JP2000200810A

JP2000200810A - プロ―バ

Info

Publication number: JP2000200810A
Application number: JP11002258A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Shiono; 勝美塩野
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】大型の矩形の基板を取り扱う場合に、搬送ロ
ボットにプリアライメント機構や基板認識装置を搭載し
て、プローバの占有面積を小さくする。また、昇降ステ
ージを工夫してカセットのパスラインを低くし、さら
に、ハンドの進退機構を工夫して進退ストロークを大き
くする。【解決手段】搬送ロボット上の基板認識センサ９６で
カセットの各棚のガラス基板の有無を確認する。回転台
７０を１８０度回転してから、ロード・ハンド８８でカ
セット内のガラス基板を吸着する。その際、ロード・ハ
ンド８８上の２個のセンサでガラス基板のθズレを検出
する。昇降ステージ７４を下げてガラス基板を基板支持
装置９８に載せ、ガラス基板のプリアライメントを実施
する。同時にＩＤ読取装置でガラス基板のＩＤ符号を読
み取る。次に、搬送ロボットをワークステージに対向さ
せて、ワークステージにガラス基板を受け渡し、ガラス
基板を電気的に検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を電気的に検
査するプローバに関し、より具体的には、カセット内に
水平に収納された矩形の基板を搬送ロボットを用いて取
り出し、この基板を搬送ロボットでワークテーブル部に
搬送し、ワークテーブル部において基板の電気的検査を
実施するプローバに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は従来のプローバの平面図であ
る。このプローバは、液晶表示パネルのガラス基板を電
気的に検査する装置である。このプローバは、後方にカ
セット設置部１０があり、中央に搬送部１２があり、前
方にワークテーブル部１４とプリアライメント部１６が
ある。カセット設置部１０には二つのカセット１８、１
９を配置でき、それぞれのカセットに多くのガラス基板
を水平に収納できる。搬送部１２には搬送ロボット２０
があり、この搬送ロボット２０を用いてカセット１８、
１９とプリアライメント部１６とワークテーブル部１４
との間でガラス基板を搬送できる。ワークテーブル部１
４には、下方にワークステージ２２があり、上方にプロ
ーブユニット２３がある。プローブユニット２３は複数
のプローブブロック２４を備えている。プローブブロッ
ク２４はガラス基板と電気的接触を行うための多数の探
針２５を備えている。

【０００３】図１８は図１７のプローバの背面図であ
る。二つのカセット１８、１９の間には基板認識装置２
６がある。この基板認識装置２６は光学式のセンサであ
り、カセット１８、１９内のガラス基板２８の有無を検
出することができる。基板認識装置２６は昇降可能であ
り、昇降しながらガラス基板２８の有無を検出できる。
これにより、検査をスタートする前に、あらかじめ、カ
セット１８、１９内のどの棚にガラス基板２８が格納さ
れているかを把握することができる。

【０００４】図２０は搬送ロボット２０（図１７を参
照）の斜視図である。搬送ロボット２０のＹ移動台３０
はＹ方向に移動できる。Ｙ移動台３０上の回転台３２は
Ｚ軸（上下方向に延びる軸）の周りに回転できる。回転
台３２上の昇降台３４はＺ方向（上下方向）に昇降す
る。昇降台３４の上端には回転リンク式の二つのアーム
３６、３７があり、一方のアーム３６の先端にはロード
・ハンド３８を固定してあり、他方のアーム３７の先端
にはアンロード・ハンド３９を固定してある。ハンド３
８、３９の先端はバキューム吸着機構を備えている。ア
ーム３６、３７が伸長するとハンド３８、３９はＸ方向
に移動する。ハンド３８、３９は上下２段に配置してあ
り、上側のロード・ハンド３８は未検査のガラス基板を
カセットからワークステージまで搬送するのに使い、下
側のアンロード・ハンド３９は検査済みのガラス基板を
ワークステージからカセットに戻すのに使う。

【０００５】図２１はプリアライメント部１６（図１７
を参照）に設けてあるプリアライメント・ステージ４０
の斜視図である。プリアライメント部は、ロード・ハン
ド３８とガラス基板２８との相対位置関係が、所定の誤
差範囲内に（ワークテーブル部においてファインアライ
メントが可能な程度までに）収まるように、ガラス基板
２８を吸着し直すことを目的とするものである。

【０００６】ロード・ハンド３８によってプリアライメ
ント・ステージ４０の上方にガラス基板２８を持ってき
たら、三つのセンサ４１、４２、４３を用いてガラス基
板２８のプリアライメントを実施する。三つのセンサは
発光部と受光部を有する反射型の光センサであって、発
光部からの光がガラス基板２８のエッジに当たると、そ
こからの反射光が受光部で検出される。まず、ロード・
ハンド３８をＹ方向に動かす（図２０に示すＹ移動台３
０をＹ方向に動かす）と、最初にセンサ４２、４３の一
方（例えばセンサ４２）がガラス基板２８のエッジ２９
を検出し（そのときのＹ移動台のＹ座標はＹ１）、次
に、他方のセンサ（例えばセンサ４３）がエッジ２９を
検出する（そのときのＹ移動台のＹ座標はＹ２）。この
ときのΔＹ＝Ｙ２−Ｙ１と、センサ４２、４３間のＸ方
向の距離とに基づいて、ガラス基板２８の傾きΔθ（ガ
ラス基板２８のエッジ２９がＸ方向に対して傾斜してい
る角度）を求めることができる。そこで、このΔθだけ
ロード・ハンド３８を回転させて（図２０に示す回転台
３２を回転する）、ガラス基板２８の傾きを補正する。
次に、ロード・ハンド３８をＹ方向に動かしてセンサ４
２、４３で同時にエッジ２９を検出したところでＹ方向
の移動を停止する。これにより、ガラス基板２８のθズ
レとＹズレが補正された。

