KR20220040367A - Substrate position detection method, drawing method, substrate position detection apparatus and drawing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 기판의 위치를 검출하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for detecting the position of a substrate.
[관련 출원의 참조][REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS]
본원은, 2020년 9월 23일에 출원된 일본 특허출원 JP2020-158301 로부터의 우선권의 이익을 주장하고, 당해 출원의 모든 개시는, 본원에 받아들여진다.This application claims the benefit of priority from Japanese Patent Application JP2020-158301 for which it applied on September 23, 2020, and all indications of this application are taken in here.
종래, 반도체 기판, 프린트 기판, 또는, 유기 EL 표시 장치 혹은 액정 표시 장치용의 유리 기판 등 (이하, 「기판」 이라고 한다) 에 형성된 감광 재료에 광을 조사함으로써, 패턴의 묘화가 실시되고 있다. 이와 같은 묘화를 실시하는 묘화 장치에서는, 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크가 촬상되고, 촬상 결과에 기초하여 패턴의 묘화 위치를 자동적으로 조절하는 얼라인먼트 처리가 실시되고 있다.Conventionally, a pattern is drawn by irradiating light to a photosensitive material formed on a semiconductor substrate, a printed circuit board, or a glass substrate for an organic EL display device or a liquid crystal display device (hereinafter referred to as a “substrate”). In the drawing apparatus which performs such drawing, the alignment mark formed on the board|substrate is imaged, and the alignment process which adjusts the drawing position of a pattern automatically based on an imaging result is performed.
최근, 반도체 패키지용 기판에서는, 1 장의 기판으로부터 채취할 수 있는 패키지수를 증가시키기 위해서, 얼라인먼트 마크를 배치하기 위한 스페이스의 삭감이 요구되고 있다. 그래서, 기판에 얼라인먼트 전용의 마크를 형성하지 않고, 기판 상의 패턴의 일부를 얼라인먼트 마크로서 이용하는 것이 실시되고 있다. 이 경우, 당해 패턴 중 얼라인먼트 마크로서 이용되는 부분은, 유니크한 형상을 갖고, 또한, 기판 상에 일정 수 존재할 필요가 있다. 그러나, 패턴 중에서 이와 같은 조건을 만족하는 부분을 특정하기 위해서는 번잡한 작업이 필요하고, 또한, 조건을 만족하는 부분이 반드시 존재한다고는 할 수 없다.In recent years, in the board|substrate for semiconductor packages, in order to increase the number of packages which can be extract|collected from one board|substrate, reduction of the space for arrange|positioning an alignment mark is calculated|required. Then, using a part of the pattern on a board|substrate as an alignment mark is implemented without forming the mark exclusively for alignment on a board|substrate. In this case, it is necessary that a certain number of portions of the pattern used as alignment marks have a unique shape and exist on the substrate. However, complicated work is required in order to specify a part in the pattern that satisfies such a condition, and it cannot necessarily be said that there is a part that satisfies the condition.
한편, 일본 공표특허공보 2013-520825호 (문헌 1) 에서는, 주면 상에 복수의 다이가 배치된 기판 등의 워크 피스를 묘화 장치에 있어서 얼라인먼트할 때에, 워크 피스의 가장자리부나 모서리부, 또는, 기준 다이의 가장자리부나 모서리부를 기준 피처로서 사용하는 것이 제안되어 있다.On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-520825 (Document 1), when aligning a workpiece such as a substrate on which a plurality of dies are arranged on a main surface in a drawing apparatus, an edge portion or a corner portion of the workpiece, or a reference It has been proposed to use the edges or corners of the die as reference features.
그런데, 반도체 패키지용 기판에서는, 패키지가 제작되는 직사각형 영역의 모서리부는, 비스듬하게 모따기되어 있거나, 작은 직사각형이 잘라 내져 있는 등, 불규칙한 형상을 갖는 경우가 있다. 당해 모서리부의 형상은, 기판별로 상이한 경우도 있고, 1 장의 기판 상의 복수의 직사각형 영역에 있어서 상이한 경우도 있다. 따라서, 당해 직사각형 영역을 패턴 매칭에 의해 검출하여 얼라인먼트 마크로서 이용하고자 해도, 패턴 매칭용의 템플릿과 당해 직사각형 영역의 모서리부가 일치하지 않아, 검출할 수 없거나, 또는, 오검출될 우려가 있다.By the way, in the board|substrate for semiconductor packages, the edge part of the rectangular area|region where a package is manufactured may have an irregular shape, such as chamfering obliquely or a small rectangle is cut out. The shape of the said corner part may differ for every board|substrate, and may differ in some rectangular area|region on one board|substrate. Therefore, even if the rectangular area is detected by pattern matching and is intended to be used as an alignment mark, the pattern matching template and the corners of the rectangular area do not match, so that detection cannot be performed or there is a risk of misdetection.
본 발명은, 기판의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 방법을 목적으로 하고 있고, 기판의 위치 검출을 용이하게 그리고 양호한 정밀도로 실시하는 것을 목적으로 하고 있다.An object of the present invention is a substrate position detection method for detecting the position of the substrate, and an object of the present invention is to perform the position detection of the substrate easily and with high accuracy.
본 발명의 바람직한 하나의 형태에 관련된 기판 위치 검출 방법은, a) 격자상의 분할 예정 라인에 의해 각각이 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소를 갖는 기판을 유지하는 공정과, b) 상기 복수의 기판 요소에서 선택된 2 개 이상의 선택 기판 요소를 각각 촬상하여 2 개 이상의 촬상 화상을 취득하는 공정과, c) 상기 2 개 이상의 촬상 화상의 각각에 대하여 기준 화상을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 상기 2 개 이상의 선택 기판 요소의 위치를 각각 구하고, 상기 기판의 위치를 검출하는 공정을 구비한다. 상기 복수의 기판 요소는 각각, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리의 내측에 소정 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역을 갖는다. 상기 기준 화상은, 상기 영역 외측 가장자리의 각 변에 있어서 모서리부를 제외하고 설정된 선분의 집합이다.A method for detecting a substrate position according to one preferred aspect of the present invention comprises the steps of: a) holding a substrate having a plurality of substrate elements each rectangularly partitioned by a grid-like division line; b) the plurality of substrates; a step of acquiring two or more captured images by respectively imaging two or more selected substrate elements selected from the elements; c) pattern matching using a reference image for each of the two or more captured images, whereby the two or more and obtaining the positions of the selected substrate elements, respectively, and detecting the positions of the substrates. Each of the plurality of substrate elements has a pattern area in which a predetermined pattern is formed inside an outer edge of the substantially rectangular area. The reference image is a set of line segments set on each side of the outer edge of the region except for the corner portion.
상기 서술한 기판 위치 검출 방법에 의하면, 기판의 위치 검출을 용이하게 그리고 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.According to the above-mentioned substrate position detection method, the position detection of a board|substrate can be performed easily and with high precision.
바람직하게는, 상기 기준 화상은, 상기 영역 외측 가장자리의 상기 각 변에 있어서의 최장의 선분을 포함한다.Preferably, the reference image includes a longest line segment on each side of the outer edge of the region.
바람직하게는, 상기 기준 화상에서는, 상기 영역 외측 가장자리의 상기 각 변에 있어서의 선분은, 상기 각 변의 다른 변과의 가상적인 교점으로부터 상기 각 변의 길이의 10 % 이상 이간한다.Preferably, in the reference image, a line segment at each side of the outer edge of the region is separated from a virtual intersection point of each side with another side by 10% or more of the length of each side.
바람직하게는, 상기 c) 공정에 있어서, 상기 기준 화상과의 패턴 매칭 전에 상기 2 개 이상의 촬상 화상에 대하여 클로징 처리가 실시된다.Preferably, in the step c), a closing process is performed on the two or more captured images before pattern matching with the reference image.
바람직하게는, 상기 b) 공정에 있어서 1 회의 촬상으로 취득 가능한 촬상 가능 영역의 크기가 상기 각 선택 기판 요소보다 작다. 상기 2 개 이상의 촬상 화상은 각각, 상기 b) 공정에 있어서 복수회의 촬상에 의해 얻어진 복수의 부분 화상을 베이스 화상 상에 합성함으로써 생성된다. 상기 복수의 부분 화상의 주위에 있어서의 상기 베이스 화상의 화소값과, 상기 복수의 부분 화상 전체의 평균 화소값의 차는, 상기 패턴 영역을 배경 영역과 구별하기 위해서 설정되어 있는 화소값의 차보다 작다.Preferably, in the step b), a size of an imageable area obtainable by one imaging is smaller than that of each of the selection substrate elements. Each of the two or more captured images is generated by synthesizing a plurality of partial images obtained by capturing a plurality of times in the step b) on a base image. A difference between the pixel value of the base image in the periphery of the plurality of partial images and the average pixel value of all the plurality of partial images is smaller than a difference between pixel values set to distinguish the pattern area from the background area .
바람직하게는, 상기 b) 공정에 있어서 취득된 촬상 화상에 선택 기판 요소의 일부만이 포함되어 있는 경우, 상기 c) 공정에서는, 상기 촬상 화상의 주위에 프레임상의 확장 화상이 부가된 상태에서 상기 패턴 매칭이 실시된다. 상기 촬상 화상의 주위에 있어서의 상기 확장 화상의 화소값과, 상기 촬상 화상 전체의 평균 화소값의 차는, 상기 패턴 영역을 배경 영역과 구별하기 위해서 설정되어 있는 화소값의 차보다 작다.Preferably, when the captured image acquired in the step b) contains only a part of the selection substrate element, in the step c), the pattern matching is performed in a state in which a frame-like extended image is added around the captured image This is carried out. The difference between the pixel value of the expanded image in the periphery of the captured image and the average pixel value of the entire captured image is smaller than the difference between the pixel values set in order to distinguish the pattern area from the background area.
바람직하게는, 상기 b) 공정에 있어서 취득된 촬상 화상에 선택 기판 요소의 일부만이 포함되어 있는 경우, 상기 c) 공정 대신에, 또는, 상기 c) 공정 후에, 상기 기판이 에러 기판인 취지가 통지된다.Preferably, when the captured image obtained in the step b) contains only a part of the selection substrate element, instead of the step c) or after the step c), a notification that the substrate is an error substrate is notified do.
