(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス基板が大型化しても、ホルダ本体を反転した時に基板表面に接触して基板に傷を付けることなくホルダ本体に基板を確実に保持できる基板保持装置を提供すること。【解決手段】中央部に開口部６を形成した枠状に形成され、該枠上に設けられた複数の吸着部１１により基板の裏面周縁部を吸着保持する反転可能なホルダ本体１と、該ホルダ本体１を反転させてガラス基板２の裏面検査を行うときに、各エアー吹出し支持部２０〜２３をホルダ本体１の開口部６内に挿入してガラス基板２の表面にエアー吹き付ける。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に開口部を形成した枠状に形成され、前記枠上に設けられた複数の吸着部により基板の裏面周縁部を吸着保持する反転可能なホルダ本体と、
前記ホルダ本体の前記吸着保持面側の前記枠上に前記開口部内に対して挿脱可能に設けられ、前記ホルダ本体が反転するときに前記開口部内に挿入されて前記基板表面に対してエアーを吹き付ける複数のエアー吹出し支持部と、
を具備したことを特徴とする基板保持装置。
【請求項２】
前記基板表面の周縁部の接触可能領域に対して挿脱可能に設けられ、前記基板を支える複数の保持部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記エアー吹出し支持部は、前記基板表面の非接触領域内に対応する位置まで挿入可能であることを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記エアー吹出し支持部は、前記ホルダ本体が前記吸着保持面を上向きにしたときに前記開口部内から退避してエアーの吹き出しを停止し、前記ホルダ本体が前記吸着保持面を下向きに反転したときに前記開口部内に挿入してエアーを前記基板表面に吹き付けることを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記エアー吹出し支持部は、エアーを吹き出すエアーノズルを前記吸着部に対向させて設けたことを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項６】
前記エアー吹出し支持部は、前記ホルダ本体に対して直動又は回動して前記開口部内に挿脱されることを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項７】
前記エアー吹出し支持部は、前記吸着部の上又は近傍に設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項８】
前記エアー吹出し支持部は、前記開口部の対角線上に設けられ、前記枠内の退避位置に回動することを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記吸着部による前記基板の吸着状態に応じた圧力変化を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された前記吸着部のエアー圧力が変化し前記吸着部による前記基板の吸着エラーと判断したとき、前記エアー吹出し支持部からエアー圧力を高めるように調整する制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記基板の撓みを略水平に矯正するように前記各エアー吹出し支持部からのエアー圧力を調整することを特徴とする請求項９記載の基板保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の大型ガラス基板の表裏面の検査時に反転させる基板保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤのガラス基板の検査時に用いる基板保持装置は、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１には、ガラス基板の裏面周縁部を吸着保持する矩形状の開口を有する保持部（ホルダ枠）と、このホルダ枠の開口周縁部に沿って複数箇所に設けられ、ガラス基板を基準位置に規制する固定規制部材と、ホルダ枠の開口周縁部に固定規制部材側に向けて移動可能に設けられ、ガラス基板を固定規制部材に押し付ける可動規制部材とからなる保持アーム（ホルダ本体）が記載されている。又、このホルダ本体を回動機構により反転させた際に、ホルダ本体上に吸着保持されたガラス基板が落下しないように固定規制部材と可動規制部材により挟持することが記載されている。
