JP2004338849A - 基板位置決め装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス基板に対して悪影響を与えることなく、短時間で簡単にかつ高精度に所定位置に位置決めすること。
【解決手段】基板ステージ２における各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い部分から離れるに従ってエアーの各圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御してガラス基板３を傾斜させ、このガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させて、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けて基準位置に位置決めする。
【選択図】 図３
【解決手段】基板ステージ２における各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い部分から離れるに従ってエアーの各圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御してガラス基板３を傾斜させ、このガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させて、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けて基準位置に位置決めする。
【選択図】 図３
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などのフラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板をステージ上の所定位置に位置決めする基板位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板をステージ上の所定位置、例えば基準位置に位置決めする方法としては、例えばステージ上の互いに隣接する各辺上に各基準ピンを固定して設け、かつこれら基準ピンと対向する各辺上に各整列ピンを移動可能に設け、各整列ピンを可動してガラス基板をステージ上に滑らせて各基準ピンに押し付けることにより基準位置に位置決めする。
【０００３】
大型ガラス基板になると、ガラス基板の自重及び面積が大きくなることからステージ上を滑りにくくなる。大型ガラス基板に対しては、基準ピンを固定するのでなく可動するように設け、これにより大型ガラス基板のステージ上を滑る距離を短くして基準位置に位置決めする方法が採られる。
【０００４】
又、ガラス基板の位置決め方法としては、特許文献１に記載されている技術がある。特許文献１は、ステージ上にガラス基板の位置を光学的に検出するセンサを設け、このセンサにより検出されたガラス基板の位置情報に基づいてガラス基板を搬送手段等により基準位置に位置決めする。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−３０６３９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板は、著しく大型化する傾向にあり、これに伴なって重量も重くなる傾向にある。
【０００７】
このため、大型ガラス基板をステージ上に位置決めするのに、各整列ピンを可動してガラス基板をステージ上に滑らせて各基準ピンに押し付ける方法を用いると、ステージ上での大型ガラス基板の滑りが悪くなり、このため大型ガラス基板を基準位置に位置決めすることが不可能になる。この方法において、各整列ピンによるガラス基板の押付け力を大きくすれば、大型ガラス基板をステージ上に滑らすことが可能になるが、各整列ピンに押付け力を与える押付機構部が大型化する。この結果、装置の大型化に繋がる。
【０００８】
又、ステージは、ガラス基板を保持するために複数の基板支持ピン等の保持手段を設けている。これら基板支持ピンは、ガラス基板を滑りやすい構造にすることを要求されている。ところが、大型ガラス基板を基板支持ピン上で滑らすためには、基板支持ピンをより滑る構造にする必要がある。充分に滑る構造にしないで、無理にガラス基板を基板支持ピン上で滑らせると、大型ガラス基板に悪影響を与える。
【０００９】
特許文献１に記載されている方法では、センサにより検出されたガラス基板の位置情報に基づいてガラス基板を基準位置に位置決めする搬送手段に対して高精度な位置制御を必要とする。このため、搬送手段は大型化すると共に、搬送手段に対する制御が困難になる。
【００１０】
そこで本発明は、ガラス基板に対して悪影響を与えることなく、短時間で簡単にかつ高精度に所定位置に位置決めできる基板位置決め装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を載置するステージと、ステージ上の所定位置に基板を傾斜させ位置決めするための位置決め整列手段とを具備した基板位置決め装置である。
【００１２】
本発明は、基板を載置するステージと、ステージ上に設けられ、基板をステージ上の所定位置に位置決めするための位置決め部材と、ステージの上方に基板を浮上させる浮上手段と、ステージの上方に浮上している基板に傾斜を与えることにより基板をスライド移動させて位置決め部材に当て付けて基板を所定位置に位置決めする位置決め整列手段とを具備した基板位置決め装置である。
【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は基板位置決め装置を用いた基板検査用顕微鏡の構成図である。ベース１上には、基板ステージ２が設けられている。この基板ステージ２は、例えば液晶ディスプレイに用いられるガラス基板３を吸着保持する。この基板ステージ２は、ベース１上に固定されていてもよいし、揺動可能に設けても良い。
【００１５】
ベース１上の両側には、それぞれレール等の各軌道４ａ、４ｂが設けられ、これら軌道４ａ、４ｂ上に門型アーム５が移動可能（Ｘ方向に移動可能）に設けられている。この門型アーム５には、照明装置及び観察カメラを一体にした顕微鏡ヘッド６が門型アーム５の長手方向に沿って移動可能（Ｙ方向に移動可能）に設けられている。これにより、顕微鏡ヘッド６は、門型アーム５によるＸ方向への移動と門型アーム５に対するＹ方向への移動とによりガラス基板３の全面に対する観察が可能である。
【００１６】
操作制御部７は、操作キー部８及びディスプレイ９が接続され、操作キー部８からの操作指示を受けて基板ステージ２の吸着動作や、門型アーム５と顕微鏡ヘッド６との各移動動作、顕微鏡ヘッド６における照明装置や観察カメラの動作をそれぞれ制御する。又、操作制御部７は、観察カメラから出力された画像信号を入力してガラス基板３の欠陥部分などの画像をディスプレイ９に表示出力し、かつ画像データを解析して欠陥部分の情報を取得する。
【００１７】
図２は基板ステージ２の構成図である。基板ステージ２上の互いに隣接する各辺部２ｘ、２ｙには、それぞれ各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。これら基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、基板ステージ２上の基準位置にガラス基板３を位置決めするために設けられている。
【００１８】
又、基板ステージ２の各辺部２ｘ、２ｙには、それぞれ各光学センサ１１ａ、１１ｂが埋設されている。これら光学センサ１１ａ、１１ｂは、基板ステージ２上に載置されたガラス基板３に対して非接触で、ガラス基板３の基準位置への位置決めを確認するためにガラス基板３のエッジ位置を検出する。
【００１９】
基板ステージ２のガラス基板搭載面１２には、複数の微小なエアー孔１３が所定のピッチでＸＹ方向に形成されている。これらエアー孔１３の径は、例えば同一に形成されている。
【００２０】
エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２上の複数のエアー孔１３に対して均一にエアー圧力を供給制御する。
【００２１】
又、エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２の面上において、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い部分から離れるに従ってエアーの吹出し圧力を順次大きく制御する。例えば、エアー吹出し制御部１４は、図３に示すように基板ステージ２上の複数のエアー孔１３をＸ方向に複数のエアーブロック、例えば３つのエアーブロックＢ１〜Ｂ３に分割し、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１から離れるエアーブロックＢ３に従って、これらエアーブロックＢ１〜Ｂ３に供給するエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御する（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）。これらエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の大きさは、例えばガラス基板３における各基準ピン１０ｂ、１０ｃの側の辺からその反対側の辺に向かう距離に比例して大きく設定されている。
【００２２】
なお、図３では３つのエアーブロックＢ１〜Ｂ３に分割しているが、これに限ることはなく、３つ以上の多数のエアーブロックＢ１〜Ｂｎに分割したり、又、Ｙ方向の各エアー孔１３の一列毎に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い一列の各エアー孔１３から離れた一列の各エアー孔１３に従ってエアー吹出し圧力を順次大きく制御してもよい。又、各エアー孔１３から吹き出されるエアーの吹出し圧力は、各エアー孔１３の径の大きさやエアー供給圧力により制御可能である。
【００２３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００２４】
エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２上の複数のエアー孔１３に対して均一な圧力でエアーを供給する。これにより、基板ステージ２上の各エアー孔１３からは、それぞれ均一のエアー吹出し圧力でエアーが吹き出される。
【００２５】
ガラス基板３は、図示しない搬送ロボット等により基板ステージ２の上方に搬送され、基板ステージ２上に載置される。このとき、ガラス基板３は、搬送ロボット等による搬送により１つの基準ピン１０ａに対して当て付けられて、基板ステージ２上に載置されるのが好ましい。
【００２６】
ガラス基板３を基板ステージ２上に載置するとき、各エアー孔１３は、それぞれ均一な圧力でエアーを吹き出しているので、基板ステージ２上のガラス基板搭載面１２とガラス基板３の下面との間にエア層が形成され、ガラス基板３は、ガラス基板搭載面１２の上方に浮上する。なお、ガラス基板３は、外力が加わらない限り、基板ステージ２の上方に静止している。
【００２７】
この状態に、エアー吹出し制御部１４は、図３に示すように各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１から離れるエアーブロックＢ３に従ってエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御する（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）。このエアー圧力の制御により、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１から離れるエアーブロックＢ３に従ってエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が大きくなるエアーが各エアー孔１３から吹き出される。なお、エアーブロックＢ１からのエアー供給圧力Ｐ１は、ガラス基板３を浮上させて基板ステージ２の上方に静止させている状態のエアー吹出し圧力と同一でもよい。
【００２８】
これにより、ガラス基板３の各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた側が持ち上げられる。すなわち、ガラス基板３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１側の高さ位置が低くなり、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れたエアーブロックＢ３側の高さ位置が高くなるように傾斜する。この場合、各エアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の大きさがガラス基板３における各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側からその反対側に向う距離に比例して大きく設定されていれば、ガラス基板３は、撓むことが少なく、平面度を保って傾斜する。
【００２９】
このようにガラス基板３が傾斜すると、ガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動する。このスライド移動のときも、各エアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に保たれたエアーが各エアー孔１３から吹き出されているので、ガラス基板３は、傾斜した状態を保ったままで、その傾斜面の方向に沿ってスライド移動する。なお、ガラス基板３の傾斜角度は、例えばガラス基板３をスライド移動可能な最小限の角度に制御され、ガラス基板３は、緩やかにスライド移動する。
【００３０】
このスライド移動によりガラス基板３の一辺は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。このときガラス基板３の傾斜角度がガラス基板３をスライド移動可能な最小限の角度に制御され、かつ各基準ピン１０ｂ、１０ｃが弾性部材により形成されているので、ガラス基板３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触したときに衝撃を受けずに静止する。なお、ガラス基板３は、基板ステージ２上に載置されるときに、１つの基準ピン１０ａに対して当て付けられている。
【００３１】
この結果、ガラス基板３は、少なくとも２つの基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。なお、ガラス基板３は、２つの基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触して位置決めされることにより、Ｙ方向の一辺に対する位置決めが精度高くできる。
【００３２】
この後、エアー吹出し制御部１４は、各エアーブロックＢ１〜Ｂ３へのエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を徐々に減じる。これにより、図４に示すうにガラス基板３と基板ステージ２との間に形成されるエア層が小さくなり、ガラス基板３は、基板ステージ２上に水平に載置される。
【００３３】
次に、各光学センサ１１ａ、１１ｂは、基板ステージ２上に載置されたガラス基板３に対して非接触でガラス基板３のエッジ位置を検出し、各エッジ位置検出信号を出力する。
【００３４】
操作制御部７は、各光学センサ１１ａ、１１ｂから出力された各エッジ位置検出信号を入力し、これらエッジ位置検出信号に基づいてガラス基板３が基準位置に位置決めされたか否かを確認する。
【００３５】
この確認の後、ガラス基板３が基準位置に位置決めされていれば、操作制御部７は、操作キー部８からの操作指示を受けて基板ステージ２の吸着動作や、門型アーム５と顕微鏡ヘッド６との各移動動作、顕微鏡ヘッド６における照明装置や観察カメラの動作をそれぞれ制御して、ガラス基板３の表面における欠陥検査を行う。
【００３６】
このように上記第１の実施の形態においては、基板ステージ２における各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い部分から離れるに従ってエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）してガラス基板３を傾斜させ、このガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させて、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けて基準位置に位置決めする。
【００３７】
これにより、基板ステージ２に設けられているガラス基板３のエアー浮上機構をそのまま利用してガラス基板３を傾斜することができ、大型のガラス基板３であっても、ガラス基板３に対して悪影響を与えることなく、高精度に基板ステージ２上の基準位置に位置決めできる。又、ガラス基板３を傾斜させてガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させるので、ガラス基板３に無理な力を与えることがない。これによって大型ガラス基板１を短時間で簡単に位置決めできる。
【００３８】
又、ガラス基板３は、基板ステージ２の上方に浮上した状態で傾斜させてスライド移動させるので、基板ステージ２に接触することはなく、ガラス基板３に塵埃が付着することもなく、傷等を付けることもない。
【００３９】
又、エアー浮上の搬送ラインによりガラス基板３を搬送し、大型基板検査用顕微鏡を用いてガラス基板３の検査を行う場合には、エアー浮上の搬送ラインに容易に組み込むことができる。
【００４０】
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。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００４１】
図５及び図６は基板位置決め装置の構成図であって、図５は正面図、図６は断面図である。基板ステージ２上に形成されている複数のエアー孔１３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａと、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れている第２のエアー孔群１３ｂとに分けられている。
【００４２】
基板ステージ２の下部には、図６に示すように２つのサージタンク２０、２１が形成されている。これらサージタンク２０、２１は、それぞれ立方体状に形成されている。
【００４３】
一方のサージタンク２０は、第１のエアー孔群１３ａの各エアー孔１３に連通し、第１のエアー孔群１３ａの全てのエアー孔１３に対してそれぞれ一定のエアー供給圧力Ｐ１を供給する。
【００４４】
他方のサージタンク２１は、第２のエアー孔群１３ｂの各エアー孔１３に連通し、第２のエアー孔群１３ｂの全てのエアー孔１３に対してそれぞれ一定のエアー供給圧力Ｐ２を供給する。
【００４５】
これらサージタンク２０、２１からそれぞれ第１と第２のエアー孔群１３ａとの各エアー孔１３に供給される各エアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａへのエアー供給圧力Ｐ１よりも、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れている第２のエアー孔群１３ｂへのエアー供給圧力Ｐ２の方が大きく設定されている（Ｐ１＜Ｐ２）。
【００４６】
なお、２つのサージタンク２０、２１には、それぞれエアー吹出し制御部１４によりエアー供給圧力Ｐ１とエアー供給圧力Ｐ２とのエアーが供給される。
【００４７】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００４８】
エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２の下部の各サージタンク２０、２１に対して均一な圧力でエアーを供給する。これにより、基板ステージ２上の各エアー孔１３からは、各サージタンク２０、２１を介してそれぞれ均一のエアー吹出し圧力でエアーが吹き出される。
