JP2006292554A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板のサイズの変更に容易に対応して、その基板の端縁のみを支持することが可能な基板検査装置を提供すること。
【解決手段】 基板支持部２は、マスク基板の第１の辺における端縁を支持する第１支持部２１と、第１の辺における端面と当接するローラ７２とを有する第１支持部材６１と、一対のガイドレール６３と、ガイドレール６３に対して摺動可能に構成され、マスク基板の第２の辺における端縁を支持する第２支持部２２と、第２の辺における端面と当接するローラ７４とを有する第２支持部材６２と、マスク基板の第３の辺における端面と当接する当接位置と退避位置との間を揺動可能な揺動ピン６４と、この揺動ピン６４との距離を変更可能な状態で第１支持部材６１および第２支持部材６２にその両端を支持され、マスク基板の第４の辺における端面と当接する移動バー６５とを備える。
【選択図】 図３

Description

この発明は、基板表面を撮像して得た画像を分析することより基板上に形成されたパターン等の良否を判断するための基板検査装置に関する。

従来、このような基板検査装置として、ＣＣＤラインセンサ等の撮像手段を基板表面に対して走査することにより、基板の画像を短冊状に読み取る基板検査装置が使用されている。そして、このような基板検査装置においては、液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の矩形状の基板が検査される。

このような基板検査装置においては、基板を基板支持部として機能するガラステーブル上に載置してその検査を実行していた。しかしながら、このような構成を採用した場合には、基板とガラステーブルとが当接することから、基板のローディング時やアンローディング時に、基板上のパターンに損傷を与える可能性がある。このため、近年、基板の端縁付近のみを支持する構成を有する基板支持部が採用されている。

しかしながら、基板の端縁付近のみを支持する構成を有する基板支持部を使用した場合には、基板のサイズが変更される毎に、基板支持部を基板のサイズに対応したものに変更する必要が生ずる。

なお、特許文献１には、ガラス基板のサイズに対応して支持位置を変更可能な基板搬送装置が開示されている。
特開平１０−３２６８２０号公報

近年の基板のサイズの多様化に伴い、基板のサイズに合わせて基板支持部を変更する作業が煩雑なものとなっており、その簡素化が要求されている。

なお、特許文献１に記載された基板搬送装置は、基板の端縁のみならず、基板の中央部とも当接する構成であることから、これを基板検査装置に使用することは適切ではない。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基板のサイズの変更に容易に対応して、その基板の端縁のみを支持することが可能な基板検査装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、基板支持部によりその端縁が支持された基板の表面を撮像して検査を行う基板検査装置において、前記基板支持部は、矩形状の基板の第１の辺における端縁を支持するための第１支持部を備えた第１支持部材と、矩形状の基板の前記第１の辺と対向する第２の辺における端縁を支持するための第２支持部を備えた第２支持部材と、前記第２支持部材を前記第１支持部材に対して近接または離隔する方向に移動させるスライド機構とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１支持部は前記第１の辺における端面と当接する第１位置決め部材を有し、前記第２支持部は前記第２の辺における端面と当接する第２位置決め部材を有している。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材とは、複数のローラから構成される。

請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、矩形状の基板の前記第１の辺および前記第２の辺と直交する第３の辺における端面と当接する第３位置決め部材を備えている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第３位置決め部材は、基板の端面と当接する当接位置と、前記当接位置から基板とは逆側に離隔した退避位置との間を移動可能となっている。

請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の発明において、矩形状の基板の前記第３の辺と対向する第４の辺における端面と当接する第４位置決め部材を備えている。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記第４位置決め部材は、前記第３位置決め部材との距離を変更可能な状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材にその両端を着脱自在に支持される移動バーから構成される。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記第１支持部材および前記第２支持部材は、前記移動バーを位置決めするための位置決めピンを備え、前記移動バーには、前記位置決めピンと係合可能な一対のピン孔が穿設されている。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記一対のピン孔のうち、一方のピン孔は長孔である。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前記第１支持部材と前記第２支持部材とは、各々、第１支持部および第２支持部の表面より下方の位置と上方の位置との間を、互いに同期して昇降する複数のローラを備えている。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記第１支持部および前記第２支持部には、基板を吸着保持する吸着孔が穿設されている。

