JPH08152587A - 基板保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大掛かりな変更をせずにステージ上の基板の
保持力を強固にすることができる基板保持装置を提供す
る。 【構成】 照明用の開口部１ａを有し、矩形のガラス基
板２を載置するベース１と、ベース１上のガラス基板２
の一端面２ａとこの一端面と対向する他端面２ｂとを挟
持する挟持部材８，９とを備えている。ベース１上のガ
ラス基板２の一端面２ａと他端面２ｂとが挟持部材８，
９により挟持されて保持されるので、その挟持力を強く
するだけでガラス基板２の保持力が強固になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はガラス基板等を保持す
る基板保持装置に関し、特に液晶基板製造装置や液晶基
板検査装置等に用いる基板保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の基板保持装置を示す斜視
図、図９はガラス基板と吸着パッドとの関係を示す断面
図である。

【０００３】ステージ８０には透過照明用の開口部８０
ａが設けられ、ステージ８０上には複数の吸着パッド８
１が開口部８０ａを囲むように配置されている。吸着パ
ッド８１にはそれぞれ複数の吸入孔８１ａが設けられ、
各吸入孔８１ａは図示しないバキュームポンプに通じて
いる。

【０００４】矩形のガラス基板８２を吸着パッド８１の
上面８１ｂに載せ、バキュームポンプを運転させると、
吸入孔８１ａ内が負圧になり、大気圧によってガラス基
板８２の裏面８２ａが吸着パッド８１の上面８１ｂに押
し付けられ、ガラス基板８２の裏面８２ａと吸着パッド
８１の上面８１ｂとの摩擦力によってガラス基板８２が
保持される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、ガラス基板８２
の大型化や、スループットの向上のためのステージ８０
などの駆動の高速化などにより、ガラス基板８２のより
強固な保持力が要求されている。ところが、上述の基板
保持装置では、その要求を満足させるためには吸入孔８
１ａ内の負圧を高めるためにバキュームポンプを変更し
たり、吸着パッドの数を増やしたりする等の大掛かりな
変更をしなければならないという問題があった。

【０００６】また、製造工程又は検査工程によってはガ
ラス基板８２の保持に先だってガラス基板８２の高精度
の位置決めを要求される場合があり、上述の基板保持装
置では位置決め機構を備えていないので、基板保持装置
とは別に位置決め機構を用意する必要があり、コスト増
加の一因となっていた。

【０００７】上述の場合位置決め機構による位置決め動
作の後にガラス基板８２の保持を行うことになるので、
ガラス基板８２の保持まで時間がかかり、液晶基板製造
装置又は液晶基板検査装置のスループットの低下を招い
ていた。

【０００８】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は大掛かりな変更をせずにステージ
上の基板の保持力を強固にすることができる基板保持装
置を提供すること、並びにコストを増やさず且つ短時間
で基板の位置決めと保持とを行うことができる基板保持
装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明の基板保持装置は、所定のパター
ンが形成された基板と、前記所定のパターンを照明する
照明用の開口部を有し、前記基板を載置するステージ
と、前記ステージ上の前記基板の一端面とこの一端面と
対向する他端面とを挟持する挟持手段とを備えている。

【００１０】また、請求項２記載の発明の基板保持装置
は、前記挟持手段は、前記ステージの両側に互いに平行
に配置された一対の案内ガイドと、前記案内ガイドに案
内され、前記基板を挟持する一対の挟持部材と、前記挟
持部材の一方のストロークを制限する位置決め用ストッ
パと、前記挟持部材の一方と前記挟持部材の他方とを互
いに接近させ、前記挟持部材の一方が前記位置決め用ス
トッパに当たった後、前記挟持部材の他方を前記接近方
向へ駆動して前記基板を前記挟持部材の一方に押し付け
て前記基板を保持する駆動手段とで構成されている。

