JP2008078305A

JP2008078305A - ワーク処理装置

Info

Publication number: JP2008078305A
Application number: JP2006254457A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ono; 順一小野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-04-03

Abstract

【課題】ワークの位置ずれを短時間で補正することができるワーク処理装置を提供すること。
【解決手段】共通する基準位置２を有する複数のステージ３，４，５に順に搬送されたワーク６に対して、各ステージ３，４，５にてワーク６をそれぞれ加工又は検査するワーク処理部を備えた装置であって、搬送されたワーク６の位置を各ステージ３，４，５にて検出する検出部９と、検出したワーク６の位置に対して、ワーク処理部を処理して基準位置２からの位置ずれを補正する補正部と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板或いは半導体ウエハ等の表面に微細なパターンが形成されるワークに対して、様々な処理を行うプロセスを備えたワーク処理装置、又は装置群に関する。

ワークのロボット搬入部からプロセス実施部へ、ワークを浮上搬送して移動する場合、プロセス実施部においてワークの位置ずれを解消させるために、測定されたワーク位置ずれ量に基づき、浮上ステージ上にてワークを把持したままの状態でワーク把持部を移動させて位置ずれを補正するものがある。例えば、特許文献１に開示されている。一方、ワークの位置ずれを浮上搬送前に解消するために、コンベア搬入部において整列機構を設け、これによってワークの整列を行って位置ずれを矯正した上で浮上搬送させるものがある。例えば、特許文献２に開示されている。
国際公開第０３／０８６９１７号公報特開２０００−９６６１号公報

しかしながら、上記従来のワーク処理装置では、ワーク把持部又は整列機構が複雑になる上、整列させるまでの時間がかかり、処理時間が大幅に増加してしまう。また、位置ずれが大きい場合には、ワーク位置を修正させることができない。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、ワークの位置ずれを短時間で補正することができるワーク処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係るワーク処理装置は、共通する基準位置を有する複数のステージに順に搬送されたワークに対して、前記各ステージにて前記ワークをそれぞれ処理するワーク処理部を備えた装置であって、搬送された前記ワークの位置を前記各ステージにて検出する検出部と、検出した前記ワークの位置に対して、前記ワーク処理部で処理する位置を前記基準位置からの位置ずれ分だけ補正する補正部と、を備えていることを特徴とする。

この発明は、ワーク処理部は、ワークが投入されるステージよりも軽量で小さい場合、ステージを移動させる場合よりも、素早く移動させることができる。

また、本発明に係るワーク処理装置は、前記ワーク処理装置であって、前記各ステージにて前記ワークの位置を検出できない場合に、異常であることを通知する異常検知部を備えていることを特徴とする。

この発明は、異常の際に人を介在させることができ、処理を短時間に復帰させ、さらに進めることができる。

本発明によれば、ワークの位置ずれを短時間で補正することができる。

本発明に係る第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態に係るワーク処理装置１は、共通する基準位置２を有する複数のステージ３，４，５に順に搬送された矩形状のワーク６に対して、各ステージ３，４，５にてワーク６をそれぞれ加工又は検査するワーク処理部７を備えた装置であって、ワーク６を浮上搬送するワーク把持部８と、ワーク把持部８によってステージ３，４，５にそれぞれ搬送されたワーク６の位置を各ステージ３，４，５にて検出する検出部９と、検出したワーク６の位置に対して、ワーク処理部７を処理して基準位置２からの位置ずれを補正する補正部１０とを備えている。

ワーク処理部７は、例えば、ステッパのようにワーク６に微細加工を施すものや、ワーク６表面の欠陥を検査するための顕微鏡を備えている。ワーク処理部７は、ワーク６の搬送方向に対して略垂直方向に設けられてワーク６の搬送方向に移動自在な門型アーム１１に沿って、移動自在に設けられている。ワーク処理部７は、ワーク６の搬送方向、門型アーム１１に平行な方向、及び図１に示すθ方向に移動又は回動可能となっている。ここで、ワーク搬送方向をＸ方向、門型アーム１１に平行な方向をＹ方向とする。