請求項１２に記載の発明は、基板支持部によりその端縁が支持された基板の表面を撮像して検査を行う基板検査装置において、前記基板支持部は、矩形状の基板の第１の辺における端縁を支持する第１支持部と、前記第１の辺における端面と当接する複数のローラとを有する第１支持部材と、前記第１支持部材の両端付近に付設され、前記第１の辺と直交する方向に延びる一対のガイドレールと、前記ガイドレールに対して摺動可能に構成され、矩形状の基板の前記第１の辺と対向する第２の辺における端縁を支持する第２支持部と、前記第２の辺における端面と当接する複数のローラとを有する第２支持部材と、前記第１支持部材に配設され、矩形状の基板の前記第１の辺および前記第２の辺と直交する第３の辺における端面と当接する当接位置と、前記当接位置から基板とは逆側に離隔した退避位置との間を揺動可能な揺動ピンと、前記揺動ピンとの距離を変更可能な状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材にその両端を支持され、矩形状の基板の前記第３の辺と対向する第４の辺における端面と当接する移動バーとを備えたことを特徴とする。

請求項１および請求項１２に記載の発明によれば、矩形状の基板の第１の辺における端縁を支持するための第１支持部材に対して、矩形状の基板の前記第１の辺と対向する第２の辺における端縁を支持するための第２支持部材を近接または離隔する方向に移動させるスライド機構とを備えたことから、基板のサイズの変更に容易に対応して、その基板の端縁のみを支持することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、第１支持部は前記第１の辺における端面と当接する第１位置決め部材を有し、第２支持部は前記第２の辺における端面と当接する第２位置決め部材を有することから、基板を第１の辺および第２の辺と直交する方向に位置決めすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、第１位置決め部材と第２位置決め部材とは、複数のローラから構成されることから、基板のローディングやアンローディングを容易に実行することができる。

請求項４に記載の発明によれば、矩形状の基板の前記第１の辺および前記第２の辺と直交する第３の辺における端面と当接する第３位置決め部材を備えることから、基板を第１の辺および第２の辺と平行な方向に位置決めすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、第３位置決め部材が基板の端面と当接する当接位置と、この当接位置から基板とは逆側に離隔した退避位置との間を移動可能であることから、基板のローディングやアンローディングを容易に実行することができる。

請求項６に記載の発明によれば、矩形状の基板の前記第３の辺と対向する第４の辺における端面と当接する第４位置決め部材を備えることから、基板を第１の辺および第２の辺と平行な方向に確実に位置決めすることができる。

請求項７に記載の発明によれば、第４位置決め部材が第３位置決め部材との距離を変更可能な状態で、第１支持部材および第２支持部材にその両端を着脱自在に支持される移動バーから構成されることから、基板のサイズの変更に容易に対応することが可能となる。

請求項８に記載の発明によれば、第１支持部材および第２支持部材は、移動バーを位置決めするための位置決めピンを備え、移動バーには位置決めピンと係合可能な一対のピン孔が穿設されることから、移動バーを容易に位置決めすることが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、前記一対のピン孔のうち、一方のピン孔は長孔であることから、第１支持部材と第２支持部材との間隔が変更された場合においても、移動バーを位置決めすることが可能となる。

請求項１０に記載の発明によれば、第１支持部材と第２支持部材とは、各々、第１支持部および第２支持部の表面より下方の位置と上方の位置との間を、互いに同期して昇降する複数のローラを備えることから、基板のローディング時やアンローディング時に基板の端縁に損傷を与えることを有効に防止することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、第１支持部および第２支持部に基板を吸着保持する吸着孔が穿設されていることから、第１支持部および第２支持部に対して基板を確実に保持することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る基板検査装置を模式的に示す正面図であり、図２はその平面図である。

