JP2010121969A

JP2010121969A - 被検査基板のアライメント装置

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Publication number: JP2010121969A
Application number: JP2008293669A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Kudo; 隆善工藤; Takayuki Komori; 隆行小森; Akira Imamura; 暁今村; Jun Shirato; 順白戸
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-06-03
Anticipated expiration: 2028-11-17
Also published as: KR101013110B1; CN101739923A; JP5300431B2; TWI396246B; TW201025477A; CN101739923B; KR20100055321A

Abstract

【課題】大型の被検査基板に対して確実にプリアライメントを行う。
【解決手段】被検査基板をＸ軸方向へ移動可能に且つθ軸方向に回転可能に支持するＸθ軸ワークステージと、当該Ｘθ軸ワークステージと別部材として構成されてＹ軸方向に掛け渡して設けられたＹＺ軸コンタクトステージと、前記Ｘθ軸ワークステージ及びＹＺ軸コンタクトステージを制御する制御部とを備えた。前記制御部は、前記ＹＺ軸コンタクトステージ側の前記Ｙ軸プリアライメントセンサ及び少なくとも２つの前記Ｘ軸プリアライメントセンサで検出した前記被検査基板の位置情報を基に、前記Ｘθ軸ワークステージの前記θ軸回転機構及びＸ軸直動機構を制御して前記ワークテーブルをＸ軸方向に移動させると共に適宜回転させて当該被検査基板のプリアライメントを行う機能を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型のＬＣＤ基板等の被検査基板を検査する際に、この被検査基板のプリアライメントを行う被検査基板のアライメント装置に関する。

ＬＣＤ基板等の被検査基板を検査する場合はプローバ等の検査装置が用いられる。この検査装置においては、その探針と、被検査基板上の電極とを正確に位置合わせする必要がある。

この場合においては、通常、プリアライメントを行った後に、探針と電極とを正確に位置合わせする２段階の調整が行われる。従来のプリアライメントは、図２（Ａ）に示すように、ワークテーブル１に対してガラス基板等の被検査基板２がずれて載置されると、パネルクランプ３が被検査基板２に接触して押し、図２（Ｂ）に示すように、設定位置までずらして被検査基板２のプリアライメントを行っていた。

この場合、パネルクランプ３で被検査基板２に直接接触するため、被検査基板２が欠けることがあった。また、被検査基板２の寸法が大きくなると、パネルクランプ３で押し切れない場合もあった。

一方、特許文献１のように、ロボットアームに被検査基板を載せた状態で、プリアライメントを行う例がある。また、特許文献２のように、検出機構でＬＣＤ基板の縁を検出してＸ軸方向の傾きを検出し、その傾きに応じて載置機構を回転させてＬＣＤ基板の向きを合わせてプリアライメントを行う例がある。
特開平９−１３８２５６号公報特公平６−２７７５２号公報

ところが、上記特許文献１の被検査基板のアライメント方法では、ロボットアームに載せられる大きさの被検査基板に限られ、大きな寸法の被検査基板のプリアライメントを行うことはできない。

また、特許文献２のＬＣＤ基板のアライメント方法では、原理的には大きな寸法の被検査基板のプリアライメントを行うことも可能であるが、特許文献２は原理のみであり、具体的にどのような機構で行うのかは不明である。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、大きな寸法の被検査基板に対して具体的にプリアライメントを行うことができる被検査基板のアライメント装置を提供することを目的とする。

