以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。以下の説明において、X方向、Y方向、Z方向は互いに垂直な方向であり、X方向およびY方向は水平方向、Z方向は鉛直方向である。鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向とも呼ぶ。本明細書において、下方とは鉛直方向下方を意味し、上方とは鉛直方向上方を意味する。
図1は、一実施形態による基板処理システムによる処理前の基板を示す斜視図である。基板10は、例えば半導体基板、サファイア基板などである。基板10の第1主表面11は格子状に形成された複数のストリートで区画され、区画される各領域には予め素子、回路、端子などが形成される。格子状に形成された複数のストリートに沿って基板10を分割することで、チップが得られる。分割予定線13は、ストリート上に設定される。
基板10の第1主表面11には、不図示の保護テープが貼合される。保護テープは、レーザー加工や薄板化などの加工が行われる間、基板10の第1主表面11を保護して、第1主表面11に予め形成された素子、回路、端子などを保護する。保護テープは、基板10の第1主表面11の全体を覆う。
保護テープは、シート基材と、シート基材の表面に塗布された粘着剤とで構成される。その粘着剤は、紫外線を照射すると硬化して、粘着力を低下するものであってよい。粘着力の低下後に、剥離操作によって簡単に保護テープを基板10から剥離できる。
保護テープは、リング状のフレームの開口部を覆うようにフレームに装着され、フレームの開口部において基板10と貼合されてもよい。この場合、フレームを保持して基板10を搬送でき、基板10のハンドリング性を向上できる。
図2は、一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。図2において、搬入カセット35および搬出カセット45を破断して、搬入カセット35の内部および搬出カセット45の内部を図示する。
基板処理システム1は、基板10のレーザー加工、基板10の薄板化などの各種の処理を行う。基板処理システム1は、制御部20と、搬入部30と、搬出部40と、搬送路50と、搬送部58と、各種の処理部とを備える。処理部としては、特に限定されないが、例えば、レーザー加工部100および薄板化部200が設けられる。
制御部20は、例えばコンピュータで構成され、図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)21と、メモリなどの記憶媒体22と、入力インターフェース23と、出力インターフェース24とを有する。制御部20は、記憶媒体22に記憶されたプログラムをCPU21に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御部20は、入力インターフェース23で外部からの信号を受信し、出力インターフェース24で外部に信号を送信する。
制御部20のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。
搬入部30は、搬入カセット35が外部から搬入されるものである。搬入部30は、搬入カセット35が載置される載置板31を備える。載置板31は、Y方向に一列に複数設けられる。尚、載置板31の個数は、図示のものに限定されない。搬入カセット35は、処理前の基板10をZ方向に間隔をおいて複数収納する。
搬入カセット35は、保護テープの捲れなどの変形を抑制するため、保護テープを上に向けて基板10を水平に収納してよい。搬入カセット35から取り出された基板10は、上下反転されたうえで、レーザー加工部100などの処理部に搬送される。
搬出部40は、搬出カセット45が外部に搬出されるものである。搬出部40は、搬出カセット45が載置される載置板41を備える。載置板41は、Y方向に一列に複数設けられる。尚、載置板41の個数は、図示のものに限定されない。搬出カセット45は、処理後の基板10をZ方向に間隔をおいて複数収納する。
搬送路50は、搬送部58が搬入部30、搬出部40および複数の処理部に対し基板10を搬送する通路であり、例えばY方向に延びている。搬送路50にはY方向に延びるY軸ガイド51が設けられ、Y軸ガイド51に沿ってY軸スライダ52が移動自在とされる。
