KR20100016329A - 처리 장치, 처리 방법, 피처리체의 인식 방법 및 기억 매체 - Google Patents

처리 장치, 처리 방법, 피처리체의 인식 방법 및 기억 매체 Download PDF

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KR20100016329A
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히로후미 야마구치
가츠히토 히로세
가쿠 이케다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

CCD 검출기(30)에 의해, 처리 유닛(1)의 입구 근방의 대기 위치(W1)에서 대기하고 있는 반도체 웨이퍼(W)의 외주의 원호형상을 촬상한다. 촬상된 반도체 웨이퍼(W)의 외주의 원호형상으로부터, 연산부에 의해, 그 원호형상의 복수 개소의 위치데이터가 검출되고, 반도체 웨이퍼(W)의 가상 원이 구해지며, 그 중심 좌표가 산출되어, 대기 위치(W1)에 있어서의 반도체 웨이퍼 W의 「위치 어긋남 정보」가 산출된다. 그리고, 이 「위치 어긋남 정보」에 의거하여 컨트롤러(50)에 의해 반송장치(12)를 제어하여 처리유닛(1)에서의 반도체 웨이퍼 W의 위치 보정을 실행한다.

Description

처리 장치, 처리 방법, 피처리체의 인식 방법 및 기억 매체{PROCESSING DEVICE, PROCESSING METHOD, METHOD OF RECOGNIZING PROCESSING TARGET BODY, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 처리를 실시하기 위한 처리 장치, 처리 방법, 피처리체의 인식 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
최근, 반도체 디바이스의 고속화, 배선 패턴의 미세화, 고집적화의 요구에 대응하여, 디바이스 특성의 향상이 요구되고 있고, 그것에 대응해서, 복수의 처리를 진공을 유지한 상태에서 실시할 수 있는 멀티 챔버 타입(multi-chamber type)의 처리 장치가 이용되고 있다(예를 들면 일본국 특허공개공보 제2003-59861호).
멀티 챔버 타입의 처리 장치는 복수의 처리 유닛을 다각형을 이루는 반송실의 각 변에 게이트밸브(gate valve)를 거쳐서 접속해서 구성된다. 각 처리 챔버는 대응하는 게이트밸브를 개방하는 것에 의해 반송실과 연통되고, 대응하는 게이트밸브를 닫는 것에 의해 반송실로부터 차단된다. 반송실내에는 복수의 처리 유닛에 대해, 반도체 웨이퍼의 반입 반출을 실행하는 반송 장치가 마련되어 있고, 반송실 및 각 처리실을 진공으로 유지한 상태에서, 반송 장치에 의해 각 처리 유닛으로의 반도체 웨이퍼의 반입·반출을 실행할 수 있도록 되어 있다. 반송 장치는 반송실의 대략 중앙에 배치되어 있으며, 회전 및 신축 가능한 회전·신축부의 선단에 반도체 웨이퍼를 지지하는 지지 아암(arm)을 가진 것이 이용된다.
반도체 웨이퍼를 처리 유닛에 반입할 때에는 반송 장치의 지지 아암에 지지된 반도체 웨이퍼를 반송실내의 처리 유닛의 입구 근방의 임의의 소정 위치로 이동시키고, 거기서부터 지지 아암을 처리 유닛(unit)내에 삽입해서 반도체 웨이퍼를 처리 플레이트(plate)상에 수수한다. 이 경우에, 도 1에 나타내는 바와 같이, 반송실에서, 반도체 웨이퍼가 지지 아암의 소정 위치에 지지된 상태에서 처리 유닛내의 소정의 처리 플레이트상에 반입된다.
그러나, 반도체 웨이퍼는 앞의 처리 유닛에서의 수수나 지지 아암상에서의 미끄러짐 등에 의해, 지지 아암에 대해 위치가 어긋나 있는 경우나, 지지 아암 자체의 위치 어긋남이 발생하고 있는 경우가 있다. 이 경우에는 도 1에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 처리 유닛에 삽입하기 직전에 반송실의 소정 위치에 위치 결정되어야 할 반도체 웨이퍼의 위치가 어긋나 버리고, 반도체 웨이퍼를 그대로 처리 유닛내에 반입하면, 처리 유닛내의 처리 플레이트상에서도, 반도체 웨이퍼가 소정의 위치로부터 위치 어긋나게 되어, 원하는 처리를 실행할 수 없는 경우가 발생한다.
이와 같은 것을 방지하기 위해서는 도 2의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 처리 유닛에 반입되기 직전의 반도체 웨이퍼가 위치 어긋나 있는 경우에, 그 「위 치 어긋남 정보」를 어떠한 수단에 의해 검출하고, 그것을 반송 장치의 제어부에 피드백해서 위치 어긋남을 보정하는 것이 유효하다. 구체적으로는 처리 유닛에 반입되기 직전의 반도체 웨이퍼의「위치 어긋남 정보」를 검출해서, 이 정보에 의거하여 반도체 웨이퍼가 처리 유닛내의 처리 플레이트상의 소정 위치에 탑재되도록 반송 장치를 제어한다.
이와 같은 위치 보정을 위한 위치 검출 수법으로서는 라인 센서를 3개 이용한 것이 알려져 있다(일본국 특허공개공보 제2002-43394호). 이러한 종류의 장치에 있어서 3개의 라인 센서를 이용해서 반도체 웨이퍼의 위치를 검출하는 경우에는 각 처리 유닛으로의 반입구 근방의 소정 위치에 반도체 웨이퍼가 반송되었을 때에, 3개의 라인 센서에 의해 반도체 웨이퍼의 3개소의 바깥 주위의 위치를 검지하여, 반도체 웨이퍼의 중심 좌표를 산출하고, 이 중심 좌표의 위치 어긋남으로부터, 지지 아암에 대한 반도체 웨이퍼의 「위치 어긋남 정보」가 구해진다.
그러나, 라인 센서는 수광량과 출력이 리니어(linear)인 관계에 없는 경우가 있고, 기대하는 검출 정밀도를 얻기 위해서는 매우 시간이 걸리는 조정이 필요하다. 또한, 사용할 수 있는 온도 영역이 좁으므로, 가열이 필요한 챔버에 사용할 수 없다.
