JP2021102245A - Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method - Google Patents

Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method Download PDF

Info

Publication number
JP2021102245A
JP2021102245A JP2019234226A JP2019234226A JP2021102245A JP 2021102245 A JP2021102245 A JP 2021102245A JP 2019234226 A JP2019234226 A JP 2019234226A JP 2019234226 A JP2019234226 A JP 2019234226A JP 2021102245 A JP2021102245 A JP 2021102245A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work hole
wafer
edge
detection
laser displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019234226A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
昭彦 山谷
Akihiko Yamatani
昭彦 山谷
信行 柴崎
Nobuyuki Shibazaki
信行 柴崎
幸則 西
Yukinori Nishi
幸則 西
昌智 鈴木
Masatomo Suzuki
昌智 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SpeedFam Co Ltd
Original Assignee
SpeedFam Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SpeedFam Co Ltd filed Critical SpeedFam Co Ltd
Priority to JP2019234226A priority Critical patent/JP2021102245A/en
Priority to TW109144482A priority patent/TWI842968B/en
Priority to KR1020200176454A priority patent/KR20210082363A/en
Priority to CN202011525829.5A priority patent/CN113021183A/en
Publication of JP2021102245A publication Critical patent/JP2021102245A/en
Priority to JP2023191166A priority patent/JP2024012546A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34Accessories
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/52Combining or merging partially overlapping images to an overall image

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)

Abstract

To provide a workpiece hole detection device which can stably detect a position of a workpiece hole of a carrier arranged on a surface plate of a polishing machine.SOLUTION: A workpiece hole detection device detects a position of a workpiece hole 14 of a carrier 13 arranged on a lower surface plate 12 of a polishing machine 10. The workpiece hole detection device includes: a laser displacement gauge R which measures a distance to an object; an edge detection section 33 which uses a measured value of the laser displacement gauge R and detects three or more positions of edge sections of the workpiece hole 14; and a center arithmetic section 34 which calculates a center position of the workpiece hole 14 on the basis of the three or more positions of the edge sections detected by the edge detection section 33.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、研磨機によって研磨されるウェーハを保持するキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置及びワークホール検出方法に関する発明である。 The present invention relates to a work hole detection device and a work hole detection method for detecting the position of a work hole of a carrier holding a wafer to be polished by a polishing machine.

従来から、研磨機でウェーハを研磨する際にウェーハを保持するキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。従来のワークホール検出装置では、所定の中心角を成すように設置された二つのカメラによって画像データを取得する。そして、この画像データから得られたワークホールのエッジ部上の二点の位置と、カメラ間の中心角とに基づいて、ワークホールの中心位置を検出する。 Conventionally, a work hole detection device that detects the position of a work hole of a carrier that holds a wafer when polishing a wafer with a polishing machine has been known (see, for example, Patent Document 1). In the conventional work hole detection device, image data is acquired by two cameras installed so as to form a predetermined central angle. Then, the center position of the work hole is detected based on the positions of the two points on the edge portion of the work hole obtained from this image data and the central angle between the cameras.

特許第4492155号Patent No. 4492155

しかしながら、ワークホールの中心位置を検出する際に画像データを利用する場合では、キャリア周囲の照明状態の影響によって画像データの品質がばらつき、ワークホールのエッジ部を適切に検出できないことが考えられる。また、画像データを利用することから、キャリアと、このキャリアが載置される定盤の研磨面(研磨パッド等)との色彩が似ている場合に、ワークホールのエッジ部を検出しにくいという問題が発生する。 However, when the image data is used when detecting the center position of the work hole, it is considered that the quality of the image data varies due to the influence of the lighting condition around the carrier, and the edge portion of the work hole cannot be detected appropriately. In addition, since image data is used, it is difficult to detect the edge of the work hole when the color of the carrier and the polished surface (polishing pad, etc.) of the surface plate on which this carrier is placed are similar. Problems occur.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、研磨機の定盤上に配置されたキャリアのワークホール位置を安定的に検出することができるワークホール検出装置及びワークホール検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has focused on the above problems, and provides a work hole detection device and a work hole detection method capable of stably detecting the work hole position of a carrier arranged on a surface plate of a polishing machine. The purpose is to do.

上記目的を達成するため、本発明は、研磨機の定盤上に配置されたキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置であり、対象物までの距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部の測定値を使用し、前記ワークホールのエッジ部の位置を三カ所以上検出するエッジ検出部と、前記エッジ検出部によって検出された三カ所以上の前記エッジ部の位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算する中心演算部と、を備える。 In order to achieve the above object, the present invention is a work hole detection device that detects the position of a work hole of a carrier arranged on a surface plate of a grinding machine, and has a distance measuring unit that measures a distance to an object. Based on the edge detection unit that detects the positions of the edge portions of the work hole at three or more locations using the measured values of the distance measurement unit, and the positions of the edge portions at three or more locations detected by the edge detection unit. , A central calculation unit for calculating the central position of the work hole.

この結果、キャリア周囲の照明状態や、キャリアの色彩等の影響を受けることなく、研磨機の定盤上に配置されたキャリアのワークホール位置を安定的に検出することができる。 As a result, the work hole position of the carrier arranged on the surface plate of the polishing machine can be stably detected without being affected by the illumination state around the carrier, the color of the carrier, and the like.

実施例1のワークホール検出装置を適用した研磨システムの全体構成を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows schematic the whole structure of the polishing system to which the work hole detection apparatus of Example 1 was applied. 実施例1のワークホール検出装置を適用した研磨システムの全体構成を概略的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing an overall configuration of a polishing system to which the work hole detection device of the first embodiment is applied. レーザ変位計の測定原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement principle of a laser displacement meter. ワークホール検出時に設定される各種検出位置と、検出されるエッジ位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the various detection positions set at the time of work hole detection, and the detected edge position. ウェーハ搬送状態推定時に設定される各種検出位置と、レーザ変位計の移動軌跡を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the various detection positions set at the time of estimating a wafer transfer state, and the movement locus of a laser displacement meter. エッジ位置検出時のレーザ変位計の測定値を示す図である。It is a figure which shows the measured value of the laser displacement meter at the time of edge position detection. (a)ウェーハ正常搬送時のウェーハ状態を示す説明図である。(b)ウェーハ正常搬送時のレーザ変位計の測定値を示す図である。(A) It is explanatory drawing which shows the wafer state at the time of normal wafer transfer. (B) It is a figure which shows the measured value of the laser displacement meter at the time of normal wafer transfer. (a)ウェーハ乗り上げ時のウェーハ状態を示す説明図である。(b)ウェーハ乗り上げ時のレーザ変位計の測定値を示す第1図である。(c)ウェーハ乗り上げ時のレーザ変位計の測定値を示す第2図である。(A) It is explanatory drawing which shows the wafer state at the time of wafer loading. (B) FIG. 1 is a diagram showing a measured value of a laser displacement meter when the wafer is mounted. (C) FIG. 2 is a diagram showing a measured value of a laser displacement meter when the wafer is mounted. (a)ウェーハ浮き時のウェーハ状態を示す説明図である。(b)ウェーハ浮き時のレーザ変位計の測定値を示す図である。(A) It is explanatory drawing which shows the wafer state at the time of the wafer floating. (B) It is a figure which shows the measured value of the laser displacement meter at the time of floating a wafer. 実施例1のメインコントローラにて実行されるウェーハ搬送制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the wafer transfer control processing executed by the main controller of Example 1. FIG. エッジ部検出位置の他の設定例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other setting example of the edge part detection position. (a)ウェーハ搬送状態推定時のレーザ変位計の移動軌跡の第1変形例を示す説明図である。(b)第1変形例の移動軌跡に沿ってウェーハ上面高さを検出したときのウェーハ乗り上げ時のレーザ変位計の検出値を示す図である。(A) It is explanatory drawing which shows the 1st modification of the movement locus of a laser displacement meter at the time of estimating a wafer transfer state. (B) It is a figure which shows the detection value of the laser displacement meter at the time of the wafer landing at the time of detecting the height of the upper surface of the wafer along the movement locus of the 1st modification. (a)ウェーハ搬送状態推定時のレーザ変位計の移動軌跡の第2変形例を示す説明図である。(b)第2変形例の移動軌跡に沿ってウェーハ上面高さを検出したときのウェーハ乗り上げ時のレーザ変位計の検出値を示す図である。(A) It is explanatory drawing which shows the 2nd modification of the movement locus of the laser displacement meter at the time of estimating the wafer transfer state. (B) It is a figure which shows the detection value of the laser displacement meter at the time of running on a wafer when the height of the upper surface of a wafer is detected along the movement locus of the 2nd modification.

以下、本発明のワークホール検出装置及びワークホール検出方法を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, a mode for carrying out the work hole detection device and the work hole detection method of the present invention will be described with reference to Example 1 shown in the drawings.

(実施例1)
以下、実施例1のワークホール検出装置を適用した研磨システム1の構成を図1〜図9に基づいて説明する。
(Example 1)
Hereinafter, the configuration of the polishing system 1 to which the work hole detection device of the first embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

図1に示す研磨システム1は、研磨機10と、ウェーハ搬送機20と、メインコントローラ30と、を備えている。 The polishing system 1 shown in FIG. 1 includes a polishing machine 10, a wafer transfer machine 20, and a main controller 30.

研磨機10は、上定盤11及び下定盤12によって薄板状のウェーハ2の表裏両面を研磨加工する両面研磨装置である。ここで、ウェーハ2は、上定盤11に貼付された研磨パッド11aと、下定盤12に貼付された研磨パッド12aとによって研磨加工される。また、ウェーハ2は、図2に示すように、研磨パッド12aの上に配置されたキャリア13のワークホール14内に収容され、キャリア13によって保持されて研磨加工される。 The polishing machine 10 is a double-sided polishing machine that polishes both the front and back surfaces of the thin plate-shaped wafer 2 by the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12. Here, the wafer 2 is polished by the polishing pad 11a attached to the upper surface plate 11 and the polishing pad 12a attached to the lower surface plate 12. Further, as shown in FIG. 2, the wafer 2 is housed in the work hole 14 of the carrier 13 arranged on the polishing pad 12a, held by the carrier 13 and polished.

キャリア13は、ウェーハ2よりも薄い円盤状の薄板部材である。ワークホール14は、キャリア13を貫通する穴であり、ウェーハ2の直径よりも僅かに大きい内径寸法に設定されている。なお、図2に示す例では、ワークホール14は、キャリア13に一つ形成されているが、キャリア13に形成されるワークホール14の数は、任意に設定可能である。 The carrier 13 is a disk-shaped thin plate member thinner than the wafer 2. The work hole 14 is a hole penetrating the carrier 13, and is set to an inner diameter dimension slightly larger than the diameter of the wafer 2. In the example shown in FIG. 2, one work hole 14 is formed in the carrier 13, but the number of work holes 14 formed in the carrier 13 can be arbitrarily set.

