JP2003282684A

JP2003282684A - ガラス基板保持具

Info

Publication number: JP2003282684A
Application number: JP2002080832A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Okada; 尚史岡田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】押付けピンによるガラス基板の撓みを抑えてガ
ラス基板を平面度良く保持するガラス基板保持具を提供
すること。【解決手段】ガラス基板（８）より若干小さな透過照明
用の開口（１ａ）が形成され前記ガラス基板（８）を保
持する保持枠（１）と、前記保持枠（１）の隣接する２
辺に設けられ前記ガラス基板（８）の基準位置を決める
基準位置決め部材（２）と、前記保持枠（１）の開口周
縁部に配置され前記ガラス基板（８）の４辺を吸着保持
する吸着部材（６ａ）と、前記ガラス基板（８）を前記
位置決め部材（２）に押し当てて位置決めする押し付け
手段（３）と、前記位置決め部材（２）に前記ガラス基
板（８）を押し当てて位置決めした状態で、前記吸着部
材（６ａ）により該ガラス基板（８）を少なくとも前記
押し付け手段（３）の押し付け方向と反対方向に張力を
与える力発生機構（７）と、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ガラス基板等
を検査する際に保持するガラス基板保持具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特開２０００−７１４
６号公報等にガラス基板保持具が開示されている。

【０００３】図８は、従来例に係るガラス基板保持具の
概念図であり、図９はガラス基板の撓みの概念図、図１
０は吸着部材周辺の構成図である。図８、図９、図１０
において同一な部分には同符合を付してある。このガラ
ス基板保持具は、基板検査装置に配設される。

【０００４】このガラス基板保持具は、図８に示すよう
に、ガラス基板８の裏面から照明光をあてるためのガラ
ス基板８より小さな矩形の透過照明用開口１ａを有する
保持枠１と、ガラス基板８の位置決めの基準となる複数
の基準ピン２と、ガラス基板８を各基準ピン２に押し付
ける複数の押付ピン３と、位置決めしたガラス基板８を
吸着保持する複数の吸着部材６ａと、透過照明開口１ａ
の下方からガラス基板８を支持する複数の支持ピン４
と、支持ピン４を複数立設し保持枠１の内側に設けられ
た複数の桟５とを有する。

【０００５】基板検査装置では、搬送されてきたガラス
基板８は、保持枠１の上に置かれ、エアシリンダ等のア
クチュエータにより駆動される各押付ピン３により各基
準ピン２に押し付けられて、位置決めが行なわれる。そ
の後、図１０に示すように、保持枠１の各吸着部材６ａ
に接続された真空ポンプ６ｅ等により負圧を供給するこ
とで、ガラス基板８の周縁部が各吸着部材６ａに吸着保
持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例のガラ
ス基板保持具では、ガラス基板８を平面度良く保持する
ために、透過照明用開口１ａの下側からガラス基板８を
支える必要があるため、支持ピン４や桟５を設けてい
る。

【０００７】しかし、押付ピン３によりガラス基板８を
基準ピン２に押し当てた際に、図９に示すようにわずか
ながら撓みが発生し、ガラス基板８が撓んだ状態で吸着
保持される場合がある。このようにガラス基板８が撓ん
だ状態で吸着保持されると、高倍率の顕微鏡を用いた検
査観察では、ガラス基板８上の観察位置を変えたとき
に、ガラス基板８の表面が合焦位置から外れるため、合
焦操作をし直さなければならないことがある。

【０００８】本発明の目的は、押付けピンによるガラス
基板の撓みを抑えてガラス基板を平面度良く保持するガ
ラス基板保持具を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のガラス基板保持具は以下の如
く構成されている。

【００１０】（１）本発明のガラス基板保持具は、ガラ
ス基板より若干小さな透過照明用の開口が形成され前記
ガラス基板を保持する保持枠と、前記保持枠の隣接する
２辺に設けられ前記ガラス基板の基準位置を決める基準
位置決め部材と、前記保持枠の開口周縁部に配置され前
記ガラス基板の４辺を吸着保持する吸着部材と、前記ガ
ラス基板を前記位置決め部材に押し当てて位置決めする
押し付け手段と、前記位置決め部材に前記ガラス基板を
押し当てて位置決めした状態で、前記吸着部材により該
ガラス基板を少なくとも前記押し付け手段の押し付け方
向と反対方向に張力を与える力発生機構と、から構成さ
れている。

