KR20190055096A - 미립자의 회수 방법 및 회수 시스템 - Google Patents

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Abstract

구조체에 수용된 미립자를 노즐에 의해 흡인하여 회수하는 미립자의 회수 방법으로서, 상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용하는 공간을 상기 구조체의 일면측과 타면측으로 연통하는 적어도 1개의 연통부가 형성된 것을 이용한다.

Description

미립자의 회수 방법 및 회수 시스템
본 발명은, 미립자의 회수 방법 및 회수 시스템에 관한 것이다.
본원은, 2016년 9월 29일에 일본에 출원된, 일본특허출원 제2016－191451호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 미세 입자의 스크리닝 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 스크리닝 장치는, 미세 입자가 수납되는 웰(well)이 형성된 계측용 칩과, 캐필러리(capillary)를 가지고 또한 웰 내의 미세 입자를 흡입하여 소정 위치에 토출하여 회수하기 위한 회수부를 구비하고 있다. 계측용 칩의 상면에는, 컵형의 오목 형상을 이루는 다수의 웰이 매트릭스 모양으로 배열되어 있다. 미세 입자의 정확한 흡인 동작을 실현하기 위해서, 캐필러리와 웰과의 거리를 미세 입자의 직경 보다도 작게 하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허 제5625125호 공보
그런데, 컵형의 오목 형상을 이루는 웰이 형성된 계측용 칩에서 미세 입자의 회수를 시도할 때, 캐필러리의 선단과 계측용 칩의 상면을 맞닿음(밀착)시키면, 미세 입자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 없을 가능성이 있다. 즉, 흡기의 흐름이 캐필러리의 선단과 계측용 칩의 상면과의 맞닿음 부분에서 차단되기 때문에, 미세 입자를 흡인할 수 없을 가능성이 있다. 따라서, 소망의 미세 입자를 확실히 흡인할 수 없을 가능성이 있었다.
본 발명은, 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있는 미립자의 회수 방법 및 회수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태에 관한 미립자의 회수 방법은, 구조체에 수용된 미립자를 노즐에 의해 흡인하여 회수하는 미립자의 회수 방법으로서, 상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용하는 공간을 상기 구조체의 일면측과 타면측으로 연통하는 적어도 1개의 연통부가 형성된 것을 이용한다.
이 방법에 의하면, 연통부에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다.
상기의 미립자의 회수 방법에 있어서, 상기 구조체로서, 일면측에 상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성되고, 또한 상기 오목부의 내벽으로부터 타면측으로 연통함과 아울러 상기 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성된 기판을 이용해도 괜찮다.
이 방법에 의하면, 기판의 오목부와 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 연통 구멍이 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지기 때문에, 미립자가 연통 구멍을 통과하지 않아, 미립자를 오목부에 의해 확실히 유지할 수 있다.
상기의 미립자의 회수 방법에 있어서, 상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성되고, 또한 상기 관통공의 내벽에 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지부가 형성된 기판을 이용해도 괜찮다.
이 방법에 의하면, 기판의 관통공을 매개로 하여 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 관통공의 내벽에 미립자를 지지할 수 있는 지지부가 형성되어 있기 때문에, 미립자가 관통공을 통과하지 않아, 미립자를 지지부에 의해 확실히 유지할 수 있다.
상기의 미립자의 회수 방법에 있어서, 상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성된 기판과, 상기 기판의 타면측에 배치됨과 아울러, 상기 관통공으로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층을 구비한 것을 이용해도 괜찮다.
이 방법에 의하면, 기판의 관통공과 지지층의 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다.
상기의 미립자의 회수 방법에 있어서, 상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성됨과 아울러, 상기 오목부로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층과, 상기 지지층의 상기 오목부의 옆의 면을 덮는 피복층을 구비해도 괜찮다.
이 방법에 의하면, 지지층의 오목부와 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 피복층이 지지층의 오목부의 옆의 면을 덮기 때문에, 지지층의 연통 구멍에 이물(異物)이 침입하는 것을 억제할 수 있다.
상기의 미립자의 회수 방법에 있어서, 상기 노즐을 상기 구조체의 일면에 맞닿게 한 상태에서, 상기 미립자를 상기 노즐에 의해 흡인하여 회수해도 괜찮다.
이 방법에 의하면, 노즐을 구조체의 일면으로부터 이반(離反)한 경우와 비교하여, 외부의 이물을 흡인하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 이물의 혼입(컨테미네이션)을 회피함과 아울러, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 기판의 관통공과 지지층의 연통 구멍과의 사이에서만 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 노즐을 구조체의 일면으로부터 이반한 경우와 비교하여, 노즐의 흡인력을 낮게 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 관한 회수 시스템은, 적어도 1개의 미립자를 수용할 수 있는 구조체와, 상기 구조체에 수용된 상기 미립자를 흡인하여 회수하는 노즐을 구비한 회수 시스템으로서, 상기 구조체에는, 상기 미립자를 수용하는 공간을 상기 구조체의 일면측과 타면측으로 연통하는 적어도 1개의 연통부가 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, 연통부에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다.
상기의 회수 시스템에서, 상기 구조체는, 일면측에 상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성되고, 또한 상기 오목부의 내벽으로부터 타면측으로 연통함과 아울러 상기 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성된 기판이라도 좋다.
이 구성에 의하면, 기판의 오목부와 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 연통 구멍이 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지기 때문에, 미립자가 연통 구멍을 통과하지 않아, 미립자를 오목부에 의해 확실히 유지할 수 있다.
상기의 회수 시스템에서, 상기 구조체는, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성되고, 또한 상기 관통공의 내벽에 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지부가 형성된 기판이라도 좋다.
이 구성에 의하면, 기판의 관통공을 매개로 하여 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 관통공의 내벽에 미립자를 지지할 수 있는 지지부가 형성되어 있기 때문에, 미립자가 관통공을 통과하지 않아, 미립자를 지지부에 의해 확실히 유지할 수 있다.
상기의 회수 시스템에서, 상기 구조체는, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성된 기판과, 상기 기판의 타면측에 배치됨과 아울러, 상기 관통공으로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층을 구비하고 있어도 괜찮다.
이 구성에 의하면, 기판의 관통공과 지지층의 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다.
상기의 회수 시스템에서, 상기 구조체는, 상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성됨과 아울러, 상기 오목부로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층과, 상기 지지층의 상기 오목부의 옆의 면을 덮는 피복층을 구비하고 있어도 괜찮다.
이 구성에 의하면, 지지층의 오목부와 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 피복층이 지지층의 오목부의 옆의 면을 덮기 때문에, 지지층의 연통 구멍에 이물이 침입하는 것을 억제할 수 있다.
상기의 회수 시스템에서, 상기 구조체는, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 배치됨과 아울러, 상기 관통공으로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층을 구비하고 있어도 괜찮다.
이 구성에 의하면, 제1 기판의 관통공과 지지층의 연통 구멍과의 사이에서 미립자 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있다. 따라서, 소망의 미립자를 확실히 회수할 수 있다.
본 발명에 의하면, 소망의 미립자를 확실히 흡인할 수 있는 미립자의 회수 방법 및 회수 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 회수 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 기판의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 회수 시스템의 요부를 나타내는 도면이다.
도 4는 딥부(dip部)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 5는 XY얼라이먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 노즐의 선단부가 기판의 표면에 맞닿아 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 노즐의 선단부가 기판의 표면으로부터 이반하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 기판의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 9는 제3 실시 형태에 관한 기판의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 10은 제4 실시 형태에 관한 구조체의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 11은 제５ 실시 형태에 관한 구조체의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 12는 제6 실시 형태에 관한 구조체의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 13은 제6 실시 형태에 관한 구조체의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 14는 노즐의 선단부가 제1 기판의 표면에 맞닿아 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 15는 제6 실시 형태에 관한 구조체의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 16은 제6 실시 형태에 관한 구조체의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 17은 제6 실시 형태에 관한 구조체의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 18은 제6 실시 형태에 관한 구조체의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 19는 제7 실시 형태에 관한 회수 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 20은 제1 검출 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 21은 제2 검출 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
이하의 설명에서는, XYZ 직교좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대해 설명한다. 수평면 내의 소정 방향을 X축 방향, 수평면 내에서 X축 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 방향 및 Y축 방향의 각각 직교하는 방향(즉 연직 방향)을 Z축 방향으로 한다. 또, X축, Y축, 및 Z축 둘레의 회전 방향을 각각, θX, θY, 및 θZ 방향으로 한다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서, 도 1~도 7을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 구조체에 수용된 미립자를 노즐에 의해 흡인하여 회수하는 미립자의 회수 방법에 이용하는 회수 시스템을 예로 들어 설명한다. 본 실시 형태의 회수 시스템은, 미립자를 수용할 수 있는 구조체와, 구조체에 수용된 미립자를 흡인하여 회수하는 노즐을 구비한 것이다. 본 실시 형태의 구조체는, 일면측에 미립자를 수용할 수 있는 오목부가 형성되고, 또한 오목부의 내벽으로부터 타면측으로 연통함과 아울러 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 연통 구멍이 형성된 기판이다.
