JP2021102245A - Workpiece hole detection device and workpiece hole detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研磨機によって研磨されるウェーハを保持するキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置及びワークホール検出方法に関する発明である。 The present invention relates to a work hole detection device and a work hole detection method for detecting the position of a work hole of a carrier holding a wafer to be polished by a polishing machine.
従来から、研磨機でウェーハを研磨する際にウェーハを保持するキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来のワークホール検出装置では、所定の中心角を成すように設置された二つのカメラによって画像データを取得する。そして、この画像データから得られたワークホールのエッジ部上の二点の位置と、カメラ間の中心角とに基づいて、ワークホールの中心位置を検出する。 Conventionally, a work hole detection device that detects the position of a work hole of a carrier that holds a wafer when polishing a wafer with a polishing machine has been known (see, for example, Patent Document 1). In the conventional work hole detection device, image data is acquired by two cameras installed so as to form a predetermined central angle. Then, the center position of the work hole is detected based on the positions of the two points on the edge portion of the work hole obtained from this image data and the central angle between the cameras.
しかしながら、ワークホールの中心位置を検出する際に画像データを利用する場合では、キャリア周囲の照明状態の影響によって画像データの品質がばらつき、ワークホールのエッジ部を適切に検出できないことが考えられる。また、画像データを利用することから、キャリアと、このキャリアが載置される定盤の研磨面（研磨パッド等）との色彩が似ている場合に、ワークホールのエッジ部を検出しにくいという問題が発生する。 However, when the image data is used when detecting the center position of the work hole, it is considered that the quality of the image data varies due to the influence of the lighting condition around the carrier, and the edge portion of the work hole cannot be detected appropriately. In addition, since image data is used, it is difficult to detect the edge of the work hole when the color of the carrier and the polished surface (polishing pad, etc.) of the surface plate on which this carrier is placed are similar. Problems occur.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、研磨機の定盤上に配置されたキャリアのワークホール位置を安定的に検出することができるワークホール検出装置及びワークホール検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has focused on the above problems, and provides a work hole detection device and a work hole detection method capable of stably detecting the work hole position of a carrier arranged on a surface plate of a polishing machine. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明は、研磨機の定盤上に配置されたキャリアのワークホールの位置を検出するワークホール検出装置であり、対象物までの距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部の測定値を使用し、前記ワークホールのエッジ部の位置を三カ所以上検出するエッジ検出部と、前記エッジ検出部によって検出された三カ所以上の前記エッジ部の位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算する中心演算部と、を備える。 In order to achieve the above object, the present invention is a work hole detection device that detects the position of a work hole of a carrier arranged on a surface plate of a grinding machine, and has a distance measuring unit that measures a distance to an object. Based on the edge detection unit that detects the positions of the edge portions of the work hole at three or more locations using the measured values of the distance measurement unit, and the positions of the edge portions at three or more locations detected by the edge detection unit. , A central calculation unit for calculating the central position of the work hole.
この結果、キャリア周囲の照明状態や、キャリアの色彩等の影響を受けることなく、研磨機の定盤上に配置されたキャリアのワークホール位置を安定的に検出することができる。 As a result, the work hole position of the carrier arranged on the surface plate of the polishing machine can be stably detected without being affected by the illumination state around the carrier, the color of the carrier, and the like.
以下、本発明のワークホール検出装置及びワークホール検出方法を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, a mode for carrying out the work hole detection device and the work hole detection method of the present invention will be described with reference to Example 1 shown in the drawings.
（実施例１）
以下、実施例１のワークホール検出装置を適用した研磨システム１の構成を図１〜図９に基づいて説明する。
(Example 1)
Hereinafter, the configuration of the
図１に示す研磨システム１は、研磨機１０と、ウェーハ搬送機２０と、メインコントローラ３０と、を備えている。
The
研磨機１０は、上定盤１１及び下定盤１２によって薄板状のウェーハ２の表裏両面を研磨加工する両面研磨装置である。ここで、ウェーハ２は、上定盤１１に貼付された研磨パッド１１ａと、下定盤１２に貼付された研磨パッド１２ａとによって研磨加工される。また、ウェーハ２は、図２に示すように、研磨パッド１２ａの上に配置されたキャリア１３のワークホール１４内に収容され、キャリア１３によって保持されて研磨加工される。
The