【０００７】次に、ロード・ハンド３８をＸ方向に動か
し（図２０に示すアーム３６を伸長してロード・ハンド
３８を前進させる）、センサ４１がガラス基板２８のエ
ッジ３１を検出したところでＸ方向の移動を停止する。
これにより、Ｘズレも補正された。

【０００８】その後、ロード・ハンド３８を下げて（図
２０に示す昇降台３４を下げて）、ガラス基板２８をプ
リアライメント・ステージ４０の４個のチャックピン４
４でバキューム吸着して保持する。ロード・ハンド３８
のバキュームは解除する。ロード・ハンド３８はさらに
下がってからＸ方向に後退する。プリアライメント部に
はＩＤ読取装置（図示せず）があり、このＩＤ読取装置
でガラス基板のＩＤ符号を読み取る。

【０００９】次に、ロード・ハンド３８をガラス基板２
８の下方に挿入して、ロード・ハンド３８を「基準状
態」に位置決めする。ロード・ハンド３８の「基準状
態」とは、ロード・ハンド３８がプリアライメント・ス
テージ４０に対して所定の位置関係になった状態であ
る。この基準状態にするには、図２０において、Ｙ移動
台３０を所定のプリアライメント位置に設定し、回転台
３２を回転角１８０度に設定し（ハンド３８、３９がカ
セットに対向するときの回転台３２の回転位置を０度と
している）、アーム３６の伸長状態をプリアライメント
位置に設定する。その後、図２１において、この基準状
態のロード・ハンド３８を上昇させてガラス基板２８を
吸着保持し、チャックピン４４のバキュームを解除す
る。これにより、ロード・ハンド３８とガラス基板２８
との相対位置関係が所定の誤差範囲内に収まったことに
なる。

【００１０】図２２はワークステージ２２の斜視図であ
る。ロード・ハンド３８によってガラス基板２８をワー
クステージ２２の上方に持って来てから、これを下げる
と、ワークステージ２２の４個のチャックピン４６でガ
ラス基板２８をバキューム吸着できる。ロード・ハンド
３８のバキュームは解除する。ロード・ハンド３８はさ
らに下がってからＸ方向に後退する。その後、チャック
ピン４６を下げ、ガラス基板２８をバキューム溝２１に
よって吸着保持し、チャックピン４６のバキュームを解
除する。ワークステージ２２はＸＹＺθ方向に移動が可
能であり、ガラス基板２８をプローブユニット２３（図
１７を参照）に対してファインアライメントすることが
できる。

【００１１】次に、従来のプローバの動作を説明する。
このプローバは次のような動作を順番に実行する。図１
７において、基板認識装置２６が昇降してカセット１
８、１９内の各棚におけるガラス基板の有無を確認す
る。搬送ロボット２０がＹ方向に移動してカセット１８
に対向する。回転台３２（図２０を参照）の角度が０度
に位置する。搬送ロボット２０の昇降台３４（図２０を
参照）が昇降して、ロード・ハンド３８の高さを、取り
出すガラス基板２８の高さにする。アーム３６が伸長し
てロード・ハンド３８がＸ方向に前進し、カセット１８
内の目的の未検査のガラス基板２８の下にロード・ハン
ド３８が入り込む。ロード・ハンド３８が上昇してガラ
ス基板２８を吸着し、ロード・ハンド３８が後退する。
搬送ロボット２０が図１７の右方向に移動してから回転
台３２が１８０度の位置まで回転する。これにより、図
１９に示す位置（プリアライメント部１６に対向する位
置）に搬送ロボット２０が来る。アーム３６が伸長して
ロード・ハンド３８がＸ方向に前進し、プリアライメン
ト部１６において図２１で説明したようにガラス基板２
８のプリアライメントを実施する。プリアライメントが
完了したガラス基板２８は再びロード・ハンド３８で吸
着し、ロード・ハンド３８が後退する。

【００１２】搬送ロボット２０が図１９の左方向に移動
して、ワークステージ２２に対向する位置に来る。ワー
クステージ２２上に検査済みのガラス基板がある場合
は、アーム３７が伸長してアンロード・ハンド３９が前
進し、ワークステージ２２上の検査済みのガラス基板を
受け取る。アンロード・ハンド３９が後退する。アーム
３６が伸長して、ロード・ハンド３８で未検査のガラス
基板をワークステージ２２に載せる。ロード・ハンド３
８が後退する。その後、次に説明する「検査動作」と
「検査中の搬送動作」とを並行して実施する。

