KR101344675B1

KR101344675B1 - 기판 가공 방법

Info

Publication number: KR101344675B1
Application number: KR1020110123993A
Authority: KR
Inventors: 야스또모 오까지마; 게이고 요시다; 요시히로 아오끼
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-12-23
Also published as: TW201245093A; JP5554228B2; CN102531367B; TWI545101B; JP2012138548A; CN102531367A; KR20120075349A

Abstract

본 발명의 과제는, 기판의 변형에 의해 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없는 경우에, 얼라인먼트 마크를 탐색하여 가공 동작을 속행할 수 있도록 한 기판 가공 방법을 제공하는 것이다.
얼라인먼트 마크를 촬상하기 위해 설정한 촬상 기준 위치에 있어서 카메라에 의해 촬상된 얼라인먼트 마크 화상으로부터 기판의 위치 정보를 취득할 때에, 촬상 기준 위치에서의 촬상에서는 얼라인먼트 마크 화상이 검출되지 않을 때에, 카메라 혹은 테이블을 이동시킴으로써, 촬상 위치를 촬상 기준 위치의 주변으로 순차 이동시키도록 하여 얼라인먼트 마크 화상을 탐색하고, 얼라인먼트 마크 화상이 검출되었을 때의 촬상 위치와 촬상 기준 위치의 위치 어긋남량을 산출하여 가공용 툴에 의한 가공 위치를 보정한다.

Description

기판 가공 방법 {SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 기판에 부여된 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 가공용 툴에 의한 기판 가공을 행하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 저온 소성 세라믹스(LTCC) 기판과 같은 변형되기 쉬운 기판에 유용한 기판 가공 방법이다.

글래스 기판을 분단하기 위해, 기판의 표면에 커터 휠(스크라이빙 휠이라고도 함)을 압접하면서 구름 이동시킴으로써 스크라이브 홈을 형성하는 가공 방법은, 예를 들어 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

도 5는 종래의 스크라이브 장치의 일례를 도시하는 사시도이다. 스크라이브 장치(31)는 기판(W)을 적재하는 테이블(32)을 구비하고 있다. 이 테이블(32)은, 수평한 레일(33)을 따라 Y방향으로 이동할 수 있도록 되어 있고, 모터(34)에 의해 회전하는 볼 나사(35)에 의해 구동된다. 또한 테이블(32)은, 모터를 내장하는 구동부(36)에 의해 수평면 내에서 회전할 수 있도록 되어 있다.

테이블(32)을 사이에 두고 양측에 기립 설치하는 지지 기둥(37)에 지지된 브리지(39)는, X방향으로 연장되는 가이드 바(38)를 지지하고 있다. 스크라이브 헤드(41)는 모터(42)에 의해 구동되고, 가이드 바(38)에 형성된 가이드 홈(40)을 따라 X방향으로 이동할 수 있도록 장착되어 있다. 스크라이브 헤드(41)에는 홀더(42a)가 설치되고, 이 홀더(42a)에 의해, 가공용 툴(43)(커터 휠)이 보유 지지되어 있다. 가공용 툴(43)은, 날끝 방향을 조정할 수 있도록 되어 있다. 그리고 가공용 툴(43)을 하강시켜 날끝을 기판(W)에 압박한 상태에서 테이블(32)을 Y방향으로 이동시키거나, 혹은 스크라이브 헤드(41)를 가이드 홈(40)을 따라 X방향으로 이동시킴으로써, 도 6에 도시하는 바와 같이 X방향의 스크라이브 홈(S₁) 및 Y방향의 스크라이브 홈(S₂)을 기판(W)에 격자 형상으로 형성하도록 되어 있다.

또한, 브리지(39)의 상부에는 카메라(44)가 설치되어 있고, 수동 조작에 의해 상하 이동함으로써 초점을 조정할 수 있도록 되어 있다. 카메라(44)에 의해 촬상된 화상은 모니터(45)에 표시된다.

