(57)【要約】【課題】検査ステージに載置される基板の貼り付きを防止する。【解決手段】凹凸状のステージ２の基板保持部２０１〜２１４の基板載置面にプール状窪み部２４１〜２５１を設け、そこに真空吸着用穴２４と圧空用穴２５を設け、基板と載置面との接触面積をなるべく小さくすると共に真空状態解放用の圧空用穴を真空吸着用穴とは別途に設けることによって基板がこの窪み部に貼り付くのを有効に防止できるようにした。窪み部は、基板保持部の一部に設け、それ以外の場所には、両側が窪み部と同じ高さとなるように形成された凹形溝部を設けた。窪み部を基板のサイズに合せその４隅に対応付けて配置する。ピン逃げ穴を千鳥配置として、種々の大きさのガラス基板に対応する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する棒状の凸形基板保持部と複数のピン逃げ穴を有する凹形検査領域部とを所定方向に等間隔に交互に複数配置することによって構成された凹凸状のステージ手段であって、真空吸着用の真空吸着用穴と真空状態解放用の圧空用穴を有するプール状の窪み部を前記基板保持部の前記基板の載置面の所定個所に複数備えた検査ステージ手段と、
前記ピン逃げ穴を通過し前記基板の下面に接触して上昇することによって前記基板を前記基板保持部から離反させて持ち上げる複数のリフトピン手段と
を備えたことを特徴とする検査ステージ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査ステージ装置において、前記窪み部は、前記基板保持部の一部分に設けられており、前記窪み部以外の前記基板保持部の長手方向に沿った載置面には両側が前記窪み部と同じ高さとなるように形成された凹形溝部を備えたことを特徴とする検査ステージ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査ステージ装置において、前記窪み部は、前記基板のサイズに対応した４隅に配置可能な位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする検査ステージ装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の検査ステージ装置において、前記ピン逃げ穴は、前記基板のサイズに対応して一部千鳥配置となっていることを特徴とする検査ステージ装置。
【請求項５】
基板を載置する棒状の凸形基板保持部と複数のピン逃げ穴を有する凹形検査領域部とを所定方向に等間隔に交互に複数配置することによって構成された凹凸状のステージ手段であって、真空吸着用の真空吸着用穴と真空状態解放用の圧空用穴を有するプール状の窪み部を前記基板保持部の前記基板の載置面の所定個所に複数備えた検査ステージ手段と、
前記ピン逃げ穴を通過し前記基板の下面に接触して上昇することによって前記基板を前記基板保持部から離反させて持ち上げる複数のリフトピン手段と、
前記検査ステージ手段上に載置された前記基板の上側をＸ方向及びＹ方向にシフト移動することによって前記矩形状基板の表面を検査する光学系ユニット手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板検査装置において、前記窪み部は、前記基板保持部の一部分に設けられており、前記窪み部以外の前記基板保持部の長手方向に沿った載置面には両側が前記窪み部と同じ高さとなるように形成された凹形溝部を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板検査装置において、前記窪み部は、前記基板のサイズに対応した４隅に配置可能な位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
