特許 7522236 アライナ装置及びアライメント方法

(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】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】アライナ装置及びアライメント方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 F

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022578071

(86)(22)【出願日】2021-11-19

(86)【国際出願番号】 JP2021042584

(87)【国際公開番号】W WO2022163084

(87)【国際公開日】2022-08-04

【審査請求日】2023-05-19

(31)【優先権主張番号】17/158,973

(32)【優先日】2021-01-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】517340611

【氏名又は名称】カワサキロボティクス（ユーエスエー），インク．

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】丹 治彦

(72)【発明者】

【氏名】中原 一

(72)【発明者】

【氏名】富永 翔太

(72)【発明者】

【氏名】吉田 浩之

【審査官】宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０５６３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３００６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８１９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９１２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９６０３４（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】

基板を載せて第１回転軸線を回転中心として回転する第１回転台と、
基板を載せて第１回転軸線とは位置が異なる第２回転軸線を回転中心として回転する第２回転台と、
基板のエッジを検出する１つのセンサを含んでおり、前記センサの検出範囲には、前記第１回転台に載せた基板のエッジと、前記第２回転台に載せた基板のエッジと、が含まれており、２つの前記基板のエッジを検出する検出装置と、
を備えることを特徴とするアライナ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のアライナ装置であって、
前記センサは、前記基板のエッジの画像を取得する画像センサ又は、前記基板のエッジの位置を光学的に検出するセンサであることを特徴とするアライナ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のアライナ装置であって、
前記第１回転台と前記第２回転台の両方が回転している間に、前記センサは、前記第１回転台に載せた前記基板のエッジと、前記第２回転台に載せた前記基板のエッジと、を同時に検出することを特徴とするアライナ装置。

【請求項4】

請求項１に記載のアライナ装置であって、
前記センサは、投光部と受光部とを有する光量計測センサであり、
前記投光部は、検査光を照射し、
前記受光部は、前記検査光が前記基板で反射した光、又は、前記検査光の一部が前記基板で遮られた光を受光することを特徴とするアライナ装置。

【請求項5】

請求項４に記載のアライナ装置であって、
前記第１回転台を回転させて前記第２回転台の回転を止めている間に、前記センサは、前記第１回転台に載せた前記基板のエッジを検出し、
前記第２回転台を回転させて前記第１回転台の回転を止めている間に、前記センサは、前記第２回転台に載せた前記基板のエッジを検出することを特徴とするアライナ装置。

【請求項6】

請求項１に記載のアライナ装置であって、
前記検出装置は、前記センサの位置を固定した状態で２つの前記基板のエッジを検出することを特徴とするアライナ装置。

【請求項7】

請求項１に記載のアライナ装置であって、
平面視において、前記第１回転台に載せた前記基板と、前記第２回転台に載せた前記基板と、が離れていることを特徴とするアライナ装置。

【請求項8】

請求項１に記載のアライナ装置であって、
前記第１回転台の前記基板を載せる箇所の高さと、前記第２回転台の前記基板を載せる箇所の高さと、が同じであることを特徴とするアライナ装置。

【請求項9】

請求項１に記載のアライナ装置であって、
前記第１回転台の前記基板を載せる箇所の高さと、前記第２回転台の前記基板を載せる箇所の高さと、が異なり、
前記第１回転台に載せた前記基板と、前記第２回転台に載せた前記基板と、重なることを特徴とするアライナ装置。

【請求項10】

第１回転軸線を回転中心として回転する第１回転台に載せた基板のエッジをセンサで検出する第１検出工程と、
前記第１検出工程と同時又は前記第１検出工程の後に行われ、前記第１検出工程とは前記センサの位置が同じであり、第１回転軸線とは位置が異なる第２回転軸線を回転中心として回転する第２回転台に載せた基板のエッジをセンサで検出する第２検出工程と、
を含むことを特徴とするアライメント方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として、基板のアライメントを行うアライナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アライナ装置は、基板を取り扱う施設（半導体処理工場等）に設けられている。アライナ装置は、基板の回転位相を取得して調整するアライメントを行う。特許文献１（特許第４２５５０９１号）及び特許文献２（特許第３９８８３１７号）は、複数枚の基板に対してアライメントを行う装置を開示する。

