JPWO2011059003A1 - 検査装置 - Google Patents

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Abstract

本願発明は、基板表面のどの部分も検査できる軽量な検査装置を提供することを目的としている。主ベース板（２１）の側面に副ベース板（１１１、１１２）を設け、主ベース板（２１）上と副ベース板（１１１、１１２）上に亘ってガイドレール（４１）を敷設する。ガイドレール（４１）上にガントリ（３１１、３１２）を乗せ、ガントリ（３１１、３１２）に取り付けた測定器（５１ａ〜５１ｄ）の測定点を主ベース板（２１）上の基板（７１）の表面で移動させて測定する。ガントリ（３１１、３１２）を副ベース板（１１１、１１２）上に位置させると、各測定器（５１ａ〜５１ｄ）の測定点は基板（７１）が配置される領域の外部に位置するので、ガントリ（３１１、３１２）をガイドレール（４１）に沿って移動させ、測定器（５１ａ〜５１ｄ）を水平面内でそれとは垂直な方向に移動させると、各測定器（５１ａ〜５１ｄ）で基板表面のどの位置でも測定することができる。

Description

本発明は、基板を測定する検査装置に関する。
図１４の符号１００は従来の検査装置であり、検査装置１００は、メインベース１２１とガントリ１３２と測定器１５１を有している。
メインベース１２１は板状であり、その表面の平面形状は、正方形、又は長方形である。
メインベース１２１の表面のうち、対向する二辺の近傍の位置には、細長いガイドレール１４１が一本ずつ互いに平行に配置されている。さらにメインベース１２１上には、リニアモータ１４２がそれぞれガイドレール１４１と平行に配置されている。
ガントリ１３２は、二つの支柱１３３と、ブリッジ１３４を有している。支柱１３３はそれぞれガイドレール１４１上に配置され、ブリッジ１３４は支柱１３３の上に配置され支柱１３３によって支持されている。リニアモータ１４２によってガントリ１３２は、ガイドレール１４１に沿ってメインベース１２１上を往復移動できるように構成されている。
測定器１５１は、ガイドレール１４１の移動方向と垂直な方向へ往復移動できるように構成されている。
メインベース１２１がグラナイト等の石材で構成される場合、装置の重量が大きくなってしまうという問題点がある。また、設置場所や輸送方法等が制限されてしまい、トータルでのコスト高になる原因になっている。
特開２００７−０７３６８８号公報
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、軽量化された大型の検査装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、主ベース板と、前記主ベース板の第一の側面に固定された第一の副ベース板と、前記第一の副ベース板上と前記主ベース板上とに亘って配置されたガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能な移動測定装置と、
を有する検査装置であって、前記移動測定装置は、前記ガイドレール上に乗り、前記ガイドレールに沿って移動可能な一台以上のガントリと、前記主ベース板上に配置された基板の表面を測定する測定器とを有し、前記測定器は、各前記ガントリと前記基板との相対的な移動方向とは垂直であって水平面内の方向である測定器移動方向に移動可能に各前記ガントリに取り付けられ、前記測定器が測定可能な測定点を前記基板上に配置できる移動測定装置であって、前記ガントリを前記第一の副ベース板上に位置させたときに、前記測定器を、前記測定器が取り付けられた前記ガントリに対して相対的に移動させても前記測定点が前記基板表面を通らないようにすることができるように構成された検査装置である。
また、本発明は、前記第一の側面とは反対側に位置する第二の側面には第二の副ベース板が固定され、一本の前記ガイドレールは、前記第一の副ベース板上と、前記主ベース板上と、前記第二の副ベース板上とに亘って配置された検査装置であって、各前記ガントリを前記第二の副ベース板上に位置させたときに、前記測定器を前記ガントリに対して相対的に移動させても前記測定点が前記基板表面を通らないようにすることができるように構成された検査装置である。
また、本発明は、前記ガントリを前記第一の副ベース板で支持した状態から前記主ベース板で支持した状態にすると、前記ガントリに取り付けられた前記測定器の測定点を、前記基板の外側から前記基板上に移動させることができるように構成された検査装置である。
また、本発明は、主ベース板と、前記主ベース板の一側面に固定された第一の副ベース板と、前記第一の副ベース板が設けられた側面とは反対側の側面に固定された第二の副ベース板と、前記第一の副ベース板で支持される第一の支柱と、前記第二の副ベース板で支持される第二の支柱と、前記主ベース板上に位置し、前記第一、第二の支柱に亘って設けられた一台以上のブリッジ部と、前記主ベース板上に配置され、各前記ブリッジ部と交差する方向を移動して、前記ブリッジ部の下方位置を通過できるようにされた基板配置台と、各前記ブリッジ部に取り付けられ、取り付けられた前記ブリッジ部に沿って移動可能にされた測定器とを有し、各前記測定器は、前記基板配置台上に基板の各前記測定器の位置と対応した測定点を測定できるようにされ、前記基板載置台上に前記基板を配置して前記ブリッジ部の下方位置を移動させると、各前記測定点が前記基板の表面上を横断できるように構成された検査装置である。
本発明により、基板のどの部分でも測定できる検査装置を軽量化することができる。
また、ガイドレールを分割しなくても良いので、移動検査装置の移動が滑らかである。
本発明の第一例の検査装置の平面図 本発明の第一例の検査装置の動作状態を示す図 本発明の第一例の検査装置の動作状態を示す図 本発明の第一例の検査装置の動作状態を示す図 本発明の第一例の検査装置の動作状態を示す図 本発明の第一例の検査装置の側面図 本発明の第一例の検査装置の正面図 主ベース板と第一、第二の副ベース板の展開図 第一、第二の副ベース板の側面を示す図 本発明の第二例の検査装置の平面図 本発明の第三例の検査装置の平面図 本発明の第四例の検査装置の平面図 本発明の第五例の検査装置の平面図 従来の検査装置の平面図 第一、第二の支柱を説明するための図
