JP2002267781A - サンプル保持装置 - Google Patents

サンプル保持装置

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JP2002267781A
JP2002267781A JP2001071787A JP2001071787A JP2002267781A JP 2002267781 A JP2002267781 A JP 2002267781A JP 2001071787 A JP2001071787 A JP 2001071787A JP 2001071787 A JP2001071787 A JP 2001071787A JP 2002267781 A JP2002267781 A JP 2002267781A
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JP2001071787A
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Takumi Dejima
工 出島
Kunio Otsuki
久仁夫 大槻
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Horiba Ltd
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Horiba Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプルをサイズ毎で再現よく、ステージ上
の一定位置に保持できる安価なサンプル保持装置を提供
する。 【解決手段】 サイズの異なる矩形状のサンプルの保持
装置であって、最大サイズのサンプル8Aを保持するた
めの第1の保持手段18を、サンプルの隣り合う二辺の
端面a,bを位置決めするための第1及び第2の固定ガ
イド20,21,21と、それぞれの固定ガイド20,
21,21に向けてサンプルを移動させる第1及び第2
の可動ガイド22,23,23とから構成し、最大サイ
ズ以下のサンプル8Bを保持するための第2の保持手段
19を、サイズの異なるサンプルの隣り合う二辺の端面
端面a,bを位置決めするための取り外し可能なアタッ
チメントタイプの固定ガイド27と、上記の第1及び第
2の可動ガイド22,23,23とから構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイズの異なる矩
形状のサンプル(例えば液晶ディスプレイのガラス基板
など)をステージ上の所定位置に保持するためのサンプ
ル保持装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記のサンプル保持装置は、例えばエリ
プソメータのステージに装備されるもので、このエリプ
ソメータは、物質の表面で光が反射する際の偏光状態の
変化を観測して、その物質の光学定数(屈折率、消衰係
数)を、また、物質の表面に吸着層、酸化膜などの薄膜
が存在する場合は、その膜厚、光学定数を測定するよう
に構成されている。
【0003】具体的には、表面に薄膜を有するサンプル
の表面に、直線偏光を斜め上方から入射させれば、サン
プル表面上の薄膜厚さや屈折率によって反射光の偏光状
態が変化する。これは、P偏光とS偏光で反射の位相の
ずれ方と反射率によって反射光に差があるためで、この
反射光の偏光変化量を測定し、解析計算を行うことによ
って、サンプル表面の薄膜の厚さや屈折率を求めること
ができるのである。
【0004】この測定に際しては、サンプルをロボット
によってステージ上に搬入して、このサンプルをバキュ
ームによってステージ上に吸着保持し、かつ、ロボット
によるサンプルの搬入では、ステージ上でのサンプルの
位置ずれが生じ易いことから、サンプルのコーナーに予
めオリフラを形成しておいて、サンプルがステージ上に
吸着保持された時点で、上記のオリフラを検出器で読み
取り、この情報を基にしてサンプルの傾きと位置ずれを
検出して、傾きと位置の補正を実施するようにステージ
を移動させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、サンプルと
しての液晶ディスプレイのガラス基板は、年々大きくな
る傾向にあり、上記のバキュームによる吸着保持の形態
では、最大サイズのサンプルを保持できる大きさに構成
しておくことで、最大サイズ以下のサンプルであって