また、このキャリア13は、研磨パッド12a上に配置される際、周方向の向きや位置が規定されると共に、例えば研磨機10のコントローラ(不図示)等によって移動軌跡が常時監視されている。これにより、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係は、常に把握することができ、ワークホール14の中心位置は、この位置関係に基づく演算によって求めることが可能である。なお、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係に基づいて演算されたワークホール14の中心位置を、以下「ティーチング位置α(図4参照)」という。このティーチング位置αは、ウェーハ搬送機20のX−Y座標系で規定される。 Further, when the carrier 13 is arranged on the polishing pad 12a, the orientation and position in the circumferential direction are defined, and the movement locus is constantly monitored by, for example, a controller (not shown) of the polishing machine 10. As a result, the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13 can always be grasped, and the center position of the work hole 14 can be obtained by calculation based on this positional relationship. The center position of the work hole 14 calculated based on the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13 is hereinafter referred to as "teaching position α (see FIG. 4)". This teaching position α is defined by the XY coordinate system of the wafer transfer machine 20.

ウェーハ搬送機20は、メインコントローラ30からの制御指令に基づいて駆動し、ウェーハ2を一枚ずつ自動搬送するロボットアームである。ウェーハ搬送機20は、ウェーハ2を着脱可能に保持する搬送ヘッド21と、搬送ヘッド21を水平方向及び垂直方向に移動させるアーム部22と、を備えている。 The wafer transfer machine 20 is a robot arm that is driven based on a control command from the main controller 30 and automatically transfers wafers 2 one by one. The wafer transfer machine 20 includes a transfer head 21 that holds the wafer 2 detachably and detachably, and an arm portion 22 that moves the transfer head 21 in the horizontal direction and the vertical direction.

このウェーハ搬送機20は、ウェーハ2の研磨加工に先立ち、多数のウェーハ2を収納したロードポート(不図示)から取り出されたウェーハ2を搬送ヘッド21で保持する。次に、アーム部22を動かして所定のワークホール14の上方位置まで搬送ヘッド21を搬送する。そして、搬送ヘッド21からウェーハ2を放してワークホール14内に配置する。 The wafer transfer machine 20 holds the wafer 2 taken out from the load port (not shown) accommodating a large number of wafers 2 by the transfer head 21 prior to the polishing process of the wafer 2. Next, the arm portion 22 is moved to convey the transfer head 21 to a position above the predetermined work hole 14. Then, the wafer 2 is released from the transfer head 21 and placed in the work hole 14.

また、ウェーハ搬送機20は、ウェーハ2の研磨加工後には、アーム部22を動かして所定のワークホール14の上方位置まで搬送ヘッド21を移動させる。続いて、搬送ヘッド21でワークホール14内のウェーハ2を保持し、ウェーハ2を取り出す。そして、アーム部22を動かして図示しないアンロードポートまでウェーハ2を搬送する。 Further, after the wafer 2 is polished, the wafer transfer machine 20 moves the arm portion 22 to move the transfer head 21 to a position above a predetermined work hole 14. Subsequently, the transfer head 21 holds the wafer 2 in the work hole 14 and takes out the wafer 2. Then, the arm portion 22 is moved to convey the wafer 2 to an unload port (not shown).

さらに、実施例1の搬送ヘッド21には、レーザ変位計R(距離測定部)が搭載されている。このレーザ変位計Rは、図3に示すように、対象物Tにレーザ光S1を照射し、対象物Tによって反射された反射光S2に基づいて対象物Tまでの距離Lを非接触で測定する距離センサである。 Further, the transport head 21 of the first embodiment is equipped with a laser displacement meter R (distance measuring unit). As shown in FIG. 3, the laser displacement meter R irradiates the object T with the laser beam S1 and measures the distance L to the object T in a non-contact manner based on the reflected light S2 reflected by the object T. It is a distance sensor.

このレーザ変位計Rは、アーム部22を駆動して搬送ヘッド21を移動した際、搬送ヘッド21と一体になって移動する。また、ウェーハ搬送機20は、レーザ変位計Rの高さ位置を一定に保持したまま移動させることができるため、レーザ変位計Rは、キャリア13の厚みを測定することができる。また、このレーザ変位計Rは、ウェーハ搬送機20によって移動している最中も対象物Tまでの距離を測定可能である。なお、レーザ変位計Rの測定中、対象物Tに付着した水分を除去するため、対象物Tに対して空気を噴射してもよい。 When the laser displacement meter R drives the arm portion 22 to move the transport head 21, the laser displacement meter R moves integrally with the transport head 21. Further, since the wafer transfer machine 20 can be moved while keeping the height position of the laser displacement meter R constant, the laser displacement meter R can measure the thickness of the carrier 13. Further, the laser displacement meter R can measure the distance to the object T even while the wafer transfer machine 20 is moving. During the measurement of the laser displacement meter R, air may be injected onto the object T in order to remove the moisture adhering to the object T.

メインコントローラ30は、ウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ウェーハ搬送機20によるウェーハ2の搬送を制御すると共に、搬送ヘッド21の移動によるレーザ変位計Rの移動を制御する。また、メインコントローラ30は、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係に基づいてティーチング位置αを演算し、このティーチング位置αを用いてワークホール14のエッジ部の位置を三カ所以上(実施例1では四カ所)検出する。ここで、「エッジ部」とは、ワークホール14の内周縁部であり、ワークホール14とキャリア13との境界である。そして、検出したエッジ部の位置に基づいて、ワークホール14の中心位置を演算する。なお、ワークホール14のエッジ部の位置や、ワークホール14の中心位置は、いずれもウェーハ搬送機20のX−Y座標系で規定される。さらに、メインコントローラ30は、ウェーハ2の搬送後、搬送済みのウェーハの上面高さに基づいて、ウェーハの搬送状態を推定する。 The main controller 30 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, controls the transfer of the wafer 2 by the wafer transfer machine 20, and also controls the movement of the laser displacement meter R due to the movement of the transfer head 21. Further, the main controller 30 calculates the teaching position α based on the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13, and uses this teaching position α to position the edge portion of the work hole 14 at three or more locations ( In Example 1, four places) are detected. Here, the "edge portion" is an inner peripheral edge portion of the work hole 14, and is a boundary between the work hole 14 and the carrier 13. Then, the center position of the work hole 14 is calculated based on the detected position of the edge portion. The position of the edge portion of the work hole 14 and the center position of the work hole 14 are both defined by the XY coordinate system of the wafer transfer machine 20. Further, after the wafer 2 is transferred, the main controller 30 estimates the transferred state of the wafer based on the height of the upper surface of the transferred wafer.

すなわち、このメインコントローラ30は、ティーチング位置演算部31と、検出位置設定部32と、エッジ検出部33と、中心演算部34と、搬送制御部35と、ウェーハ状態推定部36と、を備えている。 That is, the main controller 30 includes a teaching position calculation unit 31, a detection position setting unit 32, an edge detection unit 33, a center calculation unit 34, a transfer control unit 35, and a wafer state estimation unit 36. There is.

ティーチング位置演算部31は、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係の情報が入力されると、この位置関係情報に基づいてティーチング位置αを演算する。なお、下定盤12とキャリア13との位置関係情報は、例えば研磨機10のコントローラから入力される。ティーチング位置演算部31によって演算されたティーチング位置αの情報は、検出位置設定部32に入力される。 When the information on the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13 is input, the teaching position calculation unit 31 calculates the teaching position α based on this positional relationship information. The positional relationship information between the lower platen 12 and the carrier 13 is input from, for example, the controller of the polishing machine 10. The information of the teaching position α calculated by the teaching position calculation unit 31 is input to the detection position setting unit 32.

検出位置設定部32は、ティーチング位置演算部31からティーチング位置αの情報が入力されると、このティーチング位置情報に基づいて、ワークホール14の位置を検出する際の各種の検出位置を設定する。また、検出位置設定部32は、ウェーハ2の搬送後、中心演算部34によって演算されたワークホール14の中心位置(以下、「実中心位置β(図5参照)」という)の情報が入力される。そして、この実中心位置情報に基づいて、ウェーハ2の搬送状態を推定する際の各種の検出位置を設定する。ここで、「検出位置」とは、レーザ変位計Rの移動目標地点である。検出位置設定部32によって設定された検出位置の情報は、搬送制御部35に入力される。 When the information of the teaching position α is input from the teaching position calculation unit 31, the detection position setting unit 32 sets various detection positions when detecting the position of the work hole 14 based on the teaching position information. Further, after the wafer 2 is transferred, the detection position setting unit 32 is input with information on the center position of the work hole 14 calculated by the center calculation unit 34 (hereinafter, referred to as “actual center position β (see FIG. 5)”). To. Then, based on this actual center position information, various detection positions when estimating the transfer state of the wafer 2 are set. Here, the "detection position" is a movement target point of the laser displacement meter R. The information of the detection position set by the detection position setting unit 32 is input to the transport control unit 35.

ここで、ワークホール14の位置を検出するときには、ワークホール14のエッジ部を検出する際の基準値となるキャリア13の高さと、第1エッジ位置P11、第2エッジ位置P13、第3エッジ位置P15、第4エッジ位置P17の四カ所の位置(図4参照)が検出される。そのため、検出位置設定部32は、図4に示す基準検出位置P10と、第1エッジ部検出位置P12と、第2エッジ部検出位置P14と、第3エッジ部検出位置P16と、第4エッジ部検出位置P18と、を設定する。なお、「基準検出位置P10」は、キャリア13の高さを検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。「第1エッジ部検出位置P12」は、第1エッジ位置P11を検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。「第2エッジ部検出位置P14」は、第2エッジ位置P13を検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。「第3エッジ部検出位置P16」は、第3エッジ位置P15を検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。「第4エッジ部検出位置P18」は、第4エッジ位置P17を検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。 Here, when the position of the work hole 14 is detected, the height of the carrier 13 which is a reference value when detecting the edge portion of the work hole 14 and the first edge position P11, the second edge position P13, and the third edge position Four positions (see FIG. 4) of P15 and the fourth edge position P17 are detected. Therefore, the detection position setting unit 32 includes the reference detection position P10, the first edge portion detection position P12, the second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion shown in FIG. The detection position P18 is set. The "reference detection position P10" is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the height of the carrier 13. The “first edge portion detection position P12” is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the first edge position P11. The “second edge portion detection position P14” is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the second edge position P13. The “third edge portion detection position P16” is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the third edge position P15. The “fourth edge portion detection position P18” is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the fourth edge position P17.

