JP2009135297A

JP2009135297A - アライメントマークの検出装置及び方法

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Publication number: JP2009135297A
Application number: JP2007310729A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Mafune; 慶人馬舟
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP5171230B2

Abstract

【課題】アライメントマークの検出時間を短縮すること。
【解決手段】アライメントマークの検出方法において、今回の基板８のアライメントマークＭ１を検出するときに、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域を、前回の基板８のマーク存在領域Ｒに最初に位置付けるように移動装置４１を制御し、前回の基板８のマーク存在領域ＲでアライメントマークＭ１を検出できなかったときに、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域を、このマーク存在領域Ｒを出発点とし、かつ、検出範囲Ｂ内におけるサーチテーブルＣに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置４１を制御するもの。
【選択図】図５

Description

本発明は基板の表面に付されたアライメントマークの検出装置及び方法に関する。

従来の基板の表面に付されたアライメントマークの検出方法として、特許文献１に記載の如く、基板ステージと撮像装置とを基板の表面に沿う方向にて相対移動させ、撮像装置による撮像領域を基板の表面上で移動させ、撮像装置による撮像画像からアライメントマークの位置を検出するものがある。

特許文献１に記載のアライメントマークの検出方法では、基板ステージに載置された基板のアライメントマークを検出するときに、毎回、撮像装置の撮像領域を、基板が理想的な状態で基板ステージ上に載置されたときにアライメントマークが位置するはずの位置（基板の設計上のアライメントマーク位置）に撮像領域の中心が一致する基準撮像領域に位置付けるように移動させている。そして、基準撮像領域でアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、この基準撮像領域を出発点とし、予め決めた順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動させている。
特開平5-299465号公報

しかしながら、特許文献１に記載のアライメントマークの検出方法では、撮像装置の撮像領域の移動順序が、毎回、基準撮像領域から予め決めた同じ順序に固定化されている。アライメントマークが実際に位置する領域が移動順序の最後の方だと、アライメントマークの検出に長時間を必要とし、生産性が低下する。

本発明の課題は、アライメントマークの検出時間を短縮することにある。

請求項１の発明は、基板を載置する基板ステージと、基板におけるアライメントマークが付された表面を撮像する撮像装置と、基板ステージと撮像装置とを基板の表面に沿う方向にて相対移動させ、撮像装置による撮像領域を基板の表面上で移動させる移動装置と、撮像装置による撮像画像からアライメントマークを検出する検出手段とを有するアライメントマークの検出装置において、記憶手段と制御装置を有し、記憶手段は、基板が理想的な状態で基板ステージ上に載置されたときにアライメントマークが位置するはずの位置に撮像領域の中心が一致する基準撮像領域と、基準撮像領域を含むように設定された複数の撮像領域分の大きさを有する範囲で、移動装置が移動させる撮像装置による撮像領域の移動範囲を定める検出範囲と、検出範囲における複数の撮像領域を渦巻状に移動する順に各撮像領域の撮像順序を定めるサーチテーブルと、検出範囲においてアライメントマークが検出された撮像領域であるマーク存在領域とを、それぞれ記憶可能とし、制御装置は、今回の基板のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板のマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、前回の基板のマーク存在領域でアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御するようにしたものである。

請求項２の発明は、基板における第１と第２のアライメントマークを検出する請求項１に記載のアライメントマークの検出装置であって、制御装置は、今回の基板の第１のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域で第１のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御し、今回の基板の第２のアライメントマークを検出するときに、第１のアライメントマークの検出結果から第１のアライメントマークの傾きを算出し、第１と第２のアライメントマークの予め定めてある相対位置関係と第１のアライメントマークの上述の傾きから、第２のアライメントマークが位置するはずの領域を算出し、この領域に撮像装置の撮像領域を最初に位置付けるように移動装置を制御し、第２のアライメントマークが位置するはずの領域で第２のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、この第２のアライメントマークが位置するはずの領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御するようにしたものである。

