基板のリペア装置及びその方法
【課題】基板の欠陥として存在する突起を研磨によって正確に除去することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供する。
【解決手段】キャリッジ１００は、基板２に突出している突起４に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って運動し得るように基板上に設置される。研磨テープ供給装置１２０は、キャリッジに装着されており、表面に研磨材層が塗布されている研磨テープを突起の上方に移送する。接触式変位センサ１３０は、研磨テープ供給装置によって移送される研磨テープ１１０の上方に位置するようにキャリッジに装着されており、研磨テープの裏面を押圧して突起に研磨材層を接触させるプレッサー１３２を備え、プレッサーの変位を検出する。変位制御器１５０は、プレッサーの押圧によって突起に与えられる圧力が制御されるようにプレッサーの変位を制御する。
【解決手段】キャリッジ１００は、基板２に突出している突起４に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って運動し得るように基板上に設置される。研磨テープ供給装置１２０は、キャリッジに装着されており、表面に研磨材層が塗布されている研磨テープを突起の上方に移送する。接触式変位センサ１３０は、研磨テープ供給装置によって移送される研磨テープ１１０の上方に位置するようにキャリッジに装着されており、研磨テープの裏面を押圧して突起に研磨材層を接触させるプレッサー１３２を備え、プレッサーの変位を検出する。変位制御器１５０は、プレッサーの押圧によって突起に与えられる圧力が制御されるようにプレッサーの変位を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のリペア(repair)装置及びその方法に係り、より詳しくは、基板の欠陥として存在する突起を研磨によって正確に除去することが可能な基板のリペア装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ−ＬＣＤ(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＥＬ(Electro Luminescent)などの平板ディスプレイ(Flat Display)には、ガラス基板(Glass Substrate)が使用されている。ガラス基板の表面にカラーフィルタ(Color Filter)を構成する工程において突起が発生している。ガラス基板の表面に発生する突起は、光学的欠陥として作用する。したがって、平面ディスプレイの画像品質を改善するためには、ガラス基板の突起を除去しなければならない。
【０００３】
図１は従来の技術に係る基板のリペア装置を示す。図１を参照すると、基板２の突起４は、研磨テープ１０の表面に塗布されている研磨材層１２によって研磨される。研磨テープ１０は、ロール(Roll)１４に巻き付けられてアンワインダー(Unwinder)２０に装着されており、先端がリワインダー(Rewinder)２２に固定されている。アンワインダー２０の作動によってロール１４から研磨テープ１０が連続的に巻き出されて供給され、リワインダー２２にはロール１４から巻き出された研磨テープ１０が巻き取られる。アンワインダー２０とリワインダー２２との間には、研磨テープ１０の移送を案内する一対のガイドローラ(Guide Roller)２４ａ、２４ｂが装着されている。また、ガイドローラ２４ａ、２４ｂの間には、研磨テープ１０の裏面を押圧して研磨材層１２を基板２の突起４に接触させ得るように昇降するプレッサー(Presser)３０が配置されている。
【０００４】
このような構成を持つ従来の技術に係る基板のリペア装置は、アンワインダー２０とリワインダー２２の作動によって、基板２の突起４上に研磨テープ１０を移送させる。そして、プレッサー３０の下降によって研磨テープ１０の裏面を押圧して突起４に接触させると、研磨材層１２は突起４を研磨して除去する。
【０００５】
ところが、従来の技術に係る基板のリペア装置においては、プレッサー３０の下降位置によって決定される、突起４の研磨量を制御することが非常に難しくなって、突起４の正確な研磨を行うことができないという問題がある。特に、突起４の研磨量に一致するようにプレッサー３０が下降している場合にも、研磨テープ１０と研磨材層１２の厚さが一定でなければ、突起４と研磨材層１２との接触圧力にバラツキが発生するため、突起４の実際研磨量に大きいバラツキが発生するという問題がある。また、プレッサー３０の過度な下降によって研磨テープ１０の研磨材層１２が基板２の上面に接触して基板を研磨する研磨不良が発生するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上述した従来の技術の各種問題点を解決するために創案されたもので、その目的とするところは、突起の研磨量を正確に制御して研磨することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、突起を迅速に研磨することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、突起の直角座標値と突出量を先工程の自動光学検査によって算出して突起の研磨量を制御することができるので、突起検出装置を除去して構成を単純化することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、基板に突出している突起に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って運動し得るように、基板上に設置されているキャリッジと、キャリッジに装着されており、表面に研磨材層が塗布されている研磨テープを突起の上方に移送する研磨テープ供給手段と、研磨テープ供給手段によって移送される研磨テープの上部に位置するようにキャリッジに装着されており、研磨テープの裏面を押圧して突起に研磨材層を接触させるプレッサーを備え、プレッサーの変位を検出する接触式変位センサと、キャリッジに前記プレッサーと連結されるように装着されており、プレッサーの押圧によって突起に与えられる圧力が制御されるようにプレッサーの変位を制御する変位制御器とを含む、基板のリペア装置を提供する。
【００１０】
