KR20150020217A - 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치 - Google Patents

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KR20150020217A KR1020147035513A KR20147035513A KR20150020217A KR 20150020217 A KR20150020217 A KR 20150020217A KR 1020147035513 A KR1020147035513 A KR 1020147035513A KR 20147035513 A KR20147035513 A KR 20147035513A KR 20150020217 A KR20150020217 A KR 20150020217A
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아키라 후나키
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반도키코 가부시키가이샤
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Abstract

스크라이브 장치(1)는, 상면에 얼라이먼트 마크(M1, M2, M3 …)가 기록된 취성 재료 기판으로서의 유리 기판(5)을 올려놓고 위치 결정하여 흡착 고정하는 워크 테이블(6)과, 워크 테이블(6)의 상방에서 유리 기판(5)의 상면에 평행하게 XY 평면 좌표계의 이동을 행하는 스크라이브 헤드(2)와, 스크라이브 헤드(2)에 병설되고 스크라이브 헤드(2)와 함께 일체가 되어 있는 CCD 카메라(10)와, 스크라이브 헤드(2) 및 CCD 카메라(10)를 일체로 하여 XY 평면 좌표계를 이동시키는 공통의 X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)과, CCD 카메라(10)에 의한 촬상 지시, 촬상한 화상의 화상 처리 및 연산 처리를 행하는 화상 처리 장치와, X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)의 이동을 수치 제어하는 NC 장치를 구비하고 있다.

Description

스크라이브 방법 및 스크라이브 장치{Scribing method and scribing device}
본 발명은 유리 기판, 반도체 기판 및 태양전지용 기판 등의 취성 재료 기판 상에 스크라이브 라인을 형성하기 적합한 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 얼라이먼트 마크를 기록한 유리 기판, 반도체 기판 및 태양전지용 기판 등의 취성 재료 기판에 얼라이먼트 마크에 맞추어 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 위치 결정한 취성 재료 기판의 얼라이먼트 마크를 CCD 카메라에 의해 촬상, 화상 처리하여 얼라이먼트 마크의 위치를 계측하고, 필요한 처리를 행한 후에 스크라이브 동작을 행하도록 한 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 얼라이먼트 마크가 기록된 유리 기판에 얼라이먼트 마크에 맞추어 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 장치가 기재되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 스크라이브 장치는, 얼라이먼트 마크를 기록한 유리 기판을 테이블 상에 위치 결정하여 흡착 고정하고, 다음에 테이블 상방에 설치, 고정된 2대의 CCD 카메라를 이용하여 유리 기판 상의 좌우 2개소의 얼라이먼트 마크를 각각 촬상하고, 촬상한 얼라이먼트 마크의 화상에 대해 화상 처리하고, 그리고 화상 처리 후의 결과에 대해 연산 처리하여 위치 결정한 유리 기판의 각도 어긋남량 및 위치 어긋남량을 계측하고, 다음에 각도 어긋남량에 대해서는 테이블의 회전 위치 보정과 위치 어긋남량에 대해서는 테이블의 Y축 위치의 이동 보정 및 스크라이브 헤드의 X축 위치의 이동 보정을 행하고, 이들 보정 작업 종료 후 스크라이브 동작을 행하고, 이러한 보정 작업 및 스크라이브 동작을 새로운 유리 기판마다 행하도록 되어 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2011-251900호 공보
그런데, 특허문헌 1에 기재된 종래의 스크라이브 장치는, 고정된 CCD 카메라로 유리 기판에 기록된 얼라이먼트 마크를 촬상하고, CCD 카메라로 촬상한 얼라이먼트 마크의 화상에 기초하여 화상 처리 및 연산 처리하여 유리 기판의 각도 어긋남량 및 위치 어긋남량을 계측하고, 이 어긋남량의 계측값에 기초하여 보정된 NC 장치로부터의 보정 지령값을 테이블 회전 수단, 테이블 이동 수단 및 스크라이브 헤드 이동 수단으로 보내어 테이블의 회전 위치 보정, 테이블의 위치 보정 및 스크라이브 헤드의 위치 보정을 행하도록 되어 있다. 그러나, 테이블 회전 수단, 테이블 이동 수단 및 스크라이브 헤드 이동 수단에는 열팽창 및 기계 오차가 있기 때문에, 이러한 종래의 스크라이브 장치에서는 NC 장치로부터의 보정 지령값에 대해 테이블의 실제 회전량, 테이블 및 스크라이브 헤드의 실제 이동량이 일치하지 않는 경우가 있고, 이 때문에 정확한 위치 결정 상태에 맞추려면 보정 작업을 몇 번이나 반복하는 것을 필요로 하여 수고와 시간이 걸려 매우 비효율적이다.