【0003】

特許文献１の基板位置合わせ装置は、複数の支持ピンと、モータと、複数の光学センサと、を備える。複数の支持ピンは鉛直方向に並べて配置される。それぞれの支持ピンは基板を支持する。モータは、支持ピンに支持された基板を一括して回転する。光学センサは、支持ピンに支持された基板のエッジの近傍に配置されている。光学センサは、基板の回転中において基板のオリフラ又はノッチを検出する。以上により、基板位置合わせ装置は複数の基板に対してまとめてアライメントを行うことができる。

【0004】

特許文献２の基板整列装置は、１つの光学センサを用いて複数の基板に対してアライメントを行う。複数の基板は初めは整列前位置に配置される。基板整列装置は、整列前位置にある基板のうち１枚を整列後位置に移動させた後に、光学センサの光線が基板のノッチを通過する角度まで基板を回転させる。この作業を全ての基板に対して行うことにより、１つの光学センサを用いて複数の基板に対してアライメントを行う。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の装置では、アライメントを行う基板毎にセンサが設けられている。そのため、アライナ装置のコストが高くなる。特許文献２の装置では、基板を整列前位置から整列後位置に移動するための機構が必要となるため、構成が複雑になり、結果としてアライナ装置のコストが高くなる。

【0006】

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、複数の基板に対してアライメントを行うアライナ装置を低コストで提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0008】

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のアライナ装置が提供される。即ち、アライナ装置は、第１回転台と、第２回転台と、検出装置と、を備える。前記第１回転台は、基板を載せて第１回転軸線を回転中心として回転する。前記第２回転台は、基板を載せて第１回転軸線とは位置が異なる第２回転軸線を回転中心として回転する。前記検出装置は、基板のエッジを検出する１つのセンサを含んでおり、前記センサの検出範囲には、前記第１回転台に載せた基板のエッジと、前記第２回転台に載せた基板のエッジと、が含まれており、２つの前記基板のエッジを検出する。

【0009】

本発明の第２の観点によれば、以下のアライメント方法が提供される。即ち、アライメント方法は、第１検出工程と、第２検出工程と、を含む。前記第１検出工程では、第１回転軸線を回転中心として回転する第１回転台に載せた基板のエッジをセンサで検出する。前記第２検出工程では、前記第１検出工程と同時又は前記第１検出工程の後に行われ、前記第１検出工程とは前記センサの位置が同じであり、第１回転軸線とは位置が異なる第２回転軸線を回転中心として回転する第２回転台に載せた基板のエッジをセンサで検出する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、複数の基板に対してアライメントを行うアライナ装置を低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係るアライナ装置を備えるロボットシステムの斜視図。

【図2】ロボットシステムのブロック図。

【図3】アライナ装置の平面図。

【図4】アライナ装置の側面図。

【図5】基板のアライメントを行う流れを示すフローチャート。

【図6】第１変形例のアライナ装置の平面図。

【図7】第１変形例のアライナ装置の側面図。

【図8】第２変形例のアライナ装置の平面図。

【図9】第２変形例のアライナ装置の側面図。

【図10】第２変形例において基板のアライメントを行う流れを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、ロボットシステム１００の構成を示す斜視図である。

【0013】

図１に示すロボットシステム１００は、クリーンルーム等の作業空間内でロボット１に作業を行わせるシステムである。ロボットシステム１００は、ロボット１と、アライナ装置４と、コントローラ２０と、を備える。

【0014】

ロボット１は、例えば、保管容器６に保管される基板２を搬送するウエハ移載ロボットである。本実施形態では、ロボット１は、ＳＣＡＲＡ（スカラ）型の水平多関節ロボットによって実現される。ＳＣＡＲＡは、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍの略称である。

【0015】

ロボット１が搬送する基板２は、半導体ウエハである。基板２は、円形の薄い板状に形成されている。基板２は半導体ウエハに代えてガラス基板であってもよい。

【0016】

ロボット１は、図１に示すように、基台１０と、アーム１１と、ハンド１２と、を備える。

【0017】

基台１０は、工場の床面等に固定される。しかし、これに限定されず、基台１０は、例えば、適宜の処理設備に固定されても良い。

【0018】

アーム１１は、図１に示すように、上下方向に移動可能な昇降軸１５を介して基台１０に取り付けられている。アーム１１は、昇降軸１５に対して回転可能である。

【0019】

アーム１１は、水平多関節型のアームである。アーム１１は、第１アーム１１ａと、第２アーム１１ｂと、を備える。

【0020】

第１アーム１１ａは、水平な直線状に延びる細長い部材である。第１アーム１１ａの長手方向の一端が、昇降軸１５の上端部に取り付けられている。第１アーム１１ａは、昇降軸１５の軸線（鉛直軸）を中心として回転可能に支持されている。第１アーム１１ａの長手方向の他端には、第２アーム１１ｂが取り付けられている。