も、これを保持対象にすることができるのであるが、サ
ンプルの搬入位置が一定しないことから、サンプルをス
テージ上に搬入する度に、上記のオリフラを検出器で読
み取って、サンプルの傾きと位置補正を実施しなければ
ならず、かつ、その補正実施のために、高価な検出器を
要する点で問題があった。
【0006】本発明は、かゝる実情に鑑みて成されたも
のであって、その目的は、従来とは全く異なる保持形態
をとることで、サイズの異なるサンプルであっても、こ
れをサイズ毎で、常にステージ上の一定位置に搬入する
ことができ、従って、高価な検出器を要する傾きと位置
補正の実施が不要なサンプル保持装置を安価に提供する
点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、サイズの異なる矩形状のサンプルを膜
厚測定装置のステージ上の所定位置に保持するためのサ
ンプル保持装置を次のように構成している。
【0008】即ち、サイズの異なるサンプル保持装置と
して、そのうちの最大サイズのサンプルを保持するため
の第1の保持手段を、サンプルの隣り合う二辺の端面を
位置決めするための第1及び第2の固定ガイドと、それ
ぞれの固定ガイドに向けてサンプルを移動させる第1及
び第2の可動ガイドとから構成し、最大サイズ以下のサ
ンプルを保持するための第2の保持手段を、サイズの異
なるサンプルの隣り合う二辺の端面を位置決めするため
の取り外し可能なアタッチメントタイプの固定ガイド
と、上記の第1及び第2の可動ガイドとから構成してい
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1にこの発明のサンプル保持装
置を備えた膜厚測定装置の一実施例を示す。図1におい
て、1は入射光学系で、たとえば190〜830nmの
広い波長領域の光を入射するキセノンランプ等よりなる
白色光源2と、スリット3と、ビーム縮小光学系4と、
偏光方位を一定に保つための偏光子としてのプリズム5
とからなる。
【0010】この入射光学系1は、光源2からの光を縮
小し、かつ、所定の偏光方位の直線偏光6にして、これ
をステージ7上のサンプル8の表面8aに、所定角度斜
め上方から入射するもので、上記のステージ7は、水平
のX方向ならびにY方向と鉛直のZ方向の三次元方向に
駆動可能に構成されており、かつ、サイズの異なる矩形
状のサンプル8を共通に保持するためのサンプル保持装
置9を備えている。
【0011】10は検出光学系で、ステージ7上のサン
プル表面8aで反射した楕円偏光11の偏光変化量の情
報をたとえば分光器12に出力するもので、位相変調素
子13と、検光子14と、分光器12への信号取り出し
用のファイバー15とからなる。
【0012】白色光源2より出た複数の波長を有する入
射光は、ビーム縮小光学系4によりビーム径を絞られ、
かつ、偏光子5により一定方向に偏光され、かくして直
線偏光6となった入射光は、サンプル表面8a(反射
面)での反射により、サンプル8やサンプル表面8aの
物性特性の結果である振幅及び位相を有する楕円偏光1
1となる。この楕円偏光11は、位相変調素子13に入
り、楕円偏光から直線偏光となるように位相変調され、
検光子14に入る。その後、光ファイバー15を経て、
分光器12へ送られる。
【0013】位相変調素子13とは、典型的には、圧電
変換器によってつくられた周期的なストレスを受けたガ
ラスのバーからなる。これによって位相ずれを発生させ
て、上記楕円偏光11を位相変調し、直線偏光とするも
ので、このほか、回転偏光子を用いて、楕円偏光11を
直線偏光とすることも可能である。また、この位相変調
素子13や回転偏光子を入射光学系に設けても効果は同
じである。
【0014】16はサンプル8の収容ケース、17はサ
ンプル8の搬送用ロボットで、ケース18内のサンプル
8を上記のステージ7に搬送し、ここでの膜厚測定後
に、このサンプル8をケース18に戻すようにシーケン
スが組まれる。
【0015】上記のシーケンスは一例であって、例えば
膜厚測定後のサンプル8を、それが不良品の場合は、上
記のケース18に戻し、良品の場合は、別途用意の例え
ば良品収容ケースに収容するようなシーケンスなどが適
宜に選択される。
【0016】図2及び図3(A)〜(C)に示すよう
に、サイズの異なる矩形状のサンプル8を共通に保持す
るためのサンプル保持装置9は、最大サイズのサンプル
8Aを保持するための第1の保持手段18と、最大サイ
ズ以下のサイズの異なるサンプル8Bを保持するための
