JP2003139709A - ホルダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マクロ照明付き基板検査装置のサイズの拡大を
最小限に抑え、かつ装置本体内でガラス基板を回転す
る。 【解決手段】水平方向に固定配置されたホルダ本体部１
０と、このホルダ本体部１０に対して分離可能で、かつ
ホルダ本体部１０に対して収納可能な形状の回転支持部
材１４と、ホルダ本体部１０からチャック部１８が待避
して設けられ、かつホルダ本体部１０に収納されている
回転支持部材１４に結合してホルダ本体部１０から分離
し、この分離した回転支持部材１４を回転させる基板回
転機構部１６とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ディス
プレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の
ガラス基板を保持するホルダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイのガラス基板に対して
は、マクロ照明を用いてマクロ検査が行われる。このマ
クロ検査は、ガラス基板の面上に観察用照明光を照射
し、ガラス基板面上からの反射光の変化から傷、欠け、
汚れ、ダストの付着などの欠陥部分を目視検出する。

【０００３】ガラス基板面上には、例えばライン状や長
方形状のパターンが規則性を持って形成されている。液
晶ディスプレイのガラス基板には、長方形ＴＦＴを構成
するパターンとしてリブが形成されている。

【０００４】本出願人は、ガラス基板の上方から所定の
角度でマクロ照明光を照射したときに格子状に規則正し
く並んだＴＦＴパターンに対して照明光の入射角度を変
えてガラス基板上の欠陥を観察したところ欠陥の見え方
が変わることを見出した。すなわち、マクロ照明光の入
射方向に対してガラス基板の載置角度を９０°に変えて
欠陥の見え方を検討したところ、パターンの法孝が９０
°回転することから細長いパターン上の欠陥からの反射
条件が変わることが判った。

【０００５】例えば、ガラス基板の配置が、観察用照明
光の照射方向に対して長方形パターンの長辺が垂直の位
置関係にあると、長辺のリブに対して照明方向が直交
し、短辺のリブに対して照明方向が平行になる。

【０００６】又、マクロ照明光の照射方向に対して長方
形パターンの短辺が垂直の位置関係にあると、短辺のリ
ブに対して照明方向が直交し、長辺のリブに対して照明
方向が平行になる。

【０００７】このように縦横比の異なる短形パターンに
対して照明光の照射方向を９０°に変えると、散乱光や
回折光の発生条件が変わるため、このような格子パター
ンに対して照明方向を変えると、見えなかった欠陥が見
えるようになることを本出願人は完証した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マクロ
照明付き基板検査装置では、ガラス基板を装置本体内で
９０°回転させることは次の理由により実現されていな
い。

【０００９】ガラス基板は、ホルダ上に載置されて固定
されている。このホルダにガラス基板を固定したまま、
ガラス基板を回転させるためには、ガラス基板より一回
り大きなホルダとその固定部とを一体に回転させること
が考えられる。

【００１０】このため、ホルダの対角線方向の長さが回
転する円周の直径になるため、ガラス基板とホルダとを
回転させたときの旋回径が大きくなり、これに比例して
検査装置本体のサイズも大きくなる。

【００１１】又、ホルダ下部からガラス基板を上昇、回
転させる回転装置を設ける場合、回転支持部を透過照明
が可能な枠状のホルダに設けられたガラス基板を水平に
保持するため、支持用桟や、ガラスプレートを装備させ
る必要がある。

【００１２】このようにガラス基板を載置して回転させ
る第２の回転支持部を支持用桟やガラスプレートの下方
から昇降させる方式では、第２の回転支持部を装備させ
なければならず、これにより支持用桟やガラスプレート
が分離され、強度が著しく低下する。

【００１３】又、ホルダ下部には、透過照明装置が設け
られているため、回転装置のような機構は設けることは
困難であった。

【００１４】従って、以上の理由により基板検査装置の
基板ホルダに回転装置を組み込むことは実現されていな
い。

【００１５】他の考えとして、基板検査装置に並設され
たガラス基板搬送装置によりガラス基板を９０°回転さ
せて再搬送させる方式が考えられる。この場合には、ガ
ラス基板搬送装置のロボットにより検査中のガラス基板
を一旦取り出して基板検査装置外でガラス基板を回転さ
せて後に、再びガラス基板１をマクロ照明付き検査顕微
鏡内に戻すことになり、検査タクトタイムの大きな損失
になる。

