(57)【要約】【課題】本願発明の課題は、ウエハ等の薄板状の検査対象物について、ヒビ等を的確に検出して、製品の品質を確実に検査することにある。【解決手段】本願発明は、ウエハ等の薄板状の検査対象物２００の検査方法で、検査装置１００の保持部１１０において保持された検査対象物２００に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物２００を上下方向に変形せしめて、検査装置１００の検知手段１４０によって、該検査対象物２００から発生する音を検知して、検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ等の薄板状の検査対象物の検査方法であって、
検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知して、
検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする検査方法。
【請求項２】
ウエハ等の薄板状の検査対象物の検査方法であって、
検査装置の保持部において保持された検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、
検査装置の検知手段によって、該検査対象物から発生する音を検知して、
検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする検査方法。
【請求項３】
ウエハ等の薄板状の検査対象物の検査方法であって、
検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知した後、
該検査対象物に対して、前記押圧力を作用させた方向に交差する水平方向に押圧力を作用させつつ、上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知して、
検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする検査方法。
【請求項４】
ウエハ等の薄板状の検査対象物を保持する保持部と、該保持部に保持された検査対象物から発生する音を検知する検知手段とを備え、
この保持された検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形可能に設けられていることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４記載の検査装置であって、
検知手段により検知されたデータに基いて、検査対象物の良否を判断する判断部を備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の検査装置であって、
検査対象物に対して前記押圧力を作用させる方向に交差する水平方向にも押圧力を作用できるように、検査対象物を回転させる回転手段を備えていることを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、例えば太陽光発電パネル用のセルやウエハの製品検査に適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、かかる薄板状のウエハの製品検査にあっては、ウエハを叩いて、その音を検査員が聞き、ウエハにヒビや割れ等が存在するかを判断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記で示した検査手法は、検査員の耳と勘に頼るものであり、高い検査精度を要求することはできない。つまり、例えば微小なヒビを有するウエハに上記検査をしても、検査員が正常であると判断する恐れが高く、さらに検査員の体調などにより検査結果にばらつきが生じるなど、製品検査の精度の向上が図ることができないという問題を有していた。また、微妙な音響信号を評価しないといけないので、防音室が必要となり、設備費用ならびにスペースが必要となる。
【０００４】
そこで、本願発明は、上記問題点に鑑みて、ウエハ等の薄板状の検査対象物について、ヒビ等を的確に検出して、製品の品質を確実に検査できる検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記課題を解決すべく、次の技術的手段を講じた。
【０００６】
すなわち、本願発明に係る検査方法は、ウエハ等の薄板状の検査対象物の検査方法であり、請求項１記載の発明は、検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知して、検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする。
