特許 7199432 半導体製造装置のための、浅角、多波長、マルチレシーバ、調整可能な感度のアライナセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-22

(45)【発行日】2023-01-05

(54)【発明の名称】半導体製造装置のための、浅角、多波長、マルチレシーバ、調整可能な感度のアライナセンサ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20221223BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 F

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020520599

(86)(22)【出願日】2018-10-25

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-01-14

(86)【国際出願番号】 US2018057497

(87)【国際公開番号】W WO2019084260

(87)【国際公開日】2019-05-02

【審査請求日】2021-10-13

(31)【優先権主張番号】62/576,791

(32)【優先日】2017-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505413587

【氏名又は名称】アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】バゲット，ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ベノワ，ビリー

(72)【発明者】

【氏名】フェラーラ，ジョー

(72)【発明者】

【氏名】テリー，ブライアン

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１６５６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２１９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２０６２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８６５７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークピースアライメントシステムであって、
支持軸を有するワークピースサポートと、
発光装置と、
受光装置と、
コントローラと、を備えており、
上記ワークピースサポートは、ワークピース平面に沿ってワークピースを選択的に支持するように構成されており、
上記発光装置は、上記ワークピース平面の第１面に向かう経路に沿って、１つ以上の波長の光ビームを導くように構成されており、
上記光ビームは、リボン状であり、かつ、当該光ビームに関連する幅を有しており、
上記経路は、上記ワークピースの周辺領域に関連しており、
上記経路は、上記ワークピース平面に対して浅角を成しており、
上記受光装置は、上記経路に沿って配置されており、かつ、上記ワークピース平面の第２面において上記光ビームを受光するように構成されており、
上記第２面は、上記第１面とは反対側に位置しており、
上記受光装置は、複数のセンサセルを備えており、
上記複数のセンサセルは、上記光ビームの上記幅に沿って上記光ビームの複数の部分のそれぞれを受光するように構成されており、
上記複数のセンサセルは、上記光ビームの上記複数の部分のそれぞれに関連する複数の受信信号を規定するように構成されており、
上記コントローラは、上記ワークピースが上記経路と交差する場合における、上記複数の受信信号の差異に少なくとも部分的に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースのエッジを決定するように構成されており、
上記コントローラは、上記ワークピースの透過率に基づいて、上記受光装置の感度を制御するように構成されている、ワークピースアライメントシステム。

【請求項2】

上記ワークピースサポートに動作可能に接続されており、かつ、上記ワークピースサポートを上記支持軸の回りに選択的に回転させるように構成された回転装置をさらに含み、
上記ワークピースは、上記ワークピースの上記エッジに関連するエッジ形状を有しており、
上記コントローラは、上記エッジ形状が上記経路と交差する場合における、上記ワークピースサポートの回転位置と上記複数の受信信号の上記差異とに基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの位置を決定するようにさらに構成されている、請求項１に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項3】

上記コントローラは、波形を決定するようにさらに構成されており、
上記波形は、上記ワークピースサポートの複数の回転位置において、上記受光装置により受光される上記光ビームの上記複数の部分によって規定され、
上記コントローラは、上記波形に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの上記位置を決定するようにさらに構成されている、請求項２に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項4】

上記コントローラは、上記ワークピースの上記透過率に基づいて、上記波形を調整するようにさらに構成されている、請求項３に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項5】

上記浅角は、上記ワークピース平面に対して約５°である、請求項１に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項6】

上記発光装置は、上記１つ以上の波長の上記光ビームを送出するように構成されたレーザを含んでいる、請求項１に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項7】

上記コントローラは、上記光ビームの上記幅の外側範囲から内側範囲までを観察した場合における、上記複数の受信信号の第１ブロッケージを決定するように構成され、
上記コントローラは、上記第１ブロッケージを越えて規定された任意の上記複数の受信信号を選択的に無視するように構成されている、請求項１に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項8】

ワークピースアライメントシステムであって、
発光装置と、
受光装置と、
ワークピースサポートと、
回転装置と、
コントローラと、を備えており、
上記発光装置は、ワークピースに関連するワークピース平面の第１面に向かう経路に沿って、１つ以上の波長の光ビームを導くように構成されており、
上記経路は、上記ワークピースの周辺領域に関連しており、
上記経路は、上記ワークピース平面に対して浅角を成しており、
上記受光装置は、上記経路に沿って配置されており、かつ、上記ワークピース平面の第２面において上記光ビームを受光するように構成されており、
上記第２面は、上記第１面とは反対側に位置しており、
上記ワークピースサポートは、上記ワークピース平面に沿って上記ワークピースを選択的に支持するように構成されており、
上記回転装置は、上記ワークピースサポートと動作可能に接続されており、かつ、上記ワークピースサポートを支持軸の回りに選択的に回転させるように構成されており、
上記コントローラは、上記ワークピースサポートを介して上記ワークピースが回転させられる場合に、上記ワークピースが上記経路と交差するときに上記受光装置によって受光される上記光ビームの量に少なくとも部分的に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの位置を決定するように構成されており、
上記コントローラは、上記ワークピースの透過率に基づいて、上記受光装置の感度を制御するように構成されている、ワークピースアライメントシステム。

【請求項9】

上記浅角は、上記ワークピース平面に対して約５°である、請求項８に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項10】

上記発光装置は、上記１つ以上の波長の上記光ビームを送出するように構成されたレーザを含んでいる、請求項８に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項11】

上記発光装置は、当該発光装置の所定の幅に亘って、複数の波長の上記光ビームを送出するように構成されている、請求項８に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項12】

上記ワークピースの上記位置は、上記ワークピース平面に沿った、上記支持軸からの上記ワークピースの中心の２次元オフセットを含んでいる、請求項８に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項13】

上記ワークピースの上記位置は、上記支持軸の回りの、上記ワークピースの回転位置をさらに含んでいる、請求項１２に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項14】

上記ワークピースは、エッジ形状を有しており、
上記コントローラは、上記ワークピースが上記ワークピースサポートを介して回転させられる場合に、上記エッジ形状が上記経路と交差するときに上記受光装置によって受光される上記光ビームの量に少なくとも部分的に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの回転位置を決定するように構成されている、請求項１３に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項15】

上記コントローラは、波形を決定するように構成されており、
上記波形は、上記ワークピースサポートの複数の回転位置において上記受光装置によって受光される上記光ビームの少なくとも一部によって規定され、
上記コントローラは、上記波形に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの上記位置を決定するようにさらに構成されている、請求項８に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項16】

上記コントローラは、上記ワークピースの上記透過率に基づいて、上記波形を調整するようにさらに構成されている、請求項１５に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項17】

