(57)【要約】      （修正有）【課題】載置台の移動量を少なくしてウエハのアライメント時間を短縮することができるウエハの中心検出方法を提供する。【解決手段】ウエハの中心検出方法は、移動可能な載置台１１上に載置されたノッチ付きウエハＷをアライメントする際に、ウエハＷを第１のＣＣＤカメラ１４によって撮像し、表示画面１６上に表示されたウエハ画像に基づいてウエハＷの中心を検出する際に、第１のＣＣＤカメラ１４によりノッチを中心にウエハＷを撮像する工程と、ウエハＷの画像からエッジラインＥを抽出する工程と、エッジラインＥからノッチ形状を検出する工程と、ノッチ形状に基づいてウエハＷの中心Ｃを算出する工程と、を備えている。【選択図】図１
2008078210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な載置台上に載置されたノッチ付きウエハをアライメントする際に、上記ウエハを撮像手段によって撮像し、ウエハ画像に基づいて上記ウエハの中心を検出する方法において、上記撮像手段により上記ノッチを含めて上記ウエハを撮像する工程と、上記ウエハの画像からエッジラインを抽出する工程と、上記エッジラインから上記ノッチ形状を検出する工程と、上記ノッチ形状に基づいて上記ウエハの中心を算出する工程と、を備えたことを特徴とするウエハの中心検出方法。
【請求項２】
上記ノッチが所定の向きになるように上記画像を回転させる工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項３】
上記ノッチ形状を検出する工程は、上記エッジラインの傾きに基づいて上記ノッチの始点及び上記ノッチの終点を検出する工程と、上記ノッチの形状を関数近似処理することによって上記ノッチの頂点を算出する工程と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項４】
上記ノッチ形状を検出する工程は、上記始点と上記頂点との結線の第１の傾斜角を求める工程と、上記終点と上記頂点との結線の第２の傾斜角を求める工程と、上記始点と上記終点との結線の第３の傾斜角を求める工程と、を有することを特徴とする請求項３に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項５】
上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角との加算値及び上記第３の傾斜角がそれぞれの許容値内にあるか否かを判断する工程を有することを特徴とする請求項４に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項６】
上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角の加算値及び上記第３の傾斜角がそれぞれ第１、第２の許容値を有し、第１の許容値が０．１°以下であり且つ上記第２の許容値が実質的に０°であることを特徴とする請求項５に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項７】
上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角の加算値及び上記第３の傾斜角の少なくともいずれか一方が第１、第２の許容値内にない時には、上記画像を所定の角度だけ回転させる工程を有することを特徴とする請求項６に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項８】
上記所定の回転量が０．１°であることを特徴とする請求項７に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項９】
上記回転量を逐次保存することを特徴とする請求項７または請求項８に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項１０】
上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角の加算値及び上記第３の傾斜角がそれぞれ第１、第２の許容値内にある時には、上記始点と上記終点を結ぶ直線と、この直線に垂直で上記頂点を通る垂線との交点を上記ウエハのエッジ位置として算出する工程と、上記エッジ位置から上記ウエハの半径分離れた上記垂線上の位置を上記ウエハの中心として求める工程と、を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のウエハの中心検出方法。
【請求項１１】
