(57)【要約】      （修正有）【課題】被処理基板のアライメント時間が短く、基板加工の処理効率が良好である基板加工装置を提供する。【解決手段】位置決めマーク３０ａが形成された被処理基板３０が載置される、保持台１１と、前記被処理基板を加工する加工手段１３と、前記位置決めマークの位置を検出する検出手段１６と、前記保持台を可動する可動手段１２と、前記加工手段に対する前記保持台の位置を制御する制御手段１０ａと、を有する基板加工装置１０であって、前記認識手段は前記保持台に設置され、前記制御手段は、前記検出手段によって検出される前記保持台に対する前記被処理基板の位置に対応して前記保持台の位置を制御することで、前記加工手段に対する前記被処理基板の位置を制御することが可能に構成される。【選択図】図１
2007203302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決めマークが形成された被処理基板が載置される、保持台と、
前記被処理基板を加工する加工手段と、
前記位置決めマークの位置を検出する検出手段と、
前記保持台を可動する可動手段と、
前記加工手段に対する前記保持台の位置を制御する制御手段と、を有する基板加工装置であって、
前記検出手段は前記保持台に設置され、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出される前記保持台に対する前記被処理基板の位置に対応して前記保持台の位置を制御することで、前記加工手段に対する前記被処理基板の位置を制御するように構成されていることを特徴とする基板加工装置。
【請求項２】
前記加工手段は、レーザ照射手段であることを特徴とする請求項１記載の基板加工装置。
【請求項３】
前記検出手段は、ＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラを含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板加工装置。
【請求項４】
前記検出手段と前記被処理基板の間に、前記位置決めマークの認識を容易にするためのレンズを備えたことを特徴とする請求項３記載の基板加工装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記保持台に埋設されるように設置されていることを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の基板加工装置。
【請求項６】
前記被処理基板は光透過性材料よりなり、前記位置決めマークは当該被処理基板の加工面に形成されていることを特徴とする請求項５記載の基板加工装置。
【請求項７】
前記保持台に、前記位置決めマークの認識を容易にするための照明手段が埋設されていることを特徴とする請求項５または６記載の基板加工装置。
【請求項８】
前記検出手段が複数設置されていることを特徴とする請求項１乃至７のうち、いずれか１項記載の基板加工装置。
【請求項９】
前記保持台に、前記検出手段に入射する光の波長を制限するフィルタが設置されていることを特徴とする請求項１乃至８のうち、いずれか１項記載の基板加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持台に載置した被処理基板を加工する基板加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理基板を加工する加工装置、例えばレーザ加工装置（レーザアニール装置）においては、加工位置の精度を確保する必要があり、加工手段（レーザ照射部）と被処理基板の相対的な位置を正確に制御する必要がある。
【０００３】
図５は、従来の基板加工装置の一例であるレーザ加工装置を模式的に示した図である。図５を参照するに、本図に示すレーザ加工装置１００は、被処理基板３００が載置される保持台１０１と、該被処理基板３００を加工するための、たとえばレーザ照射部よりなる加工手段１０３と、を有している。
【０００４】
前記加工手段１０３には、レーザを発振する発振部１０５からレーザ供給ライン１０４を介してレーザ光が供給される。前記加工手段１０３では、供給されたレーザ光に対して必要な光学的処理が施され、前記被処理基板３００にレーザ光１０３Ａが照射されてレーザ加工（例えばレーザアニール）が行われる構造になっている。
【０００５】
また、前記保持台１０１には、可動手段１０２が設置され、当該保持台１０１を、被処理基板と平行な方向の一つであるＸ方向と、被処理基板と平行であって、当該Ｘ方向と直行するＹ方向（図示せず）とに稼動することが可能に構成されている。
【０００６】
前記被処理基板３００を加工するにあたっては、前記加工手段１０３に対する前記被処理基板３００の位置を、正確に制御する必要がある。例えば、上記の基板加工装置１００の場合、前記被処理基板３００には、位置決めマーク３００ａが形成されている。さらに、前記保持台１０１上には、当該位置決めマーク３００ａの位置を検出する、例えばＣＣＤカメラよりなる検出手段１０６が設置されている。
【０００７】
前記被処理基板３００は、例えば搬送ロボット２００によって搬送され、前記保持台１０１に載置される。その後、前記被処理基板３００が加工される前に、まず前記可動手段１０２によって前記保持台１０１がＸ方向またはＹ方向に稼動され、前記検出手段１０６によって前記位置決めマーク３００ａの位置が検出される。そこで、被処理基板３００が保持台１０１に載置された位置が確認され、いわゆるアライメントの動作が行われる。
