JPH09189641A - 基板ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検査精度を低下させることなく且つ損傷を与え
ること無く基板を効率良く所定位置に支持可能なコンパ
クトな基板ホルダを提供する。 【解決手段】基板ホルダ１６は、ガラス基板１８を所定
位置に吸着保持させる吸着保持機構と、ガラス基板を損
傷させること無くガラス基板に生じる撓みや振動を除去
するように、ガラス基板の一部を支持可能な支持機構と
を備える。吸着保持機構は、ガラス基板を基板ホルダ上
に吸着させる吸着機構２０と、ガラス基板を当付ピン２
２方向に押圧して所定位置に位置付け保持させる押付ピ
ン２４とを備える。支持機構は、透過照明光用開口１６
ａを横断するように配置された一対の透明板２６と、こ
れら透明板上に夫々突設された透明部材から成る一対の
支持ピン２８と、一対の透明板を昇降させることによっ
て、一対の支持ピンをガラス基板の裏面に対して当接及
び離間させる昇降装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば大型液晶ガ
ラス基板を保持可能な基板ホルダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の基板ホルダとしては、図
９（ａ）に示すように、透過照明が可能な大型液晶に用
いられるガラス基板２を保持可能なホルダ４が知られて
いる。このようなホルダ４には、その中央部に形成され
た透過照明光用開口４ａと、ガラス基板２をホルダ４上
に吸着させる吸着機構６と、ガラス基板２を突当ピン８
方向に押圧して所定位置に位置決め保持させる押付ピン
１０とが設けられている。

【０００３】また、例えば図９（ｂ）に示すように、透
過照明光用開口４ａの方向へ突出した支持片４ｂによっ
て、ガラス基板２を支持するように構成されたホルダ４
も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板ホルダにおいて、ガラス基板２は、その側周縁部の
みがホルダ４上に吸着保持されているため、ガラス基板
２の自重によって、その中央部分に大きな撓みが発生し
てしまう場合があるだけでなく、その中央部分に振動が
発生し易くなってしまうといった場合もある。

【０００５】そして、ガラス基板２の撓み量が、例えば
対物レンズ等から構成された観察光学系の観察可能な調
整範囲を越えてしまった場合には、高精度な顕微鏡観察
を行うことができなくなってしまうといった弊害が生じ
る。また、特に焦点深度の浅い高倍対物レンズによって
顕微鏡観察を行う場合、ガラス基板２に振動が生じる
と、顕微鏡観察像にぶれ等が生じて検査精度が低下して
しまうといった弊害も生じる。

【０００６】このような弊害を除去するために、例えば
ガラス台（図示しない）によってガラス基板２の全面を
裏側から支持するような構成も考えられる。しかしなが
ら、このような構成によれば、ガラス台の面上に付着し
た異物やごみ等によってガラス基板２が汚染或いは損傷
してしまう場合がある。

【０００７】そこで、例えば図９（ｃ）に示すように、
アーム１２の中央付近に、ガラス基板２の中央部分を支
持するための支持ピン１４を備えたホルダ４が考えられ
る。ところで、通常、ガラス基板２は、ホルダ４上に載
置した後、アライメント合わせのため、ホルダ４に沿っ
て平行に移動させる必要がある。

【０００８】従って、図９（ｃ）に示すような支持ピン
１４が存在すると、ガラス基板２のの移動中、このガラ
ス基板２の裏面は常時支持ピン１４に摺接することにな
り、ガラス基板２の裏面が損傷してしまうといった問題
が生じる場合がある。更に、このような支持ピン１４が
あると、透過照明光の障害となってしまうといった問題
が生じる場合もある。

【０００９】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、検査精度を低下させるこ
となく且つ損傷を与えること無く基板を効率良く所定位
置に支持可能なコンパクトな基板ホルダを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の基板ホルダは、基板を所定位置に吸
着保持させる吸着保持機構と、前記基板を損傷させるこ
と無く前記基板に生じる撓みや振動を除去するように、
前記基板の一部を支持可能な支持機構とを備えている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
に係る基板ホルダについて、図１〜図３を参照して説明
する。図１に示すように、本実施の形態の基板ホルダ１
６は、基板例えば透明のガラス基板１８を所定位置に吸
着保持させる吸着保持機構と、ガラス基板１８を損傷さ
せること無くガラス基板１８に生じる撓みや振動を除去
するように、ガラス基板１８の一部を支持可能な透明部
材から成る支持機構とを備えている。