検出部９は、各ステージ３，４，５のワーク６の基準位置２近傍に配されて、ワーク６の端部位置を精密に測定する複数のエッジセンサ１２と、エッジセンサ１２が検出した値に基づいて、ワーク６の現在の絶対位置と、そのステージにおける基準位置２、又は直前のステージにおけるワーク６の絶対位置との差分を検出する差分検出部１３とを備えている。エッジセンサ１２は、例えば、ワーク６の直交する二辺のそれぞれに交差するようにして設けられている。

補正部１０は、上述のようにして得られた差分に対して、ワーク処理部７の位置をＸ，Ｙ、及びθ方向に移動して、位置ずれを補正する信号をワーク処理部７に出力する。このような差分検出部１３及び補正部１０は、例えば図示しないパソコン、又はプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に設けられている。ワーク処理部７で処理する位置の移動では、ワーク搬送と組み合わせてもよい。

次に、本実施形態に係るワーク処理装置１の作用について説明する。
ステージ３，４，５に搬入されたワーク６の位置が、基準位置２に対してずれていることをエッジセンサ１２が検出した場合、差分検出部１３にてそのステージにおける基準位置２、又は直前のステージにおけるワーク６の絶対位置との差分を算出する。

補正部１０は、この差分に基づいて、ワーク処理部７を本来の位置から差分量分だけ移動させる。なお、ワーク処理部７を実際に移動させるのではなく、例えば、ステッパであれば、その露光方向を変更してもよい。

こうして、上流側ステージで処理されたワーク６に対して、下流側ステージでもワーク６が位置ずれのない状態で処理がなされていく。

このワーク処理装置１によれば、ワーク処理部７は、ワーク６そのものやワーク６を搭載する各ステージ３，４，５よりも軽量で小さい場合、ワーク６そのものやステージ３，４，５を移動させる場合よりも、素早く移動させることができる。従って、ワーク６の位置ずれを短時間で補正することができる。

次に、第２の実施形態について図３を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るワーク処理装置２０の検出部２１が、エッジセンサ１２の代わりに、ワーク６の端部６Ａを撮像するカメラ２２と、カメラ２２が撮像した画像に対して画像処理を行ってワーク６の端部位置を特定する画像処理部２３とを備えているとした点である。

カメラ２２は、ワーク６の端部６Ａの上方に配されている。このカメラ２２は、ワーク６の端部６Ａを専用に撮像するために設けられていてもよく、ワーク処理部７が有する、ワーク６を検査するための図示しないカメラを併用しても構わない。また、一つのカメラ２２を移動させて複数の端部６Ａを撮像してもよく、又は複数のカメラ２２でワーク６の端部６Ａをそれぞれ撮像させても構わない。

次に、本実施形態に係るワーク処理装置２０の作用について説明する。
ステージに搬入されたワーク６の端部６Ａをカメラ２２にて撮像し、その撮像データを画像処理部２３にて画像処理して、得られた画像Ｐからワーク６の絶対位置を検出する。その後、差分検出部１３にてそのステージにおける基準位置２、又は直前のステージにおけるワーク６の絶対位置との差分を算出する。

その後、補正部が、第１の実施形態と同様に、ワーク処理部７を本来の位置から差分量移動させて、所望の加工・検査が実施される。
このワーク処理装置２０によれば、第１の実施形態に係るワーク処理装置１と同様の効果を奏することができる。

次に、第３の実施形態について図４を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るワーク処理装置３０の検出部２１のカメラ２２が、ワーク６の端部の代わりに、ワーク６上に設けられたアライメントマーク３１を撮像するとした点である。

アライメントマーク３１は、ワーク６上の所定の位置を特定するために設けられている。そして、ワーク６が基準位置にあるときには、アライメントマーク３１がカメラ２２の視野の略中央に配されるようになっている。一方、ワーク６が基準位置からずれて視野の端部側に移動した状態で撮像された場合、画像Ｐのずれ量から差分が算出される。

このワーク処理装置３０によれば、第２の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。特にワーク６の端部ではなくアライメントマーク３１を撮像するので、ワーク６の現状の位置をより高精度に検出することができる。

次に、第４の実施形態について説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第４の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るワーク処理装置の補正部が、ワーク処理部７を移動させる代わりに、ワークの検出位置或いは検出座標を差分検出部１３のソフトウエアの処理上で移動するとした点である。