コンピュータを駆動させて載置台上に載置されたノッチ付きウエハのアライメントする際に、上記ウエハを撮像手段によって撮像し、表示画面上に表示されたウエハ画像に基づいて上記ウエハの中心を検出するようにコンピュータを駆動させるプログラムを記録した記録媒体であって、上記コンピュータを駆動させて、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のウエハの中心検出方法を実行させることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、載置台上に載置されたウエハに対して種々の処理を行う前のウエハの位置決め（アライメント）操作の一環として実行されるウエハの中心検出方法及びその方法を記録した記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウエハの半導体製造工程は種々の処理工程を備えている。各処理工程ではウエハを載置台上に載置し、載置台上でウエハに対してそれぞれの処理が施される。ウエハを処理する時には、処理に先立ってウエハを正確に位置決めするアライメント操作を行った後、所定の処理を実施することがある。
【０００３】
例えば、図６に示す検査装置を用いてウエハの検査を行う場合にも、ウエハの各デバイスの複数の検査用電極とこれらに対応するプローブとのアライメントを行った後、複数の検査用電極とこれらに対応するプローブとを電気的に接触させて検査を行う。この検査装置は、例えば図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハＷをロード、アンロードするローダ室１と、ウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室２とを備えている。ローダ室１は、カセットＣ内のウエハＷをプローバ室２へ搬送する搬送アーム３と、搬送アーム３によってウエハＷを搬送する間にウエハＷのプリアライメントを行うプリアライメント機構４とを備えている。プローバ室２は、プリアライメント後のウエハＷを載置するＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動可能な載置台５と、載置台５の上方に配置されたプローブカード６と、プローブカード６の複数のプローブ６Ａと載置台５上のウエハＷとのアライメントを行うアライメント機構７と、を備えている。また、プローブカード６はヘッドプレート８の開口部に固定されている。ヘッドプレート８の上面にはテストヘッド９が配置され、プローブカード６はテストヘッド９を介してテスタ（図示せず）に電気的に接続されている。
【０００４】
而して、プリアライメント機構４は、ウエハＷを載置する回転可能な回転台４Ａと、ウエハＷの外周縁部に形成されたノッチを光学的に検出する光学的検出手段（図示せず）と、を備え、ウエハＷを載置した回転台４Ａが回転する間に光学的検出手段でウエハＷのノッチを検出することによって、ウエハＷを所定の向きにプリアライメントする。この種のプリアライメント機構としては、例えば特許文献１に記載のウエハプリアライメント装置が知られている。
【０００５】
また、アライメント機構７は、図６に示すように、ウエハＷを撮像する第１のＣＣＤカメラ７Ａと、プローブ７Ａを撮像するように載置台５の側方に取り付けられた第２のＣＣＤカメラ７Ｂと、第１のＣＣＤカメラ７Ａを支持するアライメントブリッジ７Ｃと、アライメントブリッジ７Ｃをプローブセンタへ案内する左右一対のガイドレール７Ｄと、を備え、第１のＣＣＤカメラ７ＡでウエハＷの検査用電極を撮像すると共に第２のＣＣＤカメラ７Ｂでプローブ６Ａを撮像し、それぞれの撮像位置データに基づいて検査用電極とプローブ６Ａとのアライメントを行う。
【０００６】
ところで、ウエハＷのアライメントに先立って、第１のＣＣＤカメラ７Ａを用いてウエハＷのサイズ及びウエハＷの中心を検出する。この際、載置台５が第１のＣＣＤカメラ７Ａの下方で水平方向に移動しながら、例えば図７に示すようにウエハＷを撮像し、画像処理してウエハＷのエッジ上の３点を点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３として認識する。更に、コンピュータによって点Ｐ１と点Ｐ２の結線及び点Ｐ２と点Ｐ３の結線を求めた後、各結線の垂直二等分線の交点をウエハＷの中心Ｃとして算出する。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−０１２７０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ウエハＷの中心Ｃを検出する従来の方法では、第１のＣＣＤカメラ７ＡによってウエハＷの三点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を認識するためには、ウエハＷの周縁部が第１のＣＣＤカメラ７Ａの光軸を横切るように載置台５を移動させなくてはならず、載置台５の移動量が大きくなり、三点の検出に多くの時間を割かざるを得ず、ウエハＷのアライメント時間の短縮には限界があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