본 발명은, 기판에 대한 묘화를 실시하는 묘화 방법도 목적으로 하고 있다. 본 발명의 바람직한 하나의 형태에 관련된 묘화 방법은, d) 상기 서술한 기판 위치 검출 방법에 의해 기판의 위치를 검출하는 공정과, e) 상기 d) 공정에 있어서 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 묘화 위치를 조절하면서, 상기 기판의 상기 복수의 기판 요소에 대하여 광을 조사하여 묘화를 실시하는 공정을 구비한다.The present invention also makes an object of the drawing method which draws with respect to a board|substrate. A drawing method according to one preferred aspect of the present invention includes: d) detecting the position of the substrate by the above-described substrate position detecting method; e) based on the position of the substrate detected in the d) step and the process of performing writing by irradiating light with respect to the said some board|substrate element of the said board|substrate, adjusting a drawing position.
본 발명은, 기판의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 장치도 목적으로 하고 있다. 본 발명의 바람직한 하나의 형태에 관련된 기판 위치 검출 장치는, 격자상의 분할 예정 라인에 의해 각각이 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소를 갖는 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 복수의 기판 요소에서 선택된 2 개 이상의 선택 기판 요소를 각각 촬상하여 2 개 이상의 촬상 화상을 취득하는 촬상부와, 상기 2 개 이상의 촬상 화상의 각각에 대하여 기준 화상을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 상기 2 개 이상의 선택 기판 요소의 위치를 각각 구하고, 상기 기판의 위치를 검출하는 검출부를 구비한다. 상기 복수의 기판 요소는 각각, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리의 내측에 소정 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역을 갖는다. 상기 기준 화상은, 상기 영역 외측 가장자리의 각 변에 있어서 모서리부를 제외하고 설정된 선분의 집합이다.The present invention also aims at a substrate position detecting device that detects the position of the substrate. A substrate position detecting apparatus according to one preferred aspect of the present invention comprises: a substrate holding portion for holding a substrate having a plurality of substrate elements each rectangularly partitioned by grid-like division lines; The two or more selection substrate elements by respectively imaging the selected two or more selection substrate elements to obtain two or more captured images, and performing pattern matching using a reference image for each of the two or more captured images A detection unit is provided that obtains the positions of , respectively, and detects the position of the substrate. Each of the plurality of substrate elements has a pattern area in which a predetermined pattern is formed inside an outer edge of the substantially rectangular area. The reference image is a set of line segments set on each side of the outer edge of the region except for the corner portion.
본 발명은, 기판에 대한 묘화를 실시하는 묘화 장치도 목적으로 하고 있다. 본 발명의 바람직한 하나의 형태에 관련된 묘화 장치는, 상기 서술한 기판 위치 검출 장치와, 기판에 대하여 광을 조사하여 묘화를 실시하는 묘화부와, 상기 기판 위치 검출 장치에 의해 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 상기 묘화부를 제어함으로써, 묘화 위치를 조절하면서 상기 기판의 상기 복수의 기판 요소에 대하여 묘화를 실시하게 하는 묘화 제어부를 구비한다.The present invention also makes an object of the drawing apparatus which draws with respect to a board|substrate. The drawing apparatus which concerns on one preferable aspect of this invention includes the above-mentioned board|substrate position detection apparatus, the drawing part which irradiates light with respect to a board|substrate and performs drawing, and the position of the said board|substrate detected by the said board|substrate position detection apparatus. By controlling the drawing unit based on the above, a drawing control unit for performing drawing on the plurality of substrate elements of the substrate while adjusting a drawing position is provided.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 명확해진다.The above-mentioned and other objects, characteristics, aspects, and advantages become clear by the detailed description of this invention implemented below with reference to an accompanying drawing.
도 1 은, 하나의 실시형태에 관련된 묘화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 기판을 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 제어부가 구비하는 컴퓨터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 제어부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 5 는, 기판에 대한 패턴의 묘화의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 기판을 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 촬상 화상을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 비교예의 기준 화상을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 기준 화상을 나타내는 도면이다.
도 10a 는, 선택 기판 요소의 일부를 나타내는 확대도이다.
도 10b 는, 클로징 처리 후의 선택 기판 요소의 일부를 나타내는 확대도이다.
도 11a 는, 선택 기판 요소의 일부를 나타내는 확대도이다.
도 11b 는, 클로징 처리 후의 선택 기판 요소의 일부를 나타내는 확대도이다.
도 12a 는, 선택 기판 요소의 일부를 나타내는 확대도이다.
도 12b 는, 클로징 처리 후의 선택 기판 요소의 일부를 나타내는 확대도이다.
도 12c 는, 기준 화상을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 촬상 화상의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 14a 는, 촬상 화상 및 확장 화상을 나타내는 도면이다.
도 14b 는, 촬상 화상 및 확장 화상을 나타내는 도면이다.
도 15 는, 촬상 화상의 다른 예를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the drawing apparatus which concerns on one Embodiment.
Fig. 2 is a plan view showing a substrate.
Fig. 3 is a diagram showing the configuration of a computer included in the control unit.
Fig. 4 is a block diagram showing the function of the control unit.
Fig. 5 is a diagram showing a flow of drawing a pattern on a substrate.
6 is a plan view showing the substrate.
7 : is a figure which shows a captured image.
8 : is a figure which shows the reference image of a comparative example.
9 is a diagram illustrating a reference image.
10A is an enlarged view illustrating a portion of a selection substrate element.
10B is an enlarged view showing a part of the selected substrate element after the closing treatment.
11A is an enlarged view showing a portion of a selection substrate element.
11B is an enlarged view showing a part of the selected substrate element after the closing treatment.
12A is an enlarged view showing a portion of a selection substrate element.
12B is an enlarged view showing a part of the selected substrate element after the closing process.
12C is a diagram illustrating a reference image.
13 is a diagram illustrating another example of a captured image.
14A is a diagram illustrating a captured image and an extended image.
14B is a diagram showing a captured image and an extended image.
15 is a diagram illustrating another example of a captured image.
