JP2011192861A - 測定方法、測定装置、搬送装置、気相成長装置、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

測定方法、測定装置、搬送装置、気相成長装置、プログラム、記憶媒体 Download PDF

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崇雄 今中
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利之 田中
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正康 二川
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Abstract

【課題】半径ｒが既知である円形の被測定物の外周上の点の座標をセンサで測定し、前記測定値に基づき、被測定物の中心点の位置を特定する場合において、被測定物の中心点を特定する。
【解決手段】前記センサを被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出し、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更し、前記センサを走査して、前記内側に進入する位置および前記屈曲点からともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円から進出するより前または同時に、前記被測定物の外側に進出する位置の座標を検出し、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから被測定物の中心点の座標を算出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、円形の被測定物の外周上の点の座標をラインセンサ等のセンサで測定し、前記測定値に基づき、被測定物の中心点の位置を特定する測定方法に関する。また、前記測定方法を実施する測定装置、または、前記測定装置を備える搬送装置、気相成長装置、または前記測定方法を測定装置等に実行させるプログラムおよび前記プログラムを記憶する媒体に関するものである。
特許文献１には、図３７に示すように既知半径の円盤状物２００の円周と１個のセンサの直線状の軌跡２０１とが交わる２点Ｗ１、Ｗ２を検出し、この２点と円盤状物の半径とを用いて円盤状物の中心位置Ａを算出する技術が開示されている。
また、特許文献２には、図３８に示すように、ウエハ２１０の周縁位置Ａ点を検出し、次に、Ａ点よりＹ方向に直進して周縁のＢ点を検出し、Ｂ点よりＸ方向に直角に直進し、Ｃ点を検出して、Ａ点位置デ−タとＣ点位置デ−タとに基づいてウエハ２１０の中心位置Ｐ０を検出する技術が開示されている。
特開２００５−２９７０７２号公報 特開平０２−２０７５４８号公報
しかしながら、特許文献１の技術のように円周上の２点と半径ｒのみでは、円盤状物２００の中心位置の候補として、中心位置Ａ以外に、中心位置Ａについて直線Ｗ１−Ｗ２を対称軸とする線対称の位置にある点が求まり、解を１つに特定することはできない。
また、特許文献１の技術においては、センサは円２００の中心から外れた軌跡２０１を移動する。これは、中心位置の候補である２点のうち一方を除外し、円盤状物２００の中心位置Ａを特定するためである。特許文献１では、２点の中心位置の候補のうち一方を円盤状物２００の中心ではないと推定するために、円盤状物２００の中心位置から外れた位置をセンサが移動するように設定し、中心位置の候補の間の距離を長くするとともに、２点のうち一方を他の要件（例えば、設計上そのような位置に円盤状物２００の中心位置があることはあり得ない等）によって除外している。
また、特許文献１記載の技術は、センサが円盤状物２００の中心点付近を通過する場合に測定誤差が大きいという問題がある。
図３９を用いて、円盤状物２００のエッジをセンサが検知する際の測定精度について説明する。図３９は、軌跡２０１が円盤状物２００のエッジを通過する部位に係る部分拡大図である。センサは微小な面線を有する領域について検知するものであり、一般的に円形の領域について検知する。ここでは、前記円の直径をΔとする。Δは、センサの空間分解能（測定誤差）を表す。
円２０２ａは円盤状物２００のエッジに進入する直前の状態におけるセンサが検知する領域を示し、円２０２ｂは円盤状物２００のエッジに進入した直後の状態におけるセンサが検知する領域を示している。エッジの測定にあたっては、センサが検知する領域を、円盤状物２００の外側である領域２０２ａから内側である領域２０２ｂまでに移動させる必要があり、前記移動の距離に応じた測定誤差が生じる。
円盤状物２００へのセンサの進入角度をωとすると、走査の方向に係る測定誤差は、Δ／ｃｏｓωである。また、円盤状物２００の中心点方向への測定誤差はその進入角度ωと関係なく、常にΔである。
従って、特許文献１記載の技術においては、Ｗ１、Ｗ２において、それぞれ、円の中心Ａの方向について誤差Δが生じている可能性がある。
次に図４０用いて、中心位置Ａの座標の算出に係る計算誤差について説明する。中心位置Ａは、Ｗ１方向、Ｗ２方向に対しそれぞれΔの測定誤差を含むのであるから、中心位置Ａは、対辺間の距離がΔである菱形の領域の中に含まれることになる。ただし、前記菱形の頂点の角度のうち、一方は、角Ｗ１−Ａ−Ｗ２（以下これをθと呼ぶ）である。中心位置Ａにおいて想定される誤差のうち、最大のものは、前記菱形の対角線のうち長い方ｅである。式で示すと、０＜θ≦π／２の場合、ｅ＝２Δｃｏｓ（θ／２）／ｓｉｎθ、π／２＜θ＜πの場合、ｅ＝２Δｓｉｎ（θ／２）／ｓｉｎθとなる。θが９０度の時、ｅは最小値２１／２Δとなり、θが９０度より大きくまたは９０度より小さくなるにつれて大きくなり、１８０度および０度の時に中心位置Ａが不定となることを示している。
同様に、特許文献２の技術においても、測定誤差が大きいという問題がある。
図４１を用いて、特許文献２における中心位置Ｐ０における誤差を説明する。まず、点Ａにおいて、Ｙ方向にΔ／ｃｏｓωの測定誤差が発生する。次に点Ｂにおいても同様にＹ方向にΔ／ｃｏｓωの測定誤差が発生する。従って、点Ｂから点Ｃに向かう走査はＹ方向にΔ／ｃｏｓωの測定誤差を含む。点Ｃにおけるセンサの進出角度はπ／２−ωであるので、点ＣにおけるＸ方向の測定誤差はΔ／ｃｏｓ（π／２−ω）である。従って点Ｃの誤差領域は、底辺Δ／ｃｏｓ（π／２−ω）、高さΔ／ｃｏｓωの平行四辺形となる。中心位置Ｐ０は、点Ａと点Ｃとの中点であるので、図示の６角形の領域となり、その最大誤差ｅは、前記６角形における最長距離である。
図４２に中心位置Ｐ０の誤差領域を示す。誤差領域は、底辺Δ／（２ｃｏｓ（π／２−ω））、高さΔ／（２ｃｏｓω）、斜辺の傾きπ／２−ωである平行四辺形を高さ方向にΔ／（２ｃｏｓω）だけスイープした形状である。従って、最大誤差ｅ＝（（１／ｃｏｓω）２＋（ｔａｎ（π／２−ω）ｃｏｓω／２＋ｃｏｓ（π／２−ω）／２）２）１／２・Δとなる。
図４３に、特許文献１、２に係る誤差のシミュレーション結果をグラフで示す。縦軸は、円盤状物２００の中心位置Ａと軌跡２０１との距離Ｅを円盤状物２００の半径ｒで除算して正規化した数値、またはウエハ２１０の中心位置Ｐ０と直線ＡＢとの距離Ｅをウエハ２１０の半径ｒで除算して正規化した数値である。また、横軸は、中心位置における最大誤差ｅをΔで除算して正規化した数値である。図４３から判るように、従来技術１、２ともに、Ｅが±２１／２ｒの時に誤差が最小となり、その時の誤差ｅは特許文献１の技術においては２１／２Δ、特許文献２の技術においては２Δである。Ｅの値が±２１／２ｒより大きく、または小さくなるに連れて、誤差ｅが大きくなり、Ｅが−ｒ、０、ｒの時に誤差が１０Δより大となる。
図４３は、特許文献１記載の技術で、−０．９１６ｒ＜Ｅ＜−０．４００ｒとなる範囲を測定した場合、誤差ｅの値が２．５ｒ未満であることを表す。また、特許文献２記載の技術で、−０．８９４ｒ＜Ｅ＜−０．４４７ｒとなる範囲を測定した場合、ｅの値が２．５Δ未満であることを表す。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、円形の被測定物の中心点を特定する測定方法または測定装置、並びにこれを利用して円形の被搬送物を正確に把持する搬送装置及び気相成長装置を提供するものである。また、本発明は、測定装置に前記測定方法を実行させるプログラムまたは前記プログラムを記憶する記憶媒体を提供するものである。
また、本発明は、円形の被測定物の中心点を小さい誤差で測定する測定方法または測定装置、並びにこれを利用して円形の被搬送物を正確に把持する搬送装置及び気相成長装置を提供するものである。また、本発明は、測定装置に前記測定方法を実行させるプログラムまたは前記プログラムを記憶する記憶媒体を提供するものである。
上記課題を解決するために、センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、前記センサを被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更する第２ステップと、前記センサを走査して、前記内側に進入する位置および前記屈曲点からともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円から進出するより前または同時に、前記被測定物の外側に進出する位置の座標を検出する第３ステップと、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから被測定物の中心点の座標を算出する第４ステップとを備えることを特徴。
また、本発明の測定方法は、センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更する第２ステップと、前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、前記内側に進入する位置および前記屈曲点からともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円に、外側へ進出する位置が含まれるか否かを判断する第４ステップと、前記判定円に含まれると判断された場合に、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出する第５ステップとを備えることを特徴。
また、本発明の測定方法は、センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更する第２ステップと、前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出する第４ステップと、前記中心点候補のうち、前記屈曲点との距離が前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とする第５ステップとを備えることを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
前記センサを被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査する第２ステップと、前記センサを走査して、前記内側に進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち走査側にある円である判定円から進出するより前または同時に、前記被測定物の外側に進出する位置の座標を検出する第３ステップと、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから被測定物の中心点の座標を算出する第４ステップとを備え、前記被測定物の内側の走査は、曲率半径または曲率中心のある側が異なる複数の部分からなることを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査する第２ステップと、前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、前記進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち走査側にある円である判定円に、前記外側に進出する位置が、含まれるか否かを判断する第４ステップと、前記判定円に含まれると判断された場合に、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから前記被測定物の中心点の座標を算出する第５ステップとを備えることを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査する第２ステップと、前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出する第４ステップと、前記中心点候補のうち、前記半径ｒ未満の曲率半径の走査の全てとの距離が前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とする第５ステップとを備えることを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