【0021】

第２アーム１１ｂは、水平な直線状に延びる細長い部材である。第２アーム１１ｂの長手方向の一端が、第１アーム１１ａの先端に取り付けられている。第２アーム１１ｂは、昇降軸１５と平行な軸線（鉛直軸）を中心として回転可能に支持されている。

【0022】

ハンド１２は手首部１３を介して第２アーム１１ｂに接続されている。手首部１３は、第２アーム１１ｂの先端に取り付けられている。手首部１３は、昇降軸１５と平行な軸線（鉛直軸）を中心として回転可能に支持されている。手首部１３は、図示しない適宜のアクチュエータにより回転駆動される。このアクチュエータは、例えば電動モータである。手首部１３には、ハンド１２が連結されている。

【0023】

ハンド１２は、分岐構造を有するエッジグリップ型のハンドである。ハンド１２において分岐されたそれぞれの先端部分には、図略のエッジガイドが設けられている。手首部１３の近傍には、図略の押圧部材が設けられている。押圧部材は、図略のアクチュエータ（例えば、空気圧シリンダ）によって、ハンド１２の表面に沿ってスライド可能である。ハンド１２に基板２を載せた状態で押圧部材をスライドさせることで、エッジガイドと押圧部材との間に基板２を挟んで保持することができる。

【0024】

ハンド１２は、エッジグリップ型に限られない。ハンド１２は、パッシブグリップ型又は吸着型であってもよい。パッシブグリップ型とは、ハンドに載せた基板を固定しない構成（押圧部材を有さない構成）である。吸着型とは、基板２の表面を負圧で吸着して搬送する構成（例えばベルヌーイチャック）である。

【0025】

本実施形態では、アーム１１に１つのハンド１２が設けられている。この構成に代えて、アーム１１に２以上のハンド１２が設けられていてもよい。例えば、アーム１１の第２アーム１１ｂの先端に２つのハンド１２を設ける。２つのハンド１２は、鉛直軸を回転中心として独立して回転可能である。これにより、ロボット１は、例えば２つの基板２を同時に搬送できる。

【0026】

昇降軸１５、第１アーム１１ａ及び第２アーム１１ｂのそれぞれは、図２のブロック図に示すアクチュエータ１６により駆動される。アクチュエータ１６は、例えば電動モータである。

【0027】

昇降軸１５と第１アーム１１ａとの間、第１アーム１１ａと第２アーム１１ｂとの間、及び第２アーム１１ｂとハンド１２との間に位置するアーム関節部には、第１アーム１１ａ、第２アーム１１ｂ、及びハンド１２のそれぞれの回転位置を検出する図略のエンコーダが取り付けられている。また、ロボット１の適宜の位置には、高さ方向における第１アーム１１ａの位置変化（即ち昇降軸１５の昇降量）を検出するエンコーダも設けられている。

【0028】

コントローラ２０は、ＣＰＵ等の演算装置と、ＨＤＤ、ＳＳＤ、又はフラッシュメモリ等の記憶装置と、を備える。演算装置は、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、搬送制御部２１、アライナ制御部２２、及び解析部２３として機能することができる。搬送制御部２１は、ロボット１を制御する。具体的には、搬送制御部２１は、予め登録された作業内容及びエンコーダの検出結果等に基づいて、アクチュエータ１６に指令値を送信する。これにより、ロボット１が基板２の搬送作業を行う。アライナ制御部２２は、アライナ装置４を制御する。解析部２３は、アライナ装置４による基板２の検出結果を解析する。

【0029】

本実施形態では、コントローラ２０がアライナ装置４及びロボット１の制御を行う。これに代えて、アライナ装置４を制御するコントローラと、ロボット１を制御するコントローラと、が別であってもよい。

【0030】

アライナ装置４は、基板２の回転位相を取得して調整するアライメントを行う。具体的には、基板２の外周には、ノッチ２ａが形成されている。ノッチ２ａは、半導体の結晶方位を示す。アライナ装置４は、ノッチ２ａを検出することにより基板２の回転位相を取得し、ノッチ２ａが所定の方向を向くように基板２を回転させることにより基板２の回転位相を調整する。

