JP5265099B2 - 基板検査装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、基板を浮上させる浮上ブロックと、浮上ブロック上の基板の両端を吸着保持して一方向に基板を搬送する基板搬送部を備える基板搬送装置が記載されている。
また、特許文献2には、ころ搬送部の片側に搬送方向に沿ってYテーブルが設けられ基板の片側を把持機構により厚さ方向に把持して搬送するフラットパネル検査装置が記載されている。
特許文献1に記載の技術では、基板搬送部により、基板の両端を吸着保持して搬送するので、基板の大型化に伴いたわみやすくなっている薄板状の基板では、基板搬送部の平行度の狂いなどにより基板が変形しやすくなり、基板が歪むことで検査精度に影響するといった問題がある。
また、特許文献1に記載の基板検査装置では、浮上ブロックに対して、共通の基板搬送部を設けているが、搬送路のレイアウトや検査部の数などによっては複数の浮上ブロックを配列して長大な搬送路を形成するとともに、搬送路中に複数の製造装置や検査装置を配置する必要がある場合がある。このような場合、複数の浮上ブロックと各装置に共通する両端保持の基板搬送部を設けるには、互いの配置精度を高精度にする必要があるため、基板検査装置の設置の手間や組立コストが増大してしまうという問題がある。特に基板検査装置は、外部からの振動を遮断するために除振台に載せられている。このように除振台に載せられた装置の場合、基板の移動にともない除振台に載せられた浮上ブロックの上面が傾いたり、外部からの振動により複雑な動きを行うため、共通の基板搬送部を設けることができないという問題がある。
後者の問題を回避するため、基板搬送部を浮上ブロックごとに分割して設けることも考えられるが、一方の基板搬送部から他方の基板搬送部に載せ替えるための搬送ロボットなどが必要となり、装置構成が複雑となってしまうという問題がある。
また、特許文献2に記載の技術では、基板を下流側の搬送部に受け渡す場合に基板を一度離す必要がある。このとき、基板は水平方向の拘束がなくなるので、基準位置にアライメントされた基板の位置決め状態が損なわれてしまう。そのため、受け渡し後に再度アライメント調整を行わなければならないという問題がある。
本発明の第1の実施形態に係る基板検査装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。図2(a)は、図1のA部の部分拡大図である。図2(b)は、図2(a)のB視正面図である。
基板検査装置100の概略構成は、図1に示すように、基板搬入部1、検査部2、および基板搬出部3が、搬送方向に沿ってこの順に配置されてなる。
基板4の平面視形状は、搬送方向の長さがL、搬送方向に直交する方向(以下、搬送幅方向と略称する)の幅がWの略矩形状であるとして説明する。
浮上ステージ1Aは、基板4を水平方向に載置して水平方向に移動自在とし、基板4を低荷重で一定方向に搬送するための搬送ステージである。本実施形態では、不図示のエア供給源に接続されたエア噴射孔Nがステージ表面に多数設けられ、これらエア噴射孔Nからエアを噴射することで、基板4を浮上支持するガス浮上ステージにより構成されている。
浮上ステージ1Aの大きさは、搬送方向の長さが、基板4の搬送方向長Lよりも長く、搬送幅方向の幅が、基板4の幅Wよりわずかに狭い設定とされる。
基準ピン8bは、基板4の搬送方向側の端部に突き当てることで、搬送方向の位置決めを行うための係止部材であり、浮上ステージ1Aの搬送方向下流側において、基板4の載置面に対して上下方向に出没可能に設けられている。
なお、図1は模式図のため大きさなどが誇張されている結果、基準ピン8bがスライドガイド9と干渉するような位置関係に描かれているが、基準ピン8bは、スライドガイド9から少し離れた位置に設けられ、さらにスライダ10と干渉しないように基板4の位置決め後に下降して後述する吸着搬送部5と干渉しない位置に退避できるように構成される。
押付けピン8cは、基板4を押圧して基準位置に設置された基準ピン8a、8a、8b側に付勢するための押圧部材であり、浮上ステージ1Aの搬送方向に向かって左側(図1の上側、以下、搬送方向左側と略称する)と浮上ステージ1Aの搬送方向上流側において、基板4に向けて移動可能に設けられている。
