JPH1140651A - 板状の物体及び容器内の仕切りを検出する装置及び方法 - Google Patents

板状の物体及び容器内の仕切りを検出する装置及び方法

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JPH1140651A
JPH1140651A JP9290805A JP29080597A JPH1140651A JP H1140651 A JPH1140651 A JP H1140651A JP 9290805 A JP9290805 A JP 9290805A JP 29080597 A JP29080597 A JP 29080597A JP H1140651 A JPH1140651 A JP H1140651A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は容器内の板状の物体及び仕切りを検出すること
に関する。 【課題】 一方及び双方に開口した容器における検出精
度を上げること、複数の占有、複数の仕切りを横断する
ことによる斜位及び測定公差に依存しない仕切り自身の
位置を検出することである。 【解決手段】物体の前面部及び仕切りにて反射する光源
からの放射光は、光学画像装置を介して光電子工学セン
サに指向する。それぞれの画像の記録は画像生成に寄与
する物体の前面部の反射に適合して行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は板状の物体及び容器
内の仕切りを検出することに関係し、その容器内におい
て、互いにほぼ平行に配置される仕切りは、物体を記録
するために使用され、物体の前面部分及び仕切りにて反
射される光源からの放射光は、画像光学装置を介して、
少なくとも1つの画像を記録するために光電子工学セン
サに指向する。
【0002】半導体ウェーハを保持し、搬送及び貯蔵す
るために製造工程において用いられる保管容器の内部に
設けられる仕切り内に載置される半導体ウェーハを検出
することは、常に自動化が進む製造において、重要な役
割を果たす。とりわけ、自動化された半導体ウエーハの
取扱いにおいて、半導体ウェーハの損傷を避けるため
に、装置の信頼性を最大に上げることが課題となる。通
常、使用される容器は2つのそれぞれ対向する開口部を
有する。マイクロクリーンルーム内において、半導体ウ
ェーハの貯蔵及び搬送、並びに詰め替えを行って貯蔵容
器を合体させるような新しい技術を用いることにより、
この容器の開口部はしばしば取り除かれ、一方の側のみ
に減少される。また、その側は同時に取扱い装置を介し
て半導体ウェーハの取出しに使用される。
【0003】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】米国特
許第4895486号に、ウェーハ形状の物体の有無に
関する第1の信号及びその物体の位置信号を互いに関連
づけることによって、コントロール装置を用いて搬送装
置(マガジン)内のウエーハ形状の物体の有無及び基準
面に対する相対的な位置を測定することが開示されてい
る。
【0004】第1信号は光電子工学センサを介して得ら
れ、そのセンサは物体が配置され得る室内を監視する。
第2の信号は搬送装置の進行及び起動のための駆動装置
に接続されたポジションエンコーダを介して発生する。
基準面及び物体の存在空間を測定するために、搬送装置
内の空間は垂直方向にセグメントに分割される。基準面
としてのセグメント及びウエーハ形状の物体を有しない
セグメントと同時に、ウインドセグメントが定義され、
それらの中に物体が載置され得る。測定技術を用いて搬
送装置内の基準面を検出し、ウインドセグメントの場所
は、その都度使用された搬送装置の構成データを通して
計算上検出及び記憶されることにより、インデックスが
搬送装置に付与される。
【0005】ドイツ特許第4306957号に開示され
る解決方法において、測定用光束が示され、これは1つ
の放射装置から放射され、その中心の放射光は基準面内
に存在する。この測定用光束は、互いに重ねて配置され
るマガジン仕切りの壁の間を通過する。また、測定用光
束は測定用光束を遮り、マガジン内部へ指向し、壁部に
設けられ、仕切りを構成する突起部へ向かう。突起部は
板状の物体のための架台として使用される。上方に重ね
て配置されるマガジン仕切りの高さ調整を行うことによ
って、マガジン仕切りは基準面を含む連続する位置を占