６……レール配置領域
７……基板配置領域
１、２、３、４、１０……検査装置
１１1、１１2……第一、第二の副ベース板
２１……主ベース板
３１1、３１2……第一、第二のガントリ
３５……移動測定装置
４１……ガイドレール
４２……移動力発生装置
４９……測定器移動装置
５１ａ〜５１ｄ……測定器
７１……検査対象の基板
＜第一例＞
図１は基板表面を測定する本発明の検査装置１の平面図である。図６はその検査装置１の左側面図であり、図７は正面図である。
検査装置１は、床面上に配置された架台６１と、架台６１の表面に配置され、振動を減衰させる除振脚６０と、除震脚６０上に配置された主ベース板２１と、主ベース板２１上に配置された基板表面の物理的性質、化学的性質、電気的性質や表面状態等の特性を測定する移動測定装置３５と、移動測定装置３５が非接触で乗って移動するガイドレール４１とを有している。
主ベース板２１の表面は平坦であり、表面の平面形状は、正方形又は長方形である。主ベース板２１は、除振脚６０の上に載せられており、除振脚６０により架台６１から主ベース板２１へ伝わる振動が減衰している。
この検査装置１で検査する測定対象の基板の大きさは最大値が予め決められている。測定対象の基板は正方形又は長方形形状であり、主ベース板２１の大きさは、測定対象の基板の中の最大の基板よりも大きくされている。
測定対象の基板の形状は、正方形又は長方形形状であり、主ベース板２１上には測定対象の基板と同形状で、測定対象の基板が配置される領域である基板配置領域７が設けられている。基板配置領域７の大きさも、測定対象の基板中の最大の基板よりも大きくされている。
図１〜図７の符号７１は、基板配置領域７に配置された測定対象の基板であり、この基板７１は、その裏面が主ベース板２１と接触している。
主ベース板２１の一側面である第一の側面１４1には、一枚又は複数枚の第一の副ベース板１１1が固定されている。第一の側面１４1と平行であり、反対側に位置する第二の側面１４2には一枚又は複数枚の第二の副ベース板１１2が固定されている。
ここでは、同じ第一、第二の側面１４1、１４2に、第一、第二の副ベース板１１1、１１2がそれぞれ二個ずつ設けられている。
基板配置領域７の四辺は、主ベース板２１の四辺とそれぞれ一辺ずつ近接して平行に離間して配置されており、主ベース板２１の四辺のうち、第一、第二の側面１４1、１４2に対して垂直な二辺と、基板配置領域１７の辺のうち、その二辺と平行で近接している辺との間には、レール配置領域６がそれぞれ設けられている。
レール配置領域６と、第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2とはそれぞれ二個ずつ設けられており、一直線に並んだレール配置領域６と、第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2とが二組ある。
一組のレール配置領域６と、第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2との上に、レール配置領域６よりも長く、主ベース板２１の両側にはみ出る長さのガイドレール４１が、中央部分が主ベース板２１のレール配置領域６上に乗せられ、一端と他端が、それぞれ第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2上に乗せられて、二本のガイドレール４１が平行に配置されている。
各ガイドレール４１の中央部分はて主ベース板２１に固定され、一端と他端は、それぞれ第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2に固定されている。
各ガイドレール４１に沿って、細長の移動力発生装置４２が配置されている。
移動力発生装置４２については後述するが、ガイドレール４１や移動力発生装置４２の構造は、この第一例の検査装置１と、後述する第二例と他の例の検査装置でも同じであり、移動力発生装置４２は、この例では、固定電磁石と移動磁石で構成されるリニアモータのうちの、固定電磁石である。各移動力発生装置４２は、それぞれ各ガイドレール４１に対して近接して平行に配置されている。
主ベース板２１と第一、第二の副ベース板１１1、１１2とは、それぞれ分離して製造され、第一、第二の副ベース板１１1、１１2が主ベース板２１に取り付けられている。
図８に、主ベース板２１と、主ベース板２１に取り付ける前であって、分離している状態の第一、第二の副ベース板１１1、１１2とを示す。図８、９で説明する主ベース板２１の構造と、第一、第二の副ベース板１１1、１１2の構造と、取り付け方法は、後述する第二例以降の検査装置でも同じである。
第一、第二の副ベース板１１1、１１2の表面は平坦であり、表面の平面形状は、正方形又は長方形である。
第一、第二の副ベース板１１1、１１2の表面以外の一側面である取付面８４を、主ベース板２１の第一又は第二の側面１４1、１４2にそれぞれ密着させて、第一、第二の副ベース板１１1、１１2を主ベース板２１に取り付けるために、第一、第二の副ベース板１１1、１１2には凹部９１が形成され、取付面８４と、その裏面である凹部９１の内部の露出された面との間の厚みとの間には、貫通孔８１が形成されている。第一、第二の副ベース板１１1、１１2には、一枚につき複数個の貫通孔８１が形成されている。
主ベース板２１の第一、第二の側面１４1、１４2には、複数の取付孔９９が形成されており、貫通孔８１と取付孔９９との内周面には、雌ねじが設けられている。
各貫通孔８１に対して取付孔９９が連通するように、第一又は第二の側面１４1、１４2と取付面８４とを接触させ、第一、第二の副ベース板１１1、１１2を主ベース板２１に対して静止させ、連通する貫通孔８１と取付孔９９に、外周面に雄ねじが形成されたネジ９８を回転させながら挿入し、第一、第二の副ベース板１１1、１１2は主ベース板２１にネジ留め固定する。
そのとき、主ベース板２１の表面と、第一、第二の副ベース板１１1、１１2の表面との高さが等しくなるようにし、且つ、第一、第二の側面１４1、１４2と取付面８４とが互いに密着するようにして固定する。
ここでは、主ベース板２１の第一の側面１４1に第一の副ベース板１１1が二個固定され、反対側の第二の側面１４2に第二の副ベース板１１2が二個固定されている。