本発明の他の観点によれば、基板の上面に突出している突起の直角座標値と突出量を算出する段階と、突起の上方に接触式変位センサのプレッサーを整列する段階と、突起の研磨量を算出する段階と、突起の研磨量に符合するように前記プレッサーを初期設定値の初期位置から研磨設定値の作動位置に作動させる段階と、プレッサーによって、研磨材層が塗布されている研磨テープの裏面を押圧して研磨材層を突起に接触させる段階と、研磨テープを移送しながら研磨材層によって突起を研磨する段階と、接触式変位センサによってプレッサーの変位を検出する段階と、プレッサーの変位が研磨設定値と一致しなければ、プレッサーの変位が研磨設定値と一致するようにプレッサーの圧力を制御する段階と、プレッサーの変位が研磨設定値と一致すれば、プレッサーを初期位置に復帰させる段階とを含む、基板のリペア方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
上述したように、本発明に係る基板のリペア装置及びその方法によれば、基板の突起に研磨テープを押圧するプレッサーの変位と圧力を補償しながら突起の研磨を行うことにより、突起の研磨量を正確に制御して研磨することができ、突起を迅速に研磨することができる。また、突起の直角座標値と突出量を先工程の自動光学検査によって算出して突起の研磨量を制御することができるので、突起検出装置を除去して構成を単純化することができるという非常に有用な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る基板のリペア装置及びその方法についての好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
まず、図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る基板のリペア装置は、基板２の上部にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って３軸運動し得るように設置されているキャリッジ(Carriage)１００を備える。キャリッジ１００の３軸運動は、Ｘ軸リニアモーションアクチュエータ(X-axis Linear Motion Actuator)、Ｙ軸リニアモーションアクチュエータ及びＺ軸リニアモーションアクチュエータを持つ公知のロボットによって達成できる。
【００１４】
本実施形態に係る基板のリペア装置は、基板２の突起４を研磨するための研磨テープ１１０を突起４上に移送する研磨テープ供給装置１２０を備える。研磨テープ１１０の表面には基板２の突起４を実際研磨する研磨材層１１２が塗布されており、研磨テープ１１０はロール１１４に巻き付けられている。
【００１５】
研磨テープ供給装置１２０は、アンワインダー１２２、リワインダー１２４及び一対のガイドローラ１２６ａ、１２６ｂを含んでいる。アンワインダー１２２、リワインダー１２４と一対のガイドローラ１２６ａ、１２６ｂは、キャリッジに装着されている。ロール１１４は、アンワインダー１２２に装着されている。アンワインダー１２２の作動によってロール１１４から研磨テープ１１０が巻き出されて供給される。リワインダー１２４は、アンワインダー１２２から間隔をおいて離れている。リワインダー１２４には、ロール１１４から巻き出される研磨テープ１１０の先端が固定されている。アンワインダー１２２の作動によってロール１１４から巻き出される研磨テープ１１０は、リワインダー１２４によって巻き取られる。一対のガイドローラ１２６ａ、１２６ｂは、アンワインダー１２２とリワインダー１２４との間にお互い間隔をおいて配置され、研磨テープ１１０の移送を案内する。研磨テープ１１０は、ガイドローラ１２６ａ、１２６ｂの外面下部に接触している。
【００１６】
本実施形態に係る基板のリペア装置は、接触式変位センサ(Contact Type Displacement Sensor)１３０を備える。接触式変位センサ１３０は、ガイドローラ１２６ａとガイドローラ１２６ｂとの間の上方に位置するようにキャリッジ１００に装着されている。接触式変位センサ１３０は、研磨テープ１１０の裏面を押圧して基板２の突起４に研磨材層１１２を接触させるプレッサー１３２を備えており、プレッサー１３２の先端は、研磨テープ１１０との摩擦抵抗を減少させ得るようにラウンド状(Round Shape)に形成されている。
【００１７】
接触式変位センサ１３０は、線形可変差動変圧器(Linear Variable Differential Transformer、ＬＶＤＴ)１４０から構成されている。線形可変差動変圧器１４０は、コア(Core)１４２、１つの一次コイル(Coil)１４４、２つの二次コイル１４６ａ、１４６ｂ及びケーシング(Casing)１４８を備える。コア１４２は、一次コイル１４４と二次コイル１４６ａ、１４６ｂの中を運動し得るように装着されており、二次コイル１４６ａ、１４６ｂそれぞれは一次コイル１４４の両側に配列されている。一次コイル１４４に電圧が印加されると、コア１４２の位置に応じて、二次コイル１１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相が変わる。二次コイル１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相に応じてコア１４２の変位が検出される。コア１４２の下端にプレッサー１３２が連結されている。接触式変位センサ１３０は、必要に応じて、静電容量型(Capacitive Type)、渦電流型(Eddy current Type)などの電気マイクロメーター(Electrical Micrometer)から構成できる。
【００１８】
本実施形態に係る基板のリペア装置は、接触式変位センサ１３０に連結されてプレッサー１３２の変位を制御する変位制御器(Displacement Controller)１５０を備える。変位制御器１５０は、空圧アクチュエータ(Pneumatic Actuator)１５２から構成されている。空圧アクチュエータ１５２はキャリッジ１００に装着されており、空圧アクチュエータ１５２のロッド(Rod)１５４はコア１４２の後端に連結されている。変位制御器１５０は、必要に応じて、電気アクチュエータ(Electric Actuator)、ピエゾアクチュエータ(Piezo Actuator)などから構成できる。
【００１９】
