TW202004950A - 用於半導體加工的無線基板狀教學感測器 - Google Patents

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Abstract

一種用於導示轉移坐標到機器人基板處理系統的無線基板狀感測器。該感測器包括基部，該基部藉由該機器人基板處理系統而被決定大小及成形為基板狀。電子殼體耦合到基部。電源模組設置在電子殼體內並經組構而對該感測器的組件予以供電。至少一個端緣攝影機設置在該無線基板狀感測器的該基部的端緣近接處。該至少一個端緣攝影機具有視野，係在無線基板狀感測器的至少一個端緣攝影機的視野內對物體的對準特徵進行成像。控制器設置在電子殼體內並且耦合到至少一個端緣攝影機。該控制器經組構而自該至少一個端緣攝影機得到影像並判斷該對準特徵的位置，並將被判斷後的位置提供給機器人基板處理系統。

Description

用於半導體加工的無線基板狀教學感測器
本發明相關於一種感測器，特別是相關於一種於半導體加工的無線基板狀感測器。
所有現代的電子設備實際上都使用積體電路。 這些積體電路係在一半導體處理設備中使用一半導體材料，例如矽，而生產出。將圓形薄狀的晶圓予以處理成數百或數千個積體電路而提供出半導體。
半導體處理設備使用自動化機器人以處理在處理室內的材料。晶圓必須被定位晶圓以處理為具有高精準度和可重複性。晶圓必須小心地被放回至存放位置，以避免碰撞而產生碎屑，而處理環境需要非常乾淨，因為碎屑或灰塵會對製程產量有顯著的負面影響。
用於半導體製程的晶圓處理系統可以採用許多形式。這些系統用於自儲存盒而移除晶圓，將晶圓移動到處理站，在各處理站之間移動晶圓且/或將處理過的晶圓歸回到盒中。通常，晶圓處理系統包括具有一末端執行器（end effector)的機器人手臂，末端執行器經成形及成適切大小而被插入至盒中以移除/更換晶圓。末端執行器可包括真空系統，用於夾持或以其他方式而黏附到晶圓上，以確保末端執行器在運輸過程中不會滑動或移位。
末端執行器必須精確定位。晶圓處理系統中的定位誤差可能導致晶圓、末端執行器且/或半導體處理系統的其他部件之間的不經意接觸。即使是輕微的撞擊也可能撞出可能污染其他晶圓的顆粒，而導致非常昂貴的晶圓報廢。
在一些處理步驟中，必須非常精確地將晶圓對準在處理工具上的中心，以確保在晶圓表面有均勻處理的結果。 因此，處理系統的定位誤差必須最小化。
在半導體處理期間，通常需要將晶圓轉移到並且適當地定位在通常稱為“處理卡盤”的平台上。處理卡盤是在一個以上的處理步驟期間固持晶圓的裝置。它通常接近晶圓的尺寸和圓形形狀。該卡盤還可以具有真空孔，以使當晶圓放置在處理卡盤上時，可以使用真空將其牢固地固持在其上。如果晶圓沒有正確地放置在處理卡盤上，晶圓的端緣晶粒將無法被正確地處理。這些晶粒將具有缺陷，導致產量損失。對於一些處理步驟，例如離子蝕刻等，卡盤可以包括有助於引導該處理的特殊側壁。晶圓必須非常精準地放置在側壁內，以使處理成功。
為了減少位置上的誤差，週期性地將晶圓處理系統重新對準於處理工具、晶圓儲存和轉移盒或兩者中的已知標記是有用的。這通常被稱為晶圓轉移坐標到晶圓處理系統的“導示”，以減少或消除在晶圓處理系統的坐標系統與半導體處理系統的坐標系統之間的任何差異。一種商業上可獲得的系統由明尼蘇達州黃金谷(Golden Valley)的網光公司(Cyber Optics Corporation)，以商品名WaferSense ATS銷售。WaferSense ATS（自動導示系統）使用機器視覺以提供對準的“眼睛”，有助於將晶圓轉移坐標予以導示至晶圓處理系統。該系統使用形狀像晶圓的感測器，因此可以像處理晶圓一樣處理。以這種方式，感測器可以圍繞半導體處理系統移動，以在不打開處理室的情況下測量機器人切換。打開和關閉處理室可以是一個代價昂貴的數小時到數天的生產中斷事件。類似晶圓的感測器也可以接近難以到達的站點，如預對準器和加載鎖（Load locks）。WaferSense ATS感測器經導示用於識別圓形目標特徵，例如該卡盤中的中心孔，並使用機器視覺及其機載信號處理以測量自該感測器的校準幾何中心到目標特徵中心的X-Y-Z偏移。 ATS感測器允許設備使用者在設備維護期間無需打開腔室以節省時間，以及精確的機器人導示確保晶圓正確地轉移到處理卡盤的中心。
