KR20230120995A - 얼라인먼트 방법 - Google Patents

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KR20230120995A
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토시타케 누노가키
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 오리엔테이션 플랫의 각도가 크게 어긋나 버린 경우에도, 효율적으로, 또한, 정밀도 좋게 얼라인먼트를 실시할 수 있는 얼라인먼트 방법을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 피가공물에 형성된 제1 오리엔테이션 플랫을 원하는 방향과 평행한 방향으로 위치 맞춤하는 얼라인먼트 방법은, 촬상 유닛에 의해 제1 오리엔테이션 플랫을 촬상함과 함께 촬상 화상 내의 직선 영역을 검출하는 직선 검출 단계와, 직선 검출 단계에서 검출한 직선 영역의 신장 방향과 원하는 방향의 어긋남 각도를 산출하고, 어긋남 각도에 기초하여 직선 영역의 신장 방향이 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 제1 위치 맞춤 단계와, 원하는 방향을 따라 이격하는 제1 위치와 제2 위치에 있어서 제1 오리엔테이션 플랫을 촬상하여, 제1 위치의 제1 오리엔테이션 플랫과 제2 위치의 제1 오리엔테이션 플랫을 연결하는 선이 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 제2 위치 맞춤 단계를 포함한다.

Description

얼라인먼트 방법{ALIGNMENT METHOD}
본 발명은 얼라인먼트 방법에 관한 것이다.
잉곳으로부터 웨이퍼를 형성하는 방법으로서, 잉곳 내부에 레이저 빔을 집광 조사하는 것에 의해 박리층을 형성하고, 이 박리층을 기점으로 하여 잉곳으로부터 웨이퍼를 분리하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에서는, 레이저 빔의 집광점의 이동 방향을 오프각이 형성되는 방향에 직교하는 방향, 즉, 제2 오리엔테이션 플랫에 평행한 방향으로 설정한다. 이에 의해, 박리층의 양측으로부터 c면을 따라 전파하여 형성되는 크랙이 매우 길게 신장하기 때문에, 인덱스량을 크게 취할 수 있어, 생산성의 향상을 도모할 수 있는 것이 밝혀지고 있다. 이 박리층 형성에 앞서, 집광점의 이동 방향과 제2 오리엔테이션 플랫을 일치시키는 얼라인먼트가 수행된다. 이 얼라인먼트는, 일반적으로 패턴 매칭에 의해 실행된다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2016-111143호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 소60-244803호
상술한 케이스에서는, 오리엔테이션 플랫을 키 패턴으로서 미리 등록(티치)하고, 현미경 등의 촬상 유닛으로 웨이퍼 표면을 촬상하여 오리엔테이션 플랫을 검출하는 것에 의해 얼라인먼트가 실행된다. 그러나, 진동 등에 의해 반송 중에 잉곳이 회전해 버리면, 오리엔테이션 플랫의 각도가 크게 어긋나 버리기 때문에 얼라인먼트를 실시할 수 없게 되어, 오퍼레이터에 의한 재배치 작업이 필요해진다고 하는 과제가 있었다. 또한, 오리엔테이션 플랫을 키 패턴으로서 등록하는 티치 작업은 오퍼레이터가 실시하고 있지만, 공정수가 소요되는 데다가 인적 미스를 유발할 우려가 있어, 개선이 요구되고 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 오리엔테이션 플랫의 각도가 크게 어긋나 버린 경우에도, 효율적으로, 또한, 정밀도 좋게 얼라인먼트를 실시할 수 있는 얼라인먼트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 피가공물에 형성된 오리엔테이션 플랫을 원하는 방향과 평행한 방향으로 위치 맞춤하는 얼라인먼트 방법으로서, 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상 가능한 위치에 피가공물을 촬상하는 촬상 유닛을 위치시키는 위치 설정 단계와, 상기 촬상 유닛에 의해 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상함과 함께 촬상 화상 내의 직선 영역을 검출하는 직선 검출 단계와, 상기 직선 검출 단계에서 검출한 직선 영역의 신장 방향과 상기 원하는 방향의 어긋남 각도를 산출하고, 그 어긋남 각도에 기초하여 상기 직선 영역의 신장 방향이 상기 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 제1 위치 맞춤 단계와, 상기 제1 위치 맞춤 단계를 실시한 후, 상기 원하는 방향을 따라 이격되는 제1 위치와 제2 위치에 있어서 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상하여, 상기 제1 위치의 오리엔테이션 플랫과 상기 제2 위치의 오리엔테이션 플랫을 연결하는 선이 상기 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 제2 위치 맞춤 단계를 구비한, 얼라인먼트 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 제2 위치 맞춤 단계는, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상에 있어서의 오리엔테이션 플랫 비율과 동일한 비율이 되는 오리엔테이션 플랫 화상을 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 있어서 패턴 매칭에 의해 검출함과 함께, 상기 제1 위치에 있어서 검출한 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치와, 상기 제2 위치에 있어서 검출한 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치에 기초하여 상기 오리엔테이션 플랫과 상기 원하는 방향의 어긋남 각도를 산출하고, 상기 오리엔테이션 플랫이 상기 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시킨다.
바람직하게는, 제1 위치 맞춤 단계에서 위치 맞춤이 실시된 후의 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상한 촬상 화상을, 상기 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상으로서 이용한다.