테이블(32) 상에 적재된 기판(W)의 코너부에는, 위치를 특정하기 위한 얼라인먼트 마크(십자 마크)가 형성되어 있고, 카메라(44)에 의해 얼라인먼트 마크 근방의 기판을 촬상함으로써 얼라인먼트 마크의 위치를 검출한다. 구체적으로는, 스크라이브 장치에 얼라인먼트 마크의 형상 데이터(십자 형상의 데이터)가 미리 기억되어 있고, 카메라(44)에 의해 촬상한 기판의 화상과, 기억되어 있는 형상 데이터의 비교에 의해, 얼라인먼트 마크 이미지가 그 화상 내에 찍혀 있는지를 패턴 인식에 의해 판정한다. 얼라인먼트 마크 이미지가 찍혀 있다고 판정된 경우는, 기판이 정확한 위치에 적재되어 있다고 판단되어, 미리 정한 가공 개시 위치에 스크라이브 헤드(41)를 이동시켜 스크라이브 작업을 개시한다.

만일 화상 내에 얼라인먼트 마크 이미지가 검출되어 있지 않은 경우는, 기판이 정확한 위치로부터 벗어나 있다고 판단하여, 기판 위치의 수정을 재촉하는 에러 메시지를 발한다. 이에 의해, 작업자는 카메라(44)에 의해 촬상한 화상을 모니터(45)로 확인하면서, 기판 위치를 수동으로 조정하여 위치 어긋남을 수정한다.

또한, 도 5의 스크라이브 장치(31)에서는, 기판을 유도하기 위한 위치 결정용 기준 핀(46)이, 테이블면에 돌출되도록 설치되어 있다. 이 기준 핀(46)에 기판(W)의 단부면이 접촉하도록 적재함으로써, 카메라(44)에 의해 찍을 수 있는 촬상 시야 범위로부터 기판(W)의 얼라인먼트 마크가 크게 벗어나는 일이 없도록 되어 있다.

일본 특허 제3078668호 공보

그러나 가공 대상 기판이 LTCC 기판인 경우, 다음과 같은 문제가 있다. LTCC 기판은 알루미나의 골재와 글래스 화합물을 혼합한 시트에 도체를 배선하여 다층막으로 하고, 이 다층막을 통상 1000℃ 이하, 예를 들어 800℃ 정도의 온도로 소성한 기판이다. 얼라인먼트 마크는 소성 전에 형성되지만, 소성시에 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)의 가상선으로 나타내는 바와 같이 변형, 수축되는 경향이 있다. 기판의 변형이 발생하면, 얼라인먼트 마크 A의 기판 상에서의 위치가 당초 설계한 위치(설계치)로부터 벗어나 버린다. 그로 인해, 카메라의 촬상 시야 범위 내에 얼라인먼트 마크 A가 찍힐 테이블 상의 위치에, 기판(W)을 정확하게 적재하면, 기판 변형의 영향에 의해 오히려 얼라인먼트 마크 A가 카메라의 촬상 시야 범위로부터 벗어나 버려, 검출할 수 없게 되어 에러 표시로 된다.

이러한 경우에는, 얼라인먼트 마크 A의 화상을 검출할 수 있는 위치까지 기판을 수동으로 이동하게 되지만, 일단 자동 조작을 중단하고 위치를 수정해야 해, 작업이 번잡해지는 동시에 시간적인 손실이 크다.

한편, 테이블면에 위치 결정용 기준 핀(46)을 설치함으로써 기판(W)의 적재 위치를 유도하면, 에러 표시의 발생 횟수를 줄일 수 있지만, 그 경우는, 기준 핀(46)의 존재가 스크라이브에서 사용하는 가공용 툴(43)의 이동 범위를 제한하게 되어, 가공 가능한 영역에 제한을 가해 버린다고 하는 결점도 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 기판의 변형에 의해 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없는 경우에, 장치의 조작을 중단시키는 일 없이 얼라인먼트 마크를 탐색하고, 얼라인먼트 마크가 포함된 화상을 검출하여 가공 동작을 속행할 수 있도록 한 기판 가공 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 테이블 상에 위치 결정용 기준 핀을 설치하지 않는 경우에 빈발하게 되지만, 기판의 적재 위치가 다소 어긋난 경우라도, 얼라인먼트 마크의 검출을 용이하게 행할 수 있도록 한 기판 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 스크라이브 방법은, 얼라인먼트 마크가 부여된 기판을 테이블 상에 적재하고, 얼라인먼트 마크를 촬상하기 위해 설정한 촬상 기준 위치에 있어서, 카메라에 의해 촬상된 얼라인먼트 마크 화상(얼라인먼트 마크 이미지가 포함된 화상)으로부터 기판의 위치 정보를 취득하고, 그 위치 정보에 기초하여 가공용 툴에 의한 기판에의 가공 위치를 정하고 나서 기판을 가공하는 기판 가공 방법이며, 촬상 기준 위치에서의 촬상으로는 얼라인먼트 마크 화상이 검출되지 않을 때에, 카메라 혹은 테이블을 이동시킴으로써, 촬상 위치를 촬상 기준 위치의 주변으로 순차 이동시키도록 하여 얼라인먼트 마크 화상을 탐색하고, 얼라인먼트 마크 화상이 검출되었을 때의 촬상 위치와 촬상 기준 위치의 위치 어긋남량을 산출하여 가공용 툴에 의한 가공 위치를 보정하도록 되어 있다.