當前的ATS感測器需要在晶圓卡盤的中心的圓形目標，因此ATS可以使用它以計算晶圓和卡盤之間的偏差。此外，機器人刀片或末端執行器需要具有無阻礙的開口或端口，因此ATS感測器的攝影機可以透視它以找到處理卡盤的圓形形狀。然而，很大比例的半導體加工設備（〜> 70％）在處理卡盤上沒有圓形目標，或者末端執行器沒有所需的中心開口。在這些情況下，當前的ATS感測器是有所限制的，並且可能不適合將晶圓轉移坐標予以導示至晶圓處理系統。因此，提供一種用於晶圓處理系統的自動導示感測器是有益的，該感測器可以執行導示功能而無需處理卡盤的中心孔或末端執行器中的中心開口。這種感測器將允許自動晶圓轉移坐標導示的益處以達到更多應用。
本申請基於並要求2018年4月24日提交的美國臨時專利申請序號62 / 661,944的權益，其內容通過引用整體併入本文。
提供了一種用於導示轉移坐標到機器人基板處理系統的無線基板狀感測器。該感測器包括基部，該基部的尺寸和形狀類似於由機器人基板處理系統處理的基板。電子殼體連接到基部。電源模組設置在該電子殼體內並經組構而對該感測器的組件予以供電。至少一個端緣攝影機設置在無線基板狀感測器的基部的端緣近接處。所述至少一個端緣攝影機具有視野，所述視野在無線基板狀感測器的至少一個端緣攝影機的視野內對物體的對準特徵進行成像。控制器設置在電子體內並且耦合到至少一個端緣攝影機。控制器被組構為從至少一個端緣攝影機獲得影像並確定對準特徵的位置並將確定的位置提供給機器人基板處理系統。
用於半導體加工工具的習知的自動導示系統，通常採用單一中心攝影機，以在處理卡盤（晶圓平台）上尋找單一中心圓形物體。這款攝影機看起來幾乎完全筆直向下，垂直於感測器機身。使用相對簡單的處理以定位在攝影機影像中的圓形物體並將其中心與校準的感測器中心進行比較。照明度係藉由環繞該款攝影機的該視野的一環形燈光所提供。
根據本文描述的實施例，用於半導體處理工具的自動導示無線基板狀感測器設置有位於感測器的外端緣近接處的複數個攝影機。新系統和方法使用位於感測器端緣近接處的一個以上攝影機，以觀察處理卡盤的物理端緣並測量其相對於感測器的位置且/或曲率。可以使用一個以上端緣攝影機可見的對準標記以代替卡盤端緣或添加到其上。這些攝影機可以在沒有中央攝影機的情況下使用，或者它們可以具有補強中央攝影機的效用。這些端緣觀察攝影機的視線必須具有相對較大的視角，以看到處理卡盤的端緣，處理卡盤名義上與感測器的直徑相同。因為該視角強烈地耦合橫向位置（XY）與自攝影機到處理卡盤（Z或範圍）的距離，所以準確地知道Z（範圍）以回報精準的XY是重要的。在一個實施例中，Z範圍測量是利用結構化照明來執行的，因此每個端緣攝影機與使用某種結構光的照明器配對以及校準是重要的。這種結構光及攝影機和照明器的校準允許精確判斷卡盤端緣的範圍，並補償由於範圍的微小變化所引起的橫向偏移。這還提供了一種計算及回報在無線基板狀感測器與在端緣攝影機位置處的處理卡盤表面之間的準確Z（間距）的方法。本發明的其他實施例可以使用其他方法以判斷自攝影機到卡盤的範圍。另一種得到Z的方法的例子是經由超聲波測距或飛時測距（Time of Flight)。
另外，應校準攝影機視野以精準地將每個視野的位置與所有其他視野和感測器的單一整體坐標系相關聯。一個攝影機視野，例如一中心攝影機的視野，可用於定義單一整體坐標系。或者，可以基於感測器的物理特徵來定義單一整體坐標系，例如感測器的外端緣，對準凹口或對準孔。
