JP2024036173A - 測定方法、測定システムおよび測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】測定器のずれ量を精度良く求める技術を提供する。【解決手段】測定方法は、領域内に搬送された測定器の４つ以上のセンサ電極によって測定値を取得する工程を含む。測定方法は、４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定する工程を含む。測定方法は、特定された２つ以上のセンサ電極の測定値に基づいてずれ量を算出する工程を含む。【選択図】図１３

Description

本開示の例示的実施形態は、測定方法、測定システムおよび測定器に関する。

特許文献１には、静電容量測定用の測定器が記載されている。この測定器は、プラズマ処理装置内において、エッジリングで囲まれた静電チャック上に搬送され、エッジリングとの間に形成される静電容量値を測定する。測定器は、測定された静電容量値に基づいて、エッジリングの中心と測定器の中心とのずれ量を導出することができる。

特開２０１７－３５５７号公報

本開示は、エッジリングの中心と測定器の中心とのずれ量をより精度良く測定する技術を提供する。

一つの例示的実施形態においては、搬送装置によって搬送された測定器のずれ量の測定方法が提供される。測定器は、円板状のベース基板と、ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、側方に配置された対象物との間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極と、を備える。搬送装置は、搬送位置データに基づきエッジリングによって囲まれた領域内に被加工物を搬送する装置である。ずれ量は、領域の中心位置に対する、該領域内に配置された測定器の中心位置のずれ量である。測定方法は、搬送位置データによって特定される領域内の位置に、搬送装置を用いて測定器を搬送する工程を含む。測定方法は、領域内に搬送された測定器の４つ以上のセンサ電極によって測定値を取得する工程を含む。測定方法は、４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定する工程を含む。測定方法は、特定された２つ以上のセンサ電極の測定値に基づいてずれ量を算出する工程を含む。

一つの例示的実施形態に係る測定方法によれば、エッジリングの中心と測定器の中心とのずれ量をより精度良く測定することができる。

処理システムを例示する図である。 アライナを例示する斜視図である。 プラズマ処理装置の一例を示す図である。 測定器を上面側から見て示す平面図である。 センサチップの一例を示す斜視図である。 図５のＶＩ－ＶＩ線に沿ってとった断面図である。 測定器の回路基板の構成を例示する図である。 エッジリングと測定器との位置関係を模式的に示す図である。 センサチップとエッジリングとの間の距離と、測定される静電容量値との関係を示すグラフの一例である。 演算部の機能を説明するためのブロック図である。 ずれ量を算出するための演算の一例を説明するための図であり、エッジリングと測定器との位置関係を模式的に示す。 ずれ量を算出するための演算の一例を説明するための図であり、エッジリングとセンサチップとの間の距離と測定器の座標との関係を模式的に示す。 測定システムによる測定方法を示すフロー図である。 ずれ量を算出するための演算の一例を説明するための図であり、エッジリングと測定器との位置関係を模式的に示す。 ずれ量を算出するための演算の一例を説明するための図であり、エッジリングとセンサチップとの間の距離と測定器の座標との関係を模式的に示す。

以下、種々の例示的実施形態について説明する。

一つの例示的実施形態においては、搬送装置によって搬送された測定器のずれ量の測定方法が提供される。測定器は、円板状のベース基板と、ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、側方に配置された対象物との間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極と、を備える。搬送装置は、搬送位置データに基づきエッジリングによって囲まれた領域内に被加工物を搬送する装置である。ずれ量は、領域の中心位置に対する測定器の中心位置のずれ量である。測定方法は、搬送位置データによって特定される領域内の位置に、搬送装置を用いて測定器を搬送する工程を含む。測定方法は、領域内に搬送された測定器の４つ以上のセンサ電極によって測定値を取得する工程を含む。測定方法は、４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定する工程を含む。測定方法は、特定された２つ以上のセンサ電極の測定値に基づいてずれ量を算出する工程を含む。

一つの例示的実施形態においては、測定システムが提供される。測定システムは、測定器と、搬送装置と、演算装置とを備える。測定器は、円板状のベース基板と、ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、側方に配置された対象物との間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極と、を備える。搬送装置は、搬送位置データによって特定される、エッジリングによって囲まれた領域内に測定器を搬送する。演算装置は、搬送装置によって搬送された測定器のずれ量を算出する。ずれ量は、領域の中心位置に対する測定器の中心位置のずれ量である。演算装置は、領域内に搬送された測定器の４つ以上のセンサ電極によって取得された測定値を取得する。演算装置は、４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定する。演算装置は、特定された２つ以上のセンサ電極の測定値に基づいてずれ量を算出する。

一つの例示的実施形態においては、測定器が提供される。測定器は、円板状のベース基板と、４つ以上のセンサ電極と、回路基板と、を備える。４つ以上のセンサ電極は、ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列されている。４つ以上のセンサ電極は、エッジリングによって囲まれた領域内にベース基板が載置された状態でエッジリングとの間の静電容量を表す測定値を測定する。回路基板は、ベース基板に搭載されている。回路基板は、４つ以上のセンサ電極によって取得された測定値を取得する。回路基板は、４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定する。回路基板は、特定された２つ以上のセンサ電極の測定値に基づいて、領域の中心位置に対するベース基板の中心位置のずれ量を算出する。

上記の測定方法、測定システム及び測定器では、エッジリングに囲まれた領域に搬送された測定器の４つ以上のセンサ電極によって測定値が取得される。この測定値は、それぞれのセンサ電極と対面するエッジリングとの間の静電容量値を表すため、センサ電極と対面するエッジリングとの間の距離を反映する。したがって、このような測定値に基づいて、エッジリングで囲まれた領域の中心位置に対する測定器の中心位置のずれ量を算出することができる。一例においては、４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極の測定値に基づいてずれ量を算出している。そのため、エッジリングの中心と測定器の中心とのずれ量をより精度良く測定することができる。

一つの例示的実施形態において、特定する工程は、２つ以上のセンサ電極として、４つ以上のセンサ電極のうち測定値が大きい上位２つのセンサ電極を特定してもよい。この構成では、信頼性基準を満足するセンサ電極を容易に特定できる。

一つの例示的実施形態において、４つ以上のセンサ電極は、偶数個のセンサ電極であってもよい。この場合、特定する工程は、２つ以上のセンサ電極として、測定器の中心を挟んで互いに対向する一対のセンサ電極のうち測定値が大きい方のセンサ電極を特定してもよい。この構成では、信頼性基準を満足するセンサ電極を容易に特定できる。

一つの例示的実施形態において、特定する工程は、２つ以上のセンサ電極として、所定の閾値以上の測定値を出力しているセンサ電極を特定してもよい。この場合、所定の閾値は、領域の中心位置と測定器の中心位置とが一致している状態で４つ以上のセンサ電極によって測定された測定値に基づいて決定されてもよい。この構成では、信頼性基準を満足するセンサ電極を容易に特定できる。