吸着搬送部5の概略構成は、図2(a)、(b)に示すように、スライドガイド9、スライダ10、昇降機構11、昇降ベース12、吸着ベース13、および吸着ブロック14からなる。
吸着搬送部5のスライドガイド9は、図1に示すように、浮上ステージ1Aの搬送方向右側に沿って配置され、浮上ステージ1Aにおける基準位置決め領域P1の中間部から、浮上ステージ2Aの上流側の基板受渡し領域P2の中間部まで延ばされている。
昇降ベース12は、昇降機構11の上端面に設けられた吸着ベース13を保持する保持部材である。
吸着ベース13は、複数の吸着ブロック14を上面側に固定するために設けられた、基板4の搬送方向長さLよりわずかに短い長さの矩形状の支持部材であり、長手方向が浮上ステージ1Aの端面に平行となる状態で昇降ベース12上に固定されている。
吸着ブロック14は、その上端面で、基板4の搬送方向右側の端部を裏面側から吸着するための吸着パッドであり、各上端面が平面上に整列した状態で、吸着ベース13上に適宜間隔をあけて複数設けられている。本実施形態では、基板4の搬送方向幅方向の端部の全長Lを略等分割する位置に6個設けられ、片側の端部が全体的に吸着されている。
吸着ブロック14の構成としては、例えば、平面視矩形状の吸着面に凹部14aと、この凹部14aの中央に、吸引源により真空吸引を行う吸引孔14bが設けられた構成を採用することができる。
検査部2は、不図示のベース上に固定された門型のガントリー2aと、このガントリー2aの水平アームに移動可能に設けられた顕微鏡等の検査ヘッド2bと、浮上ステージ2Aおよび吸着搬送部6からなる。検査部2は、検査時に外部振動の影響を受けないように、除振台上に設置されることが好ましい。
検査部2は、基板4を基板搬入部1から搬入する際、除振台をロックして浮上ステージ2Aを浮上ステージ1Aと同高さとすることが好ましい。
吸着搬送部6は、複数の吸着ブロック14によって、基板4の搬送方向左側の裏面を吸着し、基板4に搬送力を付勢できるようになっている。
検査部2のスライドガイド9は、図1に示すように浮上ステージ2Aの搬送方向左側に沿って配置され、浮上ステージ2Aの上流側が基板受渡し領域P2の中間部から下流側の基板受渡し領域(検査領域)P3の中間部まで延ばされている。このスライドガイド9の長さは、隣り合う2つの基板受渡し領域P2、P3でスライダ10が浮上ステージ2Aの搬送方向長さの範囲を往復移動できる長さであればよく、浮上ステージ2Aの搬送方向長さと略同じ長さでもよい。
したがって、平面視において、吸着搬送部5のスライドガイド9と、吸着搬送部6のスライドガイド9とが浮上ステージ2Aを挟んで互いに平行に対向している。対向配置された吸着搬送部5、6は、基板受渡し領域P2で基板4の受渡しができればスライダ10が必ずしも基板受渡し領域P2の中間(L/2)でなくともよいが、位置決めされた基板を正確、かつ安定に搬送するためにはそれぞれのスライダ10を基板受渡し領域P2の中間(L/2)に移動させるとよい。
本実施形態では、吸着搬送部5で吸着搬送された基板4を浮上ステージ2A上の基板搬送領域P2で吸着搬送部6に受け渡すことができるように設定する。すなわち、図2に示すように基板4の搬送幅方向の端部全体を、吸着搬送部5の各吸着ブロック14、吸着搬送部6の各吸着ブロック14により吸着保持できるようにしているため、吸着搬送部5のスライダ10の移動範囲を基準位置決め領域P1と基板受渡し領域P2のそれぞれの中間位置に設定されている。
同様に吸着搬送部6のスライダ10の移動範囲は、基板受渡し領域P2、P3のそれぞれの中間位置に設定されている。
浮上ステージ3A、吸着搬送部7は、それぞれ、浮上ステージ1A、吸着搬送部5と同様な構成を備え、吸着搬送部6と反対側の浮上ステージ3Aの搬送方向右側に沿って配置されている。ただし、吸着搬送部7のスライドガイド9は、浮上ステージ2Aの下流側の基板受渡し領域P3の中間部から浮上ステージ3Aの基板搬出領域P4の中間部まで延出されている。
したがって、吸着搬送部6のスライドガイド9と、吸着搬送部7のスライドガイド9とのそれぞれの一部が浮上ステージ2Aの基板受渡し領域P3を挟んで互いに平行に対向しているため、吸着搬送部6で吸着搬送された基板4を浮上ステージ2Aの上流側の浮上ステージ3Aに隣接する基板受渡し領域P3で吸着搬送部7に受け渡すことができるようになっている。