【0031】

基板２にノッチ２ａに代えてオリエンテーションフラットが形成されている場合、アライナ装置４はオリエンテーションフラットを検出する構成であってもよい。また、アライナ装置４は、基板２の回転位相に加えて、基準点に対する基板２の中心位置のズレ量を取得する構成であってもよい。

【0032】

以下、図１から図４を参照して、アライナ装置４の構成について説明する。アライナ装置４は、第１モータ４１ａと、第１回転台４１ｂと、第２モータ４２ａと、第２回転台４２ｂと、検出装置４３と、を備える。

【0033】

第１モータ４１ａは電動モータであり、アライナ制御部２２の指令に応じて回転／停止する。第１モータ４１ａはアライナ制御部２２の指令に応じた回転量だけ回転する。第１モータ４１ａが発生した駆動力は、伝達機構を介して、第１回転台４１ｂに伝達される。

【0034】

第１回転台４１ｂは円板状であり、鉛直方向を向くように配置されている。第１回転台４１ｂには、ロボット１等によって基板２が載せられる。第１回転台４１ｂの形状は、円板に限られない。第１モータ４１ａの駆動力が伝達されることにより、第１回転台４１ｂは、第１回転軸線Ｌ１を回転中心として回転する。

【0035】

第２モータ４２ａは第１モータ４１ａと同様の構成である。アライナ制御部２２は、第１モータ４１ａと独立して第２モータ４２ａを回転させることができる。従って、第１モータ４１ａを停止させて第２モータ４２ａを回転させたり、第１モータ４１ａと第２モータ４２ａの回転速度又は回転量を異ならせたりすることができる。

【0036】

第２回転台４２ｂは、第１回転台４１ｂと同様の構成である。第１回転台４１ｂと第２回転台４２ｂは水平方向で並ぶように配置される。従って、第１回転軸線Ｌ１と第２回転軸線Ｌ２の位置も異なる。具体的には、平面視（図３、第１回転軸線Ｌ１と平行な視線で見た図）において、第１回転台４１ｂに載せた基板２と、第２回転台４２ｂに載せた基板２と、が離れるように、第１回転台４１ｂと第２回転台４２ｂの位置が定められている。一般的に、アライナ装置４で使用される基板２のサイズ、及び、基板２を載せる位置は予め仕様書等により定められている。そのため、アライナ装置４に実際に基板２を載せることなく、第１回転台４１ｂと第２回転台４２ｂが上述の位置関係にあることが確認できる。第１回転台４１ｂの基板２を載せる箇所の高さ（上面の位置）と、第２回転台４２ｂの基板２を載せる箇所の高さ（上面の位置）は同じである。ただし、これらの高さが異なっていてもよい。

【0037】

アライナ装置４は、第１回転台４１ｂの回転位相及び第２回転台４２ｂの回転位相を検出するための図略のエンコーダを備える。エンコーダの検出結果は、コントローラ２０へ送信される。

【0038】

検出装置４３は、図１に示す取付部材４４と、画像センサ（センサ）４５と、を備える。

【0039】

取付部材４４は、工場内の適宜の位置、例えば保管容器６を支持する台又は工場の床面等に固定されている。取付部材４４には画像センサ４５が取り付けられている。

【0040】

画像センサ４５は、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂの上方に位置している。画像センサ４５は、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂに載せられた基板２のエッジの画像を取得する。画像センサ４５が撮影した画像はコントローラ２０へ送信される。なお、画像センサ４５は、基板２を下から撮影してもよい。

【0041】

画像センサ４５が画像を取得する範囲である検出範囲Ａ１は、図３に示すように、第１回転台４１ｂに載せられた基板２の基板のエッジと、第２回転台４２ｂに載せられた基板２のエッジと、を含む。検出範囲Ａ１には、２つの基板２が最も近接する箇所が含まれる。言い換えれば、検出範囲Ａ１には、平面視で第１回転軸線Ｌ１と第２回転軸線Ｌ２を接続する仮想線分の中点を含むことが好ましい。これにより、検出範囲Ａ１の広さを最小限にすることができるので、精度の高い画像を取得したり、コストが安い画像センサ４５を採用したりすることができる。なお、２つの基板２のエッジが取得できるのであれば、検出範囲Ａ１の位置は異なっていてもよい。