一つの例示的実施形態において、測定方法は、所定の閾値以上となる測定値を出力しているセンサ電極が２つ以上あるか否かを判定する工程をさらに含んでもよい。周方向に等間隔で４つ以上のセンサ電極を有する構成では、少なくとも２つ以上のセンサ電極が信頼性基準を満足する。そのため、上記構成では、該当するセンサ電極が２つ未満であった場合に、エラー検知を行うことができる。

一つの例示的実施形態において、算出する工程は、特定された２つ以上のセンサ電極が３つ以上のセンサ電極であるときに、３つ以上のセンサ電極から選択される２つのセンサ電極の複数の組み合わせに基づいて算出される複数のずれ量の平均値を算出してもよい。この構成では、算出結果のバラツキが抑制され、より精度良くずれ量を計測できる。

一つの例示的実施形態において、ずれ量の平均値は加重平均であってもよい。この構成では、算出結果のバラツキが抑制されるとともに、信頼性の高い測定結果が反映されやすいため、より精度良くずれ量を計測できる。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、処理システムを例示する図である。処理システム１は、台２ａ～２ｄ、容器４ａ～４ｄ、ローダモジュールＬＭ、アライナＡＮ、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６、トランスファーモジュールＴＦ、及び、制御部ＭＣを備えている。なお、台２ａ～２ｄの個数、容器４ａ～４ｄの個数、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２の個数、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の個数は限定されるものではなく、一以上の任意の個数であり得る。

台２ａ～２ｄは、ローダモジュールＬＭの一縁に沿って配列されている。容器４ａ～４ｄはそれぞれ、台２ａ～２ｄ上に搭載されている。容器４ａ～４ｄの各々は、例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と称される容器である。容器４ａ～４ｄのそれぞれは、被加工物Ｗを収容するように構成されている。被加工物Ｗは、ウエハのように略円盤形状を有する。

ローダモジュールＬＭは、大気圧状態の搬送空間をその内部に画成するチャンバ壁を有している。この搬送空間内には搬送装置ＴＵ１が設けられている。搬送装置ＴＵ１は、例えば、多関節ロボットであり、制御部ＭＣによって制御される。搬送装置ＴＵ１は、容器４ａ～４ｄとアライナＡＮとの間、アライナＡＮとロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２の間、ロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２と容器４ａ～４ｄの間で被加工物Ｗを搬送するように構成されている。

アライナＡＮは、ローダモジュールＬＭと接続されている。アライナＡＮは、被加工物Ｗの位置の調整（位置の較正）を行うように構成されている。図２は、アライナを例示する斜視図である。アライナＡＮは、支持台６Ｔ、駆動装置６Ｄ、及び、センサ６Ｓを有している。支持台６Ｔは、鉛直方向に延びる軸線中心に回転可能な台であり、その上に被加工物Ｗを支持するように構成されている。支持台６Ｔは、駆動装置６Ｄによって回転される。駆動装置６Ｄは、制御部ＭＣによって制御される。駆動装置６Ｄからの動力により支持台６Ｔが回転すると、当該支持台６Ｔ上に載置された被加工物Ｗも回転するようになっている。

センサ６Ｓは、光学センサであり、被加工物Ｗが回転されている間、被加工物Ｗのエッジを検出する。センサ６Ｓは、エッジの検出結果から、基準角度位置に対する被加工物ＷのノッチＷＮ（或いは、別のマーカー）の角度位置のずれ量、及び、基準位置に対する被加工物Ｗの中心位置のずれ量を検出する。センサ６Ｓは、ノッチＷＮの角度位置のずれ量及び被加工物Ｗの中心位置のずれ量を制御部ＭＣに出力する。制御部ＭＣは、ノッチＷＮの角度位置のずれ量に基づき、ノッチＷＮの角度位置を基準角度位置に補正するための支持台６Ｔの回転量を算出する。制御部ＭＣは、この回転量の分だけ支持台６Ｔを回転させるよう、駆動装置６Ｄを制御する。これにより、ノッチＷＮの角度位置を基準角度位置に補正することができる。また、制御部ＭＣは、アライナＡＮから被加工物Ｗを受け取る際の搬送装置ＴＵ１のエンドエフェクタ（ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔｏｒ）の位置を、被加工物Ｗの中心位置のずれ量に基づき、制御することができる。この場合、搬送装置ＴＵ１のエンドエフェクタ上の所定位置に被加工物Ｗの中心位置が一致してもよい。

図１に戻り、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、ローダモジュールＬＭとトランスファーモジュールＴＦとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、予備減圧室を提供している。

トランスファーモジュールＴＦは、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２にゲートバルブを介して接続されている。トランスファーモジュールＴＦは、減圧可能な減圧室を提供している。この減圧室には、搬送装置ＴＵ２が設けられている。搬送装置ＴＵ２は、例えば、多関節ロボットであり、制御部ＭＣによって制御される。搬送装置ＴＵ２は、ロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２とプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６との間、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち任意の二つのプロセスモジュール間において、被加工物Ｗを搬送するように構成されている。

プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６は、トランスファーモジュールＴＦにゲートバルブを介して接続されている。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の各々は、被加工物Ｗに対してプラズマ処理といった専用の処理を行うよう構成された処理装置である。

この処理システム１において被加工物Ｗの処理が行われる際の一連の動作は以下の通り例示される。ローダモジュールＬＭの搬送装置ＴＵ１が、容器４ａ～４ｄの何れかから被加工物Ｗを取り出し、当該被加工物ＷをアライナＡＮに搬送する。次いで、搬送装置ＴＵ１は、その位置が調整された被加工物ＷをアライナＡＮから取り出して、当該被加工物ＷをロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに搬送する。次いで、一方のロードロックモジュールが、予備減圧室の圧力を所定の圧力に減圧する。次いで、トランスファーモジュールＴＦの搬送装置ＴＵ２が、一方のロードロックモジュールから被加工物Ｗを取り出し、当該被加工物ＷをプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち何れかに搬送する。そして、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一以上のプロセスモジュールが被加工物Ｗを処理する。そして、搬送装置ＴＵ２が、処理後の被加工物ＷをプロセスモジュールからロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに搬送する。次いで、搬送装置ＴＵ１が被加工物Ｗを一方のロードロックモジュールから容器４ａ～４ｄの何れかに搬送する。

この処理システム１は、上述したように制御部ＭＣを備えている。制御部ＭＣは、プロセッサ、メモリといった記憶装置、表示装置、入出力装置、通信装置等を備えるコンピュータであり得る。上述した処理システム１の一連の動作は、記憶装置に記憶されたプログラムに従った制御部ＭＣによる処理システム１の各部の制御により、実現されるようになっている。

