JP2002321131A

JP2002321131A - ワークの供給装置

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Publication number: JP2002321131A
Application number: JP2001124476A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hasegawa; 毅長谷川
Original assignee: Fujikoshi Machinery Corp
Current assignee: Fujikoshi Machinery Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2021-04-23
Also published as: MY126241A; US6770899B2; US20020153477A1; JP4756766B2; TW556304B

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークをキャリヤの透孔に正確に位置合わせ
してセットすることを可能として効率的で安定したワー
クの供給を可能とする。【解決手段】位置検出機構部によりワーク１１とキャ
リヤ１４の透孔１４ａとの位置ずれ量を検知し、ローデ
ィング装置によりこの位置ずれ量を補正してキャリヤ１
４の透孔１４ａにワーク１１をセットする。位置検出機
構部として、ワーク１１およびキャリヤ１４の一方側に
ワークおよびキャリヤを偏光により照明する光源部１１
０が設けられ、ワークおよびキャリヤの他方側に前記光
源部１１０からの照明光を偏光方向を選択して受光し前
記ワークの外周縁部と前記透孔の内周縁部を視野内にと
らえるカメラ１１２ａ、１１２ａが設けられ、前記視野
内におけるワーク１１の外周縁と透孔１４ａの内周縁の
位置とからワークとキャリヤの透孔の位置ずれ量を検出
する画像処理装置１１８が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークとキャリヤと
を一括して加工装置に供給するワークの供給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハのポリシングまたはラッ
ピング、ガラス、水晶等の研磨作業には回転定盤を用い
た研磨装置が広く使用されている。これらの加工装置で
はワークを加工装置の所定位置にセットし、加工完了後
に加工装置からワークを取り出すといったワークの給排
操作がなされる。このようなワークの給排操作において
問題となるのは、ワークを正確に位置決めして加工装置
に供給することである。

【０００３】ワーク（ウェーハ）を加工装置に供給する
方法としては、多関節ロボットによりワークをチャック
して、キャリヤの透孔に位置合わせして供給するといっ
た方法があり、あらかじめ加工装置にキャリヤがセット
されている状態でワークを供給する場合と、キャリヤと
ともにワークを加工装置に供給する場合がある（実公平
３−２９０８３号公報）。

【０００４】また、ワークを供給する際に、ワークのセ
ット位置を補正して供給する方法として、ワークの供給
位置でのワークのエッジ位置とワークを落とし込んでセ
ットする段差部分のエッジ位置とを検出し、エッジ位置
の距離を補正してワークをセットする方法がある（特開
平１０−４１３７２号公報）。このワークの供給方法
は、ワークのエッジ位置と段差部分のエッジ位置に沿っ
た周方向に１２０°の等間隔にモニタを配置し、各々の
モニタでのワークと段差部分のエッジの隙間が等間隔に
なるようにワークの位置を補正してワークをセットする
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、キャリヤと
ともにワークを一括して加工装置に供給するワークの供
給装置の場合は、あらかじめ、キャリヤの透孔にワーク
を位置合わせしてセットすることになるが、ウェーハの
研磨装置で使用するキャリヤのように、検知対象物が合
成樹脂製で半透明体である場合には、背景と透孔との明
暗差が小さいため光学的方法によって透孔の位置を的確
に安定して検知することが難しく、高解像度の画像処理
装置が必要であったり、検知対象物にマーキングを施し
て視認しやすくしたり、一つのワークをセットする場合
でも３台以上のカメラで視認してセットしたりしなけれ
ばならないといった問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、これらの問題点を解消
すべくなされたものであり、その目的とするところは、
キャリヤとともにワークを加工装置に供給する際に、キ
ャリヤの透孔にワークをセットする操作を確実にかつ効
率的に行うことができ、ワークを加工装置に供給する操
作を確実にかつ効率的に行うことができるワークの供給
装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、キャリヤの
透孔にワークをセットし、ワークとキャリヤとを一括し
て加工装置に供給するワークの供給装置において、ワー
クを前記キャリヤの透孔の位置に合わせて供給するロー
ディング装置と、位置ずれ検出位置におけるワークと前
記透孔との位置ずれ量を検出し、該検出結果に基づいて
前記ローディング装置によるワークのセット位置を補正
してワークを前記透孔に位置合わせしてセットする位置
検出機構部とを備え、該位置検出機構部として、前記位
置ずれ検出位置において、ワークおよびキャリヤの一方
側にワークおよびキャリヤを偏光により照明する光源部
が設けられるとともに、ワークおよびキャリヤの他方側
に前記光源部からの照明光を偏光方向を選択して受光し
前記ワークの外周縁部と前記透孔の内周縁部を視野内に
とらえるカメラが設けられ、前記視野内におけるワーク
の外周縁と透孔の内周縁の位置とからワークとキャリヤ
の透孔の位置ずれ量を検出する画像処理装置が設けられ
ていることを特徴とする。

