特許 7389695 ウェーハ搬送装置

(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】2023-11-21

(45)【発行日】2023-11-30

(54)【発明の名称】ウェーハ搬送装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20231122BHJP

   H01L 21/67 20060101ALI20231122BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20231122BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/68 L

H01L21/02 Z

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020057223

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021158227

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐田 太郎

(72)【発明者】

【氏名】山木 賢

【審査官】井上 和俊

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第９９／０３８２０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０６６４５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／６７

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハガイドが複数段設けられたウェーハ収容容器からウェーハを取り出し、前記ウェーハ収容容器に前記ウェーハを収容するウェーハ搬送ロボットと、
前記ウェーハ収容容器に収容された前記ウェーハの位置をセンシングするマッピングセンサーと、
前記ウェーハ収容容器と対向する位置に設けられ、前記ウェーハ収容容器を含む撮像画像を生成するカメラと、
前記マッピングセンサーから送信されるセンシング信号に基づき前記ウェーハ収容容器内の前記ウェーハのマッピング情報を取得し、画像処理後の前記撮像画像に基づき画像ウェーハ情報を取得し、前記マッピング情報と前記画像ウェーハ情報とを比較するコンピュータシステムと、
を備えた、
ウェーハ搬送装置。

【請求項2】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記コンピュータシステムが、前記マッピング情報と前記画像ウェーハ情報とが一致しないと判断すると、
前記カメラは、撮影条件を変更した撮像画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記マッピング情報と撮影条件を変更した前記撮像画像に基づく新たな画像ウェーハ情報とを比較するリトライを行う、
ウェーハ搬送装置。

【請求項3】

請求項２に記載のウェーハ搬送装置において、
前記コンピュータシステムは、前記リトライの回数がリトライ上限回数より小さい場合、前記リトライを行い、前記リトライの回数がリトライ上限回数である場合、エラーを出力する、
ウェーハ搬送装置。

【請求項4】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記マッピング情報および前記画像ウェーハ情報には、前記ウェーハの位置が含まれる、
ウェーハ搬送装置。

【請求項5】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記コンピュータシステムは、画像処理後の前記撮像画像と前記マッピング情報に基づくウェーハ画像とを合成表示した合成画像を生成し、前記合成画像を搬送対象の前記ウェーハの選択画面としてモニターに表示させる、
ウェーハ搬送装置。

【請求項6】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記カメラは、赤外線カメラまたは赤外線の透過率が高い光学系を備え、赤外線画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記赤外線画像に基づき、前記ウェーハ収容容器の内部の温度を測定する、
ウェーハ搬送装置。

【請求項7】

請求項６に記載のウェーハ搬送装置において、
前記コンピュータシステムは、前記赤外線画像と前記マッピング情報に基づくウェーハ画像とを合成表示した合成画像を生成し、前記合成画像をモニターに表示させる、
ウェーハ搬送装置。

【請求項8】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記カメラは、偏光カメラまたは偏光を制御する光学系を備え、偏光画像を生成する、
ウェーハ搬送装置。

【請求項9】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ収容容器と対向する位置に設けられ、前記ウェーハ収容容器を含む領域を照明する照明系を備えている、
ウェーハ搬送装置。

【請求項10】

請求項９に記載のウェーハ搬送装置において、
前記カメラが、赤外線カメラまたは赤外線の透過率が高い光学系を備えるとき、
前記照明系は、赤外線を照明する、
ウェーハ搬送装置。

【請求項11】

請求項９に記載のウェーハ搬送装置において、
前記カメラが、偏光カメラまたは偏光を制御する光学系を備えるとき、
前記照明系は、偏光状態を制御した光を照明する、
ウェーハ搬送装置。

【請求項12】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ収容容器を載置するウェーハ載置台を備え、
前記ウェーハ載置台に基準スリットが設けられ、
前記コンピュータシステムは、前記基準スリットに基づき、前記ウェーハ搬送ロボットの位置と、前記撮像画像の前記ウェーハ搬送ロボットの位置とを合わせる、
ウェーハ搬送装置。

【請求項13】

請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ収容容器を載置するウェーハ載置台を備え、
前記ウェーハ載置台に校正用の基準スケールが設けられ、
前記コンピュータシステムは、前記基準スケールに基づき、前記撮像画像内の寸法計測対象の寸法を計測する、
ウェーハ搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハ搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ウェーハ収容容器の外側にカメラが設置され、カメラは観察窓を通して輸送容器の内部を検出または観察するように構成される旨が記載されている。また、特許文献１には、温度センサによって、ウェーハ収容容器内のウェハ温度を測定する旨が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－２１２９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

処理対象のウェーハは、搬送ロボットによりカセット（ウェーハ収容容器）から上位装置であるウェーハ処理ユニットへ搬送される。処理済みのウェーハは、搬送ロボットによりカセットへ戻される。

【0005】

ところで、ウェーハ処理中に、何らかの理由でカセットが別のものに入れ替えられてしまう場合がある。各カセットには、形状や寸法に個体差があるためカセットの位置ずれが生じるおそれがある。また、作業者やロボットがカセットに触れてしまうことによっても、位置ずれが生じる可能性がある。

【0006】

しかし、カセット内のウェーハの間隔は非常に狭いため、位置ずれが生じると、搬送ロボットのアームがウェーハやカセットに不用意に触れたり、ウェーハ同士が接触するおそれがある。このため、ウェーハに、割れ、傷、擦れ等が発生する可能性がある。このように、ウェーハ搬送ユニットでは、ウェーハ搬送リスクが存在する。

【0007】

そこで、本発明は、ウェーハ搬送リスクを低減させたウェーハ搬送装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

【0009】

本発明の代表的な実施の形態によるウェーハ搬送装置は、ウェーハガイドが複数段設けられたウェーハ収容容器からウェーハを取り出し、ウェーハ収容容器にウェーハを収容するウェーハ搬送ロボットと、ウェーハ収容容器に収容されたウェーハの位置をセンシングするマッピングセンサーと、ウェーハ収容容器と対向する位置に設けられ、ウェーハ収容容器を含む撮像画像を生成するカメラと、マッピングセンサーから送信されるセンシング信号に基づきウェーハ収容容器内のウェーハのマッピング情報を取得し、画像処理後の撮像画像に基づき画像ウェーハ情報を取得し、マッピング情報と画像ウェーハ情報とを比較するコンピュータシステムと、を備えている。

【発明の効果】

【0010】

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

【0011】

すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、ウェーハ搬送リスクを低減させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送装置を含む半導体製造装置の一例を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送装置の構成の一例を示す上面図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送ユニットの構成の一例を示す側面図である。

【図4】本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送ユニットの構成の一例を示す側面図である。

【図5】カセットの構成の一例を示す正面図である。

【図6】本発明の実施の形態１に係る位置検出方法の一例を示すフロー図である。

【図7】マッピング動作の概略およびウェーハの位置検出結果を一例を示す図である。

【図8】ウェーハの厚みに異常が検出された場合を含めたウェーハの配置を例示する図である。

【図9】カセットの寸法計測処理に用いられる撮像画像の一例を示す図である。

【図10】図９の拡大画像を示す図である。

【図11】撮像画像を例示する図である。

【図12】ＧＵＩを例示する図である。

【図13】図１２を拡大表示したＧＵＩを示す図である。

【図14】サーモグラフィー画像が表示されたＧＵＩを例示する図である。

【図15】ワーニング表示を行うＧＵＩを例示する図である。

【図16】図６のカセット計測処理の後、下から１段目のスロットへウェーハを収容可能な状態を示すＧＵＩである。

【図17】図１２のウェーハチェックボックスに表示されたカセットのスロット段数が画像処理により算出される例を示す図である。

【図18】本発明の実施の形態２に係る位置検出方法の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する各実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明の技術範囲を限定するものではない。なお、実施例において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、特に必要な場合を除き省略する。

【0014】

（実施の形態１）
＜ウェーハ搬送装置を含む半導体製造装置の概要＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送装置を含む半導体製造装置の一例を示す斜視図である。

【0015】

図１に示すように、半導体製造装置１は、ウェーハ搬送ユニット（ウェーハ搬送装置）１００、ウェーハ処理ユニット２００、および操作卓３００を備えている。ウェーハ搬送ユニット１００、ウェーハ処理ユニット２００、および操作卓３００は、図示しないネットワークを介して相互に通信可能である。ここで、半導体製造装置１のユーザは、例えば、半導体製造工場の作業者、あるいは半導体製造工場の上位コンピュータシステムである。

【0016】

半導体製造装置１に含まれる各ユニットは、各ユニットに設けられたコンピュータシステムに、操作卓３００から命令や制御パラメータ等が入力されることで、自動でウェーハＷＡＦ（図２）の搬送や処理を行う。そして、各ユニットは、ウェーハＷＡＦの搬送結果や処理結果等を操作卓３００や上位コンピュータシステムへ送信する。

【0017】

《ウェーハ搬送ユニット》
ウェーハ搬送ユニット１００は、上位装置であるウェーハ処理ユニット２００との間で処理対象（搬送対象）のウェーハを搬送するユニットである。ウェーハ搬送ユニット１００内へのウェーハＷＡＦの搬入および搬出は、ウェーハ収容容器であるカセットにより行われる。カセットの搬入および搬出は、図１に示す開閉機構１０３を介して行われる。

【0018】

ウェーハ搬送ユニット１００内に設けられたウェーハ搬送ロボットは、処理対象のウェーハをカセットから取り出し、ウェーハ処理ユニット２００へ搬送する。ウェーハ処理ユニット２００における処理が完了すると、ウェーハ搬送ロボットは、ウェーハ処理ユニット２００から処理済みのウェーハを受け取り、カセットへ収容する。処理済みのウェーハは、カセットとともにウェーハ搬送ユニット１００の外へ搬出される。ウェーハ搬送ユニット１００の構成については、後で詳しく説明する。

【0019】

《ウェーハ処理ユニット》
ウェーハ処理ユニット２００は、ウェーハ搬送ユニット１００から搬送されたウェーハの処理を行うユニットである。ウェーハ処理ユニット２００における処理には、例えばウェーハへの半導体素子の形成や、ウェーハに形成された素子の寸法計測等の各種処理が含まれる。