図３は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の何れかとして採用され得るプラズマ処理装置の一例を示す図である。図３に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０は、略円筒形状のチャンバ本体１２を備えている。チャンバ本体１２は、例えば、アルミニウムから形成されており、その内壁面には、陽極酸化処理が施され得る。このチャンバ本体１２は保安接地されている。

チャンバ本体１２の底部上には、略円筒形状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、例えば、絶縁材料から構成されている。支持部１４は、チャンバ本体１２内に設けられており、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。また、チャンバ本体１２によって提供されるチャンバＳ内には、ステージＳＴが設けられている。ステージＳＴは、支持部１４によって支持されている。

ステージＳＴは、下部電極ＬＥ及び静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂ（載置台）を含んでいる。第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。

第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を一対の絶縁層又は絶縁シート間に配置した構造を有しており、略円盤形状を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。この静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力により被加工物Ｗを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、被加工物Ｗを保持することができる。

第２プレート１８ｂの周縁部上には、エッジリングＥＲが設けられている。このエッジリングＥＲは、被加工物Ｗのエッジ及び静電チャックＥＳＣを囲むように設けられている。エッジリングＥＲは、第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２を有している（図６参照）。第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２は環状板形状を有している。第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１よりも外側の部分である。第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１よりも高さ方向に大きな厚みを有している。第２部分Ｐ２の内縁Ｐ２ｉは第１部分Ｐ１の内縁Ｐ１ｉの直径よりも大きい直径を有している。被加工物Ｗは、そのエッジ領域が、エッジリングＥＲの第１部分Ｐ１上に位置するように、静電チャックＥＳＣ上に載置される。このエッジリングＥＲは、シリコン、炭化ケイ素、酸化シリコンといった種々の材料のうち何れかから形成され得る。

第２プレート１８ｂの内部には、冷媒流路２４が設けられている。冷媒流路２４は、温調機構を構成している。冷媒流路２４には、チャンバ本体１２の外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路２４に供給された冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。このように、冷媒流路２４とチラーユニットとの間では、冷媒が循環される。この冷媒の温度を制御することにより、静電チャックＥＳＣによって支持された被加工物Ｗの温度が制御される。

ステージＳＴには、当該ステージＳＴを貫通する複数（例えば、三つ）の貫通孔２５が形成されている。これら、複数の貫通孔２５には、複数本（例えば、３本）のリフトピン２５ａがそれぞれ挿入されている。なお、図３においては、一本のリフトピン２５ａが挿入された一つの貫通孔２５が描かれている。

また、プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャックＥＳＣの上面と被加工物Ｗの裏面との間に供給する。

また、プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、ステージＳＴの上方において、当該ステージＳＴと対向配置されている。上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４はチャンバＳに面しており、当該天板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。この天板３４は、シリコン又は石英から形成され得る。或いは、天板３４は、アルミニウム製の母材の表面に酸化イットリウムといった耐プラズマ性の膜を形成することによって構成され得る。

支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。この支持体３６は、水冷構造を有し得る。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。このガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。また、支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。

ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数種のガス用の複数のガスソースを含んでいる。バルブ群４２は複数のバルブを含んでおり、流量制御器群４４はマスフローコントローラといった複数の流量制御器を含んでいる。ガスソース群４０の複数のガスソースはそれぞれ、バルブ群４２の対応のバルブ及び流量制御器群４４の対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８に接続されている。

また、プラズマ処理装置１０では、チャンバ本体１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、チャンバ本体１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。

チャンバ本体１２の底部側、且つ、支持部１４とチャンバ本体１２の側壁との間には排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。排気プレート４８には、その板厚方向に貫通する複数の孔が形成されている。この排気プレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ本体１２内の空間を所望の真空度まで減圧することができる。また、チャンバ本体１２の側壁には被加工物Ｗの搬入出口１２ｇが設けられており、この搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。

また、プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６２及び第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の第１の高周波を発生する電源であり、例えば、２７～１００ＭＨｚの周波数を有する高周波を発生する。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して上部電極３０に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（上部電極３０側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極ＬＥに接続されていてもよい。

第２の高周波電源６４は、被加工物Ｗにイオンを引き込むための第２の高周波を発生する電源であり、例えば、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数の高周波を発生する。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して下部電極ＬＥに接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。

このプラズマ処理装置１０では、複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスがチャンバＳに供給される。また、チャンバＳの圧力が排気装置５０によって所定の圧力に設定される。さらに、第１の高周波電源６２からの第１の高周波によってチャンバＳ内のガスが励起される。これにより、プラズマが生成される。そして、発生した活性種によって被加工物Ｗが処理される。なお、必要に応じて、第２の高周波電源６４の第２の高周波に基づくバイアスにより、被加工物Ｗにイオンが引き込まれてもよい。

以下、測定器について説明する。図４は、測定器を上面側から見て示す平面図である。図４に示す測定器１００は、上側部分１０２ｂ及び下側部分１０２ａを有するベース基板１０２を備えている。ベース基板１０２は、例えば、シリコンから形成されており、被加工物Ｗの形状と同様の形状、即ち略円盤形状を有している。ベース基板１０２の直径は、被加工物Ｗの直径と同様の直径であり、例えば、３００ｍｍである。測定器１００の形状及び寸法は、このベース基板１０２の形状及び寸法によって規定される。したがって、測定器１００は、被加工物Ｗの形状と同様の形状を有し、且つ、被加工物Ｗの寸法と同様の寸法を有する。また、ベース基板１０２のエッジには、ノッチ１０２Ｎ（或いは、別のマーカー）が形成されている。

ベース基板１０２の上側部分１０２ｂには、複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄが設けられている。複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄは、ベース基板１０２のエッジに沿って、例えば当該エッジの全周において等間隔に、配列されている。すなわち、センサチップ１０４Ａとセンサチップ１０４Ｃとは中心軸線ＡＸ１００を中心として対象の位置に配置されている。センサチップ１０４Ｂとセンサチップ１０４Ｄとは中心軸線ＡＸ１００を中心として対象の位置に配置されている。また、図示例では、センサチップ１０４Ａとセンサチップ１０４Ｄとの周方向の中間の位置にノッチ１０２Ｎが形成されている。

ベース基板１０２の上側部分１０２ｂの上面には、回路基板１０６が設けられている。回路基板１０６には、複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄに対して電気的に接続するための配線群１０８Ａ～１０８Ｄが設けられている。

図５は、一実施形態に係るセンサチップの斜視図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿ってとった断面図である。図５～図６に示すセンサチップ１０４は、測定器１００の複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄとして利用されるセンサチップである。なお、以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を適宜参照する。Ｘ方向は、センサチップ１０４の前方向を示しており、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する一方向であってセンサチップ１０４の幅方向を示しており、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向であってセンサチップ１０４の上方向を示している。図６には、センサチップ１０４と共にエッジリングＥＲが示されている。