【特許文献１】特開平７−３０６１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＬＣＤのガラス基板は、ＬＣＤ画面の大型化やコスト削減などの要望に応じてそのサイズが益々大型化する傾向にある。このような大型ガラス基板を検査するのに、ガラス基板を特許文献１に記載のホルダ本体上で各可動規制部材と各固定規制部材とにより挟持しかつ吸着機構により吸着保持したとしても、ガラス基板の裏面を検査するためにホルダ本体を反転させると、ガラス基板の自重のためにガラス基板をホルダ本体上に吸着保持しきれなくなり、ガラス基板がホルダ本体から外れて落下するおそれがある。又、大型カラス基板の自重を各可動規制部材と各固定規制部材とで支えようとすると、各可動規制部材の押し付け力を大きくすることが考えられるが、大型ガラス基板の板厚は５〜７ｍｍと薄く脆いために大きな力を加えることができない。
【０００４】
特許文献１とは異なる方式としてピンを機械的にガラス基板の周縁部表面から押し当ててガラス基板の落下を防止することが考えられるが、ガラス基板は薄く脆いために傷が付くおそれがあり、かつガラス基板の表面には、パターンが形成されていることから表面に触れることは好まれない。
【０００５】
そこで本発明は、ガラス基板が大型化しても、ホルダ本体を反転したときに基板表面に接触することなくホルダ本体にガラス基板を確実に保持できる基板保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、中央部に開口部を形成した枠状に形成され、枠上に設けられた複数の吸着部により基板の裏面周縁部を吸着保持する反転可能なホルダ本体と、ホルダ本体の吸着保持面側の枠上に開口部内に対して挿脱可能に設けられ、ホルダ本体が反転するときに開口部内に挿入されて基板表面に対してエアーを吹き付ける複数のエアー吹出し支持部とを具備した基板保持装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ホルダ本体を反転しても基板に傷を付けることなくホルダ本体に基板を確実に保持できる基板保持装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は基板保持装置を用いた基板検査装置の概略構成図である。ホルダ本体１は、表裏面を検査するシート状の基板としてＬＣＤのガラス基板２を保持する。このホルダ本体１は、水平方向（ｘ方向）に設けられた回動軸３を中心に矢印イ方向に回動可能に設けられ、この回動によりガラス基板１の表裏面を反転可能にする。なお、図１はガラス基板２の表面検査時にガラス基板２の表面（パターンが形成されている面）を上方に向けた状態を示し、図２はガラス基板２の裏面検査時にガラス基板２の裏面を上方に向けた状態を示す。
【００１０】
ホルダ本体１の上方には反射照明用の光源４が設けられ、かつホルダ本体１の後方側には透過照明用の光源５が設けられている。これにより、図１に示すようにガラス基板２の表面を上方に向けた状態で、光源４から出射された照明光をガラス基板２の表面側から照射して反射照明検査を行い、又は光源５から出射された照明光をガラス基板２の裏面側から照射して透過照明検査を行う。又、図２に示すようにガラス基板２を反転させて裏面を上方に向けた状態で、光源４から出射された照明光をガラス基板２の裏面側から照射して反射照明検査を行い、又は光源５から出射された照明光をガラス基板２の裏面側から照射して透過照明検査を行う。
【００１１】
次に、ホルダ本体１の構成について説明する。図３（ａ）（ｂ）はホルダ本体１の構成図であって、同図（ａ）はホルダ本体１の上面図、同図（ｂ）はホルダ本体１を反転させた状態を示す断面図である。ホルダ本体１は、矩形状の開口部６を有する枠状に形成されている。この開口部６の内周縁部には、複数の吸着パッド７が開口部６の上面より上側に突出するように各辺に設けられている。これら吸着パッド７は、ガラス基板２をホルダ本体１上に載置したとき図４に示すようにガラス基板２の裏面周縁部における幅Ｗの接触可能領域Ｑ１に対して吸着する。この接触可能領域Ｑ１は、ガラス基板２の表面の半導体回路パターン等の形成されていない領域であり、この接触可能領域Ｑ１の内側は、半導体回路パターン等の形成されている非接触領域Ｑ２である。
