(57)【要約】【課題】異物を確実に把持し、短時間で除去することが可能な異物除去装置を提供する。【解決手段】異物除去装置１０１は、基板１の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、前記異物を把持するための把持手段としてのピンセット２と、前記表面を観察するための観察光学系３と、ピンセット２を観察光学系３とは別に前記表面に対して垂直な方向に移動させるための第１駆動部としてのＺ′軸機構と、ピンセット２および観察光学系３を一体的に保持した状態でピンセット２および観察光学系３を前記表面に対して垂直な方向に移動させるための第２駆動部としてのＺ軸機構７と、基板１を前記表面に平行な方向に移動させるための第３駆動部としてのＸ軸機構５１およびＹ軸機構５２と、ピンセット２で把持した前記異物を吸引回収するための回収部８とを備える。【選択図】図１
2011255358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、
前記異物を把持するための把持手段と、
前記表面を観察するための観察光学系と、
前記把持手段を前記観察光学系とは別に前記表面に対して垂直な方向に移動させるための第１駆動部と、
前記把持手段および前記観察光学系を一体的に保持した状態で前記把持手段および前記観察光学系を前記表面に対して垂直な方向に移動させるための第２駆動部と、
前記基板を前記表面に平行な方向に移動させるための第３駆動部と、
前記把持手段で把持した前記異物を吸引回収するための回収部とを備える、異物除去装置。
【請求項２】
前記基板を前記表面に平行な平面内で回転させるための回転機構を備える、請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記回収部は、前記異物を吸引するための吸引穴を先端の内部に有する吸引ボックスを有し、前記回収部は、前記第２駆動部により前記把持手段を前記表面から離隔させた状態で、前記吸引ボックスが前記把持手段の少なくとも下方を覆い、かつ、前記吸引穴が前記把持手段の先端近傍に位置するように前記吸引ボックスを変位させるための、吸引ボックス駆動部を含む、請求項１または２に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記回収部は、前記把持手段を覆うための回収作業筐体を備え、前記回収作業筐体は、前記回収作業筐体が前記把持手段を覆う状態となったときに前記観察光学系の光軸上に位置する部分に観察穴を有する、請求項１から３のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記回収部は、回収部本体と、回収した前記異物を貯留するための異物収容部とを備え、前記異物収容部は、前記回収部本体に対して磁力によって着脱自在に取り付けられている、請求項１から４のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項６】
前記把持手段を保持する把持手段支持部を備え、
前記把持手段支持部は第１位置決め部を有し、前記把持手段は第２位置決め部を有し、
前記把持手段は、第１の強さの磁力によって前記第２位置決め部と前記第１位置決め部とが互いに押し付け合うように、前記把持手段支持部に対して着脱自在に取り付けられている、請求項１から５のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項７】
前記把持手段を保持して移載するための把持手段移載部を備え、
前記把持手段移載部は前記把持手段を前記第１の強さの磁力よりも弱い第２の強さの磁力によって前記把持手段支持部に引き渡すための第１移載部磁石を備える、請求項１から６のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項８】
前記把持手段移載部は前記把持手段を前記第１の強さの磁力よりも強い第３の強さの磁力によって前記把持手段支持部から受け取るための第２移載部磁石を備える、請求項７に記載の異物除去装置。
【請求項９】
前記把持手段は電動式で開閉するように構成されたものであり、前記把持手段は電極を備え、前記把持手段支持部は付勢されたコンタクトピンを備え、前記把持手段が前記把持手段支持部に取り付けられた状態では、前記第１の強さの磁力によって前記第２位置決め部と前記第１位置決め部とが互いに押し付け合うことを利用して、前記電極と前記コンタクトピンとが電気的に接続される位置に前記コンタクトピンは配置されている、請求項６に記載の異物除去装置。
【請求項１０】
前記表面に前記観察光学系の焦点が合ったときの前記第２駆動部の位置座標である第１位置座標と、前記吸引穴が前記把持手段の先端近傍に位置するように前記吸引ボックスを移動させるときの前記第２駆動部の位置座標である第２位置座標とを記憶するための記憶部を備える、請求項３に記載の異物除去装置。
【請求項１１】
前記把持手段はピンセットである、請求項１から１０のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の異物除去装置を用いて前記基板の表面に付着した異物を除去する方法であって、
前記基板を前記異物除去装置に設置する工程と、
前記基板の表面を前記観察光学系で観察する工程と、
前記異物を前記把持手段で把持する工程と、
