JP2006066747A - 基板の位置決め装置及び位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃を発生させず、かつ基板を傷付けることなく、基板の位置決めを低コストで行う。
【解決手段】スライドガイド１１は、ベース１０の上面に固定されている。スライドブロック１２は、スライドアーム１５の側面に固定されている。スライドブロック１２の上面及び下面に取り付けたベアリングがスライドガイド１１のガイド面に接触しながら回転すると、スライドブロック１２がスライドガイド１１に対して移動し、スライドアーム１５がベース１０に対して移動する。ガラス基板の下面を受けピン５により支持した状態で、位置決めローラ６，７，８（位置決めローラ８は図示省略）によりガラス基板の側面を押して、ガラス基板の位置決めを行う。このとき、受けピン５は、スライドアーム１５の移動によって、ガラス基板と共に移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等の基板の検査等において、基板の位置決めを行う位置決め装置及び位置決め方法に係り、特に大型の基板の位置決めを行うのに好適な位置決め装置及び位置決め方法に関する。

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術によりガラス基板上にパターンを形成して行われる。そして、パターン形成後、検査装置を用いて、ガラス基板の表面に異物や欠陥等が無いか検査が行われる。

従来、このような基板の検査では、基板の湾曲を防止するため、特許文献１に記載の様に基板の下面へエアを吹き付けながら基板の位置決めを行うか、あるいは特許文献２に記載の様に基板の下面を複数のピンで支持しながら基板の位置決めを行っていた。
特開平９−１９６８１７号公報 特開平１１−５９８９４号公報

従来の基板の下面へエアを吹き付けながら基板の位置決めを行う方法は、基板の下面へ吹き付けられたエアにより気流の乱れが生じて塵埃が発生し、基板の表面に異物として付着するという問題があった。また、基板の下面を複数のピンで支持しながら基板の位置決めを行う方法は、基板の下面がピンで擦られて傷付く恐れがあった。

これに対し、基板を搭載するワークテーブルを移動して基板の位置決めを行う方法も考えられるが、特に、基板が大型になる程、装置が大型化してコストが高くなるという問題がある。

本発明の課題は、塵埃を発生させず、かつ基板を傷付けることなく、基板の位置決めを低コストで行うことである。

本発明の基板の位置決め装置は、基板の下面を支持する複数のピンと、複数のピンが取り付けられた可動部材と、可動部材を移動可能に保持する保持機構と、複数のピンにより支持された基板の側面を押して、基板の位置決めを行う位置決め手段とを備え、複数のピンが、位置決め手段により基板の側面が押されたとき、保持機構に保持された可動部材の移動によって、基板と共に移動するものである。

また、本発明の基板の位置決め方法は、可動部材に取り付けられた複数のピンで基板の下面を支持し、基板の側面を押して、基板を複数のピンと共に移動して基板の位置決めを行うものである。

基板の下面を、可動部材に取り付けられた複数のピンで支持する。複数のピンは、位置決め手段により基板の側面が押されたとき、可動部材の移動によって基板と共に移動する。エアを用いないので塵埃が発生せず、また基板の下面を支持するピンが基板と共に移動するので、基板の下面に傷が付かない。そして、ワークテーブルを移動する場合に比べ、基板の位置決めを低コストで行うことができる。

さらに、本発明の基板の位置決め装置は、可動部材を所定の位置へ移動して、複数のピンを所定の位置に合わせる位置合わせ機構を備えたものである。また、本発明の基板の位置決め方法は、基板の下面を支持する前に、可動部材を所定の位置へ移動して、複数のピンを所定の位置に合わせるものである。

複数のピンが基板と共に移動した後、そのままでは、次に支持する基板の下面の位置が異なってしまう。基板の下面を支持する前に、複数のピンを所定の位置に合わせることにより、常に基板の下面の同じ位置を支持することができる。

さらに、可動部材を固定して、複数のピンの移動を阻止するロック機構を設けると、基板の位置合わせ以外でピンの移動が必要ないときに、複数のピンの移動を阻止することができる。