【0042】

画像センサ４５は、具体的にはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサである。例えば、画質の高さが重視される場合はＣＣＤセンサを採用し、コストの安さが重視される場合はＣＭＯＳセンサを採用することが考えられる。

【0043】

画像センサ４５が取得した画像は、コントローラ２０へ送信される。コントローラ２０の解析部２３は、この画像を解析することにより、検出範囲Ａ１にノッチ２ａが含まれているか否かを判定する。また、解析部２３は、検出範囲Ａ１にオリエンテーションフラットが含まれているか否かについて判定してもよい。解析部２３は、基板２の位置ズレ量を算出してもよい。

【0044】

次に、主に図５を参照して、アライナ装置４を用いてアライメントを行う作業の流れを説明する。

【0045】

初めに、搬送制御部２１は、ロボット１を制御して、第１回転台４１ｂと第２回転台４２ｂに基板２を載せる（Ｓ１０１）。なお、この作業は、ロボット１とは異なるロボット（例えば前工程のロボット）が行ってもよい。

【0046】

次に、アライナ制御部２２は、第１モータ４１ａを制御して第１回転台４１ｂを回転させ、第２モータ４２ａを制御して第２回転台４２ｂを回転させる（Ｓ１０２）。更に、アライナ制御部２２は、画像センサ４５を制御して基板２を撮影させる（Ｓ１０２）。つまり、本実施形態では２つの基板２を同時に回転させて、２つの基板２が含まれる画像を取得する。

【0047】

次に、解析部２３は、画像センサ４５から受信した画像を解析して、２つの基板２のノッチ２ａの回転位相を取得して記憶する（Ｓ１０３）。具体的には、解析部２３が受信する画像には、２つの基板２が含まれている。例えば、画像の中央よりも一方側（詳細には基板２の並列方向の一方側）に現れる基板２が、第１回転台４１ｂに載せた基板２である。画像の中央よりも他方側に現れる基板２が、第２回転台４２ｂに載せた基板２である。従って、解析部２３は、画像における基板２の位置に基づいて、画像中の一方の基板２が第１回転台４１ｂに載せた基板２であることを特定する。次に、解析部２３は、画像からノッチ２ａの有無を及びノッチ２ａの位置を特定する。解析部２３は、画像の所定位置にノッチ２ａが位置しているタイミングにおける、第１回転台４１ｂの回転位相を特定することにより、第１回転台４１ｂに載せられた基板２のノッチ２ａの回転位相を取得する。同様に、解析部２３は、第２回転台４２ｂに載せられた基板２のノッチ２ａの回転位相を取得する。なお、上述した方法は一例であり、適宜変更できる。このように、本実施形態では、２つの基板２に対してノッチ２ａの回転位相をまとめて検出できる。

【0048】

なお、基板２にオリエンテーションフラットが形成されている場合も同様の方法を用いてオリエンテーションフラットの位置を特定できる。また、基板２の中心位置がズレている場合、画像における基板２のエッジの位置が変化するため、エッジの位置の変化量に基づいて、基板２の中心位置のズレ量を特定できる。

【0049】

次に、アライナ制御部２２は、２つの基板２の回転位相を調整する（Ｓ１０４）。具体的には、アライナ制御部２２は、解析部２３が特定したノッチ２ａの回転位相に基づいて、ノッチ２ａが予め定めた方向を向くように、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂを回転させる。アライナ装置４は、２つの基板２に対して、同時に回転位相を調整できる。ただし、１つずつ基板２の回転位相を調整してもよい。

【0050】

次に、搬送制御部２１は、ロボット１を制御して、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂに載せた基板２を搬送先（例えば次工程の処理装置）へ搬送する（Ｓ１０５）。

【0051】

以上の処理を行うことにより、１つの画像センサ４５を用いて、２つの基板２のアライメントを行うことができる。そのため、基板毎にセンサを設ける構成と比較して、アライナ装置４のコストを低減できる。特に、アライナ装置４では、画像センサ４５のコストが占める割合が高いため、コストを大幅に低減できる。更に、本実施形態では、２つの基板２の回転位相をまとめて取得可能であるため、１つずつ基板２のアライメントを行う構成と比較して、基板２のアライメントの作業効率が高い。また、画像センサ４５を移動させる必要がないため、その観点においても無駄な時間が発生しないので作業効率が高く、更にパーティクルも発生しにくい。