【００１６】そこで本発明は、マクロ照明付き検査装置
のサイズの拡大を最小限に抑え、かつ装置本体内でガラ
ス基板を回転できるホルダ装置を提供することを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平方向に固
定配置され、標本を載置するホルダ本体と、このホルダ
本体に対して分離可能で、かつホルダ本体に対して収納
可能な回転支持部材と、ホルダ本体から待避して設けら
れ、かつホルダ本体に収納されている回転支持部材に結
合して当該回転支持部材をホルダ本体から分離し、この
分離した回転支持部材を回転させる回転機構とを具備し
たことを特徴とするホルダ装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１９】図１はマクロ照明付き基板検査装置に設け
られるホルダ装置の分解構成図である。ホルダ本体部１
０は、四辺形状で、ガラス基板１の寸法よりも大きい寸
法の枠状に形成されている。

【００２０】このホルダ本体部１０の開口部には、ガラ
ス基板１を支持するための複数の支持片１２、１３が設
けられている。このうち支持片１２は、ホルダ本体部１
０の対向する２辺間に中央部を除いて所定間隔毎に設け
られている。支持片１３は、中央部で２本の支持片１２
の間に所定間隔毎に設けられている。これら支持片１
２、１３の上面には、基板支持ピンが設けられている。

【００２１】これら支持片１２、１３には、それぞれ後
述する回転支持部材１４をホルダ本体部１０内に収納す
るための各切欠溝１５が形成されている。これら切欠溝
１５ａは、各支持片１２においてＸ方向に沿って配列さ
れている。又、切欠溝１５ｂは、各支持片１３において
Ｙ方向に沿って配列されている。従って、これら収納溝
１５ａ、１５ｂは、互いに直交するＸ方向とＹ方向とに
配列されている。

【００２２】このＸ方向とＹ方向が交差するホルダ本体
部１０の中央部には、後述する基板回転機構部１６のチ
ャック部１８が昇降する開口部１７が形成されている。
この開口部１７は、例えば円形、四辺形でよく、チャッ
ク部１８が通過可能な寸法に形成されている。

【００２３】ホルダ本体部１０の上面には、図示しない
が複数の吸着孔が形成されている。これら吸着孔には、
吸引機構が連通している。

【００２４】回転支持部材１４は、各切欠溝１５ａ、１
５ｂに沿って上方より挿入され、ホルダ本体部１０に対
して分離可能に収納され、回転中心ｃを通る互いに直交
する２方向を軸として対称な形状（同形状）に形成され
ている。すなわち、この回転支持部材１４は、９０°回
転しても同形状に形成されている。

【００２５】具体的に回転支持部材１４は、２つの支持
部材片１４１、１４２が互いに直交している。これら支
持部材片１４１、１４２の最大高さ寸法は、各切欠溝１
５ａ、１５ｂの深さ寸法よりも小さく形成されている。

【００２６】２つの支持部材片１４１、１４２の各先端
部には、それぞれ先端支持片１４３、１４４及び１４
５、１４６が設けられている。各先端支持片１４３、１
４４は、それぞれ支持部材片１４１の軸方向に対して直
角に設けられている。各先端支持片１４５、１４６は、
それぞれ支持部材片１４２の方向に対して直角に設けら
れている。

【００２７】これら先端支持片１４３、１４４及び１４
５、１４６は、ガラス基板１が振動や揺らぎなく安定し
て保持するために設けられている。

【００２８】この回転支持部材１４の各支持部材片１４
１、１４２及び先端支持片１４３〜１４６の上面には、
図示しない複数の基板支持ピンと吸着孔が設けられてい
る。

【００２９】基板回転機構部１６は、チャック部１８と
回転機構本体１９とからなる。回転機構本体１９は、チ
ャック部１８を上下方向（Ｚ方向）に昇降する。

【００３０】この基板回転機構部１６は、通常、チャッ
ク部１８をホルダ本体部１０の下方に待避させ、ガラス
基板１の配置方向を例えば９０°回転させるときに、チ
ャック部１８を上昇させて開口部１７を通して回転支持
部材１４に結合させ、さらに上昇させて回転支持部材１
４をホルダ本体部１０から分離し、この分離した回転支
持部材１４をホルダ本体部１０の上方で回転機構本体１
９により３６０°又は９０°回転させる。

【００３１】この後、基板回転機構部１６は、チャック
部１８を下降させて再び開口部１７を通して回転支持部
材１４をホルダ本体部１０に収納させ、さらにチャック
部１８を下降させて回転支持部材１４から分離させてホ
ルダ本体部１０の下方の元の場所に待避させる。