め、測定用光束を変調することによってマガジン仕切り
及びマガジン仕切り内に存在する板状の物体の画像が生
成される。
【0006】ドイツ特許出願公開第4238834号に
記載されいる装置は、半導体ウェーハを移動するための
ロボットの一例であると同時に、この半導体ウェーハの
有無を検知するためのセンサを有する。複数の画像受信
機は貯蔵容器の仕切りに対して特定の場所に配置され
る。従って、ロボットに固定される照明装置は、貯蔵容
器に対して一つの座標系内を移動する。この移動の際に
生成される信号は、画像受信機に受信されて、仕切り内
の半導体ウェーハの存在の有無に関する確証となり得
る。
【0007】記載された全ての解決方法は、使用時に放
射光が貯蔵器を貫通できないため、上述した一方の側に
のみ開口部を有する容器に使用不可能であるという不利
な点を有する。更に、センサ及びサブストレートとの間
において、相対運動が要求される。これは、更に検出の
ための時間を必要とし、クリーンルームの条件を悪くす
る。相対運動がセンサ調整によってのみ行われ得る場
合、特に問題となる。
【0008】米国特許第5418382号は半導体ウェ
ーハの前面部に隣接して一列に配置される放射光要素を
使用する。光の入射開口部を半導体ウェーハの前面部に
隣接させ、光の出力開口部を受信要素に隣接させる棒状
の光導波管は反射光を伝達する。開示されている装置
は、前もって定義された領域におけるサブストレートの
検出だけに制限され、その領域内にある複数の物体の検
出を可能にするが、異なる仕切り内にあり、サブストレ
ート及び処理平面に対して傾斜しているサブストレート
の検出は不可能である。その結果、この装置は認識すべ
きサブスレートの直ぐ近くに配置される必要があるた
め、その使用は技術上の見地からその他の解決策の場合
と同様に双方の側に開口部を有する容器に制限される。
一方の側においてのみ開口部を有する容器を使用する場
合、装置全体はサブストレートの処理領域から隔てられ
る必要があるため、粒子の侵入は避けられる。サブスト
レートの直ぐ近くにおける装置の使用は、SMIF技術
を応用することを妨げ、自動化に対しても制限を加え
る。容器上でセンサハウジングが大きく伸張すること
は、サブストレートに対して直接に配置されているた
め、カセットの取扱いを妨害し、動作の自由度を制限す
る。
【0009】ドイツ特許出願公開第19535871号
に記載の装置は、マガジン又はマガジンと似た形状の容
器を使用しており、その容器は取扱い方向を除外した全
ての方向において密閉されており、相対運動を想定して
いる。物体の端に、又は物体の架台で反射した後に発生
する散乱光は、通常は放射装置を備える機械構成要素に
組み込まれ、且つ場所に依存して感度を有する画像受信
機によって受信され、また電気的な増幅器を利用して放
射装置及び反射点との間の距離の大きさに依存したアナ
ログ信号に変換される。上下に重ねて置かれるマガジン
仕切りの高さ調整をすることによって、マガジン仕切り
及びマガジン仕切り内に存在する板状の物体の画像生成
は、放射装置及び移動方向に対して垂直な平面内に存在
する光を反射する物体及び放射装置との間の距離の変化
に基づく出力信号を振幅変調することによって行われ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、一方の
側及び双方の側に開口部を有する容器における検出の信
頼性を高めることである。物体の重複占有以外の複数の
仕切り上に位置する物体の斜位及び測定公差に依存しな
い仕切り自身の位置も検出され得るべきであり、また板
状の物体及び容器の取扱いは妨害されず、且つクリーン
ルームの状態は検出により乱されるべきでない。
【0011】この課題は、容器の中に互いに平行に配置
される仕切りが、物体の受け入れ用として使用され、ま
た物体及び仕切りの前面部において反射する光源からの
放射光が、画像光学装置により少なくとも1つの画像を
記録するために、光電子工学センサ要素の方向に指向し
ており、容器内の板状の物体及び仕切りを検出する装置
において、それぞれの画像の記録が画像生成に寄与する
物体の前面部分における反射状況に適合することによっ
て解決される。
【0012】センサ要素及び画像光学装置は物体の前面
部分の互いに異なる領域の選択するために、それぞれ対
向して固定され、また仕切りに対して平行な平面内及び
物体の前面部分に対して共通に調整可能である。
【0013】物体の前面部分の異なる領域を選択するた
