JPH06294606A

JPH06294606A - 位置調整用測定装置

Info

Publication number: JPH06294606A
Application number: JP10753693A
Authority: JP
Inventors: Tadayasu Osawa; 忠康大沢
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 1994-10-21
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2868387B2

Abstract

(57)【要約】【目的】装置等を構成する部品あるいは機構などの物
体同士の高精度な相対的位置決め作業につき、その容易
化及び迅速化並びに更なる高精度化に寄与すると共に、
測定不良等を生ずることなく確実に測定を遂行すること
が出来る位置調整用測定装置を提供すること。【構成】測定の基準となるべき物体１０８に倣い係合
する倣い部材２３を具備した測定部５と、該測定部とは
分離して設けられて測定対象たる物体１２８に倣い係合
する倣い部材３３を具備した被測定部７と、前記測定部
に対する前記被測定部の変位量を検出する検出手段１１
〜１６・・・・・とを有するように構成し、以て上記の
効果を得ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置等を組み立てる際
に、該装置等を構成する部品同士あるいは機構同士の相
対的位置のずれ量を定められた範囲内に調整するために
用いられる測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の調整を必要とする装置の
一例として、図１８に示す基板自動処理装置がある。

【０００３】図示のように、この基板自動処理装置にお
いては、複数の処理槽１０１が順に配設されており、こ
れら各処理槽内には洗浄用液及びエッチング用液等、所
要の処理液が貯留されている。

【０００４】当該基板自動処理装置は、シリコンウェハ
ー若しくはガラス基板等の基板１０６の洗浄処理を自動
的に行うものであり、後述する一連の工程にて一度に多
数の基板１０６の洗浄を完了することができる。なお、
基板１０６は円形であり、その直径が約２００ｍｍの場
合を示している。これらの基板１０６は、図示する保持
機構１０８によって保持され、搬送手段１１０によって
該保持機構１０８が所定経路に沿って搬送されることに
より上記の各処理槽を巡る。なお、保持機構１０８は、
各基板１０６を該各基板の主面同士が平行となるよう
に、かつ各々が直立した状態にて一定間隔で整列して保
持する。

【０００５】図示のように、上記搬送手段１１０は、上
述した各処理槽１０１の並ぶ方向、すなわち水平方向
（矢印Ｙ方向及びその反対方向）において移動自在な可
動ベース１１２と、該可動ベース１１２を移動させる駆
動手段（図示せず）とを有している。この可動ベース１
１２には、可動ポール１１３が上下方向（矢印Ｚ方向及
びその反対方向）において往復動自在に取り付けられて
おり、該可動ベース内に設けられた図示しない駆動手段
により昇降せしめられる。

【０００６】上述した構成の搬送手段１１０が作動する
ことによって、上記保持機構１０８がその保持した基板
１０６と共に各処理槽１０１内の処理液による浸漬位置
を経て該各処理槽外に至る所定経路（後述）に沿って搬
送せられる。

【０００７】次いで、上記保持機構１０８について詳述
する。

【０００８】この保持機構１０８は、上記可動ポール１
１３の上端部に固定された基体部１１７と、該基体部１
１７に一端部にて取り付けられて互いに平行に伸長する
２本の円柱状の長手支持部材１１８及び１１９とを有し
ている。両長手支持部材１１８、１１９は、基体部１１
７内に設けられた軸受機構によってその軸中心を中心と
して回転自在に支持されており、該基体部１１７内に配
設された駆動手段によって回転駆動される。

【０００９】両長手支持部材１１８及び１１９の各他端
部には、ハンガー部材１２１及び１２２が垂下状態にて
固設されている。そして、これらのハンガー部材１２
１、１２２の各下端部には基板挾持部材１２６が取り付
けられている。これらの基板挾持部材１２６は、各基板
１０６を該各基板の主面に平行な方向において挾持する
もので、各基板１０６の外周部が係合する保持溝１２６
ａが等ピッチにて並設されている。

【００１０】次に、上記各処理槽１０１の底部に設けら
れて、上記保持機構１０８から各基板１０６を受け渡さ
れてこれらを支持する受台１２８について説明する。な
お、この受台１２８は、保持機構１０８が各基板１０６
を持ち来したときの状態、すなわち、各基板１０６が整
列した状態をそのまま維持して支持する。

