(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024086487
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】異物除去具
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20240620BHJP
B08B 1/00 20240101ALI20240620BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 644G
B08B1/00
H01L21/304 646
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022201644
(22)【出願日】2022-12-16
(71)【出願人】
【識別番号】596041928
【氏名又は名称】株式会社ＰＦＡ
(74)【代理人】
【識別番号】100129573
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 博正
(72)【発明者】
【氏名】飯島 芳紀
(72)【発明者】
【氏名】岡田 圭一
【テーマコード（参考）】
3B116
5F157
【Ｆターム（参考）】
3B116AA46
3B116AB03
3B116AB48
3B116BA08
3B116BA23
3B116BC07
3B116CD43
5F157AB03
5F157AB33
5F157AB98
5F157AC01
5F157AC13
5F157BA10
5F157CB31
5F157CE29
5F157CF42
5F157CF44
5F157CF56
5F157DB02
5F157DB18
5F157DC90
(57)【要約】
【課題】より簡単な構成で、より確実に異物を除去しつつ、コストをより抑える。
【解決手段】異物除去具は、半導体素子の表面に付着している異物を除去する。異物除去具は、粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている。
【選択図】図３
【解決手段】異物除去具は、半導体素子の表面に付着している異物を除去する。異物除去具は、粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体素子の表面に付着している異物を除去するための異物除去具において、
粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている
異物除去具。
粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている
異物除去具。
【請求項2】
請求項１に記載の異物除去具において、
六面体状または正十二面体状に形成されている
異物除去具。
六面体状または正十二面体状に形成されている
異物除去具。
【請求項3】
請求項１に記載の異物除去具において、
自己吸着性を有する前記エラストマーで形成されている
異物除去具。
自己吸着性を有する前記エラストマーで形成されている
異物除去具。
【請求項4】
請求項３に記載の異物除去具において、
ウレタン化合物で形成されている
異物除去具。
ウレタン化合物で形成されている
異物除去具。
【請求項5】
請求項１に記載の異物除去具において、
表面抵抗率が３×１０８Ω／square以下である
異物除去具。
表面抵抗率が３×１０８Ω／square以下である
異物除去具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は異物除去具に関し、特に、半導体素子の表面に付着している異物を除去する異物除去具に関する。
【背景技術】
【0002】
カメラなどに使用されるイメージセンサや、レンズやガラスフィルタ等の光学製品は異物が付着していると製品不良となる。そのため、顕微鏡を通して目視で確認し、異物が付着している場合、エラストマー等の半固形の粘着物質が付いた棒（以下、ゲルスティックと称する。）で、異物を粘着物質側に転写することで異物除去する方法が一般的に行われている。
【0003】
また、ゲルスティックによる異物の除去を自動機で行う場合もある。高解像度カメラを用いた画像検査装置で異物を検出し、異物のある場所にゲルスティックを自動で押し当て転写し、異物を除去する装置が知られている。
【0004】
しかしながら、この方式の場合、スティックの下面側で異物を吸着させるため、数回使うと異物除去効果が落ちるので、頻繁にゲルスティックを交換する必要がある。ゲルスティックの角度を変えて除去する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。これも、異物除去したい部位の近傍に周辺部材が存在する場合、周辺部材に当接してしまうので、角度を付けてアクセスすることができないため、用途が限られていた。
【0005】
また交換用スティック待機ステーションや、スティック交換の機構も複雑である。
【0006】
さらに、ゲルスティックにおいては、棒の部分（以下、スティックと称する。）が有ると、スティックとの接続部分の粘着物質は異物除去に使えないため、使用する面も球体の半分以下に限られていた。
【0007】
さらに、ゲルスティックにはスティックが設けられているので、消耗品である材料コストが余計にかかっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第１１４０００４９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
このように、ゲルスティックにはスティックが設けられているので、消耗品である材料コストが余計にかかっている。また、交換用スティック待機ステーションや、スティック交換の機構も複雑である。
【0010】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、より確実に異物を除去しつつ、コストをより抑えることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一側面の異物除去具は、半導体素子の表面に付着している異物を除去するための異物除去具であって、粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている。
【0012】
六面体状または正十二面体状に形成することができる。
【0013】
自己吸着性を有する前記エラストマーで形成することができる。
【0014】
ウレタン化合物で形成することができる。
【0015】
表面抵抗率が３×１０８Ω／square以下とすることができる。
【発明の効果】
【0016】
以上のように、本発明によれば、より簡単な構成で、より確実に異物を除去しつつ、コストをより抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】異物除去装置１１の構成の概要を説明する図である。
【図2】ゲルボールハンドリングユニット２１の構成およびパレット３１に載置されているゲルボール１０１の吸着を説明する図である。
【図3】ゲルボール１０１をイメージセンサ４１の表面に押し付けるように駆動される吸着ノズル５１を説明する図である。
【図4】吸着ノズル５１における負圧の生成について説明する図である。
【図5】使用部位変更ステージ２５の構成を示す図である。
【図6】使用部位変更吸着ノズル８１における負圧の生成について説明する図である。
【図7】制御部２６のハードウェアの構成の例を示す図である。
【図8】プログラムを実行する制御部２６により実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図9】異物除去の処理を説明するフローチャートである。
【図10】ゲルボールの装着の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図11】ゲルボールの使用する部位の変更の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図12】ゲルボールの使用する部位の変更の動作を説明する図である。
【図13】ゲルボールの廃棄の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図14】ゲルボールの使用する部位の変更の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図15】ゲルボールの使用する部位の変更の他の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【0019】
本発明の一側面の異物除去具は、半導体素子の表面に付着している異物を除去するための異物除去具（例えば、図３のゲルボール１０１）であって、粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている。
【0020】
【0021】
