【手続補正書】
【提出日】平成21年7月2日(2009.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の形状を検出する工程と、上記ノッチの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】
上記ノッチの形状を検出する工程は、上記エッジライン中の上記ノッチを通る接線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】
上記ノッチの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の絶対値及び上記第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の傾斜角の加算値の絶対値及び上記第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の傾斜角の加算値の絶対値及び上記第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】
上記所定の角度が±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】
上記所定の角度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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の形状を検出する工程と、上記ノッチの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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、上記ノッチの形状を検出する工程は、上記エッジライン中の上記ノッチを通る接線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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、上記ノッチの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ものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の絶対値及び上記第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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の傾斜角の加算値の絶対値及び上記第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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の傾斜角の加算値の絶対値及び上記第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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、上記所定の角度が±０．１°であることを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、上記所定の角度を逐次保存することを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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画像Ｗ１を表示する。図１ではウエハ画像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、ウエハ画像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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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上で画面中心を基準としてウエハ画像Ｗ１を図４の（ａ）の状態から同図の（ｂ）に示すようにウエハ画像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。ウエハ画像Ｗ１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）に示すウエハ画像Ｗ１からエッジラインＥを抽出し（ステップＳ４）、同図の（ｃ）に示すようにウエハ画像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、ウエハ画像Ｗ１の画像から自動的にウエハ画像Ｗ１のエッジラインＥを抽出する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
然る後、キャリパーツールを用いてウエハ画像Ｗ１のエッジライン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。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。繰り返される差分処理はエッジラインＥの接線の傾きを算出し、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。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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画面中心を基準として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。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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Ｅ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Ｅ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（図５の（ｃ）において、頂点ＫＰと交点（ＸＮ，ＹＮ）を連結する線に該当）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）。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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