センサチップ１０４は、電極１４１、ガード電極１４２、センサ電極１４３、基板部１４４及び絶縁領域１４７を有している。

基板部１４４は、例えばホウケイ酸ガラスまたは石英から形成されている。基板部１４４は、上面１４４ａ、下面１４４ｂ、及び前側端面１４４ｃを有している。ガード電極１４２は、基板部１４４の下面１４４ｂの下方に設けられており、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。また、電極１４１は、絶縁領域１４７を介してガード電極１４２の下方に設けられており、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。絶縁領域１４７は、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、又は、ポリイミドから形成されている。

基板部１４４の前側端面１４４ｃは、段状に形成されている。前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄは、当該前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕよりもエッジリングＥＲの側に向けて突出している。センサ電極１４３は、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕに沿って延在している。一実施形態では、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕ及び下側部分１４４ｄは、それぞれに所定の曲率をもった曲面となっている。即ち、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕは、当該上側部分１４４ｕの任意の位置で一定の曲率をしており、当該上側部分１４４ｕの曲率は、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００と前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕとの間の距離の逆数である。また、前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄは、当該下側部分１４４ｄの任意の位置で一定の曲率をしており、当該下側部分１４４ｄの曲率は、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００と前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄとの間の距離の逆数である。

センサ電極１４３は、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕに沿って設けられている。一実施形態では、このセンサ電極１４３の前面１４３ｆも曲面になっている。即ち、センサ電極１４３の前面１４３ｆは、当該前面１４３ｆの任意の位置で一定の曲率を有しており、当該曲率は、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００と前面１４３ｆとの間の距離の逆数である。

このセンサチップ１０４を測定器１００のセンサとして用いる場合には、後述のように電極１４１が配線１８１に接続され、ガード電極１４２が配線１８２に接続され、センサ電極１４３が配線１８３に接続される。

センサチップ１０４においては、センサ電極１４３が、電極１４１及びガード電極１４２によって、センサチップ１０４の下方に対して遮蔽されている。したがって、このセンサチップ１０４によれば、特定方向、即ち、センサ電極１４３の前面１４３ｆが向いている方向（Ｘ方向）に高い指向性をもって静電容量を測定することが可能となる。

以下、回路基板１０６の構成について説明する。図７は、測定器の回路基板の構成を例示する図である。図７に示すように、回路基板１０６は、高周波発振器１７１、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｄ、Ａ／Ｄ変換器１７３、演算部１７４、記憶装置１７５、通信装置１７６、及び、電源１７７を有している。

複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄの各々は、複数の配線群１０８Ａ～１０８Ｄのうち対応の配線群を介して回路基板１０６に接続されている。また、複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄの各々は、対応の配線群に含まれる幾つかの配線を介して、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｄのうち対応のＣ／Ｖ変換回路に接続されている。以下、複数のセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄの各々と同構成の一つのセンサチップ１０４について説明する。また、複数の配線群１０８Ａ～１０８Ｄの各々と同構成の一つの配線群１０８について説明する。また、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｄの各々と同構成の一つのＣ／Ｖ変換回路１７２について説明する。

配線群１０８は、配線１８１～１８３を含んでいる。配線１８１の一端は、電極１４１に接続されている。この配線１８１は、回路基板１０６のグランドＧに接続されたグランド電位線ＧＬに接続されている。なお、配線１８１は、グランド電位線ＧＬにスイッチＳＷＧを介して接続されていてもよい。また、配線１８２の一端は、ガード電極１４２に接続されており、配線１８２の他端はＣ／Ｖ変換回路１７２に接続されている。また、配線１８３の一端は、センサ電極１４３に接続されており、配線１８３の他端はＣ／Ｖ変換回路１７２に接続されている。

高周波発振器１７１は、バッテリーといった電源１７７に接続されており、当該電源１７７からの電力を受けて高周波信号を発生するよう構成されている。なお、電源１７７は、演算部（プロセッサ）１７４、記憶装置１７５、及び、通信装置１７６にも接続されている。高周波発振器１７１は、複数の出力線を有している。高周波発振器１７１は、発生した高周波信号を複数の出力線を介して、配線１８２及び配線１８３に与えるようになっている。したがって、高周波発振器１７１は、センサチップ１０４のガード電極１４２及びセンサ電極１４３に電気的に接続されており、当該高周波発振器１７１からの高周波信号は、ガード電極１４２及びセンサ電極１４３に与えられるようになっている。

Ｃ／Ｖ変換回路１７２の入力には配線１８２及び配線１８３が接続されている。即ち、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の入力には、センサチップ１０４のガード電極１４２及びセンサ電極１４３が接続されている。Ｃ／Ｖ変換回路１７２は、その入力における電位差に応じた振幅を有する電圧信号を生成し、当該電圧信号を出力するよう構成されている。なお、Ｃ／Ｖ変換回路１７２に接続されたセンサ電極の静電容量が大きいほど、当該Ｃ／Ｖ変換回路１７２が出力する電圧信号の電圧の大きさは大きくなる。

Ａ／Ｄ変換器１７３の入力には、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の出力が接続している。また、Ａ／Ｄ変換器１７３は、演算部１７４に接続している。Ａ／Ｄ変換器１７３は、演算部１７４からの制御信号によって制御され、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の出力信号（電圧信号）をデジタル値に変換し、検出値として演算部１７４に出力する。

演算部１７４には記憶装置１７５が接続されている。記憶装置１７５は、揮発性メモリといった記憶装置であり、後述する測定データを記憶するよう構成されている。また、演算部１７４には、別の記憶装置１７８が接続されている。記憶装置１７８は、不揮発性メモリといった記憶装置であり、演算部１７４によって読み込まれて実行されるプログラムが記憶されている。

通信装置１７６は、任意の無線通信規格に準拠した通信装置である。例えば、通信装置１７６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠している。通信装置１７６は、記憶装置１７５に記憶されている測定データを無線送信するように構成されている。

演算部１７４は、上述したプログラムを実行することにより、測定器１００の各部を制御するように構成されている。例えば、演算部１７４は、ガード電極１４２、センサ電極１４３及び電極１４１に対する高周波発振器１７１からの高周波信号の供給を制御する。また、演算部１７４は、記憶装置１７５に対する電源１７７からの電力供給、通信装置１７６に対する電源１７７からの電力供給等を制御する。さらに、演算部１７４は、上述したプログラムを実行することにより、Ａ／Ｄ変換器１７３から入力された検出値に基づいて、センサチップ１０４による測定値を取得する。

