JP2010040788A - リフト装置、及び、基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リフト装置及び基板検査装置において、リフト装置の省スペース化を図る。
【解決手段】基板の昇降に用いられるリフト装置１０において、水平方向（矢印Ｄ１）の変位を垂直方向（矢印Ｄ２）の変位に変換する変位変換手段（１５）と、この変位変換手段（１５）によって変換された垂直方向（矢印Ｄ２）の変位により垂直方向に移動し、基板を昇降させるリフトピン１６と、を備える構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ等の基板の昇降に用いられるリフト装置、及び、このリフト装置を含む基板検査装置に関する。

従来、基板検査装置と基板搬送ロボット等との間で基板を受け渡す際に、基板検査装置の基板ステージを貫通する複数の孔に複数のリフトピンを挿通させ、これらリフトピンが植設された支持フレームをエアシリンダで昇降させるリフト装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１記載に開示されているリフト装置は、加熱ステージを貫通する複数の孔にリフトピンが上下方向に昇降自在に設けられ、これら複数のリフトピンをピン載置台に固定し、このピン載置台を昇降機構により一体的に昇降させるものである。
特開２００３−１９７７２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されるリフト装置では、リフトピンを支えているピン載置台の下方からエアシリンダなどの昇降機構を用いて昇降させている。このリフト装置では、基板を支えるリフトピンとピン載置台と昇降機構とが昇降方向に直線上に並ぶため、リフトピンが配置される装置下方に大きなスペースが必要となる。

特に、大型ガラスが３０００ｍｍと大型化すると、この大型ガラス基板を水平に支えるために多数のリフトピンが必要になる。この多数のリフトピンを支えるピン載置台も大型ガラス基板のサイズに相当する大きさになるため、装置下方にピン載置台が上下する広いスペースが必要となる。さらに、この大きなピン載置台を昇降させる昇降機構も大型化するため、高さ方向にも大きなスペースが必要になる。このように装置の基板ステージの下方の空間スペースが昇降装置に大きく割かれてしまと、基板ステージを支える架台、制御ユニット、配管などの他の部材を収納するスペースが制限されてしまうなどの問題が生じる。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、省スペース化を図ることができるリフト装置及びこのリフト装置を含む基板検査装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のリフト装置は、基板の昇降に用いられるリフト装置において、水平方向の変位を垂直方向の変位に変換する変位変換手段と、この変位変換手段によって変換された垂直方向の変位により垂直方向に移動し、上記基板を昇降させるリフトピンと、を備える構成とする。

上記課題を解決するために、本発明の基板検査装置は、上記リフト装置と、基板が載置される基板載置台と、を含み、上記リフト装置の上記リフトピンは、上記基板載置台の間を通って上記基板の受け渡しを行う位置と、この受け渡しを行う位置から退避した位置とに移動する構成とする。

本発明では、リフトピンは、変位変換手段によって水平方向の変位から変換された垂直方向の変位により、垂直方向に移動して基板を昇降させる。そのため、特に垂直方向へのリフト装置の大型化を防ぐことができる。よって、本発明によれば、リフト装置の省スペース化を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態に係るリフト装置及び基板検査装置について、図面を参照しながら説明する。
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る基板検査装置１を示す斜視図であり、図１Ｂは、一部の浮上プレート２ａを取り除いた状態の基板検査装置１´を示す斜視図である。

基板検査装置１は、ガントリ移動方式（基板固定方式）のミクロ検査装置であり、マトリクス状に配置された矩形タイル状の浮上プレート２aを多数マトリックス状に配置して構成した浮上ステージ（基板載置台）２、各浮上プレート２ａの長手方向両端を支持するプレート支持フレーム３、除振機構等を有するベース部４、ガントリ５、顕微鏡（検査部）６、ガントリ用ガイドレール７等から構成されている。

各浮上プレート２ａは、図示しない浮上用エア配管から供給されるエアを上面に形成された空気孔から吐出することで、図示しない基板（例えば、ガラス基板等のフラットパネルディスプレイ）を浮上させている。

ガントリ５には、リニアモータ等の駆動手段によりガントリ５に沿って１軸方向に移動する顕微鏡６が設けられている。ガントリ５は、リニアモータ等の駆動手段により、ベース部４の両側端に設けられたガントリ用ガイドレール７，７上を、顕微鏡６の移動方向と直交する１軸方向に移動可能となっている。これにより、顕微鏡６は、基板の上方を水平２軸方向に自在に移動することが可能となっている。