【0052】

次に、図６及び図７を参照して第１変形例について説明する。なお、第１変形例及び後述の第２変形例の説明においては、上記実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0053】

上記実施形態では、平面視において２つの基板２が離れるように、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂの位置が定められている。これに対し、第１変形例では、図６に示すように、平面視において２つの基板２が重なるように、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂの位置が定められている。なお、２つの基板２は完全に重なる訳ではなく、基板２の一部同士が重なる。言い換えれば、第１回転軸線Ｌ１と第２回転軸線Ｌ２の位置は異なる。第１変形例では基板２同士の重なり長さは基板２の半径以下であるが、重なり長さが半径を超えてもよい。

【0054】

また、平面視で基板２が重なるため、図７に示すように、第１回転台４１ｂの高さと第２回転台４２ｂの高さは異なる。そのため、第１変形例では、ロボット１を２つ備え、一方のロボット１が第１回転台４１ｂに基板２を載せて、他方のロボット１が第２回転台４２ｂに基板２を載せることが好ましい。

【0055】

第１変形例における画像センサ４５の検出範囲を検出範囲Ａ２と称する。上記実施形態では検出範囲Ａ１は平面視において第１回転軸線Ｌ１と第２回転軸線Ｌ２を結ぶ仮想線分を含んでいた。これに対し、検出範囲Ａ２は、２枚の基板２のエッジを検出範囲Ａ２に含めるために、この仮想線分から平面視で垂直な方向にオフセットした位置にある。

【0056】

第１変形例のアライナ装置４を用いてアライメントを行う方法は上記実施形態と同じである。第１変形例のレイアウトを採用することにより、平面視におけるアライナ装置４の設置面積を低減することができる。

【0057】

次に、図８から図１０を参照して第２変形例について説明する。

【0058】

第２変形例では、画像センサ４５に代えて、光量計測センサ（センサ）４６が設けられている。光量計測センサ４６は、ラインセンサであり、投光部４６ａと、受光部４６ｂと、を備える。光量計測センサ４６は、透過型の光量計測センサである。投光部４６ａと受光部４６ｂは、基板２を挟むようにして、上下方向（基板２の厚み方向）に間隔を空けて配置されている。本実施形態では投光部４６ａが上側であるが、投光部４６ａが下側であってもよい。

【0059】

第２変形例における基板２のレイアウトは、上記実施形態と同じである。また、第２変形例における検出範囲Ａ３は、上記実施形態の検出範囲Ａ１と同じである。投光部４６ａは、受光部４６ｂに向けて検査光を照射する。投光部４６ａと受光部４６ｂの間には基板２が位置しているので、受光部４６ｂは基板２によって一部が遮られた検査光を受光する。受光部４６ｂは、受光した検査光の光量に応じた電流信号（又はそれを変換した電圧信号）をコントローラ２０へ送信する。なお、電流信号は、受光した検査光の光量に応じて大きくなるが、検査光を受光した位置を示すものではない。

【0060】

透過型の光量計測センサに代えて、反射型の光量計測センサを設けてもよい。反射型の光量計測センサは、投光部と受光部が基板２に対して同じ側に配置されている。受光部は投光部が照射した検査光が基板２で反射した反射光を受光する。

【0061】

第２変形例は、光量計測センサ４６を設ける構成を上記実施形態に適用した例である。これに代えて、光量計測センサ４６を設ける構成を第１変形例に適用することもできる。

【0062】

以下、第２変形例のアライメントの流れについて説明する。初めに、搬送制御部２１は、上記実施形態と同様に、ロボット１を制御して基板２を第１回転台４１ｂと第２回転台４２ｂに載せる（Ｓ２０１）。ただし、ロボット１は基板２を第１回転台４１ｂに載せてアライメントを行った後に、次の基板２を第２回転台４２ｂに載せてアライメントを行ってもよい。

【0063】

上述したように光量計測センサ４６は受光部４６ｂが検査光を受光した位置を特定できないため、ノッチ２ａの回転位相を取得する工程は基板２毎に行う必要がある。従って、アライナ制御部２２は、第１回転台４１ｂを回転させながら（第２回転台４２ｂを回転させずに）光量計測センサ４６による計測を開始する（Ｓ２０２）。