또는, 미리 의사적으로 생성한 오리엔테이션 플랫 화상을, 상기 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상으로서 이용한다.
본 발명에 따르면, 오리엔테이션 플랫의 각도가 크게 어긋나 버린 경우에도, 효율적으로, 또한 고정밀도로 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
도 1은, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 실시하는 레이저 가공 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 실시하는 얼라인먼트 대상인 피가공물의 일례를 도시하는 상면도이다.
도 3은, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법의 처리 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 4는, 도 3의 위치 설정 단계를 설명하는 사시도이다.
도 5는, 도 3의 위치 설정 단계를 설명하는 상면도이다.
도 6은, 도 3의 직선 검출 단계에서 촬상되는 촬상 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은, 도 3의 제1 위치 맞춤 단계의 실시 후에 촬상되는 촬상 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은, 도 3의 제2 위치 맞춤 단계를 설명하는 상면도이다.
도 9는, 도 3의 제2 위치 맞춤 단계를 설명하는 상면도이다.
도 10은, 도 3의 제2 위치 맞춤 단계를 설명하는 도면이다.
도 11은, 실시 형태의 변형예에 따른 얼라인먼트 방법의 제2 위치 맞춤 단계에서 사용하는 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 실시하는 레이저 가공 장치(1)의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 2는, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 실시하는 얼라인먼트 대상인 피가공물(100)의 일례를 도시하는 상면도이다. 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 실시하는 레이저 가공 장치(1)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 유지 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)과, 촬상 유닛(30)과, X축 방향 이동 유닛(41)과, Y축 방향 이동 유닛(42)과, Z축 방향 이동 유닛(43)과, 표시 유닛(50)과, 입력 유닛(60)과, 컨트롤러(70)를 구비한다.
실시 형태에 있어서, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 실시하는 얼라인먼트 대상인 피가공물(100)은, 예를 들어, 탄화규소(실리콘카바이드, SiC)나 질화갈륨(갈륨나이트라이드, GaN) 등으로 이루어지며, 전체적으로 원기둥형으로 형성된 단결정 잉곳이다.
피가공물(100)은, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 대략 원 형상의 단부면인 제1 면(101)과, 제1 면(101)의 이면 측의 대략 원 형상의 제2 면(102)과, 제1 면(101)의 외측 가장자리와 제2 면(102)의 외측 가장자리에 이어지는 둘레면(104)을 갖고 있다. 또한, 피가공물(100)은, 둘레면(104)에 결정 방위를 나타내는 제1 오리엔테이션 플랫(105)과, 제1 오리엔테이션 플랫(105)에 직교하는 제2 오리엔테이션 플랫(106)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 오리엔테이션 플랫(105)은, 제2 오리엔테이션 플랫(106)보다 직선 영역이 길게 형성되어 있다.
또한, 피가공물(100)은, 제1 면(101)의 수선에 대하여 제2 오리엔테이션 플랫(106)을 향하는 방향으로 오프각 경사진 c축과 c축에 직교하는 c면을 갖고 있다. c면은, 피가공물(100)의 제1 면(101)에 대하여 오프각과 동일한 각도로 경사져 있다. 오프각은, 예를 들면, 1°∼6°의 범위에서 자유롭게 설정된다. 오프각이 형성되는 방향은, 제2 오리엔테이션 플랫(106)의 신장 방향에 직교하고, 또한 제1 오리엔테이션 플랫(105)과 평행하다.
피가공물(100)은, 레이저 빔의 집광점의 이동 방향을 오프각이 형성되는 방향에 직교하는 방향, 즉, 제2 오리엔테이션 플랫(106)에 평행한 방향으로 설정하여, 피가공물(100)에 대하여 투과성을 갖는 레이저 빔을 조사하는 것에 의해, 피가공물(100)의 내부에 개질부가 형성되고, 개질부의 양측으로부터 c면을 따라 전파되어 매우 길게 신장되는 크랙이 형성되며, 이 개질부 및 크랙을 포함하는 박리층을 기점으로 하여 웨이퍼가 분리된다. 또한, 개질부는, 예를 들면, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위의 그것과는 상이한 상태가 된 영역이다.
유지 테이블(10)은, 오목부가 형성된 원반 형상의 프레임과, 오목부 내에 감입된 원반 형상의 흡착부를 구비한다. 유지 테이블(10)의 흡착부는, 다수의 다공성 구멍을 구비한 다공성 세라믹 등으로 형성되고, 도시하지 않는 진공 흡인 경로를 통해 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되어 있다. 유지 테이블(10)의 흡착부의 상면은, 도 2에 도시되는 바와 같이, 피가공물(100)이 재치되어, 진공 흡인원으로부터 도입되는 부압에 의해, 재치된 피가공물(100)을 흡인 유지하는 유지면(11)이다. 유지면(11)은, 본 실시 형태에서는, 피가공물(100)이 제1 면(101)을 상방을 향하여 재치되고, 재치된 피가공물(100)을 제2 면(102) 측으로부터 흡인 유지한다. 유지면(11)과 유지 테이블(10)의 프레임의 상면은, 동일 평면 상에 배치되어 있고, 수평면인 XY 평면에 평행하게 형성되어 있다.
