KR20230025743A - 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법 - Google Patents
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Abstract
위치 결정 장치 (EA) 는, 광을 발하는 발광 수단 (10) 과, 발광 수단 (10) 에서 발한 광을 반사시켜 위치 결정 대상물 (WK) 에 조사하는 반사 수단 (20) 과, 광이 조사된 위치 결정 대상물 (WK) 을 촬상하는 촬상 수단 (30) 과, 촬상 수단 (30) 의 촬상 결과를 기초로 위치 결정 대상물 (WK) 을 이동시키고, 당해 위치 결정 대상물 (WK) 을 위치 결정하는 이동 수단 (40) 을 구비하고, 반사 수단 (20) 은, 발광 수단 (10) 에서 발한 광을 난반사시키는 난반사 수단 (21) 을 구비하고 있다.
Description
본 발명은, 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법에 관한 것이다.
광이 조사된 위치 결정 대상물을 촬상 수단으로 촬상하고, 촬상 수단의 촬상 결과를 기초로 위치 결정 대상물을 위치 결정하는 위치 결정 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2007-121120호 참조).
문헌 1 에 기재된 웨이퍼 외관 검사 장치 (A) (위치 결정 장치) 에서는, 광원 (1) (발광 수단) 이 발한 광을 반사경 (4) 에서 정반사하여 피검체 (B) (위치 결정 대상물) 에 조사하기 때문에, 위치 결정 대상물의 피촬상면이, 정반사 경향이 강한 경우, 발광 수단이 발한 광의 외측 가장자리가 피촬상면에 선명하게 찍혀 버린다. 이 때문에, 카메라 (3) (촬상 수단) 가 위치 결정 대상물을 촬상했을 때에, 위치 결정 대상물의 피촬상면에서 반사된 광의 외측 가장자리를 당해 위치 결정 대상물의 외측 가장자리로 오인식하여, 위치 결정 대상물을 원하는 위치에 위치 결정할 수 없거나, 위치 결정 대상물의 위치 결정 자체를 할 수 없거나 하는 위치 결정 불량을 발생시킨다는 문제를 발생시킨다.
본 발명의 목적은, 위치 결정 대상물의 위치를 오인식하는 것에 의한 위치 결정 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 청구항에 기재한 구성을 채용하였다.
본 발명에 의하면, 발광 수단에서 발한 광을 난반사시켜 위치 결정 대상물에 조사하기 때문에, 당해 발광 수단이 발한 광의 외측 가장자리가 피촬상면에 선명하게 찍혀 버리는 경우가 없어져, 위치 결정 대상물의 위치를 오인식하는 것에 의한 위치 결정 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 위치 결정 장치의 설명도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도 1 에 기초하여 설명한다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 X 축, Y 축, Z 축은, 각각이 직교하는 관계에 있고, X 축 및 Y 축은, 소정 평면 내의 축으로 하고, Z 축은, 상기 소정 평면에 직교하는 축으로 한다. 또한, 본 실시형태에서는, Y 축과 평행한 도 1 의 바로 앞 방향에서 본 경우를 기준으로 하고, 방향을 나타냈을 경우,「상」이 Z 축의 화살표 방향이고「하」가 그 역방향,「좌」가 X 축의 화살표 방향이고「우」가 그 역방향,「전」이 Y 축의 화살표 방향이고「후」를 그 역방향으로 한다.
위치 결정 장치 (EA) 는, 광을 발하는 발광 공정을 실시하는 발광 수단 (10) 과, 발광 수단 (10) 에서 발한 광을 반사시켜 위치 결정 대상물 (WK) 에 조사하는 반사 공정을 실시하는 반사 수단 (20) 과, 광이 조사된 위치 결정 대상물 (WK) 을 촬상하는 촬상 공정을 실시하는 촬상 수단 (30) 과, 촬상 수단 (30) 의 촬상 결과를 기초로 위치 결정 대상물 (WK) 을 이동시키고, 당해 위치 결정 대상물 (WK) 을 위치 결정하는 이동 공정을 실시하는 이동 수단 (40) 을 구비하고 있다.