또한, 종래의 스크라이브 장치에서는, 유리 기판에 대한 위치 보정 작업 후의 스크라이브 동작에서도 테이블, 테이블 회전 수단, 테이블 이동 수단 및 스크라이브 헤드 이동 수단의 열팽창, 기계 오차의 영향, 또한 유리 기판의 열팽창과 이들 테이블 및 이동 수단의 열팽창의 차이에 의해, 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인의 형성에는 프로그램 보정의 필요도 있어 시험 스크라이브 등 수고를 필요로 한다.
본 발명은, 테이블 상에 위치 결정된 취성 재료 기판에 위치 어긋남 및 각도 어긋남이 발생한 상태에서도 그 위치 어긋남 및 각도 어긋남 상태인 채로 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성할 수 있고, 또한 테이블, 테이블 이동 수단 및 스크라이브 헤드 이동 수단에 열팽창 차이, 기계 오차가 존재하더라도 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치를 제공하는 것에 있다.
또, 본 발명은 취성 재료 기판과 스크라이브 헤드의 이동 수단의 열팽창 차이에 관계없이 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 스크라이브 방법은, 얼라이먼트 마크를 기록한 취성 재료 기판을 테이블 상면에서 NC 장치에 설정된 워크 좌표계에 맞추어 위치 결정한 상태에서, 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 공통의 이동 수단에 의해 상기 워크 좌표계에서 이동시키고, 상기 취성 재료 기판에 기록되고 직교 배치 관계에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 상기 워크 좌표계에서의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 상기 CCD 카메라의 카메라 센터를 맞추어 각각의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)를 촬상하고, 촬상한 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 화상에 대해 화상 처리를 행하고, 이 화상 처리 결과에 기초하여 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 상기 워크 좌표계에서의 실제 위치의 좌표값을 계측하고, 이들 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 계측된 각각의 좌표값과 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 연산 처리를 행하고, 상기 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 상기 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 그리고 상기 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계로 변경하고, 이 변경한 워크 좌표계에 있어서, 상기 위치 결정 상태에 있는 취성 재료 기판에 설정된 프로그램에 기초하여 스크라이브 헤드를 이동시켜 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성하도록 되어 있다.
본 발명의 스크라이브 장치는, 선단변에서 NC 장치에 설정된 워크 좌표계의 X축에 맞춘 X방향 스토퍼 및 선단변에서 NC 장치에 설정된 상기 워크 좌표계의 Y축에 맞춘 Y방향 스토퍼를 각각 상면에 구비한 워크 테이블과, 상기 워크 테이블의 상기 X방향 스토퍼의 선단변 및 Y방향 스토퍼의 선단변에 맞추어 상기 워크 좌표계에서 위치 결정된 취성 재료 기판의 상방에서, 워크 좌표계에서 이동되어 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 헤드와, 공통 브라켓에 이 스크라이브 헤드와 병설되고 스크라이브 헤드와 일체가 되어 워크 좌표계에서 이동되는 CCD 카메라와, 상기 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 워크 좌표계에서 이동시키는 공통의 X축 이동 수단 및 Y축 이동 수단과, 상기 CCD 카메라에 의한 촬상 지시, 촬상한 화상의 화상 처리 및 연산 처리를 행하는 화상 처리 장치와, 상기 화상 처리 장치에서의 CCD 카메라에의 촬상 지시, 화상 처리 지시 및 연산 처리 지시, 상기 스크라이브 헤드에 의한 취성 재료 기판에의 스크라이브 라인의 형성, 상기 공통의 X축 이동 수단 및 Y축 이동 수단의 작동을 제어하는 NC 장치를 구비하고 있고, NC 장치는 얼라이먼트 마크를 기록한 취성 재료 기판을 상기 워크 테이블의 상기 X방향 스토퍼의 선단변 및 Y방향 스토퍼의 선단변에 맞추어 상기 워크 좌표계에 위치 결정한 상태에서, 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 워크 좌표계에서 이동시키고, 취성 재료 기판에 기록되고 직교 배치에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 상기 워크 좌표계에서의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 상기 CCD 카메라의 카메라 센터를 맞추고 각각의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)를 CCD 카메라로 촬상시키고, 촬상된 화상에 대해 화상 처리 장치에서 화상 처리 및 연산 처리를 행하게 하여 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 상기 워크 좌표계에서의 실제 위치의 좌표값을 계측시키고, 화상 처리 장치로부터의 계측된 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C) 각각의 좌표값과 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 연산 처리를 행하고, 상기 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 상기 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 상기 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계로 변경하고, 이 변경한 워크 좌표계에 있어서, 상기 위치 결정 상태에 있는 취성 재료 기판에 설정된 프로그램에 기초하여 스크라이브 헤드를 이동시켜 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 스크라이브 헤드로 형성시키기 위해 CCD 카메라의 촬상 지시, 공통의 X축 이동 수단 및 Y축 이동 수단의 작동 제어를 행하도록 되어 있다.