図３を参照すると、第２の実施形態に係る基板のリペア装置は、基板２の突起４を検出する突起検出装置１６０をさらに備える。突起検出装置１６０は、接触式変位センサ１３０の下部両側に位置するようにキャリッジ１００に装着されている一対のセンサ１６２、１６４から構成されている。センサ１６２、１６４それぞれのプローブ(Probe)１６２ａ、１６４ａは、基板２の上面から突出している突起４の突出量を検出する。センサ１６２、１６４のいずれか一つ、例えばセンサ１６２は研磨前の突起４の突出量を検出し、もう一つのセンサ１６４は研磨後の突起４の突出量を検出する。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、プレッサー１３２の一側には、突起４のイメージを獲得してイメージデータを出力するカメラ１７０が装着されている。カメラ１７０は、ＣＣＤカメラ(Charge Coupled Device Camera)から構成できる。接触式変位センサ１３０、変位制御器１５０、突起検出装置１６０及びカメラ１７０は、制御手段としてのコンピュータ１８０に接続されている。コンピュータ１８０は、接触式変位センサ１３０と突起検出装置１６０から入力される信号をプログラムによってプロセシングして変位制御器１５０の作動を制御する。コンピュータ１８０は、カメラ１７０から入力されるイメージデータをプログラムによってプロセシングし、突起４のイメージをモニター１８２に表示する。
【００２１】
次に、このような構成を持つ本発明の実施の形態に係る基板のリペア装置による基板のリペア方法を図１１に基づいて説明する。
【００２２】
図３及び図５を共に参照すると、基板２の上面に突出している突起４の直角座標値と突出量が算出される（Ｓ１００）。プレッサー１３２が初期設定値の初期位置Ｐ１にあり、センサ１６２、１６４のプローブ１６２ａ、１６４ａが基板２の上面に接触している状態で、ロボットの作動によって、キャリッジ１００をＸ軸方向とＹ軸方向の直角座標値に沿って運動させて突起４を追跡する。センサ１６２、１６４のいずれか一つ、例えばセンサ１６２のプローブ１６２ａに突起４が接触すると、センサ１６２の作動によって突起４の位置が検出される。センサ１６２のプローブ１６２ａは、突起４の頂点に接触しながら突起４の突出量を検出する。
【００２３】
一方、突起４の直角座標値と突出量は、先工程で行われる基板２の自動光学検査(Automated Optical Inspection)によって算出してもよい。この算出されるデータをコンピュータ１８０に入力してロボットの作動を制御することができる。この場合、図２に示されているように、突起検出装置１６０は省略できる。
【００２４】
図６を参照すると、突起４の直角座標値と突出量が検出されると、キャリッジ１００の運動によって突起４の上方にプレッサー１３２を整列する（Ｓ１０２）。コンピュータ１８０は、プログラムのプロセシングによって突起４の突出量に対して研磨量を算出し（Ｓ１０４）、算出される研磨量に符合するように、プレッサー１３２を初期設定値の初期位置Ｐ１から研磨設定値の作動位置Ｐ２に作動させる（Ｓ１０６）。
【００２５】
空圧アクチュエータ１５２のロッド１５４がＺ軸方向に前進すると、ロッド１５４に連結されている線形可変差動変圧器１４０のコア１４２が前進する。線形可変差動変圧器１４０のコア１４２がその零点から研磨設定値の変位を持つ位置に前進すると、空圧アクチュエータ１５２のロッド１５４は停止する。したがって、プレッサー１３２は、初期設定値の初期位置Ｐ１から研磨設定値の作動位置Ｐ２に前進している。
【００２６】
図７及び図８を参照すると、プレッサー１３２の下降によって研磨テープ１１０の裏面を押圧して研磨材層１１２を突起４に接触させ（Ｓ１０８）、研磨テープ１１０を移送しながら研磨材層１１２によって突起４を研磨する（Ｓ１１０）。ロボットの作動によってキャリッジ１００が下降すると、プレッサー１３２が下降して研磨テープ１１０の裏面を押圧し、押圧される研磨テープ１１０の研磨材層１１２は突起４に接触する。アンワインダー１２２とリワインダー１２４の作動によってアンワインダー１２２のロール１１４から研磨テープ１１０を巻き出す。ロール１１４から巻き出される研磨テープ１１０は、リワインダー１２４によって巻き取られる。研磨テープ１１０は、突起４の上方を通過しながら突起を研磨する。
【００２７】
次に、線形可変差動変圧器１４０の作動によってプレッサー１３２の変位を検出する（Ｓ１１２）。コンピュータ１８０は、線形可変差動変圧器１４０から入力されるプレッサー１３２の変位をプログラムによってプロセッシングし、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致するか否かを判断する（Ｓ１１４）。プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致しない場合には、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致するように、プレッサー１３２の圧力を制御する（Ｓ１１６）。
【００２８】
図７に示すように、プレッサー１３２と研磨テープ１１０の接触の際に、プレッサー１３２に作用する圧力によってプレッサー１３２が後退する。この際、プレッサー１３２は、研磨設定値の作動位置Ｐ２から初期設定値の初期位置Ｐ１に後退する。線形可変差動変圧器１４０の一次コイル１４４に電圧が印加されると、コア１４２の位置に応じて、二次コイル１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相が変わる。二次コイル１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相に応じてコア１４２の変位が検出される。コア１４２の変位によってプレッサー１３２の変位を算出する。
【００２９】
図８に示すように、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致しない場合には、コンピュータ１８０の制御によって空圧アクチュエータ１５２が作動する。空圧アクチュエータ１５２は、ロッド１５４と共に、コア１４２とプレッサー１３２が研磨設定値の作動位置Ｐ２に達するように圧力を与える。このような空圧アクチュエータ１５０の作動によってプレッサー１３２の変位と圧力を補償しながら突起４の研磨を行うことにより、突起４を正確に研磨して除去することができる。また、線形可変差動変圧器１４０の作動によってプレッサー１３２の変位を検出すると同時に、空圧アクチュエータ１５０の作動によってプレッサー１３２の変位を制御することにより、突起検出装置１６０のセンサ１６２、１６４を省略することができるため、構成が簡単になるうえ、センサ１６２、１６４の検出にかかる時間を短縮させることができて突起４を迅速に研磨することができる。
【００３０】
