JP2004281907A - 大型基板ホルダ - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶ディスプレイ等に用いられる大型で板厚の薄いガラス板でも、外的要因及び内的要因の振動を受けることなく保持できる、振動を防止した大型基板ホルダを提供する。
【解決手段】枠状のステージに形成された基板ホルダ本体２と、この基板ホルダ本体２の開口部３内に複数並設された桟４と、この開口部３内に設けられた開口部３の中央部を通る前記桟４の間に一直線上に配置した、外的要因及び内的要因の振動を吸収する複数の振動吸収部材８とを設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】枠状のステージに形成された基板ホルダ本体２と、この基板ホルダ本体２の開口部３内に複数並設された桟４と、この開口部３内に設けられた開口部３の中央部を通る前記桟４の間に一直線上に配置した、外的要因及び内的要因の振動を吸収する複数の振動吸収部材８とを設けた。
【選択図】 図１
Description
【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（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイなどのフラットディスプレイ（ＦＰＤ）のガラス基板を保持する大型基板ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイに用いられるガラス基板は、近年の液晶ディスプレイの技術の進歩によりそのサイズが大型化しており、例えば１ｍ×１ｍ以上になっている。
【０００３】
このようなガラス基板は、液晶ディスプレイの製造工程において基板ホルダ上に載置されて欠陥検査が行なわれる。この欠陥検査に用いられる基板ホルダは、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１は、基板ホルダ枠内に複数の桟を設けた構成となっている。そして、欠陥検査は、ガラス基板を照明して検査員の目視により欠陥部分を検査するマクロ検査と、このマクロ検査により検出された欠陥部分を顕微鏡を用いて拡大して検査するミクロ検査とが行なわれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開９−１８９６４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガラス基板は、基板ホルダ上に載置されているが、例えば人が動くなどの外的要因により発生した振動が基板ホルダに伝達され、ガラス基板が振動してしまう。又、ガラス基板が振動するのは、人の動きだけでなく、例えばクリーンルームに流れるダウンフローの風圧を受けて振動したり、ガラス基板を搬送するローダ・アンローダの動作時に生じる振動の影響、グレーチング床等からの振動を受けて振動してしまう。さらには、基板ホルダ自体が移動するなどの内的要因により振動が発生し、ガラス基板を振動させてしまう。
【０００６】
基板ホルダは、サイズが例えば１ｍ×１ｍ以上の大型のガラス基板を保持するために大型化し、ホルダ枠内に設けられた各桟の長さも長くなる。このため、これら桟は、僅かな振動で共振してその振動が大きくなり、ガラス基板を振動させてしまう。この振動では、低周波数の振動や高周波の振動が含まれる。さらに、ガラス基板は、板厚が薄く形成されているので、基板ホルダの振動を受けやすい。
【０００７】
このようにガラス基板が振動すると、ガラス基板の検査時、例えばミクロ検査時に顕微鏡を通して観察される欠陥部分の拡大画像が振動してしまい、拡大画像の見え方が悪化する。特に、顕微鏡の倍率が高くなるに従って微小な振動や僅かなダウンフローの風圧でも顕微鏡を通して観察される拡大画像が例えば微小に振動してしまう。このため、拡大画像の見え方が悪化し、ガラス基板を検査するには、不良な画像となる。この結果、欠陥部分のミクロ検査やガラス基板上の線幅測定を十分な精度で行うことが出来ない。
【０００８】
このようなガラス基板の振動防止方法としては、例えば基板ホルダ上においてガラス基板を全面吸着する方法や、特許文献１に記載されているように基板ホルダを構成する複数の桟を金属部材により構成する方法などがある。
【０００９】
しかしながら、ガラス基板を全面吸着する方法では、ガラス基板の裏面側が基板ホルダによって塞がれることになり、ガラス基板の裏面側から透過照明光を照射できなくなる。このため、透過照明を用いてガラス基板の欠陥検査が出来なくなる。
【００１０】
又、特許文献１に示す桟を金属部材により構成する方法では、金属部材が剛体であるために振動しやすくなる。
【００１１】
そこで本発明は、振動を防止できる大型基板ホルダを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、枠状のステージと、このステージ枠内に設けられ大型基板を水平に載置する複数の桟とを有する大型基板ホルダにおいて、各桟の間に外的要因及び内的要因の振動を吸収する振動吸収手段を設けた大型基板ホルダである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は大型基板ホルダの構成図である。この大型基板ホルダは、例えばフラットパネルディスプレイの大型のガラス基板１の表面を検査する表面検査装置に適用される。基板ホルダ本体２は、枠状に形成されている。この基板ホルダ本体２の開口部３内には、複数の桟４がＸ方向に架設されている。これら桟４は、基板ホルダ本体２の開口部３内の互いに対向する２辺間に所定の間隔で並設されている。これら桟４は、互いの板面が向かい合って配置された帯状の２枚の保持板４ａ、４ｂとから構成される。これら保持板４ａ、４ｂの間には、透過照明光が通過するための空間部４ｃが形成されている。これら保持板４ａ、４ｂの間には、例えば透明な防止材を挟んでもよい。
【００１５】
