KR20200107963A - 기판 보유 장치 및 기판 검사 장치 - Google Patents
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Abstract
기판을 기준면에 압압하여 기판의 진동을 억제할 수가 있다. 클램프부는, 기판과 맞닿는 맞닿음 위치와, 기판과 맞닿지 않는 퇴피 위치와의 사이에서 대략 수평 방향으로 이동 가능하고, 맞닿음 위치에 있어서 기판과 맞닿는 제1 선단면을 가지는 제1 유닛과, 제1 유닛과 프레임과의 사이에 대략 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 유닛을 가진다. 제1 선단면과 기판의 이면이 맞닿는 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도(각도 θ1)는 대략 45°보다 작고, 맞닿음 위치에 있어서 제1 선단면이 기판의 측면과 모따기와의 능선에 맞닿는다. 제1 유닛과 제2 유닛이 맞닿은 면인 제1 후단면 및 제2 선단면과 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도(각도 θ2)는, 각도 θ1보다 크고, 제1 유닛이 제2 유닛의 제2 선단면을 따라 기준면 측으로 슬라이딩 한다.
Description
본 발명은 기판 보유 장치 및 기판 검사 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 기판의 측변을 보유하는 복수의 로크(lock) 부착 실린더가 프레임에 설치되어 있고, 로크 부착 실린더의 선단이 기판의 엣지(edge)에 대해서 10°전후 경사지도록 형성되어 있는 기판 보유 장치가 개시되어 있다. 이 기판 보유 장치에서는, 로크 부착 실린더 선단의 사면에서 기판의 모따기를 비스듬히 전방으로부터 눌러 기판의 이면을 프레임의 면(기준면)에 맞닿게 한다.
예를 들면, 청정실(clean room)의 천정에는, 청정한 공기를 송풍하기 위해서, HEPA 필터 (High Efficiency Particulate Air Filter)나 팬(fan)을 구비한 팬 필터 유닛(fan filter unit)이 설치되어 있다. 이 팬 필터 유닛에는, 예를 들면 송풍 능력이 높은 시로코 팬(sirocco fan)이 설치되어 있는 일이 있지만, 시로코 팬(sirocco fan)으로부터는 20㎐ 정도의 저주파의 압력 진동이 발생하고, 이 진동이 청정실 내에 있는 설비나 기판에 전해진다.
특허 문헌 1에 기재의 발명에서는, 로크 부착 실린더의 추진력(기준면과 대략 평행한 방향의 힘)에 대한 기준면 방향의 분력 성분이 작기 때문에, 기판을 기준면에 압압하는 힘이 부족하여, 기판의 이면이 기준면으로부터 미소량(예를 들면 0.2㎜ 정도) 떠버릴 우려가 있다. 기판의 이면과 프레임이 떨어지면, 팬으로부터 발생하는 저주파의 음향 진동에 의해 기판이 진동해 버린다. 이 진동은, 가장 진폭이 큰 기판의 중앙 부분에 있어서 대략 2㎛ 이상으로 큰 값으로 되어, 검사시에 의사 결함이 발생할 우려가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판을 기준면에 압압(押壓)하여 기판의 진동을 억제할 수가 있는 기판 보유 구조, 기판 보유 장치 및 기판 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 마스크 보유 장치는, 예를 들면, 주연(周緣)에 평면 또는 곡면의 모따기가 형성된 투명한 대략 판상(板狀)의 기판을 대략 연직 방향으로 보유하는 기판 보유 장치로서, 대략 연직으로 연설(延設)된 대략 봉상(棒狀)의 제1 세로 틀 및 제2 세로 틀을 가지는 프레임과, 상기 제1 세로 틀 및 상기 제2 세로 틀에 설치된 복수의 클램프부를 구비하고, 상기 클램프부는, 상기 기판과 맞닿는 맞닿음 위치와, 상기 기판과 맞닿지 않는 퇴피 위치와의 사이에서 대략 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 제1 세로 틀 및 상기 제2 세로 틀은, 상기 기판의 표면과 대략 직교하는 방향으로부터 보아서 상기 기판의 주연과 겹치는 부분을 가지고, 당해 겹치는 부분은, 상기 클램프부가 상기 맞닿음 위치에 있을 때에, 상기 기판의 이면이 맞닿는 기준면을 가지고, 상기 클램프부는, 상기 맞닿음 위치에 있어서 상기 기판의 측면과 상기 모따기와의 능선에 맞닿는 제1 선단면을 가지는 제1 유닛과, 상기 제1 유닛과 상기 프레임과의 사이에 대략 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 유닛을 구비하고, 상기 제1 유닛은, 상기 제2 유닛과 맞닿는 제1 후단면을 가지고, 상기 제2 유닛은, 상기 제1 후단면과 맞닿는 제2 선단면을 가지고, 상기 제1 선단면과, 상기 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도는 대략 45°보다 작고, 상기 제1 후단면 및 상기 제2 선단면과, 상기 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도는, 상기 제1 선단면과, 상기 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도보다 크고, 상기 제2 유닛이 상기 퇴피 위치로부터 상기 맞닿음 위치를 향해 이동하면, 상기 제1 선단면이 상기 기판의 측면과 상기 모따기와의 능선에 맞닿고, 또한 상기 제1 유닛이 상기 제2 선단면을 따라 상기 기준면 측으로 슬라이딩 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련되는 마스크 보유 장치에 의하면, 클램프부는, 기판과 맞닿는 맞닿음 위치와, 기판과 맞닿지 않는 퇴피 위치와의 사이에서 대략 수평 방향으로 이동 가능하고, 맞닿음 위치에 있어서 기판과 맞닿는 제1 선단면을 가지는 제1 유닛과, 제1 유닛과 프레임과의 사이에 대략 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 유닛을 가진다. 제1 선단면과 기판의 이면이 맞닿는 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도(각도 θ1)는 대략 45°보다 작기 때문에, 맞닿음 위치에 있어서 제1 선단면이 기판의 측면과 모따기와의 능선에 맞닿는다. 제1 유닛과 제2 유닛이 맞닿은 면인 제1 후단면 및 제2 선단면과 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도(각도 θ2)는, 각도 θ1보다 크기 때문에, 제2 유닛이 퇴피 위치로부터 맞닿음 위치를 향해 이동할 때에 제1 유닛에 하향의 힘이 가해진다. 이 때문에, 제1 선단면이 기판의 측면과 모따기와의 능선에 맞닿고, 제1 유닛이 제2 유닛의 제2 선단면을 따라 기준면 측으로 슬라이딩 한다. 이에 의해 기판을 기준면에 압압하여 기판의 진동을 억제할 수가 있다. 특히, 클램프부를 제1 유닛과 제2 유닛의 2개 부품 구성으로 함으로써, 기판에 가해지는 힘은 각도 θ2에 의존하고, 각도 θ1에 의존하지 않는다. 따라서, 각도 θ1을 작게 하는 것이 가능하다.