【００１３】「検査動作」は次のように進行する。ワー
クステージ２２上のガラス基板をプローブユニット２３
に対してファインアライメントする（このとき、ワーク
ステージ２２はＸＹθ方向に微動する）。ワークステー
ジ２２が上昇し、ガラス基板の電極がプローブブロック
２４の探針２５に接触する。ワークステージ２２がさら
に上昇し、探針２５にオーバードライブがかかる。ガラ
ス基板の電気的検査を実施する。

【００１４】「検査中の搬送動作」は次のように進行す
る。回転台３２（図２０を参照）が０度の位置まで回転
し、搬送ロボット２０がＹ方向に移動してカセット１８
に対向する位置に来る。アーム３７が伸長してアンロー
ド・ハンド３９上の検査済みのガラス基板がカセット１
８内の元の位置に戻る。

【００１５】以上で１サイクルが終了する。カセット１
８内の別の未検査ガラス基板に対しても同様のサイクル
を実施する。カセット１８内のガラス基板をすべて検査
したら、今度は、もう一方のカセット１９内のガラス基
板を検査する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプロー
バは次の問題点がある。（１）ガラス基板が大型化する
とプローバの占有面積（設置に要する床面積。図１７の
占有面積）が大きくなる。

【００１７】（２）ガラス基板が大型化すると、カセッ
ト内でガラス基板を水平に支持したときの撓み量が増加
する。したがって、カセットの棚の間隔（スロットピッ
チ）を大きくする必要がある。これに応じてカセットの
ストローク（カセットの高さ。図１８のＨ１）が高くな
る。その場合、図２０の搬送ロボットの昇降台３４の昇
降ストロークは少なくともＨ１が必要となる。その場
合、昇降台３４が一番下がった状態でもハンド３８、３
９の高さは床面からＨ１以上になる。ゆえに、図１８に
おいて床面からカセットの下端までの高さＨ２（以下、
パスラインと呼ぶ。）もＨ１以上を確保する必要があ
る。このように、ガラス基板が大型化すると、カセット
のストロークＨ１が高くなり、それに応じてカセットの
パスラインＨ２も高くなる。パスラインが高くなると、
探針の測定位置も高くなる。それに従ってプローブユニ
ットの位置も高くなり、プローブユニットの交換作業が
困難になる。パスラインが高くなるのを避けて、かつ、
昇降台の昇降ストロークを確保しようとすれば、床を掘
り下げなければならない。

【００１８】本発明は上述の問題点を解決するものであ
り、その目的は、占有面積が小さく、かつ、カセットの
パスラインが低いプローバを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のプローバは、装
置の占有面積を小さくするために、次のような工夫をし
ている。（１）従来装置におけるプリアライメント部を
廃止した。その代わりに、搬送ロボットにプリアライメ
ント機能を持たせた。これにより、図１７のプリアライ
メント部１６が占める面積を減らすことができた。ま
た、カセットからプリアライメント部への基板の搬送、
及びプリアライメント部からワークステージへの搬送が
不要になるので、搬送時間が省略でき、検査のスループ
ットが向上した。（２）図１７の基板認識装置２６をカ
セット設置部１０から取り除いた。その代わりに、搬送
ロボットに基板認識装置を搭載した。これにより、カセ
ット設置部の占有面積を小さくできた。

【００２０】また、カセットのパスラインを低くするた
めに、次のような工夫をしている。（３）１本の昇降台
の上端にハンドを設ける構造をやめにした。その代わり
に、１対の支柱の間に昇降ステージを掛け渡して、支柱
の高さよりも低い位置まで昇降ステージを下げられるよ
うにした。これにより、カセットのストロークが高くな
っても、カセットのパスラインは低い状態を保つことが
できた。

【００２１】そのほかに、大型のガラス基板をハンドリ
ングするために、次のような工夫をしている。（４）図
２０の回転リンク式のアーム３６、３８をやめて、少な
くとも２重に組み合わされた直動式の進退機構でハンド
を進退させるようにした。これにより、比較的小さな寸
法の進退機構を用いて、ハンドの進退ストロークを大き
くとることができた。

【００２２】以上の点をまとめると、本発明のプローバ
は、まず、搬送ロボットが基板認識装置とプリアライメ
ント機構とを備えている。また、搬送ロボットは１対の
支柱の間を昇降する昇降ステージを備えており、この昇
降ステージは、少なくとも２重に組み合わされた直動式
の進退機構を備えていて、この進退機構でハンドを進退
させている。搬送ロボットはまた、ガラス基板のＩＤ符
号を読み取るためのＩＤ読取装置を備えてもよい。

【００２３】プリアライメント機構は、具体的には、次
のような構成とすることができる。２個のハンドの一方
に、基板のひとつのエッジを光学的に検出する２個のセ
ンサ（図７のＸ位置検出センサ９２、９３）を設ける。
この２個のセンサは、基板のθズレを検出することがで
き、また、基板のＸ方向の位置を確認するのに利用す
る。また、回転台には、基板の前記ひとつのエッジに直
交する別のエッジを光学的に検出する１個のセンサ（図
２３のＹ位置検出センサ１１０）を設ける。このセンサ
は、基板のＹ方向の位置を確認するのに利用する。さら
に、基板のθズレを補正するために、基板を保持して水
平面内で回転できる回転機構（図２３の第２の回転台１
０４と４個のチャックピン１０８）を使う。また、前記
回転機構を基板の前記別のエッジに垂直な方向（図２３
のＹ方向）に移動させる移動機構（図２３の第２のＹ移
動台１０２）を用いることで、基板のＹズレを補正でき
る。