발광 수단 (10) 은, LED (발광 다이오드, Light Emitting Diode) 램프로 광을 발하는 발광 기기 (11) 를 구비하고, 촬상 수단 (30) 이 촬상하는 위치 결정 대상물 (WK) 의 피촬상면 (WK1) 에 찍히지 않는 위치에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 피촬상면 (WK1) 에 찍히는 촬상 수단 (30) 의 시야 (FV) 의 외측에 발광 수단 (10) 이 배치됨으로써, 당해 촬상 수단 (30) 이 촬상하는 위치 결정 대상물 (WK) 의 피촬상면 (WK1) 에 발광 수단 (10) 이 찍히지 않도록 되어 있다.
반사 수단 (20) 은, 발광 수단 (10) 에서 발한 광을 난반사시키는 난반사 수단 (21) 을 구비하고 있다. 본 실시형태의 경우, 난반사 수단 (21) 은, 스테인리스판으로 이루어지고, 그 표면 (하면) 이, 샌드 블라스트나 에칭 처리 등의 표면 처리에 의해 미세한 요철이 형성된 반사면 (21A) 으로 되어 있고, 중앙부에, 촬상 수단 (30) 이 위치 결정 대상물 (WK) 을 촬상하기 위한 관통공 (21B) 이 형성되어 있다.
촬상 수단 (30) 은, 카메라나 촬영기 등으로 구성된 촬상 기기 (31) 를 구비하고, 발광 수단 (10) 이 발한 광이 반사 수단 (20) 에 의해 직접 입사되지 않도록 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 관통공 (21B) 을 통과한 발광 기기 (11) 의 광선 (DL) 사이의 외측에 촬상 수단 (30) 이 배치됨으로써, 발광 수단 (10) 이 발한 광이 당해 촬상 수단 (30) 에 직접 입사되지 않도록 되어 있다.
이동 수단 (40) 은, 구동 기기로서의 리니어 모터 (41) 의 슬라이더 (41A) 에 지지된 구동 기기로서의 리니어 모터 (42) 와, 리니어 모터 (42) 의 슬라이더 (42A) 에 지지되고, 감압 펌프나 진공 이젝터 등의 도시되지 않은 감압 수단 (유지 수단) 에 의해 흡착 유지가 가능한 지지면 (43A) 을 갖는 지지 수단으로서의 테이블 (43) 을 구비하고 있다.
이상의 위치 결정 장치 (EA) 의 동작을 설명한다.
먼저, 도 1 중 실선으로 나타내는 초기 위치에 각 부재가 배치된 위치 결정 장치 (EA) 에 대해, 당해 위치 결정 장치 (EA) 의 사용자 (이하, 간단히「사용자」라고 한다) 가, 도시되지 않은 조작 패널이나 퍼스널 컴퓨터 등의 조작 수단을 통하여 자동 운전 개시의 신호를 입력한다. 이어서, 사용자 또는 다관절 로봇이나 벨트 컨베이어 등의 도시되지 않은 반송 수단이, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 위치 결정 대상물 (WK) 을 지지면 (43A) 상의 소정의 위치에 재치 (載置) 하면, 이동 수단 (40) 이 도시되지 않은 감압 수단을 구동시키고, 지지면 (43A) 에서의 위치 결정 대상물 (WK) 의 흡착 유지를 개시한다.
그 후, 발광 수단 (10) 및 촬상 수단 (30) 이 발광 기기 (11) 및 촬상 기기 (31) 를 구동시키고, 광을 난반사 수단 (21) 에서 반사시켜 위치 결정 대상물 (WK) 에 조사하고, 촬상 기기 (31) 로 당해 위치 결정 대상물 (WK) 을 촬상한다. 이 때, 발광 수단 (10) 이 발한 광을 난반사 수단 (21) 에서 반사시키고 있으므로, 위치 결정 대상물 (WK) 의 피촬상면 (WK1) 이 경면 (鏡面) 과 같이 정반사 경향이 강한 경우라도, 발광 기기 (11) 가 발한 광의 외측 가장자리가 당해 피촬상면 (WK1) 에 선명하게 찍혀 버리는 경우는 없다. 다음으로, 이동 수단 (40) 이 리니어 모터 (41, 42) 를 구동시켜, 촬상 수단 (30) 의 촬상 결과를 기초로 테이블 (43) 을 전후좌우로 이동시키고, 위치 결정 대상물 (WK) 을 소정의 위치에 위치 결정한다. 그리고, 위치 결정 대상물 (WK) 에 소정의 처리를 실시하는 도시되지 않은 처리 수단에 의해, 위치 결정 대상물 (WK) 에 소정의 처리가 실시되면, 이동 수단 (40) 이 도시되지 않은 감압 수단의 구동을 정지시키고, 지지면 (43A) 에서의 위치 결정 대상물 (WK) 의 흡착 유지를 해제한다. 이어서, 사용자 또는 도시되지 않은 반송 수단이 위치 결정 대상물 (WK) 을 다음 공정으로 반송하면, 이동 수단 (40) 이 리니어 모터 (41, 42) 를 구동시켜, 테이블 (43) 을 초기 위치로 복귀시키고, 이후 상기 동일한 동작이 반복된다.