【０００８】また、前記カメラが、ワークの外周縁部と
キャリヤの内周縁部の相互の中心位置を検知可能とする
配置で、互いに９０°偏位した位置に設けられているこ
とは、視野内におけるデータ解析を効率化して、ワーク
とキャリヤの透孔との中心位置のＸ−Ｙ方向の位置ずれ
量を容易に検知してワークを的確に透孔にセット可能と
する点で好適である。また、前記画像処理装置が、ワー
クの外周縁とキャリヤの内周縁との間の前記光源部から
の直接光と、前記ワークおよび／またはキャリヤを透過
した透過光による明暗差により、ワークとキャリヤの位
置ずれ量を検知可能に設けられていることを特徴とす
る。また、前記光源部の投光側に偏光フィルターが設け
られ、カメラの受光側に偏光フィルターが設けられてい
ることを特徴とする。偏光フィルターを用いることで透
過軸（偏光軸）の方向を調節することが容易となり、明
暗差を利用してワークとキャリヤの透孔との位置ずれ量
をより正確に検出することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に
係るワークの供給装置を適用した研磨装置システムの構
成例を示す。以下では、まず、この研磨装置システムの
概略構成を述べ、次いで、ワークの供給装置の構成につ
いて詳細に説明する。

【００１０】図１に示す研磨システムは、ワーク１１と
キャリヤ１４とを研磨装置１０ａ、１０ｂに一括して給
排する装置であって、ワーク１１とキャリヤ１４とを支
持する吸着盤３１を備えた吸着盤部３０と、吸着盤３１
にキャリヤ１４が支持された状態でワーク１１をキャリ
ヤ１４の透孔にセットする供給セット部８０と、加工後
のワーク１１を収納する収納機構部１００と、研磨装置
１０ａ、１０ｂ、供給セット部８０および収納機構部１
００に前記吸着盤部３０を搬送移動させる移動機構部６
０とを備える。

【００１１】研磨装置１０ａ、１０ｂは、両面ポリシン
グ用の研磨装置であり、キャリヤ１４に設けた透孔にワ
ーク１１としてウェーハをセットし、上定盤と下定盤の
研磨面によりワーク１１を挟んで研磨する。キャリヤ１
４は外周縁がキャリヤホルダ１５に支持され、キャリヤ
面内で旋回移動（自転しない円運動）し、キャリヤ１４
の透孔に保持されたワーク１１を定盤面内で旋回移動さ
せる。すなわち、ワーク１１はキャリヤ１４に保持され
ることによって定盤の研磨面内で旋回移動しながら研磨
される。

【００１２】吸着盤部３０は研磨装置１０ａ、１０ｂに
ワーク１１とキャリヤ１４とを一括して給排するための
ものであり、キャリヤ１４よりも大径に形成した吸着盤
３１にワーク１１とキャリヤ１４とを真空吸着して支持
するように形成されている。図２は、吸着盤部３０を移
動機構部６０によって支持した状態を示す平面図であ
る。移動機構部６０は水平面内で吸着盤部３０を旋回さ
せることにより研磨装置１０ａ、１０ｂ、供給セット部
８０および収納機構部１００に吸着盤部３０を搬送する
作用をなす。このため、移動機構部６０は、基台６２に
支持ベース６４を昇降自在に支持するとともに、支持ベ
ース６４にキャリヤアーム６６を旋回可能に支持し、キ
ャリヤアーム６６の先端部に支持ジョイント部３２を介
して吸着盤３１を支持する構成としている。

