JP4874540B2 - Method and apparatus for controlling a sensor device - Google Patents
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Description
この発明は、加工中の製品を処理する際に、とりわけ電子機器の製造の際の加工中の製品を処理する際に、処理状況を計測するために用いる、向上された方法、装置、コンピュータープログラム製品に関連している。 The present invention provides an improved method, apparatus, and computer program used to measure a processing status when processing a product being processed, particularly when processing a product being processed during manufacture of an electronic device. Related to the product.
米国特許第6,691,068号に記載されているように自動化されたセンサーウェハーのようなセンサー装置を使ったり、用いたりする通常の方法では人間の手が使用される。つまり操作手順の中に人間の手でおこなうものが、1またはそれ以上含まれているわけである。センサー装置は人間によってバッテリーの状態を監視され、そのバッテリーは適切な方法によって充電される。センサー装置に新たな情報が入力された場合には、センサー装置に起動せよ、との命令を手動で与えなければならず、そのデーターを手動で読み込ませなければならない。センサー装置を処理ツールに搭載し、または処理ツールから外す場合には、センサー装置をコンテナから手で取り出す必要がある。半導体の処理に用いられる自動化されたウェーハーセンサーのいくつかのタイプでは、センサー装置を貯蔵するためのコンテナは、ウェーハーカセットあるいは前開き式の統一化されたポッドである。センサー装置を貯蔵コンテナから取り出し、充電設備の上に置くという作業は、人間が真空の杖を用いたり、グローブを装着した手でセンサー装置を持ち上げることによっておこなう。これらの人間によっておこなう作業が、センサー装置を半導体の製造工程のような実質的に自動化された製造工程において容易に用いられることを妨げている。
実質的に自動化されたセンサー装置を要求する分野は多くある。そのためには、製造環境においてセンサー装置を用いる場合に、センサー装置の操作やメンテナンスを自動化する、製造工程の全体を最大化するという、従来技術において発生している1つあるいはそれ以上の問題を克服する必要がある。実質的に自動化されたセンサー装置を要求する分野のうち重要な分野としては、半導体ウェーハー、平面パネルディスプレイ、露光マスク、あるいは他の電子機器のような製造中の製品の処理がある。製造環境において、センサー装置を一層役に立つものにするためには、手動でおこなわれている1又はそれ以上の手順を自動化すべきである。 There are many fields that require sensor devices that are substantially automated. To this end, when using a sensor device in a manufacturing environment, overcome one or more problems in the prior art of automating the operation and maintenance of the sensor device and maximizing the entire manufacturing process. There is a need to. An important field that requires a substantially automated sensor device is the processing of products being manufactured such as semiconductor wafers, flat panel displays, exposure masks, or other electronic equipment. To make the sensor device more useful in a manufacturing environment, one or more procedures that are performed manually should be automated.
請求項1の発明は、センサー装置を維持し、貯蔵するためのメンテナンスユニットであって、前記センサー装置は、電源と少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状の2次コイルを有し、当該2次コイルは前記電源を充電するために前記電源と接続されており、前記メンテナンスユニットは、センサー装置を収容するための標準的な機械式インターフェイスボックスあるいは前開き式の統一化されたポッドから成るハウジングと、ハウジングに取り付けられている電源と、センサー装置の電源を充電するために、メンテナンスユニットの電源と電気接続されている電力充電器から構成されており、前記電力充電器は、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状の1次コイル有し、1次コイルの少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、メンテナンスユニットとした。
The invention of
請求項2の発明は、センサー装置と情報通信をおこなう通信機器を有する、請求項1のメンテナンスユニットとした。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the maintenance unit according to the first aspect, comprising a communication device that performs information communication with the sensor device.
請求項3の発明は、メンテナンスユニットの電源が再充電可能なバッテリーからなる、請求項1のメンテナンスユニットとした。
The invention according to claim 3 is the maintenance unit according to
請求項4の発明は、メンテナンスユニットの電源が、再充電可能なバッテリー、コンデンサー、光電池、電力機器を利用するための接続のうち、少なくともその1つからなる、請求項1のメンテナンスユニットとした。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the maintenance unit according to the first aspect, wherein the power source of the maintenance unit comprises at least one of connections for using a rechargeable battery, a capacitor, a photovoltaic cell, and a power device.
請求項5の発明は、メンテナンスユニットの電源用の状態表示機をさらに有する、請求項1のメンテナンスユニットとした。
The invention according to claim 5 is the maintenance unit according to
請求項6の発明は、センサー装置の電源用の状態表示機をさらに有する請求項1のメンテナンスユニットとした。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the maintenance unit according to the first aspect, further comprising a status indicator for power supply of the sensor device.
請求項7の発明は、センサー装置が半導体ウェーハー用の支持体を有する、請求項1のメンテナンスユニットとした
The invention according to claim 7 is the maintenance unit according to
請求項8の発明は、ハウジングが、半導体ウェーハーの基板、平面パネルディスプレイの基板、露光マスクの基板、プリント配線回路の基板からなるグループの中から選択された基板を保持するために設けられている、請求項1のメンテナンスユニットとした。
According to an eighth aspect of the present invention, a housing is provided for holding a substrate selected from the group consisting of a semiconductor wafer substrate, a flat panel display substrate, an exposure mask substrate, and a printed wiring circuit substrate. The maintenance unit according to
請求項9の発明は、1次コイルの内側の半径と1次コイルの外側の半径の合計の約半分と等しくなるように、2次コイルの軸が1次コイルの軸と間隔をあけて配置されている、請求項1のメンテナンスユニットとした。
The invention according to claim 9 is such that the axis of the secondary coil is spaced apart from the axis of the primary coil so that it is equal to about half of the sum of the radius inside the primary coil and the radius outside the primary coil. The maintenance unit according to
請求項10の発明は、1次コイルの外側の半径が約1センチ〜約9センチであって、1次コイルの巻数が大体3回〜30回である、請求項1のメンテナンスユニットとした。
The invention according to claim 10 is the maintenance unit according to
請求項11の発明は、電力充電器が、1次コイルに、約0.1MHz〜約4MHzの1次周波数帯で、約3ボルト〜約18ボルトの1次電圧を提供するように配置されている、請求項1のメンテナンスユニットとした。
The invention of claim 11 is arranged such that the power charger provides the primary coil with a primary voltage of about 3 volts to about 18 volts in a primary frequency band of about 0.1 MHz to about 4 MHz. The maintenance unit according to
請求項12の発明は、電力充電器が、1次コイルに1次コイルの共振周波数、あるいは1次コイルの分数調波周波数である制御周波数を提供するように配置されている、請求項1のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 12, the power charger is arranged to provide a resonant frequency or control frequency is a sub-harmonic frequency of the primary coil, the primary coil to the primary coil, according to claim 1 A maintenance unit was used.
請求項13の発明は、前記メンテナンスユニットは、センサー装置を操作し維持するための実行可能なコードを有する情報プロセッサーを更に有する、請求項2のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 13 is the maintenance unit according to claim 2, wherein the maintenance unit further includes an information processor having executable code for operating and maintaining the sensor device .
請求項14の発明は、前記情報プロセッサーに電力を供給するための電源を有する、請求項13のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 14 is the maintenance unit according to claim 13 , further comprising a power source for supplying power to the information processor.
請求項15の発明は、1次コイルの内側の半径と1次コイルの外側の半径の合計の約半分と等しくなるように、2次コイルの軸が1次コイルの軸と間隔をあけて配設されている、請求項13のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 15 is arranged such that the axis of the secondary coil is spaced from the axis of the primary coil so that it is equal to about half of the sum of the inner radius of the primary coil and the outer radius of the primary coil. The maintenance unit according to claim 13 is provided.
請求項16の発明は、電力充電器が、1次コイルに、約0.1MHz〜約4MHzの1次周波数帯で、約3ボルト〜約18ボルトの1次電圧を提供するように配置されている、請求項13のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 16 is arranged such that the power charger provides the primary coil with a primary voltage of about 3 volts to about 18 volts in a primary frequency band of about 0.1 MHz to about 4 MHz. The maintenance unit according to claim 13 .
請求項17の発明は、通信機器が、センサー装置を充電するために電力を供給する電力充電器からなる、請求項13のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 17, communications equipment, consisting of supplying power charger power to charge the sensor device, and a maintenance unit according to claim 13.
請求項18の発明は、通信機器が、1次コイル、1次コイル内に交流電流を発生させることを可能にする発振電子回路、1次コイルの特性を調整することのできる電子回路、及び1次コイルの特性の変化を探知可能な電子回路から構成されている、請求項17のメンテナンスユニットとした。 According to the invention of claim 18, the communication device enables the primary coil, an oscillation electronic circuit that allows an alternating current to be generated in the primary coil, an electronic circuit that can adjust the characteristics of the primary coil, and 1 The maintenance unit according to claim 17 , wherein the maintenance unit includes an electronic circuit capable of detecting a change in characteristics of the secondary coil.
請求項19の発明は、通信機器が、制御周波数400kHz〜4MHzで1次コイルに電力を供給するように配置されている、請求項17のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 19 is the maintenance unit according to claim 17 in which the communication device is arranged to supply power to the primary coil at a control frequency of 400 kHz to 4 MHz.
請求項20の発明は、1次コイルが周波数400kHz〜4MHzで直列に共振する、請求項18のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 20 is the maintenance unit according to claim 18 , wherein the primary coil resonates in series at a frequency of 400 kHz to 4 MHz.
請求項21の発明は、通信機器が、制御周波数を9.6kHz〜57.6kHzの間で変えることができるように設定されていて、変調には1次コイルに提供される電力の最大信号レベルの20%以下から80%以上の間での振幅が含まれる、請求項19のメンテナンスユニットとした。 In the invention of claim 21, the communication device is set so that the control frequency can be changed between 9.6 kHz and 57.6 kHz, and the maximum signal level of the power provided to the primary coil is 20 for modulation. The maintenance unit according to claim 19 , wherein the maintenance unit includes an amplitude in a range of less than 80% to 80%.
請求項22の発明は、通信機器が、制御周波数を変えられるように配置されていて、変調には制御周波数を約400kHz〜約4MHzの間で急速に変更することを含む、請求項19のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 22 is the maintenance of claim 19 , wherein the communication device is arranged to change the control frequency and the modulation includes rapidly changing the control frequency between about 400 kHz and about 4 MHz. A unit.
請求項23の発明は、1次コイルの特性の探知される変化の中には、1次コイルの見かけのインピータンスの変化も含まれる、請求項18のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 23 is the maintenance unit according to claim 18 in which the detected change in the characteristics of the primary coil includes a change in the apparent impedance of the primary coil.
請求項24の発明は、通信機器が、1次コイルに適用される制御電圧の振幅の変化を計測することによって、1次コイルの見かけのインピータンスの変化を計測できるように配置されている、請求項23のメンテナンスユニットとした。 Invention of Claim 24 is arrange | positioned so that a communication apparatus can measure the change of the apparent impedance of a primary coil by measuring the change of the amplitude of the control voltage applied to a primary coil. The maintenance unit according to claim 23 .
請求項25の発明は、見かけのインピータンスの変化が、周波数9.6kHz〜56.7kHzである、請求項24のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 25 is the maintenance unit according to claim 24 , wherein the change in apparent impedance is a frequency of 9.6 kHz to 56.7 kHz.
請求項26の発明は、通信機器が、制御周波数を変えることができるように配置されていて、変調には1次コイルに適用される電気信号の振幅を変えることも含まれている、請求項19のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 26 is arranged such that the communication device can change the control frequency, and the modulation includes changing the amplitude of the electric signal applied to the primary coil. There were 19 maintenance units.
請求項27の発明は、通信機器が、1次コイルに適用される電気信号の周波数を変えることができるように配置されている、請求項19のメンテナンスユニットとした。 The invention according to claim 27 is the maintenance unit according to claim 19 , wherein the communication device is arranged so as to change a frequency of an electric signal applied to the primary coil.
請求項28の発明は、ハウジング内にセンサー装置が存在していることを知らせるセンサー装置探知機を有する、請求項13のメンテナンスユニットとした。 According to a twenty-eighth aspect of the present invention, there is provided the maintenance unit according to the thirteenth aspect , further comprising a sensor device detector that notifies that a sensor device exists in the housing.
請求項29の発明は、データ、較正係数、コマンドの少なくとも1つを記憶する情報記憶装置を有する、請求項13のメンテナンスユニットおした。 The invention according to claim 29 is the maintenance unit according to claim 13 , further comprising an information storage device for storing at least one of data, calibration coefficients, and commands.
請求項30の発明は、外部電源から電力を受け取るコネクターを有する、請求項13のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 30 is the maintenance unit of claim 13 having a connector for receiving power from an external power source.
請求項31の発明は、外部情報源と通信をおこなう通信機器を有する請求項13のメンテナンスユニットとした。 The invention of claim 31 is the maintenance unit of claim 13 having a communication device for communicating with an external information source.
請求項32の発明は、センサー装置と、センサー装置の少なくとも一部を収容するハウジング、センサー装置を操作し、維持するための実行可能なコードを有する情報プロセッサー、センサー装置と情報通信をおこなう通信機器、情報プロセッサーに電力を提供する電源、センサー装置を充電するために電力を提供する電力充電器、センサー装置探知機、センサー装置指向性探知機、データ、較正係数、コマンドの少なくとも1つを記憶する情報記憶装置、外部電源から電力を受け取るコネクター、外部情報源と通信をおこなうための第2の通信機器の組み合わせからなり、前記センサー装置は、電源と少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状の2次コイルを有し、当該2次コイルは前記電源を充電するために前記電源と接続されており、前記電力充電器は、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状の1次コイル有し、1次コイルの少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、装置とした。 The invention of claim 32 includes a sensor device, a housing for housing at least a part of the sensor device, an information processor having an executable code for operating and maintaining the sensor device, and a communication device for performing information communication with the sensor device. Storing at least one of: a power supply that provides power to the information processor; a power charger that provides power to charge the sensor device; a sensor device detector; a sensor device directional detector; data; a calibration factor; Composed of a combination of an information storage device, a connector for receiving power from an external power source, and a second communication device for communicating with an external information source, wherein the sensor device has a substantially flat shape wound at least once with the power source Secondary coil, the secondary coil is connected to the power source to charge the power source, The power charger has a substantially flat primary coil that is wound at least two times, wherein at least one turn of the primary coil is wound clockwise and at least one turn is counterclockwise When the primary coil is energized by placing the secondary coil in close proximity to the primary coil on a different plane, it is substantially parallel to the primary coil. The device was such that power was generated in the next coil .
請求項33の発明は、ハウジングが標準機械式インターフェイスボックス、前開き式の統一化されたポッド、ウェーハーカセットのいずれかにより構成されている、請求項32の組み合わせからなる装置とした。 The invention of claim 33 is an apparatus comprising the combination of claim 32 , wherein the housing is constituted by any one of a standard mechanical interface box, a front opening type unified pod, and a wafer cassette.
請求項34の発明は、ハウジングが、半導体ウェーハーカセットからなる、請求項32の組み合わせからなる装置とした。 The invention of claim 34 is an apparatus comprising the combination of claim 32 , wherein the housing comprises a semiconductor wafer cassette.
請求項35の発明は、ハウジングが、半導体ウェーハー、平面パネルディスプレイの基板、露光マスク基板のいずれかを保持するように構成されている、請求項33の組み合わせからなる装置とした。 The invention of claim 35 is an apparatus comprising the combination of claim 33 , wherein the housing is configured to hold one of a semiconductor wafer, a flat panel display substrate, and an exposure mask substrate.
