JPH07335540A - 位置合せ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は位置合せ装置において、基板の破損や
ダストの発生のおそれなく基板を所定の位置に粗位置合
せできるようにする。 【構成】収納庫１に対して基板２を相対的に静止させた
状態のまま収納庫１の位置を補正することにより基板２
と当該基板２を取り出す搬送アーム３との相対的な位置
関係を所定の位置関係となるようにする。これにより粗
位置合せの過程において基板２が破損するおそれや移動
時に摩擦によるダストが発生するおそれをなくすことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置合せ装置に関し、例
えば液晶デイスプレイ装置の製造に用いられる露光装置
の粗位置合せ（プリアライメント）装置に適用して好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の露光装置にはアライメン
ト処理の前にプリアライメント処理が設けられている。
一般にこのプリアライメント処理に用いられる位置合せ
機構は基板待機位置と露光ステージとの間の搬送経路中
に設けられている。この位置合せ機構の概略構成とその
動作を図５を用いて説明する。図中、１は収納カセツト
を示している。この収納カセツト１には複数の感光基板
２が紙面に対して直交する方向に各面が平行となるよう
に積み上げた状態で収納されている。

【０００３】ここでは説明を簡単にするため搬送アーム
３によつて取り出される高さにある感光基板２のみを示
すことにする。収納カセツト１に収納されている感光基
板２を搬送アーム３に移し換えるには搬送アーム３が感
光基板２の下面に差し込まれた状態で収納カセツトを降
下（紙面に垂直な方向）させて感光基板２を搬送アーム
３の上面に載置することにより行われる。

【０００４】ところで一般に収納カセツト１に収納され
ている段階では感光基板２の位置は格別位置合せされて
いない。すなわち搬送アーム３による理想的な引き出し
位置を与える感光基板２の位置（中心点Ｏ）に対して感
光基板２の中心点Ｏ’は必ずしも一致せず、また感光基
板２の各辺も収納カセツトに対して平行にならない。従
つてスライダ３Ａに沿つて搬送アーム３を移動させ、感
光基板２を収納カセツト１から取り出した時点では、感
光基板２と搬送アーム３との位置関係は露光ステージ上
に搬送した際にすぐさま精密な位置合せができるような
理想的な位置関係になつているとは限らない。例えば図
中において一点鎖線で示すように理想的な位置からずれ
ている。

【０００５】この位置ずれを予め補正する（プリアライ
メント処理する）ため、従来は、固定ピン５Ａ、５Ｂ及
び５Ｃと可動ピン６Ａ及び６Ｂを用いる。まず搬送アー
ム３上に感光基板２を載置したままの状態で可動ピン６
Ａを動かし、次に可動ピン６Ｂを順に動かす。これによ
り感光基板２の側壁は固定ピン５Ｂ及び５Ｃと固定ピン
５Ａとに順に押し付けられ、感光基板２のおおよその位
置が位置決めされるようになされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのように従
来方式のプリアライメント装置では感光基板２に直接外
力を加え、かつ搬送アーム３の表面に沿つて感光基板２
を滑らすように移動させることにより感光基板２の位置
を粗く位置合せしているため感光基板２が破損したり、
ダストが発生するという問題があつた。また感光基板２
の材質が搬送アーム３の表面に対して滑り難い材質の場
合にはこのような方式では粗位置合せができないという
問題があつた。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、基板の破損やダストの発生を心配することなく基板
を粗位置合せすることができる位置合せ装置を提案しよ
うとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、基板（２）を収納する収納庫
（１）と、収納庫（１）内の基板（２）の面内方向（Ｘ
−Ｙ平面内方向）における基板（２）の位置を検出する
位置検出手段（１１Ａ）、（１１Ｂ）、（１１Ｃ）と、
位置検出手段（１１Ａ）、（１１Ｂ）、（１１Ｃ）の検
出結果に基づいて基板（２）の基準位置に対するずれ量
を求める演算手段（１１Ｅ）と、基板（２）を収納庫
（１）から搬送部材によつて取り出す際、当該収納庫
（１）に載置されている基板（２）と当該基板（２）を
取り出す搬送アーム（３）との相対的な位置関係が所定
の位置関係となるようにずれ量に基づいて収納庫（１）
の位置を補正する駆動手段（１１Ｆ）、（１１Ｇ）とを
設けるようにする。

【０００９】

【作用】基板（２）と当該基板（２）を取り出す搬送ア
ーム（３）との相対的な位置関係が所定の位置関係とな
るように収納庫（１）の位置を補正する間、基板（２）
は収納庫（１）に対して相対的に静止した状態に保たれ
たままである。このため従来のように基板（２）を支持
部材に対して移動させるために外力を加える必要がない
ため基板（２）の破損を心配しなくて良い。また従来の
ように外力によつて基板（２）が支持部材上を滑ること
がないので摩擦によるダストの発生もなくすことができ
る。

