KR20150052230A

KR20150052230A - 반도체 기판의 위치 검출 장치 및 위치 검출 방법

Info

Publication number: KR20150052230A
Application number: KR1020157008491A
Authority: KR
Inventors: 케이지 후지모토; 야스하루 야마모토
Original assignee: 로제 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2015-05-13
Also published as: CN104756243B; KR101613135B1; US20150287625A1; US9275886B2; CN104756243A; JP6113742B2; JPWO2014069291A1; WO2014069291A1

Abstract

1대의 카메라에 의해 촬상된 화상 데이터로부터 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 정확하게 검출하고, 처리 도중에 반송되고 있는 원반상 기판의 지지 부재 상에서의 위치 어긋남량을 산출하고, 정확한 재치 위치에 재치할 수 있도록 위치 보정을 행할 수 있는 위치 검출 장치를 제공한다. 화상 데이터로부터 추출된 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 원반상 기판의 반경으로부터 또는 엣지 데이터상의 3점의 좌표로부터 반경을 각각 1변으로 하는 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출한다.

Description

반도체 기판의 위치 검출 장치 및 위치 검출 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETECTING POSITION OF SEMICONDUCTOR SUBSTRATE}

본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 원반상 기판의 위치 검출 장치 및 위치 검출 방법, 위치 보정 방법에 관한 것이다.

일반적인 반도체 집적 회로의 제조 공정에 있어서는 반도체 웨이퍼 등의 기판 상에 노광, 성막 처리, 에칭 처리, 열처리와 같은 각종 처리를 반복하여 행함으로써 미세한 패턴을 갖는 집적 회로를 형성해 간다.

이러한 각종 처리 공정은 각각의 처리를 위한 전용의 기재로 구성된 처리실을 구비하는 기판 처리 장치에 의해 행해진다. 기판 처리 장치는 중앙에 반도체 웨이퍼 등의 원반상 기판을 재치해서 반송하는 반송 암을 구비한 반송 로봇을 수용한 반송실에 각종 처리실을 1대 또는 복수대 연결해서 구성되어 있다. 또한, 반송실과 각종 처리실은 내부를 진공 환경으로 유지할 수 있는 수단을 구비하고 있으며, 반송실과 각 처리실은 게이트 밸브를 통해 연결되어 있다. 여기에서, 반송 로봇에 의해 유지된 웨이퍼 등의 원반상 기판은 반송 암의 동작에 의해 처리실에 구비된 재치대 상에 반송하여 재치되어 각종 처리가 실시된다.

기판 처리 장치에 있어서, 재치대 상에 재치된 반도체 웨이퍼 등의 원반상 기판에 대하여 적절한 처리를 실시하기 위해서는 기판을 재치대 상의 소정의 위치에 정밀도 좋게 반송하는 것이 요구된다. 그 때문에 기판 처리 장치에서는 원반상 기판이 처리실 내에 있어서 재치대 위의 소정의 위치에 정확하게 위치하고 있는 것이 필요하게 되어 온다. 그러기 위해서는 우선 목적의 원반상 기판의 위치 어긋남을 검출한 후에 위치 어긋남이 있었을 경우에는 그것을 보정함으로써 소정의 위치에 위치 결정할 필요가 있다. 특히, 처리 내용이나 처리에 사용되는 퇴적물 등의 이유로부터 처리실 내에서의 원반상 기판의 위치를 직접 검출하는 것은 곤란하기 때문에 처리실과 연결된 반송실 내의 소정의 장소에 있어서 원반상 기판의 위치를 검출할 필요가 있다.

원반상 기판의 위치 검출의 방법으로서 종래에는 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 원반상 기판을 회전 가능한 대좌에 재치해서 회전시키면서 외주를 라인 센서로 검출함으로써 대좌의 회전 각도와 라인 센서에 의한 검출 결과에 의거하여 위치 어긋남을 검출하는 방법이 개시되어 있었다.

그러나 특허문헌 1에 개시된 방법을 실시하려고 했을 경우, 회전 가능한 대좌나 라인 센서를 반송실 내부에 구비할 필요가 있고, 결과적으로 반송실의 대형화를 초래해버린다. 또한, 반송 로봇이 유지하고 있는 원반상 기판을 일단 대좌에 재치해서 회전시킴으로써 위치 어긋남을 검출한다는 일련의 동작이 필요해져 스루풋의 저하를 초래해버린다는 문제가 있다.

그래서 최근에는 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이 반도체 웨이퍼의 둘레 가장자리 부분을 복수 회 촬상하고, 그 촬상된 화상에 의거하여 반도체 웨이퍼의 위치를 검출하는 방법이 행해지도록 되어 와 있다. 즉, 복수대의 카메라를 반송실의 외부 상면에 배치하고, 반송실 외부 하면의 카메라에 대향하는 위치에 광원을 배치한다. 복수대의 카메라는 반송실 내부를 반송되는 반도체 웨이퍼의 둘레 가장자리 부분을 촬영할 수 있는 위치에 배치되어 있어서 반도체 웨이퍼가 통과하는 타이밍에서 촬상이 행해진다. 이 촬상된 복수의 둘레 가장자리 부분의 화상 데이터에 의거하여 위치 검출을 행하는 것이다.

일본 특허 공개 2003-152055호 공보 일본 특허 공개 평 09-186061호 공보

특허문헌 2에 개시된 방법이면, 반도체 웨이퍼의 위치 결정에 사용되는 기재를 반송실 내에 배치할 필요는 없어지므로 반송실 내에서의 점유 면적은 작게 할 수 있다. 그러나, 반도체 외주 가장자리 위의 복수의 엣지를 촬상하기 위해서는 복수대의 카메라가 필요하다. 또한, 반송실에는 촬상을 위한 복수의 뷰포트를 구비하거나, 웨이퍼 전체를 관찰할 수 있는 대구경의 뷰포트를 구비할 필요가 있다.

뷰포트는 반송실 내부의 상황을 외부로부터 파악하기 위한 피프 홀의 역할을 하는 것이며, 반송실에 형성된 개구부를 강화 유리 등의 투명한 부재로 밀봉한 부분이며, 외부로부터의 관찰이 가능하도록 이 부분에는 진공 환경을 유지하는 기재 등을 배치할 수 없다. 또한, 뷰포트가 대구경이 되면 내부를 진공 상태로 유지했을 때의 강도에 문제가 발생한다. 또한, 촬영을 위해서 고가의 카메라를 복수 구비하게 되므로 큰 비용 상승도 되어버린다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 고안된 것이며, 1대의 카메라에 의해 촬상된 화상 데이터에 의해 반도체 웨이퍼 등의 원반상 기판의 정확한 위치를 검출할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의한 위치 검출 장치는 소정의 궤도 위를 따라 이동 가능한 지지 부재에 유지된 원반상 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치로서, 상기 위치 검출 장치는 상기 원반상 기판을 유지한 상기 지지 부재가 소정의 감시 위치에 위치했을 때에 원반상 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하는 1대의 촬상 카메라와, 상기 촬상 카메라에 의해 촬상된 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 촬상 데이터로부터 상기 원반상 기판의 엣지를 추출하는 엣지 추출부와, 상기 엣지 추출부에 의해 추출된 엣지 데이터로부터 상기 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 좌표 검출부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 의해 1대의 촬상 카메라에 의해 촬상된 화상으로부터 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 촬상 카메라는 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분만을 촬상하는 것으로 하면, 전체를 촬상하는 경우에 비해 단위 면적당 촬상 셀의 수를 늘릴 수 있으므로 좌표 검출의 정밀도가 향상된다.

또한, 상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 반경으로부터 상기 원반상 물의 중심 위치 좌표를 검출함으로써 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분만을 촬상하는 것만으로 중심 위치 좌표를 검출할 수 있다.

또한, 상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 2개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 검출함으로써 정확하게 중심 위치 좌표를 산출할 수 있다.

또한, 상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표로부터 상기 원반상 물의 상기 중심 위치 좌표를 검출함으로써 상기 원반상 기판의 반경을 사용하는 일 없이 중심 위치 좌표를 검출할 수 있고, 반경이 미지의 상태에서도 중심 위치 좌표를 검출할 수 있다.

또한, 상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 3개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 산출할 수 있다.

또한, 위치 검출 장치는 상기 지지 부재의 기준 위치에 유지된 상기 원반상 기판에 대한 상기 중심 위치 좌표와, 제조 공정 중에 반송되는 위치 어긋남을 발생시키고 있는 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표의 X축 방향 및 Y축 방향에 대한 어긋남량을 산출하고, 상기 지지 부재의 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 더 구비하고 있어 반송 로봇의 보정량을 산출할 수 있다.