【００１３】支持ベース６４は基台６２に立設した支持
板６７にスライドガイド６８を介して上下方向に移動自
在にガイドされ、サーボモータ７０により昇降駆動され
る。また、キャリヤアーム６６は軸線の回りで回動可能
に支持され、キャリヤアーム６６の基部に設置したサー
ボモータ７４により軸線の回りに回動駆動される。サー
ボモータ７４によってキャリヤアーム６６を軸線の回り
で回動する操作は吸着盤３１のワーク吸着面を上向きと
下向きに反転する操作に対応する。なお、支持ジョイン
ト部３２はロータリージョイント３３を介して吸着盤３
１を回動可能に支持するとともに、吸着盤３１に配設す
る真空回路と移動機構部６０を経由して設置した外部の
真空装置とを接続している。

【００１４】図３、４に、吸着盤部３０の平面図と底面
図（ワーク吸着面から見た状態）を示す。吸着盤３１に
はキャリヤ１４とワーク１１とを真空吸着して支持す
る。キャリヤ１４にはワーク１１を挿入する透孔が形成
されており、ワーク１１はこの透孔に位置合わせして挿
入されて吸着盤３１に真空吸着される。本実施形態では
キャリヤ１４には周方向に均等間隔で９枚のウェーハを
配する透孔が設けられている。吸着盤３１の上面には、
ワーク１１を真空吸着する真空回路３４とキャリヤ１４
を真空吸着する真空回路３６が設けられている。ワーク
１１を真空吸着する真空回路３４はロータリージョイン
ト３３と各々のワーク１１の配置位置とを連通するエア
チューブ３４ａと、各々のワーク１１の配置位置に配設
したエアチューブ３４ｂとからなる。エアチューブ３４
ａ、３４ｂの接続位置に設けたジョイント部３４ｃに
は、吸着盤３１のワーク吸着面で開口する吸着コマ３５
が設けられている。本実施形態では一つのワーク１１に
対して３つの吸着コマ３５を配置している。

【００１５】キャリヤ１４を吸着盤３１に真空吸着する
真空回路３６は、吸着盤３１の外周縁に沿って配置した
エアチューブ３６ｂとロータリージョイント３３とエア
チューブ３６ｂとを連通するエアチューブ３６ａとから
なる。吸着盤３１の外周縁に沿って配置したエアチュー
ブ３６ｂには所定間隔でジョイント部３６ｃが設けら
れ、これらジョイント部３６ｃの各々に吸着盤３１のワ
ーク吸着面で開口する吸着コマ３７が設けられている。
また、ロータリージョイント３３とエアチューブ３６ｂ
とを接続するエアチューブ３６ａの中途にもジョイント
部３６ｃを設け、これらのジョイント部３６ｃにも同様
に吸着コマ３７を配置する。このように吸着盤部３０に
真空回路３４、３６を設けたことにより、キャリヤ１４
を吸着盤３１に真空吸着し、吸着盤３１にキャリヤ１４
を支持した状態でキャリヤ１４の透孔にワーク１１を供
給して吸着盤３１にワーク１１を真空吸着することがで
きる。

【００１６】（ワークの供給装置）本発明に係るワーク
の供給装置は、図１に示す研磨装置システムでは、吸着
盤３１にキャリヤ１４を真空吸着した状態でワーク１１
をキャリヤ１４の透孔に位置合わせして供給する供給セ
ット部８０に適用されている。図１に示す供給セット部
８０はワーク１１を収納したカセット８２をセットする
セット部と、カセット８２からワーク１１を取り出すワ
ーク取り出し部８４と、ワーク取り出し部８４によりカ
セット８２から取り出したワーク１１をセンタリングす
るセンタリング部８６と、センタリング部８６でセンタ
リングされたワーク１１を吸着盤３１に支持されたキャ
リヤ１４の透孔に供給するローディング部８８と、キャ
リヤ１４の透孔位置とワーク１１との位置ずれ量を検出
する位置検出機構部９０とを備える。９５は操作用のパ
ネルである。

【００１７】図５は、供給セット部８０の構成部分を側
面方向から見た図である。ワーク取り出し部８４には昇
降自在に取り出しアームが設けられ、上下方向に所定間
隔をあけてワーク１１が収納されているカセット８２か
らワーク１１が順次引き出すようにして取り出される。
ワーク取り出し部８４によってカセット８２から取り出
されたワーク１１はセンタリング部８６で芯出しされ、
ワーク１１の向きを一定方向に揃えるように位置出しさ
れる。ローディング部８８の旋回アーム８８ａの先端に
はチャック部８８ｂが設けられ、センタリング部８６で
位置出しされたワーク１１をチャック部８８ｂにより真
空吸着してキャリヤ１４に供給する。