請求項３の発明は、基板ステージと撮像装置とを基板の表面に沿う方向にて相対移動させ、撮像装置による撮像領域を基板の表面上で移動させ、撮像装置による撮像画像からアライメントマークを検出するアライメントマークの検出方法において、記憶手段により、基板が理想的な状態で基板ステージ上に載置されたときにアライメントマークが位置するはずの位置に撮像領域の中心が一致する基準撮像領域と、基準撮像領域を含むように設定された複数の撮像領域分の大きさを有する範囲で、移動装置が移動させる撮像装置による撮像領域の移動範囲を定める検出範囲と、検出範囲における複数の撮像領域を渦巻状に移動する順に各撮像領域の撮像順序を定めるサーチテーブルと、検出範囲においてアライメントマークが検出された撮像領域であるマーク存在領域とを、それぞれ記憶し、制御装置により、今回の基板のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板のマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、前回の基板のマーク存在領域でアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御するようにしたものである。

請求項４の発明は、基板における第１と第２のアライメントマークを検出する請求項３に記載のアライメントマークの検出方法であって、制御装置により、今回の基板の第１のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域で第１のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御し、今回の基板の第２のアライメントマークを検出するときに、第１のアライメントマークの検出結果から第１のアライメントマークの傾きを算出し、第１と第２のアライメントマークの予め定めてある相対位置関係と第１のアライメントマークの上述の傾きから、第２のアライメントマークが位置するはずの領域を算出し、この領域に撮像装置の撮像領域を最初に位置付けるように移動装置を制御し、第２のアライメントマークが位置するはずの領域で第２のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、この第２のアライメントマークが位置するはずの領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御するようにしたものである。

本発明では、前回の基板のマーク存在領域から、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う渦巻状の撮像順序で、撮像装置による撮像領域を移動するので、短時間にアライメントマークを検出できる。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図、図２は検出範囲を示す模式図、図３はサーチマトリクスを示す模式図、図４はサーチテーブルを示す模式図、図５は検出範囲における撮像順序の一例を示す模式図、図６は検出範囲における全撮像順序を示す模式図、図７はアライメントマーク検出装置の検出手順を示す流れ図、図８は液晶表示パネルの製造工程を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を説明する。
液晶表示パネルの製造装置１は、図８に示す如く、以下の装置からなり、液晶表示パネル６は、概略、以下の工程を経て製造される。

工程（１）でペースト塗布装置２にて、貼り合わされる２つの矩形の透明なガラス基板７、８のうち、下基板８の周辺部にペーストとしてのシール剤Ｓを所定の厚みで枠状に塗布した後、工程（２）で液晶滴下装置３にて、下基板８のシール剤Ｓの内側の表示領域に液晶Ｌを滴下する。尚、シール剤Ｓを上基板７に塗布して、対向する下基板８の表示領域に液晶を滴下しても良い。次に、工程（３）で基板貼り合わせ装置４にて、下基板８の上に上基板７を不図示の真空チャンバ中で重ね合わせ、上基板７と下基板８の位置合わせをし、上下の基板７、８を上下方向に押圧して、上基板７と下基板８とを貼り合わせる。工程（４）で紫外線照射装置５にて、シール剤Ｓに紫外線を照射して硬化させ、２つの基板８とシール剤Ｓの内側に液晶を封入した液晶表示パネル６を製造する。

図１に示すペースト塗布装置２は、上記の工程（１）の上基板７又は下基板８の周辺部にペーストとしてのシール剤Ｓを枠状に塗布するために使用するものである。

最初に、図１中、Ｘ軸とＹ軸は互いに直交しそれぞれ水平方向に延び、Ｚ軸はＸ軸とＹ軸に対して垂直方向に延びる。図１はペースト塗布装置２の概略的構成を示す斜視図であって、ペースト塗布装置２は直方体状のベース１１を備える。ベース１１の上面に、図１に示すように、Ｙテーブル１２がＹ軸方向（図１中、ペースト塗布装置２の前後方向）に沿って移動可能に設けられ、Ｙテーブル１２は不図示のボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ１３からなる駆動手段によって駆動される。Ｙテーブル１２の上面にθ回転機構１４を介して基板ステージ１５が設けられる。基板ステージ１５はθ回転機構１４によって、図１に示すように、Ｚ軸（図１中、ペースト塗布装置２の上下方向）回りに水平面内で回転可能となっている。基板ステージ１５は、その上面に、液晶表示パネル６に用いられるガラス製の矩形の基板８を載置する載置面１５Ａを有し、この載置面１５Ａ上に不図示の真空吸着等の手段によって基板８が吸着保持される。