本発明に係るアライメント装置は前記課題を解決するためになされたもので、Ｘ軸方向に延ばして構成され被検査基板をＸ軸方向へ移動可能に且つθ軸方向に回転可能に支持するＸθ軸ワークステージと、当該Ｘθ軸ワークステージと別部材として構成されてこのＸθ軸ワークステージの上方にＹ軸方向に掛け渡して設けられＸ軸プリアライメントセンサ及びＹ軸プリアライメントセンサをＹ軸方向及びＺ軸方向へ移動可能に支持するＹＺ軸コンタクトステージと、前記Ｘθ軸ワークステージ及びＹＺ軸コンタクトステージを制御する制御部とを備え、前記Ｘθ軸ワークステージが、Ｘ軸方向に延びる骨組みである架台と、前記被検査基板を支持するワークテーブルと、当該ワークテーブルの下側面に設けられてワークテーブルを回転させるθ軸回転機構と、前記架台に支持されて前記θ軸回転機構を支持し当該θ軸回転機構を介して前記ワークテーブルをＸ軸方向に移動させるＸ軸直動機構とを備え、前記ＹＺ軸コンタクトステージが、前記Ｘθ軸ワークステージの上方にＹ軸方向に掛け渡して設けられた支持アーム部と、当該支持アーム部に取り付けられて前記Ｘθ軸ワークステージの上方に位置するＹ軸直動機構と、当該Ｙ軸直動機構によってＹ軸方向に移動可能に支持された複数のコンタクトステージ板と、当該複数のコンタクトステージ板のうちの一方の端部側のコンタクトステージ板に設けられて前記被検査基板のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸プリアライメントセンサと、他方の端部側のコンタクトステージ板に設けられて前記被検査基板のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸プリアライメントセンサ及びＹ軸方向の位置を検出するＹ軸プリアライメントセンサと、前記各コンタクトステージ板に設けられ前記被検査基板上の電極と接触する探針を有するプローブブロックをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ軸直動機構とを備え、前記制御部が、前記ＹＺ軸コンタクトステージ側の前記Ｙ軸プリアライメントセンサ及び少なくとも２つの前記Ｘ軸プリアライメントセンサで検出した前記被検査基板の位置情報を基に、前記Ｘθ軸ワークステージの前記θ軸回転機構及びＸ軸直動機構を制御して前記ワークテーブルをＸ軸方向に移動させると共に適宜回転させて当該被検査基板のプリアライメントを行う機能を備えたことを特徴とするものである。

前記Ｙ軸プリアライメントセンサ及びＸ軸プリアライメントセンサで検出した前記被検査基板の位置情報を基に、前記Ｘθ軸ワークステージの前記θ軸回転機構及びＸ軸直動機構で前記ワークテーブルを調整して被検査基板のプリアライメントを行うため、大型の被検査基板に対しても確実にプリアライメントを行うことができる。

以下、本発明の実施形態に係るアライメント機構について、添付図面を参照しながら説明する。

[第１実施形態]
アライメント機構１１は図１，３，４に示すように主に、Ｘθ軸ワークステージ１２と、ＹＺ軸コンタクトステージ１３とから構成されている。

Ｘθ軸ワークステージ１２は、Ｘ軸方向に延ばして構成されて、大型のＬＣＤ基板等の被検査基板Ｐ(図１０参照)をＸ軸方向へ移動可能に且つθ軸方向に回転可能に支持するための装置である。このＸθ軸ワークステージ１２は主に、架台１５と、ワークテーブル１６と、θ軸回転機構(図示せず)と、Ｘ軸直動機構１７とから構成されている。

架台１５は、Ｘ軸方向に延ばして構成される台座である。この架台１５は、後述するＹＺ軸コンタクトステージ１３の２つの架台３０と共にベース板(図示せず)に取り付けられて設置スペースの床部に据え付けられている。架台１５は、その上側部にＸ軸方向に平行に延びる３本の支持フレーム１９を備えて構成されている。架台１５は、例えば横幅２ｍ、高さ１ｍ、長さ５ｍ程度の大型の部材である。

ワークテーブル１６は、大型の被検査基板Ｐを支持するための部材である。ワークテーブル１６は、被検査基板Ｐよりも大きい寸法の四角形板状に形成され、その上側面に被検査基板Ｐを吸着支持するためのバキューム溝２１が設けられている。バキューム溝２１は、バキューム装置(図示せず)に接続されて、適宜真空引きされる。