この基板検査装置は、例えば、矩形状のガラスからなるマスク基板Ｍを検査するためのものであり、この発明に係る基板支持部２と、基板支持部移動機構３と、撮像部４と、撮像部移動機構５とを備える。

基板支持部２は、その表面に検査を行うべき矩形状のマスク基板Ｍを載置するためのものである。この基板支持部２は、検査を行うべきマスク基板Ｍのサイズの変更に容易に対応して、そのマスク基板Ｍの端縁のみを支持することが可能となっている。なお、この基板支持部２の構成については、後程、詳細に説明する。

基板支持部移動機構３は、Ｙ軸方向に延設されたベース部３１と、ベース部３１上に配設された一対の案内部材３２に沿って移動可能な架台３３と、この架台３３上に配設された旋回部３４を備える。基板支持部２は、架台３３の移動に伴ってＹ軸方向に移動するとともに、旋回部３４の作用によりθ方向に微小角度回転する。

撮像部４は、カメラ支持部４１と、一対の撮像カメラ４２、４３とを備える。一対の撮像カメラ４２、４３は、例えば、ＣＣＤカメラから構成される。なお、一対の撮像カメラ４２、４３のうち、撮像カメラ４２は、基板検査時にパターンマッチング処理用の画像データを得る目的で使用される。一方、撮像カメラ４３は、基板検査時に目視検査用の画像データを得る目的で使用される。

撮像部移動機構５は、基板支持部２の上方に架設された支持部材５１と、この支持部材５１上に配設されたボールねじ５２の駆動によりＸ方向に往復移動可能な基台５３と、この基台５３上に配設されカメラ支持部４１を昇降駆動するボールねじ５４とを備える。カメラ支持部４１は、ボールねじ５２の駆動によりＸ方向に往復移動するとともに、ボールねじ５４の駆動によりＺ方向に昇降する。

このような構成を有する基板検査装置においては、最初に、検査を行うべきマスク基板Ｍに応じて撮像カメラ４２、４３のＺ方向の高さ位置を調整する。しかる後、撮像カメラ４２、４３のＸ軸方向の位置を固定した状態でマスク基板Ｍを支持した基板支持部２が主走査方向（Ｙ軸方向）に移動することにより、主走査が実行される。そして、マスク基板Ｍの検査領域の一端から他端までの主走査が完了する毎に、撮像カメラ４２、４３が副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って所定距離だけ移動する。このような動作を繰り返し実行することにより、マスク基板Ｍの検査領域全域に対して画像データを得ることが可能となる。

次に、この発明の特徴部分である基板支持部２の構成について説明する。図３は基板支持部の平面図であり、図４はそのＡ−Ａ断面図である。

この基板支持部２は、図３において符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す四種類のサイズの矩形状のマスク基板Ｍを支持可能なものである。なお、この明細書においては、この基板支持部２により支持されるマスク基板Ｍの図３における上側の辺を第１の辺とし、第１の辺と対向する下側の辺を第２の辺とし、第１の辺および第２の辺と直交する左側の辺を第３の辺とし、第３の辺と対向する右側の辺を第４の辺とする。

この基板支持部２は、基部６０と、この基部６０に固定された略コの字状の第１支持部材６１と、この第１支持部材６１の両端付近に付設された一対のガイドレール６３と、このガイドレール６３に対して摺動可能に構成された略コの字状の第２支持部材６２と、第１支持部材６１に配設された一対の揺動ピン６４と、第１支持部材６１および第２支持部材６２にその両端を支持された移動バー６５とを備える。

第１支持部材６１には、矩形状のマスク基板Ｍの第１、第３、第４の辺における端縁を支持する第１支持部２１が形成されている。また、第１支持部材６１には、矩形状のマスク基板Ｍの第１の辺における端面と当接する４個のローラ７２と、第４の辺における端面と当接可能な１個のローラ７９とが回転可能に配設されている。さらに、第１支持部材６１には、第１支持部２１の表面より下方の位置と上方の位置との間を互いに同期して昇降する４個ローラ７１が回転可能に配設されている。