第2の保持手段19とから成り、第1の保持手段18
は、サンプル8Aの隣り合う二辺の端面a,bを位置決
めするための第1及び第2の固定ガイド20,21,2
1と、それぞれの固定ガイド20,21,21に向けて
サンプル8Aを移動させる第1及び第2の可動ガイド2
2,23,23とによって構成されている。
【0017】第2の保持手段19は、サイズの異なるサ
ンプル8Bの隣り合う二辺の端面a,bを位置決めする
ための取り外し可能なアタッチメントタイプの固定ガイ
ド24と、上記の第1及び第2の可動ガイド22,2
3,23とによって構成されている。
【0018】より具体的には、膜厚の測定対象とする最
大サイズのサンプル8Aよりもやゝ小さな矩形状のサン
プルホルダー25をステージ7上にセットし、このホル
ダー25にサンプル移載手段26を備える一方、ホルダ
ー25の第1側辺に相対峙させて、その側辺の長さ方向
中間部に、例えば円形ピンによる第1固定ガイド20を
立設し、かつ、第1側辺に隣る第2側辺に相対峙させ
て、その側辺の長さ方向中間部に、例えば円形ピンによ
る2本の第2固定ガイド21,21を立設して、これら
の固定ガイド20,21,21の上端をホルダー25の
上面よりもやゝ上方に突出させている。
【0019】そして、ホルダー25を挟んで第1及び第
2の固定ガイド20,21,21とは反対側に、出力軸
を上方に向けた状態で例えばパルスモータMを配置する
と共に、図4(A),(B)を参照して、各モータMの
出力軸に例えば円形の偏心カム27を設け、かつ、この
偏心カム27の上端をホルダー25の上面よりも上方に
突出させて、第1及び第2の可動ガイド22,23,2
3を構成している。
【0020】即ち、第1及び第2の固定ガイド20,2
1,21を基準にして、この固定ガイド20,21,2
1とカムタイプの第1及び第2の可動ガイド22,2
3,23とによって、ホルダー25上に搬入された最大
サイズのサンプル8Aを位置決め保持するように構成し
ているのである。
【0021】一方、アタッチメントタイプの固定ガイド
24は、第1及び第2の固定ガイド20,21,21と
機能的に同じガイド体c,d,dを、平面視でL字状の
板状部材28に突出させて成るもので、この板状部材2
8に複数個のネジ挿通孔eを貫設する一方、ネジ挿通孔
eと同位相のネジ孔fをホルダー25に形成して、最大
サイズ以下のサンプル8Bの保持に際しては、固定ガイ
ド24をホルダー25にネジh止めして、この固定ガイ
ド24を基準にして、この固定ガイド24のガイド体
c,d,dと第1及び第2の可動ガイド22,23,2
3とによって、最大サイズ以下のサンプル8Bを位置決
め保持するように構成している。
【0022】ここで、ガイド体c,d,dを備えた固定
ガイド24は、サイズの異なる保持対象のサンプル8B
に対応させるように、種々の形状のものが設計されるこ
とは言うまでもなく、即ち、サイズの異なる各種サンプ
ル8Bの保持のために、その保持対象のサンプル数分の
固定ガイド24を用意して、各種サンプル8Bの位置決
め保持に備えるのである。
【0023】上記のホルダー25に装備のサンプル移載
手段26は、ロボット17のフォーク状ハンド29を、
例えば第1可動ガイド22側から挿抜することを許容す
るもので、フォーク状ハンド29をホルダー25上に位
置させた状態で、このハンド29の幅方向両側に、それ
ぞれ複数個の貫通孔iを貫設すると共に、この貫通孔i
内に没入する状態とホルダー25上方に突出する状態と
に、それぞれ切り換え可能にサンプル移載部材30を設
けて成る。
【0024】この移載手段26によるステージ7ひいて
はホルダー25へのサンプル8の搬入に際しては、それ
が最大サイズのサンプル8Aの場合は、アタッチメント
タイプの固定ガイド24を取り外しておき、最大サイズ
以下のサンプル8Bの場合は、そのサイズに対応する形
状の固定ガイド24をホルダー25にネジh止めして、
サンプル移載部材30をホルダー25の上方に突出させ
た状態で、ロボット17のフォーク状ハンド29を操作
し、このハンド29に乗せたサンプル8をサンプル移載
部材30に預け持たせて、フォーク状ハンド29をホル
ダー25の外部に引き出し、かつ、サンプル移載部材3
0を貫通孔i内に没入させる。
【0025】これによって、フォーク状ハンド29によ
るホルダー25へのサンプル8の移載を完了するのであ
るが、この状態では、ホルダー25に対するサンプル8
の移載位置が不確定であることから、ここで第1及び第
2の可動ガイド22,23,23によって、サンプル8