図９を参照すると、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致する場合には、プレッサー１３２は初期位置Ｐ１に復帰し、突起４の研磨を終了する（Ｓ１１８）。空圧アクチュエータ１５２の作動によってロッド１５４が後退すると、ロッド１５４と共に、コア１４２とプレッサー１３２が後退する。プレッサー１３２が初期位置Ｐ１に復帰すると、コンピュータ１８０の制御によって研磨テープ供給装置１２０と空圧アクチュエータ１５２の作動が停止する。一方、突起４の研磨中に、カメラ１７０は突起４のイメージを獲得してモニター１８２に表示する。作業者は、モニター１８２に表示される突起４のイメージを見て突起４の研磨過程及び状態などを確認することができる。
【００３１】
最後に、図１０を参照すると、ロボットの作動によってキャリッジ１００が直角座標値に沿って運動すると、センサ１６４のプローブ１６４ａは、突起４が在った研磨部位６を通過し、センサ１６４の作動によって研磨部位６が検出される（Ｓ１２０）。コンピュータ１８０は、センサ１６４の作動によって検出される研磨部位６の突出量が誤差範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ１２２）。研磨部位６の突出量が誤差範囲内にあれば、突起４の研磨を完了する。センサ１６４の作動によって検出される研磨部位６の突出量が誤差範囲から外れると、上記段階（Ｓ１０２）に戻って突起４の研磨を再び行う。ロボットの作動によって直角座標値に沿ってキャリッジ１００を運動させ、基板２の全上面に存在する突起４の研磨を順次行う。
【００３２】
以上述べた実施例は、本発明の好適な実施例を説明したものに過ぎず、本発明の権利範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の技術的思想と特許請求の範囲内において、変更、変形または置換を加え得ることは明らかであり、それらについても本発明の範囲に属するものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の技術に係る基板のリペア装置を示す正面図である。
【図２】本発明に係る基板のリペア装置の第１の実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る基板のリペア装置の第２の実施形態を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るリペア装置の制御手段を説明するために示す断面図である。
【図５】本実施形態に係るリペア装置における、突起の直角座標値と突出量を検出する突起検出装置の作動を示す正面図である。
【図６】本実施形態に係るリペア装置における、突起とプレッサーが整列されている状態を示す正面図である。
【図７】本実施形態に係るリペア装置における、研磨テープが突起に接触している状態を示す正面図である。
【図８】本実施形態に係るリペア装置における、突起が研磨テープによって研磨されている状態を示す正面図である。
【図９】本実施形態に係るリペア装置における、プレッサーが復帰している状態を示す正面図である。
【図１０】本実施形態に係るリペア装置における、突起の研磨痕を検出する突起検出装置の作動を示す正面図である。
【図１１】本実施形態に係るリペア装置における、突起を研磨して除去するリペア方法を説明するために示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３４】
２ 基板
４ 突起
１００ キャリッジ
１１０ 研磨テープ
１１２ 研磨材層
１２０ 研磨テープ供給装置
１２２ アンワインダー
１２４ リワインダー
１２６ａ、１２６ｂ ガイドローラ
１３０ 接触式変位センサ
１３２ プレッサー
１４０ 線形可変差動変圧器
１４２ コア
１５０ 変位制御器
１５２ 空圧アクチュエータ
１５４ ロッド
１６０ 突起検出装置
１６２、１６４ センサ
１７０ カメラ
１８０ コンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のリペア(repair)装置及びその方法に係り、より詳しくは、基板の欠陥として存在する突起を研磨によって正確に除去することが可能な基板のリペア装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ−ＬＣＤ(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＥＬ(Electro Luminescent)などの平板ディスプレイ(Flat Display)には、ガラス基板(Glass Substrate)が使用されている。ガラス基板の表面にカラーフィルタ(Color Filter)を構成する工程において突起が発生している。ガラス基板の表面に発生する突起は、光学的欠陥として作用する。したがって、平面ディスプレイの画像品質を改善するためには、ガラス基板の突起を除去しなければならない。
【０００３】
図１は従来の技術に係る基板のリペア装置を示す。図１を参照すると、基板２の突起４は、研磨テープ１０の表面に塗布されている研磨材層１２によって研磨される。研磨テープ１０は、ロール(Roll)１４に巻き付けられてアンワインダー(Unwinder)２０に装着されており、先端がリワインダー(Rewinder)２２に固定されている。アンワインダー２０の作動によってロール１４から研磨テープ１０が連続的に巻き出されて供給され、リワインダー２２にはロール１４から巻き出された研磨テープ１０が巻き取られる。アンワインダー２０とリワインダー２２との間には、研磨テープ１０の移送を案内する一対のガイドローラ(Guide Roller)２４ａ、２４ｂが装着されている。また、ガイドローラ２４ａ、２４ｂの間には、研磨テープ１０の裏面を押圧して研磨材層１２を基板２の突起４に接触させ得るように昇降するプレッサー(Presser)３０が配置されている。
【０００４】
このような構成を持つ従来の技術に係る基板のリペア装置は、アンワインダー２０とリワインダー２２の作動によって、基板２の突起４上に研磨テープ１０を移送させる。そして、プレッサー３０の下降によって研磨テープ１０の裏面を押圧して突起４に接触させると、研磨材層１２は突起４を研磨して除去する。
【０００５】