、前記第３ステップにおける前記走査は直線であり、前記被測定物の内側に進入する位置の座標と前記第３ステップにおける前記走査との距離Ｄが０＜Ｄ＜２１／２ｒ（ｒは前記半径）の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、前記第３ステップにおける前記走査は、前記被測定物の内側に進入する位置を中心点とし前記被測定物の前記半径ｒの２１/２倍の距離を半径とする円周上の走査であることを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、前記内側に進入する位置から前記屈曲点までの走査は、前記走査側の反対側に屈曲する屈曲点、または前記走査側の反対側に屈曲する曲率半径が前記半径ｒ未満である走査を含むことを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、前記内側に進入する位置から前記始点までの走査は、前記走査側の反対側に屈曲する屈曲点、または前記走査側の反対側に屈曲する曲率半径が前記半径ｒ未満である走査を含むことを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、前記被測定物の内外を検知するセンサと、前記センサが検知する位置を走査する走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、前記センサが被測定物の内側に進入する位置、および前記内側に進入する位置から所定の方向に所定の距離離れた屈曲点から、ともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円としたとき、前記制御手段は、前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を検出し、前記屈曲点で前記センサが前記被測定物の内側であることを検知し、前記走査手段の前記走査の方向を変更し、さらに、前記判定円から進出するより前または同時に前記被測定物の外側へ進出したことを、前記センサが検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出することを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、前記被測定物の内外を検知するセンサと、前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、前記センサが被測定物の内側に進入する位置、および前記内側に進入する位置から所定の方向に所定の距離離れた屈曲点から、ともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円としたとき、前記制御手段は、前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を検出し、前記屈曲点で前記センサが前記被測定物の内側であることを検知し、前記走査手段の前記走査の方向を変更し、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、さらに、前記判定円に、前記外側に進出する位置が含まれるか否かを判断し、含まれると判断した場合、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標および前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出することを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、前記被測定物の内外を検知するセンサと、前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を前記座標検出手段が検出し、前記屈曲点で前記センサが円の内側であることを検知し、前記走査手段の前記走査の方向を変更し、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出し、前記中心点候補のうち、前記中心点候補と前記屈曲点との距離が前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とすることを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、前記被測定物の内外を検知するセンサと、前記センサが検知する位置を走査する走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、前記内側に進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち、走査側にある円である判定円としたとき、前記制御手段は、前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を検出し、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査させ、前記判定円から進出するより前または同時に前記被測定物の外側へ進出したことを、前記センサが検知した時の座標を座標検出手段が検出するものあり、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出し、前記被測定物の内側の走査は、曲率半径または曲率中心のある側が異なる複数の部分からなることを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、前記被測定物の内外を検知するセンサと、前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、前記内側に進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち、走査側にある円である判定円としたとき、前記制御手段は、前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を前記座標検出手段が検出し、前記センサが円の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記走査手段が前記半径ｒ未満の曲率半径で走査させ、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、前記判定円に、前記外側に進出する位置が含まれるか否かを判断し、含まれると判断した場合、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標および前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出することを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、前記被測定物の内外を検知するセンサと、前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
前記制御手段は、前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を前記座標検出手段が検出し、前記センサが円の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記走査手段が前記半径ｒ未満の曲率半径で走査させ、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出し、前記中心点候補のうち、前記中心点候補と前記半径ｒ未満の曲率半径の走査の全てとの距離が、前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とすることを特徴とする。
また、本発明の搬送装置は、被搬送物を搬送し円形の配置場所に配置する搬送装置であって、本発明の測定装置を備え、配置場所の位置を前記測定装置で測定し、前記測定された位置に対して被搬送物を配置することを特徴とする。
また、本発明の気相成長装置は、気相成長によって基板に薄膜を形成する気相成長装置であって、本発明の搬送装置を備え、前記搬送装置は前記基板の搬送を行なうこと特徴とする。
また、本発明の搬送装置は、円形の被搬送物を把持する搬送装置であって、本発明の測定装置を備え、搬送対象物の位置を前記測定装置で測定し、前記測定された位置にある被搬送物を把持することを特徴とする。
また、本発明の気相成長装置は、気相成長によって基板に薄膜を形成する気相成長装置であって、本発明の搬送装置を備え、前記搬送装置は前記基板の搬送を行なうこと特徴とする。
また、本発明のプログラムは、前記被測定物の内外を検知する前記センサと、前記センサが検知する位置を走査する走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、を備える測定装置に本発明の測定方法を実行させるプログラムである。
また、本発明の記憶媒体は、本発明のプログラムを記憶した記憶媒体である。
本発明に係る測定方法または測定装置によれば、被測定物の中心点を確実に特定することができる。また、確実に被測定物の中心点を特定することができる。また、精度良く被測定物の中心点の座標を測定することができる。
本発明に係る搬送装置によれば、高い精度で特定された載置場所の位置に対して、被搬送物を載置するので、被搬送物を正確に載置することができる。
また、高い精度で測定された位置にある被搬送物を把持するので、被搬送物を正確に把持することができる。
本発明に係る気相成長装置によれば、高い精度で特定された載置台の位置に対し基板トレイを載置するので、基板の載置の失敗を含む基板に対する処理の失敗および本発明の気相成長装置の故障などを未然に防止することができる。
また、高い精度で特定された基板トレイの位置に対し取り出しを行なうので、取り出しの失敗を含む基板に対する処理の失敗および本発明の気相成長装置の故障などを未然に防止することができる。
本実施の形態に係る測定装置の側面図である。 本実施の形態に係る気相成長装置の構成図である。 本実施の形態の測定方法の概略フロー図である。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との位置関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との位置関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る走査軌跡の適用可能な範囲を示す上面図である。 本実施の形態に係る走査軌跡の適用可能な範囲を示す上面図である。 本実施の形態に係る走査軌跡の適用可能な範囲を示す上面図である。 本実施の形態の測定装置を用いる測定方法の概略フロー図である。 本実施の形態の測定方法における測定誤差に関する説明図である。 本実施の形態に係るに係る中心点Ｐ０に係る誤差のシミュレーション結果である。 本実施の形態に係る中心点Ｐ０に係る誤差のシミュレーション結果である。 従来技術における誤差と、本実施の形態における誤差とを比較するグラフである。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る被測定物とセンサの走査軌跡との関係を示す上面図である。 本実施の形態に係る気相成長装置の構成図である。 本実施の形態に係る基板トレイ搬送部の構成図である。 本実施の形態に係る基板トレイの断面図である。 本実施の形態に係る処理フローにおける初期状態を示す図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 センサが対象載置台の縁を検出する時の断面図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 本実施の形態に係るセンサの走査軌跡の上面図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 本実施例の形態に係る被測定物の内側である可能性のある領域を示す説明図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 対象載置台に基板トレイを載置する時の断面図である。 本実施の形態に係るフロー図である。 本実施の形態に係るセンサの走査軌跡の上面図である。 本実施の形態に係る誤差のシミュレーション結果を示すグラフである。 本実施の形態に係る吸着ヘッドの上面図である。 従来技術に係る円盤状物の円周と検出手段の走査軌跡との関係を示す上面図である。 従来技術に係る半導体ウエアの中心位置と検出手法の説明図である。 円盤状物のエッジをセンサが検知する際の測定精度について説明図である。 中心位置Ａの座標の算出に係る計算誤差についての説明図である。 従来技術における中心位置における誤差を説明図である。 従来技術における中心位置Ｐ０の誤差領域を示す図である。 従来技術に係る誤差のシミュレーション結果示すグラフである。