上記受光装置は、複数のセンサセルを備えており、
上記複数のセンサセルは、上記光ビームの幅に沿って、上記光ビームの複数の部分のそれぞれを受光するように構成されており、
上記複数のセンサセルは、上記光ビームの複数の部分のそれぞれに関連する複数の受信信号を規定するように構成されており、
上記コントローラは、上記複数の受信信号のうちの１つ以上を選択的に無視することによって、上記ワークピースのエッジを決定するように構成されている、請求項８に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項18】

上記コントローラは、上記光ビームの上記幅の外側範囲から内側範囲までを観察した場合における、上記複数の受信信号の第１ブロッケージを決定するように構成されており、
上記コントローラは、上記第１ブロッケージを越えて規定された任意の上記複数の受信信号を選択的に無視するように構成されている、請求項１７に記載のワークピースアライメントシステム。

【請求項19】

ワークピースを位置合わせするための方法であって、
ワークピースサポート上にワークピースを配置する工程と、
上記ワークピースの第１面に向かう経路に沿って複数の波長の光ビームを導く工程と、を含んでおり、
上記経路は、上記ワークピースの平面に対して浅角を成しており、
上記方法は、
支持軸の回りに上記ワークピースを回転させる工程と、
上記ワークピースの回転に伴い、上記ワークピースの第２面に向かうように上記ワークピースへと送出された上記光ビームを受光する工程と、
（ｉ）上記支持軸の回りの上記ワークピースの回転位置と、（ｉｉ）受光された上記光ビームと、（ｉｉｉ）上記ワークピースのエッジの検出と、（ｉｖ）上記光ビームの制御された感度と、に少なくとも部分的に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの位置を決定する工程と、を含んでいる、方法。

【請求項20】

上記支持軸に対する上記ワークピースの上記位置を決定する工程は、
（ｉ）上記支持軸の回りの上記ワークピースの回転位置、および、（ｉｉ）上記支持軸からの上記ワークピースの中心の２次元オフセット、のうちの１つ以上を決定する工程を含んでいる、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

［関連出願の参照］
本出願は、２０１７年１０月２５日に出願された、「SHALLOW ANGLE, MULTI-WAVELENGTH, MULTI-RECEIVER, ADJUSTABLE SENSITIVITY ALIGNER SENSOR FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT」というタイトルが付された米国仮出願Ｎｏ．６２／５７６，７９１の利益を主張する米国非仮出願である。当該米国仮出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

［分野］
本開示は、概して、ワークピースを処理するためのワークピース処理システムおよびワークピース処理方法に関する。本開示は、より具体的には、変化する光透過特性を有するワークピースを取り扱い（ハンドリングし）、かつ、当該ワークピースを位置合わせ（アライメント）するためのシステムおよび方法に関する。

【0003】

［背景］
半導体処理においては、多くの操作（オペレーション）が単一のワークピースまたは半導体ウェハ上において実行されうる。多くの処理操作では、ワークピースを適切に処理または取り扱うために、ワークピースの特定の向き（方位）（orientation）、および／または、ワークピースホルダに対するワークピースの位置についての知識（情報）が必要とされる。例えば、（ｉ）搬送キャリアまたは保管カセットと処理システムとの間におけるワークピースの交換、および、（ｉｉ）１つ以上のロードロックチャンバを介した、大気環境から処理システムのプロセスチャンバの排気環境（真空環境）へのワークピースの輸送、などの動作には、適切なワークピースの取扱いおよび処理のために、（１つ以上の）特定の向きまたはワークピースの空間位置についての知識が必要とされる場合がある。

【0004】

光存在センサを用いて、ワークピースの方向付け（例えば、ノッチアライメント）が、排気環境内または大気環境内において実行されてもよい。この場合、光ビームが光出射器（light emitter）によって出射される。光ビームは、当該光ビームに対するワークピースの回転に伴って、当該ワークピースに向けて導かれる。次に、受光器によって受光された光の変化（variation）が使用され、光がどのように完全にまたは部分的に受光されたかに応じて、ワークピース内に画定されるノッチの位置および／またはワークピースの位置の偏心が決定される。このようなシステムの１つが、Ｈｉｒｏａｋｉ Ｓａｅｋｉの米国特許Ｎｏ．５，７４０，０３４に開示されている。当該システムでは、ワークピースのノッチおよび／または偏心位置を決定するために、受光信号に関連する波形が利用される。

【0005】

［概要］
本開示は、様々な透過率を有するワークピースの位置を正確に決定するためのシステム、装置、および方法を提供することによって、従来技術の制限（限界）を有利に克服する。その結果、精度を改善し、システムに関連する所有コスト（costs of ownership）を最小化できる。より詳細には、本開示は、様々な偏光フィルタを利用して複屈折ワークピースの位置を有利に決定するためのシステムおよび方法を提供する。従って、本開示は、基板の様々なコーティングまたは特性にかかわらず、ほぼ（実質的に）任意の基板材料および厚さに応じた位置決めの解決策（ソリューション）を提供する。

【0006】

従って、以下では、本発明の一部の態様についての基本的な理解を提供するために、本開示の簡略化された概要を提示する。本概要は、本発明の広範な概観ではない。本概要は、本発明の主要または重要な要素を特定することも意図していないし、かつ、本発明の範囲を規定（delineate）することも意図していない。本概要の目的は、後述するさらに詳細な説明の前置きとして、本開示の一部のコンセプトを簡略化された形式で提示することである。

【0007】

本開示の１つの例示的な態様によれば、ワークピースアライメントシステムが提供される。上記ワークピースアライメントシステムは、例えば、発光装置を備える。上記発光装置は、ワークピースに関連するワークピース平面の第１面に向かう経路に沿って、１つ以上の波長の光ビームを導くように構成されている。上記経路は、例えば、上記ワークピースの周辺領域に関連している。上記経路は、上記ワークピース平面に対して浅角（浅い角度）（shallow angle）を成している。

【0008】

受光装置は、例えば、上記第１経路に沿って配置されている。上記受光装置は、上記ワークピース平面の第２面において上記光ビームを受光するように構成されている。上記第２面は、上記第１面とは概ね反対側に位置している。ワークピースサポートが、さらに提供される。上記ワークピースサポートは、上記ワークピース平面に沿って上記ワークピースを選択的に支持するように構成されている。一例として、回転装置が、上記ワークピースサポートに動作可能に接続されている。上記回転装置は、上記ワークピースサポートを、当該上記ワークピースサポートに関連する支持軸の回りに選択的に回転させるように構成されている。