めに、記録要素の僅かな場所変更が必要である場合、画
像光学装置を仕切りに対して平行な平面内及び物体の前
面部分に対して調整を行うことで十分である。
【0014】更に、センサ要素及び画像光学装置が共通
の搬送装置上に固定される場合、搬送装置は調整平面に
対して垂直な回転軸を有し、その方向にセンサ要素は互
いに隣接して配置される利点を有する。画像光学装置は
焦点距離を変更するために、保持用プレートによって搬
送される交換レンズを有する場合にも利点を有する。保
持用プレートを調整することによって、それぞれ自身の
光軸を有する交換用対物レンズの載せ換えは、センサ要
素の感知領域内にて行われる。
【0015】一方の側に開口されている容器の使用に際
して、センサ要素及び画像光学装置は放射光源と共に容
器の密閉された側に隣接して設けられる。偏向装置は開
口部を有する容器の内部からセンサ要素及び放射光源ま
での放射経路を保証する。
【0016】この種の容器の一般的な連結において、半
導体ウェーハを搬送する目的のために、センサ要素、画
像光学装置及び放射光源は固定位置にある搬送装置上に
固定される。容器の保管及び連結のために、水平方向に
移動可能なプラットフォームが、半導体処理装置の壁要
素内に配置される処理用開口部に案内される。偏向装置
は処理用開口部の横に並んで、放射光を透過する領域の
反対側の壁部に設置される。
【0017】容器の開口部の前方に十分な空き空間が存
在する場合、センサ要素及び画像光学要素は容器の開口
している側に隣接して設置されるため、偏向装置は取り
除かれ得る。この種の配置は、容器が開口している前方
部及び後方部を有する場合、実際に頻繁に使用されてい
る半導体ウェーハマガジンの様に応用可能である。
【0018】本発明の主題は、更に少なくとも1つの画
像を記録することによって、その半導体ウェーハの前面
部分にて板状の物体を検出する方法及び容器の仕切りを
検出する方法であり、前記画像は個々のセンサ要素の信
号から構成され、それぞれの信号は基準面に対して一定
の関係を有しており、それぞれの画像の記録は半導体ウ
ェーハの前面部分を選択することにより行われる。
【0019】検出精度を向上させるために、少なくとも
物体の前面部分の異なる領域の1対の画像が記録され
る。ぞれぞれの画像の信号が高い方の閾値と比較される
場合、それは効果的である。少なくとも1つの信号が閾
値を越える場合、信号の大きさを適切にするために、比
較画像として新たに画像記録が行われ、その際物体の前
面部分の領域における露出は変更される。
【0020】仕切り内で変更された物体の数量は、物体
の測定信号幅の理論幅に対する差によって、又は物体の
パルス信号間の距離の理論距離に対する差から表示され
る。後者は、特に低い方の閾値より大きい2つのパルス
信号間の信号推移に該当する。物体の前面部分の記録領
域に依存して変化する理論位置及び物体の測定位置との
差は、異なる仕切り内に存在する物体の特徴を明らかに
する。物体の理論距離又は基準面に対する理論距離に対
する差が検出され得る。
【0021】
【発明の実施の形態】図1及び図2に示す受信装置1
は、対物レンズ2、個々のアドレスを備え得るセンサ要
素を有するCCDラインセンサ3及び制御及びデータ圧
縮のための電子装置を有する画像光学装置から構成され
ると共に、半導体ウェーハ5である板状の物体に図示し
ない光源からの反射光7が半導体ウェーハの前面部分6
に届くように配置され得る。CCDラインセンサ3によ
って受信される放射光成分は、光電効果を利用して電気
信号に変換され、電子装置4に導かれる。反射光7は1
つの放射光によって生成され、この放射光の主要放射方
向8は半導体ウェーハ5の表面に平行な平面内の対物レ
ンズ2の光軸O1-O1と一致する。その放射光の波長及
びCCDラインセンサ3のスペクトル感度は順次調整可
能である。図1及び図2に示すように、半導体ウェーハ
5は印として格子状の刻み目9を有し、平面内における
その位置は大抵の場合、決まっていない。受信装置1の
画像領域内に刻み目9が存在する場合、反射光の十分な
成分が受信装置の方向に反射されない(図1)。信号を
得るために、反射方向を選択することが必要であり、そ
れによって反射光7は対物レンズ2に十分に検出され得
る。この目的を達成すべく、受信装置1は半導体ウェー
ハ5に対して平行な平面内において、角度αだけ傾けら
れるため(図2)、半導体ウェーハの前面部分6の他の
領域が画像化される。反射光は対物レンズ2へ指向す