【００４９】
ガラス基板３は、図示しない搬送ロボット等により基板ステージ２の上方に搬送され、１つの基準ピン１０ａに対して当て付けられて、基板ステージ２上に載置される。このとき、各エアー孔１３は、それぞれ均一な圧力でエアーを吹き出しているので、ガラス基板３は、ガラス基板搭載面１２の上方に浮上して静止する。
【００５０】
この状態に、エアー吹出し制御部１４は、図６に示すように各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いサージタンク２０に対してエアー供給圧力Ｐ１によりエアーを供給すると共に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れたサージタンク２１に対してエアー供給圧力Ｐ２によりエアーを供給する（Ｐ１＜Ｐ２）。
【００５１】
このエアー圧力の制御により、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａの各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ１によるエアーが吹き出され、これと共に各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた第２のエアー孔群１３ｂの各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ２によるエアーが吹き出される。
【００５２】
これにより、ガラス基板３は、上記同様に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた側が持ち上げられ、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａ側の高さ位置が低くなり、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた第２のエアー孔群１３ｂ側の高さ位置が高くなるように傾斜する。
【００５３】
このガラス基板３の傾斜によりガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動し、ガラス基板３の一辺が各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００５４】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００５５】
この後、エアー吹出し制御部１４は、各サージタンク２０、２１へのエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２を徐々に減じることにより、ガラス基板３と基板ステージ２との間に形成されるエア層が小さくなり、ガラス基板３は、基板ステージ２上に水平に載置される。
【００５６】
このように上記第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる上、各サージタンク２０、２１を介して第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂの各エアー孔１３からエアーを吹き出すので、第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂからそれぞれ一定の圧力で安定してエアーを吹き出すことができ、ガラス基板３の位置決め動作が安定化する。
【００５７】
なお、上記第２の実施の形態では、第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂに分けてそれぞれに各サージタンク２０、２１を連結しているが、これに限らず、エアー孔群は複数に分けて、これらエアー孔群に連結する複数のサージタンクを設けてもよい。
【００５８】
例えば、第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂをそれぞれＹ方向に２分割して４つのエアー孔群に形成し、これらエアー孔群にそれぞれ各サージタンクを連結する。これにより、基準ピン１０ａに近いエアー孔群へのエアー供給圧力と基準ピン１０ａから離れたエアー孔群へのエアー供給圧力とが調整可能になる。
【００５９】
このような各エアー孔群からのエアーの吹き出しによりガラス基板３を傾斜させて基準ピン１０ａに当て付けることが可能になる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００６１】
図７及び図８は基板位置決め装置の構成図であって、図７は正面図、図８は断面図である。基板ステージ２の下部には、サージタンク２２が設けられ、このサージタンク２２の各エアー孔１３が連通している。このサージタンク２２は、全てのエアー孔１３に対して一定なエアー供給圧力Ｐ１でエアーを供給する。
【００６２】
一方、基板ステージ２における各基準ピン１０ｂ、１０ｃの設けられている辺側とは対向する辺側の近傍には、各エアー孔１３とは別系統の複数のエアー吹き出し孔２３が設けられている。これらエアー吹き出し孔２３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃが設けられている方向（Ｙ方向）に対して平行に一列配列されている。又、これらエアー吹き出し孔２３は、各エアー孔１３の径よりも大きく形成されている。そして、これらエアー吹き出し孔２３は、エアー連通管２４を介してサージタンク２２内を貫通している。
【００６３】
エアー吹出し制御部１４は、サージタンク２２内にエアー供給圧力Ｐ１でエアーを供給すると共に、これとは別系統でエアー連通管２４を介してエアー吹き出し孔２３にエアー供給圧力Ｐ２でエアーを供給する。なお、エアー供給圧力Ｐ１とＰ２とは、Ｐ１＜Ｐ２なる関係である。
【００６４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００６５】
基板ステージ２の上方に静止浮上しているガラス基板３を基準位置に位置決めするとき、エアー吹出し制御部１４は、サージタンク２２内にエアー供給圧力Ｐ１でエアーを供給すると共に、これとは別系統でエアー連通管２４を介してエアー吹き出し孔２３にエアー供給圧力Ｐ２でエアーを供給する。
【００６６】
このエアー圧力の制御により、各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ１によるエアーが吹き出され、これと共に各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた各エアー吹き出し孔２３からエアー供給圧力Ｐ２によるエアーが吹き出される。
【００６７】
これにより、ガラス基板３は、上記同様に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた側が持ち上げられ、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い辺側の高さ位置が低くなり、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた辺側の高さ位置が高くなるように傾斜する。
【００６８】
このガラス基板３の傾斜によりガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動し、ガラス基板３の一辺が各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００６９】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００７０】
このように上記第３の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる上、基板ステージ２に設けられている既存の浮上機構にエアー吹き出し孔２３を形成してエアー連通管２４を接続するだけで、簡単に実現できる。
【００７１】
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００７２】
図９は基板位置決め装置の構成図である。基板ステージ２に形成されている複数のエアー孔１３は、それぞれ各基準ピン１０ａ、１０ｂの設けられた側に傾斜して形成されている。これにより、各エアー孔１３は、それぞれエアーを各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向って吹き出す。
【００７３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００７４】
サージタンク２２内にエアー供給圧力Ｐ１でエアーが供給されると、各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ１によるエアーが各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向って吹き出される。
【００７５】
この状態に、ガラス基板３が基板ステージ２上に載置されると、ガラス基板３４は、基板ステージ２との間に形成されるエア層により基板ステージ２の上方に浮上すると共に、各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向って吹き出されエアーの圧力を受けて各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向ってスライド移動する。
【００７６】
このスライド移動によりガラス基板３の一辺が各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００７７】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００７８】