【００１２】基板ホルダ１６には、その中央部に透過照
明光用開口１６ａが形成されており、透過照明光用開口
１６ａを囲むように、上記吸着保持機構が設けられてい
る。吸着保持機構には、ガラス基板１８を基板ホルダ１
６上に吸着させる吸着機構２０と、ガラス基板１８を当
付ピン２２方向に押圧して所定位置に位置付け保持させ
る押付ピン２４とが設けられている。なお、押付ピン２
４は、基板ホルダ１６に内蔵されたシリンダ（図示しな
い）によって動作制御されている。

【００１３】支持機構には、透過照明光用開口１６ａを
横断するように配置された一対の透明板（例えば、透明
樹脂製板）２６と、これら透明板２６上に夫々突設され
た透明部材から成る一対の支持ピン２８と、一対の透明
板２６を昇降させることによって、一対の支持ピン２８
をガラス基板１８の裏面に当接させてガラス基板１８を
支持すると共に一対の支持ピン２８をガラス基板１８の
裏面から離間させてガラス基板１８に対する支持状態を
解除させる昇降装置とが設けられている。

【００１４】図２及び図３に示すように、昇降装置は、
基板ホルダ１６に内蔵されており、一対の透明板２６を
昇降させるように、一対の透明板２６の両端に夫々当接
可能に配置された昇降ピン３０（図３（ｂ）参照）と、
これら昇降ピン３０を昇降させる昇降機構とを備えてい
る。

【００１５】昇降機構には、透過照明光用開口１６ａの
両側の基板ホルダ１６内に夫々延出配置され且つ操作ユ
ニット（図示しない）によって図中矢印Ｌ，Ｒ方向に摺
動自在に構成されたシャフト３２と、これらシャフト３
２に固定され且つシャフト３２を摺動させることによっ
て昇降ピン３０を昇降させるテーパ部品３４とが設けら
れている。なお、シャフト３２は、夫々、基板ホルダ１
６に内蔵されたシャフト軸受３６に摺動自在に保持され
ている。

【００１６】昇降ピン３０は、基板ホルダ１６に内蔵さ
れたピン受け部品３８（図３（ｃ）参照）内に収容され
ている。このような昇降ピン３０の下部両側には、軸用
開口３０ａ（図３（ｂ）参照）が形成されており、一
方、ピン受け部品３８の下部両側には、長穴３８ａ（図
３（ｃ）参照）が形成されている。そして、ピン受け部
品３８の長穴３８ａから昇降ピン３０の軸用開口３０ａ
に亘って貫装された支持軸４０によって、昇降ピン３０
は、ピン受け部品３８の上部に開口した丸穴３８ｂ（図
３（ｃ）参照）から突出自在に支持されている。

【００１７】また、ピン受け部品３８には、付勢ばね４
２が内蔵されており、この付勢ばね４２によって、昇降
ピン３０は、常時下方（即ち、ピン受け部品３８の丸穴
３８ｂから突出しない方向）に付勢されている。

【００１８】また、ピン受け部品３８の長穴３８ａから
昇降ピン３０の軸用開口３０ａに亘って貫装された支持
軸４０は、昇降ピン３０の軸用開口３０ａに対面配置さ
れた止め輪４４（図２（ｂ），（ｄ）参照）によって抜
け防止が施されている。

【００１９】また、支持軸４０には、その中央部（即
ち、昇降ピン３０の軸用開口３０ａ相互間）にベアリン
グ４６が取り付けられており、このベアリング４６は、
支持軸４０に固定された一対のスペーサ４８によって支
持軸４０の中央部に位置決め固定されている。

【００２０】このような構成において、ベアリング４６
は、テーパ部品３４のテーパ部３４ａから平行部３４ｂ
に亘って連続的に摺接自在に構成されており（図２参
照）、操作ユニット（図示しない）によってシャフト３
２を図中矢印Ｒ方向に摺動させると、ベアリング４６
は、テーパ部品３４のテーパ部３４ａによって押圧力を
受ける。続いて、ベアリング４６がテーパ部３４ａから
平行部３４ｂに摺動する間にベアリング４６に加えられ
た押圧力によって、支持軸４０は、ピン受け部品３８の
長穴３８ａに沿って移動する。この際、支持軸４０に支
持された昇降ピン３０は、付勢ばね４２の付勢力に抗し
て上昇し、ピン受け部品３８の丸穴３８ｂから突出す
る。この結果、昇降ピン３０によって一対の透明板２６
が持ち上げられるため、これら透明板２６に突設された
一対の支持ピン２８が上昇する。このとき、基板ホルダ
１６上にガラス基板１８が吸着保持されている場合に
は、上昇した一対の支持ピン２８によって、ガラス基板
１８の裏面が支持されるため、ガラス基板１８を損傷さ
せること無くガラス基板１８に生じる撓みや振動を除去
することが可能となる。

