KR20190017021A - 기판 계측 장치 및 레이저 가공 시스템 - Google Patents

Abstract

기판 계측 장치(1)는, 위치 결정용의 얼라이먼트 마크(7)가 설치되어 있고 레이저 가공된 피가공부(6)를 갖는 기판(5)의 화상 데이터를 취득하는 계측용 카메라(8)와, 기판(5)을 탑재하고, 기판(5)과 계측용 카메라(8)의 상대 위치를 변경하는 계측 테이블(4)과, 화상 데이터 및 계측 테이블(4)의 위치 정보에 근거해서, 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표 및 피가공부(6)의 계측 위치 좌표를 구하는 화상 처리부(12)와, 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표로부터 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표로의 변환 계수를 구하는 변환 계수 계산부(13)와, 변환 계수를 이용해서 피가공부(6)의 계측 위치 좌표를 변환후 위치 좌표로 좌표 변환하고, 변환후 위치 좌표와 피가공부(6)의 설계 위치 좌표의 차로부터 가공 오차를 구하는 가공 오차 계산부(14)를 구비한다.

Description

기판 계측 장치 및 레이저 가공 시스템

본 발명은, 레이저로 구멍 가공된 프린트 기판 등의 가공 구멍의 가공 위치 오차를 계측하는 기판 계측 장치 및 기판 계측 장치의 계측 결과를 이용해서 프린트 기판에 레이저 구멍 가공하는 레이저 가공 시스템에 관한 것이다.

종래의 레이저 가공 시스템에 있어서는, 레이저 가공의 가공 정밀도 향상을 도모하기 위해서, 레이저 가공을 행한 후에 가공 위치 정밀도 검사 유닛으로 구멍 가공의 위치 오차를 계측해서 보정 데이터를 작성하고, 보정 데이터를 이용해서 레이저 가공하는 레이저 드릴 장치가 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

이러한 레이저 가공 시스템은 갈바노 스캐너(Galvano Scanner)와 가공 테이블을 구비하고, 프린트 기판(이하, 기판이라 한다)에 레이저 광을 조사해서 레이저 구멍 가공을 행하는 드릴 가공 유닛(이하, 가공 유닛이라 한다)과, 카메라와 계측 테이블을 이용해서 기판의 레이저 가공 구멍의 위치 계측을 행하는 가공 위치 정밀도 검사 유닛(이하, 검사 유닛이라 한다)을 구비한다.

가공 유닛은, 레이저 가공 전에 계측한 기판 수축량으로부터 스케일링치를 구해서 검사 유닛에 송신한다. 검사 유닛에 있어서는, 카메라에 의해 기판의 레이저 가공 구멍의 가공 위치 오차를 계측해서 상기 스케일링치를 이용해서 위치 보정 데이터, 즉 오프셋치를 구해서, 가공 유닛에 송신한다. 가공 유닛은 추가로 상기 오프셋치를 이용해서 레이저의 조사 위치를 보정하고, 연속 운전시의 가공 정밀도의 경시 변화를 억제하고 가공 정밀도를 보증한다.

또한, 상기 검사 유닛에 있어서는, 구멍 가공 위치 정밀도의 검사 방법으로서, CCD(Charge－Coupled Deｖice) 카메라를 이용해서, 레이저 광의 조사 타겟이 되는 기판 상의 랜드의 중심 좌표와, 당해 랜드에 레이저 광을 조사해서 레이저 가공한 가공 구멍의 중심 좌표를 계측하고, 양자의 차를 구해서 가공 위치 오차를 구하고 있었다.

또, 기판 수축량에 대응하는 스케일링치는, 레이저 드릴 가공 전에 가공 유닛에서 행하는 기판의 위치 어긋남을 맞추는 처리인 얼라이먼트 처리시에 기판 수축량을 계측하고, 이것에 근거해서 구하고 있었다.

일본 공개 특허 공보 제 2003-088983호

그렇지만, 특허문헌 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서는, 특히 CO₂ 레이저와 같은 열 가공에 근거한 레이저 가공을 행하면, 레이저 가공 후에 기판이 열 변형하고, 레이저 가공 후는 기판 수축량 및 스케일링치가 변화해 버린다. 그 결과, 검사 유닛에 있어서 가공 위치 오차 및 상기 스케일링치에 근거해서 구한 위치 보정 데이터에는 열 변형 오차가 포함된다. 따라서, 이 위치 보정 데이터에 근거해서 가공 유닛의 가공 위치 데이터를 보정하면 가공 정밀도가 나빠진다고 하는 문제가 있었다.

또, 가공 유닛과 검사 유닛은 상이한 XY 테이블을 사용하므로, 각각의 XY 테이블의 X축과 Y축의 직각도가 상이한 경우와 같이, 각각의 XY 테이블의 기계 오차 특성에 차이가 있는 경우, 가공 유닛과 검사 유닛의 사이에 좌표계의 어긋남이 발생하고, 검사 유닛으로 계측한 가공 위치 오차에는 좌표계의 어긋남이 포함된 것이 되고, 이 가공 위치 오차에 근거해서 가공 유닛의 가공 위치 데이터를 보정하면, 가공 정밀도가 나빠진다고 하는 문제가 있었다.

마찬가지로, 기판이 검사 유닛의 계측 테이블에 기울어 설치되어 있는 경우도, 검사 유닛으로 계측한 가공 위치 오차에는 기판의 얼라이먼트 오차가 포함된 것이 되고, 이 가공 위치 오차에 근거해서 가공 유닛의 가공 위치 데이터를 보정하면, 가공 정밀도가 나빠진다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기를 감안해서 이루어진 것이며, 가공 오차를 고정밀도로 계측할 수 있는 기판 계측 장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 위치 결정용의 얼라이먼트 마크가 설치되어 있고 레이저 가공된 피가공부를 갖는 기판의 화상 데이터를 취득하는 계측용 카메라와, 기판을 탑재하고, 기판과 계측용 카메라의 상대 위치를 변경하는 계측 테이블과, 화상 데이터 및 계측 테이블의 위치 정보에 근거해서, 얼라이먼트 마크의 계측 위치 좌표 및 피가공부의 계측 위치 좌표를 구하는 화상 처리부를 구비한다. 본 발명은 얼라이먼트 마크의 계측 위치 좌표로부터 얼라이먼트 마크의 설계 위치 좌표로의 변환 계수를 구하는 변환 계수 계산부와, 변환 계수를 이용해서 피가공부의 계측 위치 좌표를 변환후 위치 좌표로 좌표 변환하고, 변환후 위치 좌표와 피가공부의 설계 위치 좌표의 차로부터 가공 오차를 구하는 가공 오차 계산부를 더 구비한다.

본 발명에 따르면, 가공 오차를 고정밀도로 계측할 수 있는 기판 계측 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 기판 계측 장치의 구성을 나타내는 도면
도 2는 실시 형태 1에 따른 기판의 형태를 설명하는 도면
도 3은 실시 형태 1에 따른 기판 계측 장치의 동작을 설명하는 흐름도
도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템의 구성을 나타내는 도면
도 5는 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템의 동작을 설명하는 흐름도
도 6은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템의 구성을 나타내는 도면
도 7은 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템의 동작을 설명하는 흐름도
도 8은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템의 구성을 나타내는 도면
도 9는 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템의 다른 구성을 나타내는 도면
도 10은 실시 형태 1 내지 5에 따른 컴퓨터 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면
도 11은 실시 형태 1 내지 5에 따른 계측 제어부, 시스템 지령부 및 레이저 가공 제어부의 기능을 전용의 하드웨어로 실현하는 경우의 구성을 나타내는 도면

이하에, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 계측 장치 및 레이저 가공 시스템을 도면에 근거해서 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 기판 계측 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 기판 계측 장치(1)은 기판에 대한 레이저 구멍 가공에 있어서의 가공 오차를 계측하는 것이다. 기판 계측 장치(1)은 계측 구동부(2)와 계측 구동부(2)를 제어하는 계측 제어부(3)를 구비한다. 도 2는 실시 형태 1에 따른 기판(5)의 형태를 설명하는 도면이다. 도 2는 도 1의 지면의 상하 방향으로 위에서 아래쪽으로 기판(5)을 본 도면이다.

도 1에 있어서, 계측 제어부(3)에 대해서는 처리 기능의 블럭도로 나타내고 있다. 계측 제어부(3)는 계측 지령부(9)와, 계측 테이블 제어부(10)와, 계측용 카메라 제어부(11)와, 화상 처리부(12)와, 변환 계수 계산부(13)와, 가공 오차 계산부(14)와, 레이저 가공 보정치 계산부(15)와, 가공 불량 판정부(16)를 구비한다.

계측 구동부(2)는 XY 테이블인 계측 테이블(4)을 구비한다. 계측 테이블(4)의 탑 테이블(4a)에는 레이저 구멍 가공된 기판(5)이 탑재되어 있다. 도 1에 있어서, 계측 테이블(4)의 구동 방향은 지면의 수직 방향인 X 방향 및 지면의 좌우 방향인 Y 방향이다. 계측 테이블(4)의 탑 테이블(4a)은 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능한 계측 테이블(4)의 부분이다. 또한, 계측 테이블(4)의 X축 및 Y축에는, 도시하지 않은 리니어 인코더가 설치되어 있고, 탑 테이블(4a)을 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능하다. 계측 테이블(4)의 탑 테이블(4a)에 설치된 기판(5)에는, 레이저 가공된 피가공부인 가공 구멍(6)이 형성되고, 더욱이 위치 결정용의 얼라이먼트 마크(7)도 인쇄되어 있다.

도 2에 있어서, 기판(5)에는, 다수의 가공 구멍(6)이 형성되어 있다. 이러한 기판(5)은 PC 또는 휴대전화 등의 전자기기에 구비되는 프린트 기판이며, 레이저 가공되는 가공 구멍(6)은 주로 다층 프린트 기판의 층간을 접속하는 구멍, 즉 비어 구멍이다. 통상, 가공 구멍(6)의 구멍 직경은 φ20㎛ 내지 200㎛이며, 가공 구멍(6)의 구멍 수는 기판 1장당 수만 구멍 내지 100만 구멍 정도이다.

또, 기판(5)의 주변부에는, 기판(5)의 위치 결정용의 위치 결정 마크인 얼라이먼트 마크(7)가 인쇄에 의해 마련되어 있다. 얼라이먼트 마크(7)는 통상, 피가공물에 2개 내지 4개가 인쇄되어 있다. 도 2에 있어서는, 기판(5)에 얼라이먼트 마크(7)가 4개 인쇄된 예를 나타내고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 계측 구동부(2)에 있어서의 계측 테이블(4)의 상방에는, 기판(5)의 가공면 상에 형성된 피가공부인 가공 구멍(6) 및 얼라이먼트 마크(7)의 화상 데이터를 취득하는 계측용 카메라(8)가 구비되어 있다. 계측용 카메라(8)는 도시하지 않은 Z축 테이블에 장착되어 있다. Z축 테이블이 도 1의 지면의 상하 방향인 Z 방향으로 이동함으로써, 계측용 카메라(8)의 초점 조정이 가능해진다.