ベース１１の上面には、Ｙテーブル１２を跨ぐ状態で門型の支持体２０が設けられる。この支持体２０の水平な梁部の前面にＹ軸方向に直交するＸ軸方向（図１中、ペースト塗布装置２の左右方向）に沿ってガイドレール２１が固定される。ガイドレール２１上に左右２つのＸテーブル２２がＸ軸方向に移動可能に設けられ、２つのＸテーブル２２は不図示のリニアモータからなる駆動手段によって駆動される。リニアモータはガイドレール２１上に設けられたマグネットとＸテーブル２２に設けられたコイルからなる。

Ｘテーブル２２上にＺテーブル２３がそれぞれＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられ、Ｚテーブル２３はボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ２４からなる駆動手段によって駆動される。

各Ｚテーブル２３上に、シール剤Ｓを吐出するための吐出装置２５がそれぞれ設けられる。吐出装置２５は、先端部に円筒状のノズル２６を着脱自在に取付けたシリンジ２７を備え、ノズル２６を取付けたシリンジ２７はＺテーブル２３上に固定して設けられた保持具２９に着脱自在に取付けられる。シリンジ２７内にはシール剤Ｓが充填され、シリンジ２７はそれぞれ管路３０を介して不図示の加圧気体源に接続され、シリンジ２７と加圧気体源との間にはそれぞれ電磁開閉弁３１と、電磁開閉弁３１の下流側に電空レギュレータ３２が介装される。シリンジ２７内に充填されたシール剤Ｓは加圧気体源からの加圧気体により加圧されて、シリンジ２７先端のノズル２６から吐出される。

Ｚテーブル２３上には、レーザ変位計２８からなる第１の検出器がシリンジ２７と一体的に取付けられ、レーザ変位計２８は基板８の表面までの距離を測定するとともに、基板ステージ１５の載置面１５Ａの高さを測定する第２の検出器としての機能も果たす。

上記塗布装置のベース１１の一側には制御装置３６が設けられる。制御装置３６はＹテーブル１２を駆動するサーボモータ１３、Ｘテーブル２２を駆動する不図示のリニアモータ、吐出装置２５のＺテーブル２３を駆動するサーボモータ２４をそれぞれ制御する。

また、制御装置３６はシリンジ２７と加圧気体源との間の管路３０に介装された電磁開閉弁３１と電空レギュレータ３２を制御する。

また、各Ｚテーブル２３上に、それぞれ基板ステージ１５上に載置された基板８の位置を検出するためのＣＣＤカメラ３７からなる撮像装置が設けられる。

制御装置３６にはモニタ用のディスプレイ３８と入力用のキーボード３９が接続される。

次に、上記構成のペースト塗布装置２によって基板８上にシール剤Ｓを塗布する動作について概略説明する。

まず、基板ステージ１５の載置面１５Ａ上に、不図示のロボット等によって基板８が供給載置されると、基板８に付されたアライメントマークがＣＣＤカメラ３７によって後述する如くに撮像され、撮像信号が制御装置３６に入力される。制御装置３６は、撮像された画像から画像認識により予め設定された位置との間の位置ずれを検出し、そのずれが零となるようにＸテーブル２２、Ｙテーブル１２、θ回転機構１４を制御する。