【０００８】
次に、前記可動手段１０２によって前記保持台１０１が稼動され、前記被処理基板３００が加工に必要な位置に移動されて、前記加工手段１０６によって当該被処理基板３００の加工が行われる構造になっている。
【特許文献１】特許第３０２３３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記のアライメント動作を行うためには、保持台を稼動するための時間を要し、基板加工の時間が長くなって処理効率が低下してしまう場合があった。
【００１０】
特に、上記の位置決めマークを複数検出する場合には、アライメントのために保持台を稼動させている時間がさらに長くなり、処理効率がさらに低下する問題が生じていた。
【００１１】
また、上記の特許文献１（特許第３０２３３２０号公報）には、アライメントの精度を向上させるために、被処理基板の下から光を照射して基板の透過光によりアライメントを行う方法が提案されている。しかし、先に説明したような、アライメントのために時間を要する問題を解決する具体的な方法や、またその示唆はなんら記載されていない。
【００１２】
そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な基板加工装置を提供することを統括的課題としている。
【００１３】
本発明の具体的な課題は、被処理基板のアライメント時間が短く、基板加工の処理効率が良好である基板加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記の課題を、位置決めマークが形成された被処理基板が載置される、保持台と、前記被処理基板を加工する加工手段と、前記位置決めマークの位置を検出する検出手段と、前記保持台を可動する可動手段と、前記加工手段に対する前記保持台の位置を制御する制御手段と、を有する基板加工装置であって、前記検出手段は前記保持台に設置され、前記制御手段は、前記検出手段によって検出される前記保持台に対する前記被処理基板の位置に対応して前記保持台の位置を制御することで、前記加工手段に対する前記被処理基板の位置を制御するように構成されていることを特徴とする基板加工装置により、解決する。
【００１５】
本発明によれば、被処理基板のアライメント時間が短く、基板加工の処理効率が良好である基板加工装置を提供することが可能になる。
【００１６】
また、前記加工手段は、レーザ照射手段であると、レーザ加工を効率よく行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記検出手段は、ＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラを含むように構成してもよい。
【００１８】
また、前記検出手段と前記被処理基板の間に、前記位置決めマークの認識を容易にするためのレンズを設けると、位置決めマークの検出精度が良好となる。
【００１９】
また、前記検出手段は、前記保持台に埋設されるように設置されていると、省スペースで前記検出手段を設置することが可能となる。
【００２０】
また、前記被処理基板は光透過性材料よりなり、前記位置決めマークは当該被処理基板の加工面に形成されていることを特徴とすると、前記保持台側から前記検出手段によって前記位置決めマークを検出することが容易となる。
【００２１】
また、前記保持台に、前記位置決めマークの認識を容易にするための照明手段が埋設されていると、位置決めマークの検出精度が良好となる。
【００２２】
また、前記検出手段が複数設置されていると、被処理基板のアライメント精度が良好となる。
【００２３】
また、前記保持台に、前記検出手段に入射する光の波長を制限するフィルタが設置されていると、位置決めマークの検出精度が良好となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、被処理基板のアライメント時間が短く、基板加工の処理効率が良好である基板加工装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、実施例１による基板加工装置である、レーザ加工装置を模式的に示した図である。図１を参照するに、本図に示すレーザ加工装置１０は、被処理基板３０が載置される保持台１１と、該被処理基板３０を加工するための、たとえばレーザ照射部よりなる加工手段１３と、を有している。
【００２７】
前記加工手段１３には、レーザを発振する発振部１５からレーザ供給ライン１４を介してレーザ光が供給される。前記加工手段１３では、供給されたレーザ光に対して必要な光学的処理が施され、前記被処理基板３０にレーザ光１３Ａが照射されてレーザ加工（例えばレーザアニール）が行われる構造になっている。
【００２８】
例えば、レーザ加工の一例としては、基板上に形成された非晶質シリコン（α―Ｓｉ）を、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）へと結晶化させる加工を行うことが可能である。このような加工は、例えば表示装置のスイッチング回路に用いるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）のチャネル領域の加工などに用いられる。