【0009】

一例によれば、コントローラがさらに提供される。上記コントローラは、上記ワークピースが上記経路と交差する場合における、上記ワークピースを通過して上記受光装置によって受光された上記光ビームの量に基づいて、上記ワークピースの位置を決定するように構成されている。上記コントローラは、上記ワークピースの透過率に基づいて、上記受光装置の感度を制御するようにさらに構成されている。上記コントローラは、上記ワークピースが上記ワークピースサポートによって支持されており、かつ、回転させられている場合における、上記ワークピースサポートに対する上記ワークピースの位置を決定するようにさらに構成されている。例えば、上記ワークピースの上記位置の決定は、（ｉ）上記ワークピースサポートの回転位置、（ｉｉ）上記ワークピースサポートの上記回転位置に関連する、上記受光装置によって受光された上記光ビームの少なくとも一部、（ｉｉｉ）上記ワークピースの透過率、（ｉｖ）上記ワークピースのエッジの検出、および、（ｖ）上記受光装置の制御された上記感度に、少なくとも部分的に基づいている。

【0010】

一例によれば、上記発光装置は、所定の幅に亘って、複数の波長の上記光ビームを送出（transmit）するように構成されている。別の例では、上記発光装置は、上記複数の波長の上記光ビームを送出するように構成されたレーザである。

【0011】

例えば、上記ワークピースの上記位置は、上記ワークピース平面に沿った、上記支持軸からの上記ワークピースの中心の２次元オフセットを含んでいてよい。別の例では、上記ワークピースの上記位置は、上記支持軸の回りの、上記ワークピースの回転位置を含んでいる。

【0012】

別の例では、上記支持軸の回りの、上記ワークピースの上記回転位置は、上記ワークピースのエッジ形状（エッジ特徴）（edge feature）に関連している。例えば、上記コントローラは、上記ワークピースの上記エッジ形状に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの上記位置を決定するように、さらに構成されていてもよい。

【0013】

例えば、上記コントローラは、波形を決定（determine）するように、さらに構成されていてもよい。上記波形は、上記ワークピースサポートの複数の回転位置において、上記受光器により受光される上記光ビームの少なくとも１つの部分によって規定される（defined）。上記コントローラは、上記波形に基づいて、上記支持軸に対する上記ワークピースの上記位置を決定するように、さらに構成されていてもよい。一例として、上記コントローラは、上記ワークピースの上記透過率に基づいて、上記波形を調整（整形）（proportion）するように、さらに構成されている。

【0014】

別の例では、上記コントローラは、上記受光装置の幅に沿って、１つ以上の信号を無視することによって、上記ワークピースの上記エッジを決定するように構成されてよい。例えば、上記コントローラは、上記受光装置の上記幅に沿って、感知された上記光のブロッケージ（遮断，阻止，妨害）（blockage）を越える１つ以上の信号を無視するように構成されている。

【0015】

別の例によれば、ワークピースを位置合わせするための方法が提供される。例えば、上記方法は、ワークピースサポート上にワークピースを配置する工程と、上記ワークピースの第１面に向けて、第１経路に沿って複数の波長の光ビームを導く工程と、を含んでいる。上記経路は、上記ワークピースの平面に対して浅角を成している。上記ワークピースは、支持軸の回りに回転させられる。そして、上記ワークピースの回転に伴い、上記ワークピースに向けて送出された上記光ビームは、上記ワークピースの第２面において受光される。さらに、上記支持軸に対する上記ワークピースの位置は、（ｉ）上記支持軸の回りの上記ワークピースの回転位置と、（ｉｉ）受光された上記光ビームと、（ｉｉｉ）上記ワークピースのエッジの検出と、（ｉｖ）上記光ビームの制御された感度と、に少なくとも部分的に基づいて、決定される。

【0016】

上述の概要は単に、本開示の一部の実施形態についての一部の構成に関する簡潔な概覧を与えることを意図したものであり、他の実施形態は、上述の構成に対して付加的な構成および／または異なる構成を含んでもよい。特に、本概要は、本出願の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。したがって、上述の目的および関連する目的を達成するために、本開示は、以下に記載され、特に特許請求の範囲において摘示される特徴を含んでいる。以下の説明および添付の図面は、本開示の特定の例示的な実施形態を詳細に開示する。しかしながら、これらの実施形態は、本開示の原理が採用され得る様々な方法のうちの一部を示している。本開示の他の目的、利点、および新規な構成は、以下の本開示の詳細な説明を図面と併せて考慮することによって明らかになるであろう。

【0017】

［図面の簡単な説明］
図１は、本開示の一態様に係る例示的なワークピースアライメントシステムのブロック図を示す。

【0018】

図２は、例示的なアライメント機構のワークピースサポート上における例示的なワークピースの平面図である。

【0019】

図３は、本開示の別の例示的な態様に係る、ワークピースの検出された位置とワークピースサポートの回転位置との対応のプロットである。

【0020】

図４は、図１のワークピースアライメントシステムを含む例示的なワークピースハンドリングシステムを示す。

【0021】

図５は、本開示の一態様に係る例示的なワークピースアライメントシステムの斜視図を示す。

【0022】

図６は、本開示の一態様に係る、ワークピースのそばを通過する例示的な光ビームの側面図を示す。

【0023】

図７は、本開示の一態様に係る、ワークピースのエッジを部分的に通過する光ビームを示す、例示的なワークピースアライメントシステムの平面図を示す。

【0024】

図８は、本開示の一態様に係る例示的なセンサ配置のブロック図を示す。

【0025】

図９Ａ～図９Ｃは、本開示の様々な態様に係る様々なセンサ出力信号を示す図である。

【0026】

図１０は、本開示の別の例示的な態様に係る、ワークピースを位置合わせするための例示的な方法を示すブロック図である。

【0027】

［詳細な説明］
半導体処理においては、多くの操作が単一のワークピースまたは半導体ウェハ上において実行されうる。一般的に、ワークピース上における各処理操作は、典型的には特定の順序によって実行される。この場合、各動作は、先行する動作の完了まで待機する。多くの処理操作では、ワークピースを適切に処理または取り扱うために、ワークピースの特定の向き、および／または、ワークピースホルダに対するワークピースの位置についての知識が必要とされる。例えば、（ｉ）搬送キャリアまたは保管カセットと処理システムとの間におけるワークピースの交換、および、（ｉｉ）１つ以上のロードロックチャンバを介した、大気環境から処理システムのプロセスチャンバの排気環境へのワークピースの輸送、などの動作には、適切なワークピースの取扱いおよび処理のために、（１つ以上の）特定の向きまたはワークピースの空間位置についての知識が必要とされる場合がある。

【0028】

光存在センサを用いて、ワークピースの方向付け（例えば、ノッチアライメント）が、排気環境内または大気環境内において実行されてもよい。この場合、光ビームが光出射器によって出射される。光ビームは、当該光ビームに対するワークピースの回転に伴い、当該ワークピースに向けて導かれる。次に、受光器によって受光された光の変化が使用され、光がどのように完全にまたは部分的に受光されたかに応じて、ワークピース内に画定されているノッチの位置および／またはワークピースの位置の偏心が決定される。