ペースト塗布装置２の制御装置３６は、Ｘテーブル２２のリニアモータとＹテーブル１２のサーボモータ１３を駆動してＸテーブル２２とＹテーブル１２を原点位置から水平方向に所定距離だけ移動させ、基板８上の塗布開始点の上方の待機位置にノズル２６を移動させ、更に、Ｚテーブル２３のサーボモータ２４を駆動してＺテーブル２３を下降させる。制御装置３６は、吐出装置２５のシリンジ２７の先端のノズル２６からシール剤Ｓを吐出させ、ノズル２６と基板８とを相対移動させて、基板８上に矩形枠状のパターン３３を塗布描画する。このとき２つの吐出装置２５は、Ｘ軸方向に並んだ２つのパターン３３を同時に塗布描画する。

レーザ変位計２８は基板８の表面までの距離を測定し、制御装置３６は、一定の時間間隔でレーザ変位計２８の測定値を取り込み、予め求めておいたノズル２６の先端とレーザ変位計２８の位置関係とに基づいて、ノズル２６の先端と基板８の表面との実際の間隔（ギャップ）を算出する。制御装置３６は、算出したギャップが設定された値となるようにサーボモータ２４を駆動してＺテーブル２３を上下動させてノズル２６の高さを調整（ギャップ制御）し、ノズル２６を基板８の表面に追従させつつノズル２６と基板８とをＸＹ方向に相対移動させる。そして、ペースト塗布装置２は、均一な幅及び厚さのパターン３３を基板８上に塗布描画する。

また、ペースト塗布装置２の制御装置３６は、配管３０に設けられた電磁開閉弁３１の開閉をオンオフ制御してシール剤Ｓの吐出、停止を制御し、また、電空レギュレータ３２を制御して電空レギュレータ３２の下流側の気体の圧力を調整してシール剤Ｓの吐出圧を調整する。

このようにして、ペースト塗布装置２は４つの矩形枠状のパターン３３を基板８の表面に塗布描画するが、本実施例では、以下に説明する如く、基板８に付された第１と第２の２つのアライメントマークＭ１、Ｍ２を検出するアライメントマーク検出装置４０を有する。

アライメントマーク検出装置４０は、基板ステージ１５と、ＣＣＤカメラ３７（撮像装置）と、Ｘテーブル２２とＹテーブル１２とθ回転機構１４からなる移動装置４１と、検出手段４２と、記憶手段４３と、制御装置３６とを有する。本実施例では、制御装置３６が検出手段４２と記憶手段４３を兼用する。

基板ステージ１５は基板８を載置する。ＣＣＤカメラ３７は基板８における第１と第２のアライメントマークＭ１、Ｍ２が付された表面を所定の撮像領域（カメラ視野範囲）毎に撮像する。移動装置４１は基板ステージ１５とＣＣＤカメラ３７とを基板８の表面に沿う方向にて相対移動させ、ＣＣＤカメラ３７による撮像領域を基板８の表面上でＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させる。検出手段４２はＣＣＤカメラ３７による撮像画像から第１と第２のアライメントマークＭ１、Ｍ２の位置を検出する。

記憶手段４３は、基準撮像領域Ａと、検出範囲Ｂと、サーチテーブルＣと、マーク存在領域Ｒのそれぞれを記憶する。

基準撮像領域Ａは、基板８が理想的な状態で基板ステージ１５上に載置されたときにアライメントマークＭ１、Ｍ２が位置するはずの位置に、左右のＣＣＤカメラ３７の中心が一致する領域をいう。

検出範囲Ｂは、図２に示す如く、基準撮像領域Ａを含むように設定された複数の撮像領域Ｎ分の大きさを有する範囲で、移動装置４１が移動させるＣＣＤカメラ３７による撮像領域の移動範囲を定める。図２において、小さな四角の１つ１つがＣＣＤカメラ３７による撮像領域を示し、（0,0）の領域が基準撮像領域Ａになる。検出範囲Ｂは、ハード的に制限されているのではなく、ソフト的に制限されている。アライメントマークＭ１、Ｍ２を探索するときには、この検出範囲ＢをこえてＣＣＤカメラ３７の撮像領域が移動しないように制限する。

サーチテーブルＣは、図３に示したサーチマトリクスに従い、図４の矢印（→）で示す如くに、検出範囲Ｂにおける複数の撮像領域Ｎを渦巻状に移動する順に各撮像領域Ｎの撮像順序を定める。