また、第1エッジ部検出位置P12、第2エッジ部検出位置P14、第3エッジ部検出位置P16、第4エッジ部検出位置P18は、図4に示すように、これら四カ所の位置を順に結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置に設定されている。すなわち、検出位置設定部32は、エッジ部検出位置を設定する際、ティーチング位置αを囲むことが可能な三カ所以上の検出位置を設定する。 Further, the first edge portion detection position P12, the second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion detection position P18 connect these four positions in order as shown in FIG. It is set to a position where the teaching position α can be surrounded by the line segment γ. That is, when setting the edge portion detection position, the detection position setting unit 32 sets three or more detection positions that can surround the teaching position α.

そして、基準検出位置P10は、ティーチング位置αに基づいてキャリア13の基板部と推定される位置に設定される。なお、「キャリア13の基板部」とは、ワークホール14の外側位置であり、ワークホール14や捨て穴等が何ら形成されていない平坦部分である。また、第1エッジ部検出位置P12、第2エッジ部検出位置P14、第3エッジ部検出位置P16、第4エッジ部検出位置P18は、ここでは、全てティーチング位置αに基づいてワークホール14の内側になると推定される位置に設定される。 Then, the reference detection position P10 is set to a position estimated to be the substrate portion of the carrier 13 based on the teaching position α. The "board portion of the carrier 13" is a flat portion that is located outside the work hole 14 and in which no work hole 14 or a waste hole is formed. Further, the first edge portion detection position P12, the second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion detection position P18 are all inside the work hole 14 based on the teaching position α. It is set to the position estimated to be.

さらに、ウェーハ2の搬送状態を推定するときには、実施例1では、ウェーハ搬送状態を判定する際の基準値となるキャリア13の高さと、搬送済みのウェーハ2の上面高さを検出する。そのため、検出位置設定部32は、図5に示す基準検出位置P20と、高さ検出開始位置P21と、を設定する。なお、「基準検出位置P20」は、キャリア13の高さを検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。「高さ検出開始位置P21」は、ウェーハ2の上面高さを検出する際のレーザ変位計Rの移動目標地点である。 Further, when estimating the transferred state of the wafer 2, in the first embodiment, the height of the carrier 13 which is a reference value when determining the transferred state of the wafer and the height of the upper surface of the transferred wafer 2 are detected. Therefore, the detection position setting unit 32 sets the reference detection position P20 and the height detection start position P21 shown in FIG. The "reference detection position P20" is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the height of the carrier 13. The “height detection start position P21” is a movement target point of the laser displacement meter R when detecting the height of the upper surface of the wafer 2.

ここで、基準検出位置P20は、実中心位置βに基づいてキャリア13の基板部と推定される位置に設定される。また、高さ検出開始位置P21は、実中心位置βに基づいてウェーハ2と推定される位置に設定される。 Here, the reference detection position P20 is set to a position estimated to be the substrate portion of the carrier 13 based on the actual center position β. Further, the height detection start position P21 is set to a position estimated to be the wafer 2 based on the actual center position β.

エッジ検出部33は、レーザ変位計Rの測定値が入力されると、この測定値に基づいてワークホール14のエッジ部の位置を三カ所以上(実施例1では第1エッジ位置P11〜第4エッジ位置P17の四カ所)検出する。エッジ検出部33によって検出されたエッジ部の位置情報は、中心演算部34に入力される。 When the measured value of the laser displacement meter R is input, the edge detection unit 33 positions the edge portion of the work hole 14 at three or more locations (first edge positions P11 to 4 in the first embodiment) based on the measured value. (Four points at edge position P17) are detected. The position information of the edge portion detected by the edge detection unit 33 is input to the center calculation unit 34.

このエッジ検出部33は、エッジ部を検出する際、まず、レーザ変位計Rを基準検出位置P10に移動させて得られた測定値に基づいて基準値を設定する。ここでは、基準検出位置P10において得られた測定値から所定値を差し引いた値を基準値とする。続いて、レーザ変位計Rを第1エッジ部検出位置P12から所定軌跡に沿って移動させながら得られた測定値が、基準値を超えるか否かを判断する。そして、測定値が基準値を超えた時点でのレーザ変位計Rの移動量xと、第1エッジ部検出位置P12に基づいて、第1エッジ位置P11を検出する(図6参照)。 When detecting the edge portion, the edge detection unit 33 first sets the reference value based on the measured value obtained by moving the laser displacement meter R to the reference detection position P10. Here, a value obtained by subtracting a predetermined value from the measured value obtained at the reference detection position P10 is used as the reference value. Subsequently, it is determined whether or not the measured value obtained while moving the laser displacement meter R from the first edge portion detection position P12 along a predetermined locus exceeds the reference value. Then, the first edge position P11 is detected based on the movement amount x of the laser displacement meter R when the measured value exceeds the reference value and the first edge portion detection position P12 (see FIG. 6).

なお、エッジ検出部33は、第2エッジ位置P13、第3エッジ位置P15、第4エッジ位置P17についても、レーザ変位計Rを移動させる都度、第1エッジ位置P11と同様に検出する。つまり、エッジ検出部33は、エッジ部検出位置(第1エッジ部検出位置P12等)からレーザ変位計Rを移動させながらエッジ部の位置(第1エッジ位置P11等)を検出することを、エッジ部の位置(第1エッジ位置P11等)を三カ所以上検出するまで繰り返す。 The edge detection unit 33 also detects the second edge position P13, the third edge position P15, and the fourth edge position P17 in the same manner as the first edge position P11 each time the laser displacement meter R is moved. That is, the edge detection unit 33 detects the position of the edge portion (first edge position P11, etc.) while moving the laser displacement meter R from the edge portion detection position (first edge portion detection position P12, etc.). The position of the portion (first edge position P11, etc.) is repeated until it is detected at three or more locations.

中心演算部34は、エッジ検出部33から三カ所以上(実施例1では、第1エッジ位置P11〜第4エッジ位置P17の四カ所)のエッジ部の位置情報が入力される。そして、このエッジ部の位置情報に基づいて、実中心位置βを演算する。中心演算部34によって演算された実中心位置βの情報は、搬送制御部35に入力される。なお、実中心位置βは、三カ所以上のエッジ部の位置情報と一般的な円の方程式とを利用して求めることが可能である。 The central calculation unit 34 inputs the position information of the edge portions at three or more locations (four locations of the first edge position P11 to the fourth edge position P17 in the first embodiment) from the edge detection unit 33. Then, the real center position β is calculated based on the position information of the edge portion. The information of the actual center position β calculated by the center calculation unit 34 is input to the transfer control unit 35. The real center position β can be obtained by using the position information of three or more edge portions and a general circle equation.

搬送制御部35は、検出位置設定部32から各種の検出位置(基準検出位置P10等)の情報が入力され、この各種の検出位置に基づいて、ウェーハ搬送機20に制御指令を出力する。そして、予め決められた順とタイミングで各種の検出位置を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動させる。また、搬送制御部35は、所定の検出位置(第1エッジ位置P11等)にレーザ変位計Rを移動させた後、ウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、予め決められた方向にレーザ変位計Rを移動させる。 The transfer control unit 35 receives information on various detection positions (reference detection position P10, etc.) from the detection position setting unit 32, and outputs a control command to the wafer transfer machine 20 based on the various detection positions. Then, the laser displacement meter R is moved with various detection positions as movement target points in a predetermined order and timing. Further, the transfer control unit 35 moves the laser displacement meter R to a predetermined detection position (first edge position P11, etc.), then outputs a control command to the wafer transfer machine 20, and laser displacements in a predetermined direction. Move the total R.

ウェーハ状態推定部36は、ウェーハ2の搬送後、レーザ変位計Rの測定値が入力され、この測定値に基づいて搬送済みのウェーハ2の搬送状態を推定する。なお、ウェーハ状態推定部36によって推定された搬送状態情報は、例えば研磨機10のコントローラ等に入力され、研磨システム1のオペレータ等に報知されてもよい。 After the wafer 2 is transferred, the wafer state estimation unit 36 inputs the measured value of the laser displacement meter R, and estimates the transferred state of the transferred wafer 2 based on the measured value. The transfer state information estimated by the wafer state estimation unit 36 may be input to, for example, a controller of the polishing machine 10 or the like, and may be notified to an operator or the like of the polishing system 1.

このウェーハ状態推定部36は、ウェーハの搬送状態を推定する際、まず、レーザ変位計Rを基準検出位置P20に移動させたときに得られる測定値に基づいて基準範囲(上閾値及び下閾値)を設定する。続いて、レーザ変位計Rを高さ検出開始位置P21へ移動させ、この高さ検出開始位置P21から予め設定された所定の軌跡(ここでは、ウェーハ2の周縁部に沿った環状軌跡3)に沿って移動しながら得られる測定値(ウェーハの上面高さ)が、基準範囲を超えるか否かを判断する。 When estimating the wafer transfer state, the wafer state estimation unit 36 first estimates the reference range (upper threshold value and lower threshold value) based on the measured values obtained when the laser displacement meter R is moved to the reference detection position P20. To set. Subsequently, the laser displacement meter R is moved to the height detection start position P21, and from this height detection start position P21 to a predetermined predetermined locus (here, the annular locus 3 along the peripheral edge of the wafer 2). It is determined whether or not the measured value (height of the upper surface of the wafer) obtained while moving along the reference range exceeds the reference range.

例えば、図7(a)に示すように、ウェーハ2がワークホール14内に正常に配置された場合は、レーザ変位計Rが環状軌跡3に沿って移動しながら得られる測定値は、基準範囲内に収まる(図7(b)参照)。すなわち、ウェーハ状態推定部36は、測定値が基準範囲内に収まったと判断したときは、ウェーハ2が正常に配置されたと推定する。 For example, as shown in FIG. 7A, when the wafer 2 is normally arranged in the work hole 14, the measured value obtained while the laser displacement meter R moves along the annular locus 3 is within the reference range. It fits inside (see FIG. 7 (b)). That is, when the wafer state estimation unit 36 determines that the measured value is within the reference range, it estimates that the wafer 2 is normally arranged.