図3、4は、本発明の第1の実施形態に係る基板検査装置の動作について説明する平面図である。
そして、不図示の搬送ロボットなどによって、検査を行う基板4を浮上ステージ1A上より突出したリフタの各リフトピン上に移載する。リフタは、搬送ロボットから基板4を受け取った後、下降して基板4を浮上ステージ1A上に載置する。浮上ステージ1A上に移載された基板4は浮上ステージ1Aから上方に噴射されるエアにより所定高さに浮上される。
これらの動作により、浮上ステージ1A上に浮上した基板4の2辺が基準ピン8a、8a、8bに押し付けられることで、平面視の位置が搬送幅方向、搬送方向の基準位置に対してそれぞれ位置決めされる。基板4は、浮上ステージ1A上に浮上されているので、平面方向の移動が自由となっており、基板4のサイズが大きくてもわずかの負荷で移動できる(図1左端側参照)。
真空吸着が完了した後、基準ピン8bを下降あるいは退避させる。
そして、吸着搬送部5のスライダ10を搬送方向に移動し、基板4を検査部2の基板受渡し領域P2まで搬送する。
このとき、吸着搬送部6のスライダ10は、昇降機構11を下降させ、吸着ブロック14の上端面が、基板4の裏面の高さより低くなるようにして、浮上ステージ1Aの基板受渡し領域P2まで移動し待機する(図3参照)。
吸着終了後、吸着搬送部5の吸着を解除し、吸着搬送部5の昇降機構11を下降させる。吸着搬送部5は、基板搬入部1の基板位置決め領域P1に移動され、上記の搬送開始時の状態に復帰し、次の基板4を搬送に備える。
これにより、基板位置決め機構で位置決めされた基板4は、位置決めされた状態で搬送方向右側の吸着搬送部5から、搬送方向左側の吸着搬送部6に受け渡される。
このように、吸着搬送部5により搬送された基板4の反対側を吸着搬送部6で吸着保持した状態で吸着搬送部5の吸着を解除することにより、基板4の平面方向の基準位置は不変であり、基板4は基板位置決め機構により基準位置が維持された状態で対向する吸着搬送部6に受け渡すことができる。
このとき、吸着搬送部7のスライダ10は、昇降機構11を下降させ、吸着ブロック14の上端面が、基板4の裏面の高さより低くなるようにして、浮上ステージ2Aの基板受渡し領域P3まで移動し待機する。
そして、基板4が浮上ステージ2Aの搬送方向の端部に移動されると、基板4の下面には、吸着搬送部6、7のスライダ10が対向して配置される。この状態で、吸着搬送部7の昇降機構11を駆動し、吸着搬送部7の吸着ブロック14の上端面が基板4の裏面に当接するまで上昇させる。そして基板4を吸着搬送部6の吸着ブロック14で吸着保持した状態で吸着搬送部7により真空吸着する。このとき、搬送幅方向に対向する基板4の端部がそれぞれ吸着搬送部6、7の各吸着ブロック14により略全長にわたって吸着保持されている。
吸着搬送部7の吸着終了後、吸着搬送部6の吸着を解除し、吸着搬送部6の昇降機構11を下降させる。吸着搬送部6は、基板位置決め領域P1に移動され、上記の基板受け取り時の状態に復帰し、次の基板4の受け取りに備える。
このようにして、基板4の受入、検査、搬出が終了する。
また、各片側搬送部の配置精度を緩くしたり、必要に応じて、搬送方向を搬送ステージごとに切り替えたりすることが可能となる。
また、浮上ステージ1Aから浮上ステージ2Aへの移行、浮上ステージ2Aから浮上ステージ3Aへの移行する際に、浮上ステージ2Aの基板受渡し領域P2、P3に基板4を配置した状態で、吸着搬送部5、6、および吸着搬送部6、7により搬送幅方向の両端部を吸着して、基板4の受け渡しを行うため、浮上ステージ1A上で位置決めした状態を維持して搬送することができる。これにより受け渡しのたびに位置調整などを行う手間を省くことができ、基板検査装置100の調整機構を簡素化することができるとともに、検査効率を向上することができる。
また、基板4の位置決め状態を維持しながら基板搬出領域P4まで搬送できるため、基板4を搬送ロボットに正確に受け渡すことができるため、搬送ロボットにより基板4がカセットの側壁にぶつかることなく基板4をカセット内に搬送することができる。
図5は、本発明の第1の実施形態の変形例の基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