【0029】

光存在センサを用いたこのような位置決めは、出射された光に対して不透明であるワークピースの位置を正確に決定するために適切であった（従来のシリコン基板の場合に、このことが認識されている）。しかしながら、処理を受ける基板またはワークピースが互いに材料的に異なる場合（例えば、シリコンとシリコンカーバイドとの場合）、従来の光存在センサおよびアライナを使用すると、位置決めにおいて様々なエラー（誤差）がもたらさせる可能性がある。特に、基板が出射された光に対して部分的に透明である場合、当該エラーがもたらされる可能性がある。例えば、ウェハにおける透過率（透過性）の差は、従来のアライメントシステムおよびアライメント方法を使用する位置決めにおいて、著しいエラーをもたらす可能性がある。透過率および放射率は、特定のワークピース上に配置されたコーティングまたはデバイスにより、ワークピース毎に変化し得る。

【0030】

従来の半導体ウェハを位置合わせするためのシステムは、シリコンウェハ向けに開発されている。このため、当該システムは、光源とセンサとの間における光の通過を遮断（ブロック）するシリコンウェハに依存している。シリコンウェハは、光波長光源に対して不透明である。しかしながら、不透明ではないウェハ、すなわち、シリコンカーバイド（炭化ケイ素，ＳｉＣ）からなるウェハは、光波長における光を透過する。従って、当該ウェハは、従来の光源に対して透明または半透明である。このような透明性（透過性）は、シリコンウェハの検知および位置合わせのために以前に（過去に）設計されたシステムを使用して、シリコンカーバイドウェハを検知および位置合わせする場合に、困難をもたらし得る。さらに、本開示では、シリコンカーバイドウェハ上において様々な処理ステップが実行されると、当該シリコンカーバイドウェハは、膜、デバイス、または金属線によって密に覆われうると理解されている。そして、このことにより、様々な透明性のレベルが存在し、結果として実質的な信号変動が潜在的にもたらされると理解されている。

【0031】

このように、本開示は、一般的には、半導体プロセスのためのワークピースハンドリングシステムを対象としている。より詳細には、本開示は、様々な光透過特性を有するワークピースを特定する（特徴付ける）（characterize）および／または位置合わせするように構成されたアライメント装置を対象としている。

【0032】

以下、図面を参照して本発明を説明する。本明細書において、同様の参照番号は、全体を通して同様の要素（部材）を指すために使用されてもよい。これらの態様の説明は単に例示的なものであり、限定的な意味で解釈されるべきではないことを理解されたい。以下の説明では、説明のために、本発明の完全な理解を提供すべく、様々な特定の詳細が開示されている。当業者であれば、本発明は、これらの特定の詳細がなくとも実施できることが明らかであろう。さらに、本発明の範囲は、添付の図面を参照して以下に説明される実施形態または実施例によって限定されることを意図していない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることを意図している。

【0033】

また、図面は、本開示の実施形態の一部の態様の例示を与えるために提供されている。従って、図面は、概略的なものに過ぎないと見なされるべきであることも留意されたい。特に、図面に示されている各部材は、必ずしも互いにスケール（縮尺）通りではない。図面における様々な部材の配置は、それぞれの実施形態についての明確な理解を提供するように選択されている。当該配置は、本発明の実施形態に係る実施例（implementations）における様々な部材の実際の相対位置を表現したものであると必ずしも解釈されるべきではない。さらに、本明細書において説明される様々な実施形態および実施例の構成は、特に断りのない限り、互いに組み合わせることができる。

【0034】

また、以下の説明では、図面に示されている、または本明細書において説明されている、機能ブロック、装置、コンポーネント、回路素子、または他の物理的または機能的ユニット間の任意の直接的な接続または結合は、間接的な接続または結合によって実施され得ることを理解されたい。さらに、図面に示される機能ブロックまたはユニットは、一実施形態では個別の構成または回路として実装（実現）されてよい。あるいは、機能ブロックまたはユニットは、別の実施形態では、共通の構成または回路によって完全にまたは部分的に実装されてもよいことを理解されたい。例えば、複数の機能ブロックは、共通のプロセッサ（例：信号プロセッサ）上において実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。さらに、以下の記載において有線ベースとして説明されている任意の接続は、特に断りのない限り、無線通信として実装されてもよいことが理解されるべきである。

【0035】

一般的に、アライナは、光出射器と光受信器とを備える。この場合、光出射器は、ワークピースのエッジ（端部）に向かうように、光ビームを導く。そして、アライナは、ワークピースが回転軸の回りに回転させられるときに、光受信器への到達が遮断された出射光の量をさらに決定する。例えば、ワークピースの中心がアライナの回転軸からオフセットされている場合、当該ワークピースが回転させられているときに、当該ワークピースが出射光の可変的な量をブロックすることにより、受光器によって受光される光の量に変動が生じるであろう。ブロックされた光の量は例えば、放出された全ての光のパーセンテージ（割合）として表される。続いて、受光された光の量および変動は、ワークピースに関連する寸法（例：オフセット）に変換される。この場合、一例として、ワークピースの中心において当該ワークピースを回収するために、寸法がエンドエフェクタによって利用される。

【0036】

続いて、図面を参照する、図１は、本開示の１つ以上の態様に係る、例示的なワークピースアライメントシステム１００を示す。ワークピースアライメントシステム１００は、例えば、ワークピースサポート（ワークピース支持体）１０２を備える。ワークピースサポート１０２は、ワークピース平面１０６に沿って、ワークピース１０４を選択的に支持するように構成されている。ワークピースサポート１０２は、例えば、ワークピース１０４を選択的に支持するように動作可能である任意の数の支持機構（例：ピン、プレート、または他の機構）を有していてよい。

【0037】

例示的な一態様において、発光装置１０８は、ワークピース平面１０６の第１面（first side）１１０および第２面（second side）１１２のうちの一方の上に配置される。発光装置は、経路１１６に沿って、ビーム光（光のビーム）１１４を導くように構成されている。経路１１６は、例えば、ワークピース１０４の周辺部（periphery）１１８（例えば、周辺領域またはエッジ）に関連している。

【0038】

さらに、回転装置１２０は、ワークピースサポート１０２に動作可能に接続（連結）されている。回転装置は、ワークピースサポートを支持軸１２４の回りに選択的に回転させる（例えば、矢印１２２によって図示されている）ように構成されている。支持軸１２４は、例えば、ワークピース平面１０６に対して垂直である。

