JP2008302487A - 基板吸着装置及び基板搬送装置並びに外観検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板にかかる応力を抑制しつつ確実に吸着保持できるようにする。
【解決手段】外観検査装置１は、基板吸着装置として板金１５に固定された３つの吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを備える。吸着部群１６Ａ〜１６Ｃはガラス基板Ｗの搬送方向に並んで配置されており、各々が３つの吸着部１８Ａ〜１８Ｃを備える。吸着部１８Ａ〜１８Ｃは、ガラス基板Ｗの裏面に吸着可能で、首振り動作が可能な吸着パッド２２が１つずつ設けられている。最も中央にある吸着部群１６Ｂの吸着部１８Ｂは、上方に押し付け部３３が配置されている。押し付け部３３は補助パッド３５を降下させてガラス基板Ｗを吸着部１８Ｂに押し付ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板を吸着する基板吸着装置、吸着した基板を搬送する基板搬送装置、基板を搬送しながら基板表面を観察できる外観検査装置に関する。

近年、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）などのＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）は、大型化の傾向にあり、これを製造する製造装置も大型化されている。ＦＰＤ用の基板には、主にガラス基板が用いられており、複数の製造工程を経て、基板表面に多数の画素や、駆動回路等が形成されている。このような製造工程では、大型のガラス基板を空気を使用して浮上させ、基板周辺部を吸着保持して搬送する基板搬送装置が使用されている。

ここで、基板を位置決めして保持する際には、基板の裏面に下側から当接する吸着パッドを使用することが知られている。ところが、製造前には平坦であったガラス基板も、成膜工程や、熱処理工程を経ることで、捩れや、反りが発生することがある。さらに、金属膜等がガラス基板の表面に形成されると、ガラス基板の熱膨張率と金属膜の熱膨張率との違いから応力が発生し、ガラス基板に捩れや、反りが発生することがある。このような捩れや、反りは、ガラス基板が大型化するにつれて発生し易くなり、かつその捩れ量や、反り量（反り角度）も大きくなる。したがって、捩れや反りによってガラス基板が吸着し難くなって、吸着エラーが発生することがあった。

このような吸着エラーを防止するために、従来の基板搬送装置では、各吸着パッドの上方に、押さえ部材を１つずつ設け、押さえ部材で基板を上側から押圧して吸着パッドに基板を押し付けて吸着していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１８８３１３号公報

しかしながら、捩れや反りのある基板を複数の押さえ部材で同時に押圧して吸着パッドに押し付けると、かえって基板に応力を発生させてしまうことがあった。また、ＦＰＤの大型化によって基板が大型化すると、基板の端部以外にも反りが生じたり、波状に変形したりすることがあるが、このような場合には、複数の押さえ部材で上方から同時に押さえ付けただけでは、基板を吸着保持できないことがあった。大型化した基板に対応して吸着パッド及び押さえ部材の数を増やすと装置のコストが増大してしまう。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基板にかかる応力を抑制しつつ確実に吸着保持できるようにすることを主な目的とする。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、基板を載置する載置部と、前記載置部に載置された基板を吸着保持する複数の吸着部と、前記複数の吸着部のそれぞれを異なるタイミングで真空吸着可能に制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の吸着部のうち、基板に吸着可能に接触した前記吸着部を基点にし、この基点から離れる方向に順番に吸着するように制御することを特徴とする基板吸着装置とした。
この基板吸着装置は、複数の吸着部のうち、基板を吸着できてないものがあったとき、制御部が吸着できていない吸着部でも基板を吸着できるように制御する。このとき、吸着された部分を基点とし、基点となる部分から離れる方向に、例えば、中央から端部に向かって順番に基板が吸着され、基板の反りや捩れの応力が基板端部に逃がされる。

本発明によれば、基板の吸着された部分から離れる方向に向かって順番に基板を吸着するようにしたので、基板の反りや捩れによる応力を基板端部に逃がしながら基板を吸着保持できるようになる。基板反りや捩れがあった場合でも確実に保持できる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。各実施の形態において同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、重複する説明は省略する。

（第１の実施の形態）
図１及び図２には、この実施の形態に係る基板搬送装置を備える外観検査装置の構成が示されている。なお、基板は、種々の基板を用いることができるが、以下においては、ＦＰＤ用のガラス基板Ｗとする。さらに、ガラス基板Ｗの上面（表面）は、回路素子や、配線パターン等のパターンが形成される素子形成面Ｗ１とし、ガラス基板Ｗの下面（裏面）は、パターンが形成されない非素子形成面Ｗ２とする。

外観検査装置１は、床面に設置されるベース部２を有し、ベース部２上に細長の基板浮上ステージ３が載置部として固定されている。ベース部２の一端部側が基板搬入出部４となり、長手方向の略中央にガラス基板Ｗの外観検査を行う観察光学系を備える検査部５が設けられている。また、ベース部２の一端部側には、ガラス基板Ｗを搬入出する基板搬送ロボット６が設置されている。以下、基板浮上ステージ３の長手方向、つまりガラス基板Ｗを搬送する方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する幅方向をＹ方向、上下方向（鉛直方向）をＺ方向とする。