【００１１】受台１２８は、２枚の側板１２８ａと、該
両側板１２８ａ間に架設された円柱状及び矩形板状の２
種の基板支持部材１２８ｂ、１２８ｃとから成る。これ
らの基板支持部材１２８ｂ、１２８ｃは互いに協働して
上記各基板１０６を支えるものであり、図１９及び２０
に示すように、例えば円柱状の基板支持部材１２８ｂに
は、各々基板１０６の外周部が係合し得る多数の保持溝
１２８ｅが等しいピッチにて並設されている。これら各
保持溝１２８ｅの断面形状は略Ｖ字状となっている。ま
た、図２０から明らかなように、各保持溝１２８ｅは、
支持部材１２８ｂの一部分を切り欠いた状態にて形成さ
れており、該各保持溝１２８ｅの底面はこれに係合する
基板１０６の半径（約１００ｍｍ）と等しい曲率半径を
有している。

【００１２】なお、詳しく示すことはしないが、上記基
板支持部材１２８ｂと平行に設けられた他の基板支持部
材１２８ｃについても上記保持溝１２８ｅと同様の保持
溝が形成されている。また、上方に配置された保持機構
１０８が具備する各基板挾持部材１２６に形成された保
持溝１２６ａも同様の形態である。

【００１３】続いて、上記した構成の基板自動処理装置
の動作について図１８に基づいて説明する。

【００１４】まず、前段に配置された基板供給手段１３
０により各基板１０６が整列した状態で供給され、これ
を保持機構１０８が受け入れて保持する。

【００１５】保持機構１０８が各基板１０６を保持する
と、図示しない各駆動手段が適宜作動せられて可動ベー
ス１１２の水平移動と可動ポール１１３の昇降動作とが
行われ、各基板１０６はこれを保持した保持機構１０８
と共に、図１８に示す経路Ｚ₃ →Ｙ₆ →Ｚ₄ に沿って搬
送され、１つ目の処理槽１０１内に貯留された処理液に
浸漬されると共に、該処理槽内の受台１２８上に載置さ
れる。そして、該各基板を挾持していた基板挾持部材１
２６が図示しない駆動手段により互いに離れる方向に作
動せられて各基板１０６の保持状態が解除され、処理液
による各基板に対する処理、この場合、洗浄が施され
る。

【００１６】上記の洗浄作業が終了すると、保持機構１
０８はこの洗浄後の各基板１０６を保持する。続いて、
各基板１０６は、上述と同様にして図１８に示す経路Ｚ
₃ →Ｙ₇ →Ｚ₄ と、これに続く経路Ｚ₃ →Ｙ₈ →Ｚ₄ 、
Ｚ₃ →Ｙ₉ →・・・・・を順次辿って搬送され、隣接す
る他の処理槽１０１内の受台１２８上に載置されると共
に処理液による処理を受ける。斯くして各基板１０６の
洗浄作業を完了する。この後、保持機構１０８は、これ
ら基板１０６を後段の回収位置に残して再び基板供給手
段１３０の直上の待機位置に戻される。

【００１７】以下、上記した一連の動作が繰り返され、
基板供給手段１３０により順次供給される多数の基板に
ついて洗浄が行われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した装置において
は、各処理槽１０１内の受台１２８と保持機構１０８と
の間の基板１０６の受渡しに際し、可動ベース１１２の
移動によって該保持機構１０８が各受台１２８の直上の
定められた位置に位置決めされるのであるが、各処理槽
１０１内における受台１２８の取付け位置が正規の位置
に対して僅かでもずれていると基板の受渡しが正常に行
われない。

【００１９】そのため、当該基板自動処理装置の組付
時、あるいは修理時には、保持機構１０８の停止位置に
対して受台１２８を正確に位置調整することが行われ
る。しかしながら、この調整作業は非常に微妙な作業で
あり、現在は熟練した作業者によって困難ながらも目視
にて行われているものの、作業者に煩わしさを感じさせ
ると共に多大な時間を費やさざるを得ない結果となって
いる。

【００２０】因みに、取り扱われる基板１０６がシリコ
ンウェハーであって直径が約２００ｍｍのものであると
その厚みは０．７２５ｍｍであり、これが係合すべく受
台１２８や保持機構１０８に設けられる保持溝１２８
ｅ、１２６ａの溝幅は約１．０ｍｍに設定されるから、
上記の位置調整の精度は約０．１ｍｍが必要となってい
る。