同様に、第２支持部材６２には、矩形状のマスク基板Ｍの第２、第３、第４の辺における端縁を支持する第２支持部２２が形成されている。また、第２支持部材６２には、矩形状のマスク基板Ｍの第２の辺における端面と当接する４個のローラ７３と、第４の辺における端面と当接可能な１個のローラ７９とが回転可能に配設されている。さらに、第２支持部材６２には、第２支持部２２の表面より下方の位置と上方の位置との間を互いに同期して昇降する４個ローラ７３が回転可能に配設されている。

第２支持部材６２に配設された４個のローラ７３は、図４に示すように、支持板７５に支持されている。そして、この支持板７５は、一対のガイド部材７６に案内されて昇降可能な構成となっており、エアシリンダ７７の駆動により昇降移動する。このため、エアシリンダ７７の駆動により支持板７５が昇降移動することにより、そこに支持された４個のローラ７３が、図４において実線で示す下降位置と、図４において仮想線で示す上昇位置との間を昇降する。この下降位置は、各ローラ７３の上端が第２支持部２２の表面より下方に配置される位置である。また、上昇位置は、各ローラ７３の上端が第２支持部２２の表面より上方に配置される位置である。

なお、図３に示すように、第１支持部材６１に配設された４個のローラ７１も、ローラ７３と同様、支持板７１に支持されている。そして、この支持板７５は、一対のガイド部材７６に案内されて昇降可能な構成となっており、エアシリンダ７７の駆動により昇降移動する。このため、エアシリンダ７７の駆動により支持板７５が昇降移動することにより、そこに支持された４個のローラ７１が、下降位置と上昇位置との間を昇降する。この下降位置は、各ローラ７１の上端が第１支持部２１の表面より下方に配置される位置である。また、上昇位置は、各ローラ７１の上端が第１支持部２１の表面より上方に配置される位置である。

図３に示すように、第１支持部材６１には、一対の揺動ピン６４を、マスク基板Ｍの端面と当接する当接位置と、この当接位置からマスク基板Ｍとは逆側に離隔した退避位置との間で揺動させるための、エアシリンダ８１が配設されている。

図５は、エアシリンダ８１付近の拡大図である。

図５に示すように、揺動ピン６４は、軸８２を中心に、図５において実線で示す当接位置と、仮想線に示す退避位置との間を揺動可能となっている。そして、この軸８２は、エアシリンダ８１のシリンダロッド８３と、リンク機構８４を介して連結されている。このため、揺動ピン６４は、エアシリンダ８１の駆動により、上述した当接位置と退避位置との間を揺動する。

再度、図３および図４を参照して、第１支持部材６１と第２支持部材６２には、各々、マスク基板Ｍを吸着保持するための２箇所の吸着孔７８が穿設されている。また、第１支持部材６１と第２支持部材６２には、各々、移動バー６５を位置決めするための３本の位置決めピン８５が立設されている。

移動バー６５の一端には、第１支持部材６１に立設された位置決めピン８５と係合可能な丸孔からなるピン孔が形成されている。一方、移動バー６５の他端には、第２支持部材６２に立設された位置決めピン８５と係合可能な長孔からなるピン孔８６が形成されている。

以上のような構成を有する基板支持部２に対して、図３において符号Ａで示す最大サイズのマスク基板Ｍを載置する場合には、一対のガイドレール６３に対して第２支持部材６２を摺動させ、図３に示すように、第２支持部材６２を、第１支持部材６１から最大距離離隔した位置に配置する。また、第１支持部材６１および第２支持部材６２上から、移動バー６５を除去する。このとき、ローラ７１およびローラ７３は上昇位置に配置されており、揺動ピン６４は退避位置に配置されている。