請求項36の発明は、基板を処理するための処理チャンバー及び少なくとも1つのセンサー装置を収容するためのセンサー装置メンテナンスチャンバーを有している基板処理ツールと、電源と内部コミュニケイターと2次コイルを有するセンサー装置の組み合わせからなる装置であって、前記センサー装置メンテナンスチャンバーは、前記電源を充電するためにセンサー装置と電気接続が可能なように、また内部コミュニケイターを通じてセンサー装置と通信可能なように配置されており、前記2次コイルは、少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状であって、当該2次コイルは前記電源を充電するために前記電源と接続されており、前記センサー装置メンテナンスチャンバーは、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状の1次コイル有し、1次コイルの少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、装置とした。 According to a thirty-sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing tool having a processing chamber for processing a substrate and a sensor device maintenance chamber for containing at least one sensor device, a power source, an internal communicator, and a secondary coil. The sensor device maintenance chamber is configured to be electrically connected to the sensor device to charge the power source and to be able to communicate with the sensor device through an internal communicator. The secondary coil has a substantially flat shape wound at least once, and the secondary coil is connected to the power source to charge the power source, and the sensor device The maintenance chamber is a substantially flat primary coil that has at least two turns. And at least one turn of the primary coil is wound clockwise, at least one turn is wound counterclockwise and is substantially parallel to the primary coil and primary in a different plane. By arranging the secondary coil in the vicinity of the coil, the power is generated in the secondary coil when the primary coil is energized .
請求項37の発明は、処理チャンバーが半導体ウェーハーの処理のために構成されている、請求項36の装置とした。 The invention of claim 37 is the apparatus of claim 36 , wherein the processing chamber is configured for processing of semiconductor wafers.
請求項38の発明は、処理チャンバーが平面パネルディスプレイの製造処理、あるいは露光マスクの製造処理のために構成されている、請求項36の装置とした。 The invention of claim 38, the processing chamber is configured for the production process of the manufacturing process, or the exposure mask of the flat panel display, and the apparatus of claim 36.
請求項39の発明は、処理チャンバーが電子機器の製造処理のために構成されている、請求項36の装置とした。 The invention of claim 39 is the apparatus of claim 36 , wherein the processing chamber is configured for a manufacturing process of electronic equipment.
請求項40の発明は、処理チャンバーが、エッチング、プラズマエッチング、露光後の焼き締め、化学的機械的平坦化、化学気相成長法、スパッタリング法、ドライ法、イオン注入、プラズマ化学気相成長法、フォトレジストの除去からなるグループの中から選択された処理のために構成されている、請求項36の装置とした。 In the invention of claim 40, the processing chamber is formed by etching, plasma etching, post-exposure baking, chemical mechanical planarization, chemical vapor deposition, sputtering, dry method, ion implantation, plasma chemical vapor deposition. 40. The apparatus of claim 36 , wherein the apparatus is configured for processing selected from the group consisting of photoresist removal.
請求項41の発明は、情報プロセッサーと電源と2次コイルを有するセンサー装置と、製造中の製品を処理するためのツールをインターフェイスで接続しているハウジングと電源を無線充電するための充電器を有するセンサー装置メンテナンスユニットの組み合わせである装置であって、センサー装置が、メンテナンスユニットから電力を受け取っていない場合にはそのことを探知可能なように配置されており、情報プロセッサーが、センサー装置が電源を充電するための電力を受け取っていないと判断したことに応じて、あらかじめ定められていたデータ収集プログラムを動作させるという実行可能な指令を有し、前記2次コイルは、少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状であって、前記バッテリーを充電するために前記電源と接続されており、前記センサー装置メンテナンスユニットは、2次コイル内で電流を発生させるための1次コイルを有し、当該1次コイルは、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状であって、少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、装置とした。 The invention of claim 41 includes a sensor device having an information processor, a power source and a secondary coil , a housing for connecting a tool for processing a product being manufactured through an interface, and a charger for wirelessly charging the power source. The sensor device is a combination of maintenance units, and is arranged so that it can detect when the sensor device is not receiving power from the maintenance unit. The secondary coil has at least one turn , and has an executable command to operate a predetermined data collection program in response to determining that it has not received power for charging the battery . Substantially flat shape and connected to the power source to charge the battery The sensor device maintenance unit has a primary coil for generating a current in the secondary coil, and the primary coil has a substantially flat shape wound at least twice. , At least one turn is wound clockwise, at least one turn is wound counterclockwise, substantially parallel to the primary coil and in close proximity to the primary coil in a different plane. By arranging the secondary coil, the power is generated in the secondary coil when the primary coil is energized .
請求項42の発明は、ハウジングが半導体ウェーハー処理ツール用の前開き式の統一化されたポッドからなる、請求項41の組み合わせた装置とした。 The invention of claim 42 is the combined apparatus of claim 41 , wherein the housing comprises a front-opening unified pod for a semiconductor wafer processing tool.
請求項43の発明は、ハウジングが半導体ウェーハー処理ツール用の標準機械式インターフェイスボックスからなる、請求項41の組み合わせた装置とした。 The invention of claim 43 is the combined apparatus of claim 41 , wherein the housing comprises a standard mechanical interface box for semiconductor wafer processing tools.
センサー装置を維持し、貯蔵するためのメンテナンスユニットであって、センサー装置は電源を有しており、当該メンテナンスユニットは、センサー装置を収容するための標準的な機械式インターフェイスボックスあるいは前開き式の統一化されたポッドから成るハウジング、ハウジングに取り付けられている電源、センサー装置の電源を充電するために、メンテナンスユニットの電源と電気接続されている電力充電器から構成されている、メンテナンスユニットとした。 A maintenance unit for maintaining and storing the sensor device, the sensor device having a power source, the maintenance unit being a standard mechanical interface box or front opening type for housing the sensor device. A maintenance unit consisting of a unified pod housing, a power supply attached to the housing, and a power charger electrically connected to the maintenance unit power supply to charge the sensor device power supply .
半導体ウェーハー等の電子機器の処理をおこなう際の1またはそれ以上の処理状況を計測するということに関連した出願である米国特許第6,691,068号に記載されているような実質的に自動化されているセンサー装置用のメンテナンス及び処理ユニットが存在するという状況において、本発明の実施例の操作手順が以下に最初に論じられている。 A substantially automated sensor as described in US Pat. No. 6,691,068, an application related to measuring one or more processing conditions when processing electronic equipment such as semiconductor wafers. In the situation where there is a maintenance and processing unit for the device, the operating procedure of an embodiment of the invention is first discussed below.
しかし、本発明にもとづく実施例は半導体ウェーハーの処理に用いられるメンテナンス及び処理ユニットに限定されない、と理解されている。本発明の他の実施例は、平面パネルディスプレイや露光マスクの処理状況を計測するためのセンサー装置に配置されているメンテナンス及び処理ユニットである。さらにその上、本発明の実施例について論じられている部分のほとんどが、半導体ウェーハー用のセンサー装置に直接的に向けられたものである。そしてセンサー装置は半導体ウェーハーの基盤に大体似せて配置されている。本発明の実施例は、半導体ウェーハーから電子機器の製造で典型的におこなわれている処理、または平面パネルディスプレイの基盤から平面パネルディスプレイの製造で典型的におこなわれている処理、さらには露光マスクの製造で典型的におこなわれている処理といった、多様な分野にわたる処理のために配置されることができる。個々の処理の特定の例には、プラズマエッチング、プラズマ堆積法、プラズマ化学気相成長法、化学気相成長法、露光後の焼き締め、化学的機械的平坦化、スパッタリング法などがある。以下で言及する図面に関する記載のうち、図面と共通の要素や手順を指し示す場合には、図面で用いたものと同じ参照番号等を用いる。 However, it is understood that embodiments in accordance with the present invention are not limited to maintenance and processing units used to process semiconductor wafers. Another embodiment of the present invention is a maintenance and processing unit arranged in a sensor device for measuring the processing status of a flat panel display or exposure mask. Furthermore, most of the parts discussed with respect to embodiments of the present invention are directed directly to sensor devices for semiconductor wafers. The sensor device is arranged roughly to resemble the base of the semiconductor wafer. Embodiments of the present invention include processes typically performed in the manufacture of electronic equipment from semiconductor wafers, or processes typically performed in the manufacture of flat panel displays from the base of flat panel displays, and even exposure masks. Can be arranged for processing across a variety of fields, such as those typically performed in the manufacture of Specific examples of individual processes include plasma etching, plasma deposition, plasma chemical vapor deposition, chemical vapor deposition, post exposure baking, chemical mechanical planarization, sputtering and the like. Of the descriptions relating to the drawings referred to below, the same reference numerals and the like as those used in the drawings are used for designating elements and procedures common to the drawings.
図1を参照する。そこには、本発明の実施例の構成要素が記載された箱型の図が示されている。図1では、センサー装置3000とメンテナンスユニット3005が示されている。センサー装置3000は2000年8月22日に出願された米国特許第6,691,068号で記載されたものと類似している。そして、2000年8月22日に出願された米国特許第6,691,068号で記載されたセンサー装置の内容の全てがこの明細書に組み入れられている。
Refer to FIG. There is shown a box-shaped diagram in which the components of the embodiment of the present invention are described. In FIG. 1, a
図1はメンテナンスユニット3005の好ましい実施例における構成要素の物理的な配置を示している。メンテナンスユニット3005は、ハウジング3010、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送信発信機3040、センサー装置の電源を充電するために電源3030からの電力を供給する電力充電器3050、センサー装置探知機3060、センサー装置指向性探知機3070を含んでいる。図1に示されているメンテナンスユニット3005の配置には、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送信発信機3040、電力充電器3050、センサー装置探知機3060、センサー装置指向性探知機3070は、ハウジング3010に連結されている。より好ましい実施例においては、ハウジング3010は実質的に情報プロセッサー3020、電源3030、情報送信発信機3040、電力充電器3050、センサー装置探知機3060、センサー装置指向性探知機3070を内蔵している。
FIG. 1 shows the physical arrangement of the components in a preferred embodiment of the
情報プロセッサー3020は、マイクロプロセッサー、コンピューター、用途が限定された 集積回路、あるいは情報を処理し命令を実行する他のタイプの電子機器等の通常の情報プロセッサーである。電源3030は、充電式のバッテリー、取換え式のバッテリー、コンデンサー、光電池、機器を電力に接続させる接続等の通常の電源である。電源は多くの売り手から市場において入手可能なものであることが望ましい。メンテナンスユニット3005の好ましい実施例においては、送信受信機3040は、赤外線や無線を用いた無線通信のものが配置されている。
センサー装置探知機3060は、センサー装置がメンテナンスユニット3005の中に存在しているかどうかを探知するために設置されている。選択的に、センサー装置探知機3060は複合的なセンサー装置の存在を探索するために配置されうる。あるいはセンサー装置探知機3060は、メンテナンスユニット3005が有することのできるセンサー装置のそれぞれに配置されることも可能である。このように見てくると、当該技術分野において通常の知識を有する者は、センサー装置探知機3060の配置について多くのバリエーションを考え出すことが可能である。センサー装置探知機3060の可能な配置の例には、センサー装置の存在を探知する単一の接触スイッチ、光線の軌道を変えることでスイッチを動かす光線を用いたスイッチ等の配置がある。センサー装置探知機3060の働きによって可能となる機能の1つは、当該メンテナンスユニット3005に搭載されているセンサー装置のメンテナンスを開始するべきであるという情報をメンテナンスユニットに伝えることができることである。言い換えれば、センサー装置探知機3060は、自動的に、すなわち操作者がメンテナンス工程を開始しなくても、メンテナンスユニット3005にセンサー装置のメンテナンス工程を開始させることができるわけである。
The
センサー装置指向性探知機3070は、メンテナンスユニット3005に搭載されているセンサー装置3000の方向を決定するために配置されている。センサー装置3000の方向を決定するための情報には、センサー装置から獲得されたデータ、及びデータ分析のために利用可能となったデータも含まれうる。付加的な効用として、方向を決定するための情報はセンサー装置3000がメンテナンスユニット3005に適切に搭載されているかどうか、検証するために利用されうる、そして、その後のセンサー装置3000を配置するか、しないかを決定するための指標として利用されうる。
The sensor
メンテナンスユニット3005にセンサー装置3000が搭載される際に、センサー装置3000の方向を決定するのに、様々な技術を用いることが可能である。本発明の1つの実施例では、センサー装置3000の方向を決定するのは、メンテナンスユニット3005に配置された変換器とセンサー装置3000である。方向を決定するための方法には、センサー装置3000の端部で、デジタル変換されたパターンの組み合わせも含まれる。変換器には、市場において入手可能な1またはそれ以上の単純な光学スキャナーのような光学スキャナーも含まれる。パターンは光学スキャナーによって読み込まれ、その読み込まれたデータは、方向性を決定するためのデータに変換するために、情報プロセッサー3020に提供されうる。この方法を用いることによって、簡単に1のゼロ乗あるいはそれ以上の正確性を達成することが可能である。
When the
あるいは、センサー装置3000の方向は、メンテナンスユニット3005の中に配置されているセンサー装置3000のイメージを獲得し、分析することによって、決定されうる。この実施例では、センサー装置方向性探知機3070には、デジタルカメラのようなカメラも含まれる。ある実施例では、メンテナンスユニット3005に配置されているセンサー装置3000の中央部を見るために、カメラは露出されている。カメラによって収集されたイメージは、情報プロセッサー3020の中で、情報プロセッサー3020の中に蓄積されたイメージと比較される。そしてそれらの相対的な情報は、1のゼロ乗あるいはそれ以上の正確性で引き出されることが可能である。この方法を用いることによる利点の1つは、比較的簡単な方法であり、センサー装置を修正する必要がないことがあげられる。また本明細書の開示内容を考慮すると、他の多くの技術を代わりに用いることが可能であり、当該技術分野において通常の技術の1つであることは明白である。
Alternatively, the orientation of the
好ましくは、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送信受信機3040、電力充電器3050、及びセンサー装置探知機3060は、実質的にハウジング3010に内蔵されている。より好ましい実施例においては、情報プロセッサー3020、あるいは情報プロセッサー3020の一部、電源3030、情報送信受信機3040、電力充電器3050、及びセンサー装置探知機3060を含めた第2のハウジングからなる電気モジュール(電気モジュールは図1に示されていない)である。本発明のいくつかの実施例において選択的に、ハウジング3010は、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信機3040、電力充電器3050、センサー装置探知機3060を実質的に含めた分室を有している。
Preferably, the
本発明の幾つかの実施例において選択的に付加されているように、ハウジング3010は、メンテナンスユニット3005の状態情報、及び/あるいはメンテナンスユニット3005によってメンテナンスされているセンサー装置3000に関する情報を視覚的に表示するための情報ディスプレイを有している(情報ディスプレイは図1で示されてはいない)。情報ディスプレイは、発光ダイオードを用いたものであっても、液晶を用いたものであってもよい。それらのディスプレイは、メンテナンスユニット3005の外部から見えるように、メンテナンスユニット3005に配置されている。
As optionally added in some embodiments of the present invention, the
好ましい実施例においては、メンテナンスユニットの電源3030は、充電可能なバッテリーからなる。選択的に、メンテナンスユニットは、電源の状態についての情報を視覚的に表示し、蓄積し、及び/あるいは送信するために、メンテナンスユニットの電源の状態表示機を有している。同様にメンテナンスユニットは選択的にセンサー装置の電源の状態表示機を有している。
In the preferred embodiment, the maintenance
好ましい実施例においては、ハウジング3010は、半導体ウェーハーの基盤、平面パネルディスプレイの基盤、露光マスクの基盤、及びプリント配線基盤から構成されるグループの中からから選択された基盤を保持するために配置されている。例えば、ハウジング3010は、標準機械的インターフェースボックス、前開き式の統一化されたポッド、及び半導体ウェーハーカセットといった形で配置されている。
In a preferred embodiment, the
好ましい実施例においては、情報プロセッサー3020は、センサー装置3000を操作し、維持するための実行可能なコードを有している。実行可能なコードは、課題をおこなう際に、メンテナンスユニットがより一層独立して機能することを可能にする。更なる実施例においては、メンテナンスユニットは、データ、較正係数、コマンドのうち、少なくとも1つを蓄積するため、情報プロセッサー3020と連結されている情報記憶装置を有している。
In the preferred embodiment, the
図1において示されている実施例は、好ましい実施例が示されている。本発明の他の実施例においては、図1に示されているものより構成要素が少ないものもある。他の実施例は、図2、図3、図4で示されている。 The embodiment shown in FIG. 1 is a preferred embodiment. Other embodiments of the present invention may have fewer components than those shown in FIG. Another embodiment is shown in FIGS. 2, 3, and 4. FIG.
