JP2010003795A - 基板位置検出装置及び基板位置検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】透明な基板の縁に面取り部が形成されていない場合や、透明な基板が薄い場合であっても、その基板の位置を検出することができる基板位置検出装置及び基板位置検出方法を提供する。
【解決手段】基板位置検出装置100は、基板W1を載置する回転テーブル20と、回転テーブル20を基板面の垂直方向D1を回転軸として回転させる駆動部30と、回転テーブル20が載置する基板W1の垂直方向D1以外の方向から基板W1の縁部に対して光を照射する照射部80と、照射部80が照射する光の受光強度を測定し駆動部30の回転軸と直交する方向に複数配列され、照射部80が照射する光の受光強度を測定する受光センサ601、・・・、60nと、駆動部30が回転テーブル20を回転させた場合における各受光センサが測定する受光強度の変化に基づいて回転テーブル20における基板W1の位置を検出する制御装置10とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】基板位置検出装置100は、基板W1を載置する回転テーブル20と、回転テーブル20を基板面の垂直方向D1を回転軸として回転させる駆動部30と、回転テーブル20が載置する基板W1の垂直方向D1以外の方向から基板W1の縁部に対して光を照射する照射部80と、照射部80が照射する光の受光強度を測定し駆動部30の回転軸と直交する方向に複数配列され、照射部80が照射する光の受光強度を測定する受光センサ601、・・・、60nと、駆動部30が回転テーブル20を回転させた場合における各受光センサが測定する受光強度の変化に基づいて回転テーブル20における基板W1の位置を検出する制御装置10とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、基板位置検出装置及び基板位置検出方法、特に、光を透過する基板の位置のずれを測定する基板位置検出装置及び基板位置検出方法に関する。
従来から、透明な基板と、その基板を載置する回転テーブルとの位置関係を求める技術が知られている(特許文献1参照)。
図12は、従来から知られている基板位置検出装置1000を示す概略構成図である。この基板位置検出装置1000は、回転テーブル200、駆動部300、光源400、レンズ500、イメージセンサ600、回転軸700を備えている。イメージセンサ600は、直線上に配列された受光センサ6001、6002、6003、・・・600n−2、600n−1、600nを備えている。
レンズ500とイメージセンサ600の間には、回転テーブル200に載置された円板状の基板Wが配置される。この基板Wの断面は、図13(a)又は図13(b)のようになっている。つまり、図13(a)に示すように厚さがd10であって縁に面取り部が形成されていない基板W10や、図13(b)に示すように厚さがd20で縁に面取り部M0が形成されている基板W20のようになっている。
図12は、従来から知られている基板位置検出装置1000を示す概略構成図である。この基板位置検出装置1000は、回転テーブル200、駆動部300、光源400、レンズ500、イメージセンサ600、回転軸700を備えている。イメージセンサ600は、直線上に配列された受光センサ6001、6002、6003、・・・600n−2、600n−1、600nを備えている。
レンズ500とイメージセンサ600の間には、回転テーブル200に載置された円板状の基板Wが配置される。この基板Wの断面は、図13(a)又は図13(b)のようになっている。つまり、図13(a)に示すように厚さがd10であって縁に面取り部が形成されていない基板W10や、図13(b)に示すように厚さがd20で縁に面取り部M0が形成されている基板W20のようになっている。
光源400から照射される光の一部は、基板Wを介さずに、イメージセンサ600に直接入射する。一方、光源400から照射される光の他の一部は、基板Wに垂直に入射し、基板Wを透過して、イメージセンサ600に入射する。イメージセンサ600では、各受光センサにおける受光強度が測定される。