θ軸回転機構は、ワークテーブル１６を回転させるための装置である。θ軸回転機構としては公知の技術を用いることができる。例えば、θ軸回転機構は、扇状の駆動機構によって構成されている。具体的には、θ軸回転機構は、Ｒガイドレール（リング状のガイドレールの一部）を複数箇所（例えば環状の位置に等間隔に４箇所）設けて、ワークテーブル１６を回転可能に支持し、ワークテーブル１６の縁部を回動機構でずらしてワークテーブル１６を回転させている。回動機構は、ステッピングモータ等の角度調整機能を備えた駆動モータと、この駆動モータに連結されたネジ棒と、このネジ棒にねじ込まれた移動ナットとからなり、この移動ナットがワークテーブル１６の縁部に固定されている。そして、駆動モータでネジ棒を設定角度だけ回転させてネジ棒を正確に移動させてワークテーブル１６を正確に設定角度だけ回転させる。Ｒガイドレールは、基板(図示せず)に支持された状態でワークテーブル１６の下側面に取り付けられて、ワークテーブル１６を回転可能に支持している。

Ｘ軸直動機構１７は、ワークテーブル１６をＸ軸方向に移動させるための装置である。このＸ軸直動機構１７は、２本のガイドレール２２と、１本のリニアモータ２３とから構成されている。２本のガイドレール２２は、架台１５の３本の支持フレーム１９のうち両端の支持フレーム１９にそれぞれ取り付けられている。このガイドレール２２には、ガイド(図示せず)がスライド可能に取り付けられている。このガイドに前記θ軸回転機構の基板が取り付けられることによって、θ軸回転機構に支持されたワークテーブル１６を、ガイドレール２２に沿ってＸ軸方向に移動可能に支持している。

リニアモータ２３は、架台１５の３本の支持フレーム１９のうち真ん中の支持フレーム１９に取り付けられている。このリニアモータ２３のスライダはθ軸回転機構の基板に取り付けられている。これにより、ガイドレール２２に支持されたθ軸回転機構がリニアモータ２３によってＸ軸方向に移動され、θ軸回転機構に支持されたワークテーブル１６が、ガイドレール２２に沿ってＸ軸方向に移動されるようになっている。

ＹＺ軸コンタクトステージ１３は、後述するＸ軸プリアライメントセンサ３８及びＹ軸プリアライメントセンサ４０等をＹ軸方向及びＺ軸方向へ移動可能に支持するための装置である。ＹＺ軸コンタクトステージ１３は、Ｘθ軸ワークステージ１２と別部材として構成されている。ＹＺ軸コンタクトステージ１３は、Ｘ軸方向に配設されたＸθ軸ワークステージ１２の上側を跨ぐようにしてＹ軸方向に配設されている。ＹＺ軸コンタクトステージ１３は主に、支持アーム部２５と、Ｙ軸直動機構２６と、第１Ｚ軸ステージ部２７と、第２Ｚ軸ステージ部２８とから構成されている。

支持アーム部２５は、Ｘθ軸ワークステージ１２の上側を跨ぐように掛け渡される部材である。この支持アーム部２５は、２つの架台３０と、梁材３１とから構成されている。架台３０は、ＹＺ軸コンタクトステージ１３の両側の脚部を構成する部材である。架台３０は、Ｘθ軸ワークステージ１２の両側位置でベース板(図示せず)に取り付けられて設置スペースの床部に据え付けられている。梁材３１は、ワークテーブル１６の上側位置で水平方向に掛け渡される部材である。梁材３１は、その両端部が２つの架台３０に固定されている。これにより、支持アーム部２５は、ワークテーブル１６の上側位置でＹ軸方向にアーチ状に掛け渡されている。

Ｙ軸直動機構２６は、第１Ｚ軸ステージ部２７及び第２Ｚ軸ステージ部２８をＹ軸方向に移動させるための装置である。このＹ軸直動機構２６は、ガイドレール３３と、リニアモータ３４とから構成されている。ガイドレール３３は、Ｙ軸方向へ延びる梁材３１の縦壁に取り付けられている。リニアモータ３４は、ガイドレール３３と平行にかつ一体的に、梁材３１に取り付けられている。ガイドレール３３には、リニアモータ３４のスライダ３５がスライド可能に取り付けられている。スライダ３５は、リニアモータ３４に２つ設けられている。各スライダ３５に、第１Ｚ軸ステージ部２７及び第２Ｚ軸ステージ部２８がそれぞれ取り付けられている。各スライダ３５は、リニアモータ３４によって、個別に独立して移動制御されるようになっている。