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 묘화 장치 (1) 를 나타내는 사시도이다. 묘화 장치 (1) 는, 공간 변조된 대략 빔 형상의 광을 기판 (9) 상의 감광 재료에 조사하고, 당해 광의 조사 영역을 기판 (9) 상에서 주사함으로써 패턴의 묘화를 실시하는 직접 묘화 장치이다. 도 1 에서는, 서로 직교하는 3 개의 방향을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 하여 화살표로 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 예에서는, X 방향 및 Y 방향은 서로 수직인 수평 방향이며, Z 방향은 연직 방향이다. 다른 도면에 있어서도 동일하다.1 : is a perspective view which shows the
도 2 는, 기판 (9) 의 (+Z) 측의 주면 (이하, 「상면 (91)」 이라고도 부른다) 을 나타내는 평면도이다. 기판 (9) 은, 예를 들어, 평면으로부터 보아 대략 직사각형상의 판상 부재이다. 기판 (9) 은, 예를 들어, 반도체 패키지용 기판이다. 기판 (9) 의 상면 (91) 에서는, 감광 재료에 의해 형성된 레지스트막이 구리층 상에 형성된다. 묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 당해 레지스트막에 회로 패턴이 묘화 (즉, 형성) 된다. 또한, 기판 (9) 의 종류 및 형상 등은 다양하게 변경되어도 된다.2 : is a top view which shows the main surface (henceforth "
도 2 에 예시하는 기판 (9) 은, 격자상의 분할 예정 라인 (93) 에 의해 각각이 대략 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소 (94) 를 갖는다. 도 2 에 나타내는 예에서는, 각 기판 요소 (94) 는 대략 정방형상이다. 복수의 기판 요소 (94) 는, X 방향 및 Y 방향으로 매트릭스상으로 배치된다. 복수의 기판 요소 (94) 는, 묘화 장치 (1) 에 의한 패턴의 묘화보다 후 공정에 있어서, 각각 칩 부품 등이 실장되어 반도체 패키지가 된 후, 분할 예정 라인 (93) 을 따라 분할된다. 도 2 에서는, 각 기판 요소 (94) 를 실제보다 크게 그리고, 기판 요소 (94) 의 수를 실제보다 적게 그리고 있다. 기판 (9) 에는, 후술하는 위치 검출 처리 (즉, 얼라인먼트 처리) 전용의 얼라인먼트 마크는 형성되지 않는다.The
도 1 에 나타내는 바와 같이, 묘화 장치 (1) 는, 스테이지 (21) 와, 스테이지 이동 기구 (22) 와, 촬상부 (3) 와, 묘화부 (4) 와, 제어부 (10) 를 구비한다. 제어부 (10) 는, 스테이지 이동 기구 (22), 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 등을 제어한다. 스테이지 (21) 는, 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 의 하방 (즉, (-Z) 측) 에 있어서, 수평 상태의 기판 (9) 을 하측으로부터 유지하는 대략 평판상의 기판 유지부이다. 스테이지 (21) 는, 예를 들어, 기판 (9) 의 하면을 흡착하여 유지하는 버큠 척이다. 스테이지 (21) 는, 버큠 척 이외의 구조를 가지고 있어도 된다. 스테이지 (21) 상에 재치 (載置) 된 기판 (9) 의 상면 (91) 은, Z 방향에 대하여 대략 수직이고, X 방향 및 Y 방향에 대략 평행이다.As shown in FIG. 1 , the
스테이지 이동 기구 (22) 는, 스테이지 (21) 를 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 에 대하여 수평 방향 (즉, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대략 평행한 방향) 으로 상대적으로 이동하는 이동 기구이다. 스테이지 이동 기구 (22) 는, 제 1 이동 기구 (23) 와, 제 2 이동 기구 (24) 를 구비한다. 제 2 이동 기구 (24) 는, 스테이지 (21) 를 가이드 레일을 따라 X 방향으로 직선 이동한다. 제 1 이동 기구 (23) 는, 스테이지 (21) 를 제 2 이동 기구 (24) 와 함께 가이드 레일을 따라 Y 방향으로 직선 이동한다. 제 1 이동 기구 (23) 및 제 2 이동 기구 (24) 의 구동원은, 예를 들어, 리니어 서보 모터, 또는, 볼 나사에 모터가 장착된 것이다. 제 1 이동 기구 (23) 및 제 2 이동 기구 (24) 의 구조는, 여러 가지 변경되어도 된다.The
묘화 장치 (1) 에서는, Z 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 스테이지 (21) 를 회전하는 스테이지 회전 기구가 형성되어도 된다. 또한, 스테이지 (21) 를 Z 방향으로 이동하는 스테이지 승강 기구가 묘화 장치 (1) 에 형성되어도 된다. 스테이지 회전 기구로서, 예를 들어, 서보 모터가 이용 가능하다. 스테이지 승강 기구로서, 예를 들어, 리니어 서보 모터가 이용 가능하다. 스테이지 회전 기구 및 스테이지 승강 기구의 구조는, 여러 가지로 변경되어도 된다.In the
촬상부 (3) 는, X 방향으로 배열되는 복수 (도 1 에 나타내는 예에서는, 2 개) 의 헤드 (31) 를 구비한다. 각 헤드 (31) 는, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 걸쳐서 형성되는 헤드 지지부 (30) 에 의해, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 의 상방에서 지지된다. 2 개의 헤드 (31) 중, 일방의 헤드 (31) 는 헤드 지지부 (30) 에 고정되어 있고, 타방의 헤드 (31) 는 헤드 지지부 (30) 상에 있어서 X 방향으로 이동 가능하다. 이로써, 2 개의 헤드 (31) 사이의 X 방향의 거리를 변경할 수 있다. 또한, 촬상부 (3) 의 헤드 (31) 의 수는, 1 이어도 되고, 3 이상이어도 된다.The
각 헤드 (31) 는, 도시 생략의 촬상 센서 및 광학계를 구비하는 카메라이다. 각 헤드 (31) 는, 예를 들어, 2 차원의 화상을 취득하는 에어리어 카메라이다. 촬상 센서는, 예를 들어, 매트릭스상으로 배열된 복수의 CCD (Charge Coupled Device) 등의 소자를 구비한다. 각 헤드 (31) 에서는, 도시 생략의 광원으로부터 기판 (9) 의 상면 (91) 으로 유도된 조명광의 반사광이, 광학계를 통하여 촬상 센서로 유도된다. 촬상 센서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 으로부터의 반사광을 수광하고, 대략 직사각형상의 촬상 영역의 화상을 취득한다. 상기 광원으로는, LED (Light Emitting Diode) 등의 여러 가지 광원이 이용 가능하다. 또한, 각 헤드 (31) 는, 라인 카메라 등, 다른 종류의 카메라여도 된다.Each
묘화부 (4) 는, X 방향 및 Y 방향으로 배열되는 복수 (도 1 에 나타내는 예에서는, 5 개) 의 헤드 (41) 를 구비한다. 각 헤드 (41) 는, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 걸쳐서 형성되는 헤드 지지부 (40) 에 의해, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 의 상방에서 지지된다. 헤드 지지부 (40) 는, 촬상부 (3) 의 헤드 지지부 (30) 보다 (+Y) 측에 배치되어 있다. 또한, 묘화부 (4) 의 헤드 (41) 의 수는 1 개여도 되고, 복수여도 된다.The
각 헤드 (41) 는, 도시 생략의 광원, 광학계 및 공간 광 변조 소자를 구비한다. 공간 광 변조 소자로는, DMD (Digital Micro Mirror Device) 나 GLV (Grating Light Valve : 그레이팅·라이트·밸브) (실리콘·라이트·머신즈 (써니 베일, 캘리포니아) 의 등록상표) 등의 여러 가지 소자가 이용 가능하다. 광원으로는, LD (Laser Diode) 등의 여러 가지 광원이 이용 가능하다. 복수의 헤드 (41) 는, 대략 동일한 구조를 갖는다.Each
묘화 장치 (1) 에서는, 묘화부 (4) 의 복수의 헤드 (41) 로부터 변조 (즉, 공간 변조) 된 광을 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 조사하면서, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해 기판 (9) 을 Y 방향으로 이동한다. 이로써, 복수의 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역이 기판 (9) 상에서 Y 방향으로 주사되고, 기판 (9) 에 대한 회로 패턴의 묘화가 실시된다. 이하의 설명에서는, Y 방향을 「주사 방향」 이라고도 부르고, X 방향을 「폭 방향」 이라고도 부른다. 스테이지 이동 기구 (22) 는, 각 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역을 기판 (9) 상에서 주사 방향으로 이동하는 주사 기구이다.In the
묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 묘화는, 이른바 싱글 패스 (원 패스) 방식으로 실시된다. 구체적으로는, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해, 스테이지 (21) 가 복수의 헤드 (41) 에 대하여 Y 방향으로 상대 이동되고, 복수의 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역이, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에서 Y 방향 (즉, 주사 방향) 으로 1 회만 주사된다. 이로써, 기판 (9) 에 대한 묘화가 완료된다. 또한, 묘화 장치 (1) 에서는, 스테이지 (21) 의 Y 방향으로의 이동과 X 방향으로의 스텝 이동이 반복되는 멀티 패스 방식에 의해, 기판 (9) 에 대한 묘화가 실시되어도 된다.In the
도 3 은, 제어부 (10) 가 구비하는 컴퓨터 (100) 의 구성을 나타내는 도면이다. 컴퓨터 (100) 는, 프로세서 (101) 와, 메모리 (102) 와, 입출력부 (103) 와, 버스 (104) 를 구비하는 통상적인 컴퓨터이다. 버스 (104) 는, 프로세서 (101), 메모리 (102) 및 입출력부 (103) 를 접속하는 신호 회로이다. 메모리 (102) 는, 프로그램 및 각종 정보를 기억한다. 프로세서 (101) 는, 메모리 (102) 에 기억되는 프로그램 등에 따라서, 메모리 (102) 등을 이용하면서 여러 가지 처리 (예를 들어, 수치 계산이나 화상 처리) 를 실행한다. 입출력부 (103) 는, 조작자로부터의 입력을 접수하는 키보드 (105) 및 마우스 (106), 그리고, 프로세서 (101) 로부터의 출력 등을 표시하는 디스플레이 (107) 를 구비한다. 또한, 제어부 (10) 는, 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC : Programmable Logic Controller) 나 회로 기판 등이어도 되고, 이들과 1 개 이상의 컴퓨터의 조합이어도 된다.3 : is a figure which shows the structure of the
도 4 는, 컴퓨터 (100) 에 의해 실현되는 제어부 (10) 의 기능을 나타내는 블록도이다. 도 4 에서는, 제어부 (10) 이외의 구성도 함께 나타낸다. 제어부 (10) 는, 기억부 (111) 와, 촬상 제어부 (112) 와, 검출부 (113) 와, 묘화 제어부 (114) 를 구비한다. 기억부 (111) 는, 주로 메모리 (102) 에 의해 실현되고, 후술하는 패턴 매칭에 사용되는 기준 화상 (즉, 템플릿), 및, 기판 (9) 에 묘화될 예정인 패턴의 데이터 (즉, 묘화용 데이터) 등의 각종 정보를 미리 기억한다.4 is a block diagram showing the functions of the
촬상 제어부 (112), 검출부 (113) 및 묘화 제어부 (114) 는, 주로 프로세서 (101) 에 의해 실현된다. 촬상 제어부 (112) 는, 촬상부 (3) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 제어함으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 일부를 촬상부 (3) 에 촬상시켜 화상 (이하, 「촬상 화상」 이라고도 부른다) 을 취득시킨다. 당해 촬상 화상은, 기억부 (111) 로 이송되어 격납된다. 검출부 (113) 는, 당해 촬상 화상을 사용하여 기판 (9) 의 위치를 검출한다. 기판 (9) 의 위치 검출의 상세한 것에 대해서는 후술한다. 묘화 제어부 (114) 는, 검출부 (113) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치, 및, 기억부 (111) 에 미리 기억되어 있는 묘화용 데이터 등에 기초하여, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 제어함으로써, 묘화 위치를 조절하면서 묘화부 (4) 에 기판 (9) 에 대한 묘화를 실시하게 한다.The