浮上ステージ２は、矩形状のガラス基板全体を載置できるようにガラス基板よりも大きな面積となっている。浮上プレート２ａは、一枚で構成することも可能であるが、噴出したエアを効率よく流出させて薄いガラス基板を水平に浮上させるために、エアが流出する間隙を設けて細長い長方形に形成した浮上プレート２ａをマトリックス状に配置してある。

本実施の形態では、浮上ステージ２を複数（例えば２つ）に分割してあるが、分割しない1つの一体構造としてもよい。
各分割浮上ステージ２には、図２に示すリフト装置１０がそれぞれ配置されている。

図２は、本発明の一実施の形態に係るリフト装置１０を示す斜視図である。
図３は、本発明の一実施の形態に係るリフト装置１０の動作を説明するための説明図である。

図４Ａは図３の部分拡大図であり、図４Ｂは、リフトピン１６の垂直移動を説明するための、図４ＡのＡ方向矢視図である。
図２に示すように、各リフト装置１０は、リフト装置フレーム１１、駆動源１２、スライダ連結アーム１３、水平スライダ（水平駆動部）１４、変位変換手段としての略Ｌ字形状を呈する揺動アーム（Ｌ字カム）１５、リフトピン１６、ピン台座部１７等を備える。

リフト装置フレーム１１は、図１Ａ及び図１Ｂに示す矩形枠状に形成されたプレート支持フレーム３内に架設され、本実施の形態では各リフト装置１０に６本、互いに平行に配置されている。そのうちの１本のリフト装置フレーム１１には、リフト装置フレーム１１の長手方向に沿うように伸縮自在なプランジャーを備えた直動式駆動源１２が配置されている。また、残る５本のリフト装置フレーム１１のそれぞれには、２本のスライダ連結アーム１３を介して駆動源１２に連結されて駆動源１２により一括駆動される水平スライダ１４が配置されている。

水平スライダ１４は、駆動源１２の動力によって、水平方向に直進運動する（スライダ運動方向Ｄ１）。なお、水平スライダ１４の上面には、図３及び図４Ａに示すように高さ方向に延びる長孔１４ｂが形成されたガイド部１４ａが３箇所に配置されている。

詳しくは後述するが、揺動アーム１５は、水平スライダ１４による水平方向の変位を、リフトピン１６の垂直方向の変位に変換するべく、リフト装置フレーム１１のプレート１１ａに固定された揺動軸１１ｂを支点にして揺動（回動）する。

揺動アーム１５の一端は、水平スライダ１４の直進運動が加わる力点となり、ガイド部１４ａの長孔１４ｂ内を高さ方向に移動しながら揺動アーム１５を揺動させるピン１４ｃが配置されている。

揺動アーム１５の他端となる作用点には、ピン台座部１７のカムフォロア１７ｃが配置されている。なお、本実施の形態の揺動アーム１５は、支点となる揺動軸１１ａと力点となるスライダ１４側のピン１４ｃとの距離、及び、支点となる揺動軸１１ａと作用点となるカムフォロア１７ｃとの距離が互いに同一距離（アーム比同一）となっており、スライダ１４の水平移動量と後述するリフトピン１６の垂直移動量とが同一量となっている。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、揺動アーム１５が揺動すると、カムフォロア１７ｃがガイド部１７ａに形成された溝部１７ｂを左右に移動しながら、ピン台座部１７を垂直方向に押し上げる。

具体的には、ピン台座部１７のガイド部１７ａの図４Ａにおける背面には、図４Ｂに示すように垂直スライダ１７ｄが固定されている。そして、この垂直スライダ１７ｄは、リフト装置フレーム１１のプレート１１ａに設けられた垂直ガイド１１ｃに沿って垂直移動することが可能となっている。そのため、揺動アーム１５が揺動すると、カムフォロア１７ｃがガイド部１７ａに形成された溝部１７ｂを移動し、揺動軸１１ａとカムフォロア１７ｃとの距離を半径として支点を回転軸にして上方向に回動することで、ピン台座部１７がガイド１１ｃに沿って垂直移動することになる。

リフトピン１６の下部は、ピン台座部１７の上部に接続されているため、ピン台座部１７の垂直移動と共に垂直移動する。リフトピン１６とピン台座部１７とは、リフトピン１６の高さを調整するピン高さ調整ネジ部１８を介して接続されている。