【0039】

１つの特定の例では、発信装置（出射装置，エミッション装置）１０８（例えば、光発信装置（光出射装置，発光装置）とも称される）は、複数の波長の光を出射するように構成されている。例えば、発信装置１０８によって出射される光の複数の波長のうちの１つ以上は、ワークピース１０４の構成要素（constituency）に基づいて決定されてよい。さらに、受信装置（レシーバ装置）１２６（例えば、受光装置（光レシーバ装置）とも称される）が設けられている。受信装置１２６は、支持軸１２４の回りのワークピースサポート１０２の回転に伴い、光ビーム１１４を受光（受信）するように構成されている。

【0040】

本開示の複数の態様において、ワークピースアライメントシステム１００は、コントローラ１２８をさらに備える。コントローラは、（ｉ）光ビーム１１４の初期送信１３０（例えば、送信量）と、（ｉｉ）光ビームに関連する受信信号１３２と、に基づいて、ワークピースサポート１０２に対するワークピース１０４の位置および向きのうちの１つ以上を決定するように構成されている。当該受信信号は、受光装置１２６によって受光された（例えば、ワークピースのそばを通過した、および／または、ワークピース内を通過した）光ビームである。例えば、光ビーム１１４の受信信号１３２は、（ｉ）ワークピース１０４の材料構成、（ｉｉ）当該ワークピース上に形成された１つ以上の層（不図示）、（ｉｉｉ）当該ワークピース上に形成された１つ以上のデバイス（不図示）、および、（ｉｖ）当該ワークピース上において以前に実行された１つ以上の操作（例：当該ワークピース上における以前のイオン注入、または、当該ワークピース上において以前に実行された他の半導体プロセス）、のうちの１つ以上に少なくとも部分的に基づいている。

【0041】

別の例によれば、コントローラ１２８は、支持軸１２４に対するワークピース１０４の位置１３４を決定するように、さらに構成されている。コントローラ１２８は、例えば、処理システム（プロセスシステム）の様々なコンポーネントに関連する複数の個別のコントローラ（不図示）を備えていてもよい。あるいは、コントローラ１２８は、システム全体のための単一のコントローラであってもよい。こうしたコントローラは全て、本開示の範囲内に含まれていると考慮されていることに留意されたい。

【0042】

例えば、ワークピース１０４の位置１３４は、コントローラ１２８によって決定されてよい。この場合、図２に示されるように、コントローラは、ワークピースサポート１０２の支持軸１２４に対するワークピース１０４の中心１３６を決定するように構成される。例えば、図１に示されるように、支持軸１２４に対するワークピース１０４の位置１３４の決定は、（ｉ）ワークピースサポート１０２の回転位置１３８と、（ｉｉ）受光装置１２６によって受光された光ビーム１１４の部分（一部）１４０を示す受光信号１３２とに、少なくとも部分的に基づいている。

【0043】

受光装置１２６によって受光される光ビーム１１４の部分１４０は、例えば、ワークピースサポート１０２の回転位置１３８に関連している。一例として、図２に示されるように、コントローラ１２８によって決定されるワークピース１０４の位置１３４は、ワークピース平面１０６に沿った、支持軸１２４からのワークピースの中心１３６の２次元オフセット（２次元的なずれ）を含む。ワークピース１０４の位置１３４は、支持軸１２４の回りにおける、ワークピース１０４またはワークピースサポート１０２の回転位置１３８をさらに含んでいてもよい。支持軸の回りにおけるワークピースの回転位置は、当該ワークピースのエッジ形状１４２に関連している。図１のコントローラ１２８は、ワークピースのエッジ形状に基づいて、支持軸に対する当該ワークピースの位置を決定するように、さらに構成されている。図２のエッジ形状１４２は、例えば、ワークピース１０４の周縁部１１８に関連するノッチ（窪み、切り目）、フラット（平坦部）、または他の形状を含んでいてもよい。

【0044】

図３は、例えば、（ｉ）回転位置１６２と、（ｉｉ）図１の受光装置１２６からの出力１６４と、の対応を表すプロット１６０を示す。回転位置１６２は、例えば、図１の回転装置１２０に関連するサーボモータまたは他の装置によって提供される。ワークピース１０４の中心１３６は、（ｉ）光ビーム１１４によるエッジ形状１４２の通過（例えば、図３では、位置１６８において示されている）を示す出力信号曲線１６６（受信信号１３２に由来する）と、（ｉｉ）エッジ形状の寸法についての知識（情報）から、外挿（推定）（extrapolated）されてよい。

【0045】

従って、図１のコントローラ１２８は、ワークピース１０４の中心１３６に関連するオフセットベクトル値を決定できる。当該オフセットベクトル値は、図４のワークピースハンドリングシステム１７２内に示されているロボット１７０に供給されてよい。ロボット１７０は、例えば、オフセットベクトル値に基づいて、ワークピースサポート１０２からワークピース１０４をピックアップする（回収する，拾い上げる）ように構成されてよい。この場合、ワークピースが図１のワークピースアライメントシステム１００から回収（ピック）されるとき、当該ワークピースは、支持部材１７４に対してほぼ中心に位置決めされる。ワークピースがロボット１７０によってピックアップされ、１つ以上のステーション１７６（例：プロセスチャンバ、ロードロックチャンバ、搬送（移送）システム、またはワークピースの処理に利用される他の装置）に搬送されることに先立ち、当該ワークピースをワークピースアライメントシステム１００に対して回転方向に位置合わせするために、ワークピース１０４の回転位置がさらに利用されてよい。

【0046】

半導体処理に使用されるシリコンカーバイド（ＳｉＣ）ウェハは半透明であるので、従来のアライナセンサ（例：オムロンによって製造された１０ｍｍセンサ）は、非一貫的な（矛盾する）（inconsistent）結果をもたらす可能性がある。このため、従来のアライナセンサでは、ウェハの取り扱いエラーおよびアライナの不具合（故障，機能不全）が生じる。これらの問題は、ウェハがより透明である場合に、デバイスウェハではより顕著である。ＳｉＣは半透明であるため、従来のセンサから発せられた６５０ｎｍ光は、材料のバルクを通過することができる。その結果、従来の受信器には、非一貫的な結果が提供される。このような不具合は、デバイスがウェハ上に形成されている場合、あるいは当該デバイスがウェハ上に存在している場合に、より頻繁に発生する。デバイスは光の一部をブロックするが、当該デバイスが存在していないウェハの部分は光を通過させるからである。このことは、信号におけるリードバックに実質的な変動を生じさせる。このため、従来のアライナを用いて、フィットカーブおよびアルゴリズムによって、ウェハの中心および方向を発見（導出）することが困難となる。