測定器１００では、測定器１００がエッジリングＥＲによって囲まれた領域に配置されている状態において、複数のセンサ電極１４３及びガード電極１４２はエッジリングＥＲの内縁と対面する。これらセンサ電極１４３の信号とガード電極１４２の信号との電位差に基づいて生成される測定値は、複数のセンサ電極１４３それぞれとエッジリングＥＲとの間の距離を反映する静電容量を表している。なお、静電容量Ｃは、Ｃ＝εＳ／ｄで表される。εはセンサ電極１４３の前面１４３ｆとエッジリングＥＲの内縁との間の媒質の誘電率であり、Ｓはセンサ電極１４３の前面１４３ｆの面積であり、ｄはセンサ電極１４３の前面１４３ｆとエッジリングＥＲの内縁との間の距離と見なすことができる。したがって、測定器１００によれば、被加工物Ｗを模した当該測定器１００とエッジリングＥＲとの相対的な位置関係を反映する測定データが得られる。例えば、測定器１００によって取得される複数の測定値は、センサ電極１４３の前面１４３ｆとエッジリングＥＲの内縁との間の距離が大きくなるほど、小さくなる。

以下、エッジリングＥＲによって囲まれた領域の中心位置に対する、該領域内に配置された測定器１００の中心位置（中心軸線ＡＸ１００）のずれ量を求める方法の一例について、演算部１７４の機能とともに説明する。

図８は、エッジリングＥＲとエッジリングＥＲの内側に配置された測定器１００との位置関係を模式的に示す。図８では、エッジリングＥＲの内周と測定器１００のエッジとが示されている。また、図８では、エッジリングＥＲの中心位置を原点とするＸ軸及びＹ軸による直交座標系が示されている。図示例では、測定器１００が基準位置からずれて配置された状態を示している。なお、基準位置とは、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００が直交座標系の原点に一致し、且つ、測定器１００のノッチ１０２ＮがＹ軸上に重複する位置である。

図９は、センサチップ１０４からエッジリングＥＲまでの距離と、センサチップ１０４によって測定される静電容量値との関係（センサ特性）を示すグラフの一例である。このグラフでは、基準位置におけるセンサチップ１０４からエッジリングＥＲまでの距離がゼロとなっている。すなわち、グラフの横軸は、基準位置からのセンサチップのずれ量を示す。また、センサチップ１０４がエッジリングＥＲに近付く方向がマイナスであり、センサチップ１０４がエッジリングＥＲから遠ざかる方向がプラスである。上述のとおり、測定値は、センサチップ１０４とエッジリングＥＲとの距離が大きくなるほど小さくなる。距離の変化に対する測定値の変化の割合は、図９に示すように、センサチップ１０４がエッジリングＥＲから離れているときによりも、エッジリングＥＲに近付いているときの方が大きい。すなわち、センサチップ１０４によって距離を検出する際の信頼性は、エッジリングＥＲに近いほど高くなる。また、エッジリングＥＲから離れたセンサチップ１０４による測定値は、ノイズの割合が高くなるため、信頼性が低下する。そこで、一例の例示的実施形態における測定システムでは、検出の信頼性の高いセンサチップ１０４によって取得される静電容量値に基づいて、測定器のずれ量を算出する。

図１０は、測定器１００の回路基板１０６に搭載された演算部１７４の機能を説明するためのブロック図である。図１０に示すように、演算部１７４は、取得部１７４ａと、特定部１７４ｂと、算出部１７４ｃとを備える。取得部１７４ａは、センサチップ１０４Ａ～１０４Ｄによって検出された静電容量を表す測定値を取得する。例えば、取得部１７４ａは、搬送装置ＴＵ２によって測定器１００がエッジリングＥＲの内側領域に搬送されたときにセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄから測定値を取得し得る。

特定部１７４ｂは、センサチップ１０４Ａ～１０４Ｄのうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサチップを特定する。ここで、信頼性基準とは、ずれ量算出にあたって測定値を信頼できるか否かの基準であってよく、測定器１００に設けられた複数のセンサチップ１０４のうちで、相対的にノイズが少ないと推定されるための基準であってよい。この場合、ノイズが少ないという基準は、測定値が大きいという基準に置き換えられ得る。すなわち、一例の信頼性基準は、測定器１００に設けられた複数のセンサチップ１０４のうちで、相対的に測定値が大きいセンサチップ１０４を選択するための基準であってよい。なお、「相対的に測定値が大きい」とは、例えば、測定値の大きさを基準として複数のセンサチップ１０４を大中小の３グループに分けたときに、少なくとも小グループでないことであってよい。

一例の特定部１７４ｂは、信頼性基準を満足するセンサチップとして、４つのセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄのうち測定値が大きい上位２つのセンサチップを特定してもよい。図８の例では、センサチップ１０４Ａ，１０４Ｂがセンサチップ１０４Ｃ，１０４Ｄに比べてエッジリングＥＲに近いため、センサチップ１０４Ａ，１０４Ｂの測定値がセンサチップ１０４Ｃ，１０４Ｄの測定値よりも大きくなる。そのため、センサチップ１０４Ａ，１０４Ｂが信頼性基準を満足するセンサチップとして特定される。

また、特定部１７４ｂは、信頼性基準を満足するセンサチップとして、測定器１００の中心を挟んで互いに対向する一対のセンサチップのうち測定値が大きい方のセンサチップを特定してもよい。この方法は、偶数個のセンサチップが周方向に等間隔で配置されているときに採用され得る。図８の例では、互いに対向するセンサチップ１０４Ａとセンサチップ１０４Ｃでは、センサチップ１０４Ａの方がエッジリングＥＲに近い。また、互いに対向するセンサチップ１０４Ｂとセンサチップ１０４Ｄでは、センサチップ１０４Ｂの方がエッジリングＥＲに近い。そのため、センサチップ１０４Ａ，１０４Ｂが信頼性基準を満足するセンサチップとして特定される。

また、特定部１７４ｂは、信頼性基準を満足するセンサチップとして、所定の閾値以上の測定値を出力しているセンサチップを特定してもよい。この場合、所定の閾値は、エッジリングＥＲの中心位置と測定器１００の中心位置とが一致している状態（基準状態）でセンサチップ１０４によって測定された測定値に基づいて決定されてよい。基準状態では、全てのセンサチップ１０４で同等の測定値が取得されるため、いずれか１つのセンサチップ１０４の測定値に基づいて閾値が決定されてもよい。また、全てのセンサチップ１０４の測定値の平均値に基づいて閾値が決定されてもよい。

閾値は、基準状態におけるセンサチップ１０４の測定値であってもよい。なお、基準状態におけるセンサチップ１０４の測定値をそのまま閾値にした場合、ずれ量が小さいときには閾値を超えるセンサチップ１０４が存在しない可能性がある。そこで、閾値は、図９に破線で示すように、基準状態におけるセンサチップ１０４の測定値より小さい値であってもよい。

特定部１７４ｂが閾値を有している場合、特定部１７４ｂは、閾値以上の測定値を出力したセンサチップが２つ以上あるか否かを判定してもよい。４つ以上のセンサチップ１０４が周方向に等間隔で配置される場合、測定器１００がどのように載置されたとしても、必ず２つ以上のセンサチップ１０４の測定値が閾値以上になる。そのため、測定器１００がエッジリングＥＲで囲まれた領域内に搬送された状態で、閾値以上の測定値を出力したセンサチップが２つ以上ないと判定される場合には、何らかのエラーが発生していると考えられる。特定部１７４ｂは、エラーが発生していることを報知してもよい。回路基板１０６には、エラー報知のための報知部１７９が設けられていてもよい。報知部１７９は、例えば無線等によって外部のシステムにエラー通知を送信する通信機であってよい。