또한, 멀티 챔버 타입의 처리 장치에서는 예를 들면 4개의 처리 유닛이 마련되어 있지만, 공간(space)의 형편상, 4개의 처리 유닛의 전부에 대해 3개의 라인 센서 변위계를 마련하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 예를 들면, 1개의 처리 유닛의 입구 근방에서는 이 처리 유닛으로부터 처리를 종료해서 반출된 반도체 웨이퍼 의 블레이드에 대한 「위치 어긋남 정보」는 검출되지만, 인접하는 처리 유닛에서는 검출되지 않기 때문에, 별도의 처리 유닛의 「위치 어긋남 정보」를 이용할 수 밖에 없다. 그러나, 이 방법에서는 예를 들면, 임의의 처리 유닛으로부터 반송 대상 유닛으로의 반송시에 지지 아암상에서 위치 어긋남을 발생하고 있는 경우에는 이것을 검지할 수 없다.
본 발명의 목적은 처리 유닛에 반입되는 피처리체의 위치 어긋남 정보를 적은 수의 검출기에 의해 고정밀도로 검출해서, 위치 어긋남이 작은 상태에서 피처리체를 처리할 수 있는 처리 장치 및 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 그와 같은 처리 장치에 바람직한 피처리체의 인식 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 처리 방법을 실행하는 프로그램이 기억된 기억 매체, 및 상기 피처리체의 인식 방법을 실행하는 프로그램이 기억된 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1 관점에 의하면, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하는 촬상 소자와, 피처리체의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터로부터 피처리체의 가상 원을 구하고, 그 중심 좌표를 산출하여, 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 산출하는 연산부와, 상기 연산부에서 산출된 위치 어긋남 정보를 수취하고, 이 위치 어긋남 정보에 의거하여, 피처리체를 상기 처리 유닛내의 소정 위치에 위치 보정해서 반입하도록 상기 반송 장치를 제어하는 제어부를 구비하는 처리 장치가 제공된다.
상기 제 1 관점에 있어서, 상기 처리 유닛을 2개 구비하고, 해당 2개의 처리 유닛은 인접해서 마련되며, 상기 촬상 소자는, 상기 2개의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 동시에, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 처리 유닛을 3개 이상 구비하고, 해당 3개 이상의 처리 유닛은 서로 인접해서 마련되고, 상기 촬상 소자는, 상기 3개 이상의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 동시에, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하고, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 또한 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 상기 촬상 소자가, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하고, 상기 연산부가 그 복수 개소의 위치 데이터로부터 피처리체의 가상 원을 구하여 중심 좌표를 산출하는 과정을 1회의 샘플링으로서, 복수회의 샘플링을 실행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 촬상 소자는 상기 반송 장치의 상기 지지 아암을 촬상하고, 상기 연산부는 촬상한 화상 데이터로부터, 상기 지지 아암에 피처리체가 탑재되어 있는지 아닌지를 판별하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 촬상 소자는 상기 반송 장치의 상기 지지 아암을 촬상하고, 상기 연산부는 해당 지지 아암의 캘리브레이션 데이터를 산출하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 촬상 소자에 의해 촬상한 화상으로부터 피처리체의 유무가 판단되도록 할 수 있다.
이 경우에, 상기 제어부는 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지(edge)가 인식되지 않았던 경우에, 우선, 상기 촬상 소자에 피처리체의 유무를 검출시키고, 이 검출 결과에 의거하여 피처리체의 어긋남 방향을 파악해서 그것에 의거하여 상기 지지 아암을 구동시키고, 피처리체의 에지가 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 촬상시켜 피처리체의 위치를 구하고, 다음에, 피처리체의 검출 부분과 대칭의 부분이 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 상기 지지 아암을 구동시키고, 그 대칭의 부분이 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 촬상시켜 피처리체의 위치를 구하고, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하여, 양자가 오차허용 범위에서 일치한 경우에, 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하도록 할 수 있다.
또한, 이 경우에, 상기 제어부는 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되었지만, 그 존재 영역이 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우에, 우선, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상시켜 피처리체의 위치를 구하고, 다음에, 피처리체의 에지가 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 구동하고, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상시켜 피처리체의 위치를 재차 구하고, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하여, 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 재차 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하도록 할 수 있다.
발명의 제 2 관점에 의하면, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치의 처리 방법으로서, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상 소자에 의해 촬상해서, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하는 것과, 피처리체의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터로부터, 피처리체의 가상 원을 구하고, 그 중심 좌표를 산출하여, 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 산출하는 것과, 이 위치 어긋남 정보에 의거하여, 상기 반송 장치를 제어하여, 피처리체를 상기 처리 유닛내의 소정 위치에 위치 보정해서 반입하는 것을 포함하는 처리 방법이 제공된다.
상기 제 2 관점에 있어서, 상기 처리 유닛을 2개 구비하고, 해당 2개의 처리 유닛은 인접해서 마련되며, 상기 촬상 소자는 상기 2개의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것을 포함하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 처리 유닛을 3개 이상 구비하고, 해당 3개 이상의 처리 유닛은 서로 인접해서 마련되고, 상기 촬상 소자는 상기 3개 이상의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 또한 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것을 포함하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하고, 피처리체의 가상 원을 구해서 중심 좌표를 산출하는 과정을 1회의 샘플링으로서, 복수회의 샘플링을 실행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 촬상 소자에 의해, 반송 장치의 피처리체의 지지 아암을 촬상하는 것과, 촬상한 화상 데이터로부터, 상기 지지 아암에 피처리체가 탑재되어 있는지 아닌지를 판별하는 것을 포함하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 상기 촬상 소자에 의해, 상기 반송 장치의 상기 지지 아암을 촬상하는 것과, 해당 지지 아암의 캘리브레이션(calibration) 데이터를 산출하는 것을 구비하는 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 제 3 관점에 의하면, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치에 있어서, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되지 않았던 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 유무를 검출하고, 이 검출 결과에 의거하여 피처리체의 어긋남 방향을 파악해서 그것에 의거하여 상기 지지 아암을 구동시키는 것과, 피처리체의 에지가 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과, 피처리체의 검출 부분과 대칭의 부분이 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 상기 지지 아암을 구동시키고, 그 대칭의 부분이 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과, 양자가 촬상 소자에 의해 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는 피처리체의 인식 방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 관점에 의하면, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치에 있어서, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되었지만, 그 존재 영역이 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과, 피처리체의 에지가 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 구동하는 것과, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 재차 구하는 것과, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과, 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 재차 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는 피처리체의 인식 방법이 제공된다.