図2を参照する。そこには、本発明のもう1つの実施例の構成要素が記載されている箱型の図が示されている。図2に記載されている箱型の図は、実質的に自動化されたセンサー装置3000とメンテナンスユニット3005Aが示されている。図2で示されているセンサー装置3000は、米国特許第6,691,068号に記載されているセンサー装置と類似している。この米国特許第6,691,068号に記載されているセンサー装置の内容に関しては、本明細書に全て組み込まれてる。
Please refer to FIG. There is shown a box-shaped diagram in which the components of another embodiment of the invention are described. The box-shaped diagram described in FIG. 2 shows a substantially automated
図2は、ハウジング3010、電源3030、電力充電器3050を含んだメンテナンスユニット3005Aの実施例の構成要素の物理的な配置を示している。図2の中で示されているメンテナンスユニット3005Aでは、電源3030と電気充電器3050がハウジング3010に連結されて配置されている。好ましくは、電源3030と電力充電器3050は、実質的にハウジング3010に内蔵されている。より好ましい実施例は、電源3030及び電力充電器3050を有する第2のハウジングからなる電気モジュール(電気モジュールは図2に示されていない)である。あるいは、本発明の他の実施例におけるハウジング3010において、電源3030と電力充電器3050を実質的に内蔵する分室を有している。
FIG. 2 shows the physical arrangement of the components of an embodiment of a
図3は、ハウジング3010、マイクロプロセッサー、コンピューター、特定の目的に特化された集積回路、あるいは情報を処理し、命令を実行するための他のタイプの電子機器のような情報プロセッサー3020、電源3030、情報送信受信機3040、及び電力充電器3050を有するメンテナンスユニット3005Bの他の実施例の構成要素の物理的な配置を示している。図3で示されているメンテナンスユニット3005Bでは、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信機3040、電力充電器3050はハウジング3010に連結されている。好ましくは、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信機3040、電力充電器3050は、実質的にハウジング3010に内蔵されている。より好ましい実施例は、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信機3040、及び電力充電器3050を有する第2のハウジングからなる電気モジュール(電気モジュールは図3に示されていない)である。あるいは、本発明のいくつかの実施例におけるハウジング3010においては、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信機3040、及び電力充電器3050を実質的に内蔵する分室を有している。
FIG. 3 illustrates an
図4は、ハウジング3010、マイクロプロセッサー、コンピューター、特定の目的に特化された集積回路、あるいは情報を処理し、命令を実行するための他のタイプの電子機器のような情報プロセッサー3020、電源3030、情報送信受信・電力充電器3045を含むメンテナンスユニット3005Cの、他の実施例における構成要素の物理的な配置を示している。図4で示されているメンテナンスユニット3005Cは、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信・電力充電器3045を有している。好ましくは、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信・電力充電器3045は、実質的にハウジング3010に内蔵されている。より好ましい実施例は、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信・電力充電器3045を有する第2のハウジングからなる電気モジュール(電気モジュールは図4に示されていない)である。あるいは、本発明のいくつかの実施例におけるハウジング3010においては、情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信・電力充電器3045を実質的に内蔵する分室を有している。
FIG. 4 illustrates an
図5を参照する。そこには、本発明の1つの実施例の構成要素の電気的な配置を記載した箱型の図が示されている。図5において示されている構成要素は、図1で示されていたものと実質的には同じである。図5では、ハウジング3010がセンサー装置3000を内蔵していることを示している。図5はまた、ハウジング3010が情報プロセッサー3020、電源3030、情報送受信機3040、電力充電器3050、センサー装置探知機3060、センサー装置指向性探知機3070を内蔵していることを示している。情報プロセッサー3020は、操作するための電力を得るため、電源3030に連結されている。情報プロセッサー3020は、センサー装置3000に情報を伝達するため、情報送受信機3040に連結されている。情報プロセッサー3020は、センサー装置3000の電源の充電を制御するため電力充電器3050に連結されている。情報プロセッサー3020は、センサー装置が存在しているかいないかの情報を受け取るために、センサー装置探知機3060に連結されている。このことは、情報プロセッサー3020がメンテナンスの工程を開始する時期、やめる時期を決定することを可能にする。情報プロセッサー3020は、センサー装置3000の方向を決定するために用いることの可能な情報を受け取るために、センサー装置指向性探知機3070と連結されている。センサー装置の方向性に関する情報は、上記したように他の用途に利用することも可能である。
Please refer to FIG. There is shown a box diagram describing the electrical arrangement of the components of one embodiment of the present invention. The components shown in FIG. 5 are substantially the same as those shown in FIG. FIG. 5 shows that the
図6を参照する。そこには、本発明の1つの実施例による、メンテナンスユニット3100内に保持されている1又はそれ以上のセンサー装置3101を維持し、処理するためのメンテナンスユニット3100の透視図が示されている。図6で示されているセンサー装置3101は、半導体ウェーハーから機器を製造する工程を監視するために配置されている。このことは、センサー装置3101が半導体ウェーハーの形状と類似するように実質的に平坦な形状で構成されていることを意味している。センサー装置3101は、センサー装置3101が半導体ウェーハを処理するための処理状況を計測するのに用いられうるように、半導体ウェーハーの特性に似せて構成されている。言い換えれば、センサー装置3101は、半導体ウェーハーに対する処理に伴って生じる1つあるいはそれ以上のパラメーターを計測するためのセンサー装置をからなる。図6で示されているセンサー装置3101は、米国特許第6,691,068号に記載されているセンサーウェーハーに関するいくつかの実施例のものと実質的に同じである。センサー装置3101は、半導体ウェーハーの寸法と類似する寸法となるように構成されている。メンテナンスユニット3100は、ハウジング3110と電気モジュール3115を有している。
Please refer to FIG. There, there is shown a perspective view of the
好ましい実施例においては、センサー装置3101をそれぞれ、ハウジング3110内に搭載したり、取り出したりすることができるように、ハウジング3110は出入り口を有している。好ましくは、ハウジング3110はまた、ハウジング3110が実質的に周囲の環境から隔離されうるように、出入り口に相当するドアを有している(ドアは図6に示されてはいない)。より好ましい実施例においては、ハウジング3110は実質的に、一般的に用いられている標準機械式インターフェースボックスあるいは前開き式の統一化されたポッド、あるいは通常のウェーハーカセットのような半導体ウェーハーのキャリーボックスに相当する。言い換えれば、ハウジング3110は、機械式インターフェースボックスの寸法、あるいは前開き式の統一化されたポッドの寸法、通常のウェーハーカセットの寸法と実質的に同じ寸法である。寸法は、センサー装置3101が、半導体ウェーハーのような製造中の製品を貯蔵ボックスから処理ツールに運び出す場合と同じ方法で、ハウジング3110から運び出すことが可能となるように工業的な両立式の製造中の製品用のキャリーイングボックスの大きさと同じにする。同じ寸法とすることでまた、処理ツールに半導体ウェーハーのような製造中の製品を搭載したり、取り出したりする際に工業的に一般的におこなわれているのと実質的に同じ方法で、ハウジング3110が処理ツールとインターフェイスで連結されることを可能にする。いいかえれば、本発明の幾つかの実施例において、ハウジング3110は、前開き式の単一化されたポッド、標準機械式インターフェースボックス、およびウェーハーカセットのようなハウジングの役割を果たす。そのためセンサー装置3101はハウジング3110から直接的に自動で搭載可能となる。それによって搭載したり取り外したりという手作業を省くことになる。
In the preferred embodiment, the
標準機械式インターフェースボックス、前開き式の単一化されたポッド、通常のウェーハーカセットのようなウェーハーキャリーイングボックスは当業者によく知られている。いくつかの典型的なウェーハーキャリーイングボックスの配置の詳細は、技術文献及び特許文献から簡単に入手可能である。ウェーハーキャリアーの例は、米国特許第6,427,850号、米国特許第6,398,032号、米国特許第6,186,331号、米国特許第4,471,716号、米国特許第479,399号の中で見つけることができる。これらの実施例の全ては、この参照によって、そっくりそのまま本発明の実施例に含まれる。 Wafer carrying boxes such as standard mechanical interface boxes, front-opening unified pods, and regular wafer cassettes are well known to those skilled in the art. Details of some typical wafer carrying box arrangements are readily available from the technical and patent literature. Examples of wafer carriers can be found in US Pat. No. 6,427,850, US Pat. No. 6,398,032, US Pat. No. 6,186,331, US Pat. No. 4,471,716, US Pat. No. 479,399. All of these embodiments are included in the embodiments of the present invention in their entirety by this reference.
標準的な技術であるウェーハーキャリアーとは異なり、図6で示されている本発明の実施例では、センサー装置3101を監視し、操作するための電気モジュール3115を含んでいる。本発明の好ましい実施例においては、電気モジュール3115は、電源、充電システム、ウェーハーの存在を感知するセンサー、記憶装置、複合的な通信装置のうちの1つ、あるいはそれ以上の構成要素を有するように構成されている。本発明の実施例においては、これらの構成要素の全てを有していることは要求されないことは理解されている。本発明の実施例はこれらの構成要素のみに限定されないことは理解されている。
Unlike the standard technology wafer carrier, the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 includes an
より明白なことは、構成要素の様々な組み合わせが、センサー装置3101を維持し操作するためのあらかじめ定められた多様な機能を提供するために、本発明の実施例に含まれうる。本発明の好ましい実施例においては、電気モジュール3115は以下に示す構成要素のいずれか一つを含んでいる。
センサー装置を操作し、維持するための実行可能なコードを有する情報プロセッサー
センサー装置に情報を伝達するための通信機器
情報プロセッサーに電力を供給するための電源
センサー装置の電源を充電するために電力を供給する充電器
センサー装置探知器
センサー装置指向性探知器
計測されたデータ、較正係数、コマンドの少なくとも一つを記憶するための情報記憶
装置
電源設備のような外部電源から電力を受け取るためのコネクター
外部情報源と通信するための第2通信機器
情報と、発光ダイオードのディスプレイ及び液晶ディスプレイのような情報ディスプ
レイとを結合するインターフェイス
より好ましい実施例においては、電気モジュール3115は、今あげた構成要素のうち1つ
以上を含んでいる。
More clearly, various combinations of components may be included in embodiments of the present invention to provide a variety of predetermined functions for maintaining and operating the
Information processor with executable code to operate and maintain the sensor device Communication equipment to communicate information to the sensor device Power supply to power the information processor Power to charge the sensor device power Charger to supply Sensor device detector Sensor device directional detector Information storage device for storing at least one of measured data, calibration coefficient, and command Connector for receiving power from an external power source such as a power supply facility External Second communication device for communicating with an information source An interface that combines information with an information display such as a light emitting diode display and a liquid crystal display. In a more preferred embodiment, the
電気モジュール3115に含まれる構成要素は、メンテナンスユニット3100のいくつかの実施例にとって好ましい機能を提供するかどうかによって決定される。ある実施例においては、電気モジュール3100を構成する構成要素は、電気モジュール3115が、ハウジング3110内にセンサー装置3101が存在する場合に、1又はそれ以上のセンサー装置3101を自動的に探知できるように配置されている。電気モジュール3115がセンサー装置3101の存在を探知した場合には、それから電気モジュール3115は通信機器を通じて、センサー装置3101に情報を伝達するために、センサー装置3101と無線通信をおこなう。いったん通信がおこなわれれば、センサー装置3101は、センサー装置3101に電力を与えるバッテリー充電の電流の適切な大きさを決定する。それらの電流は、1つまたはそれ以上のセンサー装置3101のそれぞれに供給されるべきであり、これによって電力充電装置を活性化することになる。電気モジュール3115は、新たな探知データがセンサー装置3101の記憶装置に存在するかどうか監視しており、もし存在する場合にはこれらのデータを電気モジュール3115の情報記憶装置にダウンロードし始める。好ましくは、操作する人が介在する必要がないように、これらの手順の全てが自動的におこなわれる。電気モジュール3115の情報プロセッサーからの命令に対する応答としてこれらの手順は実行されうる。
The components included in the
さらなる手順においては、別個の“ベースステーション”あるいは“データサーバー”コンピューター(図6には示されていない)が、外部情報源の伝達のために第2の通信機器を通じて、メンテナンスユニット3100の内部にある電気モジュール3115の状態及び/あるいは1またはそれ以上のセンサー装置3101の状態を照会するために、電気モジュール3115と外部通信をおこなうために、提供及び配置されうる。メンテナンスユニット3100の情報記憶装置に集められた情報は検索することができ、1またはそれ以上のセンサー装置から集められたデータは分析あるいは外部記憶のために回収することができる。
In a further procedure, a separate “base station” or “data server” computer (not shown in FIG. 6) is placed inside the
センサー装置3101で用いられている指令、コマンド、及び/あるいはパラメーターは、処理機器がただちにあるいは遅れて動作を開始することができるように、電気モジュール3115に送信することができる。さらに、これらの指令、コマンド、及び/あるいはパラメーターは、ロボットが今まさにハウジング3110からセンサー装置3101を取り外そうとしているところを、電気モジュール3115が探知した場合には自動的に動作し始めるように設定しておくことができる。
The commands, commands, and / or parameters used in the
これらの基礎的な操作に加えて、本発明のいくつかの実施例においてはさらに実行可能な能力を有している。例えば、電気モジュール3115はテストシーケンスを動作させることで、自動的に1又はそれ以上のセンサー装置3101のバッテリー容量をテストすることが可能である。センサー装置に電力を与えるバッテリーについては、バッテリー容量はどのくらい使用するかによって変化しうる。特に高い温度においては、バッテリーの寿命は延びる。好ましい実施例においては、電子モジュール3115がメンテナンスユニット3100によって維持されているセンサー装置3101に関する情報のデータベースを有することが可能となるように構成されている。
In addition to these basic operations, some embodiments of the present invention have more feasible capabilities. For example, the
データーサーバーコンピューターと継続的な無線通信をおこなうことにより、メンテナンスユニット3100は、“fab”として知られている、電子機器製品の製造設備といった製品の処理設備と継続的な通信をおこなうことが可能となる。センサー装置3101からの新たな計測データが利用可能となった場合に、そのデータはメンテナンスユニット3100の電気モジュール3115にダウンロードされる。そしてそのデータは分析のためにデータサーバーコンピューターに無線送信される。メンテナンスユニット3100はまた、センサー装置3101を用いておこなわれた計測データの自動制御を可能とする“fabのcentral Factory Automation(FA)sever”に接続されうる。
By performing continuous wireless communication with the data server computer, the
本発明のいくつかの実施例においては、製造中の製品の処理のために完全に自動化された度量衡システムを構築することが可能である。より明白なことは、処理ツールは度量衡システムの必要性を中央工場自動化サーバー(=central Factory Automation server)に伝達しうることである。そして、中央工場自動化サーバーは、メンテナンスユニットが前開き式の統一化されたポッドと実質的に同じように配置されているような本発明の実施例によっては、前開き式の統一化されたポッドの物をつかむロボットを用いて、貯蔵設備から処理ツールまで300ミリの半導体ウェーハーを保持するために、メンテナンスユニットを送る。工場自動化サーバーはそれからメンテナンスユニットに、工場自動化網を通じてセンサー装置にその処理ツールに固有のデータを収集する準備をさせるための、指令をだし、その指令を開始する。ツールはそれからセンサー装置をツール自身に搭載し、重要な方法を用いてセンサー装置を処理し、それからセンサー装置をメンテナンスユニットに戻す。この時点において、メンテナンスユニットは、新たに収集されたデータをダウンロードするだけでなく、センサー装置の電源を充電し始める。一旦このデータが整えられれば、メンテナンスユニットはデータサーバーに接続可能となり、そのデータをデータサーバーに、例えば新たな較正係数の摘出といった分析のために、送信する。これらの新たな係数が利用可能となった場合には、これらの新たな係数は、ツールに再び送信できるように、工場自動化システムに返信される。ツールはそれから最適な性能を提供するために、新たな係数を実行可能となる。一方、工場自動化システムは、次の事案のための準備として、メンテナンスユニットを貯蔵設備に戻す。 In some embodiments of the present invention, it is possible to build a fully automated metrology system for the processing of products in production. More clearly, the processing tool can communicate the need for a metrology system to a central factory automation server. And the central factory automation server may be a front-opening unified pod, depending on the embodiment of the invention in which the maintenance unit is arranged in substantially the same way as the front-opening unified pod. A maintenance unit is sent to hold a 300 mm semiconductor wafer from the storage facility to the processing tool using a robot that grabs the object. The factory automation server then issues a command to prepare the maintenance unit to collect data specific to the processing tool through the factory automation network and initiates the command. The tool then mounts the sensor device on the tool itself, processes the sensor device using important methods, and then returns the sensor device to the maintenance unit. At this point, the maintenance unit not only downloads newly collected data, but also begins to charge the power supply of the sensor device. Once this data is in place, the maintenance unit can connect to the data server and send the data to the data server for analysis, for example, extraction of a new calibration factor. If these new coefficients become available, these new coefficients are returned to the factory automation system so that they can be sent back to the tool. The tool can then run new coefficients to provide optimal performance. On the other hand, the factory automation system returns the maintenance unit to the storage facility in preparation for the next case.
