(57)【要約】【課題】基板アライメント機構において、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とし、ステージ上におけるガラス基板の位置合わせを容易とすること。【解決手段】基板アライメント機構は、ステージ１上にガラス基板を支持して位置合わせを行う機構であって、ステージ１はステージ面から上方に突出する突出部１１を備える。突出部１１は基板面と点接触及び／又は線接触してた状態でガラス基板を滑動自在に支持し、ガラス基板とステージとの接触抵抗を下げ、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とし、ステージ上におけるガラス基板の位置合わせを容易とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上にガラス基板を支持して基板の位置合わせを行う基板アライメント機構であって、
前記ステージは、ステージ面から上方に突出する突出部を備え、
前記突出部は、基板面と点接触及び／又は線接触してガラス基板を滑動自在に支持することを特徴とする基板アライメント機構。
【請求項２】
前記突出部は、少なくとも上部形状が球状であることを特徴とする請求項１に記載の基板アライメント機構。
【請求項３】
前記突出部は、頭部が湾曲面を有する棒状であることを特徴とする請求項１に記載の基板アライメント機構。
【請求項４】
前記突出部は、基板面と線状に接触する線状体であることを特徴とする請求項１に記載の基板アライメント機構。
【請求項５】
前記ステージは前記突出部を上下動させる上下動機構を備え、前記上下動機構は、上方位置において突出部を基板面に接触させ、下方位置においてステージ面を基板面に接触させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板アライメント機構。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のいずれかに記載の基板アライメント機構を備える基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板アライメント機構、及びそれを用いた基板検査装置に関し、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに使われるＴＦＴアレイ基板の検査に使用するＴＦＴアレイ検査装置などにおいて、特に、大型基板をステージ上に保持し位置合わせする機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのパネルはその製造工程において、通常ガラス基板の上にＴＦＴアレイのパターンを含む複数のパネルを形成し、このガラス基板から各パネルを切り出している。このフラットパネルディスプレイの製造、検査において、ガラス基板の検査や、ガラス基板上に形成したＴＦＴや画素の特性評価を行っている。
【０００３】
ガラス基板やガラス基板上に形成したＴＦＴを検査するには、通常、ガラス基板をステージ上に保持させて行っている。ガラス基板をステージ上に保持させて検査を行うには、ガラス基板とステージとを所定位置に位置合わせする必要がある。
【０００４】
また、基板検査装置に限らず、例えば、レーザー加工装置、露光装置、あるいは光学顕微鏡等の光学装置においても、基板の位置合わせが行われている。
【０００５】
従来、このようなガラス基板等の基板をステージ上で位置合わせするには、ステージ上に載置したガラス基板の端部を押し、ガラス基板をステージ上で滑らせることにより行っている。従来、ガラス基板とステージとの接触抵抗を下げるために、ステージ上にテフロン（登録商標）コーティングを施している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ディスプレイの大型化に伴ってガラス基板も大型化し、例えば１ｍ角を越えるような大型のガラス基板も用いられている。このようなガラス基板の大型化に伴い、ガラス基板の重量が増す共にガラス基板とステージとの間の接触抵抗も大きくなる。ガラス基板とステージとの間の接触抵抗が大きくなると、ガラス基板が歪んだり、ステージ上でガラス基板を移動させることが困難となという問題がある。また、ガラス基板の裏面処理によってもガラス基板とステージとの間の接触抵抗が大きくなる場合があり、ガラス基板をステージ上の所定位置に移動させることができない場合が生じている。
【０００７】
このように、従来の基板アライメント機構、及びこれを用いた検査装置では、ガラス基板とステージとの接触抵抗によりガラス基板の位置合わせが難しいという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とし、ステージ上におけるガラス基板の位置合わせを容易とすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板とステージとの接触抵抗を下げることにより、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とし、ステージ上におけるガラス基板の位置合わせを容易とする。
【００１０】