基板浮上ステージ３は、その上面に開口する複数の空気孔１０が全面に亘って所定の間隔で配設されている。この基板浮上ステージ３は、不図示のエアーコンプレッサなどに接続されており、空気孔１０から上向きに圧搾エアを吐出させるように構成されている。なお、基板浮上ステージ３のＸ方向の長さは、ガラス基板ＷのＸ方向の長さよりも十分に長い。基板浮上ステージ３のＹ方向の幅は、ガラス基板Ｗの幅よりも短い。

基板搬入出部４には、複数のリフトピン２０が配設されている。リフトピン２０は、ガラス基板Ｗの大きさに対して十分に小さい径を有し、その先端部は、上側に凸となる球面形状になっている。このようなリフトピン２０は、不図示の昇降機構に支持されており、基板浮上ステージ３の上面に対して突没自在になっている。なお、図１において、リフトピン２０は、ガラス基板Ｗの四隅の近傍に対応する位置と、中央に対応する位置とに合計５つ設けられているが、リフトピン２０の数及び配置はこれに限定されるものではない。

また、ベース部２の両側面のそれぞれには、リニアガイド１１がＸ方向と平行になるように敷設されており、各リニアガイド１１には、保持移動部１２が１つずつＸ方向に往復移動自在に設けられている。これら保持移動部１２は、同期して移動するように制御部４１によって駆動制御されている。
図２及び図３に示すように、保持移動部１２は、リニアガイド１１に摺動自在に取り付けられるスライダ１３を有している。スライダ１３には、リニアモータなどリニアガイド１１に沿って基板吸着装置である保持移動部１２を往復移動させるために機構が内蔵されている。スライダ１３の外側面には、支持部１４が取り付けられている。支持部１４の上部には、Ｌ字型の板金１５を介して吸着部群１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが固定されている。図１に示すように、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃは、１つの保持移動部１２に対して３つずつ、Ｘ方向に所定の配置間隔で配設されている。具体的には、ガラス基板ＷのＸ方向の側縁部の両隅近傍と、中央の３箇所に相当する位置に設けられている。さらに、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃには、３つの吸着部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが、Ｘ方向に配列されている。吸着部１８Ａ〜１８Ｃの配置間隔は、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃにおいて同じ間隔になっている。

図４及び図５に拡大して示すように、吸着部１８Ａ〜１８Ｃは、板金１５に固定される吸着部本体２１を有し、吸着部本体２１の上面部には、吸着パッド２２が首振り動作可能に、かつ上下方向に伸縮可能に設置されている。吸着パッド２２は、上面が平面状の吸着面２２Ａになっており、吸着面２２Ａの中央にガラス基板Ｗを吸引するための吸引孔２３が形成されている。吸引孔２３は、吸着パッド２２内を貫通し、ゴムなどの弾性体で形成されたジャバラ状の管を設けた吸引用のチューブ２５を介して接続されている。吸着パッド２２の下部で、吸着部本体２１内に挿入されている部分は、外側に凸となる曲面部２２Ｂになっており、曲面部２２Ｂの外形は吸着部本体２１に形成された孔２１Ａの径に略等しくなっている。吸着パッド２２は、エンジニアリングプラスティックなど、ガラス基板Ｗを傷つけずに、かつ耐摩耗性に優れた樹脂から製造されている。なお、ジャバラを有するチューブ２５で上下方向の伸縮機構を構成している。吸着パッド２２の曲面部２２Ｂ、ジャバラ状のチューブ２５及び吸着部本体２１の壁部で首振り機構を構成している。しかしながら、これ以外の収縮機構や首振り機構であっても良い。ガラス基板Ｗが上面に接着し、真空吸着されるとジャバラ状のチューブ２５は、ジャバラ部分が縮んで図７のように下面が突き当たる位置まで下がる。

図２に示すように、保持移動部１２の支持部１４の外側面には、支持フレーム３１が固定されている。この支持フレーム３１は、ガラス基板Ｗの端面よりも外側を通って上方に延びている。支持フレーム３１の内側には、Ｌ字状の板金３２が取り付けられており、ここに押し付け部３３が吊り下げられている。押し付け部３３は、エアシリンダ３４を有し、鉛直下向きにロッド３４Ａを進退可能になっている。ロッド３４Ａの下端には、押し付け部材である補助パッド３５が取り付けられている。押し付け部３３は、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃに対して１つずつ配置されている。各押し付け部３３は、ガラス基板Ｗの長さ方向、つまり搬送方向Ｘにおいて中央寄りの位置に配されている。すなわち、図３で左端の吸着部群１６Ａでは、一番右側の吸着部１８Ｃの上方に押し付け部３３が配置されている。中央の吸着部群１６Ｂでは、中央の吸着部１８Ｂの上方に押し付け部３３が配置されている。右端の吸着部群１６Ｃでは、一番左側の吸着部１８Ａの上方に押し付け部３３が配置されている。