【0020】

ウェーハ処理ユニット２００は、ウェーハの処理を行う処理部、処理部を制御するコンピュータシステム、電源等（いずれも図示は省略）を備えている。コンピュータシステムは、例えばＣＰＵ等のプロセッサ、プロセッサから直接アクセスされるＲＡＭやＲＯＭを含む。また、コンピュータシステムは、これら以外にも制御基板等を含んでもよい。

【0021】

例えば、ウェーハ処理ユニット２００が、測長ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）である場合、処理部には、電子銃、ステージ、真空排気装置等が含まれる。コンピュータシステムは、操作卓３００から送信された命令に基づいて処理部を制御することで、ウェーハに形成された微細パターンの寸法計測を行う。微細パターンの寸法計測結果は、ネットワークを介して操作卓３００へ送信される。

【0022】

半導体製造装置１を構成する各機能ユニットの仕様は規格化されている。このため、ユーザは、同じ規格に準拠したユニットを任意に組み合わせて半導体製造装置１を構成することが可能である。本実施の形態では、ウェーハ搬送ユニット１００と同じ規格のウェーハ処理ユニット２００が用いられる。

【0023】

なお、ウェーハ処理ユニット２００は、１項目の処理のみを行うものでもよいし、複数項目の処理を実行可能なものでもよい。また、図１では、１つの処理ユニットのみが示されているが、複数のウェーハ処理ユニット２００が半導体製造装置１に含まれてもよい。

【0024】

《操作卓》
操作卓３００は、半導体製造装置１の各ユニットを操作する機能ブロックである。操作卓３００は、図１に示すように、コンピュータシステム３１０、モニター３２０、入力装置としてのキーボード３３０を備えている。また、操作卓３００は、マウスおよび制御スイッチ（いずれも図示は省略）を入力装置として備えてもよい。

【0025】

コンピュータシステム３１０は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ、プロセッサから直接アクセスされるＲＡＭやＲＯＭを含む。また、コンピュータシステム３１０は、これらに加えて、制御基板等を含んでもよい。また、操作卓３００は、コンピュータシステム３１０と接続される、図示しない記憶装置や通信装置等を備えている。

【0026】

コンピュータシステム３１０は、操作卓３００に含まれる各要素の制御や、ウェーハ搬送ユニット１００およびウェーハ処理ユニット２００に対する命令、ウェーハ搬送ユニット１００およびウェーハ処理ユニット２００間における各種情報の送受信等を行う。また、コンピュータシステム３１０は、モニター３２０へのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の表示、ＧＵＩを介した情報の入出力、半導体製造工場の上位コンピュータシステムとの通信等を行う。ＧＵＩのソフトウェアは、コンピュータシステム３１０または記憶装置に格納されている。

【0027】

作業者は、モニター３２０に表示されたＧＵＩに対して、入力装置（キーボード３３０、マウス、制御スイッチ等）、モニター３２０のタッチパネル等を用いて、コンピュータシステム３１０に命令を入力する。

【0028】

ウェーハ搬送ユニット１００およびウェーハ処理ユニット２００から受信したウェーハの搬送結果や処理結果等の情報は、モニター３２０のＧＵＩに表示されるとともに、コンピュータシステム３１０あるいは記憶装置に保存される。半導体製造工場の上位コンピュータシステムが半導体製造装置１のユーザである場合、上位コンピュータシステムは、ネットワークを介して、コンピュータシステム３１０と通信を行い、命令やウェーハの搬送結果および処理結果等の情報の送受信を行う。

【0029】

記憶装置は、操作卓３００を制御する制御プログラム等のプログラムを格納する記憶領域、ウェーハ搬送ユニット１００およびウェーハ処理ユニット２００から受信するウェーハの搬送結果や処理結果等の情報を格納する記憶領域を有する。通信装置は、ネットワークを介して、ウェーハ搬送ユニット１００、ウェーハ処理ユニット２００および上位コンピュータシステムとの通信を行う機能ブロックである。

【0030】

コンピュータシステム３１０は、半導体製造ラインに要求される高い信頼性が必要である。このため、コンピュータシステム３１０には、産業用コンピュータなどの２４時間３６５日稼働可能な耐久性に優れた安定稼働するコンピュータシステムが用いられることが望ましい。

【0031】

＜ウェーハ＞
ウェーハＷＡＦは、例えばシリコン（Ｓｉ）、あるいはガリウムヒ素とも呼ばれるヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）等を材料とする円盤型の板状部材である。

【0032】

ウェーハＷＡＦの直径は、例えば２５ｍｍ～４５０ｍｍの範囲内で複数のサイズが存在する。ウェーハＷＡＦの厚みは、例えば約２８０μｍ～１０００μｍである。ウェーハＷＡＦには、円盤の方向を位置決めするためのオリフラやノッチ等が形成されている。オリフラやノッチの寸法も規格化されている。これらの寸法は、各国の各協会や団体により規格化されているものがある。例えば直径２００ｍｍおよび３００ｍｍのシリコンウェーハの寸法は、規格に基づき標準化されている。

【0033】

その一方で、例えば直径１５０ｍｍ以下の場合、厚みが規格に準拠していないウェーハが存在する。これは、素子の機能確保等のためである。さらに、許容されるウェーハの厚みは、規格によって異なる。例えば、ある規格では、直径１５０ｍｍのウェーハの厚みは、６２５±１５μｍと規定されている。しかし。これとは別の規格では、直径１５０ｍｍのウェーハＷＡＦの厚みは、６７５±２０μｍと規定されている。したがって、これらの規格間におけるウェーハの厚みの差は最大で８５μｍとなる。

【0034】

＜ウェーハ搬送ユニットの構成＞
次に、ウェーハ搬送ユニット１００の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送装置の構成の一例を示す上面図である。図３、図４は、本発明の実施の形態１に係るウェーハ搬送ユニットの構成の一例を示す側面図である。

【0035】

ウェーハ搬送ユニット１００は、図２～図４に示すように、カセット載置台１１０、プリアライナ１２０、ウェーハ搬送ロボット１３０、カメラ１４０、コンピュータシステム１９０等を備えている。

【0036】

カセット載置台１１０は、開閉機構１０３を介して、カセットＣＡＳを載置するための置台であり、ウェーハ搬送ロボット１３０がウェーハＷＡＦへアクセスする搬送口としての機能を有する。カセット載置台１１０は、ウェーハ搬送ユニット１００内に複数（図２では２台）設けられてもよい。この場合、ウェーハ搬送ユニット１００内に複数のカセットＣＡＳが載置することが可能である。

【0037】

図示は省略しているが、カセット載置台１１０には、カセットＣＡＳを載置する載置面内においてカセットＣＡＳを再現良く位置決めできるような位置決めブロックが設けられている。

【0038】

作業者または半導体製造工場内のカセット搬送ロボットは、カセットＣＡＳを位置決めブロックへ押し当てながら、カセット載置台１１０に載置できるようになっている。

【0039】

また、カセット載置台１１０には、カセットＣＡＳの位置や有無、カセットＣＡＳからのウェーハＷＡＦの飛び出し等を検出するセンサーやスイッチ等が設けられている。コンピュータシステム１９０は、センサーやスイッチ等の情報に基づき、カセットＣＡＳがカセット載置台１１０に正常に載置されているかどうかの確認、カセットＣＡＳの有無の履歴の保存、カセットＣＡＳからのウェーハＷＡＦの飛び出しの検出等を行う。

【0040】

また、カセット載置台１１０には、カセットＣＡＳに貼り付けられたバーコードやシリアルを読み取るリーダーが設けられている。半導体製造工場の上位コンピュータシステムは、リーダーにより、カセットＣＡＳに貼り付けられたバーコードやシリアルを読み取ることで、カセットＣＡＳの管理を行うことができる。

【0041】

プリアライナ１２０は、カセット載置台１１０に載置されたカセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦの偏芯量を測定し、測定結果に基づきオリフラやノッチの向きを揃える装置である。各ウェーハＷＡＦの偏芯量測定結果は、コンピュータシステム１９０へ送信され、コンピュータシステム１９０内で保持されるか、あるいは記憶装置に格納される。

【0042】

ウェーハ搬送ロボット１３０は、ウェーハ搬送ユニット１００とウェーハ処理ユニット２００との間でウェーハＷＡＦの受け渡しを行う装置である。ウェーハ搬送ロボット１３０は、図２～図４に示すように、アーム１３２、ハンド１３４、マッピングセンサー１３６を備えている。アーム１３２には、一端側にウェーハＷＡＦを真空吸着または把持するハンド１３４が接続され、ハンド１３４とは反対側の他端側にマッピングセンサー１３６が接続されている。なお、アームの本数は１本でよいし３本以上でもよい。

【0043】

ウェーハ搬送ロボット１３０は、例えば、コンピュータシステム１９０から各ウェーハＷＡＦの偏芯量測定結果を受信し、受信した偏芯量測定結果に基づいて偏芯量を補正することで、向きを揃えてカセットＣＡＳからウェーハＷＡＦを取り出す。そして、ウェーハ搬送ロボット１３０は、取り出したウェーハＷＡＦを上位ポート２０３へ搬送する。このように、ウェーハ搬送ユニット１００とウェーハ処理ユニット２００との間でのウェーハＷＡＦの受け渡しは、上位ポート２０３を介して行われる。

【0044】

ウェーハ搬送ロボット１３０は、ウェーハ処理ユニット２００で処理されて戻ってきた処理済みのウェーハＷＡＦを上位ポート２０３から取り出す。そして、ウェーハ搬送ロボット１３０は、上位ポート２０３から取り出したウェーハＷＡＦをカセットＣＡＳに収容する。このとき、処理済みのウェーハＷＡＦは、原則として、処理実行前と同じカセットＣＡＳの同じスロットに収容される。

【0045】

ウェーハ搬送ロボット１３０の水平方向の駆動軸は、カセット載置台１１０から図２の上位ポート２０３へ向かう方向のＸ軸、およびＸ軸と直交するＹ軸である。ウェーハ搬送ロボット１３０の垂直方向の駆動軸は、Ｚ軸である。また、ウェーハ搬送ロボット１３０は、Ｚ軸を中心としてＸＹ平面内で回転可能であり、その回転角はΘで表される。ウェーハ搬送ロボット１３０は、アーム１３２およびハンド１３４を、これら各駆動軸に沿って動作（回転を含む）することで、ウェーハＷＡＦの搬送動作を行う。