【００２９】
また、前記保持台１１には、可動手段１２が設置され、当該保持台１１を、被処理基板と平行な方向の一つであるＸ方向と、被処理基板と平行であって、当該Ｘ方向と直行するＹ方向（図示せず）とに稼動することが可能に構成されている。
【００３０】
前記被処理基板３０を加工するにあたっては、前記加工手段１３に対する前記被処理基板３０の位置を正確に制御する必要がある。例えば、上記の基板加工装置に、被処理基板を供給する場合、前記被処理基板３０は、搬送アームを有する搬送ロボット２０によって搬送され、前記保持台１１に載置される。
【００３１】
例えば、表示装置を形成する場合の被処理基板の大きさは、１辺が数メートルの長方形または正方形のガラス基板であり、搬送ロボットによる搬送の精度（搬送位置のばらつき）は、数ミリ程度である。上記の搬送の精度は、例えばＴＦＴなどの微細な加工する上では不十分である。そのため、従来の基板加工装置では、いわゆる被処理基板のアライメント動作が必要となっており、加工処理の効率を低下させる問題が生じていた。
【００３２】
そこで、本実施例による加工装置では、前記搬送ロボット２０によって前記保持台１１上に載置される前記被処理基板３０の位置を検出する検出手段１６を、当該保持台１１の側に設けている。
【００３３】
前記保持台１１には、前記被処理基板３０に形成された複数の位置決めマーク３０ａに対応して、複数の開口部１１Ａが形成されている。当該複数の開口部１１Ａに埋設されるようにして、例えばＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラなどの画像検出が可能な検出手段１６がそれぞれ設置されている。前記検出手段１６によって、前記被処理基板３０に形成された位置決めマーク３０ａが検出され、前記保持台１１に対して前記被処理基板３０が載置された位置（前記保持台１１と前記被処理基板３０の相対的な位置関係）が精度よく検出される。
【００３４】
前記被処理基板３０は、レーザ加工が行われる加工面（表面）３０Ａと、当該加工面３０Ａの反対側であって、前記保持台１１に面する搬送面（裏面）３０Ｂを有しており、前記位置決めマーク３０ａは、当該加工面３０Ａに形成されている。前記位置決めマーク３０ａを形成する場合は、前記加工面３０Ａに形成されることが一般的であり、また形成が容易である。
【００３５】
例えば、表示装置のレーザ加工の場合、前記被処理基板３０は通常ガラス基板などの、光透過性材料よりなる。そのため、前記保持台１１に埋設されるようにして設置された前記検出手段１６は、前記搬送面３０Ｂの側から前記位置決めマーク３０ａを検出（認識）することが可能となっている。
【００３６】
本実施例による前記可動手段１２は、前記保持台１１に対する前記被処理基板３０の位置（前記保持台１１と前記被処理基板３０の相対的な位置関係）に対応して、前記保持台１１の位置を制御し、前記加工手段１３に対する前記被処理基板３０の位置を制御することが可能となっている。
【００３７】
前記可動手段１２は、例えばステッピングモータなどの駆動手段を有し、予め、前記加工手段１３と前記保持台１１との位置関係を正確に制御することが可能に構成されている。前記可動手段１２は、例えばＸ−Ｙテーブルと呼ばれる場合がある。
【００３８】
前記可動手段１２は、制御手段１０Ａによって制御される。前記制御手段１０Ａは、インターフェースを介して前記可動手段１２、および前記検出手段１６と接続されている。また、前記制御手段１０Ａは、位置検出手段１０ａ、記憶部１０ｂ、および位置制御手段１０ｃとを有している。
【００３９】
前記位置検出手段１０ａは、前記検出手段１６から送信される画像情報に基づき、前記保持台１１に対する前記被処理基板３０の位置を算出する。前記記憶部１０ｂは、ステッピングモータなどの駆動手段で前記保持台１１を稼動する場合の、前記加工手段１３と前記保持台１１との位置関係を記憶している。前記位置制御手段１０ｃは、前記位置検出手段１０ａで算出される前記保持台１１に対する前記被処理基板３０の位置の情報と、前記記憶部に記憶した前記加工手段１３と前記保持台１１との位置関係の情報より、前記保持台１２の移動量を算出し、前記可動手段１２を制御する。
【００４０】
このため、上記の基板加工装置１０では、従来の基板加工装置で必要とされた、アライメントのために保持台を稼動させる工程が短縮され、実質的にアライメント時間を必要としないことになる。
【００４１】
例えば、前記搬送ロボット２０によって、前記保持台１１に前記被処理基板３０が載置される場合には、当該保持台１１は、前記搬送ロボット２０の側に移動される。前記保持台１１に前記被処理基板３０が載置された後、前記可動手段１２によって、当該保持台１１が移動され、前記加工手段１３と前記被処理基板３０の相対的な位置関係が、加工上必要とされる位置関係となるように制御される。この場合、先に説明したように、前記加工手段１３と前記被処理基板３０の相対的な位置関係は、前記保持台１１と前記被処理基板３０の相対的な位置関係（搬送ずれなど）に対応したものとなっている。
【００４２】
すなわち、上記の可動手段１２の一連の動作では、アライメントのために前記保持台１１が移動される工程を要しないことになる。このため、本実施例による基板加工装置では、被処理基板のアライメント時間が短く（実質的にはほぼ０）、基板加工の処理効率が良好である特長を有している。