여기서, 상기 제1 선단면은, 상기 기준면과 대략 직교하는 면에 대해서 대략 10°기울어져 있고, 상기 제1 후단면 및 상기 제2 선단면은, 상기 기준면과 대략 직교하는 면에 대해서 대략 45°기울어져 있어도 좋다. 이에 의해 제1 유닛과 기판이 겹치는 거리를 작게 하면서, 제2 유닛이 퇴피 위치로부터 맞닿음 위치를 향해 이동할 때에, 제2 유닛이 제1 유닛을 수평 방향으로 압압하는 힘과 제1 유닛에 가해지는 하향의 힘을 대략 동일하게 할 수가 있다. 또한, 제1 유닛과 기판이 겹치는 거리를 작게 함으로써, 기판 검사용의 촬상부의 시야를 차단하는 범위를 좁혀서 기판의 검사에 지장을 초래하지 않게 할 수가 있다. 또, 제2 유닛이 제1 유닛을 수평 방향으로 압압하는 힘과 제1 유닛에 가해지는 하향의 힘을 대략 동일하게 함으로써, 기판을 기준면에 단단히 압압하여, 기판의 진동을 억제할 수가 있다.
여기서, 상기 클램프부는, 상기 기준면으로부터 멀리하는 방향의 힘을 상기 제1 유닛에 부세(付勢)하는 탄성 부재를 가져도 좋다. 이에 의해 크랭크부와 기판이 떨어졌을 때에, 제1 유닛을 원래의 위치로 되돌릴 수가 있다.
여기서, 상기 제1 유닛은, 연직 상방향 또는 연직 하방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 사다리꼴 형상이며, 상기 기준면으로부터 먼 측의 상측 바닥은 상기 기준면에 가까운 측의 하측 바닥보다 짧고, 상기 상측 바닥의 길이가 대략 1㎜라도 좋다. 이에 의해 제2 유닛에 가해진 부세력에 의해, 제1 유닛을 제2 유닛의 제2 선단면을 따라 이동시키는(제1 유닛이 회전하지 않는) 일이 발생한다.
여기서, 연직 상방향 또는 연직 하방향으로부터 보았을 때에, 상기 제1 선단면과 상기 기판이 맞닿은 위치를 지나고, 상기 제1 선단면과 대략 직교하는 선과, 상기 제1 후단면 및 상기 제2 선단면이 교차해도 좋다. 이에 의해 제2 유닛에 가해진 부세력에 의해, 제1 유닛을 제2 유닛의 제2 선단면을 따라 이동시키는(제1 유닛이 회전하지 않는) 일이 발생한다.
여기서, 상기 기판의 하단면과 맞닿은 복수의 보유 블록과, 상기 보유 블록마다 높이를 변화시키는 조정 기구를 가지는 보유 유닛과, 상기 조정 기구를 제어하여 상기 보유 블록을 상기 기판의 하단면과 맞닿게 하고 나서, 상기 클램프부를 상기 맞닿음 위치로 이동시키는 제어부를 구비하여도 좋다. 이에 의해 기판의 양측면과 하단면을 누름으로써, 기판을 대략 연직 방향으로 보유할 수가 있다.
여기서, 상기 클램프부는, 상기 제1 세로 틀에 설치된 제1 클램프부 및 제2 클램프부와, 상기 제2 세로 틀에 설치된 제3 클램프부 및 제4 클램프부를 가지고, 상기 제1 클램프부와 상기 제3 클램프부가 대향하고, 상기 제2 클램프부와 상기 제4 클램프부가 대향하고, 상기 제어부는, 상기 제1 클램프부, 상기 제2 클램프부, 상기 제3 클램프부 및 상기 제4 클램프부가 상기 맞닿음 위치에 있는 상태로부터, 상기 제1 클램프부와 상기 제3 클램프부를 상기 맞닿음 위치에 배치한 채로 상기 제2 클램프부와 상기 제4 클램프부를 상기 맞닿음 위치로부터 상기 퇴피 위치로 동시에 이동시키고, 그 후에, 상기 제2 클램프부와 상기 제4 클램프부를 상기 퇴피 위치로부터 상기 맞닿음 위치를 향해 동시에 이동시키고, 또한 상기 제1 클램프부와 상기 제3 클램프부를 상기 맞닿음 위치로부터 상기 퇴피 위치로 동시에 이동시켜도 좋다. 이에 의해 기판을 보유했을 때에 기판과 기준면이 떨어져 있어도, 기판을 조금씩 기준면을 향해 이동시켜, 기판을 기준면에 압압할 수가 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 클램프부를 연속하여 복수회 대략 수평 방향으로 왕복 이동시켜도 좋다. 이에 의해 기판과 기준면이 떨어져 있어도, 기판을 조금씩 기준면을 향해 이동시켜, 기판을 기준면에 압압할 수가 있다.
여기서, 상기 보유 블록은, 상기 기판의 하단면과 맞닿는 제1 보유 블록과, 상기 제1 보유 블록의 하측에 설치된 제2 보유 블록을 가지고, 상기 제1 보유 블록은, 대략 수평 방향으로 이동 가능해도 좋다. 이에 의해 기판이 기준면을 향해 이동할 때에, 기판과 제1 보유 블록이 스치지 않고, 기판의 하단면을 제1 보유 블록으로 손상시키지 않게 할 수가 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 마스크 검사 장치는, 예를 들면, 청구항 1 내지 9의 어느 한 항에 기재의 기판 보유 장치와, 상기 기판을 촬상하는 촬상부와, 상기 기판에 광을 조사하는 조명부로서, 상기 기판을 사이에 두고 상기 촬상부와 대향하도록 설치된 조명부를 구비한 것을 특징으로 한다. 이에 의해 기판을 기준면에 압압하여 기판의 진동을 억제하여 검사시에 의사 결함이 발생하지 않게 할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 기판을 기준면에 맞닿게 하여 기판의 진동을 억제할 수가 있다.
도 1은 제1의 실시의 형태와 관련되는 마스크 보유 장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 2는 마스크 보유 장치(1)에 있어서의 마스크 보유부(10)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도이며 클램프부(12a)의 개략을 나타내는 도이다.
도 4는 클램프부(12a)에 있어서의 클램프(121)를 +y방향으로부터 본 도이다.
도 5는 클램프부(12a)에 있어서의 클램프(121)를 +z방향으로부터 본 도이다.
도 6은 클램프부(12a)에 있어서의 클램프 플레이트(122)의 사시도이다.
도 7은 클램프부(12a)에 있어서의 클램프 플레이트(122)를 +y방향으로부터 본 도이다.
도 8은 보유 블록(21)의 개략을 나타내는 도이다.
도 9는 마스크 보유 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 마스크 M을 대략 연직 방향으로 보유하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
도 11(A)은 본 실시의 형태에 있어서의 클램프부(12)가 마스크 M을 압압하는 힘을 설명하는 도이며, 도 11(B)는 종래의 형태에 있어서의 클램프부(120)가 마스크 M을 압압하는 힘을 설명하는 도이다.
도 12는 클램프부(12)와 마스크 보유 장치(1)가 파지하는 복수 종류의 마스크 M1, M2, M3, M4와의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 2는 마스크 보유 장치(1)에 있어서의 마스크 보유부(10)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도이며 클램프부(12a)의 개략을 나타내는 도이다.
도 4는 클램프부(12a)에 있어서의 클램프(121)를 +y방향으로부터 본 도이다.
도 5는 클램프부(12a)에 있어서의 클램프(121)를 +z방향으로부터 본 도이다.
도 6은 클램프부(12a)에 있어서의 클램프 플레이트(122)의 사시도이다.
도 7은 클램프부(12a)에 있어서의 클램프 플레이트(122)를 +y방향으로부터 본 도이다.
도 8은 보유 블록(21)의 개략을 나타내는 도이다.
도 9는 마스크 보유 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 마스크 M을 대략 연직 방향으로 보유하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
도 11(A)은 본 실시의 형태에 있어서의 클램프부(12)가 마스크 M을 압압하는 힘을 설명하는 도이며, 도 11(B)는 종래의 형태에 있어서의 클램프부(120)가 마스크 M을 압압하는 힘을 설명하는 도이다.