【００３２】チャック部１８の待避場所は、ホルダ本体
部１０の下方に配置される透過照明装置を含む各種装置
と干渉しない透過照明装置の下方である。

【００３３】チャック部１８は、円柱状に形成され、そ
の上面には、互いに直交する２本の結合溝１６１、１６
２が形成されている。

【００３４】これら結合溝１６１、１６２の幅（隙間）
は、回転支持部材１４の各支持部材片１４１、１４２の
厚さよりも若干大きく形成され、かつその溝深さは各支
持部材片１４１、１４２の高さと同等又は若干深く形成
されている。

【００３５】なお、この基板回転機構部１６には、回転
支持部材１４との結合度を高くするために、吸着孔を形
成し、回転支持部材１４を吸着保持するようにしてもよ
い。

【００３６】このような構成のホルダ装置を設けたマク
ロ照明付き基板検査装置には、ホルダ装置の上方にマク
ロ照明装置が設けられると共に、ホルダ装置の下方に透
過照明装置が設けられる。

【００３７】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。

【００３８】図２に示すようにホルダ本体部１０には、
回転支持部１４が離脱可能に収納されている。なお、同
図では回転支持部１４が分かり易いように斜線を付して
ある。このとき、回転支持部１４は、一方の支持部材片
１４１が各切欠溝１５ａ内に収納（嵌合）され、他方の
支持部材片１４２が各切欠溝１５ｂ内に収納（嵌合）さ
れ、かつ各先端支持片１４３、１４４が各支持片１２の
間に形成される空間に収納され、各先端支持片１４５、
１４６が各支持片１３とホルダ本体部１０の内壁との間
に形成される空間に収納される。

【００３９】ガラス基板１のマクロ観察では、ホルダ本
体部１０上にガラス基板１が載置される。このとき、ホ
ルダ本体部１０は、複数の吸着孔によってガラス基板１
を吸着固定する。

【００４０】ホルダ本体部１０内に回転支持部１４が収
納されている場合、回転支持部材１４における支持面
（基板支持ピンの頂点）の高さ位置は、ホルダ本体１０
におけるガラス基板１との接触面の高さ位置よりも低く
なっている。これにより、ホルダ本体部１０上に載置さ
れているガラス基板１に対して回転支持部１４の基板支
持ピンと接触しない。

【００４１】従って、ホルダ本体部１０上に載置されて
いるガラス基板１は、各支持片１２、１３の各基板支持
ピンにより水平に保持され変形せず、かつ回転支持部１
４との接触による振動の誘発を避けることができる。

【００４２】ホルダ装置の上方に設けられたマクロ照明
装置から照明光がガラス基板１の表面上に照射される
と、観察者は、ガラス基板１からの反射光の変化を観察
して、例えばガラス基板面上の傷、欠け、汚れ、ダスト
の付着などの欠陥部分を検査する。

【００４３】ガラス基板１に照明光３を照射したときの
ガラス基板１上のパターン形状状態や微小な凹凸からの
散乱光ゆ回折光などの反射条件は、照明光３の入射角に
より変わることを本願出願人は実験により確証した。
又、照明光３の入射方向とパターンの方向性との相対的
な関係、又は欠け傷、クラックなどの線形欠陥の方向性
との相対的な関係によってもガラス基板１からの反射条
件が異なることも実験により確証した。

【００４４】このようにガラス基板１面上の傷、欠け、
ダスト、クラックなどの各種を確実に検出したい場合に
は、ガラス基板１の配置方向を例えば９０°回転させる
か、又はガラス基板１を３６０°回転させてマクロ観察
する必要がある。

【００４５】すなわち、基板回転機構部１６は、ホルダ
本体部１０の下方からチャック部１８を上昇させ、開口
部１７を通して回転支持部材１４に結合させる。このと
きホルダ本体部１０の吸着を解除した後に回転支持部材
１４の複数の吸着孔によってガラス基板１を吸着固定す
る。

【００４６】次に、基板回転機構部１６は、図３に示す
ようにチャック部１８をさらに上昇させて回転支持部材
１４をホルダ本体部１０から分離し、ガラス基板１をホ
ルダ本体部１０の上方に持ち上げる。

【００４７】ガラス基板１を保持した回転支持部材１４
を上昇される高さは、ガラス基板１が回転しても安全な
位置、すなわちガラス基板１がホルダ本体部１０と干渉
しない高さ位置であればよい。