【００４３】
次に、上記の基板加工装置で加工する、前記被処理基板３０の平面図の一例を、図２に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図２を参照するに、前記被処理基板３０の前記加工面３０Ａには、先に説明した位置決めマーク３０ａが形成されている。当該位置決めマーク３０ａは、複数形成されることでアライメントの精度が向上する。当該位置決めマーク３０ａは、例えば被処理基板３０の四隅に４つ形成され、この場合に前記検出手段１６は、当該位置決めマーク３０ａに対応して、前記保持台１１に、４つが埋設される。
【００４５】
また、前記位置決めマーク３０ａの個数や形成される位置は、図２に示した場合に限定されず、様々に変更しても良い。また、図示した位置決めマークの形状は一例であり、他にも様々な形状を用いることが可能である。
【００４６】
次に、前記検出手段１６が埋設された前記保持台１１の一部の拡大図を、図３に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
図３を参照するに、先に説明したように、前記保持台１１に形成された、例えば略円柱形上の開口部１１Ａに、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラよりなる検出手段１６が、埋設されるように設置されていることがわかる。
【００４８】
また、前記検出手段１６が前記保持台１１に埋設されるようにして設置されているため、位置決めマークと検出手段の距離が近く、アライメントの精度がより良好となる。
【００４９】
また、従来のように、被処理基板上に検出手段を設置するスペースを確保したり、または検出手段から延伸する配線を取り回すためのスペースを確保する必要がないため、基板加工装置の構造が単純となり、省スペースで装置を設置することが可能となっている。
【００５０】
また、図４は、上記の基板加工装置の変形例である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に説明しない部分は、図１〜図２で先に説明した構造と同様とする。
【００５１】
図４を参照するに、本図に示す基板加工装置では、前記検出手段１６と前記被処理基板３０の間に、前記位置決めマーク３０ａの認識を容易にするためのレンズを備えている。このため、前記検出手段１６で前記位置決めマーク３０ａを検出する場合の焦点を調整することが可能となり、位置決め精度が良好となる効果を奏する。
【００５２】
また、前記開口部１１Ａに隣接するように開口部１１Ｂが形成され、当該開口部１１Ｂには、発光素子（例えばＬＥＤ）などよりなる照明手段１９が埋設されている。このため、前記位置決めマーク３０ａの認識が容易となるとともに、位置決め精度がより良好となっている。
【００５３】
さらに、前記保持台１１に、前記検出手段１６に入射する光の波長を制限するフィルタ１８を設けても良い。この場合、前記検出手段１６の検出感度の波長に対する特性に対応したフィルタを用いることで、検出手段の検出精度をより良好とすることができる。
【００５４】
また、この場合、前記フィルタは、前記照明手段１９から発する光線の波長を制限するように構成してもよい。
【００５５】
このように、前記検出手段１６に入射する光には、より検出精度（アライメント精度）が良好となるように、様々な光学的変更が加えられるようにしてもよい。
【００５６】
また、上記の実施例では、おもに表示装置を形成する場合の基板を加工する、レーザ加工装置（レーザアニール装置）を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５７】
例えば、配線基板を形成する場合のビアホールを加工するレーザ加工装置や、その他機械的な加工をする装置など、加工手段に対して保持台を移動させて加工を行う様々な装置に適用することが可能なことは明らかである。
【００５８】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、被処理基板のアライメント時間が短く、基板加工の処理効率が良好である基板加工装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１による加工装置を示す図である。
【図２】図２の装置で加工される被処理基板を示す図である。
【図３】図２の装置の一部拡大図（その１）である。
【図４】図４の変形例である。
【図５】従来の基板加工装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  基板加工装置
１０Ａ  制御装置
１０ａ  位置検出手段
１０ｂ  記憶部
１０ｃ  位置制御手段
１１  保持台
１１Ａ  開口部
１２  可動手段
１３  加工手段
１４  レーザ供給ライン
１５  発振部
１６  検出手段
１７  レンズ
１８  フィルタ
１９  照明
２０  搬送ロボット
３０  被処理基板
３０Ａ  加工面
３０Ｂ  搬送面
３０ａ  位置決めマーク
【図１】
2007203302.tif 000003
【図２】
2007203302.tif 000004
【図３】
2007203302.tif 000005
【図４】
2007203302.tif 000006
【図５】
2007203302.tif 000007