본 발명은, 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 공통의 이동 수단에 의해 이동시키기 때문에, 이동 수단의 열팽창 및 기계 오차에 관계없이 스크라이브 헤드의 이동량과 CCD 카메라의 이동량을 항상 일치시킬 수 있고, 따라서 CCD 카메라가 스크라이브 헤드와 일체로서 이동하여, CCD 카메라가 계측한 계측값에 기초한 지령값에 의해, 스크라이브 헤드를 이동시키는 지령값과 스크라이브 헤드의 이동값은 항상 일치하게 된다.
또한, 본 발명은, 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 공통의 이동 수단에 의해 취성 재료 기판을 위치 결정한 워크 좌표계에서 이동시키고, 취성 재료 기판에 기록되어 있음과 아울러 직교 배치에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 CCD 카메라의 카메라 센터를 맞추어 촬상하고, 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 워크 좌표계에서의 실제 위치의 좌표값을 계측하고, 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 계측된 좌표값에 기초한 연산 처리를 행하여, 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 계측된 실제 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 계측된 실제 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 계측된 실제 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 각각 되는 워크 좌표계로 변경한다.
변경 워크 좌표계는, 위치 결정된 취성 재료 기판의 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치가 원점(X=0, Y=0)에, 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치가 X축 상의 좌표값(X=X2-X1, Y=0)에, 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치가 Y축 상의 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)에 각각 맞추어져 설정된 워크 좌표계가 되어 있다.
즉, 변경 워크 좌표계는 CCD 카메라에 의한 계측값을 기초로 하여, 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 실제 위치를 기준으로 설정한 워크 좌표계가 된다.
따라서, 이 변경 워크 좌표계에서 취성 재료 기판에 대해 스크라이브를 행함으로써, 실제 위치의 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인이 취성 재료 기판에 형성될 수 있다.
또한, 상술한 효과와 아울러 예정된 지령 위치에 일치한 정확한 스크라이브 라인이 형성될 수 있다.
또, 제작 도면 상의 스크라이브 좌표값이 그대로 얼라이먼트 마크의 실제 위치에 맞추어져 스크라이브 동작이 이루어진다.
또한, 취성 재료 기판의 위치 결정에 있어서 위치 어긋남, 각도 어긋남이 존재하더라도 그 위치 어긋남, 각도 어긋남에 관계없이 실제 위치의 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인이 형성될 수 있다.
나아가 취성 재료 기판과 스크라이브 헤드를 이동하는 이동 수단의 열팽창 차이에 관계없이 취성 재료 기판의 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인이 형성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 스크라이브 방법에 의하면, 도면 치수로 얼라이먼트 마크(M1)와 얼라이먼트 마크(M2)의 센터간 치수가 300mm임에도 불구하고 실제 중심간 거리가 300.5mm인 경우, M1을 통과하는 X=0의 직선과 M2를 통과하는 X=300의 직선의 스크라이브 라인을 형성한 경우, 2개의 스크라이브 라인의 간격은 300.5mm가 된다.
본 발명은, 바람직하게는 스크라이브 헤드를 X축 이동 및 Y축 이동시키도록 되어 있고, 또한 본 발명에서는, 취성 재료 기판은 유리 기판, 반도체 기판 또는 태양전지용 기판 등이어도 되지만, 바람직하게는 유리 기판이다.
본 발명에 의하면, 테이블 상에 위치 결정된 취성 재료 기판에 위치 어긋남 및 각도 어긋남이 발생한 상태에서도 그 위치 어긋남 및 각도 어긋남 상태인 채로 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성할 수 있고, 또한 테이블, 테이블 이동 수단 및 스크라이브 헤드 이동 수단에 열팽창 차이, 기계 오차가 존재하더라도 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 유리 기판, 반도체 기판 및 태양전지용 기판 등의 취성 재료 기판과 스크라이브 헤드의 이동 수단의 열팽창 차이에 관계없이 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 스크라이브 방법 및 스크라이브 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예를 나타내는 스크라이브 장치의 평면도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 스크라이브 장치의 측면도이다.
