底朝着至少一个传感器199a和199b移动并且如上文所描述的那样感测到基底(图32，框 3205)。确定出基底的中心(图32，框3210)以便使得可以将基底放置在站位置sc处。在 一个方面中，在站位置sc被再次教导之前(在基底被保持或者未被保持在端部执行器 23203上的情况下)可以将任何合适数量的基底转移至站位置sc或者从站位置sc转移 出。例如，可以在放置了10个基底、20个基底、或者任何其它合适数量的基底之后教导站 位置sc。在其它方面中，可以在任何合适的预定时间间隔(例如，30分钟、60分钟、或者 任何其它合适的时间间隔)之后教导站位置sc。可以通过使端部执行器23203朝着至少一 个传感器199a和199b移动来教导基底站sc(图32，框3200)(再次要注意的是，仅仅可 以使用单个传感器)以便使得感测到至少一个标记f1-f4(图32，框3215)。端部执行器中 心eec是按照上文所描述的方式来确定(图32，框3220)并且相对于站中心sc对端部执 行器中心的记录是按照上文所描述的方式来进行(图32，框3230)。如果端部执行器保持着 基底，同时站中心sc被教导，则可以在端部执行器从传感器199a和199b的相同经过中 (例如，在一次经过中)或者在端部执行器经过传感器199a和199b的第二次经过中确定 基底的中心wc，以便使得在不同的经过上教导基底中心wc和站中心sc。
[0117]
在一个方面中，再次参照图29，相对于站中心sc对端部执行器中心eec(其大体 上类似于上文的端部执行器中心395c)的记录以及对基底中心wc(其被示出为从图29的 端部执行器中心eec偏移)的确定可以是在端部执行器经过仅仅一个传感器199a和199b 的仅仅一次经过的情况下被确定的，然而，在其它方面中，这包括定位不属于给定臂的外围 特征，可以按照类似于在如下文件中描述的方式来完成端部执行器经过至少一个传感器 199a和199b的多次经过：2015年11月10日提交的名称为“tool auto-teach method andapparatus”的美国专利申请第14/937,676号，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。例 如，在基底中心eec和站位置sc均待被教导的情况下，使端部执行器23203移动(图 32，框3200)以便使基底s和/或标记f1-f4(例如，基准特征)朝着至少一个传感器199a 和199b移动。基底s是由至少一个传感器199a和199b感测(图32，框3205)，并且标记 f1-f4是由至少一个传感器199a和199b感测(图32，框3215)，再次要注意的是，仅仅单 个传感器199a以及单次经过或者不多于一次经过就足以相对于站中心sc来记录端部执行 器中心eec。如上文针对例如图23至图31描述的，在对线性效应和非线性效应进行热膨胀 区分的情况下，针对各个scara臂连杆23201、23202、23203(以及scara臂的各个 轮)确定scara臂的变化δli(以及δvi)(图32，框3216)。对基底中心wc以及基底传 输设备的位置(即，参考位置eec)的确定是通过使用每个连杆的膨胀因子k
s(i)
按照任何合 适的方式来确定的，诸如，按照上文所描述的方式(例如，通过使用弯曲的或者其它形状的 特征(例如，见图31中的标记f5、f5'、f6、f6')，如上文所描述的，其与端部执行器中心 具有已知关系，例如，类似于由标记f5、f5'、f6、以及/或者f6'(见图31)限定出的圆圈 vrw1(见图10)，以及/或者，例如，通过使用上文的方程式[24]和[25])。相对于站中心sc 对端部执行器中心参考点eec的记录是按照上文所描述的方式来实现(图32，框3230)。
[0118]
再次参照图29至图31，在一个方面中，控制器11091(或者控制器11091的运动解 析器11091k)可以被配置为解决扰动和/或瞬变的影响，该扰动和/或瞬变会在scara臂 2300a的径向轴线r中诱导变化，并且以其他方式可以被称为r轴线中的摇晃或者变化 (例
如，关节摩擦力、轮摩擦力、驱动带摩擦力的非线性效应、由于枢轴和枢转轴承等上的 不均匀热分布引起的scara臂连杆和轮的枢转轴线的摇摆运动)。如可以意识到的，r轴 线的这种变化或者摇晃可以导致将在径向位置信号si中引起的非热变化分量(通过传感器 在臂运动期间感测标记f1-f6来实现)传达至控制器11091并且确定scara臂2300a的不 同连杆和轮的热变化。在一个方面中，可以通过恰当的信号平均法(或者其它合适的加权组 合)来解决前述错误效应(例如，变化或者摇晃)，诸如，该信号来自冗余标记f1-f6以及 在如图29中示出的scara臂2300a的相对侧或者镜像侧上的传感器199a和199b(图29 图示了在端部执行器23203的相对侧上的传感器199a和199b；同样见图30和图31，其图 示了对称的端部执行器)。在所图示的方面中，传感器199a和199b以及标记f1-f6可以设 置为相对于scara臂2300a的对称轴线(其在除了用于错误效应的情况下大体上与r轴 线对准)对称，并且使来自用于感测相对的对应标记(见标记f1-f6以及f1'-f6')的相对的 传感器199a和199b的si信号平均化(如以运动方式表达的)会解决由于r轴线变化或者 摇晃引起的错误分量。在其它方面中，控制器11091可以被配置为：在scara臂2300a在 校准温度t
ref