본 발명 방법에서는, 기판의 변형에 의해 촬영 기준 위치에서는 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없는 경우에, 카메라 혹은 테이블을 이동시킴으로써, 촬상 위치를 촬상 기준 위치의 주변으로 순차 이동시키도록 하여 얼라인먼트 마크 화상을 탐색한다. 이에 의해, 최초의 촬영 기준 위치에서의 촬상 시야 범위에 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 없는 경우라도, 카메라 또는 테이블을 그 주변의 촬상 위치로 순차 이동시켜 마찬가지의 촬상 시야 범위에서 탐색하므로, 머지않아 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 있게 되어, 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 있었을 때의 촬상 위치와 촬상 기준 위치의 위치 어긋남량을 산출하고, 이 위치 어긋남량에 기초하여 가공용 툴에 의한 가공 위치를 보정함으로써 기판 가공의 동작을 속행시킬 수 있다. 이에 의해, 기판의 위치 수정 등의 수작업의 번잡함을 해소하는 동시에, 작업 시간의 손실을 줄일 수 있다.

또한, 얼라인먼트 마크가 촬영 기준 위치로부터 다소 위치가 어긋나 있어도, 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 있게 되어, 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 있었던 촬상 위치와 기준 설정 위치의 편차량을 산출하여 가공 위치를 정하도록 하였으므로, 종래와 같은 테이블 상의 위치 결정용 기준 핀을 설치할 필요가 없어져, 기준 핀과 가공용 툴이 간섭하는 일이 없으므로, 가공용 툴을 기판의 주연까지 자유롭게 이동시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

(그 밖의 과제를 해결하기 위한 수단 및 효과)

상기 발명에 있어서, 얼라인먼트 마크 화상의 탐색시에, 촬상 위치를, 촬상 기준 위치를 중심으로 하여 그 주변을 소용돌이 형상으로 순차 이동시키도록 하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 얼라인먼트 마크가 테이블 상에서 어느 방향으로 이동되어 있었다고 해도, 얼라인먼트 마크를 탐색할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 카메라에 의한 각 촬상 위치에서의 촬상 시야 범위는 원형 또는 방형으로 하고, 인접하는 촬상 위치의 촬상 시야 범위가 시야의 주연 부분에서 서로 겹쳐지도록 촬상 위치를 이동시키도록 해도 된다.

이에 의해, 얼라인먼트 마크 화상은, 인접하는 어느 하나의 촬상 위치에서의 촬상 시야 범위에 확실하게 들어갈 수 있으므로, 검출 불량을 없앨 수 있다.

상기 발명에 있어서, 카메라의 촬상 위치의 이동 범위와 촬상 시야 범위에 의해 정해지는 얼라인먼트 화상의 검출 가능 영역은, 촬영 기준 위치를 중심으로 하여 적어도 종횡 5㎜가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

5㎜ 정도의 위치 정밀도로 기판을 테이블에 적재하는 것은 용이하게 행할 수 있으므로, 촬영 기준 위치를 중심으로 하여 적어도 종횡 5㎜를 검출 가능 영역으로 함으로써, 확실하게 얼라인먼트 마크를 검출할 수 있게 된다. 그로 인해, 통상의 장치에서 설치되어 있는 위치 결정을 위한 기준 핀이 없어도 용이하게 얼라인먼트할 수 있다. 또한, 기준 핀을 불필요하게 함으로써, 기준 핀에 의한 문제(스크라이브 수단과의 간섭 등)를 방지할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 기판이 LTCC 기판이라도 좋다.

