(57)【要約】      （修正有）【課題】透過照明によって基板の位置決めが行えるとともに、加工工具を押圧させて基板加工を行うことができるようにした透過照明付きテーブルを提供する。【解決手段】赤外光源と、下部に可動機構が取り付けられるとともに、上部にトップテーブルを載置するテーブル載置面が形成された金属製のサブテーブルと、前記サブテーブルのテーブル載置面に面接させる底面、基板を載置する上面、前記赤外光源の赤外光を入射させる入射側面を有し、赤外透過性材料で形成されるトップテーブルとからなり、トップテーブルの内部で、かつ、基板が載置される位置の下方には、入射側面から入射した赤外光を、上面に向けて反射する反射面が設けられるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光源と、
下部に可動機構が取り付けられるとともに、上部にトップテーブルを載置するテーブル載置面が形成された金属製のサブテーブルと、
前記サブテーブルのテーブル載置面に面接される底面、基板の裏面全体を面接状態で載置する上面、前記赤外光源の赤外光が入射される入射側面を有し、赤外透過性の材料で形成されるトップテーブルとからなり、
前記トップテーブルの内部で、かつ、前記基板が載置される位置の下方に、前記入射側面から入射した赤外光を上面に向けて反射する反射面が設けられ、
前記赤外光はトップテーブルを構成する赤外透過性材料を透過して基板に照射されることを特徴とする透過照明用テーブル。
【請求項２】
前記反射面は、トップテーブルの一部を切り欠いて形成した空間に埋め込んだ金属ブロックの表面により形成される請求項１に記載の透過照明用テーブル。
【請求項３】
前記反射面は、トップテーブルの一部を切り欠いて形成した傾斜面に、赤外光反射膜を設けてなる請求項１に記載の透過照明用テーブル。
【請求項４】
前記反射面は、トップテーブルの一部にレーザ照射により作成される反射スクリーンからなる請求項１に記載の透過照明用テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブル上に載置されたシリコン基板等の赤外光透過性基板に対し、テーブルに接触する側の基板面（裏面という）から、基板内を透過するように赤外光を照射し、これにより裏面に形成されたアライメント用マークの透過像を検出できるようにした透過照明テーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板上に形成された配線層の被覆状態を検査したり、半導体集積回路の微細パターンを形成する際に用いるレクチル（マスク）の表裏面の位置基準となるマークの位置ずれを測定したりする際に、基板の裏面側から照射し基板の表面側に透過させた赤外光による透過照明画像を取得し、基板の検査や位置ずれ測定を行うことがなされている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１では、半導体基板上に配線層を形成後に段差被覆の不良箇所を検出するが、その際に、基板の裏面より波長１．３〜６μｍの赤外光を含む光を照射して、基板を透過する光を赤外線検出器で検出し、透過光により配線層の被覆状態を検査する方法が開示されている。この文献によれば、ランプハウスから照射される赤外光を基板の下方に配置したミラーで反射させ、反射赤外光を基板に照射するようにして透過照明を実現している。なお、この文献には透過照明を行う際の基板の支持方法についての具体的構造は何も開示されていない。
【０００４】
また、特許文献２では、シリコン基板を用いたレクチルを製造するに当たって、レクチルの表面と裏面の位置合わせ誤差を容易に測定することができる基板表裏面マーク位置測定装置が開示されている。
これによれば、シリコン基板の表面又は裏面（第一面）からマークの周辺に近赤外光（波長０．９８μｍ）の照明光を当て、照明光が基板を透過した光を基板の他の面（第二面）の側で画像取得装置に導いて、第一面上の第一のマークの像、および、第二面上の第二マークの像を得て、両マークの像を合成した上で、両者の位置の差を測定するようにしている。
この基板表裏面マーク位置測定装置では、レクチルステージ上にシリコン基板を載置することにより基板を支持している。レクチルステージは堅牢であることが要求されるため、金属等の赤外光を透過しない材料で構成される。そのため、レクチルステージには透過照明用の赤外光を通過させるための孔が設けられており、この孔の上にシリコン基板の位置測定を行う第一マーク、第二マークがくるようにして載置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１０９７３５号公報