この状態において、マスク基板Ｍをローラ７１およびローラ７３上に載置する。そして、ローラ７１およびローラ７３を下降位置に移動させるとともに、揺動ピン６４を当接位置に移動させる。また、吸着孔７８からの吸気動作を実行する。

これにより、図３において符号Ａで示す最大サイズのマスク基板Ｍは、その第１の辺における端部が第１支持部２１に吸着保持され、また、その第２の辺における端部が第２支持部２２に吸着保持される。この状態においては、マスク基板Ｍは、第１の辺における端面が４個のローラ７２に、第２の辺における端面が４個のローラ７４に、第３の辺における端面が揺動ピン６４に、第４の辺における端面が２個のローラ７９に、各々当接した状態で位置決めされることになる。

このとき、マスク基板Ｍは各辺の端縁でのみ第１支持部２１および第２支持部２２と当接する構成であることから、マスク基板Ｍ上のパターンに損傷を与えることを有効に防止することが可能となる。

また、基板支持部２に対して、図３において符号Ｄで示す最小サイズのマスク基板Ｍを載置する場合には、一対のガイドレール６３に対して第２支持部材６２を摺動させ、第２支持部材６２を、第１支持部材６１と接近した位置に配置する。また、移動バー８５を図３において実線で示す位置に配置し、移動バー８５に形成された丸孔からなるピン孔を第１支持部材６１に立設された位置決めピン８５に係合させるとともに、移動バー８５に形成された長孔からなるピン孔８６を第２支持部材６２に形成された位置決めピン８５に係合させる。

この状態において、上述した動作と同一の動作により、マスク基板Ｍを第１支持部２１および第２支持部２２に吸着保持させる。このときには、図３において符号Ｄで示す最小サイズのマスク基板Ｍは、第１の辺における端面が４個のローラ７２に、第２の辺における端面が４個のローラ７４に、第３の辺における端面が揺動ピン６４に、そして、第４の辺における端面が移動バー８５の側面に、各々当接した状態で位置決めされることになる。

同様に、図３において符号ＢおよびＣで示す中間サイズのマスク基板Ｍを載置する場合には、一対のガイドレール６３に対して第２支持部材６２を摺動させ、第２支持部材６２と第１支持部材６１との距離を調整する。また、移動バー８５を、図３において仮想線で示すいずれかの位置に配設する。

このとき、いずれのサイズのマスク基板Ｍを基板支持部２に載置した場合においても、マスク基板Ｍは各辺の端縁でのみ第１支持部２１および第２支持部２２と当接する構成であることから、マスク基板Ｍ上のパターンに損傷を与えることを有効に防止することが可能となる。

なお、この基板支持部２によりフィルム状の基板を保持する場合においては、上述したマスク基板Ｍにかえて、専用の吸着テーブルを載置する。この吸着テーブルには、その表面に形成された吸着溝と第１支持部材６１および第２支持部材６２に穿設された吸着孔７８とを連通する連通孔が形成されており、フィルム状の基板をこの吸着テーブル上に吸着保持することが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、第１支持部材６１における第１支持部２１が、矩形状のマスク基板Ｍの第１、第３、第４の辺における端縁を支持するとともに、第２支持部材６２における第２支持部２２が、矩形状のマスク基板Ｍの第２、第３、第４の辺における端縁を支持する構成となっている。しかしながら、第１支持部２１は、少なくとも第１の辺における端縁を支持すればよく、第２支持部２２は、少なくとも第２の辺における端縁を支持すればよい。

この発明に係る基板検査装置を模式的に示す正面図である。 この発明に係る基板検査装置を模式的に示す平面図である。 基板支持部の平面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 エアシリンダ８１付近の拡大図である。