以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１に本実施の形態に係る測定装置および被測定物１００の側面図を示す。本実施の形態の測定装置は、被測定物の内外を検知するセンサ２５、センサ２５が検知する位置を移動することによりセンサ２５が検知する位置を走査させる走査手段、センサ２５が検知する位置の座標を検出する座標検出手段、および前記センサ２５と走査手段と座標検出手段とを制御する制御手段３７とを備えている。前記走査手段は、第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とから構成される。また、前記座標検出手段は、第１の移動機構２８、第２の移動機構２９が備えるエンコーダ（図示せず）から構成される。
センサ２５は、アーム２６の先端に取付けられている（以後、アーム２６から見てセンサ２５のある先端方向をＸ方向とする。）。センサ２５は下向きにして取り付けられていて、センサ２５の下方に被測定物１００が有るかどうかを検知する。
アーム２６は第１の移動機構２８に固定されている。第１の移動機構２８は、アーム２６が延在する方向（以降、この方向をＸ方向とする）に移動可能であり、第１の移動機構２８が移動することによって、センサ２５をＸ方向に移動させることができる。また、Ｘ方向に対して直角方向（図中手前から奥の方向）に移動する第２の移動機構２９が配置されている。（以降、この方向をＹ方向とする）。第１の移動機構２８は、第２の移動機構２９に固定されている。したがって、第２の移動機構２９が移動することによって、センサ２５をＹ方向に移動させることができる。第１の移動機構２８、第２の移動機構２９によって、センサ２５をＸ方向ないしＹ方向に移動させることができるので、センサ２５が検知する位置を走査することができる。
なお、走査手段は、センサ２５が検知する位置を走査できれば良く、図１の構成に代えて、例えば、センサ２５を回転運動させる移動機構であっても良い。
第１の移動機構２８および第２の移動機構２９はそれぞれ制御手段３７に接続されている。制御手段３７は、第１の移動機構２８および第２の移動機構２９に移動命令を発する。また、制御手段３７は、第１の移動機構２８および第２の移動機構２９から返信される位置信号を受信し、センサ２５が検知している位置の座標を検知する。
被測定物１００は、円形の形状を有する物体であり、その半径はｒである。図１においては、センサ２５から下方を見た時に円となる円盤形状であるが、円筒形、球形、円錐形、その他回転体形状であれば良い。また、円の一部が欠けて弦となった形状（図３８のウエハ２１０参照）であっても良い。被測定物１００は、設置台１２０に設置されている。
図２に本実施の形態の測定装置の一利用形態である気相成長装置の側方断面図を示す。図２に示すように、本実施例に係る気相成長処理部１の外部には、被搬送物である基板トレイ１７の仮置場所１８と基板トレイ搬送部１９とが配置されている。基板トレイ１７には、それぞれ被処理物である基板３が載置されている。基板トレイ搬送部１９のアーム２６の先端には吸着ヘッド２２が接続されており、吸着ヘッド２２の先端にセンサ２５が取り付けられている。センサ２５により、被測定物１００である基板トレイ１７のエッジの位置の測定が可能である。
本実施の形態の測定装置の一利用形態である気相成長装置の概略としては、仮置場所１８に配置された基板トレイ１７を基板トレイ搬送装部１９が把持し、載置場所である載置台５まで搬送する。基板３は基板トレイ１７に載置されており、基板トレイ１７とともに搬送される。気相成長処理部１では基板３に対し成膜処理が行われ、成膜処理終了後に基板トレイ１７は再び基板トレイ搬送部１９によって把持され、搬出される。基板３は基板トレイ１７に載置されているので、基板トレイ１７とともに搬出される。
[本願発明の測定原理]
図３に、本願発明の測定原理に係るフローを示す。本フローは制御手段３７がセンサ２５と第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とを制御し、実行するものである。
図４に本実施の形態に係る円形の被測定物１００とセンサ２５の走査の軌跡（走査軌跡１０１、屈曲点Ｐ３、走査軌跡１０２）との位置関係を上面図で示す。被測定物１００は円形であり、その半径ｒは既知である。第１ステップにおいて、センサ２５は走査軌跡１０１に沿って被測定物１００の外側から内側へ、（図中においては下から上へ向って）走査手段によって走査され、センサ２５は被測定物１００の内側に進入したことを検知する。センサ２５が進入したことを検知した時の座標Ｐ１を座標検出手段が検出とする（Ｓ１）。
第２ステップにおいて、センサ２５は所定の方向に所定の距離だけ走査する。図４の例では、進入した時の走査の方向に距離Ｄだけ走査する。図４においては、Ｄ＝ｒとする。距離Ｄだけ走査した先の座標Ｐ３は被測定物１００の内側であるので、センサ２５はＰ３が被測定物１００の内側であることを検知できる。ここで、Ｐ３を屈曲点として、走査の方向を直角（図中においては右）に変更する（Ｓ２）。
第３ステップにおいて、走査手段がセンサ２５を走査軌跡１０２に沿って走査し、被測定物１００の外側への進出したことをセンサ２５が検知した時の座標Ｐ２を座標検出手段が検出する（Ｓ３）。
第４ステップにおいて、被測定物１００の中心点候補を算出する。中心点候補は、Ｐ１からの距離がｒであり、かつＰ２からの距離がｒである点であり、幾何的に求めることができる。図４の例ではＰ０とＰ０’の２点が中心点候補となる（Ｓ４）。なお、図４の例では屈曲点Ｐ３と円の中心点候補Ｐ０とは同一座標となっている。ここでは、Ｓ２において走査の方向を変更した側（図４においては前記走査の方向の変更が右折であるので右側。これを「走査側」と呼ぶ。）にある中心点候補をＰ０’、その逆側にある中心点候補をＰ０とする。
第５ステッップにおいて、屈曲点Ｐ３と被測定物１００の中心点候補Ｐ０’との距離を算出し、半径ｒと比較する。図４の例ではＰ０’とＰ３との距離は半径ｒより長い。もし仮に、Ｐ０’が被測定物１００の中心点だと仮定すると、Ｐ３は被測定物１００の外側にあるといえる。ところが、センサ２５はＰ３を走査した時にそこが被測定物１００の内側であったことを検知している。従って、Ｐ０’が中心点であるという仮定は誤りであり、消去法により、Ｐ０が被測定物１００の中心点であると特定することができる（Ｓ５）。
また、Ｐ０’とＰ３との距離が半径ｒ以下である場合、Ｐ０’が中心点であるという仮定を棄却できないので、例外処理４を実施する。
以上の説明においては、屈曲点Ｐ３における走査の方向の変更が右折である場合を例として説明したが、屈曲点Ｐ３における走査の方向の変更は左折であっても良く、その場合は上面図における左右が反対となる。以下の説明においても同様であるので、屈曲部における走査の方向の変更が右折である場合を例にして説明し、左折である場合の説明を略す。
なお、センサ２５が検知する位置を走査するのに代えて、被測定物１００を移動してもよい。また、センサ２５が検知する位置と被測定物１００との両方を移動させても良い。
図５に本実施の形態に係る被測定物１００とセンサ２５の走査軌跡１０１、屈曲点Ｐ３、走査軌跡１０２との他の位置関係の例を示す。図５における走査軌跡１０１は被測定物１００の中心点Ｐ０より距離Ｅだけ左側を走査する走査軌跡となっている。
図４に説明した例と同じく、センサ２５は走査軌跡１０１、屈曲点Ｐ３、走査軌跡１０２を走査しつつ、Ｐ１の座標を検出し（Ｓ１）、屈曲点Ｐ３が被測定物１００の内側であることを検知し（Ｓ２）、Ｐ２の座標を検出し（Ｓ３）、さらにＰ０、Ｐ０’の座標を算出し（Ｓ４）、屈曲点Ｐ３との距離によって、Ｐ０’を中心点候補から除外し（Ｓ５）、被測定物１００の中心点Ｐ０を特定することができる。
本実施の形態によれば、被測定物１００の中心点Ｐ０を特定することができる。
図６〜図８を用いて、どの位置においてＰ２が検出されたら、被測定物１００の中心点Ｐ０を特定できるかについて説明する。
図６に、判定円１０５を示す。判定円１０５とは、Ｐ０が存在し、かつＰ０’が存在しない（除外できる）Ｐ２の存在領域である。言い替えれば、判定円１０５の内側において、被測定物１００の外側に進出し、Ｐ２の座標を検出することができれば、Ｐ０’を中心点候補から除外し、Ｐ０を中心点と特定することができる。
以下、図７、８を用いて、判定円１０５の内側において、被測定物１００の外側に進出し、Ｐ２の座標を検出した場合に、Ｐ０’を中心点候補から除外し、Ｐ０を中心点と特定することができる理由について説明する。
図７に、Ｐ３が被測定物１００の内側であることを検知できた時点におけるＰ０の存在する可能性のある領域１０３を示す。領域１０３は、Ｐ１を中心とする半径ｒの円弧である。Ｐ０とＰ１との距離はｒであるため、領域１０３はＰ１を中心とする半径ｒの円周上になければならない。また、Ｐ３とＰ０との距離はｒ未満でなければならないため、領域１０３はＰ３を中心とする半径ｒの円１１２の内側に限られる。
領域１１８（領域１０８を除く）にＰ２が存在する可能性がある領域を示す。領域１１８は領域１０３上の点を中心とする半径ｒの円の軌跡である。また、領域１０８に領域１０３上のいずれの点からも距離がｒ未満である領域を示す。領域１０８の内側の点は、被測定物１００の内側であることが確実であるため、Ｐ２が検知される可能性は無い。
Ｐ３（または領域１０８の境界上の１点）を始点として、領域１１８の境界上の１点を終点とする連続した走査軌跡１０２を走査するならば、その走査軌跡１０２上のいずれかの点において確実にＰ２が検出できる。すなわち、Ｐ２を確実に検出するためには、走査軌跡１０２の終点を、領域１１８の境界上とすれば良い。
図８にＰ３が被測定物１００の内側であることが検知できた時点におけるＰ０’の存在する可能性のある領域１１５を示す。Ｐ０が存在する条件とＰ０’が存在する条件とは同じであるので、領域１１５は領域１０３と同じ領域となる。
また、領域１１６に、Ｐ０’を中心点とするＰ２が存在する可能性がある領域を示す。領域１１６は、円弧１１５上の点を中心とする半円弧の軌跡である。なお、Ｐ２とＰ０’との距離はｒでなければならないため、前記半円弧の半径はｒである。また、Ｐ０’はベクトルＰ１−Ｐ２の右側であるので、Ｐ２はベクトルＰ１−Ｐ０’の左側になければならず、従って、前記半円弧は、ベクトルＰ１−Ｐ０’の左側の半円弧でなければならない。
図６に示す判定円１０５は、図７に示す領域１１８から図８に示す領域１１６を除外した領域である。領域１１８はＰ２が存在する可能性がある領域であり、領域１１６は、Ｐ０’を中心点とするＰ２が存在する可能性がある領域である。従って、判定円１０５の内側は、Ｐ２は存在するが、Ｐ０’を中心点とするＰ２は存在しない領域であり、これすなわち、Ｐ０のみを中心点とするＰ２が存在する領域と言える。
判定円１０５は、Ｐ１およびＰ３からともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である。
図９に本実施の形態に係る他の処理フローを示す。図６を用いて説明した通り、判定円１０５の内側に含まれるか否かで中心点を特定できるか否かを判断できるので、図３に記載したフローに代えて図９に示したフローに基づいて実施しても良い。すなわち、Ｓ３の工程においてＰ２を検出した後に、第４ステップにおいて、検出したＰ２の座標に基づいて中心点を特定できるか否か判断する（Ｓ１４）。具体的には、Ｐ２が判定円１０５の内側に含まれるか否かで判断する。判定円１０５は円であるので、Ｐ２と判定円１０５の中心点との距離がｒ未満であるか否かで容易に判断できる。
Ｐ２が判定円１０５の内側に含まれる場合、第５ステップにおいて、中心点Ｐ０を算出する（Ｓ１５）。中心点Ｐ０は２つの中心点候補のうち、走査側の逆側に存在する中心点候補である。
図９に示した処理フローによれば、Ｐ０’の座標を算出する必要が無い。
なお、Ｐ２が検知された場合に確実にＰ０を特定するためには、走査軌跡１０２は、図８の領域１１６内を走査せず、かつ図７の領域１１８の境界上の点を終点とする連続した軌跡である必要がある。すなわち、Ｐ３（または領域１０８の境界）を始点とし、判定円１０５の内側を走査する連続した軌跡であって、領域１１８の境界の一部かつ判定円１０５の境界の一部である境界１１７上の点を終点としなければならない。境界１１７は、判定円１０５の円周のうち、Ｐ１を端点するＰ３から遠い側（走査側の逆側）の半円弧である。これにより、判定円１０５の外側に進出する前または同時に、被測定物１００の外側に確実に進出することができ、前記進出の時まで判定円１０５の外側（判定円１０５の境界を含む）に進出しない（領域１１６に進入しないので、領域１１６内でＰ２を検出してしまうリスクが無い）ので、Ｐ２が検出された場合に確実にＰ０を特定することができる。この場合、図９のＳ１４における値は常に真となるので、工程Ｓ１４を省略し、Ｓ３の次にＳ１５を実施しても良い。
図４、図５に示した軌跡１０２は、図６に示す通り、Ｐ３を始点とし、判定円１０５の内側を走査する軌跡であって、境界１１７上の点Ｐ２Ｒを終点とする軌跡であるため、確実に測定物１００の中心点Ｐ０を特定することができる。
次に図１０を用いて本実施の形態の測定方法における誤差について説明する。本実施の形態の走査軌跡において、誤差に関連するのは、直線Ｐ１−Ｐ０と直線Ｐ２−Ｐ０とのなす角度θである。
Ｐ０に係る誤差ｅは、センサ２５の空間分解能（測定誤差）をΔとすると、図４０を用いて説明した従来技術と同じく、０＜θ≦π／２の場合、ｅ＝２Δｃｏｓ（θ／２）／ｓｉｎθ、π／２＜θ＜πの場合、ｅ＝２Δｓｉｎ（θ／２）／ｓｉｎθとなる。従って、θが９０度の時、ｅは最小値２１／２Δとなり、θが９０度より大きくまたは９０度より小さくなるにつれて大きくなり、１８０度および０度の時に中心位置Ａが不定となることを示している。