さらに、図６を参照して吸着部群１６Ａと、押し付け部３３の吸引経路について説明する。なお、他の吸着部群１６Ｂ、１６Ｃと押し付け部３３についても同様の吸引経路が形成されている。
図６に示すように、押し付け部３３の補助パッド３５は、バルブ３６を介してエアーコンプレッサ３７に配管接続されている。吸着部群１６Ａの吸着部１８Ａは、圧力センサ３８Ａと、バルブ３９Ａを介して、真空ポンプなどの吸引源４０に配管接続されている。圧力センサ３８Ａは、吸着部１８Ａの圧力を検出する着確認部である。その出力信号線は、制御部４１に接続されている。同様に、吸着部１８Ｂと吸着部１８Ｃは、それぞれ吸着確認部である圧力センサ３８Ｂ，３８Ｃと、バルブ３９Ｂ，３９Ｃを介して、吸引源４０に配管接続されている。そして、その出力信号線は、共に制御部４１に接続されている。制御部４１から出力される信号は、バルブ３６，３９Ａ〜３９Ｃと、エアーコンプレッサ３７と、吸引源４０とに入力されるようになっている。他の吸着部群１６Ｂ，１６Ｃにおいても、吸着部群１６Ａと共通となる制御部４１に接続されている。

制御部４１は、図６に示す吸引経路の制御と、基板浮上ステージ３の制御、保持移動部１２の制御、検査部５の制御など、外観検査装置１の全体の制御を司る。
検査部５は、保持移動部１２の軌道及び基板浮上ステージ３を跨ぐようにベース部２の側面に固定された門型フレーム４５と、門型フレーム４５の上部にＹ方向に移動自在に取り付けられた顕微鏡４６とを有している。この顕微鏡４６は、ＣＣＤ（電荷結合素子）などの撮像素子４７が取り付けられており、ガラス基板Ｗの表面の拡大画像を取得して外観検査を行うためのもので、不図示のモニタにガラス基板Ｗの素子形成面Ｗ１の拡大像を表示できるようになっている。

次に、この実施の形態の作用について説明する。なお、保持移動部１２は、基板搬入出部４に予め待機しており、各吸着部１８Ａ〜１８Ｃは、その上面が基板浮上ステージ３よりも下側の位置に待機しているものとする。
ガラス基板Ｗの検査を行う際には、基板搬送ロボット６が、他の工程から搬出されたガラス基板Ｗを搬送アーム６Ａ上に受け取り、搬送アーム６Ａを外観検査装置１の基板搬入出部４の上方に移動させる。ここで、搬送アーム６Ａにおけるガラス基板Ｗの吸着を解除し、基板搬入出部４から上昇してくるリフトピン２０でガラス基板Ｗを搬送アーム６Ａ上から持ち上げる。この状態で搬送アーム６Ａを後退させると、ガラス基板Ｗが基板搬入出部４に受け渡される。ここで、基板浮上ステージ３は、空気孔１０からエアを噴き出しているので、リフトピン２０を下げると、ガラス基板Ｗがエアによって基板浮上ステージ３の上面よりも僅かに上方に浮上させられる。

ガラス基板Ｗを浮上させたら、保持移動部１２の支持部１４を上昇させ、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃの各吸着部１８がガラス基板Ｗの非素子形成面Ｗ２の側縁部に下側から当接可能な位置まで押し上げる。制御部４１は、エアーコンプレッサ３７を運転させ、６つの押し付け部３３を駆動させる。具体的には、エアシリンダ３４とエアーコンプレッサ３７との間に設けられているバルブ３６を開く。その結果、各押し付け部３３の補助パッド３５が下降して、ガラス基板Ｗの素子形成面Ｗ１の側縁部を上側から押圧する。ガラス基板Ｗの側縁部が吸着部１８に押し付けられる。

例えば、図５は補助パッド３５が下降する前の状態を示している。吸着部群１６Ｃにおいて左端の吸着部１８Ａは、ガラス基板Ｗに対し、他の２つの吸着部１８Ｂ，１８Ｃと共にガラス基板Ｗから浮いてしまうことがある。この場合、図７に示すように、押し付け部３３を駆動させ、補助パッド３５を降下させる。押し付け部３３がガラス基板Ｗを吸着パッド２２に押し付けて密着させる。図７では吸着部１８Ａの位置ではガラス基板Ｗに反りが発生していないが、反りが発生して吸着パッド２２からガラス基板Ｗが浮いていた場合、押し付け部３３によってガラス基板Ｗの反りが矯正される。制御部４１は、押し付け部３３でガラス基板Ｗを押し付けた状態で吸引源４０を運転させると共に、バルブ３９Ａを開らかせる。先に吸引源４０を運転させておき、押し付け部３３で徐々に押し下げながら吸引力によって吸着させるようにしても良い。吸着部１８Ａがガラス基板Ｗを吸着する。圧力センサ３８Ａは、吸着部１８Ａの圧力を検出し、制御部４１に出力する。

吸着部１８Ａがガラス基板Ｗに密着して吸着することで、吸着部１８Ａのジャバラ部分が縮んでガラス基板Ｗを引き下げ、同じ吸着部群１６Ｃで吸着部１８Ａの隣りにある吸着部１８Ｂでは、上方に浮いていたガラス基板Ｗの側縁部が吸着部１８Ｂに向かって下がる。吸着部１８Ｂは、吸着パッド２２が首振り動作することでガラス基板Ｗに密着するので、制御部４１が吸着部１８Ｂの経路を真空引きさせれば、吸着部１８Ａがガラス基板Ｗを吸着する。
吸着部１８Ｂが２番目にガラス基板Ｗを吸着することで、隣りの吸着部１８Ｃに向かってガラス基板Ｗの側縁部が下がる。吸着部１８Ｃの首振り動作でガラス基板Ｗに密着した状態で吸引を行うと、ガラス基板Ｗを吸着できる。
つまり、押し付け部３３で最初に吸着させられた吸着部１８Ａを基点にし、この基点から徐々に離れる方向に配置された吸着部１８Ｂ，１８Ｃが順番にガラス基板Ｗを吸着するようになる。

