JP2006269498A - 基板保持装置及び基板の保持方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガラス基板Wを吸着して保持しつつ搬送する吸着搬送ユニット17のユニット本体20には貫通孔26が設けられており、この貫通孔26に吸着保持機構25が設けられている。吸着保持機構25は、圧搾エアー供給部30に接続された筒状の弾性部材31を有し、弾性部材31の上端部32には、吸着パッド33が装着されている。吸着パッド33には弾性部材31に連通する吸引孔36が形成されている。
【選択図】 図4
Description
ここで、従来の位置決め保持装置としては、XYステージの最上層のXステージ上にボールキャスタを介して保持ステージを移動自在に設け、この保持ステージにガラス基板を吸着保持させ、突き当てシリンダで保持ステージを移動させて、Xステージに固定されている基準ピンにガラス基板を直接押し当てて位置決めするものがある(例えば、特許文献1参照)。
この大型化したガラス基板を複数のころが回転自在に設けられたころ搬送部上に載置させ、このガラス基板にシリンダを突き当てて、ガラス基板の側面を位置決めピンに当接させて位置決めをする装置が開発されている(例えば、特許文献2参照)。
ここで、ガラス基板の移動時の摩擦抵抗を低減させるために、浮上ステージを用いてガラス基板をエアーで浮上させつつガラス基板の位置決めを行う方法が考えられる。このようにガラス基板をエアー浮上させた場合には、浮上ステージとガラス基板との間の摩擦抵抗が非常に小さくなるため、わずかな外力が加わった場合でも大きく移動してしまうと共に、ガラス基板が基準ピンに当たって跳ね返るなど、位置決めの安定性に欠けるという問題が生じる。また、浮上したガラス基板の端部を保持して強制的に搬送する搬送機構を備えることが考えられるが、このガラス基板を搬送途中で、一方の搬送機構から他方の搬送機構に受け渡す際に、ガラス基板が小さな外力や、ガラス基板自身の慣性力によって移動してしまう問題が生じる。
この発明は、これらの事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、浮上させたガラス基板の移動を規制して、所定の位置に確実に保持できるようにすることである。
この基板保持装置では、ガラス等からなる基板を自由に移動可能な状態に浮上させ、接触部材を基板の裏面に当接させてから、位置決め機構で基板の位置決めを行う。基板と接触部材との間の小さな摩擦力により浮上した基板は、基板と接触部材との間の小さな摩擦力により基板の移動が規制される。このようにして、基板の移動を規制しつつ位置決めを行ったら、基板を吸着保持する。なお、接触部材と基板との接触面積は、基板の面積に比べて十分に小さくなるように設定される。
この基板の保持方法では、接触部材と基板裏面との間の小さな摩擦力によって基板の移動を規制しつつ位置決めを行い、吸着保持するので、基板の位置決めを確実に、かつ速やかに行える。
図1に示すように、浮上搬送装置1は、床面に設置される図示しない除振台上にベース部2が設置され、このベース部2の上には、浮上ステージ3が固定されている。図2に示すように、浮上ステージ3の上面には、複数のエアー吹き出し孔4が規則的に配設されている。また、浮上ステージ3のガラス基板搬入側(基端部3a側)には、ワークであるガラス基板Wを機械的に昇降させる複数のリフター5が、浮上ステージ3に形成された貫通孔6内に突没自在に配設されている。ここで、リフター5の一例を図3に示す。リフター5は、貫通孔6の下面側に設けられたU字形状の支持部材7と、支持部材7の底部に固定された空気圧シリンダ8とを備え、空気圧シリンダ8の伸縮ロッド9の先端には、連結部材10を介して棒状のリフトピン11が取り付けられている。リフトピン11は、空気圧シリンダ8によって、貫通孔6内に没入した待機位置から、図3に破線で示すような、浮上ステージ3の上面から突出した支持位置まで移動可能になっている。