도 12는 클램프부(12)와 마스크 보유 장치(1)가 파지하는 복수 종류의 마스크 M1, M2, M3, M4와의 관계를 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명은, 주연에 평면 또는 곡면의 모따기가 형성된 투명한 대략 판상의 기판을 대략 연직 방향으로 보유하는 기판 보유 장치로서, 기판을 검사하는 기판 검사기 등의 내부에 설치된다.
본 발명에서는, 기판으로서 마스크 M을 이용한다. 마스크 M은, 석영 등에 의해 형성된 투명한 대략 판상의 부재이며, 예를 들면 유기 EL나 액정표시장치의 표시장치용의 기판을 제조하기 위해서 이용되는 노광용 마스크이다. 마스크 M은, 한 변이 1m 정도의 대형인 대략 직사각형 형상의 기판 상에, 1개 또는 복수개의 이미지 디바이스용 전사 패턴이 형성되는 것이다. 또, 마스크 M에는, 마스크 엣지(mask edge)가 상하지 않게 하기 위해, 주연에 모따기가 형성되어 있다.
모따기는, 평면의 모따기(이른바 C면)라도 좋고, 곡면의 모따기(이른바 R면)라도 좋다. 또, C면은, 각도가 대략 45°인 통상 모따기라도 좋고, 각도가 대략 30°인 특별 모따기라도 좋다. 이하, 모따기로서 각도가 대략 45°변의 길이가 1㎜인 모따기(C1)를 가지는 경우를 예로 설명한다.
도 1은 제1의 실시의 형태와 관련되는 마스크 보유 장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다. 이하, 수평 방향 중의 프레임(11)의 길이 방향을 대략 따른 방향을 x방향이라고 정의하고, 연직 방향을 y방향으로 하고, x방향 및 y방향과 직교하는 방향을 z방향이라고 정의한다.
마스크 보유 장치(1)는, 스테이지(도시하지 않음)에 재치되어 있고, 주로 마스크 보유부(10)와, 보유 유닛(20)과, 촬상부(30)와, 조명부(40)를 가진다.
마스크 보유부(10)는, 주로 대략 테두리 모양의 프레임(11)과, 마스크 M을 파지하는 클램프부(12)를 가진다. 프레임(11)은, 연직으로 보유되는 마스크 M의 외주를 둘러싸도록 대략 테두리 모양으로 형성된다. 프레임(11)은, 대략 연직으로 연설된 대략 봉상의 세로 틀(11a, 11b)을 가진다. 세로 틀(11a, 11b)은, 마스크 M의 표면과 대략 직교하는 방향(z방향)으로부터 보아서, 마스크 M의 주연과 겹치는 부분을 가진다.
프레임(11)은, 마스크 M의 표면 m1(패턴이 형성되는 면)이 xy평면과 대략 평행하게 되도록 마스크 M을 보유한다. 다른 크기의 마스크에 대응하기 위해, 세로 틀(11a, 11b)은, 하측 틀(11e)을 따라 수평 방향(x방향)으로 이동 가능하다. 세로 틀(11a, 11b)을 이동 가능하게 설치하는 형태 및 이동 기구에 대해서는, 이미 공지인 여러 가지 기술을 이용할 수가 있다.
세로 틀(11a, 11b)에는, 클램프부(12)가 설치된다. 클램프부(12)는, 클램프부(12a~12j)를 가진다. 세로 틀(11a)에는, 클램프부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)가 설치되고, 세로 틀(11b)에는, 클램프부(12f, 12g, 12h, 12i, 12j)가 설치된다. 클램프부(12a)와 클램프부(12f)는 대향하고, 클램프부(12b)와 클램프부(12g)는 대향하고, 클램프부(12c)와 클램프부(12h)는 대향하고, 클램프부(12d)와 클램프부(12i)는 대향하고, 클램프부(12e)와 클램프부(12j)는 대향한다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 세로 틀(11a)에 5개의 클램프부(12)가 설치되고, 세로 틀(11b)에 5개의 클램프부(12)가 설치되어 있지만, 클램프부(12)의 위치 및 수는 이것에 한정되지 않는다. 클램프부(12)에 대해서는 후에 상술한다.
클램프부(12a~12j)는, 마스크 M과 맞닿는 맞닿음 위치와 마스크 M과 맞닿지 않는 퇴피 위치와의 사이에서 선단이 대략 수평 방향(x방향)으로 이동 가능하다.
마스크 보유부(10)의 하단 근방에는, 보유 유닛(20)이 설치된다. 보유 유닛(20)은, 스테이지(도시하지 않음)에 재치되어 있고, 마스크 M의 하단면과 맞닿은 복수의 보유 블록(21)과, 보유 블록(21)마다 보유 블록(21)의 하측에 설치되는 조정 기구(22)를 가진다. 보유 블록(21) 및 조정 기구(22)는, x방향을 따라 복수 설치되어 있다. 조정 기구(22)는, 상면이 xz평면에 대해서 기울어져 있는 제1 블록(22a)과, 하면이 xz평면에 대해서 기울어져 있는 제2 블록(22b)을 가지고, 제1 블록(22a)과 제2 블록(22b)의 상대적인 위치 관계를 변경함으로써, 보유 블록(21)의 높이 방향(y방향)의 위치를 보유 블록(21)마다 변경한다. 조정 기구(22)는 이미 공지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
촬상부(30)는, 마스크 보유부(10)에 보유된 마스크 M을 촬상한다. 조명부(40)는, 마스크 M에 광을 조사한다. 촬상부(30) 및 조명부(40)는, 마스크 M을 사이에 두고 대향하도록 설치된다. 조명부(40)로부터 광을 조사하면서, 촬상부(30)로 패턴의 화상을 촬상한다. 촬상부(30), 조명부(40)는 이미 공지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 마스크 보유부(10)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2는 마스크 보유 장치(1)에 있어서의 마스크 보유부(10)의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2에서는 일부의 구성에 대해 도시를 생략하고 있다.
도 2에서는, 클램프부(12a~12j)(도 2에서는 클램프부(12b~12e, 12g~12j)는 시인하지 못함)는, 마스크 M과 맞닿는 맞닿음 위치에 있다. 세로 틀(11a, 11b)은, 각각, 클램프부(12a~12j)가 맞닿음 위치에 있을 때, 마스크 M의 이면 m2가 맞닿는 기준면(11c, 11d)을 가진다. 클램프부(12a~12j)가 마스크 M을 압압하면, 이면 m2가 기준면(11c, 11d)에 압압된다.
마스크 M의 표면 m1에는 패턴이 형성되어 있고, 촬상부(30) 및 조명부(40)를 이용하여 패턴의 검사를 행한다. 패턴은, 마스크 M의 주연으로부터 10㎜~20㎜ 정도 내측의 영역에 형성되어 있다. 따라서, 마스크 M의 주연으로부터의 거리가 거리 x1(거리 x1은 대략 10㎜)의 부분을 제외한 영역에 대해, 촬상부(30) 및 조명부(40)가 x방향 및 y방향으로 이동하면서 검사를 행한다.