中央の吸着部群１６Ｃでは、同様にして押し付け部３３を駆動させると、３つの吸着部１８Ａ〜１８Ｃのうち、中央の吸着部１８Ｂにガラス基板Ｗが完全に密着させられる。したがって、最初に吸着部１８Ｂでガラス基板Ｗを吸着する。これによって、吸着部１８Ｂに近接した位置で、下方に引き下げ可能な位置にある両端の吸着部１８Ａ及び吸着部１８Ｃにガラス基板Ｗが密着させられるので、両吸着部１８Ａ，１８Ｃでガラス基板Ｗを吸着する。なお、中央の吸着部１８Ｂの次は、一方の吸着部１８Ａ，１８Ｃで吸着を行い、その後に残った吸着部１８Ａ，１８Ｃで吸着を行っても良い。
左端の吸着部群１６Ａでは、押し付け部３３を駆動させると、右端の吸着部１８Ｃにガラス基板Ｗが完全に密着させられて吸着される。その後、前記と同様にして、吸着部１８Ｂ、吸着部１８Ａの順番にガラス基板Ｗを吸着させる。

なお、吸着部群１６Ａ〜１６Ｃ単位でガラス基板Ｗを吸着する順番には、任意に設定することができる。しかしながら、１番目に中央の吸着部群１６Ｂでガラス基板Ｗを吸着し、２番目に両端の吸着部群１６Ａ，１６Ｃでガラス基板Ｗを吸着すると、ガラス基板Ｗの反りをさらに矯正し易くなる。この場合、各吸着部１８Ａ〜１８Ｃを真空引きする順番は、１番目に吸着部群１６Ｂの吸着部１８Ｂ、２番目が吸着部群１６Ｂの２つの吸着部１８Ａ，１８Ｃ、３番目に吸着部群１６Ａの吸着部１８Ｃ及び吸着部群１６Ｃの吸着部１８Ａ、４番目に吸着部群１６Ａの吸着部１８Ｂ及び吸着部群１６Ｃの吸着部１８Ｂ、５番目に吸着部群１６Ａの吸着部１８Ａ及び吸着部群１６Ｃの吸着部１８Ｃでガラス基板Ｗを吸着する。これ以外の順番でガラス基板Ｗを吸着することもできる。

このようにして、ガラス基板Ｗを吸着部１８に吸着保持させたら、一対の保持移動部１２がベース部２の他端部に向かって同期して移動を開始する。ガラス基板Ｗ上のパターンが検査部５の顕微鏡４６の下方に差し掛かったら、顕微鏡４６でパターンの拡大像を取得し、モニタに出力する。より詳細には、顕微鏡４６をＹ方向に移動させながらガラス基板Ｗの幅方向の拡大像を取得したら、各保持移動部１２を同期して所定長だけ移動させ、次のパターンの拡大像を取得する。予定されている全てのパターンの拡大像を取得したら、各保持移動部１２を後退させ、ガラス基板Ｗを基板搬入出部４に戻す。そして、吸着部１８による吸着を解除し、リフトピン２０でガラス基板Ｗを持ち上げてから、基板搬送ロボット６でガラス基板Ｗを搬出する。

この実施の形態によれば、複数の吸着部１８Ａ〜１８Ｃで異なるタイミングで順番にガラス基板Ｗを吸着するようにしたので、製造工程中に予期せぬ捩れや反りがガラス基板Ｗに生じていたときでもガラス基板Ｗを確実に吸着することができる。特に、ガラス基板Ｗの中央から端部に向かって段階的に吸着することにより、ガラス基板Ｗの反りや捩れを基板端部に逃すことができ、ガラス基板Ｗをより平面状に保持することができる。また、ガラス基板Ｗに応力がかからないようにできる。
各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃで最初にガラス基板Ｗを吸着する吸着部１８Ａ〜１８Ｃに対応して押し付け部３３を設けたので、最初の吸着部１８Ａ〜１８Ｃで確実にガラス基板Ｗを吸着できるようになり、続く他の吸着部１８Ａ〜１８Ｃがガラス基板Ｗを吸着するきっかけを作り易い。このようなきっかけを作ることで、そこを基点にしてガラス基板Ｗを確実に吸着できるようになる。
吸着部１８Ａ〜１８Ｃが首振り機構及び伸縮機構を備えるので、ガラス基板Ｗの反りに合わせて吸着パッド２２を傾斜させることができる。このため、ガラス基板Ｗに確実に密着させることが可能になって吸着エラーが生じ難い。首振り機構又は伸縮機構の一方のみを設けた場合でも同様の効果が得られる。
吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを含む保持移動部１２と、基板浮上ステージ３を備える基板搬送装置や、基板搬送装置に検査部５を設けた外観検査装置１では、ガラス基板Ｗを確実に吸着保持して搬送したり、検査を行ったりできるので、作業効率や検査精度を向上させることができる。