前記把持手段で把持した前記異物を前記回収部によって吸引回収する工程とを含む、異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去装置および異物除去方法に関するものである。特に、本発明は、露光用フォトマスク基板やＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子などの表面に付着した微細な異物（ゴミ）を除去する装置および方法に関する。特に、微細なピンセットを用いて微細異物を除去する微細異物除去装置および微細異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光用フォトマスク基板や、ＣＣＤ撮像素子などにおいては、基板上に微細な異物が付着した場合、機能上問題となる。したがって、これらの異物を取り除く必要がある。基板を洗浄することができる場合は、再度洗浄することで取り除くことができるが、ＣＣＤ撮像素子の組立工程などでは、最終検査で異物が見つかっても、洗浄することができない場合がある。このような場合に異物を除去するための装置の一例が特開２００８−５２２３２号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５２２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された装置は、異物または特定部位をスライドグラスまたは容器に移すことを目的として構成されている。したがって、異物を除去するためには、操作針で異物を捕捉した後、操作針を上昇させ、上部に配置したスライドステージを操作針下部に挿入し、再度、スライドステージに載置されたスライドグラス表面に光学系のフォーカス合わせを行ない、その後、操作針で捕捉した異物をスライドグラス側に移載するという作業が必要となる。単に異物を除去するだけの場合であってもこれらの各工程を繰返し行なう必要があるため、異物の除去に長時間を有するという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１に記載された装置では、操作針で異物を捕捉することとしているため、異物を確実に把持することができず、その結果、移送途中で異物を落下させて基板に再付着させてしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、異物を確実に把持し、短時間で除去することが可能な異物除去装置および異物除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に基づく異物除去装置は、基板の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、上記異物を把持するためのピンセットと、上記表面を観察するための観察光学系と、上記ピンセットを上記観察光学系とは別に上記表面に対して垂直な方向に移動させるための第１駆動部と、上記ピンセットおよび上記観察光学系を一体的に保持した状態で上記ピンセットおよび上記観察光学系を上記表面に対して垂直な方向に移動させるための第２駆動部と、上記基板を上記表面に平行な方向に移動させるための第３駆動部と、上記ピンセットで把持した上記異物を吸引回収するための回収部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ピンセットを備えているので、異物を確実に把持することができ、回収途中で異物を落下させる確率を低減することができる。さらに、把持した異物を回収部によって吸引回収することができるので、異物の除去作業を短時間で済ませることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置の正面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置の側面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置の、ピンセットが把持した異物を吸引回収しようとする状態での正面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの先端部の開状態での平面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの先端部の側面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの先端部の閉状態での平面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置の動作の第１の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置の動作の第２の説明図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置の動作の第３の説明図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える吸引ボックスの第１の状態の平面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える吸引ボックスの第１の状態の側面図である。
【図１２】図１０におけるピンセットの先端部の近傍の拡大図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える吸引ボックスの第２の状態の平面図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える吸引ボックスの第３の状態の平面図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える吸引ボックスの第３の状態の側面図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える回収部による異物の吸引回収方法の説明図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備える回収部から回収ボックスを取り外せることについての説明図である。