基板ホルダ本体２の開口部３内における所定位置、例えば中央部分に対応する各桟４には、複数の基板吸引部材５が設けられている。又、各桟４には、ガラス基板１を水平に保持するために複数の支持ピン６が設けられている。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）は桟４に対する基板吸引部材５及び支持ピン６の取り付けを示す構成図であって、同図（ａ）は上方から見た構成図、同図（ｂ）は側面図である。これら基板吸引部材５及び支持ピン６は、２枚の保持板４ａ、４ｂの間に所定間隔に挟持されている。基板吸引部材５は、それぞれ基板ホルダ本体２上に載置されるガラス基板１を吸引保持し、支持ピン６は、同ガラス基板１を水平に支持する。これら基板吸引部材５及び支持ピン６は、図１に示すように基板ホルダ本体２の周縁載置部２ａと同一高さに設けられる。
【００１７】
各基板吸引部材５には、吸引チューブ７が接続されている。この吸引チューブ７は、２枚の保持板４ａ、４ｂの間に配置されている。この吸引チューブ７は、例えば光透過性の材料により形成されている。そして、各桟４毎に配設された各吸引チューブ７は、例えば１本に纏められ、図１に示すように基板ホルダ本体２外部に設けられた吸引ポンプＰに接続される。
【００１８】
なお、図２（ａ）（ｂ）は基板吸引部材５及び支持ピン６の取り付けた桟４を示すが、基板吸引部材５を取付けない場合には、複数の支持ピン６が各保持板４ａ、４ｂの間に所定間隔毎に挟持される。
【００１９】
又、基板ホルダ本体２の開口部３内には、複数の桟４の配置方向（Ｘ方向）に対して垂直方向（Ｙ方向）に複数の振動吸収部材８が取付けられている。これら振動吸収部材８は、開口部３内に複数列、例えば図１では中央部とその両側との計３列が所定間隔をおいて配列される。これら振動吸収部材８は、外的要因及び内的要因により生じる基板ホルダ自体の低周波数の振動や高周波の振動を吸収、減衰する。
【００２０】
図３は振動吸収部材８を一部拡大した分解構成図である。各桟４の間には、それぞれ振動吸収手段として例えば弾性体であるゴム９が圧入される。このゴム９は、例えば高分子のゴムにより直方体に形成され、その長さは各桟４の間隔よりも若干長く形成されている。なお、ゴム９の長さ、高さ及び幅は、それぞれ外的要因及び内的要因により生じる基板ホルダ自体の振動の大きさなどに応じて調整してもよい。
【００２１】
このようなゴム９は、例えば図４において圧入状態を強調して示すように、長手方向の両端がそれぞれ各桟４への押し付け力によって隣接する一方の桟の保持板４ｂと他方の桟４の保持板４ａの間に挟持される。
【００２２】
これら各桟４の間に挟持されるゴム９は、上下の各カバー１０、１１により覆われる。上カバー１０は、凹形状に形成され、各桟４が入り込むところに切欠き１２が設けられている。下カバー１１は、凹形状に形成され、その長さは各桟４の間隔つまり保持板４ｂと４ａとの間隔よりも若干短く形成されている。これら上下カバー１０、１１は、図５（ａ）に示すようにゴム９を上下方向から覆い、例えばビス１３により固定される。なお、ゴム９は、図５（ａ）に示すように上下カバー１０、１１に接触しないように支持してもよく、図５（ｂ）に示すようにゴム９を上カバー１１で挟み込んで保持してもよく、さらにゴム９を上下カバー１０、１１の両方に接触させて覆ってもよい。
【００２３】
なお、各桟４の各保持板４ａ、４ｂは、板厚に対して充分に長い幅寸法を有し、剛性の高い金属からなもので、振動を抑える目的でその板面に防振材をコーティングしたり、又は粒界腐食ステンレス等の制振金属で作製してもよい。防振材としては、例えば高分子のゴム、又は樹脂、振動吸収塗料、ゲル状物質を用いる。振動吸収塗料としては、例えばウレタン、アクリル、シリコン系樹脂塗料を用いる。ゲル状物質としては、例えばオルガノゲル、ポリマー系ゲル、シリコン系ゲル、フッ素イオン交換樹脂などを用いる。さらに、各桟４が共振しないように各保持板４ａ、４ｂの板厚を変えたり、防振材の厚みや量を変えるなどして各桟４自体の共振周波数を異ならせ、各桟４同士間の共振をなくすことが好ましい。
【００２４】
又、基板ホルダ本体２の周縁載置部２ａには、ガラス基板１を吸着保持するための複数の吸引部材（吸着パッド）１４が設けられている。これら吸引部材１４は、吸引チューブ７に接続され、吸引ポンプＰの吸引動作を受けて吸引作用を行なう。又、基板ホルダ本体２には、複数の基準ピン１５及び複数の押付けピン１６が設けられている。
【００２５】
次に、上記の如く構成されたホルダの作用について説明する。
【００２６】
基板ホルダ本体２上には、例えば液晶ディスプレイに用いられる１ｍ×１ｍ以上のサイズの大型のガラス基板１が載置される。このガラス基板１は、複数の押付けピン１６により複数の基準ピン１５に押し付けられて、基準位置にセッティングされる。この後、ガラス基板１は、吸引ポンプＰの動作によって各基板吸引部材５及び各吸引部材１４により吸着保持される。
【００２７】
この状態で、ガラス基板１の表面に照明が行なわれ、検査員の目視によりマクロ検査が行なわれる。次に、マクロ検査により検出された欠陥部分が顕微鏡により拡大され、この拡大像を観察することによりミクロ検査が行なわれる。又、顕微鏡によりガラス基板１表面の拡大像を撮像し、この画像データを画像処理してガラス基板１表面上の線幅測定が行なわれる。
【００２８】
このようなガラス基板１に対する検査、測定中に、外的要因及び内的要因により発生した振動が基板ホルダ本体２に伝達されると、各桟４の間に圧入された複数のゴム９によって振動が吸収、減衰される。このとき、基板ホルダ本体２は、ガラス基板１のサイズの大型化によってホルダ枠内に設けられる各桟４の長さが長くなるために、外的要因又は内的要因により基板ホルダ本体２内の中央部で振動の大きさが最も大きくなる。
【００２９】
本実施の形態では、基板ホルダ本体２内の中央部に対応する位置に振動吸収部材８として複数のゴム９が圧入されているので、基板ホルダ本体２内の中央部に発生する振動も各ゴム９により吸収、減衰される。さらに、各桟４の間を振動吸収部材８として複数のゴム９で連結するので、振動が縦方向（Ｘ方向）、横方向（Ｙ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）に生じても、これら方向の振動が各ゴム９により吸収、減衰される。
