(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の大型又は薄型の基板を重力加重による撓み量が小さくなるように前記基板の搬出入方向と交差する横方向に一定角度に傾けて収納する収納部と、
この収納部の開口部側に位置し、この収納部内に進退して前記基板を保持して搬出・搬入する基板保持アームと、
この基板保持アームを前記収納部内に進退させる際に前記収納部内に収納された前記基板の傾きと平行になるように回転させる回転機構と、
前記基板保持アームを前記収納部内に進退自在に直線移動させる直動機構とを備え、
前記基板保持アームにより前記基板を一定角度に傾けた状態で吸着保持し搬送することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記収納部は、前記複数の大型又は薄型の基板を並列に収納し、この収納部を前記基板の搬出入方向と交差する横方向に前記各基板が重力加重により撓み量が小さくなる一定角度に傾けて保持台に載置することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記収納部は、前記複数の大型又は薄型の基板が重力加重により撓み量が小さくなるように前記基板の搬出入方向と交差する横方向に一定角度に傾けて並列に収納し、この収納部を垂直に保持台に載置することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項４】
複数の大型又は薄型の基板を重力加重による撓み量が小さくなるように前記基板の搬出入方向と交差する横方向に一定角度に傾けて収納する収納部と、
この収納部の開口部側に位置し、この収納部内に進退して前記基板を保持して搬出・搬入する基板保持アームと、
この基板保持アームを前記収納部に進退させる際に前記収納部に収納された前記基板の傾きと平行になるように回転させる回転機構と
前記基板保持アームを前記収納部内に収納された前記基板を取り出すため直線直線移動させる直動機構とからなる基板搬送装置を備え、
前記収納部から離間する検査位置に、前記基板を前記基板保持アームにより一定の角度傾けて搬送し、この基板を傾けた状態で基板面の上方から照明光を照射して基板面の検査を行う基板外観検査部を前記基板搬送装置に併設したことを特徴とする基板外観検査装置。
【請求項５】
前記収納部は、前記基板外観検査部の検査時の基板傾斜角度と略一致する傾斜角度に設定され、前記基板保持アームにより前記基板を傾斜した状態で前記検査位置に搬送し、保持している前記基板を前記基板の傾斜角度を前記回転機構により規定量だけ増減するように回動させて前記基板からの反射光の変化を目視により観察することを特徴とする請求項４記載の基板外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶ガラス基板等の大型基板を搬送する基板搬送装置と、この搬送装置から搬送される大型基板の外観検査に用いられる基板外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハや液晶ガラス板等の大型基板（以下、単に基板と称する）の外観検査を行なうための装置として、特開平５−１０９８４９に示すような構成のものを使用していた。図４ははその斜視図であり、基板外観検査装置１は、検査装置本体２の後方に配置され、例えば液晶ガラス板や半導体ウエハ等の複数枚の基板３を収納可能な収納装置４と、基板３の目視検査を行なう検査装置５と、検査装置本体２の前方に配置され、この検査装置本体２を操作する操作部６とを備えている。
【０００３】
収納装置４は、複数枚の基板３を所定の間隔で水平方向に並列させて配置可能なキャリア７を備えており、このキャリア７に配置された複数枚の基板３の間の空間に吸着保持アーム８を挿入し、吸着保持アーム８で基板３を吸着保持させ水平状態のままキャリア７から引抜き、観察位置に基板３を移動させる。
【０００４】