本発明によれば、塵埃を発生させず、かつ基板を傷付けることなく、基板の位置決めを低コストで行うことができる。

また、基板の下面を支持する前に、複数のピンを所定の位置に合わせることにより、常に基板の下面の同じ位置を支持することができる。

さらに、可動部材を固定して、複数のピンの移動を阻止するロック機構を設けることにより、基板の位置合わせ以外でピンの移動が必要ないときに、複数のピンの移動を阻止することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の上面図である。本実施の形態は、ガラス基板の検査装置に用いられる位置決め装置の例を示している。

位置決め装置の上面には、ワークテーブル２が設けられている。ワークテーブル２は、破線で示したガラス基板１を真空吸着して固定するものである。本実施の形態で、図示しない検査装置は、所定の幅の検査光をワークテーブル２に搭載されたガラス基板１へ照射し、ガラス基板１からの反射光又は散乱光を受光して、ガラス基板１の表面の異物等を検査する。このとき、検査装置からの検査光はＸ方向へ走査される。１回の走査が終了すると、位置決め装置によりガラス基板１をＹ方向へ所定の距離だけ移動して、次の走査を行う。

ワークテーブル２には、３本の溝２ａ，２ｂ，２ｃが設けられており、また左右に切り欠き部２ｄ，２ｅが設けられている。溝２ａ内には、受けピン５が配置されている。溝２ｂ，２ｃ内には、リフトピン４、受けピン５、及びＹ方向の位置決めローラ６，７の軸６ａ，７ａが配置されている。切り欠き部２ｄ，２ｅ内には、Ｘ方向の位置決めローラ８及びその駆動機構が配置されている。

なお、本実施の形態では、４本のリフトピン４と６本の受けピン５とが設けられているが、リフトピン４及び受けピン５の数は、これに限るものではない。また、本実施の形態では、それぞれ２本の位置決めローラ６，７，８が設けられているが、位置決めローラ６，７，８の数は、これに限るものではない。

図２は、本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の主要部を示す上面図である。また、図３は、本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の主要部を示す斜視図である。図２及び図３は、図１のワークテーブル２、位置決めローラ８及びその駆動機構を取り外した状態を示している。

図３に示すように、リフトピン４はベース３０に取り付けられている。ベース３０は、図示しない昇降機構によってＺ方向へ移動し、これによりリフトピン４が、ベース３０の上方に設けられたベース１０の溝及び図示しないワークテーブル２の溝２ｂ，２ｃを通って、上昇及び下降する。

一方、受けピン５は、Ｅ字形のスライドアーム１５に取り付けられている。スライドアーム１５は、後述する保持機構によって、ベース１０に対し移動可能に保持されている。ベース１０は、図示しない昇降機構によってＺ方向へ移動し、これにより受けピン５が、図示しないワークテーブル２の溝２ａ，２ｂ，２ｃを通って、上昇及び下降する。また、ベース１０は、図示しない移動機構によってＹ方向へ移動し、これにより受けピン５が、図示しないワークテーブル２の溝２ａ，２ｂ，２ｃ内をＹ方向へ移動する。

図４は、図２のＡ−Ａ部の一部断面側面図である。保持機構は、スライドガイド１１、スライドブロック１２、及びベアリング１３を含んで構成されている。スライドガイド１１は、ベース１０の上面に固定されている。スライドブロック１２は、スライドアーム１５の側面に固定されている。スライドブロック１２の上面及び下面には、ベアリング１３が取り付けられており、ベアリング１３はスライドガイド１１のガイド面１１ａに接触している。ベアリング１３がスライドガイド１１のガイド面１１ａに接触しながら回転すると、スライドブロック１２がスライドガイド１１に対して移動し、スライドアーム１５がベース１０に対して移動する。