なお、図８に示すように、押し付け部３３は、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃの右端の吸着部１８Ａの上方のみに配置しても良い。また、図示しないが、左端の各吸着部１８Ｃの上方のみに配置しても良い。各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃによって異なる位置に押し付け部３３を配置しても良い。いずれの場合でも押し付け部３３によってガラス基板Ｗを吸着させ、これをきっかけして他の吸着部でもガラス基板Ｗを吸着できるようになる。吸着の順番は、基板中央から端部に向かうように制御部４１がコントロールする。

（第２の実施の形態）
図９に示す吸着部群１６Ｃは、搬送方向に３つの吸着部１８Ａ〜１８Ｃが配設されると共に、搬送方向の中央部分に移動機構７１が設けられている。移動機構７１は、吸着部群１６Ｃを板金１５に対して回動させる回動軸７２と、不図示の駆動機構とから構成されている。なお、他の吸着部群１６Ａ，１６Ｂも同様な移動機構７１を備えている。

ガラス基板Ｗの吸着を開始したときに、吸着確認部を用いてガラス基板Ｗの吸着を確認する。吸着確認部は、前記の実施の形態のいずれかを使用できる。ガラス基板Ｗを吸着できてない吸着部（図９の例では吸着部１８Ｂ及び吸着部１８Ｃ）があったときは、吸着できている吸着部１８Ａはそのまま吸着状態を維持させ、制御部４１が移動機構７１を駆動させて吸着部群１６Ｃを回動軸７２回りに回動させる。図１０に示すように、ガラス基板Ｗを吸着できていなかった吸着部１８Ｂ，１８Ｃとガラス基板Ｗとの距離が縮まってガラス基板Ｗが吸着される。これによって、吸着部１８Ａを基点とし、ここから離れる方向に吸着点が増加、つまり吸着部１８Ｂ、吸着部１８Ｃの順番にガラス基板Ｗが吸着される。
ガラス基板Ｗを吸着した後は、移動機構７１を再び駆動させ、吸着部群１６Ｃを水平に戻してからガラス基板Ｗを搬送する。

なお、ガラス基板Ｗの右上がりに反っていたときは、吸着部群１６Ｃを反時計回りに回動させる。最初に中央の吸着部１８Ｂのみが吸着した場合には、移動機構７１を時計回り及び反時計回りに回転させて順番に吸着させる。他の吸着部群１６Ａ，１６Ｂについても同様にしてガラス基板Ｗを吸着する。
制御部４１では、中央の吸着部群１６Ｂでガラス基板Ｗを吸着させ、その後に端部側の吸着部群１６Ａ，１６Ｃでガラス基板Ｗを吸着する。ガラス基板Ｗの搬送方向の中心から端部に向かって順番に吸着するように制御することで、ガラス基板Ｗの反りや捩れを基板端部に逃すことができ、ガラス基板Ｗをより平面状に保持することができる。

この実施の形態では、吸着部群１６Ａ〜１６Ｃに移動機構７１を設けて吸着部１８Ａ〜１８Ｃの位置を機械的に移動させることで順番にガラス基板Ｗを吸着保持するようにしたので、ガラス基板Ｗに反りや撓みがあるときでも確実に吸着することができる。
なお、同じ吸着部群１６Ａ〜１６Ｃ内で、個々の吸着部１８Ａ〜１８Ｃを昇降自在な移動機構を設けても良い。この場合は、複数の吸着部１８Ａ〜１８Ｃがガラス基板Ｗの中央から端部に向かって順番にガラス基板Ｗを吸着するように昇降制御及び吸引制御を行う。また、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃの移動機構７１を搬送方向への移動機構としても良い。

（第３の実施の形態）
図１１及び図１２に示す基板吸着装置である保持移動部１２は、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃが搬送方向に３つの吸着部１８Ａ〜１８Ｃを備える。さらに、吸着部群１６Ｂの上方には、押し付け部８１が配置されている。押し付け部８１は、中央の吸着部１８Ｂの上方に近接して配置されており、搬送方向に配列された一対のローラ８２を有する。ローラ８２の回転軸８３は、搬送方向と直交し、かつ水平方向に平行に配置されている。ローラ８２の外周面は、ガラス基板Ｗを押え付けることができるが基板表面を傷つけない程度の硬さと、耐磨耗性を備える樹脂などから製造されている。
ローラ８２は、不図示の支持部に回転自在に支持されている。支持部には、不図示の移動機構が設けられており、一対のローラ８２が矢印に示すように搬送方向で互いに離れる方向、つまり逆方向に移動できるようなになっている。さらに、各ローラ８２をガラス基板Ｗの搬送経路及びその上方から外側に退避させることができるような移動機構も備えている。なお、図１１及び図１２には一対のローラ８２のみが図示されているが、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃごとにローラ８２を設けることが好ましい。又は、一対のローラ８２を全ての吸着部群１６Ａ〜１６Ｃの上方に移動可能な支持部材及び移動機構を備えても良い。