【００４８】次に、基板回転機構部１６は、ホルダ本体
部１０の上方で回転機構本体１９によりチャック部１８
を例えば９０°回転させる。

【００４９】この後、基板回転機構部１６は、チャック
部１８を下降させて再び開口部１７を通して回転支持部
材１４をホルダ本体部１０に収納させる。

【００５０】この場合、回転支持部材１４は、９０°回
転しても同形状に形成されているので、９０°回転する
前と同様な状態でホルダ本体部１０に収納される。すな
わち、図３に示すように例えば左回り（矢印イ方向）に
９０°回転すれば、回転支持部１４は、一方の支持部材
片１４１が各収納溝１５ｂ内に収納され、他方の支持部
材片１４２が各切欠溝１５ａ内に収納され、かつ各先端
支持片１４３、１４４が各支持片１３とホルダ本体部１
０の内壁との間に形成される空間に収納され、各先端支
持片１４５、１４６が各支持片１２の間に形成される空
間に収納される。

【００５１】さらに基板回転機構部１６は、チャック部
１８を下降させてホルダ本体部１０の下方の元の場所、
すなわちホルダ本体部１０の下方に配置される透過照明
装置を含む各種装置と干渉しない透過照明装置の下方に
待避させる。

【００５２】再び、マクロ照明装置から照明光が９０°
回転されたガラス基板１の表面上に照射されると、観察
者は、ガラス基板１からの反射光の変化を観察して、例
えばガラス基板面上の傷、欠け、汚れ、ダストの付着な
どの欠陥部分を検査する。

【００５３】以上のマクロ観察では、ガラス基板１の方
向を９０°回転させてから再び回転支持部材１４をホル
ダ本体部１０内に収納させて後にマクロ観察を行なって
いるが、次の方法でもガラス基板１のマクロ観察が可能
である。

【００５４】基板回転機構部１６は、ホルダ本体部１０
の下方に待避させているチャック部１８を上昇させ、開
口部１７を通して回転支持部材１４に結合させ、さらに
図３に示すように上昇させて回転支持部材１４をホルダ
本体部１０から分離し、この分離した回転支持部材１４
をホルダ本体部１０の上方に配置する。

【００５５】この状態で、基板回転機構部１６は、ホル
ダ本体部１０の上方で回転機構本体１９によりチャック
部１８を任意の角度だけ回転させる。これによりガラス
基板１が任意の角度だけ回転するので、このガラス基板
１の表面に対する照明光を照射方向を自由に設定し、あ
らゆる方向からの照明光によるガラス基板１からの反射
光の変化を観察して、例えばガラス基板面上の傷、欠
け、汚れ、ダストの付着などの欠陥部分を検査してもよ
い。

【００５６】又、回転支持部材１４をホルダ本体部１０
の上方に配置した状態で、チャック部１８を３６０°連
続的に回転させる。この回転しているガラス基板１の表
面に対してマクロ照明装置からガラス基板１の全周から
照明光を照射し、ガラス基板１からの反射光の変化を観
察して、例えばガラス基板面上の傷、欠け、汚れ、ダス
トの付着などの欠陥部分を検査してもよい。

【００５７】このように上記一実施の形態においては、
水平方向に固定配置されたホルダ本体部１０と、このホ
ルダ本体部１０に対して分離可能で、かつ任意の角度だ
け回転してもホルダ本体部１０に対して収納可能な形状
の回転支持部材１４と、ホルダ本体部１０からチャック
部１８が待避して設けられ、かつホルダ本体部１０に収
納されている回転支持部材１４に結合してホルダ本体部
１０から分離し、この分離した回転支持部材１４を任意
の角度だけ回転させる基板回転機構部１６とからなるの
で、マクロ照明付き検査顕微鏡本体のサイズを大きくす
ることなく、かつホルダ本体部１０の下方に設けられて
いる透過照明装置等の移動体に影響を与えることなく、
マクロ照明付き検査顕微鏡本体内に基板回転機構部１６
を備えて、ガラス基板１を任意の角度、例えば９０°回
転させることができる。

【００５８】このガラス基板１の回転は、ホルダ本体部
１０の上方で行なうので、このガラス基板１の回転する
ときのスペースは、ホルダ本体部１０の設置スペースと
ほぼ同一であり、ガラス基板１を回転させるのに余計な
スペースをとらない。

【００５９】又、ガラス基板１を回転支持部材１４上に
保持させて当該回転支持部材１４をホルダ本体部１０か
ら分離し、この回転支持部材１４を任意の角度だけ回転
させた後に、再びホルダ本体部１０内に収納するので、
一旦搬送装置により検査装置外に搬送し、９０°回転し
て再搬送する方式に比べて、ガラス基板１の検査のタク
トタイムを短縮できる。