LTCC 기판에서는, 소성시에 얼라인먼트 마크의 변형이 발생하지만, 그 경우에도 용이하게 얼라인먼트 마크를 검출할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 관한 기판 가공 방법의 일 실시예를 실시하기 위한 스크라이브 장치의 일례를 도시하는 사시도.
도 2는 얼라인먼트 마크 화상을 탐색할 때의 촬상 기준 위치를 중심으로 한 촬상 위치의 이동순의 일례를 도시한 도면.
도 3은 상기 스크라이브 장치의 제어계를 도시하는 블록도.
도 4는 LTCC 기판의 변형 상태를 도시하는 평면도.
도 5는 종래의 스크라이브 장치의 일례를 도시하는 사시도.
도 6은 격자 형상으로 스크라이브된 기판을 도시하는 평면도.

이하에 있어서, LTCC 기판을 스크라이브하는 실시예에 기초하여, 본 발명의 기판 가공 방법을 상세하게 설명한다.

도 1은 LTCC 기판을 스크라이브하기 위한 스크라이브 장치의 일례를 도시하는 사시도이다. 이 스크라이브 장치(1)는, 흡착 기구(도시하지 않음)에 의해 LTCC 기판(W)을 고정 보유 지지할 수 있는 테이블(2)을 구비하고 있다. 테이블(2)은, 모터(M₁)에 의해 볼 나사(4)를 구동시킴으로써 레일(3, 3)을 따라 Y방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한 테이블(2)은, 모터가 내장된 구동부(5)에 의해 수평면 내에서 회전할 수 있도록 되어 있다.

테이블(2)을 사이에 두고 양측에 기립 설치하는 지지 기둥(6, 6)에 지지된 브리지(8)는, X방향으로 연장되는 가이드 바(7)를 지지하고 있다. 스크라이브 헤드(10)는 모터(M₂)에 의해 구동되고, 가이드 바(7)에 형성된 가이드 홈(9)을 따라 X방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

스크라이브 헤드(10)에는 홀더(11)가 설치되어 있다. 이 홀더(11)에는, 기판(W)을 스크라이브하는 전용의 커터 휠(가공용 툴)(12)이 보유 지지되어 있다. 커터 휠(12)은, 그 날끝의 방향(기판에 대한 상대적인 진행 방향)을 X방향, Y방향으로 각도 조정할 수 있도록 되어 있다. 그리고 커터 휠(12)을 하강시켜 날끝을 기판(W)에 압박한 상태에서 기판(W)을 Y방향으로 이송시키거나, 또는 스크라이브 헤드(10)를 가이드(7)를 따라 X방향으로 이동시킴으로써, X방향 및 Y방향의 스크라이브 홈을 형성할 수 있도록 되어 있다.

또한, 스크라이브 헤드(10)에는, 커터 휠(12)과 일체로 이동하는 카메라(13)가 설치되어 있다. 이 카메라(13)를 상하 이동시킴으로써, 초점을 조정할 수 있다. 카메라(13)와 커터 휠(12)의 거리는 미리 계측되어 있고, 카메라(13)에 의해 찍은 화상 중의 위치와, 커터 휠(12)의 위치는 일대일로 대응되어 있다. 카메라(13)에 의해 촬상된 화상 데이터는 모니터(14)에 표시되는 동시에, 후술하는 화상 처리부(21)(도 3 참조)에 출력된다.

테이블(2) 상에 적재된 기판(W)의 코너부에는, 기판(W)의 위치를 특정하기 위한 얼라인먼트 마크 A(도 4 참조)가 형성되어 있고, 카메라(13)에 의해 기판(W)(얼라인먼트 마크 A가 부여되어 있는 근방)을 촬상함으로써, 얼라인먼트 마크 이미지가 포함되는 화상(얼라인먼트 마크 화상이라 함)을 검출하고, 이에 의해 기판(W)의 얼라인먼트 마크 A의 위치를 검출하도록 되어 있다. 구체적으로는, 촬상한 화상으로부터 후술하는 제어계(20)의 화상 처리부(21)에 의해, 얼라인먼트 마크 A의 패턴을 추출하는 처리가 행해지고, 미리 기억되어 있는 얼라인먼트 마크의 형상 데이터(십자 마크)와 대조함으로써, 얼라인먼트 마크 A의 위치가 검출된다.