図１１に図４および図５に示した走査軌跡に係る中心点Ｐ０に係る誤差のシミュレーション結果をグラフで示す。グラフのＸ軸、Ｙ軸の意味は図４３と同じである。−０．８６６＜Ｅ／ｒ＜０．８６６の範囲においては、屈曲点Ｐ３が被測定１００の内側であるので、図４および図５に係る測定方法を用いることができる。Ｅ＝−０．８６６ｒにおいて誤差ｅは１０Δより大であり、Ｅ＝０．００においてｅは最小値１．４１４Δとなり、Ｅ＝０．８６６ｒにおいて、ｅ＝２．００Δとなる。−０．８６６ｒ＜Ｅ＜０．００の範囲においては、Ｅの増加につれてｅは減少し、０．００＜Ｅ＜０．８６６ｒの範囲においてはＥの増加につれてｅは増加する。
また、ｅ＝２．００Δとなる他方のＥは−０．４１４ｒである。すなわち、−０．４１４ｒ＜Ｅ＜０．８６６ｒの範囲においては、ｅ＜２．００Δである。これは、−０．４１４ｒ＜Ｅ＜０．８６６ｒの範囲において、Ｐ１を検出できた場合、その測定誤差はΔの２倍未満であることが期待できるという意味である。すなわち、本実施の形態に係る測定方法による測定前に±０．６４０未満の誤差で、中心点Ｐ０の位置を推定できる場合に、前記推定された中心点Ｐ０の位置をＥ＝０．００となる位置と仮定して、Ｅ＝０．２２６ｒとなる位置に進入するよう軌跡１０１を設定すれば、測定誤差は、Δの２倍未満とすることができる。
第３ステップにおける走査軌跡１０２が直線である場合におけるＰ１と走査軌跡１０２との距離Ｄの値について考察する。まず、Ｄの取りうる範囲は、０＜Ｄ＜２ｒを満たす範囲である。なぜならば、Ｄの値が０または２ｒ以上である場合、屈曲点Ｐ３が被測定物１００の内側である可能性は無いためである。より望ましいＤの範囲は０＜Ｄ＜２１／２ｒの範囲である。なぜならば、０＜Ｄ＜２１／２ｒの範囲である場合のｅの値は２１／２ｒ＜０である場合と比較して小さいからである。
図１２に、Ｄ＝０である参考例、およびＤ＝０．２ｒ、０．６ｒ、ｒ、１．２３ｒ、１．４１４ｒとした本実施の形態に係る誤差ｅ／Δを示す。Ｄ＝１．２３ｒとした場合、０．０１４ｒ＜Ｅ＜０．７８９ｒの範囲において、誤差ｅを１．６３Δ未満とすることができる。また、Ｄ＝０．６ｒとした場合、−０．８１１ｒ＜Ｅ＜０．９５４ｒの範囲において、誤差ｅを３．３３Δ未満とすることができる。また、Ｄ＝０．２ｒとした場合、−０．９８０ｒ＜Ｅ＜０．９９５ｒの範囲において、誤差ｅを１０Δ未満とすることができる。
このように、０＜Ｄ＜２１／２ｒの範囲においては、Ｄの値を大きくすれば、誤差ｅを小さくすることができる。また、Ｄの値を小さくすれば、誤差ｅを保証できる被測定物１００の存在するＥの範囲を広くすることができる。従って、要求する測定精度（最大誤差）および測定前における被測定物１００の存在する可能性のある範囲に基づいて、適時Ｄの値を設定すれば良い。
なお、Ｄ＝１．４１４ｒとした場合、端点であるＥ＝０．７０７ｒにおいて誤差ｅが最小となる。
また、Ｄ＝０とした場合を比較例として、図１２に示す。Ｄ＝１とは、すなわち進入点Ｐ１を屈曲点Ｐ３する軌跡であるから、測定可能な範囲は−１．００ｒ＜Ｅ＜０．００に限られる。誤差ｅは、従来技術１と同値となる。
図１３を用いて、図４３に示した従来技術における誤差と、図１２に示した本実施の形態における誤差とを比較する。図１３は、誤差を比較しやすいように、誤差が最小となるＥ／ｒの位置がＹ軸上となるように、各グラフをＸ軸方向に移動させて表示している。本図より、本実施の形態（軌跡１０２が直線かつ０＜Ｄ＜１．４１４ｒの場合）における誤差ｅは、測定可能な全ての範囲において、特許技術１における誤差を下回ることが判る。なお、Ｄ＝１．２３ｒおよびＤ＝１．４１４ｒの場合においては、Ｅ＞０である側の測定可能な範囲が狭くなるが、それ以上にＥ＜０である側の測定可能範囲が広くかつ誤差が小さくなるため、特許文献１記載の技術より広い範囲Ｅにおいて、測定誤差ｅを小さくすることができることは明らかである。
また、特許文献２記載の技術に係る誤差ｅは、測定可能な全ての範囲Ｅにおいて、特許文献１記載の技術に係る誤差ｅより大きい。従って、特許文献２記載の技術に係る誤差ｅより本実施の形態（軌跡１０２が直線かつ０＜Ｄ＜１．４１４の場合）の方がその誤差ｅが小さいことは明らかであある。
なお、本実施の形態においては、走査軌跡１０１、１０２は直線である必要はなく、円弧その他の曲線であって良い。また、走査軌跡１０１と走査軌跡１０２とは必ずしも直交する必要は無い。
図１４のように、Ｐ１を中心点とし、２１/２ｒの距離を半径とする円１０４周上を走査する走査軌跡１０２であっても良い。本走査軌跡１０２によれば、θは常に９０度となるので、誤差ｅは常に２１/２Δとなる。また、−（２１/２／２）ｒ＜Ｅ＜（２１/２／２）ｒの範囲において測定可能である。また、走査軌跡１０２は判定円１０５の内側のみを走査し、境界１１７から進出する軌跡であるので、確実に中心点Ｐ０を特定することができる。また、走査軌跡１０２は円弧であるので、回転する移動機構を用いて容易に構成することができる。
また、図１５に示すように、図４、図５に示した屈曲点Ｐ３に代えて、前記被測定物１００の内側である点Ｐ３ｓを始点とし、Ｐ３ｅを終点とする曲率半径がｒより小さい曲線（円弧を含む）である屈曲部１０６としても良い。屈曲部はＳ５において、Ｐ０’との距離がｒより大きいか否かを判定するために存在するのであるから、屈曲部に該当する走査軌跡の全てが距離ｒ以下であるか否かで判断すれば良い。屈曲部１０６の曲率半径がｒより小さければ、Ｐ０’からの距離が最遠となる点が屈曲部１０６の中に存在する。従って、前記最遠の点が距離ｒより遠いか否かで判断することができる。この場合、判定円１０５は、屈曲部１０６に外接する円となり、外接点が前記最遠の点となる。
なお、屈曲点Ｐ３に代えて屈曲部１０６を走査する場合で、図９に示すフローの工程Ｓ１４を省略して実施する場合、前記被測定物１００の内側の走査は、曲率半径または曲率中心のある側が異なる複数の部分からなる。
図１６に屈曲点Ｐ３１と屈曲点Ｐ３２との２点において屈曲する例を示す。図１６に示すように、被測定物１００内において複数の屈曲点で屈曲しても良い。この場合、Ｓ５において、全ての屈曲点がＰ０’から距離ｒ以下であるか否かで判断すれば良い。判定円１０５は、Ｐ３１とＰ３２のうちいずれか一方に外接し他方を内包する円、または両方に外接する円となる。
また、屈曲点Ｐ３または屈曲部の始点Ｐ３ｓが被測定物１００の内側であることが検知できた時点で、領域１０８（図７参照）が被測定物１００の内側であることが自明となるので、Ｐ１から屈曲点Ｐ３または屈曲部の始点Ｐ３ｓに到る軌跡においてはセンサ２５による検知を行なわなくても良い。
しかしながら、Ｐ１から屈曲点Ｐ３または屈曲部の始点Ｐ３ｓに到る走査において連続的にセンサ２５による検知を行なえば、Ｐ１から屈曲点Ｐ３または屈曲部の始点Ｐ３ｓに到る軌跡において被測定物１００から進出した場合に、進出した点をＰ２として検出し、特許文献１等に記載の技術を用いて被測定物１００の中心点を推定することができるので、望ましい。
図１７にＰ１から屈曲部の始点Ｐ３ｓに到る走査軌跡が曲線である例を示す。図１７の走査軌跡１０１ｂに示すように、Ｐ１からＰ３ｓ（またはＰ３）に到る走査軌跡は判定円１０５の内側に含まれるのであればどのような走査軌跡であっても良く、走査軌跡１０１ｂのように、走査側の反対に屈曲する曲率半径がｒ未満である走査や、走査側の反対に屈曲する屈曲点を含んでいてもよい。走査軌跡１０１ｂを、走査側が左である場合の屈曲部と見なせば、走査軌跡１０１ｂは前記屈曲部に係る判定円１０５ｂの内側を走査する軌跡であるので、走査軌跡１０１ｂにおいて、被測定物１００の外側に進出した場合においても、被測定物１００の中心点Ｐ０を確実に特定することができる。これにより、Ｐ１からＰ３（またはＰ３ｓ）に到る走査軌跡において被測定物１００の外側に進出した場合にＰ０が特定できないという、図４、図５、図１４、図１５、図１６に示した走査軌跡１０１の問題を解決することができる。
なお、工程Ｓ２〜Ｓ３に係る走査軌跡の一部が、Ｐ１を通過する半径ｒの円（すでにセンサ２５で検知されたもの）の円周上にあるならば、前記走査軌跡の前記一部において、Ｐ２が検出される可能性は無いので、センサ２５による検知をしなくても良い。図１７の例では、Ｐ３ｓを始点としＰ３ｅを終点とする走査軌跡は、判定円１０５（Ｐ１を通過する半径ｒの円の１つ）の円周上にある（と見なせる）ので、Ｐ３ｓからＰ３ｅに到る走査においてＰ２が検出されることはないため、センサ２５で検知する必要は無い。また、検知をしない場合、Ｐ３ｓからＰ３ｅへ向う移動経路は、どのような経路でもあっても良い。
最後に、図１８を用いて、例外処理４について説明する。例外処理４は、中心点Ｐ０を特定できない軌跡１０２ｂにおいて、Ｐ２が検出された場合における処理である。この場合、Ｐ０’と屈曲点Ｐ３との距離がｒ以下であるため、Ｐ０’が中心点である可能性がある。例外処理４の処理としては、例えば、Ｐ０’を中心点とする半径ｒの円１１１に含まれ、かつＰ０を中心とする半径ｒの円１１０に含まれない領域内を走査する走査軌跡１０９を走査し、走査軌跡１０９が被測定物１００の内側である場合、Ｐ０’を中心点と特定し、そうでない場合はＰ０を中心点と特定すれば良い。走査軌跡１０９の望ましい走査軌跡としては、Ｐ２にて直線Ｐ１−Ｐ２に対し垂直になるように屈曲する線分Ｐ１−Ｐ２を長径とする楕円弧状の走査軌跡が挙げられる。なお、走査軌跡１０９を円１１０に含まれかつ円１１１に含まれない領域内とし、走査軌跡１０９が被測定物１００の内側である場合、Ｐ０を中心点と特定し、そうでない場合はＰ０’を中心点と特定しても良い。
図１９に本発明の実施例に係る気相成長装置の断面図を示す。本発明の気相成長装置は、処理部である気相成長処理部１および搬送装置である基板トレイ搬送部１９を備えて構成される。
図１９に示すように、本実施例に係る気相成長処理部１の外部には、被搬送物である基板トレイ１７の仮置場所１８と基板トレイ搬送部１９とが配置されている。基板トレイ１７には、それぞれ被処理物である基板３が載置されている。
本実施例の概略としては、仮置場所１８に配置された基板トレイ１７を基板トレイ搬送装部１９が把持し、載置場所である載置台５まで搬送する。基板３は基板トレイ１７に載置されており、基板トレイ１７とともに搬送される。気相成長処理部１では基板３に対し成膜処理が行われ、成膜処理終了後に基板トレイ１７は再び基板トレイ搬送部１９によって把持され、搬出される。基板３は基板トレイ１７に載置されているので、基板トレイ１７とともに搬出される。
本実施形態に係る気相成長処理部１の構成を説明する。気相成長処理部１は、図１９に示すように、反応室２、モータ９、ガス供給部１５、排気経路１６を備える。ガス供給部１５と反応室２とは供給管１２で接続されている。
気相成長処理部１には、反応室２の内部において、回転台４の上面に複数の円盤状の載置台５が設けられている。本実施例では、回転台４の上に計６台の載置台５が設置されている。各載置台５には、それぞれ基板トレイ１７が載置可能である。
回転台４は、回転台支持台４０に支持されている。回転台支持台４０はシャフト８の上端に固定されており、シャフト８はモータ９に回転可能に接続している。モータ９によって回転台４は回転可能である。回転台４の上面に設けられた複数の載置台５は、それぞれ自転するように構成されている。載置台５が自転する仕組みとしては、ギヤの噛み合わせを利用する方法を採用している。自転ギヤ６は回転可能に回転台４に支持されており、各載置台５はそれぞれ自転ギヤ６の上に設置されており、回転台４の外周には固定ギヤ７が配置されている。固定ギヤ７は反応室２側に固定されており、回転台４には固定されていない。そのため回転台４が回転しても固定ギヤ７は回転しない。自転ギヤ６と固定ギヤ７とは噛み合っている。自転ギヤ６は、回転台４の回転にともなって公転し、回転台４の外周に固定された固定ギヤ７との噛合によって自転する。したがって、載置台５の上に載せられた基板３は、回転台４の回転および載置台５の回転によって、公転と自転とをすることになる。
載置台５の材質には、高い熱伝導性および高い耐久性が求められるため、グラファイト、ＳｉＣ（炭化珪素）またはＳｉＣコーティングされたグラファイトを使用する。また、自転ギヤ６には、ＢＮ（窒化ホウ素）またはＳＢＮ（窒化ホウ素と窒化珪素との化合物、登録商標第１７３７６３２号）を素材として使用する。これらを用いるのは、載置台５の縁をセンサによって検出しやすくするためでもある。これについては、後ほど詳しく説明する。
回転台４の下にはヒータ１０が配置されており、基板３を加熱するようになっている。また、シャフト８にはエンコーダ３０が取り付けられており、シャフト８の回転角度（回転台４の向き）を出力する。
供給管１２の反応室２内の端部はガス吹き出し口１３となっていて、供給管１２に供給されたガスを反応室２内に吹き出すことができる。
図２０を参照して、基板トレイ搬送部１９の構成を説明する。図２０は、基板トレイ搬送部１９の断面を示す図である。基板トレイ搬送部１９は、図２０に示すように、吸着ヘッド２２、アーム２６、高さ方向移動機構２７、第１の移動機構２８および第２の移動機構２９を備えている。