ガラス基板Ｗを吸着するときは、各吸着部１８Ａ〜１８Ｃでガラス基板Ｗの吸引を開始する。これと共に、ローラ８２でガラス基板Ｗを吸着パッド２２に押し付ける。一方のローラ８２を搬送方向の前側に移動させると共に、他方のローラ８２を搬送方向の後ろ側に移動させる。
制御部４１は、ローラ８２を使って中央の吸着部群１６Ｂにガラス基板Ｗを吸着させる。押し付け部８１によって、最初に吸着部１８Ｂがガラス基板Ｗを吸着し、ここを基点とした場合に基点から離れる方向にある２つの吸着部１８Ａ，１８Ｃが次にガラス基板Ｗを吸着する。その後、端部側の吸着部群１６Ａ，１６Ｃでガラス基板Ｗを吸着させる。

この実施の形態では、ガラス基板Ｗが中央から段階的に吸着部１８Ａ〜１８Ｃに完全に密着させられ、確実に吸着される。
ローラ８２がガラス基板Ｗの中央から端部に向かって移動するので、各吸着部１８Ａ〜１８Ｃが中央から順番にガラス基板Ｗを吸着する。これによって、ガラス基板Ｗの反りや捩れを基板端部に逃すことができ、ガラス基板Ｗをより平面状に保持することができる。

（第４の実施の形態）
図１３に示すように、基板吸着装置である保持移動部１２は、スライダ１３に移動機構９１を介して板金１５が取り付けられている。移動機構９１は、Ｚ方向に各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを昇降可能に構成されている。各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃごとに独立に昇降可能に構成されることが好ましいが、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを一体に昇降させる構成でも良い。

ガラス基板Ｗを吸着するときは、各吸着部１８Ａ〜１８Ｃの吸引経路を吸引し、前記した何れかの吸着確認部でガラス基板Ｗの吸着を確認する。吸着できていない吸着部１８Ａ〜１８Ｃがあるときは、吸着済みの吸着部１８Ａ〜１８Ｃは吸着を維持したままで移動機構９１を駆動させ、吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを上昇させる。図１４に示すように、上向きに反っているガラス基板Ｗに吸着パッド２２が密着させられるので、この状態で吸引を開始すればガラス基板Ｗを吸着できる。制御部４１は、吸着部群１６Ｂを最初に上昇させてガラス基板Ｗを吸着させ、その後にガラス基板Ｗの搬送方向の端部に向かって吸着部群１６Ａ，１６Ｃを上昇させて吸着するように制御する。ガラス基板Ｗの反りや捩れを基板端部に逃すことができ、ガラス基板Ｗをより平面状に保持することができる。ガラス基板Ｗを吸着したら、移動機構９１を下降させてからガラス基板Ｗを搬送する。

この実施の形態では、移動機構９１によって吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを昇降させることで、最初に吸着できたところを基点としてここから離れる方向に段階的にガラス基板Ｗを吸着させるようにしたので、吸着保持を確実に行える。初期位置でいずれの吸着部１８Ａ〜１８Ｃもガラス基板Ｗを吸着できていないときでもガラス基板Ｗを吸着保持できる。
移動機構９１は、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを昇降させる機構としたが、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを搬送方向に水平移動させる機構でも良い。ガラス基板Ｗの捩れや反りの仕方によっては、各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを搬送方向に水平移動させることで、吸着が可能になる。この場合も中央の吸着部群１６Ｂを最初にスライドさせてガラス基板Ｗを吸着させ、その後、端部側の吸着部群１６Ａ，１６Ｃをスライドさせて吸着する。

（第５の実施の形態）
図１５に示す基板吸着装置である保持移動部１２は、多数の吸着部を搬送方向に配列させてある。例えば、ガラス基板Ｗの搬送方向前側の端部から搬送方向後側の端部に至るまで順番に、吸着部１８Ａ、吸着部１８Ｂ、吸着部１８Ｃ、吸着部１８Ｄ、・・・・というように等間隔で配置されている。各吸着部１８Ａ〜１８Ｄの吸引経路中には、吸着確認部として圧力センサ３８Ａ〜３８Ｄが各吸着部１８Ａ〜１８Ｄに対応して設けられている。なお、図１５には、吸着部として４つ図示されているが、４つの目以降の吸着部１８Ｄ及び吸引経路、吸着確認部は、吸着部１８Ａ〜１８Ｃと同様の構成になっている。

ガラス基板Ｗを吸着するときは、各吸着部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，・・・の吸引経路のバルブ３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄ，・・・を開き、一斉に吸引を開始する。制御部４１は、各圧力センサ３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄ，・・・の値をチェックし、最も真空度の高い、又は最初に所定の真空度に達した圧力センサ、図１５の例では圧力センサ３８Ｂを選択する。次に、圧力センサ３８Ｂの吸引経路のバルブ３９Ｂのみを開き、他の吸引経路のバルブ３９Ａ，３９Ｃ，３９Ｄ，・・・を閉じる。その結果、バルブが開いている吸引経路の吸着部１８Ｂのみがガラス基板Ｗを吸引し、この部分のガラス基板Ｗが吸着される。吸着された部分の周囲のガラス基板Ｗは、吸着部群１６Ｂに向かって下がる。このため、吸引中の吸着部１８Ｂの隣の吸着部１８Ａ，１８Ｃの吸引経路のバルブ３９Ａ，３９Ｃを２番目に開いてガラス基板Ｗを吸着させる。さらにその後、吸着部１８Ｄのバルブ３９Ｄを３番目に開いてガラス基板Ｗを吸着させる。なお、吸引中の吸着部１８Ｂの隣の吸着部１８Ａ，１８Ｃの吸着は、同時でなくても良い。