계측 테이블(4)을 이동시킴으로써, 기판(5)과 계측용 카메라(8)의 상대 위치가 변경되므로, 계측용 카메라(8)는 기판(5) 상의 모든 가공 구멍(6) 및 얼라이먼트 마크(7)의 화상을 촬상할 수 있다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 계측용 카메라(8)에는 조명 기능 및 오토 포커스 기능이 부가되어 있다. 계측용 카메라(8)는 구체적으로는, 라인 센서를 이용한 라인 카메라이다. 라인 센서에 의한 화상 정보와 계측 테이블(4)의 위치 정보에 근거해서 화상 처리부(12)가 화상 처리를 행하고, 가공 구멍(6) 및 얼라이먼트 마크(7)의 위치 좌표를 고속으로 계측한다.

또한, 라인 카메라는 계측 폭이 큰 것이라도 80㎜ 정도이므로, 기판(5)의 사이즈가 예를 들면 320㎜×320㎜인 경우는, 라인 카메라를 2 왕복 주사시키도록, 혹은, 4대의 카메라를 한 방향으로 배열해서 그것과 수직 방향으로 1회 주사시키도록 계측 테이블(4) 및 계측용 카메라(8)를 동작시켜 촬영해서, 기판(5)의 전체면의 화상 데이터를 수집할 수 있도록 한다. 또한, 화상 처리부(12), 계측 테이블(4) 및 계측용 카메라(8)를 이용해서 계측되는 위치 좌표를 계측 위치 좌표로 한다.

계측 제어부(3)는 계측 테이블(4) 및 계측용 카메라(8)를 제어하는 제어부이다. 계측 제어부(3)의 기능을 실현하는 컴퓨터 시스템은 도시하지 않은 모니터 및 각종 외부 인터페이스, 서보 앰프 등을 더 구비한다.

계측 지령부(9)는, 도 1에는 나타내지 않은 메모리에 저장되어 있는 CAD(Computer-Aided Design) 등으로부터 얻어지는 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표 및 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표를 계측 프로그램에 근거해서 각 부분에 출력한다. 그것과 함께, 계측 테이블(4)로의 제어 지령을 계측 테이블 제어부(10)에 출력하고, 계측용 카메라(8)로의 제어 지령을 계측용 카메라 제어부(11)에 출력한다. 또한, 설계 위치 좌표는 CAD 등으로부터 주어지는 설계상의 위치 좌표이다.

계측 테이블 제어부(10)는 계측 지령부(9)로부터 입력된 위치 지령과 계측 테이블(4)에 설치되어 있는 상술한 리니어 인코더로부터의 위치 정보를 이용해서, 계측 테이블(4)을 위치 결정 제어한다. 또, 계측 테이블 제어부(10)는 계측용 카메라(8)가 촬상하는 샘플링 주기에 맞춰서 리니어 인코더의 위치 정보를 화상 처리부(12)에 출력한다.

계측용 카메라 제어부(11)는 계측 지령부(9)로부터 입력된 카메라 제어 지령에 의해 계측용 카메라(8)의 촬상을 제어한다. 또한, 통상, 계측용 카메라(8)로서 이용되는 라인 카메라는 수kHz 내지 수10kHz의 샘플링 주기로 화상을 촬상한다. 또, 계측용 카메라 제어부(11)는 상기 샘플링 주기마다 계측용 카메라(8)로 촬상한 화상 데이터를 화상 처리부(12)에 출력한다.

또한, 계측 지령부(9)는 기판(5)의 모든 가공 구멍(6) 및 얼라이먼트 마크(7)의 화상 정보를 계측용 카메라(8)가 촬상할 수 있도록, 계측 테이블 제어부(10)에 이동 지령을 출력함과 아울러, 계측 테이블(4)의 이동에 맞춰서 계측용 카메라(8)로 하여금 촬상하게 하도록 계측용 카메라 제어부(11)에 지령한다. 이것에 의해, 계측용 카메라 제어부(11)는 계측용 카메라(8)가 촬영한 기판(5)의 전체면의 화상 데이터를 수집한다.

화상 처리부(12)는 계측용 카메라 제어부(11)로부터 상기 샘플링 주기마다 계측용 카메라(8)로 촬상한 화상 데이터를 수집함과 아울러, 당해 화상 데이터를 촬상했을 때의 계측 테이블(4)의 리니어 인코더로부터 얻어지는 X 방향 및 Y 방향의 위치 좌표를 계측 테이블(4)의 위치 정보로서 계측 테이블 제어부(10)로부터 수집한다.

상술한 화상 데이터 및 계측 테이블(4)의 위치 좌표의 수집이 끝나면, 화상 처리부(12)는 화상 데이터 및 계측 테이블(4)의 위치 좌표에 근거해서, 패턴 매칭이라고 하는 화상 처리 기술을 적용해서, 기판(5)의 피가공부인 가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표 및 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표를 구한다.

변환 계수 계산부(13)에는, 화상 처리부(12)에서 구한 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표가 입력됨과 아울러, 계측 지령부(9)로부터 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표가 입력된다. 변환 계수 계산부(13)는 입력된 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표와 입력된 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표를 이용해서, 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표로부터 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표로의 변환 계수를 구한다.

상기 변환 계수는 기판(5)의 열 변형에 의한 오차, 계측 테이블(4)의 X축 및 Y축의 직각도의 차로 인한 어긋남 또는 기판(5)의 얼라이먼트 오차를 제거하기 위해서 이용한다.

상기 변환 계수를 이용해서 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표를 좌표 변환한 위치 좌표는 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표와 거의 일치한다.

또, 각 가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표에 상기 변환 계수를 곱하면, 기판(5)의 열 변형에 의한 오차, 계측 테이블(4)의 X축 및 Y축의 직각도의 차로 인한 어긋남 또는 기판(5)의 얼라이먼트 오차를 제거한 가공 구멍(6)의 변환후 위치 좌표로 변환된다. 여기서, 가공 구멍(6)에 가공 오차가 없는 경우는, 가공 구멍(6)의 변환후 위치 좌표는 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표와 거의 일치한다. 그러나, 가공 구멍(6)에 가공 오차가 있는 경우는, 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표에 대해서, 가공 구멍(6)의 변환후 위치 좌표에 가공 오차분의 위치 오차가 생긴다.

얼라이먼트 마크(7)가 4점인 경우의 변환 계수의 1 예를 이하에 나타낸다. 각 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표를 (Xam(k), Yam(k))(k=1, 2, 3, 4)로 하고, 그것에 대응하는 설계 위치 좌표 (Xar(k), Yar(k))(k=1, 2, 3, 4)로 한다. 그리고, 변환 계수 계산부(13)가 구하는 변환 계수의 1 예를 P11, P12, P13, P21, P22, P23로 하면, 이하의 수식(1)과 같은 관계가 되어 있다.

[수 1]

수식(1)의 변환 계수 P11, P12, P13, P21, P22, P23는, 얼라이먼트 마크(7)가 3점 이상이면, 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표 및 그것에 대응하는 설계 위치 좌표로부터, 수식(1)을 이용해서 구할 수 있다. 얼라이먼트 마크(7)가 4점 이상이면, 최소 제곱법을 이용해서 더 정확하게 구할 수 있다.

수식(1)의 P11, P12, P13, P21, P22, P23는, 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표로부터 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표로의 좌표 변환 행렬의 요소가 되고, 오프셋, 게인, 회전 및 좌표축의 직교 어긋남이 있는 경우에 유효한 좌표 변환 행렬을 구성한다.

얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표와 그것에 대응하는 설계 위치 좌표로부터 상기 좌표 변환 행렬을 구하면, 이 좌표 변환 행렬을 이용해서, 화상 처리부(12)에서 구한 가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표를 가공 구멍(6)의 변환후 위치 좌표로 변환할 수 있다. 따라서, 기판(5)이 열에 의해 팽창해서 변형된 경우, 계측 테이블(4)의 X축 및 Y축에 직교 어긋남이 있었을 경우 또는 기판(5)의 얼라이먼트 오차가 있었을 경우에도, 이들의 오차를 제거한 가공 구멍(6)의 변환후 위치 좌표를 구하는 것이 가능해진다.

또한, 변환 계수의 다른 1 예를 이용한 이하의 수식(2)과 같은 관계를 이용하는 것도 가능하다. 다만, 변환 계수는 수식(1) 및 수식(2)에 나타낸 것에 한정되지 않는다.

[수 2]

가공 오차 계산부(14)에는, 변환 계수 계산부(13)에서 구한 변환 계수가 입력됨과 아울러, 화상 처리부(12)로부터 가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표가 입력되고, 계측 지령부(9)로부터 대응하는 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표가 입력된다. 가공 오차 계산부(14)는, 입력된 변환 계수를 이용해서 가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표를 변환후 위치 좌표로 좌표 변환함과 아울러, 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표와 가공 구멍(6)의 변환후 위치 좌표의 차로부터 가공 오차를 계산한다.

가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표를 (Xhm(n), Yhm(n))로 하고, 그것에 대응하는 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표를 (Xhr(n), Yhr(n))로 하면, 각 가공 구멍(6)의 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))는 이하의 수식(3)에 의해 구한다. 여기서, n=1, 2, 3, 4···, N이며, N는 가공 구멍 수이다.

[수 3]

레이저 가공 보정치 계산부(15)에는, 가공 오차 계산부(14)에서 구한 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))가 입력된다. 레이저 가공 보정치 계산부(15)는 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))에 근거해서, 기판(5)의 레이저 구멍 가공을 행한 레이저 가공 장치에 대한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 계산한다.

레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 계산하려면, 복수 또는 모든 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))를 이용한다. 구체적으로는, 평균치를 이용해서 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 구하는 경우는, 이하의 수식(4)으로 나타내는 바와 같이 평균치 계산을 행한다.

[수 4]

수식(4)에 있어서, n=N이면, 모든 가공 구멍(6)의 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))의 평균치를 이용해서 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 구하게 되지만, n로서 2 이상 N 미만의 값을 이용해서 가공 오차의 평균치를 계산해서 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 구해도 좋다.

가공 불량 판정부(16)는 가공 오차 계산부(14)에서 구한 가공 오차의 계산치(ΔXe(n), ΔYe(n))와, 미리 설정되어 있는 가공 불량 판정 기준치를 비교해서 가공 불량의 유무를 판정한다. 가공 오차를 미리 설정되어 있는 가공 불량 판정 기준치와 비교함으로써 신뢰성이 높은 가공 불량 판정을 행할 수 있다.

가공 불량 판정 기준치를 Remax로 했을 경우에, X 방향의 가공 오차 ΔXe(n) 및 Y 방향의 가공 오차 ΔYe(n)의 제곱합의 평방근과 Remax가 이하의 수식(5)을 어느 하나의 n에 있어서 만족하는 경우는, 가공 불량이라고 판정한다.