【図１８】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの平面図である。
【図１９】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの背面図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの側面図である。
【図２１】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセット固定軸の先端部の平面図である。
【図２２】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセット固定軸の先端部の正面図である。
【図２３】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセット固定軸の先端部の側面図である。
【図２４】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置のピンセット近傍の側面図である。
【図２５】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置のピンセットとピンセット固定軸との接続部分の位置関係を示す説明図である。
【図２６】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットの平面図である。
【図２７】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットとピンセット固定軸との接合部近傍の平面図である。
【図２８】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置が備えるピンセットとピンセット固定軸との接合部近傍の側面図である。
【図２９】ピンセット着脱棒の側面図である。
【図３０】ピンセット着脱棒の端面図である。
【図３１】ピンセットをピンセット固定軸に取り付ける作業の説明図である。
【図３２】ピンセットをピンセット固定軸から取り外す作業の説明図である。
【図３３】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置のピンセットとピンセット固定軸との接続部分の給電構造に関する第１の説明図である。
【図３４】図３３におけるコンタクトピン近傍の拡大図である。
【図３５】本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置のピンセットとピンセット固定軸との接続部分の給電構造に関する第２の説明図である。
【図３６】図３５におけるコンタクトピン近傍の拡大図である。
【図３７】吸引ボックスの異なる方式による構成例の第１の状態の平面図である。
【図３８】吸引ボックスの異なる方式による構成例の第２の状態の平面図である。
【図３９】本発明に基づく実施の形態２における異物除去方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
（構成）
図１、図２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における異物除去装置について説明する。本実施の形態における異物除去装置を正面から見たところを図１に示し、側方から見たところを図２に示す。異物除去装置１０１は、ベース５と、基板１を保持するための基板チャック４と、観察光学系３とを備える。異物除去装置１０１は、ベース５の上で基板チャック４を水平面内で平行移動させるためのＸ軸機構５１とＹ軸機構５２とを備える。観察光学系３から側方にはアーム６が突出しており、アーム６の先端にはＸ′軸機構４１とＹ′軸機構４２とが配置されている。アーム６の先端から斜め下に向かって回収部８が延在している。観察光学系３は対物レンズ３１と鏡筒３２とＣＣＤカメラ３３とを含む。観察光学系３はＺ軸機構７によって上下に移動することができる。
【００１１】
異物除去装置１０１は、基板１の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、前記異物を把持するための把持手段としてのピンセット２と、前記表面を観察するための観察光学系３と、ピンセット２を観察光学系３とは別に前記表面に対して垂直な方向に移動させるための第１駆動部としてのＺ′軸機構４３と、ピンセット２および観察光学系３を一体的に保持した状態でピンセット２および観察光学系３を前記表面に対して垂直な方向に移動させるための第２駆動部としてのＺ軸機構７と、基板１を前記表面に平行な方向に移動させるための第３駆動部としてのＸ軸機構５１およびＹ軸機構５２と、ピンセット２で把持した前記異物を吸引回収するための回収部８とを備える。
【００１２】