第１Ｚ軸ステージ部２７は、ワークテーブル１６上に載置された被検査基板ＰのＸ軸方向の大まかな位置合わせと、その後の被検査基板Ｐの正確な位置合わせと、被検査基板Ｐ上の試験回路Ｅ（図４参照）の電極への電気的接触を行うための装置である。第１Ｚ軸ステージ部２７は、図５，６に示すように、コンタクトステージ板３７と、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８と、Ｚ軸直動機構３９と、検索用カメラ４０と、アライメントカメラ４１と、プローブブロック４２とから構成されている。

コンタクトステージ板３７は、Ｙ軸直動機構２６のスライダ３５に直接取り付けられる板材である。コンタクトステージ板３７によってＺ軸直動機構３９等が支持される。

Ｘ軸プリアライメントセンサ３８は、ワークテーブル１６上の被検査基板ＰのＸ軸方向の大まかな位置調整をするためにワークテーブル１６の縁部を検出するセンサである。Ｘ軸プリアライメントセンサ３８は、図５〜８に示すように、検査光Ｃを発する発光素子(図示せず)と、この発光素子から発せられて被検査基板Ｐの表面で反射した検査光Ｃを受光する受光素子(図示せず)とを備えて構成されている。これらの発光素子及び受光素子は、その検査光Ｃが被検査基板Ｐの縁部に平行になるように配設されている。これは以下の理由による。図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、検査光Ｃが被検査基板Ｐの縁部に直交するように配設すると、被検査基板Ｐの厚さによって位置がずれてしまう。図８（Ａ）は薄い被検査基板Ｐの例であり、図８（Ｂ）は厚い被検査基板Ｐの例である。図８（Ａ）の薄い被検査基板Ｐに比べて、図８（Ｂ）の厚い被検査基板Ｐの場合は、検査光Ｃが発光素子に近い位置で反射して、薄い被検査基板Ｐよりも早く検出してしまう。これに対して、検査光Ｃを被検査基板Ｐの縁部に平行に向けると、被検査基板Ｐの厚さは無関係になる。このため、発光素子及び受光素子を、その検査光Ｃが被検査基板Ｐの縁部に平行になるように配設している。

図５，６に示すＺ軸直動機構３９は、検索用カメラ４０等を支持してＺ軸方向に移動させるための装置である。Ｚ軸直動機構３９は、Ｚ軸移動機構部３９Ａと、Ｚ軸ステージ板３９Ｂと、Ｚ軸モータ３９Ｃとから構成されている。Ｚ軸移動機構部３９Ａは、Ｚ軸ステージ板３９ＢをＺ軸方向にスライド可能に支持するための部材である。Ｚ軸移動機構部３９Ａは、ガイドレール等で構成されている。Ｚ軸ステージ板３９Ｂは、検索用カメラ４０等を支持するための部材である。Ｚ軸ステージ板３９Ｂは、水平に延びた２本の腕を有するブラケット３９Ｄを備え、このブラケット３９Ｄに検索用カメラ４０等が取り付けられている。Ｚ軸モータ３９Ｃは、Ｚ軸ステージ板３９ＢをＺ軸方向に移動させるためのモータである。Ｚ軸モータ３９Ｃには、ネジ棒と移動ナット（いずれも図示せず）を備え、移動ナットがステージ板３９Ｂに固定されて、Ｚ軸ステージ板３９ＢをＺ軸方向に移動させるようになっている。

検索用カメラ４０は、被検査基板Ｐの位置決め用マークを広い視野で検索するためのカメラである。アライメントカメラ４１は、検索用カメラ４０で特定された位置決め用マークを正確に認識して、被検査基板Ｐの正確な位置合わせを行うためのカメラである。アライメントカメラ４１は、狭い視野で被検査基板Ｐを撮影する。検索用カメラ４０及びアライメントカメラ４１は、ブラケット３９Ｄの２本の腕にそれぞれ支持されている。プローブブロック４２は、被検査基板Ｐの試験回路Ｅの電極に電気的に接触して検査を行うための部材である。