【００２４】ところで、本発明のプローバの構成のう
ち、個別の構成要素を取り出せば公知技術として知られ
ているものがある。これについて以下に説明する。１対
の支柱の間で昇降ステージを昇降させるようにした公知
文献としては特開平１０-１５７８４７号公報がある。
搬送ロボットに基板認識装置を搭載した公知文献として
は特開平１０-６４９９０号公報や特開平９-２７２０９
５号公報がある。搬送ロボットに基板のプリアライメン
ト機構を搭載した公知文献としては特開平９-１６２２
５７号公報や特開平１０-２７７９８６号公報がある。
搬送ロボットに直動式の進退機構を搭載した公知文献と
しては特開平１０-６４９９０号公報や特開平９-２７２
０９５号公報や特開平１０-６１６６号公報があり、こ
れらの中には、搬送ロボット上でガラス基板を機械的に
位置決めする機能を備えたものもある。

【００２５】しかしながら、本発明は、大型の矩形の基
板を検査するためのプローバにおいて、省スペース化、
低パスライン化、ハンドの長ストローク化、等の課題を
一挙に解決するために、各種の特徴を有機的に結合した
ものであって、このような装置構成としたことにより、
上述の個々の公知文献に示された従来装置と比較して、
非常に有用なプローバが実現したものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のプローバの第１
の実施形態を示す平面図であり、図２はその側面図、図
３は背面図である。図１では、カセット設置部５０と搬
送部５２は、上面カバーを取り外した状態を示してい
る。このプローバは、液晶表示パネルのガラス基板（電
気回路が形成されたもの）を電気的に検査する装置であ
る。検査するガラス基板は、大型の矩形の基板であり、
サイズは例えば８００×９５０ｍｍや、１１００×１１
００ｍｍである。このプローバは、後方にカセット設置
部５０があり、中央に搬送部５２があり、前方にワーク
テーブル部５４がある。カセット設置部５０には二つの
カセット５６、５７を載せることができ、それぞれのカ
セットに多くのガラス基板２８を水平に収納できる。カ
セット５６、５７は位置決めされた状態で（水平面内の
特定の２方向に押し付けられた状態で）カセット載置部
に載っている。搬送部５２には搬送ロボット５８があ
り、この搬送ロボット５８はカセット５６、５７とワー
クテーブル部５４との間でガラス基板２８を搬送する。
ワークテーブル部５４には、下方にワークステージ５９
があり、上方にプローブユニット６０がある。ワークス
テージ５９はＸＹＺθ方向の移動が可能であり、その上
にガラス基板をバキューム吸着できる。プローブユニッ
ト６０は複数のプローブブロック６２を備えている。プ
ローブブロック６２はガラス基板と電気的接触を行うた
めの多数の探針６４を備えている。

【００２７】図４は搬送ロボット５８（図１を参照）の
斜視図である。下方のＹ移動台６６は１対のＹレール６
８に沿ってＹ方向に移動できる。モータ６７が回転する
とリードスクリュー６９が回転し、このリードスクリュ
ー６９に噛み合っているリードナット（及びそれに固定
されているＹ移動台６６）がＹ方向に移動する。Ｙ移動
台６６の上には回転台７０があり、この回転台７０はＺ
軸（上下方向に延びる軸）の周りに回転できる。回転台
７０には１対の支柱７２が立っている。これらの支柱７
２の間には昇降可能な昇降ステージ７４がある。昇降ス
テージ７４の左右の両端は、支柱７２に形成された昇降
溝７６に係合していて、昇降溝７６に沿ってＺ方向（上
下方向）に移動できる。昇降ステージ７４の上面には１
対の第１アーム７８を固定してある。

【００２８】図７はハンドの進退機構を拡大して示す斜
視図である。１対の第１アーム７８の内側には第１アー
ム７８の長手方向（Ｘ方向）に延びる溝７９が形成され
ている。この溝７９に１対の第２アーム８０がスライド
可能に係合している。１対の第２アーム８０の内側に
は、第２アーム８０の長手方向に延びる二つの溝８１、
８２を上下２段に形成してある。上側の溝８１には上段
の移動板８４がスライド可能に係合している。下側の溝
８２には下段の移動板８６（図５を参照）がスライド可
能に係合している。上段の移動板８４にはロード・ハン
ド８８を固定してあり、下段の移動板８６にはアンロー
ド・ハンド９０を固定してある。第１アーム７８に対し
て第２アーム８０が図の右下方向にスライドし、かつ、
第２アーム８０に対して上段の移動板８４または下段の
移動板８６が図の右下方向にスライドすることで、ロー
ド・ハンド８８またはアンロード・ハンド９０は大きく
前進する。ハンド８８、９０の先端はバキューム吸着機
構を備えている。上側のロード・ハンド８８は未検査の
ガラス基板をカセットからワークステージに搬送するの
に使い、下側のアンロード・ハンド９０は検査済みのガ
ラス基板をワークステージからカセットに戻すのに使
う。