【００３０】
この結果、ガラス基板のミクロ検査時、顕微鏡を通して観察されるガラス基板１表面上の欠陥部分の拡大画像は、振動せずに良好に観察できる。特に、顕微鏡の倍率が高くなっても拡大画像は、振動して観察されることがない。又、ガラス基板１上の線幅測定も十分な精度で出来る。
【００３１】
このように上記第１の実施の形態においては、基板ホルダ本体２内の複数の桟４の間に振動吸収部材８としてゴム９を圧入したので、外的要因及び内的要因により発生した横方向及び縦方向の振動をゴム９によって吸収、減衰することができ、基板ホルダ本体２上に載置された大型のガラス基板１の振動を最小限に抑えることができる。又、複数の桟４の間を振動吸収部材８で連結することで、各桟４に伝達する共振周波数を減衰させ、各桟４間の共振を無くすことができる。又、基板ホルダ本体２の中央部に対応する位置に振動吸収部材８と基板吸引部材５とを設けることで、振動の最も大きくなる基板ホルダ本体２の中央部分の振動を吸収・減衰させることができ、これにより、ガラス基板１のミクロ検査時に顕微鏡を通して高倍率で観察しても、その拡大画像が振動することなく良好に観察でき、ガラス基板１上の線幅測定においても良好な観察画像を得ることができる。
【００３２】
又、各桟４の間に各ゴム９を圧入するだけの構成なので、既存の基板ホルダに簡単に取り付けて、振動の影響を無くすことができる。
【００３３】
又、各ゴム９は、上及び下カバー１０、１１によって覆われているので、各桟４の間からゴム９が外れても、基板ホルダ本体２から落下することがない。
【００３４】
なお、上記第１の実施の形態は、次の通りに変形してもよい。
【００３５】
上記第１の実施の形態では、複数の桟４の配置方向に対して垂直方向に複数の振動吸収部材８を取り付けたが、例えば図６に示すように基板ホルダ本体２の開口部３内の中央部に一直線状に振動吸収部材８を取り付けるようにしてもよい。すなわち、基板ホルダ本体２上のガラス基板１は、中央部で振動の大きさが最も大きくなるために、この中央部における振動を吸収、減衰させれば、ガラス基板１の振動を極めて小さくすることができる。従って、基板ホルダ本体２の各桟４の中央部を振動吸収部材８で連結するだけでも、ガラス基板１の振動を吸収、減衰するのに効果的である。
【００３６】
又、振動吸収部材８は、図７に示すように各桟４の間に例えばちどり状に離散的に取り付けてもよい。なお、振動吸収部材８の取付位置は、任意に決めてもよく、敢えて言うならば、振動の大きくなる基板ホルダ本体２の開口部３の中央部に取り付けるのが好ましい。又、基板ホルダ本体２上に吸着保持されたガラス基板１の振動を分析し、ガラス基板１の振動の腹や振動が大きく発生する部分に振動吸収部材８を取り付けることもできる。
【００３７】
各桟４の間に圧入される振動吸収部材８としてのゴム９は、例えば図８に示すように桟４の対向位置にそれぞれ各ピン２０、２１を設け、これらピン２０、２１の間にゴム９を嵌め込んでもよい。各桟４に設けられた各ピン２０、２１を設ける各部分には、嵌め込み用の凹部２２を形成し、この凹部２２に円柱状に形成されたゴム９の端部を嵌め込むようにしてもよい。ゴム９は、例えば円柱状に形成され、かつ両端部にそれぞれ各ピン２０、２１が挿入される各穴２３ａ、２３ｂが形成される。従って、ゴム９は、各ピン２０、２１が各穴２３ａ、２３ｂに挿入され、かつ両端部が各保持板４ａ、４ｂの各嵌め込み用の凹部２２に嵌め込められる。この場合、ゴム９が各桟４間に挟持されて落下する可能性がなければ、各ピン２０、２１を取り除いて凹部２２に直接ゴム９を嵌め込んでもよい。
【００３８】
又、各桟４の間に圧入するゴム９は、例えば図９に示すように桟４の対向位置にそれぞれテーパ状の凹部２４、２５を形成し、これら凹部２４、２５内に板状又は柱状の先端をテーパ状に形成したゴム９を圧入してもよい。この場合、ゴム９は、板状に形成され、両端部が三角のコーナ部に形成されている。各凹部２４、２５は、それぞれゴム９のコーナ部に嵌合する三角穴に形成されている。
【００３９】
なお、ゴム９の形状は、円柱状や板状に限ることはなく、例えば角状に形成してもよい。
【００４０】
又、図３、図８及び図９に示す各ゴム９は、その表面を例えばポリエチレン等によってコーティングしてもよい。コーティングすることによってゴム９の耐久性を向上できると共に、静電気の発生を防止でき、さらに桟４との間で擦れて発生する塵、パーティクルが落下することもない。又、ゴム９は、テフロンにより形成された筒内に入れても、静電気の発生を防止できる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
図１０及び図１１は基板検査装置に適用するホルダ装置の構成図であって、図１０は正面図、図１１は上面図である。
【００４３】
検査装置本体３０内には、ベース３２上に基板ホルダ本体３１が設けられている。基板ホルダ本体３１には、図１１に示すように同心円状に配置された複数のリング状桟３３が同心円状に設けられている。これらリング状桟３３は、半径方向でかつ所定角度毎、例えば６０度毎に設けられた複数の直線状桟３４によって連結され、透過照明用の開口部３６が形成されている。但し、外側から一番目と二番目の各リング状桟３３との間には、後述するリフトピン４４、４５が１２０度の範囲で移動できるように１２０度毎に直線状支持桟３４が配置されている。これにより、基板ホルダ本体３１の外周部側にガイド用開口部３５−３〜３５−４が形成される。又、基板ホルダ本体３１の外側には、後述するリフトピン４４、４５が移動するガイド用開口部３５−１、３５−２が形成されている。
【００４４】
複数のリング状桟３３の各間は、半径方向に図３に示すのと同様に構成した複数の振動吸収部材８−１〜８−６が取り付けられている。これにより、各リング状桟３３の各間には、振動吸収部材としてゴム９が圧入され、各リング状桟３３は、ゴム９で連結される。なお、これら振動吸収部材８−１〜８−６は、半径方向に一列に取り付けるに限らず、例えば振動の大きくなる一部のリング状桟３３間にだけ取り付けてもよい。又、振動吸収部材８は、各リング状桟３３の各間毎に１本ずつ任意の位置に離散的に取り付けてもよい。又、リング状桟３３の形状は、上記第１の実施の形態のように２枚の保持板４ａ、４ｂに限定されるものでなく、断面が細長い長方形をした板材や、断面が矩形状の角材、断面が矩形状の中空部を有する角材、若しくは断面がコ字形状をした角材であってもよい。