도 3은, 유리 기판의 직교 3점의 얼라이먼트 마크의 센터 좌표를 기준으로 워크 좌표계를 보정 변환한 설명도이다.
도 4는, 본 발명의 스크라이브 방법의 흐름도이다.
다음에, 본 발명을 도면에 나타내는 바람직한 실시형태의 예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 예의 스크라이브 장치(1)는, 상면에 얼라이먼트 마크(M1, M2, M3 …)가 기록된 취성 재료 기판으로서의 유리 기판(5)을 올려놓고 위치 결정하여 흡착 고정하는 워크 테이블(6)과, 워크 테이블(6)의 상방에서 유리 기판(5)의 상면에 평행하게 XY 평면 좌표계의 이동을 행하는 스크라이브 헤드(2)와, 스크라이브 헤드(2)에 병설되고 스크라이브 헤드(2)와 함께 일체가 되어 있는 CCD 카메라(10)와, 스크라이브 헤드(2) 및 CCD 카메라(10)를 일체로 하여 XY 평면 좌표계를 이동시키는 공통의 X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)과, CCD 카메라(10)에 의한 촬상 지시, 촬상한 화상의 화상 처리 및 연산 처리를 행하는 화상 처리 장치(도시생략)와, X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)의 이동을 수치 제어하는 NC 장치(도시생략)를 구비하고 있다.
워크 테이블(6)의 상면에는, NC 장치에 설정한 워크 좌표계(Z')에 맞춘 X방향 스토퍼(7)와 Y방향 스토퍼(8)가 직교하여 배치되어 있다. X방향 스토퍼(7)의 선단변(7A)이 워크 좌표계(Z')의 X축에 맞추어진 X축(7B)을 나타내고, Y방향 스토퍼(8)의 선단변(8A)이 워크 좌표계(Z')의 Y축에 맞추어진 Y축(8B)을 나타낸다. X축(7B)과 Y축(8B)은 직교하고 있고, X축(7B)과 Y축(8B)의 교점이 워크 좌표계(Z')의 원점이다.
스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)는 공통 브라켓으로서의 헤드 플레이트(9)의 전면에 병설되어 있다.
헤드 플레이트(9)에 병설된 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)는 공통의 이동 수단(30)에 의해 XY 좌표계에서 이동되도록 되어 있고, 공통의 이동 수단(30)은 공통의 X축 이동 수단(3)과 Y축 이동 수단(4)으로 이루어진다.
X축 이동 수단(3)은, 워크 테이블(6)을 사이에 두고 양측 위치 각각에서 X축을 따라 마련한 X1축 이동 수단(3-1)과 X2축 이동 수단(3-2)으로 이루어진다.
X1축 이동 수단(3-1)과 X2축 이동 수단(3-2) 각각은, X축(7B)을 따라 베이스(11)에 장착한 가이드 레일(12)과, 가이드 레일(12)에 X축(7B)을 따라 이동이 자유롭게 보유지지된 슬라이드 블록(13A)과, 슬라이드 블록(13A)에 장착되어 있음과 아울러 너트부(15A)가 고착된 이동체(13)와, 워크 테이블(6) 및 가이드 레일(12)과 함께 베이스(11)의 상면에 장착된 서보 전동 모터(14)와, 가이드 레일(12)을 따라 배치됨과 아울러 일단에서 서보 전동 모터(14)의 회전 출력축에 연결된 볼 나사(15)를 구비하고 있고, 볼 나사(15)는 볼 나사(15)가 나사 결합된 너트부(15A)를 통해 이동체(13)에 연결되어 있다.
X1축 이동 수단(3-1)과 X2축 이동 수단(3-2) 각각은, 서보 전동 모터(14)의 작동에 의한 볼 나사(15)의 회전을 통해 이동체(13)를 X방향으로 이동시키도록 되어 있고, X1축 이동 수단(3-1)과 X2축 이동 수단(3-2) 각각의 서보 전동 모터(14)는 동기 작동되도록 되어 있으며, X1축 이동 수단(3-1)과 X2축 이동 수단(3-2) 각각의 이동체(13)는 서보 전동 모터(14) 각각의 동기 작동에 의해 동기하여 X축 이동하도록 되어 있다.