유지 테이블(10)은, X축 방향 이동 유닛(41)에 의해 수평 방향과 평행한 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있고, Y축 방향 이동 유닛(42)에 의해 수평 방향과 평행하며 또한 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 유지 테이블(10)은, X축 방향 이동 유닛(41) 및 Y축 방향 이동 유닛(42)에 의해 각각 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 이동하는 것에 의해, 유지 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)을 레이저 빔 조사 유닛(20)에 의해 형성되는 집광점 및 촬상 유닛(30)에 대하여 상대적으로 각각 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킨다. 유지 테이블(10)은, 도시하지 않은 회전 구동원에 의해 연직 방향으로 평행하며 또한 XY 평면에 직교하는 Z축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다.
레이저 빔 조사 유닛(20)은, 본 실시 형태에서는, 유지 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)의 내부를 향하여, 제1 면(101) 측으로부터 피가공물(100)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여, 레이저 빔에 의해 피가공물(100)의 내부에 박리층을 형성한다. 레이저 빔 조사 유닛(20)은, 예를 들어, 레이저 빔을 출사하는 도시하지 않은 레이저 빔 발진기와, 레이저 빔 발진기로부터 출사된 레이저 빔을 집광하여 피가공물(100)의 내부를 향해 조사하는 집광기를 구비하여 구성된다.
레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기는, Z축 방향 이동 유닛(43)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기는, Z축 방향 이동 유닛(43)에 의해 Z축 방향을 따라 이동하는 것에 의해, 레이저 빔의 집광점을 유지 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)에 대하여 Z축 방향으로 상대적으로 이동시킨다.
촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)의 제1 면(101)이나 외측 가장자리, 제1 오리엔테이션 플랫(105) 등을 촬상하는 촬상 소자를 구비하고 있다. 촬상 소자는, 예를 들면, CCD(Charge-Coupled Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary MOS) 촬상 소자이다. 촬상 유닛(30)은, 본 실시 형태에서는, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기와 일체적으로 이동하도록, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기에 인접하여 배치되어 있다. 촬상 유닛(30) 내에는, X축 방향을 따라 신장되고, 촬상 영역을 Y축 방향으로 2분하는 기준 라인(센터 라인)(31)(도 6 및 도 7 참조)이 설치되어 있다.
촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 박리층 형성 전의 피가공물(100)의 제1 면(101)의 제1 오리엔테이션 플랫(105) 및 제2 오리엔테이션 플랫(106)이 형성된 개소를 제외한 외측 가장자리의 이격된 3점을 촬상하여, 당해 3점의 좌표에 기초한 기하학적 연산 처리에 의해, 피가공물(100)의 제1 면(101)을 원 형상으로 간주했을 때의 정확한 중심 좌표 및 직경을 구하는 엣지 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상을 얻고, 얻은 화상을 컨트롤러(70)에 출력한다. 엣지 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상은, 본 실시 형태에서는, 외측 가장자리를 경계로 하여, 피가공물(100)의 제1 면(101)에 의해 촬상 유닛(30)의 조명을 반사하는 외측 가장자리보다 내주의 영역이 높은 휘도로, 촬상 유닛(30)의 조명을 반사하지 않는 외측 가장자리보다 외주의 영역이 낮은 휘도로 촬상된다.
촬상 유닛(30)은, 엣지 얼라인먼트가 수행된 후, 엣지 얼라인먼트로 구해진 피가공물(100)의 제1 면(101)의 중심을 향해 위치되어, 자동적으로 피가공물(100)의 제1 면(101)의 중심에 촬상의 초점을 맞추는 오토 포커스를 수행하고, 자동적으로 피가공물(100)의 제1 면(101)의 중심을 가장 선명하게 촬상할 수 있도록 자동으로 촬상 유닛(30)의 조명의 광량을 조정하는 자동 광량 조정을 수행한다.
촬상 유닛(30)은, 또한, 피가공물(100)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)에 위치되어, 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 촬상하고, 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 이용하여 레이저 빔의 집광점의 이동 방향과 제2 오리엔테이션 플랫(106)을 일치시키는 얼라인먼트(오리엔테이션 플랫 얼라인먼트)를 수행하기 위한 화상을 얻고, 얻은 화상을 컨트롤러(70)에 출력한다. 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법에서는, 제1 위치 맞춤 단계(1003)(도 3 참조)의 처리와, 제2 위치 맞춤 단계(1004)(도 3 참조)의 처리가, 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트의 처리에 포함된다. 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상은, 본 실시 형태에서는, 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 경계로 하여, 피가공물(100)의 제1 면(101)에 의해 촬상 유닛(30)의 조명을 반사하는 제1 오리엔테이션 플랫(105)보다 내주의 영역이 높은 휘도로, 촬상 유닛(30)의 조명을 반사하지 않는 제1 오리엔테이션 플랫(105)보다 외주의 영역이 낮은 휘도로 촬상된다. 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상은, 본 실시 형태에서는, 예를 들어, 후술하는 촬상 화상(201, 202), 오리엔테이션 플랫 화상(203)(도 6 및 도 7 참조)이다.
또한, 촬상 유닛(30)은, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 피가공물(100)의 제2 오리엔테이션 플랫(106)에 위치되어, 제2 오리엔테이션 플랫(106)을 촬상하여, 제2 오리엔테이션 플랫(106)을 이용한 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상을 얻고, 얻은 화상을 컨트롤러(70)에 출력해도 좋다.