【００１１】（２）本発明のガラス基板保持具は、上記
（１）に記載の保持具であり、かつ前記押し付け手段
は、前記基準位置決め部材が配置された側の前記吸着部
材を前記基準位置決め部材側に押し付け力を与える前記
力発生機構を兼用する。

【００１２】（３）本発明のガラス基板保持具は、上記
（１）に記載の保持具であり、かつ前記力発生機構は、
前記保持枠の開口４辺に沿って配置された前記吸着部材
を弾性変位させ前記ガラス基板をそれぞれ対向する外側
に張力を与え、前記ガラス基板の撓みを抑制する。

【００１３】（４）本発明のガラス基板保持具は、上記
（１）に記載の保持具であり、かつ前記力発生機構は、
前記保持枠の角部に配置された前記吸着部材を弾性変位
させ前記ガラス基板を対角線方向に張力を与え、前記ガ
ラス基板の撓みを抑制する。

【００１４】（５）本発明のガラス基板保持具は、上記
（１）に記載の保持具であり、かつ前記力発生機構は、
前記保持枠の開口４辺に沿って配置された前記吸着部毎
に２個１組のガイドピンを配置し、これら１組のガイド
ピンと前記各吸着部にワイヤを張り、このワイヤに張力
を与えるテンションレバーを備えている。

【００１５】（６）本発明のガラス基板保持具は、上記
（５）に記載の保持具であり、かつ前記テンションレバ
ーは、エアアクチュエータや電動アクチュエータにより
遠隔又は自動制御可能である。

【００１６】上記手段を講じた結果、以下のような作用
を奏する。

【００１７】本発明のガラス基板保持具によれば、吸着
部材に吸着されたガラス基板の端部を外側へ引っ張るこ
とで、撓みを抑制した状態でガラス基板を位置決め保持
することができる。

【００１８】本発明のガラス基板保持具によれば、簡単
で安価な構成により前記ガラス基板に張力を与えること
ができる。

【００１９】本発明のガラス基板保持具によれば、ワイ
ヤの張力を調整することで、前記吸着部材に加わる力を
容易に調整、解除することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係るガラス基板保持具の構成を示す斜
視図である。図２は、ガラス基板保持具における二組の
力発生機構による吸着部材の付勢方向を示す図である。
図１、図２において図８と同一な部分には同符号を付し
てある。

【００２２】図１に示すガラス基板保持具は、例えば基
板検査装置に配設され、ステージ（図示省略）により水
平方向に移動し、透過照明装置（図示省略）の上方に位
置するように備えられている。

【００２３】このガラス基板保持具の保持枠１には、ガ
ラス基板８より小さな矩形状の透過照明用開口１ａが形
成されており、下方の透過照明装置から照射される照明
光によって、検査対象物であるガラス基板８（図１では
不図示）を照明できる。保持枠１には、隣接する二辺に
ガラス基板８の位置決めの基準となる複数の基準ピン２
と、この二辺と対向する二辺にガラス基板８を各基準ピ
ン２に押し付ける複数の押付ピン３と、これら各辺に位
置決めしたガラス基板８の周縁部を吸着保持する複数の
吸着部材６ａ，６ｂと、透過照明開口部１ａの下方から
ガラス基板８を支持する複数の支持ピン４と、支持ピン
４を複数立設し保持枠１の内側に設けられた複数の桟５
とを有する。なお、各吸着部材６ａは基準ピン２が設け
られた保持枠１に対して不動であり、各吸着部材６ｂは
押付ピン３が設けられた保持枠１に対して可動である。
さらに保持枠１内には、各吸着部材６ｂを保持枠１の外
側方向に微動させる力を加える力発生機構７が備えられ
ている。

【００２４】次に、力発生機構７の構成を説明する。こ
の力発生機構７は、ワイヤ７ａによって各吸着部材６ｂ
に力を加える構成をとっている。力発生機構７は、押付
ピン３が設けられた保持枠１の二辺に沿うよう二組設け
られており、対向する基準ピン２から離間する方向に向
け吸着部材６ｂに力を加える。すなわち、二組の力発生
機構７，７による各吸着部材６ｂの付勢力は、図２中の
矢印に示す方向に作用する。