マーク存在領域Ｒは、ＣＣＤカメラ３７による撮像画像からアライメントマークの検出を行なった結果、検出範囲Ｂ内において、アライメントマークＭ１が検出された撮像領域Ｎ、例えば図２の検出範囲Ｂの（1,-1）の領域である。

制御装置３６は、同一ロットの１番目の基板８のＣＣＤカメラ３７による第１のアライメントマークＭ１の検出時には、検出範囲Ｂの基準撮像領域Ａ（0,0）にサーチテーブルＣの（0,0）を重ね、この基準撮像領域Ａ（0,0）を出発点とし、サーチテーブルＣが定める渦巻順に、ＣＣＤカメラ３７による撮像順序を定め、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域をこの順に位置付けるように移動装置４１を制御する。

制御装置３６は、同一ロットの２番目以後の基板８の第１と第２のアライメントマークＭ１、Ｍ２は以下の順に、ＣＣＤカメラ３７による撮像順序を定める。第１のアライメントマークＭ１は左側のＣＣＤカメラ３７により、第２のアライメントマークＭ２は右側のＣＣＤカメラ３７により撮像するものとする。

（第１のアライメントマークＭ１の検出）
(1)ＣＣＤカメラ３７により今回の基板８の第１のアライメントマークＭ１を検出するときに、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域を、前回の基板８の第１のアライメントマークＭ１のマーク存在領域Ｒに最初に位置付けるように、移動装置４１を制御する。

(2)ＣＣＤカメラ３７により上述(1)の前回の基板８の第１のアライメントマークＭ１のマーク存在領域Ｒで第１のアライメントマークＭ１を検出できなかったときに、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域を、このマーク存在領域Ｒを出発点とし、かつ、検出範囲Ｂ内におけるサーチテーブルＣに従う撮像順序で各撮像領域Ｎに順に位置付けるように移動装置４１を制御する。

即ち、図５に示す如く、前回の基板８の第１のアライメントマークＭ１のマーク存在領域Ｒ（検出範囲Ｂの（1,-1））にサーチテーブルＣの（0,0）を重ね、このマーク存在領域Ｒを出発点とし、サーチテーブルＣが定める渦巻順に、ＣＣＤカメラ３７による撮像順序を定め、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域をこの順に位置付けるように移動装置４１を制御する。サーチテーブルＣの順序でＣＣＤカメラ３７の撮像視野を移動させていくと、図２の検出範囲Ｂの座標で（2,1）の次で撮像視野が検出範囲Ｂから外れてしまう。そこで、サーチテーブルＣの順序で次に撮像視野が検出範囲Ｂ内に入る位置（検出範囲Ｂの座標で（-1,-2））へ飛び、そこからまた順に撮像視野を移動させる。検出範囲Ｂの座標で（2,2）でも同様の要領で（-2,-2）へ飛ぶ。

（第２のアライメントマークＭ２の検出）
(1)ＣＣＤカメラ３７により今回の基板８の第２のアライメントマークＭ２を検出するときに、第１のアライメントマークＭ１の検出結果から第１のアライメントマークＭ１の傾き（十字状アライメントマークＭ１の例えば横線の傾き）を算出し、基板８の設計段階で予め定めてある第１と第２のアライメントマークＭ１、Ｍ２の相対位置関係と、第１のアライメントマークＭ１の上述の傾きから、第２のアライメントマークＭ２が位置するはずのマーク予想領域Ｅを算出し、このマーク予想領域ＥにＣＣＤカメラ３７の撮像領域を最初に位置付けるように移動装置４１を制御する。

(2)ＣＣＤカメラ３７により上述(1)の第２のアライメントマークＭ２が位置するはずのマーク予想領域Ｅで第２のアライメントマークＭ２を検出できなかったときに、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域を、この第２のアライメントマークＭ２が位置するはずのマーク予想領域Ｅを出発点とし、かつ、検出範囲Ｂ内におけるサーチテーブルＣに従う撮像順序で各撮像領域Ｎに順に位置付けるように移動装置４１を制御する。

