特許ウォッチ

公開番号2024136753
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047978
出願日2023-03-24
発明の名称位置合わせ装置および位置合わせ方法
出願人株式会社SCREENホールディングス
代理人弁理士法人あい特許事務所,個人
主分類G03F 9/00 20060101AFI20240927BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】位置検出にかかる計算時間を短縮することにより、第1部材と第2部材とを精度良く位置合わせすることが可能な位置合わせ装置および位置合わせ方法を提供する。
【解決手段】制御部91は、マーク部40を撮像した撮像画像I50に基づいて、第1部材10と第2部材20とを位置合わせする。制御部91は、撮像画像I50を用いてマーク部40が配置される第1位置O40aを検出する。制御部91は、撮像画像I50の一部の領域を用いてマーク部40が配置される第2位置O40bを検出する。制御部91は、第1位置O40aに対する第2位置O40bの位置ズレに基づいて、第2位置O40bを補正する。制御部91は、補正した第2位置O40bに基づいて、第1部材10と第2部材20とを位置合わせする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材に対向して配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に対して交差する方向に、前記第２部材を移動させる第１移動部と、
前記第１部材および前記第２部材の一方に配置される一方マーク部と、
前記一方マーク部を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて前記第１移動部を制御して、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記撮像画像を用いて前記一方マーク部が配置される第１位置を検出し、
前記撮像画像の一部の領域を用いて前記一方マーク部が配置される第２位置を検出し、
前記第１位置に対する前記第２位置の位置ズレに基づいて、前記第２位置を補正し、
補正した前記第２位置に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする、位置合わせ装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１位置に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせした後、補正した前記第２位置に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１位置に対する前記第２位置の位置ズレに基づいて、前記第２位置を補正するための補正値を導出し、
前記補正値を用いて、前記第２位置を補正する、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記撮像部による撮像と、前記第２位置の検出と、前記第２位置の補正とを繰り返し実行する、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記撮像画像を用いて前記第１位置を検出するＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）またはＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）と、
前記撮像画像の一部の領域を用いて前記第２位置を検出し、前記ＧＰＵまたは前記ＣＰＵに比べて遅延時間の少ない装置と
を有する、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項６】
前記第１部材および前記第２部材の他方に配置される他方マーク部を備え、
前記撮像部は、前記一方マーク部と前記他方マーク部とを撮像し、
前記制御部は、
前記撮像画像の一部の領域を用いて前記他方マーク部が配置される第３位置を検出し、
前記第１位置に対する前記第２位置の位置ズレに基づいて、前記第３位置を補正し、
補正した前記第２位置および補正した前記第３位置に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置合わせ装置。
【請求項７】
前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に、前記第１部材および前記第２部材を相対的に移動させる第２移動部を備え、
前記第１部材は、第１基板を保持し、
前記第２部材は、第２基板を保持し、
前記制御部は、前記第１移動部を制御して前記第１基板と前記第２基板とを位置合わせしながら、前記第２移動部を制御して前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置合わせ装置。
【請求項８】
前記制御部は、
補正した前記第２位置に基づいて、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置を予測し、
予測結果に基づいて、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置が、目標範囲内になるタイミングで、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる、請求項７に記載の位置合わせ装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第１位置と前記第２位置とに基づく機械学習によって、学習済モデルを生成し、
前記学習済モデルに対して、前記第２位置を入力し、前記第２位置を補正した補正後位置を取得する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置合わせ装置。
【請求項１０】
第１部材と前記第１部材に対向して配置される第２部材との一方に配置される一方マーク部を撮像した撮像画像を取得する取得工程と、
前記撮像画像に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に対して交差する方向に、前記第２部材を移動させて前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする第１位置合わせ工程と、
前記撮像画像を用いて前記一方マーク部が配置される第１位置を検出する第１検出工程と、
前記撮像画像の一部の領域を用いて前記一方マーク部が配置される第２位置を検出する第２検出工程と、
前記第１位置に対する前記第２位置の位置ズレに基づいて、前記第２位置を補正する補正工程と、
補正した前記第２位置に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする第２位置合わせ工程と
を含む、位置合わせ方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置および位置合わせ方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、第１部材と、第１部材に対向して配置される第２部材と、第２部材を移動させる移動部とを備え、第１部材と第２部材とを位置合わせする各種装置が知られている。このような装置として、例えば、２枚の基板のうちの一方の基板を保持する第１部材と、他方の基板を保持する第２部材と、第２部材を移動させる移動部とを備える基板貼り合わせ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、上ウエハを吸着する上チャックと、下ウエハを吸着する下チャックと、下チャックを移動させる下チャック移動部とを備えた接合装置が記載されている。特許文献１に記載の接合装置では、上ウエハのアライメントマークを下部撮像部によって撮像し、下ウエハのアライメントマークを上部撮像部によって撮像する。そして、２つの画像データに基づいて、下チャックの水平方向位置を調節することによって、上ウエハのアライメントマークと下ウエハのアライメントマークとを重ならせる。このようにして、上ウエハと下ウエハとを位置合わせしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１９／１４６４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような基板貼り合わせ装置では、２枚の基板同士を電気的に接続するので、２枚の基板を高精度に位置合わせすることが求められる。その一方、基板貼り合わせ装置では、例えば、振動または熱ドリフト等（以下、振動等と記載することがある）に起因して第１部材と第２部材との間に相対的な位置の変動が生じるため、位置合わせ精度が低下するおそれがある。そこで、第１部材と第２部材との間の相対的な位置精度を確保するために、第２部材の位置を連続的に位置合わせすることが考えられる。このとき、第１部材と第２部材との間の相対的な位置変動を検出しながら、検出結果に基づいて第２部材の位置を変更することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、画像処理により位置を検出する場合、検出精度を高くするにしたがって多くの計算処理が必要となる。このため、撮像してから位置を変更するまでに時間がかかるため、第１部材と第２部材とを精度良く位置合わせすることが困難である。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置検出にかかる計算時間を短縮することにより、第１部材と第２部材とを精度良く位置合わせすることが可能な位置合わせ装置および位置合わせ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面によれば、位置合わせ装置は、第１部材と、第２部材と、第１移動部と、一方マーク部と、撮像部と、制御部とを備える。前記第２部材は、前記第１部材に対向して配置される。前記第１移動部は、前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に対して交差する方向に、前記第２部材を移動させる。前記一方マーク部は、前記第１部材および前記第２部材の一方に配置される。前記撮像部は、前記一方マーク部を撮像する。前記制御部は、前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて前記第１移動部を制御して、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする。前記制御部は、前記撮像画像を用いて前記一方マーク部が配置される第１位置を検出する。前記制御部は、前記撮像画像の一部の領域を用いて前記一方マーク部が配置される第２位置を検出する。前記制御部は、前記第１位置に対する前記第２位置の位置ズレに基づいて、前記第２位置を補正する。前記制御部は、補正した前記第２位置に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする。
【０００９】
ある実施形態では、前記制御部は、前記第１位置に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせした後、補正した前記第２位置に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする。
【００１０】
ある実施形態では、前記制御部は、前記第１位置に対する前記第２位置の位置ズレに基づいて、前記第２位置を補正するための補正値を導出する。前記制御部は、前記補正値を用いて、前記第２位置を補正する。
（【００１１】以降は省略されています）

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