る。角度αは半導体ウェーハ5及び受信装置1との間の
距離並びに対物レンズ2の焦点距離により決まる画像尺
度に依存しており、結果として少なくとも刻み目9の幅
だけ観察位置を移動することが必要である。同様に、光
源のビーム角は角度αに適応させることが可能であり、
その結果受信装置1を方向転換した後、少なくとも反射
光7の1つの成分は受信され得る。揺動動作に代えて、
当然半導体ウェーハ5の表面に対して平行な平面内にお
いて、光軸O1-O1対して垂直に受信装置1を移動する
ことが効果的である。光源のビーム角を最適化するため
に、半導体ウェーハの前面部分の異なる領域を選択する
ために要求される動きが、光軸O1-O1の中点に対して
対称に行われることは効果的である。
【0022】本発明を応用するために、一方に開口され
た容器10において、半導体ウェーハ12を検出するた
めの受信装置11が、図3に示すように容器10の密閉
側13に設けられており、密閉側13は開口側14と境
界をなしている。従って、容器10の開口側14に隣接
する空間15は空くことになり、半導体ウェーハ12の
取扱い及び処理に役立ち、半導体ウェーハ12の出し入
れは妨害されない。この条件を厳守するために、偏向装
置16は容器10の開口側に対して要求される放射経路
を保証できる側面に設置される。半導体ウェーハ12は
容器10内の仕切り17を構成する架台18上に載置さ
れる。仕切り17内に半導体ウェーハが存在しない場
合、又は容器が部分的に備え付けられている場合、半導
体ウェーハ12の画像から仕切り17の画像に変更する
ために、第1の画像化されるべき領域19における被写
界深度は、第2の領域20における第2の被写界深度に
変更すことが要求される。この目的を達成するために、
受信装置11は変更可能な焦点距離を有するレンズを含
む。焦点距離の変更は第1の測定の結果に基づいて自動
で行うか、又は物体に占有されていない仕切りを測定の
ための要求に基づいて行われる。
【0023】例外は、容器の開口部の前方の十分な空き
空間が設けられる場合、受信装置は偏向装置を用いるこ
となく配置される。図4及び図5に示す受信装置21の
実施例は、その構成において、半導体ウェーハの異なる
前面部分の領域から選択された部分の画像に影響する反
射状況に依存する画像記録を取り込むことに適する。
【0024】受信装置21全体が半導体ウェーハの表面
に対して平行な平面内において、僅少な角度のみ調整さ
れることにより、導体ウェーハの異なる前面部分の領域
から画像が記録される。回転軸22は受信装置21の後
部に配置される板バネ継手23内に設けられ、板バネ継
手は台24によって支持され、対立する方向に前もって
張力が加えられている。偏心して配置される作用点27
が設けられて、線形な動作が基台25上に固定されるプ
ランジャー26の手段を用いて行われ、受信装置21全
体を調整する。要求される復原力はプランジャー26に
流れる電流を切り、バネ28によって行う。
【0025】導体ウェーハの前面部分の異なる領域の選
択に際して、記録要素の僅かな位置変更が要求される場
合、画像光学装置の調整のみで十分であり得る。これに
対する手段は専門家に公知である。
【0026】画像光学装置29は変更可能な焦点距離を
備える対物レンズ30,31から構成され、対物レンズ
は支持プレート32によって搬送される。対物レンズ3
0,31は電気モータによる駆動装置33を利用して歯
車装置34を介して円軌道上を動くため、その光軸はそ
れぞれの最終位置においてCCDセンサ35が位置する
領域内に移動する。対物レンズ30,31の焦点距離及
びそのCCDセンサ35までの距離は同じ画像尺度にな
るように調整される。レンズ交換の他の方法は図示され
ていないが、直線駆動装置(translatoris
chen antrieb)を用いて実現され得、その
直線駆動装置は対物レンズを案内経路上にて光軸に対し
て垂直に移動する。また、対物レンズの交換又はズーム
レンズは補正マトリックス形式により、画像尺度を計算
により補正することによって効果的に使用できる。
【0027】照明装置(図示されていない)は受信装置
21に対して上下に対称に配置され、機械的に台に連結
されるか、又は別に取り付けられる。図6に示す半導体
処理装置のためのローディングステーション及びアンロ
ーディングステーションにおいて、既に開口されている
容器36は、矢印で示す水平方向に移動可能なプラット
フォーム38上に載置され、固定位置にある搬送装置3