X축 방향 이동 유닛(41) 및 Y축 방향 이동 유닛(42)은, 각각, 유지 테이블(10)을 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기에 대하여 상대적으로, X축 방향 및 Y축 방향을 따라 이동시킨다. Z축 방향 이동 유닛(43)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기를 유지 테이블(10)에 대하여 상대적으로, Z축 방향을 따라 이동시킨다. X축 방향 이동 유닛(41), Y축 방향 이동 유닛(42) 및 Z축 방향 이동 유닛(43)은, 각각, 예를 들어, X축, Y축 및 Z축의 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된 주지의 볼 나사, 볼 나사를 축심 둘레로 회전시키는 주지의 펄스 모터, 및, 유지 테이블(10) 또는 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기를 X축 방향, Y축 방향 또는 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지의 가이드 레일을 구비하여 구성되어 있다.
X축 방향 이동 유닛(41), Y축 방향 이동 유닛(42) 및 Z축 방향 이동 유닛(43)은, 펄스 모터의 회전 위치를 판독하는 인코더를 포함하고, 인코더가 판독한 펄스 모터의 회전 위치에 기초하여, 유지 테이블(10)과 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기의 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 상대적인 위치를 검출하고, 검출한 상대적인 위치를 컨트롤러(70)에 출력한다.
또한, X축 방향 이동 유닛(41), Y축 방향 이동 유닛(42) 및 Z축 방향 이동 유닛(43)은, 인코더에 의해 유지 테이블(10)과 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광기와의 상대적인 위치를 검출하는 구성에 한정되지 않고, 각각 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향에 평행한 리니어 스케일과, X축 방향 이동 유닛(41), Y축 방향 이동 유닛(42) 및 Z축 방향 이동 유닛(43)에 의해 각각 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되고 리니어 스케일의 눈금을 판독하는 판독 헤드에 의해 구성해도 좋다.
표시 유닛(50)은, 레이저 가공 장치(1)의 도시하지 않은 커버에, 표시면 측을 외측을 향하게 하여 설치되어 있고, 레이저 가공 장치(1)의 레이저 빔의 조사 조건 등의 설정의 화면이나 엣지 얼라인먼트나 오토 포커스, 자동 광량 조정, 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트, 박리층을 형성하는 가공 등의 결과를 나타내는 화면 등을 오퍼레이터에게 시인 가능하게 표시한다.
표시 유닛(50)은, 액정 표시 장치 등에 의해 구성된다. 표시 유닛(50)은, 오퍼레이터가 레이저 가공 장치(1)의 각종 동작이나 레이저 빔의 조사 조건, 화상의 표시 등에 관한 지령 정보 등을 입력할 때에 사용하는 입력 유닛(60)이 설치되어 있다. 표시 유닛(50)에 설치된 입력 유닛(60)은, 표시 유닛(50)에 설치된 터치 패널과, 키보드 등 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
컨트롤러(70)는, 레이저 가공 장치(1)의 각 구성 요소의 동작을 제어하여, 엣지 얼라인먼트나 오토 포커스, 자동 광량 조정, 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트, 레이저 빔의 조사에 의한 박리층을 형성하는 가공 등을 레이저 가공 장치(1)에 실시시킨다. 컨트롤러(70)는, 엣지 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상이나 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상에 대해, 화상 처리를 실시한다.
컨트롤러(70)는, 이들 화상 처리에서는, 유지 테이블(10)의 중심을 원점으로 하는 장치 직교 좌표계(XY 좌표계)와, 각 화상의 중심을 원점으로 하는 장치 직교 좌표계(XY 좌표계)를 이용하여, 다양한 XY 좌표의 산출 처리를 실시한다. 컨트롤러(70)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기억부(71)를 구비한다. 기억부(71)는, 피가공물(100)의 직경이나 두께, 제1 오리엔테이션 플랫(105) 및 제2 오리엔테이션 플랫(106)이 형성되어 있는 위치나 직선 영역의 길이의 정보, 및 엣지 얼라인먼트나 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상을 기억한다.
컨트롤러(70)는, 실시 형태에서는, 컴퓨터 시스템을 포함한다. 컨트롤러(70)가 포함하는 컴퓨터 시스템은, CPU(Central Processing Unit)와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(Read Only Memory) 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는다. 컨트롤러(70)의 연산 처리 장치는, 컨트롤러(70)의 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라서 연산 처리를 실시하여, 레이저 가공 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를, 컨트롤러(70)의 입출력 인터페이스 장치를 통해 레이저 가공 장치(1)의 각 구성 요소에 출력한다. 기억부(71)의 기능은, 본 실시 형태에서는, 컨트롤러(70)의 기억 장치에 의해 실현된다.
다음으로, 본 명세서는, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 3은, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법의 처리 순서를 도시하는 흐름도이다. 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 레이저 가공 장치(1)의 동작 처리의 일례이며, 피가공물(100)에 형성된 제1 오리엔테이션 플랫(105) 또는 제2 오리엔테이션 플랫(106)을 원하는 방향과 평행한 방향으로 위치 맞춤하는 방법이다. 실시 형태에 따른 얼라이먼트 방법은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 위치 설정 단계(1001)와, 직선 검출 단계(1002)와, 제1 위치 맞춤 단계(1003)와, 제2 위치 맞춤 단계(1004)를 포함한다.