異物除去装置１０１は、通常、基板１の表面を照明する照明装置（図示せず）を備える。異物除去装置１０１は、Ｘ軸機構５１およびＹ軸機構５２を用いて基板チャック４の位置を制御するための第１制御部を備える。異物除去装置１０１は、Ｚ軸機構７を用いて観察光学系３の位置を制御するための第２制御部を備える。異物除去装置１０１は、Ｘ′軸機構４１およびＹ′軸機構４２を用いて回収部８の位置を制御するための第３制御部を備える。第１〜第３制御部のうちの一部または全部は同一の制御装置３５によって兼ねられていてもよい。異物除去装置１０１は、ユーザが指示を与えるための入力装置（図示せず）を備えていてよい。入力装置は、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル、押しボタンなどのいずれかまたはこれらの組合せであってよい。異物除去装置１０１は、制御に関する情報またはＣＣＤカメラ３３が撮像した画像を表示するためのモニタ（図示せず）を備えていてよい。
【００１３】
（作用・効果）
本実施の形態における異物除去装置１０１によれば、ピンセット２を備えているので、異物を確実に把持することができ、回収途中で異物を落下させる確率を低減することができる。異物除去装置１０１によれば、把持した異物を回収部８によって吸引回収することができるので、異物の除去作業を短時間で済ませることができる。
【００１４】
本実施の形態における異物除去装置においては、把持手段はピンセットであることが好ましい。本実施の形態では、把持手段の一例としてピンセット２を採用しているものとして説明しているが、把持手段は、ピンセットと呼ばれる装置以外であっても異物を把持することができる構造であればよい。
【００１５】
本実施の形態における異物除去装置は、基板１を前記表面に平行な平面内で回転させるための回転機構を備えることが好ましい。このような機構は、ベース５と基板チャック４との間に、Ｘ軸機構５１およびＹ軸機構５２に加えて公知技術による回転機構を設けることによって実現可能である。この回転機構はθ軸機構またはθテーブルとも呼ばれる。このような回転機構を備えた構成であれば、基板を水平面内で適宜回転させることによって基板の向きを変更することができる。したがって、基板１の表面において異物がたとえピンセット２によって把持しにくい向きに付着している場合であっても、基板の向きを変更して異物がピンセット２によって把持しやすい姿勢となるようにしてから把持することができるので、好都合である。
【００１６】
本実施の形態における異物除去装置１０１においてピンセット２が把持した異物を吸引回収しようとする状態での正面図を図３に示す。ピンセット２の先端部を拡大したところを図４、図５および図６に示す。図４は平面図、図５は側面図である。ピンセット２は開いた状態での先端同士の幅は図４に示すように７〜２６μｍであり、厚みは図５に示すように５〜２４μｍである。閉じた状態での先端は図６に示すようになる。ピンセット先端の開閉は回動動作ではなく平行移動によってなされる。このようなピンセットは、たとえばアオイ電子株式会社から、「ナノピンセット」として販売されている。このような条件のピンセットは微細な異物の把持に適している。
【００１７】
ピンセット２は、Ｘ′軸機構４１、Ｙ′軸機構４２およびＺ′軸機構４３によってアクチュエータの動作によって各方向に移動することが可能となっている。ピンセット２は鏡筒３２に取り付けられた対物レンズ３１の視野内で、自由に移動させることが可能となっている。異物除去装置１０１では、異物とピンセット２先端とをＣＣＤカメラ３３で撮像し、図示しないモニタの画像を見ながら操作することが可能である。ピンセット２の操作は、図示しないマウス、ジョイステック、押しボタンなどにより行なうことが可能となっている。
【００１８】
（異物除去作業）
図７〜図９を参照して、本実施の形態における異物除去装置１０１の動作について説明する。
【００１９】
微細異物除去作業を始めるに当たっては、まず、作業対象となる基板１を、基板チャック４に固定する。観察光学系３のフォーカスを基板１の表面に合わせ、除去する異物が観察できるように基板１を移動させる。この状態では、ピンセット２は、その先端が基板１の表面より上昇した位置に保持されている。
【００２０】
次に、除去対象の異物を観察している状態で、ピンセット２の先端が視野内に入るように、ピンセット２を移動させる。図７に示すようにピンセット２を基板１の表面に接近させる。ピンセット２の先端が視野内に入った状態で、除去対象となる異物を見ながら、図示しない入力装置を操作して、ピンセット２の先端を移動させて異物を把持する。異物の姿勢を変えることで把持しやすくなる場合は、θテーブルを回転させて、把持しやすい姿勢にしてから把持を行なってもよい。基板１の表面に付着する異物をピンセット２によって把持する。
【００２１】
次に、図８に示すように、第２駆動部によってピンセット２および観察光学系３を基板１の表面に対して垂直な方向に移動させる。この場合、基板１の表面から遠ざかるように移動させている。後に詳述する吸引ボックス９が基板１と干渉しない位置関係となるまで、観察光学系３およびピンセット２を上昇させる。
【００２２】
次に、図９に示すように、リニアアクチュエータを駆動させてステー１０を前進させる。この動作により吸引ボックス９は回動し、ピンセット２の先端を覆う位置および姿勢へと変位する。吸引ボックス９の上側の部材には観察窓が設けられている。観察窓が設けられていることにより、図９に示す状態でも、吸引ボックス９の観察窓を通してピンセット２の先端はＣＣＤカメラ３１によって観察可能となっている。吸引ボックス９の内側には後述するように吸引穴が設けられている。図９に示す状態では、吸引穴はピンセット２の先端に近接した位置にあり、この状態で、吸引穴を通じてエア吸引動作を行ないつつ、ピンセット２を開く。その結果、それまでピンセット２に把持されていた異物は吸引穴に吸い込まれて回収される。
【００２３】
この後、リニアアクチュエータを駆動して、ステー１０を後退させる。ステー１０の後退により、吸引ボックス９がピンセット２を覆う状態は解除され、吸引ボックス９は元の位置へと退避する。