【００２１】また、特に上記したような基板自動処理装
置の場合、相対的位置合わせをすべき保持機構１０８及
び受台１２８はその構成部材の素材として透明な石英な
どが使用されることから目視し難く、更に、狭い処理槽
内でこれら両者を接近させることにより作業者の手指の
動きも阻まれるなどし、調整作業が一層難しいものとな
っているのが現状である。

【００２２】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであって、装置等を構成する部品あるいは機
構などの物体同士の高精度な相対的位置決め作業につ
き、その容易化及び迅速化並びに更なる高精度化に寄与
すると共に、測定不良等を生ずることなく確実に測定を
遂行することが出来る位置調整用測定装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明による位置調整用
測定装置は、測定の基準となるべき物体に倣い係合する
倣い部材を具備した測定部と、、前記測定部とは分離し
て設けられて測定対象物体に倣い係合する倣い部材を具
備した被測定部と、前記測定部に対する被測定部の変位
量を検出する検出手段とを有するように構成したもので
ある。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の実施例としての位置調整用測
定装置について添付図面を参照しつつ説明する。

【００２５】この位置調整用測定装置は図１８に示した
基板自動処理装置に供せられ、該基板自動処理装置が備
えた保持機構１０８に対する各受台１２８の位置ずれ量
を測定するためのものである。

【００２６】図１乃至図４に示すように、当該位置調整
用測定装置は、位置ずれ量測定の基準となる物体である
上記保持機構１０８により保持され得る測定部５と、該
測定部５とは分離して設けられて測定対象物体としての
受台１２８により支持され得る被測定部７とを有してい
る。そして、この測定部５上には、該測定部５に対する
被測定部７の変位量を検出するための６つの光センサー
１１〜１６が設けられている。

【００２７】まず、上記測定部５について詳述する。

【００２８】図示のように、この測定部５は、矩形板状
に形成されたベース２１と、該ベース２１の両端部に夫
々平板状の補強部材２２を介して垂下状態にて固着され
た平板状の２枚の倣い部材２３とを有している。なお、
該補強部材２２間には２本の円柱状のシャフト２４が架
設されており、これらのシャフト２４が該測定部５の長
手方向における補強をなしている。この倣い部材２３
は、図１８に示した基板自動処理装置において取り扱わ
れるべき基板１０６に模して形成された模擬基板であ
る。但し、図３及び図４から明らかなように、該倣い部
材２３は基板１０６自体のように完全な円形ではなく、
基板１０６を上下に略２分して半円状とし、更にその弧
の一部を切り取った状態にて形成されている。

【００２９】図３及び図４に示すように、上記した２枚
の倣い部材２３は、各々の両端部が、図１８に示した基
板自動処理装置において設けられている保持機構１０８
が具備する基板挾持部材１２６に形成された保持溝１２
６ａに倣い係合し、保持される。

【００３０】なお、前述した６つの光センサー１１〜１
６は、上記ベース２１上に、該ベースの長手方向におい
て３つずつ、短手方向において２つずつが並ぶように配
置されており、且つ、夫々ブラケット（図示せず）を介
して該ベース２１に取り付けられている。

【００３１】一方、被測定部７については下記のように
構成されている。

【００３２】すなわち、該被測定部７は、円柱状の太い
シャフト３１と、該シャフト３１の両端部に夫々平板状
の補強部材３２を介して垂下状態にて固着された２枚の
平板状の倣い部材３３とを有している。なお、該補強部
材３２間には上記シャフト３１より小径の２本の円柱状
シャフト３４が該シャフト３１の両側に架設されてお
り、これによって被測定部７がその長手方向において補
強されている。

【００３３】また、上記各シャフト３１、３４の中央部
及び両端部近傍にはこれらのシャフトを互いに結合させ
る矩形板状の３枚の結合部材３６、３７、３８が設けら
れており、これにより被測定部７全体としての更なる一
体化が図られている。

【００３４】上記被測定部７が具備する２枚の倣い部材
３３は、上記測定部５が具備する各倣い部材２３と同様
に、図１８に示した基板自動処理装置において取り扱わ
れる基板１０６を模した模擬基板である。図３及び図４
から明らかなように、この倣い部材３３は基板１０６の
円弧の一部をかたどって形成され、図１８に示した基板
自動処理装置が装備している各受台１２８の構成部材で
ある基板支持部材１２８ｂ、１２８ｃに形成された保持
溝（１２８ｅなど）にその外周部にて倣い係合し、保持
される。