본 발명의 제 5 관점에 의하면, 컴퓨터상에서 동작하고, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서, 상기 프로그램은 실행시에, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상 소자에 의해 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하는 것과, 피처리체의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터로부터, 피처리체의 가상 원을 구하고, 그 중심 좌표를 산출하여, 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 산출하는 것과, 이 위치 어긋남 정보에 의거하여, 상기 반송 장치를 제어하여, 피처리체를 상기 처리 유닛내의 소정 위치에 위치 보정해서 반입하는 것을 포함하는 처리 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 처리 장치를 제어시키는 기억 매체가 제공된다.
본 발명의 제 6 관점에서는 컴퓨터상에서 동작하고, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서, 상기 프로그램은 실행시에, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소 정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되지 않았던 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 유무를 검출하고, 이 검출 결과에 의거하여 피처리체의 어긋남 방향을 파악해서 그것에 의거하여 상기 지지 아암을 구동시키는 것과, 피처리체의 에지가 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과, 피처리체의 검출 부분과 대칭의 부분이 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 상기 지지 아암을 구동시키고, 그 대칭의 부분이 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과, 양자가 촬상 소자에 의해 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식 하는 것을 포함하는 피처리체의 인식 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 처리 장치를 제어시키는 기억 매체가 제공된다.
본 발명의 제 7 관점에 의하면, 컴퓨터상에서 동작하고, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서, 상기 프로그램은 실행시에, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되었지만, 그 존재 영역이 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과, 피처리체의 에지가 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 구동하는 것과, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 재차 구하는 것과, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과, 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 재차 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는 피처리체의 인식 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 처리 장치를 제어시키는 기억 매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 촬상 소자에 의해, 반송 장치상의 피처리체의 외주의 원호형상을 직접 촬상하여, 그 정보로부터 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 얻기 때문에, 극히 정밀도 좋게 위치 어긋남 정보를 검출할 수 있다.
또한, 1개의 촬상 소자에 의해서, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상해서 위치 데이터를 검출할 수 있기 때문에, 레이저 변위계를 이용하는 경우보다도 검출기의 설치 수를 크게 삭감할 수 있고, 그 조정 시간을 단축할 수 있다. 또한, 피처리체의 어긋남이 커서 촬상 소자에 의해 피처리체가 정상적으로 인식되지 않았던 경우에도, 장치를 정지시키지 않고 처리를 계속하는 것이 가능하게 되어, 생산성의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 반송실내의 반도체 웨이퍼를 처리 유닛내에 반입하기 위한 설명도.
도 2는 반송실내의 반도체 기판을 처리 유닛내에 반입하기 위한 설명도로서, 위치 보정했을 때의 도면.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 멀티 챔버 타입의 처리 장치의 개략 구조를 나타내는 수평 단면도.
도 4는 도 3에 나타낸 반송실의 저면도.
도 5는 도 3에 나타낸 반송실의 측면 단면 및 위치 보정 제어부를 나타내는 도면.
도 6은 도 3에 나타낸 반송실의 평면도.
도 7은 촬상 소자의 CCD의 촬상 시야를 설명하는 모식도.
도 8은 반송 장치의 블레이드에 대한 반도체 웨이퍼의 「위치 어긋남 정보」를 검출하는 공정을 나타내는 흐름도.
도 9는 반도체 웨이퍼의 에지를 인식할 수 없는 경우에 있어서의 반도체 웨이퍼의 인식 수순을 나타내는 흐름도.
도 10a는 반도체 웨이퍼의 에지를 인식할 수 없는 경우에 있어서의 반도체 웨이퍼의 어긋남의 일형태를 나타내는 모식도.
도 10b는 반도체 웨이퍼의 에지를 인식할 수 없는 경우에 있어서의 반도체 웨이퍼의 어긋남의 다른 형태를 나타내는 모식도.
도 11은 반도체 웨이퍼의 에지가 검출 범위내에 들어가도록 지지 아암을 보 정 구동한 상태를 나타내는 모식도.
도 12는 반도체 웨이퍼의 검출 사이트(site)와 대칭의 사이트(site)가 CCD 검출기의 검출 범위내에 들어가도록 지지 아암을 이동시킨 상태를 나타내는 모식도.
도 13은 반도체 웨이퍼의 어긋남량이 CCD 검출기의 특성 허용량 이상의 경우에 있어서의 반도체 웨이퍼의 인식 수순을 나타내는 흐름도.
도 14는 반도체 웨이퍼 W의 어긋남량이 CCD 검출기의 특성 허용량 이상의 경우의 상태를 설명하기 위한 모식도.
도 15는 반도체 웨이퍼의 에지가 검출 범위내의 계측 정밀도를 보증 할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 보정 구동한 상태를 나타내는 모식도.
이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 멀티 챔버 타입의 처리 장치의 개략 구조를 나타내는 수평 단면도이다.
처리 장치는 4개의 처리 유닛(1, 2, 3, 4)을 구비하고 있으며, 이들 각 유닛(1∼4)은 육각형을 이루는 반송실(5)의 4개의 변에 각각 대응해서 마련되어 있다. 또한, 반송실(5)의 다른 2개의 변에는 각각 로드록(load-lock)실(6, 7)이 마련되어 있다. 이들 로드록실(6, 7)의 반송실(5)과 반대측에는 반출입실(8)이 마련되어 있고, 반출입실(8)의 로드록실(6, 7)과 반대측에는 피처리 기판으로서의 반도 체 웨이퍼 W를 수용 가능한 3개의 캐리어 C를 부착하는 포트(9, 10, 11)가 마련되어 있다. 처리 유닛(1, 2, 3, 4)은 그중에서 처리 플레이트상에 피처리체를 탑재한 상태에서 소정의 진공 처리, 예를 들면 에칭(etching)이나 성막 처리를 실행하도록 되어 있다.