【0064】

次に、解析部２３は、受光部４６ｂが受光した検査光の光量の変化（電流信号の振幅の大きさ）に基づいて、基板２のノッチ２ａの回転位相を取得して記憶する（Ｓ２０３）。具体的には、検出範囲Ａ３にノッチ２ａが位置している間は、検査光の受光量が多くなる。従って、光量計測センサ４６が出力する電流信号と、第１回転台４１ｂの回転位相と、に基づいて、解析部２３は、第１回転台４１ｂに載せられた基板２のノッチ２ａの回転位相を取得する。

【0065】

なお、ノッチ２ａの代わりにオリエンテーションフラットが形成されている基板２についても同様に回転位相を特定できる。また、基板２の位置ズレがある場合、受光部４６ｂが受光する光量が常に（ノッチ２ａの有無に関係なく）変化することになるので、位置ズレが発生していることを特定できる。また、受光部４６ｂが受光する光量の変化態様に基づいて（どの回転位相で光量が大きくなるかに基づいて）、位置ズレの方向を特定することもできる。

【0066】

次に、アライナ制御部２２は、第１回転台４１ｂに載せられた基板２の回転位相を調整する（Ｓ２０４）。つまり、アライナ制御部２２は、解析部２３が特定したノッチ２ａの回転位相に基づいて、ノッチ２ａが予め定めた方向を向くように、第１回転台４１ｂを回転させる。

【0067】

その後、アライナ制御部２２は、第１回転台４１ｂの回転を停止する（Ｓ２０５）。以上により、第１回転台４１ｂに載せられた基板２のアライメントが完了する。第２変形例では、両方の基板２のアライメントが完了した後に、両方の基板２が次工程に搬送される。これに代えて、第１回転台４１ｂに載せられた基板２のアライメントが完了した後であって、かつ、第２回転台４２ｂに載せられた基板２のアライメントが開始する前に、第１回転台４１ｂに載せられた基板２が次工程に搬送されてもよい。

【0068】

次に、第２回転台４２ｂに載せられた基板２についてアライメントを行う。なお、第２回転台４２ｂには、このタイミングで基板２を載せてもよい。第２回転台４２ｂに載せられた基板２についてアライメントを行う方法は、第１回転台４１ｂと同様である。つまり、ステップＳ２０６，Ｓ２０７，Ｓ２０８，Ｓ２０９の処理は、それぞれ、ステップＳ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２０５の処理と同様である。従って、これらの処理の説明を省略する。

【0069】

２つの基板２に対するアライメントが完了した後に、搬送制御部２１は、ロボット１を制御して、第１回転台４１ｂ及び第２回転台４２ｂに載せた基板２を搬送先（例えば次工程の処理装置）へ搬送する（Ｓ２１０）。

【0070】

以上の処理を行うことにより、光量計測センサ４６を設けた構成において、２つの基板２に対してアライメントを行うことができる。光量計測センサ４６は一般的に画像センサ４５よりも安価であるため、第２変形例では、アライナ装置４のコストを更に低減できる。

【0071】

以上に説明したように、上記実施形態及び変形例のアライナ装置４は、第１回転台４１ｂと、第２回転台４２ｂと、検出装置４３と、を備える。第１回転台４１ｂは、基板２を載せて第１回転軸線Ｌ１を回転中心として回転する。第２回転台４２ｂは、基板２を載せて第１回転軸線Ｌ１とは位置が異なる第２回転軸線Ｌ２を回転中心として回転する。検出装置４３は、基板２のエッジを検出する１つのセンサ（画像センサ４５又は光量計測センサ４６、以下同じ）を含んでおり、センサの検出範囲には、第１回転台４１ｂに載せた基板２のエッジと、第２回転台４２ｂに載せた基板２のエッジと、が含まれており、２つの基板２のエッジを検出する。

【0072】

これにより、１つのセンサで２つの基板２のアライメントを行うことができるため、基板２毎にセンサを設ける構成と比較して、アライナ装置４のコストを低減できる。

【0073】

上記実施形態及び第１変形例のアライナ装置４において、センサは、基板２のエッジの画像を取得する画像センサ４５である。なお、センサは、後述する光学式の位置検出センサであってもよい。

【0074】

これにより、基板２のエッジの位置に基づいて基板２の向きを特定できる。

【0075】

上記実施形態及び第１変形例のアライナ装置４において、第１回転台４１ｂと第２回転台４２ｂの両方が回転している間に、画像センサ４５は、第１回転台４１ｂに載せた基板２のエッジと、第２回転台４２ｂに載せた基板２のエッジと、を同時に検出する。