7を介して操作用開口部39を壁部40に連結する。装
置41は操作用開口部39を開閉するための蓋42及び
容器36の容器蓋43の共通の収納用であり、下方に収
納するように構成される。蓋42は高さ及び壁40に対
して調整可能な腕部44に固定され、摩擦力によって連
結している容器蓋43を支持する。高さ調整及び壁部4
0に対する腕部44の調整は装置41の内部に設けられ
るエアシリンダを用いて行われる。ハウジング45内に
ローディングステーション及びアンローディングステー
ションの駆動要素及び制御要素が設けられる。
【0028】受信装置46は搬送装置37に固定される
ことにより、放射装置又は照明装置47と共に容器36
の密閉側に設置され、密閉側は開口側と境をなす。これ
によって処理用開口部39は取扱いのための空間を提供
するため、半導体ウェーハの出入れは妨害されない。放
射経路を保証するための偏向装置48は、処理開口部3
9に対して横に並んで壁部40に設けられ、その際壁部
40には放射光を透過する領域に窓49が設けられる。
受信装置46は台に固定される装置を介して半導体処理
機器の処理装置のように基準面に対して決まった幾何学
的関係を有して配置される。半導体ウェーハの位置が確
定している場合、半導体ウェーハのための取扱い装置の
配置は、垂直位置情報を転送することによって行われ
る。
【0029】図7に示すブロック図において、光電子工
学変換器はライン状に並んだCCDセンサ35の形態を
有しており、出力側は制御及びデータ処理をする信号処
理回路50に接続している。それぞれの画素に対応し、
入射光束に比例するアナログ電圧は、CCDセンサ35
の出力側において、信号処理回路50によってデジタル
信号に変換される。信号処理回路50に接続しているデ
ータ圧縮回路51はデータ選択を行い、その後にデジタ
ル電圧信号のいずれかは低い方の閾値を越えることによ
って、データ配線を介して制御回路52に伝達される。
受信装置21を動作させるための駆動装置26及びレン
ズ交換のための駆動装置33を制御するために、更に、
接続は制御装置52から放射装置又は光源53へ延び
る。信号分析の結果は、仕切りの半導体ウェーハによる
占有、仕切り内の半導体ウェーハ(横断ウェーハ)の位
置、半導体ウェーハによる2重占有及び個々の物体又は
仕切りの基準面に対する距離に関する情報を含んでお
り、シリアルデータ配線を介して制御装置54に供給さ
れる。半導体ウェーハによる仕切りの占有に関する情報
は上位の制御装置55によって要求され、これに導かれ
る。更に、総合制御装置54は仕切りの占有及び個々の
半導体ウェーハ/仕切りの距離を処理装置57のための
制御装置56に位置決め用として供給する。
【0030】図8は受信装置が受信する2048画素の
処理領域内の信号の1つの典型的な経過を示す。データ
圧縮装置51を用いてデータを減少させるために、CC
Dセンサ35の走査時間(Integrationsz
eit)(露出時間)に依存し、ソフトウエアによる調
整が可能な低い方の閾値58が設定され、その値は外乱
及び環境に起因する基底信号(ノイズ)から自身を十分
に分離する。同様に、ソフトウエアによる設定可能な高
い方の閾値59は、起こり得る過電圧の検出を可能に
し、最大出力信号の付近に設定される。立ち上がりを示
す信号側部60及び立ち下がりを示す信号側部61は、
半導体ウェーハの存在を示し、その際基準面に対する半
導体ウェーハの位置は、CCDセンサ35のセンサ要素
のアドレスから計算され得る。目的を達成するために、
信号側部60及び信号側部61と間のアドレスの差から
中間の値を検出し、これを半導体ウェーハの中心位置に
設定する。パルス信号62,63の検出及び両パルス間
の距離を分析することは、半導体ウェーハによる2重に
占有られた仕切りを推測することを可能にする。2つの
パルス信号62,63間の距離は僅少な数の画素に相当
し、仕切り内の半導体ウェーハの標準距離から明確に区
別される。両パルス間において、信号が閾値58より下
がらないパルス信号62,63の結果は、2重に占有さ
れた仕切りの典型である。2重に占有された仕切りを検
出するための別の可能性は、立ち上がりの信号側部部6
0及び立ち下がりの信号側部部61の差を分析すること
にある。最大値が予め決定した高い方のの閾値59を越
える場合に、受信装置の過電圧を用いて計算される。前
述した場合は、パルス信号64,66に該当する。2重
パルス信号を正確に分析するために、輝度を下げること