처리 유닛(1∼4) 및 로드록실(6, 7)은 동일 도면에 나타내는 바와 같이, 반송실(5)의 각 변에 게이트밸브 G를 거쳐서 접속되고, 이들은 대응하는 게이트밸브 G를 개방하는 것에 의해 반송실(5)과 연통되고, 대응하는 게이트밸브 G를 닫는 것에 의해 반송실(5)로부터 차단된다. 또한, 로드록실(6, 7)의 반출입실(8)에 접속되는 부분에도 게이트밸브 G가 마련되어 있고, 로드록실(6, 7)은 대응하는 게이트밸브 G를 개방하는 것에 의해 반출입실(8)에 연통되고, 대응하는 게이트밸브 G를 닫는 것에 의해 반출입실(8)로부터 차단된다.
반송실(5)내에는 처리 유닛(1∼4), 로드록실(6, 7)에 대해, 반도체 웨이퍼 W의 반입 반출을 실행하는 반송 장치(12)가 마련되어 있다. 이 반송 장치(12)는 반송실(5)의 대략 중앙에 배치되어 있고, 회전 및 신축 가능한 회전·신축부(13)의 선단에 반도체 웨이퍼 W를 지지하는 2개의 지지 아암(14a, 14b)을 갖고 있으며, 이들 2개의 지지 아암(14a, 14b)은 서로 반대 방향을 향하도록 회전·신축부(13)에 부착되어 있다. 또, 이 반송실(5)내는 소정의 진공도로 유지되도록 되어 있다. 또한, 지지 아암(14a, 14b)은 트윈(Twin) 타입이지만, 싱글 타입이어도 좋다.
반출입실(8)의 캐리어 C 부착용의 3개의 포트(9, 10, 11)에는 각각 도시하지 않은 셔터(shutter)가 마련되어 있고, 이들 포트(9, 10, 11)에 반도체 웨이퍼 W를 수용한 또는 비어 있는 캐리어 C가 직접 부착되고, 부착되었을 때에 셔터가 개방되어 외기(外氣)(external air)의 침입을 방지하면서 반출입실(8)과 연통하도록 되어 있다. 또한, 반출입실(8)의 측면에는 얼라인먼트 챔버(15)가 마련되어 있고, 거기서 반도체 웨이퍼 W의 얼라인먼트(alignment)가 실행된다.
반출입실(8)내에는 캐리어 C에 대한 반도체 웨이퍼 W의 반입 반출 및 로드록실(6, 7)에 대한 반도체 웨이퍼 W의 반입 반출을 실행하는 반송 장치(16)가 마련되어 있다. 이 반송 장치(16)는 다관절 아암 구조를 갖고 있고, 캐리어 C의 배열 방향을 따라 레일(rail)(18)상을 주행 가능하게 되어 있어, 그 선단의 핸드(17)상에 반도체 웨이퍼 W를 싣고 그 반송을 실행한다.
이 처리 장치는 각 구성부를 제어하는 마이크로 프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러(20)를 갖고 있고, 각 구성부가 이 프로세스 컨트롤러(20)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 프로세스 컨트롤러(20)에는 오퍼레이터가 처리 장치를 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작 등을 실행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 사용자 인터페이스(21)가 접속되어 있다.
또한, 프로세스 컨트롤러(20)에는 처리 장치에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(20)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 처리 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉 처리 레시피(recipe)가 저장된 기억부(22)가 접속되어 있다. 처리 레시피는 기억부(22)내의 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는 하드 디스크나 반도체 메모리라도 좋고, CDROM, DVD, 플래시 메모리 등의 휴대가능성의 것이라도 좋다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 거쳐서 처리 레시피를 적절히 전송시키도록 해도 좋다.
그리고, 필요에 따라, 사용자 인터페이스(21)로부터의 지시 등으로 임의의 처리 레시피를 기억부(22)로부터 호출해서 프로세스 컨트롤러(20)에 실행시킴으로써, 프로세스 컨트롤러(20)의 제어 하에서, 처리 장치에서의 원하는 처리가 실행된다.
도 4는 도 3에 나타낸 반송실의 저면도이다. 반송 장치(12)의 지지 아암(14a 또는 14b)에 의해 어느 하나의 처리 유닛에 반도체 웨이퍼 W를 반입할 때에는 반송실(5)내의 처리 유닛(1∼4) 입구 근방의 소정 위치, 구체적으로는 도 4의 W1∼W4로 나타내는 대기 위치의 어느 하나에 지지 아암(14a 또는 14b)으로 지지된 반도체 웨이퍼 W를 위치시키고, 그곳으로부터 지지 아암(14a 또는 14b)을 대응하는 처리 유닛내에 삽입한다. 그리고, 반송실(5)의 바닥벽의 이들 대기 위치 W1∼W4의 근방 위치에 촬상 소자인 CCD 검출기(CCD 카메라)(30)가 2개 배치되어 있고, 이것에 의해, 대기 위치 W1∼W4의 어느 하나에 대기되어 있는 반도체 웨이퍼 W를 촬상하는 것이 가능하게 되어 있고, 반도체 웨이퍼 W의 소정 위치로부터의 「위치 어긋남 정보」가 검출되도록 되어 있다. 또한, CCD 검출기(30)에 의해, 반도체 웨이퍼 W의 유무도 검출하도록 되어 있다.
한쪽의 CCD 검출기(30)는 처리 유닛(1)의 입구 근방의 대기 위치 W1에서 대기하고 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 촬상할 수 있고, 또한, 인접하 는 처리 유닛(2)의 입구 근방의 대기 위치 W2에서 대기하고 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상도 촬상할 수 있다. 다른쪽의 CCD 검출기(30)는 처리 유닛(3)의 입구 근방의 대기 위치 W3에서 대기하고 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 촬상할 수 있고, 또한, 인접하는 처리 유닛(4)의 입구 근방의 대기 위치 W4에서 대기하고 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상도 촬상할 수도 있다.