吸着保持アーム８は、基板３を保持したまま観察位置にてその先端側が持ち上げられ、基板３を傾斜させるもので、基板３が規定された角度まで傾斜された時点で吸着保持アーム８が停止し、検査装置本体２の上部に配置された光源９，９から光が出射される。光源９，９から出射された光は、反射鏡１０，１０を介して観察位置の基板３上に照射される。この状態で、基板３を保持した吸着保持アーム８が回転、揺動する。操作部６側に位置している観察者は、基板３の上面から反射される反射光の変化によって、基板３の損傷部分を視認することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図４の基板外観検査装置１では、キャリア７に基板３を水平に配置している。そのため、基板３の大型化や薄型化に伴い、キャリア７内で基板３に重力方向の撓みを生じ、吸着保持アーム８を各基板３間の空間に挿入する際に基板３と吸着保持アーム８とが干渉して基板３が破損してしまう危険がある。そこで、基板３の撓みを考慮した上で、なお基板３同士の配置間隔を従来と同寸法とするためには、吸着保持アーム８をより薄型化する必要がある。
【０００６】
しかしながら、吸着保持アーム８を薄型化すると、吸着保持アーム８の強度が低下し、キャリア７に挿入する際にアーム面が撓んでしまい、基板３を確実に吸着保持することができなくなってしまう可能性を生じる。
【０００７】
さらに、観察時には吸着保持アーム８の先端側を持ち上げた片持梁で基板３を揺動させるので、吸着保持アーム８が薄型化すると、揺動時に吸着保持アーム８自体が振動してしまうことになる。そして、この吸着保持アーム８の振動を抑制するためには、基板３を揺動する速度を低下させ、慣性モーメントを小さくさせる必要が生じるが、これはそのまま基板観察のタクト時間を大幅に悪化させてしまうことになる。
【０００８】本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、検査対象の基板が大型化、薄型化しても確実に基板を保持して搬送できる基板搬送装置と、短時間で検査を行うことが可能な基板外観検査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の大型又は薄型の基板を重力加重による撓み量が小さくなるように前記基板の搬出入方向と交差する横方向に一定角度に傾けて収納する収納部と、  この収納部の開口部側に位置し、この収納部内に進退して前記基板を保持して搬出・搬入する基板保持アームと、  この基板保持アームを前記収納部内に進退させる際に前記収納部内に収納された前記基板の傾きと平行になるように回転させる回転機構と、  前記基板保持アームを前記収納部内に進退自在に直線移動させる直動機構とを備え、前記基板保持アームにより前記基板を一定角度に傾けた状態で吸着保持し搬送する基板搬送装置である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、複数の大型又は薄型の基板を重力加重による撓み量が小さくなるように前記基板の搬出入方向と交差する横方向に一定角度に傾けて収納する収納部と、この収納部の開口部側に位置し、この収納部内に進退して前記基板を保持して搬出・搬入する基板保持アームと、この基板保持アームを前記収納部に進退させる際に前記収納部に収納された前記基板の傾きと平行になるように回転させる回転機構と、前記基板保持アームを前記収納部内に収納された前記基板を取り出すため直線直線移動させる直動機構とからなる基板搬送装置を備え、前記収納部から離間する検査位置に、前記基板を前記基板保持アームにより一定の角度傾けて搬送し、この基板を傾けた状態で基板面の上方から照明光を照射して基板面の検査を行う基板外観検査部を前記基板搬送装置に併設した基板外観検査装置である。
【００１１】
請求項１記載の基板搬送装置は、大型又は薄型の基板を重力加重による撓み量が小さくなるように前記基板の搬出入方向と交差する横方向に一定角度に傾けて収納することで、基板の自重による撓みが生じ難くなり、その結果、収納部に収納される基板間の間隔も充分に確保され、基板を確実に吸着保持し傾斜した状態で搬送することができる。
【００１２】
請求項４記載の基板外観検査装置は、基板搬送装置から基板を傾けた状態で基板外観検査部に搬入されるため、重力加重による撓みの影響が小さい状態で基板を安定して搬送できると共に、収納部から搬送される基板がすでに検査できる傾斜角度に設定されているために搬送された状態で検査ができ検査時間を短縮することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態に係る基板外観検査装置を図面を参照して説明する。
図１は全体の外観構成を示すものであり、基板外観検査装置１１は、複数枚の基板１２をそれぞれ水平状態から一定角度だけ傾けて並列に収納可能な収納装置１３と、この基板外観検査装置１１を操作する操作装置１４と、収納装置１３に収納された基板１２を吸着保持する基板保持装置１５と、基板保持装置１５に保持された基板１２を照明する照明装置１６とを備えている。