が要求される。これは照明の輝度を下げるか、又はCC
Dセンサ35の走査時間を短くすることである。
【0031】図9は、30msの露出時間が1msに減
少されることにより、信号の輝度が下げられていること
が示される。露出時間を短することによってノイズが減
少するため、低い方の閾値58は引き下げられ得る。パ
ルス信号64,66は必要な全ての分析行程に利用され
得る。
【0032】信号63,65間の距離は、通常は仕切り
間の距離に相当するか、又は半導体ウェーハによって占
有されていない仕切りの場合は、仕切り間の距離の複数
倍に相当する。更に、受信装置が固定された配置の場
合、前述した基準面に対する一定の関係が存在する。測
定値の基準面に対する理論値からの差又は半導体ウェー
ハ間の距離の理論距離に対する差から、2つの異なる仕
切り内に配置された半導体ウェーハ(横断ウェーハ)が
推測できる。仕切り間の距離又は予想位置及び検出され
た位置の差の値は、容器の側壁部間にある測定点の位
置、即ち半導体ウェーハの前面部分に依存しており、仕
切り間の距離の半値である中間の値にその最大値を有す
る。
【0033】図10に示すように、測定Aの間に最初の
走査時間又は最初の輝度を用いた最初の画像が記録さ
れ、記憶される。自身のアドレスを通して検知される少
なくとも1つの画素において、高い方の閾値59が越え
られる場合、走査時間を短くするか、又は露出時間を短
くして、第2画像の記録及び記憶が行われる。露出時間
を変更する係数は、半導体ウェーハの反射の変化に依存
して決められ、1:30から1:50の範囲に最大値が
存在する。使用可能なセンサのダイナミックレンジは高
い方の閾値58及び低い方の閾値59の選択により決定
され、約1:10の所に存在する。総合的なダイナミッ
クレンジはセンサのダイナミックレンジ及び露出のダイ
ナミックレンジの積から生じる。従って、要求される走
査時間又は露出強度の変更はほぼ係数5により行われ
る。よって、2つの画像を用いて総合的なダイナミック
レンジが把握できる。第1画像の立ち上がりの分析か
ら、半導体ウェーハの存在に関する情報が得られ、それ
ぞれの信号が高い方の閾値を越えない限り、パルス信号
間の距離の分析から2重占有された仕切りに関する情報
が得られる。第2画像の立ち上がり部の分析により半導
体ウェーハの仕切り内の2重占有の情報が得られ、これ
は第1画像内において、過電圧であった。両画像の結果
A1及びA2の論理加算は仕切りの占有及び存在する2
重仕切りに関する情報を提供する。検出された半導体ウ
ェーハの総数が予想される半導体ウェーハの数(仕切り
の数)に相当する場合、W=理論値、半導体ウェーハの
測定位置Wposos nと理論位置Sollpos n′の比較
が行われ、その際nを用いた半導体ウェーハの位置又は
仕切りの位置の1つに符号が付けられる。図10におい
て、1つの行程に対する流れを簡単に示す。測定値と理
論値の差が容器の壁部間にある測定点に依存する所定の
値を超える場合、2つの異なる仕切りを横断する半導体
ウェーハを知らせるエラー表示を行う。
【0034】予想される半導体ウェーハが全て検出され
なかった場合、又は半導体ウェーハが自身の刻み目のた
め、容器内に整列して配置されていない場合、半導体ウ
ェーハの検出精度を上げるために、測定Bは第3画像及
び第4画像を用いて実施され、結果が記録される。前も
って測定点が受信装置の動きを通して図1及び図2に対
応するように変更される。測定A以外の半導体ウェーハ
の他の前面部分の記録における画像分析アルゴリズム
は、測定Aと同様のものである。測定A及び測定Bの結
果WA及びWBは論理加算を用いて分析され、総合的な
結果が提供される。検出された位置WAは、理論位置S
OLL posと比較される。理論位置及び測定位置との差
が測定位置に依存する値を越える場合に、結果として、
エラー表示される。情報はそれぞれの仕切りに関するス
テータス情報を持つようになる。即ち、有、空き、2重
占有又は横断ウェーハに関する情報を有する。
【0035】本発明に基づく装置を半導体ウェーハ又は
仕切りの基準面に対する位置を正確に検出する目的で使
用するために、ステータス情報と同時に半導体ウェーハ
又は仕切りの位置が伝達される。その位置はそれぞれの
センサ要素のアドレスの中に含まれ、画像尺度及びセン
サ要素の枠寸法を考慮して基準面までの幾何学的な距離
に換算される。精度を上げるために、エラーを訂正する
ことは重要である。このエラーは、例えばレンズ収差に