【００１８】この供給セット部８０によってワーク１１
を吸着盤３１にセットする操作は、移動機構部６０によ
り吸着盤部３０をワーク１１を供給する位置（図１の吸
着盤３１の位置）に移動して位置合わせした状態で行う
操作である。吸着盤３１はワーク吸着面を上向きにして
水平に支持されている。吸着盤３１にはあらかじめキャ
リヤ１４が真空吸着されており、供給セット部８０では
キャリヤ１４の各々の透孔の位置に合わせて１枚ずつワ
ーク１１を供給していく。吸着盤３１のワーク１１をセ
ットする透孔は周方向に均等間隔で配置されているか
ら、吸着盤３１を回転し、ローディング部８８によって
ワーク１１を移載する位置にキャリヤ１４の透孔を位置
合わせしてセットする。

【００１９】ローディング部８８によってワーク１１を
キャリヤ１４にセットする方法は、センタリング部８６
で位置出しされたワーク１１をローディング部８８のチ
ャック部８８ｂによって真空吸着し、キャリヤ１４の透
孔の直上位置まで移動させ、いったんその位置で停止さ
せ、位置検出機構部９０によりワーク１１とキャリヤ１
４の透孔との位置ずれを検出した後、その位置ずれ量を
補正するようにローディング部８８を制御してワーク１
１を透孔内にセットすることによる。すなわち、ローデ
ィング部８８は位置ずれ検出位置でワーク１１とキャリ
ヤの透孔の相互位置を検出した後、ワーク１１のセット
位置を補正してキャリヤ１４にセットするように操作さ
れる。

【００２０】本実施形態で、位置検出機構部９０によっ
てワーク１１とキャリヤ１４の透孔の位置ずれを検出す
る方法は、ワーク１１の外周縁の位置とキャリヤ１４の
透孔の内周縁の位置とを光学的に検出して位置ずれ量を
検出する方法である。図３、４で、９２ａ、９２ｂは吸
着盤３１に設けた位置ずれ検知用の検知窓である。この
検知窓９２ａ、９２ｂはワーク１１をセットするキャリ
ヤ１４の透孔の位置に合わせて、透孔の内周縁を横切る
ように開口させ、各々の透孔で２個所ずつ、９０°偏位
した位置に形成されている。検知窓９２ａ、９２ｂはキ
ャリヤ１４を下方から照明してキャリヤ１４の透過光を
検知するために設けたものである。

【００２１】図６はワーク１１とキャリヤ１４の透孔の
相互位置を検出する位置検出機構部９０におけるワーク
１１およびキャリヤ１４の配置と、光源部１１０および
位置検出用のカメラ１１２ａ、１１２ｂ等の配置を示
す。図はワーク１１がローディング部８８によって位置
ずれ検出位置まで移動した状態である。ワーク１１およ
びキャリヤ１４を挟んだ上下の位置に光源部１１０とカ
メラ１１２ａ、１１２ｂとが配置され、光源部１１０か
らの直接光とキャリヤ１４を透過した透過光がカメラ１
１２ａ、１１２ｂによって視認される。光源部１１０は
吸着盤３１の検知窓９２ａ、９２ｂが配置されている領
域内を均等に照明する面照明として設けられている。カ
メラ１１２ａ、１１２ｂは検知窓９２ａ、９２ｂの上方
に各１台設置され、各々の検知窓９２ａ、９２ｂの位置
でワーク１１とキャリヤ１４の透孔１４ａの位置ずれを
検知する。