[수 5]

또한, 가공 불량 판정부(16)가 가공 불량이라고 판정한 경우는, 도시하지 않은 모니터 장치에 알람을 표시하게 한다. 또한, 가공 불량을 판정하는데 이용하는 수식은 수식(5) 외에 이하의 수식(6) 또는 수식(7)을 이용해도 된다.

[수 6]

[수 7]

도 3은 실시 형태 1에 따른 기판 계측 장치(1)의 동작을 설명하는 흐름도이다.

우선, 수동 혹은 도시하지 않은 기판 반송 장치에 의해 기판(5)이 계측 테이블(4)에 설치된다(스텝 S1).

계측 테이블 제어부(10)가 계측 테이블(4)을 구동함과 아울러, 계측용 카메라 제어부(11)에 제어된 계측용 카메라(8)가 기판(5)의 전체면의 화상 데이터를 수집한다(스텝 S2).

화상 처리부(12)는 기판(5)의 가공 구멍(6) 및 얼라이먼트 마크(7)에 관한 화상 데이터 및 계측 테이블(4)의 위치 정보인 위치 좌표에 근거해서, 화상 처리를 행해서, 가공 구멍(6) 및 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표를 구한다(스텝 S3).

변환 계수 계산부(13)는 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표 및 설계 위치 좌표로부터 수식(1) 등을 이용해서 변환 계수를 구한다(스텝 S4).

가공 오차 계산부(14)는 가공 구멍(6)의 계측 위치 좌표를 스텝 S4에서 구한 변환 계수를 이용해서 변환후 위치 좌표로 좌표 변환함과 아울러, 수식(3) 등을 이용해서 모든 가공 구멍(6)의 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))를 계산한다(스텝 S5).

레이저 가공 보정치 계산부(15)는 가공 오차 계산부(14)에서 구한 모든 가공 구멍(6)의 가공 오차로부터, 수식(4)을 이용해서 기판(5)의 레이저 구멍 가공을 행한 레이저 가공 장치에 대한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 계산한다(스텝 S6).

가공 불량 판정부(16)는 가공 오차 계산부(14)가 스텝 S5에서 구한 모든 가공 구멍(6)의 가공 오차와 가공 불량 판정 기준치를 이용해서, 수식(5), 수식(6) 또는 수식(7)을 이용해서, 가공 불량의 판정을 행한다(스텝 S7). 가공 불량 판정부(16)가 가공 불량이라고 판정한 경우는, 상술한 모니터 장치에 알람을 표시하게 한다.

실시 형태 1에 따른 기판 계측 장치(1)에 의하면, 기판(5)이 레이저 가공후에 열 변형한 경우, 계측 테이블(4)의 X축 및 Y축의 직각도가 나쁜 경우 또는 기판(5)에 얼라이먼트 오차가 생긴 경우에도, 이들의 오차 요인의 영향을 제거해서, 가공 오차를 고정밀도로 계측하는 것이 가능해진다. 따라서, 이들의 오차 요인의 영향을 저감하는 레이저 가공의 가공 보정치를 구할 수 있다.

또한, 상기 설명에서는, 레이저 가공 보정치 계산부(15)는 수식(4)을 이용해서 1개의 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 구했다. 그러나, 수식(3)에서 구한 모든 가공 구멍(6)의 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))를 그대로 각 가공 구멍(6)의 레이저 가공 보정치로 하면, 가공 구멍(6)마다 고유의 가공 오차를 보정할 수 있다. 이것에 의해, 레이저 가공의 더 정확한 보정이 가능해진다.

또한, 실시 형태 1에 있어서는, 계측용 카메라(8)로서 라인 센서를 사용해서 설명했지만, 에어리어 센서 카메라를 사용한 에어리어 카메라를 사용해도 동등의 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 2.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)의 구성을 나타내는 도면이다. 실시 형태 1의 도 1과 동일 구성 요소에는 동일 부호가 부여되어 있으므로 설명은 생략한다.

레이저 가공 시스템(20)은, 레이저 구멍 가공되어 있지 않은 기판에 레이저 구멍 가공을 하는 레이저 가공 장치(21)와, 레이저 가공 장치(21)에 의해 레이저 구멍 가공된 기판의 가공 오차를 계측하는 실시 형태 1에서 설명한 기판 계측 장치(1)와, 레이저 가공 장치(21) 및 기판 계측 장치(1)를 제어하는 시스템 지령부(22)와, 반송 장치(17)를 구비한다.

시스템 지령부(22)는, 레이저 가공 장치(21), 기판 계측 장치(1) 및 반송 장치(17)이라고 하는 주변 장치를 제어하는 시스템 콘트롤러이며, 퍼스널 컴퓨터라고 하는 컴퓨터 시스템으로 구성된다. 시스템 지령부(22)는, CAD 시스템 및 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 시스템과도 접속되어, 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표 및 각종 프로그램을 레이저 가공 장치(21) 및 기판 계측 장치(1)에 송신한다.

레이저 가공 시스템(20)은, 레이저 가공 장치(21)의 온도 상승 등을 원인으로 하는 경시 변화에 의한 레이저 구멍 가공의 가공 오차의 확대를 막고, 장시간 안정된 가공 정밀도를 유지한다. 이 목적을 위해서, 레이저 가공 시스템(20)에 있어서는, 레이저 가공 장치(21)로 레이저 가공한 기판에 대해 기판 계측 장치(1)로 가공 오차를 계측하고, 추가로 레이저 가공의 오차를 보정하는 레이저 가공 오차 보정치를 기판 계측 장치(1)에서 계산해서, 레이저 가공 장치(21)의 가공의 지령을 보정한다.

레이저 가공 장치(21)는 레이저 가공부(23)와, 레이저 가공부(23)를 제어하는 레이저 가공 제어부(24)를 구비한다.

레이저 가공부(23)는 레이저 광을 출력하는 레이저 발진기(25)와, 가공 헤드(32)와, 기판(31)을 탑재하는 XY 테이블인 가공 테이블(33)을 구비한다. 여기서 기판(5)을 제 1 기판, 레이저 가공의 대상인 기판(31)을 제 2 기판으로 한다. 또한, 기판(5)은 기판(31)보다 이전에 가공된 기판이다. 가공 헤드(32)는, 갈바노 미러(27X) 및 모터(28X)를 구비한 갈바노 스캐너(29X)와, 갈바노 미러(27Y) 및 모터(28Y)를 구비한 갈바노 스캐너(29Y)와, Fθ 렌즈(30)를 구비한다. 갈바노 스캐너(29X, 29Y)는 레이저 편향기이다. 갈바노 스캐너(29X, 29Y)는, 기판(31)에 대해서 레이저 발진기(25)로부터의 레이저 광(26)을 편향해서 기판(31)에 위치 결정한다. 가공 헤드(32)는 도시하고 있지 않는 Z축 테이블에 고정되어 있고, 기판(31)의 가공면에 수직인 Z 방향으로 이동 가능하고, 레이저 광(26)의 초점 조정이 가능하게 되어 있다. 가공 테이블(33)은, 탑재하고 있는 기판(31)과 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 상대 위치를 변경한다.

레이저 가공부(23)의 레이저 발진기(25)로부터 출력되는 레이저 광(26)은, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)에 의해 2차원 방향으로 편향된다. 편향된 레이저 광(26)은 Fθ 렌즈(30)로 집광되고, 레이저 구멍 가공되어 있지 않은 피가공물인 기판(31) 상에 레이저 가공 구멍을 형성한다. 여기서, 레이저 편향기 제어부(43)는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 각도를 제어함으로써, 기판(31) 상의 50㎜×50㎜ 정도의 범위 내에 레이저 광(26)을 위치 결정 제어할 수 있다.

또한, 기판(31)은 실시 형태 1의 기판(5)과 동등의 프린트 기판이지만, 레이저 구멍 가공되기 전의 것이며, 기판(31)의 주변에는, 도 2에 나타낸 기판(5)과 마찬가지로, 위치 결정용의 얼라이먼트 마크(7)가 인쇄되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 기판(31)은 가공 테이블(33)의 탑 테이블(33a)에 설치되어 있다. 가공 테이블(33)은 기판(31)을 도 4의 지면 수직 방향인 X 방향 및 도 4에 나타낸 Y 방향으로 이동 가능하고, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)와 기판(31)의 상대 위치를 제어한다. 가공 테이블(33)은 기판(31)의 가공면의 모든 면에 레이저 가공을 할 수 있도록, 통상은 600㎜×600㎜ 정도의 범위를 이동하는 것이 가능하다. 또한, 가공 테이블(33)에는, 위치 결정 센서로서 도시하지 않은 리니어 인코더가 마련되어 있다. 리니어 인코더는, 기판(31)을 설치하는 탑 테이블(33a)의 위치를 고정밀도로 계측하고, 이 계측 결과를 이용해서 가공 테이블 제어부(37)가 가공 테이블(33)을 위치 결정 제어한다.

가공 헤드(32)에는, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 위치 좌표를 계측하는 가공용 카메라(34)가 탑재되고 있다. 가공용 카메라(34)가 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)를 촬상할 수 있도록 가공 테이블 제어부(37)가 가공 테이블(33)을 위치 결정하고, 그 후, 가공용 카메라(34)는 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)를 촬상한다. 가공용 카메라(34)에는, 구체적으로는, CCD 카메라 또는 CMOS(Complementary Metal－Oxide－Semiconductor) 카메라와 같은 화상 센서를 이용한 카메라를 사용한다.

가공용 카메라(34)로 촬상한 얼라이먼트 마크(7)의 화상 데이터와, 화상 데이터를 촬상했을 때의 가공 테이블(33)의 위치 정보인 리니어 인코더의 값을 이용해서, 얼라이먼트 마크(7)의 위치 좌표를 계측할 수 있다.

얼라이먼트 마크(7)의 계측된 위치 좌표인 계측 위치 좌표는, 기판(31)의 얼라이먼트 오차 또는 기판(31)의 신축(伸縮)이 있어도, 기판(31) 상의 목적의 위치 좌표에 레이저 광(26)을 정밀도 좋게 조사할 수 있도록, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 또는 가공 테이블(33)의 지령의 보정에 이용된다.

기판(31)에 대한 레이저 구멍 가공이 종료한 후, 시스템 지령부(22)의 지령에 의해, 기판(31)은, 반송 장치(17)에 의해 기판 계측 장치(1)의 계측 테이블(4)의 탑 테이블(4a)에 반송된다. 레이저 구멍 가공이 이루어진 기판(31)이 계측 테이블(4)의 탑 테이블(4a)에 설치된 것이 기판(5)이다.