メンテナンスユニットの好ましい実施例においては、充電システムと通信システムがセンサー装置の配置から独立したものとなるように配置されている。加えて、メンテナンスユニットは、メンテナンスユニットが一般的なウェーハーカセット、標準機械式インターフェイスボックス、標準前開き式の単一化されたポッドといった一般的な輸送機器によって輸送可能となるように、通常のツール前端インターフェイスと合致するように構成されている。 In a preferred embodiment of the maintenance unit, the charging system and the communication system are arranged so as to be independent of the arrangement of the sensor device. In addition, the maintenance unit can be transported with conventional tools so that the maintenance unit can be transported by common transport equipment such as a standard wafer cassette, standard mechanical interface box, standard front-opening unified pod. It is configured to match the front end interface.
典型的なセンサー装置の充電システムには、誘導コイルのような無線充電システムを一直線に並ばせるために、センサー装置に直接、電圧/電流を適用する接触点を用いる場合と、センサ装置の限定された区域について直接、電圧/電流を適用する接触点を用いる場合がある。これらのシステムは両方とも、これらのシステムの性質によって、どの充電システムを選択するかによって、センサーウェーハーに特定の一直線化を要求する。ここで示されているメンテナンスユニットの実施例にとって好ましいことである、位置づけを独立化することによって、これらの限定は除去される。 Typical sensor device charging systems include the use of contact points that apply voltage / current directly to the sensor device to align the wireless charging system, such as an induction coil, with limited sensor devices. You may use contact points that apply voltage / current directly to the area that you have. Both of these systems, due to the nature of these systems, require a specific alignment on the sensor wafer, depending on which charging system is selected. By limiting the positioning, which is preferred for the maintenance unit embodiment shown here, these limitations are removed.
これらの限定を克服するための一つの方法としては、接触あるいは誘導コイルのいずれかの充電システムをウェーハーの中心に配置することである。この場合において、ウェーハーの中心は常に予測可能な箇所であり、ウェーハーが回転した場合でもその箇所は動かない。しかし、センサー装置の中心部分は、センサーの配置にとって重要な箇所である。このように配置することは、本発明のいくつかの実施例においては可能であるが、よりこのましい実施例には、センサー装置の中心から離れた箇所に充電システムを配置する場合も含む。 One way to overcome these limitations is to place either a contact or induction coil charging system in the center of the wafer. In this case, the center of the wafer is always a predictable location, and that location does not move even when the wafer rotates. However, the central part of the sensor device is an important part for sensor placement. While this arrangement is possible in some embodiments of the present invention, a more preferred embodiment includes the charging system being located away from the center of the sensor device.
接触型の充電システムにおいて、本発明のより好ましい実施例には、環状接続システムも含まれる。ある配置例においては、それぞれ、輪の一つが接触することになるように、メンテナンスユニットのハウジングの中で露出されている一組の電気接続に対応させるため、その同心円上にあるセンサー装置の一組の環状の電気接続を有する環状接続システムも含まれる。またある配置例においては、センサー装置がメンテナンスユニットに完全に挿入された場合に、センサー装置の充電するための接触部分に合わせて、接触範囲を移動できるように、接続の輪は、メンテナンスユニットを取り囲むように配置されている。このように、センサー装置の位置にかかわらず、常に接触している。 In a contact charging system, a more preferred embodiment of the present invention includes an annular connection system. In one arrangement, each of the concentric sensor devices is associated with a set of electrical connections exposed in the housing of the maintenance unit so that one of the wheels will contact each other. An annular connection system having a set of annular electrical connections is also included. Also, in some arrangements, the connection wheel can be connected to the maintenance unit so that when the sensor device is fully inserted into the maintenance unit, the contact range can be moved to match the contact portion for charging the sensor device. It is arranged so as to surround it. In this way, contact is always made regardless of the position of the sensor device.
センサー装置と物理的な接触をおこなうと、潜在的に粒子を発生させる危険性があるため、電子機器の製造工程のようないくつかのセンサー装置の実施例においては、無線充電機構を用いるほうが好ましい。このような場合において、本発明の好ましい実施例においては、メンテナンスユニットからセンサー装置に電力を誘導的に運ぶという新奇なシステムも含まれる。 In some sensor device embodiments, such as electronic device manufacturing processes, it is preferable to use a wireless charging mechanism because physical contact with the sensor device can potentially generate particles. . In such cases, the preferred embodiment of the present invention also includes a novel system that inductively carries power from the maintenance unit to the sensor device.
本発明の実施例による充電システムは、図1、図6、図7、図8、図9を参照するとともに、次に示されている。充電システムは、センサー装置3000及びセンサー装置3101の内蔵された電源が充電され、あるいは再充電されることが可能となるように配置されている。好ましい実施例においては、センサー装置の内蔵された電源は、バッテリーである。しかし、それ以外のタイプの電源も使用可能である。電源と電力を受ける媒体とを電力で誘導的に連結する基本原理については、当業者の間でよく知られていることである。
A charging system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 6, 7, 8, and 9. The charging system is arranged so that the power sources built in the
本発明の一つの実施例による電力充電システムには、図7で示されているセンサー装置誘導コイル3210のように同心円状に巻かれており、平坦で巻き数の多い誘導コイルのような伝導性の材料からなる誘導コイルが含まれる。誘導コイルは当該技術分野においてよく知られているものである。実質的にあらゆる誘導コイルを誘導コイル3210として用いることが可能である。センサー装置誘導コイル3210はセンサー装置3101に接続されている。付加的に、センサー装置誘導コイル3210はセンサー装置3101の表面に露出されているか、センサー装置3101の内部にある。より明確なことは、センサー装置誘導コイル3210は、センサー装置誘導コイル3210に接続されている電力が、センサー装置3101の内臓電源に提供可能となるように、センサー装置3101の他の電気的な構成要素と接続されているピックアップコイルとして取り扱われることである。センサー装置誘導コイル3210に接続されているセンサー装置3101の他の電気的構成要素には、センサー装置誘導コイル3210内で発生した交流電流から直流電流を生産することを可能にする整流のための構成要素や電気回路が含まれる。直流電流は、バッテリーや他の電源を充電するために用いられ、それ以外の機能としては、センサー装置3101の内部に組み入れられている電気的に活性な構成要素に電力を与えることである。好ましい実施例においては、センサー装置誘導コイル3210に接続されているセンサー装置誘導コイル3210と電気的に活性な構成要素は、化学的及び電気的に不活性の材料及び/あるいは保護する役割をする構成要素に完全に取り囲まれている。
The power charging system according to one embodiment of the present invention is concentrically wound like a sensor
充電システムは、図8で示されているメンテナンスユニット誘導コイル3220のようなメンテナンスユニット誘導コイルを含んでいる。メンテナンスユニット誘導コイル3220は伝導性材質の1又はそれ以上の輪を有し、センサー装置誘導コイルの伝動コイルとしての役割を果たしている。充電器にとって典型的であるように、充電システムは、メンテナンスユニット誘導コイル3220の内部で交流電流を生産可能にする構成要素や電気回路に接続されている。メンテナンスユニット誘導コイル3220の内部で交流電流を生産可能にする構成要素や電気回路は好ましくは、図6で示されている実施例においては、電気モジュール3115の一部に含まれている。メンテナンスユニット誘導コイル3220は好ましくは、センサー装置誘導コイル3210の内部で、センサー装置との物理的な接触なくして交流電流を発生させることが可能となるように、ハウジング3010内で露出されている。さらにメンテナンスユニット誘導コイル3220は好ましくは、センサー装置の自動化された輸送に一致するように、ハウジング3010内で露出されている。
The charging system includes a maintenance unit induction coil, such as the maintenance
本発明のある実施例による充電システムの操作は、標準的な電気変圧器と比較することによって理解されうる。通常の電気変圧器においては、2つのコイルがあり、交流電流を伝導するための1次コイル、交流電流を発生させるための2次コイルがある。これら2つのコイルは、軸(共軸の構成)の周りに形成される、あるいは磁芯の周りに形成される磁気誘導を通して接続されている。2つのコイルの間の巻き数の比率は、それぞれのコイルにおける電圧及び電流の関係によって定まる。伝導体特性(直径、材質、絶縁体、等)と芯の材質(例えば、空気、鉄等)は、使用可能な電力及び周波数の範囲を決定する。変圧器の理論、デザイン、適用例に関しては非常に技術が発達し、広く利用されている。 The operation of the charging system according to an embodiment of the present invention can be understood by comparison with a standard electrical transformer. In an ordinary electric transformer, there are two coils, a primary coil for conducting an alternating current and a secondary coil for generating an alternating current. These two coils are connected through magnetic induction formed around an axis (coaxial configuration) or formed around a magnetic core. The ratio of the number of turns between the two coils is determined by the relationship between the voltage and current in each coil. Conductor properties (diameter, material, insulator, etc.) and core material (eg, air, iron, etc.) determine the range of usable power and frequency. With regard to the theory, design and application examples of transformers, the technology is very developed and widely used.
開放型の変圧器の使用は(すなわち、1次コイルと2次コイルが著しい間隔を設けるように配置されている変圧器)、伝導物質を通さないで電力を接続するという非常に確立された技術である。機械的に独立した1次コイル及び2次コイルを使用することは、可動性の物体に電力を与えるために、よく知られた技術である。電力を接続するのに開放型変圧器による方法を用いるシステムは、1次コイルと2次コイルが注意深く配置される必要がある。1次コイルを急に遠くに離すことにより発生する磁界は、この磁界は相対的にコイルの軸の周りあるいは側面に発生するものであるが、この磁界は2次コイルとの結びつきを非常に小さくすることは、非常によく知られていることである。 The use of open-type transformers (i.e., transformers where the primary and secondary coils are arranged with a significant spacing), a very established technique of connecting power without conducting materials It is. The use of mechanically independent primary and secondary coils is a well-known technique for powering movable objects. Systems that use the open transformer method to connect power require the primary and secondary coils to be carefully placed. The magnetic field generated by abruptly moving the primary coil away is generated relatively around the axis of the coil or on the side surface, but this magnetic field has a very small connection with the secondary coil. To do is very well known.
自動化されたウェーハーを取り扱う機械装置を使用する多くの半導体処理システムでは、それらを輸送したり、処理したりする場合に、ウェーハーもしくはウェーハ−のようなセンサー装置の回転時の並べ方は、保持されるわけではない。したがって、センサー装置の回転時の並べ方を、それがメンテナンスユニットに入る場合に、明確にすることはできない。回転時の並べ方が不確かであるということは、米国特許第6,691,068号で記載されているように、センサー装置技術に使用することに対して障害となっている。特定の回転方向を指定しないで、ウェーハーのようなセンサー装置に電力を効果的に接続する能力は、高度に自動化された処理設備において、センサー装置技術の使用を可能にするものである。センサー装置の誘導コイルとメンテナンスユニットの誘導コイルとの間の回転時の並べ方は、それらの間に電力を接続する際に問題にならないということは本発明のいくつかの実施例の固有の特徴である。 In many semiconductor processing systems that use automated wafer handling machinery, the rotational alignment of sensor devices such as wafers or wafers is preserved when they are transported and processed. Do not mean. Therefore, the alignment of the sensor devices during rotation cannot be made clear when it enters the maintenance unit. The uncertainty of rotation alignment is an obstacle to use in sensor device technology, as described in US Pat. No. 6,691,068. The ability to effectively connect power to a sensor device such as a wafer without specifying a specific direction of rotation allows the use of sensor device technology in a highly automated processing facility. It is an inherent feature of some embodiments of the present invention that the rotational alignment between the induction coil of the sensor device and the induction coil of the maintenance unit is not a problem when connecting power between them. is there.
本発明のいくつかの実施例においては、図1に参照として記載されているように電力充電器3050のような据付型の充電装置から自動センサー装置3000のようなセンサー装置に電力を接続することも可能である。この電力接続は、充電装置内のウェーハーの回転方向とは独立している。本発明の好ましい実施例においては、電力接続から方向が独立していることは、センサー装置誘導コイルの設計とメンテナンスユニットの誘導コイルの設計の結果として達成されたことである。
In some embodiments of the present invention, connecting power from a stationary charging device, such as
特に、ある実施例においては、センサー装置誘導コイル3210はセンサー装置3101に配置されている。半導体ウェーハー処理に誘導コイルが適用される場合、センサー装置は、200ミリあるいは300ミリの直径を有する半導体ウェーハーを包含することが可能である。センサー装置誘導コイル3210は、典型的な比較的小さい平坦なコイルであり、例えば直径25.4ミリであり、ウェーハーの表面に配置される。センサー装置誘導コイル3210の寸法、つまり直径および厚さは、計測される際の影響、センサ装置誘導コイル3210の存在が処理状況に与える影響を少なくするために、最小化されている。センサー装置誘導コイル3210の半径は、Rsに指定されている。センサー装置誘導コイル3210の中央は、ウェーハーの中心に対して半径R1の位置に配置される。
In particular, in some embodiments, the sensor
メンテナンスユニット誘導コイル3220は、それぞれ図1のメンテナンスユニット3005あるいは図5のメンテナンスユニット3100に配置される。あるいはまた、いくつかの実施例において、メンテナンスユニットコイル3220は、メンテナンスユニットのハウジングの外側に配置されることも可能である。たとえば、ハウジングの表面の外側にくっつけることも可能である。メンテナンスユニット誘導コイル3220は、図8で示されているように、同軸コイル3220Aと3220Bの2つが結合されて構成されている。これらのコイルは共通の中心点を有している。センサー装置3101がメンテナンスユニット3100内に存在する場合に、センサー装置3101の中心に対応する位置に中心点がくるように、コイルは、メンテナンスユニット3100の内部に配置されている。図9で示されているように、この1組のコイルの最も内側の直径は、R1-Rsであり、この1組のコイルの最も外側の直径はR1+Rsである。
図8で示されているように、二つのコイルは、二つのコイルの中で反対方向に電流が流れるように、3220Cで接続されている。つまり、もし外側のコイルが時計回りに巻かれているのであれば、内側のコイルは反時計回りに巻かれている。逆もありうる。
Maintenance
As shown in FIG. 8, the two coils are connected at 3220C so that current flows in the opposite direction in the two coils. That is, if the outer coil is wound clockwise, the inner coil is wound counterclockwise. The reverse is also possible.