図１は、異物除去装置１１の構成の概要を説明する図である。異物除去装置１１は、異物除去具である粘着性のゲル状のエラストマーの粒を保持して、半導体素子である対象物の一例であるイメージセンサ４１の表面に付着している異物に、保持している、粘着性のゲル状のエラストマーの粒を押し付けて、イメージセンサ４１の表面に付着している異物を除去する。イメージセンサ４１の表面とは、イメージセンサ４１を使用する場合、イメージセンサ４１に光が入射する側の面である。
【0022】
なお、ワークであるイメージセンサ４１が配置されている側を右側として、左右方向をＸ軸で図示し、上下の方向をＺ軸で図示し、前後の方向をＹ軸で図示する。また、以下、Ｙ軸方向のうち、図１中の右下側を単に前側と称し、Ｙ軸方向のうち、図１中の左上側を単に奥側と称する。さらに、以下、Ｘ軸方向のうち、図１中の左下側を単に左側と称し、Ｘ軸方向のうち、図１中の右上側を単に右側と称する。さらにまた、以下、Ｚ軸方向のうち、図１中の上側を単に上側と称し、Ｚ軸方向のうち、図１中の下側を単に下側と称する。なお、奥側がＹ軸の正の方向であり、右側がX軸の正の方向であり、上側がＺ軸の正の方向である。また、Ｚ軸方向を、単に上下方向とも称し、Ｘ軸およびＹ軸に平行な面に沿う方向を単に水平方向とも称する。さらに、水平方向に対して比較的小さい角度を挟む方向および水平方向を横方向とも称し、上下方向に対して比較的小さい角度を挟む方向および上下方向を縦方向とも称する。以下の図においても同様である。
【0023】
異物除去装置１１は、ゲルボールハンドリングユニット２１、画像検査ユニット２２、ワークステージ２３、ワークステージ駆動部２４、使用部位変更ステージ２５および制御部２６を含み構成されている。また、異物除去装置１１には、数個乃至数十個のゲルボールが載置されているパレット３１が配置される。さらに、ワークステージ２３には、ワークである、数個乃至数十個のイメージセンサ４１が載置される。なお、ワークステージ２３には、イメージセンサ４１の表面を上側にして、イメージセンサ４１が載置される。以下、イメージセンサ４１の表面を上面とも称する。
【0024】
ゲルボールハンドリングユニット２１は、粘着性のゲル状のエラストマーの粒を保持する。ゲルボールハンドリングユニット２１は、保持している粘着性のゲル状のエラストマーの粒をイメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けて、イメージセンサ４１の表面に付着している異物を除去する。
【0025】
画像検査ユニット２２は、静止画像を撮像するカメラであり、ワークステージ２３に載置されているイメージセンサ４１の表面を撮像する。画像検査ユニット２２の光軸は、下向きとされている。画像検査ユニット２２は、下側の物体の画像を撮像する。ワークステージ２３は、載置されているイメージセンサ４１を保持する。ワークステージ駆動部２４は、ワークステージ２３をＸ軸方向またはＹ軸方向に変位させる。すなわち、ワークステージ駆動部２４は、ゲルボールハンドリングユニット２１および画像検査ユニット２２の位置に対するワークステージ２３の位置をＸ軸方向またはＹ軸方向に変えるようにワークステージ２３を駆動する。Ｘ軸方向またはＹ軸方向にワークステージ２３の位置を変えるので、ゲルボールハンドリングユニット２１の位置を変える場合に比較して、ゲルボールハンドリングユニット２１からのゴミの落下をより少なくすることができる。
【0026】
使用部位変更ステージ２５は、粘着性のゲル状のエラストマーの粒の部位のうち、イメージセンサ４１の表面に押し付ける部位を変更する場合、ゲルボールハンドリングユニット２１が保持している粘着性のゲル状のエラストマーの粒を一時的に保持する。また、使用部位変更ステージ２５は、ゲルボールハンドリングユニット２１と協働して、ゲルボールハンドリングユニット２１に対する粘着性のゲル状のエラストマーの粒の角度位置を変える。制御部２６は、ゲルボールハンドリングユニット２１、画像検査ユニット２２、ワークステージ２３、ワークステージ駆動部２４および使用部位変更ステージ２５を制御する。
【0027】
なお、異物除去装置１１には、使用済みの粘着性のゲル状のエラストマーの粒を回収して廃棄するための廃棄ボックス（図示せず）が設けられている。廃棄ボックスは、上側が開かれている箱である。廃棄ボックスは、ワークステージ２３と共に、ワークステージ駆動部２４によって変位させられる。
【0028】
図２は、ゲルボールハンドリングユニット２１の構成およびパレット３１に載置されているゲルボール１０１の吸着を説明する図である。ゲルボール１０１は、異物除去具の一例である。ゲルボールハンドリングユニット２１は、吸着ノズル５１、吸着ノズル駆動部５２および吸着ノズル駆動部５３を含み構成される。吸着ノズル５１は、所定の長さの筒状に形成されている。例えば、吸着ノズル５１は、円筒状に形成されている。なお、吸着ノズル５１は、角筒状に形成してもよい。吸着ノズル５１の下側の端部には、円形の開口が形成されている。吸着ノズル５１の下端の円形の開口の直径は、ゲルボール１０１の直径より小さくされている。例えば、吸着ノズル５１の下側の端部の円形の開口の直径は、０．３ｍｍ乃至４．８ｍｍとされている。吸着ノズル５１は、内部の内圧を大気圧に対して負圧にすることで、粘着性のゲル状のエラストマーの粒であるゲルボール１０１を開口に吸着して保持する。吸着ノズル５１の吸着による保持力は、ゲルボール１０１の粘着力によって、イメージセンサ４１に粘着した場合の粘着力より強くされている。
【0029】
吸着ノズル５１は、金属または樹脂により成形されている。例えば、吸着ノズル５１は、非粘着性の表面処理が施されたアルミニウム合金により成形されている。例えば、吸着ノズル５１は、非粘着性のフッ素樹脂により成形することができる。
【0030】
吸着ノズル駆動部５２は、モータおよび減速機などからなり、イメージセンサ４１の表面に対して吸着ノズル５１を傾斜させるように駆動する。より詳細には、吸着ノズル駆動部５２は、Ｙ軸を中心として吸着ノズル５１を所定の角度位置に回動させる。すなわち、吸着ノズル駆動部５２は、Ｙ軸を中心とした所定の角度位置であるピッチ方向角度φに吸着ノズル５１を回動させる。なお、吸着ノズル駆動部５２は、Ｘ軸を中心として吸着ノズル５１を所定の角度位置に回動させるようにしてもよい。すなわち、この場合、吸着ノズル駆動部５２は、Ｘ軸を中心とした所定の角度位置であるロール方向角度θに吸着ノズル５１を回動させる。
【0031】
吸着ノズル駆動部５３は、モータ並びにボールねじおよびリニアガイドなどの直動機構などからなり、吸着ノズル５１を上下させるように駆動する。すなわち、吸着ノズル駆動部５３は、吸着ノズル５１をＺ軸方向に変位させるように駆動する。図３に示されるように、吸着ノズル駆動部５３は、吸着ノズル５１に保持されているゲルボール１０１をイメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けるように吸着ノズル５１を駆動する。
【0032】
詳細は後述するが、異物除去装置１１においては、常に、ゲルボール１０１の粘着力を有する部位をイメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けるので、吸着ノズル５１を傾ける必要がない。従って、図３に示されるように、イメージセンサ４１の近傍に周辺部材があったとしても、確実に異物を除去することができる。
【0033】
ここで、本発明の実施の形態のゲルボール１０１について説明する。ゲルボール１０１は、球形状の半固体粘着物である。ゲルボール１０１は、異物除去具の一例であり、粘着性のゲル状のエラストマーで形成されている。ゲルボール１０１が、ゲル状のエラストマーで形成されているので、イメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けられた場合、変形して、イメージセンサ４１に損傷を与えない。また、ゲルボール１０１が、粘着性のゲル状のエラストマーで形成されているので、イメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けられた場合、イメージセンサ４１の表面に付着している異物を取り込んで、異物に粘着するので、より確実に異物を除去できる。
【0034】
ゲルボール１０１は、球状に形成されている。なお、ゲルボール１０１は、六面体状または正十二面体状などの凸多面体状に形成することもできる。すなわち、ゲルボール１０１は、球状または凸多面体状の粒状に形成されている。ゲルボール１０１の粒径は、０．５ｍｍ乃至５ｍｍとされている。例えば、ゲルボール１０１が球状である場合、ゲルボール１０１の直径は、０．５ｍｍ乃至５ｍｍとされている。
【0035】
例えば、ゲルボール１０１は、ウレタン化合物などの自己吸着性を有するエラストマーで形成されている。このようにすることで、より確実に異物を粘着して除去して、イメージセンサ４１の表面に、いわゆる糊残りが無いようにすることができる。ゲルボール１０１の表面抵抗率は３×１０８Ω／square以下とされている。このようにすることで、イメージセンサ４１の帯電を除去して、より確実に異物を除去することができる。
【0036】