光源400から照射される光は、基板Wを介してイメージセンサ600に入射すると、基板Wを介さずにイメージセンサ600に入射した場合に比べて、基板Wによる反射や吸収などにより受光強度が低下する。よって、受光強度が低下するイメージセンサ600の位置と、回転テーブル200に載置される基板Wの縁の位置とを予め対応付けて記録しておくことにより、回転テーブル200における基板Wの位置を検出することができる。
基板Wとして、図13(a)の基板W10を用いた場合には、光源400から照射される光が基板Wを介してイメージセンサ600に入射するか否かによって各受光センサで計測する受光強度が異なる。よって、図14(a)に示すように、所定の受光センサ番号を境に、受光強度が低下する。
図13(b)の基板W20を用いた場合には、光源400から照射される光が基板W20の縁の面取り部M0で散乱される。よって、図14(b)に示すように、境界部分の受光センサにおける受光強度が緩やかに低下する。
なお、図14(a)及び図14(b)において、横軸は受光センサ番号であり、縦軸は受光強度である。
特開2006−278819号公報
光源400から照射される光は、基板Wを介してイメージセンサ600に入射すると、基板Wを介さずにイメージセンサ600に入射した場合に比べて、基板Wによる反射や吸収などにより受光強度が低下する。よって、受光強度が低下するイメージセンサ600の位置と、回転テーブル200に載置される基板Wの縁の位置とを予め対応付けて記録しておくことにより、回転テーブル200における基板Wの位置を検出することができる。
基板Wとして、図13(a)の基板W10を用いた場合には、光源400から照射される光が基板Wを介してイメージセンサ600に入射するか否かによって各受光センサで計測する受光強度が異なる。よって、図14(a)に示すように、所定の受光センサ番号を境に、受光強度が低下する。
図13(b)の基板W20を用いた場合には、光源400から照射される光が基板W20の縁の面取り部M0で散乱される。よって、図14(b)に示すように、境界部分の受光センサにおける受光強度が緩やかに低下する。
なお、図14(a)及び図14(b)において、横軸は受光センサ番号であり、縦軸は受光強度である。
しかしながら、従来の技術では、基板の縁に面取り部が形成されていない場合(図13(a))には、受光センサにおける受光強度が基板の縁近辺のどの領域でも同じになるため(図14(a))、基板の位置をイメージセンサで検出することが難しいという問題があった。
一方、面取り部が形成されている場合、散乱により基板の縁の近辺の受光強度が変化するため、基板の縁を検出することはできるものの、回転テーブルに載置する透明な基板の厚さが薄い場合(図13(b))には、面取り部が形成されている領域と、面取り部が形成されていない領域とで、受光センサにおける受光強度の差が小さくなるため(図14(b))、基板の位置をイメージセンサで検出することが難しいという問題があった。
一方、面取り部が形成されている場合、散乱により基板の縁の近辺の受光強度が変化するため、基板の縁を検出することはできるものの、回転テーブルに載置する透明な基板の厚さが薄い場合(図13(b))には、面取り部が形成されている領域と、面取り部が形成されていない領域とで、受光センサにおける受光強度の差が小さくなるため(図14(b))、基板の位置をイメージセンサで検出することが難しいという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、透明な基板の縁に面取り部が形成されていない場合や、透明な基板が薄い場合であっても、その基板の位置を検出することができる基板位置検出装置及び基板位置検出方法を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、基板を載置する載置手段と、前記載置手段を前記基板面の垂直方向を回転軸として回転させる回転手段と、前記載置手段が載置する基板の垂直方向以外の方向から前記基板の縁部に対して光を照射する照射手段と、前記回転手段の回転軸と直交する方向に複数配列され、前記照射手段が照射する光の受光強度を測定する受光強度測定手段と、前記回転手段が前記載置手段を回転させた場合における前記受光強度測定手段が測定する受光強度の変化に基づいて前記載置手段における前記基板の位置を検出する位置検出手段とを備えることを特徴とする基板位置検出装置である。