【００４５】
基板ホルダ本体３１の下方には、図１０に示すように回転機構３７が設けられている。この回転機構３７は、ガラス基板１を各開口部３５−１〜３５−４を通して基板ホルダ本体３１の上方に持ち上げ、この持ち上げた状態で例えば略９０度回転させるもので、駆動部３８及びリフトピン機構３９からなる。駆動部３８は、リフトピン機構３９の上下移動と回転とを行う。
【００４６】
リフトピン機構３９は、図１１に示すように各リフトピン支持バー４０、４１と、これらリフトピン支持バー４０、４１の各両先端部に立設している各リフトピン４２〜４５とからなる。
【００４７】
従って、リフトピン機構３９が上昇した状態で回転すると、各リフトピン４２、４３は、各ガイド用開口部３５−１、３５−２内に沿って円弧状に移動し、各リフトピン４４、４５も各ガイド用開口部３５−４、３４−３に沿って円弧状に移動する。
【００４８】
又、基板ホルダ本体３１の両端側のベース３２上には、Ｙ方向のガイドレール４６、４７が互いに平行に設けられている。これらガイドレール４６、４７の間には、門柱アーム４８が基板ホルダ本体３１の上方を跨るように設けられている。門柱アーム４８は、ガイドレール４６、４７に対してＹ方向に移動可能に設けられ、かつこの門柱アーム４８に対して顕微鏡４９がＸ方向に移動可能に設けられている。
【００４９】
基板ホルダ本体３１の上方には、図示しないがマクロ照明装置が設けられ、かつ基板ホルダ本体３１の下方には、ライン透過照明装置５０が設けられている。
【００５０】
水平状態にある基板ホルダ本体３１上には、大型サイズのガラス基板１が載置される。この状態で、基板ホルダ本体３１を所定の角度に起こしたり、揺動させて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の表面上に照射し、例えばガラス基板１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。
【００５１】
一方、ミクロ検査を行う場合は、基板ホルダ本体３１を水平状態に設置し、門柱アーム４９を各ガイドレール４７、４８に対してＹ方向に移動させると共に、顕微鏡４９を門柱アーム４９に対してＸ方向に移動させて、顕微鏡４９によって欠陥部分のミクロ検査が行われる。
【００５２】
このような検査中に、外的要因又は内的要因により発生した振動が基板ホルダ本体３１に伝達されると、同心円状に配置された複数のリング状桟３３の中央部で振動が最も大きくなる。
【００５３】
本実施の形態では、同心円状に配置された各リング状桟３３間にゴム９を圧入したので、各リング状桟３３に伝達される振動を各ゴム９により吸収、減衰させることができる。さらに、振動は、縦方向（Ｘ方向）、横方向（Ｙ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）に生じても、これら方向の振動が各ゴム９により吸収、減衰される。
【００５４】
この結果、ガラス基板のミクロ検査時、顕微鏡４９を通して観察されるガラス基板１表面上の欠陥部分の拡大画像は、振動せずに良好に観察できる。特に、顕微鏡の倍率が高くなっても拡大画像は、振動して観察されることがない。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、振動を防止できる大型基板ホルダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における保持台に対する基板吸引部材及び支持ピンの取り付け構成図。
【図３】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における振動吸収部材の分解構成図。
【図４】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における各桟間のゴムの圧入状態を示す図。
【図５】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態におけるゴムの上下カバーを示す図。
【図６】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における基板ホルダ本体の中央部に振動吸収部材を取り付けた変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における振動吸収部材を離散的に取り付けた変形例を示す構成図。
【図８】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における各桟の間に圧入するゴムの嵌め込みの変形例を示す構成図。
【図９】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における各桟の間に圧入するゴムの嵌め込みの変形例を示す構成図。
【図１０】本発明に係わる大型基板ホルダの第２の実施の形態を示す正面構成図。
【図１１】本発明に係わる大型基板ホルダの第２の実施の形態を示す上面構成図。
【符号の説明】
１：ガラス基板、２：基板ホルダ本体、３：開口部、４：桟、４ａ，４ｂ：保持板、５：基板吸引部材、６：支持ピン、７：吸引チューブ、８：振動吸収部材、９：ゴム、１０：上カバー、１１：下カバー、１２：切欠き、１３：ビス、１４：吸引部材、１５：基準ピン、１６：押付けピン、２０，２１：ピン、２２：凹部、２３ａ，２３ｂ：穴、２４，２５：抉り部、Ｐ：吸引ポンプ、３０：検査装置本体、３１：ホルダ本体、３２：ベース、３３：リング状桟、３４：直線状支持桟、３５−１〜３５−４，３６：ガイド用開口部、３７：回転機構、３８：駆動部、３９：リフトピン機構、４０，４１：リフトピン支持バー、４２〜４５：リフトピン、４６，４７：ガイドレール、４８：門柱アーム、４９：顕微鏡、５０，５１：照明系ガイド、５２：操作部。