【００２５】各力発生機構７，７では、保持枠１の角部
付近にワイヤ固定ピン７ｂが設けられ、各吸着部材６ｂ
に対して二本づつワイヤガイドピン７ｃが設けられてい
る。また、保持枠１の他の角部付近にワイヤ張力調整つ
まみ７ｄが設けられている。ワイヤ７ａの一端は、ワイ
ヤ固定ピン７ｂに固定されている。さらにワイヤ７ａ
は、各ガイドピン７ｃと各吸着部材６ｂに掛けられ、各
吸着部材６ｂを保持枠１の外側に引っ張る方向に力が作
用するように配されている。また、ワイヤ７ａの他端
は、ワイヤ張力調整つまみ７ｄの軸７ｄ１に巻き付けら
れている。このワイヤ張力調整つまみ７ｄを回すこと
で、ワイヤ７ａの軸７ｄ１への巻き付き量を変え、ワイ
ヤ７ａの張力を調整できる。

【００２６】また、力発生機構７，７は、ワイヤ７ａに
張力を与えるテンションレバー７ｅを有する。このＬ字
形に形成されたテンションレバー７ｅを右方向に回転操
作することにより、レバー７ｅの曲部がワイヤ７ａに押
し付けられワイヤ７ａに張力を加える状態と、テンショ
ンレバー７ｅを左方向に回動操作することにより前記曲
部がワイヤ７ａから離間しワイヤ７ａに加わる張力を開
放させる状態とに切替えることができる。なお、ガラス
基板８の吸着時には、テンションレバー７ｅを右方向に
回動させることにより、ワイヤ７ａに張力をかけた状態
で固定される。また、ガラス基板８の交換時には、テン
ションレバー７ｅを左方向に回動させることによりワイ
ヤ７ａの張力を開放し、各吸着部材６ｂを元の状態に戻
すことができる。

【００２７】図３は、吸着部材６ｂ周辺の構成を示す一
部断面図である。図３に示すように、吸着部材６ｂには
吸着部材押圧ばね６ｃがワイヤ７ａに対向する向きに配
されている。吸着部材６ｂは円筒状の部材からなり、そ
の底面は保持枠１に固着されている。吸着部材６ｂの中
心部には、円柱状の通空路６ｂ１が貫通されている。こ
の通空路６ｂ１の径は、吸着部材６ｂの上面部で大きく
なっている。通空路６ｂ１は、吸着部材６ｂの底面部で
配管６ｆに繋がっている。配管６ｆには、電磁弁６ｄを
介してポンプ６ｅが接続されている。

【００２８】テンションレバー７ｅによりワイヤ７ａに
張力が加えられると、吸着部材６ｂは、吸着部材押圧ば
ね６ｃの付勢力に反してガラス基板８を引っ張る方向の
力が与えられ、傾く。テンションレバー７ｅによりワイ
ヤ７ａの張力が開放されると、吸着部材押圧ばね６ｃの
付勢力により吸着部材６ｂは所定の位置に押し戻され
る。

【００２９】次に、上述した構成をなすガラス基板保持
具の作用を説明する。

【００３０】ガラス基板８の供給前には、各押付ピン３
は、エアシリンダ等の駆動機構（図示省略）により対応
する各基準ピン２から離れる方向に退避して、ガラス基
板８との接触を避けている。このとき、テンションレバ
ー７ｅによりワイヤ７ａの張力は開放されている。

【００３１】ガラス基板８は、搬送ロボットにより、各
吸着部材６ａ，６ｂと各支持ピン４の上に置かれる。次
に各押付ピン３は、対応する各基準ピン２の方向へ駆動
機構により移動し、ガラス基板８の側面を押し、ガラス
基板８を各基準ピン２に押し当てる。これにより、保持
枠１に対するガラス基板８の位置決めが行なわれる。

【００３２】次に、各ポンプ６ｅから配管６ｆ及び電磁
弁６ｄを介して各吸着部材６ｂに負圧を供給し、ガラス
基板８の端部を各吸着部材６ｂに吸着する。（従来技術
のガラス基板保持具では、ここでガラス基板の保持を完
了する。）この状態では、ガラス基板８は各押付ピン３
による力を受けた状態で吸着されているので、撓みが生
じることがある。

【００３３】次に、ガラス基板８に撓みが生じている場
合には、操作者がテンションレバー７ｅによりワイヤ７
ａに張力を加えると、ワイヤ７ａが各吸着部材６ｂに力
を与えるため、各吸着部材６ｂがガラス基板８の周縁部
を外側へ引っ張る方向に動き、ガラス基板８の撓みを抑
える。なお、このときガラス基板８の引っ張られる各辺
は、各押付ピン３を若干押し戻すことになる。また、張
力開放レバー７ｅによりワイヤ７ａに張力を加える前
に、各押付ピン３の駆動を開放してもよい。