操作中において、センサー装置誘導コイル3210は、図9で示されているように、メンテナンスユニット誘導コイル3220の巻き部の半径の中間に、センサー装置誘導コイル3210の中心がくるように、配置されている。言い換えれば、センサー装置誘導コイル3220の中心がコイル3220Aの外側のコイル巻き部と3220Bの内側のコイル巻き部の間にくるように配置されている。このことは、センサー装置誘導コイル3210は、メンテナンスユニット誘導コイル3220と2点で接することを意味している。メンテナンスユニット誘導コイル3220内を逆に循環する電流は、センサー装置誘導コイル3210内に付加的な一定方向の電流を発生させることになる。
During operation, the sensor
センサー装置3101の中心が、良好な接続のために、メンテナンスユニット誘導コイル3220の中心と一致するように配置されなければならないのに対して、センサー装置3101の回転方向は、あまり重要ではない。センサー装置3101があらゆる方向に回転しても、センサー装置誘導コイル3210とメンテナンスユニット誘導コイル3220の間の電力接続は、望ましい状態で維持されるだろう。
本発明による充電システムの特定の実施例においては、かなりの設計変数を特定する必要がある。これらの設計変数のいくつかは、
a. 巻き数の割合−メンテナンスユニット誘導コイルとセンサー装置誘導コイルの間の
巻き数比率を指す
b. 最初の電圧−メンテナンスユニット誘導コイルに適用される電圧を指す
c. 伝動周波数−1次電圧の交流電流の周波数を指す
d. コイルとコイルの間の間隔−コイル平面間の同軸上の距離を指す
特定の適用例に電力を供給する場合の基礎となるこれらの変数を最大限利用するために、変圧器や電力供給機の設計の分野に精通している必要があるということは明白なことである。本発明の実施例においては、回転時の並べ方に電気接続が影響を受けないという点で、開放型変圧器の電気接続をする1次コイル及び2次コイルの特定の配置と関連する。
Whereas the center of the
In certain embodiments of the charging system according to the present invention, significant design variables need to be identified. Some of these design variables are
a. Winding ratio-between the maintenance unit induction coil and the sensor device induction coil
Refers to the winding ratio
b. Initial voltage-refers to the voltage applied to the maintenance unit induction coil
c. Transmission frequency-Refers to the frequency of the alternating current of the primary voltage.
d. Spacing between coils-Transformers and power supplies to make the best use of these variables as the basis for powering a specific application that refers to the coaxial distance between coil planes. Clearly, you need to be familiar with the field of machine design. The embodiment of the present invention is related to the specific arrangement of the primary coil and the secondary coil that make the electrical connection of the open-type transformer in that the electrical connection is not affected by the arrangement during rotation.
本発明のいくつかの実施例において、メンテナンスユニットのコイルは、1次コイルと言及されているものであるが、外側の半径の大きさが約1センチから約9センチであり、この大きさの範囲内であれば全てを含み、1次コイルの巻き数は、3から約30回の巻き数を有する場合があり、この数の範囲内であれば全ての場合を含む。
付加的に、電力充電器は1次コイルに、1次周波数を約0.1MHzから4MHzの間にした状態で、1次電圧を3ボルトから18ボルトの間で提供可能なように配置されている。電力充電器は、1次コイルに1次コイルの共振周波数、あるいは分数調波周波数である制御周波数を提供しうるように配置されている。電力充電器を、2次コイルとして言及されているセンサー装置コイルを、共振周波数あるいは分数調波周波数で操作可能なように配置することも可能である。
In some embodiments of the present invention, the coil of the maintenance unit is referred to as the primary coil, but the outer radius is about 1 centimeter to about 9 centimeters, including all as long as it is within the range, the number of turns of the primary coil, may have a number of turns from 3 to about 30 times, including all cases as long as it is within the range of this number.
In addition, the power charger is arranged in the primary coil so that the primary voltage can be provided between 3 and 18 volts with the primary frequency between about 0.1 MHz and 4 MHz. . The power charger is arranged to provide the primary coil with a control frequency that is the resonant frequency of the primary coil or a subharmonic frequency. It is also possible to arrange the power charger so that the sensor device coil, referred to as the secondary coil, can be operated at a resonant frequency or a subharmonic frequency.
図10を参照する。図10には本発明の一実施例によるメンテナンスユニットの一部分3252の側面図が示されている。図10では、メンテナンスユニットの一部分3252が2つのセンサー装置3101を包含しているところが示されている。図10で部分的に示されているメンテナンスユニットは、図6で示されていたメンテナンスユニット3100の対応部分と実質的に同じであるという特徴を有している。図10では、センサー装置3101がどのようにハウジングに保持されているのかについて更に詳細に示している。センサー装置は、ハウジングの壁に成形された溝3254で保持されている。図10は、メンテナンスユニット誘導コイルに関連して、センサー装置3101の相対的な配置例を示している。図10の横断面に示されているメンテナンスユニット誘導コイル3220は、メンテナンスユニットの壁に埋め込むことも可能である。あるいはまた、メンテナンスユニット誘導コイル3220は、図10で示しているように、メンテナンスユニットの壁の1つの表面に配置することも可能である。
Please refer to FIG. FIG. 10 shows a side view of a
今まで開示されてきた事項を考慮すると、ここに示されている充電システムの広く多様な実施例は従来技術の1つを用いることによって生産しうる。例として、本発明の付加的な実施例を以下のように示す。
1.分離可能な物体の間に電気を接続するための方法では、回転する場合の物体の並べ方には影響を与えない。
2.実施例1の方法において、分離可能な物体の1つは相対的に据付型の充電装置であり、第2の物体は、センサー装置からなる。
3.実施例2の方法において、センサー装置は1又はそれ以上の誘導ピックアップ(2次)コイルを有しており、2次コイルは、センサー装置中央部に関連して、一定の半径のものが配置されており、充電装置は2個又はそれ以上の誘導充電(1次)コイルを有しており、1次コイルはそれぞれが同軸上に配置されており、1次コイルの半径の概算と2次コイルの半径の概算は違いがある。1次コイルは、近接したコイルの中で反対方向に電流が流れるように、互いに電気的に結びつけられている。2次コイルは、1次コイルの半径の中心点に対応するセンサー装置の中心から距離をとるように配置されている。
4.実施例3の方法を利用する装置であって、2次コイルは1センチから15センチの半径を有しており、2次コイルは3回から30回の巻き数を有しており、半径0から8センチの2次コイルは直径200ミリのシリコンウェーハーの中央に配置されている。
5.実施例3の方法を利用する装置おいて、2次コイルは整流電子回路に電力を供給する。
6.実施例5の装置において、整流電子回路は電圧倍増電子回路よりなる。
7.実施例5の装置において、2次コイルは共振周波数あるいは、分数調波周波数で操作さ
れる。
8.実施例3の方法を利用する装置において、1次コイルは半径が1センチから9センチであり、3回から30回の巻き数を有している。
9.実施例3の方法を利用する装置において、1次電圧は3ボルトから18ボルトであり、1次周波数は0.1MHzから4MHzである。
10.実施例9の装置において、1次操作周波数は、1次コイルの共振周波数あるいは分数
調波周波数である。
In view of what has been disclosed so far, a wide variety of embodiments of the charging system shown here can be produced by using one of the prior art. By way of example, additional embodiments of the present invention are shown as follows.
1. The method for connecting electricity between separable objects does not affect the way the objects are arranged when rotating.
2. In the method of the first embodiment, one of the separable objects is a relatively stationary charging device, and the second object is a sensor device.
3. In the method of the second embodiment, the sensor device has one or more induction pickup (secondary) coils, and the secondary coil is arranged with a certain radius in relation to the central portion of the sensor device. The charging device has two or more inductive charging (primary) coils, each of which is arranged on the same axis, the approximate radius of the primary coil and the secondary coil There are differences in the estimation of the radius. The primary coils are electrically connected to each other so that current flows in the opposite direction among the adjacent coils. The secondary coil is arranged to take a distance from the center of the sensor device corresponding to the center point of the radius of the primary coil.
4). An apparatus utilizing the method of Example 3, the secondary coil has a radius of 15 cm from 1 cm, the secondary coil has a winding number of 30 times from 3 times the radius 0 To 8cm secondary coil is placed in the center of a 200mm diameter silicon wafer.
5. In the apparatus using the method of Example 3, the secondary coil supplies power to the rectifying electronic circuit.
6). In the apparatus of the fifth embodiment, the rectifying electronic circuit is a voltage doubling electronic circuit.
7). In the apparatus of Example 5, the secondary coil is operated at the resonance frequency or the subharmonic frequency.
8). An apparatus utilizing the method of Example 3, the primary coil radius is 9 cm from 1 cm, has a number of turns of 30 times from 3 times.
9. In the apparatus using the method of Example 3, the primary voltage is 3 to 18 volts, and the primary frequency is 0.1 to 4 MHz.
10. In the apparatus of the ninth embodiment, the primary operation frequency is the resonance frequency or the subharmonic frequency of the primary coil.
接触して伝達する方法は、データを送るためにセンサー装置との物理的な電気接続を使用する。それゆえ、本発明の好ましい実施例においては、同じ問題を共有することになる。そしてそれに対する無線再充電システムのような解決方法は上記で述べた。 The contact and transmission method uses a physical electrical connection with the sensor device to send data. Therefore, the preferred embodiment of the present invention will share the same problem. And a solution such as a wireless recharging system has been described above.
しかし、再充電システムの場合と同じ理由で、本発明の好ましい実施例に無線通信が組み込まれている。赤外線通信システムのようなこれら無線通信システムのいくつかのタイプは、特定方向の電波だけを送受信する。例えば、赤外線通信システムを有する本発明の実施例においては、良好な通信状態を確保するために、外部送受信機がセンサー装置の送信機及び受信機と近い位置に並べられる必要がある。これらの場合において、本発明の実施例には、メンテナンスユニットのハウジング内に露出されており、環状に配置されている複合赤外線トランシーバーが含まれている。このように、たとえメンテナンスユニットのハウジング内に配置されているセンサー装置の方向がどのようになっていようとも、トランシーバーの一つは、センサー装置のトランシーバーに向けられている。あるいはまた、本発明の他の実施例においては、メンテナンスユニットは、センサー装置の回転時の配置がどのようになっていても、メンテナンスユニットの中央トランシーバー方向に赤外線を向けなおすために、メンテナンスユニットのハウジング内に露出された一組のプリズムを有している。本発明の実施例には、上記に述べた特定方向の電波だけを送受信するという問題を避けるためのもう一つの方法として、無指向性の無線通信のための構成要素も含まれる。 However, for the same reason as in the recharging system, wireless communication is incorporated into the preferred embodiment of the present invention. Some types of these wireless communication systems, such as infrared communication systems, only transmit and receive radio waves in a specific direction. For example, in an embodiment of the present invention having an infrared communication system, an external transceiver needs to be arranged close to the transmitter and receiver of the sensor device in order to ensure a good communication state. In these cases, embodiments of the present invention include a composite infrared transceiver that is exposed in the housing of the maintenance unit and arranged in an annular shape. Thus, no matter what the orientation of the sensor device arranged in the housing of the maintenance unit, one of the transceivers is directed to the transceiver of the sensor device. Alternatively, in another embodiment of the present invention, the maintenance unit may be provided with a maintenance unit for redirecting infrared rays toward the central transceiver of the maintenance unit, regardless of the rotational arrangement of the sensor device. It has a set of prisms exposed in the housing. The embodiment of the present invention includes a component for omnidirectional wireless communication as another method for avoiding the above-described problem of transmitting and receiving only a radio wave in a specific direction.
しかし、典型的なセンサー装置において、電力の保存は第一次的な関心事であり、典型的な無線通信システムは、いくつかの適用例において過剰な電力を引き出してしまう。このような場合において、本発明のより好ましい実施例には、新規な“コイルを通じた”通信装置のための構成要素を含んでいる。 However, in typical sensor devices, power conservation is a primary concern, and typical wireless communication systems draw excessive power in some applications. In such a case, a more preferred embodiment of the present invention includes components for the novel “through the coil” communication device.