조명부(40)의 개구수는, 촬상부(30)의 개구수의 0.7배 정도이기 때문에, 촬상부(30)에 입사하는 광의 경로를 고려하면, 마스크 M과 기준면(11c, 11d)이 맞닿은 거리 x2는, 거리 x1보다 작고, 대략 3~5㎜ 정도이다. 또, 촬상부(30)에 그림자가 촬상되는 것을 방지하기 위해, 클램프부(12)와 마스크 M이 겹치는 거리 x3은, 거리 x2보다 작게 한다. 거리 x3을 작게 함으로써 촬상부(30)의 시야를 차단하는 범위를 좁혀서 마스크 M의 검사에 지장을 초래하지 않게 할 수가 있다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도이며 클램프부(12a)의 개략을 나타내는 도이다. 도 3에 있어서, 2점 쇄선은, 클램프부(12a)가 퇴피 위치에 있는 상태를 나타내고, 실선은, 클램프부(12a)가 맞닿음 위치에 있는 상태를 나타낸다. 또한, 클램프부(12a~12j)는, 동일한 구성이다. 다만, 클램프부(12a~12e)와 클램프부(12f~12j)는 좌우 대칭이다.
클램프부(12a)는, 주로 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)와 스트리퍼 볼트(123)와 탄성 부재(124)를 가진다.
클램프(121)는, 클램프부(12a)의 선단에 설치된다. 클램프 플레이트(122)는, 클램프(121)와 프레임(11)(도 3에서는 도시 생략)의 사이에 설치되어 있다. 클램프 플레이트(122)는, 프레임(11)에 대해서 이동 가능하게 설치되고, 도시하지 않는 구동부에 의해 대략 수평 방향으로 이동된다. 클램프 플레이트(122)가 대략 수평 방향으로 이동하여 클램프부(12a)가 맞닿음 위치로 이동하면, 클램프(121)가 마스크 M과 맞닿는다.
도시하지 않는 구동부는, 도시하지 않는 액츄에이터(예를 들면, 공기압 액츄에이터)에 접속되어 있고, 압축 공기가 제1의 봉입구로부터 실린더 내로 급기되고, 제2의 봉입구로부터 배기되면, 클램프 플레이트(122)가 도 3에 있어서의 좌측으로 이동하고, 압축 공기가 제2의 봉입구로부터 실린더 내로 급기되고, 제1의 봉입구로부터 배기되면, 클램프 플레이트(122)가 도 3에 있어서의 우측으로 이동한다. 다만, 구동부의 형태는 이것에 한정되지 않는다.
도 4는 클램프부(12a)에 있어서의 클램프(121)를 +y방향으로부터 본 도이며, 도 5는 클램프부(12a)에 있어서의 클램프(121)를 +z방향으로부터 본 도이다.
클램프(121)는, 폴리에테르 에테르케톤 수지(PEEK) 등의 내열성 및 기계적 강도가 뛰어난 수지로 형성된다. 클램프(121)는, 연직 상방향(+y방향) 또는 연직 하방향(-y방향)으로부터 보았을 때의 형상이 대략 사다리꼴 형상인 본체부(121a)와, 대략 중앙에 형성된 부착부(121b)를 가진다.
본체부(121a)의 선단면(121c)은, 마스크 M과 맞닿은 면이다. 선단면(121c)은, 기준면(11c)과 대략 직교하는 면에 대해서 기울어져 있고, 기준면(11c)으로부터 먼 측이 기준면(11c)에 가까운 측보다 마스크 M의 내측 가까이에 위치한다. 본체부(121a)의 선단면(121c)의 반대측의 면은, 클램프 플레이트(122)와 맞닿고, 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)의 슬라이딩 면인 슬라이딩 면(121d)이다.
선단면(121c)과, 기준면(11c)과 대략 직교하는 면 P와의 이루는 각도 θ1은 대략 45°보다 작다. 선단면(121c)과 면 P와의 이루는 각도 θ1을 대략 45°보다 작게 함으로써, 마스크 M의 능선 e를 선단면(121c)과 맞닿게 하여 선단면(121c)이 마스크 M의 표면 m1에 접하지 않게 하고, 표면 m1에 형성된 패턴 정보를 해치는 이물이 표면 m1에 부착하지 않게 할 수가 있다. 본 실시의 형태에서는, 각도 θ1은 대략 10°이다. 이것은, 도 3에 나타내듯이, 거리 x3을 거리 x2보다 작게 하고, 또한 거리 x3을 가능한 한 작게 하기 위해서 이다.
슬라이딩 면(121d)과 면 P와의 이루는 각도 θ2는, 각도 θ1보다 크다. 본 실시의 형태에서는, 각도 θ2는 대략 45°이다. 클램프 플레이트(122)가 클램프(121)를 하향으로 누르는 힘은, 각도 θ2가 커짐에 따라 강해진다.
본체부(121a)의 기준면(11c)으로부터 먼 측의 상측 바닥(121e)의 길이는 대략 1㎜이다. 각도 θ1이 대략 10°이며, 각도 θ2가 대략 45°이기 때문에, 상측 바닥(121e)과 대략 평행, 또한 기준면(11c)으로부터 가까운 측의 하측 바닥(121f)의 길이는, 상측 바닥(121e)보다 길다.
상측 바닥(121e)과 선단면(121c)의 사이에는, 모퉁이가 나이프 엣지(knife edge) 형상으로 되지 않게, 상측 바닥(121e)과 대략 같은 길이의 평면(121g)이 형성되어 있다. 다만, 평면(121g)은 필수는 아니다.
부착부(121b)는, 본체부(121a)의 대략 중앙에, 선단면(121c)과 반대측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 부착부(121b)의 선단면(121c)의 반대측의 면은, 클램프 플레이트(122)와 맞닿고, 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)의 슬라이딩 면인 슬라이딩 면(121h)이다. 슬라이딩 면(121h)은 슬라이딩 면(121d)과 대략 평행이며, 슬라이딩 면(121h)과 면 P와의 이루는 각도는 각도 θ2와 동일하다.
클램프(121)(본체부(121a))의 ±측의 단면에는, 구멍(121i, 121j)이 형성된다. 구멍(121i)과 구멍(121j)은 일체이고, 구멍(121j)은 구멍(121i)보다 굵고, 구멍(121i)은 구멍(121j)보다 길다. 구멍(121i, 121j)에는, 탄성 부재(124)가 삽입된다(도 3 참조). 탄성 부재(124)를 삽입한 후에, 클램프(121)의 ±측의 단면에 점착성의 씰(seal) 등을 첩부해도 좋다. 이에 의해 구멍(121i, 121j)과 탄성 부재(124)의 마찰에 의해 탄성 부재(124)의 표면이 깎여져 이물이 발생해도, 씰에 의해 이물을 효율적으로 붙잡을 수가 있다.
또, 클램프(121)에는, 나사 구멍(121k)과 구멍(121l)이 형성된다. 나사 구멍(121k)과 구멍(121l)은 일체이고, 구멍(121l)은 슬라이딩 면(121h)에 개구한다. 구멍(121l)에는, 스트리퍼(stripper) 볼트(123)가 삽입된다(도 3 참조). 또, 나사 구멍(121k)에는, 스트리퍼 볼트(123)의 나사부가 나합(螺合)된다(도 3 참조).
도 6은 클램프부(12a)에 있어서의 클램프 플레이트(122)의 사시도이며, 도 7은 클램프부(12a)에 있어서의 클램프 플레이트(122)를 +y방향으로부터 본 도이다.