これに対し、図8(a)に示すように、ウェーハ2がワークホール14のエッジ部に乗り上げた場合は、レーザ変位計Rが環状軌跡3に沿って移動しながらの測定途中で、測定値が基準範囲を超える(図8(b)参照)。なお、高さ検出開始位置P21の設定位置とウェーハ2の乗り上げ位置との関係によっては、図8(c)に示す測定値が得られるが、この場合であっても、レーザ変位計Rが環状軌跡3に沿って移動しながらの測定途中で、測定値が基準範囲を超える。さらに、図9(a)に示すように、ウェーハ2がワークホール14内に配置されても、スラリーや水等の影響で研磨パッド12aから浮き上がっている場合にも、レーザ変位計Rが環状軌跡3に沿って移動しながらの測定途中で測定値が基準範囲を超える(図9(b)参照)。そのため、ウェーハ状態推定部36は、基準範囲を超えた測定値を得たと判断したときは、ウェーハ2が正常に配置されていないと推定する。 On the other hand, as shown in FIG. 8A, when the wafer 2 rides on the edge portion of the work hole 14, the measured value is in the middle of the measurement while the laser displacement meter R is moving along the annular locus 3. Exceeds the reference range (see FIG. 8B). Depending on the relationship between the set position of the height detection start position P21 and the landing position of the wafer 2, the measured value shown in FIG. 8C can be obtained, but even in this case, the laser displacement meter R is annular. The measured value exceeds the reference range during the measurement while moving along the locus 3. Further, as shown in FIG. 9A, the laser displacement meter R has an annular locus even when the wafer 2 is arranged in the work hole 14 and is lifted from the polishing pad 12a due to the influence of slurry, water, or the like. The measured value exceeds the reference range during the measurement while moving along No. 3 (see FIG. 9B). Therefore, when the wafer state estimation unit 36 determines that the measured value exceeding the reference range has been obtained, it estimates that the wafer 2 is not normally arranged.

以下、実施例1のメインコントローラ30にて実行されるウェーハ搬送制御処理の各ステップを、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、このウェーハ搬送制御処理は、研磨パッド12a上の全てのキャリア13のワークホール14にウェーハ2を配置するまで繰り返し実行される。 Hereinafter, each step of the wafer transfer control process executed by the main controller 30 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This wafer transfer control process is repeatedly executed until the wafer 2 is arranged in the work holes 14 of all the carriers 13 on the polishing pad 12a.

ステップS1では、ウェーハ2の搬送を開始するか否かを判断する。YES(搬送開始)の場合はステップS2へ進む。NO(搬送しない)の場合はステップS1を繰り返す。なお、搬送の開始判断は、例えば搬送制御部35によって行われる。 In step S1, it is determined whether or not to start the transfer of the wafer 2. If YES (start of transportation), the process proceeds to step S2. If NO (not conveyed), step S1 is repeated. The transfer start determination is made by, for example, the transfer control unit 35.

ステップS2(第1ステップ)では、ステップS1での搬送開始との判断に続き、ティーチング位置演算部31にてティーチング位置を演算し、検出位置設定部32によって、演算されたティーチング位置αの情報を読み込み、ステップS3へ進む。 In step S2 (first step), following the determination that the transfer is started in step S1, the teaching position calculation unit 31 calculates the teaching position, and the detection position setting unit 32 outputs the calculated teaching position α information. Read and proceed to step S3.

ステップS3(第1ステップ)では、ステップS2でのティーチング位置情報の読み込みに続き、検出位置設定部32にて、ティーチング位置情報に基づいて、ワークホール14の位置を検出する際の各種の検出位置(基準検出位置P10、第1エッジ部検出位置P12、第2エッジ部検出位置P14、第3エッジ部検出位置P16、第4エッジ部検出位置P18)を設定し、ステップS4へ進む。 In step S3 (first step), following the reading of the teaching position information in step S2, various detection positions when the detection position setting unit 32 detects the position of the work hole 14 based on the teaching position information. (Reference detection position P10, first edge detection position P12, second edge detection position P14, third edge detection position P16, fourth edge detection position P18) are set, and the process proceeds to step S4.

ステップS4(第1ステップ)では、ステップS3での検出位置の設定に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ステップS3にて設定した基準検出位置P10を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動し、ステップS5へ進む。 In step S4 (first step), following the setting of the detection position in step S3, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, and the reference detection position P10 set in step S3 is set as the movement target point. The laser displacement meter R is moved as described above, and the process proceeds to step S5.

ステップS5(第1ステップ)では、ステップS4でのレーザ変位計Rの移動に続き、基準検出位置P10までの距離をレーザ変位計Rによって測定し、ステップS6へ進む。ここで、基準検出位置P10は、キャリア13の基板部と推定される位置に設定されているため、キャリア高さが検出される。そして、このキャリア高さに基づいて、ワークホール14のエッジ部を検出する際の基準値が設定される。 In step S5 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S4, the distance to the reference detection position P10 is measured by the laser displacement meter R, and the process proceeds to step S6. Here, since the reference detection position P10 is set at a position presumed to be the substrate portion of the carrier 13, the carrier height is detected. Then, based on this carrier height, a reference value for detecting the edge portion of the work hole 14 is set.

ステップS6(第1ステップ)では、ステップS5でのキャリア高さの検出に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ステップS3にて設定した第1エッジ部検出位置P12を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動し、ステップS7へ進む。 In step S6 (first step), following the detection of the carrier height in step S5, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, and the first edge portion detection position P12 set in step S3. The laser displacement meter R is moved with the moving target point, and the process proceeds to step S7.

ステップS7(第1ステップ)では、ステップS6でのレーザ変位計Rの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Rを移動させながら、レーザ変位計Rによって下方に存在するキャリア13又は研磨パッド12aまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップS5にて検出されたキャリア高さから設定された基準値に基づいて、エッジ検出部33にて第1エッジ位置P11を検出し、ステップS8へ進む。 In step S7 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S6, the carrier 13 or polishing existing below by the laser displacement meter R while moving the laser displacement meter R in a predetermined direction. Measure the distance to the pad 12a. Then, the edge detection unit 33 detects the first edge position P11 based on the measured value obtained at this time and the reference value set from the carrier height detected in step S5, and proceeds to step S8.

ステップS8(第1ステップ)では、ステップS7での第1エッジ位置P11の検出に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ステップS3にて設定した第2エッジ部検出位置P14を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動し、ステップS9へ進む。 In step S8 (first step), following the detection of the first edge position P11 in step S7, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, and the second edge portion detection set in step S3 is performed. The laser displacement meter R is moved with the position P14 as the movement target point, and the process proceeds to step S9.

ステップS9(第1ステップ)では、ステップS8でのレーザ変位計Rの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Rを移動させながら、レーザ変位計Rによって下方に存在するキャリア13又は研磨パッド12aまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップS5にて設定された基準値に基づいて、エッジ検出部33にて第2エッジ位置P13を検出し、ステップS10へ進む。 In step S9 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S8, the carrier 13 or polishing existing below by the laser displacement meter R while moving the laser displacement meter R in a predetermined direction. Measure the distance to the pad 12a. Then, based on the measured value obtained at this time and the reference value set in step S5, the edge detection unit 33 detects the second edge position P13 and proceeds to step S10.

ステップS10(第1ステップ)では、ステップS9での第2エッジ位置P13の検出に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ステップS3にて設定した第3エッジ部検出位置P16を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動し、ステップS11へ進む。 In step S10 (first step), following the detection of the second edge position P13 in step S9, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, and the third edge portion detection set in step S3 is performed. The laser displacement meter R is moved with the position P16 as the movement target point, and the process proceeds to step S11.

ステップS11(第1ステップ)では、ステップS10でのレーザ変位計Rの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Rを移動させながら、レーザ変位計Rによって下方に存在するキャリア13又は研磨パッド12aまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップS5にて設定された基準値に基づいて、エッジ検出部33にて第3エッジ位置P15を検出し、ステップS12へ進む。 In step S11 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S10, the carrier 13 or polishing existing below by the laser displacement meter R while moving the laser displacement meter R in a predetermined direction. Measure the distance to the pad 12a. Then, based on the measured value obtained at this time and the reference value set in step S5, the edge detection unit 33 detects the third edge position P15 and proceeds to step S12.

ステップS12(第1ステップ)では、ステップS11での第3エッジ位置P15の検出に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ステップS3にて設定した第4エッジ部検出位置P18を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動し、ステップS13へ進む。 In step S12 (first step), following the detection of the third edge position P15 in step S11, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, and the fourth edge portion detection set in step S3 is performed. The laser displacement meter R is moved with the position P18 as the movement target point, and the process proceeds to step S13.

ステップS13(第1ステップ)では、ステップS12でのレーザ変位計Rの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Rを移動させながら、レーザ変位計Rによって下方に存在するキャリア13又は研磨パッド12aまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップS5にて設定された基準値に基づいて、エッジ検出部33にて第4エッジ位置P17を検出し、ステップS14へ進む。 In step S13 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S12, the carrier 13 or polishing existing below by the laser displacement meter R while moving the laser displacement meter R in a predetermined direction. Measure the distance to the pad 12a. Then, based on the measured value obtained at this time and the reference value set in step S5, the edge detection unit 33 detects the fourth edge position P17 and proceeds to step S14.

ステップS14(第2ステップ)では、ステップS13での第4エッジ位置P17の検出に続き、第1エッジ位置P11、第2エッジ位置P13、第3エッジ位置P15、第4エッジ位置P17に基づいて、中心演算部34にて実中心位置βを演算し、ステップS15へ進む。 In step S14 (second step), following the detection of the fourth edge position P17 in step S13, based on the first edge position P11, the second edge position P13, the third edge position P15, and the fourth edge position P17, The center calculation unit 34 calculates the actual center position β, and the process proceeds to step S15.

ステップS15では、ステップS14での実中心位置βの演算に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、ウェーハ2をワークホール14内に搬送し、ステップS16へ進む。このとき、搬送制御部35では、ティーチング位置演算部31にて演算されたティーチング位置αと、中心演算部34にて演算された実中心位置βとの差異(ズレ量)を求める。続いて、ティーチング位置αに対し、算出した差異(ズレ量)を補正して目標位置を設定する。そして、搬送ヘッド21に保持したウェーハ2の中心位置を、この目標位置に一致させる制御指令を出力し、ウェーハ2がワークホール14の中心に配置されるようにアーム部22を制御する。 In step S15, following the calculation of the actual center position β in step S14, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, transfers the wafer 2 into the work hole 14, and proceeds to step S16. At this time, the transport control unit 35 obtains the difference (deviation amount) between the teaching position α calculated by the teaching position calculation unit 31 and the actual center position β calculated by the center calculation unit 34. Subsequently, the calculated difference (deviation amount) is corrected with respect to the teaching position α, and the target position is set. Then, a control command for matching the center position of the wafer 2 held by the transfer head 21 with the target position is output, and the arm portion 22 is controlled so that the wafer 2 is arranged at the center of the work hole 14.