【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（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイなどのフラットディスプレイ（ＦＰＤ）のガラス基板を保持する大型基板ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイに用いられるガラス基板は、近年の液晶ディスプレイの技術の進歩によりそのサイズが大型化しており、例えば１ｍ×１ｍ以上になっている。
【０００３】
このようなガラス基板は、液晶ディスプレイの製造工程において基板ホルダ上に載置されて欠陥検査が行なわれる。この欠陥検査に用いられる基板ホルダは、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１は、基板ホルダ枠内に複数の桟を設けた構成となっている。そして、欠陥検査は、ガラス基板を照明して検査員の目視により欠陥部分を検査するマクロ検査と、このマクロ検査により検出された欠陥部分を顕微鏡を用いて拡大して検査するミクロ検査とが行なわれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開９−１８９６４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガラス基板は、基板ホルダ上に載置されているが、例えば人が動くなどの外的要因により発生した振動が基板ホルダに伝達され、ガラス基板が振動してしまう。又、ガラス基板が振動するのは、人の動きだけでなく、例えばクリーンルームに流れるダウンフローの風圧を受けて振動したり、ガラス基板を搬送するローダ・アンローダの動作時に生じる振動の影響、グレーチング床等からの振動を受けて振動してしまう。さらには、基板ホルダ自体が移動するなどの内的要因により振動が発生し、ガラス基板を振動させてしまう。
【０００６】
基板ホルダは、サイズが例えば１ｍ×１ｍ以上の大型のガラス基板を保持するために大型化し、ホルダ枠内に設けられた各桟の長さも長くなる。このため、これら桟は、僅かな振動で共振してその振動が大きくなり、ガラス基板を振動させてしまう。この振動では、低周波数の振動や高周波の振動が含まれる。さらに、ガラス基板は、板厚が薄く形成されているので、基板ホルダの振動を受けやすい。
【０００７】
このようにガラス基板が振動すると、ガラス基板の検査時、例えばミクロ検査時に顕微鏡を通して観察される欠陥部分の拡大画像が振動してしまい、拡大画像の見え方が悪化する。特に、顕微鏡の倍率が高くなるに従って微小な振動や僅かなダウンフローの風圧でも顕微鏡を通して観察される拡大画像が例えば微小に振動してしまう。このため、拡大画像の見え方が悪化し、ガラス基板を検査するには、不良な画像となる。この結果、欠陥部分のミクロ検査やガラス基板上の線幅測定を十分な精度で行うことが出来ない。
【０００８】
このようなガラス基板の振動防止方法としては、例えば基板ホルダ上においてガラス基板を全面吸着する方法や、特許文献１に記載されているように基板ホルダを構成する複数の桟を金属部材により構成する方法などがある。
【０００９】
しかしながら、ガラス基板を全面吸着する方法では、ガラス基板の裏面側が基板ホルダによって塞がれることになり、ガラス基板の裏面側から透過照明光を照射できなくなる。このため、透過照明を用いてガラス基板の欠陥検査が出来なくなる。
【００１０】
又、特許文献１に示す桟を金属部材により構成する方法では、金属部材が剛体であるために振動しやすくなる。
【００１１】
そこで本発明は、振動を防止できる大型基板ホルダを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、枠状のステージと、このステージ枠内に設けられ大型基板を水平に載置する複数の桟とを有する大型基板ホルダにおいて、各桟の間に外的要因及び内的要因の振動を吸収する振動吸収手段を設けた大型基板ホルダである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は大型基板ホルダの構成図である。この大型基板ホルダは、例えばフラットパネルディスプレイの大型のガラス基板１の表面を検査する表面検査装置に適用される。基板ホルダ本体２は、枠状に形成されている。この基板ホルダ本体２の開口部３内には、複数の桟４がＸ方向に架設されている。これら桟４は、基板ホルダ本体２の開口部３内の互いに対向する２辺間に所定の間隔で並設されている。これら桟４は、互いの板面が向かい合って配置された帯状の２枚の保持板４ａ、４ｂとから構成される。これら保持板４ａ、４ｂの間には、透過照明光が通過するための空間部４ｃが形成されている。これら保持板４ａ、４ｂの間には、例えば透明な防止材を挟んでもよい。
【００１５】
基板ホルダ本体２の開口部３内における所定位置、例えば中央部分に対応する各桟４には、複数の基板吸引部材５が設けられている。又、各桟４には、ガラス基板１を水平に保持するために複数の支持ピン６が設けられている。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）は桟４に対する基板吸引部材５及び支持ピン６の取り付けを示す構成図であって、同図（ａ）は上方から見た構成図、同図（ｂ）は側面図である。これら基板吸引部材５及び支持ピン６は、２枚の保持板４ａ、４ｂの間に所定間隔に挟持されている。基板吸引部材５は、それぞれ基板ホルダ本体２上に載置されるガラス基板１を吸引保持し、支持ピン６は、同ガラス基板１を水平に支持する。これら基板吸引部材５及び支持ピン６は、図１に示すように基板ホルダ本体２の周縁載置部２ａと同一高さに設けられる。
【００１７】
各基板吸引部材５には、吸引チューブ７が接続されている。この吸引チューブ７は、２枚の保持板４ａ、４ｂの間に配置されている。この吸引チューブ７は、例えば光透過性の材料により形成されている。そして、各桟４毎に配設された各吸引チューブ７は、例えば１本に纏められ、図１に示すように基板ホルダ本体２外部に設けられた吸引ポンプＰに接続される。
【００１８】