【００２９】上述の図７は２重に組み合わされた進退機
構を示している。すなわち、第２アーム８０が第１アー
ム７８に対してスライドする構造が、直動式のひとつの
進退機構であり、上段の移動板８４または下段の移動板
８６が第２アーム８０に対してスライドする構造が、直
動式のもうひとつの進退機構である。これらが直列に組
み合わされていることで２重の進退機構を構成してい
る。これにより、ハンド８８、９０の進退ストロークを
大きくとることができる。なお、３重以上に組み合わせ
た進退機構を用いてもよい。

【００３０】ロード・ハンド８８の根元付近には２個の
Ｘ位置検出センサ９２、９３がある。これらのセンサ９
２、９３は、発光部と受光部を有する反射型の光センサ
であって、発光部からの光（上方に向かって発射され
る）が、ロード・ハンド８８の上方にあるガラス基板の
エッジに当たると、そこからの反射光が受光部で検出さ
れるようになっている。

【００３１】ロード・ハンド８８の後端部にはセンサボ
ックス９４があり、その中に基板認識センサ９６を格納
してある。基板認識センサ９６は回転可能なアーム９７
の先端に固定してある。アーム９７がエアーシリンダに
より９０度回転すると、基板認識センサ９６はセンサボ
ックス９４の外部に露出する。基板認識センサ９６は発
光部と受光部を有する反射型の光センサであり、発光部
からの光（水平に発射される）がカセット内のガラス基
板のエッジに当たると、そこからの反射光が受光部で検
出されるようになっている。これにより、ガラス基板の
有無を検出できる。

【００３２】図４に戻って、回転台７０の上には基板支
持装置９８がある。図２３は基板支持装置９８の拡大斜
視図である。回転台７０の上には第２のＹレール１００
を固定してある。この第２のＹレール１００に第２のＹ
移動台１０２がＹ方向にスライド可能に係合している。
第２のＹ移動台１０２には第２の回転台１０４が載って
おり、この第２の回転台１０４は第２のＺ軸（上下方向
に延びる軸）の周りに回転できる。第２の回転台１０４
の上端には十字型のアーム１０６を固定してある。十字
型のアーム１０６の先端には４個のチャックピン１０８
を固定してある。これらのチャックピン１０８はガラス
基板をバキューム吸着できる。

【００３３】また、回転台７０の上にはＹ位置検出セン
サ１１０を固定してある。このセンサ１１０は、上述の
Ｘ位置検出センサ９２、９３（図７を参照）と同様に、
発光部と受光部を有する反射型の光センサである。発光
部からの光（上方に向かって発射される）が、チャック
ピン１０８で支持したガラス基板のエッジに当たると、
そこからの反射光が受光部で検出されるようになってい
る。

【００３４】回転台７０の上には、さらに、ＩＤ読取装
置１１２を固定してある。このＩＤ読取装置１１２は、
チャックピン１０８で支持したガラス基板にマーキング
されたＩＤ符号（識別符号）を読み取ることができる。

【００３５】次に、このプローバの動作を説明する。図
１の搬送ロボット５８は最初に図８の状態に移行する。
図８は搬送ロボット５８の平面図である。図８の状態で
は、回転台７０は１８０度の回転位置にある（ハンド８
８、９０がカセットに対向するときの回転台７０の回転
位置を０度としている）。二つのハンド８８、９０はい
ずれも最も後退した位置にある。基板認識センサ９６の
アーム９７を９０度回転して基板認識センサ９６をセン
サボックス９４から露出させ、基板認識センサ９６のセ
ンサ面をカセット５６に対向させる。搬送ロボットの昇
降ステージ７４（図４を参照）を昇降させながら、基板
認識センサ９６を用いてカセット５６の各棚におけるガ
ラス基板２８の有無を確認する。この確認作業により、
検査をスタートする前に、あらかじめ、カセット５６内
のどの棚にガラス基板２８が格納されているかを把握す
ることができる。

【００３６】次に、回転台７０が１８０度回転して図９
の回転位置になる。昇降ステージ７４（図４を参照）が
昇降してロード・ハンド８８の高さが、カセット内の目
的のガラス基板２８（取り出そうとするガラス基板）の
すぐ下に来るようにする。１対の第２アーム８０がカセ
ットに向かってＸ方向に前進し、さらに、上段の移動板
８４が第２アーム８０に対してカセットに向かってＸ方
向に前進する。これにより、ロード・ハンド８８が大き
く前進し、ガラス基板２８の下に入る。ところで、ロー
ド・ハンド８８が前進していくと、２個のＸ位置検出セ
ンサ９２、９３のうちの一方のセンサ（例えばセンサ９
２）が最初にガラス基板２８のエッジ３１を検出する
（そのときのロード・ハンド８８のＸ座標はＸ１）。次
に、他方のセンサ（例えばセンサ９３）がエッジ３１を
検出する（そのときのロード・ハンド８８のＸ座標はＸ
２）。このときの移動距離ΔＸ＝Ｘ２−Ｘ１と、センサ
９２、９３間のＹ方向の距離とに基づいて、ガラス基板
２８のＸＹ座標軸からの傾きΔθ（エッジ３１がＹ方向
に対して傾斜する角度）を求めることができる。このΔ
θが求まると、基板支持装置９８（図２３を参照）の第
２の回転台１０４がその原点位置からΔθだけ回転す
る。それから、ロード・ハンド８８が上昇してガラス基
板２８をバキューム吸着する。すなわち、ガラス基板は
上述のΔθだけ傾いた状態のままロード・ハンド８８に
吸着されることになる。図５はロード・ハンド８８が前
進した状態の搬送ロボットを示す斜視図である。