다음으로, 묘화 장치 (1) 에 의한 기판 (9) 으로의 패턴의 묘화의 흐름에 대하여, 도 5 를 참조하면서 설명한다. 기판 (9) 에 대한 묘화시에는, 먼저, 기판 (9) 이 묘화 장치 (1) 에 반입되고, 스테이지 (21) 에 의해 유지된다 (스텝 S11). 이 때, 스테이지 (21) 는, 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 보다 (-Y) 측에 위치하고 있다. 계속해서, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해, 기판 (9) 이 스테이지 (21) 와 함께 (+Y) 방향으로 이동되고, 촬상부 (3) 의 하방으로 이동한다.Next, the flow of the drawing of the pattern to the board|
묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 복수의 기판 요소 (94) (도 2 참조) 중, 미리 선택되어 있는 2 개 이상의 기판 요소 (94) 의 기판 (9) 상에 있어서의 설계 위치가, 기억부 (111) (도 4 참조) 에 미리 기억되어 있다. 당해 2 개 이상의 기판 요소 (94) 는, X 방향 및 Y 방향에 있어서 서로 인접하고 있지 않고, 이간되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 6 에서 부호 94a 를 부여한 이점 쇄선으로 둘러싸도록, 기판 (9) 의 4 개의 모서리부에 위치하는 4 개의 기판 요소 (이하, 「선택 기판 요소 (94a)」 라고도 부른다) 의 설계 위치가, 기억부 (111) 에 미리 기억되어 있다. 선택 기판 요소 (94a) 의 설계 위치란, 선택 기판 요소 (94a) 가 설계 정보대로 기판 (9) 상에 형성되고, 또한, 기판 (9) 에 왜곡 등의 변형이 발생하고 있지 않은 이상적인 상태에 있어서의 선택 기판 요소 (94a) 의 위치이다.In the
묘화 장치 (1) 에서는, 촬상부 (3) 가, 각 선택 기판 요소 (94a) 의 설계 위치에 기초하여 촬상 제어부 (112) 에 의해 제어됨으로써, 4 개의 선택 기판 요소 (94a) 의 촬상이 촬상부 (3) 에 의해 각각 실시되고, 4 개의 촬상 화상이 취득된다 (스텝 S12). 예를 들어, 기판 (9) 상에 있어서 (+Y) 측에 배치되는 2 개의 선택 기판 요소 (94a) 가 촬상된 후, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해 기판 (9) 이 (+Y) 방향으로 이동하고, 기판 (9) 상에 있어서 (-Y) 측에 배치되는 2 개의 선택 기판 요소 (94a) 가 촬상된다. 또한, 선택 기판 요소 (94a) 의 수는 4 로는 한정되지 않고, 2 이상이면 된다. 스텝 S12 에서는, 촬상부 (3) 에 의해 2 개 이상의 촬상 화상이 취득된다.In the
도 7 은, 1 개의 촬상 화상 (81) 을 나타내는 도면이다. 대략 직사각형상의 촬상 화상 (81) 에는, 1 개의 선택 기판 요소 (94a) 가 포함된다. 도 7 에 나타내는 예에서는, 대략 정방형상의 촬상 화상 (81) 에, 기판 (9) 상에 있어서 (-X) 측 그리고 (-Y) 측의 모서리부에 위치하는 1 개의 선택 기판 요소 (94a) 의 전체와, 당해 선택 기판 요소 (94a) 에 인접하는 복수의 기판 요소 (94) 의 일부가 포함된다. 촬상 화상 (81) 은, 예를 들어, 256 계조의 그레이 스케일 화상이다. 촬상 화상 (81) 에서는, 각 화소의 화소값은, 최소 화소값인 0 (흑색) 으로부터 최대 화소값인 255 (백색) 의 범위의 어느 것이다. 촬상 화상 (81) 전체의 평균 화소값 (즉, 촬상 화상 (81) 에 있어서의 전체 화소의 화소값의 산술 평균) 은, 예를 들어, 90 ∼ 120 이다.7 : is a figure which shows one captured
도 7 에 나타내는 바와 같이, 선택 기판 요소 (94a) 는, 패턴 영역 (95) 을 구비한다. 패턴 영역 (95) (다이라고도 불린다) 은, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 묘화 처리보다 후공정에 있어서, 칩 부품 등이 실장되는 영역이다. 패턴 영역 (95) 에는, 묘화 장치 (1) 에 반입되기 전의 단계에서, 소정 패턴이 미리 형성되어 있다. 도 7 에서는, 패턴 영역 (95) 에 미리 형성되어 있는 패턴의 도시를 생략하고, 패턴 영역 (95) 에 평행 사선을 부여한다. 패턴 영역 (95) 은, 대략 직사각형상의 외측 가장자리 (이하, 「영역 외측 가장자리 (951)」 라고도 부른다) 를 갖는다. 다시 말하면, 영역 외측 가장자리 (951) 의 내측의 영역이 패턴 영역 (95) 이다. 도 7 에 나타내는 예에서는, 영역 외측 가장자리 (951) 는 대략 정방형상이다. 다른 기판 요소 (94) 에 대해서도 동일하다.As shown in FIG. 7 , the
도 7 에 나타내는 예에서는, 선택 기판 요소 (94a) 의 패턴 영역 (95) 의 영역 외측 가장자리 (951) 는, X 방향으로 대략 평행한 1 쌍의 변과, Y 방향으로 대략 평행한 1 쌍의 변을 갖는 대략 직사각형상이다. 단, 패턴 영역 (95) 의 4 개의 모서리부에 있어서는, 영역 외측 가장자리 (951) 의 형상은 직사각형의 일부가 아니다. 예를 들어, 패턴 영역 (95) 의 (-X) 측 그리고 (+Y) 측의 모서리부는 X 방향 및 Y 방향에 대하여 비스듬하게 모따기되어 있고, 영역 외측 가장자리 (951) 는 X 방향 및 Y 방향에 대하여 경사져 있다. 패턴 영역 (95) 의 (-X) 측 그리고 (-Y) 측의 모서리부, 및, (+X) 측 그리고 (+Y) 측의 모서리부에 있어서도 동일하다. 또한, 패턴 영역 (95) 의 (+X) 측 그리고 (-Y) 측의 모서리부는, 작은 직사각형 영역이 잘라내진 형상을 갖고, 영역 외측 가장자리 (951) 는 크랭크상으로 절곡되어 있다. 즉, 도 7 에 나타내는 예에서는, 영역 외측 가장자리 (951) 는, 모서리부가 결락된 대략 직사각형상이다.In the example shown in FIG. 7, the area|region
패턴 영역 (95) 의 모서리부에 있어서의 영역 외측 가장자리 (951) 의 형상, 및, 영역 외측 가장자리 (951) 의 외측에 위치하는 작은 삼각형이나 직사각형 등의 도형은, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 묘화 처리보다 후에 실시될 예정인 칩 부품 등의 실장 공정이나, 패키지 완성품 (즉, 반도체 패키지) 이 된 후의 전장 기기에 대한 실장 공정에 있어서, 칩 부품이나 패키지 완성품의 위치 결정 등에 이용된다. 영역 외측 가장자리 (951) 의 결손되어 있는 모서리부 (즉, 영역 외측 가장자리 (951) 의 4 변에 외접하는 최소 직사각형과 영역 외측 가장자리 (951) 의 차로서, 이하, 「결손 모서리부」 라고도 부른다) 의 크기는, 당해 최소 직사각형의 각 변에 있어서, 예를 들어 각 변의 길이의 5 % 이하이다. 또한, 패턴 영역 (95) 에서는, 4 개의 모서리부 모두에 있어서 영역 외측 가장자리 (951) 의 모서리부가 결락되어 있을 필요는 없다. 단, 통상적으로는, 패턴 영역 (95) 의 1 개 이상의 모서리부에 있어서, 영역 외측 가장자리 (951) 의 모서리부는 결락되어 있다.The shape of the region
촬상부 (3) 에 의해 취득된 촬상 화상 (81) 은, 도 4 에 나타내는 제어부 (10) 로 이송되고, 기억부 (111) 에 격납된다. 기억부 (111) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 패턴 매칭에 사용되는 기준 화상이 미리 기억되어 있다. 묘화 장치 (1) 에서는, 선택 기판 요소 (94a) 의 패턴 영역 (95) 의 영역 외측 가장자리 (951) 에 대응하는 도형이, 기준 화상으로서 사용된다.The captured
제어부 (10) 에서는, 검출부 (113) 에 있어서, 촬상 화상 (81) 에 대하여 기준 화상을 사용한 패턴 매칭이 실시됨으로써, 촬상 화상 (81) 중에 있어서의 영역 외측 가장자리 (951) 의 위치가 구해지고, 영역 외측 가장자리 (951) 의 위치에 기초하여 선택 기판 요소 (94a) 의 위치가 구해진다. 당해 패턴 매칭은, 공지된 패턴 매칭법 (예를 들어, 기하학 형상 패턴 매칭이나 정규화 상관 서치 등) 에 의해 실시된다. 패턴 매칭에 의한 선택 기판 요소 (94a) 의 위치의 산출은, 각 촬상 화상 (81) 에 대하여 실시된다.In the
그리고, 각 촬상 화상 (81) 에 있어서의 선택 기판 요소 (94a) 의 위치, 및, 각 촬상 화상 (81) 을 취득했을 때의 기판 (9) 과 촬상부 (3) 의 상대 위치 등에 기초하여, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치가 검출부 (113) 에 의해 검출된다 (스텝 S13). 스텝 S13 에 있어서 검출부 (113) 에 의해 검출되는 기판 (9) 의 위치란, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 X 방향 및 Y 방향에 있어서의 좌표, 기판 (9) 의 방향, 그리고, 기판 (9) 의 왜곡 등에 의한 변형을 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 기판 (9) 의 변형을 나타내는 정보란, 변형되어 있는 기판 (9) 의 형상, 및, 당해 기판 (9) 상에 있어서의 복수의 기판 요소 (94) 의 위치 등의 정보이다.Then, based on the position of the
여기서, 만일, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 도 8 에 나타내는 바와 같은 4 개의 모서리부를 갖는 직사각형의 기준 화상 (이하, 「비교예의 기준 화상 (701)」 이라고 부른다) 을 사용한다고 하면, 상기 서술한 바와 같이, 영역 외측 가장자리 (951) (도 7 참조) 는 모서리부가 결락된 대략 직사각형상이기 때문에, 영역 외측 가장자리 (951) 의 위치를 검출할 수 없거나, 영역 외측 가장자리 (951) 의 위치가 잘못 검출될 우려가 있다. 즉, 비교예의 기준 화상 (701) 을 사용한 패턴 매칭에서는, 기판 (9) 의 위치를 양호한 정밀도로 검출하는 것은 어렵다.Here, if, in the pattern matching of step S13, a reference image of a rectangle having four corners as shown in Fig. 8 is used (hereinafter referred to as "
그래서, 묘화 장치 (1) 에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 영역 외측 가장자리 (951) (도 7 참조) 로부터 모서리부를 제외한 도형 (즉, 영역 외측 가장자리 (951) 의 X 방향 또는 Y 방향에 대략 평행한 각 변에 있어서, 모서리부를 제외하고 설정된 선분 (72) 의 집합) 이 기준 화상 (71) 으로서 사용된다. 이로써, 각 촬상 화상 (81) 에 있어서, 모서리부가 결락된 직사각형인 영역 외측 가장자리 (951) 의 위치를 패턴 매칭에 의해 양호한 정밀도로 구할 수 있다. 그 결과, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치 검출이 양호한 정밀도로 실시된다. 또한, 기준 화상 (71) 은, 정상적인 기판 요소 (94) 를 촬상하여 얻어진 화상으로부터, 영역 외측 가장자리 (951) 를, 모서리부를 제외하고 추출함으로써 생성되어도 되고, 기판 요소 (94) 에 미리 형성되어 있는 패턴의 설계 데이터 (예를 들어, CAD 데이터) 로부터 이미 알려진 방법으로 생성되어도 된다.Therefore, in the
상기 서술한 기준 화상 (71) 을 구성하는 각 선분 (72) 은, 당해 각 변의 다른 변과의 가상적인 교점인 가상 정점 (73) 으로부터, 각 변의 길이의 10 % 이상 떨어져 있는 것이 바람직하다. 기준 화상 (71) 의 각 선분 (72) 은, 기준 화상 (71) 에 있어서 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 대응하는 변에 있어서의 선분이며, 이하, 간단히 「영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서의 선분 (72)」 이라고도 부른다. 가상 정점 (73) 이란, 영역 외측 가장자리 (951) 의 인접하는 2 개의 변의 연장선 (도 9 중에 있어서 이점 쇄선으로 그린다) 의 교점이다. 또한, 각 변의 길이란, 당해 각 변을 사이에 두는 2 개의 가상 정점 (73) 사이의 거리이며, 상기 서술한 영역 외측 가장자리 (951) 의 4 변에 외접하는 최소 직사각형의 각 변의 길이에 대응한다. 이하의 설명에서는, 가상 정점 (73) 과 선분 (72) 의 끝점 사이의 최단 거리를 「모서리부 이간 거리 (D1)」 라고 부른다.It is preferable that each