도 4에 있어서의 레이저 가공 제어부(24)는, 블럭도를 이용해서 기능이 기재되어 있다. 레이저 가공 제어부(24)는, 가공 지령부(35)와, 레이저 발진기 제어부(36)와, 가공 테이블 제어부(37)와, 가공용 카메라 제어부(38)와, 제 2 화상 처리부(50)와, 얼라이먼트 보정치 계산부(39)와, 테이블 얼라이먼트 보정부(40)와, 레이저 가공 보정부(41)와, 편향기 얼라이먼트 보정부(42)와, 레이저 편향기 제어부(43)를 구비한다.

레이저 가공 제어부(24)는 레이저 가공부(23)를 제어하는 장치이며, 레이저 발진기(25), 갈바노 스캐너(29X, 29Y), 가공 테이블(33) 및 가공용 카메라(34)를 제어한다.

레이저 가공 제어부(24)는, 1개 혹은 복수개의 CPU(Central Processing Unit), 메모리, 추가로 디지털 입출력 인터페이스, 아날로그 입력, 아날로그 출력, 맨 머신 인터페이스를 구비한 컴퓨터 시스템이다. 또한, 레이저 가공 제어부(24)는, 레이저 발진기(25), 갈바노 스캐너(29X, 29Y) 및 가공 테이블(33)을 구동하는 서보 앰프 및 전원도 구비하고 있다.

가공 지령부(35)는, 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표 및 가공 프로그램을 시스템 지령부(22)로부터 취득함과 아울러, 각종 설정 파라미터 및 레이저 가공 조건 등을 보유하고 있다. 가공 지령부(35)는, 시스템 지령부(22)로부터 취득한 가공 프로그램에 근거해서, 레이저 발진기(25), 가공 테이블(33) 및 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 각각에, 레이저 발진 지령, 가공 테이블(33)을 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)를 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표 등의 지령을 출력한다.

또한, 가공 지령부(35)로부터 출력되는 가공 테이블(33)로의 지령 위치 좌표 및 갈바노 스캐너(29X, 29Y)로의 지령 위치 좌표는, 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표로부터 구한 것이며, 기판(31)의 변형, 가공 테이블(33)의 좌표축의 어긋남 및 얼라이먼트 오차를 포함하지 않는다.

또, 기판(31)의 사이즈는 통상 300㎜×300㎜ 이상이지만, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)에 의한 레이저 광(26)의 주사 에어리어는 50㎜×50㎜ 정도이다. 따라서, 기판(31)의 구멍 가공되는 가공 에어리어 전체면을, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)를 주사 해서 레이저 가공하기 위해서는, 가공 테이블(33)을 이동시켜, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 주사 에어리어를 기판(31)의 가공면 상으로 이동시킬 필요가 있다.

상기한 바와 같은 가공을 행하기 위한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표는, 구체적으로는, 기판(31) 상의 구멍 가공되는 가공 에어리어를 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 주사 에어리어의 크기로 분할하고, 분할된 각 가공 에어리어에 있어서의 가공 구멍(6)의 중심 좌표로서 구한다. 분할된 각 가공 에어리어에는 1개 이상의 가공 구멍(6)이 존재할 수 있다. 따라서, 상기 중심 좌표는, 상기 분할된 각 가공 에어리어 내에 포함되는 1개 이상의 가공 구멍(6)의 X 방향의 설계 위치 좌표의 최대치, 최소치, 및 Y 방향의 설계 위치 좌표의 최대치, 최소치로 정해지는 사각형의 에어리어의 중심 좌표로서 계산해서 구할 수 있다. 상기 분할된 각 가공 에어리어에 있어서의 가공 구멍(6)의 중심 좌표를 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr0(m), Ytr0(m))로 한다. 여기서, m=1, 2, 3,···, M이며, M는 가공 에어리어의 상기 분할에 있어서의 분할수이다.

따라서, 각 가공 구멍(6)에 대한 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표는, 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표로부터, 당해 가공 구멍(6)이 포함되는 분할된 가공 에어리어에 있어서의 가공 구멍(6)의 중심 좌표인 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표를 감산함으로써 구해진다.

여기서, CAD 데이터로부터 얻어지는 가공 구멍(6)의 설계 위치 좌표를 (Xhr(n), Yhr(n))로 하고, 당해 설계 위치 좌표가 포함되는 분할된 가공 에어리어에 있어서의 가공 구멍(6)의 중심 좌표인 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr0(m), Ytr0(m))를 (Xtr(n), Ytr(n))로 하면, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))는 이하의 수식(8)으로 구해진다.

[수 8]

또한, 상기와 같이 해서 구한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr(n), Ytr(n)) 및 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))는, 가공 지령부(35)로부터 출력된다.

또, 가공 지령부(35)가 레이저 발진기 제어부(36)에 레이저 가공 조건을 입력함과 아울러, 레이저 발진 지령을 입력하면, 레이저 발진기 제어부(36)는 레이저 발진기(25)가 펄스 형상의 레이저 광(26)을 출력하도록 레이저 발진기(25)에 레이저 발진 지령을 출력한다.

가공 테이블 제어부(37)는 가공 지령부(35)로부터 테이블 지령 위치 좌표를 취득하고, 가공 테이블(33)을 위치 결정 제어함과 아울러, 가공 테이블(33)의 위치 정보를 리니어 스케일의 위치 좌표에 근거해서 출력한다.

가공용 카메라 제어부(38)는 가공 지령부(35)로부터의 카메라 제어 지령에 근거해서 동작하고, 가공용 카메라(34)의 제어 및 가공용 카메라(34)가 촬상한 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 화상 데이터의 수집을 실행한다. 얼라이먼트 마크(7)의 화상 데이터는 가공 테이블(33)의 위치 결정 완료 후에 수집한다.

제 2 화상 처리부(50)는 가공용 카메라 제어부(38)에서 수집한 화상 데이터를 이용해서 패턴 매칭 등의 화상 처리 수법을 이용해서, 얼라이먼트 마크(7)의 가공용 카메라(34)의 화상면에 있어서의 위치 좌표를 구한다. 이것과 함께, 제 2 화상 처리부(50)에는, 가공 테이블 제어부(37)로부터 상기 화상 데이터의 촬상시의 가공 테이블(33)의 위치 좌표가 입력된다. 제 2 화상 처리부(50)는 얼라이먼트 마크(7)의 상기 화상면에 있어서의 위치 좌표와 가공 테이블(33)의 위치 좌표를 가산해서, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 가공 테이블(33) 상의 계측 위치 좌표를 구한다.

얼라이먼트 보정치 계산부(39)는 제 2 화상 처리부(50)에서 구한 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표를 취득함과 아울러, 가공 지령부(35)로부터 대응하는 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표를 취득하고, 기판(31)의 가공 테이블(33) 상에서의 얼라이먼트 오차 및 기판(31)의 변형을 보정하는 변환 계수를 구한다. 실시 형태 1에 있어서 변환 계수 계산부(13)가 구하는 변환 계수를 제 1 변환 계수, 얼라이먼트 보정치 계산부(39)가 구하는 상기 변환 계수를 제 2 변환 계수로 한다.

제 2 변환 계수의 1 예를 Q11, Q12, Q13, Q21, Q22, Q23로 하고, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)가 4점인 것으로 한다. 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표를 (Xam2(k), Yam2(k))(k=1, 2, 3, 4)로 하고, 대응하는 설계 위치 좌표를 (Xar(k), Yar(k))(k=1, 2, 3, 4)로 하면, 이하의 수식(9)과 같은 관계식으로 나타낼 수 있다.

[수 9]

수식(9)의 제 2 변환 계수 Q11, Q12, Q13, Q21, Q22, Q23는, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)가 3점 이상이면, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표, 설계 위치 좌표 및 수식(9)을 이용해서 구할 수 있다. 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)가 4점 이상이면, 최소 제곱법을 이용해서 더 정확하게 구할 수 있다.

수식(9)의 Q11, Q12, Q13, Q21, Q22, Q23는, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표로부터 가공 테이블(33) 상에서의 계측 위치 좌표로의 좌표 변환 행렬의 요소로 되어 있고, 기판(31)의 오프셋, 게인, 회전 및 좌표축의 직교 어긋남이 있는 경우에 유효한 좌표 변환 행렬을 구성한다.

얼라이먼트 보정치 계산부(39)가 구한 제 2 변환 계수는 테이블 얼라이먼트 보정부(40) 및 편향기 얼라이먼트 보정부(42)에 출력된다.

테이블 얼라이먼트 보정부(40)는 가공 지령부(35)로부터 출력되는 가공 테이블(33)을 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표를 제 2 변환 계수를 이용해서 변환해서, 기판(31)의 얼라이먼트 오차 및 변형에 의한 오차를 보정한 지령 위치 좌표를 구해서, 이것을 가공 테이블 제어부(37)에 출력한다. 제 2 변환 계수를 이용한 변환에 의한 보정을 얼라이먼트 보정이라고 한다. 가공 지령부(35)로부터 취득한 가공 테이블(33)에 대한 얼라이먼트 보정전의 지령 위치 좌표를 (Xtr(n), Ytr(n)), 제 2 변환 계수에 의한 얼라이먼트 보정 후의 지령 위치 좌표를 (Xtr2(n), Ytr2(n))로 하면, 이하의 수식(10)과 같은 관계가 된다.

[수 10]

레이저 가공 보정부(41)는, 가공 지령부(35)가 출력하는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)를 위치 결정하기 위한 상기 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))를 취득함과 아울러, 기판 계측 장치(1)에서 구한 레이저 가공 장치(21)의 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 보정한다.

가공 지령부(35)로부터 입력되는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))와, 기판 계측 장치(1)의 레이저 가공 보정치 계산부(15)로부터 입력되는 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)로부터, 레이저 가공 보정부(41)는 이하에 나타내는 수식(11)을 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구한다. 또한, 식(11)에 있어서는, 레이저 가공 보정치 ΔXh, ΔYh에 각각 보정 계수 khx1, khy1를 곱해 보정량을 조정한다. 통상, 보정 계수 khx1, khy1는 0~1의 범위로 설정하지만, 이 범위로 설정하면 가공 오차가 증대하지 않는 안정된 보정이 가능하다.

[수 11]

갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))는, 레이저 가공 장치(21)로 과거에 가공된 기판(5)의 가공 오차에 대한 보정을 반영한 것이고, 레이저 가공 장치(21)의 온도 변화라고 하는 경시 변화로 가공 오차가 증대하는 것을 개선하도록 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 수정한 값이다.

편향기 얼라이먼트 보정부(42)는 레이저 가공 보정부(41)의 출력인 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 제 2 변환 계수를 이용해서 좌표 변환하고, 기판(31)의 얼라이먼트 오차 및 기판(31)의 변형에 의한 오차를 얼라이먼트 보정한 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 출력한다. 얼라이먼트 보정되기 전의 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 (Xgr2(n), Ygr2(n))로 하고, 얼라이먼트 보정된 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 (Xgrs(n), Ygrs(n))로 하면, 이들은 이하의 수식(12)에 나타내는 관계가 된다.