算出部１７４ｃは、特定部１７４ｂによって特定された２つ以上のセンサチップ１０４の測定値に基づいて、ずれ量を算出する。図８の例では、センサチップ１０４Ａ及びセンサチップ１０４Ｂの測定値に基づいてずれ量を算出することになる。図１１及び図１２は、ずれ量を算出するための演算の一例を説明するための図である。図１１では、図８と同様に、エッジリングＥＲの内周と、測定器１００のエッジと、エッジリングＥＲの中心位置を原点とするＸ軸及びＹ軸による直交座標系と、が示されている。なお、基準位置の測定器１００が実線で描かれ、基準位置からずれた測定器が破線で描かれている。また、図１１では、基準位置における測定器１００のセンサチップ１０４Ａに接する接線Ｔ１と、ずれた位置における測定器１００のセンサチップ１０４Ａに接する接線Ｔ２とが示されている。また、エッジリングＥＲの内周縁におけるセンサチップ１０４Ａに対面する位置の接線Ｔ３が示されている。

図１２は、図１１のセンサチップ１０４Ａに着目した図であり、センサチップ１０４ＡとエッジリングＥＲとの間の距離と測定器１００の中心の座標との関係を示す。図１２では、図１１に示す接線Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が示されている。この場合、径方向における接線Ｔ１から接線Ｔ３まの距離は、エッジリングＥＲの内周の半径Ｒから測定器１００の半径ｒを引いた長さである。また、径方向における接線Ｔ２から接線Ｔ３までの距離は、センサチップ１０４ＡとエッジリングＥＲとの間の距離Ｌａである。測定器１００の中心軸線ＡＸ１００の座標が（Ｘ，Ｙ）であるとき、距離Ｌａは以下の式（１）によって示される。なお、式（１）では、接線Ｔ２方向への測定器１００の移動によって生じるセンサチップ１０４ＡとエッジリングＥＲとの間の距離の変化は考慮されていない。なお、図１２に示す例では、角度θが４５°となっており、以下の式（１）～（１２）は当該角度に対応している。

同様に、センサチップ１０４ＢとエッジリングＥＲとの間の距離Ｌｂ、センサチップ１０４ＣとエッジリングＥＲとの間の距離Ｌｃ、及び、センサチップ１０４ＤとエッジリングＥＲとの間の距離Ｌｄは、それぞれ以下の式によって示される。

したがって、測定器１００のずれ量を示すＸ座標及びＹ座標は、上記の式（１）と式（２）と基づいて、以下の式によって求められる。

また、測定器１００のずれ量を示すＸ座標及びＹ座標は、上記の式（２）と式（３）と基づいて、以下の式によって求められる。

また、測定器１００のずれ量を示すＸ座標及びＹ座標は、上記の式（３）と式（４）と基づいて、以下の式によって求められる。

また、測定器１００のずれ量を示すＸ座標及びＹ座標は、上記の式（４）と式（１）と基づいて、以下の式によって求められる。

図８の例では、センサチップ１０４Ａ，１０４Ｂが信頼性基準を満足するセンサチップとして特定されている。したがって、算出部１７４ｃは、上記の式（５）及び式（６）に基づいて、測定器１００のずれ量を示す座標データを算出する。なお、一例においては、演算部１７４は、図９で示したデータのような、センサ特性を示すデータを記憶している。演算部１７４は、センサチップ１０４Ａ～１０４Ｄごとに事前に取得されたセンサ特性のデータを有するテーブルを記憶していてよい。算出部１７４ｃは、記憶しているセンサ特性のデータに基づいて、センサチップ１０４の測定値をセンサチップ１０４からエッジリングＥＲまでの距離に変換することができる。例えば、算出部１７４ｃは、センサチップ１０４Ａのセンサ特性のデータとセンサチップ１０４Ａによって取得された検出値とに基づいて、距離Ｌａの値を取得する。なお、算出部１７４ｃは、センサ特性のデータを線形補間することにより、センサチップの測定値に対応する距離の値を導出してもよい。

以上のように、一つの例示的実施形態では、エッジリングＥＲの中心位置とエッジリングＥＲの内側に配置された測定器１００の中心軸線ＡＸ１００とのずれ量を、Ｘ座標及びＹ座標として算出することができる。

以下、処理システム１及び測定器１００によって構成される測定システムの動作方法について説明する。なお、上述の通り、処理システム１における搬送装置ＴＵ２は、制御部ＭＣによって制御される。一実施形態では、搬送装置ＴＵ２は、制御部ＭＣから送信される搬送位置データに基づきエッジリングＥＲの内側の領域に被加工物Ｗ及び測定器１００を搬送し得る。図１３は、測定システムによる測定方法の流れを示すフロー図である。

図１３に示すように、測定システムでは、搬送位置データによって特定される領域内の位置に、搬送装置を用いて測定器を搬送する搬送工程が行われる（ステップＳＴ１）。ステップＳＴ１では、搬送位置データによって特定されるエッジリングＥＲの内側の位置に、搬送装置ＴＵ２によって測定器１００が搬送される。具体的には、搬送装置ＴＵ１が、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに測定器１００を搬送する。そして、搬送装置ＴＵ２が、搬送位置データに基づいて、一方のロードロックモジュールから、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち何れかに測定器１００を搬送し、当該測定器１００を静電チャックＥＳＣの載置領域上に載置する。搬送位置データは、例えばエッジリングＥＲの中心位置に測定器１００の中心軸線ＡＸ１００の位置が一致するように予め定められた座標データである。

続いて、領域内に搬送された測定器１００の４つ以上のセンサチップ１０４によって測定値を取得する取得工程が行われる（ステップＳＴ２）。具体的には、測定器１００は、エッジリングＥＲとセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄのそれぞれのセンサ電極１４３との間の静電容量の大きさに応じた複数のデジタル値（測定値）を取得し、当該複数のデジタル値を記憶装置１７５に記憶する。なお、複数のデジタル値は、演算部１７４による制御の下で予め定められたタイミングで取得され得る。

続いて、４つ以上のセンサチップ１０４のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサチップ１０４を特定する特定工程が行われる（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３では、４つのセンサチップ１０４Ａ～１０４Ｄのうち測定値が大きい上位の２つ以上のセンサチップが特定される。

続いて、特定された２つ以上のセンサチップ１０４の測定値に基づいてずれ量を算出する算出工程が行われる（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４では、上述したずれ量を求める方法を用いて、ステップＳＴ３で特定されたセンサチップ１０４の測定値から、エッジリングＥＲの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量が導出される。なお、ステップＳＴ４では、導出されたずれ量のデータが制御部ＭＣに送信されてもよい。この場合、制御部ＭＣは、受信したずれ量のデータに基づいて、ずれ量が相殺されるように搬送位置データを修正してもよい。