【００３５】次に、上記測定部５に対する被測定部７の
変位量を検出する検出手段について説明する。なお、測
定部５上に設けられた前述の６つの光センサー１１〜１
６は、この検出手段に含まれる。

【００３６】図１乃至図４に示すように、被測定部７上
には、上記各光センサー１１〜１６に対応して測定駒６
１〜６６が配置されている。これらの測定駒６１〜６６
は、被測定部７の構成部材である各結合部材３６、３
７、３８の各両肩部に夫々固着されており、各光センサ
ー１１〜１６より照射されるレーザ光（後述）を反射す
る光反射部材として作用する。

【００３７】ここで、上記各光センサー１１〜１６の構
成について詳述する。なお、これら各光センサーは夫々
同様に構成されている故、１つ目の光センサー１１のみ
につき説明し、他の光センサー１２〜１６については説
明を省略する。

【００３８】この光センサー１１は、そのケース内に図
５に示す各部品を備えている。

【００３９】すなわち、測定駒６１の反射面６１ａに向
けてレーザ光を照射する光学手段としての半導体レーザ
６８と、この反射面６１ａからの反射光を受光する受光
スケール６９とである。なお、図５において、反射面６
１ａに対する入射光及び反射光の各光軸を参照符号１１
ａ、１１ｂにて示している。

【００４０】上記受光スケール６９は、図６に示すよう
に長尺のフォトダイオード６９ａを有しており、例えば
その長手方向中央に設定された基準位置６９ｂから任意
の受光位置までの偏位量に応じた出力電圧を発生する偏
位量検出手段として作用する。例えば、図６においてこ
の基準位置６９ｂより左側のスポット光７０ではマイナ
スの出力電圧が出力され、右側のスポット光７０ではプ
ラスの出力電圧が出力される

【００４１】該受光スケール６９にて発生した出力電圧
は接続ケーブル等を経て後述の制御回路に送出され、該
制御回路は出力電圧を例えば基準位置６９ｂから＋１ｍ
ｍ、−１．５ｍｍなどの数値に変換する。そして更に、
この変換した値と、入射光及び反射光の光軸１１ａ、１
１ｂ同士がなす角度θ（一定）などに基づいて演算処理
し、上記反射面６１ａに対する光センサー１１のＺ軸方
向における変位量を求める。

【００４２】図７に、上記各測定駒６１〜６６に形成さ
れた各反射面６１ａ〜６６ａの状態を示す。なお、該図
において、これら各反射面６１ａ〜６６ａに対する各光
センサー１１〜１６よりの入射光及び反射光の光軸を、
参照符号１１ａ〜１６ａ、１１ｂ〜１６ｂにて示してい
る。この図から明らかなように、１つ目の測定駒６１及
び３つ目の測定駒６３の各々に形成された反射面６１
ａ、６３ａは、矢印Ｘ方向及びＹ方向を含む仮想平面７
１に対し、矢印Ｙ方向に向って漸次矢印Ｚ方向に傾斜す
る平面となっている。また、５つ目の測定駒６５に形成
された反射面６５ａは、該仮想平面７１に対して、矢印
Ｘ方向に向って漸次矢印Ｚ方向に傾斜する平面となって
いる。そして、残る３つの測定駒６２、６４及び６６の
各反射面６２ａ、６４ａ、６６ａは仮想平面７１と平行
な平面となっている。なお、これらＸ、Ｙ及びＺの３軸
方向は互いに直交するものとする。

【００４３】前述した６つの光センサー１１〜１６は、
被測定部５が受台１２８（図１８など参照）に倣い係合
することに伴う上記各測定駒６１〜６６の移動によりそ
の各々に応じた出力信号を発する。

【００４４】図８に示すように、各光センサー１１〜１
６より発せられた出力信号は制御回路７５に伝達され、
該制御回路７５はその具備した演算回路７５ａによって
該各出力信号に基づいて演算処理し、前述した３軸方向
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び該３軸方向各々を中心とする回転方
向（α、β、γ）において被測定部７が測定部５に対し
てどの程度変位しているか、その変位量を求める。そし
て、その演算結果につき、モニタテレビ７６にて表示さ
せたり、プリンタ７７により印字出力させることを行
う。