また、本願請求項２記載の発明は、検査装置の保持部において保持された検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、検査装置の検知手段によって、該検査対象物から発生する音を検知して、検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする。
また、本願請求項３記載の検査方法は、検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知した後、該検査対象物に対して、前記押圧力を作用させた方向に交差する水平方向に押圧力を作用させつつ、上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知して、検査対象物のヒビ等を検出することを特徴とする。
【０００７】
該構成を採用することにより、検査対象物に例えばヒビが生じている場合、ヒビ部分が擦れ合う音やヒビがさらに進行する音（ヒビ部分が擦れあったりヒビが進行する際に発生する弾性波（ＡＥ））を検知することにより、検査対象物を不良品として判断することができ、製品の品質を確実に検査することができる。
つまり、検査対象物にヒビが生じている場合には、そのヒビ部分の面同士は、水平方向に押圧力が作用していることにより、互いに密着しあい、この状態で検査対象物が上下方向に変形されるため、このヒビ部分が擦れ合い、その摩擦音が発生することになるのである。また、検査対象物に生じているヒビが大きい場合には、上記のような力を作用させることにより、ヒビがさらに進行して音を発生する。
【０００８】
なお、本願発明にあっては、「水平方向」とは、検査対象物の肉厚と交差する方向を意味する。また、「水平方向に押圧力を作用」させるためには、例えば、検査対象物の両端を保持部によって保持して、この両端から中心に力を作用させるようにすることによって可能である。また、「上下方向に変形させる」ためには、例えば、検査対象物をねじる又は曲げることによって可能であり、より具体的には、例えば、検査対象物の端部を保持する保持部を揺動させる方法や、両端部が保持された検査対象物の中央部を押圧する方法等の種々の方法を採用することができる。
【０００９】
特に、請求項３記載の構成を採用した場合には、仮に押圧力を作用する方向と平行にヒビが生じていたり、保持部近傍にヒビが生じている場合であっても、その後に、この押圧力を作用する方向と交差する方向に押圧力を作用させて検査を行うことで、より確実に不良品を検出することができる。
【００１０】
また、本願発明に係る検査装置は、請求項４記載のように、ウエハ等の薄板状の検査対象物を保持する保持部と、該保持部に保持された検査対象物から発生する音を検知する検知手段とを備え、この保持された検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形可能に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
該構成からなる検査装置にあっては、上記した本願発明の検査方法を実施することができ、検知手段により検査対象物から発生する音を検知して、不良品か否かを判断して、製品の品質を確実に検査することができる。
【００１２】
また、本願発明に係る検査装置にあっては、検知手段によって検知されたデータを表示手段に表示させるように設けて、その表示されたデータを検査員が視認して、不良品であるか否かの判断を行うことも可能であるが、請求項５記載のように、検知手段により検知されたデータに基いて、検査対象物の良否を判断する判断部を備えていることが好ましい。
これにより、例えば判断部により不良品として判断された検査対象物を自動的に製品ラインから外すように設計すること等が可能となり、検査に要するコストの低減等を図ることも可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る検査装置にあっては、検査対象物を、水平な一方向に挟持可能な保持部と、この一方向に交差する水平方向に挟持可能な保持部との二種類の保持部を設け、この二種類の保持部がそれぞれ近接して押圧力を作用させて、請求項３記載の検査方法を実施することも可能であるが、請求項６記載のように、検査対象物に対して前記押圧力を作用させる方向に交差する水平方向にも押圧力を作用できるように、検査対象物を回転させる回転手段を備えていることも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、図１は、本実施形態の検査装置の概略的平面図であり、図２は、同概略的側面図である。図３は、検知手段の説明図である。図４は、同実施形態の判断部の回路構成図を示す。
