特開 2022-131428 ウエハ検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022131428

(43)【公開日】2022-09-07

(54)【発明の名称】ウエハ検出システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220831BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20220831BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

G01B11/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021030375

(22)【出願日】2021-02-26

(71)【出願人】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(72)【発明者】

【氏名】二村 伊久雄

(72)【発明者】

【氏名】上岡 洋介

(72)【発明者】

【氏名】森山 晃裕

【テーマコード（参考）】

2F065

5F131

【Ｆターム（参考）】

2F065AA04

2F065AA37

2F065BB15

2F065CC19

2F065DD02

2F065FF02

2F065FF04

2F065FF41

2F065GG07

2F065HH02

2F065HH12

2F065HH14

2F065JJ03

2F065JJ08

2F065MM06

2F065MM16

2F065PP22

2F065QQ03

2F065QQ24

2F065QQ25

2F065QQ28

2F065QQ31

2F065UU06

5F131CA37

5F131CA69

5F131DA32

5F131GA14

5F131GA63

5F131GB29

5F131KA14

5F131KA16

5F131KA43

5F131KA61

5F131KA63

5F131KA72

5F131KB05

5F131KB12

5F131KB32

5F131KB33

5F131KB45

5F131KB52

(57)【要約】

【課題】搬送ロボット等による特別な動作を必要とせず、且つウエハ収容容器内のウエハの収容状態を安定して検出する。
【解決手段】蓋（２１）が閉じられるウエハ収容容器（２０）に収容されたウエハの収容状態を、開閉機構（３０）により蓋を所定方向に移動させる際に検出するウエハ検出システム（１０）であって、開閉機構により蓋を所定方向に移動させる際に蓋と共に所定方向に移動する所定部材（３１）に取り付けられ、ウエハの側面における第１位置を照明する第１照明部と、所定部材に取り付けられ、第１位置が照明されるウエハの側面における第１位置とは異なる第２位置を照明する第２照明部と、所定部材に取り付けられ、ウエハにおける第１位置及び第２位置を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する撮影部（４０）と、撮影部により取得された撮影画像に基づいて、ウエハの収容状態を検出する検出部（６０）と、を備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数枚のウエハを所定方向に所定間隔で収容して蓋が閉じられるウエハ収容容器に収容されたウエハの収容状態を、開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に検出するウエハ検出システムであって、
前記開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に前記蓋と共に前記所定方向に移動する所定部材に取り付けられ、前記ウエハの側面における第１位置を照明する第１照明部と、
前記所定部材に取り付けられ、前記第１位置が照明される前記ウエハの側面における前記第１位置とは異なる第２位置を照明する第２照明部と、
前記所定部材に取り付けられ、前記第１位置及び前記第２位置が照明される前記ウエハにおける前記第１位置及び前記第２位置を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影部により取得された前記撮影画像に基づいて、前記ウエハの収容状態を検出する検出部と、
を備える、ウエハ検出システム。

【請求項2】

前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸は前記ウエハの中心からずれている、請求項１に記載のウエハ検出システム。

【請求項3】

前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、
前記撮影部の光軸は前記ウエハの中心に対して第１方向にずれており、
前記撮影部の光軸よりも前記第１方向に前記第１照明部が配置され、前記撮影部の光軸よりも前記第１方向と反対の第２方向に前記第２照明部が配置され、
前記撮影部から前記第１照明部までの距離は、前記撮影部から前記第２照明部までの距離よりも長い、請求項１又は２に記載のウエハ検出システム。

【請求項4】

前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸は前記蓋の最も大きい面に垂直な直線に交差している、請求項１～３のいずれか１項に記載のウエハ検出システム。

【請求項5】

前記撮影部は、前記所定方向において複数の前記第１位置及び複数の前記第２位置を含む所定範囲を撮影し、
前記第１照明部は、前記所定範囲に含まれる複数の前記第１位置を照明し、
前記第２照明部は、前記所定範囲に含まれる複数の前記第２位置を照明する、請求項１～４のいずれか１項に記載のウエハ検出システム。