基板トレイ搬送部１９の先端には吸着ヘッド２２が備えられている。吸着ヘッド２２は４つの吸着パッド２３を有している。吸着パッド２３には真空配管２４が接続されており、真空配管２４の内部を大気圧の状態から真空状態にすることが可能である。真空配管２４の内部が真空状態になることによって、基板トレイ１７を上方から吸着保持し、搬送することできる。
基板トレイ搬送部１９が有する移動機構２７、２８、２９を説明する。図２０に示すように、吸着ヘッド２２はアーム２６に接続されている。アーム２６は、高さ方向移動機構２７に固定されており、かつ高さ方向移動機構２７は第１の移動機構２８に固定されている。高さ方向移動機構２７は、上下に移動可能であり、第１の移動機構２８は、アーム２６が延在する方向（以降、この方向をＸ方向とする）に移動可能である。また、高さ方向移動機構２７および第１の移動機構２８のいずれの移動方向に対しても、直角方向（図中手前から奥の方向）に移動する第２の移動機構２９が配置されている。（以降、この方向をＹ方向とする）。第１の移動機構２８は、第２の移動機構２９に固定されている。したがって、第２の移動機構２９が移動すると、高さ方向移動機構２７および第１の移動機構２８のいずれもが動くことになる。
高さ方向移動機構２７、第１の移動機構２８、第２の移動機構２９はそれぞれ制御手段３７の移動制御部に接続されており、この移動制御部が各移動機構を制御している。
次に、センサ２５が有する検知機能を説明する。図２０において、吸着ヘッド２２のＸ方向先端に、センサ２５は先端を下向きにして取り付けられており、そこから光を発している。センサ２５は、発した光に対する対象物からの反射光の光量変化を計測することによって、対象物の有無を検出する。本実施形態では、前述のように載置台５にはグラファイト、ＳｉＣまたはＳｉＣコーティングされたグラファイトを使用しており、自転ギヤ６にはＢＮまたはＳＢＮを使用している。すなわち載置台５の縁よりも−Ｘ方向側には、ＢＮまたはＳＢＮのいずれかが、センサ２５から見て臨めるようになっている。
グラファイト、ＳｉＣまたはＳｉＣコーティングされたグラファイトの反射率は、ＢＮまたはＳＢＮと比較して非常に小さいので、載置台５と自転ギヤと６のコントラストは十分に大きくなる。したがって、本実施例では、載置台５と自転ギヤ６との反射光量の差を検出することによって、載置台５の縁を検出することができる。また、センサ２５は制御手段３７の検出制御部（図示せず）に接続されており、センサ２５が縁を検出した信号を検出制御部に送信することができる。
本実施例では、センサ２５として反射型光ファイバセンサを使用している。反射型光ファイバセンサは比較的安価であり、耐熱性が高いため、対象物の有無を検出する目的では工業的に広く用いられている。また、センサ２５として、ビデオカメラを用いても良く、静電容量型または渦電流検知型のセンサを用いても良い。基本的には非接触型が望ましいが、カンチレバー等を用いた機械スイッチ式でも構成可能である。
本実施例においては、センサ２５は、第１の移動機構２８、第２の移動機構２９によって移動する吸着ヘッド２２の先端に取付けられているため、第１の移動機構２８、第２の移動機構２９は、センサ２５が検知する位置を走査させる走査手段として機能することができる。
図２１を参照して、本実施例に係る基板トレイ１７の構成を説明する。図２１は、本実施形態に係る基板トレイ１７の断面を示す図である。基板トレイ１７は、略円盤形の石英板である。図２１に示すように、基板トレイ１７は、上面に凹部２０を有し、下面に凸部２１を有する。凹部２０は、基板３を載置するための部位である。凸部２１は、載置台５と勘合する部位であり、載置台５の外周に合わせて凸部２１の寸法を設定している。
本実施例における処理工程を図２２〜図３３を用いて説明する。
図２２に、本処理フローにおける初期状態を示す。反応室２の上部２ｂは下部２ａと分離して上方に移動し、反応室２は開放状態となっている。そのため、反応室２内に図２０の吸着ヘッド２２を進入させることが可能である。また、載置台５には、基板トレイ１７および基板３は載置されておらず、かつ、仮置場所１８には気相成長処理前の基板３が載置された基板トレイ１７が配置され、図２０の吸着ヘッド２２によって吸着可能な状態となっている。
気相成長処理部１への基板トレイ１７の搬送は、１枚ずつ行なわれる。すなわち、回転台４上に載置台５が６つあり、前記６つの載置台５にそれぞれ１つずつ基板トレイ１７を載置するので、図２０の吸着ヘッド２２は仮置場所１８と回転台４との間を計６回往復することとなる。
図２３に、前記６回の往復のうち１つの往復、すなわち、１枚の基板トレイ１７を仮置場所１８から１つの載置台５（以下、前記１つの載置台５を「対象載置台５ａ」と言う）に搬送するフローを示す。なお、前記往復の間に、仮置場所１８には、処理前の基板３が載置された新たな基板トレイ１７が準備され、配置される。
図２３のＳ１０３は図９のＳ１の一実施例である。また、Ｓ１０４とＳ１０５とはＳ２の一実施例であり、Ｓ１０６はＳ３の一実施例であり、Ｓ１０７はＳ１４の一実施例であり、Ｓ１０８はＳ１５の一実施例である。
まず、対象載置台５ａが基準位置に来るようにモータ９を回転させ、そして停止させる（Ｓ１０１）。基準位置とは、基板トレイ１７を対象載置台５ａに載置するために、対象載置台５ａを停止する位置のことである。通常は、対象載置台５ａが仮置場所１８に最も近くなる位置に停止する。なお、対象載置台５ａが測定可能かつ載置可能な範囲であれば、基準位置から若干回転移動した位置（すなわちエンコーダ３０が出力する向きが前記基準位置から予め定められた許容範囲内となる位置）までモータ９を回転させ、停止させれば良い。
次に、図２０の吸着ヘッド２２を仮置場所１８の上に位置するよう移動機構２７、２８、２９を用いて移動させ、吸着パッド２３を仮置場所１８上の基板トレイ１７に密着させ、真空配管２４内を減圧することにより、基板トレイ１７を吸着ヘッド２２に吸着させる（Ｓ１０２）。
次に、基板トレイ１７を吸着・保持した状態の吸着ヘッド２２を、移動機構２７、２８、２９を用いて基準位置方向に移動させつつ、センサ２５を用いて、Ｐ１の位置を測定する（Ｓ１０３）。本実施例において、被測定物は、対象載置台５ａである。
図２４は、センサ２５が対象載置台５ａの縁を検出する時の断面を示す図である。図２４に示すように、センサ２５は基準位置の方へ移動しながら、センサ２５の先端から投射光３１を発している。前述したように、対象載置台５ａにはＳｉＣコーティングされたグラファイト等を使用しており、自転ギヤ６にはＳＢＮ等を素材として使用している。ＳｉＣコーティングされたグラファイト等の反射率は、ＳＢＮ等の反射率と比較して非常に小さい。したがって、基準位置の方向に載置台５が存在するならば、センサ２５は、投射光３１に対する反射光３２の光量が多い状態から少ない状態へと移動していく。
図２０の第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とは、自身の座標を常時検出し、センサ２５の位置として制御手段３７に常時出力している。すなわち、第１の移動機構２８、第２の移動機構２９は、前記センサが検知している座標を検出する座標検出手段として機能し、制御手段３７は前記座標を検知することができる。
一方、センサ２５は、検出した光量が、閾値の上下いずれであるかを判断し、それを信号として図２０の制御手段３７に出力するように設定されている。前記閾値は載置台５に係る光量と自転ギヤ６に係る光量との間に設定されており、前記閾値との比較によって、載置台５の内外を判定することができる。
図２６に本実施例におけるセンサ２５の走査軌跡の上面図の例を示す。図２６に示した走査軌跡においては屈曲点Ｐ３に到る走査は直線であり、屈曲点Ｐ３において９０度に屈曲し、その後、Ｐ２まで直線的に走査する軌跡とする。図２６のように、Ｘ方向の直線とＹ方向の直線で構成される走査軌跡は、図２０の第１の移動機構２８、第２の移動機構２９のうち、一方を停止させ、もう一方を移動させることにより、容易かつ正確に実現することができる。
図２５に工程Ｓ１０３に係る詳細フローを示す。まず、初めに対象載置台５ａの中心点Ｐ０の座標を推定する（Ｓ２０１）。本実施例においては、基準位置をＰ０の座標と推定しても良いし、エンコーダ３０の出力する値に基づいてＰ０の座標を推定しても良い。また、Ｐ０の座標を複数推定しても良い。
次にセンサ２５の走査の方向を決定する（Ｓ２０２）。Ｐ１が存在する可能性のある範囲においては、走査の方向はＳ２０１で推定したＰ０を中心とする図２６に示す半径Ｓの円に外接するように直線的に近づく方向とする。前記Ｓは、対象載置台５ａの中心点Ｐ０が存在する可能性のある範囲または、対象載置台５ａの中心点の測定に関し要求される誤差に基づいて決定する。例えば、対象載置台５ａの中心点の測定に関し要求される誤差が２Δ未満である場合、図１１に示すようにＤ＝１とするのが適当であるから、Ｓ＝０．２２６ｒとして、走査の方向を決定すれば良い。
次に走査限界を設定する（Ｓ２０３）。走査限界とは、載置台５が検知できなかった場合において走査の終了を判定するための判定値である。走査限界として、第１の移動機構２８、第２の移動機構２９の稼動範囲の限界を設定しても良いし、その他の走査を終了すべき理由に基づき走査限界を設定しても良いし、走査すべき範囲に載置台５が存在しないと判定できる位置を走査限界としても良い。
次に走査限界に達したか否かを判断する（Ｓ２０４）。走査限界に達した場合、走査を終了すべき例外的状態にあるから、図２３に係るＳ１０４以後の処理を行なわずに例外処理１（Ｓ２０５）を行なう。例外的状態としては、走査すべき領域に対載置台５が存在しない、または本実施例の測定装置が故障している等の状態が考えられる。
Ｓ２０２で決定した走査の方向にセンサ２５を微小量、走査させる（Ｓ２０６）。
センサ２５が検知する位置が対象載置台５ａの内外のいずれにあるかを検知する（Ｓ２０７）。具体的方法は図２４を用いて説明した通りである。
対象載置台５ａの内側であると判断する場合、センサ２５が検知する位置の座標を、第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とが検出する自身の座標から算出し、Ｐ１の座標として記憶する（Ｓ２０８）。この場合、対象載置台５ａの内側に入った直後の座標を検出することになるので、より正確には、対象載置台５ａの外側にいた最後の座標と対象載置台５ａの内側に入った最初の座標との中間値とすれば、より正確にＰ１の座標を測定することができる。また、載置台５ａの外側にいた最後の座標と対象載置台５ａの内側に入った最初の座標とを両端点とする線分を、前記両端点における測定された光量と閾値との差の比で、内分する点とすれば、さらに、正確にＰ１の座標を測定することができる。
また、Ｓ２０７において対象載置台５ａの内側にいると判断できない場合、Ｓ２０１からの処理を繰り返す。なお、Ｓ２０１、Ｓ２０３の工程は適時省略することができる。例えば、推定するＰ０の座標が前回と同じであることが自明であるならば、再度、推定する必要はない。走査限界においても同様である。また、Ｓ２０２において走査の方向を決定できるのであれば、Ｓ２０１において、Ｐ０の座標値を具体的に算出しなくとも良い。
次に屈曲点に移動する（Ｓ１０４）。
図２７に工程Ｓ１０４の詳細フローを示し、説明する。まず、屈曲点Ｐ３の座標を決定する。
図２８にＰ１を検出した時における被測定物（対象載置台５ａ）の内側である可能性のある領域１０７を示す。領域１０７は、Ｐ１を中心としＰ１における進入方向側に存在する半径ｒの半円弧１１４を中心とする半径ｒの円の走査軌跡である。屈曲点Ｐ３は、領域１０７の内側でなければならない。好ましくは、図中Ｐ３に示すように、Ｐ１における進入方向の延長線上にあり、かつＰ１から距離Ｄ離れた点である。なお、Ｄは対象載置台５ａの半径ｒの２２／１倍未満であることが望ましい。
Ｐ３に達したかどうかを判断する（Ｓ３０２）。具体的には、第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とが検出する自身の座標からセンサ２５が検知している位置を算出し、Ｐ３と比較し、一致しているか否かを判定する。Ｐ３に達している場合、Ｓ１０４の工程を終了し、図２３に示す次の工程Ｓ１０５を行なう。
次に走査の方向を決定する（Ｓ３０３）。走査の方向は、現在の検知している位置からＰ３に近づく方向とする。なお、Ｐ１からＰ３に到る走査軌跡は領域１０８の内側であれば、どのような走査軌跡であっても良い。
Ｐ３に達していない場合、決定した走査の方向にセンサ２５を微小量、走査する（Ｓ３０４）。
被測定物（対象載置台５ａ）の内側であるかどうかを検知する（Ｓ３０５）。具体的方法は図２４を用いて説明した通りである。被測定物（対象載置台５ａ）の外側である場合、走査軌跡が屈曲点Ｐ３に到るより前に被測定物（対象載置台５ａ）の外側に進出したことになるので、図２３のＳ１０５以後の処理を行なわずに例外処理２を行なう（Ｓ３０６）。例外処理２としては、現在、センサ２５が検知している位置をＰ２とし、特許文献１等に示す他の方法によって対象載置台５ａの中心点を特定し、基板トレイ１７を対象載置台に載置する（図２３のＳ１０９）等の方法がある。