【００３４】以上のように、ワイヤ７ａの張力は、ワイ
ヤ張力調整つまみ７ｄで予め調整しておき、ガラス基板
８の供給後に、テンションレバー７ｅを右方向に回動す
ることによりワイヤ７ａに張力を加え、各吸着部材６ｂ
に力を与えることができる。テンションレバー７ｅは押
付ピン３の駆動と同様にエアアクチュエータや電動アク
チュエータ等を用いて遠隔制御、自動制御で動かすこと
もできる。ワイヤ張力調整つまみ７ｄは、顕微鏡観察時
にガラス基板８が振動したときに微調整することで、振
動系の状態を変え、振動を抑えることにも利用できる。
なお、ワイヤ張力調整つまみ７ｄは手動で操作するが、
モータ等を用いて自動で動かすことも可能である。

【００３５】図４，図５は、吸着部材６ｂ周辺の構成の
変形例を示す図である。図４、図５において図３と同一
な部分には同符合を付してある。図４に示すように、各
吸着部材６ｂの吸着部材押圧ばね６ｃにネジ部を有する
ばね力調整つまみ７ｆを設けれ、ばね定数を調整するこ
とで、吸着部材６ｂごとの張力を調整することができ
る。また図５に示すように、吸着部材６ｂを弾性部材で
構成し、吸着部材押圧ばね６ｃを省き、吸着部材６ｂが
弾性力により所定の位置に戻るようにすることもでき
る。

【００３６】本第１の実施の形態によれば、ワイヤを利
用した簡単な構成でガラス基板８の直交する二辺を引っ
張るという手動でも調整可能な機構により、ガラス基板
を撓みなく位置決め保持することができるガラス基板保
持具を実現できる。

【００３７】なお、ワイヤによる力発生機構を吸着部材
６ｂごとに設けて、個別に動かすようにしてもよい。ま
た力発生機構としては、上記のワイヤを利用するものに
限らず、空気圧（正圧、負圧）を利用したアクチュエー
タや圧電体のようなアクチュエータも利用可能である。

【００３８】（第２の実施の形態）上記第１の実施の形
態では、ガラス基板８の２辺を吸着する吸着部材６ｂに
対して力発生機構７が力を加える構成について説明した
が、第２の実施の形態では、ガラス基板８の４辺を吸着
する吸着部材６ａ，６ｂに対して力発生機構により力を
加える。

【００３９】図６は、本第２の実施の形態に係るガラス
基板保持具の吸着部材の付勢方向を示す図である。図６
において図１〜図５と同一な部分には同符号を付してあ
る。本第２の実施の形態における第１の実施の形態との
相違点は、ガラス基板８の４辺に対してそれぞれ力発生
機構７が設けられ、ガラス基板８を吸着する全ての吸着
部材６ａ，６ｂに力を加えることにある。

【００４０】次に、以上の構成をなすガラス基板保持具
の作用を説明する。

【００４１】ガラス基板８は、搬送ロボットにより、各
吸着部材６ａ，６ｂと各支持ピン４の上に置かれる。次
に、基準ピン２側の各吸着部材６ａによるガラス基板８
の吸着を行ない、二組の力発生機構７，７によりそれぞ
れ各吸着部材６ａに対して基準ピン２の方向（−Ｘ方
向，Ｙ方向）へ力を加え、ガラス基板８の二辺の側部を
各基準ピン２に押し当て、位置決めをおこなう。

【００４２】次に、各基準ピン２に対向する側の各吸着
部材６ｂに負圧を供給し、ガラス基板８の端部を吸着す
る。そして、各基準ピン２に対向する側の二組の力発生
機構７，７により、それぞれ各吸着部材６ｂに対して押
付ピン３の方向（Ｘ方向，−Ｙ方向）へ力を加え、ガラ
ス基板８の撓みを抑える。このとき、基準ピン２側の力
発生機構７，７の発生力が対向する側の力発生機構７，
７の発生力より大きければ、基準ピン２からガラス基板
８が離れることはない。

【００４３】本第２の実施の形態によれば、基準ピン２
側の各吸着部材６ａによりガラス基板８を基準ピン２に
押し付けた状態で対向する各吸着部材６ｂを反対側に引
くことにより、ガラス基板８を４方向に引っ張り撓みを
抑制することができる。また、吸着部材６ａは、ガラス
基板８を基準ピン２に押し当てることができるので、位
置決めのための押付ピン３を省くことができる。