【請求項6】

前記検出部は、前記撮影部により取得された前記撮影画像において、前記ウエハの収容状態が正常である場合における前記ウエハの前記第１位置を含む第１領域の画像と、前記ウエハの収容状態が正常である場合における前記ウエハの前記第２位置を含む第２領域の画像とに基づいて、前記ウエハの収容状態を検出する、請求項１～５のいずれか１項に記載のウエハ検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエハ収容容器内に収容されたウエハの収容状態を検出するウエハ検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のウエハを上下方向に積んで収容するウエハ収容容器と、ウエハ収容容器内のウエハに対して光を照射する照明装置と、ウエハからの反射光が入射される撮影装置と、を備えるウエハ検出システムがある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８８１００７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載のシステムでは、照明装置は、ウエハ処理装置のロードポートの左右両側に取付部材を介してそれぞれ取り付けられている。一方、撮影装置は、ウエハを掴んで前後及び上下に移動させる搬送ロボットのハンドに取り付けられている。そして、搬送ロボットにより撮影装置を下降させながら、撮影装置によりウエハを撮影している。

【0005】

このため、特許文献１に記載のシステムでは、ウエハの収容状態を検出するために、搬送ロボットにより撮影装置を下降させる特別な動作が必要になる。さらに、照明装置がウエハに光を照射する角度及び範囲と、撮影装置がウエハを撮影する角度及び範囲との関係が、撮影装置が下降する際に変化する。したがって、ウエハ収容容器内のウエハの位置によってウエハから撮影装置へ入射する反射光の強度にばらつきが生じ、ウエハの収容状態を安定して検出することができないおそれがある。なお、１つの照明装置により、ウエハの側面全体を照射する場合は、ウエハ内の位置によって撮影装置へ入射する反射光の強度にばらつきが生じ、ウエハの収容状態を安定して検出することができないおそれがある。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、搬送ロボット等による特別な動作を必要とせず、且つウエハ収容容器内のウエハの収容状態を安定して検出することができるウエハ検出システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための第１の手段は、
複数枚のウエハを所定方向に所定間隔で収容して蓋が閉じられるウエハ収容容器に収容されたウエハの収容状態を、開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に検出するウエハ検出システムであって、
前記開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に前記蓋と共に前記所定方向に移動する所定部材に取り付けられ、前記ウエハの側面における第１位置を照明する第１照明部と、
前記所定部材に取り付けられ、前記第１位置が照明される前記ウエハの側面における前記第１位置とは異なる第２位置を照明する第２照明部と、
前記所定部材に取り付けられ、前記第１位置及び前記第２位置が照明される前記ウエハにおける前記第１位置及び前記第２位置を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影部により取得された前記撮影画像に基づいて、前記ウエハの収容状態を検出する検出部と、
を備える。

【0008】

上記構成によれば、ウエハ検出システムは、複数枚のウエハを所定方向に所定間隔で収容して蓋が閉じられるウエハ収容容器に収容されたウエハの収容状態を、開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に検出する。

【0009】

ここで、第１照明部は、前記開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に前記蓋と共に前記所定方向に移動する所定部材に取り付けられ、前記ウエハの側面における第１位置を照明する。このため、第１照明部は、前記開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に、蓋及び所定部材と共に所定方向に移動しながら前記ウエハの側面における第１位置を照明することができる。また、第２照明部は、前記所定部材に取り付けられ、前記第１位置が照明される前記ウエハの側面における前記第１位置とは異なる第２位置を照明する。このため、第２照明部は、前記開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる際に、蓋、所定部材、及び第１照明部と共に所定方向に移動しながら前記ウエハの側面における第１位置とは異なる第２位置を照明することができる。すなわち、１枚のウエハの側面において第１位置を第１照明部により照明し且つ第２位置を第２照明部により照明しながら、第１照明部及び第２照明部を所定方向に移動させることができる。なお、所定部材は、１つの部材である場合と、一体化されている複数の部材である場合とを含む。

【0010】

撮影部は、前記所定部材に取り付けられ、前記第１位置及び前記第２位置が照明される前記ウエハにおける前記第１位置及び前記第２位置を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する。このため、撮影部は、前記開閉機構により前記蓋を所定方向に移動させる際に、蓋、所定部材、第１照明部、及び第２照明部と共に所定方向に移動しながら、前記ウエハにおける前記第１位置及び前記第２位置を含む範囲を撮影した撮影画像を取得することができる。したがって、搬送ロボット等による特別な動作を必要とせず、開閉機構により前記蓋を前記所定方向に移動させる動作を利用して、所定方向に所定間隔で収容された複数枚のウエハの撮影画像を順次取得することができる。なお、撮影部は、一度に１枚のウエハのみを撮影する場合と、一度に複数枚のウエハを撮影する場合とを含む。