【００１１】更に、請求項３記載の発明の基板保持装置
は、前記挟持手段は、前記ステージの両側に互いに平行
に配置された一対の案内ガイドと、前記案内ガイドに案
内され、互いに接近して前記基板を挟持する一対の挟持
部材と、前記挟持部材の一方を前記案内ガイドに沿って
駆動する第１の駆動手段と、前記挟持部材の他方を前記
案内ガイドに沿って駆動する第２の駆動手段と、前記挟
持部材の一方のストロークを制限する位置決め用ストッ
パと、前記挟持部材の一方と前記挟持部材の他方とを互
いに接近する接近方向へ駆動し、前記挟持部材の一方が
前記ストッパに当たった後、前記挟持部材の他方を前記
接近方向へ駆動して前記基板を前記挟持部材の一方に押
し付けて前記基板を保持するように前記第１及び第２の
駆動手段を制御する制御手段とで構成されている。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明の基板保持装置では、ステ
ージ上の基板の一端面と他端面とが挟持部材により挟持
されて保持されるので、その挟持力を強くするだけで基
板の保持力が強固になる。

【００１３】また、請求項２記載の発明の基板保持装置
では、挟持部材の一方が位置決め用ストッパに当たった
後、挟持部材の他方は駆動手段により接近方向へ駆動さ
れ、基板を挟持部材の一方に押し付けて基板を保持する
ので、基板の位置決めと保持が同時になされる。

【００１４】更に、請求項３記載の発明の基板保持装置
では、挟持部材の一方が位置決め用ストッパに当たった
後、挟持部材の他方は第２の駆動手段により接近方向へ
駆動され、基板を挟持部材の一方に押し付けて基板を保
持するので、基板の位置決めと保持が同時になされる。

【００１５】

【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図１はこの発明の一実施例に係る基板保持
装置を示す平面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１
のＢ矢視図である。

【００１７】図１〜図３に示すように、基板保持装置の
ベース（ステージ）１には、ガラス基板に形成されたパ
ターンを透過照明のための矩形の開口部１ａが設けられ
ている。ベース１の一端部（図１の上側端部）及び他端
部（同図の下側端部）には、細い幅で直線状に延びた支
持部で、互いに平行に配置された一対のナイフエッジ部
１ｂ，１ｂが設けられている。このナイフエッジ部１ｂ
は、後述する一対の挟持部材８，９と略平行に配置され
ている。このナイフエッジ部１ｂ，１ｂ上に矩形のガラ
ス基板（基板）２を置くことができるようになってい
る。

【００１８】ベース１の右端部及び左端部には、固定部
材３，４を介してリニアシャフト（案内ガイド）５がそ
れぞれ取り付けられている。リニアシャフト５は互いに
平行に配置されている。各リニアシャフト５の一端側に
スライダ６が摺動自在に案内されていると共に、その他
端側にスライダ７が摺動自在に案内されている。左右の
スライダ６と一体に一方の挟持部材８が、左右のスライ
ダ７と一体に他方の挟持部材９がそれぞれ取り付けられ
ている。

【００１９】挟持部材８，９は、ガラス基板２の一端面
２ａとその他端面２ｂとを挟持してガラス基板２を保持
する挟持手段を構成している。両挟持部材８，９は、互
いに平行な状態で、両者が接近する方向（閉方向）及び
離れる方向（開方向）に変位可能である。

【００２０】左右のリニアシャフト５と一体のポスト１
０と左右のスライダ６との間には、各スライダ６を閉方
向に付勢する引っ張りばね１１が設けられている。同様
に、左右のリニアシャフト５と一体のポスト１２と左右
のスライダ７との間には、各スライダ７を閉方向に付勢
する引っ張りばね１３が設けられている。即ち、引っ張
りばね１１，１３は挟持部材８，９を互いに接近する方
向に付勢している。なお、ポスト１０，１２は、不図示
のセットビスによってリニアシャフト５に固定されてい
るが、セットビスを緩めることにより、ポスト１０，１
２をリニアシャフト５上の任意の位置に移動して固定す
ることが可能である。

【００２１】左右のリニアシャフト５には、一方の挟持
部材８の前記接近方向（閉方向）へのストロークを制限
する位置決め用ストッパ１４が一体に設けられている。
なお、位置決め用ストッパ１４は、不図示のセットビス
によってリニアシャフト５に固定されているが、セット
ビスを緩めることにより、位置決め用ストッパ１４をリ
ニアシャフト５上の任意の位置に移動して固定すること
が可能である。