도 5는 도 3에 나타낸 반송실의 측면 단면 및 위치 보정 제어부를 나타내는 도면이다. 위치 보정 제어부(60)는 CCD 검출기(30)에 의해 촬상된 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상의 촬상 데이터로부터 대기 위치에서의 반도체 웨이퍼 W의 위치 정보 및 위치 어긋남 정보를 산출하는 연산부(40)와, 연산부(40)에 의해 산출된 위치 어긋남 정보에 의거하여 반송 장치(12)를 제어하는 컨트롤러(controller)(50)를 갖고 있다.
연산부(40)에는 CCD 검출기(30)에 의해 촬상된 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상의 촬상 데이터가 보내지고, 그 촬상 데이터로부터 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터가 검출되며, 반도체 웨이퍼 W의 가상 원이 구해지고, 그 중심 좌표가 산출된다. 그리고, 대기 위치에서의 반도체 웨이퍼 W의 중심 좌표와 이 산출된 중심 좌표에 의거하여 반도체 웨이퍼 W의 「위치 어긋남 정보」가 산출된다.
이 반도체 웨이퍼 W의 「위치 어긋남 정보」는 연산부(40)로부터 프로세스 컨트롤러(20)로 보내진다. 그리고, 그 정보가 소정의 타이밍에서 반송 장치(12)의 컨트롤러(50)에 보내지고, 컨트롤러(50)는 이것에 의거하여 반송 장치(12)로 제어 정보를 출력하고, 반송 장치(12)를 제어한다. 즉, 컨트롤러(50)에서는 상기「위치 어긋남 정보」에 의거하여, 반송 장치(12)가 반도체 웨이퍼 W를 처리 유닛의 소정 위치에 반송하도록, 반송 장치(12)를 피드백 제어한다. 이것에 의해, 반도체 웨이퍼 W는 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛내의 소정의 처리 플레이트상에 위치 어긋남이 보정된 상태로 반입된다.
도 6은 도 3에 나타낸 반송실의 평면도이다. 반송실(5)의 천판에는 그 내부를 들여다보기 위한 복수의 엿보기 창(observation window)이 마련되어 있지만, 이들 엿보기 창을 덮도록, 외란(外亂)광을 방지하기 위한 커버(cover)(61)가 마련되어 있다. 또한, CCD 검출기(30)의 촬상을 위한 조명용으로서, LED(62)가 복수개 배치되어 있다.
도 7은 촬상 소자인 CCD 검출기의 촬상 시야를 설명하는 모식도이다. 처리 유닛(1, 2)측의 CCD 검출기(30)는 처리 유닛(1)에 반도체 웨이퍼 W를 반입하기 위한 대기 위치 W1에 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 촬상하는 제 1 시야 S1과, 인접하는 처리 유닛(2)에 반도체 웨이퍼 W를 반입하기 위한 대기 위치 W2에 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 촬상하는 제 2 시야 S2를 갖고 있다. 또, 가상선으로 사각형상으로 둘러싼 S3은 1개의 CCD 검출기(30)에 의해 촬상 가능한 범위를 나타내고 있다. 또한, 미소(微小)한 사각형상 S4는 ON/OFF 판정 영역(area)를 나타내고, 0.5㎜ × 0.5㎜(㎜ square)의 정사각형이다.
예를 들면, 제 1 시야 S1에서는 대기 위치 W1에 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상이 촬상되어, 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상의 복수 개소의 위 치 데이터가 검출된다. 복수 개소의 위치 데이터는 예를 들면, 100개의 점이다.
다음에, 반도체 웨이퍼를 처리 유닛에 반송할 때의 「위치 어긋남 정보」를 검출해서 위치 어긋남을 보정하기 위한 일련의 공정에 대해 설명한다. 도 8은 반도체 웨이퍼를 처리 유닛에 반송할 때의 「위치 어긋남 정보」를 검출해서 위치 어긋남을 보정하는 흐름을 나타내는 흐름도이다.
우선, 상술한 바와 같이, CCD 검출기(30)에 의해, 처리 유닛(1∼4)중의 어느 하나의 입구 근방의 대기 위치에서 대기하고 있는 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상이 촬상되고, 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터가 검출된다(스텝101).
다음에, 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터에 의거하여, 반도체 웨이퍼 W의 가상 원이 구해지고, 2차원 좌표계에 있어서, 이 가상 원의 중심 좌표가 산출된다(스텝 102).
이들 스텝 101 및 스텝 102를 1회의 샘플링으로 해서, 소정의 샘플링 수(N회)가 실행된다(스텝 103). 산출되는 반도체 웨이퍼 W의 가상 원의 중심 좌표는 실행된 소정의 샘플링 수(N회)에 의해 평균화된다.
여기서, 지지 아암(14a, 14b)에 대한 반도체 웨이퍼 W의「위치 어긋남 정보」의 정밀도를 높이기 위해서는 샘플링 수(N회)는 많을수록 바람직하다. 그러나, 반면, 샘플링 수(N회)가 많아지면, 반도체 웨이퍼 W가 처리 유닛(1∼4)의 입구 근방의 대기 위치 W1∼W4에서 대기하는 처리 시간이 길어져, 바람직하지 않다. 즉, 샘플링 수(N회)의 증대에 의한 「위치 어긋남 정보」의 정밀도의 향상과, 그것에 걸리는 처리 시간은 상반된 관계에 있다.
그래서, 「위치 어긋남 정보」의 정밀도와 처리 시간의 최적화를 도모할 필요가 있다. 구체적으로는 각 처리 장치에 필요한「위치 어긋남 정보」의 정밀도를 고려하면서, 샘플링 수(N회)를 반도체 웨이퍼 W의 교체 시간이나 대기 시간 등의 처리 시간을 허용할 수 있는 범위로 조정한다.
다음에, 산출된 반도체 웨이퍼 W의 가상 원의 중심 좌표로부터, 반도체 웨이퍼 W의 대기 위치에서의「위치 어긋남 정보」가 구해진다(스텝 104). 즉, 대기 위치에서의 반도체 웨이퍼 W의 미리 정해진 중심 좌표와 가상 원의 중심 좌표에 의거하여 반도체 웨이퍼 W의「위치 어긋남 정보」가 산출된다.