図５は、他の実施形態の検査装置の概略的側面図である。
【００１５】
図１及び図２に示す検査装置１００は、薄板状の検査対象物たるウエハ２００を保持する保持部１１０と、該保持部１１０に保持されたウエハ２００から発生する音（振動）を検知する検知手段１４０とを備え、保持部１１０は、保持したウエハ２００に対して水平方向に押圧力を作用することができるとともに、該ウエハ２００を上下方向に変形可能に設けられている。
【００１６】
該検査装置１００は、ウエハ２００の両端部を保持すべく保持部１１０を一対有しており、この一対の保持部１１０は、ウエハ２００に対して水平方向（長辺方向・短辺方向）に押圧力を作用すべく、互いに接近・離反可能に設けられている。
また、この一対の保持部１１０は、ウエハ２００を上下方向に変形させるべく、相対的な角度を変化可能に設けられており、より具体的には、一方の保持部１１０（以下、「揺動側保持部１１０」ということがある）が前記押圧力を作用する方向を回転軸１１７として揺動できるように設けられている。このため、保持部１１０に保持されたウエハ２００は、水平方向に押圧力が作用した状態で上下方向に変形せしめられるように設けられている。
【００１７】
ここで、この保持部１１０の具体的構成について説明すると、保持部１１０には、ウエハ２００との接触面にゴム部材１１１（ウレタンゴム）が設けられており、また、保持部１１０の下方にはウエハ２００を下方から支える支持部１１３が突設されている。
【００１８】
揺動側保持部１１０は、基台１０１に固定された軸受１０３によって支持された軸１１７を中心に揺動するように設けられている。具体的には、該軸１１７の一方が、前記揺動側保持部１１０を有する保持部材１１５に固着され、軸１１７の他方が、従動部材１１９に固着されている。この前記軸１１７に固着された従動部材１１９の一端側は、カム部材１２１に当接するように設けられ、他端側は、従動部材１１９が常時カム部材１２１と当接するように弾性付勢する弾性付勢手段１０５に当接している。前記カム部材１２１は、歯車機構１２３を介して前記モータ１２５と連結されている。このため、モータ１２５が駆動することにより、カム部材１２１が回転し、従動部材１１９が揺動して、揺動側保持部材１１５（保持部１１０）が揺動するように設けられている。
【００１９】
また、この歯車機構１２３、モータ１２５、及び、カム部材１２１は、一体的に基台１０１に裁置され、この揺動駆動手段１２０（歯車機構１２３、モータ１２５、及び、カム部材１２１）は、従動部材１１９の配設方向にスライド可能に設けられており、前記従動部材１１９とカム部材１２１との当接部位は変更可能に設けられている。このため、従動部材１１９とカム部材１２１との当接位置から、従動部材１１９の軸１１７までの距離を変更でき、同一のカム部材１２１を用いたままであっても揺動側保持部１１０の揺動量を変更することができるように設けられている。なお、この揺動駆動手段１２０は、ネジ手段１２７によって上記のスライドができるように設けられている。
【００２０】
また、一方の保持部１１０は、他方の保持部１１０と近接・離反する方向に、基台１０１に対してスライドするように設けられており、本実施形態においては、揺動側保持部１１０に対向する保持部１１０（以下、「スライド側保持部１１０」ということがある）が基台１０１に対してスライドするように設けられている。このスライド側保持部１１０が設けられた保持部材１１５は、基台１０１にスライド可能に設けられたスライド機構１３１に裁置固定されており、該スライド機構１３１は、基台１０１に設けられたスライド溝（図示省略）に沿ってスライドできるように設けられている。該スライド機構１３１は、一方側からシリンダ１３３（エアシリンダ）によって押圧されてスライドするように設けられている。また、該スライド機構１３１は、他方側においてウレタンゴムからなる復帰手段１３５に当接しており、シリンダ１３３の押圧力が解除された際に弾性手段たるウレタンゴム１３５によって原点に復帰するように設けられている。
【００２１】
本実施形態においては、前記スライドの駆動源であるシリンダ１３３は、二つ設置されており、この二つのシリンダ１３３は、それぞれ、ウエハ２００の長辺方向に押圧力を作用させる際と、これに直交する短辺方向に押圧力を作用させる際とにそれぞれ用いられる。