起因する。訂正された値を確認するために、既知の物体
の画像はセンサ上に生成され、検出された差は補正マト
リックス内に記憶される。訂正値を利用して総合的な測
定装置の目盛り合わせが行われる。
【0036】図11に示す装置において、マガジン67
はプラットフォーム68の上に載置され、このプラット
フォーム68は枠69によって密閉されている。容器1
0内と同様に、マガジン67内に仕切り内の半導体ウェ
ーハ70が押し出される。本質的な違いは、マガジン6
7がその前面部71及び後面部72において開口してい
ることである。半導体ウェーハ70の処理がマガジン6
7の前面部71にて行われ得る一方、受信装置73及び
照明装置74は後面部にて照明装置74からの反射光が
受信装置73に入射するように配置される。半導体ウェ
ーハ70の異なる前面部分の領域の画像を記録するため
に、受信装置73は図4及び図5に示す装置のようにレ
ンズ及びCCDセンサを調整するための手段を有する。
半導体ウェーハ70の存在を測定するための測定行程は
マガジン67の仕切り内において図10と等しく行われ
る。
【0037】
【発明の効果】一方の側及び双方の側に開口部を有する
容器におけて、物体を検出する信頼性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】直接照明及びセンサ装置の第1位置における板
状の物体を検出するための原理図。
【図2】直接照明及びセンサ装置の第2位置における板
状の物体を検出するための原理図。
【図3】受信装置を備える一方の側に開いた容器の平面
図。
【図4】揺動可能な交換用対物レンズを備える受信装置
の正面図。
【図5】揺動可能な交換用対物レンズを備える受信装置
の平面図。
【図6】一方の側に開口した容器を有しており、連結及
び開口状態である半導体処理装置のためのローディング
ステーション及びアンローディングステーションに配置
された受信装置の配置図。
【図7】装置全体のブロック図。
【図8】第1露出時間に記録された第1の図。
【図9】露出時間が図8より少ない第2の図。
【図10】容器の仕切り内にある物体の存在を検出する
ための測定の流れ図。
【図11】双方の側に開口している容器のための装置の
平面図。
【符号の説明】
6…物体の前面部分、10…容器、13…容器の密閉さ
れた側、14…開口側、16,48…偏向装置、22…
回転軸、29…画像光学装置、30,31…交換用対物
レンズ、32…保持プレート、36…容器、37…搬送
装置、38…プラットフォーム、39…操作用開口部、
40…壁部、47…放射光源、49…放射光を透過する
領域、59…高い方の閾値、71…容器の前面部、72
…容器の後面部。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器内の仕切りは物体を記録するために
    使用され、物体の前面部分及び仕切りにて反射される光
    源からの放射光が、画像光学装置によって少なくとも1
    つの画像を記録するために光電子工学センサに指向し、
    容器内の板状の物体及び仕切りを検出する装置におい
    て、それぞれの画像の記録は画像生成に寄与する物体の
    前面部分(6)における反射状況に適合して行われる装
    置。
  2. 【請求項2】 センサ要素及び画像光学装置(29)は
    互いに異なる物体の前面部分を選択するために、それぞ
    れ互いに対向して固定され、また仕切りに対して平行な
    平面内及び物体の前面部分に対して共通に調整可能であ
    る請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 画像光学装置(29)は物体の互いに異
    なる前面部分の領域を選択するために、仕切りに対して
    平行な面内及び物体の前面部分に対して調整可能である
    請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 センサ要素及び画像光学装置(29)は
    共通の搬送装置上に固定され、搬送装置は調整平面に対
    して垂直な方向に配置される回転軸(22)を有し、前
    記垂直な方向においてセンサ要素は互いに隣接して配置
    される請求項2に記載の装置。
  5. 【請求項5】 画像光学要素(29)は物体及び仕切り
    (17)の画像を生成するために、保持プレート(3