尚、前述の検出範囲ＢをＮ×Ｎ個（例えば5×5個）の撮像領域からなるものとするとき、サーチテーブルＣのサーチマトリクスは撮像領域（2×Ｎ−1）×（2×Ｎ−1）個分（例えば9×9個分）になる。図６は、5×5個の撮像領域からなる検出範囲Ｂを採用したとき、前回の基板８の第１のアライメントマークＭ１のマーク存在領域Ｒに応じ、ＣＣＤカメラ３７による5×5例の撮像順序が有り得ることを示す。検出範囲Ｂ中にドットで示した撮像領域Ｎがマーク存在領域Ｒ、即ち、検出範囲Ｂ内でＣＣＤカメラ３７の撮像領域を最初に位置付ける位置である。図６では、サーチテーブルＣの検出範囲Ｂからはみ出した部分の図示が省略されており、撮像領域の移動順序だけが矢印（→）で示されている。

従って、制御装置３６は、第１と第２のアライメントマークＭ１、Ｍ２をＣＣＤカメラ３７を用いて検出するとき、図７に示す如く、まず、検出範囲Ｂ内の全ての撮像領域Ｎが撮像済みか否かを判定する（Ｓ１）。ＹＥＳであれば、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域の移動装置４１による移動範囲を検出範囲Ｂにより規制し、かつＣＣＤカメラ３７の撮像領域の移動装置４１による移動順序（移動方向）を前述(1)、(2)の如くに定め（Ｓ２）、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域が検出範囲Ｂから外れるか否かの判定（Ｓ３）、ＣＣＤカメラ３７の撮像領域の移動（Ｓ４）を行なった後、検出範囲Ｂ内の各撮像領域Ｎにおける撮像画像からアライメントマークＭ１、Ｍ２を検出して認識処理する（Ｓ５）。アライメントマークＭ１、Ｍ２の検出が完了（Ｓ６：ＹＥＳ）したならば、予め設定されている位置との間の位置ずれ（補正量）を検出し、そのずれがゼロとなるように移動装置４１を制御する（Ｓ７）。尚、Ｓ１の判定で、ＮＯの場合、アライメントマークの認識エラーとして装置を停止させると共に警報等を発し、オペレータに復旧処置を促す。

ペースト塗布装置２のような基板ステージ１５に対して基板８がロボット等の基板搬送系を用いて自動供給される装置では、基板ステージ１５に載置された基板８のアライメントマークＭ１、Ｍ２を検出するとき、アライメントマークＭ１、Ｍ２の検出位置は、基板搬送系が基板８を基板ステージ１５に置く位置のくせ、基板８におけるアライメントマークＭ１、Ｍ２の刻印位置のずれくせ等に起因し、基板８のロット毎に一定の方向にずれる傾向がある。

このようなことから、上述のアライメントマーク検出装置４０によれば、前回の基板８のマーク存在領域Ｒから、検出範囲Ｂ内におけるサーチテーブルＣに従う渦巻状の撮像順序で、ＣＣＤカメラ３７による撮像領域を移動するので、短時間にアライメントマークＭ１、Ｍ２を高い確率で検出できる。

尚、上記実施例では、アライメントマーク検出装置４０をペースト塗布装置２に適用したが、これに限るものではなく、アライメントマークを検出する必要のある装置であれば、他の装置にも適用可能である。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図である。図２は検出範囲を示す模式図である。図３はサーチマトリクスを示す模式図である。図４はサーチテーブルを示す模式図である。図５は検出範囲における撮像順序の一例を示す模式図である。図６は検出範囲における全撮像順序を示す模式図である。図７はアライメントマーク検出装置の検出手順を示す流れ図である。図８は液晶表示パネルの製造工程を示すブロック図である。

符号の説明

８基板
１５基板ステージ
３６制御装置
３７ＣＣＤカメラ（撮像装置）
４０アライメントマーク検出装置
４１移動装置
４２検出手段
４３記憶手段
Ａ基準撮像領域
Ｂ検出範囲
Ｃサーチテーブル
Ｒマーク存在領域
Ｅマーク予想領域
Ｍ１、Ｍ２アライメントマーク