또한, 본 발명에 관련된 기술은 상기 위치 검출 장치에 의해 행해지는 위치 검출 방법이며, 소정의 궤도 위를 따라 이동 가능한 지지 부재에 유지된 원반상 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 방법으로서, 상기 위치 검출 방법은 상기 원반상 기판을 유지한 상기 지지 부재가 소정의 감시 위치에 위치했을 때에 1대의 촬상 카메라에 의해 원반상 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하는 촬상 스텝과, 상기 촬상 카메라에 의해 촬상된 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 촬상 데이터로부터 상기 원반상 기판의 엣지를 추출하는 엣지 추출 스텝과, 상기 엣지 추출 스텝에 의해 추출된 엣지 데이터로부터 상기 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 좌표 검출 스텝으로 구성되어 있다.

또한, 상기 촬상 스텝은 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분만을 촬상하는 것으로 하면 전체를 촬상할 경우에 비해 단위 면적당 촬상 셀의 수를 늘릴 수 있으므로 좌표 검출의 정밀도가 향상된다.

또한, 상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 반경으로부터 상기 원반상 물의 중심 위치 좌표를 검출함으로써 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분만을 촬상하는 것만으로 중심 위치 좌표를 검출할 수 있다.

또한, 상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 2개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 검출함으로써 정확하게 중심 위치 좌표를 산출할 수 있다.

또한, 상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표로부터 상기 원반상 물의 상기 중심 위치 좌표를 검출함으로써 상기 원반상 기판의 반경을 사용하는 일 없이 중심 위치 좌표를 검출할 수 있고, 반경이 미지의 상태에서도 중심 위치 좌표를 검출할 수 있다.

또한, 상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 3개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 산출할 수 있다.

또한, 위치 검출 방법은 상기 지지 부재의 기준 위치에 유지된 상기 원반상 기판에 대한 상기 중심 위치 좌표와, 제조 공정 중에 반송되는 위치 어긋남을 발생시키고 있는 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표의 X축 방향 및 Y축 방향에 대한 어긋남량을 산출하고, 상기 지지 부재의 보정량을 산출하는 보정량 산출 스텝을 더 구비하고 있어서 반송 로봇의 보정량을 산출할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 위치 검출 장치는 소정의 궤도 위를 따라 이동 가능한 지지 부재에 유지된 원반상 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치로서, 직교하는 XY축의 좌표계에 셀이 배치되고, 상기 원반상 기판을 유지한 상기 지지 부재가 소정의 감시 위치에 위치했을 때에 상기 원반상 기판의 중심을 지나 Y축에 평행한 직선(U)과 상기 원반상 기판의 엣지가 교차하는 교점(C)을 시야에 넣어서 원반상 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하는 촬상 카메라와, 상기 촬상 카메라에 의해 촬상된 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 촬상 데이터로부터 상기 교점(C)의 Y축 좌표값을 추출하고, 상기 시야의 범위에 있어서 촬상된 상기 원반상 기판의 엣지 상이며, 상기 교점(C)으로부터 멀어진 임의 위치에 있는 지점의 XY축 좌표를 추출하는 엣지 추출부와, 상기 엣지 추출부에 의해 추출된 교점(C)의 Y축 좌표값 및 임의 위치에 있는 지점의 XY축 좌표로부터 상기 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 좌표 검출부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 1대의 카메라로 원반상 기판을 촬상함으로써 그 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출할 수 있다. 또한, 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분을 촬상함으로써 중심 위치 좌표를 검출할 수 있으므로 단위 면적당 셀의 수를 많게 할 수 있으므로 보다 정확한 위치 좌표의 검출이 가능해진다. 또한, 해상도가 비교적 낮은 촬상 카메라에 의해서도 높은 검출 정밀도가 얻어지므로 고해상도의 촬상 카메라가 불필요해져 비용의 삭감에도 공헌하게 된다.

도 1은 본 발명의 위치 검출 장치를 구비하는 반도체 제조 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 위치 검출 장치를 구비하는 반도체 제조 시스템을 나타낸 상면도이다.
도 3은 본 실시예에 있어서의 반송실(16)과 진공 반송 로봇을 나타낸 상면도이다.
도 4는 본 실시예에 있어서의 지지 부재인 핑거를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 있어서의 반도체 웨이퍼의 위치 검출에 대한 설명도이다.
도 6은 본 발명에 있어서의 위치 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 실시예에 있어서의 촬상 카메라가 촬상한 반도체 웨이퍼의 정점 부근을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 있어서의 제 1 및 제 2 위치 어긋남량 검출 방법의 개략을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 있어서의 제 1 및 제 2 위치 어긋남량 검출 방법의 개략을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 있어서의 제 3 위치 어긋남량 검출 방법의 개략을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 있어서의 제 3 위치 어긋남량 검출 방법의 개략을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 있어서의 제 4 위치 어긋남량 검출 방법의 개략을 나타낸 도면이다.
도 13은 조명 장치(42)를 추가한 위치 검출 장치(29)의 도면이다.
도 14는 촬상된 웨이퍼 마크(43)와 얼라인먼트 마크(44)를 나타낸 도면이다.

이하에 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 위치 검출 장치(29)를 구비하는 반도체 제조 시스템(1)의 개략을 나타낸 사시도이며, 도 2는 그 상면도이다. 일반적으로 반도체 제조 시스템(1)은 전의 공정으로부터 FOUP(Front-Opening Unified Pod)(4)라고 불리는 밀폐 용기 내부의 선반단 상에 수납되어 운반되어 온 반도체 웨이퍼(5)와 같은 원반상 기판을 로드록실(6)에 정확하게 재치하는 EFEM(Equipment Front End Module)(2)과, 반도체 웨이퍼(5) 표면에 각종 처리를 실시하는 처리 장치(3)로 구성되어 있다.

EFEM(2)은 FOUP(4)와 처리 장치(3) 사이에서 반도체 웨이퍼(5)의 운반을 행하는 장치이며, FOUP(4)를 재치해서 FOUP(4)의 도어를 개폐하는 로드 포트(7)와, FOUP(4) 내부에 수납된 반도체 웨이퍼(5)를 핑거(8)로 유지해서 소정의 경로를 통해 처리 장치(3)에 반송하는 대기 반송 로봇(9)과, 반도체 웨이퍼(5)의 중심 위치 맞춤 및 반도체 웨이퍼(5)에 형성된 노치나 오리엔테이션 플랫을 식별하여 반도체 웨이퍼(5)의 회전 방향의 위치 맞춤을 행하는 얼라이너(10)로 불리는 장치로 구성되어 있다. 얼라이너(10)는 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분을 검출하는 리니어 센서와, 반도체 웨이퍼(5)를 유지하여 그 회전 각도를 조정하는 회전 기구를 구비하고 있고, 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리에 형성된 노치나 오리엔테이션 플랫의 회전 방향에 대한 위치 결정이나, 반도체 웨이퍼(5)의 중심 위치를 적정한 위치에 얼라인먼트 처리하고 있다.

대기 반송 로봇(9)은 반도체 웨이퍼(5)를 유지하는 핑거(8)를 가짐과 아울러 굴신, 선회 및 승강 동작하도록 구성된 반송 암(11)을 구비하고 있으며, FOUP(4)와 얼라이너(10) 및 처리 장치(3) 사이에서 반도체 웨이퍼(5)의 운반이 가능하다. 이들 로드 포트(7), 얼라이너(10) 및 대기 반송 로봇(9)의 각 축의 동작은 EFEM(2) 내에 배치된 제어부(12)에 의해 제어되어 있다. 제어부(12)는 대기 반송 로봇(9)이 액세스할 때의 좌표 데이터나 경로 데이터 등을 미리 기억하여 대기 반송 로봇(9)의 각 동작축에 동작 명령을 내린다. 또한, 제어부(12)는 얼라이너(10)의 리니어 센서가 검출한 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리에 대한 데이터로부터 반도체 웨이퍼(5)의 노치 위치와 중심 위치를 연산하고, 노치 위치가 소정의 방향이 되도록 반도체 웨이퍼(5)를 향해 중심 위치를 적정한 위치에 얼라인먼트하도록 얼라이너(10)에 지시를 내린다.

또한, 대기 반송 로봇(9)이 반도체 웨이퍼(5)를 유지하여 반송하는 공간은 사방을 프레임과 커버로 이루어지는 칸막이(13)로 덮여 있고, 칸막이(13)의 천정 부분에는 FFU(Fun Filter Unit)(14)가 설치되어 있다. FFU(14)는 팬에 의해 외부로부터 도입해 온 공기를 필터에 의해 여과하여 청정한 클린 에어로서 EFEM(2) 내부에 하향의 층류로서 공급하는 것이며, 이 FFU(14)로부터 공급되는 클린 에어의 다운 플로우에 의해 EFEM(2) 내부는 항상 청정한 환경으로 유지되어 있다.