本発明の実施例によるコイルを通じた通信装置については、図11及び図12を参照して述べられている。本発明のこの実施例においては、図11は、通信のための及び電源を充電するために用いられる電力を受け取るための構成要素3300を示している。図12は、図11に示されている構成要素と通信するための及び電源を充電するために図11のコンポーネントによって受け取った電力を送るための構成要素3400を示している。言い換えれば、図11で示されている構成要素3300は図12で示されている構成要素3400と通じている。図12で示されている構成要素3400は、図11で示されている構成要素の電源が充電されるように、図11で示されている構成要素に誘導的に電力を接続する。センサー装置メンテナンスユニットを使用するセンサー装置を充電するという実施例においては、図11で示されている構成要素3300は、センサー装置の電源を充電するために、センサー装置内に包含されている。図12で示されている構成要素3400は、センサー装置メンテナンスユニットの電力充電器内に包含されている。
A communication device through a coil according to an embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. In this embodiment of the invention, FIG. 11 shows a
構成要素3300は、直流電流を出力するために、コイル3310内に生じた交流電流を変換機3320に提供可能となるように、交流―直流変換機3320に接続されているセンサー装置誘導コイル3310を包含している。構成要素3300はまた、電源3322を包含している。電源3322が充電あるいは再充電可能となるように、変換機3320から直流電流出力を受け取るために、電源3322は、変換機3320に接続されている。付加的に、変換機3320からの直流電流出力は、電流の一部が電源3322に行くように分割可能である。そして、残存している電流は、センサー装置の操作電力3324を提供するために転換可能である。言い換えれば、変換機3320は、センサー装置の電気的に影響のある構成要素を操作するために、センサー装置の電力母線に接続されることも可能である。
The
構成要素3300はまた、情報プロセッサー3325を包含している。情報プロセッサー3325は、マイクロプロセッサー、コンピューター、用途が特定された集積回路、情報を処理し、命令を実行する異なったタイプの電子機器のようなものが該当する。電源3322と情報プロセッサー3325は、電源の状態を指し示すための1つのあるいはそれ以上の指標を情報プロセッサー3325に提供可能となるように、接続されている。電源の状態を指し示すための指標には、電源の放電率、電源を充電するために使用すべき電圧及び電流のようなものも含まれる。
構成要素3300はさらに、センサー装置誘導コイル3310のインピータンスを急速に変化させることのできる電子回路のような可変インピータンスを包含する。情報プロセッサー3325からの命令に応えて、インピータンスを変化しうるように、可変インピータンス3330は配置されている。情報プロセッサー3325から命令を受け取れることが可能なように、可変インピータンス3330は情報プロセッサー3325に接続されている。可変インピータンス3330のインピータンスを変化させることによって、センサー装置誘導コイル3310のインピータンスが変化するように、可変インピータンス3330は、センサー装置誘導コイル3310に接続されている。
The
センサー装置誘導コイル3310内に電流の流れが存在しているかいないかを探知するために、構成要素3300には、センサー装置誘導コイル3310と接続されている電流探知機3340が含まれる。電流探知機3340は、電流ピックアップで用いられているような電流を探知する電子回路で構成することも可能である。電流探知機3340は、センサー装置誘導コイル3310内に電流が存在しているかどうかについての情報を情報プロセッサー3325に提供可能とするように、情報プロセッサー3325に接続されている。電流を探知する方法は、コイルの状態を監視するために用いられる方法の1つしかないことはよく知られていることである。もちろん、電力を誘導的に接続しているコイルの他の指標は、利用することが可能であり、本明細書の開示内容をみれば、当業者にとって当たり前のことである。
In order to detect whether a current flow is present in the sensor device induction coil 3310, the
構成要素3400は、メンテナンスユニットのコイル3410と、センサー装置誘導コイル3310に電力を誘導的に接続するために、変換機3420がメンテナンスユニットコイル3410に交流電流を用いることを可能にするように接続されている直流−交流変換器3420を有している。言い換えれば、変換器3420は、メンテナンスユニットのコイル3410内で交流電流を生産することを可能とするように、駆動電子回路としての機能を有する。図12は、変換機3420に電力を提供するために接続されている電源3430を示している。この配置は、メンテナンスユニットがバッテリーのような独立した直流電源を有しているという好ましい実施例を表している。しかし、直流電源ではない外部電源に接続されているメンテナンスユニットのように、他の配置にすることも可能であるということは理解されている。ある実施例において、メンテナンスユニットを、外部電源のように電力を受け取ることが可能となるように配置することもできる。
構成要素3400はまた、マイクロプロセッサー、コンピューター、用途が特定された集積回路、情報を処理し、命令を実行する異なったタイプの電子機器のような情報プロセッサー3440、スイッチ3450、及びインピータンスメーター3450を有している。インピータンスメーター3460は、情報プロセッサー3440に情報が入力されるように、メンテナンスユニットコイル3410のインピータンスの計測結果を提供するためにメンテナンスユニットコイル3410と情報プロセッサー3440に接続されている。情報プロセッサー3440はスイッチ3450の開閉を制御するために、スイッチ3450と接続されている。この配置は、電子回路にメンテナンスユニット誘導コイル3410の電力出力をすばやくおこなわせたりおこなわせなかったりすることを可能にする。もちろん、メンテナンスユニット誘導コイル3410に流れている電流を制御するために図12で示されている実施例は、図のような場合にのみ提供される。根本的に同じ結果を得るためのハードウェアの配置は、広く多様な例が考えられる。例えば、情報プロセッサー3440を、変換機3420による電流出力を制御するために変換機3420に接続することも可能である。望ましい配置例では、情報プロセッサー3440が、インピータンスメーター3460からのインピータンスの計測結果に応じて、メンテナンスユニット誘導コイル3410の電力出力を制御することも可能である。言い換えれば、この望ましい実施例においては、電子回路が、メンテナンスユニット誘導コイル3410のインピータンスによって決まる時間を計測することを可能にする。
本発明の実施例による電源3322を充電しながら、構成要素3300と構成要素3400の両方で通信することを可能にする方法の例については、図11及び図12を参照にした以下の操作手順を用いて説明することが可能である。以下に示す例においては、図11で示されている構成要素3300は、上記したようにセンサー装置に組み込まれており、図12で示されている構成要素3400は、上記したようにメンテナンスユニットに組み込まれている。
For an example of a method that allows both
メンテナンスユニットコイル3410は、あらかじめ定められているオンの状態の“目覚めのパターン”で操作される(交流電流適用)。この場合、電流は流れている。オフの状態では、電流は流れていない。この実施例において、“目覚めのパターン”には、オンの状態が長く続いていることによって、オン−オフのパルスが急速に何度も発生している状態も含まれる。選択的に、“目覚めのパターン”は、断続的な時間の間隔で、あるいはメンテナンスユニット内にセンサー装置が存在しているという外部信号に応答して、開始される。“目覚めの形態”は、適切に配置されたセンサー装置誘導コイル3310の内部に交流電流のパルスを発生させるだろう。
変換機3320を作動させることで、コイル3310及びコイル3410から生じた交流電流から直流電流を生産するだろう。好ましい場合には、直流電流の大きさは、センサー装置に電力を与えるために、直接的に操作電力3324を与えるだけでなく、電源3322を充電できる大きさである。
Actuating the
電流探知器3340は、センサー装置誘導コイル3310内の電流を探知し、“目覚めのパターン”対応するデジタルパルスを生み出す。デジタルパルスは、センサー装置内部の情報プロセッサー3325に入力できるように提供される。もし、デジタルパルスパターンが情報プロセッサー3325によって、正当な“目覚めのパターン”であると認識されれば、情報プロセッサー3325は、センサー装置誘導コイル3310内の電流が、一定の間オンの状態になるまで待機するだろう。一定の間オンの状態であると判断されれば、情報プロセッサーは、センサー装置誘導コイルのインピータンスを変化させるために、可変インピータンス3330を作動させる。インピータンスの変化には、あらかじめプログラムされた“目覚めのパターン”、あるいは他のあらかじめ定められた認識可能なパターンに応答する高インピータンスと低インピータンスが含まれる。
The
一定の間オンの状態になっている際に、インピータンスメーター3460は、センサー装置誘導コイル3310のインピータンスの変化によって生じたメンテナンスユニット誘導コイル3410を搭載する際の変化を探知する。インピータンスの変化についての情報は、情報プロセッサー3440にデジタル入力信号で提供される。もし、そのデジタル入力信号が情報プロセッサー3440に正当な“目覚めのパターン”と認識されれば、構成要素3400は通信モードになり、例えば、構成要素3300が応答可能となるように、オンの状態を維持することによって生じるあらかじめプログラムされたパルスパターンのような、メンテナンスユニット誘導コイルの電流のオン−オフパルスを用いることで、“通信が完了したというパターン”を出力する。
The
“通信が完了したというパターン”を認識すると、構成要素3300はその状態とセンサー装置誘導コイル3310に用いたインピータンスの変化に関する記憶データ、つまりインピータンスの変化のパターンを変換した信号を用いるのであるが、それらをダウンロードする。センサー装置があらゆる保存データをダウンロードした後、構成要素3300は電源3322の状態情報を送信し続ける。メンテナンスユニット誘導コイル3410は、構成要素3300が電源3322の充電が必要であると指令をだしている限り、オンの通電した状態のままになる。
Upon recognizing the “completion pattern”, the
本発明の実施例のより詳細な説明は次に示す。2000年の8月22日に提出されたオンウェハーテクノロジーズ、インコーポレイティドの米国特許第6,691,068号と類似する自動化されたセンサー装置では、直径約3センチで、大体10回の巻き数を有する誘導接続コイルが使用されている。“センサーシステム”と言及されている、電気的に影響を受けるセンサー装置の構成要素が配置されている中で、誘導コイルはプリント配線基盤の集積部分として製造される。 A more detailed description of embodiments of the invention follows. Submitted on-wafer Technologies on August 22, 2000, in the sensor device which is automated similar to U.S. Pat. No. 6,691,068 of Incorporated Ray tee de, at about 3 cm in diameter, induction connection having the number of turns of roughly 10 times A coil is used. In the arrangement of electrically affected sensor device components, referred to as “sensor system”, the induction coil is manufactured as an integrated part of the printed wiring board.
誘導コイルは2つのダイオードにより構成されている整流電子回路と一般的に電圧倍加装置として用いられるために配置されているコンデンサーに接続されている。この整流電子回路の一つの特徴は、直列のコンデンサーが直流電流の逆流をせき止める役割を果たすことである。整流電子回路の出力は、センサーのバッテリーに直接あるいは電圧調整機器を通して接続されている。コンデンサーとダイオードの特徴は、周波数が400kHzから4MHzの間で、電圧が最大値から最大値で(開放型の電子回路の場合)2〜10ボルトで、電流が0.5〜5mAで最大限利用されることである(短絡電子回路場合)。この好ましい実施例においては、誘導接続コイルは、特定の周波数の範囲で直列に共振するように設計されている。 The induction coil is connected to a rectifying electronic circuit composed of two diodes and a capacitor which is generally arranged for use as a voltage doubling device. One feature of this rectifying electronic circuit is that the series capacitor plays a role in blocking the reverse current of the direct current. The output of the rectifying electronics is connected to the sensor battery directly or through a voltage regulator. Capacitors and diodes are best used at frequencies between 400kHz and 4MHz, voltages from maximum to maximum (in the case of open electronic circuits) of 2 to 10 volts, and current of 0.5 to 5mA. (In case of short circuit electronic circuit). In this preferred embodiment, the inductive connection coil is designed to resonate in series over a specific frequency range.
誘導コイルは、一般的に用いられているローパスRCフィルタを含めた電圧整流電子回路に接続されている。ローパスフィルターは、ダイオードを通じて誘導コイルに直接接続されているか、あるいは整流電子回路内のダイオードノードで接続されている。抵抗器及びコンデンサーは、望まれる通信比率と充電電流の周波数に基づいて選択される。低周波を通過させる一方で、充電周波数である高周波をせき止めることが判断基準である。このローパス整流電子回路の出力は、デジタル信号としてセンサー装置のマイクロプロセッサーといった情報プロセッサーに入力される。誘導コイル内で電流が生じれば、それをマイクロプロセッサーが探知し、オンの状態になるだろう。電流が生じなければ、オフの状態になる。好ましい実施例においては、電圧整流電子回路は9.6kHz〜57.6kHzの間の信号に対し感度が良いように設計されている。 The induction coil is connected to a voltage rectifying electronic circuit including a commonly used low-pass RC filter. The low-pass filter is connected directly to the induction coil through a diode or is connected at a diode node in the rectifying electronic circuit. Resistors and capacitors are selected based on the desired communication ratio and charging current frequency. The criterion is to block the high frequency, which is the charging frequency, while allowing the low frequency to pass. The output of the low-pass rectifying electronic circuit is input as a digital signal to an information processor such as a sensor device microprocessor. If current is generated in the induction coil, it will be detected by the microprocessor and turned on. If no current is generated, it is turned off. In the preferred embodiment, the voltage rectification electronics are designed to be sensitive to signals between 9.6 kHz and 57.6 kHz.
スイッチ部材は、誘導コイルに接続されている。スイッチ部材は、作動させた場合、コイルに低いインピータンスを生じさせるように、誘導コイルの2つの端部に接触するように接続されている。スイッチ部材はセンサー装置マイクロプロセッサーに接続され、センサー装置マイクロプロセッサーによって制御されている。本発明の実施例においては、スイッチ部材は、NMOSトランジスタである。スイッチ部材を作動させると、誘導コイルのインピータンスに重大な変化が生じる。インピータンスを変化させるスイッチ部材は、非常に少ない電力で作動する。したがって、外部システムとの通信には、蓄積されたバッテリーの電力をほとんど消費しない。電圧比率が20ボルト以上であり、通電時の電圧が3ボルト以下であるため、NMOSトランジスタが選択される。 The switch member is connected to the induction coil. The switch member is connected in contact with the two ends of the induction coil so that when activated, the coil has a low impedance. The switch member is connected to and controlled by the sensor device microprocessor. In the embodiment of the present invention, the switch member is an NMOS transistor. Actuating the switch member causes a significant change in the impedance of the induction coil. The switch member that changes the impedance operates with very little electric power. Therefore, little battery power is consumed for communication with the external system. The NMOS transistor is selected because the voltage ratio is 20 volts or more and the voltage when energized is 3 volts or less.
整流電子回路、電圧整流電子回路、インピータンスを変化可能な電子回路の組み合わせは、バッテリーの充電機能と両指向性の通信を可能にする。 The combination of the rectifying electronic circuit, the voltage rectifying electronic circuit, and the electronic circuit capable of changing the impedance enables a battery charging function and bidirectional communication.
ある実施例においては、外部充電コイルは直径が約3センチであり、5回の巻き数から構成されている。コイルは、電力充電プリント配線基盤の集積部分として構成されている。ある実施例においては、センサー装置内部の外部充電コイルと接続コイルは、1ミリ〜10ミリの間隔で同軸に並べられている。充電コイルと関連する構成要素は、400kHz〜4メガヘルツの間で直列に共振するように設計されている。 In one embodiment, the external charging coil is about 3 cm in diameter, and a five turns. The coil is configured as an integrated part of the power charging printed wiring board. In one embodiment, the external charging coil and the connecting coil inside the sensor device are arranged coaxially at an interval of 1 mm to 10 mm. The components associated with the charging coil are designed to resonate in series between 400 kHz and 4 megahertz.
ある実施例においては、外部充電コイルは電流緩衝材を通して標準的な発振器によって操作される。電流緩衝材は、外部制御システムによって提供されるデジタル信号によって作動させたり、作動させなかったりすることが可能である。実施例においては、振動周波を簡単に最大化することのできるデジタルで制御された発振器を利用している。好ましい実施例においては、発振器の周波数を400kHz〜4メガヘルツとすることが可能である。電流緩衝をおこなう間隔は、望ましい通信周波数(9.6kHz〜57.6kHz)で、スイッチを入れたり、切ったりすることができるかどうかで、決まる。自動化されたセンサー装置との通信は、あらかじめ定められたパターンに従い、充電電流を入れたり、切ったりすることによっておこなわれる。 In one embodiment, the external charging coil is operated by a standard oscillator through a current buffer. The current buffer can be activated or deactivated by a digital signal provided by an external control system. In the preferred embodiment, a digitally controlled oscillator that can easily maximize the vibration frequency is utilized. In the preferred embodiment, the frequency of the oscillator can be between 400 kHz and 4 megahertz. The current buffering interval is determined by whether the switch can be turned on or off at the desired communication frequency (9.6 kHz to 57.6 kHz). Communication with the automated sensor device is performed by turning charging current on and off according to a predetermined pattern.
発振器及び電流緩衝材に加えて、外部充電電子回路は、インピータンスメーターのようなインピータンス監視電子回路に接続されている。ある実施例においては、この電子回路には、ローパスフィルター電子回路を通じてコンパレーターに入力信号を提供する静電結合に設定されたアンプを含む。アンプは、所望の通信周波数(9.6kHz〜57.6kHz)で、あるいはそれに近い周波数帯で、信号を選択して増幅するように設定されている。ローパスフィルターとコンパレーター電子回路を動作させることで、見かけのインピータンスあるいは充電コイルの装荷に応じて、デジタル出力信号を発信する。自動化されたセンサー装置内のインピータンスを変化させる電子回路を作動させることで、外部充電コイルの装荷を変化させる。この変化は、インピータンス監視電子回路によって決まる。 In addition to the oscillator and current buffer, the external charging electronics are connected to impedance monitoring electronics such as an impedance meter. In one embodiment, the electronic circuit includes an amplifier set to capacitive coupling that provides an input signal to the comparator through a low pass filter electronic circuit. The amplifier is set to select and amplify a signal at a desired communication frequency (9.6 kHz to 57.6 kHz) or a frequency band close thereto. By operating the low-pass filter and the comparator electronic circuit, a digital output signal is transmitted according to the apparent impedance or charging coil loading. The loading of the external charging coil is changed by operating an electronic circuit that changes the impedance in the automated sensor device. This change is determined by the impedance monitoring electronics.
特定の振幅領域または特定の時間間隔の中にある電波信号の部分を選び出した発振器/緩衝電子回路及びインピータンス監視電子回路の組み合わせは、両指向性の通信を可能にするだけでなく、自動化されたセンサー装置に電力を提供することも可能にする。 The combination of oscillator / buffer electronics and impedance monitoring electronics that select portions of the radio signal that fall within a specific amplitude range or specific time interval not only enables bidirectional communication, but is also automated. It is also possible to provide power to the sensor device.
本発明の実施例は、自動化されたセンサー装置に無線で電力を接続する、同時通信ができる、同じコイルを用いて電力を接続する、センサー装置とメンテナンスユニットの充電システムは非常に少ない消費電力で通信可能である、構成要素が少ない単純な回路設計であるといった1つあるいはそれ以上の特徴を有する。 In the embodiment of the present invention, the power of the sensor device and the maintenance unit can be connected to the automated sensor device wirelessly, can communicate simultaneously, and the power is connected using the same coil. It has one or more features such as being able to communicate and having a simple circuit design with few components.