主ベース板２１と第一、第二の副ベース板１１1、１１2はセラミックス(ここではグラナイト)で構成されており、二個の第一の副ベース板１１1、１１1の間と、二個の第二の副ベース板１１2、１１2の間とには、それぞれグラナイトの無い隙間５が形成されている。隙間５がセラミックスで充填されている検査装置よりも本発明の検査装置の方が軽量になっている。
セラミックスは精密な形状加工が困難であり、主ベース板２１に第一、第二の副ベース板１１1、１１2を取り付けた状態の形状の板を、大きなセラミックス板を切削、研削して一枚の板で構成させることは困難である。
本発明では、大きな主ベース板２１に、主ベース板２１よりも小さな第一、第二の副ベース板１１1、１１2を固定することで、複雑な形状の台を作製している。
なお、ガイドレール４１は主ベース板２１の幅方向に沿って配置されているものとすると、この実施例では、ガイドレール４１は主ベース板２１の幅より長くされており、一本のガイドレール４１が主ベース板２１と第一、第二の副ベース板１１1、１１2に亘って配置されているが、一本のガイドレール４１を、主ベース板２１上の部分と、第一の副ベース板１１1上の部分と、第二の副ベース板１１2上の部分の三本のレールで構成し、先端を密着して一直線にして一本のガイドレールとして取り扱うようにすることもできる。
次に、移動測定装置３５について説明すると、移動測定装置３５は、一又は複数台のガントリと、一又は複数台の測定器５１ａ〜５１ｄとを有している。ガントリはガイドレール４１上を移動する移動装置であり、測定器５１ａ〜５１ｄは、基板７１の表面の一部を測定する装置である。
この実施例では二台のガントリを有している。その二台のガントリを、第一、第二のガントリと呼んで図１〜図６に於いて、符号３１1、３１2を付して説明する。
第一、第二のガントリ３１1、３１2は鉛直に立設された支柱３３をそれぞれ二本ずつ有しており、また、第一、第二のガントリ３１1、３１2は、二本の支柱３３上に亘って水平に配置されたブリッジ５０を一本ずつそれぞれ有している。
各支柱３３の底面には、空気吹き出し部３７がそれぞれ設けられており、この空気吹き出し部３７は圧縮した空気を供給できるコンプレッサー３８に接続されている。コンプレッサー３８を動作させ、コンプレッサー３８から空気吹き出し部３７に空気を供給すると、空気吹き出し部３７から下方に向けて圧縮された空気が吹き出される。
二本の支柱３３はそれぞれガイドレール４１上に乗せられており、空気吹き出し部３７はガイドレール４１上に位置している。
空気吹き出し部３７から圧縮した空気は、下方に向けて噴出されると下方位置のガイドレール４１にそれぞれ吹き付けられ、空気吹き出し部３７とガイドレール４１の間に空気層が形成され、その結果、支柱３３とガイドレール４１とは非接触になり、第一、第二のガントリ３１1、３１2はガイドレール４１上に浮上して、第一、第二のガントリ３１1、３１２の重量が二本のガイドレール４１によって非接触で支持される。
各支柱３３の下部には、移動力発生装置４２と磁気的に相互作用する移動磁石がそれぞれ配置されており、移動力発生装置４２内に配置された電磁石のうち、通電する電磁石を変えて、所望位置で磁力を発生させて移動力発生装置４２内の所望位置で移動磁石に磁気的吸引力や磁気的反発力を加えることで、支柱３３をそれぞれ動かし、第一、第二のガントリ３１1、３１2をガイドレール４１に沿って移動させるように構成されている。
移動力発生装置４２から固定磁石に加えられる磁気的力により、第一、第二のガントリ３１1、３１2はガイドレール４１の両端間を往復移動することができるようにされている。
第一、第二のガントリ３１1、３１2は、第一、第二のガントリ３１1、３１2が有する支柱３３、３３をガイドレール４１から脱落させない規制部材(不図示)を有しており、第一、第二のガントリ３１1、３１2は、ガイドレール４１上を浮上しながら、ガイドレール４１と支柱３３及び空気吹き出し部３７とが非接触の状態で、ガイドレール４１とから柱３３が脱落せずに移動することができる。
第一、第二のガントリ３１1、３１2が一方向に移動する際には、ブリッジ５０の細長の二側面のうち、一側面が進行方向である一方向の前方を向き、反対側の他の一側面が後方を向く。
第一、第二のガントリ３１1、３１2が一方向とは逆向きの反対方向に移動するときには一方向の移動のときに後方を向いていた側面が進行方向である反対方向の前方を向き、一方向の移動のときには前方を向いていた側面が反対方向への移動のときは後方を向く。
第一、第二のガントリ３１1、３１2のブリッジ５０の前方又は後方に向く細長の二側面には、図６の符号４９で示す測定器移動装置がそれぞれ設けられており、ここでは、第一、第二のガントリ３１1、３１2の二側面の測定器移動装置４９には、異なる測定を行う測定器５１ａ〜５１ｄが取り付けられている。
測定器移動装置４９は、第一、第二のガントリ３１1、３１2の移動方向とは垂直な方向であって、水平面内の方向である測定器移動方向に、測定器５１ａ〜５１ｄを移動させ、測定器５１ａ〜５１ｄは、往復移動することができる。
第一、第二のガントリ３１1、３１2と各測定器５１ａ〜５１ｄとを移動させることで、各測定器５１ａ〜５１ｄを、基板配置領域７に配置された基板７１の表面上の所望の位置に配置することができる。
測定器５１ａ〜５１ｄは、基板７１の表面の一部の特性を測定する測定器であり、例えば、段差計、光学式膜厚計、ラマン分光計、抵抗測定器である。測定した結果の測定値は、制御装置５７に出力される。
基板配置領域７上の基板７１は測定対象であり、前工程で処理がされており、ここでは、その一例として表面に薄膜が形成されているものとすると、測定器５１ａ〜５１ｄは薄膜の膜厚や、薄膜に形成された段差の深さや、薄膜の抵抗値等を測定することができる。
例えば、測定器５１ａ〜５１ｄが段差計である場合は、測定器５１ａ〜５１ｄの筺体から探針が下向きに突き出されており、探針の下端が基板７１の表面の薄膜と接触し、パターニングされた薄膜の段差の高さの測定を行うことができる。
また、光学式膜厚計の場合、測定器５１ａ〜５１ｄの送光部がレーザー光を基板表面に照射し、測定器５１ａ〜５１ｄの受光部で反射光を受光して、基板７１の表面に形成された薄膜の膜厚の測定を行うことができる。