なお、工程Ｓ１０４に係る走査軌跡を、図１７の走査軌跡１０１ｂに示すように曲率半径がｒ未満である部分または１点において屈曲する部分を含む軌跡とした場合において、前記部分を屈曲部と見なした場合の判定円の内側で対象載置台５ａの外側に進出するならば、中心点Ｐ０を確実に特定することができる。また、前記判定円の内側のみを走査する走査軌跡とするならば、工程Ｓ１０４に係る走査軌跡において対象載置台５ａの外側に進出した場合、確実にＰ０を特定することができる。
また、Ｓ３０５において対象載置台５ａの内側であった場合、Ｓ３０２に戻る。
以上、Ｓ３０１〜３０５の工程、すなわち、図２３のＳ１０４の工程によって、センサ２５が検知する位置を屈曲始点Ｐ３まで移動させることができ、かつ、Ｐ１からＰ３に到る走査軌跡が対象載置台５ａの内側であることを確認することができる。また、センサ２５が検知する位置が対象載置台５ａの外側に進出した時に、そのことを検知することができるので、すみやかに例外処理２を実行することができる。
なお、図２９に示す処理フローのように、Ｓ３０４の後にＳ３０２に戻り、Ｓ３０５の工程をＳ３０２においてＰ３ｓに達した場合に実行し、Ｓ３０５において対象載置台５ａの内側と判定された場合にフローを終了しても良い。この場合、Ｓ３０５の工程が１回で良い。
なお、半径ｒ未満の曲率半径である屈曲部において走査の方向を変更する場合は、屈曲点Ｐ３の座標の代わりに屈曲部の始点Ｐ３ｓの座標を用いてＳ１０４の各工程を実行すれば良く、これにより、センサ２５が検知する位置を屈曲部の始点Ｐ３ｓまで移動させることができ、かつ、Ｐ１からＰ３ｓに到る走査軌跡が対象載置台５ａの内側であることを確認することができる。また、センサ２５が検知する位置が対象載置台５ａの外側に進出した時に、そのことを検知することができるので、すみやかに例外処理２を実行することができる。
また、Ｐ１とＰ３（またはＰ３ｓ）とを同一座標とする場合は、工程Ｓ１０４を省略することができる。
次に屈曲部を走査する（Ｓ１０５）。
図３０に工程Ｓ１０５の詳細フローを示す。工程Ｓ１０５は、図２６のＰ３のように、屈曲点である場合、不要である。ここでは、長さを持った曲線である屈曲部の場合について、図３０のフローを用いて説明する。
まず、屈曲部の走査軌跡を決定する（Ｓ４０１）。屈曲部の走査軌跡は、始点がＰ３ｓであり、終点がＰ３ｅである。屈曲部の走査軌跡は、被測定物（対象載置台５ａ）の半径ｒより曲率半径が小さい。また、屈曲部の走査軌跡は、図７の領域１１８内に限定される。
Ｐ３ｅに達したかどうかを判断する（Ｓ４０２）。具体的には、第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とが検出する自身の座標からセンサ２５が検知する位置の算出し、Ｐ３ｅと比較し、一致しているか否かを判定する。Ｐ３ｅに達している場合、Ｓ１０５の工程を終了し、図２３に示す次の工程Ｓ１０６を行なう。
次に走査の方向を決定する（Ｓ４０３）。走査の方向は、現時点においてセンサ２５が検知している位置と、工程Ｓ４０１で決定した屈曲部の走査軌跡に基づく。
Ｐ３ｅに達していない場合、決定した走査の方向にセンサ２５を微小量、走査する（Ｓ４０４）。
対象載置台５ａの内側であるかどうかを検知する（Ｓ４０５）。具体的には図２４を用いて説明した方法の通りである。対象載置台５ａの外側である場合、図３１のＳ５０８に進む。
以上、Ｓ４０１〜４０５の工程、すなわち、図２３のＳ１０５の工程によって、センサ２５が検知する位置を屈曲部の始点Ｐ３ｓから終点Ｐ３ｅに到る屈曲部を経由させることができ、かつ、Ｐ３ｓからＰ３ｅに到る走査軌跡が対象載置台５ａの内側であることを検知または、対象載置台５ａの外側に進出したことを検知することができる。
次にＰ２の測定を行なう（Ｓ１０６）。
図３１にＳ１０６の工程の詳細フローを示す。まず、初めに、走査限界を設定する（Ｓ５０１）。走査限界は、図７に示す領域１１８の境界とする。Ｐ１において被測定物（対象載置台５ａ）の内側に進入したという事実および屈曲点または屈曲部が被測定物（対象載置台５ａ）の内側であるという事実により、Ｐ２の存在する領域は領域１１８に限定される。さらに、本実施例の測定装置および被測定物（対象載置台５ａ）に係る制約等によっても限定することができる場合がある。
次に、走査限界に到る走査軌跡を決定する（Ｓ５０２）。図２６に示す本実施例においては、Ｐ３を起点とする−Ｙ方向に向かう直線とする。
次に走査限界を超えたか否かを判断する（Ｓ５０３）。走査限界を超えた場合、走査を終了すべき例外的状態にあるから、図２３に係るＳ１０７以後の処理を行なわずに例外処理３（Ｓ５０４）を行なう。例外的状態としては、対載置台５ａが想定された大きさより大きい、本測定装置の制約等により測定不能である、または本実施例の測定装置が故障している等の状態が考えられる。
次に走査の方向を決定する（Ｓ５０５）。走査の方向は、現在のセンサが検知している位置に基づき、走査軌跡に沿う方向を走査の方向とすれば良い。本実施例においては、−Ｙ方向を走査の方向とする。
Ｓ５０５で決定した走査の方向にセンサ２５を微小量、走査させる（Ｓ５０６）。
センサ２５が検知する位置が対象載置台５ａの内外のいずれにあるかを検知する（Ｓ５０７）。具体的方法は図２４を用いて説明した通り、センサ２５が検知する位置の座標を、第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とが検出する自身の座標から算出し、Ｐ２の座標として記憶する（Ｓ５０８）。詳細については、光量が少ない状態から多い状態へと変化することを除き、Ｓ２０８と同じである。
また、Ｓ５０７において円の外側にいると判断できない場合、Ｓ５０３からの処理を繰り返す。
検出したＰ２の座標に基づいて中心点を特定できるか判断する（Ｓ１０７）。具体的には、Ｐ２が判定円１０５の内側に含まれるか否かを判断する。判定円１０５は円であるので、Ｐ２と判定円１０５の中心点との距離がｒ未満であるか否かで容易に判断できる。なお、判定円１０５の中心点はＰ１から距離ｒにあり、かつＰ３から距離ｒにあり、走査側（図２６では右側）に存在する点である。
Ｓ１０７において、Ｐ２が判定円１０５の外側または境界上にあると判定された場合は、Ｐ０が特定できないので、例外処理４を行なう。例外処理４は図１８を用いて説明した通り、走査軌跡１０９によって、Ｐ０を特定する処理である。
Ｓ１０３、Ｓ１０６で測定されたＰ１、Ｐ２の座標および対象載置台５ａの半径ｒから対象載置台５ａの中心点Ｐ０の座標を求める（Ｓ１０８）。対象載置台５ａの半径ｒはあらかじめ判っているので、前記半径ｒとＰ１、Ｐ２の位置とから対象載置台５ａの中心の位置Ｐ０とを、Ｐ１、Ｐ２からともに距離ｒ離れた点として算出することができる。なお、Ｐ０は２つの中心点候補のうち、走査側の反対側（図２６では左側）に存在する中心点候補である。
次に、Ｓ１０８または例外処理２または例外処理４の方法にて特定したＰ０の位置に基板トレイ１７を載置する（Ｓ１０９）。
図３２に対象載置台５ａに基板トレイ１７を載置する時の断面図を示す。図２０の第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とによって、吸着ヘッド２２に吸着された基板トレイ１７をＰ０まで移動させたのちに、図２０の高さ方向移動機構２７によって、吸着ヘッド２２を下方に移動し、前記基板トレイ１７を対象載置台５ａに載置する。ここで真空配管２４内の気圧を雰囲気圧まで上げ、吸着パッド２３を基板トレイ１７から解放する。
なお、センサ２５は、図２０の基板トレイ搬送部１９の移動部位である吸着ヘッド２２に設けられているので、センサ２５を移動させるための移動機構を、吸着ヘッド２２を移動させる移動機構と別に設ける必要が無く、構成が単純である。また、Ｓ１０３〜Ｓ１０６における測定とＳ１０８における載置とを一連の移動によって実施することができるので、移動距離を短くすることができ、もって処理時間を短くすることができる。
以上Ｓ１０１からＳ１０９の工程によれば、高い精度で特定された対象載置台５ａの位置に対して、基板トレイ１７を載置するので、基板トレイ１７を正確に載置（配置）することができる。
図３３に本実施例に係る全体の処理フローを示す。
図２３の処理フロー(Ｓ１０１〜Ｓ１０９)を回転台４上の１つ以上複数の載置台５について、前記載置台５を対象載置台５ａとして繰り返し行なう（Ｓ１２１）。これにより回転台４上の複数の載置台５について、基板トレイ１７を載置することができる。
次に、反応室２を閉じる（Ｓ１２２）。具体的には、図２２の反応室上部２ｂを下方に移動させ、反応室下部２ａと一体とすることによって、図１９のような回転台４、回転台４に設けられた載置台５上に載置された基板トレイ１７、基板３を内包する閉鎖空間として反応室２を形成する。
基板３に対し、気相成長処理を行なう（Ｓ１２３）。具体的には、回転台４を回転させつつ、前記回転台４上の自転ギヤ６、載置台５、基板トレイ１７、基板３を自転させる。この状態で、ヒータ１０によって基板３を加熱する。基板３の温度が所定の温度になったところでガス供給部１５より材料ガスを供給する。ガス供給部１５より供給された材料ガスは供給管１２を通過してガス吹き出し口１３より吹き出され、基板３に供給され、基板３上に気相成長し、薄膜が形成される。薄膜形成後は、ヒータ１０を停止し、排気経路１６より材料ガスを排出する。
気相成長処理が終了したら、図２２のように反応室２を開き、開放状態とする（Ｓ１２４）。具体的には、反応室上部２ｂを反応室下部２ａと分離させ、上方に移動させる。
最後に気相成長した基板３を載置した基板トレイ１７を載置台５から搬出する（Ｓ１２５）。本実施例において、基板トレイ１７の搬出は１枚ずつ行なわれる。すなわち、基板トレイ１７が載置された各載置台５について、それぞれを対象載置台５ａとして、対象載置台５ａを基準位置に移動させ、Ｐ１の検出、Ｐ３の検知、Ｐ２の検出、Ｐ０の算出を行ない、前記Ｐ０まで図２０の吸着ヘッド２２を移動させ、基板トレイ１７を吸着パッド２３で吸着し、仮置場所１８まで基板トレイ１７を移動させ、そこで吸着パッド２３から解放する。以上の手順を、全ての載置台５から基板トレイ１７が無くなるまで繰り返す。なお、前記基準位置への移動に関してはＳ１０１と同様であり、Ｐ１の検出、屈曲部の検知、Ｐ２の検出、Ｐ０の算出に関してはＳ１０３〜Ｓ１０８と同様である。ただし、本工程において特定すべき被測定物は、基板トレイ１７であるから、基板トレイ１７の縁をＰ１、Ｐ２に係る測定対象とする。または半径ｒとして、基板トレイ１７の半径を用いる。
Ｓ１２５の工程によれば、高い精度で特定された位置Ｐ０にある基板トレイ１７を吸着・把持するので、基板トレイ１７を正確に把持することができる。
以上のＳ１２１〜Ｓ１２５の工程によって、基板３を回転台４上の載置台５に載置し、基板３に対し気相成長処理を行ない、薄膜を形成させ、搬出することができる。
また、高い精度で特定された対象載台５ａの位置に対し基板トレイ１７を載置するので、載置の失敗を含む基板に対する処理の失敗および本実施例の気相成長装置の故障などを未然に防止することができる。
また、高い精度で特定された基板トレイ１７の位置に対し取り出しを行なうので、取り出しの失敗を含む基板に対する処理の失敗および本実施例の気相成長装置の故障などを未然に防止することができる。
なお、工程Ｓ１０３を実施する前に、あらかじめ工程Ｓ２０１〜２０３を実施し、その値を記憶しておくことは可能である。すなわち、工程Ｓ１０３を開始する前にＰ１または例外処理１に到るまでの走査軌跡を決定することが可能であり、事前に決定した前記走査軌跡に基づき走査しても良い。
また、工程Ｓ１０３開始時におけるセンサ２５が検知する位置および／または初回のＳ２０１における推定されたＰ０の座標に基づいて、事前に決定した走査軌跡を平行移動かつ／または回転移動して、走査軌跡として用いても良い。これによって工程Ｓ２０１〜２０３に係る計算量を少なくすることができる。
同様に、工程Ｓ１０３と工程Ｓ１０４との間にＳ３０１、Ｓ３０３を、工程Ｓ１０３と工程Ｓ１０５との間にＳ４０１、Ｓ４０３を、工程Ｓ１０３と工程Ｓ１０６との間にＳ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０５を実施しておくことは可能である。すなわち、工程Ｓ１０４を開始する前に例外処理２、例外処理３またはＰ２に到るまでの走査軌跡を決定することが可能であり、前記事前に決定した走査軌跡に基づき走査しても良い。
また、Ｐ１およびＰ１における進入方向に基づいて、事前に決定した走査軌跡を平行移動および／または回転移動して、走査軌跡として用いても良い。これにより、Ｓ３０１、Ｓ３０３、Ｓ４０１、Ｓ４０３、Ｓ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０５に係る計算量を少なくすることができる。
また、工程Ｓ１０５以後の走査軌跡に関して、事前にＳ１０７に相当する判断をしておくことができる。その方法としては工程Ｓ１０５以後の走査軌跡上の各点において、Ｓ４と同様の方法でＰ０’の座標を求め、前記Ｐ０’についてＳ５と同様の判断をしても良いし、Ｓ１０７と同様に判定円１０５の内側に含まれるか否かで判断しても良い。この場合、走査軌跡上の各点が中心点を特定できるか否かがＳ１０７の工程を開始する前に判るので、Ｐ２がいずれの座標であるかに基づき、中心点が特定可能かどうか判断できる。