[수 12]

레이저 편향기 제어부(43)는 편향기 얼라이먼트 보정부(42)로부터 입력된 지령 위치 좌표 (Xgrs(n), Ygrs(n))에 Fθ 렌즈(30) 등으로 발생하는 광학계의 오차에 대한 비선형 보정을 행하고, 그 후 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 회전각으로 변환함과 아울러, 기판(31)의 목표로 하는 위치에 레이저 광(26)을 조사할 수 있도록 갈바노 스캐너(29X, 29Y)를 위치 결정 제어한다.

도 5는 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 또한, 도 3과 동일한 처리를 하는 스텝 S1 내지 스텝 S7에는 동일 스텝 번호를 부여하고 설명은 생략한다.

우선, 레이저 가공 시스템(20)은 도시하지 않은 기판 반송 장치를 이용해서 기판(31)을 가공 테이블(33)의 탑 테이블(33a)에 설치한다(스텝 S10).

다음으로, 레이저 가공 제어부(24)가 가공 테이블(33) 및 가공용 카메라(34)를 제어하고, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)를 가공용 카메라(34)로 하여금 촬상하게 한다. 가공용 카메라 제어부(38)는 가공용 카메라(34)가 촬상한 화상 데이터를 수집한다. 제 2 화상 처리부(50)는 수집된 화상 데이터를 화상 처리함과 아울러, 가공 테이블(33)의 위치 좌표를 이용해서, 기판(31)의 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표 (Xam2(k), Yam2(k))를 계측한다. 얼라이먼트 보정치 계산부(39)는 얼라이먼트 마크(7)의 계측 위치 좌표 (Xam2(k), Yam2(k)) 및 얼라이먼트 마크(7)의 설계 위치 좌표 (Xar(k), Yar(k))에 근거해서, 수식(9)을 이용해서 기판(31)에 관한 제 2 변환 계수를 구한다(스텝 S11).

다음으로, 가공 지령부(35)는 기판(31)의 모든 구멍 가공이 종료하였는지 아닌지의 판정을 행한다(스텝 S12). 구멍 가공이 종료하고 있지 않은 경우(스텝 S12：No), 스텝 S13으로 진행되고, 모든 구멍 가공이 종료하고 있는 경우(스텝 S12：Yes), 스텝 S20으로 진행된다.

구멍 가공이 종료하고 있지 않은 경우(스텝 S12：No), 가공 지령부(35)로부터의 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 다음의 주사 에어리어로 이동하기 위한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr(n), Ytr(n))에, 스텝 S11에서 구한 얼라이먼트 보정을 위한 제 2 변환 계수를 곱해서, 테이블 얼라이먼트 보정부(40)가 얼라이먼트 보정을 실행한다(스텝 S13).

얼라이먼트 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))는 가공 테이블 제어부(37)에 입력되고, 가공 테이블 제어부(37)는 얼라이먼트 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))에 근거해서 가공 테이블(33)을 위치 결정한다(스텝 S14).

가공 지령부(35)로부터의 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))를 레이저 가공 보정치 계산부(15)에서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)로 보정한다(스텝 S15). 또한, 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)의 초기치는 각각 0이다.

레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)에 의해 보정된 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 제 2 변환 계수에 곱해서 편향기 얼라이먼트 보정부(42)가 얼라이먼트 보정한다(스텝 S16).

얼라이먼트 보정된 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgrs(n), Ygrs(n))가 레이저 편향기 제어부(43)에 입력되어, 레이저 편향기 제어부(43)가 갈바노 스캐너(29X, 29Y)를 위치 결정한다(스텝 S17).

가공 지령부(35)로부터의 레이저 발진 지령이 레이저 발진기 제어부(36)에 입력되고, 레이저 발진기 제어부(36)는 레이저 발진기(25)로부터 펄스 형상의 레이저 광(26)을 출력시킨다(스텝 S18).

다음으로, 가공 지령부(35)는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 주사 에어리어 내의 모든 구멍 가공이 종료하였는지 아닌지의 판정을 행한다(스텝 S19). 주사 에어리어 내의 구멍 가공이 종료하고 있지 않은 경우(스텝 S19：No), 스텝 S15로 진행되고, 주사 에어리어 내의 모든 구멍 가공이 종료하고 있는 경우(스텝 S19：Yes), 스텝 S12로 진행된다.

스텝 S12에 있어서 모든 구멍 가공이 종료하고 있는 경우(스텝 S12：Yes), 레이저 가공이 종료한 기판(31)을 기판 계측 장치(1)의 계측 테이블(4)로 반송 장치(17)에 의해 이동한다(스텝 S20).

스텝 S20 이후의 스텝 S1 내지 스텝 S7는 실시 형태 1에서 설명한 내용이다. 기판 계측 장치(1)에 의한 기판(5)의 계측의 종료후, 즉 스텝 S7 이후는, 기판(5)을 도시하지 않은 기판 반출 장치를 이용해서 계측 테이블(4)로부터 외부의 기판 스토커(stocker) 등으로 이동해서, 기판 계측 장치(1)로부터 반출한다(스텝 S21).

그 후, 시스템 지령부(22)는 미가공의 기판의 유무를 판정한다(스텝 S22). 미가공의 기판이 있는 경우(스텝 S22：Yes), 스텝 S10으로 진행되고, 미가공의 기판이 없는 경우(스텝 S22：No)는 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)은, 레이저 가공 장치(21)가 기판(31)에 레이저 구멍 가공을 행하고, 레이저 구멍 가공 이후는, 기판 계측 장치(1)에서 기판(5)에 형성되어 있는 가공 구멍(6)의 가공 오차를 계측함과 아울러, 가공 오차를 작게 하도록 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 보정한다. 이것에 의해, 레이저 가공 시스템(20)은 복수매 연속해서 기판을 가공하는 경우에도, 레이저 가공 장치(21)의 온도 변화라고 하는 원인에 의해 발생하는 경시 변화에 의한 가공 오차를 억제해서 가공 오차가 확대하지 않게 하는 것이 가능하다. 즉, 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)은 연속 가공시에도, 고정밀도로 장시간에 걸쳐서 안정적인 레이저 가공을 실현할 수 있다.

또한, 상기 설명에서는, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22) 및 레이저 가공 제어부(24)는 각각 개별의 컴퓨터 시스템으로서 설명했지만, 이들을 동일 컴퓨터 시스템으로 구성해도 된다. 이것에 의해, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22) 및 레이저 가공 제어부(24)의 각각의 처리부 간의 데이터 통신이 원활하게 된다고 하는 이점이 얻어진다.

또, 상기 설명에서는, 레이저 가공 장치(21)는 가공 헤드(32)를 1개 구비하는 경우에 대해 설명했지만, 가공 헤드를 복수 구비한 구성으로 해도 상기와 동등의 효과가 얻어진다. 또, 기판 계측 장치(1)는 계측용 카메라(8)를 복수개 구비하고 있어도 상관없다.

또, 레이저 가공 보정부(41)는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))에 대해서, 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh) 및 수식(11)을 이용해서 보정 계산하고 있었다. 그러나, 레이저 가공 보정치 계산부(15)에서 구하는 레이저 가공 보정치로서 수식(3)에서 구한 각 가공 구멍(6)의 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))를 이용하는 경우는, 수식(11) 대신에 이하의 수식(13)을 이용해서 가공 구멍(6)마다 보정하면, 추가로 가공 오차를 억제하는 효과가 얻어진다. 또한, 수식(13)에 있어서는, 각 가공 오차 ΔXe(n), ΔYe(n)에 각각 보정 계수 khx2, khy2를 곱해서 보정량의 조정을 행한다. 통상, 보정 계수 khx2, khy2는 0~1의 범위로 설정하지만, 이 범위로 설정하면 가공 오차가 증대하지 않는 안정된 보정이 가능하다.

[수 13]

또, 레이저 가공 보정부(41)에서 이용하는 수식(11) 또는 수식(13)에 있어서의 레이저 가공 보정치에 대해서, 로우 패스 특성을 가진 필터로 필터링함으로써 레이저 가공 보정치를 조정해도 된다.

실시 형태 3.

도 6은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)의 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 가공 시스템(44)은 레이저 구멍 가공되어 있지 않은 기판에 레이저 구멍 가공을 행하는 레이저 가공 장치(51)와, 레이저 가공 장치(51)에 의해 레이저 구멍 가공된 기판의 가공 오차를 계측하는 실시 형태 1에서 설명한 기판 계측 장치(1)와, 레이저 가공 장치(51) 및 기판 계측 장치(1)를 제어하는 시스템 지령부(22)와, 반송 장치(17)를 구비한다. 레이저 가공 장치(51)는 레이저 가공부(23)와, 레이저 가공부(23)를 제어하는 레이저 가공 제어부(54)를 구비한다.

도 6에 있어서, 도 4에서 나타낸 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)과 동일 구성 요소에는 동일 부호가 부여되어 있고, 그 설명은 생략한다. 레이저 가공 시스템(44)의 레이저 가공 제어부(54)는 레이저 가공 시스템(20)의 레이저 가공 제어부(24)의 편향기 얼라이먼트 보정부(42) 대신에 편향기 얼라이먼트 보정부(45)를 마련하고, 레이저 가공 보정부(41) 대신에 레이저 가공 보정부(46)를 마련하고, 테이블 얼라이먼트 보정부(40) 대신에 테이블 얼라이먼트 보정부(47)를 마련하고 있다. 레이저 가공 시스템(44)의 그 이외의 구성은 레이저 가공 시스템(20)과 동일하다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)에 있어서는, 레이저 가공 보정치 계산부(15)에서 구한 레이저 가공 보정치를 이용해서, 가공 지령부(35)로부터 출력되는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표를 레이저 가공 보정부(41)가 보정해서, 편향기 얼라이먼트 보정부(42)에 입력했다. 이것에 대해서, 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)은 가공 지령부(35)로부터 출력되는 가공 테이블(33)을 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표를 레이저 가공 보정치 계산부(15)에서 구한 레이저 가공 보정치로 레이저 가공 보정부(46)가 보정해서, 테이블 얼라이먼트 보정부(47)에 입력하는 구성으로 한 점이 레이저 가공 시스템(20)과는 상이하다.

편향기 얼라이먼트 보정부(45)는 가공 지령부(35)의 출력인 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))를 제 2 변환 계수를 이용해서 좌표 변환해서, 기판(31)의 얼라이먼트 오차 및 기판(31)의 변형에 의한 오차를 얼라이먼트 보정한 지령 위치 좌표 (Xgrs(n), Ygrs(n))를 출력한다.

갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 얼라이먼트 보정하기 전의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))와, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 얼라이먼트 보정된 지령 위치 좌표 (Xgrs(n), Ygrs(n))는 이하의 수식(14)과 같은 관계가 된다.