【特許文献２】特開２００４−３４９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコン基板に対してスクライブ加工を行ったり、分断加工を行ったりする場合に、当該基板をテーブル（ステージともいう）上に載せ、予め基板に形成してあるアライメント用のマークによりテーブルに対する基板の位置決めを行った上で、カッターホイール等の加工工具を用いて所望の加工予定ラインに沿って加工することがある。
このように、テーブル上で基板の位置決めと基板加工とを続けて行う場合において、被加工基板によっては、工程の都合上、アライメントマークが形成された側の基板面をテーブルに接触する側の面（裏面）にしなければならない場合がある。
その場合、背景技術で説明した透過照明を利用することで赤外光を裏面側からアライメントマークが形成された領域に照射し、その透過像を検出することで位置決めを行う必要がある。
【０００７】
一方、スクライブ加工や分断加工では、加工工具を用いて、ある程度の押圧力で基板を局所的に押圧することになるが、押圧される位置の真下が金属製のテーブル面ではなく、特許文献２に開示されたレクチルステージと同様の赤外光を通過させるための孔になっていると、押圧によって基板が撓み、破損してしまうおそれがある。
そのため、赤外光を通過させるための孔が形成されたテーブル（ステージともいう）では、透過照明による位置決めと、加工工具の押圧による基板加工とを、１つのステージ上で行うことは困難であった。
【０００８】
さらには、基板加工する際に、基板を載せたテーブルを動かして基板を二次元方向あるいは三次元方向に移動させたり回転させたりするには、テーブルを動かす移動機構や回転機構を、テーブルの下に設ける必要があり、透過照明を行う場合の光源の設置場所や光源から基板までの照射光学系を自由に設計することができなかった。
【０００９】
そこで、本発明はアライメントマークが形成された側の基板面をテーブル面に接触させた状態で、透過照明によってアライメントマークを確認して基板の位置決めが行えるとともに、カッターホイール等の加工工具を押圧させて基板加工を行うことができるようにした透過照明付きテーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の透過照明付きテーブルは、赤外光源と、下部に可動機構が取り付けられるとともに、上部にトップテーブルを支持するテーブル支持面が形成された金属製のサブテーブルと、サブテーブルのテーブル支持面に面接される底面、基板の裏面全体を面接状態で載置する上面、赤外光源の赤外光が入射される入射側面を有し、赤外透過性の材料で形成されるトップテーブルとからなり、トップテーブルの内部で、かつ、基板が載置される位置の下方に、入射側面から入射した赤外光を上面に向けて反射する反射面が設けられ、赤外光はトップテーブルを構成する赤外透過性材料を透過して基板に照射されるようにしている。
【００１１】
ここで、反射面は、トップテーブルの一部を切り欠いて形成した空間に嵌め込んだ金属ブロックの表面により形成されるようにしてもよい。
また、反射面は、トップテーブルの一部を切り欠いて形成した傾斜面に、赤外光反射膜を設けるようにしてもよい。
また、反射面は、トップテーブルの一部にレーザ照射により作成される反射スクリーンからなるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の透過照明付きテーブルによれば、サブテーブルの入射側面から赤外光を入射させ、反射面により上面に赤外光を照射する。これにより、トップテーブルを構成する赤外透過材料内を透過した赤外光を、基板の裏面側から照射することができ、透過照明による測定が可能になる。このとき、基板はトップテーブルの上面に対し、基板の裏面全体を面接状態で載置するようにしてあるので、加工工具で押圧した場合でも、基板が撓んで破損したりすることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態である透過照明付きテーブルを採用した基板加工装置の構成を示す図。
【図２】図１における透過照明付きテーブルの要部の構成を示す図。
【図３】本発明の他の一実施形態である透過照明付きテーブルの要部の構成を示す図。
【図４】本発明の他の一実施形態である透過照明付きテーブルの要部の構成を示す図。
