半导体衬底的位置检测装置和位置检测方法_2

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的上述半径,制作分别W上述半径为一边的3个直角等腰S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。
[003引此外,位置检测方法还可包括补偿量计算步骤,该补偿量计算步骤中,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。
[0039] 还有,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,
[0040] 该位置检测装置包括:
[004U 摄像机,其中,在单元(cell)设置于正交的XY轴坐标系中,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,该摄像机按照下述方式,对圆盘状衬底的周缘 部进行摄像,该方式为;直线扣)和上述圆盘状衬底的边缘交叉的交点(C)进入视野,该直 线扣)通过上述圆盘状衬底的中屯、,为与Y轴平行的直线;
[0042] 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,抽取上述交点(C)的Y轴坐标值,抽取下述地点的XY轴坐标,该地点位于在上 述视野的范围内拍摄的上述圆盘状衬底的边缘上,与上述交点(C)离开的任意位置;
[0043] 坐标检测部,该坐标检测部根据通过上述边缘抽取部而抽取的交点(C)的Y轴坐 标值和位于任意位置的地点的XY轴坐标,检测上述圆盘状衬底的中屯、位置坐标。
[0044] 发明的效果
[0045] 按照本发明,可通过借助1台摄像机,W对圆盘状衬底进行摄像的方式,检测该圆 盘状衬底的中屯、位置坐标。另外,由于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,故可增加单位面积的单元(cell)的数量,该样可进行更加正确的位置坐 标的检测。另外,由于即使通过分辨率较低的摄像机,仍获得高的检测精度,故高分辨率的 摄像机是不需要的,还有助于成本的削减。
【附图说明】
[0046]图1为表示具有本发明的位置检测装置的半导体制造系统的立体图;
[0047] 图2为表示具有本发明的位置检测装置的半导体制造系统的俯视图;
[0048] 图3为表示本实施例的运送室16和真空运送机器人的俯视图;
[0049] 图4为表示作为本实施例的支承部件的机械手指的图;
[0050] 图5为本实施例的半导体晶圆的位置检测的说明图;
[0051] 图6为表示本发明的位置检测装置的结构的方框图;
[0052] 图7为表示本实施例的摄像机拍摄的半导体晶圆的顶点附近的图;
[0053] 图8为表示本发明的第1和第2错位量检测方法的基本内容的图;
[0054] 图9为表示本发明的第1和第2错位量检测方法的基本内容的图;
[0化5] 图10为表示本发明的第3错位量检测方法的基本内容的图;
[0056]图11为表示本发明的第3错位量检测方法的基本内容的图;
[0化7] 图12为表示本发明的第4错位量检测方法的基本内容的图;
[005引 图13为表示添加照明装置42的位置检测装置29的图;
[0化9]图14为表示已拍摄的晶圆标记43和对准标记44的图。
【具体实施方式】
[0060] 下面参照附图,对本发明的实施方式进行具体说明。图1为表示具有本发明的位 置检测装置29的半导体制造系统1的外观结构的立体图。图2为其顶视图。一般,半导体 制造系统1由设备前端模块巧阳M-Equipment化ont化dMo化le)2与处理装置3构成,该 EFEM2将从前一步骤,接纳于称为前开口统一舱(FOUP-Front-Opening化ified化d)4 的密闭容器内部的货架层上而运送的半导体晶圆5的圆盘状衬底正确地装载于加载锁定 室6,该处理装置3对半导体晶圆5的表面,进行各种处理。