예를 들면, 미립자는, 직경 10μm~200μm 정도의 세포이다. 세포에는, 항체 분비 세포, 희소 세포 등이 포함된다. 또, 「미립자」는, 단일의 세포에 한정하지 않고, 콜로니(colony) 및 스페로이드(spheroid)(세포의 덩어리) 등을 넓게 포함하는 개념이다.
예를 들면, 회수 시스템은, 목적의 세포를 선별하여 회수한다. 또, 「회수」는, 목적의 세포를 선별하여 회수하는 것에 한정하지 않고, 세포를 다른 용기로 이동하여 회수하는 경우 등을 넓게 포함하는 개념이다.
＜회수 시스템＞
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 회수 시스템(1)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 회수 시스템(1)은, 베이스(2)와, 제어 장치(3)와, 표시 장치(4)와, 입력 장치(5)와, 기판(10)(구조체)과, 노즐(20)과, 노즐 위치 계측 장치(30)를 구비하고 있다. 회수 시스템(1)은, 도시하지 않은 케이스에 의해 덮여져 있다. 이것에 의해, 회수 시스템(1) 내에는 외부로부터 이물(먼지)이 침입하지 않도록 되어 있다.
＜베이스＞
베이스(2)는, 회수 시스템(1)의 각 요소(기판(10), 노즐(20) 및 노즐 위치 계측 장치(30))를 유지한다. 평면에서 볼 때, 베이스(2)는 직사각형 모양을 이루고 있다.
＜제어 장치＞
제어 장치(3)는, 회수 시스템(1)의 각 요소(노즐(20) 및 노즐 위치 계측 장치(30))의 구동을 제어한다.
＜표시 장치＞
표시 장치(4)는, 문자 및 화상의 표시를 행한다. 표시 장치(4)는, 회수 시스템(1)에 관한 여러 가지의 정보를 표시한다. 예를 들면, 표시 장치(4)는, 액정 디스플레이이다.
＜입력 장치＞
입력 장치(5)는, 작업자의 조작을 받아들이는 입력 기기를 구비한다. 예를 들면, 입력 기기는, 키보드 및 마우스 등이다. 입력 장치(5)는, 입력된 정보를 제어 장치(3)에 출력한다.
＜기판(구조체)＞
도 2는, 기판(10)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(10)은, 직사각형 판 모양을 이루고 있다. 예를 들면, 기판(10)은, X축 방향 및 Y축 방향으로 50mm 정도의 길이를 가지고 있다. 기판(10)은, 투광성을 가지고 있다.
예를 들면, 기판(10)은, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이다.
기판(10)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 복수의 오목부(11)가 형성되어 있다. 복수의 오목부(11)는, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 예를 들면, 오목부(11)의 단면 형상은, U자형의 오목 형상 또는 컵형의 오목 형상으로 되어 있다.
오목부(11)의 크기는, 1개의 미립자(M)만이 수용될 수 있는 크기로 되어 있다. 이것에 의해, 목적의 단일종의 세포 등을 신속히 회수할 수 있다. 또, 오목부(11)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 괜찮으며, 특별히 한정되지 않는다.
기판(10)에는, 오목부(11)의 저벽(내벽)으로부터 이면(10b)측(타면측)으로 연통하는 복수의 연통 구멍(11h)이 형성되어 있다(도 6 참조). 오목부(11) 및 연통 구멍(11h)은, 미립자(M)를 수용하는 공간을 기판(10)의 일면측과 타면측으로 연통한다. 오목부(11) 및 연통 구멍(11h)은, 「연통부」에 상당한다. 연통 구멍(11h)은, 오목부(11)의 저벽으로부터 이면(10b)을 향해서 직선 모양으로 연장되어 있다. 연통 구멍(11h)은, 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지고 있다.
또, 각 오목부(11)에는, 미립자(M)와 함께 배양액이 수용되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 배양액은, DMEM 배양지, MEM 배양지, RPMI1640 배양지, Fischer's배양지 등을 들 수 있다. 또, 배양액의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
기판(10)의 표면(10a)(상면)의 모서리부에는, 마킹(12)이 형성되어 있다. 마킹(12)은, 기판(10)의 표면(10a)에서의 각 오목부(11)의 X축 방향 및 Y축 방향에 관한 좌표를 설정할 때의 기준이 된다. 예를 들면, 마킹(12)은, 기판(10)의 표면(10a)의 모서리부를 절삭 가공함으로써 형성한다. 또, 마킹(12)은, 기판(10)의 표면(10a)의 모서리부를 인쇄 처리함으로써 형성하여도 괜찮다.
＜노즐＞
도 3은, 제1 실시 형태에 관한 회수 시스템(1)의 요부를 나타내는 도면이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 노즐(20)은, Z축 방향 하측을 향해서 끝이 가는 형상을 가지는 통 모양을 이루고 있다. 예를 들면, 노즐(20)은, 수지 또는 금속으로 형성되어 있다. 예를 들면, 노즐(20)은, 마이크로 캐필러리(capillary)이다. 노즐(20)은, 기판(10)의 오목부(11)의 사이즈에 대응한 것을 이용한다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)의 내경은, 오목부(11)의 직경의 2배 정도로 설정되어 있다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)의 내경은, 10μm~100μm 정도로 되어 있다.
노즐(20)에는, 흡인 펌프(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 예를 들면, 흡인 펌프는, 스테핑 모터로 구동하는 튜브 펌프이다. 노즐(20)은, 흡인 펌프가 정회전하면, 선단부(21)로부터 미립자(M)를 흡인한다. 한편, 노즐(20)은, 흡인 펌프가 역회전하면, 선단부(21)로부터 미립자(M)를 배출한다.
＜노즐 위치 계측 장치＞
노즐 위치 계측 장치(30)는, 기판(10)에 대한 노즐(20)의 위치를 계측한다. 노즐 위치 계측 장치(30)는, 노즐 승강 기구(31)와, 구조체 이동 기구(35)와, 판정부(39)와, 카메라(40)를 구비하고 있다.
＜노즐 승강 기구＞
노즐 승강 기구(31)는, 노즐(20)을 제1 방향(V1)을 따르게 하여 기판(10)에 대해 승강시킨다. 여기서, 「제1 방향」은, 기판(10)의 표면(10a)의 법선 방향(예를 들면, Z축 방향)에 상당한다. 노즐 승강 기구(31)는, 암(32)과, Z 구동 기구(33)와, 노즐 위치 조정 기구(34)를 구비하고 있다.
암(32)은, 노즐(20)을 유지한다. 암(32)은, XY평면에 평행한 방향으로 연장되는 막대 모양 부재이다. 암(32)의 일단부에는, 노즐(20)이 착탈 가능하게 장착되어 있다. 암(32)의 타단부에는, Z 구동 기구(33)가 연결되어 있다.
Z 구동 기구(33)는, 암(32)을 Z축 방향으로 승강 가능하게 함과 아울러, Z축 둘레(θZ 방향)로 회전 가능하다. 예를 들면, Z 구동 기구(33)는, 스테핑 모터에 의해 구동된다. 이러한 구성에 의해, 노즐(20)은, 선회, 승강, 흡인 및 배출과 같은 동작을 실행할 수 있게 되어 있다.
예를 들면, Z 구동 기구(33)는, Z축 방향에서의 스트로크가 20mm, 이동 속도가 5~5000μm/sec, Z축 방향에서의 위치 제어가 ±1μm로 설정되어 있다. 또, Z 구동 기구(33)는, θZ 방향의 선회 동작에서의 구동 각도가 ±100도(스트로크 200도), 회전 위치 제어가 ±0.002도로 설정되어 있다.
노즐 위치 조정 기구(34)는, 노즐(20)의 얼라이먼트를 행하기 위한 기구이다. 예를 들면, 노즐 위치 조정 기구(34)는, 마이크로미터 등의 조정용 손잡이를 구비하고 있다. 이것에 의해, 암(32)에 대한 노즐(20)의 장착 위치를 XY평면내에서 미세 조정할 수 있다.
＜구조체 이동 기구＞
구조체 이동 기구(35)는, 기판(10)을 제1 방향(V1)과 교차하는 제2 방향(V2)으로 이동시킨다. 여기서, 「제2 방향」은, 기판(10)의 표면(10a)의 법선 방향과 직교하는 방향(예를 들면, X축 방향 또는 Y축 방향)에 상당한다. 구조체 이동 기구(35)는, 스테이지(36)와, XY 구동 기구(37)를 구비하고 있다.
스테이지(36)는, 기판(10)을 재치하는 재치대이다. 스테이지(36)의 상면에는, 흡인 회수 영역(36a) 및 배출 회수 영역(36b)이 마련되어 있다. 흡인 회수 영역(36a)은, 기판(10)의 오목부(11)로부터 미립자(M)를 흡인하여 회수하는 회수 작업을 행하기 위한 영역이다. 배출 회수 영역(36b)은, 기판(10)의 오목부(11)로부터 흡인 회수한 미립자(M)를 배출하여 회수하기 위한 영역이다. 즉, 노즐(20)은, 흡인 회수 영역(36a)에서 기판(10)(오목부(11))으로부터 미립자(M)를 흡인하고, 흡인한 미립자(M)를 배출 회수 영역(36b)에서 배출한다.