与稳态操作温度之间发生热瞬变时，使各个连续经过(例如，由类似于图27 中所示出的那些曲线的曲线引起，其以合适的形式被记录在控制器11091的处理器和存储器 中)的si信号(其可以以运动方式被表达)线性化。然后，针对端部执行器23203和标记 f1-f6、f1'-f6'经过传感器199a和199b的每次经过，可以应用各曲线(例如，类似于在图 27中示出的那些曲线)来调节si信号，以便使得每个si信号符合给定经过的对应曲线。相 应地，可以从例如不多于一个传感器199a和199b的信号来解决诸如先前所描述的错误分 量，该错误分量导致来自传感器的si信号与曲线图之间的差异。另外，可以将每次经过的 曲线与先前经过的相继先前曲线作比较，从而识别表明轴线变化或者摇晃的趋势。
[0119]
如可以在上文看到的，公开的实施例的方面如在例如图23、图24以及图25中图示 的那样利用控制器来补偿传输臂的所确定出的变化，以便定位传输臂和端部执行器23203、 23203a、25155ea、25155eb的(多个)参考特征或者标记f1-f6、f1'-f6'。另外，公开的 实施例的方面利用控制器来补偿另一独立的端部执行器23203b(例如，见图24)的所确定 出的变化，该另一独立的端部执行器23203b与端部执行器23203a、23203b、25155e共享 至少一个或多个臂连杆23201、23202，该另一独立的端部执行器23203b相对于端部执行器 23203a具有至少一个独立的自由度。
[0120]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理设备包括：具有自定中端部执 行器的基底传输设备，该自定中端部执行器具有带有预定中心的晶圆保持站，端部执行器被 配置为将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内传输晶圆；以及至少一个中心确定 性特征，该至少一个中心确定性特征与基底传输设备构成整体并且被设置成使得基底处理设 备的静态检测传感器在基底传输设备径向运动的情况下在传输中检测至少一个中心确定性特 征的至少一个边缘，对该至少一个边缘的检测在至少一个中心确定性特征仅经过静态检测传 感器一次的情况下实现对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的确定。
[0121]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，晶圆保持站未被至少一个中心确定性 特征阻挡。
[0122]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征未被晶圆
保 持站所保持的晶圆阻挡。
[0123]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个确定性特征设置在基底传输 设备上，与晶圆保持站分离且不同。
[0124]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器包括纵向中心线，并且至 少一个中心确定性特征包括设置在纵向中心线的相对侧上的至少两个中心确定性特征。
[0125]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器包括纵向中心线，并且至 少一个中心确定性特征设置在纵向中心线的共同侧上。
[0126]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征包括至少两 个相对地设置的中心确定性特征。
[0127]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征包括至少两 个中心确定性特征，其中，该至少两个中心确定性特征中的至少一个相对于该至少两个中心 确定性特征中的另一个是补充的。
[0128]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征中的每一个 被配置为独立地解析端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0129]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，中心确定性特征中的每一个具有对应 形状，该对应形状与端部执行器上的晶圆保持站的预定中心具有预定关系，以便使得每个对 应形状独立地确定端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0130]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征与端部执行 器构成整体。
[0131]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征从端部执行 器的侧部延伸。
[0132]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征从端部执行 器的侧部悬垂。
[0133]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征被设置为使 得对至少一个中心确定性特征的检测独立于端部执行器限定基底传输设备的尺寸的变化。
[0134]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，尺寸的变化是由于热效应而引起的。
[0135]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为接收 来自静态检测传感器的与对至少一个边缘的检测相对应的传感器数据，并且控制基底传输设 备以便基于如从传感器数据确定的基底传输设备的热尺寸变化来调节预定中心的位置。
