半导体衬底的位置检测装置和位置检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及半导体晶圆等的圆盘状衬底的位置检测装置和位置检测方法，W及位 置补偿方法。
【背景技术】
[0002] 在普通的半导体集成电路的制作步骤中，通过在半导体晶圆等的衬底上反复进行 曝光、成膜处理、蚀刻处理、热处理的各种处理，形成具有细微的布图的集成电路。
[0003] 该样的各种处理工序通过衬底处理装置而进行，该衬底处理装置具有由专用的构 件构成的处理室，该处理室用于进行各自的处理。衬底处理装置按照在运送室中连接一个 或多个各种处理室的方式构成，该运送室具有运送臂，该运送臂在中间处，装载半导体晶圆 等的圆盘状衬底，对其运送。另外，运送室和各种处理室具有可将其内部维持在真空环境的 机构，运送室和各处理室经由口阀而连接。在该里，通过运送机器人而保持的晶圆等的圆盘 状衬底通过运送臂的动作，运送而装载于设置在处理室中的装载台上，进行各种处理。
[0004] 在衬底处理装置中，为了对装载于装载台上的半导体晶圆等的圆盘状衬底进行适 合的处理，要求W良好的精度，将衬底运送到装载台上的规定的位置。由此，在衬底处理装 置中，必须要求圆盘状衬底在处理室内部，正确地位于装载台上的规定的位置。为此，首先， 检测目标圆盘状衬底的错位，然后，在具有错位的场合，必须通过对其进行补偿的方式，定 位于规定的位置。特别是，由于用于处理内容、处理所采用的堆积物等理由，难W直接检测 处理室内的圆盘状衬底的位置，故必须要求在与处理室连接的运送室内部的规定的部位， 检测圆盘状衬底的位置。
[0005] 作为圆盘状衬底的位置检测的方法，在过去，比如，像在专利文献1公开的那样， 公开有下述的方法，在该方法中，将圆盘状衬底装载于可旋转的台座上，在旋转的同时，通 过线传感器而检测其外周，由此根据台座的旋转角度和线传感器的检测结果，检测错位。
[0006] 但是，在要实施于专利文献1公开的方法的场合，必须要求将可旋转的台座、线传 感器设置于运送室内部，其结果是，导致运送室的大型化。另外，具有必须要求通过将运送 机器人所保持的圆盘状衬底暂时装载于台座上，使其旋转的方式检测错位的一系列的动 作，导致通过量的降低的问题。
[0007] 于是，近年来，像在专利文献2中公开的那样，实施下述的方法，在该方法中，多次 地对半导体晶圆的周缘部分进行摄像，根据已拍摄的图像，检测半导体晶圆的位置。即，将 多个摄像机设置于运送室的外部的顶面，在运送室的外部的底面中的与摄像机面对的位置 设置光源。多个摄像机设置于可对于运送室内部运送的半导体晶圆的周缘部分进行摄影的 位置，在半导体晶圆通过的时刻，进行摄像。根据该已拍摄的多个周缘部分的图像数据，进 行位置检测。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 ;JP特开2003-152055号公报
[0011] 专利文献2 ;JP特开平09-186061号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013]按照于专利文献2中公开的方法，由于不必要求将用于半导体晶圆的定位的构件 设置于运送室内部，故运送室内部的占有面积可减小。但是，为了对半导体晶圆的外周缘上 的多个边缘进行摄像，必须要求多个摄像机。另外，必须要求于运送室中设置用于摄像的多 个观察口，或设置可观察晶圆整体的大口径的观察口。
[0014] 观察口起到从外部而把握运送室内部的状况的窥探孔的作用，为通过强化玻璃等 的透明的部件而将形成于运送室中的开口部封闭的部分，无法按照可进行从外部的观察的 方式于该部分上设置维持真空环境的构件等。另外，如果观察口为大口径，则具有将内部维 持在真空状态时的强度的问题。另外，由于为了摄影，具有多个高价的摄像机，故还导致成 本的大大的上升。
[0015]为了解决上述课题而提出本发明，本发明的目的在于可通过借助1台摄像机而摄 像的图像数据，检测半导体晶圆等的圆盘状衬底的正确的位置。
[0016]用于解决问题的技术方案