    2)によって搬送される交換用対物レンズ(30,3
    1)を焦点距離の変更のために有し、保持プレート(3
    2)の調整により、それぞれ自身の光軸を有する交換用
    対物レンズ(30、31)の置き換えは、センサ要素の
    感知領域において行われる請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 センサ要素、画像光学装置(29)及び
    放射光源(47)は容器(10、36)の密閉された側
    (13)に隣接して設置され、偏向装置(16,48)
    は開口された容器(10,36)からセンサ要素及び放
    射光源(47)までの放射経路を保証する請求項2乃至
    5のいずれか1項に記載の装置。
  7. 【請求項7】 センサ要素、画像光学装置(29)及び
    放射光源(47)は固定位置に配置される搬送装置(3
    7)上に固定され、容器の保管及び連結のために、搬送
    装置(37)は水平方向に移動可能なプラットフォーム
    (38)を半導体処理装置の壁部(40)内にある操作
    用開口部(39)に移動させると共に、偏向装置(4
    8)は操作用開口部(39)の横に並んで、放射光を透
    過する領域(49)の反対側の壁部(40)に設置され
    る請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 センサ要素及び画像光学装置(29)が
    容器(10,36)の開口側(14)に隣接して設置さ
    れる請求項2乃至5のいずれか1項に記載の装置。
  9. 【請求項9】 センサ要素及び画像光学装置は容器の開
    口側に指向しており、容器は開口している前面部(7
    1)及び開口している後面部(72)を有する請求項2
    乃至4のいずれか1項に記載の装置。
  10. 【請求項10】 画像は個々のセンサ要素の信号から構
    成され、それぞれの信号は基準面に対して一定の関係を
    有しており、少なくとも1つの画像を記録することによ
    って、板状の物体の前面部分にて、前記物体及び容器の
    仕切りを検出する方法において、それぞれの画像の記録
    は記録すべき物体の前面部(6)の領域を選択すること
    により行われる方法。
  11. 【請求項11】 物体の前面部(6)の異なる領域の検
    出精度を上げるために、少なくとも1対の画像が記録さ
    れる請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 それぞれの画像の信号は高い方の閾値
    (59)と比較されると共に、少なくとも1つの信号が
    閾値(59)を越える場合、信号の大きさを適切にする
    ために、新たに画像記録が変更された露出を有して物体
    の同じ前面部の領域において、比較画像として行われる
    請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 物体の測定信号幅の理論幅に対する差
    は、仕切り(17)内の物体の変更された数量を示す請
    求項11又は12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 物体のパルス信号(62,63)間の
    距離の理論距離に対する差は、仕切り内(17)の物体
    の変更された数量を示す請求項11又は12に記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 低い方の閾値(58)の上部に存在す
    る2つのパルス信号62,63)間の信号推移は、仕切
    り(17)内の物体の変更された数量を示す請求項14
    に記載の方法。
  16. 【請求項16】 物体の前面部の記録される領域に依存
    する理論位置と測定位置との差は、異なる仕切り(1
    7)内に存在する物体の特徴を示す請求項11又は12
    に記載の方法。
  17. 【請求項17】 物体の理論距離に対する差が検出され
    る請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 基準面に対する理論距離との差が検出
    される請求項16に記載の方法。
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