吸着搬送部15は、吸着搬送部5のスライドガイド9を、吸着搬送部7のスライドガイド9の位置まで延長したスライドガイド16に代えるとともに、吸着搬送部5のスライダ10に代えて、同様の構成からなる2つのスライダ10A、10Bをスライドガイド16上で移動可能に設けたものである。
なお、スライダ10A、10Bの上部には、図2(b)に示すように、昇降機構11、昇降ベース12、吸着ベース13、および吸着ブロック14を備える。
すなわち、上記第1の実施形態の吸着搬送部5、7をそれぞれのスライドガイド9を接続して一体化した場合の構成に相当している。
さらに、本変形例によれば、吸着搬送部5、7が吸着搬送部15として一体化されるので、部品点数を低減することができる。また、スライダ10A、10Bが、浮上ステージ2A側の任意の位置に移動することができるので、基板4の長さLが変わった場合でも容易に対応できるとともに、浮上ステージ2Aの基板受渡し領域P2、P3の位置を容易に変更することができるという利点がある。
本発明の第2の実施形態に係る基板検査装置について説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
吸着搬送部17は、基板検査装置100の吸着搬送部5のスライドガイド9を浮上ステージ2A側に延長し、浮上ステージ2Aの搬送方向の略全長の範囲で、スライダ10を移動できるようにしたスライドガイド18に代えたものである。
吸着搬送部19は、吸着搬送部6のスライドガイド9を浮上ステージ3A側に延長し、吸着搬送部7のスライドガイド9の可動範囲に、スライダ10を移動できるようにしたものである。
本実施形態によれば、片側搬送部の数を第1の実施形態に比べて低減することができる。
また、本実施形態では、吸着搬送部17、19が、浮上ステージ2Aの搬送方向の略全長の搬送範囲を共有しているため、検査部2内で、吸着保持する端部を左右交代させることができる。そのため、例えば、吸着ブロック14が検査の障害となるような検査、例えば、図1に示すように検査ヘッド2bを基板4の搬送幅方向に走査する場合あっても、検査ヘッド2bが基板4を吸着保持している側の吸着ブロック14と干渉する場合には、反対側の吸着ブロック14により基板4を持ち替えることにより、それぞれの端部での検査が可能となる。
本発明の第3の実施形態に係る基板検査装置について説明する。
図7は、本発明の第3の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
そして、基板搬入部1と検査部2aの隣接位置近傍では、第1の実施形態と同様の位置関係に吸着搬送部5が配置されている。
また、吸着搬送部70のスライドガイドは、検査部2a、2bの隣接する検査領域P3と基板受渡し領域P2の中間部まで延出されている。吸着搬送部70の構成は、スライドガイド90の長さが異なるのみで、他の構成は吸着搬送部7と同様である。
また、検査部2bと基板搬出部3との隣接位置近傍では、第1の実施形態と同様の位置関係に吸着搬送部7が配置されている。
吸着搬送部70に吸着保持された基板4は、同様にして、隣の検査部2bの基板受渡し領域P2まで搬送され、吸着搬送部6bに基板を受け渡すことができる。
そして、検査部2bで検査終了した基板4は、吸着搬送部6aにより、下流側の基板受渡し領域P3に搬送され、この基板受渡し領域P3で、基板4を吸着搬送部7に受け渡し、基板搬出部3の吸着搬送部7により基板搬出領域P4まで搬送して図示しない搬送ロボットにより装置外部に搬送することができる。
したがって、それぞれの搬送ステージ、片側搬送部の搬送距離が短くても、それらを隣接して配列することで、全体の搬送距離を伸ばすことができる。
本発明の第4の実施形態に係る基板検査装置について説明する。
図8は、本発明の第4の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
搬送ローラ30としては、例えば、ローラステージ1B、2B、3Bの水平面内で360°方向に回転自在に支持された円筒ローラや、球状のローラなどを採用することができる。
このような構成によれば、基板4が、搬送ローラ30上でローラ搬送される点を除いて、上記第1の実施形態と同様の動作を行うことができるので、上記第1の実施形態と同様の作用効果を有する。