상기 서술한 바와 같이, 영역 외측 가장자리 (951) 의 결손 모서리부의 크기는, 영역 외측 가장자리 (951) 의 4 변에 외접하는 최소 직사각형의 변의 길이의 5 % 이하이다. 따라서, 모서리부 이간 거리 (D1) 가 당해 변의 길이의 10 % 이상이 됨으로써, 촬상 화상 (81) 에 있어서의 패턴 매칭시에, 기준 화상 (71) 의 선분 (72) 이, 촬상 화상 (81) 의 영역 외측 가장자리 (951) 의 결손 모서리부와 매칭되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 패턴 매칭의 정밀도 향상의 관점에서는, 선분 (72) 은 긴 것이 바람직하다. 특히, 기판 (9) 의 위치 검출의 안정성 (즉, 완강함) 을 확보한다는 관점에서는, 모서리부 이간 거리 (D1) 는 상기 변의 길이의 25 % 이하가 되는 것이 바람직하다.As described above, the size of the missing corner portion of the region
묘화 장치 (1) 에서는, 검출부 (113) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여, 묘화 제어부 (114) 에 의해 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 가 제어됨으로써, 기판 (9) 의 각 기판 요소 (94) 에 대한 패턴의 묘화가, 묘화 위치를 조절하면서 양호한 정밀도로 실시된다 (스텝 S14). 스텝 S14 에서는, 기판 (9) 의 상기 위치에 기초하여, 묘화부 (4) 로부터 기판 (9) 으로 조사되는 광 빔의 변조 간격 및 변조 타이밍, 그리고, 기판 (9) 상에 있어서의 광 빔의 주사 위치 등이, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 에 있어서 이미 알려진 보정 방법으로 기계적으로 자동 보정된다.In the
상기 서술한 도 7 에서는, 패턴 영역 (95) 의 각 변의 모서리부를 제외한 부위에 있어서, 영역 외측 가장자리 (951) 를 1 개의 직선으로 하여 그리고 있지만, 실제로는, 1 개의 직선이라고는 한정하지 않는다. 예를 들어, 도 10a 의 확대도에 나타내는 바와 같이, 패턴 영역 (95) 의 외측 가장자리부에 랜드 (96) 가 존재하는 경우, 영역 외측 가장자리 (951) 의 (+Y) 측의 변은, 랜드 (96) 에 의해 도 10a 중의 좌우로 분할된 2 개의 직선이 된다. 이 경우, 기준 화상 (71) (도 9 참조) 에서는, (+Y) 측의 선분 (72) 도, 랜드 (96) 에 대응하는 위치에서 분할될 필요가 있지만, 상기 서술한 바와 같이, 패턴 매칭의 정밀도 향상의 관점에서는, 선분 (72) 은 긴 것이 바람직하다.In the above-mentioned FIG. 7, in the site|part except the edge part of each side of the pattern area|
그래서, 스텝 S13 에 있어서, 각 촬상 화상 (81) 과 기준 화상 (71) 의 패턴 매칭 전에, 각 촬상 화상 (81) 에 대하여 클로징 처리가 실시되는 것이 바람직하다. 이로써, 도 10b 에 나타내는 바와 같이, 랜드 (96) 및 랜드 (96) 근방의 공극 (즉, 배경) 이, 주위의 부위 (즉, 패턴 영역 (95) 의 일부) 에 흡수되고, 영역 외측 가장자리 (951) 의 (+Y) 측의 변은 1 개의 직선이 된다. 그 결과, 기준 화상 (71) 의 상기 변과 대응하는 선분 (72) 은 분할되지 않고, 1 개의 긴 직선을 선분 (72) 으로서 이용할 수 있다. 따라서, 스텝 S13 에 있어서의 패턴 매칭의 정밀도가 향상되고, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도가 향상된다. 또한, 도 10b 에서는, 클로징 처리 전에 존재한 랜드 (96) 의 위치를 이점 쇄선으로 나타낸다 (도 12b 에 있어서도 동일).Then, in step S13, it is preferable that a closing process is performed with respect to each captured
스텝 S13 의 클로징 처리는, 상기 서술한 바와 같이 랜드 (96) 등에 의한 기준 화상 (71) 의 선분 (72) 의 분할 방지 이외에도, 기판 (9) 의 위치 검출에 있어서 유익하다. 예를 들어, 도 11a 에 나타내는 바와 같이, 패턴 영역 (95) 의 외측 가장자리부에, 영역 외측 가장자리 (951) 에 근접하여 대략 평행하게 연장되는 직선 (97) 이 존재하는 경우, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 당해 직선 (97) 이 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되어, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도가 저하할 가능성이 있다. 이 경우, 패턴 매칭 전에 클로징 처리가 실시됨으로써, 도 11b 에 나타내는 바와 같이, 직선 (97) 이 주위의 부위 (즉, 패턴 영역 (95) 의 일부) 에 흡수되어 소거된다. 이로써, 직선 (97) 이 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되는 것이 방지되고, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도 저하가 방지된다. 또한, 도 11b 에서는, 클로징 처리 전에 존재한 직선 (97) 의 위치를 이점 쇄선으로 나타낸다.The closing process of step S13 is advantageous in the position detection of the board|
한편, 도 12a 에 나타내는 바와 같이, 패턴 영역 (95) 의 (+Y) 측의 외측 가장자리부에, 복수의 랜드 (96) 가 근접하여 X 방향으로 배열된 랜드 패턴이 존재하는 경우, 상기 서술한 클로징 처리가 실시되었을 경우에도, 도 12b 에 나타내는 바와 같이, 영역 외측 가장자리 (951) 의 (+Y) 측의 변은, 도 12b 중의 좌우로 분할된 2 개의 직선이 된다. 따라서, 기준 화상 (71) 에 있어서도, 도 12c 에 나타내는 바와 같이, (+Y) 측의 선분 (72) 은, 복수의 랜드 (96) 에 대응하는 위치에서 2 개의 선분 (72a, 72b) 으로 분할된다. 이 경우, 스텝 S13 의 패턴 매칭에서는, 기준 화상 (71) 의 (+Y) 측의 변으로서, 2 개의 선분 (72a, 72b) 의 쌍방이 사용된다.On the other hand, as shown in FIG. 12A , when a land pattern in which a plurality of
당해 패턴 매칭에서는, 2 개의 선분 (72a, 72b) 중 일방의 선분만이, 기준 화상 (71) 의 (+Y) 측의 변으로서 이용되어도 된다. 단, 상기 서술한 바와 같이, 패턴 매칭의 정밀도 향상의 관점에서는 긴 선분이 사용되는 것이 바람직하기 때문에, 도 12c 에 나타내는 예에서는, 2 개의 선분 (72a, 72b) 중, 적어도 긴 쪽의 선분 (72a) 이 기준 화상 (71) 의 (+Y) 측의 변으로서 사용되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 기준 화상 (71) 의 1 개의 변이 2 개 이상의 선분으로 분할되어 있는 경우, 패턴 매칭의 정밀도 향상의 관점에서는, 적어도 당해 1 개의 변에 있어서의 최장의 선분이, 기준 화상 (71) 에 포함되어 있는 것이 바람직하다.In the pattern matching, only one of the two
묘화 장치 (1) 에서는, 스테이지 (21) 상의 기판 (9) 의 위치 어긋남이나 기판 (9) 의 변형이 큰 경우, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S12 에 있어서 취득된 촬상 화상 (81) 에, 1 개의 선택 기판 요소 (94a) 의 일부만이 포함되어 있는 경우가 있다. 도 13 에 나타내는 예에서는, 선택 기판 요소 (94a) 의 (+X) 측의 부위가, 촬상 화상 (81) 의 (+X) 측의 외측 가장자리로부터 외측으로 돌출되어 있다. 도 13 에서는, 패턴 영역 (95) 중 촬상 화상 (81) 으로부터 돌출되어 있는 부분의 묘화 영역 외측 가장자리 (951) 를 파선으로 그린다 (도 14a 및 도 14b 에 있어서도 동일).In the
촬상 화상 (81) 에 있어서의 선택 기판 요소 (94a) 의 부분적 함유는, 예를 들어, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 검출된 선택 기판 요소 (94a) 의 형상과 기준 화상 (71) 의 형상의 일치도가 소정치를 만족하는지 여부 등에 기초하여 판단된다. 이 경우, 묘화 장치 (1) 에서는, 예를 들어, 스텝 S13 의 기판 (9) 의 위치 검출 대신에, 스테이지 (21) 상의 기판 (9) 이 에러 기판인 취지가, 묘화 장치 (1) 의 오퍼레이터 등에 통지되고, 기판 (9) 에 대한 묘화 처리 (스텝 S14) 가 중지된다. 혹은, 촬상 화상 (81) 에 있어서의 선택 기판 요소 (94a) 의 부분적 함유는, 예를 들어, 촬상 화상 (81) 으로부터 패턴 매칭에 의해 구해진 선택 기판 요소 (94a) 의 위치에 기초하여 검출된 기판 (9) 의 위치가, 소정 범위 내인지 여부 등에 기초하여 판단된다. 이 경우, 묘화 장치 (1) 에서는, 예를 들어, 스텝 S13 에 있어서의 기판 (9) 의 위치 검출 후에, 스테이지 (21) 상의 기판 (9) 이 에러 기판인 취지가, 묘화 장치 (1) 의 오퍼레이터 등에 통지되고, 기판 (9) 에 대한 묘화 처리 (스텝 S14) 가 중지된다.The partial inclusion of the
선택 기판 요소 (94a) 가 촬상 화상 (81) 으로부터 돌출되어 있는 경우에 기판 (9) 을 에러 기판으로 하는 이유는, 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리 중 선택 기판 요소 (94a) 와 겹쳐 있는 부분 (도 13 에 나타내는 예에서는, (+X) 측의 외측 가장자리의 일부) 이, 선택 기판 요소 (94a) 의 영역 외측 가장자리 (951) 와 동일하게 Y 방향으로 연장되는 직선이기 때문에, 당해 외측 가장자리의 일부가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되는 것을 방지하기 위함이다. 오퍼레이터 등에 대한 통지는, 예를 들어, 디스플레이 (107) (도 3 참조) 에 대한 경고 표시 등에 의해 실시된다. 이로써, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리의 상기 일부가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되어, 기판 (9) 의 위치가 오검출된 상태에서 묘화 처리가 실시되는 것을 방지할 수 있다.The reason for using the
혹은, 묘화 장치 (1) 에서는, 상기 서술한 바와 같이 촬상 화상 (81) 에 선택 기판 요소 (94a) 의 일부만이 포함되어 있는 경우, 도 14a 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S13 에 있어서 촬상 화상 (81) 의 주위에 대략 직사각형 프레임상의 확장 화상 (82) 이 부가되고, 이 상태에서 패턴 매칭이 실시된다. 확장 화상 (82) 의 내측 가장자리는, 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리와 전체 둘레에 걸쳐 일치한다. 확장 화상 (82) 의 폭 (즉, 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리와 확장 화상 (82) 의 외측 가장자리 사이의 최단 거리) 은, 예를 들어, 100 화소 ∼ 300 화소이다. 확장 화상 (82) 의 폭은, 선택 기판 요소 (94a) 의 크기 등에 맞추어 여러 가지로 변경되어도 된다. 도 14a 에 나타내는 예에서는, 확장 화상 (82) 은, 일정한 화소값 (즉, 농도) 을 갖는 화상이다. 확장 화상 (82) 의 화소값은, 예를 들어, 최대 화소값과 최소 화소값의 중간치인 128 이다. 도 14a 에서는, 패턴 영역 (95) 중 촬상 화상 (81) 으로부터 돌출되어 있는 부분의 묘화 영역 외측 가장자리 (951) 를 파선으로 그린다 (도 14b 에 있어서도 동일).Or, in the