、載置台の移動量を少なくしてウエハのアライメント時間を短縮することができるウエハの中心検出方法及びその方法を記録した記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載のウエハの中心検出方法は、移動可能な載置台上に載置されたノッチ付きウエハをアライメントする際に、上記ウエハを撮像手段によって撮像し、ウエハ画像に基づいて上記ウエハの中心を検出する方法において、上記撮像手段により上記ノッチを含めて上記ウエハを撮像する工程と、上記ウエハの画像からエッジラインを抽出する工程と、上記エッジラインから上記ノッチ形状を検出する工程と、上記ノッチ形状に基づいて上記ウエハの中心を算出する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載のウエハの中心検出方法は、請求項１に記載の発明において、上記ノッチが所定の向きになるように上記画像を回転させる工程を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載のウエハの中心検出方法は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記ノッチ形状を検出する工程は、上記エッジラインの傾きに基づいて上記ノッチの始点及び上記ノッチの終点を検出する工程と、上記ノッチの形状を関数近似処理することによって上記ノッチの頂点を算出する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載のウエハの中心検出方法は、請求項３に記載の発明において、上記ノッチを検出する工程は、上記始点と上記頂点との結線の第１の傾斜角を求める工程と、上記終点と上記頂点との結線の第２の傾斜角を求める工程と、上記始点と上記終点との結線の第３の傾斜角を求める工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載のウエハの中心検出方法は、請求項４に記載の発明において、上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角との加算値及び上記第３の傾斜角がそれぞれの許容値内にあるか否かを判断する工程を有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載のウエハの中心検出方法は、請求項５に記載の発明において、上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角の加算値及び上記第３の傾斜角がそれぞれ第１、第２の許容値を有し、第１の許容値が０．１°以下であり且つ上記第２の許容値が実質的に０°であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項７に記載のウエハの中心検出方法は、請求項６に記載の発明において、上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角の加算値及び上記第３の傾斜角の少なくともいずれか一方が第１、第２の許容値内にない時には、上記画像を所定の角度だけ回転させる工程を有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項８に記載のウエハの中心検出方法は、請求項７に記載の発明において、上記所定の回転量が０．１°であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項９に記載のウエハの中心検出方法は、請求項７または請求項８に記載の発明において、上記回転量を逐次保存することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に記載のウエハの中心検出方法は、請求項５または請求項６に記載の発明において、上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角の加算値及び上記第３の傾斜角がそれぞれ第１、第２の許容値内にある時には、上記始点と上記終点を結ぶ直線と、この直線に垂直で上記頂点を通る垂線との交点を上記ウエハのエッジ位置として算出する工程と、上記エッジ位置から上記ウエハの半径分離れた上記垂線上の位置を上記ウエハの中心として求める工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項１１に記載の記録媒体は、コンピュータを駆動させて載置台上に載置されたノッチ付きウエハのアライメントする際に、上記ウエハを撮像手段によって撮像し、表示画面上に表示されたウエハ画像に基づいて上記ウエハの中心を検出するようにコンピュータを駆動させるプログラムを記録した記録媒体であって、上記コンピュータを駆動させて、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