Y축 이동 수단(4)은, X축에 직교하여 배치되어 있음과 아울러 X1축 이동 수단(3-1)의 이동체(13)와 X2축 이동 수단(3-2)의 이동체(13)에 가설(架設)한 브리지체(16)와, 브리지체(16)에 Y축을 따라 마련된 한 쌍의 가이드 레일(17)과, 가이드 레일(17)에 Y축을 따라 이동이 자유롭게 보유지지된 슬라이드 블록(17A)과, 슬라이드 블록(17A)에 장착되어 있음과 아울러 너트부(20A)가 고착된 L형의 Y축 캐리지(18)와, 브리지체(16)의 일단에 장착한 Y축 서보 모터(19)와, 일단에서 Y축 서보 모터(19)의 출력 회전축에 연결되어 있음과 아울러 가이드 레일(17)을 따라 마련된 볼 나사(20)를 구비하고 있고, 볼 나사(20)는 그 볼 나사(20)가 나사 결합된 너트부(20A)를 통해 Y축 캐리지(18)에 연결되어 있다.
Y축 이동 수단(4)은, Y축 서보 전동 모터(19)의 작동에 의한 볼 나사(20)의 회전을 통해 Y축 캐리지(18)를 Y축 이동시키도록 되어 있다.
Y축 캐리지(18)의 측면부(18B)에는, 워크 테이블(6)의 상면에 대해 수직이며 상하방향을 따라 한 쌍의 가이드 레일(21)이 배치되고, 이들 가이드 레일(21)에 상하방향으로 이동이 자유롭게 보유지지된 슬라이드 블록(21A)에 헤드 플레이트(9)가 장착되어 있고, 헤드 플레이트(9)에는 너트부(9B)가 고정되어 있고, 너트부(9B)에는 볼 나사(9C)가 나사 결합되어 있고, 볼 나사(9C)는 상단에서 상하 서보 모터(22)의 출력축에 연결되어 있고, 상하 서보 모터(22)는 Y축 캐리지(18)의 상단부(18A)에 고정되어 있다.
상하 서보 모터(22)의 작동에 의해, 헤드 플레이트(9), 나아가서는 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)는 일체가 되어 수치 제어되어 상하방향(H)으로 이동되도록 되어 있다.
즉, 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)는, 상하 서보 모터(22)에 의해 워크 테이블(6)의 상면, 나아가서는 상면에 위치 결정된 유리 기판(5)에 대해 필요한 높이 위치에 위치 결정되도록 되어 있다. 이에 의해, CCD 카메라(10)에 의한 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 촬상시에 CCD 카메라(10)의 초점 조정이 행해지고, 또한 스크라이브 헤드(2)에 의한 유리 기판(5)에의 스크라이브 라인 형성시에 유리 기판(5)에 대한 스크라이브 헤드(2)의 적절한 높이 위치에의 설정이 행해지도록 되어 있다.
헤드 플레이트(9)에 장착된 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)를 상하로 수치 제어에 의해 이동시키는 본 예의 상하 이동 수단은, 상술한 바와 같이 단면 L형의 Y축 캐리지(18)에 장착한 가이드 레일(21), 가이드 레일(21)에 상하이동이 자유롭게 보유지지된 슬라이드 블록(21A), 슬라이드 블록(21A)에 장착된 헤드 플레이트(9), 헤드 플레이트(9)에 고착된 너트부(9B), 너트부(9B)에 나사 결합된 볼 나사(9C) 및 볼 나사(9C)를 회전시키는 상하 서보 모터(22)를 구비하고 있지만, 이 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)를 상하로 수치 제어에 의해 이동시키는 상하 이동 수단은 리니어 모터를 구비하여 구성해도 된다.
스크라이브 헤드(2)는 스크라이브 휠(2a)과, 스크라이브 휠(2a)을 승강시키며, 스크라이브 라인의 형성시 스크라이브 휠(2a)을 강하시켜 유리 기판(5)에 에어 탄성으로 스크라이브 휠(2a)을 압압시키는 에어 실린더(24)와, 스크라이브 휠(2a)을 스크라이브 라인 방향에 맞추어 방향을 바꾸는 각도 제어 모터(25)를 구비하고 있고, 에어 실린더(24) 및 각도 제어 모터(25)는 헤드 플레이트(9)에 장착되어 있고, 스크라이브 휠(2a)은 피스톤 로드(26)에 고착된 연결구(28)에 장착되어 스크라이브 라인을 형성할 때만 에어 실린더(24)에 의해 강하되도록 되어 있고, 각도 제어 모터(25)의 출력 회전축의 회전은, 그 출력 회전축에 마련된 피니언(25a), 피니언(25a)에 상대적으로 상하 이동이 자유롭게 되어 맞물려 있음과 아울러 에어 실린더(24)의 피스톤 로드(26)에 장착된 피니언(27), 피스톤 로드(26)에 장착되어 있음과 아울러 스크라이브 휠(2a)을 지지한 연결구(28)를 통해 스크라이브 휠(2a)에 전달되고, 이에 의해 스크라이브 휠(2a)은 스크라이브 라인 방향에 맞추어 방향을 바꾸도록 되어 있고, 에어 실린더(24)에 의한 스크라이브 휠(2a)의 강하, 상승 및 각도 제어 모터(24)에 의한 스크라이브 휠(2a)의 스크라이브 라인 방향으로의 배향은, 스크라이브 라인의 형성시에 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)의 상하 이동에 대해 독립적으로 행해지도록 되어 있다.