또한, 카메라(13)[및 스크라이브 헤드(10)]는, 기준으로 하는 원점 위치가 정해져 있고, 테이블(2)에 적재된 기판(W)의 얼라인먼트 마크 A의 위치 검출을 행할 때에는 모터(M₁, M₂)의 구동에 의해 원점 위치로 복귀되도록 하여, 원점 위치에서 촬상하도록 되어 있다. 원점 복귀된 상태의 카메라(13)의 위치는, 얼라인먼트 마크 A를 탐색하는 동작시의 최초의 촬상 위치로 되므로, 이것을 「촬영 기준 위치」로 하고 있다.

도 3은 스크라이브 장치(1)의 제어계(20)를 도시하는 블록도이다. 카메라(13)로부터 출력된 화상 데이터 신호는, 화상 처리부(21)를 통해 얼라인먼트 마크 대조용 화상 데이터로서 제어부(22)에 부여된다. 입력부(23)는 기판(W)의 스크라이브 동작 등의 각종 처리 프로그램을 입력할 수 있는 입력 장치이며, 얼라인먼트 마크의 위치 검출에 사용하는 탐색용 프로그램도 입력되어 있다. 제어부(22)에는 X방향 모터 구동부(24), Y방향 모터 구동부(25), 테이블 회전용 모터 구동부(26) 및 스크라이브 헤드 구동부(27), 데이터 보유 영역(28)(메모리)이 접속되어 있다. 이 데이터 보유 영역(28)에는, 각종 처리 프로그램과 함께, 위치 검출에 관련하여, 패턴 인식에 의한 얼라인먼트 마크의 대조에 필요한 형상 데이터(십자 데이터)가 기억되어 있다.

제어부(22)는 미리 입력부(23)로부터 입력된 처리 프로그램 및 스크라이브 동작에 필요한 설정 파라미터 데이터에 기초하여, 테이블(2)의 회전축 방향의 위치를 제어하는 동시에, 스크라이브 헤드(10)의 X방향으로의 이동, 테이블(2)의 Y방향으로의 이동을 제어한다. 또한 커터 휠(12)에 의한 스크라이브시에, 커터 휠(12)이 적절한 하중으로 기판(W)의 표면을 압접하도록 제어한다.

또한, 기판(W)에 대한 얼라인먼트 마크 A의 탐색을 행할 때에는, 데이터 보유 영역(28)에 기억된 얼라인먼트 마크의 형상 데이터와, 화상 처리부(21)에 의해 추출된 화상을 대조하는 연산을 행한다.

다음에, 제어부(22)가 행하는 얼라인먼트 마크의 탐색 동작에 대해 설명한다. 위치 검출의 허용 오차는 장치의 제어 프로그램의 파라미터로서 임의로 변경 가능하지만, 본 실시예에서는 위치 검출의 허용 오차를 1㎜로 하고, 카메라(13)의 촬상 시야 범위는, 카메라의 배율(70배)과의 관계에서, 한 변이 2㎜인 방형 영역으로서 정해 둔다. 즉, 어느 촬상 위치에서 기판을 찍었을 때에 촬상 시야 범위 내에 얼라인먼트 마크의 중심 위치(십자 마크의 중심)가 찍혀 있으면, 그 촬상 위치에서 얼라인먼트 마크 A를 검출할 수 있었다고 판정하도록 한다.

우선, 원점 위치로 복귀되어 있는 카메라(13)에 의해 기판(W)을 촬상한다. 이때, 카메라(13)는 촬상 기준 위치에서 촬상 시야 범위가 직경 2㎜인 방형 영역을 촬상하고 있는 것으로 된다. 카메라(13)로 촬상한 화상과, 데이터 보유 영역(28)에 기억되어 있는 얼라인먼트 마크의 형상 데이터의 대조를 행하여, 화상 내에 얼라인먼트 마크 A의 이미지가 패턴 인식되는 동시에 마크의 중심이 촬상 시야 범위 내에 있으면, 얼라인먼트 마크 A를 검출할 수 있었다고 판정하여, 기판(W)의 위치가 촬상 기준 위치에서 허용 오차 내에 있다고 판정한다. 그리고 커터 휠(12)(가공용 툴)을 미리 설정되어 있는 원하는 가공 개시 위치로 이동시켜 스크라이브 작업을 개시한다.