一方、ゲルボール１０１の表面抵抗率をより大きくして、ゲルボール１０１の表面に帯電させることで、粘着力と共に静電引力で、イメージセンサ４１の表面から異物を引き離して除去するようにすることもできる。例えば、ゲルボール１０１の表面抵抗率を１×１０１１Ω／square以上とすることができる。この場合、吸着ノズル５１に電圧を印加して、ゲルボール１０１に帯電させることができる。このようにすることで、より確実に異物を除去することができる。この場合、例えば、ゲルボール１０１は、シリコーンゲルで形成することができる。
【0037】
また、例えば、ゲルボール１０１は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルを主モノマーとしたアクリル系ポリマーを主成分とした、常態下で粘着力、すなわち感圧接着性を有するもの成形し、ゲル分率を５０％乃至９５％とすることができる。なお、ゲル分率は、トルエン（２０℃）中に２４時間浸漬し、浸漬前後の重量変化から算出される値である。
【0038】
ゲルボール１０１の表面は、いずれの部位においても、同様の粘着力を有している。ここで、ゲルボール１０１の部位とは、外面の所定の広さの領域をいう。例えば、ゲルボール１０１の部位の大きさは、異物を除去する場合ゲルボール１０１がイメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けられて、イメージセンサ４１の表面に接触する面積で決められる。球状または凸多面体状に形成されているゲルボール１０１は、イメージセンサ４１の表面に付着している異物に押し付けられる部位が変わるように使用されるので、より確実に異物を除去しつつ、より多くの回数使用できるので、コストをより抑えることができる。
【0039】
なお、ゲルボール１０１に核を設けるようにしてもよい。この場合、ゲルボール１０１は、核の全体を粘着性のゲル状のエラストマーで包み込んで形成されている。すなわち、ゲルボール１０１の核は、ゲルボール１０１から露出しない。ゲルボール１０１の核は、球形またはゲルボール１０１の形状と相似形とされている。ゲルボール１０１の核は、エラストマーなど、ゲルボール１０１の表面の粘着性のゲル状のエラストマーに比較して、より硬い材料で形成されている。ゲルボール１０１の核の材料として、イメージセンサ４１の表面を傷つけない材料が選択される。このようにすることで、核に粘着性のゲル状のエラストマーを塗布するなどして、ゲルボール１０１を容易に形成することができる。また、吸着ノズル５１に吸着されたときなど、ゲルボール１０１の形状を維持することができる。
【0040】
次に、図４を参照して、ゲルボール１０１の吸着のための吸着ノズル５１における負圧の生成について説明する。図４中の左側は、吸着ノズル５１およびゲルボール１０１の断面を示す図である。図４中の右側は、吸着ノズル５１の内部の内圧を負圧、正圧または大気圧のいずれかに変える構成を説明する図である。図４に示されるように、吸着ノズル５１は、筒状なので、吸着ノズル５１の内部には空洞が形成されている。吸着ノズル５１の内部の空洞は、下端は開口のみが開かれていて、他の部分は閉じられている。吸着ノズル５１の下端の円形の開口の直径は、ゲルボール１０１の直径より小さくされている。
【0041】
吸着ノズル５１の内部には、配管を介して、真空ポンプ６１、バルブ６３およびバルブ６４が接続されている。真空ポンプ６１は、気体を排出して、真空または負圧を得るためのポンプである。真空ポンプ６１は、配管を介して、バルブ６３の１つのポートに接続されている。バルブ６３は、いわゆる３ポートの電磁弁である。バルブ６３の他の１つのポートには、加圧されている空気（圧縮空気）であるエアが供給される。バルブ６３の残りの１つのポートは、配管を介して、バルブ６４の１つのポートに接続されている。バルブ６３は、真空ポンプ６１に接続されているポートまたはエアが供給されているポートのいずれか一方をバルブ６４に接続されているポートに接続する。すなわち、バルブ６３は、制御部２６の制御により、バルブ６４の１つのポートから気体を排出して、バルブ６４の１つのポートを負圧にするか、または、バルブ６４の１つのポートにエアを供給して、バルブ６４の１つのポートを正圧にする。
【0042】
バルブ６４は、いわゆる３ポートの電磁弁である。バルブ６４の他の１つのポートは、大気に開放されている。すなわち、バルブ６４の他の１つのポートは、リリース用のポートである。バルブ６４の残りの１つのポートは、配管を介して、吸着ノズル５１の内部に接続されている。バルブ６４は、制御部２６の制御により、バルブ６３のポートと吸着ノズル５１の内部とを接続して、吸着ノズル５１の内部を負圧または正圧にするか、または吸着ノズル５１の内部を大気に開放して、吸着ノズル５１の内部を大気圧にする。
【0043】
このように、真空ポンプ６１、バルブ６３およびバルブ６４は、吸着ノズル５１の内部の内圧を負圧または大気圧のいずれかに変える。また、真空ポンプ６１、バルブ６３およびバルブ６４は、吸着ノズル５１の内部の内圧を負圧、正圧または大気圧のいずれかに変える。
【0044】
なお、真空ポンプ６１とバルブ６３との間、および供給されるエアとバルブ６３との間のそれぞれに、圧力調整弁を設けるようにしてもよい。
【0045】
次に、図５および図６を参照して、使用部位変更ステージ２５の構成を説明する。図５は、使用部位変更ステージ２５の構成を示す図である。使用部位変更ステージ２５は、ゲルボール１０１を一時的に吸着して保持し、ゲルボールハンドリングユニット２１に対する粘着性のゲル状のエラストマーの粒の角度位置を変える。使用部位変更ステージ２５は、使用部位変更吸着ノズル８１、吸着ノズル駆動部８２、ステージ８３および吸着ノズル駆動部８４を含み構成される。
【0046】
使用部位変更吸着ノズル８１は、所定の長さの筒状に形成されている。例えば、使用部位変更吸着ノズル８１は、円筒状に形成されている。なお、使用部位変更吸着ノズル８１は、角筒状に形成してもよい。使用部位変更吸着ノズル８１の上側の端部には、円形の開口が形成されている。使用部位変更吸着ノズル８１の上端の円形の開口の直径は、ゲルボール１０１の直径より小さくされている。例えば、使用部位変更吸着ノズル８１の上側の端部の円形の開口の直径は、０．３ｍｍ乃至４．８ｍｍとされている。使用部位変更吸着ノズル８１は、内部の内圧を負圧にすることで、粘着性のゲル状のエラストマーの粒であるゲルボール１０１を開口に吸着して保持する。
【0047】
使用部位変更吸着ノズル８１は、金属または樹脂により成形されている。例えば、使用部位変更吸着ノズル８１は、非粘着性の表面処理が施されたアルミニウム合金により成形されている。例えば、使用部位変更吸着ノズル８１は、非粘着性のフッ素樹脂により成形することができる。
【0048】
吸着ノズル駆動部８２は、モータおよび減速機などからなり、水平方向の軸を中心に使用部位変更吸着ノズル８１を傾斜させるように駆動する。より詳細には、吸着ノズル駆動部８２は、X軸およびＹ軸で規定される平面に沿った仮想的な直線を中心として使用部位変更吸着ノズル８１を所定の角度位置に回動させる。吸着ノズル駆動部８２の回転軸を延ばした仮想的な直線は、使用部位変更吸着ノズル８１の開口に接する。すなわち、吸着ノズル駆動部８２が使用部位変更吸着ノズル８１を傾斜させるように使用部位変更吸着ノズル８１を回動させた場合、使用部位変更吸着ノズル８１の傾きは変化するが、使用部位変更吸着ノズル８１の開口の位置であって、X軸、Ｙ軸およびＺ軸上の位置は変化しない。
【0049】
ステージ８３は、いわゆるターンテーブルであり、使用部位変更吸着ノズル８１および吸着ノズル駆動部８２を支え、Ｚ軸を中心として回動可能に構成されている。吸着ノズル駆動部８４は、モータおよび減速機などからなり、ステージ８３を回動させる。ステージ８３の回転軸を延ばした仮想的な直線は、使用部位変更吸着ノズル８１の開口に接する。すなわち、吸着ノズル駆動部８４がステージ８３を回動させた場合、使用部位変更吸着ノズル８１のＺ軸廻りの角度位置（Ｚ軸を中心としたヨー方向角度ψ）は変化するが、使用部位変更吸着ノズル８１の開口の位置であって、X軸、Ｙ軸およびＺ軸上の位置は変化しない。例えば、ステージ８３の回転軸は、使用部位変更吸着ノズル８１の長手方向に延びる仮想的な直線がＺ軸方向である場合、使用部位変更吸着ノズル８１の上端の円形の開口の中心を通る。
【0050】
次に、図６を参照して、ゲルボール１０１の吸着のための使用部位変更吸着ノズル８１における負圧の生成について説明する。図４中の左側は、使用部位変更吸着ノズル８１の断面を示す図である。図６中の右側は、使用部位変更吸着ノズル８１の内部の内圧を負圧、正圧または大気圧のいずれかに変える構成を説明する図である。図６に示されるように、使用部位変更吸着ノズル８１は、筒状なので、使用部位変更吸着ノズル８１の内部には空洞が形成されている。使用部位変更吸着ノズル８１の内部の空洞は、上端は開口のみが開かれていて、他の部分は閉じられている。使用部位変更吸着ノズル８１の上端の円形の開口の直径は、ゲルボール１０１の直径より小さくされている。
【0051】