[0136]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为从对 至少一个中心确定性特征的检测来了解基底处理设备的基底处理站的中心位置。
[0137]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，静态检测传感器包括自动晶圆定中传 感器。
[0138]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为从与 对至少一个中心确定性特征的至少一个边缘的检测相对应的传感器数据来识别和了解基底处 理设备的基底处理站的中心位置。
[0139]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种方法包括：提供具有自定中端部执行
器 的基底传输设备，该自定中端部执行器具有带有预定中心的晶圆保持站，其中，端部执行器 将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内传输晶圆，以及提供至少一个中心确定性 特征，该至少一个中心确定性特征与基底传输设备构成整体；并且利用基底处理设备的静态 检测传感器在基底传输设备运动的情况下在传输中检测至少一个中心确定性特征的至少一个 边缘，其中，对该至少一个边缘的检测在至少一个中心确定性特征仅经过静态检测传感器一 次的情况下实现对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的确定。
[0140]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，晶圆保持站未被至少一个中心确定性 特征阻挡。
[0141]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征未被端部执 行器所保持的晶圆阻挡。
[0142]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括：利用静态检测传感器确定端部 执行器所保持的晶圆相对于端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的偏心率。
[0143]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器上的晶圆保持站的预定中 心以及偏心率是在至少一个中心确定性特征仅经过静态检测传感器一次的情况下在传输中被 确定的。
[0144]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，静态检测传感器检测晶圆的边缘。
[0145]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括：利用控制器接收来自静态检测 传感器的与对至少一个边缘的检测相对应的传感器数据；并且利用控制器控制基底传输设备 以便基于如从传感器数据确定的基底传输设备的热尺寸变化来调节预定中心的位置。
[0146]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括：利用控制器从对至少一个中心 确定性特征的至少一个边缘的检测来识别和了解基底处理设备的晶圆处理站的中心位置。
[0147]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括：利用控制器从对至少一个中心 确定性特征的至少一个边缘的检测来独立于端部执行器限定基底传输设备的尺寸变化。
[0148]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，该尺寸变化是由于热效应而引起的。
[0149]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理设备包括：框架；基底传输设 备，该基底传输设备连接至框架并且具有端部执行器，该端部执行器具有带有预定中心的晶 圆保持站，端部执行器被配置为将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内传输晶 圆；自动晶圆定中传感器，该自动晶圆定中传感器连接至框架并且被配置为在基底传输设备 运动的情况下在传输中实现对端部执行器上保持的晶圆的边缘的感测；以及至少一个中心确 定性特征，该至少一个中心确定性特征与基底传输设备构成整体并且被设置为使得自动晶圆 定中传感器在传输中检测至少一个中心确定性特征的至少一个边缘，对至少一个边缘的检测 实现对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的检测。
[0150]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，晶圆保持站未被至少一个中心确定性 特征阻挡。
[0151]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征未被端部执 行器保持的晶圆阻挡。
[0152]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个确定性特征设置在基底传输 设备上，与晶圆保持站分离且不同。
[0153]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器包括纵向中心线，并且至 少一个中心确定性特征包括设置在纵向中心线的相对侧上的至少两个中心确定性特征。