ところが、従来の技術に係る基板のリペア装置においては、プレッサー３０の下降位置によって決定される、突起４の研磨量を制御することが非常に難しくなって、突起４の正確な研磨を行うことができないという問題がある。特に、突起４の研磨量に一致するようにプレッサー３０が下降している場合にも、研磨テープ１０と研磨材層１２の厚さが一定でなければ、突起４と研磨材層１２との接触圧力にバラツキが発生するため、突起４の実際研磨量に大きいバラツキが発生するという問題がある。また、プレッサー３０の過度な下降によって研磨テープ１０の研磨材層１２が基板２の上面に接触して基板を研磨する研磨不良が発生するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上述した従来の技術の各種問題点を解決するために創案されたもので、その目的とするところは、突起の研磨量を正確に制御して研磨することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、突起を迅速に研磨することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、突起の直角座標値と突出量を先工程の自動光学検査によって算出して突起の研磨量を制御することができるので、突起検出装置を除去して構成を単純化することが可能な基板のリペア装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、基板に突出している突起に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って運動し得るように、基板上に設置されているキャリッジと、キャリッジに装着されており、表面に研磨材層が塗布されている研磨テープを突起の上方に移送する研磨テープ供給手段と、研磨テープ供給手段によって移送される研磨テープの上部に位置するようにキャリッジに装着されており、研磨テープの裏面を押圧して突起に研磨材層を接触させるプレッサーを備え、プレッサーの変位を検出する接触式変位センサと、キャリッジに前記プレッサーと連結されるように装着されており、プレッサーの押圧によって突起に与えられる圧力が制御されるようにプレッサーの変位を制御する変位制御器とを含む、基板のリペア装置を提供する。
【００１０】
本発明の他の観点によれば、基板の上面に突出している突起の直角座標値と突出量を算出する段階と、突起の上方に接触式変位センサのプレッサーを整列する段階と、突起の研磨量を算出する段階と、突起の研磨量に符合するように前記プレッサーを初期設定値の初期位置から研磨設定値の作動位置に作動させる段階と、プレッサーによって、研磨材層が塗布されている研磨テープの裏面を押圧して研磨材層を突起に接触させる段階と、研磨テープを移送しながら研磨材層によって突起を研磨する段階と、接触式変位センサによってプレッサーの変位を検出する段階と、プレッサーの変位が研磨設定値と一致しなければ、プレッサーの変位が研磨設定値と一致するようにプレッサーの圧力を制御する段階と、プレッサーの変位が研磨設定値と一致すれば、プレッサーを初期位置に復帰させる段階とを含む、基板のリペア方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
上述したように、本発明に係る基板のリペア装置及びその方法によれば、基板の突起に研磨テープを押圧するプレッサーの変位と圧力を補償しながら突起の研磨を行うことにより、突起の研磨量を正確に制御して研磨することができ、突起を迅速に研磨することができる。また、突起の直角座標値と突出量を先工程の自動光学検査によって算出して突起の研磨量を制御することができるので、突起検出装置を除去して構成を単純化することができるという非常に有用な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る基板のリペア装置及びその方法についての好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
まず、図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る基板のリペア装置は、基板２の上部にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って３軸運動し得るように設置されているキャリッジ(Carriage)１００を備える。キャリッジ１００の３軸運動は、Ｘ軸リニアモーションアクチュエータ(X-axis Linear Motion Actuator)、Ｙ軸リニアモーションアクチュエータ及びＺ軸リニアモーションアクチュエータを持つ公知のロボットによって達成できる。
【００１４】
本実施形態に係る基板のリペア装置は、基板２の突起４を研磨するための研磨テープ１１０を突起４上に移送する研磨テープ供給装置１２０を備える。研磨テープ１１０の表面には基板２の突起４を実際研磨する研磨材層１１２が塗布されており、研磨テープ１１０はロール１１４に巻き付けられている。
【００１５】
研磨テープ供給装置１２０は、アンワインダー１２２、リワインダー１２４及び一対のガイドローラ１２６ａ、１２６ｂを含んでいる。アンワインダー１２２、リワインダー１２４と一対のガイドローラ１２６ａ、１２６ｂは、キャリッジに装着されている。ロール１１４は、アンワインダー１２２に装着されている。アンワインダー１２２の作動によってロール１１４から研磨テープ１１０が巻き出されて供給される。リワインダー１２４は、アンワインダー１２２から間隔をおいて離れている。リワインダー１２４には、ロール１１４から巻き出される研磨テープ１１０の先端が固定されている。アンワインダー１２２の作動によってロール１１４から巻き出される研磨テープ１１０は、リワインダー１２４によって巻き取られる。一対のガイドローラ１２６ａ、１２６ｂは、アンワインダー１２２とリワインダー１２４との間にお互い間隔をおいて配置され、研磨テープ１１０の移送を案内する。研磨テープ１１０は、ガイドローラ１２６ａ、１２６ｂの外面下部に接触している。
【００１６】
本実施形態に係る基板のリペア装置は、接触式変位センサ(Contact Type Displacement Sensor)１３０を備える。接触式変位センサ１３０は、ガイドローラ１２６ａとガイドローラ１２６ｂとの間の上方に位置するようにキャリッジ１００に装着されている。接触式変位センサ１３０は、研磨テープ１１０の裏面を押圧して基板２の突起４に研磨材層１１２を接触させるプレッサー１３２を備えており、プレッサー１３２の先端は、研磨テープ１１０との摩擦抵抗を減少させ得るようにラウンド状(Round Shape)に形成されている。
【００１７】