처리 장치(3)에는 진공 반송 로봇(15)이 배치되는 반송실(16)과, 반송실(16) 주위에 배치되어 반도체 웨이퍼(5)에 대하여 각종 처리를 실시하는 처리실(17)과, 외부와의 반도체 웨이퍼(5)의 반입, 반출을 행하기 위한 로드록실(6)과, 반송실(16)과 처리실(17) 및 로드록실(6) 내를 진공 환경 또는 저산소 분위기로 유지하는 도시 생략된 환경 유지 수단이 설치되어 있다. 반송실(16)과 각 처리실(17) 사이 및 반송실(16)과 각 로드록실(6) 사이에는 개폐 가능한 게이트 밸브(18)가 각각 설치되어 있어 각 실을 기밀하게 폐쇄할 수 있다. 또한, 이들 게이트 밸브(18)를 개방 동작시킴으로써 각 실 사이가 연통되도록 되어 있다. 또한, 게이트 밸브(18)에 대해서는 각 실의 진공 환경 또는 저산소 분위기를 확보하기 위해서 2개 이상의 게이트 밸브(18)를 동시에 열 수는 없다는 제한이 있다. 즉, 어느 게이트 밸브(18)를 열 때에는 다른 게이트 밸브(18)가 완전히 닫힌 상태일 필요가 있고, 그 열린 게이트 밸브(18)가 완전히 닫힌 상태가 되고나서가 아니면 다른 게이트 밸브(18)를 열 수는 없다.

본 실시예에 있어서의 처리 장치(3)에서는 반송실(16)은 상면으로 볼 때 오각형의 형상으로 되어 있고, 반송실(16)의 중앙 부분에는 진공 반송 로봇(15)이 배치되어 있다. 진공 반송 로봇(15)은, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이 동일한 길이 치수의 2개의 제 1 암(19)과, 각각의 제 1 암(19)의 선단부에는 기단이 회전 가능하게 연결된 제 2 암(20)과, 각각의 제 2 암(20)의 선단에 반도체 웨이퍼(5)를 지지하는 핑거(21)가 구비된 소위 프로그 레그형 로봇이다. 2개의 제 1 암(19)의 기단부는 반송실(16)의 중앙부에 동축상으로 선회 가능하게 쌓아 올려진 상태로 부착되어 있고, 각 제 1 암(19)은 구동원인 도시 생략된 모터에 각각 벨트와 풀리를 통해 연결되어 있다. 이 구성에 의해 진공 반송 로봇(15)은 각각의 모터가 반대인 방향으로 회전함으로써 반도체 웨이퍼(5)의 지지 부재인 핑거(21)를 선회축을 중심으로 해서 방사상으로 또한 직선적으로 진퇴 이동시키는 것이 가능해지고 있다. 또한, 모터가 같은 방향으로 회전함으로써 진공 반송 로봇(15)을 선회 동작시키는 것이 가능해지고 있다. 또한, 구동원인 모터는 스테핑 모터나 서보 모터와 같은 회전 각도를 제어할 수 있는 것을 사용함으로써 핑거(21)를 미리 교시된 위치에 반복하여 이동시키는 것이 가능한 구성으로 되어 있다.

진공 반송 로봇(15)의 동작을 제어하는 로봇 제어부(35)는 내부에 진공 반송 로봇(15)에 관한 미리 교시된 반송 위치 데이터나 동작 속도 데이터 등을 기억하는 교시 정보 기억 수단(40)을 구비하고 있고, 상위 컴퓨터로부터의 동작 지령에 의해 진공 반송 로봇(15)이 교시 위치로의 액세스를 행하도록 제어 지령을 내린다.

핑거(21)의 반도체 웨이퍼(5)를 지지하는 면은 반도체 웨이퍼(5)가 반송 중의 진동이나 원심력에 의해 낙하해버리는 것을 방지하기 위해서 주변부에 비해 반도체 웨이퍼(5)의 반경보다 2, 3㎜정도 큰 원호상으로 함몰된 형상으로 형성되어 있다. 이 함몰부의 측면은 운반 시에 반도체 웨이퍼(5)가 다소 위치 어긋나도 핑거(21) 상에 재치할 수 있도록 반도체 웨이퍼(5)를 재치하는 면으로부터 상면으로 감에 따라 반경이 커지는 방향으로 경사져서 형성되어 있다. 이 경사에 의해 들어 올려진 반도체 웨이퍼(5)는 자동적으로 핑거(21)의 재치면 상으로 안내된다. 또한, 핑거(21)의 선단 부분은 반도체 웨이퍼(5)의 촬상을 위해서 투과 조명 장치(27)로부터의 투과광을 차폐하지 않도록 촬상 카메라(24)의 시야(28)보다 큰 면적으로 잘라낸 형상으로 되어 있다.

처리실(17)과 로드록실(6)의 내부에서 반도체 웨이퍼(5)를 재치하는 재치대(22)는 진공 반송 로봇(15)의 암체의 신장 동작에 의해 도달 가능한 위치에 배치되어 있다. 재치대(22)에는 승강 가능한 리프터가 구비되어 있고, 리프터의 승강 동작에 의해 핑거 상에 재치된 반도체 웨이퍼(5)의 운반이 행해지도록 되어 있다.

상기 구성에 의해 전의 공정으로부터 FOUP(4)에 수납되어 온 반도체 웨이퍼(5)를 대기 반송 로봇(9)에 의해 인출하고, 얼라이너(10)에 의해 정확한 위치 결정과 노치 위치 맞춤한 후, 로드록실(6)을 중계해서 처리 장치(3)에 탑재된 진공 반송 로봇(9)에 운반하는 것이 가능해진다. 그 후, 반도체 웨이퍼(5)를 받은 진공 로봇(9)은 목적의 처리실(17)의 재치대(22)까지 반도체 웨이퍼(5)를 반송하게 되지만, 여기에서 큰 문제점이 나온다. 즉, 진공 반송 로봇(15)으로 반송 중, 반도체 웨이퍼(5)가 진동이나 가스압의 변화 등의 영향을 받아 핑거(21) 상에서 횡 슬라이딩하는 것과 같이 미소하게 위치 어긋남을 일으켜버리는 것이다.

그래서, 본 실시예에 있어서의 반도체 제조 시스템(1)에서는 반송실(16)에 내부를 관찰하기 위한 뷰포트(23)를 설치하고, 이 뷰포트(23)를 통해 반송실(16) 외부로부터 1대의 촬상 카메라(24)에 의해 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분을 촬상하고, 반도체 웨이퍼(5)의 위치를 검출하는 것으로 하고 있다. 촬상 카메라(24)는 반도체 웨이퍼(5)의 전체 둘레에 걸친 둘레 가장자리 부분을 촬상할 필요 없이 반도체 웨이퍼(5) 둘레 가장자리부의 일부분에 대해서 촬상하는 것만으로 좋다. 또한, 위치 검출을 위한 특별한 재치대에 둘 필요도 없다.

이하에 1대의 촬상 카메라(24)를 사용한 반도체 웨이퍼(5)의 중심 위치 검출 처리에 대하여 설명한다. 도 5는 반송실(16)에 있어서의 반도체 웨이퍼(5)의 위치 검출에 대한 설명도이다. 촬상 카메라(24)는 반송실(16)을 형성하는 부재에 브래킷 등의 고정 용구를 통해 고정되어 있다. 반송실(16)을 형성하는 부재의 상방에는 내부를 관찰하기 위한 뷰포트(23)가 설치되어 있고, 이 뷰포트(23)에는 석영유리 등의 투명한 광투과 부재(25)가 실링재(26)를 통해 기밀하게 부착되어 있다. 이 뷰포트(23)에 대향하는 반송실(16)의 하방에도 뷰포트(23)가 설치되어 있다. 이 하방의 뷰포트(23)에는 투과 조명 장치(27)가 부착되어 있고, 감시 위치에 도달한 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분을 하방으로부터 비추는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시예에서 사용되는 투과 조명 장치(27)는 촬상 카메라(24)의 시야보다 큰 조명 범위를 갖는 것이 바람직하다.

투과 조명 장치(27)에서는 광원으로서는 형광등이나 LED, 할로겐 램프와 같은 것이 널리 사용되고 있다. 또한, 투과 조명 장치(27)에는 촬상 카메라(24)의 시야 내에서의 밝기에 편차가 생기지 않도록 반사 기구나 렌즈가 구비되어 있고, 광원으로부터 조사된 광을 반사 기구에 의해 검출 대상인 반도체 웨이퍼(5)측으로 반사시켜 렌즈에 의해 반도체 웨이퍼(5)에 대하여 대략 직교하는 방향의 평행광으로 변환한다. 또한, 광원으로부터의 광을 콜리메이터 렌즈 등을 사용해서 평행 광으로 하는 것도 미세한 위치 검출을 행할 때에는 바람직한 것이 된다.