使用部位変更吸着ノズル８１の内部には、配管を介して、真空ポンプ９１、バルブ９３およびバルブ９４が接続されている。真空ポンプ９１は、気体を排出して、真空または負圧を得るためのポンプである。真空ポンプ９１は、配管を介して、バルブ９３の１つのポートに接続されている。バルブ９３は、いわゆる３ポートの電磁弁である。バルブ９３の他の１つのポートには、加圧されている空気（圧縮空気）であるエアが供給される。バルブ９３の残りの１つのポートは、配管を介して、バルブ９４の１つのポートに接続されている。バルブ９３は、真空ポンプ９１に接続されているポートまたはエアが供給されているポートのいずれか一方をバルブ９４に接続されているポートに接続する。すなわち、バルブ９３は、制御部２６の制御により、バルブ９４の１つのポートから気体を排出して、バルブ９４の１つのポートを負圧にするか、または、バルブ９４の１つのポートにエアを供給して、バルブ９４の１つのポートを正圧にする。
【0052】
バルブ９４は、いわゆる３ポートの電磁弁である。バルブ９４の他の１つのポートは、大気に開放されている。すなわち、バルブ９４の他の１つのポートは、リリース用のポートである。バルブ９４の残りの１つのポートは、配管を介して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に接続されている。バルブ９４は、制御部２６の制御により、バルブ９３のポートと使用部位変更吸着ノズル８１の内部とを接続して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を負圧または正圧にするか、または使用部位変更吸着ノズル８１の内部を大気に開放して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を大気圧にする。
【0053】
このように、真空ポンプ９１、バルブ９３およびバルブ９４は、使用部位変更吸着ノズル８１の内部の内圧を負圧または大気圧のいずれかに変える。また、真空ポンプ９１、バルブ９３およびバルブ９４は、使用部位変更吸着ノズル８１の内部の内圧を負圧、正圧または大気圧のいずれかに変える。
【0054】
なお、真空ポンプ９１とバルブ９３との間、および供給されるエアとバルブ９３との間のそれぞれに、圧力調整弁を設けるようにしてもよい。
【0055】
次に、図７および図８を参照して、制御部２６について説明する。図７は、制御部２６のハードウェアの構成の例を示す図である。コンピュータである制御部２６において、CPU（Central Processing Unit）２０１，ROM（Read only memory）２０２，RAM（Random access memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。
【0056】
バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、画像検査ユニット２２などから所定のデータや信号を入力する入力部２０６、ワークステージ駆動部２４、ゲルボールハンドリングユニット２１、バルブ６３、バルブ６４、画像検査ユニット２２、使用部位変更ステージ２５、バルブ９３またはバルブ９４などに所定の指令などの信号や座標値などのデータなどを出力する出力部２０７、ハードディスクやSSD（Solid State Drive）などの不揮発性のメモリなどよりなる記憶部２０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部２０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１を駆動するドライブ２１０が接続されている。なお、出力部２０７は、アライメントカメラ８２、顕微鏡カメラ８１またはマルチヘッドカメラ６１に撮像を指令し、制御する信号を供給する。
【0057】
以上のように構成される制御部２６では、CPU２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介して、RAM２０３にロードして実行することにより、後述する一連の処理が行われる。
【0058】
コンピュータ（CPU２０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
【0059】
そして、プログラムは、リムーバブルメディア２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８に記憶することで、コンピュータにインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８に記憶することで、コンピュータにインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記憶部２０８にあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータにあらかじめインストールしておくことができる。
【0060】
図８は、プログラムを実行する制御部２６により実現される機能の構成の例を示すブロック図である。制御部２６がプログラムを実行することにより、ワークステージ駆動制御部２２１、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２、吸着ノズル内圧制御部２２３、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５、判定部２２６、選択部２２７、記憶制御部２２８、撮像制御部２２９、画像処理部２３０、異物除去動作回数カウンタ２４１、使用済み部位記憶部２４２および使用済みゲルボール位置記憶部２４３が実現される。
【0061】
ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を制御して、ワークステージ駆動部２４にワークステージ２３をＸ軸方向またはＹ軸方向の所定の位置に変位させる。吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５２および吸着ノズル駆動部５３を制御して、吸着ノズル５１をＺ軸方向の所定の位置に変位させるか、またはロール方向角度θまたはピッチ方向角度φの所定の角度に回動させる。吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を制御して、吸着ノズル５１の内部の内圧を負圧、正圧または大気圧のいずれかに変える。
【0062】
使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８２および吸着ノズル駆動部８４を制御して、使用部位変更吸着ノズル８１を所定の角度に回動させる。使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を制御して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部の内圧を負圧、正圧または大気圧のいずれかに変える。
【0063】
判定部２２６は、異物があるか否かなどの各種の判定をする。選択部２２７は、異物を除去するイメージセンサ４１を選択するなど各種の選択をする。記憶制御部２２８は、異物除去動作回数カウンタ２４１、使用済み部位記憶部２４２または使用済みゲルボール位置記憶部２４３に記憶されているそれぞれの値を更新するかまたはクリアする。
【0064】
撮像制御部２２９は、画像検査ユニット２２による撮像を制御する。画像処理部２３０は、画像検査ユニット２２により撮像された画像を処理する。異物除去動作回数カウンタ２４１は、ゲルボール１０１の所定の部位がイメージセンサ４１に接触した回数をカウントする。使用済み部位記憶部２４２は、ゲルボール１０１の部位のうち、異物を除去して使用済みになった部位を記憶する。使用済みゲルボール位置記憶部２４３は、パレット３１に載置されているゲルボール１０１のうち、使用済みのゲルボール１０１の位置を記憶する。
【0065】
次に、異物除去装置１１による異物除去の動作について説明する。図９は、異物除去の処理を説明するフローチャートである。異物除去の処理の実行の前に、複数のイメージセンサ４１および複数のゲルボール１０１が配置されているパレット３１のそれぞれがワークステージ２３の所定の位置に載置される。異物除去の処理の実行の前に、ワークステージ２３、ゲルボールハンドリングユニット２１および使用部位変更ステージ２５は、作業原点位置に配置される。この場合、吸着ノズル５１は、吸着ノズル５１の長手方向に延びる仮想的な直線がＺ軸方向とされる姿勢とされ、吸着ノズル５１の開口は下側とされる。吸着ノズル５１の開口は、イメージセンサ４１、使用部位変更吸着ノズル８１およびゲルボール１０１のそれぞれの上端より高い位置とされ、吸着ノズル５１の開口からワークステージ２３の上面までの距離は、所定の距離とされる。また、使用部位変更吸着ノズル８１は、使用部位変更吸着ノズル８１の長手方向に延びる仮想的な直線がＺ軸方向とされる姿勢とされ、使用部位変更吸着ノズル８１の開口は上側とされる。
【0066】
ステップＳ１１において、ゲルボールの装着の処理が実行される。図１０は、ゲルボールの装着の処理の詳細を説明するフローチャートである。ステップＳ４１において、判定部２２６は、使用済みゲルボール位置記憶部２４３を参照して、パレット３１上に使用していないゲルボール１０１があるか否かを判定する。ステップＳ４１において、パレット３１上に使用していないゲルボール１０１があると判定された場合、手続きはステップＳ４２に進み、選択部２２７は、パレット３１上の使用していないゲルボール１０１のうち、今回使用するゲルボール１０１を選択する。ステップＳ４３において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、ワークステージ２３を変位させることで、吸着ノズル５１の下に選択されたゲルボール１０１を移動させる。