この場合、基板搬送精度を決定する片側搬送部を搬送方向にわたって複数に分けることができるので、例えば、搬送精度が必要な1つの検査部分ごとに片側搬送部を分割することにより、搬送路全長にわたって高精度な搬送を行う片側搬送部を1つ設ける場合に比べて、簡素かつ安価な構成とすることができる。
1A、2A、3A 浮上ステージ(搬送ステージ)
1B、2B、3B ローラステージ(搬送ステージ)
2 検査部
3 搬出部
4 基板
5、6、7、15、17、19 吸着搬送部(片側搬送部)
8a、8b 基準ピン
8c 押付けピン
14 吸着ブロック
30 搬送ローラ
100、110、120、130、140 基板検査装置
Claims (6)
- 薄板状の矩形基板を検査部の検査領域に搬送して検査する基板検査装置において、
前記矩形基板を水平にして搬送するための搬送ステージと、
前記検査部より上流側に位置する基準位置決め領域と前記検査部における上流側に位置する基板受渡し領域との間の前記搬送ステージの一方の側部に沿って往復移動可能に配置され、前記矩形基板の一方の片側端部を保持して前記検査部に搬送する第1の片側搬送部と、
前記検査部の前記基板受渡し領域と前記検査部における下流側に位置する前記検査領域との間の前記搬送ステージの他方の側部に沿って往復移動可能に配置され、前記矩形基板の他方の片側端部を保持して前記検査領域に搬送する第2の片側搬送部とを備え、
前記第1の片側搬送部は、前記基準位置決め領域で基準位置に位置決めされた前記矩形基板の一方の片側端部を保持して前記基板受渡し領域に移動し、
前記第2の片側搬送部は、前記基板受渡し領域にて前記第1の片側搬送部により搬送された前記矩形基板の他方の片側端部を保持し、前記第1の片側搬送部による前記矩形基板の保持を解除して前記矩形基板を受けとった後、前記矩形基板を保持した状態で移動し、
前記検査部は、前記第2の片側搬送部により搬送された前記矩形基板を検査する
ことを特徴とする基板検査装置。 - 前記検査部の前記検査領域と前記検査部より下流側に位置する基板搬出領域との間の前記搬送ステージの一方の側部に沿って往復移動可能に配置され、前記矩形基板の一方の片側端部を保持して前記基板搬出領域に搬送する第3の片側搬送部を更に備え、
前記第3の片側搬送部は、前記検査部での検査終了後に検査領域にて前記第2の片側搬送部により搬送された前記矩形基板の一方の片側端部を保持し、前記第2の片側搬送部による前記矩形基板の保持を解除して前記矩形基板を受け取った後に前記基板搬出領域に移動する
ことを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。 - 前記第1の片側搬送部は、前記検査部の前記検査領域まで移動可能に延長され、
前記第2の片側搬送部による前記矩形基板の他方の片側端部を保持している状態で検査の障害となる場合に、前記第1の片側搬送部が前記検査領域にて前記矩形基板の一方の片側端部を保持して前記第2の片側搬送部から前記矩形基板を受け取って持ち替える
ことを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。 - 前記検査部が前記搬送ステージに複数配置され、
隣接する前記検査部のそれぞれの検査領域と基板受渡し領域との間の浮上ステージの前記一方の側部に沿って移動可能に配置され、前記矩形基板の一方の片側端部を保持して隣接する前記検査部のうち上流側の検査部から下流側の検査部に搬送する第4の片側搬送部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。 - 前記搬送ステージは、前記矩形基板を浮上させる浮上ステージよりなる
ことを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。 - 前記搬送ステージは、前記矩形基板を一定高さで水平に支える多数のローラが配列され
たローラステージよりなる
ことを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。
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