キャリア１３は、ウェーハ２よりも薄い円盤状の薄板部材である。ワークホール１４は、キャリア１３を貫通する穴であり、ウェーハ２の直径よりも僅かに大きい内径寸法に設定されている。なお、図２に示す例では、ワークホール１４は、キャリア１３に一つ形成されているが、キャリア１３に形成されるワークホール１４の数は、任意に設定可能である。
The
また、このキャリア１３は、研磨パッド１２ａ上に配置される際、周方向の向きや位置が規定されると共に、例えば研磨機１０のコントローラ（不図示）等によって移動軌跡が常時監視されている。これにより、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係は、常に把握することができ、ワークホール１４の中心位置は、この位置関係に基づく演算によって求めることが可能である。なお、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係に基づいて演算されたワークホール１４の中心位置を、以下「ティーチング位置α（図４参照）」という。このティーチング位置αは、ウェーハ搬送機２０のＸ−Ｙ座標系で規定される。
Further, when the
ウェーハ搬送機２０は、メインコントローラ３０からの制御指令に基づいて駆動し、ウェーハ２を一枚ずつ自動搬送するロボットアームである。ウェーハ搬送機２０は、ウェーハ２を着脱可能に保持する搬送ヘッド２１と、搬送ヘッド２１を水平方向及び垂直方向に移動させるアーム部２２と、を備えている。
The
このウェーハ搬送機２０は、ウェーハ２の研磨加工に先立ち、多数のウェーハ２を収納したロードポート（不図示）から取り出されたウェーハ２を搬送ヘッド２１で保持する。次に、アーム部２２を動かして所定のワークホール１４の上方位置まで搬送ヘッド２１を搬送する。そして、搬送ヘッド２１からウェーハ２を放してワークホール１４内に配置する。
The
また、ウェーハ搬送機２０は、ウェーハ２の研磨加工後には、アーム部２２を動かして所定のワークホール１４の上方位置まで搬送ヘッド２１を移動させる。続いて、搬送ヘッド２１でワークホール１４内のウェーハ２を保持し、ウェーハ２を取り出す。そして、アーム部２２を動かして図示しないアンロードポートまでウェーハ２を搬送する。
Further, after the
さらに、実施例１の搬送ヘッド２１には、レーザ変位計Ｒ（距離測定部）が搭載されている。このレーザ変位計Ｒは、図３に示すように、対象物Ｔにレーザ光Ｓ１を照射し、対象物Ｔによって反射された反射光Ｓ２に基づいて対象物Ｔまでの距離Ｌを非接触で測定する距離センサである。
Further, the
このレーザ変位計Ｒは、アーム部２２を駆動して搬送ヘッド２１を移動した際、搬送ヘッド２１と一体になって移動する。また、ウェーハ搬送機２０は、レーザ変位計Ｒの高さ位置を一定に保持したまま移動させることができるため、レーザ変位計Ｒは、キャリア１３の厚みを測定することができる。また、このレーザ変位計Ｒは、ウェーハ搬送機２０によって移動している最中も対象物Ｔまでの距離を測定可能である。なお、レーザ変位計Ｒの測定中、対象物Ｔに付着した水分を除去するため、対象物Ｔに対して空気を噴射してもよい。
When the laser displacement meter R drives the
メインコントローラ３０は、ウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ウェーハ搬送機２０によるウェーハ２の搬送を制御すると共に、搬送ヘッド２１の移動によるレーザ変位計Ｒの移動を制御する。また、メインコントローラ３０は、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係に基づいてティーチング位置αを演算し、このティーチング位置αを用いてワークホール１４のエッジ部の位置を三カ所以上（実施例１では四カ所）検出する。ここで、「エッジ部」とは、ワークホール１４の内周縁部であり、ワークホール１４とキャリア１３との境界である。そして、検出したエッジ部の位置に基づいて、ワークホール１４の中心位置を演算する。なお、ワークホール１４のエッジ部の位置や、ワークホール１４の中心位置は、いずれもウェーハ搬送機２０のＸ−Ｙ座標系で規定される。さらに、メインコントローラ３０は、ウェーハ２の搬送後、搬送済みのウェーハの上面高さに基づいて、ウェーハの搬送状態を推定する。
The
すなわち、このメインコントローラ３０は、ティーチング位置演算部３１と、検出位置設定部３２と、エッジ検出部３３と、中心演算部３４と、搬送制御部３５と、ウェーハ状態推定部３６と、を備えている。
That is, the
ティーチング位置演算部３１は、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係の情報が入力されると、この位置関係情報に基づいてティーチング位置αを演算する。なお、下定盤１２とキャリア１３との位置関係情報は、例えば研磨機１０のコントローラから入力される。ティーチング位置演算部３１によって演算されたティーチング位置αの情報は、検出位置設定部３２に入力される。
When the information on the relative positional relationship between the
検出位置設定部３２は、ティーチング位置演算部３１からティーチング位置αの情報が入力されると、このティーチング位置情報に基づいて、ワークホール１４の位置を検出する際の各種の検出位置を設定する。また、検出位置設定部３２は、ウェーハ２の搬送後、中心演算部３４によって演算されたワークホール１４の中心位置（以下、「実中心位置β（図５参照）」という）の情報が入力される。そして、この実中心位置情報に基づいて、ウェーハ２の搬送状態を推定する際の各種の検出位置を設定する。ここで、「検出位置」とは、レーザ変位計Ｒの移動目標地点である。検出位置設定部３２によって設定された検出位置の情報は、搬送制御部３５に入力される。
When the information of the teaching position α is input from the teaching
ここで、ワークホール１４の位置を検出するときには、ワークホール１４のエッジ部を検出する際の基準値となるキャリア１３の高さと、第１エッジ位置Ｐ１１、第２エッジ位置Ｐ１３、第３エッジ位置Ｐ１５、第４エッジ位置Ｐ１７の四カ所の位置（図４参照）が検出される。そのため、検出位置設定部３２は、図４に示す基準検出位置Ｐ１０と、第１エッジ部検出位置Ｐ１２と、第２エッジ部検出位置Ｐ１４と、第３エッジ部検出位置Ｐ１６と、第４エッジ部検出位置Ｐ１８と、を設定する。なお、「基準検出位置Ｐ１０」は、キャリア１３の高さを検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。「第１エッジ部検出位置Ｐ１２」は、第１エッジ位置Ｐ１１を検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。「第２エッジ部検出位置Ｐ１４」は、第２エッジ位置Ｐ１３を検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。「第３エッジ部検出位置Ｐ１６」は、第３エッジ位置Ｐ１５を検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。「第４エッジ部検出位置Ｐ１８」は、第４エッジ位置Ｐ１７を検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。
Here, when the position of the
また、第１エッジ部検出位置Ｐ１２、第２エッジ部検出位置Ｐ１４、第３エッジ部検出位置Ｐ１６、第４エッジ部検出位置Ｐ１８は、図４に示すように、これら四カ所の位置を順に結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置に設定されている。すなわち、検出位置設定部３２は、エッジ部検出位置を設定する際、ティーチング位置αを囲むことが可能な三カ所以上の検出位置を設定する。
Further, the first edge portion detection position P12, the second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion detection position P18 connect these four positions in order as shown in FIG. It is set to a position where the teaching position α can be surrounded by the line segment γ. That is, when setting the edge portion detection position, the detection
そして、基準検出位置Ｐ１０は、ティーチング位置αに基づいてキャリア１３の基板部と推定される位置に設定される。なお、「キャリア１３の基板部」とは、ワークホール１４の外側位置であり、ワークホール１４や捨て穴等が何ら形成されていない平坦部分である。また、第１エッジ部検出位置Ｐ１２、第２エッジ部検出位置Ｐ１４、第３エッジ部検出位置Ｐ１６、第４エッジ部検出位置Ｐ１８は、ここでは、全てティーチング位置αに基づいてワークホール１４の内側になると推定される位置に設定される。
Then, the reference detection position P10 is set to a position estimated to be the substrate portion of the