이어서, 위치 검출 장치(29)에 대하여 설명한다. 도 6은 위치 검출 장치(29)의 구성을 나타낸 블록도이다. 위치 검출 장치(29)는 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분을 촬상하여 받아들이는 촬상 카메라(24)와, 촬상 카메라(24)에 의해 받아들인 촬상 데이터를 기억하는 기억 수단(30)과, 촬상 데이터로부터 둘레 가장자리 부분의 엣지 추출을 행하는 엣지 추출부(31)와, 엣지 추출부(31)에 의해 얻어진 데이터로부터 진공 반송 로봇(15)의 위치 데이터에 대한 보정량을 산출하는 보정량 산출부(32)로 구성되어 있다. 또한, 촬상 카메라(24)에 의해 촬상된 화상이나 엣지 추출부(31)에 의해 추출된 엣지 데이터와 같은 위치 검출 장치(29)에 의해 처리되는 데이터 정보를 표시하는 표시부(38)와, 위치 검출 장치(29)에 수동으로의 각종 커맨드를 입력이나 화상의 기억 작업을 행하기 위한 입력 수단(39)이 접속 가능하게 되어 있다. 구체적으로는 표시부(38)란 액정이나 유기 EL, CRT와 같은 표시기를 구비하는 모니터 장치이며, 입력 수단(39)이란 키보드나 마우스, 터치 패널 등을 가리킨다.

촬상 카메라(24)는 적어도 촬상 소자(33)와, 투과 조명 장치(27)로부터의 투과광을 수광해서 촬상 소자(29)에 결상시키는 광학 렌즈(34)로 구성되어 있고, 진공 반송 로봇(15)의 핑거(21)에 재치된 반도체 웨이퍼(5)의 이동 궤적 위에 위치하도록 반송실(16)의 상부에 설치되어 있다. 촬상 소자(29)는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 반도체 소자로 이루어져 있으며, 광학 렌즈(34)에 의해 결상된 화상을 촬상 소자(33)의 각 소자의 신호 데이터로서 기억 수단(30)으로 송신한다. 촬상 소자(33)로부터의 신호 데이터는 촬상 소자(33)의 각 셀의 출력 신호이며, 촬상 소자(33)의 입사면 상에 설정된 좌표에 관련지어서 송신된다.

기억 수단(30)은 촬상 카메라(24)로부터 송출되어 온 화상 데이터나, 후술하는 엣지 추출부(31)에 의해 추출된 엣지의 좌표 데이터 및 보정량 산출부(32)에 의해 산출된 각 반도체 웨이퍼(5)의 각각의 보정 데이터를 저장하는 역할을 한다. 또한, 엣지 추출부(31)로부터의 요구에 따라 소정의 화상 데이터를 엣지 추출부(31)에 송신하는 것이다.

엣지 추출부(31)는 촬상 카메라(24)에 의해 송출되어 온 화상 데이터를 판독한 후, 화상 처리 프로그램을 실행해서 반도체 웨이퍼(5)의 엣지 추출 처리를 행한다. 엣지 추출 처리가 행해지는 화상 데이터는 촬상 카메라(24)의 시야(28)에 있어서 투과 조명 장치(27)로부터의 광이 그대로 촬상 소자(33)에 입사한 부분과, 반도체 웨이퍼(5)에 의해 차광되고, 음영으로서 입사한 부분에서는 광의 강약의 차이로부터 촬상 소자(33) 상에 명암의 차가 발생하고 있다. 따라서, 촬상 소자(33)에 받아들인 화상 데이터 중 명암의 값이 급격히 변화되고 있는 부분을 추출함으로써 반도체 웨이퍼(5)의 엣지에 상당하는 좌표 데이터를 추출할 수 있다. 여기에서, 추출된 좌표 데이터는 좌표 검출부(41)와 기억 수단(30)에 보내져 저장된다.

좌표 검출부(41)는 엣지 추출부(31)에 의해 추출된 엣지 데이터를 기초로 이하에 나타내는 방법에 의해 엣지 위의 좌표와 중심 위치의 좌표를 검출한다. 여기에서 검출된 좌표 데이터와 어긋남량의 데이터는 보정량 산출부(32)로 보내진다. 보정량 산출부(32)는 목적의 반도체 웨이퍼(5)의 어긋남량을 산출하고, 그 산출된 어긋남량으로부터 어긋남을 없애는 방향으로 핑거(21)를 이동시키는 보정 데이터를 미리 교시된 반송 위치 데이터에 가산한 후에 진공 반송 로봇(15)을 동작시키도록 보정 데이터를 로봇 제어부(35)에 보낸다. 로봇 제어부(35)는 보정량 산출부(32)로부터 받은 보정 데이터를 교시 정보 기억 수단(40)에 저장된 반송 위치 데이터에 가산함으로써 새로운 반송 위치 데이터로서 보정을 행하고, 진공 반송 로봇(15)을 보정된 위치까지 동작시킨다.

이어서, 촬상 카메라(24)에 의한 반도체 웨이퍼(5)의 위치 검출 방법에 대하여 설명한다. 도 7은 촬상 카메라(24)에 의해 촬상된 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리부 화상이다. 본 실시예에 있어서의 촬상 카메라(24)에서는 도 7의 촬상 소자(33)를 구성하는 각 셀의 가로 방향의 배열을 X축으로 하고, X축에 대하여 수직인 세로 방향의 배열을 Y축으로 규정하고 있고, 촬상 소자(33)의 각 셀에는 개별의 XY 좌표가 할당되어 있다. 본 실시예에서 사용하는 촬상 카메라(24)의 반도체 웨이퍼(5)를 촬상하는 시야(28)는 X축 방향으로 64㎜, Y축 방향으로 48㎜로 설정되어 있다. 이것을 셀의 최소 단위인 도트로 환산하면 X축 방향으로 1600도트, Y축 방향으로 1200도트의 셀이 배치되어 있게 된다. 즉, 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분을 1도트의 치수인 4㎛오더에서의 엣지의 추출 및 반도체 웨이퍼(5)의 중심 위치의 검출이 가능하다는 것이 된다.

또한, 본 실시예에서는 반도체 웨이퍼(5)는 핑거(21) 상에 재치되고, 도 7의 하방으로부터 상방을 향해서 Y축으로 평행한 궤적을 따라 도면의 상방에 배치된 목적 위치에 대하여 왕복 이동하게 되어 있다. 여기에서, 촬상 소자(33)의 좌표상에서 반도체 웨이퍼(5)의 이동 방향에 있어서의 정점, 즉 목적 위치에 대하여 가장 접근하고 있는 지점의 좌표를 검출하기 위해서는 이웃한 각각의 셀에서의 촬상의 농담을 비교함으로써 정점의 X축 좌표 및 Y축 좌표를 검출하게 되지만, Y축 방향에 관해서는 세로 방향에 이웃한 각 소자 단위에서의 농담의 차가 명확하며 용이하게 인식 가능하지만, X축 방향에 관해서는 가로 방향에 이웃한 각 소자 단위에서의 농담의 차는 명확하게 인식하는 것은 매우 어렵다.

도 7에 개략적으로 반도체 웨이퍼(5)의 정점 부근의 각 도트와 반도체 웨이퍼(5)의 엣지의 관계를 나타내지만, 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분의 엣지에 대하여 X축 방향으로 정렬된 각 셀이 목적의 엣지에 대하여 접선의 위치에 있음으로써 이웃한 셀끼리의 농담의 차가 나기 어려워져버리는 것이다. 이것은 이웃한 셀끼리의 농담의 정도가 대략 같은 값이 되어버려 셀 단위에서의 위치의 검출이 불가능하며, X축 방향의 검출 위치가 X축 방향에 평행한 가늘고 긴 선상의 좌표를 정점으로 해서 검출되어버리는 것이다.

그래서, 이하의 방법에 의해 반송 중의 반도체 웨이퍼(5)의 X축 방향 및 Y축 방향의 정확한 위치 어긋남량을 검출하는 것으로 하고 있다. 도 8~도 11은 반도체 웨이퍼(5)의 위치 어긋남량 검출의 개략을 나타낸 설명도이다.

우선, 위치 어긋남 검출 처리를 행할 때의 기준이 되는 위치 어긋남을 일으키지 않고 있고, 기준 위치에 재치된 반도체 웨이퍼(5)의 촬영을 행한다. 진공 반송 로봇(15)이 구비하는 핑거(21) 상의 설계상의 최적인 위치에 지그 등을 사용해서 기준이 되는 반도체 웨이퍼(5)를 재치한다. 그 후, 진공 반송 로봇(15)을 동작시켜서 반도체 웨이퍼(5)의 이동 궤적상에서의 선단 부분이 촬상 카메라(24)의 시야(28) 내에 위치하도록 진공 반송 로봇(15)을 감시 위치까지 동작시킨다. 소정의 감시 위치에 도달한 시점에서 진공 반송 로봇(15)의 동작을 일시정지시키고, 반도체 웨이퍼(5)의 둘레 가장자리 부분을 촬상한다. 촬상한 화상은 기준원(36)의 화상 데이터로서 기억 수단(30)에 보내져 기억된다. 또한, 기준이 되는 화상 데이터는 실물의 반도체 웨이퍼(5)로 교체해서 반도체 웨이퍼(5)와 동일한 원호를 갖는 지그 등을 사용하는 것으로 해도 좋다. 또한, 본 실시예에서는 촬상 시에 진공 반송 로봇(15)의 동작을 일시정지시키고 있지만, 스루풋 향상을 위해서 진공 반송 로봇(15)에 의해 이동 동작 중의 반도체 웨이퍼(5)를 촬상하는 것으로 해도 좋다.