のウエハの中心検出方法を実行させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、載置台の移動量を少なくしてウエハのアライメント時間を短縮することができるウエハの中心検出方法及びその方法を記録した記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１〜図５に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明のウエハの中心検出方法の一実施形態を実施するために用いられる検査装置の構成を示すブロック図、図２の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す第１のＣＣＤカメラで撮像するウエハを示す平面図で、（ａ）は第１のＣＣＤカメラで撮像する部分を示す図、（ｂ）は本発明方法でウエハの中心を求めた図、図３はウエハの中心を検出するまでの全工程を示すフローチャート、図４の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれウエハの撮像からウエハＷのエッジの抽出までを工程順に示す要部工程図、図５の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれウエハのノッチ検出からノッチ部分のエッジラインの中心を求めるまでを工程順に示す要部工程図である。
【００２３】
本実施形態の検査装置１０は、例えば図１に示すように、被処理体であるノッチ付きウエハＷを載置する移動可能な載置台１１と、この載置台１１の上方に配置されたプローブカード１２と、このプローブカード１２の複数のプローブ１２Ａと載置台１１上のウエハＷとのアライメントを行うアライメント機構１３と、アライメント機構１３を構成する第１、第２の撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１４、１５と、第１、第２のＣＣＤカメラ１４、１５によって撮像された画像を表示する表示画面１６を有する表示装置と、これらの構成機器を制御するコンピュータからなる制御装置１７と、を備え、制御装置１７の制御下で、アライメント機構１３によって載置台１１上のウエハＷとプローブカード１２の複数のプローブ１２Ａとのアライメントを行った後、複数のプローブ１２ＡとウエハＷとを電気的に接触させてウエハＷの電気的特性検査を行うように構成されている。
【００２４】
また、検査装置１０は、図１に示すようにキーボード等の入力部１８を備え、入力部１８によって種々の検査条件を入力することができ、表示画面１６上に表示されたメニュー１６Ａやマイコン（図示せず）を指定して種々のプログラム等を実装することができる。
【００２５】
載置台１１は、図１に示すように駆動機構１１Ａ及び検出器（例えば、エンコーダ）１１Ｂを備え、駆動機構１１Ａを介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動すると共にエンコーダ１１Ｂを介して移動量を検出するように構成されている。駆動機構１１Ａは、載置台１１が配置されたＸＹテーブルを駆動する、例えばモータとボールねじを主体とする駆動機構（図示せず）と、載置台１１に内蔵された昇降駆動機構と、載置台１１をθ方向に回転させるθ駆動機構と、を備えている。エンコーダ１１Ｂは、モータの回転数を介してＸＹテーブルのＸ、Ｙ方向への移動距離をそれぞれ検出し、それぞれの検出信号を制御装置１７へ送信する。制御装置１７は、エンコーダ１１Ｂからの信号に基づいて駆動機構１１Ａを制御し、もって載置台１１のＸ、Ｙ方向への移動量を制御する。
【００２６】
アライメント機構１３は、上述のように第１、第２のＣＣＤカメラ１４、１５及びアライメントブリッジ１９を備えている。図１に示すように、第１のＣＣＤカメラ１４はアライメントブリッジ１９に装着され、第２のＣＣＤカメラ１５は載置台１１の側方に装着されている。第１、第２のＣＣＤカメラ１４、１５は、いずれも高倍率と低倍率の二つの倍率を備え、所定の倍率でプローブ１２ＡやウエハＷを撮像する。
【００２７】
第１のＣＣＤカメラ１４は、アライメントブリッジ１９を介してプローバ室の背面からプローブセンタまで進出してプローブカード１２と載置台１１との間に位置し、ここで載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、ウエハＷを上方から所定の倍率で図２の（ａ）の四角で囲んだノッチＮを含む部分を撮像し、撮像信号を制御装置１７へ送信し、制御装置１７を介してそのウエハ画像を表示画面１６上に表示する。また、第２のＣＣＤカメラ１３Ｃは、アライメントブリッジ１９がプローブ室内の背面に後退した後、プローブカード１２の下方で載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、プローブカード１２の下方から複数のプローブ１２Ａを所定の倍率で撮像し、撮像信号を制御装置１７へ送信し、制御装置１７を介してプローブを表示画面１６上に表示する。