符号の説明

２ 基板支持部
３ 基板支持部移動機構
４ 撮像部
５ 撮像部移動機構
２１ 第１支持部
２２ 第２支持部
６０ 基部
６１ 第１支持部材
６２ 第２支持部材
６３ ガイドレール
６４ 揺動ピン
６５ 移動バー
７１ ローラ
７２ ローラ
７３ ローラ
７４ ローラ
７５ 支持板
７６ ガイド部材
７７ エアシリンダ
７８ 吸着孔
７９ ローラ
８１ エアシリンダ
８４ リンク機構
８５ 位置決めピン
８６ ピン孔

Claims (12)

1. 基板支持部によりその端縁が支持された基板の表面を撮像して検査を行う基板検査装置において、
   前記基板支持部は、
   矩形状の基板の第１の辺における端縁を支持するための第１支持部を備えた第１支持部材と、
   矩形状の基板の前記第１の辺と対向する第２の辺における端縁を支持するための第２支持部を備えた第２支持部材と、
   前記第２支持部材を前記第１支持部材に対して近接または離隔する方向に移動させるスライド機構と、
   を備えたことを特徴とする基板検査装置。
2. 請求項１に記載の基板検査装置において、
   前記第１支持部は前記第１の辺における端面と当接する第１位置決め部材を有し、
   前記第２支持部は前記第２の辺における端面と当接する第２位置決め部材を有する基板検査装置。
3. 請求項２に記載の基板検査装置において、
   前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材とは、複数のローラから構成される基板検査装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の基板検査装置において、
   矩形状の基板の前記第１の辺および前記第２の辺と直交する第３の辺における端面と当接する第３位置決め部材を備えた基板検査装置。
5. 請求項４に記載の基板検査装置において、
   前記第３位置決め部材は、基板の端面と当接する当接位置と、前記当接位置から基板とは逆側に離隔した退避位置との間を移動可能な基板検査装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の基板検査装置において、
   矩形状の基板の前記第３の辺と対向する第４の辺における端面と当接する第４位置決め部材を備えた基板検査装置。
7. 請求項６に記載の基板検査装置において、
   前記第４位置決め部材は、前記第３位置決め部材との距離を変更可能な状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材にその両端を着脱自在に支持される移動バーから構成される基板検査装置。
8. 請求項７に記載の基板検査装置において、
   前記第１支持部材および前記第２支持部材は、前記移動バーを位置決めするための位置決めピンを備え、
   前記移動バーには、前記位置決めピンと係合可能な一対のピン孔が穿設される基板検査装置。
9. 請求項８に記載の基板検査装置において、
   前記一対のピン孔のうち、一方のピン孔は長孔である基板検査装置。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の基板検査装置において、
    前記第１支持部材と前記第２支持部材とは、各々、第１支持部および第２支持部の表面より下方の位置と上方の位置との間を、互いに同期して昇降する複数のローラを備える基板検査装置。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の基板検査装置において、
    前記第１支持部および前記第２支持部には、基板を吸着保持する吸着孔が穿設されている基板検査装置。
12. 基板支持部によりその端縁が支持された基板の表面を撮像して検査を行う基板検査装置において、
    前記基板支持部は、
    矩形状の基板の第１の辺における端縁を支持する第１支持部と、前記第１の辺における端面と当接する複数のローラとを有する第１支持部材と、
    前記第１支持部材の両端付近に付設され、前記第１の辺と直交する方向に延びる一対のガイドレールと、
    前記ガイドレールに対して摺動可能に構成され、矩形状の基板の前記第１の辺と対向する第２の辺における端縁を支持する第２支持部と、前記第２の辺における端面と当接する複数のローラとを有する第２支持部材と、
    前記第１支持部材に配設され、矩形状の基板の前記第１の辺および前記第２の辺と直交する第３の辺における端面と当接する当接位置と、前記当接位置から基板とは逆側に離隔した退避位置との間を揺動可能な揺動ピンと、
    前記揺動ピンとの距離を変更可能な状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材にその両端を支持され、矩形状の基板の前記第３の辺と対向する第４の辺における端面と当接する移動バーと、
    を備えたことを特徴とする基板検査装置。
    

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