このように上記第４の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００８０】
図９は基板位置決め装置の構成図である。基板ステージ２の各コーナ部の下部には、それぞれ除振用の各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設けられている。これら基板ステージ２及び各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、ベース３１上に設けられている。なお、基板ステージ２は、図示を省略するがガラス基板搭載面１２に複数の微小なエアー孔１３が所定のピッチでＸＹ方向に形成されている。
【００８１】
空気ばね調整部３２は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給する各エアー圧力を調整する。例えば、空気ばね調整部３２は、ガラス基板３を基板ステージ２の上方に浮上させて静止させる場合、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに一定のエアー圧力を供給する。なお、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの弾性力にばらつきがある場合には、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給する各エアー圧力を微調整する。
【００８２】
又、ガラス基板３を基準位置に位置決めする場合、空気ばね調整部３２は、例えば各基準ピン１０ａ、１０ｂ側の各空気ばね３０ａ、３０ｃ、３０ｄに供給する各エアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｃ、Ｐ３０ｄを調整し、空気ばね３０ｄに供給するエアー圧力Ｐ３０ｄを最も小さくし、かつ各空気ばね３０ａ、３０ｃに供給するエアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｃを空気ばね３０ｂに供給するエアー圧力Ｐ３０ｂよりも小さくする。従って、各エアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｂ、Ｐ３０ｃ、Ｐ３０ｄの大きさは、Ｐ３０ｄ＜Ｐ３０ａ，Ｐ３０ｃ＜Ｐ３０ｂとなる。なお、Ｐ３０ａ＝Ｐ３０ｃである。
【００８３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００８４】
基板ステージ２上の複数のエアー孔１３に対して均一な圧力のエアーが供給される。これにより、基板ステージ２上の各エアー孔１３からは、それぞれ均一のエアー吹出し圧力でエアーが吹き出される。
【００８５】
又、空気ばね調整部３２は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに一定のエアー圧力を供給する。これにより、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さ位置は同一になり、基板ステージ２は水平状態に保たれる。
【００８６】
ガラス基板３は、図示しない搬送ロボット等により基板ステージ２の上方に搬送され、基板ステージ２上に載置される。このとき、各エアー孔１３は、それぞれ均一な圧力でエアーを吹き出しているので、基板ステージ２上のガラス基板搭載面１２とガラス基板３の下面との間にエア層が形成され、ガラス基板３は、ガラス基板搭載面１２の上方に浮上する。
【００８７】
この状態に、空気ばね調整部３２は、図１１に示すように空気ばね３０ｄに供給するエアー圧力Ｐ３０ｄを最も小さくし、かつ各空気ばね３０ａ、３０ｃに供給するエアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｃを空気ばね３０ｂに供給するエアー圧力Ｐ３０ｂよりも小さく調整する。
【００８８】
このエアー圧力の制御により各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さが変化し、空気ばね３０ｄの高さが最も低くなり、次に各空気ばね３０ａ、３０ｃの高さで、空気ばね３０ｂの高さが最も高くなる。
【００８９】
これにより、ガラス基板３は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さと同様に、空気ばね３０ｄで持ち上げられている部分が最も低くなり、次に各空気ばね３０ａ、３０ｃで持ち上げられている部分で、空気ばね３０ｂで持ち上げられている部分が最も高くなるように傾斜する。
【００９０】
このガラス基板３の傾斜によりガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動する。このスライド移動によりガラス基板３の一辺は、各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００９１】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００９２】
この後、空気ばね調整部３２は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給するエアーの圧力を均一に調整する。これにより、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さ位置は同一になり、基板ステージ２は水平状態に戻る。
【００９３】
このように上記第５の実施の形態においては、基板ステージ２の各コーナ部の下部にそれぞれ除振用の各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを設け、これら空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給するエアー圧力を調整して基板ステージ２を傾斜させ、この傾斜によってガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させて、各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに当て付けて基準位置に位置決めする。
【００９４】
これにより、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏することは言うまでもなく、除振用の各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを利用できると共に、これら空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにより基板ステージ２を傾斜させるので、ガラス基板３に無理な力を与えること無く、しかも各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けるときにガラス基板３に衝撃を与えることがない。
【００９５】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ガラス基板に対して悪影響を与えることなく、短時間で簡単にかつ高精度に所定位置に位置決めできる基板位置決め装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる基板位置決め装置の第１の実施の形態を用いた大型基板検査用顕微鏡を示す構成図。
【図２】同装置に用いられる基板ステージの構成図。
【図３】同装置におけるガラス基板の位置決め作用を示す模式図。
【図４】同装置におけるガラス基板の位置決め後の基板ステージ上の載置を示す模式図。
【図５】本発明に係わる基板位置決め装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】同装置の断面図。
【図７】本発明に係わる基板位置決め装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図８】同装置の断面図。
【図９】本発明に係わる基板位置決め装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１０】本発明に係わる基板位置決め装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図１１】同装置におけるガラス基板の位置決め作用を示す模式図。
【図１２】同装置におけるガラス基板の位置決め後の基板ステージ上の載置を示す模式図。
【符号の説明】
１：ベース、２：基板ステージ、３：ガラス基板、４ａ，４ｂ：軌道、５：門型アーム、６：顕微鏡ヘッド、７：操作制御部、８：操作キー部、９：ディスプレイ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：基準ピン、１１ａ，１１ｂ：光学センサ、１２：ガラス基板搭載面、１３：エアー孔、１４：エアー吹出し制御部、２０，２１：サージタンク、２２：サージタンク、２３：エアー吹き出し孔、２４：エアー連通管、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ：空気ばね、３１：ベース、３２：空気ばね調整部。
【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などのフラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板をステージ上の所定位置に位置決めする基板位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板をステージ上の所定位置、例えば基準位置に位置決めする方法としては、例えばステージ上の互いに隣接する各辺上に各基準ピンを固定して設け、かつこれら基準ピンと対向する各辺上に各整列ピンを移動可能に設け、各整列ピンを可動してガラス基板をステージ上に滑らせて各基準ピンに押し付けることにより基準位置に位置決めする。
【０００３】