搬送部58は、基板10を保持すると共に搬送路50に沿って移動し、基板10を搬送する。搬送部58はフレームを介して基板10を保持してもよい。搬送部58は、基板10を真空吸着するが、静電吸着してもよい。搬送部58は、搬送基体としてのY軸スライダ52などを含み、Y方向に沿って移動する。搬送部58は、Y方向のみならず、X方向、Z方向およびθ方向にも移動可能とされる。
搬送部58は、基板10を保持する保持部を複数有してよい。複数の保持部は、Z方向に間隔をおいて並んで設けられる。複数の保持部は、基板10の処理段階に応じて、使い分けられてよい。
搬入部30、搬出部40および複数の処理部は、鉛直方向視で搬送路50に隣接して設けられる。例えば、搬送路50の長手方向はY方向とされる。搬送路50のX方向片側(図2において左側、以下、「前側」とも呼ぶ。)に、搬入部30と搬出部40が隣接して設けられる。また、搬送路50のX方向反対側(図2において右側、以下、「後側」とも呼ぶ。)に、レーザー加工部100および薄板化部200が隣接して設けられる。
尚、処理部の配置や個数は、図2に示す配置や個数に限定されず、任意に選択可能である。また、複数の処理部は、任意の単位で、分散または統合して配置してもよい。以下、各処理部について説明する。
レーザー加工部100は、基板10のレーザー加工を行う。例えば、レーザー加工部100は、基板10を複数のチップに分割するためのレーザー加工(所謂、レーザーダイシング)を行う。このレーザー加工では、基板10を分割してもよいし、基板10に分割の起点を形成してもよい。
レーザー加工部100は、分割予定線13(図1参照)の一点にレーザー光線を照射し、その照射点を分割予定線13上で移動させることにより、基板10のレーザー加工を行う。基板10のレーザー加工では、基板10の内部に破断の起点となる改質層を形成してもよいし、基板10のレーザー照射面にレーザー加工溝を形成してもよい。レーザー加工溝は、基板10を板厚方向に貫通してもよいし貫通しなくてもよい。
基板10の内部に改質層を形成する場合、基板10に対し透過性を有するレーザー光線が用いられる。改質層は、例えば基板10の内部を局所的に溶融、固化させることにより形成される。一方、基板10のレーザー照射面にレーザー加工溝を形成する場合、基板10に対し吸収性を有するレーザー光線が用いられる。
薄板化部200は、レーザー加工された基板10の保護テープで保護されている第1主表面11とは反対側の第2主表面12を加工することにより、基板10を薄板化する。レーザー加工部100で分割の起点を形成する場合、薄板化部200で基板10に加工応力が作用することにより、分割の起点から板厚方向にクラックが進展し、基板10が複数のチップに分割される。また、レーザー加工部100で基板10の内部に改質層を形成する場合、薄板化部200で基板10を薄板化することにより、改質層が除去される。
次に、上記構成の基板処理システム1を用いた基板処理方法について説明する。図3は、一実施形態による基板処理方法のフローチャートである。
図3に示すように基板処理方法は、搬入工程S101と、レーザー加工工程S102と、薄板化工程S103と、搬出工程S104とを有する。これらの工程は、制御部20による制御下で実施される。尚、これらの工程の順序は、図3に示す順序には限定されない。例えば、薄板化工程S103の後に、レーザー加工工程S102が行われてもよい。
搬入工程S101では、搬送部58が、搬入部30に置かれた搬入カセット35から基板10を取り出し、取出した基板10をレーザー加工部100に搬送する。
レーザー加工工程S102では、レーザー加工部100が、基板10のレーザー加工を行う。基板10のレーザー加工が行われる間、基板10の第1主表面11は保護テープで保護される。レーザー加工部100においてレーザー加工された基板10は、搬送部58によって薄板化部200に搬送される。
薄板化工程S103では、薄板化部200が、基板10の第2主表面12を加工することにより、基板10を薄板化する。基板10の薄板化が行われる間、基板10の第1主表面11は保護テープで保護される。
搬出工程S104では、搬送部58が、薄板化部200から搬出部40に基板10を搬送し、搬出部40において搬出カセット45の内部に基板10を収納する。搬出カセット45は、搬出部40から外部に搬出される。搬出カセット45と共に外部に搬出された基板10は、チップごとにピックアップされる。このようにして、チップが製造される。