배출 회수 영역(36b)에는, 노즐(20)이 배출한 미립자(M)를 회수하기 위한 회수 트레이(15)가 설치되어 있다. 회수 트레이(15)는, 직사각형 판 모양을 이루고 있다. 회수 트레이(15)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 복수의 웰(16)이 형성되어 있다. 복수의 웰(16)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 웰(16)은, 노즐(20)로부터 차례로 배출되는 미립자(M)를 따로 따로 회수하여 수용한다. 예를 들면, 웰(16)의 단면 형상은, U자형의 오목 형상 또는 컵형의 오목 형상으로 되어 있다. 웰(16)의 크기는, 기판(10)의 오목부(11)의 크기와 동일한 정도일 수 있다. 또, 웰(16)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 괜찮으며, 특별히 한정되지 않는다.
스테이지(36)에서의 흡인 회수 영역(36a)에는, 기판(10)의 하면을 면(臨)하게 하는 개구(36h)가 형성되어 있다. 스테이지(36)에서의 흡인 회수 영역(36a)에는, 기판(10)을 유지하기 위한 가이드(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이것에 의해, 기판(10)은, 흡인 회수 영역(36a)의 소정 위치에 위치 결정된 상태로 유지되어 있다.
또, 흡인 회수 영역(36a)에서의 기판(10)의 유지 방법은, 흡착 기구에 의한 흡착 유지라도 괜찮으며, 특별히 한정되지 않는다.
XY 구동 기구(37)는, 스테이지(36)를 X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 이동할 수 있다.
예를 들면, XY 구동 기구(37)는, 모터 및 이송 나사 등을 구비하고 있다. 또, XY 구동 기구(37)는, 리니어 모터 등을 구비하고 있어도 되며, 특별히 한정되지 않는다.
또, 구조체 이동 기구(35)는, XY 구동 기구(37)와는 독립하여, 스테이지(36)의 상면을 XY면내에서 경사 가능하게 되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 스테이지(36)는, 기판(10)의 표면(10a)의 평행도에 약간의 기울기가 존재한 경우라도 보정할 수 있다.
＜판정부＞
판정부(39)는, 제어 장치(3)에 접속되어 있다. 판정부(39)는, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시켰을 때에, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정한다.
＜카메라＞
카메라(40)는, 기판(10)의 표면(10a)에 핀트를 맞추어 노즐(20)을 촬상한다. 카메라(40)는, 줌 렌즈(41)와, 접안 렌즈(42)와, 하프 미러(43)와, 수광부(44)를 구비하고 있다.
줌 렌즈(41)는, 흡인 회수 영역(36a)에 형성된 개구(36h)를 사이에 두고, 기판(10)의 하면과 대향한 상태로 배치되어 있다. 줌 렌즈(41)는, 기판(10)의 표면(10a)에 대한 핀트 조정을 행한다. 이것에 의해, 카메라(40)는, 기판(10)의 표면(10a)에 핀트가 맞춰져 있다.
접안 렌즈(42)는, 줌 렌즈(41)를 거친 관찰상(罐察像)을 작업자의 육안으로 시인 가능하게 한다.
하프 미러(43)는, 줌 렌즈(41)와 수광부(44)와의 사이의 광로 상에 배치되어 있다. 하프 미러(43)는, 줌 렌즈(41)를 통과한 광의 일부를 투과하고, 또한 나머지의 일부를 반사시킨다. 하프 미러(43)에서 반사된 광은, 접안 렌즈(42)로 안내되도록 되어 있다.
예를 들면, 수광부(44)는, CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자이다. 수광부(44)는, 판정부(39)를 통해서 촬상 화상을 제어 장치(3)에 출력한다. 이것에 의해, 표시 장치(4)에는, 카메라(40)의 촬상 화상이 표시된다.
도 4는, 딥부(dip部)(50)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 실시 형태의 회수 시스템(1)은, 노즐(20)을 침지하는(딥하는) 딥부(50)를 더 구비하고 있다. 딥부(50)는, 시약 딥부(51)와, 세정액 딥부(52)를 구비하고 있다.
이하, 노즐(20)이 미립자(M)를 흡인하는 위치를 「흡인 포지션」, 노즐(20)의 대기 위치를 「대기 포지션(홈 포지션)」, 노즐(20)을 세정하는 위치를 「세정 포지션」, 노즐(20)이 미립자(M)를 배출하는 위치를 「배출 포지션」이라고 한다. 노즐(20)은, 암(32)의 회동 동작에 의해서, 흡인 포지션(P1), 대기 포지션(P2), 세정 포지션(P3) 및 배출 포지션(P4) 사이를 이동한다.
시약 딥부(51)는, 대기 포지션(P2)에 배치되어 있다. 시약 딥부(51)는, 노즐(20)의 선단부(21)를 액체로 적신 상태로 한다. 이것에 의해, 대기 포지션(P2)에서, 노즐(20)의 선단부(21)가 건조해 버리는 것을 억제할 수 있다.
또, 시약 딥부(51)에서, 노즐(20)의 선단부(21)를 딥하는 액체로서는, 예를 들면, 오목부(11)에 미립자(M)와 함께 배치되어 있는 배양액 또는 PBS(Phosphate bufferedsaline)를 이용한다.
세정액 딥부(52)는, 세정 포지션(P3)에 배치되어 있다. 세정액 딥부(52)는, 노즐(20)의 선단부(21)에 세정액을 충전함으로써, 노즐(20)의 선단부(21)의 내부를 세정한다. 이것에 의해, 각 오목부(11)에서의 미립자 회수 동작에 있어서 1개의 노즐(20)을 공용한 경우라도, 컨테미네이션의 발생을 억제할 수 있다.
또, 세정액 딥부(52)에서, 노즐(20)의 선단부(21)를 세정하는 세정액으로서는, 예를 들면, 오목부(11)에 미립자(M)와 함께 배치되어 있는 배양액 또는 PBS를 이용한다.
＜미립자의 회수 방법＞
이하, 본 실시 형태의 회수 시스템(1)을 이용하여, 기판(10)의 오목부(11)에 수용된 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수하는 미립자의 회수 방법의 일례에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 미립자의 회수 방법은, 노즐(20)과 기판(10)과의 간격을 미립자(M)의 크기보다도 작게 한 상태에서, 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수하는 방법이다.
본 실시 형태의 미립자의 회수 방법은, 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수하기 전에, 노즐 위치 계측 공정을 포함한다. 노즐 위치 계측 공정은, 본 실시 형태의 회수 시스템(1)을 이용하여, 기판(10)에 대한 노즐(20)의 위치를 계측하는 공정이다.
구체적으로, 노즐 위치 계측 공정은, 노즐(20)을 제1 방향(V1)을 따르게 하여 기판(10)에 대해 승강시키는 노즐 승강 공정과, 노즐 승강 공정 후, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시키는 기판 이동 공정과, 기판 이동 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정하는 판정 공정을 포함한다.
먼저, 회수 시스템(1)의 전원을 온으로 한다.
회수 시스템(1)은, 전원을 온으로 하였을 때, 초기화 동작을 행한다. 예를 들면, 초기화 동작에서는, 스테이지(36)를 대기 위치(초기 위치)까지 이동시킨다. 그리고, 노즐(20)의 선회 동작, 승강 동작, 흡인 배출 동작을 행한 후에, 노즐(20)을 대기 위치(대기 포지션(P2))까지 이동시킨다. 이것에 의해, 스테이지(36) 및 노즐(20)이 다른 기구에 간섭하지 않고 정상적으로 동작하는 것을 확인할 수 있다. 게다가, 스테이지(36) 및 노즐(20)이 기준 위치(홈 포지션)에서 대기한 상태가 된다.
다음으로, 각 오목부(11) 내에 미립자(M)를 수용한 기판(10)을, 스테이지(36)의 흡인 회수 영역(36a)에 셋팅한다. 또, 스테이지(36)의 배출 회수 영역(36b)에 회수 트레이(15)를 셋팅한다. 예를 들면, 기판(10) 및 회수 트레이(15)셋팅 작업은 작업자에 의한 수동으로 행한다. 또, 상기 셋팅 작업은, 로봇에 의해 자동화해도 괜찮다.
다음으로, X축 방향 및 Y축 방향에서, 기판(10)과 노즐(20)과의 위치 결정(이하 「XY얼라이먼트」라고 함)을 행한다. 예를 들면, XY얼라이먼트는, 육안에 의해 행한다. 구체적으로, XY얼라이먼트는, 노즐(20)의 선단부(21)와 오목부(11)가 Z축 방향과 겹쳐지도록 육안으로 보아 확인하면서, XY 구동 기구(37)에 의해 스테이지(36)를 X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 이동시킴으로써 행한다. 게다가, 노즐 위치 조정 기구(34)의 조정용 손잡이(마이크로미터)를 조작함으로써 행한다.