본 실시 형태에서는, 위치 맞춤하는 대상을 오프각이 형성되는 방향에 평행하게 형성된 제1 오리엔테이션 플랫(105)으로 하고, 위치 맞춤하는 목표인 원하는 방향을, 레이저 빔의 집광점의 이동 방향이 되는 Y축 방향에 직교하는 X축 방향과 평행한 방향으로 하고 있지만, 본 발명에서는 이것에 한정되지 않고, 위치 맞춤하는 대상을 제2 오리엔테이션 플랫(106)으로 하여 위치 맞춤하는 목표인 원하는 방향을 Y축 방향으로 해도 좋고, 레이저 빔의 집광점의 이동 방향의 설정이나 위치 맞춤하는 대상에 따라서 위치 맞춤하는 목표인 원하는 방향을 적절히 변경해도 좋다. 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 제2 오리엔테이션 플랫(106)보다 직선 영역이 길게 형성되어 있는 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 이용하기 때문에, 제1 위치 맞춤 단계(1003)와 제2 위치 맞춤 단계(1004)에 의한 오리엔테이션 플랫 얼라인먼트의 정밀도를 보다 높일 수 있어, 바람직하다.
실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법에서는, 컨트롤러(70)는, 위치 설정 단계(1001)의 실시 전에, 우선, 도시하지 않은 반송 유닛 등에 의해 피가공물(100)을 유지 테이블(10) 상에 반송하고, 유지 테이블(10)에 의해 피가공물(100)을 유지한다. 다음에, 컨트롤러(70)는, 촬상 유닛(30)에 의해 유지 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)의 제1 면(101)의 제1 오리엔테이션 플랫(105) 및 제2 오리엔테이션 플랫(106)이 형성된 개소를 제외한 외측 가장자리의 이격된 3점을 촬상하여 화상을 취득하고, 이들 화상에 기초하여 엣지 얼라인먼트를 수행한다. 컨트롤러(70)는, 엣지 얼라인먼트의 실시 후, 촬상 유닛(30)에 오토 포커스 및 자동 광량 조정을 수행시킨다.
엣지 얼라인먼트에서는, 컨트롤러(70)는, 엣지 얼라인먼트를 수행하기 위한 피가공물(100)의 제1 면(101)의 외측 가장자리의 합계 3점의 화상에 기초하여, 각각, 높은 휘도와 낮은 휘도와의 경계의 1점의 각 화상 내에서의 XY 좌표를 검출한다. 그리고, 컨트롤러(70)는, 상기 3점의 좌표에 기초한 기하학적 연산 처리를 실시하여, 피가공물(100)의 제1 면(101)을 원 형상으로 간주했을 때의 정확한 중심 좌표(XY 좌표) 및 직경을 구한다.
도 4 및 도 5는, 각각, 도 3의 위치 설정 단계(1001)를 설명하는 사시도 및 상면도이다. 위치 설정 단계(1001)는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 촬상 가능한 위치에 촬상 유닛(30)을 위치시키는 단계이다.
위치 설정 단계(1001)에서는, 컨트롤러(70)는, 우선, 앞서 실시한 엣지 얼라인먼트로 구한 피가공물(100)의 제1 면(101)의 중심 좌표 및 직경과, 기억부(71)에 미리 기억된 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 형성되어 있는 위치 및 직선 영역의 길이의 정보에 기초하여, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 중심의 좌표를 추정한다. 위치 설정 단계(1001)에서는, 컨트롤러(70)는, 다음에, 추정한 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 중심의 좌표에 기초하여, X축 방향 이동 유닛(41) 및 Y축 방향 이동 유닛(42)에 의해 유지 테이블(10)을 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 이동시키는 것에 의해, 상대적으로 촬상 유닛(30)을 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 중심 부근으로 이동시킨다.
도 6은, 도 3의 직선 검출 단계(1002)에서 촬상되는 촬상 화상(201)의 일례를 도시하는 도면이다.
직선 검출 단계(1002)는, 위치 설정 단계(1001)에서 위치시킨 촬상 유닛(30)에 의해 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 촬상하여 도 6에 도시하는 촬상 화상(201)을 취득함과 함께, 촬상 화상(201) 내의 직선 영역을 검출하는 단계이다. 직선 검출 단계(1002)에서는, 컨트롤러(70)는, 촬상하여 취득한 촬상 화상(201)에 있어서, 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 나타내는 높은 휘도와 낮은 휘도의 경계의 복수 점의 촬상 화상(201) 내에서의 XY 좌표를 검출하고, 당해 복수 점의 촬상 화상(201) 내에서의 XY 좌표에 대하여 하프 변환 등의 연산 처리를 실시하여, 제1 오리엔테이션 플랫(105)에 상당하는 촬상 화상(201) 내의 직선을 검출한다.
제1 위치 맞춤 단계(1003)는, 직선 검출 단계(1002)에서 검출한 직선 영역의 신장 방향과 원하는 방향 사이의 어긋남 각도(θ1)(도 6 참조)를 산출하고, 어긋남 각도(θ1)에 기초하여, 직선 영역의 신장 방향이 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 단계이다.