이와 같이, 촬상 화상 (81) 에 확장 화상 (82) 이 부가됨으로써, 패턴 매칭시에, 도 14b 에 나타내는 바와 같이, 기준 화상 (71) 의 일부를 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리보다 외측에 위치시킬 수 있다. 이 때문에, 선택 기판 요소 (94a) 의 일부가 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리보다 외측으로 돌출되어 있는 경우에도, 촬상 화상 (81) 내에 있어서 선택 기판 요소 (94a) 의 영역 외측 가장자리 (951) 와 기준 화상 (71) 의 선분 (72) 을 양호한 정밀도로 매칭시킬 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치를 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.In this way, by adding the
묘화 장치 (1) 에서는, 확장 화상 (82) 의 화소값과 촬상 화상 (81) 전체의 평균 화소값의 차는, 선택 기판 요소 (94a) 의 패턴 영역 (95) 을 패턴 영역 (95) 의 외측의 영역 (즉, 배경 영역) 과 구별하기 위해서 미리 설정되어 있는 화소값의 차 (이하, 「패턴 영역 임계값」 이라고도 부른다) 보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 선택 기판 요소 (94a) 의 영역 외측 가장자리 (951) 와 동일하게 직선인 촬상 화상 (81) 과 확장 화상 (82) 의 경계를, 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치를 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 상기 패턴 영역 임계값은, 묘화 장치 (1) 에 의한 기판 (9) 의 처리보다 전에, 제어부 (10) 의 기억부 (111) 에 미리 기억된다.In the
상기 서술한 확장 화상 (82) 의 농도는, 반드시 일정할 필요는 없다. 확장 화상 (82) 의 농도가 일정하지 않은 경우, 적어도, 촬상 화상 (81) 의 주위 (즉, 촬상 화상 (81) 의 근방) 에 있어서의 확장 화상 (82) 의 화소값과 촬상 화상 (81) 전체의 평균 화소값의 차가, 패턴 영역 임계값보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 상기와 대략 동일하게, 촬상 화상 (81) 과 확장 화상 (82) 의 경계가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되는 것이 방지되고, 그 결과, 기판 (9) 의 위치를 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.The density of the expanded
묘화 장치 (1) 에서는, 스텝 S12 에 있어서, 촬상부 (3) 에 의한 1 회의 촬상으로 취득 가능한 촬상 가능 영역의 크기가 선택 기판 요소 (94a) 보다 작은 경우, 선택 기판 요소 (94a) 근방에 있어서 촬상 위치를 조금씩 어긋나게 하면서 복수회의 촬상이 실시된다. 그리고, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 당해 복수회의 촬상에 의해 얻어진 복수의 화상 (즉, 선택 기판 요소 (94a) 의 일부를 포함하는 화상으로, 이하, 「부분 화상 (83)」 이라고도 부른다) 이, 부분 화상 (83) 보다 큰 베이스 화상 (84) 상에 합성됨으로써, 촬상 화상 (81) 이 생성된다. 각 부분 화상 (83) 에 대응하는 기판 (9) 상의 영역은, 다른 부분 화상 (83) 에 대응하는 기판 (9) 상의 영역과 부분적으로 중복된다. 베이스 화상 (84) 은, 부분적으로 중복되어 배치된 복수의 부분 화상 (83) 보다 큰 대략 직사각형상의 화상이며, 당해 복수의 부분 화상 (83) 의 전체가 베이스 화상 (84) 상에 배치된다. 당해 복수의 부분 화상 (83) 에는, 선택 기판 요소 (94a) 의 전체가 포함되어 있다. 도 15 에 나타내는 예에서는, 베이스 화상 (84) 은, 복수의 부분 화상 (83) 과 겹치는 영역을 제외하고, 일정한 화소값 (즉, 농도) 을 갖는 화상이다. 베이스 화상 (84) 의 화소값은, 복수의 부분 화상 (83) 과 겹치는 영역을 제외하고, 예를 들어, 최대 화소값과 최소 화소값의 중간치인 128 이다.In the
묘화 장치 (1) 에서는, 베이스 화상 (84) 의 화소값과 복수의 부분 화상 (83) 전체의 평균 화소값의 차는, 상기 서술한 패턴 영역 임계값보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 선택 기판 요소 (94a) 의 영역 외측 가장자리 (951) 와 동일하게 직선인 부분 화상 (83) 과 베이스 화상 (84) 의 경계를, 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치를 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.In the
상기 서술한 베이스 화상 (84) 의 농도는, 복수의 부분 화상 (83) 과 겹치지 않는 영역 전체에 있어서 반드시 일정할 필요는 없다. 베이스 화상 (84) 의 농도가 일정하지 않은 경우, 적어도, 복수의 부분 화상 (83) 의 주위 (즉, 복수의 부분 화상 (83) 의 근방) 에 있어서의 베이스 화상 (84) 의 화소값과 복수의 부분 화상 (83) 전체의 평균 화소값의 차가, 패턴 영역 임계값보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 상기와 대략 동일하게, 부분 화상 (83) 과 베이스 화상 (84) 의 경계가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되는 것이 방지되고, 그 결과, 기판 (9) 의 위치를 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.The density of the above-described
이상에 설명한 바와 같이, 기판 (9) 의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 방법은, 격자상의 분할 예정 라인 (93) 에 의해 각각이 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소 (94) 를 갖는 기판 (9) 을 유지하는 공정 (스텝 S11) 과, 복수의 기판 요소 (94) 에서 선택된 2 개 이상의 선택 기판 요소 (94a) 를 각각 촬상하여 2 개 이상의 촬상 화상 (81) 을 취득하는 공정 (스텝 S12) 과, 당해 2 개 이상의 촬상 화상 (81) 의 각각에 대하여 기준 화상 (71) 을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 상기 2 개 이상의 선택 기판 요소 (94a) 의 위치를 각각 구하고, 기판 (9) 의 위치를 검출하는 공정 (스텝 S13) 을 구비한다. 복수의 기판 요소 (94) 는 각각, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리 (951) 의 내측에 소정 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역 (95) 을 갖는다. 기준 화상 (71) 은, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서 모서리부를 제외하고 설정된 선분 (72) 의 집합이다.As described above, the substrate position detection method for detecting the position of the
이로써, 상기 서술한 바와 같이, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리 (951) 의 모서리부가 결손되어 있는 경우에도, 각 촬상 화상 (81) 에 있어서 영역 외측 가장자리 (951) 의 위치를 패턴 매칭에 의해 양호한 정밀도로 구할 수 있다. 또한, 기준 화상 (71) 으로서, 기판 요소 (94) 의 영역 외측 가장자리 (951) 의 일부와 대응하는 선분 (72) 을 사용함으로써, 패턴 영역 (95) 내의 패턴으로부터 유니크한 형상을 갖는 부분 등을 추출하여 기준 화상으로서 설정하는 경우에 비하여, 기준 화상 (71) 의 설정을 용이하게 할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출 처리 (즉, 얼라인먼트 처리) 전용의 마크를 기판 (9) 상에 형성하는 경우에 비하여, 기판 (9) 상에 배치 가능한 기판 요소 (94) 의 수를 증가시키면서, 기판 (9) 의 위치 검출을 용이하게 그리고 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.As a result, as described above, even when the corners of the substantially rectangular region
상기 서술한 바와 같이, 반도체 패키지용 기판에서는, 스텝 S14 보다 후에 실시되는 칩 부품의 실장 공정 등에 있어서 기판 요소 (94) 의 위치 결정 등에 이용 가능하도록, 각 기판 요소 (94) 의 패턴 영역 (95) 에 있어서 영역 외측 가장자리 (951) 의 모서리부가 결손되어 있는 경우가 많다. 당해 기판 위치 검출 방법에서는, 영역 외측 가장자리 (951) 의 모서리부가 결손되어 있는 경우에도, 기판 (9) 의 위치 검출을 용이하게 그리고 양호한 정밀도로 실시할 수 있기 때문에, 당해 기판 위치 검출 방법은, 반도체 패키지용 기판의 위치 검출에 특히 적합하다.As mentioned above, in the board|substrate for semiconductor packages, the
상기 서술한 바와 같이, 기준 화상 (71) 은, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서의 최장의 선분 (72) 을 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S13 에 있어서의 패턴 매칭의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, the
상기 서술한 바와 같이, 기준 화상 (71) 에서는, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서의 선분 (72) 은, 당해 각 변의 다른 변과의 가상적인 교점 (즉, 가상 정점 (73)) 으로부터 당해 각 변의 길이의 10 % 이상 이간되는 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 영역 외측 가장자리 (951) 의 결손 모서리부에 의한 영향을 저감 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, in the
상기 서술한 바와 같이, 스텝 S13 에 있어서, 기준 화상 (71) 과의 패턴 매칭 전에 상기 2 개 이상의 촬상 화상 (81) 에 대하여 클로징 처리가 실시되는 것이 바람직하다. 이로써, 상기 서술한 바와 같은 패턴 영역 (95) 의 외측 가장자리부의 랜드 (96) 나, 영역 외측 가장자리 (951) 에 근접하는 직선 (97) 등에 의한 패턴 매칭에 대한 영향을 저감 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, in step S13 , it is preferable that the closing processing be performed on the two or more captured
상기 서술한 바와 같이, 도 15 에 나타내는 예에서는, 스텝 S12 에 있어서 1 회의 촬상으로 취득 가능한 촬상 가능 영역의 크기가 각 선택 기판 요소 (94a) 보다 작다. 또한, 당해 2 개 이상의 촬상 화상 (81) 은 각각, 스텝 S12 에 있어서 복수회의 촬상에 의해 얻어진 복수의 부분 화상 (83) 을 베이스 화상 (84) 상에 합성함으로써 생성된다. 이 경우, 복수의 부분 화상 (83) 의 주위에 있어서의 베이스 화상 (84) 의 화소값과, 당해 복수의 부분 화상 (83) 전체의 평균 화소값의 차는, 패턴 영역 (95) 을 배경 영역과 구별하기 위해서 설정되어 있는 화소값의 차 (즉, 패턴 영역 임계값) 보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 부분 화상 (83) 과 베이스 화상 (84) 의 경계가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인하여 검출되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As mentioned above, in the example shown in FIG. 15, the magnitude|size of the imageable area which can be acquired by one imaging in step S12 is smaller than each selection board|