基板の垂直方向以外の方向から照射された光の一部は、基板を介さずに直接光として受光強度測定手段に到達する。また、基板の垂直方向以外の方向から照射された光の他の一部は、基板を透過して透過光として受光強度測定手段に到達する。さらに、基板の垂直方向以外の方向から照射されたは光の残りは、基板の周縁部において散乱され、その多くは受光強度測定手段に到達せずに、一部のみが散乱光として受光強度測定手段に到達する。
そのため、受光強度測定手段における測定結果は、直接光と透過光の受光強度に対して、散乱光の受光強度が低下する。
ここで、基板の垂直方向以外の方向から基板の縁に光を照射すると、その基板の縁に入射する領域が増え、散乱する光の量が増加する。そのため、基板の縁から散乱して受光強度測定手段に到達する散乱光の強度が直接光や透過光に対して低下する。
したがって、受光強度の変化に基づいて、基板の位置を検出することができる。なお、透過光ではなくて、反射光を利用して基板の位置を検出するようにしても良い。
基板の垂直方向以外の方向から照射された光の一部は、基板を介さずに直接光として受光強度測定手段に到達する。また、基板の垂直方向以外の方向から照射された光の他の一部は、基板を透過して透過光として受光強度測定手段に到達する。さらに、基板の垂直方向以外の方向から照射されたは光の残りは、基板の周縁部において散乱され、その多くは受光強度測定手段に到達せずに、一部のみが散乱光として受光強度測定手段に到達する。
そのため、受光強度測定手段における測定結果は、直接光と透過光の受光強度に対して、散乱光の受光強度が低下する。
ここで、基板の垂直方向以外の方向から基板の縁に光を照射すると、その基板の縁に入射する領域が増え、散乱する光の量が増加する。そのため、基板の縁から散乱して受光強度測定手段に到達する散乱光の強度が直接光や透過光に対して低下する。
したがって、受光強度の変化に基づいて、基板の位置を検出することができる。なお、透過光ではなくて、反射光を利用して基板の位置を検出するようにしても良い。
また、請求項2に記載の発明の前記位置検出手段は、前記回転手段が前記載置手段を回転させた場合における回転角度と、予め設定された閾値以下となる受光強度を測定する受光強度測定手段の測定結果とに基づいて、前記基板の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の基板位置検出装置である。
本発明では、載置手段が所定の回転角度にあるときに、複数の受光強度測定手段のなかのどの受光強度測定手段の受光強度が所定の閾値以下になるかに基づいて、基板の位置を検出するようにした。
よって、載置手段が所定の回転角度にある場合における基板の位置を検出することができる。
本発明では、載置手段が所定の回転角度にあるときに、複数の受光強度測定手段のなかのどの受光強度測定手段の受光強度が所定の閾値以下になるかに基づいて、基板の位置を検出するようにした。
よって、載置手段が所定の回転角度にある場合における基板の位置を検出することができる。
また、請求項3に記載の発明は、載置手段、回転手段、照射手段、受光強度測定手段、距離算出手段を備える基板位置検出装置を用いた基板位置検出方法であって、基板が載置された前記載置手段を前記基板面の垂直方向を回転軸として前記回転手段が回転させる第1のステップと、前記載置手段が載置する基板の垂直方向以外の方向から前記基板の縁部に対して光を前記照射手段が照射する第2のステップと、前記回転手段の回転軸と直交する方向に複数配列され、前記照射手段が照射する光の受光強度を測定する第3のステップと、前記回転手段が前記載置手段を回転させた場合における前記受光強度測定手段が測定する受光強度の変化に基づいて前記載置手段における前記基板の位置を検出する第4のステップとを実行することを特徴とする基板位置検出方法である。
本発明の基板位置検出装置及び基板位置検出方法では、透明な基板の縁に面取り部が形成されていない場合や、透明な基板が薄い場合であっても、その基板の位置を検出することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態による基板位置検出装置100の概略構成図である。この基板位置検出装置100は、制御装置10、回転テーブル20(載置手段とも称する)、駆動部30(回転手段とも称する)、光源40、レンズ50、イメージセンサ60を備えている。