ラマン分光計の場合、測定器５１ａ〜５１ｄの送光部がレーザー光を基板７１の表面に照射し、分光器で散乱光を分光し、薄膜の結晶構造等が分析される。
抵抗測定器の場合、測定器５１ａ〜５１ｄから２本の探針が下向きに突き出され、二本の探針間に一定の電流を流し、その間の電位差を測定することにより抵抗値を求めることができる。
このように、測定器５１ａ〜５１ｄが射出するレーザー光の基板表面での入射位置や、測定器５１ａ〜５１ｄから伸びる探針が基板表面に接触する範囲の位置等の測定器５１ａ〜５１ｄが測定する基板７１の表面上の位置を測定点とすると、第一、第二のガントリ３１1、３１2の基板７１に対する移動や、測定器５１ａ〜５１ｄの第一、第二のガントリ３１1、３１2に対する移動によって測定点を基板７１表面の所望位置に移動させることができる。移動は制御装置５７によって制御される。
測定点の主ベース板２１に対する位置は、測定器５１ａ〜５１ｄの主ベース板２１に対する位置と一対一に対応しており、例えば、測定器５１ａ〜５１ｄのうちのレーザ光を射出する送光部の真下位置や、探針の取付部分の真下位置が測定点の位置になっている。
測定器５１ａ〜５１ｄは、基板７１の測定点の部分の特性を測定することになる。
移動測定装置３５に含まれる全てのガントリ(ここでは第一、第二のガントリ３１1、３１2)の各空気吹き出し部３７は、ガイドレール４１のうち、主ベース板２１、第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2のうち、いずれか一つの板２１、１１1、１１2の上の部分の上に、空気を噴出しながら非接触で乗り、各ガントリ３１1、３１2の重量、ガイドレール４１のうち、乗った部分の真下に位置する主ベース板２１、第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2によって、支持される。
第一、第二の副ベース板１１1、１１2は主ベース板２１によって支持されているので、第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2が支持する重量は、主ベース板２１によって支持される。
ガイドレール４１の長さは、移動測定装置３５の各ガントリが第一の副ベース板１１1上に全部位置し、又は第二の副ベース板１１2上に全部位置した状態で、各測定器５１ａ〜５１ｄが第一、第二のガントリ３１1、３１2に対して移動したとき、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点は、基板配置領域７の外側を移動する程度に各ガントリ３１1、３１2が基板配置領域７から離間するような長さにされている。
即ち、第一、第二の副ベース板１１1、１１2の長さとガイドレール４１の長さとは、 第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2のうち、いずれか一方副ベース板１１1、又は１１2の上に、移動測定装置３５が有する全部のガントリ３１1、３１2が位置したときに、各ガントリ３１1、３１2に取り付けられた測定器５１ａ〜５１ｄは、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点が基板配置領域７の外側に位置できる長さにされている。
そして、基板配置領域７１上の基板７１の測定と、移動とを行いながら、各ガントリ３１1、３１2が第一又は第二の副ベース板１１1、１１2のうち、いずれか一方から他方に向けて移動すると、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点は、測定器５１ａ〜５１ｄが設けられたガントリ３１1、３１2に対して相対的に静止した状態で、移動測定装置３５の移動方向に移動されると、基板配置領域７上を横断させることができる。
また、各ガントリ３１1、３１2を第一又は第二の副ベース板１１1、１１2上に位置させたとき、測定器５１ａ〜５１ｄを、測定器５１ａ〜５１ｄが設けられたガントリ３１1、３１2に対して移動させても、測定点が、基板配置領域７上を通らないようにすることができる。
他方、各ガントリ３１1、３１2のブリッジ５０の長さと測定器５１ａ〜５１ｄが往復移動する距離は、ガントリ３１1、３１2を主ベース板２１に対して静止させた状態で、測定器５１ａ〜５１ｄを移動させると、測定点に基板配置領域７上を横断させることができる。測定器５１ａ〜５１ｄとガントリ３１1、３１2とを相対的に静止させたときの横断の方向と、ガントリ３１1、３１2を主ベース板２１に対して静止させたときの横断の方向とは、垂直である。
従って、基板配置領域７上の基板７１に対する移動測定装置３５の移動と、移動測定装置３５に対する測定器５１ａ〜５１ｄの移動により、測定点は基板配置領域７上の基板７１のどの部分にも位置することができ、基板７１の表面のどの部分でも測定することができる。
図１は、基板７１の測定の開始前であり、第一、第二のガントリ３１1、３１2は第一の副ベース板１１1、１１1上に乗っており、即ち、移動測定装置３５が第一の副ベース板１１1、１１1上に乗っている状態を示している。
第一、第二のガントリ３１1、３１2が第一の副ベース板１１1、１１1上に乗った状態では、第一のガントリ３１1の方が第二のガントリ３１2よりも主ベース板２１に近い位置にあるものとすると、その状態から基板７１を測定する際には、図２に示すように、まず基板７１に近い方の第一のガントリ３１1を移動させ、測定器５１ａ〜５１ｂを基板７１上に位置させる。
基板配置領域７上に配置された基板７１の表面のうち、測定をする測定位置は予め定められており、各測定器５１ａ〜５１ｄにより基板７１上の測定位置に測定点を配置して基板７１表面の測定を行う。基板７１上の全ての測定位置の測定が終わると、図３に示すように第一のガントリ３１1を測定前に位置していた二枚の第一の副ベース板１１1とは反対側に位置する第二の副ベース板１１2上に移動させる。
次に、第二のガントリ３１2の測定器５１ａ〜５１ｄを、図４に示すように、第一のガントリ３１1から基板７１上に移動させ、予め設定された測定位置を測定した後、図５に示すように、第二の副ベース板１１2、１１2上に移動させる。