클램프 플레이트(122)는, 철 등의 금속으로 형성되고, 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)의 슬라이딩 면인 슬라이딩 면(122a, 122b)을 가진다. 슬라이딩 면(122a)은, 슬라이딩 면(121d)과 맞닿고, 슬라이딩 면(122b)은, 슬라이딩 면(121h)과 맞닿는다. 슬라이딩 면(122a, 122b)은, 슬라이딩 면(121d), 슬라이딩 면(121h)과 대략 평행이며, 슬라이딩 면(122a, 122b)과 면 P와의 이루는 각도는 각도 θ2와 동일하다.
클램프 플레이트(122)의 +y측의 단면에는, 구멍(122c, 122d)이 형성된다. 구멍(122c)과 구멍(122d)은 일체이고, 구멍(122c)은 구멍(122d)보다 굵고, 구멍(122d)은 구멍(122c)보다 길다. 구멍(122c, 122d)에는, 탄성 부재(124)가 삽입된다(도 3 참조). 탄성 부재(124)를 삽입한 후에, 클램프 플레이트(122)의 +y측의 단면에 씰 등을 첩부(貼付)해도 좋다.
또, 클램프 플레이트(122)에는, 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(countersunk hole)(122f)이 형성된다. 긴 구멍(122e)은, 클램프 플레이트(122)를 관통한다. 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)은, 일체이고, 일단은 상면(122g)에 개구하고, 타단은 슬라이딩 면(122b)에 개구한다. 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)은, 슬라이딩 면(122b)과 대략 직교한다. 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)에는, 스트리퍼 볼트(123)가 삽입된다(도 3 참조).
도 3의 설명으로 되돌아온다. 스트리퍼 볼트(123)를 상면(122g) 측으로부터 구멍(121l), 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)에 삽입하고, 스트리퍼 볼트(123)의 선단의 나사부를 나사 구멍(121k)에 나합한다. 그 결과, 클램프(121)가 클램프 플레이트(122)로부터 이탈하지 않게, 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)가 스트리퍼 볼트(123)에 의해 연결된다. 이 때, 스트리퍼 볼트(123)의 머리부(123a)가 카운터성크 구멍(122f)의 내부에 위치하고, 머리부(123a)의 하면이 카운터성크 구멍(122f)의 저면에 맞닿는다.
긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)은 직선부를 가지기 때문에, 스트리퍼 볼트(123)는, 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)의 길이 방향을 따라 긴 구멍(122e) 및 카운터성크 구멍(122f)의 내부를 슬라이딩 가능하다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 스트리퍼 볼트(123)를 이용하여 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)를 슬라이딩 가능하게 연결하지만, 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)를 슬라이딩 가능하게 연결하는 방법은 이것에 한정되지 않는다.
탄성 부재(124)는, 예를 들면 피아노선 등의 탄성변형이 가능한 선재이다. 탄성 부재(124)는, ±측으로부터 구멍(121j), 구멍(121i), 구멍(122c) 및 구멍(122d)에 삽입되고, 도시하지 않는 나사에 의해 클램프 플레이트(122)에 고정된다. 구멍(121i, 122d)의 폭은, 탄성 부재(124)의 직경과 대략 동일하고, 구멍(121j, 122c)의 폭은, 탄성 부재(124)의 직경보다 크다.
클램프 플레이트(122)가 대기 위치로부터 맞닿음 위치를 향해 이동(도 3에서는, -x방향으로 이동, 도 3의 흑색 화살표 참조)하면, 선단면(121c)이 마스크 M의 측면 s와 모따기 c와의 능선 e에 맞닿는다. 클램프 플레이트(122)에는, 선단면(121c)이 능선 e와 맞닿은 후에도, 도시하지 않는 구동부에 의해 -x방향으로 이동하는 방향의 힘이 부세된다.
연직 상방향 또는 연직 하방향으로부터 보았을 때에, 선단면(121c)과 능선 e가 맞닿은 위치를 지나고, 선단면(121c)과 대략 직교하는 선(도 3의 1점 쇄선 참조)은, 슬라이딩 면(121d, 122a)과 교차한다. 그 때문에, 클램프 플레이트(122)에 가해진 부세력에 의해 클램프(121)가 평행이동 한다(클램프(121)는 회전하지 않는다).
본 실시의 형태에서는, 각도 θ2가 대략 45°도 4, 7 참조)이기 때문에, 클램프 플레이트(122)가 도시하지 않는 구동부에 의해 -x방향으로 부세되는 힘을 힘 F로 하면, 클램프(121)는, 클램프 플레이트(122)로부터 하향의 힘 F가 부세된다.
이와 같이 하여, 클램프(121)는, 슬라이딩 면(122a, 122b)을 따라 선단면(121c) 측으로 슬라이딩 한다(도 3의 흑색 화살표 참조). 선단면(121c)과 능선 e와의 마찰에 의해, 클램프(121)가 클램프 플레이트(122)에 대해서 슬라이딩 해도, 선단면(121c)과 능선 e와의 위치 관계는 변화하지 않는다. 그 때문에, 마스크 M은 클램프(121)에 의해 -z방향으로 밀어 넣어지고, 마스크 M의 이면 m2가 기준면(11c)에 힘 F로 압압된다.
구멍(121i, 122d)의 폭이 탄성 부재(124)의 직경과 대략 동일하고, 구멍(121j, 122c)의 폭이 탄성 부재(124)의 직경보다 크기 때문에, 탄성 부재(124)는, 클램프(121)가 클램프 플레이트(122)에 대해서 이동하는데 수반하여 탄성변형 한다.
탄성 부재(124)가 탄성변형 함으로써, 클램프(121)에는, 탄성 부재(124)에 의해 기준면(11c)으로부터 멀리하는 방향의 힘이 부세된다. 도시하지 않는 구동부에 의해 클램프 플레이트(122)가 맞닿음 위치로부터 대기 위치를 향해 이동(도 3에서는, +x방향으로 이동)하면, 선단면(121c)이 능선 e로부터 떨어지고, 탄성 부재(124)에 의해 클램프(121)가 +z방향으로 밀어 올려진다. 탄성 부재(124)가 클램프(121) 및 클램프 플레이트(122)의 ±측에 설치되고, 클램프(121)가 y방향의 양측으로부터 균형이 좋게 힘을 받기 때문에, 클램프(121)는 평행이동 한다.
도 8은 보유 블록(21)의 개략을 나타내는 도이다. 보유 블록(21)은, 마스크 M과 맞닿은 보유 블록(21a)과, 보유 블록(21a)의 하측에 설치된 보유 블록(21b)을 가진다. 보유 블록(21b)은, 조정 기구(22)의 제1 블록(22a)과 맞닿는다. 설명을 위해, 도 8에서는 보유 블록(21a)과 보유 블록(21b)을 조금 떼어 놓아 도시하고 있지만, 실제로는 보유 블록(21a)과 보유 블록(21b)은 맞닿아 있다.
보유 블록(21a)은, 대략 수평 방향, 여기에서는 마스크 M의 두께 방향(z방향)으로 이동 가능하다. 보유 블록(21a, 21b)은, 각각, 보유 블록(21a)과 보유 블록(21b)의 슬라이딩 면인 슬라이딩 면(21c, 21d)을 가진다. 슬라이딩 면(21c, 21d)과의 사이에 급유 등을 행하기 위해, 슬라이딩 면(21c, 21d)에 있어서의 슬라이딩 저항은, 마스크 M과 보유 블록(21a)의 마찰력보다 작다.
보유 블록(21)은, 보유 블록(21a)을 +z방향에 압압하는 탄성 부재(도시하지 않음)를 가진다.
도 9는 마스크 보유 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다. 마스크 보유 장치(1)는, 주로 제어부(101), 기억부(102), 입력부(103), 출력부(104)를 포함하여 구성된다.