さらに、ウェーハ２の搬送状態を推定するときには、実施例１では、ウェーハ搬送状態を判定する際の基準値となるキャリア１３の高さと、搬送済みのウェーハ２の上面高さを検出する。そのため、検出位置設定部３２は、図５に示す基準検出位置Ｐ２０と、高さ検出開始位置Ｐ２１と、を設定する。なお、「基準検出位置Ｐ２０」は、キャリア１３の高さを検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。「高さ検出開始位置Ｐ２１」は、ウェーハ２の上面高さを検出する際のレーザ変位計Ｒの移動目標地点である。
Further, when estimating the transferred state of the
ここで、基準検出位置Ｐ２０は、実中心位置βに基づいてキャリア１３の基板部と推定される位置に設定される。また、高さ検出開始位置Ｐ２１は、実中心位置βに基づいてウェーハ２と推定される位置に設定される。
Here, the reference detection position P20 is set to a position estimated to be the substrate portion of the
エッジ検出部３３は、レーザ変位計Ｒの測定値が入力されると、この測定値に基づいてワークホール１４のエッジ部の位置を三カ所以上（実施例１では第１エッジ位置Ｐ１１〜第４エッジ位置Ｐ１７の四カ所）検出する。エッジ検出部３３によって検出されたエッジ部の位置情報は、中心演算部３４に入力される。
When the measured value of the laser displacement meter R is input, the
このエッジ検出部３３は、エッジ部を検出する際、まず、レーザ変位計Ｒを基準検出位置Ｐ１０に移動させて得られた測定値に基づいて基準値を設定する。ここでは、基準検出位置Ｐ１０において得られた測定値から所定値を差し引いた値を基準値とする。続いて、レーザ変位計Ｒを第１エッジ部検出位置Ｐ１２から所定軌跡に沿って移動させながら得られた測定値が、基準値を超えるか否かを判断する。そして、測定値が基準値を超えた時点でのレーザ変位計Ｒの移動量ｘと、第１エッジ部検出位置Ｐ１２に基づいて、第１エッジ位置Ｐ１１を検出する（図６参照）。
When detecting the edge portion, the
なお、エッジ検出部３３は、第２エッジ位置Ｐ１３、第３エッジ位置Ｐ１５、第４エッジ位置Ｐ１７についても、レーザ変位計Ｒを移動させる都度、第１エッジ位置Ｐ１１と同様に検出する。つまり、エッジ検出部３３は、エッジ部検出位置（第１エッジ部検出位置Ｐ１２等）からレーザ変位計Ｒを移動させながらエッジ部の位置（第１エッジ位置Ｐ１１等）を検出することを、エッジ部の位置（第１エッジ位置Ｐ１１等）を三カ所以上検出するまで繰り返す。
The
中心演算部３４は、エッジ検出部３３から三カ所以上（実施例１では、第１エッジ位置Ｐ１１〜第４エッジ位置Ｐ１７の四カ所）のエッジ部の位置情報が入力される。そして、このエッジ部の位置情報に基づいて、実中心位置βを演算する。中心演算部３４によって演算された実中心位置βの情報は、搬送制御部３５に入力される。なお、実中心位置βは、三カ所以上のエッジ部の位置情報と一般的な円の方程式とを利用して求めることが可能である。
The
搬送制御部３５は、検出位置設定部３２から各種の検出位置（基準検出位置Ｐ１０等）の情報が入力され、この各種の検出位置に基づいて、ウェーハ搬送機２０に制御指令を出力する。そして、予め決められた順とタイミングで各種の検出位置を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動させる。また、搬送制御部３５は、所定の検出位置（第１エッジ位置Ｐ１１等）にレーザ変位計Ｒを移動させた後、ウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、予め決められた方向にレーザ変位計Ｒを移動させる。
The
ウェーハ状態推定部３６は、ウェーハ２の搬送後、レーザ変位計Ｒの測定値が入力され、この測定値に基づいて搬送済みのウェーハ２の搬送状態を推定する。なお、ウェーハ状態推定部３６によって推定された搬送状態情報は、例えば研磨機１０のコントローラ等に入力され、研磨システム１のオペレータ等に報知されてもよい。
After the
このウェーハ状態推定部３６は、ウェーハの搬送状態を推定する際、まず、レーザ変位計Ｒを基準検出位置Ｐ２０に移動させたときに得られる測定値に基づいて基準範囲（上閾値及び下閾値）を設定する。続いて、レーザ変位計Ｒを高さ検出開始位置Ｐ２１へ移動させ、この高さ検出開始位置Ｐ２１から予め設定された所定の軌跡（ここでは、ウェーハ２の周縁部に沿った環状軌跡３）に沿って移動しながら得られる測定値（ウェーハの上面高さ）が、基準範囲を超えるか否かを判断する。
When estimating the wafer transfer state, the wafer
例えば、図７（ａ）に示すように、ウェーハ２がワークホール１４内に正常に配置された場合は、レーザ変位計Ｒが環状軌跡３に沿って移動しながら得られる測定値は、基準範囲内に収まる（図７（ｂ）参照）。すなわち、ウェーハ状態推定部３６は、測定値が基準範囲内に収まったと判断したときは、ウェーハ２が正常に配置されたと推定する。
For example, as shown in FIG. 7A, when the
これに対し、図８（ａ）に示すように、ウェーハ２がワークホール１４のエッジ部に乗り上げた場合は、レーザ変位計Ｒが環状軌跡３に沿って移動しながらの測定途中で、測定値が基準範囲を超える（図８（ｂ）参照）。なお、高さ検出開始位置Ｐ２１の設定位置とウェーハ２の乗り上げ位置との関係によっては、図８（ｃ）に示す測定値が得られるが、この場合であっても、レーザ変位計Ｒが環状軌跡３に沿って移動しながらの測定途中で、測定値が基準範囲を超える。さらに、図９（ａ）に示すように、ウェーハ２がワークホール１４内に配置されても、スラリーや水等の影響で研磨パッド１２ａから浮き上がっている場合にも、レーザ変位計Ｒが環状軌跡３に沿って移動しながらの測定途中で測定値が基準範囲を超える（図９（ｂ）参照）。そのため、ウェーハ状態推定部３６は、基準範囲を超えた測定値を得たと判断したときは、ウェーハ２が正常に配置されていないと推定する。
On the other hand, as shown in FIG. 8A, when the
以下、実施例１のメインコントローラ３０にて実行されるウェーハ搬送制御処理の各ステップを、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、このウェーハ搬送制御処理は、研磨パッド１２ａ上の全てのキャリア１３のワークホール１４にウェーハ２を配置するまで繰り返し実行される。
Hereinafter, each step of the wafer transfer control process executed by the
ステップＳ１では、ウェーハ２の搬送を開始するか否かを判断する。ＹＥＳ（搬送開始）の場合はステップＳ２へ進む。ＮＯ（搬送しない）の場合はステップＳ１を繰り返す。なお、搬送の開始判断は、例えば搬送制御部３５によって行われる。
In step S1, it is determined whether or not to start the transfer of the
ステップＳ２（第１ステップ）では、ステップＳ１での搬送開始との判断に続き、ティーチング位置演算部３１にてティーチング位置を演算し、検出位置設定部３２によって、演算されたティーチング位置αの情報を読み込み、ステップＳ３へ進む。
In step S2 (first step), following the determination that the transfer is started in step S1, the teaching
ステップＳ３（第１ステップ）では、ステップＳ２でのティーチング位置情報の読み込みに続き、検出位置設定部３２にて、ティーチング位置情報に基づいて、ワークホール１４の位置を検出する際の各種の検出位置（基準検出位置Ｐ１０、第１エッジ部検出位置Ｐ１２、第２エッジ部検出位置Ｐ１４、第３エッジ部検出位置Ｐ１６、第４エッジ部検出位置Ｐ１８）を設定し、ステップＳ４へ進む。
In step S3 (first step), following the reading of the teaching position information in step S2, various detection positions when the detection
ステップＳ４（第１ステップ）では、ステップＳ３での検出位置の設定に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ステップＳ３にて設定した基準検出位置Ｐ１０を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動し、ステップＳ５へ進む。
In step S4 (first step), following the setting of the detection position in step S3, the
ステップＳ５（第１ステップ）では、ステップＳ４でのレーザ変位計Ｒの移動に続き、基準検出位置Ｐ１０までの距離をレーザ変位計Ｒによって測定し、ステップＳ６へ進む。ここで、基準検出位置Ｐ１０は、キャリア１３の基板部と推定される位置に設定されているため、キャリア高さが検出される。そして、このキャリア高さに基づいて、ワークホール１４のエッジ部を検出する際の基準値が設定される。