このように、本発明の検査装置１では、基板配置領域７上の基板７１表面のどの部分にも測定器５１ａ〜５１ｄの測定点を位置させることができる。基板７１の表面を測定して得られた測定値は、制御装置５７により、制御装置５７に記憶されている基準値と比較され、複数の測定値の比較結果から、基板７１の良否を判断することができる。
＜第二例＞
上記第一例の検査装置１では、ガントリを複数台(第一、第二のガントリ３１1、３１2)有していたが、本発明には、図１０に示す本発明の第二例の検査装置２のように、移動測定装置３５が一台のガントリ３２を有している検査装置も含まれる。
ここではガントリ３２は、上述の第一又は第二のガントリ３１1、３１2と同じ構成であり、そのガントリ３２のブリッジ５０の長手方向の二側面であって、ガントリ３２の移動方向の前後になるに側面に、測定器５１ａ、５１ｂがそれぞれ取り付けられており、第一例の第一又は第二のガントリ３１1、３１2と同様に、ガントリ３２が二本のガイドレール４１の一端側と他端側に位置するときに、測定器５１ａ、５１ｂの測定点が基板配置領域７の外部に位置できるように、ガイドレール４１の一端側と他端側に第一の副ベース板１１1、１１1と第二の副ベース板１１2、１１2を設け、移動測定装置３５が第一又は第二の副ベース板１１1、１１1、１１2、１１2上に乗っているとき(ここでは一台のガントリ３２が第一又は第二の副ベース板１１1、１１1、１１2、１１2上に乗っているとき)に、測定器５１ａ、５１ｂがガントリ３２に対して移動しても、測定点が基板配置領域７の外側に位置できればよい。
＜第三例＞
それに対し、図１１に示す本発明の第三例の検査装置３のように、移動測定装置３５が一台のガントリ３１を有し、ガントリ３１のブリッジ５０の長手方向の一側面に一乃至複数個の測定器５１が取り付けられている。
上記の第一、二例と同様に、各測定器５１は、ガントリ３１に対して移動可能にされており、二枚の副ベース板１３を主ベース板２１の一側面に固定し、その二枚の副ベース板１３上に一端が乗り、他端が主ベース板２１に乗るように、副ベース板１３上に一本ずつガイドレール４１を設け、移動測定装置３５が有するガントリ３１が、副ベース板１３上の部分のガイドレール４１の上に非接触で乗ったときに、測定器５１の測定点が、基板配置領域７の外側であって、ガントリ３１と基板配置領域７との間に位置できるようにする。例えば、測定器５１を、副ベース板１３上に位置するガントリ３１の基板配置領域７に向く側面に配置する。
この場合は、移動測定装置３５のガントリ３１が、副ベース板１３上に位置するガイドレール４１の端部から、反対側の端部に向けて移動させたときには、測定器５１の測定点は、基板配置領域７の外側の位置から、基板配置領域７上を横断し、基板配置領域７の反対側の外側に到着するようになっている。
測定器５１は、水平面内で、ガントリ３１の移動方向とは垂直な方向に移動して、測定点を基板配置領域７の外側から、基板配置領域７を横断して、反対側の外側に到着させることができるから、測定点は基板配置領域７上の基板７１の表面上の所望の位置に配置することができ、基板７１表面のどの位置でも測定することができる。
＜第四、第五例＞
図１２、１３を参照し、検査装置４、１０は、主ベース板２１を有しており、主ベース板２１の一側面には、第一の副ベース板１５1が一個又は複数個固定されており、反対側の一側面には、第二の副ベース板１５2が一個又は複数個固定されている。
第一、第二の副ベース板１５1、１５2上には、第一、第二の支柱が立設されており、細長のブリッジ５０の一端が、第一の副ベース板１５1上の上端に設けられ、他端が第二の副ベース板１５2の上端に設けられて、各ブリッジは、主ベース板２１の上方に位置し、主ベース板２１に対して位置が固定されたガントリ３４が構成されている。
図１２の検査装置４は、このガントリ３４を複数台(ここでは二台)有しており、図１３の検査装置１０は、一台有している。
図１５の符号１７1、１７2は第一、第二の支柱を示している。
主ベース板２１上には、ガイドレール４１が配置されており、ガイドレール４１上には、基板載置台９が乗せられている。
上記各例と同様に、主ベース板２１上には、ガイドレール４１と平行に、基板移動装置４２が設けられており、基板載置台９に設けられた固定磁石が基板移動装置４２から磁力を受けてガイドレール４１上を移動して、基板載置台９が、ガントリ３４の真下位置を通過できるようにされている。
各ガントリ３４のブリッジ５０の長手方向の一側面又は二側面には、測定器５１ａ〜５１ｄが一乃至複数個それぞれ取り付けられている。各測定器５１ａ〜５１ｄは、基板載置台９の移動方向とは垂直な方向であって、水平面内の方向である測定器移動方向に移動できるように構成されている。
基板載置台９には基板配置領域７が設けられており、基板配置領域７上に、測定対象の基板７１が配置される。
この例でも、各測定器５１ａ〜５１ｄは、各測定器５１ａ〜５１ｄと主ベース板２１との相対的な位置関係に対応する位置に測定点が形成されるようになっている。上記各例及びこの例では、各測定器５１ａ〜５１ｄの真下位置に測定点が形成されるようになており、基板載置台９が移動すると、測定点が基板配置領域７に対して相対移動し、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点が基板配置領域７の外側から基板配置領域７を横断し、反対側の外側に到着できるようになっている。
また、基板載置台９がガントリ３４の下方に静止して配置されているときに測定器５１ａ〜５１ｄを、ガントリ３４に対して移動させると、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点は、基板載置台９の移動方向とは直角な方向に移動し、測定点は、基板配置領域７の外側から基板配置領域７を横断し、反対側の外側に到着できるようになっている。
従って、この検査装置４、１０でも、基板配置領域７上に配置された基板７１の表面の所望位置に配置することができ、基板７１表面のどの位置でも測定することができる。
主ベース板２１の側面に固定された第一、第二の副ベース板１５1、１５2の幅は、主ベース板２１の幅よりも短くされており、主ベース板２１の側面のうち、第一又は第二の副ベース板１５1、１５2が固定された側面の近傍であって、第一の副ベース板１５1の両側や、第二の副ベース板１５2の両側には、グラナイトが無い隙間８６があり、主ベース板を大きな四角形で構成して、ベース板にガントリを取り付ける場合よりも、第四、第５例の測定装置４、１０は軽い。