図4は、一実施形態によるレーザー加工部を示す平面図である。図4において、「101」は基板保持部111の可動領域である。図5は、一実施形態によるレーザー加工部を示す正面図である。図6は、一実施形態によるレーザー加工部を示す背面図である。本実施形態では、レーザー加工部100が特許請求の範囲に記載のレーザー加工装置に対応する。レーザー加工部100は、工場などの建物の床2(図5および図6参照)に設置される。
レーザー加工部100は、移動ユニット110を間隔をおいて複数有する。複数の移動ユニット110は、例えばY方向に間隔をおいて設けられる。各移動ユニット110は、基板保持部111と、駆動部113と、ベース部119とを含む。
基板保持部111は、基板10を保持する。例えば、基板保持部111は、基板10の第2主表面12(図1参照)を上に向けて、基板10を水平に保持する。基板保持部111としては、例えば真空チャックが用いられるが、静電チャックなどが用いられてもよい。
駆動部113は、基板保持部111の基板保持面に対し平行な方向に、基板保持部111を床2に対し移動させる。例えば、駆動部113は、基板保持部111をX方向およびθ方向に移動させる。尚、駆動部113は、基板保持部111をY方向やZ方向にも移動させてもよい。基板保持部111を移動させる駆動源としては、例えばサーボモータ等が用いられる。サーボモータの回転運動は、ボールねじ等によって基板保持部111の直線運動に変換されてもよい。
駆動部113は、X方向に延びるX軸ガイド114と、X軸ガイド114に沿って移動されるX軸スライダ115とを有する。また、駆動部113は、θ方向に移動される回転板118を有する。
ベース部119は、駆動部113を支持する。例えば、ベース部119に対し、X軸ガイド114が固定される。X軸ガイド114に沿って移動されるX軸スライダ115には、回転板118が回転可能に設けられる。回転板118には、基板保持部111が固定される。
レーザー加工部100は、移動ユニット110の他に、レーザー発振器支持フレーム130、レーザー発振器140、集光照射部141、光学系駆動部150およびアライメント部160などを有する。
レーザー発振器支持フレーム130(図6参照)は、床2に対しレーザー発振器140を固定する。レーザー発振器支持フレーム130は、例えば門型であって、床2に設置される複数本の支持柱132と、複数本の支持柱132に架け渡される支持梁133とを有する。支持梁133には、レーザー発振器140などが取り付けられる。支持梁133には、レーザー発振器140の他、集光照射部141、光学系駆動部150およびアライメント部160などが取り付けられてよい。
レーザー発振器140(図6参照)は、レーザー光線を発振する。レーザー光線は、例えばレーザー発振器140から、集光照射部141を経由し、基板保持部111で保持されている基板10の分割予定線13(図1参照)の一点に集光照射される。レーザー光線の経路の途中には、レーザー光線の強度を調整するアッテネータなどが設けられてもよい。
基板保持部111を床2に対しX方向に移動させると、基板10におけるレーザー光線の照射点がX方向に移動し、X方向に延びる加工跡が形成される。加工跡と分割予定線13とが一致するように、集光照射部141のY方向位置や基板保持部111のθ方向位置が予め制御される。
その後、集光照射部141を床2に対しY方向に所定距離移動させ、予め定めたY方向位置に停止させたうえで、再び基板保持部111を床2に対しX方向に移動させる。これを繰り返すことで、X方向に延びる加工跡がY方向に間隔をおいて複数形成され、基板10に縞状の加工跡が形成される。
尚、X方向に延びる加工跡は、点線状および直線状のいずれでもよい。点線状の加工跡は、パルス発振されたレーザー光線で形成される。直線状の加工跡は、連続波発振されたレーザー光線で形成される。
その後、基板保持部111をθ方向に90°回転させたうえで、再び、X方向に延びる加工跡をY方向に間隔をおいて複数形成する。これにより、基板10に格子状の加工跡を形成できる。
集光照射部141(図6参照)は、基板保持部111で保持されている基板10に、レーザー光線を集光照射する。集光照射部141は、Y方向に移動可能にレーザー発振器支持フレーム130に取り付けられてよい。
集光照射部141は、基板保持部111の上方に設けられ、基板10の上方から基板10にレーザー光線を集光照射する。集光照射部141は、例えばレンズなどで構成される。レンズの光軸の軸方向はZ方向とされる。集光照射部141は、焦点の高さ調整のため、Z方向に移動可能にレーザー発振器支持フレーム130に取り付けられてよい。
