JP4417130B2 - Glass substrate vertical holding device - Google Patents
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Description
本発明は、フォトマスク用大型ガラス基板のような方形のガラス基板を垂直に保持するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for vertically holding a rectangular glass substrate such as a large glass substrate for a photomask .
前記大型ガラス基板において、その平面精度を測定するような場合、従来、例えば特許文献1に開示されているように、測定するガラス基板を水平に置いて、自重の影響を無くす工夫がされている。この従来技術においては、ガラス基板の下方から、該ガラス基板の単位面積あたりの重量に等しい空気圧力を付与して、ガラス基板を水平に保持しようというものであるが、装置が大掛かりとなり、制御が面倒であり且つ高価となる等、デメリットが多かった。そこで、この被測定物であるガラス基板を今度は垂直に保持して自重の影響を少なくしようとする考え方が提案されている。
In the case of measuring the planar accuracy of the large glass substrate , conventionally, as disclosed in, for example,
例えば公知の装置として、図4(A)、図4(B)に示すように被測定物であるガラス基板100を垂直に配置し、該ガラス基板の上下3箇所をV溝で保持するように構成した保持手段を有する装置がある。このような保持装置では、保持部が基板の端部分で、測定範囲に影響なく保持できるが、例えばセッティングする際、上部の保持部分34’と下部の2箇所の保持部分22’、23’とで位置合わせ上ある程度誤差が出る。従って、基板をセッティングすると、その後に垂直に且つ位置合わせをするため、アライメント作業が行われる。この方式においては、このアライメント作業をすることによって、V溝保持部分を図4(B)における矢印方向へ移動させて位置調整作業をするが、この時、端部をV溝で保持しているため、図4(A)に示すように各保持部にゆがみが生じてしまうものであった。このゆがみが生じてしまうと正確な測定が不可能になるだけでなく、ゆがみにより、被測定物であるガラス基板などの表面を垂直に安定して保持することができなくなる。
For example, as a known apparatus, as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), a
従って、従来の技術では、V溝保持部分を図4(B)における矢印方向へ移動させてアライメント作業(位置調整作業)をする際、端部をV溝で保持しているため、図4(A)に示すように各保持部にゆがみが生じてしまうものであった。このゆがみが生じてしまうと正確な測定が不可能になるだけでなく、ゆがみにより、被測定物であるガラス基板などの表面を垂直に安定して保持することができなくなる。本発明はこのような従来の問題点に鑑み、アライメント作業によっても被測定物にゆがみを生じ難い保持装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the conventional technique, when the alignment operation (position adjustment operation) is performed by moving the V groove holding portion in the direction of the arrow in FIG. As shown in A), each holding portion is distorted. If this distortion occurs, not only accurate measurement becomes impossible, but also the surface of the glass substrate or the like, which is the object to be measured, cannot be stably held vertically due to the distortion. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a holding device that hardly causes distortion of an object to be measured even by alignment work.
上記目的を達成するため、本発明のガラス基板の垂直保持装置は、方形のガラス基板を垂直に支持する垂直保持装置において、
前記方形のガラス基板の外周端面の複数部位を保持する保持部材を有し、該保持部材が、前記ガラス基板の端面と当接保持する平面を備え、該平面で前記端面を当接微圧接触して保持可能とし、前記微圧が前記方形のガラス基板を垂直に保持するに十分な圧力であって、且つ前記ガラス基板に歪をかけることなく、被保持部位の端面を前記保持部平面に沿って滑り移動させることが可能なほどに調節された圧力とする保持部材圧力調節手段を備えるとともに、
前記保持部材は、前記基板の下側端面に、間隔をおいて配置された一対の下部保持部材と、前記基板の上側端面に配置された一の上部保持部材とからなり、
前記上部保持部材には、前記上部保持部材を基板上側端面より離接するように上下方向に移動させる第1移動手段が設けられ、且つ前記一対の下部保持部材には、両者間隔の調整が可能となるように前記一対の下部保持部材を基板下側端面に沿う横方向に移動させる第2移動手段と、前記保持部材圧力調節手段によって、前記被保持部位の前記端面を前記保持部平面に沿って滑り移動させることが可能なほどに前記圧力が調節された状態で、前記一対の下部保持部材を前記基板のなす平面に直交する方向に移動させる第3移動手段とが設けられている。これによりガラス基板などが保持材平面を滑って変位するので、アラインメントの際、保持部材から、基板面に垂直な成分を有する応力がかからず、ひねりなどの歪を生じることなく、調整可能となる。前記保持部材圧力調節手段は、前記外周端面に当接している前記上側保持部を垂直方向に調節して、付勢若しくは押圧可能な手段であって特に限定する必要はないが、応力調節用のねじを備えたバネ、圧力調整手段を備えた油圧シリンダ、空気圧シリンダなどが挙げられる。
To achieve the above object, the glass substrate vertical holding device of the present invention is a vertical holding device for vertically supporting a square glass substrate,
A holding member that holds a plurality of portions of the outer peripheral end surface of the rectangular glass substrate, the holding member having a flat surface that contacts and holds the end surface of the glass substrate; And holding the end surface of the held portion on the plane of the holding portion without distorting the glass substrate, and the fine pressure is sufficient to hold the square glass substrate vertically. A holding member pressure adjusting means for adjusting the pressure so as to be able to slide along the holding member,