本文描述的實施例通常利用設置在基板狀感測器上的複數個攝影機，以對一處理卡盤的一幾何特徵（例如一端緣）成像。因此，代替僅使用一中心的圓形標記，現在可以使用處理卡盤的端緣或端緣近接處的其他對準標記的偵測以對準末端執行器和處理卡盤。無線基板狀感測器的形狀和尺寸與待處理的晶圓類似。此外，多個攝影機視野內的其他對準特徵可用於當作系統的參考，以自動地計算X和Y距離，並且可選擇地計算Z距離及角度方向，以重回中心點中心並重新對準末端執行器。
第1A圖至1C圖為顯示根據一個實施例的具有改進的卡盤端緣偵測的無線類基板感測器的示意圖。第1A圖為俯視圖，第1B圖為側視圖，以及第1C圖為仰視圖。
第1A圖和第1C圖示出了具有圓形形狀的無線基板狀感測器100，其具有一圓形凸起部分102，其中容納有電子元件（在第4圖中更詳細地描述）。雖然本發明的實施例大致會描述成基板狀感測器具有圓形的形狀（類似於圓形晶圓），但是可以清楚地預期基板狀感測器也可以使用其他形狀。基板狀特徵的重要面在於基板在處理時，允許感測器100以與處理基板相同的方式在處理環境內移動。因此，在光罩處理設備中，基板狀感測器的形狀可以為矩形。如第1A圖及第1C圖所顯示的實施例中，感測器100包括基部，該基部較佳地具有與處理過的晶圓相同的直徑。在一個示例中，對於處理300mm直徑晶圓的處理系統，外徑為300mm。在另一個實施例中，對於處理200mm晶圓的系統，基部104具有200mm的直徑。基部104優選地由相對剛性的材料形成，例如碳纖維或化學硬化玻璃，例如可從密西根州，米德蘭的Dow Corning (Dow Corning of Midland, Michigan)得到的Gorilla玻璃。
第1C圖所示，設置在感測器100的外端緣116近接處的四個附加攝影機108，110，112，和114的一中央攝影機106。感測器100還包括一個以上結構化照明光源（如第2圖所示）。較佳地，攝影機108、110、112、114中的每一個皆提供一結構化照明器或結構化照明光源。在第1C圖所示的實施例中，四個攝影機108、110、112、114設置在感測器100的端緣116近接處且相隔約90度。然而，本領域技術人員將認識到，根據本發明的實施例，可以使用更多或更少的外部攝影機。此外，雖然外端緣攝影機108，110，112，和114彼此均勻間隔，也可以考慮在攝影機之間的間隔不相等的情況下實施本發明的實施例。
第2圖是當視野(FOV) 134藉由結構化照明器136（圖解說明為點光源）被照亮時，在端緣攝影機108的視野（FOV）134中對處理卡盤端緣132的一部分130成像的一無線基板狀感測器的一端緣攝影機（例如攝影機108）的示意圖。此圖旨在顯示經配對的攝影機和照明器。如上所述，攝影機和照明器的配對有助於攝影機的校準，這允許精準判斷處理卡盤138的端緣132的範圍。攝影機108可以是能夠得到視野的有用影像的任何合適的設備。攝影機108可以是單色攝影機或彩色攝影機。通常，攝影機108以及攝影機110、112、114是諸如電荷耦合元件（CCD）或互補金屬氧化物半導體（CMOS）影像元件的區域陣列元件。這些攝影機可以包括或耦合到合適的光學系統（未單獨示出），以將影像聚焦在攝影機內的陣列上。
第3圖是說明結構化照明的一非常簡單的示例的示意圖，該結構化照明可以被校準並用於精準判斷範圍。在第3圖中，結構化照明是一單點的形式。通過校準，感測器控制器可得知點140的尺寸和標稱位置（如第4圖所示）。當點140的一影像藉由諸如攝影機108的攝影機獲取時，將影像中點140的視尺寸及位置與已知的校準資訊進行對比，有助於攝影機/照明器對能夠提供準確的範圍（即，至物體的距離）判斷。在攝影機關於高度的成像中，結構化照明的位置被校準，以便可以處理影像中的觀察位置以呈現精準的Z測量。第3圖顯示一個簡單的例子，但是本領域技術人員將認知到結構化的照明圖案可以採用多種形式，例如但不限於：點、多個點、十字、圓、複數線、正弦變化的圖案、鑽石及棋盤。