【００１２】
又、ホルダ本体１の吸着保持面側の枠上には、ガラス基板２の落下を防止する鉤型の複数の落下防止部材８が各吸着パッド７の間にその鉤部９を開口部６の内側に突出して設けられている。各鉤部９は、ホルダ本体１上にガラス基板２を搬送装置により載置する際に、ガラス基板２と干渉しない位置に退避できるように矢印Ｂ方向に移動可能に設けられている。各落下防止部材８は、ホルダ本体１を反転させた状態において、ホルダ本体１上に吸着保持されたガラス基板２が後述するエアー吹出し支持部２０〜２３によってもガラス基板２の吸着を確保できない異常状態に陥ったときに、ガラス基板２の表面周縁部を支えて落下を防止する。なお、ホルダ本体１の開口部６内には、１つ又は複数の桟１０を設け、この桟１０に１つ又は複数の吸着パッド１１を設けてもよい。本実施の形態では、桟１０をホルダ本体１の開口部６の中央部に１つ設け、この桟１０の中央部に１つの吸着ハッド１１を設けた例を示す。
【００１３】
ホルダ本体２の吸着保持面側の枠上には、非接触式の複数のエアー吹出し支持部２０〜２３が設けられている。これらエアー吹出し支持部２０〜２３は、図２に示すようにホルダ本体２を反転させてガラス基板２の裏面検査を行うときに、ホルダ本体２の開口部６側に挿入されて、ガラス基板２の表面にエアーを吹付けてガラス基板２の落下を防止する。
【００１４】
各エアー吹出し支持部２０、２１と各エアー吹出し支持部２２、２３とは、互いに対向するホルダ本体１の各枠上に設けられている。このうち各エアー吹出し支持部２０、２１は、ガラス基板２が自重により撓み易いホルダ本体１の枠の一長辺上の中央部における各吸着パッド７と落下防止部材８との各間に設けられている。又、各エアー吹出し支持部２２、２３は、ホルダ本体１の枠の一長辺に対向する他長辺上の中央部における各吸着パッド７と落下防止部材８との各間に設けられている。なお、エアー吹出し支持部は、各吸着パッド７上又は近傍に設けてもよい。また、ガラス基板２の自重による撓みを略水平に矯正できる箇所、例えば図中破線で示すようにエアー吹出し支持部２０ａ〜２３ａを開口部６の対角線上に設けて開口部６からガラス基板２の枠内に退避できるように回動させてもよい。これらエアー吹出し支持部２０ａ〜２３ａには、後述するエアーノズル本体２４の先端部と中央部にエアーノズル２５を設けている。
【００１５】
図５は各エアー吹出し支持部２０〜２３の具体的な構成図である。これらエアー吹出し支持部２０〜２３は、管状のエアーノズル本体２４ａと、このエアーノズル本体２４ａの各先端部に設けられたエアーノズル２５ａとを有する。
【００１６】
これらエアー吹出し支持部２０〜２３には、それぞれ各挿脱機構２６ａが設けられている。この挿脱機構２６ａは、ホルダ本体１の枠上に設けられ、各エアー吹出し支持部２０〜２３を矢印Ａ方向に直動させて開口部６内に挿脱する。この挿脱機構２６ａは、例えばアクチュエータのロッドにエアーノズル本体２４ａを設け、このロッドの伸縮動作によりエアーノズル本体２４ａを開口部６内に挿脱する。挿脱機構２６ａは、ガラス基板２の表面検査を行うときに図６に示すように各ロッドを縮めて各エアーノズル本体２４ａ〜２４ｄを開口部６内から枠上に退避し、かつガラス基板２の裏面検査を行うときに図３に示すように各ロッドを伸ばして各エアーノズル２５を開口部６内に挿入する。
【００１７】
この挿脱機構２６ａは、例えばホルダ本体１の枠上に直線のガイドレールを設け、このガイドレール上に各エアーノズル本体２４ａを移動させてもよい。又、挿脱機構２６ａは、エアー吹出し支持部２０〜２３を直動させる機構であれば、ホルダ本体１の枠上に設けることを可能とする小型な如何なる機構を用いてもよい。
【００１８】
次に、各エアー吹出し支持部２０〜２３のエアー供給制御系について図５を参照して説明する。エアー吸引源３０には、各吸引用チューブ３１を介して各吸着パッド７（１１）が接続されている。このエアー吸引源３０は、各吸引用チューブ３１を通して各吸着パッド７（１１）からエアー吸引を行う。
【００１９】
又、各吸引用チューブ３１には、それぞれ各圧力センサ３２が設けられている。これら圧力センサ３２は、それぞれ各吸着パッド７から吸引する各エアー圧力を検出してその各エアー圧力検出信号をエアー吐出し制御部３３に送出する。