The holding member is composed of a pair of lower holding members arranged at intervals on the lower end surface of the substrate and one upper holding member arranged on the upper end surface of the substrate,
Wherein the upper retaining member, a first moving means for moving said upper holding member in the vertical direction so as to disjunctive from the substrate upper end surface is provided, and wherein the pair of lower holding member, can be adjusted both intervals The end surface of the held portion is moved along the holding portion plane by second moving means for moving the pair of lower holding members in the lateral direction along the lower end surface of the substrate and the holding member pressure adjusting means. And a third moving means for moving the pair of lower holding members in a direction perpendicular to a plane formed by the substrate in a state where the pressure is adjusted so as to be able to slide . As a result, the glass substrate or the like slides and displaces on the holding material plane, so that during the alignment, the holding member does not receive a stress having a component perpendicular to the substrate surface and can be adjusted without causing distortion such as twisting. Become. The holding member pressure adjusting means is a means capable of urging or pressing the upper holding portion in contact with the outer peripheral end surface in the vertical direction, and is not particularly limited. Examples thereof include a spring provided with a screw, a hydraulic cylinder provided with pressure adjusting means, and a pneumatic cylinder.
本発明のガラス基板の垂直保持装置は、このようにして前記被保持部位の端面を前記保持部材平面に沿って滑り移動させることにより、前記方形のガラス基板の位置若しくは姿勢を調整可能にした。 The glass substrate vertical holding device of the present invention can adjust the position or posture of the rectangular glass substrate by sliding the end surface of the held portion along the holding member plane in this manner.
更に、本発明のガラス基板の垂直保持装置は、前記保持部材平面が低摩擦係数の部材で構成されていることを特徴とする。具体的には、研磨された金属面、平滑なプラスチックスでコート又はクラッドされた面が好ましい。プラスチックスの材質は適切な摩擦係数や耐磨耗性によって選ばれるのが好ましく、高分子化学構造はとくに問題ではない。 Furthermore, the glass substrate vertical holding apparatus of the present invention is characterized in that the holding member plane is formed of a member having a low coefficient of friction. Specifically, a polished metal surface or a surface coated or clad with smooth plastics is preferable. The material of the plastics is preferably selected depending on an appropriate coefficient of friction and wear resistance, and the chemical structure of the polymer is not particularly a problem.
更に、本発明のガラス基板の垂直保持装置は、前記保持部材が前記保持部材平面に垂直な回転軸の回りに回転自在としたことを特徴とする。 Furthermore, the glass substrate vertical holding device of the present invention is characterized in that the holding member is rotatable about a rotation axis perpendicular to the holding member plane.
更に、本発明のガラス基板の垂直保持装置は、前記保持部材平面の輪郭の平面内一部に堤部を設け、ガラス基板の落下を防止したことを特徴とする。 Furthermore, the glass substrate vertical holding device of the present invention is characterized in that a bank portion is provided in a part of the outline of the holding member plane to prevent the glass substrate from falling.
以上説明したように、本発明の効果は、以下のようにまとめることができる。
1. 方形ガラス基板を簡単な構成で精度よく垂直保持が可能である。
2. 歪のかかり易いガラス基板の垂直保持位置若しくは姿勢を、歪をかけることなく調節可能とした。
3. ガラス基板の形状が大型化しても精度よく垂直保持が達成できる。
As described above, the effects of the present invention can be summarized as follows.
1. A rectangular glass substrate can be vertically held with a simple structure and high accuracy.
2. The vertical holding position or posture of the glass substrate that is easily distorted can be adjusted without applying distortion.