第4A圖是根據本發明的一實施例的無線晶圓狀導示感測器的示意圖。第4A圖是根據本發明的實施例的圓形凸起部分102內的電路的示意圖。如圖所示，電源模組200較佳地包括一電池202，以在感測器100在半導體處理設備內移動時而供電給感測器100。較佳地，電池202是可充電電池。電源模組200經組構而向感測器100的各種其他組件提供必要的電源，如標記為“全部”的箭頭204所示。在一個例子中，電源模組200可以包括可從德州儀器(Texas Instruments)的商品名稱TPS5602獲得的電源管理積體電路。
控制器206耦合到電源模組200並自電源模組200接收電源。經由硬體、軟體或其組合，控制器206經組構而以編輯程式的方式執行指令，以自與其耦合的攝影機得到影像資料。控制器206可以經組構而使用通訊模組207將影像發送到感測器晶圓外部的接收硬體以可以被儲存或處理。在較佳的實施例中，感測器控制器將執行處理以識別影像中指示參考位置的特徵（例如一處理卡盤的端緣部分），並基於參考位置及已被儲存的校準資訊以計算參考位置（即，處理卡盤的中心）。此外，控制器206經組構而使用通訊模組207將指示參考位置的資訊發送到一機器人處理系統或其他合適的設備，以將該參考位置予以導示至機器人處理系統。在一個例子中，控制器是微處理器，例如德州儀器(Texas Instruments)所銷售的商品名TMS320C6211。控制器206還耦合到或包括記憶體208，記憶體208可以採用任何類型的記憶體的形式。然而，記憶體208包括同步動態隨機存取記憶體（SDRAM）的模組，較佳地具有至少16M×16的容量。記憶體208較佳地還包括容量為256K×8的快閃記憶體。快閃記憶體可用於儲存非揮發性（非易失性）資料作為諸如程式、校準資料且/或可能需要的附加的其他非變化資料之類。隨機存取記憶體可用於儲存易失性資料，例如所獲取的影像或與程式操作相關的資料。記憶體208包含當藉由控制器206執行時執行本文描述的功能的指令。
照明模組210耦合到控制器206以及結構照明器212、214、216、218。各個結構化照明器212、214、216、218較佳地位於各自的攝影機108、110、112、114近接處的基部104的下側。如第3圖所示，結構化照明器產生具有一特定結構的照明以允許校準各個成對的攝影機/照明器的範圍。結構光照明器可以對攝影機視野(FOV)使用足夠的單色或多色光，以允許記錄合適的影像。結構化照明器可包括LED、雷射二極體或任何其他合適的裝置。
如第4A圖所示，控制器206耦合到所有攝影機220、222、224。攝影機220可以是類似於現有技術中所使用的攝影機的一中央攝影機。此外，在攝影機220具有一處理卡盤上的一中心孔的一無障礙視圖的環境中，控制器206可以使用現有技術中執行坐標導示。根據本發明的實施例，控制器206還耦合到各種端緣攝影機222、224，以提供坐標導示。 攝影機224在第4圖中標記為“攝影機（n）”，以表示可以使用任何合適數量的端緣攝影機222、224。 此外，控制器200可以經由硬體、軟體或其組合而被調整，以判斷攝影機220是否具有遮擋視圖或者在處理卡盤上是否沒有提供中心孔徑或特徵，以及自動地使用端緣攝影機以計算該卡盤的中心。