【0011】

さらに、第１照明部、第２照明部、及び撮影部は、いずれも蓋及び所定部材と共に所定方向に移動するため、第１照明部及び第２照明部がウエハに光を照射する角度及び範囲と、撮影部がウエハを撮影する角度及び範囲との関係が、撮影部が所定方向に移動する際に変化しない。しかも、１つの照明装置によりウエハの側面全体を照射する場合にウエハ内の位置によって生じる撮影部へ入射する反射光の強度のばらつきと比較して、第１位置及び第２位置において生じる撮影部へ入射する反射光の強度のばらつきを小さくすることができる。そして、検出部は、前記撮影部により取得された前記撮影画像に基づいて、前記ウエハの収容状態を検出する。したがって、ウエハ収容容器内のウエハの収容状態を安定して検出することができる。また、撮影部は、前記ウエハにおける前記第１位置及び前記第２位置を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する。このため、第１位置を撮影する撮影部と第２位置を撮影する撮影部とをそれぞれ設ける場合と比較して、ウエハ検出システムのコストを低減することができる。

【0012】

第２の手段では、前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸は前記ウエハの中心からずれている。このため、前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て前記撮影部の光軸が前記ウエハの中心を通る場合と比較して、ウエハから撮影部までの距離が同一の条件において、ウエハの側面のより広い範囲を撮影部の視野に入れることができる。したがって、視野が狭い撮影部であっても、前記第１位置及び前記第２位置を含む範囲を撮影しやすくなる。

【0013】

前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸が前記ウエハの中心からずれている場合に、第１照明部と第２照明部との間に撮影部を配置して第１位置と第２位置との間隔を広くしようとすると、以下の問題が生じる。すなわち、撮影部から第１照明部までの距離と第２照明部までの距離とが同一の条件では、一方の照明部の光軸方向に照射されてウエハで反射する反射光を撮影部へ入射させにくくなる。

【0014】

第３の手段では、前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸は前記ウエハの中心に対して第１方向にずれており、前記撮影部の光軸よりも前記第１方向に前記第１照明部が配置され、前記撮影部の光軸よりも前記第１方向と反対の第２方向に前記第２照明部が配置されている。この場合、第１位置と第２位置との間隔を広くしようとすると、撮影部から第１照明部までの距離と第２照明部までの距離とが同一の条件では、第１照明部の光軸方向に照射されてウエハで反射する反射光を撮影部へ入射させにくくなる。この点、前記撮影部から前記第１照明部までの距離は、前記撮影部から前記第２照明部までの距離よりも長い。したがって、第１位置と第２位置との間隔を広くしつつ、第１照明部の光軸方向に照射されてウエハで反射する反射光を撮影部へ入射させやすくなる。したがって、第１位置から撮影部に入射する反射光の強度が小さくなることを抑制することができ、ウエハ収容容器内のウエハの収容状態を安定して検出することができる。

【0015】

ウエハ収容容器において蓋の最も大きい面と対向する対向部は、収容容器内を視認しやすくするために、透明な部材で形成されていることが多い。このため、前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸が前記蓋の最も大きい面に垂直な直線と平行になっていると、対向部から収容容器内へ入射した外乱光が撮影部の視野に直接入りやすくなる。

【0016】

この点、第４の手段では、前記ウエハの最も大きい面に垂直な方向から見て、前記撮影部の光軸は前記蓋の最も大きい面に垂直な直線に交差している。したがって、対向部から収容容器内へ入射した外乱光が撮影部の視野に直接入ることを抑制することができ、ウエハ収容容器内のウエハの収容状態を安定して検出することができる。

【0017】

第５の手段では、前記撮影部は、前記所定方向において複数の前記第１位置及び複数の前記第２位置を含む所定範囲を撮影し、前記第１照明部は、前記所定範囲に含まれる複数の前記第１位置を照明し、前記第２照明部は、前記所定範囲に含まれる複数の前記第２位置を照明する。

【0018】

上記構成によれば、前記撮影部は、前記所定方向において複数の前記第１位置及び複数の前記第２位置を含む所定範囲を撮影する。このため、撮影部は、一度に複数枚のウエハを撮影した撮影画像を取得することができる。そして、検出部は、前記撮影部により取得された前記撮影画像に基づいて、一度に複数枚の前記ウエハの収容状態を検出することができる。