【００２１】一方、操作ユニット（図示しない）によっ
てシャフト３２を図中矢印Ｌ方向に摺動させることによ
って、ベアリング４６に対する押圧力が解除されるた
め、昇降ピン３０は、付勢ばね４２の付勢力によって下
降する。この結果、一対の透明板２６が下降することに
よって、ガラス基板１８の裏面に対する一対の支持ピン
２８の支持状態が解除される。

【００２２】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。まず、所定のガラス基板１８を基板ホルダ１６の吸
着機構２０に載置した後、シリンダ（図示しない）によ
って押付ピン２４を動作させて、ガラス基板１８を当付
ピン２２方向に押圧する。そして、ガラス基板１８を押
付ピン２４及び当付ピン２２によって挟持して、所定位
置に位置付ける。

【００２３】続いて、操作ユニット（図示しない）によ
ってシャフト３２を図２（ａ）中矢印Ｒ方向に摺動させ
て、ベアリング４６に対してテーパ部品３４の押圧力を
作用させる。ベアリング４６に加えられた押圧力によっ
て、支持軸４０は、ピン受け部品３８の長穴３８ａに沿
って移動する。この際、支持軸４０に支持された昇降ピ
ン３０は、付勢ばね４２の付勢力に抗して上昇し、ピン
受け部品３８の丸穴３８ｂから突出する。この結果、昇
降ピン３０によって一対の透明板２６が持ち上げられる
ため、これら透明板２６に突設された一対の支持ピン２
８が上昇して、ガラス基板１８の裏面に当接する。この
とき、ガラス基板１８は、このガラス基板１８に生じる
撓みや振動が発生しないように、支持ピン２８によって
支持されることになる。

【００２４】最後に、吸着機構２０を動作させてガラス
基板１８を吸着することによって、ガラス基板１８は、
基板ホルダ１６の所定位置に吸着保持され、所定の検査
が可能となる。

【００２５】一方、操作ユニット（図示しない）によっ
てシャフト３２を図２（ｂ）中矢印Ｌ方向に摺動させる
ことによって、ベアリング４６に対する押圧力が解除さ
れるため、昇降ピン３０は、付勢ばね４２の付勢力によ
って下降する。この結果、一対の透明板２６が下降する
ことによって、ガラス基板１８の裏面に対する一対の支
持ピン２８の支持状態が解除される。

【００２６】この後、吸着機構２９の動作を停止させる
ことによって、ガラス基板１８は、基板ホルダ１６から
取り外し可能となる。このように本実施の形態によれ
ば、検査時にのみガラス基板１８を支持することができ
るため、検査前に行われるアライメント合わせの際にガ
ラス基板１８の裏面が損傷してしまうといった問題を解
消することができる。更に、本実施の形態に適用された
支持ピン２８は、透明部材から構成されているため、透
過照明光の障害となることもない。この結果、本実施の
形態によれば、検査精度を低下させることなく且つ損傷
を与えること無く基板を効率良く所定位置に支持可能な
コンパクトな基板ホルダを提供することが可能となる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態に係る基
板ホルダについて、図４〜図７を参照して説明する。な
お、本実施の形態の説明に際し、第１の実施の形態と同
一の構成には、同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００２８】図４に示すように、本実施の形態の基板ホ
ルダ１６は、この基板ホルダ１６の透過照明光用開口
（図１の符号１６ａで示す部分参照）を介して基板ホル
ダ１６に吸着保持されたガラス基板１８に透過照明光を
照射する透過照明装置５０と、透過照明光が照射された
ガラス基板１８からの透過光を検出することによって、
ガラス基板１８を検査測定する測定ヘッド（図示しな
い）を備えた測定装置５２とを具備する基板検査装置に
組み込まれている。

【００２９】この場合、一般的に透過照明装置５０と測
定装置５２との間の距離は、一定の光学性能を維持する
関係上、出来る限り小さくすることが望ましい。従っ
て、透過照明装置５０と測定装置５２との間に配置され
た基板ホルダ１６の厚さも出来る限り薄くすることが必
要である。