光学系駆動部150(図6参照)は、基板保持部111の基板保持面に対し平行な方向に、集光照射部141を床2に対し移動させる。例えば、光学系駆動部150は、集光照射部141をY方向に移動させる。集光照射部141を移動させる駆動源151としては、例えばサーボモータ等が用いられる。サーボモータの回転運動は、ボールねじ等の運動変換機構152によって集光照射部141の直線運動に変換されてよい。尚、光学系駆動部150は、集光照射部141を構成するレンズの焦点をZ方向に移動するため、集光照射部141をZ方向にも移動させてもよい。
光学系駆動部150は、Y方向に延びるY軸ガイド153(図4参照)と、Y軸ガイド153に沿って移動されるY軸スライダ154とを有する。また、光学系駆動部150は、Z方向に延びるZ軸ガイド155と、Z軸ガイド155に沿って移動されるZ軸スライダ156とを有する。
レーザー発振器支持フレーム130(詳細には例えば支持梁133)に対し、Y軸ガイド153が固定される。Y軸ガイド153に沿って移動されるY軸スライダ154には、Z軸ガイド155が固定される。Z軸ガイド155に沿って移動されるZ軸スライダ156には、集光照射部141が固定される。
Y軸スライダ154には、Z軸ガイド155の他に、反射鏡157が取り付けられてよい。反射鏡157は、レーザー発振器140からのレーザー光線を、集光照射部141に向けて反射する。反射鏡157および集光照射部141は、Y軸スライダ154と共にY方向に移動する。
本実施形態によれば、レーザー発振器140の作動中に形成されるレーザー光線の経路を変更する場合に、レーザー発振器140を床2に対し移動させずに、集光照射部141などを床2に対し移動させる。レーザー発振器140を床2に対し移動させる場合に比べてイナーシャを小さくできるため、経路の変更のための動作を高速化でき、且つ振動の発生を抑制できる。レーザー光線の経路の変更は、例えば、(1)レーザー加工処理に用いる移動ユニット110の切り替え、および(2)基板10における縞状の加工跡の形成のうち、少なくとも1つの目的で行われる。(1)レーザー加工処理に用いる移動ユニット110の切り替えとは、複数の移動ユニット110の中で、基板保持部111に保持されている基板10までレーザー光線の経路が形成される移動ユニット110を切り替えることを意味する。
本実施形態によれば、集光照射部141を案内するY軸ガイド153は、図4に示すように、基板保持部111の基板保持面に対し垂直な方向(例えばZ方向)から見たとき、複数の移動ユニット110に亘って設けられる。これにより、上記(1)の目的(レーザー加工処理に用いる移動ユニット110の切り替え)を達成できる。
本実施形態によれば、集光照射部141を案内するY軸ガイド153は、図4に示すように、基板保持部111の基板保持面に対し垂直な方向(例えばZ方向)から見たとき、基板保持部111を案内するX軸ガイド114に対し、垂直に設けられる。上記(2)の目的(基板10における縞状の加工跡の形成)を達成するため、集光照射部141を床2に対しX方向およびY方向のどちらにも移動させずに基板保持部111を床2に対しX方向とY方向のどちらにも移動させる場合に比べて、基板保持部111の可動領域101(図4参照)を大幅(例えば半分程度)に縮小でき、レーザー加工部100の設置面積を低減できる。
尚、集光照射部141を案内するY軸ガイド153は、Z方向から見たとき、基板保持部111を案内するX軸ガイド114に対し、本実施形態では垂直に設けられるが、斜めに設けられてもよい。後者の場合も、集光照射部141を床2に対しX方向およびY方向のどちらにも移動させずに基板保持部111を床2に対しX方向とY方向のどちらにも移動させる場合に比べて、基板保持部111の可動領域101を大幅に縮小でき、レーザー加工部100の設置面積を低減できる。
レーザー加工部100の設置面積を低減するため、基板保持部111の移動方向と、集光照射部141の移動方向とは、基板保持部111の基板保持面に対し垂直な方向(例えばZ方向)から見たときに、互いに交わる方向とされる。但し、Z方向から見たときに、基板保持部111の移動方向は、集光照射部141の移動方向に交わる方向を含めばよく、集光照射部141の移動方向に平行な方向をさらに含んでもよい。
本実施形態によれば、図5および図6に示すように、レーザー発振器支持フレーム130と、各移動ユニット110とは、離間して床2に設置される。特定の移動ユニット110と共にレーザー発振器140が振動することを抑制でき、どの移動ユニット110を用いて基板10のレーザー加工処理を行っても、同程度の加工精度を得ることができる。