【0019】

ここで、前記第１照明部は、前記所定範囲に含まれる複数の前記第１位置を照明し、前記第２照明部は、前記所定範囲に含まれる複数の前記第２位置を照明する。このため、撮影部により所定範囲を撮影する際に、前記所定範囲に含まれる複数の前記第１位置及び前記第２位置の状態を明確に撮影することができる。さらに、第１照明部、第２照明部、及び撮影部は、いずれも蓋及び所定部材と共に所定方向に移動するため、第１照明部及び第２照明部が複数枚のウエハに光を照射する角度及び範囲と、撮影部が複数枚のウエハを撮影する角度及び範囲との関係が、撮影部が所定方向に移動する際に変化しない。したがって、ウエハ収容容器内の複数枚のウエハの収容状態を安定して検出することができる。

【0020】

第６の手段では、前記検出部は、前記撮影部により取得された前記撮影画像において、前記ウエハの収容状態が正常である場合における前記ウエハの前記第１位置を含む第１領域の画像と、前記ウエハの収容状態が正常である場合における前記ウエハの前記第２位置を含む第２領域の画像とに基づいて、前記ウエハの収容状態を検出する。こうした構成によれば、撮影画像全体ではなく、第１領域の画像と第２領域の画像とに基づいてウエハの収容状態を検出するため、外乱光による影響を抑制することができる。したがって、ウエハ収容容器内のウエハの収容状態を安定して検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】ウエハ検出システムの側面図。

【図2】ウエハ、カメラ、及びライトの配置を示す平面図。

【図3】撮影範囲及び照明範囲を示す模式図。

【図4】図３の撮影範囲を拡大して示す模式図。

【図5】撮影範囲においてウエハの収容状態を示す模式図。

【図6】撮影画像を示す模式図。

【図7】２値化した画像を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、半導体処理装置にウエハを導入する際にウエハ収容容器に収容されたウエハの収容状態を検出するウエハ検出システムに具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0023】

図１に示すように、半導体処理装置（処理装置）において、区画壁１１の左側（一方側）が予備室になっており、区画壁１１の右側（他方側）が処理室になっている。処理室のクリーン度は予備室のクリーン度よりも高い。区画壁１１に対して予備室側には、載置台１２が設けられている。載置台１２の上にＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）２０が載置されている。

【0024】

ＦＯＵＰ２０（ウエハ収容容器）は、周知の多段式ウエハ収容容器であり、複数枚のウエハＷを下方向（所定方向）に等間隔（所定間隔）で収容する。ＦＯＵＰ２０内のクリーン度は予備室のクリーン度よりも高い。複数枚のウエハＷは、ＦＯＵＰ２０内に、ウエハＷの最も面積が大きい面である主面Ｗｍが互いに平行になり、且つ複数枚のウエハＷの中心が同一直線上に並ぶように（同心状に）配置されている。ＦＯＵＰ２０は、直方体状に形成されており、前面に蓋２１を備えている。ＦＯＵＰ２０において、蓋２１の最も大きい面である主面２１ａと対向する対向部２０ａは、ＦＯＵＰ２０内を視認しやすくするために、透明な（光透過性の）部材で形成されている。なお、ＦＯＵＰ２０において対向部２０ａ以外の側壁は、不透明な部材で形成されていたり、不透明な部分を含んでいたりする。

【0025】

区画壁１１には、ＦＯＵＰ２０の蓋２１に対向する位置に開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、開閉機構３０の蓋保持部３１により閉じられている。すなわち、蓋保持部３１により、予備室と処理室とが遮断されている。なお、区画壁１１、載置台１２、開閉機構３０等によりロードポートが構成されている。

【0026】

開閉機構３０は、半導体処理装置においてＦＯＵＰ２０の蓋２１を開閉する周知の機構であり、蓋保持部３１により蓋２１を保持させるとともに、蓋保持部３１を前後方向及び上下方向へ移動させる。開閉機構３０は、蓋保持部３１により蓋２１を保持させた状態で蓋保持部３１を前方（図１において右方向）へ移動させた後、下方へ移動させる。これにより、ＦＯＵＰ２０から蓋２１が取り外され、ＦＯＵＰ２０内が処理室に開放される。すなわち、蓋保持部３１（所定部材）は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に蓋２１と共に下方向に移動する。そして、処理室内に配置された搬送ロボット等により、ＦＯＵＰ２０内のウエハＷを処理室に取り出し可能となる。なお、ＦＯＵＰ２０の蓋２１を閉じる場合は、開閉機構３０は上記と逆の動作を実行する。