【0047】

本開示は、エッジ検出スキームと関連とともに、位置合わせセンサ（アライニングセンサ）を利用する。位置合わせセンサは、幅広かつ多波長の光ビームを発生させるように構成されている。さらに、位置合わせセンサの感度は、調整可能である。さらに、位置合わせセンサは、ワークピースに対してほぼ浅角を成すように方向付けられている。その結果、本開示の位置合わせセンサにおいて、信号リードバックの安定性を増大させることができる。

【0048】

そこで、本開示は、透明または半透明な材料を含むワークピースに応じて、調整可能な感度を有する多波長エッジ検出センサを提供する。当該センサは、交差長（intersect length）を長くするために、ワークピースに対して浅角を成すように取り付けられる。例えば、図１の発光装置１０８は、複数の波長の光（例：複数の波長のレーザ光）を出射するように構成されている。この場合、複数の波長は、単一の波長の光に対して不透明または透明であるワークピース１０４の材料の一貫性に関連する問題を改善する。従って、受光装置１２６（例：１つ以上の受光器）は、（ｉ）複数の波長の光を受光し、（ｉｉ）発光装置１０８のエッジからワークピース１０４のエッジ部または周辺部１１８までの距離を決定し、かつ、（ｉｉｉ）ワークピースを通過して受光装置によって受光される任意の光を無視するように、構成されている。

【0049】

従って、ワークピース１０４の様々な透過率に対しても、本開示によって安定したリードバックが提供される。例えば、透明な物体（例：ワークピース１０４）のエッジは、当該物体のバルクまたは残余部に比べて、低い透光特性を有している場合がある。従って、（ｉ）ワークピース１０４のエッジまたは周辺部１１８を特定（識別）し、かつ、（ｉｉ）バルクまたは残りの内部部分を無視できるように、受光装置の感度が調整または制御されてよい。これにより、エッジ検出に関連する、さらに安定した信号が得られる。さらに、ワークピース１０４に対して浅角を成すように、受光装置１２６（例：センサ）を配置することによって、光１１４（例：レーザ光）は、ワークピースのより長い長さまたは断面を通過するように送出される。その結果、受光装置１２６へと到達する光をより少なくできる。従って、有利であることに、（ｉ）光１１４がワークピースの準透明部分（quasi-transparent portion）を通過する場合と、（ｉｉ）光がワークピースと交差しない場合とで、信号強度差が増大する。このため、ワークピースの位置を特定するための、より高精度かつ反復可能な機構が提供される。

【0050】

そこで、図５に例示されている通り、本開示は、多波長であり、マルチ受信器（マルチレシーバ）であり、調節可能な感度の、アライメント装置２００を提供する。この場合、発信装置１０８および受信装置１２６は、ワークピース１０４（ウェハとも称される）に対して浅角２０２を成すように取り付けられる。このため、図６に例示されている通り、浅角２０２に起因して、ワークピース１０４のより大きな厚さによって光１１４をブロックできる。その結果、信号のリードバックがスムーズかつ一貫性があるものとなる。光１１４の複数の波長のそれぞれは、例えば、アライメント装置２００の発信装置１０８によって出射され、かつ、当該アライメント装置２００の受信装置１２６によって受光される。例えば、様々な材料は、当該材料の特性に基づいて、光１１４の様々な波長に対して透明である。複数の波長を使用することによって、特定の材料が単一の波長に対して完全に透明である可能性は、アライメント装置２００によって出射および受光される光１１４の残りの波長によって低減される。複数の波長は、例えば、光１１４が異なる波長に対してどのように受光されるかの変化を決定するために使用される。

【0051】

従って、複数の波長の光が発信装置１０８および受信装置１２６によって出射（送信）および受光（受信）され、複数の波長に亘る光強度の変化（例：受光された光のパーセンテージ）が特定される。複数の波長を検査（試験）し、強度値が変化する波長を特定することによって、たとえ他の強度が一定のままであっても、材料が特定の波長に対して不透明であるか否かについて判定を行うことができる。

【0052】

本開示は、有益であることに、ワークピース１０４のワークピース平面１０６に対して浅角２０２を成すように、発信装置１０８および受信装置１２６を提供する。本開示は、光がワークピース平面に対してほぼ６０～９０°を成すようにウェハを通過する従来のセンサとは対照的である。浅角２０２は、例えば、ワークピース平面１０６に対して約３０°未満であってよい。図６に示される浅角２０２を設けることによって、（例えば、ワークピース平面１０６に対してほぼ５°の角度を成して、ワークピース１０４と交差する）光１１４は、当該光がワークピース平面１０６に対して垂直に方向付けられた場合よりも、有意に大きいワークピースの長さ２０４を通過する。例えば、ワークピース１０４が、発信装置１０８によって出射される光１１４に対して１０～３０％の透過率を有していた場合であっても、当該光が通過するワークピースの長さ２０４を長くすることにより、装置２００の感度を有利に向上させることができる。

【0053】

また、（ｉ）光１１４の複数の波長と、（ｉｉ）発信装置１０８および受信装置１２６（総称的にセンサと称する）の位置に応じた浅角２０２と、に併せて、エッジ検出機構（エッジ検出機能，エッジ検出特徴）（edge detection feature）をさらに利用することができる。エッジ検出機構は、例えば、図７に示される光ビーム１１４の所定の幅２０６に亘る信号の最初の低下（第１の低下）を識別（特定）する。続いて、当該エッジ検出機構は、過ぎ越したまたは下流の任意の光（例えば、ワークピース１０４の中心１３６により近い光）が、ワークピース１０４によってブロックされたとみなす（仮定する）（assume）。さらに、光１１４の一部（部分）２０８がワークピース１０４の材料のバルク２１０を通過した場合であっても、本開示のエッジ検出機構は、光の当該部分を無視するように構成されてよい。図５～図７に示されるように、本例では、発信装置１０８によって形成され、かつ、受信装置によって受光される光ビーム１１４は、概ねリボン状である。

【0054】

一例として、図７に示される発信装置１０８および受信装置１２６は、外側範囲（外側の広がり，外側エクステント）（outboard extent）２１０から内側範囲（内側の広がり，内側エクステント）（inboard extent）２１２まで（例えば、２８ｍｍの間隔）の、光ビーム１１４の幅２０６をもたらすように構成されている。例えば、発信装置１０８は、光ビームの幅２０６に亘り、外側範囲２１０から内側範囲２１２まで、送信信号（送出信号）２１４（例えば、全信号強度または１００％信号）として、光ビーム１１４を受信装置１２６に向けて送出するように構成されている。受信装置１２６は、所定の増分（例：１ｍｍの増分）によって、外側範囲２１０から内側範囲２１２までの光ビーム１１４を受光するように構成されている。その結果、受信信号（受光信号）２１６は、上記所定の増分のそれぞれに関連付けられる。

