(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な矩形状のガラス基板の周縁部を載置し透過照明用の開口を形成した基板支持部材と；
前記基板支持部材に前記開口を囲むよう設けられ前記ガラス基板の位置決めを行う当付ピン及び押圧ピンと；
前記開口を横断するように複数配置され、前記基板支持部材に載置された前記ガラス基板の裏面を支持する支持ピンを突設した細長い支持板と；
前記基板支持部材に設けられ、前記支持板を上昇させて前記支持ピンを前記ガラス基板の裏面に当接させ前記ガラス基板を支持するとともに前記支持板を下降させて前記支持ピンを前記ガラス基板の裏面から離間させて前記ガラス基板に対する支持を解除する昇降装置と；
を備えており、
前記昇降装置は、前記ガラス基板が前記基板支持部材に位置決めされた後に前記支持板を上昇させて前記支持ピンにより前記ガラス基板を支持する、
ことを特徴とする基板ホルダ。
【請求項２】
前記基板支持部材に載置され前記所定位置に位置付けされた前記ガラス基板に前記基板支持部材の前記開口を介して透過照明光を照射する透過照明装置をさらに備えており、
前記支持板は前記開口を横断するように配置された透明板であり、前記支持ピンは透明部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板ホルダ。
【請求項３】
前記昇降装置は、
前記基板支持部材に前記支持板を昇降させるよう前記支持板の両端に当接可能に配置された昇降ピンと、
前記基板支持部材に配置され前記昇降ピンの昇降方向と交差する方向に移動し昇降ピンを昇降させるテーパ部品と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板ホルダ。
【請求項４】
前記支持板の両側面に形成された連結穴と、
前記連結穴に連結され、前記支持板を前記ガラス基板に対し垂直に上昇及び下降させる平行運動機構と、
をさらに備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ガラス基板等の基板裏面を損傷させることなく保持する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】
このような目的を解決するために、本発明の基板ホルダは：
透明な矩形状のガラス基板の周縁部を載置し透過照明用の開口を形成した基板支持部材と；
前記基板支持部材に前記開口を囲むよう設けられ前記ガラス基板の位置決めを行う当付ピン及び押圧ピンと；
前記開口を横断するように複数配置され、前記基板支持部材に載置された前記ガラス基板の裏面を支持する支持ピンを突設した細長い支持板と；
前記基板支持部材に設けられ、前記支持板を上昇させて前記支持ピンを前記ガラス基板の裏面に当接させ前記ガラス基板を支持するとともに前記支持板を下降させて前記支持ピンを前記ガラス基板の裏面から離間させて前記ガラス基板に対する支持を解除する昇降装置と；
を備えており、
前記昇降装置は、前記ガラス基板が前記基板支持部材に位置決めされた後に前記支持板を上昇させて前記支持ピンにより前記ガラス基板を支持する、
ことを特徴としている。
【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１６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１６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２４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３２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１６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４２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３２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、図２（ｃ）及び（ｄ）中に示されているように、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（ｃ）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、図２（ａ）及び（ｂ)中に示されているように、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６８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５８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７０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。
【図１】
0003636235.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003636235.tif 000008
【図８】
0003636235.tif 000009
【図９】
0003636235.tif 000010