【0067】
ステップＳ４４において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１の下端、すなわち開口からゲルボール１０１までの距離が所定の距離になるように吸着ノズル５１を下げる。例えば、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１の下端がゲルボール１０１の面の上端に接するように吸着ノズル５１を下げる。例えば、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１の下端からゲルボール１０１の面の上端までの距離が、吸着ノズル５１の下端とゲルボール１０１の面の上端とが触るか触らないかの距離で完全な引き渡しが可能な距離となるように吸着ノズル５１を下げる。
【0068】
ステップＳ４５において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部に負圧を加える。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部に接続されている配管を真空ポンプ６１に通じさせて、吸着ノズル５１の内部を負圧にする。これにより、ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１に吸着されて保持される。
【0069】
ステップＳ４６において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１の高さを戻す（Ｚ軸方向の位置を戻す）。ステップＳ４７において、記憶制御部２２８は、吸着ノズル５１に吸着しているゲルボール１０１のパレット３１上の位置を使用済みゲルボール位置記憶部２４３に記憶させる。
【0070】
ステップＳ４８において、記憶制御部２２８は、使用済み部位記憶部２４２に記憶されている、ゲルボール１０１の使用済みの部位の記憶をクリアする。ステップＳ４９において、記憶制御部２２８は、異物除去動作回数カウンタ２４１でカウントされている、イメージセンサ４１に接触した回数をクリアする。
【0071】
ステップＳ４１において、パレット３１上に使用していないゲルボール１０１がないと判定された場合、手続きはステップＳ５０に進み、ワークステージ２３に載置されているパレット３１が、使用していないゲルボール１０１が載置されているパレット３１に交換される。パレット３１の交換は、異物除去装置１１が行うようにしても、異物除去装置１１を操作するオペレーターが行うようにしてもよい。
【0072】
ステップＳ５１において、記憶制御部２２８は、使用済みゲルボール位置記憶部２４３に記憶されている、使用済みゲルボール１０１のパレット上の位置の記憶をクリアして、手続きは、ステップＳ４１に戻る。
【0073】
ステップＳ４９の後、手続きは、リターンして、異物除去の処理のステップＳ１１に戻る。
【0074】
図９に戻り、ゲルボールの装着の処理が完了すると、手続きはステップＳ１２に進み、選択部２２７は、パレット３１上のイメージセンサ４１のうち、異物を除去するイメージセンサ４１を選択する。ステップＳ１３において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、ワークステージ２３を変位させることで、画像検査ユニット２２の下に、異物を除去するイメージセンサ４１を移動させる。ステップＳ１４において、撮像制御部２２９は、画像検査ユニット２２に、異物を除去するイメージセンサ４１の表面（上面）を撮像させる。ステップＳ１５において、画像処理部２３０は、画像検査ユニット２２で撮像された画像を処理して、イメージセンサ４１の表面（上面）上の異物を特定し、異物の位置を取得する。
【0075】
ステップＳ１６において、判定部２２６は、ステップＳ１５における画像処理の結果を参照して、イメージセンサ４１の表面（上面）上に異物があるか否かを判定する。ステップＳ１６において、異物があると判定された場合、手続きはステップＳ１７に進み、選択部２２７は、イメージセンサ４１の表面（上面）上の異物のうち、除去する異物を選択する。ステップＳ１８において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１の下に異物を移動させる。ステップＳ１９において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１を下げて、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１を異物に押し付けて、ゲルボール１０１に異物を粘着させる。
【0076】
例えば、ステップＳ１９において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１が所定の力以下でイメージセンサ４１の表面に接するように、吸着ノズル５１を下げる。
【0077】
例えば、異物を粘着して除去するのに最も良い押し付けの距離を予め測定し、ステップＳ１９において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１の下端とイメージセンサ４１の表面との距離とが異物を粘着させるのに最も良い押し付けの距離になるように、吸着ノズル５１を下げる。より具体的には、例えば、異物除去装置１１外にて、撮像手段で異物除去治具の先端の位置を認識し、イメージセンサの表面の位置を認識し、押し付けの距離である０．１ｍｍ、０．２ｍｍまたは０．３ｍｍの差異のそれぞれでどれほど異物が除去できるかをデータ化し、データに基づいて、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１を下げる。
【0078】
ステップＳ２０において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１の高さを戻す（Ｚ軸方向の位置を戻す）。これにより、異物は、ゲルボール１０１に粘着されて、イメージセンサ４１の表面（上面）から除去される。ステップＳ２１において、記憶制御部２２８は、異物除去動作回数カウンタ２４１でカウントされている、イメージセンサ４１に接触した回数をインクリメントする。
【0079】
ステップＳ２２において、判定部２２６は、異物除去動作回数カウンタ２４１を参照して、イメージセンサ４１に接触した回数が所定の回数（所定の閾値）に達したか否かを判定する。ステップＳ２２において、イメージセンサ４１に接触した回数が所定の回数に達したと判定された場合、手続きは、ステップＳ２３に進み、ゲルボールの使用する部位の変更の処理が実行される。ステップＳ２２において、イメージセンサ４１に接触した回数が所定の回数に達していないと判定された場合、ステップＳ２３の手続きはスキップされる。
【0080】
図１１は、ゲルボールの使用する部位の変更の処理の詳細を説明するフローチャートである。ステップＳ７１において、判定部２２６は、使用済み部位記憶部２４２から、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１の使用済みの部位の記憶を読みだす。ステップＳ７２において、判定部２２６は、読みだした記憶を参照して、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１に使用していない部位があるか否かを判定する。ステップＳ７２において、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１に使用していない部位があると判定された場合、手続きは、ステップＳ７３に進む。
【0081】
ステップＳ７３において、選択部２２７は、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１に使用していない部位のうち、ゲルボール１０１の使用する部位を選択する。ステップＳ７４において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１の下に使用部位変更ステージ２５を移動させる。より詳細には、ステップＳ７４において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１の下に使用部位変更吸着ノズル８１を移動させる。これにより、吸着ノズル５１の下端の開口と使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口とは、ゲルボール１０１を挟んで対向することになる。ステップＳ７５において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、ゲルボール１０１の下端から使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口までの距離が所定の距離になるように吸着ノズル５１を下げる。
【0082】