【0055】

本例では、受信装置１２６によって受光される光１１４のビームの受信信号２１６は、外側範囲２１０からワークピース１０４の周辺部１１８に関連するエッジ位置２１８まで（例えば、０～１８ｍｍ）の第１信号２１４（例：全信号強度）にほぼ等しい。光ビーム１１４が、エッジ位置２１８から内側範囲２１２まで（例：１８ｍｍ～２８ｍｍ）ワークピース１０４と交差する場合、そのことに応じて、当該ワークピース１０４のバルク２１０を通過する光１１４の部分２０８は、受信信号２１６を減少させる（例えば、ワークピース１０４の透過率に関連して、信号強度が、８０％、６０％等にステップダウン（逓減）する）。

【0056】

一例として、発信装置１０８および受信装置１２６は、調整可能な感度を有している。当該調整可能な感度は、所望のトリガポイント（トリガ点）に対する調整が可能となるように設定される。例えば、光ビーム１１４に関連する受信信号２１６が、外側範囲２１０から１８ｍｍの位置において、送信信号２１４の１００％から当該送信信号の５０％に減少した場合（例えば、受信信号における「ステップ」）、ワークピース１０４のエッジまたは周縁部１１８に関連するエッジ位置２１８は、外側範囲２１０から１８ｍｍの位置であると決定されてよい。さらに、装置２００を較正するために、エッジ位置２１８に関連する、このような受信信号２１６が利用されてよい。これにより、エッジ位置から内側範囲２１２まで（例えば、外側範囲２１０から１８ｍｍ～２８ｍｍ）の任意の受信信号が、ワークピース１０４によってブロックまたは遮断（妨害）されていると見なすことができる。従って、光ビーム１１４がワークピース１０４の材料のバルク２１０を通過し、送信信号２１４の５０％で受信されたとしても、当該送信信号に関連する受信信号２１６は、当該ワークピースによってブロックされており、無視できると見なすことができる。

【0057】

別の例によれば、ワークピース１０４が回転させられた場合、エッジ位置２１８が変化しうる。この場合、受信信号２１６は、ワークピースサポート１０２上のワークピースの位置（例：図２におけるワークピースサポートの支持軸１２４に対するワークピースの中心１３６）に基づいて変化しうる。そこで、図１のコントローラ１２８は、図７のエッジ位置２１８および／またはワークピース１０４の中心１３６を決定するように構成されてよい。さらに、ワークピース１０４のエッジ１１８を検出するために、受信装置１２６は、複数の受信器（レシーバ）を含んでいてよい。当該複数の受信器はそれぞれ、当該複数の受信器に受光された光ビーム１１４のパーセンテージを決定するように構成されている。この場合、光ビーム１１４の幅２０６に沿って受光信号２１６を変化させる（差異を付ける，差別化する）こと（differentiating）によって、エッジ位置２１８が決定される。例えば、（ｉ）受信装置１２６の複数の受信器のうちの第１の５つの受信器が、送信信号２１４の１００％での受信信号２１６を生じさせ、かつ、（ｉｉ）当該複数の受信機のうちの第６の受信器が、送信信号のパーセンテージを減少させている場合、ワークピース１０４のエッジ１１８は、複数の受信器のうちの第６の受信器と関連する位置において検出されていると決定されてよい。さらに、内側範囲２１２に向かう任意の受信信号が、ワークピースによってブロックされていると見なすことができる。

【0058】

図８は、さらに別の例を示している。図８の例では、センサ装置２３０は、発信装置１０８および受信装置１２６を備える。例では、受信装置１２６は、アレイ２３４内に配置された複数のセンサセル２３２を含んでいる。当該センサセルは、複数の信号２３６のそれぞれを供給するように構成されている。図９Ａ～図９Ｃは、図８の様々なワークピース１０４（様々な透過率を有している）に関連する複数の信号２３６の例を示す。当該複数の信号は、矢印２３８の方向に進行する場合に観察される（viewed）（例えば、センサ装置２３０は静止している。当該センサ装置は、２８ｍｍのスパンにて配置された複数のセンサセル２３２Ａ～２３２ｎを有している。ｎは、任意の正の整数である。）。

【0059】

図９Ａは、図８のワークピース１０４に応じた複数の信号２３６の一例を示す。本例では、当該ワークピースは不透明である（例：光は当該ワークピースを透過しない）。本例では、ワークピース１０４のエッジ１１８は、センサセル２３２Ａ…２３２ｎのアレイ２３４の間の半分（中間）（half）の位置２４０に存在しているものと示されている。この場合、センサセルの半分は「オン」（例示のために斜線無で示されているセンサセル）であり、残り半分は「オフ」（例示のために斜線有で示されているセンサセル）である。

【0060】

図９Ｂは、図８の別のワークピース１０４に応じた複数の信号２３６の一例を示す。本例では、当該ワークピースは、様々な透過性を有する１つ以上の透明材料によって構成されている。当該ワークピースは、例えば、当該ワークピース上に形成された様々なデバイスを含む、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）ワークピースである。例えば、センサセル２３２Ｂ（例：斜線無）は、開状態にある（open）（例：センサセル２３２Ｂは、「ブロックされていない」（unblocked）。この場合、光１１４はワークピースを透過し、センサセル２３２Ｂによって受光される）。一方、センサセル２３２Ａ（例：斜線有）は、閉状態にある（closed）（例：センサセル２３２Ａは、「ブロックされている」（blocked）。この場合、光は、センサセル２３２Ａによって受光されないように、ワークピースによって実質的に妨げられる）。従って、例えば、図８のワークピース１０４は、光ビーム１１４の一部を遮断する一方で、様々なラジアル位置（半径方向の位置）において光ビームの一部を通過させる。このため、ワークピース１０４が一定の位置（固定された位置）に存在しうる場合においても、異なる（様々な）パーセンテージの光ビーム１１４が、センサセル２３２Ａ…２３２ｎのアレイ２３４に沿って受光される（このことは、例えば、ワークピース上のデバイスが、当該ワークピースを通ろうとする光の透過を遮断することに起因している）。

【0061】

別の例によれば、センサ出力値は、（ｉ）センサセル２３２の総数と、（ｉｉ）光ビーム１１４から信号を受信するセルの数と、の比率である。例えば、図９Ａでは、２０個のセンサセル２３２Ａ～２３２ｎが存在している。そして、これらのセンサセルのうち、１０個がブロックされており、残り１０個が信号を受信する。従って、１０を２０（センサーセル２３２の総数）によって除算すると、図８の全送信信号２４０のうち５０％が受信されていることとなる。