第２Ｚ軸ステージ部２８は、ワークテーブル１６上に載置された被検査基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向の大まかな位置合わせと、その後の被検査基板Ｐの正確な位置合わせと、被検査基板Ｐ上の電極への電気的接触を行うための装置である。この第２Ｚ軸ステージ部２８は、全体的には前記第１Ｚ軸ステージ部２７と同様である。第２Ｚ軸ステージ部２８では、図９に示すように、第１Ｚ軸ステージ部２７に加えて、Ｙ軸プリアライメントセンサ４３を備えている。このＹ軸プリアライメントセンサ４３は、ワークテーブル１６上の被検査基板ＰのＹ軸方向の大まかな位置調整をするためにワークテーブル１６の縁部を検出するセンサである。Ｙ軸プリアライメントセンサ４３は、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８と同様に、発光素子と受光素子とを備えて構成されている。これらの発光素子及び受光素子は、その検査光Ｃが被検査基板Ｐの縁部に平行になるように配設されている。これにより、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８の検査光ＣとＹ軸プリアライメントセンサ４３の検査光Ｃとが直交する位置関係になるように、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８とＹ軸プリアライメントセンサ４３が配設されている。

以上のように構成された被検査基板Ｐのアライメント機構１１は次のように動作する。図１０〜１４に基づいて説明する。

まず、図１０に示すように、被検査基板Ｐは、Ｘθ軸ワークステージ１２のワークテーブル１６に載置されて、このＸθ軸ワークステージ１２でＹＺ軸コンタクトステージ１３側へ移送される。このとき、被検査基板Ｐがずれていると、図１１に示すように、２つのＸ軸プリアライメントセンサ３８のうちの一方が、先に被検査基板Ｐの縁部を検出する。次いで、図１２に示すように、他方のＸ軸プリアライメントセンサ３８が被検査基板Ｐの縁部を検出する。この２つのＸ軸プリアライメントセンサ３８の検出のずれを基に、被検査基板Ｐの傾きを制御部４５で座標に取り込んで計算する。そして、制御部４５で、Ｘθ軸ワークステージ１２のθ軸回転機構を制御して、図１３に示すように、前記被検査基板Ｐの傾きの分だけワークテーブル１６を回転させて補正する。

次いで、第２Ｚ軸ステージ部２８がＹ軸直動機構２６でＹ軸方向に移動されて、Ｙ軸プリアライメントセンサ４３で被検査基板Ｐの縁部を検出する。

これにより、被検査基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置と、被検査基板Ｐの角度が特定されて、被検査基板Ｐの大まかな位置合わせが行われる。

次いで、検索用カメラ４０によって、被検査基板Ｐが広い視野で撮影されて被検査基板Ｐの位置決め用マークが特定される。次いで、アライメントカメラ４１によって、被検査基板Ｐの位置決め用マークが狭い視野で撮影されて被検査基板Ｐの位置が正確に調整される。次いで、プローブブロック４２の探針が試験回路Ｅの電極に接触させて検査が行われる。

以上により、大型の被検査基板Ｐに対しても、確実にプリアライメントを行うことができる。

制御部４５で補正するため、Ｘθ軸ワークステージ１２とＹＺ軸コンタクトステージ１３とを別部材とする場合でも、被検査基板Ｐのずれを補正して、確実にプリアライメントを行うことができる。

ＹＺ軸コンタクトステージ１３のＺ軸直動機構３９に、被検査基板Ｐの位置決め用マークを検索するために広い視野で被検査基板Ｐを撮影する検索用カメラ４０と、被検査基板Ｐの正確な位置決めをするために狭い視野で被検査基板Ｐを撮影するアライメントカメラ４１とを備えたので、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８及びＹ軸プリアライメントセンサ４３と相まって、大型の被検査基板Ｐを短時間で容易にかつ正確に位置合わせすることができる。この結果、被検査基板Ｐの検査の作業性が向上する。

Ｘ軸プリアライメントセンサ３８及びＹ軸プリアライメントセンサ４３を、検査光Ｃを発する発光素子と、当該発光素子から発せられて前記被検査基板の表面で反射した検査光Ｃを受光する受光素子とから構成し、前記検査光Ｃが被検査基板Ｐの縁部に平行になるように、前記発光素子と受光素子を配設したので、被検査基板Ｐの縁部を正確に検出することができる。この結果、大型の被検査基板Ｐを短時間で容易にかつ正確に位置合わせすることができ、被検査基板Ｐの検査の作業性が向上する。