本発明の基板アライメント機構は、ステージ上にガラス基板を支持して位置合わせを行う基板アライメント機構であって、ステージはステージ面から上方に突出する突出部を備えた構成とする。突出部は基板面と点接触及び／又は線接触してた状態でガラス基板を滑動自在に支持する。これにより、ガラス基板とステージとの接触抵抗を下げ、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とし、ステージ上におけるガラス基板の位置合わせを容易とする。
【００１１】
突出部の第１の形態は、少なくとも上部形状が球状の形成であり、例えば、ボールベアリングを用いることができ、ボールベアリングの球状面をガラス基板の基板面と接触させて滑動自在に支持する。球状の突出部はガラス基板の基板面と点接触することにより接触抵抗を低減させ、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とする。
【００１２】
突出部の第２の形態は、頭部が湾曲面を有する棒状であり、例えば、ピンを用いることができ、ピンの膨出した先端をガラス基板の基板面と接触させて滑動自在に支持する。湾曲面の突出部はガラス基板の基板面と点接触することにより接触抵抗を低減させ、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とする。
【００１３】
突出部の第３の形態は、基板面と線状に接触する線状の形状であり、例えば、ワイヤを用いることができ、ワイヤの形状に沿って延びる線状の突部をガラス基板の基板面と接触させて滑動自在に支持する。線状の突出部はガラス基板の基板面と線接触することにより接触抵抗を低減させ、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とする。また、螺旋状に巻いたワイヤを用いることもでき、この場合には、ワイヤの形状に沿って基板面と複数の点で接触させることもできる。
【００１４】
本発明の基板アライメント機構は、ステージに対して突出部を上下動自在とする上下動機構を備える形態とすることもできる。この上下動機構によれば、ガラス基板の基板面を突出部により支持しガラス基板の移動が容易な状態と、ステージ面により支持しガラス基板を所定位置に保持する状態とを切り換えることができる。上下動機構は、上方位置において突出部を基板面に接触させることにより、ガラス基板の基板面を突出部により支持しガラス基板の移動とする。また、上下動機構は、下方位置においてステージ面を基板面に接触させることにより、ステージ面により支持してガラス基板を所定位置に保持する。
【００１５】
また、本発明の基板検査装置は本発明の基板アライメント機構を備え、この基板アライメント機構により検査対象の基板の位置合わせを行い、基板検査を行う。また、本発明の基板アライメント機構は、基板検査装置の他に、レーザー加工装置や露光装置、あるいは光学顕微鏡等の光学装置における位置合わせに適用することもできる。
【００１６】
本発明によれば、ガラス基板をステージから浮かせた状態で支持し、接触抵抗を低下させることにより、ガラス基板の移動を容易とする、また、ボールベアリングを用いた場合には、ガラス基板をステージ面とほぼ同じ高さで移動させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の基板アライメント機構において、ガラス基板のステージへの位置合わせを説明するための概略図である。なお、以下では、基板検査装置を例にして基板アライメント機構を説明するが、本発明の基板アライメント機構は基板検査装置に限らず、レーザー加工装置や露光装置、あるいは光学顕微鏡等の光学装置にも適用することができる。
【００１９】
ガラス基板２の検査において、ガラス基板２をステージ１の所定位置に位置合わせされる。このガラス基板２の位置合わせは、ガラス基板２上に予め設けておいた位置合わせ用のマーク４（４ａ，４ｂ）を、基板検査装置側に固定したＣＣＤカメラ５（５ａ，５ｂ）等の撮像装置で撮像し、マーク４が撮像画面中の所定位置に一致するようにガラス基板２をステージ１に対して移動させることで行うことができる。
【００２０】
基板アライメント機構は、ステージ１上においてガラス基板２を移動させる機構としてガラス基板移動機構３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）を備える。ガラス基板移動機構３はステージ側に固定され、ガラス基板２の側部を押すことによりガラス基板２をステージ１に対して移動させることにより位置合わせを行う。
【００２１】
図２は、ガラス基板の位置合わせを説明するための図であり、撮像画像の一例を示している。図２において、十字の印はガラス基板に設けられたマーク４を示し、丸印は基準位置７を示している。なお、基準位置７は、ＣＣＤカメラの撮像視野６中の中心などのＣＣＤカメラの撮像視野６中に定めた任意の位置に設定することができる。ＣＣＤカメラとステージとは基板検査装置に対して固定しているため、マーク４をＣＣＤカメラの撮像視野６中に定めた基準位置７に位置合わせすることにより、ステージ１に対してガラス基板２の位置合わせを行うことができる。
【００２２】
図２（ａ）は、ガラス基板とステージとの位置がずれている場合を示しており、撮像視野６中においてマーク４は基準位置７からずれた位置に観察される。この状態において、マーク４が基準位置７に一致するようにガラス基板移動機構３によりガラス基板２をステージ１に対して移動させる。