請求項５、６又は７に記載の基板検査装置において、前記ピン逃げ穴は、前記基板のサイズに対応して一部千鳥配置となっていることを特徴とする基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示用パネル等の製造に用いられる基板を搭載する検査ステージ装置及び基板検査装置に係り、特に基板の載置されるステージ部に改良を加えた検査ステージ装置及び基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板を搭載するステージ装置としては、ステージ本体の吸着面の底面に貫通穴を有する凹形溝を複数本並列に形成し、吸着面に生じる吸着不良の問題を解決するものとして特許文献１に示すものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板を検査する検査ステージ装置は、アルミニウム等の金属で作製されることが一般的である。特許文献１に記載のように、ガラス基板とステージ装置の接触面に吸着用の穴を配置すると、ガラス基板をステージ装置へ搭載処理及び取り出し処理の動作を繰り返すことで、吸着穴付近の接触面が摩擦により磨かれ、ガラス基板がステージ装置の接触面に貼り付くという現象が起こり、ガラス基板が破損するという可能性があった。また、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用のガラス基板は、ＷＥＴ洗浄後の残渣や静電気によって、ステージ装置上で吸着を起こす場合がある。基板が吸着した場合には、基板の搬送時に割れなどのエラーを起こすことがあった。特許文献１に記載のステージ装置は、このようなガラス基板と検査ステージの接触面とが接触を繰り返すことによるガラス基板の貼り付き現象などに対する問題については考慮されていなかった。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、検査ステージに載置される基板の貼り付きを防止することのできる検査ステージ装置及び基板検査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】
本発明に係る検査ステージ装置の第１の特徴は、基板を載置する棒状の凸形基板保持部と複数のピン逃げ穴を有する凹形検査領域部とを所定方向に等間隔に交互に複数配置することによって構成された凹凸状のステージ手段であって、真空吸着用の真空吸着用穴と真空状態解放用の圧空用穴を有するプール状の窪み部を前記基板保持部の前記基板の載置面の所定個所に複数備えた検査ステージ手段と、前記ピン逃げ穴を通過し前記基板の下面に接触して上昇することによって前記基板を前記基板保持部から離反させて持ち上げる複数のリフトピン手段とを備えたことにある。これは、凹凸状のステージ手段の基板保持部の基板載置面にプール状の窪み部を設け、そこに真空吸着用穴と圧空用穴を設けることによって、基板と載置面との接触面積を小さくすると共に真空状態解放用の圧空用穴を別途設けることによって基板がこの窪み部に貼り付くのを有効に防止できるようにしたものである。
【０００７】
本発明に係る検査ステージ装置の第２の特徴は、前記第の特徴に記載の検査ステージ装置において、前記窪み部が前記基板保持部の一部分に設けられており、前記窪み部以外の前記基板保持部の長手方向に沿った載置面には両側が前記窪み部と同じ高さとなるように形成された凹形溝部を備えたことにある。真空吸着用穴と圧空用穴を有するプール状の窪み部を基板保持部の全体に渡って設けることは、技術的にもコスト的にも多大な負担となるので、この発明では窪み部を基板保持部の一部に設け、それ以外の場所には、両側が窪み部と同じ高さとなるように形成された凹形溝部を設けるようにした。
【０００８】
本発明に係る検査ステージ装置の第３の特徴は、前記第２の特徴に記載の検査ステージ装置において、前記窪み部が前記基板のサイズに対応した４隅に配置可能な位置にそれぞれ設けられていることにある。これは、窪み部を基板のサイズに合せその４隅に対応付けて配置することによって、効率的に窪み部を配置できるようにしてものである。
【０００９】
本発明に係る検査ステージ装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の検査ステージ装置において、前記ピン逃げ穴が前記基板のサイズに対応して一部千鳥配置となっていることにある。これは、ピン逃げ穴を千鳥配置とすることによって、種々の大きさのガラス基板に対応できるようにしたものである。
【００１０】