【００４５】ここで、当該測定装置の測定原理について
説明する。

【００４６】まず、原理の基本として、測定部５及び被
測定部７が夫々具備する模擬基板としての各倣い部材２
３、３３について、図９に示すように該各倣い部材が完
全に円形のものと仮定し、その各々の中心を通る平面８
１、８２を想定する。そして、この測定部５に対応する
仮想平面８１に対して、被測定部７に対応する仮想平面
８２が前述の各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、β、γ）におい
てどれくらい変位しているかを求める。なお、図９は、
仮想平面８２が仮想平面８１に対し、Ｘ軸を中心とする
回転方向αにおいてαａなる角度だけ傾斜した状態を示
している。

【００４７】図１０は、仮想平面８２が仮想平面８１に
対し、Ｙ軸を中心とする回転方向βにおいて角度βａだ
け傾斜した状態を示している。また、図１１は、Ｚ軸を
中心とする回転方向γにおいて角度γａだけ傾斜した状
態を示している。また、図示してはいないが、互いに直
交するＸ、Ｙ及びＺの３軸方向における変位についても
同様である。

【００４８】すなわち、上記測定部５を図１８に示す保
持機構１０８により保持させ、被測定部７を受台１２８
に装着させた状態において、上記の両仮想平面８１、８
２の相対的変位量を求め、これをゼロに持ってゆくよう
に受台１２８の位置を調整すればよい訳である。

【００４９】次いで、上記各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、β
γ）における変位量を前述した各光センサー１１〜１
６よりの出力より演算処理して得る原理について説明す
る。なお、各出力をパラメータとする演算については理
論的に算出した計算値に基づく実験データを記憶させて
おき、これに沿って演算回路７５ａ（図８に図示）に演
算を行わせる。また、以下は原理の一例を示すものであ
り、他の種々の原理を応用し得ることは言乃するまでも
ない。

【００５０】まず、Ｚ、α及びβの各方向における変位
量については、例えば光センサー１２、１４及び１６を
用いて得ることが出来る。

【００５１】すなわち、Ｚ軸方向の変位量についてはこ
れら光センサー１２、１４、１６に対応する各測定駒６
２、６４、６６の反射面６２ａ、６４ａ、６６ａが該Ｚ
軸方向に対して垂直であることから、該各光センサーよ
り発せられる出力信号をそのまま求める変位量とするこ
とができる。

【００５２】また、上記α及びβ方向における変位量に
ついては、上記各光センサー１２、１４及び１６が３点
で形作る仮想平面を図９及び図１０にて示した仮想平面
８２として捉えることができるから、これら３つの光セ
ンサー１２、１４及び１６より発せられる出力信号に基
づいて演算処理して求められる。

【００５３】次に、Ｘ、Ｙ及びγの各方向における変位
量に関しては、他の３つの光センサー１１、１３及び１
５からの出力信号により得ることができる。

【００５４】すなわち、Ｘ軸方向の変位量に関しては、
図７から明らかなように光センサー１５に対応して設け
られた測定駒６５が該Ｘ軸方向において傾斜した反射面
６５ａを有することから、該方向への変位によってＺ軸
方向の成分が生じ、これにより光センサー１５の出力信
号が得られ、該出力信号に基づき上記反射面６５ａの傾
斜角度から換算する演算処理が行われて求められる。

【００５５】一方、Ｙ軸方向の変位量に関しては、図７
から明らかなように２つの光センサー１１及び１３に対
応して配置された測定駒６１及び６３が該Ｙ軸方向にお
いて傾斜した反射面６１ａ、６３ａを有していることに
よって該方向への変位により夫々Ｚ軸方向の成分が生
じ、これにより両光センサー１１、１３の出力信号が得
られ、それらの出力信号のうち少なくとも一方に基づい
て上記反射面６１ａ、６３ａの傾斜角度から換算する演
算処理が行われて求められる。

【００５６】また、上記Ｚ軸方向を中心とする回転方向
γにおける変位量については、上記２つの光センサー１
１及び１３によって得られたＹ軸方向の変位量同士を演
算処理することにより求められる。