以上説明したように、一つの例示的実施形態においては、搬送装置ＴＵ２によって搬送された測定器１００のずれ量の測定方法が提供される。測定器１００は、円板状のベース基板１０２と、ベース基板１０２の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、側方に配置された対象物との間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極１４３と、を備える。搬送装置ＴＵ２は、搬送位置データに基づきエッジリングＥＲによって囲まれた領域内に被加工物Ｗを搬送する装置である。ずれ量は、領域の中心位置に対する測定器１００の中心位置のずれ量である。測定方法は、搬送位置データによって特定される領域内の位置に、搬送装置ＴＵ２を用いて測定器１００を搬送する工程を含む。測定方法は、領域内に搬送された測定器１００の４つ以上のセンサ電極１４３によって測定値を取得する工程を含む。測定方法は、４つ以上のセンサ電極１４３のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極１４３を特定する工程を含む。測定方法は、特定された２つ以上のセンサ電極１４３の測定値に基づいてずれ量を算出する工程を含む。

上記の測定方法では、エッジリングＥＲに囲まれた領域に搬送された測定器１００の４つ以上のセンサ電極１４３によって測定値が取得される。この測定値は、それぞれのセンサ電極１４３と対面するエッジリングＥＲとの間の静電容量値を表すため、センサ電極１４３と対面するエッジリングＥＲとの間の距離を反映する。したがって、このような測定値に基づいて、エッジリングＥＲで囲まれた領域の中心位置に対する測定器１００の中心位置のずれ量を算出することができる。

しかしながら、エッジリングＥＲまでの距離の変化に対する測定値の変化の割合は、図９に示すように、センサ電極１４３がエッジリングＥＲから離れているときによりも、エッジリングＥＲに近付いているときの方が大きい。すなわち、センサ電極１４３によって距離を検出する際の信頼性は、エッジリングＥＲに近いほど高くなる。また、エッジリングＥＲから離れたセンサ電極１４３による測定値は、ノイズの割合が高くなるため、信頼性が低下する。そのため、測定器１００に搭載された全てのセンサ電極１４３の測定値に基づいてずれ量を算出した場合、精度の低いずれ量が算出される可能性がある。

一つの例示的実施形態においては、４つ以上のセンサ電極１４３のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を測定値として出力している２つ以上のセンサ電極１４３の測定値に基づいてずれ量を算出している。すなわち、信頼性基準を満たさないセンサ電極１４３の測定値をずれ量の算出に利用していない。そのため、エッジリングＥＲの中心と測定器１００の中心とのずれ量をより精度良く測定することができる。

一つの例示的実施形態において、特定する工程は、２つ以上のセンサ電極１４３として、４つ以上のセンサ電極１４３のうち測定値が大きい上位２つのセンサ電極１４３を特定してもよい。この構成では、信頼性基準を満足するセンサ電極１４３を容易に特定できる。

一つの例示的実施形態において、４つ以上のセンサ電極１４３は、偶数個のセンサ電極１４３であってもよい。この場合、特定する工程は、２つ以上のセンサ電極１４３として、測定器１００の中心を挟んで互いに対向する一対のセンサ電極１４３のうち測定値が大きい方のセンサ電極１４３を特定してもよい。この構成では、信頼性基準を満足するセンサ電極１４３を容易に特定できる。

一つの例示的実施形態において、特定する工程は、２つ以上のセンサ電極１４３として、所定の閾値以上の測定値を出力しているセンサ電極１４３を特定してもよい。この場合、所定の閾値は、領域の中心位置と測定器１００の中心位置とが一致している状態で４つ以上のセンサ電極１４３によって測定された測定値に基づいて決定されてもよい。この構成では、信頼性基準を満足するセンサ電極１４３を容易に特定できる。

一つの例示的実施形態において、測定方法は、所定の閾値以上となる測定値を出力しているセンサ電極１４３が２つ以上あるか否かを判定する工程をさらに含んでもよい。周方向に等間隔で４つ以上のセンサ電極１４３を有する構成では、少なくとも２つ以上のセンサ電極１４３が信頼性基準を満足する。そのため、上記構成では、該当するセンサ電極１４３が２つ未満であった場合に、エラー検知を行うことができる。

以上、実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。

例えば、測定器１００に搭載されるセンサチップ１０４の数は４つに限定されない。図１４及び図１５は、ずれ量を算出するための演算の一例を説明するための図である。図１４では、エッジリングＥＲの内周と、測定器１００のエッジと、エッジリングＥＲの中心位置を原点とするＸ軸及びＹ軸による直交座標系と、が示されている。図１４に示すように、測定器１００は、周方向に等間隔で配置されたＮ個のセンサチップ１０４を有している。Ｎ個のセンサチップ１０４とエッジリングＥＲとの間の距離は、１２時の位置から時計回りに向かって距離Ｌ_１、距離Ｌ_２、・・・、距離Ｌ_Ｎ、として示されている。なお、図１４においては、距離Ｌ３以降に対応するセンサチップ及び距離の描画が省略されている。

図１５は、図１４の任意のセンサチップに着目した図であり、センサチップ１０４とエッジリングＥＲとの間の距離と測定器１００の中心の座標との関係を示す。図１４では、図１２と同様に接線Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が示されている。この場合、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００の座標が（Ｘ，Ｙ）であるとき、ｉ番目のセンサチップ１０４とエッジリングＥＲとの間の距離Ｌ_ｉは以下の式（１３）によって示される。式（１３）によって式（１４）が導出される。

ｉ番目のセンサチップ１０４の距離Ｌ_ｉとｊ番目のセンサチップ１０４の距離Ｌ_ｊとに基づいて、測定器１００の座標（Ｘ，Ｙ）を算出する場合、以下の式が成立する。なお、ｉ及びｊは、１≦ｉ＜ｊ≦Ｎを満たす自然数である。

すなわち、

ここで、Ａを以下の式（１７）のように置くと、行列式は、式（１８）となる。θは、ｉ番目のセンサチップ１０４とｊ番目のセンサチップ１０４との間の角度である。

式（１８）から明らかなように、ｊ－ｉ＝Ｎ／２の場合、行列式は０となる。すなわち、センサチップ１０４が偶数個の場合において、２つのセンサチップ１０４の間の角度が１８０°のときに行列式は０となる。したがって、２つのセンサチップ１０４がそのような関係にある場合には、中心位置の座標を算出できないため、他のセンサチップ１０４の組み合わせによって演算を行う必要がある。なお、センサチップ１０４が周方向に等間隔でＮ個配置されている場合、座標を算出可能なセンサチップ１０４の組み合わせは、Ｎが奇数のときには_ＮＣ_２通りであり、Ｎが偶数のときには_ＮＣ_２－Ｎ／２通りである。

