特許 6205186 位置認識装置および位置認識方法

(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】6205186

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】位置認識装置および位置認識方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 17/00 20060101AFI20170914BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G01B17/00 B

   H01L21/68 F

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2013-132952(P2013-132952)

(22)【出願日】2013年6月25日

(65)【公開番号】特開2015-7582(P2015-7582A)

(43)【公開日】2015年1月15日

【審査請求日】2016年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉下 芳昭

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５１−０６６５５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−０９００７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１０３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３４４２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １７／００ − １７／０８

Ｃ０９Ｊ ７／００ − ７／０４

Ｇ０１Ｎ ２９／００ − ２９／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７ − ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材シートの一方の面に超音波反射特性の異なる少なくとも２種類の接着剤層が同一面内で隣接した状態で積層された接着シートが、位置的に所定の法則性をもって被着体に貼付された被検査体の位置を検出する位置認識装置であって、
前記被検査体に向けて超音波を発信する超音波発信手段と、
前記同一面内で前記被検査体と前記超音波発信手段とを相対移動させる移動手段と、
前記被検査体によって反射された反射波を受信する受信手段とを備え、
前記受信手段は、前記超音波反射特性が異なることで生じる前記反射波の違いを検出して前記少なくとも２種類の接着剤層の境界の位置を認識可能に設けられていることを特徴とする位置認識装置。

【請求項2】

基材シートの一方の面に超音波反射特性の異なる少なくとも２種類の接着剤層が同一面内で隣接した状態で積層された接着シートが、位置的に所定の法則性をもって被着体に貼付された被検査体の位置を検出する位置認識方法であって、
超音波発信手段で前記被検査体に向けて超音波を発信する工程と、
前記同一面内で前記被検査体と前記超音波発信手段とを相対移動させる工程と、
前記被検査体によって反射された反射波を受信し、前記超音波反射特性が異なることで生じる前記反射波の違いを検出して前記少なくとも２種類の接着剤層の境界の位置を認識する工程とを実施することを特徴とする位置認識方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検査体の位置を認識する位置認識装置および位置認識方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体製造工程において、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という場合がある）の位置を認識する位置認識装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載の位置認識装置は、外縁にノッチ（基準部）が形成されたウエハ（被着体）に両面粘着テープ（接着シート）が貼付された被検査体を保持する保持テーブルと、ウエハからはみ出る大きさの支持板を当該ウエハに両面粘着テープを介して貼合わせる貼合せローラと、ウエハの外縁と支持板の外縁とに跨ってレーザを照射する投光器と、ウエハおよび支持板で反射された反射光を受光する受光センサとを備え、反射光を基にウエハの中心位置とノッチの位置とを検出し、当該検出結果を基にウエハの位置を認識するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２６９９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の位置認識装置では、被検査体に割れや損傷等が発生した場合、この割れや損傷等を基準部として検出してしまい、正確な位置認識が行えなくなってしまうという不都合がある。

【0005】

本発明の目的は、被検査体の位置認識精度を向上させることができる位置認識装置および位置認識方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の位置認識装置は、基材シートの一方の面に超音波反射特性の異なる少なくとも２種類の接着剤層が同一面内で隣接した状態で積層された接着シートが、位置的に所定の法則性をもって被着体に貼付された被検査体の位置を検出する位置認識装置であって、前記被検査体に向けて超音波を発信する超音波発信手段と、前記同一面内で前記被検査体と前記超音波発信手段とを相対移動させる移動手段と、前記被検査体によって反射された反射波を受信する受信手段とを備え、前記受信手段は、前記超音波反射特性が異なることで生じる前記反射波の違いを検出して前記少なくとも２種類の接着剤層の境界の位置を認識可能に設けられていることを特徴とする。

【0007】

本発明の位置認識方法は、基材シートの一方の面に超音波反射特性の異なる少なくとも２種類の接着剤層が同一面内で隣接した状態で積層された接着シートが、位置的に所定の法則性をもって被着体に貼付された被検査体の位置を検出する位置認識方法であって、超音波発信手段で前記被検査体に向けて超音波を発信する工程と、前記同一面内で前記被検査体と前記超音波発信手段とを相対移動させる工程と、前記被検査体によって反射された反射波を受信し、前記超音波反射特性が異なることで生じる前記反射波の違いを検出して前記少なくとも２種類の接着剤層の境界の位置を認識する工程とを実施することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