接触式変位センサ１３０は、線形可変差動変圧器(Linear Variable Differential Transformer、ＬＶＤＴ)１４０から構成されている。線形可変差動変圧器１４０は、コア(Core)１４２、１つの一次コイル(Coil)１４４、２つの二次コイル１４６ａ、１４６ｂ及びケーシング(Casing)１４８を備える。コア１４２は、一次コイル１４４と二次コイル１４６ａ、１４６ｂの中を運動し得るように装着されており、二次コイル１４６ａ、１４６ｂそれぞれは一次コイル１４４の両側に配列されている。一次コイル１４４に電圧が印加されると、コア１４２の位置に応じて、二次コイル１１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相が変わる。二次コイル１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相に応じてコア１４２の変位が検出される。コア１４２の下端にプレッサー１３２が連結されている。接触式変位センサ１３０は、必要に応じて、静電容量型(Capacitive Type)、渦電流型(Eddy current Type)などの電気マイクロメーター(Electrical Micrometer)から構成できる。
【００１８】
本実施形態に係る基板のリペア装置は、接触式変位センサ１３０に連結されてプレッサー１３２の変位を制御する変位制御器(Displacement Controller)１５０を備える。変位制御器１５０は、空圧アクチュエータ(Pneumatic Actuator)１５２から構成されている。空圧アクチュエータ１５２はキャリッジ１００に装着されており、空圧アクチュエータ１５２のロッド(Rod)１５４はコア１４２の後端に連結されている。変位制御器１５０は、必要に応じて、電気アクチュエータ(Electric Actuator)、ピエゾアクチュエータ(Piezo Actuator)などから構成できる。
【００１９】
図３を参照すると、第２の実施形態に係る基板のリペア装置は、基板２の突起４を検出する突起検出装置１６０をさらに備える。突起検出装置１６０は、接触式変位センサ１３０の下部両側に位置するようにキャリッジ１００に装着されている一対のセンサ１６２、１６４から構成されている。センサ１６２、１６４それぞれのプローブ(Probe)１６２ａ、１６４ａは、基板２の上面から突出している突起４の突出量を検出する。センサ１６２、１６４のいずれか一つ、例えばセンサ１６２は研磨前の突起４の突出量を検出し、もう一つのセンサ１６４は研磨後の突起４の突出量を検出する。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、プレッサー１３２の一側には、突起４のイメージを獲得してイメージデータを出力するカメラ１７０が装着されている。カメラ１７０は、ＣＣＤカメラ(Charge Coupled Device Camera)から構成できる。接触式変位センサ１３０、変位制御器１５０、突起検出装置１６０及びカメラ１７０は、制御手段としてのコンピュータ１８０に接続されている。コンピュータ１８０は、接触式変位センサ１３０と突起検出装置１６０から入力される信号をプログラムによってプロセシングして変位制御器１５０の作動を制御する。コンピュータ１８０は、カメラ１７０から入力されるイメージデータをプログラムによってプロセシングし、突起４のイメージをモニター１８２に表示する。
【００２１】
次に、このような構成を持つ本発明の実施の形態に係る基板のリペア装置による基板のリペア方法を図１１に基づいて説明する。
【００２２】
図３及び図５を共に参照すると、基板２の上面に突出している突起４の直角座標値と突出量が算出される（Ｓ１００）。プレッサー１３２が初期設定値の初期位置Ｐ１にあり、センサ１６２、１６４のプローブ１６２ａ、１６４ａが基板２の上面に接触している状態で、ロボットの作動によって、キャリッジ１００をＸ軸方向とＹ軸方向の直角座標値に沿って運動させて突起４を追跡する。センサ１６２、１６４のいずれか一つ、例えばセンサ１６２のプローブ１６２ａに突起４が接触すると、センサ１６２の作動によって突起４の位置が検出される。センサ１６２のプローブ１６２ａは、突起４の頂点に接触しながら突起４の突出量を検出する。
【００２３】
一方、突起４の直角座標値と突出量は、先工程で行われる基板２の自動光学検査(Automated Optical Inspection)によって算出してもよい。この算出されるデータをコンピュータ１８０に入力してロボットの作動を制御することができる。この場合、図２に示されているように、突起検出装置１６０は省略できる。
【００２４】
図６を参照すると、突起４の直角座標値と突出量が検出されると、キャリッジ１００の運動によって突起４の上方にプレッサー１３２を整列する（Ｓ１０２）。コンピュータ１８０は、プログラムのプロセシングによって突起４の突出量に対して研磨量を算出し（Ｓ１０４）、算出される研磨量に符合するように、プレッサー１３２を初期設定値の初期位置Ｐ１から研磨設定値の作動位置Ｐ２に作動させる（Ｓ１０６）。
【００２５】
空圧アクチュエータ１５２のロッド１５４がＺ軸方向に前進すると、ロッド１５４に連結されている線形可変差動変圧器１４０のコア１４２が前進する。線形可変差動変圧器１４０のコア１４２がその零点から研磨設定値の変位を持つ位置に前進すると、空圧アクチュエータ１５２のロッド１５４は停止する。したがって、プレッサー１３２は、初期設定値の初期位置Ｐ１から研磨設定値の作動位置Ｐ２に前進している。
【００２６】
図７及び図８を参照すると、プレッサー１３２の下降によって研磨テープ１１０の裏面を押圧して研磨材層１１２を突起４に接触させ（Ｓ１０８）、研磨テープ１１０を移送しながら研磨材層１１２によって突起４を研磨する（Ｓ１１０）。ロボットの作動によってキャリッジ１００が下降すると、プレッサー１３２が下降して研磨テープ１１０の裏面を押圧し、押圧される研磨テープ１１０の研磨材層１１２は突起４に接触する。アンワインダー１２２とリワインダー１２４の作動によってアンワインダー１２２のロール１１４から研磨テープ１１０を巻き出す。ロール１１４から巻き出される研磨テープ１１０は、リワインダー１２４によって巻き取られる。研磨テープ１１０は、突起４の上方を通過しながら突起を研磨する。
【００２７】
次に、線形可変差動変圧器１４０の作動によってプレッサー１３２の変位を検出する（Ｓ１１２）。コンピュータ１８０は、線形可変差動変圧器１４０から入力されるプレッサー１３２の変位をプログラムによってプロセッシングし、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致するか否かを判断する（Ｓ１１４）。プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致しない場合には、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致するように、プレッサー１３２の圧力を制御する（Ｓ１１６）。
【００２８】