상기 서술한 바와 같이, 도 14a 및 도 14b 에 나타내는 예에서는, 스텝 S12 에 있어서 취득된 촬상 화상 (81) 에 선택 기판 요소 (94a) 의 일부만이 포함되어 있는 경우, 스텝 S13 에서는, 촬상 화상 (81) 의 주위에 프레임상의 확장 화상 (82) 이 부가된 상태에서 패턴 매칭이 실시된다. 이로써, 선택 기판 요소 (94a) 가 촬상부 (3) 의 촬상 가능 영역으로부터 어긋나 있는 경우에도, 기판 (9) 의 위치 검출을 실시할 수 있다. 이 경우, 촬상 화상 (81) 의 주위에 있어서의 확장 화상 (82) 의 화소값과, 촬상 화상 (81) 전체의 평균 화소값의 차는, 패턴 영역 (95) 을 배경 영역과 구별하기 위해서 설정되어 있는 화소값의 차 (즉, 패턴 영역 임계값) 보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S13 의 패턴 매칭에 있어서, 촬상 화상 (81) 과 확장 화상 (82) 의 경계가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인하여 검출되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, in the example shown in FIGS. 14A and 14B , when only a part of the
상기 서술한 바와 같이, 도 13 에 나타내는 예에서는, 스텝 S12 에 있어서 취득된 촬상 화상에 선택 기판 요소 (94a) 의 일부만이 포함되어 있다. 이 경우, 스텝 S13 대신에, 또는, 스텝 S13 후에, 기판 (9) 이 에러 기판인 취지가 통지되는 것도 바람직하다. 이로써, 도 14a 및 도 14b 에 나타나는 예와는 달리, 기판 (9) 의 위치 검출을 실시할 수는 없지만, 촬상 화상 (81) 의 외측 가장자리가 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인되어 기판 (9) 의 위치가 오검출된 상태에서 묘화 처리가 실시되는 것을 방지할 수 있다.As mentioned above, in the example shown in FIG. 13, only a part of the selection board|
기판 (9) 에 대한 묘화를 실시하는 묘화 방법은, 상기 서술한 기판 위치 검출 방법에 의해 기판 (9) 의 위치를 검출하는 공정 (스텝 S11 ∼ S13) 과, 당해 공정에 있어서 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여 묘화 위치를 조절하면서, 기판 (9) 의 복수의 기판 요소 (94) 에 대하여 광을 조사하여 묘화를 실시하는 공정 (스텝 S14) 을 구비한다. 이로써, 기판 (9) 의 각 기판 요소 (94) 에 대하여, 양호한 정밀도로 묘화를 실시할 수 있다.The drawing method of performing drawing with respect to the board|
도 1 에 예시하는 묘화 장치 (1) 에서는, 일부의 구성이 기판 (9) 의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 장치 (5) 로서 기능한다. 기판 위치 검출 장치 (5) 는, 기판 유지부 (즉, 스테이지 (21)) 와, 촬상부 (3) 와, 검출부 (113) 를 구비한다. 스테이지 (21) 는, 격자상의 분할 예정 라인 (93) 에 의해 각각이 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소 (94) 를 갖는 기판 (9) 을 유지한다. 촬상부 (3) 는, 복수의 기판 요소 (94) 에서 선택된 2 개 이상의 선택 기판 요소 (94a) 를 각각 촬상하여 2 개 이상의 촬상 화상 (81) 을 취득한다. 검출부 (113) 는, 당해 2 개 이상의 촬상 화상 (81) 의 각각에 대하여 기준 화상 (71) 을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 당해 2 개 이상의 선택 기판 요소 (94a) 의 위치를 각각 구하고, 기판 (9) 의 위치를 검출한다. 당해 복수의 기판 요소 (94) 는 각각, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리 (951) 의 내측에 소정 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역 (95) 을 갖는다. 기준 화상 (71) 은, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서 모서리부를 제외하고 설정된 선분 (72) 의 집합이다. 기판 위치 검출 장치 (5) 에서는, 상기와 동일하게, 위치 검출 처리 (즉, 얼라인먼트 처리) 전용의 마크를 기판 (9) 상에 형성하는 경우에 비하여 기판 (9) 상에 형성되는 기판 요소 (94) 의 수를 증가시키면서, 기판 (9) 의 위치 검출을 용이하게 그리고 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.In the
묘화 장치 (1) 는, 상기 서술한 기판 위치 검출 장치 (5) 와, 묘화부 (4) 와, 묘화 제어부 (114) 를 구비한다. 묘화부 (4) 는, 기판 (9) 에 대하여 광을 조사하여 묘화를 실시한다. 묘화 제어부 (114) 는, 기판 위치 검출 장치 (5) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여 묘화부 (4) 를 제어함으로써, 묘화 위치를 조절하면서 기판 (9) 의 복수의 기판 요소 (94) 에 대하여 묘화를 실시하게 한다. 이로써, 상기와 동일하게, 기판 (9) 의 각 기판 요소 (94) 에 대하여, 양호한 정밀도로 묘화를 실시할 수 있다.The
상기 서술한 묘화 장치 (1), 기판 위치 검출 장치 (5), 묘화 방법, 및, 기판 위치 검출 방법에서는, 여러 가지 변경이 가능하다.Various changes are possible in the above-mentioned
예를 들어, 기준 화상 (71) 은, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 대응하는 선분을 포함하는 것이면, 반드시, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서의 최장의 선분 (72) 을 포함할 필요는 없다. 또한, 기준 화상 (71) 에 있어서, (+X) 측, (-X) 측, (+Y) 측 및 (-Y) 측의 4 변에 각각 포함되는 선분 (72) 의 수 (즉, 영역 외측 가장자리 (951) 의 4 변에 대응하는 각 변에 포함되는 선분 (72) 의 수) 는, 1 이어도 되고, 2 이상이어도 된다.For example, if the
기준 화상 (71) 에서는, 영역 외측 가장자리 (951) 의 각 변에 있어서의 선분 (72) 과 가상 정점 (73) 사이의 거리는, 당해 각 변의 길이의 10 % 미만이어도 된다.In the
스텝 S13 에서는, 패턴 매칭 전의 각 촬상 화상 (81) 에 대하여, 클로징 처리 이외의 화상 처리가 실시되어도 된다. 혹은, 각 촬상 화상 (81) 에 대하여 화상 처리를 실시하지 않고, 패턴 매칭이 실시되어도 된다.In step S13, image processing other than a closing process may be performed with respect to each captured
기판 위치 검출 장치 (5) 에서는, 도 11a 에 나타내는 바와 같이, 선택 기판 요소 (94a) 에 있어서 영역 외측 가장자리 (951) 에 근접하는 직선 (97) 이 존재하는 경우에도, 스텝 S13 에 있어서 반드시 클로징 처리가 실시될 필요는 없다. 예를 들어, 패턴 매칭보다 전에 촬상 화상 (81) 에 대하여 화상 처리가 실시되고, 영역 외측 가장자리 (951) 의 1 개의 변에 근접하는 직선 (예를 들어, 영역 외측 가장자리 (951) 와의 사이의 거리가 소정 임계값 이하인 직선) 의 존부가 확인된다. 그리고, 당해 1 개의 변에 근접하는 직선이 존재하는 경우, 당해 1 개의 변과 당해 직선 사이의 영역이, 당해 직선과 동일한 화소값으로 빈틈없이 채워진다. 다시 말하면, 당해 1 개의 변과 당해 직선 사이의 영역의 화소군에, 당해 직선의 화소값과 동일한 화소값이 부여된다. 기판 위치 검출 장치 (5) 에서는, 영역 외측 가장자리 (951) 의 다른 3 변에 대하여 동일한 처리가 실시된 후, 상기 서술한 패턴 매칭이 실시된다. 이로써, 영역 외측 가장자리 (951) 에 근접하는 직선을 영역 외측 가장자리 (951) 로 오인하는 것이 억제 또는 방지된다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.In the substrate
또한, 상기 서술한 근접하는 직선이 영역 외측 가장자리 (951) 보다 내측 (즉, 패턴 영역 (95) 내) 에 위치하는 경우, 패턴 매칭에서는, 상기 서술한 빈틈없이 채워진 영역 (즉, 굵어진 영역 외측 가장자리 (951)) 의 외측의 에지가, 기준 화상 (71) 의 선분 (72) 에 대응하는 선분으로서 검출된다. 또한, 상기 서술한 근접하는 직선이 영역 외측 가장자리 (951) 보다 외측에 위치하는 경우, 패턴 매칭에서는, 상기 서술한 빈틈없이 채워진 영역 (즉, 굵어진 영역 외측 가장자리 (951)) 의 내측의 에지가, 기준 화상 (71) 의 선분 (72) 에 대응하는 선분으로서 검출된다.In addition, when the above-mentioned adjacent straight line is located inside the area outer edge 951 (that is, within the pattern area 95), in the pattern matching, the above-mentioned filled area (ie, outside the thickened area) An edge outside the edge 951 ) is detected as a line segment corresponding to the
상기 서술한 기판 (9) 은, 반드시 반도체 패키지용 기판에는 한정되지 않는다. 기판 위치 검출 장치 (5) 에서는, 예를 들어, 반도체 기판, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 플랫 패널 표시 장치용의 유리 기판, 포토 마스크용의 유리 기판, 태양 전지 패널용의 기판 등의 위치 검출이 실시되어도 된다.The board|
기판 위치 검출 장치 (5) 는, 반드시 묘화 장치 (1) 에서 이용될 필요는 없고, 묘화 장치 (1) 이외의 여러 가지 장치 (예를 들어, 스테퍼식 노광 장치 또는 칩 마운터) 에 있어서 이용되어도 된다. 또한, 기판 위치 검출 장치 (5) 는, 다른 장치에 삽입되지 않고, 단독으로 사용되어도 된다.The substrate
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.The configurations in the above-described embodiment and each modification may be appropriately combined as long as they do not contradict each other.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 기술의 설명은 예시적인 것이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.Although the invention has been described and described in detail, the description of the technology is illustrative and not restrictive. Therefore, it can be said that many modifications and aspects are possible without departing from the scope of the present invention.