以上のような本発明によれば、超音波反射特性が異なることで生じる反射波の違いを検出して被検査体の位置を認識するため、被着体に割れや損傷等が発生した場合でも、この割れや損傷等を基準部として検出してしまうことはなく、被検査体の位置を確実に認識することができ、被検査体の位置認識精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る位置認識装置を示す斜視図。

【図2】位置認識装置の動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、水平面内の軸とし、Ｚ軸は、水平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な矢印ＡＲ方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

【0011】

図１において、位置認識装置１は、基材シートＢＳの一方の面に超音波反射特性の異なる少なくとも２種類の接着剤ＡＤ層、つまり、第１接着剤ＡＤ１層と第２接着剤ＡＤ２層とが同一面内で隣接した状態で積層された接着シートＡＳが、位置的に所定の法則性をもって被着体としてのウエハＷＦに貼付された被検査体ＷＫの位置を検出する装置である。
ここで、接着シートＡＳは、ウエハＷＦの形状に合わせた円形形状に形成されるとともに、第１接着剤ＡＤ１層と第２接着剤ＡＤ２層とが隣接することで、当該接着シートＡＳの中心ＳＣを通り、当該接着シートＡＳの一端から他端にまで達する直線状の境界ＣＬを有している。接着シートＡＳは、位置的に所定の法則性をもって、すなわち、基準部としてのノッチＶＮの中心ＶＣとウエハＷＦの中心ＷＣとを通る直線ＷＬ上に境界ＣＬが重なるように、ウエハＷＦに貼付されている。

【0012】

位置認識装置１は、被検査体ＷＫを支持する支持手段２と、接着シートＡＳに超音波ＵＷを発信する超音波発信手段３と、同一面内で被検査体ＷＫと超音波発信手段３とを相対移動させる移動手段４と、被検査体ＷＫによって反射された反射波を受信する超音波センサ等の受信機により構成された受信手段５とを備えている。

【0013】

支持手段２は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって被検査体ＷＫを吸着保持可能な支持面２１Ａを有するテーブル２１を備えている。

【0014】

超音波発信手段３は、圧電素子等の電歪振動子やニッケル振動子等の磁歪振動子等の図示しない超音波振動子を備え、テーブル２１の上方に配置されている。

【0015】

移動手段４は、出力軸４１Ａでテーブル２１を支持する駆動機器としての回動モータ４１を備えている。

【0016】

以上の位置認識装置１において、被検査体ＷＫの位置を認識する手順を説明する。
先ず、図示しない搬送手段によって、ウエハＷＦの中心ＷＣ（接着シートＡＳの中心ＳＣ）がテーブル２１の中心２１Ｃに重なるようにするとともに、接着シートＡＳを上方にして被検査体ＷＫを支持面２１Ａ上に載置すると、支持手段２が図示しない減圧手段を駆動し、支持面２１Ａで被検査体ＷＫを吸着保持する。次いで、超音波発信手段３が駆動し、接着シートＡＳに向けて超音波ＵＷを発信する。

【0017】

次いで、移動手段４が回動モータ４１を駆動し、被検査体ＷＫをＲ１方向に回転させる。そして、受信手段５は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１接着剤ＡＤ１層から第２接着剤ＡＤ２層に切り替わった時点で、受信手段５で受信している反射波が第１反射波ＲＷ１から第２反射波ＲＷ２に変化する（例えば波長や反射量が低下する）ので、その位置データを図示しない制御手段に出力する。図示しない制御手段では、受信手段５からの位置データを基に、境界ＣＬの位置を認識し、当該境界ＣＬの位置が所定の位置となるようにして移動手段４が回動モータ４１の駆動を停止する。このとき、境界ＣＬのいずれか一方にノッチＶＮが配置されるので、被検査体ＷＫの位置を認識することができる。なお、境界ＣＬのいずれの一方にノッチＶＮが配置されているかは、第１接着剤ＡＤ１層と第２接着剤ＡＤ２層の超音波反射特性が解っているので、受信手段５が検出した反射波の変化パターンから判断することができる。