【００２２】
また、検知手段１４０は、ウエハ２００の中央部に接触する接触部１４１を有し、該接触部１４１は、ウエハ２００の振動（音）を感知するように設けられている。該検知手段１４０は、ウエハ２００の下方に配されたＡＥセンサから構成されており、該ＡＥセンサ１４０は基台１０１上に裁置固定されている。
なお、接触部１４１は、図３に示すように、ウエハ２００の表面に弾性をもって接触する板バネ状の部材から構成されており、ウエハ２００に常時接触するように設けられている。
【００２３】
また、本実施形態の検査装置１００は、前記接触部１４１により感知された振動に基いて、検査対象物たるウエハ２００が正常か不良かの判断を行う判断部１５０を有している。該判断部１５０は、図４に示すように、比較回路１５１を有する回路から構成されており、より詳述すると、ＡＥセンサ１４０からの出力を増幅するプリアンプ１５３、フィルター１５５，１５７、メインアンプ１５９、及び、比較回路１５１を有するものである。前記フィルター１５５，１５７は、高音域（例えば１０ｋＨｚ以上）を通過させるＨＰＦ１５５と、低音域（例えば１．２ＭＨｚ以下）を通過させるＬＰＦ１５７とを備えている。なお、この判断部１５０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）から構成することも可能である。
【００２４】
さらに、本実施形態の検査装置１００は、ウエハ２００を把持して搬送する搬送手段（図示省略）を有し、ウエハ２００は、該搬送手段により、装置１００の検査部分（一対の保持部１１０の間）に搬送され、また、検査後には装置１００の検査部分から次工程へと搬送される。なお、該搬送手段は、検査部分にあるウエハ２００を把持して９０度回転できる回転手段としても機能し、一対の保持部１１０によりウエハ２００の長辺方向及びこれに直交（交差）する短辺方向が保持できるように設けられている。
【００２５】
上記構成からなる検査装置１００を用いた検査方法について、以下説明する。
【００２６】
まず、搬送手段によってウエハ２００は、一対の保持部１１０の間に搬送される。この際に、保持部１１０同士は、離間状態にあり、ウエハ２００は支持部１１３に裁置されることになる。
【００２７】
そして、保持部１１０同士の距離を接近せしめて、ウエハ２００に対して水平方向に押圧力を作用する。具体的には、前記シリンダ１３３を伸張させて、スライド側保持部１１０を揺動側保持部１１０に近接せしめて、一対の保持部１１０によってウエハ２００を挟持する。この際、ウエハ２００の両端には保持部１１０のウレタンゴム１１１が当接し、ウレタンゴム１１１が緩衝部材として機能する。
【００２８】
この押圧力を作用させた状態において、ウエハ２００は、上下方向に変形させられ、この際にウエハ２００に発生する音が検知手段１４０によって検知される。
この上下方向の変形は、前記揺動側保持部１１０がウエハ２００の保持方向を軸１１７として揺動することによりなされ、より具体的には、モータ１２５が回転することによりカムが回転して、従動部材１１９が揺動して、揺動側保持部１１０が揺動することになる。なお、この揺動に際して、ウエハ２００の両端に当接するウレタンゴム１１１は、すべり止め部材として機能する。また、検知手段１４０による検知に際して、ウエハ２００の両端に当接するウレタンゴム１１１は、保持部１１０を介して外部から伝達する雑音を少なくする防音部材として機能する。
【００２９】
そして、上記検知手段１４０によって検知された音響信号に基いて、判断部１５０は検査対象たるウエハ２００が正常か否かが判断されることになる。
【００３０】
判断部１５０によって正常と判断された場合には、ウエハ２００は、搬送手段（回転手段）によって前記押圧力の作用方向に直交（交差）する方向に回転され、再度上記工程を経て検査がなされる。つまり、例えば、先に長辺方向に検査がなされた場合には、次に短辺方向に検査がなされることになる。具体的には、先の検査が終了した後に、保持部１１０同士の距離が離間して、ウエハ２００が搬送手段により回転され（ウエハ２００が上方に移動し回転された後に下方に移動して）、支持部１１３により支持され、保持部１１０同士が接近することによりウエハ２００には先の検査の押圧力の作用した方向と交差する水平方向に押圧力が作用し、この状態で揺動側保持部１１０が揺動することにより、検査がなされることになる。なお、回転後に押圧力を作用させる際には、他方のシリンダ１３３が利用されることになる。
【００３１】
そして、検査終了後に搬送手段によってウエハ２００が搬送されることになる。