【図５】本発明の他の一実施形態である透過照明付きテーブルの要部の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、基板の片面にアライメントマークが形成されたシリコン基板に対し、基板の位置決めを行った上でレーザスクライブ加工を行う基板加工装置を例にして説明する。なお、アライメントマークは赤外線を透過しない金属薄膜等の材料で形成してあるものとする。また、シリコン基板を加工装置の加工用のテーブルに載せる際に、工程の都合上、アライメントマークが形成された面がテーブル面に接するようにして載せられるものとする。
【００１５】
図１は本発明の透過照明付きテーブルを採用した基板加工装置ＬＳ１の概略構成図である。図２は透過照明付きテーブルの要部を示す拡大図である。
まず、基板加工装置ＬＳ１の全体構成について説明する。水平な架台１上に平行に配置された一対のガイドレール３，４に沿って、図１の紙面前後方向（以下Ｙ方向という）に往復移動するスライドテーブル２が設けられている。両ガイドレール３，４の間に、スクリューネジ５が前後方向に沿って配置され、このスクリューネジ５に、スライドテーブル２に固定されたステー６が螺合されており、スクリューネジ５をモーター（図示外）によって正、逆転することにより、スライドテーブル２がガイドレール３，４に沿ってＹ方向に往復移動するように形成されている。
【００１６】
スライドスライドテーブル２上に、水平な台座７がガイドレール８に沿って、図１の左右方向（以下Ｘ方向という）に往復移動するように配置されている。台座７に固定されたステー１０ａに、モーター９によって回転するスクリューネジ１０が貫通螺合されており、スクリューネジ１０ａが正、逆転することにより、台座７がガイドレール８に沿って、Ｘ方向に往復移動する。
【００１７】
台座７の移動範囲の外側には、赤外光源２３，２４が設けられ、後述するトップテーブル２０の側面に赤外光が入射されるようにしてある。
【００１８】
台座７上には、回転機構１１によって回転可能な回転テーブル１２が設けられる。この回転テーブル１２の上面は水平面をなすようにしてあり、後述するトップテーブル２０を支持するためのサブテーブルとなる。なお、加工する基板の面積が回転テーブル１２の大きさに比べてかなり大きい場合などでは、回転テーブル１２とは別のサブテーブルを載せるようにして、回転テーブルとサブテーブルとを別部材にしてもよい。
回転テーブル１２（サブテーブル）の上面には、赤外光源２３，２４からの赤外光を透過することができる材料であるガラス材を用いたトップテーブル２０が載せられる。トップテーブル２０は外形が直方体をなしている。
【００１９】
図２に示すように、トップテーブル２０には、底面２０ａ側に開口するＶ字溝２１が形成してあり、このＶ字溝２１によりトップテーブル２０の内部に傾斜面２０ｂ，２０ｃが形成してある。この傾斜面２０ｂ，２０ｃは、底面２０ａおよび上面２０ｄに対し４５度の角度をなすようにしてある。また、Ｖ字溝２１は側面２０ｅ，２０ｆと平行に並ぶようにしてあり、溝の両端は、側面２０ｇおよび側面２０ｈまで達するようにしてある。したがって、Ｖ字溝２１は側面２０ｇ（２０ｈ）から見て、直角二等辺三角形の断面を有する三角柱形状をなすようにしてある。
【００２０】
そして、外形がこのＶ字溝２１と同じ三角柱形状を有するとともに、表面が鏡面仕上げされた金属ブロック２２（例えば鉄製ブロック）が、Ｖ字溝２１に嵌めこまれるようにしてある。これにより、トップテーブル２０の傾斜面２０ｂ，２０ｃに接する金属ブロック２２の傾斜面２２ｂ，２２ｃが、赤外光に対する反射面を形成するようになる。すなわち、金属ブロック２２の傾斜面２２ｂ，２２ｃは、側面２０ｅおよび２０ｆの法線方向から入射した赤外光を反射し、上面２０ｂの法線方向に出射する反射面として機能するようになる。
【００２１】
なお、上記の実施形態ではＶ字溝２１を形成するようにしているが、図３に示すように、Ｖ字溝に代えて台形の溝３１を形成するとともに、台形の金属ブロック３２を形成し、反射面３２ｃ，３２ｄ間の距離を長くしてもよい。２つの反射面の間の距離を調整することにより、上面２０ｂにおける透過照明を行う範囲を調整することができる。
また、Ｖ字溝や台形溝を２本直交させて十字形の溝を形成し（この場合は各溝の端がテーブルの側面まで達しないようにする）、さらにこの十字形の溝に対応した金属ブロックを嵌めこむようにして反射面を４面にし、側面２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈのいずれからの赤外光も反射できるようにしてもよい。
【００２２】