また、制御部４５が、別部材であるＸθ軸ワークステージ１２とＹＺ軸コンタクトステージ１３との設置時等のずれを吸収する補正機能を備えたので、Ｘθ軸ワークステージ１２とＹＺ軸コンタクトステージ１３とが諸般に事情によってずれても、大型の被検査基板Ｐを正確に位置合わせすることができるようになる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について図１５を基に説明する。

本実施形態のアライメント機構５１の全体構成は、前記第１実施形態に係るアライメント機構１１とほぼ同様であるため、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。本実施形態のアライメント機構５１は、第１実施形態に係るアライメント機構１１に、第３Ｚ軸ステージ部５２と、第４Ｚ軸ステージ部５３を追加したものである。

第３Ｚ軸ステージ部５２は、図５，６に示す前記第１実施形態の第１Ｚ軸ステージ部２７の各装置のうち、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８、検索用カメラ４０、アライメントカメラ４１を除いて、プローブブロック４２だけにしたものである。コンタクトステージ板３７に取り付けられたＺ軸直動機構３９のＺ軸ステージ板３９Ｂにプローブブロック４２が取り付けられている。この第３Ｚ軸ステージ部５２は、制御部４５で制御されたＹ軸直動機構２６によってＹ軸方向に適宜移動されて、プローブブロック４２の探針と被検査基板Ｐの試験回路Ｅの電極とが互いに整合される。そして、Ｚ軸直動機構３９でプローブブロック４２が上下動されて探針が被検査基板Ｐの試験回路Ｅの電極に電気的に接触される。

第４Ｚ軸ステージ部５３は第３Ｚ軸ステージ部５２と同様の装置である。本実施形態では、第３Ｚ軸ステージ部５２と第４Ｚ軸ステージ部５３の２つの装置を追加して４つのＺ軸ステージ部としている。４つのＺ軸ステージ部としたのは、被検査基板Ｐ上の試験回路Ｅが４列に配設されているためである。即ち、本実施形態の被検査基板Ｐでは、試験回路Ｅが４行４列に配設されているため、第１Ｚ軸ステージ部２７、第２Ｚ軸ステージ部２８、第３Ｚ軸ステージ部５２及び第４Ｚ軸ステージ部５３をそれぞれ試験回路Ｅの列に合わせて配設し、一度に４つの試験回路Ｅに４つのプローブブロック４２の探針をそれぞれ接触させて、４回の接触で１枚の被検査基板Ｐの試験を完了させるようにした。

具体的には、第１Ｚ軸ステージ部２７及び第２Ｚ軸ステージ部２８をＹ軸直動機構２６でＹ軸方向に適宜移動させて、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８及びＹ軸プリアライメントセンサ４３で被検査基板Ｐの縁部を検出して、被検査基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置と、被検査基板Ｐの角度が特定されて、被検査基板Ｐの大まかな位置合わせを行う。次いで、検索用カメラ４０で被検査基板Ｐの位置決め用マークを検索し、アライメントカメラ４１で被検査基板Ｐの位置を正確に調整する。

次いで、制御部４５が、正確に位置決めされた被検査基板Ｐを基に、被検査基板Ｐ上の各試験回路Ｅの位置を計算し、Ｙ軸直動機構２６を制御して、第１Ｚ軸ステージ部２７及び第２Ｚ軸ステージ部２８と共に、第３Ｚ軸ステージ部５２及び第４Ｚ軸ステージ部５３をそれぞれ移動させて、１行目の各試験回路Ｅの位置に整合させる。次いで、Ｚ軸直動機構３９でプローブブロック４２の各探針を各試験回路Ｅの電極に接触させて、検査する。

Ｘθ軸ワークステージ１２で被検査基板ＰをＸ軸方向に移動させながら、２〜４行目の各試験回路Ｅの電極にプローブブロック４２の各探針を接触させて、検査する。そして、この４回の接触で１枚の被検査基板Ｐの試験を完了させる。