高さ調整ネジ部１８は、ピン台座部１７から上方に突出するように配置された本体部１８ａに雄ネジ部が形成され、この雄ネジ部にリフトピン１６の下部に形成されて雌ネジが捩じ込まれて任意の高さに調整可能となっている。雄ネジには、ナット１８ａがねじ込まれており、このナット１８ａを締め込むことによりリフトピン１６に高さを固定している。

なお、図３に示すように、揺動アーム１５の揺動によって水平スライダ１４の水平方向の直進運動（矢印Ｄ１）がリフトピン１６の垂直方向の直進運動（矢印D２）に変換されて、リフトピン１６が基板１９の受け渡し位置（二点鎖線で示す１６´）まで上昇する。このときリフトピン１６は、浮上プレート２ａの間（例えば、浮上プレート２ａ間の間隙や、浮上プレート２に形成された貫通孔）を貫通して浮上プレート２上から突出する。

基板１９を搬送ロボット等から受け取る際には、リフトピン１６は基板受け渡し位置（１６´）で待機する。そして、リフトピン１６上に基板１９が載置された後、スライダ１４をリフトピン１６の上昇時と逆方向に水平移動させて、揺動アーム１５を逆方向に揺動させ、リフトピン１６を下降させる。これにより、基板１９は、浮上プレート２上に浮上した状態で載置される。

一方、基板１９を搬送ロボット等に引き渡す際には、リフトピン１６は、図３に実線で示す垂直下方の退避位置から、揺動アーム１５の揺動動作により上昇し、浮上プレート２ａ上の基板１９を、受け渡し位置（１６´）まで持ち上げて搬送ロボット等に引き渡す。

図５は、基板検査装置１の基板保持部２０を示す斜視図である。
基板保持部２０は、浮上プレート２ａの間に配置された当接部（パッド）２１によって、リフトピン１６を用いて搬送ロボット等から受け取った基板１９の底面を、浮上プレート２ａ上で浮上させたまま、スプリング（弾性体）２２の弾性力によって接触保持する。図１Ａ及び図１Ｂに示す基板検査装置１は、ガラス基板を浮上させた状態で浮上ステージ２上に固定する基板固定方式であるため、顕微鏡６による基板１９観察中（検査中）に浮上したガラス基板が移動しないように当接部２１をガラス基板の裏面に接触させて静止させる。

基板保持部２０は、基板に当接する円柱状の当接部（パッド）２１、この当接部２１にスプリング２２を介して接続された略Ｌ字状の高さ調整片２３、端部に配置されたプレート支持フレーム３（図１Ｂ参照）の外側面に固定され高さ調整片２３の高さ位置を調整する保持部材高さ調整部２４等を有する。

保持部材高さ調整部２４は、上面からねじ込まれたボルト２４ａが下方に位置する高さ調整片２３に螺合することで、高さ調整片２３と接続されており、ボルト２４ａによって高さ調整片２３の高さ位置を調整可能となっている。

以上説明した本実施の形態では、リフトピン１６は、揺動アーム１５によって水平方向（矢印Ｄ１）の変位から変換された垂直方向（矢印Ｄ２）の変位により、垂直方向（矢印Ｄ１）に移動して基板１９を昇降させる。そのため、特に垂直方向へのリフト装置１０の大型化を防ぎ、リフト装置１０の薄型化を図ることができる。よって、本実施の形態によれば、リフト装置１０の省スペース化を図ることができる。

更には、本実施の形態の場合、リフト装置１０の薄型化を図ることができるため、ベース部４上に設置されたプレート支持フレーム３の領域内にリフト装置１０を収納することができる。

また、本実施の形態では、単一の水平スライダ１４に複数（３つ）の揺動アーム１５及びリフトピン１６を配置している。そのため、複数のリフトピン１６の昇降動作を同期させることができると共に、リフト装置１０の更なる省スペース化を図ることができる。

また、本実施の形態では、複数の揺動アーム１５及びリフトピン１６が配置された水平スライダ１４を複数（５つ）配置し、この複数の水平スライダ１４を単一の駆動源１２により駆動している。そのため、より多数のリフトピン１６の昇降動作を同期させることができると共に、リフト装置１０のより一層の省スペース化を図ることができる。

更には、複数のスライダ１４がスライダ連結アーム１３により互いに連結されているため、各スライダ１４及び、これに接続される揺動アーム１５やリフトピン１６等の昇降機構を、リフト装置フレーム１１毎に組立てることができ、組立性が向上する。

また、本実施の形態では、リフト装置１０は、リフトピン１６の高さを調整するピン高さ調整ネジ部１８を備える。そのため、簡素な構成でリフトピン１６の高さを調整することができる。