アライメント部160(図4および図5参照)は、基板保持部111で保持されている基板10の分割予定線13(図1参照)を検出する。基板10の分割予定線13は、基板10の第1主表面11に予め格子状に形成される複数のストリート上に設定される。アライメント部160は、Y方向に移動可能にレーザー発振器支持フレーム130に取り付けられてよい。
アライメント部160は、例えば基板保持部111の上方に設けられ、基板保持部111に保持されている基板10の上方から基板10の下面(第1主表面11)に予め形成されたストリートを撮像する。アライメント部160は例えばカメラなどで構成される。カメラとしては、基板10を透過する赤外線像を撮像する赤外線カメラが用いられてよい。カメラの対物レンズの光軸の軸方向はZ方向とされてよい。アライメント部160は、焦点の高さ調整のため、Z方向に移動可能にレーザー発振器支持フレーム130に取り付けられてよい。
アライメント部160は、撮像した基板10の画像を、電気信号に変換して制御部20に送信する。制御部20は、受信した画像を画像処理することにより、基板10の分割予定線13の位置を検出する。その検出方法としては、基板10の第1主表面11に予め格子状に形成されるストリートのパターンと基準パターンとのマッチングを行う方法、基板10の外周上の複数の点から基板10の中心点と基板10の向きを求める方法などの公知の方法が用いられる。基板10の向きは、基板10の外周に形成されるノッチ19(図1参照)の位置などから検出される。ノッチ19の代わりに、オリエンテーションフラットが用いられてもよい。これにより、制御部20は、基板保持部111に固定される座標系での基板10の分割予定線13の位置を把握できる。尚、画像処理は、画像の撮像と平行して行われてもよいし、画像の撮像の後で行われてもよい。
アライメント部160は、コスト低減などのため、基板10のレーザー加工の結果を検出する検査部を兼ねてよい。レーザー加工の結果とは、例えばレーザー加工の異常の有無のことである。レーザー加工の異常の有無としては、例えば、レーザー光線の照射による基板10の加工跡と分割予定線13とのずれの有無、チッピングの有無などが挙げられる。検査部は、Y方向に移動可能にレーザー発振器支持フレーム130に取り付けられてよい。
検査部は、レーザー光線の照射による基板10の加工跡を撮像する。検査部は例えばカメラなどで構成される。カメラとしては、基板10の内部に改質層が形成される場合、基板10を透過する赤外線像を撮像する赤外線カメラが用いられてよい。カメラの対物レンズの光軸の軸方向はZ方向とされてよい。検査部は、焦点の高さ調整のため、Z方向に移動可能にレーザー発振器支持フレーム130に取り付けられてよい。
検査部は、撮像した基板10の画像を、電気信号に変換して制御部20に送信する。制御部20は、受信した画像を画像処理することにより、基板10のレーザー加工の結果を検出する。尚、画像処理は、画像の撮像と平行して行われてもよいし、画像の撮像の後で行われてもよい。
尚、アライメント部160は、本実施形態では検査部を兼ねるが、検査部を兼ねなくてもよい。つまり、アライメント部160と検査部とは、別々に設けられてもよい。その場合、検査部は、レーザー加工部100の一部として設けられてもよいし、レーザー加工部100の外部に設けられてもよい。また、アライメント部160の代わりに、検査部のみがレーザー加工部100の一部として設けられてもよい。この場合、レーザー加工部100の外部において分割予定線13の検出が行われる。
本実施形態のレーザー加工部100は、平行ガイド163と、平行スライダ164とを有する。平行ガイド163は、基板保持部111の基板保持面に対し平行な方向(例えばY方向)に延びる。平行ガイド163は、例えばレーザー発振器支持フレーム130に対し固定される。平行スライダ164は、アライメント部160を保持すると共に平行ガイド163に沿って移動する。平行スライダ164は、例えば、後述の垂直ガイド165および垂直スライダ166を介して、アライメント部160を保持する。平行スライダ164を移動させる駆動源167としては、例えばサーボモータ等が用いられる。サーボモータの回転運動は、ボールねじ等の運動変換機構168によって平行スライダ164の直線運動に変換されてよい。