ステップS16(第3ステップ)は、ステップS15でのウェーハ2の搬送に続き、搬送制御部35からウェーハ搬送機20に制御指令を出力し、搬送済みのウェーハ2の上面高さを検出し、ステップS17へ進む。 In step S16 (third step), following the transfer of the wafer 2 in step S15, the transfer control unit 35 outputs a control command to the wafer transfer machine 20, detects the height of the upper surface of the transferred wafer 2, and steps. Proceed to S17.

ここで、ウェーハ2の上面高さを検出するに先立ち、まず、検出位置設定部32は、実中心位置βに基づいて基準検出位置P20と、高さ検出開始位置P21を設定する。続いて、搬送制御部35はレーザ変位計Rを基準検出位置P20に移動し、レーザ変位計Rは基準検出位置P20までの距離を測定する。なお、ウェーハ状態推定部36は、このとき得られた測定値に基づいて基準範囲(上閾値及び下閾値)を設定する。その後、搬送制御部35はレーザ変位計Rを高さ検出開始位置P21へ移動する。そして、レーザ変位計Rは、この高さ検出開始位置P21から予め設定された環状軌跡3に沿って移動しながらウェーハ2の上面高さを検出する。 Here, prior to detecting the height of the upper surface of the wafer 2, the detection position setting unit 32 first sets the reference detection position P20 and the height detection start position P21 based on the actual center position β. Subsequently, the transfer control unit 35 moves the laser displacement meter R to the reference detection position P20, and the laser displacement meter R measures the distance to the reference detection position P20. The wafer state estimation unit 36 sets a reference range (upper threshold value and lower threshold value) based on the measured values obtained at this time. After that, the transfer control unit 35 moves the laser displacement meter R to the height detection start position P21. Then, the laser displacement meter R detects the height of the upper surface of the wafer 2 while moving along the annular locus 3 set in advance from the height detection start position P21.

ステップS17(第4ステップ)では、ステップS16でのウェーハ2の上面高さの検出に続き、ステップS16にて検出したウェーハ2の上面高さと、基準検出位置P20までの距離から設定された基準範囲と、に基づいて、ウェーハ状態推定部36にてウェーハ2の搬送状態を推定し、エンドへ進む。 In step S17 (fourth step), following the detection of the top surface height of the wafer 2 in step S16, the reference range set from the top surface height of the wafer 2 detected in step S16 and the distance to the reference detection position P20. Based on the above, the wafer state estimation unit 36 estimates the transfer state of the wafer 2, and proceeds to the end.

以下、実施例1のワークホール検出装置及びワークホール検出方法の「ワークホール位置検出作用」を説明する。 Hereinafter, the “workhole position detection action” of the workhole detection device and the workhole detection method of the first embodiment will be described.

実施例1の研磨システム1においてウェーハ2を研磨加工するには、ウェーハ搬送機20を用いて研磨機10の下定盤12上にウェーハ2を自動的に搬送する。ここで、下定盤12には予め研磨パッド12aが貼付され、その上にワークホール14を有するキャリア13が配置されている。すなわち、ウェーハ搬送機20は、決められたワークホール14の中に決められた姿勢でウェーハ2を搬送する必要がある。 In order to polish the wafer 2 in the polishing system 1 of the first embodiment, the wafer 2 is automatically transferred onto the lower platen 12 of the polishing machine 10 by using the wafer transfer machine 20. Here, a polishing pad 12a is attached to the lower platen 12 in advance, and a carrier 13 having a work hole 14 is arranged on the polishing pad 12a. That is, the wafer transfer machine 20 needs to transfer the wafer 2 into the determined work hole 14 in a determined posture.

一方、キャリア13は、研磨パッド12a上に配置されるときの周方向の向きや位置が規定されると共に、移動軌跡が常時監視されている。そのため、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係は常に把握されており、ワークホール14の中心位置もティーチング位置αとして求められている。しかしながら、研磨機10のサンギヤやインターナルギヤのバックラッシュや、キャリアのバックラッシュ、さらに摩耗によるバックラッシュの増加等により、実際のワークホール14の中心位置は、ティーチング位置αからずれていることがある。そのため、ティーチング位置αを目標位置としてウェーハ2を搬送すると、ウェーハ2の搬送を適切に行えない場合が生じる。 On the other hand, when the carrier 13 is arranged on the polishing pad 12a, the orientation and position in the circumferential direction are defined, and the movement locus is constantly monitored. Therefore, the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13 is always grasped, and the center position of the work hole 14 is also obtained as the teaching position α. However, the actual center position of the work hole 14 may deviate from the teaching position α due to the backlash of the sun gear and the internal gear of the polishing machine 10, the backlash of the carrier, and the increase of the backlash due to wear. is there. Therefore, when the wafer 2 is conveyed with the teaching position α as the target position, the wafer 2 may not be appropriately conveyed.

そこで、実施例1のウェーハ搬送機20では、ウェーハ2を配置すべきワークホール14の位置を認識するため、ウェーハ2の配置前にレーザ変位計Rを用いて三カ所以上のワークホール14のエッジ部の位置を検出し、ウェーハ搬送機20のX−Y座標系で規定される実中心位置βを演算する。そして、この実中心位置βと、予め求めたティーチング位置αとの差異を補正してウェーハ2を配置する。 Therefore, in the wafer transfer machine 20 of the first embodiment, in order to recognize the position of the work hole 14 in which the wafer 2 should be arranged, the edge of the work hole 14 at three or more places is used by using the laser displacement meter R before the wafer 2 is arranged. The position of the unit is detected, and the actual center position β defined by the XY coordinate system of the wafer transfer machine 20 is calculated. Then, the wafer 2 is arranged by correcting the difference between the actual center position β and the teaching position α obtained in advance.

すなわち、メインコントローラ30の搬送制御部35において、図10に示すフローチャートのステップS1を実行し、ウェーハ2の搬送を開始すると判断したら、ステップS2を実行する。これにより、ティーチング位置演算部31は、ティーチング位置αを演算し、検出位置設定部32は、ティーチング位置演算部31によって演算されたティーチング位置αの情報を読み込む。 That is, the transfer control unit 35 of the main controller 30 executes step S1 of the flowchart shown in FIG. 10, and if it is determined that the transfer of the wafer 2 is started, step S2 is executed. As a result, the teaching position calculation unit 31 calculates the teaching position α, and the detection position setting unit 32 reads the information of the teaching position α calculated by the teaching position calculation unit 31.

続いて、検出位置設定部32は、ステップS3を実行し、ティーチング位置情報に基づいて、ワークホール14の位置を検出する際の各種の検出位置(基準検出位置P10、第1エッジ部検出位置P12、第2エッジ部検出位置P14、第3エッジ部検出位置P16、第4エッジ部検出位置P18)を設定する。 Subsequently, the detection position setting unit 32 executes step S3, and based on the teaching position information, various detection positions (reference detection position P10, first edge portion detection position P12) when detecting the position of the work hole 14 , The second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion detection position P18) are set.

ここで、第1エッジ部検出位置P12、第2エッジ部検出位置P14、第3エッジ部検出位置P16、第4エッジ部検出位置P18は、これら四カ所の位置を結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置に設定される。また、基準検出位置P10は、ティーチング位置αに基づいて、キャリア13の基板部と推定される位置に設定される。 Here, the first edge portion detection position P12, the second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion detection position P18 are the teaching positions α by the line segment γ connecting these four positions. It is set to a position where it can surround. Further, the reference detection position P10 is set to a position presumed to be the substrate portion of the carrier 13 based on the teaching position α.

検出位置設定部32によって検出位置が設定されたら、ステップS4、ステップS5が実行され、搬送制御部35は、基準検出位置P10を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動し、レーザ変位計Rによって基準検出位置P10までの距離が測定される。ここで、基準検出位置P10は、キャリア13のワークホール14がない位置である。そのため、レーザ変位計Rは、キャリア13の高さを検出することができる。 When the detection position is set by the detection position setting unit 32, steps S4 and S5 are executed, and the transfer control unit 35 moves the laser displacement meter R with the reference detection position P10 as the movement target point, and the laser displacement meter R moves the laser displacement meter R. The distance to the reference detection position P10 is measured. Here, the reference detection position P10 is a position where the work hole 14 of the carrier 13 is not present. Therefore, the laser displacement meter R can detect the height of the carrier 13.

キャリア高さが検出されたら、ステップS6、ステップS7が実行される。すなわち、搬送制御部35は、第1エッジ部検出位置P12を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動する。レーザ変位計Rは、第1エッジ部検出位置P12から移動しながら対象物(キャリア13又は研磨パッド12a)までの距離を測定する。エッジ検出部33は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第1エッジ位置P11を検出する。 When the carrier height is detected, steps S6 and S7 are executed. That is, the transport control unit 35 moves the laser displacement meter R with the first edge portion detection position P12 as the movement target point. The laser displacement meter R measures the distance from the first edge portion detection position P12 to the object (carrier 13 or polishing pad 12a) while moving. The edge detection unit 33 compares the measured value obtained at this time with the reference value obtained from the carrier height detected in advance, and detects the first edge position P11.

第1エッジ位置P11が検出されたら、ステップS8、ステップS9が実行される。すなわち、搬送制御部35は、第2エッジ部検出位置P14を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動する。レーザ変位計Rは、第2エッジ部検出位置P14から移動しながら対象物(キャリア13又は研磨パッド12a)までの距離を測定する。エッジ検出部33は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第2エッジ位置P13を検出する。 When the first edge position P11 is detected, steps S8 and S9 are executed. That is, the transport control unit 35 moves the laser displacement meter R with the second edge portion detection position P14 as the movement target point. The laser displacement meter R measures the distance from the second edge portion detection position P14 to the object (carrier 13 or polishing pad 12a) while moving. The edge detection unit 33 compares the measured value obtained at this time with the reference value obtained from the carrier height detected in advance, and detects the second edge position P13.

第2エッジ位置P13が検出されたら、ステップS10、ステップS11が実行される。すなわち、搬送制御部35は、第3エッジ部検出位置P16を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動する。レーザ変位計Rは、第3エッジ部検出位置P16から移動しながら対象物(キャリア13又は研磨パッド12a)までの距離を測定する。エッジ検出部33は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第3エッジ位置P15を検出する。 When the second edge position P13 is detected, steps S10 and S11 are executed. That is, the transport control unit 35 moves the laser displacement meter R with the third edge portion detection position P16 as the movement target point. The laser displacement meter R measures the distance from the third edge portion detection position P16 to the object (carrier 13 or polishing pad 12a) while moving. The edge detection unit 33 compares the measured value obtained at this time with the reference value obtained from the carrier height detected in advance, and detects the third edge position P15.