２つのセンサチップ１０４の間の角度が１８０°以外の場合、Ａの逆行列が存在するため、以下の式のように座標（Ｘ，Ｙ）を算出できる。

また、ＸとＹとが互いに独立な場合、分散には一般に以下の式（２０）の関係があるため、式（１９）から以下の式（２１）が導出される。

式（２１）から分かるように、演算に利用される２つのセンサチップ１０４間の角度θによっては、分散の係数が大きな値となる。したがって、測定の性能と要求精度に応じて角度θの範囲を設定してもよい。なお、角度θが９０°及び２７０°の場合、分散が最小となるため、測定の精度は最も高くなる。一方、角度θが０°及び１８０°に近付くにつれて分散が大きくなるため、測定の精度は低下する。一例として、算出部１７４ｃは、特定部１７４ｂが３つ以上のセンサチップ１０４を特定した場合に、座標の算出の対象となる２つのセンサチップの組み合わせを角度θに基づいて決定してもよい。例えば、算出部１７４ｃは、分散の係数を４以下とするために、２つのセンサチップ１０４間の角度θが３０°以上１５０°以下の場合、及び、２１０°以上３３０°以下の場合に、演算の対象として測定値を採用してもよい。

また、算出部１７４ｃは、特定部１７４ｂによって特定されなかったセンサチップ１０４を含む２つのセンサチップ１０４の組み合わせに基づいて、測定器の座標を更に算出してもよい。

また、算出部１７４ｃは、２つのセンサチップ１０４の複数の組み合わせに基づいて測定器の座標を算出した場合、複数の組み合わせのそれぞれに基づいて算出された複数の座標の平均値を算出してもよい。この場合、座標の平均値は加重平均によって算出されてもよい。例えば、座標の平均値は、２つのセンサチップ１０４間の角度をウェイトとする加重平均であってもよい。この場合、角度が９０°、２７０°に近いほどウェイトを大きくしてもよい。角度が９０°又は２７０°以外の場合のウェイトをゼロにした場合、２つのセンサチップ１０４間の角度が９０°又は２７０°の組み合わせのみによって座標が算出される。また、測定値が大きいほどウェイトを大きくしてもよい。この場合、２つのセンサチップ１０４による測定値の平均値または総和に基づいて２つのセンサチップ１０４の組み合わせを順位付けし、順位の高い順にウェイトを大きくしてもよい。順位が３位以下の場合にウェイトをゼロにした場合、上位２位の組み合わせによって座標が算出される。また、順位が１位以外の場合にウェイトをゼロにした場合、測定値が大きい上位２つのセンサチップ１０４を特定部１７４ｂが特定したときの算出結果と同じ結果となる。センサチップの複数の組み合わせから算出されたずれ量を平均化した場合、算出結果のバラツキが抑制され、より精度良くずれ量を導出できる場合がある。

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

１…処理システム、１００…測定器、１０２…ベース基板、１０４…センサチップ、１４３…センサ電極、ＥＲ…エッジリング、ＴＵ２…搬送装置。

Claims (9)

1. 搬送装置によって搬送された測定器のずれ量の測定方法であって、
   前記測定器は、
   円板状のベース基板と、
   前記ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、側方に配置された対象物との間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極と、を備え、
   該搬送装置は、搬送位置データに基づきエッジリングによって囲まれた領域内に被加工物を搬送する装置であり、
   該ずれ量は、前記領域の中心位置に対する前記測定器の中心位置のずれ量であり、
   該測定方法は、
   前記搬送位置データによって特定される前記領域内の位置に、前記搬送装置を用いて前記測定器を搬送する工程と、
   前記領域内に搬送された前記測定器の前記４つ以上のセンサ電極によって前記測定値を取得する工程と、
   前記４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を前記測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定する工程と、
   特定された前記２つ以上のセンサ電極の前記測定値に基づいて前記ずれ量を算出する工程と、を備える、ずれ量の測定方法。
2. 前記特定する工程は、前記２つ以上のセンサ電極として、前記４つ以上のセンサ電極のうち前記測定値が大きい上位２つのセンサ電極を特定する、請求項１に記載の測定方法。
3. 前記４つ以上のセンサ電極は、偶数個のセンサ電極であり、
   前記特定する工程は、前記２つ以上のセンサ電極として、前記測定器の中心を挟んで互いに対向する一対のセンサ電極のうち前記測定値が大きい方のセンサ電極を特定する、請求項１に記載の測定方法。
4. 前記特定する工程は、前記２つ以上のセンサ電極として、所定の閾値以上の前記測定値を出力しているセンサ電極を特定し、
   前記所定の閾値は、前記領域の中心位置と前記測定器の中心位置とが一致している状態で前記４つ以上のセンサ電極によって測定された前記測定値に基づいて決定されている、請求項１に記載の測定方法。
5. 前記所定の閾値以上となる前記測定値を出力している前記センサ電極が２つ以上あるか否かを判定する工程をさらに含む、請求項４に記載の測定方法。
6. 算出する工程は、特定された前記２つ以上のセンサ電極が３つ以上のセンサ電極であるときに、前記３つ以上のセンサ電極から選択される２つのセンサ電極の複数の組み合わせに基づいて算出される複数の前記ずれ量の平均値を算出する、請求項１～５のいずれか一項に記載の測定方法。
7. 前記ずれ量の平均値は、加重平均である、請求項６に記載の測定方法。
8. 円板状のベース基板と、前記ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、側方に配置された対象物との間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極と、を備える測定器と、
   搬送位置データによって特定される、エッジリングによって囲まれた領域内に前記測定器を搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置によって搬送された前記測定器のずれ量を算出する演算装置と、を備え、
   前記ずれ量は、前記領域の中心位置に対する前記測定器の中心位置のずれ量であり、
   前記演算装置は、前記領域内に搬送された前記測定器の前記４つ以上のセンサ電極によって取得された前記測定値を取得し、前記４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を前記測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定し、特定された前記２つ以上のセンサ電極の前記測定値に基づいて前記ずれ量を算出する、測定システム。
9. 円板状のベース基板と、
   前記ベース基板の周縁に沿って周方向に等間隔で配列され、エッジリングによって囲まれた領域内に前記ベース基板が載置された状態で前記エッジリングとの間の静電容量を表す測定値を測定するための４つ以上のセンサ電極と、
   前記ベース基板に搭載されており、前記４つ以上のセンサ電極によって取得された前記測定値を取得し、前記４つ以上のセンサ電極のうち、信頼性基準を満足する静電容量値を前記測定値として出力している２つ以上のセンサ電極を特定し、特定された前記２つ以上のセンサ電極の前記測定値に基づいて、前記領域の中心位置に対する前記ベース基板の中心位置のずれ量を算出する、回路基板と、を備える、測定器。
   
   

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