通訊模組207耦合到控制器206，以允許控制器206在半導體處理環境內的操作期間中通訊，較佳地雙向通訊。通訊模組207可以使用任何合適的無線通信協定且/或頻率。在一個例子中，根據自Bluetooth SIG（www.bluetooth.com）得知的眾所周知的藍牙標準，藍牙核心規範版本1.1（2001年2月22日），通訊模組在大約2.4GHz下操作。通訊模組207的一個例子，可自美子美（Mitsumi)的商品名WML-C11而得知。
為了提供更高的精準度和精確度，本文描述的實施例通常有助於各個成對的端緣攝影機/照明器的校準，以使可以精準地判斷到處理卡盤端緣的範圍，並且用於補償由在範圍中變化所引起的橫向偏移。根據一個實施例，感測器放置在具有已知範圍的精確模具或校準夾具中。至少一個端緣攝影機在一個以上已知的範圍用於記錄一個以上影像。然後，控制器206處理所得到的一個影像或多個影像，以將一個影像或多個影像中的結構化照明的外觀與已知範圍相關聯。校準方法建立在導示期間使用的校準資訊，以測量影像中結構光的出現的範圍。該校準資訊可以是一查找表的形式或校準資訊的功能表示的係數。控制器對校準資訊的使用可涉及經儲存的校準點之間的內插或超出經儲存的校準的範圍的外插法。此外，由於感測器可能對環境變化敏感，因此校準資訊可能包含對溫度、濕度、壓力及其他環境變數的輔助測量的相依性。
第4B圖是根據本發明的另一實施例的一無線晶圓形狀導示感測器的示意圖。第4B圖所示的實施例與第4A圖所示的實施例有很多相似之處，以及組件的標號也相似。各實施例之間的主要區別，在於第4B圖顯示可以使用範圍裝置412、414、416、418代替結構化照明器。這些範圍裝置可以利用任何合適的技術以判斷自無線基板狀感測器到物體或處理卡盤的範圍或距離。在較佳的實施例中，範圍裝置412、414、416、418藉由範圍裝置電路410而被驅動或以其他方式控制，範圍裝置電路410耦合於控制器206。雖然第4B圖示出了正在使用的多個範圍裝置，但是可以清楚地預期本發明的實施例可以利用單一範圍裝置與安裝於無線基板狀感測器並且耦合到控制器的一傾斜/尖端感測器420的組合來實施，以提供感測器傾斜/尖端的指示。這種傾斜/尖端感測器420也可以與單一結構化照明器組合使用，例如以上所述。
第5圖是根據本發明的實施例於導示一晶圓處理機器人的一方法的流程圖。方法300開始於區塊302，其中感測器經加載或以其他方式設置在一半導體處理機器人的末端執行器上。這可以藉由技術人員將感測器放置在末端執行器上以手動方式進行304，或自動進行306，藉由使半導體處理機器人自一已知的感測器位置，例如基站，或在晶圓處理的卡式盒或盒子的位置以撤回感測器。接下來，在區塊308處，感測器由半導體處理機器人帶到一轉移位置的附近。如本文所定義的，轉移位置是在半導體處理設施中的任何位置，該位置是半導體基板（例如晶圓或光罩）離開一半導體處理機器人的末端執行器，或被半導體處理機器人的末端執行器抓取或以其他方式接合。因此，處理卡盤是一個這樣的轉移位置。
在區塊310處，感測器獲取轉移位置的至少一個端緣影像。在一個例子中，轉移位置是一圓形處理卡盤。如區塊312所示，相信本發明的實施例可以用具有覆蓋處理卡盤一端緣的視野(FOV)的單一攝影機來實施。例如，在所獲取的影像中，彎曲的外端緣可以由影像處理器（例如控制器206）識別。彎曲的端緣可以擬合於圓形，並且中心可以從擬合圓形中找到。因此，即使感測器不能觀察處理卡盤的中心，或者如果中心不具有參考特徵，例如孔，本文所述的實施例仍然可以向半導體處理系統提供晶圓轉移坐標的自動導示。儘管認為可以使用單一端緣攝影機來實踐本發明的實施例，但是相信使用多個攝影機可以實現更高的精度，如附圖標記314所示以及如第1C圖所示。