また、基準ピン21,22,23,41と押し付けピン24,42,43は、ガラス基板Wを所定の基準位置に位置決めする位置決め機構として機能し、吸着保持機構25は、位置決め機構により位置決めされたガラス基板Wを吸着保持する吸引機構として機能する。
まず、図1に示すように、吸着搬送ユニット17,18を浮上ステージ3の基端部3aに配置し、リフトピン11を、図3に破線で示すように、浮上ステージ3の上面から上向きに突出させる。また、エアー吹き出し孔4からは、エアーを吹き出させておく。このとき、吸着保持機構25は、稼動しておらず、吸着面34a(図4参照)は、浮上ステージ3の上面よりも高い位置にある。ガラス基板Wを搬入する際には、搬入ロボットがガラス基板Wをリフトピン11に移載する。
図2に示すように、吸着保持機構25は、搬送方向Fに平行に、ガラス基板Wの左右に6つずつ振り分けられて配置されており、各吸着面34aの面積は、ガラス基板Wの裏面全体の面積に比べて十分に小さい、したがって、ガラス基板Wを吸着パッド33上に置くことにより、ガラス基板Wと吸着面34aとの間には小さな摩擦力が発生し、この小さな摩擦力によってガラス基板Wの移動が規制される。この状態で、押し付けピン24,42,43,44を移動させ、ガラス基板Wのそれぞれの側面に小さな摩擦力よりも大きな押圧力で押し付けさせると、ガラス基板Wは、各押し付けピン24,42,43,44からの押圧力を受けて、吸着パッド33上を滑るようにして移動し、その側面が基準ピン21,22,23,41に当接させられ、これによって基準位置に位置決めされる。
欠陥検査が終了したら、ガラス基板Wを浮上ステージ3の先端部3bから搬出する。搬出にあたっては、吸着保持機構25による吸着を解除し、ガラス基板Wと吸着パッド33との間に生じる小さな摩擦力でガラス基板Wを保持した状態で、不図示の搬出ロボットを用いて、ガラス基板Wを搬出させる。なお、吸着を解除する方法としては、圧搾エアーを弾性部材31内に供給したり、弾性部材31内を大気開放したりすることがあげられる。
さらに、吸着保持機構25を2つの吸着搬送ユニット17,18のそれぞれに設けたので、ガラス基板Wを位置決め及び、吸着保持した状態で浮上ステージ3に沿って搬送することが可能になる。ガラス基板Wは位置決めされた状態で搬送されるので、顕微鏡による欠陥観察などを行った際に、正しい検査結果を得ることができる。この際に、ガラス基板Wの他の部分は、エアー浮上させているので、ガラス基板Wの移動時に、ガラス基板Wの裏面を傷付けることはない。
さらに、ガラス基板Wの位置決め時に、ガラス基板Wを支持した状態で吸着保持機構25でガラス基板Wを吸着保持するようにしたので、簡単な構成でガラス基板Wの位置決めと吸着保持とを連続して行うことができ、この間の位置ずれを防止することができる。
また、浮上ステージ3を挟むように2つの吸着搬送ユニット17,18を設けたので、ガラス基板Wの吸着保持を精度良く行うことができると共に、搬送時の位置ずれを防止できる。
図5及び図6に示すように、この実施の形態は、基板保持装置をFPD用のガラス基板Wを載置するステージに適用したものである。
ステージ51の基板載置面には、ガラス基板Wを浮上させる不図示のエアー吹き出し孔が複数配設されており、ガラス基板Wの載置位置の下方の所定箇所には、基板保持機構50が4つ配設されている。このステージ51は、ガラス基板Wを位置決め保持するもので、位置決め機構を構成する基準ピン52,53,54,55及び、押し付けピン56,57,58,59がガラス基板Wを挟んでそれぞれ対峙するように複数配設されている。