제어부(101)는, 연산 장치인 CPU(Central Processing Unit) 등의 프로그램 제어 디바이스이며, 기억부(102)에 격납된 프로그램에 따라 동작한다. 제어부(101)의 자세한 동작의 내용에 대해서는 후에 상술한다.
기억부(102)는, 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리 등이며, 제어부(101)에 의해 실행되는 프로그램 등을 보유함과 아울러, 제어부(101)의 워크메모리로서 동작한다. 입력부(103)는, 키보드나 마우스 등의 입력 디바이스를 포함한다. 출력부(104)는, 디스플레이 등이다.
제어부(101)가 행하는 처리의 흐름에 대해 설명한다. 도 10은 마스크 M을 대략 연직 방향으로 보유하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트(flow chart)이다. 처리를 시작하기 전에는, 클램프부(12)는 대기 위치에 있다.
우선, 제어부(101)는, 조정 기구(22) 및 도시하지 않는 구동부를 제어하여 보유 블록(21)을 하방(-y방향)으로 이동시킨다(스텝 S1). 다음에, 제어부(101)는, 로더(도시하지 않음)로 마스크 M을 파지하고, 마스크 M을 마스크 보유 장치(1)의 내부로 삽입한다(스텝 S2).
이에 의해 프레임(11)의 앞측(+z측)에 마스크 M이 배치된다. 제어부(101)는, 조정 기구(22) 및 도시하지 않는 구동부를 제어하여 보유 블록(21)을 상방(+y방향)으로 이동시키고, 보유 블록(21)과 마스크 M의 하단면을 맞닿게 한다(스텝 S3).
다음에, 제어부(101)는, 클램프부(12)를 대기 위치로부터 맞닿음 위치로 이동시킨다(스텝 S4). 이 때에는, 모든 클램프부(12)를 동시에 이동시킨다. 이에 의해 클램프부(12)가 마스크 M을 파지하고, 클램프(121), 즉 마스크 M이 -z방향으로 이동하고, 마스크 M의 이면 m2가 기준면(11c)에 압압된다.
마스크 M이 -z방향으로 이동할 때에, 보유 블록(21a)이 보유 블록(21b)에 대해서 슬라이딩 하고, 보유 블록(21a)이 -z방향으로 이동한다. 이에 의해 마스크 M을 -z방향으로 이동시킬 때에, 마스크 M의 하단면을 보유 블록(21a)으로 손상시키지 않게 할 수가 있다.
스텝 S4에 있어서, 제어부(101)는, 클램프부(12)를 연속하여 복수회 대략 수평 방향으로 왕복 이동시켜도 좋다. 즉, 제어부(101)는, 클램프부(12)로 마스크 M을 파지하고, 클램프부(12)를 마스크 M으로부터 떼어 놓고, 재차 클램프부(12)로 마스크 M을 파지한다고 하는 처리를 반복해도 좋다. 이에 의해 스텝 S2에서 삽입된 마스크 M과 기준면(11c)이 수㎜ 정도 떨어져 있어도, 클램프부(12)로 파지한 마스크 M의 이면 m2를 기준면(11c)에 압압할 수가 있다.
제어부(101)는, 도시하지 않는 하중 센서에 의해, 클램프부(12)가 마스크 M을 파지하고 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S5). 클램프부(12)가 마스크 M을 파지하고 있지 않은(스텝 S5에서 아니오(NO)) 경우에는, 제어부(101)는, 재차 클램프부(12)를 맞닿음 위치를 향해 이동시킨다(스텝 S4). 클램프부(12)가 마스크 M을 파지하고 있는(스텝 S5에서 예(YES)) 경우에는, 마스크 M의 양측면과 하단면이 눌려져 있고, 마스크 M을 대략 연직 방향으로 보유하고 있다. 따라서, 제어부(101)는, 마스크 M으로부터 로더를 떼어내고, 마스크 M을 보유하는 처리를 종료한다.
또한, 마스크 M으로부터 로더를 떼어낸 다음에, 마스크 M과 프레임(11)이 수㎜ 정도 떨어져 있는 경우에는, 클램프부(12)가 마스크 M을 파지하였다고 해도, 마스크 M의 이면 m2가 기준면(11c)에 충분히 압압되어 있지 않은 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우에는, 제어부(101)는, 마스크 M의 위치를 수정하는 수정 처리를 행한다.
예를 들면, 기준면(11c)에 도시하지 않는 센서를 설치하고, 센서 등을 이용하여 기준면(11c)을 압압하는 힘을 검지한다. 그 결과, 클램프부(12)가 모두 맞닿음 위치에 있었다고 해도 이면 m2가 기준면(11c)에 충분히 압압되어 있지 않은 것이 검지되면, 제어부(101)는, 클램프부(12a, 12c, 12e, 12f, 12h, 12j)(홀수 번째에 배치된 것)와, 클램프부(12b, 12d, 12g, 12i)(짝수 번째에 배치된 것)를 다른 타이밍으로 수평 이동시킨다.
제어부(101)는, 맞닿음 위치에 있는 모든 클램프부(12) 중에서, 클램프부(12a, 12c, 12e, 12f, 12h, 12j)를 맞닿음 위치에 배치한 채로, 클램프부(12b, 12d, 12g, 12i)를 맞닿음 위치로부터 퇴피 위치로 동시에 이동시킨다. 그 후, 제어부(101)는, 클램프부(12b, 12d, 12g, 12i)를 퇴피 위치로부터 맞닿음 위치를 향해 동시에 이동시켜서 클램프부(12b, 12d, 12g, 12i)를 마스크 M과 맞닿게 함과 아울러, 클램프부(12a, 12c, 12e, 12f, 12h, 12j)를 맞닿음 위치로부터 퇴피 위치로 동시에 이동시킨다. 즉, 제어부(101)는, 클램프부(12a, 12c, 12e, 12f, 12h, 12j)만으로 마스크 M을 파지하는 것과, 클램프부(12b, 12d, 12g, 12i)만으로 마스크 M을 파지하는 것을 교대로 반복함으로써, 마스크 M을 조금씩 기준면(11c)을 향해 이동시킨다. 이에 의해 이면 m2를 기준면(11c)에 충분히 압압할 수가 있다.
이와 같이 하여, 마스크 M을 대략 연직 방향으로 보유하면, 제어부(101)는, 촬상부(30) 및 조명부(40)를 이용하여 검사 처리를 행한다. 검사 처리는, 이미 공지이기 때문에 설명을 생략한다.
검사 처리의 종료후, 제어부(101)는, 마스크 M을 프레임(11)으로부터 떼어내고, 마스크 보유 장치(1)의 밖으로 반출한다. 이 반출 처리에서는, 제어부(101)는, 로더(도시하지 않음)로 마스크 M을 파지하고, 클램프부(12)를 퇴피 위치로 이동시킴과 아울러, 보유 블록(21)을 하방으로 이동시켜서, 마스크 M을 프레임(11)으로부터 떼어낸다. 그 후, 제어부(101)는, 로더(도시하지 않음)를 이동시키서 마스크 M을 마스크 보유 장치(1)의 밖으로 반출한다.
클램프부(12)에는 탄성 부재(124)가 설치되어 있기 때문에, 클램프부(12)가 퇴피 위치로 이동할 때, 클램프 플레이트(122)에 대해서 이동하고 있는 클램프(121)가 탄성 부재(124)의 부세력에 의해 원래의 위치로 되돌아간다. 또, 보유 블록(21)에 설치된 도시하지 않는 탄성 부재의 부세력에 의해, 보유 블록(21a)이 +z방향으로 이동하고, 보유 블록(21a)이 원래의 위치로 되돌아간다.