図２において、スライドアーム１５には、ローラ受け２２が取り付けられている。一方、スライダ２４には、ローラ２３が取り付けられている。スライダ２４がエアシリンダ２５によりＹ方向へ移動すると、ローラ２３がローラ受け２２に接触して、スライドアーム１５が所定の位置へ移動する。これにより、受けピン５を所定の位置に合わせるセンタリングが行われる。エアシリンダ２５は、ベース１０上に設けられたプレート２０に固定されている。

図４において、ベース１０の下方に設けられたエアシリンダ２８の先端には、ストッパ２９が取り付けられている。エアシリンダ２８によりストッパ２９をスライドブロック１２へ押し付けると、スライドアーム１５が移動できなくなり、受けピン５がロックされる。

図２において、位置決めローラ６の軸６ａは、コの字形の位置決めアーム１６に取り付けられている。位置決めアーム１６は、エアスライド２６によりＹ方向へ移動し、これにより位置決めローラ６がＹ方向へ移動する。同様に、位置決めローラ７の軸７ａは、コの字形の位置決めアーム１７に取り付けられている。位置決めアーム１７は、エアスライド２７によりＹ方向へ移動し、これにより位置決めローラ７がＹ方向へ移動する。エアスライド２６，２７は、ベース１０上に設けられたプレート２０に固定されている。

以下、本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の動作を説明する。図５〜図７は、本発明の一実施の形態による基板の位置決め方法を示す図である。作業開始前の状態では、図５（ａ）に示すように、ベース３０及びベース１０が下降しており、リフトピン４及び受けピン５の先端が破線で示すワークテーブル２の上面より下方に位置する。

まず、図５（ｂ）に示すように、ベース３０を上昇させて、リフトピン４の先端をワークテーブル２の上面から突き出す。この状態で、ロボットアームを用いてガラス基板１をリフトピン４の先端に搭載し、ガラス基板１をロードする。ガラス基板１の下面は、リフトピン４により支持される。

続いて、図５（ｃ）に示すように、ベース１０を上昇させて、受けピン５の先端をワークテーブル２の上面から突き出す。そして、図６（ａ）に示すように、ベース３０を下降させてリフトピン４を下降させ、ガラス基板１をリフトピン４から受けピン５へ渡す。ガラス基板１の下面は、受けピン５により支持される。

ガラス基板１の下面を受けピン５により支持した状態で、図６（ｂ）に示すように、位置決めローラ６，７，８（位置決めローラ８は図示省略）をＹ方向又はＸ方向へ移動する。位置決めローラ６，７，８は、ガラス基板１の側面を押して、ガラス基板１の位置決めを行う。このとき、受けピン５は、保持機構の働きによるスライドアーム１５の移動によって、ガラス基板１と共に移動する。

ガラス基板１の位置決めが終了したら、受けピン５をロックし、位置決めローラ６，７，８を元の位置へ戻す。そして、図６（ｃ）に示すように、ベース１０を下降させて受けピン５を下降させ、ガラス基板１をワークテーブル２に搭載する。受けピン５を下降させた後、受けピン５のロックを一旦解除し、受けピン５のセンタリングを行って、再び受けピン５をロックする。位置決め装置は、ワークテーブル２によりガラス基板１を真空吸着し、検査装置は、検査光による１回目の走査を行う。

１回目の走査が終了したら、ワークテーブル２によるガラス基板１の真空吸着を解除し、ベース１０を上昇させて、受けピン５の先端をワークテーブル２の上面から突き出す。ガラス基板１は再び受けピン５で支持され、図６（ａ）に示した状態となる。

この状態で、図７（ａ）に示すように、ベース１０を移動することにより、ガラス基板１をＹ方向へ所定の距離だけ移動する。そして、受けピン５のロックを解除し、図７（ｂ）に示すように、位置決めローラ６，７，８（位置決めローラ８は図示省略）をＹ方向又はＸ方向へ移動して、ガラス基板１の位置決めを行う。