【００１０】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１１】この実施例で説明するプリアライメント装
置は感光基板２に外力を加えて載置位置を直接補正する
のではなく感光基板２を収納する収納カセツト１に外力
を加えて位置を補正することにより感光基板２は搬送ア
ーム３に対して静止した状態のまま感光基板２の位置を
適切な位置に補正するものである。この実施例ではこの
プリアライメント装置を備えた露光装置について説明す
る。

【００１２】図１において１０は全体として露光装置を
示し、このプリアライメント装置を基板収納装置に設け
た点を特徴としている。以下、この基板収納装置をプリ
アライメント機能付き基板収納装置１１という。このプ
リアライメント機能付き基板収納装置１１は収納カセツ
ト１に収納されている感光基板２の位置を検出する３組
のエツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃの他、複数の回路部によ
つて構成されている。

【００１３】まずエツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃについて
説明する。これらエツジセンサ１１Ａ〜１１ＣはＣＣＤ
（Charge Coupled Device ）ラインセンサでなる。各エ
ツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃはセンサ支持部材１１Ｄ１〜
１１Ｄ３にそれぞれ取り付けられている。これら３つの
エツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃは感光基板２の２辺のエツ
ジを検出できるように配置されている。この実施例の場
合、エツジセンサ１１Ａ及び１１Ｂは感光基板２の長辺
側に設けられ、エツジセンサ１１Ｃは短辺側に設けられ
る。

【００１４】エツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃは、図２に示
すように、それぞれ互いに対向する位置に配置された発
光部１１Ａ１〜１１Ｃ１と受光部１１Ａ２〜１１Ｃ２と
からなる。これら受光部１１Ａ２〜１１Ｃ２は複数の受
光素子の集合体でなり、各受光素子から感光基板２の位
置に応じた信号レベルのエツジ検出信号Ｓ１〜Ｓ３を出
力するようになされている。例えば感光基板２によつて
発光素子からの光束が遮光又は減衰されている領域に位
置する受光素子からは信号レベルの低いエツジ検出信号
Ｓ１〜Ｓ３が得られ、感光基板２のない領域に位置する
受光素子からは信号レベルの高いエツジ検出信号Ｓ１〜
Ｓ３が得られる（図２（Ｂ））。

【００１５】演算部１１Ｅはこれら３つのエツジセンサ
１１Ａ〜１１Ｃから出力されたエツジ検出信号Ｓ１〜Ｓ
３をそれぞれ入力し、エツジ検出信号Ｓ１〜Ｓ３の信号
レベルが変化する位置を検出することによりエツジセン
サ取り付け位置における感光基板２のエツジ位置を検出
するようになされている。演算部１１Ｅはこれら３つの
エツジ情報を基に収納カセツト１上に収納されている感
光基板２の位置を求め、この位置が正しい受け渡し位置
を与える理想位置（図３において２点鎖線で示す）に対
してどれだけずれているか演算するようになされてい
る。

【００１６】制御部１１Ｆは演算部１１Ｅによつて演算
されたずれ量を基にずれ量を打ち消す移動量を求め、こ
れをずれ量補正信号Ｓ４として駆動部１１Ｇに与えるよ
うになされている。この実施例の場合、ずれ量補正信号
Ｓ４は感光基板２の面内において互いに直交する２軸
（Ｘ軸及びＹ軸）方向に対する平行移動成分ｄ_X 及びｄ
_Y と理想原点Ｏを中心とした回転移動成分θとで与えら
れるものとする。

【００１７】駆動部１１ＧはＸ軸方向及びＹ軸方向移動
手段（図示せず）及びカセツト台回動手段（図示せず）
を有し、ずれ量補正信号Ｓ４によつて与えられる移動量
だけ収納カセツト１が載置されているカセツト台４の位
置をＸ−Ｙ平面上で平行移動及び又は回転移動させる。
これにより収納カセツト１に収納されている感光基板２
は収納カセツト１に対して静止した状態のまま収納カセ
ツト１と一体に移動され、感光基板２の位置は図４に示
すように理想位置に移動される。すなわち感光基板２の
位置は図３の２点鎖線上の位置に一致する。この動作の
終了後、搬送アーム３によつてそのまま感光基板２を収
納カセツト１から取り出せば感光基板２と搬送アーム３
との位置関係は理想的な位置関係となる。

【００１８】以上の構成において、露光装置１０による
感光基板２の搬送動作を説明する。まずプリアライメン
ト機能付き基板収納装置１１は、カセツト台４を支える
エレベータ機構１１Ｈを昇降（Ｚ軸方向に移動）させる
ことによつて収納カセツト１に収納されている複数枚の
感光基板２のうち搬送しようとする感光基板２の高さを
エツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃが設けられている高さの位
置に移動させる。この移動が終了すると、センサ支持部
材１１Ｄ１〜１１Ｄ３が回動又はスライドされ、収納カ
セツト１の昇降動作の妨げにならない位置に一時退避さ
れていたエツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃの位置がエツジ検
出のための所定位置に移動させる。