여기에서, 화상 데이터는 엣지 추출부(31)로 보내져 둘레 가장자리 부분의 엣지를 추출한다. 이어서, 좌표 검출부(41)는 엣지 추출부(31)에서도 저장된 엣지 데이터와, 기지인 반도체 웨이퍼(5)의 반경으로부터 기준 위치에 배치된 반도체 웨이퍼(5)인 기준원(36)의 중심 좌표를 구한다. 중심 좌표를 구하기 위해서는 엣지 추출부(31)에 의해 추출된 엣지 데이터로부터 원주 위의 정점 위치의 Y축 좌표값 및 임의의 2점을 추출하고, 그 2점의 X, Y축에 관한 좌표 데이터와 반도체 웨이퍼(5)의 반경에 의해 구하는 것이 가능해진다. 이하에 그 검출 순서에 대하여 설명한다.

(제 1 위치 어긋남량 검출 방법)

도 8은 기준원(36)과 시야(28)의 위치 관계를 나타낸 설명도이다. 기준원(36)은 위치 검출 중의 반도체 웨이퍼(5)의 전체 상을 의사적으로 나타낸 것이며, 시야(28)는 촬상 카메라(24)에 의해 촬상했을 때의 촬상 범위를 나타내고 있고, 시야(28)의 도면으로 볼 때 좌측 하방 지점을 원점으로 하고 있다. 우선, 엣지 추출 처리에 의해 추출된 엣지 위의 임의의 지점을 2점 지정한다. 지정한 2개의 지점을 여기에서는 지점(A), 지점(B)으로 하고, 지점(A)의 시야(28) 내에 있어서의 XY 좌표를 (X1, Y1), 지점(B)의 XY 좌표를 (X2, Y2)로 한다. 이어서, 시야(28)의 Y축에 평행하며 지점(A)를 통과하는 직선(X1)과, Y축에 평행하며 지점(B)을 통과하는 직선(X2)을 긋는다. 또한, 기준원(36)의 중심점을 O1로 하고, 그 XY 좌표를 (a, b)로 한다. 이어서, 기준원(36)의 중심점(O1)을 통과하여 시야(28)의 X축에 평행한 직선(R)을 긋고, 직선(R)과 직선(X1)의 교점을 D로 하고, 직선(R)과 직선(X2)의 교점을 E로 한다. 여기에서, 교점(D)의 XY 좌표계에 있어서의 위치는 (X1, b), 교점(E)의 XY 좌표계에 있어서의 위치는 (X2, b)가 된다. 이 결과, 기준원(36) 위에는 2개의 직각삼각형(α와 β)이 생성되게 되고, 이 직각삼각형(α, β) 각각의 변 A-O1, B-O1은 기준원(36)의 반경(r)과 동일한 길이가 된다. 상기로부터 직각삼각형(α)에 대해서는

(X1-a)²+(Y1-b)²=r²···(1)

이라는 식이 성립되고, 직각삼각형(β)에 대해서는

(X2-a)²+(Y2-b)²=r²···(2)

이라는 식이 성립된다.

또한, 기준원(36)의 중심점(O1)을 지나 Y축에 평행한 직선(U)을 긋고, 이 직선(U)과 기준원(36)의 엣지의 시야(28) 내에 있어서의 교점을 지점(C)으로 한다. 이 지점(C)의 시야(28) 내에 있어서의 XY 좌표를 (a, Y3)으로 한다. 여기에서, 기준원(36)으로서 그려지는 반도체 웨이퍼(5)는 핑거(21) 상에 재치되어서 Y축에 평행하게 화면 상방을 향해서 이동하고 있으므로 지점(C)은 목적지에 대하여 가장 가까운 정점이라고 할 수 있다. 이 지점(C) 중, Y 좌표인 Y3의 좌표 위치는 위치 검출 장치(29)에 의해 검출할 수 있는 값이지만, X 좌표인 a에 대해서는 불명료한 촬영밖에 인식 불가능한 점에서 불분명한 값이 된다. 지점(A)의 XY 좌표인 X1, Y1 및 지점(B)의 XY 좌표인 X2, Y2의 값은 위치 검출 장치(29)에 의해 검출할 수 있는 값이므로 중심점(O1)의 Y 좌표 b는

b=Y3-r···(3)

로서 산출할 수 있다. 또한, 반경(r)은 반송 시의 반도체 웨이퍼(5)의 반경이므로 기지의 값이다.

이어서, 중심점(O1)의 X 좌표 a를 구하는 방법을 이하에 설명한다. 우선, 식(1)-식(2)으로 하면, 이하의 식이 된다.

(X1-a)²-(X2-a)²+(Y1-b)²-(Y2-b)²=0···(4)

이 식(4)를 전개하면

X1²-X2²+Y1²-Y2²-2(X1-X2)a-2(Y1-Y2)b=0···(5)

이 되고, a를 구하는 계산식으로 정리하면

a={X1²-X2²+Y1²-Y2²-2(Y1-Y2)b}/2(X1-X2) ···(6)

가 된다. 상기한 바와 같이, a 이외의 값은 이미 검출되어 있는 좌표상의 값이므로 위의 계산식으로부터 중심점(O1)의 X 좌표의 값 a는 산출할 수 있다. 여기에서 구해진 기준원(36)의 중심점(O1)의 좌표 (a, b)는 기억 수단(30)으로 송신되어 기억된다.

기준원(36)의 검출이 종료되면 위치 검출 장치(29)는 이 중심 위치(O1)의 좌표 (a, b)를 기준 위치로 하고, 실제 제조 공정에서 반송되는 반도체 웨이퍼(5)의 엣지를 추출하여 어긋남량의 검출을 행한다. 이 검출을 행할 때, 핑거(21)를 동작시키는 각 모터의 동작 위치는 상술한 기준원(36)을 추출한 감시 위치와 같은 위치에 해둘 필요가 있다. 목적의 제조 공정에서 반송되고 있는 반도체 웨이퍼(5)로부터 추출되는 계측원(37)의 중심 위치를 검출하는 방법은 상술한 식(1)~식(6)에 나타내어진 순서와 동일한 순서에 따라 행해진다.

도 9는 제조 공정에 있어서 실제로 반송되고 있는 반도체 웨이퍼(5)를 의사적으로 나타낸 계측원(37)과 시야(28)의 위치를 나타낸 설명도이다. 계측원(37)의 중심점(O2)의 시야(28) 상에 있어서의 XY 좌표를 여기에서는 (c, d)로 한다. 여기에서, 엣지 추출부(31)에 의해 추출된 계측원(37)의 엣지와 직선(X1, X2)의 교점을 지점(F), 지점(G)로 하고, 지점(G)의 XY 좌표를 (X1, Y4), 지점(G)의 XY 좌표를 (X2, Y5)로 한다. 이어서, 계측원(37)의 중심점(O2)을 통과하여 X축에 평행한 직선(R')을 긋고, 여기에서 직선(R')과 직선(X1)의 교점을 J로 하고, 직선(R')과 직선(X2)의 교점을 K로 한다. 교점(J)의 XY 좌표는 (X1, d), 교점(K)의 XY 좌표는 (X2, d)가 되고, 이 결과, 계측원(37) 상에는 2개의 직각삼각형(γ과 δ)이 생성되게 된다. 이 직각삼각형(γ, δ)의 각각의 변 F-O2, G-O2은 계측원(37)의 반경(r)과 동일한 길이가 된다. 상기로부터 직각삼각형(γ)에 대해서는

(X1-c)²+ (Y4-d)²=r²···(7)

이라는 식이 성립되고, 직각삼각형(β)에 대해서는

(X2-c)²+(Y5-d)²=r²···(8)

이라는 식이 성립된다.