これにより、前記第１実施形態と同様の効果を奏すると共に、４つのＺ軸ステージ部で平行して検査するため、検査作業の効率化を図ることができる。特に、大型の被検査基板Ｐでは、Ｚ軸ステージ部の数が少ないと、このＺ軸ステージ部の移動量が多くなり、検査作業に時間がかかることになるが、本実施形態のように４つのＺ軸ステージ部で平行して検査することで、検査作業の効率化を図ることができる。

[変形例]
前記第１実施形態では、当該Ｙ軸直動機構によってＹ軸方向に移動可能に支持されるＺ軸ステージ部を、第１Ｚ軸ステージ部２７と第２Ｚ軸ステージ部２８との２つ設けたが、３つ以上設けても良い。被検査基板Ｐが大型になると、その縁部も正確な寸法に維持されるとは限らないため、複数箇所で被検査基板Ｐの縁部を検出して、座標上でその各位置を確認する。このとき、互いにずれている場合は、それが誤差の範囲ないか否かを判断する。そして、誤差の範囲内であれば無視し、誤差の範囲を超えていれば、各点の平均値に基づいて座標を特定する。

前記第２実施形態では、第１実施形態に対して、２つのＺ軸ステージ部５２，５３を追加して４つのＺ軸ステージ部（第１〜第４Ｚ軸ステージ部２７、２８，５２，５３）としたが、第１実施形態に対して、１つ又は３つ以上のＺ軸ステージ部を追加して、３つのＺ軸ステージ部又は５つ以上のＺ軸ステージ部としてもよい。被検査基板Ｐの寸法や、試験回路Ｅの個数等の諸条件に応じて、Ｚ軸ステージ部の設置個数を設定する。

また、複数のＺ軸ステージ部を設ける場合、Ｙ軸プリアライメントセンサ４３は複数のＺ軸ステージ部のうち端部のＺ軸ステージ部に設けることが望ましいが、Ｘ軸プリアライメントセンサ３８は各Ｚ軸ステージ部に設けてもよい。ある程度離れた２箇所の位置で被検査基板Ｐの縁部を検出できればよいため、複数のＺ軸ステージ部のうちのある程度離れた２つのＺ軸ステージ部に設ければよい。また、全てのＺ軸ステージ部にＸ軸プリアライメントセンサ３８を設けて、ある程度離れた２つのＺ軸ステージ部のＸ軸プリアライメントセンサ３８を適宜選択して被検査基板Ｐの縁部を検出してもよい。

これらによっても、前記第１及び第２実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

本発明の第１実施形態に係るアライメント機構を示す斜視図である。従来の被検査基板の調整方法を示す模式図である。本発明の第１実施形態に係るアライメント機構を示す平面図である。本発明の第１実施形態に係るアライメント機構を示す平面図である。本発明の第１実施形態に係る第１Ｚ軸ステージ部を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る第１Ｚ軸ステージ部を示す正面図である。本発明の第１実施形態に係るＸ軸プリアライメントセンサを示す模式図である。本発明の第１実施形態に係るＸ軸プリアライメントセンサで厚さの異なる被検査基板を検出する状態を示す模式図である。本発明の第１実施形態に係る第２Ｚ軸ステージ部を示す正面図である。本発明の第１実施形態に係るアライメント機構での被検査基板のアライメントを示す模式図である。図１０の状態から被検査基板の縁を第１のＸ軸プリアライメントセンサが検出した状態を示す模式図である。図１１の状態から被検査基板の縁を第２のＸ軸プリアライメントセンサが検出した状態を示す模式図である。図１２の状態から被検査基板を回転させて補正した状態を示す模式図である。図１３の状態からＹ軸プリアライメントセンサを移動させて被検査基板の縁を検出した状態を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係るアライメント機構を示す平面図である。

符号の説明

１１：アライメント機構、１２：Ｘθ軸ワークステージ、１３：ＹＺ軸コンタクトステージ、１５：架台、１６：ワークテーブル、１７：Ｘ軸直動機構、１９：支持フレーム、２１：バキューム溝、２２：ガイドレール、２３：リニアモータ、２５：支持アーム部、２６：Ｙ軸直動機構、２７：第１Ｚ軸ステージ部、２８：第２Ｚ軸ステージ部、３０：架台、３１：梁材、３３：ガイドレール、３４：リニアモータ、３５：スライダ、３７：コンタクトステージ板、３８：Ｘ軸プリアライメントセンサ、３９：Ｚ軸直動機構、４０：検索用カメラ、４１：アライメントカメラ、４２：プローブブロック、４３：Ｙ軸プリアライメントセンサ、４５：制御部、５１：アライメント機構、５２：第３Ｚ軸ステージ部、５３：第４Ｚ軸ステージ部。