【００５７】続いて、上記した構成の測定装置を用いて
行われる測定作業の手順について説明する。

【００５８】まず、測定に先立ち、測定の基準となる状
態を設定すべく、下記の作業が行われる。

【００５９】すなわち、図１２に示すような治具８５を
用意し、上記した構成の測定装置をこの治具８５に装着
する。図示のように、この治具８５は底板８６と、該底
板８６の両端部上面側に取り付けられた一対の側板８７
とを有している。両側板８７には、上記測定装置の測定
部５及び被測定部７が夫々具備した倣い部材２３及び３
３が各々倣い係合し得る保持溝８７ａ、８７ｂが形成さ
れている。これら保持溝８７ａ、８７ｂに対して各倣い
部材２３、３３が倣い係合した状態においては、図９乃
至図１１にて示した両仮想平面８１及び８２はほぼ完全
に一致し、上記被測定部７は測定部５に対して正規の位
置に位置決めされ、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、β、γ）
における変位量は略ゼロとなる。

【００６０】この状態は、図１８に示す基板自動処置装
置に当てはめて考えると、保持機構１０８に対して受台
１２８が正規の位置に位置決めされ、該両者間における
各基板１０６の受渡しが円滑に行われ得る状態である。
なお、図１乃至図４に示すように、測定部５の主要部材
たるベース２１の両端部下面には、該測定部５を上記治
具８５の測板８７の頂面８７ｃ上に載置するための脚部
材９０が固設されている。

【００６１】上記のように治具８５上に測定装置を装着
したら、このときの各光センサー１１〜１６よりの出力
値をゼロ設定し、これを基準状態とする。

【００６２】かくして基準状態の設定が完了したら、図
１３に示すように、上記測定装置の測定部５を図１８に
示す基板自動処理装置が備える保持機構１０８により保
持させる。一方、被測定部７を例えば１つ目の処理槽１
０１（図１８参照）内の受台１２８に対して装着する。

【００６３】上記のように測定部５及び被測定部７を夫
々保持機構１０８、受台１２８に装着する際、下記の作
業が行われる。

【００６４】まず、測定部５については、図１４に示す
ように該測定部５が具備するベース２１に対して複数の
ナット９３が固設されており、この各々のナット９３に
レベル調整ねじ９４が下向きに螺合せられている。そし
て、各レベル調整ねじ９４の先端は上記保持機構１０８
が具備する基板挾持部材１２６の上端に係合可能となっ
ている。

【００６５】かかる構成において、測定部５を保持機構
１０８に装着する際、これらのレベル調整ねじ９４を適
宜回して、図１４においてｅ₁ 及びｅ₂ にて示す寸法、
すなわち基板挾持部材１２６及びベース２１の各両端部
間の距離を等しく設定する。これは、保持機構１０８に
対する測定部５の装着時の条件を、図１２に示した治具
８５に対する装着時の条件と等しくするためである。従
って、前述のように治具８５に対して測定部５を装着す
る際にも同様にしてレベル調整ねじ９４が操作され、レ
ベル調整が行われている。

【００６６】一方、図示してはいないが、被測定部７に
も同様のレベル調整ねじが設けられており、該被測定部
７を治具８５及び受台１２８に装着する際に同様にレベ
ル調整が行われる。

【００６７】ところで、図１５に示すように、上記測定
部５が備える一対の倣い部材２３について、その一方の
先端部２３ａはこれが係合する基板挾持部材１２６の保
持溝１２６ａの溝幅よりも薄く形成されて遊挿状態とな
され、他方の倣い部材２３の先端部２３ｂは該保持溝１
２６ａに密接に嵌合すべく肉厚に形成されている。この
構成は、両倣い部材２３間のピッチと、該両倣い部材が
係合すべき両端の保持溝１２６ａ間のピッチとの誤差を
吸収するために採用されたものである。なお、図示して
はいないが、被測定部７が有する一対の倣い部材３３に
ついても上記倣い部材２３と同様に構成されている。

【００６８】上述のようにして測定部５及び被測定部７
を夫々保持機構１０８、受台１２８に装着したら、図１
８に示す搬送手段１１０を作動させ、測定部５を受台１
２８上の被測定部７に近接させる。なお、このとき、搬
送手段１１０による保持機構１０８の搬送位置きめは極
めて高い精度にて行われる。