【００３２】
なお、上記実施形態は上記構成からなるが、本願発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の意図する範囲内で適宜設計変更可能である。
【００３３】
つまり、上記実施形態にあっては、ウエハ２００の一端側を揺動して検査を行うものについて説明したが、本願発明はこれに限定されず、例えば、図５に示すように、両端部が保持されたウエハ２００の中央部を押圧する方法等の種々の方法を採用することができる。
この図５に示す検査装置１００は、ウエハ２００の両端を保持する保持部１１０が上下方向に移動可能に設けられており、該保持部１１０に保持されたウエハ２００の中央部に当接する略半球状の押圧体１６０を有しており、保持されたウエハ２００が下方に移動することにより、その下面が押圧体１６０に当接して、変形せしめられ、この変形に際して発生する音響信号を検知することにより、ウエハ２００の良否が判断されるものである。
【００３４】
また、上記実施形態のようにウエハ２００を揺動させて、上下方向に変形させる場合にあっても、上記実施形態のものに限定されるものではない。例えば、双方の保持部１１０を揺動させることも可能である。また、一方の保持部１１０が、スライドするとともに揺動するように設けて、他方の保持部１１０を固定させておくことも可能である。さらに、一対の保持部１１０の双方が互いにスライドするように設けることも可能である。
【００３５】
また、検知手段１４０も上記構成に限定されるものではなく、例えば、保持部１１０に（又は保持部１１０に近接して）検知手段１４０を設けることも可能である。また、検知手段１４０が一つのものに限定されず、検知手段１４０を複数設けることも可能である。具体的には、例えば一対の保持部１１０にそれぞれ検知手段１４０を設け、さらには、一方の保持部１１０には複数の検知手段１４０を設けることにより、各検知手段１４０によって検知される音響信号の波形に基いてヒビの発生箇所を推定することも可能である。
【００３６】
さらに、ウエハ２００を回転させることは本願発明の必須の構成要件ではないが、上記実施形態のようにウエハ２００を回転させて複数方向の検査を行う構成を採用する場合にあっても、上記実施形態のように搬送手段によってウエハ２００の回転を行うものに限定されない。つまり、例えば、ウエハ２００を裁置する裁置台を設け、該裁置台を回転可能に設けることも可能である。なお、この場合には、裁置台または保持部を上下動可能に設けることが好ましい。
【００３７】
また、上記実施形態においては、ウエハの検査方法について説明したが、本願発明は、その他、太陽光発電用セル等の薄板状の検査対象物についても応用できることは明らかである。
【００３８】
【発明の効果】
本願発明は、検査対象物に対して水平方向に押圧力を作用させつつ、該検査対象物を上下方向に変形せしめて、該検査対象物から発生する音を検知するものであり、このヒビ部分が擦れ合う音を検知することにより、検査対象物を不良品として判断することができ、製品の品質を確実に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態に係る検査装置の概略的平面図である。
【図２】同装置の概略的側面図である。
【図３】同装置の検知手段の説明図である。
【図４】同装置の判断部の回路構成図を示す。
【図５】本願発明の他の実施形態に係る検査装置の概略的側面図である。
【符号の説明】
１００　　検査装置
１０１　　基台
１０３　　軸受
１０５　　弾性付勢手段
１１０　　保持部（スライド側保持部，揺動側保持部）
１１１　　ウレタンゴム
１１１　　ゴム部材
１１３　　支持部
１１５　　保持部材
１１５　　揺動側保持部材
１１７　　回転軸
１１７　　軸
１１９　　従動部材
１２０　　揺動駆動手段
１２１　　カム部材
１２１　　常時カム部材
１２３　　歯車機構
１２５　　モータ
１２７　　ネジ手段
１３１　　スライド機構
１３３　　シリンダ
１３５　　ウレタンゴム
１３５　　復帰手段
１４０　　センサ
１４０　　各検知手段
１４０　　検知手段
１４１　　接触部
１５０　　判断部
１５１　　比較回路
１５３　　プリアンプ
１５５，１５７　　フィルター
１５９　　メインアンプ
１６０　　押圧体
２００　　ウエハ
【図１】
2004045341.tif 000003
【図２】
2004045341.tif 000004
【図３】
2004045341.tif 000005
【図４】
2004045341.tif 000006
【図５】
2004045341.tif 000007