[수 14]

레이저 가공 보정부(46)는, 가공 지령부(35)가 출력한 가공 테이블(33)을 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표 (Xtr(n), Ytr(n))를, 기판 계측 장치(1)의 레이저 가공 보정치 계산부(15)에서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 이용해서 보정한다. 레이저 가공 보정부(46)는 가공 지령부(35)로부터 입력되는 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr(n), Ytr(n))와, 레이저 가공 보정치 계산부(15)로부터 입력되는 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)로부터, 이하의 수식(15)을 이용해서, 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 구한다. 또한, 수식(15)에 있어서는, 레이저 가공 보정치 ΔXh, ΔYh에 보정 계수 khx3, khy3를 곱해 보정량의 조정을 행한다. 통상, 보정 계수 khx3, khy3는 0~1의 범위로 설정하지만, 이 범위로 설정하면 가공 오차가 증대하지 않는 안정된 보정이 가능하다.

[수 15]

테이블 얼라이먼트 보정부(47)는 레이저 가공 보정부(46)로부터 출력되는 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 제 2 변환 계수를 이용해서 변환하고, 기판(31)의 얼라이먼트 오차 및 기판(31)의 변형에 의한 오차를 얼라이먼트 보정한 테이블 지령 위치 좌표 (Xtrs(n), Ytrs(n))를 출력한다. 얼라이먼트 보정하기 전의 테이블 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))와 얼라이먼트 보정된 테이블 지령 위치 좌표 (Xtrs(n), Ytrs(n))는 이하의 수식(16)과 같은 관계가 된다.

[수 16]

도 7은 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 또한, 도 5와 동일한 처리를 하는 스텝에는 동일 스텝 번호를 부여하고 설명은 생략한다. 이하에서는, 도 5의 흐름도와 상이한 점을 설명한다.

스텝 S12에 있어서 구멍 가공이 종료하고 있지 않은 경우(스텝 S12：No), 가공 지령부(35)로부터 입력된, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 다음의 주사 에어리어로 이동하기 위한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr(n), Ytr(n))를, 레이저 가공 보정치 계산부(15)에서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)로 레이저 가공 보정부(46)가 보정한다(스텝 S23). 또한, 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)의 초기치는 각각 0이다.

레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)로 보정된 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))에 대해서, 테이블 얼라이먼트 보정부(47)는 얼라이먼트 보정 계수인 제 2 변환 계수를 곱해 얼라이먼트 보정해서(스텝 S24), 테이블 지령 위치 좌표 (Xtrs(n), Ytrs(n))를 얻는다. 가공 테이블 제어부(37)는 얼라이먼트 보정된 지령 위치 좌표 (Xtrs(n), Ytrs(n))에 근거해서 가공 테이블(33)을 위치 결정한다(스텝 S14).

편향기 얼라이먼트 보정부(45)는 가공 지령부(35)로부터의 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))에 제 2 변환 계수를 곱해, 수식(14)에 나타내는 바와 같이, 얼라이먼트 보정한다(스텝 S25). 스텝 S25 이후는 스텝 S17로 진행된다. 또, 스텝 S19에 있어서 주사 에어리어 내의 구멍 가공이 종료하고 있지 않은 경우(스텝 S19：No)는, 스텝 S25로 진행된다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)에 의하면, 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)과 동등의 효과를, 레이저 가공 시스템(20)과는 상이한 구성 및 수법으로 얻는 것이 가능해진다.

또한, 실시 형태 2 및 3에 있어서는, 기판 계측 장치(1)의 계측 제어부(3)가 레이저 가공 보정치 계산부(15)를 구비하는 것으로 설명했지만, 레이저 가공 장치(21, 51)의 레이저 가공 제어부(24, 54)가 레이저 가공 보정치 계산부(15)를 구비하여도 좋다. 이 경우는, 계측 제어부(3)의 가공 오차 계산부(14)로부터 출력되는 가공 오차를 레이저 가공 제어부(24, 54)에 입력하고, 레이저 가공 제어부(24, 54) 내에 레이저 가공 보정치 계산부(15)의 기능을 갖는 구성 요소를 마련하면 상기와 동등의 효과가 얻어진다.

또, 레이저 가공 장치(21, 51)의 레이저 가공 제어부(24, 54)가 실시 형태 2의 레이저 가공 보정부(41)와, 실시 형태 3의 레이저 가공 보정부(46)를 모두 구비한 구성으로 할 수도 있다.

실시 형태 4.

실시 형태 4에 따른 레이저 가공 시스템(20)의 구성은 실시 형태 2와 개략 동일하고, 도 4에서 나타낸다. 실시 형태 2와의 차이점은, 레이저 가공 보정부(41)에 있어서의 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))의 계산 방법이다. 이하, 실시 형태 2와의 차이점에 대해 설명한다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 보정부(41)는, 가공 지령부(35)로부터 입력된 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))와 기판 계측 장치(1)으로부터 입력된 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh) 혹은 (ΔXe(n), ΔYe(n))로부터, 수식(11) 혹은 수식(13)을 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구했다. 이것에 대해서, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 추가로 기판(5)을 기판 계측 장치(1)로 계측할 때마다 구해지는 레이저 가공 보정치의 적분치를 이용한다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)에 있어서는, 레이저 가공 보정치를 이용한 레이저 가공 장치(21)에 의한 레이저 가공과, 레이저 가공 보정치를 구하기 위한 기판 계측 장치(1)에 의한 계측이 반복해서 실행된다. 그러나, 이 반복 동작을 행해도, 레이저 가공 보정치가 0에 수속하지 않는 정상 편차를 일으키는 경우가 있다. 이러한 경우, 레이저 가공 보정치의 적분치를 이용하면, 정상 편차를 작게 하는 효과가 있다.

기판 계측 장치(1)가 i번째의 기판을 계측해서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 (ΔXh(i), ΔYh(i))로 하고, 레이저 가공 보정치의 적분치를 (XhI(i), YhI(i))라고 정의한다. 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 수식(11)을 이용해서 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구하는데 대해, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 이하의 수식(17)을 이용해서 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구한다.

[수 17]

수식(17)에 있어서, khx4, khy4, khx5, khy5는 보정 계수이며, (Xgr(n), Ygr(n))는 가공 지령부(35)로부터 입력된 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표이다.

또, 레이저 가공 보정치의 적분치 (XhI(i), YhI(i))는 이하의 수식(18)에서 구해지고, 레이저 가공 장치(21)의 기판(31)을 교환할 때마다 갱신된다.

[수 18]

단, 레이저 가공 보정치의 적분치 XhI(i), YhI(i) 각각의 초기치 XhI(1), YhI(1)는 각각 0인 것으로 한다.

또, 기판 계측 장치(1)가 i번째의 기판을 계측해서 구한 각 가공 구멍(6)의 레이저 가공 보정치(ΔXe(n), ΔYe(n))를 (ΔXe(n)(i), ΔYe(n)(i))로 하고, 각 가공 구멍(6)의 레이저 가공 보정치의 적분치를 (XeI(n)(i), YeI(n)(i))로 정의한다. 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 수식(13)을 이용해서 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구하는데 대해, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 이하의 수식(19)을 이용해서 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구한다.

[수 19]

수식(19)에 있어서, khx6, khy6, khx7, khy7는 보정 계수이며, 레이저 가공 보정치(ΔXe(n)(i), ΔYe(n)(i))는 i번째에 계측한 기판(5)의 n번째의 구멍의 레이저 가공 보정치를 의미한다. 또, 수식(19)에 있어서의 레이저 가공 보정치의 적분치 (XeI(n)(i), YeI(n)(i))는 이하의 수식(20)에서 구해지고, 레이저 가공 장치(21)의 기판(31)을 교환할 때마다 갱신된다.

[수 20]

또, 레이저 가공 보정치의 적분치 XeI(n)(i), YeI(n)(i)의 초기치 XeI(n)(1), YeI(n)(1)는 각각 0인 것으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 수식(17) 및 수식(19)에 있어서, 레이저 가공 보정치의 적분치 (XhI(i), YhI(i)) 또는 (XeI(n)(i), YeI(n)(i))를 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 계산한다. 이것에 의해, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 시스템(20)은 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)보다, 정상 편차를 작게 해서, 가공 오차가 적은 고정밀도의 가공을 장시간에 걸쳐서 행하는 것이 가능해진다.

또, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 시스템의 다른 구성인 레이저 가공 시스템(44)의 구성은 실시 형태 3과 개략 동일하고, 도 6에 나타낸다. 실시 형태 3과의 차이점은, 레이저 가공 보정부(46)에 있어서의 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))의 계산 방법이다. 이하, 실시 형태 3과의 차이점에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 기판 계측 장치(1)가 i번째의 기판을 계측해서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 (ΔXh(i), ΔYh(i))로 하고, 레이저 가공 보정치의 적분치를 (XhI(i), YhI(i))로 한다. 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 보정부(46)는, 수식(15)을 이용해서 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 구하는데 대해, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 보정부(46)는 이하의 수식(21)을 이용해서 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 구한다.

[수 21]

수식(21)에 있어서, khx8, khy8, khx9, khy9는 보정 계수이며, (Xtr(n), Ytr(n))는 가공 지령부(35)로부터 입력된 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표이다.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 가공 보정부(46)는, 수식(21)에 있어서 레이저 가공 보정치의 적분치 (XhI(i), YhI(i))를 이용해서, 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 계산한다. 이것에 의해, 실시 형태 4에 따른 레이저 가공 시스템(44)은 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)보다, 정상 편차를 작게 해서, 가공 오차가 적은 고정밀도의 가공을 장시간에 걸쳐서 행하는 것이 가능해진다.

실시 형태 5.

도 8은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4에서 나타낸 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)에 대해서, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템(63)에서는, 레이저 가공 보정치 기억부(62)가 새롭게 추가되고, 시스템 지령부(22)는 시스템 지령부(60)로 변경되고, 레이저 가공 보정부(41)는 레이저 가공 보정부(61)로 변경되고, 레이저 가공 장치(21)는 레이저 가공 장치(64)로 변경되고, 레이저 가공 제어부(24)는 레이저 가공 제어부(65)로 변경되어 있다. 시스템 지령부(60)는 시스템 지령부(22)와는 동작이 상이하고, 레이저 가공 보정부(61)는 레이저 가공 보정부(41)와는 동작이 상이하다. 도 8의 도 4와 동일 부호의 요소의 기능은 실시 형태 2에서 설명한 기능과 동일하다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 수식(11) 혹은 수식(13)을 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 계산하였다. 이것에 대해서, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(61)는 기판 계측 장치(1)에서 계측한 제 1 기판인 기판(5)을 레이저 가공 장치(64)가 제 2 기판인 기판(31)으로서 과거에 레이저 가공했을 때에 이용한 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표의 보정치를 추가로 이용하는 점이 상이하다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)에 있어서는, 레이저 가공 보정치를 이용한 레이저 가공 장치(21)에 의한 레이저 가공과, 레이저 가공 보정치를 구하기 위한 기판 계측 장치(1)에 의한 계측의 반복 동작을 행해도, 레이저 가공 보정치가 0에 수속하지 않는 정상 편차를 일으키는 경우가 있다. 이러한 경우, 실시 형태 4에 있어서 레이저 가공 보정치의 적분치를 이용한 것과 마찬가지로, 레이저 가공 보정부(61)는 기판 계측 장치(1)에서 계측한 기판(5)을 레이저 가공 장치(64)가 기판(31)으로서 과거에 레이저 가공했을 때에 이용한 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표의 보정치를 이용함으로써 상기 정상 편차를 작게 할 수 있다.