【００２８】
制御装置１７は、中央演算処理部１７Ａと、本発明のウエハの中心検出方法を実行するプログラムを含む各種のプログラムが記憶されたプログラム記憶部１７Ｂと、種々のデータを記憶する記憶部１７Ｃと、第１、第２のＣＣＤカメラ１４、１５からの撮像信号を画像処理する画像処理部１４Ａ、１５Ａと、これらの画像処理部１４Ａ、１５Ａからの画像信号を画像データとして記憶する画像記憶部１４Ｂ、１５Ｂと、これらの画像信号に基づいて表示画面１６に中央演算処理部１７Ａの処理画像を表示するための表示制御部１４Ｃ、１５Ｃと、を備え、中央演算処理部１７Ａがプログラム記憶部１７Ａ、記憶部１７Ｃとの間で信号を送受信して検査装置１０の各種の構成機器を制御する。
【００２９】
中央演算処理部１７Ａには入力部１８が接続され、入力部１８から入力された各種のデータ信号を処理し、記憶部１７Ｃへ格納する。本実施形態ではプログラム記憶部１７Ｃに本発明のウエハの中心検出方法を実行するためのプログラムが格納され、表示画面１６のメニューからプログラムを選択して実行させることができる。また、これらの方法は、メニュー表示に代えてアイコン表示にしても良い。
【００３０】
また、中央演算処理部１７Ａには画像記憶部１４Ｂ、１５Ｂ及び表示制御部１４Ｃ、１５Ｃが接続され、第１、第２のＣＣＤカメラ１４、１５による撮像画像を中央演算処理部１７Ａ及び表示制御部１４Ｃ、１５Ｃを介して表示画面１６上にそれぞれ表示する。画像記憶部１４Ｂ、１５Ｂには第１、第２のＣＣＤカメラ１４、１５による現在の撮像画像以外に、過去の撮像画像や加工画像等を格納することができる。
【００３１】
ウエハの中心検出方法のプログラムやその他のプログラムは、種々の記憶媒体を介してプログラム記憶部１７Ｂに格納されている。また、これらのプログラムは、通信媒体によって各種の検査装置にダウンロードすることもできる。本実施形態では、プログラム記憶部１７Ｂに格納されたウエハの中心検出方法のプログラムを実行する。
【００３２】
次いで、図２〜図５を参照しながら本発明のウエハの中心検出方法の一実施形態について説明する。ウエハの中心検出は、ウエハＷのプリアライメント後にウエハＷのアライメントの一環として初期段階に実行され、ウエハＷの中心を求めると共にウエハＷの回転量を求める。ウエハＷの中心はＸＹ座標において５０μｍ以内、回転角度で０．１°の範囲内の精度で求められる。尚、ウエハＷのプリアライメントは、ＸＹ方向に例えば±５００μｍ程度でノッチの回転方向は例えば±１°程度の精度で行われている。
【００３３】
まず、表示画面１６のメニュー１６Ａからウエハの中心検出方法を表すプログラムを選択すると、制御装置１７を介してそのプログラムを図３に示すフローに従って実行する。即ち、ローダ室において予めプリアライメントされたウエハＷをプローバ室の載置台１１上に載置する。この際、ウエハＷは既にプリアライメントされているため、ウエハＷのノッチが略一定の向きになって載置台１１上にウエハＷが載置されている。ここで、プローブセンタで待機している第１のＣＣＤカメラ１４の下方で載置台１１が駆動機構１１Ａを介して駆動し、ウエハＷのノッチＮが第１のＣＣＤカメラ１４の光軸に位置するように移動し、この位置で第１のＣＣＤカメラ１４がノッチを検出した後（ステップＳ１）、図２の（ａ）に示すようにノッチＮを中心にしてウエハＷを撮像すると、その画像が画像処理部１４Ａ及び画像記憶部１４Ｂを介して制御装置１７内に取り込まれる（ステップＳ２）。制御装置１７では中央演算処理部１７Ａを介して表示画面１６へ図１、図４の（ａ）に示すようにウエハＷ１を表示する。図１ではウエハＷ１の向きは、ノッチＮが頂点を上方にした垂直状態から９０°時計方向へ回転した水平状態になっている。載置台１１上のウエハＷはプリアライメントされているため、ウエハＷ１は図１、図４の（ａ）に示す状態の他に、例えば更に時計方向に９０°、１８０℃、２７０°回転した状態になっている。
【００３４】
そこで本実施形態では、ウエハＷの中心を検出しやすいように表示画面１６上でウエハＷ１の中心を基準としてウエハＷ１を図４の（ａ）の状態から同図の（ｂ）に示すようにウエハＷ１の中心を基準点として９０°時計方向へ回転させてノッチＮが垂直に立つように画像変換する（ステップＳ３）。この際、例えばノッチＮの向きが図４の（ａ）に示す位置から反時計方向に９０°回転した状態であれば、時計方向に１８０°回転させて図４の（ｂ）に状態に画像変換する。ウエハＷがその他の向きを示す場合には図４の（ｂ）の状態になるように画像変換する。その後、キャリパーツールを用いて図４の（ｂ）に示すウエハＷ１からエッジラインを抽出し（ステップＳ４）、同図の（ｃ）に示すようにウエハＷ１のエッジラインＥを二次元のＸＹ座標としてグラフ化する。ここでキャリパーツールとは、エッジラインＥを抽出する機能であり、ウエハＷ１の画像から自動的にウエハＷ１のエッジラインＥを抽出する。