なお、二個のガントリ３４を有する検査装置４で、互いに対面するガントリ３４の側面に測定器５１ｂ、５１ｃが配置されている場合には、その測定器５１ｂ、５１ｃがガントリ３４に対して移動する際に互いに接触しないように、二個のガントリ３４は離間して配置される。
図１〜図７の符号７１は、基板配置領域７に配置された測定対象の基板であり、この基板７１は、その裏面が主ベース板２１と接触している。
主ベース板２１の一側面である第一の側面１４1には、一枚又は複数枚の第一の副ベース板１１1が固定されている。第一の側面１４1と平行であり、反対側に位置する第二の側面１４2には一枚又は複数枚の第二の副ベース板１１2が固定されている。
ここでは、同じ第一、第二の側面１４1、１４2に、第一、第二の副ベース板１１1、１１2がそれぞれ二個ずつ設けられている。
基板配置領域７の四辺は、主ベース板２１の四辺とそれぞれ一辺ずつ近接して平行に離間して配置されており、主ベース板２１の四辺のうち、第一、第二の側面１４1、１４2に対して垂直な二辺と、基板配置領域７の辺のうち、その二辺と平行で近接している辺との間には、レール配置領域６がそれぞれ設けられている。
レール配置領域６と、第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2とはそれぞれ二個ずつ設けられており、一直線に並んだレール配置領域６と、第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2とが二組ある。
一組のレール配置領域６と、第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2との上に、レール配置領域６よりも長く、主ベース板２１の両側にはみ出る長さのガイドレール４１が、中央部分が主ベース板２１のレール配置領域６上に乗せられ、一端と他端が、それぞれ第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2上に乗せられて、二本のガイドレール４１が平行に配置されている。
各ガイドレール４１の中央部分は主ベース板２１に固定され、一端と他端は、それぞれ第一の副ベース板１１1と、第二の副ベース板１１2に固定されている。
空気吹き出し部３７から圧縮した空気は、下方に向けて噴出されると下方位置のガイドレール４１にそれぞれ吹き付けられ、空気吹き出し部３７とガイドレール４１の間に空気層が形成され、その結果、支柱３３とガイドレール４１とは非接触になり、第一、第二のガントリ３１1、３１2はガイドレール４１上に浮上して、第一、第二のガントリ３１1、３１ 2 の重量が二本のガイドレール４１によって非接触で支持される。
各支柱３３の下部には、移動力発生装置４２と磁気的に相互作用する移動磁石がそれぞれ配置されており、移動力発生装置４２内に配置された電磁石のうち、通電する電磁石を変えて、所望位置で磁力を発生させて移動力発生装置４２内の所望位置で移動磁石に磁気的吸引力や磁気的反発力を加えることで、支柱３３をそれぞれ動かし、第一、第二のガントリ３１1、３１2をガイドレール４１に沿って移動させるように構成されている。
移動力発生装置４２から固定磁石に加えられる磁気的力により、第一、第二のガントリ３１1、３１2はガイドレール４１の両端間を往復移動することができるようにされている。
第一、第二のガントリ３１1、３１2は、第一、第二のガントリ３１1、３１2が有する支柱３３、３３をガイドレール４１から脱落させない規制部材(不図示)を有しており、第一、第二のガントリ３１1、３１2は、ガイドレール４１上を浮上しながら、ガイドレール４１と支柱３３及び空気吹き出し部３７とが非接触の状態で、ガイドレール４１から支柱３３が脱落せずに移動することができる。
第一、第二のガントリ３１1、３１2が一方向に移動する際には、ブリッジ５０の細長の二側面のうち、一側面が進行方向である一方向の前方を向き、反対側の他の一側面が後方を向く。
第一、第二のガントリ３１1、３１2が一方向とは逆向きの反対方向に移動するときには一方向の移動のときに後方を向いていた側面が進行方向である反対方向の前方を向き、一方向の移動のときには前方を向いていた側面が反対方向への移動のときは後方を向く。
第一、第二のガントリ３１1、３１2のブリッジ５０の前方又は後方に向く細長の二側面には、図６の符号４９で示す測定器移動装置がそれぞれ設けられており、ここでは、第一、第二のガントリ３１1、３１2の二側面の測定器移動装置４９には、異なる測定を行う測定器５１ａ〜５１ｄが取り付けられている。
測定器移動装置４９は、第一、第二のガントリ３１1、３１2の移動方向とは垂直な方向であって、水平面内の方向である測定器の移動方向に、測定器５１ａ〜５１ｄを移動させ、測定器５１ａ〜５１ｄは、往復移動することができる。
第一、第二のガントリ３１1、３１2と各測定器５１ａ〜５１ｄとを移動させることで、各測定器５１ａ〜５１ｄを、基板配置領域７に配置された基板７１の表面上の所望の位置に配置することができる。
測定器５１ａ〜５１ｄは、基板７１の表面の一部の特性を測定する測定器であり、例えば、段差計、光学式膜厚計、ラマン分光計、抵抗測定器である。測定した結果の測定値は、制御装置５７に出力される。
基板配置領域７上の基板７１は測定対象であり、前工程で処理がされており、ここでは、その一例として表面に薄膜が形成されているものとすると、測定器５１ａ〜５１ｄは薄膜の膜厚や、薄膜に形成された段差の深さや、薄膜の抵抗値等を測定することができる。
例えば、測定器５１ａ〜５１ｄが段差計である場合は、測定器５１ａ〜５１ｄの筺体から探針が下向きに突き出されており、探針の下端が基板７１の表面の薄膜と接触し、パターニングされた薄膜の段差の高さの測定を行うことができる。
また、光学式膜厚計の場合、測定器５１ａ〜５１ｄの送光部がレーザー光を基板７１の表面に照射し、測定器５１ａ〜５１ｄの受光部で反射光を受光して、基板７１の表面に形成された薄膜の膜厚の測定を行うことができる。
ラマン分光計の場合、測定器５１ａ〜５１ｄの送光部がレーザー光を基板７１の表面に照射し、分光器で散乱光を分光し、薄膜の結晶構造等が分析される。