なお、図２（ａ）（ｂ）は基板吸引部材５及び支持ピン６の取り付けた桟４を示すが、基板吸引部材５を取付けない場合には、複数の支持ピン６が各保持板４ａ、４ｂの間に所定間隔毎に挟持される。
【００１９】
又、基板ホルダ本体２の開口部３内には、複数の桟４の配置方向（Ｘ方向）に対して垂直方向（Ｙ方向）に複数の振動吸収部材８が取付けられている。これら振動吸収部材８は、開口部３内に複数列、例えば図１では中央部とその両側との計３列が所定間隔をおいて配列される。これら振動吸収部材８は、外的要因及び内的要因により生じる基板ホルダ自体の低周波数の振動や高周波の振動を吸収、減衰する。
【００２０】
図３は振動吸収部材８を一部拡大した分解構成図である。各桟４の間には、それぞれ振動吸収手段として例えば弾性体であるゴム９が圧入される。このゴム９は、例えば高分子のゴムにより直方体に形成され、その長さは各桟４の間隔よりも若干長く形成されている。なお、ゴム９の長さ、高さ及び幅は、それぞれ外的要因及び内的要因により生じる基板ホルダ自体の振動の大きさなどに応じて調整してもよい。
【００２１】
このようなゴム９は、例えば図４において圧入状態を強調して示すように、長手方向の両端がそれぞれ各桟４への押し付け力によって隣接する一方の桟の保持板４ｂと他方の桟４の保持板４ａの間に挟持される。
【００２２】
これら各桟４の間に挟持されるゴム９は、上下の各カバー１０、１１により覆われる。上カバー１０は、凹形状に形成され、各桟４が入り込むところに切欠き１２が設けられている。下カバー１１は、凹形状に形成され、その長さは各桟４の間隔つまり保持板４ｂと４ａとの間隔よりも若干短く形成されている。これら上下カバー１０、１１は、図５（ａ）に示すようにゴム９を上下方向から覆い、例えばビス１３により固定される。なお、ゴム９は、図５（ａ）に示すように上下カバー１０、１１に接触しないように支持してもよく、図５（ｂ）に示すようにゴム９を上カバー１１で挟み込んで保持してもよく、さらにゴム９を上下カバー１０、１１の両方に接触させて覆ってもよい。
【００２３】
なお、各桟４の各保持板４ａ、４ｂは、板厚に対して充分に長い幅寸法を有し、剛性の高い金属からなもので、振動を抑える目的でその板面に防振材をコーティングしたり、又は粒界腐食ステンレス等の制振金属で作製してもよい。防振材としては、例えば高分子のゴム、又は樹脂、振動吸収塗料、ゲル状物質を用いる。振動吸収塗料としては、例えばウレタン、アクリル、シリコン系樹脂塗料を用いる。ゲル状物質としては、例えばオルガノゲル、ポリマー系ゲル、シリコン系ゲル、フッ素イオン交換樹脂などを用いる。さらに、各桟４が共振しないように各保持板４ａ、４ｂの板厚を変えたり、防振材の厚みや量を変えるなどして各桟４自体の共振周波数を異ならせ、各桟４同士間の共振をなくすことが好ましい。
【００２４】
又、基板ホルダ本体２の周縁載置部２ａには、ガラス基板１を吸着保持するための複数の吸引部材（吸着パッド）１４が設けられている。これら吸引部材１４は、吸引チューブ７に接続され、吸引ポンプＰの吸引動作を受けて吸引作用を行なう。又、基板ホルダ本体２には、複数の基準ピン１５及び複数の押付けピン１６が設けられている。
【００２５】
次に、上記の如く構成されたホルダの作用について説明する。
【００２６】
基板ホルダ本体２上には、例えば液晶ディスプレイに用いられる１ｍ×１ｍ以上のサイズの大型のガラス基板１が載置される。このガラス基板１は、複数の押付けピン１６により複数の基準ピン１５に押し付けられて、基準位置にセッティングされる。この後、ガラス基板１は、吸引ポンプＰの動作によって各基板吸引部材５及び各吸引部材１４により吸着保持される。
【００２７】
この状態で、ガラス基板１の表面に照明が行なわれ、検査員の目視によりマクロ検査が行なわれる。次に、マクロ検査により検出された欠陥部分が顕微鏡により拡大され、この拡大像を観察することによりミクロ検査が行なわれる。又、顕微鏡によりガラス基板１表面の拡大像を撮像し、この画像データを画像処理してガラス基板１表面上の線幅測定が行なわれる。
【００２８】
このようなガラス基板１に対する検査、測定中に、外的要因及び内的要因により発生した振動が基板ホルダ本体２に伝達されると、各桟４の間に圧入された複数のゴム９によって振動が吸収、減衰される。このとき、基板ホルダ本体２は、ガラス基板１のサイズの大型化によってホルダ枠内に設けられる各桟４の長さが長くなるために、外的要因又は内的要因により基板ホルダ本体２内の中央部で振動の大きさが最も大きくなる。
【００２９】
本実施の形態では、基板ホルダ本体２内の中央部に対応する位置に振動吸収部材８として複数のゴム９が圧入されているので、基板ホルダ本体２内の中央部に発生する振動も各ゴム９により吸収、減衰される。さらに、各桟４の間を振動吸収部材８として複数のゴム９で連結するので、振動が縦方向（Ｘ方向）、横方向（Ｙ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）に生じても、これら方向の振動が各ゴム９により吸収、減衰される。
【００３０】
この結果、ガラス基板のミクロ検査時、顕微鏡を通して観察されるガラス基板１表面上の欠陥部分の拡大画像は、振動せずに良好に観察できる。特に、顕微鏡の倍率が高くなっても拡大画像は、振動して観察されることがない。又、ガラス基板１上の線幅測定も十分な精度で出来る。
【００３１】
このように上記第１の実施の形態においては、基板ホルダ本体２内の複数の桟４の間に振動吸収部材８としてゴム９を圧入したので、外的要因及び内的要因により発生した横方向及び縦方向の振動をゴム９によって吸収、減衰することができ、基板ホルダ本体２上に載置された大型のガラス基板１の振動を最小限に抑えることができる。又、複数の桟４の間を振動吸収部材８で連結することで、各桟４に伝達する共振周波数を減衰させ、各桟４間の共振を無くすことができる。又、基板ホルダ本体２の中央部に対応する位置に振動吸収部材８と基板吸引部材５とを設けることで、振動の最も大きくなる基板ホルダ本体２の中央部分の振動を吸収・減衰させることができ、これにより、ガラス基板１のミクロ検査時に顕微鏡を通して高倍率で観察しても、その拡大画像が振動することなく良好に観察でき、ガラス基板１上の線幅測定においても良好な観察画像を得ることができる。