이상과 같은 실시형태에 의하면, 발광 수단 (10) 에서 발한 광을 난반사시켜 위치 결정 대상물 (WK) 에 조사하기 때문에, 당해 발광 수단 (10) 이 발한 광의 외측 가장자리가 피촬상면 (WK1) 에 선명하게 찍혀 버리는 경우가 없어지고, 위치 결정 대상물 (WK) 의 위치를 오인식하는 것에 의한 위치 결정 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성, 방법 등은, 상기 기재에서 개시되어 있지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은, 주로 특정한 실시형태에 관하여 특별히 도시되고, 또한 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 목적의 범위로부터 일탈하지 않고, 이상에서 서술한 실시형태에 대해, 형상, 재질, 수량, 그 밖의 상세한 구성에 있어서, 당업자가 여러 가지 변형을 더할 수 있는 것이다. 또, 상기에 개시한 형상, 재질 등을 한정한 기재는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 예시적으로 기재한 것으로, 본 발명을 한정하는 것은 아니기 때문에, 그것들의 형상, 재질 등의 한정의 일부 혹은 전부의 한정을 제외한 부재의 명칭으로의 기재는, 본 발명에 포함된다.
예를 들어, 발광 수단 (10) 은, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프 등으로 광을 발하는 발광 기기 (11) 를 채용해도 되고, 그것들을 적절히 조합한 발광 기기 (11) 를 채용해도 되며, 촬상 수단 (30) 과 위치 결정 대상물 (WK) 사이에 배치되어도 되고, 촬상 수단 (30) 보다 상방에 배치되어도 되며, 위치 결정 대상물 (WK) 보다 하방에 배치되어도 되고, 촬상 수단 (30) 이 촬상하는 위치 결정 대상물 (WK) 의 피촬상면 (WK1) 에 찍히는 위치에 배치되어도 되며, 1 체의 발광 기기 (11) 로 구성되어 있어도 되고, 복수체의 발광 기기 (11) 로 구성되어 있어도 된다.
반사 수단 (20) 은, 발광 수단 (10) 이 발한 광을 난반사시켜 위치 결정 대상물 (WK) 에 조사 가능하면, 어디에 배치되어도 되고, 어떠한 구성이어도 되며, 예를 들어, 촬상 수단 (30) 과 발광 수단 (10) 사이에 배치되어도 되고, 촬상 수단 (30) 보다 상방에 배치되어도 되며, 발광 수단 (10) 보다 하방에 배치되어도 되고, 복수의 난반사 수단 (21) 사이에서 광의 반사를 반복하여, 위치 결정 대상물 (WK) 에 광을 조사하는 구성이어도 되고, 광을 정반사 또는 난반사하는 1 또는 복수의 부재와, 1 또는 복수의 난반사 수단 (21) 사이에서 광의 반사를 반복하여, 위치 결정 대상물 (WK) 에 광을 조사하는 구성이어도 된다.