本発明に係る基板検査装置の第１の特徴は、基板を載置する棒状の凸形基板保持部と複数のピン逃げ穴を有する凹形検査領域部とを所定方向に等間隔に交互に複数配置することによって構成された凹凸状のステージ手段であって、真空吸着用の真空吸着用穴と真空状態解放用の圧空用穴を有するプール状の窪み部を前記基板保持部の前記基板の載置面の所定個所に複数備えた検査ステージ手段と、前記ピン逃げ穴を通過し前記基板の下面に接触して上昇することによって前記基板を前記基板保持部から離反させて持ち上げる複数のリフトピン手段と、前記検査ステージ手段上に載置された前記基板の上側をＸ方向及びＹ方向にシフト移動することによって前記矩形状基板の表面を検査する光学系ユニット手段とを備えたことにある。これは、前記検査ステージ装置の第１の特徴を利用した基板検査装置の発明である。
【００１１】
本発明に係る基板検査装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の基板検査装置において、前記窪み部が前記基板保持部の一部分に設けられており、前記窪み部以外の前記基板保持部の長手方向に沿った載置面には両側が前記窪み部と同じ高さとなるように形成された凹形溝部を備えたことにある。これは、前記検査ステージ装置の第２の特徴を利用した基板検査装置の発明である。
【００１２】
本発明に係る基板検査装置の第３の特徴は、前記第２の特徴に記載の基板検査装置において、前記窪み部が前記基板のサイズに対応した４隅に配置可能な位置にそれぞれ設けられていることにある。これは、前記検査ステージ装置の第３の特徴を利用した基板検査装置の発明である。
【００１３】
本発明に係る基板検査装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査装置において、前記ピン逃げ穴が前記基板のサイズに対応して一部千鳥配置となっていることにある。これは、前記検査ステージ装置の第４の特徴を利用した基板検査装置の発明である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、検査ステージに載置される基板の貼り付きを有効に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る基板検査装置を上側から見た上面図である。
【図２】図１の基板検査装置を紙面手前方向から見た側面図である。
【図３】図１及び図２の検査ステージの詳細を示す上面図である。
【図４】図３の検査ステージの上半分を拡大して示す図である。
【図５】図４におけるプール状窪みの詳細を示す拡大図であり、図５（Ａ）は上面図であり、図５（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図６】検査ステージのガラス基板保持部の第１の変形例を示す図である。
【図７】検査ステージのガラス基板保持部の第２の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る基板検査装置を上側から見た上面図であり、図２は、図１の基板検査装置を紙面手前方向から見た側面図である。ガラス基板検査装置１００は、大別して、基台フレーム１、検査ステージ２、光学部３、リフトピン９で構成されている。
【００１７】
基台フレーム１は複数の角パイプの溶接構造体から構成され、下部に脚を持つことで床上に設置される。検査ステージ２は基台フレーム１の上部の基板投入口側に寄って固定されている。光学部３は、門型のガントリ構造をしており、基台フレーム１の上部であって、ガラス基板の投入方向に沿って並列設置されているリニアガイド７ａ、７ｂ上に移動可能に搭載されている。光学部３は、基台フレーム１の側面に設けられた光学部Ｘ駆動部（図示せず）によってガラス基板投入方向であるＸ方向へ往復動作を行う。光学ヘッド４ａ，４ｂは、ガラス基板表面の欠陥や異物の検査を行うものであり、光学部３の側面Ｙ方向に沿って設けられたガイド８ａ，８ｂに従って、光学部Ｙ駆動部（図示せず）によるＸ方向の動作１回につきＸ方向と直角方向であるＹ方向へシフト動作を行うようになっている。この検査は、検査光をガラス基板の表面又は内部に照射し、散乱された散乱光を受光することによって行われる。このとき光学ヘッド４ａ，４ｂがガラス基板の表面や内部を検査できるのは検査ステージ２の載置バー間の凹み部分のみである。そのために、一度走査を完了したらガラス基板をＹ方向にずらして残りの部分を検査している。光学部３のＸ方向往復動作及びＹ方向シフト動作、リフトピン９によるガラス基板Ｙ方向のシフト動作によりガラス基板全面の検査を可能とする。
【００１８】