또한, 기준원(36)과 마찬가지로 계측원(37)에 대해서도 중심점(O2)을 지나 Y축에 평행한 직선(U')과 계측원(37)의 엣지의 시야(28) 내에 있어서의 교점을 지점(H)으로 하고, 이 지점(H)의 XY 좌표를 (c, Y6)로 한다. 여기에서, 기준원(36)과 마찬가지로 계측원(37)도 핑거(21) 상에 재치되어서 Y축에 평행하게 화면 상방을 향해서 이동하고 있으므로 지점(H)은 목적지에 대하여 가장 가까운 정점이라고 할 수 있다. 이 지점(H)의 Y 좌표인 Y6의 위치는 위치 검출 장치(29)에 의해 검출할 수 있는 값이다. 그러나, X 좌표인 c에 대해서는 불명료한 촬영밖에 인식 불가능한 점에서 불분명한 값이 된다. 또한, 지점(F)의 XY 좌표인 (X1, Y4) 및 지점(G)의 XY 좌표인 (X2, Y5)의 값도 위치 검출 장치(29)에 의해 검출되는 값이므로 중심점(O2)의 Y 좌표 d는

d=Y6-r···(9)

로 해서 산출할 수 있다. 또한, 반경(r)은 반송 시의 반도체 웨이퍼(5)의 반경이 되므로 기지의 값이다.

이어서, 중심점(O2)의 X 좌표 c를 구하는 방법은 이하와 같이 된다. 식(7)-식(8)으로 하면

(X1-c)²-(X2-c)²+(Y4-d)²-(Y5-d)²=0···(10)

이 되고, 이 식(4)를 전개하면

X1²-X2²+Y4²-Y5²-2(X1-X2)c-2(Y4-Y5)d=0···(11)

이 된다. 이 식(11)을 c를 구하는 계산식으로 정리하면

c={X1²-X2²+Y4²-Y5²-2(Y4-Y5)d}/2(X1-X2) ···(12)

가 된다. X 좌표 c 이외의 값은 이미 검출되어 있는 좌표상의 값이므로 위의 계산식으로부터 중심점(O2)의 X 좌표의 값 c는 산출할 수 있다. 여기에서 구해진 계측원(37)의 중심점(O2)의 좌표 (c, d)는 기억 수단(30)으로 송신되어 기억된다.

이어서, 보정량 산출부(32)는 여기에서 구해진 중심점의 좌표 (c, d)가 기준원(36)의 중심점(O1)의 좌표 (a, b)에 대하여 XY 좌표상에서 X축 방향 및 Y축 방향으로 어느만큼 어긋나 있는지를 수치화한다. 여기에서 수치화된 어긋남량을 기초로 보정량 산출 수단(32)은 위치 어긋남을 없애는 방향으로 진공 반송 로봇(15)의 핑거(21)를 동작시킬 수 있도록 구동원인 각 구동 모터의 회전 각도에 대한 보정량을 구한다. 이 보정된 각 구동 모터의 회전 각도에 계속한 데이터를 받은 로봇 제어부(35)는 보정된 데이터에 준해서 진공 반송 로봇(15)을 동작시킨다.

이상이 제 1 보정량 산출 방법의 설명이다. 여기에서, 주의해야 할 것으로서 반도체 웨이퍼(5)에 형성된 노치나 오리엔테이션 플랫과 같은 위치 결정을 위해서 형성된 홈 부분의 존재이다. 상술한 바와 같이 FOUP(4)에 저장되어 전의 공정으로부터 운반되어 온 반도체 웨이퍼(5)는 EFEM(2) 내에 구비된 얼라이너(10)에 의해 노치나 오리엔테이션 플랫의 얼라인먼트 처리가 행해지고 있다. 이 노치나 오리엔테이션 플랫의 얼라인먼트 처리는 모든 반도체 웨이퍼(5)의 노치 또는 오리엔테이션 플랫이 동일 방향으로 향하도록 처리된다. 이 점에서 촬상 카메라(24)는 반도체 웨이퍼(5)의 노치나 오리엔테이션 플랫이 존재하지 않는 위치에 시야(28)가 설정되도록 설치해 두면 좋다. 또는 가령 시야(28) 내에 노치가 존재했다고 해도 촬상 카메라(24)의 화상으로부터 노치는 추출할 수 있으므로 엣지 위의 지점을 결정할 때에 오리엔테이션 플랫이 존재하지 않는 위치에 결정하면 좋다.

(제 2 위치 어긋남량 검출 방법)

상술한 제 1 방법에서는 기준 위치에 있는 반도체 웨이퍼(5)[기준원(36)]의 정점(C)의 Y 좌표 Y3와, 실제로 제조 라인을 타고 반송되는 반도체 웨이퍼(5)[계측원(37)]의 정점 H의 Y 좌표 Y6을 사용해서 각 중심점(O1, O2)의 X 좌표 (a, c)를 산출하고 있었다. 이어서, 각 정점(C, H)의 Y 좌표를 사용하는 일 없이 중심점(O1, O2)의 X 좌표 (a, c)를 산출하는 방법에 대하여 설명한다. 도면은 제 1 보정량 산출 방법에서 사용된 도 8, 도 9를 사용한다.

우선, 상술한 기준원(36)에 대한 식(5)을 중심점(O1)의 Y 좌표 b를 구하는 계산식으로 정리하면 이하의 식(13)이 된다.

b={-2(X1-X2)a+X1²-X2²+Y1²-Y2²}/2(Y1-Y2) ···(13)

또한, 마찬가지로 상술한 계측원(37)에 대한 식(11)을 중심점(O2)의 Y 좌표 d를 구하는 계산식으로 정리하면 이하의 식(14)이 된다.

d={-2(X1-X2)c+X1²-X2²+Y4²-Y5²}/2(Y4-Y5) ···(14)

여기에서, 식(13)을 식(1)에 대입해서 전개하면 이하의 식(15)이 된다.

이어서, 식(14)을 식(7)에 대입해서 전개하면 이하의 식(16)이 된다.

이상의 식(15)과 식(16)에 의해 엣지 위의 지점(A, B, F, G)의 XY 좌표로부터 기준원(36)과 계측원(37)의 각 중심점(O1, O2)의 X축 좌표 (a, c)를 산출할 수 있다. 또한, 식(15), 식(16)으로부터 산출되는 값에는 평방근이 존재한다. 이것에 대해서는 Y1과 Y2의 값의 대소에 의해 플러스 또는 마이너스의 수치 중 어느 것을 사용할지가 결정된다. 즉, Y1의 값이 Y2의 값보다 작을 경우에는 플러스의 값을, Y1의 값이 Y2의 값보다 클 경우에는 마이너스의 값을 사용함으로써 정규의 중심점의 위치를 산출할 수 있다. 또한, Y1과 Y2의 값이 동일해져 버렸을 경우에는 직선(X1 또는 X2)을 설정하여 고치는 것이 바람직하다. 여기에서, 각 중심점(O1, O2)의 Y축 좌표 (b, d)는 상기 식(13)과 식(14)에 의해 산출할 수 있으므로 각 중심점(O1, O2)의 좌표를 구할 수 있었다. 이어서, 계측원(37)의 기준원(36)에 대한XY 좌표계에 대한 어긋남량을 산출하고, 이 어긋남량으로부터 진공 반송 로봇(15)의 동작을 보정하는 순서에 대해서는 상기한 바와 같으므로 생략한다.

상기 설명한 2개의 산출 방법에서는 반도체 웨이퍼(5)의 반경(r)을 기지의 값으로 해서 입력하도록 하고 있었지만, 이어서 반경(r)의 값을 필요로 하지 않는 산출 방법을 설명한다. 이 산출 방법에 의하면, 반송하는 반도체 웨이퍼(5)의 반경 치수의 불균일성이 발생하고 있던 경우에도 정확하게 중심 위치 및 보정량을 산출할 수 있다. 도 10, 도 11은 제 3 보정량 산출 방법의 개략을 나타낸 설명도이다. 제 1, 제 2 보정량 산출 방법에서는 엣지 추출 처리에 의해 추출된 엣지 위에 임의의 지점을 2점 하고 있었지만, 이 제 3 보정량 산출 방법에서는 이 2점에 추가하여 엣지 위에 3점째의 임의의 점(L, N)을 지정하는 것으로 하고 있다.

(제 3 위치 어긋남량 검출 방법)

이하에 제 3 보정량 산출 방법에 대해서 상세하게 설명한다. 우선 기준원(36)의 중심점(O1)의 XY 좌표 (a, b) 및 반경(r)을 구하는 방법에 대해서 도 10을 참조해서 설명한다. 기준 위치에 설치된 반도체 웨이퍼(5)의 화상으로부터 추출된 엣지 위에 앞서 지정한 지점(A), 지점(B)에 추가하여 제 3 임의의 지점을 지정한다. 지정한 제 3 지점을 여기에서는 지점(L)으로 하고, 지점(L)의 시야(28) 내에 있어서의 XY 좌표를 (X3, Y7)로 한다. 또한, 앞서 지정한 지점(A)의 시야(28) 내에 있어서의 XY 좌표는 (X1, Y1), 지점(B)의 시야(28) 내에 있어서의 XY 좌표는 (X2, Y2)이다. 이어서, 지점(A)을 통과하여 시야(28)의 Y축에 평행한 직선(X1)과, 지점(B)을 통과하여 시야(28)의 Y축에 평행한 직선(X2), 지점(L)을 통과하여 시야(28)의 Y축에 평행한 직선(X3)을 긋는다. 기준원(36)의 중심점을 O1로 하고, 그 XY 좌표를 (a, b)로 하는 것은 상술한 방법과 같다.