【００２２】更に、この実施例の基板保持装置は、引っ
張りばね１１，１３と協働して挟持部材８，９を開閉さ
せる左右の駆動手段２０を備えている。各駆動手段２０
は、アクチュエータ２１と、このアクチュエータ２１の
両側から突出した２本のロッド２２，２３とからなる。
アクチュエータ２１は、不図示の電磁弁により制御され
る圧縮空気によってロッド２２，２３を同期して押し出
したり、引っ込めたりするように構成されている。ロッ
ド２２，２３の先端には長孔部材２４，２５がそれぞれ
固定されている。

【００２３】左右の長孔部材２４の長孔２４ａには、左
右のスライダ６に固定されたピン６ａがそれぞれ係合し
ている。同様に、左右の長孔部材２５の長孔２５ａに
は、左右のスライダ７に固定されたピン７ａがそれぞれ
係合している。

【００２４】次に、上記実施例の基板保持装置の動作を
図４に基づいて説明する。図４（ａ）は保持解除状態
（開状態）を示す図、同図（ｂ）は中間の状態を示す
図、同図（ｃ）は保持状態を示す図である。

【００２５】図１及び図３に示すように挟持部材８，９
がガラス基板２の保持を解除した開状態にあるときに
は、アクチュエータ２１が引っ張りばね１１，１３の付
勢力に抗してロッド２２，２３を押し出しており、これ
によって挟持部材８，９がガラス基板２の一端面２ａ，
他端面２ｂからそれぞれ離れた開位置に保持されてい
る。このとき、スライダ６と一体のピン６ａは長孔部材
２４の長孔２４ａの内側端部に係合しているとともに、
スライダ７と一体のピン７ａも長孔部材２５の長孔２５
ａの内側端部に係合している（図３及び図４（ａ）を参
照）。

【００２６】この状態でガラス基板２をベース１のナイ
フエッジ部２ａ，２ｂ上に置き、アクチュエータ２１に
よってロッド２２，２３を引っ込めていく。このとき、
挟持部材８，９は引っ張りばね１１，１３によって閉方
向に付勢されているので、ピン６ａ，７ａが長孔２４
ａ，２５ａの内側端部にそれぞれ係合した状態で、挟持
部材８，９が閉方向に移動する。

【００２７】この移動中に一方の挟持部材８は位置決め
用ストッパ１４に当たって停止し、挟持部材８が位置決
め用ストッパ１４によって位置決めされる。一方、挟持
部材８が停止した後も、ロッド２２，２３はロッド２
２，２３の先端に固定された長孔部材２４，２５の長孔
によって、さらに引っ込められていくので、挟持部材９
のみが閉方向へさらに移動していく。この時、ピン６ａ
は停止しているので、長孔２４ａの内側端部が停止した
ピン６ａから離れていくとともに、ピン７ａが長孔２５
ａの内側端部に係合した状態で、挟持部材９のみが閉方
向に移動する（図４（ｂ）を参照）。

【００２８】そして、ガラス基板２の端面２ａと挟持部
材８とがまだ接触していない場合、挟持部材９の端面が
ガラス基板２の他端面２ｂに当接してガラス基板２を挟
持部材８側へ押し、ガラス基板２の一端面２ａが挟持部
材８の端面に押し付けられたところで挟持部材９が停止
する。これによって、ガラス基板２の一端面２ａ及び他
端面２ｂが位置決め用ストッパ１４によって位置決めさ
れ挟持部材８と挟持部材９とにより挟持されるので、ガ
ラス基板２の位置決め及び保持が同時に完了する。

【００２９】なお、挟持部材９の停止後もロッド２２，
２３はさらに引っ込められていくが、長孔２４ａの内側
端部がピン６ａからより一層離れていくとともに、長孔
２５ａの内側端部もピン７ａから離れていくので（図４
（ｃ）を参照）、ガラス基板２にはアクチュエータ２１
からの力は加わらない。すなわち、ガラス基板２の位置
決め及び保持が完了した状態において、ガラス基板２の
保持力は引っ張りばね１１，１３によって与えられてい
る。

【００３０】そして、アクチュエータ２１は、図４
（ｃ）に示すように長孔２５ａの内側端部がピン７ａか
ら所定距離だけ離れたときに、ロッド２２，２３を引っ
込めるのを停止するように設定されている。