図２に示すように基台フレーム１の内部には、リニアガイド１２ａ、１２ｂがＹ方向並列に設置され、その上にピンＹ駆動部１１及びピン上下駆動部１０を搭載した第１リフタ上下基台１３が設置されている。検査ステージ２にはガラス基板を持ち上げるためのリフトピン９を通過させるための複数の穴が設けられている。リフトピン９は、ピン上下駆動部１０上に搭載されたリフタユニット基台１４の上面側に複数本設置されている。リフトピン９は、ガラス基板の受け取り時に上昇し、受け取り後下降することで検査ステージ２へガラス基板の受け渡しを行う。また、リフトピン９が上昇し、ガラス基板を持ち上げ、Ｙ方向へシフト動作を行う。
【００１９】
リフタユニット基台１４は、第２リフタ上下基台１５上のボールベアリング１６上に乗っており、Ｘ方向及びＹ方向に自由に移動可能になっている。Ｘ方向及びＹ方向の移動は、図示していないリフタ上下基台１５上に取り付けられたＸ方向アライメントモータ、Ｙ方向ライメントモータの駆動により行われる。リフタ上下基台１５は、ピン上下駆動部１０の駆動によって上下方向に移動される。リフタ上下基台１５を上昇させることでリフタユニット基台１４とリフトピン９も上昇し、検査ステージ２上のガラス基板を検査ステージ２を構成する載置バーから離反するように持ち上げ、アライメント及び検査動作時におけるガラス基板のシフト動作を行うことができるようになっている。
【００２０】
図３は、図１及び図２の検査ステージの詳細を示す上面図である。検査ステージ２は、Ｘ方向に沿った短冊状の載置バーによって凹凸が形成されている。載置バーは、検査ステージ２のＹ方向に等間隔（５０〜１００ミリ間隔）で複数列配置されている。すなわち、検査ステージ２は、載置バーとなる凸状のガラス基板保持部２０１〜２１４と検査領域となる検査凹部２２１〜２３３が、Ｙ方向に等間隔で順番に配置されている。検査ステージ２にはリフトピン９が上昇できるよう、ピン逃げ穴２６が検査凹部２２１〜２３３の全面渡って配置されている。ピン逃げ穴２６は、検査ステージ２の中心から左右対称の位置に配置されている。種々の大きさのガラス基板（マルチガラスサイズ）に対応できるようピン逃げ穴２６は一部千鳥配置となっている。具体的には、検査凹部２２２のピン逃げ穴と、これに隣接する検査凹部２２１，２２３のピン逃げ穴とは千鳥配置になっている。互いに隣接する検査凹部２２５〜２２９のピン逃げ穴も千鳥配置になっている。また、検査凹部２３２のピン逃げ穴と、これに隣接する検査凹部２３１，２３３のピン逃げ穴もそれぞれ千鳥配置になっている。また、ガラス基板保持部２０５，２１０に跨がって開いているピン逃げ穴は、ガラス基板のサイズやガラス基板投入用ロボットハンドの位置に対応できるようピンの位置を移動させることが可能な構成になっている。
【００２１】
図４は、図３の検査ステージの上半分を拡大して示す図である。ガラス基板保持部２０２〜２０７には、真空吸着用穴２４と圧空用穴２５を底面に有するプール状窪み部２４１〜２５１が配置されている。プール状窪み部２４１〜２５１はそれぞれマルチサイズのガラス基板に対応できるように、各世代の代表的なガラス基板サイズに対し４隅に配置可能な位置設けられている。プール状窪み部２４１〜２５１の配置は検査ステージ２の中心から左右対称となっている。真空吸着は、ガラス基板サイズによってそのエリアを切り替え可能な構造になっている。
【００２２】
図５は、図４におけるプール状窪みの詳細を示す拡大図であり、図５（Ａ）は上面図であり、図５（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。ガラス基板保持部２０１の表面には、その長手方向に沿った凹形溝部が形成されている。この凹形溝部の両側は非常に狭くなっており、検査ステージ２とガラス基板の接触面積を極力削減することができ、ガラス基板の貼り付き現象を防ぐ働きがある。プール状窪み部２４２は、周囲が凹形溝部の両端部と同じ高さで構成され、真空吸着用穴２４と圧空用穴２５とが底面に設けられている。真空吸着用穴２４と圧空用穴２５は共に同じ断面形状をしている。
【００２３】