제1 위치 맞춤 단계(1003)에서는, 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 직선 검출 단계(1002)에서 검출한 직선 영역의 신장 방향은, 촬상 화상(201)에 있어서의 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향에 상당하고, 원하는 방향은, 상술한 바와 같이 X축 방향으로 설정하고 있으며, 촬상 화상(201)에 있어서의 기준 라인(31)의 신장 방향이다. 따라서, 제1 위치 맞춤 단계(1003)에서는, 컨트롤러(70)는, 직선 검출 단계(1002)에서 검출한 제1 오리엔테이션 플랫(105)에 상당하는 직선의 식과, 기준 라인(31)의 직선의 식에 기초하여, 제1 오리엔테이션 플랫(105)에 상당하는 직선과 기준 라인(31)의 사이의 각도를 어긋남 각도(θ1)로서 산출한다.
제1 위치 맞춤 단계(1003)에서는, 컨트롤러(70)는, 산출한 어긋남 각도(θ1)를 없애는 방향으로, 어긋남 각도(θ1)와 동일한 양만큼, 회전 구동원에 의해 유지 테이블(10)을 회전시키는 것에 의해, 피가공물(100)을 각도(-θ1) 회전시켜, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향을 각도(-θ1) 회전시키는 것에 의해, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향을 기준 라인(31)의 신장 방향과 평행하게 되도록 위치시킨다.
제1 위치 맞춤 단계(1003)에서는, 이 때문에, 1매의 촬상 화상(201)의 범위에서 검출한 직선을 사용하여 어긋남 각도(θ1)를 산출할 때의 어긋남 각도(θ1)의 검출 한계 범위 내에서, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향을 원하는 방향과 평행하게 하는 위치 맞춤을 실시할 수 있다. 제1 위치 맞춤 단계(1003)는, 후술하는 제2 위치 맞춤 단계(1004)보다 대략적인 위치 맞춤, 대략 맞춤의 단계이다.
제1 위치 맞춤 단계(1003)에서는, 컨트롤러(70)는, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향을 기준 라인(31)의 신장 방향과 평행하게 하는 위치 맞춤에 의해, 촬상 유닛(30)의 촬상 영역 내에 제1 오리엔테이션 플랫(105)이 발견되지 않게 되는 경우가 있다. 제1 위치 맞춤 단계(1003)에서는, 이러한 경우, 컨트롤러(70)는, Y축 방향 이동 유닛(42)에 의해 유지 테이블(10)을 더욱 Y축 방향을 따라 이동시키는 것에 의해, 상대적으로 촬상 유닛(30)을 Y축 방향을 따라 이동시켜, 촬상 유닛(30)의 촬상 영역 내에 제1 오리엔테이션 플랫(105)이 들어가도록 조정한다.
도 7은, 도 3의 제1 위치 맞춤 단계(1003)의 실시 후에 촬상되는 촬상 화상(202)의 일례를 도시하는 도면이다. 제1 위치 맞춤 단계(1003)에서 위치 맞춤이 실시된 후, 컨트롤러(70)는, 촬상 유닛(30)에 의해 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 촬상하는 것에 의해, 도 7에 도시되는 바와 같이, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향이 기준 라인(31)의 신장 방향과 평행하게 된 촬상 화상(202)을 취득할 수 있다.
도 8 및 도 9는, 모두, 도 3의 제2 위치 맞춤 단계(1004)를 설명하는 상면도이다.
제2 위치 맞춤 단계(1004)는, 제1 위치 맞춤 단계(1003)를 실시한 후, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 원하는 방향(X축 방향)을 따라 이격되는 제1 위치(105-1)와 제2 위치(105-2)에 있어서 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 촬상하여, 제1 위치(105-1)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)과 제2 위치(105-2)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 연결하는 직선(105-3)이 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 단계이다. 또한, 원하는 방향은, 본 실시 형태에서는, X축 방향으로 설정하고 있다.
제2 위치 맞춤 단계(1004)에서는, 컨트롤러(70)는, 우선, 도 8에 도시되는 바와 같이, X축 방향 이동 유닛(41) 및 Y축 방향 이동 유닛(42)에 의해 상대적으로 촬상 유닛(30)을 제1 위치(105-1)로 이동시키고, 제1 위치(105-1)에 있어서, Y축 방향 이동 유닛(42)에 의해 상대적으로 촬상 유닛(30)을 Y축 방향을 따라 미소 거리씩 어긋나게 하면서, 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 촬상하여 복수의 제1 오리엔테이션 플랫 화상을 취득한다. 컨트롤러(70)는, 다음에, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)(도 7 참조)과 복수의 제1 오리엔테이션 플랫 화상 사이에서 패턴 매칭을 실시하여, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)에 있어서의 오리엔테이션 플랫 비율과 동일해지는 제1 오리엔테이션 플랫 화상을 검출한다. 여기서, 컨트롤러(70)는, 본 실시 형태에서는, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)으로서, 제1 위치 맞춤 단계(1003)의 실시 후에 촬상되는 촬상 화상(202)을 사용한다. 또한, 오리엔테이션 플랫 비율은, 오리엔테이션 플랫 화상에 있어서, 제1 오리엔테이션 플랫(105)보다 내주의 영역의 면적과 제1 오리엔테이션 플랫(105)보다 외주의 영역의 면적과의 비율을 가리키고, 오리엔테이션 플랫 화상에 있어서는, 제1 오리엔테이션 플랫(105)보다 내주의 영역을 나타내는 높은 휘도의 영역의 면적과, 제1 오리엔테이션 플랫(105)보다 외주의 영역을 나타내는 낮은 휘도의 영역의 면적과의 비율이 된다. 컨트롤러(70)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제2 위치(105-2)에 있어서도 제1 위치(105-1)와 마찬가지로 하여, 복수의 제2 오리엔테이션 플랫 화상을 취득하고, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)에 있어서의 오리엔테이션 플랫 비율과 동일한 비율이 되는 제2 오리엔테이션 플랫 화상을 패턴 매칭에 의해 검출한다.