Claims

Ｘ軸方向に延ばして構成され被検査基板をＸ軸方向へ移動可能に且つθ軸方向に回転可能に支持するＸθ軸ワークステージと、
当該Ｘθ軸ワークステージと別部材として構成されてこのＸθ軸ワークステージの上方にＹ軸方向に掛け渡して設けられＸ軸プリアライメントセンサ及びＹ軸プリアライメントセンサをＹ軸方向及びＺ軸方向へ移動可能に支持するＹＺ軸コンタクトステージと、
前記Ｘθ軸ワークステージ及びＹＺ軸コンタクトステージを制御する制御部とを備え、
前記Ｘθ軸ワークステージが、Ｘ軸方向に延びる骨組みである架台と、前記被検査基板を支持するワークテーブルと、当該ワークテーブルの下側面に設けられてワークテーブルを回転させるθ軸回転機構と、前記架台に支持されて前記θ軸回転機構を支持し当該θ軸回転機構を介して前記ワークテーブルをＸ軸方向に移動させるＸ軸直動機構とを備え、
前記ＹＺ軸コンタクトステージが、前記Ｘθ軸ワークステージの上方にＹ軸方向に掛け渡して設けられた支持アーム部と、当該支持アーム部に取り付けられて前記Ｘθ軸ワークステージの上方に位置するＹ軸直動機構と、当該Ｙ軸直動機構によってＹ軸方向に移動可能に支持された複数のコンタクトステージ板と、当該複数のコンタクトステージ板のうちの一方の端部側のコンタクトステージ板に設けられて前記被検査基板のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸プリアライメントセンサと、他方の端部側のコンタクトステージ板に設けられて前記被検査基板のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸プリアライメントセンサ及びＹ軸方向の位置を検出するＹ軸プリアライメントセンサと、前記各コンタクトステージ板に設けられ前記被検査基板上の電極と接触する探針を有するプローブブロックをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ軸直動機構とを備え、
前記制御部が、前記ＹＺ軸コンタクトステージ側の前記Ｙ軸プリアライメントセンサ及び少なくとも２つの前記Ｘ軸プリアライメントセンサで検出した前記被検査基板の位置情報を基に、前記Ｘθ軸ワークステージの前記θ軸回転機構及びＸ軸直動機構を制御して前記ワークテーブルをＸ軸方向に移動させると共に適宜回転させて当該被検査基板のプリアライメントを行う機能を備えたことを特徴とする被検査基板のアライメント機構。
請求項１に記載の被検査基板のアライメント機構において、
複数のコンタクトステージ板のうちの両方の端部側のコンタクトステージ板にのみ前記Ｘ軸プリアライメントセンサ又は前記Ｘ軸プリアライメントセンサ及びＹ軸プリアライメントセンサを備えると共に、前記両方の端部側のコンタクトステージ板の各Ｚ軸直動機構に、被検査基板の位置決め用マークを検索するために広い視野で被検査基板を撮影する検索用カメラと、被検査基板の正確な位置決めをするために狭い視野で被検査基板を撮影するアライメントカメラとをそれぞれ備え、
前記複数のコンタクトステージ板のうちの中間のコンタクトステージ板には前記プローブブロックのみを備えたことを特徴とする被検査基板のアライメント機構。
請求項１または２に記載の被検査基板のアライメント機構において、
前記Ｙ軸プリアライメントセンサ及びＸ軸プリアライメントセンサが、検査光を発する発光素子と、当該発光素子から発せられて前記被検査基板の表面で反射した検査光を受光する受光素子とを備え、
前記検査光が前記被検査基板の縁部に平行になるように、前記発光素子と受光素子を配設したことを特徴とする被検査基板のアライメント機構。