制御装置10は、駆動部30、光源40、イメージセンサ60と接続されており、これらの駆動部30、光源40、イメージセンサ60を制御する。制御装置10の構成については、図3のブロック図を参照して後述する。また、制御装置10による処理については、図8のフローチャートを参照して後述する。
図1は、本発明の実施形態による基板位置検出装置100の概略構成図である。この基板位置検出装置100は、制御装置10、回転テーブル20(載置手段とも称する)、駆動部30(回転手段とも称する)、光源40、レンズ50、イメージセンサ60を備えている。
制御装置10は、駆動部30、光源40、イメージセンサ60と接続されており、これらの駆動部30、光源40、イメージセンサ60を制御する。制御装置10の構成については、図3のブロック図を参照して後述する。また、制御装置10による処理については、図8のフローチャートを参照して後述する。
回転テーブル20は、円板状の部材からなり、回転テーブル20の一方の面の中心C2には、回転軸70が取り付けられている。この回転テーブル20上には、基板W1が載置される。
駆動部30は、回転軸70を回転させるモータを内蔵しており、制御装置10の回転テーブル制御部13(後述する図3参照)の制御に基づいて、そのモータを回転したり停止したりする。
駆動部30は、回転軸70を回転させるモータを内蔵しており、制御装置10の回転テーブル制御部13(後述する図3参照)の制御に基づいて、そのモータを回転したり停止したりする。
光源40は、LED(Light Emitting Diode)を備えており、制御装置10の光源制御部12(後述する図3参照)の制御に基づいて、そのLEDを点灯したり消灯したりする。なお、光源40としてLASER(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)などのその他の光源を用いても良い。
レンズ50は、非球面レンズであり、光源40が照射する光L1を平行光L2に変えて、イメージセンサ60に向けて照射する。
光源40とレンズ50とにより照射部80(照射手段とも称する)を構成している。本実施形態では、照射部80が照射する平行光の進行方向D0は、回転テーブル20に載置される基板W1面と垂直な方向D1以外の方向となるように設置されている。本実施形態では、D0とD1とのなす角度をθ0を15度としているが、0度<θ0<90度であれば、θ0をその他の角度としても良い。
光源40とレンズ50とにより照射部80(照射手段とも称する)を構成している。本実施形態では、照射部80が照射する平行光の進行方向D0は、回転テーブル20に載置される基板W1面と垂直な方向D1以外の方向となるように設置されている。本実施形態では、D0とD1とのなす角度をθ0を15度としているが、0度<θ0<90度であれば、θ0をその他の角度としても良い。
イメージセンサ60は、複数の受光センサ601、602、603、・・・60n−2、60n−1、60n(受光強度測定手段とも称する)を備えている。イメージセンサ60は、制御装置10のイメージセンサ制御部14の制御に基づいて、照射部80が照射する光の受光強度を計測し、その計測した受光強度を制御装置10に出力する。本実施形態では、イメージセンサ60を直線状に配置された2048個(n=2048)の受光センサで構成している。なお、各受光センサ同士は、等距離d0だけ離れて配置されている。
複数の受光センサ601、602、603、・・・60n−2、60n−1、60nは、回転テーブル20の上方であって、回転テーブル20の回転軸とは垂直方向D2に、回転テーブル20の中心から所定距離d1だけ離れた位置に直線状に配置されている。
複数の受光センサ601、602、603、・・・60n−2、60n−1、60nは、回転テーブル20の上方であって、回転テーブル20の回転軸とは垂直方向D2に、回転テーブル20の中心から所定距離d1だけ離れた位置に直線状に配置されている。
なお、本実施形態において、照射部80が照射する光L2は、基板W1の縁の一部を透過してイメージセンサ60に入射するように、照射部80とイメージセンサ60とが設置されている。基板W1の一方の面に入射した光L2は、屈折して基板W1の他方の面から出射する。
図2(a)、図2(b)は、本発明の実施形態で用いる基板W1の形状を示す図である。図2(a)は、基板W1の平面図を示しており、図2(b)は、基板W1の断面図を示している。基板W1の周縁の一部には、切欠きKが形成されている。基板W1は、半径がd11、厚さがd12の円板状の形状をしており、ガラスなどの透明な材質により形成されており、基板W1に入射した光を透過する。