接下來，在區塊316處，一控制器，諸如控制器206，使用處理卡盤的一彎曲端緣的一個以上影像以計算處理卡盤的一中心位置。中心計算可以任何合適的方式完成。各個攝影機影像中經識別的圓形端緣弧可以被組合，然後使用儲存在控制器206中的方法在數學上擬合至一單一圓。或者，各個攝影機的端緣弧可以擬合至其自己的圓，並且各個攝影機的導出圓的中心可以被適當地組合以得到一單中心結果。添加額外的端緣攝影機將進一步提高感測器的精準度。最後，在區塊320處，感測器將經計算的中心坐標提供至處理系統，以將轉移位置予以導示給處理系統。較佳地，這是使用無線通訊完成的，例如使用無線通訊模組207。
本領域技術人員將理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以進行許多變化。變化的例子包括以各種形式提供結構化照明，例如正弦曲線或重複鑽石。Z範圍在光學上可以使用如上詳細描述的結構化照明而被判斷，但也可以經由其他方式，例如超聲波或電容測距，或者經由結合各種方式在一單點處進行測距的組合，係具有精準判斷卡盤和感測器的相對傾斜度。此外，一個以上的攝影機可以與單一照明源相關聯且/或一個以上的照明源可以與單個攝影機相關聯或配對。一個或兩個照明器的照明可以是在單一波長或多波長。類似地，攝影機可用於偵測並可能地記錄彩色或單色影像。可以使用單一或多個影像以獲得所需的XY位置結果。最後，高度（Z）值可以有目的被使用，亦即與判斷準確的X和Y分開。
儘管經由較佳的實施例以描述本發明，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，本領域技術人員可以在形式和細節上進行改變。
100‧‧‧感測器 102‧‧‧圓形凸起部分 104‧‧‧基部 106‧‧‧中央攝影機 108‧‧‧攝影機 110‧‧‧攝影機 112‧‧‧攝影機 114‧‧‧攝影機 116‧‧‧端緣 130‧‧‧一部分 132‧‧‧端緣 136‧‧‧結構化照明器 138‧‧‧處理卡盤 140‧‧‧點 200‧‧‧電源模組 202‧‧‧電池 204‧‧‧箭頭 206‧‧‧控制器 207‧‧‧通訊模組 208‧‧‧記憶體 210‧‧‧照明模組 212‧‧‧結構化照明器 214‧‧‧結構化照明器 216‧‧‧結構化照明器 218‧‧‧結構化照明器 220‧‧‧攝影機 222‧‧‧攝影機 224‧‧‧攝影機 300‧‧‧方法 302‧‧‧區塊 304‧‧‧人工執行 306‧‧‧自動 308‧‧‧區塊 310‧‧‧區塊 312‧‧‧區塊 314‧‧‧參考數字 316‧‧‧區塊 318‧‧‧區塊 320‧‧‧區塊 410‧‧‧範圍裝置電路 412‧‧‧範圍裝置 414‧‧‧範圍裝置 416‧‧‧範圍裝置 418‧‧‧範圍裝置 420‧‧‧傾斜/尖端感測器
第1A圖至1C圖為顯示根據本發明的一個實施例的具有處理卡盤端緣偵測的基板狀感測器的示意圖。
第2圖為顯示改進的感測器的端緣攝影機於該端緣攝影機的視野（FOV）中成像卡盤端緣的一部分且藉由一點光源照射該視野（FOV）的示意圖，。
第3圖為顯示可以藉由攝影機成像結構光的例子的示意圖，其中後續影像藉由感測器處理以準確判斷範圍。
第4A圖及第4B圖為顯示根據本發明的實施例的無線晶圓狀導示感測器的示意圖。
第5圖為顯示根據本發明的一實施例的訓練一晶圓處理機器人的方法的流程圖。
200‧‧‧電源模組
202‧‧‧電池
204‧‧‧箭頭
206‧‧‧控制器
207‧‧‧通訊模組
208‧‧‧記憶體
210‧‧‧照明模組
212‧‧‧結構化照明器
214‧‧‧結構化照明器
216‧‧‧結構化照明器
218‧‧‧結構化照明器
220‧‧‧攝影機
222‧‧‧攝影機
224‧‧‧攝影機

Claims (36)