【００２２】１１４は光源部１１０と吸着盤３１との間
に配置した偏光フィルターであり、１１６ａ、１１６ｂ
はカメラ１１２ａ、１１２ｂの入射側に配置した偏光フ
ィルターである。本実施形態では光源側の偏光フィルタ
ー１１４の透過軸（直線偏光）と受光側の偏光フィルタ
ー１１６ａ、１１６ｂの透過軸（直線偏光）を平行と
し、光源部１１０からの投射光がキャリヤ１４によって
拡散される拡散光をカットすることにより、光源部１１
０から直接カメラ１１２ａ、１１２ｂに入射する直接光
とキャリヤ１４を透過する透過光の明暗差を利用して透
孔１４ａの内周縁を正確に検知するようにしている。１
１８はカメラ１１２ａ、１１２ｂによって視認されたワ
ーク１１の外周縁の位置とキャリヤ１４の透孔１４ａの
内周縁の位置からワーク１１と透孔１４ａとの位置ずれ
量を検出する画像処理装置である。

【００２３】図７は、カメラ１１２ａ、１１２ｂによっ
てワーク１１と透孔１４ａとを視認した状態を示す。Ａ
およびＢがカメラ１１２ａ、１１２ｂの視野を示す。前
述したように、検知窓９２ａ、９２ｂは互いに９０°偏
位した位置に配置されており、カメラ１１２ａ、１１２
ｂもこれらの検知窓９２ａ、９２ｂの配置位置と同様に
互いに９０°偏位した位置に視野Ａ、Ｂが設定されてワ
ーク１１と透孔１４ａとを視認する配置となっている。
カメラ１１２ａ、１１２ｂの視野Ａ、Ｂはともにワーク
１１の外周縁と透孔１４ａの内周縁を視認するもので、
画像処理装置１１８ではこの視野内におけるワーク１１
と透孔１４ａの配置からワーク１１と透孔１４ａとの位
置ずれを検出する。画像処理装置１１８がワーク１１と
透孔１４ａとの位置ずれを検知する方法は、視野Ａ、Ｂ
内で、ワーク１１の外周縁の位置についてもっとも突出
している位置、透孔１４ａの内周縁の位置についてもっ
とも凹んでいる位置をそれぞれ検知し、この差をＸ方向
とＹ方向のワーク１１と透孔１４ａとの位置ずれ量とす
るものである。

【００２４】ワーク１１の外周縁と透孔１４ａの内周縁
の位置ずれ量を被検知物の周縁上で９０°偏位した位置
で検出することは、ワーク１１と透孔１４ａの中心位置
についてＸ方向とＹ方向の位置ずれ量を検出しているこ
とに相当するから、このＸ方向とＹ方向の位置ずれを補
正するようにローディング部８８を制御することによっ
て、キャリヤ１４の透孔１４ａに正確にワーク１１をセ
ットすることができる。なお、透孔１４ａの内径寸法は
ワーク１１をセットするためのクリアランス分だけワー
ク１１の外径寸法よりも大きく設定されている。したが
って、ワーク１１の位置補正はこの径寸法の差を考慮し
て決められる。

【００２５】前述したように、本実施形態の位置検出機
構部９０で光源側と受光側にそれぞれ偏光フィルター１
１４と偏光フィルター１１６ａ、１１６ｂとを配置して
いるのは、合成樹脂製で半透明体であるキャリヤ１４の
透孔１４ａの位置を精度よく検知できるようにするため
である。図８に、位置検出機構部９０における偏光フィ
ルター１１４、１１６ａの作用を示す。光源部１１０か
ら放射された光は偏光フィルター１１４により偏光され
てキャリヤ１４に入射する。キャリヤ１４内では光が拡
散して偏光方向に偏りが生じるから、キャリヤ１４の透
過光を偏光フィルター１１６ａを介して視認すると偏光
フィルター１１６ａの透過軸に合致する光のみ透過する
ことになって、直接光に比較してキャリヤ１４を透過し
た光が減光する。

【００２６】したがって、図７に示すように、視野Ａ、
Ｂでは、ワーク１１（ウェーハ）によって遮光された部
分が黒くなり、キャリヤ１４が配置されている部分が減
光されてやや暗い領域となり、ワーク１１とキャリヤ１
４との中間の隙間部分が直接光による明るい領域とな
る。このように偏光フィルター１１４、１１６ａ、１１
６ｂを使用することによってキャリヤ１４のように直接
光と透過光との明暗差がつけにくい部材であっても精度
よく検知することが可能になる。