예를 들면, XY얼라이먼트에서는, 도시하지 않은 하측 조명을 점등하고, 흡인 포지션(P1)에서의 노즐(20)의 XY평면내에서의 위치 결정을 행한다. 이 때, 조명광은, 오목부(11)를 투과하여 노즐(20)에 조사된다. 노즐(20)에서 반사된 광은, 줌 렌즈(41) 및 하프 미러(43)를 거쳐, 접안 렌즈(42) 및 수광부(44)로 안내된다. 그리고, 표시 장치(4)에는, 수광부(44)로 안내된 화상(카메라(40)의 촬상 화상)이 표시된다.
도 5는 XY얼라이먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, XY얼라이먼트에서는, 예를 들면, 노즐(20)의 중심축(C1)(지름 방향 중심을 통과하는 축)과 오목부(11)의 관찰 영역의 기준점(G1)을 일치시킨다. 여기서, 「오목부(11)의 관찰 영역의 기준점(G1)」은, 표시 장치(4)에 표시되는 표시 화상(G)(수광부(44)로 안내된 화상)의 중심점에 상당한다.
노즐(20)의 중심축(C1)과 표시 화상(G)의 중심(G1)과의 얼라이먼트는, 노즐 위치 조정 기구(34)의 조정용 손잡이(마이크로미터)를 조작함으로써 행한다. 예를 들면, 표시 화상(G)의 중심(G1)에 상당하는 위치에, +자표 등의 타겟 마크(TM)를 표시시킨다. 이것에 의해, 노즐(20)의 중심축(C1)과 표시 화상(G)의 중심(G1)과의 얼라이먼트를 용이하게 행할 수 있다.
다음으로, 기판(10)의 표면(10a)에 대한 핀트 조정을 행한다. 구체적으로, 노즐 승강 공정에서, 기판(10)의 표면(10a)에 핀트를 맞춘 카메라(40)에 의해 노즐(20)의 선단부(21)를 촬상한다.
예를 들면, 핀트 조정에서는, 도시하지 않은 상측 조명을 점등한다. 이 때, 조명광은, 오목부(11)를 투과하여 줌 렌즈(41) 및 하프 미러(43)를 매개로 하여, 접안 렌즈(42) 및 수광부(44)로 안내된다. 그리고, 표시 장치(4)에는, 수광부(44)로 안내된 화상(카메라(40)의 촬상 화상)이 표시된다.
예를 들면, 표시 장치(4)에 표시된 카메라(40)의 촬상 화상을 시인하면서, 기판(10)의 표면(10a)에 대한 핀트 조정을 행한다. 또, 접안 렌즈(42)를 통하여 오목부(11)의 관찰상을 시인하면서, 기판(10)의 표면(10a)에 대한 핀트 조정을 행해도 괜찮다.
다음으로, 노즐 승강 공정에서, 노즐(20)을 제1 방향(V1)을 따르게 하여 하강시킨다. 다음으로, 기판 이동 공정에서, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시킨다. 그리고, 판정 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정한다.
여기서, 노즐(20)의 선단부(21)는 끝이 가는 형상을 이루고 있다. 그 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(10)의 표면(10a)에 맞닿아 있는 경우에는, 기판(10)의 이동에 추종하여 노즐(20)도 움직일 가능성이 높다. 그 때문에, 판정 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(10)의 표면(10a)에 맞닿아 있다고 추정할 수 있다.
한편, 도 7에 나타내는 바와 같이, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(10)의 표면(10a)으로부터 이반하고 있는 경우에는, 기판(10)의 이동에 추종하여 노즐(20)이 움직일 가능성은 낮다. 그 때문에, 판정 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이지 않다고 판정되었을 때에는, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(10)의 표면(10a)으로부터 이반하고 있다고 추정할 수 있다.
본 실시 형태의 노즐 위치 계측 공정은, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여, 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 기판(10)으로부터 이반시키고, 노즐(20)이 움직이지 않다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 정지시켜, 노즐(20)과 기판(10)과의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정을 더 포함한다.
예를 들면, 위치 조정 공정에서, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 기판(10)으로부터 이반시킨다(이하 「제1 조정」이라고 한다). 이것에 의해, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(10)의 표면(10a)에 맞닿은 상태를 해제한다. 한편, 위치 조정 공정에서, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)이 움직이지 않다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 정지시킨다(이하 「제2 조정」이라고 한다.). 이것에 의해, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(10)의 표면(10a)으로부터 이반한 상태를 유지한다.
그리고, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)과 기판(10)과의 상대 위치를 조정한다. 구체적으로는, 제1 조정 또는 제2 조정 후, 노즐(20)을 제1 방향(V1)을 따르게 하여 약간(예를 들면, 노즐 승강 공정에서의 이동량보다도 작게) 하강시킨다(이하 「제３ 조정」이라고 한다.). 다음으로, 제３ 조정 후, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시키고, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정한다(이하 「제４ 조정」이라고 한다.).
제４ 조정에서, 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 기판(10)으로부터 이반시킨다(제1 조정). 한편, 제４ 조정에서, 노즐(20)이 움직이지 않다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 정지시킨다(제2 조정). 즉, 위치 조정 공정에서는, 제1 조정 내지 제４ 조정을 반복한다.
이것에 의해, 위치 조정 공정에서는, 노즐(20)의 선단부(21)를 기판(10)의 표면(10a)에 최대한 접근시킨다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 위치 조정 공정에서는, 노즐(20)의 선단부(21)와 기판(10)의 표면(10a)과의 간격(H2)을, 기판(10)의 오목부(11)에 수용된 미립자(M)의 크기(H1)(직경)보다도 작게 한다(H2＜H1). 예를 들면, 위치 조정 공정에서는, 미립자(M)의 크기(H1)가 10μm 정도인 경우, 노즐(20)의 선단부(21)와 기판(10)의 표면(10a)과의 간격(H2)을 1μm 정도로 한다.
이상의 공정을 거쳐, 노즐 위치 계측 공정이 완료된다. 그리고, 노즐 위치 계측 공정 후, 노즐(20)의 선단부(21)와 기판(10)의 표면(10a)과의 간격(H2)을, 미립자(M)의 크기(H1)보다도 작게 한 상태에서, 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수한다.
이것에 의해, 노즐(20)과 기판(10)과의 간격(H2)이 미립자(M)의 크기(H1) 이상이 된 경우와 비교하여, 외부의 이물을 흡인하는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 기판(10)에 미립자(M)를 수용할 수 있는 복수의 오목부(11)가 형성된 구성이라도, 대상이 되는 오목부(11)에 수용된 미립자(M)를 흡인할 때에, 이웃 오목부(11)에 수용된 미립자(M)를 잘못하여 흡인해 버리는 것을 회피할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 미립자의 회수 방법은, 구조체로서, 표면(10a)측에 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 오목부(11)가 형성되고, 또한 오목부(11)의 내벽으로부터 이면(10b)측으로 연통함과 아울러 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 연통 구멍(11h)이 형성된 기판(10)을 이용한다.
본 실시 형태에 관한 회수 시스템은, 구조체가, 표면(10a)측에 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 오목부(11)가 형성되고, 또한 오목부(11)의 내벽으로부터 이면(10b)측으로 연통함과 아울러 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 연통 구멍(11h)이 형성된 기판(10)이다.
본 실시 형태에 의하면, 기판(10)의 오목부(11)와 연통 구멍(11h)과의 사이에서 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 연통 구멍(11h)이 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지기 때문에, 미립자(M)가 연통 구멍(11h)을 통과하지 않아, 미립자(M)를 오목부(11)에서 확실히 유지할 수 있다.
또, 본 실시 형태의 노즐 위치 계측 공정은, 노즐(20)을 제1 방향(V1)을 따르게 하여 기판(10)에 대해 승강시키는 노즐 승강 공정과, 노즐 승강 공정 후, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시키는 기판 이동 공정과, 기판 이동 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정하는 판정 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 기판 이동 공정에서 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정하는 판정 공정을 포함함으로써, 판정 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는, 노즐(20)이 기판(10)에 맞닿아 있다고 추정할 수 있다.
한편, 판정 공정에서, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이지 않았다고 판정되었을 때에는, 노즐(20)이 기판(10)으로부터 이반하고 있다고 추정할 수 있다. 그 때문에, 노즐(20)이 실제로 기판(10)에 맞닿아 있는지 여부를 확인하면서, 노즐(20)을 기판(10)에 가급적으로 접근시킬 수 있다. 따라서, 기판(10)과 노즐(20)을 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.
그런데, 기판(10)과 노즐(20)과의 위치 결정에서, 광 센서를 이용하는 방법도 고려되어진다. 그러나, 기판(10)의 표면(10a)이 액면(液面)인 경우, 광의 액면에서의 굴절, 반사 등에 의해 기판(10)의 위치를 정밀도 좋게 측정할 수 없을 가능성이 있다. 이것에 대해, 이 방법에 의하면, 광을 이용하지 않기 때문에, 기판(10)의 표면(10a)이 액면인 경우에 있어서도, 기판(10)과 노즐(20)을 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.