電子設計の当業者は、開示された実施例の多くが修正される可能性のあること、実施例を相互に実施する可能性があることを認識している。現在公知となっている事項を考慮すると、これら実施例の拡張・修正範囲は以下の通りである。
コイル設計−好ましい実施例においては、それぞれ10回と5回の巻き数を有する2つの直径3センチのコイルを使用する。大きさ、巻き数、組み立ての方法、コイルの相対的な方向は、特定の実施例において最大限利用するために簡単に修正される。
充電コイル制御−好ましい実施例では、所望の機能を獲得するために、デジタル信号で制御された発振器と特定の振幅領域または特定の時間間隔の中にある電波信号の部分を選び出した電流緩衝器を利用している。多くの異なったタイプの発振器、周波数帯、調整方法が、同様の結果を得るために利用されうる。
電流整流−好ましい実施例では、電圧倍加整流電子回路を利用する。この電子回路は、ある実施例では有利な点があるが、この電子回路は簡単に他の一般的に知られている整流電子回路に置き換えることも可能である。
充電探知電子回路−好ましい実施例では、充電電流の状態を決定するためローパス濾波電圧探知電子回路を利用している。この単純な電子回路は、最小限の受動的な構成要素からなる。しかし、この電子回路はさまざまな方法で適用されることが可能である。
インピータンスの調整−好ましい実施例ではメンテナンスユニットと通信するためにセンサー装置内の誘導接続コイルのインピータンスを調整する。この方法は、本発明のある実施例においては特定の利益を有するが、根本的な構成要素ではない。外部装置との通信は、例えば誘導接続コイルに活動信号を発信させることによるなど、沢山の方法でおこなうことが可能である。
インピータンスの探知−好ましい実施例においては、充電コイルの装荷の変化を探知することによって、自動化されたセンサー装置から外部装置へ通信をおこなう。この方法には、同時に充電をおこなうことができ、自動化されたセンサー装置の内部で最小限の消費電力で通信おこなうことができるという利点を有する。装荷の効果あるいは他の充電コイルに入力される調節された信号を探知するために、多くの異なった電子回路の配置を用いることが可能である。
Those skilled in the art of electronic design recognize that many of the disclosed embodiments may be modified and that the embodiments may be implemented with each other. Considering currently known matters, the scope of expansion and correction of these embodiments is as follows.
Coil design - in the preferred embodiment, uses two diameter 3 cm coil having a winding number of 10 times each and 5 times. The size, number of turns , method of assembly, and relative orientation of the coils are easily modified for maximum utilization in a particular embodiment.
Charging coil control-In a preferred embodiment, a digital signal controlled oscillator and a current buffer that selects a portion of the radio signal within a specific amplitude region or time interval to obtain the desired function. We are using. Many different types of oscillators, frequency bands, and tuning methods can be utilized to achieve similar results.
Current Rectification-The preferred embodiment utilizes voltage doubling rectification electronics. Although this electronic circuit has advantages in certain embodiments, the electronic circuit can be easily replaced with other commonly known rectifying electronic circuits.
Charge detection electronics-The preferred embodiment utilizes low pass filtered voltage detection electronics to determine the state of the charge current. This simple electronic circuit consists of minimal passive components. However, this electronic circuit can be applied in various ways.
Adjusting the impedance-In the preferred embodiment, the impedance of the inductive connection coil in the sensor device is adjusted to communicate with the maintenance unit. Although this method has certain benefits in certain embodiments of the invention, it is not a fundamental component. Communication with an external device can be performed in many ways, for example, by sending an activity signal to an inductive connection coil.
Impetance detection-In a preferred embodiment, communication is made from an automated sensor device to an external device by detecting changes in charging coil loading. This method has the advantage that charging can be performed at the same time and communication can be performed with minimal power consumption inside the automated sensor device. Many different electronic circuit arrangements can be used to detect loading effects or regulated signals input to other charging coils.
それ以外の実施例において、通信装置は、センサー装置を充電するための電力を供給する電力充電器を含んでいる。通信装置は、1次コイル、1次コイル内に交流電流を生じさせる発振電子回路、1次コイルの特性を変える電子回路、1次コイルの特性の変化を探知する電子回路を含んでいる。通信装置は、制御周波数が400kHz〜4MHzの場合、1次コイルに電力を供給するように配置されている。1次コイルは、400kHz〜4MHzで直列に共振する。通信装置は、周波数が9.6kHz〜57.6kHzで、制御周波数を変えるよう配置されており、変調には、1次コイルに提供される電力の最大の信号レベルの20%以下から80%以上までの振幅変化が含まれる。通信装置は制御周波数を変えることができるように配置することができ、変調には、約400kHz〜約4MHzの範囲で制御周波数を急に変える場合も含む。1次コイルの特性の探知された変化には、1次コイルの見かけのインピータンスの変化も含めることが可能である。1次コイルに適用される制御電圧の振幅の変化を計測することによって、1次コイルの見かけのインピータンスの変化を計測するために通信装置は配置されることも可能である。さらに、見かけのインピータンスの変化は周波数が9.6kHz〜56.7kHzの場合に生じる。通信装置は、制御周波数を変調するために配置することが可能である。変調には、1次コイルに適用される電気信号の振幅を変える場合も含む。さらに、通信装置は1次コイルに適用されている電気信号の周波数を変えるように配置されている。それ以外の実施例においては、2次コイルの状態の探知された変化は、あらかじめ定められた周波数帯に電気信号が存在しているかどうかで判断される。 In other embodiments, the communication device includes a power charger that provides power to charge the sensor device. The communication device includes a primary coil, an oscillating electronic circuit that generates an alternating current in the primary coil, an electronic circuit that changes the characteristics of the primary coil, and an electronic circuit that detects changes in the characteristics of the primary coil. The communication device is arranged to supply power to the primary coil when the control frequency is 400 kHz to 4 MHz. The primary coil resonates in series at 400 kHz to 4 MHz. The communication device is arranged to vary the control frequency with a frequency of 9.6kHz to 57.6kHz, and for modulation, from 20% to 80% or more of the maximum signal level of power provided to the primary coil Amplitude changes are included. The communication device can be arranged such that the control frequency can be changed, and the modulation includes a case where the control frequency is suddenly changed in a range of about 400 kHz to about 4 MHz. Detected changes in the primary coil characteristics can also include changes in the apparent impedance of the primary coil. The communication device can also be arranged to measure the change in the apparent impedance of the primary coil by measuring the change in the amplitude of the control voltage applied to the primary coil. Furthermore, the apparent impedance change occurs when the frequency is between 9.6 kHz and 56.7 kHz. The communication device can be arranged to modulate the control frequency. Modulation includes changing the amplitude of the electrical signal applied to the primary coil. Further, the communication device is arranged to change the frequency of the electrical signal applied to the primary coil. In other embodiments, the detected change in the state of the secondary coil is determined by whether an electrical signal is present in a predetermined frequency band.
図13を参照する。そこには本発明のある実施例によって単一のセンサー装置3510を保持するメンテナンスユニット3500の透視図が示されている。図13で示されているメンテナンスユニット3500は、ちょうつがいのついた蓋3530とハウジング3520で構成されている。蓋は、ハウジングの内部が周囲の環境から実質的に隔離されるように閉じることができる。図13では、メンテナンスユニット3500が開いており、センサー装置3510がハウジング3520に存在している。図13で示されているメンテナンスユニット3500には、図1〜13で示されている実施例で説明されていたものと実質的に同一の電気的構成要素が含まれる。メンテナンスユニット3500の電気的構成要素は、図13では見えないように、ハウジング3520に組み込まれている。
Please refer to FIG. There, there is shown a perspective view of a
メンテナンスユニット3500はまた、メンテナンスユニットの外側の壁に設置された光学ディスプレイを有している。ディスプレイ3540は、メンテナンスユニットのハウジングに接続された発光ダイオードディスプレイ、液晶ディスプレイ、他のタイプの光学ディスプレイのようなディスプレイである。ディスプレイ3540は、ディスプレイを作動させるために情報や電力を受け取るために電気モジュールと接続されている。好ましくは、ディスプレイ3540はハウジング3520が閉じた状態でも見える。メンテナンスユニットについての状態情報及び/あるいはメンテナンスユニットに包含されているセンサー装置の状態を視覚的に伝えるために、ディスプレイ3540は使用されることが可能である。
The
本発明のいくつかの実施例においては、バッテリーの状態、バッテリーがなくなる、バッテリーを新しくする必要がある等の情報を得るために、センサー装置を自動的に試験するように、メンテナンスユニットを配置することも可能である。データを集める指令をダウンロードし、どのウェーハーをメンテンスユニットの外に取り出すのか装置に知らせるために工場自動化システム通信をおこなうようにメンテナンスユニットは配置されることが可能である。言い換えれば、メンテナンスユニットは外部情報源と通信をおこなうために通信装置を有している。 In some embodiments of the present invention, the maintenance unit is arranged to automatically test the sensor device to obtain information such as battery status, battery exhaustion, battery needs to be renewed, etc. It is also possible. The maintenance unit can be arranged to communicate with the factory automation system to download instructions to collect data and inform the device which wafers to take out of the maintenance unit. In other words, the maintenance unit has a communication device to communicate with an external information source.
本発明の選択的な実施例は、この明細書で開示している内容を考慮すると当業者にとって明白な内容となっている。例えば、本発明の実施例によるメンテナンスユニットの概念よると、前開き式の統一化されたポッド(FOUP)、標準機械式インターフェイスボックス、ウェーハーカセット、単一ウェーハーFOUP等のような実質的にあらゆる標準的なウェーハーボックスを使用することができる。300ミリの前開き式の統一化されたポッドが図6では示されている。 Selective embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art in view of what is disclosed in this specification. For example, according to the concept of a maintenance unit according to an embodiment of the present invention, virtually any standard such as a front-opening unified pod (FOUP), a standard mechanical interface box, a wafer cassette, a single wafer FOUP, etc. A typical wafer box can be used. A 300 mm front-opening unified pod is shown in FIG.
さらに、単一ウェーハーメンテンスユニットは、標準的な機械式インターフェイスに類似しないように製造することも可能である。そのようなメンテナンスユニットにおいても、フルカセット版の大きなサイズでなくとも、自動的に電力を再充電し、データをダウンロードするといったメンテナンス機能を提供可能である。このようなメンテナンスユニットは図10に示されている。このようなメンテナンスユニットは、自動的に再充電やデータをダウンロードする機能によって使いやすいという側面を提供する以外に、調査する人、装置を修理する人、教育的な利用者、複合センサー装置を必要としない人にとって役に立つだろう。 In addition, a single wafer maintenance unit can be manufactured not to resemble a standard mechanical interface. Even in such a maintenance unit, it is possible to provide a maintenance function that automatically recharges power and downloads data, even if the full cassette version is not large. Such a maintenance unit is shown in FIG. Such a maintenance unit requires an investigator, a person to repair the device, an educational user, and a combined sensor device, in addition to providing an easy-to-use aspect with the ability to automatically recharge and download data. It will be useful for those who do not.
それ以外の実施例においては、メンテナンスユニットは、処理ツールの内部に挿入可能なように配置されている。言い換えれば、処理装置は、メンテナンスユニットを包含可能なチャンバーを有するように設計されている。ある実施例においては、例えば複合センサー装置を露光トラックシステム内に収容するのに役に立つ。このようにトラックは、内部の保管箇所からセンサー装置を自動的に引っ張り出し、トラックを通じてセンサー装置を作動させることが、メンテナンスユニットを保管箇所から戻すために工場自動化システムに接続しなくても、可能である。このような筋書きにおいては、メンテナンスユニットの自動的に再充電やデータのダウンロードおこなうという機能の多くを、センサー装置が装置の内部に組み込まれているような場合でも、有している。実施例のこのようなタイプにメンテナンスユニットは処理ツールのチャンバー内に適合するように機械的に配置されている。 In other embodiments, the maintenance unit is arranged to be insertable into the processing tool. In other words, the processing apparatus is designed to have a chamber that can contain a maintenance unit. In some embodiments, for example, the composite sensor device is useful for housing within an exposure track system. In this way, the truck can automatically pull the sensor device from the internal storage location and activate the sensor device through the track without having to connect the factory automation system to return the maintenance unit from the storage location. It is. Such a scenario has many functions of automatically recharging the maintenance unit and downloading data even when the sensor device is incorporated in the device. In this type of embodiment, the maintenance unit is mechanically positioned to fit within the chamber of the processing tool.