【００１９】この移動が終了すると、演算部１１Ｅはエ
ツジセンサ１１Ａ〜１１Ｃのそれぞれから入力されるエ
ツジ検出信号Ｓ１〜Ｓ３を基に各辺についてのエツジ位
置を検出し、検出されたエツジ位置を基に感光基板２の
収納カセツト１上における位置を検出して理想位置に対
するずれ量を求める。制御部１１Ｆはこのずれ量を基に
ずれ量を打ち消す移動量をずれ量補正信号Ｓ４として駆
動部１１Ｇに与え、カセツト台４の位置を補正する。

【００２０】カセツト台４の位置が補正されると搬送装
置１２によつて搬送アーム３がスライダ３Ａの表面に沿
つて収納カセツト１の方向に移動され、感光基板２の下
面に差し込まれる。搬送アーム３が所定位置まで搬送さ
れるとエレベータ機構１１Ｈによつて収納カセツト１が
降下され、感光基板２は収納カセツト１に代わつて搬送
アーム３によつて下面より支持されるようになる。この
ように感光基板２を支持する部材が搬送アーム３に移る
と、搬送アーム３は露光ステージ１３側に駆動される。

【００２１】搬送装置１２は途中で搬送アーム３を支持
する支柱３Ｃを軸として感光基板２を載置する向きを代
え、これを露光ステージ１３上に移動させる。露光ステ
ージ１３は搬送アーム３の移動が停止し、感光基板２の
位置が所定位置に移動されると、エレベータ機構１３Ａ
及び１３Ｂを上方に突き上げることによつて感光基板２
を搬送アーム３から受け取る。この後は、搬送アーム３
が露光ステージ１３上から退避するのを待つてエレベー
タ機構１３Ａ及び１３Ｂを降下させ、感光基板２を露光
ステージ１３上に移す。

【００２２】以上の構成によれば、収納カセツト１から
搬送アーム３に感光基板２を受け渡す際、感光基板２を
収納カセツト１に対して静止させた状態のまま収納カセ
ツト１の位置を移動させて感光基板２の位置を理想的な
受け渡し位置に移動させ、その後、搬送アーム３によつ
て感光基板２を取り出すようにしたことにより、感光基
板２は常に支持する部材（搬送アーム、収納カセツト）
に対して静止した状態でプリアライメント動作を終了す
ることができる。これにより感光基板２に外力を加えた
り、支持部材上で滑らせるようなことをしなくても良く
なり、感光基板２の破損やダストの発生のおそれをなく
すことができる。また感光基板２が搬送アーム３に対し
て滑り難い部材である場合にも確実にプリアライメント
動作を実現することができる。

【００２３】なお上述の実施例においては、収納カセツ
ト１として複数枚の感光基板２を収納するものを用いる
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１枚の
みを収納するものにも適用し得る。

【００２４】また上述の実施例においては、感光基板を
収納カセツト１から搬送アーム３に移し換える場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、移し換える部材
は感光基板以外の基板でも良い。

【００２５】さらに上述の実施例においては、収納カセ
ツト１内における感光基板２の位置をエツジセンサ１１
Ａ〜１１Ｃを用いて検出する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、エツジセンサ以外の位置検出手段
を用いて位置を検出しても良い。

【００２６】さらに上述の実施例においては、実施例で
説明したプリアライメント装置を露光装置１０に適用す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、基板
を収納庫から搬送アームによつて取り出す機構を有する
装置に広く適用し得る。

【００２７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、基板を収
納庫に対して相対的に静止した状態に保つたままの状態
で基板を収納する収納庫の位置を補正し、基板と当該基
板を取り出す搬送アームとの相対的な位置関係を所定の
位置関係となるようにしたことにより、従来のように外
力によつて基板が破損するおそれや移動時にダストが発
生するおそれをなくすることができる位置合せ装置を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による位置合せ装置の一実施例を示す側
面図である。

【図２】エツジセンサによるエツジ検出の説明に供する
略線図である。

【図３】プリアライメント動作の説明に供する略線的平
面図である。

【図４】プリアライメント動作の説明に供する略線的平
面図である。

【図５】従来用いられているプリアライメント動作の説
明に供する略線的平面図である。

【符号の説明】

１……収納カセツト、２……感光基板、３……搬送アー
ム、４……カセツト台、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ……固定ピ
ン、６Ａ、６Ｂ……可動ピン、１０……露光装置、１１
……プリアライメント機能付き基板収納装置、１１Ａ、
１１Ｂ、１１Ｃ……エツジセンサ、１１Ｄ１〜１１Ｄ３
……センサ支持部材、１１Ｅ……演算部、１１Ｆ……制
御部、１１Ｇ……駆動部、１１Ｈ、１３Ａ、１３Ｂ……
エレベータ機構、１２……搬送装置、１３……露光ステ
ージ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を収納する収納庫と、 前記収納庫内の前記基板の面内方向における前記基板の
   位置を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記基板の基準
   位置に対するずれ量を求める演算手段と、 前記基板を前記収納庫から搬送部材によつて取り出す
   際、当該収納庫に載置されている前記基板と当該基板を
   取り出す前記搬送アームとの相対的な位置関係が所定の
   位置関係となるように前記ずれ量に基づいて前記収納庫
   の位置を補正する駆動手段とを具えることを特徴とする
   位置合せ装置。