また、図２６に示した走査軌跡のように、屈曲部以後の走査軌跡が判定円１０５の内側に含まれ、かつ境界１１７に到達する走査軌跡であるならば、確実に円の中心点を特定することができ、Ｓ１０７における値は常に真となるので、工程Ｓ１０７を省略し、Ｓ１０６の次にＳ１０８を実施しても良い。これにより、処理フローを簡略とすることができる。
なお、本実施例の制御手段３７には、プログラムが記憶されており、前記プログラムに含まれる命令を逐次実行することにより、本実施例の測定装置、搬送装置、気相成長装置は、図３３等に説明した本実施例の処理フローを実行することができる。
また、対象処理台５ａまた基板トレイ１７の内外を検知するセンサ２５と、センサ２５が検知する位置を走査する走査手段と、前記センサが検知している座標を検出する座標検出手段と、を備える測定装置、搬送装置、気相成長装置に対し、前記プログラムを記憶した記憶媒体から前記プログラムをインストールすることにより、本実施例の測定装置、搬送装置、気相成長装置を生産することができる。
一般的に、回転台４は、回転方向に対し位置決め精度が低いため、図２６のＰ１のように、回転方向に対し垂直にセンサ２５を進入させる場合、対象載置台５ａの中心点Ｐ０が存在する可能性のある範囲Ｅが広いため、Ｄの値を小さくしなければならず、Ｐ０に係る誤差が大きくなるという問題がある。本実施例に係る測定方法ないし測定装置は、前記問題を解決することができる。
本実施例はＳ１０３におけるＰ１の測定に関し、回転台４の回転を用いる方法である。本実施例はその装置構成およびフローにおいて、実施例１と共通する部分が多いので、共通する部分については説明を略し、相違する部分のみ説明する。
図３４は本実施の形態に係るセンサ２５の走査軌跡の上面図である。本実施例においては、Ｓ１０１において、対象載置台５ａと回転台４の中心からみて右隣の載置台５ｂとの間の点Ｐ４が、基準位置となるように回転台４を回転させて停止する。
工程Ｓ１０３では、まず、Ｐ４の位置を検知できる位置までセンサ２５を移動させ、その後に回転台４を右回転させる。その結果、センサ２５は、対象載置台５ａの縁上の点Ｐ１上を走査することになる（図３４参照）。正確に表現するならば、センサ２５は位置Ｐ４で静止したままであり、Ｐ１の位置へと移動したわけでは無い。しかしながら、センサ２５を静止させたまま回転台４を右回転させるということは、相対的位置関係において回転台４を静止させたままセンサ２５を左回転させることと同じであるので、便宜上、回転台４を静止したと仮定した場合におけるセンサ２５の回転台４上の走査軌跡を、回転台４を基準として図中に円弧状の矢印として記載している。
回転台４を右回転させつつ、センサ２５で反射光量の変化を測定し、あらかじめ定められた閾値を超えた瞬間（すなわち、センサ２５が対象載置台５ａの縁上の点Ｐ１の上を走査した瞬間）のエンコーダ３０の値ｅ１を記録する。
図２５のフローに則って説明するならば、工程Ｓ２０２において、センサ２５がＰ４に到達するまでは、Ｐ４に近づく方向を走査の方向と決定する。なお、回転台４の回転軸Ｏ（図示せず）とＰ４との距離は、実施例１の工程Ｓ２０２におけるＳと同様に、対象載置台５ａの存在する可能性のある範囲または、対象載置台５ａの中心点の測定に関し要求される誤差に基づいて決定する。
図３５に本実施例に係る中心点Ｐ０に係る誤差のシミュレーション結果をグラフで示す。本グラフは、実施例２においてＰ１とＰ３との距離を半径０．９９２７ｒとし、最大のＥに係る誤差ｅを２Δとした場合のグラフと、実施例１におけるＤ＝１の場合のグラフを示している。本実施例に係るグラフは、回転台４の回転軸Ｏと中心点Ｐ０との距離を５ｒ＋Ｅとして算出している。すなわち、回転台４の回転軸Ｏと対象載置台５ａの中心点Ｐ０との距離が本来５ｒであることを前提として、回転台４の回転軸Ｏに対し対象載置台５ａの位置がＥだけずれた場合を想定している。
本図より、誤差ｅが２Δ未満となるＥの範囲は、−０．３０２ｒ＜Ｅ＜０．８７８ｒであり、実施例１のＤ＝１の場合と比較して、若干狭くなることが判る。また、前記Ｅの範囲の中央値は、０．２８８ｒである。
例えば、回転台４の中心軸ＯとＰ０との距離が５ｒを中心とする正規分布に従うと推定される場合において、Ｐ０の測定誤差を２Δ未満とする確率を最大とするには、回転軸ＯとＰ４との距離を（５−０．２８８）ｒ＝４．７１２ｒとすれば良い。
また、センサ２５が検知する場所がＰ４に到達した以後は、回転台４の回転方向であって、対象載置台５ａをセンサ２５が検知する位置に近づかせる回転方向を走査の方向として決定する。
工程Ｓ２０６においては、回転台４を回転させることにより、対象載置台５ａを移動させ、回転台４上をセンサ２５に走査させる。
また、Ｓ２０８において、センサ２５がＰ１を走査した時のエンコーダ３０の値ｃ１を記憶する。
Ｓ１０３のフローにより、センサ２５を回転台４の回転方向から対象載置台５ａに進入させることができる。これにより、回転台４の回転方向に関する位置決め精度が低く、推定したＰ０の位置と実際のＰ０の位置とが回転台４の回転方向に対してずれている場合においても、誤差が小さくなる範囲Ｅから進入することができ、誤差を小さくすることができる。
Ｓ１０４では、回転台４を回転させ、センサ２５が検知する位置がＰ３となる位置で回転台４を停止させる。Ｐ３とＰ１の距離をＤとする。
図２７のフローに則って説明するならば、工程Ｓ３０２において、Ｐ１から回転台４の回転に沿って移動する移動先であって、Ｐ１から距離Ｄ（例えば、０．９９２７ｒ）にある位置をＰ３とする。
工程Ｓ３０２においては、エンコーダ３０の値を測定し、Ｐ３におけるエンコーダの値（角Ｐ１−Ｏ−Ｐ３に相当するエンコーダ値をｃ１に加えた値）と一致するか否かを判断する。
工程Ｓ３０３において、回転台４の回転方向であって、Ｐ３をセンサ２５が検知する位置に近づかせる回転方向を走査の方向として決定する。
工程Ｓ３０４においては、回転台４を回転させることにより、対象載置台５ａを移動させ、回転台４上をセンサ２５に走査させる。
工程Ｓ１０６においては、センサ２５を回転軸Ｏの方向に移動させて、Ｐ２を測定する。
図３１のフローに従って説明すると、Ｓ５０２において、回転軸Ｏに向かう方向を走査の方向と決定する。Ｓ５０８において、センサ２５が検知する位置の座標を、第１の移動機構２８と第２の移動機構２９とが検出する自身の座標から算出するとともに、Ｐ２の座標として記憶し、さらにセンサ２５がＰ２を検出した時のエンコーダ３０の値ｃ２を記憶する。
本実施例の走査軌跡によれば、Ｓ１０７は常に真となるので、省略することができる。
Ｓ１０８において、測定したＰ１の座標を現在の座標に変換する。具体的には、エンコーダ値ｃ２からエンコーダ値ｃ１を引いた角度だけ、回転軸Ｏを中心にＰ１を回転移動させる。そののちは実施例１のＳ１０８と同様に中心点Ｐ０を算出すれば良い。
本実施例の測定方法、測定装置、搬送装置、気相成長装置によれば、回転台４の回転により、センサ２５を対象載置台５ａに対しＹ方向に相対移動させるので、第２の移動機構２９によるＹ方向への移動量を省略ないし短くすることができ、第２の移動機構２９の削除ないし小型化をすることができる。
本実施例は、図１４に係る走査軌跡をセンサ２５が走査することを機構的に実現する測定装置、搬送装置、および気相成長装置である。本実施例はその装置構成において、実施例１と共通する部分が多いので、共通する部分については説明を略し、相違する部分のみ説明する。
図３６は、本実施例の装置に係る吸着ヘッド２２の上面図を示している。本実施例の吸着ヘッド２２においては、センサ２５はスイングアーム３３の先端に取付けられており、スイングアーム３３は吸着ヘッド２２に回転自在に取付けられている。スイングアーム３３の回転軸と、センサ２５が検知する位置との距離は、２１/２ｒである。
工程Ｓ１０４または工程Ｓ１０５において、スイングアーム３３の回転軸がＰ１上となる位置まで吸着ヘッド２２を移動させ、工程Ｓ１０６においてスイングアーム３３を回転させることにより、センサ２５は、図１４に示すＰ１から距離２１/２ｒ離れた円周１０４上を移動させることができる。
また、対象載置台５ａ（被測定物）の半径ｒに応じて、スイングアーム３３の回転軸とセンサ２５との距離を変更すれば、異なる半径を有する対象載置台５ａ（被測定物）に対しても測定することができる。
円形の被測定物の位置を測定する目的において本発明の測定方法および測定装置は利用可能である。また、前記測定装置は、円形の物体を対象物とする把持装置、搬送装置、加工装置、その他の処理装置および方法等に広く利用可能である。
１ 気相成長処理部
２ 反応室
３ 基板
４ 回転台
５ 載置台
６ 自転ギヤ
７ 固定ギヤ
８ シャフト
９ モータ
１０ ヒータ
１２ 供給管
１３ ガス吹き出し口
１５ ガス供給部
１６ 排気経路
１７ 基板トレイ
１８ 仮置場所
１９ 基板トレイ搬送部
２０ 凹部
２１ 凸部
２２ 吸着ヘッド
２３ 吸着パッド
２４ 真空配管
２５ センサ
２６ アーム
２７ 高さ方向移動機構
２８ 第１の移動機構
２９ 第２の移動機構
３０ エンコーダ
３３ スイングアーム
３７ 制御手段
４０ 回転台支持台

Claims (21)

  1. センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
    前記センサを被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、
    前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更する第２ステップと、
    前記センサを走査して、前記内側に進入する位置および前記屈曲点からともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円から進出するより前または同時に、前記被測定物の外側に進出する位置の座標を検出する第３ステップと、
    前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから被測定物の中心点の座標を算出する第４ステップとを備える
    ことを特徴とする測定方法。
  2. センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
    前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、
    前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更する第２ステップと、
    前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、
    前記内側に進入する位置および前記屈曲点からともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円に、外側へ進出する位置が含まれるか否かを判断する第４ステップと、
    前記判定円に含まれると判断された場合に、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出する第５ステップと
    を備えることを特徴とする測定方法。
  3. センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
    前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、
    前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を屈曲点として、前記屈曲点で前記走査の方向を変更する第２ステップと、
    前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、
    前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出する第４ステップと、
    前記中心点候補のうち、前記屈曲点との距離が前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とする第５ステップと
    を備えることを特徴とすることを特徴とする測定方法。
  4. センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
    前記センサを被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、
    前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査する第２ステップと、
    前記センサを走査して、前記内側に進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち走査側にある円である判定円から進出するより前または同時に、前記被測定物の外側に進出する位置の座標を検出する第３ステップと、
    前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから被測定物の中心点の座標を算出する第４ステップとを備え、
    前記被測定物の内側の走査は、曲率半径または曲率中心のある側が異なる複数の部分からなる
    ことを特徴とする測定方法。
  5. センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