【0046】

図２～図４には、ウェーハ搬送ロボット１３０として、直行駆動型のロボットが例示されているが、このような構成に限定されない。ウェーハ搬送ロボット１３０は、例えば複数軸が連動して動作するような多関節型のロボット等、ウェーハＷＡＦを搬送する機能を備えていればどのような構成でも構わない。

【0047】

マッピングセンサー１３６は、カセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦのセンシングを行うセンサーである。具体的に述べると、マッピングセンサー１３６は、カセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦの位置をセンシングする。

【0048】

マッピングセンサー１３６として、例えば、光を用いた透過型センサが用いられる。図に示すように、マッピングセンサー１３６は、ウェーハＷＡＦの位置検出用の位置検出光を照射する投光器１３６ａと、投光器１３６ａから照射された位置検出光を受光する受光器１３６ｂとを備えている。投光器１３６ａは受光器１３６ｂへ向けて位置検出光を照射し、受光器１３６ｂは位置検出光を受光すると受光信号をセンシング信号として出力する。また、受光器１３６ｂは位置検出光を受光していないときは受光信号の反転信号をセンシング信号として出力してもよい。

【0049】

受光信号および反転信号は、例えばコンピュータシステム１９０へ送信され、コンピュータシステム１９０において、受光信号（および反転信号）に基づくウェーハＷＡＦの位置検出処理が行われる。なお、マッピングセンサー１３６は、このような構成に限定されず、反射した位置検出光に基づき位置検出を行う反射型センサ等が用いられてもよい。

【0050】

なお、図２～図４には、マッピングセンサー１３６がウェーハ搬送ロボット１３０に実装された例が示されているが、マッピングセンサー１３６は、カセット載置台１１０やカセットオープナー（図示は省略）等に実装されてもよい。

【0051】

カメラ１４０は、ウェーハ搬送ユニット１００内で、カセット載置台１１０と対向する上位ポート２０３側の筐体の所定位置に設置されている。カメラ１４０は、カセット載置台１１０、カセット載置台１１０に載置されたカセットＣＡＳ、およびカセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦを含む撮像画像を生成する撮像装置である。図２では、カセット載置台１１０ａ（１１０）、１１０ｂ（１１０）のそれぞれに対応するカメラ１４０ａ（１４０）、１４０ｂ（１４０）が設けられている。

【0052】

カメラ１４０は、可視光カメラ（カラーカメラ）、赤外線カメラ、および偏光カメラのいずれかの機能を備えてもよいし、これら複数の機能を備えてもよい。赤外線カメラは、サーモグラフィーとして撮影領域の温度分布画像（赤外線画像）を生成する。赤外線画像に基づき、コンピュータシステム１９０は、カセットＣＡＳ内部の温度を測定することができる。

【0053】

赤外線カメラの機能を備える場合、カメラ１４０は、赤外線カメラや赤外線の透過率が高い光学系を備える。偏光カメラの機能を備える場合、カメラ１４０は、偏光カメラや偏光を制御する光学系を備える。

【0054】

偏光カメラは、カセットＣＡＳが黒や透明等で識別しにくい場合に用いられ、撮影領域における光の偏光状態における撮像画像（偏光画像）を生成する。赤外線画像や偏光画像を用いた場合、可視光の撮像画像よりも、ウェーハＷＡＦやカセットＣＡＳのエッジや形状を検出しやすくなる場合がある。

【0055】

カメラ１４０および光学系１４４は、カセットＣＡＳの色や材質に応じて最適なものが選択される。使用されるカメラ１４０のイメージセンサーや、光学系１４４の波長に対する感度を示す分光感度にもよるが、光学系１４４は、例えば、波長選択用のフィルタ、偏光板、波長板等を実装し、偏光状態における撮像領域の撮像画像や赤外線の撮像画像を生成しても構わない。その場合、光学系１４４は、分光機能やフィルタにより、特定の波長域の光のみを透過するように構成される。

【0056】

カメラ１４０には、撮像画像にカセット載置台１１０、カセットＣＡＳ、およびカセットＣＡＳが含まれるよう光路１４８が調整された光学系１４４（図４）が実装されている。なお、カメラ１４０の光学系は、少なくともカセット載置台１１０に載置されたカセットＣＡＳ、およびカセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦを含むように調整されてもよい。

【0057】

光学系１４４は、光学ズームによる拡大撮影機能を備えてもよい。拡大撮影機能を実現するためには、カメラ１４０に、レンズの切り替えや焦点距離の調整を行うレンズ可動部が設けられる。また、カメラ１４０は、デジタルズーム機能を備えてもよい。したがって、拡大画像は、光学ズームにより生成されてもよいし、光学系を変更せずにデジタルズームにより生成されてもよい。

【0058】

また、カメラ１４０は、動画撮影機能を備えてもよい。動画データは、所定期間、ウェーハ搬送ユニット１００内の記憶装置やコンピュータシステム１９０等に保存される。これにより、作業者や半導体製造工場の上位コンピュータシステムは、カセットＣＡＳの搬入や搬出、カセットＣＡＳに対するウェーハＷＡＦの取り出しや収容等の様子を記録することが可能となる。

【0059】

異常発生時には、録画された動画をモニター３２０に表示し、異常発生時の状況を目視で確認することで、異常発生の原因を究明することができ、再発防止への注意喚起や対策を実施することが可能となる。

【0060】

ここでいう異常とは、例えば、作業者による人為的ミスでカセットＣＡＳが斜めに載置された場合や、カセット載置台１１０にカセットＣＡＳを載置した際にウェーハＷＡＦが飛び出して破損した場合等を含む。

【0061】

照明系１４２は、カセットＣＡＳと対向する位置に設けられ、カセットＣＡＳを含む領域を照明する。照明系１４２は、例えば、カメラ１４０による撮影のタイミングに合わせて、照明光のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることが可能である。照明系１４２は、カメラ１４０に実装されるフラッシュ等の照明でもよいし、カメラ１４０とは別体で設けられてもよい。照明系１４２の光路１４６は、カセット載置台１１０、カセットＣＡＳ、およびウェーハＷＡＦに、照明が最適に照射されるように調整される。

【0062】

カメラ１４０が、赤外線カメラや赤外線の透過率が高い光学系を備えている場合、照明系１４２は赤外線を照明する。これにより、カセットＣＡＳがパッシブでは検出しにくい材質や色で構成された場合や、工場の照明が暗い場合においても、カセットＣＡＳやウェーハＷＡＦを精度よく検出することが可能になる。

【0063】

また、カメラ１４０が、偏光カメラや偏光状態を観察可能な光学系を備えている場合、照明系１４２は、偏光状態を制御した光を照明する。また、照明系１４２は、いつも決められた所定の光路を通る照明光や、レーザを制御した偏光照明光を照射することで、形状識別のための偏光状態の選択が容易になり、カセットＣＡＳやウェーハＷＡＦを精度よく検出することが可能になる。

【0064】

コンピュータシステム１９０は、コンピュータシステム３１０の命令に従い、ウェーハ搬送ユニット１００内の各要素を制御し、ウェーハ処理ユニット２００との間でのウェーハＷＡＦの受け渡しや、カセットＣＡＳに対するウェーハＷＡＦの取り出しや収容等を処理を行う。

【0065】

コンピュータシステム１９０は、例えば、各種演算や解析を行うプロセッサ、ウェーハ搬送ロボット１３０を制御するロボットコントローラ、プリアライナ１２０を制御するプリアライナコントローラ等を備えている。ロボットコントローラおよびプリアライナコントローラは、プログラムを実行することによりプロセッサ上に実現されてもよい。また、コンピュータシステム１９０には、これらを駆動させる電源等が含まれてもよい。

【0066】

ウェーハ搬送ユニット１００は、通信装置を備え、通信装置を介して操作卓３００のコンピュータシステム３１０、およびウェーハ処理ユニット２００のコンピュータシステムと通信を行い、命令、信号、および情報等の送受信を行う。

【0067】

なお、操作卓３００にコンピュータシステム３１０が設けられない場合もある。この場合、ウェーハ搬送ユニット１００のコンピュータシステム１９０に、コンピュータシステム３１０に機能が含まれてもよい。すなわち、この場合、コンピュータシステム１９０がホストコンピュータとなって、半導体製造装置１全体の制御を行う。

【0068】

＜カセットの構成＞
図５は、カセットの構成の一例を示す正面図である。カセットＣＡＳには、ウェーハＷＡＦを載置するウェーハガイド（以下では溝とも呼ぶ）が複数段設けられ、複数枚のウェーハＷＡＦを収容可能である。ウェーハガイドは、スロットやポケット等も称される。

【0069】

カセットＣＡＳは、ウェーハ収容容器、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｙ Ｐｏｄ）、オープンカセット、ポッドなどとも呼ばれる。カセットＣＡＳも、規格化されている。

【0070】

ある規格では、直径１５０ｍｍのウェーハに対応するスロット間ピッチ（ＰＩＴ＿１、ＰＩＴ＿２）は、４．７６±０．２５ｍｍと規定されている。また、直径２００ｍｍのウェーハに対応するスロット間ピッチは、６．３５±０．３８ｍｍと規定されている。このように、カセットＣＡＳに収容されたときのウェーハ間の距離は、直径１５０ｍｍのウェーハのほうが直径２００ｍｍのウェーハよりも狭くなる。

【0071】

また、直径１５０ｍｍ以下のウェーハに対応するカセットＣＡＳでは、直径２００ｍｍや直径３００ｍｍに対応するカセットＣＡＳと比較して、スロット間ピッチは狭い。

【0072】

スロット間ピッチは、同じカセットＣＡＳ内でも、それぞれの寸法の差、すなわち、バラつきが大きい場合がある。直径が１５０ｍｍ以下のカセットＣＡＳでは、スロット間ピッチが狭いので、ウェーハ搬送ロボット１３０のハンド１３４が動作可能な空きスペースに対し寸法バラつきの占める割合が大きくなる。

【0073】

カセット載置台１１０に載置されたカセットＣＡＳの高さ方向（Ｚ軸方向）におけるスロットの位置は、同じ製造メーカの別のカセットや製造メーカが異なるカセットとの間で異なる場合がある。例えば、カセットＣＡＳの底面から、１段目のスロットまでの位置（高さＨ１）が、スロット間で異なる場合がある。このように、カセットＣＡＳが異なるとウェーハＷＡＦを搬送する高さが異なると、ウェーハ搬送リスクが高まる。