【0076】

これにより、単位時間あたりの検査数を多くすることができる。

【0077】

第２変形例のアライナ装置４において、センサは、投光部４６ａと受光部４６ｂとを有する光量計測センサ４６である。投光部４６ａは、検査光を照射する。受光部４６ｂは、検査光が基板２で反射した光、又は、検査光の一部が基板２で遮られた光を受光する。

【0078】

これにより、画像センサ４５と比較して安価なセンサを用いることができるので、アライナ装置４のコストを低減できる。

【0079】

第２変形例のアライナ装置４において、第１回転台４１ｂを回転させて第２回転台４２ｂの回転を止めている間に、光量計測センサ４６は、第１回転台４１ｂに載せた基板２のエッジを検出する。第２回転台４２ｂを回転させて第１回転台４１ｂの回転を止めている間に、光量計測センサ４６は、第２回転台４２ｂに載せた基板２のエッジを検出する。

【0080】

これにより、光量計測センサ４６の特性を考慮して、１つのセンサで２つの基板２を検出できる。

【0081】

上記実施形態及び変形例のアライナ装置４において、検出装置４３は、センサの位置を固定した状態で２つの基板２のエッジを検出する。

【0082】

センサを動かしながら基板２のエッジを検出する構成では、センサが動くにつれて検出結果が変化するので、センサの検出結果を補正する必要がある。これに対し、センサの位置を固定した状態で基板２のエッジを検出することにより、この補正を簡略又は省略できる。

【0083】

上記実施形態及び第２変形例のアライナ装置４において、平面視において、第１回転台４１ｂに載せた基板２と、第２回転台４２ｂに載せた基板２と、が離れている。

【0084】

これにより、平面視で基板２同士が重なっている場合と比較して、ロボット１を用いて基板２を取る作業が容易になる。

【0085】

上記実施形態及び第２変形例のアライナ装置４において、第１回転台４１ｂの基板２を載せる箇所の高さと、第２回転台４２ｂの基板２を載せる箇所の高さと、が同じである。

【0086】

これにより、第１回転台４１ｂに基板２を載せるときのハンド１２の高さと、第２回転台４２ｂに基板２を載せるときのハンド１２の高さと、が同じになる。そのため、ハンド１２の高さ方向の移動を減らす又は無くすことができる。

【0087】

第１変形例のアライナ装置４において、第１回転台４１ｂの基板２を載せる箇所の高さと、第２回転台４２ｂの基板２を載せる箇所の高さと、が異なる。第１回転台４１ｂに載せた基板２と、第２回転台４２ｂに載せた基板２と、が重なる。

【0088】

これにより、アライナ装置４の設置面積を低減できる。

【0089】

本実施形態のアライメント方法は、第１検出工程と、第２検出工程と、を含む。第１検出工程では、第１回転軸線Ｌ１を回転中心として回転する第１回転台４１ｂに載せた基板２のエッジをセンサで検出する（Ｓ１０３，Ｓ２０３）。第２検出工程では、第１検出工程と同時又は第１検出工程の後に行われ、第１検出工程とはセンサの位置が同じであり、第１回転軸線とは位置が異なる第２回転軸線を回転中心として回転する第２回転台４２ｂに載せた基板２のエッジをセンサで検出する（Ｓ１０３，Ｓ２０７）。

【0090】

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0091】

上記実施形態の画像センサ４５，光量計測センサ４６の位置はアライメント中において動かす必要はない。ただし、例えば検出範囲の調整又はその他の目的において、アライメント前の準備時において、画像センサ４５，光量計測センサ４６を動かしてもよい。

【0092】

上記実施形態で示したフローチャートは一例であり、一部の処理を省略したり、一部の処理の内容を変更したり、新たな処理を追加したりしてもよい。例えば、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ２０５が完了する前にステップＳ２０６を行ってもよい。ただし、この場合は、第１回転台４１ｂが完全に停止した後に取得した電気信号を用いて解析部２３が解析を行う。

【0093】

上記実施形態では、センサの例として、画像センサ４５及び光量計測センサ４６を挙げた。センサはこれらに限られず、例えば光学式の位置検出センサであってもよい。光学式の位置検出センサは、例えば様々な方向にレーザ光を照射してその反射波を解析することにより、基板２の位置及び形状を検出する。

【0094】

基台１０が工場の床面に設置される構成に代えて、基台１０が天井面に設置される構成（天吊り式）であってもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】