平行ガイド163は、図4に示すように、基板保持部111の基板保持面に対し垂直な方向(例えばZ方向)から見たときに、互いに離間して設置される複数の移動ユニット110に亘って設けられる。複数の移動ユニット110が一列に並ぶ方向と、平行ガイド163が平行スライダ164を案内する方向とは、一致してよい。
本実施形態によれば、アライメント部160を案内する平行ガイド163が、Z方向視で複数の移動ユニット110に亘って設けられるため、各移動ユニット110の上方に予め設定されるアライメント位置にアライメント部160を移動できる。そのため、1個のアライメント部160を用いて複数の移動ユニット110のそれぞれで保持される基板10のアライメント処理を順番に行うことができ、アライメント部160の稼働率を向上できる。
同様に、本実施形態によれば、検査部を案内する平行ガイド163が、Z方向視で複数の移動ユニット110に亘って設けられるため、各移動ユニット110の上方にあらかじめ設定される検査位置に検査部を移動できる。そのため、1個の検査部を用いて複数の移動ユニット110のそれぞれで保持される基板10の検査処理を順番に行うことができ、検査部の稼働率を向上できる。
尚、複数の移動ユニット110が一列に並ぶ方向と、平行ガイド163が平行スライダ164を案内する方向とは、本実施形態ではY方向であるが、X方向であってもよい。
本実施形態のレーザー加工部100は、垂直ガイド165と、垂直スライダ166とを有する。垂直ガイド165は、基板保持部111の基板保持面に対し垂直な方向(例えばZ方向)に延びる。垂直ガイド165は、例えば平行スライダ164に対し固定され、平行スライダ164と共に移動する。垂直スライダ166は、アライメント部160を保持すると共に垂直ガイド165に沿って移動する。アライメント部160は、例えば垂直スライダ166に対し固定される。アライメント部160は本実施形態では検査部を兼ねるが、アライメント部160と検査部とは別々に設けられてよい。後者の場合、垂直スライダ166は、アライメント部160と検査部の両方を保持してもよい。
本実施形態によれば、垂直ガイド165に沿ってアライメント部160を移動でき、アライメント部160の焦点を調整できる。同様に、本実施形態によれば、垂直ガイド165に沿って検査部を移動でき、検査部の焦点を調整できる。
尚、レーザー発振器支持フレーム130に対し、平行ガイド163の代わりに、垂直ガイド165が固定されてもよい。この場合、垂直ガイド165に沿って移動する垂直スライダ166に対し、平行ガイド163が固定される。平行ガイド163に沿って移動する平行スライダ164に対し、アライメント部160が固定される。
図7は、一実施形態による制御部の構成要素を機能ブロックで示す図である。図7に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。制御部20は、図2ではレーザー加工部100とは別に設けられるが、レーザー加工部100の一部として設けられてよい。
図7に示すように、制御部20は、受取処理部25、アライメント処理部26、レーザー加工処理部27、検査処理部28、搬出処理部29などを有する。受取処理部25は、搬送部58などを制御して、搬送部58から渡される基板10を基板保持部111で受け取って保持する受取処理を実行する。アライメント処理部26は、アライメント部160および駆動部113等を制御して、基板保持部111で保持されている基板10の分割予定線13を検出するアライメント処理を実行する。レーザー加工処理部27は、レーザー発振器140、光学系駆動部150および駆動部113等を制御して、基板保持部111で保持されている基板10の分割予定線13に沿って基板10をレーザー加工するレーザー加工処理を実行する。検査処理部28は、検査部および駆動部113等を制御して、基板保持部111で保持されている基板10のレーザー加工の結果を検出する検査処理を実行する。搬出処理部29は、搬送部58などを制御して、基板保持部111に保持されている基板10を搬送部58に渡す搬出処理を実行する。このとき、基板保持部111による基板10の保持は解除される。
図8は、一実施形態によるレーザー加工方法を説明するためのタイムチャートである。図8は、一の移動ユニット110を用いた基板10の処理と、別の移動ユニット110を用いた基板10の処理とのタイミングを示す。制御部20は、各移動ユニット110を用いて、基板10の一連の処理を、基板10を交換して繰り返し行う。一連の処理は、例えば、受取処理、アライメント処理、レーザー加工処理、検査処理、および搬出処理を含む。