【0027】

蓋保持部３１の上端部（所定方向と反対方向の端部）には、カメラ４０、及びライト５１，５２（図２参照）が取り付けられている。図２は、ウエハＷ、カメラ４０、及びライト５１，５２の配置を示す平面図である。

【0028】

カメラ４０（撮影部）は、例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の２次元イメージセンサである。ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向（上下方向）から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１はウエハＷの中心Ｏからずれている。詳しくは、ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１はウエハＷの中心Ｏに対して第１方向Ａ１にずれている。

【0029】

なお、ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１が蓋２１の主面２１ａに垂直な直線Ｃ２と平行になっていると、対向部２０ａ（図１参照）からＦＯＵＰ２０内へ入射した外乱光がカメラ４０の視野に直接入りやすくなる。

【0030】

この点、ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１は蓋２１の主面２１ａに垂直な直線Ｃ２に交差している。したがって、対向部２０ａからＦＯＵＰ２０内へ入射した外乱光がカメラ４０の視野に直接入ることを抑制することができる。

【0031】

ライト５１，５２は、例えばＬＥＤライト等の照明装置である。ライト５１（第１照明部）は、ウエハＷの側面における第１位置Ｐ１を照明する。ライト５２（第２照明部）は、ウエハＷの側面における第１位置Ｐ１とは異なる第２位置Ｐ２を照明する。そして、カメラ４０は、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２が照明されるウエハＷにおける第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する。

【0032】

ここで、ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１がウエハＷの中心Ｏからずれており、カメラ４０の光軸Ｃ１よりも第１方向Ａ１にライト５１が配置され、カメラ４０の光軸Ｃ１よりも第１方向Ａ１と反対の第２方向Ａ２にライト５２が配置されている。この場合、ライト５１とライト５２との間にカメラ４０を配置して第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間隔を広くしようとすると、以下の問題が生じる。すなわち、カメラ４０からライト５１までの距離とライト５２までの距離とが同一の条件では、ライト５１の光軸Ｃ３方向に照射されてウエハＷで反射する反射光をカメラ４０へ入射させにくくなる。詳しくは、ライト５１の光軸Ｃ３方向に照射されてウエハＷで反射する反射光が、カメラ４０よりも左方向（Ａ１方向）へ向かいやすくなる。

【0033】

この点、カメラ４０からライト５１までの距離は、カメラ４０からライト５２までの距離よりも長く設定されている。したがって、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間隔を広くしつつ、ライト５１の光軸Ｃ３方向に照射されてウエハＷで反射する反射光をカメラ４０へ入射させやすくなる。なお、ライト５１からの光は、光軸Ｃ３を中心として周辺範囲に照射されるが、光軸Ｃ３方向に照射される光の強度が最も大きい。ライト５２の光軸Ｃ４及び光の強度も同様である。

【0034】

以上の構成を備えるウエハ検出システム１０は、蓋２１が閉じられているＦＯＵＰ２０に収容されたウエハＷの収容状態を、開閉機構３０によりＦＯＵＰ２０の蓋２１を開いて、蓋２１を下方向に移動させる際に検出する。

【0035】

詳しくは、ライト５１は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に、蓋２１及び蓋保持部３１と共に下方向に移動しながらウエハＷの側面における第１位置Ｐ１を照明する。また、ライト５２は、第１位置Ｐ１が照明されるウエハＷの側面における第１位置Ｐ１とは異なる第２位置Ｐ２を照明する。そして、カメラ４０は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に、蓋２１、蓋保持部３１、ライト５１、及びライト５２と共に下方向に移動しながら、ウエハＷにおける第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する。すなわち、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる動作を利用して、下方向に所定間隔で収容された複数枚のウエハＷの撮影画像を順次取得する。

【0036】

本実施形態では、ライト５１，５２は下方向に並ぶ所定枚（複数枚）のウエハＷを同時に（まとめて）照明し、カメラ４０は下方向に並ぶ所定枚のウエハＷの第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を同時に（まとめて）撮影する。その後、撮影していない所定枚（複数枚）のウエハＷがカメラ４０の撮影範囲に入る度に、同様の処理を実行する。

【0037】

図３はカメラ４０による撮影範囲Ｓ及びライト５１，５２による照明範囲Ｌ１，Ｌ２を示す模式図であり、図４は図３の撮影範囲Ｓを拡大して示す模式図である。なお、図３は、蓋保持部３１、カメラ４０、及びライト５１，５２が下方向へ移動する途中における撮影範囲Ｓを示している。