In step S5 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S4, the distance to the reference detection position P10 is measured by the laser displacement meter R, and the process proceeds to step S6. Here, since the reference detection position P10 is set at a position presumed to be the substrate portion of the
ステップＳ６（第１ステップ）では、ステップＳ５でのキャリア高さの検出に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ステップＳ３にて設定した第１エッジ部検出位置Ｐ１２を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動し、ステップＳ７へ進む。
In step S6 (first step), following the detection of the carrier height in step S5, the
ステップＳ７（第１ステップ）では、ステップＳ６でのレーザ変位計Ｒの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Ｒを移動させながら、レーザ変位計Ｒによって下方に存在するキャリア１３又は研磨パッド１２ａまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップＳ５にて検出されたキャリア高さから設定された基準値に基づいて、エッジ検出部３３にて第１エッジ位置Ｐ１１を検出し、ステップＳ８へ進む。
In step S7 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S6, the
ステップＳ８（第１ステップ）では、ステップＳ７での第１エッジ位置Ｐ１１の検出に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ステップＳ３にて設定した第２エッジ部検出位置Ｐ１４を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動し、ステップＳ９へ進む。
In step S8 (first step), following the detection of the first edge position P11 in step S7, the
ステップＳ９（第１ステップ）では、ステップＳ８でのレーザ変位計Ｒの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Ｒを移動させながら、レーザ変位計Ｒによって下方に存在するキャリア１３又は研磨パッド１２ａまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップＳ５にて設定された基準値に基づいて、エッジ検出部３３にて第２エッジ位置Ｐ１３を検出し、ステップＳ１０へ進む。
In step S9 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S8, the
ステップＳ１０（第１ステップ）では、ステップＳ９での第２エッジ位置Ｐ１３の検出に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ステップＳ３にて設定した第３エッジ部検出位置Ｐ１６を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動し、ステップＳ１１へ進む。
In step S10 (first step), following the detection of the second edge position P13 in step S9, the
ステップＳ１１（第１ステップ）では、ステップＳ１０でのレーザ変位計Ｒの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Ｒを移動させながら、レーザ変位計Ｒによって下方に存在するキャリア１３又は研磨パッド１２ａまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップＳ５にて設定された基準値に基づいて、エッジ検出部３３にて第３エッジ位置Ｐ１５を検出し、ステップＳ１２へ進む。
In step S11 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S10, the
ステップＳ１２（第１ステップ）では、ステップＳ１１での第３エッジ位置Ｐ１５の検出に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ステップＳ３にて設定した第４エッジ部検出位置Ｐ１８を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動し、ステップＳ１３へ進む。
In step S12 (first step), following the detection of the third edge position P15 in step S11, the
ステップＳ１３（第１ステップ）では、ステップＳ１２でのレーザ変位計Ｒの移動に続き、予め決められた方向にレーザ変位計Ｒを移動させながら、レーザ変位計Ｒによって下方に存在するキャリア１３又は研磨パッド１２ａまでの距離を測定する。そして、このとき得られた測定値及びステップＳ５にて設定された基準値に基づいて、エッジ検出部３３にて第４エッジ位置Ｐ１７を検出し、ステップＳ１４へ進む。
In step S13 (first step), following the movement of the laser displacement meter R in step S12, the
ステップＳ１４（第２ステップ）では、ステップＳ１３での第４エッジ位置Ｐ１７の検出に続き、第１エッジ位置Ｐ１１、第２エッジ位置Ｐ１３、第３エッジ位置Ｐ１５、第４エッジ位置Ｐ１７に基づいて、中心演算部３４にて実中心位置βを演算し、ステップＳ１５へ進む。
In step S14 (second step), following the detection of the fourth edge position P17 in step S13, based on the first edge position P11, the second edge position P13, the third edge position P15, and the fourth edge position P17, The
ステップＳ１５では、ステップＳ１４での実中心位置βの演算に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、ウェーハ２をワークホール１４内に搬送し、ステップＳ１６へ進む。このとき、搬送制御部３５では、ティーチング位置演算部３１にて演算されたティーチング位置αと、中心演算部３４にて演算された実中心位置βとの差異（ズレ量）を求める。続いて、ティーチング位置αに対し、算出した差異（ズレ量）を補正して目標位置を設定する。そして、搬送ヘッド２１に保持したウェーハ２の中心位置を、この目標位置に一致させる制御指令を出力し、ウェーハ２がワークホール１４の中心に配置されるようにアーム部２２を制御する。
In step S15, following the calculation of the actual center position β in step S14, the
ステップＳ１６（第３ステップ）は、ステップＳ１５でのウェーハ２の搬送に続き、搬送制御部３５からウェーハ搬送機２０に制御指令を出力し、搬送済みのウェーハ２の上面高さを検出し、ステップＳ１７へ進む。
In step S16 (third step), following the transfer of the
ここで、ウェーハ２の上面高さを検出するに先立ち、まず、検出位置設定部３２は、実中心位置βに基づいて基準検出位置Ｐ２０と、高さ検出開始位置Ｐ２１を設定する。続いて、搬送制御部３５はレーザ変位計Ｒを基準検出位置Ｐ２０に移動し、レーザ変位計Ｒは基準検出位置Ｐ２０までの距離を測定する。なお、ウェーハ状態推定部３６は、このとき得られた測定値に基づいて基準範囲（上閾値及び下閾値）を設定する。その後、搬送制御部３５はレーザ変位計Ｒを高さ検出開始位置Ｐ２１へ移動する。そして、レーザ変位計Ｒは、この高さ検出開始位置Ｐ２１から予め設定された環状軌跡３に沿って移動しながらウェーハ２の上面高さを検出する。
Here, prior to detecting the height of the upper surface of the
ステップＳ１７（第４ステップ）では、ステップＳ１６でのウェーハ２の上面高さの検出に続き、ステップＳ１６にて検出したウェーハ２の上面高さと、基準検出位置Ｐ２０までの距離から設定された基準範囲と、に基づいて、ウェーハ状態推定部３６にてウェーハ２の搬送状態を推定し、エンドへ進む。
In step S17 (fourth step), following the detection of the top surface height of the
以下、実施例１のワークホール検出装置及びワークホール検出方法の「ワークホール位置検出作用」を説明する。 Hereinafter, the “workhole position detection action” of the workhole detection device and the workhole detection method of the first embodiment will be described.