【0074】

＜カセットおよびウェーハの位置検出方法＞
次に、撮像画像等を用いたカセットおよびウェーハの位置検出方法について説明する。ウェーハＷＡＦに対する処理を行うに際し、カセットＣＡＳの位置およびカセットＣＡＳ内における各ウェーハＷＡＦの位置が特定される。

【0075】

図６は、本発明の実施の形態１に係る位置検出方法の一例を示すフロー図である。図６の例では、カセットおよびウェーハの位置検出に際し、ステップＳ１０～Ｓ１２０の処理が行われる。

【0076】

《ステップＳ１０》
まず、ステップＳ１０では、カセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦのマッピング情報の取得が行われる。マッピング情報の取得に際し、カセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦの位置を検出するマッピング処理が行われる。マッピング処理では、マッピングセンサー１３６をＺ軸方向に動作（以下マッピング動作とも称する）させることにより、用いてカセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦをセンシングすることで、Ｚ軸方向におけるウェーハＷＡＦの位置が検出される。

【0077】

図７は、マッピング動作の概略およびウェーハの位置検出結果を一例を示す図である。図７では、カセットＣＡＳに３枚のウェーハＷＡＦが収容され、これらウェーハＷＡＦの位置が検出される場合が例示されている。

【0078】

カセット載置台１１０のセンサー等によって、カセットＣＡＳがカセット載置台１１０に正常に載置され、カセットＣＡＳからのウェーハＷＡＦの飛び出しが検出されていなければ、ウェーハ搬送ユニット１００のコンピュータシステム１９０は、ウェーハ搬送ロボット１３０を駆動して、マッピングセンサー１３６をカセットＣＡＳの正面に移動させる。このとき、マッピングセンサー１３６は、マッピング動作用に予め設定された所定のホームポジション（ＨＰ）に配置される。

【0079】

その後、ウェーハＷＡＦの位置のみが検出されるように、すなわちカセットＣＡＳと干渉させないように、コンピュータシステム１９０は、ウェーハ搬送ロボット１３０を駆動して、マッピングセンサー１３６をＺ軸に沿って上から下へ駆動させる。なお、このときのマッピング動作は下から上でも構わないが、再現性を良くするため、常に決められた方向とすることが望ましい。

【0080】

マッピング処理についてより具体的に述べる。図７の右側の図には、マッピング動作により検出されたウェーハＷＡＦの位置やマッピング範囲設定情報等が示されている。ウェーハ搬送ロボット１３０には、操作卓３００から、Ｚ方向のマッピング範囲設定情報が教示されている。マッピング範囲設定情報は、マッピング動作時に、マッピングセンサー１３６が、カセットＣＡＳ、カセット載置台１１０、およびウェーハ搬送ユニット１００の筐体等と物理的に接触しない安全な範囲を示すものである。マッピング範囲設定情報として、例えば、マッピング動作の上限位置（＋Ｌｉｍｉｔ）および下限位置（－Ｌｉｍｉｔ）が設定される。これらのマッピング範囲設定情報は、作業者により予め設定される。

【0081】

マッピングセンサー１３６は、上限位置（＋Ｌｉｍｉｔ）および下限位置（－Ｌｉｍｉｔ）間を移動することでマッピング処理を行う。なお、カセットＣＡＳの周囲にはスペースがあるため、マッピング範囲設定情報の上限値および下限値は、カセットＣＡＳの種類によらず同じ値を用いることが可能である。したがって、一度教示されたマッピング範囲設定情報は、ウェーハ搬送ユニット１００内（例えば記憶装置やコンピュータシステム１９０）に保存しておくことが望ましい。これにより、次回以降のマッピング処理を即座に開始することができる。

【0082】

マッピング動作中、マッピングセンサー１３６は、ウェーハＷＡＦが収容されている位置付近でＯＮ、ＯＦＦを切り換える。具体的に述べると、まず、受光器１３６ｂが投光器１３６ａからの位置検出光を受光しているとき、マッピングセンサー１３６はＯＮであり、受光器１３６ｂが投光器１３６ａからの位置検出光を受光していないとき、マッピングセンサー１３６はＯＦＦである。

【0083】

マッピングセンサー１３６がウェーハＷＡＦの上面位置（高さ）まで下がっていなければ、受光器１３６ｂは位置検出光を受光し受光信号（センシング信号）を出力する。一方、マッピングセンサー１３６がウェーハＷＡＦの上面位置（Ｕｐｐｅｒ）まで下がると、位置検出光はウェーハＷＡＦによって遮られる。このため、受光器１３６ｂは、位置検出光を受光できず受光信号を出力することができない。ただし、受光器１３６ｂは、受光信号の反転信号（センシング信号）を出力してもよい。そして、マッピングセンサー１３６がウェーハＷＡＦの下面位置（Ｌｏｗｅｒ）まで下がると、受光器１３６ｂは、再び位置検出光を受光し、受光信号（センシング信号）の出力を再開する。

【0084】

図７の例では、カセットＣＡＳの下段に収容されたウェーハＷＡＦ１については上面位置（Ｕｐｐｅｒ１）、下面位置（Ｌｏｗｅｒ１）がそれぞれ検出される。カセットＣＡＳの中段に収容されたウェーハＷＡＦ２については上面位置（Ｕｐｐｅｒ２）、下面位置（Ｌｏｗｅｒ２）がそれぞれ検出される。カセットＣＡＳの上段に収容されたウェーハＷＡＦ３については上面位置（Ｕｐｐｅｒ３）、下面位置（Ｌｏｗｅｒ３）がそれぞれ検出される。

【0085】

ウェーハ搬送ロボット１３０は、マッピングセンサー１３６がウェーハＷＡＦの上面位置（Ｕｐｐｅｒ）、下面位置（Ｌｏｗｅｒ）に来たときのエンコード値をコンピュータシステム１９０へ送信する。例えば、ウェーハ搬送ロボット１３０は、マッピングセンサー１３６がＯＮからＯＦＦに切り換わったときの上面位置に対応するエンコード値、およびＯＦＦからＯＮに切り換わったときの下面位置に対応するエンコード値をコンピュータシステム１９０へ送信する。コンピュータシステム１９０は、受信したエンコード値を保持するか、記憶装置に格納する。

【0086】

なお、エンコード値とは、ウェーハ搬送ロボット１３０の姿勢を制御するための制御値である。本実施の形態では、ウェーハ搬送ロボット１３０をＺ軸方向に動作させるための制御値がエンコード値として用いられる。

【0087】

ウェーハ搬送ロボット１３０は、エンコード値を送信した回数によりカセットＣＡＳに収容されているウェーハＷＡＦの枚数を認識することができる。図７の例では、上面位置（Ｕｐｐｅｒ）および下面位置（Ｌｏｗｅｒ）が３セットあるため、ウェーハ搬送ロボット１３０は、エンコード値を６回送信する。よって、ウェーハ搬送ロボット１３０は、ウェーハＷＡＦが３枚であると認識することができる。例えば、上述したこれらの情報がマッピング情報に含まれる。

【0088】

コンピュータシステム１９０は、ウェーハ搬送ロボット１３０から送信されたエンコード値により、ウェーハ搬送ロボット１３０（マッピングセンサー１３６）のＺ軸方向の移動量を把握することができる。これにより、コンピュータシステム１９０は、エンコード値に基づき、カセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦのＺ軸における位置を検出することが可能である。このように、コンピュータシステム１９０は、マッピングセンサー１３６から送信されるセンシング信号に基づきウェーハＷＡＦのマッピング情報を取得する。

【0089】

また、コンピュータシステム１９０は、上面位置（Ｕｐｐｅｒ）および下面位置（Ｌｏｗｅｒ）のそれぞれ対応するエンコード値から、各ウェーハＷＡＦの厚みを算出することが可能である。これにより、コンピュータシステム１９０は、カセットＣＡＳにウェーハＷＡＦが正常に収容されているかどうかを判定することが可能である。このような判定結果もマッピング情報に含まれる。

【0090】

図８は、ウェーハの厚みに異常が検出された場合を含めたウェーハの配置を例示する図である。図８のカセットＣＡＳには、複数のウェーハ（ＷＡＦ１１～ＷＡＦ１７）が収容されている。上端側のウェーハＷＡＦ１１～ＷＡＦ１２、および下端側のウェーハＷＡＦ１３～ＷＡＦ１４は、正常にカセットＣＡＳに収容された場合を示している。

【0091】

一方、ウェーハＷＡＦ１５～ＷＡＦ１７は、ウェーハＷＡＦの厚みが異常である場合の例を示している。具体的に述べると、ウェーハＷＡＦ１５～ＷＡＦ１６は、同一スロットに２枚のウェーハが収容された場合が示している。そして、ウェーハＷＡＦ１７は、図示で左右異なるスロットに収容された、段違収容の例を示している。このような、異常な状態のままでウェーハＷＡＦを搬送しようとすれば、ウェーハＷＡＦが傷ついたり、ウェーハＷＡＦが割れるおそれがある。

【0092】

なお、カセットＣＡＳの全スロットにウェーハＷＡＦが収容されていれば、上面位置（Ｕｐｐｅｒ）および下面位置（Ｌｏｗｅｒ）から、隣り合うウェーハＷＡＦ間の距離を算出し、スロット間のピッチを把握することが可能である。ただし、カセットＣＡＳの全スロットにウェーハＷＡＦが収容されるとは限らない。このため、キャリブレーションを行うために、カセットＣＡＳの全スロットにウェーハＷＡＦを収容して、マッピング処理を行うのは、手間や時間が掛かり効率的ではない。そこで、後述するように、カメラ１４０を用いてカセットＣＡＳの形状やスロット間のピッチが検出される。このような情報も、マッピング情報に含まれてもよい。

【0093】

《ステップＳ２０》
ステップＳ２０において、コンピュータシステム１９０は、カメラ１４０の光路１４８および照明系１４２の光路１４６を遮らないように、ウェーハ搬送ロボット１３０を退避させる。

【0094】

《ステップＳ３０》
ステップＳ３０において、コンピュータシステム１９０は、カメラ１４０の撮影条件の設定を行う。コンピュータシステム１９０は、作業者や上位コンピュータシステムからの命令に応じて、例えば、オートフォーカス等の光学ズーム、レンズの切り替え、フィルタの切り替え、波長板の切り替え、可視光カメラと赤外線カメラとの切り替え、露光時間の設定等、撮影に必要な光学系１４４の設定や位置調整等を行う。