만일 촬상 기준 위치에서의 촬상 시야 범위 내에 얼라인먼트 마크 A의 이미지가 찍혀 있지 않거나, 마크의 중심이 촬상 시야 범위 내로부터 벗어나 있는 경우에는, 기준 설정 위치로부터 벗어나 있다고 판정한다. 그 경우, 카메라(13) 혹은 테이블(2)을, X방향 모터 구동부(24) 및 Y방향 모터 구동부(25)를 통해, 촬상 기준 위치로부터 그 주변으로 1피치(구동부의 제어 프로그램의 파라미터로서 임의로 설정 가능하지만, 통상 얼라인먼트 마크의 크기와, 카메라의 촬상 시야 범위의 관계를 고려하여, 임의로 설정되고, 본 실시예에 있어서는 예를 들어 약 1.8㎜)씩 이동시킨다. 이동의 피치를 촬상 시야 범위의 직경(2㎜)보다 짧게 한 것은, 촬상 시야 범위의 주변 부분이 전회의 촬상 위치에서의 시야 범위와 중복되도록 하면서 얼라인먼트 마크 화상을 탐색하기 위함이다.

도 2는 카메라(13)에 의한 기판(W)에 대한 촬상 위치의 이동순(탐색순)을 도시하는 도면이며, 도 2의 (a)에 부여된 번호 (1) 내지 (25)가 탐색 순서를 나타내고 있다. 카메라(13)의 촬상 시야 범위는 한 변이 2㎜인 방형 영역으로 되어 있고, 중심에 있는 번호 (1)을 최초의 촬상 위치인 「촬상 기준 위치」로 정하고 있다. 이 촬상 기준 위치는, 상술한 바와 같이 카메라(13)의 원점 위치이다.

촬상 기준 위치[번호 (1)]에서 기판(W)을 촬상하였을 때에, 얼라인먼트 마크 이미지가 촬상 시야 범위에는 없어, 얼라인먼트 마크 화상이 검출되어 있지 않은 경우, 카메라(13) 혹은 테이블(2)에 의해, 촬상 위치를 좌측 방향으로 1피치(1.8㎜) 이동시켜 번호 (2)로 이동시킨다. 이후, 얼라인먼트 마크 화상이 검출될 때까지, 도 2의 (b)의 화살표로 나타내는 바와 같이, 촬상 기준 위치[번호 (1)]를 중심으로, 그 주변을 소용돌이 형상으로 이동시켜, (1)→(2)→(3) … (25)의 순으로 촬상 위치를 이동시킨다.

그리고 예를 들어 번호 (20)의 촬상 위치에서 얼라인먼트 마크 화상이 검출되면, 제어부(22)에 의해 촬상 기준 위치[번호 (1)]로부터 번호 (20)까지의 위치 어긋남량의 총합을 산출한다. 산출 결과는, 커터 휠(12)의 가공 개시 위치의 자동 보정에 사용되고, 보정 후의 가공 개시 위치에 커터 휠(12)을 이동시켜 스크라이브 동작이 개시된다.

이와 같이, 본래 촬상 기준 위치에서의 촬상에 의해 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 있을 것임에도 불구하고, 기판(W)의 변형 등에 의해 검출할 수 없었던 경우에도, 장치의 조작을 중단시키는 일 없이 자동적으로 얼라인먼트 화상을 탐색 검출하여 스크라이브 동작을 속행시킬 수 있고, 이에 의해 기판(W)의 위치 수정 등의 작업의 번잡함을 해소하는 동시에, 작업 시간의 손실을 없앨 수 있다.

또한, 촬상 기준 위치에서 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 없는 경우라도, 촬상 위치를 소정 피치, 또한 소정의 이동순으로 순차 이동시켜 탐색을 행하도록 하여, 얼라인먼트 마크 화상을 검출할 수 있도록 하였으므로, 종래와 같이 테이블 상의 위치 결정용 기준 핀을 설치하여 정확하게 기판을 적재할 필요가 없게 된다. 그러므로, 위치 결정용 기준 핀과 스크라이브 헤드(10)가 충돌할 우려가 없어져, 스크라이브 헤드(10)를 기판(W)의 주연까지 자유롭게 이동시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 촬상 위치를 이동하여 탐색하는 범위를 종횡 5㎜로 제한하여, 그 범위 내에 얼라인먼트 마크가 있으면 확실하게 찾아낼 수 있도록 하고 있지만, 탐색 시간을 길게 해도 되는 경우는, 이 탐색 영역을 광범위하게 넓혀도 된다. 또한, 제어 프로그램의 제어 파라미터에 의해, 탐색시의 1회의 이동 피치를 약 1.8㎜로 하였지만, 허용 오차에 따라서 피치를 조정해도 된다. 이때, 전회의 촬상 시야 범위의 일부가 겹쳐지도록 하여, 얼라인먼트 마크의 검출을 할 수 없는 사각(死角) 영역을 없애도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는 촬상 시야 범위를 방형 영역으로 하였지만, 원형으로 해도 된다. 방형인 경우는 사각 영역을 없애는 것이 용이해진다.