ガラス基板１の位置決めが終了したら、受けピン５をロックし、位置決めローラ６，７，８を元の位置へ戻す。そして、図７（ｃ）に示すように、ベース１０を下降させて受けピン５を下降させ、ガラス基板１をワークテーブル２に搭載する。受けピン５を下降させた後、受けピン５のロックを一旦解除し、受けピン５のセンタリングを行って、再び受けピン５をロックする。位置決め装置は、ワークテーブル２によりガラス基板１を真空吸着し、検査装置は、検査光による２回目の走査を行う。以後、同様の動作を繰り返して、ガラス基板１の表面全体の走査を行う。

ガラス基板１の表面全体の走査が終了したら、ベース１０を移動することにより、ガラス基板１をＹ方向の元の位置へ移動する。そして、ベース３０を上昇させて、リフトピン４の先端をワークテーブル２の上面から突き出し、ガラス基板１を受けピン５からリフトピン４へ渡す。続いて、ベース１０を下降させて、受けピン５を下降させる。ガラス基板１はリフトピン４で支持され、図５（ｂ）に示した状態となる。この状態で、ロボットアームを用いてガラス基板１をリフトピン４の先端から持ち上げ、ガラス基板１をアンロードする。

以上説明した実施の形態によれば、ガラス基板の位置決めを行う際、エアを用いないので塵埃が発生せず、またガラス基板の下面を支持するピンがガラス基板と共に移動するので、ガラス基板の下面に傷が付かない。そして、ワークテーブルを移動する場合に比べ、ガラス基板の位置決めを低コストで行うことができる。

また、ガラス基板の下面を支持する前に、受けピンを所定の位置に合わせるセンタリングを行うことにより、常にガラス基板の下面の同じ位置を支持することができる。

さらに、受けピンが取り付けられたスライドアームを固定するロック機構を設けることにより、ガラス基板のＹ方向への移動等受けピンの移動が必要ないときに、受けピンをロックすることができる。

本発明は、基板の検査に限らず、表示用パネルの製造工程で基板の位置決めが必要な場合にも適用することができる。

本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の上面図である。 本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の主要部を示す上面図である。 本発明の一実施の形態による基板の位置決め装置の主要部を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ部の一部断面側面図である。 本発明の一実施の形態による基板の位置決め方法を示す図である。 本発明の一実施の形態による基板の位置決め方法を示す図である。 本発明の一実施の形態による基板の位置決め方法を示す図である。

符号の説明

１ ガラス基板
２ ワークテーブル
４ リフトピン
５ 受けピン
６，７，８ 位置決めローラ
１０，３０ ベース
１１ スライドガイド
１２ スライドブロック
１３ ベアリング
１５ スライドアーム
１６，１７ 位置決めアーム
２０ プレート
２２ ローラ受け
２３ ローラ
２４ スライダ
２５，２８ エアシリンダ
２６，２７ エアスライド
２９ ストッパ

Claims (5)

1. 基板の下面を支持する複数のピンと、
   前記複数のピンが取り付けられた可動部材と、
   前記可動部材を移動可能に保持する保持機構と、
   前記複数のピンにより支持された基板の側面を押して、基板の位置決めを行う位置決め手段とを備え、
   前記複数のピンは、前記位置決め手段により基板の側面が押されたとき、前記保持機構に保持された前記可動部材の移動によって、基板と共に移動することを特徴とする基板の位置決め装置。
2. 前記可動部材を所定の位置へ移動して、前記複数のピンを所定の位置に合わせる位置合わせ機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板の位置決め装置。
3. 前記可動部材を固定して、前記複数のピンの移動を阻止するロック機構を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板の位置決め装置。
4. 可動部材に取り付けられた複数のピンで基板の下面を支持し、
   基板の側面を押して、基板を複数のピンと共に移動して基板の位置決めを行うことを特徴とする基板の位置決め方法。
5. 基板の下面を支持する前に、可動部材を所定の位置へ移動して、複数のピンを所定の位置に合わせることを特徴とする請求項４に記載の基板の位置決め方法。

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