스크라이브 장치(1)는, 이상의 구성과 더불어 X축 이동 수단(3), Y축 이동 수단(4), 상하 서보 모터(22) 및 각도 제어 모터(25)의 수치 제어를 행함과 아울러 워크 좌표계 변환 등의 연산 처리를 행하는 NC 장치(CNC)와 NC 장치(CNC)의 명령에 기초한 CCD 카메라(10)에 의한 촬상 및 촬상된 화상의 화상 처리 및 화상 처리 결과의 연산 처리를 행하는 화상 처리 장치 등을 구비한다.
스크라이브 장치(1)에 의한 스크라이브 방법을 도 3, 도 4에 기초하여 설명한다.
얼라이먼트 마크(M1, M2, M3 …)가 기록된 유리 기판(5)을 워크 테이블(6)의 상면에서, X방향 스토퍼(7)의 선단변(7A) 및 Y방향 스토퍼(8)의 선단변(8A)에 그 직교변 각각에서 접촉시킨다. 이 작업에 의해, 유리 기판(5)은 NC 장치에 미리 설정되어 있는 워크 좌표계(Z')에 맞추어 위치 결정되고, 유리 기판(5)의 직교변은 워크 좌표계(Z')의 X축 및 Y축 각각에 맞추어진다.(단계 I)
다음에, 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)를 일체로 하여 공통의 이동 수단(30)에 의해 워크 좌표계(Z')에서 이동시키고, 워크 테이블(6) 상에서 위치 결정 상태의 유리 기판(5)에 기록되어 있음과 아울러 직교 배치에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 워크 좌표계(Z')에서의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2) 각각에 CCD 카메라(10)의 카메라 센터(31)를 맞추어 얼라이먼트 마크를 촬상, 화상 처리 장치에서 화상 처리, 화상 처리된 결과에 기초하여 연산 처리하여 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 워크 좌표계(Z')에서의 실제 위치의 좌표값을 계측한다.(단계 II)
이들 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 계측된 좌표값을 NC 장치로 보내고, NC 장치에서 이들 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 계측된 좌표값과 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 좌표 회전 직각도 보정, 이동량 보정 등의 연산 처리를 행하여, 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 계측된 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 계측된 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 계측된 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계(Z)로 변경한다.(단계 III)
이 변경한 워크 좌표계(Z)에 있어서, 워크 테이블(6) 상에서 위치 결정 상태에 있는 유리 기판(5)에, 미리 설정된 NC 프로그램에 기초하여 스크라이브 헤드(2)를 이동, 동작시켜 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성한다.(단계 IV)
이상과 같이, 본 예의 스크라이브 장치(1)에 의한 스크라이브 방법은, 얼라이먼트 마크가 기록된 유리 기판(5)을 워크 테이블(6)의 상면에서 NC 장치에 설정된 워크 좌표계(Z')에 맞추어 위치 결정한 상태에서, 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)를 일체로 하여 공통의 이동 수단(30)에 의해 워크 좌표계(Z')에서 이동시키고, 유리 기판(5)에 기록되어 있음과 아울러 직교 배치 관계에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 워크 좌표계(Z')에서의 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 CCD 카메라(10)의 카메라 센터(31)를 맞추고 각각의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)를 촬상, 화상 처리, 연산 처리를 행하여 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 워크 좌표계(Z')에서의 실제 위치의 좌표값을 계측하고, 계측된 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C) 각각의 좌표값을 NC 장치로 보내고, NC 장치에서 이들 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 계측된 좌표값과 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 연산 처리를 행하여, 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계(Z)로 변경하고, 이 변경한 워크 좌표계(Z)에 있어서, 워크 테이블(6) 상에서 위치 결정 상태에 있는 유리 기판(5)에 미리 설정된 NC 프로그램에 기초하여 스크라이브 헤드(2)를 이동시켜, 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성하도록 되어 있다.