[0154]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器包括纵向中心线，并且至 少一个中心确定性特征设置在纵向中心线的共同侧上。
[0155]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征包括至少两 个相对地布置的中心确定性特征。
[0156]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征包括至少两 个中心确定性特征，其中，该至少两个中心确定性特征中的至少一个相对于该至少两个中心 确定性特征中的另一个是补充的。
[0157]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征中的每一个 被配置为独立地解析端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0158]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，各个中心确定性特征具有对应形状， 该对应形状与端部执行器上的晶圆保持站的预定中心具有预定关系，以便使得每个对应形状 独立地确定端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0159]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征与端部执行 器构成整体。
[0160]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，基底传输设备包括连接至端部执行器 的臂，并且至少一个中心确定性特征与基底传输设备的臂构成整体。
[0161]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，基底传输设备包括在机械接口处连接 至端部执行器的臂，并且至少一个中心确定性特征与机械接口构成整体。
[0162]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征从端部执行 器的侧部延伸。
[0163]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征从端部执行 器的侧部悬垂。
[0164]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征被设置为使 得对至少一个中心确定性特征的检测独立于端部执行器限定基底传输设备的尺寸变化。
[0165]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，该尺寸变化是由于热效应而引起的。
[0166]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为接收 来自自动晶圆定中传感器的与对至少一个边缘的检测相对应的传感器数据，并且控制基底传 输设备以便基于如从传感器数据确定的基底传输设备的热尺寸变化来调节预定中心的位置。
[0167]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为从对 至少一个中心确定性特征的检测来了解基底处理设备的基底处理站的中心位置。
[0168]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理设备包括：框架；基底传输设 备，该基底传输设备连接至该框架并且具有端部执行器，该端部执行器具有带有预定中心的 晶圆保持站，端部执行器被配置为将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内
传输晶 圆；自动晶圆定中传感器，该自动晶圆定中传感器连接至框架；以及至少一个中心确定性特 征，该至少一个中心确定性特征与基底传输设备构成整体并且被设置为使得自动晶圆定中传 感器在基底传输设备运动的情况下在传输中检测至少一个中心确定性特征，对至少一个中心 确定性特征的检测在至少一个中心确定性特征仅经过自动晶圆定中传感器一次的情况下实现 对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的检测。
[0169]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，晶圆保持站未被至少一个中心确定性 特征阻挡。
[0170]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征未被端部执 行器保持的晶圆阻挡。
[0171]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个确定性特征设置在基底传输 设备上，与晶圆保持站分离且不同。
[0172]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器包括纵向中心线，并且至 少一个中心确定性特征包括设置在纵向中心线的相对侧上的至少两个中心确定性特征。
[0173]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，端部执行器包括纵向中心线，并且至 少一个中心确定性特征设置在纵向中心线的共同侧上。
[0174]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征包括至少两 个相对地布置的中心确定性特征。