[0061] EFEM2为在FOUP4和处理装置3之间,进行半导体晶圆5的转交的装置,其由加 载口 7、大气运送机器人9、与称为对准器10的装置构成,该加载口 7装载F0UP4,使F0UP 4的口开闭,该大气运送机器人9通过机械手指8而保持接纳于F0UP4的内部的半导体晶 圆5,将该晶圆5通过规定的通路,运送给处理装置3,该对准器10识别半导体晶圆5的中 屯、位置的对准和形成于半导体晶圆5上的槽、主定位边,进行半导体晶圆5的旋转方向的对 位。对准器10包括线传感器和旋转机构,该线传感器检测半导体晶圆5的周缘部分,该旋 转机构保持半导体晶圆5,调整其旋转角度,进行形成于半导体晶圆5的周缘上的槽、主定 位边的旋转方向的定位,将半导体晶圆5的中屯、位置对准于适合的位置。
[0062] 大气运送机器人9包括运送臂11,该运送臂11具有保持半导体晶圆5的机械手 指8,并且按照进行伸屈、旋转和升降动作的方式构成,可在F0UP4和对准器10与处理装 置3之间,进行半导体晶圆5的转交。该加载口 7、对准器10和大气运送机器人9的各轴的 动作通过设置于EFEM2内部的控制部12而控制。控制部12预先存储大气运送机器人9 访问时的坐标数据、通路数据等,将动作命令输出给大气运送机器人9的各动作轴。另外, 控制部12根据对准器10的线传感器检测到的半导体晶圆5的周缘的数据,对半导体晶圆 5的槽位置和中屯、位置进行运算,按照槽位置为规定的方向的方式使半导体晶圆5定向,按 照中屯、位置对准于适合的位置的方式对对准器10发出指示。
[0063] 另外,大气运送机器人9保持而运送半导体晶圆5的空间的四方通过由支架和外 罩构成的分隔部13而覆盖,在分隔部13的顶板部分,设置风扇过滤单元(FFU-FunFilter 化it) 14。由于FFU14借助风扇而将从外部导入的空气通过过滤器过滤、作为清洁的向下 的层流而供给到EFEM2的内部,故通过从该F即14而供给的清洁空气的下游,EFEM2内 部平时维持在清洁的环境中。
[0064] 在处理装置3中,设有;设置真空运送机器人15的运送室16;设置于运送室16的 周围,对半导体晶圆5,进行各种处理的处理室17 ;用于相对外部的半导体晶圆5的送入、送 出的装载锁定室6 ;将运送室16和装载锁定室6和处理室17维持在真空环境或低氧气氛 的在图中没有示出的环境维持机构。在运送室16和处理室17之间,W及在运送室16和各 装载锁定室6之间,分别设置可开闭的口阀18,可W气密方式将各室密封。另外,通过使该 些口阀18进行打开动作,各室之间连通。另外,关于口阀18,具有下述的限制,即,为了确 保各室的真空环境或低氧气氛,无法同时地打开两个W上的口阀18。目P,在打开某口阀18 时,必须要求另一口阀18处于完全关闭的状态,如果该打开的口阀18没有处于完全关闭的 状态,则无法打开另一口阀18。
[00化]在本实施例的处理装置3中,运送室16为顶面看呈五边形的形状,在运送室16的 中间部分,设置真空运送机器人15。真空运送机器人15比如,像图3所示的那样,为所谓的 蛙腿臂府og-leg-arm, 7 口ッ少kッ少)机器人,其中,包括;相同长度的两个第1臂19 ; 第2臂20,该第2臂20的基端W可旋转的方式与相应的第1臂19的前端部连接;机械手 指21,该机械手指21将半导体晶圆5支承于相应的第2臂20的前端。两个第1臂19的基 端部在呈同轴状,可回转地叠摆的状态安装于运送室16的中间部,各第1臂19分别经由皮 带和滑轮,与作为驱动源的在图中没有示出的电动机连接。通过该结构,真空运送机器人15 通过相应的电动机于相反的方向的旋转,可将作为半导体晶圆5的支承部件的机械手指21 W回转轴为中屯、而呈福射状,并且直线地进退移动。另外,电动机于相同方向旋转,由此,可 使真空运送机器人15进行回转动作。此外,形成下述的结构,其中,作为驱动源的电动机采 用步进电动机、伺服电动机的可控制旋转角度的类型,由此,可使机械手指21反复移动到 预先给出的位置。
[0066] 控制真空运送机器人15的动作的机器人控制部35包括教导信息存储机构40,在 该教导信息存储机构40的内部,存储与真空运送机器人15有关的预先教导的运送位置数 据、动作速度数据等,通过来自上述计算机的动作指令,按照真空运送机器人15进行教导 位置的访问的方式发出控制指令。
[0067] 为了防止
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