또, 노즐 승강 공정에서는, 기판(10)의 표면(10a)에 핀트를 맞춘 카메라(40)에 의해 노즐(20)을 촬상함으로써, 노즐 승강 공정에서, 기판(10)의 표면(10a)에 노즐(20)이 접근했을 때에 핀트가 맞기 때문에, 카메라(40)의 촬상 화상에 의해서 노즐(20)을 명확하게 인식할 수 있다. 그 때문에, 카메라(40)의 촬상 화상을 보면서 노즐(20)을 기판(10)의 표면(10a)에 용이하게 접근시킬 수 있다. 따라서, 기판(10)의 표면(10a)과 노즐(20)을 정밀도 좋게 용이하게 위치 결정할 수 있다.
또, 본 실시 형태의 노즐 위치 계측 공정은, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여, 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 기판(10)으로부터 이반시켜, 노즐(20)이 움직이지 않다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 정지시켜, 노즐(20)과 기판(10)과의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정을 더 포함한다.
이 방법에 의하면, 위치 조정 공정에서, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 기판(10)으로부터 이반 시킴으로써, 노즐(20)이 기판(10)에 맞닿은 상태를 해제할 수 있다. 한편, 위치 조정 공정에서, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)이 움직이지 않았다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 정지시킴으로써, 노즐(20)이 기판(10)으로부터 이반한 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)과 기판(10)과의 상대 위치를 조정함으로써, 노즐(20)을 기판(10)에 최대한 접근시킬 수 있다. 따라서, 기판(10)과 노즐(20)을 보다 한층 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 게다가, 판정 공정에서의 판정 결과에 근거하여 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는 노즐(20)을 기판(10)으로부터 이반시킴으로써, 노즐(20)이 기판(10)에 너무 맞닿아 노즐(20)에 과도한 부하가 걸리거나, 노즐(20)이 기판(10)에 박히는 것을 회피할 수 있다.
또, 회수 시스템(1)에서, 기판(10)에 대한 노즐(20)의 위치를 계측하는 노즐 위치 계측 장치(30)를 더 구비하며, 노즐 위치 계측 장치(30)는, 노즐(20)을 제1 방향(V1)을 따르게 하여 기판(10)에 대해 승강시키는 노즐 승강 기구(31)와, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시키는 구조체 이동 기구(35)와, 기판(10)을 제2 방향(V1)으로 이동시켰을 때에, 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정하는 판정부(39)를 구비하고 있다.
이 구성에 의하면, 기판(10)을 제2 방향(V2)으로 이동시켰을 때에 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이는지 여부를 판정하는 판정부(39)를 구비함으로써, 판정부(39)에 의해서 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직였다고 판정되었을 때에는, 노즐(20)이 기판(10)에 맞닿아 있다고 추정할 수 있다. 한편, 판정부(39)에 의해서 기판(10)과 함께 노즐(20)이 움직이지 않았다고 판정되었을 때에는, 노즐(20)이 기판(10)으로부터 이반하고 있다고 추정할 수 있다. 그 때문에, 노즐(20)이 실제로 기판(10)에 맞닿아 있는지 아닌지를 확인하면서, 노즐(20)을 기판(10)에 가급적으로 접근시킬 수 있다. 따라서, 기판(10)과 노즐(20)을 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.
또, 회수 시스템(1)에서, 노즐 위치 계측 장치(30)는, 기판(10)의 표면(10a)에 핀트를 맞추어 노즐(20)을 촬상하는 카메라(40)을 더 구비하고 있다.
이 구성에 의하면, 기판(10)의 표면(10a)에 노즐(20)이 접근했을 때에 핀트가 맞기 때문에, 카메라(40)의 촬상 화상에 의해서 노즐(20)을 명확하게 인식할 수 있다. 그 때문에, 카메라(40)의 촬상 화상을 보면서 노즐(20)을 기판(10)의 표면(10a)에 용이하게 접근시킬 수 있다. 따라서, 기판(10)의 표면(10a)과 노즐(20)을 정밀도 좋게 용이하게 위치 결정할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)은 수지 또는 금속으로 형성되어 있다.
그런데, 노즐(20)을 유리로 형성한 경우에는, 노즐(20)이 기판(10)에 너무 맞닿아 노즐(20)에 과도한 부하가 걸렸을 때에, 노즐(20)이 꺾일 가능성이 있다. 이것에 대해, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)이 수지 또는 금속으로 형성되어 있기 때문에, 노즐(20)이 기판(10)에 너무 맞닿아 노즐(20)에 과도한 부하가 걸렸다고 해도, 어느 정도 휘기 때문에, 노즐(20)이 꺾이는 것을 회피할 수 있다.
(제2 실시 형태)
이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서, 도 8을 이용하여 설명한다.
도 8은, 제2 실시 형태에 관한 기판(210)의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 대해서, 기판(구조체)의 형태가 특별히 다르다. 도 8에서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
＜기판(구조체)＞
기판(210)의 표면(210a)측(일면측)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 오목부(211)가 형성되어 있다. 오목부(211)의 단면 형상은, 직사각형의 오목 형상으로 되어 있다. 오목부(211)의 크기는, 1개의 미립자(M)만이 수용될 수 있는 크기일 수 있다. 이것에 의해, 목적의 단일종의 세포 등을 신속히 회수할 수 있다. 또, 오목부(211)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
기판(210)에는, 오목부(211)의 저벽(내벽)으로부터 이면(210b)측(타면측)으로 연통하는 복수의 연통 구멍(212)이 형성되어 있다. 오목부(211) 및 연통 구멍(212)은, 미립자(M)를 수용하는 공간을 기판(210)의 일면측과 타면측으로 연통한다. 오목부(211) 및 연통 구멍(212)은, 「연통부」에 상당한다. 연통 구멍(212)은, 오목부(211)의 저벽으로부터 이면(210b)을 향해서 직선 모양으로 연장되어 있다. 연통 구멍(212)은, 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지고 있다.
또, 연통 구멍(212)은, 오목부(211)의 저벽으로부터 이면(210b)측으로 연통하는 것에 한정하지 않고, 오목부(211)의 측벽으로부터 이면(210b)측으로 연통하고 있어도 괜찮다. 즉, 연통 구멍(212)은, 오목부(211)의 내벽으로부터 이면(210b)측으로 연통하고 있으면 좋다.
본 실시 형태에 의하면, 기판(210)의 오목부(211)와 연통 구멍(212)과의 사이에서 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 연통 구멍(212)이 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지기 때문에, 미립자(M)가 연통 구멍(212)을 통과하지 않아, 미립자(M)를 오목부(211)에서 확실히 유지할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(210)의 표면(210a)에 맞닿게 한 상태로 되어 있는 예를 들었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)와 기판(210)의 표면(210a)과의 간격이, 미립자(M)의 크기보다도 작게 한 상태로 되어 있어도 괜찮다.
(제3 실시 형태)
이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서, 도 9를 이용하여 설명한다.
도 9는, 제3 실시 형태에 관한 기판(310)의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 대해서, 기판(구조체)의 형태가 특별히 다르다. 도 9에서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
＜기판(구조체)＞
기판(310)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(311)이 형성되어 있다. 관통공(311)은, 미립자(M)를 수용하는 공간을 기판(310)의 일면측과 타면측으로 연통한다. 관통공(311)은, 「연통부」에 상당한다. 관통공(311)은, 표면(310a)측으로부터 이면(310b)을 향해서 지름이 축소되는 테이퍼 모양을 이루고 있다. 관통공(311) 중 이면(310b)측의 부분은, 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지고 있다.
관통공(311)의 크기는, 1개의 미립자(M)만이 수용될 수 있는 크기로 되어 있다. 이것에 의해, 목적의 단일종의 세포 등을 신속히 회수할 수 있다. 또, 관통공(311)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
관통공(311)의 내벽은, 표면(310a)측으로부터 이면(310b)을 향해서 직선 모양으로 경사져 있다. 관통공(311)의 내벽에는, 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지부(311a)가 형성되어 있다.
지지부(311a)는, 관통공(311)의 내벽 중 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 부분이다.
또, 관통공(311)의 내벽은, 표면(310a)측으로부터 이면(310b)을 향해서 직선 모양으로 경사지는 것에 한정하지 않고, 표면(310a)측으로부터 이면(310b)을 향해서 곡선 모양으로(만곡하여) 경사져 있어도 괜찮다. 또, 관통공(311)의 내벽의 적어도 일부가 굴곡하고 있어도 괜찮다. 즉, 관통공(311)의 내벽에 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지부(311a)가 형성되어 있으면 좋다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 미립자의 회수 방법은, 구조체로서, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(311)이 형성되고, 또한 관통공(311)의 내벽에 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지부(311a)가 형성된 기판(310)을 이용한다.
본 실시 형태에 관한 회수 시스템은, 구조체가, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(311)이 형성되고, 또한 관통공(311)의 내벽에 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지부(311a)가 형성된 기판(310)이다.
본 실시 형태에 의하면, 기판(310)의 관통공(311)을 통해서 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다.
게다가, 관통공(311)의 내벽에 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지부(311a)가 형성되어 있기 때문에, 미립자(M)가 관통공(311)을 통과하지 않아, 미립자(M)를 지지부(311a)에서 확실히 유지할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)의 선단부(21)가 기판(310)의 표면(310a)에 맞닿게 한 상태로 되어 있는 예를 들었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)와 기판(310)의 표면(310a)과의 간격이, 미립자(M)의 크기보다도 작게 한 상태로 되어 있어도 괜찮다.