[0175]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征包括至少两 个中心确定性特征，其中，该至少两个中心确定性特征中的至少一个相对于该至少两个中心 确定性特征中的另一个是补充的。
[0176]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征中的每一个 被配置为独立地解析端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0177]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，各个中心确定性特征具有对应形状， 该对应形状与端部执行器上的晶圆保持站的预定中心具有预定关系，以便使得每个对应形状 独立地确定端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0178]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征与端部执行 器构成整体。
[0179]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征从端部执行 器的侧部延伸。
[0180]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征从端部执行 器的侧部悬垂。
[0181]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，至少一个中心确定性特征被设置为使 得对至少一个中心确定性特征的检测独立于端部执行器限定基底传输设备的尺寸变化。
[0182]
根据公开的实施例的一个或多个方面，其中，该尺寸变化是由于热效应而引起的。
[0183]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为接收 来自自动晶圆定中传感器的与对至少一个边缘的检测相对应的传感器数据，并且控制基底传 输设备以便基于如从传感器数据确定的基底传输设备的热尺寸变化来调节预定中心的位置。
[0184]
根据公开的实施例的一个或多个方面，进一步包括控制器，该控制器被配置为从对 至少一个中心确定性特征的检测来了解基底处理设备的基底处理站的中心位置。
[0185]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理设备包括：具有自定中端部执行器的基底传输设备，该自定中端部执行器具有带有预定中心的晶圆保持 站，端部执行器被配置为将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内传输晶圆；至少一个中心确定性特征，该至少一个中心确定性特征与基底传输设备构成整体并且被设置 为使得基底处理设备的静态检测传感器在基底传输设备径向运动的情况下在传输中检测至少 一个中心确定性特征的至少一个边缘；以及控制器，该控制器可通信地联接至基底传输设备，控制器被配置为使得对至少一个边缘的检 测实现对比例因子的确定，该比例因子在基底传输设备径向运动的情况下在传输中识别基底 传输设备的臂的变化；其中，控制器包括运动效应解析器，该运动效应解析器被配置为从对至少一个边缘的检测来 确定比例因子变化与对至少一个边缘的检测之间的关系，该检测通过基底传输设备的静态检 测传感器在基底传输设备径向运动的情况下在传输中进行，并且进一步解析确定的比例因子 变化对确定臂的变化的比例因子的影响。
[0186]
根据公开的实施例的一个或多个方面，对至少一个边缘的检测实现对端部执行器上 的晶圆保持站的预定中心的确定是在至少一个中心确定性特征仅经过静态检测传感器一次的 情况下进行的。
[0187]
根据公开的实施例的一个或多个方面，晶圆保持站未被至少一个中心确定性特征阻 挡。
[0188]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征未被晶圆保持站保 持的晶圆阻挡。
[0189]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征设置在基底传输设 备上，与晶圆保持站分离且不同。
[0190]
根据公开的实施例的一个或多个方面，端部执行器包括纵向中心线，并且至少一个 中心确定性特征包括设置在纵向中心线的相对侧上的至少两个中心确定性特征。
[0191]
根据公开的实施例的一个或多个方面，端部执行器包括纵向中心线，并且至少一个 中心确定性特征设置在纵向中心线的共同侧上。
[0192]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征包括至少两个相对 地布置的中心确定性特征。
[0193]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征包括至少两个中心 确定性特征，其中，该至少两个中心确定性特征中的至少一个相对于该至少两个中心确定性 特征中的另一个是补充的。
[0194]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征中的每一个被配置 为独立地解析端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0195]
根据公开的实施例的一个或多个方面，各个中心确定性特征具有对应形状，该对应 形状与端部执行器上的晶圆保持站的预定中心具有预定关系，以便使得每个对应形状独立地 确定端部执行器上的晶圆保持站的预定中心。