実施例１の研磨システム１においてウェーハ２を研磨加工するには、ウェーハ搬送機２０を用いて研磨機１０の下定盤１２上にウェーハ２を自動的に搬送する。ここで、下定盤１２には予め研磨パッド１２ａが貼付され、その上にワークホール１４を有するキャリア１３が配置されている。すなわち、ウェーハ搬送機２０は、決められたワークホール１４の中に決められた姿勢でウェーハ２を搬送する必要がある。
In order to polish the
一方、キャリア１３は、研磨パッド１２ａ上に配置されるときの周方向の向きや位置が規定されると共に、移動軌跡が常時監視されている。そのため、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係は常に把握されており、ワークホール１４の中心位置もティーチング位置αとして求められている。しかしながら、研磨機１０のサンギヤやインターナルギヤのバックラッシュや、キャリアのバックラッシュ、さらに摩耗によるバックラッシュの増加等により、実際のワークホール１４の中心位置は、ティーチング位置αからずれていることがある。そのため、ティーチング位置αを目標位置としてウェーハ２を搬送すると、ウェーハ２の搬送を適切に行えない場合が生じる。
On the other hand, when the
そこで、実施例１のウェーハ搬送機２０では、ウェーハ２を配置すべきワークホール１４の位置を認識するため、ウェーハ２の配置前にレーザ変位計Ｒを用いて三カ所以上のワークホール１４のエッジ部の位置を検出し、ウェーハ搬送機２０のＸ−Ｙ座標系で規定される実中心位置βを演算する。そして、この実中心位置βと、予め求めたティーチング位置αとの差異を補正してウェーハ２を配置する。
Therefore, in the
すなわち、メインコントローラ３０の搬送制御部３５において、図１０に示すフローチャートのステップＳ１を実行し、ウェーハ２の搬送を開始すると判断したら、ステップＳ２を実行する。これにより、ティーチング位置演算部３１は、ティーチング位置αを演算し、検出位置設定部３２は、ティーチング位置演算部３１によって演算されたティーチング位置αの情報を読み込む。
That is, the
続いて、検出位置設定部３２は、ステップＳ３を実行し、ティーチング位置情報に基づいて、ワークホール１４の位置を検出する際の各種の検出位置（基準検出位置Ｐ１０、第１エッジ部検出位置Ｐ１２、第２エッジ部検出位置Ｐ１４、第３エッジ部検出位置Ｐ１６、第４エッジ部検出位置Ｐ１８）を設定する。
Subsequently, the detection
ここで、第１エッジ部検出位置Ｐ１２、第２エッジ部検出位置Ｐ１４、第３エッジ部検出位置Ｐ１６、第４エッジ部検出位置Ｐ１８は、これら四カ所の位置を結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置に設定される。また、基準検出位置Ｐ１０は、ティーチング位置αに基づいて、キャリア１３の基板部と推定される位置に設定される。
Here, the first edge portion detection position P12, the second edge portion detection position P14, the third edge portion detection position P16, and the fourth edge portion detection position P18 are the teaching positions α by the line segment γ connecting these four positions. It is set to a position where it can surround. Further, the reference detection position P10 is set to a position presumed to be the substrate portion of the
検出位置設定部３２によって検出位置が設定されたら、ステップＳ４、ステップＳ５が実行され、搬送制御部３５は、基準検出位置Ｐ１０を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動し、レーザ変位計Ｒによって基準検出位置Ｐ１０までの距離が測定される。ここで、基準検出位置Ｐ１０は、キャリア１３のワークホール１４がない位置である。そのため、レーザ変位計Ｒは、キャリア１３の高さを検出することができる。
When the detection position is set by the detection
キャリア高さが検出されたら、ステップＳ６、ステップＳ７が実行される。すなわち、搬送制御部３５は、第１エッジ部検出位置Ｐ１２を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動する。レーザ変位計Ｒは、第１エッジ部検出位置Ｐ１２から移動しながら対象物（キャリア１３又は研磨パッド１２ａ）までの距離を測定する。エッジ検出部３３は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第１エッジ位置Ｐ１１を検出する。
When the carrier height is detected, steps S6 and S7 are executed. That is, the
第１エッジ位置Ｐ１１が検出されたら、ステップＳ８、ステップＳ９が実行される。すなわち、搬送制御部３５は、第２エッジ部検出位置Ｐ１４を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動する。レーザ変位計Ｒは、第２エッジ部検出位置Ｐ１４から移動しながら対象物（キャリア１３又は研磨パッド１２ａ）までの距離を測定する。エッジ検出部３３は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第２エッジ位置Ｐ１３を検出する。
When the first edge position P11 is detected, steps S8 and S9 are executed. That is, the
第２エッジ位置Ｐ１３が検出されたら、ステップＳ１０、ステップＳ１１が実行される。すなわち、搬送制御部３５は、第３エッジ部検出位置Ｐ１６を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動する。レーザ変位計Ｒは、第３エッジ部検出位置Ｐ１６から移動しながら対象物（キャリア１３又は研磨パッド１２ａ）までの距離を測定する。エッジ検出部３３は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第３エッジ位置Ｐ１５を検出する。
When the second edge position P13 is detected, steps S10 and S11 are executed. That is, the
第３エッジ位置Ｐ１５が検出されたら、ステップＳ１２、ステップＳ１３が実行される。すなわち、搬送制御部３５は、第４エッジ部検出位置Ｐ１８を移動目標地点としてレーザ変位計Ｒを移動する。レーザ変位計Ｒは、第４エッジ部検出位置Ｐ１８から移動しながら対象物（キャリア１３又は研磨パッド１２ａ）までの距離を測定する。エッジ検出部３３は、このとき得られた測定値と、予め検出したキャリア高さから求めた基準値とを比較し、第４エッジ位置Ｐ１７を検出する。
When the third edge position P15 is detected, steps S12 and S13 are executed. That is, the
四カ所のエッジ位置（第１エッジ位置Ｐ１１、第２エッジ位置Ｐ１３、第３エッジ位置Ｐ１５、第４エッジ位置Ｐ１７、以下同様）が検出されたら、ステップＳ１４が実行され、中心演算部３４は、四カ所のエッジ位置の情報と、円の方程式を利用して実中心位置βを演算する。
When the four edge positions (first edge position P11, second edge position P13, third edge position P15, fourth edge position P17, and the same applies hereinafter) are detected, step S14 is executed, and the