도 10은, 도 3의 제2 위치 맞춤 단계(1004)를 설명하는 도면이다.
제2 위치 맞춤 단계(1004)에서는, 컨트롤러(70)는, 다음에, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 위치(105-1)에 있어서 검출한 제1 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치(도 10의 (X1, Y1))와, 제2 위치(105-2)에 있어서 검출한 제2 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치(도 10의 (X2, Y2))를 구한다. 컨트롤러(70)는, 각 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치를, 당해 오리엔테이션 플랫 화상을 촬상했을 때의 촬상 유닛(30)의 위치의 XY 좌표에 기초하여 구한다. 컨트롤러(70)는, 그리고, 제1 위치(105-1)에 있어서 검출한 제1 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치와, 제2 위치(105-2)에 있어서 검출한 제2 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치에 기초하여, 제1 위치(105-1)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)과 제2 위치(105-2)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 연결하는 직선(105-3)의 식을 산출한다. 컨트롤러(70)는, 직선(105-3)의 식과 기준 라인(31)의 직선의 식에 기초하여, 제1 오리엔테이션 플랫(105)에 상당하는 직선(105-3)과 기준 라인(31) 사이의 각도를 어긋남 각도(θ2)로서 산출한다.
제2 위치 맞춤 단계(1004)에서는, 컨트롤러(70)는, 그리고, 산출한 어긋남 각도(θ2)를 없애는 방향으로, 어긋남 각도(θ2)와 동일한 양만큼, 회전 구동원에 의해 유지 테이블(10)을 회전시키는 것에 의해, 피가공물(100)을 각도(-θ2) 회전시켜, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향을 각도(-θ2) 회전시키는 것에 의해, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 신장 방향을 기준 라인(31)의 신장 방향과 평행하게 되도록 위치시킨다.
제2 위치 맞춤 단계(1004)에서는, 이 때문에, 원하는 방향(X축 방향)을 따라 이격되는 제1 위치(105-1)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)과 제2 위치(105-2)의 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 연결하는 직선(105-3)을 사용하여 어긋남 각도(θ2)를 산출할 때의 어긋남 각도(θ2)의 검출 한계의 범위 내에서, 제1 오리엔테이션 플랫(105-2)의 신장 방향을 원하는 방향과 평행하게 하는 위치 맞춤을 실시할 수 있다.
제2 위치 맞춤 단계(1004)는, 어긋남 각도(θ2)의 검출 한계가 제1 위치 맞춤 단계(1003)에서의 어긋남 각도(θ1)의 검출 한계보다 작기 때문에, 제1 위치 맞춤 단계(1003)보다 상세한 위치 맞춤, 상세 맞춤의 단계가 된다.
실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법에서는, 이와 같이, 2단계에 걸쳐 제1 오리엔테이션 플랫(105)을 X축 방향과 평행한 방향으로 위치 맞춤시키는 것에 의해, 박리층을 형성하기 위해서 조사하는 레이저 빔의 집광점의 이동 방향이 Y축 방향과 평행한 방향으로 정밀도 좋게 위치 맞춤된다. 이 후, 유지 테이블(10)을 90도 회전시켜 피가공물(100)을 90도 회전시키는 것에 의해, 박리층을 형성하기 위해서 조사하는 레이저 빔의 집광점의 이동 방향을 X축 방향과 평행한 방향을 향하게 한 후, 피가공물(100)의 내부에, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 의해 레이저 빔을 조사함으로써, 바람직하게, 박리층을 형성할 수 있다.
이상과 같은 구성을 갖는 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 제1 위치 맞춤 단계(1003)에서 패턴 매칭을 사용하지 않고 직선 검출을 사용하여 대략적인 위치 맞춤을 실시하고 나서, 제2 위치 맞춤 단계(1004)에서 이격되는 2개의 위치에서 패턴 매칭을 사용하여 상세한 위치 맞춤을 행한다. 이 때문에, 가령 진동 등에 의해 반송 중에 잉곳의 피가공물(100)이 회전하여 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 각도(신장 방향)가 X축 방향에 대하여 크게 어긋나 버려도, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 큰 어긋남에 기인하여 패턴 매칭을 할 수 없는 것에 따라 얼라인먼트를 실시할 수 없게 될 우려를 억제할 수 있기 때문에, 종래와 같이 오퍼레이터에 의한 피가공물(100)의 재배치 작업이 불필요해진다. 따라서, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 각도(신장 방향)가 크게 어긋나 버린 경우에도, 효율적으로, 또한, 정밀도 좋게 얼라인먼트를 실시할 수 있다고 하는 작용 효과를 발휘한다. 이에 의해, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 얼라인먼트의 공정수 삭감과 오퍼레이터에 의한 인적 미스의 방지에 공헌한다.