【００３２】
又、各桟４の間に各ゴム９を圧入するだけの構成なので、既存の基板ホルダに簡単に取り付けて、振動の影響を無くすことができる。
【００３３】
又、各ゴム９は、上及び下カバー１０、１１によって覆われているので、各桟４の間からゴム９が外れても、基板ホルダ本体２から落下することがない。
【００３４】
なお、上記第１の実施の形態は、次の通りに変形してもよい。
【００３５】
上記第１の実施の形態では、複数の桟４の配置方向に対して垂直方向に複数の振動吸収部材８を取り付けたが、例えば図６に示すように基板ホルダ本体２の開口部３内の中央部に一直線状に振動吸収部材８を取り付けるようにしてもよい。すなわち、基板ホルダ本体２上のガラス基板１は、中央部で振動の大きさが最も大きくなるために、この中央部における振動を吸収、減衰させれば、ガラス基板１の振動を極めて小さくすることができる。従って、基板ホルダ本体２の各桟４の中央部を振動吸収部材８で連結するだけでも、ガラス基板１の振動を吸収、減衰するのに効果的である。
【００３６】
又、振動吸収部材８は、図７に示すように各桟４の間に例えばちどり状に離散的に取り付けてもよい。なお、振動吸収部材８の取付位置は、任意に決めてもよく、敢えて言うならば、振動の大きくなる基板ホルダ本体２の開口部３の中央部に取り付けるのが好ましい。又、基板ホルダ本体２上に吸着保持されたガラス基板１の振動を分析し、ガラス基板１の振動の腹や振動が大きく発生する部分に振動吸収部材８を取り付けることもできる。
【００３７】
各桟４の間に圧入される振動吸収部材８としてのゴム９は、例えば図８に示すように桟４の対向位置にそれぞれ各ピン２０、２１を設け、これらピン２０、２１の間にゴム９を嵌め込んでもよい。各桟４に設けられた各ピン２０、２１を設ける各部分には、嵌め込み用の凹部２２を形成し、この凹部２２に円柱状に形成されたゴム９の端部を嵌め込むようにしてもよい。ゴム９は、例えば円柱状に形成され、かつ両端部にそれぞれ各ピン２０、２１が挿入される各穴２３ａ、２３ｂが形成される。従って、ゴム９は、各ピン２０、２１が各穴２３ａ、２３ｂに挿入され、かつ両端部が各保持板４ａ、４ｂの各嵌め込み用の凹部２２に嵌め込められる。この場合、ゴム９が各桟４間に挟持されて落下する可能性がなければ、各ピン２０、２１を取り除いて凹部２２に直接ゴム９を嵌め込んでもよい。
【００３８】
又、各桟４の間に圧入するゴム９は、例えば図９に示すように桟４の対向位置にそれぞれテーパ状の凹部２４、２５を形成し、これら凹部２４、２５内に板状又は柱状の先端をテーパ状に形成したゴム９を圧入してもよい。この場合、ゴム９は、板状に形成され、両端部が三角のコーナ部に形成されている。各凹部２４、２５は、それぞれゴム９のコーナ部に嵌合する三角穴に形成されている。
【００３９】
なお、ゴム９の形状は、円柱状や板状に限ることはなく、例えば角状に形成してもよい。
【００４０】
又、図３、図８及び図９に示す各ゴム９は、その表面を例えばポリエチレン等によってコーティングしてもよい。コーティングすることによってゴム９の耐久性を向上できると共に、静電気の発生を防止でき、さらに桟４との間で擦れて発生する塵、パーティクルが落下することもない。又、ゴム９は、テフロンにより形成された筒内に入れても、静電気の発生を防止できる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
図１０及び図１１は基板検査装置に適用するホルダ装置の構成図であって、図１０は正面図、図１１は上面図である。
【００４３】
検査装置本体３０内には、ベース３２上に基板ホルダ本体３１が設けられている。基板ホルダ本体３１には、図１１に示すように同心円状に配置された複数のリング状桟３３が同心円状に設けられている。これらリング状桟３３は、半径方向でかつ所定角度毎、例えば６０度毎に設けられた複数の直線状桟３４によって連結され、透過照明用の開口部３６が形成されている。但し、外側から一番目と二番目の各リング状桟３３との間には、後述するリフトピン４４、４５が１２０度の範囲で移動できるように１２０度毎に直線状支持桟３４が配置されている。これにより、基板ホルダ本体３１の外周部側にガイド用開口部３５−３〜３５−４が形成される。又、基板ホルダ本体３１の外側には、後述するリフトピン４４、４５が移動するガイド用開口部３５−１、３５−２が形成されている。
【００４４】
複数のリング状桟３３の各間は、半径方向に図３に示すのと同様に構成した複数の振動吸収部材８−１〜８−６が取り付けられている。これにより、各リング状桟３３の各間には、振動吸収部材としてゴム９が圧入され、各リング状桟３３は、ゴム９で連結される。なお、これら振動吸収部材８−１〜８−６は、半径方向に一列に取り付けるに限らず、例えば振動の大きくなる一部のリング状桟３３間にだけ取り付けてもよい。又、振動吸収部材８は、各リング状桟３３の各間毎に１本ずつ任意の位置に離散的に取り付けてもよい。又、リング状桟３３の形状は、上記第１の実施の形態のように２枚の保持板４ａ、４ｂに限定されるものでなく、断面が細長い長方形をした板材や、断面が矩形状の角材、断面が矩形状の中空部を有する角材、若しくは断面がコ字形状をした角材であってもよい。
【００４５】
基板ホルダ本体３１の下方には、図１０に示すように回転機構３７が設けられている。この回転機構３７は、ガラス基板１を各開口部３５−１〜３５−４を通して基板ホルダ本体３１の上方に持ち上げ、この持ち上げた状態で例えば略９０度回転させるもので、駆動部３８及びリフトピン機構３９からなる。駆動部３８は、リフトピン機構３９の上下移動と回転とを行う。
【００４６】
リフトピン機構３９は、図１１に示すように各リフトピン支持バー４０、４１と、これらリフトピン支持バー４０、４１の各両先端部に立設している各リフトピン４２〜４５とからなる。
【００４７】
従って、リフトピン機構３９が上昇した状態で回転すると、各リフトピン４２、４３は、各ガイド用開口部３５−１、３５−２内に沿って円弧状に移動し、各リフトピン４４、４５も各ガイド用開口部３５−４、３４−３に沿って円弧状に移動する。