そして、実中心位置βが演算されたら、搬送制御部３５は、ステップＳ１５を実行する。つまり、搬送制御部３５は、ティーチング位置αと実中心位置βとの差異（ズレ量）を求め、この差異（ズレ量）によってティーチング位置αを補正して設定した目標位置にウェーハ２の中心位置を一致させる制御指令を出力し、ウェーハ２をワークホール１４の中心に配置する。
Then, when the actual center position β is calculated, the
このように、実施例１では、四カ所のエッジ部の位置の情報に基づいて実中心位置βを検出するが、この四カ所のエッジ部の位置は、対象物Ｔまでの距離を測定するレーザ変位計Ｒを移動させながら対象物Ｔまでの距離を測定して得られた測定値に基づいて検出する。そのため、検出装置周囲の照明状態や、キャリア１３の色彩の影響等を受けることなくワークホール１４のエッジ部の位置を検出することができる。
As described above, in the first embodiment, the actual center position β is detected based on the information on the positions of the four edge portions, and the positions of the four edge portions are the lasers that measure the distance to the object T. The distance to the object T is measured while moving the displacement meter R, and detection is performed based on the measured value obtained. Therefore, the position of the edge portion of the
これにより、研磨機１０の下定盤１２上に配置されたキャリア１３のワークホール１４の位置を安定的に検出することができる。そして、ワークホール１４の位置を安定的に把握できるため、ウェーハ２を決められた位置に決められた姿勢で精度よく配置することが可能となる。
As a result, the position of the
また、対象物Ｔまでの距離は、レーザ光の反射光によってこの距離を測定するレーザ変位計Ｒによって測定される。そのため、キャリア１３や研磨パッド１２ａに接触することなく距離を測定することができるため、対象物Ｔまでの距離Ｌを移動しながら高精度に測定することができる。これにより、ワークホール１４のエッジ部の位置を高精度に検出することができる。
Further, the distance to the object T is measured by a laser displacement meter R that measures this distance by the reflected light of the laser beam. Therefore, since the distance can be measured without contacting the
さらに、実施例１では、このレーザ変位計Ｒが、ウェーハ２を搬送するウェーハ搬送機２０の搬送ヘッド２１に搭載されている。そのため、ワークホール１４の近傍まで移動するウェーハ搬送機２０を利用してレーザ変位計Ｒを移動させることができ、レーザ変位計Ｒを移動させる機構を別途設けなくても、適切な位置にレーザ変位計Ｒを移動させ、ワークホール１４のエッジ部の位置を高精度に検出することができる。
Further, in the first embodiment, the laser displacement meter R is mounted on the
また、実施例１では、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係を監視しており、ティーチング位置演算部３１によって、下定盤１２とキャリア１３との相対的な位置関係に基づいてティーチング位置αを演算する。これにより、検出位置設定部３２は、ティーチング位置αに基づいて、ワークホール１４の位置を検出する際の各種の検出位置を設定することができる。すなわち、ティーチング位置αを目安にしてワークホール１４のエッジ部の位置を検出することができる。このため、レーザ変位計Ｒを不要に移動させる必要がなく、短時間でのワークホール１４のエッジ部の位置検出が可能となる。
Further, in the first embodiment, the relative positional relationship between the
しかも、検出位置設定部３２によって設定されたエッジ部検出位置（第１エッジ部検出位置Ｐ１２、第２エッジ部検出位置Ｐ１４、第３エッジ部検出位置Ｐ１６、第４エッジ部検出位置Ｐ１８、以下同様）は、これら四カ所の位置を結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置に設定されている。 Moreover, the edge portion detection position set by the detection position setting unit 32 (first edge portion detection position P12, second edge portion detection position P14, third edge portion detection position P16, fourth edge portion detection position P18, and so on. ) Is set at a position where the teaching position α can be surrounded by the line segment γ connecting these four positions.
つまり、検出位置設定部３２は、ワークホール１４のエッジ部の位置を検出する際、ティーチング位置αを囲むことが可能なエッジ部検出位置を三カ所以上設定する。そして、エッジ検出部３３は、各エッジ部検出位置からレーザ変位計Ｒを移動させながらワークホール１４のエッジ部の位置を検出することを繰り返し、ワークホール１４のエッジ部の位置を三カ所以上検出する。このため、エッジ検出部３３によって検出されたワークホール１４のエッジ部の位置が、図４に示すように、ティーチング位置αを囲む位置となり、ワークホール１４のエッジ部の位置に基づいて実中心位置βを演算する際の演算精度の向上を図ることができる。
That is, when detecting the position of the edge portion of the
しかも、実施例１では、四カ所のエッジ部の位置を検出する。そのため、実中心位置βを演算する際に、四つの演算式を立てることが可能となり、例えばワークホール１４のエッジ部の位置を三カ所検出する場合と比較して、演算精度を高めることができる。
Moreover, in the first embodiment, the positions of the four edge portions are detected. Therefore, when calculating the actual center position β, it is possible to formulate four calculation formulas, and the calculation accuracy can be improved as compared with the case where, for example, the positions of the edge portions of the
以下、実施例１のワークホール検出装置及びワークホール検出方法の「ウェーハ搬送状態推定作用」を説明する。 Hereinafter, the “wafer transfer state estimation action” of the work hole detection device and the work hole detection method of the first embodiment will be described.