【００３５】
然る後、キャリパーツールを用いてウエハＷのエッジＥからノッチＮを検出する（ステップＳ５）。ノッチＮを検出する工程は、図５の（ａ）に示すように、ノッチＮの二つの変異点（スタートポイント、エンドポイント）を検出する工程と、ノッチＮの頂点を検出する工程と、ノッチＮの傾きを求める工程、と、を含んでいる。
【００３６】
ノッチＮの変異点を検出する工程では、まず図５の（ａ）におけるエッジラインＥの隣り合う位置データ（画素）をＸ方向に一画素ずつ正方向に進め、Ｙ方向の位置データの差分処理を行って変位データＤｎ（＝Ｙｎ−Ｙｎ＋１）を求める。この差分処理を順次繰り返して、変位データＤｎが最初に例えば基準値１０以上の変位を示す点を認識すれば、この点をスタートポイントＳＰとて検出し、スタートポイントＳＰの座標値（ＸＳ，ＹＳ）を記憶部１７Ｃに格納する。この差分処理をＸの正方向に連続して行い、最後に１０以上の変位を示す点を認識すれば、この点をエンドポイントＥＰとして検出し、エンドポイントＥＰの座標値（ＸＥ，ＹＥ）を記憶部１７Ｃに格納する。このように隣り合う位置データを差分処理することによって、スタートポイントＳＰ及びエンドポイントＥＰを確実に検出することができる。尚、ここではスタートポイントＳＰ及びエンドポイントＥＰを求める際に、変位データＤｎの変位の基準値を１０としているが、この基準値は１０に限定されるものではなく、必要に応じて適宜の数値を設定することができる。この差分処理はエッジラインＥの傾きを算出し、この傾きに基づいてスタートポイントＳＰ及びエンドポイントＥＰを求めることと同じである。傾きの大きさではなく、変化率で設定することもできる。
【００３７】
ノッチＮの頂点の検出工程では、図５の（ａ）に示すようにノッチＮの形状が二次関数に近い形状に形成されているため、最小二乗法を用いてノッチＮの曲線上にある複数の位置データに基づいて二次関数を求めた後、その二次関数の頂点をノッチＮの頂点ＫＰの座標値（ＸＫ，ＹＫ）として求める。この時点ではノッチＮの頂点とウエハＷの中心を通る直線がＸ軸に対して垂直になっているか否か不明である。垂直でなければ二次関数を改めて求める必要がある。そこで、図５の（ａ）に示すノッチＮの傾きを求める。
【００３８】
ノッチの傾きを求める工程では、図５の（ａ）に示すようにまずノッチＮのスタートポイントＳＴと頂点ＫＰを結ぶ直線の傾きＭ１＝（ＹＳ−ＹＫ／ＸＳ−ＸＫ）を求めると共に、エンドポイントＥＰと頂点ＫＰを結ぶ直線の傾きＭ２＝（ＹＥ−ＹＫ／ＸＥ−ＸＫ）を求める。次いで、スタートポイントＳＰとエンドイポイントＥＰを結ぶ直線の傾きＭ３＝（ＹＳ−ＹＥ／ＸＳ−ＸＥ）を求める。これによりノッチＮの検出を終了する。
【００３９】
次いで、ノッチＮの傾きによって、図３のフローチャートに示すようにウエハＷの回転量が許容値内にあるか否かを以下のようにして判断する（ステップＳ６）。即ち、回転量の許容値は、Ｍ１＋Ｍ２＜０．１°とＭ３≒０の二つある。この二つの許容値を同時に満足するか否かでウエハＷの回転量の適否を判断する。中央演算処理部１７Ａにおいて、これら二つの許容値を同時に満足するか否かを判断し、二つの許容値の少なくともいずれか一方を満足しない図５の（ａ）に示すような状態の場合には画像をウエハＷ１の中心を基準としてθ方向へ０．１°だけ時計方向へ回転させてその傾きを補正し、その回転量（０．１°）を記憶部１７Ｃに格納する（ステップＳ７）。画像の回転後、ノッチＮの傾きが二つの条件が許容値内に達するまで上述したステップＳ４からステップＳ６までの操作を繰り返し実行すると共に、最初からの回転量を記憶部１７Ｃへ逐次格納する。
【００４０】
図３に示すステップＳ６において図５の（ｂ）に示すようにノッチＮの傾きが許容値内にあると判断すると、ノッチＮのスタートポイントＳＰとエンドポイントＥＰを結ぶ直線に対して頂点ＫＰを通る垂線を作成し、同図の（ｃ）に示すように垂線と直線との交点（ＸＮ，ＹＮ）を算出する。この交点（ＸＮ，ＹＮ）はウエハＷのエッジライン上の一点として認識し、その座標値を記憶部１７Ｃへ格納する。その後、画像を逆変換してステップＳ３で行った画像変換前の図２の（ａ）に示す撮像画像に戻す（ステップＳ８）。この時、ステップＳ７で行った画像の回転量は戻さず元の撮像画像のままにする。この際、交点（ＸＮ，ＹＮ）は、これを求めるまでの回転量に応じて撮像画像上で変換し、その画面上で図２の（ｂ）に示すようにウエハＷのエッジライン上の交点（Ｘ’Ｎ，Ｙ’Ｎ）として表示する。そして、図２の（ｂ）に示すように撮像画面上でエッジラインＥにおいて交点（Ｘ’Ｎ，Ｙ’Ｎ）と交わる垂線Ｌを引き、交点（Ｘ’Ｎ，Ｙ’Ｎ）からウエハＷの半径分だけ離れた垂線Ｌ上の位置をウエハＷの中心点Ｃ（ＸＣ，ＹＣ）として算出し（ステップＳ９）、ウエハＷの中心検出を終了する（ステップＳ１０）。