【0095】

また、コンピュータシステム１９０は、照明系１４２に関わる撮影条件の設定や調整等も行う。照明系１４２に関わる撮影条件には、例えば、照明の光量、赤外光と可視光との切り替え、照明時間、照明位置等が含まれる。また、照明光がレーザ等の偏光を持つ場合、照明光の偏光の切り替えも撮影条件に含まれる。

【0096】

作業者は、ウェーハ搬送ユニット１００に搬入されている各カセットＣＡＳを識別している。このため、モニター３２０に表示されるＧＵＩに、カセットＣＡＳを選択できるチェックボックスを予め用意しておき、選択したカセットＣＡＳごとに、撮影条件を入力または選択できるようにしてもよい。

【0097】

また、後述するステップＳ７０の後、ステップＳ３０が再度実行される場合、コンピュータシステム１９０は、予め用意した別の撮影条件を、予め指定した順序で順次設定してもよい。

【0098】

《ステップＳ４０》
ステップＳ４０において、カメラ１４０は、コンピュータシステム１９０からの命令に従い、カセットＣＡＳ、ウェーハＷＡＦ、およびカセット載置台１１０を含む領域、あるいはその一部の領域を撮影する。撮像画像は、コンピュータシステム１９０のＲＡＭに保持された後、ウェーハ搬送ユニット１００の記憶装置に格納される。

【0099】

また、撮像画像は、ネットワークを介して、コンピュータシステム３１０へ送信され、コンピュータシステム３１０のＲＡＭに保持された後、操作卓３００の記憶装置に格納されてもよい。コンピュータシステム３１０へ送信された撮像画像は、モニター３２０に逐次表示され、作業者は、モニター３２０に表示された撮像画像をモニタリングすることができる。

【0100】

《ステップＳ５０》
ステップＳ５０において、コンピュータシステム１９０は、撮像画像に対する画像処理を行う。画像処理には、例えば、ウェーハＷＡＦ、カセットＣＡＳ、およびカセット載置台１１０の形状を識別可能なアルゴリズムが用いられる。具体的に述べると、ラプラシアンフィルタ、ゾーベルフィルタ、キャニーフィルタ、二値化等のアルゴリズムを用いてウェーハＷＡＦ、カセットＣＡＳ、およびカセット載置台１１０のエッジや形状の検出が行われる。ただし、これ以外の画像処理が行われてもよい。

【0101】

ステップＳ５０において、それぞれ異なるアルゴリズムを用いて画像処理を複数回行ってもよいし、事前に得られた知見に基づいて選択したアルゴリズムを用いた画像処理のみを行ってもよい。

【0102】

なお、コンピュータシステム１９０において、モニター３２０への表示させるための画像処理を行ってもよい。例えば、コンピュータシステム１９０は、作業者がモニター３２０に表示させる画像の種類を選択したときに、選択された種類の画像がすぐに表示されるよう、色彩を変更した画像や、ウェーハＷＡＦのみの画像、サーモグラフィー画像等を、表示させるための画像処理を予め行ってもよい。

【0103】

《ステップＳ６０》
ステップＳ６０では、撮像画像に基づき画像ウェーハ情報の取得が行われる。コンピュータシステム１９０は、例えば、画像処理後の撮像画像からエッジや形状を検出し、パターン認識によりウェーハＷＡＦの検出を行う。

【0104】

具体的に述べると、カセットＣＡＳのサイズからウェーハの直径は容易に推測できる。これにより、検出されたエッジがウェーハＷＡＦの直径に近い長さの横線であれば、このエッジはウェーハＷＡＦのものであると容易に識別することが可能である。よって、コンピュータシステム１９０は、このようなエッジがウェーハＷＡＦのものであると判定し、ウェーハＷＡＦの直径、厚み、枚数を認識することができる。そして、コンピュータシステム１９０は、検出したエッジからウェーハＷＡＦの位置（上面位置、下面位置）を検出する。これらの情報は、画像処理により取得した画像ウェーハ情報に含まれる。このように、コンピュータシステム１９０は、撮像画像に基づき画像ウェーハ情報を取得する。

【0105】

また、コンピュータシステム１９０は、ウェーハＷＡＦのエッジが水平かどうかを検出し、ウェーハＷＡＦがカセットＣＡＳに正常に収容されているどうかを判別する。図８のようなスロットの段違いで斜めに入っている等の異常が検出された場合、後述のステップＳ１２０において警告表示が行われる。また、このような異常に関する情報も画像ウェーハ情報に含まれてもよい。

【0106】

《ステップＳ７０》
ステップＳ７０において、コンピュータシステム１９０は、ステップＳ１０において取得したマッピング情報と、ステップＳ６０において画像処理後の撮像画像に基づき取得した画像ウェーハ情報とが一致するかどうかを判定する。コンピュータシステム１９０は、例えば、ウェーハＷＡＦの有無、枚数、厚み、異常の有無を含めた収容状態、収容された位置（高さ）、収容されたスロットの段数等の項目についてマッピング情報と画像ウェーハ情報とを比較する。なお、マッピング情報と画像ウェーハ情報との比較には、これらのうちの一部項目のみで比較を行ってもよい。

【0107】

なお、撮像画像を複数の領域に区切り、マッピング情報と画像ウェーハ情報との比較が、領域ごとに行われるようにしてもよい。領域の区切り方として、例えば、撮像画像の下端から上端に向けて順次区切ることが挙げられる。

【0108】

マッピング情報と画像ウェーハ情報とが一致しない場合（ＮＯ）、ステップＳ８０に移行する。一方、マッピング情報と画像ウェーハ情報とが一致する場合（ＹＥＳ）、ステップＳ９０に移行する。

【0109】

《ステップＳ８０》
マッピング情報と画像ウェーハ情報とが一致しない場合、撮影条件の変更を行い画像ウェーハ情報を再取得するリトライが行われる。ただし、リトライを繰り返すとウェーハ処理が滞るため、リトライ回数の上限値が設けられる。

【0110】

ステップＳ８０において、コンピュータシステム１９０は、すでに行われたリトライのリトライ回数が予め設定されたリトライ上限回数であるかどうかを判定する。リトライ回数がリトライ上限回数より小さい場合（ＮＯ）、ステップＳ３０～Ｓ７０の処理が再度実行され、撮影条件変更後の画像ウェーハ情報の取得、およびマッピング情報と画像ウェーハ情報との比較が行われる。なお、リトライ回数は、例えば、ステップＳ８０においてリトライ回数がリトライ上限回数より小さいと判定された回数で規定される。

【0111】

一方、リトライ回数がリトライ上限回数である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１２０へ移行する。そして、コンピュータシステム１９０は、リトライ回数がリトライ上限回数であることを示すエラーをコンピュータシステム３１０へ出力し、エラーをモニター３２０に表示させる。

【0112】

《ステップＳ９０》
ステップＳ９０において、コンピュータシステム１９０は、ステップＳ７０におけるマッピング情報と画像ウェーハ情報との比較結果から、カセットＣＡＳにウェーハＷＡＦが収容されているかどうかを判断する。カセットＣＡＳにウェーハＷＡＦが収容されていると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１００へ移行する。一方、カセットＣＡＳにウェーハＷＡＦが収容されていないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ１１０へ移行する。

【0113】

《ステップＳ１００》
ステップＳ１００において、コンピュータシステム１９０は、収容先が不明のウェーハＷＡＦがあるかどうかが判定される。ウェーハＷＡＦがカセットＣＡＳから取り出され、再び収容されるまで、同じ場所に同じカセットＣＡＳが載置されていた場合、コンピュータシステム１９０は、搬送または処理されているウェーハＷＡＦの収容先は不明ではないと判断する（ＮＯ）。

【0114】

一方、ウェーハＷＡＦがカセットＣＡＳから取り出され、搬送または処理されているとき、作業者や半導体製造工場のカセット搬送ロボットによってカセットＣＡＳがカセット載置台１１０から取り除かれた後、同じ場所にカセットＣＡＳが載置された場合、ウェーハ搬送ロボット１３０またはコンピュータシステム１９０は、後のカセットＣＡＳが前のカセットＣＡＳと同じであるかどうかを判断することができない。このため、コンピュータシステム１９０は、搬送または処理されているウェーハＷＡＦの収容先は不明であると判断する（ＹＥＳ）。

【0115】

また、ウェーハ処理中の停電や非常停止ボタンの押下等により電源が遮断された後、電源が復帰した場合についても、ウェーハ搬送ロボット１３０またはコンピュータシステム１９０は、電源遮断の前後において検出されたカセットＣＡＳが同じであるかどうかは判断することができない。このため、コンピュータシステム１９０は、搬送または処理されているウェーハＷＡＦの収容先は不明であると判断する（ＹＥＳ）。

【0116】

各カセットＣＡＳでは、Ｚ軸方向におけるスロットの位置が異なったり、バラついたりする場合がある。このため、ここで述べたような事態が生じた場合、コンピュータシステム１９０は、ウェーハＷＡＦの収容先が不明であると判断し、安全性を確保している。

【0117】

近年、直径２００ｍｍ以下の小口径のウェーハには、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等の半導体材料が用いられるようになってきている。また、ウェーハＷＡＦに形成される半導体素子が多層になってきている。これらから、ウェーハの厚みは、規格に準拠したものだけではなくなりつつある。ウェーハが厚くなると、カセットＣＡＳ内におけるウェーハ搬送ロボット１３０の可動範囲の裕度が少なくなる。このため、ウェーハ搬送リスクが高まることとなる。

【0118】

搬送または処理されているウェーハＷＡＦの収容先は不明ではないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ１２０へ移行する。一方、搬送または処理されているウェーハＷＡＦの収容先は不明であると判断された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１０へ移行する。

【0119】

《ステップＳ１１０》
ステップＳ１１０において、コンピュータシステム１９０は、カセットＣＡＳの寸法計測を行う。

【0120】

カセットＣＡＳの寸法計測には、ステップＳ４０およびステップＳ５０で説明した画像処理前後の撮像画像等が用いられる。図９は、カセットの寸法計測処理に用いられる撮像画像の一例を示す図である。図１０は、図９の拡大画像を示す図である。図１０は、図９のカセットＣＡＳの左下側の領域が光学ズームやデジタルズーム等により拡大表示されている。また、図９、図１０の画像は、カセットＣＡＳの寸法計測をしやすくするため、例えばカセットＣＡＳのエッジを検出し、グレースケールの色彩処理を行った後の撮像画像である。