(제4 실시 형태)
이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해서, 도 10을 이용하여 설명한다.
도 10은, 제4 실시 형태에 관한 구조체(410)의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 대해서, 구조체의 형태가 특히 다르다. 도 10에서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
＜구조체＞
구조체(410)는, 기판(411)과 지지층(412)을 구비하고 있다.
예를 들면, 기판(411)은, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이다. 기판(411)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(411h)이 형성되어 있다. 관통공(411h)의 크기는, 1개의 미립자(M)만이 수용될 수 있는 크기로 되어 있다. 이것에 의해, 목적의 단일종의 세포 등을 신속히 회수할 수 있다. 또, 관통공(411h)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
지지층(412)은, 기판(411)의 이면(411b)측(타면측)에 배치되어 있다. 지지층(412)은, 기판(411)의 이면(411b)에 결합되어 있다. 예를 들면, 지지층(412)은, 수지층이다. 지지층(412)의 두께는, 기판(411)의 두께보다도 얇다.
지지층(412)에는, 관통공(411h)에 연통하는 복수의 연통 구멍(412h)이 형성되어 있다. 관통공(411h) 및 연통 구멍(412h)은, 미립자(M)를 수용하는 공간을 구조체(410)의 일면측과 타면측에 연통한다. 관통공(411h) 및 연통 구멍(412h)은, 「연통부」에 상당한다. 복수의 연통 구멍(412h)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 연통 구멍(412h)은, 지지층(412)을 두께 방향으로 관통하도록 직선 모양으로 연장되어 있다. 연통 구멍(412h)은, 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지고 있다. 이것에 의해, 지지층(412)은, 미립자(M)를 지지 가능하게 되어 있다.
또, 복수의 연통 구멍(412h)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되는 것에 한정하지 않고, 랜덤으로 배치되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 지지층(412)은, 랜덤 다공질 구조를 가지고 있어도 괜찮다. 즉, 지지층(412)에는, 관통공(411h)에 연통하는 연통 구멍(412h)이 형성되어 있으면 좋다.
<미립자의 회수 방법＞
본 실시 형태의 미립자의 회수 방법은, 구조체(410)를 이용하여, 기판(411)의 표면(411a)측(일면측)으로부터 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수하는 회수 공정을 포함한다. 예를 들면, 회수 공정 전에는, 노즐 위치 계측 공정을 행한다.
회수 공정에서는, 노즐(20)의 선단부(21)를 기판(411)의 표면(411a)에 맞닿게 한 상태에서, 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 미립자의 회수 방법은, 구조체(410)로서, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(411h)이 형성된 기판(411)과, 기판(411)의 이면(411b)측에 배치됨과 아울러, 관통공(411h)에 연통하는 연통 구멍(412h)이 형성되고, 또한 미립자(M)를 지지 가능한 지지층(412)을 구비한 것을 이용한다.
본 실시 형태에 관한 회수 시스템은, 구조체(410)가, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(411h)이 형성된 기판(411)과, 기판(411)의 이면(411b)측에 배치됨과 아울러, 관통공(411h)에 연통하는 연통 구멍(412h)이 형성되고, 또한 미립자(M)를 지지 가능한 지지층(412)을 구비하고 있다.
본 실시 형태에 의하면, 기판(411)의 관통공(411h)과 지지층(412)의 연통 구멍(412h)과의 사이에서 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다.
또, 본 실시 형태의 회수 공정에서는, 노즐(20)의 선단부(21)를 기판(411)의 표면(411a)에 맞닿게 한 상태에서, 미립자(M)를 노즐(20)에 의해 흡인하여 회수한다.
이 방법에 의하면, 노즐(20)을 기판(411)의 표면(411a)으로부터 이반한 경우와 비교하여, 외부의 이물을 흡인하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 이물의 혼입을 회피함과 아울러, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 기판(411)의 관통공(411h)과 지지층(412)의 연통 구멍(412h)과의 사이에서만 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 노즐(20)을 기판(411)의 표면(411a)으로부터 이반한 경우와 비교하여, 노즐(20)의 흡인력을 낮게 억제할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)의 선단부(21)를 기판(411)의 표면(411a)에 맞닿게 하는 예를 들었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)와 기판(411)의 표면(411a)과의 간격을, 미립자(M)의 크기보다도 작게 한 상태로 하고 있어도 괜찮다.
(제５ 실시 형태)
이하, 본 발명의 제５ 실시 형태에 대해서, 도 11을 이용하여 설명한다.
도 11은, 제５ 실시 형태에 관한 구조체(510)의 요부를 나타내는, 도 6에 상당하는 도면이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 대해서, 구조체의 형태가 특별히 다르다. 도 11에서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
＜구조체＞
구조체(510)는, 지지층(512)과, 피복층(513)을 구비하고 있다.
예를 들면, 지지층(512)은, 수지층이다. 지지층(512)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 오목부(512d)가 형성되어 있다. 오목부(512d)의 단면 형상은, 직사각형의 오목 형상으로 되어 있다. 오목부(512d)의 크기는, 1개의 미립자(M)만이 수용될 수 있는 크기로 되어 있다.
이것에 의해, 목적의 단일종의 세포 등을 신속히 회수할 수 있다. 또, 오목부(512d)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
지지층(512)에는, 오목부(512d)에 연통하는 복수의 연통 구멍(512h)이 형성되어 있다.
오목부(512d) 및 연통 구멍(512h)은, 미립자(M)를 수용하는 공간을 구조체(510)의 일면측과 타면측으로 연통한다. 오목부(512d) 및 연통 구멍(512h)은, 「연통부」에 상당한다. 복수의 연통 구멍(512h)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 연통 구멍(512h)은, 지지층(512)를 두께 방향으로 관통하도록 직선 모양으로 연장되어 있다. 연통 구멍(512h)은, 미립자(M)의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지고 있다. 이것에 의해, 지지층(512)은, 미립자(M)를 지지 가능하게 되어 있다.
또, 복수의 연통 구멍(512h)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되는 것에 한정하지 않고, 랜덤으로 배치되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 지지층(512)은, 랜덤 다공질 구조를 가지고 있어도 괜찮다. 즉, 지지층(512)에는, 오목부(512d)에 연통하는 연통 구멍(512h)이 형성되어 있으면 좋다.
예를 들면, 피복층(513)은, 수지층이다. 피복층(513)은, 지지층(512)의 표면(512a)(오목부(512d)의 옆의 면)을 덮고 있다. 피복층(513)은, 오목부(512d)만이 노출되도록 지지층(512)의 표면(512a) 전체를 덮고 있다. 피복층(513)의 두께는, 지지층(512)의 두께보다도 얇다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 미립자의 회수 방법은, 구조체(510)로서, 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 오목부(512d)가 형성됨과 아울러, 오목부(512d)에 연통하는 연통 구멍(512h)이 형성되고, 또한 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지층(512)과, 지지층(512)의 표면(512a)을 덮는 피복층(513)을 구비한 것을 이용한다.
본 실시 형태에 관한 회수 시스템은, 구조체(510)가, 미립자(M)를 수용할 수 있게 움푹 패인 오목부(512d)가 형성됨과 아울러, 오목부(512d)에 연통하는 연통 구멍(512h)이 형성되고, 또한 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지층(512)과, 지지층(512)의 표면(512a)을 덮는 피복층(513)을 구비하고 있다.
본 실시 형태에 의하면, 지지층(512)의 오목부(512d)와 연통 구멍(512h)과의 사이에서 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 피복층(513)이 지지층(512)의 표면(512a)을 덮기 때문에, 지지층(512)의 연통 구멍(512h)에 이물이 침입하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)의 선단부(21)가 피복층(513)의 표면(513a)에 맞닿게 한 상태로 되어 있는 예를 들었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)와 피복층(513)의 표면(513a)와의 간격이, 미립자(M)의 크기보다도 작게 한 상태로 되어 있어도 괜찮다.
(제6 실시 형태)
이하, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해서, 도 12~도 14를 이용하여 설명한다.
도 12는, 제6 실시 형태에 관한 구조체(610)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 도 13은, 제6 실시 형태에 관한 구조체(610)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 대해서, 구조체의 형태가 특별히 다르다. 도 12~도 14에서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
＜구조체＞
구조체(610)는, 직사각형 모양을 이루고 있다. 예를 들면, 구조체(610)는, X축 방향 및 Y축 방향으로 50mm 정도의 길이를 가지고 있다. 구조체(610)는, 투광성을 가지고 있다. 구조체(610)는, 제1 기판(611)과, 제2 기판(612)과, 지지층(613)과, 지지 기둥(614)을 구비하고 있다.
＜제1 기판＞
제1 기판(611)은, 직사각형 판 모양을 이루고 있다. 예를 들면, 제1 기판(611)은, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이다. 예를 들면, 제1 기판(611)의 두께는, 5μm~100μm 정도이다. 제1 기판(611)의 표면(611a)(상면)의 모서리부에는, 마킹(12)이 형성되어 있다.