그리고, 스크라이브 장치(1)는, 선단변(7A)에서 NC 장치에 설정된 워크 좌표계(Z')의 X축(7B)에 맞춘 X방향 스토퍼(7)와, 마찬가지로 선단변(8A)에서 워크 좌표계(Z')의 Y축(8B)에 맞춘 Y방향 스토퍼(8)를 상면에 구비한 워크 테이블(6)과, 워크 테이블(6)의 상면의 X방향 스토퍼(7)의 선단변(7A) 및 Y방향 스토퍼(8)의 선단변(8A)에 맞추어 워크 좌표계(Z')에서 위치 결정한 유리 기판(5)의 상방에서 유리 기판(5)에 스크라이브 라인(32 및 33)을 형성하는 스크라이브 헤드(2)와, 스크라이브 헤드(2)에 병설되고 스크라이브 헤드(2)와 일체가 되어 이동하는 CCD 카메라(10)와, 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)를 일체로 하여 워크 좌표계(Z' 및 Z)의 XY 좌표계에서 이동시키는 공통의 X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)과, CCD 카메라(10)에 의한 촬상, 화상 처리, 연산 처리, NC 장치에의 데이터 출력을 행하는 화상 처리 장치와, CCD 카메라(10)에서의 촬상 지시, 화상 처리 장치에서의 화상 처리, 화상 처리 결과의 연산 처리, 스크라이브 헤드(2)에 의한 스크라이브 라인(32 및 33)의 형성, 공통의 X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)의 이동을 제어하는 NC 장치를 구비하고, NC 장치는 얼라이먼트 마크(M1, M2, M3 …)를 기록한 유리 기판(5)을 워크 테이블(6)의 X방향 스토퍼(7)의 선단변(7A) 및 Y방향 스토퍼(8)의 선단변(8A)에 맞추어 워크 좌표계(Z')에 위치 결정한 상태에서, 스크라이브 헤드(2)와 CCD 카메라(10)를 일체로 하여 워크 좌표계(Z')에서 이동시키고, 유리 기판(5)에 기록되어 워크 좌표계(Z')에서의 직교 배치 관계에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 워크 좌표계(Z')에서의 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 CCD 카메라(10)의 카메라 센터(31)를 맞추고, 각각의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)를 CCD 카메라(10)로 촬상시키고, 화상 처리 장치에서 화상 처리를 시키고, 화상 처리 결과에 기초하여 연산 처리를 행하게 하여 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 워크 좌표계(Z')에서의 실제 위치의 좌표값을 계측, 계측된 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C) 각각의 좌표값과 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 연산 처리를 행하고, 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계(Z)로 변경하고, 이 변경한 워크 좌표계(Z)에 있어서, 위치 결정 상태에 있는 유리 기판(5)에 NC 제어 프로그램에 기초하여, X축 이동 수단(3) 및 Y축 이동 수단(4)에 의해 스크라이브 헤드(2)를 이동시켜 얼라이먼트 마크에 맞춘 예컨대 마크 센터(M3C)를 통과하는 X방향의 스크라이브 라인(32) 및 마크 센터(M2C)를 통과하는 Y방향의 스크라이브 라인(33) 각각의 형성을 행하도록 되어 있다.
1 스크라이브 장치
2 스크라이브 헤드
3 X축 이동 수단
4 Y축 이동 수단
5 유리 기판
6 워크 테이블
7 X방향 스토퍼
8 Y방향 스토퍼
9 헤드 플레이트
10 CCD 카메라
11 베이스
12, 17, 21 가이드 레일
13 이동체
13A, 17A, 21A 슬라이드 블록
14 서보 전동 모터
9C, 15, 20 볼 나사
9B, 15A, 20A 너트부
16 브리지체
18 Y축 캐리지
19 Y축 서보 모터
22 상하 서보 모터
24 에어 실린더
25 각도 제어 모터
26 피스톤 로드
27 피니언
28 연결구

Claims (6)

  1. 얼라이먼트 마크를 기록한 취성 재료 기판을 테이블 상면에서 NC 장치에 설정된 워크 좌표계에 맞추어 위치 결정한 상태에서, 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 공통의 이동 수단에 의해 상기 워크 좌표계에서 이동시키고, 상기 취성 재료 기판에 기록되고 직교 배치 관계에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 상기 워크 좌표계에서의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 상기 CCD 카메라의 카메라 센터를 맞추어 각각의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)를 촬상하고, 촬상한 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 화상에 대해 화상 처리를 행하고, 이 화상 처리 결과에 기초하여 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 상기 워크 좌표계에서의 실제 위치의 좌표값을 계측하고, 이들 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 계측된 각각의 좌표값과 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 연산 처리를 행하고, 상기 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 상기 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 그리고 상기 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계로 변경하고, 이 변경한 워크 좌표계에 있어서, 프로그램에 기초하여 스크라이브 헤드를 이동시켜 상기 위치 결정 상태에 있는 취성 재료 기판에, 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    스크라이브 헤드를 X축 이동 및 Y축 이동시키는 스크라이브 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    취성 재료 기판은 유리 기판인 스크라이브 방법.