3. Even if the shape of the glass substrate is increased, vertical holding can be achieved with high accuracy.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
図1に示すガラス基板測定装置は、基台(ベース)上に設けられた基板保持機構と測定機構とを有しており、概略を説明する。
基板保持機構は、ベース10上の略中央部に下部保持部20が構成されており、下部保持部本体21が載置されており、その中央に間隔をおいて保持部材22,23が配置され、且つその下部でねじ軸24と連結されている。しかも両保持部材22,23の中間位置にてねじ軸24のねじが逆ねじに形成されており、ねじ軸24を回転させることで、保持部材22,23は近づく方向或いは遠ざかる方向へ移動可能になっている。一方上部保持部30が、該下部保持部20の長手方向中央部に位置するベース10上へ柱状保持部本体31に構成されており、この本体31内に内蔵したねじ送り機構32に連結されたスライド部33の下部に、上部保持部34が装着されている。この上部保持部34は上下動のみ自在で、下部保持部20は横方向に両者間隔の調整が可能になっている。
The glass substrate measuring apparatus shown in FIG. 1 has a substrate holding mechanism and a measuring mechanism provided on a base (base), and the outline will be described.
In the substrate holding mechanism, a
一方、測定機構は、該ベース10上両端側に垂直に配置されたエアスライド41,51とねじ送り機構42,52からなる上下動手段40、50と、この2つの上下動手段のエアスライド機構41,51のスライド部に連結され、橋状の測定駆動手段60とを有している。この測定駆動手段60は、リニアモータ61により横方向へ移動自在に構成され、そのスライド部材62の下部両側に測定部70が装着されている。
この測定部70は測定する際、ガラス基板の両側に位置され、非接触で両側の形状測定が可能になっている。また、この測定機構においては、前記上下動手段40,50のねじ送り機構42,52はさらにベース10上に設けたねじ送り機構53を介してモータ等の駆動手段54へ連結されており、この駆動手段の駆動により、2つの上下手段40,50は同期して移動することになる。
On the other hand, the measuring mechanism includes vertically moving
The measurement unit 70 is positioned on both sides of the glass substrate when measuring, and can measure the shape of both sides in a non-contact manner. In this measuring mechanism, the screw feed mechanisms 42 and 52 of the vertical movement means 40 and 50 are further connected to a drive means 54 such as a motor via a screw feed mechanism 53 provided on the
次に基板保持機構において、保持部材22,23,34の詳細を説明する。図3に示すのはその1例で、上面形状を長丸状に形成した例で、図3(A)は基盤との接触面を上面全体としたもの、図3(B)は中央部分のみに接触面を形成したもの、図3(C)はアライメント作業時の動きによって基板が保持部から落下しないように防止段部aを上面両側に設けても良い。このような基板保持機構においては、先ず下部保持部材22,23の間隔を、測定する基板の大きさに応じて所定間隔に設定し、且つ同様に上部保持部材34を測定する基板の大きさに応じて下降或いは上昇させて、基板100(図1、図2参照)を略垂直に取り付ける。続いてアライメント作業を行う。
Next, details of the
アライメントの取りかたは、図2において、例えば上部保持部材34側を固定しておき、下部保持部材22,23側を調整(図で前後方向に微少に移動させ、配置したセンサーにて垂直面を出す)することにより行なわれる。この時、ガラス基板と各保持部材とは平面で接触しているので、調整の動きに対して、上下からの押え力に対して抵抗力(摩擦力)を持って滑りを生じながら微少移動する。
この時の抵抗力即ち摩擦力は基板自体の自重と上下方向の押え力であり、無理な力が加わらないように設定することで、ガラス基板へゆがみを発生することを抑えられる。特に、図3に示したように、当接する平面の接触面積を加減することでも摩擦力を調整できる。また、調節移動させる側の保持部材を回転できるようにすることで、アライメント作業時の動きによる摩擦発生をより少なく出来る(図3(D))。
For example, in FIG. 2, the upper holding
The resistance force, that is, the frictional force at this time is the weight of the substrate itself and the pressing force in the vertical direction, and by setting so as not to apply an excessive force, it is possible to prevent the glass substrate from being distorted. In particular, as shown in FIG. 3, the frictional force can be adjusted by adjusting the contact area of the abutting plane. Further, by enabling the holding member on the side to be adjusted and rotated, the generation of friction due to the movement during the alignment operation can be further reduced (FIG. 3D).
図示していないが、このアライメント作業時の保持部材の駆動機構は手動操作も可能であるが、モータ駆動により動作させることで、作業能率を向上できる。
なお、ガラス基板を垂直保持する場合、上部保持部材側を下降させて、上下保持部材の各平面が接触してから更に下降させて、圧力(予圧)保持させることにより確実性が高まるものである。この圧力は小さくて良い。
Although not shown, the drive mechanism of the holding member at the time of the alignment operation can be manually operated, but the operation efficiency can be improved by operating the motor by driving the motor.