このワーク処理装置によれば、ワーク処理部７を物理的に移動させるための機構等を不要にすることができ、より好適に位置ずれを補正することができる。

次に、第５の実施形態について図５及び図６を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第５の実施形態と上記他の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るワーク処理装置５０Ａ，５０Ｂが、各ステージにてワーク６の位置を検出できない場合に、異常であることを通知する異常検知部５１を備えているとした点である。

異常検知部５１は、図５又は図６に示すように、エッジセンサ１２又はカメラ２２によってワーク６の端部が検出されなかった場合、差分算出に必要なデータが取得できなかったとして外部に異常を報告する。この際、検出できなかった位置を特定して報告してもよい。なお、オペレータの判断によって、処理を続行させることもできる。

このワーク処理装置５０Ａ，５０Ｂによれば、異常を素早く検知してその後の処理を迅速に行うことができる。

次に、第６の実施形態について図７及び図８を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第６の実施形態と第５の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るワーク処理装置６０Ａ，６０Ｂのエッジセンサ１２又はカメラ２２が移動可能となっている点である。

ワーク処理装置６０Ａが、検出部９にエッジセンサ１２を備えている場合、図７に示すように、ステージＳにてエッジセンサ１２のうちの一つがワーク６の端部に触れていないときに、異常検知部５１が異常を報告するようになっている。
このワーク処理装置６０Ａは、ワーク６の端部を検出可能な位置までエッジセンサ１２を移動する検出部駆動部６１を備えている。この検出部駆動部６１は、図７に示すように、すべてのエッジセンサ１２を移動してもよく、又は、当初、ワーク６に触れなかったエッジセンサ１２のみを移動しても構わない。

また、ワーク処理装置６０Ｂが、検出部２１にカメラ２２を備えている場合、図８に示すように、カメラ２２のうちの一つがワーク６のアライメントマーク３１を撮像していないときに、異常検知部５１が異常を報告する。このとき、検出部駆動部６１が、ワーク６のアライメントマーク３１を検出可能な位置まで当該カメラ２２を移動する。この場合、すべてのカメラ２２を移動しても構わない。

移動時には、センサ信号又はカメラ画像をモニタリングしていることによって、位置測定ができる状態になったときに、エッジセンサ１２又はカメラ２２の移動を終了して、すぐにワーク６の位置測定に移行するようにしてもよい。このようなモニタリングができない場合には、例えば、移動をステップ送りとして毎回位置測定の可否を確認し、位置測定ができる状態となったときに、すぐにワーク６の位置測定に移行するようにしてもよい。

このワーク処理装置６０Ａ，６０Ｂによれば、異常を素早く検知しても、異常を報告するだけでなく、異常状態から自動的に復帰してその後の処理をより迅速に行うことができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

本発明の第１の実施形態に係るワーク処理装置を示す概略構成図である。本発明の第１の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。本発明の第２の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。本発明の第３の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。本発明の第５の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。本発明の第５の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。本発明の第６の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。本発明の第６の実施形態に係るワーク処理装置を示す要部機能構成図である。

符号の説明

１,２０,３０,４０，５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂワーク処理装置
２基準位置
３，４，５，Ｓステージ
６ワーク
７ワーク処理部
９，２１検出部
１０補正部
５１異常検知部

Claims

共通する基準位置を有する複数のステージに順に搬送されたワークに対して、前記各ステージにて前記ワークをそれぞれ処理するワーク処理部を備えた装置であって、
搬送された前記ワークの位置を前記各ステージにて検出する検出部と、
検出した前記ワークの位置に対して、前記ワーク処理部で処理する位置を前記基準位置からの位置ずれ分だけ補正する補正部と、
を備えていることを特徴とするワーク処理装置。
前記処理が、加工又は検査であることを特徴とする請求項１に記載のワーク処理装置。
前記検出部が、前記ワークの位置と、前記基準位置、又は上流側の前記ステージにおける前記ワークの位置との差分を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク処理装置。
前記補正部が、前記ワーク処理部の位置、又は前記ワークの検出位置或いは検出座標を前記差分だけ移動して、前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項３に記載のワーク処理装置。
前記各ステージにて前記ワークの位置を検出できない場合に、異常であることを通知する異常検知部を備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のワーク処理装置。