Claims

基板を載置する基板ステージと、
基板におけるアライメントマークが付された表面を撮像する撮像装置と、
基板ステージと撮像装置とを基板の表面に沿う方向にて相対移動させ、撮像装置による撮像領域を基板の表面上で移動させる移動装置と、
撮像装置による撮像画像からアライメントマークを検出する検出手段とを有するアライメントマークの検出装置において、
記憶手段と制御装置を有し、
記憶手段は、
基板が理想的な状態で基板ステージ上に載置されたときにアライメントマークが位置するはずの位置に撮像領域の中心が一致する基準撮像領域と、
基準撮像領域を含むように設定された複数の撮像領域分の大きさを有する範囲で、移動装置が移動させる撮像装置による撮像領域の移動範囲を定める検出範囲と、
検出範囲における複数の撮像領域を渦巻状に移動する順に各撮像領域の撮像順序を定めるサーチテーブルと、
検出範囲においてアライメントマークが検出された撮像領域であるマーク存在領域とを、それぞれ記憶可能とし、
制御装置は、
今回の基板のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板のマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、
前回の基板のマーク存在領域でアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御することを特徴とするアライメントマークの検出装置。
基板における第１と第２のアライメントマークを検出する請求項１に記載のアライメントマークの検出装置であって、
制御装置は、
今回の基板の第１のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、
前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域で第１のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御し、
今回の基板の第２のアライメントマークを検出するときに、第１のアライメントマークの検出結果から第１のアライメントマークの傾きを算出し、第１と第２のアライメントマークの予め定めてある相対位置関係と第１のアライメントマークの上述の傾きから、第２のアライメントマークが位置するはずの領域を算出し、この領域に撮像装置の撮像領域を最初に位置付けるように移動装置を制御し、
第２のアライメントマークが位置するはずの領域で第２のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、この第２のアライメントマークが位置するはずの領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御するアライメントマークの検出装置。
基板ステージと撮像装置とを基板の表面に沿う方向にて相対移動させ、撮像装置による撮像領域を基板の表面上で移動させ、
撮像装置による撮像画像からアライメントマークを検出するアライメントマークの検出方法において、
記憶手段により、
基板が理想的な状態で基板ステージ上に載置されたときにアライメントマークが位置するはずの位置に撮像領域の中心が一致する基準撮像領域と、
基準撮像領域を含むように設定された複数の撮像領域分の大きさを有する範囲で、移動装置が移動させる撮像装置による撮像領域の移動範囲を定める検出範囲と、
検出範囲における複数の撮像領域を渦巻状に移動する順に各撮像領域の撮像順序を定めるサーチテーブルと、
検出範囲においてアライメントマークが検出された撮像領域であるマーク存在領域とを、それぞれ記憶し、
制御装置により、
今回の基板のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板のマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、
前回の基板のマーク存在領域でアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御することを特徴とするアライメントマークの検出方法。
基板における第１と第２のアライメントマークを検出する請求項３に記載のアライメントマークの検出方法であって、
制御装置により、
今回の基板の第１のアライメントマークを検出するときに、撮像装置の撮像領域を、前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域に最初に位置付けるように移動装置を制御し、
前回の基板の第１のアライメントマークのマーク存在領域で第１のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、このマーク存在領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御し、
今回の基板の第２のアライメントマークを検出するときに、第１のアライメントマークの検出結果から第１のアライメントマークの傾きを算出し、第１と第２のアライメントマークの予め定めてある相対位置関係と第１のアライメントマークの上述の傾きから、第２のアライメントマークが位置するはずの領域を算出し、この領域に撮像装置の撮像領域を最初に位置付けるように移動装置を制御し、
第２のアライメントマークが位置するはずの領域で第２のアライメントマークを検出できなかったときに、撮像装置の撮像領域を、この第２のアライメントマークが位置するはずの領域を出発点とし、かつ、検出範囲内におけるサーチテーブルに従う撮像順序で各撮像領域に順に位置付けるように移動装置を制御するアライメントマークの検出方法。