図3は、本発明の実施形態による制御装置10(図1参照)の構成を示す概略ブロック図である。この制御装置10は、入力部11、光源制御部12、回転テーブル制御部13、イメージセンサ制御部14、記憶部15、計測結果解析部16、表示部17を備えている。
入力部11は、上位システムとの通信インタフェースやボタンなどの入力機器を備えており、基板位置検出装置100の利用者の操作に基づいて、基板W1の中心C1(図2(a)参照)と回転テーブル20の中心C2(図1参照)とのずれを算出するための基板位置検出指示を取得する。入力部11は、基板位置検出指示を取得した場合に、処理開始信号を回転テーブル制御部13に出力し、イメージセンサ制御部14に出力する。
光源制御部12は、CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)の制御に基づいて処理を行う。具体的には、光源制御部12は、イメージセンサ60により受光強度を計測している間、光源40を点灯させる点灯指示を光源40に出力する。
イメージセンサ制御部14からセンサ計測時の間に光源40を点灯指令が出力される。
回転テーブル制御部13から処理開始信号が入力された場合に光源40を点灯させ、回転テーブル制御部13から処理終了信号が入力された場合に光源40を消灯させる。
イメージセンサ制御部14からセンサ計測時の間に光源40を点灯指令が出力される。
回転テーブル制御部13から処理開始信号が入力された場合に光源40を点灯させ、回転テーブル制御部13から処理終了信号が入力された場合に光源40を消灯させる。
回転テーブル制御部13は、CPUの制御に基づいて処理を行う。具体的には、回転テーブル制御部13は、入力部11から処理開始信号が入力された場合に、イメージセンサ制御部14の処理が回転軸70の回転角度と同期するように同期信号を駆動部30に出力し、回転テーブル20に載置される基板W1の基板面の垂直方向D1を回転軸として360度以上回転させる。
イメージセンサ制御部14は、CPUの制御に基づいて処理を行う。具体的には、イメージセンサ制御部14は、回転テーブル制御部13から処理開始後に入力される同期信号に合わせて、イメージセンサ60を駆動して受光強度を測定し、回転テーブル制御部13から処理終了信号が入力された場合にイメージセンサを停止させることにより受光強度の測定を終了する。
イメージセンサ制御部14は、回転テーブル制御部13が回転テーブル20を微小角度Δθ(Δθは例えば、0.1度)回転させるたびに、受光センサ番号N(Nは1〜2048)で特定される受光センサが測定した受光強度を取得し、それらの情報を記憶部15に記録する。記憶部15は、メモリを備えている。
イメージセンサ制御部14は、回転テーブル制御部13が回転テーブル20を微小角度Δθ(Δθは例えば、0.1度)回転させるたびに、受光センサ番号N(Nは1〜2048)で特定される受光センサが測定した受光強度を取得し、それらの情報を記憶部15に記録する。記憶部15は、メモリを備えている。
図4は、本発明の実施形態による記憶部15が記憶する情報の一例を示す図である。記憶部15は、受光センサ番号(例えば、1)と、その受光センサ番号で特定される受光センサが計測した受光強度(例えば、S1)とを対応付けて記憶している。記憶部15は、図4に示すような情報を、回転角度がθ=0度からθ=360度まで、回転テーブル20が所定の回転角度Δθ回転するごとに記録する。
図3に戻り、計測結果解析部16は、CPUの制御に基づいて処理を行う。計測結果解析部16は、位置変化特定部161、周縁位置データ作成部162、基板位置・切欠方向算出部165(距離算出手段とも称する)を備えている。
位置変化特定部161は、記憶部15が記憶している情報(図4参照)を読み出し、受光センサ番号と受光強度との関係を求める。
位置変化特定部161は、記憶部15が記憶している情報(図4参照)を読み出し、受光センサ番号と受光強度との関係を求める。
図5は、本発明の実施形態による位置変化特定部161が求める受光センサ番号と受光強度との関係の一例を示す図である。図5では、横軸は受光センサ番号を示しており、縦軸は受光強度を示している。所定の受光センサが測定する受光強度は、他の受光センサが測定する受光強度よりも小さくSMINとなっている。これは、照射部60が照射する平行光L2が、基板W1の縁で散乱されるためである。