그리고, 이 구해진「위치 어긋남 정보」에 의거하여 컨트롤러(50)로부터 반송 장치(12)에 피드백(feedback) 제어 정보가 출력되고, 반송 장치(12)가 반도체 웨이퍼 W를 처리 유닛의 소정 위치로 반송하도록, 반송 장치(12)를 피드백 제어한다(스텝 105).
이것에 의해, 반도체 웨이퍼 W는 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 처리 유닛(1∼4)내의 소정의 처리 플레이트상에 위치 어긋남이 보정된 상태에서 반입된다. 따라서, 반도체 웨이퍼 W의 위치 어긋남이 작은 상태에서 처리를 실행할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, CCD 검출기(30)에 의해, 반송 장치상의 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 직접 촬상하여, 그 정보로부터 피처리체의 「위치 어긋남 정보」를 얻고 있기 때문에, 이 「위치 어긋남 정보」를 매우 정밀도좋게 검출할 수 있다. 따라서, 이 「위치 어긋남 정보」에 의거하여 반송 장 치(12)를 제어하고, 위치 보정을 실행하는 것에 의해, 처리 유닛내의 처리 플레이트상의 반도체 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 매우 작게 할 수 있다.
또한, 1개의 CCD 검출기(30)에 의해서만, 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 촬상하여 위치 데이터를 검출할 수 있기 때문에, 레이저 변위계를 이용하는 경우보다도 검출기의 설치 수를 크게 삭감할 수 있고, 조정 시간을 현저히 단축할 수 있다.
또한, 처리 유닛(1∼4) 중 인접하는 2개의 처리 유닛의 입구 근방의 대기 위치에 있어서 반도체 웨이퍼 W의 외주의 원호형상을 촬상하여 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출할 수 있기 때문에, 검출기의 설치 수를 한층 삭감할 수 있고, 그 조정 시간도 한층 단축할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 의해, 반도체 웨이퍼 W의 중심 위치를 고정밀도로 검출할 수 있고, 고정밀도로 반도체 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 검출할 수 있지만, 본 실시형태에서는 CCD 검출기(30)에 의해 반도체 웨이퍼 W의 에지를 촬상하고, 그것에 의해 웨이퍼 유무 검출 및 위치 검출의 양쪽을 실행하는 관계상, 측정 가능한 위치 어긋남 마진이 좁다. 즉, 본 실시형태에서는 CCD 검출기(30)의 검출 범위(시야)에 반도체 웨이퍼 W의 에지가 포함되는 것이 필요하고, 에지가 검출 범위의 내측으로 어긋나면 「웨이퍼없음」으로 인식해 버리고, 또한, 에지가 검출 범위의 외측으로 어긋나면 검출 에러가 발생해 버리지만, CCD 검출기(30)의 검출 범위는 좁기 때문에, 측정 가능 마진이 좁은 것으로 되어 버리는 것이다. 따라서, CCD 검출기(30)의 시야로부터 웨이퍼 W의 에지가 어긋나는 위치 어긋남이 발생하는 빈도가 비교적 높다. 또한, CCD 검출기(30)의 시야내에 반도체 웨이퍼 W의 에지가 포함되는 경우에도, 웨이퍼 어긋남량이 허용량 이상인 경우에는 계측 정밀도를 보증할 수 없어, 이와 같은 경우에도 검출 에러로 되어 버린다.
이와 같이, 「웨이퍼없음]으로 인식된 경우나, 검출 에러가 발생한 경우에는 그 때마다 장치가 정지되게 되어, 생산성이 현저하게 저하해 버린다.
그래서, 상기와 같은 경우가 발생하는 경우, 이하의 수순에 의해 반도체 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 재측정한다.
<케이스1: 반도체 웨이퍼의 에지(edge)를 인식할 수 없는 경우>
반도체 웨이퍼의 에지를 인식할 수 없는 경우에는 반도체 웨이퍼의 어긋남량이 크기 때문에, 계측 위치를 2점 이상 확보해서 웨이퍼 위치를 인식한다. 예를 들면, 도 9의 흐름도에 나타내는 바와 같은 수순이 취해진다. 우선, CCD 검출기(30)의 화상으로부터, 반도체 웨이퍼의 유무를 검출한다(스텝 111).
다음에, 이 검출 결과에 의거하여 반도체 웨이퍼의 어긋남 방향을 파악하고, 반도체 웨이퍼의 에지(반도체 웨이퍼 W의 유무가 변화한 점(변화점)을 에지로 가정)가 CCD 검출기(30)의 측정범위를 향하도록, 반도체 웨이퍼 W를 지지하고 있는 지지 아암(14a)(또는 14b)을 미소 구동(저속 구동)시킨다(스텝 112). 즉, 반도체 웨이퍼가 「있음」인 경우에는 반도체 웨이퍼 W가 지지 아암(14a)((또는 14b))상에서, 도 10a에 나타내는 바와 같이 어긋나 있는 것이기 때문에, 지지 아암(14a)(또는 14b)에 의해서 반도체 웨이퍼 W를 화살표 A의 방향으로 이동시키고, 반도체 웨이퍼가 「없음」인 경우에는 도 10b에 나타내는 바와 같이 어긋나 있는 것이기 때 문에, 지지 아암(14a)(또는 14b)에 의해서 반도체 웨이퍼 W를 화살표 B의 방향으로 이동시킨다.
그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 W의 에지가 검출 범위내에 들어가도록 지지 아암(14a)(또는 14b)을 보정 구동하고, 원호형상의 에지를 촬상해서 상술한 수순에 의해 지지 아암(14a)(또는 14b)상의 반도체 웨이퍼 W의 위치 검출을 실행한다(스텝 113).
다음에, 도 12에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 W의 검출 사이트(site)와 대칭의 사이트(site)가 CCD 검출기(30)의 검출 범위내에 들어가도록 지지 아암(14a)(또는 14b)을 이동시키고, 그 원호형상의 에지를 촬상해서 상술한 수순에 의해 지지 아암(14a)(또는 14b)상의 반도체 웨이퍼 W의 위치 검출을 실행한다(스텝 114).