【００２７】偏光フィルターを利用して検知対象物の位
置を検出する方法は、本実施形態のような不透明体であ
るウェーハと半透明体のキャリヤとの場合に限るもので
はない。図９は、偏光フィルターを利用してワーク１２
０とキャリヤ１２２の位置を検知する他の例を示す。図
９(a)は、ワーク１２０とキャリヤ１２２が半透明体の
場合で、光源側の偏光フィルターと受光側の偏光フィル
ターの透過軸を平行にした場合である。この場合はワー
ク１２０とキャリヤ１２２とで照明光が拡散し、受光側
でワーク１２０とキャリヤ１２２を通過した領域が減光
される。図９(b)は、ワーク１２０とキャリヤ１２２が
半透明体の場合で、光源側の偏光フィルターと受光側の
偏光フィルターの透過軸を直交配置とした場合である。
この場合は、直接光の部分が偏光フィルターによって遮
光されて暗くなるのに対して、ワーク１２０とキャリヤ
１２２を透過した領域については偏光軸がずれることに
よって直接光の領域よりも明るくなる。このように、ワ
ークおよびキャリヤの材質に応じて組み合わせて用いる
偏光フィルターの透過軸を平行配置、直交配置あるいは
所定角度配置とすることによって精度の良い設定を選択
することができる。

【００２８】なお、前述した実施形態では２台のカメラ
１１２ａ、１１２ｂを使用しているが、図９では検知対
象物の位置ずれを１台のカメラで検知している。検知対
象物の寸法が大きい場合には、図７に示すように２台の
カメラを用いて視野範囲を一定範囲内に限定した方がデ
ータ解析が効率的にできるという利点があるが、検知対
象物の大きさあるいは検知精度によっては、このように
１台のカメラの視野内でのデータを画像処理して位置ず
れ量を検出することも可能である。

【００２９】本実施形態の位置検出機構部９０は透過光
を利用して位置ずれ量を検出するから、ワーク１１の表
面が鏡面であったり、キャリヤ１４が乳白色であったり
しても確実に位置ずれが検出できるという利点がある。
このように、透過光を利用する場合は、光源部１１０を
検知対象物から離間させキャリヤ１４に対しては垂直に
光が入射するようにすると外乱光の影響が抑えられて精
度のよい検知が可能となる。図１０(a)は、キャリヤ１
４に接近して光源部１１０を配置した場合で、光源部１
１０からキャリヤ１４に斜入射することを示す。光源部
１１０をキャリヤ１４から遠ざけてキャリヤ１４に光が
斜入射することを防止する方法とは別に図１０(b)に示
すように、光源部１１０からの光放射側にライトコント
ロールフィルム１２４を設けて、キャリヤ１４に光が垂
直入射するようにすることも可能である。また、図１１
は外乱光の影響を抑えるため、光源部１１０にＬＥＤ等
の単色光の光源を使用し、受光側にその単色光を通すカ
ラーフィルター１２６を配置した例である。単色光の光
源にかえて光源部１１０にカラーフィルターを配置し、
受光側にそのカラーフィルターと同色のカラーフィルタ
ーを設ける方法も有効である。

【００３０】本実施形態の位置検出機構部９０によれ
ば、上述した光学配置とすることでワーク１１とキャリ
ヤ１４の透孔１４ａの位置を精度よく検知することがで
き、その結果に基づいてワーク１１のセット位置を補正
してキャリヤ１４の透孔１４ａに正確にワーク１１をセ
ットすることができる。ワーク１１をキャリヤ１４の透
孔１４ａにセットする際には、吸着盤３１を回転してキ
ャリヤ１４の透孔１４ａをワーク１１のセット位置に位
置合わせるから、その際に位置ずれが生じ得るし、ワー
ク１１をローディング部８８でチャックする際にも位置
ずれが生じ得る。研磨装置の場合、ワーク１１とキャリ
ヤ１４の透孔１４ａとのクリアランスは０．５ｍｍ程度
であり、ワーク１１とキャリヤ１４の透孔１４ａの位置
を検知して位置補正しながらワーク１１をキャリヤ１４
にセットすることは確実にワーク１１を供給する方法と
して重要である。