第3エッジ位置P15が検出されたら、ステップS12、ステップS13が実行される。すなわち、搬送制御部35は、第4エッジ部検出位置P18を移動目標地点としてレーザ変位計Rを移動する。レーザ変位計Rは、第4エッジ部検出位置P18から移動しながら対象物(キャリア13又は研磨パッド12a)までの距離を測定する。エッジ検出部33は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第4エッジ位置P17を検出する。 When the third edge position P15 is detected, steps S12 and S13 are executed. That is, the transport control unit 35 moves the laser displacement meter R with the fourth edge portion detection position P18 as the movement target point. The laser displacement meter R measures the distance from the fourth edge portion detection position P18 to the object (carrier 13 or polishing pad 12a) while moving. The edge detection unit 33 compares the measured value obtained at this time with the reference value obtained from the carrier height detected in advance, and detects the fourth edge position P17.

四カ所のエッジ位置(第1エッジ位置P11、第2エッジ位置P13、第3エッジ位置P15、第4エッジ位置P17、以下同様)が検出されたら、ステップS14が実行され、中心演算部34は、四カ所のエッジ位置の情報と、円の方程式を利用して実中心位置βを演算する。 When the four edge positions (first edge position P11, second edge position P13, third edge position P15, fourth edge position P17, and the same applies hereinafter) are detected, step S14 is executed, and the central calculation unit 34 determines. The real center position β is calculated using the information on the four edge positions and the circle equations.

そして、実中心位置βが演算されたら、搬送制御部35は、ステップS15を実行する。つまり、搬送制御部35は、ティーチング位置αと実中心位置βとの差異(ズレ量)を求め、この差異(ズレ量)によってティーチング位置αを補正して設定した目標位置にウェーハ2の中心位置を一致させる制御指令を出力し、ウェーハ2をワークホール14の中心に配置する。 Then, when the actual center position β is calculated, the transport control unit 35 executes step S15. That is, the transfer control unit 35 obtains the difference (deviation amount) between the teaching position α and the actual center position β, corrects the teaching position α based on this difference (deviation amount), and sets the center position of the wafer 2 at the target position. Is output, and the wafer 2 is placed in the center of the work hole 14.

このように、実施例1では、四カ所のエッジ部の位置の情報に基づいて実中心位置βを検出するが、この四カ所のエッジ部の位置は、対象物Tまでの距離を測定するレーザ変位計Rを移動させながら対象物Tまでの距離を測定して得られた測定値に基づいて検出する。そのため、検出装置周囲の照明状態や、キャリア13の色彩の影響等を受けることなくワークホール14のエッジ部の位置を検出することができる。 As described above, in the first embodiment, the actual center position β is detected based on the information on the positions of the four edge portions, and the positions of the four edge portions are the lasers that measure the distance to the object T. The distance to the object T is measured while moving the displacement meter R, and detection is performed based on the measured value obtained. Therefore, the position of the edge portion of the work hole 14 can be detected without being affected by the lighting state around the detection device, the color of the carrier 13, and the like.

これにより、研磨機10の下定盤12上に配置されたキャリア13のワークホール14の位置を安定的に検出することができる。そして、ワークホール14の位置を安定的に把握できるため、ウェーハ2を決められた位置に決められた姿勢で精度よく配置することが可能となる。 As a result, the position of the work hole 14 of the carrier 13 arranged on the lower platen 12 of the polishing machine 10 can be stably detected. Since the position of the work hole 14 can be stably grasped, the wafer 2 can be accurately arranged at a determined position and in a determined posture.

また、対象物Tまでの距離は、レーザ光の反射光によってこの距離を測定するレーザ変位計Rによって測定される。そのため、キャリア13や研磨パッド12aに接触することなく距離を測定することができるため、対象物Tまでの距離Lを移動しながら高精度に測定することができる。これにより、ワークホール14のエッジ部の位置を高精度に検出することができる。 Further, the distance to the object T is measured by a laser displacement meter R that measures this distance by the reflected light of the laser beam. Therefore, since the distance can be measured without contacting the carrier 13 or the polishing pad 12a, it is possible to measure with high accuracy while moving the distance L to the object T. As a result, the position of the edge portion of the work hole 14 can be detected with high accuracy.

さらに、実施例1では、このレーザ変位計Rが、ウェーハ2を搬送するウェーハ搬送機20の搬送ヘッド21に搭載されている。そのため、ワークホール14の近傍まで移動するウェーハ搬送機20を利用してレーザ変位計Rを移動させることができ、レーザ変位計Rを移動させる機構を別途設けなくても、適切な位置にレーザ変位計Rを移動させ、ワークホール14のエッジ部の位置を高精度に検出することができる。 Further, in the first embodiment, the laser displacement meter R is mounted on the transfer head 21 of the wafer transfer machine 20 that conveys the wafer 2. Therefore, the laser displacement meter R can be moved by using the wafer carrier 20 that moves to the vicinity of the work hole 14, and the laser displacement can be moved to an appropriate position without separately providing a mechanism for moving the laser displacement meter R. The meter R can be moved to detect the position of the edge portion of the work hole 14 with high accuracy.

また、実施例1では、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係を監視しており、ティーチング位置演算部31によって、下定盤12とキャリア13との相対的な位置関係に基づいてティーチング位置αを演算する。これにより、検出位置設定部32は、ティーチング位置αに基づいて、ワークホール14の位置を検出する際の各種の検出位置を設定することができる。すなわち、ティーチング位置αを目安にしてワークホール14のエッジ部の位置を検出することができる。このため、レーザ変位計Rを不要に移動させる必要がなく、短時間でのワークホール14のエッジ部の位置検出が可能となる。 Further, in the first embodiment, the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13 is monitored, and the teaching position calculation unit 31 teaches based on the relative positional relationship between the lower platen 12 and the carrier 13. Calculate the position α. As a result, the detection position setting unit 32 can set various detection positions when detecting the position of the work hole 14 based on the teaching position α. That is, the position of the edge portion of the work hole 14 can be detected with the teaching position α as a guide. Therefore, it is not necessary to move the laser displacement meter R unnecessarily, and the position of the edge portion of the work hole 14 can be detected in a short time.

しかも、検出位置設定部32によって設定されたエッジ部検出位置(第1エッジ部検出位置P12、第2エッジ部検出位置P14、第3エッジ部検出位置P16、第4エッジ部検出位置P18、以下同様)は、これら四カ所の位置を結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置に設定されている。 Moreover, the edge portion detection position set by the detection position setting unit 32 (first edge portion detection position P12, second edge portion detection position P14, third edge portion detection position P16, fourth edge portion detection position P18, and so on. ) Is set at a position where the teaching position α can be surrounded by the line segment γ connecting these four positions.

つまり、検出位置設定部32は、ワークホール14のエッジ部の位置を検出する際、ティーチング位置αを囲むことが可能なエッジ部検出位置を三カ所以上設定する。そして、エッジ検出部33は、各エッジ部検出位置からレーザ変位計Rを移動させながらワークホール14のエッジ部の位置を検出することを繰り返し、ワークホール14のエッジ部の位置を三カ所以上検出する。このため、エッジ検出部33によって検出されたワークホール14のエッジ部の位置が、図4に示すように、ティーチング位置αを囲む位置となり、ワークホール14のエッジ部の位置に基づいて実中心位置βを演算する際の演算精度の向上を図ることができる。 That is, when detecting the position of the edge portion of the work hole 14, the detection position setting unit 32 sets three or more edge portion detection positions capable of surrounding the teaching position α. Then, the edge detection unit 33 repeatedly detects the position of the edge portion of the work hole 14 while moving the laser displacement meter R from each edge portion detection position, and detects the positions of the edge portions of the work hole 14 at three or more locations. To do. Therefore, as shown in FIG. 4, the position of the edge portion of the work hole 14 detected by the edge detection unit 33 becomes a position surrounding the teaching position α, and the actual center position is based on the position of the edge portion of the work hole 14. It is possible to improve the calculation accuracy when calculating β.

しかも、実施例1では、四カ所のエッジ部の位置を検出する。そのため、実中心位置βを演算する際に、四つの演算式を立てることが可能となり、例えばワークホール14のエッジ部の位置を三カ所検出する場合と比較して、演算精度を高めることができる。 Moreover, in the first embodiment, the positions of the four edge portions are detected. Therefore, when calculating the actual center position β, it is possible to formulate four calculation formulas, and the calculation accuracy can be improved as compared with the case where, for example, the positions of the edge portions of the work hole 14 are detected at three places. ..

以下、実施例1のワークホール検出装置及びワークホール検出方法の「ウェーハ搬送状態推定作用」を説明する。 Hereinafter, the “wafer transfer state estimation action” of the work hole detection device and the work hole detection method of the first embodiment will be described.

実施例1の研磨システム1では、ウェーハ2を搬送したら、図10に示すフローチャートにおけるステップS16を実行し、ウェーハ2の上面高さを設定する。すなわち、まず、検出位置設定部32は、実中心位置βに基づいて基準検出位置P20及び高さ検出開始位置P21を設定する。そして、搬送制御部35はウェーハ搬送機20を駆動し、レーザ変位計Rを基準検出位置P20まで移動させ、この基準検出位置P20までの距離を測定する。ここで、基準検出位置P20は、キャリア13の基板部と推定される位置である。そのため、レーザ変位計Rは、キャリア13の高さを検出することができる。また、このとき、ウェーハ状態推定部36は、キャリア高さに基づいて、ウェーハ2の搬送状態を推定する際の基準範囲を設定する。そして、搬送制御部35はウェーハ搬送機20を駆動し、レーザ変位計Rを高さ検出開始位置P21から環状軌跡3に沿って移動させる。レーザ変位計Rは、移動しながらウェーハ2までの距離を測定し、ウェーハ2の上面高さを検出する。 In the polishing system 1 of the first embodiment, after the wafer 2 is conveyed, step S16 in the flowchart shown in FIG. 10 is executed to set the height of the upper surface of the wafer 2. That is, first, the detection position setting unit 32 sets the reference detection position P20 and the height detection start position P21 based on the actual center position β. Then, the transfer control unit 35 drives the wafer transfer machine 20, moves the laser displacement meter R to the reference detection position P20, and measures the distance to the reference detection position P20. Here, the reference detection position P20 is a position estimated to be the substrate portion of the carrier 13. Therefore, the laser displacement meter R can detect the height of the carrier 13. At this time, the wafer state estimation unit 36 sets a reference range for estimating the transfer state of the wafer 2 based on the carrier height. Then, the transfer control unit 35 drives the wafer transfer machine 20 to move the laser displacement meter R from the height detection start position P21 along the annular locus 3. The laser displacement meter R measures the distance to the wafer 2 while moving, and detects the height of the upper surface of the wafer 2.