이어서, 상기 설명과 마찬가지로 직선(R)과 직선(X1)의 교점을 D로 하고, 직선(R)과 직선(X2)의 교점을 E, 직선(R)과 직선(X3)의 교점을 M으로 하면 각 교점(D, E, M)의 XY 좌표는 각각 (X1, b), (X2, b), (X3, b)가 된다. 이 결과, 기준원(36) 위에 3개의 직각삼각형(α, β, ε)이 생성되게 되고, 여기에서 직각삼각형(ε)의 변 L-O1도 기준원(36)의 반경(r)과 동일한 길이가 된다. 상기로부터 직각삼각형(α)에 대해서는 식(1), β에 대해서는 식(2), ε에 대해서는

(X3-a)2+ (Y7-b)²=r²···(17)

이라는 식이 성립된다.

여기에서, 직각삼각형(α, β)의 관계식으로부터 식(1)-식(2)으로 해서 전개하면 식(5)이 되고, 직각삼각형(α, ε)의 관계식으로부터 식(1)-식(17)으로 해서 전개하면

X1²-X3²+Y1²-Y7²-2(X1-X3)a-2(Y1-Y7)b=0···(18)

식(18)이 된다. 여기에서, 식(5)과 식(18)으로부터 a와 b를 구하는 1차 방정식으로 정리함으로써 식(19), 식(20)이 되고, 중심점(O1)의 XY 좌표 (a, b)를 구할 수 있다. 또한, XY 좌표 (a, b)가 구해지면, 예를 들면 식(17)으로부터 기준원(36)의 반경(r)도 구할 수 있다.

이어서, 도 11을 참조해서 계측원(37)의 중심점(O2)의 XY 좌표 (c, d)를 구하는 계산식을 작성한다. 도 11은 도 9에 제 3 직선(X3)을 추가한 설명도이다. 여기에서도 도 10에 나타낸 기준원(36)과 마찬가지로 제 3 직선(X3)과 계측원(37)의 엣지의 교차하는 지점을 지점(N)으로 하고, 이 지점(N)의 XY 좌표계에 있어서의 위치를 (X3, Y8)로 한다. 이어서, 계측원(37)의 중심점(O2)을 통과하여 시야(28)의 X축에 평행한 직선(R')과 직선(X1)의 교점을 J로 하고, 직선(R')과 직선(X2)의 교점을 K, 직선(R')과 직선(X3)의 교점을 P로 하면 각 교점(J, K, P)의 XY 좌표는 각각 (X1, d), (X2, d), (X3, d)가 된다. 이 결과, 계측원(37) 위에 3개의 직각삼각형(γ, δ, Ζ)이 생성되게 되고, 여기에서 직각삼각형(Ζ)의 변 N-O2도 계측원(37)의 반경(r)과 동일한 길이가 된다. 상기로부터 직각삼각형(γ)에 대해서는 식(7), δ에 대해서는 식(8), Ζ에 대해서는

(X3-c)²+ (Y8-d)²=r²···(21)

이라는 식이 성립된다.

여기에서, 상기 식으로부터 식(7)-식(8)으로 해서 전개하면 식(22)이 되고, 식(8)-식(21)으로 해서 전개하면 식(23)이 된다.

X1²-X2²+Y4²-Y5²-2(X1-X2)c-2(Y4-Y5)d=0···(22)

X2²-X3²+Y5²-Y8²-2(X2-X3)c-2(Y5-Y8)d=0···(23)

여기에서, 상술한 기준원(36)에서 행한 계산과 마찬가지의 같은 계산을 행함으로써 식(24), 식(25)이 되고, 계측원(37)의 중심점(O2)의 XY 좌표 (c, d)를 구할 수 있다. 또한, 이 XY 좌표 (c, d)가 구해지면 계측원(37)의 반경(r)도, 예를 들면 식(21)으로부터 구할 수 있다.

제조 라인 위를 반송되는 반도체 웨이퍼(5)의 X축 및 Y축 방향에 대한 위치 어긋남량(Ax, Ay)은 X축 방향에 대해서는 계측원(37)의 중심점의 X 좌표인 c로부터 기준원(36)의 중심점의 X축 좌표인 a를 뺌으로써 구해지고, Y축 방향에 대해서는 계측원(37)의 중심점의 Y 좌표인 d로부터 기준원(36)의 중심점의 Y축 좌표인 b를 뺌으로써 구해진다. 여기에서 구해진 X축 Y축 방향에 대한 위치 어긋남량을 기초로 보정량 산출부(32)는 위치 어긋남을 없애는 방향으로 진공 반송 로봇(15)의 핑거(21)를 보정 동작시킬 수 있도록 구동원인 각 구동 모터의 회전 각도에 대한 보정량을 구한다. 이 보정된 각 구동 모터의 회전 각도에 대한 데이터를 받은 로봇 제어부(35)는 보정된 데이터에 준해서 진공 반송 로봇(15)을 동작시킨다. 또한, 이 제 3 보정량 산출 방법에서는 각 반도체 웨이퍼(5)의 반경의 약간의 차도 산출할 수 있으므로 기준원(36)의 원주 위의 점을 기준 위치로 해서 정하여 이 점에 대한 보정량을 산출할 수도 있다.

(제 4 위치 어긋남량 검출 방법)

상술한 방법 이외에도 시야(28) 내의 엣지 위의 3점으로부터 원의 중심 위치를 구하는 방법으로서 원주 위의 3점으로부터 2점을 선택하고, 그 2점을 연결하는 직선을 2개 긋고, 그 2개의 직선에 대해서 각각의 수직 이등분선의 교점이 원의 중심점과 일치하는 점으로부터 구하는 방법도 있다. 도 12는 기준원(36) 위의 3개의 지점(A, B, L) 중 2개의 지점(A와 B, B와 L)을 연결하는 직선에 대한 수직이등분선을 나타낸 설명도이다. 또한, 기준원(36), 계측원(37)에 대한 각 지점이나 직선에 대해서 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 여기에서, 지점(A와 B)을 연결하는 직선 A-B의 수직이등분선을 S로 하고, 직선 A-B와 S가 교차하는 점을 s로 한다. 또한, 지점(B)과 L을 연결하는 직선 B-L의 수직이등분선을 T로 하고, 직선B-L과 T가 교차하는 점을 t로 한다. 또한, 직선 A-B, B-L의 경사 각도 및 중점은 좌표 검출부(41)에 의해 검출된다. 이 직선 A-B, B-L의 경사가 검출됨으로써 이 직선 A-B, B-L에 직교하는 수직이등분선 S와 T의 경사 각도도 검출할 수 있다. 여기에서, 수직이등분선 S와 T의 교점은 기준원(36)의 중심점(O1)이 된다.

이어서, 점(s) 및 점(t)의 좌표를 각각 (X5, Y9), (X6, Y10)으로 하고, 중심점(O1)을 지나는 X방향의 좌표축에 평행한 직선(R)으로부터 직선(S, T)까지의 각도를 각각 θ₁, θ₂로 하면

Y9-b=(X5-a)tanθ₁···(26)

Y10-b=(X6-a)tanθ₂···(27)

가 되고, b를 소거하기 위해서 식(26)-식(27)으로 하면

Y9-Y10=X5tanθ₁-X6tanθ₂-atanθ₁+atanθ₂···(28)

이 되고, 중심점(O1)의 X 좌표 a는 이하의 식(29)에 의해 구해진다.

a=(Y9-Y10-X5tanθ₁+X6tanθ₂)/(tanθ₂-tanθ₁) ···(29)

또한, b에 대해서는 예를 들면 식(26)으로부터 이하의 식(30)에 의해 구해진다.

b=Y9-(X5-a)tanθ₁···(30)

중심점(O1)의 좌표 (a, b)가 구해졌으므로 기준원(36)의 반경(r)은 식(1), (2), (15) 중 어느 하나에 의해 구할 수 있다.