大型ガラス基板になると、ガラス基板の自重及び面積が大きくなることからステージ上を滑りにくくなる。大型ガラス基板に対しては、基準ピンを固定するのでなく可動するように設け、これにより大型ガラス基板のステージ上を滑る距離を短くして基準位置に位置決めする方法が採られる。
【０００４】
又、ガラス基板の位置決め方法としては、特許文献１に記載されている技術がある。特許文献１は、ステージ上にガラス基板の位置を光学的に検出するセンサを設け、このセンサにより検出されたガラス基板の位置情報に基づいてガラス基板を搬送手段等により基準位置に位置決めする。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−３０６３９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板は、著しく大型化する傾向にあり、これに伴なって重量も重くなる傾向にある。
【０００７】
このため、大型ガラス基板をステージ上に位置決めするのに、各整列ピンを可動してガラス基板をステージ上に滑らせて各基準ピンに押し付ける方法を用いると、ステージ上での大型ガラス基板の滑りが悪くなり、このため大型ガラス基板を基準位置に位置決めすることが不可能になる。この方法において、各整列ピンによるガラス基板の押付け力を大きくすれば、大型ガラス基板をステージ上に滑らすことが可能になるが、各整列ピンに押付け力を与える押付機構部が大型化する。この結果、装置の大型化に繋がる。
【０００８】
又、ステージは、ガラス基板を保持するために複数の基板支持ピン等の保持手段を設けている。これら基板支持ピンは、ガラス基板を滑りやすい構造にすることを要求されている。ところが、大型ガラス基板を基板支持ピン上で滑らすためには、基板支持ピンをより滑る構造にする必要がある。充分に滑る構造にしないで、無理にガラス基板を基板支持ピン上で滑らせると、大型ガラス基板に悪影響を与える。
【０００９】
特許文献１に記載されている方法では、センサにより検出されたガラス基板の位置情報に基づいてガラス基板を基準位置に位置決めする搬送手段に対して高精度な位置制御を必要とする。このため、搬送手段は大型化すると共に、搬送手段に対する制御が困難になる。
【００１０】
そこで本発明は、ガラス基板に対して悪影響を与えることなく、短時間で簡単にかつ高精度に所定位置に位置決めできる基板位置決め装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を載置するステージと、ステージ上の所定位置に基板を傾斜させ位置決めするための位置決め整列手段とを具備した基板位置決め装置である。
【００１２】
本発明は、基板を載置するステージと、ステージ上に設けられ、基板をステージ上の所定位置に位置決めするための位置決め部材と、ステージの上方に基板を浮上させる浮上手段と、ステージの上方に浮上している基板に傾斜を与えることにより基板をスライド移動させて位置決め部材に当て付けて基板を所定位置に位置決めする位置決め整列手段とを具備した基板位置決め装置である。
【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は基板位置決め装置を用いた基板検査用顕微鏡の構成図である。ベース１上には、基板ステージ２が設けられている。この基板ステージ２は、例えば液晶ディスプレイに用いられるガラス基板３を吸着保持する。この基板ステージ２は、ベース１上に固定されていてもよいし、揺動可能に設けても良い。
【００１５】
ベース１上の両側には、それぞれレール等の各軌道４ａ、４ｂが設けられ、これら軌道４ａ、４ｂ上に門型アーム５が移動可能（Ｘ方向に移動可能）に設けられている。この門型アーム５には、照明装置及び観察カメラを一体にした顕微鏡ヘッド６が門型アーム５の長手方向に沿って移動可能（Ｙ方向に移動可能）に設けられている。これにより、顕微鏡ヘッド６は、門型アーム５によるＸ方向への移動と門型アーム５に対するＹ方向への移動とによりガラス基板３の全面に対する観察が可能である。
【００１６】
操作制御部７は、操作キー部８及びディスプレイ９が接続され、操作キー部８からの操作指示を受けて基板ステージ２の吸着動作や、門型アーム５と顕微鏡ヘッド６との各移動動作、顕微鏡ヘッド６における照明装置や観察カメラの動作をそれぞれ制御する。又、操作制御部７は、観察カメラから出力された画像信号を入力してガラス基板３の欠陥部分などの画像をディスプレイ９に表示出力し、かつ画像データを解析して欠陥部分の情報を取得する。
【００１７】
図２は基板ステージ２の構成図である。基板ステージ２上の互いに隣接する各辺部２ｘ、２ｙには、それぞれ各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。これら基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、基板ステージ２上の基準位置にガラス基板３を位置決めするために設けられている。
【００１８】
又、基板ステージ２の各辺部２ｘ、２ｙには、それぞれ各光学センサ１１ａ、１１ｂが埋設されている。これら光学センサ１１ａ、１１ｂは、基板ステージ２上に載置されたガラス基板３に対して非接触で、ガラス基板３の基準位置への位置決めを確認するためにガラス基板３のエッジ位置を検出する。
【００１９】
基板ステージ２のガラス基板搭載面１２には、複数の微小なエアー孔１３が所定のピッチでＸＹ方向に形成されている。これらエアー孔１３の径は、例えば同一に形成されている。
【００２０】
エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２上の複数のエアー孔１３に対して均一にエアー圧力を供給制御する。
【００２１】
又、エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２の面上において、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い部分から離れるに従ってエアーの吹出し圧力を順次大きく制御する。例えば、エアー吹出し制御部１４は、図３に示すように基板ステージ２上の複数のエアー孔１３をＸ方向に複数のエアーブロック、例えば３つのエアーブロックＢ１〜Ｂ３に分割し、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１から離れるエアーブロックＢ３に従って、これらエアーブロックＢ１〜Ｂ３に供給するエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御する（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）。これらエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の大きさは、例えばガラス基板３における各基準ピン１０ｂ、１０ｃの側の辺からその反対側の辺に向かう距離に比例して大きく設定されている。
【００２２】
なお、図３では３つのエアーブロックＢ１〜Ｂ３に分割しているが、これに限ることはなく、３つ以上の多数のエアーブロックＢ１〜Ｂｎに分割したり、又、Ｙ方向の各エアー孔１３の一列毎に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い一列の各エアー孔１３から離れた一列の各エアー孔１３に従ってエアー吹出し圧力を順次大きく制御してもよい。又、各エアー孔１３から吹き出されるエアーの吹出し圧力は、各エアー孔１３の径の大きさやエアー供給圧力により制御可能である。
【００２３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００２４】
エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２上の複数のエアー孔１３に対して均一な圧力でエアーを供給する。これにより、基板ステージ２上の各エアー孔１３からは、それぞれ均一のエアー吹出し圧力でエアーが吹き出される。
【００２５】
ガラス基板３は、図示しない搬送ロボット等により基板ステージ２の上方に搬送され、基板ステージ２上に載置される。このとき、ガラス基板３は、搬送ロボット等による搬送により１つの基準ピン１０ａに対して当て付けられて、基板ステージ２上に載置されるのが好ましい。
【００２６】
ガラス基板３を基板ステージ２上に載置するとき、各エアー孔１３は、それぞれ均一な圧力でエアーを吹き出しているので、基板ステージ２上のガラス基板搭載面１２とガラス基板３の下面との間にエア層が形成され、ガラス基板３は、ガラス基板搭載面１２の上方に浮上する。なお、ガラス基板３は、外力が加わらない限り、基板ステージ２の上方に静止している。
【００２７】
この状態に、エアー吹出し制御部１４は、図３に示すように各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１から離れるエアーブロックＢ３に従ってエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御する（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）。このエアー圧力の制御により、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１から離れるエアーブロックＢ３に従ってエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が大きくなるエアーが各エアー孔１３から吹き出される。なお、エアーブロックＢ１からのエアー供給圧力Ｐ１は、ガラス基板３を浮上させて基板ステージ２の上方に静止させている状態のエアー吹出し圧力と同一でもよい。
【００２８】