また、本実施の形態では、基板保持部２０は、顕微鏡６による観察中（検査中）の基板１９をスプリング２２の弾性力によって保持する。そのため、リフトピン１６から浮上プレート２上に引き渡した基板１９を、浮上プレート２ａ上に静止させた状態で浮上させることができる。

また、本実施の形態のように変位変換手段としてＬ字状の揺動アーム（Ｌ字カム）１５を用いる場合、支点となる揺動軸１１ａとスライダ１４側のピン１４ｃとの距離、及び、揺動軸１１ａとカムフォロア１７ｃとの距離の比（アーム比）を調整することで、スライダ１４の水平移動量とリフトピン１６の垂直移動量とを調整することができる。

なお、本実施の形態では、基板検査装置１をガントリ移動方式（基板固定方式）として説明したが、リフト装置１０は、ガントリ固定方式で基板を搬送しながら検査を行う基板検査装置にも適用することができ、その場合、例えば、ガントリ固定方式の基板検査装置へ基板を搬送する受け渡し台にリフト装置１０を配置することができる。

また、本実施の形態では、浮上プレート２ａにより基板を浮上させる基板検査装置１について説明したが、搬送ローラ等からなるその他の載置台においても、リフト装置１０を用いることは可能である。

また、本実施の形態では、リフト装置１０がリフト装置フレーム１１を備えるものとして説明したが、リフト装置フレーム１１を用いなくとも、例えばプレート支持フレーム３にリフト装置１０を配置することも可能である。

本発明の一実施の形態に係る基板検査装置を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の一部の浮上プレートを取り除いた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るリフト装置を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るリフト装置の動作を説明するための説明図である。 図３の部分拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るリフト装置のリフトピンの垂直移動を説明するための、図４ＡのＡ方向矢視図である。 本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の基板保持部を示す斜視図である。

符号の説明

１ 基板検査装置
２ 浮上ステージ
２ａ 浮上プレート
３ プレート支持フレーム
４ ベース部
５ ガントリ
６ 顕微鏡
７ ガントリ用ガイドレール
１０ リフト装置
１１ リフト装置フレーム
１１ａ プレート
１１ｂ 揺動軸
１１ｃ 垂直ガイド
１２ 駆動源
１３ スライダ連結アーム
１４ 水平スライダ
１４ａ ガイド部
１４ｂ 長孔
１４ｃ ピン
１５ 揺動アーム
１６ リフトピン
１７ ピン台座部
１７ａ ガイド部
１７ｂ 溝部
１７ｃ カムフォロア
１７ｄ 垂直スライダ
１８ ピン高さ調整ネジ部
１８ａ ナット
１９ 基板
２０ 基板保持部
２１ 当接部
２２ スプリング
２３ 高さ調整片
２４ 保持部材高さ調整部
２４ａ ボルト

Claims (6)

1. 基板の昇降に用いられるリフト装置において、
   水平方向の変位を垂直方向の変位に変換する変位変換手段と、
   該変位変換手段によって変換された垂直方向の変位により垂直方向に移動し、前記基板を昇降させるリフトピンと、
   を備えることを特徴とするリフト装置。
2. 複数の前記リフトピンと、
   該複数のリフトピンのそれぞれに接続された複数の前記変位変換手段と、
   該複数の変位変換手段に接続され水平方向に直進運動する水平スライダと、
   を備えることを特徴とする請求項１記載のリフト装置。
3. 複数の前記水平スライダと、
   該複数の水平スライダを一括して駆動する駆動源と、
   を備えることを特徴とする請求項２記載のリフト装置。
4. 前記リフトピンの高さを調整するピン高さ調整ネジ部を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載のリフト装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項記載のリフト装置と、
   該リフト装置の前記リフトピンによって昇降する前記基板が載置される基板載置台と、
   を含み、
   前記リフト装置の前記リフトピンは、前記基板載置台の間を通って前記基板の受け渡しを行う位置と、該受け渡しを行う位置から退避した位置とに移動する、
   ことを特徴とする基板検査装置。
6. 前記基板載置台は、前記基板に対しエアを吐出する浮上プレートを備え、
   前記基板検査装置は、前記エアによって浮上した基板上を水平２軸方向に移動しながら検査する検査部と、
   前記検査部による検査中の前記基板を弾性体の弾性力によって保持する基板保持部と、
   を更に含むことを特徴とする請求項５記載の基板検査装置。