  1. 一種無線基板狀感測器，用於將多數個轉移坐標予以導示至一機器人基板處理系統，該感測器包含： 一基部，藉由該機器人基板處理系統而被決定大小及成形為基板狀； 一電子殼體，耦合於該基部； 一電源模組，設置在該電子殼體內並經組構而對該感測器的組件予以供電； 至少一個端緣攝影機，設置在該基部的端緣之近接處，該至少一個端緣攝影機具有一視野而將位在該無線基板狀感測器的該至少一個端緣攝影機的該視野內的一物體的一對準特徵予以成像；以及 一控制器，設置在耦合於該至少一個端緣攝影機的該電子殼體內，該控制器經組構而自該至少一個端緣攝影機得到一影像，並根據該對準特徵的至少一個影像而判斷該物體的位置，其中該控制器經組構而提供判斷的該位置。
  2. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該經判斷的位置係提供至該機器人基板處理系統。
  3. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該經判斷的位置係提供至一使用者。
  4. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，更包含一附加攝影機，該附加的攝影機設置在該基部的一中心區域內，並經組構而對於位在該無線基板狀感測器下方的一物體的一中心部分予以成像。
  5. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該對準特徵係一處理卡盤的一圓形端緣。
  6. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該物體是一處理卡盤。
  7. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該對準特徵包括在該物體上的對準標記。
  8. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，更包含一範圍裝置，該範圍裝置相對於該基部安裝，並可操作地耦合於該控制器以提供該無線基板狀感測器及該物體之間的一範圍指示。
  9. 如請求項8所述的無線基板狀感測器，更包含一傾斜/尖端感測器，該傾斜/尖端感測器可操作地耦合於該控制器，以測量該無線基板狀感測器的尖端及傾斜。
  10. 如請求項9所述的無線基板狀感測器，其中該控制器經組構而使用該範圍指示以自攝影機影像正確地回報XY坐標。
  11. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該至少一個端緣攝影機包含四個端緣攝影機，各個端緣攝影機設置在該基部的端緣附近。
  12. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，更包含一個以上範圍感測器，以在一個以上的點處判斷Z。
  13. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，更包含一結構化照明器，該結構化照明器相對於該基部而安裝在至少一個端緣攝影機的近接處，該結構化照明器經組構而在該至少一個端緣攝影機的該視野中產生結構化照明。
  14. 如請求項13所述的無線基板狀感測器，其中該無線基板狀感測器包含至少四個端緣攝影機及設置在各個端緣攝影機附近的一結構化照明器。
  15. 如請求項13所述的無線基板狀感測器，其中該結構化照明的形狀係選自於由點、圓、加號、複數個平行線、在X及Y方向中的至少一個方向上的一正弦變化的強度圖案、鑽石形及一棋盤所組成的群組。
  16. 如請求項13所述的無線基板狀感測器，其中該結構化照明經組構而允許一校準操作，以根據該結構化照明來校準表觀的範圍。
  17. 如請求項16所述的無線基板狀感測器，其中該控制器經組構而對每一成對的端緣攝影機及結構化照明器予以執行該校準操作。
  18. 如請求項16所述的無線基板狀感測器，其中該控制器經組構而利用儲存的校準資訊，以根據該攝影機影像中的該結構化照明的外觀而精確地計算表觀的範圍。