位置変化特定部161は、図5の受光強度と所定の閾値STHとを比較し、受光強度が所定の閾値STHよりも大きい場合には1を設定し、受光強度が所定の閾値STHよりも小さい場合には0を設定する。これにより、図6に示すようなデータに加工される。図6において、横軸は、受光センサ番号を示している。また、縦軸は、0又は1の値を示している。ここでは、受光強度STH以下を計測した受光センサの値が1となり、その他の受光センサの値は0となっている。
記憶部15には、全ての受光センサ番号の受光強度の代わりに、位置変化特定部161で受光強度の値が1から0に変化した点の受光センサ番号を記憶するようにしても良い。
図6に示す加工データは、回転角度がθ=0度からθ=360度まで、回転テーブル20が所定の回転角度Δθ回転するごとに、位置変化特定部161によって作成される。
位置変化特定部161の2値化時は、受光センサの測定誤差を考慮し、ヒステリシス特性を持たせても良い。
記憶部15には、全ての受光センサ番号の受光強度の代わりに、位置変化特定部161で受光強度の値が1から0に変化した点の受光センサ番号を記憶するようにしても良い。
図6に示す加工データは、回転角度がθ=0度からθ=360度まで、回転テーブル20が所定の回転角度Δθ回転するごとに、位置変化特定部161によって作成される。
位置変化特定部161の2値化時は、受光センサの測定誤差を考慮し、ヒステリシス特性を持たせても良い。
図3に戻り、周縁位置データ作成部162は、位置変化特定部161が作成した(360度/Δθ)個の加工データ(図6参照)に基づいて図7の関係となる周縁位置データを作成する。
図7は、本発明の実施形態による周縁位置データ作成部162が作成するデータをグラフ化した図である。図7において、横軸は回転角度を示しており、縦軸は受光センサ番号を示している。本実施形態では、周縁位置データ作成部162が作成したデータは、数度以下の変動である基板W1の切欠部(回転角度=θ1)を無視すると、三角関数である正弦波の波形となっている。
なお、基板W1の中心C1が、回転テーブル20の中心C2とずれている場合には、周縁位置データ作成部162が作成するデータをグラフ化すると三角関数の波形になる(図7参照)。一方、基板W1の中心C1が、回転テーブル20の中心C2と一致している場合には、周縁位置データ作成部162が作成するデータをグラフ化すると、基板W1の切欠部以外は横軸と平行な直線となる。
図3に戻り、表示部17は、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示機器を備えており、基板位置・切欠方向算出部165の算出結果を表示画面に表示する。
図8は、本発明の実施形態による基板位置検出装置100の処理を示すフローチャートである。図8のフローチャートの処理を行う前提として、回転テーブル20には、基板W1(図2参照)が載置される。
始めに、入力部11は、基板位置検出装置100の利用者又は上位システムの指令等に基づいて、基板位置検出指示が入力されたか否かについて判定する(ステップS01)。
基板位置検出指示が入力された場合には、入力部11はステップS01で「YES」と判定し、回転テーブル制御部13とイメージセンサ制御部14に処理開始信号を出力し、ステップS02に進む。回転テーブル制御部13は、イメージセンサ制御部14に回転同期信号を出力する。
基板位置検出指示が入力された場合には、入力部11はステップS01で「YES」と判定し、回転テーブル制御部13とイメージセンサ制御部14に処理開始信号を出力し、ステップS02に進む。回転テーブル制御部13は、イメージセンサ制御部14に回転同期信号を出力する。
イメージセンサ制御部14から点灯指令を受けた光源制御部12は、光源40を点灯させる(ステップS02)。
そして、回転テーブル制御部13は、回転テーブル20を1回転以上させる(ステップS03)。つまり、回転テーブル制御部13は、駆動部30の回転軸70を0度から360度以上まで回転させることにより、回転テーブル20及び基板W1を回転させる。