【００３１】実際の供給操作では、ワーク１１をセンタ
リング部８６からチャックしてキャリヤ１４のセット位
置の上方の位置ずれ検出位置まで移動させる際に、キャ
リヤ１４の停止位置精度およびワーク１１をチャックす
る際のチャック精度よりもワーク１１の規定のセット位
置からの偏位量を大きく設定してワーク１１を位置ずれ
検出位置に停止させ、その位置でＸ−Ｙ方向の相対的な
位置ずれを検出し、ローディング部８８によって位置補
正しながらワーク１１をキャリヤ１４上まで降下させて
セットする。吸着盤３１を回転して、キャリヤ１４の透
孔１４ａを順次セット位置に移動させ、そのつど、ワー
ク１１と透孔１４ａとの相対的な位置ずれ量を検知して
ワーク１１をセットすることによってキャリヤ１４のす
べての透孔１４ａにワーク１１を供給することができ
る。

【００３２】なお、キャリヤ１４の透孔１４ａに位置合
わせしてワーク１１をセットする場合、本実施形態では
吸着盤３１を左右に反転させて透孔１４ａにワーク１１
をセットしている。吸着盤部３０のロータリージョイン
ト３３には吸着盤部３０を回動させた際にエアチューブ
等の真空回路の捻れを防止する機構が設けられており、
吸着盤３１を一方向に略半回転させてキャリヤ１４の一
半側の透孔１４ａにワーク１１を供給した後、吸着盤３
１を反転させるように他方向に略半回転させてキャリヤ
１４の他半側の透孔１４ａにワーク１１を供給すること
ができる。

【００３３】キャリヤ１４の透孔１４ａにワーク１１を
セットした後、吸着盤３１にキャリヤ１４とワーク１１
とを真空吸着した状態で研磨装置１０ａ、１０ｂの一方
に移動させ、キャリヤ１４とワーク１１とを研磨装置に
セットして所要の加工を行う。図１に示した研磨装置シ
ステムでは、移動機構部６０によって吸着盤３１を水平
面内で旋回させて研磨装置１０ａ、１０ｂの一方にワー
ク１１とキャリヤ１４とを供給する。吸着盤３１にワー
ク１１を供給する際には吸着盤３１のワーク吸着面が上
向きとなっているから、研磨装置にワーク１１とキャリ
ヤ１４とを搬入する際には、ワーク吸着面を下向きにす
る必要がある。この研磨装置システムでは移動機構部６
０により吸着盤３１を上昇させて吸着盤３１を反転さ
せ、ワーク吸着面を下向きとして降下させてから研磨装
置にワーク１１とキャリヤ１４とを搬入する。

【００３４】研磨装置において加工が完了した後、上定
盤を上位置に上昇させ、吸着盤３１を研磨装置に進入さ
せ、ワーク１１とキャリヤ１４とを吸着盤３１に真空吸
着し、移動機構部６０により吸着盤３１を旋回させて研
磨装置から収納機構部１００へ搬出する。収納機構部１
００では加工後のワーク１１を吸着盤３１からトレイ１
０２に移載し、トレイ１０２からウォーターシュータ１
０４ａ、１０４ｂを経由して収納カセット１０６ａ、１
０６ｂに収納する。一方、吸着盤３１は、ワーク１１の
供給セット部８０へ移動し、ワーク吸着面が上向きにな
るよう吸着盤３１を反転させた後、前述した方法と同様
に、位置検出機構部９０によりキャリヤ１４の透孔１４
ａとワーク１１の位置を検出してキャリヤ１４の透孔１
４ａにワーク１１をセットする操作を行う。こうして、
カセット８２から次々とワーク１１を吸着盤３１に供給
して研磨装置１０ａ、１０ｂによる所要の加工を行うこ
とができる。

【００３５】なお、図１に示す研磨装置システムでは、
２台の研磨装置１０ａ、１０ｂを設置し、１台の吸着盤
部３０と移動機構部６０により研磨装置１０ａ、１０ｂ
にキャリヤ１４とワーク１１とを供給して研磨加工を行
っている。この研磨装置システムは本発明に係るワーク
の供給装置の一適用例であり、キャリヤの透孔にワーク
を挿入してワークとともにキャリヤを加工装置に搬送し
て所要の加工を行う加工装置については同様に適用する
ことが可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明のワークの供給装置によれば、上
述したように、ワークとキャリヤを挟む配置として光源
部とカメラとを設け、偏光を利用してワークとキャリヤ
の透孔とを検知するようにしたことによってワークある
いはキャリヤの表面状態等に関わりなく正確にワークと
キャリヤの透孔との位置ずれ量を検知することが可能と
なる。また、ワークとキャリヤの透孔との相対的な位置
ずれ量を検出し、この検出結果に基づいてローディング
装置によるワークのセット位置を補正することで精度よ
くワークをキャリヤにセットすることができる等の著効
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワークの供給装置を適用した研磨
装置システムの全体構成を示す平面図である。