난반사 수단 (21) 은, 발광 수단 (10) 에서 발한 광을 난반사시켜 위치 결정 대상물 (WK) 에 조사 가능하면, 어떠한 부재여도 되고, 그 재질, 종별, 형상 등도 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 난반사 수단 (21) 은, 유리, 거울, 수지, 플라스틱, 금속, 세라믹, 고무, 천, 종이 등으로 형성되어도 되고, 반사면 (21A) 이 볼록 곡면 형상, 오목 곡면 형상 또는 굴곡면 형상이어도 되며, 반사면 (21A) 에 광을 난반사시키는 도장이 실시되어 있어도 되고, 도장의 색은, 백색이나 적색 등 어떠한 색이어도 된다.
난반사 수단 (21) 은, 1 체여도 되고, 복수체여도 되며, 관통공 (21B) 이 형성되어 있지 않아도 되고, 관통공 (21B) 대신에, 복수의 난반사 수단 (21) 의 사이로부터 촬상 수단 (30) 이 위치 결정 대상물 (WK) 을 촬상하는 구성으로 해도 되고, 1 체 또는 복수체로 발광 수단 (10) 이 발한 광이 촬상 수단 (30) 에 직접 입사되지 않도록 해도 된다.
촬상 수단 (30) 은, 발광 수단 (10) 이 발한 광이 직접 입사되는 위치에 배치되어도 된다.
이동 수단 (40) 은, 리니어 모터 (41, 42) 대신에 또는 병용하고, 구동 기기로서의 회동 모터로 테이블 (43) 을 회전시키는 구성을 채용하여, 위치 결정 대상물 (WK) 을 회전 이동시켜 위치 결정을 실시해도 되고, 다관절 로봇 등의 다른 구동 기기로 테이블 (43) 을 이동시켜도 된다.
처리 수단은, 예를 들어, 위치 결정 대상물 (WK) 을 검사하는 검사 수단, 가압 롤러나 가압 헤드 등의 가압 수단으로 위치 결정 대상물 (WK) 에 접착 시트를 첩부 (貼付) 하는 시트 첩부 수단, 위치 결정 대상물 (WK) 에 첩부된 접착 시트를 박리하는 시트 박리 수단, 위치 결정 대상물 (WK) 을 청소하는 청소 수단, 위치 결정 대상물 (WK) 을 연마하는 연마 수단이나 연삭하는 연삭 수단 등, 위치 결정 대상물 (WK) 에 소정의 처리를 실시하는 것이면 어떠한 것이어도 된다.
위치 결정 대상물 (WK) 및 처리 수단으로서 예시한 시트 첩부 수단으로 사용되는 접착 시트의 재질, 종별, 형상 등은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 결정 대상물 (WK) 및 접착 시트는, 원형, 타원형, 삼각형이나 사각형 등의 다각형, 그 밖의 형상이어도 되고, 접착 시트는, 감압 접착성, 감열 접착성 등의 접착 형태의 것이어도 되고, 감열 접착성의 것이 채용된 경우에는, 접착 시트를 가열하는 적절한 코일 히터나 히트 파이프의 가열측 등의 가열 기기를 형성한다는 적절한 방법으로 접착되면 된다. 또, 접착 시트는, 예를 들어, 접착제층만의 단층인 것, 기재와 접착제층 사이에 중간층을 갖는 것, 기재의 상면에 커버층을 갖는 등 3 층 이상인 것, 나아가서는, 기재를 접착제층으로부터 박리할 수 있는 소위 양면 접착 시트와 같은 것이어도 되고, 양면 접착 시트는, 단층 또는 복층의 중간층을 갖는 것이나, 중간층이 없는 단층 또는 복층의 것이어도 된다. 또, 위치 결정 대상물 (WK) 로는, 예를 들어, 식품, 수지 용기, 실리콘 반도체 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼, 회로 기판, 광 디스크 등의 정보 기록 기판, 유리판, 강판, 도기, 목판 또는 수지 등의 단체물 (單體物) 이어도 되고, 그것들 2 개 이상으로 형성된 복합물이어도 되고, 임의의 형태의 부재나 물품 등도 대상으로 할 수 있다. 또한, 접착 시트는, 기능적, 용도적인 읽는 방법 대신에, 예를 들어, 정보 기재용 라벨, 장식용 라벨, 보호 시트, 다이싱 테이프, 다이 어태치 필름, 다이 본딩 테이프, 기록층 형성 수지 시트 등의 임의의 시트, 필름, 테이프 등이어도 된다.