그리고, 스텝 113에서 검출한 반도체 웨이퍼 W의 위치와, 스텝 114에서 검출한 반도체 웨이퍼 W의 위치를 비교한다(스텝 115). 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우, 계측된 위치를 반도체 웨이퍼 W의 위치로서 인식한다(스텝 116).
<케이스 2: 반도체 웨이퍼의 어긋남량이 CCD 검출기(30)의 특성 허 용량 이상인 경우>
이 경우에는 반도체 웨이퍼 W의 어긋남량을 정확하게 측정할 수 있는 위치로 구동하는 것에 의해 측정 정밀도를 보증하는 것이며, 예를 들면 도 13의 흐름도에 나타내는 바와 같은 수순이 취해진다.
반도체 웨이퍼 W의 어긋남량이 CCD 검출기(30)의 특성 허용량 이상인 경우에 는 도 14에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 W의 에지가 검출 범위내에 존재하고는 있지만, 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우이고, 우선, 그 위치에서 CCD 검출기(30)에 의해 반도체 웨이퍼 W의 원호형상의 에지를 촬상하여 상술한 수순에 의해 지지 아암(14a)(또는 14b)상의 반도체 웨이퍼 W의 위치 검출을 실행한다(스텝 121).
다음에, 도 15에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 W의 에지가 검출 범위내의 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암(14a)(또는 14b)을 보정 구동하고, 마찬가지의 수순으로 지지 아암(14a)(또는 14b)상의 반도체 웨이퍼 W의 위치 검출을 실행한다(스텝 122).
그리고, 스텝 121에서 검출한 반도체 웨이퍼 W의 위치와, 스텝 122에서 검출한 반도체 웨이퍼 W의 위치를 비교한다(스텝 123). 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우, 재계측된 위치를 반도체 웨이퍼 W의 위치로서 인식한다(스텝 124).
이상과 같은 방법을 취하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼 W의 어긋남이 크기 때문에, 최초에, 「웨이퍼 없음」으로 판단되거나, 검출에러가 생기는 경우에도, 반송을 계속할 수 있고, 장치를 정지시키지 않고 처리를 계속하는 것이 가능하게 된다. 또한, 조작자의 보조 조작에 의해 복귀 조작이 필요한 경우에도, 웨이퍼 위치를 정확하게 인식할 수 있기 때문에, 반송 이상 상태로부터의 복귀 시간을 대폭 단축할 수 있다.
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 각종 변형 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 촬상 소자인 CCD 검출기를 인접하는 2개의 처리 유닛의 인접하는 위치에 마련하고, 이들 2개의 처리 유닛에 대응하는 대기 위치에서 반도체 웨이퍼의 원호형상 부분을 검출하도록 했지만, 3개 또는 그 이상의 처리 유닛이 서로 인접하도록 마련하고, 촬상 소자인 CCD 검출기를 이들 3개 또는 그 이상이 인접하는 위치에 마련하고, 이들 3개 또는 그 이상의 처리 유닛에 대응하는 대기 위치에서 반도체 웨이퍼의 원호형상 부분을 검출하도록 해도 좋다.
또한, 촬상 소자인 CCD 검출기에 의해, 반송 장치의 지지 아암에 대응하는 부분을 촬영하고, 그 때의 화상 데이터로부터, 지지 아암에 반도체 웨이퍼가 탑재되어 있는지 아닌지를 판별하도록 구성해도 좋다. 이것에 의해, 반도체 웨이퍼의 위치 정보 뿐만 아니라, 반도체 웨이퍼의 유무를 검출할 수 있다.
또한, 촬상 소자인 CCD 검출기에 의해, 반송 장치의 지지 아암을 촬영하고, 지지 아암의 캘리브레이션 데이터를 산출하도록 구성해도 좋다. 이것에 의해, 「위치 어긋남」은 대략 반도체 웨이퍼에 기인하는 것으로만 할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 촬상 소자로서 CCD 검출기를 이용했지만, 이것에 한정되지 않고, CMOS 검출기 등의 다른 촬상 소자를 이용해도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는 피처리체로서 반도체 웨이퍼 W를 마련한 예에 대해 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 적어도 1개의 처리 유닛과,
    원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하는 촬상 소자와,
    피처리체의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터로부터 피처리체의 가상 원을 구하고, 그 중심 좌표를 산출하여, 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 산출하는 연산부와,
    상기 연산부에서 산출된 위치 어긋남 정보를 수취하고, 이 위치 어긋남 정보에 의거하여, 피처리체를 상기 처리 유닛내의 소정 위치에 위치 보정하여 반입하도록 상기 반송 장치를 제어하는 제어부를 구비하는
    처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 유닛을 2개 구비하고, 해당 2개의 처리 유닛은 인접해서 마련되고,
    상기 촬상 소자는,
    상기 2개의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 동시에,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는
    처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 유닛을 3개 이상 구비하고, 해당 3개 이상의 처리 유닛은 서로 인접해서 마련되고,
    상기 촬상 소자는,
    상기 3개 이상의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 동시에,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1 개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하고,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 또한 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는
    처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상 소자가, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하고, 상기 연산부가 그 복수 개소의 위치 데이터로부터 피처리체의 가상 원을 구하여 중심 좌표를 산출하는 과정을, 1회의 샘플링으로서, 복수회의 샘플링을 실행하는
    처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상 소자는 상기 반송 장치의 상기 지지 아암을 촬상하고,
    상기 연산부는 촬상한 화상 데이터로부터, 상기 지지 아암에 피처리체가 탑재되어 있는지 아닌지를 판별하는
    처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상 소자는 상기 반송 장치의 상기 지지 아암을 촬상하고,
    상기 연산부는 해당 지지 아암의 캘리브레이션 데이터를 산출하는
    처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상 소자에 의해 촬상한 화상으로부터 피처리체의 유무가 판단되는
    처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되지 않았던 경우에, 우선, 상기 촬상 소자에 피처리체의 유무를 검출시키고, 이 검출 결과에 의거하여 피처리체의 어긋남 방향을 파악해서 그것에 의거하여 상기 지지 아암을 구동시키고, 피처리체의 에지가 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 촬상시켜 피처리체의 위치를 구 하고, 다음에, 피처리체의 검출 부분과 대칭의 부분이 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 상기 지지 아암을 구동시키고, 그 대칭의 부분이 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 촬상시켜 피처리체의 위치를 구하고, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하여, 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는
    처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되었지만, 그 존재 영역이 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우에, 우선, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상시켜 피처리체의 위치를 구하고, 다음에, 피처리체의 에지가 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 구동하고, 그 위치에서 상기 촬상 소자에 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상시켜 피처리체의 위치를 재차 구하고, 상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하여, 양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 재차 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는
    처리 장치.