본 실시의 형태에 의하면, 클램프부(12)가 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)를 가지고, 슬라이딩 면(121d, 121h, 122a, 122b)과 면 P와의 이루는 각도 θ2를 선단면(121c)과 면 P와의 이루는 각도 θ1보다 크게 했기 때문에, 클램프 플레이트(122)가 퇴피 위치로부터 맞닿음 위치를 향해 이동할 때에, 클램프(121)에 가해지는 하향의 힘이 커지게 된다. 따라서, 클램프(121)가 기준면(11c) 측으로 슬라이딩 하고, 선단면(121c)이 맞닿아 있는 마스크 M을 기준면(11c)에 압압할 수가 있다. 이에 의해 마스크 M의 진동을 억제할 수가 있다.
도 11(A)은 본 실시의 형태에 있어서의 클램프부(12)가 마스크 M을 압압하는 힘을 설명하는 도이며, 도 11(B)은 종래의 형태에 있어서의 클램프부(120)가 마스크 M을 압압하는 힘을 설명하는 도이다. 도시하지 않는 구동부에 의해, 클램프부(12, 120)에는, 마스크 M을 향해 크기 F의 부세력이 가해지고 있는 것으로 한다.
도 11(A)에 나타내는 본 실시의 형태에서는, 클램프 플레이트(122)는 클램프(121)를 크기 F의 힘으로 수평 방향으로 압압한다. 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)의 슬라이딩 면과 면 P와의 이루는 각도 θ2는 대략 45°이기 때문에, 클램프(121)에는 크기 F의 하향의 힘이 가해진다. 선단면(121c)에 대한 능선 e의 위치는 변화하지 않기 때문에, 마스크 M에도 크기 F의 하향의 힘이 가해진다. 이에 의해 마스크 M을 기준면(11c)에 단단히 압압할 수가 있다. 또, 마스크 M에 가해지는 힘은 각도 θ2에 의존하고, 각도 θ1에 의존하지 않기 때문에, 각도 θ1을 작게 하는 것이 가능하다.
이에 반해, 도 11(B)에 나타내는 종래의 형태에서는, 클램프부(120)가 직접 마스크 M을 압압하기 위해, 클램프부(120)의 선단면과 면 P와의 이루는 각도 θ1으로 하면, 마스크 M에 가해지는 하향의 힘은 F×tanθ1으로 된다. 각도 θ1을 작게 하면, 마스크 M에 가해지는 하향의 힘, 즉 클램프부(12)의 추진력(마스크 M을 향해 크기 F의 부세력)에 대한 기준면(11c) 방향의 분력 성분 F×tanθ1도 작게 되고, 마스크 M을 기준면(11c)에 압압할 수 없을 우려가 있다.
따라서, 본 실시의 형태와 같이, 클램프부(12)를 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)의 2개 부품 구성으로 함으로써, 각도 θ2를 크게 할 수가 있고, 이에 의해 마스크 M을 기준면(11c)에 압압하여 마스크 M과 기준면(11c)이 떨어지지 않게 할 수가 있다. 그리고, 마스크 M과 기준면(11c)이 떨어지지 않게 함으로써, 가장 진폭이 큰 기판의 중앙 부분에 있어서 1㎛보다 작은 진폭으로 하고, 기판의 진동을 억제할 수가 있다. 그 때문에, 검사시에 의사 결함이 발생하지 않게 할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 클램프부(12)는 클램프(121)와 클램프 플레이트(122)의 2개 부품 구성이며, 각도 θ1은 마스크 M의 압압력과 관계하지 않기 때문에, 각도 θ1을 작게 할 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태(도 2, 3 등)에서는, 마스크 M의 능선 e가 선단면(121c)의 대략 중앙에 맞닿은 것 같은 두께의 마스크 M을 파지하고 있었지만, 마스크 보유 장치(1)는 여러 가지 두께의 마스크를 파지할 수가 있다. 도 12는 클램프부(12)와 마스크 보유 장치(1)가 파지하는 복수 종류의 마스크 M1, M2, M3, M4와의 관계를 나타내는 모식도이다. 마스크 M1은 두께 t1이 대략 10㎜이며, 마스크 M2는 두께 t2가 대략 14㎜이며, 마스크 M3은 두께 t3이 대략 17㎜이며, 마스크 M4는 두께 t4가 대략 20㎜이다.
클램프 플레이트(122)에 가해진 부세력에 의해 클램프(121)가 평행이동 하기(클램프(121)가 회전하지 않기) 위해서는, 선단면(121c)과 마스크 M이 맞닿은 위치를 지나고, 선단면(121c)과 대략 직교하는 선(도 12의 1점 쇄선 참조)이, 슬라이딩 면(121d, 122a)과 교차할 필요가 있다. 마스크 M1~M4 중의 가장 두꺼운 마스크 M4가 가장 조건이 어렵기 때문에, 본 발명에서는, 선단면(121c)과 마스크 M4가 맞닿은 위치를 지나고, 선단면(121c)과 대략 직교하는 선 L이 슬라이딩 면(121d, 122a)과 교차하도록 클램프(121)의 형상을 설정한다.
예를 들면, 클램프(121) 및 클램프 플레이트(122)의 기준면(11c)으로부터 가장 먼 면까지의 거리 t5가 21㎜~22㎜이라고 하면, 상측 바닥(121e)의 길이를 대략 1㎜ 이상으로 하면, 선 L을 슬라이딩 면(121d, 122a)과 교차시킬 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에서는, 탄성 부재(124)가 기준면(11c)으로부터 멀리하는 방향의 힘을 클램프(121)에 부세했지만, 기준면(11c)으로부터 멀리하는 방향의 힘을 클램프(121)에 부세하는 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 슬라이딩 면(121d, 122a)을 사이에 두도록 클램프(121)의 +y측의 면의 기준면(11c) 가까이의 위치와, 클램프 플레이트(122)의 +y측의 면의 기준면(11c)으로부터 멀어진 위치에 각각 핀(pin)을 설치하고, 2개의 핀(pin)에 인장 스프링의 양단을 설치하도록 해도 좋다. 또 예를 들면, 긴 구멍(122e) 또는 카운터성크 구멍(122f)과 스트리퍼 볼트(123)와의 사이에 압축 스프링을 설치하고, 압축 스프링으로 스트리퍼 볼트(123)를 기준면(11c)으로부터 멀리하는 방향으로 밀어 올리도록 해도 좋다.
이상, 이 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상술해 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.
본 발명에 있어서, 「대략」이란, 엄밀하게 동일한 경우뿐만 아니라, 동일성을 잃지 않는 정도의 오차나 변형을 포함하는 개념이다. 예를 들면, 대략 입방체 형상이란, 엄밀하게 입방체 형상의 경우에 한정되지 않는다. 또, 예를 들면, 단지 연직, 일치 등으로 표현하는 경우에 있어서, 엄밀하게 연직, 일치 등의 경우뿐만 아니라, 대략 연직, 대략 일치 등의 경우를 포함하는 것으로 한다. 또, 본 발명에 있어서, 「근방」이란, 예를 들면 A의 근방일 때에, A의 근처이고, A를 포함하고 있어도 포함하고 있지 않아도 좋은 것을 나타내는 개념이다.