図8に示すように、制御部20は、一の移動ユニット110を用いた基板10のレーザー加工処理中に、別の移動ユニット110を用いた基板10のレーザー加工処理の前処理(例えば受取処理やアライメント処理など)を実行してよい。また、制御部20は、一の移動ユニット110を用いた基板10のレーザー加工処理中に、別の移動ユニット110を用いた基板10のレーザー加工処理の後処理(例えば検査処理や搬出処理)を実行してよい。複数の基板10に対し異なる処理を同時に行うことにより、レーザー加工部100のスループットを向上できる。
尚、図8では、一の移動ユニット110を用いた基板10のレーザー加工処理のタイミングと、別の移動ユニット110を用いた基板10のレーザー加工処理のタイミングとが、全く重なっていないが、一部重なっていてもよい。
ところで、レーザー加工処理では、基板10の移動と停止が繰り返され、振動が生じる。そこで、本実施形態では、振動の伝達を抑制するため、複数の移動ユニット110が離間して設置される。また、振動の伝達をより抑制するため、複数の移動ユニット110の振動の伝達経路の途中には防振部170(図5および図6参照)が設けられる。
防振部170は、例えば振動エネルギーを熱エネルギーなどに変換することにより、振動を吸収する。これにより、複数の移動ユニット110の間での振動の伝達を抑制でき、一の移動ユニット110で保持されている基板10のレーザー加工処理中に、別の移動ユニット110で保持されている基板10の処理を精度良く行うことができる。
防振部170は、例えば、少なくとも1つの移動ユニット110と床2との間に設けられる。防振部170は、移動ユニット110から床2に向う振動、および床2から移動ユニット110に向う振動のうち、いずれか一方のみの振動を吸収してもよいし、両方の振動を吸収してもよい。
防振部170は、例えば図5に示すように、各移動ユニット110と移動ユニット支持フレーム139との間に設けられ、移動ユニット支持フレーム139が床2に設置される。移動ユニット110毎に、3個以上の防振部170が用いられてよい。尚、移動ユニット支持フレーム139は無くてもよく、防振部170が床2に直接設置されてもよい。
図9は、一実施形態による防振部を示す図である。図9に示す防振部170は、振動の伝達経路の途中に設けられるバネ171と、バネ171の振動を減衰させるダンパー172とを有する。この場合、移動ユニット110から床2に向う振動、および床2から移動ユニット110に向う振動のうち、両方の振動を吸収できる。
バネ171は、空気バネでもよく、例えばエアシリンダで構成されてもよい。この場合、エアシリンダの空気圧は、ベース部119から防振部170に作用する荷重と釣り合うように制御されてもよい。ダンパー172としては、オイルダンパーまたはエアダンパーなどが用いられる。
尚、防振部170の構成は、図9に示す構成に限定されない。防振部170は、例えばバネ171の代わりに、ゴムを有してもよい。また、防振部170は、バネ171、ダンパー172、またはゴムのいずれかのみで構成されてもよい。
以上、レーザー加工装置およびレーザー加工方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
各移動ユニット110は、上記実施形態では基板保持部111を1つのみ有するが、基板保持部111を複数有してもよい。この場合、例えば、X方向に並ぶ複数の基板保持部111を同時に床2に対しX方向に移動させることにより、複数の基板10に亘ってX方向に延びる加工跡をまとめて形成できる。あるいは、Y方向に並ぶ複数の基板保持部111を同時に床2に対しY方向に移動させることにより、複数の基板10に亘ってY方向に延びる加工跡をまとめて形成できる。一の移動ユニット110と、別の移動ユニット110とで、基板保持部111の数は、同じ数でもよいし、異なる数でもよい。
光学系駆動部150による切替の対象となる移動ユニット110の数は、上記実施形態では2つであるが、3つ以上でもよい。集光照射部141を案内するY軸ガイドは、Z方向視で、3つ以上の移動ユニット110に亘って設けられてもよい。同様に、アライメント部160を案内する平行ガイド163は、Z方向視で、3つ以上の移動ユニット110に亘って設けられてもよい。また、検査部を案内する平行ガイド163は、Z方向視で、3つ以上の移動ユニット110に亘って設けられてもよい。