[0196]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征与端部执行器构成 整体。
[0197]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征从端部执行器的侧 部延伸。
[0198]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征从端部执行器的侧 部悬垂。
[0199]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征被设置为使得对至 少一个中心确定性特征的检测独立于端部执行器限定基底传输设备的尺寸变化。
[0200]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该尺寸变化是由于热效应而引起的。
[0201]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器进一步被配置为：接收来自静态检测传感器的与对至少一个边缘的检测相对应的传感器数据，以及 控制基底传输设备以便基于如从传感器数据确定的基底传输设备的热尺寸变化来调节预定中 心的位置。
[0202]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器进一步被配置为从对至少一个中心确 定性特征的检测来了解基底处理设备的基底处理站的中心位置。
[0203]
根据公开的实施例的一个或多个方面，静态检测传感器包括自动晶圆定中传感器。
[0204]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器被配置为从与对至少一个中心确定性 特征的的至少一个边缘的检测相对应的传感器数据来识别和了解基底处理设备的基底处理站 的中心位置。
[0205]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器进一步被配置为：接收来自静态检测传感器的传感器数据，该传感器数据与对至少一个中心确定性特征的检测 相对应，基于传感器数据来识别基底传输设备的尺寸变化，并且确定使该变化与基底传输设备的尺寸 相关的比例因子。
[0206]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为解析基底传输设备 的臂的以运动方式限定的尺寸、比例因子、以及变化之间的关系。
[0207]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器包括比例因子的过滤器。
[0208]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种方法包括：提供基底传输设备，该基底传输设备具有：自定中端部执行器，该自定中端部执行器具有带有预定中心的晶圆保持站，其中，端部执行 器将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内传输晶圆，以及 至少一个中心确定性特征，该至少一个中心确定性特征与基底传输设备构成整体；利用基底处理设备的静态检测传感器在基底传输设备运动的情况下在传输中检测至少一个中 心确定性特征的至少一个边缘，对至少一个边缘的检测实现对比例因子的确定，该比例因子 在基底传输设备运动的情况下在传输中识别基底传输设备的臂的变化；以及利用运动效应解析器从对至少一个边缘的检测来确定比例因子变化与通过静态检测传感器对 至少一个边缘的检测之间的关系，并且进一步解析所确定的比例因子变化
对确定臂的变化的 比例因子的影响。
[0209]
根据公开的实施例的一个或多个方面，对至少一个边缘的检测在至少一个中心确定 性特征仅经过静态检测传感器一次的情况下实现对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的 确定。
[0210]
根据公开的实施例的一个或多个方面，晶圆保持站未被至少一个中心确定性特征阻 挡。
[0211]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征未被端部执行器保持 的晶圆阻挡。
[0212]
根据公开的实施例的一个或多个方面，方法进一步包括：利用静态检测传感器来确 定端部执行器保持的晶圆相对于端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的偏心率。
[0213]
根据公开的实施例的一个或多个方面，端部执行器上的晶圆保持站的预定中心以及 偏心率是在至少一个中心确定性特征仅经过静态检测传感器一次的情况下在传输中被确定 的。
[0214]
根据公开的实施例的一个或多个方面，静态检测传感器检测晶圆的边缘。
[0215]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该方法进一步包括：利用控制器接收来自静态检测传感器的与对至少一个边缘的检测相对应的传感器数据；以及 利用控制器控制基底传输设备以便基于如从传感器数据确定的基底传输设备的热尺寸变化来 调节预定中心的位置。
[0216]
根据公开的实施例的一个或多个方面，方法进一步包括：利用控制器从对至少一个 中心确定性特征的至少一个边缘的检测来识别和了解基底处理设备的晶圆处理站的中心位 置。