【００１６】
図２は上記収納装置１３のより詳細な構成を示すもので、収納装置１３は複数枚の基板１２を所定の間隔で並列に配置して収納するキャリア１７と、このキャリア１７を載置、保持する保持台１８と、この保持台１８を昇降させる昇降機構１９を備えている。
【００１７】
そして、昇降機構１９は、動力を発生させるサーボモータ２０と、このサーボモータ２０の駆動力を昇降力伝達ロッド２２に伝達させる伝達ベルト２１を備えている。
【００１８】
サーボモータ２０を正逆方向に回転させると、その駆動力が伝達ベルト２１を介して昇降力伝達ロッド２２に伝わり、昇降力伝達ロッド２２がその軸を中心に回転する。この昇降力伝達ロッド２２の回転に伴って保持台１８が昇降力伝達ロッド２２の軸方向と平行に昇降移動する。
【００１９】次に主として収納装置１３と基板保持装置１５とからなる基板搬送装置の詳細な構成について図３により説明する。同図において、基板保持装置１５はキャリア１７に収納された複数の基板１２間の空間に挿入可能な厚さを有する吸着保持アーム２３と、この吸着保持アーム２３を回動させるサーボモータ２４と、このサーボモータ２４と吸着保持アーム２３とを保持するアーム保持台２５とを有する。
【００２０】
また、このアーム保持台２５を介して吸着保持アーム２３をキャリア１７内の基板１２に対して挿入／離脱させるための動力源としてのサーボモータ２６と、このサーボモータ２６の駆動力を一対のアーム移動力伝達ロッド２７，２７に伝達させる伝達ベルト２８，２８を備えている。
【００２１】
サーボモータ２６を正逆方向に回転させると、その駆動力が伝達ベルト２８，２８を介してアーム移動力伝達ロッド２７，２７に伝わり、アーム移動力伝達ロッド２７，２７が共にその軸を中心に回転する。このアーム移動力伝達ロッド２７，２７の回転に伴ってアーム保持台２５がアーム移動力伝達ロッド２７，２７の軸方向と平行に前後移動することで、吸着保持アーム２３がキャリア１７に収納された基板１２間の空間に挿脱される。
【００２２】
吸着保持アーム２３は、その上面側に少なくとも３点の吸着パッド２９が設けられており、これら吸着パッド２９は吸引通路を介して図示しない吸引ポンプに連通されている。
【００２３】
吸着保持アーム２３をキャリア１７に収納された基板１２間の空間に挿入して上記吸着パッド２９により１枚の基板１２をその裏面より吸着保持する場合、上記吸引ポンプの吸引力により吸着保持アーム２３上に基板１２を安定且つ確実に吸着、保持するするため、吸着保持アーム２３を回動させたとしても基板１２が吸着保持アーム２３から滑り落ちることはない。
【００２４】
上記のような構成にあってその動作について説明する。
まずサーボモータ２０が正方向に回転駆動されることで、キャリア１７内に収納された複数枚の基板１２のうち検査対象とされるものの裏面が吸着保持アーム２３の上面より若干高い位置となるようにキャリア１７を所定量だけ下降移動させる。キャリア１７が所定の位置にセットされた時点でサーボモータ２０の回転が停止される。
【００２５】
次にサーボモータ２６が回転駆動されることでアーム保持台２５がキャリア１７に接近する方向に移動し、これに連れてアーム保持台２５に支持される吸着保持アーム２３がキャリア１７内の基板１２と平行に保たれたまま、規定量だけキャリア１７内に挿入され、その時点でサーボモータ２６の回転が停止される。
【００２６】
次いで、サーボモータ２０が再び正方向に回転駆動されることで、吸着保持アーム２３の上面がキャリア１７内の検査対象とされる基板１２を所定位置まで持ち上げて、サーボモータ２０が停止される。
【００２７】
これと同時に、上述した吸引ポンプが作動して基板１２の裏面を吸着保持アーム２３上面に設けられた各吸着パッド２９が吸着、保持する。こうして基板１２を吸着保持アーム２３が吸着、保持したままの状態でサーボモータ２６が上記とは逆の方向に回転駆動されることで、アーム保持台２５及び吸着保持アーム２３がキャリア１７から離間する方向に移動し、基板１２をキャリア１７から引き出す。この基板１２がキャリア１７から完全に引き出されたキャリア１７の近傍の検査位置となった時点でサーボモータ２６の回転による移動が停止される。この検査位置の上方に照明装置１６が配置され、この検査位置が検査部となる。
【００２８】