【0038】

カメラ４０は、下方向において複数の第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３及び複数の第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を含む撮影範囲Ｓ（所定範囲）を撮影する。撮影範囲Ｓの中心は、水平方向（左右方向）においてウエハＷの中心から右方向にずれている。

【0039】

ライト５１，５２は、左右幅（横幅）よりも上下幅（縦幅）が広い照明範囲Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ照明する。照明範囲Ｌ１，Ｌ２の上下幅は、撮影範囲Ｓの上下幅よりも広い。すなわち、ライト５１は、撮影範囲Ｓに含まれる複数の第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を照明する。ライト５２は、撮影範囲Ｓに含まれる複数の第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を照明する。

【0040】

画像処理部６０（図１参照）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等により構成される周知の画像処理装置である。画像処理部６０（検出部）は、カメラ４０により取得された撮影画像に基づいて、ウエハＷの収容状態を検出する。

【0041】

詳しくは、画像処理部６０は、カメラ４０より取得された撮影画像に対して、ウエハＷの収容状態が正常である場合におけるウエハＷの第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３をそれぞれ含む検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３を設定する。検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３（第１領域）は、それぞれ第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３及びその周辺を含むように設定される。検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３は、２枚のウエハＷが重なって収容されていたり、ウエハＷの左右両端が１段異なる状態で支持されてウエハＷが傾いたり、ウエハＷが前方に若干飛び出したりした場合でも、ライト５１により照明された第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３がそれぞれ検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３に含まれる大きさに設定されている。同様に、画像処理部６０は、カメラ４０より取得された撮影画像に対して、ウエハＷの収容状態が正常である場合におけるウエハＷの第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３をそれぞれ含む検出領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３（第２領域）を設定する。

【0042】

そして、画像処理部６０は、カメラ４０より取得された撮影画像において、検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３及び検出領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の画像に基づいて、ウエハＷの収容状態を検出する。

【0043】

図５は、撮影範囲においてウエハＷ１～Ｗ４の収容状態を示す模式図である。同図は、ウエハＷ１が正常に収容されており、ウエハＷ１とウエハＷ２とが重なって収容されており、ウエハＷ４が傾いて収容されている例を示している。

【0044】

図６は、カメラ４０により取得された撮影画像を示す模式図である。ウエハＷ１～Ｗ４の側面において、ライト５１により照明された第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の輝度が高くなっている。同様に、ウエハＷ１～Ｗ４の側面において、ライト５２により照明された第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３の輝度が高くなっている。第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３は、それぞれ検出領域Ｒ１１～Ｒ１３に含まれている。第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３は、それぞれ検出領域Ｒ２１～Ｒ２３に含まれている。

【0045】

図７は、２値化した画像を示す模式図である。画像処理部６０は、撮影画像のうち検出領域Ｒ１１～Ｒ１３及び検出領域Ｒ２１～Ｒ２３について、輝度が閾値よりも高い部分の値を１とし、輝度が閾値以下である部分の値を０とする２値化処理を実行する。また、画像処理部６０は、撮影画像のうち検出領域Ｒ１１～Ｒ１３及び検出領域Ｒ２１～Ｒ２３以外の部分について値を０にする。すなわち、画像処理部６０は、カメラ４０により取得された撮影画像において、ウエハＷの収容状態が正常である場合におけるウエハＷの第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を含む検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の画像と、ウエハＷの収容状態が正常である場合におけるウエハＷの第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を含む検出領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の画像とに基づいて、ウエハＷの収容状態を検出する。

【0046】

そして、画像処理部６０は、値が１である部分の位置、上下幅、傾き等に基づいて、ウエハＷの収容状態を検出する。例えば、撮影範囲Ｓの上段では、値が１である部分の位置及び上下幅が正常値の範囲であるため、ウエハＷ１の収容状態が正常であると検出する。撮影範囲Ｓの中段では、値が１である部分の上下幅ｙが正常値の範囲を超えているため、ウエハＷ２，Ｗ３が重なって収容されていると検出する。撮影範囲Ｓの下段では、値が１である部分の傾き又は値が１である部分同士を結ぶ直線Ｓ１の傾きが正常値の範囲を超えているため、ウエハＷ４が傾いて収容されていると検出する。