【図２】吸着盤部と移動機構部の構成を示す平面図であ
る。

【図３】吸着盤部の平面図である。

【図４】吸着盤部の底面図である。

【図５】供給セット部の構成を示す側面図である。

【図６】位置検出機構部の構成を示す説明図である。

【図７】ワークと透孔との位置ずれを検出する方法を示
す説明図である。

【図８】位置検出機構部の偏光フィルターの作用を示す
説明図である。

【図９】ワークと透孔との位置ずれを検出する他の方法
を示す説明図である。

【図１０】位置検出機構部の光源部の配置を示す説明図
である。

【図１１】位置検出機構部の他の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ａ、１０ｂ研磨装置１１ワーク１４キャリヤ１４ａ透孔１５キャリヤホルダ３０吸着盤部３１吸着盤３２支持ジョイント部３３ロータリージョイント３４、３６真空回路３４ａ、３４ｂエアチューブ３５、３７吸着コマ３６ａ、３６ｂエアチューブ６０移動機構部６６キャリヤアーム７０、７４サーボモータ８０供給セット部８２カセット８６センタリング部８８ローディング部８８ａ旋回アーム８８ｂチャック部９０位置検出機構部９２ａ、９２ｂ検知窓１００収納機構部１０２トレイ１１０光源部１１２ａ、１１２ｂカメラ１１４、１１６ａ、１１６ｂ偏光フィルター１１８画像処理装置１２０ワーク１２２キャリヤ１２４ライトコントロールフィルム１２６カラーフィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 ＮＦターム(参考） 2F065 AA03 AA16 BB03 BB23 BB24 CC17 DD19 FF04 HH09 HH15 JJ03 JJ09 JJ19 LL32 QQ31 TT02 3C033 HH26 PP19 5F031 CA02 FA01 FA05 FA07 FA09 FA11 FA12 FA21 GA24 GA25 GA26 GA46 GA47 GA49 HA42 HA48 HA59 JA04 JA05 JA17 JA28 JA36 KA10 KA11 MA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリヤの透孔にワークをセットし、ワ
ークとキャリヤとを一括して加工装置に供給するワーク
の供給装置において、ワークを前記キャリヤの透孔の位置に合わせて供給する
ローディング装置と、位置ずれ検出位置におけるワークと前記透孔との位置ず
れ量を検出し、該検出結果に基づいて前記ローディング
装置によるワークのセット位置を補正してワークを前記
透孔に位置合わせしてセットする位置検出機構部とを備
え、該位置検出機構部として、前記位置ずれ検出位置において、ワークおよびキャリヤ
の一方側にワークおよびキャリヤを偏光により照明する
光源部が設けられるとともに、ワークおよびキャリヤの
他方側に前記光源部からの照明光を偏光方向を選択して
受光し前記ワークの外周縁部と前記透孔の内周縁部を視
野内にとらえるカメラが設けられ、前記視野内におけるワークの外周縁と透孔の内周縁の位
置とからワークとキャリヤの透孔の位置ずれ量を検出す
る画像処理装置が設けられていることを特徴とするワー
クの供給装置。
【請求項２】前記カメラが、ワークの外周縁部とキャ
リヤの内周縁部の相互の中心位置を検知可能とする配置
で、互いに９０°偏位した位置に設けられていることを
特徴とする請求項１記載のワークの供給装置。
【請求項３】前記画像処理装置が、ワークの外周縁と
キャリヤの内周縁との間の前記光源部からの直接光と、
前記ワークおよび／またはキャリヤを透過した透過光に
よる明暗差により、ワークとキャリヤの位置ずれ量を検
知可能に設けられていることを特徴とする請求項１また
は２記載のワークの供給装置。
【請求項４】前記光源部の投光側に偏光フィルターが
設けられ、カメラの受光側に偏光フィルターが設けられ
ていることを特徴とする請求項１、２または３記載のワ
ークの供給装置。