【００６０】又、回転支持部材１４における支持面の高
さ位置は、ホルダ本体１０におけるガラス基板１との接
触面の高さ位置よりも低いので、ホルダ本体部１０上に
載置されているガラス基板１に対して回転支持部１４と
接触しない。従って、ホルダ本体部１０上に載置されて
いるガラス基板１は、支持片１２、１３の基板支持ピン
により水平に保持され、かつ回転支持部１４との接触に
よる振動を避けることができる。

【００６１】チャック部１８は、任意の角度だけ回転さ
せたり、連続的に回転させることができるので、任意の
方向から観察用照明光をガラス基板１の表面に照射し
て、ガラス基板１のマクロ検査ができる。

【００６２】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。

【００６３】さらに、上記実施形態には、種々の段階の
発明が含まれており、開示されている複数の構成要件に
おける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。

【００６４】例えば、上記一実施の形態では、標本とし
て液晶ディスプレイのガラス基板１のマクロ検査に適用
した場合について説明したが、これに限らず、プラズマ
ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどのフラットパネル
ディスプレイに用いられる透明基板の検査にも適用でき
る。

【００６５】又、ホルダ本体部１０及び回転支持部材１
４の形状は、上記一実施の形態に限るものでなく、回転
支持部材１４が任意の角度だけ回転しても、その角度で
ホルダ本体部１０内に収納可能な形状であればよい。例
えば、２本の支持部材片１４１と１４２とを直交させる
のに限らず、図４に示すようにガラス基板１に形成され
たパターン形状を観察するに必要な角度毎に複数本の支
持部材片２０〜２７を回転中心ｃを中心として交差させ
てもよい。この場合、ホルダ本体部１０には、回転中心
ｃを中心として放射状に配置された複数の支持片を設け
れば、任意の角度で回転支持部材１４を収納する空間が
形成できる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、マ
クロ照明付き検査装置のサイズの拡大を最小限に抑え、
かつ装置本体内でガラス基板を回転できるホルダ装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるホルダ装置の一実施の形態の分
解構成図。

【図２】本発明に係わるホルダ装置の一実施の形態にお
ける回転支持部材をホルダ本体部に収納した状態を示す
図。

【図３】本発明に係わるホルダ装置の一実施の形態にお
けるチャック部の上昇により回転支持部材をホルダ本体
部から分離した状態を示す図。

【図４】本発明に係わるホルダ装置の一実施の形態にお
ける回転支持部材の変形例を示す図。

【符号の説明】

１：ガラス基板 １０：ホルダ本体部 １１：載置面 １２，１３：支持片 １４：回転支持部材 １５：切欠溝 １６：基板回転機構部 １７：開口部 １８：チャック部 １９：回転機構本体 １４１，１４２：支持部材片 １４３，１４４，１４５，１４６：先端支持片 １６１，１６２：結合溝

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA42 AB01 AB02 AB03 BB01 CB01 2H088 FA11 FA17 FA30 HA01 MA20 5F031 CA05 HA05 HA13 HA58 HA59 MA33 5G435 AA17 AA18 BB12 KK05 KK10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に固定配置され、標本を載置す
   るホルダ本体と、 このホルダ本体に対して分離可能で、かつ前記ホルダ本
   体に対して収納可能な回転支持部材と、 前記ホルダ本体から待避して設けられ、かつ前記ホルダ
   本体に収納されている前記回転支持部材に結合して当該
   回転支持部材を前記ホルダ本体から分離し、この分離し
   た前記回転支持部材を回転させる回転機構と、を具備し
   たことを特徴とするホルダ装置。
2. 【請求項２】 前記ホルダ本体は、中心部に前記回転機
   構が昇降する開口部が形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のホルダ装置。
3. 【請求項３】 前記回転支持部材は、少なくとも互いに
   直交する２方向を軸としてそれぞれ同形状に形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のホルダ装置。
4. 【請求項４】 前記回転機構は、チャック部を有し、こ
   のチャック部が、前記ホルダ本体の下方に配置される透
   過照明装置を含む各種装置と干渉しない場所に待避し、
   前記ホルダ本体の中心部に形成された開口部を通して上
   昇して前記回転支持部材に結合し、さらに前記回転支持
   部材を前記ホルダ本体から分離して当該ホルダ本体の上
   方に配置して任意の角度だけ回転させ、この後、前記開
   口部を通して下降して前記回転支持部材を前記ホルダ本
   体に収納し、前記回転支持部材から分離して前記ホルダ
   本体の下方の元の位置に待避することを特徴とする請求
   項１記載のホルダ装置。