実施例１の研磨システム１では、ウェーハ２を搬送したら、図１０に示すフローチャートにおけるステップＳ１６を実行し、ウェーハ２の上面高さを設定する。すなわち、まず、検出位置設定部３２は、実中心位置βに基づいて基準検出位置Ｐ２０及び高さ検出開始位置Ｐ２１を設定する。そして、搬送制御部３５はウェーハ搬送機２０を駆動し、レーザ変位計Ｒを基準検出位置Ｐ２０まで移動させ、この基準検出位置Ｐ２０までの距離を測定する。ここで、基準検出位置Ｐ２０は、キャリア１３の基板部と推定される位置である。そのため、レーザ変位計Ｒは、キャリア１３の高さを検出することができる。また、このとき、ウェーハ状態推定部３６は、キャリア高さに基づいて、ウェーハ２の搬送状態を推定する際の基準範囲を設定する。そして、搬送制御部３５はウェーハ搬送機２０を駆動し、レーザ変位計Ｒを高さ検出開始位置Ｐ２１から環状軌跡３に沿って移動させる。レーザ変位計Ｒは、移動しながらウェーハ２までの距離を測定し、ウェーハ２の上面高さを検出する。
In the
レーザ変位計Ｒによってウェーハ２の上面高さを検出したら、ステップＳ１７を実行し、ウェーハ状態推定部３６は、検出されたウェーハ２の上面高さと、予め設定した基準範囲とを比較し、ウェーハ２の搬送状態を推定する。
When the height of the upper surface of the
このように、実施例１では、レーザ変位計Ｒによって測定された搬送済みのウェーハ２の上面高さに基づいて、ウェーハ２の搬送状態を推定するウェーハ状態推定部３６を備えている。
As described above, in the first embodiment, the wafer
これにより、ウェーハ２がワークホール１４のエッジ部に乗り上げた場合（図８（ａ）参照）や、ウェーハ２が研磨パッド１２ａから浮き上がっている場合（図９（ａ）参照）など、ウェーハ２が決められた位置に決められた姿勢で配置されていないことが推定されたとき、この搬送情報を研磨システム１のオペレータ等に報知することで、搬送済みのウェーハ２の位置や姿勢を修正したり、ウェーハ２の研磨加工を中止したりすることができる。つまり、決められた位置に決められた姿勢で配置されていないウェーハ２に対して研磨加工してしまうことを防止できる。
As a result, when the
以上、本発明のワークホール検出装置及びワークホール検出方法を実施例１に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 Although the work hole detection device and the work hole detection method of the present invention have been described above based on the first embodiment, the specific configuration is not limited to this embodiment, and each claim is within the scope of the claims. Design changes and additions are permitted as long as they do not deviate from the gist of the invention.
実施例１では、四カ所のエッジ部検出位置を順に結ぶ線分γによってティーチング位置αを囲むことが可能な位置にエッジ部検出位置を設定する例を示したが、これに限らない。三カ所以上のワークホール１４のエッジ部の位置を検出すればよいため、図１１に示すように、ティーチング位置αを囲まない位置に三カ所以上のエッジ部検出位置（図１１に示す例では、第１エッジ部検出位置Ｐ１２´、第２エッジ部検出位置Ｐ１４´、第３エッジ部検出位置Ｐ１６´、第４エッジ部検出位置Ｐ１８´）を設定してもよい。すなわち、エッジ部検出位置は任意に設定することができる。 In the first embodiment, an example is shown in which the edge portion detection position is set at a position where the teaching position α can be surrounded by the line segment γ connecting the four edge portion detection positions in order, but the present invention is not limited to this. Since it is only necessary to detect the positions of the edge portions of the work holes 14 at three or more locations, as shown in FIG. 11, the edge portion detection positions at three or more locations (in the example shown in FIG. 11) are located at positions not surrounding the teaching position α. The first edge portion detection position P12', the second edge portion detection position P14', the third edge portion detection position P16', and the fourth edge portion detection position P18') may be set. That is, the edge portion detection position can be arbitrarily set.
また、実施例１では、全てのエッジ部検出位置が、ティーチング位置αに基づいてワークホール１４の内側になると推定される位置に設定された例を示したが、これに限らない。ワークホール１４の外側（キャリア１３の基板部と推定される位置）にエッジ部検出位置を設定してもよい。なお、エッジ部検出位置をワークホール１４の内側の位置に設定し、レーザ変位計Ｒをワークホール１４の内側から外側に向かって移動させながら測定する場合、レーザ変位計Ｒの移動に伴ってキャリア１３に空気を吹き付けることで、ワークホール１４のエッジ部に付着した水分が除去されやすく、測定誤差の発生を抑制できる。
Further, in the first embodiment, an example is shown in which all the edge portion detection positions are set to positions estimated to be inside the
さらに、ティーチング位置演算部３１や検出位置設定部３２を備えておらず、エッジ部検出位置を設定することなく、レーザ変位計Ｒを任意の位置から任意の方向に移動させながら得られた測定値を使用してワークホール１４のエッジ部の位置を検出するようにしてもよい。
Further, the teaching
また、実施例１では、ウェーハ２の周縁部に沿った環状軌跡３に沿ってレーザ変位計Ｒを移動させて得られる測定値に基づいてウェーハ２の搬送状態を推定する例を示した。しかしながら、搬送済みのウェーハ２の高さを複数の位置で検出できればよいため、これに限らない。
Further, in Example 1, an example is shown in which the transport state of the
例えば、図１２（ａ）に示すように、実中心位置βで直交する二本の直線状の軌跡（第１軌跡４、第２軌跡５）に沿ってレーザ変位計Ｒを移動させて得られる測定値に基づいてウェーハ２の搬送状態を推定してもよい。このとき、図１２（ｂ）に示すように、第１軌跡４に沿ってレーザ変位計Ｒを移動させて得られる測定値が一定値であっても、第２軌跡５に沿ってレーザ変位計Ｒを移動させて得られる測定値が上閾値を超える場合は、ウェーハ状態推定部３６は、基準範囲を超えた測定値を得たと判断し、ウェーハ２が正常に配置されていないと推定する。
For example, as shown in FIG. 12A, it is obtained by moving the laser displacement meter R along two linear loci (first locus 4, second locus 5) orthogonal to each other at the real center position β. The conveyed state of the
また、図１３（ａ）に示すように、ウェーハ２の周縁部近傍の任意の六カ所の測定点（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）の上方位置にレーザ変位計Ｒを移動させ、各測定点６ａ〜６ｆにおけるウェーハ２の高さ位置に基づいてウェーハ２の搬送状態を推定してもよい。このとき、図１３（ｂ）に示すように、六ケ所の測定点６ａ〜６ｆのいずれかが基準範囲を超えた場合、ウェーハ状態推定部３６はウェーハ２が正常に配置されていないと推定する。
Further, as shown in FIG. 13A, the laser displacement meter R is moved to an upper position of any six measurement points (6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) near the peripheral edge of the
また、実施例１では、対象物Ｔまでの距離を測定する距離測定部として、レーザ光の反射光Ｓ２によって距離を測定するレーザ変位計Ｒを用いる例を示したが、これに限らない。例えば、伸縮する測定ロッドを対象物Ｔまで伸ばし、ロッドの長さによって距離を測定する距離測定器等であってもよい。 Further, in the first embodiment, an example is shown in which the laser displacement meter R for measuring the distance by the reflected light S2 of the laser light is used as the distance measuring unit for measuring the distance to the object T, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a distance measuring device or the like in which a measuring rod that expands and contracts is extended to an object T and the distance is measured by the length of the rod.