1 ; 묘화 장치
3 ; 촬상부
4 ; 묘화부
5 ; 기판 위치 검출 장치
9 ; 기판
21 ; 스테이지
71 ; 기준 화상
72, 72a, 72b ; 선분
73 ; 가상 정점
81 ; 촬상 화상
82 ; 확장 화상
83 ; 부분 화상
84 ; 베이스 화상
93 ; 분할 예정 라인
94 ; 기판 요소
94a ; 선택 기판 요소
95 ; 패턴 영역
113 ; 검출부
114 ; 묘화 제어부
951 ; 영역 외측 가장자리
S11 ∼ S14 ; 스텝One ; drawing device
3 ; imaging unit
4 ; drawing department
5 ; substrate position detection device
9 ; Board
21 ; stage
71; reference image
72, 72a, 72b; line segment
73; virtual vertex
81; captured image
82; extended burn
83 ; partial burn
84 ; base burn
93 ; line to be split
94 ; substrate element
94a; selection board element
95 ; pattern area
113 ; detection unit
114; drawing control
951 ; outer edge of the area
S11 to S14; step
Claims (10)
a) 격자상의 분할 예정 라인에 의해 각각이 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소를 갖는 기판을 유지하는 공정과,
b) 상기 복수의 기판 요소에서 선택된 2 개 이상의 선택 기판 요소를 각각 촬상하여 2 개 이상의 촬상 화상을 취득하는 공정과,
c) 상기 2 개 이상의 촬상 화상의 각각에 대하여 기준 화상을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 상기 2 개 이상의 선택 기판 요소의 위치를 각각 구하고, 상기 기판의 위치를 검출하는 공정,
을 구비하고,
상기 복수의 기판 요소는 각각, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리의 내측에 소정 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역을 갖고,
상기 기준 화상은, 상기 영역 외측 가장자리의 각 변에 있어서 모서리부를 제외하고 설정된 선분의 집합인, 기판 위치 검출 방법.A substrate position detection method for detecting a position of a substrate, comprising:
a) holding a substrate having a plurality of substrate elements each rectangularly partitioned by grid-like divisional lines;
b) acquiring two or more captured images by respectively imaging two or more selected substrate elements selected from the plurality of substrate elements;
c) obtaining the positions of the two or more selected substrate elements, respectively, and detecting the positions of the substrates by performing pattern matching using a reference image for each of the two or more captured images;
to provide
each of the plurality of substrate elements has a pattern region in which a predetermined pattern is formed inside an outer edge of the substantially rectangular region;
wherein the reference image is a set of line segments set on each side of an outer edge of the region except for a corner portion.
상기 기준 화상은, 상기 영역 외측 가장자리의 상기 각 변에 있어서의 최장의 선분을 포함하는, 기판 위치 검출 방법.The method of claim 1,
The method for detecting a substrate position, wherein the reference image includes a longest line segment on each side of an outer edge of the region.
상기 기준 화상에서는, 상기 영역 외측 가장자리의 상기 각 변에 있어서의 선분은, 상기 각 변의 다른 변과의 가상적인 교점으로부터 상기 각 변의 길이의 10 % 이상 이간하는, 기판 위치 검출 방법.The method of claim 1,
In the reference image, a line segment on each side of the outer edge of the region is separated from a virtual intersection point with another side of each side by 10% or more of a length of each side.
상기 c) 공정에 있어서, 상기 기준 화상과의 패턴 매칭 전에 상기 2 개 이상의 촬상 화상에 대하여 클로징 처리가 실시되는, 기판 위치 검출 방법.The method of claim 1,
In the step c), a closing process is performed on the two or more captured images before pattern matching with the reference image.
상기 b) 공정에 있어서 1 회의 촬상으로 취득 가능한 촬상 가능 영역의 크기가 상기 각 선택 기판 요소보다 작고,
상기 2 개 이상의 촬상 화상은 각각, 상기 b) 공정에 있어서 복수회의 촬상에 의해 얻어진 복수의 부분 화상을 베이스 화상 상에 합성함으로써 생성되고,
상기 복수의 부분 화상의 주위에 있어서의 상기 베이스 화상의 화소값과, 상기 복수의 부분 화상 전체의 평균 화소값의 차는, 상기 패턴 영역을 배경 영역과 구별하기 위해서 설정되어 있는 화소값의 차보다 작은, 기판 위치 검출 방법.The method of claim 1,
In step b), a size of an imageable area obtainable by one imaging is smaller than each of the selection substrate elements;
Each of the two or more captured images is generated by synthesizing a plurality of partial images obtained by capturing a plurality of times in the step b) on a base image,
A difference between the pixel values of the base image in the periphery of the plurality of partial images and the average pixel values of all the plurality of partial images is smaller than a difference between pixel values set to distinguish the pattern area from the background area , substrate position detection method.
상기 b) 공정에 있어서 취득된 촬상 화상에 선택 기판 요소의 일부만이 포함되어 있는 경우, 상기 c) 공정에서는, 상기 촬상 화상의 주위에 프레임상의 확장 화상이 부가된 상태에서 상기 패턴 매칭이 실시되고,
상기 촬상 화상의 주위에 있어서의 상기 확장 화상의 화소값과, 상기 촬상 화상 전체의 평균 화소값의 차는, 상기 패턴 영역을 배경 영역과 구별하기 위해서 설정되어 있는 화소값의 차보다 작은, 기판 위치 검출 방법.The method of claim 1,
When the captured image acquired in the step b) contains only a part of the selection substrate element, in the step c), the pattern matching is performed in a state in which a frame-like extended image is added around the captured image,
Substrate position detection, wherein a difference between a pixel value of the extended image in the periphery of the captured image and an average pixel value of the entire captured image is smaller than a difference between pixel values set to distinguish the pattern area from a background area; method.
상기 b) 공정에 있어서 취득된 촬상 화상에 선택 기판 요소의 일부만이 포함되어 있는 경우, 상기 c) 공정 대신에, 또는, 상기 c) 공정 후에, 상기 기판이 에러 기판인 취지가 통지되는, 기판 위치 검출 방법.The method of claim 1,
Substrate position, wherein when the captured image acquired in step b) contains only a part of the selected substrate element, instead of step c) or after step c), the fact that the substrate is an error substrate is notified detection method.
d) 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 기판 위치 검출 방법에 의해 기판의 위치를 검출하는 공정과,
e) 상기 d) 공정에 있어서 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 묘화 위치를 조절하면서, 상기 기판의 상기 복수의 기판 요소에 대하여 광을 조사하여 묘화를 실시하는 공정을 구비하는, 묘화 방법.A writing method for performing writing on a substrate, the writing method comprising:
d) detecting the position of the substrate by the method for detecting the position of the substrate according to any one of claims 1 to 7;
e) a step of performing writing by irradiating light to the plurality of substrate elements of the substrate while adjusting the writing position based on the position of the substrate detected in the step d).
격자상의 분할 예정 라인에 의해 각각이 직사각형상으로 구획된 복수의 기판 요소를 갖는 기판을 유지하는 기판 유지부와,
상기 복수의 기판 요소에서 선택된 2 개 이상의 선택 기판 요소를 각각 촬상하여 2 개 이상의 촬상 화상을 취득하는 촬상부와,
상기 2 개 이상의 촬상 화상의 각각에 대하여 기준 화상을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 상기 2 개 이상의 선택 기판 요소의 위치를 각각 구하고, 상기 기판의 위치를 검출하는 검출부를 구비하고,
상기 복수의 기판 요소는 각각, 대략 직사각형상의 영역 외측 가장자리의 내측에 소정 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역을 갖고,
상기 기준 화상은, 상기 영역 외측 가장자리의 각 변에 있어서 모서리부를 제외하고 설정된 선분의 집합인, 기판 위치 검출 장치.A substrate position detection device for detecting a position of a substrate, comprising:
a substrate holding portion for holding a substrate having a plurality of substrate elements each rectangularly partitioned by grid-like division lines;
an imaging unit configured to acquire two or more captured images by respectively imaging two or more selected substrate elements selected from the plurality of substrate elements;
a detection unit configured to obtain the positions of the two or more selected substrate elements, respectively, and detect the positions of the substrates by performing pattern matching using a reference image for each of the two or more captured images;
each of the plurality of substrate elements has a pattern region in which a predetermined pattern is formed inside an outer edge of the substantially rectangular region;
and the reference image is a set of line segments set on each side of an outer edge of the region except for a corner portion.
제 9 항에 기재된 기판 위치 검출 장치와,
기판에 대하여 광을 조사하여 묘화를 실시하는 묘화부와,
상기 기판 위치 검출 장치에 의해 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 상기 묘화부를 제어함으로써, 묘화 위치를 조절하면서 상기 기판의 상기 복수의 기판 요소에 대하여 묘화를 실시하게 하는 묘화 제어부를 구비하는, 묘화 장치.A drawing apparatus for drawing on a substrate, comprising:
The substrate position detection device according to claim 9;
A writing unit for writing by irradiating light with respect to the substrate;
and a writing control unit configured to perform writing on the plurality of substrate elements of the substrate while controlling the writing position by controlling the writing unit based on the position of the substrate detected by the substrate position detection device; .
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