加工対象のシリコン基板Ｓは、図示しないロボットハンドやオペレータの手作業により、トップテーブル２０に載置される。このときシリコン基板Ｓに形成されたアライメントマークがトップテーブル２０の上面２０ｂに接するようにして載せられる。よって、シリコン基板Ｓのアライメントマークが形成された側の面が裏面となり、スクライブが行われる側の面が表面となる。
【００２３】
シリコン基板Ｓが載置されるトップテーブルの上方には、レーザ電源１３から照射されるレーザビームを所望のビーム形状（例えば楕円形）にして照射するレーザビーム光学系１４と、冷媒を噴射するノズル１６と、基板をスクライブ加工するときのトリガクラックを形成するカッターホイール１７と、アライメントマークの位置を確認するためのカメラ２５，２６が取り付けられている。
【００２４】
次に、この基板加工装置ＬＳ１によるレーザスクライブ加工の動作について説明する。
トップテーブル２０の側面２０ｅ，２０ｆを赤外光源２３，２４に対向する位置にセットした状態で、トップテーブル２０の上面２０ｂにシリコン基板Ｓの裏面を接するように載置する。そして、赤外光源２３，２４から赤外光を照射すると、赤外光は側面２０ｅ，２０ｆからトップテーブル２０内に入射し、金属ブロックの傾斜面２２ｃ，２２ｄ（トップテーブル２０の傾斜面２０ｃ，２０ｄとの境界）で反射して上面２０ｂから出射する。そしてシリコン基板Ｓの裏面から入射した赤外光は、基板内を透過するようになり、このときシリコン基板Ｓのアライメントマークの位置を反映した透過像がカメラ２５，２６により検出されるようになる。よって、カメラ２５，２６の画像をモニタしながらアライメントマークの位置を参考にして、回転テーブル１２や台座７を駆動することにより、シリコン基板Ｓのトップテーブル２０に対する位置決めを行う。
【００２５】
位置決めを終えると、続いて、トップテーブル２０を移動させ、カッターホイール１７により所望の位置にトリガクラックを形成し、さらに続いてレーザの照射位置をスクライブ予定ライン上に合わせてレーザ照射と直後の冷媒噴射とを行うことでレーザスクライブ加工を行う。
以上の動作により、シリコン基板Ｓの裏面にあるアライメントマークを参考にしながら、表面側のスクライブ加工を行うことができる。
【００２６】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は第二実施形態である透過照明付きテーブルの要部を示す図である。図において図２と同じ構成については同符号を付すことにより、説明の一部を省略する。
本実施形態では、トップテーブル２０の内部に形成する反射面を、金属ブロック２２（図１、図２参照）によらずに、傾斜面２０ｃ，２０ｄに付着させた金属薄膜２７ｃ，２７ｄによって形成するようにしている。すなわち、トップテーブル２０の傾斜面２０ｃ，２０ｄに、金属薄膜２７ｃ，２７ｄを形成する。具体的には、例えば、蒸着、スパッタ等によりアルミ膜等を形成することで反射面を形成する。この金属薄膜によっても、側面から入射した赤外光を反射して上面に送ることができる。
【００２７】
図５は、第三実施形態である透過照明付きテーブルの要部を示す図である。図において図２と同じ構成については同符号を付すことにより、説明の一部を省略する。
本実施形態では、トップテーブル２０を切り欠いてＶ字溝２１を形成するのではなく、レーザ照射により、トップテーブルの内部に反射スクリーン２８ｃ，２８ｄを形成するようにしている。すなわち、レーザビームの焦点をトップテーブル内の所望の位置に合わせて走査することにより、内部を溶融し、傾斜した平面からなる反射スクリーンを作成する。この反射スクリーンによっても、側面から入射した赤外光を反射して上面に送ることができる。
【００２８】
以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施例のみに特定されるものではなく、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、シリコン基板等の赤外透過性基板の位置決めを要する加工装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｓ    太陽電池基板
７    台座
１１  回転機構
１２  回転テーブル（サブテーブル）
２０  トップテーブル
２１  Ｖ字溝
２２  金属ブロック
２２ｂ，２２ｃ  金属テーブルの傾斜面（反射面）
２７ｃ，２７ｄ  金属薄膜（反射面）
２８ｃ，２８ｄ  反射スクリーン（反射面）
３１  台形溝
３２  金属ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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