レーザ変位計Rによってウェーハ2の上面高さを検出したら、ステップS17を実行し、ウェーハ状態推定部36は、検出されたウェーハ2の上面高さと、予め設定した基準範囲とを比較し、ウェーハ2の搬送状態を推定する。 When the height of the upper surface of the wafer 2 is detected by the laser displacement meter R, step S17 is executed, and the wafer state estimation unit 36 compares the detected upper surface height of the wafer 2 with the preset reference range, and the wafer 2 Estimate the transport state of.

このように、実施例1では、レーザ変位計Rによって測定された搬送済みのウェーハ2の上面高さに基づいて、ウェーハ2の搬送状態を推定するウェーハ状態推定部36を備えている。 As described above, in the first embodiment, the wafer state estimation unit 36 that estimates the transferred state of the wafer 2 based on the height of the upper surface of the transferred wafer 2 measured by the laser displacement meter R is provided.

これにより、ウェーハ2がワークホール14のエッジ部に乗り上げた場合(図8(a)参照)や、ウェーハ2が研磨パッド12aから浮き上がっている場合(図9(a)参照)など、ウェーハ2が決められた位置に決められた姿勢で配置されていないことが推定されたとき、この搬送情報を研磨システム1のオペレータ等に報知することで、搬送済みのウェーハ2の位置や姿勢を修正したり、ウェーハ2の研磨加工を中止したりすることができる。つまり、決められた位置に決められた姿勢で配置されていないウェーハ2に対して研磨加工してしまうことを防止できる。 As a result, when the wafer 2 rides on the edge portion of the work hole 14 (see FIG. 8A) or when the wafer 2 is lifted from the polishing pad 12a (see FIG. 9A), the wafer 2 can be moved. When it is estimated that the wafers are not arranged at the determined positions in the determined positions, the position and orientation of the transferred wafer 2 can be corrected by notifying the operator of the polishing system 1 of the transfer information. , The polishing process of the wafer 2 can be stopped. That is, it is possible to prevent the wafer 2 which is not arranged at a predetermined position and in a predetermined posture from being polished.

以上、本発明のワークホール検出装置及びワークホール検出方法を実施例1に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 Although the work hole detection device and the work hole detection method of the present invention have been described above based on the first embodiment, the specific configuration is not limited to this embodiment, and each claim is within the scope of the claims. Design changes and additions are permitted as long as they do not deviate from the gist of the invention.

実施例1では、四カ所のエッジ部検出位置を順に結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置にエッジ部検出位置を設定する例を示したが、これに限らない。三カ所以上のワークホール14のエッジ部の位置を検出すればよいため、図11に示すように、ティーチング位置αを囲まない位置に三カ所以上のエッジ部検出位置(図11に示す例では、第1エッジ部検出位置P12´、第2エッジ部検出位置P14´、第3エッジ部検出位置P16´、第4エッジ部検出位置P18´)を設定してもよい。すなわち、エッジ部検出位置は任意に設定することができる。 In the first embodiment, an example is shown in which the edge portion detection position is set at a position where the teaching position α can be surrounded by the line segment γ connecting the four edge portion detection positions in order, but the present invention is not limited to this. Since it is only necessary to detect the positions of the edge portions of the work holes 14 at three or more locations, as shown in FIG. 11, the edge portion detection positions at three or more locations (in the example shown in FIG. 11) are located at positions not surrounding the teaching position α. The first edge portion detection position P12', the second edge portion detection position P14', the third edge portion detection position P16', and the fourth edge portion detection position P18') may be set. That is, the edge portion detection position can be arbitrarily set.

また、実施例1では、全てのエッジ部検出位置が、ティーチング位置αに基づいてワークホール14の内側になると推定される位置に設定された例を示したが、これに限らない。ワークホール14の外側(キャリア13の基板部と推定される位置)にエッジ部検出位置を設定してもよい。なお、エッジ部検出位置をワークホール14の内側の位置に設定し、レーザ変位計Rをワークホール14の内側から外側に向かって移動させながら測定する場合、レーザ変位計Rの移動に伴ってキャリア13に空気を吹き付けることで、ワークホール14のエッジ部に付着した水分が除去されやすく、測定誤差の発生を抑制できる。 Further, in the first embodiment, an example is shown in which all the edge portion detection positions are set to positions estimated to be inside the work hole 14 based on the teaching position α, but the present invention is not limited to this. The edge portion detection position may be set on the outside of the work hole 14 (position presumed to be the substrate portion of the carrier 13). When the edge detection position is set to the position inside the work hole 14 and the laser displacement meter R is moved from the inside to the outside of the work hole 14 for measurement, the carrier is moved along with the movement of the laser displacement meter R. By blowing air on the work hole 14, the moisture adhering to the edge portion of the work hole 14 can be easily removed, and the occurrence of measurement error can be suppressed.

さらに、ティーチング位置演算部31や検出位置設定部32を備えておらず、エッジ部検出位置を設定することなく、レーザ変位計Rを任意の位置から任意の方向に移動させながら得られた測定値を使用してワークホール14のエッジ部の位置を検出するようにしてもよい。 Further, the teaching position calculation unit 31 and the detection position setting unit 32 are not provided, and the measured value obtained while moving the laser displacement meter R from an arbitrary position to an arbitrary direction without setting the edge portion detection position. May be used to detect the position of the edge portion of the work hole 14.

また、実施例1では、ウェーハ2の周縁部に沿った環状軌跡3に沿ってレーザ変位計Rを移動させて得られる測定値に基づいてウェーハ2の搬送状態を推定する例を示した。しかしながら、搬送済みのウェーハ2の高さを複数の位置で検出できればよいため、これに限らない。 Further, in Example 1, an example is shown in which the transport state of the wafer 2 is estimated based on the measured value obtained by moving the laser displacement meter R along the annular locus 3 along the peripheral edge of the wafer 2. However, the height of the transferred wafer 2 is not limited to this as long as it can be detected at a plurality of positions.

例えば、図12(a)に示すように、実中心位置βで直交する二本の直線状の軌跡(第1軌跡4、第2軌跡5)に沿ってレーザ変位計Rを移動させて得られる測定値に基づいてウェーハ2の搬送状態を推定してもよい。このとき、図12(b)に示すように、第1軌跡4に沿ってレーザ変位計Rを移動させて得られる測定値が一定値であっても、第2軌跡5に沿ってレーザ変位計Rを移動させて得られる測定値が上閾値を超える場合は、ウェーハ状態推定部36は、基準範囲を超えた測定値を得たと判断し、ウェーハ2が正常に配置されていないと推定する。 For example, as shown in FIG. 12A, it is obtained by moving the laser displacement meter R along two linear loci (first locus 4, second locus 5) orthogonal to each other at the real center position β. The conveyed state of the wafer 2 may be estimated based on the measured value. At this time, as shown in FIG. 12B, even if the measured value obtained by moving the laser displacement meter R along the first trajectory 4 is a constant value, the laser displacement meter is along the second trajectory 5. When the measured value obtained by moving R exceeds the upper threshold value, the wafer state estimation unit 36 determines that the measured value exceeding the reference range has been obtained, and estimates that the wafer 2 is not normally arranged.

また、図13(a)に示すように、ウェーハ2の周縁部近傍の任意の六カ所の測定点(6a、6b、6c、6d、6e、6f)の上方位置にレーザ変位計Rを移動させ、各測定点6a〜6fにおけるウェーハ2の高さ位置に基づいてウェーハ2の搬送状態を推定してもよい。このとき、図13(b)に示すように、六ケ所の測定点6a〜6fのいずれかが基準範囲を超えた場合、ウェーハ状態推定部36はウェーハ2が正常に配置されていないと推定する。 Further, as shown in FIG. 13A, the laser displacement meter R is moved to an upper position of any six measurement points (6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) near the peripheral edge of the wafer 2. , The transfer state of the wafer 2 may be estimated based on the height position of the wafer 2 at each measurement point 6a to 6f. At this time, as shown in FIG. 13B, when any of the six measurement points 6a to 6f exceeds the reference range, the wafer state estimation unit 36 estimates that the wafer 2 is not normally arranged.

また、実施例1では、対象物Tまでの距離を測定する距離測定部として、レーザ光の反射光S2によって距離を測定するレーザ変位計Rを用いる例を示したが、これに限らない。例えば、伸縮する測定ロッドを対象物Tまで伸ばし、ロッドの長さによって距離を測定する距離測定器等であってもよい。 Further, in the first embodiment, an example is shown in which the laser displacement meter R for measuring the distance by the reflected light S2 of the laser light is used as the distance measuring unit for measuring the distance to the object T, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a distance measuring device or the like in which a measuring rod that expands and contracts is extended to an object T and the distance is measured by the length of the rod.

また、実施例1では、キャリア13に形成された一つのワークホール14にウェーハ2を搬送する例を示したが、キャリア13に複数のワークホール14が形成されていてもよい。この場合、例えば、複数のワークホール14の実中心位置を一つずつ順に検出し、実中心位置を検出したワークホール14にウェーハ2を順に配置していくことができる。 Further, in the first embodiment, the example in which the wafer 2 is conveyed to one work hole 14 formed in the carrier 13 is shown, but a plurality of work holes 14 may be formed in the carrier 13. In this case, for example, the actual center positions of the plurality of work holes 14 can be detected one by one, and the wafers 2 can be sequentially arranged in the work holes 14 where the actual center positions have been detected.

また、ワークホール14の実中心位置βの検出は、搬送ヘッド21によってウェーハ2を保持した状態で行ってもよいし、ウェーハ2を保持していない状態で行ってもよい。ウェーハ2を保持した状態で実中心位置βを検出する場合では、実中心位置βの検出後、ウェーハ2を保持するためにアーム部22を駆動する必要がない。そのため、ウェーハ2の搬送時間の増長を抑制できる。 Further, the detection of the actual center position β of the work hole 14 may be performed while the wafer 2 is held by the transfer head 21, or may be performed while the wafer 2 is not held. When the real center position β is detected while holding the wafer 2, it is not necessary to drive the arm portion 22 to hold the wafer 2 after detecting the real center position β. Therefore, it is possible to suppress an increase in the transfer time of the wafer 2.