【００２４】
再び、図７に示したように、基板１の表面に観察光学系３のフォーカスが合う位置までＺ軸機構７によって観察光学系３を降下させる。あらかじめ、フォーカスが合う位置を制御装置３５の記憶部３６に記憶させておくことが好ましい。
【００２５】
異物除去装置１０１は、図１〜図３に示すように、基板１の表面に観察光学系３の焦点が合ったときの前記第２駆動部の位置座標である第１位置座標と、吸引穴１２がピンセット２の先端近傍に位置するように吸引ボックス９を移動させるときの前記第２駆動部の位置座標である第２位置座標とを記憶するための記憶部３５を備えることが好ましい。
【００２６】
この構成を採用すれば、フォーカス合わせ作業なしで目標位置へと迅速に移動することが可能となる。図７に示した状態に至ることによって、次の異物除去が可能となる。
【００２７】
上述のように、本発明に基づく微細異物除去装置によれば、異物の回収を短時間で行なうことができる。
【００２８】
（吸引ボックスの回動動作）
図１０〜図１５を参照して、本実施の形態における異物除去装置１０１が備える回収作業筐体としての吸引ボックス９の回動動作について説明する。吸引ボックス９が押し出された状態における吸引ボックス９近傍の平面図を図１０に示し、同じ状態の吸引ボックス９近傍の側面図を図１１に示す。回収部８の内部には、吸引ボックス駆動部としてのリニアアクチュエータ１３が配置されている。図１０、図１１に示した状態は、既にピンセット２に異物が把持されており、その異物を回収しようとしている状態である。ただし、ピンセット２に把持された異物は、きわめて小さいものであるので図中では見えていない。
【００２９】
図１０、図１１では、リニアアクチュエータ１３により、ステー１０が前進した状態となっている。すなわち、駆動ピン１４が先端側に押し出された状態となっている。駆動ピン１４はステー１０と駆動ホルダ１５とを接続している。駆動ホルダ１５は筒状となっている。ピンセット２はピンセット固定軸１６の先端に配置されている。駆動ホルダ１５は、ピンセット固定軸１６に沿って前後にスライドすることができるようになっている。駆動ホルダ１５の先端には軸１７が設けられている。軸１７はピンセット固定軸１６に設けられた直線状のガイド穴２０によって案内され、駆動ホルダ１５の前後移動に伴って前後に移動することが可能となっている。吸引ボックス９には軸１９が設けられている。軸１９もガイド穴２０によって案内され、前後に移動することが可能となっている。吸引ボックス９全体は軸１９を中心として回転することができる。軸１９と軸１７とは、バネ１８によって連結されている。吸引ボックス９には直線状のガイド穴２１が設けられており、軸１７はガイド穴２１を貫通している。したがって、軸１７の位置によって吸引ボックス９の姿勢は影響を受ける。ガイド穴２１は吸引ボックス９全体の長手方向に比べて斜めの方向に延在するように設けられている。
【００３０】
図１０、図１１では、ステー１０が前進したことによって駆動ホルダ１５が前進した状態となっている。したがって、駆動ホルダ１５の軸１７はガイド穴２０内においてできるだけ先端側に位置しようとする。その結果、駆動ホルダ１５の軸１７は、バネ１８を介して、吸引ボックス９の軸１９を先端側に押し付けた状態となっている。結果的に、軸１７はガイド穴２１の前端に位置することとなり、ガイド穴２１はガイド穴２０に対して斜めの方向に延在することとなる。その結果、吸引ボックス９はピンセット２を覆う状態となっている。図１０におけるピンセット２の先端部の近傍を拡大したところを図１２に示す。図１２に示すように、吸引ボックス９には、観察窓２２が設けられている。したがって、吸引ボックス９がピンセット２を覆っている状態においても、観察光学系３は、観察窓２２を通じてピンセット２の先端部を観察することができる。
【００３１】
次に、図１３に示すようにリニアアクチュエータ１３によってステー１０を矢印９１のように後退させると、軸１７がガイド穴２０内を後ろ側に移動する。ガイド穴２１の後端へと移動し、その結果、吸引ボックス９は矢印９２に示すように回動する。ピンセット２の先端部が露出する。この状態では吸引ボックス９は回動はしたが後退はしていない。軸１７がガイド穴２１の後端と接触し、さらに後退することで、吸引ボックス９も引っ張られて後退する。
【００３２】
さらにリニアアクチュエータ１３によってステー１０を後退させると、図１４に示すように、吸引ボックス９はピンセット固定軸１６に対して斜めに交差する姿勢を維持したまま平行に後退する。この状態を側方から見たところを図１５に示す。
【００３３】
図１４、図１５に示したようにピンセット２が露出している状態で、基板の表面に付着した異物の把持を行ない、図１０、図１１に示したようにピンセット２を吸引ボックス９が覆った状態で、ピンセット２が把持する異物の吸引回収を行なう。これらの２つの状態を交互に繰り返すことによって、基板の表面に複数の異物が付着している場合であってもこれらの異物を次々と回収することができる。
【００３４】
（回収部による吸引回収）
図１６、図１７を参照して、本実施の形態における異物除去装置１０１が備える回収部８による異物の吸引回収方法について説明する。図１１に示した状態において内部構造を表示したものを図１６に示す。回収部８は、回収部本体８ａと、異物収容部としての回収ボックス２３とを含んでいる。回収ボックス２３の後端にはフィルタ２４が設けられている。回収部本体８ａには磁石２５ａが配置されており、回収ボックス２３には磁石２５ｂが配置されている。回収ボックス２３は、磁石２５ａと磁石２５ｂとの間の吸引力によって回収部本体８ａに対して着脱自在に取り付けられている。
【００３５】