    前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、
    前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査する第２ステップと、
    前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、
    前記進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち走査側にある円である判定円に、前記外側に進出する位置が、含まれるか否かを判断する第４ステップと、
    前記判定円に含まれると判断された場合に、前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから前記被測定物の中心点の座標を算出する第５ステップと
    を備えることを特徴とする測定方法。
  6. センサを用いて、半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定方法であって、
    前記センサを前記被測定物の外側から内側へ走査して前記被測定物の内側に進入する位置の座標を検出する第１ステップと、
    前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査する第２ステップと、
    前記センサを走査して前記被測定物の外側へ進出する位置の座標を検出する第３ステップと、
    前記進入した位置の座標、前記進出した位置の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出する第４ステップと、
    前記中心点候補のうち、前記半径ｒ未満の曲率半径の走査の全てとの距離が前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とする第５ステップと
    を備えることを特徴とすることを特徴とする測定方法。
  7. 請求項１〜６記載の発明であって、前記第３ステップにおける前記走査は直線であり、前記被測定物の内側に進入する位置の座標と前記第３ステップにおける前記走査との距離Ｄが０＜Ｄ＜２１／２ｒ（ｒは前記半径）の範囲にあることを特徴とする測定方法。
  8. 請求項１〜６記載の発明であって、前記第３ステップにおける前記走査は、前記被測定物の内側に進入する位置を中心点とし前記被測定物の前記半径ｒの２１/２倍の距離を半径とする円周上の走査であることを特徴とする測定方法。
  9. 請求項１〜３記載の発明であって、
    前記内側に進入する位置から前記屈曲点までの走査は、前記走査側の反対側に屈曲する屈曲点、または前記走査側の反対側に屈曲する曲率半径が前記半径ｒ未満である走査を含むことを特徴とする測定方法。
  10. 請求項４〜６記載の発明であって、
    前記内側に進入する位置から前記始点までの走査は、前記走査側の反対側に屈曲する屈曲点、または前記走査側の反対側に屈曲する曲率半径が前記半径ｒ未満である走査を含むことを特徴とする測定方法。
  11. 半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、
    前記被測定物の内外を検知するセンサと、
    前記センサが検知する位置を走査する走査手段と、
    前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
    前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
    前記センサが被測定物の内側に進入する位置、および前記内側に進入する位置から所定の方向に所定の距離離れた屈曲点から、ともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円としたとき、
    前記制御手段は、
    前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を検出し、前記屈曲点で前記センサが前記被測定物の内側であることを検知し、前記走査手段の前記走査の方向を変更し、さらに、前記判定円から進出するより前または同時に前記被測定物の外側へ進出したことを、前記センサが検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、
    前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出することを特徴とする測定装置。
  12. 半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、
    前記被測定物の内外を検知するセンサと、
    前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、
    前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
    前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
    前記センサが被測定物の内側に進入する位置、および前記内側に進入する位置から所定の方向に所定の距離離れた屈曲点から、ともに距離ｒである点のうち走査側にある点を中心点とする半径ｒの円である判定円としたとき、
    前記制御手段は、
    前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を検出し、前記屈曲点で前記センサが前記被測定物の内側であることを検知し、前記走査手段の前記走査の方向を変更し、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、
    さらに、前記判定円に、前記外側に進出する位置が含まれるか否かを判断し、含まれると判断した場合、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標および前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出することを特徴とする測定装置。
  13. 半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、
    前記被測定物の内外を検知するセンサと、
    前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、
    前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
    前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
    前記制御手段は、
    前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を前記座標検出手段が検出し、前記屈曲点で前記センサが円の内側であることを検知し、前記走査手段の前記走査の方向を変更し、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、
    前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出し、前記中心点候補のうち、前記中心点候補と前記屈曲点との距離が前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とすることを特徴とする測定装置。
  14. 半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、
    前記被測定物の内外を検知するセンサと、
    前記センサが検知する位置を走査する走査手段と、
    前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
    前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
    前記内側に進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち、走査側にある円である判定円としたとき、
    前記制御手段は、
    前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を検出し、前記センサが前記被測定物の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記半径ｒ未満の曲率半径で走査させ、前記判定円から進出するより前または同時に前記被測定物の外側へ進出したことを、前記センサが検知した時の座標を座標検出手段が検出するものあり、
    前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出し、前記被測定物の内側の走査は、曲率半径または曲率中心のある側が異なる複数の部分からなることを特徴とする測定装置。
  15. 半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、
    前記被測定物の内外を検知するセンサと、
    前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、
    前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
    前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
    前記内側に進入する位置から距離ｒに中心点がありかつ前記半径ｒ未満の曲率半径の走査に外接する半径ｒの円のうち、走査側にある円である判定円としたとき、
    前記制御手段は、
    前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を前記座標検出手段が検出し、前記センサが円の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記走査手段が前記半径ｒ未満の曲率半径で走査させ、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、
    前記判定円に、前記外側に進出する位置が含まれるか否かを判断し、含まれると判断した場合、前記進入した時の座標、前記進出した時の座標および前記半径ｒから、前記被測定物の中心点の座標を算出することを特徴とする測定装置。
  16. 半径ｒの円形の被測定物の中心点の座標を測定する測定装置であって、
    前記被測定物の内外を検知するセンサと、
    前記センサが検知する位置を走査させる走査手段と、
    前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、
    前記センサと前記走査手段と前記座標検出手段とを制御する制御手段と、を備えており、
    前記制御手段は、
    前記走査手段が走査して前記センサが前記被測定物の内側に進入したことを検知した時の座標を前記座標検出手段が検出し、前記センサが円の内側であることを検知した所定の位置を始点として、前記走査手段が前記半径ｒ未満の曲率半径で走査させ、前記センサが前記被測定物の外側へ進出したことを検知した時の座標を座標検出手段が検出するものであり、
    前記進入した時の座標、前記進出した時の座標及び前記半径ｒから、前記被測定物の中心点候補の座標を算出し、前記中心点候補のうち、前記中心点候補と前記半径ｒ未満の曲率半径の走査の全てとの距離が、前記半径ｒ以下である前記中心点候補を中心点として特定とすることを特徴とする測定装置。
  17. 被搬送物を搬送し円形の配置場所に配置する搬送装置であって、
    請求項１１〜１６記載の測定装置を備え、配置場所の位置を前記測定装置で測定し、前記測定された位置に対して被搬送物を配置することを特徴とする搬送装置。
  18. 気相成長によって基板に薄膜を形成する気相成長装置であって、
    請求項１７記載の搬送装置を備え、前記搬送装置は前記基板の搬送を行なうこと特徴とする気相成長装置。
  19. 円形の被搬送物を把持する搬送装置であって、
    請求項１１〜１６記載の測定装置を備え、搬送対象物の位置を前記測定装置で測定し、前記測定された位置にある被搬送物を把持することを特徴とする搬送装置。
  20. 気相成長によって基板に薄膜を形成する気相成長装置であって、
    請求項１９記載の搬送装置を備え、前記搬送装置は前記基板の搬送を行なうこと特徴とする気相成長装置。
  21. 前記被測定物の内外を検知する前記センサと、前記センサが検知する位置を走査する走査手段と、前記センサが検知する位置の座標を検出する座標検出手段と、を備える測定装置に請求項１〜６記載の測定方法を実行させるプログラムまたは前記プログラムを記憶した記憶媒体。
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