抵抗測定器の場合、測定器５１ａ〜５１ｄから２本の探針が下向きに突き出され、二本の探針間に一定の電流を流し、その間の電位差を測定することにより抵抗値を求めることができる。
このように、測定器５１ａ〜５１ｄが射出するレーザー光の基板７１の表面での入射位置や、測定器５１ａ〜５１ｄから伸びる探針が基板７１の表面に接触する範囲の位置等の測定器５１ａ〜５１ｄが測定する基板７１の表面上の位置を測定点とすると、第一、第二のガントリ３１1、３１2の基板７１に対する移動や、測定器５１ａ〜５１ｄの第一、第二のガントリ３１1、３１2に対する移動によって測定点を基板７１の表面の所望位置に移動させることができる。移動は制御装置５７によって制御される。
測定点の主ベース板２１に対する位置は、測定器５１ａ〜５１ｄの主ベース板２１に対する位置と一対一に対応しており、例えば、測定器５１ａ〜５１ｄのうちのレーザ光を射出する送光部の真下位置や、探針の取付部分の真下位置が測定点の位置になっている。
測定器５１ａ〜５１ｄは、基板７１の測定点の部分の特性を測定することになる。
移動測定装置３５に含まれる全てのガントリ(ここでは第一、第二のガントリ３１1、３１2)の各空気吹き出し部３７は、ガイドレール４１のうち、主ベース板２１、第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2のうち、いずれか一つの板２１、１１1、１１2の上の部分の上に、空気を噴出しながら非接触で乗り、各ガントリ３１1、３１2の重量、ガイドレール４１のうち、乗った部分の真下に位置する主ベース板２１、第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2によって、支持される。
第一、第二の副ベース板１１1、１１2は主ベース板２１によって支持されているので、第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2が支持する重量は、主ベース板２１によって支持される。
ガイドレール４１の長さは、移動測定装置３５の各ガントリが第一の副ベース板１１1上に全部位置し、又は第二の副ベース板１１2上に全部位置した状態で、各測定器５１ａ〜５１ｄが第一、第二のガントリ３１1、３１2に対して移動したとき、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点は、基板配置領域７の外側を移動する程度に各ガントリ３１1、３１2が基板配置領域７から離間するような長さにされている。
即ち、第一、第二の副ベース板１１1、１１2の長さとガイドレール４１の長さとは、 第一の副ベース板１１1又は第二の副ベース板１１2のうち、いずれか一方の副ベース板１１1、又は１１2の上に、移動測定装置３５が有する全部のガントリ３１1、３１2が位置したときに、各ガントリ３１1、３１2に取り付けられた測定器５１ａ〜５１ｄは、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点が基板配置領域７の外側に位置できる長さにされている。
そして、基板配置領域７上の基板７１の測定と、移動とを行いながら、各ガントリ３１1、３１2が第一又は第二の副ベース板１１1、１１2のうち、いずれか一方から他方に向けて移動すると、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点は、測定器５１ａ〜５１ｄが設けられた第一、第二のガントリ３１1、３１2に対して相対的に静止した状態で、移動測定装置３５の移動方向に移動されると、基板配置領域７上を横断させることができる。
また、各ガントリ３１1、３１2を第一又は第二の副ベース板１１1、１１2上に位置させたとき、測定器５１ａ〜５１ｄを、測定器５１ａ〜５１ｄが設けられた第一、第二のガントリ３１1、３１2に対して移動させても、測定点が、基板配置領域７上を通らないようにすることができる。
他方、各ガントリ３１1、３１2のブリッジ５０の長さと測定器５１ａ〜５１ｄが往復移動する距離は、第一、第二のガントリ３１1、３１2を主ベース板２１に対して静止させた状態で、測定器５１ａ〜５１ｄを移動させると、測定点に基板配置領域７上を横断させることができる。測定器５１ａ〜５１ｄと第一、第二のガントリ３１1、３１2とを相対的に静止させたときの横断の方向と、第一、第二のガントリ３１1、３１2を主ベース板２１に対して静止させたときの横断の方向とは、垂直である。
従って、基板配置領域７上の基板７１に対する移動測定装置３５の移動と、移動測定装置３５に対する測定器５１ａ〜５１ｄの移動により、測定点は基板配置領域７上の基板７１のどの部分にも位置することができ、基板７１の表面のどの部分でも測定することができる。
＜第二例＞
上記第一例の検査装置１では、ガントリを複数台(第一、第二のガントリ３１1、３１2)有していたが、本発明には、図１０に示す本発明の第二例の検査装置２のように、移動測定装置３５が一台のガントリ３２を有している検査装置も含まれる。
ここではガントリ３２は、上述の第一又は第二のガントリ３１1、３１2と同じ構成であり、そのガントリ３２のブリッジ５０の長手方向の二側面であって、ガントリ３２の移動方向の前後になる側面に、測定器５１ａ、５１ｂがそれぞれ取り付けられており、第一例の第一又は第二のガントリ３１1、３１2と同様に、ガントリ３２が二本のガイドレール４１の一端側と他端側に位置するときに、測定器５１ａ、５１ｂの測定点が基板配置領域７の外部に位置できるように、ガイドレール４１の一端側と他端側に第一の副ベース板１１1、１１1と第二の副ベース板１１2、１１2を設け、移動測定装置３５が第一又は第二の副ベース板１１1、１１1、１１2、１１2上に乗っているとき(ここでは一台のガントリ３２が第一又は第二の副ベース板１１1、１１1、１１2、１１2上に乗っているとき)に、測定器５１ａ、５１ｂがガントリ３２に対して移動しても、測定点が基板配置領域７の外側に位置できればよい。
＜第三例＞
それに対し、図１１に示す本発明の第三例の検査装置３のように、移動測定装置３５が一台のガントリ３３を有し、ガントリ３３のブリッジ５０の長手方向の一側面に一乃至複数個の測定器５１が取り付けられている。