また、実施例１では、キャリア１３に形成された一つのワークホール１４にウェーハ２を搬送する例を示したが、キャリア１３に複数のワークホール１４が形成されていてもよい。この場合、例えば、複数のワークホール１４の実中心位置を一つずつ順に検出し、実中心位置を検出したワークホール１４にウェーハ２を順に配置していくことができる。
Further, in the first embodiment, the example in which the
また、ワークホール１４の実中心位置βの検出は、搬送ヘッド２１によってウェーハ２を保持した状態で行ってもよいし、ウェーハ２を保持していない状態で行ってもよい。ウェーハ２を保持した状態で実中心位置βを検出する場合では、実中心位置βの検出後、ウェーハ２を保持するためにアーム部２２を駆動する必要がない。そのため、ウェーハ２の搬送時間の増長を抑制できる。
Further, the detection of the actual center position β of the
１ 研磨システム
２ ウェーハ
１０ 研磨機
１１ 上定盤
１２ 下定盤
１３ キャリア
１４ ワークホール
２０ ウェーハ搬送機
２１ 搬送ヘッド
２２ アーム部
３０ メインコントローラ
３１ ティーチング位置演算部
３２ 検出位置設定部
３３ エッジ検出部
３４ 中心演算部
３５ 搬送制御部
３６ ウェーハ状態推定部
Ｒ レーザ変位計（距離測定部）
α ティーチング位置
β 実中心位置
1
α Teaching position β Real center position
Claims (8)
対象物までの距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部の測定値を使用し、前記ワークホールのエッジ部の位置を三カ所以上検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部によって検出された三カ所以上の前記エッジ部の位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算する中心演算部と、
を備えることを特徴とするワークホール検出装置。 In the work hole detection device that detects the position of the work hole of the carrier placed on the surface plate of the polishing machine.
A distance measuring unit that measures the distance to an object,
An edge detection unit that detects the positions of the edge portions of the work hole at three or more locations using the measured values of the distance measurement unit, and
A central calculation unit that calculates the center position of the work hole based on the positions of three or more edge portions detected by the edge detection unit.
A work hole detection device comprising.
前記距離測定部は、レーザ光の反射光によって前記距離を測定するレーザ変位計である
ことを特徴とするワークホール検出装置。 In the work hole detection device according to claim 1,
The distance measuring unit is a work hole detection device characterized in that the distance measuring unit is a laser displacement meter that measures the distance by reflected light of a laser beam.
前記定盤と前記キャリアとの相対的な位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算するティーチング位置演算部を備える
ことを特徴とするワークホール検出装置。 In the work hole detection device according to claim 1 or 2.
A work hole detection device including a teaching position calculation unit that calculates a center position of the work hole based on a relative position between the surface plate and the carrier.
前記距離測定部によって測定された搬送済みのウェーハの上面高さに基づいて、前記ウェーハの搬送状態を推定するウェーハ状態推定部を備える
ことを特徴とするワークホール検出装置。 In the work hole detection device according to any one of claims 1 to 3.
A work hole detection device including a wafer state estimation unit that estimates the transferred state of the wafer based on the height of the upper surface of the transferred wafer measured by the distance measuring unit.
前記距離測定部は、前記ワークホール内にウェーハを搬送するウェーハ搬送機に搭載されている
ことを特徴とするワークホール検出装置。 In the work hole detection device according to any one of claims 1 to 4.
The distance measuring unit is a work hole detection device characterized in that it is mounted on a wafer transfer machine that conveys wafers into the work hole.
距離測定部を移動させながら対象物までの距離を測定して得られた測定値に基づいて、前記ワークホールのエッジ部の位置を三カ所以上検出する第１ステップと、
三カ所以上の前記エッジ部の位置に基づいて、前記ワークホールの中心位置を演算する第２ステップと、
を備えることを特徴とするワークホール検出方法。 In the work hole detection method for detecting the position of the work hole of the carrier placed on the surface plate of the polishing machine,
The first step of detecting the positions of three or more edges of the work hole based on the measured values obtained by measuring the distance to the object while moving the distance measuring unit, and
The second step of calculating the center position of the work hole based on the positions of the edge portions in three or more places, and
A work hole detection method comprising.
前記第１ステップでは、前記エッジ部の位置を検出する際、前記定盤と前記キャリアとの相対的な位置から演算された前記ワークホールの中心位置を囲むことが可能なエッジ部検出位置を三カ所以上設定し、前記エッジ部検出位置から前記距離測定部を移動させながら、前記エッジ部の位置を三カ所以上検出する
ことを特徴とするワークホール検出方法。 In the work hole detection method according to claim 6,
In the first step, when the position of the edge portion is detected, the edge portion detection position capable of surrounding the center position of the work hole calculated from the relative position between the surface plate and the carrier is set to three. A work hole detection method characterized in that three or more locations are set and the positions of the edge portions are detected while moving the distance measuring unit from the edge portion detection position.
前記ウェーハの搬送後、前記距離測定部を使用して搬送済みのウェーハの上面高さを検出する第３ステップと、
前記ウェーハの上面高さに基づいて、前記ウェーハの搬送状態を推定する第４ステップと、
を有することを特徴とするワークホール検出方法。 In the work hole detection method according to claim 6 or 7.
After the wafer is transferred, the third step of detecting the height of the upper surface of the transferred wafer using the distance measuring unit, and
The fourth step of estimating the transfer state of the wafer based on the height of the upper surface of the wafer, and
A work hole detection method comprising.
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| JP5630414B2 (en) * | 2011-10-04 | 2014-11-26 | 信越半導体株式会社 | Wafer processing method |
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Patent Citations (1)
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