  10. 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치의 처리 방법으로서,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상 소자에 의해 촬상해서, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하는 것과,
    피처리체의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터로부터, 피처리체의 가상 원을 구하고, 그 중심 좌표를 산출하여, 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 산출하는 것과,
    이 위치 어긋남 정보에 의거하여, 상기 반송 장치를 제어하여, 피처리체를 상기 처리 유닛내의 소정 위치에 위치 보정해서 반입하는 것을 포함하는
    처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리 유닛을 2개 구비하고, 해당 2개의 처리 유닛은 인접해서 마련되고, 상기 촬상 소자는 상기 2개의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외 주의 원호형상을 촬상하는 것과,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것을 포함하는
    처리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리 유닛을 3개 이상 구비하고, 해당 3개 이상의 처리 유닛은 서로 인접해서 마련되고, 상기 촬상 소자는 상기 3개 이상의 처리 유닛이 인접하는 위치에 1개 마련되고,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것과,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것과,
    상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 또한 인접하는 다른 1개의 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 것을 포함하는
    처리 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하고, 피처리체의 가상 원을 구해서 중심 좌표를 산출하는 과정을 1회의 샘플링으로서, 복수회의 샘플링을 실행하는
    처리 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 촬상 소자에 의해, 반송 장치의 피처리체의 지지 아암을 촬상하는 것과,
    촬상한 화상 데이터로부터, 상기 지지 아암에 피처리체가 탑재되어 있는지 아닌지를 판별하는 것을 포함하는
    처리 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 촬상 소자에 의해, 상기 반송 장치의 상기 지지 아암을 촬상하는 것과,
    해당 지지 아암의 캘리브레이션 데이터를 산출하는 것을 포함하는
    처리 방법.
  16. 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치에 있어서, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되지 않았던 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서,
    상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 유무를 검출하고, 이 검출 결과에 의거하여 피처리체의 어긋남 방향을 파악해서 그것에 의거하여 상기 지지 아암을 구동시키는 것과,
    피처리체의 에지가 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과,
    피처리체의 검출 부분과 대칭의 부분이 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 상기 지지 아암을 구동시키고, 그 대칭의 부분이 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상 하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과,
    상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과,
    양자가 촬상 소자에 의해 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는
    피처리체의 인식 방법.
  17. 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치에 있어서, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되었지만, 그 존재 영역이 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서,
    그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과,
    피처리체의 에지가 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 구동하는 것과,
    그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 재차 구하는 것과,
    상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과,
    양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 재차 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는
    피처리체의 인식 방법.
  18. 컴퓨터상에서 동작하고, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상하는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
    상기 프로그램은 실행시에, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치했을 때에 피처리체의 외주의 원호형상을 촬상 소자에 의해 촬상하여, 그 복수 개소의 위치 데이터를 검출하는 것과,
    피처리체의 원호형상의 복수 개소의 위치 데이터로부터 피처리체의 가상 원을 구하고, 그 중심 좌표를 산출하여, 반송 장치에 대한 피처리체의 위치 어긋남 정보를 산출하는 것과,
    이 위치 어긋남 정보에 의거하여, 상기 반송 장치를 제어하여, 피처리체를 상기 처리 유닛내의 소정 위치에 위치 보정해서 반입하는 것을 포함하는 처리 방법 이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 처리 장치를 제어시키는
    기억 매체.
  19. 컴퓨터상에서 동작하고, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
    상기 프로그램은 실행시에, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되지 않았던 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서,
    상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 유무를 검출하고, 이 검출 결과에 의거하여 피처리체의 어긋남 방향을 파악해서 그것에 의거하여 상기 지지 아암을 구동시키는 것과,
    피처리체의 에지가 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과,
    피처리체의 검출 부분과 대칭의 부분이 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도 록 상기 지지 아암을 구동시키고, 그 대칭의 부분이 상기 촬상 소자의 검출 범위내에 들어가도록 하고, 그 에지에 대응하는 원호형상을 상기 촬상 소자에 의해 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과,
    상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과,
    양자가 촬상 소자에 의해 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는 피처리체의 인식 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 처리 장치를 제어시키는
    기억 매체.
  20. 컴퓨터상에서 동작하고, 적어도 1개의 처리 유닛과, 원형의 피처리체를 상기 처리 유닛에 반입하고 반출하는 반송 장치를 구비한 반송실과, 상기 반송 장치의 지지 아암이 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 입구 근방의 소정 위치에 위치시켰을 때에, 피처리체의 에지를 촬상할 수 있는 촬상 소자를 구비하는 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
    상기 프로그램은 실행시에, 상기 반송 장치의 지지 아암을 피처리체를 지지한 상태에서 상기 처리 유닛의 상기 소정 위치에 위치시켰을 때에, 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지가 인식되었지만, 그 존재 영역이 계측 정밀도를 보증할 수 없는 영역인 경우에 있어서의 피처리체의 인식 방법으로서,
    그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 구하는 것과,
    피처리체의 에지가 계측 정밀도를 보증할 수 있는 영역에 들어가도록 지지 아암을 구동하는 것과,
    그 위치에서 상기 촬상 소자에 의해 피처리체의 에지에 대응하는 원호형상을 촬상하고, 피처리체의 위치를 재차 구하는 것과,
    상기 2개의 피처리체의 위치를 비교하는 것과,
    양자가 오차 허용 범위에서 일치한 경우에, 재차 구해진 위치를 피처리체의 위치로서 인식하는 것을 포함하는 피처리체의 인식 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 처리 장치를 제어시키는
    기억 매체.
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