【００３１】ガラス基板２上のパターン検査を終了した
後、アクチュエータ２１によってロッド２２，２３を押
し出していくと、長孔２５ａの内側端部が先にピン７ａ
に当たるので、挟持部材９が挟持部材８よりも先に保持
解除方向（開方向）に移動し、これによって挟持部材９
がガラス基板２の他端面２ｂから離れる。このように、
長孔２５ａの内側端部が先にピン７ａに当たるのは、ガ
ラス基板２を保持する時の動作に関係している。即ち、
挟持部材８，９を閉方向に駆動してガラス基板２を保持
するが、挟持部材８がストッパ１４によって停止するた
めに、長孔２４ａとピン６ａとの接触が外れる。しかし
ながら、長孔２５ａとピン７ａとにより挟持部材９をさ
らに閉方向へ移動させることに依存する。

【００３２】そして、長孔２４ａの内側端部がピン６ａ
に当たった後に、挟持部材８も保持解除方向（開方向）
に移動し、挟持部材９もガラス基板２の一端面２ａから
離れる。これによって、ガラス基板２の保持の解除が完
了する。

【００３３】上記の実施例の基板保持装置によれば、ガ
ラス基板２の位置決め及び保持が完了した状態におい
て、ガラス基板２の保持力は引っ張りばね１１，１３に
よって与えられているので、挟持部材８，９に作用する
引っ張りばね１１，１３の付勢力を強くするような簡単
な変更によってガラス基板２の保持力をより強固にする
ことができる。従来例のように吸着パッドの数を増やす
必要がないので、ベース１の小型化、ひいては装置の小
型化を図ることができる。

【００３４】また、上記の実施例の基板保持装置によれ
ば、ガラス基板２の位置決め及び保持が同時に完了する
ので、基板保持装置とは別に位置決め機構を用意する必
要がなく、コストを低減できるとともに、短時間でガラ
ス基板２の位置決め及び保持を行うことができる。

【００３５】更に、上記の実施例の基板保持装置によれ
ば、ガラス基板２の保持解除動作時に、挟持部材９が挟
持部材８よりも先に保持解除方向（開方向）に移動して
ガラス基板２の他端面２ｂから離れるので、挟持部材８
により位置決めされているガラス基板２の位置が保持解
除動作の完了時まで保たれる。

【００３６】また、上記一実施例の基板保持装置によれ
ば、ガラス基板２が保持された状態において、ガラス基
板２の面（例えば、レジストが塗布されていない裏面）
に接触しているのは、ナイフエッジ部１ｂ，１ｂの僅か
な面積のみであるので、ガラス基板２にゴミ等が付着し
にくく、投下照明に適する。

【００３７】図５はこの発明の他の実施例に係る基板保
持装置を示す平面図、図６は図５のＣ矢視図、図７は図
５のＤ矢視図である。なお、この実施例において、前述
の一実施例と共通する部分には同一符号を付して重複し
た説明を省略する。

【００３８】前述の実施例では、挟持部材８，９の動き
の時間差を長孔部材２４，２５とピン６ａ，７ａとの係
合によって機械的に実現している。これに対して、図５
に示す他の実施例では、独立したアクチュエータを２系
統用い、アクチュエータの作動に時間差を設定すること
により、前述の実施例と同様に挟持部材８，９の動きに
時間差を与えるようにしている。

【００３９】具体的には、この実施例の基板保持装置で
は、前述の実施例で用いた引っ張りばね１１，１３、長
孔部材２４，２５、ピン２４ａ，２５ａを用いずに、ア
クチュエータ３１のロッド３１ａがスライダ６に連結さ
れているとともに、アクチュエータ３２のロッド３２ａ
がスライダ７に連結されている。そして、アクチュエー
タ３１，３２に供給する圧縮空気を、不図示のコントロ
ーラによって制御される不図示の独立した電磁弁によっ
て行うように構成されている。

【００４０】次に、この実施例の基板保持装置の動作を
説明する。

【００４１】ガラス基板２の保持動作を行うときには、
アクチュエータ３１を先に作動させることにより、スラ
イダ６が位置決め用ストッパ１４に当たるまで挟持部材
８を挟持部材９よりも先に閉方向に移動させる。これに
よって、挟持部材８が位置決め用ストッパ１４によって
位置決めされる。