上記の第一、二例と同様に、各測定器５１は、ガントリ３３に対して移動可能にされており、二枚の副ベース板１３を主ベース板２１の一側面に固定し、その二枚の副ベース板１３上に一端が乗り、他端が主ベース板２１に乗るように、副ベース板１３上に一本ずつガイドレール４１を設け、移動測定装置３５が有するガントリ３３が、副ベース板１３上の部分のガイドレール４１の上に非接触で乗ったときに、測定器５１の測定点が、基板配置領域７の外側であって、ガントリ３３と基板配置領域７との間に位置できるようにする。例えば、測定器５１を、副ベース板１３上に位置するガントリ３３の基板配置領域７に向く側面に配置する。
この場合は、移動測定装置３５のガントリ３３が、副ベース板１３上に位置するガイドレール４１の端部から、反対側の端部に向けて移動させたときには、測定器５１の測定点は、基板配置領域７の外側の位置から、基板配置領域７上を横断し、基板配置領域７の反対側の外側に到着するようになっている。
測定器５１は、水平面内で、ガントリ３３の移動方向とは垂直な方向に移動して、測定点を基板配置領域７の外側から、基板配置領域７を横断して、反対側の外側に到着させることができるから、測定点は基板配置領域７上の基板７１の表面上の所望の位置に配置することができ、基板７１表面のどの位置でも測定することができる。
基板載置台９には基板配置領域７が設けられており、基板配置領域７上に、測定対象の基板７１が配置される。
この例でも、各測定器５１ａ〜５１ｄは、各測定器５１ａ〜５１ｄと主ベース板２１との相対的な位置関係に対応する位置に測定点が形成されるようになっている。上記各例及びこの例では、各測定器５１ａ〜５１ｄの真下位置に測定点が形成されるようになっており、基板載置台９が移動すると、測定点が基板配置領域７に対して相対移動し、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点が基板配置領域７の外側から基板配置領域７を横断し、反対側の外側に到着できるようになっている。
また、基板載置台９がガントリ３４の下方に静止して配置されているときに測定器５１ａ〜５１ｄを、ガントリ３４に対して移動させると、各測定器５１ａ〜５１ｄの測定点は、基板載置台９の移動方向とは直角な方向に移動し、測定点は、基板配置領域７の外側から基板配置領域７を横断し、反対側の外側に到着できるようになっている。
従って、この検査装置４、１０でも、基板配置領域７上に配置された基板７１の表面の所望位置に配置することができ、基板７１表面のどの位置でも測定することができる。
主ベース板２１の側面に固定された第一、第二の副ベース板１５1、１５2の幅は、主ベース板２１の幅よりも短くされており、主ベース板２１の側面のうち、第一又は第二の副ベース板１５1、１５2が固定された側面の近傍であって、第一の副ベース板１５1の両側や、第二の副ベース板１５2の両側には、グラナイトが無い隙間８６があり、主ベース板を大きな四角形で構成して、ベース板にガントリを取り付ける場合よりも、第四、第五例の測定装置４、１０は軽い。
なお、二個のガントリ３４を有する検査装置４で、互いに対面するガントリ３４の側面に測定器５１ｂ、５１ｃが配置されている場合には、その測定器５１ｂ、５１ｃがガントリ３４に対して移動する際に互いに接触しないように、二個のガントリ３４は離間して配置される。

Claims (4)

  1. 主ベース板と、
    前記主ベース板の第一の側面に固定された第一の副ベース板と、
    前記第一の副ベース板上と前記主ベース板上とに亘って配置されたガイドレールと、
    前記ガイドレールに沿って移動可能な移動測定装置と、
    を有する検査装置であって、
    前記移動測定装置は、前記ガイドレール上に乗り、前記ガイドレールに沿って移動可能な一台以上のガントリと、
    前記主ベース板上に配置された基板の表面を測定する測定器とを有し、
    前記測定器は、各前記ガントリと前記基板との相対的な移動方向とは垂直であって水平面内の方向である測定器移動方向に移動可能に各前記ガントリに取り付けられ、
    前記測定器が測定可能な測定点を前記基板上に配置できる移動測定装置であって、
    前記ガントリを前記第一の副ベース板上に位置させたときに、前記測定器を、前記測定器が取り付けられた前記ガントリに対して相対的に移動させても前記測定点が前記基板表面を通らないようにすることができるように構成された検査装置。
  2. 前記第一の側面とは反対側に位置する第二の側面には第二の副ベース板が固定され、一本の前記ガイドレールは、前記第一の副ベース板上と、前記主ベース板上と、前記第二の副ベース板上とに亘って配置された請求項１記載の検査装置であって、
    各前記ガントリを前記第二の副ベース板上に位置させたときに、前記測定器を前記ガントリに対して相対的に移動させても前記測定点が前記基板表面を通らないようにすることができるように構成された検査装置。
  3. 前記ガントリを前記第一の副ベース板で支持した状態から前記主ベース板で支持した状態にすると、前記ガントリに取り付けられた前記測定器の測定点を、前記基板の外側から前記基板上に移動させることができる請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の検査装置。
  4. 主ベース板と、
    前記主ベース板の一側面に固定された第一の副ベース板と、前記第一の副ベース板が設けられた側面とは反対側の側面に固定された第二の副ベース板と、
    前記第一の副ベース板で支持される第一の支柱と、前記第二の副ベース板で支持される第二の支柱と、
    前記主ベース板上に位置し、前記第一、第二の支柱に亘って設けられた一台以上のブリッジ部と、
    前記主ベース板上に配置され、各前記ブリッジ部と交差する方向を移動して、前記ブリッジ部の下方位置を通過できるようにされた基板配置台と、
    各前記ブリッジ部に取り付けられ、取り付けられた前記ブリッジ部に沿って移動可能にされた測定器と、
    を有し、
    各前記測定器は、前記基板配置台上に基板の各前記測定器の位置と対応した測定点を測定できるようにされ、
    前記基板載置台上に前記基板を配置して前記ブリッジ部の下方位置を移動させると、各前記測定点が前記基板の表面上を横断できるように構成された検査装置。
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