[0217]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该方法进一步包括：利用控制器从对至少一 个中心确定性特征的至少一个边缘的检测来独立于端部执行器限定基底传输设备的尺寸变 化。
[0218]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该尺寸变化是由于热效应而引起的。
[0219]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理设备包括：具有端部执行器的基底传输设备，该端部执行器具有带有预定中心的晶圆保持站，端部执行 器被配置为将晶圆保持在晶圆保持站处并且在基底处理设备内传输晶圆；多于一个特征，该多于一个特征设置在基底传输设备上以便使得基底处理设备的静态检测传 感器在基底传输设备径向运动的情况下在传输中检测每个相应多于一个特征的至少一个边 缘；以及控制器，该控制器可通信地联接至基底传输设备，控制器被配置为使得对至少一个边缘的检 测相应地实现对不同比例因子的确定，该不同比例因子在基底传输设备的仅一个共同径向运 动的情况下在传输中识别基底传输设备的共同臂的不同变化；其中，控制器包括运动效应解析器，该运动效应解析器被配置为在基底传输设备的仅一个共 同运动的情况下在传输中从不同确定比例因子来解析共同臂的不同对应连杆的相应变化，并 且确定用于晶圆位置的共同臂的有效变化。
[0220]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器被配置为进一步解析不同比例因子的 变化对臂的有效变化的影响。
[0221]
根据公开的实施例的一个或多个方面，对至少一个边缘的检测实现对端部执行器上 的晶圆保持站的预定中心的确定是在多于一个特征仅经过静态检测传感器一次的情况下进行 的。
[0222]
根据公开的实施例的一个或多个方面，晶圆保持站未被多于一个特征阻挡。
[0223]
根据公开的实施例的一个或多个方面，多于一个特征未被晶圆保持站保持的晶圆阻 挡。
[0224]
根据公开的实施例的一个或多个方面，多于一个特征设置在基底传输设备上，与晶 圆保持站分离且不同。
[0225]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理设备包括：具有传输臂的基底传输设备，该传输臂包括端部执行器，该端部执行器具有带有预定中心的 参考特征，端部执行器被配置为保持晶圆并且基于预定中心在基底处理设备内传输晶圆； 至少一个臂姿态确定性特征，该至少一个臂姿态确定性特征与基底传输设备构成整体并且被 设置为使得基底处理设备的静态检测传感器在传输臂径向运动的情况下在传输中检测至少一 个臂姿态确定性特征的至少一个边缘；以及控制器，该控制器可通信地联接至基底传输设备，控制器被配置为使得对至少一个边缘的检 测实现对比例因子的确定，该比例因子在传输臂径向运动的情况下在传输中识别传输臂的变 化；其中，控制器包括运动效应解析器，该运动效应解析器被配置为在传输臂径向运动的情况下 在传输中通过静态检测传感器从对至少一个边缘的检测来确定所确定的比例因子和与传输臂 的每个不同连杆相应的每个不同离散变化之间的离散关系，从而在传输臂径向运动的情况下 在传输中确定传输臂的变化。
[0226]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为使得在与确定的比 例因子的确定关系中实现在与每个不同连杆相应的每个不同离散变化之间进行区分。
[0227]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为使得基于对至少一 个边缘的检测来实现在每个不同离散变化之间进行区分。
[0228]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为在传输臂径向运动 的情况下在传输中通过静态检测传感器从对至少一个边缘的检测来确定与传输臂的每个不同 连杆相应的不同离散变化的非线性运动效应的贡献，从而在传输臂径向运动时同步地确定臂 的变化。
[0229]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为使得在用于确定臂 的变化的非线性运动效应的确定的贡献中实现在与传输臂的每个不同连杆或者不同轮相应的 不同贡献的非线性运动效应之间进行区分。
[0230]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为使得在确定臂的变 化的非线性运动效应的确定的贡献中实现在传输臂的至少一个不同连杆或者不同轮的不同贡 献的非线性运动效应之间进行区分。
[0231]
根据公开的实施例的一个或多个方面，运动效应解析器被配置为使得基于对至少一 个边缘的检测来实现在不同贡献的非线性运动效应之间进行区分。
[0232]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂姿态确定性特征具有确定性配 置，以便在与所确定出的比例因子的确定关系中实现在与每个不同连杆相应的每个不同离
散 变化之间进行区分。
[0233]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个姿态确定性特征被配置为使得在至 少一个边缘在传输中的传输臂径向运动中仅经过静态检测传感器一次的情况下实现在与传输 臂的每个不同连杆相应的每个不同离散变化之间进行区分，从而使得静态检测传感器在传输 中检测至少一个边缘。
[0234]
根据公开的实施例的一个或多个方面，传输臂是3连杆scara臂，并且至少一个姿 态确定性特征被配置为使得实现在与3连杆scara臂的每个不同连杆相应的每个不同离散 变化之间进行区分。