  19. 如請求項16所述的無線基板狀感測器，其中該控制器經組構而自攝影機影像利用經測量的表觀範圍以正確地回報XY坐標。
  20. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該控制器經組構而使用靠近該感測器基部的中心的一攝影機，以對該物體的一中心孔進行成像，並且當對該物體的該中心孔成像失敗，則該控制器選擇性地使用該至少一個端緣攝影機。
  21. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該至少一個端緣攝影機是一單色攝影機。
  22. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該至少一個端緣攝影機是一彩色攝影機。
  23. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該感測器具有與一半導體晶圓實質相似的形式。
  24. 如請求項1所述的無線基板狀感測器，其中該感測器具有與一半導體製程光罩實質相似的形狀。
  25. 一種量測一半導體加工工具的一處理卡盤相對於一感應器的量測方法，該感測器為由該半導體加工工具的一機器人操控器所承持，該量測方法包含： 提供一感測器，該感測器係具有至少一個端緣偵測攝影機； 使該至少一個端緣偵測攝影機得到該處理卡盤的一圓形外表面的至少一個影像； 基於分析該處理卡盤的該圓形外表面的該至少一個影像以計算該處理卡盤的一中心之位置；以及 將該處理卡盤的該中心的計算出的該位置予以傳送至該機器人機器手臂的一控制器。
  26. 如請求項25所述的方法，更包含提供一結構化照明器至該至少一個端緣攝影機中的每一個端緣攝影機，並使用該結構化照明以在範圍上校準各個成對的攝影機照明器。
  27. 如請求項26所述的方法，更包含使用經校準過的該感測器以得到該處理卡盤的該圓形外表面的至少一個後續影像。
  28. 如請求項25所述的方法，更包含使用儲存的校準資訊以計算橫向（XY）和範圍（Z）的距離。
  29. 如請求項25所述的方法，其中該經計算之位置的傳送係包括將指示該經計算之位置的無線資料予以傳送至該機器人機器手臂的該控制器。
  30. 如請求項25所述的方法，其中該至少一個端緣偵測攝影機包括四個端緣偵測攝影機，且其中該卡盤之位置的計算係包括分析來自每個端緣偵測攝影機的至少一個影像。
  31. 一種相對於經由一半導體加工工具的一機器人機器手臂保持的一感測器之量測該半導體加工工具內的一物體的位置的方法，該方法包含： 提供具有至少一個端緣偵測攝影機的一感測器； 使該至少一個端緣偵測攝影機得到位於該至少一個攝影機的一視野內的該物體的對準標記的至少一個影像； 根據該對準標記的至少一個影像計算該物體的該對準標記的一位置；以及 將計算出的該位置傳送到該機器人機器手臂的一控制器。
  32. 如請求項31所述的方法，更包含對該至少一個端緣攝影機中的每一個端緣攝影機提供一結構化照明器，並使用結構化照明以在範圍上校準各個成對的攝影機/照明器的範圍。
  33. 如請求項32所述的方法，更包含使用該校準過的感測器以得到一卡盤端緣的至少一個後續影像。
  34. 如請求項31所述的方法，更包含使用儲存的校準資訊以計算橫向（XY）和範圍（Z）的距離。
  35. 如請求項31所述的方法，其中，傳送該計算的位置包括將指示該計算的位置的無線資料傳送到機器人機器手臂的該控制器。
  36. 如請求項31所述的方法，其中該至少一個端緣偵測攝影機包括四個端緣偵測攝影機，並且其中計算該卡盤的位置包括分析來自每個端緣偵測攝影機的至少一個影像。
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