【0121】

図１０の画像生成に関して、使用する光学系にもよるが、例えば、カセットＣＡＳの外形の一辺を２００ｍｍとし、カセットＣＡＳの外形の一辺が一方向に配列された３０００画素に結像する場合、分解能は、約０．０７ｍｍ程度となる。システムとしての設計を行い、光学ズームおよびデジタルズームの選択は、要求する安全性や価格により決定される。

【0122】

カセット載置台１１０には、寸法計測用の基準スケール１１２、基準スリット１１４が設けられている。基準スケール１１２は、数ｍｍ程度から数μｍ程度の、任意の光学スケールである。コンピュータシステム１９０は、基準スケールに基づき、撮像画像の寸法計測対象の寸法を計測する。コンピュータシステム１９０は、例えば、基準スケール１１２の目盛間の実際の距離を撮像画像の画素数に変換することで基準画素数を検出する。そして、コンピュータシステム１９０は、撮像画像の寸法計測対象の画素数を検出することで、寸法計測対象の実際の寸法を算出する。

【0123】

なお、キャリブレーションは頻繁に行う必要はないが、例えば、光学系の可動部を動作させた場合、あるいはワーニングやエラーが発生した場合等には、寸法計測処理の実施前にキャリブレーションが行われることが望ましい。

【0124】

コンピュータシステム１９０は、基準スリット１１４に基づき、ウェーハ搬送ロボット１３０のＺ軸方向の位置（高さ）と、撮像画像のウェーハ搬送ロボット１３０のＺ軸方向の位置（高さ）とを合わせる。基準スリット１１４は、マッピングセンサー１３６によってスキャンされる。基準スリット１１４の上面位置（Ｕｐｐｅｒ）および下面位置（Ｌｏｗｅｒ）は、コンピュータシステム１９０に予め教示され、格納されている。なお、基準スリット１１４の下面位置（Ｌｏｗｅｒ）または上面位置（Ｕｐｐｅｒ）と対応する基準スケール１１２の目盛が、コンピュータシステム１９０に格納されていてもよい。

【0125】

また、コンピュータシステム１９０は、基準スリット１１４の下面位置（Ｌｏｗｅｒ）と、マッピングセンサー１３６のホームポジション（ＨＰ）との間の距離に基づいて、マッピングセンサー１３６のホームポジションにいるときのウェーハ搬送ロボット１３０と基準スリット１１４との位置関係（距離等）を格納しておき、カメラ１４０で撮影される位置と、ウェーハ搬送ロボット１３０の駆動位置の絶対位置とを揃えることが可能である。

【0126】

作業者は、例えば、モニター３２０に表示されるＧＵＩに示される撮像画像を参照しつつ、マウス等を用いて任意の２点を指定することで任意の場所の寸法を計測することも可能である。

【0127】

カセットＣＡＳの寸法が自動計測される場合、コンピュータシステム１９０は、カセットＣＡＳの両端間の寸法、およびウェーハＷＡＦのエッジ両端間の寸法を計測する。これにより、ウェーハＷＡＦの直径を推定することが可能となる。また、撮像画像におけるカセットＣＡＳの両端の寸法から、コンピュータシステム１９０は、図９に示すカセットＣＡＳの中心線ＣＥＮを算出する。中心線ＣＥＮは、カセットＣＡＳが正常にカセット載置台１１０に載置されているかどうかの判定に用いられる。

【0128】

また、コンピュータシステム１９０は、ウェーハガイドの溝であるスロットの中心位置ＳＬＯＴ＿ＣＥＮを検出する。コンピュータシステム１９０は、例えば、ウェーハガイドの上面と下面と間の距離（例えばＤ１、Ｄ２、Ｄ３）計測し、それぞれの距離の中心位置を検出する。そして、コンピュータシステム１９０は、検出したそれぞれの中心位置ＳＬＯＴ＿ＣＥＮと、基準スリット１１４の下面位置との距離Ｄ１０を算出する。

【0129】

コンピュータシステム１９０は、算出したこれらの値を用いることで、ウェーハ搬送ロボット１３０がウェーハＷＡＦをカセットＣＡＳに収容する位置を認識でき、ウェーハＷＡＦを１段目のスロットへ安全に収容することができる。

【0130】

ここでは、１段目のスロットについて説明したが、コンピュータシステム１９０は、複数段の各スロットについて、中心位置ＳＬＯＴ＿ＣＥＮ、および基準スリット１１４の下面位置との距離Ｄ１０を算出してもよい。複数段のスロットについて、中心位置ＳＬＯＴ＿ＣＥＮ、および基準スリット１１４の下面位置との距離Ｄ１０を算出した場合、ウェーハ搬送ロボット１３０は、任意のスロットへウェーハＷＡＦを収容することが可能となる。

【0131】

また、より安全にウェーハＷＡＦを搬送したい場合や、寸法測定処理に要する時間を短縮させたい場合、基準スケール１１２や基準スリット１１４から近いスロットに対し、中心位置ＳＬＯＴ＿ＣＥＮ、および基準スリット１１４の下面位置との距離Ｄ１０の算出が行われてもよい。基準スケール１１２や基準スリット１１４から近ければ、寸法計測誤差が小さくなり安全性が向上する。また、寸法計測を行うスロット数が少なくなるので、寸法計測に要する時間を短縮することができる。

【0132】

また、作業者は、カセットＣＡＳの寸法計測を目的として、カセットＣＡＳをウェーハ搬送ユニット１００内へ搬入することができる。複数のカセットＣＡＳの寸法計測処理を事前に行うことにより、ステップＳ１１０を適宜スキップすることが可能となる。

【0133】

《ステップＳ１２０》
ステップＳ１２０では、アラームやワーニングの警告類を含め、操作卓３００のモニター３２０に、ステップＳ１０～ステップＳ１１０までの処理結果等が表示される。また、ユーザが半導体製造工場の上位コンピュータシステムである場合には、これらの処理結果が上位コンピュータシステムへ送信される。なお、各ステップの処理結果等は、随時、操作卓３００または上位コンピュータシステムへ送信され、記憶装置等に格納されてもよい。この場合、処理結果等がモニター３２０に随時表示されてもよい。

【0134】

ステップＳ１２０の処理が完了すると、図６のフローチャートは終了となる。その後、ウェーハＷＡＦの搬送、処理等が行われる。

【0135】

＜撮像画像およびＧＵＩ＞
次に、画像処理前後を含む撮像画像およびモニター３２０に表示されるＧＵＩ画面の例について説明する。図１１は、撮像画像を例示する図である。図１１には、画像処理後の撮像画像が複数種類示されている。

【0136】

画像ＰＩＣ＿１は、撮影画像（または動画像）に、マッピング情報（ステップＳ１０）に基づくウェーハ画像ＷＡＦａが合成表示されたものである。画像ＰＩＣ＿２は、カセットＣＡＳの画像を非表示とし、カメラ１４０の赤外線カメラで撮影したサーモグラフィー画像に、ウェーハ画像ＷＡＦａが合成表示されたものである。画像ＰＩＣ＿２ａは、画像ＰＩＣ＿２の温度スケールを示す画像である。画像ＰＩＣ＿２ａは、画面における濃淡が温度の高低を示すことを、作業者にわかりやすいように伝えており、画像ＰＩＣ＿２とセットで表示される。

【0137】

画像ＰＩＣ＿３は、カセットＣＡＳのエッジを強調した画像にウェーハ画像ＷＡＦａが合成表示されたものである。必要でない領域の画像を一定の色彩（例えば白）にすることで、ウェーハＷＡＦやカセットＣＡＳが、識別されやすくなっている。画像ＰＩＣ＿４は、さらにシンプルに、エッジ検出してパターン認識したウェーハ画像ＷＡＦａのみが表示されたものである。これらの画像は、予め容易されており、作業者は、ＰＩＣのプルダウン等で画像を選択することにより、表示画像を切り換えることが可能である。

【0138】

図１２は、ＧＵＩを例示する図である。図１２には、画像ＰＩＣ＿１がモニター３２０に表示されたときのＧＵＩが例示されており、処理対象のウェーハＷＡＦの選択画面のＧＵＩである。

【0139】

作業者がマウスを用いて任意のウェーハ画像ＷＡＦａ付近にカーソルＣＵＲを移動させると、そのウェーハ画像ＷＡＦａが点滅する。図１２では、下から２４段目のスロットが選択されている。この状態でマウスがクリックされると、ウェーハ画像ＷＡＦａはハイライトされた画像に切り換わる。このとき、ウェーハＷＡＦは処理対象として仮選択された状態となり、チェックボックスＢＯＸ＿１が引き出し線とともに表示される。さらに、チェックボックスＢＯＸ＿１がクリックされるか、あるいはもう一度ウェーハ画像ＷＡＦａがクリックされるとチェックが入り、このウェーハＷＡＦは、処理予約状態となる。

【0140】

なお、複数のウェーハ画像ＷＡＦａが選択される場合には、同様の作業が繰り返し行われる。この場合、クリック順やカセットＣＡＳへの収容順等、予め設定された規則に従って、対応するウェーハＷＡＦが順次処理される。

【0141】

ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２は、ウェーハＷＡＦの処理予約状態の概要を示すボックスである。ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２には、図６のステップＳ７０で検出されたウェーハＷＡＦの枚数分、チェックボックスが配置されている。具体的に述べると、図１１または図１２では、下から１～２段目、１０～１２段目、２４段目のスロットにウェーハＷＡＦ（ＷＡＦａ）がそれぞれ収容されている。このため、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２には、スロットの各段に対応するチェックボックスが表示される。

【0142】

先ほど下から２４段目のスロットのウェーハ画像ＷＡＦａがチェックされたので、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２にも、そのチェック状態が反映されている。なお、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２の各チェックボックスの隣には、対応するスロット段数が表示されているが、スロット段数の表示は適宜省略可能である。

【0143】

また、ウェーハ画像ＷＡＦａを選択せずに、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２の該当ウェーハチェックボックスを、チェックした場合でも、対応するウェーハＷＡＦを処理予約状態にすることが可能である。