ピンセット２の下方には吸引穴１２が設けられている。吸引穴１２から回収部８の根元にかけて吸引経路１１が設けられている。吸引経路１１の一部は吸引ボックス９の内部を通っている。異物回収時は、外部にある負圧源（図示せず）によって吸引経路１１が負圧にされ、その状態でピンセット２を開くことによって、吸引穴１２から異物を吸引する。吸引された異物は、回収部８に設けられた回収ボックス２３のフィルタ２４で捕獲され、回収ボックス２３内に溜まるようになっている。回収ボックス２３は、図１７に矢印９３で示すように取り外すことができる。回収ボックス２３はこのように簡単に回収部８から取り外すことができるため、フィルタ２４の交換または清掃も簡単に行なうことができる。
【００３６】
上述のように、回収部８は、前記異物を吸引するための吸引穴１２を先端の内部に有する吸引ボックス９を有し、回収部８は、第２駆動部としてのＺ軸機構７によりピンセット２を前記表面から離隔させた状態で、吸引ボックス９がピンセット２の少なくとも下方を覆い、かつ、吸引穴１２がピンセット２の先端近傍に位置するように吸引ボックス９を変位させるための、吸引ボックス駆動部を含むことが好ましい。この構成を採用することにより、ピンセットに把持された異物を吸引穴を通じて容易に吸引回収することができる。ここで説明した例においては、吸引ボックス駆動部は、リニアアクチュエータ１３、ステー１０および駆動ホルダ１５を含む。
【００３７】
上述のように、回収部８は、ピンセット２を覆うための回収作業筐体を備え、前記回収作業筐体は、前記回収作業筐体がピンセット２を覆う状態となったときに観察光学系３の光軸上に位置する部分に観察穴を有することが好ましい。この構成を採用することにより、ピンセットに把持された異物の吸引回収のためにピンセットが覆われた状態であっても観察穴を通じて状況を観察光学系で観察することができるので、吸引回収が正しく行なわれたか否かを視覚的に確認しながら作業を進めることができる。本実施の形態では、回収作業筐体の一例として吸引ボックス９を挙げたが、回収作業筐体は他の構造のものであってもよい。
【００３８】
上述のように、回収部８は、回収部本体８ａと、回収した前記異物を貯留するための異物収容部とを備え、前記異物収容部は、回収部本体８ａに対して磁力によって着脱自在に取り付けられていることが好ましい。この構成を採用することにより、回収した異物は飛散しない状態で異物収容部ごと遠くに移送することができ、作業現場から遠く離れた場所で処分することができる。本実施の形態では、異物収容部の一例として回収ボックス２３を挙げたが、異物収容部は他の構造によって形成されていてもよい。
【００３９】
（ピンセットの取付構造）
図１８〜図２５を参照して、本実施の形態における異物除去装置１０１が備えるピンセット２の取付構造について説明する。ピンセット２はピンセット固定軸１６に対して着脱可能なように取り付けられている。ピンセット２の単独の状態での平面図を図１８に示す。ピンセット２を後ろ側から見たところ、すなわち図１８における右側から見たところを図１９に示す。ピンセット２を側方から見たところ、すなわち図１８における下方から見たところを図２０に示す。ピンセット２の後端には、図１８〜図２０に示すように、磁石２６ａが組み込まれている。
【００４０】
一方、ピンセット固定軸１６の先端部の様子を図２１〜図２３に示す。ピンセット固定軸１６の先端部の平面図を図２１に、前方から見たところを図２２に、側方から見たところを図２３に、それぞれ示す。ピンセット固定軸１６の先端部には、磁石２６ｂが組み込まれている。
【００４１】
ピンセット２がピンセット固定軸１６に取り付けられた状態での、ピンセット２近傍の側面図を図２４に示す。ピンセット２がピンセット固定軸１６に取り付けられた状態で、両者の接続部分を前方から見た様子を図２５に示す。ただし、図２５では、ピンセット２および磁石２６ａは２点鎖線で表示している。ピンセット２のピンセット固定軸１６に対する取付けは、磁石２６ａ，２６ｂ間の吸着作用によってなされる。この際、図２５に示すように磁石２６ａ，２６ｂの中心点はずらされているので、磁石２６ａ，２６ｂ間には互いに求心力が働き、ピンセット固定軸１６の前端に設けられたＬ字形の突出部１６ｋに対して、ピンセット２の後端の２辺が内側から押し当てられる。すなわち、ピンセット２の後端の２辺は矢印９４に示すように押し当てられる。したがって、ピンセット２の位置と姿勢は、ピンセット固定軸１６のＬ字形の突出部１６ｋの内面を基準として定まる。
【００４２】
このような構造を採用することにより、ピンセット２を磁石２６ａ，２６ｂによって吸着固定するだけで、ピンセット２の位置を再現性良く固定することが可能となっている。
【００４３】
上述のように、異物除去装置としては、把持手段を保持する把持手段支持部としてのピンセット支持部を備え、前記ピンセット支持部は第１位置決め部を有し、前記ピンセットは第２位置決め部を有し、前記ピンセットは、第１の強さの磁力によって前記第２位置決め部と前記第１位置決め部とが互いに押し付け合うように、前記ピンセット支持部に対して着脱自在に取り付けられていることが好ましい。上述の例では、ピンセット固定軸１６が「ピンセット支持部」に相当し、ピンセット固定軸１６の前端のＬ字形の突出部１６ｋが「第１位置決め部」に相当する。ピンセット２の後端部の２つの側面が「第２位置決め部」に相当する。この構成を採用することにより、ピンセットの位置を再現性良く定めて固定することが可能となる。
【００４４】
（ピンセットの取付け、取外しの方法）
図２６〜図３２を参照して、ピンセットの着脱の方法について説明する。
【００４５】