図７に示すように、プレッサー１３２と研磨テープ１１０の接触の際に、プレッサー１３２に作用する圧力によってプレッサー１３２が後退する。この際、プレッサー１３２は、研磨設定値の作動位置Ｐ２から初期設定値の初期位置Ｐ１に後退する。線形可変差動変圧器１４０の一次コイル１４４に電圧が印加されると、コア１４２の位置に応じて、二次コイル１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相が変わる。二次コイル１４６ａ、１４６ｂから出力される電圧の大きさと位相に応じてコア１４２の変位が検出される。コア１４２の変位によってプレッサー１３２の変位を算出する。
【００２９】
図８に示すように、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致しない場合には、コンピュータ１８０の制御によって空圧アクチュエータ１５２が作動する。空圧アクチュエータ１５２は、ロッド１５４と共に、コア１４２とプレッサー１３２が研磨設定値の作動位置Ｐ２に達するように圧力を与える。このような空圧アクチュエータ１５０の作動によってプレッサー１３２の変位と圧力を補償しながら突起４の研磨を行うことにより、突起４を正確に研磨して除去することができる。また、線形可変差動変圧器１４０の作動によってプレッサー１３２の変位を検出すると同時に、空圧アクチュエータ１５０の作動によってプレッサー１３２の変位を制御することにより、突起検出装置１６０のセンサ１６２、１６４を省略することができるため、構成が簡単になるうえ、センサ１６２、１６４の検出にかかる時間を短縮させることができて突起４を迅速に研磨することができる。
【００３０】
図９を参照すると、プレッサー１３２の変位が研磨設定値と一致する場合には、プレッサー１３２は初期位置Ｐ１に復帰し、突起４の研磨を終了する（Ｓ１１８）。空圧アクチュエータ１５２の作動によってロッド１５４が後退すると、ロッド１５４と共に、コア１４２とプレッサー１３２が後退する。プレッサー１３２が初期位置Ｐ１に復帰すると、コンピュータ１８０の制御によって研磨テープ供給装置１２０と空圧アクチュエータ１５２の作動が停止する。一方、突起４の研磨中に、カメラ１７０は突起４のイメージを獲得してモニター１８２に表示する。作業者は、モニター１８２に表示される突起４のイメージを見て突起４の研磨過程及び状態などを確認することができる。
【００３１】
最後に、図１０を参照すると、ロボットの作動によってキャリッジ１００が直角座標値に沿って運動すると、センサ１６４のプローブ１６４ａは、突起４が在った研磨部位６を通過し、センサ１６４の作動によって研磨部位６が検出される（Ｓ１２０）。コンピュータ１８０は、センサ１６４の作動によって検出される研磨部位６の突出量が誤差範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ１２２）。研磨部位６の突出量が誤差範囲内にあれば、突起４の研磨を完了する。センサ１６４の作動によって検出される研磨部位６の突出量が誤差範囲から外れると、上記段階（Ｓ１０２）に戻って突起４の研磨を再び行う。ロボットの作動によって直角座標値に沿ってキャリッジ１００を運動させ、基板２の全上面に存在する突起４の研磨を順次行う。
【００３２】
以上述べた実施例は、本発明の好適な実施例を説明したものに過ぎず、本発明の権利範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の技術的思想と特許請求の範囲内において、変更、変形または置換を加え得ることは明らかであり、それらについても本発明の範囲に属するものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の技術に係る基板のリペア装置を示す正面図である。
【図２】本発明に係る基板のリペア装置の第１の実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る基板のリペア装置の第２の実施形態を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るリペア装置の制御手段を説明するために示す断面図である。
【図５】本実施形態に係るリペア装置における、突起の直角座標値と突出量を検出する突起検出装置の作動を示す正面図である。
【図６】本実施形態に係るリペア装置における、突起とプレッサーが整列されている状態を示す正面図である。
【図７】本実施形態に係るリペア装置における、研磨テープが突起に接触している状態を示す正面図である。
【図８】本実施形態に係るリペア装置における、突起が研磨テープによって研磨されている状態を示す正面図である。
【図９】本実施形態に係るリペア装置における、プレッサーが復帰している状態を示す正面図である。
【図１０】本実施形態に係るリペア装置における、突起の研磨痕を検出する突起検出装置の作動を示す正面図である。
【図１１】本実施形態に係るリペア装置における、突起を研磨して除去するリペア方法を説明するために示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３４】
２ 基板
４ 突起
１００ キャリッジ
１１０ 研磨テープ
１１２ 研磨材層
１２０ 研磨テープ供給装置
１２２ アンワインダー
１２４ リワインダー
１２６ａ、１２６ｂ ガイドローラ
１３０ 接触式変位センサ
１３２ プレッサー
１４０ 線形可変差動変圧器
１４２ コア
１５０ 変位制御器
１５２ 空圧アクチュエータ
１５４ ロッド
１６０ 突起検出装置
１６２、１６４ センサ
１７０ カメラ
１８０ コンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に突出している突起に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って運動し得るように、前記基板上に設置されているキャリッジと、
前記キャリッジに装着されており、表面に研磨材層が塗布されている研磨テープを前記突起の上方に移送する研磨テープ供給手段と、
前記研磨テープ供給手段によって移送される前記研磨テープの上部に位置するように前記キャリッジに装着されており、前記研磨テープの裏面を押圧して前記突起に前記研磨材層を接触させるプレッサーを備え、前記プレッサーの変位を検出する接触式変位センサと、
前記キャリッジに前記プレッサーと連結されるように装着されており、前記プレッサーの押圧によって前記突起に与えられる圧力が制御されるように前記プレッサーの変位を制御する変位制御器とを含むことを特徴とする、基板のリペア装置。