【0144】

ウェーハ搬送ユニット１００では、処理対象のウェーハが下から何枚目のウェーハであるかという管理を行うことができる。このため、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２の各チェックボックスの隣には、下から何枚目のウェーハであるかを示す数字が表示されてもよい。図１２の例では、下から２４段目のスロットのウェーハＷＡＦは、下から６枚目のウェーハであるので、対応するチェックボックスに「６」が表示される。

【0145】

また、図１２の例では、作業者が下から何枚目のウェーハＷＡＦであるかを視覚的に判断可能であるため、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２の各チェックボックスの隣に表示される下から何枚目のウェーハであるかを示す数字を省略するモードが設けられてもよい。

【0146】

これらにより、作業者は、スロット段数等を意識せずに、ウェーハＷＡＦの処理予約を行うことが可能である。また、ウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２に対して、表示または非表示の選択が可能である。

【0147】

選択されたウェーハＷＡＦの処理中、対応するウェーハ画像ＷＡＦａ、チェックボックスＢＯＸ＿１やウェーハチェックボックスＢＯＸ＿２の対応する箇所は、通常時とは異なる色で表示され、処理中であることがわかりやすく表示される。

【0148】

処理画像等についても、種類ごとに表示または非表示の選択が可能である。作業者は、使いやすくなるよう、ＧＵＩの構成を任意にカスタマイズすることが可能である。

【0149】

また、カセットＣＡＳに複数のウェーハＷＡＦが密集して収容されている場合、作業者は、例えば矩形の領域ＡＲＥ＿１の対角線上にある２箇所の角をマウスでクリックすることで、領域ＡＲＥ＿１を図１３に示すように拡大表示させることができる。これにより、各ウェーハＷＡＦを識別することが可能となり、ウェーハＷＡＦの選択ミスを防止するこができる。

【0150】

図１３は、図１２を拡大表示したＧＵＩを示す図である。図１３には、前述した領域ＡＲＥ＿１が拡大表示されており、連続した３段のスロットに収容された各ウェーハＷＡＦに対応するウェーハ画像ＷＡＦａが、選択しやすいように表示されている。

【0151】

カーソルＣＵＲを中央のウェーハ画像ＷＡＦａ付近に移動させると、このウェーハ画像ＷＡＦａが点滅する。処理対象のウェーハＷＡＦの選択等に関わる処理等についてはすでに述べているので、詳細な説明は省略する。

【0152】

作業者は、拡大表示される画像の種類を任意に選択可能である。図１３には、図１２とは異なり、画像処理によりエッジ処理されたカセットＣＡＳの画像ＰＩＣ＿３が拡大表示されている。これにより、カセットＣＡＳとウェーハＷＡＦが、目視により認識しやすくなっている。

【0153】

図１４は、サーモグラフィー画像が表示されたＧＵＩを例示する図である。図１４に示すＧＵＩには、サーモグラフィー画像とウェーハ画像ＷＡＦａとが合成表示された画像ＰＩＣ＿２および温度スケールを示す画像ＰＩＣ＿２ａが含まれる。なお、サーモグラフィー画像には、カセット画像ＣＡＳａや、ウェーハ画像ＷＡＦａおよびカセット画像ＣＡＳａを合成表示することが可能である。

【0154】

温度スケールは、色や温度レンジを任意に変更することが可能である。温度スケールは、自動で最大値および最小値を判別して温度レンジが割り振られるように設定されてもよいし、いつも決められた所定の温度レンジが割り振られるように設定されてもよい。カーソルＣＵＲを画像ＰＩＣ＿２ａに移動させると、カーソルＣＵＲで選択された位置の温度（例えば３０℃）が温度スケールの画像ＰＩＣ＿２ａ付近に表示される。

【0155】

画像ＰＩＣ＿２を用いて測定した各位置の温度情報はコンピュータシステム１９０、３１０内のメモリ、または記憶装置に格納される。また、画像ＰＩＣ＿２において複数点をクリックすることで、複数個所の温度を同時に測定することも可能である。また、図示は省略のクリアボタンをクリックすると、これまでに取得した温度情報が消去される。

【0156】

図１４の画像ＰＩＣ＿２によれば、上部中央付近の温度が高く、下部両端の温度が低いことが、作業者は一目で確認することができる。温度スケールを固定しておくことで、作業者は、ウェーハＷＡＦやカセットＣＡＳの温度をほぼ同じにした状態でウェーハＷＡＦの処理を開始させることが可能となる。

【0157】

また、所定の設定温度をコンピュータシステム１９０に保存しておくことで、コンピュータシステム１９０は、ウェーハＷＡＦやカセットＣＡＳの温度が異常であることを判断して、アラームを出すことが可能である。半導体製造装置１は、ウェーハＷＡＦの温度が処理結果に影響を与える場合が多いため、ウェーハＷＡＦの温度が同じであることを作業者が簡単に目視で確認できることは大きな利点である。

【0158】

図１５は、ワーニング表示を行うＧＵＩを例示する図である。図１５には、カセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦが、異常な状態であった場合のＧＵＩが示されている。異常な状態には、同じスロットに複数のウェーハＷＡＦが重ねて収容された場合や、ウェーハＷＡＦが段違いのスロットへ斜めに収容されている場合等が含まれる。

【0159】

図１５には、ウェーハ画像ＷＡＦａおよびカセット画像ＣＡＳａや、異常な状態が発生している領域ＡＲＥ＿１１、ＡＲＥ＿１２が、警告表示されている。領域ＡＲＥ＿１１、ＡＲＥ＿１２は、警告表示として、例えば、任意の色（例えば黄色や赤色等）に表示されてもよいし、点滅表示されてもよい。

【0160】

また、カセット画像ＣＡＳａ付近には、警告表示として、「Ｗａｒｎｉｎｇ」の文字が表示されてもよい。これらにより、作業者は一目でカセットＣＡＳに収容されたウェーハＷＡＦに異常があることを認識することができる。また、表示画像からカセットＣＡＳ内でウェーハＷＡＦが２枚重なって収容されていることや、斜めに収容されていることを、作業者は直接かつ容易に、目視により識別することができる。

【0161】

半導体製造工程において、事前にウェーハＷＡＦの厚みが規格外に厚いことが分かっている場合には、当該ウェーハＷＡＦの厚みに起因した警告が表示されないよう、予めウェーハＷＡＦの厚みの許容範囲を設定することが可能である。

【0162】

図１５のウェーハチェックボックスＢＯＸ＿１１では、スロット段数が非表示である。図１５では、ウェーハＷＡＦの収容状態が異常であるため、一番下のウェーハＷＡＦに対応するチェックボックス、および一番上のウェーハＷＡＦに対応するチェックボックスには「×」が表示され、これらのチェックボックスを選択できないようになっている。

【0163】

異常な状態で収容されているためウェーハＷＡＦを安全に搬送できない場合を除き、正常な状態で収容されたウェーハＷＡＦに対応するウェーハ画像ＷＡＦａは選択可能である。

【0164】

図１６は、図６のカセット計測処理の後、下から１段目のスロットへウェーハを収容可能な状態を示すＧＵＩである。図１６には、下から１段目のスロットのウェーハＷＡＦの収容位置に、ウェーハ画像ＷＡＦｂが表示されている。このウェーハ画像ＷＡＦｂは、通常のウェーハ画像ＷＡＦａや処理中のウェーハＷＡＦに対応するウェーハ画像とは異なる色で表示される。

【0165】

作業者は、カーソルＣＵＲをウェーハ画像ＷＡＦｂの近傍へ移動させてクリックする。そうすると、ウェーハ画像ＷＡＦｂ付近にチェックボックスＢＯＸ＿２１が表示される。そして、ウェーハ画像ＷＡＦｂをもう一度クリックするか、チェックボックスＢＯＸ＿２１にチェックを入れることにより、収容先不明のウェーハＷＡＦの収容先を決定することができる。

【0166】

ＧＵＩには、チェックボックスＢＯＸ＿２１と併せて、ウェーハの厚みを入力するウェーハ厚み入力ボックスＢＯＸ＿２２が表示される。ウェーハ厚み入力ボックスＢＯＸ＿２２には、標準的なウェーハの厚みがデフォルトで入力されている。ウェーハの厚みがデフォルトの値と異なる場合、作業者は、ウェーハ厚み入力ボックスＢＯＸ＿２２の値を修正することができる。これにより、カセットＣＡＳに収容されるウェーハの厚みを考慮して、ウェーハ搬送ロボット１３０を動作させることができ、より安全にウェーハＷＡＦを搬送することが可能となる。

【0167】

図１７は、図１２のウェーハチェックボックスに表示されたカセットのスロット段数が画像処理により算出される例を示す図である。コンピュータシステム１９０は、エッジ検出により生成したカセット画像ＣＡＳａを用いて、カセットＣＡＳの溝部分のラインＬ１上の各画素データ、またはラインＬ１の周辺の画素データの平均値をライン波形ＷＡＶとして検出する。ここで画素データについて説明する。カラーカメラの場合、ＲＧＢの各色の階調データが画素データであり、グレースケールの場合、白黒の濃淡の階調データが画素データである。

【0168】

次に、コンピュータシステム１９０は、ライン波形ＷＡＶに閾値を設け、閾値に基づいてＯＮ／ＯＦＦ領域をカウントすることにより、カセットＣＡＳのスロット段数を検出する。そして、ＯＮ／ＯＦＦ領域の中心値をそれぞれの領域について算出することで、ウェーハＷＡＦの収容場所を決定することができる。

【0169】

ここでは、コンピュータシステム１９０が、カセットＣＡＳの左側のラインＬ１を用いてウェーハＷＡＦの収容場所を決定する場合について説明したが、右側のラインＬ２を用いてウェーハＷＡＦの収容場所を決定してもよい。また、コンピュータシステム１９０は、両方のラインＬ１、Ｌ２を用いてウェーハＷＡＦの収容場所を決定してもよい。

【0170】

これにより、ウェーハＷＡＦが収容されておらず、教示内容とは異なる寸法のカセットＣＡＳが載置されたとしても、ウェーハＷＡＦを安全に収容することが可能となる。

【0171】

＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、コンピュータシステム１９０は、カセットＣＡＳ内のウェーハＷＡＦのマッピング情報と撮像画像に基づく画像ウェーハ情報とを比較する。そして、コンピュータシステム１９０は、マッピング情報と画像ウェーハ情報とが一致しない場合、撮影条件を変更した撮像画像に基づく新たな画像ウェーハ情報とを比較するリトライを行う。この構成によれば、カセットＣＡＳ内のウェーハＷＡＦの位置、厚み等を正確に検出することができ、ウェーハ搬送リスクを低減させることが可能となる。