【0047】

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

【0048】

・ライト５１は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に蓋２１と共に下方向に移動する蓋保持部３１に取り付けられ、ウエハＷの側面における第１位置Ｐ１を照明する。このため、ライト５１は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に、蓋２１及び蓋保持部３１と共に下方向に移動しながらウエハＷの側面における第１位置Ｐ１を照明することができる。また、ライト５２は、蓋保持部３１に取り付けられ、第１位置Ｐ１が照明されるウエハＷの側面における第１位置Ｐ１とは異なる第２位置Ｐ２を照明する。このため、ライト５２は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に、蓋２１、蓋保持部３１、及びライト５１と共に下方向に移動しながらウエハＷの側面における第１位置Ｐ１とは異なる第２位置Ｐ２を照明することができる。すなわち、１枚のウエハＷの側面において第１位置Ｐ１をライト５１により照明し且つ第２位置Ｐ２をライト５２により照明しながら、ライト５１及びライト５２を下方向に移動させることができる。

【0049】

・カメラ４０は、蓋保持部３１に取り付けられ、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２が照明されるウエハＷにおける第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する。このため、カメラ４０は、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる際に、蓋２１、蓋保持部３１、ライト５１、及びライト５２と共に下方向に移動しながら、ウエハＷにおける第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を含む範囲を撮影した撮影画像を取得することができる。したがって、搬送ロボット等による特別な動作を必要とせず、開閉機構３０により蓋２１を下方向に移動させる動作を利用して、下方向に所定間隔で収容された複数枚のウエハＷの撮影画像を順次取得することができる。

【0050】

・ライト５１、ライト５２、及びカメラ４０は、いずれも蓋２１及び蓋保持部３１と共に下方向に移動するため、ライト５１及びライト５２がウエハＷに光を照射する角度及び範囲と、カメラ４０がウエハＷを撮影する角度及び範囲との関係が、カメラ４０が下方向に移動する際に変化しない。しかも、１つの照明装置によりウエハＷの側面全体を照射する場合にウエハＷ内の位置によって生じるカメラ４０へ入射する反射光の強度のばらつきと比較して、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２において生じるカメラ４０へ入射する反射光の強度のばらつきを小さくすることができる。そして、画像処理部６０は、カメラ４０により取得された撮影画像に基づいて、ウエハＷの収容状態を検出する。したがって、ＦＯＵＰ２０内のウエハＷの収容状態を安定して検出することができる。

【0051】

・カメラ４０は、ウエハＷにおける第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を含む範囲を撮影した撮影画像を取得する。このため、第１位置Ｐ１を撮影するカメラと第２位置Ｐ２を撮影するカメラとをそれぞれ設ける場合と比較して、ウエハＷ検出システムのコストを低減することができる。

【0052】

・ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１はウエハＷの中心Ｏからずれている。このため、ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見てカメラ４０の光軸Ｃ１がウエハＷの中心Ｏを通る場合と比較して、ウエハＷからカメラ４０までの距離が同一の条件において、ウエハＷの側面のより広い範囲をカメラ４０の視野に入れることができる。したがって、視野が狭いカメラ４０であっても、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を含む範囲を撮影しやすくなる。

【0053】

・カメラ４０からライト５１までの距離は、カメラ４０からライト５２までの距離よりも長い。したがって、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間隔を広くしつつ、ライト５１の光軸Ｃ３方向に照射されてウエハＷで反射する反射光をカメラ４０へ入射させやすくなる。したがって、第１位置Ｐ１からカメラ４０に入射する反射光の強度が小さくなることを抑制することができ、ＦＯＵＰ２０内のウエハＷの収容状態を安定して検出することができる。

【0054】

・ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１は蓋２１の主面２１ａに垂直な直線Ｃ２に交差している。したがって、対向部２０ａからＦＯＵＰ２０内へ入射した外乱光がカメラ４０の視野に直接入ることを抑制することができ、ＦＯＵＰ２０内のウエハＷの収容状態を安定して検出することができる。

【0055】

・カメラ４０は、下方向において複数の第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３及び複数の第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を含む撮影範囲Ｓを撮影する。このため、カメラ４０は、一度に複数枚のウエハＷ１～Ｗ４を撮影した撮影画像を取得することができる。そして、画像処理部６０は、カメラ４０により取得された撮影画像に基づいて、一度に複数枚のウエハＷ１～Ｗ４の収容状態を検出することができる。