【００６９】この時点では受台１２８の位置調整は未だ
行われてはいないので、上記治具８５を以て設定された
基準状態はくずれ、被測定部７は測定部５に対して各方
向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、β、γ）に変位しており、この変
位量が演算処理されて図８に示すモニタテレビ７６に表
示されると共にプリンタ７７により印字されて出力され
る。

【００７０】作業者はこの示された変位量データに基づ
いて受台１２８の位置を調整し、モニタテレビ７６に表
示され続ける各方向の変位量がほぼゼロとなるようにす
る。

【００７１】かくして、１つ目の受台１２８についての
位置調整を完了する。この後、２つ目以降の受台１２８
についても同様の手順にて位置調整を行う訳であるが、
上述した測定装置の基準状態の設定は最小に１回行うだ
けでよく、後は行わずともよい。

【００７２】次に、本発明の第２実施例としての位置調
整用測定装置について、図１６及び図１７に基づいて説
明する。なお、当該位置調整用測定装置は以下に説明す
る部分以外は図１乃至図１５に示した第１実施例として
の位置調整用測定装置と同様に構成されている故、測定
装置全体としての説明は省略し、要部のみの説明に留め
る。また、以下の説明において、該第１実施例としての
位置調整用測定装置の構成部材と同一又は対応する構成
部材については同じ参照符号を用いている。

【００７３】図示のように、この位置調整用測定装置に
おいては、Ｘ軸方向の変位量を検出するための測定駒６
５の反射面６５ａが該Ｘ軸方向に対して垂直となるよう
に設定されている。また、Ｙ方向及びγ方向の変位量を
得るための２つの測定駒６１及び６３に関しても、その
各々の反射面６１ａ、６３ａが該Ｙ軸方向に対して垂直
となるように設定されている。

【００７４】かかる構成によれば、上記第１実施例とし
ての位置調整用測定装置が具備する各測定駒６１、６
３、６５が上記Ｘ軸方向及びＹ軸方向において傾斜した
反射面６１ａ、６３ａ、６５ａを有するが故に行われて
いる傾斜角度に基づく成分よりの演算処理を行う必要が
なく、演算処理が簡略化される。

【００７５】なお、上記各実施例においては基板自動処
理装置に供せられるべき位置調整用測定装置を示した
が、他の装置等を構成する部品同士あるいは機構同士の
相対的位置のずれ量を測定する場合にも本発明が適用可
能であることは勿論である。

【００７６】また、各実施例においては測定装置の測定
部５を基準側として被測定部７の位置ずれを測定するこ
ととしているが、場合によってはこの逆に、被測定部５
を基準側として測定することも可能である。

【００７７】更に、測定部５に対する被測定部７の変位
量を測定するための構成としては、前述した構成の他
に、下記の種々のものが適用可能である。

【００７８】まず、上記実施例においては照射光として
レーザ光が用いられているが、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）など他の光源を用いてもよい。この場合、該発光ダ
イオード等より照射される光に指向性を付与するため、
光照射方向に遮光部材を配置し、この遮光部材にスリッ
トを形成して該スリットを通過した平行光束が反射面に
至るようにすればよい。但し、指向性を持たない光を利
用しても、その光の強度分布のピーク部分を検出するな
どすれば測定することは可能である。

【００７９】また、上記実施例においては受光スケール
６９を使用し、設定した基準位置６９ｂから受光位置ま
での偏位量を計測してこれを元に被測定部７の変位量を
算出しているが、このような原理の他に種々の原理を適
用可能であることは勿論である。例えば、各反射面６１
ａ〜６６ａよりの距離に比例して反射光の光量が増減す
ることを利用してその測定値に基づいて距離を算出する
などの手法が挙げられる。但し、この場合、使用される
光は拡散光が望ましい。

【００８０】また、前述のような光学的測定に限らず、
磁気を利用することも可能である。

【００８１】すなわち、被測定部７上の各測定駒６１〜
６６を磁性体としてこれを被検出部材とし、該各測定駒
との距離を磁気により測定する磁気近接センサー（図示
せず）を各光センサー１１〜１６に代えて設置するので
ある。近時、この種の磁気近接センサーは、その測定範
囲が例えば２０ｍｍ程度のものまで各種開発されてい
る。なお、上記測定駒６１〜６６を磁気近接センサーに
代えて、磁気近接センサー同士を互いに被検出部材とし
て相互の距離を測定するようにすることも出来る。