이상이 기준원(36)의 중심 좌표 (a, b)를 구하는 제 4 위치 어긋남량 검출 방법의 설명이 된다. 계측원(37)의 중심 좌표 (c, d)나 반경(r)에 대해서도 상술한 방법을 사용해서 각 좌표와 각도를 대입함으로써 구할 수 있으므로 어긋남량은 간단하게 구할 수 있다. 또한, 원주 위의 3점으로부터 중심 위치를 구하는 방법은 상술한 방법 이외에도, 예를 들면 행렬을 사용한 계산 방법 등 기지의 산출 방법이 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 경우에 따라서는 반도체 웨이퍼(5)에 형성되어 있는 노치가 상술한 3개의 직선(X1, X2, X3) 중 어느 하나에 위치하는 것도 고려된다. 그 경우에는 노치가 위치하고 있는 직선에 대한 좌표는 제외하고, 상술한 2개의 직선(X1, X2)을 사용한 중심 위치를 구하는 방법에 의해 중심을 구하는 것으로 해도 좋다. 또한, 직선을 4개 사용해서 중심 위치를 산출하여 각각의 교점으로부터 중심 위치를 산출하고, 도출된 결과로부터 적절한 것을 중심 위치로서 채용해도 좋다. 또한, 각 직선 사이의 거리를 노치의 폭치수보다 크게 해서 배치하면 노치가 직선 2개에 걸쳐 존재하는 것을 방지할 수 있고, 정확한 중심 위치의 산출이 가능해진다. 또한, 엣지 추출부(31)나 보정량 산출부(32)에 노치를 검출하는 기능을 추가하고, 노치가 존재하지 않는 위치에 직선을 긋도록 하는 것도 기존의 기술을 사용하면 충분히 가능하다.

이상, 1대의 촬상 카메라(24)에 의해 촬상된 화상 데이터로부터 반도체 웨이퍼(5)의 중심 위치를 산출하는 방법 및 위치 검출 장치에 대하여 설명해 왔지만, 본 발명의 위치 검출 장치(29)에 새롭게 조명 장치(42)를 더 추가해서 촬상 카메라(24)가 배치되어 있는 방향으로부터 반도체 웨이퍼(5)의 표면에 광을 조사하고, 반도체 웨이퍼(5)의 표면에 기록된 웨이퍼 마크(43)나 얼라인먼트 마크(44)를 검출하는 것도 가능하다. 웨이퍼 마크(43)란 레이저 등을 사용해서 반도체 웨이퍼(5) 상에 형성되는 개별의 식별 기호이며, 각 처리 공정에서 웨이퍼 마크(43)를 판독함으로써 그 반도체 웨이퍼(5)의 공정 관리를 행하기 위한 것이다. 얼라인먼트 마크(44)이란 각 처리 공정 중에 반도체 웨이퍼(5)의 원주방향의 방향을 맞추기 위한 표시이며, 웨이퍼 마크(43)와 마찬가지로 레이저 등에 의해 반도체 웨이퍼(5) 표면에 형성된다.

도 13은 새롭게 조명 장치(42)를 추가한 위치 검출 장치(29)의 도면이며, 도 14는 촬상된 웨이퍼 마크(43)와 얼라인먼트 마크(44)의 개략을 나타낸 도면이다. 조명 장치(42)는 반송실(16)의 투과 조명 장치(27)가 배치된 면에 대향하는 면의 촬상 카메라(24)의 근방에 상측의 뷰포트(23)를 통해 반도체 웨이퍼(5)의 표면을 상방으로부터 비추는 것이 가능해지도록 부착되어 있다. 조명 장치(42)에 의해 비추러진 웨이퍼 마크(43)는 촬상 카메라(24)에 의해 촬상되고, 촬상된 화상 데이터는 도시 생략된 판독 수단에 의해 문자 코드화되어서 기억 수단(30)에 기억된다. 여기에서 기억된 데이터는 반도체 웨이퍼(5)의 제조 공정을 관리하는 도시 생략된 컴퓨터에 송신된다.

또한, 조명 장치(42)에 의해 비추어진 얼라인먼트 마크(44)는 촬상 카메라(24)에 의해 촬상된 후, 위치 검출 장치(29)의 기억 수단(30)에 송신되어 기억된다. 기억된 얼라인먼트 마크(44)의 화상 데이터는 도시 생략된 얼라인먼트 마크 좌표 검출부에서 시야(28) 내에 있어서의 좌표 데이터에 변환되고, 기억 수단(30)에 미리 기억되어 있는 설계상의 가장 적절한 얼라인먼트 마크(44)의 좌표 데이터와 비교되어서 촬상된 반도체 웨이퍼(5)의 원주 방향의 위치 어긋남량이 산출된다. 또한, 이 웨이퍼 마크(43)나 얼라인먼트 마크(44)를 판독할 때에 반송실(16)의 하측에 배치된 투과 조명 장치(27)로부터의 광의 조사는 중단하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 실시예에 의거하여 설명해 왔지만, 상기 실시예에서는 진공 반송 로봇(15)에 재치된 반도체 웨이퍼(5)의 위치 어긋남 검출이나 웨이퍼 마크(43), 얼라인먼트 마크(44)의 검출을 행하고 있지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 대기 반송 로봇(9)에 유지된 반도체 웨이퍼(5)에도 본 발명은 적용 가능하다. 또한, 반도체 웨이퍼(5) 이외에도 원반상의 워크이면 본 실시예에서 개시된 방법에 의해 위치 어긋남 검출이나 웨이퍼 마크(43), 얼라인먼트 마크(44)의 검출을 행하는 것이 가능하다.

Claims

소정의 궤도 위를 따라 이동 가능한 지지 부재에 유지된 원반상 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치로서,
상기 위치 검출 장치는
상기 원반상 기판을 유지한 상기 지지 부재가 소정의 감시 위치에 위치했을 때에 원반상 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하는 1대의 촬상 카메라와,
상기 촬상 카메라에 의해 촬상된 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 촬상 데이터로부터 상기 원반상 기판의 엣지를 추출하는 엣지 추출부와,
상기 엣지 추출부에 의해 추출된 엣지 데이터로부터 상기 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 좌표 검출부를 갖는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 촬상 카메라는 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분만을 촬상하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 반경으로부터 상기 원반상 물의 중심 위치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 2개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표로부터 상기 원반상 물의 상기 중심 위치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 좌표 검출부는 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 3개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 부재의 기준 위치에 유지된 상기 원반상 기판에 대한 상기 중심 위치 좌표와, 제조 공정 중에 반송되는 위치 어긋남을 발생시키고 있는 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표의 X축 방향 및 Y축 방향에 대한 어긋남량을 산출하고, 상기 지지 부재의 보정량을 산출하는 보정량 산출부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
소정의 궤도 위를 따라 이동 가능한 지지 부재에 유지된 원반상 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 방법으로서,
상기 위치 검출 방법은,
상기 원반상 기판을 유지한 상기 지지 부재가 소정의 감시 위치에 위치했을 때에 1대의 촬상 카메라에 의해 원반상 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하는 촬상 스텝과,
상기 촬상 카메라에 의해 촬상된 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 촬상 데이터로부터 상기 원반상 기판의 엣지를 추출하는 엣지 추출 스텝과,
상기 엣지 추출 스텝에 의해 추출된 엣지 데이터로부터 상기 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 좌표 검출 스텝으로 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 촬상 스텝은 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 일부분만을 촬상하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 반경으로부터 상기 원반상 물의 중심 위치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 2점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 2개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표로부터 상기 원반상 물의 상기 중심 위치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 좌표 검출 스텝은 상기 엣지 데이터상의 3점의 좌표와 상기 원반상 기판의 상기 반경으로부터 상기 반경을 각각 1변으로 하는 3개의 직각 이등변 삼각형을 작성하고, 피타고라스 정리로부터 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 부재의 기준 위치에 유지된 상기 원반상 기판에 대한 상기 중심 위치 좌표와, 제조 공정 중에 반송되는 위치 어긋남을 발생시키고 있는 상기 원반상 기판의 상기 중심 위치 좌표의 X축 방향 및 Y축 방향에 대한 어긋남량을 산출하고, 상기 지지 부재의 보정량을 산출하는 보정량 산출 스텝을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
소정의 궤도 위를 따라 이동 가능한 지지 부재에 유지된 원반상 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치로서,
상기 위치 검출 장치는
직교하는 XY축의 좌표계에 셀이 배치되고, 상기 원반상 기판을 유지한 상기 지지 부재가 소정의 감시 위치에 위치했을 때에 상기 원반상 기판의 중심을 지나 Y축에 평행한 직선(U)과 상기 원반상 기판의 엣지가 교차하는 교점(C)을 시야에 넣어서 원반상 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하는 촬상 카메라와,
상기 촬상 카메라에 의해 촬상된 상기 원반상 기판의 둘레 가장자리부의 촬상 데이터로부터 상기 교점(C)의 Y축 좌표값을 추출하고, 상기 시야의 범위에 있어서 촬상된 상기 원반상 기판의 엣지 위이며 상기 교점(C)으로부터 멀어진 임의 위치에 있는 지점의 XY축 좌표를 추출하는 엣지 추출부와,
상기 엣지 추출부에 의해 추출된 교점(C)의 Y축 좌표값 및 임의 위치에 있는 지점의 XY축 좌표로부터 상기 원반상 기판의 중심 위치 좌표를 검출하는 좌표 검출부를 갖는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.