【００３０】本実施の形態は、このような要望を満足す
ることを目的として構成されており、第１の実施の形態
に適用したように、昇降ピン（図２の符号３０参照）を
介して支持ピン（図１の符号２８参照）を昇降させるこ
とによってガラス基板１８を支持する構成において、昇
降ピンと支持ピンとに生じる“ガタ”を除去することに
よって、ガラス基板１８を支持する際に生じる不測の損
傷を回避させることができるように構成されている。

【００３１】具体的には、本実施の形態には、図５及び
図６に示すようなスコット・ラッセル平行運動機構が適
用されている。図５には、スコット・ラッセル平行運動
機構の原理図が示されており、図６には、スコット・ラ
ッセル平行運動機構の具体的な構成が示されている。

【００３２】図５及び図６に示すように、第１ないし第
３の連結部５４，５６，５８は、第１の連結部材６０に
よって、一直線状に連結配置されており、第１の連結部
５４は、本体６２に形成されたガイド６４内を一定方向
に摺動するように構成されている。

【００３３】第２の連結部５６は、第１及び第３の連結
部５４，５８の中点に規定されており、この第２の連結
部５６には、第２の連結部材６６の一端が連結されてい
る。また、第２の連結部材６６の他端は、本体６２に設
けられた支点部６８に連結されている。なお、支点部６
８は、ガイド６４の軸線７０（図５参照）上に規定され
ている。また、支点部６８と第２の連結部５６との間の
第２の連結部材６６の長さは、第１の連結部５４と第２
の連結部５６との間の第１の連結部材６０の長さ、及
び、第２の連結部５６と第３の連結部５８との間の第１
の連結部材６０の長さと同等に構成されている。

【００３４】このような構成において、第２の連結部材
６６を支点部６８を中心に図中矢印Ｓ方向に回転させる
と、第１の連結部５４がガイド６４に沿って摺動するこ
とによって、第１の連結部材６０の第３の連結部５８が
図中矢印Ｐ方向に移動する。この場合、第３の連結部５
８の移動方向Ｐは、第３の連結部５８と支点部６８とを
結んだ直線７２と一致し且つ常時ガイド６４の軸線７０
に直交する。

【００３５】つまり、第３の連結部５８は、常時軸線７
０に直交する直線運動を行うことになる。図７には、上
述したスコット・ラッセル平行運動機構を本実施の形態
の基板ホルダに組み込んだ状態が示されている。なお、
説明の簡略化のため、図７には、基板ホルダに設けられ
た一対の透明板２６とこれら透明板２６に夫々突設され
た一対の支持ピン２８のみを示す。

【００３６】本実施の形態において、一対の透明板２６
は、透明部材から成る一対の連結板７４によって相互に
連結されており、透明板２６の両側面には、夫々、スコ
ット・ラッセル平行運動機構の第３の連結部５８が連結
可能な連結穴７６が形成されている。なお、図７には、
透明板２６の両側面に形成された連結穴７６のうち、片
面に形成された連結穴７６のみを示す。また、スコット
・ラッセル平行運動機構は、一対の透明板２６に形成し
た連結穴７６の夫々に連結されるが、同図では、一例と
して選択した１つの連結穴７６にスコット・ラッセル平
行運動機構が連結している状態を示す。

【００３７】このような状態において、第１の実施の形
態と同様に、操作ユニット（図示しない）によって上記
昇降機構を動作することによって、連結板７４によって
相互に連結された一対の透明板２６は、スコット・ラッ
セル平行運動機構によってガイドされながら、“がた”
を生じること無くガラス基板１８に対して垂直に安定し
て上昇及び下降することになる。この場合、一対の透明
板２６は、スコット・ラッセル平行運動機構によってガ
イドされているため、上記昇降機構の精度は、あまり高
くする必要はない。

【００３８】このように本実施の形態によれば、第１の
実施の形態の効果に加えて更に、昇降ピンと支持ピンと
に生じる“ガタ”を除去することによって、ガラス基板
１８を支持する際に生じる不測の損傷を回避させること
ができる。この結果、本実施の形態によれば、検査精度
を低下させることなく且つ損傷を与えること無く基板を
効率良く所定位置に支持可能なコンパクトな基板ホルダ
を提供することが可能となる。

【００３９】なお、本発明は、上記各実施の形態の構成
に限定されることはなく、新規事項を追加しない範囲で
種々変更することが可能である。例えば、図８に示すよ
うに、支点部６８を中心に左右対称となるように、第２
の連結部材６６から腕７８を延出させて、この腕７８を
シリンダ等の駆動機構（図示しない）によって図中矢印
Ｍ方向に移動させることによって、連結板７４によって
相互に連結された一対の透明板２６（図７参照）は、
“がた”を生じること無くガラス基板１８に対して垂直
に安定して上昇及び下降することになる。この変形例に
よれば、連結板７４によって相互に連結された一対の透
明板２６を昇降させるための昇降機構が不要となるた
め、装置構成を簡略化させることが可能となる。