これにより、ガラス基板３の各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた側が持ち上げられる。すなわち、ガラス基板３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いエアーブロックＢ１側の高さ位置が低くなり、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れたエアーブロックＢ３側の高さ位置が高くなるように傾斜する。この場合、各エアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の大きさがガラス基板３における各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側からその反対側に向う距離に比例して大きく設定されていれば、ガラス基板３は、撓むことが少なく、平面度を保って傾斜する。
【００２９】
このようにガラス基板３が傾斜すると、ガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動する。このスライド移動のときも、各エアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に保たれたエアーが各エアー孔１３から吹き出されているので、ガラス基板３は、傾斜した状態を保ったままで、その傾斜面の方向に沿ってスライド移動する。なお、ガラス基板３の傾斜角度は、例えばガラス基板３をスライド移動可能な最小限の角度に制御され、ガラス基板３は、緩やかにスライド移動する。
【００３０】
このスライド移動によりガラス基板３の一辺は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。このときガラス基板３の傾斜角度がガラス基板３をスライド移動可能な最小限の角度に制御され、かつ各基準ピン１０ｂ、１０ｃが弾性部材により形成されているので、ガラス基板３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触したときに衝撃を受けずに静止する。なお、ガラス基板３は、基板ステージ２上に載置されるときに、１つの基準ピン１０ａに対して当て付けられている。
【００３１】
この結果、ガラス基板３は、少なくとも２つの基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。なお、ガラス基板３は、２つの基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触して位置決めされることにより、Ｙ方向の一辺に対する位置決めが精度高くできる。
【００３２】
この後、エアー吹出し制御部１４は、各エアーブロックＢ１〜Ｂ３へのエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を徐々に減じる。これにより、図４に示すうにガラス基板３と基板ステージ２との間に形成されるエア層が小さくなり、ガラス基板３は、基板ステージ２上に水平に載置される。
【００３３】
次に、各光学センサ１１ａ、１１ｂは、基板ステージ２上に載置されたガラス基板３に対して非接触でガラス基板３のエッジ位置を検出し、各エッジ位置検出信号を出力する。
【００３４】
操作制御部７は、各光学センサ１１ａ、１１ｂから出力された各エッジ位置検出信号を入力し、これらエッジ位置検出信号に基づいてガラス基板３が基準位置に位置決めされたか否かを確認する。
【００３５】
この確認の後、ガラス基板３が基準位置に位置決めされていれば、操作制御部７は、操作キー部８からの操作指示を受けて基板ステージ２の吸着動作や、門型アーム５と顕微鏡ヘッド６との各移動動作、顕微鏡ヘッド６における照明装置や観察カメラの動作をそれぞれ制御して、ガラス基板３の表面における欠陥検査を行う。
【００３６】
このように上記第１の実施の形態においては、基板ステージ２における各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い部分から離れるに従ってエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を順次大きく制御（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）してガラス基板３を傾斜させ、このガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させて、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けて基準位置に位置決めする。
【００３７】
これにより、基板ステージ２に設けられているガラス基板３のエアー浮上機構をそのまま利用してガラス基板３を傾斜することができ、大型のガラス基板３であっても、ガラス基板３に対して悪影響を与えることなく、高精度に基板ステージ２上の基準位置に位置決めできる。又、ガラス基板３を傾斜させてガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させるので、ガラス基板３に無理な力を与えることがない。これによって大型ガラス基板１を短時間で簡単に位置決めできる。
【００３８】
又、ガラス基板３は、基板ステージ２の上方に浮上した状態で傾斜させてスライド移動させるので、基板ステージ２に接触することはなく、ガラス基板３に塵埃が付着することもなく、傷等を付けることもない。
【００３９】
又、エアー浮上の搬送ラインによりガラス基板３を搬送し、大型基板検査用顕微鏡を用いてガラス基板３の検査を行う場合には、エアー浮上の搬送ラインに容易に組み込むことができる。
【００４０】
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。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００４１】
図５及び図６は基板位置決め装置の構成図であって、図５は正面図、図６は断面図である。基板ステージ２上に形成されている複数のエアー孔１３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａと、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れている第２のエアー孔群１３ｂとに分けられている。
【００４２】
基板ステージ２の下部には、図６に示すように２つのサージタンク２０、２１が形成されている。これらサージタンク２０、２１は、それぞれ立方体状に形成されている。
【００４３】
一方のサージタンク２０は、第１のエアー孔群１３ａの各エアー孔１３に連通し、第１のエアー孔群１３ａの全てのエアー孔１３に対してそれぞれ一定のエアー供給圧力Ｐ１を供給する。
【００４４】
他方のサージタンク２１は、第２のエアー孔群１３ｂの各エアー孔１３に連通し、第２のエアー孔群１３ｂの全てのエアー孔１３に対してそれぞれ一定のエアー供給圧力Ｐ２を供給する。
【００４５】
これらサージタンク２０、２１からそれぞれ第１と第２のエアー孔群１３ａとの各エアー孔１３に供給される各エアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａへのエアー供給圧力Ｐ１よりも、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れている第２のエアー孔群１３ｂへのエアー供給圧力Ｐ２の方が大きく設定されている（Ｐ１＜Ｐ２）。
【００４６】
なお、２つのサージタンク２０、２１には、それぞれエアー吹出し制御部１４によりエアー供給圧力Ｐ１とエアー供給圧力Ｐ２とのエアーが供給される。
【００４７】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００４８】
エアー吹出し制御部１４は、基板ステージ２の下部の各サージタンク２０、２１に対して均一な圧力でエアーを供給する。これにより、基板ステージ２上の各エアー孔１３からは、各サージタンク２０、２１を介してそれぞれ均一のエアー吹出し圧力でエアーが吹き出される。
【００４９】
ガラス基板３は、図示しない搬送ロボット等により基板ステージ２の上方に搬送され、１つの基準ピン１０ａに対して当て付けられて、基板ステージ２上に載置される。このとき、各エアー孔１３は、それぞれ均一な圧力でエアーを吹き出しているので、ガラス基板３は、ガラス基板搭載面１２の上方に浮上して静止する。
【００５０】
この状態に、エアー吹出し制御部１４は、図６に示すように各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近いサージタンク２０に対してエアー供給圧力Ｐ１によりエアーを供給すると共に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れたサージタンク２１に対してエアー供給圧力Ｐ２によりエアーを供給する（Ｐ１＜Ｐ２）。
【００５１】
このエアー圧力の制御により、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａの各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ１によるエアーが吹き出され、これと共に各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた第２のエアー孔群１３ｂの各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ２によるエアーが吹き出される。
【００５２】
これにより、ガラス基板３は、上記同様に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた側が持ち上げられ、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い第１のエアー孔群１３ａ側の高さ位置が低くなり、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた第２のエアー孔群１３ｂ側の高さ位置が高くなるように傾斜する。
【００５３】