図１２は、ゲルボールの使用する部位の変更の動作を説明する図である。例えば、ステップＳ７５において、図１２（Ａ）に示されるように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、ゲルボール１０１の面の下端がゲルボール１０１に使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口に接するように吸着ノズル５１を下げる。例えば、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、ゲルボール１０１の面の下端から使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口までの距離が、使用部位変更吸着ノズル８１の上端とゲルボール１０１の面の下端とが触るか触らないかの距離で完全な引き渡しが可能な距離となるように吸着ノズル５１を下げる。
【0083】
ステップＳ７６において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部に正圧を加える。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部にエアを供給して、吸着ノズル５１の内部を正圧にする。また、ステップＳ７６において、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に負圧を加える。すなわち、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えることで、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に接続されている配管を真空ポンプ９１に通じさせて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を負圧にする。これにより、ゲルボール１０１は、使用部位変更吸着ノズル８１に吸着されて保持される。
【0084】
なお、ステップＳ７６において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部の圧力を抜いて大気圧にするようにしてもよい。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部を大気に開放して、吸着ノズル５１の内部を大気圧にする。
【0085】
ステップＳ７７において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１を上げる（Ｚ軸方向の位置を戻す）。図１２（Ｂ）に示されるように、ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１から離れて、使用部位変更吸着ノズル８１に吸着されて保持される。
【0086】
ステップＳ７８において、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８２を駆動させて、水平方向の軸を中心に使用部位変更吸着ノズル８１を傾斜させるか、または、吸着ノズル駆動部８４を駆動させて、Ｚ軸を中心としてステージ８３を回動させて、ゲルボール１０１の使用する部位の対向する部位が、吸着ノズル５１の下端側になるように使用部位変更吸着ノズル８１の位置および姿勢を変える。なお、ステップＳ７８において、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８２および吸着ノズル駆動部８４を駆動させるようにしてもよい。
【0087】
例えば、ステップＳ７８において、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４が、吸着ノズル駆動部８２を駆動させる場合、図１２（Ｃ）に示されるように、水平方向の軸を中心に使用部位変更吸着ノズル８１が傾斜させられる。また、ステップＳ７８において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、ワークステージ２３を変位させて、吸着ノズル５１の下端と使用部位変更吸着ノズル８１の上端との位置を変えるようにしてもよい。
【0088】
このように、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８２に、使用部位変更吸着ノズル８１の開口と吸着ノズル５１の開口との相対的な角度位置を変えるように吸着ノズル５１または使用部位変更吸着ノズル８１を駆動させる。また、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８２に、筒状に形成されている吸着ノズル５１の長手方向に延びる仮想的な直線と筒状に形成されている使用部位変更吸着ノズル８１の長手方向に延びる仮想的な直線とで挟まれる角度を変化させるように使用部位変更吸着ノズル８１を駆動させる。
【0089】
さらにまた、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８４に、使用部位変更吸着ノズル８１の開口の中心を通り、筒状に形成されている使用部位変更吸着ノズル８１の長手方向に延びる仮想的な直線を中心軸として回動の角度を変化させるように使用部位変更吸着ノズル８１を駆動する。
【0090】
ステップＳ７９において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１の下端、すなわち開口からゲルボール１０１までの距離が所定の距離になるように吸着ノズル５１を下げる。例えば、ステップＳ７９において、図１２（Ｄ）に示されるように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１の下端の開口がゲルボール１０１の面の上端に接するように吸着ノズル５１を下げる。例えば、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１の下端からゲルボール１０１の面の上端までの距離が、吸着ノズル５１の下端とゲルボール１０１の面の上端とが触るか触らないかの距離で完全な引き渡しが可能な距離となるように吸着ノズル５１を下げる。
【0091】
ステップＳ８０において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部に負圧を加える。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部に接続されている配管を真空ポンプ６１に通じさせて、吸着ノズル５１の内部を負圧にする。また、ステップＳ８０において、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に正圧を加える。すなわち、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えることで、使用部位変更吸着ノズル８１の内部にエアを供給して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を正圧にする。ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１に吸着されて保持される。
【0092】
なお、ステップＳ８０において、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部の圧力を抜いて大気圧にするようにしてもよい。すなわち、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９４を切り替えることで、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を大気に開放して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を大気圧にする。
【0093】
ステップＳ８１において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１を上げる（Ｚ軸方向の位置を戻す）。図１２（Ｅ）に示されるように、ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１に吸着されて保持され、使用部位変更吸着ノズル８１から離れる。
【0094】
ステップＳ８２において、使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部２２４は、吸着ノズル駆動部８２または吸着ノズル駆動部８４を駆動させて、使用部位変更吸着ノズル８１の位置および姿勢を戻す。例えば、図１２（Ｆ）に示されるように、使用部位変更吸着ノズル８１は、開口が上を向いて、長手方向がＺ軸に沿うように位置および姿勢が戻される。
【0095】
ステップＳ８３において、記憶制御部２２８は、使用済み部位記憶部２４２に記憶されている、ゲルボール１０１の使用済みの部位の記憶を更新する。
【0096】
ステップＳ７２において、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１に使用していない部位がないと判定された場合、手続きは、ステップＳ８４に進む。ステップＳ８４において、ゲルボールの廃棄の処理が実行される。図１３は、ゲルボールの廃棄の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【0097】