【００２３】
図２（ｂ）は、ガラス基板とステージとの位置合わせが完了した場合を示しており、撮像視野６中においてマーク４は基準位置７と同一位置に観察される。これにより、ガラス基板２のステージ１に対する位置合わせを行うことができる。
【００２４】
なお、図１では、ガラス基板２の対向する辺の近傍に設けた２つのマーク４ａ，４ｂを、基板検査装置等の装置側に固定した２台のＣＣＤカメラ５ａ，５ｂで撮像し、ステージ１に固定した４つのガラス基板移動機構３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでガラス基板２を移動する構成を示しているが、マーク４及びＣＣＤカメラ５の台数や、ガラス基板移動機構３の台数は、必要に応じて任意に設定することができる。また、ガラス基板移動機構は、ステップモータ等の駆動源やギア機構等、任意の駆動機構を用いることができる。
【００２５】
本発明の基板アライメント機構のステージは、ガラス基板との間の接触抵抗を低減させるために、ステージ面から上方に突出する突出部を備える。突出部は、ガラス基板の基板面と点接触あるいは線接触し、これにより接触抵抗を低減させｇてガラス基板を滑動自在に支持する。なお、ガラス基板とステージとの接触は、点接触あるいは線接触の一方とすることも、両方とすることもできる。
【００２６】
以下、ステージが備える突出部の形態について図３〜図６を用いて説明する。
【００２７】
はじめに、第１の形態について図３を用いて説明する。第１の突出部の形態は、少なくとも上部形状を球状とするものであり、例えば、ボールベアリングを用いることができる。図３はボールベアリングを用いた例を示している。
【００２８】
ステージ１は、ガラス基板と対向する面上の複数箇所に、ボールベアリング等からなる球状突出部１１を備える。図３（ａ）の斜視図、及び図３（ｂ）の断面図は、それぞれ球状突出部１１の一部がステージ１の上面から突出した状態を示している。球状突出部１１は、その球状部分の一部をステージ１の上面から上方に突出させることによりガラス基板２と点接触する。点接触することにより、載置されたガラス基板２は、ステージ１に対して円滑に滑動自在となる（図３（ｃ）中の矢印）。このガラス基板２をステージ１上に浮かした状態で、前記したガラス基板移動機構３によりガラス基板２を移動させ、位置合わせを行う。
【００２９】
ステージ１は、球状突出部１１を上下動させる上下動機構１２を備え、球状突出部１１を上方に移動させることによりガラス基板２をステージ１に対して円滑に移動させ、球状突出部１１を下方に移動させることによりガラス基板２をステージ１上に保持させる。
【００３０】
図３（ａ），（ｃ）は、上下動機構１２により球状突出部１１を上方に移動させた状態を示している。この上方位置においては、ガラス基板２は球状突出部１１と点Ａで接触し、移動を容易に行うことができる。
【００３１】
一方、図３（ｂ）の斜視図、及び図３（ｄ）の断面図は、上下動機構１２により球状突出部１１を下方に移動させた状態を示している。この下方位置では、ガラス基板２はステージ１の上面と接触しステージ１に保持される。
【００３２】
次に、第２の形態について図４を用いて説明する。第２の突出部の形態は、頭部が湾曲面を有する棒状であり、例えば、ピンを用いることができ、図４はピンを用いた例を示している。
【００３３】
ステージ１は、ガラス基板と対向する面上の複数箇所に、ピン等からなる球状突出部１３を備える。図４（ａ）の斜視図、及び図４（ｂ）の断面図は、それぞれピン状突出部１３の一部がステージ１の上面から突出した状態を示している。ピン状突出部１３は、その湾曲面の突出部をステージ１の上面から上方に突出させることによりガラス基板２と点接触する。点接触することにより、載置されたガラス基板２は、ステージ１に対して円滑に滑動自在となる（図４（ｃ）中の矢印）。このガラス基板２をステージ１上に浮かした状態で、前記したガラス基板移動機構３によりガラス基板２を移動させ、位置合わせを行う。
【００３４】
ステージ１は、ピン状突出部１３を上下動させる上下動機構１４を備え、ピン状突出部１３を上方に移動させることによりガラス基板２をステージ１に対して円滑に移動させ、ピン状突出部１３を下方に移動させることによりガラス基板２をステージ１上に保持させる。
【００３５】
図４（ａ），（ｃ）は、上下動機構１４によりピン突出部１３を上方に移動させた状態を示している。この上方位置においては、ガラス基板２はピン状突出部１３と点Ｂで接触し、移動を容易に行うことができる。
【００３６】
一方、図４（ｂ）の斜視図、及び図４（ｄ）の断面図は、上下動機構１４によりピン状突出部１３を下方に移動させた状態を示している。この下方位置では、ガラス基板２はステージ１の上面と接触しステージ１に保持される。
【００３７】
次に、第３，４の形態について図５，６を用いて説明する。第３，４の突出部の形態は、基板面と線状に接触する線状の形状であり、例えば、ワイヤを用いることができ、図５（ｃ）はワイヤを用いた例を示している。
【００３８】