【００３７】次に、ロード・ハンド８８が図１０に示す
位置までＸ方向に後退する。それから、図６に示すよう
に、昇降ステージ７４が下降する。ロード・ハンド８８
上のガラス基板２８がチャックピン１０８に接触する
と、ロード・ハンド８８のバキューム吸着を解除し、チ
ャックピン１０８でガラス基板２８をバキューム吸着す
る。ロード・ハンド８８はさらに下降してから一番後ろ
まで後退する。

【００３８】次に、ガラス基板のプリアライメント動作
を説明する。図１１はチャックピン１０８でガラス基板
２８を支持した状態を示す側面図である。この図１１と
図２３を参照して説明する。チャックピン１０８でガラ
ス基板２８を支持したら、第２の回転台１０４が原点位
置まで戻る（マイナスΔθだけ回転する）。第２の回転
台１０４は、あらかじめ、上述のようにガラス基板のθ
ズレの角度（Δθ）だけ回転してあったので、第２の回
転台１０４が原点位置まで戻ることで、ガラス基板２８
のθズレが補正されることになる。その後、もし必要な
らば、第２の回転台１０４を９０度あるいは１８０度回
転して、ガラス基板２８の向きを変えることもできる。

【００３９】次に、第２のＹ移動台１０２がＹ方向に移
動し、Ｙ位置検出センサ１１０がガラス基板２８のエッ
ジ２９（このエッジ２９は、図８のＸ位置検出センサ９
２、９３で検出するエッジ３１とは直交している。）を
検出したら、その位置で第２のＹ移動台１０２を停止す
る。これにより、ガラス基板２８のＹズレも補正され
た。その後、ＩＤ読取装置１１２でガラス基板２８上の
ＩＤ符号を光学的に読み取る。なお、図１０は、Ｙ位置
検出センサ１１０とＩＤ読取装置１１２とチャックピン
１０８とガラス基板２８との平面的な位置関係を示して
いる。

【００４０】上述のＹズレの補正が完了すると、ロード
・ハンド８８がガラス基板２８の下に入り込み、ロード
・ハンド８８は図１０に示すＸ方向位置で停止する。す
なわち、ロード・ハンド８８上のＸ位置検出センサ９
２、９３が同時にガラス基板２８のエッジ３１を検出し
たところでロード・ハンド８８の動きを止める。以上の
動作により、ロード・ハンド８８に対してガラス基板２
８がＸＹθ方向において所定の相対位置精度で位置決め
されたことになる。その後、ロード・ハンド８８が上昇
してガラス基板２８に接触したら、チャックピン１０８
のバキュームを解除し、ロード・ハンド８８でガラス基
板２８をバキューム吸着する。これで、プリアライメン
ト動作が完了する。

【００４１】上述のプリアライメント動作において、ロ
ード・ハンド８８上のＸ位置検出センサ９２、９３が同
時にガラス基板２８のエッジ３１を検出しなかった場合
は、ガラス基板２８がまだθズレを生じていることにな
る。その場合は、二つのＸ位置検出センサ９２、９３を
用いて、再度、ガラス基板のθズレの角度を検出してか
ら、プリアライメント動作をやり直す。

【００４２】プリアライメント動作が完了したら、昇降
ステージ７４（図４を参照）が所定位置まで上昇し、こ
れにより、ガラス基板を吸着保持したロード・ハンド８
８が所定位置まで上昇する。回転台７０が１８０度回転
し、かつ、Ｙ移動台６６がＹ方向に移動して、搬送ロボ
ット５８は図１２に示す位置（ワークステージ５９に対
向する位置）に来る。ワークステージ５９上に検査済み
のガラス基板がある場合は、ワークステージ５９のチャ
ックピンが上昇して、検査済みのガラス基板を持ち上げ
る。アンロード・ハンド９０（図７を参照）が前進して
ガラス基板の下に入り、それから上昇して、検査済みの
ガラス基板をバキューム吸着する。アンロード・ハンド
９０が後退する。ロード・ハンド８８が前進して、未検
査のガラス基板をワークステージ５９のチャックピンに
載せる。チャックピンがガラス基板をバキューム吸着す
る。ロード・ハンド８８が下がってから後退する。チャ
ックピンが下がってガラス基板をワークステージ５９に
載せる。チャックピンのバキュームを解除する。ワーク
ステージ５９がガラス基板をバキューム吸着する。以上
で、アンロード・ハンド９０による検査済みガラス基板
の受け取りと、ロード・ハンド８８による未検査ガラス
基板のワークステージ５９への受け渡しが完了する。ワ
ークステージ５９の構成は、図２２に示す従来のワーク
ステージ２２と同じである。