【００４４】（第３の実施の形態）図７は、本第３の実
施の形態に係るガラス基板保持具の吸着部材の付勢方向
を示す図である。図７において図６と同一な部分には同
符号を付してある。図７に示すように、ガラス基板８の
角部を吸着する各吸着部材６ａ’，６ｂ’に対して個別
に力発生機構７を設け、ガラス基板８の対角線方向へ引
っ張る力を加えるよう構成することで、ガラス基板８の
撓みを精度良く抑制することも可能である。

【００４５】以上の構成をなすガラス基板保持具の作用
は、第２の実施の形態と同様であるが、各力発生機構７
から力を受ける角部の吸着部材６ａ’，６ｂ’によりガ
ラス基板８を対角線方向に引っ張りガラス基板８の撓み
を取り除いた状態で、角部以外の吸着部材６ａ，６ｂ
（固定）の吸着を行なう。

【００４６】本第３の実施の形態によれば、力発生機構
によりガラス基板８の角部を吸着する吸着部材にのみ力
を加えるため、力を加える吸着部材が少なく構成が簡単
になる。

【００４７】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施で
きる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、押付けピンによるガラ
ス基板の撓みを抑えてガラス基板を平面度良く保持する
ガラス基板保持具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガラス基板保
持具の構成を示す斜視図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るガラス基板保
持具における二組の力発生機構による吸着部材の付勢方
向を示す図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る吸着部材周辺
の構成を示す一部断面図。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る吸着部材周辺
の構成の変形例を示す図。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る吸着部材周辺
の構成の変形例を示す図。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るガラス基板保
持具の吸着部材の付勢方向を示す図。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係るガラス基板保
持具の吸着部材の付勢方向を示す図。

【図８】従来例に係るガラス基板保持具の概念図。

【図９】従来例に係るガラス基板の撓みの概念図。

【図１０】従来例に係る吸着部材周辺の構成図。

【符号の説明】

１…保持枠１ａ…透過照明用開口２…基準ピン３…押付ピン４…支持ピン５…桟６ａ，６ａ’…吸着部材６ｂ，６ｂ’…吸着部材６ｂ１…通空路６ｃ…吸着部材押圧ばね６ｄ…電磁弁６ｅ…ポンプ６ｆ…配管７…力発生機構７ａ…ワイヤ７ｂ…ワイヤ固定ピン７ｃ…ワイヤガイドピン７ｄ…ワイヤ張力調整つまみ７ｄ１…軸７ｅ…テンションレバー７ｆ…ばね力調整つまみ８…ガラス基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板より若干小さな透過照明用の開
口が形成され前記ガラス基板を保持する保持枠と、前記保持枠の隣接する２辺に設けられ前記ガラス基板の
基準位置を決める基準位置決め部材と、前記保持枠の開口周縁部に配置され前記ガラス基板の４
辺を吸着保持する吸着部材と、前記ガラス基板を前記位置決め部材に押し当てて位置決
めする押し付け手段と、前記位置決め部材に前記ガラス基板を押し当てて位置決
めした状態で、前記吸着部材により該ガラス基板を少な
くとも前記押し付け手段の押し付け方向と反対方向に張
力を与える力発生機構と、を具備したことを特徴とする
ガラス基板保持具。
【請求項２】前記押し付け手段は、前記基準位置決め部
材が配置された側の前記吸着部材を前記基準位置決め部
材側に押し付け力を与える前記力発生機構を兼用するこ
とを特徴とする請求項１に記載のガラス基板保持具。
【請求項３】前記力発生機構は、前記保持枠の開口４辺
に沿って配置された前記吸着部材を弾性変位させ前記ガ
ラス基板をそれぞれ対向する外側に張力を与え、前記ガ
ラス基板の撓みを抑制することを特徴とする請求項１記
載のガラス基板保持具。
【請求項４】前記力発生機構は、前記保持枠の角部に配
置された前記吸着部材を弾性変位させ前記ガラス基板を
対角線方向に張力を与え、前記ガラス基板の撓みを抑制
することを特徴とする請求項１記載のガラス基板保持
具。
【請求項５】前記力発生機構は、前記保持枠の開口４辺
に沿って配置された前記吸着部毎に２個１組のガイドピ
ンを配置し、これら１組のガイドピンと前記各吸着部に
ワイヤを張り、このワイヤに張力を与えるテンションレ
バーを備えたことを特徴とする請求項１記載のガラス基
板保持具。
【請求項６】前記テンションレバーは、エアアクチュエ
ータや電動アクチュエータにより遠隔又は自動制御可能
なことを特徴とする請求項５記載のガラス基板保持具。