ピンセット２の上面には、図２６に示すように磁石２７が設けられている。ピンセット２をピンセット固定軸１６に取り付けた状態での平面図を図２７に、側面図を図２８に示す。
【００４６】
ピンセット２をピンセット固定軸１６から取り外したりピンセット固定軸１６に取り付けたりする際に用いられるピンセット着脱棒２８を図２９、図３０に示す。ピンセット着脱棒２８は異物除去装置１０１の一部として設けられていてよい。ピンセット移載部としてのピンセット着脱棒２８には、一方の端部に磁石２９が配置され、他方の端部には磁石３０が設けられている。磁石３０は磁石２９に比べて磁力が強くなっている。
【００４７】
ピンセット２をピンセット固定軸１６に取り付ける際には、ピンセット２の磁石２７を、磁石２９で吸着することによってピンセット２はピンセット着脱棒２８に保持される。この状態で、ピンセット２をピンセット固定軸１６に接近させる。一定以上近づいた時点で、図３１に示すように磁石２６ａ，２６ｂ同士が吸着する。磁石２７，２９間の吸着力は、磁石２６ａ，２６ｂ間の吸着力より弱いため、ピンセット着脱棒２８を変位させると、ピンセット２は、ピンセット着脱棒２８から外れ、ピンセット固定軸１６に引続き保持される。このようにして、ピンセット２をピンセット固定軸１６に取り付ける作業が完了する。
【００４８】
ピンセット２をピンセット固定軸１６から取り外す際には、ピンセット着脱棒２８の磁石３０をピンセット２の磁石２７に接近させ、図３２に示すように両者を互いに吸着させる。磁石３０と磁石２７との間の吸着力は、磁石２６ａ，２６ｂ間の吸着力より強いため、ピンセット着脱棒２８を変位させると、ピンセット２は、ピンセット固定軸１６から外れ、ピンセット着脱棒２８に引続き保持される。このようにして、ピンセット２をピンセット固定軸１６から取り外す作業が完了する。ピンセット２は非常に小さいため、作業者が手で直接扱う方法では着脱が困難であるが、ここで説明したようにピンセット着脱棒２８を用いれば容易に着脱することができる。
【００４９】
上述のように、異物除去装置は、把持手段を保持して移載するための把持手段移載部としてのピンセット移載部を備え、前記ピンセット移載部はピンセット２を前記第１の強さの磁力よりも弱い第２の強さの磁力によって前記ピンセット支持部に引き渡すための第１移載部磁石を備えることが好ましい。この構成を備えることとすれば、ピンセットをピンセット支持部に取り付ける作業を容易に行なうことができる。上述の例においては、磁石２９が「第１移載部磁石」に相当する。
【００５０】
上述のように、異物除去装置は、前記ピンセット移載部は前記ピンセットを前記第１の強さの磁力よりも強い第３の強さの磁力によって前記ピンセット支持部から受け取るための第２移載部磁石を備えることが好ましい。この構成を備えることとすれば、ピンセットをピンセット支持部から取り外す作業を容易に行なうことができる。上述の例においては、磁石３０が「第２移載部磁石」に相当する。
【００５１】
ここでは磁石２７がピンセット２の上面に設けられているものとして説明したが、このようなピンセット移載のための磁石はピンセットの他の面に設けられていてもよい。
【００５２】
（ピンセットへの給電構造）
ピンセット２は電動式で開閉する方式のものである。したがって、ピンセット２を開閉するためには何らかの電流を与える必要がある。そこで、図３３〜図３６を参照して、ピンセット２への給電構造の好ましい一例について説明する。図３３に示したように、ピンセット２の後端部の２つの側面には電極６１，６２が設けられている。ピンセット固定軸１６の前端の突出部１６ｋの内側の２つの面にはコンタクトピン６３，６４が配置されている、コンタクトピン６３，６４には、それぞれバネ６５が配置されている。コンタクトピン６３，６４は、バネ６５によって突出する向きに付勢されている。図３３におけるコンタクトピン６４の近傍を拡大したところを図３４に示す。図３３において矢印９５に示すように、ピンセット２をピンセット固定軸１６に取り付けた場合、図３５に示すようになる。すなわち、コンタクトピン６３，６４は、ピンセット２の電極６１，６２とそれぞれ当接する。図３５に示すように、コンタクトピン６３，６４と電極６１，６２とは、ピンセット２をピンセット固定軸１６に取り付けた状態で、互いに対向する位置に設けられている。図３５における電極６２とコンタクトピン６４との当接部の近傍を拡大したところを図３６に示す。ピンセット２は磁石２６ａ，２６ｂ間の求心力（図２５参照）によって、２つの側面がＬ字形の突出部１６ｋに押し付けられるようにして固定されるので、図３６ではバネ６５は押されて縮んでいる。このようにピンセット２をピンセット固定軸１６に取り付けるだけで、ピンセット２への電気的接続がなされるので、ピンセットへの給電を容易に行なうことができる。この構成を採用することで、ピンセットを着脱する際に、別途電気的配線のコネクタを着脱する必要がなくなり、より一層簡単にピンセットの着脱が行なえるようになる。
【００５３】
上述のように、ピンセット２は電動式で開閉するように構成されたものであり、前記ピンセット２は電極６１，６２を備え、前記ピンセット支持部は付勢されたコンタクトピン６３，６４を備え、ピンセット２が前記ピンセット支持部に取り付けられた状態では、前記第１の強さの磁力によって前記第２位置決め部と前記第１位置決め部とが互いに押し付け合うことを利用して、電極６１，６２とコンタクトピン６３，６４とが電気的に接続される位置にコンタクトピン６３，６４は配置されていることが好ましい。この構成を採用することにより、磁石の力に任せてピンセットを取り付けるだけで、ピンセットとピンセット支持部との間の電気的接続をすることができる。