【００４３】その後、次に説明する「検査動作」と「検
査中の搬送動作」とを並行して実施する。

【００４４】「検査動作」は次のように進行する。図１
２において、ワークステージ５９上のガラス基板をプロ
ーブユニット６０に対してファインアライメントする。
ファインアライメントは、通常、２台のカメラを使って
実施する。すでにプリアライメントを実施してあるの
で、ガラス基板上の位置合わせマークがカメラの視野内
に入る程度に、ガラス基板は位置決めされている。ゆえ
に、ファインアライメントを自動的に実施できる。ファ
インアライメントが終了すると、ワークステージ５９が
上昇し、ガラス基板の電極がプローブブロック６２の探
針６４に接触する。ワークステージ５９がさらに上昇
し、探針６４にオーバードライブがかかる。そして、ガ
ラス基板の電気的検査を実施する。

【００４５】「検査中の搬送動作」は次のように進行す
る。図１２において、回転台７０が０度の位置まで回転
し、搬送ロボット５８がＹ方向に移動してカセット５６
に対向する位置に来る。アンロード・ハンド９０が前進
して検査済みのガラス基板をカセット５６内の元の位置
に戻す。

【００４６】以上で１サイクルが終了する。次に、カセ
ット５６内の別の未検査のガラス基板についても同様の
サイクルを実施する。カセット５６内のガラス基板をす
べて検査したら、今度は、別のカセット５７内のガラス
基板を検査する。

【００４７】図１３は、本発明のプローバの第２の実施
形態の平面図である。この実施形態では、搬送部５２と
ワークテーブル部５４とが左右に並んでいる。これによ
り、図１に示す第１の実施形態と比較して奥行方向が短
くなり、装置の占有面積がさらに小さくなっている。後
方のカセット設置部５０には二つのカセット１１４、１
１６があるが、これらは、後述のように、位置を入れ替
えることができる。搬送ロボット５８は、Ｙ方向の移動
機構（図４のＹレール６８、モータ６７、リードスクリ
ュー６９等）は備えていない。搬送ロボット５８のそれ
以外の構造は図４に示すものと同じである。

【００４８】図１３のプローバは次のように動作する。
搬送ロボット５８は最初に図８の状態に移行し、基板認
識センサ９６でカセット１１４内のガラス基板２８の有
無を確認する。次に、回転台７０が１８０度回転して図
９の回転位置になり、ロード・ハンド８８でガラス基板
２８を取り出す。その際に、ガラス基板２８のθズレ
（Δθ）を検出し、基板支持装置９８（図２３を参照）
の第２の回転台１０４をその原点位置からΔθだけ回転
する。次に、図２３に示す基板支持装置９８を用いてガ
ラス基板をプリアライメントする。その際に、この実施
形態では、ガラス基板の向きを時計方向に９０度変え
る。その後、図１４に示すように、回転台７０が９０度
だけ反時計方向に回転して、搬送ロボット５８はワーク
ステージ５９に対向する。そして、アンロード・ハンド
９０で検査済みのガラス基板をワークステージ５９から
受け取り、ロード・ハンド８８で未検査のガラス基板を
ワークステージ５９へ受け渡す。その後、ワークテーブ
ル部５４においてガラス基板を検査し、それと並行し
て、搬送ロボット５８で検査済みのガラス基板をカセッ
ト１１４に戻す。

【００４９】以上で１サイクルが終了する。次に、カセ
ット１１４内の別の未検査のガラス基板についても同様
のサイクルを実施する。カセット１１４内のガラス基板
をすべて検査したら、カセット１１４をカセット設置部
５０からカセット台車に引き取る。そして、左側のカセ
ット１１６（未検査のガラス基板を収納している）を右
方向に（カセット１１４のあった位置に）移動する。そ
の後、カセット１１６内のガラス基板を同様に検査す
る。その間に、左側のカセット載置部に新しいカセット
（未検査のガラス基板を収納している）をカセット台車
で運び込む。

【００５０】図１５と図１６は図１３のプローバにおけ
るカセットの交換作業を示したものであり、プローバの
背面側から見たものである。図１５（Ａ）において、カ
セット１１４は背面側から見て左側のカセット載置部に
載っており、カセット１１６は右側のカセット載置部に
載っている。左側のカセット１１４内のガラス基板につ
いてプローバで検査することになる。右側のカセット１
１６は未検査のガラス基板を収納しており、待機状態に
ある。左側のカセット１１４のすべてのガラス基板の検
査を完了すると、カセット１１４をカセット台車で図の
手前方向に引き取る。その後、図１５（Ｂ）に示すよう
に、カセット移送装置１１８が右側のカセット１１６を
持ち上げて、さらに、図１６（Ａ）に示すように、レー
ル１２０に沿って左方向に移送する。そして、図１６
（Ｂ）に示すように左側のカセット載置部にカセット１
１６を載せる。右側の空いたカセット載置部には新しい
カセットをカセット台車で運び込む。カセット移送装置
１１８は右側の位置に戻す。これで、図１５（Ａ）の状
態に戻る。以下、同じ動作を繰り返す。