この実施の形態では、ガラス基板Ｗに沿って多数の吸着部を配列させておき、ガラス基板Ｗを吸着する順番を予め定めず、実際に吸着を行って最もガラス基板Ｗを吸着できた箇所を基点とし、ここから離れる方向に段階的に吸着するポイントを増やしながらガラス基板Ｗを吸着するようにしたので、ガラス基板Ｗに反りや撓みがあった場合でも確実に吸着することができる。

なお、本実施の形態では、いずれかの吸着部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，・・・がガラス基板Ｗを吸着できることを前提としていたが、他の実施の形態の吸着を補助する手段（例えば、補助パッド３５やローラ８２など）と併用しても良い。この場合は、複数の吸着部１８Ａ〜１８Ｃで吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを構成し、これら吸着部群１６Ａ〜１６Ｃごとに吸着制御を行っても良い。例えば、制御部４１は、ガラス基板Ｗの中央の吸着部群１６Ｂのいずれかの吸着部１８Ａ〜１８Ｃでガラス基板Ｗを吸着し、その吸着部群１６Ｂ内でガラス基板Ｗを吸着した後、端部側の吸着部群１６Ａ，１６Ｃでガラス基板Ｗを吸着するように制御する。各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃ内では、最初に吸着した箇所を基点にしてそこから離れる方向に段階的に吸着が行われる。また、一度全ての吸着部群１６Ａ〜１６Ｃで同時に吸着を開始した後、中央の吸着部群１６Ｂの吸引圧が十分であれば、一度他の２つの吸着部群１６Ａ，１６Ｃの吸引を止め、その後、吸着部群１６Ａ，１６Ｃの吸引を再開して応力の低減を図っても良い。また、吸着部群１６Ｂの吸引圧力が上がらない場合は、吸着部群１６Ａ又は吸着部１６Ｃで吸引圧が十分な方以外の吸引を一度停止させる。吸引圧が十分で停止させなかった吸着部群を基点とし、その基点となる吸着部群からガラス基板Ｗの端部に向かって離れていくように吸着を再開しても良い。ガラス基板Ｗの反りや捩れによる応力を低減することができ、ガラス基板Ｗをより平面状に保持することができる。

（第６の実施の形態）
図１６及び図１７に示すように、基板吸着装置である保持移動部１２は、吸着確認部として撮像装置６１が設けられている。撮像装置６１は、不図示の移動機構によって搬送方向に平行に移動可能に外観検査装置１に取り付けられている。撮像装置６１の移動範囲は、各吸着部１８Ａ〜１８Ｃとガラス基板Ｗを撮像可能な範囲である。不図示の移動機構としては、搬送方向に平行に敷設されたレールと、レール上を移動可能で撮像装置６１が搭載されるスライダとを備える構成があげられる。なお、この実施の形態でも吸着部は、ガラス基板Ｗの搬送方向前側の端部から搬送方向後側の端部に至るまで順番に、吸着部１８Ａ、吸着部１８Ｂ、吸着部１８Ｃ、・・・・というように等間隔で配置されているものとする。撮像装置６１は、全ての吸着部の吸着を確認できるように１つ又は複数も受けられている。

制御部４１は、ガラス基板Ｗを吸着するときに、各吸着部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，・・・の吸引を開始し、撮像装置６１を搬送方向に沿って移動させる。各吸着部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，・・・におけるガラス基板Ｗの吸着具合を撮像装置６１の画像から判定する。例えば、画像処理によって各吸着部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，・・・とガラス基板Ｗとの距離を計測するなどして判定する。
制御部４１は、最も吸着具合が良好な吸着部（図１７の場合には吸着部１８Ａ）を決定し、この吸着部１８Ａのみでガラス基板Ｗを吸引する。撮像装置６１でその場所でのガラス基板Ｗの吸着を確認したら、前記の実施の形態と同様に隣りの吸着部１８Ｂでガラス基板Ｗの吸着を開始し、以降は徐々にガラス基板Ｗを吸着するポイントを増やす。

この実施の形態では、吸着確認部として撮像装置６１を設け、実際に吸着を行って最もガラス基板Ｗを吸着できた箇所を調べ、ここを基点とし、基点から離れる方向に吸着するポイントを段階的に増やしながらガラス基板Ｗを吸着するようにしたので、ガラス基板Ｗに反りや撓みがあった場合でも確実に吸着することができる。