제1 기판(611)에는, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 복수의 관통공(611h)이 형성되어 있다. 복수의 관통공(611h)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 평면에서 볼 때, 관통공(611h)은, 원형 모양을 이루고 있다. 관통공(611h)의 크기는, 1개의 미립자(M)만이 수용될 수 있는 크기일 수 있다. 이것에 의해, 목적의 단일종의 세포 등을 신속히 회수할 수 있다. 또, 관통공(611h)의 크기는, 복수의 미립자(M)가 수용될 수 있는 크기라도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
또, 각 관통공(611h)에는, 미립자(M)와 함께 배양액이 수용되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 배양액은, DMEM 배양지, MEM 배양지, RPMI1640 배양지, Fischer's배양지 등을 들 수 있다. 또, 배양액의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
＜제2 기판＞
제2 기판(612)은, 지지층(613) 및 지지 기둥(614)을 사이에 두고 제1 기판(611)에 대향하고 있다.
제2 기판(612)은, 직사각형 판 모양을 이루고 있다. 예를 들면, 제2 기판(612)은, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이다.
＜지지층＞
지지층(613)은, 제1 기판(611)과 제2 기판(612)과의 사이에 배치되어 있다. 구체적으로, 지지층(613)은, 제1 기판(611)의 이면(611b)(하면)에 결합되어 있다. 예를 들면, 지지층(613)은, 수지층이다. 지지층(613)의 두께는, 제1 기판(611)의 두께보다도 얇다.
지지층(613)에는, 관통공(611h)에 연통하는 복수의 연통 구멍(613h)이 형성되어 있다. 관통공(611h) 및 연통 구멍(613h)은, 미립자(M)를 수용하는 공간을 구조체(610)의 일면측과 타면측으로 연통한다. 관통공(611h) 및 연통 구멍(613h)은, 「연통부」에 상당한다. 복수의 연통 구멍(613h)은, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 지지층(613)은, 메쉬 형상을 이루고 있다. 평면에서 볼 때, 연통 구멍(613h)은, 원형 모양을 이루고 있다. 연통 구멍(613h)의 직경은, 관통공(611h) 보다도 작다. 연통 구멍(613h)의 직경은, 미립자(M)의 크기보다도 작다. 이것에 의해, 지지층(613)은, 미립자(M)를 지지 가능하게 되어 있다.
＜지지 기둥＞
지지 기둥(614)은, 제1 기판(611)과 제2 기판(612)과의 사이에 배치되어 있다. 지지 기둥(614)은, Z축 방향으로 연장되는 원기둥 모양을 이루고 있다. 예를 들면, 지지 기둥(614)은, 수지제이다. 지지 기둥(614)은, 관통공(611h)을 피한 위치에서, 제1 기판(611)과 제2 기판(612)을 연결하고 있다.
도 14는, 노즐(20)의 선단부(21)가 제1 기판(611)의 표면(611a)에 맞닿아 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 흡인 포지션(P1)에서, 노즐(20)의 선단부(21)는, 제1 기판(611)의 지지층(613)과는 반대측의 면(즉, 표면(611a))에 맞닿아져 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 노즐 위치 계측 공정에 있어서, 위치 조정 공정에서는, 노즐(20)의 선단부(21)를 제1 기판(611)의 표면(611a)에 맞닿음(밀착)시킨다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 회수 시스템(601)은, 구조체(610)가, 미립자(M)를 수용할 수 있게 관통하는 관통공(611h)이 형성된 제1 기판(611)과, 제1 기판(611)에 대향하는 제2 기판(612)과, 제1 기판(611)과 제2 기판(612)과의 사이에 배치됨과 아울러, 관통공(611h)에 연통하는 연통 구멍(613h)이 형성되고, 또한 미립자(M)를 지지할 수 있는 지지층(613)을 구비하고 있다.
이 구성에 의하면, 제1 기판(611)의 관통공(611h)과 지지층(613)의 연통 구멍(613h)과의 사이에서 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있다. 따라서, 소망의 미립자(M)를 확실히 회수할 수 있다.
또, 회수 시스템(601)에서, 노즐(20)은, 제1 기판(611)의 표면(611a)에 맞닿아져 있다.
이 구성에 의하면, 노즐(20)과 제1 기판(611)을 이반한 경우와 비교하여, 외부의 이물을 흡인하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 이물의 혼입을 회피함과 아울러, 소망의 미립자(M)를 확실히 흡인할 수 있다. 게다가, 제1 기판(611)의 관통공(611h)과 지지층(613)의 연통 구멍(613h)과의 사이에서만 미립자(M) 그 자체를 말려 들게 한 흡기의 흐름을 만들 수 있기 때문에, 노즐(20)과 제1 기판(611)을 이반한 경우와 비교하여, 노즐(20)의 흡인력을 낮게 억제할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 노즐(20)의 선단부(21)가 제1 기판(611)의 표면(611a)에 맞닿게 한 상태로 되어 있는 예를 들었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 노즐(20)의 선단부(21)와 제1 기판(611)의 표면(611a)과의 간격이, 미립자(M)의 크기보다도 작게 한 상태로 되어 있어도 괜찮다.
또, 본 실시 형태에서는, 구조체(610)가 지지 기둥(614)을 구비한 예를 들었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 구조체(610)가 지지 기둥(614)을 구비하고 있지 않아도 좋다. 즉, 구조체(610)는, 제1 기판(611)과, 제2 기판(612)과, 지지층(613)을 구비하고 있으면 좋다.
(제6 실시 형태에 관한 구조체의 변형례)
다음으로, 제6 실시 형태에 관한 구조체(610)의 변형예에 대해서, 도 15~도 18을 이용하여 설명한다.
도 15~도 18은, 구조체(610)의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 15~도 18에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에서는, 제2 실시 형태에 관한 구조체(610)에 대해서, 지지층(613)의 형태가 특히 다르다. 도 15~도 18에서, 제6 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 구조체(610A)에서, 지지층(613)에는, 관통공(611h)에 연통하는 복수의 연통 구멍(613i)이 형성되어 있다. 복수의 연통 구멍(613i)은, Z축 방향에서 관통공(611h)과 겹치는 부분에만 배치되어 있다. 평면에서 볼 때, 연통 구멍(613i)은, 슬릿 형상(구체적으로는, 1개의 직사각 형상과 1개의 반원 형상이 늘어선 형상)을 이루고 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 구조체(610B)에서, 지지층(613)에는, 관통공(611h)에 연통하는 복수의 연통 구멍(613j)이 형성되어 있다. 복수의 연통 구멍(613j)은, Z축 방향에서 관통공(611h)과 겹치는 부분에만 배치되어 있다. 평면에서 볼 때, 연통 구멍(613j)은, 중심각이 120도 정도의 3개의 선형(扇形)이 둘레 방향으로 늘어선 형상을 이루고 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 구조체(610C)에서, 지지층(613)에는, 관통공(611h)에 연통하는 복수의 연통 구멍(613k)이 형성되어 있다. 복수의 연통 구멍(613k)은, Z축 방향에서 관통공(611h)과 겹치는 부분에만 배치되어 있다. 평면에서 볼 때, 연통 구멍(613k)은, 중심각이 90도 정도의 4개의 선형이 둘레 방향으로 늘어선 형상을 이루고 있다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 구조체(610D)에서, 지지층(613)에는, 관통공(611h)에 연통하는 복수의 연통 구멍(613m)이 형성되어 있다. 복수의 연통 구멍(613m)은, Z축 방향에서 관통공(611h)과 겹치는 부분에만 배치되어 있다. 평면에서 볼 때, 연통 구멍(613m)은, 4개의 정사각형이 둘레 방향으로 늘어선 형상을 이루고 있다.
또, 지지층(613)의 형태(연통 구멍의 형태)는, 도 15~도 18에 예시한 것에 한정하지 않고, 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다.
(제7 실시 형태)
이하, 본 발명의 제7 실시 형태에 대해서, 도 19~도 21을 이용하여 설명한다.
도 19는, 제7 실시 형태에 관한 회수 시스템(701)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제6 실시 형태에 대해서, 검출 장치(760)를 더 구비한 점에서 특히 다르다. 도 19~도 21에서, 제6 실시 형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
＜검출 장치＞
도 19에 나타내는 바와 같이, 평면에서 볼 때, 검출 장치(760)는, 흡인 회수 영역(36a)과 겹치는 위치에 배치되어 있다. 검출 장치(760)는, 제1 검출 장치(761)와, 제2 검출 장치(762)를 구비하고 있다.
도 20은, 제1 검출 장치(761)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 제1 검출 장치(761)는, 검출광으로서 레이저광을 이용함으로써, 제1 기판(611)의 표면(611a)의 높이 및 평행도를 비접촉 방식으로 측정할 수 있다. 제1 검출 장치(761)는, 도시하지 않은 고정 부재에 의해서 베이스(2)(도 19 참조)에 고정되어 있다.
그 때문에, 제1 검출 장치(761)는, 스테이지(36) 상에 재치된 구조체(610)에 대해서 상대적인 위치가 고정된 것으로 되어 있다. 이것에 의해, 제1 검출 장치(761)는, 정밀도가 높은 측정을 행하는 것이 가능하다.