본 발명에 있어서의 수단 및 공정은, 그것들 수단 및 공정에 대해 설명한 동작, 기능 또는 공정을 완수할 수 있는 한 조금도 한정되는 것은 아니고, 하물며, 상기 실시형태에서 나타낸 단순한 일 실시형태의 구성물이나 공정에 전혀 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상 수단은, 광이 조사된 위치 결정 대상물을 촬상 가능한 것이면 어떠한 것이어도 되고, 출원 당초의 기술 상식에 대조하여 그 기술 범위 내의 것이면 조금도 한정되는 것은 아니다 (그 밖의 수단 및 공정도 동일).
상기 실시형태에 있어서의 구동 기기는, 회동 모터, 직동 모터, 리니어 모터, 단축 로봇, 2 축 또는 3 축 이상의 관절을 구비한 다관절 로봇 등의 전동 기기, 에어 실린더, 유압 실린더, 로드리스 실린더 및 로터리 실린더 등의 액추에이터 등을 채용할 수 있는 데다가, 그것들을 직접적 또는 간접적으로 조합한 것을 채용할 수도 있다.
상기 실시형태에 있어서, 롤러 등의 회전 부재가 채용되어 있는 경우, 당해 회전 부재를 회전 구동시키는 구동 기기를 구비해도 되고, 회전 부재의 표면이나 회전 부재 자체를 고무나 수지 등의 변형 가능한 부재로 구성해도 되고, 회전 부재의 표면이나 회전 부재 자체를 변형시키지 않는 부재로 구성해도 되며, 롤러 대신에 회전하거나 또는 회전하지 않는 샤프트나 블레이드 등의 다른 부재를 채용해도 되고, 가압 롤러나 가압 헤드 등의 가압 수단이나 가압 부재와 같은 피가압물을 가압하는 것이 채용되어 있는 경우, 상기에서 예시한 것 대신에 또는 병용하여, 롤러, 환봉, 블레이드재, 브러시상 부재 이외에, 대기나 가스 등의 기체의 분사에 의한 것을 채용해도 되고, 가압하는 것을 고무, 수지, 스펀지 등의 변형 가능한 부재로 구성해도 되며, 금속이나 수지 등의 변형하지 않는 부재로 구성해도 되고, 지지 (유지) 수단이나 지지 (유지) 부재 등의 피지지 부재 (피유지 부재) 를 지지 (유지) 하는 것이 채용되어 있는 경우, 메카 척이나 척 실린더 등의 파지 수단, 쿨롱력, 접착제 (접착 시트, 접착 테이프), 점착제 (점착 시트, 점착 테이프), 자력, 베르누이 흡착, 흡인 흡착, 구동 기기 등으로 피지지 부재를 지지 (유지) 하는 구성을 채용해도 된다.
Claims (4)
- 광을 발하는 발광 수단과,
상기 발광 수단에서 발한 광을 반사시켜 위치 결정 대상물에 조사하는 반사 수단과,
광이 조사된 상기 위치 결정 대상물을 촬상하는 촬상 수단과,
상기 촬상 수단의 촬상 결과를 기초로 상기 위치 결정 대상물을 이동시키고, 당해 위치 결정 대상물을 위치 결정하는 이동 수단을 구비하고,
상기 반사 수단은, 상기 발광 수단에서 발한 광을 난반사시키는 난반사 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 수단은, 상기 촬상 수단이 촬상하는 상기 위치 결정 대상물의 피촬상면에 찍히지 않는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 촬상 수단은, 상기 발광 수단이 발한 광이 상기 반사 수단에 의해 직접 입사되지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치. - 광을 발하는 발광 공정과,
상기 발광 공정에서 발한 광을 반사시켜 위치 결정 대상물에 조사하는 반사 공정과,
광이 조사된 상기 위치 결정 대상물을 촬상하는 촬상 공정과,
상기 촬상 공정의 촬상 결과를 기초로 상기 위치 결정 대상물을 이동시키고, 당해 위치 결정 대상물을 위치 결정하는 이동 공정을 실시하고,
상기 반사 공정에서는, 상기 발광 공정에서 발한 광을 난반사시키는 난반사 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 위치 결정 방법.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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|---|---|---|---|
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