When the glass substrate is held vertically, the upper holding member side is lowered, and further lowered after each plane of the upper and lower holding members comes into contact with each other to hold the pressure (preload), thereby increasing the certainty. . This pressure can be small.
本発明の装置により、液晶ディスプレイ用ガラス基板のような方形のガラス基板を、簡単な機構で精度よく垂直保持することができるようになる。しかも、垂直保持姿勢や位置をガラス基板に歪がかかることなく調節可能なため、ガラス基板の測定や液晶ディスプレイの製造工程などで使用することが可能で、半導体産業、その他電子電機・産業における、精巧な材料品質を要求される製造部門、検査部門で利用され、高度な製品の製造に寄与することができる。 The apparatus of the present invention, a rectangular glass substrate, such as a liquid crystal glass substrate for a display, it is possible to precisely vertically held by a simple mechanism. Moreover, since the vertical holding posture and position can be adjusted without distorting the glass substrate , it can be used in glass substrate measurement, liquid crystal display manufacturing processes, etc., in the semiconductor industry, other electronics and industries, Used in manufacturing and inspection departments that require sophisticated material quality, it can contribute to the manufacture of advanced products.
10 ベース
20 下部保持部
21 下部保持部本体
22 保持部材
23 保持部材
24 ねじ軸
30 上部保持部
31 保持部本体
32 ねじ送り機構
33 スライド部
34 上部保持部材
40 上下動手段
41 エアスライド(機構)
42 ねじ送り(機構)
50 上下動手段
51 エアスライド(機構)
52 ねじ送り(機構)
53 ねじ送り機構
54 駆動手段(モータ)
60 測定駆動手段
61 リニアモータ
62 スライド部材
100 ガラス基板
22′ 従来の保持部材
23′ 従来の保持部材
34′ 従来の保持部材
DESCRIPTION OF
42 Screw feed (mechanism)
50 Vertical movement means 51 Air slide (mechanism)
52 Screw feed (mechanism)
53 Screw feed mechanism 54 Drive means (motor)
60 Measurement drive means 61 Linear motor 62
Claims (3)
前記方形のガラス基板の外周端面の複数部位を保持する保持部材を有し、該保持部材が、前記ガラス基板の端面と当接保持する平面を備え、該平面で前記端面を当接微圧接触して保持可能とし、前記微圧が前記方形のガラス基板を垂直に保持するに十分な圧力であって、且つ前記ガラス基板に歪をかけることなく、被保持部位の端面を前記保持部平面に沿って滑り移動させることが可能なほどに調節された圧力とする保持部材圧力調節手段を備えるとともに、
前記保持部材は、前記基板の下側端面に、間隔をおいて配置された一対の下部保持部材と、前記基板の上側端面に配置された一の上部保持部材とからなり、
前記上部保持部材には、前記上部保持部材を基板上側端面より離接するように上下方向に移動させる第1移動手段が設けられ、且つ前記一対の下部保持部材には、両者間隔の調整が可能となるように前記一対の下部保持部材を基板下側端面に沿う横方向に移動させる第2移動手段と、前記保持部材圧力調節手段によって、前記被保持部位の前記端面を前記保持部平面に沿って滑り移動させることが可能なほどに前記圧力が調節された状態で、前記一対の下部保持部材を前記基板のなす平面に直交する方向に移動させる第3移動手段とが設けられていることを特徴とするガラス基板の垂直保持装置。 In a vertical holding device that vertically supports a square glass substrate,
A holding member that holds a plurality of portions of the outer peripheral end surface of the rectangular glass substrate, the holding member having a flat surface that contacts and holds the end surface of the glass substrate; And holding the end surface of the held portion on the plane of the holding portion without distorting the glass substrate, and the fine pressure is sufficient to hold the square glass substrate vertically. A holding member pressure adjusting means for adjusting the pressure so as to be able to slide along the holding member,
The holding member is composed of a pair of lower holding members arranged at intervals on the lower end surface of the substrate and one upper holding member arranged on the upper end surface of the substrate,
Wherein the upper retaining member, a first moving means for moving said upper holding member in the vertical direction so as to disjunctive from the substrate upper end surface is provided, and wherein the pair of lower holding member, can be adjusted both intervals The end surface of the held portion is moved along the holding portion plane by second moving means for moving the pair of lower holding members in the lateral direction along the lower end surface of the substrate and the holding member pressure adjusting means. And a third moving means for moving the pair of lower holding members in a direction perpendicular to the plane formed by the substrate in a state where the pressure is adjusted so as to be able to slide. A glass substrate vertical holding device.
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