기판 계측 장치(1)로부터 레이저 가공 보정부(61)에 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)가 입력되는 경우의 동작에 대해 설명한다.

시스템 지령부(60)는 실시 형태 2에 따른 시스템 지령부(22)의 동작에 더해서, 기판 계측 장치(1)에서 계측한 기판(5)의 기판 번호 p를 출력한다. 기판 번호 p는 기판(5) 및 기판(31)을 고유하게 특정하는 번호이며, 시스템 지령부(60)가 레이저 가공 장치(64)로 기판(31)을 가공할 때에 결정한다. 기판 번호 p는, 예를 들면, 가공된 시간이 빠른 순번으로 결정되고, p=1, 2, 3,···, P이며, P는 기판(31)의 가공 매수로 한다.

레이저 가공 보정부(61)에는, 실시 형태 2의 레이저 가공 보정부(41)와 마찬가지로, 가공 지령부(35)로부터 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표 (Xgr(n), Ygr(n))가 입력되고, 기판 계측 장치(1)로 기판(5)을 계측함으로써 구해진 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)가 입력된다.

더욱이, 레이저 가공 보정부(61)는, 기판 번호 (p＋d)의 기판(31)의 가공시에, 시스템 지령부(60)로부터 기판 번호 p가 입력된다. 여기서 d는 가공과 계측의 시간차에 기인하는 오프셋치이다. 기판 번호 p를 받은 레이저 가공 보정부(61)는 레이저 가공 보정치 기억부(62)로부터, 미리 보존되어 있는 기판 번호 p의 기판(31)을 가공했을 때에 이용한 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXgr2(p), ΔYgr2(p))를 취득해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 계산한다.

여기서, 기판 계측 장치(1)가 기판 번호 p의 기판(5)을 계측해서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 (ΔXh(p), ΔYh(p))로 하고, 기판 번호 p의 기판(31)에 대한 지령 위치 좌표의 보정치를 (ΔXgr2(p), ΔYgr2(p))라고 정의한다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 수식(11)에 근거해서 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구하는데 대해, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(61)는 이하의 수식(22)에 근거해서, 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구한다.

[수 22]

수식(22)에 있어서, khx10, khy10, khx11, khy11는 보정 계수이다. 더욱이, 수식(22)에서 이용한 기판 번호 p의 기판(31)의 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXgr2(p), ΔYgr2(p))는, 이하의 수식(23)으로 구해진다.

[수 23]

또, 수식(23)의 d는, 상술한 바와 같이 가공과 계측의 시간차에 기인하는 오프셋치이다. 레이저 가공 장치(64)와 기판 계측 장치(1)가 가공과 계측을 교대로 실행하는 경우는 d=1, 가공과 계측을 동시에 실행하고 있는 경우는 d=2, 레이저 가공 장치(64)의 가공 시간보다 기판 계측 장치(1)의 계측 시간이 긴 경우는, d는 더 큰 정(+)의 정수치가 된다. 또, ΔXgr2(p－d) 및 ΔYgr2(p－d)의 초기치, 즉 (p－d)이 1 이하인 경우의 ΔXgr2(p－d) 및 ΔYgr2(p－d)는 각각 0으로 한다.

레이저 가공 보정치 기억부(62)는 레이저 가공 보정부(61)로부터 취득한 기판 번호 p 및 수식(23)으로부터 구해진 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXgr2(p), ΔYgr2(p))를 데이터 테이블의 형식으로 순차적으로 기억한다. 또한, 상술한 바와 같이, ΔXgr2(p) 및 ΔYgr2(p)의 초기치로서는 각각 0이 기억된다.

그리고, 레이저 가공 보정치 기억부(62)는 레이저 가공 보정부(61)로부터 기판 번호 p가 입력되면, 기판 번호 p에 대응하는 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXgr2(p), ΔYgr2(p))를 상기 데이터 테이블로부터 구해, 레이저 가공 보정부(61)에 출력한다.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 가공 보정부(61)는 수식(22) 및 수식(23)을 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 계산한다. 이것에 의해, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템(63)은 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)보다, 정상 편차를 작게 해서, 가공 오차가 적은 고정밀도의 가공을 장시간에 걸쳐서 행하는 것이 가능해진다.

다음으로, 기판 계측 장치(1)로부터 레이저 가공 보정부(61)에 입력되는 레이저 가공 보정치가 각 가공 구멍(6)의 가공 오차(ΔXe(n), ΔYe(n))인 경우에 대해 설명한다.

기판 계측 장치(1)가 기판 번호 p의 기판(5)을 계측해서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXe(n), ΔYe(n))를 (ΔXe(n)(p), ΔYe(n)(p))로 하고, 기판 번호 p의 기판(31)의 지령 위치 좌표의 보정치를 (ΔXgr2(n)(p), ΔYgr2(n)(p))라고 정의한다.

실시 형태 2에 따른 레이저 가공 보정부(41)는 수식(13)에 근거해서 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구하는데 대해, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(61)는 이하의 수식(24)에 근거해서, 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구한다.

[수 24]

수식(24)에 있어서, khx12, khy12, khx13, khy13는 보정 계수이다. 또, 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXgr2(n)(p), ΔYgr2(n)(p))는 기판 번호 p의 기판을 가공했을 때의 가공 구멍 번호 n의 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 지령 위치 좌표의 보정치를 의미하고, 이하의 수식(25)에서 구한다.

[수 25]

수식(25)의 d는 수식(23)과 마찬가지로, 가공과 계측의 시간차에 기인하는 오프셋치이다. 또, ΔXgr2(n)(p－d) 및 ΔYgr2(n)(p－d)의 초기치, 즉 (p－d)이 1 이하인 경우의 ΔXgr2(n)(p－d) 및 ΔYgr2(n)(p－d)는 각각 0으로 한다.

또, 이 경우, 레이저 가공 보정치 기억부(62)는 레이저 가공 보정부(61)로부터 취득한 기판 번호 p 및 수식(25)으로부터 구해진 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXgr2(n)(p), ΔYgr2(n)(p))를 데이터 테이블의 형식으로 순차적으로 기억한다. 또한, 상술한 바와 같이, ΔXgr2(n)(p), ΔYgr2(n)(p)의 초기치로서는, 각각 0이 기억된다.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 가공 보정부(61)는 수식(24) 및 수식(25)을 이용해서, 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 계산한다. 이것에 의해, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템(63)은 실시 형태 2에 따른 레이저 가공 시스템(20)보다, 정상 편차를 작게 하고, 가공 오차가 적은 고정밀도의 가공을 장시간에 걸쳐서 행하는 것이 가능해진다.

도 9는 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템의 다른 구성을 나타내는 도면이다. 도 6에서 나타낸 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)에 대해서, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템(73)에서는, 레이저 가공 보정치 기억부(72)가 새롭게 추가되고, 시스템 지령부(22)는 시스템 지령부(70)로 변경되고, 레이저 가공 보정부(46)는 레이저 가공 보정부(71)로 변경되고, 레이저 가공 장치(51)는 레이저 가공 장치(74)로 변경되고, 레이저 가공 제어부(54)는 레이저 가공 제어부(75)로 변경되어 있다. 시스템 지령부(70)는 시스템 지령부(22)와는 동작이 상이하고, 레이저 가공 보정부(71)는 레이저 가공 보정부(46)와는 동작이 상이하다. 도 9의 도 6과 동일한 부호의 요소의 기능은 실시 형태 3에서 설명한 기능과 동일하다.

실시 형태 3에 따른 레이저 가공 보정부(46)는 수식(15)을 이용해서, 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 계산하고 있었다. 이것에 대해서, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(71)는 기판 계측 장치(1)에서 계측한 제 1 기판인 기판(5)을 레이저 가공 장치(74)가 제 2 기판인 기판(31)으로서 과거에 레이저 가공했을 때에 이용한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표의 보정치를 더 이용하는 점이 상이하다.

실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)에 있어서는, 레이저 가공 보정치를 이용한 레이저 가공 장치(51)에 의한 레이저 가공과, 레이저 가공 보정치를 구하기 위한 기판 계측 장치(1)에 의한 계측의 반복 동작을 행해도, 레이저 가공 보정치가 0에 수속하지 않는 정상 편차를 일으키는 경우가 있다. 이러한 경우, 레이저 가공 보정부(61)와 마찬가지로, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(71)는 기판 계측 장치(1)에서 계측한 기판(5)을 레이저 가공 장치(74)가 기판(31)으로서 과거에 레이저 가공했을 때에 이용한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표의 보정치를 이용함으로써 상기 정상 편차를 작게 할 수 있다.

기판 계측 장치(1)로부터 레이저 가공 보정부(71)에 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)가 입력되는 경우의 동작에 대해 설명한다.

시스템 지령부(70)는 실시 형태 3에 따른 시스템 지령부(22)의 동작에 더해서, 기판 계측 장치(1)에서 계측한 기판(5)의 기판 번호 p를 출력한다. 기판 번호 p는 기판(5) 및 기판(31)을 고유하게 특정하는 번호이며, 시스템 지령부(70)가, 레이저 가공 장치(74)에서 기판(31)을 가공할 경우에 결정한다. 기판 번호 p는 예를 들면, 가공된 시간이 빠른 순번으로 결정되고, p=1, 2, 3,···, P이며, P는 기판(31)의 가공 매수로 한다.

레이저 가공 보정부(71)에는, 실시 형태 3의 레이저 가공 보정부(46)와 마찬가지로, 가공 지령부(35)로부터 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표 (Xtr(n), Ytr(n))가 입력되고, 기판 계측 장치(1)에서 기판(5)을 계측함으로써 구해진 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)가 입력된다.

더욱이, 레이저 가공 보정부(71)는 기판 번호 (p＋d)의 기판(31)의 가공시에, 시스템 지령부(70)로부터 기판 번호 p가 입력된다. 여기서 d는 가공과 계측의 시간차에 기인하는 오프셋치이다. 기판 번호 p를 받은 레이저 가공 보정부(71)는 레이저 가공 보정치 기억부(72)로부터, 미리 보존되어 있는 기판 번호 p의 기판(31)을 가공했을 때에 이용한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXtr2(p), ΔYtr2(p))를 취득해서, 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 계산한다.