[0235]
根据公开的实施例的一个或多个方面，端部执行器是具有晶圆保持站的自定中端部 执行器，晶圆保持站具有预定中心，端部执行器被配置为将晶圆保持在晶圆保持站处并且在 基底处理设备内传输晶圆。
[0236]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂姿态确定性特征包括至少一个中 心确定性特征，该至少一个中心确定性特征在至少一个中心确定性特征仅经过静态检测传感 器一次的情况下实现对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的确定。
[0237]
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个中心确定性特征未被端部执行器所 保持的晶圆阻挡，并且被设置为使得静态检测传感器在基底传输设备运动的情况下在传输中 检测至少一个中心确定性特征，对至少一个中心确定性特征的检测在至少一个中心确定性特 征仅经过静态检测传感器一次的情况下实现对端部执行器上的晶圆保持站的预定中心的确 定。
[0238]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器被配置为基于对至少一个边缘的检测 而在传输臂的径向运动的情况下在传输中与对传输臂的变化的检测基本上同时实现对晶圆保 持站的预定中心的确定。
[0239]
根据公开的实施例的一个或多个方面，传输臂包括上臂连杆、前臂连杆、以及多于 一个端部执行器，该多个一个端部执行器通常从上臂连杆和前臂连杆悬垂以便使得上臂连杆 和前臂连杆是多于一个端部执行器中的每一个所共有的。
[0240]
根据公开的实施例的一个或多个方面，多于一个共同悬垂的端部执行器中的至少一 个具有独立的自由度，以便使得至少一个共同悬垂的端部执行器可相对于共有的上臂连杆和 前臂连杆独立地移动，并且具有对应的臂姿态确定性特征，该对应的臂姿态确定性特征不同 于与多于一个共同悬垂的端部执行器中的另一个相对应的另一臂姿态确定性特征，以便使得 基于通过静态检测传感器对至少一个可独立地移动的端部执行器的对应的臂姿态确定性特征 的至少一个边缘的感测从多于一个共同悬垂的端部执行器中的另一个的传输臂的变化来单独 地确定至少一个可独立地移动的端部执行器的传输臂的变化。
[0241]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该传输臂是scara臂。
[0242]
根据公开的实施例的一个或多个方面，控制器被配置为定位传输臂以及端部执行器 的参考特征，从而补偿传输臂的确定变化。
[0243]
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种基底处理方法包括：在具有基底传输设备的基底处理设备内传输晶圆，该基底传输设备具有传输臂，传输臂包括 端部执行器，端部执行器具有带有预定中心的参考特征，其中，晶圆在端部执行器的晶圆保 持站处被保持在端部执行器上；
利用静态检测传感器在传输臂径向运动的情况下在传输中检测至少一个臂姿态确定性特征的 至少一个边缘，该至少一个臂姿态确定性特征与基底传输设备构成整体；利用可通信地联接至基底传输设备的控制器基于对至少一个边缘的检测来确定比例因子，该 比例因子在传输臂径向运动的情况下在传输中识别传输臂的变化；以及利用控制器的运动效应解析器在传输臂径向运动的情况下在传输中通过静态检测传感器从对 至少一个边缘的检测来确定所确定的比例因子和与传输臂的每个不同连杆相应的每个不同离 散变化之间的离散关系，从而在传输臂径向运动的情况下在传输中确定传输臂的变化。
[0244]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该方法进一步包括：利用运动效应解析器来 在与所确定的比例因子的确定关系中实现在与每个不同连杆相应的每个不同离散变化之间进 行区分。
[0245]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该方法进一步包括：利用运动效应解析器基 于对至少一个边缘的检测来实现在每个不同离散变化之间进行区分。
[0246]
根据公开的实施例的一个或多个方面，方法进一步包括：利用运动效应解析器在传 输臂径向运动的情况下在传输中通过静态检测传感器从对至少一个边缘的检测来确定与传输 臂的每个不同连杆相应的不同离散变化的非线性运动效应的贡献，从而在传输臂径向运动时 同步地确定臂的变化。
[0247]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该传输臂是scara臂。
[0248]
根据公开的实施例的一个或多个方面，该方法进一步包括：利用控制器来补偿传输 臂的确定变化，以便定位传输臂以及端部执行器的参考特征。
[0249]
根据公开的实施例的一个或多个方面，方法进一步包括：利用控制器来补偿与端部 执行器共享至少一个或多个臂连杆的另一独立端部执行器的确定变化，该另一独立端部执行 器相对于端部执行器具有至少一个独立自由度。
[0250]
应理解的是，前述描述仅仅图解说明了公开的实施例的各方面。在不背离公开的实 施例的各方面的情况下，本领域的技术人员可以设想各种替代例和修改例。相应地，公开的 实施例的各方面意在涵盖落在所附权利要求书的范围内的所有这些替代例、修改例、以及变 化例。进一步地，在彼此不同的从属或者独立权利要求中叙述了不同的特征，这一不争的事 实并不表明不能够有利地使用这些特征的组合，这种组合仍被包括在本发明的各方面的范围 内。