回転テーブル制御部13から同期信号を受けたイメージセンサ制御部14は、光源40からの光の受光強度をイメージセンサ60で計測する(ステップS03)。このイメージセンサ60の受光センサ601、602、603、・・・60n−2、60n−1、60nで計測した各受光強度は、その受光強度を計測した受光センサの受光センサ番号と対応付けられて記憶部15に記録される(図4参照)。受光強度と受光センサ番号の記憶部15への記録は、回転テーブル20が微小角度Δθだけ回転するたびに行われる。
そして、回転テーブル制御部13は、回転テーブル20を1回転以上させる(ステップS03)。つまり、回転テーブル制御部13は、駆動部30の回転軸70を0度から360度以上まで回転させることにより、回転テーブル20及び基板W1を回転させる。
回転テーブル制御部13から同期信号を受けたイメージセンサ制御部14は、光源40からの光の受光強度をイメージセンサ60で計測する(ステップS03)。このイメージセンサ60の受光センサ601、602、603、・・・60n−2、60n−1、60nで計測した各受光強度は、その受光強度を計測した受光センサの受光センサ番号と対応付けられて記憶部15に記録される(図4参照)。受光強度と受光センサ番号の記憶部15への記録は、回転テーブル20が微小角度Δθだけ回転するたびに行われる。
そして、位置変化特定部161は、受光強度が所定の閾値STH以下となる受光センサ番号を求める(ステップS04)。このステップS04の処理により、回転テーブル20が微小角度Δθだけ回転するたびに、図6に示すような関係を持つ加工データが位置変化特定部161によって作成される。
そして、周縁位置データ作成部162は、回転角度と受光センサ番号を対としたデータを作成する(ステップS05)。このステップS05の処理により、図7に示すような関係を持つデータが周縁位置データ作成部162によって作成される。
そして、周縁位置データ作成部162は、回転角度と受光センサ番号を対としたデータを作成する(ステップS05)。このステップS05の処理により、図7に示すような関係を持つデータが周縁位置データ作成部162によって作成される。
そして、基板位置・切欠方向算出部165は、周縁位置データ作成部162が作成した加工データ(図7参照)に基づいて、三角関数の振幅aを求める。
そして、基板位置・切欠方向算出部165は、回転テーブル20の中心C2と基板W1の中心C1とのずれ量とずれ方向を算出する(ステップS06)。
そして、基板位置・切欠方向算出部165は、回転テーブル20の中心C2と基板W1の中心C1とのずれ量とずれ方向を算出する(ステップS06)。
上述した本発明の実施形態による基板位置検出装置100では、基板W1が周縁が面取りされていない透明な材質で形成されている場合であっても、照射部80が照射する光が、基板W1の縁で散乱し、所定の位置の受光センサの受光強度が低下するため、その受光強度が低下する位置の変化の振幅を求めることにより、基板W1の中心C1と回転テーブル20の中心C2との位置のずれを正確に測定することができる。
なお、上述した実施形態において回転テーブル20に載置する基板の形状は、図2で説明した形状のものに限定されるものではない。例えば、図9に示すような形状の基板W2を用いても良い。
図9(a)、図9(b)は、本発明の実施形態で用いる基板W2の形状の他の一例を示す図である。図9(a)は、基板W2の平面図を示しており、図9(b)は、基板W2の断面図を示している。基板W2は、半径がd21、厚さがd22の円板状の形状をしており、ガラスなどの透明な材質により形成されている。なお、基板W1(図2)と基板W2との半径は同じである(d11=d21)。また、基板W2の厚さd22は、基板W1の厚さd12よりも薄い(d22<d12)。また、基板W2の周縁部には面取り部M1が形成されており、基板の縁の断面が丸みを帯びている点において、上述した基板W1と異なる。
図9に示すような基板W2を用いる場合であっても、照射部80が照射する光は、基板W2の縁の丸みの部分で散乱され、いずれかの受光センサでの受光強度が低下するため、受光強度が最低となる受光強度を閾値STHとして設定することにより、上述した実施形態と同様にして、基板W2の中心C3と回転テーブル20の中心C2との位置のずれを正確に測定することができる。
なお、本実施形態による基板位置検出方法は、透明な基板だけではなく、透明ではない基板にも用いることができる。以下に、本実施形態による基板位置検出方法を、透明な基板に用いた場合について、図10及び図11を参照して説明する。