【００２０】
エアー吐出し制御部３３は、圧搾エアー供給源３４から各エアー吹出し支持部２０〜２３に供給するエアー圧力の制御と、圧搾エアー供給源３４から各エアー吹出し支持部２０〜２３へのエアー圧力の供給開始・遮断の制御とを行う。エアー圧力の制御を行うと、各エアーノズル２５からガラス基板２に吹き付けるエアー吹き付け圧力が調節可能であり、このエアー吹き付け圧力の調節によりエアーノズル２５とガラス基板２との間隔Ｌが調整可能である。
【００２１】
又、エアー吐出し制御部３３は、ホルダ本体１を反転させてガラス基板２の裏面を検査するときに圧搾エアー供給源３４に対してエアー吐出し開始制御信号を送出する。このエアー吐出し開始制御信号を送出するタイミングは、ホルダ本体１の反転を開始するとき、ホルダ本体１を反転させて各エアー吹出し支持部２０〜２３をホルダ本体１の開口部６内に挿入開始するときなどである。
【００２２】
又、エアー吐出し制御部３３は、各吸着パッド７（１１）によりガラス基板２を吸着している状態で、各圧力センサ３２からの各エアー圧力検出信号を入力し、各エアー圧力検出信号からいずれか１つの吸着パッド７（１１）のエアー圧力が変化したことを検出すると、当該吸着パッド７（１１）のガラス基板２に対する吸着エラーが発生したと判断して、圧搾エアー供給源２６に対してエアー圧力を高める制御信号を送出する。これにより、吸着エラーが発生した吸着パッド７に圧搾エアーによりガラス基板２が押し付けられて吸着エラーを防止する。
【００２３】
又、エアー吐出し制御部３３は、ガラス基板２の表面検査を行うために各エアー吹出し支持部２０〜２３を開口部６内から退避させたとき、圧搾エアー供給源２６に対してエアー吐出し停止制御信号を送出する。
【００２４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００２５】
図１に示すようにホルダ本体１の吸着保持面が上方を向いている状態で、ガラス基板２がホルダ本体１の吸着保持面上に載置される。この場合、ガラス基板２の裏面周縁部における接触可能領域Ｑ１に対して各吸着パッド７により吸着保持し、かつ表面周縁部における接触可能領域Ｑ１に対して落下防止部材８が移動する。
【００２６】
エアー吸引源３０は、各吸引用チューブ３１を通して各吸着パッド７（１１）からエアー吸引を行う。これにより、各吸着パッド７は、ガラス基板２の裏面の接触可能領域Ｑ１に吸着し、ガラス基板２をホルダ本体１上に吸着保持する。このとき、各エアー吹出し支持部２０〜２３は、挿脱機構２６ａのアクチュエータのロッドを縮めているので、図６に示すように開口部６内から退避している。
【００２７】
この状態であれば、ホルダ本体１上に吸着保持されたガラス基板２に対して図１に示すように反射照明の光源４又は透過照明用の光源５により照明されて、ガラス基板２の表面検査が行なわれる。
【００２８】
一方、ガラス基板２の裏面検査を行う場合、ホルダ本体１は、図２に示すように回動軸３を中心に矢印イ方向に回動してガラス基板２を反転させる。これと共に各エアー吹出し支持部２０〜２３の各挿脱機構２６は、アクチュエータのロッドを伸ばし、各エアーノズル２５を開口部６内への方向である矢印Ａ方向に直動させて開口部６内に移動させる。
【００２９】
このようにガラス基板２の裏面検査を行う際に、ホルダ本体１の反転を開始したとき、エアー吐出し制御部３３は、圧搾エアー供給源３４に対してエアー吐出し開始制御信号を送出する。これにより、圧搾エアー供給源３４は、図５に示すようにエアーノズル本体２４を通ってエアーノズル２５にそれぞれ圧搾エアーを供給する。
【００３０】
これにより、エアーノズル２５からは、それぞれエアーが吹き出され、ガラス基板２の表面に吹付けられる。このときのエアーノズル２５からガラス基板２の表面に吹き付けられるエアー吹き付け圧力は、圧搾エアー供給源３４によって調整され、図５に示すようにエアーノズル２５とガラス基板２との間が間隔Ｌに調整される。
【００３１】
このようにホルダ本体１を反転させてガラス基板２の裏面検査を行うとき、下方を向いたガラス基板２の表面に対してエアーを吹付けてガラス基板２をエアー支持すると共に、自重によるガラス基板２の撓みを矯正するので、吸着部７によるガラス基板２に対する吸着保持の効果を高めることができる。しかも、ガラス基板２の表面に吹き付けられるエアー吹き付け圧力を調整することにより、ガラス基板２の自重による下方への撓みを矯正してガラス基板２の平面度を保って保持することが可能となり、ガラス基板の検査精度を高めることができる。