次に、この検査部に基板１２が搬送されると、サーボモータ２４が回転駆動されることで吸着保持アーム２３が回動して、保持している基板１２の傾斜角を規定量だけ減増する。例えば、基板１２が規定の傾斜角となった時点で検査位置（検査部）の上部に配置された照明装置１６から光が出射され、基板１２上に照射される。
【００２９】
操作装置１４の側に位置している観察者は、基板１２からの反射光の変化によって損傷部分の有無を確認することができる。
基板１２を収納するキャリア１７は予め水平状態から傾いて配置され、基板１２がキャリア１７から引き出された時点ですでにその検査面が観察できるようにキャリア１７の設定角度（収納される基板の収納角度）を検査時の基板１２の傾斜角度にほぼ一致させる。
【００３０】
このような構成をとることにより、サーボモータ２４の回転駆動によりさらに吸着保持アーム２３に保持されている基板１２を回動させるための時間を節約することができるので、検査に要するタクト時間を短縮することができる。
【００３１】
また、基板１２を収納するキャリア１７が水平状態から一定の角度だけ傾いて配置されていることで、基板１２の寸法が大型化し、あるいは基板１２が薄型化されてその自重により撓みやすいものであっても、キャリア１７内に収納している状態では基板の重力加重の垂直方向と水平方向のベクトル成分が分散されるため、水平に収納された状態に比べて撓み量が著しく小さくなる。
【００３２】
そのため、キャリア１７内に収納された各基板１２間の間隔を十分に確保することが可能となり、吸着保持アーム２３がキャリア１７内に挿入された時に吸着保持アーム２３と基板１２とが物理的に干渉することがなくなると共に、吸着保持アーム２３を薄型化する必要がなくその機械的な強度に制約を受けることがない。
【００３３】
しかして、外観検査が終了すると、上記キャリア１７から基板１２を引出して検査状態に傾けた場合とは逆の工程で上記サーボモータ２４，２６及び２０が回転駆動され、検査を終えた基板１２が吸着保持アーム２３によりキャリア１７内に戻される。
【００３４】
上記のような工程を順次繰返すことによって、キャリア１７に収納された複数枚の基板１２の外観検査が順次実行される。なお、基板検査項目により基板を回動または揺動させて検査できることはいうまでもない。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形することが可能である。
例えば、キャリア１７を傾けて配置する角度を検査時に基板１２を傾ける角度と一致させるようにすれば、サーボモータ２４を含む回動機構を省略して基板外観検査装置１１をよりコンパクトなものとすることができると共に、検査時にキャリア１７から引き出した基板１２を検査位置でさらに傾斜角を変えるべく回動する時間がまったく必要なくなるので、検査に要するタクト時間をより大幅に短縮することができる。
【００３６】
また、キャリア１７を垂直に配置し、このキャリア１７内に大型基板を水平状態から一定角度傾けて収納することもでき、この場合はキャリア１７を垂直方向に昇降できるので、水平方向における重心移動がなく、かつ横方向に大きく突出しないため、安定な動作を確保し、小型化を図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べた如く本発明によれば、検査対象の基板が大型化、薄型化しても確実に基板を保持して搬送できる基板搬送装置と、短時間で検査を行うことが可能な基板外観検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る基板外観検査装置全体の外観構成を示す斜視図。
【図２】同実施の形態に係る収納装置
【図３】同実施の形態に係る
【図４】従来の基板外観検査装置の構成を例示する斜視図。
【符号の説明】
１，１１…基板外観検査装置
２…検査装置本体
３，１２…基板
４，１３…収納装置
５…検査装置
６…操作部
７，１７…キャリア
８，２３…吸着保持アーム
９…光源
１０…反射鏡
１４…操作装置
１５…基板保持装置
１６…照明装置
１８…保持台
１９…昇降機構
２０…サーボモータ
２１，２８…伝達ベルト
２２…昇降力伝達ロッド
２３…吸着保持アーム
２４，２６…サーボモータ
２５…アーム保持台
２７…アーム移動力伝達ロッド
２９…吸着パッド
【図１】
0003590170.tif 000002
【図２】
0003590170.tif 000003
【図３】
0003590170.tif 000004
【図４】
0003590170.tif 000005