1 : 마스크 보유 장치
10 : 마스크 보유부
11 : 프레임(frame)
11a, 11b : 세로 틀 11c, 11d : 기준면
11e : 하측 틀
12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h, 12i, 12j : 클램프부
20 : 보유 유닛(unit) 21, 21a, 21b : 보유 블록
21c, 21d : 슬라이딩(sliding) 면
22 : 조정 기구
22a : 제1 블록 22b : 제2 블록
30 : 촬상부 40 : 조명부
101 : 제어부 102 : 기억부
103 : 입력부 104 : 출력부
120 : 클램프부 121 : 클램프
121a : 본체부 121b : 부착부
121c : 선단면
121d, 121h : 슬라이딩(sliding) 면
121e : 상측 바닥 121f : 하측 바닥
121g : 평면 121i, 121j : 구멍
121k : 나사 구멍 121l : 구멍
122 : 클램프 플레이트
122a, 122b : 슬라이딩 면
122c, 122d : 구멍 122e : 긴 구멍
122f : 카운터성크 구멍(countersunk hole)
122g : 상면
123 : 스트리퍼(stripper) 볼트 123a : 머리부
124 : 탄성 부재
11 : 프레임(frame)
11a, 11b : 세로 틀 11c, 11d : 기준면
11e : 하측 틀
12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h, 12i, 12j : 클램프부
20 : 보유 유닛(unit) 21, 21a, 21b : 보유 블록
21c, 21d : 슬라이딩(sliding) 면
22 : 조정 기구
22a : 제1 블록 22b : 제2 블록
30 : 촬상부 40 : 조명부
101 : 제어부 102 : 기억부
103 : 입력부 104 : 출력부
120 : 클램프부 121 : 클램프
121a : 본체부 121b : 부착부
121c : 선단면
121d, 121h : 슬라이딩(sliding) 면
121e : 상측 바닥 121f : 하측 바닥
121g : 평면 121i, 121j : 구멍
121k : 나사 구멍 121l : 구멍
122 : 클램프 플레이트
122a, 122b : 슬라이딩 면
122c, 122d : 구멍 122e : 긴 구멍
122f : 카운터성크 구멍(countersunk hole)
122g : 상면
123 : 스트리퍼(stripper) 볼트 123a : 머리부
124 : 탄성 부재
Claims (10)
- 주연에 평면 또는 곡면의 모따기가 형성된 투명한 대략 판상의 기판을 대략 연직 방향으로 보유하는 기판 보유 장치로서,
대략 연직으로 연설된 대략 봉상의 제1 세로 틀 및 제2 세로 틀을 가지는 프레임과,
상기 제1 세로 틀 및 상기 제2 세로 틀에 설치된 복수의 클램프부를 구비하고,
상기 클램프부는, 상기 기판과 맞닿는 맞닿음 위치와, 상기 기판과 맞닿지 않는 퇴피 위치와의 사이에서 대략 수평 방향으로 이동 가능하고,
상기 제1 세로 틀 및 상기 제2 세로 틀은, 상기 기판의 표면과 대략 직교하는 방향으로부터 보아서 상기 기판의 주연과 겹치는 부분을 가지고, 당해 겹치는 부분은, 상기 클램프부가 상기 맞닿음 위치에 있을 때에, 상기 기판의 이면이 맞닿는 기준면을 가지고,
상기 클램프부는, 상기 맞닿음 위치에 있어서 상기 기판의 측면과 상기 모따기와의 능선에 맞닿는 제1 선단면을 가지는 제1 유닛과, 상기 제1 유닛과 상기 프레임과의 사이에 대략 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 유닛을 구비하고,
상기 제1 유닛은, 상기 제2 유닛과 맞닿는 제1 후단면을 가지고,
상기 제2 유닛은, 상기 제1 후단면과 맞닿는 제2 선단면을 가지고,
상기 제1 선단면과, 상기 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도는 대략 45°보다 작고,
상기 제1 후단면 및 상기 제2 선단면과, 상기 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도는, 상기 제1 선단면과, 상기 기준면과 대략 직교하는 면과의 이루는 각도보다 크고,
상기 제2 유닛이 상기 퇴피 위치로부터 상기 맞닿음 위치를 향해 이동하면, 상기 제1 선단면이 상기 기판의 측면과 상기 모따기와의 능선에 맞닿고, 또한 상기 제1 유닛이 상기 제2 선단면을 따라 상기 기준면 측으로 슬라이딩 하는 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 선단면은, 상기 기준면과 대략 직교하는 면에 대해서 대략 10°기울어져 있고,
상기 제1 후단면 및 상기 제2 선단면은, 상기 기준면과 대략 직교하는 면에 대해서 대략 45°기울어져 있는 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 클램프부는, 상기 기준면으로부터 멀리하는 방향의 힘을 상기 제1 유닛에 부세하는 탄성 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유닛은, 연직 상방향 또는 연직 하방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 사다리꼴 형상이며, 상기 기준면으로부터 먼 측의 상측 바닥은 상기 기준면에 가까운 측의 하측 바닥보다 짧고, 상기 상측 바닥의 길이가 대략 1㎜인 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
연직 상방향 또는 연직 하방향으로부터 보았을 때에, 상기 제1 선단면과 상기 기판이 맞닿은 위치를 지나고, 상기 제1 선단면과 대략 직교하는 선과, 상기 제1 후단면 및 상기 제2 선단면이 교차하는 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 하단면과 맞닿은 복수의 보유 블록과, 상기 보유 블록마다 높이를 변화시키는 조정 기구를 가지는 보유 유닛과,
상기 조정 기구를 제어하여 상기 보유 블록을 상기 기판의 하단면과 맞닿게 하고 나서, 상기 클램프부를 상기 맞닿음 위치로 이동시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제6항에 있어서,
상기 클램프부는, 상기 제1 세로 틀에 설치된 제1 클램프부 및 제2 클램프부와, 상기 제2 세로 틀에 설치된 제3 클램프부 및 제4 클램프부를 가지고,
상기 제1 클램프부와 상기 제3 클램프부가 대향하고, 상기 제2 클램프부와 상기 제4 클램프부가 대향하고,
상기 제어부는, 상기 제1 클램프부, 상기 제2 클램프부, 상기 제3 클램프부 및 상기 제4 클램프부가 상기 맞닿음 위치에 있는 상태로부터, 상기 제1 클램프부와 상기 제3 클램프부를 상기 맞닿음 위치에 배치한 채로 상기 제2 클램프부와 상기 제4 클램프부를 상기 맞닿음 위치로부터 상기 퇴피 위치로 동시에 이동시키고, 그 후에, 상기 제2 클램프부와 상기 제4 클램프부를 상기 퇴피 위치로부터 상기 맞닿음 위치를 향해 동시에 이동시키고, 또한 상기 제1 클램프부와 상기 제3 클램프부를 상기 맞닿음 위치로부터 상기 퇴피 위치로 동시에 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 클램프부를 연속하여 복수회 대략 수평 방향으로 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제6항에 있어서,
상기 보유 블록은, 상기 기판의 하단면과 맞닿는 제1 보유 블록과, 상기 제1 보유 블록의 하측에 설치된 제2 보유 블록을 가지고,
상기 제1 보유 블록은, 대략 수평 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판 보유 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재의 기판 보유 장치와,
상기 기판을 촬상하는 촬상부와,
상기 기판에 광을 조사하는 조명부로서, 상기 기판을 사이에 두고 상기 촬상부와 대향하도록 설치된 조명부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
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