【００４１】
ウエハＷの中心を検出した後、中心検出までに回転したウエハＷ１の回転量だけ、載置台１１をθ方向に回転することによってノッチＮがウエハＷのアライメントで要求される向きと正確に一致し、このノッチＮに基づいて検出されたウエハＷの中心がアライメントで要求される中心になり、ウエハＷのアライメントを高精度に行うことができる。
【００４２】
以上説明したように本実施形態のウエハの中心検出方法は、第１のＣＣＤカメラ１４によりノッチＮを中心にウエハＷを撮像した後、ウエハＷの画像からエッジＥを抽出し、このエッジからノッチＮを検出し、更にノッチＮに基づいてウエハＷの中心Ｃを算出するため、載置台１１は第１のＣＣＤカメラ１４の下方へ一度だけ移動するだけでウエハＷの中心を検出することができ、載置台１１の移動量が少なくなってアライメント時間を格段に短縮することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、ノッチＮの頂点ＫＰが上方になるようにウエハＷ１の画像を回転させるため、ノッチＮの二次関数近似を容易に行うことができる。また、ノッチＮを検出する時には、エッジラインＥ上で隣り合う位置データＤｎを差分処理することによってノッチＮのスタートポイントＳＰ及びノッチＮのエンドポイントＥＰを検出した後、ノッチＮの形状を二次関数近似処理することによってノッチＮの頂点ＫＰを算出するため、ウエハＷの中心を検出する場合に必要な位置データを確実に得ることができる。また、ノッチＮを検出する時には、ノッチＮのスタートポイントＳＰ及び頂点ＫＰとの結線の第１の傾斜角Ｍ１と、スタートポイントＥＰと頂点ＫＰとの結線の第２の傾斜角Ｍ２と、スタートポイントＳＰとエンドポイントＥＰとの結線の第３の傾斜角Ｍ３を求めことにより、これらの傾斜角Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に基づいてウエハＷの基準位置からの回転量を検出することができ、延いてはその回転量を補正してウエハＷのアライメントで要求される向きと正確に一致させることができる。
【００４４】
また、第１の傾斜角Ｍ１と第２の傾斜角Ｍ２の加算値及び第３の傾斜角Ｍ３がそれぞれ許容値内にある時には、スタートポイントＳＰとエンドポイントＥＰを結ぶ直線と、この直線に垂直で頂点ＫＰを通る垂線との交点（ＸＮ，ＹＮ）に基づいて得られたウエハＷ１の交点（Ｘ’Ｎ，Ｙ’Ｎ）をウエハＷのエッジ位置として算出すると共に、エッジ位置からウエハＷの半径分離れた垂線上の位置をウエハの中心として求めるため、ノッチＮ上の主要三点とウエハサイズによってウエハＷの中心Ｃを確実に検出することができる。
【００４５】
尚、上記実施形態ではウエハＷを検査する場合について説明したが、本発明のウエハの中心検出方法は検査装置以外で撮像手段を用いてウエハの中心を検出する場合にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ウエハの中心を検出する場合に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のウエハの中心検出方法の一実施形態を実施するために用いられる検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す第１のＣＣＤカメラで撮像するウエハを示す平面図で、（ａ）は第１のＣＣＤカメラで撮像する部分を示す図、（ｂ）は本発明方法でウエハの中心を求めた図である。
【図３】ウエハの中心を検出するまでの全工程を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれウエハの撮像からウエハＷのエッジの抽出までを工程順に示す要部工程図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれウエハのノッチ検出からノッチ部分のエッジラインの中心を求めるまでを工程順に示す要部工程図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ検査装置の一例を示す図で、（ａ）は正面の一部を破断して示す正面図、（ｂ）は検査装置の内部を示す平面図である。
【図７】従来のウエハの中心検出方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    検査装置
１１    載置台
１３    アライメント機構
１４    第１のＣＣＤカメラ（撮像手段）
１６    表示画面
Ｗ    ウエハ
Ｎ    ノッチ
ＳＰ    スタートポイント（始点）
ＥＰ    エンドポイント（終点）
ＫＰ    頂点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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