【0018】

以上のような実施形態によれば、超音波反射特性が異なることで生じる反射波の違いを検出して被検査体ＷＫの位置を認識するため、ウエハＷＦに割れや損傷等が発生した場合でも、この割れや損傷等をノッチＶＮとして検出してしまうことはなく、被検査体ＷＫの位置を確実に認識することができ、被検査体ＷＫの位置認識精度を向上させることができる。

【0019】

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

【0020】

例えば、超音波発信手段３と受信手段５とは、別体の独立した構成としてもよい。
また、超音波発信手段３で接着シートＡＳの全面に超音波ＵＷを発信し、その反射波を受信手段５で一度に検出してもよい。この場合、被検査体ＷＫを回転させなくても境界ＣＬの位置を特定することができるので、位置認識装置１の構成を簡易にすることができる。

【0021】

移動手段４は、被検査体ＷＫに対して超音波発信手段３および受信手段５を回転させてもよいし、被検査体ＷＫ、超音波発信手段３、および受信手段５を同時に回転させてもよい。また、移動手段４は、被検査体ＷＫに対して超音波発信手段３および受信手段５を前後方向に移動させてもよいし、被検査体ＷＫ、超音波発信手段３、および受信手段５を同時に移動させてもよい。
さらに、移動手段４は、回動モータ４１をＸ、Ｙ軸方向の両方へ移動可能とし、受信手段５の検出結果を基にテーブル２１を回転させたり移動させたりして、被検査体ＷＫを所定の位置に位置決めするようにしてもよい。

【0022】

また、被検査体ＷＫは、接着シートＡＳを下方にして支持面２１Ａ上に載置してもよい。
さらに、接着シートＡＳが位置的に所定の法則性をもってウエハＷＦに貼付された被検査体ＷＫとは、上記実施形態以外に、例えば、境界ＣＬが直線ＷＬに対し、ウエハＷＦの中心ＷＣを中心として時計回転方向または反時計回転方向に、例えば１０度、３０度、４５度、９０度といった所定角度変移されたものでもよい。

【0023】

また、接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。接着シートＡＳは、例えば、接着剤ＡＤ層だけの単層のもの、基材シートＢＳと接着剤ＡＤ層との間に中間層を有するもの、基材シートＢＳの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートＢＳを接着剤ＡＤ層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

【0024】

また、接着剤ＡＤ層は、第１接着剤ＡＤ１層および第２接着剤ＡＤ２層を所定の方向に複数隣接させた構成としてもよいし、第１接着剤ＡＤ１層および第２接着剤ＡＤ２層以外の層を隣接させてもよい。さらに、例えば、矢印、Ｖ字、次第に狭幅する直線等の方位を示す狭幅部を有する平面形状、点、真円や楕円等の円、十字、多角形、文字、数字、図等の任意の平面形状の第１接着剤ＡＤ１層を囲うように第２接着剤ＡＤ２層を積層することで、境界を形成してもよい。
さらに、第１接着剤ＡＤ１層および第２接着剤ＡＤ２層は、同じ接着剤で異なる厚さに形成してもよい。この場合、上述の検出方法に加え、第１接着剤ＡＤ１層を透過してウエハＷＦとの境界面で反射した反射波と、第２接着剤ＡＤ２層を透過してウエハＷＦとの境界面で反射した反射波との検出時間差を認識することでも境界ＣＬの位置を特定することができ、被検査体ＷＫの位置を検出することができる。

【0025】

また、基準部は、ウエハＷＦの場合、オリエンテーションフラット等の方位マーク、ウエハＷＦに刻印された製造番号、回路パターン、カーフ、またはストリート等としてもよいし、ウエハＷＦ以外の場合でも、所定の法則性をもって被着体の位置を特定できる目印となるものであれば何ら限定されるものではない。

【0026】

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、受信手段は、超音波反射特性が異なることで生じる反射波の違いを検出して被検査体の位置を認識可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

【符号の説明】

【0027】

１ 位置認識装置
２ 支持手段
３ 照射手段
４ 移動手段
５ 受信手段
２１Ａ 支持面
ＡＤ１ 第１接着剤
ＡＤ２ 第２接着剤
ＡＳ 接着シート
ＢＳ 基材シート
ＲＷ１ 第１反射波
ＲＷ２ 第２反射波
ＷＦ ウエハ（被着体）
ＷＫ 被検査体

【図1】

【図2】