1 研磨システム
2 ウェーハ
10 研磨機
11 上定盤
12 下定盤
13 キャリア
14 ワークホール
20 ウェーハ搬送機
21 搬送ヘッド
22 アーム部
30 メインコントローラ
31 ティーチング位置演算部
32 検出位置設定部
33 エッジ検出部
34 中心演算部
35 搬送制御部
36 ウェーハ状態推定部
R レーザ変位計(距離測定部)
α ティーチング位置
β 実中心位置
1 Polishing system 2 Wafer 10 Grinding machine 11 Upper surface plate 12 Lower surface plate 13 Carrier 14 Work hole 20 Wafer transfer machine 21 Transfer head 22 Arm unit 30 Main controller 31 Teaching position calculation unit 32 Detection position setting unit 33 Edge detection unit 34 Center calculation Unit 35 Transfer control unit 36 Wafer state estimation unit R Laser displacement meter (distance measuring unit)
α Teaching position β Real center position

Claims (8)

研磨機の定盤の上に配置されたキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置において、
対象物までの距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部の測定値を使用し、前記ワークホールのエッジ部の位置を三カ所以上検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部によって検出された三カ所以上の前記エッジ部の位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算する中心演算部と、
を備えることを特徴とするワークホール検出装置。
In the work hole detection device that detects the position of the work hole of the carrier placed on the surface plate of the polishing machine.
A distance measuring unit that measures the distance to an object,
An edge detection unit that detects the positions of the edge portions of the work hole at three or more locations using the measured values of the distance measurement unit, and
A central calculation unit that calculates the center position of the work hole based on the positions of three or more edge portions detected by the edge detection unit.
A work hole detection device comprising.
請求項1に記載されたワークホール検出装置において、
前記距離測定部は、レーザ光の反射光によって前記距離を測定するレーザ変位計である
ことを特徴とするワークホール検出装置。
In the work hole detection device according to claim 1,
The distance measuring unit is a work hole detection device characterized in that the distance measuring unit is a laser displacement meter that measures the distance by reflected light of a laser beam.
請求項1又は請求項2に記載されたワークホール検出装置において、
前記定盤と前記キャリアとの相対的な位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算するティーチング位置演算部を備える
ことを特徴とするワークホール検出装置。
In the work hole detection device according to claim 1 or 2.
A work hole detection device including a teaching position calculation unit that calculates a center position of the work hole based on a relative position between the surface plate and the carrier.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載されたワークホール検出装置において、
前記距離測定部によって測定された搬送済みのウェーハの上面高さに基づいて、前記ウェーハの搬送状態を推定するウェーハ状態推定部を備える
ことを特徴とするワークホール検出装置。
In the work hole detection device according to any one of claims 1 to 3.
A work hole detection device including a wafer state estimation unit that estimates the transferred state of the wafer based on the height of the upper surface of the transferred wafer measured by the distance measuring unit.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載されたワークホール検出装置において、
前記距離測定部は、前記ワークホール内にウェーハを搬送するウェーハ搬送機に搭載されている
ことを特徴とするワークホール検出装置。
In the work hole detection device according to any one of claims 1 to 4.
The distance measuring unit is a work hole detection device characterized in that it is mounted on a wafer transfer machine that conveys wafers into the work hole.
研磨機の定盤の上に配置されたキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出方法において、
距離測定部を移動させながら対象物までの距離を測定して得られた測定値に基づいて、前記ワークホールのエッジ部の位置を三カ所以上検出する第1ステップと、
三カ所以上の前記エッジ部の位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算する第2ステップと、
を備えることを特徴とするワークホール検出方法。
In the work hole detection method for detecting the position of the work hole of the carrier placed on the surface plate of the polishing machine,
The first step of detecting the positions of three or more edges of the work hole based on the measured values obtained by measuring the distance to the object while moving the distance measuring unit, and
The second step of calculating the center position of the work hole based on the positions of the edge portions in three or more places, and
A work hole detection method comprising.
請求項6に記載されたワークホール検出方法において、
前記第1ステップでは、前記エッジ部の位置を検出する際、前記定盤と前記キャリアとの相対的な位置から演算された前記ワークホールの中心位置を囲むことが可能なエッジ部検出位置を三カ所以上設定し、前記エッジ部検出位置から前記距離測定部を移動させながら、前記エッジ部の位置を三カ所以上検出する
ことを特徴とするワークホール検出方法。
In the work hole detection method according to claim 6,
In the first step, when the position of the edge portion is detected, the edge portion detection position capable of surrounding the center position of the work hole calculated from the relative position between the surface plate and the carrier is set to three. A work hole detection method characterized in that three or more locations are set and the positions of the edge portions are detected while moving the distance measuring unit from the edge portion detection position.
請求項6又は請求項7に記載されたワークホール検出方法において、
前記ウェーハの搬送後、前記距離測定部を使用して搬送済みのウェーハの上面高さを検出する第3ステップと、
前記ウェーハの上面高さに基づいて、前記ウェーハの搬送状態を推定する第4ステップと、
を有することを特徴とするワークホール検出方法。
In the work hole detection method according to claim 6 or 7.
After the wafer is transferred, the third step of detecting the height of the upper surface of the transferred wafer using the distance measuring unit, and
The fourth step of estimating the transfer state of the wafer based on the height of the upper surface of the wafer, and
A work hole detection method comprising.
JP2019234226A 2019-12-25 2019-12-25 Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method Pending JP2021102245A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019234226A JP2021102245A (en) 2019-12-25 2019-12-25 Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method
TW109144482A TWI842968B (en) 2019-12-25 2020-12-16 Workhole detection device and workhole detection method
KR1020200176454A KR20210082363A (en) 2019-12-25 2020-12-16 Apparatus and method for detecting work hole
CN202011525829.5A CN113021183A (en) 2019-12-25 2020-12-22 Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method
JP2023191166A JP2024012546A (en) 2019-12-25 2023-11-08 Workpiece hole detection device, workpiece hole detection method, polishing system, and wafer conveyance control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019234226A JP2021102245A (en) 2019-12-25 2019-12-25 Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023191166A Division JP2024012546A (en) 2019-12-25 2023-11-08 Workpiece hole detection device, workpiece hole detection method, polishing system, and wafer conveyance control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021102245A true JP2021102245A (en) 2021-07-15

Family

ID=76460552

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019234226A Pending JP2021102245A (en) 2019-12-25 2019-12-25 Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method
JP2023191166A Pending JP2024012546A (en) 2019-12-25 2023-11-08 Workpiece hole detection device, workpiece hole detection method, polishing system, and wafer conveyance control method

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023191166A Pending JP2024012546A (en) 2019-12-25 2023-11-08 Workpiece hole detection device, workpiece hole detection method, polishing system, and wafer conveyance control method

Country Status (4)

Country Link
JP (2) JP2021102245A (en)
KR (1) KR20210082363A (en)
CN (1) CN113021183A (en)
TW (1) TWI842968B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102704356B1 (en) * 2022-01-06 2024-09-09 에스케이실트론 주식회사 Automatic compensation system for lapping plate abrasion and wafer lapping device having the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021064689A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 三益半導体工業株式会社 Transport method and transport device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4063921B2 (en) * 1997-08-07 2008-03-19 オリンパス株式会社 Substrate center position detection apparatus and method
US6629874B1 (en) * 1999-10-27 2003-10-07 Strasbaugh Feature height measurement during CMP
JP4492155B2 (en) 2004-02-27 2010-06-30 信越半導体株式会社 Semiconductor wafer carrier holding hole detection device and detection method, and semiconductor wafer polishing method
KR100898821B1 (en) * 2007-11-29 2009-05-22 주식회사 실트론 Method for manufacturing wafer carrier
JP5630414B2 (en) * 2011-10-04 2014-11-26 信越半導体株式会社 Wafer processing method
JP6295146B2 (en) * 2014-06-13 2018-03-14 株式会社ディスコ Grinding equipment
JP6622117B2 (en) * 2016-03-08 2019-12-18 スピードファム株式会社 Planar polishing apparatus and carrier
JP6760638B2 (en) * 2016-04-14 2020-09-23 スピードファム株式会社 Flat surface polishing device
CN106813833B (en) * 2017-03-27 2019-02-12 江苏科技大学 A kind of tuning for Controllable Pitch Propeller blade center of gravity measurement method
JP6985107B2 (en) * 2017-11-06 2021-12-22 株式会社荏原製作所 Polishing method and polishing equipment
JP7046358B2 (en) * 2018-04-17 2022-04-04 スピードファム株式会社 Polishing equipment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021064689A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 三益半導体工業株式会社 Transport method and transport device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024012546A (en) 2024-01-30
KR20210082363A (en) 2021-07-05
TWI842968B (en) 2024-05-21
CN113021183A (en) 2021-06-25
TW202125613A (en) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10232512B2 (en) Coordinate system setting method, coordinate system setting apparatus, and robot system provided with coordinate system setting apparatus
US8892242B2 (en) Robot system
KR102166641B1 (en) Self-diagnosis of machine and method for precision calibration of machine
CN106992137B (en) Conveying device and correction method
CN100522472C (en) Methods of measuring and compensating cutting size on chamfering machine of sheet material
US6135854A (en) Automatic workpiece transport apparatus for double-side polishing machine
KR101902080B1 (en) Detection device of pipe alignment status by using image information and laser sensor and method thereof
US20160289002A1 (en) Article Storage Facility
TWI495622B (en) On - board surface detection method and scribing device
JP2024012546A (en) Workpiece hole detection device, workpiece hole detection method, polishing system, and wafer conveyance control method
TW201000381A (en) Method for teaching carrier means, storage medium and substrate processing apparatus
JP6791866B2 (en) How to cut a metal base plate
US11707842B2 (en) Robot system and coordinate conversion method
CN104752295B (en) The handling method of position monitoring device, plasma processing device and workpiece
JP2010208816A (en) Transfer device
CN105470184A (en) Safety transportation method for silicon wafers
TW201546588A (en) Teaching unit and teaching method
WO2020184678A1 (en) Three-dimensional measuring system, and three-dimensional measuring method
CN110385696A (en) Checking job robot system and Work robot
JP2001330430A (en) Method and apparatus for measurement of flatness
JP4291313B2 (en) Head operation control device, control method, and stage device
US20220105641A1 (en) Belt Conveyor Calibration Method, Robot Control Method, and Robot System
JP2012096884A (en) Traveling position control device for cargo handling crane
JP7430872B2 (en) Conveyance method and conveyance device
JP2022043554A (en) Robot and board posture inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230426

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231108

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20231115

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20240126