図10は、基板が透明ではない場合において、本発明の実施形態による位置変化特定部161が求める受光センサ番号と受光強度との関係の一例を示す図である。図10では、横軸は受光センサ番号を示しており、縦軸は受光強度を示している。所定の受光センサが測定する受光強度は、他の受光センサが測定する受光強度よりも小さくSMINとなっている。
位置変化特定部161は、図10の受光強度と所定の閾値STHとを比較し、受光強度が所定の閾値STHよりも大きい場合には0を設定し、受光強度が所定の閾値STHよりも小さい場合には1を設定する。これにより、図11に示すようなデータに加工される。図11において、横軸は、受光センサ番号を示している。また、縦軸は、0又は1の値を示している。ここでは、受光強度STH以下を計測した受光センサの値が1となり、その他の受光センサの値は0となっている。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
10・・・制御装置、11・・・入力部、12・・・光源制御部、13・・・回転テーブル制御部、14・・・イメージセンサ制御部、15・・・記憶部、16・・・計測結果解析部、17・・・表示部、20・・・回転テーブル、30・・・駆動部、40・・・光源、
50・・・レンズ、60・・・イメージセンサ、100・・・基板位置検出装置、161・・・位置変化特定部、162・・・周縁位置データ作成部、165・・・基板位置・切欠方向算出部
50・・・レンズ、60・・・イメージセンサ、100・・・基板位置検出装置、161・・・位置変化特定部、162・・・周縁位置データ作成部、165・・・基板位置・切欠方向算出部
Claims (3)
- 基板を載置する載置手段と、
前記載置手段を前記基板面の垂直方向を回転軸として回転させる回転手段と、
前記載置手段が載置する基板の垂直方向以外の方向から前記基板の縁部に対して光を照射する照射手段と、
前記回転手段の回転軸と直交する方向に複数配列され、前記照射手段が照射する光の受光強度を測定する受光強度測定手段と、
前記回転手段が前記載置手段を回転させた場合における前記受光強度測定手段が測定する受光強度の変化に基づいて前記載置手段における前記基板の位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とする基板位置検出装置。 - 前記位置検出手段は、前記回転手段が前記載置手段を回転させた場合における回転角度と、予め設定された閾値以下となる受光強度を測定する受光強度測定手段の測定結果とに基づいて、前記基板の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の基板位置検出装置。
- 載置手段、回転手段、照射手段、受光強度測定手段、距離算出手段を備える基板位置検出装置を用いた基板位置検出方法であって、
基板が載置された前記載置手段を前記基板面の垂直方向を回転軸として前記回転手段が回転させる第1のステップと、
前記載置手段が載置する基板の垂直方向以外の方向から前記基板の縁部に対して光を前記照射手段が照射する第2のステップと、
前記回転手段の回転軸と直交する方向に複数配列され、前記照射手段が照射する光の受光強度を測定する第3のステップと、
前記回転手段が前記載置手段を回転させた場合における前記受光強度測定手段が測定する受光強度の変化に基づいて前記載置手段における前記基板の位置を検出する第4のステップと、
を実行することを特徴とする基板位置検出方法。
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---|---|---|---|
JP2008160126A JP2010003795A (ja) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | 基板位置検出装置及び基板位置検出方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
- 2008-06-19 JP JP2008160126A patent/JP2010003795A/ja active Pending
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