このような検査ステージ２は、ガラス基板を受け取ると瞬時に真空吸着用穴２４によってガラス基板の真空吸着を行い、ガラス基板の固定及び反りの矯正を行う。本発明では、このようなガラス基板の吸着をプール状窪み部２４２の底面に設けられた真空吸着用穴２４により行う。これにより従来と比較し、ガラス基板を吸着する面積を大きくとることが可能となると共に、真空吸着部付近における検査ステージ２とガラス基板との接触面積を極力少なくすることができる。その際、検査ステージ２とガラス基板の接触を防ぐよう、真空圧は真空圧制御器を使用し管理を行う。これによって、従来のガラス基板との接触面に真空穴を設ける構造におけるガラス基板を吸着する際に発生する吸着部付近での貼り付きを有効に防ぐことが可能となる。ガラス基板をリフトピン９の上昇により持ち上げる際には、プール状窪み部２４２の底面の設けられた圧空用穴２５により真空破壊を行う。真空吸着用穴２４と圧空用穴２５を別に設けることで、瞬時に真空破壊を行うことが可能である。以上によりガラス基板と検査ステージの貼り付きが抑えられ、ガラス基板の破損を防ぐことが可能となる。
【００２４】
図６は、検査ステージのガラス基板保持部の第１の変形例を示す図である。この変形例では、検査ステージ２におけるガラス基板保持部の表面に２個の打ち込み穴２７ａ、２７ｂと真空吸着用穴２８を設けている。打ち込み穴２７ａ、２７ｂには、樹脂で製作したパッドが打ち込まれている。打ち込み穴２７ａ、２７ｂに打ち込まれた樹脂部でガラス基板の保持を確実に行うことが可能となる。また、樹脂部の磨耗に伴うパッドの交換も容易に行うことが可能である。
【００２５】
図７は、検査ステージのガラス基板保持部の第２の変形例を示す図である。検査ステージ２におけるガラス基板保持部の全表面に規則正しく配列された凸形のピン状パターン２９を複数設け、その中央付近に真空吸着及び圧空用穴３０を備えた円状パターン３１を設けている。ガラス基板保持部の表面形状をピン状パターン２９にすることで、接触面積を大幅に削減することができる。なお、真空吸着及び圧空用穴３０は、上述のプール状窪み部と同様に、マルチサイズのガラス基板に対応できるように、各世代の代表的なガラス基板サイズに対し４隅に配置可能な位置設けてもよい。また、図５のプール状窪み部をガラス基板サイズに対し４隅に配置し、このプール状窪み部以外のガラス基板保持部の表面に図７のピン状パターンを設けるようにしてもよい。すなわち、図７において、真空吸着及び圧空用穴３０に代えて、プール状窪み部を設けてもよい。これによって、真空吸着用穴２４と圧空用穴２５とによって瞬時に真空破壊を行うことができるようになる。さらに、この場合、プール状窪み部にも図７のピン状パターンを設けてもよい。図７において、ピン状パターン２９の大きさは直径約１〜３［ｍｍ］、高さ０．２〜０．５［ｍｍ］の凸形形状が好ましく、その取り付けピッチは、２０〜５０［ｍｍ］が好ましい。また、円状パターン３１の大きさは直径約４〜８［ｍｍ］が好ましく、真空吸着及び圧空用穴３０のサイズは直径約１〜３［ｍｍ］が好ましい。これによって、ガラス基板保持部に載置されたガラス基板のたわみ量を小さくすることができ、ガラス基板の平面精度を十分に保持することできるという効果があり、さらに基板の貼り付きを有効に防止することもできる。なお、図５では、プール状窪み部及び凹形溝部の両側以外の場所に図７のピン状パターンを設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１…基台フレーム、
１０…ピン上下駆動部、
１００…ガラス基板検査装置、
１１…ピンＹ駆動部、
７ａ，７ｂ，１２ａ，１２ｂ…リニアガイド、
１３…第１リフタ上下基台、
１４…リフタユニット基台、
１５…第２リフタ上下基台、
１６…ボールベアリング、
２…検査ステージ、
２０１〜２１４…ガラス基板保持部、
２２１〜２３３…検査凹部、
２４１〜２５１…プール状窪み部、
２４，２８…真空吸着用穴、
２５…圧空用穴、
２６…ピン逃げ穴、
２７ａ、２７ｂ…打ち込み穴、
２９…ピン状パターン、
３…光学部、
３０…真空吸着及び圧空用穴、
３１…円状パターン、
４ａ，４ｂ…光学ヘッド、
８ａ，８ｂ…ガイド、
９…リフトピン
【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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【図７】
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