【請求項２】
前記研磨テープ供給手段は、
前記研磨テープがロールに巻き付けられて装着されており、前記ロールから前記研磨テープを巻き出すアンワインダーと、
前記アンワインダーから巻き出される前記研磨テープを巻き取るリワインダーと、
前記アンワインダーと前記リワインダーとの間に装着されており、前記研磨テープの移送を案内する一対のガイドローラとから構成されており、
前記研磨テープは、前記ガイドローラの外面下部に接触していることを特徴とする、請求項１に記載の基板のリペア装置。
【請求項３】
前記接触式変位センサは、前記プレッサーと前記変位制御器とを連結するコアを持つ線形可変差動変圧器からなることを特徴とする、請求項１に記載の基板のリペア装置。
【請求項４】
前記プレッサーに装着され、前記突起のイメージを獲得するカメラをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の基板のリペア装置。
【請求項５】
前記接触式変位センサの下部両側に前記突起の直角座標値と突出量を検出し得るように装着されている一対のセンサをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の基板のリペア装置。
【請求項６】
基板の上面に突出している突起の直角座標値と突出量を算出する段階と、
前記突起の上方に接触式変位センサのプレッサーを整列する段階と、
前記突起の研磨量を算出する段階と、
前記突起の研磨量に符合するように前記プレッサーを初期設定値の初期位置から研磨設定値の作動位置に作動させる段階と、
前記プレッサーによって、研磨材層が塗布されている研磨テープの裏面を押圧して研磨材層を突起に接触させる段階と、
前記研磨テープを移送しながら前記研磨材層によって前記突起を研磨する段階と、
前記接触式変位センサによって前記プレッサーの変位を検出する段階と、
前記プレッサーの変位が前記研磨設定値と一致しなければ、前記プレッサーの変位が前記研磨設定値と一致するように前記プレッサーの圧力を制御する段階と、
前記プレッサーの変位が前記研磨設定値と一致すれば、前記プレッサーを前記初期位置に復帰させる段階とを含むことを特徴とする、基板のリペア方法。
【請求項７】
前記突起の研磨中に前記突起のイメージをカメラによって獲得して表示する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の基板のリペア方法。
【請求項１】
基板に突出している突起に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って運動し得るように、前記基板上に設置されているキャリッジと、
前記キャリッジに装着されており、表面に研磨材層が塗布されている研磨テープを前記突起の上方に移送する研磨テープ供給手段と、
前記研磨テープ供給手段によって移送される前記研磨テープの上部に位置するように前記キャリッジに装着されており、前記研磨テープの裏面を押圧して前記突起に前記研磨材層を接触させるプレッサーを備え、前記プレッサーの変位を検出する接触式変位センサと、
前記キャリッジに前記プレッサーと連結されるように装着されており、前記プレッサーの押圧によって前記突起に与えられる圧力が制御されるように前記プレッサーの変位を制御する変位制御器とを含むことを特徴とする、基板のリペア装置。
【請求項２】
前記研磨テープ供給手段は、
前記研磨テープがロールに巻き付けられて装着されており、前記ロールから前記研磨テープを巻き出すアンワインダーと、
前記アンワインダーから巻き出される前記研磨テープを巻き取るリワインダーと、
前記アンワインダーと前記リワインダーとの間に装着されており、前記研磨テープの移送を案内する一対のガイドローラとから構成されており、
前記研磨テープは、前記ガイドローラの外面下部に接触していることを特徴とする、請求項１に記載の基板のリペア装置。
【請求項３】
前記接触式変位センサは、前記プレッサーと前記変位制御器とを連結するコアを持つ線形可変差動変圧器からなることを特徴とする、請求項１に記載の基板のリペア装置。
【請求項４】
前記プレッサーに装着され、前記突起のイメージを獲得するカメラをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の基板のリペア装置。
【請求項５】
前記接触式変位センサの下部両側に前記突起の直角座標値と突出量を検出し得るように装着されている一対のセンサをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の基板のリペア装置。
【請求項６】
基板の上面に突出している突起の直角座標値と突出量を算出する段階と、
前記突起の上方に接触式変位センサのプレッサーを整列する段階と、
前記突起の研磨量を算出する段階と、
前記突起の研磨量に符合するように前記プレッサーを初期設定値の初期位置から研磨設定値の作動位置に作動させる段階と、
前記プレッサーによって、研磨材層が塗布されている研磨テープの裏面を押圧して研磨材層を突起に接触させる段階と、
前記研磨テープを移送しながら前記研磨材層によって前記突起を研磨する段階と、
前記接触式変位センサによって前記プレッサーの変位を検出する段階と、
前記プレッサーの変位が前記研磨設定値と一致しなければ、前記プレッサーの変位が前記研磨設定値と一致するように前記プレッサーの圧力を制御する段階と、
前記プレッサーの変位が前記研磨設定値と一致すれば、前記プレッサーを前記初期位置に復帰させる段階とを含むことを特徴とする、基板のリペア方法。
【請求項７】
前記突起の研磨中に前記突起のイメージをカメラによって獲得して表示する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の基板のリペア方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３２６２１２（Ｐ２００７−３２６２１２Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４９２４８（Ｐ２００７−１４９２４８）
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（５０７１８５２７７）エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（５０７１８５２７７）エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
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