ステップＳ１０１において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、ワークステージ２３を変位させることで、廃棄ボックスを吸着ノズル５１の下に移動させる。ステップＳ１０２において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、ゲルボール１０１の下端が廃棄ボックス内に入るように吸着ノズル５１を下げる。
【0098】
ステップＳ１０３において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部に正圧を加える。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部にエアを供給して、吸着ノズル５１の内部を正圧にする。このようにすることで、ゲルボール１０１は、廃棄ボックス内に入れられる。
【0099】
ステップＳ１０４において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１の高さを戻して、ゲルボールの廃棄の処理は終了し、手続きはリターンして、ゲルボールの使用する部位の変更の処理のステップＳ８４に戻る。
【0100】
図１１に戻り、ステップＳ８４のゲルボールの廃棄の処理の後、手続きはステップＳ８５に進み、図１０のフローチャートを参照して説明したゲルボールの装着の処理が実行される。ステップＳ８５の後、手続きはリターンして、図９の異物除去処理のステップＳ２３に戻る。
【0101】
ステップＳ８３の後、手続きはリターンして、図９の異物除去処理のステップＳ２３に戻る。手続きはステップＳ２４に進み、判定部２２６は、ステップＳ１５における画像処理の結果を参照して、イメージセンサ４１の表面（上面）上に異物がまだあるか否かを判定する。ステップＳ２４において、異物がまだあると判定された場合、手続きはステップＳ１７に戻り、上述した手続きが繰り返され、次の異物が除去される。
【0102】
ステップＳ２４において、異物がもうないと判定された場合、手続きはステップＳ２５に進み、判定部２２６は、異物を除去したイメージセンサ４１の記憶を参照して、異物を除去していないイメージセンサ４１があるか否かを判定する。ステップＳ２５において、異物を除去していないイメージセンサ４１があると判定された場合、ステップＳ１２に戻り、次のイメージセンサ４１から異物を除去するように、上述した手続きが繰り返される。
【0103】
ステップＳ１６において、異物がないと判定された場合、表面を撮像したイメージセンサ４１に異物を除去する手続きは必要ないので、手続きはステップＳ２５に進む。
【0104】
ステップＳ２５において、異物を除去していないイメージセンサ４１がないと判定された場合、異物除去の処理は終了する。
【0105】
次に、ゲルボールの使用する部位の変更の他の処理を説明する。
【0106】
図１４は、ゲルボールの使用する部位の変更の処理の詳細を説明するフローチャートである。ステップＳ１２１乃至ステップＳ１２３の手続きは、それぞれ、図１１のステップＳ７１乃至ステップＳ７３の手続きのそれぞれと同様なので、その説明は省略する。
【0107】
ステップＳ１２４において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１の下に使用部位変更ステージ２５を移動させる。より詳細には、ステップＳ１２４において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１の下に使用部位変更吸着ノズル８１を移動させる。これにより、吸着ノズル５１の下端の開口と使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口とは、ゲルボール１０１を挟んで対向することになる。図１５は、ゲルボールの使用する部位の変更の動作を説明する図である。例えば、ステップＳ１２４において、図１２（Ａ）に示されるように、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１の下に使用部位変更吸着ノズル８１を移動させる。
【0108】
ステップＳ１２５において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５２を駆動させて、吸着ノズル５１に吸着して保持しているゲルボール１０１の使用する部位が下側になるように吸着ノズル５１を傾ける。例えば、ステップＳ１２５において、図１２（Ｂ）に示されるように、図１２（Ａ）おけるゲルボール１０１の右側面が下側になるように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５２を駆動させて、吸着ノズル５１を傾ける。
【0109】
このように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５２に、使用部位変更吸着ノズル８１の開口と吸着ノズル５１の開口との相対的な角度位置を変えるように吸着ノズル５１を駆動させる。
【0110】
ステップＳ１２６において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１を傾けたまま、ゲルボール１０１の面の下端から使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口までの距離が所定の距離になるように吸着ノズル５１を下げる。
【0111】
例えば、ステップＳ１２６において、図１５（Ｃ）に示されるように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１を傾けたまま、ゲルボール１０１の面の下端が使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口に接するように吸着ノズル５１を下げる。例えば、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、ゲルボール１０１の面の下端から使用部位変更吸着ノズル８１の上端の開口までの距離が、使用部位変更吸着ノズル８１の上端とゲルボール１０１の面の下端とが触るか触らないかの距離で完全な引き渡しが可能な距離となるように吸着ノズル５１を下げる。
【0112】
ステップＳ１２７において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部に正圧を加える。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部にエアを供給して、吸着ノズル５１の内部を正圧にする。また、ステップＳ１２７において、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に負圧を加える。すなわち、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えることで、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に接続されている配管を真空ポンプ９１に通じさせて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を負圧にする。これにより、ゲルボール１０１は、使用部位変更吸着ノズル８１に吸着されて保持される。
【0113】
なお、ステップＳ１２７において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部の圧力を抜いて大気圧にするようにしてもよい。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部を大気に開放して、吸着ノズル５１の内部を大気圧にする。
【0114】
ステップＳ１２８において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１を傾けたまま、吸着ノズル５１を上げる（Ｚ軸方向の位置を戻す）。図１５（Ｄ）に示されるように、ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１から離れて、使用部位変更吸着ノズル８１に吸着されて保持される。また、ステップＳ１２８において、ワークステージ駆動制御部２２１は、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、ワークステージ２３を変位させて、吸着ノズル５１の下端と使用部位変更吸着ノズル８１の上端との位置を変えるようにしてもよい。
【0115】
ステップＳ１２９において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５２を駆動させて、吸着ノズル５１を垂直にする。ステップＳ１２９において、図１５（Ｅ）に示されるように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５２を駆動させて、吸着ノズル５１の長手方向に沿った仮想的な直線がＺ軸に沿うように、吸着ノズル５１を垂直にする。