【００４２】次に、アクチュエータ３２を作動させるこ
とにより、挟持部材９を閉方向に移動させる。挟持部材
９の端面がガラス基板２の他端面２ｂに当接してガラス
基板２を挟持部材８側へ押し、ガラス基板２の一端面２
ａが挟持部材８の端面に押し付けられたところで挟持部
材９が停止する。これによって、ガラス基板２の一端面
２ａ及び他端面２ｂが位置決め用ストッパ１４によって
位置決めされ挟持部材８と挟持部材９とにより挟持され
るので、ガラス基板２の位置決め及び保持が同時に完了
する。

【００４３】なお、この実施例では、各アクチュエータ
３１，３２に供給する圧縮空気の圧力を不図示のレギュ
レータによって変更することにより、ガラス基板２の保
持力をより強固にすることができる。

【００４４】また、図１の実施例ではアクチュエータ２
１を左右に設けており、図５の実施例ではアクチュエー
タ３１，３２を左右に設けているが、リニアシャフト５
とスライダ６，７の案内剛性が十分であれば、前記アク
チュエータを片側だけに設けて構造を簡単にしてもよ
い。

【００４５】更に、挟持部材８，９を駆動するアクチュ
エータ２１，３１，３２としては、油圧、空気圧及び電
磁気力等の動力のアクチュエータを用いることができ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
の基板保持装置によれば、挟持手段の挟持力を強くする
だけで基板の保持力が強固になるので、保持力を高める
ための大掛かりな変更を必要としない。

【００４７】また、請求項２又は３記載の発明の基板保
持装置によれば、コストを増やさず且つ短時間で基板の
位置決めと保持とを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例に係る基板保持装置
を示す平面図である。

【図２】図２は図１のＡ矢視図である。

【図３】図３は図１のＢ矢視図である。

【図４】図４は図１の基板保持装置の動作説明図であ
る。

【図５】図５はこの発明の他の実施例に係る基板保持装
置を示す平面図である。

【図６】図６は図５のＣ矢視図である。

【図７】図７は図５のＤ矢視図である。

【図８】図８は従来の基板保持装置を示す斜視図であ
る。

【図９】図９はガラス基板と吸着パッドとの関係を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ ベース １ａ 開口部 ２ ガラス基板（基板） ２ａ 一端面 ２ｂ 他端面 ５ リニアシャフト（案内ガイド） ８，９ 挟持部材 １１，１３ 引っ張りばね（付勢部材） １４ 位置決め用ストッパ ２０ 駆動手段 ３１ アクチュエータ（第１の駆動手段） ３２ アクチュエータ（第２の駆動手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のパターンが形成された基板と、 前記所定のパターンを照明する照明用の開口部を有し、
   前記基板を載置するステージと、 前記ステージ上の前記基板の一端面とこの一端面と対向
   する他端面とを挟持する挟持手段とを備えていることを
   特徴とする基板保持装置。
2. 【請求項２】 前記挟持手段は、 前記ステージの両側に互いに平行に配置された一対の案
   内ガイドと、 前記案内ガイドに案内され、前記基板を挟持する一対の
   挟持部材と、 前記挟持部材の一方のストロークを制限する位置決め用
   ストッパと、 前記挟持部材の一方と前記挟持部材の他方とを互いに接
   近させ、前記挟持部材の一方が前記位置決め用ストッパ
   に当たった後、前記挟持部材の他方を前記接近方向へ駆
   動して前記基板を前記挟持部材の一方に押し付けて前記
   基板を保持する駆動手段とで構成されていることを特徴
   とする請求項１記載の基板保持装置。
3. 【請求項３】 前記挟持手段は、 前記ステージの両側に互いに平行に配置された一対の案
   内ガイドと、 前記案内ガイドに案内され、互いに接近して前記基板を
   挟持する一対の挟持部材と、 前記挟持部材の一方を前記案内ガイドに沿って駆動する
   第１の駆動手段と、 前記挟持部材の他方を前記案内ガイドに沿って駆動する
   第２の駆動手段と、 前記挟持部材の一方のストロークを制限する位置決め用
   ストッパと、 前記挟持部材の一方と前記挟持部材の他方とを互いに接
   近する接近方向へ駆動し、前記挟持部材の一方が前記ス
   トッパに当たった後、前記挟持部材の他方を前記接近方
   向へ駆動して前記基板を前記挟持部材の一方に押し付け
   て前記基板を保持するように前記第１及び第２の駆動手
   段を制御する制御手段とで構成されていることを特徴と
   する請求項１記載の基板保持装置。