【0056】

・ライト５１は、撮影範囲Ｓに含まれる複数の第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を照明し、ライト５２は、撮影範囲Ｓに含まれる複数の第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を照明する。このため、カメラ４０により撮影範囲Ｓを撮影する際に、撮影範囲Ｓに含まれる複数の第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３及び第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３の状態を明確に撮影することができる。さらに、ライト５１、ライト５２、及びカメラ４０は、いずれも蓋２１及び蓋保持部３１と共に下方向に移動するため、ライト５１及びライト５２が複数枚のウエハＷに光を照射する角度及び範囲と、カメラ４０が複数枚のウエハＷを撮影する角度及び範囲との関係が、カメラ４０が下方向に移動する際に変化しない。したがって、ＦＯＵＰ２０内の複数枚のウエハＷの収容状態を安定して検出することができる。

【0057】

・画像処理部６０は、カメラ４０により取得された撮影画像において、ウエハＷの収容状態が正常である場合におけるウエハＷの第１位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を含む検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の画像と、ウエハＷの収容状態が正常である場合におけるウエハＷの第２位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を含む検出領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の画像とに基づいて、ウエハＷの収容状態を検出する。こうした構成によれば、撮影画像全体ではなく、検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の画像と検出領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の画像とに基づいてウエハＷの収容状態を検出するため、外乱光による影響を抑制することができる。したがって、ＦＯＵＰ２０内のウエハＷの収容状態を安定して検出することができる。

【0058】

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【0059】

・撮影画像に対して検出領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３を設定せず、撮影画像全体を２値化処理し、２値化した画像に基づいてウエハＷの収容状態を検出することもできる。

【0060】

・カメラ４０の撮影範囲Ｓを１枚のウエハＷの第１位置Ｐ１，第２位置Ｐ２を含む範囲とし、多段式のＦＯＵＰ２０において１段ずつウエハＷの収容状態を検出することもできる。この場合、ライト５１，５２は、１枚のウエハＷの側面における第１位置Ｐ１，第２位置Ｐ２を、それぞれ照明すればよい。

【0061】

・カメラ４０の光軸Ｃ１を蓋２１の主面２１ａに垂直な直線Ｃ２と平行に設定することもできる。その場合は、ＦＯＵＰ２０の対向部２０ａが、不透明な（光不透過性の）部材で形成されていることが望ましい。

【0062】

・ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１がウエハＷの中心Ｏを通るように設定することもできる。

【0063】

・カメラ４０からライト５１までの距離と、カメラ４０からライト５２までの距離とを同一に設定することもできる。

【0064】

・ウエハＷの主面Ｗｍに垂直な方向から見て、カメラ４０の光軸Ｃ１よりも左側又は右側にライト５１及びライト５２の双方を配置することもできる。

【0065】

・ライト５１，５２、及びカメラ４０が取り付けられる所定部材は、蓋保持部３１に限らず、蓋保持部３１に取り付けられた取付部材や、蓋保持部３１に接続されたリンク等、蓋保持部３１に一体化された他の部材であってもよい。また、蓋保持部３１と、蓋保持部３１に一体化された他の部材とをまとめて、所定部材と解釈することもできる。要するに、所定部材は、開閉機構３０により蓋２１を下方向（所定方向）に移動させる際に、蓋２１と共に下方向（所定方向）に移動する部材であればよい。なお、ウエハ検出システム１０は、ＦＯＵＰ２０に上方向（所定方向）に所定間隔で収容されたウエハＷの収容状態を、開閉機構３０によりＦＯＵＰ２０の蓋２１を閉じるために、蓋２１を上方向（所定方向）に移動させる際に検出することもできる。

【0066】

・ライト５１，５２は、ＬＥＤライトに限らず、蛍光灯や、ハロゲンランプ、白熱電球等の光照射範囲を反射材やスリットで調節した照明装置であってもよい。

【0067】

・ウエハＷの形状は、円板状に限らず、矩形板状、多角形板状等であってもよい。

【0068】

・ウエハＷは、処理が実行される前のものでもよいし、処理が実行された後のものでもよい。また、ウエハＷは、回路等が形成される前のものでもよいし、回路等が形成された後のものでもよい。

【0069】

・ウエハ検出システム１０と同様の検出システムにより、ウエハＷに代えて、収容容器に所定方向に所定間隔で収容された複数枚の板状ワークの収容状態を検出することもできる。

【0070】

なお、上記の各変更例を組み合わせて実施することもできる。

【符号の説明】

【0071】

１０…ウエハ検出システム、２０…ＦＯＵＰ（ウエハ収容容器）、２１…蓋、３０…開閉機構、３１…蓋保持部（所定部材）、４０…カメラ（撮影部）、５１…ライト（第１照明部）、５２…ライト（第２照明部）、６０…画像処理部（検出部）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】