まず、エアー吹き出し孔からエアーを吹き出してガラス基板Wを浮上させた状態で、圧搾エアー供給部64及びエアー圧力調整弁63を駆動させ、所定圧力の圧搾エアーを配管62を通して貫通孔60に供給する。なお、このときのエアーの流量は、エアー圧力調整弁63の弁開度によって調整される。
前記したように、貫通孔60は、気密構造になっているので、貫通孔60の内圧が徐々に高くなり、接触部材65に作用する圧力も徐々に高くなる。これにより、接触部材65は、上方に押し上げられて、ガラス基板Wの裏面に当接し、これによってガラス基板Wが接触部材に支持される。このとき、接触部材65は、圧搾エアーの弾力性によってガラス基板Wに対して柔軟性を持って当接する。
その後、エアー圧力調整弁63を閉じ、貫通孔60内の圧搾エアーを排気して接触部材65を下降させると共に、ステージ51のエアー吹き出し孔からのエアー吹き出しを停止させ、ガラス基板Wをステージ51上に載置する。この状態でガラス基板Wの周縁部の裏面を吸引機構69により吸着保持する。
また、圧搾エアーの供給量や圧力を制御したり、圧搾エアーの弾性力を利用したりすることで、接触部材65からの力がガラス基板Wに過度に作用することを防止できるので、ガラス基板Wの裏面に損傷等が生じなくなる。
さらに、接触部材65にストッパ67を設けたので、接触部材65が貫通孔60から抜け出ることが防止され、基板保持機構50を安定して駆動させることが可能になる。
例えば、図5において、基板保持機構50は、方形の各頂点に相当する位置に4つ配設されているが、基板保持機構50は、浮上しているガラス基板Wを裏面から支持でき、かつ摩擦力が不必要に増大しないものであれば、配置や、数は任意に設定することができる。同様に、図2に示す吸着保持機構25の数及び、配置も実施の形態に限定されない。
また、図2において吸着搬送ユニット17,18は、浮上ステージ3の一方の側部のみに設けても良い。機構を簡略化することができる。
さらに、位置決めされて吸着保持される対象となるワークは、ガラス基板Wに限定されずに、種々の基板を適用することができる。また、ガラス基板Wの浮上に用いる気体は、エアーに限定されない。
3 浮上ステージ
11 リフトピン(接触部材)
17,18 吸着搬送ユニット
25 吸着保持機構
21,22,23,41,52,53,54,55 基準ピン(位置決め機構)
24,42,43,44,56,57,58,59 押し付けピン(位置決め機構)
28 配管(吸引機構)
29 バルブ(吸引機構)
30 圧搾エアー供給部(吸引機構)
31 弾性部材(吸引機構)
33,72 吸着パッド(接触部材)
50 基板保持機構
51 ステージ(基板保持装置)
65 接触部材
69 吸引機構
W ガラス基板
Claims (4)
- 浮上ステージから基板を浮上させつつ、前記基板を位置決めして保持する基板保持装置であって、
前記基板の裏面に当接可能な接触部材と、
浮上している前記基板の裏面に前記接触部材を当接させて前記基板の移動を規制した状態で、前記基板を所定位置に位置決めする位置決め機構と、
前記位置決め機構により位置決めされた前記基板を吸着保持させる吸引機構と、
を具備したことを特徴とする基板保持装置。 - 前記接触部材は、前記吸引機構に接続された吸着パッドであることを特徴とする請求項1に記載の基板保持装置。
- 前記接触部材と、前記吸引機構と、前記位置決め機構とを、前記浮上ステージに沿って往復移動自在な搬送ユニットに設けたことを特徴とする請求項1に記載の基板保持装置。
- 基板を浮上させる工程と、
浮上した前記基板の裏面に接触部材を当接させて前記基板の移動を規制する工程と、
前記接触部材と前記基板との当接状態を維持しつつ前記基板を移動させて、前記基板の位置決めをする工程と、
位置決め後に前記基板を吸着保持する工程と、
を備えることを特徴とする基板の保持方法。
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