ステージ１は、ガラス基板と対向する面上の複数箇所に、線状の突出部１５を備える。図５（ａ）の斜視図、及び図５（ｂ），（ｃ）の断面図は、それぞれ線状突出部１５の一部がステージ１の上面から突出した状態を示している。線状突出部１５は、その突出部をステージ１の上面から上方に突出させることによりガラス基板２と線接触する。線接触することにより、載置されたガラス基板２は、ステージ１に対して円滑に滑動自在となる（図５（ｂ），（ｃ）中の矢印）。このガラス基板２をステージ１上に浮かした状態で、前記したガラス基板移動機構３によりガラス基板２を移動させ、位置合わせを行う。
【００３９】
線状の突出部１５は、図５（ｂ）中の断面１５Ａに示すようにステージ１の一部を上方に突出させて形成することも、図５（ｃ）中の断面１５Ｂに示すようにステージ１に形成した溝内にワイヤを埋め込み、その一部を上方に突出させて形成することもできる。
【００４０】
この構成により、ステージ上に突出させた形状あるいはワイヤの形状に沿って線状の突出部が形成され、この突出部はガラス基板の基板面と線状部分で接触して滑動自在に支持する。線状の突出部はガラス基板の基板面と線接触することにより接触抵抗を低減させ、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とする。
【００４１】
また、螺旋状に巻いたワイヤを用いることもできる。図５（ｄ）は、螺旋状に巻いたワイヤの例を示している。この巻き線を用いた場合には、ガラス基板は複数の点で接触し、線状の場合と同様に移動を容易に行うことができる。
【００４２】
図５に示す構成例では、ガラス基板は線状部分で接触するため点接触の場合よりも大きな接触抵抗を得ることができる。そのため、ガラス基板を位置合わせした後、突出部を下降させてガラス基板をステージ面と接触させることなく、所定位置に保持することができる。したがって、突出部１５を上下動させる機構を省く構成とすることもできる。図５は上下動機構を省略したの構成例を示している。
【００４３】
また、第３の形態において、前記した第１，２の形態と同様に、突出部を上下動させる上下動機構を備える構成とすることもできる。図６に示す第４の形態は上下動機構を備える構成例を示している。
【００４４】
図６において、ステージ１は、ガラス基板と対向する面上の複数箇所に、線状の突出部１５を備える。図６（ａ）の斜視図、及び図６（ｃ）の断面図は、それぞれ線状突出部１５の一部がステージ１の上面から突出した状態を示している。
【００４５】
線状突出部１５は、その突出部をステージ１の上面から上方に突出させることによりガラス基板２と線接触する。線接触することにより、載置されたガラス基板２は、ステージ１に対して円滑に滑動自在となる（図６（ｃ）中の矢印）。このガラス基板２をステージ１上に浮かした状態で、前記したガラス基板移動機構３によりガラス基板２を移動させ、位置合わせを行う。
【００４６】
ステージ１は、線状突出部１５を上下動させる上下動機構１６を備え、線状突出部１５を上方に移動させることによりガラス基板２をステージ１に対して円滑に移動させ、線状突出部１５を下方に移動させることによりガラス基板２をステージ１上に保持させる。
【００４７】
図６（ａ），（ｃ）は、上下動機構１６により線状突出部１５を上方に移動させた状態を示している。この上方位置においては、ガラス基板２は線状突出部１５と線接触し、移動を容易に行うことができる。
【００４８】
一方、図６（ｂ）の斜視図、及び図６（ｄ）の断面図は、上下動機構１６により線状突出部１５を下方に移動させた状態を示している。この下方位置では、ガラス基板２はステージ１の上面と接触しステージ１に保持される。
【００４９】
上記した各上下動機構は、モータ等の駆動機構を用いて構成する他、上位置と下位置の二つの位置の間をとるリンク機構を用いた構成としてもよい。
【００５０】
また、上記した各形態の突出部は、一形態のみに限らず、各形態を組み合わせてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ステージ上においてガラス基板の移動を容易とし、ステージ上におけるガラス基板の位置合わせを容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板アライメント機構において、ガラス基板のステージへの位置合わせするを説明するための概略図である。
【図２】ガラス基板の位置合わせを説明するための図である。
【図３】本発明のステージが備える突出部の第１の形態を説明するための図である。
【図４】本発明のステージが備える突出部の第２の形態を説明するための図である。
【図５】本発明のステージが備える突出部の第３の形態を説明するための図である。
【図６】本発明のステージが備える突出部の第４の形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ステージ、２…ガラス基板、３，３ａ，３ｂ…ガラス基板移動機構、４，４ａ，４ｂ…マーク、５，５ａ，５ｂ…ＣＣＤカメラ、６…撮像視野、７…基準位置、１１…球状突出部、１２…上下動機構、１３…ピン状突出部、１４…上下動機構、１５…線状突出部、１６…上下動機構。
【図１】
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【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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