を第1及び第2の固定ガイド20,21,21に向けて
移動させるのである。
【0026】これによってサンプル8は、それが最大サ
イズのサンプル8Aの場合は、固定ガイド20,21,
21を基準にして、この固定ガイド20,21,21と
第1及び第2の可動ガイド22,23,23とによって
位置決め保持されるのであり、最大サイズ以下のサンプ
ル8Bの場合は、固定ガイド24を基準にして、この固
定ガイド24のガイド体c,d,dと第1及び第2の可
動ガイド22,23,23とによって位置決め保持され
るのである。
【0027】従って、上記の構成にかゝるサンプル保持
装置9によれば、サイズの如何にかかわりなく、サンプ
ル8をサイズ毎で再現よく、常にステージ(ひいてはホ
ルダー25)7上の一定位置に搬入できるのであって、
これによって、入射光学系1からの直線偏光6のビーム
を、サンプル8の測定パターンに正確にスポット入射す
ることが容易に可能となる。
【0028】尚、第2の可動ガイド23,23を2体と
しているが、第2の固定ガイド21,21間、及び、固
定ガイド24のガイド体d,d間に対応させて位置させ
るならば、第2の可動ガイド23を1体にして実施可能
である。
【0029】また、図5に示すように、固定ガイド24
を2体のガイド24a,24bに分割して、それぞれを
複数本のネジh,hによってホルダー25に固定するよ
うにしてもよく、この場合、最大サイズ以下のサンプル
8Aにおいて、矩形サンプル8の一辺の長さのみが異な
るものについては、ガイド24a,24bの一方を兼用
することが可能となる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかゝるサ
ンプル保持装置によれば、従来のバキュームによる吸着
保持の形態とは異なるサンプルの保持形態をとったこと
で、サイズの如何にかかわりなく、サンプルをサイズ毎
で再現よく、常にステージ上の一定位置に搬入できるよ
うになり、延いては、膜厚測定装置のビームをサンプル
の測定パターンに正確に入射できるのであって、従って
本発明によれば、従来の高価な検出器を要する傾きと位
置補正の実施が一切不要な使用面で有用なサンプル保持
装置が安価に提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】膜厚測定装置の構成図である。
【図2】サンプル保持装置の平面図である。
【図3】(A)〜(C)はサイズの異なるサンプルの保
持説明図である。
【図4】(A)は可動ガイドと移載手段の構成図、
(B)は可動ガイドの動作説明図である。
【図5】別の実施の形態にかゝる分割構造の固定ガイド
の斜視図である。
【符号の説明】
7…ステージ、8A…最大サイズのサンプル、8B…最
大サイズ以下のサンプル、18…第1の保持手段、19
…第2の保持手段、20,21…固定ガイド、22,2
3…可動ガイド、24…アタッチメントタイプの固定ガ
イド、a,b…サンプルの隣り合う二辺の端面。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サイズの異なる矩形状のサンプルをステ
    ージ上の所定位置に保持するためのサンプル保持装置で
    あって、最大サイズのサンプルを保持するための第1の
    保持手段を、サンプルの隣り合う二辺の端面を位置決め
    するための第1及び第2の固定ガイドと、それぞれの固
    定ガイドに向けてサンプルを移動させる第1及び第2の
    可動ガイドとから構成し、最大サイズ以下のサンプルを
    保持するための第2の保持手段を、サイズの異なるサン
    プルの隣り合う二辺の端面を位置決めするための取り外
    し可能なアタッチメントタイプの固定ガイドと、上記の
    第1及び第2の可動ガイドとから構成して成ることを特
    徴とするサンプル保持装置。
JP2001071787A 2001-03-14 2001-03-14 サンプル保持装置 Pending JP2002267781A (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170039745A (ko) 2014-09-30 2017-04-11 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 다층 기판

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