또한, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 제2 위치 맞춤 단계(1004)에서, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)에 있어서의 오리엔테이션 플랫 비율과 동일한 비율이 되는 오리엔테이션 플랫 화상을 제1 위치(105-1) 및 제2 위치(105-2)에 있어서 패턴 매칭에 의해 검출함과 함께, 제1 위치(105-1)에 있어서 검출한 제1 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치와, 상기 제2 위치(105-2)에 있어서 검출한 제2 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치에 기초하여, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 각도(신장 방향)를 산출한다. 이 때문에, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 오리엔테이션 플랫 비율을 이용한 패턴 매칭에 의해, 각 오리엔테이션 플랫 화상의 Y축 방향의 위치를 정밀하게 구할 수 있기 때문에, 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 각도(신장 방향)를 정밀하게 산출할 수 있고, 이에 의해, 보다 정밀하게 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 대략적인 위치 맞춤을 행하기 위한 직선 검출 시에 취득한 제1 오리엔테이션 플랫(105)의 촬상 화상(202)을, 상세한 위치 맞춤을 실시할 때에 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)으로서, 패턴 매칭을 실시하기 때문에, 종래와 같이 오리엔테이션 플랫의 패턴을 미리 등록(티치)하는 것이 불필요해진다.
<변형예>
실시 형태의 변형예에 따른 얼라인먼트 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 11은, 실시 형태의 변형예에 따른 얼라인먼트 방법의 제2 위치 맞춤 단계(1004)에서 사용하는 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(204)의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11은, 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
변형예에 따른 얼라인먼트 방법은, 실시 형태에 있어서, 제2 위치 맞춤 단계(1004)에서 사용하는 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(203)을, 도 11에 도시하는 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(204)으로 변경한 것이다. 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(204)은, 도 11에 도시하는 바와 같이, 미리 의사적으로 생성하여 기억부(71)에 기억시킨 패턴 화상이며, 기준 라인(31)에 중첩된 의사 제1 오리엔테이션 플랫(115)을 경계로 하여, 의사 제1 오리엔테이션 플랫(115)보다 내주의 영역의 의사 피가공물(110)의 의사 제1 면(111)이 높은 휘도로 되어 있고, 의사 제1 오리엔테이션 플랫(115)보다 외주의 영역이 낮은 휘도로 되어 있다.
변형예에 따른 얼라인먼트 방법은, 이러한 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상(204)을 사용해도, 실시 형태와 마찬가지로, 오리엔테이션 플랫 화상(204)과 복수의 제1 오리엔테이션 플랫 화상 및 제2 오리엔테이션 플랫 화상 사이에서 패턴 매칭을 실시할 수 있어, 종래와 같이 오리엔테이션 플랫의 패턴을 미리 등록(티치)하는 것이 불필요해지기 때문에, 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘하는 것이 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
1 레이저 가공 장치
30 촬상 유닛
31 기준 라인
70 컨트롤러
71 기억부
100 피가공물
105 제1 오리엔테이션 플랫
105-1 제1 위치
105-2 제2 위치
106 제2 오리엔테이션 플랫
201,202 촬상 화상
203, 204 오리엔테이션 플랫
θ1, θ2 어긋남 각도

Claims (4)

  1. 피가공물에 형성된 오리엔테이션 플랫을 원하는 방향과 평행한 방향으로 위치 맞춤하는 얼라인먼트 방법으로서,
    상기 오리엔테이션 플랫을 촬상 가능한 위치에 피가공물을 촬상하는 촬상 유닛을 위치시키는 위치 설정 단계와,
    상기 촬상 유닛에 의해 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상함과 함께 촬상 화상 내의 직선 영역을 검출하는 직선 검출 단계와,
    상기 직선 검출 단계에서 검출한 직선 영역의 신장 방향과 상기 원하는 방향의 어긋남 각도를 산출하고, 그 어긋남 각도에 기초하여 상기 직선 영역의 신장 방향이 상기 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 제1 위치 맞춤 단계와,
    상기 제1 위치 맞춤 단계를 실시한 후, 상기 원하는 방향을 따라 이격되는 제1 위치와 제2 위치에 있어서 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상하여, 상기 제1 위치의 오리엔테이션 플랫과 상기 제2 위치의 오리엔테이션 플랫을 연결하는 선이 상기 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 제2 위치 맞춤 단계
    를 구비한, 얼라인먼트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 위치 맞춤 단계는, 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상에 있어서의 오리엔테이션 플랫 비율과 동일한 비율이 되는 오리엔테이션 플랫 화상을 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 있어서 패턴 매칭에 의해 검출함과 함께, 상기 제1 위치에 있어서 검출한 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치와, 상기 제2 위치에 있어서 검출한 오리엔테이션 플랫 화상의 XY 좌표 위치에 기초하여 상기 오리엔테이션 플랫과 상기 원하는 방향의 어긋남 각도를 산출하고, 상기 오리엔테이션 플랫이 상기 원하는 방향과 평행하게 되도록 위치시키는 것인, 얼라인먼트 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 위치 맞춤 단계에서 위치 맞춤이 실시된 후의 상기 오리엔테이션 플랫을 촬상한 촬상 화상을, 상기 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상으로서 이용하는 것인, 얼라인먼트 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    미리 의사적으로 생성한 오리엔테이션 플랫 화상을, 상기 기준이 되는 오리엔테이션 플랫 화상으로서 이용하는 것인, 얼라인먼트 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60244803A (ja) 1984-05-21 1985-12-04 Disco Abrasive Sys Ltd 自動精密位置合せシステム
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