【００４０】また、上記各実施の形態及び変形例では、
透明板２６及び支持ピン２８は、夫々透明部材によって
構成した場合について説明したが、例えば金属等の不透
明部材を用いた場合でも、可能な限り透過照明光に対す
る投影面積を少なくすることによって、ある程度の透過
照明性能を得ることができる。なお、透明板２６及び支
持ピン２８を透過率の良い部材、具体的には、無色透明
な樹脂材料を用いることによって、更に透過照明性能を
向上させることができる。

【００４１】なお、上記具体的構成から以下のような技
術的思想が導かれる。 １． 基板を所定位置に吸着保持させる吸着保持機構
と、前記基板を損傷させること無く前記基板に生じる撓
みや振動を除去するように、前記基板の一部を支持可能
な支持機構とを備えていることを特徴とする基板ホル
ダ。

【００４２】２． 前記支持機構には、板上に夫々突設
された支持ピンと、前記板を昇降させることによって、
前記支持ピンを前記基板に当接させて前記基板を支持す
ると共に前記支持ピンを前記基板から離間させて前記基
板に対する支持状態を解除させる昇降装置とが設けられ
ていることを特徴とする上記１に記載の基板ホルダ。

【００４３】３． 前記支持機構は、光透過性部材から
構成されていることを特徴とする上記１又は２に記載の
基板ホルダ。 ４． 前記支持ピンを前記基板に当接させて前記基板を
支持すると共に前記支持ピンを前記基板から離間させて
前記基板に対する支持状態を解除させる際のガイド又は
駆動手段として、スコット・ラッセル平行運動機構を用
いたことを特徴とする上記１ないし３のいずれか１に記
載の基板ホルダ。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、検査精度を低下させる
ことなく且つ損傷を与えること無く基板を効率良く所定
位置に支持可能なコンパクトな基板ホルダを提供するこ
とができる。

【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基板ホルダの
構成を概略的に示す斜視図。

【図２】図１に示す基板ホルダに設けられた昇降装置の
構成を概略的に示す部分断面図であって、同図（ａ），
（ｂ）は、昇降ピンが下降している状態を示す図、同図
（ｃ），（ｄ）は、昇降ピンが上昇している状態を示す
図。

【図３】（ａ）は、図１に示す基板ホルダに設けられた
昇降装置の構成を概略的に示す図、（ｂ）は、昇降ピン
の構成を示す斜視図、（ｃ）は、昇降ピンが収容される
ピン受け部品の構成を示す斜視図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る基板ホルダが
基板検査装置に組み込まれている状態を示す図。

【図５】図４の基板ホルダに適用されたスコット・ラッ
セル平行運動機構の原理図。

【図６】図４の基板ホルダに適用されたスコット・ラッ
セル平行運動機構の具体的な構成を示す図であって、
（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その部分断面図。

【図７】図４の基板ホルダに適用されたスコット・ラッ
セル平行運動機構が組み込まれている状態を示す斜視
図。

【図８】本発明の変形例に係る基板ホルダの主要な構成
のみを示す図。

【図９】（ａ）は、従来の基板ホルダの構成を概略的に
示す斜視図、（ｂ）は、他の基板ホルダの構成を概略的
に示す平面図、（ｃ）は、ガラス基板の中央部分を支持
するための支持ピンを備えた基板ホルダの構成を示す
図。

【符号の説明】

１６…基板ホルダ、１６ａ…透過照明光用開口、１８…
ガラス基板、２０…吸着機構、２２…当付ピン、２４…
押付ピン、２６…透明板、２８…支持ピン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を所定位置に吸着保持させる吸着保
   持機構と、 前記基板を損傷させること無く前記基板に生じる撓みや
   振動を除去するように、前記基板の一部を支持可能な支
   持機構とを備えていることを特徴とする基板ホルダ。
2. 【請求項２】 前記支持機構には、板上に夫々突設され
   た支持ピンと、前記板を昇降させることによって、前記
   支持ピンを前記基板に当接させて前記基板を支持すると
   共に前記支持ピンを前記基板から離間させて前記基板に
   対する支持状態を解除させる昇降装置とが設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の基板ホルダ。
3. 【請求項３】 前記支持機構は、光透過性部材から構成
   されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基
   板ホルダ。