このガラス基板３の傾斜によりガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動し、ガラス基板３の一辺が各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００５４】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００５５】
この後、エアー吹出し制御部１４は、各サージタンク２０、２１へのエアー供給圧力Ｐ１、Ｐ２を徐々に減じることにより、ガラス基板３と基板ステージ２との間に形成されるエア層が小さくなり、ガラス基板３は、基板ステージ２上に水平に載置される。
【００５６】
このように上記第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる上、各サージタンク２０、２１を介して第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂの各エアー孔１３からエアーを吹き出すので、第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂからそれぞれ一定の圧力で安定してエアーを吹き出すことができ、ガラス基板３の位置決め動作が安定化する。
【００５７】
なお、上記第２の実施の形態では、第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂに分けてそれぞれに各サージタンク２０、２１を連結しているが、これに限らず、エアー孔群は複数に分けて、これらエアー孔群に連結する複数のサージタンクを設けてもよい。
【００５８】
例えば、第１及び第２のエアー孔群１３ａ、１３ｂをそれぞれＹ方向に２分割して４つのエアー孔群に形成し、これらエアー孔群にそれぞれ各サージタンクを連結する。これにより、基準ピン１０ａに近いエアー孔群へのエアー供給圧力と基準ピン１０ａから離れたエアー孔群へのエアー供給圧力とが調整可能になる。
【００５９】
このような各エアー孔群からのエアーの吹き出しによりガラス基板３を傾斜させて基準ピン１０ａに当て付けることが可能になる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００６１】
図７及び図８は基板位置決め装置の構成図であって、図７は正面図、図８は断面図である。基板ステージ２の下部には、サージタンク２２が設けられ、このサージタンク２２の各エアー孔１３が連通している。このサージタンク２２は、全てのエアー孔１３に対して一定なエアー供給圧力Ｐ１でエアーを供給する。
【００６２】
一方、基板ステージ２における各基準ピン１０ｂ、１０ｃの設けられている辺側とは対向する辺側の近傍には、各エアー孔１３とは別系統の複数のエアー吹き出し孔２３が設けられている。これらエアー吹き出し孔２３は、各基準ピン１０ｂ、１０ｃが設けられている方向（Ｙ方向）に対して平行に一列配列されている。又、これらエアー吹き出し孔２３は、各エアー孔１３の径よりも大きく形成されている。そして、これらエアー吹き出し孔２３は、エアー連通管２４を介してサージタンク２２内を貫通している。
【００６３】
エアー吹出し制御部１４は、サージタンク２２内にエアー供給圧力Ｐ１でエアーを供給すると共に、これとは別系統でエアー連通管２４を介してエアー吹き出し孔２３にエアー供給圧力Ｐ２でエアーを供給する。なお、エアー供給圧力Ｐ１とＰ２とは、Ｐ１＜Ｐ２なる関係である。
【００６４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００６５】
基板ステージ２の上方に静止浮上しているガラス基板３を基準位置に位置決めするとき、エアー吹出し制御部１４は、サージタンク２２内にエアー供給圧力Ｐ１でエアーを供給すると共に、これとは別系統でエアー連通管２４を介してエアー吹き出し孔２３にエアー供給圧力Ｐ２でエアーを供給する。
【００６６】
このエアー圧力の制御により、各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ１によるエアーが吹き出され、これと共に各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた各エアー吹き出し孔２３からエアー供給圧力Ｐ２によるエアーが吹き出される。
【００６７】
これにより、ガラス基板３は、上記同様に、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた側が持ち上げられ、各基準ピン１０ｂ、１０ｃに近い辺側の高さ位置が低くなり、各基準ピン１０ｂ、１０ｃから離れた辺側の高さ位置が高くなるように傾斜する。
【００６８】
このガラス基板３の傾斜によりガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動し、ガラス基板３の一辺が各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００６９】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００７０】
このように上記第３の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる上、基板ステージ２に設けられている既存の浮上機構にエアー吹き出し孔２３を形成してエアー連通管２４を接続するだけで、簡単に実現できる。
【００７１】
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００７２】
図９は基板位置決め装置の構成図である。基板ステージ２に形成されている複数のエアー孔１３は、それぞれ各基準ピン１０ａ、１０ｂの設けられた側に傾斜して形成されている。これにより、各エアー孔１３は、それぞれエアーを各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向って吹き出す。
【００７３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００７４】
サージタンク２２内にエアー供給圧力Ｐ１でエアーが供給されると、各エアー孔１３からエアー供給圧力Ｐ１によるエアーが各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向って吹き出される。
【００７５】
この状態に、ガラス基板３が基板ステージ２上に載置されると、ガラス基板３４は、基板ステージ２との間に形成されるエア層により基板ステージ２の上方に浮上すると共に、各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向って吹き出されエアーの圧力を受けて各基準ピン１０ａ、１０ｂ側に向ってスライド移動する。
【００７６】
このスライド移動によりガラス基板３の一辺が各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００７７】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００７８】
このように上記第４の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００８０】
図９は基板位置決め装置の構成図である。基板ステージ２の各コーナ部の下部には、それぞれ除振用の各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設けられている。これら基板ステージ２及び各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、ベース３１上に設けられている。なお、基板ステージ２は、図示を省略するがガラス基板搭載面１２に複数の微小なエアー孔１３が所定のピッチでＸＹ方向に形成されている。
【００８１】
空気ばね調整部３２は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給する各エアー圧力を調整する。例えば、空気ばね調整部３２は、ガラス基板３を基板ステージ２の上方に浮上させて静止させる場合、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに一定のエアー圧力を供給する。なお、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの弾性力にばらつきがある場合には、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給する各エアー圧力を微調整する。
【００８２】
又、ガラス基板３を基準位置に位置決めする場合、空気ばね調整部３２は、例えば各基準ピン１０ａ、１０ｂ側の各空気ばね３０ａ、３０ｃ、３０ｄに供給する各エアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｃ、Ｐ３０ｄを調整し、空気ばね３０ｄに供給するエアー圧力Ｐ３０ｄを最も小さくし、かつ各空気ばね３０ａ、３０ｃに供給するエアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｃを空気ばね３０ｂに供給するエアー圧力Ｐ３０ｂよりも小さくする。従って、各エアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｂ、Ｐ３０ｃ、Ｐ３０ｄの大きさは、Ｐ３０ｄ＜Ｐ３０ａ，Ｐ３０ｃ＜Ｐ３０ｂとなる。なお、Ｐ３０ａ＝Ｐ３０ｃである。
【００８３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００８４】
基板ステージ２上の複数のエアー孔１３に対して均一な圧力のエアーが供給される。これにより、基板ステージ２上の各エアー孔１３からは、それぞれ均一のエアー吹出し圧力でエアーが吹き出される。
【００８５】
又、空気ばね調整部３２は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに一定のエアー圧力を供給する。これにより、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さ位置は同一になり、基板ステージ２は水平状態に保たれる。