【００８２】更に、上述した光学的あるいは磁気的な測
定手段ではなく、直接接触することにより距離を測定す
るエンコーダ等を用いてもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測定基準としての物体に対する測定対象物体の位置ずれ
を定量的に測定して示す位置調整用測定装置を提供した
ので、位置調整作業が極めて簡単となり、作業時間が短
縮されるという効果が得られる。また、特に熟練を必要
とせず、個人差による調整誤差もなくなり、調整精度の
更なる高度化に寄与するという効果もある。更に、本発
明による位置調整用測定装置においては、測定基準物体
及び測定対象物体の夫々に装着される測定部及び被測定
部が互いに分離している故、下記の効果が奏される。す
なわち、測定部及び被測定部が相対運動自在ながらも機
構を介して結合している場合に生じ得る機構上のトラブ
ルによる計測不良等が回避され、確実に測定を遂行する
ことが出来る。このため、作業能率が高まり、生産部門
等において生産効率及び歩止りの向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例としての位置調整
用測定装置の平面図である。

【図２】図２は、図１に関するＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図３は、図１に関するＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】図４は、図３に関するＣ−Ｃ矢視図である。

【図５】図５は、図１乃至図４に示した位置調整用測定
装置が具備する光センサーの内部構成を示す斜視図であ
る。

【図６】図６は、図５に示した構成が含む受光スケール
の要部を概略的に示した平面図である。

【図７】図７は、図１乃至図４に示した位置調整用測定
装置の要部を概略的に示した斜視図である。

【図８】図８は、本発明の第１実施例としての位置調整
用測定装置の制御系を示すブロック図である。

【図９】図９は、本発明に係る位置調整用測定装置の測
定原理を示す図である。

【図１０】図１０は、本発明に係る位置調整用測定装置
の測定原理を示す図である。

【図１１】図１１は、本発明に係る位置調整用測定装置
の測定原理を示す図である。

【図１２】図１２は、図１乃至図４に示した位置調整用
測定装置が装着されるべき治具の斜視図である。

【図１３】図１３は、図１乃至図４に示した位置調整用
測定装置の動作説明図である。

【図１４】図１４は、図１乃至図４に示した位置調整用
測定装置の一部を概略的に示した側面図である。

【図１５】図１５は、図１乃至図４に示した位置調整用
測定装置の一部を概略的に示した側面図である。

【図１６】図１６は、本発明の第２実施例としての位置
調整用測定装置の平面図である。

【図１７】図１７は、図１６に示した位置調整用測定装
置の要部を概略的に示した斜視図である。

【図１８】図１８は、本発明に係る位置調整用測定装置
が供されるべき基板自動処理装置の斜視図である。

【図１９】図１９は、図１８に示した基板自動処理装置
が具備する基板支持部材の平面図である。

【図２０】図２０は、図１９に関するＨーＨ断面図であ
る。

【符合の説明】

５測定部７被測定部１１〜１６光センサー２３、３３倣い部材６１〜６６測定駒６１ａ〜６６ａ反射面７１仮想平面７５制御回路７５ａ演算回路７６モニタテレビ７７プリンタ８１、８２平面（仮想）８５治具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定の基準となるべき物体に倣い係合す
る倣い部材を具備した測定部と、前記測定部とは分離し
て設けられて測定対象物体に倣い係合する倣い部材を具
備した被測定部と、前記測定部に対する被測定部の変位
量を検出する検出手段とを有する位置調整用測定装置。
【請求項２】前記検出手段は、前記被測定部上に設け
られた光反射部材と、前記測定部上に設けられて前記光
反射部材に向けて光を照射する光学手段と、前記光反射
部材からの反射光を受光するように前記測定部上に設け
られて所定基準位置から受光位置までの偏位量を検出す
る偏位量検出手段とを有することを特徴とする請求項１
記載の位置調整用測定装置。
【請求項３】前記偏位量検出手段より発せられる出力
信号に基づき演算処理し、前記被測定部の変位量を得る
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の位置調整
用測定装置。
【請求項４】前記倣い部材は模擬基板であることを特
徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１記載の
位置調整用測定装置。
【請求項５】前記検出手段は、前記被測定部上に設け
られた被検出部材と、前記測定部上に設けられて前記被
検出部材との距離を検出する磁気近接センサーとを有す
ることを特徴とする請求項１記載の位置調整用測定装
置。