【００５１】これまでの説明では、大型の矩形の基板の
例として、液晶表示パネルのガラス基板について説明し
てきたが、本発明のプローバは、これ以外の矩形基板の
検査にも利用できる。例えば、プラズマ・ディスプレイ
・パネルなどのその他のフラット・ディスプレイ・パネ
ルの基板を検査することが考えられる。

【００５２】

【発明の効果】本発明のプローバは、大型の矩形の基板
を取り扱うにあたって、次のような効果を奏する。搬送
ロボットにプリアライメント機構や基板認識装置を搭載
したので、プローバの占有面積を小さくできる。また、
１対の支柱の間で昇降ステージが昇降するようにしたの
で、カセットのパスラインを低くできる。さらに、少な
くとも２重に組み合わされた直動式の進退機構を用いて
ハンドを進退させるようにしたので、ハンドの進退スト
ロークを大きくとることができる。そして、これらの構
成を有機的に結合することで、非常に有用なプローバを
実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローバの第１の実施形態を示す平面
図である。

【図２】図１のプローバの側面図である。

【図３】図１のプローバの背面図である。

【図４】図１のプローバで使用する搬送ロボットの斜視
図である。

【図５】図４の搬送ロボットの別の状態を示す斜視図で
ある。

【図６】図４の搬送ロボットのさらに別の状態を示す斜
視図である。

【図７】図４の搬送ロボットのハンドの進退機構を拡大
して示す斜視図である。

【図８】図４の搬送ロボットの平面図である。

【図９】図８の搬送ロボットの別の状態を示す平面図で
ある。

【図１０】図８の搬送ロボットのさらに別の状態を示す
平面図である。

【図１１】図４の搬送ロボットの基板支持装置の側面図
である。

【図１２】図１のプローバの別の状態を示す平面図であ
る。

【図１３】本発明のプローバの第２の実施形態の平面図
である。

【図１４】図１３のプローバの別の状態を示す平面図で
ある。

【図１５】図１３のプローバのカセット交換作業を示す
背面図である。

【図１６】図１３のプローバのカセット交換作業の別の
状態を示す背面図である。

【図１７】従来のプローバの平面図である。

【図１８】図１７のプローバの背面図である。

【図１９】図１７のプローバの別の状態を示す平面図で
ある。

【図２０】従来のプローバで使用する搬送ロボットの斜
視図である。

【図２１】従来のプローバで使用するプリアライメント
・ステージの斜視図である。

【図２２】従来のプローバで使用するワークステージの
斜視図である。

【図２３】図４の搬送ロボットの基板支持装置の斜視図
である。

【符号の説明】

２８ガラス基板５０カセット設置部５２搬送部５４ワークテーブル部５６、５７カセット５８搬送ロボット５９ワークステージ６６Ｙ移動台７０回転台７２支柱７４昇降ステージ７８第１アーム８０第２アーム８８ロード・ハンド９０アンロード・ハンド９２、９３Ｘ位置検出センサ９６基板認識センサ９８基板支持装置１００第２のＹレール１０２第２のＹ移動台１０４第２の回転台１０８チャックピン１１０Ｙ位置検出センサ１１２ＩＤ読取装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カセット内に水平に収納された矩形の基
板を搬送ロボットを用いて取り出し、この基板を搬送ロ
ボットでワークテーブル部に搬送し、ワークテーブル部
において基板の電気的検査を実施するプローバにおい
て、次の（イ）〜（ホ）の構成を有することを特徴とす
るプローバ。（イ）前記搬送ロボットは、上下方向に延びる軸の周り
に回転可能な回転台と、この回転台上に固定された１対
の支柱と、これらの支柱の間を昇降できる昇降ステージ
とを備えている。（ロ）前記昇降ステージは、前記カセット内に収納され
た基板の有無を検出するための基板認識装置を備えてい
る。（ハ）前記昇降ステージは、少なくとも２重に組み合わ
された直動式の進退機構を備えていて、この進退機構に
は、基板を保持できる２個のハンドが取り付けられてい
る。（ニ）前記２個のハンドは上下２段に配置されていて、
前記進退機構の全ストロークのうちの少なくとも一部分
の領域において前記２個のハンドは互いに独立して進退
できる。（ホ）前記搬送ロボットは、前記ハンドとこのハンドが
保持する基板とを所定の相対位置関係に位置決めするた
めのプリアライメント機構を備えている。
【請求項２】請求項１に記載のプローバにおいて、前
記プリアライメント機構は、前記２個のハンドの一方に
設けられていて基板のひとつのエッジを光学的に検出す
る２個のセンサと、前記回転台に設けられていて基板の
前記ひとつのエッジに直交する別のエッジを光学的に検
出する１個のセンサと、基板を保持して水平面内で回転
できる回転機構と、前記回転機構を基板の前記別のエッ
ジに垂直な方向に移動させる移動機構とを備えているこ
とを特徴とするプローバ。
【請求項３】請求項１または２に記載のプローバにお
いて、前記搬送ロボットは、基板にマーキングされたＩ
Ｄ符号を読み取ることができるＩＤ読取装置を備えてい
ることを特徴とするプローバ。