【００４８】
又、基板ホルダ本体３１の両端側のベース３２上には、Ｙ方向のガイドレール４６、４７が互いに平行に設けられている。これらガイドレール４６、４７の間には、門柱アーム４８が基板ホルダ本体３１の上方を跨るように設けられている。門柱アーム４８は、ガイドレール４６、４７に対してＹ方向に移動可能に設けられ、かつこの門柱アーム４８に対して顕微鏡４９がＸ方向に移動可能に設けられている。
【００４９】
基板ホルダ本体３１の上方には、図示しないがマクロ照明装置が設けられ、かつ基板ホルダ本体３１の下方には、ライン透過照明装置５０が設けられている。
【００５０】
水平状態にある基板ホルダ本体３１上には、大型サイズのガラス基板１が載置される。この状態で、基板ホルダ本体３１を所定の角度に起こしたり、揺動させて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の表面上に照射し、例えばガラス基板１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。
【００５１】
一方、ミクロ検査を行う場合は、基板ホルダ本体３１を水平状態に設置し、門柱アーム４９を各ガイドレール４７、４８に対してＹ方向に移動させると共に、顕微鏡４９を門柱アーム４９に対してＸ方向に移動させて、顕微鏡４９によって欠陥部分のミクロ検査が行われる。
【００５２】
このような検査中に、外的要因又は内的要因により発生した振動が基板ホルダ本体３１に伝達されると、同心円状に配置された複数のリング状桟３３の中央部で振動が最も大きくなる。
【００５３】
本実施の形態では、同心円状に配置された各リング状桟３３間にゴム９を圧入したので、各リング状桟３３に伝達される振動を各ゴム９により吸収、減衰させることができる。さらに、振動は、縦方向（Ｘ方向）、横方向（Ｙ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）に生じても、これら方向の振動が各ゴム９により吸収、減衰される。
【００５４】
この結果、ガラス基板のミクロ検査時、顕微鏡４９を通して観察されるガラス基板１表面上の欠陥部分の拡大画像は、振動せずに良好に観察できる。特に、顕微鏡の倍率が高くなっても拡大画像は、振動して観察されることがない。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、振動を防止できる大型基板ホルダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における保持台に対する基板吸引部材及び支持ピンの取り付け構成図。
【図３】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における振動吸収部材の分解構成図。
【図４】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における各桟間のゴムの圧入状態を示す図。
【図５】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態におけるゴムの上下カバーを示す図。
【図６】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における基板ホルダ本体の中央部に振動吸収部材を取り付けた変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における振動吸収部材を離散的に取り付けた変形例を示す構成図。
【図８】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における各桟の間に圧入するゴムの嵌め込みの変形例を示す構成図。
【図９】本発明に係わる大型基板ホルダの第１の実施の形態における各桟の間に圧入するゴムの嵌め込みの変形例を示す構成図。
【図１０】本発明に係わる大型基板ホルダの第２の実施の形態を示す正面構成図。
【図１１】本発明に係わる大型基板ホルダの第２の実施の形態を示す上面構成図。
【符号の説明】
１：ガラス基板、２：基板ホルダ本体、３：開口部、４：桟、４ａ，４ｂ：保持板、５：基板吸引部材、６：支持ピン、７：吸引チューブ、８：振動吸収部材、９：ゴム、１０：上カバー、１１：下カバー、１２：切欠き、１３：ビス、１４：吸引部材、１５：基準ピン、１６：押付けピン、２０，２１：ピン、２２：凹部、２３ａ，２３ｂ：穴、２４，２５：抉り部、Ｐ：吸引ポンプ、３０：検査装置本体、３１：ホルダ本体、３２：ベース、３３：リング状桟、３４：直線状支持桟、３５−１〜３５−４，３６：ガイド用開口部、３７：回転機構、３８：駆動部、３９：リフトピン機構、４０，４１：リフトピン支持バー、４２〜４５：リフトピン、４６，４７：ガイドレール、４８：門柱アーム、４９：顕微鏡、５０，５１：照明系ガイド、５２：操作部。
Claims (8)
- 枠状のステージと、このステージ枠内に設けられ大型基板を水平に載置する複数の桟とを有する大型基板ホルダにおいて、
前記各桟の間に外的要因及び内的要因の振動を吸収する振動吸収手段を設けたことを特徴とする大型基板ホルダ。 - 前記桟は、前記ステージ枠内に複数並設されたことを特徴とする請求項１記載の大型基板ホルダ。
- 前記桟は、前記ステージ枠内に同心円状に複数設けられたことを特徴とする請求項１記載の大型基板ホルダ。
- 前記振動吸収手段は、前記ステージ枠内の中央部を通る前記各桟の間に一直線状に配置されたことを特徴とする請求項１記載の大型基板ホルダ。
- 前記振動吸収手段は、前記各桟の間に散在して配置されたことを特徴とする請求項１記載の大型基板ホルダ。
- 前記振動吸収手段は、前記各桟の間隔より長い柱状に形成され、前記各桟の間に圧入されることを特徴とする請求項１項記載の大型基板ホルダ。
- 前記振動吸収手段は、カバーが施されていることを特徴とする請求項６記載の大型基板ホルダ。
- 前記振動吸収手段は、コーティングが施されていることを特徴とする請求項６記載の大型基板ホルダ。
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