【0116】
ステップＳ１３０において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１の下端、すなわち開口からゲルボール１０１までの距離が所定の距離になるように吸着ノズル５１を下げる。例えば、ステップＳ１３０において、図１５（Ｆ）に示されるように、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１の下端の開口がゲルボール１０１の面の上端に接するように吸着ノズル５１を下げる。例えば、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル５１の下端からゲルボール１０１の面の上端までの距離が、吸着ノズル５１の下端とゲルボール１０１の面の上端とが触るか触らないかの距離で完全な引き渡しが可能な距離となるように吸着ノズル５１を下げる。
【0117】
ステップＳ１３１において、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えて、吸着ノズル５１の内部に負圧を加える。すなわち、吸着ノズル内圧制御部２２３は、バルブ６３およびバルブ６４を切り替えることで、吸着ノズル５１の内部に接続されている配管を真空ポンプ６１に通じさせて、吸着ノズル５１の内部を負圧にする。また、ステップＳ１３１において、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部に正圧を加える。すなわち、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えることで配管を、使用部位変更吸着ノズル８１の内部にエアを供給して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を正圧にする。これにより、ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１に吸着されて保持される。
【0118】
なお、ステップＳ１３１において、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９３およびバルブ９４を切り替えて、使用部位変更吸着ノズル８１の内部の圧力を抜いて大気圧にするようにしてもよい。すなわち、使用部位変更吸着ノズル内圧制御部２２５は、バルブ９４を切り替えることで、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を大気に開放して、使用部位変更吸着ノズル８１の内部を大気圧にする。
【0119】
ステップＳ１３２において、吸着ノズル位置姿勢制御部２２２は、吸着ノズル駆動部５３を駆動させて、吸着ノズル５１を上げる（Ｚ軸方向の位置を戻す）。図１５（Ｇ）に示されるように、ゲルボール１０１は、吸着ノズル５１に吸着されて保持され、使用部位変更吸着ノズル８１から離れる。
【0120】
ステップＳ１３３において、記憶制御部２２８は、使用済み部位記憶部２４２に記憶されている、ゲルボール１０１の使用済みの部位の記憶を更新する。
【0121】
ステップＳ１２２において、吸着ノズル５１で保持されているゲルボール１０１に使用していない部位がないと判定された場合、手続きは、ステップＳ１３４に進む。ステップＳ１３４において、図１３のフローチャートを参照して説明したゲルボールの廃棄の処理が実行される。ステップＳ１３５において、図１０のフローチャートを参照して説明したゲルボールの装着の処理が実行される。ステップＳ１３５の後、手続きはリターンして、図９の異物除去処理のステップＳ２３に戻る。
【0122】
また、ステップＳ１３３の後、手続きはリターンして、図９の異物除去処理のステップＳ２３に戻る。
【0123】
このように、より簡単な構成で、より確実に異物を除去しつつ、コストをより抑えることができる。
【0124】
ゲルボール１０１の全面を異物の除去に使用することができる。ゲルボール１０１にはスティックを設ける必要がない。
【0125】
イメージセンサ４１の表面の異物を除去する場合、吸着ノズル５１を傾ける必要が無いので、イメージセンサ４１の周辺の部材との干渉を回避できる。
【0126】
ゲルボール１０１をパレット３１に並べるだけで良いので、ゲルスティックの交換機構など複雑な機構が不要になり簡単な構成で安価に実現できる。
【0127】
使用済みのゲルボール１０１を簡単に回収できる。
【0128】
なお、異物除去装置１１は、半導体素子の一例として個体撮像素子であるイメージセンサ４１の異物を除去すると説明したが、これに限らず、メモリや信号処理などのデジタルやアナログなどの集積回路や電力用半導体素子など各種の半導体素子の異物を除去することができる。
【0129】
さらに、異物除去装置１１は、レンズやガラスフィルタ、ミラー等の光学部品や微細な異物を嫌う物品を対象物として、その対象物の異物を除去することができる。
【0130】
また、ゲルボール１０１をパレット３１に並べると説明したが、これに限らず、カセットなどの容器、例えば、蓋つきの容器に収容するようにしてもよい。
【0131】
なお、ワークステージ駆動部２４は、ワークステージ２３の位置をＸ軸方向またはＹ軸方向に変えるようにワークステージ２３を駆動すると説明したが、これに限らず、ゲルボールハンドリングユニット２１および画像検査ユニット２２をＸ軸方向またはＹ軸方向に変位させる駆動部を設けるようにしてもよい。
【0132】
また、ワークステージ駆動部２４は、ワークステージ２３の位置をＸ軸方向またはＹ軸方向に変えるようにワークステージ２３を駆動すると説明したが、これに限らず、ワークステージ２３の位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向またはＺ軸方向に変えるようにワークステージ２３を駆動するようにしてもよい。例えば、ステップＳ１９、ステップＳ４４、ステップＳ７５、ステップＳ７９、ステップＳ１０２、ステップＳ１２６またはステップＳ１３０において、ワークステージ駆動制御部２２１が、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１に対して、ワークステージ２３の位置を上げるようにしてもよく、また、ステップＳ２０、ステップＳ４６、ステップＳ７７、ステップＳ８１、ステップＳ１０４、ステップＳ１２８またはステップＳ１３２において、ワークステージ駆動制御部２２１が、ワークステージ駆動部２４を駆動させて、吸着ノズル５１に対して、ワークステージ２３の位置を下げるようにしてもよい。
【0133】
また、イメージセンサ４１に接触した回数が所定の回数に達した場合、ゲルボール１０１の使用する部位を変更すると説明したが、これに限らず、ゲルボール１０１がイメージセンサ４１に粘着する力を検知するようにして、粘着する力が所定の値より弱くなった場合、ゲルボール１０１の使用する部位を変更するようにしてもよい。
【0134】
このように、ゲルボール１０１は、半導体素子の表面に付着している異物を除去する。ゲルボール１０１は、粘着性のゲル状のエラストマーで、粒径が０．５ｍｍ乃至５ｍｍの球状または凸多面体状の粒状に形成されている。
【0135】
ゲルボール１０１は、六面体状または正十二面体状に形成することができる。
【0136】
ゲルボール１０１は、自己吸着性を有する前記エラストマーで形成することができる。
【0137】
ゲルボール１０１は、ウレタン化合物で形成することができる。
【0138】
ゲルボール１０１の表面抵抗率は３×１０８Ω／square以下とすることができる。
【0139】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0140】
１１ 異物除去装置， ２１ ゲルボールハンドリングユニット， ２２ 画像検査ユニット， ２３ ワークステージ， ２４ ワークステージ駆動部， ２５ 使用部位変更ステージ， ２６ 制御部， ３１ パレット， ４１ イメージセンサ， ５１ 吸着ノズル， ５２ 吸着ノズル駆動部， ５３ 吸着ノズル駆動部， ６１ 真空ポンプ， ６３ バルブ， ６４ バルブ， ８１ 使用部位変更吸着ノズル， ８２ 吸着ノズル駆動部， ８３ ステージ， ８４ 吸着ノズル駆動部， ９１ 真空ポンプ， ９３ バルブ， ９４ バルブ， １０１ ゲルボール， ２０１ CPU， ２０２ ROM， ２０３ RAM， ２０４ バス， ２０５ 入出力インタフェース， ２０６ 入力部， ２０７ 出力部， ２０８ 記憶部， ２０９ 通信部， ２１０ ドライブ， ２１１ リムーバブルメディア， ２２１ ワークステージ駆動制御部， ２２２ 吸着ノズル位置姿勢制御部， ２２３ 吸着ノズル内圧制御部， ２２４ 使用部位変更吸着ノズル位置姿勢制御部， ２２５ 使用部位変更吸着ノズル内圧制御部， ２２６ 判定部， ２２７ 選択部， ２２８ 記憶制御部， ２２９ 撮像制御部，２３０ 画像処理部， ２４１ 異物除動作去回数カウンタ， ２４２ 使用済み部位記憶部， ２４３ 使用済みゲルボール位置記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】