  4. 선단변에서 NC 장치에 설정된 워크 좌표계의 X축에 맞춘 X방향 스토퍼 및 선단변에서 NC 장치에 설정된 상기 워크 좌표계의 Y축에 맞춘 Y방향 스토퍼를 각각 상면에 구비한 워크 테이블과, 상기 워크 테이블의 상기 X방향 스토퍼의 선단변 및 Y방향 스토퍼의 선단변에 맞추어 상기 워크 좌표계에서 위치 결정된 취성 재료 기판의 상방에서, 워크 좌표계에서 이동되며 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 헤드와, 공통 브라켓에 이 스크라이브 헤드와 병설되고 스크라이브 헤드와 일체가 되어 워크 좌표계에서 이동되는 CCD 카메라와, 상기 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 워크 좌표계에서 이동시키는 공통의 X축 이동 수단 및 Y축 이동 수단과, 상기 CCD 카메라에 의한 촬상 지시, 촬상한 화상의 화상 처리 및 연산 처리를 행하는 화상 처리 장치와, 상기 화상 처리 장치에서의 CCD 카메라에의 촬상 지시, 화상 처리 지시 및 연산 처리 지시, 상기 스크라이브 헤드에 의한 취성 재료 기판에의 스크라이브 라인의 형성, 상기 공통의 X축 이동 수단 및 Y축 이동 수단의 작동을 제어하는 NC 장치를 구비하고 있고, NC 장치는 얼라이먼트 마크를 기록한 취성 재료 기판을 상기 워크 테이블의 상기 X방향 스토퍼의 선단변 및 Y방향 스토퍼의 선단변에 맞추어 상기 워크 좌표계에 위치 결정한 상태에서, 스크라이브 헤드와 CCD 카메라를 일체로 하여 워크 좌표계에서 이동시키고, 취성 재료 기판에 기록되고 직교 배치에 있는 적어도 3점의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 상기 워크 좌표계에서의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 상기 CCD 카메라의 카메라 센터를 맞추고, 각각의 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)를 CCD 카메라로 촬상시키고, 촬상된 화상에 대해 화상 처리 장치에서 화상 처리 및 연산 처리를 행하게 하여, 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3) 각각의 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C)의 상기 워크 좌표계에서의 실제 위치의 좌표값을 계측시키고, 화상 처리 장치로부터의 계측된 마크 센터(M1C, M2C 및 M3C) 각각의 좌표값과 상기 얼라이먼트 마크(M1, M2 및 M3)의 설정 좌표값 M1(X=X1, Y=Y1), M2(X=X2, Y=Y1) 및 M3(X=X1, Y=Y2)에 기초하여 연산 처리를 행하고, 상기 얼라이먼트 마크(M1)의 마크 센터(M1C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=0)이 되고, 상기 얼라이먼트 마크(M2)의 마크 센터(M2C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=X2-X1, Y=0)이 되고, 상기 얼라이먼트 마크(M3)의 마크 센터(M3C)의 실제 위치의 상기 좌표값이 지령된 좌표값(X=0, Y=Y2-Y1)이 되는 워크 좌표계로 변경하고, 이 변경한 워크 좌표계에 있어서, 프로그램에 기초하여 스크라이브 헤드를 이동시켜, 상기 위치 결정 상태에 있는 취성 재료 기판에, 얼라이먼트 마크에 맞춘 스크라이브 라인을 스크라이브 헤드로 형성시키기 위해 CCD 카메라의 촬상 지시, 공통의 X축 이동 수단 및 Y축 이동 수단의 작동 제어를 행하도록 되어 있는 스크라이브 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    스크라이브 헤드를 X축 이동 및 Y축 이동시키는 스크라이브 장치.
  6. 청구항 4 또는 5에 있어서,
    취성 재료 기판은 유리 기판인 스크라이브 장치.
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