【００５４】
（異なる方式の吸引ボックスの例）
図３７、図３８を参照して、異物除去装置が備える吸引ボックスの異なる方式による構成例について説明する。図３７、図３８に示される吸引ボックス９ｉは、回動させる方式ではなく、直動方式すなわち長手方向にスライドさせる方式のものである。吸引ボックス９ｉは、リニアアクチュエータ１３ｉの動作によってピンセット固定軸１６に沿って前後に移動することができる。図３７は、吸引ボックス９ｉが前進してピンセット２を覆った状態を示し、図３８は、吸引ボックス９ｉが後退してピンセット２が露出した状態を示す。図３７、図３８に示した方式であっても、上述した実施の形態と同様に、短時間で異物の回収作業を行なうことが可能である。対物レンズ３１の周辺のスペースに制約があり、吸引ボックスを回動させるためのスペースが確保できない場合などには、図３７、図３８に示したような直動方式を用いることが好ましい。
【００５５】
（実施の形態２）
（方法）
本発明に基づく実施の形態２における異物除去方法について説明する。本実施の形態における異物除去方法のフローチャートを図３９に示す。本実施の形態における異物除去方法は、これまでに説明したいずれかの異物除去装置を用いて前記基板の表面に付着した異物を除去する方法であって、前記基板を前記異物除去装置に設置する工程Ｓ１と、前記基板の表面を前記観察光学系で観察する工程Ｓ２と、前記異物を前記ピンセットで把持する工程Ｓ３と、前記ピンセットで把持した前記異物を前記回収部によって吸引回収する工程Ｓ４とを含む。
【００５６】
（作用・効果）
本実施の形態における異物除去方法によれば、工程Ｓ３においてピンセットを用いるので異物を確実に把持することができ、把持した異物は工程Ｓ４において回収部によって吸引回収するので、異物の除去作業を短時間で済ませることができる。
【００５７】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００５８】
１  基板、２  ピンセット、３  観察光学系、４  基板チャック、５  ベース、６  アーム、７  Ｚ軸機構、８  回収部、８ａ  回収部本体、９，９ｉ  吸引ボックス、１０  吸引ボックス駆動部、１１  吸引経路、１２  吸引穴、１３，１３ｉ  リニアアクチュエータ、１４  駆動ピン、１５  駆動ホルダ、１６  ピンセット固定軸、１６ｋ  （Ｌ字形の）突出部、１７  （駆動ホルダの）軸、１８  バネ、１９  （吸引ボックスの）軸、２０  （ピンセット固定軸の）ガイド穴、２１  （吸引ボックスの）ガイド穴、２２  （吸引ボックスの）観察窓、２３  回収ボックス、２４  フィルタ、２５ａ，２５ｂ  （回収ボックス取付けのための）磁石、２６ａ，２６ｂ  （ピンセット取付けのための）磁石、２７  磁石、２８  ピンセット着脱棒、２９，３０  磁石、３１  対物レンズ、３２  鏡筒、３３  ＣＣＤカメラ、３５  制御装置、３６  記憶部、４１  Ｘ′軸機構、４２  Ｙ′軸機構、４３  Ｚ′軸機構、５１  Ｘ軸機構、５２  Ｙ軸機構、６１，６２  電極、６３，６４  コンタクトピン、９１，９２，９３，９４，９５  矢印、１０１  異物除去装置。
【図１】
2011255358.tif 000003
【図２】
2011255358.tif 000004
【図３】
2011255358.tif 000005
【図４】
2011255358.tif 000006
【図５】
2011255358.tif 000007
【図６】
2011255358.tif 000008
【図７】
2011255358.tif 000009
【図８】
2011255358.tif 000010
【図９】
2011255358.tif 000011
【図１０】
2011255358.tif 000012
【図１１】
2011255358.tif 000013
【図１２】
2011255358.tif 000014
【図１３】
2011255358.tif 000015
【図１４】
2011255358.tif 000016
【図１５】
2011255358.tif 000017
【図１６】
2011255358.tif 000018
【図１７】
2011255358.tif 000019
【図１８】
2011255358.tif 000020
【図１９】
2011255358.tif 000021
【図２０】
2011255358.tif 000022
【図２１】
2011255358.tif 000023
【図２２】
2011255358.tif 000024
【図２３】
2011255358.tif 000025
【図２４】
2011255358.tif 000026
【図２５】
2011255358.tif 000027
【図２６】
2011255358.tif 000028
【図２７】
2011255358.tif 000029
【図２８】
2011255358.tif 000030
【図２９】
2011255358.tif 000031
【図３０】
2011255358.tif 000032
【図３１】
2011255358.tif 000033
【図３２】
2011255358.tif 000034
【図３３】
2011255358.tif 000035
【図３４】
2011255358.tif 000036
【図３５】
2011255358.tif 000037
【図３６】
2011255358.tif 000038
【図３７】
2011255358.tif 000039
【図３８】
2011255358.tif 000040
【図３９】
2011255358.tif 000041