여기서, 기판 계측 장치(1)가 기판 번호 p의 기판(5)을 계측해서 구한 레이저 가공 보정치(ΔXh, ΔYh)를 (ΔXh(p), ΔYh(p))로 하고, 기판 번호 p의 기판(31)에 대한 가공 테이블(33)의 지령 위치 좌표의 보정치를 (ΔXtr2(p), ΔYtr2(p))라고 정의한다.

실시 형태 3에 따른 레이저 가공 보정부(46)는 수식(15)에 근거해서 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 구하는데 대해, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(71)는 이하의 수식(26)에 근거해서, 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 구한다.

[수 26]

수식(26)에 있어서, khx14, khy14, khx15, khy15는 보정 계수이다. 더욱이, 수식(26)에서 이용한 기판 번호 p의 기판(31)에 대한 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXtr2(p), ΔYtr2(p))는 이하의 수식(27)으로 구해진다.

[수 27]

또, 수식(27)의 d는, 수식(23)과 마찬가지로, 가공과 계측의 시간차에 기인하는 오프셋치이다. 또, ΔXtr2(p－d) 및 ΔYtr2(p－d)의 초기치, 즉 (p－d)이 1 이하인 경우의 ΔXtr2(p－d) 및 ΔYtr2(p－d)는 각각 0으로 한다.

레이저 가공 보정치 기억부(72)는 레이저 가공 보정부(71)로부터 취득한 기판 번호 p 및 수식(27)으로부터 구해진 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXtr2(p), ΔYtr2(p))를 데이터 테이블의 형식으로 순차적으로 기억한다. 또한, 상술한 바와 같이, ΔXtr2(p) 및 ΔYtr2(p)의 초기치로서는, 각각 0이 기억된다.

그리고, 레이저 가공 보정치 기억부(72)는 레이저 가공 보정부(71)로부터 기판 번호 p가 입력되면, 기판 번호 p에 대응하는 지령 위치 좌표의 보정치(ΔXtr2(p), ΔYtr2(p))를 상기 데이터 테이블로부터 구해, 레이저 가공 보정부(71)에 출력한다.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 가공 보정부(71)는 수식(26) 및 수식(27)을 이용해서, 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 계산한다. 이것에 의해, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 시스템(73)은 실시 형태 3에 따른 레이저 가공 시스템(44)보다, 정상 편차를 작게 하고, 가공 오차가 적은 고정밀도의 가공을 장시간에 걸쳐서 행하는 것이 가능해진다.

또한, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(61)는 갈바노 스캐너(29X, 29Y)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xgr2(n), Ygr2(n))를 구하기 위해, 수식(22) 혹은 수식(24)을 이용했지만, 실시 형태 4에서 이용한 수식(17) 혹은 수식(19)에서 이용한 레이저 가공 보정치의 적분치 (XhI(i), YhI(i)) 혹은 (XeI(n)(i), YeI(n)(i))를 더 가산해서 보정해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또, 실시 형태 5에 따른 레이저 가공 보정부(71)는 가공 테이블(33)의 보정된 지령 위치 좌표 (Xtr2(n), Ytr2(n))를 구하기 위해, 수식(26)을 이용했지만, 실시 형태 4에서 이용한 수식(21)의 레이저 가공 보정치의 적분치 (XhI(i), YhI(i))를 더 가산해서 보정해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 실시 형태 1 내지 5에 있어서 레이저 편향기는 갈바노 스캐너인 것으로서 설명했지만, 다각형 밀러, 음향 광학 편향기 또는 전기 광학 편향기와 같은 레이저 편향기를 이용해도 상기에서 설명한 것과 동등의 효과를 얻을 수 있다.

도 10은 실시 형태 1 내지 5에 따른 컴퓨터 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 실시 형태 1 내지 5에 따른 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)는 각각 도 10에 나타내는 컴퓨터 시스템에 의해 실현되는 것이 가능하다. 이 경우, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 기능의 각각 또는 이들을 1개에 통합한 기능은 CPU(101) 및 메모리(102)에 의해 실현된다. 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어와 펌웨어의 조합에 의해 실현된다. 소프트웨어 또는 펌웨어는 프로그램으로서 기술되어 메모리(102)에 저장된다. CPU(101)는 메모리(102)에 기억된 프로그램을 판독해서 실행함으로써, 각부의 기능을 실현한다. 즉, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)는 그 기능이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 동작을 실시하는 스텝이 결과적으로 실행되게 되는 프로그램을 저장하기 위한 메모리(102)를 구비한다. 또, 이들의 프로그램은 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 순서 또는 방법을 컴퓨터로 하여금 실행하게 하는 것이다라고도 말할 수 있다. 여기서, 메모리(102)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)라고 하는 비휘발성 또는 휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크, 플렉시블 디스크, 광디스크, 콤팩트 디스크, 미니 디스크, DVD(Digital Versatile Disk)가 해당한다. 또, 가공 불량 판정부(16)에는 디스플레이나 프린터 등의 표시 장치도 포함된다.

도 11은 실시 형태 1 내지 5에 따른 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 기능을 전용의 하드웨어로 실현되는 경우의 구성을 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 각각은, 전용의 하드웨어인 처리 회로(103)로 구성된다. 처리 회로(103)는 단일 회로, 복합 회로, 프로그램화한 프로세서, 병렬 프로그램화한 프로세서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), 또는 이들을 조합한 것이 해당한다. 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 각부의 기능 각각을 다른 복수의 처리 회로(103)로 실현해도 좋고, 각부의 기능을 모아서 하나의 처리 회로(103)로 실현해도 좋다. 또, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 전체를 하나의 처리 회로(103)로 실현해도 좋다.

또, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)의 각 기능에 대해, 일부를 전용의 하드웨어로 실현하고, 일부를 소프트웨어 또는 펌웨어로 실현하도록 해도 된다. 이와 같이, 계측 제어부(3), 시스템 지령부(22, 60, 70) 및 레이저 가공 제어부(24, 54, 65, 75)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합에 의해, 상술의 각 기능을 실현할 수 있다.

이상의 실시 형태에 나타낸 구성은 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이며, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.

1 기판 계측 장치, 2 계측 구동부, 3 계측 제어부, 4 계측 테이블, 4a, 33a 탑 테이블, 5, 31 기판, 6 가공 구멍, 7 얼라이먼트 마크, 8 계측용 카메라, 9 계측 지령부, 10 계측 테이블 제어부, 11 계측용 카메라 제어부, 12 화상 처리부, 13 변환 계수 계산부, 14 가공 오차 계산부, 15 레이저 가공 보정치 계산부, 16 가공 불량 판정부, 17 반송 장치, 20, 44, 63, 73 레이저 가공 시스템, 21, 51, 64, 74 레이저 가공 장치, 22, 60, 70 시스템 지령부, 23 레이저 가공부, 24, 54, 65, 75 레이저 가공 제어부, 25 레이저 발진기, 26 레이저 광, 27X, 27Y 갈바노 미러, 28X, 28Y 모터, 29X, 29Y 갈바노 스캐너, 30 Fθ 렌즈, 32 가공 헤드, 33 가공 테이블, 34 가공용 카메라, 35 가공 지령부, 36 레이저 발진기 제어부, 37 가공 테이블 제어부, 38 가공용 카메라 제어부, 39 얼라이먼트 보정치 계산부, 40, 47 테이블 얼라이먼트 보정부, 41, 46, 61, 71 레이저 가공 보정부, 42, 45 편향기 얼라이먼트 보정부, 43 레이저 편향기 제어부, 50 제 2 화상 처리부, 62, 72 레이저 가공 보정치 기억부, 101 CPU, 102 메모리, 103 처리 회로.

Claims (8)

1. 위치 결정용의 얼라이먼트 마크가 설치되어 있고 레이저 가공된 피가공부를 갖는 기판의 화상 데이터를 취득하는 계측용 카메라와,
   상기 기판을 탑재하고, 상기 기판과 상기 계측용 카메라의 상대 위치를 변경하는 계측 테이블과,
   상기 화상 데이터 및 상기 계측 테이블의 위치 정보에 근거해서, 상기 얼라이먼트 마크의 계측 위치 좌표 및 상기 피가공부의 계측 위치 좌표를 구하는 화상 처리부와,
   상기 얼라이먼트 마크의 계측 위치 좌표로부터 상기 얼라이먼트 마크의 설계 위치 좌표로의 변환 계수를 구하는 변환 계수 계산부와,
   상기 변환 계수를 이용해서 상기 피가공부의 계측 위치 좌표를 변환후 위치 좌표로 좌표 변환하고, 상기 변환후 위치 좌표와 상기 피가공부의 설계 위치 좌표의 차로부터 가공 오차를 구하는 가공 오차 계산부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 계측 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가공 오차에 근거해서 레이저 가공 보정치를 구하는 레이저 가공 보정치 계산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 계측 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가공 오차와 미리 설정된 가공 불량 판정 기준치를 비교함으로써 가공 불량의 유무를 판정하는 가공 불량 판정부를 더 구비하는 기판 계측 장치.
   
4. 청구항 2에 기재된 기판 계측 장치와,
   레이저 광을 출력하는 레이저 발진기와,
   상기 기판을 제 1 기판으로 하는 경우에 레이저 가공의 대상인 제 2 기판에 대해서, 상기 레이저 광을 편향해서 위치 결정하는 레이저 편향기와,
   상기 제 2 기판을 탑재하고, 상기 제 2 기판과 상기 레이저 편향기의 상대 위치를 변경하는 가공 테이블과,
   상기 레이저 편향기를 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표를 출력하는 가공 지령부와,
   상기 지령 위치 좌표를, 상기 레이저 가공 보정치를 이용해서 보정하는 레이저 가공 보정부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 시스템.
   
5. 청구항 2에 기재된 기판 계측 장치와,
   레이저 광을 출력하는 레이저 발진기와,
   상기 기판을 제 1 기판으로 하는 경우에 레이저 가공의 대상인 제 2 기판에 대해서, 상기 레이저 광을 편향해서 위치 결정하는 레이저 편향기와,
   상기 제 2 기판을 탑재하고, 상기 제 2 기판과 상기 레이저 편향기의 상대 위치를 변경하는 가공 테이블과,
   상기 가공 테이블을 위치 결정하기 위한 지령 위치 좌표를 출력하는 가공 지령부와,
   상기 지령 위치 좌표를, 상기 레이저 가공 보정치를 이용해서 보정하는 레이저 가공 보정부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 시스템.
   
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 레이저 가공 보정부는 상기 레이저 가공 보정치의 적분치도 이용해서 상기 지령 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 시스템.
   
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 레이저 가공 보정부는, 상기 제 1 기판을 상기 제 2 기판으로서 과거에 레이저 가공했을 때에 이용한 상기 지령 위치 좌표의 보정치도 이용해서 상기 지령 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 지령 위치 좌표의 보정치를 기억하는 레이저 가공 보정치 기억부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 시스템.

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