【００３２】
又、エアー吐出し制御部３４が各圧力センサ３２からの各エアー圧力検出信号を入力し、各吸着パッド７のエアー圧力が変化し、吸着エラーを検出したときに、圧搾エアー供給源３４を制御してエアー圧力を高めることで、ガラス基板２に対する吸着エラーを防止することができる。
【００３３】
このように上記発明を実施するための最良の形態によれば、ホルダ本体１を反転させてガラス基板２の裏面検査を行うときに、各エアー吹出し支持部２０〜２３をホルダ本体１の開口部６内に挿入してガラス基板２の表面にエアー吹き付けるので、ガラス基板２に対する吸着部７の吸着効果を高め、かつガラス基板２の自重を圧搾エアーで支えることでガラス基板２を確実に保持することができる。
【００３４】
ガラス基板２の表面にエアー吹き付けるという非接触状態でガラス基板２をエアー保持するので、エアーを吹き付ける部分をガラス基板２の表面上の半導体回路パターン等の形成されている非接触領域Ｑ２であってもよい。これにより、ホルダ本体１上に保持されているガラス基板２の下方への撓んでいる中央部に対してエアー保持することができ、ガラス基板２を水平に矯正し吸着部７の吸着効果を高めることができる。しかも、ガラス基板２の表面に対するエアー吹き付け圧力を調整できるので、ガラス基板２の自重による下方への撓みを矯正してガラス基板２の平面度を保つことができ、ガラス基板２の検査精度を高めることができる。
【００３５】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３６】
例えば、各エアー吹出し支持部２０〜２３は、これらエアー吹出し支持部２０〜２３が対向する方向に対して垂直な方向にも設けてよく、又ホルダ本体１の開口部６の全周縁に亘って所定間隔毎に複数設けてもよい。又、各エアー吹出し支持部２０〜２３は、それぞれ１つのエアーノズル２５を設けているが、それぞれ複数のエアーノズルを設けてもよい。これらエアーノズルは、例えばライン状に配列してもよい。各エアー吹出し支持部２０〜２３は、各挿脱機構２６により各エアーノズル本体２４を直動させているが、各エアーノズル本体２４を回動させて開口部６内に挿脱してもよい。又、ガラス基板２に対する各吸着パッド７の吸着エラーの判定時に、ガラス基板２の表面へのエアー吹き付けを行うようにすれば、常時ガラス基板２の表面にエアー吹き付ける必要がなくなり、エアー吹付け動作の効率を良くできる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
ＬＣＤやプラズマディスブレイなどのフラットパネルディスプレイに用いられる大型ガラス基板、その他大型基板をホルダに保持し、このホルダを反転させて基板の表裏面検査を行うのに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係わる基板保持装置を実施するための最良の形態を用いた基板検査装置の表面検査時の概略構成図。
【図２】同基板検査装置の裏面検査時の概略構成図。
【図３】本発明に係わる基板保持装置を実施するための最良の形態の構成図。
【図４】ガラス基板における接触可能領域及び非接触領域を示す図。
【図５】本発明に係わる基板保持装置を実施するための最良の形態におけるエアー吹出し支持部の具体的な構成図。
【図６】同基板検査装置におけるエアー吹出し支持部の退避状態を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
１：ホルダ本体、２：ガラス基板、３：水平軸、４：マクロ検査用の光源、５：透過照明用の光源、６：開口部、７：吸着パッド、８：落下防止部材、９：鉤部、１０：桟、１１：吸着パッド、２０〜２３：エアー吹出し支持部、２４ａ〜２４ｄ：エアーノズル本体、２５ａ〜２５ｄ：エアーノズル、２６ａ〜２６ｄ：挿脱機構、３０：エアー吸引源、３１：吸引用チューブ、３２：圧力センサ、３３：エアー吐出し制御部、３４：圧搾エアー供給源。
【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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