図14を参照する。図14では本発明のもう一つの実施例が示されている。図14は、本発明の実施例による処理ツール3600の概念的な上面図である。処理ツール3600は、半導体ウェーハー、平面パネルディスプレイの基盤、光露光マスクといった製造中の製品の処理のために配置されている。処理ツール3600は、製造中の製品を取り扱うロボット3620を包含するハンドラーチャンバー3615を有するワークピースハンドラー3610を有する。説明するために、図14では、ロボット3620が、半導体ウェーハーのようなワークピース3625を保持していることが示されている。ワークピースハンドラーは半導体ウェーハーのようなワークピース処理するために一般的に用いられる。半導体ウェーハーの処理に使用するワークピースハンドラーは、時折“facets”と言及されるように、典型的に多数の面を有している。それらの面には、典型的に、それを通じてワークピースを送ることを可能とするために、出入口が設けられている。ロボットがワークピースをチャンバー間で動かすことを可能とするように、付加的なチャンバーがワークピースハンドラーの面にくっつけられている。図14の実施例においては、ワークピースハンドラー3610は8つの面を有している。処理チャンバー3630は面の1つに接続されており、もう一つの処理チャンバー3630は第2の面に接続されている。ロードロック3640が8つの面の一つに接続されており、第2のロードロック3640が8つの面のそれ以外の一つに接続されている。さらに処理チャンバー3630は、エッチング、プラズマエッチング、露光後の焼き締め、化学的機械的平坦化、化学気相成長法、スパッタリング法、ドライ法、イオン注入、プラズマ化学気相成長法、フォトレジストの除去といった処理のために配置されることが可能である。図14で示されている実施例は、ワークピースハンドラーの8つの面の1つに接続されているセンサー装置メンテナンスチャンバー3650を有している。
Reference is made to FIG. FIG. 14 shows another embodiment of the present invention. FIG. 14 is a conceptual top view of a
センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、上記したようなセンサー装置を貯蔵し、維持するために設けられている。センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、処理ツールが処理をおこなう製造中の製品の寸法と類似する寸法のセンサー装置を保持するために配置されている。もちろん、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、製造中の製品とセンサー装置間の相違を埋めるために、修正されうる。ある実施例において、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、1つのセンサー装置を保持するために配置されている。選択的な実施例においては、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は1つ以上のセンサー装置を保持するために配置されている。
The sensor
本発明のある実施例において、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、ハウジング、情報プロセッサー、電源、情報送受信機、センサー装置の電源を充電するために電源から電力を接続する電力充電器、センサ装置探知機、センサー装置指向性探知機を有している。好ましくは、センサー装置メンテナンスチャンバー3650が、図1、図2、図3、図4、図5で示したメンテナンスユニットの機能を有することが可能となるように、配置されている。
In one embodiment of the present invention, the sensor
センサー装置メンテナンスチャンバー3650の他の実施例では、図1、図2、図3、図4、図5で示した配置とは異なる配置にすることも可能である。なぜなら、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は処理ツール3600の一部であり、まったく同じ構成要素をそろえるよりも、処理ツール3600の他の構成要素を共有することが可能であるからである。実施例では、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、専用の情報プロセッサーを有しておらず、処理ツール3600の一部である情報プロセッサーを共有することが可能である。本発明のそれ以外の実施例においては、センサー装置メンテナンスチャンバー3650はセンサー装置探知機を有していない。なぜなら処理ツール3600が、センサー装置の配置をたどることができるように配置されているからである。同様に、処理ツール3600は、センサー装置があらかじめ定められた方向でセンサー装置メンテナンスチャンバー3650に提供されるようにセンサー装置の方向性を制御可能なように配置されている。好ましい実施例において、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、専用の電源を有さず、処理ツール3600に電力を与えるために使用されている電源に接続されている。処理ツールの典型的な電源は、“the house electrical power”と言及される電源設備である。
In other embodiments of the sensor
本明細書で開示された内容を考慮すると、当業者は本発明のほかの実施例の配置を思いつくだろう。本発明のそのほかの実施例においては、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、製造中の製品を運ぶためのロードロックのような機能を有する。言い換えれば、センサー装置メンテナンスチャンバー3650は、ロードロックの機能を有している。そのような配置は、処理ツールの占有面積を減らし、ワークピースハンドラー3610のそのほかの面を他の用途ために、あけることができるようになる。
In view of the content disclosed herein, one of ordinary skill in the art will be able to conceive other embodiments of the present invention. In other embodiments of the present invention, the sensor
図15を参照する。図15では本発明のそのほかの実施例によるメンテナンスユニット3700が示されている。メンテナンスユニット3700は、より好ましい配置について詳細に述べている図15の実施例を除いて、図1、図6、図10で示した実施例のものと根本的には同一である。メンテナンスユニット3700は図1及び図6で示したハウジング3110と電気モジュール3115と同一のものを有している。メンテナンスユニット3700は、ホール3222Aを形成するハウジング3110の表面にはめ込まれたコイル3222を有している。説明のために、センサー装置3101(点線で描かれている)は、センサー装置を保持するためにメンテナンスユニットに設けられた2つの溝のそれぞれにはめ込まれている。メンテナンスユニットは、それぞれのセンサー装置3101用にカメラを有している。カメラ3710は、センサー装置3101の上部表面が見えるように、それぞれのセンサー装置3101に対して露出されている。カメラ3710は、センサー装置3101の表面の写真を撮り、その画像を上記したようにセンサー装置の方向を決定するのに利用できるように、配置されている。好ましい実施例において、カメラ3710は、カメラ支持材3720を用いて、センサー装置3101の中央部の上に吊り下げられている。
Refer to FIG. FIG. 15 shows a
本発明のそれ以外の実施例においては、図1、図2、図3、図4、図5、図6、図10、図11、図12、図15で示したようなメンテナンスユニットと上記で示したものと根本的に同じセンサー装置の組み合わせを有している。より明確なことに、センサー装置は情報プロセッサーと電源を有している。メンテナンスユニットは、センサー装置の中に組み込まれている電源を無線で充電することができるように配置されている。情報プロセッサーは、電源の充電を監視可能なように、電源に接続されている。より特定的な場合には情報プロセッサーは、メンテナンスユニットの電力がなくなった場合には、そのことを探知できるように配置されている。情報プロセッサーには、データ収集を制御するための作動命令を含めた実行可能な命令がプログラムされている。言い換えれば、情報プロセッサーは、センサー装置が電源を充電するための電力を受け取っていないということに対応して、あらかじめ定められたデータ収集プログラムが作動するように設定されている。この実施例においては、電力充電器はメンテナンスユニットとセンサー装置の距離が大きくなればなるほど無線電力接続効率が下がっていくように設定されている。好ましくは、センサー装置をメンテナンスユニットからはずした際あるいはある程度離した場合に、電力接続効率は実質的にゼロになる。このように設定することの利点は、センサー装置をメンテナンスユニットからはずした際にあるいはその後すぐに、センサー装置は自動的にデータ収集のシーケンスを開始することである。データ収集処理を開始するのに何の命令も人による操作も必要ない。さらにセンサー装置は、電源の充電が開始された場合にはデータ収集処理をやめるように設定されている。言い換えれば、センサー装置は、センサー装置がメンテナンスユニットに戻された場合には、データ収集をやめるように設定されている。 In other embodiments of the present invention, the maintenance unit as shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. It has a combination of sensor devices that is essentially the same as shown. More specifically, the sensor device has an information processor and a power source. The maintenance unit is arranged so that a power source incorporated in the sensor device can be charged wirelessly. The information processor is connected to the power source so that the charging of the power source can be monitored. In a more specific case, the information processor is arranged to detect when the maintenance unit is out of power. The information processor is programmed with executable instructions including operational instructions for controlling data collection. In other words, the information processor is set to operate a predetermined data collection program in response to the sensor device not receiving power to charge the power supply. In this embodiment, the power charger is set so that the wireless power connection efficiency decreases as the distance between the maintenance unit and the sensor device increases. Preferably, the power connection efficiency is substantially zero when the sensor device is removed from the maintenance unit or when separated from the maintenance unit. The advantage of this setting is that the sensor device automatically starts a data collection sequence when the sensor device is removed from the maintenance unit or shortly thereafter. No commands or human intervention is required to start the data collection process. Further, the sensor device is set to stop the data collection process when the charging of the power source is started. In other words, the sensor device is set to stop data collection when the sensor device is returned to the maintenance unit.
本発明のそれ以外の実施例においては、図14で示したようなセンサー装置メンテナンスチャンバーと上記したものと根本的には同じセンサー装置の組み合わせを有している。より明確なことに、センサー装置は情報プロセッサーと電源を有している。メンテナンスチャンバーは、センサー装置の中に組み込まれている電源を無線で充電することができるように配置されている。情報プロセッサーは、電源の充電を監視可能なように、電源に接続されている。より特定的な場合には情報プロセッサーは、メンテナンスチャンバーの電力がなくなった場合には、そのことを探知できるように配置されている。情報プロセッサーには、データ収集を制御するための作動命令を含めた実行可能な命令がプログラムされている。言い換えれば、情報プロセッサーは、センサー装置が電源を充電するための電力を受け取っていないということに対応して、あらかじめ定められたデータ収集プログラムが作動するように設定されている。 Other embodiments of the present invention have a sensor device maintenance chamber as shown in FIG. 14 and a combination of sensor devices that are essentially the same as described above. More specifically, the sensor device has an information processor and a power source. The maintenance chamber is arranged so that a power source incorporated in the sensor device can be charged wirelessly. The information processor is connected to the power source so that the charging of the power source can be monitored. In a more specific case, the information processor is arranged to detect when the maintenance chamber is de-energized. The information processor is programmed with executable instructions including operational instructions for controlling data collection. In other words, the information processor is set to operate a predetermined data collection program in response to the sensor device not receiving power to charge the power supply.
もちろん、本発明の実施例は、半導体ウェーハー、平面パネルディスプレイ基盤、光露光マスクの処理以外の用途に使用する無線センサー装置に適用可能である。もっとも、自動充電、自動データダウンロード、及び自動データ処理は、センサー装置以外の通信や電力の輸送が必要とされるような広く多様な機器においては役に立つだろう。言い換えれば、本発明の実施例はセンサー装置の配置に適用することに制限されないということである。 Of course, the embodiments of the present invention can be applied to wireless sensor devices used for purposes other than processing of semiconductor wafers, flat panel display substrates, and light exposure masks. However, automatic charging, automatic data download, and automatic data processing will be useful in a wide variety of devices that require communication and power transport other than sensor devices. In other words, the embodiments of the present invention are not limited to being applied to the arrangement of sensor devices.
これまでの記載では、発明が特定の実施例を参照して記述されている。しかし、当業者は、さまざまな修正や変更が、請求の範囲で述べる本発明の範囲を逸脱しないでおこなうことができるということを認識するだろう。よって詳細な説明や図は、制限的なものではなく説明的なものとして認識される。これら全ての修正が、本発明の範囲に包含されるということが予期されている。 In the foregoing description, the invention has been described with reference to specific embodiments. However, one of ordinary skill in the art appreciates that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims below. Accordingly, the detailed description and drawings are to be regarded as illustrative rather than restrictive. All these modifications are expected to fall within the scope of the present invention.
利益、他の利点、問題に対する解法が特定の実施例に関して上記のように記載されている。しかし、利益、利点、問題に対する解法及びより明白にするあるいはなるための利益、利点、解法の元となる構成要素は、全ての、あるいはいずれかの請求項の重大な、必要な、根本的な特徴あるいは構成要素として解釈されてはいない。 Benefits, other advantages, and solutions to problems are described above for specific embodiments. However, the benefits, benefits, solutions to the problem and the benefits, benefits, and components that make it more obvious or become the basis for the essential, essential, and essential elements of all or any claim It is not interpreted as a feature or component.
この明細書で用いられているような、“comprises”、“comprising”、“includes”、“including”、“has”、“having”、“at least one of”の語、あるいはそれ以外のこれらの語の変形は、非排他的に包括しているということを示している。例えば、一連の構成要素から成る処理、方法、物品、装置は、必然的にこれらの構成要素に限定されないだけでなく、明確に示されていない処理、方法、物品、装置といった他の構成要素を含む。さらに逆に、明確に記述してなければ、“or”は包括的あるいは排他的ではないということを示している。例えば、条件A“or”Bは、以下のいずれかの場合に当てはまる。Aは真実である(あるいは存在している)そしてBは間違っている(あるいは存在しない)、Aは間違っている(あるいは存在しない)そしてBは正しい(あるいは存在する)、AとB両方が正しい(存在している)。 As used in this specification, the words “comprises”, “comprising”, “includes”, “including”, “has”, “having”, “at least one of”, or any other of these Word variants indicate non-exclusive inclusion. For example, a process, method, article, or device consisting of a series of components is not necessarily limited to these components, but includes other components such as processes, methods, articles, and devices not explicitly shown. Including. Conversely, unless explicitly stated, “or” indicates that it is not inclusive or exclusive. For example, the condition A “or” B is applicable in any of the following cases. A is true (or exists) and B is wrong (or does not exist), A is wrong (or does not exist), and B is correct (or exists), both A and B are correct (Existing).
3000 センサー装置
3005 メンテナンスユニット
3005A メンテナンスユニット
3005B メンテナンスユニット
3005C メンテナンスユニット
3010 ハウジング
3020 情報プロセッサー
3030 電源
3040 情報送信受信機
3045 情報送信受信・電力充電器
3050 電力充電器
3060 センサー装置探知機
3070 センサー装置指向性探知機
3000
Claims (43)
前記センサー装置は、電源と少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状の2次コイルを有し、
当該2次コイルは前記電源を充電するために前記電源と接続されており、
前記メンテナンスユニットは、センサー装置を収容するための標準的な機械式インターフェイスボックスあるいは前開き式の統一化されたポッドから成るハウジングと、
ハウジングに取り付けられている電源と、
センサー装置の電源を充電するために、メンテナンスユニットの電源と電気接続されている電力充電器から構成されており、
前記電力充電器は、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状の1次コイル有し、1次コイルの少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、
1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、メンテナンスユニット。 A maintenance unit for maintaining and storing the sensor device,
The sensor device includes a power source and a substantially flat secondary coil wound at least once,
The secondary coil is connected to the power source to charge the power source,
The maintenance unit comprises a housing comprising a standard mechanical interface box or a front-opening unified pod for housing the sensor device;
A power supply attached to the housing;
It consists of a power charger that is electrically connected to the power supply of the maintenance unit to charge the power supply of the sensor device,
The power charger has a substantially flat primary coil that is wound at least two times, at least one turn of the primary coil is wound clockwise, and at least one turn is counterclockwise Wrapped around
By placing the secondary coil substantially parallel to the primary coil and in close proximity to the primary coil on a different plane, power is generated in the secondary coil when power is applied to the primary coil. , the maintenance unit.
前記センサー装置は、電源と少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状の2次コイルを有し、
当該2次コイルは前記電源を充電するために前記電源と接続されており、
前記電力充電器は、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状の1次コイル有し、1次コイルの少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、
1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、装置 Providing a sensor device, a housing for accommodating at least a part of the sensor device, by operating the sensor device, the information processor having an executable code for maintaining a communication device performing sensor device and information communication, power to the information processor Power supply, power charger that provides power to charge the sensor device, sensor device detector, sensor device directional detector, information storage device that stores at least one of data, calibration factor, command, from external power supply Consists of a combination of a connector that receives power and a second communication device to communicate with an external information source,
The sensor device includes a power source and a substantially flat secondary coil wound at least once,
The secondary coil is connected to the power source to charge the power source,
The power charger has a substantially flat primary coil that is wound at least two times, at least one turn of the primary coil is wound clockwise, and at least one turn is counterclockwise Wrapped around
By placing the secondary coil substantially parallel to the primary coil and in close proximity to the primary coil on a different plane, power is generated in the secondary coil when power is applied to the primary coil. ,apparatus
前記センサー装置メンテナンスチャンバーは、前記電源を充電するためにセンサー装置と電気接続が可能なように、
また内部コミュニケイターを通じてセンサー装置と通信可能なように配置されており、
前記2次コイルは、少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状であって、
当該2次コイルは前記電源を充電するために前記電源と接続されており、
前記センサー装置メンテナンスチャンバーは、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状の1次コイル有し、1次コイルの少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、
1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、
装置。 A combination of a substrate processing tool having a processing chamber for processing a substrate and a sensor device maintenance chamber for accommodating at least one sensor device, a sensor device having a power source, an internal communicator and a secondary coil. A device,
The sensor device maintenance chamber can be electrically connected to the sensor device to charge the power source,
In addition, it is arranged so that it can communicate with the sensor device through the internal communicator,
The secondary coil has a substantially flat shape with at least one turn,
The secondary coil is connected to the power source to charge the power source,
The sensor device maintenance chamber has a substantially flat primary coil wound at least twice, wherein at least one turn of the primary coil is wound clockwise, and at least one turn is counterclockwise Wound in the direction,
By placing the secondary coil substantially parallel to the primary coil and in close proximity to the primary coil on a different plane, power is generated in the secondary coil when power is applied to the primary coil. ,
apparatus.
製造中の製品を処理するためのツールをインターフェイスで接続しているハウジングと電源を無線充電するための充電器を有するセンサー装置メンテナンスユニットの組み合わせである装置であって、
センサー装置が、メンテナンスユニットから電力を受け取っていない場合にはそのことを探知可能なように配置されており、情報プロセッサーが、センサー装置が電源を充電するための電力を受け取っていないと判断したことに応じて、あらかじめ定められていたデータ収集プログラムを動作させるという実行可能な指令を有し、
前記2次コイルは、少なくとも1巻きされている実質的に平坦な形状であって、前記バッテリーを充電するために前記電源と接続されており、
前記センサー装置メンテナンスユニットは、2次コイル内で電流を発生させるための1次コイルを有し、
当該1次コイルは、少なくとも2巻きされている実質的に平坦な形状であって、少なくとも1巻きは、時計方向に巻かれており、少なくとも1巻きは、反時計方向に巻かれており、
1次コイルと実質的に平行で、異なった平面に1次コイルと近接して2次コイルを配置することによって、1次コイルに電力が通電された際には、2次コイルに電力が生じる、装置。 A sensor device having an information processor, a power source and a secondary coil ;
A device that is a combination of a housing that interfaces with tools for processing products under manufacture and a sensor device maintenance unit that has a charger for wirelessly charging a power source,
The sensor device is positioned so that it can detect when it is not receiving power from the maintenance unit, and the information processor has determined that the sensor device has not received power to charge the power supply. Depending on the, it has an executable instruction to operate a predetermined data collection program,
The secondary coil has a substantially flat shape with at least one turn, and is connected to the power source to charge the battery;
The sensor device maintenance unit has a primary coil for generating a current in the secondary coil,
The primary coil has a substantially flat shape with at least two turns, at least one turn is wound clockwise, and at least one turn is wound counterclockwise,
By placing the secondary coil substantially parallel to the primary coil and in close proximity to the primary coil on a different plane, power is generated in the secondary coil when power is applied to the primary coil. , Equipment.
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