또한, 카메라(13)에 의한 얼라인먼트 마크 화상의 탐색은, 종횡 5㎜의 영역을 포함하도록 하고 있지만, 이 범위이면 LTCC 기판의 변형에 의한 얼라인먼트 마크의 어긋남을 충분히 커버할 수 있게 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 카메라(13)를 스크라이브 헤드(10)에 일체로 장착하도록 하였지만, 브리지(8)에 장착해도 된다. 카메라(13)와 가공용 툴(12)의 위치 관계를 일대일로 대응시킬 수 있으면 된다.

이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 반드시 상기한 실시예에만 특정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가공 대상 기판으로서, 변형되기 쉬운 LTCC 기판 외에, 글래스 기판, 반도체 기판, 박막 태양 전지 기판 등의 취성 재료 기판 전반에도 적용할 수 있다. 또한, 스크라이브 헤드(11)에 장착되는 가공용 툴(12)은, 커터 휠 외에, 날끝에 방향성이 있는 고정날 등이라도 좋고, 레이저 스크라이브를 행하는 경우에는, 레이저 빔을 집광하여 빔 스폿으로 한 후 기판에 조사하기 위한 광학계를 구비한 광학 툴이라도 좋다

본 발명은, LTCC 기판 등의 기판에 스크라이브 홈을 형성하는 스크라이브 장치와 같은 기판 가공 장치에 적용할 수 있다

A : 얼라인먼트 마크
W : 기판
1 : 스크라이브 장치
2 : 테이블
13 : 카메라
20 : 제어계
22 : 제어부

Claims

얼라인먼트 마크가 부여된 후에 소성된 기판을 테이블 상에 적재하고, 상기 얼라인먼트 마크를 촬상하기 위해 설정한 촬상 기준 위치에 있어서 카메라에 의해 촬상된 얼라인먼트 마크 화상으로부터 상기 기판의 위치 정보를 취득하고, 그 위치 정보에 기초하여 커터 휠에 의한 상기 기판에의 가공 위치를 정하고 나서 상기 기판을 가공하는 기판 가공 방법이며,
상기 테이블에는 상기 기판의 위치를 상기 촬상 기준 위치에 위치 결정하기 위한 위치 결정용 기준 핀이 설치되지 않고,
상기 촬상 기준 위치에서의 촬상에서는 상기 얼라인먼트 마크 화상이 검출되지 않을 때에, 상기 카메라 혹은 상기 테이블을 이동시킴으로써, 촬상 위치를 상기 촬상 기준 위치의 주변으로 순차 이동시키도록 하여 상기 얼라인먼트 마크 화상을 탐색하고, 상기 얼라인먼트 마크 화상이 검출되었을 때의 촬상 위치와 촬상 기준 위치의 위치 어긋남량을 산출하여 상기 커터 휠에 의한 가공 위치를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는, 기판 가공 방법.
제1항에 있어서, 상기 얼라인먼트 마크 화상의 탐색시에, 상기 촬상 위치를, 상기 촬상 기준 위치를 중심으로 하여 그 주변을 소용돌이 형상으로 순차 이동시키도록 한, 기판 가공 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카메라에 의한 각 촬상 위치에서의 촬상 시야 범위는 원형 또는 방형으로 하고, 인접하는 촬상 위치의 촬상 시야 범위가 시야의 주연 부분에서 서로 겹쳐지도록 촬상 위치를 이동시키도록 한, 기판 가공 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카메라의 촬상 위치의 이동 범위와 촬상 시야 범위에 의해 정해지는 얼라인먼트 화상의 검출 가능 영역은, 상기 촬상 기준 위치를 중심으로 하여 적어도 종횡 5㎜가 포함되는, 기판 가공 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판이 LTCC 기판인, 기판 가공 방법.