제1 검출 장치(761)는, 검출광(L1)을 발(發)하는 발광부(761a)와, 검출광(L1)을 받는 수광부(761b)를 구비하고 있다. 예를 들면, 발광부(761a)는, 검출광(L1)으로서 광 지름이 1μm인 레이저광을 발한다. 수광부(761b)는, 발광부(761a)로부터 발하여져 제1 기판(611)의 표면(611a)에서 반사된 검출광(L1)을 받는다.
예를 들면, 발광부(761a)는, YAG 레이저이다. 수광부(761b)는, 제1 기판(611)의 표면(611a)에서 반사되어 수광부(761b)에 검출광(L1)이 도달할 때까지의 시간, 및 제1 기판(611)의 표면(611a)에 의한 검출광(L1)의 반사 각도 등에 근거하여, 제1 기판(611)의 높이(Z축 방향의 좌표 위치) 및 평행도에 관한 정보를 취득한다. 제1 검출 장치(761)는, 검출 결과를 제어 장치(3)에 출력한다.
도 21은, 제2 검출 장치(762)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 제2 검출 장치(762)는, 검출광으로서 레이저광을 이용함으로써, 노즐(20)의 선단부(21)의 높이를 비접촉 방식으로 계측할 수 있다. 제2 검출 장치(762)는, 도시하지 않은 고정 부재에 의해서 베이스(2)(도 19 참조)에 고정되어 있다. 그 때문에, 제2 검출 장치(762)는, 노즐(20)에 대해서 상대적인 위치가 고정된 것으로 되어 있다. 이것에 의해, 제2 검출 장치(762)는, 정밀도가 높은 측정을 행하는 것이 가능하다.
게다가, 제2 검출 장치(762)는, 계측 위치와 대기 위치와의 사이에서 이동 가능하게 되어 있다.
예를 들면, 제2 검출 장치(762)에 의해서 노즐(20)의 검출을 행하지 않는 경우, 제2 검출 장치(762)를 암(32)보다도 상부의 대기 위치에 퇴피시킴으로써, 노즐(20)의 동작을 방해하지 않도록 되어 있다.
제2 검출 장치(762)는, 검출광(L2)을 발하는 발광부(762a)와, 검출광(L2)을 받는 수광부(762b)를 구비하고 있다. 예를 들면, 발광부(762a)는, 검출광(L2)으로서, 광 지름이 1μm인 레이저광을 발한다. 수광부(762b)는, 발광부(762a)로부터 발하여진 검출광(L2)을 받는다.
예를 들면, 발광부(762a)는, YAG 레이저이다. 수광부(762b)는, 발광부(762a)로부터 발하여진 검출광(L2)이 노즐(20)의 선단부(21)에서 차단됨으로써 변화하는 검출광(L2)의 수광량(휘도) 등에 근거하여, 노즐(20)의 선단부(21)의 높이(Z축 방향의 좌표 위치)에 관한 정보를 검출한다. 제2 검출 장치(762)는, 검출 결과를 제어 장치(3)에 출력한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 회수 시스템(701)은, 제1 검출 장치(761)및 제2 검출 장치(762)를 구비함으로써, 제1 기판(611), 및 노즐(20)의 선단부(21)의 높이에 관한 정보를 비접촉 방식으로 검출할 수 있다. 따라서, 제1 기판(611) 및 노즐(20)에 접촉에 따른 데미지를 주지 않고, 또한 접촉에 따른 위치 어긋남을 일으키지 않아, 제1 기판(611) 및 노즐(20)의 위치 정보를 고정밀도로 검출하는 것이 가능하다.
그런데, 제1 검출 장치(761)에 의한 제1 기판(611)의 표면(611a)의 검출은, 표면(611a)의 전역에 대해 실시하는 것은 아니다. 그 때문에, 표면(611a)의 일부의 영역(검출 에어리어의 외측의 영역)에 어떠한 이유에 의해서 약간의 요철이 생기고 있는 경우도 상정(想定)된다. 그 때문에, 작업자가 입력 장치(5)(예를 들면, 키보드)에 의해, 상기 데이터에 대해서 수μm의 마진을 더하는 것이 가능하게 되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제1 검출 장치(761)에서 검출한 제1 기판(611)의 표면(611a)의 높이 데이터에 소정의 마진을 더한 것을, 제1 표면(611a)의 높이로서 설정할 수 있다.
본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구 범위 및 명세서 전체로부터 읽어내어지는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 기판(구조체)에 복수의 오목부 또는 복수의 관통공이 형성된 예를 들었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(구조체)에 1개의 오목부만 또는 1개의 관통공만이 형성되어 있어도 괜찮다. 즉, 기판(구조체)이 1개의 미립자(M)만을 수용할 수 있어도 괜찮다.
또, 상기 실시 형태에서는, XY얼라이먼트를 육안에 의해 행하는 예를 들었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, XY얼라이먼트를, 마킹(12)을 기준으로 하여 자동적으로 행해도 괜찮다. 예를 들면, 제어 장치(3)는, XY 구동 기구(37)를 제어하여, X축 방향 및 Y축 방향에서 기판(구조체)과 노즐(20)이 일치하도록, XY얼라이먼트를 행해도 괜찮다.
또, 상기에서 실시 형태 또는 그 변형예로서 기재한 각 구성요소는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 조합시키는 것이 가능하고, 또, 조합된 복수의 구성요소 중 일부의 구성요소를 적절히 이용하지 않도록 하는 것도 가능하다.
1 : 회수 시스템 2 : 베이스
3 : 제어 장치 4 : 표시 장치
5 : 입력 장치 601, 701 : 회수 시스템
10, 210, 310 : 기판(구조체) 10a : 표면
11h : 연통 구멍 11, 211 : 오목부
20 : 노즐 212 : 연통 구멍
311 : 관통공 311a : 지지부
410, 510, 610, 610A, 610B, 610C, 610D : 구조체
411 : 기판 411h : 관통공
412 : 지지층 412h : 연통 구멍
512 : 지지층 512d : 오목부
512h : 연통 구멍 513 : 피복층
611 : 제1 기판 611h : 관통공
612 : 제2 기판 613 : 지지층
613h, 613i, 613j, 613k, 613m : 연통 구멍
H1 : 미립자의 크기 H2 : 노즐과 구조체와의 간격
M : 미립자

Claims (12)

  1. 구조체에 수용된 미립자를 노즐에 의해 흡인하여 회수하는 미립자의 회수 방법으로서,
    상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용하는 공간을 상기 구조체의 일면측과 타면측으로 연통하는 적어도 1개의 연통부가 형성된 것을 이용하는 미립자의 회수 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조체로서, 일면측에 상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성되고, 또한 상기 오목부의 내벽으로부터 타면측으로 연통함과 아울러 상기 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성된 기판을 이용하는 미립자의 회수 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조체로서, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성되고, 또한 상기 관통공의 내벽에 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지부가 형성된 기판을 이용하는 미립자의 회수 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조체로서,
    상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성된 기판과,
    상기 기판의 타면측에 배치됨과 아울러, 상기 관통공으로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층을 구비한 것을 이용하는 미립자의 회수 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조체로서,
    상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성됨과 아울러, 상기 오목부로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층과,
    상기 지지층의 상기 오목부의 옆의 면을 덮는 피복층을 구비한 것을 이용하는 미립자의 회수 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐을 상기 구조체의 일면에 맞닿게 한 상태에서, 상기 미립자를 상기 노즐에 의해 흡인하여 회수하는 미립자의 회수 방법.
  7. 적어도 1개의 미립자를 수용할 수 있는 구조체와, 상기 구조체에 수용된 상기 미립자를 흡인하여 회수하는 노즐을 구비한 회수 시스템으로서,
    상기 구조체에는, 상기 미립자를 수용하는 공간을 상기 구조체의 일면측과 타면측으로 연통하는 적어도 1개의 연통부가 형성되어 있는 회수 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구조체는, 일면측에 상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성되고, 또한 상기 오목부의 내벽으로부터 타면측으로 연통함과 아울러 상기 미립자의 크기보다도 작은 구멍 지름을 가지는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성된 기판인 회수 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 구조체는, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성되고, 또한 상기 관통공의 내벽에 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지부가 형성된 기판인 회수 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 구조체는,
    상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성된 기판과,
    상기 기판의 타면측에 배치됨과 아울러, 상기 관통공으로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층을 구비하고 있는 회수 시스템.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 구조체는,
    상기 미립자를 수용할 수 있게 움푹 패인 적어도 1개의 오목부가 형성됨과 아울러, 상기 오목부로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층과,
    상기 지지층의 상기 오목부의 옆의 면을 덮는 피복층을 구비하고 있는 회수 시스템.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 구조체는, 상기 미립자를 수용할 수 있게 관통하는 적어도 1개의 관통공이 형성된 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 배치됨과 아울러, 상기 관통공으로 연통하는 적어도 1개의 연통 구멍이 형성되고, 또한 상기 미립자를 지지할 수 있는 지지층을 구비하고 있는 회수 시스템.
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