【0062】

図９Ｂでは、光の一部がワークピースを透過する。このため、矢印２３８の方向に進むと、１０個のセンサセル２３２Ｋ～２３２Ｔについて信号が受信されており、次いで、センサセル２３２Ｋが遮断されており、次いで、センサセル２３２Ｉ等において信号が受信されている。ワークピースが同じ位置に存在していたとしても、デバイス、フィルム（膜）、またはわずかに透明度が低いワークピースの一部などによって、２０個の受信器のうちの６個がブロックされている。図９Ｃは、ワークピースを通る部分的な送信を表す、センサセル２３２Ａ～２３２ｎの別の例を示す。本例では、２０個のセンサセルのうちの５個がブロックされている。

【0063】

矢印２３８と同じ方向に観察する場合、上述のエッジ検出スキームは、ブロックされた第１センサセル２３２を決定する。この場合、ブロックされたセルを越えて進行するさらなる複数のセンサセルも、ブロックされていると見なされる。光の一部が、第１のブロックされたセンサセル２３２を越えてワークピースを透過したとしても、上述のような複数のセンサセルも同様にブロックされていると、自動的に見なされる。但し、例えば、図１のワークピース１０４が回転されられた場合、エッジ１１８の位置が変化しうる。しかしながら、エッジ１１８は、少なくとも光１１４の一部を遮断する。

【0064】

そこで、本開示はさらに、センサ（例：発信装置１０８および受信装置１２６）に関して、（ｉ）図６に示される浅角２０２を提供するとともに、（ｉｉ）光１１４の複数の波長と、（ｉｉｉ）ワークピース１０４のエッジ１１８をより正確に決定するためのセンサの調整可能な感度と、を提供する。図８におけるブロックされるべき第１センサセル２３２は、（ｉ）ワークピース１０４上に形成されたデバイス、（ｉｉ）当該ワークピースの透明材料もしくは基板、または、（ｉｉｉ）エッジ１１８に、起因しうる。例えば、透明な材料でさえも、１００％透明でない場合がある。この場合、透過性の下限（low end of transmission）においてさえ、材料は、依然として少量の光をブロックしうる。しかしながら、センサセル２３２の感度を調整することにより、所定量の光（例：出射された光の８０％）が受光されない限り、センサセルを「メーク」させない（機能させない）または活性化（有効可）させないように、コマンド（命令）を与えることができる。そこで、ワークピース１０４の材料が半透明であり、光の５０％が透過する場合であっても、感度は、光の８０％（センサセルを活性化するために必要とされる光の量）に調整されてよい。これにより、５０％がブロックされた場合、そのセンサセルはブロックされたと見なす（考慮する）ことができる。

【0065】

このように、本開示は、ワークピースのエッジを決定するために、浅角センサと可変感度と複数の波長の光との組み合わせを提供する。

【0066】

別の例示的な態様に従って、図１０では、ワークピースを位置合わせするために、方法３００が提供されている。例示的な方法は、一連のアクト（行為）またはイベント（事象）として本明細書において図示および説明されているが、本開示は当該アクトまたは当該イベントの例示された順序に限定されないことに留意されたい。一部のステップは、本開示に従って、本明細書において図示および説明されたステップとは別の他のステップと、異なる順序で、および／または同時に、起こり得るためである。さらに、本開示に係る方法を実施するために、図示されたすべてのステップが必要とされるわけではない。さらに、当該方法は、本明細書において図示および説明されたシステムに関連して実施されてもよいし、あるいは、説明されていない他のシステムとも関連して実施されてもよいと理解されるであろう。

【0067】

図１０に図示されるように、方法３００は、アクト３０２から始まる。アクト３０２では、ワークピースは、ワークピースサポート上に配置される。アクト３０４では、１つ以上の波長の光ビームが、第１経路に沿って、ワークピースの第１面に向けて導かれる。例えば、光ビームは、ワークピースに対して浅角を成すように送出される。これにより、光は、ワークピースの厚さよりも著しく大きい、当該ワークピースの量（amount）を通過する。さらに、光ビームは、ワークピースの周辺部に向かうように導かれる。アクト３０６において、ワークピースは、支持軸の回りに回転させられる。さらに、アクト３０８において、ワークピースの回転に伴い、光ビームが受光される。アクト３１０において、光ビームの感度は、所望の信号を供給するように、制御または調整される。さらに、アクト３１２において、支持軸に対するワークピースの位置が決定される。アクト３１２におけるワークピースの位置の決定は、支持軸の回りにおけるワークピースの回転位置と受光された光ビームとに少なくとも部分的に基づいている。この場合、光ビームは、センサの制御された感度およびワークピースの透過率に応じて調整（整形）される。

【0068】

本開示は、１つ以上の特定の好適な実施形態に関して図示および説明されているが、本明細書および添付の図面を読んで理解した当業者であれば、同等の変更および修正が想起されることは明らかである。特に、上述のコンポーネント（アセンブリ、装置、回路など）によって実行される様々な機能に関して、当該コンポーネントを説明するために使用されるターム（「手段」（means）への言及を含む）は、特段の指定がない限り、本開示に示されている例示的な実施形態において、特定の機能を実行する開示される構造と構造的に同等ではないにもかかわらず、説明されるコンポーネントの上記機能を実行する（すなわち、機能的に同等である）任意のコンポーネントに対応することが意図されている。加えて、本開示の特定の構成は、複数の実施形態のうちの１つのみに関して開示されているが、そのような構成は任意の所与または特定のアプリケーションに関して、望ましくかつ有益であるように、他の実施形態の１つ以上の他の構成と組み合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0069】

【図1】本開示の一態様に係る例示的なワークピースアライメントシステムのブロック図を示す。

【図2】例示的なアライメント機構のワークピースサポート上における例示的なワークピースの平面図である。

【図3】本開示の別の例示的な態様に係る、ワークピースの検出された位置とワークピースサポートの回転位置との対応のプロットである。

【図4】図１のワークピースアライメントシステムを含む例示的なワークピースハンドリングシステムを示す。

【図5】本開示の一態様に係る例示的なワークピースアライメントシステムの斜視図を示す。

【図6】本開示の一態様に係る、ワークピースのそばを通過する例示的な光ビームの側面図を示す。

【図7】本開示の一態様に係る、ワークピースのエッジを部分的に通過する光ビームを示す、例示的なワークピースアライメントシステムの平面図を示す。

【図8】本開示の一態様に係る例示的なセンサ配置のブロック図を示す。

【図9A】本開示の様々な態様に係る様々なセンサ出力信号を示す図である。

【図9B】本開示の様々な態様に係る様々なセンサ出力信号を示す図である。

【図9C】本開示の様々な態様に係る様々なセンサ出力信号を示す図である。

【図10】本開示の別の例示的な態様に係る、ワークピースを位置合わせするための例示的な方法を示すブロック図である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】