[0017]为了解决上述问题，本发明的位置检测装置检测保持于支承部件上的圆盘状衬底 的位置，该支承部件可沿规定的轨道上而移动，其特征在于，
[0018] 该位置检测装置包括：
[0019] 1台摄像机，该摄像机在保持上述圆盘状衬底的上述支承部件位于规定的监视位 置时，对圆盘状衬底的周缘部进行摄像；
[0020] 边缘抽取部，该边缘抽取部从通过上述摄像机拍摄的上述圆盘状衬底的周缘部的 摄像数据中，抽取上述圆盘状衬底的边缘；
[0021] 坐标检测部，该坐标检测部根据通过上述边缘抽取部抽取的边缘数据，检测上述 圆盘状衬底的中屯、位置坐标。
[0022] 通过该方案，可根据通过1台摄像机拍摄的图像，检测圆盘状衬底的中屯、位置坐 标。
[0023]另外，如果上述摄像机仅仅对上述圆盘状衬底的一部分进行摄像，由于与对整体 进行摄像的场合相比较，可增加单位面积的单元（cell)的数量，故坐标检测的精度提高。
[0024] 此外，上述坐标检测部根据上述边缘数据上的两个点的坐标和上述圆盘状衬底的 半径，检测上述圆盘状物的中屯、位置坐标，由此，可仅仅通过对圆盘状衬底的周缘部的一部 分进行摄像，检测中屯、位置坐标。
[0025] 还有，上述坐标检测部根据上述边缘数据上的两个点的坐标和上述圆盘状衬底的 上述半径，制作分别W上述半径为一边的两个直角等腰S角形，根据勾股定理，检测上述圆 盘状衬底的上述中屯、位置坐标，由此，可正确地计算中屯、位置坐标。
[0026] 再有，上述坐标检测部根据上述边缘数据上的3个点的坐标，检测上述圆盘状物 的上述中屯、位置坐标，由此，可在不采用上述圆盘状物的半径的情况下，检测中屯、位置坐 标，即使在半径处于未知的状态的情况下，仍可检测中屯、位置坐标。
[0027]另外，上述坐标检测部可根据上述边缘数据上的3个点的坐标和上述圆盘状衬底 的上述半径，制作分别W上述半径为一边的3个直角等腰=角形，根据勾股定理，计算上述 圆盘状衬底的上述中屯、位置坐标。
[002引此外，位置检测装置还可包括补偿量计算部，该补偿量计算部计算下述中屯、位置 坐标之间的X轴方向和Y轴方向的偏移量，W计算上述支承部件的补偿量，该中屯、位置坐标 分别为；保持于上述支承部件的基准位置的上述圆盘状衬底的上述中屯、位置坐标；在制造 步骤中运送的产生错位的上述圆盘状衬底的上述中屯、位置坐标，由此，可计算运送机器人 的补偿量。
[0029] 还有，本发明的技术设及一种位置检测方法，该方法通过上述位置检测装置而进 行，该方法检测保持于可沿规定的轨道上而移动的支承部件上的圆盘状衬底的位置，该位 置检测方法由下述步骤构成，该下述步骤包括：
[0030] 摄像步骤，在该步骤中，在保持上述圆盘状衬底的支承部件位于规定的监视位置 时，通过1台摄像机，对圆盘状衬底的周缘部进行摄像；
[0031] 边缘抽取步骤，在该步骤中，从通过上述摄像机拍摄的上述圆盘状衬底的周缘部 的摄像数据中，抽取上述圆盘状衬底的边缘；
[0032] 坐标检测步骤，在该步骤中，根据通过上述边缘抽取步骤抽取的边缘数据，检测上 述圆盘状衬底的中屯、位置坐标。
[0033] 另外，如果上述摄像步骤仅仅对上述圆盘状衬底的周缘部分的一部分进行摄像， 由于与对整体进行摄像的场合相比较，可增加单位面积的单元（cell)的数量，故坐标检测 的精度提高。
[0034] 此外，上述坐标检测步骤根据上述边缘数据上的两个点的坐标和上述圆盘状衬底 的半径，检测上述圆盘状物的中屯、位置坐标，由此，可通过对圆盘状衬底的周缘部的一部分 进行摄像，检测中屯、位置坐标。
[0035] 还有，上述坐标检测步骤根据上述边缘数据上的两个点的坐标和上述圆盘状衬底 的半径，制作分别W上述半径为一边的两个直角等腰=角形，根据勾股定理，检测上述圆盘 状衬底的上述中屯、位置坐标，由此，可正确地计算中屯、位置坐标。
[0036] 再有，上述坐标检测步骤根据上述边缘数据上的3个点的坐标，检测上述圆盘状 物的上述中屯、位置坐标，由此，可在不采用上述圆盘状物的半径的情况下，检测中屯、位置坐 标，即使在半径处于未知的状态的情况下，仍可检测中屯、位置坐标。
[0037] 另外，上述坐标检测步骤可根据上述边缘数据上的3个点的坐标和上述圆盘状衬 底