本実施の形態では、いずれかの吸着部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，・・・がガラス基板Ｗを吸着できることを前提としていたが、他の実施の形態の吸着を補助する手段（例えば、補助パッド３５やローラ８２など）と併用しても良い。この場合は、複数の吸着部１８Ａ〜１８Ｃで吸着部群１６Ａ〜１６Ｃを構成し、吸着部群１６Ａ〜１６Ｃごとに撮像装置６１を設け、吸着部群１６Ａ〜１６Ｃごとに吸着制御を行っても良い。例えば、制御部４１は、ガラス基板Ｗの中央の吸着部群１６Ｂのいずれかの吸着部１８Ａ〜１８Ｃでガラス基板Ｗを吸着し、その吸着部群１６Ｂ内でガラス基板Ｗを吸着した後、端部側の吸着部群１６Ａ，１６Ｃでガラス基板Ｗを吸着するように制御する。各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃ内では、最初に吸着した箇所を基点にしてそこから離れる方向に段階的に吸着が行われる。ガラス基板Ｗの反りや捩れによる応力を低減することができ、ガラス基板Ｗをより平面状に保持することができる。

なお、本発明は、前記した各実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、各実施の形態の押し付け部材や、吸着確認部、移動機構のいずれかを組み合わせた構成にしても良い。
ガラス基板Ｗの吸着のみを行う装置でも良いし、吸着及び搬送を行う装置でも良い。吸着と検査を行う装置でも良い。
吸着部群１６Ａ〜１６Ｃは、２つ以上であることが望ましいが１つでも良い。各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃにおける吸着部１８Ａ〜１８Ｄの数は、２つ以上であることが望ましいが、１つでも良い。
押し付け部３３の位置は、実施形態の位置に限定されるものではなく、例えば各吸着部群１６Ａ〜１６Ｃで統一した位置であっても良い。

本発明の実施の形態に係る基板吸着装置を含む基板搬送装置、外観検査装置の構成を示す平面図である。 図１のＡ矢視図である。 図１のＢ矢視図である。 基板を載置した状態を示す図である。 図４のＣ矢視図である。 吸引経路を示すブロック図である。 押し付け部で基板を吸着パッドに押し付けた図である。 押し付け部の配置が異なる構成を例示する図である。 吸着部群を回転させる移動機構を備える図である。 移動機構を駆動させて吸着パッドに基板を押し付けた図である。 押し付け部としてローラを使用する例を示す図である。 図１１の側面図である。 吸着部を昇降させる移動機構を備える例を示す図である。 移動機構で吸着部を上昇させて基板に吸着パッドを押し付けた図である。 吸着確認部として圧力センサを使用する例を示す図である。 吸着確認部として撮像装置を備える例を示す図である。 図１６の側面図である。

符号の説明

１ 外観検査装置
３ 基板浮上ステージ（基板搬送装置）
５ 検査部
１１ リニアガイド（基板搬送装置）
１２ 保持移動部（基板吸着装置）
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ 吸着部群
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 吸着部
２２ 吸着パッド
２２Ｂ 曲面部（首振り機構）
２５ チューブ（首振り機構、伸縮機構）
３３，８１ 押し付け部
３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ 圧力センサ
４０ 吸引源
４１ 制御部
４６ 顕微鏡（観察光学系）
７１，９１ 移動機構
８２ ローラ

Claims (13)

1. 基板を載置する載置部と、
   前記載置部に載置された基板を吸着保持する複数の吸着部と、
   前記複数の吸着部のそれぞれを異なるタイミングで真空吸着可能に制御する制御部と
   を備え、前記制御部は、前記複数の吸着部のうち、基板に吸着可能に接触した前記吸着部を基点にし、この基点から離れる方向に順番に吸着するように制御することを特徴とする基板吸着装置。
2. 基板に吸着可能に接触するように基板を上方から押し付ける押し付け部を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板吸着装置。
3. 前記複数の吸着部から吸着部群が形成されており、前記押し付け部は複数の前記吸着部群のそれぞれに配置され、かつその前記吸着部群のなかで基板の中心近くに配置されている前記吸着部の上方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の基板吸着装置。
4. 前記押し付け部は、基板面に水平な回転軸を持つローラを有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の基板吸着装置。
5. 前記複数の吸着部の少なくとも１つが基板に向かって上昇可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板吸着装置。
6. 前記吸着部が基板に吸着可能に接触したことを検出する吸着確認部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の基板吸着装置。
7. 前記吸着確認部は、前記吸着部と吸引源との間に前記吸着部ごとに設けられた吸引経路の圧力を検出する圧力センサを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板吸着装置。
8. 前記吸着確認部は、前記吸着部群ごとに設けられた撮像装置を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板吸着装置。
9. 前記吸着確認部で吸着が確認されないときに、前記吸着部の少なくとも１つを上昇させる移動機構を備えることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の基板吸着装置。
10. 前記吸着確認部で吸着が確認されない前記吸着部があったとき、その前記吸着部を含む前記吸着部群を形成する前記吸着部の全体を傾斜、又は前記吸着部の配列方向に移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の基板吸着装置。
11. 前記吸着部は、首振り機構又は上下方向の伸縮機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の基板吸着装置。
12. 前記載置部として基板を空気圧で浮上させる機構を有し、浮上させた基板を吸着する前記基板搬送装置を移動可能に構成したことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
13. 請求項１２に記載の基板搬送装置で基板を搬送する経路中に基板の表面を観察する観察光学系を設けたことを特徴とする外観検査装置。

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