【0172】

また、本実施の形態によれば、リトライの回数がリトライ上限回数である場合、エラーが出力される。この構成によれば、エラーの対象となったウェーハＷＡＦに対する位置検出処理を停止することができ、位置検出処理に要する時間を短縮することが可能となる。また、エラーの対象となったウェーハＷＡＦの処理が行われないので、ウェーハ搬送リスクを低減させることが可能となる。

【0173】

また、本実施の形態によれば、マッピング情報および前記画像ウェーハ情報には、前記ウェーハの位置が含まれる。この構成によれば、カセットＣＡＳ内のウェーハＷＡＦの搬送リスクを低減させることが可能となる。

【0174】

また、本実施の形態によれば、画像処理後の撮像画像とウェーハ画像（ＷＡＦａ等）とを合成表示した合成画像（ＰＩＣ＿１等）が生成され、合成画像が搬送対象のウェーハの選択画面としてモニター３２０に表示される。この構成によれば、カセットＣＡＳ内部の状況がリアルタイムでモニター３２０に表示され、ユーザは処理対象のウェーハＷＡＦの選択を容易に行うことが可能となる。

【0175】

また、本実施の形態によれば、コンピュータシステム１９０は、赤外線画像に基づき、カセットＣＡＳの内部の温度を測定する。この構成によれば、処理開始時のウェーハＷＡＦの温度を管理することが可能となる。

【0176】

また、本実施の形態によれば、コンピュータシステムは、赤外線画像とウェーハ画像との合成画像をモニター３２０に表示させる。この構成によれば、ユーザは、カセットＣＡＳの内部の温度をリアルタイムで確認することが可能となる。

【0177】

また、本実施の形態によれば、カメラ１４０は、偏光カメラまたは偏光を制御する光学系を備え、偏光画像を生成する。この構成によれば、カセットＣＡＳが黒や透明等で識別しにくい場合でも、カセットＣＡＳの形状等を認識することが可能となる。

【0178】

また、本実施の形態によれば、カセットＣＡＳを含む領域を照明する照明系１４２を備えている。この構成によれば、ウェーハ搬送ユニット１００が暗い場所に配置されても、明るい状況で撮影することが可能となる。

【0179】

また、本実施の形態によれば、カメラ１４０が、赤外線カメラまたは赤外線の透過率が高い光学系を備えるとき、照明系１４２は赤外線を照明する。この構成によれば、鮮明な赤外線画像が生成される。

【0180】

また、本実施の形態によれば、カメラ１４０が、偏光カメラまたは偏光を制御する光学系を備えるとき、照明系１４２は、偏光状態を制御した光を照明する。この構成によれば、鮮明な偏光画像が生成される。

【0181】

また、本実施の形態によれば、コンピュータシステム１９０は、基準スリット１１４に基づき、ウェーハ搬送ロボット１３０の位置と、撮像画像のウェーハ搬送ロボット１３０の位置とを合わせる。この構成によれば、撮像画像に基づく位置検出精度を維持することが可能となる。

【0182】

また、本実施の形態によれば、コンピュータシステム１９０は、基準スケール１１２に基づき、撮像画像内の寸法計測対象の寸法を計測する。この構成によれば、撮像画像を用いたカセットＣＡＳやウェーハＷＡＦ等の寸法計測対象に対する寸法計測精度を向上させることが可能となる。また、ウェーハＷＡＦの直径や厚みの検出精度を向上させることが可能となる。

【0183】

また、本実施の形態によれば、載置されるカセットＣＡＳが意図せずに別のものへ交換され、カセットＣＡＳの寸法が交換前後で変化したとしても、カメラ１４０で撮影した画像とその画像処理から得たウェーハＷＡＦとカセットＣＡＳの解析によって、ウェーハ搬送ロボット１３０の可動領域を決定できるため、ウェーハＷＡＦを安全に搬送することが可能となる。

【0184】

また、本実施の形態によれば、カセットＣＡＳに収容されるウェーハＷＡＦの直径やカセットＣＡＳのサイズが、異なった場合でも、カメラ１４０で撮影した画像と画像処理から得たウェーハＷＡＦとカセットＣＡＳの解析によって、ウェーハ搬送ロボット１３０の可動領域を決定できるため、予め設定された複数の直径のサイズのウェーハＷＡＦを、安全に搬送することができる。

【0185】

また、本実施の形態によれば、作業者は、モニター３２０に表示される画像及び動画像から、ウェーハＷＡＦの収容状態やカセットＣＡＳの載置状態、姿勢、温度分布等を目視することができる。これにより、作業者は、ウェーハＷＡＦやカセットＣＡＳの異常状態を把握でき、ウェーハＷＡＦの収容やカセットＣＡＳの載置のやり直し等の対処を早急に行うことが可能となる。

【0186】

また、本実施の形態によれば、作業者は、カメラ１４０によってモニター３２０に表示される画像及び動画から、ウェーハＷＡＦの収容段数を目視にて確認できるため、データのやり取りのために必要な設定値であるウェーハＷＡＦが収容されているカセットＣＡＳのスロット段数を、意識することなく、ウェーハＷＡＦを処理や搬送するための選択をすることができる。

【0187】

また、本実施の形態によれば、作業者は、カメラ１４０によってモニター３２０に表示される画像および動画像から、ウェーハＷＡＦを目視できるため、予め設定された複数の直径サイズや厚みであれば、ウェーハＷＡＦの直径や厚みを意識することなくウェーハＷＡＦを選択することが可能となる。

【0188】

また、本実施の形態によれば、作業者または上位コンピュータシステムは、カメラ１４０の録画機能によって、万が一異常が起きた場合にも、保存しておいた動画によって、異常発生時の状態を確認することができる。また、異常発生の原因を究明することにより、再発防止策を講じることが可能となる。

【0189】

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、画像処理のみでウェーハＷＡＦの認識が行われる。以下では、実施の形態１と重複する箇所の説明は、原則として省略する。

【0190】

図１８は、本発明の実施の形態２に係る位置検出方法の一例を示すフロー図である。図１８は、図６に類似しており、図６と異なる箇所について説明する。図１８の例では、カセットおよびウェーハの位置検出に際し、ステップＳ２０～Ｓ６０、Ｓ２７０～Ｓ２８０、Ｓ９０～Ｓ１２０の処理が行われる。

【0191】

ステップＳ２７０において、コンピュータシステム１９０は、ステップＳ６０において、画像ウェーハ情報を適切に取得できたかどうかを判定する。コンピュータシステム１９０は、例えば、ウェーハＷＡＦの有無、枚数、厚み、異常の有無を含めた収容状態、収容された位置（高さ）、収容されたスロットの段数等の項目について、画像ウェーハ情報を適切に取得できたかどうかを判定する。例えば、元の撮像画像がぼやけている場合、画像処理を行ってもエッジの検出等ができず、ウェーハＷＡＦの位置、枚数等を正確に検出できない等の場合には、画像ウェーハ情報が適切に取得できなかったと判定される。

【0192】

なお、本実施の形態においても、撮像画像を複数の領域に区切り、マッピング情報と画像ウェーハ情報との比較が、領域ごとに行われるようにしてもよい。領域の区切り方として、例えば、撮像画像の下端から上端に向けて順次区切ることが挙げられる。

【0193】

画像ウェーハ情報を適切に取得できなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ２８０に移行する。一方、画像ウェーハ情報を適切に取得できた場合（ＹＥＳ）、ステップＳ９０に移行する。

【0194】

ステップＳ２８０では、画像ウェーハ情報を適切に取得できなかった場合、撮影条件の変更を行い画像ウェーハ情報を再取得するリトライが行われる。ただし、リトライを繰り返すとウェーハ処理が滞るため、リトライ回数の上限値が設けられる。ステップＳ２８０は、図６のステップＳ６０と同様であるので詳細な説明は省略する。リトライ回数がリトライ上限回数より小さい場合（ＮＯ）、ステップＳ３０～Ｓ６０、Ｓ２７０の処理が再度実行される。

【0195】

一方、リトライ回数がリトライ上限回数である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１２０へ移行する。そして、コンピュータシステム１９０は、リトライ回数がリトライ上限回数であることを示すエラーをコンピュータシステム３１０へ出力し、エラーをモニター３２０に表示させる。

【0196】

なお、本実施の形態では、マッピング処理が行われない。このため、図２等に示すマッピングセンサー１３６は設けられなくてもよい。

【0197】

本実施の形態によれば、コンピュータシステム１９０は、マッピング処理を行わずに、画像ウェーハ情報に基づきカセットＣＡＳ内のウェーハＷＡＦの位置を検出する。この構成によれば、マッピング処理の時間分、位置検出に要する時間を短縮することが可能となる。また、マッピングセンサーが必要でなくなるので、装置構成が簡略化される。

【0198】

また、本実施の形態によれば、コンピュータシステム１９０は、画像ウェーハ情報を適切に取得できなかったと判断すると、撮影条件を変更した撮像画像に基づく新たな画像ウェーハ情報を取得するリトライを行う。この構成によれば、カセットＣＡＳ内のウェーハＷＡＦの位置、厚み等を正確に検出することができ、ウェーハ搬送リスクを低減させることが可能となる。

【0199】

また、本実施の形態によれば、リトライの回数がリトライ上限回数である場合、エラーが出力される。この構成によれば、エラーの対象となったウェーハＷＡＦに対する位置検出処理を停止することができ、位置検出処理に要する時間を短縮することが可能となる。また、エラーの対象となったウェーハＷＡＦの処理が行われないので、ウェーハ搬送リスクを低減させることが可能となる。

【0200】

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる場合がある。

【符号の説明】

【0201】

１…半導体製造装置、１００…ウェーハ搬送ユニット、１３０…ウェーハ搬送ロボット、１３６…マッピングセンサー、１４０…カメラ、１４２…照明系、１９０、３１０…コンピュータシステム、２００…ウェーハ処理ユニット、３００…操作卓、ＣＡＳ…カセット、ＷＡＦ…ウェーハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】