【００８６】
ガラス基板３は、図示しない搬送ロボット等により基板ステージ２の上方に搬送され、基板ステージ２上に載置される。このとき、各エアー孔１３は、それぞれ均一な圧力でエアーを吹き出しているので、基板ステージ２上のガラス基板搭載面１２とガラス基板３の下面との間にエア層が形成され、ガラス基板３は、ガラス基板搭載面１２の上方に浮上する。
【００８７】
この状態に、空気ばね調整部３２は、図１１に示すように空気ばね３０ｄに供給するエアー圧力Ｐ３０ｄを最も小さくし、かつ各空気ばね３０ａ、３０ｃに供給するエアー圧力Ｐ３０ａ、Ｐ３０ｃを空気ばね３０ｂに供給するエアー圧力Ｐ３０ｂよりも小さく調整する。
【００８８】
このエアー圧力の制御により各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さが変化し、空気ばね３０ｄの高さが最も低くなり、次に各空気ばね３０ａ、３０ｃの高さで、空気ばね３０ｂの高さが最も高くなる。
【００８９】
これにより、ガラス基板３は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さと同様に、空気ばね３０ｄで持ち上げられている部分が最も低くなり、次に各空気ばね３０ａ、３０ｃで持ち上げられている部分で、空気ばね３０ｂで持ち上げられている部分が最も高くなるように傾斜する。
【００９０】
このガラス基板３の傾斜によりガラス基板３は、自重により自ずと各基準ピン１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動する。このスライド移動によりガラス基板３の一辺は、各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに当て付けられ、これら基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止する。
【００９１】
この結果、ガラス基板３は、３つの基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接触した状態で静止することにより、基板ステージ２上の基準位置に位置決めされる。
【００９２】
この後、空気ばね調整部３２は、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給するエアーの圧力を均一に調整する。これにより、各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの高さ位置は同一になり、基板ステージ２は水平状態に戻る。
【００９３】
このように上記第５の実施の形態においては、基板ステージ２の各コーナ部の下部にそれぞれ除振用の各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを設け、これら空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに供給するエアー圧力を調整して基板ステージ２を傾斜させ、この傾斜によってガラス基板３の自重により自ずと各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ側に向ってスライド移動させて、各基準ピン１０ａ、１０ｂ、１０ｃに当て付けて基準位置に位置決めする。
【００９４】
これにより、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏することは言うまでもなく、除振用の各空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを利用できると共に、これら空気ばね３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにより基板ステージ２を傾斜させるので、ガラス基板３に無理な力を与えること無く、しかも各基準ピン１０ｂ、１０ｃに当て付けるときにガラス基板３に衝撃を与えることがない。
【００９５】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ガラス基板に対して悪影響を与えることなく、短時間で簡単にかつ高精度に所定位置に位置決めできる基板位置決め装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる基板位置決め装置の第１の実施の形態を用いた大型基板検査用顕微鏡を示す構成図。
【図２】同装置に用いられる基板ステージの構成図。
【図３】同装置におけるガラス基板の位置決め作用を示す模式図。
【図４】同装置におけるガラス基板の位置決め後の基板ステージ上の載置を示す模式図。
【図５】本発明に係わる基板位置決め装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】同装置の断面図。
【図７】本発明に係わる基板位置決め装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図８】同装置の断面図。
【図９】本発明に係わる基板位置決め装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１０】本発明に係わる基板位置決め装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図１１】同装置におけるガラス基板の位置決め作用を示す模式図。
【図１２】同装置におけるガラス基板の位置決め後の基板ステージ上の載置を示す模式図。
【符号の説明】
１：ベース、２：基板ステージ、３：ガラス基板、４ａ，４ｂ：軌道、５：門型アーム、６：顕微鏡ヘッド、７：操作制御部、８：操作キー部、９：ディスプレイ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：基準ピン、１１ａ，１１ｂ：光学センサ、１２：ガラス基板搭載面、１３：エアー孔、１４：エアー吹出し制御部、２０，２１：サージタンク、２２：サージタンク、２３：エアー吹き出し孔、２４：エアー連通管、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ：空気ばね、３１：ベース、３２：空気ばね調整部。
Claims (10)
- 基板を載置するステージと、
前記ステージ上の所定位置に前記基板を傾斜させ位置決めするための位置決め整列手段と、
を具備したことを特徴とする基板位置決め装置。 - 前記ステージの上方に前記基板を浮上させる浮上手段を備え、
前記位置決め整列手段は、前記ステージの上方に浮上している状態で前記基板を傾斜させることを特徴とする請求項１記載の基板位置決め装置。 - 基板を載置するステージと、
前記ステージ上に設けられ、前記基板を前記ステージ上の所定位置に位置決めするための位置決め部材と、
前記ステージの上方に前記基板を浮上させる浮上手段と、
前記ステージの上方に浮上している前記基板に傾斜を与えることにより前記基板をスライド移動させて前記位置決め部材に当て付けて前記基板を前記所定位置に位置決めする位置決め整列手段と、
を具備したことを特徴とする基板位置決め装置。 - 基板を載置するステージと、
前記ステージ上に設けられ、前記基板を前記ステージ上の所定位置に位置決めするための位置決め部材と、
前記ステージの上面に形成された複数の孔からエアーを吹き出して前記基板を前記ステージの上方に浮上させる浮上手段と、
前記ステージの上面から吹き出すエアーの強さを前記ステージ上面の位置によって変化させて前記ステージの上方に浮上している前記基板に傾斜を与えることによりスライド移動させて、前記基板を前記位置決め部材に当て付けて前記基板を前記所定位置に位置決めする位置決め整列手段と、
を具備したことを特徴とする基板位置決め装置。 - 前記位置決め整列手段は、前記複数の孔を前記位置決め部材に対する距離に応じて複数のグループに分割し、これらグループ毎の前記複数の孔に対してそれぞれ連通する複数のサージタンクと、
これらサージタンクに供給するエアー圧力を前記位置決め部材に近い前記サージタンクから離れる前記サージタンクに従って高く設定するエアー圧力設定手段と、
を有することを特徴とする請求項４記載の基板位置決め装置。 - 前記位置決め整列手段は、前記浮上手段による前記複数の孔からのエアーの吹き出しとは別系統で、かつ前記ステージ上面における前記位置決め部材から離れた位置に設けられ、前記浮上手段による前記複数の孔からのエアーの吹き出し強さよりも強いエアー吹き出す別系統エアー吹出し孔を設けたことを特徴とする請求項４記載の基板位置決め装置。
- 基板を載置するステージと、
前記ステージ上に設けられ、前記基板を前記ステージ上の所定位置に位置決めするための位置決め部材と、
前記ステージの上面に形成された複数の孔からエアーを吹き出して前記基板を前記ステージの上方に浮上させる浮上手段と、
を具備し、
前記ステージの上面に形成された前記複数の孔は、前記位置決め部材の設けられた側に傾斜して設けられ、エアーを前記位置決め部材側に吹き出すことを特徴とする基板位置決め装置。 - 基板を載置するステージと、
前記ステージ上に設けられ、前記基板を前記ステージ上の所定位置に位置決めするための基準部材と、
前記ステージの上面に形成された複数の孔からエアーを吹き出して前記基板を前記ステージの上方に浮上させる浮上手段と、
前記ステージを傾斜させることにより前記基板を前記位置決め部材に当て付けて前記基板を前記所定位置に位置決めする位置決め整列手段と、
を具備したことを特徴とする基板位置決め装置。 - 前記位置決め整列手段は、前記ステージを傾斜させる昇降手段を設けたことを特徴とする請求項８記載の基板位置決め装置。
- 前記昇降手段は、空気ばねであることを特徴とする請求項９記載の基板位置決め装置。
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-
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